CN111788066B - 用于管理转化线上的卷带材料中的缺陷的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于管理转化线上的卷带材料中的缺陷的装置。具体而言,该装置涉及识别卷带/卷带材料的有缺陷的区段,并在有缺陷的片材进入转化线的下游工艺(例如制袋)之前将其剔除。在本发明的一个关键方面中,缺陷管理装置包括缺陷检测单元(3)和缺陷管理控制单元(5),缺陷管理控制单元(5)监控行进的卷带材料(1)上的缺陷的进程,并随后识别包含待切割缺陷的卷带材料区段,缺陷管理控制单元还与转化线控制单元通信,以选择性地操作将卷带材料切割成片材的切割单元。还公开了一种用于管理卷带材料中的缺陷的方法,包括以下步骤:检测卷带材料中的缺陷,识别包含缺陷的卷带材料片材/区段,并将其从生产线剔除。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于管理转化线上的卷带材料中的缺陷的装置。具体而言,该装置涉及识别卷带/卷带材料的有缺陷的部分,并在有缺陷的片材进入转化线的下游工艺(例如制袋工艺)之前将其剔除。
背景技术
如今,许多粉状或笨重的消费品在由如塑料编织卷带材料或非编织材料的卷带材料制成的袋中填充、储存和运输。所使用的由卷带材料制成的袋满足各自使用目的的质量要求是必不可少的。
用于包装颗粒货物(例如水泥)的卷带材料袋必须足够坚固和防尘,以便在填充、储存和运输过程中分别防止颗粒污染或泄漏,因此也有助于保护环境。此外,用于包装自由流动化学品的卷带材料袋还必须满足职业安全方面的严格要求,以及关于所用材料抵抗天气影响的要求。
卷带材料沿其长度方向可能有各种缺陷。缺陷可能包括编织缺陷、孔洞或表面缺陷、涂层边缘不平整、卷带材料末端粘在一起、印刷缺陷或其它类似缺陷。有些缺陷可能是美观性的;然而,一些其它缺陷可能会损害卷带/卷带材料的完整性和强度,或者影响其其它期望的性能,例如密封性,最终使其不适合设计的目的。有缺陷的卷带/卷带材料的下游加工导致需要剔除的有缺陷的袋。更糟糕的是,如果这种有缺陷的袋没有被剔除,那么它们可能会装满材料,从而导致溢出和浪费材料。
由卷带材料制成的包装袋的生产商和贸易商分别越来越多地面临这样的问题,即自动填料厂的操作者在随机的进货检查过程中检测到有瑕疵的袋,使得一个完整货盘或数百或数千个塑料袋的费用将被回收,并且必须由供应商收回。由其产生的经济损失是巨大的。
由于快速运行的加工机器(其将实现高达300米/分的卷带输送速度),因此由操作人员对缺陷进行完全和纯粹的光学检查几乎是不可能的。
现有技术中有许多方案可用于检测卷带材料中的缺陷,其中一些如下给出:
WO 2005/085813 A1涉及一种用于监控纺织机上的移动的材料卷带的装置,其中布置了线传感器用于沿着材料卷带的宽度扫描材料卷带。线传感器(例如CCD光电线传感器)的传感器信号,随后由电子电路处理成触发动作的可配置起动信号。这种起动信号适于触发例如材料卷带驱动装置的关闭或光学或声学警报的启动。
从DE 4312452 A1已知一种通过成像传感器光学确定纺织品表面质量限定参数的方法。因此,通过线照相机逐段检测纺织品表面,并且随后分别就周期性结构的材料卷带或针织品的均匀性、取向以及网格和三重网(trebles)或纬纱和经纱的数量对数字图像进行分析。
DE 33 04 817 A1公开了一种方法,该方法使用图像过滤来自动检测纺织品卷带材料中的瑕疵,以增加对于待检测纺织品而言被认为正常的整体纹理和被认为是有瑕疵的局部偏差之间的反差。因此,使用至少两个用于图像变换的空间滤波器,其被调整以检测直线轮廓元素。因此,通过数字图像过滤获得的错误信号被下游处理器存储和分析。
个别袋生产商的传统方法之一是在塑料编织纺织品的生产阶段(如印刷或涂覆时)就已经检测材料中的缺陷,并通过如在WO2009121841中给出的彩色标记或印刷标记的手段来标记这些缺陷,由于许多因素,这些方法没有完全成功。首先,缺陷的标记在印刷阶段或涂覆阶段完成,这是在转化机器之前。然后,在转化机器上安装特殊单元,用于检测先前操作中粘贴的标记/标签以及据此剔除切割的卷带。然而,该系统涉及至少两台不同机器的改进或变化。此外,卷带的损耗量较大,并且系统不可靠。
例如在平坦的材料卷带(其在袋生产的后续工艺步骤中分别形成或闭合成卷带材料管)上的缺陷的彩色标记,因而随后可能位于该卷带材料管的内侧,因此不会在下游光学质量控制中被检测到。这同样适用于彩色标记,如果塑料卷带在后面的过程中被印刷,则这些彩色标记将无法被检测到。此外,根据客户的要求,需要区分哪些缺陷尺寸需要消除。沿着塑料编织卷带材料的几米长的区段出现的大范围或长的缺陷比小范围缺陷更容易被操作人员检测到。
根据美国专利申请US20120133763,提供了一种用于拍摄塑料编织卷带材料的图像的检查照相机,以及一种分析单元,该分析单元基于由检查照相机拍摄的图像来检测塑料编织卷带材料的编织图案中的不规则性,并且当检测到编织图案中的指示塑料编织卷带材料的有缺陷区段的不规则性时,该分析单元触发错误信号,该错误信号启动例如闪光灯或喇叭,或者该错误信号可以被馈送到更高级别的机器控制器。还提供了一种用于监控塑料编织卷带材料的缺陷的检查系统,以及分别用于标记或监控塑料编织卷带材料的缺陷的方法的变型。
这种方法的一个缺点是,在高速处理单元上对卷带材料的有缺陷区域进行标记是一种麻烦而复杂的操作。此外,对卷带材料的被识别为有缺陷的区域的进一步处理,特别是将它们与无缺陷的部分分开是手动的——这将涉及前进的卷带的停止。
一种简单可靠的系统还没有从现有技术获知,因为:
检测卷带材料的有缺陷的区段,其关于缺陷检测的灵敏度可以根据客户的要求进行调整,
在进入袋转化线之前,剔除加工中的卷带材料的所有有缺陷的卷带材料。
因此,需要提供一种卷带材料缺陷管理的系统/装置和方法,包括在不停止前进的卷带材料的情况下从无缺陷卷带材料中检测和分离卷带材料的有缺陷区域,从而克服现有技术卷带检查系统的已知缺点。
还需要提供一种用于管理卷带材料中的缺陷的装置,所述卷带材料类似于由单轴拉伸的聚合物带制成的塑料编织卷带材料,特别是聚烯烃带,优选是聚丙烯带,其可选地在一侧或两侧上涂覆有热塑性材料,其中为了监控不规则性,所述不规则性是典型的塑料编织卷带材料的有缺陷的区段的特征。
现有技术状况的另一需求是提供一种装置,该装置能够识别包含检测到的缺陷的卷带材料切割片材,并将它们发送到废品收集区,而不允许它们进入下游的袋制造单元。
最后,需要提供一种通过提供一种用于检测卷带材料的有缺陷区域的装置来满足上述需求的装置,其中有缺陷区域的坐标被记录在控制单元中,并且卷带材料的有缺陷区域沿着传送带的行进被监控,通过控制卷带切割单元,包含缺陷的卷带材料片才/长度据此被识别并被切割,并且最后其中包含缺陷的切割片材被发送到废品收集单元,而正常的(无缺陷的)切割片材被向下发送到下游处理单元。
