CN100590042C - 容器控制装置及与制造相关的设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种容器控制装置及与制造相关的设备，其能防止输送路径下游的处理装置等中的容器的破损或变形。填充装置具有填充部(1)、星形轮(2)和同步螺杆(3)。容器10由输送机(6)沿输送路径供给至同步螺杆(3)。容器控制装置具有控制部件(11)，其能在同步螺杆的前面控制容器的供给及停止，驱动控制部件(11)的驱动部(13)，检测同步螺杆(3)的状态的检测部。在使容器(10)停止时，驱动部(13)在控制器(30)的控制下，根据传感器(35)的检测结果驱动控制部件(11)，以使容器(10)停止。

Description

容器控制装置及与制造相关的设备

技术领域

本发明涉及容器控制装置及与制造相关的设备，特别涉及控制容器输送的容器控制装置及包含该容器控制装置的与制造相关的设备。

背景技术

有一种填充装置(填充器)，其用于将啤酒等液体填充到罐中。输送机(输送装置)沿输送路径将罐供给到填充装置。对填充装置的罐的供给及供给的停止是由设置在输送路径上的罐控制装置进行的。

图1为现有的填充装置及罐控制装置的示意图。罐10由导引部件4a及4b导引，且由输送机6沿输送路径连续地输送。同步螺杆3及星形轮2与填充部1同步转动。在同步螺杆3上沿整个圆周设置有螺旋状配合部(当以其它观点表示时为配合部和配合部之间的齿部或凸部)，其与圆筒状的罐10的侧面相配合。当罐10到达同步螺杆3的上游侧端部附近时，罐10与螺旋状的配合部相配合，以和同步螺杆3的转动相配合的方式向星形轮2的方向输送。这时，为了将罐10输送到星形轮2的半圆状凹陷的配合部内，要保持同步螺杆3和星形轮2的同步。

在有必要停止向同步螺杆3(填充部1)供给罐10的情况下，可通过相对配置的一对止动部件(罐控制装置)5a及5b夹住罐10，强制停止罐10的输送。在这种状态下，典型地，输送机6继续工作，因此，输送机6与对于由止动部件5a及5b夹住而停止的罐10及与其接续的罐10之间会产生摩擦力。

在再开始(启动)向同步螺杆3(填充部1)供给罐10时，只要解除由相对配置的一对止动部件5a及5b产生的对罐10的约束或隔断就可以。这样，罐10再次通过输送机6沿输送路径朝其下游方向，即同步螺杆3的方向移动。

另外，除通过将止动部件5a及5b两方推向罐10侧而夹住罐10的机构之外，还有通过仅将一方推向罐10侧而夹住罐10的机构。

在上述现有的罐停止装置中存在种种问题。下面，说明它们中的代表性问题。

首先，在不考虑罐10的位置的情况下驱动止动部件5a及5b，通过它们夹位罐10来使罐10停止。因此，例如图2所示，当使止动部件5a及5b动作的时间点不理想，先头的罐10a的夹紧不充分时，先头的罐10a由于输送机6的运动而脱落到下游侧，即同步螺杆3侧。

先头的罐10a就这样在与其前的罐10b之间形成距离的状态下被输送至同步螺杆3。此外，由于该距离取决于止动部件5a及5b动作时它们和罐10a的位置关系、输送机6的输送速度、输送机6和罐10a间的摩擦力等各种参数，所以是不能预测的值，且每次的值都不同。

而且，当罐10a从止动部件5a及5b之间脱落时，也有下面这种情况，例如图3所示，当罐10a倾斜时，罐10a在摇晃的状态下被供给至同步螺杆3。

如上所述，对于从止动部件5a及5b之间脱落的罐10a，由于其与其前的罐10b之间不能保持规定的距离(例如，罐10的直径的整数倍)，所以在错误的时间点供给至同步螺杆3。这样，例如图4示意所示，形成在同步螺杆3上的螺旋状齿部咬入罐10a的主体部，罐10a可能变形或破损。当由于罐10a的破损而产生碎片，且碎片残留在输送路径上时，会给后续的罐造成损伤或坑洼，另外若进入同步螺杆3或其下游侧的机构则会引起动作不良。

同样地，即使在罐10a以摇晃的状态供给至同步螺杆3的情况中，罐10a也可能变形或破损。而且，在罐10a的摇动较大的情况下，罐10a可能倒下。当罐10a倒下时，会以倒下的状态供给至同步螺杆3，从而可能引起同步螺杆3的动作不良。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于例如使输送中的罐等容器确实停止。

本发明的第一方面涉及控制容器输送的容器控制装置，该容器控制装置包括：控制部件，其用于在同步螺杆的前面控制容器向处理装置的供给及停止，所述处理装置通过具有螺旋状配合部的前述同步螺杆顺次取入并处理由输送装置沿输送路径连续地输送的容器；驱动前述控制部件的驱动部；检测前述同步螺杆的状态的检测部。前述驱动部对应前述检测部的检测结果驱动前述控制部件，以使沿前述输送路径连续输送的容器停止。这样，通过对应同步螺杆的状态驱动控制部件，可以确实地使由同步螺杆沿输送路径输送的容器停止。

根据本发明的优选实施方式，前述控制部件可以具有插入容器和容器之间的齿部。通过设置这种齿部，可以进一步使输送中的容器确实停止。优选的是，前述驱动部对应前述检测部的检测结果，以如下时间点驱动前述控制部件以使容器停止，该时间点为前述齿部插入沿前述输送路径连续地输送的容器和容器之间的时间点。这样，能防止齿部咬入容器的主体部等，从而能防止容器的破损或变形。

根据本发明的优选实施方式，前述控制部件在其侧面的一部分上具有与容器配合的螺旋状配合部，并以相对容器的输送路径大致平行的轴线为中心可转动地配置，前述驱动部以前述轴线为中心通过使前述控制部件转动来控制容器的输送及停止。根据这种结构，能确实地使容器停止，并能使容器比较平缓地停止。这里，优选的是，在使容器停止时，前述驱动部对应前述检测部的检测结果，以如下时间点使前述控制部件转动，该时间点为前述配合部间的齿部插入沿前述输送路径连续输送的容器之间的时间点。这样，能防止齿部咬入容器的主体部等，从而能防止容器的破损或变形。当容许由前述输送装置进行容器的输送时，前述驱动部使前述控制部件转动，以使前述控制部件的侧面中未设置前述螺旋状配合部的部分朝向前述输送路径的侧部；当中断由前述输送装置进行的容器输送时，前述驱动部使前述控制部件转动，以使前述螺旋状配合部配合到容器上，并在该状态下，使前述控制部件静止，由此使容器停止。

根据本发明的其它优选实施方式，前述控制部件包含如下一种部件，该部件从两侧夹住容器来使其停止、解除所述夹紧来使容器的供给再次开始。

根据本发明的其它优选实施方式，前述控制部件包含如下一种部件，该部件通过阻塞前述输送路径来使容器停止，并通过开放前述输送路径来使容器的供给再次开始。

在本发明的优选适用例中，前述处理装置包含将液体填充到容器中的填充装置。

根据本发明的优选实施方式，前述检测部例如可以用来检测前述同步螺杆的旋转角度。或者，前述检测部检测作为表示前述同步螺杆的状态的信息，即，与配合到前述同步螺杆的前述配合部上的容器的位置相关的信息。根据上述信息确定沿前述输送路径移动前述控制部件的侧部的容器的位置。

根据本发明的优选实施方式，沿前述输送路径连续地输送的容器从前述同步螺杆的入口位置到前述控制部件的侧部中间没有间隙。

根据本发明的优选实施形式，优选的是，前述控制器包含使前述检测部的检测信号延迟并将驱动信号供给至前述驱动部的延迟器。这里，优选的是，前述延迟器可调整使前述检测信号延迟的时间。根据这种结构，驱动前述控制部件的时间点的调整比较容易，而且能适当调整该时间点。

本发明的第二方面涉及处理容器的与制造相关的设备，该与制造相关的设备包括：处理装置，其具有同步螺杆，该螺杆形成有螺旋状配合部，该配合部用于取入由输送装置沿输送路径连续地输送的容器；控制部件，其设置在前述同步螺杆的前面，用于控制容器向前述处理装置的前述同步螺杆的供给及停止；驱动前述控制部件的驱动部；检测前述同步螺杆的状态的检测部。前述驱动部对应前述检测部的检测结果驱动前述控制部件，以使沿前述输送路径连续地输送的容器停止。这样，通过对应同步螺杆的状态驱动控制部件，可以确实地使沿输送路径由同步螺杆输送的容器停止。

