用于输送塑料型胚的方法和设备及用于该设备的开关器件 |
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| 申请号 | CN201510081018.3 | 申请日 | 2015-02-13 | 公开(公告)号 | CN104860026B | 公开(公告)日 | 2017-06-27 |
| 申请人 | 克朗斯股份公司; | 发明人 | 马丁·赛格; 于尔根·布特; 约翰尼斯·维尔海利希; 弗洛里安·内布尔; 克里斯汀·保罗; 安德烈亚斯·赛德; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及用于输送塑料型胚的方法和设备及用于该设备的 开关 器件，其中，塑料型胚通过供应装置被供应至输送装置，并且输送装置具有以大致相互平行的方式延伸的第一辊体和第二辊体，并且塑料型胚在所述辊体之间被输送，其中，塑料型胚的一部分被两个辊体 支撑 ，并且其中，塑料型胚的另一部分在辊体之间穿行。根据本发明，表征塑料型胚的占用状态的至少一个第一值通过第一测量仪器被检测，并且表征塑料型胚的占用状态的第二值通过第二测量仪器被检测，第二测量仪器沿塑料型胚的输送方向位于第一测量仪器的下游，并且依据这两个值来对供应装置或输送装置的至少一个设置变量进行控制。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种输送塑料型胚的方法，其中所述塑料型胚(10)通过供应装置(2)被供应至输送装置(4)，并且所述输送装置(4)具有以大致相互平行的方式延伸的第一辊体(42)和第二辊体(44)，并且所述塑料型胚在所述第一辊体和所述第二辊体之间被输送，其中，所述塑料型胚(10)的部分(10a)被所述第一辊体和所述第二辊体支撑，并且其中，所述塑料型胚(10)的另一部分在所述第一辊体(42)和所述第二辊体(44)之间穿行，其特征在于，通过第一测量仪器(6)来检测表征所述塑料型胚(10)的占用状态的至少一个第一值，并且通过第二测量仪器(8)来检测表征所述塑料型胚的占用状态的第二值，所述第二测量仪器(8)沿所述塑料型胚的输送方向(P)位于所述第一测量仪器(6)的下游，并且依据所述两个值来对所述供应装置或所述输送装置的至少一个设置变量进行控制，所述供应装置或所述输送装置的设置变量被调节。 |
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| 说明书全文 | 用于输送塑料型胚的方法和设备及用于该设备的开关器件技术领域[0001] 本发明涉及用于输送塑料型胚的方法和设备。在现有技术中，这种类型的设备早已被人们所知。在这种情况下，已知的是，首先利用加热炉将塑料型胚加热并且该塑料型胚随后被例如供应到吹塑机，吹塑机将这些塑料型胚吹塑成塑料容器。 背景技术[0002] 在这种情况下，这些用于输送塑料型胚的设备经常以多个步骤构造。这样，可以配置将塑料型胚供应至分拣装置(例如，所谓的辊式分拣机)的供应装置。在现有技术中，在这种类型的辊式分拣机的情况下，用于塑料型胚的供应带或供应装置以固定的方式在参数化的速度下运行。针对塑料型胚的尺寸，以固定的方式设置相应的速度。这样，这种类型的辊式分拣机根据分拣路径的长度而在3到4种不同的速度中进行调节。对于这种类型的调节，通常情况下会使用或需要多个遮光器(例如，3至4个)。 [0003] 但是，现有技术现在会产生的问题在于，设置针对不同的速度的参数是非常耗时的。具体地，在偏离操作期间会产生该问题，并因此在固定参数化的情况下引起问题。这样，问题例如在于，室温在工作日期间将发生变化，并且因此使得塑料型胚的物理状态也发生变化。于是塑料型胚例如能够更大程度或更小程度地粘附。但是，在这种情况下，常常不得不重新调整所述参数。但是现有技术仅执行一种控制，并且这也会导致失败。 发明内容[0004] 因此，本发明的目标是提供一种能够对这种波动(例如每日波动)具有更灵活的反应的方法和设备。根据本发明，这些目标通过独立权利要求的主题来实现。有利的实施例和进一步的发展形成了从属权利要求的主题。 [0005] 在根据本发明的用于输送塑料型胚的方法的情况下，塑料型胚通过供应装置被供应至输送装置，并且所述输送装置具有以大致相互平行的方式延伸的第一辊体和第二辊体，所述塑料型胚在所述辊体之间被输送，所述塑料型胚的一部分被所述两个辊子支撑，并且所述塑料型胚的另一部分在所述辊子之间穿行(具体地，穿过形成在所述辊子之间的空隙)。 [0006] 根据本发明，表征所述塑料型胚的占用状态或所述塑料型胚对所述设备的占用状态的至少一个第一值通过第一测量仪器被检测，并且表征所述塑料型胚的占用状态或所述塑料型胚对所述设备的占用状态的的第二值通过第二测量仪器被检测，所述第二测量仪器沿所述塑料型胚的输送方向位于所述第一测量仪器的下游，并且依据所述这两个值来对所述供应装置或所述输送装置的至少一个设置变量进行控制。 [0007] 具体地，所述供应装置或所述输送装置的上述的设置变量被调节。优选地，表征值通过至少一个测量仪器而被连续地检测，并且优选地通过两个测量仪器而被连续地检测，并且在各种情况下在调节相应的设置变量期间对这些值加以考虑。 [0008] 有利地，所述表征值例如为由测量仪器在特定区域中所检测到的塑料型胚的数量，或甚至为那些在特定时期经过这一区域的塑料型胚的数量。在这一示例性方式中，项目的数量(即，塑料型胚的存在表征)例如能够在预设间隔内通过测量仪器来计数。 [0009] 在进一步有利的实施例的情况下，所述设备还具有分离装置，所述分离装置将有缺陷的塑料型胚或缺陷定位的塑料型胚分离出来。这样，例如能够不以通常的悬浮位置而以例如斜靠的方式在辊子之间输送塑料型胚。在这种情况下，它们可被分离装置检测到并且被分离出输送工序。 [0010] 有利地，塑料型胚的一区域(具体例如，载带环)被支撑在两个辊子之间并且塑料型胚的另一区域(例如，基体)被斜靠或穿过形成在两个辊子之间的空隙。 [0011] 因此根据本发明提出：当考虑两个测量仪器的两个测量值时，至少所述供应装置或所述输送装置的调节应当被执行。这样，可分别对渐变或长期改变做出反应并且可对短期波动做出反应(例如，在计量方面)。 [0012] 在一种有利的方法的情况下，依据所述两个值对所述供应装置的至少一个设置变量进行控制。优选地，所述输送装置的设置变量仅依据所述两个测量值中的一个来调节，或在考虑所述两个测量值中的一个情况下来调节。 [0013] 所述供应装置的设置变量可以例如为供应速率(塑料型胚通过所述供应装置以该供应速率被供应至所述输送装置)，所述供应速率例如为上述的用于供应塑料型胚的输送带的速度。 [0014] 有利地，从设置变量的下述组中选择所述输送装置的至少一个设置变量，所述设置变量的组包括：至少一个辊体(并且优选地两个辊体)的转速、所述辊体的倾角、所述辊体相互之间的距离、所述辊体的平行度或所述辊体的分段。这些变量或参数影响塑料型胚的输送速度。 [0015] 在这一示例性的方式中，塑料型胚的前进速度还能够通过辊体的转速变化来影响。还可能的是，通过改变辊体之间的距离来改变输送速度，因为塑料型胚或其载带环抵靠在两个辊子上的区域可通过调节所述距离来控制。此外，还可能的是，多个辊体被一个接一个地布置，所述多个辊体还能够以不同的速度旋转。辊体的整体的倾角或甚至单独部段的倾角(还相对于其它辊体)也可被改变。 [0016] 在进一步有利的实施例的情况下，至少一个所述测量仪器在不接触的情况下检测所述测量值。具体地，至少一个测量仪器为光学检测测量仪器，并且在尤其优选的方式中所述测量仪器从测量仪器的下述组中选择，所述组包括：遮光器、摄像头系统及类似物。 [0017] 在进一步有利的实施例的情况下，使用至少两个调节装置来调节所述设置变量。在这种情况下，优选地，整个调节在至少两个步骤中被执行。在这种情况下可能的是，第一步骤用于补偿环境的渐变或长期变化。所述第一步骤在这种情况下能够为平均值控制器，例如比例积分(PI)控制器。在这种情况下，这种控制器能够根据多个测量值对移动速度的标称值做出反应并且能够以这种方式补偿缓慢的变化。 [0018] 另一步骤可以是对短期波动(特别是计量方面的短期波动)做出反应的调节，并且所述调节尤其在测量仪器的区域中产生恒定的积聚点，以便实现控制的目的。这例如可以为比例(P)控制器。 [0019] 在这种情况下，如上所述，两个调节部件影响第一设置变量和第二设置变量。在这种情况下，第一设置变量能够表示计量单元，例如竖直输送器和附接的供应带。第二调节单元或调节变量可以表示积聚区域或积聚单元，并且因此可表示对相应的辊子移动的调整。因此，优选地，使用串联的调节部件。 [0020] 在这种情况下可能的是，这些调节部件中的一个调节部件，特别是用于对两个调节部件或两个设置变量进行快速调节而设置的一个调节部件(补偿调节器)对来自系统的相同输出信号(并且特别是所述的第二测量仪器的输出信号)做出反应。所述相同信号还可用于第二调节装置、平均值控制器、或甚至两个平均值控制器。 [0021] 此外，但是，所述第二调节装置还能够通过第二输出信号被调整，即，通过第一测量仪器被调整。这产生补偿单元和计量单元之间的有利比率。在这种情况下有利的是，两个设置变量在单独的调节电路中被调节。但是在这种情况下还可能的是，这些调节电路中的至少一个(并且优选地所有两个调节电路)具有两个依次连接的调节装置，第一调节装置的信号优选地被提供至所述第二调节装置。 [0022] 这样，优选地，调节装置在整体上对系统的机械性能做出反应，并且其还优选地能够进行调节以适应所述系统的机械性能。因此可以在供给(set-up)操作期间学习特定比率并且能够在操作过程中对缓慢变化自动地做出反应。 [0023] 还优选的是，对至少一个调节装置的评估被执行，所述调节装置例如为控制输送装置(并且特别是辊子)的调节装置。通过所述评估，可产生辊子的不同性能或甚至输送装置的不同性能的比较的定量基础。通过所述评估，至少一个调节装置还能够被用作辊子的滑动性能和摩擦性能的测量系统。 [0024] 本发明因此提出了一种用于塑料型胚的分拣的自学习式调节，自学习式调节优选地以自动的方式适应于变化的条件。在这种情况下，例如供应装置上的占用程度的测量可通过光学传感器来测量，并且此外，塑料型胚的计数还可在供应带上被执行，例如通过三维(3D)识别来执行。此外，但是，对供应带上的塑料型胚的计数还可能例如通过下落塑料型胚的脉冲判别进行(例如通过声学或通过压敏板)。另外，在优选方法的情况下，初步的分拣和/或塑料型胚的定心通过供应装置(例如通过供应带)被执行。 [0025] 优选地，由测量仪器记录的图形被至少储存一段时间。优选地，这些被储存的测量图形还能够作为调节的参考值。在进一步有利的方法的情况下，一个调节装置的输出值被提供至另一调节装置。特别优选的是，PI控制器(特别是作为平均值控制器的PI控制器)的输出信号或输出值被提供至P控制器(特别是作为补偿调节器的P控制器)。 [0026] 在进一步有利的方法的情况下，所述设备具有回程输送带，在所述情况中，通过所使用的供应带中的间隙，所述回程输送带能够以特别优选的方法被使用，使得开启该回程输送带。 [0027] 有利地，所述供应带的占用程度通过另一测量仪器被添加。 [0028] 在进一步有利的方法的情况下，调节参数以取决于环境值(例如，温度值或湿度值)的方式自动地被更新。这可以在辊子的情况下和在供应带或任何回程输送带的情况下被执行。 [0029] 在进一步有利的实施例的情况下，至少一个环境值还以这种方式被测量，所述环境值具体地例如为温度值或湿度值。 [0030] 优选地，调节变量的自动更新通过自动学习功能被执行。 [0031] 在进一步有利的方法的情况下，甚至不再能够被调节的状态被识别，并且例如急停的步骤、驱逐塑料型胚的步骤或类似的步骤开始对所述不能够被调节的状态做出反应。