BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vereinzeln und Fördern von Gegenständen, insbesondere von zu prüfenden Glasbehältern, mit einem Förderband. Bei Handlungen, bei welchen Gegenstände einzeln erfasst und entweder ausgemessen, geprüft oder eventuelle gefüllt werden, ist es wichtig, diese Vereinzelung unabhängig davon durchführen zu können, wie die einzelnen Gegenstände auf einem kontinuierlich durchlaufenden Förderband angeordnet sind. In vorliegendem Beispiel wird die Vorrichtung zum Vereinzeln von Gegenständen für eine Prüfeinrichtung benötigt, die Glasbehälter auf Risse und dergleichen prüft und die Gläser ausscheidet, die nicht den vorgegebenen Normen entsprechen. Dabei ist es für den Prüfvorgang wichtig, dass die Gläser in einem bestimmten Takt von der Prüfapparatur ergriffen und untersucht werden.
Es sind verschiedene Vorrichtungen zum Vereinzeln von Gegenständen bekannt, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Vereinzeln anzugeben, die möglichst einfach aufgebaut ist und dennoch genau arbeitet.
Es sind verschiedene Vorrichtungen zum Erkennen von Fehlern in transparenten Körpern bekannt, so beispielsweise aus der Wo-A-81/03 706 oder aus der europäischen Anmeldung Nr. 85 810 544.8, beide des gleichen Anmelders, bei welchen Vorrichtungen eine Detektoranordnung im Halbkreis vorgesehen ist, und die zu prüfenden Gläser in dieser Anordnung mindestens einmal um ihre Achse gedreht werden, um dann entweder weiterbefördert oder ausgeschieden zu werden. Es ist daher eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Fördern von Gegenständen anzugeben, mit welcher auf einfache Art und Weise Gläser befördert, um ihre eigene Achse gedreht und weiterbefördert werden können, wobei diese Anlage trotz Einfachheit einen grossen Durchsatz und genaues Messen ermöglichen soll.
Diese Aufgaben werden mit einer Vorrichtung zum Vereinzeln und Fördern und mit dem Prüfverfahren gelöst, die in den unabhängigen Patentansprüchen definiert sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch und in Draufsicht je eine erfin dungsgemässe Vorrichtung zum Vereinzeln und Fördern von Hohlgläsern;
Fig. 2 zeigt im vergrösserten Massstab das Schema der Vorrichtung zum Vereinzeln gemäss Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine Ausschnittsvergrösserung von Fig. 1 und
Fig. 4 zeigt das Schema der Einrichtung zum Drehen eines Hohlglases.
In Fig. 1 ist die Förderrichtung des Förderbandes 1 mittels Pfeilen angegeben, die von rechts nach links weisen. In vorliegendem Beispiel ist das Förderband aus Metallgliedern gefertigt, um eine möglichst kleine Reibung zwischen dem Förderband und den Hohlgläsern zu erzeugen, d.h. gerade genug, dass die Gläser vorwärtsbefördert werden, falls sie nicht zurückgehalten werden. In der Laufrichtung ist zunächst die Vorrichtung zum Vereinzeln oder Zuteiler 2 eingezeichnet, der sich eine Drehvorrichtung 3 anschliesst, die die einzelnen Gläser 4 erfasst, vor die halbkreisförmige Prüfeinrichtung 5 bringt, dort das Glas um die eigene Achse rotieren lässt und nach Weiterdrehung das Glas auf das Förderband entlässt, mit welchem das Glas entweder auf dem Förderband verbleibt oder mittels einer Weiche 6 entfernt wird, falls die Prüfeinrichtung 5 den entsprechenden Befehl erteilt.
Der Zuteiler 2 weist zwei Führungsleisten 7 und 8 auf, wobei die Führungsleiste 8 abgewinkelt ist, um mehrere nebeneinander gleitende Gegenstände zu erfassen und sie dann hintereinander den Zuteilerrollen 9 und 10 zuführt. Die beiden Rollen 9 und 10 befinden sich je in einem Arm 11 und 12, wobei in vorliegendem Beispiel der Arm 11 fest angeordnet ist, und der Arm 12 um seine Achse 13 gegen die Kraft einer Feder schwenkbar ist, wie dies durch den Pfeil 14 angedeutet ist. Beide Arme sind jedoch dem Durchmesser der geförderten Gegenstände anpassbar. Ebenfalls schematisch ist in jedem Arm ein Drehantrieb 15 eingezeichnet, mit Transmissionsriemen 16 zum Antrieb der Rollen 9 und 10, wobei die Antriebe 15 derart gesteuert und miteinander gekoppelt sind, dass sie stets synchron zueinander laufen.
