DE9314112U1

DE9314112U1 - Greiforgan für Packmaschinen

Info

Publication number: DE9314112U1
Application number: DE9314112U
Authority: DE
Original assignee: Krones AG; Krones AG Hermann Kronseder Maschinenfabrik
Current assignee: Krones AG
Priority date: 1993-09-18
Filing date: 1993-09-18
Publication date: 1993-12-16
Anticipated expiration: 2003-09-19

Description

KRONES AG pat-wm-jo/596-DE

Hermann Kronseder 16. September 1993

Maschinenfabrik
93068 Neutraubling

Greiforgan für Packmaschinen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Greiforgan für Packmaschinen zum Umsetzen von Gefäßen, insbesondere zum Auspacken von Flaschen oder dgl. aus Transportbehältern, wobei die Funktion des Greiforgans durch einen die Gefäßfarbe erkennenden Sensor steuerbar ist.

Greiforgane dieser Art sind aus der DE 25 34 183 C3 bekannt und werden zum Erkennen und gezielten Entnehmen von eine bestimmte Farbe aufweisenden Flaschen aus unsortiertem Leergut verwendet. In der genannten Druckschrift werden mit entsprechenden Greiforganen ausgestattete Packmaschinen beschrieben, bei denen die Farberkennung der sich noch im Kasten befindenden Flaschen durch eine den Packmaschinen vorgeordnete, am Kastenförderer stationär angeordnete Prüfeinrichtung erfolgt. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß die Erkennung der Farbe einer einzelnen, sich noch in einem Kasten oder einem Karton befindenden

Flasche mit einer stationären Prüfeinrichtung schwierig und unzuverlässig ist. Die Erkennung wird vor allem durch störende Fremdkörper oder auch die häufig ungenaue Positionierung der Flaschen innerhalb eines Kastens erschwert.

Dem zufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Erkennungssicherheit zu verbessern.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der die Farbe eines Gefäßes erkennende Sensor mit dem Greiforgan mitführbar ist, insbesondere unmittelbar am Greiforgan selbst oder an diesem zugeordneten Teilen angeordnet ist. Diese Lösung hat den Vorteil, daß der zur Farberkennung eingesetzte Lichtstrahl immer an einer genau definierten Stelle auf das zu prüfende Gefäß, z.B. eine Flasche, trifft, wodurch eine zuverlässige Farberkennung sichergestellt ist; denn beim Absenken einer einen Packkopf bildenden Gruppe von Greiforganen auf einen Flaschenkasten bewirken die Greiforgane günstigerweise eine Zentrierung der zugeordneten Flaschen. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß der zur Farberkennung eingesetzte Lichtstrahl im wesentlichen senkrecht auf die Flaschenseitenwand auftrifft, so daß nur ein geringer Teil des Prüflichts reflektiert wird. Besonders günstig ist eine Ausführung, bei der der Lichtstrahl dicht unter dem Kopfteil einer Flasche auf den Flaschenhals gerichtet wird, da sich in diesem Bereich in der Regel kein Ausstattungsmaterial an den Leerflaschen befindet.

Eine besonders kompakte Ausführung des Greiforgans läßt sich realisieren, wenn der zur Farberkennung eingesetzte Lichtstrahl im wesentlichen parallel zur Längserstreckung bzw. Hochachse der Flaschen und des Greiforgans von der Lichtquelle ausgeht, im Bereich unterhalb des Greifwerkzeuges des Greiforgans quer zu der zu prüfenden Flasche hin umgelenkt und anschließend durch eine zweite Umlenkung wieder parallel zur Hochachse verlaufend zu einem Lichtempfänger geleitet wird. Die Umlenkung des Lichtstrahls kann durch Spiegel erfolgen. Bei dieser Lösung können die Sensoren oberhalb des GreifWerkzeuges angeordnet werden, wodurch der Durchmesser bzw. die horizontalen Querschnittsabmessungen eines Greiforgans kleingehalten werden können, da im Vergleich zu einem konventionellen Greiforgan lediglich etwas Platz neben dem Greifwerkzeug für die den Lichtstrahl führenden Kanäle vorgesehen werden muß. Zur Strahlführung können auch Lichtleiter verwendet werden, die ein hohes Maß an Gestaltungsfreiheit in Bezug auf die Anordnung der Sensoren erlauben. Zur Unterbringung der lichtführenden Kanäle oder Lichtleiter wird das Gehäuse eines Greiforgans vorzugsweise mit einem unrunden, z.B. rautenförmigen oder rechteckigen, Querschnitt ausgestattet. Besonders günstig ist ein Gehäuse mit quadratischem Querschnitt, wobei die Lichtleiter oder lichtführenden Kanäle in den Eckbereichen des Gehäuses angeordnet werden. Derart ausgestaltete Greiforgane lassen sich ebenso problemlos zu einer kompakten Gruppe von GreifOrganen, einem sogenannten Packkopf, zusammenfassen, wie konventionelle Greiforgane.

Zur Unterscheidung von Weiß- und Buntglas eignet sich Rotlicht, da dieses beispielsweise von grünem Glas absorbiert wird, weißes, d.h. farbloses, Glas dagegen durchdringen kann. Durch Auswertung der Helligkeitsdifferenz zwischen dem von der Lichtquelle ausgehenden und dem zum Lichtempfänger (Fotozelle) zurückkehrenden Teil des Rotlichtstrahls kann ein Signal zum Steuern des Greiforgans gewonnen werden. Die Erfindung ist zur Erkennung von verschiedenen Flaschenfarben nicht nur auf den Einsatz von Rotlicht beschränkt. Zur Farbunterscheidung, z.B. zwischen Braun- und Grünglas, sind geweils entsprechend geeignete Sensoren und Lichtquellen auszuwählen.

Es ist außerdem denkbar, Greiforgane mit zugeordneten Farbsensoren nicht nur für transparente Gefäße, die im Durchlichtverfahren prüfbar sind, einzusetzen, sondern auch für nicht transparente Gefäße, indem für eine Auflicht- bzw. -Reflexlichtprüfung geeignete Sensoren verwendet werden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Fig. erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch ein Greiforgan entlang der Linie I-I und

Fig. 2 einen Horizontalschnitt entlang der Schnittlinie II-II·

Das in Fig. 1 dargestellte pneumatisch betätigbare Greiforgan 1 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse

und einem in einer zylindrischen Kanuner 15 des Gehäuses axial verschiebbar geführten Greifwerkzeug 7. Das Gehäuse ist an seinem unteren Ende mit einer Öffnung 22 ausgestattet, in die der Kopf einer Flasche 2 beim Absenken des Greiforgans auf einen nicht dargestellten Flaschenkasten eintauchen kann. Der Aufbau und die Funktion des Greifwerkzeugs 7 ist detailliert in dem deutschen Gebrauchsmuster 90 02 618.7 beschrieben. An der Oberseite des Gehäuses ist ein mit einem Bund ausgestattetes Rohr 12 befestigt, das axial verschiebbar an einer Tragplatte 13 hängt und von einer Druckfeder 24 umfaßt wird. Die Tragplatte 13 wird von einer steuerbaren Aufhängung einer nicht dargestellten Packmaschine (siehe DE 41 25 573 Al oder DE 40 24 335 Al) gehalten und von einer Flaschenauspackstation zu einer Flaschenabsetzstation und zurück geführt.

Das Rohr 12 besitzt einen Druckluftkanal 14, der an seinem zum Gehäuse 11 weisenden Ende in die zylindrische Kammer einmündet. Das gegenüberliegende Ende des Druckluftkanals steht mit dem Ausgang 25 eines elektromagnetisch betätigbaren 3/2 Wegeventils in Verbindung, welches eingangsseitig mit einer Druckluftquelle 16 verbunden ist. Die Ansteuerung des Wegeventils erfolgt durch eine Auswerteinrichtung 5, die über Stromversorgungs- und Signalleitungen 19 u. 20 mit einer Lichtquelle 3 und einem Lichtempfänger 4 in Verbindung steht. Die Lichtquelle und der Lichtempfänger sind in das Gehäuse 11 des Greiforgans I integriert. Die Auswerteinrichtung 5 wird durch eine Stromversorgungsleitung 23 gespeist.

