本发明涉及用于检查用于制造刷子的机器的填塞工具的填塞舌的方法以及制刷机。

背景技术：

用于制造刷子的机器根据现有技术是众所周知的。它们包含纤维盒、用于待填塞刷子的基体的载体、取束器、具有填塞舌的填塞工具以及控制装置。刷子基体可以是牙刷、毛刷、刷子等的坯件。根据刷子的类型使用不同的刷毛，例如用于牙刷的非常细的塑料刷毛、用于笤帚的非常粗的塑料刷毛或者还有用于一些毛刷和刷子的自然毛发。

待置入到刷子基体中的纤维或刷毛容纳在纤维盒中。它们在那里被取束器取出并被输送到填塞工具，该填塞工具借助填塞舌将它们压入到刷子基体中的开口中。在许多情况下同时借助填塞工具插入固定件，使得每个刷毛束借助固定件牢固地固定在刷子基体中的相应开口中。

基于执行填塞过程的速度，高机械负荷作用到填塞舌上。在每个单个填塞过程中，必须抓取固定件和刷毛束并将其以一定的力足够深地推入到刷子基体中。对于普通的制刷机，循环速率在每分钟1000个填塞过程的数量级或更高。

如果在填塞期间填塞舌的前端部断裂或被以其它方式损坏(例如弯曲)，这导致的是，刷毛束根本没有被置入刷子基体中或者刷毛束和固定件没有被一起足够深地压入到刷子基体的相应开口中。在第一种情况下、即当刷毛束完全没有被安置时，可以比较容易地识别出故障。在第二种情况下、即当固定件没有按规定被安置时，这不能从外部立即识别出。相反需要的是，在完成填塞的刷子中检查或测量单个开口，其需要拉出力，以将刷毛束从相应的开口拉出。

由de10312016a1已知一种方法和设备，利用该方法和设备应检查填塞工具中的填塞舌是否损坏。为此目的，在填塞工具中设置有开口，该开口横向延伸穿过填塞舌在其中往复运动的通道。该开口在此如下地定位，即，该开口位于后止点附近，使得填塞舌的前端部在完好无损的情况下位于开口横截面的区域中。填塞舌的前部区段的存在可以光学地、感应地或借助施加到开口上的气流来检测。当光线或压缩空气可以从开口的一侧到达另一侧时，则这是填塞舌的前端部不再存在的迹象。

在实践中已经证实，以此方式不能以期望的精度和速度检测填塞舌的前部区段的损坏。光学系统对灰尘和到处飞的刷毛非常敏感。感应系统在填塞工具内仅能非常困难地以所需的精度工作。对于压缩空气的问题是，虽然在填塞舌的前端部完全断裂时可以识别出来。然而在部分断裂的情况下，所产生的额外的流动横截面比较小，因而对于在任何情况下都不可避免的泄漏无法识别出明显的不同。

技术实现要素：

本发明的目的是，提供一种方法和设备，利用该方法或该设备可以非常快地并且以高精度识别出填塞舌的损坏。

为了实现该目的，根据本发明设置有用于借助以下步骤检查用于制造刷子的机器的填塞工具的填塞舌的方法：

-在两个填塞步骤之间执行至少一个空填塞步骤，在该空填塞步骤中，填塞舌从填塞工具中自由地露出，

-在所述空填塞步骤期间检测填塞舌的从填塞工具中露出的区段，

-通过与额定数据的比较来确定填塞舌是否满足制刷机按规定运行所需要的标准。

本发明基于如下的基本思路：通过以下方式使填塞舌进入“测试状态”，即，执行空填塞步骤，在该空填塞步骤中，填塞舌虽然从填塞工具中移出，就好像它在执行填塞过程，但是要确保的是：所有那些在正常运行中阻碍检查填塞舌前端部的元件不存在。在正常的填塞过程中，填塞舌的前端部被刷毛束包围，因而该填塞舌不能被检查。另外在填塞时，所述前端部会进入刷子基体的相应开口中，这同样使得不可能对填塞舌的前端部进行检查。即使在返回时、即在将刷毛束(必要情况下还有固定件)置入到刷子基体之后，由于已经安置的刷毛束，填塞舌的前端部通常也不可见。相反，在填塞舌“进入外部”并且没有刷毛束(必要情况下没有固定件)地进行填塞冲程的空填塞步骤中，填塞舌的前端部暴露在外，因而可以检测其是被损坏还是完好无损。

优选为所述空填塞步骤禁止固定件的输送。否则由于固定件未插入到刷子基体中，固定件会从填塞舌中自由抛出。

优选可以为所述空填塞步骤中断固定件材料的输送。为此只需要为一个填塞冲程关闭材料进给；切割工具仍然可以运行。以此方式最小程度地干涉制刷机的正常运行进程。

为了确保在空填塞步骤中能自由看到填塞舌的前部区段，优选为空填塞步骤禁止刷毛束的输送；在此使取束器进一步运动，该取束器在填塞时从纤维盒接收刷毛束并将其递交给填塞工具。由此也确保了，最小程度地干涉制刷机的正常运行进程。

为了所述空填塞步骤，可以将纤维盒调整到没有刷毛束被递交给取束器的位置中。可选地，为了该空填塞步骤也可以封闭纤维盒的出口。在两种情况下所需的机构都是众所周知的、特别是多格纤维盒，因此在此不需要技术方面的额外花费。

根据本发明的一种设计方案规定，为了所述空填塞步骤如下地控制刷子基体的进给，使得在该空填塞步骤中填塞舌位于刷子基体的外部。换而言之：为了所述空填塞步骤使刷子基体如下地运动，即，使得填塞舌的前端部不进入刷子基体的开口中，而是在自由空间中运动。

根据本发明的一种设计方案可以为此规定：为了所述空填塞步骤，使其上保持有待配备刷毛的刷子基体的载体继续移动一段距离，该距离小于从一个刷子基体到下一个刷子基体的路程。例如当载体设置为转筒状并且在其外周上可以夹紧四个刷子基体时，该载体不能从刚填塞的刷子基体进一步移动90°至下一个刷子基体，而是首先移动45°以执行空填塞步骤，并且随后移动另外的45°，使得然后能够填塞下一个刷子基体。

为了在所述空填塞步骤中检测填塞舌的从填塞工具中露出的区段，可以设置有机械传感器。利用该机械传感器可以检测填塞舌的前部区段的位置和轮廓。

还可能的是，设置有无接触式传感器，利用该无接触式传感器来检测在所述空填塞步骤中填塞舌的从填塞工具中露出的区段，例如光学传感器，该光学传感器借助多个光栅来检测填塞舌的前部区段的轮廓是否完整(即没有任何部分断裂)并且还检测填塞舌是否位于其应该在的最靠前的位置，即，固定件以所期望的深度压到刷子基体中。

根据本发明的一种优选的实施方式，设置有图像检测和分析处理系统，利用该图像检测和分析处理系统来检测和分析在所述空填塞步骤中填塞舌的从填塞工具中露出的区段。利用这种图像检测和分析处理系统可以非常精确地分析填塞舌的前部区段的轮廓和位置。因此可以确定的是：是在填塞舌的前边棱上材料断裂还是前边棱整体断裂。还可以确定的是，填塞舌的前部区段是否弯曲而使得填塞舌的前边棱位于其原本设置的位置的一侧或另一侧的前止点处。利用这种图像检测和分析处理系统还可以确定，可能的损坏或弯曲是否小到使得填塞舌可以继续运行(一段时间)还是立即更换或重新调整有意义。

根据本发明的一种设计方案，在第一空填塞步骤之后的第二空填塞步骤期间执行图像分析处理。这具有的优点是，为图像分析处理提供较长的时段，从而可以使用成本上更有利的硬件和软件。

