Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Inspizie- ren von Behältnissen. Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind aus dem Stand der Tech- nik seit Langem bekannt. Üblicherweise werden dabei Behältnisse mittels einer Trans- porteinrichtung insbesondere vereinzelt transportiert. Während dieses Transports werden diese Behältnisse von Kameras beobachtet, um so bestimmte Eigenschaften erfassen zu können, wie beispielsweise fehlerhaft aufgebrachte Etiketten, Fehler an den Mündungen der Behältnisse oder auch an den Böden. Damit bezieht sich die Erfindung auf Maschinen mit Videosystemen, insbesondere im Be- reich der getränkeherstellenden Industrie, welche zur Inspektion, Kontrolle, Steuerung, Aus- richtung und/oder Sortierung von Behältnissen oder Gebinden dienen. Daneben bezieht sich die Erfindung auch auf Sensoren zur Regelung von Maschinen- und Anlagenfunktionen. Bei- spiele hierfür sind, wie oben erwähnt Boden-, Mündungs- oder Seitenwandinspektionen in einer Leerbehälterinspektionsanlage. Daneben kann die Erfindung jedoch auch bei Etiket tenverschluss- oder Füllstandskontrollen Anwendung finden, beispielsweise nach einer Füll- oder Etikettiermaschine oder auch im Bereich einer Behältnissortierung, etwa vor einer Rei- nigungsmaschine. Derartige Maschinen weisen üblicherweise abgesehen von der Transporteinrichtung und der Bildaufnahmeeinrichtung auch mehrere Triggersysteme wie z. B. Lichtschrankensysteme auf, welche dazu dienen, sicherzustellen, dass eine Bildaufnahme der Behältnisse in einem richtigen Moment ausgelöst wird. In einer aus dem Stand der Technik bekannten Ausgestal- tung ist es auch bekannt, eine Bildaufnahme direkt mittels einer Triggereinheit (und in Ver- bindung mit einer Lichtschranke) auszulösen. Der Nachteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass eine derartige Trigger- oder Lichtschrankeneinheit Bauraum benötigt und zwar insbesondere Bauraum stromaufwärts der Bildaufnahmeeinheit. Daneben müssen die Trig- gereinheit bzw. deren einzelne Sensoren mit der Transporteinrichtung verbunden und insbe- sondere verdrahtet werden. Daneben weist diese Triggereinheit üblicherweise auch eine Mechanik und einen oder mehrere Sensoren auf und führt damit zu einem Kostenfaktor bei der Anschaffung und Montage. Daneben erfordern die einzelnen Sensoren auch eine Justie- rung, bei Zeiten eine Nachjustierung und insbesondere auch eine regelmäßige Reinigung.

Durch einen Verschleiß, zum Beispiel durch die Längung einer Transportkette müssen übli- cherweise auch die Parameter eines derartigen Trackingsystems nachgestellt werden, um eine ordnungsgemäße Triggerung aufrecht zu erhalten.

Daneben können die Sensoreinrichtungen zum Beispiel aufgrund eines Defekts oder einer mangelnden Reinigung ausfallen und dadurch die Produktion einer gesamten Anlage lahm- legen. Weiterhin benötigt die Triggereinheit in vielen Fällen eine Höhenverstellung, beispielsweise um die Triggerung bei verschiedenen Behältnishöhen immer an der optimalen vertikalen Position durchzuführen. Alternativ wäre es auch denkbar, mehrere Sensoren in unterschied- lichen Höhen vorzusehen oder aber ein vertikales Triggerlichtgitter zu verbauen. In einem Trivialfall, über den beispielsweise kein Drehimpulsgeber für den Antrieb der Transportein- richtung vorgesehen ist, ist darüber hinaus auch eine Verstellung in der Transportrichtung erforderlich, beispielsweise um Behältnisse unterschiedlichen Durchmessers in unterschied- lichen Produktionsarten positionsgerecht zu ihrer Mittelebene auszurichten bzw. aufzuneh- men. Weiterhin erzeugen die Triggersignalerzeugung über die Triggereinheit, die Verzögerung des Triggersignals in der Triggereinheit und die Signalübertragung die Triggerunsicherheit, das heißt die Bildaufnahme wird nicht bei jedem Behälter exakt an der eingestellten Soll-Position ausgelöst, sondern auch kurz davor oder kurz danach. Während einige Anwendungen dieser Inspektionsmaschinen durchaus tolerant gegenüber einer Triggerunsicherheit von 1 mm sind, erfordern andere eine sehr hohe Triggergenauigkeit von deutlich unter 1 mm. Durch stetig wachsende Produktionsgeschwindigkeiten werden diese Problematiken noch weiter verschärft. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei derartigen Verfahren und Vorrichtungen zum Inspizieren von Behältnissen auf derartige Triggersysteme verzichten zu können oder sie zumindest einfacher ausgestalten zu können. Auch ist es eine Aufgabe der Erfindung, die oben erwähnten Nachteile insbesondere hinsichtlich Betriebskosten, Bauraum und Triggerunsicherheit zu reduzieren oder gänzlich zu eliminieren. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche erreicht. Vor- teilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Inspizieren von Behältnissen werden die Be- hältnisse mittels einer Transporteinrichtung entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert. Dabei nimmt wenigstens eine erste Bildaufnahmeeinrichtung während des Transports der Behältnisse ein ortsaufgelöstes Inspektionsbild wenigstens eines Bereichs eines Behältnisses bzw. der Behältnisse auf. Erfindungsgemäß wird eine Auslösung dieser Inspektionsbildaufnahme des ortsaufgelösten Bildes gesteuert, wobei diese Steuerung unter Berücksichtigung einer Auslösebildaufnahme eines Bildes des Behältnisses erfolgt.

Es wird also im Gegensatz zum Stand der Technik vorgeschlagen, dass nicht mittels einer Triggersteuerung, einschließlich eines oder mehrerer Triggersensoren wie z. B. einer Licht schranke die Bildauslösung gesteuert bzw. ausgelöst wird, sondern die Auslösung durch die Aufnahme eines weiteren Bildes, insbesondere desselben Behältnisses erfolgt. So ist es möglich, dass zunächst eine Auslösebildaufnahme des Behältnisses durchgeführt wird, ins- besondere um so eine Position des Behältnisses zu erfassen und auf Basis dieser Informati- on dann die Inspektionsbildaufnahme ausgelöst wird.

Bevorzugt erfolgt also die Auslösebildaufnahme zur Erfassung einer Position des Behältnis- ses und insbesondere einer Position in der Transportrichtung. Bevorzugt wird die Auslöse- bildaufnahme an dem gleichen Behältnis durchgeführt wie die Inspektionsbildaufnahme. Be- vorzugt wird die Auslösebildaufnahme zeitlich vor der Inspektionsbildaufnahme durchgeführt. Bevorzugt ist ein zeitlicher Abstand zwischen der Auslösebildaufnahme und der Inspektions- bildaufnahme kleiner als 5 ms, bevorzugt kleiner als 2 ms, bevorzugt kleiner als 1 ms, bevor- zugt kleiner als 500 ps. Besonders bevorzugt ist ein zeitlicher Abstand zwischen der Auslö- sebildaufnahme und der Inspektionsbildaufnahme größer als 0,1 ps, bevorzugt größer als 0,5 ps.

Bevorzugt werden die Auslösebildaufnahmen wiederholt und/oder zyklisch ausgelöst, wobei bevorzugt erst dann eine Inspektionsbildaufnahme ausgelöst wird, wenn der zu inspizierende Behälter in vorgegebener Weise und insbesondere optimal zur Positionsbestimmung im Aus- lösebild abgebildet ist. Bevorzugt erfolgt andernfalls keine Reaktion und insbesondere keine Auslösung einer Bildaufnahme. Eine Möglichkeit dies zu erreichen besteht darin, dass der Zyklus (bzw. die Wiederholrate) der Auslösebildaufnahmen kurz genug ist, damit jedes Be- hältnis mindestens einmal optimal abgebildet wird. Wenn beispielsweise Behältnisse auf einem einbahnigen Transporteur mit einer Geschwindigkeit von 2.0 m/s transportiert werden sollen und die Abbildung der Behältnisse in den Auslösebildaufnahmen von Bild zu Bild nicht mehr als 10 mm Versatz aufweisen sollen, dann sollte der Zyklus nicht länger als 5 ms dau- ern.

Die zyklische Auslösebildaufnahme kann bevorzugt entweder freilaufend erfolgen, d.h. die Kamera nimmt immer zum nächstmöglichen Zeitpunkt das nächste Auslösebild auf, wobei die vorgegebene Maximalzeit zur optimalen Abbildung nie überschritten werden darf, oder sie kann zeit- oder weggesteuert in einem festen Raster erfolgen.

Bevorzugt ist der Zyklus bzw. die Wiederholrate der Aufnahme der Auslösebilder derart ge- wählt, dass die Abbildung der Behältnisse in den Auslösebildaufnahmen von Bild zu Bild einen Versatz von weniger als 30 mm, bevorzugt von weniger als 20 mm und besonders bevorzugt von weniger als 10 mm aufweisen.

Bevorzugt werden wenigstens zwei Auslöse-Bildaufnahmen durchgeführt. Insbesondere werden je aufzunehmenden Behältnis wenigstens zwei Auslöse-Bildaufnahmen durchgeführt Besonders bevorzugt wird (insbesondere je aufzunehmendem Behältnis) eine Vielzahl von Auslöse-Bildaufnahmen durchgeführt und insbesondere eine Vielzahl von Auslöse- Bildaufnahmen insbesondere zyklisch wiederholt. Bevorzugt werden die Auslösebilder mit einem Zyklus bzw. einer Wiederholrate von weniger als 40 ms, bevorzugt von weniger als 30 ms, bevorzugt von weniger als 20 ms und beson- ders bevorzugt von weniger als 10 ms aufgenommen. Bevorzugt werden die Auslösebilder wenigstens vorübergehend abgespeichert. Bevorzugt werden die Auslösebilder mit wenigstens einer Markierungsinformation aufgenommen und/oder abgespeichert.

Bei dieser Markierungsinformation kann es sich bevorzugt um eine Information handeln, wel- che für einen Zeitpunkt der Aufnahme des Bildes und/oder einen Ort des Behältnisses und/oder einer Position der Transporteinrichtung charakteristisch ist. Bevorzugt kann es sich bei dieser Markierungsinformation um eine Information handeln, welche den Zeitpunkt der Aufnahme des Auslösebildes und/oder den Ort des Behältnisses und/oder die Position der Transporteinrichtung eindeutig identifiziert.

Weiterhin wäre es auch möglich, dass die Auslösebilder mit einer Indizierungsinformation aufgenommen werden, etwa mit einer laufenden Nummer für jedes Auslösebild.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden Kamera und/oder Lichtquelle nach erfolgter Inspektionsaufnahme für einen vorgegebenen Bereich bzw. Zeitraum abgeschaltet und insbesondere in einem Zeitraum, in dem aus mechanischen Gründen kein neues Be- hältnis für eine erneute Abfolge aus Auslöse- und Inspektionsbildaufnahme vorhanden sein kann. Bevorzugt ist die Ruhezeit zwischen Inspektionsbildaufnahme und erneuter Auslöse- bildaufnahme etwas kleiner als die Zeit zwischen den Bildaufnahmepositionen zweier maxi- mal dicht zusammenstehender Behälter.

