ОСМОТРОВОЕ УСТРОЙСТВО С ВРАЩАЮЩИМСЯ ОСВЕТИТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВОМ Российский патент 2011 года по МПК G01N21/15 G01N21/90 

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.

Изобретение относится к средствам контроля емкостей, которые снабжены осветительными устройствами, и направлено на снижение затрат на их очистку. Этот результат обеспечивается за счет того, что осмотровое устройство для контроля емкостей содержит транспортный участок или транспортерную звездочку 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, который приводится в действие двигателем непосредственно или через соответствующие рабочие соединения, причем по меньшей мере одно устройство очистки установлено на пустотелом корпусе. Пустотелый корпус может представлять собой трубу, которая является проницаемой для излучений волн длиной в оптико-видимом, инфракрасном и/или ультрафиолетовом диапазонах. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Осмотровое устройство для контроля емкостей, в частности бутылок, содержащее, по меньшей мере, транспортный участок или транспортерную звездочку для подачи и отвода емкостей, осветительное устройство, оптический измерительный блок и блок управления, отличающееся тем, что осветительное устройство охвачено прозрачным пустотелым корпусом, установленным с возможностью вращения вокруг центральной оси, при этом пустотелый корпус приводится в действие двигателем непосредственно или через соответствующие рабочие соединения, причем ось вращения пустотелого корпуса расположена, в частности, параллельно или перпендикулярно направлению перемещения емкостей.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пустотелый корпус выполнен в виде трубы из одного материала или смеси материалов, проницаемой для излучений волн длиной в оптико-видимом, инфракрасном и/или ультрафиолетовом диапазонах, причем для этих излучений материал является, по меньшей мере, частично проницаемым.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что между пустотелым корпусом и верхней стороной осветительного устройства расположен диффузионный элемент.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что диффузионный элемент выполнен выпуклым и расположен между пустотелым корпусом и верхней стороной осветительного элемента.

5. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что между пустотелым корпусом и верхней стороной осветительного устройства расположен поляризационный фильтр, в частности фильтр круговой поляризации.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что поляризационный фильтр выполнен выпуклым и расположен между пустотелым корпусом и верхней стороной осветительного устройства.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что поляризационный фильтр расположен между пустотелым корпусом и диффузионным элементом, причем последовательность поляризационного фильтра и диффузионного элемента является обратной.

8. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что на пустотелом корпусе установлено, по меньшей мере, одно устройство очистки.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что устройство очистки расположено под осветительным устройством.

10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одно устройство очистки содержит, по меньшей мере, одно загрузочное устройство с выпускными отверстиями или соплами для струйной обработки наружной поверхности пустотелого корпуса, при этом загрузочное устройство предназначено для газообразных или жидких сред.

11. Устройство по п.8, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одно устройство очистки содержит, по меньшей мере, одно съемное устройство, содержащее скребки в виде щеток, уплотняющих губок из эластичного материала или отсасывающие элементы для удаления твердых или жидких налипших веществ с поверхности пустотелого корпуса.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один механический скребок выполнен с возможностью приведения в действие посредством двигателя.

13. Устройство по п.8, отличающееся тем, что устройство очистки выступает над пустотелым корпусом или в пустотелый корпус так, что, по меньшей мере, твердые или жидкие налипшие вещества могут удаляться с наружной поверхности пустотелого корпуса, в идеальном случае также и с его внутренней поверхности.

14. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что пустотелый корпус выполнен, по меньшей мере, частично закрытым.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один газопровод заведен внутрь пустотелого корпуса.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один газопровод или отверстие выведено наружу из пустотелого корпуса.

17. Способ осмотра емкостей, в частности бутылок, отличающийся тем, что применяют осмотровое устройство по любому из пп.1-16.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что, по меньшей мере, он содержит следующие стадии:
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.

19. Способ по п.17 или 18, отличающееся тем, что поверхность пустотелого корпуса очищают постоянно или периодически.

20. Устройство по п.17 или 18, отличающееся тем, что внутрь пустотелого корпуса подают газ, в частности инертный газ, такой, как сжатый воздух или инертный газ.

21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что внутри пустотелого корпуса присутствует давление, превышающее давление окружающей среды в идеальном случае на 0,2-0,5 бара.