DE102012008110B4

DE102012008110B4 - Method and device for measuring the shape of hollow glass articles

Info

Publication number: DE102012008110B4
Application number: DE102012008110.3A
Authority: DE
Inventors: Peter Schmidt
Original assignee: Heye International GmbH
Current assignee: Heye International GmbH
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2012-04-25
Publication date: 2014-03-13
Anticipated expiration: 2032-04-26
Also published as: DE102012008110A1; DE202012005092U1; WO2013159849A1

Abstract

Verfahren zur Gestaltvermessung von Hohlglasartikeln (1), wobei der Hohlglasartikel (1) in eine Rotation um seine sich vertikal erstreckende Längsachse (2) versetzt wird, wobei der Hohlglasartikel (1) von einer Seite mittels einer Lichtquelle beleuchtet wird, wobei auf der der Lichtquelle gegenüber liegenden Seite in mehreren horizontalen Messebenen (4', 5', 6') Bilder der einander gegenüber liegenden Schattenlinien (18, 19; 18', 19'; 18'', 19'') der Kanten des rotierenden Hohlglasartikels (1) in einer Bildebene abgebildet, deren Lageänderungen in Abhängigkeit von der Rotation des Hohlglasartikels (1) erfasst und einer Auswertung zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Messebene (4', 5', 6') zwei horizontal voneinander beabstandete, jeweils zur Erfassung einer linksseitigen oder einer rechtsseitigen Schattenlinie (18, 19; 18', 19'; 18'', 19'') der genannten Kanten bestimmte und eingerichtete Bildaufnahmeköpfe (7, 8) verwendet werden, dass die mittels der Bildaufnahmeköpfe (7, 8) ermittelten Schattenlinien (18, 19; 18', 19'; 18'', 19'') über Bildleiter in der Bildebene einer Zeilenkamera (15) abgebildet werden, und dass die Schattenlinien (18, 19; 18', 19'; 18'', 19'') sämtlicher Messebenen (4', 5', 6') in einer Zeile abgebildet werden.Method for measuring the shape of hollow glass articles (1), wherein the hollow glass article (1) is set in rotation about its vertically extending longitudinal axis (2), the hollow glass article (1) being illuminated from one side by means of a light source, the light source being on the opposite side in several horizontal measurement planes (4 ', 5', 6 ') images of the opposing shadow lines (18, 19; 18', 19 '; 18' ', 19' ') of the edges of the rotating hollow glass article (1) Imaged in an image plane, the changes in position of which are recorded as a function of the rotation of the hollow glass article (1) and sent to an evaluation, characterized in that in each measuring plane (4 ', 5', 6 ') there are two horizontally spaced apart, each for the detection of one left-hand or a right-hand shadow line (18, 19; 18 ', 19'; 18 '', 19 '') of the edges specified and set up image recording heads (7, 8) are used that the by means of the image umbra heads (7, 8) determined shadow lines (18, 19; 18 ', 19'; 18 '', 19 '') are imaged in the image plane of a line camera (15) via image guides, and that the shadow lines (18, 19; 18 ', 19'; 18 '', 19 '') of all measurement planes (4 ', 5 ', 6') are mapped in one line.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gestaltvermessung von Hohlglasartikeln entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 4.The invention relates to a method for measuring the shape of hollow glass articles according to the preamble of claim 1. It further relates to an apparatus for carrying out this method according to the preamble of claim 4.

Aus dem CH 440 734 A ist eine Einrichtung zur berührungslosen Bestimmung des Durchmessers eines zylindrischen Gegenstands bekannt, welche aus zwei, beiderseits des Gegenstands positionierten, zur Ausstrahlung zueinander gegensinnig paralleler Strahlengänge eingerichteter, jeweils den Rand des Gegenstands als Schattenlinie abbildender Strahlungsquelle bekannt, wobei die Schattenlinien mittels diametral einander gegenüberliegender radialer Spalt einer mit gleichförmiger Geschwindigkeit rotierenden Scheibe auf einer Detektoranordnung abgebildet, durch elektrische Signale dargestellt und diese Signale einer Auswertung zwecks Erfassung des Durchmessermaßes des Gegenstands zugeführt werden. Diese bekannte Einrichtung ist zur Erfassung einer Umgestaltung oder einer eventuellen Ovalität des Gegenstands geeignet.From the CH 440 734 A a device for contactless determination of the diameter of a cylindrical object is known, which consists of two, positioned on both sides of the object, radiating mutually opposite directions parallel beam paths, each the edge of the object as a shadow line imaging radiation source known, the shadow lines by means of diametrically opposed radial gap a disk rotating at a uniform speed is imaged on a detector arrangement, represented by electrical signals, and these signals are fed to an evaluation for the purpose of detecting the diameter dimension of the object. This known device is suitable for detecting a transformation or eventual ovality of the object.

Aus der JP S61-288108 A eine Vorrichtung zur Erkennung von Oberflächenanomalien einer Flasche wie z. B. Ausbrüchen oder dergleichen bekannt, bei welcher die Flasche aufrecht stehend um ihre vertikale Achse gedreht wird, wobei mittels eines Projektors ein konvergierender Strahlengang auf die genannte Oberfläche gerichtet wird und wobei der Durchmesser eines reflektierten Lichtflecks zwecks Erkennung von Abweichungen der Oberfläche von einer Sollform ausgewertet wird.From the JP S61-288108 A a device for detecting surface anomalies of a bottle such. B. outbreaks or the like, in which the bottle is rotated upright about its vertical axis, wherein by means of a projector, a converging beam path is directed to said surface and wherein the diameter of a reflected light spot for the purpose of detecting deviations of the surface of a desired form evaluated becomes.

