容器的檢驗和區分系統的製作方法

2023-04-24 04:32:21

專利名稱：容器的檢驗和區分系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及容器的區分，特別是涉及根據容器原始模型來檢驗和區分模製容器；如玻璃瓶；的方法和設備。
模製容器，如玻璃瓶或大口瓶，的製造誤差，通常涉及到相關原始模型的誤差。為此，希望在具有大量模型的自動生產操作中能夠識別帶有原始模型的具體模製容器，並且為了修理或替換目的，能識別帶原始模型的相應容器製造誤差。在製造玻璃瓶的自動化生產車，稱為單獨機器或工業用機器包括多種模穴和自動設備，用以供給玻璃巖石連續吹模製造容器。然後用適當的輸送設備將吹制的容器送入退火爐進行退火，再送到所謂冷卻端進行檢驗和區分，接著包裝容器以便於運輸。鑑於在模製和檢驗操作之間存在延遲性，為減少廢品，希望首先識別隱藏缺陷的模穴。同樣，希望在替換或修理模穴之後，為證實操作正常，緊接著檢驗來自模穴的容器。
在轉讓給受讓人的美國專利US-4，413，738中公開了一種百分之百檢驗模製容器的側壁和加工誤差的系統，並且自動將容器與識別出有缺陷的模穴區分開。使各容器通過多個多工位檢驗設備之一，對容器的側壁和加工自動進行光學檢驗。主要的檢驗設備包括或連接自動模穴檢驗設備或產品識別器，用來閱讀模製在各容器上的代碼，於是相應容器帶原始模型通過檢驗裝置。成品計算機探測容器內的誤差，通過主要檢驗裝置到有缺陷模型。然後全部容器通過第二產品識別器，在此，將由成品計算機識別出的帶有缺陷模型中的容器，進行區分並剔除。
還轉讓給受讓人的美國專利US-4，691，830公開了一種作為容器原始模穴功能的檢驗和區分模製容器的自動系統。在第一系統部分，百分之百的對完工的容器進行誤差檢驗，並且控制產品識別器從模穴中剔除全部帶有缺陷的容器。該產品識別器，也將選定模穴中的樣品容器與自動採樣指示器相連，其中將作為樣品的容器送到一個或多個工位以測試容器的物理特性，例如斷裂壓力，壁厚和內容量。產品識別器和自動採樣指示器連接計算機儲存系統，由該儲存系統接收來自各部分和各工位中模穴和測試信息，依據預定的質量標準控制採樣和區分過程。保留模穴圖，將模穴代碼與容器成型機的自然場所相聯繫，有助於識別質量控制趨勢。
雖然上面提到的專利文件中公開的檢驗和區分系統都基本滿意地獲得了商業上的成功和生產中的經濟效益，但是還需要進一步加以改進。例如，在公開的系統中用兩個模穴檢驗設備閱讀容器上的原始模製代碼，一臺設備位於成品檢驗工位，另一臺設備位於採樣工位，在此處，來自有缺陷的模具中的容器被區分開，而其它容器被作為樣品進行質量控制測試。人們希望要消除這種對多餘的容器代碼的檢驗，這就是本發明的一個目的。為了完成這項任務本發明提供了檢驗和區分容器的方法和設備。本發明其他的和有關的目的是提供輸送系統和有選擇地取出依次沿預定路線輸送的容器的方法，以便進行樣品檢驗或根據容器的原始模型確定是否剔除該容器。
按照本發明的優選實施例提供的檢驗和區分模製容器，例如玻璃瓶的系統，包括成品檢驗工位，用來檢驗依次沿預定路線輸送的容器。根據容器原始模型，識別從路線上被區分的容器，並且發出指示每個這種容器的電子信號。在鄰近容器運行路線成品檢驗工位的下遊方設有輸送機，當容器運行鄰近於輸送機時，輸送機響應電子控制信號以便有選擇地從路線中取出容器。計時器從檢驗工位接收電子信號，並且在延遲一段時間後，將電子控制信號傳遞給輸送機，這一段延遲時間相應於檢驗工位和輸送機之間的距離；以及容器沿檢驗工位和輸送機之間的路線運行的速度。因此，在成品檢驗工位，由於預定的容器的原始模型的作用，可以有選擇地從輸送系統中取出容器，從而消除了如上述現有技術專利文件提到的在檢驗工位下遊方需要第二模穴檢驗設備的現象。
按照本發明優選實施例的採樣輸送機包括行星輪式迴轉頭，其具有沿圓周方向隔開的凹陷部分，該凹陷部分有適於接收容器的尺寸，而且迴轉頭圍繞固定軸線旋轉，相鄰於主容器輸送線。迴轉頭安裝在真空體上，真空體與迴轉頭同軸轉動，並且真空體與迴轉頭相連接，沿圓周方向排列的真空杯安裝在真空體上，在各行星輪的凹陷部分內至少設有一個真空杯，以便和此凹陷部分中接收的容器相配合。由真空體攜帶沿周圍排列的滑閥芯，真空體與迴轉頭的旋轉軸線同心並平行，各滑閥芯設置在通道內，通道將真空體的內部與相應的行星輪的凹陷部分中的真空杯相連。各滑閥芯可單獨並且可選擇地在第一位置和第二位置之間移動。所述第一位置即真空體的內部的真空與相應的真空杯被阻塞的位置，真空杯與大氣連通。所述第二位置即真空體與相應的真空杯的真空通道被連通的位置。因此，當滑閥芯在第一位置，而且相應的真空杯與相應的行星輪的凹陷部分中的容器相配合時，通過真空杯沒有對容器施加真空，而且容器繼續沿著主運輸線移動。但是，當滑閥芯處於第二位置時，相應的真空杯產生真空，容器由輸送機有效地夾持在行星輪的凹陷部分內與真空杯相配合，並且將容器從主運輸線中取出。
通過電磁驅動器可選擇地使滑閥芯從第一或真空-阻塞位置移動到第二或真空-連通位置，電磁驅動器鄰近迴轉頭，當迴轉頭轉動時，電磁驅動器的銜鐵與滑閥芯的運行路線對準。當要從輸送路線上取出容器時，將電子控制信號發送給電磁驅動器，從而使與迴轉頭的凹陷部分相連的滑閥芯從第一位置移動到第二位置，由迴轉頭的凹陷部分接收容器。凸輪設置在鄰近迴轉頭的固定位置，以便當滑閥芯依次通過時，與滑閥芯配合。當滑閥芯通過凸輪時，任一處於第二或真空-連通位置的滑閥芯將移動到第一或真空-阻塞位置。因而，真空杯釋放被夾持的容器。最好，第二輸送機設置在鄰近迴轉頭的位置，以便從迴轉頭上接收容器，迴轉頭從主輸送線上取出。當相應的真空杯和行星輪的凹陷部分位於第二輸送機上時，設置的凸輪與各滑閥芯相配合，並使滑閥芯移動到第一位置。在本發明的優選實施例中，將螺杆輸送機設置在成品檢驗工位和迴轉頭之間，以便將容器相互隔開一定距離，此距離相應於行星輪的凹陷部分之間圓周方向的間隔。
從下面的說明附加的權利要求書和附圖中可以非常清楚地理解本發明和本發明有關的目的、特徵和優點，其中

圖1是平面示意圖，其表示本發明中一個優選實施例中的容器檢驗和區分系統。
圖2是平面視圖，其表示圖1所示系統中放大的局部視圖。
圖3是大致沿圖2中3-3線，在圖1和2中所示系統的局部側剖視圖。
圖4是圖3中所示系統局部放大的剖視圖。和圖5是剖視圖，其表示圖4所示實施例被修改後的方案。
圖1表明本發明的一個優選實施例中的檢驗和區分系統10，其中包括供給輸送機12，由供給輸送機12將容器C從瓶子退火爐輸送到成品檢驗系統14。正如上面所述專利文件中公開的內容，系統14包括行星輪式輸送機16，以便依次使容器C通過多個沿圓周隔開的檢驗工位，在檢驗工位中，對容器進行各種檢驗。由FP(正反位置)機械控制器18控制行星輪16以及單獨的檢驗工位。FP機械控制器接收來自一個或多個監督計算機20和操作輸入端22象鍵盤或類似物的輸入信號。系統14的檢驗工位中有一個工位19，在這個工位讀出模製到各容器上的代碼，以便確認帶原始模型的有關容器。系統14中的剔除驅動器24可以取出任何不能通過成品檢查或側壁檢驗的容器。通過成品檢查後保留在行星輪16中的容器被送到輸出輸送機26。對於這些早已公開的內容來說，系統10具有一般常規的構造。
美國專利US-4，175，236，US-4，230，219和4，230，266公開了閱讀模穴識別記號的產品識別器，其正如模製到容器底部的環的功能。美國專利US-4，644，151和US-4，967，070公開的產品識別器中，通過閱讀明顯的代碼識別產品的原始模型。這些明顯的代碼是一系列整體模製的隆起或凸出物，它們沿著容器的頭部排列。用來檢驗容器成品，側壁，肩部，和/或底部的設備公開在下列美國專利中US-3，160，760，US-4，209，387和US-4，601，395(側壁檢驗)，US-3，188，743，US-3，262，561，US-3，313，409，US-3，880，750，US-3，914，872，US-4，278，173，US-4，424，441，US-4，584，469，US-4，701，612，US-4，945，228，US-4，958，223和US-5，220，801(成品檢驗)，US-3，327，849，US-4，378，493，US-4，378，494，US-4，443，785和US-4，608，709(成品和側壁檢驗)。美國專利US-3，313，409和US-3，757，940公開了多工位成品檢驗系統，正如上面提到的美國專利US-4，413738中所述。
按照本發明的採樣輸送機28對被設置在檢驗系統14下遊方輸出輸送機26的鄰近位置處。輸送機28包括行星輪式的迴轉頭30，在迴轉頭30上有沿圓周排列均勻隔開的凹陷部分，這些凹陷部分的尺寸與沿著輸出輸送機26依次輸送的容器C的尺寸相適應。由電動機34驅動螺杆輸送機32。螺杆輸送機32沿著輸送機26設置在行星輪式迴轉頭30和系統14之間，以便螺杆輸送機32與依次輸送的容器C相銜接，並且按照行星輪式迴轉頭30中的凹陷部分沿圓周間隔開的距離將容器相互隔開。
參照圖2-4，行星輪式的迴轉頭30包括上行星輪盤36和下行星輪盤38，它們相互隔開地安裝在四個成角度隔開的間隔元件40上。下行星輪盤38安裝在法蘭42上，法蘭42從真空體44沿徑向伸出。真空體44安裝在空心的行星輪驅動軸46上(如圖3所示)，驅動軸46從固定支架48向上延伸，並且在電動機(未圖示)，齒輪箱50，扭矩限制器52和傳動帶54的作用下圍繞其自身固定的軸線轉動。真空泵56通過轉動裝置57與軸46的空心內部相連，以便在由軸46支撐的真空體44的空心內部58形成真空。(術語「真空」在這裡是指壓力低於大氣壓)。因此，包括平行的行星輪盤36、38的迴轉頭30，可迴轉支撐的真空體44和驅動軸46在與其相連的齒輪箱50的作用下，圍繞驅動軸和真空體的固定軸線同軸轉動。通過開關62由動力控制器60(圖3示)控制齒輪箱50，開關62對扭矩限制器52起反應，以便在扭矩過大情況下使齒輪箱不供給動力，其可以指示出現堵塞或其他故障。
