ES2743077T3 - Dispositivo de control dimensional de recipientes con detección óptica de contacto - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de inspección para las bocas y los cuellos de recipientes (2), que comprende: - un equipamiento móvil (6) dirigido con respecto a un bastidor (7), en un movimiento alternativo según una dirección de desplazamiento paralela al eje de simetría de los recipientes y con un recorrido máximo, estando el equipamiento móvil equipado con un calibre externo (14) de control del exterior de la boca de los recipientes y con un calibre interno (15) de control del interior de la boca y del cuello de los recipientes, estando los calibres externo (14) e interno (15) montados móviles independientemente entre sí y con respecto al equipamiento móvil (6) según una dirección de desplazamiento paralela a la dirección de desplazamiento del equipamiento móvil, - un sistema (30) de medición de la posición del equipamiento móvil (6) con respecto al bastidor, en la dirección de desplazamiento, siendo las mediciones de la posición del equipamiento móvil proporcionadas a una unidad de procesamiento (31), - un sistema de detección (35) del contacto que interviene entre el calibre interno (15) y el recipiente (2), en el momento del movimiento del equipamiento móvil (6), estando las ocurrencias de contacto proporcionadas a la unidad de procesamiento (31), - un sistema de detección (37) del contacto que interviene entre el calibre externo (14) y el recipiente (2), en el momento del movimiento del equipamiento móvil, estando las ocurrencias de contacto proporcionadas a la unidad de procesamiento (31), - y una unidad de procesamiento (31) que permite que, en función de las mediciones de la posición del equipamiento móvil (6) y de las ocurrencias de contacto entre los calibres (14, 15) y el recipiente (2), determinar la conformidad dimensional de las bocas y/o de los cuellos de los recipientes y los tipos de defectos para los recipientes no conformes dimensionalmente, caracterizado por que cada sistema de detección (35, 37) del contacto de un calibre comprende: - un sistema de emisión-recepción (70) de un haz óptico (71) según una dirección paralela a la dirección de desplazamiento del equipamiento móvil y en según un segmento de longitud al menos igual al recorrido máximo del equipamiento móvil (6), siendo el sistema de emisión-recepción transportado por el bastidor, - un mecanismo (72, 73) a bordo del equipamiento móvil (6), de transformación del movimiento de desplazamiento del calibre (14, 15) con respecto al equipamiento móvil (6), en un movimiento que obstruye o detiene la obstrucción del haz óptico (71) para detectar la ocurrencia del contacto del calibre independientemente de la posición del equipamiento móvil (6).
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de control dimensional de recipientes con detección óptica de contacto
La presente invención se refiere al dominio técnico de la inspección de objetos huecos o recipientes en sentido general, tales como, por ejemplo, las botellas, los tarros, los frascos, particularmente de vidrio, con vistas a detectar eventuales defectos dimensionales o de superficie por un tal recipiente.
En el dominio técnico de la inspección de recipientes particularmente en vidrio, está previsto después de su fabricación, realizar diferentes controles particularmente del gollete o de la boca del recipiente (diámetros interno/externo, estanqueidad, altura) y del cuello del recipiente (diámetro interior, perfil interior, brochado).
Con el fin de realizar tales inspecciones, se conoce el hecho de utilizar uno o varios dispositivos que comprenden cada uno una cabeza de inspección destinada a bajar sea sobre una distancia precisa en función de la naturaleza del recipiente, sea para entrar en contacto con el recipiente, sea para estar en apoyo sobre el recipiente durante el tiempo de inspección. De manera clásica, una inspección de este tipo se realiza con la ayuda de una máquina que presenta sea una cinta transportadora lineal adaptada para mantener los recipientes en las posiciones precisas, sea una cinta transportadora de estrellas, con un movimiento circular indexado para colocar los recipientes en relación con distintos puestos de control. Cada cabeza de inspección se desplaza según un movimiento vertical alternativo para una cinta transportadora de estrellas mientras que, para una cinta transportadora lineal, la cabeza de inspección presenta de manera complementaria, un desplazamiento horizontal.
La patente FR 2 818 748 describe un dispositivo de inspección que comprende una cabeza montada sobre una corredera horizontal que está fijada sobre un carro desplazado según unos movimientos alternativos verticales por una correa montada entre una polea loca y una polea dirigida por un servomotor. Uno de los inconvenientes de un tal dispositivo es la masa desplazada relativamente importante, lo que limita la velocidad y la aceleración de desplazamiento de la cabeza de inspección. De ello se desprende que la cadencia de inspección de los recipientes es limitada, lo que representa un inconveniente mayor en el proceso de producción en línea de recipientes. Otro inconveniente de un dispositivo de este tipo conocido aparece cuando la cabeza de inspección está destinada a entrar en contacto con el recipiente. En efecto, el recorrido de la cabeza de inspección no está definido debido a la dispersión de altura de los recipientes y a los defectos que influyen sobre este recorrido como aquellos que no permiten que la cabeza de inspección descienda en el momento de una operación de brochado. Igualmente, teniendo en cuenta la indeterminación de este recorrido y de la masa cargada, puede producirse un choque importante entre la cabeza de inspección y el recipiente, lo que puede acarrear el deterioro del recipiente y/o de la cabeza de inspección. En conclusión, un dispositivo de este tipo no permite determinar la proveniencia de los defectos detectados.
La patente GB 1432120 describe un dispositivo para inspeccionar los recipientes que comprende varios puestos de control, uno de los cuales tiene como objetivo controlar la conformidad dimensional de las bocas y los cuellos de los recipientes. Este puesto de control comprende un equipamiento móvil dirigido por un sistema de motorización según un movimiento alternativo con respecto al bastidor del dispositivo, en una dirección de desplazamiento paralela al eje de simetría de los recipientes. Este equipamiento móvil está provisto de un calibre externo de control del exterior de la boca de los recipientes y de un calibre interno de control del interior de la boca y del cuello de los recipientes. El dispositivo descrito por este documento GB 1432 120 posee los mismos inconvenientes que el dispositivo de inspección descrito por la patente FR 2818748.
