CN101630012B - 容器检查设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于检查物体尤其是容器(10)是否存在的设备(1)，包括：发射装置(2)，所述发射装置(2)设有声音信号发生单元，用于发出声音信号；以及接收装置(12)，所述接收装置(12)相对所述发射装置(2)安装成使得由发射装置(2)发出并通过空气传输的声音信号能被接收装置(12)接收根据本发明至少所述发射装置或接收装置设有外壳(8、18)，且这些外壳(8、18)的至少一个区域(34、44)适于发出或接收声音信号。

Description

容器检查设备
技术领域
本发明涉及一种用于检查物体，特别是容器，是否存在的设备。检查
背景技术
检查在饮料生产行业中，饮料容器通常将要经过生产、填充、标记和进一步处理等多步程序。在本发明中，容器例如通过转动的星形轮从一个处理单元运送到另一处理单元。经常需要检查容器是否实际上安排在特定的位置，例如容器是否被夹钳夹住了。如果夹钳没有夹住容器，这可能导致填充饮料的容器不存在，因此造成仪器被污染。
现有技术中已知使用超声元件来检查夹钳是否夹持了容器。为了实现这个目的，通常配备了超声发射器和超声接收器，并使得将要被检测的夹持容器的夹钳经过这两个单元之间。
如果在特定位置存在容器，从超声发射器到超声接收器的信号传输就会被中断。通过这种方式，就能检查出相应夹持件的夹持情况。
现有技术至今已知的传感器通常是由塑料制成，如聚四氟乙烯。超声发射器的外部区域设有扬声器，接收器也相应设有麦克风来拾取发射器发出的声音信号。特别是在所谓净化间内应用时，在某些情况下可能会使用进一步的液体或气体介质进行外部的处理。这往往会导致发射单元和接受单元的失效，并且为了干燥传感器可能需要干扰到无菌区。
发明内容
因此，本发明提供了一种用于检查物体是否存在的设备，尤其是检查容器。特别是针对如净化间这样特定的环境，不易受到某些物质如净化气体的影响。
这是通过本发明，根据权力要求1的设备和权利要求14的仪器来实现的。优选实施例和进一步的开发形成了从属权利要求的主体。
根据本发明所述的一种用于检查物体尤其是容器是否存在的设备，包括：发射装置，所述发射装置设有声音信号(sound signal)发生单元用于发出声音信号；以及接收装置，所述接收装置相对于发射装置安装成使得由发射装置发出并通过空气传送的声音信号能被接收装置接收。根据本发明，至少所述发射装置或接收装置设有外壳，且这些外壳至少有一个区域适于发出或接收声音信号。
如上所述，在现有技术中，在相应塑料外壳的外壁上设置扬声器和麦克风。而根据本发明的目的，不是设置这些元件而是让外壳本身作为扬声器或麦克风。这样就可能省去非常灵敏的元件，如外壳外壁上的扬声器和麦克风。通过提供一个合适的外壳设计，我们惊奇地发现外壳壁本身可以作为扬声器。只要提供适当功率水平的声音信号，外壳或部分外壳同样有可能作为一个接收器。在本发明中，可能将扬声器安装在外壳内部，使得外壳振动；或者在外科的内部提供一个与部分外壳壁连接的一个线圈以便使外壳壁产生振动。
然而，在本发明中，优选的功率水平比现有技术中发射和接收单元通常采用的功率水平要高很多。
在一优选实施例中，所述发射装置和所述接收装置各自都设有外壳，且所述发射装置的外壳适于发出声音信号，所述接收装置的所述外壳适于接收声音信号。所述声音信号优选超声信号。
在该实施例中，现有技术中配备在外壳的外部区域上的扬声器单元和麦克风单元都被取代了。
在另一优选实施例中，至少一个外壳完全封闭。这样，该外壳的内部区域，其包含的如控制装置特别能够以很好的方式被保护。在一优选实施例中，所述外壳包括主体和焊接到主体上的头部，这样使得焊接以后，外壳以基本不可逆的方式封闭起来。
在另一优选实施例中，在所述发射装置的外壳内安装有转换装置，所述转换装置将电振动转换为机械振动，从而产生如超声信号。在这方面，该转换装置可能是安装在外壳内部的扬声器。然而，也可采用其它的声音发生装置。如上所述，也可以是一个与外壳或部分外壳(如端壁)直接连接的线圈。
在对应的方式中，也在接收装置内安装了另一转换装置，该转换装置将机械或声波振动转换回电振动。在这种请客下，该转换装置可能与外壳的某区域(如外壳壁)机械接触，而且可能以类似麦克风的方式工作。
在另一优选实施例中，所述发射装置的外壳设有具有第一预设壁厚的第一壁部，以及具有第二预设壁厚的第二壁部，其中所述第二壁厚小于第一壁厚。优选地，外壳的主体被制造具有较厚的壁厚，而外壳的头端或前端(front end)被制造成具有较薄的壁厚。该较薄的壁厚能够引发振动，因此如外壳的正面(front face)可以类似于扬声器膜的方式工作。优选地，如上所述，这两个壁部互相焊接在一起。因此，第二壁部优选作为相应外壳的盖子。
相应地，所述接收装置的外壳设有具有第一预设壁厚的第一壁部壁，以及具有第二预设壁厚的第二壁部，其中所述第二壁厚小于第一壁厚。这样，第二壁厚也能够拾取声波信号，因此引发机械振动。
在另一优选实施例中，至少一个外壳、最好两个外壳都由不锈钢制成。总之，无论是发射装置还是接收装置最好是全钢结构，且特别优选为清洁级的设计，可用于检查各个容器。
在另一优选实施例中，所述发射装置安装在支架(holder)上，且所述发射装置设有用于发出声音信号的振动区域，其中所述支架安装在发射装置上与振动区域相隔一定距离的区域。通过支架，发射装置能够被置于特定的位置。如上所述，优选发射装置只有一部分区域能够被引发振动。相比之下，支架优选安装在另一个区域，使得产生的振动不会因支架而衰减。支架优选安装在发射装置的某个不是振动区域本身、但是与其相邻的区域。这样能够使发射装置的安装特别稳定。
在另一优选实施例中，所述接收装置安装在支架上，且所述接收装置设有用于接收声音信号的振动区域，其中所述支架安装在接收装置上与振动区域相隔一定距离的区域。相应地，支架也不安装在振动区域，以便再次防止支架的任何阻尼作用。
在另一优选实施例中，至少一个外壳或优选两个外壳都具有平滑的外部轮廓。该平滑的轮廓易于清洁，还可以使液体轻松地从这些平滑的表面滑落。优选地，这些外壳在各种情况下都为圆柱截面，特别优选边缘为圆的端面。
两个外壳各自的第二壁部优选为该外壳的盖子或正面。该正面优选适于发出声音信号和接收声音信号。
在另一优选实施例中，所述发射装置和接收装置安装在同一托架(carrier)上。在本发明中，该托架优选配置成，使得所述发射装置产生的机械振动不会通过托架机械传输到所述接收装置。这里应考虑的是，因为上述外壳的一个区域需要被引发振动，实际上根据本发明的发射装置必须发出功率较高水平的声音信号。这可能使得，整个托架，或发射装置安装的区域，可能被引发振动，且这些振动直接传输到接收装置。在本发明中，因为该信号可能通过托架传输，所以即使是在瓶子位于发射装置和接收装置之间时，接收装置也能接收到信号。因此，托架优选设置阻尼单元(damping unit)，用于防止任何机械振动直接传输到接收装置。
本发明还涉及一种用于处理容器的仪器，包括：传送装置，所述传送装置沿预设的传送路径传送容器；以及至少一个上述类型的设备。该用于处理容器的仪器尤其可能是，但不仅限于，用于填充、标记、传输、吹塑成型容器和将这些容器聚集在一起的仪器等。
附图说明
进一步的优选实施例将结合附图进行说明，附图中：
图1a是根据本发明仪器的俯视图；
图1b是沿图1a中线A-A的局部视图；
图2是图1a的仪器的局部透视图；
图3是图1a的设备的局部平面图；
图4是根据本发明的设备的细节透视图；
图5是根据本发明的具有支架的发射装置或接收装置图。
具体实施方式
图1a所示为本发明仪器100的俯视图。该仪器100包括传送装置102，在本实施例中为传送星形轮，在其外侧周围安装了大量夹持件104，其在各种情况下这些夹持件104都能夹持住容器10的容器口。该传送装置102在特定方向上转动，如这里是在逆时针的方向上。该仪器包括根据本发明的设备1，用于在各种情况下检测容器10是否位于夹持件上。
图1b所示为沿图1a的A-A线的局部视图。更具体地说，图1b是根据本发明的设备1的平面图。该设备包括发射装置2，其发射声音信号，特别是超声信号。接收装置12能够接收该超声信号，特别是在方向S上移动的超声信号。然而，如果容器10位于发射装置2和接收装置12之间，接收装置12就接收不到信号。为了简化，发射装置2和接收装置12个安装在共同的托架60上。该托架60又通过支架62、横杆64和另一支架66安装在固定杆68上。该固定杆68以固定的，即静止的方式安装在传送装置102的区域或是传送装置102转轴的套管108的区域。这种具有大量固定装置和杆62、64、66、68的结构对支架60有阻尼作用，特别在发射装置2发射的超声信号的频率。
图2所示为图1a中所示仪器的细节透视图。在这里再次标出了发射装置2和接收设备12，其中这两个装置都以非常相似的方式配置，并具有各自的外壳8、18。这些外壳8、18在各种情况下都具有正面，虽然图中仅显示发射装置2的正面34。如上所述，相对于外壳8的其它区域来说，正面34的壁较薄。与此同时，该正面或盖子34能够被引发振动，并可以以这种方式发出声音信号。标记50表示的是用于在托架60上安装发射装置2的固定装置。
标记61表示的是固定件60的横向连接部，用于间隔发射装置2和接收装置12。就整体而言，如上所述托架60设计成本身不能发生振动，特别是在发射的声振动的频率范围内不能发生振动。
图3所示为图2中设备的侧视图。可以看出，在这里发射装置2和接收装置12各自的正面34和44直接位于彼此的对面，且处于同一高度。这样除了容器10位于发射装置2和接收装置12之间的中间区域情况外，声音信号可以很好地传输。在本实施例中，可以控制发射装置发射其信号，也就是说，这些超声信号的发射适用于传送装置102的转动，且只有当预测到容器将处于发射装置2和接收装置12之间时才发射。不过，也有可能持续不断地发射超声信号。
