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Dokumentenidentifikation DE3119688C2 07.06.1990
Titel Vorrichtung zur Überprüfung eines Objektes auf Unregelmäßigkeiten
Anmelder Hajime Industries, Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Yoshida, Hajime, Tokio/Tokyo, JP
Vertreter Tetzner, V., Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Dr.jur., Pat.- u. Rechtsanw., 8000 München
DE-Anmeldedatum 18.05.1981
DE-Aktenzeichen 3119688
Offenlegungstag 01.07.1982
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 07.06.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.06.1990
IPC-Hauptklasse G01M 11/08
IPC-Nebenklasse G01N 21/88   B07C 5/342   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist durch DE-OS 28 44 679 bekannt. Das Blickfeld der Kamera wird hierbei durch eine Spiegel- und Linsenanordnung in mehrere Richtungen unerteilt, so daß das zu überprüfende Objekt gleichzeitig aus mehreren Blickwinkeln betrachtet werden kann. Nachteilig ist bei dieser bekannten Ausführung der komplizierte und demgemäß störanfällige Aufbau.

Durch die DE-OS 26 17 457 ist ferner eine Prüfvorrichtung bekannt, mit der gleichfalls mehrere Bereiche eines durchsichtigen Objektes durch einen einzigen lichtelektrischen Wandler gleichzeitig geprüft werden können. Die Lichtquellenanordnung erzeugt hierbei zwei sich in dem zu prüfenden Objekt schneidende Strahlenbündel, wobei eine optoelektronische Empfängeranordnung zwei Reflektoreinrichtungen enthält.

Schließlich ist durch die DE-OS 28 34 587 eine Flaschenprüfvorrichtung bekannt, bei der der Boden der zu prüfenden Flasche mittels einer Lampe und einer rotierenden Difusorscheibe von unten beleuchtet wird, während ein vertikal über der Flasche angeordnetes Linsensystem ein Bild des kreisförmigen Flaschenbodens auf eine integrierte Schaltungsanordnung projiziert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Bauweise wesentlich vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 eine Schemadarstellung eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung;

Fig. 2 eine Aufsicht zur Erläuterung der Funktion der Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 und 4 Schemadarstellungen der Hauptteile weiterer Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Prüfvorrichtung einen optischen oder lichtelektrischen Wandler 1, beispielsweise eine Video-Kamera oder dgl. In dem Wandler 1 sind ein als das eigentliche lichtelektrische Wandlerelement dienender, lichtelektrischer Schirm 1a sowie zwei optische Linsen 1b, 1c vorgesehen; diese beiden Linsen sind in der gleichen optischen Achse in einem vorbestimmten Abstand vorgesehen.

Das zu prüfende Objekt 2 erzeugt über die Linsen 1b, 1c ein optisches Bild auf dem lichtelektrischen Wandlerschirm 1a. Das hierdurch erzeugte elektrische Signal des Wandlers 1 entspricht diesem optischen Bild und wird einer Auswerteeinrichtung 3 zugeführt, beispielsweise einem Computer, der u. a. einen Verstärker, eine Auswerteschaltung usw. enthält. Diese Einrichtung 3 kann in bekannter Weise ausgebildet sein; eine ins einzelne gehende Beschreibung erscheint insoweit daher nicht erforderlich.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist als zu prüfendes Objekt 2 eine Flasche angenommen. Dabei werden gleichzeitig die Flaschenmündung 2a und den Flaschenboden 2b untersucht. Zu diesem Zweck ist eine Lichtquelle 4a vorgesehen, die Licht auf die Flaschenmündung 2a wirft, ferner eine Lichtquelle 4b, die den Flaschenboden 2b bestrahlt. Es versteht sich jedoch, daß statt dessen auch eine einzige Lichtquelle vorgesehen oder auf eine gesonderte Lichtquelle überhaupt verzichtet werden kann.

