DE102010008461A1 - Inspection system for detecting geometric data of e.g. cuboid cardboard bag for containing drinks, has measuring device comprising cameras that record image of upper front edge of packages on trigger signal produced by light line - Google Patents
Inspection system for detecting geometric data of e.g. cuboid cardboard bag for containing drinks, has measuring device comprising cameras that record image of upper front edge of packages on trigger signal produced by light line Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010008461A1 DE102010008461A1 DE201010008461 DE102010008461A DE102010008461A1 DE 102010008461 A1 DE102010008461 A1 DE 102010008461A1 DE 201010008461 DE201010008461 DE 201010008461 DE 102010008461 A DE102010008461 A DE 102010008461A DE 102010008461 A1 DE102010008461 A1 DE 102010008461A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- inspection system
- conveyor belt
- image
- camera
- light line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
- G01B11/2518—Projection by scanning of the object
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/04—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Inspektionssystem zur Erfassung von Geometriedaten an geschichteten Verpackungen auf einem schnell laufenden Transportband gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an inspection system for detecting geometric data on layered packages on a high-speed conveyor belt according to the preamble of patent claim 1.
Bei den Verpackungen handelt es sich beispielsweise um quaderförmige Tüten aus beschichtetem Karton oder aus Kunststoff für Getränke. Der Rohling einer solchen Verpackung wird mit Falzlinien versehen, und die beiden seitlichen Enden des Rohlings werden an einer Naht miteinander verklebt, die von den zugehörigen Falzlinien einer Seitenfläche des aus dem Rohling zu errichtenden Behälters beabstandet ist und parallel zu den Falzlinien verläuft. Die mit der Klebenaht versehenen Verpackungen sind entlang zweier diametral gegenüberliegenden Falzlinien flach zusammen gelegt und werden auf einem Transportband so geschichtet, dass die Stirnkanten, die der Oberseite und der Unterseite (Giebel und Boden) der zu errichteten Verpackung zugeordnet sind, in Längsrichtung des Transportbandes voneinander beabstandet sind. Dabei sind die Stirnkanten der Verpackungen senkrecht zur Längsachse des Transportbandes angeordnet.The packages are, for example, cuboid bags made of coated cardboard or plastic for drinks. The blank of such a package is provided with fold lines and the two lateral ends of the blank are glued together at a seam spaced from the associated fold lines of a side surface of the container to be erected from the blank and parallel to the fold lines. The packages provided with the adhesive seam are laid flat along two diametrically opposite fold lines and are stacked on a conveyor belt such that the front edges which are associated with the top and the bottom (gable and bottom) of the package to be constructed, in the longitudinal direction of the conveyor belt from each other are spaced. The front edges of the packages are arranged perpendicular to the longitudinal axis of the conveyor belt.
Je nach Material und Beschaffenheit der Verpackungen hat die so gebildete Verpackungsschicht eine bestimmte Gesamthöhe mit einem zugehörigen Schuppungswinkel, wobei sich dieser Parameter während des Betriebs des Inspektionssystems ändern kann.Depending on the material and condition of the packages, the packaging layer thus formed has a certain overall height with an associated scale angle, which parameter may change during operation of the inspection system.
Bevor die Verpackungen zur Befüllung frei gegeben werden, muss geprüft werden, ob sie in einem einwandfreien Zustand sind. Hierzu muss die Breite der Klebenaht innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegen, und die Klebenaht muss einen vorgegebenen Abstand (innerhalb der vorgegebenen Toleranz) von der benachbarten Falzlinie haben.Before the packaging is released for filling, it must be checked whether it is in perfect condition. For this purpose, the width of the adhesive seam must be within a predetermined tolerance range, and the adhesive seam must have a predetermined distance (within the specified tolerance) of the adjacent fold line.
Die Verpackungen sind bei dieser Überprüfung bereits fertig bedruckt, so dass sie nach dem Errichten in ihre vorgesehenen Tütenform gebrauchsfähig sind.The packages are already finished printed in this review, so that they are usable after being built in their intended bag shape.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Inspektionssystem der betrachteten Art anzugeben, das eine punktgenaue Bilderfassung der Stirnkanten der Verpackungen auf einem sehr schnell laufenden Transportband mit einer extrem hohen Abtastrate ermöglicht, wobei sicher gestellt ist, dass die Bilderfassung genau in dem Moment erfolgt, in dem sich die Stirnkante einer Verpackung exakt in der Bildebene einer Kamera befindet.The present invention has for its object to provide an inspection system of the type considered, which allows pinpoint imaging of the front edges of the packaging on a very fast moving conveyor belt with an extremely high sampling rate, being sure that the image acquisition takes place exactly in the moment, in which the front edge of a package is located exactly in the image plane of a camera.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
Die Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Linienlaser oberhalb und/oder unterhalb der Ebene des Transportbandes angeordnet ist und eine Lichtlinie auf einen zugehörigen optischen Linearsensor richtet, der derart seitlich neben dem Transportband angeordnet ist, dass die Lichtlinie von dem zugehörigen oberen und/oder unteren Randkantenbereich der Verpackungen geschnitten wird, so dass auf dem wenigstens einen Linearsensor Abbildungslichtlinien empfangen werden, die der Kontur des Randkantenbereichs der sich schnell vorbei bewegenden, geschichteten Verpackungen entsprechen. Der wenigstens eine Linearsensor gibt der Länge der empfangenen Abbildungslichtlinien entsprechend Strom an eine Steuereinheit ab. Oberhalb und/oder unterhalb des Transportbandes befindet sich ferner eine Messeinheit, die eine mit der Steuereinheit, die auch als Messverstärker bezeichnet werden kann, verbundene Triggereinrichtung, eine frontal auf die oberen Stirnkanten der Verpackungen gerichtete Beleuchtung sowie eine entsprechend gerichtete Kamera aufweist, die auf ein durch eine vorbestimmte Länge der Abbildungslichtlinie oder deren abrupte Veränderung hervorgerufenes Triggersignal hin jeweils ein Bild einer oberen und/oder unteren Stirnkante der vorbeilaufenden Verpackungen aufnimmt. Dabei wird die hochfrequente Komponente des Sensorsignals, die durch die Abrisskante, d. h. die obere oder untere Stirnkante der Verpackung an der geschuppten Schichtung der Verpackungen entsteht, durch Differenzieren aus dem Sensorsignal erzeugt und nach Signalverarbeitung zur Triggerung, d. h. als Start des asynchronen Bildeinzugs, der wenigstens einen Kamera verwendet. Dabei sind zeitliche Genauigkeit (Phasenverschub) sowie die Grenzfrequenz nur von den Anstiegszeiten Fotodiode/Messverstärker abhängig und damit extrem hoch, so dass eine punktgenaue Bilderfassung auf dem laufenden Transportband genau in dem Moment erfolgt, indem sich die Stirnseite der Verpackung exakt in der Bildebene befindet. Jede zeitliche Ungenauigkeit (veränderlicher Phasenverschub Kantenposition zu Triggerung) ist vermieden, die einen Schärfentiefe-Fehler und Perspektivfehler und damit verbundene Messungenauigkeiten verursachen würden.The invention provides that at least one line laser is arranged above and / or below the plane of the conveyor belt and directs a light line on an associated optical linear sensor, which is arranged laterally next to the conveyor belt, that the light line from the associated upper and / or lower Edge edge region of the packaging is cut so that on the at least one linear sensor imaging light lines are received, which correspond to the contour of the marginal edge region of the rapidly passing, layered packaging. The at least one linear sensor outputs power to a control unit according to the length of the received imaging light lines. Above and / or below the conveyor belt is also a measuring unit, the one connected to the control unit, which can also be referred to as a measuring amplifier triggering device, a frontally directed to the upper end edges of the packaging lighting and a correspondingly directed camera, which has a in each case receives an image of an upper and / or lower end edge of the passing packages by a predetermined length of the imaging light line or its abrupt change triggered trigger signal. In this case, the high-frequency component of the sensor signal, which is due to the trailing edge, d. H. the upper or lower end edge of the package is formed on the scaled lamination of the packages, generated by differentiating from the sensor signal and after signal processing for triggering, d. H. as the start of the asynchronous image capture, which uses at least one camera. In this case, temporal accuracy (phase shift) and the cutoff frequency are only dependent on the rise times photodiode / measuring amplifier and thus extremely high, so that a pinpoint image capture on the moving conveyor belt takes place precisely at the moment by the end of the package is exactly in the image plane. Any temporal inaccuracy (variable phase shift edge position to trigger) is avoided which would cause a depth of field error and perspective error and associated inaccuracies in measurement.
