用于提供分类的止动元件的设备和方法

文档序号:620777 发布日期:2021-05-07 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 用于提供分类的止动元件的设备和方法 (Device and method for providing sorted stop elements ) 是由 伊曼纽尔·罗思 丹尼尔·斯派瑟 阿纳德·施密特 于 2019-09-27 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于供应止动元件(1)的供应设备(2),止动元件(1)进行分类以馈送下游工作站,设备(2)包括:提升装置(3);下游参考装置(5),用于所述止动元件(1);传送器(6),在参考装置(5)的出口处,用于将参考的止动元件(1)带到所述工作站;视觉装置(7),用于在参考装置(5)和/或传送器(6)延伸的检查区域验证止动元件(1)的符合性;装置d1,位于所述视觉装置(7)的下游,用于排出那些不符合要求的止动元件(1);其特征在于:检查区域包括至少两个连续部分(8、9),每个部分(8、9)均包括不同的颜色。本发明还涉及相应的方法。(The invention relates to a supply device (2) for supplying stop elements (1), the stop elements (1) being sorted to feed downstream workstations, the device (2) comprising: a lifting device (3); downstream reference means (5) for said stop element (1); a conveyor (6) at the outlet of the reference device (5) for bringing a reference stop element (1) to said work station; a vision device (7) for verifying the compliance of the stop element (1) in an inspection zone in which the reference device (5) and/or the conveyor (6) extend; means d1, downstream of said visual means (7), for ejecting those stop elements (1) that are not satisfactory; the method is characterized in that: the examination area comprises at least two successive portions (8, 9), each portion (8, 9) comprising a different color. The invention also relates to a corresponding method.)

用于提供分类的止动元件的设备和方法

技术领域

本发明属于供应分类的止动元件以馈送生产线上的下游工作站的领域。

背景技术

以非限制性的方式,这种类型的止动元件包括用于封闭容器中的开口的封装体或止动器,特别地,容器为由玻璃、塑料或特别是铝的金属制成的烧瓶或瓶子或蜡纸盒。

以已知的方式,诸如止动器或封装体的止动元件通过分类模块供应,该分类模块在其入口处接收成堆倾倒到存储单元中的所述止动器或封装体。一方面,该模块对这些止动器或封装体进行分类,以便将它们布置在适合的位置,另一方面,将分类的止动器或封装体连续地供应到生产线上的下游工作站。这种类型的下游工作站的主要作用是填充容器,然后利用所述分类的止动元件封闭容器。例如,所述下游工作站可包括装瓶模块,该装瓶模块设置有用于使容器停止的单元或用于对所述止动元件进行消毒的单元。

换言之,分类模块使得能够容纳最初混在一起的止动器或封装体,并将所有这些止动元件正确地定向在规则且连续的流中,从而至少馈送下游工作站,下游工作站的功能是利用止动元件封闭每个容器。这种类型的分类模块通常被称为供盖器(cap-feeder)。

以已知的方式,分类模块包括:在下部的存储单元,该存储单元接收松散的止动元件,并且将止动元件浸入所述存储单元中;提升装置,该提升装置通常为环形带的形式,该环形带竖直定向并进行驱动,以便抽取和提升所述元件。更准确地说,所述带在一个面上包括沿其长度并列的一系列板条,所述板条形成从一个边缘横向延伸到另一边缘的壳体,并对应于待收纳在存储单元中的所述止动元件的直径。另外,带的倾斜度、所述板条的配置和尺寸产生所容纳的止动器的特定位置。实际上,以不同于所需配置的、例如倒置或成梅花形的配置设置在壳体内的止动器失去平衡,并在重力作用下随着所述传送器进行竖直运动而自然下降,从而确保一旦到达行程的末端,在壳体内仅保留所选择的配置的止动器。这种分类技术通常被称为瀑布技术(waterfall technique)。

