用于定向管部件的方法技術(shù)

一種用于定向管部件(2)的方法，所述管部件例如為頭部或塞子，所述方法包括：測量部件的角位置(6)的步驟，接下來是定向所述部件的步驟，在定向所述部件的步驟中，尤其是在考慮被測量的信號(8)時確定所述部件的角校正；所述方法的特征在于：還在考慮建模的寄生信號(15)時確定所述角校正。所述發(fā)明專利技術(shù)還包括利用所述方法的設(shè)備。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】用于定向管部件的方法對應(yīng)申請本申請主張2014年10月7日以AisapackHoldingSA的名義提交的在先歐洲申請EP14187985.8的優(yōu)先權(quán)，將該在先申請的內(nèi)容全文并入本申請用于參考。
本申請適用于柔性管的領(lǐng)域，并且更特別地，適用于用于液體或黏性制品的包裝管，其中管頭或塞子被面向管體定向。
技術(shù)介紹
對于用于化妝品、食品或口腔護理的管，通常需要相對于形成包裝的主體的柔性部分來定位管頭的部件。術(shù)語“管頭”例如表示通過卡扣配合到肩部的頸部上而固定的卡扣式塞子。對于這些塞子來說，使其開口相對于管體的印刷來定向通常是可取的。其他卡扣式塞子被擰到管的頸部上。在這種情況下，肩部相對于管體的定向?qū)τ谌幼罱K被定位在期望的位置來說是必要的。更一般地，當管頭不展現(xiàn)旋轉(zhuǎn)對稱性時，定向操作對于相對于管體定向管頭來說是必要的。本領(lǐng)域技術(shù)人員已經(jīng)知道相對于管體來定向管頭很長時間，并且在生產(chǎn)機器上自動執(zhí)行相對于管體定向管頭。在圖1中描述的當前使用的原理在于旋轉(zhuǎn)局部包括凹口3的部件2。由激光單元11發(fā)射的光束5被旋轉(zhuǎn)中的部件2阻擋(圖1A)，除了凹口3在光束前面通過時(圖1B)。在這種對準的時刻，由單元11發(fā)射的激光束5被鏡13反射并且轉(zhuǎn)而被單元11檢測(圖1B)。示意了由這種類型的單元發(fā)射的信號(圖1C)。將獲得的信號8描繪為部件2的角位置6的函數(shù)。信號呈脈沖9的形式，該脈沖與旋轉(zhuǎn)的過程中激光束5和凹口3的對齊相對應(yīng)。與先前描述的用于檢測凹口3的設(shè)備相結(jié)合，使用伺服電動機來旋轉(zhuǎn)部件2使得能夠之后相對于參考位置7定向部件。盡管被廣泛地使用，但是先前描述的系統(tǒng)包括多個缺點。第一個缺點與凹口的幾何形狀關(guān)聯(lián)，由于其形狀或其大小，有些時候難以檢測凹口的幾何形狀。在一些情況下，單元11的定位需要非常精確的設(shè)置，導(dǎo)致冗長和代價高的設(shè)置時間。該檢測系統(tǒng)的另一個缺點與部件2的變形關(guān)聯(lián)，變形是由于在旋轉(zhuǎn)過程中保持部件2的夾具。最后，許多部件不能夠通過該設(shè)備定位，原因是它們的幾何形狀不適合(沒有凹口3)或者原因是它們不具有對于激光束的不透明性。專利申請WO2011116902提出了在圖2中示意的定向方法以便緩解前述難題。在該申請中，提出如在圖2A中示意地布置單元11并且在部件2的旋轉(zhuǎn)過程中分析由單元接收的返回信號。針對以參考角位置7被定向的部件2的位置限定參考信號16(圖2B)。由Schulthess提出的該定向方法在于獲取與要被定向的塞子對應(yīng)的信號8(圖2C)以及將該信號8與參考信號16比較以便確定相位差10。更具體地，Schulthess提出將信號8和信號16之間的相關(guān)度計算為相位差的函數(shù)。對于與最佳相關(guān)度對應(yīng)的相位差10，找到對齊。專利WO2011116902中提出的定向方法使得能夠解決隨后遭遇到的某些問題。但是，該方法具有一些缺點。主要的缺點在圖3中示意。圖3A示出了當部件2被旋轉(zhuǎn)工具的夾具16保持時部件的變形的示例。圖3A的視圖a、b和c表示對于部件2相對于夾具16的三個角位置由于夾具16而變形的部件2。圖3B表示分別在圖3A的視圖a、b和c中的信號8a、8b和8c。在部件2在單元11前面旋轉(zhuǎn)期間，獲得信號8a、8b和8c。在這些信號中，特征峰9a、9b和9c例如對應(yīng)于凹口3。圖3B示意了根據(jù)Schulthess提出的方法的在兩個信號8a、8b和8c之間獲得的最佳相關(guān)度。在圖3B中可以看出，分別表示為8a、8b和8c的信號的特征峰9a、9b和9c不重疊。該結(jié)果示出，在該精確的情況下，不能使用在專利WO2011116902中提出的方法。在該精確的情況下，特征峰9a、9b和9c的對齊將不會導(dǎo)致信號8a、8b和8c之間的最小或最大相關(guān)度。一般地，當部件9的特征信號與具有完全獨立的相位的干擾信號混合時，不能應(yīng)用由Schulthess提出的方法。由Schulthess提出的方法尤其不能夠定向在旋轉(zhuǎn)過程中由于保持的夾具而變形的部件。當工具產(chǎn)生顯著的干擾信號時(這是自動操作的工業(yè)設(shè)備的一般情況)，該方法也不適用。干擾信號包括與旋轉(zhuǎn)工具相關(guān)的部分(功能性因素、對齊缺陷、部件的變形)、與旋轉(zhuǎn)工具中部件的定位不規(guī)則性相關(guān)的其他部分以及與環(huán)境相關(guān)的其他部分(機器抖動)。在下面描述的專利技術(shù)中提出的方法使得能夠緩解上述缺點。定義在本文中，術(shù)語“部件”對應(yīng)于圖中的編號2并且指將要相對于管體被定位的管頭的元件。部件例如為塞子。術(shù)語“凹口”對應(yīng)于編號3并且用于指代部件的一個或幾個元件，所述元件使得能夠通過在部件2上形成可檢測參考來限定定向。這些元件可以與部件的幾何形狀、與其表面狀況、與其組成、與其顏色相關(guān)。術(shù)語“單元”對應(yīng)于編號11并且總體上指代使得能夠發(fā)射和接收信號的激光單元。更一般地，術(shù)語“單元”指代發(fā)射信號并且在部件的旋轉(zhuǎn)過程中接收該信號的已經(jīng)與部件相互作用的至少一部分的設(shè)備。術(shù)語“光束”對應(yīng)于編號5，指由單元發(fā)射的信號。術(shù)語“干擾信號”對應(yīng)于編號13，指代由單元接收的信號的不包括與部件的定向相關(guān)的任何信息的部分。術(shù)語“部件信號的模型”對應(yīng)于編號14，指代模型的包括特定于部件并且有用于其定向的信息的部分。術(shù)語“干擾信號的模型”對應(yīng)于編號15，指代模型的包括對于部件的定向無用的信息的部分。干擾模型包括例如與旋轉(zhuǎn)工具中的部件的變形相關(guān)的、與旋轉(zhuǎn)工具中的部件的定位不規(guī)則性相關(guān)的、與工具的功能性因素相關(guān)的、與振動等相關(guān)的信息。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)涉及如權(quán)利要求限定的用于定向部件的方法和用于實施所述方法的設(shè)備。具體地，本專利技術(shù)提出一種定向方法，所述定向方法基于要被定向的部件的旋轉(zhuǎn)、與部件相互作用的信號的發(fā)射和接收。包含在被稱為“被測量的信號”的返回信號中的信息用于限定部件在旋轉(zhuǎn)工具中的位置。然后，應(yīng)用導(dǎo)出的角校正以將部件定位在期望位置。根據(jù)一個實施方式，本專利技術(shù)包括第一階段，所述第一階段在于在被稱為“建模階段”的第一階段中創(chuàng)建被測量的信號的模型。有利地，被測量的信號的模型由被稱為“部件信號的模型”的、表示部件的第一信號和被稱為“干擾信號的模型”的、表征測量裝置及其環(huán)境的至少一個第二信號的組合組成。根據(jù)本專利技術(shù)，部件信號的模型和干擾信號的模型的組合例如可以是乘法性或相加性或更復(fù)雜的形式。本專利技術(shù)的優(yōu)選實施方式包括相加性組合。根據(jù)本專利技術(shù)，建模階段對于每個新部件來說是必要的，并且需要獲取隨機定向的至少五個部件的被測量的信號，并且優(yōu)選地獲取隨機定向的十個部件的被測量的信號。包含在這些被測量的信號中的信息用于限定信號的模型。在完成建模階段之后，由信號的模型系統(tǒng)地代替被測量的信號并且隨后將被測量的信號分解成部件信號模型和干擾信號的模型。部件信號的模型的相位指示部件的角位置。所述方法包括被稱為“校準階段”的第二階段，所述第二階段在于對應(yīng)于期望的角定向來限定部件的參考位置。該階段需要操作員的介入，操作員限定需要用于隨機地定向的部件的相位差。將相位差與部件信號的模型的相位比較，并且限定參考位置。所述方法包括被稱為自動定向或生產(chǎn)階段的第三階段。在生產(chǎn)階段，部件被自動定向。所述定向方法包括由信號的模型來代替被測量的信號的第一步驟。該操作至少在于改變部件信號的模型的相位并且識別給出被測量的信號和信號的模型之間的最佳平衡的、被稱為“部件相位”的相位。通過最小化被測量的信號和信號的模型之間的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于定向管部件的方法，所述管部件例如為頭部或塞子，所述方法包括：通過確定部件的參考的位置來測量所述部件的角位置的步驟，接下來是定向所述部件的步驟，在定向所述部件的過程中，通過特別地考慮被測量的信號來確定所述部件的角校正；所述方法的特征在于：還通過考慮建模的干擾信號來確定所述角校正。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2014.10.07 EP 14187985.81.一種用于定向管部件的方法，所述管部件例如為頭部或塞子，所述方法包括：通過確定部件的參考的位置來測量所述部件的角位置的步驟，接下來是定向所述部件的步驟，在定向所述部件的過程中，通過特別地考慮被測量的信號來確定所述部件的角校正；所述方法的特征在于：還通過考慮建模的干擾信號來確定所述角校正。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括被稱為“建模階段”的預(yù)備步驟，在該預(yù)備步驟過程中對所述被測量的信號建模。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，建模的被測量的信號替代用于所述角校正的被測量的信號。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中，所述建模的被測量的信號包括所述建模的干擾信號和建模的部件信號。5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的方法，其中，通過獲取被測量的信號的采樣來確定建模的信號。6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中的一項所述的方法，其中，通過獲取對幾個部件測量的信號來確定建模的信號。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，對至少五個部件執(zhí)行測量的信號的獲取。8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，包括校準步驟，所述校準步驟包括對應(yīng)于期望的角定向來限定所述部件的參考位置。9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，包括自動定向的步驟，所述自動定向的步驟至少包括改變部件信號的模型的相位并且識別給出被測量的信號和信號的模型之間的最佳平衡的、被稱為“部件相位”的相位，所述方法...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：L·馬迪克，A·加萊特，F·莫奈，S·卡亞勒，F·弗里雷特，
申請(專利權(quán))人：艾薩帕克控股公司，
類型：發(fā)明
國別省市：瑞士,CH