WO2026027331A1 - Verfahren und vorrichtung zum erkennen und/oder prüfen von auf einem substrat angeordneten klebstoffportionen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum erkennen und/oder prüfen von auf einem substrat angeordneten klebstoffportionen

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WO2026027331A1
WO2026027331A1 PCT/EP2025/070963 EP2025070963W WO2026027331A1 WO 2026027331 A1 WO2026027331 A1 WO 2026027331A1 EP 2025070963 W EP2025070963 W EP 2025070963W WO 2026027331 A1 WO2026027331 A1 WO 2026027331A1
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substrate
correlation
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Vincent Kral
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Original Assignee
Focke and Co GmbH and Co KG
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    • B65B19/00—Packaging rod-shaped or tubular articles susceptible to damage by abrasion or pressure, e.g. cigarettes, cigars, macaroni, spaghetti, drinking straws or welding electrodes
    • B65B19/28—Control devices for cigarette or cigar packaging machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B57/00—Automatic control, checking, warning, or safety devices

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for detecting and/or checking adhesive portions arranged on a substrate during a production process in which the adhesive portions are applied to the substrate, by means of a sensor directed towards the substrate that generates measured values, wherein the actual measured values generated by the sensor during the method are evaluated, in particular by means of an analysis device, to determine whether they exhibit a group of measured values characteristic of an adhesive portion.
  • One method involves illuminating the surface area of the packaging material to be inspected from the side and indirectly detecting the presence of adhesive portions via their shadows.
  • This method has the disadvantage that the contour of each adhesive portion changes with increasing speed at which the packaging material is conveyed during the manufacturing process, thus reducing the accuracy of shadow detection.
  • Furthermore, for the necessary There is usually not enough space for lighting in the respective packaging machine.
  • the object of the present invention is to further develop the aforementioned method and the aforementioned device.
  • a method according to the invention is characterized in that, in the context of the evaluation of the actual measured values, if an actual measured value group is determined that could be characteristic of an adhesive portion, a measure of possible correlation - correlation measure - is determined by means of a correlation method between, on the one hand, this actual measured value group or a value group derived from this actual measured value group (for example, derived by normalization of the actual measured value group) and, on the other hand, a target value group stored in a memory.
  • the use of such a correlation method according to the invention makes it possible, among other things, to identify actual measurement groups that deviate unexpectedly from standard adhesive portions or target adhesive portions and would not have been recognized as adhesive portions or would possibly have been classified as defective using other methods, as proper adhesive portions.
  • the type of measurement acquisition or the method used is crucial in this regard. Sensors not to a particular degree.
  • the method according to the invention can be applied, among other things, to the aforementioned method based on infrared sensors as well as, for example, to distance measurements carried out with distance sensors.
  • the production process during which the detection and/or testing method according to the invention is applied may preferably be a production process for the manufacture or packaging of smoking, hygiene, food or pharmaceutical products.
  • the substrate can also be, for example, a blank for packaging, such as paper, cardboard, or another packaging material, which is processed as part of such a production process.
  • the substrate can also be web-shaped packaging material.
  • the aforementioned correlation measure can be compared with a correlation measure comparison value stored in a memory, in particular with a limit value for this correlation measure, and depending on this comparison, the actual measurement group can be evaluated as being caused or not caused by a portion of adhesive or by a portion of adhesive corresponding to at least one predetermined criterion.
  • a suitable signal is preferably generated by the analysis device, which is representative of this evaluation.
  • such a signal can be an error signal.
  • This error signal could then, for example, trigger the removal of the respective substrate from the production process or the stopping of the production process, such as by stopping a production machine carrying out the production process.
  • correlation measure comparison values are stored in the memory, in particular in a table, and that one of the stored correlation measure comparison values is selected manually (by an operator) or automatically for comparison, in particular according to one or more parameters and/or the shape and/or size and/or temperature and/or the application speed and/or the type of adhesive of the adhesive portions to be applied to the substrate during the production process.
  • one of the stored correlation measure comparison values is selected manually (by an operator) or automatically for comparison, in particular according to one or more parameters and/or the shape and/or size and/or temperature and/or the application speed and/or the type of adhesive of the adhesive portions to be applied to the substrate during the production process.
  • the aforementioned selection of one of the stored target value groups could, for example, be made via a user interface of the analysis device, such as a touchscreen or the like, through which the stored target value groups can be selected.
  • each could be assigned its own characteristic curve (for example, through curve fitting) and the target value group could form such a curve, with the evaluation then based on these characteristic curves.
  • the use of such characteristic curves facilitates the evaluation of the actual measurement values of the actual measurement group, which are usually (but not always) discrete and generated by the sensor at a predefined sampling rate.
  • the correlation method can then involve comparing the geometric shape of the characteristic curve of the actual measurement group, or the characteristic curve of the derived value group, with the geometric shape of the characteristic curve of the target value group. From this comparison, the correlation measure can be determined, which is then compared with the stored correlation measure reference value.
  • target value groups preferably derived from empirical data
  • This information must be stored, particularly in a table.
  • one of the stored target value groups can then be selected manually or automatically (again, if necessary, in a similar or analogous manner to that described above for the correlation measure comparison values, by a user via a user interface). This can also be done according to one or more parameters and/or the shape and/or size and/or temperature and/or the application speed and/or the type of adhesive of the adhesive portions to be applied to the substrate during the production process.
  • the substrate can be moved past the sensor during the production process, particularly by a conveyor, to record the actual measured values.
  • a control device queries the current actual measured value of the sensor at several different times, as well as the current actual rotation angle of a drive shaft of the conveyor and/or the actual machine angle of a production machine encompassing the conveyor.
  • Each actual measured value of the sensor queried at a given time is linked to the actual rotation angle of the drive shaft or the actual machine angle queried at the same time, forming a pair of values.
  • control unit queries both the current actual measurement value of the sensor and the actual position of the substrate, particularly relative to a reference point, at several different times. Each actual measurement value of the sensor queried at a given time is then linked with the actual position queried at the same time, forming a pair of values. This procedure allows, in particular, the determination or verification of the number of adhesive portions on the respective substrate, especially by comparison with a target number.
  • Fig. 1 shows an oblique view of a section of a production machine, in this case a cigarette packaging machine, with a testing device with infrared sensors, on which portions of adhesive, in this case hot melt adhesive, which have previously been applied to partially completed packages, are detected and/or tested using the method according to the invention.
  • Fig. 2 shows an oblique view of an alternative testing device.
  • Fig. 3 shows a diagram illustrating one of the sensors of the
  • the test device from Fig. 1 shows actual measured values (Y-axis) with several groups of actual measured values, in this case intensity measured values of the infrared sensors, at their respective assigned time, position, or machine angle values (X-values).
  • Fig. 4 shows a diagram after the actual measured values of the actual measured value groups were taken from
  • Fig. 3 were nominated and a characteristic curve was laid through the actual measured values of the actual measured value groups
  • Fig. 5 shows a diagram of a target value group stored in curve form in a memory of the test device for the actual measurement value groups from Fig. 3.
  • Fig. 6 shows the diagram from Fig. 4, supplemented by the respective characteristic curve of the target-
  • Fig. 7 shows a diagram illustrating, by way of example, the actual measured values generated by a pair of sensors on the left in Fig. 2, namely height profiles or distance measured values (Y-axis) as characteristic curves for each associated time, position, or machine angle values (X-values), and showing the characteristic curve of a difference height profile formed from the difference of these actual measured values.
  • Figs. 8, 9 Diagrams of two selected actual measurement groups from Fig. 4, each relative to the stored target value group from Fig. 4.
