DE102017215719A1 - Inspection device and method for detecting foreign bodies in containers - Google Patents
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Abstract
Inspektionsvorrichtung (100) zur Erkennung von Fremdkörpern in Behältern (2) mit einer Transporteinrichtung (30) zum Transport der Behälter (2) entlang einer Transportbahn (T), dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (30) wenigstens einen Beschleunigungsabschnitt (40) umfasst, der dazu ausgebildet ist, die Behälter (2) jeweils quer zu ihren Längsachsen (L) zu beschleunigen und/oder abzubremsen, und dass wenigstens eine Kamera (50', 50", 50"') an der Transporteinrichtung (30) derart angeordnet ist, dass damit während des Transports von den Behältern (2) jeweils wenigstens zwei Kamerabilder aufgenommen werden können, wobei die Behälter (2) zwischen den Aufnahmen der Kamerabilder mit dem Beschleunigungsabschnitt (40) beschleunigt und/oder abgebremst werden. Inspection device (100) for detecting foreign bodies in containers (2) with a transport device (30) for transporting the containers (2) along a transport path (T), characterized in that the transport device (30) comprises at least one acceleration section (40), which is designed to accelerate and / or decelerate the containers (2) in each case transversely to their longitudinal axes (L), and in that at least one camera (50 ', 50 ", 50"') is arranged on the transport device (30) in that in each case at least two camera images can be recorded during transport from the containers (2), the containers (2) being accelerated and / or decelerated between the images of the camera images with the acceleration section (40).
Description
Die Erfindung betrifft eine Inspektionsvorrichtung und ein Verfahren zur Erkennung von Fremdkörpern in Behältern mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 bzw. 13.The invention relates to an inspection device and a method for detecting foreign bodies in containers having the features of the preamble of claims 1 and 13, respectively.
Mit derartigen Inspektionsvorrichtungen bzw. -verfahren werden die Behälter mit einer Transporteinrichtung entlang einer Transportbahn transportiert und dabei auf Fremdkörper in den Behältern inspiziert.With such inspection devices and methods, the containers are transported by a transport device along a transport path and thereby inspected for foreign bodies in the containers.
Beispielsweise ist aus der
Nachteilig dabei ist, dass derartige Vorrichtungen durch die Vielzahl an notwendigen Steuerungsmotoren und Reglern aufwendig und damit kostenintensiv sind.The disadvantage here is that such devices are complicated and therefore expensive due to the large number of necessary control motors and controllers.
Desweiteren wird in der
Allerdings kann es hier vorkommen, dass sich Fremdstoffe mit ungünstigen Korngrößen nicht bewegen und so nicht zuverlässig erkannt werden.However, it can happen here that foreign substances with unfavorable particle sizes do not move and are thus not reliably detected.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Inspektionsvorrichtung bereitzustellen, mit der Fremdkörper in Behältern zuverlässig erkannt werden können und die weniger aufwendig und damit kostengünstiger ist.Object of the present invention is therefore to provide an inspection device, can be reliably detected with the foreign body in containers and is less expensive and therefore less expensive.
Zur Lösung dieser Aufgabenstellung stellt die Erfindung eine Inspektionsvorrichtung zur Erkennung von Fremdkörpern in Behältern mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bereit. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.To solve this problem, the invention provides an inspection device for detecting foreign bodies in containers with the features of claim 1 ready. Advantageous embodiments of the invention are mentioned in the subclaims.
Die erfindungsgemäße Inspektionsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Transporteinrichtung wenigstens einen Beschleunigungsabschnitt umfasst, der dazu ausgebildet ist, die Behälter jeweils quer zu ihren Längsachsen zu beschleunigen und/oder abzubremsen. Durch das Beschleunigen bzw. Abbremsen wird der Behälterinhalt entsprechend mit bewegt, wobei sich darin ggf. enthaltene Fremdkörper gegenüber dem Behälter verschieben. Desweiteren ist an der Transporteinrichtung wenigstens eine Kamera derart angeordnet, dass damit während des Transports der Behälter jeweils wenigstens zwei Kamerabilder aufgenommen werden können. Da der zu inspizierende Behälter mit dem Beschleunigungsabschnitt zwischen den Aufnahmen der Kamerabilder beschleunigt und/oder abgebremst wird, erscheinen die sich darin bewegenden Fremdkörper an verschiedenen Stellen der beiden Kamerabilder. Dadurch können die Fremdkörper, beispielsweise mit einer Bildverarbeitungseinheit, zuverlässig erkannt werden.The inspection device according to the invention is characterized in that the transport device comprises at least one acceleration section, which is designed to accelerate and / or decelerate the containers in each case transversely to their longitudinal axes. By accelerating or decelerating the contents of the container is moved accordingly, with any foreign bodies contained therein move relative to the container. Furthermore, at least one camera is arranged on the transport device in such a way that at least two camera images can be picked up during transportation of the containers. Since the container to be inspected is accelerated and / or decelerated with the accelerating portion between exposures of the camera images, the foreign matters moving therein appear at different positions of the two camera images. As a result, the foreign bodies, for example with an image processing unit, can be reliably detected.
Die Inspektionsvorrichtung kann in einer Getränkeverarbeitungsanlage angeordnet sein. Die Inspektionsvorrichtung kann einer Behälterbehandlungsmaschine vor- und/oder nachgeordnet sein. Die Behälterbehandlungsmaschine kann beispielsweise eine Behälterherstellungsanlage (beispielsweise eine Streckblasmaschine), eine Recyclinganlage für Behälter, ein Rinser, eine Sortiermaschine, ein Füller, ein Verschließer und/oder eine Verpackungsmaschine sein. Vorzugsweise kann die Inspektionsvorrichtung zur Erkennung von Fremdkörpern einem Füller zum Abfüllen eines Produkts in die Behälter und einen Verschließer zum Aufbringen von Verschlüssen auf die Behälter nachgeordnet sein. Denkbar ist auch, dass die Inspektionsvorrichtung einer Sortiervorrichtung für Mehrwegflaschen oder einer modularen Kontrolleinrichtung zur Füllhöheninspektion oder Verschlusskontrolle zugeordnet ist.The inspection device can be arranged in a beverage processing plant. The inspection device may be upstream and / or downstream of a container treatment machine. The container handling machine may be, for example, a container manufacturing facility (eg, a stretch blow molder), a container recycling facility, a rinser, a sorter, a filler, a capper, and / or a packaging machine. Preferably, the foreign matter recognition inspection device may be disposed downstream of a filler for dispensing a product into the containers and a capper for applying seals to the containers. It is also conceivable that the inspection device is associated with a sorting device for reusable bottles or a modular control device for filling height inspection or closure inspection.
Die Behälter können dazu vorgesehen sein, Getränke, Hygieneartikel, Pasten, chemische, biologische und/oder pharmazeutische Produkte aufzunehmen. Die Behälter können Kunststoffflaschen, Glasflaschen, Dosen und/oder Tuben sein. Bei Kunststoffbehältern kann es sich im speziellen um PET-, PEN-, HD-PE- oder PP-Behälter bzw. Flaschen handeln. Ebenso kann es sich um biologisch abbaubare Behälter oder Flaschen handeln, deren Hauptbestandteile aus nachwachsenden Rohstoffen, wie z.B. Zuckerrohr, Weizen oder Mais bestehen. Die Behälter können mit einem Produkt befüllt und/oder mit einem Verschluss versehen sein.The containers may be intended to contain drinks, toiletries, pastes, chemical, biological and / or pharmaceutical products. The containers may be plastic bottles, glass bottles, cans and / or tubes. Plastic containers may in particular be PET, PEN, HDPE or PP containers or bottles. Likewise, they may be biodegradable containers or bottles, the main components of which are derived from renewable raw materials, e.g. Sugarcane, wheat or corn. The containers may be filled with a product and / or provided with a closure.
Fremdstoffe können hier vorzugsweise kornartige Körper sein, beispielsweise Glassplitter, Sand und/oder Rückstände von Reinigungsmitteln oder dergleichen.Foreign substances here may preferably be granular bodies, for example broken glass, sand and / or residues of cleaning agents or the like.
Die Transporteinrichtung zum Transport der Behälter entlang der Transportbahn kann ein Förderband und/oder ein Karussell umfassen. Die Drehachse des Karussells kann im Wesentlichen vertikal, also auf den Erdmittelpunkt gerichtet sein. Die Transporteinrichtung kann Behälteraufnahmen umfassen, mit denen die Behälter jeweils aufgenommen und im Beschleunigungsabschnitt beschleunigt und/oder abgebremst werden. The transport device for transporting the containers along the transport path may comprise a conveyor belt and / or a carousel. The axis of rotation of the carousel may be directed substantially vertically, ie to the center of the earth. The transport device may comprise container receptacles with which the containers are respectively received and accelerated and / or decelerated in the acceleration section.
Die Längsachse des Behälters kann die Achse sein, zu der der Behälter rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Anders ausgedrückt, kann die Längsachse des Behälters auch die Achse sein, die das Zentrum der Behältermündung mit dem Zentrum des Behälterbodens verbindet. Beispielsweise kann der Beschleunigungsabschnitt dazu ausgebildet sein, die Behälter quer und/oder längs der Transportbahn zu beschleunigen und/oder abzubremsen.The longitudinal axis of the container may be the axis to which the container is rotationally symmetrical. In other words, the longitudinal axis of the container may also be the axis connecting the center of the container mouth to the center of the container bottom. For example, the acceleration section may be designed to accelerate and / or decelerate the containers transversely and / or along the transport path.
Die wenigstens eine Kamera kann Teil eines optischen Messkopfs sein. Die wenigstens eine Kamera kann mit einem CCD- oder CMOS-Sensor ausgebildet sein. Ferner kann die wenigstens eine Kamera als Zeilen- oder Matrix-Kamera ausgebildet sein. Die wenigstens eine Kamera kann derart angeordnet sein, dass sie bei der Inspektion den Behälterboden von unten und/oder von schräg oben durch die Seitenwand des Behälters erfasst. Denkbar ist auch, dass die wenigstens eine Kamera derart angeordnet ist, dass sie bei der Inspektion den Behälterboden durch die Behältermündung hindurch erfasst.The at least one camera may be part of an optical measuring head. The at least one camera may be formed with a CCD or CMOS sensor. Furthermore, the at least one camera can be designed as a line or matrix camera. The at least one camera may be arranged such that during the inspection it detects the container bottom from below and / or obliquely from above through the side wall of the container. It is also conceivable that the at least one camera is arranged such that during the inspection it detects the container bottom through the container mouth.
Denkbar ist, dass zwei oder mehr Kameras in Abständen zueinander an der Transporteinrichtung stationär angeordnet sind, vorzugsweise im Bereich des Beschleunigungsabschnitts. Dadurch können die wenigstens zwei Kamerabilder jeweils durch eine der Kameras aufgenommen werden, wobei durch die stationäre Anordnung die Ausrichtung der Kameras auf die Behälter besonders einfach und stabil ist. Anders ausgedrückt, können die zwei oder mehr Kameras entlang der Transportbahn der Transporteinrichtung angeordnet sein, wobei die Behälter dazwischen durch den Beschleunigungsabschnitt beschleunigt und/oder abgebremst werden.It is conceivable that two or more cameras are arranged at intervals to each other on the transport device stationary, preferably in the region of the acceleration section. As a result, the at least two camera images can each be picked up by one of the cameras, with the stationary arrangement making the alignment of the cameras with the containers particularly simple and stable. In other words, the two or more cameras may be arranged along the transport path of the conveyor, with the containers therebetween being accelerated and / or decelerated by the acceleration section.
Alternativ ist denkbar, dass die wenigstens eine Kamera mit dem zu inspizierenden Behälter an der Transporteinrichtung mitlaufend angeordnet ist, vorzugsweise im Bereich des Beschleunigungsabschnitts. Beispielsweise ist denkbar, dass jeder Behälteraufnahme der Transporteinrichtung eine Kamera zugeordnet ist, um eventuelle Fremdstoffe im darin aufgenommenen Behälter zu erkennen. Denkbar ist auch, dass die wenigstens eine Kamera mit einer Verfahreinheit bewegt wird, die dazu ausgebildet ist, die Kamera entlang der Transportbahn synchronisiert mit der Bewegung des zu inspizierenden Behälters mitzuführen und optional nach der Inspektion in eine Ausgangsposition zurückzufahren. Dadurch müssen weniger Kameras an der Inspektionsvorrichtung eingesetzt werden.Alternatively, it is conceivable that the at least one camera with the container to be inspected is arranged to follow the transport device, preferably in the region of the acceleration section. For example, it is conceivable that each container receptacle of the transport device is associated with a camera to detect any foreign matter in the container received therein. It is also conceivable that the at least one camera is moved by a moving unit which is designed to carry the camera along the transport path synchronized with the movement of the container to be inspected and optionally to return it to an initial position after the inspection. As a result, fewer cameras must be used on the inspection device.
Denkbar ist, dass von einem Behälter bei der Inspektion zunächst ein Kamerabild aufgenommen, der Behälter beschleunigt und danach ein weiteres Kamerabild aufgenommen wird. Zusätzlich oder alternativ kann nach dem wieder Abbremsen des Behälters ein weiteres Kamerabild aufgenommen werden. Anschließend können die Kamerabilder verglichen und die sich bewegenden Fremdkörper daraus ermittelt werden.It is conceivable that a camera image is first taken of a container during the inspection, the container is accelerated and then another camera image is taken. Additionally or alternatively, another camera image can be taken after the container has been decelerated again. Then the camera images can be compared and the moving foreign bodies can be determined.
Beispielsweise kann die Inspektionsvorrichtung eine Maschinensteuerung und/oder eine Bildverarbeitungseinheit umfassen, um die Transporteinrichtung, insbesondere den Beschleunigungsabschnitt und/oder die Aufnahme der Kamerabilder mit den Kameras zu steuern und/oder um die Kamerabilder zur Erkennung der Fremdkörper auszuwerten. Die Bildverarbeitungseinheit kann in die Maschinensteuerung integriert oder separat davon ausgebildet sein. Ebenso ist denkbar, dass die Bildverarbeitungseinheit von der Inspektionsvorrichtung über eine Datenverbindung abgesetzt angeordnet ist.For example, the inspection device may comprise a machine control and / or an image processing unit in order to control the transport device, in particular the acceleration section and / or the camera images with the cameras and / or to evaluate the camera images for detecting the foreign bodies. The image processing unit may be integrated in the machine control or designed separately therefrom. It is also conceivable that the image processing unit is arranged offset from the inspection device via a data connection.
Die Transporteinrichtung kann zum individuellen Beschleunigen und/oder Abbremsen der Behälter im Beschleunigungsabschnitt einen Linearantrieb mit einzelnen steuerbaren Greiferschlitten umfassen. Anders ausgedrückt kann der Linearantrieb einen oder mehrere Linearstatoren umfassen, an denen jeweils mehrere der steuerbaren Greiferschlitten angeordnet sind, die vorzugsweise jeweils über eine Magnetfeldsteuerung beschleunig- und/oder abbremsbar sind. Die Greiferschlitten können jeweils wenigstens als Teil einer Behälteraufnahme ausgebildet sein. Denkbar ist hier, dass zwei gegenüberliegende Greiferschlitten als Behälteraufnahme zusammenwirken. Der oder die Linearstatoren können jeweils mehrere vorzugsweise individuell ansteuerbare Spulenelemente umfassen, um ein Magnetfeld für die Greiferschlitten zu erzeugen. Die Spulenelemente können sequentiell in Richtung der Transportbahn nacheinander angeordnet sind.The transport device may comprise a linear drive with individual controllable gripper carriages for individual acceleration and / or deceleration of the containers in the acceleration section. In other words, the linear drive may comprise one or more linear stators, on each of which a plurality of the controllable gripper carriages are arranged, which are preferably each accelerated and / or braked via a magnetic field control. The gripper carriages can each be formed at least as part of a container receptacle. It is conceivable here that two opposite gripper carriages cooperate as container receptacle. The one or more linear stators may each comprise a plurality of preferably individually controllable coil elements in order to generate a magnetic field for the gripper carriages. The coil elements can be arranged sequentially in the direction of the transport path one after the other.
Der Linearantrieb kann zwei Statorsegmente zum Antrieb der Greiferschlitten umfassen, an denen die Greiferschlitten im Bereich des Beschleunigungsabschnitts paarweise gegenüberliegend angeordnet sind. Dadurch können die Behälter besonders einfach von zwei Seiten her durch die Greiferschlitten aufgenommen und im Beschleunigungsabschnitt unabhängig voneinander beschleunigt bzw. abgebremst werden. Denkbar ist, dass die beiden Statorsegmente parallel und in einem Abstand zueinander angeordnet sind, wobei die Greiferschlitten paarweise einen Behälter dazwischenliegend aufnehmen. Die Statorsegmente können jeweils als in sich geschlossene Transportbahn ausgebildet sein, so dass die Greiferschlitten nach dem Freigeben eines Behälters an eine Aufnahmeposition zur Aufnahme eines weiteren Behälters zurückgeführt werden können.The linear drive can comprise two stator segments for driving the gripper carriages, on which the gripper carriages are arranged in pairs opposite one another in the region of the acceleration section. As a result, the containers can be picked up particularly easily from two sides by the gripper carriages and accelerated or braked independently of each other in the acceleration section. It is conceivable that the two stator segments are arranged parallel and at a distance from each other, wherein the gripper carriages receive in pairs a container in between. The stator segments can each be considered in themselves be formed closed transport path, so that the gripper carriage can be returned to a receiving position for receiving a further container after releasing a container.
Die Greiferschlitten können zum Drehen der Behälter jeweils mit angetriebenen Rollen an einem Greifer ausgebildet sein. Mit den angetriebenen Rollen können die Behälter zusätzlich zur Beschleunigungs- bzw. Abbremsbewegung auch gedreht werden. Folglich werden die Fremdkörper durch die kombinierte Dreh- und Beschleunigungs- bzw. Abbremsbewegung stärker gegenüber den Behälterwänden versetzt und sind dadurch noch zuverlässiger erkennbar. Denkbar ist, dass jeder Greiferschlitten mit einem zweiarmigen Greifer ausgebildet ist, wobei an jedem Arm eine Rolle zum Kontakt mit dem Behälter ausgebildet ist. Wird nun ein Behälter mit zwei gegenüberliegenden Greiferschlitten erfasst, wo wird er insgesamt von vier angetriebenen Rollen zuverlässig gehalten bzw. gedreht Die Rollen können jeweils mit einem einzelnen Elektromotor angetrieben sein.The gripper carriages can each be designed with driven rollers on a gripper for rotating the containers. With the driven rollers, the containers can also be rotated in addition to the acceleration or deceleration movement. Consequently, the foreign bodies are offset by the combined rotation and acceleration or Abbremsbewegung stronger against the container walls and are characterized even more reliable recognizable. It is conceivable that each gripper carriage is formed with a two-armed gripper, wherein a roller is formed on each arm for contact with the container. Now, if a container is detected with two opposite gripper carriage, where he is reliably held or rotated a total of four driven rollers The rollers can each be driven by a single electric motor.
Denkbar ist allerdings auch, dass die Rollen über eine Verzahnung oder ein Magnetband entlang des Beschleunigungsabschnitts antreibbar sind. Dadurch ist der Antrieb der Rollen besonders einfach und damit kostengünstig aufgebaut. Die Verzahnung kann hier mit einem sich stetig verringernden Zahnabstand zur Beschleunigen der Rollen und/oder mit einem sich stetig vergrößernden Zahnabstand zum Abbremsen der Rollen ausgebildet sein. Die Verzahnung kann als lineare Verzahnung entlang der Transportbahn ausgebildet sein, die in entsprechende Zahnräder der Rollen eingreift. Alternativ dazu kann zum Antrieb der Rollen das Magnetband verwendet werden, das mit alternierenden Nord- und Südpolen ausgebildet ist. Der Abstand der Nord- bzw. Südpole kann sich zum Beschleunigen der Rollen stetig verkürzen. Demgegenüber kann sich der Abstand der Nord- und Südpole zum Abbremsen der Rollen stetig vergrößern. Die Rollen können zudem mit Magnetelementen ausgebildet sein, um die Kräfte der Magnetbänder abzugreifen. Die Magnetbänder können parallel zur Transportbahn angeordnet sein. Bewegen sich also die Rollen mit ihren Magnetelementen entlang des Magnetbands, so werden diese entsprechend gedreht.It is also conceivable, however, that the rollers can be driven via a toothing or a magnetic tape along the acceleration section. As a result, the drive of the rollers is particularly simple and therefore inexpensive. The toothing can be formed here with a steadily decreasing tooth spacing for accelerating the rollers and / or with a steadily increasing tooth spacing for braking the rollers. The toothing may be formed as a linear toothing along the transport path, which engages in corresponding gears of the rollers. Alternatively, to drive the rollers, the magnetic tape may be used which is formed with alternating north and south poles. The distance between the north and south poles can be shortened to accelerate the roles steadily. In contrast, the distance between the north and south poles to slow down the roles can steadily increase. The rollers can also be formed with magnetic elements to tap the forces of the magnetic tapes. The magnetic tapes can be arranged parallel to the transport path. So move the rollers with their magnetic elements along the magnetic tape, they are rotated accordingly.
Denkbar ist auch, dass der Linearantrieb ein vorzugsweise angetriebenes Band und ein dazu gegenüberlieges Statorsegment zum Antrieb der Greiferschlitten umfasst, wobei die Greiferschlitten mit Rollen zum gleichzeitigen Transport und Abrollen der Behälter auf dem Band ausgebildet sind. Anders ausgedrückt, können die Behälter von einer Seite her mit dem Band in Kontakt stehen und auf der anderen Seite mit je einem Greiferschlitten. Bewegen sich nun die Greiferschlitten entlang des Transportbands, so werden die Behälter auf dem Band abgerollt. Dadurch ist der Aufwand zum gleichzeitigen Beschleunigen bzw. Abbremsen und Drehen der Behälter noch geringer. Wird beispielsweise das Band synchronisiert zur Transportgeschwindigkeit der Transportsegmente vor und/oder nach dem Beschleunigungsabschnitts bewegt, so wird der Behälter bei einer demgegenüber wirkenden Beschleunigung der Greiferschlitten zunächst durch das Abrollen auf dem Band immer schneller gedreht und beschleunigt. Beim Abbremsen wird dann der Behälter immer langsamer gedreht, bis er sich schlussendlich nicht mehr dreht und an ein Transportsegment nach dem Beschleunigungsabschnitt übergeben werden kann. Denkbar ist auch, dass die Behälter mit dem Greiferschlitten bis zu einer maximalen Geschwindigkeit beschleunigt werden und dass sich das Band mit dieser maximalen Geschwindigkeit bewegt. Dadurch drehen sich die Behälter beim Beschleunigen und Abbremsen in unterschiedliche Richtungen.It is also conceivable that the linear drive comprises a preferably driven belt and a stator segment opposite thereto for driving the gripper carriages, wherein the gripper carriages are formed with rollers for the simultaneous transport and unwinding of the containers on the belt. In other words, the containers can be in contact with the band from one side and with one gripper carriage on the other side. Now move the gripper carriage along the conveyor belt, the containers are rolled on the tape. As a result, the cost of simultaneously accelerating or decelerating and rotating the container is even lower. If, for example, the belt is moved in synchronism with the transport speed of the transport segments before and / or after the acceleration section, the container is initially rotated and accelerated faster and faster by the unwinding on the belt when the gripper carriages are accelerated. During deceleration, the container is then rotated more and more slowly until it finally stops rotating and can be transferred to a transport segment after the acceleration section. It is also conceivable that the containers are accelerated with the gripper carriage to a maximum speed and that the belt moves at this maximum speed. As a result, the containers rotate in different directions during acceleration and deceleration.
Die Transporteinrichtung kann mehrere Transportsegmente mit unterschiedlichen Krümmungen der Transportbahn umfassen, so dass die Behälter im Beschleunigungsabschnitt aufgrund der so in den Transportsegmenten unterschiedlich stark wirkenden Radialbeschleunigung quer zur Transportbahn beschleunigt und/oder abgebremst werden. Dadurch können die Behälter mit konstanter Geschwindigkeit in der Transporteinrichtung bewegt werden, wobei die Trägheitskräfte quer zur Transportbahn wirken. Folglich werden die Fremdkörper durch diese quer wirkenden Kräfte gegenüber den Behältern bewegt und können so durch die Aufnahme der zwei Kamerabilder erkannt werden. Die Transporteinrichtung kann so besonders einfach aufgebaut werden.The transport device may comprise a plurality of transport segments with different curvatures of the transport path, so that the containers in the acceleration section are accelerated and / or decelerated transversely to the transport path due to the radial acceleration acting differently in the transport segments. As a result, the containers can be moved at a constant speed in the transport device, the inertial forces acting transversely to the transport path. Consequently, the foreign bodies are moved by these transverse forces against the containers and can be recognized by the inclusion of the two camera images. The transport device can be built so easy.