然后,在理论上,通过特别是参考轮的参考装置,以一定的速率累积和处理分类的止动元件,以构成朝向下游机器的止动元件的规则流,该速率取决于必须进行连续供应的所述下游机器。为此,所述流从参考装置的出口发送到大致向上移动的传送器,特别是以具有分支的带的形式的传送器。止动元件以规则间隔在所述分支之间单独移动。

主要问题在于,所述规则流必须不可避免地包括正确定位的、与所需的生产运行相对应且没有缺陷的止动元件。这些不同的标准构成了装瓶单元的“配方”。换言之,止动器必须是正确的圆形,对应于要封闭的容器(特别是它们的颜色和/或诸如经常施加到所述止动器的上表面的任何视觉标记),但也不得具有容易导致容器不正确封闭的任何缺陷或乃至由于下游工作站水平处的故障导致的损坏。

在本文中,一旦到达提升装置的顶部,止动元件就进行了分类,这种分类一方面不能确保没有止动器错误定向,另一方面不能确保止动器符合要求,即,没有固有缺陷,特别是由于其制造而产生的缺陷,诸如,颜色、尺寸或形状的差异,或不存在异物。另外,止动器可包括通过较低强度的区域附接的防擅动环,该防擅动环的存在和完整性也必须根据与止动器本身相同的条件来验证。

然后,必须验证每个止动元件的外观的符合性,以保证它们都与所述配方的各种标准中的每一个相匹配,无论是在定向和/或任何固有特性方面。具有缺陷的任何元件必须从所述规则流中排出。

目前,符合性的这种类型的验证利用检查系统的视觉装置自动实现。视觉装置实现照片或视频类型的视觉拍摄,其拍摄光束被定向为朝向由构成所述规则流的止动元件穿过的路径,以便扫描止动元件中的每一个。总之,一个或多个摄像机相对于循环路径定位和定向,以对所述流的每个止动器进行拍摄。特别地,这种类型的视觉拍摄在参考装置的水平处或在向上传送器的水平处实现,使得每个止动元件穿过光束并其图像被拍摄。然后,检查系统通过实时数字处理每个拍摄的图像来自动实现比较,以便针对所述流的每个止动元件验证配方的所有标准的正确对应。

如果证明了故障,即使在怀疑的情况下,检查系统也向位于沿着向上传送器下游并与视觉拍摄相关的推出装置发送命令。假定,由于所述参考装置,止动元件之间的间隔是精确已知的,以及由于止动元件的运动速度,因此止动元件在任何时间的位置也是精确已知的,则可精确地控制所述推出装置,以便从流中抽取每个不符合要求的止动元件,即,止动元件中的未通过该视觉检查步骤的任何一个。

配置用于视觉拍摄的现有系统的常见缺点在于拍摄错误,拍摄错误由拍摄缺陷产生,拍摄缺陷由止动元件的颜色在它们的周界的水平处与结构环境的颜色合并而导致,即,当那些颜色类似或相同时。

现有的解决方案在于通过定位照射视觉拍摄光束的区域的一个或多个光源来提高亮度。然而,尽管这种解决方案提高了亮度,但是与高吞吐量的操作不兼容,特别是在止动器具有与结构相似的颜色的情况下。实际上,在这种情况下,曝光时间必须相对长,因而需要减小止动元件的运动速度以正确地实现视觉检查。

本发明的一个目的是通过在视觉拍摄光束的水平处增强任何止动元件与其穿过的结构环境之间的对比度来减轻现有技术的缺点。特别地,本发明设想在拍摄区域的水平处至少部分地改变结构的外观,从而与在其中循环的止动元件的颜色进行视觉对比。

更确切地说,本发明提供了具有彼此清楚区分的不同颜色的至少两个部分。这两个部分的颜色最好是互补的。然后,根据待检查的止动元件的颜色,特别是它们的周边的颜色,当止动元件通过两个部分中的一个时,获得具有高对比度的显著差异,使得能够可靠地检查止动元件的符合性。然后,这就足以选择以更恰当或最恰当的对比度在该区域中验证生产运行的止动元件的符合性。