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren dient die Inspektionsbildaufnahme zu einer In- spektion wenigstens eines Bereichs des Behältnisses insbesondere zu einer Inspektion, wel- che aus einer Gruppe von Inspektionen ausgewählt ist, welche eine Seitenwandinspektion, eine Bodeninspektion, eine Mündungsinspektion, eine Verschlussinspektion, Kombinationen hieraus und dergleichen enthält. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Behältnisse entlang eines geradlinigen Transportpfads transportiert. Eine entsprechende Vorrichtung kann beispielsweise einen ein- oder mehrbahnigen Transporteur, insbesondere einen einbahnigen Transporteur aufweisen, auf dem die Behältnisse in einer vorgegebenen Ausrichtung angeordnet sind, insbesondere stehen.

Besonders bevorzugt werden die Behältnisse auch im Wesentlichen synchron, insbesondere synchron zu einer Transportkette oder zu einem Transportband, bewegt.

Weiterhin wird wenigstens zeitweise eine Position einer Antriebseinrichtung der Trans- porteinrichtung erfasst. Anhand dieser Position der Antriebseinrichtung kann auf eine Positi- on der Transporteinrichtung und/oder der Behältnisse geschlossen werden und dies wiede- rum zur T riggerung der Auslösebildaufnahme und bevorzugt damit final der Inspektionsbild- aufnahme verwendet werden.

Eine entsprechende unten genauer beschriebene Vorrichtung kann dabei beispielsweise einen Drehimpulsgeber aufweisen, der insbesondere an der Transporteinrichtung angeord- net ist, und der beispielsweise je nach Bewegung einer Kette oder eines Transportbands eine entsprechende Anzahl an Weginkrementen als Signal liefert. Bevorzugt kann auch eine Prozessoreinrichtung vorgesehen sein, welche eine Anzahl an Weginkrementen berechnet.

Weiterhin liefert bevorzugt eine Triggereinheit insbesondere bei einem Vorbeitransport eines Behältnisses ein Triggersignal. Dabei kann eine Triggereinheit vorgesehen sein. Diese weist im Rahmen der Erfindung insbesondere eine Bildaufnahmeeinrichtung, besonders bevorzugt wie unten erläutert die gleiche Bildaufnahmeeinrichtung, die auch zur Aufnahme des Inspek- tionsbildes dient, auf. Insbesondere liefert diese Triggereinheit beim Vorbeitransport der Be- hältnisse ein Triggersignal.

Daneben kann auch eine Erfassungseinrichtung vorgesehen sein, welche in der Lage ist, sowohl stehende als auch liegende Behältnisse zu erkennen.

Bei den Behältnissen handelt es sich allgemein insbesondere um Flaschen bzw. Getränke- flaschen aus Glas oder Kunststoff, Getränkedosen oder Sekundärverpackungen wie bei- spielsweise Getränkekästen oder Umverpackungen aus Karton.

Zusätzlich können auch Erfassungseinrichtungen zum Erfassen von Getränkedosen vorge- sehen sein. Hierbei kann es sich beispielsweise um induktive Näherungssensoren handeln. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist auch eine Trackingeinheit vorgesehen, welche erzeugte Triggersignale, beispielsweise um eine vorgegebene Anzahl an Weginkrementen verzögert. In diesem Fall kann beispielsweise eine Bildaufnahme in Abhängigkeit von dem von der Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Auslösebild gesteuert und/oder getriggert werden. Dabei kann eine derartige Einheit in der Bildaufnahmeeinrichtung selbst angeordnet sein, oder aber auch in einem externen Trackingcontroller. Insbesondere wenn Behältnisse unterschiedlichen Durchmessers und/oder in unterschiedlichen Produktionssorten positions- gerecht zu ihrer Mittelachse getriggert werden sollen, kann die Anpassung an einen Behält- nisdurchmesser durch eine unterschiedliche Anzahl an Weginkrementen erfolgen

Bevorzugt werden die Bilder mittels einer Kamera aufgenommen, welche besonders bevor- zugt eine oder mehrere Industriekameras aufweist, welche besonders bevorzugt jeweils mit einer abbildenden Optik zur Bildaufnahme ausgebildet sind. Diese Aufnahme kann dabei durch ein Triggersignal, welches besonders bevorzugt von der gleichen Bildaufnahmeein- richtung stammen kann, ausgelöst werden.

Weiterhin werden, wie unten genauer beschrieben, die Behältnisse zum Zwecke ihrer In- spektion beleuchtet. Eine entsprechende Vorrichtung kann dabei eine Beleuchtungseinrich- tung aufweisen. Diese Beleuchtungseinrichtung kann, wie unten genauer beschrieben, Dau- erlicht liefern oder auch schaltbar sein. Daneben kann auch ein Dauerlicht vorgesehen sein, welches beispielsweise bei längerer Inaktivität einer Kamera abgeschaltet wird.

Weiterhin ist es auch denkbar, dass hochgenau oder behältergenau und auch synchron zur Bildaufnahme getriggert wird. Dabei kann ein Beleuchtungstrigger vorgesehen sein, der ent- weder wiederum durch die Bildaufnahme gesteuert wird oder aber die Bildaufnahmeeinrich- tung und die Beleuchtung können beide Triggersignale verzögerungsarm, das heißt insbe- sondere in einem Bereich von wenigen ps verarbeiten und werden bevorzugt durch das Triggersignal angesteuert. Weiterhin ist es auch möglich, dass die Beleuchtung je nach Aufgabe in unterschiedlichen Anordnungen erfolgen kann und auch Licht unterschiedlicher Art abgeben kann. So kann es sich, wie unten genauer erwähnt, um eine Auflichtbeleuchtung, eine Durchlichtbeleuchtung oder auch ein Dunkelfeld handeln. Daneben wäre es auch denkbar, dass mehrere Beleuchtungsarten bzw. Belichtungszeiten miteinander kombiniert werden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist ein Bildauswertesystem vorgesehen, wel- ches die Bilder einer Bildaufnahmeeinrichtung beispielsweise über eine entsprechende Ka- meraschnittstelle empfängt. Daneben kann eine Verarbeitung dieser Bilder erfolgen und eine verarbeitende Information kann erzeugt werden, wie beispielsweise eine Sortierinformation oder aber gut/schlecht-Signale. Ein derartiges Auswertesystem kann ebenfalls in der Bild aufnahmeeinrichtung selbst integriert sein oder aber extern verbaut sein