根据本发明的优选适用例，前述处理装置包含将液体填充到容器中的填充装置。

根据本发明，例如能确实地使输送中的容器停止。这样，例如能防止容器在不适当的时间供给至输送路径下游的处理装置，从而能防止容器破损或变形。

附图说明

图1为现有的填充装置及罐控制装置的概略示意图。

图2为罐从止动部件脱落的状态的示意图。

图3为罐从止动部件脱落的状态的示意图。

图4为从止动部件脱落的罐在供给至同步螺杆时引起的问题的示意图。

图5为本发明优选实施方式的与制造相关的设备(罐供给时)的示意图。

图6为本发明优选实施方式的与制造相关的设备(罐停止时)的示意图。

图7A为用于控制罐的输送及停止的控制部件的结构示意图。

图7B为用于控制罐的输送及停止的控制部件的结构示意图。

图8为用于控制罐的输送及停止的控制部件的结构示意图。

图9为本发明其它实施方式的控制部件及其周边的结构示意图。

图10为本发明另外的实施方式的控制部件及其周边的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的优选实施方式。

下面虽然对本发明的容器控制装置适用于控制罐的输送及停止的装置的例子进行了说明，但是，本发明也能适用于控制罐以外的容器(例如，瓶、petbottle等)的输送及停止的装置。而且，下面虽然对在用于向罐中填充啤酒等液体的填充装置供给罐用的输送路径上配置容器控制装置的例子进行了说明，但是本发明也可配置在用于将容器供给至填充装置以外的处理装置(例如，在瓶子等容器上贴标签的贴标签装置、检查罐或瓶等容器的检查装置等)的输送路径上。

图5及图6为本发明优选实施方式的容器控制装置及其适用例(将啤酒等液体填充到罐中用的与制造相关的设备)示意图。图5表示向填充装置供给罐的状态，图6表示由容器控制装置停止向填充装置的罐的供给的状态。

在该实施方式中，容器控制装置100设置在输送路径上，该输送路径用于将罐输送到将啤酒等液体填充到罐10中的填充装置处。填充装置例如由填充部1、星形轮2及同步螺杆3等构成。

罐10由导引部件4a及4b等导引，同时由输送机沿输送路径(带符号“6”的部分)连续地输送。同步螺杆3及星形轮2与用于将液体填充到罐10中的填充部1同步转动。为了取入罐并使其移动，在由马达16旋转驱动的同步螺杆3上沿整个圆周设置有配合圆筒状罐10的侧面(主体部)的螺旋状配合部(当以其它观点表示时为配合部和配合部之间的齿部或凸部)。当罐10到达同步螺杆3的上游侧端部(入口)附近时，罐10配合到螺旋状的配合部上，与同步螺杆3的转动配合着被输送至星形轮2的方向。这时，为了将罐10送到星形轮2的半圆状凹陷的配合部内，要保持同步螺杆3和星形轮2的同步。

在将罐10沿输送路径供给至同步螺杆3(填充部1)时，如图5所示，容器控制装置100的半螺纹型控制部件11由驱动部(例如，步进马达)13驱动回转，以使其不会妨碍由输送机6进行的罐10的输送，即，使其处于未形成螺旋状结合部11r的面(输送用导引面)11p朝向输送路径(或罐10的主体部)的状态，并保持该状态。在该状态下，控制部件11可用作导引罐10的输送的导引部件。

当需要停止向同步螺杆3(填充部1)供给罐10的时候，半螺纹型的控制部件11通常由驱动部驱动回转180度，以便其螺旋状结合部11r与罐10的圆筒面配合。图6表示的就是使控制部件11从图5所示的状态旋转180度的状态。

驱动部13对控制部件11的旋转动作进行控制，以便使控制部件11的螺旋状配合部11r与配合部11r之间的齿部或凸部插入到输送中的罐10和罐10之间，即，使配合部的表面适合罐的圆筒面。此时，应该停止的罐10，由于设置在控制部件11上的螺旋状齿部的作用，其向输送方向的移动被限制，所以只要控制部13未从控制器30接到罐10的输送再开始的指令并使控制部件11返回可输送状态，罐10就不会从控制部件11脱离并向下游侧移动。

另外，伴随该旋转动作，由于罐10沿控制部件11的螺旋状配合部11r(或齿部)边移动边从输送状态(输送速度)变到停止状态，所以能比较平缓地停止。为了进一步提高这种效果，在使罐10停止时，优选驱动部13在旋转动作的初期，以与输送机6的输送速度大致相等的使罐10移动的旋转速度使控制部件11转动，之后，慢慢地使控制部件11的旋转速度降低，直到使旋转动作停止(这样，罐10也停止)。

为了通过控制部件11使罐10停止，驱动部13使控制部件11转动的时间点由控制器30控制，并与同步螺杆3的状态对应。传感器35例如可以以检测同步螺杆3的旋转角度的方式构成。对于同步螺杆3的旋转角度的信息，例如可以通过设置在与同步螺杆3一起旋转的轴3s上的被检测部(例如标记或突起等)3m回转到传感器35的检测领域并由传感器35检测得到。同步螺杆3的旋转角度，例如可由作为基准位置的被检测部3m朝向旋转轴圆周的哪个方向来表示。这里，对于同步螺杆3的旋转角度，由于根据该旋转角度同步螺杆3的配合部或齿部的位置被确定，所以该旋转角度为确定罐10的位置的信息。即，同步螺杆3的旋转角度和与其配合的罐10的位置相关，而且，与和同步螺杆3的最上游侧(入口侧)的配合部配合的罐10没有间隙地连续排列的后续所有罐10的位置相关。

因此，通过检测同步螺杆3的旋转角度，可以识别通过控制部件11前方的所有罐10的位置。因此，在该实施方式中，由传感器35检测同步螺杆3的旋转角度，并基于该检测结果，在控制部件11的齿部(配合部和配合部间的部分)插入沿输送路径连续地输送的罐和罐之间的时间点，控制器30使驱动部13动作，以使控制部件11转动。这里，控制器30包含延迟器31，其使由传感器35检测的被检测部3m的检测信号延迟并生成提供给驱动部13的驱动信号，延迟器31可调整延迟时间。通过调整该延迟时间，可以调整从传感器35对被检测部3m的检测到使控制部件11转动的时间延迟。通过设置可进行如此调整的延迟器31，驱动控制部件11的时间点的调整变得容易，而且，能适当地调整该时间点时。这种调整例如可以在输送检测用罐的同时进行。

对于表示同步螺杆3的状态的信息，可以通过上述的检测旋转角度的方法之外的方法得到，例如通过由传感器检测设置在同步螺杆3上的配合部的位置或齿部的位置得到。

控制器30，例如也可以基于检测控制部件11的旋转角度的检测器(例如，旋转编码器)12的输出反馈控制驱动部13。

如上所述，由于该结构对应同步螺杆3的旋转角度等状态使控制部件11旋转并使罐10停止，故能确实地使罐10停止。另外，由于通过在控制部件11上设置螺旋状的配合部11r并使配合部11r与罐10配合来控制罐10的停止，可以防止罐从控制部件11脱落，从而能进一步使罐10确实停止。而且，通过对应同步螺杆3的旋转角度等状态转动控制部件11，以使螺旋状的配合部11r和配合部11r间的齿部插入罐10和10之间，可以防止由齿部咬入罐10的主体部引起的罐10的损伤等。

在控制部件11的附近，也可以设置咬入检测传感器(例如，检测罐10接近特定区域的情况的邻近传感器)38，其用于检测在由于误操作等引起控制部件11的齿部咬入罐10的情况。在已检测到咬入的情况下，控制器30产生警报等。另外，在发生咬入的情况下，由于在该状态下由控制部件11中断对同步螺杆3的罐10供给，所以没有或罕有涉及咬入的罐10被供给至同步螺杆3的情况。