还可能的是，制刷机在图像分析处理期间停止或减速。在这种情况下，也有比较长的时间可用以判断填塞舌是否满足要求。

还可以在下一个刷子基体的填塞过程期间执行图像分析处理。在这种情况下还有更多时间可用以分析填塞舌的前部区段的在空填塞步骤期间拍摄的图像。如果在此识别到填塞舌的损坏超出允许的程度，则将当前生产的刷子和以前的刷子标记为废品。

所述空填塞步骤可以在刷子基体完全填塞刷毛束之后执行。可选地还可以规定，以较大的间隔进行空填塞步骤，例如在每五个刷子、每十个刷子、每一百个刷子等之后。在此涉及的是在一方面损失填塞速度(例如如果必须在一个刷子基体上填塞30个开口，那么当在每个刷子基体之后执行空填塞步骤时产量将减少3.3％)与另一方面在填塞舌的损坏未被及时识别的情况下产生一定数量的未按规定填塞的刷子的风险之间的权衡。

本发明还提供一种制刷机，该制刷机具有纤维盒、用于待填塞的刷子基体的载体、取束器、具有填塞舌的填塞工具、控制装置以及用于填塞舌的前部区段的检测系统，其中，检测系统配置给填塞工具的前端部，并且控制装置设计为执行上述类型的方法。关于所产生的优点参考以上说明。

附图说明

下面借助在附图中示出的实施方式来描述本发明。附图中：

图1示意性示出了根据本发明的在正常运行期间的用于制造刷子的机器；

图2示出了图1所示制刷机的放大视图，其中一些构件未示出；

图3示出了图1所示制刷机的处于执行空填塞步骤的状态；

图4示出了可以应用在图1至3所示制刷机中的多格纤维盒的示例，其中纤维盒处于正常运行状态中；

图5示出了图4的纤维盒，其中该纤维盒处于空填塞步骤期间的状态。

具体实施方式

图1示意性示出了制刷机10，通过该制刷机，在所示实施例中将多个刷毛束1分别填塞到刷子基体3的开口2中。以此方式在此制造牙刷4。

刷毛束1分别由多根纤维或刷毛构成，它们容纳在(在图1中非常简化地示出的)纤维盒12中。刷毛束借助(在图1中同样仅非常简化地示出的)取束器14从纤维盒12中取出并且输送到填塞工具16中。填塞工具16具有填塞舌18，该填塞舌可以在填塞工具16中以往复运动的方式得到调整，以便接收由取束器14输送的刷毛束1并将其置入到刷子基体3中的相应开口2中。

填塞工具16还配置有用于固定件22的输送系统20，这些固定件同样借助填塞舌18置入到刷子基体3中的相应的开口2中。当填塞舌18进行向前运动时，以原则上已知的方式，该填塞舌在其前端部首先携带固定件22并且然后携带刷毛束1，然后将它们共同压入到刷子基体中的开口2中。

固定件22例如可以是小金属板或线环。

刷子基体2装配在载体24上，该载体在此构造为转筒类型并且在其外周上可以容纳总共四个刷子基体。

图2示出了图1所示制刷机的填塞工具16在填塞过程期间向前运动的状态。那么填塞舌18向前移动，因而其进入刷子基体的开口2中并且在那里将相应的刷毛束1固定(为了更好的清晰性这在图2中未示出)。

如何将刷毛束插入到刷子基体中的基本构造和基本类型以及方式由现有技术已知。

由现有技术同样原则上已知的是，填塞舌18的前端部承受非常高的机械负荷，并且存在前端部损坏或完全断裂的高风险。这会导致：刷毛束和固定件完全不或未被填塞舌以期望的深度压入到刷子基体的相应的开口2中。同时特别在图2中可以识别的是：填塞舌18的前端部在制刷机的任何运行状态下都不可见。

当填塞工具16位于拉回位置时(在该拉回位置刷毛束由取束器递交到填塞工具上(见图1))，填塞舌18的前端部在填塞工具中被拉回。当填塞舌将刷毛束和固定件共同压入到刷子基体中时，填塞工具16的前端部紧邻刷子基体并且将填塞舌18推入到相应的开口2中。另外，与图2所示不同的是，那里还存在刷毛束，因此看不到填塞舌。

