用于去除物品的方法
【專利摘要】用于去除物品的方法。說明了一種用于去除物品的方法，該方法從所傳輸的物品序列中去除物品，其中借助于至少一個測量信號檢測在推動器和待去除的物品之間的第一次接觸的確立，并且從檢測到接觸開始執行用于轉移物品的期望行程。因此，能夠減小與待去除的物品的不同橫向偏移以及由此產生的盲程相關的誤差。
【專利說明】用于去除物品的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于借助推動器從輸送帶將物品、特別是瓶子從物品序列中去除(reject)的方法。
【背景技術】
[0002]如通常所知的，例如，如在DE102010031298A1中說明的，可以通過所謂的推動器將有缺陷的產品從在輸送帶上傳輸的產品流中朝向至少一個轉移路徑去除。因此，可以通過監視推動器的與負載有關的參數來檢查物品向轉移路徑的成功轉移。
[0003]然而，由于處理的目的，諸如瓶子等的物品與設置在輸入側的引導護欄等之間存在橫向游隙，使得物品在推動器上也具有不同的橫向偏移，該橫向偏移在傳統的轉移系統中可以例如是10mm。由于推動器的標稱轉移行程可以在5mm至15mm的范圍內，所以可能發生的是，根據待去除的物品的橫向偏移，執行了不足以轉移到期望的轉移路徑上的行程；或者，執行了過多的行程并且物品例如壓靠邊界護欄并且由此受到損傷。同樣地，在轉移系統的區域中個別物品可能會被堵住。因此，存在如下的基本問題:盡管有不同的橫向偏移，也要在盡可能小的標稱轉移行程條件下確保可靠且溫和的去除。
[0004]例如，W099/20551A1在這方面提出了:應該在推動器的與待轉移的物品的輸送方向橫切的方向上的上游設置擋光板裝置。然而，這意味著在裝備方面有相當大的付出，并且在物品被定位成彼此靠近的情況中不能確保對各橫向偏移進行任何可靠的檢測。
【發明內容】
[0005]因此，需要從被傳輸物品的序列中去除物品方法，在該方法中，采用節約空間的方式并且在高工作穩定性的狀態下，在裝備方面稍作努力就能夠消除或者至少削弱前述問題。
[0006]利用如下方法實現設定的目標。一種用于去除物品的方法，所述物品特別地是瓶子，所述方法借助于推動器從輸送帶上的物品序列中去除所述物品，其中，對用于檢測所述推動器和待去除的所述物品之間的第一次接觸的測量信號進行監視，并且所述推動器從所述第一次接觸開始執行期望行程。
[0007]因此，監視用于檢測推動器和待去除的物品之間的第一次接觸的測量信號。該物品特別地是瓶子、容器、包裹或包裝件。此外，推動器從第一次接觸開始執行期望行程。這里，第一次接觸意味著在物品和設置于推動器的柱塞、推動器板等之間的接觸的確立。不言而喻，在推動器朝向物品的前進移動過程中確立根據本發明的第一次接觸。
[0008]因此，可以朝向特定的轉移路徑等選擇性地推動物品。換句話說，對于轉移過程，可以忽略推動器的盲程、即在與物品確立第一次接觸之前由推動器所執行的行程。
[0009]在推動器的區域中獲得根據本發明的測量信號。例如通過監視推動器的一個或多個特征可以確立柱塞和物品之間的接觸。還可以想到在柱塞上或者在柱塞上所設置的推板等上附加壓力傳感器。可以在推動器的區域中獲得這種壓力傳感器的測量信號，并且使得用于測量進來的物品的橫向偏移的遮光板等變得多余。
[0010]優選地，對于所述物品單獨地確定:從所述推動器的非操作位置開始的、用于穿過所述物品序列的、去除所述物品用的總行程。因此，可以借助于相同的期望行程將每個物品不依賴于其橫向偏移地推到轉移路徑等上。
[0011]優選地，至少在所述推動器朝向所述物品的盲程內，周期性地記錄所述測量信號。由此能夠以足夠的速度可靠地并且自動地檢測第一次接觸。
[0012]優選地，在所述推動器的連續的前進移動過程中檢測所述第一次接觸。這使得能夠以特別可靠的方式通過由待被去除的物品產生的阻力來識別推動器的負載并且將該負載分配到第一次接觸。此外，能夠使由驅動部游隙導致的誤差最小化。
[0013]根據前述方案中的至少一個的方法，其中，所述測量信號是所述推動器的實際值，所述實際值是設置在所述推動器上的柱塞的位置或移動的典型值(typical)，或者是施加至所述柱塞的阻力的典型值。
[0014]可以例如由設置在推動器內部或外部的位置傳感器測量柱塞的位置。可以例如通過借助于位置傳感器、加速度傳感器等測量柱塞的速度和/或加速度來監視柱塞的移動。例如提供給推動器的驅動轉矩、驅動的電流消耗等反映了施加至柱塞的阻力。同樣地，在柱塞或設置在柱塞上的推動器板的區域中的附加壓力傳感器可以提供作為施加至柱塞的阻力的度量的測量信號。