Aus der DE 29 26 140 A1 ist eine Vorrichtung zur Ermittlung der Umfangsgestalt eines Gegenstands bekannt, welche aus drei einander gegenüberliegenden, einen Rand des Gegenstands als Schattenlinie abbildenden Elementenpaarung aus jeweils ein Projektionselement, z. B. eine Laserlichtquelle und ein Empfangselement besteht, durch welche der Rand des Gegenstands in drei entlang dessen Achse voneinander beabstandeten Messebenen erfasst wird. Zwischen den Projektionselementen und den Empfangselementen ist jeweils ein paralleler Strahlengang eingerichtet. Der Gegenstand steht während der Messung auf einem Drehtisch, der sich in etwa um eine Achse des aufstehenden Gegenstands dreht, wobei die im Verhältnis zu einer Achse des Gegenstands gemessenen, dessen Umfang beschreibenden Werte in Relation zu den gleichzeitig mittels eines Drehwinkeldetektors gemessenen Drehwinkelwerten des Drehtisches gesetzt werden, so dass ein Abbild des Querschnittsgestalt des Gegenstands ermittelt wird, deren Werte mit denjenigen eines Standardquerschnitts des Gegenstands verglichen werden. Zur Auswertung der Signale der genannten Elementenpaarungen dient eine Auswerteschaltung.From the DE 29 26 140 A1 a device for determining the peripheral shape of an object is known, which consists of three opposing, an edge of the object as a shadow line imaging element pairing of a respective projection element, for. B. a laser light source and a receiving element, by which the edge of the object is detected in three along its axis spaced measuring planes. Between the projection elements and the receiving elements in each case a parallel beam path is established. The article stands on a turntable rotating about an axis of the standing object during the measurement, the values measured relative to an axis of the object and describing its circumference in relation to the rotational angle values of the turntable measured simultaneously by means of a rotation angle detector to obtain an image of the cross-sectional shape of the article whose values are compared to those of a standard cross-section of the article. For evaluation of the signals of said element pairings an evaluation circuit is used.

Aus der DE 195 12 133 A1 ist eine Vorrichtung zur Erkennung der Kontur eines Flüssigkeitsbehälters bekannt, welche aus zwei zueinander parallel unter Belassung eines Zwischenraumes angeordneten Fresnel-Linsen, einer sich außerhalb des Zwischenraumes in der Brennebene der einen Linse befindlichen Lichtquelle und einer außerhalb des Zwischenraumes in der Brennebene der anderen Linse befindlichen Kamera besteht. Der auf einer Fördereinrichtung aufstehende Flüssigkeitsbehälter bewegt sich während des Erkennungsvorgangs durch den, von einem parallelen Strahlengang durchdrungenen Zwischenraum hindurch, wobei dessen Kontur aufgezeichnet und rechnerunterstützt einer Auswertung zwecks Erkennung zugeführt wird. Eine ähnliche Vorrichtung ist aus der DE 10 2008 029 855 A1 bekannt. Nachdem hierbei stets ein Schattenbild des sich nicht um seine Achse drehenden Flüssigkeitsbehälters aufgezeichnet wird, dienen Vorrichtungen dieser Art lediglich der Erkennung dessen seitlichen Kantenprofils und nicht einer Querschnittsgestalt.From the DE 195 12 133 A1 a device for detecting the contour of a liquid container is known, which consists of two parallel to each other leaving a gap Fresnel lenses, located outside the gap in the focal plane of the lens located one lens and located outside of the gap in the focal plane of the other lens Camera exists. The upstanding on a conveyor liquid container moves during the recognition process through the, penetrated by a parallel beam passage space, the contour is recorded and computer-assisted an evaluation for the purpose of detection is supplied. A similar device is from the DE 10 2008 029 855 A1 known. After this always a silhouette of the not rotating about its axis liquid container is recorded, serve devices of this type only the recognition of its lateral edge profile and not a cross-sectional shape.

Aus der DE 695 25 195 T2 ist eine Vorrichtung zur Messung von Dimensionsparametern eines Flaschenhalses bekannt, welche aus einer Lichtquelle, einem auf die Darstellung eines parallelen Strahlenganges gerichteten optischen System, einer Kamera und einer, die zu vermessende Flasche innerhalb des parallelen Strahlenganges um ihre Längsachse drehenden Scheibe besteht. in der Eingangspupille der Kamera wird ein Schattenbild des Flaschenhalses abgebildet, und zwar nach Maßgabe der Drehung der Flasche in der Form mehrerer, zeitlich aufeinander folgender Bilder, welche einer Auswertung der Abmessungsparameter des Flaschenhalses insbesondere in peripherer Richtung zugrunde gelegt werden.From the DE 695 25 195 T2 a device for measuring dimensional parameters of a bottleneck is known, which consists of a light source, directed to the representation of a parallel optical path optical system, a camera and one, the bottle to be measured within the parallel beam path rotating about its longitudinal axis disc. in the entrance pupil of the camera, a silhouette of the bottle neck is shown, in accordance with the rotation of the bottle in the form of several temporally successive images, which are based on an evaluation of the dimension parameters of the bottle neck, especially in the peripheral direction.

Aus der DE 101 15 826 A1 sind ein Verfahren sowie ein optoelektronisches Messgerät zur Messung der Kontur eines sich in einem Überwachungsbereich zwischen einem Sende- und einem Empfangskonverter bestimmten Gegenstands bekannt. Der Überwachungsbereich ist durch einen parallelen Strahlengang gekennzeichnet, so dass auf der Seite des Empfangskonverters ein Abbild der Schattenlinien des Gegenstands empfangen und einer weiteren Auswertung zugrunde gelegt wird.From the DE 101 15 826 A1 For example, a method and an optoelectronic measuring device for measuring the contour of an object intended in a monitoring area between a transmitting and a receiving converter are known. The monitoring area is characterized by a parallel beam path, so that an image of the shadow lines of the object is received on the side of the reception converter and a further evaluation is used.

