DE202023103191U1 - Data processing system and system for monitoring a joining process - Google Patents

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Abstract

Datenverarbeitungssystem (620) zur automatischen Überwachung eines Fügeprozesses zum Verbinden einer Mehrzahl von überlappend angeordneten Substraten untereinander zu einem Verbundprodukt unter Druckbeaufschlagung durch eine Pressvorrichtung (605), wobei das Datenverarbeitungssystem (620) zumindest eine Prozessorplattform und einen damit gekoppelten Speicher aufweist, in dem Anweisungen gespeichert sind, die bei ihrer Ausführung auf der Prozessorplattform diese veranlassen, ein Verfahren (100) auszuführen, das die folgenden Schritte aufweist:Erfassen (105) von Messdaten, die für verschiedene von der Pressvorrichtung (605) im Rahmen der Druckbeaufschlagung eingenommene Arbeitsstellungen jeweilige Messwerte einer Messgröße repräsentieren, die eine während der jeweiligen Arbeitsstellung auf die Substrate einwirkende Presskraft oder eine in einem Abhängigkeitsverhältnis damit stehende Größe angibt;Auswerten der erfassten Messdaten, um daraus eine Mehrzahl verschiedener Merkmale zu extrahieren (115; 305,... ,-320), die jeweils einzeln und/oder gemeinsam zumindest eine charakteristische Eigenschaft eines durch die Messdaten repräsentierten Verlaufs (210) der Messgröße in Abhängigkeit von den Arbeitsstellungen der Pressvorrichtung (605) oder einer zu den Arbeitsstellungen korrespondierenden Größe repräsentieren;Ermitteln (120) eines als ein Maß für eine Qualität des Fügeprozesses definierten Bewertungsindikators (B) in Abhängigkeit von den extrahierten Merkmalen;Bewerten (130) des Fügeprozesses anhand einer Gegenüberstellung des ermittelten Bewertungsindikators (B) mit einer definierten Bewertungsreferenz unter Erzeugung eines aus der Gegenüberstellung resultierenden Bewertungsergebnisses; undSteuern (135) der Pressvorrichtung (605) und/oder Weiterbehandeln, insbesondere Weiterprozessieren, Ausschleusen oder Markieren, des mittels des Fügeprozesses erzeugten Verbundprodukts in Abhängigkeit von dem Bewertungsergebnis.Data processing system (620) for automatically monitoring a joining process for connecting a plurality of substrates arranged in an overlapping manner to form a composite product under pressure by a pressing device (605), the data processing system (620) having at least one processor platform and a memory coupled thereto, in which instructions are stored which, when executed on the processor platform, cause it to carry out a method (100) which has the following steps: acquiring (105) measurement data which, for various working positions assumed by the pressing device (605) as part of the application of pressure, contain respective measurement values of a represent a measured variable that specifies a pressing force acting on the substrates during the respective working position or a variable that is dependent on it;evaluating the recorded measurement data in order to extract a plurality of different features from them (115; 305,...,-320), each individually and/or together representing at least one characteristic property of a curve (210) of the measured variable represented by the measurement data as a function of the working positions of the pressing device (605) or a variable corresponding to the working positions ;Determining (120) an evaluation indicator (B) defined as a measure of a quality of the joining process as a function of the extracted features;Evaluating (130) the joining process based on a comparison of the determined evaluation indicator (B) with a defined evaluation reference, generating one from the Comparison of the resulting evaluation result; andcontrolling (135) the pressing device (605) and/or further treatment, in particular further processing, ejection or marking, of the composite product produced by means of the joining process depending on the evaluation result.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Datenverarbeitungssystem zur automatischen, insbesondere computer-implementierten, Überwachung eines Fügeprozesses zum Verbinden einer Mehrzahl von überlappend angeordneten, insbesondere gestapelten, Substraten untereinander zu einem Verbundprodukt unter Druckbeaufschlagung durch eine Pressvorrichtung. Bei dem Fügeprozess kann es sich speziell um einen Siegelprozess zur Herstellung von Verpackungen, etwa Blisterverpackungen, handeln. Dementsprechend kann die Pressvorrichtung insbesondere eine Siegelmaschine, etwa eine Plattensiegelmaschine sein. Die Erfindung betrifft weiterhin ein das Datenverarbeitungssystem aufweisendes System zum Ausführen und automatischen Überwachen eines Fügeprozesses.The present invention relates to a data processing system for the automatic, in particular computer-implemented, monitoring of a joining process for connecting a plurality of overlappingly arranged, in particular stacked, substrates to form a composite product under pressure from a pressing device. The joining process can specifically be a sealing process for the production of packaging, such as blister packaging. Accordingly, the pressing device can in particular be a sealing machine, such as a plate sealing machine. The invention further relates to a system having the data processing system for carrying out and automatically monitoring a joining process.

Bei Fügeprozessen der eingangs genannten Art besteht die Gefahr, dass die Qualität der erhaltenen Verbundprodukte beeinträchtigt wird, wenn sich zwischen den im Rahmen des Fügeprozesses zu verbindenden Substraten an einer Stelle, an der die Substrate zu ihrer Verbindung in Berührungskontakt zu bringen sind, ein Fremdkörper oder ein zwischen den Substraten, z. B. zum Zwecke von dessen Verpackung, einzuschließendes Produkt befindet.In joining processes of the type mentioned at the outset, there is a risk that the quality of the composite products obtained will be impaired if a foreign body or a substance between the substrates, e.g. B. for the purpose of its packaging, product to be enclosed is located.

Ein solcher Fall kann insbesondere bei der Herstellung von Blisterverpackungen, beispielsweise für Nahrungsmittel oder Arznei- oder Kosmetikprodukte auftreten. Solche Blisterverpackungen weisen oftmals ein erstes Substrat auf, das als Folie mit darin als Ausbuchtungen ausgebildeten Höfen zur Aufnahme des zu verpackenden Guts, z. B. von einer Tablette je Hof, ausgebildet ist. Ein zweites, ebenfalls meist folienartiges, Substrat wird durch den Fügeprozess so auf das erste Substrat aufgebracht und unter Druckbeaufschlagung durch eine Pressvorrichtung verbunden, insbesondere formschlüssig oder stoffschlüssig, dass die beiden Substrate außerhalb der durch die Höfe beanspruchten Flächen verbunden sind, während das zu verpackende Gut in den Höfen liegt und allseitig durch die miteinander verbundenen Substrate umgeben ist. Ein solcher Fügeprozess wird oftmals auch als „Siegelprozess“ und eine zu seiner Ausführung konfigurierte Vorrichtung als „Siegelmaschine“ oder „Siegelvorrichtung“ bezeichnet. Die oben genannte Qualitätsproblematik ergibt sich hier insbesondere dann, wenn das zu verpackende Produkt, etwa eine oder mehrere Tabletten, während der Druckbeaufschlagung nicht ordnungsgemäß nur in ihren jeweiligen Höfen liegen, sondern sich ganz oder teilweise auf zwischen den Höfen liegenden Substratflächen befinden.Such a case can occur in particular in the manufacture of blister packs, for example for food or medicinal or cosmetic products. Such blister packs often have a first substrate, which is designed as a film with bulges as courtyards for receiving the goods to be packaged, z. B. of one tablet per courtyard is formed. A second, also mostly film-like, substrate is applied to the first substrate by the joining process and connected under pressure by a pressing device, in particular positively or materially, that the two substrates are connected outside of the areas stressed by the courts, while the goods to be packaged lie in the courts and are surrounded on all sides by the interconnected substrates. Such a joining process is often also referred to as a "sealing process" and a device configured for its execution as a "sealing machine" or "sealing device". The quality problem mentioned above arises here in particular when the product to be packaged, for example one or more tablets, does not lie correctly only in its respective courts during the pressurization, but is wholly or partially located on substrate surfaces lying between the courts.

Da das Auftreten derartiger Qualitätsprobleme regelmäßig nicht mit absoluter Sicherheit ausgeschlossen werden kann, werden die Fügeprozesse meist überwacht, um solche Probleme erkennen zu können.Since the occurrence of such quality problems cannot be ruled out with absolute certainty, the joining processes are usually monitored in order to be able to identify such problems.

Dazu ist es insbesondere bekannt, während der Druckbeaufschlagung der zu verbindenden Substrate im Rahmen des Fügeprozesses die dabei an der Pressvorrichtung auftretende Presskraft zu messen und diesbezüglich einen Schwellwertvergleich auszuführen. Liegt die Presskraft oberhalb einer vorbestimmten Schwelle, dann wird auf einen Fehler im Fügeprozess geschlossen, während andernfalls der Fügeprozess und das dabei hergestellte Verbindungsprodukt als fehlerfrei gewertet wird.For this purpose, it is known in particular to measure the pressing force that occurs on the pressing device during the pressurization of the substrates to be connected as part of the joining process and to carry out a threshold value comparison in this regard. If the pressing force is above a predetermined threshold, then an error in the joining process is concluded, while otherwise the joining process and the connection product produced in the process are evaluated as error-free.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Überwachung von Fügeprozessen der eingangs genannten Art weiter zu verbessern.It is an object of the invention to further improve the monitoring of joining processes of the type mentioned at the outset.

Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Lehre der unabhängigen Ansprüche erreicht. Verschiedene Ausführungsformen und Weiterbildungen der Lösung sind Gegenstand der Unteransprüche.The solution to this problem is achieved according to the teaching of the independent claims. Various embodiments and developments of the solution are the subject matter of the dependent claims.

Ein erster Aspekt der hier vorgestellten Lösung betrifft ein Datenverarbeitungssystem zur automatischen Überwachung eines Fügeprozesses zum Verbinden, insbesondere Laminieren, einer Mehrzahl von überlappend angeordneten Substraten untereinander zu einem Verbundprodukt unter Druckbeaufschlagung durch eine Pressvorrichtung, insbesondere einer Siegelmaschine, z. B. Plattensiegelmaschine. Das Datenverarbeitungssystem weist zumindest eine Prozessorplattform und einen damit gekoppelten Speicher auf, in dem Anweisungen gespeichert sind, die bei ihrer Ausführung auf der Prozessorplattform diese veranlassen, ein Verfahren auszuführen, das die folgenden Schritte aufweist:

  1. (i) Erfassen, insbesondere Empfangen, Einlesen oder messtechnisch Erfassen, von Messdaten, die für verschiedene von der Pressvorrichtung im Rahmen der Druckbeaufschlagung eingenommene Arbeitsstellungen jeweilige Messwerte einer, insbesondere skalaren oder vektoriellen, Messgröße repräsentieren, die eine während der jeweiligen Arbeitsstellung auf die Substrate einwirkende Presskraft oder eine in einem Abhängigkeitsverhältnis damit stehende Größe angibt;
  2. (i) Auswerten der erfassten Messdaten, um daraus eine Mehrzahl verschiedener Merkmale zu extrahieren, insbesondere zu berechnen, die jeweils einzeln und/oder gemeinsam zumindest eine charakteristische Eigenschaft eines durch die Messdaten repräsentierten Verlaufs der Messgröße in Abhängigkeit von den Arbeitsstellungen der Pressvorrichtung oder einer zu den Arbeitsstellungen korrespondierenden Größe repräsentieren;
  3. (iii) Ermitteln eines als ein Maß für eine Qualität des Fügeprozesses definierten, insbesondere numerischen, Bewertungsindikators in Abhängigkeit von den extrahierten Merkmalen;
  4. (iv) Bewerten des Fügeprozesses anhand einer Gegenüberstellung, etwa in Form eines Vergleichs, des ermittelten Bewertungsindikators mit einer definierten, insbesondere numerischen, Bewertungsreferenz unter Erzeugung eines aus der Gegenüberstellung resultierenden, insbesondere numerischen, Bewertungsergebnisses (als Maß einer Qualität des Fügeprozesses oder des damit erzeugten Verbundprodukts); und
  5. (v) Steuern der Pressvorrichtung und/oder Weiterbehandeln, insbesondere Weiterprozessieren, Ausschleusen oder Markieren, des mittels des Fügeprozesses erzeugten Verbundprodukts in Abhängigkeit von dem Bewertungsergebnis.
A first aspect of the solution presented here relates to a data processing system for automatically monitoring a joining process for connecting, in particular laminating, a plurality of overlapping substrates to form a composite product under pressure from a pressing device, in particular a sealing machine, e.g. B. Plate sealing machine. The data processing system has at least one processor platform and a memory coupled thereto, in which instructions are stored which, when executed on the processor platform, cause the processor platform to carry out a method which has the following steps:
  1. (i) Acquiring, in particular receiving, reading in or metrologically acquiring measurement data which, for various working positions assumed by the pressing device as part of the pressurization, represent respective measured values of a measured variable, in particular scalar or vectorial, which indicates a pressing force acting on the substrates during the respective working position or a variable that is dependent on it;
  2. (i) Evaluation of the recorded measurement data in order to extract from it, in particular to calculate, a plurality of different features which each individually and/or together represent at least one characteristic property of a profile of the measurement variable represented by the measurement data as a function of the working positions of the pressing device or a variable corresponding to the working positions;
  3. (iii) determining an evaluation indicator defined as a measure of a quality of the joining process, in particular numerical, as a function of the extracted features;
  4. (iv) Evaluation of the joining process based on a comparison, for example in the form of a comparison, of the determined evaluation indicator with a defined, in particular numerical, evaluation reference, generating an evaluation result, in particular numerical, resulting from the comparison (as a measure of a quality of the joining process or of the composite product produced with it); and
  5. (v) Control of the pressing device and/or further treatment, in particular further processing, ejection or marking, of the composite product produced by means of the joining process depending on the evaluation result.

