EP2764355A1 - Leerkasteninspektion durch erfassen angeregter schwingungen - Google Patents

Leerkasteninspektion durch erfassen angeregter schwingungen

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Publication number
EP2764355A1
EP2764355A1 EP12768708.5A EP12768708A EP2764355A1 EP 2764355 A1 EP2764355 A1 EP 2764355A1 EP 12768708 A EP12768708 A EP 12768708A EP 2764355 A1 EP2764355 A1 EP 2764355A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
inspection
empty
empty box
box
transport device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12768708.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Herrmann
Marius Michael Herrmann
Xiang Zhang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
Publication of EP2764355A1 publication Critical patent/EP2764355A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/27—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the material relative to a stationary sensor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/027—Specimen mounting arrangements, e.g. table head adapters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/045—Analysing solids by imparting shocks to the workpiece and detecting the vibrations or the acoustic waves caused by the shocks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/32—Arrangements for suppressing undesired influences, e.g. temperature or pressure variations, compensating for signal noise
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/26—Scanned objects
    • G01N2291/269—Various geometry objects
    • G01N2291/2695—Bottles, containers

Definitions

  • the invention relates to an inspection device for inspecting empty boxes, preferably empty plastic boxes in which, for example, beverage bottles of any materials can be received, the empty boxes being transported on a transport device.
  • the invention also relates to an inspection method with the inspection device.
  • Such empty boxes can, as already stated, consist of a plastic. There is a risk that plastic boxes may become brittle due to solar radiation, whereby the strength can be reduced. Also, the strength may gradually decrease after prolonged use, whereby the empty boxes could also be damaged in other ways. It is conceivable, for example, that the empty boxes in their framework hairline cracks or other cracks and holes or other damage, which may also arise due to improper handling by consumers. Also, items such as closures can be located in the actual empty box. Empty boxes according to the type mentioned above should be inspected before the empty boxes are filled, for example, with filled bottles or containers.
  • such a device for sorting out defective plastic boxes which has an ultrasonic hardness testing device with a vibration rod and a test tip at its head end.
  • a drive means drives the vibrating rod so that the probe is in steady contact with the box in the depressed state.
  • a detector detects the resonant frequency of the vibrating rod which is varied in the box. Depending on the detected resonant frequency, it is determined whether the box is defective or faultless and sorted out in case of defect with a means for sorting out.
  • DE 103 21 389 A1 also deals with the defined excitation of a test object and the detection of its natural resonance, although small parts are examined for cracks and dimensional accuracy.
  • DE 40 04 965 A1 deals with a leak test of closures, wherein initially generates a magnetic field and then abruptly lifted. The vibration generated by the springback of the lid or the electrical signals are in relation to e.g. processed and evaluated on their frequency.
  • DE 74 07 378 U an empty bottle inspection is described.
  • WO 03/45590 A1 discloses a method for the detection of defects and / or heavy material from a waste or valuable substance mixture by means of determination of the sound or structure-borne noise in comparison with stored reference signals.
  • DE 2 310 869 deals with a test method for plastic-coated bottles.
  • a vibrometer which is a measuring device for quantifying mechanical vibrations. It measures the speed of an object. Vibrometers contain a laser, which is focused on the surface to be measured. Due to the Doppler effect, the frequency of the backscattered laser light shifts in the surface to be measured. This frequency shift is evaluated in the vibrometer by means of an interferometer and used as a voltage Signal or output as a digital data stream.
  • a scanning vibrometer allows an areal measurement of vibrations.
  • Laser Scanning Vibrometry is a fast, imaging process for the contactless measurement of vibrations, for example in vehicle, aircraft and mechanical engineering, in microsystem and data technology as well as in quality and production control.
  • the laser Doppler vibrometer is integrated with a scanner-mirror unit and a video camera in a measuring head. During the measurement, the laser beam is scanned over the surface of the measurement object and sequentially delivers a series of single-point measurements with a very high spatial resolution. From these sequentially measured vibration data, either in the time domain, the simultaneous movement sequence of the structure, or from the analysis in the frequency domain, the operating vibration modes in frequency bands of interest can be determined and visualized.
  • the vibration to be examined is basically not influenced by the measuring process.
  • the measuring ranges accessible with known vibrometers completely cover the entire area of technically relevant vibrations.
  • a 3D scanning vibrometer combines three measuring heads, which detect the oscillatory motion from different spatial directions, and thus completely determine the SD oscillation vector.
  • the vibrations of the measurement object can be observed spatially or individually in the x-, y- and z-direction, and also clearly distinguish between in-plane and out-of-plane vector components.
  • the known inspection devices which stimulate the empty box to be inspected for example, DE 33 00 259
  • considerable disturbances may be present, which can falsify the measurement result.
  • the object is achieved with an inspection device having the features of claim 1.
  • the solution of the procedural task part succeeds with an inspection method having the features of claim 8.
  • an inspection device which has a decoupling device which decouples the empty box to be inspected for inspection of the transport device.
  • a decoupling of the empty box from the transport device is in the sense of the invention a complete separation of the empty box from the transport device, so that the empty box has no direct contact with the transport device during the inspection, ie in its inspection position. This can be achieved in a particularly simple manner when the empty box is lifted off the transport device, wherein the inspection is not performed until the direct contact of the empty box in its inspection position to the transport device is canceled.
  • the empty box is placed back on the transporting device, which is preferably a linear transport device, eg a conveyor belt.
  • the conveyor belt has two laterally arranged Trumme, which have a centrally spaced space to each other.
  • the inspection device has at least one stop element, which can be transferred from a rest position into a stop position and back.
  • the stop element can be swung out by means of a pivoting device when the empty box to be inspected passes into the inspection device.
  • the stopper element is preferably arranged on each side of the transport device, it being sufficient if the stop element protrudes only slightly into the movement path of the empty crate, so that the empty crate can be stopped in each case.
  • a single stop device may be provided. This could protrude in the stop position to the opposite side of the transport device.
  • the or the stop elements are expediently arranged so that the empty box is held to the decoupling device that this can attack with a support element at the bottom of the empty box.
  • the empty box can be lifted off the transport device in this way, with the empty box rising with its base on the support element.
  • the inspection device also has at least one sensor, which is designed, for example, as a vibrometer, preferably as a laser vibrometer.
  • the sensor transmits its recorded data to a search or evaluation unit, which in turn communicates wirelessly or by wire with a control unit.
  • the pulse generator, or the clapper can be arranged on the support element, but also in each case laterally, and / or head side, so opposite to the empty box bottom. In principle, only a single pulse generator can be arranged on one of the mentioned pages.
  • the sensor, or the receiver may preferably be arranged above the empty box, which of course should not be limiting.
  • an embodiment is quasi as a soundboard, which defines vibrations defined in the context of the invention, that is, for example, defined amplified.
  • This possible measure has a further positive effect on an always reliable inspection result, since in this case possible distorting influencing factors are excluded, namely in this case by means of the soundboard. This ensures that only a vibration analysis of the empty box is actually evaluated, ignoring other components.
  • the lifting device has at least one, for example, two equal-acting lifting cylinder, which each act on the support element respectively from below, so opposite to the empty box bottom on the support element.
  • the lifting device can be controlled, for example, by the aforementioned control unit, which can control not only the transport device and the inspection device but also upstream or downstream systems.
  • Such a control unit is known in principle, which is why it will not be discussed in more detail.
  • a separate, separate control device can be provided.
  • the inspection device detects a defective empty box, which may, for example, have hairline cracks, cracks and / or holes, or may contain objects such as closures, for example, the evaluation unit generates a signal for sorting out the defective empty box. This signal can be routed to the control unit, which sends a corresponding control signal to the sorting device.
  • the Aussortiervoriques can be designed as a so-called Kastenpusher, which promotes the recognized as defective empty box on a diversion path.
  • the rejected empty boxes can ggfls if necessary. be set back to the empty box current, if the detected impairment can be canceled. For example, items may be removable. If this is the case, the respective empty box is abandoned upstream of the inspection device, and re-infected.
  • the empty box to be inspected is separated from the transport device for inspection.
  • the inspection itself is carried out by exciting the empty box to oscillations which are picked up and evaluated by a receiver or sensor.
  • By lifting off the transport device ensures that harmful interference with other components can be eliminated, which is further positively influenced by a particular embodiment of the support element. With the measurement results so safe statements regarding the sorting out or the remaining of the empty box are possible.
  • an inspection capacity of the inspection device with the decoupling element of, for example, 3000 boxes per hour is possible, which of course should not be limiting.
  • Fig. 2 is a schematic representation of the decoupling device, and 3 shows the individual steps from the retraction of the empty box up to Fig. 7 for its discharge from the inspection device.
  • FIG. 1 shows an inspection device 1 for inspecting empty boxes 2, preferably empty plastic boxes 2 in which, for example, beverage bottles of any materials can be received, the empty boxes 2 being transported on a transport device 3.
  • the transport device 3 may, as exemplified linear design, and have two laterally arranged conveyor belts 4, which are separated by a central gap 5 from each other.
  • a decoupling device 6 is arranged, which decouples the empty box 2 to be inspected from the transport device 3, for example, lifts.
  • the inspection device 1 together with the decoupling device 6 are arranged, for example, on a common frame 7.
  • the inspection device 1 can also be partially or completely enclosed together with the decoupling device 6.
  • the decoupling device 6 has a support element 8 and lifting devices 9, which engage the support element 8 from the underside thereof.
  • the lifting devices 9 are exemplified as a lifting cylinder and coupled to a control unit, not shown.
  • the decoupling device 6 is adapted to the intermediate space 5, so that the Entkoppelungsvorrich- device 6 passes through the gap with her or with their support elements 8 in the raised position, so that the empty box 2 is lifted from the transport device 3.