Se conoce igualmente por la solicitud de patente FR 2 174203 una máquina de inspección para las bocas y los cuellos de recipientes que comprende un equipamiento móvil dirigido por un sistema de motorización según un movimiento alternativo cíclico con respecto a un bastidor de la máquina. El equipamiento móvil se desplaza según una dirección vertical paralela al eje de simetría de los recipientes. El equipamiento móvil está provisto de un calibre o gálibo de control del exterior de la boca. Este gálibo se monta en el extremo de un manguito inferior guiado en deslizamiento vertical alternativo con respecto al bastidor.
El equipamiento móvil comprende igualmente un manguito superior montado coaxialmente en el interior del manguito inferior y provisto de un calibre o de un indicador de control del gollete. Este manguito superior está dirigido en desplazamiento vertical alternativo para asegurar el acoplamiento del indicador de control en el interior del gollete del recipiente.
Cada manguito está provisto de un collarín destinado a pasar al interior de una muesca de una palanca cuando el gálibo y el indicador ocupan una posición correspondiente a un recipiente no defectuoso. Si el recipiente no respeta las tolerancias prescritas, uno y/o el otro de los manguitos ocupa una posición donde el collarín acciona la palanca que acciona un conmutador que indica que las dimensiones de la botella no responden a las tolerancias predeterminadas.
Tal dispositivo permite saber si el defecto detectado proviene del gollete o del exterior de la boca. Sin embargo, un
dispositivo de este tipo no permite determinar la naturaleza del defecto dimensional detectado por el indicador como por ejemplo un gollete demasiado estrecho o demasiado grande y por el gálibo como por ejemplo una boca demasiado grande o demasiado pequeña.
Ahora bien, parece importante discriminar la naturaleza de los defectos presentados por los recipientes defectuosos para permitir actuar de la mejor manera sobre el procedimiento de fabricación de estos recipientes.
La solicitud de patente FR 2 973 107 describe un dispositivo de control dimensional de recipientes que pone en práctica una cabeza de calibrado que comprende particularmente un calibre externo y un calibre interno. Un dispositivo de este tipo comprende igualmente unos medios de detección de una separación de posición del calibre interno con respecto al calibre externo que permite caracterizar el defecto de destaponamiento. Estos medios de detección comprenden unos medios de mira óptica según una dirección perpendicular al desplazamiento del equipamiento móvil que comprende un emisor de haz luminoso y una célula de recepción colocada enfrente. La separación de posición del calibre interno con respecto al calibre externo se detecta gracias al accionamiento de un objetivo que obstruye o no la célula de recepción. La célula detecta por lo tanto su posición relativa cuando el equipamiento móvil está en posición baja, los calibres estando normalmente en contacto máximo con el recipiente. Un dispositivo de este tipo permite detectar defectos de diámetro de destaponamiento. Sin embargo, un dispositivo de este tipo no permite determinar la conformidad dimensional de las bocas y/o de los cuellos de los recipientes y de diferentes tipos de defectos para los recipientes no conformes dimensionalmente como la altura y el diámetro interno de brochado y el diámetro de destaponamiento y el diámetro externo.
Las solicitudes de patente FR 2965 344 y WO 2012/042175 A1 describen cada una un dispositivo de inspección para las bocas y los cuellos de recipientes que comprende un equipamiento móvil dirigido en movimiento alternativo con respecto a un bastidor según una dirección de desplazamiento paralela al eje de simetría de los recipientes. Este equipamiento móvil está provisto de un calibre externo de control del exterior de la boca de los recipientes y de un calibre interno de control del interior de la boca y del cuello de los recipientes. Los calibres externo e interno se montan móviles independientemente uno del otro y con respecto al equipamiento móvil, según una dirección de desplazamiento paralela a la dirección de desplazamiento del equipamiento móvil.
Un dispositivo de este tipo comprende igualmente un sistema de medición en la dirección de desplazamiento de la posición del equipamiento móvil con respecto al bastidor. Este dispositivo comprende igualmente un sistema de detección del contacto que interviene entre el calibre interno y el recipiente en el momento del movimiento del equipamiento móvil que permite detectar las ocurrencias de contacto del calibre interno con el recipiente. Asimismo, este dispositivo comprende un sistema de detección del contacto que interviene entre el calibre externo y el recipiente en el momento del movimiento del equipamiento móvil que permite detectar las ocurrencias de contacto entre el calibre externo y el recipiente. En función de las mediciones de la posición del equipamiento móvil y de las ocurrencias de contacto entre los calibres y el recipiente, la unidad de procesamiento de este dispositivo permite determinar la conformidad dimensional de las bocas y/o de los cuellos de los recipientes y los tipos de defectos para los recipientes no conformes dimensionalmente.
Cada sistema de detección de contacto comprende un sensor del cual una parte está montada unida al equipamiento móvil y otra parte está unida a los calibres. El sensor de contacto detecta de esta manera la colocación enfrentada de las partes del sensor en el momento del contacto de los calibres con el recipiente. Los inconvenientes de un dispositivo de este tipo están ligados al montaje del sensor sobre el equipamiento móvil que impone la colocación de una conexión eléctrica entre el sensor embarcado y la unidad de procesamiento fija. Además del inconveniente ligado a la sobrecarga que se debe desplazar, las velocidades y aceleraciones del equipamiento móvil imponen tensiones sobre el sensor embarcado que provocan su fragilidad.
Por otra parte, en el estado de la técnica, se conoce en particular por los documentos WO 2007/096585 y JP 2012 129454, sensores ópticos que comprenden un emisor de luz y un receptor de luz. Tales sensores ópticos permiten detectar la presencia de un objeto colocado entre el emisor de luz y el receptor de luz. Tales sensores que detectan la presencia de un objeto no brindan información acerca de las ocurrencias de contacto entre los calibres y los recipientes, siendo esta información es indispensable para verificar la conformidad dimensional de las bocas y cuellos de los recipientes.
El objeto de la presente invención tiene como objetivo remediar los inconvenientes del estado de la técnica proponiendo un dispositivo que permite inspeccionar a alta velocidad la boca y el cuello de recipientes para verificar la conformidad dimensional de las bocas y de los cuellos de los recipientes y conocer el tipo de defectos detectados, un dispositivo de este tipo siendo resistente, preciso y poco voluminoso.
