DE3115635C2

DE3115635C2 - Device for testing the inner surfaces of hollow bodies

Info

Publication number: DE3115635C2
Application number: DE19813115635
Authority: DE
Inventors: Gerhard 4811 Leopoldshöhe Farwick
Original assignee: Feldmuehle AG
Current assignee: Lasor Laser Sorter GmbH
Priority date: 1981-04-18
Filing date: 1981-04-18
Publication date: 1987-02-19
Also published as: DE3115635A1

Abstract

Die Innenflächen offener rotationssymmetrischer Hohlkörper werden kontinuierlich unter einem die Hohlkörper ausleuchtenden Meßkopf durchgeführt. Das von den Innenflächen der Hohlkörper reflektierte Licht wird aufgefangen und ausgewertet. Die Auswertung erfolgt jedoch erst dann, wenn der zu prüfende Hohlkörper gleichmäßig ausgeleuchtet ist. Die Auswertung wird dazu über eine Lichtschranke gesteuert. Der höhenverstellbare Meßkopf ist mit einer punktförmigen Lichtquelle ausgerüstet, um die kreisförmig Fotoelemente angeordnet sind. Die Fotoelemente sind mit der Auswerteeinrichtung verbunden, die ihrerseits durch die Lichtschranke gesteuert wird.The inner surfaces of open, rotationally symmetrical hollow bodies are continuously passed under a measuring head that illuminates the hollow bodies. The light reflected from the inner surfaces of the hollow bodies is captured and evaluated. However, the evaluation only takes place when the hollow body to be tested is evenly illuminated. The evaluation is controlled by a light barrier. The height-adjustable measuring head is equipped with a point light source around which photo elements are arranged in a circle. The photo elements are connected to the evaluation device, which in turn is controlled by the light barrier.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Prüfen der Innenflächen offener rotationssymmetrischer opaker Hohlkörper, die aus einer Förderstrecke mit einer Ausrichtvorrichtung und einem Auswerfer für die Hohlkörper besteht, über der ein Meßkopf mit einer im wesentlichen punktförmigen Lichtquelle und mindestens einem Fotoelement angeordnet ist, das mit einer Auswertvorrichtung in Verbindung steht. Eine solche Vorrichtung ist aus der US 31 50 266 bekannt.The invention relates to a device for continuously testing the inner surfaces of open, rotationally symmetrical, opaque hollow bodies, which consists of a conveyor line with an alignment device and an ejector for the hollow bodies, above which a measuring head with an essentially point-shaped light source and at least one photo element is arranged, which is connected to an evaluation device. Such a device is known from US 31 50 266.

Unter dem Begriff rotationssymmetrischer Hohlkörper sind alle Körper zu verstehen, die rotationssymmetrische offene Ausnehmungen aufweisen, d. h. also, Körper, die Durchgangsbohrungen oder Sacklöcher besitzen, beispielsweise Zylinderblöcke, ebenso jedoch auch Gefäße, wie Flaschen, Konserven- oder Getränkedosen. Wegen der enormen Stückzahlen, mit denen Konserven-, bzw. Getränkedosen gefertigt werden, kommt dieser Einsatzmöglichkeit des Anmeldegegenstandes besondere Bedeutung zu, weshalb die Erfindung nachstehend am Beispiel der Getränkedosenprüfung beschrieben wird, ohne sie jedoch hierauf zu beschränken.The term rotationally symmetrical hollow body refers to all bodies that have rotationally symmetrical open recesses, i.e. bodies that have through holes or blind holes, for example cylinder blocks, but also containers such as bottles, cans or drinks cans. Due to the enormous quantities in which cans or drinks cans are manufactured, this possible use of the subject matter of the application is of particular importance, which is why the invention is described below using the example of drinks can testing, but without restricting it to this.

Getränkedosen, insbesondere Dosen für Erfrischungsgetränke, wie kohlensäurehaltige Mineralwässer und Limonaden, aber auch Bier, werden in zwei unterschiedliche Dosentypen abgefüllt. Bei dem einen Dosentyp handelt es sich um tiefgezogene Aluminium- oder Weißblechdosen mit nach innen gewölbten Böden. Die zweite Dosenform ist mehr der üblichen Konservendose ähnlich, d. h. ist eine Weißblechdose mit gefalztem Mantel und angebördeltem Boden. Beiden Dosen ist gemeinsam, daß Fruchtsaft und/oder kohlensäurehaltige Getränke nicht direkt mit dem Metall in Berührung kommen dürfen, da diese Stoffe das Metall angreifen und sich dadurch

1. der Geschmack der abgepackten Waren ändert;
2. aber auch die Verpackung beeinträchtigt wird;

