DE102013101883A1

DE102013101883A1 - Method for monitoring operation of gripping system for gripping containers e.g. plastic performs, involves evaluating mechanical vibrations of vibration measurement device during and/or after release of plastic preform

Info

Publication number: DE102013101883A1
Application number: DE201310101883
Authority: DE
Inventors: Josef Knott; Hans Scheuren
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2013-02-26
Filing date: 2013-02-26
Publication date: 2014-08-28

Abstract

The method involves bringing the plastic preform (1) into mechanical contact with inner gripper (2) and connected with inner gripper. The plastic preform is guided in and/or along a transport path. The plastic preform is released from the inner gripper. The mechanical vibrations produced by the vibration measurement device (3) are evaluated during and/or after the release of plastic preform from the inner gripper and/or transmitted on the inner gripper with respect to properties such as amplitude of oscillations, the frequency of oscillations and the dynamics of oscillation. An independent claim is included for device for monitoring operation of gripping system for gripping containers.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Funktionsfähigkeit eines Greifsystems zum Greifen von Behältnissen, insbesondere von Kunststoffbehältnissen und insbesondere von Kunststoffvorformlingen, sowie eine Vorrichtung zur Überwachung einer Funktionsfähigkeit eines Greifsystems zum Greifen von Behältnissen, insbesondere von Kunststoffbehältnissen und insbesondere von Kunststoffvorformlingen, gemäß den jeweiligen Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 10. Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung im Folgenden unter Bezugnahme auf Kunststoffvorformlinge beschrieben wird und auch lediglich von Kunststoffvorformlingen die Rede sein wird. Die Erfindung ist jedoch entsprechend auch auf eine Überwachung von Behältnissen und insbesondere von Kunststoffbehältnissen und Behältnissen allgemein anwendbar. Die Erfindung eignet sich jedoch in besonderem Maße für Kunststoffvorformlinge, da diese ein relativ geringes Gewicht aufweisen und auch im Hinblick auf ihre Größe relativ einfach handhabbar sind. The invention relates to a method for monitoring a functioning of a gripping system for gripping containers, in particular of plastic containers and in particular of plastic preforms, and a device for monitoring a functionality of a gripping system for gripping containers, in particular of plastic containers and in particular of plastic preforms, according to the respective preambles It should be noted that the invention will be described below with reference to plastic preforms and will also be only of plastic preforms the speech. However, the invention is also applicable to a monitoring of containers and in particular of plastic containers and containers in general. However, the invention is particularly suitable for plastic preforms, since they have a relatively low weight and are relatively easy to handle in terms of their size.

Das Verfahren zur Überwachung einer Funktionsfähigkeit eines Greifsystems zum Greifen von Kunststoffvorformlingen umfasst mindestens einen Innengreifer und mindestens eine mit dem Innengreifer in Schwingungskommunikation stehende Schwingungsmesseinrichtung. The method for monitoring a functionality of a gripping system for gripping plastic preforms comprises at least one inner gripper and at least one vibration measuring device in vibration communication with the inner gripper.

Gemäß dem hier beanspruchten Verfahren wird in einem ersten Schritt der Kunststoffvorformling in mechanischen Kontakt in dem Innengreifer gebracht und mit diesem selbsthaltend verbunden. „Selbsthaltend“ heißt in diesem Zusammenhang, dass eine derartige Verbindung zwischen dem Kunststoffvorformling und dem Innengreifer keiner zusätzlichen Befestigungseinrichtung, beispielsweise einer Klammer und/oder weiterer Schraubverbindungen bedarf, sondern durch das „In-Kontakt-Bringen“ selbst der Kunststoffvorformling und der Innengreifer miteinander und zueinander fixiert sind. In accordance with the method claimed here, in a first step the plastic preform is brought into mechanical contact in the inner gripper and connected to it in a self-holding manner. "Self-retaining" in this context means that such a connection between the plastic preform and the inner gripper requires no additional fastening device, for example a clamp and / or further screw connections, but by "contacting" itself the plastic preform and the inner gripper with each other and are fixed to each other.

In einem nächsten Schritt wird der Kunststoffvorformling innerhalb und/oder entlang eines Transportweges geführt. Beispielsweise handelt es sich bei dem Transportweg um eine Strecke, entlang derer die Kunststoffvorformlinge gereinigt und/oder befüllt werden. Beispielsweise werden die Kunststoffvorformlinge während des Transportes entlang des Transportweges innerhalb eines Ofens, beispielsweise durch IR-Strahlung, erhitzt. Bei dem Ofen kann es sich um einen Linearofen oder einen Rundläuferofen handeln. In a next step, the plastic preform is guided inside and / or along a transport path. For example, the transport path is a distance along which the plastic preforms are cleaned and / or filled. For example, the plastic preforms are heated during transport along the transport path within a furnace, for example by IR radiation. The oven can be a linear oven or a rotary kiln.

In einem nächsten Schritt wird der Kunststoffvorformling von dem Innengreifer gelöst. Mit anderen Worten stehen nach dem Lösen der Kunststoffvorformling und der Innengreifer nicht mehr in mechanischem Kontakt miteinander. In a next step, the plastic preform is released from the inner hook. In other words, after releasing the plastic preform and the inner gripper are no longer in mechanical contact with each other.

Grundsätzlich sind Verfahren zur Überwachung einer Funktionsfähigkeit von mechanischen Teilen, beispielsweise von Greifern, bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Basiert das Überwachungssystem beispielsweise auf einem optischen Sensor, kann dieses System eine hinreichende Prozesssicherheit in Bezug auf eine zuverlässige Überwachung des Greifers gewährleisten. Jedoch birgt ein derartiges auf einem solchen optischen Sensor basierendes Überwachungssystem den Nachteil, dass aufgrund einer optischen Auswertung nur der eigentliche Übergabevorgang innerhalb beispielsweise einer Abfüllanlage und somit keine Aussage selbst über den Greifer der Abfüllanlage und seinen Zustand gewonnen werden kann. Mit anderen Worten wird in einer derartigen, auf einer optischen Sensorik basierenden Überwachungsmethodik lediglich festgestellt, ob eine Übergabe erfolgreich war oder nicht. Ob ein derartiger Greifer Beschädigungen, etwaige Alterungserscheinungen oder ein resultierendes Nachlassen einer Klammerspannkraft aufweist, kann so nicht festgestellt werden. In principle, methods for monitoring a functional capability of mechanical parts, for example grippers, are already known from the prior art. For example, if the monitoring system is based on an optical sensor, this system can ensure sufficient process reliability with regard to reliable monitoring of the gripper. However, such a monitoring system based on such an optical sensor has the disadvantage that, due to an optical evaluation, only the actual transfer process within, for example, a bottling plant and thus no statement itself can be obtained about the gripper of the bottling plant and its condition. In other words, in such a monitoring methodology based on an optical sensor system, it is merely determined whether a handover was successful or not. Whether such a gripper has damage, any signs of aging or a resulting decrease in a clamping force can not be determined.

Eine zu lösende Aufgabe besteht daher darin, ein kostengünstiges Verfahren zur Überwachung einer Funktionsfähigkeit eines Greifsystems zum Greifen von Kunststoffvorformlingen anzugeben, welches einfach im Aufbau, betriebsstabil, besonders schnell und fehlerfrei durchführbar ist. An object to be solved is therefore to provide a cost-effective method for monitoring a functioning of a gripping system for gripping plastic preforms, which is simple in construction, stable in operation, particularly fast and error-free feasible.

Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Überwachung einer Funktionsfähigkeit eines Greifsystems zum Greifen von Kunststoffvorformlingen nach Patentanspruch 1 und eine Vorrichtung zur Überwachung einer Funktionsfähigkeit eines Greifsystems zum Greifen von Kunststoffvorformlingen gemäß Patentanspruch 10 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. This is inventively achieved by a method for monitoring a functionality of a gripping system for gripping plastic preforms according to claim 1 and an apparatus for monitoring a functionality of a gripping system for gripping plastic preforms according to claim 10. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.

Um nun ein Verfahren zur Überwachung einer Funktionsfähigkeit eines Greifsystems zum Greifen von Kunststoffvorformlingen anzubieten, welches besonders einfach im Aufbau, kostengünstig und darüber hinaus auch schnell und fehlerfrei durchführbar ist, macht die vorliegende Erfindung unter anderem von der Idee Gebrauch, während und/oder nach dem Lösen des Kunststoffvorformlings von dem Innengreifer auf den Innengreifer übertragene und/oder von dem Innengreifer selbst erzeugte mechanische Schwingungen von der Schwingungsmesseinrichtung hinsichtlich zumindest einer der Eigenschaften Amplitude der Schwingungen, Frequenz der Schwingungen, Dynamik der Schwingungen auszuwerten. Mittels einer derartigen Auswertung von innerhalb und/oder von dem Innengreifer selbst erzeugter mechanischer Schwingungen durch die Schwingungsmesseinrichtung kann unmittelbar ein Betriebszustand des Innengreifers überprüft werden. Mit anderen Worten werden die mechanischen Schwingungen durch das Lösen des Kunststoffvorformlings von dem Innengreifer durch dessen Anregung selbst, das heißt ohne äußere mechanische und/oder andere physikalische Einflüsse, erzeugt und können durch die Schwingungsmesseinrichtung detektiert werden. In order to provide a method for monitoring a functioning of a gripping system for gripping plastic preforms, which is particularly simple in construction, inexpensive and also fast and error-free feasible, makes the present invention, inter alia, of the idea, during and / or after the Dissolving the plastic preform transmitted from the inner hook on the inner hook and / or generated by the inner hook itself generated mechanical vibrations of the vibration measuring device with respect to at least one of the characteristics amplitude of the vibrations, frequency of the vibrations, dynamics of the vibrations. By means of such an evaluation of within and / or of the inner gripper self-generated mechanical vibrations by the Vibration measuring device can be checked immediately an operating state of the inner hook. In other words, the mechanical vibrations caused by the release of the plastic preform from the inner gripper by its excitation itself, that is without external mechanical and / or other physical influences, and can be detected by the vibration measuring device.

Etwaige an dem Innengreifer erzeugte Schädigungen, beispielsweise Materialermüdungen und/oder Brüche, haben unmittelbar Einfluss auf die Amplitude und/oder die Frequenz und/oder die Dynamik der von dem Innengreifer erzeugten mechanischen Schwingungen, so dass Veränderungen der mechanischen Schwingungen sich nicht mehr innerhalb eines vorgegebenen Normbereiches des Greifsystems befinden können. Mittels der hier beanspruchten Schwingungsmesseinrichtung kann möglichst unmittelbar und direkt eine Veränderung der mechanischen Schwingungen gemessen und damit detektiert werden. Bricht beispielsweise eine Klammer des Innengreifers, kann während und/oder nach dem Lösen des Kunststoffvorformlings von dem Innengreifer innerhalb des Schwingungs- und/oder Frequenzspektrums der mechanischen Schwingungen beispielsweise zumindest eine Leerstelle, das heißt eine Unterbrechung im Frequenzverlauf, durch die Schwingungsmesseinrichtung gemessen werden. Any damage to the inner hook, such as material fatigue and / or fractures, directly affects the amplitude and / or frequency and / or dynamics of the mechanical vibrations generated by the inner hook, such that changes in the mechanical vibrations are no longer within a predetermined range Normal range of the gripping system can be located. By means of the vibration measuring device claimed here, a change in the mechanical vibrations can be measured as directly and directly as possible and thus detected. If, for example, a clamp of the inner hook breaks, during and / or after the release of the plastic preform from the inner hook within the oscillation and / or frequency spectrum of the mechanical oscillations, for example at least one empty point, ie an interruption in the frequency curve, can be measured by the oscillation measuring device.