Wie aus den Fig. 1 und insbesondere 2 hervorgeht, ist die lichte Weite d zwischen den Rollen kleiner als der Durchmesser D des Hohlglases 4, wobei d = D-2a ist. Aus der Bedingung, dass der dynamische Reibungskoeffizient p, der sich aus der Reibung zwischen dem Glas und den Rollen, vorteilhafterweise aus elastischem Kunststoff, ergibt, grösser oder höchstens gleich tg a sein muss, ergibt sich, falls man zum Zwecke der Vereinfachung p = tg a setzt und A der halbe Abstand beider Rollenmittelpunkte und R und r die Radien des Glases bzw. der Rollen sind:
A = (R+r) cos a
A = R+r- II daraus folgt:
A = (R+r) (l-cos a) III = (R+r).(l-cos zu (1 - cos jarctgi)
Aus dieser Beziehung lässt sich bei gegebenem, resp. gemessenem Reibungskoeffizienten p die lichte Weite d bzw.
der Abstand 2A zwischen den Rollenmittelpunkten errechnen. Da in vorliegendem Beispiel der eine Arm 11 fest ist, muss der andere, bewegliche Arm 10 eine Schwenkung um eine Strecke 2 A vollführen, wie dies beim Pfeil 14 angedeutet ist. Selbstverständlich wäre es theoretisch auch möglich, beide Arme schwenkbar zu machen, wobei jeder Arm nur um eine Strecke A schwenken muss. In vorliegendem Beispiel ist es jedoch besonders vorteilhaft, wenn ein Arm fest ist, da dadurch die Gläser um einen definierten Winkel abgelenkt werden, derart, dass sie in eine bestimmte Stellung in die Drehvorrichtung gelangen. Im allgemeinen wird der Zuteiler 2 von der nachfolgenden Drehvorrichtung gesteuert, derart, dass das vorderste Glas 4a freigegeben wird, sobald das Glas 4d in der Drehvorrichtung diese verlässt und die leere Einbuchtung sich auf den Zuteiler 2 zubewegt.
Diese Freigabe erfolgt durch die Steuerung des Antriebes 15 der Rollen, da die Reibung erst dann den erforderlichen Wert erreicht, wenn die Rollen eine bestimmte Geschwindigkeit aufweisen. Die Federkraft, die den beweglichen Arm 10 auf den anderen hinbewegt, ist derart bemessen, dass die Reibung zwischen dem Glas und dem Förderband und somit die Kraft auf die Arme nicht ausreicht, um den Arm zu schwenken. In vorliegendem Beispiel ist im schwenkbaren Arm 12 eine nicht eingezeichnete optische Schranke vorgesehen, die beim Abheben des Armes um einen bestimmten Weg ein Signal gibt, das die nachfolgenden Operationen steuert.
Die Drehvorrichtung 3 hat die Aufgabe, den zu prüfenden Gegenstand, hier ein Hohlglas, in die Stellung des Glases 4c zu bringen, das Glas um seine eigene Achse zu drehen, um es dann über die Stellung des Glases 4d zur Weiche 6 zu bringen, woraufhin das Glas zur Weiterbehandlung wegbefördert oder als Ausschuss abgewiesen wird. Wie bereits eingangs erwähnt, ist die Prüfeinrichtung 5 nicht Gegenstand dieses Patentes und in den beiden erwähnten Anmeldungen eingehend beschrieben. Die Drehvorrichtung 3 weist einen Drehstern 17 auf, der die Form eines gleichseitigen Dreiecks aufweist, und an dessen Ecken je eine Einbuchtung 18a, b, c (im Uhrzeigersinn) angeordnet ist. Zu jeder Einbuchtung gehört ein Greiferpaar 19a, b, c bzw. 20a, b, c.