Para lograr tal objetivo, el objeto de la invención se refiere a un dispositivo de inspección para las bocas y los cuellos de los recipientes, que comprende:
- un equipamiento móvil dirigido con respecto a un bastidor, en un movimiento alternativo según una dirección de desplazamiento paralela al eje de simetría de los recipientes y con un recorrido máximo, estando el equipamiento móvil equipado con un calibre externo de control del exterior de la boca de los recipientes y con un calibre interno
de control del interior de la boca y del cuello de los recipientes, estando los calibres externo e interno montados móviles independientemente entre sí y con respecto al equipamiento móvil según una dirección de desplazamiento paralela a la dirección de desplazamiento del equipamiento móvil,
- un sistema de medición de la posición del equipamiento móvil con respecto al bastidor, en la dirección de desplazamiento, siendo las mediciones de la posición del equipamiento móvil proporcionadas a una unidad de procesamiento,
- un sistema de detección del contacto que interviene entre el calibre interno y el recipiente, en el momento del movimiento del equipamiento móvil, estando las ocurrencias de contacto proporcionadas a la unidad de procesamiento,
- un sistema de detección del contacto que interviene entre el calibre externo y el recipiente, en el momento del movimiento del equipamiento móvil, estando las ocurrencias de contacto proporcionadas a la unidad de procesamiento,
- y una unidad de procesamiento que permite que, en función de las mediciones de la posición del equipamiento móvil y de las ocurrencias de contacto entre los calibres y el recipiente, determinar la conformidad dimensional de las bocas y/o de los cuellos de los recipientes y los tipos de defectos para los recipientes no conformes dimensionalmente.
Según la invención, cada sistema de detección del contacto de un calibre comprende:
- un sistema de emisión-recepción de un haz óptico según una dirección paralela a la dirección de desplazamiento del equipamiento móvil y en según un segmento de longitud al menos igual al recorrido máximo del equipamiento móvil, siendo el sistema de emisión transportado por el bastidor,
- un mecanismo a bordo del equipamiento móvil, de transformación el movimiento de desplazamiento del calibre con respecto al equipamiento móvil, en un movimiento que obstruye o detiene la obstrucción del haz óptico para detectar la ocurrencia del contacto del calibre independientemente de la posición del equipamiento móvil.
Además, el dispositivo según la invención comprende, además, en combinación al menos una y/u otra de las siguientes características adicionales:
- el mecanismo de transformación de movimiento transforma el movimiento de desplazamiento lineal del calibre en un movimiento pivotante de un objetivo en un plano que contiene el haz óptico,
- el mecanismo de transformación del movimiento comprende un mecanismo de tijeras articuladas y montado entre el equipamiento móvil y el calibre,
- el mecanismo de transformación de movimiento transforma el movimiento de desplazamiento lineal del calibre en un movimiento de rotación en un plano perpendicular a la dirección del haz óptico,
- el mecanismo de transformación de movimiento comprende un enlace helicoidal asociado con un enlace plano, - el sistema de emisión-recepción del haz óptico comprende un emisor y un receptor de haz óptico montados frente a frente estando separados al menos por el recorrido máximo del equipamiento móvil,
- el sistema de emisión-recepción del haz óptico comprende un emisor y un receptor del haz óptico montados juntos y frente a los cuales está montado un reflector óptico.
Otras diversas características se concluyen a partir de la descripción realizada anteriormente en referencia a los dibujos adjuntos que muestran, a modo de ejemplos no limitativos, formas de realización del objeto de la invención. La Figura 1 es una vista en sección esquemática en alzado del dispositivo de inspección de acuerdo con la invención en la posición alta con respecto a un recipiente.
La Figura 2 es una vista en sección esquemática en alzado del dispositivo de inspección de acuerdo con la invención en la posición de control de un recipiente.
La Figura 3 es una vista en sección esquemática en alzado que muestra una variante de realización del sistema de emisión-recepción de un haz óptico.
La Figura 4 es una vista en sección esquemática en alzado que muestra otro ejemplo de realización de un mecanismo de transformación de movimiento que forma parte del sistema de detección de acuerdo con la invención.
Las Figuras 5A y 5H son vistas en sección en elevación que muestran diferentes configuraciones del dispositivo de inspección que corresponden respectivamente a un control del diámetro de boca incorrecto que corresponde a una boca demasiado grande, un destaponamiento correcto y un diámetro de boca correcto, un control del diámetro de boca incorrecto que corresponde a una boca demasiado pequeña, un destaponamiento incorrecto que corresponde a un destaponamiento demasiado pequeño, un destaponamiento incorrecto que corresponde a un destaponamiento demasiado grande, un destaponamiento incorrecto que corresponde a un destaponamiento de cuello taponado, un despeje de los utillajes y una detección que corresponde a la ausencia de un recipiente. Según se concluye más precisamente a partir de la Fig. 1, el objeto de la invención se refiere a un dispositivo de inspección 1 que permite inspeccionar a alta velocidad, unos recipientes huecos 2 de cualquier naturaleza apropiada por ejemplo de cristal que presenten un eje de simetría X. De manera clásica, cada recipiente 2 presenta un cuello 3 provisto de una boca 4 que delimita interiormente una abertura 5 de acceso al interior del recipiente 2. De manera más precisa, el dispositivo de inspección 1 permite controlar el cuello 3 y la boca 4 de los recipientes 2 con el fin de
determinar la conformidad dimensional de las bocas y de los cuellos de los recipientes y el tipo de defectos para los recipientes no conformes dimensionalmente.
El dispositivo de inspección 1 está destinado a equipar cualquier máquina de producción de recipientes que son conducidos a alta velocidad, en la perpendicular del dispositivo de inspección 1 con la ayuda de todos los medios apropiados. La máquina de producción y los medios de conducción del recipiente hasta el dispositivo de inspección 1 y los medios de manipulación de los recipientes no se describen puesto que son bien conocidos por el experto en la materia y no forman parte precisamente del objeto de la invención. El dispositivo de inspección 1 está montado sobre el chasis de una máquina de inspección integrada o restituida en la máquina de producción. En el ejemplo ilustrado, cabe indicar que los recipientes 2 se conducen en la perpendicular del sistema de inspección 1 estando en una posición erguida o vertical de manera que el eje X de simetría de la botella puede ser considerado como extendiéndose según una dirección vertical.