Denkbar ist, dass die von der Schwingungsmesseinrichtung gemessenen mechanischen Schwingungen und deren Frequenz in Frequenzbestandteile zerlegt werden und diese Frequenzbestandteile eine Bewertung in geeignete und ausgewählte Frequenzbänder umfasst. Die Bewertung kann dann in „kritischen“ beziehungsweise „indikativen“ Frequenzbändern erfolgen, beispielsweise in einem Frequenzband, in dem eine mechanische Resonanz auftritt oder in einem Frequenzband, in dem ein für eine Verstellung oder einen Schaden des Greifsystems, das heißt des Innengreifers, indikativer Frequenzbestandteil auftritt. Alternativ kann die Bewertung im Frequenzbereich gerade außerhalb von für den Betrieb innerhalb der Toleranzgrenze indikativen Frequenzbändern, zum Beispiel außerhalb von Frequenzbändern, in denen ein Soll-Betrieb mechanischer Resonanzen auftritt, erfolgen, um so Schwingungs-„Geräusche“ zu detektieren, die beispielsweise durch erhöhte Reibung, durch Schleifen oder Überbeanspruchung des Innengreifers verursacht werden. It is conceivable that the mechanical vibrations measured by the vibration measuring device and their frequency are broken down into frequency components and these frequency components include a rating in suitable and selected frequency bands. The evaluation can then take place in "critical" or "indicative" frequency bands, for example in a frequency band in which a mechanical resonance occurs or in a frequency band, in which an adjustment or damage of the gripping system, that is the inner gripper, indicative frequency component occurs. Alternatively, the evaluation in the frequency domain may be made just outside of frequency bands indicative of operation within the tolerance limit, for example outside of frequency bands in which a nominal mechanical resonance occurs, so as to detect vibrational "noises" increased, for example Friction caused by grinding or overstressing of the inner hook.

Ein derartiges Verfahren wird daher durch eine derart direkte Messung von mechanischen Schwingungen des Innengreifers durch eine möglichst einfache und unmittelbare Auswertung der Funktionsfähigkeit des gesamten Greifsystems mittels der Schwingungsmesseinrichtung ermöglicht. Such a method is therefore made possible by such a direct measurement of mechanical vibrations of the inner hook by a possible simple and immediate evaluation of the functioning of the entire gripping system by means of the vibration measuring device.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Überwachung einer Funktionsfähigkeit eines Greifsystems zum Greifen von Kunststoffvorformlingen mindestens einen Innengreifer und mindestens eine mit dem Innengreifer in Schwingungskommunikation stehende Schwingungsmesseinrichtung, bei dem in einem ersten Schritt das Kunststoffvorformling in mechanischen Kontakt mit dem Innengreifer gebracht und mit diesem selbsthaltend verbunden wird und in einem nächsten Schritt das Kunststoffvorformling innerhalb und/oder entlang eines Transportweges geführt wird. In einem nächsten Schritt wird der Kunststoffvorformling von dem Innengreifer gelöst, wobei während und/oder nach dem Lösen des Kunststoffvorformlings von dem Innengreifer auf den Innengreifer übertragene und/oder von dem Innengreifer selbst erzeugte mechanische Schwingungen von der Schwingungsmesseinrichtung hinsichtlich zumindest einer der Eigenschaften Amplitude der Schwingungen, Frequenz der Schwingungen, Dynamik der Schwingungen ausgewertet werden. In accordance with at least one embodiment, the method for monitoring a functionality of a gripper system for gripping plastic preforms comprises at least one inner gripper and at least one vibration measuring device in vibration communication with the inner gripper, in which the plastic preform is brought into mechanical contact with the inner gripper and self-holding in a first step is connected and in a next step, the plastic preform is guided within and / or along a transport path. In a next step, the plastic preform is released from the inner gripper, wherein during and / or after the release of the plastic preform from the inner gripper transferred to the inner gripper and / or generated by the inner gripper itself mechanical vibrations of the vibration measuring device with respect to at least one of the characteristics amplitude of the vibrations , Frequency of the vibrations, dynamics of the vibrations are evaluated.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Auswerten der mechanischen Schwingungen ein Vergleichen zumindest eines für die Amplitude der Schwingungen, Frequenz der Schwingungen, Dynamik der Schwingungen von zumindest einem Teil des Innengreifers repräsentativen Signals beziehungsweise einer daraus abgeleiteten Größe mit einem oder mehreren einstellbaren Grenzsignalen beziehungsweise einer Grenzgröße. Der Vergleich kann einen Vergleich eines Amplitudensignals mit einem Amplitudengrenzwert und/oder einen Vergleich einer Zeitposition mit einem Zeitpositionsgrenzwert umfassen. So lassen sich verschiedene Merkmale, beispielsweise des Amplitudensignals auswerten und die Auswertung kann an die spezifische Konstruktion des Greifsystems und die spezielle Ausführung und Beschaffenheit des Innengreifers und die darin zu erwartenden Verstellungen beziehungsweise Schädigungen angepasst werden, um ein zuverlässiges und schnelles Detektieren dieser Verstellungen oder Beschädigungen zu gewährleisten. In accordance with at least one embodiment, the evaluation of the mechanical oscillations comprises a comparison of at least one signal representative of the amplitude of the oscillations, frequency of the oscillations, dynamics of the oscillations of at least one part of the inner hook or of a variable derived therefrom with one or more adjustable limit signals or a limit variable. The comparison may comprise a comparison of an amplitude signal with an amplitude limit value and / or a comparison of a time position with a time position limit value. Thus, various features, such as the amplitude signal can be evaluated and the evaluation can be adapted to the specific design of the gripping system and the specific design and nature of the inner gripper and expected therein changes or damage in order to reliably and quickly detect these adjustments or damage guarantee.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Innengreifer in Form einer einstückigen Spannzange ausgebildet, wobei zum In-Kontakt-Bringen des Innengreifers mit dem Kunststoffvorformling der Innengreifer mittels zumindest einer positiven Hubbewegung in einen Hals- bzw. Mündungsbereich des Kunststoffvorformlings eingeschoben und während des Aufschiebens der Innengreifer zusammengedrückt wird, wobei nach dem Aufschieben der Innengreifer und das Kunststoffvorformling unter Spannung stehend selbsthaltend ineinandergefügt sind. In accordance with at least one embodiment, the inner gripper is designed in the form of a one-piece collet, the inner gripper being pushed into a neck or mouth region of the plastic preform by means of at least one positive stroke movement for pressing the inner gripper into contact with the plastic preform and compressed during the sliding of the inner gripper is, after pushing the inner gripper and the plastic preform are interlocked under tension standing self-holding.

In diesem Zusammenhang heißt „positive Hubbewegung“, dass bei einer derartigen Hubbewegung der Innengreifer und das der Kunststoffvorformling einander genähert und während oder nach Ausführung der Hubbewegung diese beiden in Eingriff miteinander gebracht werden oder sind. Mit einer derartigen Ausführung des Innengreifers als eine einstückige Spannzange kann zum einen gewährleistet werden, dass der Innengreifer in eine Öffnung des Halsbereiches besonders einfach beispielsweise eingesteckt werden kann und zum anderen die auf den Innengreifer und/oder von dem Innengreifer selbst erzeugten mechanischen Schwingungen möglichst durch diesen selbst unmittelbar und ohne Unterbrechung zu der Schwingungsmesseinrichtung hin und/oder von der Schwingungsmesseinrichtung selbst gemessen und detektiert werden können. In this context, "positive stroke" means that in such a Stroke movement of the inner hook and the plastic preform approached each other and during or after execution of the lifting movement, these two are brought into engagement with each other or are. With such an embodiment of the inner gripper as a one-piece collet can be guaranteed on the one hand that the inner gripper can be inserted particularly easily, for example, in an opening of the neck area and on the other hand, the mechanical vibrations generated by the inner gripper and / or by the inner gripper itself as possible itself can be measured and detected directly and without interruption to the vibration measuring device and / or by the vibration measuring device itself.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Innengreifer eine Verjüngung auf, über welche dieser in den Halsbereich des Kunststoffvorformlings eingeschoben wird. „Verjüngung“ bezieht sich auf eine in Hubrichtung zulaufende und sich verengende Querschnittsfläche des Innengreifers. Eine derartige Verjüngung sorgt daher während des Einschiebens insbesondere zum Zeitpunkt während eines ersten Berührens des Innengreifers mit dem Halsbereich des Kunststoffvorformlings für ein selbstarretierendes Einschieben während der positiven Hubbewegung des Innengreifers in den Halsbereich des Kunststoffvorformlings. Durch eine derartige Ausgestaltung des Innengreifers kann daher vorteilhaft auf aufwendige zusätzliche Arretierungsmaßnahmen, beispielsweise Arretierungsschienen oder sonstige Arretierungshalterungen, verzichtet werden, was zu einem besonders schnellen und einfachen Einführen des Innengreifers in den Halsbereich des Kunststoffvorformlings führt. In accordance with at least one embodiment, the inner gripper has a taper, via which it is inserted into the neck region of the plastic preform. "Rejuvenation" refers to a tapering and narrowing cross-sectional area of the inner hook in the stroke direction. Such a taper therefore ensures during the insertion, in particular at the time during a first contact of the inner hook with the neck region of the plastic preform for a selbstarretierendes insertion during the positive stroke movement of the inner hook in the neck region of the plastic preform. By such a configuration of the inner gripper can therefore be advantageous to expensive additional locking measures, such as locking rails or other Arretierungshalterungen omitted, resulting in a particularly quick and easy insertion of the inner gripper in the neck region of the plastic preform.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das Lösen des Innengreifers von dem Kunststoffvorformling mittels zumindest einer negativen Hubbewegung durchgeführt, wobei die Schwingungsmesseinrichtung zumindest einen Schwingungssensor umfasst, und die während und/oder nach dem Lösen von dem Innengreifer erzeugten mechanischen Schwingungen von dem Schwingungssensor in zumindest ein elektrisches Schwingungsmesssignal umgewandelt werden. Mittels des Schwingungssensors können die Schwingungen von Teilen oder Teilbereichen des Innengreifers empfindlich und frühzeitig auf kleine Verstellungen und/oder Schädigungen detektiert werden. Insofern nutzt das hier beschriebene Verfahren die an sich bekannten Effekte, dass Veränderungen in der Amplitude der Schwingungen, der Frequenz der Schwingungen und/oder der Dynamik des Messsignals auf beispielsweise Schädigungen am Innengreifer hinweisen können. Je nach Art der zu erwartenden Belastung, Störung oder Beschädigung wird ein geeignetes Auswerteverfahren für das Schwingungsmesssignal ausgewählt, so dass Abweichungen vom Schwingungsverhalten eines gut gewarteten, betriebsfähigen Greifsystems frühzeitig, zuverlässig und deutlich mittels des Schwingungssensors detektiert werden können. In accordance with at least one embodiment, the release of the inner hook from the plastic preform is performed by means of at least one negative lift movement, wherein the vibration measuring device comprises at least one vibration sensor, and the mechanical vibrations generated by the vibration sensor during and / or after the release of the inner hook into at least one electrical vibration measurement signal being transformed. By means of the vibration sensor, the vibrations of parts or subregions of the inner gripper can be detected sensitively and early on small adjustments and / or damage. In this respect, the method described here uses the effects known per se, that changes in the amplitude of the oscillations, the frequency of the oscillations and / or the dynamics of the measuring signal can indicate, for example, damage to the inner gripper. Depending on the type of expected load, disturbance or damage, a suitable evaluation method for the vibration measurement signal is selected so that deviations from the vibration behavior of a well-maintained, operational gripping system can be detected early, reliably and clearly by means of the vibration sensor.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Schwingungsmesseinrichtung und/oder der Schwingungssensor zumindest einen Resonanzkörper, welcher innerhalb eines Schwingungsmessbereiches des Greifsystems berührungslos in Schwingungskommunikation mit dem Innengreifer steht und wobei die mechanischen Schwingungen des Innengreifers zumindest teilweise auf den Resonanzkörper übertragen werden. „Berührungslos“ heißt in diesem Zusammenhang, dass die von mechanischen Schwingungen des Innengreifers erzeugten Schwingungswellen nicht über mechanische Teile auf den Schwingungssensor, und insbesondere auf den Resonanzkörper, übertragen werden. „Schwingungsmessbereich“ bezeichnet dabei einen Bereich, innerhalb dessen abhängig von entsprechenden Randbedingungen die von dem Innengreifer erzeugten mechanischen Schwingungen zuverlässig von der Schwingungsmesseinrichtung gemessen werden können. Ein derartiger Schwingungsmessbereich kann eine radiale Ausdehnung von wenigen Millimetern bis hin zu einigen Zentimetern haben. Der Kontakt zwischen dem Resonanzkörper und dem Innengreifer wird über ein die mechanischen Schwingungen transportierendes gasförmiges Medium, beispielsweise Luft, hergestellt. Ein derartiges Verfahren bietet daher die Möglichkeit einer Schwingungsmessung durch Resonanzübertragung, die sich ergibt, wenn der Innengreifer durch Wegführen, das heißt während des negativen Hubbewegung (also während und/oder durch das Lösen), von dem Halsbereich des Kunststoffvorformlings zum Schwingen angeregt wird. Durch das gasförmige Medium werden diese mechanischen Schwingungen des Innengreifers auf den Resonanzkörper übertragen und von diesem zumindest teilweise absorbiert. Mit anderen Worten ist dieser Detektionsvorgang mittels des Resonanzkörpers vergleichbar mit einer Schwingungsmessung unter Verwendung einer Stimmgabel. Eine derartige Ausgestaltung der Schwingungsmesseinrichtung bietet daher in besonders einfacher und kompakter Weise die Möglichkeit einer genauen und von äußeren Einflüssen unabhängigen Schwingungsmessung. According to at least one embodiment, the vibration measuring device and / or the vibration sensor comprises at least one resonance body, which is in vibration communication with the inner gripper within a vibration measuring range of the gripping system and wherein the mechanical vibrations of the inner gripper are at least partially transmitted to the sound box. In this context, "contactless" means that the vibration waves generated by mechanical vibrations of the inner hook are not transmitted via mechanical parts to the vibration sensor, and in particular to the resonance body. In this case, "vibration measuring range" designates a range within which, depending on corresponding boundary conditions, the mechanical vibrations generated by the inner hook can be reliably measured by the vibration measuring device. Such a vibration measuring range can have a radial extent of a few millimeters up to a few centimeters. The contact between the resonator body and the inner gripper is made via a gaseous medium, for example air, which transports the mechanical vibrations. Such a method therefore offers the possibility of a vibration measurement by resonance transmission, which results when the inner gripper is excited by the lead, ie during the negative stroke movement (ie during and / or by the release) of the neck region of the plastic preform to vibrate. By the gaseous medium, these mechanical vibrations of the inner hook are transmitted to the resonator and at least partially absorbed by this. In other words, this detection process by means of the resonance body is comparable to a vibration measurement using a tuning fork. Such an embodiment of the vibration measuring device therefore offers in a particularly simple and compact way the possibility of accurate and independent of external influences vibration measurement.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Resonanzkörper mit zumindest einem Greifer, insbesondere einem weiteren Innengreifer, gebildet, welcher die mechanischen Schwingungen des Innengreifers zumindest teilweise aufnimmt. Dies bietet die Möglichkeit einer besonders kostengünstigen Ausgestaltung des Resonanzkörpers, da ein beispielsweise bereits in einer Abfüllanlage vorhandener Innengreifer selbst als Resonanzkörper benutzt werden kann, ohne dass innerhalb der Vorrichtung in aufwendiger Weise zusätzliche Resonanzkörper installiert werden müssten. In accordance with at least one embodiment, the resonance body is formed with at least one gripper, in particular a further inner gripper, which at least partially accommodates the mechanical vibrations of the inner gripper. This offers the possibility of a particularly cost-effective design of the resonance body, since an existing example in a bottling plant inner gripper itself can be used as a sound box, without that within the device in consuming Way additional sound boxes would need to be installed.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Schwingungsmesseinrichtung und/oder der Schwingungssensor zumindest einen Schwingungswandler, welcher von dem Resonanzkörper aufgenommene mechanische Schwingungen in zumindest ein elektrisches Signal umwandelt und dieses einer Auswerteeinheit zuführt. Die Auswerteeinheit kann dazu ausgebildet sein, ein für eine Amplitude einer Schwingung von zumindest einem Teil des Innengreifers repräsentatives Signal mit einem oder mehreren einstellbaren Grenzwerten zu vergleichen. Insbesondere kann die Schwingungsmesseinrichtung die Auswerteeinheit umfassen. Das für die Schwingung repräsentative Signal kann das im Zeitbereich gemessene Schwingungsmesssignal beziehungsweise die Zeitabhängigkeit der Schwingungsamplitude sein oder ein durch Mittelwertbildung in der Zeit, Tiefpassfilterung oder Bandpassfilterung abgeleitetes Signal sein. Der Grenzwert kann ein Grenzwert für die Amplitude im Zeitbereich sein oder ein Grenzwert für einen Mittelwert, ein Grenzwert für einen tiefpassgefilterten oder einen bandpassgefilterten Wert sein. In accordance with at least one embodiment, the vibration measuring device and / or the vibration sensor comprises at least one vibration converter, which converts mechanical vibrations recorded by the resonance body into at least one electrical signal and supplies this to an evaluation unit. The evaluation unit may be designed to compare a signal representative of an amplitude of a vibration of at least one part of the inner hook with one or more adjustable limit values. In particular, the vibration measuring device may comprise the evaluation unit. The signal representative of the oscillation may be the oscillation measurement signal measured in the time domain or the time dependence of the oscillation amplitude or a signal derived by averaging in time, lowpass filtering or bandpass filtering. The threshold may be a time-domain amplitude limit or a mean value threshold, a low-pass filtered or a band-pass filtered threshold.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Auswerteeinheit dazu ausgebildet, basierend auf einem Ergebnis des Auswertens des Schwingungsmesssignals zu erkennen, ob ein Wartungsbedarf besteht, ob eine mechanische Verstellung, ein Schaden und/oder eine zu hohe Belastung an dem Innengreifer aufgetreten ist. Das beispielsweise automatische Detektieren der Auswerteeinheit stellt einen zuverlässigeren Schutz des Innengreifers und insgesamt des Greifsystems dar, als die Überwachung der Einhaltung von Wartungsintervallen durch die Maschinenbediener. Insbesondere kann ein Wartungsbedarf beziehungsweise eine Verstellung, ein Schaden oder eine zu hohe Belastung auch innerhalb eines Wartungsintervalls frühzeitig erkannt werden. In accordance with at least one embodiment, the evaluation unit is designed to detect, based on a result of the evaluation of the vibration measurement signal, whether there is a need for maintenance, whether a mechanical adjustment, damage and / or excessive load has occurred on the inner hook. The automatic detection of the evaluation unit, for example, represents a more reliable protection of the inner gripper and, overall, of the gripping system than the monitoring of maintenance intervals by the machine operators. In particular, a need for maintenance or an adjustment, a damage or an excessive load can also be recognized early within a maintenance interval.

