CN105722611B - 用于分拣松散物料的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于分拣松散物料、尤其是粒料的设备，该设备包括振动传送装置和进料装置，该进料装置给振动传送装置输送松散物料，该设备还包括第一输出端和第二输出端，其中，第一输出端设置为，使得经由振动传送装置端部传送的松散物料落入到第一输出端中，该设备还包括至少一个检测装置，该检测装置构成用于对由振动传送装置传送的松散物料进行缺陷检查，其中，检测装置包括至少一个X射线检测装置，该X射线检测装置具有至少一个X射线辐射源和至少一个X射线传感器，并且检测装置包括至少一个在可见的波长范围内工作的和/或至少一个在红外波长范围内工作的光学检测装置，该光学检测装置具有至少一个光学辐射源和至少一个光学传感器，所述设备还包括分拣装置，该分拣装置构成用于影响由检测装置识别为有缺陷的、经由振动传送装置端部传送的松散物料的飞行轨迹，使得被识别为有缺陷的松散物料落入到第二输出端中，其中，在振动传送装置端部上连接有转动驱动的辊，经由振动传送装置端部传送的松散物料到达所述辊上并且所述辊使松散物料以通过辊的转动预定的飞行轨迹朝向第一输出端的方向传送。本发明还涉及一种对应的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于分拣松散物料、尤其是粒料的设备，该设备包括振动传送装置和进料装置，该进料装置给振动传送装置输送松散物料，该设备还包括第一输出端和第二输出端，其中，第一输出端设置为，使得经由振动传送装置端部传送的松散物料落入到第一输出端中，该设备还包括至少一个检测装置和分拣装置，该检测装置构成用于对由振动传送装置传送的松散物料进行缺陷检查，该分拣装置构成用于影响由检测装置识别为有缺陷的、经由振动传送装置端部传送的松散物料的飞行轨迹，使得被识别为有缺陷的松散物料落入到第二输出端中。
此外，本发明涉及一种用于分拣松散物料、尤其是粒料的方法，其中，将松散物料输送给振动传送装置，其中，松散物料经由振动传送装置端部传送并且落入到第一输出端中，此外对由振动传送装置传送的松散物料进行缺陷检查并且这样影响被识别为有缺陷的、经由振动传送装置端部传送的松散物料的飞行轨迹，使得被识别为有缺陷的松散物料落入到第二输出端中。
背景技术
对有缺陷的松散物料的识别和分拣具有重要意义。作为示例列举出塑料粒料，这些塑料粒料用作用于挤出过程的初始材料，在该挤出过程中将塑料绝缘部施加到金属导体上。这些粒料的污染能够对绝缘功能造成影响并且因此要检测所述粒料的污染并且分拣出有缺陷的粒料。
已知的是，将一批次塑料粒料的一部分加工成薄的塑料膜并且对这些塑料膜进行污染检查。如果没有检测到污染，则释放整个批次。在此自然仅检查一小部分的粒料，从而不能够可靠地排除污染。
从EP 1045734 B1中已知一种用于分拣粒料的设备和方法，其中，应实现100％监控。粒料借助于光学检测装置在粒料仍处于传输装置上时进行污染检查。如果粒料不受进一步影响，那么粒料经由传输装置端部落入到第一集装箱中。反之，只要通过光学检测装置识别到缺陷，那么就激活吹出装置，该吹出装置使经由传输装置端部落下的粒料从其飞行轨迹中偏离，使得这些粒料落入到第二容器中。在此，应将传输装置相对于水平面的角度选择为，使得粒料飞行轨迹的分散是尽可能小的并且使尽可能少的良好粒料落入第二集装箱中。此外，从DE 102010024784 A1中已知一种用于对松散物料进行光学检查和分拣的多传感器装置。从GB 2067753 A中已知一种用于分拣含金刚石的材料的装置，所述材料借助于振动传送器尽可能单层地传送到转动的、设有抽吸孔的滚筒上，通过X射线源来激发荧光并且借助光电倍增器检测荧光。此外从US 5246118 A中已知：松散物料在离开振动传送器之后在自由下落中借助于光学传感器进行检测并且必要时进行分拣。此外，从EP 1726372 A1中已知一种松散物料槽，经由该松散物料槽传送颗粒状材料。在离开松散物料槽之后，当材料沿竖直方向运动时，借助于光学传感器检测所述材料。
在现有技术中一方面不利的是，借助于已知的检测装置仅能够识别在粒料表面上的污染，因为通常粒料是不透明的。由此，检测装置是受限的。此外，尤其在EP 1045734 B1中描述的进料装置的布置系统中还引起粒料的飞行轨迹的显著分散。这此外令在粒料处于自由下落期间的粒料检查变得困难。
发明内容
从所阐述的现有技术出发，本发明所基于的任务在于，提供一种开始提到的类型的设备和方法，借助所述设备和方法以可靠的方式实现对松散物料的全面的100％监控。
本发明的任务通过一种用于分拣松散物料的设备和一种用于分拣松散物料的方法来解决。
对于开始提到类型的设备，本发明根据第一方面通过如下方式解决所述任务：在振动传送装置的端部上连接有转动驱动的辊，经由振动传送装置端部传送的松散物料到达所述辊上并且朝向第一输出端的方向以通过辊的转动预定的飞行轨迹传送松散物料。
对于开始提到类型的设备，本发明根据第二方面通过如下方式解决所述任务：在振动传送装置的端部上连接有弯曲部段，经由振动传送装置端部传送的松散物料到达所述弯曲部段上并且所述弯曲部段朝向第一输出端以通过其曲率预定的飞行轨迹传送松散物料。
对于开始提到类型的方法，本发明根据第一方面通过如下方式解决所述任务：将经由振动传送装置端部传送的松散物料传送到连接到振动传送装置端部上的转动驱动的辊上，并且朝向第一输出端的方向以通过辊的转动预定的飞行轨迹传送松散物料。
对于开始提到类型的方法，本发明根据第二方面通过如下方式解决所述任务：将经由振动传送装置端部传送的松散物料传送到连接到振动传送装置端部上的弯曲部段上，并且朝向第一输出端的方向以通过弯曲部段的曲率预定的飞行轨迹传送松散物料。
按本发明的设备和按本发明的方法分别适用于检查几乎任意的松散物料、例如颗粒和其它粒状产品、谷物、片剂、薄片、食品芯片、食品或塑料薄片等。本发明尤其适用于检查塑料粒料。如开头阐述的那样，塑料粒料用作用于挤出过程的初始产物，在该挤出过程中给金属导体挤出塑料绝缘部。这样的粒料常常具有白颜色。在这种松散物料中对可能的污染的100％检查具有重要意义。尤其是对可能影响绝缘功能的金属污染的识别具有极其重要的意义。
在分拣过程本身中也要注意的是，不引起松散物料的污染。该问题尤其是在现有技术中使用的传送带中产生，这些传送带可能磨损并且因而可能导致在松散物料中的附加污染。在该背景下，振动传送装置的使用是特别有利的，因为即使在较长的运行之后也不会有可能引起所检查的松散物料污染的组件脱落。在本文中特别有利的是，振动传送装置由金属制成。通过磨损或损耗而引起的污染风险被降低到最小。按本发明的设备因此在结构上构成为，使得其本身不会引起松散物料的污染。
振动传送装置借助于进料装置、例如进料斗或储备装置输送松散物料。振动传送装置本身是已知的并且将松散物料可靠地沿着传送装置传送。至少一个检测装置在松散物料仍处于振动传送装置上和/或在松散物料已离开振动传送装置之后检查经由振动传送装置传送的松散物料。第一输出端和第二输出端沿着松散物料的传送方向连接在振动传送装置的下游。如果松散物料保持不受此外设置的分拣装置影响，那么松散物料在离开振动传送装置之后自动地落入到第一输出端中。反之，如果激活分拣装置，那么松散物料的飞行轨迹受到影响，使得松散物料落入到第二输出端中。第一输出端相应地形成用于符合质量要求的良好松散物料的好料输出端，并且第二输出端形成用于不符合质量要求的差的松散物料的差料输出端。分拣装置能够连接在振动传送装置下游，使得该分拣装置在松散物料已经处于自由下落时影响松散物料的轨迹。第一输出端可以包括第一容器，并且第二输出端可以包括第二容器。于是将松散物料传送到相应的容器中。但是也可行的是，一个或两个输出端直接引起松散物料的进一步处理，例如在连续工艺的范围中。
根据本发明，尤其是直接在振动传送装置的端部上连接有转动驱动的辊或弯曲部段。松散物料因此能够直接由振动传送装置传送到辊或弯曲部段上。辊尤其是围绕垂直于松散物料的传送方向延伸的转动轴线转动。松散物料于是不经历由于辊引起的侧向的方向变化。松散物料也通过弯曲部段优选不经历侧向的方向变化。所述辊尤其是圆柱形地构成并且将通过振动传送装置传送的、分离的和压缩的松散物料运送到限定的和不变的飞行轨迹中。通过辊传递到松散物料上的飞行轨迹与振动传送装置的一个或多个振动传送器相对于水平面的可能的角度无关。更确切地说，松散物料的飞行轨迹仅通过辊的尺寸和转动速度来预定。决定性的是向心力和离心力。通过所述力的作用，松散物料极其受控地被带入其预定的飞行轨迹。松散物料的飞行轨迹的分散显著小于在现有技术中的。也通过根据本发明设置的转动驱动的辊为松散物料提供非常恒定的飞行速度。松散物料的按本发明的更清楚限定的飞行轨迹和速度改进了缺陷识别。因此，对于特别高的分辨率并且因而关于污染的大小的测量精度而言，松散物料通过测量平面的恒定的速度是具有决定性意义的。松散物料与相应的传感器装置的间隔的小的分散也是必不可少的，以便使这些松散物料始终最佳聚焦地以极高分辨率被检测。如所阐述的那样，通过设置按本发明的转动驱动的辊最佳地满足用于高精度测量的两个条件。在本发明中根据第二方面，通过连接到振动传送装置端部上的弯曲部段预定松散物料的飞行轨迹。弯曲部段例如可以抛物线或圆形地构成。也可以涉及不转动的辊。弯曲部段同样可以振动地或静止地构成。弯曲部段形成支持松散物料的飞行轨迹的、紧跟振动传送装置的、尤其是紧跟振动传送装置的最后一个振动传送器的斜坡。所述斜坡的尺寸可以类似于转动驱动的辊的尺寸。通过设置X射线检测装置和在可见的或IR波长范围内工作的光学检测装置可以与现有技术相反地可靠地识别松散物料的全部缺陷，除了表面缺陷之外，尤其也识别位于松散物料颗粒内部的缺陷。
显然，根据本发明也设有控制和调节装置，该控制和调节装置控制或调节整个分拣过程。为了评估所述至少一个检测装置的测量结果而设有评估装置，该评估装置也相应地控制分拣装置。评估装置可以集成到控制和调节装置中。
根据一种设计方案，所述至少一个振动传送装置包括多个沿着松散物料的传送方向依次设置的振动传送器。此外可以规定，所述多个振动传送器中的至少两个振动传送器、优选所述多个振动传送器中的全部振动传送器以不同的角度相对于水平面设置，和/或所述多个振动传送器中的至少两个振动传送器、优选所述多个振动传送器中的全部振动传送器具有能够关于幅度和频率单独地控制的振动驱动器。全部的振动传送器能够振动地驱动。对于控制松散物料的运动特别有利的是，各振动传送器可以关于其振动频率和其振动幅度彼此无关地进行调节。
