本发明涉及容器的区分,特别是涉及根据容器原始模型来检验和区分模制容器;如玻璃瓶;的方法和设备。 模制容器,如玻璃瓶或大口瓶,的制造误差,通常涉及到相关原始模型的误差。为此,希望在具有大量模型的自动生产操作中能够识别带有原始模型的具体模制容器,并且为了修理或替换目的,能识别带原始模型的相应容器制造误差。在制造玻璃瓶的自动化生产车,称为单独机器或工业用机器包括多种模穴和自动设备,用以供给玻璃岩石连续吹模制造容器。然后用适当的输送设备将吹制的容器送入退火炉进行退火,再送到所谓冷却端进行检验和区分,接着包装容器以便于运输。鉴于在模制和检验操作之间存在延迟性,为减少废品,希望首先识别隐藏缺陷的模穴。同样,希望在替换或修理模穴之后,为证实操作正常,紧接着检验来自模穴的容器。
在转让给受让人的美国专利US-4,413,738中公开了一种百分之百检验模制容器的侧壁和加工误差的系统,并且自动将容器与识别出有缺陷的模穴区分开。使各容器通过多个多工位检验设备之一,对容器的侧壁和加工自动进行光学检验。主要的检验设备包括或连接自动模穴检验设备或产品识别器,用来阅读模制在各容器上的代码,于是相应容器带原始模型通过检验装置。成品计算机探测容器内的误差,通过主要检验装置到有缺陷模型。然后全部容器通过第二产品识别器,在此,将由成品计算机识别出的带有缺陷模型中地容器,进行区分并剔除。
还转让给受让人的美国专利US-4,691,830公开了一种作为容器原始模穴功能的检验和区分模制容器的自动系统。在第一系统部分,百分之百的对完工的容器进行误差检验,并且控制产品识别器从模穴中剔除全部带有缺陷的容器。该产品识别器,也将选定模穴中的样品容器与自动采样指示器相连,其中将作为样品的容器送到一个或多个工位以测试容器的物理特性,例如断裂压力,壁厚和内容量。产品识别器和自动采样指示器连接计算机储存系统,由该储存系统接收来自各部分和各工位中模穴和测试信息,依据预定的质量标准控制采样和区分过程。保留模穴图,将模穴代码与容器成型机的自然场所相联系,有助于识别质量控制趋势。
虽然上面提到的专利文件中公开的检验和区分系统都基本满意地获得了商业上的成功和生产中的经济效益,但是还需要进一步加以改进。例如,在公开的系统中用两个模穴检验设备阅读容器上的原始模制代码,一台设备位于成品检验工位,另一台设备位于采样工位,在此处,来自有缺陷的模具中的容器被区分开,而其它容器被作为样品进行质量控制测试。人们希望要消除这种对多余的容器代码的检验,这就是本发明的一个目的。为了完成这项任务本发明提供了检验和区分容器的方法和设备。本发明其他的和有关的目的是提供输送系统和有选择地取出依次沿预定路线输送的容器的方法,以便进行样品检验或根据容器的原始模型确定是否剔除该容器。
按照本发明的优选实施例提供的检验和区分模制容器,例如玻璃瓶的系统,包括成品检验工位,用来检验依次沿预定路线输送的容器。根据容器原始模型,识别从路线上被区分的容器,并且发出指示每个这种容器的电子信号。在邻近容器运行路线成品检验工位的下游方设有输送机,当容器运行邻近于输送机时,输送机响应电子控制信号以便有选择地从路线中取出容器。计时器从检验工位接收电子信号,并且在延迟一段时间后,将电子控制信号传递给输送机,这一段延迟时间相应于检验工位和输送机之间的距离;以及容器沿检验工位和输送机之间的路线运行的速度。因此,在成品检验工位,由于预定的容器的原始模型的作用,可以有选择地从输送系统中取出容器,从而消除了如上述现有技术专利文件提到的在检验工位下游方需要第二模穴检验设备的现象。