Es wird darüber hinaus eine Vorrichtung zur Überwachung einer Funktionsfähigkeit eines Greifsystems zum Greifen von Kunststoffvorformlingen angegeben. Beispielsweise kann mittels der hier beanspruchten Vorrichtung das hier beanspruchte Verfahren durchgeführt werden, wie es in Verbindung mit einem oder mehreren der oben genannten Ausführungsformen beschrieben ist. Das heißt, die für das hier beschriebene Verfahren aufgeführten Merkmale sind auch für die hier beschriebene Vorrichtung offenbart und umgekehrt. There is also provided an apparatus for monitoring the operability of a gripping system for gripping plastic preforms. For example, by means of the device claimed herein, the method claimed herein may be performed as described in connection with one or more of the above embodiments. That is, the features listed for the method described herein are also disclosed for the device described herein, and vice versa.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zur Überwachung einer Funktionsfähigkeit eines Greifsystems zum Greifen von Kunststoffvorformlingen mindestens einen Innengreifer und mindestens eine mit dem Innengreifer in Schwingungskommunikation stehende Schwingungsmesseinrichtung. Dabei sind während und/oder nach einem Lösen des Kunststoffvorformlings von dem Innengreifer auf den Innengreifer übertragene und/oder von dem Innengreifer selbst erzeugte mechanische Schwingungen von der Schwingungsmesseinrichtung hinsichtlich zumindest einer der Eigenschaften Amplitude der Schwingungen, Frequenz der Schwingungen, Dynamik der Schwingungen auswertbar. In accordance with at least one embodiment, the device for monitoring a functionality of a gripping system for gripping plastic preforms comprises at least one inner gripper and at least one vibration measuring device in vibration communication with the inner gripper. In this case, during and / or after a release of the plastic preform transmitted from the inner hook on the inner hook and / or generated by the inner hook itself mechanical vibrations of the vibration measuring device with respect to at least one of the characteristics amplitude of the oscillations, frequency of the vibrations, dynamics of the vibrations evaluable.

Insbesondere weist die hier beschriebene Vorrichtung die bereits im Zusammenhang mit dem hier beschriebenen Verfahren aufgeführten Ausführungen und Vorteile auf. In particular, the device described here has the embodiments and advantages already mentioned in connection with the method described here.

Im Folgenden wird das hier beschriebene Verfahren sowie die hier beschriebene Vorrichtung anhand eines Ausführungsbeispieles und den dazugehörigen Figuren näher erläutert. In the following, the method described here and the device described here will be explained in more detail with reference to an embodiment and the associated figures.

Die 1A bis 1C zeigen in schematischen Seitenansichten ein hier beschriebenes Verfahren unter Verwendung einer hier beschriebenen Vorrichtung; The 1A to 1C show in schematic side views a method described herein using a device described herein;

Die 2 zeigt grob schematisch den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens The 2 shows roughly schematically the course of a method according to the invention

In den Ausführungsbeispielen und den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die hier dargestellten Elemente sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein. In the exemplary embodiments and the figures, the same or equivalent components are each provided with the same reference numerals. The elements shown here are not to be considered as true to scale, but individual elements may be exaggerated to better understand.

In der 1A ist anhand einer schematischen Seitenansicht ein erster Verfahrensschritt des hier beschriebenen Verfahrens gezeigt, bei dem zunächst ein Greifsystem 100 zum Greifen eines Kunststoffvorformlings 1 bereitgestellt ist. Dabei ist das Greifsystem 100 Teil einer Vorrichtung 1000 zur Überwachung der Funktionsfähigkeit des Greifsystems 100. Das Greifsystem 100 umfasst einen Innengreifer 2 und eine mit dem Innengreifer 2 in Schwingungskommunikation stehende Schwingungsmesseinrichtung 3. Dabei ist der Innengreifer 2 in Form einer einstückigen Spannzange 21 ausgebildet, wobei der Innengreifer 2 eine Verjüngung 2A aufweist, über welche der Innengreifer 2 in einen Halsbereich 11 des Kunststoffvorformlings 1 eingeschoben werden kann. Die Bewegung bzw. der Hub des Greifers bzw. Greifsystems erfolgt bevorzugt mechanisch, insbesondere kurvengesteuert. In the 1A is shown on the basis of a schematic side view of a first method step of the method described here, in which initially a gripping system 100 for gripping a plastic preform 1 is provided. Here is the gripping system 100 Part of a device 1000 for monitoring the functioning of the gripping system 100 , The gripping system 100 includes an inner hook 2 and one with the inner gripper 2 in vibration communication standing vibration measuring device 3 , Here is the inner gripper 2 in the form of a one-piece collet 21 formed, the inner gripper 2 a rejuvenation 2A over which of the inner gripper 2 in a neck area 11 of the plastic preform 1 can be inserted. The movement or the stroke of the gripper or gripping system is preferably carried out mechanically, in particular cam-controlled.

In der 1B ist ein nächster Schritt gezeigt, bei dem bereits der Innengreifer 2 mittels einer positiven Hubbewegung in den Halsbereich 11 des Kunststoffvorformlings eingeschoben ist, wobei während des Aufschiebens der Innengreifer 2 zusammengedrückt wird, und wobei nach dem Aufschieben der Innengreifer 2 und der Kunststoffvorformling 1 unter Spannung stehend selbsthaltend ineinander gefügt sind. Der Kunststoffvorformling 1 wird anschließend entlang eines Transportweges 10 (in Pfeilrichtung) geführt Es wird darauf hingewiesen, dass in der Figur der Halsbereich übertrieben groß dargestellt ist. In the 1B a next step is shown, in which already the inner gripper 2 by means of a positive stroke movement in the neck area 11 of the plastic preform is inserted, wherein during the sliding of the inner hook 2 is compressed, and wherein after sliding the inner hook 2 and the plastic preform 1 standing under tension are self-contained in one another. The plastic preform 1 is then along a transport route 10 It should be noted that in the figure, the neck area is exaggerated in size.

In der 1C ist ein nächster Schritt gezeigt, bei dem der Kunststoffvorformling 1 von dem Innengreifer 2 gelöst wird. Dazu wird der Innengreifer 2 von dem Kunststoffvorformling 1 mittels einer negativen Hubbewegung von diesem entfernt, wobei während und/oder nach dem Lösen des Kunststoffvorformlings 1 von dem Innengreifer 2 auf den Innengreifer 2 übertragene und/oder von dem Innengreifer 2 selbst erzeugte mechanische Schwingungen 22 von der Schwingungsmesseinrichtung 3 hinsichtlich zumindest einer der Eigenschaften Amplitude der Schwingungen, Frequenz der Schwingungen, Dynamik der Schwingungen ausgewertet werden. Zur Auswertung werden die während und/oder nach dem Lösen von dem Innengreifer 2 erzeugten mechanischen Schwingungen von einem Schwingungssensor 31, welchen die Schwingungsmesseinrichtung 3 umfasst, in zumindest ein elektrisches Schwingungsmesssignal umgewandelt. In the 1C a next step is shown in which the plastic preform 1 from the inner gripper 2 is solved. This is the inner gripper 2 from the plastic preform 1 removed therefrom by means of a negative lifting movement, wherein during and / or after the dissolution of the plastic preform 1 from the inner gripper 2 on the inner gripper 2 transferred and / or from the inner gripper 2 self-generated mechanical vibrations 22 from the vibration measuring device 3 be evaluated with respect to at least one of the characteristics amplitude of the vibrations, frequency of the vibrations, dynamics of the vibrations. For evaluation, the during and / or after the release of the inner hook 2 generated mechanical vibrations from a vibration sensor 31 which the vibration measuring device 3 includes, converted into at least one electrical vibration measurement signal.

Dabei umfasst der Schwingungssensor 31 zumindest einen Resonanzkörper 32, welcher innerhalb eines Schwingungsmessbereiches 300 des Greifsystems 100 berührungslos in Schwingungskommunikation mit dem Innengreifer 2 steht, wobei die mechanischen Schwingungen des Innengreifers 2 zumindest teilweise auf den Resonanzkörper 32 übertragen werden. Dabei weist der Schwingungsmessbereich 300 sein geometrisches Zentrum bevorzugt im Schwingungssensor 31 auf, wobei der Innengreifer 2 zumindest während der Messung stets innerhalb des Schwingungsmessbereichs 300 angeordnet ist. In this case, the vibration sensor comprises 31 at least one resonator 32 which is within a vibration measuring range 300 of the gripping system 100 non-contact in vibration communication with the inner gripper 2 stands, with the mechanical vibrations of the inner hook 2 at least partially on the resonator 32 be transmitted. In this case, the vibration measuring range 300 its geometric center preferably in the vibration sensor 31 on, with the inner gripper 2 at least during the measurement always within the vibration measurement range 300 is arranged.

Insbesondere kann es sich bei dem Resonanzkörper 32 um einen Greifer, beispielsweise um einen weiteren Innengreifer handeln, welcher die mechanischen Schwingungen des Innengreifers 2 zumindest teilweise aufnimmt. In particular, it may be at the resonant body 32 to act a gripper, for example, another inner gripper, which the mechanical vibrations of the inner hook 2 at least partially absorbs.

Dabei umfasst die Schwingungsmesseinrichtung 3 einen Schwingungswandler 33, welcher von dem Resonanzkörper 32 aufgenommene mechanische Schwingungen in zumindest ein elektrisches Signal umwandelt und dieses einer Auswerteeinheit 34 zuführt, die das Signal mit den hinterlegten Grenzwerten vergleicht. Dabei ist die Auswerteeinheit 34 dazu ausgebildet, basierend auf einem Ergebnis des Auswertens des Schwingungsmesssignals zu erkennen, ob ein Wartungsbedarf besteht, ob eine mechanische Verstellung, ein Schaden und/oder eine zu hohe Belastung an dem Innengreifer 2 aufgetreten ist. In this case, the vibration measuring device comprises 3 a vibration converter 33 , which of the sound box 32 recorded mechanical vibrations in at least one electrical signal converts and this an evaluation 34 which compares the signal with the stored limit values. Here is the evaluation unit 34 adapted to detect, based on a result of the evaluation of the vibration measurement signal, whether there is a need for maintenance, whether a mechanical adjustment, damage and / or excessive load on the inner hook 2 occured.

Ein derartiges Verfahren, insbesondere unter Verwendung der hier beschriebenen Vorrichtung 1000, führt daher zu einer erheblichen Zeit- und Kostenersparnis und ist darüber hinaus besonders zuverlässig in der Detektion von etwaigen Schädigungen des Greifsystems, insbesondere des Innengreifers 2. Such a method, in particular using the device described here 1000 Therefore, leads to a considerable time and cost savings and is also particularly reliable in the detection of any damage to the gripping system, in particular the inner gripper 2 ,

2 veranschaulicht ein erfindungsgemäßes Verfahren. Dabei wird zunächst, wie in dem linken Teilbild erkennbar, der Kunststoffvorformling 1 an den Innengreifer 2 herangefahren und der Innengreifer 2 in den Kunststoffvorformling 1 eingefahren. Das mittlere Bild zeigt einen Zustand, bei dem der Kunststoffvorformling gerade von dem Innengreifer gehalten wird. In dem rechten Teilbild wurde der Kunststoffvorformling gerade von dem Innengreifer abgezogen, wodurch Schwingungen verursacht werden. Diese Schwingungen können von der Schwingungsmesseinrichtung erfasst werden. 2 illustrates a method according to the invention. At first, as can be seen in the left part of the picture, the plastic preform is 1 to the inner gripper 2 moved up and the inner gripper 2 in the plastic preform 1 retracted. The middle picture shows a state in which the plastic preform is being held by the inner hook. In the right part of the picture, the plastic preform has just been removed from the inner hook, causing vibrations. These vibrations can be detected by the vibration measuring device.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand des Ausführungsbeispiels beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder in den Ausführungsbeispielen angegeben ist. The invention is not limited by the description with reference to the embodiment. Rather, the invention includes any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the claims or in the embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Kunststoffvorformling Plastic preform
10 10: Transportweg transport
11 11: Halsbereich neck
2 2: Innengreifer internal gripping
21 21: Spannzange collet
22 22: mechanische Schwingungen mechanical vibrations
2A 2A: Verjüngung rejuvenation
3 3: Schwingungsmesseinrichtung Vibration measurement device
31 31: Schwingungssensor vibration sensor
32 32: Resonanzkörper sound
33 33: Schwingungswandler vibration transducer
34 34: Auswerteeinheit evaluation
100 100: Greifsystem gripping system
300 300: Schwingungsmessbereich Vibration measurement range
1000 1000: Vorrichtung contraption

Claims

Method for monitoring the functioning of a gripping system ( 100 ) for gripping containers ( 1 ) and in particular of plastic preforms ( 1 ), with at least one inner gripper ( 2 ) and at least one with the inner gripper ( 2 ) in vibration communication vibration measuring device ( 3 ), in which in a first step the plastic preform ( 1 ) in mechanical contact with the inner gripper ( 2 ) is brought and connected to this self-holding; in a next step the plastic preform ( 1 ) is guided within and / or along a transport route; in a next step the plastic preform ( 1 ) of the inner gripper ( 2 ), characterized in that during and / or after the release of the plastic preform ( 1 ) of the inner gripper ( 2 ) on the inner gripper ( 2 ) and / or of the inner gripper ( 2 ) self-generated mechanical vibrations from the vibration measuring device ( 3 ) are evaluated with regard to at least one of the following properties: amplitude of the oscillations, frequency of the oscillations, dynamics of the oscillations.

Method according to claim 1, characterized in that the evaluation of the mechanical oscillations involves a comparison of at least one for the amplitude of the oscillations, frequency of the oscillations, dynamics of the oscillations of at least a part of the inner gripper ( 2 ) representative signal or a derived therefrom with one or more adjustable limit signal or a limit size.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the inner gripper ( 2 ) in the form of a one-piece collet ( 21 ), wherein for bringing the inner gripper into contact ( 2 ) with the plastic preform ( 1 ) of the inner gripper ( 2 ) by means of at least one positive stroke movement in a neck region ( 11 ) of the plastic preform ( 1 ) and during the sliding of the inner gripper ( 2 ) is compressed, wherein after sliding, the inner gripper ( 2 ) and the plastic preform ( 1 ) under tension, are self-contained in one another.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the inner gripper ( 2 ) a rejuvenation ( 2A ), over which this in the neck area ( 11 ) of the plastic preform ( 1 ) is inserted.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the release of the inner hook ( 2 ) of the plastic preform ( 1 ) is performed by means of at least one negative stroke movement, wherein the vibration measuring device ( 3 ) at least one vibration sensor ( 31 ) and which during and / or after release from the inner gripper ( 2 ) generated by the vibration sensor ( 31 ) are converted into at least one electrical vibration measurement signal.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the vibration measuring device ( 3 ) and / or the vibration sensor ( 31 ) at least one resonant body ( 32 ), which within a vibration measuring range ( 300 ) of the gripping system ( 100 ) in non-contact vibration communication with the inner gripper ( 2 ), and wherein the mechanical vibrations of the inner gripper ( 2 ) at least partially on the resonant body ( 32 ) be transmitted.

Method according to claim 6, characterized in that the resonance body ( 32 ) is formed with at least one gripper, in particular a further inner gripper, which controls the mechanical vibrations of the inner gripper ( 2 ) at least partially absorbs.

Method according to one of claims 5 to 7, characterized in that the vibration measuring device ( 3 ) and / or the vibration sensor ( 31 ) at least one vibration transducer ( 33 ), which of the resonant body ( 32 ) converted mechanical vibrations into at least one electrical signal and this an evaluation unit ( 34 ) feeds.

Method according to claim 8, characterized in that the evaluation unit ( 34 ) is adapted to detect, based on a result of the evaluation of the vibration measurement signal, whether there is a need for maintenance, whether a mechanical adjustment, damage and / or excessive load on the inner hook ( 2 ) occured.

Contraption ( 1000 ) for monitoring a functioning of a gripping system ( 100 ) for gripping containers ( 1 ) and in particular of plastic preforms ( 1 ), with at least one inner gripper ( 2 ) and at least one with the inner gripper ( 2 ) in vibration communication vibration measuring device ( 3 ), characterized in that during and / or after a release of the plastic preform ( 1 ) of the inner gripper ( 2 ) on the inner gripper ( 2 ) and / or of the inner gripper ( 2 ) self-generated mechanical vibrations from the vibration measuring device ( 3 ) are evaluable with regard to at least one of the following properties: amplitude of the oscillations, frequency of the oscillations, dynamics of the oscillations.