  • the inspection device 1 has elements for vibrational excitation of the empty box 2.
  • the vibrations are recorded and evaluated by a sensor or receiver 10.
  • the receiver 10 may be a vibrometer and disposed above the empty box 2.
  • the elements for exciting the empty box 2 may be designed, for example, as a pulse generator, for example, as a clapper, and be arranged on the support element 8, but also laterally, and / or head-side, so opposite to the empty box bottom.
  • the inspection device 1 or the decoupling device 6 has stop elements 11 which can be transferred from a rest position 12 (FIG. 6) into a stop position 13 and back.
  • the stop elements 11 protrude in the stop position 13, for example, laterally into the transport path of the transport device 3. In the rest position 12, the stop elements 11 are pivoted out of the transport path. The mechanisms for transfer to the rest position 12 and the stop position 13 will not be described further.
  • a defective empty box can be distinguished from a faultless empty box. If a defective empty box is detected, a corresponding signal for sorting out the respective empty box is generated.
  • the empty box in question is e.g. conveyed by means of a box pusher on a diversion path.
  • the empty box 2 is held by the stop members 11, and is in the inspection position. In this, the empty box 2 is completely separated or lifted by means of the decoupling device 6 of the transport device 3. The empty box 2 rests on the support element 8. In the inspection position, the empty box 2 is excited to vibrate. By means of the receiver 10, the described evaluation is performed. A corresponding signal for a defective or error-free empty box 2 is generated.
  • the empty box remains temporally considered purposeful relatively short in the inspection position 1, so that an inspection capacity of, for example, 3000 empty boxes per hour can be achieved.
  • an inspection capacity of, for example, 3000 empty boxes per hour can be achieved.
  • the amount mentioned is only to be understood as an example.
  • Particularly expedient is that the empty box 2 separated in the inspection position of the transport device 3, that is lifted from this. Although this is disadvantageous in terms of achievable inspection capacity, since the empty box is stopped. However, this disadvantage is more than offset by the particularly reliable inspection statement.
  • the empty box 2 is set by means of the lifting device 8 on the transport device 3, wherein previously the stop elements 1 were pivoted or rotated in the rest position 12 ( Figure 6).
  • the empty box 2 is transported out of the inspection device 1 out.
  • FIG. 7 shows how a further empty box 2 is transported to the inspection device 1.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Inspektionsvorrichtung (1) zum Inspizieren von Leerkästen (2), wobei die Leerkästen (2) auf einer Transportvorrichtung (3) transportiert werden. Die Erfindung betrifft aber auch ein Verfahren zur Leerkasteninspektion mit der Inspektionsvorrichtung (1). Eine Entkoppelungsvorrichtung (6) entkoppelt den zu inspizierenden Leerkasten (2) zur Inspektion von der Transportvorrichtung (3). Der Leerkasten (2) wird von der Entkoppelungsvorrichtung (6) in seine Inspektionsposition überführt, in welcher der Leerkasten (2) von der Transportvorrichtung (3) getrennt ist, wobei die Inspektion nur in der Inspektionsposition des Leerkastens (2) durchgeführt wird.

Description

LEERKASTENINSPEKTION DURCH ERFASSEN ANGEREGTER SCHWINGUNGEN
[0001] Die Erfindung betrifft eine Inspektionsvorrichtung zum Inspizieren von Leerkästen, vorzugsweise von leeren Kunststoffkästen in welchen beispielsweise Ge- tränkeflaschen jeglicher Materialien aufgenommen werden können, wobei die Leerkästen auf einer Transportvorrichtung transportiert werden. Die Erfindung betrifft aber auch ein Inspektionsverfahren mit der Inspektionsvorrichtung.
[0002] Derartige Leerkästen können, wie bereits gesagt, aus einem Kunststoff be- stehen. Dabei besteht die Gefahr, dass Kunststoffkästen durch Sonneneinstrahlung brüchig werden können, wodurch die Festigkeit reduziert werden kann. Auch kann die Festigkeit nach längerem Gebrauch allmählich sinken, wobei die Leerkästen auch in anderer Hinsicht beschädigt werden könnten. Denkbar ist zum Beispiel, dass die Leerkästen in ihrem Gerüst Haarrisse oder andere Risse und Löcher oder andere Beschädigungen aufweisen, die auch aufgrund unsachgemäßer Handhabung durch Verbraucher entstehen können. Auch können sich noch Gegenstände, wie z.B. Verschlüsse in dem eigentlichen Leerkasten befinden. Leerkästen gemäß der Eingangs genannten Art sollten einer Inspektion unterzogen werden, bevor der Leerkästen beispielsweise mit gefüllten Flaschen bzw. Behältern aufgefüllt wird. Denn würde ein defekter Kasten z.B. bei dem Abfüller mit gefüllten Behältern bzw. Flaschen besetzt werden, und würde der Kasten dann beispielsweise aufgrund der vorhandenen Schwächungen zerbrechen, würde dies eine erheblichen Produktionsunterbrechung bewirken. Mit anderen Worten würden entsprechende Anlagen komplett stillstehen, und erst nach Beseitigung der Havarie wieder in Betrieb gehen können. Mit der Inspektionsvorrichtung können nun fehlerfreie Leerkästen von fehlerbehafteten Leerkästen unterscheiden werden, wobei die fehlerbehafteten Leerkästen aussortiert werden. Möglich ist auch, dass der Kasten bei dem Verbraucher zerbricht, wenn dieser gerade transportiert wird. Die darin befindlichen Behälter könnten dann auf dem Fußboden beschädigt werden, so dass sich das darin einge- füllte Gut, eventuell sogar zuckerhaltige Getränke auf dem Boden ergießen kann, Dies zieht umfangreiche Reinigungsmaßnahmen nach sich, und wirkt sich nachteilig auf die Reputation des Getränkeherstellers aus. Der Kastenhersteller selbst bleibt meist unbekannt.
[0003] Aus der DE 33 00 259 ist eine solche Vorrichtung zum Aussortieren schad- hafter Kunststoffkästen bekannt, welche eine Ultraschall-Härteprüfeinrichtung mit einem Vibrationsstab und einer Prüfspitze an dessen Kopfende aufweist. Eine Antriebseinrichtung treibt den Vibrationsstab so an, dass die Prüfspitze in stetigem Kontakt in eingedrückten Zustand mit den Kasten ist. Eine Erfassungseinrichtung erfasst die Resonanzfrequenz des Vibrationsstabes welche in den Kasten variiert wird. In Abhängigkeit der erfassten Resonanzfrequenz wird bestimmt, ob der Kasten schadhaft oder fehlerfrei ist, und bei Schadhaftigkeit mit einer Einrichtung zum Aussortieren aussortiert.
[0004] Auch die DE 103 21 389 A1 befasst sich mit der definierten Anregung ei- nes Prüflings und dem Erfassen der Eigenresonanz, wobei allerdings Kleinteile auf Risse und Maßhaltigkeit untersucht werden. Die DE 40 04 965 A1 befasst sich mit einer Dichtheitsprüfung von Verschlüssen, wobei zunächst ein Magnetfeld erzeugt und sodann schlagartig aufgehoben wird. Die durch die Rückfederung des Deckels erzeugte Schwingung bzw. die elektrischen Signale werden in Bezug z.B. auf deren Frequenz verarbeitet und ausgewertet. In der DE 74 07 378 U wird eine Leerflascheninspektion beschrieben. Die WO 03/45590 A1 offenbart ein Verfahren zur Stör- und/oder Schwerstofferkennung aus einem Abfall- oder Wertstoffgemisch mittels Ermittlung des Schalls oder Körperschalls im Abgleich mit hinterlegten Referenzsignalen. Die DE 2 310 869 befasst sich mit einem Prüfverfahren für mit Kunst- Stoff beschichteten Flaschen.
[0005] Bekannt ist zudem ein Vibrometer, welches ein Messgerät zur Quantifizierung mechanischer Schwingungen ist. Es misst die Schwingschnelle eines Objekts. Vibrometer enthalten einen Laser, der auf die zu messende Oberfläche fokussiert wird. Aufgrund des Doppler-Effekts verschiebt sich bei der zu messenden Oberfläche die Frequenz des zurück gestreuten Laserlichts. Diese Frequenzverschiebung wird im Vibrometer mittels eines Interferometers ausgewertet und als Spannungs- Signal oder als digitaler Datenstrom ausgegeben. Ein Scanning-Vibrometer erlaubt eine flächenhafte Messung von Schwingungen. Die Laser-Scanning-Vibrometrie ist ein schnelles, bildgebendes Verfahren zur berührungslosen Messung von Schwingungen, beispielsweise im Fahrzeug-, Flugzeug- und Maschinenbau, in der Mikro- system- und Datentechnik sowie in der Qualitäts- und Produktionskontrolle. Die Optimierung von Schwingverhalten und Akustik (z. B. Betriebsschwingungsanalyse) ist in vielen dieser Bereiche zu einem wichtigen Ziel der Produktentwicklung geworden, da die dynamischen und akustischen Eigenschaften von Produkten zu den wesentlichen Qualitätsmerkmalen zählen, werden Schwinggeschwindigkeit und Schwing- weg bestimmt. Bei einem Scanning-Vibrometer ist das Laser-Doppler-Vibrometer mit einer Scanner-Spiegel-Einheit und einer Videokamera in einem Messkopf integriert. Während der Messung wird der Laserstrahl über die Oberfläche des Messobjekts gescannt und liefert mit einer sehr hohen räumlichen Auflösung sequentiell eine Reihe von Einzelpunktmessungen. Aus diesen sequentiell gemessenen Schwingungsdaten lassen sich entweder im Zeitbereich der simultane Bewegungsablauf der Struktur, oder aus der Analyse im Frequenzbereich die Betriebsschwingformen in interessierenden Frequenzbändern bestimmen und visualisieren. Im Gegensatz zu taktilen Messverfahren wird hier die zu untersuchende Schwingung durch den Messprozess grundsätzlich nicht beeinflusst. Die mit bekannten Vibrome- tern zugänglichen Messbereiche decken das gesamte Gebiet technisch relevanter Schwingungen vollständig ab. So lassen sich mit der Vibrometrie einerseits Bewegungen von Mikrostrukturen mit Schwingwegen von wenigen pm bei Frequenzen bis zu 30 MHz (und damit v = 0,1 m/s) analysieren, andererseits aber auch schnell ablaufende Prozesse in Formel-1 Motoren mit Schwinggeschwindigkeiten bis zu 30 m/s. Ein 3D-Scanning-Vibrometer kombiniert drei Messköpfe, die die Schwingbewegung aus unterschiedlichen Raumrichtungen erfassen, und damit den SD- Schwingungsvektor vollständig bestimmen. In der 3D-Darstellung der Schwingungsdaten lassen sich die Schwingungen des Messobjekts räumlich oder individuell in x-, y- und z-Richtung beobachten und dabei auch In-Plane- und Out-of-Plane- Vektorkomponenten klar voneinander unterscheiden. [0006] Bei den bekannten Inspektionsvorrichtungen, welche den zu inspizierenden Leerkasten anregen (z.B. DE 33 00 259) ist vorstellbar, dass durch das Aufstehen des zu inspizierenden Leerkastens auf der Transportvorrichtung erhebliche Störungen vorhanden sein können, welche das Messergebnis verfälschen können.
[0007] Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Inspektionsvorrichtung und ein Inspektionsverfahren bereitzustellen, welche bzw. welches mögliche Fehlerquellen zumindest weitgehend eliminiert, so dass ein verlässliches Messergebnis hinsichtlich eines schadhaften oder fehlerfreien Leerkastens erreichbar ist.
[0008] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Inspektionsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Lösung des verfahrenstechnischen Aufgabenteils gelingt mit einem Inspektionsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8.
[0009] Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
[0010] Erfindungsgemäß ist eine Inspektionsvorrichtung vorgesehen, welche eine Entkoppelungsvorrichtung aufweist, welche den zu inspizierenden Leerkasten zur Inspektion von der Transportvorrichtung entkoppelt. Ein Entkoppeln des Leerkas- tens von der Transportvorrichtung ist im Sinne der Erfindung ein vollständiges Trennen des Leerkastens von der Transportvorrichtung, so dass der Leerkasten während der Inspektion, also in seiner Inspektionsposition keinen direkten Kontakt mehr zur Transportvorrichtung hat. Dies ist in besonders einfacher Weise erreichbar, wenn der Leerkasten von der Transportvorrichtung abgehoben wird, wobei die In- spektion erst durchgeführt wird, wenn der direkte Kontakt des Leerkastens in seiner Inspektionsposition zur Transportvorrichtung aufgehoben ist. Ist die Inspektion beendet, wird der Leerkasten natürlich zurück auf die Transportiervorrichtung gesetzt, welche bevorzugt eine lineare Transportvorrichtung, z.B. ein Transportband ist. Das Transportband weist zwei seitlich angeordnete Trumme auf, welche einen mittig angeordneten Freiraum zueinander aufweisen. [0011] Um den Leerkasten zu inspizieren, ist es sinnvoll diesen kurzfristig zu stoppen. Hierzu weist die Inspektionsvorrichtung zumindest ein Stoppelement auf, welche aus einer Ruheposition in eine Stoppposition und zurück überführbar ist. Das Stoppelement kann mittels einer Schwenkvorrichtung ausgeschwenkt werden, wenn der zu inspizierende Leerkasten in die Inspektionsvorrichtung gelangt. Das Stop- pelement ist bevorzugt an jeder Seite der Transportvorrichtung angeordnet, wobei es ausreichend ist, wenn das Stoppelement nur etwas in die Bewegungsbahn des Leekastens hineinragt, so dass der Leerkasten jeweils gestoppt werden kann. Selbstverständlich kann auch nur an einer Seite der Transportvorrichtung eine einzige Stoppvorrichtung vorgesehen sein. Diese könnte in der Stoppposition bis zur gegenüberliegenden Seite der Transportvorrichtung ragen.
[0012] Das bzw. die Stoppelemente sind zielführend so angeordnet, dass der Leerkasten so zur Entkoppelungsvorrichtung gehalten wird, dass diese mit einem Auflagerelement an dem Boden des Leerkastens angreifen kann. Mittels Hubvor- richtungen kann der Leerkasten so von der Transportvorrichtung abgehoben werden, wobei der Leerkasten mit seinem Boden auf dem Auflagerelement aufsteht.
[0013] Ist der Leerkasten von der Transportvorrichtung abgehoben, wobei sich der Leerkasten in seiner Inspektionsposition befindet, kann die Inspektion beginnen, wozu der Leerkasten in Schwingungen versetzt wird, wozu geeignete Vorrichtungen, wie z.B. Impulsgeber, beispielsweise Klöppel vorgesehen werden können. Natürlich kann das Auflagerelement noch die Zusatzfunktion der Schwingungserregung aufweisen. Die Inspektionsvorrichtung weist noch zumindest einen Sensor auf, welcher z.B. als Vibrometer, bevorzugt als Laser-Vibrometer ausgeführt ist. Der Sensor übermittelt seine aufgenommenen Daten zu einer Recher- bzw. Auswerteeinheit, welche wiederum mit einer Steuereinheit drahtlos oder drahtgebunden in Verbindung steht. Selbstverständlich können auch mehrere Sensoren vorgesehen werden. Die Impulsgeber, bzw. die Klöppel können an dem Auflagerelement, aber auch jeweils seitlich, und/oder kopfseitig, also gegenüberliegend zum Leerkastenboden angeordnet sein. Grundsätzlich kann auch lediglich ein einziger Impulsgeber an einer der genannten Seiten angeordnet sein. Der Sensor, bzw. der Empfänger kann bevorzugt oberhalb des Leerkastens angeordnet sein, was natürlich nicht beschränkend sein soll.
[0014] Obwohl der Leerkasten von der Transportvorrichtung abgehoben ist, und so ein aussagesicheres Inspektionsergebnis erwartet werden kann, kann es durch- aus sinnvoll sein, das Auflagerelement in schwingungstechnischer Hinsicht besonders auszuführen. Bevorzugt ist eine Ausgestaltung quasi als Resonanzboden, welcher Schwingungen im Sinne der Erfindung definiert verändert, also zum Beispiel definiert verstärkt. Diese mögliche Maßnahme wirkt sich noch weiter positiv auf ein stets aussagesicheres Inspektionsergebnis aus, da so mögliche verzerrende Ein- flussfaktoren, nämlich in diesem Falle mittels des Resonanzbodens ausgeschlossen sind. So ist sichergestellt, dass tatsächlich nur eine Schwingungsanalyse des Leerkastens ausgewertet wird, wobei andere Komponenten unbeachtet bleiben.
[0015] Zweckmäßig ist, wenn die Hubvorrichtung zumindest einen beispielsweise zwei gleich wirkende Hubzylinder aufweist, welche jeweils an dem Auflagerelement jeweils von unten, also gegenüberliegend zum Leerkastenboden an dem Auflagerelement angreifen. Die Hubvorrichtung kann beispielsweise von der zuvor genannten Steuereinheit angesteuert werden, welche nicht nur die Transportvorrichtung und die Inspektionsvorrichtung sondern auch vor- bzw. nachgeschaltete Anla- gen steuern kann. Eine solche Steuereinheit ist grundsätzlich bekannt, weswegen nicht näher darauf eingegangen wird. Natürlich kann auch eine eigenständige, separate Steuervorrichtung vorgesehen werden.
[0016] Erkennt die Inspektionseinrichtung einen schadhaften Leerkasten, welcher beispielsweise Haarrisse, Risse und/oder Löcher aufweisen kann, oder Gegenstände wie z.B. Verschlüsse in sich bergen kann wird, z.B. von der Auswerteeinheit ein Signal zum Aussortieren des schadhaften Leerkastens generiert. Dieses Signal kann zur Steuereinheit geleitet werden, welches ein entsprechendes Steuersignal an die Aussortiervorrichtung sendet. Die Aussortiervorrichtung kann als so genannter Kastenpusher ausgeführt sein, welcher den als schadhaft erkannten Leerkasten auf eine Ausleitbahn fördert.
[0017] Die aussortierten Leerkästen können ggfls. wieder in den Leerkastenstrom eingestellt werden, wenn die festgestellte Beeinträchtigung aufhebbar ist. Beispielsweise können Gegenstände entfernbar sein. Ist dies der Fall, wird der betreffende Leerkasten stromauf der Inspektionseinrichtung aufgegeben, und erneut in- spiziert.
[0018] Zielführend bei der Erfindung ist vorgesehen, dass der zu inspizierende Leerkasten von der Transportvorrichtung zur Inspektion getrennt wird. Die Inspektion selbst wird durchgeführt, indem der Leerkasten zu Schwingungen angeregt wird, welche von einem Empfänger bzw. Sensor aufgenommen und ausgewertet werden. Durch das Abheben von der Transportvorrichtung ist sichergestellt, dass schädliche Beeinflussungen anderer Komponenten eliminierbar sind, was durch eine besondere Ausgestaltung des Auflagerelementes weiter positiv beeinflusst wird. Mit den Messergebnissen sind so sichere Aussagen hinsichtlich des Aussortierens oder Verbleibens des Leerkastens möglich. Selbstverständlich ist eine Inspektionskapazität der Inspektionsvorrichtung mit dem Entkoppelungselement von beispielsweise 3000 Kästen pro Stunde möglich was natürlich nicht beschränkend sein soll.
[0019] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran- Sprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen
Fig.1 eine Inspektionseinrichtung in prinzipieller Ansicht,
Fig. 2 prinzipielle Darstellung der Entkoppelungsvorrichtung, und Fig.3 die einzelnen Schritte von dem Einfahren des Leerkastens bis bis Fig. 7 zu dessen Ausleiten aus der Inspektionsvorrichtung.
[0020] In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Be- zugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
[0021] Figur 1 zeigt eine Inspektionseinrichtung 1 zum Inspizieren von Leerkästen 2, vorzugsweise von leeren Kunststoffkästen 2 in welchen beispielsweise Getränke- flaschen jeglicher Materialien aufgenommen werden können, wobei die Leerkästen 2 auf einer Transportvorrichtung 3 transportiert werden.
[0022] Die Transportvorrichtung 3 kann, wie beispielhaft dargestellt linearer Bauart sein, und zwei jeweils seitlich angeordnete Förderbänder 4 aufweisen, welche über einen mittigen Zwischenraum 5 voneinander getrennt sind.
[0023] In dem Zwischenraum 5 ist eine Entkoppelungsvorrichtung 6 angeordnet, welche den zu inspizierenden Leerkasten 2 von der Transportvorrichtung 3 entkoppelt, beispielsweise abhebt. Wie den Figuren 1 und 2 weiter entnommen werden kann, sind die Inspektionsvorrichtung 1 zusammen mit der Entkoppelungsvorrichtung 6 allerdings beispielhaft auf einem gemeinsamen Gestell 7 angeordnet. Selbstverständlich kann die Inspektionseinrichtung 1 zusammen mit der Entkoppelungsvorrichtung 6 auch teilweise oder vollständig eingehaust sein. [0024] Die Entkoppelungsvorrichtung 6 weist ein Auflagerelement 8 und Hubvorrichtungen 9 auf, welche an dem Auflagerelement 8 von dessen Unterseite angreifen. Die Hubvorrichtungen 9 sind beispielhaft als Hubzylinder ausgeführt und mit einer nicht gezeigten Steuereinheit gekoppelt. Vorteilhaft ist die Entkoppelungsvorrichtung 6 an den Zwischenraum 5 angepasst, so dass die Entkoppelungsvorrich- tung 6 den Zwischenraum mit ihrem bzw. mit ihren Auflagerelementen 8 in der Angehobenen Position durchgreift, so dass der Leerkasten 2 von der Transportvorrichtung 3 abgehoben ist. [0025] Die Inspektionsvorrichtung 1 weist Elemente zur Schwingungsanregung des Leerkastens 2 auf. Die Schwingungen werden von einem Sensor bzw. Empfänger 10 aufgenommen und ausgewertet. Der Empfänger 10 kann ein Vibrometer sein, und oberhalb des Leerkastens 2 angeordnet sein. Die Elemente zum Anregen des Leerkastens 2 können z.B. als Impulsgeber beispielsweise als Klöppel ausgeführt sein, und an dem Auflagerelement 8, aber auch seitlich, und/oder kopfseitig, also gegenüberliegend zum Leerkastenboden angeordnet sein. [0026] Die Inspektionseinrichtung 1 bzw. die Entkoppelungsvorrichtung 6 weist Stoppelemente 11 auf, welche aus einer Ruheposition 12 (Figur 6) in eine Stoppposition 13 und zurück überführbar sind. Die Stoppelemente 11 ragen in der Stoppposition 13 beispielhaft jeweils seitlich in den Transportweg der Transportvorrichtung 3 ein. In der Ruheposition 12 sind die Stoppelemente 11 aus dem Transportweg her- ausgeschwenkt. Die Mechanismen zum Überführen in die Ruheposition 12 bzw. in die Stoppposition 13 werden nicht weiter beschrieben.
[0027] Mit der Inspektion kann ein schadhafter Leerkasten von einem fehlerfreien Leerkasten unterschieden werden. Wird ein schadhafter Leerkasten erkannt, wird ein entsprechendes Signal zum Aussortieren des betreffenden Leerkastens generiert. An einer Aussortiervorrichtung wird der betreffende Leerkasten z.B. mittels eines Kastenpushers auf eine Ausleitbahn gefördert.
[0028] In den Figuren 3 bis 7 sind die einzelnen Schritte der Leerkasten lnspektion prinzipiell dargestellt.
[0029] In Figur 3 wird der Leerkasten 2 auf der Transportvorrichtung 3 in Richtung zur Inspektionseinrichtung 1 gefördert. [0030] In Figur 4 hat der Leerkasten 2 eine Einlaufposition auf der Transportvorrichtung 3 erreicht, was von der Steuereinheit mittels entsprechender Signale er- kannt wird. Die Steuereinheit generiert ein Signal zum Ausfahren der Stoppelemente 11 aus ihrer Ruheposition 12 in die Stoppposition 13.