为了能够检测填塞舌18的前端部的状态，根据本发明的制刷机10具有检测系统30，利用该检测系统可以检测填塞舌18的前端部。

此外设置有控制装置60，该控制装置控制制刷机的功能和检测系统30。

为了能够检测填塞舌18的前端部而设定：制刷机10在可预设数量的填塞过程之后进行空填塞步骤，即，其中不存在刷毛束、也不插入固定件并且填塞舌18的前端部也不进入到刷子基体的开口中的填塞步骤。图3示出了该状态。在空填塞步骤中，填塞舌18的前端部被自由地从填塞工具16向前推到空间中。

空填塞步骤需要最小程度地干涉制刷机10的正常运行进程。

为了防止固定件22被输送给填塞工具16，足够的是：为空填塞步骤中止制造固定件材料的进给。例如为此可以相应地操控通常用来将材料输送到切割工具的伺服电机。

为了防止刷毛束1被输送给填塞舌18，可以借助闸板或杠杆为空填塞步骤暂时封闭用于纤维盒上的纤维的排出口。

对于多格纤维盒也可能的是，将纤维盒或设置在其上的调整构件置于如下的位置，使得取束器不能取出刷毛束。这借助图4和图5来简短地解释。

图4示出了在正常运行状态的纤维盒12。它具有三个纤维通道40、42、44，其中包含不同的纤维类型。借助推送器46可以控制将哪种纤维类型输送到取束器14的分束槽口15。

图4示出了纤维盒12处于从中央纤维通道42输送纤维的状态。

当执行空填塞步骤时，将推送器46带入到图5所示的中间位置，在该中间位置中，分束槽口15位于两个纤维通道之间的中间接桥区域中。与此相应地，没有纤维被提供到分束槽口15，因而取束器14不将纤维束1运输到填塞工具16。以此方式，取束器14可以不变地继续运行；无需将其与驱动器断联。

当执行空填塞步骤时，用于刷子基体3的载体24定位为，使得没有刷子基体与填塞工具16对置。因此在所示的实施例中，载体24不继续移动90°地从一个刷子基体到下一个刷子基体、而是例如仅继续移动45°，因而填塞舌18“填塞”到两个刷子基体之间的空处中。

当执行空填塞步骤时，借助检测系统30检测填塞舌18的前端部(参见图3中的局部放大的区段18a)。“检测”的意思是，检测对于判断填塞舌18的前部区段18a是否“正常”所需要的那些参数。这些参数特别可以是前部区段18a的轮廓以及其在纵向方向上和垂直于该纵向方向的位置。以此方式可以确定的是，填塞舌18的前边棱是否完好无损或者部件是否断裂。还可以识别出的是，填塞舌18的前边棱是否在前止点中位于期望的位置上，以将固定件和刷毛束足够深地填塞到刷子基体中，或者是否必须重新调整填塞舌18。最后可以识别出的是，填塞舌18的前部区段18a是否已弯曲，使刷毛束和固定件不再被从中心压入到刷子基体3中的相应的开口2中。

检测系统30特别涉及相机和图像分析处理系统。那么当填塞舌位于前止点时、即最大程度地从填塞工具16推出至载体24时，通过该相机至少拍摄填塞舌18的前部区段18a的图像。

利用图像分析处理系统如下地执行图像识别：填塞工具的前边棱的和前部区段18a的轮廓和/或位置是否在预设公差内。

在一种实施例中设定，当刷子基体的所有孔被填塞时，然后总是进行空填塞步骤。然后，在开始制造下一个刷子之前，在空填塞步骤中检测填塞舌18是否仍是正常的。如果识别到不是这种情况，则可以将最后制造的刷子标记为废品。相反，当填塞舌18正常时，则填塞下一个刷子。