例如可以设有三个振动传送器，经由这些振动传送器将松散物料从进料装置出发输送到第一或第二输出端中。第一振动传送器可以传送松散物料，第二振动传送器可以分离松散物料并且第三振动传送器可以压缩松散物料。松散物料可以通过进料装置首先输送给第一振动传送器。该第一振动传送器用于为松散物料馈送能量，使得松散物料开始沿着传送方向运动。后续的第二振动传送器用于加速和分离松散物料。为此，例如第二振动传送器相比第一振动传送器相对于水平面更大程度地倾斜。第三振动传送器例如能够连接到第二振动传送器上，该第三振动传送器相对于水平面又具有更小的斜率。该第三振动传送器用于压缩松散物料并且尤其是适合于对松散物料进行缺陷检测。原则上当然也可行的是，其中一个或多个振动传送器相对于水平面是不倾斜的。然而对于传送松散物料有利的是，所有振动传送器相对于水平面具有至少一个小的斜率。
根据另一种设计方案，振动传送装置的至少一个振动传送器、例如第一和/或第二和/或第三振动传送器具有横向于松散物料的传送装置延伸的墙，该墙构成用于在所述振动传送器停止振动时挡住松散物料。只要配备有墙的振动传送器不再振动，那么墙就挡住松散物料的进一步流动。由此，以简单的方式在进料装置的区域中不需要机械的密闭装置。此外，所述墙确保将例如从进料装置的圆形开口流出的松散物料尽可能均匀地分布在振动传送器上。
但即使在经过这样的墙后，松散物料的组成部分、例如粒料往往仍相叠地位于多个层中，这对于进一步处理是不期望的。因此可以进一步规定，振动传送装置的至少一个振动传送器、尤其是一个或多个振动传送器具有至少一个、尤其是多个横向于松散物料的传送方向延伸的、优选在横截面中形成波状轮廓或三角形轮廓的阻挡部。优选波状或三角形的阻挡部一方面用于将松散物料的组成部分的速度均匀化，其方式为：将这些组成部分反复加速和减速。另一方面，阻挡部用于为松散物料的组成部分尤其是在沿着传送方向的第二振动传送器上馈入竖直的能量。这用于解除松散物料的组成部分的多层性，使得松散物料随后处于单层的“拥挤布置方式”中。所述“拥挤布置方式”的目的是，使得松散物料的组成部分不再能够侧向移动，即类似于车辆在堵车中不能够执行“车道改变”。由此对于随后在检测装置中的检查存在松散物料的组成部分的限定位置，该限定位置在直至分拣装置的进一步路径上不再改变。
根据另一种设计方案，能够控制辊的转动驱动，使得辊以这样的转动速度被驱动，即经由振动传送装置端部传送的松散物料通过所述辊沿其传送方向被加速或减速。因此，所述辊比由(最后的)振动传送器施加的速度更快或更慢地转动。当松散物料从(最后的)振动传送器到达辊的表面上时，所述松散物料被加速或减速。由此能够在松散物料离开辊之后有针对性地以期望的方式影响松散物料的飞行轨迹。
根据另一种设计方案可以规定，检测装置包括在(对于人眼)可见的波长范围中工作的和/或在红外波长范围中工作的具有至少一个光学辐射源和至少一个光学传感器的至少一个光学检测装置和/或检测装置包括具有至少一个X射线源和至少一个X射线传感器的至少一个X射线检测装置。X射线检测装置透射待检查的松散物料。此外，至少一个光学检测装置能够构成为，使得其不透射松散物料，即松散物料对于所使用的波长范围是不可被透过的。至少一个这样的光学检测装置与X射线检测装置的组合是特别有利的，因为两种方法共同补偿相应的另一种方法的缺点。例如这样的光学检测装置虽然能够将蓝色粒料与红色粒料区分，但X射线检测装置通常不能够进行所述区分，因为颜色添加剂不会引起显著的衰减差异。然而，为此X射线装置能够检测在粒料内部的污染，而光学检测装置在该情况下不能够进行所述检测。但是也可行的是，附加于或替选于透射松散物料的X射线检测装置，设有一个或多个透射松散物料的光学检测装置，所述光学检测装置例如在红外波长范围中工作。即使在相应透明的松散物料的情况下也能够设置一个透射松散物料的光学检测装置，该光学检测装置在可见的波长范围内工作。当然，替选地或附加地也可设想其它检测装置、例如电感性的传感器等。所提出的所有检测装置能够以任意的方式相互组合。
根据另一种设计方案可以规定，所述至少一个光学检测装置的至少一个光学传感器包括高速传感器、尤其以TDI模式(Time-Delay-Integration-Modus)运行的高速传感器，和/或所述至少一个X射线检测装置的至少一个X射线传感器包括高速传感器、尤其以TDI模式(Time-Delay-Integration-Modus)运行的高速传感器。所使用的高速传感器尤其可以是高速相机、例如线阵相机。当然，各所使用的图像处理的类型与待检查的材料的几何结构相关。图像处理尤其是实时地进行，例如在现场可编程门阵列(FPGA)板(Field ProgrammableGate Array)上进行。
以TDI模式运行的光学或X射线传感器的优点在于仅低的所需的照明和高的分辨率。现有技术的类似系统以100μm的光学分辨率工作，而利用本发明的该设计方案能够实现在30μm的范围内的光学分辨率。尤其是在以TDI模式运行的传感器的情况下，根据时间积分，松散物料的飞行轨迹的高的均匀性和松散物料的速度是重要的。这通过按本发明的辊确保。在光学检测装置中，松散物料的照明优选不利用直接的光实现，因为这可能导致在松散物料表面上的干扰的反射，所述干扰的反射又可能掩盖污染。代替于此，用漫射的光透射松散物料。这例如可以通过使用所谓的光拱顶来实现。
此外可以规定，检测装置包括两个光学检测装置，其中，第一光学检测装置从上侧检查在转动驱动的辊上的或者在弯曲部段上的或在离开转动驱动的辊或弯曲部段之后的松散物料，并且当松散物料在离开转动驱动的辊或弯曲部段之后处于自由下落时，第二光学检测装置从下侧检查松散物料。通过使用两个光学检测装置能够实现对松散物料的特别全面的光学检查。在此，从松散物料上侧的测量能够尤其是直接在离开辊或弯曲部段之后进行。
根据另一种设计方案可以规定，至少一个光学检测装置在不被照亮的暗的背景之前、优选在不被照亮的黑色背景之前检查松散物料，其中，所述至少一个光学传感器的聚焦平面位于待检查的松散物料的区域中。而在现有技术中，例如暗的污染的光学检查通常在尽可能白的背景下以如下构思进行：在所述背景之前实现污染的尽可能大的对比度。然而在亮的或白色背景下会引起不可避免的并且令测量结果可能失真的松散物料的投射阴影。这通过暗的或黑色的背景设计方案来防止。在此，背景不被照亮、即是无源的。不被照亮的背景就此而言意味着，其不借助于单独的光学照亮或者不本身发光。当然，所述背景能够通过环境光的不可避免的入射或者通过由一个或多个辐射源发射出的光学辐射的散射而被小程度地照亮。光学传感器和光学辐射源面向所述背景。所述背景此外散焦。一个或多个光学传感器的焦深平面位于松散物料所处于的平面中。由此存在限定的背景，在所述背景上由于暗的或黑色的构成方案不会引起任何令测量结果失真的投射阴影。暗的或黑色的背景同时能够通过在评估测量结果的范围内的适宜的标准化而被移除，使得可能的光学缺陷、如暗的或黑色的表面污染尽管背景的暗的或黑色的颜色也能够对比明显地呈现和可靠地识别出。尤其是光学辐射在可能的表面污染上反射，该表面污染能够在评估期间可靠地被识别。
也可以规定，在振动传送装置的振动传送器的底部中构成能被X射线辐射透过的窗口，其中，所述至少一个X射线辐射源透射经由振动传送器传送的松散物料和窗口，并且所述至少一个X射线传感器检测透射松散物料和窗口的X射线辐射。由于某些松散物料例如塑料粒料的材料和小的尺寸，对于X射线检测必须使用非常柔和的X射线辐射。由此不能够透射穿过振动传送器的材料、通常为金属。根据所述设计方案因此例如在最后的振动传送器中在辊或弯曲部段之前安装能被X射线辐射透过的窗口。所述窗口可以是所谓的聚酯薄膜窗口。聚酯薄膜由聚乙烯制成，是非常薄并且非常稳定和耐撕裂的。X射线辐射源能够设置在振动传送器上方或下方。X射线传感器于是相应地设置在振动传送器下方或上方。窗口可以随着振动传送器振动或者与振动传送器的振动解耦并且因而不动的。后者对于测量精度是优选的。
也可以规定，转动驱动的辊或弯曲部段至少部分地由能被X射线辐射透过的材料构成，并且所述至少一个X射线传感器无相对转动地设置在转动的辊中或者设置在弯曲部段下方或其上侧上方，其中，所述至少一个X射线辐射源透射经由转动驱动的辊或弯曲部段传送的松散物料，并且透射松散物料的X射线辐射由设置在转动驱动的辊中或设置在弯曲部段下方或其上侧上方的至少一个X射线传感器检测。松散物料在转动的辊或弯曲部段的表面上被接收之后并且在从辊或弯曲部段脱离之前固定在其位置中。这是原则上适宜的因素，以便使松散物料经受检测、尤其X射线检测。该构思基于前面提及的设计方案。此外已知辊的转动速度以及转动速度的可能在运行期间进行的变化。X射线评估、尤其是TDI扫描因此能够以简单的方式与松散物料在辊的表面上的速度同步。当然，X射线传感器也能够设置在辊上方或下方，或者位于振动传送器的下端部上或静止部段上。同样的内容在弯曲部段的情况下适用。也可设想在振动传送装置和辊之间的设置方式。此外，当然，在X射线传感器设置在辊中或设置在弯曲部段下方或其上侧上方的情况下，整个辊或整个弯曲部段也由能被X射线辐射透过的材料制成。作为材料考虑与在上面阐述的窗口相同的材料。
根据另一种设计方案可以规定，分拣装置包括吹出或抽吸装置，该吹出或抽吸装置通过吹入或抽吸使被识别为有缺陷的松散物料偏离其飞行轨迹，使得所述松散物料落入到第二输出端中。吹出或抽吸装置能包括多个沿着一个行或二维阵列设置的吹出或抽吸喷嘴。只要通过其中一个检测装置检测到污染，则位于检测装置下游的分拣装置被激活。在设置多个吹出或抽吸喷嘴的情况下，被识别为有缺陷的松散物料、例如被识别为有缺陷的粒料可以有针对性地偏离其飞行轨迹，使得其落入第二输出端中。分拣装置原则上能够在经过被识别为缺陷的松散物料之前不久就已被激活并且在经过之后不久就再次停用。然后出于安全原因不仅分拣出被识别为有缺陷的松散物料，而且也分拣出低数量的良好的松散物料。
替选地也可行的是，分拣装置包括至少一个机械弹出器，该机械弹出器将识别为有缺陷的松散物料从其飞行轨迹中偏离出，使得其落入到第二输出端中。根据另一种设计方案也可行的是，设有用于对转动驱动的辊或弯曲部段充静电的装置，使得松散物料以静电方式保持在转动驱动的辊或弯曲部段上并且能够在限定的位置中从转动驱动的辊或弯曲部段抛出。此外可行的是，转动驱动的辊或弯曲部段的表面具有多个抽吸口，通过所述抽吸口松散物料被保持在转动驱动的辊或弯曲部段上并且能够在限定的位置中从转动驱动的辊或弯曲部段中抛出。在所述设计方案中，在辊或弯曲部段上连接有负压装置，所述负压装置在抽吸口处产生适宜的负压。用于对转动驱动的辊或弯曲部段充静电的装置或者抽吸口连同负压装置能够是分拣装置的部件。
根据另一种设计方案，被分拣装置从其飞行轨迹中偏离出的松散物料能够到达分拣通道中，该分拣通道通过至少一个优选竖直设置的楔形件被分为至少两个通道区段。通过该楔形件例如在使用吹出或抽吸装置时防止在分拣装置的区域中引起涡流，所述涡流最终可能导致松散物料的错误分拣。
原则上，至少振动传送装置能够由封闭的壳体、尤其是气密的壳体包围。在此，空气密封性足以避免污染物的有害进入。通过将松散物料相对于环境空气的屏蔽避免松散物料被例如来自环境空气的灰尘污染。在此可行的是，在壳体内部充满相对于环境的过压。由此特别有效地避免污染物的进入。当然，原则上也可行的是，在壳体中充满相对于环境或环境压力的负压。借助按本发明的设备或按本发明的方法也能够检测已经非常小的、自50μm起大小的污染。这在出现来自环境空气的灰尘时导致不期望的缺陷识别。为了进一步的防护，进料装置、转动驱动的辊或弯曲部段以及第一和第二输出端尤其是也能够由壳体包围、尤其气密地包围。由此，松散物料的从进料装置或必要时设置的储备容器直至第一或第二输出端的整个传送路径相对于环境空气屏蔽。设备因此形成一个封闭的系统。
至少部分地在转动的辊或弯曲部段上方能够设置有适配于转动的辊的表面形状或弯曲部段的表面形状的导向盖、尤其导向板，其中，在导向盖和转动的辊的或弯曲部段的表面之间形成间隔，松散物料在该间隔中引导。导向盖尤其是能够具有与辊的或弯曲部段的表面的曲率相适配的曲率。通过导向盖的引导，松散物料颗粒的传送轨迹的分散被最小化。由此进一步改进缺陷的可检测性。
根据另一种设计方案，在转动的辊或弯曲部段和分拣装置之间形成在横截面中局部变窄的导向通道，松散物料通过该导向通道从转动的辊或弯曲部段朝向分拣装置的方向下落。导向通道尤其是沿着松散物料的下落方向至少局部地变窄的狭槽状的导向通道。导向通道能够在横截面中沿着松散物料的下落方向在第一通道部段中变窄并且在连接到第一通道部段上的第二通道部段中再次扩宽。为此，导向通道能够具有基本上竖直的平坦的第一壁和与第一壁相对置的、至少局部地朝向第一壁的方向变窄的第二壁。第二壁可以在横截面中例如是三角形的或半月状的。窄的狭槽状的导向通道具有下述优点：引导穿过导向通道的壁的松散物料以飞行轨迹的最小程度的分散到达分拣装置。已证实的是，在导向通道的平行设置的壁中，尤其当所述壁仅小程度地间隔开的情况下，直接在此后例如设置和激活吹出喷嘴时才产生负压，其中，负压不能够将松散物料吸入分拣装置中，而是反向于其下落方向向上吸入到通道中。这可能导致松散物料的不允许的错误分拣。当设备设计为封闭的系统时，如上面所阐述的那样，这尤其是合适的。通过导向通道的局部的横截面变窄和必要时紧随其后的横截面扩宽，可靠地避免所述负压。
按本发明的设备尤其是适用于执行按本方面的方法。相应地，按本发明的方法能够借助在本专利申请中描述的或要求保护的按本发明的设备实施。
附图说明
下面借助于附图详细阐述本发明的实施例。在附图中示意性地：
图1示出用于分拣松散物料的按本发明的设备的透视图；
图2示出图1中的设备的一部分的放大的透视图；
图3示出图1中的设备的在图2中示出的部分根据第二实施例的放大的透视图；
图4示出用于分拣松散物料的按本发明的设备根据另一种实施例的透视图。
具体实施方式
只要不另作说明，在附图中相同的附图标记指代相同的物体。在图1中，以附图标记10示出具有用于松散物料(在所示出的示例中为塑料粒料)的进料斗的进料装置。虽然按本发明的设备和按本发明的方法在下面借助于对塑料粒料的分拣进行阐述，显然，对任意其它的松散物料的分拣也是可行的。所述设备还包括振动传送装置12，该振动传送装置具有第一振动传送器14、连接到第一振动传送器14上的第二振动传送器16和连接到第二振动传送器16上的第三振动传送器18。进料装置10将塑料粒料输送给第一振动传送器14。所有的振动传送器14、16、18都能够振动地驱动，其中，各振动传送器14、16、18关于其振动频率和振动幅度可单独地控制。为此，设有在附图中示出的控制和调节装置，该控制和调节装置在总体上控制按本发明的设备。在图1中另外可见的是，三个振动传送器14、16、18相对于水平面以不同的角度设置。第一振动传送器14相对于水平面具有小的倾斜，第三振动传送器18同样相对于水平面具有小的倾斜，而第二振动传送器16相对于水平面具有极大的倾斜。振动传送器14、16、18斜坡状地构成，其中，通过振动传送器14、16、18的侧壁在侧向限制塑料粒料的运动。
在第一振动传送器14的表面上此外构成有横向于松散物料的传送方向延伸的墙20。该墙一方面用于使在所示的示例中将从进料斗10的开口流出到第一振动传送器14上的塑料粒料均匀地分布到振动传送器14上。此外，墙20阻挡粒料进一步运动，只要振动传送器14停住、即不再振动。在第一振动传送器14上粒料开始沿着传送方向的运动。在第二振动传送器16上为粒料供应一个提高的动能，使得该粒料沿着传送方向加速或分离。在至少一个振动传送器、例如第二和/或第三振动传送器16、18的表面上，优选构成一个或多个横向于松散物料传送方向延伸的、在横截面中优选形成波状轮廓或三角形轮廓的阻挡部。该阻挡部一方面用于将粒料的传送速度均匀化。另一方面该阻挡部为粒料馈入竖直的能量，该竖直的能量引起粒料的多层性的解除。因此，粒料在穿过一个或多个阻挡部、优选所述一个或多个阻挡部的波状轮廓或三角形轮廓之后处于单层的“拥挤布置方式”中。在该布置方式中，所述粒料能够被X射线检测装置检查，其中，在图1中以附图标记22示出X射线辐射源。在第三振动传送器18的底部中构成能被X射线辐射透过的窗口24、当前为聚酯薄膜窗口24。X射线辐射源22发射出X射线辐射，该X射线辐射透过经由窗口24传送的粒料和窗口24。在窗口24下方存在示意性地以附图标记26示出的X射线传感器，该X射线传感器检测X射线辐射。该X射线传感器当前为以TDI模式运行的X射线相机。X射线检测装置对粒料检查在粒料内部中的污染。测量结果被输送给集成到控制或调节装置中的评估装置，该评估装置在该基础上判断被检查的粒料是否作为有缺陷的而被分拣出。在所示的示例中，在第三振动传送器18的端部上直接连接有圆柱形的并且围绕垂直于粒料传送方向延伸的圆柱体轴线转动驱动的辊28。粒料从第三振动传送器18到达转动的辊28上，由该辊携带一段短的路径并且随后以限定的速度转入限定的飞行轨迹中。只要这些粒料在此不受影响，它们就沿着在图1中以A标记的飞行轨迹31落入到用于良好粒料的第一输出端中。在所示的示例中，辊28比粒料在撞到辊28上之前的传送速度略快地转动，使得粒料略微被加速。
在图1中此外以附图标记30示出第一光学检测装置，该第一光学检测装置直接在粒料离开被驱动的辊28之后从上侧检查粒料。以附图标记32示出第二光学检测装置，所述第二光学检测装置在粒料离开辊28之后从下侧检查其飞行轨迹。两个光学检测装置39、32用漫射的光在黑色背景下透射粒料并且具有作为光学传感器的高速相机，该高速相机以TDI模式运行。光学检测装置30、32对粒料检查光学污染，尤其检查在其表面区域中的光学污染。测量结果又再被输送给集成到控制和调节装置中的评估装置，并且评估装置借助于测量结果判定，是否将所检查的粒料作为有缺陷的而分拣出。只要评估装置基于其中一个检测装置22、26、30、32的测量结果识别到有缺陷待分拣出的粒料，则在适宜的时间点控制在图1中以附图标记34示出的吹出装置，使得有缺陷待分拣出的粒料从其飞行轨迹偏转到在图1中用B标记的飞行轨迹36中并且落入到用于差的粒料的第二输出端中。
在图2的放大的局部视图中，以附图标记38示出第三振动传送器18相对于水平面的倾斜角α。原则上，根据本发明可设想任意的倾斜角α。该倾斜角基本上由传送量和待检查的松散物料材料来确定。同时，以附图标记40示出，粒料在振动传送器18上的传送速度v如何通过辊的转动影响成新的传送速度ν+Δν。此外，在图2中出于图解说明原因代替窗口24以附图标记42示例地示出横向于粒料的传送方向延伸的并且在横截面中优选形成波状轮廓或三角形轮廓的阻挡部。
图3示出根据第二实施例的图2中的局部视图。该实施例尽可能相应于根据图1和2的实施例。与根据图1和2的实施例不同的是，在根据图3的实施例中代替转动驱动的辊28设有连接到第三振动传送器18上的弯曲部段44。弯曲部段44的弯曲部例如可以是抛物线状或圆形的。弯曲部段44形成支持松散物料的飞行轨迹的斜坡。当然，其余关于图1和2阐述的设计方案也可以应用于图3的实施例。
在图4中示出的按本发明的设备尽可能相应于在图1中示出的设备。与图1中的设备不同的是，在图4中示出的设备具有仅一个振动传送器18，在该振动传送器的上侧上将松散物料从进料装置10、当前经由进料狭槽11输送。振动传送器18又具有能被X射线辐射透过的窗口24，X射线辐射源22穿过所述窗口透射位于振动传送器18上的松散物料，其中，X射线辐射由设置在窗口24下方的X射线传感器26检测，如上面已经阐述的那样。此外，在图4的实施例中至少部分地在转动的辊28上方设置有匹配于所述辊28的表面曲率的导向盖46、当前为弯曲的导向板46。在导向板46和辊28的表面之间存在弯曲的间隙，松散物料通过所述间隙传送，以便降低飞行轨迹的分散。在辊28和吹出装置34之间此外形成通过第一壁48和第二壁50限定的狭槽状的导向通道52，该导向通道用于从辊28朝向吹出装置34下落的松散物料。第一壁48是平坦的并且设置在竖直的平面中。第二壁50具有三角形的横截面，使得导向通道52沿着松散物料的飞行方向首先在横截面中变窄并且随后再次扩宽。此外，在图4的实施例中以附图标记54示出分拣通道，该分拣通道通过设置在竖直的平面中的平坦的楔形件56被分为两个并排设置的通道区段。
当然也适用的是，在图4中示出的设计方案也能够使用在借助于图1至3中阐述的实施例中。
Claims (34)
1.用于分拣松散物料的设备，该设备包括振动传送装置(12)和进料装置(10)，该进料装置给振动传送装置(12)输送松散物料，该设备还包括第一输出端和第二输出端，其中，第一输出端设置为，使得经由振动传送装置(12)端部传送的松散物料落入到第一输出端中，该设备还包括至少一个检测装置(22、26、30、32)，该检测装置构成用于对由振动传送装置(12)传送的松散物料进行缺陷检查，其中，检测装置(22、26、30、32)包括至少一个X射线检测装置(22、26)，该X射线检测装置具有至少一个X射线辐射源(22)和至少一个X射线传感器(26)，并且检测装置(22、26、30、32)包括至少一个在可见的波长范围内工作的和/或至少一个在红外波长范围内工作的光学检测装置(30、32)，该光学检测装置具有至少一个光学辐射源和至少一个光学传感器，所述设备还包括分拣装置(34)，该分拣装置构成用于影响由检测装置(22、26、30、32)识别为有缺陷的、经由振动传送装置(12)端部传送的松散物料的飞行轨迹，使得被识别为有缺陷的松散物料落入到第二输出端中，其特征在于，在振动传送装置(12)端部上连接有转动驱动的辊(28)或者连接有弯曲部段(44)，经由振动传送装置(12)端部传送的松散物料到达所述辊或弯曲部段上并且所述辊或弯曲部段使松散物料以通过辊(28)的转动或通过弯曲部段(44)的曲率预定的飞行轨迹朝向第一输出端的方向传送。