沿圓周排列的真空杯64通過相應的沿徑向設置的管接頭66各自單獨安裝到真空體44上。各真空杯64設置在輸送機30的各相應的凹陷部分中，因此所述真空杯64可以和行星輪的凹陷部分接收的容器C的外側表面相配合。各個相應的真空杯64上的彈性圈68可以保證各相應的真空凹陷部分64與容器側壁牢固地密封配合。多個滑閥芯70設置在相應的通道72內。通道72通過真空體44延伸將真空體44的內部58與各單獨的真空杯64相連。各滑閥芯70中具有沿軸向隔開的O型環74、76。O型環74、76與通道72的圓周側壁密封配合。密封件74、76沿軸向相互隔開一定距離，此距離足以在圖4中假想線表示的滑閥芯70的第一位置阻塞真空體的內部58與相應的真空杯64之間的聯繫。在這一位置，密封件76設置在分通道78和80之間，所述分通道78連通通道72與內部58，分通道和連通通道72與真空杯64。真空杯64通過通道72和連通通道72頂端的徑各分通道81與大氣相通。銷子85堵塞通道72的分通道78的外側。
在圖4中實線表示滑閥芯70的第二位置，密封件76位於分通道80的上方，同時密封件74位於分通道78的下方，因而真空杯64連接內部58，並且在真空杯64處形成真空。可拆卸的擋塊82通過螺釘83安裝在各通道72的下邊，通過擋塊82與滑閥芯中環繞密封件74的臺肩相配合，可以防止滑閥芯70脫落，並且由此限定了滑閥芯70的第一或真空-阻塞位置。擋塊82還與滑閥芯端部擴大的頭部94相配合，限制滑閥芯插入通道72的位置，因此限定了圖4中滑閥芯的第二或真空-連通位置。
電磁驅動器84以固定位置安裝在迴轉頭30下方的支架48上，根據施加到驅動電磁鐵上的電信號，驅動器84具有朝著圖3中的上方運動的驅動臂86。驅動臂86上的延伸部分88設置在滑閥芯70的環形路線下方，滑閥芯和真空體圍繞著驅動軸46的軸線轉動。因此，由電子的採樣控制器90發送給驅動器84的電子控制信號促使驅動臂86和延伸部分88朝著圖3中的上方移動，以致同時推動對中的滑閥芯70在其相應的通道72中直線向上移動，使滑閥芯70在真空體44中從真空阻塞位置進入真空-連通位置。凸輪92安裝在支架48上，支架48位於迴轉頭30下方的固定位置，而且，凸輪92具有圖3中所示的凸輪表面，該凸輪表面與任一滑閥芯70的擴大的端頭94相配合，當迴轉頭30轉動端頭94通過凸輪92時，滑閥芯70位於真空-連通位置。凸輪92的表面配合併且拉動任一滑閥芯的端頭94，以致拉動滑閥芯從圖4中實線所示的真空-連通位置進入虛線所示的真空-阻塞和真空杯開口位置。在圖1和2所示的本發明優選實施例中，可選擇地驅動行星輪式輸送機28，將容器C從輸出輸送機26輸送到採樣輸送機96，在圖3中，凸輪92所處位置釋放對容器產生的真空，並且當容器位於輸送機96上，即圖2中所示位置時，使真空杯與大氣相通。
在操作中，當操作輸入端通過鍵盤22或自動輸入端通過監督計算機20在檢驗工位進行辨別時，FP機械控制器18(圖1示)根據辯認的容器代碼產生電子信號，所述容器代碼與容器的缺陷，模型，或作為樣品選擇的模型有關。當這個容器被確認後，從FP機械控制器18向計時器98發生電子信號，計時器98使這個信號有效地延遲至上述容器相應地從系統14移動到輸送機28需要的時間，即，由計時器98產生的延遲時間與輸出輸送機26中的容器速度和系統14與輸送機28之間的距離相對應，因而在上述容器到達輸送機28的同一時間，將信號發送到電子採樣控制器90(圖1和3示)。當這個信號被接收後，採樣控制器90使電磁驅動器84動作，從而使滑閥芯70同時沿直線移動到圖4中實線所示的位置，在此位置使相應的真空杯64產生真空。當容器和真空杯64通過真空相互配合時，由真空杯有效地抓牢並夾持容器，以便將容器從輸送機26中取出並傳送到輸送機96上。當容器位於輸送機96上時，由凸輪92使滑閥芯移動到圖4中假想線所示的真空-阻塞和真空杯開口位置，以便將容器放到輸送機96上。當然，如果當容器與相應的真空杯64配合時，滑閥芯70處於真空-阻塞位置，那麼容器不會受真空作用，容器不會被夾持，從而容器將繼續沿輸出輸送機26移動。因此，將由FP機械控制器18確認的容器從輸出輸送機26中取出，與此同時，被保留的容器被送往盤存處，以便儲存或運輸等。微動控制器91與採樣控制器90相連合，以便採樣控制器90易於起動，並且與迴轉頭30同步運行。
圖5表示圖4所示實施例被修改後的方案，其中將真空體的延伸部分100安裝在真空體44上代替圖4中所示的蓋102。用塞子104阻塞真空體的通道80，通道106在與通道80的同一垂直位置穿過真空體44向上延伸，在那裡通道穿過延伸部分100沿徑向向外延伸到管接頭66和真空杯64。因此，在實施例5中，真空杯64所處的位置高於圖4中實施例所述的位置。上行星輪盤36同樣設置在由較長的隔離元件40a限定的較高位置處。圖5所示的實施例特別適用於連接較高的容器C′。
權利要求
1.用於檢驗和區分容器(C)的系統(10)，其包括沿預定路線依次輸送容器的裝置(12、26)；裝置(14)檢驗在所述路線上輸送的容器，識別從所述路線被區分的容器，以及發生電子信號，指示識別出容器；行星輪式迴轉頭(30)具有沿圓周間隔開的凹陷部分，所述凹陷部分的尺寸適於容納容器，使所述迴轉頭圍繞固定軸線旋轉的裝置(46，50，52，54)，相鄰於所述檢驗裝置的所述路線的下遊方；真空體(44)可旋轉地連接所述行星式迴轉頭，並且與迴轉頭同軸；多個彈性真空杯(64)呈圓周排列地安裝在所述凹陷部分中的真空體上，在所述真空體中的多個通道裝置(72)各自與所述真空杯相連，而且各通道在所述真空杯的一端有開口；真空裝置(56，57)與所述真空體相連，以便供給全部通道真空；多個滑閥芯(70)各自設置在相應的一個所述通道中，各滑閥芯具有在所述通道內的第一擴大部分(74)，以使第一擴大部分可密封地與所述通道相配合，還有設置在所述通道外側的第二擴大部分(94)；由所述真空體攜帶的多個擋塊(82)各自在外部相鄰於相應的一個所述通道裝置的開口端，位於所述滑閥芯上第一和第二擴大部分之間，擋塊與所述第一和第二擴大部分共同協作，當所述第一擴大部分鄰近相應的擋塊，以便阻塞相應的真空杯的真空路線時，擋塊限定所述滑閥芯的真空-阻塞位置；當所述第二擴大部分鄰近所述擋塊，以便使相應的真空杯產生真空，並且在相應的行星輪的凹陷部分中夾持容器時，由擋塊限定所述滑閥芯的真空-連通位置；設置的裝置(84，86，88)相鄰於所述迴轉頭，並且根據電子控制信號與滑閥芯相配合，使這個滑閥芯從所述真空-阻塞位置移動到所述真空-連通位置；以及計時裝置(98)根據來自所述檢驗裝置的電子信號經過延遲一段時間後，將所述電子控制信號發送給信號響應裝置，所述延遲時間相應於沿著所述路線，在檢驗裝置和迴轉頭之間的距離和容器移動的速度。
2.按照上述權利要求1所述的系統，其特徵在於各所述多個擋塊裝置(82)包括擋塊和裝置(83)為將所述擋塊可拆卸地安裝在所述相應的通道(72)的開口端附近，使擋塊與所述第一和第二擴大部分(74，94)相互協作，當擋塊安裝在所述真空體(44)上時，擋塊可將所述滑閥芯阻擋在所述真空體上；當將擋塊從所述真空體上取下時，可將滑閥芯從所述真空體上取下進行維護或修理。
3.按照上述權利要求2所述的系統，其特徵在於還包括鄰近於所述迴轉頭(30)設置在固定位置上的裝置(92)，裝置(92)與依次通過它的所述滑閥芯(20)的第二擴大部分相配合，並且使任一在真空-連通位置的滑閥芯移動回到真空-阻塞位置，在真空-阻塞位置所述第一擴大部分(74)與所述擋塊裝置(82)接觸配合。
4.按照上述權利要求3所述的系統，其特徵在於與所述滑閥芯相配合的裝置(92)包括凸輪機構，該凸輪機構在所述真空-連通位置與各滑閥芯上的第二擴大部分(94)相配合，並且使這個滑閥芯移動到真空-阻塞位置，使所述第一擴大部分(74)與所述擋塊裝置相接觸。
5.按照上述權利要求4所述的系統，其特徵在於還包括鄰近於所述迴轉頭(30)設置的第二輸送裝置(96)，以便接收由所述迴轉頭從所述路線中取出的容器，所述凸輪裝置(92)的位置可以使其與各滑閥芯(70)相互配合，並且當相應的真空杯(64)和凹陷部分位於第二輸送機上時，使滑閥芯移動到所述真空-阻塞位置。
6.按照上述任一項權利要求所述的系統，其特徵在於響應於所述電子控制信號的裝置(84，86，88)包括電磁驅動器(84)。
7.按照上述任一項權利要求所述的系統，其特徵在於所述輸送裝置(12，26)還包括螺杆輸送機(32)，該螺杆輸送機(32)設置在所述迴轉頭(30)和所述檢驗裝置(14)之間，沿著所述路線將容器(C)相互隔開，隔開的距離對應於所述凹陷部分沿圓周方向隔開的距離。
8.按照上述任一項權利要求所述的系統，其特徵在於，各容器(C)是模製的容器，並且其上有可閱讀的記號，由該記號表示容器的原始模型，由於這種記號的功能所述檢驗裝置(14)通過所述輸送裝置識別被區分的容器。
9.按照上述權利要求8所述的系統，其特徵在於所述檢驗裝置(14)包括輸入裝置(22)，以便由所述檢驗裝置識別在所述輸送裝置上被區分的容器的模型記號。
全文摘要
一種檢驗和區分模製容器，例如玻璃瓶的系統，其包括成品檢驗工位，以便檢驗依次沿預定路線輸送的容器。根據容器原始模型從路線上識別將被區分的容器，並且發出指示這個容器的電子信號。在鄰近容器運行路線位置，成品檢驗工位的下遊方設有輸送機，該輸送機響應於電子控制信號，以便當容器鄰近該輸送機時，從所述路線上有選擇地取出容器。計時器從檢驗工位接收電子信號，並且在一段延遲時間之後，將電子控制信號發送給輸送機。
文檔編號B07C5/36GK1102793SQ94108618
公開日1995年5月24日 申請日期1994年7月22日 優先權日1993年7月22日
發明者G·A·尼克基, J·K·穆爾, M·R·蒂平 申請人:歐文斯-布洛克威玻璃容器有限公司