[0015]優選地，將所述實際值的曲線與期望值的曲線相比較。實際值曲線和期望值曲線特別地應當在位置/時間圖和/或位置/時間表中進行理解。通過這種比較，能夠確定實際值和期望值之間的基于負載的差。由于柱塞與用于使柱塞延伸的物品之間的接觸的確立意味著與負載有關的狀態的改變，所以這種狀態的改變可以從實際值的時間曲線與期望值的時間曲線的比較來確定，這等同于接觸的確立。
[0016]優選地，根據所述物品的尺寸和/或質量來預先確定所述期望值的曲線。期望值的曲線特別地必須在位置/時間圖和/或位置/時間表中進行理解。這允許使方法與物品類型相符合的匹配。例如，期望值的預期曲線可以適于特定類型的瓶子。這可以例如是推動器的前進移動的特定區域，在該特定區域中期望測量信號的典型曲線。同樣地，在物品具有不同重量的情況下，測量信號可以有特定的基于負載的改變。該期望值曲線可以例如包括在盲程過程中和在物品去除過程中推動器驅動的標稱電流消耗方面的典型改變。
[0017]優選地，從與時間對應的實際值和期望值來計算差值。換句話說，在前進移動過程中柱塞的實際位置與期望位置曲線和/或期望位置表相比較。這允許對比較結果進行特別簡便的評價。
[0018]優選地，所述差值與至少一個閾值比較，所述閾值是所述柱塞和所述物品之間的所述第一次接觸的確立的典型值。當達到或超過閾值時，能夠以簡便和可靠的方式使期望行程的開始初始化。
[0019]優選地，從所述測量信號計算所述柱塞的期望位置和所述柱塞的實際位置之間的遲延誤差。遲延誤差意味著由于控制技術引起的與期望值相比較的實際位置的滯后。遲延誤差基于施加到柱塞的阻力的步進式上升而以典型的方式增加。
[0020]優選地，所述物品是玻璃瓶或灌裝了的塑料瓶或飲料罐。考慮到它們的質量，這種瓶子特別適合借助于對至少一個測量信號進行根據本發明的監視來檢測接觸。例如，遲延誤差、驅動轉矩等在重物品的情況下特別強烈地改變，由此可以采用特別可靠的方式來檢測推動器和物品之間接觸的確立。
[0021]優選地，由位置可控的線性馬達驅動所述推動器。然后，測量信號特別地是線性馬達的位置信號和/或表示線性馬達的電氣驅動性能。利用這種配置，可以以特別簡便和精確的方式驅動推動器，并且還可以即時且可靠地檢測測量信號的基于接觸確立的典型的變化。
[0022]優選地，以周期性重復的間隔評價所述測量信號，并且在檢測到所述第一次接觸之后的不多于2ms的時間內使所述期望行程初始化。因而能夠忽略盲程對總行程的影響。
[0023]例如，對于物品與推動器的標稱距離，可以允許±2mm的可變寬度，特別是±5mm的可變寬度，而不會有任何問題。這允許物品、特別是瓶子以足夠的游隙被傳送到引導護欄
坐寸ο
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]在附圖中示出了本發明的優選實施方式，其中:
[0025]圖1示出了用于執行根據本發明的方法的物品用的轉移系統(divert system)；
[0026]圖2示出了實際值、期望值和通過對它們進行計算而得到的特征的時間曲線；
[0027]圖3示出了基于期望行程的初始化的根據本發明的參數的時間曲線；以及
[0028]圖4是根據本發明的方法的示意性流程圖。
【具體實施方式】
[0029]如圖1所示，適于從所傳輸的物品(例如瓶子)的序列2中創造性地去除物品I的轉移系統3以其本身已知的方式包括具有柱塞5的推動器4,該柱塞5可以朝向經過的物品I移動并且在柱塞5上可以設置例如推動器板等。此外，推動器4包括與控制裝置7連接的電氣可控的線性馬達6。原則上，還可以想到用于推動器4的其它電氣可控的驅動部。此外，控制裝置7優選地與用于識別待去除的物品I的擋光板8等連接。
[0030]物品的序列2立在輸送帶9上沿輸送方向9’行進并經過推動器4，使得例如可以通過預定的期望行程10朝向至少一個轉移帶11推被檢測為有缺陷的物品1，由此可以去除該物品I。
[0031]在進來的輸送帶9上，因為在傳輸過程中處理物品的原因，相對于例如在設置于輸送帶9的引導護欄之間的物品的假想中間位置12普遍地有橫向偏移。因此物品以標稱距離行進經過縮回到非操作位置13的柱塞5，該標稱距離取決于輸送帶9上物品的允許的橫向偏移而具有可變寬度14。
[0032]根據本發明，柱塞5從其以虛線繪制的非操作位置13經由盲程(blind stroke)15抵著待去除的物品I移動并且移動到以點線方式標出的接觸位置16。根據本發明將該位置定義如下:在所述位置處檢測到柱塞5與物品1(在該位置處同樣以點線方式標出物品I)之間的接觸。在至少一個測量信號的幫助下檢測到接觸的確立，這將在下文中更加詳細地說明。從該接觸檢測開始，柱塞5執行標稱的期望行程10。在期望行程10結束時，柱塞5已經到達其用于去除相應的物品I的端部位置17。
[0033]因此，對于每個待去除的物品1，柱塞5的用于去除物品I的總行程18單獨地設定和/或修正為期望行程10和盲程15的總和。
[0034]為了減少去除操作所需的期望行程10，可以將偏轉楔19 (僅示意性地示出)設置在推動器4的下游。然后還可以使用比待去除的物品I的直徑小的期望行程10。
[0035]圖2示出了柱塞5在與待轉移的物品I的第一次接觸的確立之前、確立過程中或者確立之后的實際位置的時間曲線的示例。這里，柱塞位置的實際值21的時間曲線被描繪成虛線，柱塞位置的期望值22的時間曲線被描繪成實線。在圖2的左側位置處可以看到相關聯的縱坐標刻度21’、22’。此外，在與縱坐標刻度21’、22’相比放大了的縱坐標刻度23’處，示出差值23的時間曲線，差值23示出了實際值21與期望值22的偏差。如通常所知的，實際值的滯后也被稱為電氣可控的線性馬達6的遲延誤差(drag error)。
[0036]還示出了作為差值23用的比較值的閾值24，以便檢測柱塞5與物品I接觸的確立。為了更好地理解，還描繪出了接觸位置16處的曲線形狀。在橫坐標上以毫秒為單位示出時間。在示例中，在時間tK處檢測到第一次接觸，在計算端部位置17所需的時間段TC內，使期望行程10的進一步前進移動初始化。優選地，在檢測到第一次接觸之后盡可能快地使期望行程10初始化，即僅延遲考慮各當前盲程15來計算端部位置17所需的處理時間。
[0037]在圖3中示出了根據本發明的期望行程10的初始化。因而，只要差值23到達預定的閾值24，邏輯電平25就改變。由此檢測到柱塞5與物品I的第一次接觸并且邏輯電平25 (以25’表示相關聯的縱坐標刻度)改變。該邏輯電平25用作使柱塞5向上延伸期望行程10并到達其端部位置17用的觸發信號。閾值24表示遲延誤差的值或典型的接觸確立的差值23。如通過圖2和圖3中的示例所示出的，對第一次接觸的識別和期望行程的初始化優選地在2ms內發生,特別優選地在Ims內發生。
[0038]代替示出的示例，還可以使用其它典型的測量信號變化來檢測待去除物品的根據本發明的第一次接觸。例如，可以想到設置在推動器4上的驅動部的特定功耗。例如，可以監視線性馬達6的電流消耗。當超過相關聯的閾值時，可以得出如下結論:物品I對推動器4產生的阻力反應為線性馬達6的電流消耗的上升。同樣地，可以確定典型的電流時間曲線并且該典型的電流時間曲線用作在柱塞5延伸時測量的實際電流曲線的基準。同樣地，原則上還可以使用柱塞5的速度值和加速度值作為識別第一次接觸的標準。此外，在柱塞5上或者在設置于柱塞5的推動器板上可以有附加的壓力傳感器(未示出)。
[0039]然而，與各實施方式相比較，以遲延誤差來說明的實施方式具有如下優點:除了根據本發明的對第一次接觸的識別之外，還可以使用線性馬達6的電氣控制，所以在任何情況下都可以使用測量信號。這里，與圖示的示例類似，所測量的線性馬達6的實際電流消耗可以與電流消耗的期望值相比較，還可以通過與閾值等相比較而以差值曲線的形式進行評價。
[0040]在圖4中示意性地示出了優選的方法序列。在步驟31中識別待去除的物品I之后，在步驟32中推動器4從其非操作位置13開始延伸。在柱塞5的延伸過程中，連續地記錄根據本發明的至少一個測量信號(例如柱塞位置的實際值21)。
[0041]在緊接著步驟32的計算和比較步驟33中，例如基于圖2、圖3中示出的信號來檢查是否在柱塞5和物品I之間已經確立了第一次接觸。如果沒有檢測到這種接觸，則再次執行步驟32。相反地，如果檢測到接觸，則在步驟34中在柱塞5連續延伸的過程中觸發控制信號，于是從檢測到的第一次接觸開始，執行期望行程10。在步驟35中，推動器4的前進移動在已經到達端部位置17時結束，與用于去除物品I的期望位置相一致。這里，在柱塞5的連續前進移動過程中執行步驟32至步驟34。
