DE20301097U1

DE20301097U1 - Vorrichtung zur Qualitätskontrolle von Spargel

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Publication number: DE20301097U1
Application number: DE20301097U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-01-23
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2013-01-24

Description

Vorrichtung zur Qualitätskontrolle von Spargel

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Qualitätskontrolle von Spargel durch Prüfen mindestens eines Qualitätskriteriums durch optische Erfassung einzelner Spargelstangen. Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zum Verarbeiten von Spargel mit einer solchen Vorrichtung.

Anlagen zur Spargelverarbeitung setzen sich im allgemeinen aus mehreren Vorrichtung zusammen, mit denen frisch gestochener Spargel zum Beispiel jeweils Kisten entnommen, gewaschen, geschnitten, nach Güteklassen sortiert, gewogen und in portionierter Form gebündelt bzw. verpackt und etikettiert wird.

Um den Spargel nach Güteklassen zu sortieren, ist es erforderlich, jede einzelne Spargelstange auf bestimmte Qualitätskriterien zu prüfen. Dies sind im wesentlichen die Abmessungen und die äußere Form der Spargelstangen (d. h. deren Länge, Durchmesser und Krümmung), sowie die Beschaffenheit und Farbe der Oberfläche insbesondere im Hinblick auf Flecken und Bruchstellen.

Es ist bekannt, diese Prüfung durch optische Erfassung jeder einzelnen Spargelstange mit Hilfe einer Videokamera und durch eine digitale Bildverarbeitung und Auswertung der Bilddaten durchzuführen. Dabei hat sich allerdings gezeigt, dass ein wesentliches Kriterium, das ebenfalls einen entscheidenden Einfluss auf die Güte des Spargels hat, nicht zuverlässig ermittelt werden kann. Es handelt sich dabei um Hohlräume innerhalb der Spargelstangen, die von außen nicht zu erkennen sind und folglich mit den bekannten Vorrichtungen zur Qualitätskontrolle nicht erfasst werden können.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Qualitätskontrolle von Spargel zu schaffen, mit der auch Hohlräume innerhalb der Spargelstangen erfasst werden können.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, die eine Einrichtung zur optischen Erfassung von Helligkeitsunterschieden auf einer Schnittfläche einer Spargelstange und zur Auswertung dieser Unterschiede durch Vergleichen mit einem Grenzwert aufweist, der in der Weise vorbestimmt ist, dass bei seinem Erreichen das Vorhandensein von Hohlräumen in der Spargelstange an-

zunehmen ist.

Dieser Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass, sofern eine Spargelstange einen Hohlraum enthält, dieser in den allermeisten Fällen an der üblichen Schnittstelle beginnt bzw. dort nach dem Schneiden des Spargels erkennbar wird.

Der Grenzwert kann in relativ einfacher Weise durch Versuche ermittelt werden, da ein an einer Schnittstelle beginnender Hohlraum ein gegenüber den umgebenden Bereichen der Schnittstelle geringeres optisches Reflektionsvermögen aufweist und damit zu Helligkeits- bzw. Kontrastunterschieden in der Schnittfläche führt.

Ein besonderer Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass eine bekannte, mit einer Videokamera arbeitende Vorrichtung zur Qualitätskontrolle mit relativ geringem zusätzlichen Aufwand so ergänzt werden kann, dass auch die Erfassung von Hohlräumen gemäß der Erfindung möglich ist.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Gemäß Anspruch 2 werden die Helligkeitsunterschiede vorzugsweise mit einer Videokamera erfasst und mit einem Rechner ausgewertet.

Die Ausführung gemäß Anspruch 3 ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine bekannte, mit einer Videokamera arbeitende Vorrichtung zur Qualitätskontrolle in der erfindungsgemäßen Weise zur Prüfung des Spargels im Hinblick auf Hohlräume erweitert werden soll.

Die Ausführung gemäß Anspruch 4 ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn bei einer solchen bekannten Vorrichtung die Spargelstangen während der optischen Erfassung gedreht werden.