发明目的
本发明的一个目的是提供一种缺陷管理装置,该装置识别前进卷带材料中的结构缺陷和印刷缺陷。
本发明的另一目的是提供一种缺陷管理装置,其在数据库中登记前进的卷带材料的有缺陷的拉伸,并将其与无缺陷的卷带材料物理分离。
本发明的又一目的是将有缺陷的卷带材料与无缺陷的卷带材料分离,而不停止前进的卷带材料。
本发明的又一目的是在在卷带材料中进行横向切割之前的任何位置提供管理装置。
附图说明
图1示出本发明的平面示意图。
图2示出本发明的侧视示意图。
图3示出具有缺陷的卷带材料的示意图。
图4示出卷带材料上的无缺陷的区段和有缺陷的区段的示意图。
图5示出缺陷检测管理装置的控制单元和转化线控制单元之间的通信示意图。
图6示出卷带材料的整个宽度。
图7A和7B示出由本发明的装置扫描的卷带材料的无缺陷的部分的计算机图像——对于具有印刷图案和没有印刷图案的卷带材料。
图8示出由本发明的装置扫描的卷带材料的有缺陷的部分的计算机图像——对于没有印刷图案的卷带材料。
图9示出由本发明的装置扫描的卷带材料的有缺陷的部分的计算机图像——对于具有印刷图案的卷带材料。
部件列表:
1-卷带材料;1a-卷带材料卷;1b-无缺陷的片材;1c-有缺陷的片材;1d-主要材料;1e-边缘区域
2-缺陷
3-卷带材料缺陷管理系统或装置
4-缺陷检测单元
5-缺陷管理控制单元
6-转化线;6a-下游处理单元
7-卷带材料的有缺陷的区段
8-卷带材料的无缺陷的区段
9-印刷设计模式
10-剔除系统;10a-废品收集区
11-卷带材料馈送辊
12-光感测装置
13-光发射装置
14-馈送辊;14a-馈送区
15-转化线控制单元
16-切割站;16a-切割器
17-运输台或传送带
18-夹辊
LD-有缺陷的区段的长度
l-两个连续缺陷部之间的长度
L-最终产品所需的卷带材料片材的预定长度
C1、C2、C3、C’1、C”1-可能的切割位置
D1、D2、D3-主要卷带材料内的缺陷
E0、E1-边缘区域内的缺陷
Wm-主要卷带材料的宽度
We-卷带材料的边缘区域
WT-卷带材料的总宽度
发明内容
在转化线上提供一种用于管理前进的卷带材料的缺陷的装置(缺陷管理装置),所述转化线具有用于由所述卷带材料制造袋的加工站,所述加工站包括以下单元中的任何一个的至少一个或多个组合,如切割站、折叠站、底部打开站、底部关闭站、盖板站、阀门制造站、缝合/接合/密封站、堆叠站。根据转化线的目的,还会有其它加工站。
在本发明的一个关键方面中,缺陷管理装置包括缺陷检测单元和缺陷管理控制单元,缺陷管理控制单元监控行进的卷带材料上的缺陷的进程,并随后识别包含待切割的缺陷的卷带材料区段,缺陷管理控制单元还与以下单元通信:
a.转化线控制单元,其控制卷带材料的有缺陷的部分的切割,以及
b.从转化线下游工艺的工艺流程中分离有缺陷的片材,并将它们发送到废品收集区的单元。
无缺陷材料的切割片材行进到运输台上,并被带到装置的各个进一步的加工站。
还公开了一种用于管理卷带材料中的缺陷的方法,该方法包括以下步骤:检测卷带材料中的缺陷,识别包含缺陷的卷带材料片材/部分,以及将其从生产线上剔除。
因此,提供一种卷带材料缺陷管理的系统/装置和方法,包括检测缺陷和将卷带材料的有缺陷区域与无缺陷的卷带材料分离,而不停止前进的卷带材料,从而克服了现有技术卷带检查系统的已知缺点。
本发明的装置适用于检测卷带材料中的缺陷,所述卷带材料类似于由单轴拉伸的聚合物带制成的塑料编织卷带材料,单轴拉伸的聚合物带特别是聚烯烃带,优选聚丙烯带,其可选地在一侧或两侧上涂覆有热塑性材料,也可以可选地用印刷膜或其任意组合印刷或层压,其中为了监控不规则性,所述不规则性是典型的塑料编织卷带材料的有缺陷的部分的特征。
该装置/方法还识别包含检测到的缺陷的卷带材料切割片材,并将它们发送到废品收集区,而不允许它们进入下游的袋制造单元或转化线。
根据本发明,该目的通过在缺陷管理装置3内提供缺陷检测单元4来解决,该缺陷检测单元4是用于检测卷带材料的有缺陷区域的装置。缺陷区域在其检测时的坐标记录在控制单元中。卷带材料1的有缺陷区域沿着袋转化线的传送带或运输台的进程被监控。接下来,通过控制卷带切割单元和检测单元,被识别为具有缺陷的卷带材料片材/长度被切割成片。含有缺陷的切割片材被发送到废品收集单元,而正常(无缺陷)的切割片材被向下发送到转化线6的下游处理单元。
具体实施方式
公开了一种用于检测和管理卷带材料1中的缺陷的可靠装置(缺陷检测和管理系统或装置)。该装置设置在转化线上,所述转化线具有用于由所述卷带材料1制造袋的加工站,所述加工站可以包括以下单元/站中的至少一个:如卷带展开站、切割站、折叠站、底部打开站、底部关闭站、盖板站、阀门制造站、缝合站或密封站,其特征在于,所述装置包括缺陷检测单元,以及缺陷管理控制单元,其监控行进中的卷带材料1上的缺陷的进程,并随后识别卷带材料1的包含待切割的缺陷的部分,缺陷管理控制单元还与以下单元通信:
a.转化线控制单元,该控制单元控制卷带材料1的有缺陷的部分的切割,以及
b.从转化线下游工艺的工艺流程中分离有缺陷的片材,并将它们发送到废品收集区的单元。
它包括用于检测缺陷的单元3和管理行进的卷带材料1上的缺陷的缺陷管理控制单元5。本发明的缺陷管理装置3设置在典型的自动袋转化线6内,其中储存袋或麻袋由平的或管状的卷带材料1制成。本发明的缺陷管理装置3也可以设置在任何转化线6上,以由平的或管状的卷带制造产品。最终产品可以是袋或卷带材料1的简单切割片材。无缺陷材料的切割片材1b行进到运输台17上,并被带到装置的各个进一步的加工站。
缺陷检测单元4可以包括用作光感测装置12的照相机/红外传感器/厚度传感器或者甚至图像处理装置。缺陷管理控制单元5包括这些控制:将检测到的缺陷2登记在数据库3a中、计算它们的检测时间,以及沿着行进的卷带计算和存储缺陷2的位置,在该位置需要进行横向切割以将卷带材料1转化成片材。根据卷带材料1的行进速度,缺陷管理控制单元5计算行进的缺陷2的速度和位置。根据卷带材料1的类型——即印刷的或空白的,以及最终产品要求,缺陷管理控制单元5计算卷带材料1中要进行的横向切割的位置。印刷可以带有印刷设计图案或未图案化的设计。
转化线6可以包括剔除系统,其中卷带材料1的被识别为有缺陷的片材1c从无缺陷的片材1b流中分离,使得转化线6的下游产品制造过程可以不间断地或无问题地进行。
本发明的卷带缺陷管理装置3允许在不停止行进的卷带材料1的情况下检测缺陷2以及将卷带材料1切割成片材的工艺。
出于本公开的目的,术语“缺陷管理”包括诸如识别缺陷、计算和监控缺陷沿着行进的卷带材料1的位置、监控和控制卷带材料1在其上被转化成最终产品的袋转化线6的切割器的运动、将卷带材料1的有缺陷的片材1c与卷带材料1的无缺陷的片材1b分离的任务。
术语“缺陷2”是指从卷带材料1预期的用途适用性的角度来看,卷带材料1中任何不可接受的不规则性。缺陷2可能是厚度变化不均匀、孔洞、图案不均匀、经纱端缺失、纬纱缺失;纬纱破碎;不均匀涂层边缘装饰、卷带接缝、一层或多层卷带;外来颗粒或这些缺陷的任何组合。
在下面的描述中,术语“卷带材料”、“卷带”和“织物”可互换使用。
卷带材料1可以是塑料膜、非编织材料、纸、编织卷带材料、编织塑料卷带材料或由这些材料中的任何材料制成的复合材料的形式。它也可以涂覆有或层压有空白的或印刷的薄膜,或被印刷,或它们的任意组合。
卷带材料——无论是平面形式还是管状形式——用于许多用途,包括制造存储袋。存储袋通常使用自动或半自动卷带转化线6(其将卷带材料转化成袋)制作。这些系统可以具有任何或所有单独的机器,例如切割机、折叠/成型机、缝合机、阀门成型机。转化线6也可以包括成批底袋制造或小袋成型机。本领域的技术人员可以将卷带材料缺陷管理装置3改变以用于任何这些转化系统中。特别地,本发明的装置在这些转化系统中的任何一个上的放置可以根据用户的选择,尽管优选的是它被放置在切割操作的上游。
使用卷带材料1制造产品的袋转化线或任何其它转化线也可以具有单独的站来执行诸如制造穿孔或孔、连接、折叠操作的操作。有缺陷的卷带材料1——如果不及时识别,或者如果允许行进到任何这样的加工站——则可能会损坏加工设备。因此,重要的是,任何这样的操作仅在卷带材料的有缺陷的部分/区段7与卷带材料的无缺陷的区段8分离并从工艺流程中取出之后进行。这是为了确保工艺流程平稳运行,不会损坏任何加工站。
然而,如果有任何预切割操作,如卷带穿孔或制孔,则这些操作在检测到卷带中的有缺陷的部分时被解除。切割器的脱离和接合以及预切割操作由相互通信的缺陷管理装置3和转化线6的控制器5、15控制。
缺陷管理装置3与袋转化线6协同工作。缺陷管理装置3具有其自身的控制单元5,该控制单元能够与典型的袋转化单元的控制单元通信。
图1示出制袋生产线的平面示意图,制袋生产线包括卷带材料馈送站和切割区段16以及袋成型/连接区段(未示出)。在本发明的一个方面中,包括传感器或照相机形式的光感测单元12、编码器和背光单元形式的光发射装置13的缺陷检测单元4(参见图2)沿着行进的卷带材料1的路径安装在其卷带材料馈送/切割区段中。照相机、编码器和背光单元能够与缺陷管理控制单元5通信。当卷带材料1从卷带材料卷1a解开时,缺陷管理控制单元5处理从缺陷检测单元4接收的数据。
图5示出缺陷管理装置3的一些不同单元之间的通信协议。在检测到前进的卷带材料1的任何区域中的任何缺陷2或不规则性时,缺陷检测单元4向控制单元发送信号。记录缺陷2被检测时的位置。
当卷带材料1在卷带材料馈送区14a中行进时,并且如果它是无缺陷的,则卷带材料1被切割成用于产品制造目的的片材。由缺陷管理装置3检测到的缺陷2在前进的卷带材料1上的变化位置被记录在缺陷管理装置3的数据库3a的存储器中,最终导致包含缺陷的卷带材料片材或有缺陷的切割片材1c的识别。
如图2所示,最终卷带材料1或织物的卷被供应给装配有卷带材料缺陷管理装置3的转化系统,其中卷带材料馈送辊1a便于卷带材料1受控地进入缺陷管理装置3。额外的馈送辊便于卷带材料1在转化线6的不同站(未指定编号或示出)之间的移动,例如转化线的打开/折叠站、密封站。根据用户的要求,缺陷检测单元4可以设置在任何两个馈送辊之间。
图3显示具有若干缺陷2的卷带材料1的示意图。主材料(宽度为WM)内的缺陷2被标识为D1、D2、D3等。边缘区域内的缺陷2被标识为E0、E1等等。考虑到缺陷是连续的,缺陷2可以来自主织物或来自边缘区域。
还提供了一种合适的系统,用于使用与缺陷管理控制单元5通信的编码器或类似装置监控织物馈送辊的速度。馈送辊14的速度决定了卷带材料1前进到转化线6中的速度。这又决定了卷带材料1行进穿过转化系统的各个部分的速度。重要的是知道卷带材料1的速度,以便一旦卷带材料1的有缺陷的部分被检测和识别,将卷带材料的有缺陷的区段7与卷带材料1的无缺陷的区段8分开的切割器的运动可以被控制,以在卷带材料1中的期望位置进行横向切割。
卷带缺陷管理装置3的灵敏度或精确度可以根据个别客户的要求来设定。
一旦有缺陷的片材被识别,转化线控制单元15的PLC逻辑将其转移到通向位于废品收集区10中的废品系统的路径上,在该废品系统中,有缺陷的切割片材被从系统中剔除。
根据本发明的装置具有完全分离的切割/馈送单元,该单元由伺服驱动单元和袋成型/连接(密封或缝合)单元控制。这使得人们能够以独立于袋成型区段的速度驱动切割/馈送单元。
因此,即使当有缺陷的切割片材1c从转化线6丢弃或排出时,也有可能全速生产袋。待丢弃或剔除的有缺陷的片材1c也称为废品。在本发明的一个方面中,废品从转化线6排出。
在本发明的另一方面中,用于有缺陷的切割片材的排出系统(未示出)可以是基于传送带的系统,或者是基于剪切机或使用合适的气动/抽吸系统的系统。排出系统的位置可以在袋成型线的上游。排出系统的启动基于由卷带缺陷管理装置产生的错误被控制。如图1所示,当卷带材料1从卷带材料卷1a展开时卷带材料1的行进方向(定义为纵向方向),以及在卷带材料1被切割成片材之后切割片材随即的行进方向基本上垂直于卷带材料1片材在袋制造单元/生产线中的行进方向(定义为横向方向)。
根据本发明,有缺陷的切割片材1c在从行进的卷带材料1上被切割下来的时刻起一直沿着卷带材料行进的原始方向行进,直到它们被收集在废品收集区10a中。然而,正常/无缺陷的切割片材1b进入转化线的下游工艺流程或生产流程。
切割/馈送区段(纵向-Z)和袋成型区段(横向-X)的行进方向不同的事实也使得有缺陷的切割片材1c能够与无缺陷的切割片材1b有效地分离,并且有缺陷的切割片材能够从转化系统或转化线6有效地排出或剔除/逐出。
在本发明的另一方面中,提供了一种伺服驱动辊,从而有助于夹辊(未示出)的受控致动。这使得能够沿着横向方向向无缺陷卷带切割片材1b传递运动,以便于它们沿着袋成型线推进,同时有缺陷的切割片材被发送到废品收集区10a。
所有用于用切下的卷带片材制造袋或其它产品的自动化系统都有借助夹辊“拾取”切下的片材的机构。基于由卷带缺陷管理装置3产生的指示卷带中缺陷2的检测的错误信号来控制夹辊的致动。在检测到缺陷时,控制夹辊使其不会“拾取”正穿过夹持位置的有缺陷的切割片材。具体而言,为了选择用于制袋目的的无缺陷的切割片材,夹辊被压下,使其夹住正在传送带上行进的卷带材料1切割片材。如果夹辊没有被压下,那么卷带切割片材就不会被夹住,从而继续行进到废品收集区中。
当检测到卷带材料7的有缺陷的区段并且从卷带材料卷1a上切下卷带材料的包含缺陷的部分时,将有缺陷的片材1c从工艺流程中取出。这也意味着在转化线上被馈送到下游工序的片材的频率将会改变。根据检测和分离的有缺陷的区段SD的数量,这可能会在转化线工艺中引入不期望的不规则性。为了确保无缺陷的片材1b以可接受的预定范围内的频率被馈送到转化线6,它们馈送到转化线的速度需要根据检测和分离的有缺陷的片材的数量而变化。这又取决于缺陷2的数量及其沿着前进的卷带材料1的长度的分布,它们决定了切割操作之后无缺陷的片材1b被馈送到转化线6的速度。速度由缺陷管理装置3控制,使得移动到转化线6上的正常的或无缺陷的片材8以设定的频率/速度继续移动。重要的是将来到袋成型线上的无缺陷的切割片材1b的频率保持在预定范围内,以便转化线工艺不受阻碍地执行。
缺陷2可包括以下各项:孔、结、破损和重叠、卷带材料1的宽度Wm变化出可接受的公差极限、边缘区域的结构缺陷We。为了本发明的目的,孔可以被集成簇。缺陷2可以是点缺陷或缺陷簇——就本公开的目的而言,都被称为缺陷。
使用缺陷检测单元3的缺陷2的实际识别如下进行。缺陷检测单元3包括光发射单元13和光感测单元12,以及与光发射单元13和光感测单元12通信的缺陷管理控制单元5。控制单元5还能够与袋转化线6的控制单元15通信。最简单地说,光发射单元13发射穿过行进的卷带材料1的光。从行进的卷带材料1出来的光由光感测单元12感测。通过发射和感测光的组合步骤来扫描卷带材料,换句话说,在本公开的意义上,术语“扫描”包括发射光和感测穿过卷带材料1的发射光的动作。光感测单元12能够感测光强度的量和均匀性,基于此,缺陷识别单元4能够确定缺陷是否实际存在。
光发射单元13包括至少两个光发射器13a。一个发射具有适合于检测主卷带材料宽度Wm内的缺陷的波长的光,另一个发射具有适合于检测边缘区段——即包含涂层材料延伸部的区段的波长的光。在任何时间点,两个光发射器都是活动的。根据要检测的预期瑕疵的性质,可以提供发射具有适合于检测特定类型的瑕疵的强度的光的更多的光发射器的线路。缺陷检测单元通过至少两条线路扫描系统扫描卷带材料1的整个宽度WT——光发射器的一个线路用于主材料中的缺陷,另一个光线路用于边缘区域中的缺陷。
图7A、7B、8和9分别示出了由卷带材料缺陷管理装置产生的图像,示出卷带材料的无缺陷的部分和有缺陷的部分。
光发射器13a可以是发射或多或少连续光的基于气体或基于灯丝的条形灯的形式,并且能够在主卷带材料的整个宽度Wm上发射光。光发射器13a也可以由覆盖卷带材料的整个宽度的分立的单独发射器制成。重要的是,当卷带材料在光发射单元13和光感测单元12之间通过时,发射的光到达卷带材料1的所有部分。
当光由光发射单元13发射时,它穿过卷带材料。感测单元接收的光的量和强度取决于发射的光在其从发射单元到感测单元/装置12的行进路径中遇到的障碍物。卷带材料1具有机械和光学性质,包括不透明度(称为特定的不透明度),这取决于制造它的原材料。光感测单元12根据织物馈送辊14的预定速度被启动。不透明度在产品规格的可接受范围内变化。然而,在存在缺陷的情况下,缺陷处材料的不透明度不同于材料的规定不透明度。本发明的缺陷管理装置可以针对个别卷带材料特性进行配置,从而可以在扫描过程中进行缺陷确定。
根据卷带材料1的结构,光感测单元/装置12,例如图像照相机或线照相机,以小孔的形式感测通过卷带结构的光。根据各个操作者设定的预定参数,缺陷检测单元3评估该组孔的面积,并将其识别为正常或有缺陷的部分。当由感测单元检测到时,穿过卷带材料1的无缺陷的部分8的光预期或多或少是均匀的。缺陷2的存在或者在行进光的路径中产生不透明性,或者降低不透明性。通过将接收光的感测参数与参数的期望值进行比较,使用存储在缺陷管理装置3的数据库3a中的数据和逻辑来检测缺陷2的存在。
管状卷带材料具有至少两层材料。任何或所有层上都可能存在缺陷。缺陷管理装置检测所有层上的缺陷。参照图3和图4,如果卷带材料1呈管状,则所示的个别缺陷可能存在于材料的任何层上。
缺陷检测单元的一个独特方面是在一个实例中扫描卷带材料1的整个宽度。然而,在本发明的另一方面中,扫描可以在多个实例或步骤中完成。
本发明的卷带材料缺陷管理装置3还能够计算需要在卷带材料中进行的横向切割的确切时间和/或位置,以便一旦检测到有缺陷的或实际上无缺陷的长度,就将卷带材料转化成一个或多个片材。本发明的一个关键目的是提高袋生产线的生产率并使浪费最小化。在带有图案印刷9的卷带材料的情况下,这一方面变得特别重要。这里,一旦检测到一个缺陷或一组缺陷,就需要通过考虑缺陷位置以及印刷图案的下一个终点的位置来切割卷带材料。如果在印刷图案内对袋进行切割,将导致卷带材料的浪费。因此,本发明的系统确定缺陷或缺陷组(见图4)的终点以及印刷图案的下一个终点的位置,并确保在下一个印刷图案开始之前进行切割。在没有印刷图案的情况下,在最后一个缺陷之后以预定间隔进行切割。
本发明的一个方面在于,一旦检测到第一缺陷,切割站16的切割器16a的运动就停止。切割器保持停止,直到已经识别出无缺陷的卷带材料区段,并且需要进行下一次切割的卷带材料的位置到达切割器16a的切割区域附近时。切割区域附近是距离切割器的预定的第一距离,该距离可取决于制袋线的转化速度、卷带材料类型和本领域技术人员可能认为重要的其它参数。
在涂覆卷带材料的情况下,涂覆材料横向延伸超过未涂覆或主卷带材料的边缘。涂覆的卷带材料(见图6)的总宽度WT是涂覆的卷带材料边缘之间的距离。只有涂层材料存在的边缘区域中的缺陷往往具有与主卷带材料中的缺陷不同的类型。缺陷类型的一个关键区别由以下事实产生:主卷带材料包括编织带,其中带通常由不透明或半透明材料制成,而涂层材料更透明。另一个区别由以下事实产生:涂层通过完全不同于由带制造编织的卷带材料的工艺的工艺施加到涂覆的卷带材料上。适合于有效检测边缘区域中的缺陷和主卷带材料中的缺陷的光辐射可以不同,但是对于本领域技术人员来说将是已知的。
本发明的系统在光发射装置13内为边缘区域和主卷带材料提供分离的发光发射器13a。缺陷2一旦被装置3识别和检测到,也显示在监控器(未示出)上。
确定有缺陷卷带材料的长度和随后的切割位置可能依赖的其它重要参数是光的类型和强度、所需的袋长度和无缺陷的切割片材的相应长度。
制造具有预定尺寸的单个袋所需的无缺陷卷带材料的长度被称为预定卷带材料袋片材长度L。卷带材料1中的缺陷2可以位于沿着卷带材料的任何位置——它们可以在卷带材料的涂层延伸的边缘区域1e中,或者在主要材料1d区域中(见图6)。为了在沿Z方向行进的卷带材料上进行切割的目的,重要的是在数据库中登记所有缺陷的Z坐标,以允许缺陷管理控制单元计算任何两个连续缺陷之间的净距离(见图3)。当两个连续缺陷之间的卷带材料的净长度L至少大于制造期望尺寸的袋或任何其它产品所需的卷带材料片材的预定长度L时,必须由这种卷带材料长度制成长度大于或等于L的切割片材。这将最小化卷带材料的浪费。本发明的系统或装置3能够登记沿着运行的卷带材料的缺陷位置,并确定何时适于制造无缺陷的切割片材的卷带材料区段SDF可用。
类似地,本发明的系统能够确定卷带材料的应当从转化线6上的生产流程中去除的有缺陷的区段SD。当卷带材料1前进并在光发射装置13和光感测装置12之间通过时,如果卷带材料1中存在缺陷,则缺陷管理装置3登记该缺陷。缺陷管理装置3可以给该缺陷分配一个识别号。缺陷管理装置3具有坐标参考框架,以确定前进的卷带材料1上的所有点的平面坐标以及缺陷的登记时间。当卷带材料前进通过光发射装置时,缺陷2与卷带材料1一起行进。缺陷管理装置3可以包括关于识别/登记的缺陷识别号、相应坐标和检测/登记时间的数据库3a信息。
在袋转化机器或袋转化线1中,袋可以由扁平卷带材料或管状卷带材料制造。如果起始材料是扁平卷带材料,则它被转化成连续的管材。在袋转化线1的工艺过程中的某一点,根据袋的尺寸,管被切割成预定长度的片材,例如L。长度L使得其具有足够的余裕以折叠和缝合/密封,使得当袋由具有长度L的片材制造时,它具有规定的尺寸。重要的是,沿卷带材料前进方向测量的片材的整个长度L应该是无缺陷的。由于不能控制缺陷的位置和数量,所以重要的是卷带材料缺陷管理装置识别长度至少为L的有缺陷卷带材料部分,优选长度为L的整数倍
前进的卷带材料1可能包含若干随机定位的缺陷(见图3)。任何时候——在对卷带材料的缺陷识别过程开始之后——缺陷被确定,缺陷管理装置将其作为第一个缺陷D1登记在其数据库中。当识别出恰好下一个缺陷时,系统将其确认为第二个缺陷D2,并将其登记在其数据库中。所有缺陷都有有限的尺寸。作为一个示例,沿着行进的卷带材料的两个缺陷的位置相对于卷带材料的行进方向被识别为P1和P2。在P1和P2两个位置处的缺陷之间的卷带材料的净长度表示为l。识别两个缺陷的时间表示为T1和T2。卷带监控系统计算第一缺陷和第二缺陷之间的净长度l(在卷带材料的行进方向上)。如果l大于或等于L,则监控系统将第一缺陷和第二缺陷之间的卷带材料区段识别为无缺陷的,并将其登记为适于制造袋。无缺陷长度L出现的恰好第一个实例被登记为第一无缺陷长度。一旦卷带材料的第一无缺陷长度前进通过缺陷检测单元4,它将在某个时间点到达切割站16,在那里卷带材料将被横向切割以制造长度为L的卷带材料片材。将在最佳情况下进行切割的位置在图4中被表示为C0、C1、C2、C3。
末端区域中的缺陷表示为En(n代表第n个缺陷)。例如,图3示出E0和E4。对于l的计算,任何缺陷——来自端部区域的缺陷以及来自主卷带材料的缺陷都要考虑。
如果两个连续缺陷之间的长度l小于L,则第二缺陷D2被重新指定为第一缺陷D1。下一个连续缺陷被确认为第二个缺陷D2,并记录其平面坐标和识别时间。缺陷管理装置3再次确定新的连续缺陷对2之间的长度l,并确定两者之间是否存在长度L。如果l等于或大于L,则缺陷管理装置3再次将卷带材料的该区段标记为无缺陷的,并适于切割以用于制袋目的。如果l小于L,则缺陷管理装置确定缺陷D1和D2之间的区段不适合用于制袋目的,也就是说,它是适合从袋转化线6的工艺流程中移除的有缺陷的区段SD。因此,缺陷管理装置3继续寻找长度为L的下一区段无缺陷卷带材料
卷带材料可以分为两类:
a.它可以带有印刷图案。
b.它可以是空白的(即没有任何图案印刷)或者可以带有无图案印刷。
在空白卷带材料1的情况下,切割的位置是限定为具有无缺陷长度L的区段的端部。一旦识别出无缺陷长度L,就记录它们在光发射装置13前面通过的时间。基于前进的卷带材料1的速度,计算无缺陷长度L的两个端部到达切割站16的预期时间。切割器16a可操作地在无缺陷的区段的两个端部处进行切割。缺陷管理装置3计算有缺陷的卷带材料的长度LD——即无缺陷的区段的尾端与长度为L的下一个连续无缺陷的区段的前端之间的卷带材料。如果LD大于L,则意味着连续段LD携带多片袋长度的等价物。然而,由于整个连续段LD是有缺陷的,所以不需要在长度L处进行中间切割,而只需要在长度为LD的连续段的尾端处进行一次切割。缺陷管理装置3——在确定LD大于L时,向转化单元的控制器发送信号,以使切割器不工作,直到长度为LD的有缺陷的片材的尾端到达切割站16时。
在空白卷带材料(即没有任何印刷图案的材料)或具有随机或无图案印刷的材料的情况下,适于切割有缺陷的片材1c的长度l可以是任何长度,包括小于L的长度
在带有长度为LP的印刷图案的卷带材料的情况下,缺陷管理装置3不仅必须找到长度为LD(其至少等于L)的无缺陷的卷带材料区段,而且还需要检查其是否与印刷图案一致。如果两者之间不匹配,即长度为L的卷带材料区段和印刷图案不一致,则缺陷管理装置3允许无缺陷卷带材料被识别为有缺陷,直到LD等于L的某个整数倍的点。这在图4中示出,其中从进行切割C1的时间开始,系统进一步遇到缺陷D1、D2和D3,并确定切割C2和C3的位置。只有当位置C3已经在光发射装置13下方通过时,才做出在C2处进行切割的决定。
在本发明的一个实施例中,缺陷管理装置3的操作者可以选择不使切割工具在诸如C’1、C”1的位置不工作。
如果前进材料1的速度有变化,则缺陷管理装置3能够相应地调整行进时间的计算。
缺陷管理装置3还能够确定卷带材料的长度,其中不存在长度为L的单个连续无缺陷的部分。缺陷管理装置3通过使切割器16a不起作用从而不进行任何切割来允许这些部分通过卷带切割站。
在卷带材料可以不被印刷的另一实施例中,切割位置仅依赖于缺陷的位置。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于管理卷带缺陷并改进袋生产流程的方法,其中该方法包括以下步骤:
-提供照明系统,用于检测边缘区域和主卷带材料中的缺陷
-测量卷带材料的速度,并使用至少双线路方法扫描卷带材料(可选地被涂覆)
-通过记录平面坐标来登记缺陷
-确定第一、最后和第三缺陷的位置,并在考虑印刷图案(如有)的情况下确定将在卷带材料中进行切割的位置
-在检测到第一个缺陷后经过预定时间段后,停止切割装置的运动和任何预切割工艺的运动
-保持切割器运动停止,直到最后一个缺陷到达切割区域附近
-开始切割器的运动,并在卷带材料上的预定位置切割卷带材料
-对有缺陷的卷带材料长度进行分类,以将其发送到一堆有缺陷的卷带材料中
-控制无缺陷卷带片材移动到下游生产线处理单元
同样,根据本发明的另一方面,公开了一种卷带缺陷管理装置,其中该装置包括:
-缺陷检测单元,包括光感测单元、编码器和光发射单元
-缺陷管理控制单元,其:
a.控制缺陷检测单元的功能
b.计算缺陷位置和无缺陷卷带材料长度
c.控制切割器的运动
d.与转化线控制单元通信
-在其上显示缺陷的监控器
背光单元包含至少一个光发射器。
本发明具有如下公开的若干方面。
在一个方面中,公开了一种用于管理设置在转化线上的前进的卷带材料中的缺陷的装置,所述转化线具有用于由所述卷带材料制造袋的加工站,以及便于所述卷带材料在任意两个站之间移动的若干馈送辊,其特征在于,所述装置包括缺陷检测单元和缺陷管理控制单元,
所述缺陷检测单元能够:
检测前进的卷带上的缺陷,确定将在所述卷带材料上进行的切割的位置,
与所述缺陷管理控制单元通信,以维护缺陷的数据库、缺陷在检测时的位置,并且监控缺陷沿着所述前进的卷带材料的进程;
所述缺陷管理控制单元能够:
与转化线控制单元通信,以控制所述转化线的所述切割站的切割操作,从而制造有缺陷的卷带材料片材和无缺陷的卷带材料片材,以及
在不停止所述前进的卷带材料的情况下,控制卷带材料的有缺陷的片材与所述转化线的下游工艺流程的分离过程。
在本发明的另一方面中,所述缺陷检测单元包括用于将光发射到所述卷带材料上的光发射单元、用于感测来自所述卷带材料的发射的光的光感测单元和检测控制单元,其中所述光发射单元发射穿过所述前进的卷带材料的光,所述光感测单元能够感测穿过所述前进的卷带材料的光,或者扫描所述卷带材料,并且确定缺陷的存在。
在本发明装置的另一方面中,所述确定缺陷的存在是在确定基于检测到的光的量和强度计算的所述卷带材料的不透明度的变化与所述卷带材料的特定的不透明度不一致时做出的。
在本发明的装置的又一方面中,光发射单元可以包括为基于气体或基于灯丝的条形灯的光发射器,所述条形灯能够在所述卷带材料的整个宽度上发射光。
在本发明的装置的又一方面中,光发射单元可以包括覆盖所述卷带材料的整个宽度的分立的单独的光发射器。
在本发明的装置的另一方面中,其中在一个实例中对卷带材料的整个宽度进行所述扫描。
在本发明的装置的另一方面中,所述缺陷管理控制单元还能够计算需要在所述卷带材料中进行以将所述材料转化成有缺陷的片材或无缺陷的片材的横向切割的时间和/或位置。
在本发明的装置的又一方面中,所述卷带材料可以是空白的或者印有图案设计或非图案设计。
在本发明的装置的另一方面中,在检测到缺陷之后,所述缺陷管理控制单元指示所述转化线控制单元使所述转化线的所述切割单元不操作,直到进一步的指令。
在本发明的装置的又一方面中,在所述卷带材料带有图案印刷的情况下,所述缺陷管理控制单元确保所述切割单元不会在所述印刷区域内进行切割。
在本发明的装置的另一方面中,在空白卷带材料或带有非图案印刷的卷带材料的情况下,所述缺陷管理控制单元计算任意两个连续缺陷之间的净长度l,并且如果l大于或等于制造袋所需的卷带材料的长度L,所述缺陷管理控制单元就将所述两个缺陷之间的卷带材料的所述区段登记为无缺陷,并且通知所述转化线控制单元操作所述切割单元以制造无缺陷的片材。
在本发明的装置的又一方面中,在空白卷带材料的情况下,所述缺陷管理控制单元计算任何两个连续缺陷之间的净长度l,并且如果l小于L,所述缺陷管理控制单元就继续扫描所述卷带材料直到检测到一对连续缺陷,该对连续缺陷之间的净长度大于L,并且将卷带材料的这一区段登记为另一无缺陷的区段,随后所述缺陷管理控制单元通知所述转化线控制单元操作所述切割单元以制造无缺陷的片材。
在本发明的装置的另一方面中,如果在两个连续的无缺陷的卷带材料区段之间存在长度大于L的有缺陷的卷带材料区段,则所述缺陷管理控制单元指示所述转化线控制单元在所述有缺陷的卷带材料区段的尾端处进行单次切割,并且在中间不进行任何切割。
在本发明的装置的又一方面中,在所述切割操作之后,被馈送到所述转化线的所述无缺陷的片材的切割后速度基于缺陷的数量及其沿着所述前进的卷带材料的长度的分布来控制。
在本发明的装置的又一方面中,所述切割后速度是可变的,并且保持在预定范围内。
在本发明的装置的另一方面中,所述缺陷检测单元可以放置在任何两个连续的馈送辊之间。
在本发明的装置的另一方面中,可以设置具有其它线路的光发射器的所述光发射单元13,所述光发射器发射具有适于检测特定类型的瑕疵的强度的光。
在本发明的装置的又一方面中,一旦检测到缺陷,如果存在诸如卷带穿孔或制孔的任何预切割操作,则在检测到卷带中的有缺陷的部分时,这些操作被解除。
在本发明的又一方面中,公开了一种用于管理设置在转化线上的前进的卷带材料中的缺陷的方法,该转化线具有若干加工站和若干便于所述卷带材料在两个站之间移动的馈送辊,其特征在于,所述方法包括:
提供用于管理行进的卷带材料中的缺陷的装置;和
在不停止所述前进的卷带材料的情况下:
a.检测前进的卷带上的缺陷,确定卷带材料上要进行切割的位置,
b.与所述缺陷管理控制单元通信,以维护缺陷的数据库、缺陷在检测时的位置,并且监控缺陷沿着所述前进的卷带材料的进程;
c.与转化线控制单元通信,以控制所述转化线的所述切割站的切割操作,从而制造有缺陷的卷带材料片材和无缺陷的卷带材料片材,以及
d.控制有缺陷的卷带材料片材与所述转化线的下游工艺流程的分离过程;
e.将无缺陷的片材发送到所述下游加工站。
在本发明的另一方面中,所述步骤a通过以下步骤进行:
通过作为所述缺陷检测单元的一部分的光发射单元在所述卷带材料上发射光;
通过作为所述缺陷检测单元的一部分的光感测单元感测穿过所述前进的卷带材料的发射的光;并且此后
确定缺陷的存在。
在本发明的又一方面中,所述确定缺陷的存在的步骤在确定基于检测到的光的量和强度计算的所述卷带材料的不透明度的变化与所述卷带材料的特定不透明度不一致时被执行。
在本发明的方法的又一方面中,所述光发射单元可以包括为基于气体或基于灯丝的条形灯的光发射器,所述条形灯能够在所述卷带材料的整个宽度上发射光。
在本发明的方法的又一方面中,光发射单元可以包括覆盖所述卷带材料的整个宽度的分立的单独的光发射器。
在本发明的方法的又一方面中,在一个实例中执行所述扫描卷带材料的整个宽度的步骤。
在本发明的方法的另一方面中,所述缺陷管理控制单元的操作还包括计算需要在所述卷带材料中进行以将所述材料转化成有缺陷的片材或无缺陷的片材的横向切割的时间和/或位置的步骤。
在本发明的另一方面中,所述前进的卷带材料可以是空白的或者印刷有图案设计或非图案设计。
在本发明的方法的又一方面中,在检测到缺陷之后,所述缺陷管理控制单元指示所述转化线控制单元使所述转化线的所述切割单元不操作,直到进一步的指令。
在本发明的方法的又一方面中,在所述卷带材料带有图案印刷的情况下,所述缺陷管理控制单元确保所述切割单元不会在所述印刷区域内进行切割。
在本发明的方法的又一方面中,在空白卷带材料或带有非图案印刷的卷带材料的情况下,所述缺陷管理控制单元计算任何两个连续缺陷之间的净长度l,并且如果l大于或等于制造袋所需的卷带材料的长度L,则所述缺陷管理控制单元将所述两个缺陷之间的卷带材料的所述区段登记为无缺陷,并且通知所述转化线控制单元操作所述切割单元以制造无缺陷的片材。
在本发明的方法的又一方面中,在空白卷带材料的情况下,所述缺陷管理控制单元计算任意两个连续缺陷之间的净长度l,并且如果l小于L,所述缺陷管理控制单元就继续扫描所述卷带材料直到检测到一对连续缺陷,该对连续缺陷之间的净长度大于L,并且将卷带材料的这一区段登记为另一无缺陷的区段,随后所述缺陷管理控制单元通知所述转化线控制单元操作所述切割单元以制造无缺陷的片材。
在本发明的方法的又一方面中,如果在两个连续的无缺陷的卷带材料区段之间存在长度大于L的有缺陷的卷带材料区段,则所述缺陷管理控制单元指示所述转化线控制单元在所述有缺陷的卷带材料区段的尾端处进行单次切割,并且在中间不进行任何切割。
在本发明的方法的又一方面中,在所述切割操作之后,所述无缺陷的片材被馈送到所述转化线的切割后速度基于缺陷的数量及其沿着所述前进的卷带材料的长度的分布来控制。
在本发明的方法的又一方面中,所述切割后速度是可变的,并且保持在预定范围内。
在本发明的方法的又一方面中,所述缺陷检测单元可以放置在任何两个连续的馈送辊之间。
在本发明的方法的另一方面中,可以设置具有其它线路的光发射器的所述光发射单元13,所述光发射器发射具有适于检测特定类型的瑕疵的强度的光。
在本发明的方法的又一方面中,一旦检测到缺陷,如果存在诸如卷带穿孔或制孔的任何预切割操作,则在检测到卷带中的有缺陷的部分时,这些操作被解除。
从图7A、7B、8和9中可以看到由缺陷管理装置扫描的卷带材料的示例。图像是通过本文的双线路扫描系统产生的,一个光发射器用于产生主卷带材料的图像,另一个光发射器用于产生边缘区域的图像。
图7A和7B示出由本发明的装置扫描的卷带材料的无缺陷的部分的计算机图像,对于具有印刷图案的卷带材料和不具有印刷图案的卷带材料两者。本发明的装置没有识别到缺陷,因为不存在缺陷。
图8示出由本发明的装置扫描的卷带材料的有缺陷的部分的计算机图像,对于没有印刷图案的卷带材料。从图像的上半部分可以看出,本发明的装置已经检测到边缘区域中的缺陷。从图像的下半部分还可以看出,本发明的装置已经检测到主卷带材料中的缺陷。
图9示出由本发明的装置扫描的卷带材料的有缺陷的部分的计算机图像,对于具有印刷图案的卷带材料。从图像的上半部分可以看出,本发明的装置已经检测到边缘区域中的缺陷。从图像的下半部分还可以看出,本发明的装置已经检测到主卷带材料中的缺陷。
虽然以上描述包含了许多细节,但是这些细节不应被解释为对本发明范围的限制,而是其优选实施例的范例。必须认识到,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,基于上面给出的公开内容,修改和变化是可能的。因此,本发明的范围不应由所例示的实施例来确定,而应由所附权利要求及其法律等同物来确定。
Claims (40)
1.一种用于管理设置在转化线(6)上的前进的卷带材料(1)中的缺陷(2)的装置,所述转化线(6)具有用于由所述卷带材料(1)制造袋的加工站,所述加工站包括预切割加工站、切割站(16)和后切割加工站,以及便于所述卷带材料(1)在任意两个站之间移动的若干馈送辊(14),其特征在于,所述装置包括缺陷检测单元(4)和缺陷管理控制单元(5),
所述缺陷检测单元(4)能够:
检测前进的卷带材料上的缺陷,确定将在所述卷带材料(1)上进行的切割的位置,
与所述缺陷管理控制单元(5)通信,以维护缺陷(2)的数据库、缺陷(2)在检测时的位置,并且监控缺陷沿着所述前进的卷带材料(1)的进程;
所述缺陷管理控制单元(5)能够:
与转化线控制单元(15)通信,以控制所述切割站(16)的切割操作和所述转化线(6)的任何预切割操作,从而制造所述卷带材料(1)的有缺陷的片材(1c)和无缺陷的片材(1b),以及
在不停止所述前进的卷带材料(1)的情况下,控制所述卷带材料(1)的有缺陷的片材(1c)与所述转化线(6)的下游工艺流程的分离过程。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述缺陷检测单元(4)包括用于将光发射到所述卷带材料(1)上的光发射单元(13)、用于感测来自所述卷带材料(1)的发射的光的光感测单元(12)和检测控制单元,其中所述光发射单元(13)包括发射穿过所述前进的卷带材料(1)的光的至少两个光发射器,所述光感测单元(12)能够感测穿过所述前进的卷带材料(1)的光,或者扫描所述卷带材料(1),并且确定缺陷的存在。
3.根据权利要求2所述的装置,其中所述确定缺陷(2)的存在是在确定基于检测到的光的量和强度计算的所述卷带材料(1)的不透明度的变化与所述卷带材料(1)的特定的不透明度不一致时做出的。
4.根据权利要求2或3所述的装置,其中所述光发射单元(13)可以包括光发射器,该光发射器是基于气体或基于灯丝的条形灯,所述条形灯能够在所述卷带材料(1)的整个宽度上发射光。
5.根据权利要求2或3所述的装置,其中所述光发射单元可以包括覆盖所述卷带材料(1)的整个宽度的分立的单独的光发射器。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的装置,其中对卷带材料(1)的整个宽度进行扫描。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的装置,其中所述缺陷管理控制单元(5)还能够计算需要在所述卷带材料(1)中进行以将所述卷带材料转化成有缺陷的片材(1c)或无缺陷的片材(1b)的横向切割的时间和/或位置。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的装置,其中所述卷带材料(1)可以是空白的或者印有图案设计(9)或非图案设计。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的装置,其中在检测到缺陷(2)之后,所述缺陷管理控制单元(5)指示所述转化线控制单元(15)使所述转化线(6)的所述切割站(16)不操作,直到进一步的指令。
10.根据权利要求8所述的装置,其中在所述卷带材料(1)带有所述图案设计(9)的情况下,所述缺陷管理控制单元(5)确保所述切割站不会在印刷区域内进行切割。
11.根据权利要求8所述的装置,其中在空白的卷带材料(1)或印有非图案设计的卷带材料(1)的情况下,所述缺陷管理控制单元(5)计算任意两个连续缺陷(2)之间的净长度l,并且如果净长度l大于或等于制造袋所需的卷带材料(1)的长度L,所述缺陷管理控制单元(5)就将所述两个连续缺陷(2)之间的卷带材料(1)的区段登记为无缺陷,并且通知所述转化线控制单元(15)操作所述切割站(16)以制造无缺陷的片材(1b)。
12.根据权利要求8所述的装置,其中在空白的卷带材料(1)的情况下,所述缺陷管理控制单元(5)计算任何两个连续缺陷之间的净长度l,并且如果净长度l小于L,所述缺陷管理控制单元(5)就继续扫描所述卷带材料(1)直到检测到一对连续缺陷,该对连续缺陷之间的净长度大于L,并且将卷带材料(1)的这一区段登记为另一无缺陷的区段,随后所述缺陷管理控制单元(5)通知所述转化线控制单元(15)操作所述切割站(16)以制造无缺陷的片材(1b)。
13.根据权利要求11或12所述的装置,其中如果在两个连续的无缺陷的卷带材料区段(8)之间存在长度大于L的有缺陷的卷带材料区段(7),则所述缺陷管理控制单元(5)指示所述转化线控制单元(15)在所述有缺陷的卷带材料区段(7)的尾端处进行单次切割,并且在中间不进行任何切割。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的装置,其中在所述切割操作之后,被馈送到所述转化线(6)的所述无缺陷的片材(1b)的切割后速度基于缺陷(2)的数量及其沿着所述前进的卷带材料(1)的长度的分布来控制。
15.根据权利要求14所述的装置,其中所述切割后速度是可变的,并且保持在预定范围内。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的装置,其中所述缺陷检测单元(4)可以放置在任何两个连续的馈送辊之间。
17.根据权利要求2或3所述的装置,其中可以设置具有另外的线路的光发射器的所述光发射单元(13),所述光发射器发射具有适于检测特定类型的瑕疵的强度的光。
18.根据权利要求1至3中任一项所述的装置,其中一旦检测到缺陷(2),如果存在任何预切割操作,则在检测到卷带材料中的有缺陷的部分时,这些操作被解除。
19.根据权利要求18所述的装置,其中所述预切割操作包括卷带材料制孔。
20.根据权利要求19所述的装置,其中所述卷带材料制孔包括穿孔。
21.一种用于管理设置在转化线(6)上的前进的卷带材料(1)中的缺陷的方法,所述转化线(6)具有用于由所述卷带材料(1)制造袋的加工站,所述加工站包括预切割加工站、切割站(16)和后切割加工站,以及便于所述卷带材料(1)在任何两个站之间移动的若干馈送辊,其特征在于,所述方法包括:
提供权利要求1所述的装置,以管理前进的卷带材料(1)中的缺陷;和
在不停止所述前进的卷带材料(1)的情况下:
a.检测前进的卷带材料上的缺陷(2),确定卷带材料(1)上要进行切割的位置,
b.与所述缺陷管理控制单元(5)通信,以维护缺陷(2)的数据库、缺陷(2)在检测时的位置,并且监控缺陷(2)沿着所述前进的卷带材料(1)的进程;
c.与转化线控制单元(15)通信,以控制所述切割站(16)的切割操作和所述转化线(6)的任何预切割操作,从而制造所述卷带材料(1)的有缺陷的片材(1c)和无缺陷的片材(1b),以及
d.控制所述卷带材料(1)的有缺陷的片材(1c)与所述转化线(6)的下游工艺流程的分离过程;
e.将无缺陷的片材(1b)发送到下游加工站(6a)。
22.根据权利要求21所述的方法,其中所述步骤a通过以下步骤执行:
使用包括至少两个光发射器的光发射单元(13)在所述卷带材料(1)上发射光,所述光发射单元(13)是所述缺陷检测单元(4)的一部分;
通过作为所述缺陷检测单元(4)的一部分的光感测单元(12)感测穿过所述前进的卷带材料(1)的发射的光;并且此后确定缺陷(2)的存在。
23.根据权利要求22所述的方法,其中所述确定缺陷(2)的存在的步骤在确定基于检测到的光的量和强度计算的所述卷带材料(1)的不透明度的变化与所述卷带材料(1)的特定不透明度不一致时被执行。
24.根据权利要求22或23所述的方法,其中所述光发射单元(13)可以包括为基于气体或基于灯丝的条形灯的光发射器,所述条形灯能够在所述卷带材料(1)的整个宽度上发射光。
25.根据权利要求22或23所述的方法,其中所述光发射单元(13)可以包括覆盖所述卷带材料(1)的整个宽度的分立的单独的光发射器。
26.根据权利要求21至23中任一项所述的方法,其中执行扫描卷带材料(1)的整个宽度的步骤。
27.根据权利要求21至23中任一项所述的方法,其中所述缺陷管理控制单元(5)的操作还包括计算需要在所述卷带材料(1)中进行以将所述卷带材料转化成有缺陷的片材(1c)或无缺陷的片材(1b)的横向切割的时间和/或位置的步骤。
28.根据权利要求21至23中任一项所述的方法,其中所述前进的卷带材料(1)可以是空白的或者印有图案设计(9)或非图案设计。
29.根据权利要求21至23中任一项所述的方法,其中在检测到缺陷(2)之后,所述缺陷管理控制单元(5)指示所述转化线控制单元(15)使所述转化线(6)的所述切割站(16)不操作,直到进一步的指令。
30.根据权利要求28所述的方法,其中在所述卷带材料(1)带有所述图案设计(9)的情况下,所述缺陷管理控制单元(5)确保所述切割站不会在印刷区域内进行切割。
31.根据权利要求28所述的方法,其中在空白的卷带材料或印有非图案设计的卷带材料的情况下,所述缺陷管理控制单元(5)计算任何两个连续缺陷之间的净长度l,并且如果净长度l大于或等于制造袋所需的卷带材料(1)的长度L,则所述缺陷管理控制单元(5)将所述两个连续缺陷之间的卷带材料的区段登记为无缺陷,并且通知所述转化线控制单元(15)操作所述切割站以制造无缺陷的片材(1b)。
32.根据权利要求28所述的方法,其中在空白的卷带材料的情况下,所述缺陷管理控制单元(5)计算任意两个连续缺陷之间的净长度l,并且如果净长度l小于L,所述缺陷管理控制单元(5)就继续扫描所述卷带材料(1)直到检测到一对连续缺陷(2),该对连续缺陷(2)之间的净长度大于L,并且将卷带材料(1)的这一区段登记为另一无缺陷的区段(8),随后所述缺陷管理控制单元(5)通知所述转化线控制单元(15)操作所述切割站以制造无缺陷的片材(1b)。
33.根据权利要求31或32所述的方法,其中如果在两个连续的无缺陷的卷带材料区段(8)之间存在长度大于L的有缺陷的卷带材料区段,则所述缺陷管理控制单元指示所述转化线控制单元(15)在所述有缺陷的卷带材料区段(7)的尾端处进行单次切割,并且在中间不进行任何切割。
34.根据权利要求21至23中任一项所述的方法,其中在所述切割操作之后,所述无缺陷的片材(1b)被馈送到所述转化线(6)的切割后速度基于缺陷(2)的数量及其沿着所述前进的卷带材料(1)的长度的分布来控制。
35.根据权利要求34所述的方法,其中所述切割后速度是可变的,并且保持在预定范围内。
36.根据权利要求21至23中任一项所述的方法,其中所述缺陷检测单元(4)可以放置在任何两个连续的馈送辊之间。
37.根据权利要求22或23所述的方法,其中可以设置具有另外的线路的光发射器的所述光发射单元(13),所述光发射器发射具有适于检测特定类型的瑕疵的强度的光。
38.根据权利要求21至23中任一项所述的方法,其中一旦检测到缺陷(2),如果存在任何预切割操作,则在检测到卷带材料中的有缺陷的部分时,这些操作被解除。
39.根据权利要求38所述的方法,其中所述预切割操作包括卷带材料制孔。
40.根据权利要求39所述的方法,其中所述卷带材料制孔包括穿孔。
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