Von der Lichtquelle 3 ausgehend erstreckt sich im Gehäuse ein zur Hochachse 21 des Greiforgans parallel verlaufender Kanal 17, der bis unter das Greifwerkzeug 7 reicht. An seinem unteren Ende ist ein erster Spiegel 9 plaziert, dem diametral gegenüberliegend im Gehäuse 11 ein zweiter Spiegel 10 zugeordnet ist, von dem aus sich ein ebenfalls parallel zur Hochachse 21 verlaufender Kanal 18 bis zum Lichtempfänger 4 erstreckt.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, besitzt das Gehäuse 11 des Greiforgans einen quadratischen Querschnitt, wobei die Lichtquelle 3 und der Lichtempfänger 4 und die zugeordneten Kanäle 17 und 18 in zwei Ecken des Gehäuses diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Diese Anordnung ermöglicht vorteilhafterweise eine kompakte, wenig Platz beanspruchende Gestaltung des Gehäuses 11.

Wird das Greiforgan 1 auf eine Flasche 2 abgesenkt, veranlaßt die Auswerteinrichtung 5 die Lichtquelle 3 einen Lichtstrahl 8 in Richtung zum ersten Spiegel 9 auszusenden. Der vom Spiegel umgelenkte Lichtstrahl 8' tritt quer durch den Halsbereich der Flasche 2 durch, wobei in Abhängigkeit der Flaschenfarbe ein mehr oder weniger großer Teil des Lichts absorbiert wird, und der verbleibende Lichtstrahl trifft danach auf den zweiten Spiegel 10. Der vom Spiegel abgelenkte Lichtstrahl 8'' verläuft ebenfalls parallel zur Hochachse 21 des Greiforgans 1 und trifft schließlich auf den Lichtempfänger 4 (Fotozelle). Der Lichtempfänger 4 liefert über die Signalleitung 20 ein Signal an die Auswerteinrichtung 5, die nun einen Helligkeitsvergleich zwischen dem von der Lichtquelle 3 ausgesandten Lichtstrahl

8 und den vom Lichtempfänger 4 aufgenommenen Lichtstrahl 8'' durchführt. An der Auswerteinrichtung 5 ist ein Schwellwert oder ein Wertebereich für die Helligkeitsdifferenz einstellbar, bei dessen Über- oder Unterschreitung die Auswerteinrichtung 5 ein Steuersignal zur Betätigung des Wegeventils 6 abgibt.

Sollen beispielsweise nur Flaschen aus Weißglas aus einem Flaschenkasten entnommen werden, gibt die Auswerteinrichtung 5 nur dann ein Steuersignal zum Umschalten des Wegeventils ab, wenn die ermittelte Helligkeitsdifferenz unter einem vorgegebenen Schwellwert liegt. Bei Vorliegen einer Grünoder Braunglasflasche wird der Schwellwert dagegen wegen der zu großen Helligkeitsdifferenz überschritten und von der Auswerteinrichtung 5 kein Steuersignal an das Wegeventil abgegeben.

In der linken Bildhälfte der Fig. 1 ist die Stellung des Greifwerkzeugs 7 dargestellt, die es bei Abgabe eines Steuersignals und Umschaltung des Wegeventils 6 einnimmt. Bei der Betätigung des Wegeventils wird eine Verbindung zwischen der Druckluftquelle 16 und der zylindrischen Kammer 15 im Gehäuse 11 über den Druckluftkanal 14 hergestellt. Durch die Druckbeaufschlagung wird das verformbare Greifwerkzeug 7 in der zylindrischen Kammer 15 axial nach unten verschoben und umfaßt dabei den Kopf der Flasche 2. Nach dem Herausheben der Flasche aus dem Flaschenkasten und Absetzen an einer Flaschenabgabestation wird diese durch Entlüften der Kammer 15 freigegeben (siehe rechte Bildhälfte), wozu das Wegeventil 6 die in Fig. 1 gezeigte Stellung einnimmt.

