ОСМОТРОВОЕ УСТРОЙСТВО С ВРАЩАЮЩИМСЯ ОСВЕТИТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВОМ
INSPECTION DEVICE WITH REVOLVING ILLUMINATION DEVICE

Изобретение относится к осмотровому устройству для контроля емкостей, в частности бутылок, содержащему, по меньшей мере, транспортный участок для подачи и отвода емкостей, осветительное устройство, оптический измерительный блок и блок управления, при этом осветительное устройство охвачено прозрачным пустотелым корпусом, установленным с возможностью вращения вокруг средней оси и приводимым в действие двигателем непосредственно или через соответствующие рабочие соединения. В идеале пустотелый корпус представляет собой трубу, изготовленную из одного материала или смеси материалов и являющуюся проницаемой для излучений волн длиной в оптико-видимом, инфракрасном и/или ультрафиолетовом диапазонах, причем материал для таких излучений является, по меньшей мере, частично проницаемым.
Из уровня техники известны устройства для освещения и осмотра днищ емкостей. В ЕР 0894544 А раскрыта осмотровая машина, в которой емкости, в данном случае бутылки, перемещаются в подвешенном состоянии над осветительным устройством. Осветительное устройство представляет собой блок в виде прямоугольного параллелепипеда, которым емкости освещаются снизу. В принципе такие устройства проявили себя положительно и оказались пригодными, однако их необходимо относительно часто чистить для обеспечения надежной эксплуатации и получения достоверных измеренных величин.
В документе DE 102005057872 А1 предложено выполнить освещаемый снизу транспортер, на котором расположены осматриваемые бутылки, прозрачным и в виде вращающегося диска. В этом случае загрязнение самого осветительного устройства уменьшится, однако твердые и жидкие налипшие вещества на прозрачном вращающемся круге требуют также регулярного проведения чистки.
Задачей изобретения является создание устройства, в котором снижаются затраты на очистку.
Эта задача решена посредством осмотрового устройства для контроля емкостей, в частности бутылок. Осмотровое устройство содержит, по меньшей мере, один транспортный участок для подачи и отвода емкостей, осветительное устройство, оптический измерительный блок и блок управления. При этом транспортный участок может представлять собой одну или несколько транспортерных лент или транспортерных звездочек или комбинацию из транспортерных лент и звездочек. При этом ядром осмотрового устройства служит осветительное устройство, охваченное прозрачным пустотелым корпусом, расположенным с возможностью вращения вокруг средней оси, при этом пустотелый корпус приводится в действие двигателем непосредственно или через соответствующие активные соединения. Таким образом, грязь, остатки этикеток, пыль и влага могут отводиться из зоны контроля без необходимости прерывания собственно процесса измерения или контроля. Ось вращения пустотелого корпуса может быть ориентирована в принципе в любом направлении. В идеальном случае ось вращения пустотелого корпуса располагается параллельно или перпендикулярно направлению перемещения емкостей.
В идеальном случае пустотелый корпус представляет собой трубу, выполненную из единого материала или смеси материалов и являющуюся, по меньшей мере, частично проницаемой для излучений волн длиной в оптико-видимом, инфракрасном и/или ультрафиолетовом диапазонах. Для этого могут применяться в принципе известные материалы, полученные из политетрафторэтилена, акрилового стекла или отожженного стекла.
Предпочтительным является то, что между пустотелым корпусом и верхней стороной осветительного устройства располагается диффузионный элемент, обеспечивающий снижение разницы между осветительными средствами. При этом под верхней стороной осветительного блока следует понимать ту сторону, которая обращена к осматриваемой емкости или бутылке и через которую проходит излучение. Нижней стороной считается соответствующий противолежащий участок.
Диффузионный элемент может иметь в принципе плоскую ровную форму, однако выяснилось, что предпочтительно, чтобы он был выпуклым и располагался между пустотелым корпусом и верхней стороной осветительного элемента, при этом материалы и технологии изготовления таких диффузионных элементов в принципе известны.
Предпочтительным является применение поляризационного фильтра, располагаемого в идеальном случае между пустотелым корпусом и верхней стороной осветительного устройства и выполненного предпочтительно также выпуклой формы. Применение поляризационных фильтров или фильтров круговой поляризации в осмотровых машинах известно, они применяются, например, для надежного распознавания прозрачных твердых веществ, как, например, пленки, внутри емкости.