Wesentlich für die fünf vorstehend erwähnten, auf der Auswertung von Schattenbildern beruhenden Vorrichtungen ist, dass sich das zu vermessende bzw. zu prüfende Objekt in einem parallelen, durch vergleichsweise teure telezentrische Linsensysteme dargestellten Strahlengang befinden muss. Die Frontlinse eines solchen Linsensystems muss praktisch so groß wie das abzubildende Objekt selbst sein, so dass eine Parallelität der Hauptstrahlen des Strahlengangs zur optischen Achse und damit eine verzerrungsfreie Abbildung möglich ist. Hieraus folgt, dass die Größe des abzubildenden Objektes letztendlich durch die Größe der Frontlinse begrenzt ist. Eine Verwendung dieser Vorrichtungen beispielsweise bei Sternradmaschinen ist daher wenn überhaupt, dann nur sehr eingeschränkt möglich.Essential for the five above-mentioned devices based on the evaluation of shadow images is that the object to be measured or examined must be located in a parallel beam path represented by comparatively expensive telecentric lens systems. The front lens of such a lens system must be practically as large as the object to be imaged itself, so that a parallelism of the main rays of the beam path to the optical axis and thus a distortion-free imaging is possible. It follows that the size of the object to be imaged is ultimately limited by the size of the front lens. A use of these devices, for example, in starwheel machines is therefore, if at all, then possible only to a very limited extent.

Aus der JP 2004 294 256 A ist eine Vorrichtung zur Vermessung der Konturen eines zylindrischen Behälters bekannt, der sich während der Vermessung im parallelen Strahlengang einer Lichtquelle befindet, wobei die seitlichen Schattenlinien mittels zweier seitlich mit Abstand voneinander entfernt angeordneter optischer Systeme erfasst und eine weiteren Auswertung zugeführt werden.From the JP 2004 294 256 A a device for measuring the contours of a cylindrical container is known, which is located during the measurement in the parallel beam path of a light source, wherein the lateral shadow lines detected by two laterally spaced apart optical systems and fed to a further evaluation.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art zu konzipieren, welches flexibel bei der Gestaltvermessung von Hohlglasartikeln einsetzbar und insbesondere unter den räumlichen Bedingungen von Sternradmaschinen und vergleichbaren, bei der Herstellung dieser Artikel eingesetzten Drehstationen verwendbar ist. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem solchen Verfahren durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.It is the object of the invention to design a method of the type described, which can be used flexibly in the Gestaltvermessung of hollow glass articles and in particular under the spatial conditions of starwheels and comparable, used in the production of these articles turning stations used. This object is achieved in such a method by the features of the characterizing part of claim 1.

Erfindungswesentlich ist, dass in Abkehr von dem eingangs vorgestellten Stand der Technik bei einer auf eine Prüfung von Abweichungen von einem Kreisquerschnitt gerichteten Vermessung, z. B. einer Ovalitätsprüfung eines während der Vermessung um seine Längsachse rotierenden Gegenstands, hier eines Hohlglasartikels kein, diesen einheitlich darstellendes telezentrisches Abbildungssystem, sondern im einfachsten Fall in dessen unmittelbarer Nähe lediglich zwei Bildaufnahmeköpfe benötigt werden, die dazu bestimmt sind, lediglich die Lage der seitlichen Kanten des Hohlglasartikels anhand deren Schattenlinien zu erkennen, insbesondere deren Lageänderungen in Abhängigkeit von dem Drehwinkel des Gegenstands. Die einander gegenüberliegenden Schattenlinien werden hierbei in einer Bildebene abgebildet, welche deren Lageänderung quantitativ erkennbar macht, wobei eine Auswerteeinheit zur Auswertung der gewonnenen Messergebnisse, zur Dokumentation sowie gegebenenfalls zur visuellen Darstellung vorgesehen ist. Aufgrund der vergleichsweise klein bauenden Bildaufnahmeköpfe ist eine effektive und unkomplizierte Nutzung des Verfahrens unter räumlich eingeschränkten Verhältnissen, bei Gegenständen unterschiedlicher Größe sowie bei Sternradmaschinen und anderen vergleichbaren Drehstationen im Rahmen der Herstellung z. B. von Hohlglasartikeln gegeben.It is essential to the invention that, in departure from the prior art presented at the beginning, in the case of a measurement directed towards an examination of deviations from a circular cross-section, e.g. B. an ovality test of a rotating during the measurement about its longitudinal axis object, here a hollow glass article none, this uniformly representing telecentric imaging system, but in the simplest case in the immediate vicinity only two image pickup heads are required, which are intended only the position of the lateral edges to recognize the hollow glass article based on their shadow lines, in particular their position changes as a function of the rotation angle of the object. The opposing shadow lines are hereby imaged in an image plane, which makes their change in position quantitatively recognizable, wherein an evaluation unit is provided for the evaluation of the obtained measurement results, for documentation and optionally for visual presentation. Due to the relatively small-sized image recording heads is an effective and straightforward use of the method under spatially restricted conditions, in objects of different sizes and starwheels and other comparable turning stations in the production z. B. given by hollow glass articles.

Die genannten Schattenlinien werden jeweils in diskreten horizontalen Messebenen erfasst, wobei – entlang der Längsachse des Gegenstands gesehen – mehrere, vertikal voneinander beabstandete Messebenen vorgesehen sind, so dass die auf diese Weise gewonnenen Informationen als repräsentativ für den zu vermessenden Gegenstand in seiner Gesamtheit sind.The shadow lines mentioned are each detected in discrete horizontal measurement planes, wherein - viewed along the longitudinal axis of the article - a plurality of vertically spaced measuring planes are provided, so that the information obtained in this way are representative of the object to be measured in its entirety.

Die Bildaufnahmeköpfe stehen über Bildleiter mit einer Kamera in Verbindung, in deren Bildebene die Abstände der einander gegenüberliegenden links- und rechtsseitigen Schattenlinien einer bzw. jeder Messebene abgebildet werden, so dass deren eventuelle Änderungen während der Rotation des Gegenstands ermittelt werden können. Die Beschaffenheit der Bildleiter ist an die benutzte Aufnahmetechnik angepasst und ermöglicht eine lagegetreue Wiedergabe einer jeden erfassten Schattenlinie. Aufgrund der Verwendung von Bildleitern und klein bauenden Bildaufnahmeköpfen ist das Verfahren äußerst flexibel einsetzbar. Erfindungsgemäß wird eine Zeilenkamera eingesetzt, wobei die Schattenlinien aller Messebenen in einer Zeile darstellbar sind. Zeilenkameras sind mit einem hohen Auflösungsvermögen und einer hohen Abtastrate verfügbar und ermöglichen entsprechend präzise Messergebnisse.The image pickup heads are connected via image guide with a camera in the image plane, the distances of the opposing left and right shadow lines of each or each measurement plane are displayed so that their possible changes can be determined during the rotation of the object. The nature of the image guide is adapted to the recording technique used and allows a faithful reproduction of each detected shadow line. Due to the use of image guides and small-sized image recording heads, the method is extremely flexible. According to the invention, a line scan camera is used, wherein the shadow lines of all measurement planes can be displayed in one line. Line scan cameras are available with high resolving power and a high sampling rate, allowing correspondingly precise measurement results.

In jedem Fall werden entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 2 Änderungen des Durchmessermaßes des zu vermessenden Gegenstands während dessen Rotation erfasst und zur Erkennung einer eventuellen Ovalität benutzt.In any case, according to the features of claim 2, changes in the diameter of the object to be measured are detected during its rotation and used to detect possible ovality.

Als Lichtquelle, welche sich auf der, der Anordnung der Bildaufnahmeköpfe gegenüberliegenden Seite des Gegenstands befindet, kommt entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 3 eine flächige, insbesondere eine streifenförmige Lichtquelle in Betracht. Diese ist jeweils lediglich einer horizontalen Messebene zugeordnet, so dass für deren konstruktive Darstellung nur ein sehr eingeschränktes Bauvolumen benötigt wird.As a light source, which is located on the, the arrangement of the image pickup heads opposite side of the article, according to the features of claim 3 is a flat, in particular a strip-shaped light source into consideration. This is in each case assigned only to a horizontal measuring plane, so that only a very limited volume of construction is required for its structural representation.

Man erkennt anhand der vorstehenden Ausführungen, dass zur Umsetzung des Verfahrens in unmittelbarer Nähe des Messobjektes nur geringfügige Maßnahmen erforderlich sind, so dass ein normaler Produktionsablauf infolge einer Verwendung des Verfahrens beispielsweise zur Ovalitätsprüfung von Hohlglasartikeln nicht bzw. kaum beeinträchtigt wird.It can be seen on the basis of the above statements that only minor measures are required to implement the method in the immediate vicinity of the measurement object, so that a normal production sequence as a result of using the method, for example for ovality testing of hollow glass articles is not or hardly affected.

Es ist ferner die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu konzipieren, welche sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet, und flexibel bei unterschiedlichen Hohlglasartikeln einsetzbar ist. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Vorrichtung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 4.It is also the object of the invention to design a device for carrying out this method, which is characterized by a simple structure, and can be used flexibly with different hollow glass articles. This object is achieved in such a device by the features of the characterizing part of claim 4.

Erfindungswesentlich sind hiernach zwei Bildaufnahmeköpfe, deren jeweiliges Abbildungsvermögen auf die Darstellung der links- bzw. rechtsseitigen Schattenlinie der Kanten des zu vermessenden Hohlglasartikels beschränkt ist, und zwar jeweils zuzüglich einer durch eine eventuelle Ovalität bedingten seitlichen Auslenkung. Soweit es um die Erkennung einer Ovalität geht, müssen die beiden Bildaufnahmeköpfe einer Messebene somit nur dahingehend horizontal beabstandet positioniert sein, dass deren jeweilige Abbildungsbereiche die Schattenlinien zuzüglich deren während einer vollständigen Umdrehung zu erwartenden seitlichen Auslenkungen überdecken. Es entfallen somit aufwändige Justierungen. According to the invention, two image recording heads whose respective imaging capacity is limited to the representation of the left-hand or right-hand shadow line of the edges of the hollow glass article to be measured, in each case in addition to a lateral deflection caused by a possible ovality, are hereafter essential to the invention. As far as the detection of an ovality is concerned, the two image pickup heads of a measurement plane must thus be positioned horizontally so that their respective imaging regions cover the shadow lines plus their expected lateral deflections during a complete revolution. It thus eliminates complex adjustments.

Die über die Bildaufnahmeköpfe jeweils einzeln erfassten Schattenlinien werden in der Bildebene einer zur gemeinsamen Darstellung der links- und rechtsseitigen Schattenlinen jeweils einer Messebene bestimmten Einrichtung zusammengefasst und in dieser Form einer Auswerteeinheit zugeleitet. Diese ist dazu bestimmt, die Lageänderungen der Schattenlinien in Abhängigkeit von der Rotation des Gegenstands zu erfassen und auszuwerten. Im allgemeinsten Fall sind die Bildaufnahmeköpfe, die genannte Einrichtung sowie die Auswerteeinheit als baulich getrennte Funktionseinheiten ausgebildet, so dass die Nutzung dieser Vorrichtung äußerst flexibel erfolgen kann, da deren Komponenten nach Maßgabe örtlich verfügbarer Unterbringungsverhältnisse räumlich verteilt positioniert werden können. Hieraus ergibt sich eine besondere Eignung der Vorrichtung bei Sternradmaschinen und vergleichbaren Drehstationen.The shadow lines individually recorded via the image recording heads are combined in the image plane of a device intended for the joint representation of the left and right-hand shadow lines of a respective measurement plane and fed in this form to an evaluation unit. This is intended to detect and evaluate the changes in position of the shadow lines as a function of the rotation of the object. In the most general case, the image recording heads, said device and the evaluation are designed as structurally separate functional units, so that the use of this device can be extremely flexible, since their components can be spatially distributed in accordance with locally available accommodation conditions. This results in a particular suitability of the device in starwheels and comparable turning stations.

In einer Drehstation einer Sternradmaschine können einem zu vermessenden Hohlglasartikel mehrere sich parallel zueinander und vertikal übereinander erstreckende Messebenen zugeordnet werden. Alternativ hierzu ist es auch möglich, die unterschiedlichen Messebenen eines Hohlglasartikels in unterschiedlichen Drehstationen der Sternradmaschine einzurichten. Es sind dies Vorteile, die sich aus der geringen Baugröße der in unmittelbarer Nähe des Hohlglasartikels unterzubringenden Bildaufnahmeköpfe ergeben.In a turning station of a star wheel machine, a hollow glass article to be measured can be assigned a plurality of measurement planes extending parallel to one another and vertically one above the other. Alternatively, it is also possible to set up the different measurement levels of a hollow glass article in different turning stations of the starwheel machine. These are advantages which result from the small size of the image pickup heads to be accommodated in the immediate vicinity of the hollow glass article.

Die genannte Einrichtung wird durch eine Kamera gebildet, in deren Bildebene die jeweiligen links- und rechtsseitigen Schattenlinien der Kanten des Gegenstands dargestellt werden. Die Kamera ist im allgemeinsten Fall als eine räumlich sowohl von den Bildaufnahmeköpfen als auch von der Auswerteeinheit baulich getrennte Funktionseinheit konzipiert.Said device is formed by a camera, in whose image plane the respective left and right shadow lines of the edges of the object are displayed. In the most general case, the camera is designed as a functional unit spatially separated both from the image recording heads and from the evaluation unit.

Die Kamera ist als Zeilenkamera ausgebildet, in deren Bildebene die Schattenlinien unter Ausnutzung eines hohen Auflösevermögens positionsgenau dargestellt sind und einer weiteren Auswertung zugeführt werden. Regelmäßig wird eine Vermessung des Gegenstands in mehreren übereinander mit Abstand positionierten und zueinander parallelen Messebenen durchgeführt werden, wobei die Abstandsmaße der links- und rechtsseitigen Schattenlinien sämtlicher Messebenen in einer Zeile nebeneinander dargestellt und einer weiteren Auswertung zugeführt werden.The camera is designed as a line scan camera, in the image plane of which the shadow lines are shown in exact position by utilizing a high resolving power and are fed to a further evaluation. Regularly, a measurement of the object in a plurality of spaced-apart spaced apart and parallel measurement planes are performed, the distance dimensions of the left and right shadow lines of all measurement levels in a row displayed side by side and fed to a further evaluation.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 5 bilden die Auswerteeinheit und die Kamera bzw. die eingangs genannte Einrichtung eine bauliche Einheit. Auf diesem Wege ergibt sich ein einfacherer Aufbau der Vorrichtung.According to the features of claim 5, the evaluation unit and the camera or the aforementioned device form a structural unit. In this way, a simpler structure of the device results.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 ist jeder Messebene eine streifenförmige Lichtquelle zugeordnet. Diese Lichtquelle weist eine horizontale Breite auf, die derjenigen des zu vermessenden Gegenstands zuzüglich seitlicher, durch eine eventuelle Ovalität bedingter Abmessungsänderungen entspricht sowie eine vertikale Breite, die zur Darstellung einer die links- und rechtsseitigen Kanten des Gegenstands als Schattenlinien in den Eingangsoptiken der Bildaufnahmeköpfe ausreichend ist. Diese Art der Darstellung einer Lichtquelle erhöht die Flexibilität der Einsatzmöglichkeiten der Vorrichtung in vielen Stationen beispielsweise der Herstellung von Hohlglasartikeln.According to the features of claim 6, each measuring plane is associated with a strip-shaped light source. This light source has a horizontal width corresponding to that of the object to be measured plus lateral dimensional changes due to eventual ovality and a vertical width sufficient to represent one of the left and right edges of the object as shadow lines in the input optics of the image pickup heads , This type of representation of a light source increases the flexibility of the use of the device in many stations, for example, the production of hollow glass articles.

In weiterer Ausgestaltung dieses Prinzips kann die Beleuchtung des zu vermessenden Hohlglasartikels in jeder Messebene auch durch zwei flächige Lichtquellen dargestellt werden, deren Größe, insbesondere horizontale Erstreckung dahingehend bemessen ist, dass jeweils links- und rechtsseitige Schattenlinien zuzüglich durch eine eventuelle Ovalität bedingter Abmessungsänderungen in den Eingangsoptiken der Bildaufnahmeköpfe abbildbar sind.In a further embodiment of this principle, the illumination of the hollow glass article to be measured in each measurement plane can also be represented by two flat light sources whose size, in particular horizontal extent is dimensioned such that each left and right shadow lines plus by a possible ovality conditional dimensional changes in the entrance optics the image pickup heads are mapped.

Entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 7 und 8 stehen die Bildaufnahmeköpfe mit der genannten Einrichtung bzw. einer Kamera über Bildleiter in Verbindung, wobei die Anbindung der Auswerteeinheit an die Einrichtung bzw. die Kamera über eine Leitung erfolgt. Bildleiter sowie die genannte Leitung ermöglichen eine flexible Positionierung der genannten Komponenten unabhängig von örtlich eventuell eingeengten Einbauverhältnissen. Die technische Beschaffenheit der Bildleiter sowie der genannten Leitung sind entsprechend der Art der zu übertragenden Bildsignale gewählt, so dass Informationen betreffend das Messergebnis an nahezu beliebiger Stelle zur Verfügung gestellt werden können.According to the features of claims 7 and 8, the image pickup heads are connected to said device or a camera via image conductors, wherein the connection of the evaluation unit to the device or the camera takes place via a line. Bildleiter and said line allow flexible positioning of said components regardless of locally possibly restricted installation conditions. The technical nature of the image conductors and the said line are selected according to the type of image signals to be transmitted, so that information concerning the measurement result can be made available at almost any location.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 9 ist der Bildaufnahmekopf einschließlich des mit diesem in Verbindung stehenden Bildleiters nach Art eines flexiblen Endoskops ausgebildet. Über eine Eingangsoptik wird ein Bild der Schattenlinie auf das zugekehrte Ende eines Glasfaserbündels abgebildet und in dieser Form, nämlich als Lichtsignal der Bildebene der genannten Kamera zwecks weiterer Umsetzung übertragen. Ein digitales Bild wird somit erst in der Kamera gebildet.According to the features of claim 9, the image pickup head including the associated image guide is formed in the manner of a flexible endoscope. An input optics imaged an image of the shadow line on the facing end of a fiber optic bundle and transmitted in this form, namely as a light signal of the image plane of said camera for further implementation. A digital image is thus only formed in the camera.

Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 10 hingegen ist der Bildaufnahmekopf als Videoendoskop ausgebildet, bei welchem über eine Eingangsoptik unmittelbar ein digitales Bild einer Schattenlinie erzeugt wird, wobei die so erzeugten Bilder zweier, gleichzeitig eine Kamerafunktion erfüllender Bildaufnahmeköpfe einer Messebene in einer Einrichtung zwecks Darstellung von Lageänderungen der Schattenlinien zusammengeführt werden, und wobei wiederum über eine Auswerteeinheit die Veränderung des Abstandsmaßes der Schattenlinien während einer vollständigen Umdrehung des Gegenstands erfasst und beispielsweise zwecks Erkennung einer Ovalität ausgewertet wird.In contrast, according to the features of claim 10, the image pickup head is designed as a video endoscope in which an input image directly a digital image of a shadow line is generated, the images thus generated two, simultaneously fulfilling a camera function image pickup heads of a measurement plane in a device for the purpose of representing changes in position of the Shadow lines are merged, and in turn via an evaluation unit detects the change in the distance measure of the shadow lines during a complete rotation of the object and is evaluated, for example, for the detection of an ovality.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the embodiment shown in the drawings. Show it:

1 eine Darstellung einer Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung einschließlich des Messobjekts; 1 a representation of a plan view of a device according to the invention including the measuring object;

2 eine unterschiedliche Messebenen darstellende Seitenansicht des Messobjekts; 2 a different measurement levels representing side view of the measurement object;

3 eine teilweise Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung einschließlich einer Auswertung der gewonnenen Messwerte. 3 a partial representation of the device according to the invention including an evaluation of the measured values obtained.

Mit 1 ist in den Zeichnungsfiguren ein Hohlglasartikel, hier eine Flasche bezeichnet, dessen Umfangsgestalt zu prüfen ist und der während dieser Überprüfung um seine Längsachse 2 eine Rotationsbewegung ausführt.With 1 is in the drawing figures, a hollow glass article, here referred to a bottle whose peripheral shape is to be tested and during this review around its longitudinal axis 2 performs a rotational movement.

Zu diesem Zweck ist eine drehbare Unterlage 3 vorgesehen, die sich vor einer Anordnung von drei, sich horizontal sowie parallel und mit Abstand zueinander erstreckenden, streifenförmigen Lichtquellen 4, 5, 6 befindet. Diese untereinander gleich beschaffenen Lichtquellen 4, 5, 6 haben eine Längenerstreckung und sind relativ zu dem rotierenden Hohlglasartikel 1 dahingehend positioniert, dass sie seitlich beidseitig über diesen hinausragen. Sie bilden jeweils eine Messebene 4', 5', 6', in der in einer im Folgenden noch zu beschreibenden Weise eine Vermessung der Umfangsgestalt des Hohlglasartikels 1 stattfindet, wobei die dargestellte Anzahl von drei Messebenen lediglich beispielhaft zu verstehen ist, so dass nach den Anforderungen des Einzelfalls auch mehr oder weniger als drei Messebenen in Betracht kommen.For this purpose, a rotatable base 3 provided, in front of an array of three, horizontally and in parallel and spaced apart, strip-shaped light sources 4 . 5 . 6 located. These light sources, which are identical to each other 4 . 5 . 6 have a longitudinal extension and are relative to the rotating hollow glass article 1 Positioned so that they protrude laterally on both sides over this. They each form a measurement level 4 ' . 5 ' . 6 ' in a manner to be described below, a measurement of the peripheral shape of the hollow glass article 1 takes place, wherein the illustrated number of three measurement levels is to be understood merely as an example, so that according to the requirements of the individual case, more or less than three measurement levels come into consideration.

Alternativ zu einer drehbaren Unterlage ist eine Rotation des Hohlglasartikels 1 auch derart darstellbar, dass dieser durch ein oder mehrere Rollenpaare gehalten und mittels eines Reibrades gedreht wird. In jedem Fall ist für den Hohlglasartikel eine solche Aufnahme vorgesehen, welche eine Rotation des Artikels um dessen Längsachse ermöglicht.Alternatively to a rotatable base is a rotation of the hollow glass article 1 Also representable such that it is held by one or more pairs of rollers and rotated by means of a friction wheel. In any case, such a receptacle is provided for the hollow glass article, which allows a rotation of the article about its longitudinal axis.

In jeder Messebene 4', 5', 6', und zwar den Kanten des Hohlglasartikels 1 zugeordnet, befinden sich zwei Bildaufnahmeköpfe 7, 8, welche jeweils zur Erfassung des Schattenbildes der rechten bzw. linken Kante des Hohlglasartikels 1 bestimmt und eingerichtet sind. Beide Bildaufnahmeköpfe 7, 8 sind zu diesem Zweck mit einer Eingangsoptik 7', 8' ausgerüstet, durch welche die genannten unten auf dem Eintrittsfenster eines jeweiligen Bildleiter 9, 10, 11, 12, 13, 14 abgebildet und über diesen einer Zeilenkamera 15 zugeleitet werden, deren Objektiv 16 die Daten sämtlicher Messebenen 4', 5', 6' in der Bildebene eines Aufnahmechips 17, und zwar in einer Zeile nebeneinander abbildet.In every measuring level 4 ' . 5 ' . 6 ' , namely the edges of the hollow glass article 1 assigned, there are two image pickup heads 7 . 8th , which in each case for detecting the shadow image of the right or left edge of the hollow glass article 1 are determined and set up. Both image pickup heads 7 . 8th are for this purpose with an input optics 7 ' . 8th' equipped by which said below on the entrance window of a respective image guide 9 . 10 . 11 . 12 . 13 . 14 imaged and above this a line camera 15 be fed to the lens 16 the data of all measuring levels 4 ' . 5 ' . 6 ' in the image plane of a recording chip 17 , in one line next to each other.

Wesentlich ist in diesem Zusammenhang, dass die flächige Erfassung der Eingangsoptik eines jeden der beiden Bildaufnahmeköpfe 7, 8 auf die in der jeweiligen Messebene 4', 5', 6' einander gegenüberliegenden Kanten einschließlich deren zu erwartender Lageänderungen während einer vollständigen Umdrehung des Hohlglasartikels 1 beschränkt werden kann. In Abweichung von dem eingangs dargelegten Stand der Technik wird somit der zu vermessende Gegenstand nicht in seiner Gesamtheit abgebildet, sondern es findet eine Auswahl dessen wesentlicher Bildmerkmale statt.It is essential in this context that the areal registration of the input optics of each of the two image pickup heads 7 . 8th on the in the respective measurement level 4 ' . 5 ' . 6 ' opposite edges including their expected changes in position during a complete revolution of the hollow glass article 1 can be limited. In deviation from the prior art presented at the outset, therefore, the object to be measured is not depicted in its entirety, but a selection of its essential image features takes place.

Im vorliegenden Fall, der durch drei Messebenen 4', 5', 6' gekennzeichnet ist, werden somit die Schattenlinien 18, 19, 18', 19', sowie 18'', 19'' der einander in diesen Ebenen gegenüberliegenden Kanten des zu vermessenden Gegenstands erfasst.In the present case, by three levels of measurement 4 ' . 5 ' . 6 ' is thus characterized, the shadow lines 18 . 19 . 18 ' . 19 ' , such as 18 '' . 19 '' the edges of the object to be measured which are opposite one another in these planes are detected.

Mittels der jeweils links- und rechtsseitigen Bildaufnahmeköpfe 7, 8 einer jeden der Messebenen 4', 5', 6' werden in der Zeile des Aufnahmechips 17 der Zeilenkamera 15 die momentanen Abstände x₁ der Messebene 4', x₂ der Messebene 5' und x₃ der Messebene 6' zwischen den jeweiligen Schattenlinien 18, 19; 18', 19' und 18'', 19'' der links- und rechtsseitigen Kanten abgebildet. Diese stehen in einer funktionalen Abhängigkeit von den aktuellen Durchmessermaßen des Hohlglasartikels 1 in der jeweiligen Drehwinkelstellung um dessen Längsachse 2.By means of the left and right side image pickup heads 7 . 8th each of the exhibition levels 4 ' . 5 ' . 6 ' be in the line of the recording chip 17 the line camera 15 the instantaneous distances x _{1 of} the measurement plane 4 ' , x _{2 of} the measurement level 5 ' and x _{3 of} the measurement level 6 ' between the respective shadow lines 18 . 19 ; 18 ' . 19 ' and 18 '' . 19 '' the left and right edges imaged. These are in a functional dependence on the current Durchmessermaßen the hollow glass article 1 in the respective angular position about its longitudinal axis 2 ,

Infolge der Rotation des Hohlglasartikels 1 um seine Längsachse 2 können somit anhand der Änderungen der Abstände x₁, x₂, x₃ örtliche Ovalitäten bzw. Abweichungen von einer Kreisform, nämlich in den jeweiligen Messebenen 4', 5', 6' quantitativ und nach ihrer Winkellage erkannt und ausgewertet werden.Due to the rotation of the hollow glass article 1 around its longitudinal axis 2 can thus on the basis of changes in the distances x ₁ , x ₂ , x ₃ local ovalities or deviations from a circular shape, namely in the respective measurement planes 4 ' . 5 ' . 6 ' be recognized quantitatively and according to their angular position and evaluated.

Die Zeilenkamera 15 steht über eine Leitung 20 mit einer Auswerteeinheit 21 in Verbindung, mittels welcher eine Auswertung der über den Aufnahmechip 17 gewonnenen Daten durchgeführt wird, und zwar zwecks Visualisierung und Dokumentation der Messergebnisse für weitere betriebliche Umsetzungen. Die Auswerteeinheit 21 steht mit einem zeichnerisch nicht dargestellten, Drehwinkelinformationen betreffend die Rotation des zu vermessenden Gegenstands bzw. Hohlglasartikels 1 erfassenden und übertragenden Rotationsimpulsgeber in Verbindung. Sie kann ferner mit Mitteln zur Visualisierung des Messergebnisses ausgerüstest sein.The line scan camera 15 is over a line 20 with an evaluation unit 21 in connection, by means of which an evaluation of the recording chip 17 data for the purpose of visualization and documentation of the measurement results for further operational implementation. The evaluation unit 21 stands with a drawing, not shown, rotation angle information regarding the rotation of the object to be measured or hollow glass article 1 detecting and transmitting rotary pulse generator. It can also be equipped with means for visualizing the measurement result.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: HohlglasartikelHollow glass articles
22: Längsachselongitudinal axis
33: unterlegeat lege
44: Lichtquellelight source
4'4 ': Messebenemeasuring plane
55: Lichtquellelight source
5'5 ': Messebenemeasuring plane
66: Lichtquellelight source
6'6 ': Messebenemeasuring plane
77: BildaufnahmekopfImage pick-up head
7'7 ': Eingangsoptikinput optics
88th: BildaufnahmekopfImage pick-up head
8'8th': Eingangsoptikinput optics
99: Bildleiterimage conductor
1010: Bildleiterimage conductor
1111: Bildleiterimage conductor
1212: Bildleiterimage conductor
1313: Bildleiterimage conductor
1414: Bildleiterimage conductor
1515: Zeilenkameraline camera
1616: Objektivlens
1717: AufnahmechipImaging Device
1818: Schattenlinieshadow line
18'18 ': Schattenlinieshadow line
18''18 '': Schattenlinieshadow line
1919: Schattenlinieshadow line
19'19 ': Schattenlinieshadow line
19''19 '': Schattenlinieshadow line
2020: Leitungmanagement
2121: Auswerteeinheitevaluation

Claims

Method for measuring the shape of hollow glass articles ( 1 ), wherein the hollow glass article ( 1 ) in a rotation about its vertically extending longitudinal axis ( 2 ), whereby the hollow glass article ( 1 ) is illuminated from one side by means of a light source, wherein on the opposite side of the light source in several horizontal measurement planes ( 4 ' . 5 ' . 6 ' ) Images of the opposite shadow lines ( 18 . 19 ; 18 ' . 19 '; 18 '' . 19 '' ) of the edges of the rotating hollow glass article ( 1 ) in an image plane whose position changes in dependence on the rotation of the hollow glass article ( 1 Are detected) and fed to an evaluation, characterized in that (in each measuring plane 4 ' . 5 ' . 6 ' ) two horizontally spaced, each for detecting a left-side or a right-side shadow line ( 18 . 19 ; 18 ' . 19 '; 18 '' . 19 '' ) of said edges, certain and arranged image pickup heads ( 7 . 8th ) are used, that by means of the image recording heads ( 7 . 8th ) determined shadow lines ( 18 . 19 ; 18 ' . 19 '; 18 '' . 19 '' ) via image conductors in the image plane of a line scan camera ( 15 ) and that the shadow lines ( 18 . 19 ; 18 ' . 19 '; 18 '' . 19 '' ) of all measuring levels ( 4 ' . 5 ' . 6 ' ) are displayed in one line.

A method according to claim 1, characterized in that based on the distances of the shadow lines ( 18 . 19 ; 18 ' . 19 '; 18 '' . 19 '' ) in each measuring level ( 4 ' . 5 ' . 6 ' ) a diameter of the hollow glass article ( 1 ) is determined, and that based on the changes in the diameter measure during rotation of the hollow glass article deviations from a circular shape are determined.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that as light source in each measuring plane ( 4 ' . 5 ' . 6 ' ) a strip-shaped light source ( 4 . 5 . 6 ) is used.

Device for carrying out the method according to one of the preceding claims 1 to 3 with a, a rotation about a vertical axis enabling receptacle of the hollow glass article ( 1 ), with at least one light source on one side of the hollow glass article ( 1 ), with an arrangement for detecting the lateral Shadow lines ( 18 . 19 ; 18 ' . 19 '; 18 '' . 19 '' ) of the edges of the hollow glass article ( 1 ) in horizontal measurement planes ( 4 ' . 5 ' . 6 ' ) on its side opposite the light source, with a device for imaging the shadow lines ( 18 . 19 ; 18 ' . 19 '; 18 '' . 19 '' ) in an image plane and with one for implementing the positions of the shadow lines in dependence on the rotation of the hollow glass article ( 1 ) based on descriptive data ( 21 ), characterized in that the arrangement in each measuring plane ( 4 ' . 5 ' . 6 ' ) of two horizontally spaced apart, each for detecting the left-side and the right-side shadow lines ( 18 . 19 ) of said edges provided image receiving heads ( 7 . 8th ), which is connected to the evaluation unit via said device ( 21 ), that said device is replaced by a line camera ( 15 ) is formed, in whose image plane the opposing shadow lines ( 18 . 19 ; 18 ' . 19 '; 18 '' . 19 '' ) each measuring level ( 4 ' . 5 ' . 6 ' ) and that the line scan camera ( 15 ) for recording and displaying the distances of the shadow lines ( 18 . 19 ; 18 ' . 19 '; 18 '' . 19 '' ) of all measuring levels ( 4 ' . 5 ' . 6 ' ) is set up in one line.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the camera and evaluation unit ( 21 ) form a structural unit.

Device according to claim 4 or 5, characterized in that each measuring plane ( 4 ' . 5 ' . 6 ' ) a strip-shaped light source ( 4 . 5 . 6 ) assigned.

Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that each image pickup head ( 7 . 8th ) via an image guide ( 9 . 10 ) is in communication with the camera.

Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the line camera ( 15 ) via a line ( 20 ) with the evaluation unit ( 21 ).

Device according to one of claims 4 to 8, characterized in that each image pickup head ( 7 . 8th ) is designed in the manner of a flexible endoscope, which via image conductors ( 9 . 10 ) is in communication with the device or the camera.

Apparatus according to claim 4, characterized in that each image pickup head ( 7 . 8th ) is formed in the manner of a video endoscope, which is in communication with said device, which in turn via a line ( 20 ) with the evaluation unit ( 21 ).