Denkbar ist, dass zwei aneinander anschließende Transportsegmente durch einen Linearförderer und einen Sternradförderer gebildet werden. Durch den Linearförderer wirken so zunächst keine Fliehkräfte und die Behälter werden erst nach der Übergabe an den Sternradförder sprunghaft durch die einwirkenden Fliehkräfte quer zur Transportbahn beschleunigt. Dadurch werden die Fremdkörper gegenüber dem Behälter bewegt. Denkbar ist auch, dass an den Sternradförderer ein weiterer Linearförderer und/oder ein weiterer Sternradförderer mit entgegengesetzter Drehrichtung anschließen. Dadurch werden die Fremdkörper in den beiden Sternradförderern in unterschiedlicher Richtung quer zur Transportbahn beschleunigt. Folglich können die Fremdkörper noch zuverlässiger erkannt werden. Ferner können die beiden Sternradförderer unmittelbar aneinander anschließend angeordnet sein. Durch den Einsatz von zwei gegenläufigen Sternradförderern ist es möglich, die Behälter vor und nach der Inspektion in die gleiche Transportrichtung zu transportieren.It is conceivable that two adjoining transport segments are formed by a linear conveyor and a star wheel conveyor. By the linear conveyor so initially no centrifugal forces and the containers are accelerated only after the transfer to the Sternradförder leaps and bounds by the acting centrifugal forces transversely to the transport path. As a result, the foreign bodies are moved relative to the container. It is also conceivable that connect to the star wheel conveyor another linear conveyor and / or another star wheel with opposite direction of rotation. As a result, the foreign bodies in the two star wheel conveyors are accelerated in a different direction transversely to the transport path. Consequently, the foreign matters can be recognized even more reliably. Furthermore, the two star wheel conveyors can be arranged directly adjacent to one another. Through the use of two counter-rotating star wheel conveyors, it is possible to transport the containers in the same transport direction before and after the inspection.
Die Transporteinrichtung kann zum Abbremsen und/oder Beschleunigen der Behälter im Beschleunigungsabschnitt eine Kurvenscheibe oder einen Teilungsverzugsstern umfassen. Dadurch ist es möglich, die Behälter einfach zu beschleunigen oder abzubremsen. Beispielsweise können Behälteraufnahmen an die Kurvenscheibe angegliedert sein, so dass die Behälter entsprechend der in die Kurvenscheibe eingebrachten Bahn bewegt werden. Dies eignet sich besonders zum Einsatz in einem Karussell, in das die Kurvenscheibe zur Bewegung der Behälteraufnahme integriert sein kann. Der Teilungsverzugsstern kann eine Sternradanordnung mit am Umfang regelmäßig beabstandeten Gelenken umfassen, an denen jeweils die Behälteraufnahmen über drehbare Arme angegliedert sind. Durch die Drehung der Sternradanordnung sowie die zusätzliche Drehung der Arme werden die Behälter zusätzlich zur Kreisbewegung beschleunigt bzw. abgebremst. An den Gelenken können jeweils einzeln steuerbare Servomotoren zur Drehung der Arme angeordnet sein. Ebenso ist denkbar, dass die Arme über eine Steuerscheibe oder dergleichen gedreht werden.The transport device can be used to decelerate and / or accelerate the container in Acceleration section comprise a cam or a pitch delay star. This makes it possible to simply accelerate or decelerate the containers. For example, container receptacles may be attached to the cam, so that the containers are moved according to the introduced into the cam track. This is particularly suitable for use in a carousel, in which the cam can be integrated to move the container receptacle. The pitch delay star may include a star wheel assembly having circumferentially regularly spaced hinges to each of which the container receivers are attached via rotatable arms. Due to the rotation of the star wheel arrangement and the additional rotation of the arms, the containers are accelerated or decelerated in addition to the circular movement. Individually controllable servomotors for rotating the arms can be arranged on the joints. It is also conceivable that the arms are rotated via a control disk or the like.
Die Transporteinrichtung kann zum Beschleunigen und/oder Abbremsen der Behälter im Beschleunigungsabschnitt ein Transportsegment mit einer Zwangsführung der Behälter umfassen, insbesondere mit einer Schubkurbel, oder einem unregelmäßig übersetzten Getriebe zum Beschleunigen und/oder Abbremsen der Behälter. Durch die Zwangsführung der Behälter können diese unabhängig von der Transportbewegung beschleunigt oder abgebremst werden. Beispielsweise kann die Zwangsführung einen als Schiene ausgebildeten Anschlag umfassen, der quer zu einem einlaufenden Transportband angeordnet ist. Dadurch wird der Transport des jeweiligen Behälters durch den Aufprall auf die Schiene gestoppt und kann dann entlang des Anschlags mit der Schubkurbel oder dem unregelmäßig übersetzten Getriebe durch eine Beschleunigung und/oder ein Abbremsen fortgesetzt werden. An der Schubkurbel bzw. den unregelmäßig übersetzten Getriebe kann ein Schieber angeordnet sein, mit dem die Behälter entlang des Anschlags verschoben werden. Anschließend an die Zwangsführung kann ein weiterführendes Transportband ausgebildet sein, mit dem die Behälter nach der Beschleunigung bzw. dem Abbremsen weitertransportiert werden. Die wenigstens eine Kamera kann entlang des Transportsegments mit der Zwangsführung angeordnet sein. Durch die Zwangsführung können die Behälter mit einem besonders geringen Aufwand unabhängig von der Transportbewegung beschleunigt bzw. abgebremst werden. Denkbar ist auch, dass an der Schubkurbel oder dem ungleichmäßig übersetzten Getriebe eine Behälteraufnahme angeordnet ist, mit dem die Behälter im Beschleunigungsabschnitt aufgenommen werden. Schubkurbel kann hier bedeuten, dass dies eine drehbare Scheibe ist, an der eine Pleuelstange zur Übersetzen der Kreisbewegung in eine Linearbewegung angegliedert ist.For transporting and / or braking the containers in the acceleration section, the transport device may comprise a transport segment with forced guidance of the containers, in particular with a crank, or an irregularly geared transmission for accelerating and / or decelerating the containers. Due to the positive guidance of the container they can be accelerated or decelerated independently of the transport movement. For example, the positive guide comprise a trained as a rail stop, which is arranged transversely to an incoming conveyor belt. As a result, the transport of the respective container is stopped by the impact on the rail and can then be continued along the stop with the sliding crank or the irregularly translated gear by an acceleration and / or deceleration. On the crank or the irregularly translated gear, a slider may be arranged, with which the containers are moved along the stop. Subsequent to the forced operation, a further conveyor belt can be formed with which the containers are transported further after acceleration or deceleration. The at least one camera can be arranged along the transport segment with the positive guidance. Due to the positive guidance, the containers can be accelerated or braked independently of the transport movement with a particularly low outlay. It is also conceivable that a container receptacle is arranged on the sliding crank or the unevenly translated transmission, with which the containers are received in the acceleration section. Thrust crank may here mean that this is a rotatable disc to which a connecting rod is affiliated to translate the circular motion into a linear motion.
