專利名稱：監(jiān)控包裝過程或填充過程的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及如權利要求1和15的前序部分所述的對包裝或填充過程進行監(jiān)控的方法和系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)有技術中用于對散雜貨物進行包裝或者對流體、顆粒狀、粉末狀和/或固體產(chǎn)品進行灌裝的不同的設備已經(jīng)為人們所熟知。其中已知這樣的包裝或填充設備，它們用于在填充原料或半成品之前或期間生產(chǎn)出將要填充的包裝。另外現(xiàn)有技術中還已知了不同的監(jiān)控系統(tǒng)，它們確保了所填充的包裝的質(zhì)量。
例如，EP-A-0131241和EP-A-1266830中建議對包裝機中使用的包裝材料進行自動識別，以使機器能夠自主選擇包裝材料加工過程中的正確參數(shù)。EP-A-0929474中公開了一種具有這種識別裝置的包裝材料。
US-A-2002/0104293中公開了一種系統(tǒng)，能夠自動地對要包裝的產(chǎn)品進行單獨識別并選擇相應的包裝種類，從而可以用同一機器對不同的產(chǎn)品進行包裝。
在DE-A-10116104中已知，這些單獨的解決方案不能保證足夠的質(zhì)量控制。因此建議將包裝材料中多種表面控制的數(shù)據(jù)信息和稱量數(shù)據(jù)統(tǒng)一進行采集和處理。通過這種方法，有缺陷的、受損的、未填充或只有部分填充的包裝能夠更容易被發(fā)現(xiàn)，并從正在進行中的生產(chǎn)流程中被剔除出來。
另外，WO99/39817中公開了一種生產(chǎn)生物芯片的方法，其中在每個生產(chǎn)步驟和生產(chǎn)批次中檢驗一個樣品。如果這個樣品達不到質(zhì)量要求，則將整個生產(chǎn)批次從生產(chǎn)線中取出報廢。
在US6470230中描述了一種用于零件生產(chǎn)的自學習系統(tǒng)。其中，所生產(chǎn)的零件的測量數(shù)據(jù)被載入到機床控制單元中，以改善后續(xù)生產(chǎn)的零件的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務是提供一種方法和系統(tǒng)，其能夠實現(xiàn)普遍適用的質(zhì)量控制。
這一任務通過具有權利要求1和15所述特征的方法和系統(tǒng)來完成。
根據(jù)本發(fā)明，不僅對包裝材料和包裝過程進行監(jiān)控，而且機器零件、機器功能和/或在包裝品生產(chǎn)中以及在填充過程中使用的產(chǎn)品都將被監(jiān)控。由此可以實現(xiàn)普遍適用的質(zhì)量控制，因為本發(fā)明能夠避免使機器以錯誤的參數(shù)來工作，使機器的磨損部件不再用原配零件而是用廉價仿制品來替代，并且可以替代原配的附加產(chǎn)品，如原配粘合劑，而使用廉價產(chǎn)品。
本發(fā)明所述的方法允許生產(chǎn)者對質(zhì)量保障實施安全控制。如果不只是使用原配零件或原配產(chǎn)品、或者機器不按照生產(chǎn)商建議的模式運行，則本發(fā)明所述的系統(tǒng)將會檢測到這些問題并提請注意。
其優(yōu)點在于，所述系統(tǒng)由相同的模塊組成，其中一個模塊分別包括一個由所選的數(shù)據(jù)信息構成的特性分類。根據(jù)所希望的質(zhì)量控制或者所要監(jiān)控的包裝機，可以將這些模塊通過簡單的方式和方法組裝成所需的系統(tǒng)。因此本發(fā)明所述的系統(tǒng)表現(xiàn)出很高的靈活性。
該方法的其他具有優(yōu)點的改進方案和具有優(yōu)點的實施方式由相應的權利要求給出。


下面借助于附圖中所示的優(yōu)選實施例來說明本發(fā)明的主題。唯一的附圖示出了嵌入到包裝機中的本發(fā)明所述系統(tǒng)的流程圖。
具體實施例方式
附圖中用虛線來表示包裝機V。向該包裝機V中送入包裝材料1。所述包裝材料1可以由已經(jīng)經(jīng)過預處理的、打開的包裝品組成。但是它通常是由滾輪處引出的包裝材料軌道或者是包裝材料下料，它們在包裝機V中被處理成包裝品，并用產(chǎn)品來填充。這些產(chǎn)品可以是如說明書開始處提到的散雜貨物或者流體、顆粒狀、粉末狀和/或固體形狀的產(chǎn)品。
所使用的包裝材料1具有校準數(shù)據(jù)2。根據(jù)所使用的包裝材料1的類型，這些數(shù)據(jù)可以借助于本發(fā)明所述的系統(tǒng)被自動獲取，并傳輸?shù)桨b機V的控制單元4中。然而這些數(shù)據(jù)也可以通過電子傳輸方式或手動輸入到該系統(tǒng)中。
包裝材料1在包裝材料V中經(jīng)過多個加工步驟5，并作為已經(jīng)填充好、封閉后的包裝品3離開機器。各個加工步驟5在附圖中用PS1至PSn來表示。
在多個用于形成包裝品的串行和/或并行的加工步驟5中，通過送入包裝料直到封閉包裝，包裝機V由控制單元4來進行控制。也可以不通過這個包裝機來封閉包裝，而是在下一個包裝機中完成。加工步驟5不必總是和包裝材料的加工聯(lián)系在一起。它們也可能涉及包裝料的準備和裝填、或者機器零件(例如刀具或密封鉗口)的移動。
包裝材料在其加工過程中被監(jiān)控，所得到的信息作為系統(tǒng)中、最好是中央控制單元4中的第一數(shù)據(jù)信息被獲取。同樣，所述第一數(shù)據(jù)信息的組成部分是上面所提到的包裝材料1的校準數(shù)據(jù)2。根據(jù)本發(fā)明，還進一步采集第二數(shù)據(jù)信息，該第二數(shù)據(jù)信息規(guī)定了包裝機的機器零件和機器功能、以及在包裝品生產(chǎn)過程中使用的其他產(chǎn)品的數(shù)據(jù)。例如機器零件的信息可以是位于原配零件上的代碼，它需要作為磨損部件定期更換。包裝機的這種磨損部件例如包括密封鉗口、加熱部分、分割刀具或填充頭。機器功能的信息例如可以包括焊接溫度、焊接時間、所使用的壓力或進給速度。而其他產(chǎn)品例如可以是用于粘合包裝材料的粘合劑。
由第一和第二數(shù)據(jù)信息構成的組中的數(shù)據(jù)信息在系統(tǒng)中共同作為預先設定的特性分類。哪些信息對應于哪些特性分類取決于包裝機V的類型和所希望的質(zhì)量控制類型。
在加工步驟5中的至少一個步驟之前執(zhí)行質(zhì)量檢驗6。為此，獲取特性分類所屬的數(shù)據(jù)信息，例如通過適當?shù)膫鞲衅鱽頇z測包裝材料的特性、部分完成或全部完成的包裝品或所使用的粘合劑的特性。根據(jù)要檢測的特性種類不同，可以采用聲、光、電或磁傳感器。其他特性，尤其是機器參數(shù)，也可以由控制單元4得到。在附圖中，分別對應于某一特性分類的各種質(zhì)量檢驗用QP/EK1至QP/EK(n)來表示。
所獲取的質(zhì)量檢驗5的數(shù)據(jù)信息作為評估單元8的數(shù)據(jù)7被傳輸，在評估單元8中基于所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息計算出實際數(shù)據(jù)。這些實際數(shù)據(jù)被傳送到一個比較單元10，并與由系統(tǒng)、最好是由控制單元4傳送到比較單元10中的額定數(shù)據(jù)9進行比較。這些額定數(shù)據(jù)在附圖中作為對應于每個特性分類的校準數(shù)據(jù)，并用Kal-Data K1至K(n)來表示。如果比較結果表明在一定容差范圍內(nèi)實際數(shù)據(jù)與額定數(shù)據(jù)相一致，則開始執(zhí)行下一個加工步驟，如在附圖中的連線13所示的那樣。如果比較結果沒有落在該容差范圍內(nèi)，則最好自動停止包裝或填充過程。在附圖中這一步驟用附圖標記11來表示。如果不中斷加工過程，也可以生成一個錯誤報告，并使加工過程再延續(xù)一段預定的時間。
如附圖中用虛線12所示，比較的結果也可由后續(xù)的步驟、最好是下一個質(zhì)量檢驗步驟6所接受。有利的是，該結果用后續(xù)的特性分類中的額定數(shù)據(jù)進行處理，并輸入到比較單元10中。只要特性分類和質(zhì)量檢驗模塊存在，這一步驟就以迭代方式重復進行。
當包裝機的終端產(chǎn)品是封閉的、已填充的包裝品的情況下，在第一次質(zhì)量檢驗中，例如可以在卷提之前檢驗包裝材料下料，如檢驗其可褶皺性(Rillfhigkeit)、密封性(Siegelfhigkeit)或可折疊性(Faltfhigkeit)。在第二次檢測中，在填充之前對要填充的包裝品進行控制，如控制其防菌性。在第三次檢測中，在封裝前對填充好的包裝品及所使用的粘合劑進行檢驗，而在第四次檢測中，對封裝好的包裝品進行檢驗，如檢驗其氣密性。同時在此其間也可以穿插地進行其他的檢驗，如檢驗封口溫度、所使用的密封鉗口或封口時間。還可以對形成包裝材料下料的刀具進行檢驗。
每一個特性分類中最好只考慮一項物理特性。當然，也可以在同一特性分類中采納多個不同的特性。通常，使用額定數(shù)據(jù)中的至少一部分來控制包裝機。最好是對于所有的質(zhì)量檢驗使用相同的評估和比較單元，雖然在附圖中為了清楚起見多次示出了評估和比較單元。
如附圖中所示，所有的質(zhì)量檢驗按照同樣的流程進行，與應該采集哪些數(shù)據(jù)信息無關。在一個特性分類中包含的信息可以按照預定的規(guī)則來進行處理，以實現(xiàn)判斷步驟，即判斷使機器停下還是繼續(xù)工作。這樣簡化了控制單元以及所屬或集成的系統(tǒng)的結構。由于采用了模塊化結構，該系統(tǒng)可以通過簡單的方式和方法嵌入到已有的機器中。系統(tǒng)的擴展或改進同樣得到了簡化。
附圖標記列表1 包裝材料2 校準數(shù)據(jù)3 包裝品4 控制單元5 加工步驟6 特性分類的質(zhì)量檢驗7 獲取的數(shù)據(jù)信息8 評估單元9 特性分類的校準數(shù)據(jù)10 比較單元11 包裝過程的中斷12 數(shù)據(jù)傳輸13 加工步驟的開始V 包裝機
權利要求
1.對包裝機的包裝或填充過程進行自動監(jiān)控的方法，其中包裝機在形成包裝品的多個串行或并行的加工步驟中，通過向包裝中送入包裝料直到填充好的包裝品離開機器而受到控制，并且其中獲取第一數(shù)據(jù)信息，該信息規(guī)定了包裝品和/或形成包裝所用的包裝材料，其特征在于，獲取第二數(shù)據(jù)信息，該信息規(guī)定了包裝機的機器零件和/或機器功能、和/或為了在包裝機中生產(chǎn)包裝品所使用的產(chǎn)品，第一和第二數(shù)據(jù)信息用來執(zhí)行至少一次質(zhì)量檢驗，其中在所述加工步驟中的至少一個步驟之前執(zhí)行這種質(zhì)量檢驗，通過以下方式來執(zhí)行質(zhì)量檢驗獲取執(zhí)行質(zhì)量檢驗所需的數(shù)據(jù)信息，并基于該信息計算出實際數(shù)據(jù)，將所述實際數(shù)據(jù)與預先給定的額定數(shù)據(jù)進行比較，當處于一定容差范圍之內(nèi)的額定數(shù)據(jù)和實際數(shù)據(jù)相一致時，開始執(zhí)行該加工步驟，其中所計算出的數(shù)據(jù)信息用于對保障功能進行安全控制。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于，在多個加工步驟之前執(zhí)行所述質(zhì)量檢驗中的每一個檢驗，其中質(zhì)量檢驗按照相同的流程進行。
3.根據(jù)權利要求1或2中之一的方法，其特征在于，執(zhí)行多次檢測，其中至少在一部分質(zhì)量檢驗中考慮先前的質(zhì)量檢驗的結果。
4.根據(jù)權利要求1到3中之一的方法，其特征在于，在每次質(zhì)量檢驗時對一個唯一的物理特性進行檢測。
5.根據(jù)權利要求1到4中之一的方法，其特征在于，第一和第二數(shù)據(jù)信息通過聲、光、電或磁傳感器被獲取。
6.根據(jù)權利要求1到5中之一的方法，其特征在于，當額定數(shù)據(jù)和實際數(shù)據(jù)不能達到充分的一致時，使包裝機自動停下。
7.根據(jù)權利要求1到6中之一的方法，其特征在于，實際數(shù)據(jù)的計算在一個評估單元中完成。
8.根據(jù)權利要求7的方法，其特征在于，對于所有的質(zhì)量檢驗使用一個共同的評估單元。
