TW527306B - Method and device for continuously filling a predetermined quantity of a product into packages - Google Patents

Description

527306 A7 ------ B7__ 五、發明説明（1 ) 本發明係有關於一方法及一裝置，其用以連續充填 預疋畫產物’尤其是一飲料或食物，至包裝容器内， 。亥等包裝容器較佳為供給自一捲狀物所產生的包裝材 料，特別是塑膠合成材料之紙板。 大有差異之用以將液態、顆粒狀、粉狀及/或固態 產物充填至包裝容器段的裝置可從習知經驗得聞。除 了充填至瓶子、容器、或類似物，即已製成的容器， 也有以一原料或半成品首先製成該擬充填之包裝容器 的设備。該等合成包裝容器典型地由一紙板載體材 料八内邛與外部用聚乙烯（PE/polyethylene)密封， 亚且可能具有其他如氧氣屏障層、隔光層、或類似物 的層面。因此，譬如用於高殺菌牛奶之合成包裝容器 包括額外的鋁箔來作為一隔光層。 田將擬使用的原料所製成之各個層面在包裝工廠重 «成一合成材料，接著將其印刷並分離。繼適當的預 =豐、壓皺摺、凸隆、及應用長接縫，將該等管狀段， 或者包裝封套"，供給至平擺於紙箱中的實際充填操 作。由於該等包裝封套的分離，該製造過程中的品管 可月b以此方式來製造合成包裝容器，以使得僅有完整 的包裝封套可到達該充填機器。 一源由捲捆之卷、該等捲狀物段之合成材料所供 、巧的a成包裝容器之認定瑕疵的替代製造必須在 形成額外接縫時，藉移除該等瑕疵部位並”修復” 該包裝材料卷，於一捲軸切割器中再處理。然而，

本紙張尺度適财關家轉(CNST^格⑵0Χ297公E

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訂— :線丨 五、發明説明（2 ) 該等材料卷的接縫會導致贼產物，因為由於 之堆積較厚，可能產生漏洞與印刷所形成的問題二 但是，因為僅有品質低劣的誤差可以此方式削除， 捲起的合成材料中之材料缺陷或印刷缺陷稍 必會遇到。 於該實際充填麟中，於一充填設備中，將該等捲 狀物成形、切割等長、充填、並密封。該最終產物為 -充填有適當產物的包裝容器。於f知方法中及/或使 用該習知裝置時，可能發生具有瑕疵内表面的包裝容 器被帶至市場，由於在密封該包裝容器後，該誤差未 經由典型非破壞性的品質測試辨識出來。也可能發生 具有瑕斜表或瑕疫印刷的包裝纟器被最終使用者取 得’由於該等包裝容器在離開該充填機器後，即被置 於零售托盤中大量地運送。 本發明因此具有一目的為設計及界定最初引用且 如前詳細說明之方法以及該相對裝置，以使得的該合 成材料的缺陷及/或充填包裝容器的缺陷可辨識出來， 且该相對的瑕疵產物可自該製造過程中移除。 此目的之達成係有關於該方法，其中一中央控制器 在充填之前、當中及之後，以數個界面來收集資訊數 據，即有關包裝材料的製造過程、該包裝封套及/或該 開口包裝容器的完整性、以及該充填過程與該製造過 程的影響，如此瑕疵或損壞的包裝容器不予充填，而 5 527306 A7 B7 五、發明説明（3) 未充填或已充填但有漏洞或損壞的包裝容器則自該連 續製造過程中淘汰。 有關該裝置，該目的之達成在於用以完成該方法的 裝置具有一中央控制器、數個用以為該中央控制器收 集數據的檢測器、以及至少一用以淘汰未充填或已充 填但有漏洞或損壞的包裝容器之移除裝置。 各個用於有關充填機器之品管的溶劑已為習知： 因此，譬如，由德國專利第4332645 C2號得知， 一用以將飲料充填至已受完整性檢驗之瓶子的機器， 其具有多轉充填元件，其液體閥個別地可以一接頭控 制裝置來轉換。再者，該機器設有一輸入裝置，於其 中將各個瓶子分開，並自一與該機器周期同步之供給 輸送裝置連續地傳送至該機器上，以及設有一自一最 、”檢驗裝置在下游直接連接的輸出裝置，或設有連接 於4輸入叙置與輸出裝置之間的密封及/或貼標裝置。 該最終檢驗裝置偵測該等備用充填的，並在必要時， 將該等瓶子自瓶子流中移除。再者，該機器具有一供 料檢驗裝置，其在該輸入裝置部份檢驗該等瓶子的缺 fe，如察到一缺陷，便輸出一訊號至該控制裝置， 止住该液體閥，其指定在該瓶子認定為瑕疵時，要 閉接續的周期。於圖示實施例中，該供料檢驗裝置 括二個照相機，其以用來做缺陷檢查之影像辨識裝 產生關閉訊號。於顯示的實施例中，偵測該等瓶子 查看它們是否正在充填的最終檢驗裝置具有一錄 以 關包 置 以 影 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 訂— :線丨 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） 527306 A7 —---——_一 五、發明説明（4 ) 機，以及一淘汰裝置。該等瓶子因此在該充填程序之 前後受檢驗。 再者’歐洲專利申請案第0378 052 AI號說明了一 包裝裝置，其具有一袋子成型機器，並用以自一打包 材料卷中產生袋子，該包裝材料卷係以一輸入裝置供 給至該袋子成型機器，預備充填以散裝貨物。該輸入 裝置具有一用以檢查該包裝材料之缺陷的檢驗裝置， 以及偏向工具，假如該包裝材料卷有缺陷，其會致使 一進入的卷段的前端掉入一拋棄物容器中。 再者，已知之世界專利第98/05558號，其說明 了用以檢查由一二次元空袋產生之包裝容器的結 構缺陷之方法與裝置。於此例中，該包裝容器段具 有含對比色彩的部份，該部份受光學掃瞄。將該掃 瞎結果供給至一用以比對儲存參數的電子檢驗裝 置。如果該掃瞄結果未對應於該等儲存參數，該相 關的包裝容器則被認為是瑕窥。圖示之實施例係有 關用以檢驗供應優格杯的包裝容器。 依據本發明之目的的達成係基於大有差異之表面 偵測資訊的發現，以及其他檢驗系統可以一中央控制 器作一致的檢查與處理。依據本發明，瑕疵的包裝容 器視為不合格並將其在有關整體製造與充填過程中最 經濟的位置上移除。有關包裝材料製造中發生之缺陷 的數據收集可，於一獨立的時間與地點，在該實際充 填過程稍後，於該中央控制器中，以有關該表面特徵、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、tr— :線丨 527306 A7 ___ B7 五、發明説明（5) 以及該包裝材料的重量、接縫位置、印刷缺陷等的資 訊作評估，並可聯合該有關該充填過程之檢查數據來 作評估。於該充填過程中，係收集有關該充填物高度 及/或该已充填之包裝容器的重量、該（等）密封接缝的 品質、與該完成之包裝容器外部狀況的資訊，以及， 必要的話，有關製造技術的其他參數。 依據本發明之方法與裝置可用於稍事改造之現有 的充填設備。 本發明之另一優點為收集至該中央控制器中的數 據可藉過程監控軟體評估，來為包裝材料製造廠縮減 實際會計成本。使用此一 •，自動結合檢驗系統設備"，可 藉充填器來節省成本，因為僅需負擔完美包裝容器的 材料費，而瑕疵品（及可能是依據本發明之整體裝置） 的成本則由该包裝材料製造薇負擔。由於在包裝材料 製造廠方面，藉排除品管所產生的節約，該製造過程 的整體成本透過依據本發明之目的的達成而較低於傳 統過程的成本。光學、電動/電子、或機械式檢測器與 測重裝置或類似物可用於檢查該包裝材料的缺陷。 於本發明之架構中，有可能在該製造過程末提供單 一淘汰裝置，如果整條工作線可以此方式實施的話， 即已損壞或瑕疵的包裝容器不通過該充填裝置，但充 填有產物者例外。然而，也有可能於各個裝置之前， 即尤其於該折疊與底部成型裝置及/或該實際充填裝置 之前，提供相對的淘汰裝置。 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇><297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •、可| -線— 527306 A7 五、發明説明（6 ) 最後’設於該製造過程末的淘汰裝置也可設有用以 分類淘汰的工具，如一雙向開關，以便除了該完美產 物的產物線外，不僅淘汰不合格的產物，同時也個別 淘汰低級產物。如此，譬如，有可能分類出適當充填 與完美密封的包装容器，而其具有如低級產物之印刷 誤差。 以下參見單純顯示兩個範例實施例之圖式將更詳 細地說明本發明： 弟1圖以圖式顯示一裝置，其設有使用依據本發明 第一實施例之方法，以及 第2圖以圖式顯示一裝置，其設有使用依據本發明 第二實施例之方法。 依據本發明之裝置係以圖式顯示於第1圖。於此案 例，該裝置主要且必要地具有用以供給呈卷狀之包裝 材料的捲狀物1，以及一充填設備2,其中成形自呈卷 狀之包裝材料的包裝容器充填有一產物3。於該製造過 程之末，已完成之充填包裝容器4離開該裝置。 依據本發明，该裝置又具有一中央控制器5、一針 對於材料及/或印刷缺陷的表面檢驗設備6、以及數個 為中央控制器5收集數據的檢測器。此外，於顯示的 實施例中，較佳的為此態樣，即也設有一測重裝置7 以檢驗該充填物的重量。以數個界面將用以收集先前 引用之數據的檢測器連接至中央控制器5。詳言之，节 | 等檢測器為該外部包裝材料製造廠的一界面9、該表面 __:_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐T ------

線丨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 527306 A7 -—— —_____B7_ 五、發明說明（7 ) 檢驗設備的一界面10，11、該充填設備的一界面12、 该重量檢驗的一界面13、該淘汰裝置的一界面14、以 及該製造監控軟體的一界面15。 各個空袋由來自充填設備2中之捲狀物1的包裝材 料所製造，並以習知方式成形、充填有一產物3、以及 接‘者岔封。在分離之前’該成呈卷形的包裝材料於 表面檢驗設備6中檢驗缺陷。於此案例，僅有兩個表 面裝置呈現於該顯示的實施例中使更明顯化；很清楚 地’如果多重包裝材料捲狀物呈現為，譬如，紹箱紙 用作巧克力包裝容器，兩個表面裝置可呈現為各捲狀 物。 可將該包裝材料的表面塗覆、護貝、印刷、蓋印、 打孔、反摺、或用另一方法完成。該表面檢驗設備特 別配合擬於此案例中處理之個別形式的包裝材料。將 已認定的數據以指定界面1〇, 11傳送至中央控制器 5。同時，有關已認定表面缺陷或印刷缺陷的資訊受檢 查。同時，該等缺陷可再細分為不同的缺陷等級。 中央控制器5接收藉由界面9將製造該包裝材料捲 狀物的製造過程傳至該外部包裝材料捲狀物製造廠的 貧訊。此資訊可以數據載體，譬如碟片，連線傳送至 中央控制器5。於包裝材料製造廠這邊的表面檢驗系 統，以及充填設備操作員係權宜地彼此配合，或甚至 出自同-製造廠。於中央控制器5中，將該外部包裝 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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五、發明説明（8 ) 材料製造廠以界面9收集之數據與來自該表面檢驗設 備的資訊相較。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 中央控制器5接收其他自界面12至該等充填設備 的貝汛，就本案，該資訊包括，譬如，瑕疵充填產物、 充填難度、機器速度、以及其他過程的資訊。中央控 制器5接收其他自界面彳3至該重量檢驗器的資訊。將 該等已充填的產物與包裝容器測重，並相較於一中央 控制裔中的設定值。如果該設定值未以允許的偏差獲 得，中央控制器5再次的接收適當資訊。其他檢測器 可以是金屬檢測器檢驗系統，其定位至充填設備12或 其他檢驗糸統之後，該等檢測器也可統合至中央控制 器5中。於中央控制器5中，將所有的資訊處理並相 較於預定的設定值與缺陷等級。於此案，所有裝置的 所有的數據會將該機器速度納入。接著，以不同檢測 器檢查出來的缺陷以中央控制器5再細分成至少以下 種類：a)完美的包裝容器4、b)低級包裝容器4,、以及 c)瑕疵品4”。 如圖示實施且相關較佳之淘汰裝置8，其實施例如 一''雙向開關π，相對地以中央控制器5控制。 如果該缺陷等級為”瑕疵品”之缺陷成立於表面檢驗 設備6,或如果來自包裝材料製造廠9之相對的資訊， 由中央控制器5輸出加上該淘汰裝置8的訊號，將另 一訊號呈現至充填設備2的控制器，以導致藉一計量 站（未顯示），來停止該擬充填之產物的供應。該瑕疵包 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 527306 發明説明（9) 予充填’空袋密封，並再傳輸且僅淘汰至淘 汰衣置8。淘汰包裝容器4,4，，4”的數量以 陷等級藉中央控制器5累計著，並傳至該產物監控軟 體、可能存在的製造數據監控系統性、或另一透過界 面1 5的計數系統。基於嗜咨 ' 丞於°亥貝汛，可因此該包裝材料製 造I削減實際會計成本。