Mit der Ausführung gemäß Anspruch 5 kann schließlich die Genauigkeit, mit der die Helligkeits- bzw. Kontrastunterschiede erkannt werden, verbessert werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht auf einen Teil einer Anlage zur Spargelverarbeitung mit einer Vorrichtung zur Qualitätskontrolle des Spargels;
Fig. 2 eine Stirnansicht auf die Vorrichtung gemäß Pfeil A in Figur 1;
Fig. 3 eine vergrößerte Teildarstellung aus Figur 1; und
Fig. 4 eine vergrößerte Teildarstellung aus Figur 2.

Figur 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht auf einen Teil einer Anlage zur Spargelverarbeitung mit einer Vorrichtung 1 zur Qualitätskontrolle des Spargels. In dieser Darstellung wird der Spargel von links nach rechts gemäß Pfeil F durch die Vorrichtung 1 geführt. Die einzelnen Spargelstangen S werden von einer vorhergehenden Verarbeitungsvorrichtung, an der der Spargel z. B. gewaschen und geschnitten wird, über ein Förderband 2 der Vorrichtung 1 zugeführt. Nach dem Prüfen der Spargelstangen S im Hinblick auf ihre Güte und Qualität werden diese mit dem gleichen oder einem anderen Förderband 3 zu einer weiteren Verarbeitungsvorrichtung, zum Beispiel zum Wiegen und Sortieren, abgefördert.

Die Vorrichtung 1 dient zum optischen Prüfen der Spargelstangen S mit Hilfe einer Videokamera 10. Während die Spargelstangen durch das Blickfeld der Videokamera 10 geführt werden, werden sie gleichzeitig mit einer weiteren Fördereinheit um ihre Längsachse gedreht, so dass die Videokamera 10 den gesamten Umfang jeder Spargelstange optisch erfassen kann.

Die aufgenommenen Bilder werden einem Rechner 11 zugeführt, digital verarbeitet und ausgewertet. Die Auswertung der Bilddaten erfolgt mit Hilfe eines Computerprogramms in der Weise, dass für jede Spargelstange die für ihre Güte und Qualität wesentlichen Kriterien bzw. Parameter erfasst, identifiziert und mit entsprechenden Grenz- bzw. Sollwerten verglichen werden. Diese Kriterien sind z. B. die Länge, Dicke und Krümmungen jeder Spargelstange sowie deren Oberflächenbeschaffenheit und Farbe und das Vorhandensein von Flecken, Brüchen oder anderen Fehlstellen.

Wie eingangs bereits erläutert wurde, ist ein weiterer wesentlicher Parameter für die Güteklasse des Spargels dessen innere Beschaffenheit. Insbesondere wird gefordert, dass Spargelstangen keine Hohlräume enthalten dürfen.

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Um dies festzustellen, wird auch die Schnittfläche jeder Spargelstange optisch erfasst und untersucht, wie groß die Helligkeits- bzw. Kontrastunterschiede auf dieser Schnittfläche sind. Wenn die Helligkeitsunterschiede gering sind bzw. unterhalb eines Grenzwertes liegen, kann mit ausreichender Sicherheit davon ausgegangen werden, dass die Spargelstange keine Hohlräume enthält. Andernfalls ergeben sich relativ starke Helligkeits- und Kontrastunterschiede, da die Hohlräume in den allermeisten Fällen bereits an der Schnittfläche beginnen und dort in Form eines dunkleren Bereiches oder eines Loches erkennbar sind.

Die Festlegung des Grenzwertes ist im wesentlichen von der Art der optischen Erfassung der Schnittfläche sowie der Intensität der Beleuchtung dieser Fläche abhängig und durch Versuche leicht zu ermitteln.

Die optische Erfassung erfolgt vorzugsweise ebenfalls mit einer Videokamera, wobei zur Einsparung von Kosten anstelle einer zusätzlichen solchen Kamera eine Spiegelanordnung vorgesehen ist, mit der das Bild der Schnittfläche in die vorhandene Kamera 10 reflektiert wird.

Gemäß der Darstellung in den Figuren 1 und 2 beinhaltet die Vorrichtung 1 somit neben der Videokamera 10 einen ersten Spiegel 13 sowie einen zweiten Spiegeln 14, die mit Haltern in der Vorrichtung 1 befestigt sind.