Darüber hinaus stellt die Erfindung zur Lösung der Aufgabenstellung ein Verfahren zur Erkennung von Fremdkörpern in Behältern mit den Merkmalen des Anspruchs 13 bereit. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.In addition, the invention provides a method for the detection of foreign objects in containers with the features of claim 13 to the problem. Advantageous embodiments of the invention are mentioned in the subclaims.
Dadurch, dass die Behälter im Beschleunigungsabschnitt quer zu ihren Längsachsen beschleunigt und/oder abgebremst werden, wirken entsprechende Trägheitskräfte auf die in den Behältern enthaltenen Fremdkörper. Durch diese Fliehkräfte lösen sich die Fremdkörper von den Behälterwänden bzw. vom Produkt und bewegen sich gegenüber den Behältern. Dadurch, dass die Behälter jeweils während des Transports mit wenigstens zwei Kamerabildern aufgenommen werden und sich die Fremdkörper dazwischen bewegen, befinden sich diese an unterschiedlichen Stellen der Kamerabilder und können beispielsweise mittels Bildverarbeitung zuverlässig erkannt werden. Die Beschleunigung bzw. Abbremsung der Behälter quer zu den Längsachsen kann konstruktiv besonders einfach in einer Transporteinrichtung umgesetzt werden. Dadurch ist das Verfahren besonders einfach und kostengünstig.As a result of the fact that the containers are accelerated and / or decelerated in the acceleration section transversely to their longitudinal axes, corresponding inertial forces act on the foreign bodies contained in the containers. As a result of these centrifugal forces, the foreign bodies detach from the container walls or from the product and move in relation to the containers. The fact that the containers are each taken during transport with at least two camera images and the foreign bodies move in between, they are located at different locations of the camera images and can be reliably detected, for example by means of image processing. The acceleration or deceleration of the container transversely to the longitudinal axes can be implemented structurally particularly simple in a transport device. As a result, the method is particularly simple and inexpensive.
Die Behälter können im Beschleunigungsabschnitt parallel und/oder quer zu einer Transportrichtung der Transporteinrichtung beschleunigt und/oder abgebremst werden. Da die Behälter üblicherweise quer zu ihren Längsachsen in der Transporteinrichtung transportiert werden, ist so die Umsetzung der Beschleunigung bzw. des Abbremsens besonders einfach. Beispielsweise können die Behälter zusätzlich zu einer in der Anlage vorgegebenen Transportgeschwindigkeit im Beschleunigungsabschnitt beschleunigt und dann wieder abgebremst werden, so dass sich die Fremdkörper gegenüber den Behältern bewegen. Darüber hinaus können die Behälter auf einer Kreisbahn mit einer konstanten Transportgeschwindigkeit bewegt und so quer zur Transportrichtung beschleunigt werden. Durch die Bewegung der Behälter auf der Kreisbahn wirken daher Fliehkräfte, wodurch die Fremdkörper ebenfalls gegenüber dem Behälter beschleunigt werden. Folglich ist der Aufbau des Beschleunigungsabschnitts besonders einfach.The containers can be accelerated and / or braked in the acceleration section parallel and / or transversely to a transport direction of the transport device. Since the containers are usually transported transversely to their longitudinal axes in the transport device, so the implementation of acceleration and deceleration is particularly simple. For example, in addition to a transport speed predetermined in the system, the containers can be accelerated in the acceleration section and then braked again so that the foreign bodies move in relation to the containers. In addition, the containers can be moved on a circular path at a constant transport speed and thus accelerated transversely to the transport direction. As a result of the movement of the containers on the circular path, centrifugal forces therefore act, as a result of which the foreign bodies are also accelerated relative to the container. Consequently, the structure of the acceleration section is particularly simple.
Die Behälter können im Beschleunigungsabschnitt von einer ursprünglichen Transportgeschwindigkeit beschleunigt und danach wieder abgebremst werden bzw. umgekehrt, so dass sie nach dem Durchlaufen des Beschleunigungsabschnitts von der Transporteinrichtung wieder mit der ursprünglichen Transportgeschwindigkeit transportiert werden. Dadurch haben die Behälter vor und nach der Inspektion die gleiche Geschwindigkeit, die vorzugsweise mit einer Anlagengeschwindigkeit übereinstimmt. Dadurch müssen die Behälter nach der Inspektion nicht erst mit dem Rest der Anlage über einen Puffer synchronisiert werden.The containers can be accelerated in the acceleration section from an original transport speed and then decelerated again or vice versa, so that they are transported by the transport device again at the original transport speed after passing through the acceleration section. As a result, the containers have the same speed before and after the inspection, which preferably coincides with a line speed. As a result, the containers do not first have to be inspected be synchronized with the rest of the plant via a buffer.
Darüber hinaus kann das Verfahren zur Erkennung von Fremdkörpern auch die zuvor in Bezug auf die Inspektionsvorrichtung genannten Merkmale einzelne oder beliebige Kombinationen sinngemäß umfassen. Das Verfahren nach den Ansprüchen 13-15 kann mit einer Inspektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12 durchgeführt werden.In addition, the method for detecting foreign bodies may also comprise the features mentioned above with respect to the inspection device corresponding to individual or arbitrary combinations. The method according to claims 13-15 can be carried out with an inspection device according to any one of claims 1-12.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Inspektionsvorrichtung zur Erkennung von Fremdkörpern in Behältern in einer seitlichen Ansicht; -
2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Inspektionsvorrichtung in einer Draufsicht, wobei die Transporteinrichtung einen Linearantrieb mit einzelnen steuerbaren Greiferschlitten umfasst; -
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Inspektionsvorrichtung in einer Draufsicht, wobei die Transporteinrichtung einen Linearantrieb mit einem angetriebenen Band und einem dazu gegenüberliegenden Statorsegment mit angetriebenen Greiferschlitten umfasst; -
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Inspektionsvorrichtung in einer Draufsicht, wobei die Transporteinrichtung einen Linearantrieb mit einzelnen steuerbaren Greiferschlitten und Rollen zum Drehen der Behälter umfasst; -
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Inspektionsvorrichtung in einer Draufsicht, wobei die Transporteinrichtung mehrere Transportsegmenten mit unterschiedlichen Krümmungen der Transportbahn umfasst; -
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Inspektionsvorrichtung in einer Draufsicht, wobei die Transporteinrichtung zum Abbremsen und/oder Beschleunigen der Behälter im Beschleunigungsabschnitt eine Kurvenscheibe umfasst; und -
7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Inspektionsvorrichtung in einer Draufsicht, wobei die Transporteinrichtung ein Transportsegment mit einer Zwangsführung umfasst.
-
1 a schematic representation of an embodiment of the inspection device for detecting foreign bodies in containers in a side view; -
2 a further embodiment of the inspection device in a plan view, wherein the transport device comprises a linear drive with individual controllable gripper carriage; -
3 a further embodiment of the inspection device in a plan view, wherein the transport device comprises a linear drive with a driven belt and a stator segment opposite thereto with driven gripper carriage; -
4 a further embodiment of the inspection device in a plan view, wherein the transport device comprises a linear drive with individual controllable gripper carriages and rollers for rotating the container; -
5 a further embodiment of an inspection device in a plan view, wherein the transport device comprises a plurality of transport segments with different curvatures of the transport path; -
6 a further embodiment of an inspection device in a plan view, wherein the transport device for braking and / or accelerating the container in the acceleration section comprises a cam; and -
7 a further embodiment of the inspection device in a plan view, wherein the transport device comprises a transport segment with a positive guide.
In der
Der Beschleunigungsabschnitt
Unterhalb der Transporteinrichtung
Mit der Inspektionsvorrichtung
Anschließend wird der Behälter
Zu sehen ist weiter die Maschinensteuerung
Insgesamt ist es also durch die Inspektionsvorrichtung
Weiterhin ist denkbar, dass eine Kamera mit dem zu inspizierenden Behälter an der Transporteinrichtung mitlaufend angeordnet ist, vorzugsweise im Bereich des Beschleunigungsabschnitts
In der
Der Linearantrieb
Darüber hinaus sind an der Transporteinrichtung
Dadurch, dass die Transporteinrichtung
In der
Desweiteren ist zu sehen, dass das Transportband
Die Inspektionsvorrichtung
Da sich die Fremdkörper im Behälter
Die Inspektionsvorrichtung
In der
Desweiteren ist zu sehen, dass die Magnetbänder
In der
Bei der Inspektionsvorrichtung
In der
Zentral ist die Nabe
Desweiteren sind die Kameras
Denkbar ist hier auch jede geeignete andere Form der Kurvenscheibe
In der
Die Behälter
Entlang des zweiten Transportsegments
Insgesamt werden also in den zuvor beschriebenen Inspektionsvorrichtungen
Von den Behälterböden der Behälter
Es versteht sich, dass in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen genannte Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt sind und in beliebigen anderen Kombinationen möglich sind.It is understood that in the embodiments described above mentioned features are not limited to these specific combinations and are possible in any other combinations.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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