在这一示例性的方式中，能够提供经划分的辊子部段，这允许在具有缺陷或必要的情况中驱逐单个塑料型胚。 [0032] 单个辊子或辊子部段能够在这种情况下造成滑动，但是其还能够被预设的轮廓所驱动，所述预设的轮廓例如为叠瓦状轮廓或螺旋状轮廓。 [0033] 如上所述，两个辊子相对于彼此的平行度的变化也能够被执行，这例如取决于前进的要求。为此，辊子或至少一个辊子能够布置成可移位滑动。但是，优选地，两个辊子相互之间被同步地移动。这样，塑料型胚的实际的输送带可被保持，这尤其相对于布置在下游的输送装置(例如，输送星轮、优选具有空气支承的输送轨道以及类似物)是明智的。 [0034] 此外，还有可能的是，如上所述，辊子部段的节距被改变，这同样以取决于前进要求的方式发生。此外，辊子的数量或部段的数量也可被改变，在此情况下还可使用另一驱动连接。在这一示例的方式中，可以提供相邻的摩擦辊子，所述相邻的摩擦辊子还可以在同时承担沿不平衡方向的支撑功能。 [0035] 这样，所述系统可以适应环境和/或待分拣的物品的质量的影响，并且因此使得与当今的系统相比，性能被改进。 [0036] 在进一步有利的方法的情况下，所述调节装置中的至少一个为平均值编码器或补偿调节器。如上所述，在这种情况下，这些调节装置有利地一个接一个地布置。有利地，平均值调节器的输出值被提供至补偿调节器。 [0037] 本发明进一步涉及用于输送塑料型胚的设备。所述设备具有供应装置和输送装置，所述输送装置沿塑料型胚的输送方向布置在所述供应装置的下游，所述供应装置将塑料型胚供应至所述输送装置，并且所述输送装置具有以大致相互平行的方式延伸的第一辊体和第二辊体，并且塑料型胚或多个塑料型胚能够在这些辊体之间被输送。 [0038] 根据本发明，所述设备具有第一测量仪器以及第二测量仪器，所述第一测量仪器对表征所述塑料型胚对所述设备的占用状态的至少一个第一值进行检测，所述第二测量仪器沿所述塑料型胚的输送方向位于所述第一测量仪器的下游，并且所述第二测量仪器对表征所述塑料型胚对所述设备的占用状态的第二值进行检测。此外，所述设备具有控制装置，所述控制装置依据所述两个值对所述供应装置和所述输送装置的至少一个设置变量进行控制(特别是进行调节)。 [0039] 因此关于所述设备还提出：应该通过两个测量仪器来检测占用状态，所述两个测量仪器例如为位于不同位置处的遮光器或摄像头系统，并且所述两个设置变量中的至少一个或者所述供应装置或所述输送装置的驱动器应当根据所述测量到的值进行改变。 [0040] 所述输送装置的驱动器能够例如为影响两个辊子或其中一个辊子的旋转的电动机。 [0041] 本发明进一步涉及控制用于输送容器的设备(并且尤其为上述类型的设备)的开关器件。所述开关器件具有第一可控驱动装置和第二可控驱动装置，所述第一可控驱动装置影响所述容器到输送装置的供应，所述第二可控驱动装置通过所述输送装置来影响所述容器的输送。此外，所述开关器件具有第一测量仪器和第二测量仪器，所述第一测量仪器对表征所述容器对所述设备的占用状态的至少一个值进行检测，所述第二测量仪器沿所述塑料型胚的输送方向位于所述第一测量仪器的下游，并且所述第二测量仪器对表征所述容器对所述设备的占用状态的第二值进行检测。 [0042] 根据本发明，所述开关器件具有第一调节装置和第二调节装置，所述第一调节装置具有调节输入端，通过所述第一调节装置的调节输入端使得所述第二测量仪器的信号能够被提供至所述第一调节装置，所述第二调节装置同样具有调节输入端，通过所述第二调节装置的调节输入端使得所述第一测量仪器的信号能够被提供至所述第二调节装置，并且所述第二调节装置的输出信号能够被提供至所述第一可控驱动装置。 [0043] 能被提供的这种能力应被理解，具体地，存在将相应的信号或测量变量从测量仪器传送至调节装置的有线连接或甚至无线连接。 [0044] 影响容器到输送装置的供应的驱动装置能够例如为驱动供应带的驱动电机。通过输送装置影响容器的输送的驱动装置能够例如为驱动所述辊子的电机。