Diese beiden Spiegel sind so angeordnet und ausgerichtet, dass das Bild der Schnittfläche einer Spargelstange von dem ersten Spiegel 13 auf den zweiten Spiegel 14 und von dort in die Videokamera 10 gerichtet wird.

Wie oben bereits erläutert wurde, werden die Spargelsstangen während der Führung durch das Blickfeld der Videokamera 10 um ihre Längsachse gedreht. Zu diesem Zweck ist eine Fördereinheit 4 vorgesehen, die in Figur 3 schematisch angedeutet ist. Zur Verbesserung der Qualität und Auflösung des von der Schnittfläche erzeugten Bildes ist die Spiegelanordnung deshalb so positioniert, dass sie in Förderrichtung der Spargelsstangen gesehen vor oder hinter dem Bereich liegt, in dem diese gedreht werden.

Gemäß der Darstellung in den Figuren 1 und 3 wird von der Schnittfläche einer Spargelstange S ein Bild erzeugt, bevor diese durch die Fördereinrichtung 4 gedreht

wird.

Figur 3 zeigt eine Ausschnittvergrößerung aus der Figur 1 mit den wesentlichen Teilen der Vorrichtung 1. In dieser Darstellung ist die Videokamera 10 zu erkennen, die an einem Tragegestell 101 montiert ist. Die einzelnen Spargelstangen S werden mit dem Förderband 2 in bzw. durch die Vorrichtung 1 geführt und verlassen diese über das gleiche oder ein anderes Förderband 3 gemäß Pfeil F. Im Bereich des Blickfeldes der Videokamera 10 befindet sich schließlich die Fördereinheit 4.

Der erste und der zweite Spiegel 13, 14 sind so angeordnet, dass sie ein Bild der Schnittfläche jeder noch nicht gedrehten Spargelstange in die Videokamera projizieren.

Figur 4 zeigt schließlich eine Ausschnittvergrößerung aus der Figur 2 mit den wesentlichen Teilen der Vorrichtung 1. Aus dieser Darstellung wird der Strahlengang St und damit die Ausrichtung des ersten und zweiten Spiegels 13, 14 zwischen der Schnittfläche Si einer Spargelstange S und dem Objektiv der Videokamera 10 besonders deutlich.

Die Vorrichtung 1 umfasst schließlich vorzugsweise auch eine Lichtquelle 12 (schematisch angedeutet), mit der sowohl der Umfang, als auch die Schnittfläche der Spargelstangen ausreichend stark beleuchtet wird, so dass mit der Videokamera 10 korrekt belichtete und zuverlässig auswertbare Bilder aufgenommen werden können.

Claims

1. Vorrichtung zur Qualitätskontrolle von Spargel durch Prüfen mindestens eines Qualitätskriteriums, mit einer Einrichtung (10; 11) zur optischen Erfassung von Helligkeitsunterschieden auf einer Schnittfläche einer Spargelstange und zur Auswertung dieser Unterschiede durch Vergleichen mit einem Grenzwert, der in der Weise vorbestimmt ist, dass bei seinem Erreichen das Vorhandensein von Hohlräumen anzunehmen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung durch eine Videokamera (10) sowie einen Rechner (11) zur digitalen Bildverarbeitung und zum Vergleichen der Helligkeitsunterschiede mit dem Grenzwert gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Videokamera (10) zur Aufnahme des äußeren Umfangs von Spargelstangen ausgerichtet ist und die Schnittfläche der Spargelstangen mittels einer Anordnung von Spiegeln (13, 14) in die Videokamera (10) projiziert wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, mit einem Förderband (2) zur Förderung einzelner Spargelstangen durch die Vorrichtung, sowie einer Fördereinheit (4) zum gleichzeitigen Drehen der Spargelstangen um ihre Längsachse in einem von der Videokamera (10) erfassten Blickfeld, wobei die Anordnung von Spiegeln (13, 14) so positioniert ist, dass die Schnittfläche einer Spargelstange von außerhalb des Wirkungsbereiches der Fördereinheit (4) in die Videokamera reflektiert wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Lichtquelle (12) zur Beleuchtung einer Schnittfläche einer Spargelstange.

6. Anlage zum Verarbeiten von Spargel mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis S.