Drinks cans, especially cans for soft drinks such as carbonated mineral water and lemonades, but also beer, are filled in two different types of cans. One type of can is a deep-drawn aluminum or tin can with an inwardly curved bottom. The second type of can is more similar to the usual food can, ie it is a tin can with a folded jacket and a flanged bottom. Both cans have in common that fruit juice and/or carbonated drinks must not come into direct contact with the metal, as these substances attack the metal and thus

1. the taste of the packaged goods changes;
2. but the packaging is also affected;

was soweit gehen kann, daß das Gut sich durch die Verpackung, also die Dose hindurchfrißt und durch Poren austritt. Die Dosen werden deshalb innen lackiert, was wegen der hohen anfallenden Stückzahl durch Automaten erfolgt. Die Lackiervorrichtung arbeitet dabei so, daß jede Dose einzeln ergriffen wird und um ihre eigene Achse rotiert. Bei dieser Rotation senkt sich ein mit zwei Düsen besetztes Spritzrohr in die Dose, wobei eine nach unten gerichtete Düse den Dosenboden spritzt und eine zur Seite gerichtete Düse die Dosenwandung, also den Rumpf besprüht. Zu den von der Dosenfertigung herrührenden Fehlern, wie Ziehriefen oder Beulen, bzw. Schmutz, kommen jetzt noch Lackierungsfehler hinzu, die einmal auf das Verstopfen der Düsen beim Lackiervorgang zurückzuführen sind, d. h., daß der Dosenboden, der Dosenrumpf, oder evtl. beides, nicht lackiert wurden. Weitere Fehler können auf die Drehbewegung der Dose zurückzuführen sein, d. h., daß zwar das Spritzrohr in die Dose eingefahren und auch Lack gespritzt, die Dose aber nicht gedreht wurde. In diesem Fall ergibt sich ein Lackstreifen entlang Rumpf und Boden, aber keine Lackierung der Wandung bzw. des Bodens.which can go so far that the product eats through the packaging, i.e. the can, and comes out through pores. The inside of the cans is therefore painted, which is done by machines because of the high number of units involved. The painting device works in such a way that each can is gripped individually and rotates on its own axis. During this rotation, a spray pipe fitted with two nozzles is lowered into the can, with a nozzle pointing downwards spraying the bottom of the can and a nozzle pointing to the side spraying the wall of the can, i.e. the body. In addition to the errors resulting from can production, such as draw marks or dents or dirt, there are now also painting errors which can be attributed to the nozzles becoming blocked during the painting process, i.e. the bottom of the can, the body of the can, or possibly both, not being painted. Other errors can be attributed to the rotation of the can, i.e. i.e. the spray tube was inserted into the can and paint was sprayed, but the can was not rotated. In this case, there is a strip of paint along the fuselage and bottom, but no paint on the walls or bottom.

Vorrichtungen zum Prüfen von Behältern sind als solche außer aus der US 31 50 266 aus zahlreichen Schriften bekannt. So beschreibt die DE-OS 26 19 615 das Prüfen von Getränkeflaschen auf Scheuerstellen. Die zu prüfenden Flaschen werden dabei durch ein Förderband einem Sternrad zugeführt, das an die Flaschenform angepaßte Taschen aufweist. Eine ortsfeste Führung fixiert die Flaschen in den Taschen des Sternrades, während sie an einer Lichtquelle frei hängend vorbeitransportiert werden. Oberhalb der Flaschenbahn ist im Bereich der Lichtquelle eine Prüfvorrichtung angeordnet, die bei Erkennen eines Fremdkörpers am beleuchteten Flaschenboden ein Fehlersignal aussendet, das zum Auswurf der beanstandeten Flaschen führt.Devices for testing containers are known as such from numerous documents in addition to US 31 50 266. For example, DE-OS 26 19 615 describes the testing of drinks bottles for chafing. The bottles to be tested are fed by a conveyor belt to a star wheel that has pockets adapted to the shape of the bottle. A stationary guide fixes the bottles in the pockets of the star wheel while they are transported freely hanging past a light source. Above the bottle conveyor, in the area of the light source, a testing device is arranged which, if a foreign body is detected on the illuminated bottle base, sends out an error signal that leads to the rejection of the defective bottles.

Die seitliche Anordnung der Lichtquelle ist nur für die Prüfung von transparenten Behältern möglich. Die seitlich die Behälter an das Sternrad anpressende Führung führt bei dünnwandigen elastischen Behältern zur Verformung und damit zur Verfälschung des Meßergebnisses. Eine Prüfung der Innenflächen ist nur sehr bedingt möglich.The lateral arrangement of the light source is only possible for testing transparent containers. The guide that presses the containers against the star wheel at the side causes deformation in thin-walled, elastic containers and thus distorts the measurement result. Testing the inner surfaces is only possible to a very limited extent.