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren erfolgt die Auslösebildaufnahme durch die Bild- aufnahmeeinrichtung, also insbesondere durch die gleiche Bildaufnahmeeinrichtung, welche auch das Inspektionsbild aufnimmt. Bei diesem Verfahren wird damit eine Selbsttriggerung der Kamera durch eine insbesondere vorausgegangene Aufnahme vorgeschlagen.

Bevorzugt wird die Auslösebildaufnahme von dem gleichen Behältnis aufgenommen, von dem auch das Inspektionsbild aufgenommen wird.

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die Behältnisse vereinzelt transportiert. Insbesondere werden die Behältnisse mit einem vorgegebenen Abstand zueinander trans- portiert und insbesondere mit einem Abstand zueinander, der kleiner ist als der Querschnitt eines Behältnisses.

Bevorzugt nimmt daher die Bildaufnahmeeinrichtung sowohl das Auslösebild als auch das Inspektionsbild auf.

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren unterscheiden sich die Auslösebildaufnahme und die Inspektionsbildaufnahme in wenigstens einem für die Bildaufnahme charakteristischen Parameter. Dies bedeutet, dass insbesondere technische Parameter für die Bildaufnahme geändert werden und besonders bevorzugt nicht zweimal im Wesentlichen ein hinsichtlich der Bildaufnahme identisches Bild aufgenommen wird.

Unter den für die Bildaufnahme charakteristischen Parameter wird insbesondere ein Para- meter verstanden, der für Eigenschaften der Bildaufnahmeeinrichtung und insbesondere eine Wiederholrate charakteristisch ist oder diese beeinflusst. Bei einem bevorzugten Ver- fahren ist der Parameter aus einer Gruppe von Parametern ausgewählt, welche eine Auflö- sung des aufgenommenen Bildes, eine Größe des aufgenommenen Bildes, eine Datengröße des aufgenommenen Bildes, eine Flächengröße des aufgenommenen Bereichs des Behält- nisses, eine Farbtiefe des aufgenommenen Bildes, eine Bildwiederholrate, einen Beleuch- tungsparameter wie Beleuchtungsstärke, -färbe oder -richtung und dergleichen enthält.

Besonders bevorzugt wird für das Auslösebild ein Parameter gewählt, der eine höhere Bild wiederholrate ermöglicht. So ist es beispielsweise möglich, dass das Auslösebild mit einer geringeren Auflösung aufgenommen wird. Es wäre jedoch auch und/oder zusätzlich möglich, dass für das Auslösebild ein geringerer Flächenbereich des Behältnisses aufgenommen wird.

Wie erwähnt, erlauben die unterschiedlichen Parameter eine unterschiedliche Wiederholrate. Auf diese Weise ist es möglich, dass unmittelbar nach der Aufnahme des Auslösebildes das weitere Inspektionsbild aufgenommen werden kann. Dieses kann dann wiederum mit einer erhöhten bzw. auch einer maximalen Auflösung aufgenommen werden.

Es wäre weiterhin auch denkbar, dass während einer Zeitspanne, welche einer bestimmten geometrischen Dimension der Behältnisse, etwa einem halben Behältnisdurchmesser, ent- spricht, das weitere Inspektionsbild aufgenommen wird.

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird die Inspektionsbildaufnahme unter Berück- sichtigung einer Transportgeschwindigkeit der Behältnisse gesteuert. So wird zunächst das Auslösebild aufgenommen und anhand des Auslösebildes wird mittels der Transportge- schwindigkeit und/oder der Momentanposition des Behältnisses die eigentliche Bildaufnah- me gesteuert bzw. ausgelöst.

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird das Behältnis wenigstens zeitweise während der Aufnahme zumindest des Inspektionsbildes und/oder während der Auslösebildaufnahme beleuchtet. Auf diese Weise kann die Bildaufnahme selbst verbessert werden bzw. über- haupt erst eine Aufnahme unter definierten Bedingungen erfolgen. Dies kann insbesondere bei ständig steigenden Transportgeschwindigkeiten vorteilhaft sein. In diesen Fällen muss die Bildaufnahmeeinrichtung mit immer kürzeren Bildöffnungszeiten zurechtkommen. Diese immer kürzeren Zeiten können durch entsprechend stärkere Beleuchtung zumindest teilwei- se kompensiert werden.

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird das Behältnis während der Aufnahme des Inspektionsbildes gepulst beleuchtet. So kann eine Blitzlampensteuerung eingesetzt sein, welche das Behältnis in Aufnahme der Bildaufnahme mit einem Lichtblitz beaufschlagt, um so das Behältnis beleuchten zu können.

