Способ контроля посторонних включений в стеклянных бутылках с жидкостью и устройство для его осуществления
FOREIGN INCLUSIONS IN THE GLASS BOTTLES WITH LIQUID MONITORING METHOD AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к бракеражным машинам для исследования заполненных жидкостью бутылок на наличие посторонних предметов.
Очень важно осуществлять контроль посторонних предметов не только из соображений репутации соответствующего производителя продуктов, но и потому, что при наличии такого постороннего предмета (особенно осколка стекла) может пострадать здоровье потребителей.
Известно устройство для проверки бутылок и подобных сосудов, в котором сосуды с жидкостью принимаются от держателя, и посредством линейного перемещения продвигаются вдоль бракеражного участка. Контролируемый сосуд относительно своей базовой ориентации поворачивается вокруг оси. Полученные посредством оптоэлектрических датчиков изображения сравниваются с базовым изображением и, по меньшей мере, одного контрольного изображения, выявляются дефекты контролируемого сосуда, такие, к примеру, как пузыри и/или включения в стенки сосуда, следы от литья, бороздки, царапины и т.д. удаляются как несущественные для контроля элементы изображения или остаются неучтенными при оценке изображений. Технический результат - повышение надежности проверки наполненных жидкостью или текучим фасуемым продуктом сосудов и возможность гибко изменять направление сосуда в пространстве (см. патент на ИЗ РФ №2414698, по кл. МПК G01N 21/90, B07C 5/342, 2011).
Недостатком является сложность способа контроля и устройства.
Известно также техническое решение «Устройство и способ обеспечения вращения контейнера во время проверки», при котором для проверки контейнера включает в себя устройство оптической проверки, имеющее, один источник света, предназначенный для направления световой энергии на контейнер по мере вращения контейнера вокруг оси, и один датчик света, предназначенный для приема световой энергии от источника света после взаимодействия с контейнером. Процессор информации соединен с датчиком для детектирования вращения контейнера как функции флуктуаций выходного сигнала датчика. В результате детектирования отсутствия вращения контейнера его отбраковывают, поскольку невозможно подтвердить, что контейнер был проверен (см. патент на ИЗ РФ №2420729 по кл. МПК G01N 21/90, 2011).
Недостатком является сложность способа контроля и устройства.
Наиболее близким по технической сущности к способу по предлагаемому изобретению является способ внутреннего контроля сосудов в установке, имеющей устройство контроля, соединенное с блоком обработки данных, включающий, фиксацию сосуда в направлении транспортировки, контактирование, по меньшей мере, одного пьезоэлектрического датчика с сосудом, причем пьезоэлектрический датчик является интегральной составной частью транспортного элемента и/или его центрирующего и/или фиксирующего элемента, побуждение сосуда к перемещению, подъему или опусканию сосудов при перемещении, прием сигналов от ударяющихся о внутреннюю стенку частиц с помощью, по меньшей мере, одного пьезоэлектрического датчика, передача принятых сигналов соответственно сигналов с данными наружу блоку обработки данных, посредством которого принимают решение относительно содержащих посторонние вещества и не содержащих посторонние вещества сосудов (см патент на изобретение РФ №2529585 по кл. МПК G01N 29/04, 2014).
В данном способе сложность конструкции состоит в том, что необходимо вращать бутылки и перемещать их вверх или вниз.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству по изобретению является установка для обработки бутылок, которые транспортируются транспортными элементами вдоль направления транспортировки, причем транспортные элементы имеют центрирующие и/или фиксирующие элементы для закрепления соответствующей бутылки, при этом установка для обработки бутылок имеет устройство контроля для осуществления контроля бутылок, в том числе на нежелательные посторонние вещества причем устройство контроля соединено с блоком обработки данных. Устройство контроля является интегральной составной частью транспортного элемента и/или его центрирующего и/или фиксирующего элемента и выполнено в виде пьезоэлектрического датчика, причем предусмотрен элемент возбуждения, который побуждает подлежащую контролю бутылку к перемещению в соответствующем направлении перемещения, при котором сосуд поднимается и/или, наоборот, опускается, причем устройство контроля таким образом может соединяться с бутылкой, что он может двигаться в соответствующем направлении перемещения и вдоль направления транспортировки вместе с устройством контроля (см. патент на изобретение РФ №2529585 по кл. МПК G01N 29/04, 2014).
Недостаток: сложность конструкции, для которой необходимо вращение бутылок и перемещение их вверх или вниз.
Цель изобретения упрощение операции контроля и отбраковки стеклянных бутылок с жидкостью без остановки конвейера.
Указанная задача решается тем, что способ контроля посторонних включений в стеклянных бутылках с жидкостью включает фиксацию сосуда в направлении транспортировки, побуждение бутылки к перемещению, прием сигналов блоком контроля на наличие посторонних частиц, передача принятых сигналов с данными блоку обработки данных, отбраковка выявленных бутылок с посторонними включениями при помощи механизма отбраковки. В зоне контроля бутылки переворачивают механизмом поворота бутылок на 180°, а блок контроля на наличие посторонних частиц, состоящий в виде ряда пар светодиодов и фотодиодов, установленных в вертикальной плоскости, отслеживает перемещения посторонних включений и фиксирует поочередное срабатывание пар фото элементов и через блок обработки данных посылает сигнал на отбраковку.
Указанная задача решается тем, что устройство контроля посторонних включений в стеклянных бутылках с жидкостью, содержащее транспортную систему, на которой равномерно размещены клещевые захваты для фиксации бутылок под горлышко, механизм переворота бутылок, блок контроля на наличие посторонних частиц, блок обработки данных и механизм отбраковки. В зоне контроля смонтирован механизм переворота бутылок на 180°. Блок контроля на наличие посторонних частиц выполнен в виде ряда пар светодиодов и фотодиодов, установленных в вертикальной плоскости. Причем блок контроля соединен через блок обработки данных с механизмом отбраковки.
Технический результат заключается в том, что предлагаемая совокупность признаков приводит к достижению неочевидного результата. В предлагаемом решении упор сделан не на наличие посторонних включений в бутылках с жидкостью, а на их перемещение, т.е. контролируется перемещение посторонних предметов в жидкости. Наиболее опасными посторонними предметами являются осколки стекла, которые могут образовываться при розливе жидкости в бутылку, когда разливающий клапан в виде цилиндра заходит внутрь бутылки. Для выполнения поставленной задачи необходимо на время контроля перевернуть бутылку на 180°, вверх дном. При этом посторонние предметы, осевшие на дне, начинают перемещаться сверху вниз в жидкости под действием силы тяжести. Контрольное устройство, выполненное в виде рядя пар светодиодов и фотодиодов, которые разбивают бутылку по контрольным зонам. Опускающиеся вниз осколки стекла проходят последовательно через контрольные зоны, оставляя сигналы в соответствующих парах. Таким образом, бутылку не надо опускать сверху вниз, так как стекло само под действием силы тяжести перемещается вниз.
Предложенное техническое решение показано на схеме.
Устройство контроля посторонних включений в стеклянных бутылках с жидкостью состоит из транспортной системы 1 (в виде замкнутого конвейера), на которой равномерно размещены клещевые захваты 2 для фиксации бутылок 3 под горлышко. В зоне контроля смонтирован механизм поворота бутылок 4, здесь находится блок контроля на наличие посторонних частиц 5, состоящее из ряда светодиодов 6 и фотодиодов 7, установленных в вертикальной плоскости. Блок контроля 5 соединен через блок обработки данных 8 с механизмом отбраковки 9. В жидкости бутылки 3 находятся посторонние включения 10, например, осколки стекла, которые необходимо обнаружить в процессе контроля и отбраковать бутылки.
Способ и устройство работает следующим образом.
Транспортная система 1, оснащенная клещевыми захватами 2 с зафиксированными бутылками 3, перемещает бутылки в зону действия блока контроля 5. При этом могут использоваться транспортные системы, как с прерывистым движением, так и непрерывного движения транспортной системы с дискретной остановкой контролируемого изделия. В зоне контроля бутылки 3 механизмом поворота 4 поворачиваются на 180° (донышком вверх) при этом посторонние включения 10 (например, осколки стекла) начинают перемещаться вниз под действием силы тяжести и пресекают поочередно зоны действия пар светодиодов 6 и фотодиодов 7, которые подают сигнал на блок обработки данных 8. Причем сигнал при перемещении посторонних включений 10 появляется от первой пары за тем от второй, а у первой исчезает и т.д. Таким образом, идет отслеживание именно перемещения посторонних включений, а не их наличие. С блока обработки данных 8 сигнал передается на механизм отбраковки 9, который удаляет забракованные бутылки 3.
Применение предложенного способа контроля и устройства для его осуществления позволяет автоматизировать операцию контроля, исключить человеческий фактор. При использовании указанного решения при производстве напитков, выпускающихся в стеклянных бутылках, отмечается хорошее качество контроля и повышение производительности.