Der Linienlaser bildet demnach eine Linie auf einem analogen optischen Linearsensor ab. Der Linearsensor besteht aus in einer Zeile angeordneten, parallel geschalteten Fotodioden, welche einen der Länge der Abbildungslinie entsprechenden Strom an einen Messverstärker (Strom-Spannungswandler) abgeben. Wird diese Linie in einer bestimmten Höhe von der Randkante der Materialbahn geschnitten, entspricht der abgegebene Strom exakt dem noch belichteten Anteil des Linearsensors.The line laser thus forms a line on an analogue optical linear sensor. The linear sensor consists of photodiodes arranged in a row, connected in parallel, which deliver a current corresponding to the length of the imaging line to a measuring amplifier (current-voltage converter). If this line is cut at a certain height from the edge of the web, The output current corresponds exactly to the still exposed portion of the linear sensor.
Diese Abtastung dient nicht nur der punktgenauen Bilderzeugung der Stirnkanten der Verpackungen, sondern sie kann auch zur Ermittlung der Information verwendet werden, in welcher Höhe sich die obere Kante der Materialbahn befindet, indem die Messdaten über eine gewisse Zeit integriert werden. Dies ist deshalb wichtig, weil sich die Höhe der geschuppten Schichtung der Verpackungen durch verschiedene äußere Umstände ändern kann, so dass sich die Stirnkanten der vorbeilaufenden Verpackungen nicht mehr exakt in der Bildebene der Kamera befinden. Wenn sich die Höhe der oberen Kontur der Materialbahn verändert hat, kann entweder der Messkopf mit der Kamera durch mechanische Mittel in dem Anstellwinkel verändert werden, so dass immer eine mittige und rechtwinklige Draufsicht auf die Stirnkante der Verpackungen entsteht. Alternativ hierzu kann bei unveränderter Ausrichtung des Messkopfs durch eine Bildbearbeitungseinrichtung der vertikale Startpunkt des verwendeten Bildausschnitts des Kamerabildes verändert werden (partial scan).Not only does this scan serve to pinpoint the end edges of the packages, but it can also be used to determine the height at which the top edge of the web is located by integrating the measurement data over a period of time. This is important because the height of the shingled layer of packaging may change due to various external circumstances such that the leading edges of the passing packages are no longer exactly in the image plane of the camera. If the height of the upper contour of the material web has changed, either the measuring head with the camera can be changed by mechanical means in the angle of attack, so that there is always a central and right-angled plan view of the front edge of the packaging. Alternatively, with an unchanged orientation of the measuring head by an image processing device, the vertical starting point of the image section of the camera image used can be changed (partial scan).
Weiter ist vorgesehen, dass eine Auswerteeinrichtung für die aufgenommenen Bilder angeordnet ist, bei dem es sich um ein geeignetes Prozessrechnersystem mit entsprechender Software handelt. Diese Auswerteeinrichtung umfasst vorzugsweise bei jedem aufgenommen Bild die Breite der Klebenaht und deren Abstand von dem nahe gelegenen Rand der gefalteten Verpackung, wobei die erfassten Messwerte der Geometrie ausgedruckt und hinsichtlich der vorgegebenen Toleranzen ausgewertet werden.It is further provided that an evaluation device for the recorded images is arranged, which is a suitable process computer system with appropriate software. In the case of each recorded image, this evaluation device preferably comprises the width of the adhesive seam and its distance from the adjacent edge of the folded package, the detected measured values of the geometry being printed out and evaluated with regard to the predetermined tolerances.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt eine entsprechende punktgenaue Bilderfassung sowohl der oben als auch der unten liegenden Stirnkanten der Behälter. Hierzu besteht das Transportband aus zwei nebeneinander liegenden, getrennten Hälften, wobei eine der Hälften in Längsrichtung gesehen geteilt ist und einen Zwischenraum zwischen sich freilässt, in dem die unteren Stirnkanten der Verpackungen teilweise zur Bilderfassung frei liegen. Zur Bilderfassung der unteren Stirnkanten der Verpackungen sind entsprechend der oberen Anordnung ein unterhalb der Ebene des Laufbandes angeordneter weiterer Linienlaser vorgesehen, der eine Lichtlinie auf einen zugehörigen weiteren optischen Linearsensor richtet, der seitlich neben dem Laufband angeordnet ist, wobei die Lichtlinie von dem nicht durch das Transportband überdecktem Randkantenbereich der Verpackungen geschnitten wird. Entsprechend der oberen Anordnung wird an der steil ansteigenden Schuppung (Stirnkante) jeweils ein Triggersignal durch den Lichtsensor ausgelöst, so dass die unterhalb des Transportbandes angeordnete Kamera, die zusammen mit zugehöriger Beleuchtung und Triggereinrichtung sowie Steuerung die untere Messeinheit bildet, jeweils ein Bild der unteren Stirnkanten aufnimmt.In a preferred embodiment of the invention, a corresponding pinpoint image capture of both the top and the bottom lying end edges of the container takes place. For this purpose, the conveyor belt consists of two juxtaposed, separate halves, wherein one of the halves is divided in the longitudinal direction and leaves a gap between them, in which the lower end edges of the packaging are partially exposed for image capture. For image acquisition of the lower end edges of the packaging, a further line laser arranged below the plane of the treadmill is provided corresponding to the upper arrangement, which directs a line of light on an associated further optical linear sensor, which is arranged laterally next to the treadmill, wherein the light line of the not by the Conveyor belt covered edge edge portion of the packaging is cut. In accordance with the upper arrangement, a trigger signal is triggered by the light sensor on the steeply rising scale (front edge) so that the camera, which is arranged below the conveyor belt and forms the lower measuring unit together with associated lighting and triggering device as well as control, respectively forms an image of the lower end edges receives.
Durch das Erfassen der Nahtgeometrie sowohl am Boden als auch am Giebel der Verpackungen arbeitet das erfindungsgemäße Inspektionssystem mit noch größerer Genauigkeit und Zuverlässigkeit.By detecting the seam geometry both at the bottom and at the gable of the packaging, the inspection system according to the invention operates with even greater accuracy and reliability.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zwei oder mehr Linienlaser an in Breitenrichtung des Transportbandes voneinander beabstandeten Stellen oberhalb und/oder unterhalb der Ebene des Transportbandes angeordnet sein können. Hierdurch kann sicher gestellt werden, dass bei unterschiedlichen Verpackungen mit stark voneinander abweichender Höhe der oberen/unteren Kontur der Materialbahn stets ein ausreichender Bereich des Linearsensors belichtet wird.In a further embodiment of the invention it can be provided that two or more line lasers can be arranged above and / or below the plane of the conveyor belt at locations spaced apart in the width direction of the conveyor belt. In this way, it can be ensured that, in the case of different packages with a greatly differing height of the upper / lower contour of the material web, a sufficient area of the linear sensor is always exposed.
Die Komponenten der Messeinheit: Kamera, Beleuchtung und Steuerung sind zweckmäßigerweise in einem geschlossenen Gehäuse staubdicht untergebracht, wobei jede Messeinheit an einem Gestell befestigt sein kann.The components of the measuring unit: Camera, lighting and control are conveniently placed dust-tight in a closed housing, each measuring unit can be attached to a frame.
Das erfindungsgemäße Inspektionssystem ermöglicht eine Triggergenauigkeit < 1 Mikrosekunde bei Abtastraten bis zu 120 Hz.The inspection system according to the invention allows a trigger accuracy <1 microsecond at sampling rates up to 120 Hz.
Weitere Einzelheiten aus der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des Inspektionssystems sowie anhand der Zeichnungen.Further details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the inspection system and with reference to the drawings.