El dispositivo de inspección 1 comprende un equipamiento 6 móvil con respecto a un bastidor portante 7. El equipamiento móvil 6 es dirigido por un sistema de motorización 9 para asegurar el desplazamiento alternativo del equipamiento móvil en una dirección de desplazamiento paralela al eje de simetría X de los recipientes 2. En el ejemplo ilustrado, el equipamiento móvil 6 presenta de esta manera para cada recipiente 2, un movimiento de bajada y un movimiento de subida según una dirección de desplazamiento vertical puesto que la botella 2 ocupa una posición erguida en el momento de su inspección por el dispositivo 1 según la invención. Por supuesto, el dispositivo 1 es apto para inspeccionar las botellas colocadas en diferentes posiciones.
Según una característica preferida de realización, el sistema de motorización 9 comprende un servomotor 10 cuyo cuerpo está fijado sobre el bastidor portante 7. El servomotor 10 está provisto de un piñón de salida 11 que coopera con una cremallera 12 que forma parte del equipamiento móvil 6. El servomotor 10 se pilota para dirigir en rotación el piñón de salida 11 en un sentido y en un sentido contrario para transmitir de manera cíclica, a la cremallera 12, un movimiento de bajada y un movimiento de subida, según el eje vertical.
El equipamiento móvil 6 comprende un calibre externo 14 de control del exterior de la boca 4 de los recipientes y un calibre interno 15 de control del interior de la boca y del cuello de los recipientes 2. Como se explicará en la continuación de la descripción, los calibres 14, 15 son dirigidos en desplazamiento alternativo por el equipamiento móvil 6 para entrar en contacto con el recipiente 2 durante el movimiento de bajada del equipamiento móvil 6.
Más precisamente, los calibres 14, 15 se montan de manera concéntrica y poseen un eje común de simetría S que se extiende según una dirección vertical de manera que, en posición de inspección, el eje de simetría X del recipiente 2 y el eje de simetría S estén alineados. En cada movimiento de bajada del equipamiento móvil 6 según el eje vertical S, los calibres 14, 15 controlan las dimensiones de la boca y del cuello del recipiente presente. El movimiento de subida del equipamiento móvil se aprovecha para quitar el recipiente controlado y para conducir el próximo recipiente que se debe inspeccionar.
El calibre externo 14 se presenta en forma de una campana de forma anular centrada sobre el eje de simetría S. El calibre externo 14 presenta un extremo inferior denominado de introducción 16 que delimita una abertura o un escariado de calibrado 17. El diámetro interno de este escariado de calibrado 17 es igual al diámetro más grande que puede ser tolerado para la boca 4 de un recipiente. De esta manera, como se ilustra en la Fig. 5A, si la boca 4 del recipiente presenta un diámetro superior al diámetro del escariado de calibrado 17 (boca demasiado grande), entonces la boca 4 del recipiente forma tope sobre el extremo inferior 16 del calibre externo 14.
El escariado de calibrado 17 está limitado por un saliente interior 18 destinado a entrar en contacto o a apoyarse sobre el borde o el reborde 41 de la boca 4.
Según una variante preferente de realización, el calibre externo 14 comprende igualmente una abertura o escariado de escape 19 dispuesta más allá del saliente 18 y que comunica con la abertura del calibrado 17 y que desemboca en el segundo extremo 20 del calibre externo opuesto al primer extremo inferior 16. Este escariado de escape 19 está provisto de un saliente de parada 21 situado entre el segundo extremo 20 y el saliente 18.
De esta manera, el escariado de calibrado 17 y el escariado de escape 19 delimitan entre ellos, el saliente anular 18 cuya anchura corresponde al intervalo de tolerancia para las anchuras de las bocas 4 conformes (Fig. 5B). Dicho de otra manera, en todos los casos donde la boca 4 presenta un diámetro conforme entonces el calibre externo 14 se apoya por su saliente 18 sobre el reborde 41 de la boca 4. En el caso donde la boca 4 presente un diámetro inferior al diámetro del escariado de escape 19 (Fig. 5C), el escariado de escape 19 del calibre externo 14 recibe la boca 4 que, a continuación, entra en contacto con el calibre externo 14 sea con el extremo inferior 16 sea con el saliente de parada 21.
El calibre interno 15 se presenta en forma de una brocha o de un indicador montado en el interior del calibre externo 14 y de manera concéntrica con respecto al calibre externo 14. El calibre 15 que presenta una forma simétrica centrada sobre el eje de simetría S, delimita una sección inferior 24 separada por un saliente 25, de una sección superior 26. El diámetro de la sección superior 25 es superior al diámetro presentado por la sección inferior 24. El
diámetro de la sección inferior 24 presenta un diámetro que corresponde al diámetro mínimo que puede ser tolerado por el gollete del recipiente 2, mientras que el diámetro de la sección superior 26 corresponde al diámetro máximo que puede ser tolerado para el gollete del recipiente. De esta manera, el saliente anular 25 que está delimitado entre los tramos superior 26 e inferior 24 presenta una anchura que corresponde al intervalo de tolerancia para el diámetro interno del cuello del recipiente. En el caso donde el cuello 3 presente un diámetro que esté en el intervalo de tolerancia, el calibre interno 15 hace tope por su saliente 25 sobre el reborde 4i de la boca (Fig. 5B).
Según una variante preferente de realización, el calibre interno 15 comprende igualmente a partir de la sección inferior 24 una sección de extremo 27 que presenta un diámetro inferior con respecto al diámetro de la sección inferior 24. La sección de extremo 27 que tiene un extremo libre 28 o de tope, está conectada a la sección inferior 24 por un collar de conexión 27i.
Cuando el cuello 3 del recipiente 2 presenta un diámetro demasiado pequeño, entonces la brocha hace tope por su sección de extremo 27 y particularmente por su collar de conexión 27i sobre el recipiente 2 (Fig. 5D). Si el diámetro interno del cuello 3 es superior al diámetro máximo del intervalo de tolerancia entonces la sección superior 26 penetra en el interior del cuello 3 del recipiente 2 (Fig. 5E). Por otra parte, en el caso donde el cuello del recipiente presente un defecto de taponamiento (Fig. 5F), el calibre interno 15 hace tope al nivel del reborde de la boca, por la sección de extremo 27.