Das DE-GM 75 01 411 beschreibt eine Vorrichtung zur Prüfung von Flaschenmündungen auf Ausbrüche, Absplitterungen usw. Die zu prüfenden Flaschen werden mit einem Förderband oder einem Transportstern unter den Meßkopf transportiert, der ein leicht kegeliges Lichtstrahlenbündel auf die unter ihm liegende Flaschenmündung wirft. Von der gleichmäßig ausgeleuchteten ringförmigen Dichtfläche der Flasche wird die auftreffende Strahlung nach oben reflektiert, entsprechend der Form der Mündung mehr oder weniger gestreut und von kreisförmig angeordneten Solarzellen, die einzeln abfragbar sind, aufgenommen. Bei gleichmäßiger Ausleuchtung der Solarzellen, die mit einer elektronischen Schalteinrichtung verbunden sind, erfolgt keine Reaktion, ungleichmäßige Ausleuchtung infolge des Ausbruchs einer Dichtfläche um einen bestimmten Betrag erzeugt ein Ausstoßsignal für die betreffende Flasche.DE-GM 75 01 411 describes a device for testing bottle mouths for breakages, splinters, etc. The bottles to be tested are transported with a conveyor belt or a transport star under the measuring head, which throws a slightly conical bundle of light rays onto the bottle mouth below it. The incident radiation is reflected upwards by the evenly illuminated ring-shaped sealing surface of the bottle, scattered more or less depending on the shape of the mouth and picked up by circularly arranged solar cells, which can be individually interrogated. With even Illumination of the solar cells, which are connected to an electronic switching device, does not result in any reaction; uneven illumination as a result of a sealing surface breaking off by a certain amount generates an ejection signal for the bottle in question.

Die vorbeschriebene Vorrichtung erfordert eine exakte Ausrichtung der zu prüfenden Flaschenmündung unter dem Prüfelement, da jede Bewegung der Flasche zu einer Änderung der Lichtverhältnisse bei der Reflektion auf die Solarzellen führt. Da Solarzellen außerdem relativ träge reagieren, sind keine hohen Durchsatzkapazitäten möglich. Außerdem ist das Erkennen von Fehlern auf dem Boden und den Seitenwänden der Prüflinge nicht gegeben.The device described above requires the bottle mouth to be tested to be precisely aligned under the test element, as every movement of the bottle leads to a change in the light conditions when reflected onto the solar cells. Since solar cells also react relatively slowly, high throughput capacities are not possible. In addition, it is not possible to detect defects on the base and side walls of the test objects.

Aus der DE-OS 29 41 945 ist eine Vorrichtung zum Prüfen der Kontur aufrechtstehender Behälter bekannt, wobei diese Behälter ebenflächige Seitenwände aufweisen, die parallel zu ihrer Bewegungsrichtung während des Prüfvorganges liegen. In den Meßkopf dieser Vorrichtung sind Sender und Empfänger von Lichtschranken integriert, mit denen die Anwesenheit des Behälters festgestellt wird.DE-OS 29 41 945 discloses a device for checking the contour of upright containers, whereby these containers have flat side walls that are parallel to their direction of movement during the testing process. Transmitters and receivers of light barriers are integrated into the measuring head of this device, which are used to determine the presence of the container.

Eine Prüfung von Innenflächen der Behälter ist mit dieser Prüfvorrichtung nicht möglich.It is not possible to test the inner surfaces of the containers with this testing device.

Die US 31 50 266 betrifft eine Prüfvorrichtung zum Prüfen von oben offenen Behältern, insbesondere auf Glas, auf das Vorhandensein von Fehlern in der inneren Behälteroberfläche. Zur Prüfung der Seitenwände wird dabei in den Behälter eine rotierende Kombination von Spiegel und Linse abgesenkt, die zum einen während der Rotation ein Lichtstrahlenbündel auf der Wandung fokussiert und zum anderen das reflektierte Licht wieder auffängt und der darüber angeordneten Fotozelle des Meßkopfs zuführt. Zur Prüfung der Bodenfläche des Behälters wird mit Hilfe eines zweiten Meßkopfs der Behälterboden komplett ausgeleuchtet, das reflektierte Licht auf eine spiralförmige Schlitzblende geworfen, die vor einer Geradlinienschlitzblende rotiert. Das als Lichtpunkt durchgelassene reflektierte Licht wird einer Fotozelle zugeführt. Die Fotozelle beider Meßköpfe werten die Intensität aus, wobei Lichtverringerungen zu Fehlermeldungen und damit zum Aussortieren des Behälters führen.US 31 50 266 relates to a testing device for testing open-topped containers, particularly glass, for the presence of defects in the inner surface of the container. To test the side walls, a rotating combination of mirror and lens is lowered into the container, which on the one hand focuses a bundle of light rays on the wall during rotation and on the other hand catches the reflected light and feeds it to the photocell of the measuring head arranged above it. To test the bottom surface of the container, the bottom of the container is completely illuminated with the help of a second measuring head, and the reflected light is thrown onto a spiral-shaped slit aperture that rotates in front of a straight-line slit aperture. The reflected light, which passes through as a light point, is fed to a photocell. The photocells of both measuring heads evaluate the intensity, with reductions in light leading to error messages and thus to the container being rejected.