[0031] In Figur 5 ist der Leerkasten 2 von den Stoppelementen 11 gehalten, und befindet sich in der Inspektionsposition. In dieser ist der Leerkasten 2 mittels der Entkoppelungsvorrichtung 6 von der Transportvorrichtung 3 vollständig getrennt bzw. abgehoben. Der Leerkasten 2 steht auf dem Auflagerelement 8 auf. In der Inspektionsposition wird der Leerkasten 2 zu Schwingungen angeregt. Mittels des Empfängers 10 wird die beschriebene Auswertung durchgeführt. Es wird ein ent- sprechendes Signal für einen schadhaften oder fehlerfreien Leerkasten 2 generiert.
[0032] Der Leerkasten verbleibt zeitlich betrachtet zielführend relativ kurz in der Inspektionsposition 1 , so dass eine Inspektionskapazität von beispielsweise 3000 Leerkästen pro Stunde erreichbar ist. Selbstverständlich ist der genannte Betrag nur beispielhaft zu verstehen. Es können auch mehr oder weniger Leerkästen inspiziert werden. Besonders zielführend ist, dass der Leerkasten 2 in der Inspektionsposition von der Transportvorrichtung 3 getrennt, also von dieser abgehoben ist. Dies ist zwar nachteilig hinsichtlich der erreichbaren Inspektionskapazität, da der Leerkasten gestoppt wird. Dieser Nachteil wird aber von der besonders verlässlichen In- spektionsaussage mehr als aufgehoben.
[0033] Ist die Inspektion beendet, wird der Leerkasten 2 mittels der Hubvorrichtung 8 auf die Transportvorrichtung 3 gesetzt, wobei zuvor die Stoppelemente 1 in die Ruheposition 12 geschwenkt bzw. gedreht wurden (Figur 6). Der Leerkasten 2 wird so aus der Inspektionsvorrichtung 1 heraus transportiert. In Figur 7 ist erkennbar, wie ein weiterer Leerkasten 2 zur Inspektionsvorrichtung 1 transportiert wird. Bezugszeichenliste:
1 Inspektionsvorrichtung
2 Leerkasten
3 Transportvorrichtung
4 Förderbänder von 3
5 Zwischenraum zwischen 4
6 Entkoppelungsvomchtung
7 Gestell
8 Auflagerelement
9 Hubvorrichtung
10 Sensor/Empfänger
11 Stoppelemente
12 Ruheposition
13 Stoppposition

Claims

Patentansprüche
1. Inspektionsvorrichtung zum Inspizieren von Leerkästen (2), wobei die Leerkästen (2) auf einer Transportvorrichtung (3) transportiert werden, wobei die Inspektionsvorrichtung zumindest einen Impulsgeber, welcher den Leerkasten (2) zu Schwingungen anregt und zumindest einen Sensor (10) zum Empfangen der Schwingungen umfasst, wobei der zumindest eine Sensor mit einer Auswerte- und Rechnereinheit in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entkoppelungsvornchtung (6) vorgesehen ist, welche den zu inspizierenden Leerkasten (2) zur Inspektion von der Transportvorrichtung (3) entkoppelt.
2. Inspektionsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Impulsgeber als Klöppel ausgeführt ist, wobei der zumindest eine Sensor als Vibrometer ausgeführt ist.
3. Inspektionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zumindest ein Stoppelement (11), welches aus einer Ruheposition (12) in eine Stoppposition (13) und zurück überführbar ist.
4. Inspektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkoppelungsvornchtung (6) ein Auflagerelement
(8) aufweist, auf welchem der Leerkasten (2) in seiner Inspektionsposition aufsteht.
5. Inspektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkoppelungsvornchtung (6) eine Hubvorrichtung
(9) aufweist, welche den Leerkasten (2) in seine Inspektionsposition hebt.
6. Inspektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkoppelungsvornchtung (6) mit seinem Aufla- gerelement (8) in einem Zwischenraum (5) von Förderbändern (4) der Transportvorrichtung (3) angeordnet ist.
7. Verfahren zur Leerkasteninspektion mit einer Inspektionsvorrichtung (1) zum Inspizieren von Leerkästen (2), wobei die Leerkästen (2) auf einer Transportvorrichtung (3) transportiert werden, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Leerkasten (2) von einer Entkoppelungsvor- richtung (6) in eine Inspektionsposition überführt wird, in welcher der Leerkasten (2) von der Transportvorrichtung (3) getrennt ist, wobei die Inspektion nur in der Inspektionsposition des Leerkastens (2) durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Leerkasten (2) in seiner Inspektionsposition von zumindest einem Impulsgeber zu Schwingungen angeregt wird, welche von zumindest einem Sensor (10) aufgenommen und bevorzugt in einer Auswerte- und Rechnereinheit ausgewertet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der zumindest eine Sensor als Vibrometer ausgeführt ist, und wobei der zumindest eine Impulsgeber als Klöppel ausgeführt ist.
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