专利名称：检查(卷烟)盒的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及特别用于光学检查矩形体(卷烟)盒的设备，盒一旦离开包装机就可以在一检查部分的区域中由一输送器输送，并在输送过程中由光电监测件，特别是由摄像机检查正确成形，以便分出有缺陷的盒。
在卷烟盒的生产中，盒的正确成形必须特别仔细地加以监测。有缺陷的盒必须分出。盒的外观检查一方面涉及正确形状的检查，即折片的正确折叠和胶粘，而且也涉及是否有印花税票和正确的印刷。
已知在制造中使用摄像机来监测卷烟盒。这涉及到摄像机或其它监测件，它们的定位使盒的外观的最佳检查能够以最低的费用进行。另外，重要的是，使检查操作与盒的生产过程相结合，从而使输送流或生产的运动流程不受中断。
因此，本发明的目的在于监测和/或检查包装盒，特别是卷烟盒，使用于精确的无损检查的监测件，特别是摄像机设置在最佳的位置上。
为了实现上述目的，按照本发明的设备的特征在于在(水平的)检查部分的区域中，盒可以专门由输送带输送，输送带借助输送段抵靠朝向侧面的相对的盒表面，即，一方面抵靠底面，另一方面抵靠端面。盒的输送带设计成小横截面的，特别是圆形带，使盒面只有一小区域被输送带覆盖，按照本发明在盒的运动路径上方和下方各设一摄像机，使摄像机的或光学系统的纵轴线与盒的运动路径的平面成一个角度，因而使盒的完全相对的表面区域可由两摄像机进行光学检测。
按照本发明的设备的特征在于简单的结构及在相对的两输送带之间盒的精确的摩擦锁定输送。盒是以限定的相对位置输送的，即，小表面(端面和底面)指向侧向，窄侧面指向上、下。在这个位置上，来自包装机或干燥装置的盒当其被检查时被输送，无相对位置的变化。
本发明的另一特征在于盒是或多或少地排除外来光线的情况下被检查的。为此目的，摄像机至少一部分即其射向被检查物体的无源光线和/或带有盒的检查部分被设置在被完全或部分地封闭的腔或壳体中。在这种情形中的检查壳体设计得使带有盒的输送件可在一侧进入封闭的检查壳体，而在另一相对侧离开所述壳体。
本发明的进一步细节涉及输送件的结构、摄像机及顶出器的定位，以及用于检查操作的无外来光线的壳体的结构。现在对照以下附图详述这种设备的一个实施例。
图1是带有包装盒的检查件的输送设备的示意侧视图，图2是图1所示设备的平面图。
图3是设备起始区域的放大侧视图，图4是图3所示细部结构的平面图，图5是作为输送设备中央区域检查部分的区域的放大侧视图，图6是图5的平面图，图7是设备检查部分的区域的横剖图，图8是输送设备的出口区域的侧视图，图9是图8所示细节的平面图，图10是设备另一实施例中包装盒检查位置的区域的部分剖开的侧视图，图11是图10的放大的纵剖图，图12是沿图10中箭头XII的方向上看去的视图。
图1-9中所示的实施例的任务是处置矩形体盒10，即卷烟盒。这些盒可以是铰接盖式或软纸盒式的卷烟盒10。图1表示普通输送装置的重要零件，该装置用于将盒10送过一个水平输送部分。例如，盒10来自一个(第一)干燥转动架11。转动架可按照US4942715所述和所示的方式设计。
当盒10离开干燥转动架11时，盒10即由一转送输送器接纳，在本实例中，该输送器是一连续循环星形轮12。该星形轮设有多个伸出指13，每个伸出指持有一个盒10并将其引入输送装置。
在输送装置的区域中，盒10是在一个限定的相对位置上输送的。大表面积前侧面14在输送方向上朝前，一个相应结构的后侧面15在输送方向上朝后。长而窄的侧面16和17处于上、下位置，而底面18和端面19朝向侧面。
盒10由星形轮12引入一个初级输送器56，它包括一条顶带20和一条底带21。顶带20和底带21在其后侧面15上具有分别在顶部和底部夹持盒10携带件22，23，并在接续的盒10之间限定一个精确的距离。顶带20和底带21分别在偏转轮24和25上被引导。这些构件被配置得形成指向盒10的水平输送段，即顶段26和底段27。顶段26抵靠盒的朝上表面，即抵靠侧面16，底段27抵靠盒的朝下表面，即底侧面17。
为了保证将盒10转送至输送装置或初级输送器56，底部输送器，即，底带21被分成，或者说包括两个分开的带28，29。星形轮12的定位使其在带28，29之间运转，因而可以在处于顶段26和底段27之间的将盒10引入一个精确的位置。
由初级输送器56构成的入口输送区的长度有限。它邻接于检查部分30。在检查部分的区域中，盒10的外结构是在所述盒的连续输送过程中检查的，从而识别和分出有缺陷的盒10。
在检查部分30的区域中，盒10是由一个单独的输送器接纳和输送的，同时保持盒间的距离。该输送器是由中间带31，32构成的，中间带在盒10的两侧的水平面上运行。这些中间带的结构使其总体高度较低，因而只在窄带状区区域夹持盒10。在本实施例的情形中，使用一种圆带，即，横截面为圆形的带(具体请参阅图7)。在盒10的顶部区域，都是在假想水平中间平面35上方，所述中间带31，32的直线面对盒10的输送段33和34抵靠盒10，精确来说，抵靠指向侧面-底面18和端面19的表面。盒10并不以任何其它方式由输送件支承和固定，而只是由下述方式输送，即，它们“悬吊”在输送33，34之间。
在入口侧，中间带31，32伸入初级输送器56的区域。用于偏转中间带31，32的端部辊36，37沿顶带20和底带21侧向安装。中间带31，32在相反侧伸入端部输送器，即，盒10的取出输送器38的区域。中间带31，32的端部辊39，40安装在取出输送器38的区域中，精确地说，也是沿取出输送器侧向设置。
中间带31，32的输送段33，34设有导向件或支承件，其保证在输送过程中对盒10精确的压力传递。这涉及到一系列加压辊41，42，其在盒10两侧相互以一定间隔布置。附设的加压辊41在水平面中转动，它在一侧相对于输送部分另一侧的加压辊42偏置，因而所施加的压力以偏置的方式传递至盒10，总不处于相同的横向平面内。
作为独立的输送件，中间带31，32分别设置在一个安装座上，即设置在由扁平材料制成的水平承载板43，44上，这些承载板以稳定的方式连接于整个输送设备的承载架上。中间带31，32的辊布置在承载板43，44的下侧。
中间带31，32在输送方向上被驱动，准确地说由包装机的主传动机构驱动。驱动力以稳定的方式传递到相应定位的，带有水平转动轴线的转向辊45，46，47上。
在检查部分30的区域中，盒10在输送过程中由光电检测件检查。光电检测件是(两个)摄像机48，49，它们以静止的方式设置在检查区域中盒10的运动路径上方和下方。摄像机48，49沿输送方向相互偏置。在本实例的情形中，下面的摄像机49的位置更靠近输送装置的出口侧。摄像机48，49沿检查工位30的公共中垂面布置，更精确地说，相对于盒10的(水平)输送平面形成一个角度。摄像机的倾角在30°和60°之间，最好为45°，因而盒10从上至下斜向地被检测。上面的摄像机48主要检测朝向输送方向前方的盒10的前侧面14及顶侧面16，而下面的摄像机49检测后侧面15和底侧面17。如果由于空间原因或其它原因，下摄像机49也可设置在斜向向后的位置上(图5中点划线所示)。在这种情形中，上述盒面是借助相应定位的镜50检测的。
也是在输送部分30的区域中，即，在中间带31，32的区域中，有缺陷的盒从输送流中分出。在本实施例的情形中，为此目的，在盒10的运动路径的上方设有一个(机械)顶出器51。在这种情形中，所述顶出器安装在承载板44上的直立承载臂52上，精确地说，处于相对倾斜的位置上。顶出器51包括一压力介质或气缸53。为了将有缺陷的盒10从图7中实线所示顶部位置分出，带有顶出头54的活塞杆向下伸出(点划线)。因此，有关的盒在顶侧缘或角部被夹持并被下推。盒10被推出输送段33，34之间的位置而落入收集容器55中。为了便于顶出操作，顶出器51被定位得在相反侧无加压辊41，即，顶出器51位于在另一侧相邻的两个加压辊41之间。
在检查部分30之后，正确成形的盒10从所述检查部分的区域中的输送器，即，从中间带31，32转送至取出输送器38。所述取出输送器又包括一顶带57和一底带58。盒10被相对位置无变化地被中间带31，32送入取出输送器38的区域中，使顶带57和底带58在朝上和朝上的表面16和17的区域中夹持盒10。
在取出输送器38之后，盒10可被输送以便进一步加工。最好转送至一个第二干燥装置，如US4636186中所述的那种。取出输送器38将盒10直接送入另一个干燥转动架(未画出)的区域中。在取出输送器的端部区域中，盒10被蓄集而形成紧密排列的一层。
图10和11表示出一种重要的特征。这涉及在对盒10进行光电检查中排除外来光线。为此目的，在光电检查中涉及的构件，以及检查部分30的分区域被包封起来，因而防止了外来光线的作用。
上部摄像机48和下部摄像机49分别设置在长形壳体即筒59和60中。筒59和60是长形的，横截面为矩形的壳状结构，摄像机48，49紧固在其中，精确地说分别紧固在有关筒的侧壁61，62上。除指向被检查物体即盒10的开口63以外，每个筒59，60被全部封闭。经过的盒10可通过上述开口63被有关的摄像机检测。
此外，检查部分30的一个区域被容纳在壳体64中。壳体以适当的方式连接于设备的承载架。壳体包住运输盒10的带即，中间带31，32的输送部分。与其成横向的侧壁65，66设有开口(未画出)，以便形成带有盒10的输送件，即，中间带31，32的通道，也就是说，使这些输送件可以进、出壳体64。另外，壳体64除去开口63以外被全部封闭。筒59，60邻接所述壳体64；它们与其相连接(图11)。
摄像机48，49以一种特殊的方式设置在壳体或筒59，60中。一透光隔板，即，玻璃板67(或其它材料制成的隔墙)分隔全封闭的，用于容纳有关摄像机48，49的腔，玻璃板67可使摄像机免受灰尘或其它影响。玻璃板设置在座68上，该座连接于筒59，60。
为了保证能够进入筒59，60的内部，侧壁69设有一个由可摆动铰链板70构成的可封闭开口。铰链板由封闭螺钉71固定。铰链板70位于在摄像机48，49的封闭腔以外的区域中。
为检测盒10的最佳图像，盒在检查部分中，特别是在壳体64中受到照明。为此目的，每个摄像机配置(两个)光源72，73。光源分别在有关摄像机48，49旁，在由玻璃板封闭的腔中设置在两相对侧。
光源72，73最好是玻璃纤维束的端部，玻璃纤维连接于远处的光源(未画出)，所述光源最好周期性地发光，即，闪光。
另外或作为替代方案，光源可设置在壳体64中。
权利要求
1.一种特别用于光电检测矩形体(卷烟)盒10的设备，盒(10)一离开包装机就可以处于检查部分(30)的区域中，使盒(10)由一输送器输送，并在输送过程中由光电监测件，特别是摄像机(48，49)检测其正确成形，为了分出有缺陷的盒(10)，其中，在(水平的)检查部分(30)的区域中，盒(10)可以专门由输送带(31，32)输送，输送带借助输送段(33，34)抵靠朝向侧面的相对的盒表面，即，一方面抵靠底面(18)，另一方面抵靠端面(19)。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述输送带是中间带(31，32)，特别是圆形带，其处于盒的假想中央平面上方的，盒(10)的顶部区域或指向侧面的盒面的区域中，所述带抵接送些盒面，使盒以悬吊在输送带(31，32)之间的方式被输送。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于在盒(10)的运动路径的上方及下方各设置一个摄像机(48，49)，使摄像机的或光学系统的纵轴线与盒(10)的运动路径的平面成一个角度，因而使盒的完全相对的表面区域可由两摄像机(48，49)进行光学检测。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于在检查部分的摄像机(48，49)之后的区域中，有缺陷的盒(10)可由一顶出器(51)从盒(10)的输送流中分出。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于顶出器(51)具有一个顶出头(54)，顶出头最好可由一缸来移动，顶出头借助向下的运动推动准备被顶出的盒(10)位移，特别是推动盒(10)的顶部侧向角或边缘沿倾斜的运动方向位移。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于在检查部分(30)的区域中，盒(10)可以由支承件支承，所述支承件布置在运动路径两侧，特别是借助加压辊(41，42)，所述加压辊在检查部分(30)的区域中抵靠中间带(31，32)的输送段(33，34)。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于一初级输送器，其布置在中间带(31，32)的上游，以及一取出输送器(38)，其邻接于中间带(31，32)，盒(10)在初级输送器(56)及取出输送器(38)的区域中抵接朝上和朝下的盒面，具体来说是抵接(窄的)侧面(16，17)。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于盒(10)可以在遮蔽外来光线的检查部分(30)中受到检查。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于摄像机(48，49)最好完全设置在一封闭壳体中，特别是在一长筒(59，60)中，长筒在其朝向准备检查的盒(10)的那侧有一开口(63)。
10.根据权利要求8或9所述的设备，其特征在于检查部分(30)的一个区域处于一个壳体(64)中，该壳体在侧壁(65，66)的区域具有开口以便形成包括输送件的盒(10)的通道，摄像机(48，49)设置在壳体(64)中或设置在连接于壳体(64)的筒(59，60)中。
11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于摄像机(48，49)特别在筒(59，60)或壳体(64)中配置有光源(72，73)。
全文摘要
在一处理或搬运设备后,特别是在一干燥转动架(11)后,(卷烟)盒(10)沿一水平输送部分输送。水平输送部分具有一检查部分(30)。在该检查部分的区域中,摄像机(48,49)检查盒(10)的正确成型。在检查部分(30)的区域中,盒(10)由中间带(31,32)运输或保持,使摄像机(48,49)可分别以最佳方式检测盒(10)的一个分区域。
文档编号B65B57/02GK1188733SQ98104248
公开日1998年7月29日 申请日期1998年1月14日 优先权日1997年1月17日
发明者海茵茨·福克, 卡门·克拉姆斯基, 弗拉迪米尔·哈努斯卡 申请人:福克有限公司