9.根據(jù)權利要求1到8中之一的方法，其特征在于，在第一次質(zhì)量檢驗中，在卷提之前檢驗至少一個包裝材料下料；在第二次質(zhì)量檢驗中，在填充之前檢驗至少一個要填充的包裝品；在第三次質(zhì)量檢驗中，在封裝之前檢驗至少一個填充好的包裝品；在第四次質(zhì)量檢驗中，檢驗至少一個封裝好的包裝品。
10.根據(jù)權利要求1到9中之一的方法，其特征在于，為了得到描述包裝機中所使用的產(chǎn)品的第二數(shù)據(jù)信息，檢測為形成包裝所使用的粘合劑。
11.根據(jù)權利要求1到10中之一的方法，其特征在于，為了得到描述包裝機的機器功能的第二數(shù)據(jù)信息，確定封口參數(shù)。
12.根據(jù)權利要求1到11中之一的方法，其特征在于，為了得到第一數(shù)據(jù)信息，獲取為形成包裝所使用的包裝材料的可褶皺性和/或可折疊性和/或密封性，和/或獲取填充好的包裝品的防菌性、和/或封裝好的包裝品的氣密性。
13.根據(jù)權利要求1到12中之一的方法，其特征在于，由第一數(shù)據(jù)信息和第二數(shù)據(jù)信息構成的組中的數(shù)據(jù)信息被結合成特性分類，并且在每一次質(zhì)量檢驗中分別檢驗一個特性分類。
14.根據(jù)權利要求13的方法，其特征在于，在特性分類中包含的信息按照預定的規(guī)則進行處理，以實現(xiàn)判斷步驟。
15.用于自動監(jiān)控包裝機的包裝或填充過程的系統(tǒng)，其中在多個形成包裝品的串行或并行的加工步驟中，通過向包裝中送入包裝料直到包裝品離開機器，包裝機可由一個控制單元進行控制，其中該系統(tǒng)具有用于獲取第一數(shù)據(jù)信息的第一裝置，該信息規(guī)定了包裝品和/或形成包裝所用的包裝材料，其特征在于，該系統(tǒng)具有用于獲取第二數(shù)據(jù)信息的第二裝置，該信息規(guī)定了包裝機的機器零件和/或機器功能、和/或為了在包裝機中生產(chǎn)包裝品所使用的產(chǎn)品，該系統(tǒng)具有至少一個評估和比較單元，用于基于第一和第二數(shù)據(jù)信息計算出實際數(shù)據(jù)，并用于將這個實際數(shù)據(jù)與在一個加工步驟之前預先設定的額定數(shù)據(jù)進行比較，并且該系統(tǒng)具有用于開始執(zhí)行加工步驟地裝置，該系統(tǒng)還具有用于檢測和存儲關于使用非自動完成的零件或產(chǎn)品的信息的裝置。
16.根據(jù)權利要求15的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)有多個模塊，其中每個模塊在加工步驟之前執(zhí)行質(zhì)量檢驗，并且其中這些模塊具有基本相同的結構。
17.根據(jù)權利要求16的系統(tǒng)，其特征在于，由第一和第二數(shù)據(jù)信息構成的組中的數(shù)據(jù)信息被結合成特性分類，并且每個模塊對應于一個特性分類。
全文摘要
在一種用于對包裝機(V)的包裝或填充過程進行自動監(jiān)控的方法中，獲取第一和第二數(shù)據(jù)信息。其中第一數(shù)據(jù)信息規(guī)定了包裝品和/或用于形成包裝的包裝材料(1)，第二數(shù)據(jù)信息用來描述包裝機(V)的機器零件、機器功能和/或在包裝機(V)中生成包裝品所用的指定產(chǎn)品。在一個加工步驟(5)之前執(zhí)行一個質(zhì)量檢驗(6)，其中獲取對于執(zhí)行質(zhì)量檢驗所需的第一和第二數(shù)據(jù)信息，并基于該信息計算出實際數(shù)據(jù)，將該實際數(shù)據(jù)與預定的額定數(shù)據(jù)(9)進行比較，當在一定容差范圍內(nèi)額定數(shù)據(jù)和實際數(shù)據(jù)相一致時，開始執(zhí)行該加工步驟(5)。
文檔編號G05B19/418GK1802289SQ200480011189
公開日2006年7月12日 申請日期2004年4月21日 優(yōu)先權日2003年4月25日
發(fā)明者克勞迪尤斯·蒂爾特茲馳, 邁克爾·艾克瑞斯 申請人:Sig技術股份公司