Según una característica preferida de realización, un tubo extractor 29 se interpone entre el calibre externo 14 y el calibre interno 15. Este tubo extractor 29 comprende un primer extremo 291 fijado al bastidor 7 de manera que su eje de simetría longitudinal se encuentre superpuesto con el eje de simetría S. El tubo extractor 29 comprende un segundo extremo opuesto 292 al primer extremo 291, que se extiende entre el calibre interno 15 y el calibre externo 14. Dicho de otra manera, el calibre externo 14 se extiende al exterior del tubo extractor 29 mientras que el calibre interno 15 se extiende al interior del tubo extractor 29.
El diámetro del tubo extractor 29 está adaptado para permitir entrar en contacto sobre el reborde 41 de la boca 4 en caso de subida del recipiente con el equipamiento móvil 6 permitiendo despejar el recipiente con respecto al equipamiento móvil 6. (Fig. 5G).
Cabe destacar que el calibre externo 14 y el calibre interno 15 detectan cada defecto a un nivel dado de su desplazamiento según el eje vertical que es diferente de un defecto en el otro. De esta manera, el calibre interno 15 ocupa por ejemplo una altitud más alta en el momento de la detección de un cuello taponado (Fig. 5F) con respecto a la altitud ocupada cuando el calibre interno 15 detecta un cuello con unas dimensiones correctas (Fig. 5B). Asimismo, el calibre externo 14 ocupa, en el momento de la detección de un diámetro de boca demasiado grande (Fig. 5A), una posición que tiene una altitud superior con respecto a la posición ocupada por dicho calibre externo 14 en el momento de la detección de un diámetro de boca demasiado pequeño (Fig. 5C).
El dispositivo de inspección 1 comprende, igualmente, un sistema 30 de medición de la posición del equipamiento móvil 6 con respecto al bastidor en la dirección de desplazamiento del equipamiento móvil. Este sistema 3o puede estar realizado por cualesquiera medios que permitan conocer la posición, según el eje de desplazamiento, del equipamiento móvil 6. Según una variante preferente de realización, el sistema de medición 30 comprende un sensor de posición que forma parte del servomotor 11. Un sistema de medición 30 de este tipo permite, de este modo, conocer la posición del equipamiento móvil 6 y, como continuación, de los calibres interno 15 y externo 14 con respecto al bastidor 7, según la dirección vertical en el ejemplo ilustrado. Dicho de otra manera, un sistema de medición 30 de este tipo permite dar según un punto de referencia de distancia que se establece según el eje vertical, la abscisa del equipamiento móvil 6 con respecto a un origen.
Este sistema de medición 30 está conectado a una unidad de procesamiento 31 de cualesquiera tipos conocidos de por sí, por ejemplo, que se presenta en forma de un microordenador. El sistema de medición 30 proporciona, de este modo, a la unidad de procesamiento 31, las mediciones de la posición del equipamiento móvil 6. Desde la medición donde posición de los calibres 14, 15 es conocida con respecto al equipamiento móvil 6, la unidad de procesamiento 31 conoce la posición de los calibres 14, 15 con respecto al bastidor fijo.
El sistema de inspección 1 comprende, igualmente, un sistema 35 de detección del contacto que interviene entre el calibre interno 15 y el recipiente 2 en el momento del movimiento del equipamiento móvil 6. Este sistema de detección 35 está conectado a la unidad de procesamiento 31. La unidad de procesamiento 31 es apta, de este modo, para conocer las ocurrencias de contacto entre el calibre interno 15 y el recipiente 2.
El sistema de inspección 1 comprende, igualmente, un sistema de detección 37 del contacto que interviene entre el calibre externo 14 y el recipiente 2 en el momento del movimiento del equipamiento móvil 6. Este sistema de detección 37 está conectado a la unidad de procesamiento 31. Esta unidad de procesamiento 31 es apta, de este modo, para conocer las ocurrencias de contacto entre el calibre externo 14 y el recipiente 2.
Por otra parte, el calibre externo 14 y el calibre interno 15 se montan móviles según la dirección de desplazamiento de manera independiente uno del otro y con respecto al equipamiento móvil 6. Dicho de otra manera, debe
entenderse que cada calibre 14, 15 comprende la posibilidad de desplazamiento individual según la dirección de desplazamiento vertical cuando el calibre está en contacto con el recipiente 2.
De manera ventajosa, el dispositivo de inspección 1 comprende un mecanismo 40 denominado interno de amortiguación del contacto entre el recipiente 2 y el calibre interno 15 y de retorno en posición de dicho calibre interno. El dispositivo de inspección 1 comprende igualmente un mecanismo 41 denominado externo de amortiguación del contacto entre el recipiente 2 y el calibre externo 14 y de retorno en posición del calibre externo. Cada mecanismo de amortiguación y de retorno 40, 41 es adecuado, por una parte, para amortiguar el contacto que interviene entre un calibre 14, 15 y el recipiente 2 y, por otro lado, para traer de vuelta cada calibre 14, 15 a su posición inicial o de descanso en ausencia de contacto con el recipiente 2.
Según se concluye más precisamente a partir de la Fig. 1, el calibre externo 14 y el calibre interno 15 se montan móviles según la dirección de desplazamiento con respecto a un soporte 45 del equipamiento móvil 6. Este soporte 45 que por supuesto es móvil con respecto al bastidor fijo 7 comprende la cremallera 12 cuyo extremo inferior se monta unida con una pieza 46 que asegura el mantenimiento y el guiado del calibre externo 14. Esta pieza de guiado 46 se presenta en el ejemplo ilustrado, en la forma de una placa provista de un agujero de paso 47 para el tubo extractor 29 que autoriza de esta manera el movimiento de deslizamiento vertical de la placa 46 con respecto al tubo extractor 29 fijo. El extremo superior de la cremallera 12 se monta unido, por una pieza de enlace 48, con una camisa de guiado 49 que se extiende sustancialmente paralelamente a la cremallera 12. Esta camisa 49 es guiada en deslizamiento vertical con respecto al bastidor 7 por unos órganos de guiado 50 de todos los tipos conocidos per se. La camisa 49 está montada de manera que se extiende al menos en parte en el interior del tubo extractor 29. El soporte 45 está formado de esta manera por la cremallera 12, la pieza de enlace 48, la camisa 49 y la placa 46. El calibre externo 14 y el calibre interno 15 están montados móviles independientemente uno del otro con respecto a este soporte 45 y con la ayuda de un mecanismo de amortiguación y de retorno respectivamente 41, 40.
