CN111874378A - 用于识别工具位置不正的方法和包装机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于识别工具位置不正的方法和包装机，包装机包括具有用于密封工具的接纳装置的机架，在密封工具处布置至少两个标记，在密封工具的第一操作位置中通过包装机的传感器获取至少两个标记的存在，在第二操作位置中不能获取，该方法包括：由至少两个传感器中的第一传感器获取第一信号，第一信号指明至少两个标记中的第一标记的存在；由至少两个传感器中的第二传感器获取第二信号，第二信号指明至少两个标记中的第二标记的存在；监测第一信号和第二信号；获取第一信号和第二信号之一的信号第一缺失和/或第一信号和第二信号的另一个信号的信号缺失；根据两个信号缺失之间的时间差或根据信号第一缺失所流逝的时长确定工具位置不正。

Description

用于识别工具位置不正的方法和包装机
技术领域
本发明涉及具有密封工具的包装机以及用于优化包装机的操作的方法。
背景技术
例如由EP 1 988 024 B1已知具有密封工具的包装机。为了识别待包装的产品、未封装的包装托盒或落入工具组件之间的异物何时可能导致包装、物品或密封工具的损坏，在该文件中公开的机器具有用于测量盖膜张力的摄像机或传感器。
然而，该解决方案不适合用于封闭下述托盒，即该托盒有意地以向上伸出超过托盒边缘的产品装填，并且该托盒例如应以紧密地贴靠在产品和托盒处的所谓的皮肤膜(Skinfolie)封装。在这种情况下，用于检测盖膜张力的照相机和更不必提的传感器都不能可靠地区分产品的突出部分和可能的异物。
发明内容
因此发明的目的在于通过给出一种改进的包装机和改进的方法进一步优化包装机的操作。
该目的根据本发明通过具有技术方案1或技术方案2的特征的方法以及通过具有技术方案3或技术方案4的特征的包装机来实现。
下面还要更详细描述的解决方案的共同之处在于，所述解决方案都基于获取至少两个标记的存在，当密封工具处于第一操作位置、例如打开的位置中时，能够分别通过合适的传感器获取所述标记，并且当密封工具处于第二操作位置、例如闭合位置中时，不能获取所述标记。下面阐述的解决方案能够实现，识别在不能再获取两个标记中的第一标记的存在的时刻和不能再获取两个标记中的第二标记的存在的时刻之间流逝了过多的时间。由此可以推断出工具位置不正。
在下面详细阐述的解决方案之一中，在不能再获取两个标记中的第一标记的存在之后，对时长进行获取。在另一种解决方案中，确定上述两个时刻之间的时间差。这两种解决方案都具有下述优点，即使在产品向上突出超过托盒边缘时，也能够可靠地识别工具位置不正。
密封工具在打开状态下的所有布置可以被视为第一操作位置，在所述打开状态下，工具上部和工具下部能够彼此间隔开。这可以例如包括密封工具在插入到接纳装置中之后立即占据的更换位置。在调整工序的范围中、例如通过提升工具下部直至闭合密封工具，密封工具能够从该更换位置进入安装位置中。密封工具可以在该安装位置中闭合。例如通过使工具固定装置与工具上部接合，安装位置可以实现密封工具在包装机中的安装。在所描述的调整工序的范围中，安装位置可以被视为第二操作位置。在调整工序的范围中，更换位置可以被视为第一操作位置。
在包装机中安装密封工具之后，可以例如通过工具下部的下降使密封工具置于初始位置中。在该初始位置中，密封工具可以被打开。初始位置能够实现将待封装的托盒插入密封工具中、尤其插入到工具下部中。在生产过程期间、尤其在托盒已经被插入之后，密封工具能够例如通过提升工具下部被置于密封位置中。在密封位置中，密封工具能够被闭合，并且能够将盖膜密封到托盒处。密封位置和安装位置可以是类似的或相同的。在所描述的生产过程的范围内，初始位置可以被视为第一操作位置。在所述生产过程的范围内，密封位置可以被视为第二操作位置。
一般来说，在打开状态下，密封工具例如可以被视为布置在第一操作位置中。在闭合状态下，密封工具可以被视为布置在第二操作位置中。
然而有利地还产生了附加的优点。在配备有在闭合该工具时伸入到相应的开口中的固定销的密封工具中，可能出现，例如在工具有缺陷的情况下在该伸入时发生倾斜或其它碰撞。通过下面更详细地阐述的根据本发明的解决方案也能够可靠地识别由于这种过程引起的工具位置不正，这种情况通过现有技术的传统的包装机不能实现。
第一实施方式提出一种用于识别在包装机中布置的密封工具的工具位置不正的方法，其中在密封工具处布置至少两个标记，使得在密封工具的第一操作位置中能通过包装机的相应的传感器获取至少两个标记的相应的存在，并且在第二操作位置中不能被获取。该方法包括：由至少两个传感器中的第一传感器获取第一信号，该第一信号指明至少两个标记中的第一标记的存在；由至少两个传感器中的第二传感器获取第二信号，该第二信号指明至少两个标记中的第二标记的存在；监测第一信号和第二信号；获取第一信号和第二信号之一的信号第一缺失；获取根据信号第一缺失所流逝的时长，只要所获取的所流逝的时长超过预定值，则确定工具位置不正。
根据本发明，下述对象被视为标记，该对象能够实现或简化通过相应的检测单元、尤其通过传感器对其进行的识别、检测或探测。例如简单的磁体可以用作这种标记。此外还可以考虑机械地、尤其是无线地可读的数据载体，例如RFID装置。
“监测一个或多个信号”在下面可以理解为连续地和/或重复地检验相应的信号的存在和/或特性。此外，例如通过将上述检验的结果与时间戳一起存储的方式，监测可以包括时间记录。
在一种有利的变型方案中，如果所述第一信号和所述第二信号中的另一个信号还存在，只有当所获取的所流逝的时长已经超过预定值时，确定工具位置不正。这能够确定工具位置不正，其中例如由于阻塞，两个标记中的一个标记可持续被传感器获取并且因此不能获取第一信号和第二信号中的另一个信号的信号缺失，但是尽管如此仍存在工具位置不正。
附加地或可替选地，另一种变型方案可以包括获取第一信号和第二信号中的另一个信号的信号第二缺失。特别有利的是，该方法也还包括，只要获取信号第二缺失就结束时长的获取，其中如果时长的获取在超过预定值之前就已经结束，则确定工具并非位置不正。由此可以避免例如在下述情况中错误地识别工具位置不正，即在该情况中第一标记或第二标记的存在虽然在不同的时刻不能再通过相应的传感器获取，但是差值又小到还是可能由密封工具的正常功能引起。
另一种实施方式规定了一种用于识别在包装机中布置的密封工具的工具位置不正的方法，其中在密封工具处布置至少两个标记，使得在密封工具的第一操作位置中能通过包装机的相应的传感器获取至少两个标记的相应的存在，且在第二操作位置中不能获取。该方法包括：由至少两个传感器中的第一传感器获取第一信号，该第一信号指明至少两个标记中的第一标记；由至少两个传感器中的第二传感器获取第二信号，该第二信号指明至少两个标记中的第二标记；监测第一信号和第二信号；获取第一信号和第二信号之一的信号第一缺失；获取第一信号和第二信号中的另一个信号的信号第二缺失；确定信号第一缺失的时刻与该信号第二缺失的时刻之间的时间差；如果所确定的时间差超过预定值，则确定工具位置不正。
一种有利的变型方案可以包括：当确定工具位置不正时，停止密封工具的闭合过程，该闭合过程将密封工具从第一操作位置带至第二操作位置。以该方式可以减少或完全避免产品、托盒和/或密封工具的可能由于工具位置不正引起的损坏。
本发明也涉及一种包装机，该包装机包括具有用于密封工具的接纳装置的机架，密封工具能够以能更换的方式安装在该接纳装置中。在接纳装置处布置有至少两个传感器，它们被配置成，当密封工具被布置在第一操作位置中时分别获取至少两个在密封工具处布置的标记中的一个标记的存在，其中在密封工具的第二操作位置中不能通过传感器获取标记的存在。所述至少两个传感器中的第一传感器被配置成输出第一信号，所述第一信号指明所述至少两个标记中的第一标记被获取。所述至少两个传感器中的第二传感器被配置成输出第二信号，所述第二信号指明所述至少两个标记中的第二标记被获取。传感器被配置成，仅当获取相应的所述标记时才输出所述第一信号和所述第二信号。包装机被配置成监测第一信号和第二信号，以及获取第一信号和第二信号之一的信号缺失以及根据信号第一缺失所流逝的时长。包装机还被配置成，如果所确定的时间差超过预定值，则确定工具位置不正。
在一种有利的变型方案中，包装机可以被配置成，如果所述第一信号和所述第二信号中的另一个信号还存在，只有当所获取的所流逝的时长已经超过预定值时，才确定工具位置不正。这能够确定工具位置不正，其中例如由于阻塞，两个标记之一可持续被传感器获取，并且因此不能获取第一信号和第二信号中的另一个信号的信号缺失，但是尽管如此仍存在工具位置不正。
在另一种变型方案中附加地或可替选地，包装机可以被配置成获取第一信号和第二信号中的另一个信号的信号第二缺失。特别有利的是，包装机被配置成一旦获取信号第二缺失就结束时长的获取，其中如果时长的获取在超过预定值之前就已经结束，则确定工具并非位置不正。由此可以避免例如在下述情况中错误地识别工具位置不正，即在该情况中第一标记或第二标记的存在虽然在不同的时刻不能再通过相应的传感器获取，但是差值又小到还是可能由密封工具的正常功能引起。
另一种实施方式规定了一种包装机，该包装机包括具有用于密封工具的接纳装置的机架，密封工具能够以可更换的方式安装在该接纳装置中。在接纳装置处布置有至少两个传感器，它们被配置成，当密封工具被布置在第一操作位置中时分别获取至少两个在密封工具处布置的标记中的一个标记的存在，其中在密封工具的第二操作位置中不能通过传感器获取标记的存在。所述至少两个传感器中的第一传感器被配置成输出第一信号，所述第一信号指明所述至少两个标记中的第一标记被获取。所述至少两个传感器中的第二传感器被配置成输出第二信号，所述第二信号指明所述至少两个标记中的第二标记被获取。传感器被配置成，仅当获取相应的所述标记时才输出所述第一信号和所述第二信号。包装机被配置成监测第一信号和第二信号，获取第一信号和第二信号之一的信号第一缺失以及第一信号和第二信号中的另一个信号的信号第二缺失，并且确定信号第一缺失的时刻和信号第二缺失的时刻之间的时间差。包装机还被配置成，如果所确定的时间差超过预定值，则确定工具位置不正。
在一种有利的变型方案中，包装机被配置成，当确定工具位置不正时，停止密封工具的闭合过程，该闭合过程将密封工具从第一操作位置带至第二操作位置。以该方式可以减少或完全避免产品、托盒和/或密封工具的可能由于工具位置不正引起的损坏。
在所有实施方式中可以考虑，设置多于两个的标记并且相应于此设置多于两个的传感器。由此，能够在更大范围内识别工具位置不正。标记可以在平行于生产方向延伸的方向上间隔开。可替选地或附加地，所述标记可以在垂直于生产方向延伸的方向上间隔开。相应的设置也适用于各个传感器。待生产的包装通过包装机运输的方向可以被视为生产方向。
附图说明
本发明涉及上述类型的方法以及包装机。下面借助附图对一个有利的实施例进行详细阐述。
图1示出了包装机的示意性透视图。
图2示出了密封工具在打开状态下的示意性透视图。
图3示出了密封工具在闭合状态下的示意性透视图。
图4示出了其中密封工具打开的包装机的封装工位的示意性侧视图。
图5示出了其中密封工具闭合的包装机的封装工位的示意性侧视图。
具体实施方式
图1示出包装机1的实例，该包装机如在本实例中那样可以是托盒包封机。该包装机可以包括机架2。该包装机1还可以具有传输带7。此外，该包装机还可以具有封装工位9。通过传输带7可以将已装填但此时还未封装的托盒8运送至封装工位9。托盒8可以借助夹持装置11移到封装工位9中，并且在那里借助从上方供应的盖膜5(膜)、例如通过盖膜5的密封被封装。为此目的，封装工位9可以包括密封工具10，在后面还要对该密封工具进行详细描述。这样完成的包装可以经由夹持装置11从封装工位9移到输出带15上。
在盖膜5密封之后，盖膜5的相应于包装或包装叠层结构的区域可在封装工位9中从盖膜5的幅面中被切下。剩下了盖膜5的膜剩余栅格，其借助用于卷取膜5的装置3来卷取。
在图2中以透视图示出密封工具10。如在所示的实施例中那样，密封工具10可包括工具上部12和工具下部13。工具上部和工具下部能够在闭合方向S上朝向彼此移动，以便由此闭合密封工具10。如图所示，工具下部13可以包括主体14。例如，该主体可以安装在提升装置6(参见图4)上，该提升装置6可以被配置成，用于使工具下部13在闭合方向S上朝向工具上部12移动。在主体14上可以布置被配置成用于容纳托盒8的托盒支架16。托盒支架16可以通过优选地能无需工具操作的固定装置22被保持在主体14处。
本领域技术人员可以看到，图2示出了密封工具10的打开状态。该状态可以被视为第一操作位置的实例。在图3中示出了闭合状态中的密封工具10。该状态可以被视为第二操作位置的实例。
图4示出了封装工位9的示意性侧视图。如下面还将详细阐述的那样，密封工具10的在该视图中打开的状态可以被视为第一操作位置的实例。同样可以看出，在机架2处可以安装接纳装置17。该接纳装置可以设置成用于容纳可以布置在密封工具10处、优选地布置在工具上部12处的保持装置18。由此，工具上部12和/或整个密封工具10可以至少暂时地相对于机架2被保持。
在密封工具10处、优选地在工具上部12处、特别优选地在保持装置18处可以布置第一标记19a和第二标记19b。在机架2处、优选地在接纳装置17处可以布置第一传感器20a和第二传感器20b。在其他实施例中，可以设置附加的标记19c(参见图2)。同样可以考虑下述实施方式，在该实施方式中设置标记19c以代替标记19a或19b中的一个。这相应地也适用于能获取相应的标记的传感器。
如在图4中可见，标记19a、19b和传感器20a、20b可以被布置成，在密封工具10的第一操作位置、例如所示出的打开位置中，两个标记19a、19b都能被传感器20a、20b获取，并且在密封工具10的第二操作位置、例如在图5中所示出的闭合位置中，标记19a、19b中的任何一个都不能被传感器20a、20b获取。
在图5中示出了与图4中所示的类似的示意性侧视图。然而在这里，工具下部13已经通过提升装置6提升并且密封工具10已经闭合。可以规定，工具上部12在密封工具10闭合时相对于接纳装置17被提升。这可能导致，工具上部12在第二操作位置、例如在图5中示出的第二操作位置中相对于机架2、优选地相对于接纳装置17被提升。
在正常操作包装机1期间，密封工具10、特别是工具上部12的提升能够以如下方式进行，即标记19a、19b不能再被传感器20a、20b基本上同时地获取。在未获取第一标记19a与未获取第二标记19b之间的小的时长或时间差例如由于公差可以被认为是基本上同时的。
例如，如果例如图4和图5中左侧所示的工具上部12和工具下部13之间的异物导致了，在该侧的工具上部12比图4和图5中右侧所示的工具上部12提升得更早，则通过根据本发明的配置，在未获取第一标记19a和未获取第二标记19b之间可能出现更大的时间差。
通过传感器20a、20b以及标记19a、19b的根据本发明的布置，包装机1例如能够通过相应配置的评估单元来识别上述时长或时间差，并且由此推断出工具位置不正。
具体地，第一传感器20a可以被配置成，当第一标记19a能被第一传感器20a获取时输出第一信号，该第一信号指明第一标记19a被获取。第二传感器20b可以被配置成，当第二标记19b能被第二传感器20b获取时输出第二信号，该第二信号指明第二标记19b被获取。两个传感器20a、20b可以被配置成，仅当相应的标记19a、19b被获取时，才输出相应的信号。
可以通过包装机1的合适的装置、例如评估单元来接收和/或获取第一信号和第二信号。当评估单元不再接收到信号时，可以获取信号缺失。为了确定工具位置不正，不一定必须获取不同传感器的两个信号缺失。如果例如工具上部12在图4左侧所示的一侧被抬起，使得第一标记19a已经不能再被第一传感器20a获取，而第二标记19b仍能被第二传感器20b获取，则获取信号第一缺失就足够了。然后可以等待预定的时长，是否如在正常操作中那样也出现信号第二缺失，所述信号第二缺失还可以被视为与信号第一缺失是基本上同时(参见上文)发生的。如果不是这种情况，则可以确定工具位置不正。为了避免错误的确定，可以检查第二信号在预定的时长结束时是否还存在。
在其它实施方式中，可替选地或附加地，可以首先等待两个信号缺失，以便在这种情况下确定两个信号缺失中的信号第一缺失和信号第二缺失的时刻之间的时间差。如果该时间差超过预定值，则可以确定工具位置不正。

Claims (12)

1.用于识别在包装机(1)中布置的密封工具(10)的工具位置不正的方法，其中在所述密封工具(10)处布置至少两个标记(19a、19b)，使得在所述密封工具(10)的第一操作位置中能通过所述包装机(1)的相应的传感器(20a、20b)获取所述至少两个标记的相应的存在，并且在第二操作位置中不能获取所述至少两个标记的相应的存在，所述方法包括：
由所述至少两个传感器(20a、20b)中的第一传感器获取第一信号，所述第一信号指明所述至少两个标记(19a、19b)中的第一标记的存在，
由所述至少两个传感器(20a、20b)中的第二传感器获取第二信号，所述第二信号指明所述至少两个标记(19a、19b)中的第二标记的存在，
监测所述第一信号和所述第二信号，
获取所述第一信号和所述第二信号之一的信号第一缺失，
获取根据所述信号第一缺失所流逝的时长，
只要所获取的流逝的时长超过预定值，则确定工具位置不正。
2.根据权利要求1所述的方法，其中如果所述第一信号和所述第二信号中的另一个信号还存在，只有当所获取的所流逝的所述时长已经超过所述预定值时，确定工具位置不正。
3.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括，获取所述第一信号和所述第二信号中的另一个信号的信号第二缺失。
4.根据权利要求3所述的方法，所述方法进一步包括，只要获取所述信号第二缺失就结束所述时长的获取，其中如果所述时长的获取在超过所述预定值之前就已经结束，则确定工具并非位置不正。
5.用于识别在包装机(1)中布置的密封工具(10)的工具位置不正的方法，其中在所述密封工具(10)处布置至少两个标记(19a、19b)，使得在所述密封工具(10)的第一操作位置中能通过所述包装机(1)的相应的传感器(20a、20b)获取所述至少两个标记的相应的存在，并且在第二操作位置中不能获取所述至少两个标记的相应的存在，所述方法包括：
由所述至少两个传感器(20a、20b)中的第一传感器获取第一信号，所述第一信号指明所述至少两个标记(19a、19b)中的第一标记的存在，
由所述至少两个传感器(20a、20b)中的第二传感器获取第二信号，所述第二信号指明所述至少两个标记(19a、19b)中的第二标记的存在，
监测所述第一信号和所述第二信号，
获取所述第一信号和所述第二信号之一的信号第一缺失，
获取所述第一信号和所述第二信号之一的信号第二缺失，
确定所述信号第一缺失的时刻与所述信号第二缺失的时刻之间的时间差，
如果所确定的时间差超过预定值，则确定工具位置不正。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法进一步包括，当确定了工具位置不正时，停止所述密封工具(10)的闭合过程，所述闭合过程将所述密封工具(10)从所述第一操作位置带至所述第二操作位置。
7.一种包装机，所述包装机(1)包括具有用于密封工具(10)的接纳装置(17)的机架(2)，所述密封工具(10)能够以能更换的方式安装在所述接纳装置中，
其中在所述接纳装置(17)处布置有至少两个传感器(20a、20b)，所述至少两个传感器被配置成，当所述密封工具(10)被布置在第一操作位置中时分别获取在所述密封工具(10)处布置的至少两个标记(19a、19b)中的一个标记的存在，在所述密封工具(10)的第二操作位置中不能通过所述传感器(20a、20b)获取所述标记(19a、19b)的存在，
其中所述至少两个传感器(20a、20b)中的第一传感器被配置成输出第一信号，所述第一信号指明所述至少两个标记(19a、19b)中的第一标记被获取，并且所述至少两个传感器(20a、20b)中的第二传感器被配置成输出第二信号，所述第二信号指明所述至少两个标记(19a、19b)中的第二标记被获取，其中所述传感器(20a、20b)被配置成，仅当获取相应的所述标记(19a、19b)的存在时才输出所述第一信号和所述第二信号，
其中所述包装机(1)被配置成监测所述第一信号和所述第二信号，获取所述第一信号和所述第二信号之一的信号缺失以及根据所述信号第一缺失所流逝的时长，其中所述包装机(1)还被配置成，如果所获取的时长超过预定值，则确定工具位置不正。
8.根据权利要求7所述的包装机，其特征在于，所述包装机(1)被配置成，如果所述第一信号和所述第二信号中的另一个信号还存在，只有在获取的所流逝的时长已经超过所述预定值时，确定工具位置不正。
9.根据权利要求7所述的包装机，其特征在于，所述包装机(1)被配置成获取所述第一信号和所述第二信号中的另一个信号的信号第二缺失。
10.根据权利要求9所述的包装机，其特征在于，所述包装机(1)被配置成，只要获取所述信号第二缺失就结束所述时长的获取，其中如果所述时长的获取在超过所述预定值之前就已经结束，则确定工具并非位置不正。
11.一种包装机，所述包装机(1)包括具有用于密封工具(10)的接纳装置(17)的机架(2)，所述密封工具(10)能够以能更换的方式安装在所述接纳装置中，
其中在所述接纳装置处布置有至少两个传感器(20a、20b)，所述至少两个传感器被配置成，当所述密封工具(10)被布置在第一操作位置中时分别获取在所述密封工具(10)处布置的至少两个标记(19a、19b)中的一个标记的存在，在所述密封工具(10)的第二操作位置中不能通过所述传感器(20a、20b)获取所述标记(19a、19b)的存在，
其中所述至少两个传感器(20a、20b)中的第一传感器被配置成输出第一信号，所述第一信号指明所述至少两个标记(19a、19b)中的第一标记被获取，并且所述至少两个传感器中的第二传感器被配置成输出第二信号，所述第二信号指明所述至少两个标记(19a、19b)中的第二标记被获取，其中所述传感器(20a、20b)被配置成，仅当获取相应的所述标记(19a、19b)时才输出所述第一信号和所述第二信号，
其中，所述包装机(1)被配置成监测所述第一信号和所述第二信号，获取所述第一信号和所述第二信号之一的信号第一缺失以及所述第一信号和所述第二信号中的另一个信号的信号第二缺失，并且确定所述信号第一缺失的时刻和所述信号第二缺失的时刻之间的时间差，其中所述包装机(1)还被配置成，如果所确定的时间差超过预定值，则确定工具位置不正。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的包装机，其特征在于，所述包装机(1)被配置成，当确定了工具位置不正时，停止所述密封工具(1)的闭合过程，所述闭合过程使得所述密封工具(10)从所述第一操作位置进入所述第二操作位置中。
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