对于再开始已停止的罐10的供给的时间点，应该考虑旋转的同步螺杆3的旋转角度，或沿同步螺杆3的整个圆周形成的螺旋状配合部的位置。更具体地说，当控制部件11使罐10的输送再开始(起动)，停止的先头的罐10通过输送路径到达同步螺杆3时，应该驱动控制部件11，以使形成在同步螺杆3上的螺旋状齿部不会咬入罐10。

在该实施方式中，具有检测器(例如，旋转编码器)15，其用于检测作为与同步螺杆3的齿部的位置相关的信息的同步螺杆3的旋转角度，驱动器30基于该检测器15的结果控制驱动部13，以便以适当的时间点向同步螺杆3供给罐10。即，控制部件11会基于检测器15的检测结果以不会妨碍由输送机6进行的罐10的输送的角度回转(即，如图5所示的状态)，以便以适当的时间点向同步螺杆3供给罐10。这种控制例如需要考虑如下参数来进行，所述参数包括同步螺杆3和控制部件11的距离、输送机6的输送速度、同步螺杆3的旋转速度、控制部件11的旋转速度、解除由控制部件11产生的对罐10的约束时的控制部件的旋转角度(及旋转到所述旋转角度所需要的时间)、控制系统的延迟等。

接着，参照图7A、7B对用于控制罐的输送及停止的控制部件11的优选形状的一例进行说明。图7A、7B分别为在使罐10的输送停止的状态下的控制部件11的侧视图、俯视图。本发明优选实施方式的控制部件11以相对罐10的输送路径平行地设置的轴线11a为中心可转动地被支承。控制部件11在其侧面的一部分(即，整个圆周中的一部分)上形成有在剖面中呈半圆状凹陷的螺旋状配合部11r(及配合部11r间的齿部11t)，在该侧面的另外部分上形成大致圆筒面状或直线状的输送用导引面11p。

图8为以其它观点表示控制部件11的优选形状的一个例子的示意图。图8为从控制部件11的轴的无限远观察它的概念图。该实施方式的控制部件11例如具有下述形状，即，在以中心线C1为中心的半径r1的圆柱状部件上螺旋状地形成深度为r1-r2的配合部(优选地，在通过中心线C1的平面上切断的断面图中呈半圆状凹陷的配合部)，之后，具有从形成该配合部的圆柱状部件中切除以从中心线C1偏离的中心线C2为中心的半径r3的圆筒面内的部分而得到的形状(即，从形成沟槽的圆柱状部分中将斜线部削去而得到的形状)。这种情况，在图中的右侧，形成大致圆筒面状或直线状的输送用导引面11p，在图中左侧，形成深度为r1-r2的配合部。这里，在如图6所示的例子中，中心线C1和中心线C2的距离为(r3-r2)，半径r1的圆和半径r3的圆在图中左侧相切。

在本发明的优选实施方式中，例如，是以中心线C1为旋转中心11a(从控制部件11的中心线C2偏离的线)通过驱动部13旋转或旋转驱动的。

图9为其它实施方式中代替上述控制部件11使用的控制部件的结构示意图。图9所示的实施方式，具有一对控制部件41a及41b，其结构如下，即，通过使这对控制部件41a及41b从两侧夹住罐10来使罐10停止，通过解除由它们产生的夹住作用来容许由输送机6进行的罐10的输送。控制部件41a及41b由对应上述驱动部13的驱动部(例如，气缸、线性马达等)42a及42b驱动。

与图5及图6所示的实施方式相同，驱动部42a及42b在按照同步螺杆3的旋转角度等状态(作为结果，为罐10的位置)可使罐10确实停止的时间点，根据控制器30提供的驱动信号驱动控制部件41a及41b来使罐10停止。

另外，在使罐10的输送再开始(起动)时，控制器30在下述时间点凭借驱动部42a及42b控制控制部件41a及41b并由此来解除对罐10的约束，所述时间点为已经停止的先头的罐10通过输送路径到达同步螺杆3时，形成在同步螺杆3上的螺旋状齿部不会咬入罐10的时间点。

在图9所示的实施方式中，驱动的是一对控制部件的双方，但是也可以固定一个，仅驱动另一个。

图10为在其它实施方式中代替上述控制部件11使用的控制部件的结构示意图。图10所示的实施方式具有控制部件51，该控制部件51通过堵塞罐10的输送路径来使罐10停止，通过开放输送路径容许由输送机6进行的罐10的输送。控制部件51由对应上述驱动部13的驱动部(例如，气缸、线性马达等)52驱动。