Die Linse 1b ist eine scheibenförmige, konvex gekrümmte Sammellinse, deren Brennweite so gewählt ist, daß sich auf dem Schirm 1a des Wandlers 1 der in einem bestimmten Abstand vor dem Wandler 1 angeordnete Flaschenboden 2b abbildet. Die Linse 1c ist eine ringförmige, konvex gekrümmte Sammellinse, deren Brennweite so gewählt ist, daß auf dem Schirm 1a die Flaschenmündung 2a derselben Flasche abgebildet wird. Die zentrale Öffnung 1d dieser ringförmigen Linse 1c ist so groß, daß der Strahlengang durch die Linse 1b, der den Flaschenboden 2b abbildet, nicht gestört wird. Die Linse 1c ist beispielsweise auf der Vorderseite der Linse 1b, d. h. auf der der Flasche zugewandten Seite angeordnet, wobei die beiden optischen Achsen der Linsen 1b und 1c zusammenfallen. Durch die Linsen 1b und 1c werden somit auf dem Schirm 1a des lichtelektrischen Wandlers 1 gleichzeitig die Bilder von zwei unterschiedlichen Stellen des untersuchten Objektes 2, im vorliegenden Falle des Flaschenbodens 2b und der Flaschenmündung 2a, abgebildet.

Fig. 2 stellt eine vergrößerte Aufsicht des lichtelektrischen Wandlerschirmes 1a des Wandlers 1 dar. Hierbei ist 2b&min; das durch die Linse 1b erzeugte Bild des Flaschenbodens 2, während 2a&min; das durch die Kombination der Linsen 1c und 1b erzeugte Bild der Flaschenmündung 2a darstellt. Wie sich aus der Zeichnung ergibt, ist die Anordnung der Linsen 1b und 1c so gewählt, daß sich auf dem Schirm 1a praktisch keine nennenswerte Überlappung der Bilder 2a&min; und 2b&min; ergibt, die von der Flaschenmündung 2a bzw. dem Flaschenboden 2b erzeugt werden; das Bild 2a&min; befindet sich vielmehr mit geringem Abstand außerhalb des Bildes 2b&min;.

Durch Abtasten des Schirmes 1a mittels eines Elektronenstrahles werden in bekannter Weise elektrische Signale erzeugt, die den optischen Bildern auf dem Schirm 1a entsprechen. Diese elektrischen Signale werden dann vom Wandler 1, beispielsweise einer Video-Kamera, der Auswerteeinrichtung 3 zugeführt. Hierin werden durch Auswertung der vom Wandler 1 gelieferten elektrischen Signale festgestellte Unregelmäßigkeiten oder Fehler im Bereich der Flaschenmündung 2a oder des Flaschenbodens 2b festgestellt. Mittels eines einzigen lichtelektrischen Wandlers 1 können somit zwei unterschiedliche Bereiche des geprüften Objektes (hier Flaschenmündung 2a und Flaschenboden 2b) untersucht werden.

Die Einzelheiten der Auswerteeinrichtung 3 bedürfen keiner näheren Erläuterung, da insoweit bekannte Schaltungselemente Verwendung finden.

Bei dem in Fig. 3 schematisch dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel erzeugt eine Sammellinse 1b&min; auf dem Schirm 1a ein Bild 2a&min; der Flaschenmündung 2a, während eine konvexe Zerstreuungslinse 1c&min; anstelle der konvexen Sammellinse 1c des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1 Verwendung findet. Sie erzeugt auf dem Schirm 1a ein Bild 2b&min; des Flaschenbodens 2b und zwar gleichzeitig mit dem zusammen mit der Linse 1b&min; erzeugten Bild 2a&min; (die Relativlage dieser beiden Bilder entspricht der Darstellung gemäß Fig. 2). Die Linsen 1b&min; und 1c&min; erzeugen somit wie beim ersten Ausführungsbeispiel die Bilder 2a&min; und 2b&min;.

