专利名称：用来识别材料带上的撕裂条的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用来借助于传感器识别加工在材料带或薄膜带(Material-bzw.Folienbahn)上的撕裂条或撕裂线的方法。此外本发明还涉及一种用来实施该方法的装置。
在加工带有薄膜外套的包装盒，特别是香烟包装盒或香烟成条包装盒时，薄膜配备一撕裂线或撕裂条，以便在使用包装盒时方便地去除外套。撕裂条贴在一连续的材料带或薄膜带上并与它连接。此后从带上切下用于包装盒外盒的裁剪料(EP 1 209 083)。
在材料带上撕裂条的存在和正确定位(连续地)加以检验。为此目的在现有技术中采用光电的以及电容式的传感器，它们在撕裂条区域内对准材料带。传感器对撕裂条上的可光学测量的标记作出反应。
如果不存在足够的光学对比度或者如果例如材料带被完全或局部印刷或金属喷涂，那么光电测量撕裂条或撕裂线的方法便失效。
因此本发明的目的是，非接触地、而且是与任何的光学对比度无关地识别材料带或薄膜带上的撕裂线或撕裂条。
为了实现这个目的，本发明方法的特征如下a)用来识别撕裂条或撕裂线的传感器一侧是超声波发射器。另一侧是超声波接收器，它们分别安装在材料带两侧，b)超声波发射器和超声波接收器基本上精确地对准撕裂线或撕裂条，c)超声波发射器设计成这样，使得由它产生的射束(波瓣)或动作曲线大致相当于撕裂条的宽度，d)超声波接收器与一处理单元连接，它对接收的波的强度变化作出反应。
借助于超声波测试薄壁零件原则上是公知的。迄今为止这种识别方法应用在双弯曲检验(Doppelbogen-Kontrolle)方面，亦即在任何的双层性方面检验由薄的材料，特别是纸，组成的(等大的)圆弧。
本发明以这样的认识为基础，即，借助于超声波传感器可以在连续测试的情况下识别连续的薄材料带上的窄的材料条、亦即撕裂条或撕裂线的位置。为此发射器和接收器按要求位置精确地对准撕裂条或撕裂线。带有撕裂条或撕裂线的材料带最好连续地从发射器和接收器旁经过，使得超声波集中对准撕裂条或撕裂线区域。
这里按照本发明的认识接收器的动作曲线可以(略微)偏离撕裂条的宽度，只要在通过接收器接收超声波时给出一可测量的差值即可，以区别存在撕裂条和不存在撕裂条。射束或反应曲线的测量由发射器的强度确定。但是按本发明的发射器的结构的特殊性是，它具有一减小外露的发射面的挡板，它造成按要求的有限的动作曲线。
本发明的其他细节涉及到检测机构在一(包装)机内的有利的结构设置。
下面借助于应用和实施例说明本发明的其他特征。附图表示
图1以示意侧视图表示用来将(香烟)包装盒包裹在薄膜外壳内的包装机，图2图1的局部II的放大图，图3图2中的更加放大的细节III，图4超声波发射器的细节，亦即图3的IV-IV俯视图，图5在不存在撕裂条时超声波发射器和超声波接收器示意表示的工作模式，图6在撕裂条位置正确时相应的视图。
所示的实施例涉及长方体包装盒10的制造，亦即配备一薄膜外套的香烟盒。薄膜具有撕裂条11或撕裂线，它定位在规定的位置上，以便能够打开封闭的包装盒。
为此，在一连续的薄膜材料带12上加设撕裂条11，材料带连续地从一卷筒13上抽出。连续的撕裂带11从一撕裂带卷筒14上抽出，并在同方向输送期间通过一压紧辊15压紧在材料带12上，并与它连接。然后由材料带12和撕裂条11组成的单元被输送给一个剪裁机组16。在其区域内从材料带12上切下单个坯料-连同撕裂条11-并分别围绕一包装盒10折叠。用来处理撕裂条11、材料带12和用来制造坯料的装置适宜于按照EP 1 209 083。
需要检测材料带12是否配备了撕裂条11，并且撕裂条是否准确地定位。为此采用一检测机组17。它在超声波原理的基础上非接触式工作。在材料带12的对置的两侧设置一超声波发射器18和一超声波接收器19。超声波发射器18使超声波按要求对准材料带12，而且是在撕裂条11区域内。位于对面的超声波接收器19接收超声波。发射器、接收器和一与接收器连接的处理单元设计成这样，使得接收的超声波强度可能出现的波动被分析处理，由此可以获取关于存在或不存在撕裂条11的信息。检测机组17这样地工作，即在存在撕裂条11时发射的超声波受到撕裂条11的阻滞，这导致在超声波接收器19区域内接收信号的显著减弱。
检测机组17定位在材料带12的一垂直的带段20的区域内，而且与一转向辊21邻接，紧靠裁剪机组16的上方或者说沿输送方向在裁剪机组之前。据此在本实施例中检测机组17安装在一用来在裁剪机组16区域内输送材料带12或切下的坯料的抽吸带22的紧上方。这关系到，撕裂条11的测试尽可能地临近切下坯料之前进行。在最后一个转向辊21之后测试是有利的。
发射器和接收器这样布置，使超声波理想化地沿一倾斜设置的轴线23布置。因此超声波与材料带12成一锐角对准材料带。这里超声波发射器18位于撕裂条11一侧，超声波接收器19位于材料带12的另一侧。轴线23相对于材料带12平面的角度大致在70°至45°之间。发射器和接收器离材料带12的距离同样是不同的。超声波发射器18离材料带12较小的距离-约5mm至15mm，接收器19具有15mm至65mm的较大距离。作为另一种选择，发射器和接收器可以垂直于材料带12设置。
超声波传感器按特别的方法设计，使得产生规定的有限的超声波射束(波瓣)或动作曲线，它们精确地对准撕裂条11的区域，规定的动作曲线-大致按撕裂带11的宽度-可以通过超声波发射器18相应的结构产生。特别是超声波发射器18在出口端可以配备一挡板24，它限制超声波的输出。在图4所示的实施例中挡板24设计成这样，使得(在横截面内成圆形的)超声波发射器18具有一中心的径向分布的缝隙25。它构成超声波的出口面。缝隙25沿撕裂条11方向延伸。通过挡板24或缝隙25使超声波发射器18超声波的聚焦区在撕裂条11区域内对准材料带12。
在图5和图6中示意表示超声波“射束”或动作曲线的分布，其中图5表示不存在撕裂条的情况，超声波几乎无阻碍地穿透材料带12。图6表示做得正确的带有撕裂条11的材料带12。由超声波发射器18发射的超声波完全或绝大部分被带有撕裂条11的材料带12吸收，超声波接收器19接收不到超声波，或接收到强衰减的超声波。
当材料带在图5的意义上没有正确配备撕裂条11时，处理单元(未画出)产生一个信号。
图形标记表10 包装盒22 抽吸带11 撕裂条23 轴线12 材料带24 挡板13 卷筒 25 缝隙14 撕裂带卷筒15 压紧辊16 裁剪机组17 检测机组18 超声波发射器19 超声波接收器20 带段21 转向辊
权利要求
1.借助于传感器识别一材料带(12)或薄膜带上的撕裂条(11)或撕裂线的方法，其特征为a)传感器是超声波发射器(18)和超声波接收器(19)，它们定位在材料带(12)相互对置的两侧，b)超声波发射器(18)和超声波接收器(19)这样地定位，即，在超声波发射器(18)和超声波接收器(19)之间输送的材料带(12)基本上仅仅在撕裂条(11)或撕裂线区域内被超声波所检测，c)超声波发射器(18)设计成这样，即，由它产生的射束或动作曲线大致相当于撕裂条(11)的宽度，d)超声波接收器(19)与一处理单元连接，它对接收的超声波的强度变化作出反应。
2.实施按权利要求1的方法的装置，其中撕裂条(11)或撕裂线被连续地贴在连续输送的材料带(12)上并与它连接，然后从材料带上切下用于一外套的坯料，其特征为紧接在一材料带(12)和撕裂条(11)的连接工位后面位置固定地安装一用来识别撕裂条(11)的检测装置，薄膜带可在该检测装置旁经过，其中检测装置包括至少一个超声波发射器(18)和至少一个超声波接收器(19)，并且，超声波发射器(18)和超声波接收器(19)定位在材料带(12)两侧，使得由超声波发射器(18)发射的超声波基本上仅仅在撕裂条(11)区域内命中材料带(12)，并且必要时可被对面的超声波接收器(19)接收。
3.按权利要求3的装置，其特征为超声波发射器(18)和超声波接收器(19)定位在材料带(12)一垂直的带段(20)的区域内，特别是紧靠一铅垂的材料带输送器，亦即一抽吸带(22)、一裁剪机组(16)的上方，尤其是跟随在一转向辊(21)后面。
4.按权利要求2或3的装置，其特征为超声波发射器(18)和超声波接收器(19)相对于材料带(12)的平面布置在一倾斜位置。
5.按权利要求2或其他权利要求之任一项的装置，其特征为超声波发射器(18)安装在超声波接收器(19)的下方，尤其是材料带(12)的具有撕裂条(11)的一侧。
6.按权利要求2或其他权利要求之任一项的装置，其特征为超声波发射器(18)配备一发射端的限制装置，以影响动作曲线的特性或宽度，特别是配备一(缝隙形的)挡板(24)。
7.按权利要求6的装置，其特征为挡板(24)围成一在超声波发射器(18)上方径向延伸的缝隙(25)，它沿撕裂条(11)的方向分布。
全文摘要
本发明涉及用来识别材料带上的撕裂条的方法和装置。为了检测一材料带(12)特别是薄膜带在沿材料带(12)纵向分布的撕裂条(11)的布局方面的正确性，采用超声波传感器，而且一侧是超声波发射器(18)，另一侧是超声波接收器(19)。传感器这样地设置在材料带(12)面对面的两侧，使得在某些情况下聚焦的超声波按要求对准撕裂条(11)区域。在不存在撕裂条(11)时由超声波接收器(19)产生一相应的信号。
文档编号G01N29/11GK1703350SQ200380100911
公开日2005年11月30日 申请日期2003年10月2日 优先权日2002年10月4日
发明者H·福克, M·恰尔诺塔 申请人:福克有限及两合公司