Bevorzugt wird dabei auch diese Beleuchtung bzw. dieser Beleuchtungspuls unter Berück- sichtigung des Auslösebilds gesteuert. So kann das Auslösebild insbesondere unmittelbar eine Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtung bewirken, es wäre jedoch auch eine mittelba- re Ansteuerung, insbesondere über die Ansteuerung der Bildaufnahmeeinrichtung möglich. Umgekehrt wäre es auch möglich, dass etwa durch einen Lichtpuls die Aufnahme des In- spektionsbildes ausgelöst wird. Auch in diesem Falle wird jedoch insbesondere mittelbar durch die Auslösebildaufnahme die Inspektionsbildaufnahme ausgelöst

Weiterhin wäre es auch denkbar, dass das Behältnis für die Auslöseaufnahme mit Dauerlicht beleuchtet wird. Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird eine Position des Behältnisses zeitlich und/oder örtlich für die Durchführung der Auslöseaufnahme erfasst. In diesem Falle ist es möglich, dass bereits vor der Erstellung der Auslöseaufnahme eine Position und insbesonde- re wenigstens eine Grobposition des Behältnisses auf der Transporteinrichtung erfasst wird. Zu diesem Zweck können beispielsweise Lichtschranken vorgesehen sein. So ist es möglich, dass eine Lichtschranke zunächst den ungefähren Ort des Behältnisses erfasst, anschlie- ßend die Bildaufnahmeeinrichtung eine Auslöseaufnahme tätigt und auf Basis dieser Auslö- seaufnahme schließlich die eigentliche Inspektionsaufnahme durch die Bildaufnahmeeinrich- tung getätigt wird. Vorteilhaft ist daher eine derartige Lichtschrankenanordnung in der Trans- portrichtung der Behältnisse vor der Bildaufnahmeeinrichtung angeordnet und ist besonders bevorzugt Basis für die Auslöseaufnahmen mehrerer unabhängiger Kamerasysteme die ört- lich verteilt angeordnet sein können.

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren erfolgt die Auslösung der Aufnahme des Inspek- tionsbildes unter Berücksichtigung einer Auslösebedingung, wobei bevorzugt diese Auslö- sebedingung aus einer Gruppe von Auslösebedingungen ausgewählt ist, welche eine Ände- rung der mittleren Helligkeit in einem Triggerbildausschnitt, eine Änderung eines Kontrastes der einzelnen Pixel in einem Bildausschnitt, eine Änderung einer Varianz und/oder Ortsfre- quenz der Bildhelligkeiten einzelner Pixel, das Erfassen eines bestimmten Musters und/oder das Erfassen einer bestimmten Farbe enthält.

So wäre es beispielsweise möglich, dass die Bildaufnahmeeinrichtung auf die Erfassung eines bestimmten Elements eines Etiketts eingestellt wird und anhand der Position bzw. der erfassten Position dieses Merkmals die exakte Position des Behältnisses auf der Trans- porteinrichtung bestimmt. Auf Basis dieser Daten können die Inkremente bzw. auch die Zeit berechnet werden, nach der die Auslösung des eigentlichen Bildes erfolgt.

Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Vorrichtung zum Inspizieren von Behältnis- sen gerichtet, welche eine Transporteinrichtung aufweist, welche die Behältnisse entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert.

Weiterhin weist die Vorrichtung eine erste Bildaufnahmeeinrichtung auf, welche dazu geeig- net und bestimmt ist, während des Transports der Behältnisse wenigstens ein ortsaufgelös- tes Inspektionsbild wenigstens eines Bereichs eines Behältnisses aufzunehmen, wobei die Vorrichtung eine Auslöseeinrichtung aufweist, welche dazu geeignet und bestimmt ist, die Auflösung der Inspektionsbildaufnahme des ortsaufgelösten Bildes zu steuern.

Erfindungsgemäß weist diese Auslöseeinrichtung wenigstens eine Bildaufnahmeeinrichtung und insbesondere die erste Bildaufnahmeeinrichtung auf, welche dazu geeignet und be- stimmt ist, während des Transports des Behältnisses ein Auslösebild des Behältnisses auf- zunehmen.

Bevorzugt ist die Bildaufnahmeeinrichtung daher geeignet und bestimmt, ein Bild des Be- hältnisses auch während dessen Bewegung aufzunehmen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Transporteinrichtung ein Transportband auf, auf dem die Behältnisse stehend gefördert werden. Es wäre jedoch auch denkbar, dass die Transporteinrichtung ein oder zwei Seitenführungsbänder aufweist, zwischen denen Be- hältnisse gefördert werden können. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Transporteinrichtung einen moto- rischen und insbesondere einen elektromotorischen Antrieb auf. Vorteilhaft weist die Trans- porteinrichtung auch eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Transporteinrichtung und insbesondere zur Steuerung der Antriebseinrichtung des Transportbands auf. Vorteilhaft weist die Antriebseinrichtung einen Schrittmotor auf bzw. einen Motor, dessen Drehstellung erfasst werden kann. Vorteilhaft weist die Transporteinrichtung eine Erfassungseinrichtung auf, welche wenigstens eine Position eines Bestandteils der Transporteinrichtung, etwa eine Position eines Transportbandes, erfassen kann. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform berücksichtigt die Auslöseeinrichtung auch eine Transportgeschwindigkeit und/oder eine Position der Behältnisse auf dem Transport- band.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Bildaufnahmeeinrichtung zwischen wenigstens zwei Bildaufnahmemodi schaltbar, wobei in einem ersten Bildaufnahmemodus das Inspektionsbild aufnehmbar ist und in einem zweiten Bildaufnahmemodus das Auslöse- bild. Wie oben erwähnt, unterscheiden sich bevorzugt diese Auslösemodi in wenigstens ei- ner Eigenschaft wie beispielsweise einer Bildauflösung oder dergleichen. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine weitere Erfas- sungseinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, eine Position des Behältnisses entlang des Transportpfads zu erfassen. Vorteilhaft ist diese weitere Erfassungseinrichtung in der Bewegungseinrichtung der Behältnisse stromaufwärts der Bildaufnahmeeinrichtung angeordnet. Diese weitere Erfassungseinrichtung kann dabei insbesondere dazu dienen, um eine geometrische Position der Behältnisse zumindest grob bereits vorzubestimmen, bevor diese die Bildaufnahmeeinrichtung bzw. den Aufnahmebereich der Bildaufnahmeeinrichtung erreichen. Bevorzugt dient jedoch diese weitere Erfassungseinrichtung nicht dazu, um die Inspektionsbildaufnahme unmittelbar auszulösen. Besonders bevorzugt weist diese Erfassungseinrichtung wenigstens einen Erfassungssensor wie z. B. eine Lichtschranke auf.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung wenigstens eine Be- leuchtungseinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, die Behältnisse wenigs- tens während einer Bildaufnahme zu beleuchten. Dabei kann diese Beleuchtungseinrichtung eine Vielzahl von Lichtquellen, beispielsweise eine Vielzahl von LEDs aufweisen. Weiterhin ist es möglich, dass diese Beleuchtungseinrichtung bezüglich des Transportpfades der Be- hältnisse derart angeordnet ist, dass die Behältnisse durchleuchtet werden bzw. die Behält- nisse zwischen der Bildaufnahmeeinrichtung und der Beleuchtungseinrichtung gefördert werden.