按照本发明优选实施例的采样输送机包括行星轮式回转头,其具有沿圆周方向隔开的凹陷部分,该凹陷部分有适于接收容器的尺寸,而且回转头围绕固定轴线旋转,相邻于主容器输送线。回转头安装在真空体上,真空体与回转头同轴转动,并且真空体与回转头相连接,沿圆周方向排列的真空杯安装在真空体上,在各行星轮的凹陷部分内至少设有一个真空杯,以便和此凹陷部分中接收的容器相配合。由真空体携带沿周围排列的滑阀芯,真空体与回转头的旋转轴线同心并平行,各滑阀芯设置在通道内,通道将真空体的内部与相应的行星轮的凹陷部分中的真空杯相连。各滑阀芯可单独并且可选择地在第一位置和第二位置之间移动。所述第一位置即真空体的内部的真空与相应的真空杯被阻塞的位置,真空杯与大气连通。所述第二位置即真空体与相应的真空杯的真空通道被连通的位置。因此,当滑阀芯在第一位置,而且相应的真空杯与相应的行星轮的凹陷部分中的容器相配合时,通过真空杯没有对容器施加真空,而且容器继续沿着主运输线移动。但是,当滑阀芯处于第二位置时,相应的真空杯产生真空,容器由输送机有效地夹持在行星轮的凹陷部分内与真空杯相配合,并且将容器从主运输线中取出。
通过电磁驱动器可选择地使滑阀芯从第一或真空-阻塞位置移动到第二或真空-连通位置,电磁驱动器邻近回转头,当回转头转动时,电磁驱动器的衔铁与滑阀芯的运行路线对准。当要从输送路线上取出容器时,将电子控制信号发送给电磁驱动器,从而使与回转头的凹陷部分相连的滑阀芯从第一位置移动到第二位置,由回转头的凹陷部分接收容器。凸轮设置在邻近回转头的固定位置,以便当滑阀芯依次通过时,与滑阀芯配合。当滑阀芯通过凸轮时,任一处于第二或真空-连通位置的滑阀芯将移动到第一或真空-阻塞位置。因而,真空杯释放被夹持的容器。最好,第二输送机设置在邻近回转头的位置,以便从回转头上接收容器,回转头从主输送线上取出。当相应的真空杯和行星轮的凹陷部分位于第二输送机上时,设置的凸轮与各滑阀芯相配合,并使滑阀芯移动到第一位置。在本发明的优选实施例中,将螺杆输送机设置在成品检验工位和回转头之间,以便将容器相互隔开一定距离,此距离相应于行星轮的凹陷部分之间圆周方向的间隔。
从下面的说明附加的权利要求书和附图中可以非常清楚地理解本发明和本发明有关的目的、特征和优点,其中:
图1是平面示意图,其表示本发明中一个优选实施例中的容器检验和区分系统。
图2是平面视图,其表示图1所示系统中放大的局部视图。
图3是大致沿图2中3-3线,在图1和2中所示系统的局部侧剖视图。
图4是图3中所示系统局部放大的剖视图。和
图5是剖视图,其表示图4所示实施例被修改后的方案。
图1表明本发明的一个优选实施例中的检验和区分系统10,其中包括供给输送机12,由供给输送机12将容器C从瓶子退火炉输送到成品检验系统14。正如上面所述专利文件中公开的内容,系统14包括行星轮式输送机16,以便依次使容器C通过多个沿圆周隔开的检验工位,在检验工位中,对容器进行各种检验。由FP(正反位置)机械控制器18控制行星轮16以及单独的检验工位。FP机械控制器接收来自一个或多个监督计算机20和操作输入端22象键盘或类似物的输入信号。系统14的检验工位中有一个工位19,在这个工位读出模制到各容器上的代码,以便确认带原始模型的有关容器。系统14中的剔除驱动器24可以取出任何不能通过成品检查或侧壁检验的容器。通过成品检查后保留在行星轮16中的容器被送到输出输送机26。对于这些早已公开的内容来说,系统10具有一般常规的构造。
美国专利US-4,175,236,US-4,230,219和4,230,266公开了阅读模穴识别记号的产品识别器,其正如模制到容器底部的环的功能。美国专利US-4,644,151和US-4,967,070公开的产品识别器中,通过阅读明显的代码识别产品的原始模型。这些明显的代码是一系列整体模制的隆起或凸出物,它们沿着容器的头部排列。用来检验容器成品,侧壁,肩部,和/或底部的设备公开在下列美国专利中:US-3,160,760,US-4,209,387和US-4,601,395(侧壁检验),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(成品检验),US-3,327,849,US-4,378,493,US-4,378,494,US-4,443,785和US-4,608,709(成品和侧壁检验)。美国专利US-3,313,409和US-3,757,940公开了多工位成品检验系统,正如上面提到的美国专利US-4,413738中所述。
按照本发明的采样输送机28对被设置在检验系统14下游方输出输送机26的邻近位置处。输送机28包括行星轮式的回转头30,在回转头30上有沿圆周排列均匀隔开的凹陷部分,这些凹陷部分的尺寸与沿着输出输送机26依次输送的容器C的尺寸相适应。由电动机34驱动螺杆输送机32。螺杆输送机32沿着输送机26设置在行星轮式回转头30和系统14之间,以便螺杆输送机32与依次输送的容器C相衔接,并且按照行星轮式回转头30中的凹陷部分沿圆周间隔开的距离将容器相互隔开。
参照图2-4,行星轮式的回转头30包括上行星轮盘36和下行星轮盘38,它们相互隔开地安装在四个成角度隔开的间隔元件40上。下行星轮盘38安装在法兰42上,法兰42从真空体44沿径向伸出。真空体44安装在空心的行星轮驱动轴46上(如图3所示),驱动轴46从固定支架48向上延伸,并且在电动机(未图示),齿轮箱50,扭矩限制器52和传动带54的作用下围绕其自身固定的轴线转动。真空泵56通过转动装置57与轴46的空心内部相连,以便在由轴46支撑的真空体44的空心内部58形成真空。(术语“真空”在这里是指压力低于大气压)。因此,包括平行的行星轮盘36、38的回转头30,可回转支撑的真空体44和驱动轴46在与其相连的齿轮箱50的作用下,围绕驱动轴和真空体的固定轴线同轴转动。通过开关62由动力控制器60(图3示)控制齿轮箱50,开关62对扭矩限制器52起反应,以便在扭矩过大情况下使齿轮箱不供给动力,其可以指示出现堵塞或其他故障。
沿圆周排列的真空杯64通过相应的沿径向设置的管接头66各自单独安装到真空体44上。各真空杯64设置在输送机30的各相应的凹陷部分中,因此所述真空杯64可以和行星轮的凹陷部分接收的容器C的外侧表面相配合。各个相应的真空杯64上的弹性圈68可以保证各相应的真空凹陷部分64与容器侧壁牢固地密封配合。多个滑阀芯70设置在相应的通道72内。通道72通过真空体44延伸将真空体44的内部58与各单独的真空杯64相连。各滑阀芯70中具有沿轴向隔开的O型环74、76。O型环74、76与通道72的圆周侧壁密封配合。密封件74、76沿轴向相互隔开一定距离,此距离足以在图4中假想线表示的滑阀芯70的第一位置阻塞真空体的内部58与相应的真空杯64之间的联系。在这一位置,密封件76设置在分通道78和80之间,所述分通道78连通通道72与内部58,分通道和连通通道72与真空杯64。真空杯64通过通道72和连通通道72顶端的径各分通道81与大气相通。销子85堵塞通道72的分通道78的外侧。
在图4中实线表示滑阀芯70的第二位置,密封件76位于分通道80的上方,同时密封件74位于分通道78的下方,因而真空杯64连接内部58,并且在真空杯64处形成真空。可拆卸的挡块82通过螺钉83安装在各通道72的下边,通过挡块82与滑阀芯中环绕密封件74的台肩相配合,可以防止滑阀芯70脱落,并且由此限定了滑阀芯70的第一或真空-阻塞位置。挡块82还与滑阀芯端部扩大的头部94相配合,限制滑阀芯插入通道72的位置,因此限定了图4中滑阀芯的第二或真空-连通位置。
电磁驱动器84以固定位置安装在回转头30下方的支架48上,根据施加到驱动电磁铁上的电信号,驱动器84具有朝着图3中的上方运动的驱动臂86。驱动臂86上的延伸部分88设置在滑阀芯70的环形路线下方,滑阀芯和真空体围绕着驱动轴46的轴线转动。因此,由电子的采样控制器90发送给驱动器84的电子控制信号促使驱动臂86和延伸部分88朝着图3中的上方移动,以致同时推动对中的滑阀芯70在其相应的通道72中直线向上移动,使滑阀芯70在真空体44中从真空阻塞位置进入真空-连通位置。凸轮92安装在支架48上,支架48位于回转头30下方的固定位置,而且,凸轮92具有图3中所示的凸轮表面,该凸轮表面与任一滑阀芯70的扩大的端头94相配合,当回转头30转动端头94通过凸轮92时,滑阀芯70位于真空-连通位置。凸轮92的表面配合并且拉动任一滑阀芯的端头94,以致拉动滑阀芯从图4中实线所示的真空-连通位置进入虚线所示的真空-阻塞和真空杯开口位置。在图1和2所示的本发明优选实施例中,可选择地驱动行星轮式输送机28,将容器C从输出输送机26输送到采样输送机96,在图3中,凸轮92所处位置释放对容器产生的真空,并且当容器位于输送机96上,即图2中所示位置时,使真空杯与大气相通。
在操作中,当操作输入端通过键盘22或自动输入端通过监督计算机20在检验工位进行辨别时,FP机械控制器18(图1示)根据辩认的容器代码产生电子信号,所述容器代码与容器的缺陷,模型,或作为样品选择的模型有关。当这个容器被确认后,从FP机械控制器18向计时器98发生电子信号,计时器98使这个信号有效地延迟至上述容器相应地从系统14移动到输送机28需要的时间,即,由计时器98产生的延迟时间与输出输送机26中的容器速度和系统14与输送机28之间的距离相对应,因而在上述容器到达输送机28的同一时间,将信号发送到电子采样控制器90(图1和3示)。当这个信号被接收后,采样控制器90使电磁驱动器84动作,从而使滑阀芯70同时沿直线移动到图4中实线所示的位置,在此位置使相应的真空杯64产生真空。当容器和真空杯64通过真空相互配合时,由真空杯有效地抓牢并夹持容器,以便将容器从输送机26中取出并传送到输送机96上。当容器位于输送机96上时,由凸轮92使滑阀芯移动到图4中假想线所示的真空-阻塞和真空杯开口位置,以便将容器放到输送机96上。当然,如果当容器与相应的真空杯64配合时,滑阀芯70处于真空-阻塞位置,那么容器不会受真空作用,容器不会被夹持,从而容器将继续沿输出输送机26移动。因此,将由FP机械控制器18确认的容器从输出输送机26中取出,与此同时,被保留的容器被送往盘存处,以便储存或运输等。微动控制器91与采样控制器90相连合,以便采样控制器90易于起动,并且与回转头30同步运行。
图5表示图4所示实施例被修改后的方案,其中将真空体的延伸部分100安装在真空体44上代替图4中所示的盖102。用塞子104阻塞真空体的通道80,通道106在与通道80的同一垂直位置穿过真空体44向上延伸,在那里通道穿过延伸部分100沿径向向外延伸到管接头66和真空杯64。因此,在实施例5中,真空杯64所处的位置高于图4中实施例所述的位置。上行星轮盘36同样设置在由较长的隔离元件40a限定的较高位置处。图5所示的实施例特别适用于连接较高的容器C′。