De esta manera, el calibre externo 14 está provisto, como mecanismo de amortiguación y de retorno 41, de al menos uno y en el ejemplo ilustrado de tres ejes de guiado 52 montados móviles con respecto a la placa 46. Cada eje 52 está provisto de un resorte de retorno 53 interpuesto entre el calibre externo 14 y la placa 46 para devolver al calibre externo 14 a la posición de reposo.
En ausencia de contacto entre el calibre externo 14 y la boca 4 de un recipiente, el calibre externo 14 ocupa, con respecto al soporte 45, una posición de reposo fijada por los resortes de retorno 53 y un tope llevado por los ejes 52 y que se apoyan sobre la placa 46 (Fig. 1). En el momento del contacto entre el calibre externo 14 y la boca 4, el calibre externo 14 se somete a un esfuerzo que conduce a una subida del calibre externo 14 con respecto al soporte 45, conduciendo a la compresión de los resortes de retorno 53 (Fig. 2). En el momento de la subida del equipamiento móvil 6, el apoyo de la boca 4 sobre el calibre externo 14 desaparece de manera que los resortes de retorno 53 provocan la vuelta del calibre externo 14 a su posición inicial de reposo.
El mecanismo de amortiguación y de retorno 40 comprende un vástago 60 que presenta un primer extremo inferior montado unido con el calibre interno 15. Este vástago 60 está montado en el interior de la camisa 49 que asegura por todos los medios de guiado apropiados 61, el guiado en deslizamiento del vástago 60 con respecto a la camisa 49.
Este vástago 60 comprende ventajosamente entre el calibre interno 15 y el extremo inferior de la camisa 49, un resorte 63. En ausencia de contacto entre el calibre interno 15 y el recipiente 2, el resorte 63 actúa sobre el calibre interno 15 con el fin de que este último ocupe una posición de reposo con respecto a la camisa de guiado 49. El vástago 60 se mantiene en esta posición con la ayuda de un tope llevado por el vástago y que se apoya sobre la camisa 49 (Fig. 1). En el caso de un apoyo del calibre interno 15 sobre la boca 4, el calibre interno 15 se somete a un esfuerzo que conduce a una subida del vástago 60 con respecto a la camisa de guiado 49 (Fig. 2). En el momento de la supresión del apoyo del calibre 15 sobre la boca 4, el resorte 63 tiende a devolver el calibre interno 15 a su posición inicial de reposo.
De conformidad con la invención, cada sistema de detección 35, 37 del contacto interviniente entre un calibre 15, 14 y el recipiente 2 comprende un sistema de emisión-recepción 70 de un haz óptico 71 según una dirección paralela a la dirección de desplazamiento del equipamiento móvil 6. Según una característica de la invención, los sistemas de emisión-recepción 70 están montados y fijados en el bastidor 7. Cada haz óptico 71 se crea según un segmento de longitud al menos igual al recorrido máximo del equipamiento móvil 6 para permitir detectar como se explicará en la siguiente descripción, la ocurrencia de contacto durante todo el recorrido del equipamiento móvil 6.
Cada sistema de detección 35, 37 del contacto de un calibre, respectivamente, comprende un mecanismo 72, 73 de transformación del movimiento de desplazamiento de un calibre 15, 14 con respecto al equipamiento móvil 6, en un movimiento que obstruye o detiene la obstrucción del haz óptico 71 para detectar la ocurrencia del contacto del calibre, independientemente de cuál sea la posición del equipamiento móvil 6. Cada mecanismo de transformación 72, 73 está a bordo o soportado por el equipamiento móvil 6.
Según una variante de realización ilustrada en los dibujos, en ausencia del desplazamiento relativo entre el equipamiento móvil 6 y un calibre 15 o 14, el haz óptico 71 no está obstruido ni afectado por el mecanismo de transformación de movimiento 72, 73. Al contrario, tan pronto como se produce un desplazamiento de un calibre como resultado de su contacto con el recipiente, el mecanismo de transformación de movimiento 72, 73 se controla para obstruir el haz óptico 71 para detectar la ocurrencia de contacto. Dicho de otra manera, el mecanismo de transformación de movimiento 72, 73 crea una obstrucción del haz óptico para que el cambio en el estado de obstrucción del haz óptico detectado por el sistema de emisión-recepción 70 permite señalar la ocurrencia del contacto del calibre.
Según otra variante de realización de la invención, en ausencia del desplazamiento relativo entre el equipamiento móvil 6 y un calibre 15 o 14, el haz óptico 71 está obstruido por el mecanismo de transformación de movimiento 72, 73. Cada sistema de detección 35, 37 del contacto de un calibre, respectivamente, comprende un mecanismo 72, 73 de transformación del movimiento de desplazamiento de un calibre 15, 14 con respecto al equipamiento móvil 6, en un movimiento para eliminar o detener la obstrucción del haz óptico 71. De esta manera, el cambio de estado de obstrucción del haz se detecta por el sistema de emisión-recepción 70 que señala la ocurrencia del contacto del calibre, mediante el sistema de emisión-recepción 70, independientemente de cuál sea la posición del equipamiento móvil 6. Dicho de otra manera, la ocurrencia de contacto provoca un movimiento de desplazamiento de un calibre 15, 14 con respecto al equipamiento móvil 6 para que el mecanismo de transformación de movimiento 72, 73 despeje el haz óptico 71. Este modo de detección de contacto de separación del haz es inverso (o dual) y equivalente al modo de obstrucción.
De manera general, cada mecanismo de transformación 72, 73 comprende un objetivo 74 apto para ocupar:
- en ausencia de desplazamiento de un calibre, una primera posición de reposo donde el objetivo 74 es claro con respecto al haz óptico 71 (Fig. 1), o donde el objetivo 74 obstruye el haz óptico 71,
- en presencia del desplazamiento relativo entre un calibre y el equipamiento móvil 6, una segunda llamada posición de detección donde el objetivo 74 obstruye el haz óptico 71 (Fig. 2), o respectivamente donde el objetivo 74 deja de obstruir el haz óptico 71.