但是还可能的是，可通过所述驱动装置来改变例如辊子的倾角，或者还可通过所述驱动装置来改变两个辊子的平行度或其他类似参数。 [0045] 这样，此处要提出的是，应当提供至少两个控制或调节第一驱动装置的调节装置。如上所述，前述的信号是容器的占用状态的表征，并且在所有情况下还构成调节装置的输入或可选地被共同提供至或添加至调节装置的另一些信号。 [0046] 如上所述，容器具体地为塑料型胚。但是，开关器件还可被设计用于其他类型的容器(例如，塑料瓶、玻璃瓶、饮料罐、容器封盖、饮料箱和类似物)。此外，开关器件还能够用于执行例如容器的封装或装运的设施。 [0047] 有利地，第二调节装置被布置在第一调节装置的下游，并且以这种方式，第一调节装置的输出信号优选地被提供至第二调节装置。这样，特别优选地是，开关器件被设计成：两个调节装置被合并到同一个调节电路中并且优选地在该调节电路中串联连接。 [0048] 优选地，第一调节装置为PI控制器并且/或者第二调节装置为P控制器。PI控制器在这种情况下优选地具有高的I分量(I-component)，所述I分量尤其关系到待提供的机器的生产率。所述I分量优选地在介于50到1000机器周期之间的范围内。 [0049] 在进一步有利的实施例的情况下，开关器件仍具有又一个用于第二驱动装置的调节电路。所述第二调节电路优选地同样具有两个串联的调节装置。有利地，第一调节电路和第二调节电路相对于调节装置并联。在进一步有利的设计的情况下，第二测量仪器的测量信号能够被两次提供至至少一个调节电路，并且特别地，能够被两次提供至所述第二调节电路的第一调节装置和第二调节装置。 [0050] 在进一步有利的实施例的情况下，至少一个调节装置(优选地，第一调节装置)还具有输入端，通过第一调节装置的调节输入端使得所述第一测量仪器的信号能够被提供至所述调节装置。这样，通过调节装置的这种设计，第一测量仪器的信号和第二测量仪器的信号都能够被提供。优选地，开关器件具有两个调节电路，所述两个调节电路优选地具有至少两个在任何情况下串联布置的调节装置。但是，优选地，第二测量仪器的值或测量信号在任何情况下被提供至两个调节电路的一个调节装置。附图说明 [0051] 通过附图可以清楚进一步的优点和实施例。在附图中： [0052] 图1为用于输送塑料型胚的设备的示图； [0053] 图2为根据本发明的第一实施例的设备的示意图； [0054] 图3为根据本发明的第二实施例的设备的示图； [0055] 图4为说明辊子分配的详细视图，以及 [0056] 图5为用于控制这种类型的设备的开关器件的示意图。 [0057] 附图标记清单 [0058] P 输送方向 [0059] S1，S2 测量信号 [0060] 2 供应装置 [0061] 4 输送装置 [0062] 6 第一测量仪器 [0063] 8 第二测量仪器 [0064] 10 塑料型胚 [0065] 10a 载带环 [0066] 10b 主体 [0067] 12 驱动装置 [0068] 14 驱动装置 [0069] 16 驱逐装置 [0070] 22 倾斜输送器 [0071] 42 辊子 [0072] 42a 部段 [0073] 42b 部段 [0074] 44 辊子 [0075] 62 第一调节装置 [0076] 70 调节电路 [0077] 72 第二调节装置 [0078] 74，78 输入端 [0079] 82 第一调节装置 [0080] 90 调节电路 [0081] 92 第二调节装置 具体实施方式[0082] 图1为用于输送塑料型胚的设备的示图。在这种情况下，附图标记2表示用于供应塑料型胚的供应装置。在这种情况下，所述供应装置具有倾斜输送器22，塑料型胚通过所述倾斜输送器22被供应到收集容器。塑料型胚从所述供应装置2行进至输送装置4，在图1中塑料型胚被倾斜地向下输送。在这种情况下，这种根据现有技术的设备具有多个遮光器，以便控制塑料型胚的输送。 [0083] 图2为根据本发明的用于输送塑料型胚10的设备1的示意图。这些塑料型胚10在这种情况下具有载带环10a，载带环10a具有比邻接其的主体10b更大的截面。这样，塑料型胚可在两个辊体42和44之间被输送(辊体44未示出)。这两个辊体42，44由至少一个驱动装置14驱动，并且在输送期间塑料型胚能够以这种方式沿着这些辊子向下滑动。 [0084] 附图标记12标示出能够对塑料型胚的供应进行控制的驱动装置，例如通过调节供应速率来进行控制。 [0085] 附图标记16标示出驱逐装置，所述驱逐装置被用于驱逐被错误定向的塑料型胚。所述驱逐装置可以是与错误定向的塑料型胚接触并且以这种方式将错误定向的塑料型胚从输送路径中驱逐出的驱逐装置。附图标记P标示出待分拣或待输送的塑料型胚10的输送方向。 [0086] 附图标记6表示出第一测量仪器，所述第一测量仪器用于确定塑料型胚在输送路径的特定区域中的占用状态。所述装置能够例如为遮光装置，所述遮光装置能够确定有多少个塑料型胚经过所述第一测量仪器，尤其是每单位时间有多少个塑料型胚经过所述第一测量仪器。 [0087] 附图标记8表示出第二测量仪器，所述第二测量仪器在这种情况下为集聚点遮光器。所述遮光器还可在这种情况下测量占用状态，这在相对于第一测量仪器的下游被执行。这样，第一测量仪器是计量遮光器。 [0088] 在图3所示的实施例的情况下，第一测量仪器没有沿着输送装置4布置，而是布置在供应装置2的区域中。所述第一测量仪器例如可以是摄像头，所述摄像头可以传递代表供应装置的区域中的塑料型胚的数量的图像。所述设备以取决于所述两个测量仪器6和8的两个信号的方式被控制，并且具体地，驱动装置12和驱动装置14都被控制。 [0089] 图4示出移动序列的控制方法的可能的设计。在这种设计的情况下，辊子42被划分为两个辊子部段，所述两个辊子部段被不同的驱动装置14a、14b驱动。在这种情况下，具体地，还能够以不同的速度来驱动这些部段42a、42b。这样，塑料型胚的输送速度可被至少局部地控制。 [0090] 图5为用于控制所述设备的开关器件60的示意图。所述开关器件进而具有上述的设备1，,还图示地示出了两个驱动装置12和14。此外，还能看见两个调节电路70和90。调节电路70用于启动第一驱动装置12，并且调节电路90用于启动驱动装置14。 [0091] 调节电路70具有第一调节装置62和第二调节装置72。第一调节装置为用于补偿渐变的平均值控制器。第二控制装置72在这种情况下被设计成补偿控制器(catch-up controller)的形式，所述补偿控制器能够对短期波动做出反应(例如在计量方面)。以相应的方式，第一测量仪器的测量信号S1和第二测量仪器8的测量信号S2被提供至第一调节装置62。输入端78和74用于该用途。在这种情况下，信号在各种情况下可被接通或串联地添加。第一调节装置的输出信号被提供至第二调节装置72，所述测量信号S2被附加地再一次提供至第二测量仪器。第二调节装置72的输出端进而依据这些信号来对驱动装置12进行控制。 [0092] 第二调节电路90具有第一调节装置82和第二调节装置92。在此情况下，仅仅第一测量仪器6的测量信号被提供至第一调节装置82和第二调节装置92。还可取的是，第二驱动装置14被布置在第一驱动装置12的下游，并且第二驱动装置(例如，用于辊子的驱动器)不能对被检测到的短期波动(具体地，通过测量仪器6检测)做出反应。这样，然而，第二调节电路90不依赖于第一测量仪器6的输出信号。 [0093] 但是，还可能的是，可提供单一的调节装置或公共的调节装置，所述公共的调节装置可执行第一调节装置82的任务以及第二调节装置92的任务。 [0094] 申请人保留要求申请文件中公开的对本发明必不可少的所有特征的权利，因为它们单独或者组合后与现有技术相比具有新颖性。 |
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