CN105584808B - 用于确定输送装置的占用率的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于确定输送装置的占用率的设备。该设备包括：调节装置，其用于调节至少一个检测装置，使得所述至少一个检测装置在检测被输送装置输送的货物之后检测不具有输送的货物的输送装置，或使得至少一个检测装置在检测不具有输送的货物的输送装置之后检测被输送装置输送的货物；确定装置，其用于基于所述至少一个检测装置的位置确定输送装置的当前占用率其通过调节装置调节。

Description

用于确定输送装置的占用率的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于确定输送装置的占用率的设备和方法，所述输送装置输送特别是容器处理安装中的容器。

背景技术

在用于输送容器处理安装中的容器的输送装置中，一些容器可在输送方向上并排地输送。输送装置根据设置在上游的诸如标签装置、填充装置等装置的速度被容器完全或仅部分地占用。根据输送装置的占用率有利于调节设置在下游的诸如清洗装置、包装装置等装置的速度。以此，容器处理安装的自动控制和调节可利用操作员的最小的可能动作来实现。

WO 2008/116546 A2示出了一种观察、控制和最优化填充用于食物的安装特别是饮料瓶的方法。该方法用于观察安装或机器。在此，形式为电子摄像机的光电识别系统被采用以获得必要的控制数据。光学识别系统可用于观察缓冲台的占用率。

这种光学识别系统的缺点在于摄像机系统在处理不配合的容器表面中存在其局限性。因此，不能保证占用率的稳定检测。

为了解决这些问题，会想到用其他传感器代替摄像机系统。然而，可用的传感器的复杂程度高。由于对通过特定的软件实现的不同的容器类型的单独调节力度高，这尤其明显。这使用于检测输送装置的占用率的装置成本更高。此外，容器处理安装的静置期将发生在用于检测输送装置的占用率的设备的操作中，因为在新的容器将要被输送装置输送的情况下需要调节工作。这瞬间提高了输送装置和容器处理安装的操作成本。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于确定输送装置的占用率的设备和方法，利用其上述问题可解决。特别地，用于确定输送装置的占用率的设备和方法应该提供为利用其容易地、灵活地且低成本地可实现输送装置的占用率的确定。

这种目的是通过根据本发明的用于确定输送装置的占用率的设备来解决。设备包括：调节装置，其用于调节至少一个检测装置使得至少一个检测装置在检测被输送装置输送的货物(freight)之后检测不具有输送的货物的输送装置或使得至少一个检测装置在检测不具有输送的货物的输送装置之后检测被输送装置输送的货物；和确定装置，其基于通过调节装置调节的至少一个检测装置的位置确定输送装置的当前占用率。

设备仅包括简单的过程稳定的标准组件。因此，不需要用于调节设备的专业知识或特定软件。设备不需要像例如基于光切法或摄像机或激光技术的传感器的智能检测装置。由于这个原因，设备所需要的硬件努力也会减小。

上述设备提供了用于检测或确定占用率的非常有效和廉价的可能性。在此，只付出用于校准和核对的非常小的努力。

特别地，输送装置的占用率可有把握地由与容器的类型无关的设备检测。以此，不需要根据容器的类型调节检测装置。因为这个，出现通过省略目前为止所必需的复杂评估软件使输送装置的生产中的成本显著降低。通过该设备，在输送装置的操作中产生显著的时间和成本降低。

另外，因其结构简单，有可能使用基本上独立于待检测的输送带的宽度的设备。特别地，有可能使用也用于输送带的宽度>600mm特别是输送带的宽度高达约1200mm的设备，其导致迄今为止具有已知解决方案的问题。

设备的有利的进一步发展在本发明中给出。

还可能的是，用于调节至少两个检测装置的调节装置被构造为使得检测装置的一个检测装置检测被输送装置输送的货物，检测装置的另一个检测装置检测不具有输送的货物的输送装置，其中确定装置基于通过调节装置调节的检测装置的至少一个的位置确定输送装置的当前占用率。

可想到的是，至少两个检测装置被构造以横向于输送装置的输送平面的方式检测。

设备还可进一步包括支撑装置，其用于支撑所述至少一个检测装置和/或用于支撑至少两个检测装置使得至少两个检测装置以预定的固定距离彼此设置。在此，支撑装置可被构造成将至少一个检测装置设置在输送装置的上方。

支撑装置可包括容纳单元，其被构造成用于容纳至少一个检测装置并被构造为滑动部(sledge)或牵引绳使得至少一个检测装置在输送装置的上方线性地移动。

有利地，设备进一步包括位置检测装置，其用于检测在支撑装置处的至少一个检测装置的位置和/或容纳单元的位置，其中容纳单元容纳所述至少一个检测装置。可通过位置检测装置实现输送装置的占用率的间接测量。

所述至少一个检测装置可能地包括非接触式传感器。

上述设备可以是用于输送容器的输送装置的一部分，其中输送装置进一步包括用于在预定的输送方向输送容器的输送带。

在此，还可能的是，输送装置进一步包括独立于输送带可驱动的速度不同于输送带的速度的至少一个另外的输送带。

目的通过根据本发明所述的用于确定输送装置的占用率的方法进一步解决。方法包括步骤：通过调节装置调节至少一个检测装置使得所述至少一个检测装置在检测被输送装置输送的货物之后检测不具有输送的货物的输送装置或使得所述至少一个检测装置在检测不具有输送的货物的输送装置之后检测被输送装置输送的货物；通过确定装置基于通过调节装置调节的至少一个检测装置的位置确定输送装置的当前占用率。

方法获得与上述关于设备方面的优点相同的优点。

本发明的进一步可能的实施还包括上述或在下面参照的实施例中描述的特征或方式的组合，即使没有明确地提及。在此，本领域技术人员还将增加作为对本发明的各个基本形式的改进或补充的单个方面。

附图说明

下面，通过实施例和参照所附的附图，更详细地描述本发明，其中：

图1示出了说明根据第一实施例的包括设备的机器的框图。

图2示出了根据第一实施例的包括设备的机器的输送装置的俯视图。

图3示出了根据第一实施例的用于确定输送装置的占用率的设备的三维细节。

图4示出了根据第一实施例的用于确定输送装置的占用率的设备的侧视图。

图5示出了根据第二实施例的用于确定输送装置的占用率的设备的侧视图。

图6示出了根据第三实施例的包括设备的机器的输送装置的俯视图。

在这些图中，相同或功能相同的元件设有相同的标号，除非另有规定。

具体实施方式

图1示出了可以例如是容器处理安装的机器1。容器2，特别是空的、满的、封闭的、打开的、贴标签的、未贴标签等的透明塑料瓶、玻璃瓶、金属罐在容器处理安装中生产和/或处理。即使机器1在下述部分作为示例描述为容器处理安装，但机器1并不限于此。在图1中，为简单起见，不是所有的容器2都设有标号。

机器1包括第一处理装置10、输送装置20和第二处理装置30。第一处理装置10是例如用于为容器2贴标签的标签装置。第二处理装置30是例如将容器2填充例如像液体、粉末等特别是饮料、洗涤剂等的介质的填充装置。输送装置20将容器2作为货物从第一处理装置10输送至第二处理装置30。

图2更详细地示出了输送装置20的一部分。输送装置20具有用于在输送方向TR上输送例如像容器2的货物的输送带21。输送装置20进一步包括位于输送带21的两侧并引导输送带21上的货物的护栏22。在图2中，输送带21和带有其的输送装置20仅部分地被呈容器2的形式的货物占用。由于这一点，输送带21的其它部分没有呈容器2形式的货物。在图2中的输送装置20的占用率约为35％。因此，约65％的输送装置20未被呈容器2形式的货物占用。

进一步如图2所示，用于确定输送装置20的占用率的设备23安装至输送装置20。设备23具有支撑装置24、容纳单元241、驱动装置242、第一检测装置25、第二检测装置26、位置检测装置27、调节装置28和确定装置29。容纳单元241通过驱动装置242在移动方向BR上可移动。调节装置28与驱动装置242组合或控制驱动装置242。

如在图3和图4中可看出，支撑装置24的一部分与容纳单元241、第一检测装置25和第二检测装置26一起设置在输送装置20的上方。更详细地，容纳单元241、第一检测装置25和第二检测装置26位于输送带21的上方。支撑装置24形成为安装容纳单元241的U型架。

第一检测装置25和第二检测装置26被容纳到容纳单元241，即使得第一检测装置25和第二检测装置26彼此分隔开固定的预定空间或距离AB，如图4所描述。换句话说，支撑装置24与第二检测装置26以预定的固定距离AB支撑第一检测装置25。

与此相反，容纳单元241可移动地安置在支撑装置24处。以此，容纳单元241可在参照BR的箭头方向上与第一检测装置25和第二检测装置26一起作为单元相对于支撑装置24移动。因此，箭头表示容纳单元241、第一检测装置25和第二检测装置26的运动方向BR。

如图2和图3所示，容纳单元241在本实施例中实施为安装第一检测装置25和第二检测装置26的滑动部。滑动部可由驱动装置242特别是电动机驱动。以此，容纳单元241和检测装置25、26在输送装置20上方进入常见的线性运动。

因此，容纳单元241可与第一检测装置25和第二检测装置26一起在输送装置20上方在运动方向BR上来回移动。换句话说，第一检测装置25和第二检测装置26可横向于输送方向TR相对于输送装置20移动。容纳单元241、第一检测装置25和第二检测装置26的运动方向BR横向设置，特别是垂直于输送带21的输送方向TR。术语“横向”在这点上包括相对于输送方向TR的1°和90°之间的角度。因此，设备23可在将容器2从输送带21转移或移动至与输送带21侧向设置的另外的输送带22处的移动处使用。在这种情况下，设备23可作为另一个组件安装，而不是正交于输送方向TR组装。

支撑装置24还被构造成用于可移动地支撑第一检测装置25和第二检测装置26使得第一检测装置25和第二检测装置26一起在输送装置20的上方线性地移动。

第一检测装置25和第二检测装置26均特别是非接触式传感器和/或采样传感器，例如通过利用光例如红外光、激光等工作的光学传感器。然而，第一检测装置25和第二检测装置26均还可以是利用声波，优选超声波工作的声传感器。第一检测装置25和第二检测装置26均可进一步是电容传感器。第一检测装置25和第二检测装置26可被构造为使得各个检测装置25、26既包括用于发射检测波的发射器又包括用于接收检测波的接收器。如图3和图4说明，检测波在参照MS的箭头方向上从输送装置20或货物返回至检测装置25、26而发射，在呈容器2形式的货物存在于第一检测装置25和第二检测装置26下方的情况下，由发射器发射的检测波以另一种方式被反射至接收器，除在仅输送带21位于检测装置25、26下方的情况下以外。因此，第一检测装置25和第二检测装置26被构造以横向特别地垂直于呈输送装置20的输送带21形式的输送水平面检测。

调节装置28调节第一检测装置25使得第一检测装置25检测通过输送装置20的货物，如图4所示。在图3和图4中示出的第一检测装置25的位置中，第一检测装置25也检测以容器2形式的货物。

此外，调节装置28调节第二检测装置26使得第二检测装置26检测不具有货物的输送装置20，如图3和图4所示。因此，在图4中所示的第二检测装置26的位置中，第二检测装置26检测没有呈容器2形式的货物而是检测输送带21。

第一检测装置25和第二检测装置26的位置和/或容纳单元241的位置被位置检测装置27检测并以一个或多个检测信号的形式转送至确定装置29。位置检测装置27可以是旋转编码器，特别是增量式旋转编码器。

最初地，确定装置29确定调节装置28是否调节第一检测装置25和第二检测装置26，如图3和图4所示以及如上所述。在这种情况下，确定装置29确定输送装置20的当前占用率。确定装置29在此使用第一检测装置25和第二检测装置26在输送装置20处的位置，其通过位置检测装置27确定。换句话说，确定装置29基于通过调节装置28调节的第一检测装置25和第二检测装置26的位置确定输送装置20的当前占用率。

所确定的占用率可用于实现有效的控制算法，例如机器1的调节、快速的产品变化和/或容器流的不对称动态分布。

例如，设备23以这种方式通过光电传感器不执行占用率的直接测量。与此相反，检测装置25、26充当用于间接测量的工具，其需要比硬件、软件、校准等更少的努力。

在用于确定输送装置的占用率的方法中，第一检测装置25从而被调节装置28在第一步骤中调节，使得第一检测装置25检测被输送装置20输送的货物或商品。进一步地，调节装置28调节第二检测装置26使得第二检测装置26检测不具有货物的输送装置20。此后，确定装置29基于第一检测装置25和第二检测装置26的位置确定输送装置20的当前占用率。其通过调节装置28调节。

可代替地，调节装置28还可调节第二检测装置26使得第二检测装置26检测通过输送装置20的货物。在此情况下，调节装置28调节第一检测装置25使得第一检测装置25检测不具有货物的输送装置20。

一般来说，调节装置28调节检测装置25、26使得检测装置25、26中的一个检测被输送装置20输送的货物或商品，检测装置25、26中的另一个检测不具有货物的输送装置20。

用于确定占用率的上述方法的前面是设备23的初始参考。参考可例如通过起始于所限定的起始位置例如输送装置20的0％或100％占用率并包括有设备的整个宽度的至少一个检测装置25、26和/或容纳单元241的线性方法来执行。在此，到达检测装置和/或容纳单元的最大可能的移动距离通过传感器优选最终位置开关来识别，然后这个位置被限定为取决于起始位置的0％或100％。

对于识别其中检测装置25、26中的一个设置在输送装置20处的0％或100％位置的占用率0％或100％，检测装置25、26在任何情况下都不必包括最终位置开关。检测装置25、26还可都被构造以识别护栏22。其在此使用，护栏22比在检测装置25、26的操作前检测装置25、26参照的输送带21更高。然而，未示出的最终位置开关可作为附加的保护部安装以在移动方向BR上的最大移动距离达到支撑装置24处或输送装置20的上方的情况下阻止驱动装置242驱动容纳单元241。

以此，存在用于参考的进一步的可能性，其中，检测装置25、26和/或容纳单元在输送带21为空的情况下从他们的起始位置开始被线性地驱动直到其被识别，至少一个检测装置25、26不再检测输送带21，而是检测例如一个护栏22。

还可以想到，反射器安装至安装在两侧上的护栏22的顶侧，至少一个检测装置25、26从其起始位置开始被驱动直到检测装置检测第一反射器以及从而相对应的护栏22。接着，所考虑的检测装置25和/或26的方向的倒转被执行直到第二反射器带被检测。基于驱动路径，然后可以推断出所考虑的检测装置25和/或26的0％或100％位置。

进一步可能的是，当在输送装置20的操作期间激活安装在设备23下方的护栏22的区域中的机械堵塞开关，在激活开关的时间点至少一个检测装置25、26和/或容纳单元241的位置被参考为100％占用率。每当输送带21完全被容器2占用的堵塞情况存在于输送装置20上时，这使得(额外的)参考成为可能。

上述用于参考的可能性可例如通过软件指令或者机械开关手动地和/或自动地进行。

以这种方式，设备23形成包含两个简单采样传感器、检测装置25、26的系统。传感器是一起线性地可驱动并在输送带21的上方彼此隔开限定的空间或距离AB安装，特别是垂直地安装。作为线性轴的容纳单元241此处特别地通过电机可调节，在输送带21的上方安装的传感器的位置是可测量的。传感器现在总是处于这样的位置使得传感器的一个可检测由作为货物的容器2形成的容器流，另一个传感器保持自由。当识别另一种状态时，调节装置28在特定限定中重新调节直到期望的状态再次达到。通过评估传感器的位置，可推断出输送带21以及与其一起的输送装置20的当前占用率。

总而言之，设备23提供了确定或测量输送装置20的占用率的简单且小事故敏感的方法。采用的检测装置25、26必须仅粗略地识别容器流是否存在于输送装置20的区域上，其区域通过各自的检测装置25、26检测。这对应于0和1的数字检测且例如在光运行时间、亮度、声波运行时间等方面没有准确的测量。安装检测装置25、26的容纳单元241横向于特别地垂直于输送装置20的输送方向TR或特别地平行于通过输送带21执行的输送水平面行进，直到检测装置25、26中的一个检测容器流，检测装置25、26中的另一个是“自由的”。容纳单元241当进入这种状态时达到的位置可然后被转化为输送装置20的占用率。

图5示出了根据第二实施例在输送装置20处的设备230。在本实施例中，容纳单元241设置在牵引单元243处，如例如牵引绳，其通过牵引反转轴244周围将容纳单元241以及与其一起的第一检测装置25和第二检测装置26转移跨过输送装置20作共同的直线运动。反转轴244的至少一个可被驱动装置242特别是电机驱动。除此之外，根据第二实施例的机器1以与前述实施例相同的方式实施。

图6示出了根据第三实施例在输送装置20处的设备231。在本实施例中，仅第一检测装置25作为仅有的检测装置设置在容纳单元241处。除此之外，设备231以与根据第一实施例的设备23相同的方式被构造。

因此，由于只存在一个用于确定输送装置20的占用率的检测装置即第一检测装置25，根据本实施例的设备231执行下面描述的方法。

用于确定输送装置20的占用率，检测装置25从对应于输送装置20的占用率为0％的位置开始行进直到检测装置25不再检测或“看到”容器2。在输送装置20完全被容器2占用的情况下，检测装置25行进得对应于输送装置20的占用率为100％的位置那么远。两个位置也可称为0％-位置和100％-位置。检测装置25在0％-位置和100％-位置检测不具有货物的输送装置20，即例如输送装置20的护栏22。

除此之外，设备231执行与根据第一实施例的设备23相同的方法。

根据第四实施例，包括两个检测装置25、26的每一个的两个容纳单元241被用于根据第一实施例或第二实施例的设备23中。两个容纳单元241因此可被移动至彼此，因此以彼此固定的距离或彼此独立地可控。这种组件具有在输送装置20的输送带21的中间输送的容器流的尺寸可从两侧进行检测的优点。因此，输送装置20的占用率也可以这种方式确定。

根据第五实施例，还可能的是，单独的容纳单元241可设置用于第一实施例、第二实施例或第四实施例中的一个的每一个检测装置25、26。还在此处，两个容纳单元241也可与各自的检测装置25、26联接，借此，他们被驱动，因此以彼此固定的距离可控或分别单与驱动装置242分离地被驱动。然而，此处用于控制检测装置25、26的控制努力大于涉及两个检测装置25、26的上述实施例中的控制努力。

输送装置20、设备23、230、231和方法的所有上述实施可单独地或以其所有的可能组合使用。特别地，特征可被省略，只要他们不是本发明所必不可少的。此外，所述的实施例的所有的特征可彼此任意地结合。此外，特别地，以下的修改是可想到的。

图中所示的元件被示意性地描绘并可在具体实施中不同于图中所示的形式，只要上述功能被保证。

输送装置20可包括独立于输送带21可驱动的至少一个另外的输送带，使得其具有除输送带21的速度以外的速度。

检测装置25、26中的一个还可作为光传感器实施，检测装置25、26中的另一个还可作为声光传感器实施。另外，本发明的说明书中提到的所有传感器类型的组合是可想到的。

也可存在两个以上的检测装置25、26，只要其中一个通过调节装置28调节用于检测货物，另一个被调节用于检测输送带21。

还可能的是，预先调节用于检测输送带21的检测装置25、26中的一个其后被调节用于检测货物，反之亦然。

调节装置28和确定装置29通过机器1的控制装置或输送装置20的控制装置来实现。因此，调节装置28和确定装置29可组合在一个装置中，例如，计算机中，特别地，作为机器1的控制装置。还可能的是，调节装置28通过输送装置20的控制装置来实现，确定装置29通过机器1的控制装置来实现。

Claims (10)

1.一种用于确定输送装置的占用率的设备，所述设备包括：

至少一个检测装置，其在一个单元中包括用于发射检测波的发射器和用于接收检测波的接收器两者，

调节装置，其用于调节所述至少一个检测装置的发射器和接收器使得所述至少一个检测装置接收由所述发射器发射到货物或输送装置并且从所述货物或输送装置反射的检测波，并且用于通过移动检测装置横向于通过输送装置输送的货物的输送方向而相对于所述输送装置调节所述至少一个检测装置，使得所述至少一个检测装置在检测被所述输送装置输送的货物之后检测不具有输送的货物的所述输送装置，或使得所述至少一个检测装置在检测不具有输送的货物的所述输送装置之后检测被所述输送装置输送的货物；