Пригодные к применению поляризационные фильтры состоят, например, из пленки из поливинилового спирта, которая может быть механически упрочнена двухсторонним нанесением на нее ацетобурата целлюлозы. В принципе известны также другие материалы, которые могут применяться в зависимости от отдельного случая.
Согласно предпочтительному варианту выполнения осмотрового устройства на пустотелом корпусе может быть установлено устройство очистки, которое в идеальном случае располагается под осветительным устройством. Это устройство очистки может содержать дополнительно загрузочное устройство. Загрузочное устройство содержит выпускные отверстия или форсунки для струйной обработки наружной поверхности пустотелого корпуса и предназначено для газообразных или жидких сред.
Устройство очистки содержит, по меньшей мере, одно съемное устройство, содержащее механические скребки в виде щеток, уплотнительных губок из эластичного материала, или отсасывающие элементы для удаления твердых или жидких налипших веществ с поверхности пустотелого корпуса. В результате вращения пустотелого корпуса, налипшие вещества постоянно или периодически перемещаются с верхней стороны, т.е. из осмотрового поля, на нижнюю сторону. Здесь может проводиться, несмотря на процесс измерения или осмотра, любая соответствующая необходимая влажная и/или сухая очистка.
Вращающийся пустотелый корпус осмотрового устройства может быть выполнен открытым, по меньшей мере, на одной стороне в связи с нагревом и для обеспечения электропитания. Этим путем на внутреннюю поверхность могут попадать отложения и заноситься в осмотровое поле. Поэтому усовершенствование состоит в том, что устройство очистки так выступает над пустотелым корпусом или внутрь него, что, по меньшей мере, твердые или жидкие налипшие вещества могут удаляться с наружной поверхности пустотелого корпуса, а также в идеальном случае и с его внутренней поверхности. При наличии пустотелого корпуса цилиндрической формы консоль с соответствующими скребками может заходить во внутреннее пространство и производить там очистку.
Согласно предпочтительному варианту выполнения пустотелый корпус выполнен закрытым и сообщен с газопроводом, по которому при заданном режиме инертный газ, в частности сжатый воздух, может подаваться внутрь пустотелого корпуса. Благодаря поддержанию постоянного избыточного давления внутри пустотелого корпуса можно уверенно предупредить загрязнение внутренней поверхности.
Также изобретение относится к способу осмотра емкостей, в частности бутылок, при котором применяется осмотровое устройство согласно любому из приведенных выше вариантов выполнения.
Основными стадиями способа являются:
а) постоянное или периодическое вращение пустотелого корпуса,
б) подвод емкостей,
в) транспортировка в подвешенном состоянии на участке осмотрового устройства,
г) осмотр емкостей,
д) отвод емкостей.
Усовершенствование способа осмотра состоит в том, что поверхность пустотелого корпуса постоянно или периодически очищают или что постоянно подают газ, в идеальном случае очищенный сжатый воздух, в пустотелый корпус. Внутри пустотелого корпуса предпочтительно поддерживается давление, превышающее давление окружающей среды, в идеальном случае на 0,2-0,5 бара. Газ или сжатый воздух, которые могут быть обозначены как промывочный газ, выполняет двойную функцию, а именно поддерживают внутреннее пространство свободным от загрязнений и охлаждают его. Поэтому предпочтительно, чтобы на пути прохождения газопровода располагался холодильник, с помощью которого, по меньшей мере, периодически может охлаждаться газ. Также предпочтительно, чтобы промывочный газ проходил сушку перед поступлением в пустотелый корпус.
Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1 - осмотровое устройство в разрезе;
фиг.2 - вид сверху устройства по фиг.1;
фиг.3 - вид сбоку устройства по фиг.1.
Ниже с помощью примеров поясняются осмотровое устройство и способ осмотра. На фиг.1 показано осмотровое устройство в разрезе с осветительным устройством 1. Пустотелый корпус представляет собой прозрачную трубу 2 из проницаемого для ультрафиолетового света акрилового стекла, диаметр которой в приведенном примере составляет 130 мм. Труба 2 расположена с возможностью вращения вокруг оси 3, выступающей за пределы плоскости чертежа. Для размещения и приведения в действие специалист располагает многими известными решениями, выбранное здесь двойное расположение на обоих концах трубы 2 и привод на одном из концов трубы не показаны. Внутри трубы 2 находится осветительное устройство 1 в виде прямоугольного параллелепипеда, покоящееся на двух консолях 4. Тыльная подвеска консолей 4 и приводной двигатель для прозрачной трубы 2 подробно не показаны, так как такие устройства специалисту известны. Осветительное устройство 1 содержит плоскую горизонтальную опору 5, на которой расположено диодное поле, содержащее множество диодов 6, электрически подключенных (не показано) к источнику напряжения. Над осветительным устройством 1 расположены два дугообразных элемента. Нижняя дуга представляет собой диффузионный элемент 7. Максимальное расстояние между диодами 6 и диффузионным элементом 7, высота выпуклости, составляет 40 мм. На незначительном расстоянии над диффузионным элементом 7 натянут поляризационный элемент 8, который в приведенном примере содержит линейную поляризационную пленку. Обозначения, даже если ниже они особо не оговариваются, имеют одинаковое значение на всех фигурах.
На фиг.2 показан вид сверху на устройство. Бутылка 9 находится на транспортерной ленте 10, на которой она перемещается, как показано стрелкой в направлении к осветительному устройству 1. На показанной стадии способа бутылка 9 уже находится в рабочей зоне вертикальных ленточных подъемников 11, 12 и непосредственно перед или уже частично над зазором 14, предусмотренным между подводящей транспортерной лентой 10 и отводящей транспортерной лентой 15. Под этим зазором 14 располагаются не показанные осветительное устройство и труба 2, охватывающая это осветительное устройство и вращающаяся вокруг оси 3.
В показанном примере бесконечные вращающиеся ленточные подъемники приводятся в действие с разной скоростью, в результате чего находящаяся в рабочей зоне ленточных подъемников 11, 12 бутылка 9 вращается вокруг своей центральной оси.
На фиг.3 представлены устройство и соответствующий способ с видом сбоку. В зазоре 14, между транспортерными лентами 10, 15 расположено осветительное устройство 1 с вращающейся прозрачной трубой 2. Над осветительным устройством 1 натянуты поляризационный элемент 7 и диффузионный элемент 8. Выше зазора 14 установлены две камеры 16, принимающие сигналы и передающие их в блок 17 обработки данных и управления. Ниже трубы 2, на участке зазора 14, расположено устройство очистки 18. Оно состоит из распылительной головки 19, насоса 20, сборной емкости 21, улавливающей ванны 22, поворотного посредством двигателя скребка 23 и сушильного устройства.
Под управляющим действием блока 17 обработки данных и управления на наружную поверхность трубы 2 производится последовательное набрызгивание с помощью насоса 20 и распылительной головки 19. Перед этим или одновременно двигателем 28 приводится в действие скребок 23 и подводится к поверхности трубы 2. Скребок 23 содержит двойные очистительные губки, аналогичные очистителю для автомобильного стекла, и состоит из силиконового материала. При таком расположении часть налипших веществ стекает или падает с самого низкого участка трубы в улавливающую ванну 22. Остаточные налипшие вещества и влага удаляются скребком 23, которые также попадают в улавливающую ванну 22. По трубопроводу текучая среда для очистки подается в сборную емкость 21, где она хранится до следующего применения.
В направлении вращения за скребком 23 расположено сушильное устройство, содержащее нагнетатель 24 горячего воздуха, которым обеспечивается конечная сушка очищенной наружной поверхности трубы. Сообщенный с нагнетателем 24 горячего воздуха компрессор 25 и соответствующий нагревательный агрегат 26 также управляются блоком 17 обработки данных и управления.
Таким образом, поверхность защищаемой трубы 2 может оптимально очищаться. Постоянно скользящие элементы или скребки, которые сами вызывают загрязнение, исключены. В данном примере поверхность трубы 2 контролируется в направлении вращения за скребком 23 и нагнетателем 24 горячего воздуха посредством камеры 27. Этим достигается контроль за очищающей способностью устройства очистки 18. Ошибочные сообщения или отклонения от заданного параметра также направляются в блок 17 обработки данных и управления и обрабатываются в нем.