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Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der Qualitätskontrolle eines Klebstoffauftrags auf einem Substrat, insbesondere einer Verpackung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bestimmen der Temperatur eines Klebstoffauftrags auf einer Verpackung sowie eine Verpackungsmaschine mit einer solchen Vorrichtung.
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Schmelzklebstoffe oder Heißleime dienen unter anderem dazu, Lagen einer Verpackung miteinander zu verbinden. Für den Auftrag und Dosierung von Schmelzklebstoffen auf Verpackungen werden Heißleimsysteme eingesetzt, bei denen Schmelzklebstoffe mit einer Verarbeitungstemperatur typischerweise zwischen 120°C und 200°C auf eine Verpackung aufgetragen werden.
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Bekannte Heißleimsysteme umfassen generell ein Schmelzgerät, einen oder mehrere beheizte Förderschläuche und ein oder mehrere beheizte Klebstoff-Auftragsventile. Es sind auch sogenannte „Melt-on-Demand“ Heißleimsysteme bekannt, bei denen der Klebstoff in fester, nicht geschmolzener Form über Förderleitungen zu einem Klebstoffauftragskopf bzw. Klebstoff-Auftragsventil gefördert wird und in dem oder unmittelbar vor dem Klebstoffauftragskopf bzw. Klebstoff-Auftragsventil aufgeschmolzen und anschließend auf eine Verpackung aufgetragen wird. In einem solchen System kann auf beheizte Förderschläuche verzichtet werden.
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Zur Einhaltung der Betriebstemperatur wird bei bekannten Heißleimsystemen, je nach Anzahl der Heizzonen, über einen oder mehrere Temperatursensoren die Ist-Temperatur im Tank, in den beheizten Schläuchen, in Pumpen, in Klebstoffverteilern und/oder in den Klebstoffauftragsköpfen bzw. Klebstoff-Auftragsventilen für die Temperaturregelung erfasst. Die Temperaturregelung kann zentral, zum Beispiel über die Steuerung des Schmelzgeräts, und/oder dezentral erfolgen, in dem zum Beispiel jedem beheizten Klebstoff-Auftragsventil oder Klebstoff-Auftragskopf eine eigene Steuerung, die auch eine Temperaturregelung umfasst, zugeordnet wird.
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Die beheizten Klebstoff-Auftragsventile sorgen über ein elektrisch oder elektropneumatisch betätigtes Verschlussorgan und eine oder mehrere Düsen für die Dosierung und Positionierung einer auf das zu verklebende Produkt aufzubringenden Heißleimportion.
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Die Klebstoff-Auftragsventile werden soweit erwärmt, dass der Schmelzklebstoff, abhängig von der Anwendung mit der benötigten Viskosität und Temperatur über die Düsen aufgetragen werden kann. Dabei wird der Körper und gegebenenfalls die Düse über eine Heizvorrichtung erhitzt, die dann die Wärme an den durch den Körper und die Düse fließenden Schmelzklebstoff abgibt. Es ist offensichtlich, dass die Wärmeabgabe bei einem geringen Durchfluss und damit einer längeren Verweilzeit an den Schmelzklebstoff höher ist und umgekehrt die Wärmeabgabe bei einem höheren Durchfluss und damit einer geringeren Verweilzeit geringer ist. Dieser Effekt ist meist zu vernachlässigen, wenn der Schmelzklebstoff über lange beheizte Förderleitungen zu einem Klebstoff-Auftragsventil oder Klebstoff-Auftragskopf transportiert wird. Über die lange Transportstrecke kann der Klebstoff kontinuierlich beheizt und schonend auf die Verarbeitungstemperatur gebracht werden. Typischerweise erreicht der Schmelzklebstoff beim Verlassen des beheizten Förderschlauches und beim Eintritt in das Klebstoff-Auftragsventil oder den Klebstoff-Auftragskopf schon die Verarbeitungstemperatur oder die Temperatur des Schmelzklebstoffs liegt etwas darunter, wobei die Erhöhung um die Temperaturdifferenz zwischen Eintrittstemperatur und Verarbeitungstemperatur beim Durchfluss durch das beheizte Klebstoff-Auftragsventil erfolgt. Kritischer ist dieser Aspekt bei den „Melt-on-Demand“ Klebstoff-Auftragsventilen oder Klebstoff-Auftragsköpfen, da der Klebstoff in dem Klebstoff-Auftragsventil bzw. Klebstoff-Auftragskopf oder unmittelbar davor durch eine Heizvorrichtung, zum Beispiel einen Wärmetauscher, einen kleinen Tank und/oder eine Induktionsheizung, aufgeschmolzen wird. Hier ist der Zeitraum, der zum Aufschmelzen des Klebstoffs zur Verfügung steht, klein und daher besteht die Gefahr, dass der Klebstoff überhitzt wird oder eine zu geringe Temperatur aufweist.
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Durch den Einsatz von Heißleimsystemen in Verpackungsmaschinen ist es möglich, nach dem Verpressen der Fügeflächen einer Verpackung nahezu unmittelbar eine Klebeverbindung herzustellen, so dass die Verpackung unmittelbar nach dem Fügen belastbar ist. Die Verpackung hat zum Zeitpunkt des Fügens in Verpackungsmaschinen meist einen Inhalt, nämlich das Produkt. Dieses belastet die Fügestelle zusätzlich, wodurch eine schnelle Herstellung einer belastbaren Klebeverbindung erforderlich ist. In der Regel wird die Klebstelle zusätzlich durch Rückstellkräfte der umgelegten Klebelaschen belastet, da eine umgelegte und gefügte Klebelasche sich in ihre Ruhelage, aus der sie durch den Faltvorgang herausbewegt wurde, zurückstellen will. Die Rückstellkraft ist materialspezifisch und abhängig von der Art der Rillung der Verpackung an den Klebelaschen. An der Rillung wird das Material absichtlich geschwächt, um den Biegewiderstand zu reduzieren. Die Rückstellkräfte werden auch durch den Inhalt der Verpackung mit beeinflusst, beispielsweise kann eine Überfüllung der Verpackung die Rückstellkräfte erhöhen.
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Weist der von einem Heißleimsystem aufgetragene Schmelzklebstoff eine zu geringe Temperatur zum Zeitpunkt des Fügens auf, so kann das Verbinden der Lagen nicht oder nur ungenügend erfolgen, d.h. die Verpackung kann sich spontan oder unter Belastung, zum Beispiel aufgrund der auf die Klebelaschen einwirkenden Rückstellkräfte, wieder öffnen. Die Verpackung und deren Inhalt sind dann meist nicht mehr verwendbar, was zu Kundenreklamationen und teuren Rückrufaktionen führen kann. Gerade bei einer geschlossenen Verpackung mit ungenügend verklebten Laschen der Verpackung lässt sich der Zustand der Verklebung von außen schwer beurteilen, was dazu führt, dass typischerweise eine gesamte Charge geprüft und gegebenenfalls zurückgerufen werden muss. Insbesondere bei der Verpackung von Pharmaprodukten kommt erschwerend hinzu, dass die Verklebung der Klebelaschen auch ein Sicherheitselement, ein sogenanntes „Tamper-Evidence“-Merkmal darstellt, das Fälschungen und einen Austausch des Inhalts der Verpackung verhindern soll. Eine ungenügende Verklebung führt zu einer fehlenden Verkehrsfähigkeit des Produktes, so dass in einem solchen Fall allein schon aufgrund rechtlicher Vorschriften ein Rückruf erforderlich sein kann.
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Der umgekehrte Fall, dass der von einem Heißleimsystem aufgetragene Schmelzklebstoff zum Zeitpunkt des Fügens noch zu heiß ist, ist ebenfalls kritisch. Die Temperatur des Schmelzklebstoffs kann nach dem Verpressen bzw. Fügen der Lagen noch so hoch sein, dass die Klebestelle sich aufgrund der vorhandenen Rückstellkräfte wieder öffnet.
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Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, nach dem Applizieren des Klebstoffs auf das Substrat eine genaue Messung der Temperatur des Klebstoffs innerhalb von engen Toleranzgrenzen zu ermöglichen.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird die vorstehende Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Bestimmen der Temperatur eines Schmelzklebstoffs auf einem Substrat, insbesondere einer Verpackung gelöst. Dabei umfasst die Vorrichtung ein Referenztemperaturelement, welches ansteuerbar ist, um eine definierte und vorzugsweise anpassbare Referenztemperatur anzunehmen; eine Wärmebildkamera, welche ausgebildet ist, Wärmebildinformationen des Schmelzklebstoffs und des Referenztemperaturelements zu erfassen; und eine Steuer- und Auswerteeinheit, welche ausgebildet ist, auf der Grundlage der Referenztemperatur des Referenztemperaturelements und der Wärmebildinformationen des Schmelzklebstoffs und des Referenztemperaturelements eine Temperatur des Schmelzklebstoffs zu bestimmen. Die Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ermöglicht eine genaue Absolutmessung der Temperatur des Klebstoffs innerhalb enger Toleranzgrenzen, welche vorteilhaft insbesondere zur Qualitätssicherung und gegebenenfalls zur Regelung einer Temperatursteuerung beim Auftragen des Schmelzklebstoffs verwendet werden kann.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann beispielsweise eine Komponente einer Verpackungsmaschine sein, beispielsweise einer Verpackungsmaschine im Sinne der Norm EN 415-1:2014 »Terminologie und Klassifikation von Bezeichnungen für Verpackungsmaschinen und zugehörige Ausrüstungen«. Verpackungsmaschinen gemäß dieser Norm umfassen dabei Füll- und Dosiermaschinen, Verschließmaschinen, Etikettier-, Dekorier- und Codiermaschinen, Füll- und Verschließmaschinen, Inspektionsmaschinen, Behälter- und Komponenten-Handhabungsmaschinen, Form-, Füll- und Verschließmaschinen, Kartoniermaschinen, Einschlagmaschinen, Sammelpackmaschinen, Maschinen zur Herstellung, zur Auflösung und zum Sichern von Palettenladungen oder sonstigen Ladeeinheiten. Sie dienen in erster Linie dazu, ein Packgut zu verpacken.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung mindestens ein Heißleimsystem auf, welches dazu dient Teile der Verpackung mittels Schmelzklebstoff miteinander zu verbinden. Maschinen der Verpackungsherstellungen stellen Vorprodukte, wie Faltschachteln oder andere Verpackungsformen her, die später in Verpackungsmaschinen befüllt und verschlossen werden. Hierzu gehören Faltschachtelmaschinen, aber auch Maschinen der Sack- und Beutelherstellung. Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird der Begriff Verpackungsmaschine gleichermaßen für Verpackungsmaschinen und Maschinen der Verpackungsherstellung verwendet.
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Erfindungsgemäß erfolgt die Überwachung des Klebstoffauftrags mit Thermografie in Form der Wärmebildkamera. Die Thermografie ist ein bildgebendes Verfahren zur Anzeige von Oberflächentemperaturen von Objekten und sie kann damit als berührungslose Temperaturmessmethode eingesetzt werden. Bei der Thermografie wird üblicherweise vom physikalischen Prinzip ausgegangen, dass von jedem Körper mit einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt an seiner Oberfläche eine seiner Eigentemperatur proportionale elektromagnetische Strahlung ausgesendet wird. Diese Strahlung kann dann mit der Wärmebildkamera (auch als Thermalkamera bezeichnet) erfasst werden. Von der Wärmebildkamera wird dabei ähnlich wie von einer herkömmlichen Kamera ein Bild aufgenommen mit dem Unterschied, dass von der Wärmebildkamera eine Infrarotstrahlung des aufgenommenen Objektes empfangen und aufgezeichnet wird. Die Infrarotstrahlung umfasst eine Wellenlängenbereich von ca. 0,7 µm bis ca. 20 µm. Von der Wärmebildkamera wird die für das menschliche Auge unsichtbare Infrarotstrahlung in elektrische Signale umgewandelt und daraus ein Wärmebild in so genannten Falschfarben oder gegebenenfalls Grautonstufen erzeugt, welche die jeweilige Oberflächentemperatur bzw. jeweiligen Oberflächentemperaturen eines aufgenommenen Objektes repräsentieren. Die erfassten Wärmebildinformationen ermöglichen dann sowohl die Auswertung konkreter Einzeltemperaturen gesonderter Messpunkte als auch einen schnellen und rationellen Überblick über den gesamten gewünschten Flächenbereich.
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Gemäß Ausführungsformen der Erfindung kann das Wärmebild durch ein synchronisiert aufgenommenes visuell aufgenommenes Bild ergänzt werden, wobei in einem beliebigen Verhältnis zwischen dem Wärmebild und dem visuellen Bild eine Überblendung stattfinden kann. Diese Kombination oder Overlay zweier Bilder, dem Wärmebild und einem visuellen Bild, erleichtert dem Bediener die Identifikation der mit der Wärmebildkamera erfassten Temperaturverteilung relativ zu einem Objekt. Aus dem Wärmebild können auch die Hotspots manuell durch Benutzereingabe oder durch ein automatisiertes Verfahren, wie einem Schwellwertverfahren, extrahiert und an diesen die Temperatur bestimmt werden. Diese Temperaturwerte als Zahlenwerte und gegebenenfalls die Konturen der Hotspots können als Overlay über das visuelle Bild eingeblendet werden. Es ist auch möglich eine Art Ampelsystem anzuzeigen, wobei bei Temperaturwerten innerhalb der Toleranz der Wert oder ein Symbol/Anzeige „grün“ dargestellt wird, bei Unterschreiten der unteren Grenze des Sollwertes bzw. des Sollwertfensters zum Beispiel „blau“ und bei Überschreiten des Sollwerts bzw. des Solwertfensters „rot“.
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Die Verpackung mit dem darauf befindlichen Klebstoff kann dabei flächig abgebildet werden, wobei nicht nur der Bereich des Klebstoffauftrags abgebildet wird, sondern vorzugweise auch kennzeichnende Merkmale der Verpackung, wie Laschen, Kanten oder andere die Dimensionen der Verpackungen kennzeichnende Merkmale. Dies ermöglicht, neben der Temperatur des Schmelzklebstoffauftrags auch die Lage des Klebstoffauftrags relativ zu den kennzeichnenden Merkmalen der Verpackung zu bestimmen. Das Wärmebild kann auch mit einem visuellen Abbild einer visuellen Kamera verbunden werden, um zum Beispiel Details, wie Aufdrucke auf der Verpackung erkennen zu können.
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Der Klebstoffauftrag muss dabei zum Zeitpunkt der Wärmebildaufnahme nicht zwangsläufig offen liegen, sondern kann auch nach dem Fügevorgang durch die obere Füge-Lage mit der Wärmebildkamera erfasst werden. Denn durch Wärmeleitung erwärmt sich auch die Außenlage der Füge-Lage, zum Beispiel eine Verschlusslasche der Verpackung, und kann mit der Wärmebildkamera erfasst werden. In diesem Fall sind die Temperaturdifferenzen zwischen Bereichen mit und ohne Klebstoffauftrag besonders gering und eine sehr präzise Erfassung der Temperaturdifferenzen ist erforderlich, um die Anwesenheit von Schmelzklebstoff im Fügebereich feststellen und die Bereiche des Schmelzklebstoffauftrags identifizieren zu können.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Wärmebild eine dreidimensionale Repräsentation eines Verpackungsabschnittes bieten, wobei zwei Dimensionen durch die X-, Y-Ausdehnung der Bildaufnahme bestimmt werden, während die dritte Dimension durch die gemessene Temperatur an der jeweiligen Lokalität gebildet wird. Bei einer mehrdimensionalen Box kann die Box auch dreidimensional mit der visuellen Kamera aufgenommen und die Abmaße bestimmt werden. Die dreidimensional aufgenommenen Wärmebilder können dann anhand der mittels der visuellen Kamera ermittelten Boxenkonturen skaliert und auf das dreidimensionale Abbild projiziert werden. Das Wärmebild kann auf ein generisches Abbild der Verpackung, wie eine Box, skaliert und abgebildet werden. Meistens sind aus dem Produktionsauftrag die Abmessungen der Box bekannt. Das Wärmebild kann auf diese modellhafte Abbildung skaliert und abgebildet werden.
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Wie bereits vorstehend beschrieben, wird das Wärmebild (und somit die Wärmebildinformationen) an die Steuer- und Auswerteeinheit übergeben, die separat von der Wärmebildkamera sein kann oder gemäß einer Ausführungsform auch Bestandteil der Wärmebildkamera sein kann. Wenn die Wärmebildkamera ein Wärmebild der Verpackung mit dem darauf befindlichen Schmelzklebstoffen aufnimmt, identifiziert eine Auswertesoftware vorzugsweise automatisch die heißen Stellen bzw. Pixelbereiche, die oberhalb eines definierten Temperaturschwellwerts liegen. Die Bereiche werden dann von der Auswertesoftware dazu genutzt, die physikalische Lage beziehungsweise Koordinaten des Schmelzklebstoffauftrags auf der Verpackung und gegebenenfalls relativ zu charakteristischen Merkmalen der Verpackung zu bestimmen.
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Eine absolute Messung der Temperatur kann durch viele Umgebungseinflüsse und/oder einer Temperaturdrift der Wärmebildkamera beeinflusst werden. Aus diesem Grund sieht die Erfindung vor, dass die Temperaturmessungen vor, während und/oder nach jeder Wärmebildaufnahme, in sporadischen Abständen oder auf Benutzeranforderung kalibriert bzw. normalisiert werden können. Hierzu wird von der Wärmebildkamera ein Wärmebild des Referenztemperaturelements aufgenommen.
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Erfindungsgemäß ist das Referenztemperaturelement eine Wärmequelle, d.h. IR-Quelle mit einer bekannten, d.h. definierten und vorzugsweise anpassbaren Referenztemperatur und einem bekannten Emissionsvermögen, welches sich zumindest zeitweilig im Sichtfeld der Wärmebildkamera befindet. Dabei kann das Blickfeld der Wärmebildkamera so gewählt werden, dass mit der Bildaufnahme gleichzeitig die Verpackung und das Referenztemperaturelement aufgenommen wird. Alternativ können zwei aufeinanderfolgende Aufnahmen erfolgen, wobei eine Aufnahme das Referenztemperaturelement und eine zweite Aufnahme die Verpackung mit dem Klebstoff abbildet. Die Steuer- und Auswerteeinheit kann dann anhand der ersten Aufnahme des Referenztemperaturelements die zweite Aufnahme der Verpackung kalibrieren, und zwar mit dem Ziel in engen Grenzen quantitative Temperaturwerte der Punkte von Interesse des Schmelzklebstoffauftrags zu erlangen.
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Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung ferner ein zweites oder weiteres Referenztemperaturelement mit bekannter und vorzugsweise anpassbarer Referenztemperatur (welche gleich der Referenztemperatur des ersten Referenztemperaturelements oder unterschiedlich zu dieser sein kann) und bekanntem Emissionsgrad, welches sich zumindest zeitweilig innerhalb des Sichtfelds der Wärmebildkamera befindet. Bei dieser Ausführungsform kann die Steuer- und Auswerteeinheit so ausgebildet sein, dass eine kalibrierte Temperaturkarte aus den von der Wärmebildkamera gelieferten Wärmebildinformationen auf der Grundlage der bekannten Referenztemperaturen von sowohl dem ersten als auch dem zweiten und gegebenenfalls weiterer Referenztemperaturelemente bestimmt wird. Durch die Ausbildung der Vorrichtung mit zwei und mehr bekannten Temperatur-Referenzpunkten kann die Steuer- und Auswerteeinheit eine genauere Bestimmung der Temperaturkorrektur vornehmen, die zur Kalibrierung des Wärmebildes erforderlich ist.
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Ein weiterer von der erfindungsgemäßen Vorrichtung berücksichtigter Effekt betrifft den Einfluss der atmosphärischen Umgebung der Wärmebildkamera, insbesondere durch die die Wärmebildkamera umgebende Luft, in Form einer „atmosphärischen Dämpfung“ auf die Messergebnisse. Durch den Effekt der atmosphärischen Dämpfung von Infrarotstrahlung ist eine gemessene Temperatur ebenfalls entfernungsabhängig. Je länger die Distanz, die die Infrarotstrahlung durch das absorbierende Medium Luft zurücklegt ist, desto mehr Strahlungsleistung wird von der Luft gedämpft, insbesondere absorbiert und/oder gestreut. Moderne Infrarot-Messsysteme aus dem Stand der Technik verwenden üblicherweise Bandpassfilter, um das bei der Temperaturmessung untersuchte Spektrum an Infrarotstrahlung auf einen Wellenlängenbereich zwischen 8 µm und 14 µm einzuschränken. Auf diese Weise kann ein Großteil der entfernungsabhängigen Wasserdampfabsorption und Kohlenstoffdioxidabsorption vermieden werden - da die wesentlichen Absorptionsbanden von Wasserdampf und Kohlenstoffdioxid außerhalb dieses Wellenlängenbereichs liegen. Dennoch bleibt eine Beeinflussung durch atmosphärische Dämpfung ein nicht unerheblicher Störfaktor bei der Bestimmung von zweidimensionalen Temperaturinformationen mittels Infrarotstrahlung.
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Da sich die Bedingungen in der Produktionsumgebung ändern können, ermöglicht die Kalibrierung einen sich wiederholenden Abgleich mit den sich ändernden Umgebungsbedingungen. Aus den Abweichungen der Messungen des Referenztemperaturelements können erfindungsgemäß Abweichungen zu den vorher gemessenen Bedingungen festgestellt und die Messungen der Temperaturverteilung auf dem Objekt entsprechend korrigiert werden.
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Vorzugsweise kann das oder jedes Referenztemperaturelement in der Nähe, z.B. oberhalb oder unmittelbar hinter der Verpackung in dem Sichtfeld der Wärmebildkamera platziert sein. Dies hat zur Folge, dass die atmosphärische Absorption entlang des optischen Weges zu der Verpackung, z.B. durch Rauch, Dampf oder Dunst, die Messung der Referenztemperaturelemente und der Verpackung mit dem Schmelzklebstoff gleichermaßen beeinflusst und somit von der Steuer- und Auswerteeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auskalibriert werden kann. Auf eine spezielle Distanzkorrektur kann dann bei einer solchen Ausführungsform verzichtet werden.
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Vorzugsweise wird die Verpackung mittels einer Fördereinrichtung der Verpackungsmaschine in einem festen Abstand zu der Wärmebildkamera an dieser vorbeigeführt. Das kann durch Gleitflächen, Anschläge oder Transportbänder der Verpackungsmaschine in einer dem Fachmann geläufigen Form geschehen. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung, zum Beispiel wenn Verpackungen in wechselnden und/oder nicht definierter Ausgestaltung an der Wärmebildkamera vorbeigeführt werden, kann die Vorrichtung auch um einen Distanzmesser ergänzt werden, der den Abstand zu der Verpackung bestimmen kann. Dieser Abstandswert kann zur Korrektur des entfernungsbedingten Fehlers bestimmt werden. Dies ist von besonderer Bedeutung für sogenannte Pack-on-Demand Verpackungsmaschinen, bei denen in schneller Abfolge wechselnde Objektgrößen überwacht werden müssen. Pack-on-Demand Verpackungsmaschinen können zum Beispiel sogenannte Wrap-Around Verpackungsmaschinen sein, bei denen um ein Produkt wechselnder Größe ein Verpackungsmaterial geschlagen und anschließend verklebt wird.
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In einer alternativen Ausführung wird die Wärmebildkamera, gegebenenfalls in Kombination mit einer visuell arbeitenden Kamera, aufgrund der Entfernungsmessdaten so verfahren bzw. bewegt, dass der Abstand zu dem messenden Objekt, d.h. der Verpackung gleich ist. Das Verfahren der Wärmebildkamera kann zum Beispiel mit einem Linearantrieb erfolgen, dessen Steuerung den Differenzwert zu der vorherigen Messposition von dem Distanzmesser erhält oder aus dessen Messdaten ermittelt. Die Steuer- und Auswerteeinheit veranlasst den Antrieb dann, die Wärmebildkamera derart zu verfahren, dass der Abstand zu dem Objekt, d.h. der Verpackung in engen Grenzen von Aufnahme zu Aufnahme gleichbleibend erfolgt.
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Kostengünstige Wärmebildkameras haben in der Regel eine geringe Auflösung. Aus diesem Grund können gemäß einer Ausführungsform von dem mittels der Fördereinrichtung vorbeigeführten Verpackung mehrere Wärmebildaufnahmen aufgenommen werden, die dann in einer Steuer- und Auswerteeinheit zu einem Gesamtwärmebild zusammengesetzt werden. Die Triggerung der Wärmebildaufnahmen kann zum Beispiel über die Auswertung von Encoderimpulsen erfolgen, die ein Maß für den Vorschub der Verpackungen auf der Fördereinrichtung bilden. Das Wärmebild kann auch mit einer Wärmebildkamera in Form einer vorzugsweise vertikal angeordneten Wärmebildzeile aufgenommen, werden, deren einzelne linienförmige Abtastwerte zu einem Wärmebild in der Steuer- und Auswerteeinheit zusammengesetzt werden. Die Steuer- und Auswerteeinheit kann Bestandteil der Wärmebildkamera (sogenannte Smartkamera) oder Teil einer separaten Steuerung sein, die geeignet ist, Bilddaten zu empfangen und zu einem Gesamtbild zu komponieren. Die Triggerung kann hier ebenfalls über Encoderimpulse oder über eine Zeitsteuerung erfolgen.
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Wie bereits vorstehend beschrieben, dienen die Messwerte des bzw. der Referenztemperaturelements in dem Wärmebild zur Kalibrierung der Überwachungsmessungen, die wiederum dazu dienen können, den Schmelzklebstoffauftrag auf der Verpackung zu kontrollieren. Die Kalibrierung bzw. Normalisierung erfolgt in der Steuer- und Auswerteeinheit, auf der eine entsprechende Auswertesoftware implementiert sein kann.
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In einer Ausführungsform wird das Referenztemperaturelement durch eine Heizeinrichtung, zum Beispiel eine in einen Träger eingebettete Heizpatrone gebildet, deren Oberflächentemperatur, d.h. Referenztemperatur mittels einer Temperaturregelung so eingeregelt wird, dass diese der gewünschten Solltemperatur des Schmelzklebstoffauftrags entspricht, gegebenenfalls unter Verwendung von Korrekturfaktoren, die die örtliche Lage, Oberfläche und Abstrahlungscharakteristik des Referenztemperaturelements berücksichtigen. Dabei kann die Regelung der Referenztemperatur des Referenztemperaturelement über die Temperaturregelung des Heißleimsystems oder über eine separate, dem Referenztemperaturelement zugeordnete Temperaturregelung, erfolgen. Idealerweise umfasst die Heizpatrone oder Heizeinrichtung eine integrierte Temperaturerfassung, zum Beispiel ein PT-100 Messglied, um die Ist-Temperatur zu erfassen, um diese der Temperaturregelung als Eingangsgröße zur Verfügung zu stellen. Das Referenztemperaturelement kann auch in einem Block bzw. Träger wärmeleitfähigen Materials, wie Messing, Aluminium oder andere geeignete wärmeleitfähigen Materialien aufgenommen sein, wobei dieser Block bzw. Träger auch einen Temperaturfühler umfassen kann, der vorzugweise in unmittelbarer Nähe der Heizpatrone angeordnet ist. Der gesamte Block bzw. Träger kann dann als Referenztemperaturelement dienen und der Temperaturfühler muss nicht mehr zwangsläufig in die Heizpatrone integriert sein. Es können mehrere geregelte Referenztemperaturelemente gruppiert angeordnet sein, wobei die einzelnen Referenztemperaturelemente thermisch voneinander isoliert sind, zum Beispiel durch einen Luftspalt oder über eine Isolierung, zum Beispiel aus einem Kunststoff oder einem anderen, wenig leitfähigen Material.
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Der Block bzw. Träger kann auch aus einem nicht oder nur gering wärmeleitfähigen Material, wie zum Beispiel einem temperaturbeständigen Hochleistungskunststoff gebildet sein, wodurch ein hoher Temperaturkontrast zu dem Referenztemperaturelement gebildet wird. Dies erleichtert die Identifikation des Referenztemperaturelements in einem Wärmebild.
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Das Referenztemperaturelement kann auch durch ein oder mehrere PTC („Positive Temperatur Coefficient“)-Heizelemente, wie PTC-Heizpatronen, gebildet sein. Die besondere Eigenschaft dieser Elemente ist das sofortige Ansteigen ihres Widerstands in einem logarithmischen Verhältnis, wenn die Temperatur steigt. Dieser praktisch sofort stattfindende Prozess erreicht seine Stabilität bei einer gewissen Temperatur (Curiepunkt). Bei dieser Temperatur ist die einzige absorbierte Energie, diejenige welche gebraucht wird, um die Temperatur des PTC-Elements konstant zu halten. Diese selbstregelnden Eigenschaften führen dazu, dass bei einer entsprechenden Energieversorgung sich nach der Einschwingzeit eine stabile Oberflächentemperatur, d.h. die definierte Referenztemperatur ausbildet.
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Das Referenztemperaturelement kann auch ein oder mehrere Peltier-Elemente umfassen, die abhängig von dem Stromfluss eine definierte Referenztemperatur annehmen. Grundsätzlich ist die Erfindung nicht auf die angeführten Beispiele beschränkt. Als Referenztemperaturelement kann jede Strahlungsquelle herangezogen werden, die in engen Grenzen eine einer konstanten oder regelbaren Temperatur entsprechende Wärmestrahlung emittiert.
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In einer anderen Ausführung kann das Referenztemperaturelement durch einen sogenannten schwarzen Strahler gebildet werden, der alle oder annähernd alle Strahlung absorbiert.
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Gemäß Ausführungsformen der Erfindung kann bei der Bestimmung der Temperatur des Referenztemperaturelement der Emissionsgrad des Referenztemperaturelements von der Steuer- und Auswerteeinheit berücksichtigt werden. Aus dem Planck'schen Strahlungsgesetz ergibt sich die lineare Abhängigkeit der Strahlungsintensität von dem Emissionsgrad. Der Emissionsgrad kann Werte zwischen 0 und 1 annehmen. Einen Emissionsgrad von 1 hat der sogenannte ideale schwarze Strahler, der von realen Messobjekten nie erreicht wird. Bei der Temperaturmessung sollte der Emissionsgrad daher berücksichtigt werden, um ein genaues Temperaturmessergebnis zu erzielen. Der Emissionsgrad des Referenztemperaturelements kann beispielsweise einmalig ermittelt und dann in der Auswertesoftware der Steuer- und Auswerteeinheit hinterlegt werden. Diese kann dann diese Werte zur Kalibrierung bzw. Normalisierung der Temperaturerfassung des Referenztemperaturelements heranziehen.
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In einer weiteren Ausführung der Erfindung kann der Emissionsgrad des Schmelzklebstoffs ebenfalls bestimmt werden. Dies kann vor Ort geschehen, indem die Temperatur des Schmelzklebstoffs mit einem Temperaturfühler gemessen wird und an die Steuer- und Auswerteeinheit übermittelt wird, welche auf Basis dieser Daten einen Emissionswert des Schmelzklebstoffs ermittelt. Alternativ können in der Steuer- und Auswerteeinheit ein oder mehrere, nach Klebstofftypen differenzierte Emissionswerte, für Schmelzklebstoffe hinterlegt sein, die für die Berechnung der absoluten Temperatur von der Steuer- und Auswerteeinheit herangezogen werden. Die Emissionswerte für Schmelzklebstoffe können auch in der Form einer Kennlinie hinterlegt sein, wobei für verschiedene Temperaturen der jeweilige Emissionsgrad hinterlegt ist. Die Emissionsgrade der Materialien können auch aus Tabellenwerken und der Fachliteratur entnommen und in der Steuer- und Auswerteeinheit hinterlegt werden.
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In einer weiteren Ausführung können die Kennwerte nach Klebstofftyp, Handelsmarke oder anderen den Klebstoff charakterisierenden Kennwerten in der Steuer- und Auswerteeinheit hinterlegt sein, wobei ein Benutzer in einem Auswahlmenü den aktuell verwendeten Klebstofftyp auswählt und die Kennwerte legt.
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Für die Kalibrierung wird in einer Ausführungsform ausgenutzt, dass Verpackungen und Verpackungszuschnitte als Einzelprodukte durch die Verpackungsmaschine hindurchgefahren werden. In den zwischen den Verpackungen oder Verpackungszuschnitten bestehenden Lücken blickt die Wärmebildkamera auf das Referenztemperaturelement, dass in Blickrichtung hinter der Verpackung oder dem Verpackungszuschnitt angeordnet sein kann. Ist die Blickrichtung der Wärmebildkamera horizontal oder leicht schräg von oben auf die Verpackung oder den Verpackungszuschnitt gerichtet, so kann das Referenztemperaturelement auch unterhalb der Transportebene angeordnet werden, so dass bei jeder Lücke oder sporadisch oder auf Benutzeranforderung eine Aufnahme des Referenztemperaturelements zu Kalibrierungszwecken erfolgen kann.
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Ist bei einer Ausführungsform die Blickrichtung der Wärmebildkamera seitlich auf die Verpackung gerichtet, so befindet sich das Referenztemperaturelement auf einer Ebene hinter der auf der Fördereinrichtung bewegten Verpackung. Auch hier kann in den Lücken zwischen den geförderten Verpackungen eine Wärmebildaufnahme des Referenztemperaturelements erfolgen.
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In einer weiteren Ausführung ist das Referenztemperaturelement seitlich neben der durch die Fördereinrichtung definierten Transportstrecke der Verpackung montiert. In diesem Fall kann die Wärmebildkamera so ausgelegt und angeordnet sein, dass diese gleichzeitig die zu überwachenden Bereiche des Klebstoffauftrags auf der Verpackung oder dem Verpackungszuschnitt und das Referenztemperaturelement erfasst.
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In einer weiteren Ausführung ist die Wärmebildkamera und/oder das Referenztemperaturelement auf einer Verfahreinheit montiert, wobei durch das Verfahren die Wärmebildkamera und das Referenztemperaturelement so zueinander angeordnet und ausgerichtet werden können, dass die Wärmebildkamera eine Aufnahme des Referenztemperaturelements zu Kalibrierzwecken aufnehmen kann. Dies kann zum Beispiel automatisiert in Produktionspausen geschehen oder per Bedienereingabe über die Steuerung der Vorrichtung oder über die Steuerung der Verpackungsmaschine.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Bestimmen der Temperatur eines Schmelzklebstoffs auf einem Substrat, insbesondere einer Verpackung bereitgestellt. Dabei umfasst das Verfahren die folgenden Schritte: Ansteuern des Referenztemperaturelements, um eine definierte und vorzugsweise anpassbare Referenztemperatur anzunehmen; Erfassen von Wärmebildinformationen des Schmelzklebstoffs und des Referenztemperaturelements mittels der Wärmebildkamera; und Bestimmen einer Temperatur des Schmelzklebstoffs auf der Grundlage der Referenztemperatur des Referenztemperaturelements und der Wärmebildinformationen des Schmelzklebstoffs und des Referenztemperaturelements.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren näher beschrieben. In den Figuren zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Verpackungsmaschine mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
- 2 eine schematische Darstellung einer Verpackungsmaschine mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
- 3 eine schematische Darstellung einer Verpackungsmaschine mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
- 4 ein Flussdiagramm, welches Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform zeigt.
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In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen als Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann. Es versteht sich, dass auch andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen. Ferner versteht es sich, dass die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch etwas anderes angegeben ist.
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Die Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen sich im Allgemeinen auf gleiche Elemente beziehen. In der folgenden Beschreibung werden zu Erläuterungszwecken zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein eingehendes Verständnis von einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung zu vermitteln.
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1 ist eine schematische Darstellung einer Verpackungsmaschine 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
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Die Verpackungsmaschine 100 umfasst eine Fördereinrichtung 105, die beispielsweise als Förderband ausgestaltet sein kann und ausgebildet ist, eine Vielzahl von Verpackungen, von denen in 1 eine Verpackung 101 beispielhaft dargestellt ist, an unterschiedlichen Arbeitsstationen der Verpackungsmaschine 100 entlang zu befördern.
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Ferner umfasst die Verpackungsmaschine 100 eine in 1 nicht dargestellte Vorrichtung zum Auftragen eines Schmelzklebstoffes 102 auf die Verpackung 101. Diese Klebstoffaufbringvorrichtung kann beispielsweise als ein bekanntes Heißleimsystem ausgebildet sein, welches ein Schmelzgerät, einen oder mehrere beheizte Förderschläuche und ein oder mehrere beheizte Klebstoff-Auftragsventile umfassen kann, um Schmelzklebstoff 102 mit einer Verarbeitungstemperatur beispielsweise zwischen 120°C und 200°C auf die Verpackung 101 aufzutragen.
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Alternativ kann die Klebstoffaufbringvorrichtung der Verpackungsmaschine 100 als ein „Melt-on-Demand“ Heißleimsystem ausgebildet sein, bei dem der Klebstoff in fester, nicht geschmolzener Form über Förderleitungen zu einem Klebstoffauftragskopf bzw. Klebstoff-Auftragsventil gefördert wird und in dem oder unmittelbar vor dem Klebstoffauftragskopf bzw. Klebstoff-Auftragsventil aufgeschmolzen und anschließend auf die Verpackung 101 aufgetragen wird. In einem solchen System kann auf beheizte Förderschläuche verzichtet werden. Die beheizten Klebstoff-Auftragsventile sorgen über ein elektrisch oder elektropneumatisch betätigtes Verschlussorgan und eine oder mehrere Düsen für die Dosierung und Positionierung von auf die zu verklebende Verpackung 101 aufzubringenden Heißleimportionen 102.
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Ferner umfasst die Verpackungsmaschine 100 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bestimmen der Temperatur des auf die Verpackung 101 aufgetragenen Schmelzklebstoffs 102. Generell umfasst diese Vorrichtung eine Wärmebildkamera 111, eine Steuer- und Auswerteeinheit 113 sowie wenigstens ein Referenztemperaturelement 103. Dabei ist die Steuer- und Auswerteeinheit 113 über eine Signalleitung, insbesondere Steuerleitung 106 mit dem Referenztemperaturelement 103 verbunden, um das Referenztemperaturelement 103 derart ansteuern zu können, dass das Referenztemperaturelement 103 eine definierte und vorzugsweise anpassbare Referenztemperatur annimmt. Die Wärmebildkamera 111 ist ausgebildet, Wärmebildinformationen in Form von einem oder mehreren Wärmebildern des Schmelzklebstoffs 102 und des Referenztemperaturelements 103 zu erfassen und über eine Signalleitung, insbesondere Datenleitung 112 an die Steuer- und Auswerteeinheit 113 zu übermitteln. Die Steuer- und Auswerteeinheit 113 ist ausgebildet, auf der Grundlage der definierten Referenztemperatur des Referenztemperaturelements 103 und der Wärmebildinformationen des Schmelzklebstoffs 102 und des Referenztemperaturelements 103 eine Temperatur des Schmelzklebstoffs 102 zu bestimmen.
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Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ist die Verpackung 101 beispielhaft mit offenen Laschen dargestellt, auf deren Innenlaschen Portionen des Schmelzklebstoffs 102 aufgetragen worden sind, beispielsweise durch das Heißleimsystem der Verpackungsmaschine 100. Die Verpackung 101 wird auf der Fördereinrichtung 105 der Verpackungsmaschine 100 durch das Sichtfeld der Wärmebildkamera 111 transportiert, wobei bei der in 1 dargestellten Ausführungsform die Wärmebildkamera 111 oberhalb der Fördereinrichtung 105 und der Verpackung 101 angeordnet ist, um ein Wärmebild der Verpackung 101 aufzunehmen. Die Aufnahme bzw. die Aufnahmen können von einer Triggerlichtschranke (nicht dargestellt) ausgelöst werden, die zum Beispiel die Vorderkante der Verpackung 101 detektiert. Alternativ können zum Beispiel auch Encodersignale der Verpackungsmaschine 100 oder Encodersignale der Fördereinrichtung 105 für die Triggerung der Aufnahme bzw. der Aufnahmen durch die Wärmebildkamera 111 verwendet werden. Die Wärmebildkamera 111 kann auch eine visuelle Kamera umfassen oder eine Multispektralkamera sein, die auch sichtbares Licht aufnehmen kann. In dem Sichtfeld der Wärmebildkamera 111 ist mindestens auf einer Seite der Fördereinrichtung 105 das Referenztemperaturelement 103 (in der Ausführungsform von 1 sind zwei Referenztemperaturelemente 103 dargestellt) montiert, so dass gleichzeitig von der Wärmebildkamera 111 ein Bild der Referenztemperaturelemente 103 und der Verpackung 101 mit dem Klebstoff 102 aufgenommen werden kann.
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Die Verpackung 101 kann beliebige Formen annehmen. Die Klebestellen können auch schon gefügt sein, dass heißt, dass die Laschen schon mit dem Schmelzklebstoff 102 miteinander verbunden sind. In diesem Fall erfasst die Wärmebildkamera 111 die Wärmestrahlung des Schmelzklebstoffauftrags 102 durch die geschlossene(n) Lasche(n) hindurch.
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Wie bereits vorstehend beschrieben, ist die Wärmebildkamera 111 über die Signalleitung 112 mit der Steuer- und Auswerteeinheit 113 verbunden, in welcher die Auswertung der Wärmebilder und die Kalibrierung erfolgt. An die Steuer- und Auswerteeinheit 113 kann über eine weitere Signalleitung 114 eine Displayeinrichtung in Form eines Bildschirm 115 angeschlossen sein, auf dem das Wärmebild, gegebenenfalls als Overlay mit einem visuellen Bild, angezeigt wird. Zusätzlich werden die Temperaturdaten in dem Bild bzw. in einer Tabelle oder ähnlichen angezeigt. Vorteilhaft zeigt der Bildschirm 115 über einen Indikator an, ob der für den Schmelzklebstoff 102 bestimmte Temperaturwert innerhalb oder außerhalb eines Solltemperaturfensters liegt.
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Über den Bildschirm 115 oder eine Tastatur kann der Bediener Sollwerte vorgeben, Zonen von Interesse definieren, in denen Auswertungen gefahren werden. Vorzugsweise werden die Zonen von Interesse automatisiert ermittelt, indem zum Beispiel ein Schwellwertverfahren angewandt wird. Alle Temperaturwerte, die einen bestimmten Schwellwert überschreiten, werden dann angezeigt und automatisch überwacht. Alternativ kann der Bediener durch Benutzereingabe die einzelnen zu überwachenden Zonen von Interesse bestätigen oder ablehnen. Die Sollwerte können der Steuer- und Auswerteeinheit 113 auch von einer übergeordneten Steuerung, wie der Steuerung der Verpackungsmaschine 100 zugeführt werden oder von einem Produktionsplanungs- oder Qualitätssicherungssystem stammen.
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Die Steuer- und Auswerteeinheit 113 ist vorzugsweise ferner dazu ausgebildet, dass bei einer Abweichung von einem Temperatursollwert über ein vorgegebenes Toleranzfenster hinaus, Maßnahmen eingeleitet werden, dass die möglicherweise fehlerhaft gefertigte Verpackung 101 nicht in die Auslieferung kommt. Im einfachsten Fall steuert die Steuer- und Auswerteeinheit 113 einen akustischen oder optischen Signalgeber an, der den Bediener auf die Abweichung aufmerksam macht. Die Steuer- und Auswerteeinheit 113 kann auch eine Markiereinheit ansteuern, welche die fehlerhafte Verpackung 101 markiert. Die Markierung kann visuell durch Menschen erfasst werden, die händisch die Verpackung 101 aussortieren. Besonders vorteilhaft wird die Markierung durch eine Kamera oder einen Sensor erfasst, der dann einen Ausschleusmechanismus ansteuert, der die fehlerhafte Verpackung 101 aus dem Produktstrom entfernt. Die Steuer- und Auswerteeinheit 113 kann auch direkt eine Ausschleuseinrichtung ansteuern. Hierzu wird vorzugsweise die Verpackung 101 über die Transportstrecke nachverfolgt, bis diese den Ort der Ausschleusung erreicht. Die Steuer- und Auswerteeinheit 113 triggert dann die Ausschleuseinrichtung, um die fehlerhafte Verpackung 101 aus dem Produktstrom zu entfernen. In einer weiteren Ausführung trägt die Verpackung 101 eine individuelle Markierung, z.B. in Form eines Serialisierungscodes. Dieser Code wird in der Steuer- und Auswerteeinheit 113 mit einem Gut-/Schlechtstatus verknüpft und der Steuerung der Ausschleusvorrichtung zur Verfügung gestellt. Die Ausschleusvorrichtung weist dann eine Erfassungsvorrichtung, z.B. in der Form eines Codelesers oder einer Kamera auf. Ist der gelesene Code mit einem Schlechtmarker versehen, wird die Ausschleuseinrichtung angetriggert und die Verpackung 101 aus dem Produktstrom entfernt.
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Vorteilhafterweise speichert die Steuer- und Auswerteeinheit 113 Wärmebilder in unkomprimierter oder komprimierter Form ab und verbindet dies mit relevanten Messdaten. Die Bilder und die Messdaten können auch an eine übergeordnete Steuerung übergeben werden, die die Speicherung und Dokumentation vornimmt. Dies dient als Nachweis einer durchgehenden Qualitätskontrolle gegenüber dem Endkunden. Vorzugsweise wird auch für den Produktionsauftrag ein Produktionsprotokoll erstellt, dass alle relevanten Daten und Produktionsstatistiken und gegebenenfalls komprimierte Bilder umfasst.
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2 zeigt eine Variante der Ausführungsform von 1, bei der das Referenztemperaturelement 103 unterhalb der Transportebene der Fördereinrichtung 105 montiert ist. Ist die Fördereinrichtung 105 zum Beispiel durch beabstandete Bänder definiert, so kann durch die Lücke zwischen den Bändern das Referenztemperaturelement 103 von der Wärmebildkamera 111 erfasst werden. Dies geschieht vorzugsweise zwischen Lücken aufeinanderfolgender Verpackungen 101 auf dem Transportband. Hierzu können zwei Aufnahmen der Wärmebildkamera 111, nämlich eine des Referenztemperaturelements 103 und eine der Verpackung 101, erforderlich sein. Vorzugsweise wird die Aufnahme aber so getriggert, dass die Verpackung 101 in Transportrichtung sich gerade soweit fortbewegt hat, dass sie die Sicht auf das Referenztemperaturelement 103 freigibt. In diesem Fall können die Verpackung 101 und das Referenztemperaturelement 103 mit nur einer Aufnahme der Wärmebildkamera 111, d.h. mit nur einem Wärmebild erfasst werden.
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3 zeigt eine weitere Variante, bei der die Wärmebildkamera 111 vertikal zu der von der Fördereinrichtung 105 definierten Transportrichtung angeordnet ist. In diesem Fall kann das Referenztemperaturelement 103 hinter der Verpackung 101 angeordnet sein. Vorzugsweise ist das Referenztemperaturelement 103 derart in einer Höhe oberhalb der Verpackung 101 montiert, dass eine gleichzeitige Aufnahme von Referenztemperaturelement 103 und Verpackung 101 durch die Wärmebildkamera 111 möglich ist.
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In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann das Referenztemperaturelement 103 in der Höhe und gegebenenfalls in der Ebene verstellbar ausgebildet sein. Vorzugsweise erfolgt die Verstellung motorisch. Der Bediener kann zum Beispiel am Bildschirm in einer Testaufnahme prüfen, ob das Referenztemperaturelement 103 in der Bildaufnahme der Wärmebildkamera 111 in Bezug auf die Verpackung 101 optimal erfasst wird und gegebenenfalls Korrekturmaßnahmen einleiten. Alternativ können Sensoren die Konturen der Verpackung 101 erfassen und aus diesen Konturdaten kann eine Steuerung eine optimale Positionierung des Referenztemperaturelement 103 bestimmen und eine Verfahreinrichtung entsprechend ansteuern.
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4 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren 400 zum Bestimmen der Temperatur des Schmelzklebstoffs 102 auf der Verpackung 101 illustriert. Dabei umfasst das Verfahren 400 die folgenden Schritte: Ansteuern 401 des Referenztemperaturelements 103 mittels der Steuer- und Auswerteeinheit 113, um eine definierte und vorzugsweise anpassbare Referenztemperatur anzunehmen; Erfassen 403 von Wärmebildinformationen des Schmelzklebstoffs 102 und des Referenztemperaturelements 103 mittels der Wärmebildkamera 111; und Bestimmen 405 der Temperatur des Schmelzklebstoffs 102 auf der Grundlage der definierten Referenztemperatur des Referenztemperaturelements 103 und der Wärmebildinformationen des Schmelzklebstoffs 102 und des Referenztemperaturelements 103.