Ventajosamente, cada mecanismo de transformación de movimiento 72, 73 es del tipo mecánico, es decir, no requiere conexión (eléctrica o mecánica) entre el equipamiento móvil 6 y el bastidor fijo 7. Para ello, los mecanismos de transformación de movimiento 72, 73 se interponen entre el equipamiento móvil 6 y los calibres 14, 15 o los órganos conectados a él.
En el ejemplo ilustrado en las Fig. 1 y 2, los mecanismos de transformación de movimiento 72, 73 transforman el movimiento de desplazamiento lineal de los calibres en un movimiento pivotante del objetivo 74 en un plano que contiene el haz óptico. Según este ejemplo, cada mecanismo de transformación del movimiento 72, 73 comprende un sistema de tijeras articuladas 75 montado entre el equipamiento móvil 6 y un calibre 14, 15. Tal como se puede ver en el ejemplo ilustrado en las Fig. 1 y 2, el mecanismo de transformación 72 de movimiento del calibre interno 15 comprende tijeras 75 cuya primera rama está conectada por una articulación 76 en el extremo del vástago 60 sobresaliendo de la camisa 49 y opuesto al primer extremo inferior montado solidario con el calibre interno 15. La segunda rama de tijeras 75 cuyo extremo opuesto al conectado por un pivote a la primera rama está provista del objetivo 74, está conectada por una articulación 77, al equipamiento móvil 6 y en particular, a la pieza de enlace 48. El mecanismo de transformación 73 del calibre externo 14 comprende tijeras 75 cuya primera rama está conectada por una articulación 76 al segundo extremo 20 del calibre externo 14. La segunda rama de tijeras 75 cuyo extremo opuesto al conectado por un pivote a la primera rama está provista del objetivo 74, está conectada por una articulación 76, al equipamiento móvil 6 y, en particular, a la pieza 46 asegurando el mantenimiento del calibre externo 14.
En el ejemplo ilustrado en Fig. 4, cada mecanismo de transformación de movimiento 72, 73 transforma el movimiento de desplazamiento lineal de los calibres en un movimiento de rotación en un plano perpendicular a la dirección del haz óptico 71. Según este ejemplo ilustrado, los mecanismos de transformación de movimiento 72, 73 comprenden un enlace helicoidal 80 asociada con un enlace-plano 81 para permitir desplazar el objetivo 74 según un movimiento de rotación en un plano perpendicular a la dirección del haz óptico 71. De esta manera, para el mecanismo de transformación 72 del movimiento del calibre interno 15, el elemento deslizante del enlace helicoidal 80 está conectado al extremo del vástago 60 sobresaliendo de la camisa 49 mientras el elemento giratorio está conectado al elemento móvil del enlace-plano 81, que lleva el objetivo 74. El elemento móvil del enlace-plano es guiado por la pieza de enlace 48.
Asimismo, para el mecanismo de transformación 73 el movimiento del calibre externo 14, el elemento deslizante del enlace helicoidal 80 está conectado al segundo extremo 20 del calibre externo 14 mientras el elemento giratorio está conectado al elemento móvil del enlace-plano 81 que lleva el objetivo 74. El elemento móvil del enlace-plano 81 es guiado por la pieza 46.
Por supuesto, los mecanismos de transformación 72, 73 puede realizarse de manera diferente a las soluciones
ilustradas en los dibujos. De la misma manera, el sistema de emisión-recepción 70 del haz óptico se puede realizar de cualquier manera adecuada. Por ejemplo, en el ejemplo ilustrado en las Fig. 1 y 2, el sistema de emisiónrecepción 70 haz óptico 71 comprende un emisor E del haz óptico y un receptor R del haz óptico, montados frente a frente estando separados al menos por el recorrido máximo del equipamiento móvil, siendo tal sistema llamado comúnmente horquilla o barrera óptica.
En el ejemplo ilustrado en Fig. 3, el sistema de emisión 70 del haz óptico 71 comprende un emisor E y un receptor R del haz óptico, montados juntos y opuestos o frente a donde se monta un reflector óptico Ri.
Las ocurrencias de contacto detectadas por los sistemas de detección 35, 37 se transmiten a la unidad de procesamiento 31 que es apta, a partir de las mediciones suministradas por el sistema 30 de medición de la posición del equipamiento móvil 6, para determinar la conformidad dimensional de las bocas y de los cuellos de los recipientes 2. En efecto, cada posición de contacto de los calibres 14, 15 corresponde a un control dimensional diferente de la boca y del cuello del recipiente. Con la ayuda de una operación de calibración, es posible conocer la posición teórica vertical de los calibres 14, 15 correspondiente a un recipiente sin defectos y, en consecuencia, a un recipiente defectuoso.
En la medición donde se conoce la posición del equipamiento móvil 6 con respecto al bastidor 7, es decir, también con respecto al plano de colocación de los recipientes 2, la unidad de procesamiento 31 es apta para determinar precisamente la altura de los recipientes a partir de la ocurrencia de contacto del calibre externo 14 sobre la boca del recipiente y/o de la ocurrencia de contacto del calibre interno 15.
El funcionamiento del dispositivo de inspección 1 deriva directamente de la descripción anterior.
Después de la conducción de un recipiente 2 en la perpendicular del dispositivo de inspección 1, el sistema de motorización 9 es pilotado para asegurar la bajada del equipamiento móvil 6. Tan pronto como un calibre 14, 15 entra en contacto con el recipiente 2, el contacto se detecta con la ayuda del sistema de detección asociado 35, 37. En ese instante, la unidad de procesamiento 31 conoce, con la ayuda del sistema de medición 30, la posición del calibre que entra en contacto con el recipiente de manera que la unidad de procesamiento 31 es capaz de determinar la conformidad dimensional del recipiente y el tipo de defecto detectado para unos recipientes no conformes dimensionalmente. De forma ventajosa, la unidad de procesamiento 31 conoce, en función de las ocurrencias de contacto de los dos calibres 14, 15 y del sistema de medición 30, la posición del equipamiento móvil 6 en el momento de los contactos de los calibres 14, 15 con el recipiente 2. La unidad de procesamiento 31 realiza, con la ayuda de estas mediciones e ocurrencias, unos cálculos que dan unas informaciones dimensionales complementarias sobre los cuellos y las bocas de los recipientes 2 y en particular sobre los tipos de defectos presentados por los recipientes 2.