确定装置，通过所述调节装置调节所述至少一个检测装置之后，所述确定装置基于所述至少一个检测装置相对于所述输送装置的位置而确定具有输送的货物的所述输送装置的当前占用率。

2.根据权利要求1所述的设备，

其中用于调节至少两个检测装置的所述调节装置被构造为使得所述检测装置中的一个检测装置检测被所述输送装置输送的货物，所述检测装置中的另一个检测装置检测不具有输送的货物的所述输送装置，

其中所述确定装置基于所述检测装置的至少一个的位置确定所述输送装置的当前占用率，其通过所述调节装置调节。

3.根据权利要求1所述的设备，

其中至少两个检测装置被构造成横向于所述输送装置的输送水平面检测，和/或

其中所述设备进一步包括支撑装置，所述支撑装置用于支撑所述至少一个检测装置和/或用于支撑至少两个检测装置使得所述至少两个检测装置以彼此预定的固定的距离设置。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述支撑装置被构造成用于将所述至少一个检测装置设置在所述输送装置的上方。

5.根据权利要求3所述的设备，其中所述支撑装置包括容纳单元，其被构造成用于容纳所述至少一个检测装置并且其被构造为滑动部或牵引绳，使得所述至少一个检测装置在所述输送装置的上方线性地可移动。

6.根据权利要求5所述的设备，其进一步包括位置检测装置，其用于检测在所述支撑装置处的所述至少一个检测装置的位置和/或在所述支撑装置处的所述容纳单元的位置，其中所述容纳单元容纳所述至少一个检测装置。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个检测装置包括非接触式传感器。

8.一种用于输送容器的输送装置，所述输送装置包括：

用于在预定的输送方向上输送容器的输送带，

用于确定输送装置的占用率的设备，所述设备包括：

至少一个检测装置，其在一个单元中包括用于发射检测波的发射器和用于接收检测波的接收器两者，

调节装置，其用于调节所述至少一个检测装置的发射器和接收器使得所述至少一个检测装置接收由所述发射器发射到货物或输送装置并且从所述货物或输送装置反射的检测波，并且用于通过移动所述至少一个检测装置横向于通过输送装置输送的货物的输送方向而相对于所述输送装置调节所述至少一个检测装置，使得所述至少一个检测装置在检测被所述输送装置输送的货物之后检测不具有输送的货物的所述输送装置，或使得所述至少一个检测装置在检测不具有输送的货物的所述输送装置之后检测被所述输送装置输送的货物，

确定装置，通过所述调节装置调节所述至少一个检测装置之后，所述确定装置基于所述至少一个检测装置相对于所述输送装置的位置而确定具有输送的货物的所述输送装置的当前占用率。

9.根据权利要求8所述的输送装置，其中所述输送装置进一步包括独立于所述输送带可驱动且速度不同于所述输送带的速度的至少一个另外的输送带。

10.一种用于确定输送装置的占用率的方法，所述方法包括步骤：

通过调节装置调节至少一个检测装置，所述至少一个检测装置在一个单元中包括用于发射检测波的发射器和用于接收检测波的接收器两者，调节装置用于调节所述至少一个检测装置的发射器和接收器使得所述至少一个检测装置接收由所述发射器发射到货物或输送装置并且从所述货物或输送装置反射的检测波，并且用于通过移动所述至少一个检测装置横向于通过输送装置输送的货物的输送方向而相对于所述输送装置调节所述至少一个检测装置，使得所述至少一个检测装置在检测被所述输送装置输送的货物之后检测不具有输送的货物的所述输送装置，或使得所述至少一个检测装置在检测不具有输送的货物的所述输送装置之后检测被所述输送装置输送的货物，

通过所述调节装置调节所述至少一个检测装置之后，通过确定装置基于所述至少一个检测装置相对于所述输送装置的位置而确定具有输送的货物的所述输送装置的当前占用率。