用于检查(卷烟)包装件材料带正确定位的方法及设备

用于检查(卷烟)包装件材料带 正确定位的方法及设备

本发明涉及用于检查货品如包装件所贴附的坯件、检签等的正确定位的、特别是用于检查在卷烟包装件上的(印花税票)条带的正确定位的方法。本发明也涉及用于实施上述方法的设备。

在生产和/或填装之后，包装件经常要在其外侧例如通过粘合剂粘贴的方式施加标签、材料带等。所施加的坯件必须处于正确的位置。特别是在设有印花税票或封合带的卷烟包装件的情形中，这一点尤其重要，它不得处于歪斜的位置。

本发明的目的是提供监测包装件，特别是卷烟包装件的标签、材料带或类似物的正确定位的措施。

为了实现上述目的，按照本发明的方法的特征在于：(a)将货品或(卷烟)包装件移过传感器，(b)传感器之一发出检查光束，光束反射回来由该传感器接收，传感器借助该检查光束检测坯件的或材料带的至少一条边缘，(c)至少两个传感器扫描上述边缘的间隔开来的检测部位或检测点，(d)由传感器接收的位置信号由一评估装置评估检测点彼此的可能偏置。

上述检测过程是在包装件的连续输送过程中进行的，即，包装件被移过一个检查设备，该设备带有检查光束，特别是激光束的发射器和接收器。

按照本发明的方法采用两种基本测量法：第一是借助检查光束进行测距。这里，本发明考虑到下述情况：安装在包装件表面的标签或材料带比包装件表面其余部分离检查构件的距离较小，因而该表面的轮廓被扫描，标签或材料带的边缘构成该轮廓的一个分级(graduation)。

按照本发明的另一方法涉及使用光学传感器，该传感器对背景的亮度和/或颜色的对比作出反应。这种方法假定，被扫描的标签或材料带有区别于相邻包装件表面的亮度值，因而可扫描标签或材料带的边缘。

按照本发明的方法，在被扫描的标签或材料带的边缘上设置至少两个传感器或两个间隔开来的扫描位置，即，检查点。传感器彼此间的定位例如使其可以当扫描一个歪斜的误该对准的标签时可检测时间上的或空间上的未对准，并使中央评估装置发生一个错误信号。

本发明的进一步的特征关系到检查方法进行的情形，以及检测构件的布置和结构。

现在对照以下附图详述用于生产和/或检查卷烟包装件的设备的一个实施例。

图1是卷烟包装件的立体图。

图2是在检查操作过程中卷烟包装件的端侧区域的平面图。

图3是包装机一部分的示意图。

图4放大地表示图3所示包装机的干燥转盘的圆周的细部结构。

图5是沿图4中V-V剖面的轴向剖视图，表示转盘的细部结构。

图6是相应于VI-VI面的转盘的检查区域的平面图。

图7至10是检查过程的示意图。

图11是卷烟包装件的侧视图，表示另一种检查方法。

图12是图11所示卷烟包装件的端视图。

图13表示图11所示实施例中检查构件的一部分。

附图所示实施例用于卷烟包装件10的检查，这与材料带11的正确定位相关。卷烟包装件10是矩形体的软纸盒。材料带11在端壁12的区域延伸，确切地说，在该端壁区域的中央延伸，腿部13，14在前壁15及相对的后壁16的区域中。

当卷烟包装件10完成时，材料带借助粘合剂粘贴而装在其上。材料带11可能偶然处于歪斜位置上，如图1、图2和图12中的虚线所示。带有定位不当材料带11的这种卷烟包装件10需要被检测并分离出来。

为了检查材料带11的位置，材料带在图1至16所示的腿部13的区域中被检测。在这种情形中使用的检查或测量方法是扫描材料带11或腿部13的一条边缘17，18，即，与卷烟包装件10的运动方向成横向的边界，据此再次构制材料带11的相对位置。

为此目的，两个间隔开来的检查区域或检查点19，20在材料带11上即在边缘17，18上被定位。当材料带11定位正确时，检查点19，20必须位于彼此的一个特定的相对位置上，即，在一条与端壁12严格成横向的直线上。如果检查点19，20彼此偏置，则材料带位置不当。

检查点19，20的相对位置是借助传感器21，22以无接触方式测定的。这两个传感器设置得与卷烟包装件10的运动路径隔开一个距离。卷烟包装件10是沿横向输送的，即，材料带11的边缘17，18与运动方向(箭头23)成横向。

传感器21，22的相对位置使得在卷烟包装件10的运动过程中，一个传感器21沿第一检查线24检测，而另一传感器22则沿与第一检查线有一个距离的第二检查线25检测材料带11。两条检查线在材料带11的，即，腿部13的区域中彼此平行。

传感器21，22扫描材料带11的三维形状。为此目的，检查平面与各传感器21，22的距离被测量。在材料带11的区域中，得到的距离比包装件前壁15区域中材料带11之外不同、较小。为此目的最好使用光学模拟传感器，该传感器最好使用激光二极管工作。检查光束26投向卷烟包装件10的面对的侧面并被反射。距离是按照适当的测量法，特别是按照所谓三角测量法精确测量的。

图7和图9表示卷烟包装件10的被扫描区域的轮廓。沿检查线24，25的距离，即，轮廓是在y轴27上绘制的。X轴28代表检查路径。实际检查部分29相应于由传感器21，22以正确的距离测量检测的路径。这样可产生一条带有材料带11的轮廓的距离曲线30。在距离曲线30区域的中央产生一个间隙，这是由于在该区域中，带53作为外部43的一部分被检测的缘故。相应的距离信号被取消。

在评估装置(未画出)中进行的评估是以距离曲线30的一阶导数为基础的。该一阶导数确定一条斜度曲线31(图8和10)。由于表面粗糙度而形成多个峰部。边缘17，18构成相应的边缘峰部32，33。如果材料带11精确定位(图8)，那么这两个边缘峰部必定在一个预定的空间区域中延伸。图9和10表示材料带11的不正确定位，边缘17，18处于偏置一个距离34的位置上，边缘峰部32，33也有相应的偏置。在测量和/或检查处于虚线所示斜位置上的材料带11的情形中，沿第一检查线24的测量将给出图7和图8所示的图像。沿检查线25的检测结果如图9和10所示。在图8和图10之间对边缘峰部32，33的比较得出材料带11不正确位置的检测结果。

当材料带11(或某种其它坯件)已经按照某种方式固定时，上述测量操作可得到最佳的实施。包装机可以按照US 5 544 467设计。或多或少的卷烟包装件10从折叠转盘35经由一中间转盘36送向干燥转盘37，这也可以按照US 5 544 467设计。干燥转盘37包括多个沿圆周布置的轴线平行的长凹槽38，它们呈筒状结构，内横截面大致相当于卷烟包装件10的外横截面。卷烟包装件以分步方式沿与轴线平行的方向推过凹槽，卷烟包装件10是由推顶器39(图6)推入凹槽38的，使已经保持在横向平面中的材料带11以U形方式绕端壁12折叠。卷烟包装件10推入凹槽38的动作使一个卷烟包装件10在相反侧(图6中的左侧)被推出同一凹槽38。

凹槽38借助C形凹槽形状40包住(三个)卷烟包装件10。这使卷烟包装件10的侧向区域露出。一根活动侧杆41构成凹槽38的侧壁。侧杆41连接于一根摆杆42。在凹槽38中卷烟包装件10的推动过程中，侧杆41被稍许后移，使卷烟包装件10可自由移动。

检查卷烟包装件10的材料带11的定位的上述操作发生在凹槽38的区域中，确切来说，是在准备推出凹槽38的边界侧的卷烟包装件10上发生。在传感器21，22的工作区域中，凹槽38或其外壁43设有端侧切口44和45。被检查的包装件10的定位使得材料带11或其腿部13的边缘17，18处在切口44和45的区域内。两条边缘17，18一个接一个地被传感器21，22检测。在切口44，45之间形成的带53将卷烟包装件10和/或材料带11保持在包装件的特定位置上。

切口44，45的与轴线垂直的边界是由斜面54界定的。斜面54的取向使得可以为内部检查线25形成传感器21的反射光束55而不受外壁43的影响。这样，检查线25就可以设置在材料带11的自由横向边界附近，不过，材料带11或腿部13在整个宽度上在边界区域可被外壁43覆盖。

每个传感器21，22具有发射器46和接收器47。一个激光二极管或某种其它检查光束光源设置在一个壳体中。传感器21，22通过线48连接于一个评估装置(未画出)。由于空间的原因，传感器21，22在干燥转盘37的周向及其径向上彼此偏置。评估是与一个分析器(未画出)配合完成的，该分析器配置于包装机并检测包装机的所有分组件的精确的角位。因此，传感器21，22产生的信号被转换成角位。在这种情形中，例如，1°至3°的不正确位置仍可认定为材料带11的可以接收的歪斜位置。因此，对材料带位置的检查操作允许有一个公差范围。

检测出的有缺陷的包装盒被分出。移出干燥转盘37的卷烟包装件10被转送至一带式输送器49，以便将卷烟包装件10运至一个取出输送器50。有缺陷的包装件被一个初级输送器51分出，并被送至一个有缺陷包装件输送器52。这方面的布置最好相应于US 5 784 855的布置。

按照图11和图12所示的实施例，材料带11的定位检查是在卷烟包装件端壁12的区域中进行的。一个检查构件带有两个传感器56，57，它们相邻地或一个在另一个上方设置，该检查构件邻近卷烟包装件10的运动路径设置在静止的侧向位置上。在这种情形中，与上述实施例一样，检查过程可以在干燥转盘37的区域中进行。但是，检查过程也可以在另一个包装件输送器，例如一条直线的输送器的区域中进行，其中，端壁12是侧向的。

检查装置，即，传感器56，57按照另一种检查原理工作。传感器56，57是对反差敏感或对颜色敏感的。这就是说，投射到端壁12或投射到材料带11上的检查光束58，59立即反射并被同一传感器56，57接收。传感器56，57通过线60，61，特别是玻璃纤维缆连接于一个最好在远处的记录装置62，该装置对反射的检查光束58，59的反差及颜色的差别作出反应。由于反差的差别，被扫描即被检查的材料带11的边缘17被检测出来，这是由于所述边缘通常具有与邻近的包装件表面不同的亮度值的缘故。

象在前述实施例中那样，两个传感器56，57或检查光束58，59通过包装件或端部12的运动形成检查线。在所述运动的路径上，由于反差的变化而检测检查点19，20。

在材料带11定位正确的情形中，两个传感器56，57将在同一时刻检测出亮度或反差的变化。歪斜的，即，定位不正确的材料带11将导致检查点19，20的时间上的偏差，因而导致其空间上的偏差。这使记录装置61通过一条控制线63向评估装置发送一个信号。

上述检查设备，特别是图11至图13所示的检查设备也可以用来识别与端壁严格地横向对准但相对端壁12中心偏置的材料带11。通过监测包装机所有构件的运动流，可以精确地限定边缘17或18必须经过两个传感器56，57或检查光束58，59的时间。在一个方向或另一方向上发生时间延误是由于材料带定位不正确引起的。