CN103771112A

CN103771112A - 用于去除物品的方法

Info

Publication number: CN103771112A
Application number: CN201310512130.9A
Authority: CN
Inventors: 索斯顿·固特
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2013-10-25
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2033-10-25
Also published as: US20140116842A1; DE102012219566A1; US9315340B2; EP2724790B1; ES2546680T3; CN103771112B; EP2724790A1

Abstract

用于去除物品的方法。说明了一种用于去除物品的方法，该方法从所传输的物品序列中去除物品，其中借助于至少一个测量信号检测在推动器和待去除的物品之间的第一次接触的确立，并且从检测到接触开始执行用于转移物品的期望行程。因此，能够减小与待去除的物品的不同横向偏移以及由此产生的盲程相关的误差。

Description

用于去除物品的方法

技术领域

本发明涉及一种用于借助推动器从输送带将物品、特别是瓶子从物品序列中去除（reject）的方法。

背景技术

如通常所知的，例如，如在DE102010031298A1中说明的，可以通过所谓的推动器将有缺陷的产品从在输送带上传输的产品流中朝向至少一个转移路径去除。因此，可以通过监视推动器的与负载有关的参数来检查物品向转移路径的成功转移。

然而，由于处理的目的，诸如瓶子等的物品与设置在输入侧的引导护栏等之间存在横向游隙，使得物品在推动器上也具有不同的横向偏移，该横向偏移在传统的转移系统中可以例如是10mm。由于推动器的标称转移行程可以在5mm至15mm的范围内，所以可能发生的是，根据待去除的物品的横向偏移，执行了不足以转移到期望的转移路径上的行程；或者，执行了过多的行程并且物品例如压靠边界护栏并且由此受到损伤。同样地，在转移系统的区域中个别物品可能会被堵住。因此，存在如下的基本问题：尽管有不同的横向偏移，也要在尽可能小的标称转移行程条件下确保可靠且温和的去除。

例如，WO99/20551A1在这方面提出了：应该在推动器的与待转移的物品的输送方向横切的方向上的上游设置挡光板装置。然而，这意味着在装备方面有相当大的付出，并且在物品被定位成彼此靠近的情况中不能确保对各横向偏移进行任何可靠的检测。

发明内容

因此，需要从被传输物品的序列中去除物品方法，在该方法中，采用节约空间的方式并且在高工作稳定性的状态下，在装备方面稍作努力就能够消除或者至少削弱前述问题。

利用如下方法实现设定的目标。一种用于去除物品的方法，所述物品特别地是瓶子，所述方法借助于推动器从输送带上的物品序列中去除所述物品，其中，对用于检测所述推动器和待去除的所述物品之间的第一次接触的测量信号进行监视，并且所述推动器从所述第一次接触开始执行期望行程。

因此，监视用于检测推动器和待去除的物品之间的第一次接触的测量信号。该物品特别地是瓶子、容器、包裹或包装件。此外，推动器从第一次接触开始执行期望行程。这里，第一次接触意味着在物品和设置于推动器的柱塞、推动器板等之间的接触的确立。不言而喻，在推动器朝向物品的前进移动过程中确立根据本发明的第一次接触。

因此，可以朝向特定的转移路径等选择性地推动物品。换句话说，对于转移过程，可以忽略推动器的盲程、即在与物品确立第一次接触之前由推动器所执行的行程。

在推动器的区域中获得根据本发明的测量信号。例如通过监视推动器的一个或多个特征可以确立柱塞和物品之间的接触。还可以想到在柱塞上或者在柱塞上所设置的推板等上附加压力传感器。可以在推动器的区域中获得这种压力传感器的测量信号，并且使得用于测量进来的物品的横向偏移的遮光板等变得多余。

优选地，对于所述物品单独地确定：从所述推动器的非操作位置开始的、用于穿过所述物品序列的、去除所述物品用的总行程。因此，可以借助于相同的期望行程将每个物品不依赖于其横向偏移地推到转移路径等上。

优选地，至少在所述推动器朝向所述物品的盲程内，周期性地记录所述测量信号。由此能够以足够的速度可靠地并且自动地检测第一次接触。

优选地，在所述推动器的连续的前进移动过程中检测所述第一次接触。这使得能够以特别可靠的方式通过由待被去除的物品产生的阻力来识别推动器的负载并且将该负载分配到第一次接触。此外，能够使由驱动部游隙导致的误差最小化。