Es wäre jedoch auch möglich, dass die Beleuchtungseinrichtung so angeordnet ist, dass die Behältnisse im Auflichtverfahren beleuchtet werden. So könnte die Beleuchtungseinrichtung bezüglich des Transportpfads der Behältnisse auf der gleichen Seite angeordnet sein wie die Bildaufnahmeeinrichtung.

Allgemein ist es möglich, dass die Bildverarbeitungseinrichtung selbst ein (insbesondere hochgenaues) Triggersignal erzeugt und auf diese Weise die im Stand der Technik übliche externe Triggereinheit weggelassen werden kann. Dies kann, wie oben erwähnt, beispiels- weise dadurch erfolgen, dass die Bildaufnahmeeinrichtung (bzw. eine Masterkamera in einer synchronen Mehrkameraapplikation) in einem Bildausschnitt, der klein gegenüber der ge- samten Chipfläche des Bildsensors ist, mit hoher Frequenz, beispielsweise > 500Hz freilau- fend Teilbilder aufnimmt und diese auf die Erfüllung einer Triggerbedingung überprüft.

Ebenso ist es möglich, dass das durch die Bildverarbeitungseinrichtung hochgenau erzeugte Triggersignal an eine oder mehrere stromabwärts befindliche Bildaufnahmeeinrichtungen zeitlich und/oder örtlich verzögert übergeben werden. Damit entfällt vorteilhafterweise die beim Mastersystem eventuell notwendige Trigger- Zusatzbeleuchtung.

Bevorzugt kann durch die Auswahl einer horizontalen und vertikalen Position des Bildaus- schnitts auf der Sensorfläche die T riggerung auch einfach (beispielsweise auch unter Ver- wendung eines Computerprogramms) an verschiedene zu triggernde Objekte angepasst werden.

Bevorzugt ist der Bildabschnitt höchstens halb so groß wie die gesamte Chipfläche des Bildsensors, bevorzugt beträgt er höchstens 25% dieser Chipfläche, bevorzugt höchstens 10% dieser Chipfläche. Dieses Auslesen und Auswerten der Triggerbedingung kann hardwaregestützt in der Kamera selbst oder aber in einem dafür ausgelegten Bildauswertesystem erfolgen. In diesem Fall ist eine Auswertung in einem Bereich einiger ps möglich und damit schneller und in einem hö- heren Grad an zeitlichem Determinismus, verglichen mit einer externen Triggerlösung.

Bevorzugt wird, sobald die Triggerbedingung erfüllt ist, die Bildaufnahme der Kamera ausge- löst, was jedoch bevorzugt auch mittels eines bestimmten zeitlichen Offsets erfolgen kann.

Wenn der Bildaufnahmeeinrichtung eine oder mehrere Slavekameras und/oder Beleuchtun- gen im Blitzbetrieb zugeordnet sind, kann dieses Triggersignal auch über eine entsprechend schnelle Schnittstelle an diese Einheiten weitergegeben werden, da die Bildaufnahmeeinrich- tungen und Blitzbeleuchtungen praktisch zeitgleich, also typischerweise mit einem maxima- len Versatz im einstelligen ps-Bereich getriggert werden sollten. Generell kann ein Abfall oder Anstieg der mittleren Helligkeit in einem Triggerbildausschnitt über oder unter einem definierten absoluten Schwellwert oder um mehr als eine definierte Sprunghöhe erfolgen oder vorhanden sein.

Ein Abfall oder Anstieg eines Kontrastes der Bildhelligkeiten der einzelnen Pixel in einem Bildausschnitt kann ebenfalls verwendet werden, beispielsweise um damit auf eine Hell-

Dunkel-Kante zu triggern. Dabei kann beispielsweise selektiv auf eine horizontale Kante, wie zum Beispiel ein Etikettenrand oder eine vertikale Kante, wie zum Beispiel bei einer liegen- den Flasche getriggert werden. Daneben kann auch wie oben erwähnt ein Abfall oder Anstieg der Varianz und/oder der Orts- frequenz der Bildhelligkeiten verwendet werden, beispielsweise um damit auf einen 1 D- oder 2D-Code zu triggern, der üblicherweise sehr hohe und örtlich schnell wechselnde Kontraste aufweist. Daneben kann im Rahmen der Bedingungen auch ein bestimmtes Muster mittels eines ein- fachen Mustervergleichs erkannt werden.

Daneben kann auch eine bestimmte Farbe bzw. Farbe in einem Farbteilraum erkannt wer- den. Diese Vorgehensweisen sind nicht auf einen Bildausschnitt begrenzt, es könnten auch meh- rere Ausschnitte bzw. mehrere solche Vorgehensweisen ausgewertet und die einzelnen Er- gebnisse verknüpft, insbesondere logisch verknüpft werden, um so die Triggerbedingungen zu erzeugen. Dies könnte vorteilhaft bei einer Sortierung beispielsweise von Behältern unter- schiedlicher Formate sein, welche die Bildverarbeitungseinheit gemischt durchlaufen.

Um einerseits die freilaufende Bildaufnahme im Bildausschnitt mit einer hohen Frequenz zu einer Triggerung zu ermöglichen und um andererseits auch eine getriggerte Aufnahme eines Gesamtbilds zu ermöglichen, ist es wie oben erwähnt möglich, sowohl eine Triggerbeleuch- tung als auch eine Hauptbeleuchtung vorzusehen.

So kann beispielsweise eine Beleuchtung im Dauerlicht oder geschalteten Dauerlicht vorge- sehen sein, welches bei einlaufenden Behältern aktiv ist. Diese Beleuchtung dient bevorzugt sowohl als Triggerbeleuchtung als auch als Hauptbe- leuchtung.

Daneben könnte eine blitzbare Beleuchtung vorgesehen sein, beispielsweise eine Durch- lichtflächenbeleuchtung, die einen definierten Bereich auf diese Beleuchtung oder auch die gesamte Leuchtfläche permanent als Triggerbeleuchtung leuchten lassen. Dieses Dauerlicht kann dabei mit deutlich verringerter Helligkeit leuchten, insbesondere wenn dies für die Trig- gerung ausreichend ist.

Zusätzlich zu einer blitzbaren Hauptbeleuchtung kann auch eine Triggerbeleuchtung in ei- nem Dauerlicht installiert werden, was sich insbesondere bei Machine-Vision-Systemen im Auflicht anbietet. Dabei ist es möglich, dass sich das Triggerlicht und das Vision-Licht bereits in der Beleuchtungsart unterscheiden, beispielsweise in einem Fall Auflicht und im anderen Fall Durchlicht verwendet werden. Auch können sich diese Lichtquellen in unterschiedlichen Wellenlängen, Farben oder dergleichen unterscheiden.

Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise werden wesentlich flexiblere Triggerbedin- gungen gegenüber einer externen Triggerlösung, die beispielsweise auf Lichtschranken ba- siert, erreicht. Lichtschranken können üblicherweise nur auf Kontrastwechsel reagieren. Daneben wird ein geringerer Aufwand für Mechanik, Drehgeber, Triggersensorik, Verkabe- lung und Justage und damit eine Kosteneinsparung ermöglicht. Auch kann auf eine einfache Weise eine genauere und schnellere Triggerung ermöglicht werden. Daneben ist auch keine mechanische Verstellung der Triggereinheit oder von Mehrfach- sensoren bei einem Formatwechsel erforderlich.

Durch die Auswahl eines Triggerbildausschnitts in Transportrichtung des Behältnisses kann einfach die Position des Objekts im Kamerabild variiert werden. Weiterhin wird eine erhöhte Betriebssicherheit erreicht und damit auch eine Erhöhung der Anlageneffizienz, da sich zum Beispiel ein Ausfall der Triggersensoren, eine ungenügende Wartung der Sensoren oder des Trackingsystems nicht mehr auf die Anlagenverfügbarkeit auswirken.

Daneben kann auch ein Triggersignal, welches aus einem erfindungsgemäßen Machine- Vision-System stammt, beispielsweise mittels Trackingsystem und Weginkrementen verzö- gert und einem stromabwärts gelegenen Inspektionssystem zur Verfügung gestellt werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Ausschleusein- richtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, bestimmte Behältnisse aus einem Transportpfad bzw. Produktpfad auszuschleusen.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Figuren.

Darin zeigen:

Fig. 1 Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 Eine Darstellung eines Ablaufs eines erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 3 Eine Darstellung zur Erläuterung der Bildaufnahme;

Fig. 4 Eine Darstellung zum Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Inspizieren von Behältnissen. Dabei werden Behältnisse 10 mittels einer Transporteinrich- tung 2 entlang eines vorgegebenen Transportpfads T transportiert. Hier weist die Trans- porteinrichtung 2 ein Transportband auf, auf dem die Behältnisse gefördert werden.

Das Bezugszeichen 4 kennzeichnet eine Bildaufnahmeeinrichtung, welche die in der Trans- portrichtung T transportierten Behältnisse beobachtet. Diese Bildaufnahmeeinrichtung 4 nimmt dabei ein ortsaufgelöstes Bild der einzelnen Behältnisse auf. Das Bezugszeichen 8 kennzeichnet eine Beleuchtungseinrichtung, welche hier bezüglich der einzelnen Behältnisse 10 auf der gegenüberliegenden Seite wie die Bildaufnahmeeinrich- tung 4 angeordnet ist.

Das Bezugszeichen R1 kennzeichnet grob schematisch die Triggerbedingung. Falls diese eintritt, wird die Bildaufnahme durch die Bildaufnahmeeinrichtung 4 ausgelöst.

Das Bezugszeichen 12 kennzeichnet eine weitere Lichtschranke, welche den Eintritt von Behältnissen 10 in die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 erfasst. Das Bezugszeichen 22 kennzeichnet eine Steuerungseinrichtung und insbesondere einen Drehgeber, mittels des- sen eine Position der Transporteinrichtung bzw. auch eine Drehstellung des Antriebs von Umlenkrollen der Transporteinrichtung erfasst werden kann. Diese Daten werden ebenfalls berücksichtigt, um eine Bildaufnahme durch die Bildaufnahmeeinrichtung 4 auszulösen.