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述松散物料是粒料。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少一个光学检测装置(30、32)的至少一个光学传感器包括高速传感器，和/或所述至少一个X射线检测装置(22、26)的至少一个X射线传感器(26)包括高速传感器。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述至少一个光学检测装置(30、32)的至少一个光学传感器包括高速传感器，和/或所述至少一个X射线检测装置(22、26)的至少一个X射线传感器(26)包括高速传感器。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述高速传感器是以TDI模式运行的高速传感器。
6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述高速传感器是以TDI模式运行的高速传感器。
7.根据权利要求1至6之一所述的设备，其特征在于，所述检测装置包括两个光学检测装置(30、32)，其中，第一光学检测装置(30)从上侧检查在转动驱动的辊(28)上的或者在弯曲部段(44)上的松散物料或在离开转动驱动的辊(28)或弯曲部段(44)之后的松散物料，并且当松散物料在离开转动驱动的辊(28)或弯曲部段(44)之后处于自由下落时，第二光学检测装置(32)从下侧检查松散物料。
8.根据权利要求1至6之一所述的设备，其特征在于，所述至少一个光学检测装置(30、32)检查在不被照亮的暗的背景之前的松散物料，其中，所述至少一个光学传感器的聚焦平面位于待检查的松散物料的区域中。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述至少一个光学检测装置(30、32)检查在不被照亮的黑色背景之前的松散物料。
10.根据权利要求1至6之一所述的设备，其特征在于，在振动传送装置(12)的振动传送器(14、16、18)的底部中构成能被X射线辐射透过的窗口(24)，其中，所述至少一个X射线辐射源(22)透射经由振动传送器(14、16、18)传送的松散物料和窗口(24)，并且所述至少一个X射线传感器(26)检测透射松散物料和窗口(24)的X射线辐射。
11.根据权利要求1至6之一所述的设备，其特征在于，所述转动驱动的辊(28)或所述弯曲部段(44)至少部分地由能被X射线辐射透过的材料构成，并且所述至少一个X射线传感器(26)无相对转动地设置在转动的辊(28)中或者设置在转动的辊(28)下方或上方或者设置在弯曲部段(44)下方或者其上侧上方，其中，所述至少一个X射线辐射源(22)透射经由转动驱动的辊(28)或弯曲部段(44)传送的松散物料，并且透射松散物料的X射线辐射由设置在转动驱动的辊(28)中的或者设置在转动的辊(28)下方或上方的或者设置在弯曲部段(44)下方或其上侧上方的所述至少一个X射线传感器(26)检测。
12.根据权利要求1至6之一所述的设备，其特征在于，至少所述振动传送装置(12)由封闭的壳体包围。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，至少所述振动传送装置(12)由气密地封闭的壳体包围。
14.根据权利要求1至6之一所述的设备，其特征在于，至少部分地在转动的辊(28)或弯曲部段(44)上方设置有适配于转动的辊(28)的表面形状或弯曲部段(44)的表面形状的导向盖(46)，其中，在导向盖(46)和转动的辊(28)的或弯曲部段(44)的表面之间形成间隔，松散物料在该间隔中引导。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述导向盖(46)是导向板。
16.根据权利要求1至6之一所述的设备，其特征在于，在转动的辊(28)或弯曲部段(44)和分拣装置之间形成在横截面中局部变窄的导向通道(52)，松散物料通过该导向通道从转动的辊(28)或弯曲部段(44)朝向分拣装置的方向下落。
17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述导向通道(52)的横截面沿着松散物料的下落方向在第一通道部段中变小并且在连接到第一通道部段上的第二通道部段中再次扩宽。
18.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述导向通道(52)具有基本上竖直的平坦的第一壁(48)和与第一壁(48)相对置的、朝向第一壁(48)的方向至少局部变窄的第二壁(50)。
19.根据权利要求1至6之一所述的设备，其特征在于，所述分拣装置(34)包括吹出或抽吸装置(34)，该吹出或抽吸装置通过吹入或抽吸使识别为有缺陷的松散物料从其飞行轨迹中偏离出，使得所述被识别为有缺陷的松散物料落入到第二输出端中。
20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，所述吹出或抽吸装置(34)包括多个沿着一行或二维阵列设置的吹出或抽吸喷嘴。
21.根据权利要求1至6之一所述的设备，其特征在于，所述分拣装置包括至少一个机械弹出器，该机械弹出器使识别为有缺陷的松散物料从其飞行轨迹中偏离出，使得所述识别为有缺陷的松散物料落入到第二输出端中。
22.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，由分拣装置从其飞行轨迹中偏离出的松散物料到达分拣通道(54)中，该分拣通道由至少一个楔形件(56)分为至少两个通道区段。
23.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，所述分拣通道(54)由至少一个竖直设置的楔形件(56)分为至少两个通道区段。
24.用于分拣松散物料的方法，其中，将松散物料输送给振动传送装置(12)，其中，松散物料经由振动传送装置(12)端部传送并且落入到第一输出端中，此外借助于至少一个X射线检测装置(22、26)以及借助于至少一个在可见的波长范围内工作的和/或至少一个在红外波长范围内工作的光学检测装置(30、32)对由振动传送装置(12)传送的松散物料进行缺陷检测，该X射线检测装置具有至少一个X射线辐射源(22)和至少一个X射线传感器(26)，该光学检测装置具有至少一个光学辐射源和至少一个光学传感器，此外这样影响识别为有缺陷的、经由振动传送装置(12)端部传送的松散物料的飞行轨迹，使得识别为有缺陷的松散物料落入到第二输出端中，其特征在于，将经由振动传送装置(12)端部传送的松散物料传送到连接到振动传送装置(12)端部上的转动驱动的辊(28)或者连接到振动传送装置(12)端部上的弯曲部段(44)上，并且朝向第一输出端的方向以通过辊(28)的转动或通过弯曲部段(44)的曲率预定的飞行轨迹传送松散物料。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述松散物料是粒料。
26.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，通过第一光学检测装置(30)从上侧检查在转动驱动的辊(28)上的或者在所述弯曲部段(44)上的松散物料或者在离开转动驱动的辊(28)或弯曲部段(44)之后的松散物料，并且当松散物料在离开转动驱动的辊(28)或弯曲部段(44)之后处于自由下落时，通过第二光学检测装置(32)从下侧检查松散物料。
27.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，通过第一光学检测装置(30)从上侧检查在转动驱动的辊(28)上的或者在所述弯曲部段(44)上的松散物料或者在离开转动驱动的辊(28)或弯曲部段(44)之后的松散物料，并且当松散物料在离开转动驱动的辊(28)或弯曲部段(44)之后处于自由下落时，通过第二光学检测装置(32)从下侧检查松散物料。
28.根据权利要求24至27之一所述的方法，其特征在于，所述至少一个光学检测装置(30、32)在不被照亮的暗的背景之前检查松散物料，其中，所述至少一个光学传感器的聚焦平面位于待检查的松散物料的区域中。
29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述至少一个光学检测装置(30、32)在不被照亮的黑色背景之前检查松散物料。
30.根据权利要求24至27之一所述的方法，其特征在于，所述至少一个X射线辐射源(22)穿过构成在振动传送装置(12)的振动传送器(14、16、18)的底部中的能被X射线辐射透过的窗口(24)透射经由振动传送器(14、16、18)传送的松散物料，并且所述至少一个X射线传感器(26)检测透射松散物料和窗口(24)的X射线辐射。
31.根据权利要求24至27之一所述的方法，其特征在于，所述转动驱动的辊(28)或所述弯曲部段(44)至少部分地由能被X射线辐射透过的材料构成，并且所述至少一个X射线传感器(26)无相对转动地设置在转动的辊(28)中或者设置在转动的辊(28)下方或上方或者设置在弯曲部段(44)下方或其上侧上方，其中，所述至少一个X射线辐射源(22)透射经由转动驱动的辊(28)传送的松散物料，并且透射松散物料的X射线辐射由设置在转动驱动的辊(28)中的或设置在转动的辊(28)下方或上方的或者设置在弯曲部段(44)下方或其上侧上方的至少一个X射线传感器(26)检测。
32.根据权利要求24至27之一所述的方法，其特征在于，识别为有缺陷的松散物料通过吹入或抽吸从其飞行轨迹中偏离出，使得所述识别为有缺陷的松散物料落入到第二输出端中。
33.根据权利要求24至27之一所述的方法，其特征在于，识别为有缺陷的松散物料借助于至少一个机械弹出器从其飞行轨迹中偏离出，使得所述识别为有缺陷的松散物料落入到第二输出端中。
34.根据权利要求24至27之一所述的方法，其特征在于，以这样的转动速度驱动所述辊(28)，使得经由振动传送装置(12)端部传送的松散物料通过辊(28)在其传送速度方面加速或减速。
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