Unter dem Begriff „Substrat“, wie hierin verwendet, ist ein homogener oder heterogener, insbesondere folien- oder plattenförmiger Festkörper (d. h. mit festem Aggregatzustand bei Normaltemperatur 20 °C und Normaldruck 1013 hPa) zu verstehen, der geeignet ist, zusammen mit einem oder mehreren anderen solcher oder ähnlicher Festkörper unter Druckbeaufschlagung zu einem Verbundprodukt zusammengefügt zu werden. Insbesondere kann ein Substrat als Kunststoff oder Metallfolie oder bereits selbst als Verbundwerkstoff ausgebildet sein. Insbesondere fallen die verschiedenen Schichten einer Blisterverpackung jeweils unter den Begriff „Substrat“, wie hierin verwendet.The term "substrate", as used herein, means a homogeneous or heterogeneous, in particular film or plate-shaped solid (i.e. with a solid state of aggregation at normal temperature 20 °C and normal pressure 1013 hPa) which is suitable to be joined together with one or more other such or similar solids under pressure to form a composite product. In particular, a substrate can be designed as a plastic or metal foil or even as a composite material. In particular, the various layers of a blister pack each fall under the term "substrate" as used herein.

Unter dem Begriff „charakteristisches Merkmal“ oder kurz „Merkmal“, wie hierin verwendet, ist eine Eigenschaft des Verlaufs der Messgröße zu verstehen, die grundsätzlich geeignet ist, Verläufe der Messgröße, die bei fehlerfreier Ausführung des Fügeprozesses auftreten, von anderen Verläufen der Messgröße zu unterscheiden, die bei fehlerbehafteter Ausführung des Fügeprozesses, auftreten. Solche fehlerbehafteten Ausführungen können insbesondere Fälle betreffen, bei denen die Qualität der erhaltenen Verbundprodukte dadurch beeinträchtigt wird, dass sich zwischen den im Rahmen des Fügeprozesses zu verbindenden Substraten an einer Stelle, an der die Substrate zu ihrer Verbindung in Berührungskontakt zu bringen sind, ein oder mehrere Fremdkörper oder zu verpackende Produkte befinden. Ein Merkmal kann zwar optional auch unmittelbar eine physikalische Bedeutung haben, es kann sich dabei jedoch auch nur um eine reine Rechengröße ohne unmittelbare Bedeutung handeln. Entscheidend ist jedoch, dass es allein oder über seinen Beitrag im Rahmen einer Kombination mit anderen Merkmalen dazu genutzt werden kann, eine während des Fügeprozesses auftretende Anomalie erkennbar zu machen.The term "characteristic feature" or "feature" for short, as used herein, is to be understood as meaning a property of the progression of the measured variable that is basically suitable for distinguishing progressions of the measured variable that occur when the joining process is carried out correctly from other progressions of the measured variable that occur when the joining process is carried out with errors. Such erroneous designs can particularly affect cases in which the quality of the composite products obtained is impaired by the fact that one or more foreign objects or products to be packaged are located between the substrates to be connected as part of the joining process at a point where the substrates are to be brought into physical contact for their connection. A feature can optionally also have a direct physical meaning, but it can also only be a matter of a purely operand without direct meaning. What is crucial, however, is that it can be used alone or through its contribution in combination with other features to make an anomaly occurring during the joining process recognizable.

Unter dem Begriff „Größe“, wie hierin verwendet, ist eine physikalische oder chemische Größe, d. h. eine an einem Objekt der Physik oder Chemie quantitativ bestimmbare Eigenschaft eines Vorgangs oder Zustands zu verstehen. Insbesondere stellen sind Drücke, Kräfte, elektrische oder mechanische Spannungen, Stoffzusammensetzungen oder -strukturen, Massendichten, Längen usw. jeweils Größen in diesem Sinne.The term "quantity" as used herein means a physical or chemical quantity, i. H. to understand a quantitatively determinable property of a process or state of an object of physics or chemistry. In particular, pressures, forces, electrical or mechanical stresses, material compositions or structures, mass densities, lengths, etc. are all quantities in this sense.

Unter dem Begriff „Arbeitsstellung“, wie hierin verwendet, ist ein jeweiliger Zustand der Pressvorrichtung zu verstehen, wobei verschiedene Arbeitsstellungen zu verschiedenen Arbeitspunkten, insbesondere Hüben oder Abständen von beim Pressen eine Presswirkung auf das Pressgut (vorliegend Substrate) auswirkenden Presswerkzeugen, der Pressvorrichtung korrespondieren.The term "working position", as used herein, is to be understood as meaning a respective state of the pressing device, with different working positions corresponding to different working points, in particular strokes or distances from pressing tools that have a pressing effect on the material to be pressed (in this case substrates) during pressing, of the pressing device.

Die hierein gegebenenfalls verwendeten Begriffe „umfasst“, „beinhaltet“, „schließt ein“, „weist auf“, „hat“, „mit“, oder jede andere Variante davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken. So ist etwa ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die eine Liste von Elementen umfasst oder aufweist, nicht notwendigerweise auf diese Elemente beschränkt, sondern kann andere Elemente einschließen, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder die einem solchen Verfahren oder einer solchen Vorrichtung inhärent sind.As used herein, the terms “comprises,” “includes,” “includes,” “has,” “has,” “having,” or any other variation thereof, as appropriate, are intended to cover non-exclusive inclusion. For example, a method or device that includes or has a list of elements is not necessarily limited to those elements, but may include other elements that are not expressly listed or that are inherent in such method or device.

Ferner bezieht sich „oder“, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist, auf ein inklusives „oder“ und nicht auf ein exklusives „oder“. Zum Beispiel wird eine Bedingung A oder B durch eine der folgenden Bedingungen erfüllt: A ist wahr (oder vorhanden) und B ist falsch (oder nicht vorhanden), A ist falsch (oder nicht vorhanden) und B ist wahr (oder vorhanden), und sowohl A als auch B sind wahr (oder vorhanden).Further, unless expressly stated to the contrary, "or" refers to an inclusive "or" and not to an exclusive "or". For example, a condition A or B is satisfied by one of the following conditions: A is true (or present) and B is false (or absent), A is false (or absent) and B is true (or present), and both A and B are true (or present).

Die Begriffe „ein“ oder „eine“, wie sie hier verwendet werden, sind im Sinne von „ein/eine oder mehrere“ definiert. Die Begriffe „ein anderer“ und „ein weiterer“ sowie jede andere Variante davon sind im Sinne von „zumindest ein Weiterer“ zu verstehen.As used herein, the terms "a" or "an" are defined to mean "one or more". The terms "another" and "another" and any other variant thereof shall be construed to mean "at least one other".

Der Begriff „Mehrzahl“, wie er hier gegebenenfalls verwendet wird, ist im Sinne von „zwei oder mehr“ zu verstehen.The term "plurality" as used herein, where appropriate, is to be understood as meaning "two or more".

Die Begriffe „erste/r/s“, „zweite/r/s“, „dritte/r/s“ und ähnliche Begriffe in der Beschreibung und in den Ansprüchen werden zur Unterscheidung zwischen ähnlichen oder ansonsten gleich benannten Elementen und nicht unbedingt zur Beschreibung einer sequenziellen, räumlichen oder chronologischen Reihenfolge verwendet. Es versteht sich, dass die so verwendeten Begriffe unter geeigneten Umständen austauschbar sind und dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen der Lösung auch in anderen als den hier beschriebenen oder dargestellten Reihenfolgen funktionieren können.The terms "first,""second,""third," and similar terms in the specification and claims are used to distinguish between similar or otherwise like-named elements and not necessarily to describe them in a sequential, spatial, or chronological order. It should be understood that the terms so used are interchangeable under appropriate circumstances, and that the solution embodiments described herein may operate in different orders than those described or illustrated herein.

Unter dem Begriff „konfiguriert“ oder „eingerichtet“ eine bestimmte Funktion zu erfüllen, (und jeweiligen Abwandlungen davon), wie er hier gegebenenfalls verwendet wird, ist zu verstehen, dass eine diesbezügliche Vorrichtung oder Komponente davon bereits in einer Ausgestaltung oder Einstellung vorliegt, in der sie die Funktion ausführen kann oder sie zumindest so einstellbar - d. h. konfigurierbar - ist, dass sie nach entsprechender Einstellung die Funktion ausführen kann. Die Konfiguration kann dabei beispielsweise über eine entsprechende Einstellung von Parametern eines Prozessablaufs oder von Schaltern oder ähnlichem zur Aktivierung bzw. Deaktivierung von Funktionalitäten bzw. Einstellungen erfolgen. Insbesondere kann die Vorrichtung mehrere vorbestimmte Konfigurationen oder Betriebsmodi aufweisen, sodass das Konfigurieren mittels einer Auswahl einer dieser Konfigurationen bzw. Betriebsmodi erfolgen kann.The term "configured" or "set up" to perform a particular function (and any derivatives thereof), as used herein where appropriate, means that a related device or component thereof is already in a configuration or configuration in which it is capable of performing the function, or at least so adjustably - i.e. H. configurable - is that it can perform the function after appropriate setting. The configuration can take place, for example, via a corresponding setting of parameters of a process flow or of switches or the like for activating or deactivating functionalities or settings. In particular, the device can have a plurality of predetermined configurations or operating modes, so that the configuration can be carried out by selecting one of these configurations or operating modes.

Das Datenverarbeitungssystem nach dem ersten Aspekt zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass im Rahmen des Verfahrens bei seiner Ausführung eine Mehrzahl verschiedener charakteristischer Merkmale des Verlaufs der Messgröße zur Bewertung des Fügeprozesses herangezogen werden. Dies hat zum einen den Vorteil, dass nicht nur unmittelbar messbare Merkmale, sondern auch geeignete, nur mittelbar aus dem Verlauf ableitbare Merkmale für die Bewertung verwendet werden können, sodass sich die verfügbare Bewertungsgrundlage erweitern lässt.The data processing system according to the first aspect is characterized in particular by the fact that a number of different characteristic features of the progression of the measured variable are used to evaluate the joining process as part of the method when it is carried out. On the one hand, this has the advantage that not only directly measurable characteristics, but also suitable characteristics that can only be indirectly derived from the course can be used for the evaluation, so that the available evaluation basis can be expanded.

So erlaubt die Verwendung einer Mehrzahl von Merkmalen anstelle eines einzelnen Merkmals als Bewertungsgrundlage eine Steigerung der erreichbaren Zuverlässigkeit (oder gleichbedeutend: ein Senken der Fehlerquote) und/oder der Genauigkeit der Bewertung. Somit lässt sich die Fertigung besser optimieren und unter Reduktion von irrtümlich als defekt eingestuften Verbundprodukten die Prozessausbeute des Fügeprozesses erhöhen. Insbesondere ist das Verfahren daher, anders als etwa eine bloße Messung einer Maximalkraft mit anschließendem einem Schwellwertvergleich nicht auf die Erkennung sehr großer Überlastsituationen beschränkt. Insbesondere ist das Verfahren auch weniger anfällig gegenüber etwaigen messungsverfälschenden thermischen Ausdehnungen von Bauteilen der Pressvorrichtung oder des Pressguts.Thus, the use of a plurality of features instead of a single feature as an assessment basis allows an increase in the achievable reliability (or equivalently: a reduction in the error rate) and/or the accuracy of the assessment. Thus, production can be better optimized and the process yield of the joining process can be increased while reducing composite products that are mistakenly classified as defective. In particular, the method is therefore not limited to the detection of very large overload situations, in contrast to a mere measurement of a maximum force with a subsequent comparison of a threshold value. In particular, the method is also less susceptible to any measurement-falsifying thermal expansions of components of the pressing device or of the material to be pressed.

Nachfolgend werden nun zunächst verschiedene beispielhafte Ausführungsformen des Datenverarbeitungssystems beschrieben, die jeweils, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird oder technisch unmöglich ist, beliebig miteinander sowie mit den im Weiteren beschriebenen anderen Aspekten der vorliegenden Lösung kombiniert werden können.Various exemplary embodiments of the data processing system are now first described below, which can be combined with one another as desired and with the other aspects of the present solution described below, unless this is expressly ruled out or is technically impossible.

Bei einigen Ausführungsformen ist das Datenverarbeitungssystem anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert, dass im Rahmen des Verfahrens zumindest eines der Merkmale aus der folgenden Liste von Größen ausgewählt oder als eine mit zumindest einer Größe aus der Liste in einem Abhängigkeitsverhältnis stehende Größe definiert ist oder wird:

  • - ein zu einer maximalen Presskraft korrespondierender Extremwert, insbesondere lokales oder globales Maximum, des Verlaufs der Messgröße;
  • - ein Indikator, der eine Arbeitsstellung kennzeichnet, bei der der Extremwert auftrat;
  • - eine, insbesondere konstante, Vorspannungskraft, der die Anordnung der überlappenden Substrate durch die Pressvorrichtung ausgesetzt war, bevor die zum Verbinden der Substrate mit einer demgegenüber, insbesondere sprunghaft, erhöhten Presskraft ausgeführte Druckbeaufschlagung einsetzte;
  • - eine, insbesondere konstante, Nachspannungskraft, der die Anordnung der dann bereits verbundenen Substrate durch die Pressvorrichtung ausgesetzt wurde, nachdem die zum Verbinden der Substrate mit einem demgegenüber, insbesondere sprunghaft, erhöhten Presskraft ausgeführte Druckbeaufschlagung erfolgt war;
  • - eine Differenz oder ein Verhältnis aus Vorspannungskraft und Nachspannungskraft;
  • - ein Indikator, der eine Arbeitsstellung kennzeichnet, bei der ausgehend von der Vorspannungskraft die mit einer demgegenüber, insbesondere sprunghaft, erhöhten Presskraft ausgeführte Druckbeaufschlagung zum Verbinden der Substrate einsetzte oder ansteigend eine erste vorbestimmte Kraftschwelle überschritt;
  • - ein Indikator, der eine Arbeitsstellung kennzeichnet, bei der nach der mit einer demgegenüber, insbesondere sprunghaft, erhöhten Presskraft ausgeführten Druckbeaufschlagung zum Verbinden der Substrate die Nachspannungskraft einsetzte oder die vorausgehende Druckbeaufschlagung abfallend eine zweite vorbestimmte Kraftschwelle überschritt;
  • - eine über ihren Verlauf hinweg bestimmtes Integral der Messgröße.
In some embodiments, the data processing system is further configured on the basis of the instructions in such a way that, as part of the method, at least one of the features is selected from the following list of variables or is defined as a variable that is dependent on at least one variable from the list:
  • - an extreme value corresponding to a maximum pressing force, in particular a local or global maximum, of the course of the measured variable;
  • - an indicator identifying a working position at which the extreme value occurred;
  • a, in particular constant, prestressing force to which the arrangement of the overlapping substrates was subjected by the pressing device before the application of pressure, which was carried out to connect the substrates with a comparatively, in particular abruptly, increased pressing force, began;
  • an, in particular constant, post-tensioning force to which the arrangement of the then already connected substrates was subjected by the pressing device after the application of pressure carried out to connect the substrates with a pressure force that was increased, in particular suddenly, in comparison thereto, had taken place;
  • - a difference or ratio of preload force and postload force;
  • an indicator that characterizes a working position in which, starting from the prestressing force, the pressurization applied with a press force that is higher than this, in particular abruptly, for connecting the substrates, began or increasingly exceeded a first predetermined force threshold;
  • an indicator that characterizes a working position in which, after the pressurization for connecting the substrates, which was carried out with a pressure that was increased, in particular abruptly, the post-tensioning force started or the previous pressurization fell and exceeded a second predetermined force threshold;
  • - an integral of the measured variable determined over its course.

Eine (erste) Größe steht hierbei „in einem Abhängigkeitsverhältnis“ mit zumindest einer (zweiten) Größe aus der Liste, wenn sie auf vorbestimmte Weise, insbesondere im Sinne einer (insbesondere injektiven) mathematischen Funktion, aus der zumindest einen (zweiten) Größe aus der Liste bestimmt werden kann, von der sie abhängt. Insbesondere kann ein solches Abhängigkeitsverhältnis auch anhand eines mathematischen Differenzierens oder Integrierens definiert sein.A (first) variable is “in a dependent relationship” with at least one (second) variable from the list if it can be determined in a predetermined manner, in particular in the sense of a (especially injective) mathematical function, from the at least one (second) variable from the list on which it depends. In particular, such a dependency relationship can also be defined using mathematical differentiation or integration.

Die Vorspannung und/oder die Nachspannung können insbesondere mittels einer auf die Substrate bzw. das Verbundprodukt einwirkende Federkraft oder einem Gasdruck bewirkt werden, etwa um die noch unverbundenen Substrate gegen ein Verrutschen relativ zueinander zu sichern (im Falle der Vorspannung) oder in beiden Fällen ein Verrutschen der Substrate oder des daraus erzeugten Verbundprodukts relativ einer Auflage zu sichern. Die zum Bewirken der Vorspannung und/oder Nachspannung eingesetzten Mittel können sich insbesondere von den zur Druckbeaufschlagung genutzten Mitteln unterscheiden. Beispielsweise können die Vor- und/oder Nachspannung allein durch eine Federkraft bewirkt werden, während die Druckbeaufschlagung durch einen Druckkolben oder einen motorbetriebenen Aktuator bewirkt wird.The prestressing and/or the restressing can be effected in particular by means of a spring force or gas pressure acting on the substrates or the composite product, for example in order to secure the still unconnected substrates against slipping relative to one another (in the case of prestressing) or in both cases to secure the substrates or the composite product produced therefrom from slipping relative to a support. The means used to bring about the prestressing and/or post-stressing can differ in particular from the means used for pressurization. For example, the pretensioning and/or posttensioning can be effected solely by a spring force, while the pressurization is effected by a pressure piston or a motor-driven actuator.

Die in der Liste genannten Merkmale (und ggf. die damit in einem Abhängigkeitsverhältnis stehenden Größen) haben sich als besonders geeignete Größen für ein Kennzeichnen von fehlerhaften Ausführungen gegenüber fehlerfreien Ausführungen des Fügeprozesses anhand einer Kombination von zwei oder mehr dieser Größen erwiesen.The features mentioned in the list (and possibly the variables that are dependent on them) have proven to be particularly suitable variables for identifying faulty executions compared to fault-free executions of the joining process using a combination of two or more of these variables.

Bei einigen Ausführungsformen ist das Datenverarbeitungssystem anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert, dass im Rahmen des Verfahrens als Messdaten Sensordaten erfasst werden, die auf Basis von Messungen mit zumindest einem der folgenden Sensortypen erfasst wurden oder werden: Wägezelle, Dehnungsmessstreifen, Beschleunigungsmesser. Diesen Sensortypen ist gemein, dass sie unmittelbar oder mittelbar eine Messung der durch die Pressvorrichtung in Abhängigkeit von ihrer jeweiligen Arbeitsstellung auf das Pressgut ausgeübten Presskraft ermöglichen.In some embodiments, the data processing system is further configured on the basis of the instructions in such a way that, as part of the method, sensor data is recorded as measurement data that was or is being recorded on the basis of measurements using at least one of the following sensor types: load cell, strain gauge, accelerometer. What these sensor types have in common is that they make it possible to directly or indirectly measure the pressing force exerted on the material to be pressed by the pressing device as a function of its respective working position.

Bei einigen Ausführungsformen ist das Datenverarbeitungssystem anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert, dass im Rahmen des Verfahrens die Messdaten einer Vorverarbeitung zur Verbesserung der Datenqualität unterzogen werden und die Extraktion zumindest eines der Merkmale aus den im Rahmen der Vorverarbeitung aufbereiteten Messdaten erfolgt. Die Vorverarbeitung kann hierzu insbesondere ein Filtern der Messdaten zur Reduktion oder Beseitigung hochfrequenter Störeinflüsse umfassen. So lässt sich eine Qualität der nachfolgenden Merkmalsextraktion erhöhen und infolgedessen die Wahrscheinlichkeit von darauf beruhenden Fehlbewertungen reduzieren.In some embodiments, the data processing system is further configured on the basis of the instructions in such a way that, as part of the method, the measurement data are subjected to pre-processing to improve the data quality and at least one of the features is extracted from the measurement data prepared as part of the pre-processing. For this purpose, the pre-processing can in particular include filtering of the measurement data to reduce or eliminate high-frequency interference. In this way, the quality of the subsequent feature extraction can be increased and, as a result, the probability of incorrect assessments based thereon can be reduced.

Bei einigen Ausführungsformen ist das Datenverarbeitungssystem anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert, dass im Rahmen des Verfahrens die Vorverarbeitung ein Transformieren der Messdaten derart umfasst, dass die transformierten Messdaten die Messgröße weiterhin als eine in Abhängigkeit von den Arbeitsstellungen der Pressvorrichtung oder der zu den Arbeitsstellungen korrespondierenden Größe repräsentieren, sie jedoch von der Geschwindigkeit der von der Pressvorrichtung ausgeübten Druckbeaufschlagung (d. h. von der mathematischen Ableitung des Pressdrucks oder der Presskraft nach der Zeit) unabhängig sind. Das Resultat der Vorverarbeitung stellt somit die Messdaten, etwa einen Kraftverlauf, mit Bezug auf eine geschwindigkeitsunabhängige Größe, etwa einer eine Arbeitsstellung kennzeichnen Position eines Presswerkzeugs der Pressvorrichtung dar. Dadurch spielt die Geschwindigkeit keine Rolle für die nachfolgende Ermittlung der Merkmale. Da sich kleine Geschwindigkeitsschwankungen oft nicht vermeiden lassen, dient die Transformation insbesondere dazu, das Verfahren noch robuster gegenüber Störungen oder gegenüber nicht oder nur schlecht kontrollierbaren Prozessschwankungen zu machen.In some embodiments, the data processing system is further configured on the basis of the instructions in such a way that, as part of the method, the pre-processing includes transforming the measurement data in such a way that the transformed measurement data still represent the measurement variable as a function of the working positions of the pressing device or the variable corresponding to the working positions, but they are independent of the speed of the pressurization exerted by the pressing device (i.e. of the mathematical derivation of the pressing pressure or the pressing force over time). The result of the preprocessing thus represents the measurement data, such as a force profile, with reference to a speed-independent variable, such as a position of a pressing tool of the pressing device that characterizes a working position. As a result, the speed plays no role in the subsequent determination of the features. Since small fluctuations in speed often cannot be avoided, the transformation serves in particular to make the method even more robust in relation to disturbances or in relation to process fluctuations that are difficult or impossible to control.

Bei einigen Ausführungsformen ist das Datenverarbeitungssystem anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert, dass im Rahmen des Verfahrens das Ermitteln des Bewertungsindikators in Abhängigkeit von den extrahierten Merkmalen eine Gewichtung der Merkmale mit jeweiligen zugeordneten Gewichtswerten erfolgt. Dies kann insbesondere unter Bildung einer gewichteten Summe erfolgen. Die Gewichtung der Merkmale kann hierbei insbesondere anhand jeweiliger, den Merkmalen individuell zugeordneter Gewichtsfaktoren definiert werden. Somit wird es möglich, die verschiedenen zur Überwachung des Fügeprozesses herangezogenen Merkmale unterschiedlich stark in die Bestimmung des Bewertungsindikators heranzuziehen. Wenn die Gewichte zudem variabel bestimmbar sind, lässt sich so der Bewertungsindikator, insbesondere auch iterativ, als eine sehr gute Approximation eines „idealen“ Bewertungsindikators erreichen.In some embodiments, the data processing system is further configured on the basis of the instructions in such a way that, as part of the method, the evaluation indicator is determined as a function of the extracted features and the features are weighted with respective assigned weight values. This can be done in particular by forming a weighted sum. In this case, the weighting of the features can be defined in particular on the basis of respective weighting factors individually assigned to the features. It is thus possible to use the various characteristics used to monitor the joining process to different extents in determining the evaluation indicator. If the weights can also be determined variably, the evaluation indicator can be achieved, especially iteratively, as a very good approximation of an "ideal" evaluation indicator.

Bei einigen solcher Ausführungsformen ist das Datenverarbeitungssystem anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert, dass im Rahmen des Verfahrens die Merkmale jeweils anhand von zumindest eines jeweiligen Werts aus einer je Merkmal individuellen oder für alle Merkmale gleichen, vordefinierten, begrenzten Wertemenge quantifiziert werden und diese Werte mit den jeweils zugeordneten Gewichtswerten in die Ermittlung des Bewertungsindikators einfließen. Beispielsweise kann die Wertemenge durch den numerischen Bereich [0; 1] gegeben sein. Eine derartige Normierung erleichtert die Implementierung und Effizienz des Verfahrens. Insbesondere lassen sich so gleiche oder nur gering voneinander abweichende Genauigkeiten bezüglich der Quantifizierung der einzelnen Merkmale realisieren.In some such embodiments, the instructions further configure the data processing system to: As part of the method, the characteristics are each quantified using at least one respective value from a predefined, limited set of values that is individual for each characteristic or the same for all characteristics, and these values are included in the determination of the evaluation indicator with the respectively assigned weight values. For example, the set of values can be defined by the numeric range [0; 1] to be given. Such a normalization facilitates the implementation and efficiency of the method. In particular, it is possible in this way to achieve the same accuracies or those that deviate only slightly from one another with regard to the quantification of the individual features.

Bei einigen Ausführungsformen ist das Datenverarbeitungssystem anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert, dass im Rahmen des Verfahrens zumindest einer der Gewichtswerte auf Basis von den jeweiligen Bewertungsergebnissen eines oder mehrerer vorausgehender Ausführungen des Fügeprozesses abgeleitet wird, wobei diese Bewertungsergebnisse jeweils einen fehlerhaften Fügeprozess anzeigen. Das Bestimmen der Gewichtswerte auf Basis fehlerhafter Prozessausführungen erlaubt eine besonders effektive und schnelle Konvergenz der Gewichtswerte hin zu einem jeweiligen idealen Wert. Dabei werden mehrere Prozessausführungen mit unterschiedlichen Fehlerursachen zugrunde gelegt, um später nach Festlegung der Gewichtswerte eine Vielzahl verschiedener Fehler korrekt erkennen zu können.In some embodiments, the data processing system is further configured on the basis of the instructions in such a way that, as part of the method, at least one of the weight values is derived on the basis of the respective evaluation results of one or more previous executions of the joining process, with these evaluation results each indicating a faulty joining process. Determining the weight values on the basis of faulty process executions allows a particularly effective and rapid convergence of the weight values towards a respective ideal value. Several process executions with different error causes are used as a basis in order to be able to correctly identify a large number of different errors later after the weight values have been determined.

Bei einigen Ausführungsformen ist das Datenverarbeitungssystem anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert, dass im Rahmen des Verfahrens das Ermitteln des Bewertungsindikators unter Verwendung eines trainierten Maschinenlern-Modells mit den extrahierten Merkmalen als Eingangsgrößen des Maschinenlern-Modells erfolgt. Als Maschinenlern-Modell kommt hier insbesondere ein künstliches neuronales Netz (KNN) infrage, dessen Parameter (Gewichte seiner Neuronen) im Rahmen eines Trainings mit geeigneten Trainingsdaten optimiert werden. Die Trainingsdaten können insbesondere eine Vielzahl verschiedener Datensätze aufweisen, die jeweils eine mögliche Wertbelegung der als Eingangsgrößen dienen Merkmale sowie einen korrekten Wert für den ihr zuzuordnenden Bewertungsindikator aufweisen. Gegenüber einem einmalig festgelegten Gewichtungsschema hat die Verwendung eines Maschinenlern-Modells insbesondere den Vorteil, dass ein weiteres fortlaufendes Optimieren des Verfahrens auch nach dessen erstmaliger Inbetriebnahme verfügbar ist und auch sehr komplexe, anderweitig schwer ermittelbare Gewichtungsfunktionen sehr gut bestimmbar oder approximierbar sind.In some embodiments, the data processing system is further configured on the basis of the instructions in such a way that, within the scope of the method, the evaluation indicator is determined using a trained machine learning model with the extracted features as input variables of the machine learning model. An artificial neural network (ANN) is particularly suitable as a machine learning model, the parameters (weights of its neurons) of which are optimized as part of training with suitable training data. The training data can in particular have a large number of different data sets, each of which has a possible value assignment for the features serving as input variables and a correct value for the evaluation indicator to be assigned to it. Compared to a weighting scheme that is defined once, the use of a machine learning model has the particular advantage that further continuous optimization of the method is available even after it has been put into operation for the first time and that very complex weighting functions that are otherwise difficult to determine can be determined or approximated very well.

Bei einigen Ausführungsformen ist das Datenverarbeitungssystem anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert, dass im Rahmen des Verfahrens die Gegenüberstellung des ermittelten Bewertungsindikators mit einer definierten Bewertungsreferenz einen Vergleich des ermittelten Bewertungsindikators mit zumindest einer als Bewertungsreferenz dienenden, vorbestimmten Bewertungsschwelle umfasst. Der Bewertungsindikator, bzw. die Vorschrift, z. B. Gewichtungsfunktion, zu seiner Bestimmung, kann insbesondere so definiert sein oder werden, dass die Wertemenge für den Bewertungsindikator einem bestimmten, insbesondere beidseitig, begrenzten Wertebereich (z. B. [0; 1]) entspricht, sodass die Bewertungsschwelle vereinfacht nur auf diesen Wertebereich bezogen bestimmt werden kann.In some embodiments, the data processing system is further configured on the basis of the instructions in such a way that, as part of the method, the comparison of the determined evaluation indicator with a defined evaluation reference includes a comparison of the determined evaluation indicator with at least one predetermined evaluation threshold serving as an evaluation reference. The evaluation indicator or the regulation, e.g. B. Weighting function, for its determination, can be or be defined in particular in such a way that the set of values for the evaluation indicator corresponds to a specific value range, limited in particular on both sides (e.g. [0; 1]), so that the evaluation threshold can only be determined in relation to this value range in a simplified manner.

Bei einigen Ausführungsformen ist das Datenverarbeitungssystem anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert, dass im Rahmen des Verfahrens das Verfahren ein Überwachen einer mehrfachen, insbesondere sequenziellen oder parallelen, Ausführung des Fügeprozesses zur Erzeugung einer entsprechenden Anzahl von Verbundprodukten umfasst. Zudem erfolgt die Bewertung je überwachtem Fügeprozess. Hierbei wird je Fügeprozess das jeweilige Bewertungsergebnis in einer Datenstruktur, insbesondere in einem Schieberegister, oder Datenbank derart abgespeichert, dass darin die Bewertungsergebnisse den jeweiligen Fügeprozessen zugeordnet sind und aus den in der Datenstruktur bzw. Datenbank gespeicherten Inhalten auf die jeweiligen individuellen Bewertungsergebnisse jedes der Fügeprozesse rückgeschlossen werden kann. Somit kann das Verfahren auf eine Mehrzahl, insbesondere eine Vielzahl, von Prozessausführungen auf solcher Weise erweitert werden, dass die jeweiligen Bewertungsergebnisse, insbesondere mehrere zugleich, auch nach der jeweiligen Ausführung des Fügeprozesses zumindest temporär abrufbar bleiben. Insbesondere können im Falle einer Fertigungslinie die Bewertungsergebnisse auf diese Weise „mit den Verbundprodukten“ entlang des weiteren Fertigungsprozesses „mitlaufen“, sodass sie auch für etwaige im Prozessfluss stromabwärts der Pressvorrichtung angeordnete, Arbeitsstationen, z.B. eine Station zur Ausschleusung von Defektteilen, auswertbar bleiben.In some embodiments, the data processing system is further configured on the basis of the instructions in such a way that, as part of the method, the method includes monitoring a multiple, in particular sequential or parallel, execution of the joining process to produce a corresponding number of composite products. In addition, the evaluation is carried out for each monitored joining process. For each joining process, the respective evaluation result is stored in a data structure, in particular in a shift register, or database in such a way that the evaluation results are assigned to the respective joining processes and the respective individual evaluation results of each of the joining processes can be inferred from the contents stored in the data structure or database. The method can thus be extended to a plurality, in particular a large number, of process executions in such a way that the respective evaluation results, in particular several at the same time, remain at least temporarily retrievable even after the respective execution of the joining process. In particular, in the case of a production line, the evaluation results can "run along with the composite products" along the further production process in this way, so that they can also be evaluated for any workstations arranged downstream of the pressing device in the process flow, e.g. a station for ejecting defective parts.

Bei einigen Ausführungsformen ist das Datenverarbeitungssystem anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert, dass im Rahmen des Verfahrens das Steuern der Pressvorrichtung je Fügeprozess in Abhängigkeit von dem jeweiligen zugeordneten und in der Datenstruktur bzw. Datenbank gespeicherten Bewertungsergebnis erfolgt. Insbesondere ist es denkbar, dass der Pressvorgang gestoppt oder auf andere Art und Weise als im fehlerfreien Fall ausgeführt wird, wenn anhand des gespeicherten Bewertungsergebnisses ein Fehler bei der Prozessausführung festgestellt wird. Dies kann insbesondere genutzt werden, um etwaige vermeidbare Schäden oder Verschmutzungen an der Pressvorrichtung, etwa durch zerdrückte Fremdkörper oder zu verpackende Objekte, zu verhindern oder zu reduzieren.In some embodiments, the data processing system is further configured on the basis of the instructions in such a way that the pressing device is controlled for each joining process as part of the method depending on the respective assigned evaluation result stored in the data structure or database. In particular, it is conceivable that the pressing process is stopped or carried out in a different way than in the error-free case, if based on of the saved evaluation result, an error is detected during process execution. This can be used in particular to prevent or reduce any avoidable damage or soiling of the pressing device, for example due to crushed foreign bodies or objects to be packaged.

Bei einigen Ausführungsformen ist das Datenverarbeitungssystem anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert, dass im Rahmen des Verfahrens die Bewertungsergebnisse unter Verwendung einer Kommunikation auf Basis des bekannten OPC Unified Architecture (OPC-UA) Informationsmodells, insbesondere gemäß dessen Version 2 (z. B. Version 2.0) an eine Steuerung der Pressvorrichtung übermittelt werden, um ihr das Steuern der Pressvorrichtung in Abhängigkeit von dem Bewertungsergebnis zu ermöglichen und/oder sie dazu zu veranlassen. Somit lassen sich die Bewertungsergebnisse auf standardisierte und somit herstellerunabhängige und zuverlässige Weise übermitteln.In some embodiments, the data processing system is further configured on the basis of the instructions in such a way that, as part of the method, the evaluation results are transmitted to a controller of the pressing device using communication based on the known OPC Unified Architecture (OPC-UA) information model, in particular according to its version 2 (e.g. version 2.0), in order to enable it to control the pressing device depending on the evaluation result and/or to cause it to do so. The evaluation results can thus be transmitted in a standardized and therefore manufacturer-independent and reliable manner.

Bei einigen Ausführungsformen ist das Datenverarbeitungssystem anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert, dass im Rahmen des Verfahrens als Pressvorrichtung eine Siegelmaschine, insbesondere eine Plattensiegelmaschine verwendet wird, um zwei oder mehr der Substrate zu einer Blisterverpackung zu verbinden. Eine solche Blisterverpackung kann insbesondere zur Verpackung von tablettenförmigen Arzneimitteln, Nahrungsergänzungsmitteln oder Kosmetikprodukten konfiguriert sein. Gerade bei Blisterverpackungen besteht grundsätzlich die Gefahr, dass die zu verpackenden Objekte (z.B. Tabletten) außerhalb der zu ihrer Aufnahme vorgesehen Höfe zu liegen kommen und daher den Fügeprozess stören und zu Defekten des entstehenden Verbundproduktes führen. Außerdem sind bei solchen Produkten die Anforderungen an eine Unversehrtheit der Produkte und ihrer Verpackung regelmäßig besonders hoch, sodass hier eine hochwertige Überwachung ihrer Fertigung und Verpackung besonders relevant ist.In some embodiments, the data processing system is further configured on the basis of the instructions in such a way that a sealing machine, in particular a plate sealing machine, is used as the pressing device within the scope of the method in order to connect two or more of the substrates to form a blister pack. Such a blister pack can be configured in particular for the packaging of medicaments in tablet form, food supplements or cosmetic products. In the case of blister packaging in particular, there is always a risk that the objects to be packaged (e.g. tablets) will end up outside of the spaces intended for them and therefore disrupt the joining process and lead to defects in the resulting composite product. In addition, with such products, the requirements for the integrity of the products and their packaging are regularly particularly high, so that high-quality monitoring of their production and packaging is particularly relevant here.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Lösung betrifft System zum Ausführen und automatischen Überwachen eines Fügeprozesses zum Verbinden einer Mehrzahl von überlappend angeordneten Substraten untereinander zu einem Verbundprodukt unter Druckbeaufschlagung durch eine Pressvorrichtung, insbesondere Plattensiegelmaschine, wobei das System die Pressvorrichtung einschließlich einer Steuerung dafür sowie das Datenverarbeitungssystem gemäß dem ersten Aspekt aufweist, welches eingerichtet ist, von ihm verfahrensgemäß (d. h. gemäß dem Verfahren) bestimmte Bewertungsergebnisse für den Fügeprozess an die Steuerung zu kommunizieren. Das Datenverarbeitungssystem und die Steuerung können insbesondere auch zusammenfallen, sodass dann das Datenverarbeitungssystem zugleich konfiguriert ist, die Funktionen der Steuerung zu übernehmen.A second aspect of the present solution relates to a system for executing and automatically monitoring a joining process for connecting a plurality of substrates arranged in an overlapping manner to form a composite product under pressure from a pressing device, in particular a plate sealing machine, the system having the pressing device including a controller for it and the data processing system according to the first aspect, which is set up to communicate certain evaluation results for the joining process to the controller according to the method (i.e. according to the method). The data processing system and the controller can in particular also coincide, so that the data processing system is then configured at the same time to take over the functions of the controller.

Die Anweisungen können insbesondere in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts vorliegen..The instructions can in particular be in the form of a computer program or computer program product.

Das Computerprogramm (bzw. die Anweisungen) kann (bzw. können) insbesondere auf einem nichtflüchtigen Datenträger gespeichert sein. Bevorzugt ist dies ein Datenträger des Systems nach dem zweiten Aspekt, etwa ein Datenträger in Form eines optischen oder magnetischen Datenträgers oder eines Flashspeichermoduls oder eines sonstigen nichtflüchtigen Halbleiterspeichers. In einer anderen Implementierung kann das Computerprogramm als eine Datei auf einer systemexternen Datenverarbeitungseinheit, insbesondere auf einem Server vorliegen, und über eine Datenverbindung, etwa das Internet oder eine dedizierte Datenverbindung, wie etwa ein proprietäres oder lokales Netzwerk, auf das Datenverarbeitungssystem nach dem ersten Aspekt herunterladbar sein. Zudem kann das Computerprogramm eine Mehrzahl von zusammenwirkenden einzelnen Programmmodulen aufweisen. Die Module können insbesondere dazu konfiguriert sein oder jedenfalls so einsetzbar sein, dass sie im Sinne von verteiltem Rechnen (engl. „Distributed computing“ auf verschiedenen Geräten (Computern bzw. Prozessoreinheiten ausgeführt werden, die geografisch voneinander beabstandet und über ein Datennetzwerk miteinander verbunden sind.The computer program (or the instructions) can (or can) be stored in particular on a non-volatile data carrier. This is preferably a data carrier of the system according to the second aspect, for example a data carrier in the form of an optical or magnetic data carrier or a flash memory module or some other non-volatile semiconductor memory. In another implementation, the computer program can be present as a file on a system-external data processing unit, in particular on a server, and can be downloaded to the data processing system according to the first aspect via a data connection, such as the Internet or a dedicated data connection, such as a proprietary or local network. In addition, the computer program can have a plurality of interacting individual program modules. In particular, the modules can be configured or at least used in such a way that they are executed in the sense of distributed computing on different devices (computers or processor units that are geographically spaced apart and connected to one another via a data network.

Die in Bezug auf den ersten Aspekt der Lösung erläuterten Merkmale und Vorteile gelten entsprechend auch für den zweiten Aspekt der Lösung.The features and advantages explained in relation to the first aspect of the solution also apply accordingly to the second aspect of the solution.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Lösung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung im Kontext der Figuren.Further advantages, features and application possibilities of the present solution result from the following detailed description in the context of the figures.

Dabei zeigt:

  • 1 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung einer beispielhaften Ausführungsform des anhand der Anweisungen definierten Verfahrens zur automatischen Überwachung eines Fügeprozesses, .
  • 2A einen beispielhaften zeitlichen Verlauf einer erfassten Messgröße;
  • 2B einen beispielhaften zeitlichen Verlauf einer Positionskoordinate, deren Werte zu verschiedenen Arbeitsstellungen einer verfahrensgemäß verwendeten Pressvorrichtung korrespondieren;
  • 2C schematisch ein Vorverarbeiten der Messgröße aus 2A und die Kombination von ihrem Verlauf mit dem Verlauf der Positionskoordinate aus 2B, um einen Verlauf der vorverarbeiteten Messgröße in Abhängigkeit von der Positionskoordinate zu erhalten;
  • 3A ein Schema zur Illustration einer Extraktion verschiedener Merkmale aus dem Verlauf der Messgröße, insbesondere gemäß 2C;
  • 3B-D verschiedene Diagramme zur Illustration der Merkmalsextraktion für drei verschiedene beispielhaft ausgewählte Merkmale;
  • 4A ein Flussdiagramm zur Illustration eines Prozesses zur Bestimmung einer einem jeweiligen Merkmal zugeordneten quantifizierten Bewertung, hier am Beispiel des Merkmals „Maximalkraft“;
  • 4B ein numerisches Beispiel für den Prozess aus 4A;
  • 5A ein Flussdiagramm zur Illustration eines Prozesses zur Bestimmung eines Bewertungsindikators für den Fügeprozess mittels einer gewichteten Summe der jeweiligen Bewertungen der einzelnen Merkmale;
  • 5B ein numerisches Beispiel für den Prozess aus 5A; und
  • 6 schematisch eine beispielhafte Ausführungsform eines zur Durchführung des Verfahrens aus den vorausgehenden Figuren eingerichteten Systems zur automatischen Überwachung eines Fügeprozesses.
It shows:
  • 1 a flowchart to illustrate an exemplary embodiment of the method defined using the instructions for automatically monitoring a joining process, .
  • 2A an example of a measured variable over time;
  • 2 B an exemplary time profile of a position coordinate whose values correspond to different working positions of a pressing device used according to the method;
  • 2C schematically a pre-processing of the measured variable 2A and the combination of its history with the history of the position coordinate 2 B , in order to obtain a course of the pre-processed measured variable as a function of the position coordinate;
  • 3A a scheme for illustrating an extraction of various features from the course of the measured variable, in particular according to 2C ;
  • 3B-D various diagrams to illustrate the feature extraction for three different features selected as examples;
  • 4A a flowchart to illustrate a process for determining a quantified evaluation assigned to a respective characteristic, here using the example of the “maximum force” characteristic;
  • 4B a numerical example of the process 4A ;
  • 5A a flowchart to illustrate a process for determining an evaluation indicator for the joining process using a weighted sum of the respective evaluations of the individual features;
  • 5B a numerical example of the process 5A ; and
  • 6 schematically shows an exemplary embodiment of a system for automatically monitoring a joining process that is set up to carry out the method from the preceding figures.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche, ähnliche oder einander entsprechende Elemente. In den Figuren dargestellte Elemente sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt. Vielmehr sind die verschiedenen in den Figuren dargestellten Elemente derart wiedergegeben, dass ihre Funktion und genereller Zweck dem Fachmann verständlich werden. In den Figuren dargestellte Verbindungen und Kopplungen zwischen funktionellen Einheiten und Elementen können, soweit nicht ausdrücklich anders angegeben, auch als indirekte Verbindung oder Kopplung implementiert werden. Soweit nicht im Einzelnen anders angegeben oder technisch nur auf bestimmte Weise möglich, können funktionale Einheiten insbesondere wahlweise als Hardware, Software oder eine Kombination aus Hardware und Software implementiert werden.In the figures, the same reference numbers denote the same, similar or corresponding elements. Elements depicted in the figures are not necessarily drawn to scale. Rather, the various elements shown in the figures are presented in such a way that their function and general purpose can be understood by those skilled in the art. Unless expressly stated otherwise, connections and couplings between functional units and elements illustrated in the figures can also be implemented as indirect connections or couplings. Unless otherwise specified in detail or only technically possible in a specific way, functional units can be implemented in particular as hardware, software or a combination of hardware and software.

In 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform 100 des anhand der Anweisungen definierten Verfahrens zur automatischen Überwachung eines Fügeprozesses als Flussdiagramm dargestellt. Das Verfahren 100 kann insbesondere durch das in 6 illustrierte System 600 ausgeführt werden. Daher wird im Folgenden das Verfahren 100 unter beispielhafter Bezugnahme auf das System 600 erläutert, welches daher zunächst beschrieben wird.In 1 an exemplary embodiment 100 of the method defined on the basis of the instructions for automatically monitoring a joining process is shown as a flowchart. The method 100 can be used in particular by the in 6 illustrated system 600 are executed. The method 100 is therefore explained below with exemplary reference to the system 600, which is therefore described first.

Das System 600 weist eine Pressvorrichtung 605 zur Ausführung eines Fügeprozesses auf, bei dem zwei oder mehr Substrate, z.B. Kunststoff- oder Metallfolien, unter Druckbeaufschlagung mittels einer Presskraft zusammengepresst werden, um die Substrate dabei stoffschlüssig oder formschlüssig zu einem Verbundprodukt P zu verbinden. Bei der Pressvorrichtung 605 kann es sich insbesondere, wie in 6 illustriert, um eine Siegelmaschine, hier konkret um eine Plattensiegelmaschine, zur Herstellung von Blisterverpackungen handeln. Solche Blisterverpackungen können etwa zur Verpackung von Arzneimittelprodukten, insbesondere Tabletten, verwendet werden. Eine solche Plattensiegelmaschine kann insbesondere, wie gezeigt, zwei Presswerkzeuge 105a und 105b aufweisen, zwischen die die zu verbindenden Substrate überlappend, insbesondere aufeinandergestapelt, eingebracht werden, um sodann zwischen den Presswerkzeugen 105a,b mit Druck bzw. der Presskraft beaufschlagt zu werden.The system 600 has a pressing device 605 for carrying out a joining process in which two or more substrates, for example plastic or metal foils, are pressed together under pressure by means of a pressing force in order to connect the substrates to form a composite product P in a materially bonded or form-fitting manner. The pressing device 605 can be, in particular, as in 6 illustrated to be a sealing machine, specifically a platen sealing machine, for the production of blister packs. Blister packs of this type can be used, for example, for packaging medicinal products, in particular tablets. Such a plate sealing machine can in particular, as shown, have two pressing tools 105a and 105b, between which the substrates to be connected are inserted overlapping, in particular stacked on top of one another, in order to then be subjected to pressure or the pressing force between the pressing tools 105a,b.

Die Pressvorrichtung 605 weist zu ihrer Steuerung mittels geeigneter Steuersignale C eine Steuerungseinheit 610 auf, die insbesondere mittels einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) ausgeführt sein.For its control by means of suitable control signals C, the pressing device 605 has a control unit 610, which is implemented in particular by means of a programmable logic controller (PLC).

Des Weiteren weist das System 600 eine Sensorik 615 zur Erfassung von Messdaten auf, die für verschiedene von der Pressvorrichtung 605 im Rahmen der Druckbeaufschlagung eingenommene Arbeitsstellungen jeweilige Messwerte einer Messgröße repräsentieren, die eine während der jeweiligen Arbeitsstellung von den Presswerkzeugen 605a, b auf die Substrate ausgeübte Presskraft oder eine in einem Abhängigkeitsverhältnis damit stehende Größe, wie etwa einen Pressdruck oder eine zur Presskraft korrespondierenden Beschleunigung angibt. Als Sensortypen kommen hierzu insbesondere Wägezellen, Dehnungsmessstreifen und Beschleunigungsmesser infrage.Furthermore, the system 600 has a sensor system 615 for acquiring measurement data which, for various working positions assumed by the pressing device 605 during the application of pressure, represent respective measured values of a measured variable which indicates a pressing force exerted by the pressing tools 605a, b on the substrates during the respective working position or a variable that is dependent on it, such as a pressing pressure or an acceleration corresponding to the pressing force. In particular, load cells, strain gauges and accelerometers come into consideration as sensor types.

Das System 600 weist zudem ein Datenverarbeitungssystem 620, etwa einen Computer mit einem Speicher 625 auf. Die weiteren in 6 dargestellten Komponenten des Systems 600 werden im Weiteren bei der Erläuterung des Verfahrens 100 eingeführt.The system 600 also includes a data processing system 620 , such as a computer with a memory 625 . The other in 6 The components of the system 600 illustrated are introduced below in the explanation of the method 100 .

Nun wird zur Erläuterung des Verfahrens 100 zusätzlich auf 1 Bezug genommen. Das Verfahren 100 kann insbesondere als computer-implementiertes Verfahren ausgestaltet und mittels eines auf dem Datenverarbeitungssystem ablauffähigen und beispielsweise in dem Speicher 625 abgelegten Computerprogramm implementiert sein.Now, the explanation of the method 100 is added to 1 referenced. The method 100 can be designed in particular as a computer-implemented method and can be run on the data processing system by means of a be implemented, for example, in the computer program stored in the memory 625.

Im Rahmen des Verfahrens 100 werden zunächst in einem Prozess 105 die Messdaten für die zumindest eine Messgröße erfasst, wozu die Messdaten von der Sensorik 615 empfangen werden.As part of the method 100, the measurement data for the at least one measurement variable are first recorded in a process 105, for which purpose the measurement data are received by the sensor system 615.

Ein Beispiel für einen durch erfasste Messdaten repräsentierten zeitlichen Verlauf 200 der Messgröße „Presskraft“ ist in 2A illustriert. Der zeitliche Verlauf deckt dabei einen Pressvorgang ab, bei dem die zu verbindenden Substrate zunächst gegeneinander vorgespannt werden („Vorspannung“, VSP), dann mit erhöhter Presskraft (Pressspannung, PSP) miteinander verbunden werden und schließlich wieder bei demgegenüber geringerer Presskraft gegeneinander gespannt bleiben („Nachspannung“, NSP). Die Vorspannung kann insbesondere (allein) mittels einer Federkraft bei einem ersten, noch nicht zur Verbindung der Substrate ausreichenden Presskraftniveau erfolgen, wobei die dann noch nicht verbundenen, überlappenden Substrate zwischen den Werkzeugen 605a, b eingeklemmt werden, um sie gegen ein Verrutschen zu sichern, etwaige Lufteinschlüsse zwischen zu verbindenden Flächenabschnitten zu beseitigen, und/oder unerwünschte Verformungen der Substrate zu beseitigen. Die Verbindung unter Druckbeaufschlagung mit einer höheren Presskraft kann mit einem dafür vorgesehenen Pressmechanismus erfolgen, z.B. hydraulisch oder unter Verwendung eines Motors zur Erzeugung der Presskraft. Die Nachspannung kann wie die Vorspannung insbesondere wieder allein oder zumindest maßgeblich durch eine Federkraft erbracht werden, wenngleich andere Ausführungen ebenfalls denkbar sind. An example of a time course 200 of the measured variable “press force” represented by recorded measurement data is in 2A illustrated. The time course covers a pressing process in which the substrates to be connected are first prestressed against each other ("prestressing", VSP), then are connected to each other with increased pressing force (pressing stress, PSP) and finally remain tensioned against each other again with a comparatively lower pressing force ("post-stressing", NSP). The prestressing can be carried out in particular (solely) by means of a spring force at a first level of pressing force that is not yet sufficient for connecting the substrates, with the overlapping substrates that are then not yet connected being clamped between the tools 605a, b in order to secure them against slipping, to eliminate any air pockets between surface sections to be connected, and/or to eliminate undesired deformations of the substrates. The connection under pressure with a higher pressing force can be carried out with a dedicated pressing mechanism, for example hydraulically or using a motor to generate the pressing force. Like the pre-tensioning, the post-tensioning can again be provided alone or at least to a large extent by a spring force, although other designs are also conceivable.

Die erfassten Messdaten repräsentieren zudem einen beispielhaft in 2B illustrierten zeitlichen Verlauf 205 der Arbeitsstellung der Pressvorrichtung, insbesondere die relative Stellung der Werkzeuge 605a und 605b zueinander. Dabei kann zweckmäßig der Bereich der im Rahmen der Ausführung des Fügeprozesses nacheinander eingenommenen Arbeitsstellungen normiert werden, etwa wie im vorliegenden Beispiel auf einen Gradbereich [0°; 360°] für eine vollständige Prozessausführung, die insbesondere periodisch wiederholbar sein kann. Der Begriff „Position“ wird nachfolgend verwendet, um die jeweilige Arbeitsstellung in Bezug auf diesen Gradbereich anzugeben. Selbstverständlich sind jedoch auch andere Arten, der Quantifizierung verschiedener Arbeitsstellungen stattdessen möglich.The recorded measurement data also represent an exemplary in 2 B illustrated time course 205 of the working position of the pressing device, in particular the relative position of the tools 605a and 605b to one another. In this case, the range of the working positions assumed one after the other during the execution of the joining process can expediently be normalized, for example to a degree range [0°; 360°] for a complete process execution, which in particular can be periodically repeatable. The term "position" is used below to indicate the respective working position in relation to this degree range. Of course, other ways of quantifying different jobs are possible instead.

Die erfassten Messdaten werden nach ihrer Erfassung im Prozess 105 in einem weiteren Prozess 110 vorverarbeitet, insbesondere wie in 2C illustriert. Die Vorverarbeitung kann insbesondere ein Filtern 215 (insbesondere Tiefpassfiltern) des durch die Messdaten repräsentierten zeitlichen Verlaufs 200 der Messgröße(n) umfassen, um etwaige Störungen (insbesondere hochfrequente Störungen, wie in 2A erkennbar) darin zu entfernen oder jedenfalls zu reduzieren.After being recorded in process 105, the recorded measurement data are pre-processed in a further process 110, in particular as in 2C illustrated. The pre-processing can in particular include filtering 215 (in particular low-pass filtering) the time profile 200 of the measured variable(s) represented by the measurement data in order to remove any interference (in particular high-frequency interference, as in 2A recognizable) in it to be removed or at least reduced.

Bei der Vorverarbeitung werden der (gegebenenfalls gefilterte) Verlauf 200 und der Verlauf 205 zudem im Rahmen einer Transformation 220 (typischerweise rechnerisch) verknüpft, um einen Verlauf der Messgröße(n) in Abhängigkeit von der Arbeitsstellung (Position) zu erhalten. Im beispielhaften Diagramm 210 aus 2C sind bereits zwei verschiedene Verläufe der Messgröße als Funktion der Position dargestellt, wobei die Kurve mit niedrigerem Maximum zu einer fehlerfreien Prozessausführung korrespondiert, während die andere Kurve zu einer fehlerbehafteten Prozessausführung korrespondiert.During the pre-processing, the (possibly filtered) curve 200 and the curve 205 are also linked (typically mathematically) as part of a transformation 220 in order to obtain a curve of the measured variable(s) as a function of the working position (position). In the example chart 210 off 2C two different curves of the measured variable are already shown as a function of the position, with the curve with the lower maximum corresponding to error-free process execution, while the other curve corresponds to error-prone process execution.

Man stelle sich hierzu insbesondere den Fall einer Blisterverpackung vor, bei deren Produktion zwei Substrate so zusammen zufügen sind, dass zu verpackende Tabletten idealerweise stets nur in einem der Substrate ausgebildeten Höfen lagern. Der fehlerfreie Verlauf im Diagramm 210 kennzeichnet hierzu den Fügeprozess. Zunächst liegt nur die im Wesentlichen konstante Vorspannung an, bevor dann bei einer Position bei etwa 80° die Kraft deutlich ansteigt und in einem Maximum mündet. Hier werden also die beiden Presswerkzeuge 605a, b maximal zusammengepresst, um die Substrate zu verbinden, während die Tabletten in den Höfen liegend der Presskraft nicht unterworfen sind. Beim anschließenden Druckabbau tritt eine Stufe im Kraftverlauf auf, bevor die Kraft dann kontinuierlich bis auf die Nachspannung abfällt.In particular, imagine the case of a blister pack, during the production of which two substrates are to be joined together in such a way that tablets to be packed are ideally only ever stored in one of the courtyards formed by the substrate. The error-free curve in diagram 210 characterizes the joining process. Initially, only the essentially constant preload is applied, before the force then increases significantly at a position of around 80° and ends in a maximum. Here the two pressing tools 605a, b are thus pressed together to the maximum extent in order to connect the substrates, while the tablets lying in the pockets are not subjected to the pressing force. During the subsequent pressure reduction, a step occurs in the force curve before the force then falls continuously to the post-tension.

Im Fehlerfall kommt dagegen zumindest eine der Tabletten zumindest teilweise außerhalb ihres zugeordneten Hofes zu liegen, sodass hier beim Zusammenfahren der Presswerkzeuge 605a, b früher (etwa bei 70°) als beim fehlerfreien Prozess ein Anstieg der auf die Substrate einwirkenden Presskraft zu verzeichnen ist, weil hier die genannte(n) Tablette(n) als Widerstand auftreten. Auch die Maximalkraft ist entsprechen höher als beim fehlerfreien Verlauf und selbst die Nachspannung kann später einsetzen. Auch die Fläche bzw. das Integral unter den Kurvenverläufen unterscheidet sich daher. Diese und ggf. anderer Unterschiede der Verläufe können im Folgenden genutzt werden, um eine Qualitätsbewertung des Fügeprozesses zu bewerkstelligen.In the event of an error, on the other hand, at least one of the tablets comes to rest at least partially outside of its assigned area, so that when the pressing tools 605a, b are brought together earlier (approximately at 70°) than in the error-free process, an increase in the pressing force acting on the substrates is recorded because the mentioned tablet(s) act as resistance. The maximum power is also correspondingly higher than in the error-free course and even the post-tensioning can set in later. The area or the integral under the curves is therefore different. These and possibly other differences in the curves can be used in the following to accomplish a quality assessment of the joining process.

Ein Vorteil der Darstellung gemäß Diagramm 210 besteht darin, dass hier der Verlauf der Messgröße unabhängig von einer Geschwindigkeit des Prozessdurchlaufs verfügbar ist, sodass es insbesondere auf Geschwindigkeitsschwankungen im weiteren Verfahrensverlauf nicht ankommt. Die Analyse der Kurvenverläufe kann somit geschwindigkeitsunabhängig durchgeführt werden.An advantage of the representation according to diagram 210 is that the course of the measured variable is available here independently of the speed of the process run, so that speed fluctuations in the further course of the proceedings does not matter. The curve progression can thus be analyzed independently of the speed.

Im Rahmen des Verfahrens 100 folgt ein weiterer Prozess 115, bei dem aus den vorverarbeiteten Messdaten (vgl. 2C) verschiedene für den Verlauf 210 charakteristische Merkmale extrahiert werden. Dies ist in 3A illustriert, wo beispielhaft ein Schema 300 zur Extraktion von vier verschiedenen Merkmalen in jeweiligen Extraktionsprozessen 305 bis 320 dargestellt ist.As part of the method 100, there follows a further process 115, in which the pre-processed measurement data (cf. 2C ) various features characteristic of the course 210 are extracted. this is in 3A 1, where a scheme 300 for extracting four different features in respective extraction processes 305 to 320 is shown by way of example.

3B illustriert den Extraktionsprozess 305 genauer, bei dem ein erstes Merkmal „Maximalkraft“ extrahiert wird, welches die im Verlauf der Messung maximal auftretende Presskraft charakterisiert. In 3B ist hier für zwei verschiedene Produkttypen jeweils ein der Art nach zu 2C korrespondierender Verlauf der Presskraft dargestellt, einschließlich der Lage der jeweiligen, während der der Vorspannung folgenden Pressphase auftretenden Maxima (Extremwerte) E1 bzw. E2. Ihre Lage kann bei Bedarf auf bekannte Weise, insbesondere unter Verwendung von Differenzialrechnung, berechnet und werden. Die Maxima stellen die gesuchten Werte für das erste Merkmal dar. 3B illustrates the extraction process 305 in more detail, in which a first feature “maximum force” is extracted, which characterizes the maximum pressing force that occurs in the course of the measurement. In 3B is here for two different product types each according to the type 2C Corresponding course of the pressing force is shown, including the position of the respective maxima (extreme values) E1 and E2 occurring during the pressing phase following the prestressing. If required, their position can be calculated and calculated in a known manner, in particular using differential calculus. The maxima represent the values sought for the first characteristic.

3C illustriert die Extraktionsprozesse 310 und 315 genauer, bei denen das zweite Merkmal „Schwellenüberschreitung im Anstieg“ und das dritte Merkmal „Schwellenüberschreitung im Abfall“ extrahiert werden. Es handelt sich dabei um die Positionen S1 bzw. S2, bei denen der Kraftverlauf ausgehend von der Vorspannung im Anstieg eine definierte Anstiegskraftschwelle F1 überschreitet (zweites Merkmal) bzw. vor dem Erreichen der Nachspannung im Abfall eine definierte AbfallkraftschwelleF2 überschreitet. Auch der Abstand dieser beiden so bestimmten Positionen ist als Merkmal geeignet. 3C Figure 12 illustrates in more detail the extraction processes 310 and 315 extracting the second feature, "threshold crossing in rise" and the third feature, "threshold crossing in decay". These are the positions S1 and S2, in which the force progression, starting from the pretension, exceeds a defined rise force threshold F1 on the rise (second feature) or exceeds a defined fall force threshold F2 on the fall before the posttension is reached. The distance between these two positions determined in this way is also suitable as a feature.

3D illustriert den Extraktionsprozess 320 genauer, bei dem ein viertes Merkmal „Flächenintegral“ extrahiert wird, welches ein Integral unter dem Verlauf der Presskraft charakterisiert, wobei (wie dargestellt) die Positionsbereiche der Vorspannung VSP und der Nachspannung NSP unberücksichtigt bleiben können, um eine höhere Sensitivität des Merkmals zu erreichen. In 3D ist dies beispielhaft für zwei verschiedene Verläufe illustriert, wobei die Integrale A1 bzw. A2 als Flächen unter den Verlaufskurven bestimmt werden (die Fläche A1 enthält in diesem Beispiel auch die Fläche A2 als Teilfläche). Dies kann insbesondere auf bekannte Weise durch Methoden der numerischen Integration erfolgen. 3D 320 illustrates the extraction process 320 in more detail, in which a fourth feature "area integral" is extracted, which characterizes an integral under the history of the pressing force, where (as shown) the position areas of the prestress VSP and the poststress NSP can be disregarded in order to achieve a higher sensitivity of the feature. In 3D this is illustrated by way of example for two different curves, with the integrals A1 and A2 being determined as areas under the curves (in this example, the area A1 also contains the area A2 as a partial area). In particular, this can be done in a known manner using methods of numerical integration.

Wieder auf 1 Bezug nehmend, folgt im Verfahren 100 ein weiterer Prozess 120, bei dem in mehreren Stufen aus den extrahierten Merkmalen ein Bewertungsindikator für die Qualität des Fügeprozesses bestimmt wird.up again 1 Referring to this, a further process 120 follows in the method 100, in which an evaluation indicator for the quality of the joining process is determined from the extracted features in a number of stages.

Eine erste Stufe dieses Prozesses 120 ist in 4A und als dazu passendes konkretes numerisches Beispiel 401 in 4B illustriert. Bei dieser ersten Stufe geht es darum, im Rahmen eines Prozesses 400 für ein jeweiliges der extrahierten Merkmale eine individuelle Bewertung vorzunehmen. In den 4A und 4B erfolgt dies zwar beispielhaft für das erste Merkmal „Maximalkraft“ (Fmax), dieselbe Methodik kann jedoch entsprechend auf für die anderen Merkmale übernommen werden.A first stage of this process 120 is in 4A and as a suitable concrete numerical example 401 in 4B illustrated. In this first stage, it is a matter of carrying out an individual assessment as part of a process 400 for each of the extracted features. In the 4A and 4B this is done as an example for the first characteristic "maximum force" (F max ), but the same methodology can be adopted accordingly for the other characteristics.

Dazu wird von einer wiederholten, insbesondere getakteten, Ausführung des Fügeprozesses ausgegangen, wie sie insbesondere bei der Herstellung von Blisterverpackungen üblich ist. Zunächst wird hierbei in einem aktuellen Takt n aus mehreren, im konkreten Beispiel vier, Messwerten 405 der unmittelbar vorausgegangenen Takte n-4 bis n-1, also den einzelnen Messwerten Fmax,n-4 bis Fmax,n-1, im Schritt 410 ein Mittelwert ∅Fmax berechnet. In einem weiteren Schritt 415 wird eine Abweichung (hier konkret eine Differenz) X zwischen diesem Mittelwert ∅Fmax und einem aus den Messdaten entnommenen Messwert Fmax,n zum aktuellen Takt bestimmt. Diese Abweichung X wird sodann in einem Schritt 420 mit einer für das erste Merkmal definierten Bewertungsschwelle TH1 verglichen. Liegt die Abweichung oberhalb dieser Bewertungsschwelle TH1, wird das Merkmal in einem weiteren Schritt 435 mit einem ersten Wert (vorliegend mit B1 =„1“) bewertet, andernfalls mit einem davon verschiedenen zweiten Wert (z.B. B1 = „0“). Es ist hier also insbesondere eine binäre Wertvergabe möglich. Alle weiteren Merkmale werden auf entsprechende Weise, insbesondere unter Verwendung merkmalsspezifischer individueller Bewertungsschwellen THi, bewertet, um jeweilige Bewertungen B2 bis B4 zu erhalten.For this purpose, it is assumed that the joining process is carried out repeatedly, in particular in cycles, as is customary in particular in the production of blister packs. First, in a current cycle n, a mean value ∅F max is calculated in step 410 from several, in the specific example four, measured values 405 of the immediately preceding cycles n-4 to n-1, i.e. the individual measured values F max,n-4 to F max,n-1 . In a further step 415, a deviation (specifically a difference here) X between this mean value φF max and a measured value F max,n taken from the measurement data for the current cycle is determined. This deviation X is then compared in a step 420 with an evaluation threshold TH 1 defined for the first feature. If the deviation is above this evaluation threshold TH 1 , the feature is evaluated in a further step 435 with a first value (here with B 1 ="1"), otherwise with a different second value (eg B 1 ="0"). In particular, a binary value assignment is therefore possible here. All other features are evaluated in a corresponding manner, in particular using feature-specific individual evaluation thresholds TH i , in order to obtain respective evaluations B 2 to B 4 .

Eine zweite Stufe des Prozesses 120 ist im linken Teil eines in 5A dargestellten Prozesses 500 und als konkretes numerisches Beispiel 501 dazu in 5B illustriert. Bei dieser zweiten Stufe werden die in der ersten Stufe bestimmten Werte B1 bis B4 der extrahierten Merkmale jeweils mit einem individuellen Gewichtswert, insbesondere einem jeweiligen Gewichtungsfaktor W1 bis W4, gewichtet und kombiniert, was insbesondere durch Bildung einer Summe der gewichteten Werte (Wi · Bi) der Merkmale erfolgen kann. Die Gewichtungsfaktoren W1 bis W4 sind entsprechend dem Wertebereich der Werte B1 bis B4 zweckmäßigerweise so normiert, dass ihre Summe den Wert 1 ergibt. Als Ergebnis der gewichteten Summe ergibt sich ein Bewertungsindikator Y, dessen Wert vorliegend im Werteintervall [0; 1] liegt. Optimale Werte für die Gewichtswerte bzw. vorliegend Gewichtungsfaktoren, W1 bis W4 können insbesondere im Rahmen von Testreihen vorab ermittelt werden. Alternativ dazu kann das Ermitteln des Bewertungsindikators Y unter Verwendung eines trainierten Maschinenlern-Modells mit den Werte B1 bis B4 der extrahierten Merkmale als Eingangsgrößen des Maschinenlern-Modells erfolgen, wobei die Gewichtungsfaktoren W1 bis W4 im Rahmen des Trainings automatisch bestimmt werden. Hierzu kommt insbesondere in künstliches neuronales Netz als Maschinenlern-Modell infrage.A second stage of the process 120 is in the left part of an in 5A illustrated process 500 and as a concrete numerical example 501 in 5B illustrated. In this second stage, the values B 1 to B 4 of the extracted features determined in the first stage are each weighted and combined with an individual weight value, in particular a respective weighting factor W 1 to W 4 , which can be done in particular by forming a sum of the weighted values (W i · B i ) of the features. The weighting factors W 1 to W 4 are expediently normalized in accordance with the value range of the values B 1 to B 4 in such a way that their sum results in the value 1. The result of the weighted sum is an evaluation indicator Y, whose value is in the value interval [0; 1] lies. Optimum values for the weight values or present weighting factors, W 1 to W 4 can be determined in advance, especially in the context of test series. Alternatively, the evaluation indicator Y can be determined using a trained machine learning model with the values B 1 to B 4 of the extracted features as input variables of the machine learning model, with the weighting factors W 1 to W 4 being determined automatically as part of the training. An artificial neural network as a machine learning model is particularly suitable for this purpose.

Auf Basis des so ermittelten Bewertungsindikators Y kann nun in einem weiteren Prozess 130 im Rahmen des Verfahrens 100 eine Bewertung des Fügeprozesses erfolgen, indem der Bewertungsindikator Y mit einer vorbestimmten Bewertungsreferenz, insbesondere einer Bewertungsschwelle TH, gegenübergestellt, insbesondere unmittelbar verglichen, wird, wobei als Ergebnis der Gegenüberstellung ein entsprechendes Bewertungsergebnis B erzeugt wird, welches als Qualitätsbewertung für den Fügeprozess genutzt werden kann.Based on the evaluation indicator Y determined in this way, the joining process can now be evaluated in a further process 130 as part of the method 100 by comparing the evaluation indicator Y with a predetermined evaluation reference, in particular an evaluation threshold TH, in particular directly comparing it, with a corresponding evaluation result B being generated as the result of the comparison, which can be used as a quality evaluation for the joining process.

Schließlich kann sodann die Pressvorrichtung 605 oder allgemeiner das System 600 und somit der weitere Prozessverlauf zur Behandlung des im aktuellen Takt in der Pressvorrichtung erzeugten Verbundprodukts P in Abhängigkeit vom Bewertungsergebnis B im Rahmen eines Prozesses 135 gesteuert werden. Eine solche Steuerung 135 kann insbesondere auch eine (Neu-)Kalibrierung der Pressvorrichtung umfassen. Ein andere, auch kumulativ dazu nutzbare, Möglichkeit besteht darin, eine Separierung von Gutteilen und Defektteilen in Abhängigkeit von den Bewertungsergebnissen B je Takt vorzunehmen.Finally, the pressing device 605 or, more generally, the system 600 and thus the further course of the process for treating the composite product P produced in the current cycle in the pressing device can be controlled as a function of the evaluation result B within the scope of a process 135 . Such a control 135 can in particular also include a (re)calibration of the pressing device. Another possibility, which can also be used cumulatively for this purpose, is to carry out a separation of good parts and defective parts depending on the evaluation results B per cycle.

Dies ist ebenfalls in 6 illustriert, wo im System 600 des Weiteren eine der Pressvorrichtung 605 im Prozessfluss nachgelagerte Ausschleusungseinrichtung 630 vorgesehen ist, die von der Datenverarbeitungsvorrichtung 620 in Abhängigkeit vom Bewertungsergebnis B des aktuellen Takts derart ansteuerbar ist, dass bei einem Bewertungsergebnis B, das einen fehlerbehafteten Fügeprozess kennzeichnet, das erzeugte Verbundprodukt P als Defektteil behandelt und von der Ausschleusungseinrichtung 630 aus dem Prozess ausgeschleust und beispielsweise in ein Sammeldepot 635 für Defektteile überführt wird. Andernfalls, wenn das Bewertungsergebnis B einen fehlerfreien Fügeprozess kennzeichnet, wird das erzeugte Verbundprodukt P dagegen als Gutteil behandelt und dem weiteren Prozessfluss 640 für Gutteile zugeführt.This is also in 6 illustrated, where in the system 600 there is also an ejection device 630 downstream of the pressing device 605 in the process flow, which can be controlled by the data processing device 620 depending on the evaluation result B of the current cycle in such a way that if the evaluation result B indicates a faulty joining process, the composite product P produced is treated as a defective part and is ejected from the process by the ejection device 630 and, for example, into a collection depot 635 is transferred for defective parts. Otherwise, if the evaluation result B characterizes an error-free joining process, the composite product P produced is treated as a good part and is fed to the further process flow 640 for good parts.

Im Falle der schon erwähnten wiederholten, insbesondere getakteten, Ausführung des Verfahrens 100, können die Bewertungsergebnisse je Ausführung insbesondere in einer Datenstruktur oder Datenbank derart abgespeichert werden, dass darin die Bewertungsergebnisse B den jeweiligen Ausführungen des Fügeprozesses zugeordnet sind, sodass aus den in der Datenstruktur bzw. Datenbank gespeicherten Inhalten auf die jeweiligen individuellen Bewertungsergebnisse jedes der Fügeprozesse rückgeschlossen werden kann. Als Datenstruktur kommt insbesondere ein Schieberegister infrage. Die Datenstruktur oder Datenbank kann insbesondere im Speicher 625 des Systems 600 gespeichert und für die Ausschleusungseinrichtung 630 und/oder für entlang des weiteren Prozessverlaufs 640 eingesetzte weitere Arbeitsstationen im System 600 zugreifbar konfiguriert sein. Auf diese Weise können die Bewertungsergebnisse mit den erzeugten Verbundprodukten P durch den Prozess „mitwandern“, also durchgängig verfügbar bleiben. Insbesondere kann die Kommunikation der Bewertungsergebnisse B innerhalb des Systems 600 gemäß dem OPC-UA Informationsmodell (z.B. gemäß dessen Version V. 2.0) erfolgen.In the case of the already mentioned repeated, in particular clocked, execution of the method 100, the evaluation results per execution can be stored in particular in a data structure or database in such a way that the evaluation results B are assigned to the respective executions of the joining process, so that the respective individual evaluation results of each of the joining processes can be inferred from the contents stored in the data structure or database. A shift register is particularly suitable as the data structure. The data structure or database can be stored in particular in the memory 625 of the system 600 and can be configured to be accessible for the ejection device 630 and/or for further workstations in the system 600 that are used along the further course of the process 640 . In this way, the evaluation results can "wander through the process" with the composite products P that are produced, ie remain continuously available. In particular, the evaluation results B can be communicated within the system 600 according to the OPC UA information model (e.g. according to its version V. 2.0).

BezugszeichenlisteReference List

100100
Verfahren zum Überwachen eines FügeprozessesMethod for monitoring a joining process
105 - 135105 - 135
Verfahrensschritte des Verfahrens 100Process steps of the process 100
200200
zeitlicher Verlauf der Messgröße „Presskraft“chronological progression of the "pressing force" measured variable
205205
zeitlicher Verlauf der Arbeitsstellung der PressvorrichtungTime course of the working position of the pressing device
210210
Verläufe der Messgröße „Presskraft“ in Abhängigkeit von der ArbeitsstellungCourses of the "pressing force" measured variable as a function of the working position
215215
Vorverarbeitung, insbesondere (Tiefpass-)filterungPre-processing, in particular (low-pass) filtering
220220
Transformation der Verläufe 200 (nach Vorverarbeitung) und 205 zur Bestimmung des Verlaufs 210Transformation of the curves 200 (after pre-processing) and 205 to determine the curve 210
300300
Schema zur MerkmalsextraktionFeature Extraction Scheme
305305
Extraktion eines ersten Merkmals „Maximalkraft“Extraction of a first characteristic "maximum force"
310310
Extraktion eines zweiten Merkmals „Schwellenüberschreitung im Anstieg“Extraction of a second characteristic "threshold exceeded in increase"
315315
Extraktion eines dritten Merkmals „Schwellenüberschreitung im Abfall“Extraction of a third characteristic "threshold exceeded in the waste"
320320
Extraktion eines vierten Merkmals „Flächenintegral“Extraction of a fourth feature "area integral"
400400
Prozess zur individuellen Bewertung von Merkmalen, am Beispiel des ersten MerkmalsProcess for the individual evaluation of characteristics, using the example of the first characteristic
401401
numerisches Beispiel zum Prozess 400numerical example for process 400
405405
Messwerte zum (ersten) Merkmal für zurückliegende ArbeitstakteMeasured values for the (first) characteristic for previous work cycles
410410
Mittelwertbildung über die Messwerte 405Averaging over the measured values 405
415415
Differenzbildungsubtraction
420420
Vergleich mit merkmalsbezogener SchwelleComparison with feature-related threshold
425425
individuelle Bewertung des (ersten) Merkmalsindividual evaluation of the (first) feature
500500
Prozess zur Bestimmung eines Bewertungsindikators für den FügeprozessProcess for determining an evaluation indicator for the joining process
501501
numerisches Beispiel zum Prozess 500numerical example for process 500
600600
Systems zum Ausführen und automatischen Überwachen eines FügeprozessesSystems for executing and automatically monitoring a joining process
605605
Pressvorrichtung, insbesondere Siegelmaschine für BlisterverpackungenPress device, in particular sealing machine for blister packs
605a, b605a, b
Presswerkzeugepressing tools
610610
Steuerungseinheit der Pressvorrichtung, insbesondere SPSControl unit of the pressing device, in particular SPS
615615
Sensorik zur Erfassung von Messwerten für Messgröße(n)Sensor technology for recording measured values for measured variable(s)
620620
Datenverarbeitungssystemdata processing system
625625
Speicher, insbesondere Programmspeicher und/oder DatenspeicherMemory, in particular program memory and/or data memory
630630
Ausschleusungseinrichtungrejection device
635635
Sammeldepot für ausgeschleuste DefektteileCollection depot for ejected defective parts
640640
weiterer Prozessfluss für Gutteilefurther process flow for good parts
BB
Bewertungsindikator für FügeprozessEvaluation indicator for joining process
BiBi
Wert des i-ten MerkmalsValue of the i-th feature
CC
Steuerungssignalecontrol signals
DD
DatenData
E1, E2E1, E2
Maximalkraftwertemaximum force values
Fmax,jFmax,j
Messwerte für erstes Merkmal „Maximalkraft“ mit j = n-4,..., n-1Measured values for the first characteristic "maximum force" with j = n-4,..., n-1
∅Fmax∅Fmax
Mittelwert der Messwerte Fmax,j Mean value of the measured values F max,j
Fmax,nFmax,n
aktueller Messwerte für erstes Merkmal „Maximalkraft“current measured values for the first characteristic "maximum force"
F1F1
Anstiegskraftschwelleclimb force threshold
F2F2
Abfallkraftschwellewaste power threshold
NSPNSP
Nachspannung bzw. Nachspannungskraftpost-tension or post-tension force
PP
Verbindungsproduktconnection product
PSPpsp
Pressspannungpress tension
THth
Bewertungsschwelle als Bewertungsreferenz für BewertungsindikatorRating threshold as rating reference for rating indicator
THiTHi
individuelle Bewertungsschwelle zum i-ten Merkmalindividual evaluation threshold for the i-th characteristic
VSPVSP
Vorspannung bzw. VorspannungskraftPreload or preload force
WiWi
Gewicht des i-ten MerkmalsWeight of the i-th feature
XX
Abweichung vom MittelwertDeviation from the mean
YY
gewichtete Summe der Werte der Merkmaleweighted sum of the values of the characteristics

Claims (16)

Datenverarbeitungssystem (620) zur automatischen Überwachung eines Fügeprozesses zum Verbinden einer Mehrzahl von überlappend angeordneten Substraten untereinander zu einem Verbundprodukt unter Druckbeaufschlagung durch eine Pressvorrichtung (605), wobei das Datenverarbeitungssystem (620) zumindest eine Prozessorplattform und einen damit gekoppelten Speicher aufweist, in dem Anweisungen gespeichert sind, die bei ihrer Ausführung auf der Prozessorplattform diese veranlassen, ein Verfahren (100) auszuführen, das die folgenden Schritte aufweist: Erfassen (105) von Messdaten, die für verschiedene von der Pressvorrichtung (605) im Rahmen der Druckbeaufschlagung eingenommene Arbeitsstellungen jeweilige Messwerte einer Messgröße repräsentieren, die eine während der jeweiligen Arbeitsstellung auf die Substrate einwirkende Presskraft oder eine in einem Abhängigkeitsverhältnis damit stehende Größe angibt; Auswerten der erfassten Messdaten, um daraus eine Mehrzahl verschiedener Merkmale zu extrahieren (115; 305,... ,-320), die jeweils einzeln und/oder gemeinsam zumindest eine charakteristische Eigenschaft eines durch die Messdaten repräsentierten Verlaufs (210) der Messgröße in Abhängigkeit von den Arbeitsstellungen der Pressvorrichtung (605) oder einer zu den Arbeitsstellungen korrespondierenden Größe repräsentieren; Ermitteln (120) eines als ein Maß für eine Qualität des Fügeprozesses definierten Bewertungsindikators (B) in Abhängigkeit von den extrahierten Merkmalen; Bewerten (130) des Fügeprozesses anhand einer Gegenüberstellung des ermittelten Bewertungsindikators (B) mit einer definierten Bewertungsreferenz unter Erzeugung eines aus der Gegenüberstellung resultierenden Bewertungsergebnisses; und Steuern (135) der Pressvorrichtung (605) und/oder Weiterbehandeln, insbesondere Weiterprozessieren, Ausschleusen oder Markieren, des mittels des Fügeprozesses erzeugten Verbundprodukts in Abhängigkeit von dem Bewertungsergebnis.Data processing system (620) for automatically monitoring a joining process for connecting a plurality of substrates arranged in an overlapping manner to form a composite product under pressure by a pressing device (605), the data processing system (620) having at least one processor platform and a memory coupled thereto, in which instructions are stored which, when they are executed on the processor platform, cause the latter to carry out a method (100) which has the following steps: recording (105) measurement data which are 605) working positions taken within the framework of the pressurization represent respective measured values of a measured variable which specifies a pressing force acting on the substrates during the respective working position or a variable which is dependent on it; Evaluating the recorded measurement data in order to extract from it a plurality of different features (115; 305,...,-320), which individually and/or together represent at least one characteristic property of a profile (210) of the measurement variable represented by the measurement data as a function of the working positions of the pressing device (605) or of a variable corresponding to the working positions; determining (120) an evaluation indicator (B) defined as a measure for a quality of the joining process as a function of the extracted features; Evaluation (130) of the joining process based on a comparison of the determined evaluation index kators (B) with a defined evaluation reference, generating an evaluation result resulting from the comparison; and controlling (135) the pressing device (605) and/or further treatment, in particular further processing, ejection or marking, of the composite product produced by means of the joining process depending on the evaluation result. Datenverarbeitungssystem (620) nach Anspruch 1, wobei das Datenverarbeitungssystem (620) anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert ist, dass im Rahmen des Verfahrens zumindest eines der Merkmale aus der folgenden Liste von Größen ausgewählt oder als eine mit zumindest einer Größe aus der Liste in einem Abhängigkeitsverhältnis stehende Größe definiert ist oder wird: - ein zu einer maximalen Presskraft (Fmax) korrespondierender Extremwert (E1; E2) des Verlaufs (210) der Messgröße; - ein Indikator, der eine Arbeitsstellung kennzeichnet, bei der der Extremwert auftrat; - eine Vorspannungskraft (VSP), der die Anordnung der überlappenden Substrate durch die Pressvorrichtung (605) ausgesetzt war, bevor die zum Verbinden der Substrate mit einer demgegenüber erhöhten Presskraft ausgeführte Druckbeaufschlagung einsetzte; - eine Nachspannungskraft (NSP), der die Anordnung der dann bereits verbundenen Substrate durch die Pressvorrichtung (605) ausgesetzt wurde, nachdem die zum Verbinden der Substrate mit einem demgegenüber erhöhten Presskraft ausgeführte Druckbeaufschlagung erfolgt war; - eine Differenz oder ein Verhältnis aus Vorspannungskraft (VSP) und Nachspannungskraft (NSP); - ein Indikator, der eine Arbeitsstellung kennzeichnet, bei der ausgehend von der Vorspannungskraft (VSP) die mit einer demgegenüber erhöhten Presskraft ausgeführte Druckbeaufschlagung zum Verbinden der Substrate einsetzte oder ansteigend eine erste vorbestimmte Kraftschwelle (F1) überschritt; - ein Indikator, der eine Arbeitsstellung kennzeichnet, bei der nach der mit einer demgegenüber erhöhten Presskraft ausgeführten Druckbeaufschlagung zum Verbinden der Substrate die Nachspannungskraft (NSP) einsetzte oder die vorausgehende Druckbeaufschlagung abfallend eine zweite vorbestimmte Kraftschwelle (F2) überschritt; - eine über ihren Verlauf (210) hinweg bestimmtes Integral der Messgröße.data processing system (620). claim 1 , wherein the data processing system (620) is further configured on the basis of the instructions in such a way that within the scope of the method at least one of the features is selected from the following list of variables or is defined as a variable that is dependent on at least one variable from the list: - an indicator identifying a working position at which the extreme value occurred; - a prestressing force (VSP) to which the arrangement of the overlapping substrates was subjected by the pressing device (605) before the pressing effected to bond the substrates with a pressing force which was increased compared thereto; - a post-tensioning force (NSP) to which the assembly of the then already bonded substrates has been subjected by the pressing device (605) after the pressurization carried out to bond the substrates with a press force which is increased in relation thereto; - a difference or ratio of preload force (VSP) and postload force (NSP); - an indicator that characterizes a working position in which, starting from the pretensioning force (VSP), the pressurization, which is carried out with a press force which is increased in comparison, for connecting the substrates, begins or increasingly exceeds a first predetermined force threshold (F1); - an indicator that characterizes a working position in which, after the pressurization for connecting the substrates, which was carried out with an increased pressing force, the post-tensioning force (NSP) started or the previous pressurization fell and exceeded a second predetermined force threshold (F2); - an integral of the measured variable determined over its course (210). Datenverarbeitungssystem (620) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das Datenverarbeitungssystem (620) anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert ist, dass im Rahmen des Verfahrens (100) als Messdaten Sensordaten erfasst werden, die auf Basis von Messungen mit zumindest einem der folgenden Sensortypen erfasst wurden oder werden: Wägezelle, Dehnungsmessstreifen, Beschleunigungsmesser.Data processing system (620) according to one of the preceding claims, wherein the data processing system (620) is further configured on the basis of the instructions in such a way that within the scope of the method (100) sensor data are recorded as measurement data which were or are recorded on the basis of measurements with at least one of the following sensor types: load cell, strain gauge, accelerometer. Datenverarbeitungssystem (620) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das Datenverarbeitungssystem (620) anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert ist, dass im Rahmen des Verfahrens (100) die Messdaten einer Vorverarbeitung (110, 215) zur Verbesserung der Datenqualität unterzogen werden, und die Extraktion zumindest eines der Merkmale aus den im Rahmen der Vorverarbeitung (110; 215) aufbereiteten Messdaten erfolgt.Data processing system (620) according to one of the preceding claims, wherein the data processing system (620) is further configured on the basis of the instructions in such a way that as part of the method (100) the measurement data are subjected to pre-processing (110, 215) to improve the data quality, and at least one of the features is extracted from the measurement data prepared as part of the pre-processing (110; 215). Datenverarbeitungssystem (620) nach Anspruch 4, wobei das Datenverarbeitungssystem (620) anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert ist, dass im Rahmen des Verfahrens (100) die Vorverarbeitung (110; 215) ein Filtern (215) der Messdaten zur Reduktion oder Beseitigung hochfrequenter Störeinflüsse umfasst.data processing system (620). claim 4 , wherein the data processing system (620) is further configured on the basis of the instructions such that as part of the method (100), the preprocessing (110; 215) includes filtering (215) the measurement data to reduce or eliminate high-frequency interference. Datenverarbeitungssystem (620) nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Datenverarbeitungssystem (620) anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert ist, dass im Rahmen des Verfahrens (100) die Vorverarbeitung (110; 215) ein Transformieren der Messdaten derart umfasst, dass die transformierten Messdaten die Messgröße weiterhin als eine in Abhängigkeit von den Arbeitsstellungen der Pressvorrichtung (605) oder der zu den Arbeitsstellungen korrespondierenden Größe repräsentieren, sie jedoch von der Geschwindigkeit der von der Pressvorrichtung (605) ausgeübten Druckbeaufschlagung unabhängig sind.data processing system (620). claim 4 or 5 , wherein the data processing system (620) is further configured on the basis of the instructions in such a way that within the scope of the method (100) the pre-processing (110; 215) includes a transformation of the measurement data in such a way that the transformed measurement data still represent the measurement variable as a function of the working positions of the pressing device (605) or as a variable corresponding to the working positions, but they are independent of the speed of the pressurization exerted by the pressing device (605). Datenverarbeitungssystem (620) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das Datenverarbeitungssystem (620) anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert ist, dass im Rahmen des Verfahrens (100) das Ermitteln des Bewertungsindikators (B) in Abhängigkeit von den extrahierten Merkmalen eine Gewichtung der Merkmale mit jeweiligen zugeordneten Gewichtswerten (Wi) erfolgt.Data processing system (620) according to one of the preceding claims, wherein the data processing system (620) is further configured on the basis of the instructions in such a way that within the scope of the method (100) the determination of the evaluation indicator (B) depending on the extracted features is weighted for the features with respective assigned weight values (W i ). Datenverarbeitungssystem (620) nach Anspruch 7, wobei das Datenverarbeitungssystem (620) anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert ist, dass im Rahmen des Verfahrens (100) die Merkmale jeweils anhand von zumindest eines jeweiligen Werts aus einer je Merkmal individuellen oder für alle Merkmale gleichen vordefinierten begrenzten Wertemenge quantifiziert werden, und diese Werte mit den jeweils zugeordneten Gewichtswerten (Wi) in die Ermittlung des Bewertungsindikators (B) einfließen.data processing system (620). claim 7 , wherein the data processing system (620) is further configured on the basis of the instructions in such a way that within the framework of the method (100) the characteristics are each quantified on the basis of at least one respective value from a predefined limited set of values that is individual for each characteristic or is the same for all characteristics, and these values with the respectively assigned weight values (W i ) flow into the determination of the evaluation indicator (B). Datenverarbeitungssystem (620) nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Datenverarbeitungssystem (620) anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert ist, dass im Rahmen des Verfahrens (100) zumindest einer der Gewichtswerte (Wi) auf Basis von den jeweiligen Bewertungsergebnissen eines oder mehrerer vorausgehender Ausführungen des Fügeprozesses abgeleitet wird, wobei diese Bewertungsergebnisse jeweils einen fehlerhaften Fügeprozess anzeigen.data processing system (620). claim 7 or 8th , where the data processing system (620) is further configured on the basis of the instructions in such a way that, as part of the method (100), at least one of the weight values (W i ) is derived on the basis of the respective evaluation results of one or more previous executions of the joining process, with these evaluation results each indicating a faulty joining process. Datenverarbeitungssystem (620) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das Datenverarbeitungssystem (620) anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert ist, dass im Rahmen des Verfahrens (100) das Ermitteln des Bewertungsindikators (B) unter Verwendung eines trainierten Maschinenlern-Modells mit den extrahierten Merkmalen als Eingangsgrößen des Maschinenlern-Modells erfolgt.Data processing system (620) according to one of the preceding claims, wherein the data processing system (620) is further configured on the basis of the instructions in such a way that within the scope of the method (100) the evaluation indicator (B) is determined using a trained machine learning model with the extracted features as input variables of the machine learning model. Datenverarbeitungssystem (620) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das Datenverarbeitungssystem (620) anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert ist, dass im Rahmen des Verfahrens (100) die Gegenüberstellung des ermittelten Bewertungsindikators (B) mit einer definierten Bewertungsreferenz ein Vergleich des ermittelten Bewertungsindikators (B) mit zumindest einer als Bewertungsreferenz dienenden, vorbestimmten Bewertungsschwelle umfasst.Data processing system (620) according to one of the preceding claims, wherein the data processing system (620) is further configured on the basis of the instructions in such a way that within the scope of the method (100) the comparison of the determined evaluation indicator (B) with a defined evaluation reference comprises a comparison of the determined evaluation indicator (B) with at least one predetermined evaluation threshold serving as an evaluation reference. Datenverarbeitungssystem (620) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das Datenverarbeitungssystem (620) anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert ist, dass im Rahmen des Verfahrens (100): ein Überwachen einer mehrfachen Ausführung des Fügeprozesses zur Erzeugung einer entsprechenden Anzahl von Verbundprodukten erfolgt; und die Bewertung je überwachtem Fügeprozess erfolgt, wobei je Fügeprozess das jeweilige Bewertungsergebnis in einer Datenstruktur oder Datenbank derart abgespeichert wird, dass darin die Bewertungsergebnisse den jeweiligen Fügeprozessen zugeordnet sind, sodass aus den in der Datenstruktur bzw. Datenbank gespeicherten Inhalten auf die jeweiligen individuellen Bewertungsergebnisse jedes der Fügeprozesse rückgeschlossen werden kann.The data processing system (620) of any preceding claim, wherein the instructions further configure the data processing system (620) to perform, as part of the method (100): a multiple execution of the joining process is monitored to produce a corresponding number of composite products; and the evaluation is carried out for each monitored joining process, with the respective evaluation result for each joining process being stored in a data structure or database in such a way that the evaluation results are assigned to the respective joining processes, so that the contents stored in the data structure or database can be used to draw conclusions about the respective individual evaluation results of each of the joining processes. Datenverarbeitungssystem (620) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das Datenverarbeitungssystem (620) anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert ist, dass im Rahmen des Verfahrens (100) das Steuern der Pressvorrichtung (605) je Fügeprozess in Abhängigkeit von dem jeweiligen zugeordneten und in der Datenstruktur bzw. Datenbank gespeicherten Bewertungsergebnis erfolgt.Data processing system (620) according to one of the preceding claims, wherein the data processing system (620) is also configured on the basis of the instructions in such a way that within the scope of the method (100) the pressing device (605) is controlled for each joining process depending on the respective assigned evaluation result stored in the data structure or database. Datenverarbeitungssystem (620) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das Datenverarbeitungssystem (620) anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert ist, dass im Rahmen des Verfahrens (100) die Bewertungsergebnisse unter Verwendung einer Kommunikation auf Basis des OPC-UA Informationsmodells an eine Steuerung (610) der Pressvorrichtung (605) übermittelt werden, um ihr das Steuern der Pressvorrichtung (605) in Abhängigkeit von dem Bewertungsergebnis zu ermöglichen und/oder sie dazu zu veranlassen.Data processing system (620) according to one of the preceding claims, wherein the data processing system (620) is further configured on the basis of the instructions in such a way that as part of the method (100) the evaluation results are transmitted to a controller (610) of the pressing device (605) using communication based on the OPC-UA information model in order to enable it to control the pressing device (605) depending on the evaluation result and/or to cause it to do so. Datenverarbeitungssystem (620) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das Datenverarbeitungssystem (620) anhand der Anweisungen des Weiteren derart konfiguriert ist, dass im Rahmen des Verfahrens (100) als Pressvorrichtung (605) eine Siegelmaschine verwendet wird, um zwei oder mehr der Substrate zu einer Blisterverpackung zu verbinden.Data processing system (620) according to one of the preceding claims, wherein the data processing system (620) is further configured on the basis of the instructions in such a way that within the scope of the method (100) a sealing machine is used as the pressing device (605) in order to connect two or more of the substrates to form a blister pack. System (600) zum Ausführen und automatischen Überwachen eines Fügeprozesses zum Verbinden einer Mehrzahl von überlappend angeordneten Substraten untereinander zu einem Verbundprodukt unter Druckbeaufschlagung durch eine Pressvorrichtung (605), wobei das System (600) die Pressvorrichtung (605) einschließlich einer Steuerung (610) dafür sowie das Datenverarbeitungssystem (620) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche aufweist, welches eingerichtet ist, von ihm gemäß dem Verfahren (100) bestimmte Bewertungsergebnisse für den Fügeprozess an die Steuerung (610) zu kommunizieren.System (600) for carrying out and automatically monitoring a joining process for joining a plurality of substrates arranged in an overlapping manner to form a composite product with the application of pressure by a pressing device (605), the system (600) having the pressing device (605) including a controller (610) for it and the data processing system (620) according to one of the preceding claims, which is set up to transmit evaluation results for the joining process determined by it according to the method (100) to the controller (61 0) to communicate.
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