Bei dem in Fig. 4 veranschaulichten weiteren Ausführungsbeispiel ist eine übliche scheibenförmige konvexe Linse 1c&min;&min; in der zentralen Öffnung 1d&min; einer ringförmigen konkaven Linse 1b&min;&min; untergebracht. Die Brennweiten der Linsen 1b&min;&min; und 1c&min;&min; sind so gewählt, daß die Linse 1b&min;&min; auf dem Schirm 1a ein Bild 2a&min; der Flaschenmündung 2a erzeugt, während die Linse 1c&min;&min; gleichzeitig ein Bild 2b&min; des Flaschenbodens 2b hervorruft.

Bei den oben erläuterten Beispielen bestehen die beiden Linsensysteme jeweils nur aus einer einzigen Linse. Selbstverständlich kann jedoch jedes dieser Linsensysteme auch aus mehreren Linsen aufgebaut sein, um die verschiedensten optischen Fehler (z. B. Farbfehler und dgl.) zu kompensieren.

Bei den erläuterten Ausführungsbeispielen werden jeweils zwei Bereiche des zu untersuchenden Objektes gleichzeitig geprüft. Selbstverständlich kann jedoch die Untersuchung auch auf drei und mehr Bereiche ausgedehnt werden. Zu diesem Zweck wird eine entsprechende Anzahl von Linsensystemen mit unterschiedlichen Brennweiten vorgesehen, so daß auf dem einzigen Schirm des einzigen lichtelektrischen Wandlers (beispielsweise einer Video-Kamera) gleichzeitig eine der Zahl der untersuchten Bereiche entsprechende Anzahl von Bildern hervorgerufen werden.

Es versteht sich ferner, daß optische Filter, Blenden und sonstige Hilfseinrichtungen Verwendung finden können, um mittels der einzelnen Linsensysteme scharfe Bilder auf dem Schirm zu erzeugen.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können somit mehrere Zonen eines zu prüfenden Objektes gleichzeitig durch einen einzigen lichtelektrischen Wandler geprüft werden. Dieser lichtelektrische Wandler kann dabei den gleichen konventionellen Aufbau wie bisher besitzen; er braucht lediglich mit einer anderen Anordnung optischer Linsen ausgerüstet zu werden. Von besonderem Vorteil ist dabei, daß wie bisher nur eine einzige Auswerteeinrichtung notwendig ist.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zur Überprüfung eines Objektes auf etwaige Unregelmäßigkeiten, Fehler oder dgl., enthaltend
    1. a) einen lichtelektrischen Wandler mit einem lichtelektrischen Schirm und einer Anordnung optischer Linsen, die gleichzeitig Bilder von wenigstens zwei unterschiedlichen Bereichen des Objektes auf dem lichtelektrischen Schirm fokussieren, sowie
    2. b) eine Auswerteeinrichtung, der das elektrische Signal des lichtelektrischen Wandlers zugeführt wird und die feststellt, ob das Objekt Unregelmäßigkeiten, Fehler oder dergleichen aufweist,
  2. dadurch gekennzeichnet, daß
    1. c) die Linsen (1b, 1c; 1b&min;, 1c&min;; 1b&min;&min;, 1c&min;&min;), deren optische Achsen zusammenfallen, eine unterschiedliche Brennweite aufweisen und auf dem lichtelektrischen Schirm (1a) Bilder von Objektbereichen (2a, 2b) fokussieren, die einen unterschiedlichen Abstand von dem lichtelektrischen Wandler (1) aufweisen.
  3. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung optischer Linsen eine scheibenförmige Sammellinse (1b) und eine ringförmige Sammellinse (1c) enthält.
  4. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung optischer Linsen eine scheibenförmige Sammellinse (1b&min;, 1c&min;&min;) und eine ringförmige Zerstreuungslinse (1c&min;, 1b&min;&min;) enthält.






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