根据前述方案中的至少一个的方法，其中，所述测量信号是所述推动器的实际值，所述实际值是设置在所述推动器上的柱塞的位置或移动的典型值（typical），或者是施加至所述柱塞的阻力的典型值。

可以例如由设置在推动器内部或外部的位置传感器测量柱塞的位置。可以例如通过借助于位置传感器、加速度传感器等测量柱塞的速度和/或加速度来监视柱塞的移动。例如提供给推动器的驱动转矩、驱动的电流消耗等反映了施加至柱塞的阻力。同样地，在柱塞或设置在柱塞上的推动器板的区域中的附加压力传感器可以提供作为施加至柱塞的阻力的度量的测量信号。

优选地，将所述实际值的曲线与期望值的曲线相比较。实际值曲线和期望值曲线特别地应当在位置/时间图和/或位置/时间表中进行理解。通过这种比较，能够确定实际值和期望值之间的基于负载的差。由于柱塞与用于使柱塞延伸的物品之间的接触的确立意味着与负载有关的状态的改变，所以这种状态的改变可以从实际值的时间曲线与期望值的时间曲线的比较来确定，这等同于接触的确立。

优选地，根据所述物品的尺寸和/或质量来预先确定所述期望值的曲线。期望值的曲线特别地必须在位置/时间图和/或位置/时间表中进行理解。这允许使方法与物品类型相符合的匹配。例如，期望值的预期曲线可以适于特定类型的瓶子。这可以例如是推动器的前进移动的特定区域，在该特定区域中期望测量信号的典型曲线。同样地，在物品具有不同重量的情况下，测量信号可以有特定的基于负载的改变。该期望值曲线可以例如包括在盲程过程中和在物品去除过程中推动器驱动的标称电流消耗方面的典型改变。

优选地，从与时间对应的实际值和期望值来计算差值。换句话说，在前进移动过程中柱塞的实际位置与期望位置曲线和/或期望位置表相比较。这允许对比较结果进行特别简便的评价。

优选地，所述差值与至少一个阈值比较，所述阈值是所述柱塞和所述物品之间的所述第一次接触的确立的典型值。当达到或超过阈值时，能够以简便和可靠的方式使期望行程的开始初始化。

优选地，从所述测量信号计算所述柱塞的期望位置和所述柱塞的实际位置之间的迟延误差。迟延误差意味着由于控制技术引起的与期望值相比较的实际位置的滞后。迟延误差基于施加到柱塞的阻力的步进式上升而以典型的方式增加。

优选地，所述物品是玻璃瓶或灌装了的塑料瓶或饮料罐。考虑到它们的质量，这种瓶子特别适合借助于对至少一个测量信号进行根据本发明的监视来检测接触。例如，迟延误差、驱动转矩等在重物品的情况下特别强烈地改变，由此可以采用特别可靠的方式来检测推动器和物品之间接触的确立。

优选地，由位置可控的线性马达驱动所述推动器。然后，测量信号特别地是线性马达的位置信号和/或表示线性马达的电气驱动性能。利用这种配置，可以以特别简便和精确的方式驱动推动器，并且还可以即时且可靠地检测测量信号的基于接触确立的典型的变化。

优选地，以周期性重复的间隔评价所述测量信号，并且在检测到所述第一次接触之后的不多于2ms的时间内使所述期望行程初始化。因而能够忽略盲程对总行程的影响。

例如，对于物品与推动器的标称距离，可以允许±2mm的可变宽度，特别是±5mm的可变宽度，而不会有任何问题。这允许物品、特别是瓶子以足够的游隙被传送到引导护栏等。

附图说明

在附图中示出了本发明的优选实施方式，其中：

图1示出了用于执行根据本发明的方法的物品用的转移系统（divertsystem）；

图2示出了实际值、期望值和通过对它们进行计算而得到的特征的时间曲线；

图3示出了基于期望行程的初始化的根据本发明的参数的时间曲线；以及

图4是根据本发明的方法的示意性流程图。

具体实施方式

如图1所示，适于从所传输的物品（例如瓶子）的序列2中创造性地去除物品1的转移系统3以其本身已知的方式包括具有柱塞5的推动器4，该柱塞5可以朝向经过的物品1移动并且在柱塞5上可以设置例如推动器板等。此外，推动器4包括与控制装置7连接的电气可控的线性马达6。原则上，还可以想到用于推动器4的其它电气可控的驱动部。此外，控制装置7优选地与用于识别待去除的物品1的挡光板8等连接。

物品的序列2立在输送带9上沿输送方向9’行进并经过推动器4，使得例如可以通过预定的期望行程10朝向至少一个转移带11推被检测为有缺陷的物品1，由此可以去除该物品1。

在进来的输送带9上，因为在传输过程中处理物品的原因，相对于例如在设置于输送带9的引导护栏之间的物品的假想中间位置12普遍地有横向偏移。因此物品以标称距离行进经过缩回到非操作位置13的柱塞5，该标称距离取决于输送带9上物品的允许的横向偏移而具有可变宽度14。

根据本发明，柱塞5从其以虚线绘制的非操作位置13经由盲程（blindstroke）15抵着待去除的物品1移动并且移动到以点线方式标出的接触位置16。根据本发明将该位置定义如下：在所述位置处检测到柱塞5与物品1（在该位置处同样以点线方式标出物品1）之间的接触。在至少一个测量信号的帮助下检测到接触的确立，这将在下文中更加详细地说明。从该接触检测开始，柱塞5执行标称的期望行程10。在期望行程10结束时，柱塞5已经到达其用于去除相应的物品1的端部位置17。

因此，对于每个待去除的物品1，柱塞5的用于去除物品1的总行程18单独地设定和/或修正为期望行程10和盲程15的总和。

为了减少去除操作所需的期望行程10，可以将偏转楔19（仅示意性地示出）设置在推动器4的下游。然后还可以使用比待去除的物品1的直径小的期望行程10。

图2示出了柱塞5在与待转移的物品1的第一次接触的确立之前、确立过程中或者确立之后的实际位置的时间曲线的示例。这里，柱塞位置的实际值21的时间曲线被描绘成虚线，柱塞位置的期望值22的时间曲线被描绘成实线。在图2的左侧位置处可以看到相关联的纵坐标刻度21’、22’。此外，在与纵坐标刻度21’、22’相比放大了的纵坐标刻度23’处，示出差值23的时间曲线，差值23示出了实际值21与期望值22的偏差。如通常所知的，实际值的滞后也被称为电气可控的线性马达6的迟延误差（drag error）。

还示出了作为差值23用的比较值的阈值24，以便检测柱塞5与物品1接触的确立。为了更好地理解，还描绘出了接触位置16处的曲线形状。在横坐标上以毫秒为单位示出时间。在示例中，在时间tK处检测到第一次接触，在计算端部位置17所需的时间段TC内，使期望行程10的进一步前进移动初始化。优选地，在检测到第一次接触之后尽可能快地使期望行程10初始化，即仅延迟考虑各当前盲程15来计算端部位置17所需的处理时间。

在图3中示出了根据本发明的期望行程10的初始化。因而，只要差值23到达预定的阈值24，逻辑电平25就改变。由此检测到柱塞5与物品1的第一次接触并且逻辑电平25（以25’表示相关联的纵坐标刻度）改变。该逻辑电平25用作使柱塞5向上延伸期望行程10并到达其端部位置17用的触发信号。阈值24表示迟延误差的值或典型的接触确立的差值23。如通过图2和图3中的示例所示出的，对第一次接触的识别和期望行程的初始化优选地在2ms内发生，特别优选地在1ms内发生。

代替示出的示例，还可以使用其它典型的测量信号变化来检测待去除物品的根据本发明的第一次接触。例如，可以想到设置在推动器4上的驱动部的特定功耗。例如，可以监视线性马达6的电流消耗。当超过相关联的阈值时，可以得出如下结论：物品1对推动器4产生的阻力反应为线性马达6的电流消耗的上升。同样地，可以确定典型的电流时间曲线并且该典型的电流时间曲线用作在柱塞5延伸时测量的实际电流曲线的基准。同样地，原则上还可以使用柱塞5的速度值和加速度值作为识别第一次接触的标准。此外，在柱塞5上或者在设置于柱塞5的推动器板上可以有附加的压力传感器（未示出）。

然而，与各实施方式相比较，以迟延误差来说明的实施方式具有如下优点：除了根据本发明的对第一次接触的识别之外，还可以使用线性马达6的电气控制，所以在任何情况下都可以使用测量信号。这里，与图示的示例类似，所测量的线性马达6的实际电流消耗可以与电流消耗的期望值相比较，还可以通过与阈值等相比较而以差值曲线的形式进行评价。