发明内容

本发明涉及一种用于提供被分类以馈送下游工作站的止动元件的设备,该设备包括:

提升装置,用于根据所述元件的定向对所述元件进行分类;

参考装置,在所述提升装置的下游,用于以规则流逐个参考所述止动元件;

传送器,在所述参考装置的出口处,用于将参考的元件逐个带到所述工作站;

视觉装置,用于当所述元件到达所述设备的检查区域时验证所述元件的符合性,所述检查区域位于参考装置和/或传送器处;

用于排出不符合要求的那些元件的装置,位于所述视觉装置的下游。

上述类型的供应设备的特征在于,至少检查区域包括至少两个连续部分,每个部分均包括不同的颜色。

另外,但不是以限制的方式,上述类型的供应装置可包括用于将所述视觉装置从面对所述部分中的一个的位置移动到面对所述部分中的另一个的位置、以及从面对所述部分中的另一个的位置移动到面对所述部分中的一个的位置的移动装置。

所述移动装置可为手动的。

所述移动装置可为自动的。

所述视觉装置可为固定的,并且可包括朝向所述部分定向的宽拍摄光束。

所述视觉装置可为固定的,并且可包括朝向所述部分中的一个定向的至少一个第一拍摄光束以及朝向所述部分中的另一个定向的第二拍摄光束。

两个部分可具有互补的颜色。

部分中的一个的颜色可为白色,而另一部分的颜色可为黑色。

本发明还涉及一种提供分类的止动元件以馈送下游工作站的方法,该方法至少包括以下步骤:

根据元件的定向,在提升装置中对元件进行分类;

逐个参考分类的止动元件,然后将止动元件以规则流通过传送器逐个引导到工作站;

在参考所述元件和/或将所述元件引导到下游工作站期间,在检查区域水平处用视觉装置对所述元件进行视觉检查;以及

命令推出在视觉检查时被检测为不符合要求的元件。

上述类型的供应方法的特征在于,检查区域包括至少两个接连部分,每个部分均包括不同的颜色;视觉检查步骤在所选择的部分的水平处执行,所选择的部分的颜色提供与待检查元件的更好的对比度。

另外,但不是以限制供应方法的方式,所述视觉装置可为固定的,并且包括朝向所述部分定向的宽拍摄光束。

所述视觉装置可为固定的,可至少包括朝向所述部分中的一个定向的第一拍摄光束以及朝向所述部分中的另一个定向的第二拍摄光束,以及其中所述第一光束或所述第二光束可根据所述所选择的部分而进行选择。

视觉装置可为移动的,并且所述视觉装置可面对所述所选择的部分移动。

所述视觉装置可手动移动。

所述视觉装置可自动移动。

因而,本发明使得可通过根据待检测的所述元件的外观改变它们所穿过的框架的光学条件来确定待检测的止动元件的最优对比度。本发明使得可选择当检查止动元件时可获得的视觉差异,从而确保其适合于每个生产运行的已知的或未来的配方。

附图说明

本发明的其它特征和优点将从以下参照附图的对本发明的非限制性实施方式的详细描述中显现出来,在附图中:

图1示意性地示出了示出根据本发明的用于供应分类的止动元件的设备的立体总图;

图2示意性地示出了供应设备的一个实施方式的详细立体图,示出了具有不同外观的两个部分以及通过所述部分中的一个的止动元件;

图3示意性地示出了一个实施方式的竖直部分的详细视图,示出了通过部分中的一个的、视觉朝向该部分定向的元件;

图4是类似于图3的图,其示出了在视觉装置向上竖直运动之后,在另一部分的水平处通过的、视觉朝向该另一部分定向的元件;以及

图5示意性地示出了在部分中的一个的水平处的剖视图,示出了面向所述部分中的一个的视觉装置的横向位置。

具体实施方式

本发明涉及止动元件1的供应。

以非限制性的方式,这种类型的止动元件1包括封闭容器中的开口的封装体或止动器,特别地,容器为由玻璃、塑料或特别是铝的金属制成的烧瓶或瓶子或蜡纸盒。

这种类型的止动元件通常具有扁平的管状总体形状,如图2所示。

止动元件1必须在其上游进行分类,以馈送位于生产线下游的工作站(未示出)。这种类型的分类通过供应设备2实现。

在图1中示出了这种类型的供应设备2的示例。供应设备2包括用于根据止动元件1的定向对所述止动元件1进行分类的提升装置3。

如前所述,根据一个实施方式,所述提升装置3可包括所谓的瀑布,包括浸入到料斗或料仓30中的分类带,其中,止动元件1已经预先松散倒入料斗或料仓30中。

在出口处,止动元件1以不连续的方式从提升装置3排出,特别是以连续的流排出。止动元件1可穿过设置有竖直地或基本上竖直地延伸的至少一个单轨列40的传送区4,止动元件1在该单轨列40内累积成堆,从而提供缓冲储备,以便能够连续供应。

供应设备2包括所述提升装置3下游的参考装置5,该参考装置5用于以规则流逐个参考所述止动元件1。换言之,在连续的产品之间产生间隙。

这种类型的参考装置5可包括可旋转的参考轮。一般来说,参考轮包括外围壳体,当所述轮旋转时,累积的止动元件1将特别地从列40的下端逐个连续地插入该外围壳体中。当止动元件1通过该参考轮时,止动元件1然后可进行附加的分类,特别是能够根据选择的角度来验证止动元件的角度定向。

供应设备2在所述参考装置5的出口处包括传送器6,特别是向上传送器,用于将参考的止动元件1逐个从参考装置5移动到所述工作站。

这种类型的传送器6可包括带60,该带60配备有以规则间隔布置的分支61,该分支61推动止动元件1沿着所述传送器6形成规则流。这种类型的传送器6优选是向上传送器。该传送器6可在所有方向上延伸,优选垂直地或基本上垂直地延伸。

另外,根据图2中所示的实施方式,传送器6可包括凹陷的轨道62,并且止动元件1在该轨道62内循环。这种类型的轨道包括在横向壁64的横向壁上进行包围的背部63。开口可设置在所述背部63中,分支61穿过该开口。因此,止动元件1被向上推动,从而在所述轨道62内竖直地循环。

为了验证由供应设备2分类和分派的止动元件1的符合性,本发明提供了检查每个所述止动元件1的步骤。这种类型的检查是视觉检查,以便验证每个止动元件1的外观,诸如其固有特性,特别是形状和颜色,以及其正确定位,还验证任何异物的存在。

为此,供应设备2包括视觉装置7,用于当所述止动元件1到达检查区域的水平处时检查所述止动元件1的符合性。

这种类型的检查区域可在参考装置5和/或传送器6的水平处延伸。

在对止动元件1进行不符合要求检查的情况下,必须将止动元件1推出。为此,供应设备2包括所述视觉装置7下游的、用于排出不符合要求的止动元件1的装置。特别地,排出装置以自动控制的移动推出器构件的形式位于传送器6的水平处,并且与止动元件1的规则流的前进同步。因而,在检测到不符合要求的止动元件1的情况下,假定其运动速度以及其在例如视觉检查的时刻的精确时间的位置是已知的,则在所述不符合要求的止动元件1的路径上的下游位置处,可在不符合要求的止动元件通过排出装置前方的时刻命令触发该排出装置。

本发明有利地改善了止动元件1的视觉检查,特别是通过增强所述止动元件与其环境之间的对比度改善了止动元件1的视觉检查。换言之,本发明使得可根据止动元件1的类型或格式的可验证特性来选择根据要实现的检查的、更恰当或最恰当的对比度。特别地,更恰当或最恰当的对比度可优选地根据待检查的止动元件1的界限或边界来选择,即,止动元件1的周边与周围表面之间的视觉差异必须是清晰可辨的和精确的。