Der eine Greiferarm 19a, b, c des Greiferpaares ist längs eines Schlitzes 21a bzw. b, c am Drehstern verschiebbar und durch eine Feststelleinrichtung 22 befestigbar, um den Greiferarm dem jeweiligen Durchmesser der zu prüfenden Gegenstände anzupassen. Dabei kann der Durchmesser beispielsweise zwischen 90 und 135 mm variieren. Der Greiferarm 20a bzw. b, c ist ebenfalls in einem Schlitz 23 mittels einer Feststelleinrichtung 24 für die verschiedenen Durchmesser der zu prüfenden Gegenstände einstellbar, jedoch sind diese Schlitze 23 nicht direkt im Drehstern ausgefräst, sondern sie befinden sich auf einem Schwenkteil 25a bzw. b, c, das um eine Achse 26 bzw.
b, c und entgegen dem Druck einer nicht gezeigten Feder schwenkbar ist. Das Schwenkteil 25 hat die Form eines gleichschenkligen Dreiecks, längs dessen Hypotenuse der Schlitz 23 angeordnet ist, und wobei die Drehachse 26 an der Spitze des Dreiecks angeordnet ist. An der dem Greiferarm entgegengesetzten Ecke befindet sich eine Rolle 27a bzw. b,c, die auf einer Nockenscheibe 28 abrollt.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist die Nockenscheibe derart gestaltet, dass, ausgehend von der in Fig. 3 gezeichneten Stellung, bei einer Drehung im Uhrzeigersinn der Greiferarm 20a über das Schwenkteil 25a, mit dem er verbunden ist, geöffnet wird, um ein Gefäss zu empfangen, anschliessend nach Weiterdrehung um 1200 wieder geschlossen wird, in die Stellung des Greiferpaares 19b, 20b gelangt, und dass in der Stellung C der Greiferarm 20c wieder geöffnet wird, um das Gefäss zu befreien, damit es durch das Förderband zur Weiche geleitet wird. Alle sechs Greiferarme sind mit frei drehbaren Rollen 29 versehen. Dabei gleiten die Gläser 4 auf einem halbkreisförmigen Blech 35.
Wie bereits erwähnt, soll sich der zu prüfende Gegenstand 4c in der Stellung B um die eigene Achse drehen können, damit der ganze Gegenstand auf Risse und dergleichen geprüft werden kann. Dabei ist es nicht nur für das Glas, sondern vor allem auch für die Messgenauigkeit wichtig, dass das Glas schonend und möglichst ruckfrei behandelt wird, da es sonst unkontrollierte Bewegungen vollführt, die zu Messfehlern führen. In Fig. 4 ist der Vorgang schematisch dargestellt, und man erkennt den zu prüfenden Gegenstand 4 in den drei Stellungen A, B, C (im Uhrzeigersinn). In Stellung A wird der Gegenstand vom Greiferpaar 19 und 20 ergriffen, der Greiferarm 20 wird an den Gegenstand gelegt, so dass dieser im Greiferpaar gehalten ist. Daraufhin erfolgt eine Dritteldrehung des Drehsterns, wobei diese Drehung zunächst beschleunigt und dann wieder abgebremst vor sich geht.
In Fig. 4 erkennt man, dass exzentrisch zur Drehachse 30 des Drehsterns eine Antriebsscheibe 31 mit Drehachse 32 angeordnet ist. In Fig. 4 ist die Bahn eingezeichnet, die das Glas durchmisst, und man erkennt, dass beim Punkt E diese Bahn die Antriebsscheibe überschneidet. Um einen möglichst schonenden Übergang zwischen der Position A und der Position B mit der Drehung um die eigene Achse herbeizuführen, wird die Antriebsscheibe 31 mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben und der Drehstern 17 derart beschleunigt und bis zum Überschneidungspunkt E abgebremst, dass dort ein kontinuierlicher Ubergang mit gleicher Geschwindigkeit des Drehsterns wie der Scheibe 32 stattfindet.
Daraufhin wird der Behälter einmal um die eigene Achse gedreht und derselbe kontinuierliche Übergang wiederholt sich beim Überleiten des Gegenstandes von Position B zum zweiten Überschneidungspunkt F und zu Position C, worauf er dann bei Punkt C die Drehvorrichtung verlässt. In den Punkten A und C ist ferner die Richtung des Förderbandes mit einem Pfeil angedeutet.
Die konkrete Ausführung der Drehscheibe erkennt man in Fig. 3, und es ist ferner ersichtlich, dass die Drehachse 30 des Sterns eine Hohlwelle ist, in welcher die Drehachse 32 der Antriebsscheibe 31 angeordnet ist. Die Antriebsscheibe 31 wird über einen am Umfang angeordneten Antrieb 33 mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben, der von einer entsprechenden Elektronik gesteuert ist.
Gemäss Fig. 1 gelangt der Gegenstand anschliessend zur Weiche 6, die einen schwenkbaren Abweiser 34 aufweist, der von der Messeinrichtung 5 gesteuert ist und in der fest eingezeichneten Stellung den Gegenstand auf dem Förderband belässt oder bei entsprechender Umschaltung in die strichpunktierte Lage den schadhaften Gegenstand vom Förderband weglenkt.
Der Ablauf eines Prüfzyklus wird über die Prüfeinrichtung 5 gesteuert, wobei das Anfangssignal von der Lichtschranke im beweglichen Arm des Zuteilers gegeben wird.
Ganz am Anfang laufen das Förderband sowie die Rollen des Zuteilers kontinuierlich. Beim Auftreffen eines Prüfgegenstandes wird die Rolle leicht aufgedrückt und somit über die Lichtschranke ein Schalter betätigt, woraufhin die Rollen eine bestimmte Zeit laufen, bis der Gegenstand durch den Zuteiler gelangt ist, woraufhin die Rollen stoppen und der Drehstern in Rotation versetzt wird. Sobald die Einbuchtung C den Gegenstand freigegeben hat, beginnen die Rollen wieder zu laufen,um den nächsten Gegenstand durch den Zuteiler zu lassen. Die Vereinzelungs- und Fördervorrichtung sowie die Messeinrichtung weisen noch verschiedene andere Kontroll- und Steuerteile auf, um zu verhindern, dass Fehlmessungen oder ein Blockieren der gesamten Vorrichtung verursacht werden können.
Wichtig für das einwandfreie Arbeiten der Prüfeinrichtung ist, dass die Gegenstände getaktet in diese gelangen und zwar unabhängig davon, wie die Gegenstände bis zum Zuteiler gelangen. Einzelheiten der Vorrichtungen können auch anders gelöst sein als oben beschrieben. So ist es wie bereits angedeutet möglich, beim Zuteiler statt mit einem beweglichen Arm mit zwei beweglichen Armen zu arbeiten, und die Greifer können anders ausgebildet sein, d.h. es ist auch möglich, beide Greiferarme eines Greiferpaares beweglich anzuordnen.
DESCRIPTION
The present invention relates to a device for separating and conveying objects, in particular glass containers to be tested, with a conveyor belt. In the case of actions in which objects are individually recorded and either measured, checked or possibly filled, it is important to be able to carry out this separation regardless of how the individual objects are arranged on a continuously moving conveyor belt. In the present example, the device for separating objects is required for a test device that tests glass containers for cracks and the like and eliminates the glasses that do not meet the specified standards. It is important for the inspection process that the glasses are gripped and examined by the inspection apparatus in a certain cycle.
Various devices for separating objects are known, and it is an object of the present invention to provide a device for separating which is as simple as possible and yet works precisely.
Various devices for detecting faults in transparent bodies are known, for example from WO-A-81/03 706 or from European Application No. 85 810 544.8, both by the same applicant, in which devices a detector arrangement is provided in a semicircle , and the glasses to be tested in this arrangement are rotated about their axis at least once, in order to then either be conveyed further or removed. It is therefore a further object of the present invention to provide an apparatus for conveying objects, with which glasses can be conveyed in a simple manner, rotated about their own axis and conveyed onward, this system, despite its simplicity, enabling large throughput and precise measurement should.
