DE2608610B2

DE2608610B2 - Inspektionsmaschine für Glasbehälter

Info

Publication number: DE2608610B2
Application number: DE2608610A
Authority: DE
Inventors: John William Ottawa Lake Mich. Juvinall (V.St.A.)
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1975-03-27
Filing date: 1976-03-02
Publication date: 1980-10-02
Also published as: JPS51114983A; PT64944B; CA1044349A; DE2608610C3; GR59911B; AU1139076A; NL7602312A; ES445670A1; US3941686A; FR2305824B1; IT1057268B; FR2305824A1; ZA761032B; ES450214A1; PT64944A; JPS5652255B2; GB1530684A; DE2608610A1; BR7601239A

Description

Die Erfindung betrifft eine Inspektionsmaschine für Glasbehälter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Sind mehrere aufeinanderfolgend Prüfstationen vorgesehen, so muß mit dem Auswerfen eines fehlerhaften Behälters gewartet werden, bis der Behälter die letzte Prüfstation durchlaufen hat. Die von den Prüfstationen einlaufenden Informationen müssen somit in einem Speicher gespeichert werden. Solche Speicher sind bekannt (US-PS 32 59 240, 32 63 810, 35 65 249,35 81889),

Die Erfindung geht von einer bekannten Inspektionsmaschine (US-PS 37 57 940) aus, bei der der Schaluings- aufwand verhältnismäßig groß ist, insbesondere weil die bekannte Maschine für sehr hohe Betriebsgeschwindigkeiten ausgelegt ist Somit sind hierbei zwei Speicher vorgesehen, von denen der eine den Prüfstationen des Sternrades und der andere dem Förderer zugeordnet ist.

Falls man die Betriebsgeschwindigkeit verringert und auf die Anordnung der Auswerfeinrichtung am Förderer hinter dem Sternrad verzichtet, bedarf es zwar nicht des dem Förderer zugeordneten Speichers, doch ist es nach wie vor notwendig, bei der bekannten Inspektionsmaschine zum Ansteuern der Speicherglieder die Taktimpulse zu verzögern und in besonderer Weise aufzubereiten.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Schaltungsaufwand für den Speicher und die Ansteuerung zu vereinfachen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden TeiUles Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst
Dadurch, daß die Anstiegszeit des Taktimpulses zum Weiterschalten einer in einem Flip-Flop des Speichers gespeicherten, einen Fehler des Behälters anzeigenden Information auf das nächstfolgende Flip-Flop schneller ist als die Übertragungszeit der Information in dem Speicher, ist es möglich, die Schaltung in einfacher Art

J5 und Weise aufzubauen. Im Gegensatz zur bekannten Schaltung bedarf es keiner Einrichtung zum Verzögern und Umformen der Taktimpulse. Die Taktimpuise werden vielmehr direkt von der Logikschaltung an alle Takteingänge der Flip-Flops übertragen. Durch die schnelle Anstiegszeit der Taktimpulse wird ein fehlerhaftes Weiterschalten der Informationen in den Flip-Flops verhindert.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 2 gekennzeichnet. Mittels der dort angegebenen Schaltungsmaßnahmen läßt sich die geforderte schnelle Anstiegszeit der Taktimpulse in einfacher Weise erzeugen.

Ein Ausführungsbeispiel ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

■>o F i g. 1 eine Draufsicht auf ein Sternrad mit Förderer und Auswerfeinrichtung in schematischer Darstellung,

F i g. 2 ein Blockschema der Schaltungsanordnung der Inspektionsmaschine.
Die Inspektionsmaschine 10 weist ein umlaufendes Sternrad 12 mit Taschen zur Aufnahme der zu inspizierenden Glasbehälter 14 auf, die der Inspektionsmaschine 10 von einem sich ständig bewegenden Förderer 16 in einer Einzelreihe zugeführt werden. Der Förderer 16 dient auch zum Abfordern der Gegenstände. Eine solche Einrichtung ist bekannt (US-PS 33 13 409). Ein Glasbehälter 14 iii def Tasche A wird durch Drehen des Sternrades in die Prüfstationen B, C. D, fund Fweitergeführt, in denen er von Einrichtungen geprüft wird, die nicht dargestellt sind. In der Station G wird ein Behälter 14 vor seiner Freigabe an den Förderer 16 festgehalten. Wenn der Behälter 14 alle Inspektionen Gestanden hat, wird er freigegeben und gelangt auf den Förderer 16. Wenn der Behälter 14

irgendeinen Fehler aufwies, dann wird er in einer Drehbewegung der Station H zugeführt Ein Schieber 18 entfernt den Behälter 14 von dem Förderer 16, An der Station G dient ein bei 22 befestigter Luftmotor 20 zum Oberführen der Behälter zum Förderer 16 sowie zum Zurückhalten fehlerhafter Behälter, damit sie vom Schieber 18 ausgeworfen werden können. Der Luftmotor 20 weist eine ausziehbare Stange 24 mit einem Ende 26 auf. Wird die Stange 24 eingezogen, so gelangt der Behälter auf den Förderer, hat sich aber der Glasbehälter 14 in einem oder mehreren Punkten als fehlerhaft erwiesen, dann wird die Stange 24 nicht zurückgezogen, und der nächste Schritt des Sternrades 12 bringt den Behälter 14 in Berührung mit dem Schieber 18, der ihn auswirft Der Luftmotor 20 wird von einem Magnetventil 28 gesteuert, das an eine Druckluftleitung 30, 32 angeschlossen ist Der Schrittantrieb des Sternrades erfolgt durch ein von einem umlaufenden Nocken 34 angetriebenen Schaltgetriebe. Der Nocken 34 läuft somit synchron mit dem Schaltgetriebe und kann zur Bildung von Zeitsignalen benutzt werden. Der Nocken 34 führt für jeden Schritt des Sternrades-12 eine vollständige Umdrehung aus, wobei ein Schritt aus einer Inspektion beim Anhalten des Sternrades und einer Weiterdrehung des Sternrades besteht Neben dem Nocken 34 ist ein Schalter 36 angeordnet, so daß der Nocken 34 den Stift 38 des Schalters 36 betätigt und so elektrische Zeitsignale auf zwei Leitungen 40 und 41 erzeugt Die Signale auf den Leitungen 40 und 41 zeigen an, ob die Maschine zur Prüfung stillsteht oder sich jo weiterbewegt Die Leitungen 40 und 41 sind mit einem Speicher 42 verbunden. Die Flaschenfehlerlogik- und -sucheinheit 46 ist von in der Technik hinreichend bekannter Art und kann dem in dem US-Patent 33 13 409 gezeigten Typ entsprechen. Signale von den Prüfeinrichtungen gelangen über fünf Eingänge 48a, b, c, d und e in eine bekannte Logikschaltung 46. Das Auswerfen eines fehlerhaften Glasbehälters 14 kann jedoch erst in der Station G entschieden werden. Der Speicher 42 dient daher zum Speichern der Information, daß ein bestimmter Glasbehälter 14 fehlerhaft ist, und der Weiterverarbeitung dieser Information, so daß jeder Glasbehälter, welcher in irgendeiner der Prüfstationen einen Fehler zeigt an den Stationen G und H ausgeworfen wird. Zu diesem Zweck führen fünf getrennte LeitungsnaareSOaiind ft,51« und b, 52a und b, 53a und b und 54a und b eine Information zur Bezeichnung einer fehlerhaften Flasche von der Logikschaltung 46 zu dem Speicher 42. Dann wird zum richtigen Zeitpunkt von J?m Speicher 42 über den Ausgang 56 ein Signal auf das Magnetventil 28 übertragen.