图4所示为图3视图的放大图。可以看到这里有两个支架50，发射装置2和接收装置通过这两个支架50安装在托架60上。该支架50优选包括与支架50一起环绕着发射装置的外壳8的柔性环52。凭借柔性环52可对外壳进行减震。对接收装置12也进行相应的安装。
图5所示为接收装置12的放大图。可以看出，在这里外壳具有第一壁部42，其同时构成外壳18的主体。具有较薄壁厚的第二壁部44通过焊接接头48安装在上述第一壁部42上。电子发射装置大多都设在主体42的内部。转换装置(图中未显示)可以与第二部分结合，尤其是与正面44结合，用于接收振动。
标记14表示的是启动接收装置12的电气连接件。发射装置2也设置了相应的连接件。

Claims (16)

1.一种用于检查物体是否存在的设备，包括：发射装置（2），所述发射装置（2）设有用于发出声音信号的声音信号发生单元；以及接收装置（12），所述接收装置（12）相对所述发射装置（2）安装成使得由发射装置（2）发出并通过空气传输的声音信号能被接收装置（12）接收；其特征在于，至少所述发射装置（2）或接收装置（12）设有外壳（8、18），其中这些外壳（8、18）的至少一个区域（34、44）适于发出或接收声音信号；所述外壳本身作为扬声器或麦克风。 
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述发射装置（2）和所述接收装置（12）各自设有外壳（8、18），且所述发射装置（2）的外壳（8）适于发出声音信号，所述接收装置（12）的所述外壳（18）适于接收声音信号。 
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，至少一个所述外壳（8、18）是完全封闭的。 
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述发射装置（2）的外壳（8）内部安装有将电振动转换为机械振动的转换装置（14）。 
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述发射装置（2）的外壳（8）设有具有第一预设壁厚的第一壁部（32），以及具有第二预设壁厚的第二壁部（34），其中所述第二壁厚小于第一壁厚。 
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述接收装置（12）的外壳（18）设有具有第一预设壁厚的第一壁部（42），以及具有第二预设壁厚的第二壁部（44），其中所述第二壁厚小于第一壁厚。 
7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，至少第二壁部（34-）为所述外壳（8-）的盖子。 
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，至少一个外壳（8、18）是由不锈钢制成。 
9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述发射装置（2）安装 在支架（50）上，且所述发射装置（2）设有用于发出声音信号的振动区域（34），其中所述支架（50）安装在所述发射装置（2）上与所述振动区域（34）相隔一定距离的区域。 
10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述接收装置（12）安装在支架（50）上，且所述接收装置（12）设有用于接收声音信号的振动区域（44），其中所述支架（50）安装在所述接收装置（12）上与所述振动区域（44）相隔一定距离的区域。 
11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，至少一个外壳（8、18）具有至少部分平滑的外部轮廓。 
12.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述发射装置（2）和所述接收装置（12）安装在同一托架（60）上。 
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述托架（60）配置成使得发射装置（2）产生的机械振动不会通过托架（60）机械传送到接收装置（12）。 
14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述物体为容器。 
15.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，至少所述第二壁部（44）为所述外壳（18）的盖子。 
16.用于处理容器的仪器，包括：传送装置（70），所述传送装置（70）沿预设的传送路径传送容器（10）；以及至少一个根据上述权利要求中任意一项所述的设备（1）。 
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