Abweichend von der Darstellung in Fig. 1 können auch Farbsensoren verwendet werden, bei denen Sender 3 und Empfänger 4 ein gemeinsames Bauteil bilden oder in die Auswerteinrichtung 5 integriert sind. In diesen Fällen ist die Verwendung von Lichtleitern, z.B. Glasfasern, vom Sender bis nahe zur Flasche und von dort zum Empfänger zur Lichtführung besonders vorteilhaft. Lichtleiter ermöglichen eine hohe Flexibilität bei der Anordnung der Sensoren. So könnten beispielsweise der Sender 3 und Empfänger 4 ohne weiteres auch oberhalb der Tragplatte 13 plaziert werden.

Claims

KRONES AG pat-wm-pe/596-DE Hermann Kronseder 16. September 1993 Maschinenfabrik 93068 Neutraubling Greiforgan für Packmaschinen Schutzansprüche

1. Greiforgan für Packmaschinen zum Umsetzen von Gefäßen, insbesondere zum Auspacken von Flaschen oder dgl. aus Transportbehältern, wobei die Funktion des Greiforgans (1) durch einen die Gefäßfarbe erkennenden Sensor (3, 4) steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Farbe eines Gefäßes (2) erkennende Sensor (3, 4) mit dem Greiforgan mitführbar ist, insbesondere unmittelbar am Greiforgan (1) oder an diesem zugeordneten Teilen (12, 13) angeordnet ist.

2. Greiforgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sensor (3, 4) eine Auswerteinrichtung (5) zugeordnet ist, die mittels einem ansteuerbaren Schaltorgan (6) in Abhängigkeit des Meßergebnisses die Greiffunktion des Greiforgans (I) steuert.

3. Greiforgan nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (3, 4) so angeordnet und ausgebildet ist, daß ein Gefäß (2) im

wesentlichen quer zu seiner Längserstreckung, insbesondere im Hals- oder Schulterbereich, durchleuchtbar ist.

4. Greiforgan nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor eine Lichtquelle (3) und einen Lichtempfänger (4) aufweist.

5. Greiforgan nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (3, 4) oberhalb des Greifwerkzeuges (7) des Greiforgans (I) angeordnet ist.

6. Greiforgan nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß von der Lichtquelle (3) ein Strahl (8) in Richtung zum Greifwerkzeug (7) ausgesandt, dieser im Bereich unterhalb des GreifWerkzeuges (7) im wesentlichen quer zur Längserstreckung eines Gefäßes (2) auf dessen Seitenwand gerichtet und nach dem Durchleuchten der Seitenwand zum Lichtempfänger (4) zurückgeführt wird.

7. Greiforgan nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Greifwerkzeuges (7) Umlenkeinrichtungen (9, 10) angeordnet sind, wobei eine erste Umlenkeinrichtung (9) den von der Lichtquelle (3) im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Greiforgans (1) kommenden Strahl (8) auf ein Gefäß (2) richtet und eine zweite, gegenüberliegend angeordnete Umlenkeinrichtung (10) den durch das Gefäß getretenen Strahl (8') zur Weiterleitung zum Lichtempfänger (4) umlenkt.

8. Greiforgan nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Lichtquelle (3) ausgehende Strahl (8) durch Spiegel (9, 10) zum Lichtempfänger (4) umgelenkt wird.

9. Greiforgan nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der von einer Lichtquelle (3) ausgehende Strahl (8) mittels Lichtleiter, insbesondere Glasfaser, zu einem Gefäß (2) und anschließend zum Lichtempfänger (4) geführt wird.

10. Greiforgan nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (3) Rotlicht abstrahlt.

11. Greiforgan nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswerteinrichtung (5) die Helligkeitsdifferenz zwischen dem von der Lichtquelle (3) ausgehenden (8) und dem vom Lichtempfänger (4) aufgenommenen Strahl (8'') ermittelt.

12. Greiforgan nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwellwert oder ein Wertebereich für die Helligkeitsdifferenz vorgebbar und einstellbar ist, wobei bei Über- oder Unterschreitung dieses Schwellwerts oder Wertebereichs von der Auswerteinrichtung (5) ein Signal zur Steuerung des Greiforgans (7) abgegeben wird.

13. Greiforgan nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Greiforgan

(1) pneumatisch betätigbar ist und das Schaltorgan (6) ein elektromagnetisch betätigbares Pneumatikventil ist.

14. Greiforgan nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Greiforgan (1) ein Gehäuse (11) mit unrundem, vorzugsweise viereckigem Querschnitt aufweist.