F i g. 2 zeigt den Aufbau des Speichers 42. Die Leitungen 50a und 506 sind an ein norn llerweise offenes Relais 58 angeschlossen, welches zur Logikschaltung 46 gehört. Wenn die Prüfstation B einen fehlerhaften Glasbehälter 14 feststellt, dann schließt das Relais 58 und schaltet die Spannungsquelle 59 an eine Fotodiode 62 eines fotoelektrischen Wandlers 60, deren Licht auf die Basis eines Fototransistors 64 gelangt, der dann auf der Leitung 66 ein Ausgangssignal erzeugt. In entsprechender Weise dienen die von den Prüfstationen C. D₁ fund Fangesteuerten Relais 69,70,72 und 74 zum Erregen der Wandler 76, 77, 78 und 79. Diese erzeugen Alisgangssignale auf entsprechenden Leitungen 82, 83, μ 84 und 85 abhängig von in den Prüfstationen festgestellten Fehlern. Die ' citung 66 von dem Wandler 60 ist an den direkten Setzeingang eines ersten Flip-Flops 88 angeschlossen, das zusätzlich einen bedingten Setzeingang D, einen Takteingang C und einen Ausgang Q besitzt Das Flip-Flop ist ein Servo-Manipuletor, was bedeutet daß eine Zweistufenübertragung von Informationen von dem Eingang D zu dem Ausgang Q stattfindet bevor am Ausgang Q die dem Eingang D zugeführte Information auftritt Diese Funktion ist von Bedeutung insofern, als in der Weitergabe der Information durch das Flip-Flop 88 eine Verzögerung gegeben ist Der Eingang D des ersten Flip-Flops 88 ist geerdet um sicherzustellen, daß keine unechten oder falschen Eingänge in diese betreffende Einheit eingebracht werden. Der einzige Eingang für das erste Flip-Flop 88 erfolgt durch den direkten Setzeingang S. Somit zeigt ein Signal des ersten Flip-Flops an, daß an der Prüfstation B ein fehlerhafter Glasbehälter 14 festgestellt worden ist Um dem Flip-Flop 88 ein richtiges Signal zuzuführen, wenn von dem Wandler 60 her kein Signal ansteht ist der Eingang 5 des ersten Flip-Flops 88 über einen Widerstand 90 geerdet Der Ausgang Q des ersten Flip-Flops 88 ist an den Eingang D eines zweiten identischen Hip-FIops 92 angeschlossen und entsprechende Verbindungen sind zwischen den weiteren Flip-Flops 94, 96, 98 und £00 vorgesehen, wobei die über die Widerstände 102, 104, 106, 108 geerdeten Leitungen 82, 83, 84 und 85 jeweils an die direkten Setzeingänge 5 des 2., 3, 4. und 5. Flip-Flops angeschlossen sind, während das 6. Flip-Flop 100 ein End-Flip-Flop ist das die Gesamtsumme der Information speichert, die in den vorhergehenden fünf Flip-Flops gespeichert wurde. Sein Eingang S ist unmittelbar geerdet, damit hier kein Signal eingespeist werden kann. Dies ist notwendig, da die in das Flip-Flop 100 eintretende Information allein von den vorhergehenden Flip-Flops stammen darf. Jedes Signal, welches einen fehlerhaften Glasbehälter 14 anzeigt, wird also ^u dem Zeitpunkt der Feststellung in der Prüfstation in das entsprechende Flip-Flop eingespeist, und muß dann beim Weiterdrehen des Glasbehälters von Station zu Station in dieser Folge weitergeschoben werden, bis es schlieP'ich in das End-Flip-Flop 100 eintritt Zu dieser Zeit muß entschieden werden, ob der durch die Inspektionsmaschine 10 hindurchgeführte Gipsbehälter 14 abzufordern oder auszuwerfen ist. Es kommt eine Logikschaltung UO zur Anwendung, die einen sehr schnell ansteigenden Taktimpuls erzeugt und einem Schalterprallen des Schalters 36 entgegenwirkt. In F i g. 2 ist der Schalter 36 geerdet und weist zwei getrennte Kontakte auf, von denen einer an die Leitung 40 und der andere an die Leitung 41 angeschlossen ist. Die Leitung 41 ist an einen Eingang eine.; ersten NAND-Gatters 112 und über einen Widerstand 114 an eine positive Spannungsquelle angeschlossen. Die Leitung 40 ist an einem zweiten Eingang eines zweiten NAND-Gatters 116 und über einen Widerstand 118 »in die positive Spannungsquelle angeschlossen. Der Ausgang des zweiten NAND-Gatters 116 ist über 120 an den zweiten Eingang des ersten NAND-Gatters 112 und der Ausgang de ersten NAND-Gatters 112 über 122 an einen zweiten Eingang des zweiten NAND-Gatters 116 angeschlossen. Der Ausgang des ersten NAND-Gatters 112 ist außerdem durch eine Leitung 124 an die Takteingänge Caller Flip.Flops 88,92,94,96, 98 und 100 angeschlossen. Der Ausgang des ersten NAND-Gatters 112 ist außerdem durch eine Leitung 128 mit einem Eingang eines dritten NAND-Gatters 126 verbunden, dessen zweiter Eingang über 130 an den Ausgang Q des letzten Flip-Flops 100 angeschlossen ist.

Der Ausgang des dritten NAND-Gatters 126 ist über eine Leitung 134 mit einem Steuerrelais 132 verbunden, das über 56 das Magnetventil 28 ansteuert.