使用依據本發明之裳置、該 包裝材料製造廠因此不必再移除其複雜且耗資的製造 缺陷。該瑕疲的數據傳達該充填機，並於該實際^填 之際分類。如此，該充填操作可為該包裝材料製造廠 省下-可觀的費用。結果，於該充填部份，移除製造 缺陷的成本大大低於該包裝材料製造廠之相對品管的 成本。 第2圖顯示依據本發明之裝置的另一實施例。於 此案例，將一分離裝置16與一成型裝置17定位至實 際充填設備2前。該等裝置也可設有其他檢測器，使 得瑕疵的空袋及/或瑕疵空包裝容器特別地淘汰該定位 的淘汰裝置8·，8。以中央控制器5將該相對檢查到的 數據傳達連結之界面14’與14”，以淘汰裝置8，與8,，。 如此，可以將擬充填的產物3充填至每個到達充填設 備2的包裝容器。 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) *、可| :線丨 527306 A7 B7 五、發明説明（i〇) 元件標號對照表 1.. .捲狀物 2.. .充填設備 3…產物 4.. .包裝容器 4’...低級包裝容器 4”...瑕疵品 5.. .中央控制器 6.. .表面檢驗設備 7.. .測重裝置 8，8,，8”…淘汰裝置 9 ， 10 ， 11 ， 12 ， 13 ， 14，14,，14”，15 ···界 面 16…分離裝置 17…成型裝置 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 申請專利範園 一種用以將一預定量產物連續充填至包裝容器中 的方法，該預定量產物係尤為一飲料或食物，該 等包裳容器較佳為供給自一捲狀物所產生的包裝 材料，特別是塑膠合成材料之紙板，該方法之特 徵在於： 中央控制器在充填之前、當中及之後，以 數個界面收集資訊數據，該資訊數據係有關於包 I材料的製造過程、該包裝封套及/或該開口包裝 容器之完整性、充填過程、以及製造過程的影 響’以使得瑕疵或損壞的包裝容器不會被充填， 而未充填或已充填但漏洞或損壞的包裝容器則 自該連續製造過程中淘汰。 2_如申請專利範圍第彳項之方法，其特徵在於： 關於該包裝材料製造過程的數據包括有關其 表面特徵、重量、存在接縫的位置、可能的印刷 缺陷或可能依附於該製造過程之其他參數的資 訊。 3.如申請專利㈣第1項之方法，其特徵在於： 關於該充填過程的數據包括有關填充物之 度及/或該充填包裝容器之重量、該封口接縫# 貝、該已完成的包裝容器之外部狀況、以及3 依附於該製造過程之其他參數的資訊。 4·如申請專利範圍第！項之方法，其特徵在於： 六、申請專利範圍 至該中央控制器的數據係經由用以縮減 該包裝材料製造廠之會計成本的過程監控軟體 來評估。 5.如申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於： 將有關該製造過程的數據以電子方式（連線) 及/或藉一數據載體傳送至該中央控制器。 6· -種用以實行如巾料利範圍第彳項之方法 置’其特徵在於： I 一中央控制器（5)、一表面檢驗設備（6)、與數 個用來為該中央控制器（5)收集數據的檢測器、以 及至少-用以淘汰未充填或已充填但有漏洞或 損壞之包裝容器（4")的淘汰裝置（8，8,，8·，）。 7·如申請專利範圍第6項之裝置，其特徵在於·· 該等檢測器為光學感應器。 8·如申請專利範圍第6項之裝置，其特徵在於·· 該等檢測器為電動/電子感應器。 9·如申請專利範圍第6項之裝置，其特徵在於： 該等檢測器為機械式感應器。 1〇·如申請專利範圍第6項之裝置，其特徵在於·· 該等檢測器包括一用以測重該等充填的包 容器之裝置（7)。 " 11.如申請專利範圍第6項之裝置，其特徵在於： 527306 A8 B8 C8 D8 、申請專利範園 於该製造過程末設有一含雙切換開關的淘汰 裝置（8)，其用以分類低級包裝容器（4，）與不合格 產物（4”）之淘汰。 12.如申請專利範圍第6項之裝置，其特徵在於： 該充填裝置設有另一淘汰裝置（8,，8”），且可能 位於折疊與底部成形單元之前，以將損壞的空容器 及/或開口包裝容器自該製造過程移除。 ° (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂|

   16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）