These tasks are solved with a device for separating and conveying and with the test method, which are defined in the independent patent claims.
The invention is explained below with reference to a drawing of an embodiment.
Fig. 1 shows schematically and in plan view each an inventive device for separating and conveying hollow glasses;
FIG. 2 shows on an enlarged scale the diagram of the device for separating according to FIG. 1;
Fig. 3 shows an enlarged detail of Fig. 1 and
Fig. 4 shows the diagram of the device for rotating a hollow glass.
In Fig. 1, the conveying direction of the conveyor belt 1 is indicated by arrows pointing from right to left. In the present example, the conveyor belt is made of metal links in order to generate the smallest possible friction between the conveyor belt and the hollow glasses, i.e. just enough to move the glasses forward if they are not held back. In the running direction, the device for separating or allocating 2 is first drawn in, which is followed by a rotating device 3, which detects the individual glasses 4, brings them in front of the semicircular testing device 5, rotates the glass there about its own axis and, after further rotation, opens the glass releases the conveyor belt, with which the glass either remains on the conveyor belt or is removed by means of a switch 6 if the test device 5 issues the corresponding command.
The distributor 2 has two guide rails 7 and 8, the guide rail 8 being angled in order to detect a plurality of objects sliding next to one another and then feeding them to the distributor rollers 9 and 10 in succession. The two rollers 9 and 10 are each in an arm 11 and 12, the arm 11 being fixedly arranged in the present example and the arm 12 being pivotable about its axis 13 against the force of a spring, as indicated by the arrow 14 is. However, both arms can be adjusted to the diameter of the objects being conveyed. A rotary drive 15 is also shown schematically in each arm, with a transmission belt 16 for driving the rollers 9 and 10, the drives 15 being controlled and coupled to one another in such a way that they always run synchronously with one another.
1 and in particular 2, the clear width d between the rollers is smaller than the diameter D of the hollow glass 4, where d = D-2a. The condition that the dynamic coefficient of friction p, which results from the friction between the glass and the rollers, advantageously made of elastic plastic, must be greater than or at most equal to tg a if p = tg for the purpose of simplification a sets and A is half the distance between the two roller centers and R and r the radii of the glass or the rollers are:
A = (R + r) cos a
A = R + r- II it follows:
A = (R + r) (l-cos a) III = (R + r). (L-cos to (1 - cos jarctgi)
From this relationship, given, resp. measured coefficient of friction p the clear width d or
calculate the distance 2A between the roll centers. Since in the present example one arm 11 is fixed, the other, movable arm 10 has to pivot by a distance 2A, as is indicated by arrow 14. Of course, it would also be theoretically possible to make both arms pivotable, with each arm only having to pivot by a distance A. In the present example, however, it is particularly advantageous if one arm is fixed, since the glasses are thereby deflected by a defined angle in such a way that they reach the rotating device in a specific position. In general, the dispenser 2 is controlled by the subsequent rotating device such that the foremost glass 4a is released as soon as the glass 4d in the rotating device leaves it and the empty indentation moves towards the dispenser 2.
This release takes place through the control of the drive 15 of the rollers, since the friction only reaches the required value when the rollers have a certain speed. The spring force which moves the movable arm 10 towards the other is such that the friction between the glass and the conveyor belt and thus the force on the arms is not sufficient to pivot the arm. In the present example, an optical barrier (not shown) is provided in the pivotable arm 12, which gives a signal when the arm is lifted a certain distance, which controls the subsequent operations.
The rotating device 3 has the task of bringing the object to be tested, here a hollow glass, into the position of the glass 4c, rotating the glass about its own axis, in order then to bring it over the position of the glass 4d to the switch 6, whereupon the glass is carried away for further processing or is rejected as a scrap. As already mentioned at the beginning, the test device 5 is not the subject of this patent and is described in detail in the two applications mentioned. The rotating device 3 has a rotating star 17, which has the shape of an equilateral triangle, and at the corners of which an indentation 18a, b, c is arranged (clockwise). A pair of grippers 19a, b, c and 20a, b, c belong to each indentation.
One gripper arm 19a, b, c of the pair of grippers can be displaced along a slot 21a or b, c on the rotary star and can be fastened by a locking device 22 in order to adapt the gripper arm to the respective diameter of the objects to be tested. The diameter can vary between 90 and 135 mm, for example. The gripper arm 20a or b, c is also adjustable in a slot 23 by means of a locking device 24 for the different diameters of the objects to be tested, but these slots 23 are not milled directly in the rotary star, but are located on a swivel part 25a or b , c, which is about an axis 26 or
b, c and is pivotable against the pressure of a spring, not shown. The pivoting part 25 has the shape of an isosceles triangle, along the hypotenuse of which the slot 23 is arranged, and the axis of rotation 26 being arranged at the tip of the triangle. At the corner opposite the gripper arm there is a roller 27a or b, c which rolls on a cam disk 28.
As can be seen from FIG. 3, the cam disk is designed in such a way that, starting from the position shown in FIG. 3, when rotating clockwise, the gripper arm 20a is opened via the pivoting part 25a to which it is connected, around a vessel to be received, then closed again after further rotation by 1200, reaches the position of the pair of grippers 19b, 20b, and that in position C the gripper arm 20c is opened again to free the vessel so that it is guided by the conveyor belt to the switch . All six gripper arms are provided with freely rotatable rollers 29. The glasses 4 slide on a semicircular plate 35.
As already mentioned, the object 4c to be tested should be able to rotate about its own axis in position B, so that the entire object can be checked for cracks and the like. It is important not only for the glass, but above all for the measurement accuracy, that the glass is handled gently and as jerk-free as possible, otherwise it will perform uncontrolled movements that lead to measurement errors. The process is shown schematically in FIG. 4, and the object 4 to be tested can be seen in the three positions A, B, C (clockwise). In position A, the object is gripped by the pair of grippers 19 and 20, the gripper arm 20 is placed on the object so that it is held in the pair of grippers. This is followed by a third turn of the rotary star, this rotation initially accelerating and then decelerating again.
4 shows that a drive disk 31 with an axis of rotation 32 is arranged eccentrically to the axis of rotation 30 of the rotary star. 4 shows the path that measures the glass, and it can be seen that at point E this path overlaps the drive pulley. In order to bring about a transition between position A and position B that is as gentle as possible with the rotation around its own axis, the drive disk 31 is driven at a constant speed and the rotary star 17 is accelerated and braked to the point of intersection E such that there is a continuous transition with the same Speed of the rotating star such as the disk 32 takes place.
The container is then rotated once around its own axis and the same continuous transition is repeated when the object is transferred from position B to the second intersection point F and to position C, whereupon it then leaves the rotating device at point C. In points A and C the direction of the conveyor belt is also indicated by an arrow.
The specific design of the turntable can be seen in FIG. 3, and it can also be seen that the axis of rotation 30 of the star is a hollow shaft in which the axis of rotation 32 of the drive disk 31 is arranged. The drive pulley 31 is driven at a constant speed via a drive 33 arranged on the circumference, which is controlled by appropriate electronics.
According to FIG. 1, the object then arrives at the switch 6, which has a pivotable deflector 34, which is controlled by the measuring device 5 and leaves the object on the conveyor belt in the fixed position, or, with a corresponding switch to the dot-dash position, the defective object from Deflects the conveyor belt.
The course of a test cycle is controlled by the test device 5, the start signal being given by the light barrier in the movable arm of the distributor.
At the very beginning, the conveyor belt and the roles of the allocator run continuously. When a test object hits the roller, it is pressed lightly and a switch is actuated via the light barrier, whereupon the rollers run for a certain time until the object has passed through the dispenser, whereupon the rollers stop and the rotary star is set in rotation. As soon as the indentation C has released the object, the rollers start running again in order to let the next object through the arbiter. The separating and conveying device and the measuring device have various other control and control parts in order to prevent incorrect measurements or blocking of the entire device from being caused.
It is important for the test facility to work properly that the objects get into it in a timed manner, regardless of how the objects get to the arbiter. Details of the devices can also be solved differently than described above. Thus, as already indicated, it is possible to work with two movable arms in the distributor instead of with one movable arm, and the grippers can be designed differently, i.e. it is also possible to arrange both gripper arms of a pair of grippers movably.