L'invention concerne un procédé et un dispositif pour la détection de l'ovalisation d'objets de révolution, à section normalement circulaire. notamment de bouteilles.
Le dispositif conforme à l'invention est plus particulièrement destiné à être placé sur une chaine d'alimentation, par exemple un convoyeur, entraînant les objets creux venant de fabrication ou de stockage. en vue de détecter ceux dont la section ne serait pas parfaitement circulaire, pour les écarter du trajet suivi par les autres objets.
L'invention résulte de la constatation que la plus grande dimension. dans un plan perpendiculaire à l'axe, d'un objet cylindrique ovalisé, dont la section devrait normalement être circulaire, est supérieure au diamètre des objets du même type.
Pour déceler les objets ovalisés, il suffit donc de comparer leur plus grande dimension transversale au diamètre des objets normaux .
A cet effet, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que les objets à contrôler sont déplacés le long d'un trajet avec leur axe en position verticale et simultanément entraînés en rotation autour de leur axe vertical entre au moins un organe fixe en position et au moins un organe palpeur mobile sollicité en direction de l'organe fixe en position par des moyens élastiques de rappel, de manière que les objets à contrôler soient constamment pincés entre l'organe fixe en position et l'organe palpeur mobile et que. lorsqu'un objet présente au niveau de l'organe palpeur une section ovalisée dont la plus grande dimension est supérieure à un diamètre déterminé, cet objet ovalisé, au cours de sa rotation autour de son axe vertical, repousse ledit organe palpeur mobile en direction d'un contact électrique connecté à un moyen de détection ou de commande.
Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un convoyeur apte à entraîner le long d'un trajet les objets à contrôler avec leur axe en position verticale, des moyens pour entraîner simultanément en rotation lesdits objets autour de leur axe, au moins un organe fixe en position et au moins un organe palpeur mobile sollicité par des moyens de rappel élastiques en direction de l'organe fixe en position, dont il est susceptible de s'écarter en direction d'un contact électrique connecté à un moyen de détection ou de commande, sous la poussée d'un objet ovalisé.
Dans une forme de mise en oeuvre de l'invention, les moyens pour entraîner en rotation les objets creux autour de leur axe comprennent une courroie se déplaçant parallèlement à l'élément fixe, ladite courroie prenant appui sur des galets portés par une barrette horizontale, que des ressorts sollicitent en direction de l'organe fixe et qui tient lieu d'organe palpeur mobile. Les objets creux sont ainsi acheminés en position verticale entre un plan vertical fixe et la bande qui maintient en appui contre ce plan et qui est animée d'un mouvement de translation parallèle à leur direction d'avancement, de sorte qu'ils sont entraînés en rotation de façon simple autour de leur axe vertical. Dans une forme de mise en oeuvre préférée de Invention la vitesse d'avancement de la bande sera égale au double de la vitesse du convoyeur portant les objets à contrôler.
Suivant une autre réalisation avantageuse par son caractère économique et la rapidité de l'opération, les objets acheminés sur le convoyeur sont mis en rotation par un ensemble de deux organes tournant autour d'axes verticaux et dans le même sens, dont l'un constitue un élément fixe en position, L'autre étant mobile et rappelé en direction du premier, les vitesses de rotation de ces organes étant bien entendu réglées de telle sorte que l'objet exécute au moins une demi-révolution pendant qu'il se trouve en contact avec l'élément de détection.
Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé sur des bouteilles, par exemple, comprendra avantageusement un convoyeur sur lequel les objets sont entraînés avec leur axe en position verticale: les moyens d'entraînement en rotation consistent en deux disques horizontaux montés sur un même axe vertical fixe à hauteur du fût qui servent d'éléments fixes de référence et coopèrent avec un disque monté sur un deuxième axe vertical mobile et rappelé par des ressorts vers une position de repos, définissant ainsi un passage de largeur un peu inférieure au diamètre normal des bouteilles à contrôler, ces deux organes tournant en outre dans le même sens de façon à faire tourner les bouteilles cependant que le convoyeur continue à les entraîner;
au moins une touche de détection affectant la forme d'une portion de cylindre circulaire de même axe que les disques fixes, montée sur un levier à axe vertical au niveau dudit passage de façon à être longée normalement avec un jeu qui correspond à la tolérance de fabrication par la paroi latérale de l'objet pendant sa mise en rotation par les disques, le levier commandant un contact électrique lorsque la touche vient frotter sur l'objet par suite de l'ovalisation de celui-ci;
un dispositif de signalisation du passage d'un objet entre les deux disques, un dispositif stabilisateur commandé avec un retard prédéterminé par le dispositif de signalisation pour arrêter le mouvement tourbillonnaire de l'objet à sa sortie d'entre les disques et enfin, un dispositif de refoulement des objets ovali sés commandé avec un retard prédéterminé par ledit contact électrique, pour évacuer les objets ovalisés vers une hotte de rebut.
Selon une réalisation particulière de l'invention, le dispositif stabilisateur est constitué par un vérin dont la tige coulisse verticalement et porte à son extrémité un disque horizontal destiné à venir se poser sur le sommet de l'objet sortant d'entre les disques.
Le moyen de commande connecté au contact électrique pourra avantageusement actionner un moyen pour diriger les objets ovalisés vers un système d'évacuation différent de celui emprunté par les objets conformes aux normes désirées. Ce moyen pourra par exemple être constitué par un dispositif pneumatique émettant un jet d'air en direction des objets défectueux, pour les repousser en direction d'une sortie du système d'acheminement des objets différente de celle qu'empruntent les objets satisfaisants.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description plus détaillée qui suit, donnée à titre d'exemple, en référence aux fig. 1 et 2 du dessin annexé qui représentent deux formes d'exécution particulières du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé objet de l'invention. On voit sur la fig. 1 un convoyeur 1 d'amenée de bouteilles 2, qu'un volet d'orientation d'une structure d'entrée 3 (non représentée en détail, car étrangère à l'invention) dirige de façon connue en soi vers une vis sans fin 4, espaçant régulièrement les bouteilles, de manière à permettre un contrôle individuel de chacune d'entre elles. Une contre-rampe mobile 5 absorbe les différences de diamètre, pour éviter une usure prématurée de la vis. Un micro-contact 6 commandé par cette contre-rampe interrompt la marche de l'ensemble du dispositif si une bouteille se présente couchée.
Conformément à cette version, les bouteilles passent ensuite entre une rampe fixe 7 et une courroie continue 8 qui les entraîne en rotation autour de leur axe vertical. La courroie 8 qui est entraînée par une poulie motrice 9 et qui passe sur des poulies de renvoi telles que 10, prend appui sur un systéme de galets 11 portés par une barrette horizontale mobile 12, parallèle à la rampe 7 et sollicitée en direction de celle-ci par un système de ressorts de rappel 13.
Les bouteilles à contrôler sont ainsi appliquées par la courroie 8 contre la rampe verticale 7 et pivotent donc autour de leur axe vertical, au cours de leur avancement, sous la sollicitation de la courroie. La vitesse de celleci peut avantageusement être le double de celle du convoyeur 1.
Lorsque se présente une bouteille non parfaitement circulaire, c'est-Åa-dire comportant une dimension transversale supérieure au diamètre normal, la barrette 12 est reppoussée par cette bouteille au cours du mouvement de pivotement de celle-ci et vient actionner un contact électrique 14. Celui-ci commande un moyen pneumatique (non représenté) qui émet un jet d'air comprimé en direction de la bouteille défectueuse, en vue d'orienter celle-ci vers une sortie 15 de mise au rebut, à l'extrémité du convoyeur, tandis que les bouteilles reconnues satisfaisantes sont évacuées par une autre sortie 16.
Des vis de réglage telles que 17 permettent de modifier l'écartement de la barrette 12 et de la rampe 7 en fonction du diamètre des bouteilles à contrôler.
Avec un tel dispositif, le contrôle des bouteilles s'effectue en continu et à une cadence élevée, pouvant atteindre 150 objets à la minute, lorsque leur diamètre est petit.
Suivant la fig. 2, les bouteilles 21 défilent sur un convoyeur 22 de façon à subir un contrôle individuel. Le convoyeur, qui se déplace dans le sens de la flèche F, conduit les bouteilles entre trois disques horizontaux 23, 24 et 25, montés tournants, autour de leurs axes respectifs 26 et 27, dans le même sens et à une vitesse qui sera déterminée par la suite. Le passage défini entre les deux disques est sensiblement égal au diamètre normal des bouteilles.
Avantageusement, la périphérie des disques sera garnie de caoutchouc afin d'éviter tout risque d'endommagement des bouteilles.
Ainsi, lorsque la bouteille 21 s'engage entre les disques, elle est soumise à un couple qui la fait tourner, compte tenu du sens de rotation des disques indiqué sur la figure, dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre.
