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用于瓶盖的测量设备和方法与流程

2021-11-20 01:58:00 来源:中国专利 TAG:

用于瓶盖的测量设备和方法


背景技术:

1.本发明涉及用于测量瓶盖或封闭件的连接元件的拉开力的测量设备和方法,所述瓶盖或封闭件具体来说是由用于封闭例如瓶子等容器的种类的塑料材料制成的瓶盖或封闭件。
2.具体地,但非排他地,本发明涉及用于测量连接元件的拉开力的测量设备和方法,所述连接元件被布置成用于将瓶盖的侧壁的部分连接到瓶盖具备的防开启包装带或安全环的部分。具体地,连接元件包括桥接元件或桥接件,即由塑料材料制成的元件,其既定在施加有瓶盖的容器的第一次打开期间由用户断开,以便提供容器封闭件的篡改的证据,和/或至少一个系栓元件,相比之下其能够即使在容器已打开之后也将瓶盖保持在其防开启包装带上。
3.用于测量桥接元件的拉开力的测量设备是已知的,其使瓶盖经受施加于瓶盖的端壁的基本上与其垂直的应力。
4.此类测量设备包括用于桥接元件的拉开力的检测单元,所述桥接元件具备管状元件,所述管状元件在其外表面上具有环形脊部,瓶盖的防开启包装带的保持元件可以连接到所述环形脊部。
5.具备环形脊部的管状元件模拟容器的颈部,其在使用中被瓶盖接合,以便封闭容器。瓶盖包括由侧壁和相对于侧壁横向地延伸的端壁限定的杯形主体。侧壁具备被布置于端壁处的封闭末端,以及与封闭末端相对的开放末端。
6.在使用中,管状元件可轴向移动以用于接近测量设备的静置平面,瓶盖以开放末端面向上被布置到所述静置平面上,直到保持元件接合脊部。因此,瓶盖保持在管状元件上。
7.在此之后,管状元件移动远离静置平面,且可在管状元件内滑动的与检测单元一起提供的基本上圆柱形活塞向下、即朝向静置平面推动瓶盖的端壁的底部表面直到桥接件断裂。换句话说,活塞被布置成沿着基本上垂直于瓶盖的纵向轴线且特别是与瓶盖的纵向轴线重合的方向将法向应力施加到端壁的底部表面的至少一部分。荷重计与活塞相关联以检测由活塞施加到端壁的底部表面的轴向力,所述轴向力取决于所述端壁朝向静置平面的移动。此轴向力转换为施加于桥接元件的拉伸应力。
8.然而,用于测量瓶盖的连接元件的拉开力的已知类型的设备具有一些限制和缺陷。
9.实际上,用于测量瓶盖的连接元件的拉开力的已知类型的设备可以仅用于确定桥接元件而不是系栓元件的拉开力。实际上,当瓶盖的所有桥接元件断裂时,侧壁相对于瓶盖的纵向轴线倾斜(当安装在管状元件上时),由活塞施加的力沿着所述纵向轴线指向,且防开启包装带的至少一个部分借助于至少一个系栓元件保持附接到侧壁的至少一个部分。因此,活塞无法使保持在一侧上附接到侧壁且在另一侧上附接到防开启包装带的所述至少一个系栓元件经受拉伸应力,因为不存在活塞可以抵靠以施加机械应力且使所述至少一个系栓元件经受应变的对接表面。
10.此外,由用于测量瓶盖的连接元件的拉开力的已知类型的设备检测到的力测量值变为不太可靠的,因为一些桥接元件由于未被施加应变而可以不经受拉力。实际上,虽然活塞对端壁的底部表面且在所述底部表面的中心处施加均匀力,但并非全部桥接元件都可以断裂,而是仅其一部分可以断裂。这暗示的风险是瓶盖可能相对于瓶盖的纵向轴线倾斜,由活塞施加的力沿着所述纵向轴线指向,且活塞可能由于其倾斜而继续其冲程而不会抵靠瓶盖。
11.因此,一些桥接元件可能不经历应力,检测到的拉开力的测量值因此变为不准确的。


技术实现要素:

12.本发明的目的是提供一种避免前述现有技术缺陷中的一个或多个的测量设备和/或方法。
13.本发明的另一目的是提供一种获得对施加于待测试的瓶盖的连接元件的力的准确测量的测量设备和/或方法。
14.再一目的是提供一种用于测量施加于瓶盖的连接元件的力的值的测量设备和/或方法,所述连接元件是高度多样化的,因为它们可以用于测试瓶盖可具备的桥接元件和系栓元件的断裂。
15.又一目的是提供可以用作实验室设备(即从瓶盖处理线拆离)且可以在用于瓶盖通过的区段处成排地使用(即作为连接到瓶盖处理线的一部分的设备)的测量设备,可以从所述区段拾取瓶盖以用于在根据本发明的测量设备中测试。
16.本发明的再一目的是提供一种可以容易地安装于瓶盖的预先存在的处理线中而不需要对处理线自身做出实质改变的测量设备。
17.另一目的是获得多样化测量方法,其允许使用检测到的力值来评估防开启包装带的质量,并且因此对处理线的工作参数做出修改。
18.本发明的目的是提供一种用于具有防开启包装带的瓶盖的测量设备和/或方法,其允许在脆弱构件的断裂之后容易地移除防开启包装带。
19.根据本发明,提供一种用于测量瓶盖的连接元件的拉开力的设备和方法,如所附权利要求书所限定。
20.由于本发明,可提供保证对由推动器构件施加于瓶盖的轴向力的正确测量以测量瓶盖的连接元件的拉开力的测量设备。实际上,根据本发明的测量设备包括对接表面,其被布置成与瓶盖的端壁的外表面相互作用,使得在轴向力的施加期间,防止瓶盖倾侧,即防止相对于基本上平行于推动器构件的纵向轴线的轴线做出旋转,此旋转阻碍瓶盖的连接元件的至少部分的断裂。
21.此外,由于根据本发明的测量设备,可测量瓶盖的桥接元件和系栓元件的拉开力。
22.再者,根据本发明的测量设备可以单独方式作为实验室测试设备、即从瓶盖处理线拆离使用,和成排地、即作为连接到瓶盖处理线的一部分的设备使用,所述设备被布置于制作瓶盖的连接元件的切割设备或刀的下游。特别地,所述测量设备包括顶盖供应导引件,其连接到处理线的沿着其存在瓶盖的通路的区段,所述瓶盖在使用中特别地基于样本基础借助于偏离装置而朝向供应导引件偏离,所述供应导引件将偏离的瓶盖传递到测量设备。
23.此外,根据本发明的测量设备可以容易地安装于预先存在的瓶盖处理线中而不需要对处理线自身做出实质改变。
24.此外,在根据本发明的测量设备的实例中,可提供用于测量瓶盖的连接元件的拉开力的测量设备,其允许瓶盖围绕其纵向轴线的旋转,使得视觉系统可以检测防开启包装带和/或连接元件的特征,例如桥接元件的大小、桥接元件的角度分布、由既定用于形成瓶盖的防开启包装带或安全环的刀做出的切割的规律性。
25.此外,旋转瓶盖以使其经受应变允许根据瓶盖的参考元件的位置进行其角定向,即其定相,所述参考元件例如所述至少一个系栓元件等连接元件。
26.由于根据本发明的测量方法,可以高度可靠的方式检测力值;此外,根据本发明的测量方法允许使用检测到的力值来评估防开启包装带的质量。实际上,通过分析检测到的力值,可确定切割瓶盖的侧壁以在此侧壁上获得桥接元件(且因此防开启包装带)和系栓元件中的一个或多个的刀是否磨损且需要更换或维护。
27.在本发明的第二方面的实例中,一种测量设备包括:环形脊部,其轴向保持瓶盖的防开启包装带;推动器元件,其推动瓶盖以便造成连接防开启包装带与瓶盖的脆弱构件的断裂;传感器构件,其用以检测由推动器元件施加的拉开力;以及带脱离构件,其用于在脆弱构件的断裂之后使防开启包装带从环形脊部脱离,但维持防开启包装带的闭合环形形状,特别是在脆弱构件的断裂之后通过借助于径向推力构件径向向外推动带和/或通过造成环形脊部的向内塌缩来进行。
28.下文描述与本发明的第二方面相关的一些实例。
29.实例1
30.在实例1中,测量设备包括:
31.具有竖直轴线的管状元件;
32.轴向推力元件,其可在所述管状元件内部轴向移动且被配置成向下推动具备脆弱构件的瓶盖,以便造成脆弱构件的断裂,所述脆弱构件连接瓶盖与具有闭合环形形状的防开启包装带;
33.环形脊部,其从所述管状元件径向突出且包括至少一个反作用表面,所述反作用表面被配置成当所述轴向推力元件向下推动瓶盖以造成所述断裂时轴向保持防开启包装带,所述反作用表面在圆周方向上延伸且包括大于防开启包装带的内径的外径;
34.传感器构件,其被配置成检测由所述轴向推力元件在瓶盖上施加的至少一个力;
35.带脱离构件,其被配置成在所述断裂之后造成所述环形脊部与防开启包装带之间的至少一个相对移动,所述相对移动包括防开启包装带的径向加宽和/或所述环形脊部的径向塌缩,由此由于所述相对移动的影响,防开启包装带保持完整,即具有闭合环形形状,其中防开启包装带的内径大于所述环形脊部的外径以允许防开启包装带的脱离。
36.实例2
37.实例2是根据实例1的设备,其中所述带脱离构件包括被配置成向外径向加宽防开启包装带的径向推力部分。
38.实例3
39.实例3是根据实例2的设备,其中所述径向推力部分可移动以便采取至少一个第一收缩配置和至少一个第二扩张配置,在所述收缩配置中所述径向推力部分被布置于所述反
作用表面的径向内部,在所述扩张配置中所述径向推力部分相对于所述第一配置径向向外移位以径向推动和移除防开启包装带超出所述环形脊部。
40.实例4
41.实例4是根据实例3的设备,其包括被配置成驱动所述径向推力部分在所述第一配置与所述第二配置之间的移动的至少一个致动器。
42.实例5
43.实例5是根据实例2到4中的任一个的设备,其中所述径向推力部分包括沿着圆周布置的两个或更多个扇区,其中的每一个可在径向方向上移动。
44.实例6
45.实例6是根据实例2到5中的任一个的设备,其中所述径向推力部分包括内部轮廓,所述内部轮廓被配置成用于接触所述轴向推力元件的外部对应轮廓,其方式为使得通过所述内部轮廓与所述外部对应轮廓之间的所述接触的影响,所述轴向推力元件的向上运动造成所述径向推力部分向外的径向推力。
46.实例7
47.实例7是根据实例6的设备,其中所述内部轮廓被布置在一个或多个弹性元件的一个末端上,所述弹性元件被配置成朝向所述第一配置弹性地返回而静置。
48.实例8
49.实例8是根据实例7的设备,其中所述内部轮廓被布置在所述弹性元件围绕所述竖直轴线的圆周布置的下部末端上,所述弹性元件中的每一个包括在轴向方向上伸长的元件。
50.实例9
51.实例9是根据实例7或8的设备,其中所述一个或多个弹性元件中的每一个包括所述管状元件的一部分,其在两侧上由所述管状元件中的两个贯通开口或缺口限定。
52.实例10
53.实例10是根据实例2到9中的任一个的设备,其中所述径向推力部分包括附接到所述轴向推力元件且从所述轴向推力元件径向突出的推力轮廓,所述推力轮廓以一方式被配置以便通过所述轴向推力元件的向下移动的影响而向外径向加宽防开启包装带,所述推力轮廓插入到制作于所述管状元件中的一个或多个竖直狭槽中;确切地说,所述推力轮廓包括至少一个沿圆周布置的推力表面,其具有倒转扩口形状,即朝向顶部变宽。
54.实例11
55.实例11是根据实例10的设备,其中所述推力轮廓包括具有圆周布置的多个相异的轮廓部分,其中的每一个插入于相应狭槽中。
56.实例12
57.实例12是根据实例1到11中的任一个的设备,其中所述带脱离构件包括所述管状元件的可塌缩部分,所述环形脊部被布置在所述可塌缩部分上,所述可塌缩部分能够采取扩张保持配置和塌缩释放配置,在所述扩张保持配置中所述环形脊部可轴向保持防开启包装带,在所述塌缩释放配置中所述环形脊部相对于所述扩张保持配置径向向内崩塌且可释放防开启包装带,所述可塌缩部分被配置成在所述轴向推力元件已造成脆弱构件的所述断裂之后采取所述塌缩释放配置。
58.实例13
59.实例13是根据实例12的设备,其中所述可塌缩部分包括沿长度竖直延伸的一个或多个纵向弹性元件,所述一个或多个弹性元件中的每一个被配置成在所述塌缩释放配置中静置,所述设备包括对接构件,所述对接构件被布置成在所述轴向推力元件向下推动瓶盖的同时将所述一个或多个弹性元件维持于所述扩张保持配置。
60.实例14
61.实例14是根据实例13的设备,其中所述对接构件包括可循序地采取中间位置、下部位置和上部位置的所述轴向推力元件;在所述中间位置中所述轴向推力元件对抗所述一个或多个弹性元件以将其保持于所述扩张保持配置且允许瓶盖的提升以在所述环形脊部中接合防开启包装带;在所述下部位置中所述轴向推力元件对抗所述一个或多个弹性元件以在向下推动瓶盖之后将其保持于所述扩张保持配置;在所述上部位置中所述轴向推力元件保持所述一个或多个弹性元件自由以朝向所述塌缩释放配置塌缩于静置位置。
62.实例15
63.实例15是根据实例1到14中任一项所述的设备,其包括:
64.提升元件,其被配置成将瓶盖至少从下部位置运输到上部位置,在所述下部位置中所述瓶盖远离所述环形脊部,在所述上部位置中瓶盖的防开启包装带已经过所述环形脊部并且可由其轴向保持;和/或
65.轴向推力部分,其被配置成在所述带脱离构件已造成环形脊部与防开启包装带之间的所述相对移动之后向下轴向推动防开启包装带。
66.实例16
67.实例16是一种测量方法,其包括以下步骤:
68.提供具有闭合环形防开启包装带的瓶盖;
69.使所述防开启包装带与环形脊部接合;
70.推动具有与所述环形脊部接合的所述防开启包装带的瓶盖以造成连接瓶盖与防开启包装带的脆弱构件的断裂;
71.检测压在瓶盖上以造成脆弱构件的所述断裂的至少一个力;
72.在所述断裂之后,造成所述环形脊部与防开启包装带之间的至少一个相对移动,所述相对移动包括防开启包装带的径向加宽和/或所述环形脊部的径向塌缩,由此由于所述相对移动的影响,防开启包装带可被移除脱离保持闭合环形形状的所述环形脊部。
附图说明
73.可参考附图更好地理解和实施本发明,附图借助于非限制性实例示出其一些实施例,其中:
74.图1是根据本发明实施的测量设备的实例的透视图,示出测量设备的前部;
75.图2是图1中的测量设备的再一透视图,示出测量设备的后部;
76.图3是图1中的测量设备的前视图;
77.图4是图1中的测量设备的沿图3中的竖直截平面iv

iv截取的截面;
78.图4a示出图4中的放大细节t;
79.图5示出图1中的测量设备的又另一透视图,其中移除盖以示出图1中的测量设备
的力检测单元;
80.图6到图8是根据测量设备的第一示例性实施例的力检测单元的一部分的截面视图,以及经受拉力以测量瓶盖的连接元件的拉开力的瓶盖的截面视图,此类视图示出用于检测连接元件的拉开力的第一示例性序列的步骤;
81.图9到图10是根据测量设备的第二示例性实施例的力检测单元的一部分的截面视图,经受拉力以测量瓶盖的连接元件的拉开力的瓶盖的截面视图,以及适于检测瓶盖的特征的视觉系统的截面视图,此类视图示出用于检测连接元件的拉开力的第二示例性序列的步骤;
82.图11示出通过图8到图10的视觉系统获取的瓶盖的防开启包装带的图像;
83.图12到图13是根据第三实例的力检测单元的一部分的截面视图,经受拉力以便测试瓶盖的连接元件的拉开力的瓶盖的截面视图,此类视图示出用于检测连接元件的拉开力的第三示例性序列的步骤;
84.图14示出可实施于图1中的测量设备中的用于检测瓶盖的系栓元件的拉开力的第一模式;
85.图15示出可实施于图1中的测量设备中的用于检测瓶盖的系栓元件的拉开力的第二模式;
86.图16示出曲线图,其示出由根据本发明的测量设备检测到的拉开力的趋势,以及当第一瓶盖经历拉伸测试时经由第一检测模式和经由第二检测模式检测到的拉开力的趋势;
87.图16a示出第一瓶盖的实例;
88.图17示出曲线图,其示出由根据本发明的测量设备检测到的拉开力的趋势,以及当第二瓶盖经历拉伸测试时经由第一检测模式和经由第二检测模式检测到的拉开力的趋势;
89.图17a示出第二瓶盖的实例;
90.图18示出相对于瓶盖可以安装的瓶根据第一检测模式和根据第二检测模式施加于瓶盖的力的方向和感测;
91.图19示出根据本发明实施的另一示例性测量设备的示意图的竖直正视图;
92.图20示意性地示出根据本发明实施的另一示例性测量设备的透视图(在左边)和竖直正视图(在右边);
93.图21示意性地示出根据本发明实施的另一示例性测量设备的透视图;
94.图22示出处于防开启包装带连接配置(在左边)和防开启包装带释放配置(在右边)的图21中的设备的细节的竖直正视图;
95.图23示意性地示出处于防开启包装带连接配置(在左边)和防开启包装带释放配置(在右边)的根据本发明实施的另一示例性测量设备的竖直正视图;
96.图24示出图23中的设备的细节的透视图。
具体实施方式
97.参考前述附图,代表拉力机器的也被称为pfm的测量设备整体由附图标记1指示,且被布置成测量瓶盖或封闭件200(图6)具备的连接元件201(图6和图8)的拉开力。具体地,
测量设备1通过使瓶盖200且因此连接元件201经受拉力来测量连接元件201的拉开力。
98.瓶盖200由塑料材料制成,且是用于封闭例如瓶子等容器的种类。
99.连接元件201被布置成将瓶盖200具备的可以是圆柱形形状的侧壁202的部分连接到密封盒200具备的基本上为环形形状的防开启包装带或安全环203的部分。防开启包装带203适合于为用户提供关于包装于容器中的产品的完整性的信息。
100.具体地,连接元件201包括桥接元件或桥接件201a(图6和图9中示意性地示出),即由塑料材料制成的既定在施加有瓶盖200的容器的第一次打开期间由用户断裂的元件,以便提供容器封闭件的篡改的证据;和/或至少一个系栓元件201b(图8、图13、图14、图15),相比之下其能够即使在容器已打开之后也将瓶盖200保持在其防开启包装带203上。
101.瓶盖200还包括横向于侧壁202延伸的端壁204。
102.瓶盖200包括由侧壁202和端壁204限定的杯形主体210。侧壁202具备被布置于端壁处的封闭末端205,且具备被布置于防开启包装带203处的开放末端206。在一个末端处,具体来说在封闭末端205处,端壁204界定侧壁202。
103.密封元件207提供于端壁204上,其允许将瓶中含有的产品隔离于外部环境。
104.密封元件207可以具有从端壁204的底部表面214突出的基本上环形形状。
105.密封元件207包括面朝瓶盖200的内部,即朝向瓶盖200的纵向轴线a的内部密封表面215。
106.侧壁202包括可以具备滚花区域209的外侧表面208,所述滚花区域允许用户更容易地抓紧杯形主体210以在其上/从其旋紧/旋开。
107.侧壁202还包括其上具有内螺纹217的内侧表面216,其适合于接合瓶的外螺纹。
108.防开启包装带203与杯形主体210的与端壁204相对的边缘211相关联。
109.在杯形主体210与防开启包装带203之间限定了既定分离线,其可以包括由连接元件201间隔开的多个切口或开口。
110.保持元件213从防开启包装带203的内部环形表面212基本上朝向瓶盖200的纵向轴线a径向突出,这些在使用中是合适的,以与瓶的环形脊部相互作用以轴向保持防开启包装带203。换句话说,保持元件213用以基本上防止在容器的第一次打开期间当从嘴部旋开瓶盖200时防开启包装带203相对于纵向轴线a平行移动,且进而促进连接元件201的断裂,因此允许防开启包装带203从杯形主体210的分离。
111.测量设备1被布置成通过模拟用户在他或她第一次打开瓶但未旋开瓶盖200时执行的动作来测量连接元件201的拉开力。
112.实际上,在测量设备1中通过使瓶盖经受拉力来测试瓶盖200,如在本说明书中下文更好地阐释。
113.测量设备1包括以静置方式被布置在静置平面3(图3)上的框架2,所述静置平面例如用于制造用于封闭容器的瓶盖200的实验室或工厂的地面。框架2具备支撑构件4,测量设备1通过所述支撑构件静置在静置平面3上。支撑构件4可以包括多个支腿5和支脚6,每一支脚6在一侧上连接到相应支腿且在另一侧上连接到静置平面3。
114.特别参考图1、图2和图3,框架2包括安装在支撑构件4上的下部部分7,以及与下部部分7相比更远离静置平面3安装的上部部分8。
115.下部部分7和上部部分8由安装在下部部分7的上部边缘上的支撑板9分离。
116.测量设备1包括安装在下部部分7的上部壁11上的控制面板10,所述上部壁相对于测量设备1(图3)的竖直轴线v特定倾斜,此竖直轴线v基本上垂直于静置平面3。
117.控制面板10被布置成允许操作者与测量设备1交互。举例来说,操作者可以通过控制面板10操作测量设备1的组件。为此目的,控制面板10包括特别是触摸屏类型的接口面板12,其包括例如显示器等显示装置13,其上可以实施图形界面,操作者通过所述图形界面与测量设备1的组件交互。
118.控制面板10还可以包括特别是触摸屏类型的额外接口面板14,其具备例如显示器等额外显示装置15,其上可以实施额外图形界面,操作者通过所述图形界面与测量设备1的额外组件交互,例如测量设备1的力传感器,如本说明书中在下文更好地阐释。
119.控制面板10还可以包括按钮构件16,其包括特别是机械类型的多个按钮。举例来说,可提供蘑菇头按钮,如果测量设备1经受紧急状况,例如如果测量设备的一个或多个组件并未正确地起作用,或在测量设备1的组件上将实行维护干预和/或在紧急状况后将操作复位按钮的情况下,可以操作所述蘑菇头按钮。
120.控制面板10还可以包括力传感器连接插座17。连接插座17可以被形成为接纳usb类型的电子装置,所述电子装置适于存储由力传感器检测到的数据。
121.框架2的下部部分7还包括前壁18,测量设备1的主电力开关19可以安装到所述前壁,可以操作所述主电力开关以将电压施加到测量设备1的电/电子组件,即对其供电。
122.此外,指示灯20可以安装到前部18,指示测量设备1的电/电子组件连接到电力供应器。
123.框架2的下部部分7还包括具备可打开面板22的第一侧壁21,所述可打开面板具体来说沿着边缘23通过至少一个铰链24铰接,以便可围绕旋转轴线r旋转。
124.最终,框架2的下部部分7包括与第一侧壁21相对的第二侧部分25、与上部壁11且与前壁18相对的后壁26,以及与支撑板9相对的底壁27。
125.类似于可打开面板22,额外可打开面板39可以提供于第二侧部分25上。
126.上部壁11、前壁18、第一侧壁21、第二侧部分25、后壁26、底壁27和支撑板9限定被布置成容纳测量设备1的一些电子/电组件的腔室28。
127.容器29可以被布置在底壁27上,所述底壁适合于特别是通过重力接纳在使用期间在测量设备1中经受拉力的瓶盖200。
128.上部部分8在安装在支撑板9上的一侧上包括基本上开放的盒形壳体30。
129.壳体30充当适于保护接近测量设备1且因此暴露于突出部风险且与测量设备1的移动部分接触的操作者的物理屏障。
130.壳体30和支撑板9界定被布置成容纳测量设备1的一些电子/电/机械组件的外壳31,以及测量设备1的工作区域。
131.壳体30可以由透明塑料材料(图4)制成,以便使操作者能够看见测量设备1的移动部分起作用。
132.在壳体30的一个侧面32处提供门33,所述门具体来说沿着额外边缘34通过额外铰链35铰接,以便可围绕其旋转轴线b旋转,以便允许操作者接入测量设备1的移动部分以例如对其实行维护。
133.类似于门33的额外门36可以提供于壳体30的额外侧面37上。
134.测量设备1可以包括状态指示器构件38,其安装在框架2上,具体来说在上部部分8的顶部处,且既定用于向操作者显示测量设备1的状态。举例来说,状态指示器构件38包括一个或多个光源,其发射的光的颜色定义了测量设备1的状态。确切地说,红色光可以与测量设备1的紧急状态相关联,例如由测量设备1的一个或多个组件的故障造成,而绿色光可以与测量设备1的操作状态相关联,即当测量设备1正确地起作用时。
135.特别参考图4、图4a和图5,测量设备1还包括检测单元40,其被布置成通过借助于检测单元40自身测量瓶盖200经受的拉力的多个值来获得连接元件201的拉开力。
136.检测单元40包括具备具体来说环形形状的脊部42的中空抓持主轴41,将经受拉力的瓶盖200可连接到所述脊部。
137.在使用中,脊部42被配置成与瓶盖200的保持元件213交互以轴向保持瓶盖200的防开启包装带203且因此保持瓶盖200自身。
138.瓶盖200的防开启包装带203连接到的中空抓持主轴41模拟由瓶盖200可以安装到的瓶的颈部提供的握把。
139.中空抓持主轴41是基本上管状形状。
140.在使用中,瓶盖200连接于中空抓持主轴41的末端部分47处。
141.中空抓持主轴41固定到检测单元40的支撑结构43(例如图5中示出),所述支撑结构安装在支撑板9的面44的一部分上。
142.举例来说,支撑结构43具有端口型形状,且由例如铝等金属材料制成。
143.面44限定检测单元40的工作面。
144.检测单元40还包括被布置成与瓶盖200的内表面的至少一个部分交互的推动器构件45。
145.瓶盖200的内表面可以具有平坦表面或是基本上l形。
146.瓶盖200的内表面可以包括端壁204的底部表面214和/或密封元件207的内部密封表面215。
147.推动器构件45可沿着断裂方向d移动且被布置成自上而下移动,即接近静置平面3,以便将力施加到瓶盖200,特别是在瓶盖200的内表面的至少一个部分上,以便当瓶盖200安装到中空抓持主轴41时造成瓶盖200的连接元件201的断裂。
148.图4、图7、图8和图9中由箭头指示的断裂方向d基本上平行于测量设备1的竖直轴线v,且基本上垂直于支撑板9的面44。
149.推动器构件45可通过例如致动器的移动装置48沿着断裂方向d移动,所述致动器即线性致动器,推动器构件45连接到所述致动器。移动装置48安装到检测单元40的支撑结构43。
150.在使用中,推动器构件45被形成为在中空抓持主轴41内部的纵向腔内滑动,以抵靠且推动瓶盖200的内表面的至少一个部分。
151.在那之后,推动器构件45继续其经过中空抓持主轴41的末端部分47的冲程以循序地使所有桥接元件201a破裂,并且接着使待测试的瓶盖200具备的所述一个或多个系栓元件201b破裂。
152.检测单元40还包括与推动器构件45相关联的传感器构件49,以检测在沿着断裂方向d的移动期间推动器构件45施加到瓶盖200的内表面的至少一个部分且因此施加到连接
元件201的力的值。
153.传感器构件49被特定配置以检测测得的信号,具体来说电信号,例如与由推动器构件45施加的力在瓶盖200的连接元件201上产生的变形成比例的拉伸或力值。
154.当电测量信号不是力值而是拉伸值时,例如测量设备1的处理和控制单元将其转换为力值。
155.具体地,传感器构件49检测连接元件201经受的拉力的多个力值,每一力值与推动器构件45沿着断裂方向d的移动相关联。
156.传感器构件49可以包括力传感器构件、压力传感器构件或电功率构件。
157.举例来说,传感器构件49包括荷重计。
158.与推动器构件45沿着断裂方向d的移动同时,传感器构件49检测施加在瓶盖200上的力的值,且可能将其存储于测量设备1的处理和控制单元的存储器中。
159.通过将usb类型的电子存储器装置的一端插入到连接插座17中,可以将检测到的所述多个力值传送到所述电子存储器装置。
160.另外或替代地,检测到的所述多个力值可以例如通过以太网电缆自动传送到瓶盖处理线路的主控制器(plc)。
161.在一实例中,对接构件45包括基本上圆柱形形状的推动器。
162.待测试的瓶盖200手动地或有利地借助于测量设备1的提升和对接装置50供应到检测单元40。
163.提升和对接装置50具备被布置成以静置方式接纳瓶盖200的端壁204的外表面218的区域的对接表面51,且被另外布置成沿着图4、图6、图9和图10中由箭头指示的供应方向s推动端壁204的外表面218的区域,以便将瓶盖200供应到检测单元40。
164.供应方向s基本上垂直于静置平面3和支撑板9的面44。具体地,在使用中,提升和对接装置50沿着供应方向s移动直到保持元件213与脊部42接合,且进而瓶盖200保持在中空抓持主轴41上。
165.为了将瓶盖200供应到检测单元40,提升和对接装置50特定来说可在图4和图4a中示出的降低非操作位置n与图6和图10中示出的供应位置p之间移动,在所述降低非操作位置n中对接表面51定位于面44下方,在所述供应位置p中对接表面定位于面44上方且与所述面隔一段距离,使得保证瓶盖200到脊部的连接。
166.在供应位置p中,对接表面51可能以端壁204的厚度或端壁204和密封元件207(如果存在)的厚度偏离末端部分47,这些厚度是沿着基本上平行于瓶盖200的纵向轴线a的方向测量的。
167.降低位置n和供应位置p是在提升和对接装置50的冲程的相对末端处。
168.对接表面51是在提升和对接装置50的一端处,且可以是平坦的。
169.在使用中,对接表面51被另外布置成与端壁204的外表面218的至少一个区域协作,以便限制或避免在拉力的施加期间瓶盖200的倾翻而使连接元件201断裂,以防瓶盖200倾翻,即以防其相对于其纵向轴线a(当瓶盖200安装在中空抓持主轴41上时取得)或相对于中空抓持主轴41的腔46的纵向轴线g倾斜,所述拉力是在瓶盖200连接到中空抓持主轴41的脊部42之后施加。
170.在使用中,为了限制或避免在瓶盖200连接到中空抓持主轴41的末端部分47之后
瓶盖200的倾翻,操作提升和对接装置50以使设定部分(图7和图12)沿着操作方向o行进,使得对接表面51与外表面218(或推力表面52)之间维持对应于如沿着操作方向o所测量的设定部分的长度的设定距离x。
171.设定距离x的范围可以在0.5mm与1mm之间。
172.操作方向o可以具有与移动远离端壁204的外表面218的供应方向s基本上平行且相反的至少一个分量,即接近面44和静置平面3。
173.操作方向o还可以包括与断裂方向d基本上平行且一致的至少一个分量。
174.当推动器构件45沿着断裂方向d移动且同时对瓶盖200施加力时,提升和对接装置50沿着操作方向o移动以便在第一部分中维持等于设定距离x的长度的设定距离,具体来说直到所有桥接元件201a已经断裂为止。举例来说,当由推动器构件45施加且由传感器构件49测量的力的值在已达到最大值之后开始减小时可以发生此状况。换句话说,沿着第一部分,提升和对接装置50的对接表面51以及推动器构件45的推力表面52并不以相对运动移动,而是相对于彼此静止,因为它们同时移动,尤其是基本上以相同速度移动。
175.提升和对接装置50随后沿着操作方向o行进另一部分,且推动器构件45沿着断裂方向d操作以便与瓶盖200的内表面交互而使系栓元件201b(如果存在)破裂。在此情况下,也维持另一设定距离y,这针对提升和对接装置50和推动器构件45的第二行进部分(在所述另一部分之后)例如对应于对接表面51与端壁204(或推力表面52)的外表面218之间的设定距离x,即直到所有系栓元件201b已经破裂为止。举例来说,当由推动器构件45施加且由传感器构件49测量的力的值在已达到最大值之后开始减小时可以发生此状况。换句话说,沿着第二部分,提升和对接装置50的对接表面51以及推动器构件45的推力表面52同样并不以相对运动移动,而是相对于彼此静止,因为它们同时移动,尤其是基本上以相同速度移动。
176.当瓶盖200倾翻时,即当瓶盖200相对于中空抓持主轴41的纵向腔46的纵向轴线g倾斜时,对接表面51与表面214之间的设定距离x未维持,因为通过瓶盖200且因此端壁204的旋转,外表面218的区域延伸超出在端壁204保持基本上垂直于中空抓持主轴41的纵向腔46的纵向轴线的情况下将通常采取的位置。因此,对接表面51可以对接在外表面218的区域上,因此防止当推力表面52位于的平面和端壁204位于的平面封闭一个角度,特别是大于75
°
的角度时发生的瓶盖200的过量旋转。
177.当并非全部桥接元件201a基本上同时破裂时发生瓶盖200的倾斜,且当一旦所有桥接元件201a破裂时,防开启包装带203借助于系栓元件201b保持锚定到侧壁202。瓶盖200的过量旋转将暗示推动器构件45未能对接在瓶盖200的内表面上,并且因此,连接元件201未能断裂。
178.设定距离x和所述另一距离经过选择以便保证对接表面51与瓶盖200的端壁204的外表面218协作。
179.由于提升和对接装置50,因此保证对施加于待测试、即将经受应变的瓶盖200的连接元件201的力的可靠测量,因为限制或避免了在对接表面51不存在的情况下瓶盖200的倾斜。这保证所有连接元件201首先经受拉力,然后经受拉开力。
180.提升和对接装置50包括具体来说圆柱形形状的提升元件53,例如活塞,以及已知类型的驱动装置54,例如线性致动器,其被布置成使提升元件53交替地沿着供应方向s或沿着操作方向o移动。
181.测量设备1还可以包括瓶盖定位装置55,其被布置成用于当提升和对接装置50处于降低位置n时将待测试瓶盖200定位于对接表面51上方。
182.瓶盖定位装置55包括旋转圆盘56,其可围绕其旋转轴线m旋转且安装到支撑板9的面44。
183.旋转圆盘56具备被成形为容纳待测试的瓶盖200的底座57,其中开放末端206面向上,即封闭末端205面朝静置平面3。底座57的大小被选择为使得在旋转圆盘56的旋转期间,瓶盖200不会在底座57自身内移动或以有限的间隙移动,且这允许瓶盖在对接表面51上方的最佳定位。
184.旋转圆盘56还可以包括入口通道60,其具有位于底座57内的被布置成接纳待测试的瓶盖200且将瓶盖供应到底座57的第一末端,以及与入口通道60的第一末端相对的具备用于待测试的瓶盖200的入口的第二末端。
185.在使用中,瓶盖200插入到入口通道60的入口中且在入口通道60的底部上滑动直到其到达底座57。
186.瓶盖定位装置55还可以包括以可装卸方式安装在旋转圆盘56上的盖58,其中可以存在贯通开口59,所述贯通开口允许在旋转圆盘56的旋转期间当瓶盖200插入到底座57中时看见瓶盖。
187.在使用中,旋转圆盘56可围绕旋转轴线m旋转,具体来说在图5中由箭头指示的方向上在图5中所示的接纳位置c与图中未图示的移除位置之间旋转,在所述接纳位置c中底座57面对入口通道60的第一末端,在所述移除位置中底座57与中空抓持主轴41基本上同轴。以此方式,瓶盖200将使其纵向轴线a与中空抓持主轴41的纵向腔46的纵向轴线g基本上平行且特别是与其重合。
188.移除位置可以位于沿直径方向与接纳位置c相对的位置。
189.瓶盖200可以手动地、通过将其插入入口通道60或直接插入底座57而供应到旋转圆盘56,或其可以通过瓶盖供应导引件61供应到旋转圆盘56,所述瓶盖供应导引件将测量设备1连接到在瓶盖生产工厂中提供的柱塞处理线的一部分,具体来说在适于雕刻瓶盖200、特别是适于切割瓶盖200的侧壁202的切割机器的下游,使得在所述侧壁202上获得防开启包装带203和一个或多个连接元件201。
190.实际上,瓶盖供应导引件61可以在无入口通道60的存在下在一侧上连接到入口通道60(在第二末端)或底座57,并且在另一侧上连接到瓶盖处理线的部分,接近所述部分提供偏转器装置,所述偏转器装置包括例如可旋转杆,所述可旋转杆被布置成与沿着线部分经过的瓶盖200交互以使其路径沿着供应导引件61偏转,然后到达瓶盖定位装置55。
191.瓶盖供应导引件61部分地安装在面44上。在壳体30的面板中,具体来说上部部分8的后面板62,存在穿孔63以实现瓶盖供应导引件61在面44上的安装。
192.瓶盖供应导引件61可以是多边形的截面。
193.当测量设备1包括瓶盖供应导引件61时,待测试的瓶盖200可以自动从处理线移除。因此,由于瓶盖供应导引件61,测量设备1可以形成瓶盖处理线200的部分。
194.测量设备中的个别瓶盖200或待循序地测试的一组瓶盖200可以自动从处理线移除。举例来说,所述一组瓶盖200中的瓶盖200的数目可以与切割机器中的主轴的数目一致。从供应线移除的瓶盖200的数目可以由处理和控制单元编程,所述处理和控制单元可与瓶
盖处理线的主控制器(plc)对话。
195.替代地,可以单独方式使用测量设备1,即从柱塞处理线拆离。在此情况下,测量设备1用作用于测试连接元件201的拉开力的实验室机器。
196.测量设备1还包括被布置成在连接元件201的拉开力的测量结束时,即当所有连接元件201已经破裂时切割附接到脊部42的剩余防开启包装带203的部分的切割装置64。
197.切割装置64包括刀65(图4和图4a),和致动器装置66(图4和图5),例如线性致动器,其被布置成使刀移动接近防开启包装带203的部分以执行交叉切割,即不垂直于测量设备1的竖直轴线v的切割,使得防开启包装带203的部分与中空抓持主轴41分离。
198.一旦防开启包装带203的部分已与抓持主轴41分离,例如由附接到图中未图示的压缩空气通道的喷嘴产生的吹气将瓶盖200(杯形主体210和防开启包装带203)引导到排放管67,所述排放管具有位于容器29上方的末端(图4)。形成排放管67以使得测试的瓶盖200通过重力落入容器29,可能与排放管67自身的内表面的部分相互作用。
199.由于吹气,测试瓶盖200从检测单元40自动喷射出。
200.特别参考图6到图8,示出根据测量设备1的第一示例性实施例的力检测单元40的一部分以及用于检测连接元件201的拉开力的序列的第一实例的一些步骤,推动器构件45包括同轴地布置的第一推动器70和第二推动器71,所述第一推动器和第二推动器被配置成当它们分别借助于移动装置48的第一致动器和移动装置48的附加致动器沿着断裂方向d移动时分别检测桥接元件201a和系栓元件201b的拉开力。
201.第一推动器70被基本上成形为中空圆柱体,第二推动器71可在其中滑动。具体地,在第一推动器70中存在纵向开口79,第二推动器71可在其中滑动。
202.第二推动器71包括具有基本上圆柱形形状的轴杆72,以及与轴杆72的一端联接的特别具有钝尖端的锥形末端73。
203.在此第一示例性实施例中,推动器构件45的推力表面52包括第一推动器70的推力表面,所述推力表面在使用中既定用于推抵端壁204的底部表面214的一部分(图6和图7)。推动器构件45的推力表面52还包括在锥形末端73上的第二推动器71的推力表面,所述推力表面在使用中既定用于推抵端壁204的底部表面214的一部分(图8)以及密封元件207(当密封元件207存在时)的内部密封表面215的一部分,或侧壁202(当瓶盖200中未提供密封元件207时)的内侧表面216的一部分。有利的是,第二推动器71的锥形末端73被成形以便接合且推抵内表面的l形部分,其一侧被布置在底部表面214上且其另一侧被布置在内部密封表面215上或内侧表面216上。
204.在此第一示例性实施例中,传感器构件49包括连接到第一推动器70的例如荷重计的第一力传感器和连接到第二推动器71的例如荷重计的第二力传感器,以便当经受拉力时分别检测施加于瓶盖200的桥接元件201a和系栓元件201b的力的值。
205.特别参考图9、10、12和13,示出根据测量设备1的第二示例性实施例和用于检测连接元件的拉开力的序列的第二实例的一些步骤的力检测单元40的一部分,推动器构件45包括基本上圆柱形形状的第一部分74和同样圆柱形形状的第二部分75,所述第二部分铰接在第一部分74上以便可围绕基本上垂直于中空抓持主轴41的纵向腔46的纵向轴线g的铰链轴线h旋转。换句话说,第二部分75相对于第一部分74是铰接的。
206.在使用中,第一部分74和第二部分75初始采取特别在图9、图10和图12中示出的对
准配置e,其中第一部分74和第二部分75当测量设备1未操作时沿着与纵向腔46的纵向轴线g基本上平行或重合的轴线对准,或通过沿着断裂方向d移动推动器构件45而推动端壁204的底部表面214的一部分以便首先使桥接元件201a(图12)变形并且接着破裂。与推动器构件45沿着断裂方向d的移动同时,传感器构件49检测施加在瓶盖200上的力的值且可能将其存储于存储器中。
207.在当所有桥接元件断裂201a(与检测到的力值的减小一致)时,再次沿着断裂方向d操作推动器构件45,且通过继续其沿着断裂方向d的冲程,第二部分75的末端部分接合端壁204的底部表面214的一部分和密封元件207的内部密封表面215的一部分(或当密封元件207不存在时内侧表面216的一部分),此类部分相对于瓶盖200的纵向轴线a(当瓶盖200安装在中空抓持主轴41上时)或中空抓持主轴41的腔46的纵向轴线g倾斜,因为所述至少一个系栓元件201b保持防开启包装带203在一侧上锚定到中空抓持主轴41且旋转拖动第二部分75。换句话说,第二部分75围绕铰链轴线h旋转。相比之下,第一部分74不旋转,但保持其纵向轴线基本上平行于中空抓持主轴41的腔46的纵向轴线g。因此,第一部分74和第二部分75采取倾斜配置f,其中第二部分75具有不再对准但相对于第一部分74的纵向轴线倾斜的纵向轴线。当第二部分75向下时,其保持对瓶盖200的内侧施加力,进而也导致所述至少一个系栓元件201b的断裂。与推动器构件45沿着断裂方向d的移动同时,传感器构件49检测施加到瓶盖200的力的值且可能将其存储于存储器中。
208.还在此情况下,有利的是,第二部分75的末端部分被成形以便接合且推抵内表面的l形部分,其一侧被布置在底部表面214上且其另一侧被布置在内部密封表面215上或内侧表面216上。
209.在此第二实施例中,测量设备1包括视觉系统76,其被布置成获取待测试的瓶盖200的图像,即当瓶盖200经受拉伸测试时在其从侧壁202分离之前防开启包装带203的图像,具体来说是在瓶盖200连接到中空抓持主轴41之前。
210.图11示出由视觉系统76检测到的示例性图像。
211.举例来说,视觉系统76可以包括摄像机,特别是线性摄像机。
212.因此,由于视觉系统76,可以通过评估落在视觉系统76的帧内的防开启包装带203的至少一个部分的至少一个图像来评估由切割机器对考虑中的瓶盖200执行的切割的质量。
213.在此第二实施例中,提升和对接装置50在对接表面51上包括接合凹槽77,其被布置成接合侧壁202的外侧表面208以便在对接表面51上锁定待测试的瓶盖200。
214.举例来说,接合凹槽77可以具备接合区域78,所述接合区域被成形以便接合瓶盖200的滚花区域209。
215.在此实施例中,驱动装置54不仅允许提升和对接装置50的平移,而且允许其围绕基本上垂直于面44的旋转轴线l的旋转。
216.根据图中未图示的变体,待测试的瓶盖200通过已知类型的真空系统锁定在提升和对接装置50的对接表面51上。
217.由于提升和对接装置50的旋转,可以评估防开启包装带203的若干部分的图像,包含未直接落在视觉系统76的视场中的那些部分。以此方式,可以检查防开启包装带203的整个长度。此外,取决于在瓶盖200经受拉力之前所述至少一个系栓元件201b的位置,瓶盖200
可以成角度地定向。
218.由于视觉系统76,也可以确定桥接元件201a的大小、其角度分布、切割的规律性和切割的位置。
219.前述测量设备1的操作体现包括以下步骤的测量方法:
220.将瓶盖200供应到检测单元40;
221.通过使保持元件213接合所述脊部42将瓶盖200连接到中空抓持主轴41;
222.通过推动器构件45使瓶盖200经受拉力,且通过传感器构件49检测与所述连接元件201经受的变形成比例的电信号;
223.沿着操作方向o移动提升和对接装置50,且同时且特别地以相同速度沿着断裂方向d移动推动器构件45,使得对接表面51维持在距端壁204的外表面218的设定距离x、y,对接表面51与端壁204的外表面218协作,以便抵抗在拉力的施加期间瓶盖200的过量倾翻。
224.供应瓶盖200的步骤包括当提升和对接装置50处于降低位置n时将瓶盖200以开放末端206面向上布置在对接表面51上方,且随后沿着供应方向s移动提升和对接装置50直到供应位置p,在所述供应位置p中瓶盖200变为连接到中空抓持主轴41,因为保持元件213接合脊部42(图6)。
225.将瓶盖200布置于对接表面51上方的步骤还可以具体来说循序地包括:在接纳位置c中提供旋转圆盘56,将瓶盖200插入旋转圆盘56的底座57中,且使旋转圆盘56围绕旋转轴线m旋转特别为基本上180
°
,直到到达移除位置,在所述移除位置中瓶盖200的纵向轴线a与中空抓持主轴41的纵向腔46的纵向轴线g基本上重合且与底座57的轴线基本上重合。
226.将瓶盖200布置于对接表面51上方的步骤还可以包括通过瓶盖供应导引件61从瓶盖处理线的一部分移除瓶盖200,以将瓶盖200供应到底座57。
227.所述测量方法还包括在一部分期间沿着操作方向o移动提升和对接装置50,直到对接表面51和端壁204的外表面218间隔开设定距离x(图7和12)。
228.所述测量方法还包括测量连接元件201的拉开力的步骤,包括以下步骤:沿着断裂方向d移动推动器构件45以对瓶盖200的内侧施加拉力以使桥接元件201a断裂,以及针对第一部分沿着操作方向o移动提升和对接装置50,在此期间维持所述设定距离x。
229.测量连接元件201的拉开力的步骤还包括通过传感器构件49恒定地检测施加于瓶盖200且因此施加于连接元件201的拉力的值,同时进行所述沿着断裂方向d移动推动器构件45,具体来说是从推动器构件45开始对瓶盖200的内表面施加力的时间。
230.检测所述拉力值的步骤包括计算桥接元件201a的拉开力的值,桥接元件201a的拉开的所述值与检测到的第一最大力值一致,具体来说是在第一部分期间检测到。
231.维持设定距离x直到所有桥接元件201a已经破裂,即直到传感器构件49检测到桥接元件201a的拉开力。
232.所述测量方法还包括在另一部分期间沿着操作方向o移动提升和对接装置50,直到对接表面51和端壁204的外表面218间隔开另一设定距离y,其可以等于或不同于设定距离x。
233.测量连接元件201的拉开力的步骤还包括以下步骤:进一步沿着断裂方向d移动推动器构件45以对瓶盖200的内表面施加拉力以便使系栓元件201b断裂,以及针对第二部分沿着操作方向o移动提升和对接装置50,在此期间维持所述另一设定距离y(图8和13)。
234.测量连接元件201的拉开力的步骤还包括通过传感器构件49恒定地检测施加于瓶盖200且因此施加于连接元件201的拉力的值,同时进行所述沿着断裂方向d移动推动器构件45。
235.检测拉力值的步骤包括计算系栓元件201b的拉开力的值,系栓元件201b的拉开力的值与在第一最大力值之后检测到的第二最大力值一致,具体来说是在第二部分期间检测到。
236.维持所述另一设定距离y直到所有系栓元件201b已经破裂,即直到传感器构件49检测到系栓元件201b的拉开力。
237.维持在第一部分期间的设定距离x和在第二部分期间的另一设定距离y允许抵抗在所述拉力的所述施加期间瓶盖200的倾翻,因为如果瓶盖200稍微倾斜,那么对接表面51可以与端壁204的外表面218的至少一个区域协作,进而防止妨碍连接元件201的拉开力的测量的过量倾斜。
238.参考测量设备1的第一示例性实施例,沿着断裂方向d移动推动器构件45的步骤可以包括第一步骤,其中假定第一推动器70沿着断裂方向d移动,而第二推动器71保持在适当的位置,以对瓶盖200的端壁204的底部表面214的一部分施加拉力以便使桥接元件201a断裂,此部分与瓶盖200的纵向轴线a基本上同轴(图7)。
239.沿着断裂方向d移动推动器构件45的步骤还可以包括在第一步骤后的第二步骤,其中假定第二推动器71沿着断裂方向d移动,而第一推动器70保持在适当的位置,以为了使系栓元件201b断裂而将拉力施加到瓶盖200的端壁204的底部表面214的一部分和施加到密封元件207(当瓶盖200具备密封元件207时)的内部密封表面215的一部分或施加到瓶盖200的端壁204的底部表面214的一部分,且施加到内侧表面216的一部分(当瓶盖200不具备密封元件207时)(图8)。
240.参考测量设备1的第二示例性实施例,在瓶盖200连接到中空抓持主轴41之前,测量方法还可以包括以下步骤:使提升和对接装置50和推动器构件45相互接近,使得对接表面51和推力表面52从相对部分对接在端壁204上,以便在接合凹槽77中接合瓶盖200,使得瓶盖200被成角度地锁定,即其无法自由旋转(图9)。
241.在使提升和对接装置50和推动器构件45相互接近的步骤之后,测量方法还可以包括瓶盖200的定相步骤,其包括使提升和对接装置50围绕其旋转轴线l旋转,以便基于其参考元件的位置、例如系栓元件201b的位置而定向瓶盖200,所述参考元件的位置是通过视觉系统76获取防开启包装带203的至少一个图像而检测到的。由于所述定相步骤,瓶盖200的参考元件可以根据所要定向来定向。
242.在使提升和对接装置50和推动器构件45相互接近的步骤之后,测量方法还可以包括瓶盖200的检查步骤,其包括使提升和对接装置50围绕其旋转轴线l旋转,且获取防开启包装带203的区域的至少一个图像。可以重复提升和对接装置50的旋转和至少一个图像的获取,直到获得防开启包装带203的整个外表面的图像。
243.在实行瓶盖200的定相步骤和/或瓶盖200的检查步骤之后,测量方法包括将瓶盖200连接到中空抓持主轴41的步骤,以及随后测量连接元件201的拉开力的步骤,在此期间视觉系统76可以断开(图10)。
244.施加于待测试的瓶盖200且因此施加于连接元件201的力的值是在测量设备1的处
理和控制单元中获取,且可能存储于其中。
245.当传感器构件49检测到与力值成比例的测量信号时,处理和控制单元处理如此获取的测量信号以将其转换为力值。
246.在测量连接元件201的拉开力的步骤结束时,测量方法可以包括借助于切割装置64切割保持锚定到脊部42的防开启包装带203,且通过使用气流来喷射瓶盖200。
247.测量方法还可以包括标绘力值随推动器构件45沿着断裂方向d的移动而变或随时间而变的趋势曲线,且在显示装置13上显示。
248.图16和图17是分别示出通过测试分别在图16a中和图17a中示出的第一示例性瓶盖和第二示例性瓶盖检测到的撕开值的趋势曲线的两个示例性曲线图。
249.每一曲线图示出通过应用上文描述的测量方法由测量设备1检测到的撕开值的趋势(由虚线表示的曲线)、在第一检测模式中检测到的撕开值的趋势(由点线表示的曲线),和在第二检测模式中检测到的撕开值的趋势(由实线表示的曲线)。
250.特别参考图18,第一检测模式提供对所述至少一个系栓元件201b施加沿着基本上平行于瓶盖200的纵向轴线a的方向(或竖直,或轴向或在0
°
)指向的拉力,即基本上平行于待测试的瓶盖200安装于的瓶的纵向轴线。相比之下,第二检测模式提供对所述至少一个系栓元件201b施加沿着基本上垂直于瓶盖200的纵向轴线a的方向(或水平,或径向,或在90
°
)指向的拉力,即基本上垂直于待测试的瓶盖200安装于的瓶的纵向轴线。
251.第一和第二检测模式可以由测量设备1(分别图14和图15)或由另一实验室机器实施。
252.曲线图中表示的每一曲线具有与桥接元件201a的拉开力一致且在推动器构件45沿着断裂方向d的第一行进部分期间检测到的第一最大值点,以及与系栓元件201b的拉开力一致且在推动器构件45沿着断裂方向d的第二行进部分期间检测到的第二最大值点。
253.第一和第二部分可以是基本上15mm的长度。
254.测量方法还可以包括分析检测到的力值以获得关于瓶盖200的生产信息,此信息用以对已制造测试瓶盖200的瓶盖生产工厂的一个或多个部分做出改变,特别是当时成排地使用测量设备1时。
255.具体地,从对检测到的力值实行的分析,可确定瓶盖生产工厂的一个或多个部分是否经历故障。举例来说,可以检测切割机器是否具有由于使用的切割参数不合适而磨损或发生故障的切割刀片。因此,可以通过更换磨损的刀片或通过对切割机器的切割参数做出改变来校正切割动作。
256.仍通过分析示出随时间而变的力的曲线图,可确定桥接元件201a的伸长率,且因此比较由不同材料制成的瓶盖200中的桥接元件201a的伸长率,或确定用于受测试瓶盖200的模制的材料是否不是顺应性的,因为检测到的伸长率偏离所述材料预期的伸长率。
257.换句话说,检测到的力值可以与瓶盖生产工厂的一个部分的故障条件相关。
258.由于可移动的提升和对接装置50,在测量步骤期间对接表面51与端壁204的外表面218协作以抵抗瓶盖200相对于其纵向轴线a的可能的旋转。
259.这允许获得连接元件201的拉开力的可靠的测量,因为确定所有连接元件201破裂。
260.此外,仍由于可移动的提升和对接装置50以及视觉系统76,瓶盖200可以方便地定
向且供应到检测单元40。
261.由于推动器构件45的形状,因此可检测具备桥接元件201a和/或至少一个系栓元件201b的瓶盖200的拉开力。
262.测量设备1还包括测量具有25到38mm的范围中的直径以及10到20mm的范围中的高度的瓶盖200的连接元件201的拉开力,而不对测量设备1的组件做出任何改变。
263.如果期望测试具有与上文所述的瓶盖的大小不同的大小的瓶盖200,那么除将瓶盖200移动到工作位置的部分之外,还将必须仅改变中空抓持主轴41。换句话说,测量设备1变为极其多样化的。
264.最终,测量设备允许测试相似大小的瓶盖200中的不同类型的带的连接桥元件201a的拉开力。
265.图19到图24示出测量设备的另外四个实例。
266.图19中的测量设备包括具有竖直轴线的管状元件81(例如,圆柱形形状)。具体地,测量设备可以包括轴向推力元件45,所述轴向推力元件可在管状元件81内部轴向移动。如先前实例中,轴向推力元件45被配置成向下推动瓶盖200,以便造成将瓶盖200连接到防开启包装带203的脆弱构件201(具有闭合环形形状)的断裂。
267.图19到图22中的实例中示出的轴向推力元件45可以具体来说类似于先前实例中的轴向推力元件。
268.具体地,测量设备可以包括环形脊部42,所述环形脊部从管状元件81径向突出。确切地说,环形脊部42可以包括至少一个反作用表面82,其被配置成当轴向推力元件45向下推动瓶盖200以造成断裂时充当轴向保持防开启包装带203的对接表面,如先前实例中所见。具体地,此反作用表面82可以在圆周方向上延伸(以连续或非连续模式)。
269.图19到图22中的实例中示出的环形脊部42确切地说可以类似于先前实例中的环形脊部。
270.确切地说,反作用表面82可以包括大于防开启包装带203的内径的外径,以便轴向保持防开启包装带且允许脆弱构件201的断裂。
271.确切地说,测量设备可以包括传感器构件49(图19到图22中未图示,但在这些示例性实施例中提供),其被配置成检测由轴向推力元件45对瓶盖200施加的至少一个力。因此,图19到图22中的测量设备中的每一个包括用于测量脆弱构件的拉开力的传感器构件,所述传感器构件确切地说可以类似于先前实例中描述的传感器构件。
272.图19中示出的测量设备(以及图20到图22中示出的那些测量设备)确切地说可以包括先前描述的测量设备的各个元件(整体或部分),为简单起见未图示。具体地,有可能图19到图22中示出的示例性测量设备不具备切割装置64,因为如本说明书中下文将更好地阐释,在这些实例中,在脆弱构件的断裂后防开启包装带的移除或释放以及所得的瓶盖的分离是通过使防开启包装带从环形脊部42脱离或将防开启包装带移动到所述环形脊部之外来实行的,而无需切割或撕裂或另外打开防开启包装带,而是保持带自身的闭合环形形状完整。
273.确切地说,测量设备可以包括带脱离构件,其被配置成在脆弱构件201的断裂后造成环形脊部42与防开启包装带203之间的至少一个相对移动。
274.确切地说,前述相对移动可以包括防开启包装带203的径向加宽(如图19和图20中
的实例中),或环形脊部42的径向塌缩(如图21和图22中的实例中),或这两者(即防开启包装带203的径向加宽和环形脊部42的径向塌缩)。
275.由于前述相对移动,防开启包装带203会保持完整,即,具有闭合环形形状,且至少在使防开启包装带203从环形脊部42脱离或移动到其之外所必要的时间内可以具有大于环形脊部42的外径的内径,且具有在仍具有其闭合环形形状的情况下移除防开启包装带203的可能性。
276.带脱离构件可以包括(如图19和图20中的实例中)径向推力部分,其被配置成向外径向加宽防开启包装带203(已由图19中示出的带脱离构件加宽的防开启包装带203的一部分,由虚线指示)。
277.具体地,可以移动径向推力部分以便采用至少第一收缩配置,其中径向推力部分被径向布置于反作用表面82内部(即由环形脊部保持且尚未径向加宽的防开启包装带内部),以及至少第二扩张配置,其中径向推力部分相对于第一配置径向向外移动,以径向推动且径向加宽防开启包装带203以便将带移动超出环形脊部42,而无需使带断裂,这在其闭合环形形状中保持完整。图19通过虚线示出第二带加宽配置中的径向推力部分的一部分。
278.如图19实例中,径向推力部分可以包括沿着圆周布置和两个、三个或甚至多于三个扇区83,其中的每一个可在径向方向上移动。具体地,每一扇区83可以包括沿着圆周弧延伸的扇区。在第一收缩配置中,具有较小直径的被视为整体的各种扇区83可以形成基本上连续的圆柱形形状。
279.确切地说,测量设备可以包括致动器构件(未图示),其被配置成驱动径向推力部分在第一配置与第二配置之间的移动。确切地说,这些致动器构件可以包括至少一个致动器。特别地,可布置气动类型的致动器构件。确切地说,可布置一个或多个线性致动器。可布置致动所有扇区83(例如,通过移动传动机构)的致动器。有可能每一扇区83可以可操作地连接到相应致动器且由其致动。
280.如图20的实例中,径向推力部分可以包括内部轮廓84,其被配置成用于接触由所述轴向推力元件45支撑的外部对应轮廓85,使得轴向推力元件45的向上运动由于内部轮廓84与外部对应轮廓85之间的接触而造成径向推力部分向外的径向推力。
281.确切地说,前述内部轮廓84可以一个、两个或多于两个弹性元件86的一个末端上,所述弹性元件被配置成朝向第一配置弹性地返回到静置位置(具有减少的直径)。
282.确切地说,内部轮廓84可以被布置在围绕竖直轴线布置的弹性元件86的圆周布置的下部末端上。确切地说,每一弹性元件86可以包括在轴向方向上伸长的弹性突片。如图20中的实例中,可以从其中的每一个被布置在相应弹性元件86上的多个轮廓部分获得内部轮廓84。如图20中的实例中,外部对应轮廓85可以从轴向推力元件45的扩口(例如,截头锥形)部分制作,使得此推力元件具有从布置于下部位置中的元件部分中的较大直径到布置于上部位置中的元件部分中的较小直径的直径变化。
283.具体地,如图20中的实例中,每一弹性元件86可以包括同一管状元件81的壁部分。每一弹性元件86可以变为在两个相对侧上由存在于管状元件81的部分壁上的两个穿通开口或缺口限定,使得将通过由不具有内部轮廓84且未既定用于扩张的壁部分间隔开的一系列竖直弹性元件86形成圆周布置,其中一系列竖直穿通开口限定可扩张的竖直弹性元件86与固定壁部分之间的分离接口。确切地说,每一穿通开口或缺口可以包括极薄的狭槽,使得
以固定壁部分间隔开的可扩张弹性元件86的前述圆周布置可以带来管状元件81的外表面(此处为圆柱形),其可被视为实际上连续的且基本上不含任何相关的中断。
284.在脆弱构件201的断裂之后,推力元件45(从类似于图19中所示出的下部位置开始)向上移动。在图20中的实例中,继续直到其中对应轮廓85通过与轮廓84接触而进行交互的配置(上部位置,未图示)的向上移动造成弹性元件86向外的径向扩张,且因此通过脱离造成防开启包装带203弹出脱离环形脊部42(带无任何断裂,这在其闭合环形形状中保持完整)。在此上部配置中,推力元件45的具有较大直径的部分将弹性元件86保持于加宽的位置,由此带被向外移除。
285.在带的脱离或移除之后,推力元件45再次向下移动直到其到达中间位置(图20,在右边,术语“中间”应参考使脆弱构件断裂所到达的下部位置以及使防开启包装带脱离所到达的上部位置来理解),以用于另一瓶盖的脆弱构件的拉开力的新测量循环。
286.带脱离构件可以包括管状元件81的可塌缩部分87,如图21和图22中的实例中。确切地说,环形脊部42可以被布置在可塌缩部分87上。确切地说,此可塌缩部分87可以类似于图20中的弹性元件86来构造,差异在于此处环形脊部42被布置在可塌缩部分87上,而在图20中的实例中,环形脊部42是固定元件,且可通过增加其自身的直径以充当向外径向推动器的可移动元件由管状元件81的弹性壁部分表示。
287.此外,此可塌缩部分87可能够采取其中环形脊部42的反作用表面82能够轴向保持防开启包装带203的扩张带保持配置(图22中在左边示出),以及其中环形脊部42的反作用表面82径向向内弯曲因此相对于扩张的较大直径保持配置减小其自身直径的塌缩释放配置(图22在右边示出)。在塌缩释放配置中,环形脊部42可以释放防开启包装带203。
288.确切地说,可塌缩部分87可以被配置成在由轴向推力元件45造成的脆弱构件201的断裂之后采取塌缩释放配置。在脆弱构件201的断裂之后,推力元件45向上移动。继续直到其中不再内部地抵抗可塌缩部分87的配置(即类似于图22中在右边示出的配置)的向上移动造成可塌缩部分87的塌缩,由此可塌缩部分由于不存在任何内部抵抗而弹性地移动到收缩的较小直径静置位置。
289.可塌缩部分87可以包括沿长度竖直延伸的一个、两个或多于两个纵向弹性元件88,如图21和22中的实例中。每一弹性元件88可以被配置成在塌缩释放配置中移动到静置位置。
290.确切地说,测量设备可以包括被布置成将弹性元件88维持于前述扩张配置以用于保持防开启包装带的对接构件,而轴向推力元件45向下推动瓶盖200以使脆弱构件201断裂。
291.如在此实例中,对接构件可以包括同一轴向推力元件45,其将被配置成(循序地)采取中间位置(以允许在环形脊部中插入防开启包装带)、下部位置(以获得瓶盖上的推力和脆弱构件的断裂)以及上部位置(以获得环形脊部的塌缩且允许防开启包装带的脱离)。
292.在中间位置(例如在图22中在左边或在图20中在右边示出),轴向推力元件45可抵抗弹性元件88以便将其维持于扩张保持配置。
293.在中间位置,轴向推力元件45允许提升瓶盖200(如先前实例中具体来说借助于提升瓶盖的提升装置所描述)以使防开启包装带203于环形脊部42中。前述提升装置可以在图19到图22中的所有实例中找到。
294.在下部位置(举例来说,图19中示出),在轴向推力元件45自身已向下推动瓶盖200之后,轴向推力元件45仍可以能够抵抗弹性元件88以便将其维持于扩张保持配置。
295.在上部位置(举例来说,图22中在右边示出),轴向推力元件45被定位以使得弹性元件88可朝向塌缩带释放配置自由塌缩(通过弹性地移动到较小直径静置位置)。
296.图23和图24示出另一示例性测量设备,其中径向推力部分包括附接到轴向推力元件45的推力轮廓90。确切地说,推力轮廓90可以从轴向推力元件45径向突出。确切地说,推力轮廓90可以被布置在多个元件或附接件上,具体来说具有平坦层状或板状形状,由轴向推力元件45稳固地支撑且从推力元件自身的外表面径向突出。
297.确切地说,推力轮廓90可以被配置以便由于轴向推力元件45的向下移动而向外径向加宽防开启包装带203(参见例如可以从图23中左边部分到右边部分所见的移动)。
298.确切地说,推力轮廓90可以插入到存在于管状元件81中的一个或多个竖直狭槽91中以便允许在轴向推力元件45的两个方向上的竖直移动。确切地说,推力轮廓90可以包括具有圆周布置的至少一个推力表面。确切地说,推力表面可以具有倒转扩口形状,即倾斜以便朝向顶部变宽。
299.如示出的实例中,推力轮廓90可以包括沿圆周布置的多个相异的轮廓部分,其中的每一个插入于存在于管状元件81中的相应狭槽91中。
300.当轴向推力元件45向下移动以执行防开启包装带203的脆弱构件的拉开测试时,由轴向推力元件45支撑的推力轮廓90也向下移动,且由于其形状而在脆弱构件的断裂之后朝向防开启包装带203传递径向推力动作,以便加宽带自身且允许其被移除且从环形脊部42弹出。
301.关于图19到图24中的实例,设备可以包括提升元件,例如提升元件53,其被配置成将瓶盖200至少从下部位置运输到上部位置,在下部位置中瓶盖远离环形脊部42,在上部位置中瓶盖的防开启包装带203已经过环形脊部42并且可由环形脊部轴向保持。
302.关于图19到图24中的实例,设备可以包括轴向推力部分89(见图19或图23),其被配置成在带脱离构件造成前述的环形脊部42与防开启包装带203之间的相对移动之后,即在防开启包装带脱离环形脊部42的外部移除之后向下轴向推动防开启包装带203。确切地说,此轴向推力部分89可以包括环形推动器,其可在竖直方向上轴向移动,具体来说受致动器构件控制。在任何情况下,为了促进保持于其闭合环形形状的防开启包装带的移开,可以提供不同类型的推动器构件,例如,用以喷射空气或另一气体的吹气构件。
303.参考上文描述的所有实施例,测量设备包括具有数据处理系统的电子控制和管理构件(例如,至少cpu或电子处理器)。本文所描述的每一测量设备可联网以允许与外部世界的数据交换。确切地说,每一测量设备可以连接到具备至少一个管理程序的至少一个操作系统,特定来说控制程序的执行和/或调节操作流。
304.确切地说,所述管理程序可以被配置成为测量设备的电子控制和管理构件提供各种致动器的一个或多个操作参数(或工作“配方”),且存储由各种传感器检测到的一个或多个数据。管理程序可例如应用于包含测量设备的单个生产线,具体来说测量设备实际上变为形成生产线的部分。在其它实例中,管理程序可以整体应用于包含两个或更多个生产线的工厂。在此情况下,测量设备可以用作单独设备,例如在不包含在一个生产线中的实验室中,以测试若干生产线的生产。
305.举例来说,

基本生产线’可以理解为包含与测量设备一致地匹配的切割机器。
306.在任何情况下,可假定切割机器是单独机器,且测量设备被配置成测量先前制造的一批瓶盖上的拉开力且可能进行存储。举例来说,测量设备可以用作单独设备以测试从不同生产线获得的若干瓶盖,即使具有不同形状也是如此。
307.确切地说,测量设备可以包括连接到电子控制和管理构件的用户接口,其可被配置成使得在所述用户接口上可以找到统计制程控制(spc)报告,其适于例如检索以下数据中的一个或多个:产品的名称或生产批次,工作循环的开始时间和/或工作循环的结束时间,批量(例如,批次中的瓶盖的数目),处理的瓶盖的数目,预定义最小阈值力值等。
308.确切地说,在所述用户接口上的spc报告可以包括检测到的撕开力(例如,处理的瓶盖的平均撕开力值)。确切地说,在所述用户接口上的spc报告可以包括撕开力的最小阈值和/或撕开力的最大阈值。确切地说,在所述用户接口上的spc报告可以包括具有低于最小阈值的撕开力的已处理瓶盖的数目和/或具有高于最大阈值的撕开力的已处理瓶盖的数目。确切地说,在所述用户接口上的spc报告可以包括测试一般结果的指示器(例如,g带图)。
309.确切地说,电子控制和管理构件可以被配置成将检测到的每一撕开力值与预定最小阈值和/或预定最大阈值进行比较。可以通过根据预定算法,例如基于超过最小阈值和/或最大阈值的瓶盖的数目处理所检测数据来获得测试的一般结果。确切地说,电子控制和管理构件可以被配置以便为管理程序提供关于生产线的正确管理的信息。
再多了解一些

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