Figur 2 zeigt einen schematischen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Zunächst wird in einem Schritt 30 eine Livebildkamera gestartet. In einem Verfahrensschritt 31 wird das Behältnis in eine Bildmitte verbracht. Weiterhin werden in einem Schritt 32 ein Trigger und optional auch ein Aufnahmebildausschnitt definiert. Allerdings kann auch für die eigentli che Aufnahme das komplette Bild ausgewertet werden. In einem Schritt 33 wird eine Trig- gerbedingung definiert bzw. eingelernt. In einem Schritt 34 kann eine Triggerbedingung akti- viert werden. In einem Schritt 35 wird geprüft, etwa anhand einer Highspeedaufnahme in einem kleinen Triggerausschnitt, ob die Triggerbedingung erfüllt ist. Falls die Triggerbedin- gung erfüllt ist (Schritt 36), wird eine Bildaufnahme eines Gesamtbilds oder eines Bildaus- schnitts ausgelöst. Falls die Triggerbedingung 36 nicht erfüllt ist, wird nochmals auf Schritt 35 eine Bildaufnahme ausgelöst. Das heißt, diese Schleife wird durchlaufen bis die Trigger- bedingung erfüllt ist.

Nach der Bildaufnahme in Schritt 37 wird (Schritt 38) das Bild (z. B. zu einer Aussortierein- heit) übermittelt.

Figur 3 zeigt eine Darstellung zur Erstellung einer Bildaufnahme. Dabei bezieht sich das Be- zugszeichen 40 auf ein möglicherweise aufzunehmendes Gesamtbild. Das Bezugszei- chen 41 bezieht sich auf die Aufnahme eines Bildausschnitts, insbesondere eines Bildaus- Schnitts, der ein bestimmtes Bild enthält. Innerhalb und/oder außerhalb dieses Bildes kann die Triggerbedingung definiert werden, etwa ein Bereich des Bildes, der sich für eine Trig- gerauswertung besonders eignet.

Auf diese Weise ist das Auslösebild wesentlich kleiner als das später aufzunehmende Bild, wodurch insbesondere auch eine hohe Bildwiederholrate ermöglicht wird. Dabei ist es denk- bar, dass die Bildaufnahmeeinrichtung Bilder bzw. Auslösebilder mit einer Wiederholrate von bis zu mehreren kHz aufnimmt. Die Bildaufnahmeeinrichtung kann die Auslöseaufnahmen so lange wiederholen, bis das Objekt„gefangen“ ist bzw. an einer zutreffenden Position loka- lisiert ist.

Ist die Triggerbedingung erfüllt, erfolgt die Inspektionsbildaufnahme. Dabei ist die Inspekti- onsbildaufnahme nicht auf ein Bild limitiert, sondern kann ebenfalls eine Mehrbildaufnahme umfassen besonders bevorzugt mit Umschaltung der Beleuchtungsrichtung bzw. Beleuch- tungsart.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Hier wird mittels einer Triggerlichtschranke 66 zunächst grob erfasst, ob ein Behältnis an einem be- stimmten Bereich, der vor der eigentlichen Bildaufnahmeeinrichtung 4 liegt, vorhanden ist. Dabei kann eine Behältnisfrequenz, beispielsweise bei 72.000 Behältern pro Stunde liegen, das heißt eine Wiederholfrequenz von einem Behältnis zum nächsten kann bei 20 Hz liegen.

Damit liegt zwischen zwei Behältnissen ein zeitlicher Abstand von ca. 50 ms. Sobald die Po- sition eines bestimmten Behältnisses erfasst wurde, kann der Weg bis zur ungefähren Posi- tion 52 der Bildaufnahmeeinrichtung mittels Hochtaktpulsen 56 bestimmt werden. Die Hocht- aktpulse werden durch den am Transportband angeschlossenen Drehgeber ermittelt. Der Weg von Triggerlichtschranke 66 bis zur ungefähren Bildaufnahmeeinrichtung 4 wird in Fig.

4 beispielhaft mit 39 Hochtaktpulsen dargestellt. Ab dem Punkt 52 wird wie in Figur 3 beschrieben verfahren, d.h. mittels (hochfrequenter 53) Auslösebildaufnahmen die exakte Position des Behälters vor der Bildaufnahmeeinrichtung 62 bestimmt, um bei Erreichen dieser eine oder mehrere Inspektionsbildaufnahmen durchzu- führen. Das Bezugszeichen 54 kennzeichnet den Bereich, in dem eine Beleuchtungseinrichtung und/oder die Bildaufnahmeeinrichtung aktiviert ist, beispielsweise um die Beleuchtungsein- richtung im nicht benötigten Zeitraum, also vor und nach 54 zu deaktivieren und somit die Leistungsaufnahme bzw. Wärmeentwicklung der Lichtquelle(n) zu reduzieren Die Bildaufnahmeeinrichtung weist eine Belichtungszeit auf, die bevorzugt größer als 1 ps, bevorzugt größer als 3 ps, bevorzugt größer als 5 ps und besonders bevorzugt größer als 10 ps ist. Besonders bevorzugt wird eine Belichtungszeit gewählt, die kleiner ist als 1 s, be- vorzugt kleiner als 800 ps, bevorzugt kleiner als 500 ps, bevorzugt kleiner als 300 ps, bevor- zugt kleiner als 200 ps und besonders bevorzugt kleiner als 100 ps.

Die Anmelderin behält sich vor sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkma- le als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegen- über dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteil- haft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vor- teilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombi- nation mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.

Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung 2 Transporteinrichtung

4 Bildaufnahmeeinrichtung

8 Beleuchtungseinrichtung

10 Behältnisse

12 Lichtschranke

22 Steuerungseinrichtung

30-35 Verfahrensschritte

37-39 Verfahrensschritte

36 Triggerbedingung

40 Gesamtbild

41 Aufnahme des Bildausschnitts

52 ungefähre Position

53 hochfrequente Auslösebildaufnahmen

54 Bereich, in dem Beleuchtungseinrichtung aktiviert ist 55 Bereich

56 Hochtaktpulse

62 Bildaufnahmeeinrichtung

64 Ende des Erwartungsbereichs

66 Groberfassung Behältnis; Triggerlichtschranke R1 Triggerbedingung

T Transportpfad