Dabei zeigen:Showing:
Die Prüfvorrichtungen für die Oberseite und die Unterseite sind jeweils identisch, so dass hier nur die Prüfvorrichtung für die Oberseite beschrieben wird. Ein Linienlaser
Immer dann, wenn eine obere Randkante
Bei der Ausführungsform gemäß
Die Kamera ist schwenkbar angeordnet. Ihr Anstellwinkel wird elektromechanisch in einer Regelschleife nachgeführt. Die Kamera
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010008461 DE102010008461A1 (en) | 2010-02-18 | 2010-02-18 | Inspection system for detecting geometric data of e.g. cuboid cardboard bag for containing drinks, has measuring device comprising cameras that record image of upper front edge of packages on trigger signal produced by light line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010008461 DE102010008461A1 (en) | 2010-02-18 | 2010-02-18 | Inspection system for detecting geometric data of e.g. cuboid cardboard bag for containing drinks, has measuring device comprising cameras that record image of upper front edge of packages on trigger signal produced by light line |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010008461A1 true DE102010008461A1 (en) | 2011-08-18 |
Family
ID=44317309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201010008461 Ceased DE102010008461A1 (en) | 2010-02-18 | 2010-02-18 | Inspection system for detecting geometric data of e.g. cuboid cardboard bag for containing drinks, has measuring device comprising cameras that record image of upper front edge of packages on trigger signal produced by light line |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102010008461A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6346988B1 (en) * | 1997-08-01 | 2002-02-12 | Hama Sensors, Inc. | Laser position array optical measuring system and method |
US6484066B1 (en) * | 1999-10-29 | 2002-11-19 | Lockheed Martin Corporation | Image life tunnel scanner inspection system using extended depth of field technology |
US20090095047A1 (en) * | 2007-10-16 | 2009-04-16 | Mehul Patel | Dimensioning and barcode reading system |
DE202008008742U1 (en) * | 2008-07-02 | 2009-05-20 | Kisfeld, Alfons, Dipl.-Ing. | Folding package for storing flowable goods |
-
2010
- 2010-02-18 DE DE201010008461 patent/DE102010008461A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6346988B1 (en) * | 1997-08-01 | 2002-02-12 | Hama Sensors, Inc. | Laser position array optical measuring system and method |
US6484066B1 (en) * | 1999-10-29 | 2002-11-19 | Lockheed Martin Corporation | Image life tunnel scanner inspection system using extended depth of field technology |
US20090095047A1 (en) * | 2007-10-16 | 2009-04-16 | Mehul Patel | Dimensioning and barcode reading system |
DE202008008742U1 (en) * | 2008-07-02 | 2009-05-20 | Kisfeld, Alfons, Dipl.-Ing. | Folding package for storing flowable goods |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0596330B1 (en) | Arrangement for measuring crane load oscillations | |
DE3901185C2 (en) | ||
DE4237713C2 (en) | Measuring arrangement for the continuous measurement of undulating unevenness of a rail | |
EP1726923B1 (en) | Filling level measurement method and device | |
DE4401238C2 (en) | Method and device for measuring eccentric parts of a measuring object | |
DE2833069A1 (en) | LASER MEASURING SYSTEM | |
EP3061565B1 (en) | Adjusting device for a grinding machine | |
DE2521618B1 (en) | Device for measuring or setting two-dimensional position coordinates | |
EP2784540B1 (en) | Method and device for determining the wear level of a track | |
DE102006013584A1 (en) | Apparatus and method for measuring components | |
WO2016023672A1 (en) | Device and method for camera-based contour control | |
EP2960006A1 (en) | Method and apparatus for determining a position of a liquid jet through the modification of an orientation | |
DE19514692C2 (en) | Optical coordinate measuring machine for non-contact, three-dimensional measurement of workpieces on a measuring surface | |
DE102016114477A1 (en) | conveyor | |
EP2620775B1 (en) | Holder cartridge | |
DE10260201A1 (en) | Method and device for detecting objects moving on a conveyor by means of an optoelectronic sensor | |
EP2589926A1 (en) | Device for and method of optically measuring the shape of moving objects | |
EP4192739B1 (en) | Machine for the non-destructive wrapping of sensitive goods | |
EP2803590A1 (en) | Method and device for the preparation of strapping bindings and measuring assembly for detecting a tape tension of such strapping bindings | |
DE4343404A1 (en) | Method and device for adjusting reamers and the like | |
DE19505509C2 (en) | Method and device for measuring the volume of a moving material | |
EP2578988A1 (en) | Scanning white-light interferometer and method for spatially resolved optical measurement of the surface geometry of an object | |
DE102010008461A1 (en) | Inspection system for detecting geometric data of e.g. cuboid cardboard bag for containing drinks, has measuring device comprising cameras that record image of upper front edge of packages on trigger signal produced by light line | |
EP3569976A1 (en) | Roughness probe, aprratus with said roughness probe and respective use | |
DE1548212C2 (en) | Measuring device for the non-contact determination of the height, the parallelism and the symmetry of the upper edge line of a continuous body |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |