用于定向管部件的方法技术

一种用于定向管部件(2)的方法，所述管部件例如为头部或塞子，所述方法包括：测量部件的角位置(6)的步骤，接下来是定向所述部件的步骤，在定向所述部件的步骤中，尤其是在考虑被测量的信号(8)时确定所述部件的角校正；所述方法的特征在于：还在考虑建模的寄生信号(15)时确定所述角校正。所述发明专利技术还包括利用所述方法的设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于定向管部件的方法对应申请本申请主张2014年10月7日以AisapackHoldingSA的名义提交的在先欧洲申请EP14187985.8的优先权，将该在先申请的内容全文并入本申请用于参考。
本申请适用于柔性管的领域，并且更特别地，适用于用于液体或黏性制品的包装管，其中管头或塞子被面向管体定向。
技术介绍
对于用于化妆品、食品或口腔护理的管，通常需要相对于形成包装的主体的柔性部分来定位管头的部件。术语“管头”例如表示通过卡扣配合到肩部的颈部上而固定的卡扣式塞子。对于这些塞子来说，使其开口相对于管体的印刷来定向通常是可取的。其他卡扣式塞子被拧到管的颈部上。在这种情况下，肩部相对于管体的定向对于塞子最终被定位在期望的位置来说是必要的。更一般地，当管头不展现旋转对称性时，定向操作对于相对于管体定向管头来说是必要的。本领域技术人员已经知道相对于管体来定向管头很长时间，并且在生产机器上自动执行相对于管体定向管头。在图1中描述的当前使用的原理在于旋转局部包括凹口3的部件2。由激光单元11发射的光束5被旋转中的部件2阻挡(图1A)，除了凹口3在光束前面通过时(图1B)。在这种对准的时刻，由单元11发射的激光束5被镜13反射并且转而被单元11检测(图1B)。示意了由这种类型的单元发射的信号(图1C)。将获得的信号8描绘为部件2的角位置6的函数。信号呈脉冲9的形式，该脉冲与旋转的过程中激光束5和凹口3的对齐相对应。与先前描述的用于检测凹口3的设备相结合，使用伺服电动机来旋转部件2使得能够之后相对于参考位置7定向部件。尽管被广泛地使用，但是先前描述的系统包括多个缺点。第一个缺点与凹口的几何形状关联，由于其形状或其大小，有些时候难以检测凹口的几何形状。在一些情况下，单元11的定位需要非常精确的设置，导致冗长和代价高的设置时间。该检测系统的另一个缺点与部件2的变形关联，变形是由于在旋转过程中保持部件2的夹具。最后，许多部件不能够通过该设备定位，原因是它们的几何形状不适合(没有凹口3)或者原因是它们不具有对于激光束的不透明性。专利申请WO2011116902提出了在图2中示意的定向方法以便缓解前述难题。在该申请中，提出如在图2A中示意地布置单元11并且在部件2的旋转过程中分析由单元接收的返回信号。针对以参考角位置7被定向的部件2的位置限定参考信号16(图2B)。由Schulthess提出的该定向方法在于获取与要被定向的塞子对应的信号8(图2C)以及将该信号8与参考信号16比较以便确定相位差10。更具体地，Schulthess提出将信号8和信号16之间的相关度计算为相位差的函数。对于与最佳相关度对应的相位差10，找到对齐。专利WO2011116902中提出的定向方法使得能够解决随后遭遇到的某些问题。但是，该方法具有一些缺点。主要的缺点在图3中示意。图3A示出了当部件2被旋转工具的夹具16保持时部件的变形的示例。图3A的视图a、b和c表示对于部件2相对于夹具16的三个角位置由于夹具16而变形的部件2。图3B表示分别在图3A的视图a、b和c中的信号8a、8b和8c。在部件2在单元11前面旋转期间，获得信号8a、8b和8c。在这些信号中，特征峰9a、9b和9c例如对应于凹口3。图3B示意了根据Schulthess提出的方法的在两个信号8a、8b和8c之间获得的最佳相关度。在图3B中可以看出，分别表示为8a、8b和8c的信号的特征峰9a、9b和9c不重叠。该结果示出，在该精确的情况下，不能使用在专利WO2011116902中提出的方法。在该精确的情况下，特征峰9a、9b和9c的对齐将不会导致信号8a、8b和8c之间的最小或最大相关度。一般地，当部件9的特征信号与具有完全独立的相位的干扰信号混合时，不能应用由Schulthess提出的方法。由Schulthess提出的方法尤其不能够定向在旋转过程中由于保持的夹具而变形的部件。当工具产生显著的干扰信号时(这是自动操作的工业设备的一般情况)，该方法也不适用。干扰信号包括与旋转工具相关的部分(功能性因素、对齐缺陷、部件的变形)、与旋转工具中部件的定位不规则性相关的其他部分以及与环境相关的其他部分(机器抖动)。在下面描述的专利技术中提出的方法使得能够缓解上述缺点。定义在本文中，术语“部件”对应于图中的编号2并且指将要相对于管体被定位的管头的元件。部件例如为塞子。术语“凹口”对应于编号3并且用于指代部件的一个或几个元件，所述元件使得能够通过在部件2上形成可检测参考来限定定向。这些元件可以与部件的几何形状、与其表面状况、与其组成、与其颜色相关。术语“单元”对应于编号11并且总体上指代使得能够发射和接收信号的激光单元。更一般地，术语“单元”指代发射信号并且在部件的旋转过程中接收该信号的已经与部件相互作用的至少一部分的设备。术语“光束”对应于编号5，指由单元发射的信号。术语“干扰信号”对应于编号13，指代由单元接收的信号的不包括与部件的定向相关的任何信息的部分。术语“部件信号的模型”对应于编号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。术语“干扰信号的模型”对应于编号15，指代模型的包括对于部件的定向无用的信息的部分。干扰模型包括例如与旋转工具中的部件的变形相关的、与旋转工具中的部件的定位不规则性相关的、与工具的功能性因素相关的、与振动等相关的信息。
技术实现思路
本专利技术涉及如权利要求限定的用于定向部件的方法和用于实施所述方法的设备。具体地，本专利技术提出一种定向方法，所述定向方法基于要被定向的部件的旋转、与部件相互作用的信号的发射和接收。包含在被称为“被测量的信号”的返回信号中的信息用于限定部件在旋转工具中的位置。然后，应用导出的角校正以将部件定位在期望位置。根据一个实施方式，本专利技术包括第一阶段，所述第一阶段在于在被称为“建模阶段”的第一阶段中创建被测量的信号的模型。有利地，被测量的信号的模型由被称为“部件信号的模型”的、表示部件的第一信号和被称为“干扰信号的模型”的、表征测量装置及其环境的至少一个第二信号的组合组成。根据本专利技术，部件信号的模型和干扰信号的模型的组合例如可以是乘法性或相加性或更复杂的形式。本专利技术的优选实施方式包括相加性组合。根据本专利技术，建模阶段对于每个新部件来说是必要的，并且需要获取随机定向的至少五个部件的被测量的信号，并且优选地获取随机定向的十个部件的被测量的信号。包含在这些被测量的信号中的信息用于限定信号的模型。在完成建模阶段之后，由信号的模型系统地代替被测量的信号并且随后将被测量的信号分解成部件信号模型和干扰信号的模型。部件信号的模型的相位指示部件的角位置。所述方法包括被称为“校准阶段”的第二阶段，所述第二阶段在于对应于期望的角定向来限定部件的参考位置。该阶段需要操作员的介入，操作员限定需要用于随机地定向的部件的相位差。将相位差与部件信号的模型的相位比较，并且限定参考位置。所述方法包括被称为自动定向或生产阶段的第三阶段。在生产阶段，部件被自动定向。所述定向方法包括由信号的模型来代替被测量的信号的第一步骤。该操作至少在于改变部件信号的模型的相位并且识别给出被测量的信号和信号的模型之间的最佳平衡的、被称为“部件相位”的相位。通过最小化被测量的信号和信号的模型之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于定向管部件的方法，所述管部件例如为头部或塞子，所述方法包括：通过确定部件的参考的位置来测量所述部件的角位置的步骤，接下来是定向所述部件的步骤，在定向所述部件的过程中，通过特别地考虑被测量的信号来确定所述部件的角校正；所述方法的特征在于：还通过考虑建模的干扰信号来确定所述角校正。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.07 EP 14187985.81.一种用于定向管部件的方法，所述管部件例如为头部或塞子，所述方法包括：通过确定部件的参考的位置来测量所述部件的角位置的步骤，接下来是定向所述部件的步骤，在定向所述部件的过程中，通过特别地考虑被测量的信号来确定所述部件的角校正；所述方法的特征在于：还通过考虑建模的干扰信号来确定所述角校正。2.根据权利要求1所述的方法，包括被称为“建模阶段”的预备步骤，在该预备步骤过程中对所述被测量的信号建模。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，建模的被测量的信号替代用于所述角校正的被测量的信号。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述建模的被测量的信号包括所述建模的干扰信号和建模的部件信号。5.根据权利要求2、3或4所述的方法，其中，通过获取被测量的信号的采样来确定建模的信号。6.根据权利要求2至5中的一项所述的方法，其中，通过获取对几个部件测量的信号来确定建模的信号。7.根据权利要求6所述的方法，其中，对至少五个部件执行测量的信号的获取。8.根据任一前述权利要求所述的方法，包括校准步骤，所述校准步骤包括对应于期望的角定向来限定所述部件的参考位置。9.根据任一前述权利要求所述的方法，包括自动定向的步骤，所述自动定向的步骤至少包括改变部件信号的模型的相位并且识别给出被测量的信号和信号的模型之间的最佳平衡的、被称为“部件相位”的相位，所述方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·马迪克，A·加莱特，F·莫奈，S·卡亚勒，F·弗里雷特，
申请(专利权)人：艾萨帕克控股公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH