具有胶合缺陷检测器的用于制造瓦楞纸板的设备和方法与流程

文档序号:14202729阅读:238来源:国知局
具有胶合缺陷检测器的用于制造瓦楞纸板的设备和方法与流程

本发明涉及用于生产瓦楞纸板的设备。更具体地说,在此描述的实施例是指用于生产瓦楞纸板的一种设备,其设置有用于检测纸板缺陷(特别是胶合缺陷)的系统。



背景技术:

为了生产瓦楞纸板,使用包括一个或多个单瓦楞机的设备,其中每一个都进给两张光滑纸板片材。第一光滑纸板片材在第一起楞辊和第二起楞辊之间的单瓦楞机中起楞。第一瓦楞纸板借助于压力装置(例如皮带或辊)胶合到第二光滑纸板片材上。通过这种方式,可以获得所谓的单面瓦楞纸板,该瓦楞纸板由瓦楞板和光滑板构成,也称为盖板。将单面瓦楞纸板与第三光滑纸板片材一起进给到一系列热板,在该热板上将单面瓦楞纸板胶合到第三光滑纸板片材上,从而形成第二盖板。

在一些设备中,提供了更多的单瓦楞机,每个单瓦楞机都生产单面瓦楞纸板。同时将多张单面瓦楞纸板与第三光滑纸板片材一起进给到一系列热板,以便形成复合瓦楞纸板。这种情况下的复合瓦楞纸板将由两个外盖板和介于盖板之间的多个瓦楞板构成。相邻的瓦楞板通过中间光滑板彼此分开。

随后修剪从一系列热板中出来的瓦楞纸板,去除纵向饰边,并分成纵向条带,每条纵向条带可以适当地刻痕。随后将条带横向切割以形成具有划线的瓦楞纸板,用于生产盒子或其他类似物品。

例如在us5,437,749中描述了这种用于生产瓦楞纸板的设备。

为了检测瓦楞纸板的任何缺陷,已经研发了特别是基于超声波传感器的几种系统。在us7,921,892和de19955917中描述了用于检测胶合缺陷的装置。

已经证明超声波系统不是非常有效的,并且不能区分不同类型的胶合缺陷。

jp-a-1267404公开了一种用于检测瓦楞纸板上的胶合缺陷的系统,其中使用了光学系统;该光学系统具有产生相对于单面瓦楞纸板的波峰横向取向的光线的照明器和摄像机。缺陷被检测为所检测图像相对于理论瓦楞线的变化。

us5,663,656公开了一种借助于光学装置检测瓦楞纸板的特性的装置。该装置检测瓦楞纸板的特征强度并识别其振荡频率。

wo-a-2005/087460公开了一种光学系统,用于在将瓦楞纸板联接到光滑纸板片材上之前检测施加到瓦楞纸板的波峰上的胶量。这个系统不适合检测胶合缺陷。

已知的系统和方法功能有限,并且不允许自动管理生产线。

因此,对于瓦楞纸板生产设备存在这样一种需求,该瓦楞纸板生产设备设置有用于检测胶合缺陷的更有效的系统,特别是针对由单瓦楞机生产的单面瓦楞纸板。



技术实现要素:

根据第一方面,提供了一种用于生产瓦楞纸板的设备,其组合地包括:

单瓦楞机,包括:第一起楞辊和第二起楞辊,所述第一起楞辊和所述第二起楞辊相互配合以使第一纸板片材起楞;加压构件,用于将通过所述第一起楞辊和所述第二起楞辊起楞的所述第一瓦楞纸板胶合到第二光滑纸板片材上并形成单面瓦楞纸板;

第一开卷装置,用于将所述第一纸板片材进给到所述单瓦楞机;

第二开卷装置,用于将所述第二纸板片材进给到所述单瓦楞机;

进给路径,用于将所述单面瓦楞纸板朝向一系列热板;

第三开卷装置,用于将第三光滑纸板片材进给到所述一系列热板,所述第三纸板胶合到所述热板上的单面瓦楞纸板上,以便形成复合瓦楞纸板;

中央控制单元。

本发明还提供了一种观察系统,包括:第一摄像机,沿着纸板进给路径布置,被配置和布置为获取纸板的第一面的图像;以及图像处理单元,其连接第一摄像机并处理由第一摄像机获取的图像,并在纸板胶合或起楞时检测缺陷。

摄像机可以布置在沿着纸板路径的任何合适位置上。例如,优选地,它可以布置在单面瓦楞纸板的进给区域中,即在单瓦楞机和一系列热板之间,以检测从单面瓦楞纸板出来的单面瓦楞纸板的胶合缺陷。如果设置有更多的单瓦楞机,则从每个单瓦楞机中出来的每张瓦楞纸板的每条路径上可以设置一架摄像机。

可替代地或组合地,可以沿着从一系列热板中出来的复合瓦楞纸板的路径设置摄像机。

此外,该设备可以包括去除系统或装置,用于去除纸板有缺陷部分,即呈现胶合缺陷或其他缺陷。而且,该设备可以包括跟踪系统,用以跟踪纸板有缺陷部分直到去除设备。在这种情况下,跟踪指的是这样的操作:该操作允许以足够的近似知道由观察系统识别的纸板有缺陷区域或部分何时达到生产线的给定位置,例如特别是用于去除纸板有缺陷部分的装置所在的区域。

如下文将更详细地描述的那样,可以通过借助于标记装置在有缺陷部分的开头处,或者在有缺陷部分的开头和末端处,或者沿着整个有缺陷部分施加标记来获得跟踪。例如,可以使用油墨施加器,该油墨可能在红外线下可见并且对人眼不可见。在一些实施例中,跟踪系统可以包括一个或多个编码器以识别和跟踪有缺陷部分的位置。一个或多个编码器可以用作单个跟踪部件,也可以与一个或多个标记装置结合使用。

使用这种类型的系统,可以跟踪在单瓦楞机中或在热板上产生的缺陷。还有可能识别纸板卷轴中呈现的缺陷,或沿着生产线以任何方式产生的撕裂、斑点或任何类型的其他缺陷。

优选地,基于纸板的宽度,可以设置更多的摄像机,其横向于进给方向彼此相邻地覆盖纸板的整个宽度。

优选地,在纸板路径的两侧都设置有摄像机,以检测纸板的两个相对面的图像。

根据摄像机的位置、摄像机的类型和/或图像处理单元所使用的图像处理软件的类型,可以使用可以由摄像机所检测到的图像提取的数据来识别缺陷的种类,并借助于控制单元作用于一个或多个设备机器或部分的一个或多个基本可操作参数(即操作参数),例如单瓦楞机的参数或者一系列热板的参数。

在有利的实施例中,用于去除有缺陷纸板的去除系统或装置可以包括横向切割器和去除构件,用于去除有缺陷瓦楞纸板。例如,可以沿着纸板进给路径设置转向构件,这些转向构件朝向废物收集区域排出有缺陷纸板。在其他实施例中,其可以被设置成以与无缺陷纸板的格式不同的格式切割有缺陷部分,以便于从在设备出口处形成的纸板堆叠中手动去除有缺陷部分。

在一些实施例中,中央控制单元和/或图像处理单元可以被配置成识别或分类检测到的缺陷的种类。这可以例如通过比较检测到的图像的一些参数和基准图像的数据库来实现。这种比较可能导致例如胶合缺陷或纸板的撕裂或褶皱之类的缺陷类型的识别。胶合缺陷可分为多个类别,例如分层、气泡、水泡类。中央控制单元可以如此编程,以便作用于设备部分(例如单瓦楞机或热板)的一个或多个可操作参数,即操作参数,来减少或消除缺陷。中央控制单元作用在其上的参数可以基于如上所述实现的缺陷的分类来识别。

根据另一方面,提供了一种用于生产瓦楞纸板的方法,包括以下步骤:

-将第一纸板片材和第二纸板片材进给到单瓦楞机;

-使所述第一纸板片材起楞并将所述第一瓦楞纸板胶合到所述第二瓦楞纸板上,形成单面瓦楞纸板;

-将所述单面瓦楞纸板和第三光滑纸板片材进给到一系列热板;

-借助于所述一系列热板将所述单面瓦楞纸板胶合到所述第三光滑纸板片材上以获得复合瓦楞纸板;

-借助于至少第一摄像机获取纸板的第一表面的图像;

-通过处理由所述第一摄像机获取的图像来检测纸板的任何胶合缺陷;

-跟踪有缺陷纸板部分直到有缺陷部分去除装置;

-去除含有胶合缺陷的纸板部分。

在一些实施例中,该方法提供根据检测到的缺陷自动或半自动地修改设备的一个或多个参数的步骤。

在下文中参考附图(其示出了非限制性的实际实施例)并且在所附权利要求中描述了本发明的设备和方法的其他有利特征和实施例,这些附图和权利要求形成本说明书的组成部分。

附图说明

通过下面的描述和附图将更好地理解本发明,这些附图示出了本发明的非限制性实施例。更具体地说,在附图中:

图1a至1d示出了瓦楞纸板生产设备的各个部分,这些部分沿着纸板进给路径依次布置;

图2示出了在图3中用ii所示的单面瓦楞纸板的一部分的放大示意截面图;

图3显示了单瓦楞机的放大图;

图3a示出了与图1a至1d的设备结合的中央控制单元和图像处理单元的示意图。

具体实施方式

下面参照附图对示例实施例进行详细描述。不同附图中的相同附图标记标识相同或相似的元件。此外,附图不一定按比例绘制。下面的详细描述不限制本发明。本发明的保护范围由所附权利要求限定。

在该说明书中,对“一个实施例”或“该实施例”或“一些实施例”的引用指的是参考实施例描述的特定特征、结构或元件被包括在所描述的对象的至少一个实施例中。因此,说明书中的“在一个实施例中”或“在该实施例中”或“在一些实施例中”这样的句子并不一定指同一个或多个实施例。在一个或多个实施例中,特定的特征、结构或元件可以以任何适当的方式进一步组合。

在附图中,附图标记1总体上表示由连续光滑纸板片材生产刻痕瓦楞纸板的设备。

在所示的实施例中,该设备提供用于生产双波纹瓦楞纸板,即具有介入在两张光滑纸板片材之间的两张瓦楞纸板,或盖板和介于两块瓦楞纸板之间的一张光滑纸板片材。而且,该设备被配置为在两个相邻的堆叠器上提供两堆纸板。

然而,应该理解的是,下文所述的与用于检测瓦楞纸板缺陷的检测系统有关的特征可以以相同的方式用于设置有不同数量的单瓦楞机的设备中,因此适于生产包括不同数量的瓦楞纸板的瓦楞纸板。而且,堆叠系统可以是不同的,例如形成单个纸板堆叠或多于两个纸板堆叠。类似地,下面描述的一系列热板和纵向切割器和刻痕工位可以以不同于在此描述和示出的方式来配置。

参照所示实施例,该设备包括:第一区段3,用于生产第一单面瓦楞纸板;第二区段5,用于生产第二单面瓦楞纸板;第三区段7,用于将两张单面瓦楞纸板和一张光滑纸板片材进给到一系列热板8;区段9,包括一系列热板8和相应附件。复合瓦楞纸板从区段9出来,这种瓦楞纸板由一组单面瓦楞纸板和胶合到其上的另一光滑纸板片材形成,所述光滑纸板片材形成复合瓦楞纸板的第二盖板。

在区段9的下游设置有一个区段11,其中布置了用于去除饰物的装置,而在区段11的下游设置有一个区段13,用于纵向切割和刻划来自热板区段9的瓦楞纸板,以便将瓦楞纸板分割成多个纵向瓦楞纸板条带。

此外,设备1包括用于横向切割来自区段13的瓦楞纸板条带的区段15,双层输送带17,最后是两个区域19a和19b,用于堆叠在区段15中切割并且通过双层输送带17进给的纸板。

在区段4中,布置了第一单瓦楞机21。可用于生产单面瓦楞纸板的单瓦楞机是本领域已知的。下面仅描述单瓦楞机的主要元件,单瓦楞机例如如us8,714,223或ep1362691中所述,其内容通过引用包含于此。

简而言之,单瓦楞机21(参见图3的放大图)可以包括与第二起楞辊25和压力辊27或其它压力构件共同作用的第一起楞辊23,以将光滑纸板片材和瓦楞纸如下所述相互结合。第一光滑纸板片材n1从第一开卷机29进给到单瓦楞机21。开卷机29可以以已知方式配置,并且将不会详细描述。开卷机29可以包括用于供应第一光滑纸板片材n1的第一开卷卷轴b1和当卷轴b1耗尽时将被开卷的第二待用卷轴b1x的两个位置。

第二光滑纸板片材n2从第二开卷器31开卷,第二开卷器31可以与开卷器29基本相同并且光滑纸板片材n2从其开卷的第一卷轴b2和第二备用卷轴b2x被布置在其上,备用卷轴b2x在卷轴b1耗尽时开始开卷。

第一光滑纸板片材n1在经过加热辊33附近之后被进给到起楞辊23。纸板片材n1在加热辊33上的接触弧可以被修改,以便将来自加热辊33内部的更大或更小的热量(例如通过在其中循环的蒸汽加热)传递到光滑纸板片材n1上。

第一光滑纸板片材n1通过在起楞辊23和25之间形成的辊隙来起楞。借助于胶合单元35在瓦楞纸板上形成的槽纹上施加适当的胶合剂,使得瓦楞纸板片材n1可以胶合到与瓦楞纸板片材n1一起通过在第二起楞辊25和压力辊27之间形成的辊隙而进给的光滑纸板片材n2上。

胶合单元35可以包括施加辊36,其接触卷绕在第二起楞辊25周围的纸板片材n1的槽纹。施加辊36从分配辊或筛分辊38接收胶合剂,该分配辊或筛分辊38从罐子40或类似物中取出胶合剂。辊36和38之间的距离可以调节,以调节施加到瓦楞纸板片材n1上的胶合剂的量。

在一些实施例中,第二光滑纸板片材n2可以围绕布置在开卷器31和单瓦楞机21之间的一个或多个辊37、39进给,以便被加热。光滑纸板片材n2与辊37、39中的任一个或两个之间的接触弧可以被修改,以改变在其与压力辊27接触之前由辊37、39传递到光滑纸板片材n2的热量。此外,压力辊可以在内部加热以在高压和高温条件下胶合纸板片材n1和n2。

如图2的放大图所示,在单瓦楞机21的输出端,获得由第一瓦楞纸板片材n1和第二光滑瓦楞纸板片材n2形成的单面瓦楞纸板ns。形成在第一纸板片材n1上的波峰或槽纹o通过胶合单元35施加到槽纹o上的胶合剂c胶合到光滑纸板片材n2的面向瓦楞纸板片材n1的表面上。

在单瓦楞机21的下游布置桥接器41,该桥接器41朝向设备1的区段5和随后的区段7和9延伸。在桥接器41上可以形成单面瓦楞纸板ns的坯料s,形成合适的累积皱楞,使得单瓦楞机21的操作速度可以至少部分独立于下游部分的操作速度。

然后,将单面瓦楞纸板ns沿着在桥接器41上延伸直到加热辊43的第一路径进给,在该加热辊43周围,使得单面瓦楞纸板ns夹带可调节弧以在达到区段9的一系列热板之前被加热。

在所示的实施例中,设备1包括基本上等效于区段3的第二区段5,其中仍然用ns表示的第二单面瓦楞纸板借助于来自类似于开卷机29和31的开卷机以及类似于单瓦楞机21的单瓦楞机的另一对纸板n4、n5形成。该第二单面瓦楞纸板ns被进给到桥接器41以形成坯料s并且被朝向区段9的一系列热板进给,首先被夹带在基本上等效于加热辊43的加热辊45周围。

在其他实施例中,区段5和相应的单瓦楞机可以被省略。在进一步的实施例中,反过来,多于两个区段3、5可以设置有相应的单瓦楞机和纸板开卷机,以生产相应的单面瓦楞纸板ns,然后将这些单面瓦楞纸板ns借助于区段9的一系列热板胶合在一起。

光滑纸板片材n3从另一个开卷机47上开卷并且优选地经过加热辊49周围被进给到一系列热板的区段9中。以已知的方式,胶合单元51、53将胶合剂施加到将两张单面瓦楞纸板ns的各瓦楞纸板的槽纹上,以将它们胶合在一起并与光滑瓦楞纸板片材n3胶合,这将形成复合瓦楞纸板cc退出区段9的第二外盖板,而第一外盖板由光滑纸板片材n2形成。

包含一系列热板的区段9可以以已知的方式配置,在此不再详细描述。在us7,291,243和us2012/0193026中图示了一系列热板的实施例的示例,其内容在此通过引用并入,并且可以参考该设备的该区段的实施例的更多细节。

在区段11中布置了横向旋转剪切机61,该横向旋转剪切机61能够执行横向切割以完全或仅部分地切断从区段9进给的瓦楞纸板cc。横向旋转剪切机61可以例如如us6,722,243中所描述的那样配置,该文献内容通过引用并入本文。如下面将更详细地描述的那样,横向旋转剪切机61可以特别地用于去除瓦楞纸板cc的这样的部分:在这些部分中存在通过稍后将描述的手段检测到的胶合缺陷或其他缺陷。

将通过分条刻痕区段13进给的瓦楞纸板cc划分成可以沿着由区段17的两个输送带17a、17b限定的两个路径偏离的条带。区段13可以例如在us5,951,454、us6,165,117、us6,092,452、us6,684,749、us8,342,068或上述提及的专利文献中引用的其它现有技术文献中所公开的那样,以已知的方式配置,这些文献的内容通过引用并入本文。

两个输送带17a、17b输送通过横向切割区段15的连续条带而产生的瓦楞纸板,以便在例如ep1710183、us5,829,951中或在上述提及的其他专利文件中所述那样已知和设计的收集平面63、65上形成堆叠p1、p2,这些文献的内容通过引用并入本文。

第一摄像机71或一系列摄像机71可以关联到第一单瓦楞机21,并且沿着单面瓦楞纸板ns的宽度彼此对准,且数量足以获得单面瓦楞纸板ns面向摄像机71的表面的整个宽度的图像。在单面瓦楞纸板ns的路径的相反侧上,可以布置第二摄像机73或者一系列横向相邻的摄像机73,以获取单面瓦楞纸板ns面向第二摄像机73的表面的整个宽度的图像。从图3中可以看出,摄像机71、73布置在瓦楞纸板片材n1和光滑纸板片材n2已经彼此粘合的区域的下游。因此,一旦两张纸板片材n1,n2已经被胶合在一起,每架摄像机就会覆盖单面瓦楞纸板ns的两个外表面中的一个。因此,摄像机可以检测出现在单面瓦楞纸板的外表面上的任何胶合缺陷或其他缺陷。

两架摄像机或一系列摄像机71、73可以连接(如连接件a和b所示,参见图1a和3)到图像处理单元75,该图像处理单元75可以连接到中央控制单元77。应该理解的是,图像处理单元75和中央控制单元77可以由分离单元或者单个电子处理装置的部件或资源(例如具有用于处理由摄像机71、73传送的图像并且用于控制设备1或其部分的软件和硬件资源的计算机)组成。

图像处理单元75处理由摄像机71、73获取的图像,以检测来自第一单瓦楞机21的单面瓦楞纸板ns的一个或另一个面上的任何缺陷。

图像处理单元75可以设置有如下软件,其不仅适用于检测胶合缺陷并且可能识别其原因或者至少对其进行分类,而且还适用于检测单面瓦楞纸板ns的其他缺陷,诸如斑点、破损、撕裂或其他缺陷。

在一些实施例中,中央控制单元77可以被配置用于通过连接件c控制标记装置79,该标记装置79可以至少在由摄像机71、73或者对准的摄像机组中的一个或另一个识别出的有缺陷区域的开头处将标记施加到单面瓦楞纸板ns上。标记装置79可以是例如喷墨喷嘴,油墨在可见光或紫外光谱中是可检测的,并且可以借助于下面描述的合适的传感器识别,该传感器可以启动用于去除有缺陷纸板部分的系统。在一些实施例中,通过由摄像机71、73中的一个或另一个获取的图像,可以在检测到的缺陷的初始区域和结束区域处并且还可以在检测到的缺陷的开头和末端之间例如利用由标记装置79喷射的连续墨水线标记单面瓦楞纸板ns。通过这种方式,去除构件可以更容易地识别要去除的有缺陷区域。单面瓦楞纸板ns的缺陷区域的开头和末端可以用不同类型的标记来标识。