在图4中示意性地示出了优选的方法序列。在步骤31中识别待去除的物品1之后，在步骤32中推动器4从其非操作位置13开始延伸。在柱塞5的延伸过程中，连续地记录根据本发明的至少一个测量信号（例如柱塞位置的实际值21）。

在紧接着步骤32的计算和比较步骤33中，例如基于图2、图3中示出的信号来检查是否在柱塞5和物品1之间已经确立了第一次接触。如果没有检测到这种接触，则再次执行步骤32。相反地，如果检测到接触，则在步骤34中在柱塞5连续延伸的过程中触发控制信号，于是从检测到的第一次接触开始，执行期望行程10。在步骤35中，推动器4的前进移动在已经到达端部位置17时结束，与用于去除物品1的期望位置相一致。这里，在柱塞5的连续前进移动过程中执行步骤32至步骤34。

迟延误差的上升和推动器4的电流消耗的上升两者都表示基于负载的测量信号。信号上升每次都是在前进移动过程中由施加到柱塞5的机械阻力引起的。根据本发明的方法相应地特别适合玻璃瓶、灌装了的塑料瓶等，由于玻璃瓶和灌装了的塑料瓶等的质量惯性导致对推动器产生足够大的阻力。

基于物品类型可以适用在柱塞5和待去除的物品1之间的根据本发明的对第一次接触的检测以及随后执行的期望行程10两者。例如，在具有比较小的直径的容器等的情况中，可能存在输送距离的相当大的可变宽度14。同样地，例如期望的行程10可以适用于相当大的容器直径，以避免在行程结束时该容器抵靠边界护栏。

待去除的物品1特别地是用于食品行业、制药业、化妆品行业或卫生领域等中的产品的瓶子。还可以是测试体，例如在灌装设备中的例行测试中所使用的并且必须从产品流中选择性地去除的测试体。

原则上所说明的方法适合各种不同的推动器，而与这些驱动器是否包括例如内部驱动器、外部驱动器、内部或外部位置编码器、线性升降结构或枢转机构无关。

对于本发明必不可少的是：以计量方式检测各推动器和待去除物品之间的第一次接触的确立，并且从所检测到的第一次接触开始执行期望行程。因此，能够避免由用于各物品的变化的盲程所导致的误差或者至少将该误差减小到可忽略的程度。因此，对各待去除的物品单独地确定和/或修正各转移行程。

Claims

1.一种用于去除物品（1）的方法，所述物品（1）特别地是瓶子，所述方法借助于推动器（4）从输送带（9）上的物品序列（2）中去除所述物品（1），其中，对用于检测所述推动器和待去除的所述物品之间的第一次接触的测量信号进行监视，并且所述推动器从所述第一次接触开始执行期望行程（10）。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于所述物品（1）单独地确定：从所述推动器（4）的非操作位置（13）开始的、用于穿过所述物品序列（2）的、去除所述物品（1）用的总行程（18）。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少在所述推动器（4）朝向所述物品（1）的盲程（15）内，周期性地记录所述测量信号。

4.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其特征在于，在所述推动器（4）的连续的前进移动过程中检测所述第一次接触。

5.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其特征在于，所述测量信号是所述推动器（4）的实际值（21），所述实际值（21）是设置在所述推动器上的柱塞（5）的位置或移动的典型值，或者是施加至所述柱塞的阻力的典型值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述实际值（21）的曲线与期望值（22）的曲线相比较。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述物品（1）的尺寸和/或质量来预先确定所述期望值（22）的曲线。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，从与时间对应的实际值（21）和期望值（22）来计算差值（23）。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述差值（23）与至少一个阈值（24）比较，所述阈值（24）是所述柱塞（5）和所述物品（1）之间的所述第一次接触的确立的典型值。

10.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其特征在于，从所述测量信号计算所述推动器的期望位置和所述推动器的实际位置之间的迟延误差。

11.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其特征在于，所述物品（1）是玻璃瓶或灌装了的塑料瓶。

12.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其特征在于，由位置可控的线性马达（6）驱动所述推动器（4）。

13.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其特征在于，以周期性重复的间隔评价所述测量信号，并且在检测到所述第一次接触之后的不多于2ms的时间内使所述期望行程（10）初始化。