DE2935154C3

DE2935154C3 - Verfahren zum Registrieren und Aussortieren der unvollständig gefüllten Packungen in Verpackungsmaschinen

Info

Publication number: DE2935154C3
Application number: DE2935154A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Udo 4972 Löhne Engelke
Original assignee: Otto Haensel 3000 Hannover De GmbH
Current assignee: Otto Haensel 3000 Hannover De GmbH
Priority date: 1979-08-31
Filing date: 1979-08-31
Publication date: 1982-10-28
Also published as: DE2935154B2; DE2935154A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Registrieren und Aussortieren von unvollständig gefüllten Packungen in Verpackungsmaschinen, in denen die tiefgezogenen Höfe einer Bodenfolie mit Füllgut versehen und mit einer Deckelfolie versiegelt werden, die tiefgezogenen Höfe jeder Packung jeweils mit einer Strahlungsquelle angestrahlt werden, die reflektierte Strahlung jeweils mittels eines Empfängers, der mit der Strahlungsquelle oberhalb der Bodenfolie angeordnet ist, gemessen und ein Fehlersingal zum Aussortieren der Packung abgegeben wird, wenn das Eingangssignal mindestens eines Empfängers einen vorgegebenen Schwellwert -to nicht erreicht

Verfahren dieser Art sind an sich bereits bekannt (DE-OS 27 09 566). Als Strahlungsquelle (Sender) und Empfänger sind jeweils zwei zueinander V-artig geneigte Lichtleiter vorgesehen, wobei die Spitze des ■»s »V« im Bereich der Oberfläche einer Tablette liegt. Die Anordnung der beiden Lichtleiter entspricht derjenigen, wie sie durch die Gesetze der geometrischen Optik vorgezeichnet ist. Befindet sich im Bereich der Spitze dieses »V« keine Tablette, so wird, da in der so vorgegebenen Richtung kein Licht reflektiert wird, eine Fehlanzeige ausgelöst. Falls in dem Nest eine Tablette vorhanden ist, stimmen Einfalls- und Reflektionswinkel mit denjenigen überein, unter denen die Vorrichtung justiert ist. Insoweit dienen dieses Verfahren und die entsprechende Vorrichtung nur dazu, die Unterscheidung »Nest gefüllt« bzw. »Nest nicht gefüllt« zu treffen.

Es ist weiterhin bekannt (DE-OS 21 50 889) zum Erkennen nicht verschlossener Flaschen bzw. nicht vollständig bestückter Flaschenkasten oberhalb eines &o Transportbandes Infrarotlichtsender und entsprechende Empfänger ebenfalls gemäß den Gesetzen der geometrischen Optik zu justieren, wobei die Reflektionsstelle durch die Fläche eines Flaschenverschlusses gegeben ist. Falls keine Flasche an der betreffenden Stelle des Flaschenkastens vorhanden ist bzw. die Flasche keinen Verschluß aufweist, wird ein Fehlersignal ausgelöst.

Es ist weiterhin bekannt (DE-OS 17 86 254), Kontrollvorrichtungen für ebenfalls mit Flaschen gefüllte Kästen in der Weise auszubilden, daß senkrecht auf die Verschlußkappen der Flaschen ein Lichtstrahl gerichtet wird und der ebenfalls senkrecht reflektierte Strahl mit Photozellen registriert und ausgewertet wird.

Es ist auch bekannt (DE-OS 2638138) zum Registrieren und Aussortieren von unvollständig gefüllten Tiefziehpackungen in Verpackungsmaschinen mittels einer Fernsehkamera ein Speicherbild einer ordnungsgemäßen Packung aufzunehmen und die Bilder der anschließend in das Gesichtsfeld der Kamera einlaufenden Packungen mit diesem Speicherbild zu vergleichen. Prinzipiell wird auch hier geprüft, ob die Nester der einzelnen Packungen ordnungsgemäß gefüllt sind oder nicht, dabei ist es möglich Tablettenbruchstükke, die ein vom Speicherbild abweichendes Bild abgeben, zu ermitteln.

Allen diesen Verfahren bzw. den Vorrichtungen zur Durchführung dieser Verfahren ist gemeinsam, daß stets geprüft wird, ob ein Nest bzw. eine Flasche ordnungsgemäß gefüllt sind oder nicht, wobei das Gesetz der geometrischen Optik zur Anwendung kommt, daß der Einfallswinkel gleich dem Reflektionswinkel ist

Es ist auch weiterhin bekannt, Sender und Empfänger so anzuordnen, daß mit dem Empfänger das reflektierte Licht aufgefangen wird. Ist ein Hof bzw. ein Nest leer, so reicht die Energie des Lichtstrahles nicht aus, den Empfänger ansprechen zu lassen. Erst wenn der Weg des Lichtstrahles durch das im Hof befindliche Füllgut verkürzt wird, spricht der Empfänger an (optoelektronischer Näherungsschalter).

Mit diesen bekannten Verfahren kann auch nicht festgestellt werden, ob das Füllgut die vorgeschriebene Größe aufweist (Abmessungen), sondern nur, ob die betreffenden Höfe bzw. Nester gefüllt sind oder nicht

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren der eingangs genannten Art derart auszubilden, damit nicht nur wie bisher unvollständig gefüllte Packungen, d.h. Packungen mit mindestens einem leeren Hof, sondern auch Packungen mit beschädigtem Füllgut, z. B. mit beschädigten Tabletten (Tablettenbruch) erkannt und aussortiert werden.

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 das Füllgut in den Nestern jeweils unter Ausbildung eines Ringspaltes angeordnet wird, der Ringspalt von der Strahlungsquelle diffus angestrahlt wird und in den Strahlengang des reflektierten Lichtes der Empfänger zwischen Strahlungsquelle und Bodenfolie angeordnet wird und der Durchmesser des Empfängers so gewählt wird, daß er größer ist als die Querschnittsfläche des Füllgutes und kleiner als der Durchmesser der Strahlungsquelle.

Erfindungswesentlich ist, daß die aktive Empfangsfläche der Empfänger jeweils größer ist als die dazugehörige Fläche des Füllgutes. Erfindungswesentlich ist auch, daß die Strahlungsquelle den Empfänger auf seiner inaktiven Seite überragt und das Füllgut mit Abstand zur seitlichen Fläche der Nester in diesen angeordnet ist. 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 vollstänidg 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 das 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.

Erfindungswesentlich ist weiterhin, daß diffus ausgesandte Strahlen verwendet werden. Es ist erfindungsgemäß gewährleistet, daß nur ein fehlerfreies Füllgut in der Lage ist, die Amplitude des Ausgangssignals am Empfänger auf ein Minimum abzusenken. Durch die 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 wird in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

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

F i g. 2a, b, c d schematisch den Verlauf der Strahlen bei unterschiedlichem Tablettenbruch;

Fig.3 ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In Fi g. la, b und c ist jeweils mit 1 die aktive Fläche eines Empfängers bezeichnet, während mit 2 die Fläche einer Tablette bezeichnet ist, die während des Transportes der Bodenfoiie das Gesichtsfeld des Empfängers durchwandert In F i g. 1 d ist die empfangene Strahlungsmenge als analoges elektrisches Signal dargestellt, wobei das Ausgangssignal mit 3 sowie die Sollspannung (Schwellwert) mit 4 bezeichnet sind, während F i g. 1 e die zugeordnete mit 5 bezeichnete digitale Darstellung zeigt. Solange sich die Tablette außerhalb des Gesichtsfeldes des Empfängerelementes befindet, wird ein konstantes Ausgangssignal von dem Empfänger abgegeben. Zur Zeit r = fi wandert die Tablette in das Gesichtsfeld des Empfängers (Fig. la) und hierdurch wird ein Teil der aktiven Empfangsfläche abgedeckt. Als Folge davon nimmt die Strahlungsmenge ab, und zwar solange bis zur Zeit t = h die Tablette sich vollständig innerhalb der aktiven Empfangsfläche des Elementes befindet (F i g. 1 b).

Zur Zeit f3 wandert die Tablette aus dem Gesichtsfeld des Elementes (Fig. 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 fi erreicht, d. h. der ordnungsgemäß gefüllte Hof das Gesichtsfeld des Empfängers verlassen 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. der Empfänger zeigt am Ausgang die unveränderte Spannung vor der Zeit fi an.

Für verschiedene Tablettenbrüche sind die Amplituden in den Zeitintervallen U—h, k—t: dargestellt, die Amplituden zu den Zeitintervallen r₂ — i3, ie— te und fio— in zeigen Tabletten, deren Größe die geforderte Mindestgröße überschreiten. Durch Vergleich 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—h und f₆—/7 werden keine Impulse erhalten. Entspricht die Darstellung in F i g. 1 d 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 Fig.2a ist der Sachverhalt aus Fig. Ib in anderer Darstellung gezeigt: Die Tablette 2 befindet sich in dem zugeordneten Nest 3 der Bodenfolie. Oberhalb der Bodenfoiie ist der Empfänger 1 und oberhalb des Empfängers die Strahlenquelle 4 angeordnet

Die Tablette hat einen hinreichend kleinen Durchmesser, so daß sie beabstandet zur Wandung 5 des Nestes unter Ausbildung eines Ringspaltes 6 angeordnet ist Der Durchmesser des Empfängers ist größer als der Durchmesser der Tablette, der Durchmesser des Empfängers ist kleiner als der der Strahlenquelle. Diffus ausgesendete Strahlen fallen in den Ringspalt 6 und werden reflektiert Hierbei wird durch »Schattenwurf« eine entsprechende Fläche des Empfängers abgedeckt 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 Fig. Ib ein kleinerer Bereich der aktiven Empfangsfläche abgedeckt In F i g. 2c ist ein Tablettenbruch dargestellt, bei dem die ursprüngliche Tablette in zwei Hälften gespalten wurde und nur eine Tablettenhälfte in dem Nest deponiert wurde. Wie 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 Fig. Ib). In Fig. 2d ist ein schräger Tablettenbruch gezeigt.

In Fig.3 ist ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt: Für jede Reihe von Nestern in Transportrichtung der Bodenfolie bzw. des Packungsstranges ist jeweils ein Empfangselement 1 vorgesehen. Die Tabletten 2 werden mittels der Strahlenquelle 3 angestrahlt

Die Strahlungsintensität wird gemeinsam über das Steuerteil 4 vorgegeben. Die Ausgangssignale der Empfänger 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. 1 e gebracht, und die vom Ausgang der Komparatoren abgegebenen Impulse über ein Und-Glied 11 den Zählern 7 zugeführt, die jeweils für jede Packung entsprechend der Anzahl der Nester in einer Reihe gesetzt sind und zwar mittels der Eingabevorrichtung 8. Die Zähler subtrahieren vom Zählerstand die Zahl der einlaufenden Impulse. Ist der Zählerstand nach Durchlaufen der Packung gleich Null, dann ist die Packung ordnungsgemäß ohne Tablettenbruch 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 davv.n gelangt ein Impuls über das sämtlichen Zählern nachgeschaltete Oder-Glied 9 zu der Einrichtung 10, die die Vorrichtung zum Aussortieren der betreffenden Packung ansteuert.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Registrieren und Aussortieren von unvollständig gefüllten Packungen in Verpackungsmaschinen, in denen die tiefgezogenen Höfe einer Bodenfolie mit Füllgut versehen und mit einer Deckelfolie versiegelt werden, die tiefgezogenen Höfe jeder Packung jeweils mit einer Strahlungsquelle angestrahlt werden, die reflektierte Strahlung jeweils mittels eines Empfängers, die beide oberhalb der Bodenfolie angeordnet sind, gemessen und ein Fehlersignal zum Aussortieren der Packung abgegeben wird, wenn das Eingangssignal mindestens eines Empfängers einen vorgegebenen Schwellwert nicht erreicht, dadurchgekennzeichnet, daß das '5 Füllgut in den Nestern jeweils unter Ausbildung eines Ringspaltes angeordnet wird, der Ringspalt von der Strahlungsquelle diffus angestrahlt wird und in der. Strahlengang des reflektierten Lichtes der Empfänger zwischen Strahlungsquelle und Bodenfo-. Jie angeordnet wird und der Durchmesser des Empfängers so gewählt wird, daß er größer ist als die Querschnittsfläche des Füllgutes und kleiner als der Durchmesser der Strahlungsquelle.

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