Die recht aufwendige Vorrichtung für das Absenken des Prüfrohres erfordert einen stillstehenden Behälter, um die Seitenwände prüfen zu können. Außerdem bedingt die mechanische Bewegung des Absenkens und anschließenden Wiederhochfahrens einen erheblichen Zeitaufwand, der noch durch die anschließende Prüfung des Bodens vergrößert wird. Die Prüfvorrichtung ist daher nur für den Durchsatz geringer Stückzahlen pro Zeiteinheit geeignet.The rather complex device for lowering the test tube requires a stationary container in order to be able to check the side walls. In addition, the mechanical movement of lowering and then raising it again requires a considerable amount of time, which is increased even further by the subsequent inspection of the bottom. The testing device is therefore only suitable for the throughput of small quantities per unit of time.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, den Meßplatz für den Hohlkörper, nämlich seine Ausrichtvorrichtung und den Meßkopf selbst so zu verbessern, daß Prüfgeschwindigkeiten von 600 Teilen pro Minute bis über 1000 Teilen pro Minute erreicht werden können und dabei Fertigungs- oder Lackierungsfehler an der inneren Behälteroberfläche sicher erkannt werden.The present invention is therefore based on the object of improving the measuring station for the hollow body, namely its alignment device and the measuring head itself, in a device according to the preamble of claim 1, in such a way that test speeds of 600 parts per minute to over 1000 parts per minute can be achieved and manufacturing or painting defects on the inner container surface can be reliably detected.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Ausrichtvorrichtung aus mindestens einer Parallelführung besteht, daß um die im wesentlichen punktförmige Lichtquelle kreisförmig Fotoelemente angeordnet sind, die einzeln abfragbar oder hintereinander geschaltet sind und daß in den Meßkopf der Sender und der Empfänger einer Lichtschranke integriert sind, deren Signal die Auswertevorrichtung steuert.This object is achieved in that the alignment device consists of at least one parallel guide, that photo elements are arranged in a circle around the essentially point-shaped light source, which can be interrogated individually or connected in series, and that the transmitter and the receiver of a light barrier are integrated in the measuring head, the signal of which controls the evaluation device.

Die Förderstrecke selbst besteht aus handelsüblichen Aggregaten, beispielsweise einem Förderband, dessen Geschwindigkeit vorzugsweise variabel ist, damit diese der Stückzahl der zu prüfenden Dosen und ihrem Durchmessern angepaßt werden kann. Die Geschwindigkeit liegt zweckmäßig oberhalb 40 m/Min. und kann, insbesondere wenn Dosen mit größeren Durchmessern geprüft werden, 150 m/Min. erreichen. Eine Parallelführung, die mit der Förderstrecke verbunden ist, gewährleistet, daß die Dosen jeweils nur in einer Linie dem Prüfkopf zugeführt, d. h. ausgerichtet werden. Die lichte Weite zwischen der Parallelführung ist dabei geringfügig größer als der Außendurchmesser der Dosen, so daß nur wenig seitliches Spiel vorhanden ist, um eine genaue Positionierung der Dose unterhalb des Meßkopfes zu ermöglichen. Der Meßkopf als solcher, der zweckmäßig in seiner Höhe verstellbar ausgerüstet ist, weist eine punktförmige Lichtquelle auf, die vorteilhaft als Halogenlampe ausgeführt sein kann. Die punktförmige Lichtquelle, der zweckmäßig eine Optik, bevorzugt eine Sammellinse, zugeordnet ist, wirft auf den Boden der Dose einen Lichtfleck, der diesen zu 25 bis 80% ausleuchtet. Der Lichtfleck liegt dabei zentrisch in der Dosenmitte, wobei geringe Abweichungen von der Zentrizität, die auf die Toleranz zwischen der Parallelführung und dem Dosenaußendurchmesser zurückzuführen sind, unwesentlich sind und das Meßergebnis nicht beeinflussen. Der Lichtfleck ist andererseits in seiner Größe aber so gewählt, daß auch unter Berücksichtigung dieser Toleranzen der auf dem Boden abgebildete Lichtfleck nicht den Übergangsbereich vom Boden zum Dosenrumpf erreicht. Da das Licht aufgrund der Aufweitung des Lichtpunktes der Lichtquelle nicht rechtwinklig auf den Boden auftritt, wird es vom Boden zum Dosenrumpf reflektiert, d. h., daß die Innenwandungen des Hohlkörpers ebenfalls mit Licht beaufschlagt werden. Das von der Dose insgesamt reflektierte Licht wird über die kreisförmig um die Lichtquelle angeordneten und von der Lichtquelle durch einen Tubus abgeschirmten Fotoelemente erfaßt. Die Fotoelemente sind über Leitungen mit der Auswerteeinrichtung verbunden, in der ein Vergleich stattfindet und die ein Fehlersignal auslöst, um eine teil- oder nichtlackierte Dose auszusondern.The conveyor line itself consists of commercially available units, for example a conveyor belt, the speed of which is preferably variable so that it can be adapted to the number of cans to be tested and their diameters. The speed is preferably above 40 m/min and can reach 150 m/min, especially when cans with larger diameters are being tested. A parallel guide connected to the conveyor line ensures that the cans are only fed to the test head in one line, i.e. are aligned. The clear width between the parallel guides is slightly larger than the outside diameter of the cans, so that there is only a small amount of lateral play to enable the can to be positioned precisely below the measuring head. The measuring head itself, which is preferably equipped with an adjustable height, has a point-shaped light source, which can advantageously be designed as a halogen lamp. The point-shaped light source, which is suitably associated with an optical system, preferably a converging lens, projects a light spot onto the bottom of the can, which illuminates 25 to 80% of the can. The light spot is located centrally in the middle of the can, whereby small deviations from the centricity, which are due to the tolerance between the parallel guide and the outside diameter of the can, are insignificant and do not influence the measurement result. On the other hand, the size of the light spot is selected so that even taking these tolerances into account, the light spot depicted on the bottom does not reach the transition area from the bottom to the can body. Since the light does not hit the bottom at right angles due to the expansion of the light spot of the light source, it is reflected from the bottom to the can body, i.e. the inner walls of the hollow body are also exposed to light. The light reflected by the can as a whole is captured by the photo elements arranged in a circle around the light source and shielded from the light source by a tube. The photo elements are connected via cables to the evaluation device, in which a comparison takes place and which triggers an error signal in order to reject a partially or unpainted can.

Das Fehlersignal wird in eine Fehlerverschleppeinrichtung eingespeist, in die auch ein Zählimpuls eingeht. Dadurch ist es möglich, den Auswerfer so zu steuern, daß nur die fehlerhafte Dose ausgesondert wird, obwohl auf der Strecke zwischen dem Meßkopf und dem Auswerfer noch eine Vielzahl anderer Dosen gefördert werden, die ggf. fehlerfrei sein können. Der Fehlerimpuls wird solange verzögert, bis die fehlerhafte Dose die Stelle der Förderstrecke erreicht hat, an der der Auswerfer installiert ist. Der Zählimpuls wird durch die Lichtschranke ausgelöst, die auch die Auswerteeinrichtung steuert. Während die Fotoelemente kontinuierlich das jeweils reflektierte Licht aufnehmen und entsprechend die ermittelte Helligkeit weiter an die Auswerteeinrichtung melden, wird in der Auswerteeinrichtung lediglich dann der Wert ermittelt, wenn gleichzeitig von der Lichtschranke das Signal eingeht, daß die Dose auf ihrem Transportweg die Prüfposition erreicht hat. Sender und Empfänger der Lichtschranke sind zu diesem Zweck in den Meßkopf integriert. Durch die Dose wird der Impuls der Lichtschranke dann ausgelöst, wenn sie auf ihrem Weg über die Förderstrecke zentrisch unter der Lichtquelle steht, wobei ihr äußerer Rand in den Lichtstrahl des Senders der Lichtschranke eintritt.The error signal is fed into an error delay device, which also receives a counting pulse. This makes it possible to control the ejector in such a way that only the faulty can is rejected, even though a large number of other cans are being conveyed on the route between the measuring head and the ejector, which may be fault-free. The error pulse is delayed until the faulty can has reached the point on the conveyor line where the ejector is installed. The counting pulse is triggered by the light barrier, which also controls the evaluation device. While the photo elements continuously record the reflected light and report the determined brightness to the evaluation device, the value is only determined in the evaluation device if the signal is received from the light barrier at the same time that the can has reached the test position on its transport route. The transmitter and receiver of the light barrier are integrated into the measuring head for this purpose. The can triggers the pulse of the light barrier when it is centrically under the can on its way along the conveyor line. the light source, with its outer edge entering the light beam of the light barrier transmitter.

Zweckmäßig kann die Lichtquelle dabei gleichzeitig als Sender für die Lichtschranke dienen, wobei vorzugsweise das Licht über einen optischen Lichtleiter an die geforderte Stelle geleitet wird. Zur Ausschaltung von Fremdlichteinflüssen wird jedoch bevorzugt als Sender ein Infrarotstrahler eingesetzt, wodurch die Anlage praktisch störunanfällig wird.The light source can also serve as a transmitter for the light barrier, with the light preferably being guided to the required location via an optical fiber. However, to eliminate the influence of external light, an infrared emitter is preferably used as a transmitter, which makes the system practically immune to interference.

Da außer groben Lackierungsfehlern auch feinere Fehler gefunden werden sollen, werden gemäß der Erfindung die Fotoelemente einzeln abgefragt. Unterschiedliche Helligkeit in einzelnen Bereichen der Dose führt zu unterschiedlicher Reflektion und damit zu unterschiedlicher Spannung in den einzelnen Fotoelementen. Beim Spannungsvergleich in der Auswerteeinrichtung ergibt sich damit auch dann ein Fehlersignal, wenn sonst der durchschnittliche Wert innerhalb der Toleranz liegt.Since finer defects are to be found in addition to major paint defects, the invention checks the photo elements individually. Different brightness in individual areas of the can leads to different reflections and thus to different voltages in the individual photo elements. When comparing the voltages in the evaluation device, an error signal is therefore produced even if the average value is otherwise within the tolerance.

Besonders gute Ergebnisse werden erlangt, wenn die Fotoelemente mit einer Ringblende abgedeckt sind, so daß nur ein Spalt für den Eintritt des reflektierten Lichtes übrig bleibt, der in seiner Lage und Weite so angeordnet ist, daß nur diffus reflektiertes Licht ausgewertet wird, das durch diesen Spalt auf die Fotoelemente fällt.Particularly good results are achieved when the photo elements are covered with a ring diaphragm, so that only a slit remains for the entry of the reflected light, which is arranged in such a way in its position and width that only diffusely reflected light that falls through this slit onto the photo elements is evaluated.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert.The invention is explained below with reference to the drawing.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht, teilweise im Schnittaufbruch, Fig. 1 shows a side view, partially in section,

Fig. 2 die Vorderansicht in Richtung II in Fig. 1, Fig. 2 the front view in direction II in Fig. 1,

Fig. 3 die Draufsicht auf eine Prüfvorrichtung gemäß der Erfindung (III in Fig. 1 und 2), Fig. 3 is a plan view of a testing device according to the invention (III in Figs. 1 and 2),

Fig. 4 einen Meßkopf im Schnitt der Ebene IV-IV der Fig. 2. Fig. 4 shows a measuring head in section along plane IV-IV of Fig. 2.

Die Förderstrecke (1) besteht aus einer Stahlkonstruktion aus U-Profilen (16), in die Walzen (17) eingesetzt sind, über die ein Förderband (18) läuft. Im Bereich der Prüfstation (2) ist das Förderband (18) durch einen Gleittisch (19) abgestützt, um für die Prüfung eine exakte Lage der Hohlkörper (4) zu erreichen. Die Hohlkörper (4) werden seitlich durch eine Parallelführung (20) ausgerichtet, so daß sie mit nur sehr geringem Spiel, das ungefähr den Toleranzen bei der Herstellung der Hohlkörper (4) entspricht, unter dem Meßkopf (3) hergeführt werden. Der Meßkopf (3) ist in seiner Höhe über ein Handrad (21) verstellbar an einem Rahmen (22) befestigt, der mit den U-Profilen (16) verschweißt ist.The conveyor line ( 1 ) consists of a steel construction made of U-profiles ( 16 ) into which rollers ( 17 ) are inserted, over which a conveyor belt ( 18 ) runs. In the area of the testing station ( 2 ), the conveyor belt ( 18 ) is supported by a sliding table ( 19 ) in order to achieve an exact position of the hollow bodies ( 4 ) for the test. The hollow bodies ( 4 ) are aligned laterally by a parallel guide ( 20 ) so that they are guided under the measuring head ( 3 ) with only very slight play, which corresponds approximately to the tolerances during manufacture of the hollow bodies ( 4 ). The measuring head ( 3 ) is attached to a frame ( 22 ) which is welded to the U-profiles ( 16 ) and is height-adjustable using a handwheel ( 21 ).

Die Höheneinstellung des Meßkopfes (3) erfolgt durch Betätigen des Handrades (21) über ein Kegelradgetriebe (50), Spindelmutter (51) und Gewinde-Hubspindel (52), wobei zwischen den Hohlkörpern (4) und dem Meßkopf (3) ein Abstand A von ca. 2 mm eingestellt wird. In dem Meßkopf (3) ist eine Lichtschranke (5) integriert, die seitlich den Meßkopf (3) nach unten überragt und aus einem Sender (11) und einem Empfänger (12) besteht. Der Meßkopf (3) als solcher besteht aus einem Gehäuse (23), das lösbar am Kopfträger (24) verschraubt ist. Der Kopfträger (24) ist, wie bereits ausgeführt, über das Handrad (21) und die Hubspindel (52) in der Höhe verstellbar und am Rahmen (22) durch Spindelmuffe (53) geführt.The height of the measuring head ( 3 ) is adjusted by operating the handwheel ( 21 ) via a bevel gear ( 50 ), spindle nut ( 51 ) and threaded lifting spindle ( 52 ), whereby a distance A of approx. 2 mm is set between the hollow bodies ( 4 ) and the measuring head ( 3 ). A light barrier ( 5 ) is integrated in the measuring head ( 3 ), which projects downwards laterally over the measuring head ( 3 ) and consists of a transmitter ( 11 ) and a receiver ( 12 ). The measuring head ( 3 ) as such consists of a housing ( 23 ) which is detachably screwed to the head carrier ( 24 ). As already explained, the head support ( 24 ) is adjustable in height via the handwheel ( 21 ) and the lifting spindle ( 52 ) and is guided on the frame ( 22 ) by a spindle sleeve ( 53 ).

Das Innere des Gehäuses (23) nimmt einen Tubus (25) auf, der die Lichtquelle (7) enthält, die im Normalfall als Halogenbirne ausgeführt ist. Hinter der Lichtquelle (7) ist ein Konkavspiegel (28) angeordnet, der im Tubus (25) verstellt und damit durch Justiervorrichtung (54) justiert werden kann (Fig. 4). Er wirft das von der Lichtquelle (7) erzeugte Licht durch das optische Element (15), das aus einer bikonvexen Linse (29), einer bikonkaven Linse (55) und einer Lochblende (30) besteht, auf den Boden ( 31) des Hohlkörpers (4), von dem es reflektiert, auf den Rumpf (32) des Hohlkörpers (4) gelangt und als diffuses Licht durch die Ringblende (13) auf die Fotoelemente (8) fällt. Die Fotoelemente (8) sind über eine Leitung (9) mit der Auswertevorrichtung (6) verbunden, die so gestaltet werden kann, daß für einfache Prüfaufgaben alle Elemente gleichzeitig abgefragt werden und nur einen einzigen Helligkeitswert angeben, oder so, daß jedes Fotoelement (8) einzeln abgefragt wird und die dabei ermittelten Werte sowohl untereinander als auch mit einem Sollwert verglichen werden.The interior of the housing ( 23 ) accommodates a tube ( 25 ) which contains the light source ( 7 ), which is normally designed as a halogen bulb. Behind the light source ( 7 ) there is a concave mirror ( 28 ) which can be adjusted in the tube ( 25 ) and thus adjusted by means of an adjusting device ( 54 ) ( Fig. 4). It projects the light generated by the light source ( 7 ) through the optical element ( 15 ), which consists of a biconvex lens ( 29 ), a biconcave lens ( 55 ) and a pinhole diaphragm ( 30 ), onto the base ( 31 ) of the hollow body ( 4 ), from which it is reflected, reaches the body ( 32 ) of the hollow body ( 4 ) and falls as diffuse light through the ring diaphragm ( 13 ) onto the photo elements ( 8 ). The photoelements ( 8 ) are connected via a line ( 9 ) to the evaluation device ( 6 ), which can be designed in such a way that, for simple testing tasks, all elements are queried simultaneously and indicate only a single brightness value, or in such a way that each photoelement ( 8 ) is queried individually and the values determined are compared both with each other and with a target value.

Wird an das Prüfgerät nur die Anforderung gestellt festzustellen, ob ein Hohlkörper (4) innen lackiert ist oder nicht innen lackiert ist, so reicht die Anordnung von drei Fotoelementen (8) auf der Trägerplatte (33), die sich im Kreisring um den Tubus (25) herum erstreckt. Sollen Aussagen über eine Teilinnenlackierung gemacht werden, so ist die Anordnung von mehreren Fotoelementen (8) auf der Trägerplatte (33) erforderlich. Im vorliegenden Fall sind für diesen Zweck zehn Fotoelemente (8) eingesetzt.If the test device is only required to determine whether a hollow body ( 4 ) is painted on the inside or not, the arrangement of three photo elements ( 8 ) on the carrier plate ( 33 ) that extends in a circular ring around the tube ( 25 ) is sufficient. If statements are to be made about partial interior painting, the arrangement of several photo elements ( 8 ) on the carrier plate ( 33 ) is required. In the present case, ten photo elements ( 8 ) are used for this purpose.

