DE102008046172B4

DE102008046172B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung des Behältertransports bei einer Fördereinrichtung für Behälter und/oder Gebinde

Info

Publication number: DE102008046172B4
Application number: DE102008046172.5A
Authority: DE
Inventors: Carsten Widera
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2008-09-06
Filing date: 2008-09-06
Publication date: 2022-05-05
Anticipated expiration: 2028-09-07
Also published as: DE102008046172A1

Abstract

Vorrichtung zur Überwachung des Behältertransports bei einer Fördereinrichtung für Behälter und/oder Gebinde, die wenigstens eine umlaufende Transportkette (22) zur Horizontal- und/oder Schrägförderung der Behälter und/oder Gebinde umfasst, mit wenigstens einer Erfassungseinrichtung an einer ersten Position der Fördereinrichtung zur Erfassung der Behälter und/oder Gebinde, mit einer zweiten Erfassungseinrichtung an einer zweiten Position, die in einem fest definierten Abstand (30) zur ersten Position angeordnet ist, mit einer weiteren Erfassungseinrichtung zur permanenten Erfassung einer Fördergeschwindigkeit der Transportkette (22), und mit einer Auswerteeinrichtung zur Ermittlung einer Änderung einer innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums zwischen den Positionen passierten Transportkettenlänge und/oder zur Erfassung einer Änderung einer innerhalb eines vorgegebenen Abstandes zwischen den Positionen passierten Taktzahl.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung des Behältertransports bei einer Fördereinrichtung für Behälter und/oder Gebinde.
In der Mess- und Automatisierungstechnik werden überwiegend digitale Messwertgeber zur Positionswerterfassung eingesetzt. In vielen Maschinen und Anlagen, beispielsweise in Vorrichtungen zur Behandlung von Flaschen in der Getränkeindustrie wie in Abfüllvorrichtungen, Etikettiermaschinen oder Streckblasmaschinen, stellen derartige Messwertgeber eine wichtige Verbindung zwischen der Mechanik und einer elektrischen bzw. elektronischen Steuerungs- und Regelungstechnik dar. Eine häufig eingesetzte Variante derartiger Messwertgeber sind Drehimpulsgeber, die an rotierenden Teilen wie beispielsweise an Wellen von Horizontalförderbändern oder -ketten angeordnet sind. Die Wirkungsweise und der Einsatz eines solchen Drehimpulsgebers in einer Abfüllvorrichtung für Getränkeflaschen gehen beispielsweise aus der DE 10 2004 021 928 A1 hervor.
Da die in der Abfüllvorrichtung geförderten Flaschen auf ihre Unversehrtheit und auf das Vorhandensein von Schmutzresten überprüft werden müssen, sind Inspektionsmaschinen erforderlich. Diese Inspektionsmaschinen können bspw. durch optische Erfassungseinrichtungen wie Kameras mit nachgeschalteter Bildauswertung gebildet sein. So beschreibt die EP 1 793 222 A2 eine Inspektionsmaschine zum Prüfen von Flaschen, mit einem Transporteur zum Transportieren der Flaschen entlang eines Bogenpfades und vorbei an zumindest einer dem Bogenpfad zugeordneten Inspektionseinrichtung. Unterhalb des Bogenpfades ist wenigstens eine, die Flaschen von unten nach oben beleuchtende Beleuchtungseinrichtung angeordnet. Einer solchen Inspektionsmaschine ist üblicherweise eine geeignete Einrichtung nachgeordnet, die fehlerhafte Flaschen aussortieren kann, bspw. eine sog. Ausleiteinrichtung, mit deren Hilfe eine als fehlerhaft oder nicht ausreichend gereinigt erkannte Flasche seitlich vom Förderband geschoben bzw. ausgeleitet und mittels einer geeigneten Auffangvorrichtung gesammelt werden kann.
Sowohl die Inspektionsmaschine als auch die nachgeschalteten Ausleiteinrichtungen sind auf eine eindeutige Positionsbestimmung jeder einzelnen Flasche angewiesen. Da bei Horizontalfördereinrichtungen oftmals Förderketten zum Bewegen der Flaschen über längere Strecken zum Einsatz kommen, besteht nach deren länger andauerndem Einsatz das Problem der Kettenlängung durch allmähliche Verformungen der Kettenelemente aufgrund der stetig auf sie einwirkenden Zugkräfte. Eine derartige Kettenlängung kann nach einiger Zeit ein Ausmaß annehmen, das zu erheblichen Längenabweichungen führt, was zur Folge haben kann, dass an der Ausleiteinrichtung nicht mehr die richtige Flasche aussortiert und/oder ausgeleitet werden kann, die zuvor als fehlerhaft von der Inspektionsstation identifiziert wurde. Auch der Einsatz mehrerer der bekannten Drehimpulsgeber kann dieses Problem nicht beseitigen, da aus den Impulsabweichungen mehrerer voneinander entfernter Drehimpulsgeber nicht eindeutig auf die richtige Position der Flaschen geschlossen werden kann.
Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Verfahren und entsprechende Vorrichtungen bekannt geworden, die zur Erfassung der Längenänderung von Förderketten vorgesehen sind, wobei die Änderungen der Kettenlänge jeweils direkt an der Kette ermittelt werden. Als entsprechende Dokumente zum Stand der Technik seien die GB 2 377 918 A , die DE 60 2004 006 459 T2 , die US 5 291 131 A sowie die JP S59-78 007 A genannt.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine einfach handhabbare Vorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren zur Überwachung des Behältertransports bei einer Fördereinrichtung mit Kettenförderer zur Verfügung zu stellen, mit denen die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden können, so dass eine jederzeit zuverlässige Positionsbestimmung aller geförderten Behälter und Flaschen ermöglicht ist.
Dieses Ziel der Erfindung wird mit dem Gegenstand nach Anspruch 1 und dem Verfahren nach Anspruch 6 erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung umfasst eine Vorrichtung zur Überwachung des Behältertransports bei einer Fördereinrichtung für Behälter und/oder Gebinde, die wenigstens eine umlaufende Transportkette zur Horizontal- und/oder Schrägförderung der Behälter und/oder Gebinde umfasst. Die Vorrichtung weist wenigstens eine Erfassungseinrichtung an einer ersten Position der Fördereinrichtung zur Erfassung der Behälter und/oder Gebinde sowie eine zweite Erfassungseinrichtung an einer zweiten Position auf, wobei die beiden Positionen beabstandet voneinander an der Transportkette angeordnet sind. Die Vorrichtung weist zudem eine Auswerteeinrichtung zur Erfassung einer Änderung einer innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums zwischen den Positionen passierten Transportkettenlänge auf. Zusätzlich oder alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Ermittlung der Längung der Transportkette durch die Erfassung und Auswertung der Anzahl von Takten innerhalb eines definierten Abstandes zwischen den Erfassungseinrichtungen erfolgt, was eine zeitunabhängige Messung und Auswertung bedeuten.
Die ersten und zweiten Erfassungseinrichtungen können in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung jeweils durch optische Erfassungseinrichtungen gebildet sein. So eignen sich als optische Erfassungseinrichtungen für die ersten und zweiten Erfassungseinrichtungen insbesondere jeweils Lichtschranken und/oder Kameras, die mit nachgeschalteten Bildauswerteeinrichtungen ausgestattet sein können.
Vorzugsweise ist ein fest definierter Abstand der ersten und zweiten Position der Erfassungseinrichtungen voneinander vorgesehen, um auf diese Weise jede Längenänderung der Transportkette zuverlässig erkennen zu können. Aufgrund der gegebenen Größe des Abstandes der beiden Erfassungseinrichtungen bzw. Lichtschranken lässt sich aus der Anzahl von erfassten Feintakten auf Basis der die Lichtschranken passierenden Getränkebehälter, Flaschen oder Gebinde sehr exakt die Länge der Förderkette sowie auch deren Längenänderung über eine längere Verwendungsdauer bestimmen. Da die Kettenlängung ein sehr langsamer Vorgang ist, kann durch Mittelwertbildung über eine Reihe von Messwerten eine sehr präzise Messung erreicht werden. Ändert sich für die vorgegebene Wegstrecke die Anzahl der Feintakte über die Zeit bzw. bezogen auf die Fördergeschwindigkeit der Kette, so können alle wegbezogenen Parameter der Anlage mittels eines neu berechneten Umrechnungsverhältnisses automatisch und/oder mit zusätzlichem Benutzereingriff angepasst werden. So sieht eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Auswerteeinrichtung mit der Anlagensteuerung gekoppelt ist, so dass deren Steuerparameter an die ermittelte Änderung der Transportkettenlänge angepasst werden kann.
Die mit der Erfindung überwachten Behälter können insbesondere Getränkebehälter oder -flaschen sein. Die Gebinde können dabei mehrere Getränkebehälter oder -flaschen umfassen. Die Transportkette kann insbesondere durch eine Gliederkette mit einer Vielzahl miteinander verbundener Einzelglieder aus Metall und/oder Kunststoff mit flacher Oberseite zum Abstellen der Behälter oder Gebinde gebildet sein.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Überwachung des Behältertransports bei einer Fördereinrichtung für Behälter und/oder Gebinde, die wenigstens eine umlaufende Transportkette zur Horizontal- und/oder Schrägförderung der Behälter und/oder Gebinde umfasst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Behälter und/oder Gebinde an einer ersten Position der Fördereinrichtung und an einer von der ersten Position beabstandeten zweiten Position erfasst. Zudem wird eine erfasste Änderung einer innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums zwischen den Positionen passierten Transportkettenlänge errechnet und ausgewertet. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Ermittlung der Längung der Transportkette durch die Erfassung und Auswertung der Anzahl von Takten innerhalb eines definierten Abstandes zwischen den Erfassungseinrichtungen erfolgt, was eine zeitunabhängige Messung und Auswertung bedeuten.
Die Behälter und/oder Gebinde werden dabei insbesondere mittels optischer Erfassungseinrichtungen detektiert. So können die Behälter und/oder Gebinde jeweils durch Lichtschranken und/oder durch Kameras mit nachgeschalteter Bildauswertung detektiert werden. Vorzugsweise ist ein fest definierter Abstand der ersten und zweiten Position der Erfassungseinrichtungen eingestellt, so dass jede Längendifferenz des Förderbandes bzw. der Förderkette unmittelbar erkannt werden kann, wahlweise durch Taktzählung und/oder durch eine Zeiterfassung.
Weiterhin ist es von Vorteil, die Auswerteeinrichtung mit der Anlagensteuerung zu koppeln, um auf diese Weise deren Steuerparameter an die ermittelte Änderung der Transportkettenlänge anpassen zu können.
Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient und auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt. Gleiche Bauteile weisen dabei grundsätzlich gleiche Bezugszeichen auf und werden teilweise nicht mehrfach erläutert.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung zur Behandlung von Flaschen in der Getränkeindustrie mit einem Drehimpulsgeber.
2 zeigt in schematischer Weise einen Messaufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung des Behältertransports mittels zweier Lichtschranken.

Die schematische Darstellung der 1 zeigt anhand einer bekannten Fördervorrichtung für Flaschen einen typischen Anwendungsfall für den Einsatz eines Drehimpulsgebers. Dargestellt ist eine Vorrichtung 10 zur Behandlung von Flaschen 12 in der Getränkeindustrie. Die Vorrichtung 10 kann dabei insbesondere eine Abfüllvorrichtung, eine Etikettiermaschine, einen Packer, einen Pallettierer oder Transportbänder darstellen, wie sie bei der Getränkeabfüllung üblicherweise benutzt werden. Außerdem kann die Vorrichtung 10 auch eine Streckblasmaschine zur Herstellung von Flaschen oder jegliche andere Maschine repräsentieren, bei der die Positionserfassung der in der Vorrichtung 10 vorhandenen und/oder behandelten und/oder geförderten Produkte eine wichtige Rolle spielt.
Zur Positionserkennung sieht die bekannte Vorrichtung 10 gemäß 1 einen Drehimpulsgeber 14 vor. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Auswerte- und Steuereinheit 16, die den Transport der Flaschen 12 durch die Vorrichtung 10 mit Hilfe des Drehimpulsgebers 14 steuert. Hierzu dient ein der Vorrichtung 10 zugeordnetes Steuermodul 18, das Signale von der Auswerte- und Steuereinheit 16 erhält. Der Drehimpulsgeber 14 ist normalerweise an einem Wellenstumpf einer rotierenden Welle einer der Transport- und/oder Fördereinrichtungen der Vorrichtung 10 angeschlossen, die insbesondere durch an sich bekannte Förderketten oder -bänder o. dgl. gebildet sein können.
Die 2 zeigt in schematischer Weise einen Messaufbau 20 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung des Behältertransports mittels zweier Lichtschranken. Eine Vielzahl von Flaschen 12 werden hierbei aufrecht stehend auf einer Förderkette 22 in Richtung des Pfeils 24 bewegt und gefördert. Die Flaschen 12 bewegen sich zwischen einer ersten Lichtschranke 26 und einer zweiten Lichtschranke 28 hindurch, deren Abstand gleichzeitig eine Messstrecke 30 definiert. Durch eine permanente Erfassung der Fördergeschwindigkeit der Förderkette 22, bspw. durch geeignete Drehzahlmesser der Antriebseinrichtungen (nicht dargestellt) und die gleichzeitige Erfassung der Zeitdauer für das Durchlaufen einer bestimmten Flasche 12 der Messstrecke 30 kann die Längenänderung der sich über einen längeren Betriebszeitraum längenden Förderkette 22 sehr genau ermittelt werden.
So können bspw. mittels der Lichtschranken 26 und 28, die hier als erster Trigger und zweiter Trigger fungieren, eine definierte Anzahl von Feintakten während der Bewegung der Förderkette 22 in Förderrichtung 24 erfasst werden. Da die zu messende Kettenlängung ein relativ langsamer Verschleißeffekt ist, kann vorzugsweise durch eine Mittelwertbildung über eine Reihe von aufeinander folgenden Messwerten eine höhere Messgenauigkeit erzielt werden. Ändert sich für die Messstrecke 30 die Anzahl der gemessenen Feintakte über der Zeit, so können in vorteilhafter Weise alle wegbezogenen Parameter mittels des neu errechneten Umrechnungsverhältnisses automatisch und/oder mit geeignetem Benutzereingriff angepasst werden.
Die ermittelte Kettenlängung der Förderkette kann in vorteilhafter Weise dazu verwendet werden, durch Koppelung mit der Anlagensteuerung deren Steuerparameter an die ermittelte Änderung der Transportkettenlänge anzupassen. Auf diese Weise kann bspw. eine Ausstoßeinrichtung zur Ausstoßung von fehlerhaften und/oder unzureichend gereinigten und/oder falsch etikettierten Flaschen 12 punktgenau angesteuert werden, ohne dass aufgrund der Kettenlängung die Gefahr besteht, dass die auszustoßende Flasche 12 verfehlt oder dass eine einwandfreie Flasche ausgestoßen wird.
Weitere Anwendungsfälle zur Anpassung der Anlagensteuerung sind denkbar, so bspw. die bessere Synchronisation der Förderkette 22 und der Positionen der darauf geförderten Flaschen 12 mit nachfolgenden Übergabeeinrichtungen. Dies können bspw. Verpackungseinrichtungen zur Herstellung von Gebinden aus den Flaschen 12 sein. Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass die beschriebene Anlagensteuerung nicht nur für den Transport einzelner Flaschen 12 geeignet ist, sondern auch für Gebinde oder größere Einheiten von Getränkebehältern.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen.

Claims

Vorrichtung zur Überwachung des Behältertransports bei einer Fördereinrichtung für Behälter und/oder Gebinde, die wenigstens eine umlaufende Transportkette (22) zur Horizontal- und/oder Schrägförderung der Behälter und/oder Gebinde umfasst, mit wenigstens einer Erfassungseinrichtung an einer ersten Position der Fördereinrichtung zur Erfassung der Behälter und/oder Gebinde, mit einer zweiten Erfassungseinrichtung an einer zweiten Position, die in einem fest definierten Abstand (30) zur ersten Position angeordnet ist, mit einer weiteren Erfassungseinrichtung zur permanenten Erfassung einer Fördergeschwindigkeit der Transportkette (22), und mit einer Auswerteeinrichtung zur Ermittlung einer Änderung einer innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums zwischen den Positionen passierten Transportkettenlänge und/oder zur Erfassung einer Änderung einer innerhalb eines vorgegebenen Abstandes zwischen den Positionen passierten Taktzahl.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Erfassungseinrichtungen jeweils durch optische Erfassungseinrichtungen gebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Erfassungseinrichtungen jeweils durch Lichtschranken (26, 28) und/oder durch Kameras mit nachgeschalteter Bildauswertung gebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung mit der Anlagensteuerung gekoppelt ist und deren Steuerparameter an die ermittelte Änderung der Transportkettenlänge anpasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportkette (22) durch eine Gliederkette mit einer Vielzahl miteinander verbundener Einzelglieder aus Metall und/oder Kunststoff mit flacher Oberseite zum Abstellen der Behälter oder Gebinde gebildet ist.
Verfahren zur Überwachung des Behältertransports bei einer Fördereinrichtung für Behälter und/oder Gebinde, die wenigstens eine umlaufende Transportkette (22) zur Horizontal- und/oder Schrägförderung der Behälter und/oder Gebinde umfasst, bei dem die Behälter und/oder Gebinde an einer ersten Position der Fördereinrichtung und an einer von der ersten Position beabstandeten zweiten Position sowie die Fördergeschwindigkeit der Transportkette (22) erfasst werden, und bei dem eine Änderung einer innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums zwischen den Positionen passierten Transportkettenlänge ermittelt und/oder bei dem eine Änderung einer innerhalb eines vorgegebenen Abstandes zwischen den Positionen passierten Taktzahl ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter und/oder Gebinde mittels optischer Erfassungseinrichtungen detektiert werden.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter und/oder Gebinde jeweils durch Lichtschranken (26, 28) und/oder durch Kameras mit nachgeschalteter Bildauswertung detektiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung mit der Anlagensteuerung gekoppelt ist und deren Steuerparameter an die ermittelte Änderung der Transportkettenlänge anpasst.