为此,所述检查区域包括至少两个连续的部分8和部分9,每个部分均包括不同的颜色。然后,可根据待检查的止动元件1的视觉方面来选择部分8或9哪个构成更恰当或最恰当的对比度,然后在该部分8(或部分9)中而不是在另一部分9(或相反地,部分8)中执行检查。

应当注意的是,部分8、9以连续或背对背的方式参考止动元件1的运动方向跟随,如图2至图4所示。根据另一种可能的配置,部分8、9可由没有特别选择或确定颜色的中间部分间隔开、分离开。

根据图2至图4所示的示例,检查区域包括部分8和部分9两个部分,这两个部分包括不同的颜色(由交叉阴影线表示)。根据其它实施方式,可具有多于两个部分8和部分9,特别是根据待检查的止动元件1的不同特性的、具有与生产运行次数一样多的不同颜色的多个部分。

另外,可选择并具体确定部分8、9的颜色,即,至少一个部分,优选地,每个部分8、9均可包括相对于周围结构的初始颜色有意改变的颜色。这种改变可能源于环境结构的材料变化,或源于施加诸如颜料或彩色薄膜的覆盖物。对部分8、9的至少一种颜色进行这种类型的改变的选择可以以致力于生产运行的时间的方式,在制造、安装时或之后以可由供应设备2的操作者定制的方式来实现。

部分8、9中的至少一个的颜色的改变优选地在特别是在传送器6的轨道62的传送器6的水平处、在后表面63上和/或横向壁64中的一个和/或另一个的水平处实现。在部分8、9内的整个环境的所有颜色,特别是固定的结构元件的所有颜色,优选地根据一种相同的颜色改变和统一。

在这种情况下,部分8、9的颜色可在参考装置5的水平处、在参考轮的表面上和/或在规则地分布在所述轮的周界上的壳体的内壁上进行改变,每个壳体均用于接纳止动元件1。

优选地,该颜色与止动元件1的其余部分的颜色。

根据一个实施方式,部分8和部分9两个部分可具有互补颜色。总之,部分8和部分9两个不同部分的颜色可清楚地区分,特别是通过肉眼,而没有混淆的风险。部分8、9可互补。因而,部分8、9可例如分别是绿色和红色的,或橙色和蓝色的,或黑色和白色的。

部分8中的一个可优选地为白色的,而部分9中的另一个是黑色的。

更具体地,构成传送器6的材料是黑色的,以及部分8中的一个完全变成白色,则另一个部分9由原始颜色的传送器6组成。

因而,当止动元件1在部分8、9中的一个或另一个的前面通过时,检查止动元件1的视觉外观使得可为视觉装置7获得更恰当或最恰当的对比度。

根据一个实施方式,所述视觉装置7可为至少一个静态照相机、视频照相机或光学传感器。视觉装置7使得可存储每个止动元件1的一张或多张照片,或乃至可记录视频序列。这种类型的视觉装置7是数字式的。另外,附加的数据处理装置自动处理数字处理,特别地,通过与符合要求的止动元件1的参考照片进行比较。

根据一个实施方式,如图3和图4所示,供应设备2包括用于将视觉装置7从面对所述部分8(或部分9)中的一个的位置移动到面对所述部分9(或分别地,部分8)中的另一个的位置、且将视觉装置7从面对所述部分9(或分别地,部分8)中的另一个的位置移动到面对所述部分8(或部分9)中的一个的位置的装置。因而,在生产运行开始时,根据待检查的止动元件1的视觉特性,可选择视觉装置7的位置,以实现对具有更好或最佳对比度的部分8、9进行视觉拍摄和面对面检查。

根据一个实施方式,所述移动装置可为手动的,即,由操作者通过直接干预供应设备2而进行物理移动。

根据另一实施方式,所述移动装置是自动的。在一种情况下,操作者确定具有更好或最佳对比度的部分8、9,并命令视觉装置7运动,然后视觉装置7面对所述所选择的部分8、9进行定位。

在另一种情况下,针对止动元件1的给定生产运行,可存储具有更好或最佳对比度的部分8、9,并且在启动所述生产运行时,根据待检查的所述止动元件1,移动装置在没有辅助干预的情况下自动移动先前为生产运行记录的、在部分8、9前方的视觉装置7。

在另一种情况下,具有更好或最佳对比度的部分8、9可由供应设备2、特别是通过恰当的传感器,通过识别止动元件1的颜色自动地确定,接着通过与部分8、9进行数字比较,以便获得最佳可能的对比度。供应设备2还可直接解释已知和存储的与配方有关的数据,以便选择具有更好或最佳对比度的部分8、9。

根据另一个实施方式,视觉装置7是固定的。视觉装置可至少包括朝向所述部分8、9中的一个定向的第一拍摄光束70和朝向所述部分9(或分别地,部分8)中的另一个定向的第二拍摄光束70。在这种情况下,可检查包括具有更好或最佳对比度的每个部分8、9中的止动元件1。还可使用恰当的装置选择拍摄光束70中的一个来激活,以在具有与止动元件1的更好或最佳对比度的部分中实现检查。

根据另一个实施方式,视觉装置7是固定的,但是可包括覆盖至少部分8和部分9两个部分的宽拍摄光束70。然后,当止动元件1在通过每个部分8、9时,特别是提供更好或最佳对比度的部分8、9时,检查止动元件1。可实现和比较多次拍摄,以自动地确定与每个止动元件1具有更好或最佳对比度的一次拍摄。

如图3和图4所示,视觉装置7可位于部分8、9的前方,即,相对于传送器6或相对于参考装置5呈正面方式,特别地,平行于或基本上平行于背部63。

根据可在图5所示的示例,视觉装置7可定位到部分8、9的一侧,即,相对于传送器6或相对于参考装置5的横向地定位。然后,所述传送器6的轨道62的横向壁64的至少一部分65可包括开口或由半透明材料组成,从而允许由所述视觉装置7进行视觉拍摄。因此,可横向地检查止动元件1的边缘,特别是验证防擅动环的完整性。

可替代地,视觉装置7可定位到参考装置5的侧部,放置在周边处,并朝向用于接纳止动元件1的壳体的内部径向定向,从而使得能够从该侧检查止动元件1的边缘。

本发明还涉及一种供应用于馈送下游工作站的分类的止动元件1的方法。

这种类型的供应方法优选地致力于使用根据本发明的供应设备2。

如前所述,止动元件1根据它们在提升装置3中的定向进行分类。然后,逐个参考分类的止动元件1,以通过传送器6将止动元件以规则流逐个地引导到工作站。

当止动元件1被参考和/或引导到位于检查区域的水平处的下游工作站时,用视觉装置7实现对止动元件1的视觉检查。

根据视觉检查的结果,在检测到不符合标准的情况下,命令推出所检测到的具有或可能具有异常的止动元件1。

如前所述,检查区域包括至少两个连续的部分8和部分9,每个部分均包括不同的颜色。

视觉检查步骤有利地在所选择的部分8或9的水平处执行,所选择的部分8或9的颜色提供与待检查的止动元件1的更好的对比度。

另外,本发明提供通过选择在部分8、9中的一个的水平处进行检查,将增强的对比度与可配置的发光强度波动进行组合。因而,可根据选择用于检查的部分8、9的颜色并且还根据止动元件1的例如其颜色以及其材料的特性来改变亮度。改善了视觉拍摄,特别是具有较短的曝光时间的视觉拍摄,确保了缩短检查时间,使得止动元件1的运动速度增加,从而提高了供应设备2的生产产量。

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