SE526054C2 - Lokaliseringsanordning för bestämning av en materialbanas position, användning av denna samt metod för positionsbestämning av en materialbana - Google Patents

Description

25 30 35 526 054 genom att skära av det förseglade partiet mellan förpack- ningarna och matas till en slutvikningsstation där ”kudd- arna” mekaniskt viks till förpackningsform.

Förpackningarna formas genom att vika förpacknings- materialet längs biglinjer i materialet. Bigningen utförs medelst två bigningsrullar med respektive arbetsytor med upphöjda respektive nedsänkta linjer, vilka är perfekt uppriktade för att lokalt utsätta materialet för en de- formation med huvudsakligen U-formad genomskärning, och med nästan ingen förändring av materialets tjocklek.

Idag är tryckningen av utsmyckningen kombinerad med tryckning av registermärken som styr banans longitudinella position, och därmed biglinjernas position. Felposition- ering av biglinjerna jämfört med den faktiska förseglingen av kuddarna och den därpå följande avskärningen ger ett dåligt resultat avseende slutprodukten.

En stor del av problemet härrör från det faktum att utsmyckningstryckningen, inklusive tryckningen av register- märken, och bigningen är separata tillverkningssteg; en felpositionering mellan tryckningen av utsmyckningen och biglinjerna leder till en mindre perfekt förpackning.

Känd teknik EP-B-0 772 760 beskriver en metod för att läsa reliefmärken på en bana. Detta patent är mycket grund- läggande och beskriver pà ett mycket bra sätt de fys- iska/optiska fenomen som hör samman med att läsa av en relieflinje, oavsett om den vetter uppåt eller nedåt. Detta patent nämner emellertid inte samtidig mätning av flera biglinjer, vilket krävs för koincidensmetoden, som kommer att beskrivas utförligt nedan.

EP-B-0 131 241 beskriver den metod som f n används för positionering av banor i förpackningsmaskiner. Här läser en optisk avläsare ett tryckt, optiskt märke med speciell utformning, så att den longitudinella positionen 10 15 20 25 30 35 sas os4 = kan bestämmas. Detta patent löser emellertid inte ovan nämnda problem med felpositionering av biglinjer jämfört med det tryckta optiska märket. Vidare medger det tryckta registermärkets utformning endast bestämning av banans longitudinella position. Sålunda kan banan bli lateralt feluppriktad i maskinen, vilket påverkar förpacknings- formningen och utseendet och kräver manuell justering av maskinoperatören.

Såsom tidigare nämnts hänför sig denna uppfinning huvudsakligen till positionering av banor i förpacknings- maskiner för att tillverka förpackningar. Dessa förpack- ningar tillverkas pà ett sätt som är väl känt av fackmän inom omrâdet. I korthet formas förpackningsmaterialet till ett rör genom att värmeförsegla två kanter av förpacknings- Efter bildandet av ett rör hälls (oftast hällbara matprodukter materialet mot varandra. produkten som skall förpackas såsom vin, juice eller mejeriprodukter) i röret, varefter röret skärs av och båda ändarna värmeförseglas.

Resultatet av ovanstående steg är en ”kudde” av för- packningsmaterial fylld med matprodukt.

Vikningen av den bildade kudden till en slutlig för- packning äger rum efter avskärningen av rörpartierna och formningen av ”kuddarna”. Om kuddpositionen är fel jämfört med biglinjerna kommer vikningen av kudden till en färdig förpackning att bli mindre perfekt, jämfört med vad som skulle vara fallet om förseglingspositionen vore korrekt.

Föreliggande uppfinning löser de ovan nämnda prob- lemen genom att tillhandahålla en avläsningsanordning som kan läsa ett registermärke i reliefform med en speciell utformning, och som från den avlästa informationen extra- herar både den longitudinella och laterala positionen.

Märket kommer också att användas för att synkronisera olika automatiska maskinoperationer, vilket förbättrar noggrannheten vid positionering av för- och efterappli- cerade öppningsanordningar, såsom rivöppningar och lock. 10 15 20 25 30 526 054 Sammanfattning av uppfinningen Ett effektivt sätt att undvika felpositionering mellan registermärkena och biglinjerna skulle vara att trycka registermärkena på banan samtidigt som biglinjerna anordnas på banan. Beroende på bigningsmaskinernas kon- struktion är det emellertid svårt att anordna ett vanligt tryckt märke vid samma produktionssteg som biglinjerna är anordnade på banan.

Det är emellertid mycket mindre komplicerat att anordna ett reliefmärke på banan vid bigningsprocessen, eftersom biglinjernas egenskaper är mycket lika egen- skaperna hos relieflinjerna i reliefmärket. Ändamålet med föreliggande uppfinning, att bestämma både den laterala och longitudinella positionen för en bana medelst ett reliefregistermärke av speciell utformning, uppnås genom användning av en avläsningsanordning och en Metoden och anordningen kommer att beskrivas utförligt nedan. metod som utnyttjar den s k ”koincidensmetoden”.

Ovan nämnda problem och tillkortakommanden löses medelst en anordning enligt särdragen i det oberoende kravet l och en metod enligt särdragen i det oberoende kravet 8.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 är en schematisk vy som visar en utföringsform av en detektor för reliefregistermärken, Fig. 2 är en schematisk vy som visar ett utförande av registermärket enligt föreliggande uppfinning, Fig. 3 är en schematisk vy som visar överlappningen mellan ett detektoromrâde och ett reliefregistermärke, och Fig. 4 är en schematisk vy som visar idén bakom ko- incidensmetoden. 10' 15 20 25 30 5:26' 0554 R Detaljerad beskrivning av en föredragen utföringsform Fig. 1 visar en reliefmärkesavläsare 100 placerad över en bana 105. Märkesavläsaren 100 är försedd med minst ett detektorområde 110 och minst två ljuskällor 115. Vidare är ett linssystem 120 anordnat för att fokusera bilden av banan 105 på detektorn 110. Vidare visas förklarande ljus- stràlar L, vilka beskriver ljusvägen genom anordningen. Den grundläggande idén bakom att användas sneda ljuskällor är att ljuset reflekteras bort från detektoromrádet om banan är platt, och även böjd. Om en relieflinje eller biglinje finns på banan, kommer någon del av höjddifferensen att reflektera ljus mot detektoromràdet. Ljuskällorna är före- trädesvis LED(Light Emitting Diode)-ljuskällor, men i vissa fall skulle det kunna vara fördelaktigt att använda laser- ljuskällor eller andra ljuskällor.

Fig. 2 visar ett utföringsform av ett registermärke 200 som används i uppfinningen. I princip innefattar detta två linjer 201, 204, vilka är vinkelräta mot en banriktning 105 som visas av en pil 205. Vidare är två sneda linjer 202, 203 placerade mellan de två vinkelräta linjerna 201, 204. skrivas utförligare nedan.

De två linjeuppsättningarnas funktion kommer att be- Fig. 3 visar överlappningen mellan de fyra linjerna 201, 202, 203, 204 och detektorområden D1, D2, D3, D4.

Banriktningen 105 visas med en pil.

I Fig. koincidensmetoden. 4 visas den föredragna utföringsformen för Fem olika tidpunker visas: Vid TO närmar sig registermärket 200 på banan 105 detektorområdena D1-D4 på detektorn. Endast den första detektorn D1, får en avläsningssignal, vilket innebär att signalen behandlas som en felavläsning.

Vid T1 får detektorn D2 signal från linjen 203.

Eftersom detektorn D3 inte samtidigt får signal behandlas signalen från D2 som en felavläsning. 10 15 20 25 30 35 526 054 Vid T2 får båda detektorerna Dl och D4 signal från de vinkelräta linjerna, vilket gör att detektorsystemet be- handlar avläsningen såsom varande den korrekta longitudi- nella positionen för banan 105.

Vid T3 får båda detektorerna D2 och D3 signal från de sneda linjerna, vilket gör att systemet behandlar avläs- ningen som en korrekt avläsning för banans 105 laterala position.

Vid T4 och T5 sker endast avläsningar från enskilda detektorer, vilket gör att systemet behandlar avläsningarna som felavläsningar.

För att åstadkomma de olika detektorområdena Dl-D4, kan olika tekniker användas. I en första utföringsform anordnas en mask (inte visad) framför detektoromràdet, vilken endast lämnar öppningar som definieras av de önskade områdena. I en annan utföringsform används elektronisk maskning av detektorn. Sådan elektronisk maskning är fördelaktig eftersom den enkelt kan justeras för olika driftsförhàllanden.

Banans 105 laterala position kan bestämmas av tidsgapet mellan den samtidiga avläsningen av de två vinkelräta linjerna av detektorerna Dl-D4 och samtidig avläsning av de två sneda linjerna av detektorerna D2 och D3. Om avläsningen av de sneda linjerna sker efter avläs- ningen av de två vinkelräta linjerna (vilket är fallet på ritningen i Fig. 4), ligger banan l05 för långt åt vänster i figuren, och skall därför förflyttas åt höger. I motsatta fallet, läsningen av de vinkelräta linjerna, ligger banan 105 för långt åt höger, vilket leder till att banan 105 skall för- flyttas åt vänster. där avläsning av de sneda linjerna sker före av- Man måste ta hänsyn till två olika händelser: För det första skall de två detektorområdena Dl och D4 samtidigt läsa av två vinkelräta linjer (denna händelse kallas hädanefter EP (”Event, Perpendicular”)). 10 15 20 25 30 526 os4e« 7 För det andra skall de två detektorområdenas D2 och D3 avläsningar av de två sneda linjerna sammanfalla (denna händelse kallas hädanefter EO (”Event, Oblique”)).

Vidare bär tiden mellan de två händelserna information avseende banans laterala position.

Att ha ett krav för sammanfallande mätningar för att betrakta en avläsning som giltig kallas vanligen ”koinci- densfiltrering”.

Om banan 105 är perfekt lateralt uppriktad, kommer avläsningen av de två vinkelräta linjerna och avläsningen av de två sneda linjerna att sammanfalla i tid, eller vara separerade med en förbestämd tid.

Skälet bakom koincidenskravet för händelserna EP och EO är att enkla vinkelräta och sneda linjer kan finnas i utsmyckningstryckningen eller biglinjerna på förpacknings- materialet. Om det inte fanns något koincidenskrav för händelserna EO och EP, skulle sådana linjer kunna betraktas som linjer innefattade i registermärket. Registermärkets dimensioner måste emellertid väljas med stor omsorg: av- ståndet mellan linjeuppsättningarna måste väljas så att inga andra typer av linjer (exempelvis biglinjer eller utsmyckningslinjer) separeras med samma avstånd som linje- uppsättningarna i registermärket.

Det är värt att notera att den ovan beskrivna metoden inte begränsas till avläsning av registermärken som är relieftryckta; i vissa fall kan det vara användbart att använda metoden för att läsa tryckta, optiska märken.

Ett mycket viktigt särdrag med föreliggande upp- finning är att den på ett enkelt sätt skulle kunna sam- existera med anordningar för avläsning av optiska märken enligt känd teknik.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 526 054 ä? PATENTKRAV

1. Lokaliseringsanordning (100) för bestämning av en materialbanas (105) position, varvid materialbanan (105) är (200) kännetecknad av att lokaliseringsanordningen innefattar åtminstone två försedd med registermärken i reliefform, snett placerade ljuskällor, optiska hjälpmedel och åtminstone ett detektoromràde anpassat för detektering av varje registermärke (200), vilket innefattar minst ett mot materialbanans (105) rörelse vinkelrätt löpande relief- (201, 204) rörelse vinklat löpande relieflinjepar (202, 203). linjepar och minst ett mot materialbanans (105)

2. Lokaliseringsanordningen (100) enligt krav 1, varvid detektoromrádet (110) är uppdelat i flera mindre detektorområden.

3. Lokaliseringsanordningen (100) enligt något av föregående krav, varvid de minst två snett placerade ljuskällorna (115) är laserljuskällor.

4. Lokaliseringsanordningen (100) enligt något av föregående krav, varvid de minst två snett placerade ljuskällorna (115) är LED-ljuskällor.

5. Lokaliseringsanordningen (100) enligt något av föregående krav, vidare innefattande ett koincidensfilter.

6. Lokaliseringsanordningen enligt något av föregående krav, varvid materialbanan (105) är en bana av förpackningsmaterial.

7. Användning av en lokaliseringsanordning (100) enligt något av föregående krav för positionering av förpackningsmaterialbanor (105) vid förpackningsmaskiner. 10 15 52,6 0 54

8. Metod för positionsbestämning av en materialbana innefattande stegen: tidsregistrering av samtidig passage förbi ett primärt tillhörande detektoromràde av åtminstone ett mot materialbanans rörelse vinkelrätt löpande relieflinjepar, tidsregistrering av samtidig passage förbi ett sekundärt tillhörande detektoromràde av åtminstone ett mot materialbanans rörelse vinklat löpande relieflinjepar, varvid tidsregistreringen för det primära detektoromràdet ger den longitudinella positionen och tidsdifferensen mellan tidsregistreringarna i det primära och det sekundära detektoromràdet ger den laterala positionen för materialbanan.

9. Metod enligt krav 8, varvid materialbanan är en förpackningsmaterialbana i en förpackningsmaskin.