Le dispositif de détection de l'ovalisation des bouteilles comprend une pluralité de leviers horizontaux, trois leviers 28, 29 et 30 dans l'exemple représenté - dont l'une des extrémités est solidaire d'une tige 31 montée pivotante autour de son axe sur le bâti, non représenté, de l'appareil de détection, et dont l'autre extrémité porte respectivement des patins de frottement 32 venant normalement en appui contre la bouteille à des niveaux prédéterminés.
La tige 31 porte également une palette horizontale 33, de longueur nettement supérieure à celle des leviers 28 à 30. Les leviers, la tige 31 et la palette 33 forment donc un ensemble rigide qui est susceptible de pivoter en bloc lorsque l'un des patins 32 est écarté de sa position d'équilibre définie ci-dessus. Lorsque le pivotement dépasse un seuil préréglé, l'extrémité libre de la palette 33 commande un contact électrique 34, qui provoque avec un retard prédéterminé, la manoeuvre d'un vérin d'éjection 35. La tige de ce dernier actionne un levier 36 monté pivotant autour d'un axe vertical 37. Une hotte de rebut 38 est prévue pour recevoir les bouteilles défectueuses rejetées par le vérin 35.
Sur le disque inférieur 25 est disposé un dispositif de signalisation 39 actionné par le passage des bouteilles entre les disques et commandant avec un retard prédéterminé un vérin de stabilisation 40 dont la tige a un mouvement de coulissement vertical et porte à son extrémité un disque horizontal 41. Le vérin 40 est disposé au-dessus du convoyeur 22 après les disques.
Le fonctionnement du dispositif de détection qui vient d'être décrit est le suivant:
On règle tout d'abord la vitesse de rotation des disques 23 à 25 de manière que la rotation qu'ils communiquent à la bouteille 21 soit suffisante pour que cette dernière effectue au moins un demitour sur elle-même pendant qu'elle se déplace devant les patins de frottement 32. Les leviers 28 à 30 sont positionnés sur la tige 31 pour que leurs patins respectifs viennent en contact avec les niveaux de la bouteille sur lesquels les malformations sont les plus fréquentes. Ainsi, comme le montre la figure, les leviers 28 et 29 détectent les défauts du corps de la bouteille, tels que ovalisation, hernies, corps bombé, tandis que le levier 30 détecte les défauts de la bague, par exemple son excentricité.
Lorsqu'une bouteille dépourvue de tout défaut s'engage entre les disques 23 à 25, elle est entraînée en rotation à une vitesse définie précédémment, de sorte qu'elle présente sa demi-périphérie aux patins 32 des leviers de détection 28 à 30. Ces derniers ainsi que la palette 33 restent cependant pratiquement immobiles et donc sans action sur le contact électrique 34. Le dispositif de signalisation 39 commande avec un retard prédéterminé le vérin 40 qui se détend au moment où la bouteille arrive sous le lisque 41. La bouteille ainsi stabilisée est ensuite évacuée par le envoyeur 22 vers une sortie 42 pour bouteilles satisfaisantes.
Lorsqu'au contraire une bouteille défectueuse se présente entre les disques, le levier qui détecte la malformation est écarté de sa position d'équilibre, entraînant en rotation le système formé par les leviers 28 à 30, la tige 31 et la palette 33. Dés que cette rotation revient supérieure au seuil, l'extrémité de la palette 33 vient actionner le contact électrique 34. La bouteille, sortant d'entre les disques, est alors simultanément stabilisée par le disque 41 du vérin 40 et refoulée vers la hotte de rebut 38 par le levier 36 du vérin d'éjection 35.
Le dispositif décrit ci-dessus est d'une grande sensibilité, étant donné que les écarts linéaires des patins 32 sont amplifiés à l'extrémité de la palette 33, en des écarts linéaires plus importants.
Il permet en outre d'explorer toute la surface de la bouteille, grâce à l'utilisation de plusieurs leviers détecteurs convenablement positionnés sur la tige 31, plus facilement que dans la version précédente.
The invention relates to a method and a device for detecting the ovality of objects of revolution, with a normally circular section. especially bottles.
The device according to the invention is more particularly intended to be placed on a supply chain, for example a conveyor, driving the hollow objects coming from manufacture or storage. in order to detect those whose section is not perfectly circular, to move them away from the path followed by the other objects.
The invention results from the observation that the largest dimension. in a plane perpendicular to the axis, an oval cylindrical object, the section of which should normally be circular, is greater than the diameter of objects of the same type.
To detect ovalized objects, it is therefore sufficient to compare their largest transverse dimension to the diameter of normal objects.
To this end, the method according to the invention is characterized in that the objects to be inspected are moved along a path with their axis in a vertical position and simultaneously driven in rotation around their vertical axis between at least one fixed member in position and at least one movable feeler member biased towards the fixed member in position by elastic return means, so that the objects to be checked are constantly clamped between the fixed member in position and the movable feeler member and that . when an object has at the level of the feeler member an oval section, the largest dimension of which is greater than a determined diameter, this oval object, during its rotation around its vertical axis, pushes said mobile feeler member in the direction of 'an electrical contact connected to a detection or control means.
The device for implementing the method according to the invention is characterized in that it comprises a conveyor capable of driving along a path the objects to be checked with their axis in a vertical position, means for simultaneously driving in rotation said objects around their axis, at least one member fixed in position and at least one movable feeler member urged by elastic return means in the direction of the member fixed in position, from which it is capable of moving away in the direction of an electrical contact connected to a detection or control means, under the pressure of an oval object.
In one form of implementation of the invention, the means for driving the hollow objects in rotation about their axis comprise a belt moving parallel to the fixed element, said belt being supported on rollers carried by a horizontal bar, that springs urge in the direction of the fixed member and which acts as a movable feeler member. The hollow objects are thus conveyed in a vertical position between a fixed vertical plane and the strip which keeps resting against this plane and which is driven by a translational movement parallel to their direction of advance, so that they are driven in simple rotation around their vertical axis. In a preferred embodiment of the invention, the advancement speed of the belt will be equal to double the speed of the conveyor carrying the objects to be checked.
According to another advantageous embodiment by virtue of its economic nature and the speed of the operation, the objects conveyed on the conveyor are rotated by a set of two members rotating around vertical axes and in the same direction, one of which constitutes one element fixed in position, the other being movable and returned in the direction of the first, the speeds of rotation of these members being of course adjusted so that the object executes at least a half-revolution while it is in contact with the sensing element.
A device for carrying out the method on bottles, for example, will advantageously comprise a conveyor on which the objects are driven with their axis in a vertical position: the means for driving in rotation consist of two horizontal disks mounted on the same axis vertical fixed at the height of the barrel which serve as fixed reference elements and cooperate with a disc mounted on a second mobile vertical axis and returned by springs to a rest position, thus defining a passage of width a little less than the normal diameter of the bottles to be checked, these two members also rotating in the same direction so as to rotate the bottles while the conveyor continues to drive them;
at least one detection key affecting the shape of a portion of a circular cylinder having the same axis as the fixed discs, mounted on a lever with a vertical axis at said passage so as to be run along normally with a clearance which corresponds to the tolerance of manufacture by the side wall of the object during its rotation by the discs, the lever controlling an electrical contact when the key rubs on the object as a result of the ovalization of the latter;
a device for signaling the passage of an object between the two discs, a stabilizing device controlled with a predetermined delay by the signaling device to stop the whirling movement of the object as it leaves between the discs and finally, a device delivery of ovalized objects controlled with a predetermined delay by said electrical contact, to remove the oval objects to a waste hood.
According to a particular embodiment of the invention, the stabilizer device is constituted by a jack whose rod slides vertically and carries at its end a horizontal disc intended to come to rest on the top of the object emerging from between the discs.
The control means connected to the electrical contact can advantageously actuate a means for directing the oval objects towards an evacuation system different from that used by the objects conforming to the desired standards. This means could for example be constituted by a pneumatic device emitting a jet of air in the direction of the defective objects, in order to push them back in the direction of an outlet of the system for conveying the objects that is different from that taken by the satisfactory objects.
The invention will be better understood with the aid of the more detailed description which follows, given by way of example, with reference to FIGS. 1 and 2 of the appended drawing which represent two particular embodiments of the device for implementing the method which is the subject of the invention. It is seen in fig. 1 a conveyor 1 for supplying bottles 2, which an orientation flap of an inlet structure 3 (not shown in detail, because foreign to the invention) directs in a manner known per se towards an endless screw 4, regularly spacing the bottles, so as to allow individual control of each of them. A movable counter-ramp 5 absorbs the differences in diameter, to prevent premature wear of the screw. A micro-contact 6 controlled by this counter-ramp interrupts the operation of the entire device if a bottle appears lying down.
In accordance with this version, the bottles then pass between a fixed ramp 7 and a continuous belt 8 which drives them in rotation around their vertical axis. The belt 8 which is driven by a driving pulley 9 and which passes over return pulleys such as 10, is supported on a system of rollers 11 carried by a movable horizontal bar 12, parallel to the ramp 7 and urged in the direction of that - here by a system of return springs 13.
The bottles to be checked are thus applied by the belt 8 against the vertical ramp 7 and therefore pivot about their vertical axis, during their advancement, under the stress of the belt. The speed of this can advantageously be twice that of the conveyor 1.
When there is a bottle that is not perfectly circular, that is to say having a transverse dimension greater than the normal diameter, the bar 12 is pushed back by this bottle during the pivoting movement of the latter and actuates an electrical contact 14 This controls a pneumatic means (not shown) which emits a jet of compressed air in the direction of the defective bottle, with a view to directing the latter towards a disposal outlet 15, at the end of the conveyor. , while the bottles recognized as satisfactory are evacuated by another outlet 16.
Adjustment screws such as 17 make it possible to modify the spacing of the bar 12 and of the ramp 7 according to the diameter of the bottles to be checked.
With such a device, the bottles are checked continuously and at a high rate, which can reach 150 objects per minute, when their diameter is small.
According to fig. 2, the bottles 21 travel on a conveyor 22 so as to undergo an individual control. The conveyor, which moves in the direction of arrow F, drives the bottles between three horizontal discs 23, 24 and 25, mounted to rotate, around their respective axes 26 and 27, in the same direction and at a speed which will be determined thereafter. The passage defined between the two discs is substantially equal to the normal diameter of the bottles.
Advantageously, the periphery of the discs will be lined with rubber in order to avoid any risk of damaging the bottles.
Thus, when the bottle 21 engages between the discs, it is subjected to a torque which causes it to rotate, taking into account the direction of rotation of the discs indicated in the figure, in the opposite direction to that of clockwise.
The device for detecting the out-of-roundness of bottles comprises a plurality of horizontal levers, three levers 28, 29 and 30 in the example shown - one of the ends of which is secured to a rod 31 mounted to pivot about its axis on the frame, not shown, of the detection apparatus, and the other end of which respectively carries friction pads 32 which normally bear against the bottle at predetermined levels.
The rod 31 also carries a horizontal pallet 33, of length significantly greater than that of the levers 28 to 30. The levers, the rod 31 and the pallet 33 therefore form a rigid assembly which is capable of pivoting as a block when one of the pads 32 is moved away from its equilibrium position defined above. When the pivoting exceeds a preset threshold, the free end of the pallet 33 controls an electrical contact 34, which causes, with a predetermined delay, the operation of an ejection cylinder 35. The rod of the latter actuates a mounted lever 36. pivoting about a vertical axis 37. A waste hood 38 is provided to receive the defective bottles rejected by the jack 35.
On the lower disc 25 is disposed a signaling device 39 actuated by the passage of the bottles between the discs and controlling with a predetermined delay a stabilization jack 40 whose rod has a vertical sliding movement and carries at its end a horizontal disc 41 The jack 40 is placed above the conveyor 22 after the discs.
The operation of the detection device which has just been described is as follows:
The speed of rotation of the discs 23 to 25 is firstly adjusted so that the rotation which they impart to the bottle 21 is sufficient for the latter to perform at least a half-turn on itself while it is moving in front the friction pads 32. The levers 28 to 30 are positioned on the rod 31 so that their respective pads come into contact with the levels of the bottle on which the malformations are the most frequent. Thus, as shown in the figure, the levers 28 and 29 detect defects in the body of the bottle, such as ovalization, hernias, curved body, while the lever 30 detects defects in the ring, for example its eccentricity.
When a bottle devoid of any defect engages between the discs 23 to 25, it is rotated at a speed defined above, so that it presents its half-periphery to the pads 32 of the detection levers 28 to 30. The latter as well as the pallet 33, however, remain practically immobile and therefore have no action on the electrical contact 34. The signaling device 39 controls, with a predetermined delay, the actuator 40 which relaxes when the bottle arrives under the list 41. The bottle thus stabilized is then evacuated by the sender 22 towards an outlet 42 for satisfactory bottles.
When, on the contrary, a defective bottle appears between the discs, the lever which detects the malformation is moved away from its equilibrium position, causing the system formed by the levers 28 to 30, the rod 31 and the pallet 33 to rotate. that this rotation returns greater than the threshold, the end of the pallet 33 actuates the electrical contact 34. The bottle, emerging from between the discs, is then simultaneously stabilized by the disc 41 of the jack 40 and returned to the waste hood 38 by the lever 36 of the ejection cylinder 35.
The device described above is very sensitive, given that the linear deviations of the pads 32 are amplified at the end of the pallet 33, into larger linear deviations.
It also makes it possible to explore the entire surface of the bottle, thanks to the use of several detector levers suitably positioned on the rod 31, more easily than in the previous version.