專(zhuān)利名稱(chēng)：用來(lái)識(shí)別材料帶上的撕裂條的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來(lái)借助于傳感器識(shí)別加工在材料帶或薄膜帶(Material-bzw.Folienbahn)上的撕裂條或撕裂線的方法。此外本發(fā)明還涉及一種用來(lái)實(shí)施該方法的裝置。
在加工帶有薄膜外套的包裝盒，特別是香煙包裝盒或香煙成條包裝盒時(shí)，薄膜配備一撕裂線或撕裂條，以便在使用包裝盒時(shí)方便地去除外套。撕裂條貼在一連續(xù)的材料帶或薄膜帶上并與它連接。此后從帶上切下用于包裝盒外盒的裁剪料(EP 1 209 083)。
在材料帶上撕裂條的存在和正確定位(連續(xù)地)加以檢驗(yàn)。為此目的在現(xiàn)有技術(shù)中采用光電的以及電容式的傳感器，它們?cè)谒毫褩l區(qū)域內(nèi)對(duì)準(zhǔn)材料帶。傳感器對(duì)撕裂條上的可光學(xué)測(cè)量的標(biāo)記作出反應(yīng)。
如果不存在足夠的光學(xué)對(duì)比度或者如果例如材料帶被完全或局部印刷或金屬?lài)娡?，那么光電測(cè)量撕裂條或撕裂線的方法便失效。
因此本發(fā)明的目的是，非接觸地、而且是與任何的光學(xué)對(duì)比度無(wú)關(guān)地識(shí)別材料帶或薄膜帶上的撕裂線或撕裂條。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，本發(fā)明方法的特征如下a)用來(lái)識(shí)別撕裂條或撕裂線的傳感器一側(cè)是超聲波發(fā)射器。另一側(cè)是超聲波接收器，它們分別安裝在材料帶兩側(cè)，b)超聲波發(fā)射器和超聲波接收器基本上精確地對(duì)準(zhǔn)撕裂線或撕裂條，c)超聲波發(fā)射器設(shè)計(jì)成這樣，使得由它產(chǎn)生的射束(波瓣)或動(dòng)作曲線大致相當(dāng)于撕裂條的寬度，d)超聲波接收器與一處理單元連接，它對(duì)接收的波的強(qiáng)度變化作出反應(yīng)。
借助于超聲波測(cè)試薄壁零件原則上是公知的。迄今為止這種識(shí)別方法應(yīng)用在雙彎曲檢驗(yàn)(Doppelbogen-Kontrolle)方面，亦即在任何的雙層性方面檢驗(yàn)由薄的材料，特別是紙，組成的(等大的)圓弧。
本發(fā)明以這樣的認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)，即，借助于超聲波傳感器可以在連續(xù)測(cè)試的情況下識(shí)別連續(xù)的薄材料帶上的窄的材料條、亦即撕裂條或撕裂線的位置。為此發(fā)射器和接收器按要求位置精確地對(duì)準(zhǔn)撕裂條或撕裂線。帶有撕裂條或撕裂線的材料帶最好連續(xù)地從發(fā)射器和接收器旁經(jīng)過(guò)，使得超聲波集中對(duì)準(zhǔn)撕裂條或撕裂線區(qū)域。
這里按照本發(fā)明的認(rèn)識(shí)接收器的動(dòng)作曲線可以(略微)偏離撕裂條的寬度，只要在通過(guò)接收器接收超聲波時(shí)給出一可測(cè)量的差值即可，以區(qū)別存在撕裂條和不存在撕裂條。射束或反應(yīng)曲線的測(cè)量由發(fā)射器的強(qiáng)度確定。但是按本發(fā)明的發(fā)射器的結(jié)構(gòu)的特殊性是，它具有一減小外露的發(fā)射面的擋板，它造成按要求的有限的動(dòng)作曲線。
本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)涉及到檢測(cè)機(jī)構(gòu)在一(包裝)機(jī)內(nèi)的有利的結(jié)構(gòu)設(shè)置。
下面借助于應(yīng)用和實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的其他特征。附圖表示

圖1以示意側(cè)視圖表示用來(lái)將(香煙)包裝盒包裹在薄膜外殼內(nèi)的包裝機(jī)，圖2圖1的局部II的放大圖，圖3圖2中的更加放大的細(xì)節(jié)III，圖4超聲波發(fā)射器的細(xì)節(jié)，亦即圖3的IV-IV俯視圖，圖5在不存在撕裂條時(shí)超聲波發(fā)射器和超聲波接收器示意表示的工作模式，圖6在撕裂條位置正確時(shí)相應(yīng)的視圖。
所示的實(shí)施例涉及長(zhǎng)方體包裝盒10的制造，亦即配備一薄膜外套的香煙盒。薄膜具有撕裂條11或撕裂線，它定位在規(guī)定的位置上，以便能夠打開(kāi)封閉的包裝盒。
為此，在一連續(xù)的薄膜材料帶12上加設(shè)撕裂條11，材料帶連續(xù)地從一卷筒13上抽出。連續(xù)的撕裂帶11從一撕裂帶卷筒14上抽出，并在同方向輸送期間通過(guò)一壓緊輥15壓緊在材料帶12上，并與它連接。然后由材料帶12和撕裂條11組成的單元被輸送給一個(gè)剪裁機(jī)組16。在其區(qū)域內(nèi)從材料帶12上切下單個(gè)坯料-連同撕裂條11-并分別圍繞一包裝盒10折疊。用來(lái)處理撕裂條11、材料帶12和用來(lái)制造坯料的裝置適宜于按照EP 1 209 083。
需要檢測(cè)材料帶12是否配備了撕裂條11，并且撕裂條是否準(zhǔn)確地定位。為此采用一檢測(cè)機(jī)組17。它在超聲波原理的基礎(chǔ)上非接觸式工作。在材料帶12的對(duì)置的兩側(cè)設(shè)置一超聲波發(fā)射器18和一超聲波接收器19。超聲波發(fā)射器18使超聲波按要求對(duì)準(zhǔn)材料帶12，而且是在撕裂條11區(qū)域內(nèi)。位于對(duì)面的超聲波接收器19接收超聲波。發(fā)射器、接收器和一與接收器連接的處理單元設(shè)計(jì)成這樣，使得接收的超聲波強(qiáng)度可能出現(xiàn)的波動(dòng)被分析處理，由此可以獲取關(guān)于存在或不存在撕裂條11的信息。檢測(cè)機(jī)組17這樣地工作，即在存在撕裂條11時(shí)發(fā)射的超聲波受到撕裂條11的阻滯，這導(dǎo)致在超聲波接收器19區(qū)域內(nèi)接收信號(hào)的顯著減弱。
檢測(cè)機(jī)組17定位在材料帶12的一垂直的帶段20的區(qū)域內(nèi)，而且與一轉(zhuǎn)向輥21鄰接，緊靠裁剪機(jī)組16的上方或者說(shuō)沿輸送方向在裁剪機(jī)組之前。據(jù)此在本實(shí)施例中檢測(cè)機(jī)組17安裝在一用來(lái)在裁剪機(jī)組16區(qū)域內(nèi)輸送材料帶12或切下的坯料的抽吸帶22的緊上方。這關(guān)系到，撕裂條11的測(cè)試盡可能地臨近切下坯料之前進(jìn)行。在最后一個(gè)轉(zhuǎn)向輥21之后測(cè)試是有利的。
發(fā)射器和接收器這樣布置，使超聲波理想化地沿一傾斜設(shè)置的軸線23布置。因此超聲波與材料帶12成一銳角對(duì)準(zhǔn)材料帶。這里超聲波發(fā)射器18位于撕裂條11一側(cè)，超聲波接收器19位于材料帶12的另一側(cè)。軸線23相對(duì)于材料帶12平面的角度大致在70°至45°之間。發(fā)射器和接收器離材料帶12的距離同樣是不同的。超聲波發(fā)射器18離材料帶12較小的距離-約5mm至15mm，接收器19具有15mm至65mm的較大距離。作為另一種選擇，發(fā)射器和接收器可以垂直于材料帶12設(shè)置。
超聲波傳感器按特別的方法設(shè)計(jì)，使得產(chǎn)生規(guī)定的有限的超聲波射束(波瓣)或動(dòng)作曲線，它們精確地對(duì)準(zhǔn)撕裂條11的區(qū)域，規(guī)定的動(dòng)作曲線-大致按撕裂帶11的寬度-可以通過(guò)超聲波發(fā)射器18相應(yīng)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生。特別是超聲波發(fā)射器18在出口端可以配備一擋板24，它限制超聲波的輸出。在圖4所示的實(shí)施例中擋板24設(shè)計(jì)成這樣，使得(在橫截面內(nèi)成圓形的)超聲波發(fā)射器18具有一中心的徑向分布的縫隙25。它構(gòu)成超聲波的出口面?？p隙25沿撕裂條11方向延伸。通過(guò)擋板24或縫隙25使超聲波發(fā)射器18超聲波的聚焦區(qū)在撕裂條11區(qū)域內(nèi)對(duì)準(zhǔn)材料帶12。
在圖5和圖6中示意表示超聲波“射束”或動(dòng)作曲線的分布，其中圖5表示不存在撕裂條的情況，超聲波幾乎無(wú)阻礙地穿透材料帶12。圖6表示做得正確的帶有撕裂條11的材料帶12。由超聲波發(fā)射器18發(fā)射的超聲波完全或絕大部分被帶有撕裂條11的材料帶12吸收，超聲波接收器19接收不到超聲波，或接收到強(qiáng)衰減的超聲波。
當(dāng)材料帶在圖5的意義上沒(méi)有正確配備撕裂條11時(shí)，處理單元(未畫(huà)出)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)。
圖形標(biāo)記表10 包裝盒22 抽吸帶11 撕裂條23 軸線12 材料帶24 擋板13 卷筒 25 縫隙14 撕裂帶卷筒15 壓緊輥16 裁剪機(jī)組17 檢測(cè)機(jī)組18 超聲波發(fā)射器19 超聲波接收器20 帶段21 轉(zhuǎn)向輥
權(quán)利要求
1.借助于傳感器識(shí)別一材料帶(12)或薄膜帶上的撕裂條(11)或撕裂線的方法，其特征為a)傳感器是超聲波發(fā)射器(18)和超聲波接收器(19)，它們定位在材料帶(12)相互對(duì)置的兩側(cè)，b)超聲波發(fā)射器(18)和超聲波接收器(19)這樣地定位，即，在超聲波發(fā)射器(18)和超聲波接收器(19)之間輸送的材料帶(12)基本上僅僅在撕裂條(11)或撕裂線區(qū)域內(nèi)被超聲波所檢測(cè)，c)超聲波發(fā)射器(18)設(shè)計(jì)成這樣，即，由它產(chǎn)生的射束或動(dòng)作曲線大致相當(dāng)于撕裂條(11)的寬度，d)超聲波接收器(19)與一處理單元連接，它對(duì)接收的超聲波的強(qiáng)度變化作出反應(yīng)。
2.實(shí)施按權(quán)利要求1的方法的裝置，其中撕裂條(11)或撕裂線被連續(xù)地貼在連續(xù)輸送的材料帶(12)上并與它連接，然后從材料帶上切下用于一外套的坯料，其特征為緊接在一材料帶(12)和撕裂條(11)的連接工位后面位置固定地安裝一用來(lái)識(shí)別撕裂條(11)的檢測(cè)裝置，薄膜帶可在該檢測(cè)裝置旁經(jīng)過(guò)，其中檢測(cè)裝置包括至少一個(gè)超聲波發(fā)射器(18)和至少一個(gè)超聲波接收器(19)，并且，超聲波發(fā)射器(18)和超聲波接收器(19)定位在材料帶(12)兩側(cè)，使得由超聲波發(fā)射器(18)發(fā)射的超聲波基本上僅僅在撕裂條(11)區(qū)域內(nèi)命中材料帶(12)，并且必要時(shí)可被對(duì)面的超聲波接收器(19)接收。
3.按權(quán)利要求3的裝置，其特征為超聲波發(fā)射器(18)和超聲波接收器(19)定位在材料帶(12)一垂直的帶段(20)的區(qū)域內(nèi)，特別是緊靠一鉛垂的材料帶輸送器，亦即一抽吸帶(22)、一裁剪機(jī)組(16)的上方，尤其是跟隨在一轉(zhuǎn)向輥(21)后面。
4.按權(quán)利要求2或3的裝置，其特征為超聲波發(fā)射器(18)和超聲波接收器(19)相對(duì)于材料帶(12)的平面布置在一傾斜位置。
5.按權(quán)利要求2或其他權(quán)利要求之任一項(xiàng)的裝置，其特征為超聲波發(fā)射器(18)安裝在超聲波接收器(19)的下方，尤其是材料帶(12)的具有撕裂條(11)的一側(cè)。
6.按權(quán)利要求2或其他權(quán)利要求之任一項(xiàng)的裝置，其特征為超聲波發(fā)射器(18)配備一發(fā)射端的限制裝置，以影響動(dòng)作曲線的特性或?qū)挾?，特別是配備一(縫隙形的)擋板(24)。
7.按權(quán)利要求6的裝置，其特征為擋板(24)圍成一在超聲波發(fā)射器(18)上方徑向延伸的縫隙(25)，它沿撕裂條(11)的方向分布。
全文摘要
本發(fā)明涉及用來(lái)識(shí)別材料帶上的撕裂條的方法和裝置。為了檢測(cè)一材料帶(12)特別是薄膜帶在沿材料帶(12)縱向分布的撕裂條(11)的布局方面的正確性，采用超聲波傳感器，而且一側(cè)是超聲波發(fā)射器(18)，另一側(cè)是超聲波接收器(19)。傳感器這樣地設(shè)置在材料帶(12)面對(duì)面的兩側(cè)，使得在某些情況下聚焦的超聲波按要求對(duì)準(zhǔn)撕裂條(11)區(qū)域。在不存在撕裂條(11)時(shí)由超聲波接收器(19)產(chǎn)生一相應(yīng)的信號(hào)。
文檔編號(hào)G01N29/11GK1703350SQ200380100911
公開(kāi)日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2003年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月4日
發(fā)明者H·福克, M·恰爾諾塔 申請(qǐng)人:?？擞邢藜皟珊瞎?br>