Zur Anpassung an den Innendurchmesser der Hohlkörper (4) und auch deren Höhe kann die lichte Weite der Ringblende (13) verändert werden. Dazu werden Kegelrohre (26) auf den Tubus (25) aufgesetzt und mit diesem durch Madenschraube (56) verschraubt. Desweiteren kann der Tubus (25) in seiner Höhe, also in seiner Lage gegenüber dem Gehäuse (23) bzw. gegenüber der Montageplatte (34) verstellt und durch Madenschraube (57) arretiert werden, ebenso wie der gesamte Meßkopf (3) in seiner Lage zur Förderstrecke (1) verstellt werden kann.To adapt to the inner diameter of the hollow bodies ( 4 ) and also their height, the clear width of the ring aperture ( 13 ) can be changed. To do this, conical tubes ( 26 ) are placed on the tube ( 25 ) and screwed to it using a grub screw ( 56 ). Furthermore, the height of the tube ( 25 ), i.e. its position relative to the housing ( 23 ) or relative to the mounting plate ( 34 ), can be adjusted and locked using a grub screw ( 57 ), just as the entire measuring head ( 3 ) can be adjusted in its position relative to the conveyor line ( 1 ).

Die Trägerplatte (33) ist über Stehbolzen (35) mit der Montageplatte (34) verbunden. Durch Anker (36) ist der Abstand der Montageplatte (34) zum Kopfträger (24) festgelegt. Mittels Gewindestangen (38) ist auf der Montageplatte (34) oberhalb der Lichtquelle (7) ein Lüfter (39) installiert. Über einen Filter (40) saugt der Lüfter (39) Umgebungsluft außerhalb des Meßkopfes (3) an und bläst diese durch Öffnungen (58) über die Lichtquelle (7) und auch seitlich über den Tubus (23) nach unten, wobei sie durch die Ringblende (13) austritt. Im Gehäuse (23) herrscht dadurch ein geringer Luftüberdruck, der das Eindringen von Staub und damit ein Verschmutzen des Meßkopfes (3) verhindert. Gleichzeitig wird die Lichtquelle (7) hierdurch gekühlt.The carrier plate ( 33 ) is connected to the mounting plate ( 34 ) via stud bolts ( 35 ). The distance between the mounting plate ( 34 ) and the head carrier ( 24 ) is determined by anchors ( 36 ). A fan ( 39 ) is installed on the mounting plate ( 34 ) above the light source ( 7 ) using threaded rods ( 38 ). The fan ( 39 ) sucks in ambient air outside the measuring head ( 3 ) via a filter ( 40 ) and blows it downwards through openings ( 58 ) over the light source ( 7 ) and also laterally over the tube ( 23 ), where it exits through the ring aperture ( 13 ). This creates a slight excess air pressure in the housing ( 23 ), which prevents dust from penetrating and thus soiling the measuring head ( 3 ). At the same time, the light source ( 7 ) is cooled.

Beim Auftreten eines Lackierfehlers in einem Hohlkörper (4) wird durch die Änderung der Lichtintensität des reflekierten Lichtes in der Auswertevorrichtung (6) ein Signal erzeugt. Dieses Signal wird so lange gespeichert, bis, getaktet durch die Lichtschranke (5), der fehlerhafte Hohlkörper (4) eine Position in Höhe des Auswerfers (10) auf der Förderstrecke (1) erreicht hat. In diesem Moment wird ein Impuls zur Betätigung des Auswerfers (10) ausgelöst, wodurch der fehlerhafte Hohlkörper (4) von der Förderstrecke (1) abgestoßen wird und in einen Ableittrichter (41) gelangt.When a painting defect occurs in a hollow body ( 4 ), a signal is generated by the change in the light intensity of the reflected light in the evaluation device ( 6 ). This signal is stored until, as timed by the light barrier ( 5 ), the defective hollow body ( 4 ) has reached a position at the level of the ejector ( 10 ) on the conveyor line ( 1 ). At this moment, a pulse is triggered to actuate the ejector ( 10 ), whereby the defective hollow body ( 4 ) is ejected from the conveyor line ( 1 ) and into a discharge funnel ( 41 ).

Claims

1. Device for continuously testing the inner surfaces of open, rotationally symmetrical, opaque hollow bodies, which consists of a conveyor line with an alignment device and an ejector for the hollow bodies, above which a measuring head with an essentially point-shaped light source and at least one photo element is arranged, which is connected to an evaluation device, characterized in that the alignment device consists of at least one parallel guide ( 10 ), that photo elements ( 8 ) are arranged in a circle around the essentially point-shaped light source ( 7 ), which can be interrogated individually or connected in series, and that the transmitter ( 11 ) and the receiver ( 12 ) of a light barrier ( 5 ) are integrated in the measuring head ( 3 ), the signal of which controls the evaluation device ( 6 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the measuring head ( 3 ) is height adjustable.

3. Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that the substantially point-shaped light source ( 7 ) is associated with an optic ( 15 ).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that an annular diaphragm ( 13 ) is connected upstream of the photo elements ( 8 ).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the light source ( 7 ) is a halogen lamp.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the transmitter ( 11 ) of the light barrier ( 5 ) is an infrared radiator ( 14 ).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the light source ( 7 ) simultaneously serves as a transmitter ( 11 ) for the light barrier ( 5 ).