Der Betrieb des Speichers laßt sich wie folgt beschreiben. Während der Zeit, in der der Nocken 34 anzeigt, daß die Prüfung eines Glasbehälters 14 stattfindet, befindet sich der Schalter 36 in der in F i g. 2 gezeigten Stellung. Dann ist der Widerstand 114 geerdet und am Eingang des NAND-Gatters 112 steht keine Spannung an. Es ist bekannt, daß am Ausgang des NAND-Gatters ein Signal auftritt, wenn einer der Eingänge gleich Null ist. Die Leitung 122 führt daher das Signal zu einem der Eingänge des zweiten NAND-Gatters 116. Da dessen anderer Eingang nicht geerdet ist, steht an ihm über den Widerstand 118 die Spannung an und bringt daher den Ausgang des zweiten NAND-Gatters 116 auf Null, und über 120 auch den anderen Eingang des ersten NAND-Gatters 112 auf Null. Der Ausgang des ci'Mcii NAND-Gäiicis ΊΊ2 iüiifi uäiicr ein Signal, das über die Leitung 124 auf die Takteingänge aller Flip-Flops übertragen wird. Die Flip-Flops schalten die in ihnen gespeicherte Information nur dann um eine Stufe weiter, wenn ein ansteigender Impuls zugeführt wird. Da alle Flip-Flops von demselben Impuls weitergeschaltet werden, ist es erforderlich, daß die Anstiegszeit des Taktimpulses geringer ist als die gesamte Übertragungszeit innerhalb der Flip-Flops. In diesem Fall haben die Flip-Flops eine Übertragungszeit von annähernd 150 Nanosekunden, und zwar als Folge der in ihnen verkörperten Servo-Manipulatorbeziehung. Es muß daher der Anstieg des von dem ersten NAND-Gatter 112 erzeugten Taktimpulses schneller als 150 Nanosekunden sein. Dann wird die in den Flip-Flops 88, 92, 94, 96, 98 und 100 gespeicherte Information bei Empfang des Taktimpulses um eine Stufe weitergeschaltet. Ist beispielsweise eine Fehlerinformation in dem Flip-Flop 98 gespeichert, so steht am Ausgang Q des Flip-Flops 98 eine Spannung. Wenn der Taktimpuls auftritt, wird diese Information in das Flip-Flop 100 weitergeschoben, das dann diese Information an seinem Ausgang Q auf der Leitung 130 dem NAND-Gatter 126 zuführt. Gleichzeitig führt der Ausgang vom NAND-Gatter 112 eine Spannung, die über die Leitung 128 dem NAND-Gatter 126 zugeführt wird. Dies ist ein einzigartiger Zustand für das NAND-Gatter 126, d. h. zwei Eingänge sind gleichzeitig belegt, und der Ausgang des NAND-Gatters 126 auf der Leitung 134 ist ein Null-Signal. Während diese Signale von dem NAND-Gatter 112 für die gesamte Prüfzeit andauern, werden alle Flip-Flops während dieser Zeit nur einmal getaktet, da sie nur auf die -nsteigende Spannung ansprechen, die zu Beginn der Prüfzeit oder, umgekehrt, am Ende eines Transportschritts auftritt Somit überträgt bei einem Null-Ausgang auf der Leitung 134 das Steuerrelais 132 ein Signal über die Leitung 56 zum Magnetventil 28, so daß das Ende 26 den Glasbehälter festhält, der dann beim nächsten Transportschritt von dem Schieber 18 ausgeworfen wird. Bei Beendigung der Prüfzeit schaltet der Schalter 36 um und macht Kontakt mit der Leitung

40. Wenn dies eintritt, dann ist ein sehr scharfer Übergang erwünscht, um die erforderliche Zeit schnellen Anstiegs zu ergeben und ein fehlerhaftes Schalten der Flip-Flops innerhalb der Anlage zu

ίο verhindern. Es ist auch wünschenswert, zweideutige Signale als Folge eines möglichen Rückpralls der Kontakte innerhalb des Schalters 36 zu vermeiden. Wenn also der Kontaktarm 136 des Schalters 36 sich zu bewegen beginnt, darf der Ausgang der NAND-Gatter 112 und 116 nicht sofort seinen Zustand ändern. Dies erfolgt dadurch, daß das NAND-Gatter über den Widerstand 114 sofort an der positiven Spannung liegt. Zusätzlich liegt es jedoch weiterhin an einem niedrigen Eingang üuci die Leitung J2C Von dein NAND-Gäiici