与图5及图6所示的实施方式相同，驱动部52在下述时间点并根据由控制器30提供的驱动信号驱动控制部件51来使罐10停止，所述时间点为能对应同步螺杆3的旋转角度等状态(作为结果，罐10的位置)使罐10确实停止的时间点。

另外，在使罐10的输送再开始(启动)时，控制器30在下述时间点并凭借驱动部52控制控制部件51来解除由控制部件51产生的对罐10的约束，所述时间点为当已经停止的先头的罐10通过输送路径到达同步螺杆3时，形成在同步螺杆3上的螺旋状齿部不会咬入罐10的时间点。

Claims (9)

1.一种控制容器输送的容器控制装置，具有：

控制部件，其用于在同步螺杆的前面控制容器向处理装置的供给及停止，所述处理装置通过具有螺旋状配合部的前述同步螺杆顺次取入并处理由输送装置沿输送路径连续地输送的容器；

驱动前述控制部件的驱动部；和

检测前述同步螺杆的状态的检测部，

其中，前述控制部件在其侧面的一部分上具有和容器配合的螺旋状配合部，并以相对容器的输送路径大致平行的轴线为中心可转动地配置，

前述驱动部通过以前述轴线为中心使前述控制部件转动来控制容器的输送及停止，在使容器停止时，前述驱动部对应前述检测部的检测结果，以如下时间点使前述控制部件转动，该时间点为前述控制部件的配合部间的齿部插入到沿前述输送路径连续地输送的容器之间的时间点。

2.如权利要求1所述的容器控制装置，其特征在于：

当容许由前述输送装置进行容器的输送时，前述驱动部使前述控制部件转动，以使前述控制部件的侧面中未设置前述螺旋状配合部的部分朝向前述输送路径的侧部；当中断由前述输送装置进行的容器输送时，前述驱动部使前述控制部件转动，以使前述控制部件的螺旋状配合部配合到容器上，并在该状态下使前述控制部件静止，由此使容器停止。

3.如权利要求1所述的容器控制装置，其特征在于：前述处理装置包含将液体填充到容器中的填充装置。

4.如权利要求1所述的容器控制装置，其特征在于：前述检测部用于检测前述同步螺杆的旋转角度。

5.如权利要求1所述的容器控制装置，其特征在于：

前述检测部检测作为表示前述同步螺杆的状态的信息，即，与配合到前述同步螺杆的配合部上的容器的位置相关的信息；

根据上述信息确定沿前述输送路径在前述控制部件的侧部移动的容器的位置。

6.如权利要求1所述的容器控制装置，其特征在于：沿前述输送路径连续地输送的容器从前述同步螺杆的入口位置到前述控制部件的侧部没有间隙地连续。

7.如权利要求1所述的容器控制装置，其特征在于：还包括使前述检测部的检测信号延迟并将驱动信号供给至前述驱动部的延迟器，前述延迟器可调整使前述检测信号延迟的时间。

8.一种与制造相关的设备，用于处理容器，具有：

处理装置，其具有同步螺杆，在该螺杆上形成有用于取入由输送装置沿输送路径连续地输送的容器的螺旋状配合部；

控制部件，其用于在前述同步螺杆的前面控制容器向前述处理装置的前述同步螺杆的供给及停止；

驱动前述控制部件的驱动部；

检测前述同步螺杆的状态的检测部，

其中，前述控制部件在其侧面的一部分上具有和容器配合的螺旋状配合部，并以相对容器的输送路径大致平行的轴线为中心可转动地配置，

前述驱动部通过以前述轴线为中心使前述控制部件转动来控制容器的输送及停止，在使容器停止时，前述驱动部对应前述检测部的检测结果，以如下时间点使前述控制部件转动，该时间点为前述控制部件的配合部间的齿部插入到沿前述输送路径连续地输送的容器之间的时间点。

9.如权利要求8所述的与制造相关的设备，其特征在于：前述处理装置包含将液体填充到容器中的填充装置。

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