尽管标记单面瓦楞纸板ns的有缺陷区域能够使其更容易去除,但是从下面的描述中将会更清楚,在其它实施例中,可以如下所述那样避免标记系统并“跟踪”有缺陷区域。当识别出缺陷时,中央控制单元77借助于例如与沿着单面瓦楞纸板ns的路径布置的辊之一相关联的编码器开始跟踪有缺陷点,该棍的圆周速度基本上等于单面瓦楞纸板ns的进给速度。知道在已经识别出缺陷的点和布置了去除装置的点之间的单面瓦楞纸板ns的长度,可以将控制信号从中央控制单元77发送到所述装置,用于当有缺陷部分达到所述装置时,去除有缺陷部分。通过使用确定单面瓦楞纸板ns存在于桥接器41上的量(即长度)的已知系统来方便跟踪。

有利地,摄像机71、73或对准的摄像机组中的一个或另一个或两个布置在单瓦楞机21和桥接器41之间,即,在尽可能靠近单面瓦楞纸板ns离开单瓦楞机21的点的位置上。这允许在执行起楞和胶合操作的机器的出口处立即检测任何胶合缺陷。因此可以迅速地作用于单瓦楞机21的操作参数,以消除引起缺陷的因素。

事实上,如果胶合缺陷是由单瓦楞机21的故障引起的,例如缺少胶合剂或施加在纸板上的胶合剂的量不足或过量,或者由于其中一个部件的故障,则缺陷识别与去除其原因所采取的行动之间所花费的时间越长,那么有缺陷部分将越长。因此,通过将摄像机尽可能地布置到靠近单面瓦楞纸板ns从单瓦楞机21退出的位置,可以使由单瓦楞机21产生的有缺陷单面瓦楞纸板ns的量最小。

中央控制单元77可以连接到界面78,该界面78通知操作员关于单面瓦楞纸板ns中存在缺陷。界面78可以包括监视器或显示器和/或用于产生光学或声学信号或不同信号的装置。另外,如果图像处理单元75被设置有有适合于其的软件,那么也可以向操作者发信号通知检测到的缺陷的种类。

在一些实施例中,可以提供比较软件以通过比较所获取到的图像中包含的信息和从样本图像收集到的信息来对检测到的缺陷进行分类。通过比较,处理系统能够区分缺陷的类型并且可能提供用于修改生产线或设备1的一个或多个操作参数的指令。例如,该系统可以被编程为区分纸板的斑点、撕裂或褶皱,纸板之间的拼接线,诸如分层、气泡和水泡之类的胶合缺陷。含有缺陷纸板部分应被去除。不同的胶合缺陷可能是由于不同的因素造成的,并且区分这些缺陷类型对于设备管理系统自动作用——或者通知操作员需要手动作用——于生产线的一个或多个参数是有用的。

在一些实施例中,数据库76可以与中央控制单元77和/或图像处理单元75相关联(图3a)。数据库76可以包含关于可以由中央控制单元77和/或图像处理单元75使用的通过实验获取的缺陷图像的信息,以便在所获取的图像和存储在数据库中的图像之间进行比较,从而分类缺陷的种类。

例如,来自第一耗尽卷轴的纸板尾部边缘与来自第二卷轴的纸板前部边缘之间的拼接区域在瓦楞纸板上产生横向线的净图像。这个图像很容易检测和识别。这表明包含拼接的一部分瓦楞纸板必须被去除,因为最终产品不应该包含在外面可见的拼接部分,但是检测到的缺陷不需要调节任何操作参数。

在有利的实施例中,中央控制单元77可以连接(如总体上由图3的连接件d所指示那样)到控制器81或与单瓦楞机21相关联的另一个管理系统。控制器81可以如此编程,以便在来自中央控制单元77的信号发出时,作用于单瓦楞机21的一个或多个操作参数,以便去除或减少已经导致胶合缺陷的因素。在其他实施例中,操作参数可以由中央控制单元77直接管理。

设备1的控制系统可以作用于其上的操作参数可以包括例如第二起楞辊25和压力辊27之间的压力。根据检测到的胶合缺陷的种类可以增加或减少这个压力。另外一个操作参数可以与胶合单元35相关联,并且可以由缺陷检测系统和设备控制系统来控制。例如,可以通过调节胶合单元35的辊36和38(图3)之间的距离来增加或减少施加的胶合剂的量。

在由摄像机71和/或73检测到胶合缺陷的情况下可以修改的其他操作参数可以包括纸板片材n1和/或纸板片材n2的进给速度。

由于胶合还取决于瓦楞板片材n2与光滑板片材n1之间的相互接触发生的温度,所以温度是可以被控制和修改以避免胶合缺陷的另一操作参数。该温度可以是纸板片材n1的温度、纸板片材n2的温度或纸板片材n1和n2两者的温度。纸板片材n1的温度例如可以通过作用于加热辊33的内部温度和/或作用于在纸板片材n1与加热辊33之间的接触弧上来进行控制,该接触弧可以以已知的方式通过作用于纸板片材n1的导向辊的位置来修改,该导向辊限定纸板片材n1在加热辊33周围的路径。

在一些实施例中,可以修改纸板片材n2与辊37、39中的任何一个之间的接触弧。在一些实施例中,还可以例如通过修改返回辊26的位置来修改退出限定在第二起楞辊25与压力辊27之间的辊隙的起楞辊25与单面瓦楞纸板ns之间的接触弧(图3)。

在一些实施例中,图像处理单元75和/或中央控制单元77可以被编程为例如识别胶合缺陷(例如分层),并且基于缺陷的种类自动地作用于——或者向操作员建议手动作用于——单瓦楞机的一个或多个操作参数。例如,分层区域的检测可能表明胶合温度不足、胶合压力不足或胶合剂的量不足。然而,根据实际参数,分层还可以指示相对于纸板进给速度、胶合压力或纸板温度而存在过量的胶合剂。中央控制单元77可以例如根据它们的实际值而作用于一个或者另一个或者多个参数。如果胶合压力已经非常高,那么中央控制单元77可以作用于纸板温度和/或胶合剂的量或者作用于进给速度。如果胶合剂的量高并且温度和/或胶合压力低,则中央控制单元77可以用来增加纸板温度和/或胶合压力。

如果检测到气泡或水泡而不是分层,则可以执行其他干预措施。通常,如果施加了过量的胶合剂和/或将过多的热量传递到纸板上,则会发生这些缺陷。在这两种情况下,由于过量的胶合剂(其含有75%的水)或过度的加热导致纸板中含有的几乎全部水分蒸发,而使得气泡或水泡与过量的水分蒸发相关联。在单瓦楞机中产生缺陷,并且直接在单瓦楞机下游的检测允许对生产参数迅速起作用,从而调节它们并消除或减少缺陷。干预措施可以是例如减少施加的胶合剂的量和/或减少传递给纸板的热量。要调节的操作参数的选择取决于其实际值。例如,如果施加的胶合剂的量已经很小,则进一步减小可能导致纸板的分层,因此要调节的参数将优选是传递到纸板的热量。反过来,如果传递给纸板的热量已经很小,则可以通过减少施加的胶合剂的量来起作用。在其他情况下,可以对这两个参数采取行动。

所传递的热量可以例如通过作用于加热辊的温度和/或作用于纸板与加热辊之间的接触角来修改。同样在这种情况下,可以根据这些参数的实际值来选择参数。

可以通过作用于在胶合剂分配器辊和起楞辊之间的距离来修改胶合剂的量。

一般而言,系统一方面允许对缺陷的类型进行分类,另一方面允许从多个操作参数中选择至少一个作用于其上以修正、减少或消除缺陷的操作参数。

在由摄像机71、73检测到胶合缺陷之后借助于中央控制单元77对单瓦楞机21的操作参数的干预可以构成设备的唯一管理系统,也可以简单地构成对操作者的帮助,无论如何,其例如可以通过界面78和中央控制单元77作用于由控制器81或者直接由中央控制单元77控制的参数。

可替代地或结合对操作参数的干预,也可以规定中央控制单元执行设备1的暂停,以允许操作员采取行动并去除引起缺陷的因素。

对于在区段5中设置的第二单瓦楞机可以设置基本上等效的布置,但没有详细描述。图像处理单元和中央控制单元可以与区段3中的第一单瓦楞机的那些单元不同。在一些实施例中,每个单瓦楞机可以被组合到相应的图像处理单元和相应的中央控制单元中。反过来,在其他实施例中,可以为几个单瓦楞机设置公共中央控制单元和公共图像处理单元。或者,用于多个单瓦楞机的多个图像处理单元可以与单个中央控制单元连接。

上述摄像机71、73的位置是最佳位置,因为它允许即时检测缺陷,但是即使不太有利,也可以将摄像机设置在沿着分别由区段3和5生产的两个单面瓦楞纸板ns的路径的不同位置上。

在一些实施例中,可以在单面瓦楞纸板ns(由区段3生产的那一个和由区段5生产的那一个)的路径上布置检测器,用于检测由与区段5的第二单瓦楞机板相关联的标记装置79或类似标记装置施加的标记,以便随后在设备1的适当区域中去除单面瓦楞纸板的有缺陷部分或者包含单面瓦楞纸板的有缺陷部分的瓦楞纸板cc的有缺陷部分。

仅作为例子,在图1(b)中示出了检测器87,其可以布置在区段7中,其中单面瓦楞纸板ns例如被张紧在进给辊组或导向辊组之间。检测器87可以是传感器或摄像机或适用于检测由标记装置79施加的标记的任何其它系统。为了以下描述的目的,检测器87可以与中央控制单元77(如连接件e所示意性地示出)相连接。附图标记89表示第二标记检测器,其可以布置成检测施加在由区段5生产的单面瓦楞纸板ns上的标记。

在检测器87或89下游的路径中,单面瓦楞纸板ns被张紧,并且类似地也被张紧的是通过将一个或多个单面瓦楞纸板ns彼此胶合并且胶合到盖板片材n3来在区段9中获得的瓦楞纸板。因此,可以借助于检测器87检测标记,并且例如借助于编码器沿着检测器87或89下游的进给路径跟踪标记的位置,该编码器可以施加到任何以与相应单面瓦楞纸板ns和/或通过将单面瓦楞纸板ns粘合到盖板片材n3而获得的复合瓦楞纸板cc的进给速度对应的圆周速度旋转的辊。

以这种方式,可以沿着整个跟随路径跟踪由检测器87或89检测到的标记,直到布置用于去除有缺陷瓦楞纸板部分的去除构件的位置。

在一些实施例中,可以设置相应的编码器91或92,将其施加到与检测器87或89的位置相邻的辊。

在所示实施例中,示出了两个编码器91和92,其布置在沿着两个单面瓦楞纸板ns的路径的合适位置上。如果该设备被配置为处理单个单面瓦楞纸板,则可以设置单个编码器。通常,可以设置与单面瓦楞纸板ns的路径一样多的编码器。可替代地或组合地,可以在一系列热板的下游设置单个编码器,其中不同的单面瓦楞纸板已经被粘合在一起并且形成单个复合瓦楞纸板cc。

为了去除瓦楞纸板有缺陷部分,例如可以使用横向旋转剪切机61。这可以连接到中央控制单元77(如连接件f所示)以接收用于去除瓦楞纸板cc有缺陷部分的指令。这些指令可以是在有缺陷部分开始处的横向切割命令和在有缺陷区域通过末端处的后续第二横向切割命令。用cd表示的有缺陷纸板部分可以被收集在托架93中。

在一些实施例中,如下所述,本发明的设备可以去除有缺陷部分,例如具有胶合缺陷的部分。

胶合缺陷当其通过单瓦楞机21的出口和桥接器41的入口之间时,由摄像机71或摄像机73检测到。在已经检测到缺陷之后,通过由图像处理单元75执行的图像处理,来启动标记装置79,其例如可以在有缺陷区域的开头时通过在经过标记装置79前方的单面瓦楞纸板ns上喷射适当的墨水来施加标记。在一些实施例中,标记可以沿着单面瓦楞纸板ns的纵向边缘施加在随后操作期间被去除的纸板区域中。

在一些实施例中,如上所述,可以使用人眼不可见的墨水,例如紫外线墨水,以防止未被去除的瓦楞纸板部分被可见墨水弄脏。

如果操作者或中央控制单元77以上述方式作用于一个或多个操作参数来调节胶合缺陷,那么摄像机71、73将检测有缺陷区域的末端,并借助中央控制单元77,例如启动标记装置79施加第二标记。在有缺陷部分的开头和末端处的两个标记可以彼此不同,以允许下游的检测装置区分要去除的有缺陷部分的前端区域和尾端区域。

当标记到达检测器87时,检测器87将发出检测到有缺陷部分的开头的信号,并且将启动沿着后续路径跟踪单个单面瓦楞纸板的该点的过程。进给可以通过编码器91来控制。以这种方式,知道检测器87和横向旋转剪切机61之间的路径的长度,中央控制单元77一旦基于由编码器91设置的信息来计算出由检测器87检测到的有缺陷区域的开头已经到达旋转剪切机61,就可以发送指令信号(通过用f表示的连接件)到横向旋转剪切机61。当发生这种情况时,旋转剪切机61将对在其中存在由摄像机71或73检测到的单个单面瓦楞纸板ns的有缺陷部分的瓦楞纸板cc执行完整的横向切割。

执行类似的过程来跟踪有缺陷部分末端处的标记,直到其达到横向旋转剪切61,该横向旋转剪切61将被控制以执行第二次横向切割。有缺陷纸板cd被丢弃在托架93中。

在其他实施例中,可以例如借助于与在桥接器41的上游的单个单面瓦楞纸板ns的返回辊中的一个相关联的编码器来设置有缺陷部分的开头处的单个标记以及有缺陷部分的长度的确定。这可以通过使用由摄像机71、73中的一个或另一个检测到的并且由图像处理单元75处理的图像来实现。实际上,由摄像机71、73和图像处理单元75构成的观察系统能够检测何时单面瓦楞纸板ns不再有缺陷。存储缺有陷区域的长度,并随后用于确定在有缺陷部分的开头处的标记之后,旋转剪切机61在哪个长度的纸板上执行第二横向切割,利用该第二横向切割将有缺陷部分与瓦楞纸板cc分开。

如上所述,在一些实施例中,不设置标记。在这种情况下,借助于一个或多个编码器,例如借助于编码器91或92,或者借助于布置在沿着瓦楞纸板的路径的另一位置上的编码器来跟踪由观察系统检测到的纸板有缺陷部分。通常,在现有技术的设备中,设置了用于确定纸板在桥接器41上的量的装置,因此使用编码器91或92以及基于由摄像机71、73获取的图像生成的信号,可以基于相应的编码器的信号跟踪检测到的缺陷,从而知道缺陷何时达到区段11中的去除区域。

在其他实施例中,用于去除瓦楞纸板有缺陷部分的去除系统可以是不同的。例如可以设置有缺陷纸板部分沿着整个路径通过直到工位15,在那里设置横向切割器,该横向切割器在所期望的横向长度上切割瓦楞纸板的条带。如果观察系统已经检测到有缺陷部分,则可以以上述方式跟踪该有缺陷部分直到它达到该工位15。当跟踪系统如上所述那样识别出有缺陷部分已经达到工位15时,控制将纸板条带切成单张的横向切割器,以例如通过以相对于所设定的距离彼此相距更大(或优选更小)的距离来执行横向切割暂时修改所获得的纸板的长度。因此,纸板cc的有缺陷部分将被分割成多张瓦楞纸板,每张瓦楞纸板的长度比没有缺陷纸板的长度更长(或更短)。

然后,可以从形成在堆叠装置19a和19b中的堆叠p1和p2手动去除更长(或更短)长度的纸板。通过实现相对于设定长度的更长长度的有缺陷纸板来方便从堆叠中手动去除纸板。

在其它实施例中,也可以在区段15中为瓦楞纸板cc的有缺陷部分设置丢弃系统,例如布置在输送带下面的托架,其中瓦楞纸板cc的有缺陷部分一旦已经被上述观察和跟踪系统检测到就将其分离出来。

有缺陷区域的跟踪和自动去除过程既可以用于由与单瓦楞机相关联的摄像机71、73检测到的缺陷,也可以用于摄像机101、120、121检测到的缺陷。

在有利的实施例中,设备1可以设置有用于观察系统的另外的摄像机。在一些实施例中,摄像机101可以设置在横向旋转剪切机上游的区段15中,分切刻痕单元下游的区段13中或其他合适的位置上。摄像机101可以布置在区段13中产生的每个瓦楞纸板cc条带的路径的两侧上。附加摄像机101可以用于检测瓦楞纸板cc的进一步缺陷,例如可以在单瓦楞机21下游沿纸板加工线产生的破损和斑点。

摄像机101可以连接图像处理单元75或专用于摄像机101的另一图像处理单元,以将关于瓦楞纸板cc的缺陷的数据提进给中央控制单元77,以便启动例如布置在区段15中或区段15的下游的用于去除有缺陷部分的去除系统,例如产生通常具有小于设定长度的长度的异常长度板,并且将其从堆叠装置19a、19b中形成的堆中去除。

除上述摄像机71、73、101之外或作为替代,在一些实施例中,如示意性地如图所示,摄像机120、121可设置在一系列热板的下游,例如在区段9或区段11中。摄像机120和121可以布置成面向来自热板的复合瓦楞纸板cc的两个相对面,以检测盖板上的缺陷(即在两个外光滑纸板片材上的缺陷)或者还有内部缺陷,因为瓦楞纸板的胶合缺陷也会导致在纸板cc的外面可见的不规则性。

一旦视频相机120、121已经检测到例如胶合缺陷之类的缺陷,控制单元就可以触发调节过程以调节一系列热板的一个或多个操作参数。例如,可以增加或减少一系列热板的温度,或者瓦楞纸板压在热板上的压力,或者胶合单元51、53中的一个和/或另一个分布的胶合剂的量。也可以沿着一系列热板的纵向延伸来修改压力和/或温度分布。由于这一系列热板在瓦楞纸板进给方向上延伸数米,所以可以改变从一系列热板的入口到出口的不同区域的温度。替代地或附加地,可以改变纸板和热板之间从热板部分的入口到出口的接触压力。

通常,上述一架或多架摄像机或适合于该目的的附加摄像机可以专门地或另外在ir光谱中工作并且可以用于检测瓦楞纸板的温度。温度检测可以用于控制生产线的一个或多个操作参数,以调节检测到的温度与设定温度值的任何偏差。

例如,可以修改一个或多个纸板与相应的加热辊之间的接触弧。或者,加热辊的温度可以根据需要增加或减少。

当在一个设备开卷机中用一个新的卷轴代替耗尽的卷轴并且将两个纸板拼接一起时,上述观察系统也可用于检测在由不同的卷轴进给的纸板之间的拼接区域中的连接缺陷。

通过使用视频照相机71、73、101、120、121,使用用于自动去除有缺陷区域的机构,并且使用用于跟踪有缺陷区域的跟踪系统(通过借助于编码器和/或标记系统进行跟踪),可以获得在去除修整自动化和提高生产率方面的实质优点。

在上述系统的进一步开发中,由观察系统的摄像机所发出的信息可以与由瓦楞纸板加工生产线的其它组件所发出的信息一起使用。事实上,对于加工线的每个部分和机器,已知和控制多个操作参数。这些操作参数可以由操作员设定,也可以由电子控制程序控制。在一些实施例中,一系列操作参数中的每个操作参数被保持在数值范围内。在单瓦楞机的情况下,例如,纸板进给速度、胶合压力、胶合剂的量、胶合单元35的辊36、38之间的距离、加热构件的温度等可以被控制。中央控制单元77可以将观察系统发出的信息与操作参数组合,以例如提供对检测到的缺陷种类的更精确的诊断。特别地,中央控制单元77可以被编程为将检测到的胶合缺陷与关于受控操作参数的误差组合以便向操作者提供更精确的信息,和/或执行参数自动调节以便抵消、减少或消除检测到的胶合缺陷。

应当理解,附图仅示出了通过本发明的实际布置设置的示例,其可以在形式和布置上变化,而不脱离本发明基础的概念的范围。在所附权利要求中任何附图标记被提供来便于参考说明书和附图来阅读权利要求书,而不限制由权利要求表示的保护范围。

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