116. Wenn der Kontaktarm Kontakt mit der Leitung 40 hergestellt hat, dann hat das NAND-Gatter 116 einen niedrigen Eingang, da der Widerstand 118 nun geerdet ist, und verändert daher sofort seinen Zustand, da ihm keine zwei hohen Eingänge mehr zugeführt werden. In derselben Weise schaltet auch das erste NAND-Gatter 112 sofort um, da der eine Eingang über den Widerstand 114 an der positiven Spannungsquelle liegt und der andere u'.ngang Spannung über die Leitung 120 von dem NAND-Gatter 116 erhält. Die Folge ist eine sehr schnelle Schaltzeit mit einer entsprechend schnellen Anstiegszeit der Spannung, sowie LJnempfindlichkeit gegenüber Fehlschaltungen, die durch Schalterprallen verursacht werden können. Da der Schalter 36 ein mechanischer Schalter ist, kann nämlich der Kontaktarm 136 Schwingungen ausführen. Dabei verändern die NAND-Gatter 112 und 116 unzweideutig ihren Schaltzustand, nachdem einmal der Kontakt hergestellt ist, und bleiben in dem Schaltzustand, wenn nicht der Kontaktarm 136 ein ausreichendes Moment hat, um wieder einen Kontakt mit der Leitung 4t herzustellen. Das Ergebnis ist ein Ausgang mit einer sehr schnellen Anstiegzeit, der außerdem gegenüber einem Schaltrückprallen immun ist. Sodann bewegt sich bei Beginn der nächsten Prüfzeit der Kontaktarm 36 aus seinem Kontakt mit der Leitung 40 in Kontakt mit der Leitung

41, was das bereits erwähnte schnelle Weiterschalten aller Flip-Flops zur Folge hat, während ein Weiterschalten der gespeicherten Information um mehr als einen Schritt nicht gestattet ist. Es kann daher allgemein jedes beliebige Servo-Manipulator-Flip-Flop als Speicherglied dienen, solange die Taktimpulse so geiormt werden können, daß sie eine Anstiegzeit haben, die schneller ist als die Übertragungszeit der Information durch die Flip-Flops.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Inspektionsmaschine für Glasbehälter, die von einem sich ununterbrochen sich bewegenden Förderer abgenommen, einem Sternrad zugeführt und nacheinander schrittweise durch mehrere Prüfstationen geführt werden, wobei in jeder Prüfstation ein Fehlersignal bei Auftreten eines Fehlers an einem Glasbehälter erzeugt wird, das auf einer Ausgangsleitung· einem Flipflop zugeführt wird, das der jeweiligen Prüfstation als Speicherglied zugeordnet ist, und die insgesamt zuzüglich einem weiteren als Endglied des Speichers dienenden Flipflop in Reihe geschaltet sind, wobei ferner eine Schaltung zum Takten der Flipflops vorgesehen ist, die aus einem mit dem Sternrad gekuppelten Fühler und einer Logikschaltung besteht, deren Ausgang mit allen Flipflops des Speichers verbunden ist, wobei die in den von den Prüfstationen in die Flipflops eingespeicherten Informationen weitergeschaltet werden und Wobei eine in Transportrichtung nach den Prüfstationen liegende Anordnung zum Anzeigen bzw. Entfernen eines fehlerbehafteten Glasbehälters vorgesehen ist, der der Auswerfbefehl vom Endglied des Speichers zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Logikschaltung (110) beim Umschalten des Fühlers (36), das beim Obergang des Sternrades (12) von einem Transportschritt in eine Prüfstation erfolgt, erzeugte Taktimpuls eine Anstiegszeit aufweist, die größer ist als die zur Übertragung einer Information zwischen den Flipflops (8», 92, 94, 96, 98, 100) erforderliche Zeit, und daß das End-Kipflop (.00) des Speichers und die die Taktimpuise führende Leitung (128) die beiden Eingänge einer Ausgangsscv iltung (126,132) bilden, die ein Signal erzeugt, wenn beide Eingänge belegt sind.
2. Inspektionsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung (UO) folgende Bauteile aufweist: ein erstes NAND-Gatter (112) mit einem ersten Eingang, der durch einen vom Fühler (36) betätigten Schalter (136) geerdet ist, wenn eine Prüfung durchgeführt wird, mit einem zweiten Eingang und einem Ausgang, der an alle Takteingangseinschlüsse der Flipflops (88,92,94,96, 98, 100) und ferner an die Ausgangsschaltung (126, 132) angeschlossen ist, ein zweites NAND-Gatter (116) mit einem ersten Eingang, der durch den Schalter (136) geerdet ist, wenn das Sternrad einen Transportschritt ausführt, mit einem zweiten Eingang, der mit dem Ausgang des ersten NAND-Gatters (112) verbunden ist, sowie mit einem Ausgang, der mit dem zweiten Eingang des ersten NAND-Gatters (112) verbunden ist, eine Spannungsquelle, einen ersten Widerstand (114), der die Spannungsquelle mit dem ersten Eingang des ersten NAND-Gatters (112) verbindet sowie einem zweiten Widerstand (118), der die Spannungsquelle mit dem ersten Eingang des zweiten NAND-Gatters (116) verbindet.