[0042]遲延誤差的上升和推動器4的電流消耗的上升兩者都表示基于負載的測量信號。信號上升每次都是在前進移動過程中由施加到柱塞5的機械阻力引起的。根據本發明的方法相應地特別適合玻璃瓶、灌裝了的塑料瓶等，由于玻璃瓶和灌裝了的塑料瓶等的質量慣性導致對推動器產生足夠大的阻力。
[0043]基于物品類型可以適用在柱塞5和待去除的物品I之間的根據本發明的對第一次接觸的檢測以及隨后執行的期望行程10兩者。例如，在具有比較小的直徑的容器等的情況中，可能存在輸送距離的相當大的可變寬度14。同樣地，例如期望的行程10可以適用于相當大的容器直徑，以避免在行程結束時該容器抵靠邊界護欄。
[0044]待去除的物品I特別地是用于食品行業、制藥業、化妝品行業或衛生領域等中的產品的瓶子。還可以是測試體，例如在灌裝設備中的例行測試中所使用的并且必須從產品流中選擇性地去除的測試體。
[0045]原則上所說明的方法適合各種不同的推動器，而與這些驅動器是否包括例如內部驅動器、外部驅動器、內部或外部位置編碼器、線性升降結構或樞轉機構無關。
[0046]對于本發明必不可少的是:以計量方式檢測各推動器和待去除物品之間的第一次接觸的確立，并且從所檢測到的第一次接觸開始執行期望行程。因此，能夠避免由用于各物品的變化的盲程所導致的誤差或者至少將該誤差減小到可忽略的程度。因此，對各待去除的物品單獨地確定和/或修正各轉移行程。
【權利要求】
1.一種用于去除物品(I)的方法，所述物品(I)特別地是瓶子，所述方法借助于推動器(4 )從輸送帶(9 )上的物品序列(2 )中去除所述物品(I)，其中，對用于檢測所述推動器和待去除的所述物品之間的第一次接觸的測量信號進行監視，并且所述推動器從所述第一次接觸開始執行期望行程(10)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對于所述物品(I)單獨地確定:從所述推動器(4)的非操作位置(13)開始的、用于穿過所述物品序列(2)的、去除所述物品(I)用的總行程(18)。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少在所述推動器(4)朝向所述物品(O的盲程(15)內，周期性地記錄所述測量信號。
4.根據前述權利要求中的至少一項所述的方法，其特征在于，在所述推動器(4)的連續的前進移動過程中檢測所述第一次接觸。
5.根據前述權利要求中的至少一項所述的方法，其特征在于，所述測量信號是所述推動器(4)的實際值(21)，所述實際值(21)是設置在所述推動器上的柱塞(5)的位置或移動的典型值，或者是施加至所述柱塞的阻力的典型值。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，將所述實際值(21)的曲線與期望值(22)的曲線相比較。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，根據所述物品(I)的尺寸和/或質量來預先確定所述期望值(22)的曲線。
8.根據權利要求6或7所述的方法，其特征在于，從與時間對應的實際值(21)和期望值(22)來計算差值(23)。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述差值(23)與至少一個閾值(24)比較，所述閾值(24)是所述柱塞(5)和所述物品(I)之間的所述第一次接觸的確立的典型值。
10.根據前述權利要求中的至少一項所述的方法，其特征在于，從所述測量信號計算所述推動器的期望位置和所述推動器的實際位置之間的遲延誤差。
11.根據前述權利要求中的至少一項所述的方法，其特征在于，所述物品(I)是玻璃瓶或灌裝了的塑料瓶。
12.根據前述權利要求中的至少一項所述的方法，其特征在于，由位置可控的線性馬達(6)驅動所述推動器(4)。
13.根據前述權利要求中的至少一項所述的方法，其特征在于，以周期性重復的間隔評價所述測量信號，并且在檢測到所述第一次接觸之后的不多于2ms的時間內使所述期望行程(10)初始化。
【文檔編號】B65G47/82GK103771112SQ201310512130
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月25日 優先權日:2012年10月25日
【發明者】索斯頓·固特 申請人:克朗斯股份公司