具有接触光学探测的容器尺寸检测设备制造技术

本发明专利技术涉及一种检测设备，该检测设备包括：可动元件(6)，相对于框架(7)移动并设置有外部控制计量器(14)以及内部控制计量器(15)；光学系统(35、37)，用于探测内部计量器(15)和外部计量器(14)与容器(2)之间发生的接触，每个光学探测系统(35、37)包括：系统(70)，用于沿平行于可动元件移动方向的方向传递/接收光束(71)；机构(72、73)，安装在可动元件(6)上，用于将计量器(14、15)相对于可动元件(6)的位移运动转换为阻挡或不再阻挡光束(71)的运动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
在一般意义上，本专利技术涉及检测中空物体或容器，例如瓶(bottle)、罐(jar)和小瓶(vial)，的
，特别是在它们由玻璃制成时，从而探测这样的容器可能存在的任何尺寸或表面缺陷。
技术介绍
在检测容器(特别是玻璃容器)的
中，规定了一旦它们制造完成，就进行各种检测，特别是容器的嘴部或者环部(ring)(内径/外径、密封、高度)，以及容器的颈部(内径、内型、堵塞(plugging))。为了执行这些检测，已知使用一个或多个设备，每个设备具有检测头(inspectionhead)，该检测头用于根据该容器的性质下降精确的距离，或用于与容器接触，或者甚至用于在检测期间抵靠(bearagainst)容器。在传统的方式中，这样的检测使用以下机器来执行，该机器呈现为适用于将容器保持在精确位置的线性输送机，或者呈现为执行索引(indexed，变址)圆周运动从而联合多个检测站定位容器的星轮式输送机。对于星轮式输送机，每个检测头采用往复竖直运动的方式移动，而对于线性输送机，检测头还能够水平移动。专利FR2818748描述了一种头部安装在水平滑道上的检测设备，该滑道固定到滑架(carriage)，该滑架通过安装在惰轮与由伺服电机驱动的滑轮之间的带而以竖直往复运动的方式移动。这种设备的一个缺点是移动的质量相对大，从而限制了能够施加到检测头的运动上的速度和加速度。结果，容器被检测的速率(rate)受到限制，这代表了容器大规模生产线中的主要缺陷。这种现有设备的另一个缺陷在检测头与容器接触时出现。因为容器高度的离差(dispersion)以及因为影响行程(stroke)的缺陷(比如在检测堵塞时阻止检测头向下移动的缺陷)，检测头的行程是不定的。因此，在导致行程的不确定性并且导致移动质量(movingmass，变质心)的情况下，在检测头与容器之间产生相当大的冲击，这可能损坏容器和/或检测头。最终，这样的设备不能确定任何待探测缺陷的来源。专利GB1432120描述了一种用于检测容器的设备，该设备具有多个检测站，其中一个检测站用于检测容器环部和颈部的尺寸合规性(compliance)。该检测站具有由电机系统驱动、相对于设备的框架而沿平行于容器对称轴线的行进方向往复运动的可动装备。该可动装备配备有用于检测容器环部外侧的外部计量器(gauge)，以及用于检测容器环部和颈部内侧的内部计量器。文献GB1432120中描述的设备具备与专利FR2818748所描述的检测设备相同的缺陷。专利申请FR2174203还公开了一种用于检测容器环部和颈部的机器，该设备包括由电机系统驱动、相对于机器框架循环往复运动的可动装备。可动装备沿平行于容器对称轴线的竖直方向移动。可动装备配备有用于检测环部外侧的计量器或模板(template)。该模板安装在底部套筒的端部，而底部套筒被引导以相对于框架以往复竖直滑动的方式移动。可动装备还具有顶部套筒，顶部套筒同轴地安装在底部套筒内侧并且设置有用于检测颈部的计量器。顶部套筒以往复竖直运动的方式被驱动，从而将检测计量器接合在容器嘴部内侧。每个套筒设置有轴环(collar)，用以在模板和计量器均占据对应于无缺陷容器的位置时穿入杠杆的凹口(notch)内侧。如果容器不符合规定的公差，则其中一个套筒和/或另一个套筒占据轴环致动杠杆的位置，这进而触发指示瓶子尺寸不符合预定公差的开关。这样的设备能够得知探测到的缺陷来自嘴部还是来自环部外侧。然而，这样的设备不能够确定由计量器探测的尺寸缺陷的性质(例如，太窄或太宽的嘴部)，也不够确定由模板探测的缺陷的性质(例如，太大或太小的环部)。然而，辨别由缺陷容器呈现的缺陷类型从而能够在制造容器的过程中采取适当行动是很重要的。专利申请FR2973107描述了一种利用校准头(calibrationhead)检测容器尺寸的设备，该校准头特别地包括外部计量器和内部计量器。这样的设备还包括用于探测内部计量器与外部计量器之间位置差的装置(能够表征孔缺陷)。那些探测装置包括光学瞄准装置，光学瞄准装置沿垂直于可动装备行进的方向作用并且包括光束发射器和对面的接收器单元。通过致动遮挡或没有遮挡接收器单元的目标来探测内部计量器相对于外部计量器的位置差。由此，该单元探测在可动装备处于其低位置时计量器的相对位置，计量器通常最大化地接触容器。这样的设备能够探测孔直径缺陷。然而，这样的设备不能够确定容器环部和/或颈部是否具有合规的尺寸，也不能探测尺寸不合规的容器的各种不同类型的缺陷，比如高度、塞子内径、孔直径、和外径。专利申请FR2965344描述了一种用于检测容器环部和颈部的检测设备，该设备具有可动装备，该可动设备以沿平行于容器对称轴线的行进方向相对于框架往复运动的方式被驱动。可动装备设置有用于检测容器的环部外侧的外部计量器，以及用于检测容器的环部和颈部的内侧的内部计量器。外部计量器和内部计量器安装为彼此独立并且沿平行于可动装备的行进方向的行进方向相对于可动装备移动。这样的设备还包括测量系统，测量系统沿行进方向作用，用以测量可动装备相对于框架的位置。该设备还包括探测系统，用以探测在可动装备移动期间发生在内部计量器与容器之间的接触，并且使在内部计量器与容器之间的待探测的接触能够发生。相似地，该设备包括探测系统，用以探测在可动装备的移动期间外部计量器与容器之间的接触，并且使在外部计量器与容器之间的待探测的接触能够发生。根据可动装备的测量位置以及计量器与容器之间接触的发生，该设备的处理单元能够确定容器环部和/或颈部是否具有合规的尺寸，并且还能够确定尺寸不合规的容器的缺陷类型。每个接触探测系统包括一部分固定到可动装备而另一部分固定到计量器的传感器。因此，接触传感器探测到传感器的多个部分在计量器与容器之间接触的时刻面向彼此。这样的设备的缺陷与传感器安装在可动装备上的方式有关，这需要建立可移动传感器与静止的处理单元之间的电连接。除了与待移动的额外负载有关的缺点之外，可动装备的速度和加速度在由此承载的传感器上施加约束，这使得传感器易碎。而且，在现有技术中，从文献WO2007/096585和JP2012129454中尤其已知的是使用光学传感器，该光学传感器包括光发射器和光接收器。这些光学传感器用来探测占据光发射器与光接收器之间位置的物体的存在。这些探测物体存在的传感器没有给出关于计量器与容器之间的接触发生的信息，而...

【技术保护点】
一种用于检测容器(2)的环部和颈部的检测设备，所述设备包括：可动装备(6)，相对于框架(7)、以沿着平行于所述容器的对称轴线的行进方向往复运动且具有最大行程的方式被驱动，所述可动装备设置有用于检测所述容器的环部的外侧的外部计量器(14)、以及用于检测所述容器的环部和颈部的内侧的内部计量器(15)，所述外部计量器和所述内部计量器(14、15)安装为能彼此独立且相对于所述可动装备(6)沿与所述可动装备的行进方向平行的行进方向移动；测量系统(30)，用于沿行进方向测量所述可动装备(6)相对于所述框架的位置，所述可动装备的位置的测量值被供应到处理单元(31)；用于在所述可动装备(6)的移动期间探测所述内部计量器(15)与所述容器(2)之间发生的接触的探测系统(35)，其接触的发生被供应到所述处理单元(31)；用于在所述可动装备的移动期间探测所述外部计量器(14)与所述容器(2)之间发生的接触的探测系统(37)，其接触的发生被供应到所述处理单元(31)；以及处理单元(31)，根据所述可动装备(6)的位置的测量值、以及所述计量器(14、15)与所述容器(2)之间的接触的发生而作用，从而确定所述容器的环部和/或颈部是否具有合规的尺寸，以及确定尺寸不合规的容器的缺陷类型；所述设备的特征在于，用于探测与计量器接触的每个探测系统(35、37)包括：发射器与接收器系统(70)，用于沿平行于所述可动装备的行进方向的方向，并在不小于所述可动装备(6)的最大行程的长度段上，发射和接收光束(71)，所述发射器与接收器系统由所述框架承载；以及运动转换机构(72、73)，由所述可动装备(6)承载，用于将所述计量器(14、15)相对于所述可动装备(6)的行进运动转换为阻挡或不再阻挡所述光束(71)的运动，从而在不考虑所述可动装备(6)的位置的情况下探测与所述计量器的接触的发生。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.18 FR 13570621.一种用于检测容器(2)的环部和颈部的检测设备，所述设备包括：
可动装备(6)，相对于框架(7)、以沿着平行于所述容器的对称轴线
的行进方向往复运动且具有最大行程的方式被驱动，所述可动装备设置有
用于检测所述容器的环部的外侧的外部计量器(14)、以及用于检测所述容
器的环部和颈部的内侧的内部计量器(15)，所述外部计量器和所述内部计
量器(14、15)安装为能彼此独立且相对于所述可动装备(6)沿与所述可
动装备的行进方向平行的行进方向移动；
测量系统(30)，用于沿行进方向测量所述可动装备(6)相对于所述
框架的位置，所述可动装备的位置的测量值被供应到处理单元(31)；
用于在所述可动装备(6)的移动期间探测所述内部计量器(15)与所
述容器(2)之间发生的接触的探测系统(35)，其接触的发生被供应到所
述处理单元(31)；
用于在所述可动装备的移动期间探测所述外部计量器(14)与所述容器
(2)之间发生的接触的探测系统(37)，其接触的发生被供应到所述处理
单元(31)；以及
处理单元(31)，根据所述可动装备(6)的位置的测量值、以及所述
计量器(14、15)与所述容器(2)之间的接触的发生而作用，从而确定所
述容器的环部和/或颈部是否具有合规的尺寸，以及确定尺寸不合规的容器
的缺陷类型；
所述设备的特征在于，用于探测与计量器接触的每个探测系统(35、37)
包括：
发射器与接收器系统(70)，用于沿平行于所述可动装备的行进方向的
方向，并在不小于所述可动装备(6)的最大行程的长度段上，发射和...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·勒普拉，
申请(专利权)人：MSCSGCC公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR