DE2935153C2 - Verfahren zum Registrieren und Aussortieren von unvollständig gefüllten Packungen in Verpackungsmaschinen - Google Patents

Description

kung ab.

Es kann somit nur festgestellt werden, ob die Höfe der Packungen gefüllt sind oder nicht

Im allgemeinen kann mit diesen bekannten Verfahren nicht festgestellt werden, ob das Füllgut die vorgeschriebene Größe aufweist, sondern nur, ob die betreffenden Höfe bzw. Nester gefüllt sind oder nicht

Dies gilt auch für den Einsatz von aus anderen technischen Bereichen bekannten Kontrollvorrichtungen.

So sind sind nach dem oben erläuterten Prinzip mit der Videokanera arbeitende Vorrichtungen bekannt, die zum Erkennen nicht verschlossener Flaschen bzw. nicht vollständig bestückter Flaschenkästen dienen (DE-OS 21 50889).

Zu diesem Zwecke sind entsprechend den Gesetzen der geometrischen Optik Infrarotlichtsender und Empfänger so zueinander justiert, daß die Reflexionsstelle durch die Oberfläche eines Flaschenverschlusses gegeben ist

Es sind weiterhin Kontrollvorrichtungen fur mit Flaschen gefüllte Kästen bekannt (DE-OS 17 86 254).

Sie richten senkrecht auf die Verschlußkappen der Flaschen einen Strahl, registrieren und werten den ebenfalls senkrecht reflektierten Strahl mit Fotozellen aus.

Es ist auch bekannt, im Durchlichtverfahren die Kontrolle von Packungen durchzuführen, indem auf der einen Seite der Bodenfolie ein Lichtsender und auf der anderen Seite ein punktförmiger Empfänger angeordnet ist

Die Unterbrechung des Lichtstrahles ist eine Information dafür, ob die Höfe gefüllt sind oder nicht (optoelektronische Schranke).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs erwähnte Verfahren zum Registrieren und Aussortieren von unvollständig gefüllten Packungen in Verpackungsmaschinen so auszubilden, daß damit nicht nur wie bisher unvollständig gefüllte Packungen, d. h. Pakkungen mit mindestens einem leeren Hof, sondern auch Packungen mit beschädigtem Füllgut, z. B. Tabletten mit Tablettenbruch erkannt und aussortiert werden können.

Unter Tablettenbruch sind im folgenden Tabletten zu verstehen, die senkrecht, parallel oder auch schräg zur Grundfläche gebrochen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der aktiven Empfangsfläche der Empfänger, die größer ist als die ihr zugewandte Fläche des Füllgutes, durch das den diffusen Strahlengang der Strahlungsquelle unterbrechende Füllgut Kernschattenbereiche erzeugt werden, wobei die von dem beschädigten Füllgut erzeugten Kernschattenbereiche kleiner ausfallen als die von dem unbeschädigten Füllgut erzeugten.

Erfindungswesentlich ist, daß die aktive Empfangsfläche der Empfänger größer ist als die ihr zugewandte Fläche des Füllgutes.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß, solange die Empfänger auf die Bereiche zwischen den Höfen gerichtet sind, sie mit gleichbleibender Strahlungsintensität beaufschlagt werden, daß jedoch, sobald ein Hof z. B. mit einer Tablette in das Gesichtsfeld des Empfängers einwandert, dessen aktive Empfangsfläche teilweise abgedeckt wird.

Dadurch wird die angestrahlte Fläche verringert und somit nimmt auch die Amplitude des Ausgangssignals des Empfängers ab.

Dieses Ausgangssignal nimmt solange ab, bis die Tablette vollständig in das Gesichtsfeld des Empfängers gewandert ist, und bleibt solange konstant, bis die Tablette aus dem Gesichtsfeld zu wandern beginnt

Am Ausgang des Empfängers wird demnach ein Signal abgegeben, dessen Amplitude bzw. Impulshöhe bestimmt ist durch das Verhältnis von angestrahlter Empfangsfläche vor und nach dem Einwandern der Tablette in das Gesichtsfeld des Empfängers.

Prinzipiell könnte ein Parallelllichtbündel auf den Empfänger gerichtet werden.

Dies hätte zur Folge, daß lediglich nur dn Tablettenbruch ermittelt wird, bei dem die Abbruchfläche senkrecht zum Tablettendurchmesser verläuft

Aus diesem Grunde werden diffus ausgesandte Strahlen verwendet, wodurch erreicht wird, daß auch bei andersartigem Tablettenbruch die effektive, dem Empfänger zugewandte Fläche von derjenigen einer ordnungsgemäßen Tablette abweicht

Es ist erfindungsgemäß gewährleistet, daß nur ein im wesentlichen fehlerfreies Füllgut in der Lage ist die Amplitude des Ausgangssignals am Empfänger auf ein Minimum abzusenken.

Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen ist somit sichergestellt, daß nicht nur Packungen mit leeren Höfen, sondern auch Packungen registriert und aussortiert werden können, die fehlerhaftes Füllgut enthalten. Die Erfindung ist in der Zeichnung näher erläutert

Es zeigt

F i g. 1 a — 1 e das erfindungsgemäße Prinzip;

F i g. 2a — 2d schematisch den Verlauf der Strahlen bei unterschiedlichem Tablettenbruch und
Fig.3 eine Vorrichtung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In den Fig. la, Ib und Ic ist jeweils mit 1 die aktive Fläche eines Empfängers bezeichnet während mit 2 die Fläche einer Tablette bezeichnet ist, die während des Transportes der Bodenfolie das Gesichtsfeld des Empfängers durchwandert.

In Fig. Id ist die empfangene Strahlungsmenge als

analoges Signal dargestellt, wobei das Ausgangssignal mit 3, sowie die Sollspannung (Schwellwert) mit 4 bezeichnet sind, während Fig. Ie die zugeordnete, mit 5 bezeichnete digitale Darstellung zeigt.

Solange sich die Tablette außerhalb des Gesichtsfeldes des Empfängers befindet, wird ein konstantes Ausgangssignal von dem Empfänger abgegeben.
Zur Zeit t = ti wandert die Tablette in das Gesichtsfeld des Empfängers (Fig. la), hierdurch wird ein Teil der aktiven Empfangsfläche abgedeckt.

Als Folge davon nimmt die Strahlungsmenge ab, und zwar solange, bis zur Zeit f = h die Tablette sich vollständig innerhalb der aktiven Empfangsfläche des Elementes befindet (F i g. 1 b).

Zur Zeit f = h wandert die Tablette aus dem Gesichtsfeld des Elementes (F i g. Ic), so daß die bestrahlte aktive Empfangsfläche wieder größer wird, d. h, die empfangene Strahlungsmenge (Energie pro Zeit) nimmt zu, bis das Ausgangssignal seine ursprüngliche konstante Größe vor der Zeit t = t\ erreicht, d. h. der ordnungsgemäß gefüllte Hof das Gesichtsfeld des Empfängers verlasssen hat

War der Hof nur mit einer halben Tablette gefüllt, so wird eine um die Hälfte größere Empfangsfläche bestrahlt als von einer unversehrten Tablette, d. h. die Amplitude des Signals ist kleiner.

War der Hof nicht gefüllt, dann fehlt ein entsprechendes Signal, d. h., das Empfangselement zeigt am Ausgang die unveränderte Spannung vor der Zeit ii an.

Für verschiedene Tablettenbrüche sind die Amplituden in den Zeitintervallen u— is, h—h dargestellt

Die Amplituden zu den Zeitintervallen f₂ — i3, fe-fg und fio - fi ι zeigen Tabletten, deren Größe die geforderte Mindestgröße überschreitet.

Durch Vergleichen dieser Spannungen mit einer Sollspannung (Schwellwert) kann demnach eindeutig festgestellt werden, ob ein Tablettenbruch vorliegt bzw. ein Nest nicht gefüllt ist.

Die Fig. Ie zeigt das Vergleichsergebnis in digitaler Darstellung:

In den Zeitintervallen u — fs und h — Ti werden keine Impulse erhalten.

Entspricht die Darstellung in Fig. Id einer Packung mit fünf Tabletten, so geht daraus hervor, daß bei zwei Tabletten Tablettenbruch vorliegt, d.h. der Packung sind nur drei Impulse zugeordnet; durch eine entsprechende, noch zu erläuternde Schaltungsanordnung wird dann die Einrichtung zum Aussortieren der Packung angesteuert

In F i g. 2a ist der Sachverhalt aus der F i g. 1 b in anderer Darstellung gezeigt

Von der Strahlenquelle 3 wird von allen Richtungen her die Tablette 2 angestrahlt, die entsprechend dem Schattenwurf eine entsprechende Fläche auf der aktiven Empfangsfläche des Empfängers abdeckt.

Bei einer intakten Tablette wird hierbei ein maximaler Bereich abgedeckt.

In Fig.2b weist die Tablette einen senkrechten Abbruch auf.

Wie aus dem Strahlengang ersichtlich, wird hierdurch in der Position der Tablette gemäß F i g. Ib ein kleinerer Bereich der aktiven Empfangsfläche abgedeckt

In Fig. 2c ist ein Tablettenbruch dargestellt, bei dem die urprüngliche Tablette in zwei Hälften gespalten wurde und nur eine Tablettenhälfte in dem Nest deponiert wurde.

V/ie aus F i g. 2c ersichtlich, wird auch in diesem Falle eine geringere Fläche abgedeckt als in der F i g. 2a (Position der Tablette wie in F i g. 1 b).

In F i g. 2d ist ein schräger Tablettenbruch gezeigt.

Aus den Darstellungen der F i g. 2a, 2b, 2c und 2d geht ohne weiteres hervor, daß bei einem Parallelllichtbündel, das senkrecht auf die Bodenfolie und damit senkrecht auf die Tabletten gerichtet ist, lediglich nur ein Tablettenbruch mit einem senkrechten Abbruch, d. h. senkrecht zur Tablettenebene registriert werden kann.

In F i g. 3 ist die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer Vorrichtung (Ausführungsbeispiel) erläutert:

Für jede Reihe von Nestern in Transportrichtung der Bodenfolie bzw. des Packungsstranges ist jeweils ein Empfangselement 1 vorgesehen.

Die Tabletten 2 werden durch die Bodenfolie hindurch mittels der Strahlenquelle 3 angestrahlt

Die Strahlungsintensität wird gemeinsam über das Steuerteil 4 vorgegeben.

Die Ausgangssignale werden jeweils dem zugeordneten Komparator 5 zugeführt und mit der Bezugsspannung verglichen, die über die Sollwerteingabevorrichtung 6 aufgeschaltet ist

Das Vergleichsergebnis wird in die digitale Darstellung gemäß F i g. Ie gebracht und die vom Ausgang der Komparatoren abgegebenen Impulse werden über ein Und-Glied 11 den Zählern 27 zugeführt die jeweils für jede Packung entsprechend der Anzahl der Nester in einer Reihe gesetzt sind und zwar mittels der Eingabe-Vorrichtung 8.

Die Zähler subtrahieren vom Zählerstand die Anzahl der einlaufenden ImDulse.

Ist der Zählerstand nach Durchlaufen der Packung gleich Null, dann ist die Packung gefüllt.

Das Setzen der Zähler erfolgt mittels der Einrichtung 8.

Ist ein Nest nicht oder mit einer unvollständigen Tablette gefüllt, dann weist der zugeordnete Zähler einen von Null verschiedenen Zählerstand auf.

Als Folge davon gelangt ein Impuls über das sämtlichen Zählern nachgeschaltete Oder-Glied 9 zu der Einrichtung 10, die die Vorrichtung zum Aussortieren der betreffenden Packung ansteuert.

Sind sowohl Boden- als auch Deckelfolie durchsichtig, dann kann das Verfahren sowohl vor als auch nach dem Aufbringen der Deckelfolie erfolgen.

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45 Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (25)

1 2

tion werden jeweils mehrere, senkrecht zur Transport-Patentanspruch: richtung in einer Reihe angeordnete, sowie mehrere in

Transportrichtung angeordnete Höfe zu Packungen zu-

Verf ahren zum Registrieren und Aussortieren von sammengef aßt, die als Endlossirang der Stanzstation

unvollständig gefüllten Packungen in Verpackungs- 5 zugeführt werden, die diesen in die Packungen unter-

maschinen, in denen die tiefgezogenen Höfe einer teilt

Bodenfolie mit Füllgut versehen und mit einer Dek- Nach dem Unterteilen werden die nicht vollständig

kelfolie versiegelt werden, die tiefgezogenen Höfe gefüllten Packungen aussortiert

jeder Packung von mindestens einer Strahlungsquel- Zur Erkennung der nicht vollständig gefüllten Pak-

Ie angestrahlt werden, die durchgelassene Strahlung io kungen ist es bekannt, zwischen der Füllstation und der

von mindestens einem Empfänger gemessen und ein Siegelstation oberhalb der Bodenfolie mechanische Ein-

Fehlersignal zum Aussortieren der Fackung abgege- richtungen vorzusehen, die mittels Stiften, Hebeln oder

ben wird, wenn das Eingangssignal des Empfängers Rollenhebeln in die Höfe eintauchen, wobei je nach ih-

von einem vorgegebenen Schwellwert abweicht rer Eintauchtiefe bis zur unmittelbaren Berührung mit

dadurch gekennzeichnet, daß auf der akti- 15 dem Füllgut bzw. dem Nest eine Anzeige erhalten wird,

ven Empfangsfläche der Empfänger, die größer ist ob die Höfe ordnungsgemäß gefüllt sind,

als die ihr zugewandte Fläche des Füllgutes, durch Hierbei sind die Stifte bzw. Hebel zu einer Format-

das den diffusen Strahlengang der Strahlungsquelle gruppe zusammengefaßt, so daß prinzipiell jeweils nur

unterbrechende Füllgut Kernschattenbereiche er- Bodenfolien mit einer vorgegebenen Konfiguration der

zeugt werden, wobei die von dem beschädigtem 20 Höfe und ihrer Abmessungen erfaßt werden können.

Füllgut erzeugten Kernschattenbereiche kleiner Es sind weiterhin Vorrichtungen zum Erkennen und

ausfallen als die von dem unbeschädigten Füllgut Aussortieren fehlerhafter Packungen, die längs einer

erzeugten. Förderstrecke transportiert werden, bekannt (DE-OS

26 38 133).

25 Bei diesen Vorrichtungen wird das Bild einer fehlerfreien Packung in einem elektronischen Bildspeicher gespeichert und die darauffolgenden Bildsr des Verpak-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Registrie- kungsstranges werden mit diesem Speicherbild vergli-

ren und Aussortieren von unvollständig gefüllten Pak- chen.

kungen in Verpackungsmaschinen, in denen die tiefge- 30 Hierbei nimmt die hinter der Füllstation angeordnete zogenen Höfe einer Bodenfolie mit Füllgut versehen Videokamera die Bilder von nach Länge und Breite vor- und mit einer Deckelfolie versiegelt werden, die tiefge- gebbaren, jeweils eine Packungsgruppe darstellenden zogenen Höfe jeder Packung von mindestens einer Bereich der Bodenfolie auf, wobei die Einrichtung zum Strahlungsquelle angestrahlt werden, die durchgelasse- Vergleich der Bilder mit dem gespeicherten Bild derart ne Strahlung von mindestens einem Empfänger gemes- 35 ausgebildet ist, daß bei Vergleich ermittelte fehlerlose sen und ein Fehlersignal zum Aussortieren der Packung bzw. mit Fehlern behaftete, gefüllte Nester einer Pakabgegeben wird, wenn das Eingangssignal des Empfän- kungsgruppe im aufgenommenen Bereich erkannt wergers von einem vorgegebenen Schwellwert abweicht. den und daß im Anschluß an eine Stanzeinrichtung die Unter strahlendurchlässigen Folien sind Folien zu fehlerhaften Einzelpackungen der betreffenden Pakverstehen, die für Strahlen passierbar sind. 40 kungsgruppe aussortiert werden.

Hierbei kann es sich um lichtdurchlässiges Folienma- Es ist weiterhin bekannt, Sender und Empfänger so

terial handeln, wenn die Strahlenquelle eine Lichtquelle anzuordnen, daß mit dem Empfänger das reflektierte

ist. Entsprechend ist dann als Empfänger ein Photoele- Licht aufgefangen wird.

ment zu wählen. Ist ein Hof bzw. ein Nest leer, so reicht die Energie

Es kann jedoch auch ein Infrarotstrahler als Sender 45 des Lichstrahles nicht aus, den Empfänger ansprechen

verwendet werden, beispielsweise für undurchsichtiges zu lassen.

Folienmaterial. Erst wenn der Weg des Lichtstrahles durch ein im Hof

Ist nur die Bodenfolie strahlendurchlässig, dann muß befindliches Füllgut verkürzt wird, spricht der Empfän-

die Prüfung vor dem Aufsiegeln der Deckelfolie erfol- ger an (optoelektrischer Näherungsschalter),

gen. 50 Ein Verfahren der eingangs erwähnten Art ist eben-

Sind beide Folien durchlässig, dann kann die Prüfung falls bekannt (DE-GM 69 13 561).

nach ihrem Aufsiegeln erfolgen. Oberhalb der Folienbahn ist ein Lichtsender angeord-Die Herstellung von Tiefziehpackungen erfolgt be- net, der einen quer zur Folie verlaufenden und die Folie kanntlich in der Weise daß von einer Rolle die Bodenfo- überdeckenden Lichtvorhang erzeugt,
lie abgezogen und gegebenenfalls über Umlenkrollen 55 Unter der Folie ist ein sich über die Folienbreite erder Tiefziehstation einer Verpackungsmaschine züge- streckender, das Licht aus dem Lichtsender aufnehmenführt wird, in der die Höfe bzw. Nester für das aufzuneh- der Lichtempfänger angeordnet,
mende Füllgut tiefgezogen werden. Zwischen der Folie und dem Lichtsender befindet sich Die tiefgezogene Bodenfolie wird unter der Füllsta- parallel zur Folie eine Maske, welche die Größe einer tion hindurchgeführt, wo die einzelnen tiefgezogenen 60 Packung besitzt und an der Stelle der Nester Bohrungen Höfe bzw. Nester mit Füllgut gefüllt werden. aufweist.

Die Bodenfolie gelangt anschließend in die Siegelsta- Falls sämtliche Nester einer Packung gefüllt sind, ist

tion, in der sie mit der zugeführten Deckelfolie ver- der Lichtempfänger vollständig gegen den Lichtvor-

schweißtwird. hang abgeschirmt, falls ein Nest nicht gefüllt ist, kann

Die Höfe einer Packung sind im allgmeinen sowohl in 65 das Licht durch die zugeordnete Bohrung der Maske auf

Transportrichtung als auch senkrecht zur Transport- den Empfänger gelangen.

richtung in mehreren Reihen angeordnet. Als Folge davon gibt der Lichtempfänger ein Signal

Beim Aufschweißen der Deckelfolie in der Siegelsta- zum Aussortieren der nicht vollständig gefüllten Pak-