De esta manera, en función de la posición vertical ocupada por cada uno de los calibres 14, 15 cuando interviene al menos un contacto con el recipiente, la unidad de procesamiento 31 es apta para determinar precisamente la conformidad dimensional de la boca y del cuello del recipiente. Tal como se ha explicado anteriormente, en función de la posición vertical ocupada por cada uno de los calibres 14, 15 cuando interviene al menos un contacto con el recipiente, la unidad de procesamiento 31 es apta para determinar precisamente la conformidad dimensional de la boca y del cuello del recipiente, porque es posible determinar el tipo de defecto entre los siguientes defectos:
- defecto de diámetro interior del cuello inferior a un diámetro mínimo tolerado (defecto denominado de brochado o PLUG o bore),
- defecto de diámetro de destaponamiento inferior a un diámetro mínimo tolerado (defecto denominado de destaponamiento),
- defecto de diámetro de destaponamiento superior a un diámetro máximo tolerado (defecto denominado de destaponamiento),
- defectos de altura superior al máximo tolerado,
- defectos de altura inferior al mínimo tolerado,
- defecto de diámetro exterior inferior al mínimo tolerado,
- defecto de diámetro exterior superior al máximo tolerado.
Cabe indicar que con la ayuda de las ocurrencias de contacto de uno y/u otro de los calibres 14, 15 con el recipiente 2, la unidad de procesamiento 31 puede, según la posición medida del equipamiento móvil 6, controlar la inversión del sentido de desplazamiento del sistema de motorización que tiene como objetivo hacer subir al equipamiento móvil 6. En la práctica, para los recipientes conformes dimensionalmente, los calibres 14, 15 entran en contacto sustancialmente de manera simultánea con el recipiente 2. En el caso de ausencia de un recipiente (Fig. 5H), ninguno de los sistemas de detección 35, 37 detecta un contacto. La unidad de procesamiento 31 es apta para controlar la subida del equipamiento móvil 6 pilotando el sistema de motorización 9, cuando el equipamiento móvil 6 alcanza una posición vertical baja determinada con anterioridad.
La invención no se limita a los ejemplos descritos y representados, ya que se pueden aportar a ella diversas modificaciones sin salirse de su marco.
Claims (7)
1. Dispositivo de inspección para las bocas y los cuellos de recipientes (2), que comprende:
- un equipamiento móvil (6) dirigido con respecto a un bastidor (7), en un movimiento alternativo según una dirección de desplazamiento paralela al eje de simetría de los recipientes y con un recorrido máximo, estando el equipamiento móvil equipado con un calibre externo (14) de control del exterior de la boca de los recipientes y con un calibre interno (15) de control del interior de la boca y del cuello de los recipientes, estando los calibres externo (14) e interno (15) montados móviles independientemente entre sí y con respecto al equipamiento móvil (6) según una dirección de desplazamiento paralela a la dirección de desplazamiento del equipamiento móvil, - un sistema (30) de medición de la posición del equipamiento móvil (6) con respecto al bastidor, en la dirección de desplazamiento, siendo las mediciones de la posición del equipamiento móvil proporcionadas a una unidad de procesamiento (31),
- un sistema de detección (35) del contacto que interviene entre el calibre interno (15) y el recipiente (2), en el momento del movimiento del equipamiento móvil (6), estando las ocurrencias de contacto proporcionadas a la unidad de procesamiento (31),
- un sistema de detección (37) del contacto que interviene entre el calibre externo (14) y el recipiente (2), en el momento del movimiento del equipamiento móvil, estando las ocurrencias de contacto proporcionadas a la unidad de procesamiento (31),
- y una unidad de procesamiento (31) que permite que, en función de las mediciones de la posición del equipamiento móvil (6) y de las ocurrencias de contacto entre los calibres (14, 15) y el recipiente (2), determinar la conformidad dimensional de las bocas y/o de los cuellos de los recipientes y los tipos de defectos para los recipientes no conformes dimensionalmente, caracterizado por que cada sistema de detección (35, 37) del contacto de un calibre comprende:
- un sistema de emisión-recepción (70) de un haz óptico (71) según una dirección paralela a la dirección de desplazamiento del equipamiento móvil y en según un segmento de longitud al menos igual al recorrido máximo del equipamiento móvil (6), siendo el sistema de emisión-recepción transportado por el bastidor,
- un mecanismo (72, 73) a bordo del equipamiento móvil (6), de transformación del movimiento de desplazamiento del calibre (14, 15) con respecto al equipamiento móvil (6), en un movimiento que obstruye o detiene la obstrucción del haz óptico (71) para detectar la ocurrencia del contacto del calibre independientemente de la posición del equipamiento móvil (6).
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que el mecanismo de transformación de movimiento (72, 73) transforma el movimiento de desplazamiento lineal del calibre (14, 15) en un movimiento pivotante de un objetivo (74) en un plano que contiene el haz óptico.
3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado por que el mecanismo de transformación de movimiento (72, 73) comprende un mecanismo de tijeras (75) articuladas y montado entre el equipamiento móvil (6) y el calibre (14, 15).
4. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que el mecanismo de transformación de movimiento (72, 73) transforma el movimiento de desplazamiento lineal del calibre en un movimiento de rotación en un plano perpendicular a la dirección del haz óptico.
5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado por que el mecanismo de transformación de movimiento (72, 73) comprende un enlace helicoidal (81) asociado a un enlace plano (82).
6. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que el sistema de emisión-recepción (70) del haz óptico comprende un emisor (E) y un receptor (R) de haz óptico (71) montados frente a frente estando separados al menos por el recorrido máximo del equipamiento móvil (6).
7. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que el sistema de emisión-recepción (70) del haz óptico comprende un emisor (E) y un receptor (R) del haz óptico montados juntos y frente a los cuales está montado un reflector óptico (R1).
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