  • Figs. 10, 11 Diagrams of two selected actual measurement groups from Fig. 7, each relative to a corresponding stored target value group from Fig. 11.
  • Figures 1 and 2 show sections of a production machine 10, a packaging machine for manufacturing packages for products of the cigarette industry, such as classic tobacco products like cigarettes, cigarillos, and the like, but also novel products such as heat-not-burn products or liquid carriers for e-cigarettes.
  • the production machine 10 serves to manufacture packages 11, each containing at least one group of cigarettes.
  • the packages 11 are manufactured in a manner known per se from packaging material, such as blanks or webs of cardboard or paper, blanks or webs of film, etc.
  • folded packages 11 made from a blank 12 are conveyed by a conveyor 13 along a (straight) conveyor path or conveyor section in an upstream machine section (not shown).
  • a device 14 for detecting and/or testing adhesive portions 15 of hot melt adhesive applied to the blank 12 (which in this respect forms a substrate).
  • these portions are applied directly upstream of the testing device 14 to opposite narrow side walls 17 of the respective package 11 by means of an adhesive application device 16, also located in the area of the conveyor 13.
  • the device 14 will be referred to collectively as the "test device” in the following.
  • Each narrow side wall 17 is assigned a sensor 18 of the test device 14.
  • the viewing direction of each sensor 18 is directed towards the respective narrow side wall.
  • the respective sensor 18 is a sensor that can detect heat radiation emanating from the adhesive portions 15, for example an infrared sensor.
  • the measured values recorded or generated by the test device 14 or the respective sensor 18 are evaluated in a special manner, namely, in this case, with an analysis device (not shown), which can also be part of the control system of the production machine.
  • the analysis device can, for example, comprise an (industrial) PC or other computing device, which is configured with suitable software to perform the evaluations described below.
  • the diagram in Fig. 3 shows individual actual measured values 25 of the intensity of the thermal radiation (Y-axis) that the respective sensor 18 measures when the conditions in Fig.
  • the package 11 or the blank 12 shown is moved past the respective sensor 18 by the conveyor 13.
  • the actual measured values 25 are shown here as a function of the respective position of the package 11 or blank 12 relative to the sensor 18 (X-axis).
  • the corresponding assignment is achieved by the control unit of the production machine querying the current actual measured value of the sensor at several different times, as well as, for example, the current actual rotation angle of a drive shaft 19 of the conveyor 13, which can be detected by means of an encoder or rotary encoder 20.
  • the control unit or the analysis unit then links the actual rotation angle of the drive shaft 19, which is queried at the same time, to form a pair of values.
  • the pairs of values can then be displayed in a diagram as shown in Fig. 3. It is understood that, instead of the actual rotation angle of the drive shaft 19, the actual machine angle of the production machine 10 could also be used to form such pairs of values, or another actual value that allows a suitable assignment, such as simply the respective time of the measurement recording.
  • the sensor 18 has acquired or generated four actual measurement groups 21, 22, 23, 24 as raw data, each consisting of individual actual measurement values 25, which, as the evaluation device can recognize using known analysis methods, could each be characteristic of the presence of an adhesive portion 15.
  • the actual measurement group 24 also includes an outlier measurement value 26.
  • the sensor 18 has generated disturbance values 27, which are arranged between the actual measurement groups 22 and 23.
  • a measure of possible correlation is determined for each of the actual measurement groups 21-24 using a correlation method. This measure indicates whether, and to what extent, the respective actual measurement group 21-24 correlates with a predetermined target value group 28 (of length n) stored in a memory assigned to the analysis device (see Fig. 5). Depending on the magnitude of the determined measure, the analysis device then decides whether the respective actual measurement group 21-24 was actually caused by a (proper) portion of adhesive 15 or not.
  • the aforementioned raw data are first normalized using software in the analysis unit.
  • the disturbance variables 27 are filtered out and the outlier measurement value 26 is eliminated.
  • the analysis unit assigns a separate actual characteristic curve 21A, 22A, 23A, and 24A to each of these normalized raw data, or in particular to the actual measurement groups 21-24, for further evaluation (for example, using a fitting procedure), although this is not mandatory.
  • the target value group 25 is also provided as a function or characteristic curve 28 A in the present case.
  • Such a reference or target value group 28 or its characteristic curve 28 A can, for example, be empirically determined in advance, i.e. before the respective production process, by measuring the respective actual measurement groups or actual values in experiments. Measurement signals from adhesive portions on target blanks are recorded, and an average value signal or group of average values is derived from them. In this way, the appropriate target value groups or their characteristic curves can be determined and stored for different adhesive portions or adhesive applications on the respective blank. These can be selected by an operator, preferably via a suitable user interface, before the production process, depending on the type of adhesive portions to be applied.
  • r represents a measure of possible correlation, also called correlation coefficient
  • n represents the length of the respective (normalized) target value group or its characteristic curve
  • S cr?7l represents the respective normalized actual value group or its normalized characteristic curve
  • ⁇ °TM represents the target value group or its characteristic curve.
  • the respective normalized characteristic curve 21A-24A of the respective actual value group 21-24 is compared with the characteristic curve 28A of the target value group 28.
  • the result is a comparison of the geometric shape of the characteristic curve 21A-24A of the actual measurement group 21-24 with the geometric shape of the characteristic curve 28A of the target value group 28.
  • the analysis device software-wise shifts the characteristic curve 28A stepwise over the respective characteristic curve 21A-24A of the respective actual value group 21-24, see the upper diagram in Fig. 6.
  • the analysis device assesses the respective actual value group 21-24 as either triggered by a proper application of adhesive 15 or not.
  • the correlation is so high that the assigned While adhesive portion 15 is classified as being in order, this is not the case for actual measurement group 23, see also Fig. 9.
  • the analysis device compares the respective correlation peak 33 with a correlation measure comparison value stored in a memory or the memory, in particular with a limit value for this correlation measure, and depending on this comparison evaluates the respective actual measurement group 21 - 24 as being caused or not caused by an adhesive portion 15 or by a proper adhesive portion 15 that meets at least one predetermined criterion.
  • the corresponding (potential) adhesive portion 15, assigned to the respective actual value group 21-24 can then be classified as either proper and/or present, or as improper and/or absent. Subsequently, or depending on this, the analysis unit can then generate a representative signal and forward it to the control unit of the production machine 10, which may then execute an action, such as stopping the machine or triggering the rejection of the corresponding blank 12 or package 11, for example, if the adhesive portion 15 was not assessed as such or at least not as proper and does not meet the specified quality criteria.
  • correlation measure comparison values are stored in the memory assigned to the analysis device, particularly in a table, and that one of the stored correlation measure comparison values is selected manually or automatically for comparison. This is done in particular according to one or more parameters and/or the shape and/or size and/or temperature and/or the speed of application and/or the type of adhesive of the adhesive portions that are to be applied to the blank 12 during the production process.
  • Fig. 2 shows a test device 14 that is slightly modified compared to Fig. 1, in which distance sensors 29 A and 29 B are used instead of infrared sensors 18.
  • the distance sensors 29 B are arranged below the conveying path of the conveyor 13. They allow for the measurement of the distance between the packages 11 and the conveyor during its movement. the underside of the respective folding flaps 30 A, 30 B, the surface area of the respective folding flaps 30 A, 30 B, in which at the time of measurement
  • Adhesive portions 15 are expected, a first height profile, cf. h below in the diagram in Fig. 7, is measured on the surface of the underside of the respective folding flaps 30 A, 30 B.
  • distance sensors 29A are arranged above the conveyor section. These sensors measure a second height profile on the surface of the respective folded flaps 30A, 30B, in a surface area directly opposite the upper side of each flap, where no adhesive portions 15 are expected at the time of measurement, as no adhesive portions 15 are provided or applied there.
  • the X-axis diagram shows the travel path of the packages 10 along the conveyor section
  • the Y-axis shows the distance h of each folded flap 30A, 30B to its respective distance sensor 29A or 29B.
  • the diagram also shows the edge profiles of the folding flaps 30A, 30B, which indicate that they are not exactly horizontal or straight, but curved. Furthermore, a height offset 31 is visible between the respective folding flaps 30A, 30B of the package lid of package 11 and the respective folding flaps 30A, 30B of the cup-shaped box part of package 11.
  • the measuring principle for detecting the adhesive portions 15 using the distance sensors 29 A, 29 B is known and is based on the principle that at the points on the respective folded flap 30 A, 30 B where the distance between an adhesive portion 15 and the distance sensor 29 A, 29 B is recorded as actual measured values, this distance is smaller than at the points where no adhesive portion 15 is present, and accordingly, the full distance between the surface of the respective folded flap 30 A, 30 B and the distance sensor 29 A, 29 B is measured directly. For this reason, the adhesive portions 15 appear as elevations 32 in the height profile below .
  • the second elevation profile (h below ) is to be used first for the analysis of the measurements, taking into account the difference.
  • h obgn of the two height profiles h bottom to let them flow into each other.
  • the diagram in Fig. 7 also shows a correspondingly derived difference height profile h s .
  • the individual actual characteristic curves 32 A of the surveys 32 forming the respective actual measurement groups are generated and treated by the analysis device similarly to how described above for the test device 14 from Fig. 1, namely, among other things, they are checked to see whether they exhibit a certain degree of correlation to a target characteristic curve 34 A of a stored target value group 34, cf. Figs. 10 and 11.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen und/oder Prüfen von auf einem Substrat (12) angeordneten Klebstoffportionen (15) während eines Produktionsprozesses, in dem die Klebstoffportionen (15) auf das Substrat (12) aufgebracht werden, mittels eines Messwerte erzeugenden, auf das Substrat (12) gerichteten Sensors (18, 29 A, 29 B), wobei die von dem Sensor (18, 29 A, 29 B) während des Verfahrens erzeugten Ist-Messwerte (25), insbesondere mittels einer Analyseeinrichtung, daraufhin ausgewertet werden, ob sie eine für eine Klebstoffportion (15) charakteristische Messwertgruppe (21-24, 32) aufweisen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Auswertung für den Fall, dass eine Ist-Messwertgruppe (21-24, 32) ermittelt wird, die für eine Klebstoffportion (15) charakteristisch sein könnte, mittels eines Korrelationsverfahrens ein Maßwert möglicher Korrelation - Korrelationsmaßwert - zwischen einerseits dieser Ist- Messwertgruppe (21-24) oder einer aus dieser Ist-Messwertgruppe (21-24, 32) abgeleiteten Wertegruppe und andererseits einer in einem Speicher hinterlegten Soll- Wertegruppe (28, 34) bestimmt wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen und/oder Prüfen von auf einem Substrat angeordneten Klebstoffportionen
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen und/oder Prüfen von auf einem Substrat angeordneten Klebstoffportionen während eines Produktionsprozesses, in dem die Klebstoffportionen auf das Substrat aufgebracht werden, mittels eines Messwerte erzeugenden, auf das Substrat gerichteten Sensors, wobei die von dem Sensor während des Verfahrens erzeugten Ist-Messwerte, insbesondere mittels einer Analyseeinrichtung, daraufhin ausgewertet werden, ob sie eine für eine Klebstoffportion charakteristische Messwertgruppe aufweisen.
In Produktionsmaschinen, wie etwa Verpackungsmaschinen zur Herstellung oder Verpackung von Rauch-, Hygiene-, Lebensmittel- oder pharmazeutischen Produkten, beispielsweise Zigaretten, ist es häufig erforderlich, während des Produktionsprozesses Klebstoffportionen auf während des Produktionsprozesses eingesetzte Substrate, beispielsweise Verpackungsmaterialien, aufzubringen. So werden häufig Packungen aus flachen Verpackungsmaterialzuschnitten hergestellt, die im Produktionsprozess gefaltet werden und deren Faltlappen dabei verklebt werden. Innerhalb des Herstellungsprozesses der Packungen muss geprüft werden, ob die Klebstoffportionen an den erwarteten Positionen auch tatsächlich aufgebracht worden sind und/oder ob diese bestimmten Anforderungen genügen, um die erforderliche Güte der Klebeverbindungen sicherzustellen.
Hierfür sind verschiedene Verfahren bekannt. Unter anderem ist bekannt, den zu prüfenden Oberflächenbereich des jeweiligen Verpackungsmaterials seitlich zu beleuchten und die Anwesenheit von Klebstoffportionen indirekt über den Schattenwurf derselben zu erkennen. Dieses Verfahren hat unter anderem den Nachteil, dass sich die Kontur der jeweiligen Klebstoffportion bei steigender Geschwindigkeit, mit der das Verpackungsmaterial in dem Herstellungsprozess gefördert wird, ändert, worunter die Genauigkeit der Erfassung des Schattenwurfs leidet. Weiter ist für die notwendige Beleuchtung in der jeweiligen Verpackungsmaschine in der Regel nicht genügend Platz vorhanden.
Speziell bei der Verwendung von Heißklebstoffportionen (Hotmelt) ist bekannt, deren Wärmestrahlung mittels geeigneter Sensoren zu erfassen und mit Grenzwerten zu vergleichen. Hierbei ist unter anderem nachteilig, dass Schwankungen in der Menge oder Form der Klebstoffportionen zu unterschiedlichen Intensitäten der Wärmestrahlung führen, sodass die entsprechenden Klebstoffportionen dann ggf. als fehlerhaft eingestuft werden, obgleich sie noch für eine sichere Verklebung sorgen könnten.
Ebenfalls ist bekannt, mittels Abstandssensoren Höhenprofile auf dem jeweiligen Substrat zu erfassen und daraufhin zu analysieren, ob in ihnen Klebstoffportionen repräsentierende Erhebungen vorhanden sind. Solche Erhebungen können allerdings auch durch Verschmutzungen des Substrats ausgelöst werden, die dann in einem solchen Fall gegebenenfalls fälschlicherweise als Klebstoffportionen bewertet werden.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs genannte Verfahren und die eingangs genannte Vorrichtung weiterzuentwickeln.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12.
Entsprechend ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Auswertung der Ist-Messwerte für den Fall, dass eine Ist-Messwertgruppe ermittelt wird, die für eine Klebstoffportion charakteristisch sein könnte, mittels eines Korrelationsverfahrens ein Maßwert möglicher Korrelation - Korrelationsmaßwert - zwischen einerseits dieser Ist-Messwertgruppe oder einer aus dieser Ist-Messwertgruppe abgeleiteten Wertegruppe (beispielsweise abgeleitet durch Normierung der Ist- Messwertgruppe) und andererseits einer in einem Speicher hinterlegten Soll-Wertegruppe bestimmt wird.
Die erfindungsgemäße Verwendung eines solchen Korrelationsverfahrens ermöglicht es unter anderem, auch Ist-Messwertgruppen, die in unvorhergesehener Weise von Standard-Klebstoffportionen bzw. Soll-Klebstoffportionen abweichen und mit anderen Verfahren nicht als Klebstoffportionen erkannt oder gegebenenfalls als fehlerhaft eingestuft worden wären, als ordnungsgemäße Klebstoffportionen zu identifizieren. Dabei kommt es vorteilhafterweise auf die Art der Messwertaufnahme bzw. des verwendeten Sensors nicht in besonderem Maße an. Das erfindungsgemäße Verfahren kann unter anderem sowohl bei dem eingangs genannten, auf Infrarotsensoren beruhenden Verfahren angewandt werden als auch beispielsweise bei den mit Abstandssensoren geführten Abstandsmessungen.
Wie oben bereits angedeutet kann es sich bei dem Produktionsprozess, während dessen das erfindungsgemäße Erkennungs- und/oder Prüfverfahren angewandt wird, vorzugsweise um einen Produktionsprozess zur Herstellung oder Verpackung von Rauch- , Hygiene-, Lebensmittel- oder pharmazeutischen Produkten handeln.
Ebenfalls vorzugsweise kann das Substrat beispielsweise ein Zuschnitt für eine Verpackung sein, etwa aus Papier, Pappe oder einem anderen Verpackungsmaterial, der im Rahmen eines solches Produktionsprozesses verarbeitet wird. Alternativ kann das Substrat aber auch bahnförmiges Verpackungsmaterial sein.
Vorzugsweise kann im Rahmen der Auswertung der vorgenannte Korrelationsmaßwert mit einem in einem oder dem Speicher hinterlegten Korrelationsmaß-Vergleichswert verglichen werden, insbesondere mit einem Grenzwert für diesen Korrelationsmaßwert, und abhängig von diesem Vergleich die Ist-Messwertgruppe als von einer Klebstoffportion oder von einer mindestens einem vorbestimmten Kriterium entsprechenden Klebstoffportion bewirkt oder nicht bewirkt bewertet werden.
Wenn die Ist-Messwertgruppe dann als von einer Klebstoffportion bzw. von einer dem mindestens einen vorbestimmten Kriterium entsprechenden Klebstoffportion bewirkt oder nicht bewirkt bewertet wird, kann vorgesehen sein, dass vorzugsweise von der Analyseeinrichtung ein geeignetes Signal erzeugt wird, das repräsentativ ist für diese Bewertung.
Wenn die Ist-Messwertgruppe beispielsweise als nicht von einer Klebstoffportion bzw. als nicht von einer dem mindestens einen vorbestimmten Kriterium entsprechenden Klebstoffportion bewirkt bewertet wird, kann ein solches Signal beispielsweise ein Fehlersignal sein. Dieses Fehlersignal könnte dann beispielsweise auslösen, dass das jeweilige Substrat aus dem Produktionsprozess ausgeschleust wird oder dass der Produktionsprozess gestoppt wird, etwa indem eine den Produktionsprozess durchführende Produktionsmaschine gestoppt wird. Im Rahmen der Erfindung kann des Weiteren vorgesehen sein, dass in dem Speicher mehrere unterschiedliche Korrelationsmaß-Vergleichswerte hinterlegt sind, insbesondere in einer Tabelle, und dass für den Vergleich einer der hinterlegten Korrelationsmaß- Vergleichswerte manuell (von einem Bediener) oder automatisch ausgewählt wird, insbesondere nach Maßgabe von einem oder mehreren Parametern und/oder der Form und/oder Größe und/oder Temperatur und/oder der Geschwindigkeit des Aufbringens und/oder der Klebstoffart der Klebstoffportionen, die während des Produktionsprozesses auf das Substrat aufgebracht werden sollen. Auf diese Weise wäre es problemlos möglich, das erfindungsgemäße Verfahren anzupassen, sollte es innerhalb des Produktionsprozesses oder auch nach einem Maschinenstopp in einem späteren Produktionsprozess erforderlich sein, für das Aufbringen der Klebstoffportionen andere Klebstoffportionsparameter zu verwenden als ursprünglich vorgesehen. Anders als bei bestimmten Erkennungs- bzw. Prüfverfahren des Standes der Technik wäre es dann nicht erforderlich, den eingesetzten Sensor ggf. neu zu kalibrieren bzw. auf die neuen Parameter der Klebstoffportionen abzustimmen.
Die vorgenannte Auswahl einer der hinterlegten Soll-Wertegruppen könnte beispielsweise über eine Bedienerschnittstelle der Analyseeinrichtung erfolgen, etwa einen Touchscreen oder dergleichen, über die die hinterlegten Soll-Wertegruppen auswählbar sind.
Was die Ist-Messwertgruppe oder die daraus abgeleitete Wertegruppe betrifft, so könnte diese einerseits und die Soll-Wertegruppe andererseits jeweils einer eigenen Kennlinie zugeordnet sein oder werden (beispielsweise durch Kurvenfitting) oder eine solche bilden, wobei die Auswertung dann auf Basis dieser Kennlinien erfolgt. Die Verwendung von derartigen Kennlinien erleichtert die Auswertung der in der Regel (aber nicht zwingend immer) diskreten, nämlich von dem Sensor in einer vorgegeben Abtastrate erzeugten Ist- Messwerte der Ist-Messwertgruppe.
Das Korrelationsverfahren kann dann einen Vergleich der geometrischen Form der Kennlinie der Ist-Messwertgruppe bzw. der Kennlinie der daraus abgeleiteten Wertegruppe mit der geometrischen Form der Kennlinie der Soll-Wertegruppe umfassen. Aus diesem Vergleich kann dann der Korrelationsmaßwert ermittelt werden, der mit dem hinterlegten Korrelationsmaß-Vergleichswert verglichen wird.
Was die Soll- bzw. Referenz-Wertegruppe betrifft, so können - ähnlich wie bei den Korrelationsmaß-Vergleichswerten - in dem Speicher mehrere unterschiedliche, vorzugsweise aus empirischen Daten abgeleitete Soll-Wertegruppen auswählbar hinterlegt sein. Dies insbesondere in einer Tabelle. Für das Korrelationsverfahren kann dann eine der hinterlegten Soll-Wertegruppen manuell oder automatisch ausgewählt werden (auch hier bei Bedarf in ähnlicher bzw. analoger Weise wie oben für die Korrelationsmaß-Vergleichswerte beschrieben von einem Nutzer über eine Benutzer- Schnittstelle). Dies kann ebenfalls insbesondere nach Maßgabe von einem oder mehreren Parametern und/oder der Form und/oder Größe und/oder Temperatur und/oder der Geschwindigkeit des Aufbringens und/oder der Klebstoffart der Klebstoffportionen geschehen, die während des Produktionsprozesses auf das Substrat aufgebracht werden sollen.
In weiterer Konkretisierung der erfindungsgemäßen Gedanken kann das Substrat während des Produktionsprozesses zur Erfassung der Ist-Messwerte insbesondere mit einem Förderer relativ zu dem Sensor an diesem vorbeibewegt werden, wobei insbesondere von einer Steuerungseinrichtung zu mehreren unterschiedlichen Zeitpunkten jeweils sowohl der jeweils aktuelle Ist-Messwert des Sensors abgefragt wird als auch gleichzeitig der aktuelle Ist-Drehwinkel einer Antriebswelle des Förderers und/oder der Ist-Maschinenwinkel einer den Förderer umfassenden Produktionsmaschine und wobei jeder zu einem jeweiligen Zeitpunkt abgefragte Ist-Messwert des Sensors mit dem zu demselben Zeitpunkt abgefragten Ist-Drehwinkel der Antriebswelle oder dem Ist- Maschinenwinkel unter Bildung jeweils eines Wertepaares verknüpft wird. Dieses Vorgehen erlaubt im Weiteren, wie die Fachleute des Standes der Technik erkennen werden, die Position der jeweiligen Klebstoffportionen auf dem Substrat zu bestimmen und ggf. zu überprüfen, beispielsweise durch Vergleich mit einer jeweiligen Soll-Position.
Weiter kann zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, das von einer bzw. der Steuereinrichtung zu mehreren unterschiedlichen Zeitpunkten jeweils sowohl der jeweils aktuelle Ist-Messwert des Sensors abgefragt wird als auch gleichzeitig die Ist-Position des Substrats, insbesondere relativ zu einem Bezugspunkt, wobei jeder zu einem jeweiligen Zeitpunkt abgefragte Ist-Messwert des Sensors dann mit der zu demselben Zeitpunkt abgefragten Ist-Position unter Bildung jeweils eines Wertepaares verknüpft wird. Dieses Vorgehen erlaubt insbesondere, die Anzahl von Klebstoffportionen auf dem jeweiligen Substrat zu bestimmen bzw. ggf. zu überprüfen, insbesondere durch Vergleich mit einer jeweiligen Soll-Anzahl.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie aus den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Schrägansicht eines Ausschnitts einer Produktionsmaschine, im vorliegenden Fall einer Verpackungsmaschine für Zigaretten, mit einer Prüfvorrichtung mit in diesem Fall Infrarotsensoren, an der Klebstoffportionen, vorliegend aus Heißklebstoff, die zuvor auf jeweils teilweise fertig gestellte Packungen aufgebracht wurden, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erkannt und/oder geprüft werden,
Fig. 2 eine Schrägansicht einer alternativen Prüfvorrichtung der
Produktionsmaschine, bei der Abstandssensoren zur Erfassung von Klebstoffportionen verwendet werden,
Fig. 3 ein Diagramm, in dem exemplarisch für einen der Sensoren der
Prüfvorrichtung aus Fig. 1 aufgenommene, mehrere Ist-Messwertgruppen aufweisende Ist-Messwerte (Y-Achse), in diesem Fall Intensitätsmesswerte der Infrarotsensoren, zu jeweils zugeordneten Zeitpunkten-, Wegpositionen-, oder Maschinenwinkelwerten (X-Werte) dargestellt sind,
Fig. 4 ein Diagramm, nachdem die Ist-Messwerte der Ist-Messwertgruppen aus
Fig. 3 nominiert wurden sowie eine Kennlinie durch die Ist-Messwerte der Ist- Messwertgruppen gelegt wurde,
Fig. 5 ein Diagramm einer in einem Speicher der Prüfvorrichtung in Kurvenform hinterlegten Soll-Wertegruppe für die Ist-Messwertgruppen aus Fig. 3,
Fig. 6 das Diagramm aus Fig. 4, ergänzt um die jeweilige Kennlinie der Soll-
Wertegruppe aus Fig. 5 für verschiedene Ist-Messwertgruppen, sowie ein zugeordnetes Diagramm, in dem die Werte r eines Korrelationskoeffizienten r, der den Grad möglicher Korrelation zwischen der Kennlinie der jeweiligen Ist-Messwertgruppe und der hinterlegten Soll- Wertegruppe abbildet, den X-Werten des Diagramms aus Fig. 4 zugeordnet ist, Fig. 7 ein Diagramm, in dem exemplarisch für ein in Fig. 2 linkes Paar aus einem oberen und einem unteren Sensor der Prüfvorrichtung Ist- Messwertgruppen aufweisende Ist-Messwerte dargestellt sind, die dieses Paar erzeugt hat, nämlich Höhenprofile bzw. Abstandsmesswerte (Y- Achse) als Kennlinien zu jeweils zugeordneten Zeitpunkten-, Wegpositionen-, oder Maschinenwinkelwerten (X-Werte), und in dem die Kennlinie eines aus der Differenz dieser Ist-Messwerte gebildeten Differenzhöhenprofils dargestellt ist,
Fig. 8, 9 Diagramme von zwei ausgewählten Ist-Messwertgruppen aus Fig. 4., jeweils relativ zu der hinterlegten Soll-Wertegruppe aus Fig. 4,
Fig. 10, 11 Diagramme von zwei ausgewählten Ist-Messwertgruppen aus Fig. 7, jeweils relativ zu einer entsprechenden hinterlegten Soll-Wertegruppe aus Fig. 11.
Die Fig. 1 und 2 zeigen Ausschnitte einer an sich bekannten Produktionsmaschine 10, vorliegend einer Verpackungsmaschine zum Herstellen von Packungen für Produkte der Zigarettenindustrie, wie etwa klassischer Tabakprodukte wie Zigaretten, Zigarillos und dergleichen, aber auch neuartiger Produkte, wie beispielsweise Heat-not-Burn-Produkte oder Liquidträger für E-Zigaretten. Im vorliegenden, nicht limitierend zu verstehenden Ausführungsbeispiel dient die Produktionsmaschine 10 zur Herstellung von Packungen 11 mit jeweils wenigstens einer Zigarettengruppe als Packungsinhalt. Die Packungen 11 werden in an sich bekannter Weise aus Verpackungsmaterial hergestellt, wie etwa aus Zuschnitten oder Materialbahnen aus Karton oder Papier, Zuschnitten oder Materialbahnen aus Folie etc.
In dem in Fig. 1 gezeigten Maschinenausschnitt werden in einem nicht gezeigten, stromauf befindlichen Maschinenabschnitt aus einem Zuschnitt 12 gefaltete Packungen 11 mittels eines Förderers 13 entlang einer (geradlinigen) Förderbahn bzw. Förderstrecke gefördert. Im Bereich der Förderbahn befindet sich eine Vorrichtung 14 zum Erkennen und/oder Prüfen von auf den Zuschnitt 12 (der Zuschnitt 12 bildet insofern ein Substrat) angeordneten Klebstoffportionen 15 aus vorliegend Heißklebstoff, die im Produktionsprozess unmittelbar stromauf der Prüfvorrichtung 14 mittels einer ebenfalls im Bereich des Förderers 13 angeordneten Klebstoffauftragsvorrichtung 16 auf gegenüberliegende Schmalseitenwände 17 der jeweiligen Packung 11 aufgebracht worden sind. Die Vorrichtung 14 wird im Folgenden zusammenfassend als "Prüfvorrichtung" bezeichnet.
Jeder Schmalseitenwand 17 ist jeweils ein Sensor 18 der Prüfvorrichtung 14 zugeordnet. Dabei ist die Blickrichtung des jeweiligen Sensors 18 auf die jeweilige Schmalseitenwand
17 gerichtet, sodass dieser die Klebstoffportionen 15 erfassen kann. Bei dem jeweiligen Sensor 18 handelt es sich um einen Sensor, der von den Klebstoffportionen 15 stammende Wärmestrahlung erfassen kann, beispielsweise einen Infrarotsensor.
Wie anhand der Fig. 3 - 6, 8, 9 erläutert wird, erfolgt die Auswertung der von der Prüfvorrichtung 14 bzw. dem jeweiligen Sensor 18 aufgenommenen bzw. erzeugten Messwerte in besonderer Weise, und zwar vorliegend mit einer nicht dargestellten Analyseeinrichtung, die auch Teil der Steuerungseinrichtung der Produktionsmaschine sein kann. Die Analyseeinrichtung kann, wie der Fachmann erkennt, beispielsweise einen (Industrie-)PC umfassen oder eine sonstige Recheneinrichtung, der/die insbesondere in geeigneter Weise softwaretechnisch eingerichtet ist, um die im Folgenden dargestellten Auswertungen vornehmen zu können.
In dem Diagramm der Fig. 3 sind einzelne Ist-Messwerte 25 der Intensität der Wärmestrahlung dargestellt (Y-Achse), die der jeweilige Sensor 18 misst, wenn die in Fig.
1 dargestellte Packung 11 bzw. der Zuschnitt 12 von dem Förderer 13 an dem jeweiligen Sensor 18 vorbei bewegt wird.
Die Ist-Messwerte 25 sind dabei vorliegend in Abhängigkeit von der jeweiligen Position der Packung 11 bzw. Zuschnitt 12 relativ zu dem Sensor 18 dargestellt (X-Achse). Die entsprechende Zuordnung erfolgt vorliegend, indem von der Steuerungseinrichtung der Produktionsmaschine zu mehreren unterschiedlichen Zeitpunkten jeweils sowohl der aktuelle Ist-Messwert des Sensors abgefragt wird als auch gleichzeitig beispielsweise der aktuelle Ist-Drehwinkel einer Antriebswelle 19 des Förderers 13, der etwa mittels eines Encoders bzw. Drehwinkelgebers 20 erfasst werden kann.
Jeder zu einem jeweiligen Zeitpunkt abgefragte Ist-Messwert 25 des jeweiligen Sensors
18 wird dann von der Steuereinrichtung oder der Analyseeinrichtung mit dem zu demselben Zeitpunkt abgefragten Ist-Drehwinkel der Antriebswelle 19 unter Bildung jeweils eines Wertepaares verknüpft. Die Wertepaare können dann wie in Fig. 3 gezeigt in einem Diagramm dargestellt werden. Es versteht sich, dass zur Bildung von solchen Wertepaaren anstelle des Ist-Drehwinkels der Antriebswelle 19 auch beispielsweise der Ist-Maschinenwinkel der Produktionsmaschine 10 verwendet werden könnte oder auch ein anderer, eine geeignete Zuordnung ermöglichender Ist-Wert, wie etwa auch schlicht der jeweilige Zeitpunkt der Messwertaufnahme.
Wie erkennbar ist, hat der Sensor 18 als Rohdaten vier Ist-Messwertgruppen 21, 22, 23, 24 aus jeweils einzelnen Ist-Messwerten 25 erfasst bzw. erzeugt, die jeweils, wie die Auswerteeinrichtung mittels bekannter Analyseverfahren erkennen kann, charakteristisch sein könnten für das Vorhandensein einer Klebstoffportion 15. Dabei umfasst die Ist- Messwertgruppe 24 auch einen Messwertausreißer 26. Weiter hat der Sensor 18 Störgrößenwerte 27 erzeugt, die zwischen den Ist-Messwertgruppen 22 und ein 23 angeordnet sind.
Entscheidend ist nun erfindungsgemäß, dass im Rahmen der weiteren Auswertung für jede der Ist-Messwertgruppen 21 - 24 mittels eines Korrelationsverfahrens ein Maßwert möglicher Korrelation ermittelt wird, der angibt, ob bzw. in welchem Maß die jeweilige Ist- Messwertgruppe 21 - 24 mit einer vorgegebenen, in einem der Analyseeinrichtung zugeordneten Speicher hinterlegten Soll-Wertegruppe 28 (der Länge n) korreliert, vgl. Fig. 5. Abhängig von dem Betrag des ermittelten Maßwerts entscheidet dann die Analyseeinrichtung, ob die jeweilige Ist-Messwertgruppe 21 - 24 tatsächlich von einer (ordnungsgemäßen) Klebstoffportion 15 hervorgerufen wurde oder nicht.
Konkret werden zu diesem Zweck im vorliegenden Fall die vorgenannten Rohdaten in der Analyseeinrichtung softwaretechnisch zunächst normiert. Im Rahmen dieser Normierung werden unter anderem die Störgrößen 27 herausgefiltert und der Messwertausreißer 26 eliminiert. Diesen normierten Rohdaten bzw. insbesondere den Ist-Messwertgruppen 21- 24 wird dann von der Analyseeinrichtung für die weitere Auswertung jeweils eine eigene Ist-Kennlinie 21 A, 22 A, 23 A bzw. 24 A zugeordnet (beispielsweise mittels Fittingverfahren), dies ist aber nicht zwingend.
Zum Zwecke der Bestimmung des Maßwerts der Korrelation wird im vorliegenden Fall die Soll-Wertegruppe 25 ebenfalls als Funktion bzw. Kennlinie 28 A bereitgestellt.
Eine solche Referenz- bzw. Soll-Wertegruppe 28 bzw. deren Kennlinie 28 A kann beispielsweise vorab, also vor dem jeweiligen Produktionsverfahren, empirisch ermittelt werden, indem in Versuchen die jeweiligen Ist-Messwertgruppen bzw. Ist- Messwertsignale von Klebstoffportionen auf Soll-Zuschnitten erfasst und aus ihnen ein Mittelwertsignal bzw. eine Mittelwertwertgruppe abgeleitet wird. Auf diese Weise können für unterschiedliche Klebstoffportionen bzw. Klebstoffaufträge auf den jeweiligen Zuschnitt die jeweils dazu passenden Soll-Wertegruppen bzw. deren Kennlinien bestimmt und hinterlegt werden, die von einem Bediener insbesondere vor dem Produktionsprozess vorzugweise über eine geeignete Bedienerschnittstelle abhängig davon auswählbar sind, welche Art von Klebstoffportionen im Produktionsprozess aufgebracht werden soll.
Das eigentliche, an sich bekannte Korrelationsverfahren kann dann beispielsweise durch folgenden Zusammenhang beschrieben sein:
Dabei steht r für einen Maßwert möglicher Korrelation, auch Korrelationskoeffizient genannt, n für die Länge der jeweiligen (normierten) Soll-Wertegruppe bzw. deren Kennlinie, S cr?7lfür die jeweilige normierte Ist-Wertegruppe bzw. deren normierte Kennlinie und Ä °™für die Soll-Wertegruppe bzw. deren Kennlinie.
Während des Korrelationsvorgangs wird im vorliegenden Fall die jeweilige normierte Kennlinie 21 A - 24 A der jeweiligen Ist-Wertegruppe 21 - 24 mit der Kennlinie 28 A der Soll-Wertegruppe 28 abgeglichen. Dabei erfolgt im Ergebnis ein Vergleich der geometrischen Form der Kennlinie 21 A - 24 A der Ist-Messwertgruppe 21 - 24 mit der geometrischen Form der Kennlinie 28 A der Soll-Wertegruppe 28. Um den Grad an Korrelation zu ermitteln, wird die Kennlinie 28 A von der Analyseeinrichtung softwaretechnisch schrittweise über den die jeweilige Kennlinie 21 A - 24 A der jeweiligen Ist-Wertegruppe 21-24 geschoben, vgl. das obere Diagramm in Fig. 6.
Für jede Ist-Wertegruppen 21-24 ergibt sich dann ein zugeordneter Betrag des ermittelten Korrelationskoeffizienten r bzw. des Korrelationsmaßwertes, vgl. den jeweiligen Korrelationspeak 33 in dem unteren Diagramm in Fig. 6.
Je nach Betrag des Korrelationspeaks 33 bewertet die Analyseeinrichtung dann die jeweilige Ist-Wertegruppe 21-24 als von einer ordnungsgemäßen Klebstoffportion 15 ausgelöst oder als nicht von einer solchen ausgelöst. Im Fall der Ist-Messwertgruppe 22 beispielsweise, vgl. auch Fig. 8, ist die Korrelation so groß, dass die zugeordnete Klebstoffportion 15 als ordnungsgemäß eingestuft wird, im Fall der Ist-Messwertgruppe 23, vgl. auch Fig. 9, ist dies nicht so.
Für die genannte Bewertung kann, wie vorstehend bereits angedeutet, vorgesehen sein, dass die Analyseeinrichtung im Rahmen der Auswertung den jeweiligen Korrelationspeak 33 mit einem in einem oder dem Speicher hinterlegten Korrelationsmaß-Vergleichswert vergleicht, insbesondere mit einem Grenzwert für diesen Korrelationsmaßwert, und abhängig von diesem Vergleich die jeweilige Ist-Messwertgruppe 21 - 24 als von einer Klebstoffportion 15 oder von einer mindestens einem vorbestimmten Kriterium entsprechenden, ordnungsgemäßen Klebstoffportion 15 bewirkt oder nicht bewirkt bewertet.
Anders formuliert kann dann die entsprechende, der jeweiligen Ist-Wertegruppe 21-24 zugeordnete (mögliche) Klebstoffportion 15 als ordnungsgemäß und/oder vorhanden eingestuft werden bzw. als nicht ordnungsgemäß und/oder nicht vorhanden. In der Folge bzw. abhängig davon kann die Analyseeinrichtung dann ein jeweils hierfür repräsentatives Signal erzeugen und an die Steuereinrichtung der Produktionsmaschine 10 weiterleiten, die dann gegebenenfalls eine Aktion ausführt, wie etwa einen Maschinenstopp oder ein Ausschleusen des entsprechenden Zuschnitts 12 bzw. der entsprechenden Packung 11 auslöst, etwa wenn die Klebstoffportion 15 nicht als solche bewertet wurde oder zumindest nicht als eine ordnungsgemäße, die vorgegebene Qualitätskriterien erfüllt.
In diesem Zusammenhang kann im Übrigen auch vorgesehen sein, dass in dem der Analyseeinrichtung zugeordneten Speicher mehrere unterschiedliche Korrelationsmaß- Vergleichswerte hinterlegt sind, insbesondere in einer Tabelle, und dass für den Vergleich einer der hinterlegten Korrelationsmaß-Vergleichswerte manuell oder automatisch ausgewählt wird. Dies insbesondere nach Maßgabe von einem oder mehreren Parametern und/oder der Form und/oder Größe und/oder Temperatur und/oder der Geschwindigkeit des Aufbringens und/oder der Klebstoffart der Klebstoffportionen, die während des Produktionsprozesses auf den Zuschnitt 12 aufgebracht werden sollen.
In Fig. 2 ist eine gegenüber der Fig. 1 etwas modifizierte Prüfvorrichtung 14 gezeigt, bei der anstelle von Infrarotsensoren 18 Abstandssensoren 29 A und 29 B verwendet werden.
Dabei sind die Abstandssensoren 29 B unterhalb der Förderstrecke des Förderers 13 angeordnet. Mit ihnen kann während der Bewegung der Packungen 11 in einem auf der Unterseite von jeweiligen Faltlappen 30 A, 30 B angeordneten Oberflächenbereich der jeweiligen Faltlappen 30 A, 30 B, in dem zum Zeitpunkt der Messung
Klebstoffportionen 15 erwartet werden, ein erstes Höhenprofil, vgl. hunten in dem Diagramm in Fig. 7, der Oberfläche der Unterseite der jeweiligen Faltlappen 30 A, 30 B gemessen werden.
Weiter sind Abstandssensoren 29 A oberhalb der Förderstrecke angeordnet, mit denen entsprechend vorliegend in einem unmittelbar auf der gegenüberliegenden Oberseite des jeweiligen Faltlappens 30 A, 30 B angeordneten Oberflächenbereich des jeweiligen Faltlappens 30 A, 30 B, in dem entsprechend zum Zeitpunkt der Messung keine Klebstoffportionen 15 erwartet werden, da dort keine Klebstoffportionen 15 vorgesehen sind bzw. aufgetragen werden, ein zweites Höhenprofil hoben der Oberfläche der Oberseite der jeweiligen Faltlappen 30 A, 30 B gemessen wird. In der Fig. 7 sind entsprechend in dem Diagramm auf der X-Akte der Verfahrweg der Packungen 10 entlang der Förderstrecke aufgetragen und auf der Y-Achse der Abstand h des jeweiligen Faltlappens 30 A, 30 B zu dem jeweils diesem zugeordneten Abstandssensor 29 A bzw. 29 B.
Zu erkennen sind in dem Diagramm zudem die Kantenverläufe der Faltlappen 30 A, 30 B, an denen zu sehen ist, dass diese jeweils nicht exakt horizontal bzw. gerade verlaufen, sondern gekrümmt. Weiter ist ein Höhenversatz 31 zwischen dem jeweiligen Faltlappen 30 A, 30 B des Packungsdeckels der Packung 11 und dem jeweiligen Faltlappen 30 A, 30 B des becherförmigen Schachtelteils der Packung 11 sichtbar.
Das Messprinzip zur Erkennung der Klebstoffportionen 15 mittels der Abstandssensoren 29 A, 29 B ist bekannt und beruht im Grundsatz darauf, dass an den Stellen des jeweiligen Faltlappens 30 A, 30 B, an denen von dem jeweiligen Abstandssensor 29 A, 29 B als Ist-Messwerte der Abstand zwischen einer Klebstoffportion 15 und dem Abstandssensor 29 A, 29 B erfasst wird, dieser Abstand geringer ist als an den Stellen, an denen keine Klebstoffportion 15 vorhanden ist und entsprechend unmittelbar der volle Abstand zwischen der Oberfläche des jeweiligen Faltlappens 30 A, 30 B und dem Abstandssensor 29 A, 29 B gemessen wird. Aus diesem Grund erscheinen die Klebstoffportionen 15 in dem Höhenprofil hunten als Erhebungen 32. Ohne die vorstehend erwähnten Krümmungen der Faltlappen 30 A, 30 B sowie ohne den erwähnten Höhenversatz 31 (bzw. allgemein ohne Unebenheiten) wäre es ggf. ausreichend, allein das Höhenprofil hunten daraufhin zu untersuchen, ob darin die für die Klebstoffportionen 15 repräsentativen Erhebungen 32 vorhanden sind.
Die Krümmungen bzw. der Höhenversatz 31 dagegen erschweren eine solche Auswertung des Höhenprofils hunten. Beispielsweise können diese ebenfalls Erhebungen bilden, die dann fehlerhafterweise als Klebstoffportionen 15 wahrgenommen werden.
Es ist daher bekanntermaßen vorgesehen, für die Analyse der Messungen zunächst das zweite Höhenprofil hunten hinzuzuziehen und dabei die Differenz hobgn der beiden Höhenprofile hunten, oben einfließen zu lassen. In dem
Diagramm der Fig. 7 ist ein entsprechend abgeleitetes Differenzhöhenprofil hs ebenfalls eingetragen.
Wie an dem Differenzhöhenprofil hs erkennbar ist, ist aufgrund der Differenzbildung der Einfluss des Höhenversatzes 31 sowie der Krümmung der Faltlappen 30 A, 30 B eliminiert bzw. nicht mehr sichtbar. Sämtliche (größeren) Erhebungen 32 in dem Differenzhöhenprofil sind durch die Klebstoffportionen 15 verursacht.
Erfindungsgemäß werden dann allerdings in Erweiterung und Verbesserung des bekannten vorgenannten Vorgehens die einzelnen Ist-Kennlinien 32 A der die jeweiligen Ist-Messwertgruppen bildenden Erhebungen 32 von der Analyseeinrichtung ähnlich wie vorstehend für die Prüfvorrichtung 14 aus Fig. 1 beschrieben gebildet und behandelt, nämlich unter anderem dahingehend geprüft, ob sie ein bestimmtes Maß an Korrelation zu einer Soll-Kennlinie 34 A einer hinterlegten Soll-Wertegruppe 34 aufweisen, vgl. Fig. 10 und 11.
Im Beispiel der Fig. 10 wird dabei ein Maß an Korrelation festgestellt, das dazu führt, dass die Analyseeinrichtung die entsprechende Klebstoffportion 15 als ordnungsgemäß bewertet, in dem Fall der Fig. 11 dagegen nicht.
***** Bezugszeichenliste
10 Produktionsmaschine 34 Soll-Wertegruppe
11 Packungen 34 A Kennlinie
12 Zuschnitt / Substrat
13 Förderer
14 Prüfvorrichtung
15 Klebstoffportionen
16 Klebstoffauftragsvorrichtung
17 Schmalseitenwände
18 Sensor
19 Antriebswelle
20 Drehwinkelgeber
21 Ist-Messwertgruppe
21 A Kennlinie
22 Ist-Messwertgruppe
22 A Kennlinie
23 Ist-Messwertgruppe
23 A Kennlinie
24 Ist-Messwertgruppe
24 A Kennlinie
25 Ist-Messwerte
26 Messwertausreißer
27 Störgrößenwerte
28 Soll-Wertegruppe
28 A Kennlinie Soll-Wertegruppe
29 A obere Abstandssensoren
29 B untere Abstandssensoren
30 A Faltlappen
30 B Faltlappen
31 Höhenversatz
32 Erhebungen
32 A Kennlinien
33 Korrelationspeak

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erkennen und/oder Prüfen von auf einem Substrat (12) angeordneten Klebstoffportionen (15) während eines Produktionsprozesses, in dem die Klebstoffportionen (15) auf das Substrat (12) aufgebracht werden, mittels eines Messwerte erzeugenden, auf das Substrat (12) gerichteten Sensors (18, 29 A, 29 B), wobei die von dem Sensor (18, 29 A, 29 B) während des Verfahrens erzeugten Ist- Messwerte (25), insbesondere mittels einer Analyseeinrichtung, daraufhin ausgewertet werden, ob sie eine für eine Klebstoffportion (15) charakteristische Messwertgruppe (21-24, 32) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Auswertung für den Fall, dass eine Ist-Messwertgruppe (21-24, 32) ermittelt wird, die für eine Klebstoffportion (15) charakteristisch sein könnte, mittels eines Korrelationsverfahrens ein Maßwert möglicher Korrelation - Korrelationsmaßwert - zwischen einerseits dieser Ist-Messwertgruppe (21-24) oder einer aus dieser Ist-Messwertgruppe (21-24, 32) abgeleiteten Wertegruppe und andererseits einer in einem Speicher hinterlegten Soll- Wertegruppe (28, 34) bestimmt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Auswertung dieser Korrelationsmaßwert mit einem in einem oder dem Speicher hinterlegten Korrelationsmaß-Vergleichswert verglichen wird, insbesondere mit einem Grenzwert für diesen Korrelationsmaßwert, und abhängig von diesem Vergleich die Ist- Messwertgruppe (21-24, 32) als von einer Klebstoffportion (15) oder von einer mindestens einem vorbestimmten Kriterium entsprechenden Klebstoffportion (15) bewirkt oder nicht bewirkt bewertet wird, insbesondere indem, vorzugsweise von der Analyseeinrichtung, ein jeweils hierfür repräsentatives Signal erzeugt wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Speicher mehrere unterschiedliche Korrelationsmaß-Vergleichswerte hinterlegt sind, insbesondere in einer Tabelle, und dass für den Vergleich einer der hinterlegten Korrelationsmaß-Vergleichswerte manuell oder automatisch ausgewählt wird, insbesondere nach Maßgabe von einem oder mehreren Parametern und/oder der Form und/oder Größe und/oder Temperatur und/oder der Geschwindigkeit des Aufbringens und/oder der Klebstoffart der Klebstoffportionen (15), die während des Produktionsprozesses auf das Substrat (12) aufgebracht werden sollen.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Messwertgruppe (21-24, 32) oder die daraus abgeleitete Wertegruppe einerseits und die Soll-Wertegruppe (28, 34) andererseits jeweils einer eigenen Kennlinie zugeordnet ist oder wird oder eine solche bildet, und dass die Auswertung auf Basis dieser Kennlinien erfolgt.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrelationsverfahren einen Vergleich der geometrischen Form der Kennlinie der Ist- Messwertgruppe (21-24, 32) bzw. der Kennlinie der daraus abgeleiteten Wertegruppe mit der geometrischen Form der Kennlinie der Soll-Wertegruppe (28, 34) umfasst.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass aus diesem Vergleich der Korrelationsmaßwert ermittelt wird, der mit dem hinterlegten Korrelationsmaß-Vergleichswert verglichen wird.
7. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Speicher mehrere unterschiedliche, vorzugsweise aus empirischen Daten abgeleitete Soll-Wertegruppen (28, 34) auswählbar hinterlegt sind, insbesondere in einer Tabelle, und dass für das Korrelationsverfahren eine der hinterlegten Soll-Wertegruppen (28, 34) manuell oder automatisch ausgewählt wird, insbesondere nach Maßgabe von einem oder mehreren Parametern und/oder der Form und/oder Größe und/oder Temperatur und/oder der Geschwindigkeit des Aufbringens und/oder der Klebstoffart der Klebstoffportionen (15), die während des Produktionsprozesses auf das Substrat (12) aufgebracht werden sollen.
8. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (18, 29 A, 29 B) ein Sensor ist zur Erfassung von Wärmestrahlung (18), insbesondere ein Infrarot-Sensor, oder ein Sensor zur Erfassung von Höhenprofilen in Oberflächenbereichen des Substrats (29 A, 29 B), insbesondere ein Abstandssensor.
9. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (12) während des Produktionsprozesses zur Erfassung der Ist-Messwerte (25) insbesondere mit einem Förderer (13) relativ zu dem Sensor (18, 29 A, 29 B) an diesem vorbeibewegt wird, dass insbesondere von einer Steuerungseinrichtung zu mehreren unterschiedlichen Zeitpunkten jeweils sowohl der aktuelle Ist-Messwert (25) des Sensors (18, 29 A, 29 B) abgefragt wird als auch gleichzeitig der aktuelle Ist-Drehwinkel einer Antriebswelle (19) des Förderers (13) und/oder der Ist-Maschinenwinkel einer den Förderer (13) umfassenden Produktionsmaschine (10), und dass jeder zu einem jeweiligen Zeitpunkt abgefragte Ist-Messwert des Sensors (18, 29 A, 29 B) mit dem zu demselben Zeitpunkt abgefragten Ist-Drehwinkel der Antriebswelle (19) oder dem Ist-Maschinenwinkel unter Bildung jeweils eines Wertepaares verknüpft wird.
10. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (12) während des Produktionsprozesses zur Erfassung der Ist-Messwerte (25) insbesondere mit einem Förderer (13) relativ zu dem Sensor (18, 29 A, 29 B) an diesem vorbeibewegt wird, dass insbesondere von einer Steuerungseinrichtung zu mehreren unterschiedlichen Zeitpunkten jeweils sowohl der jeweils aktuelle Ist-Messwert (25) des Sensors (18, 29 A, 29 B) abgefragt wird als auch gleichzeitig die Ist-Position des Substrats (12), insbesondere relativ zu einem Bezugspunkt, und dass jeder zu einem jeweiligen Zeitpunkt abgefragte Ist-Messwert des Sensors (18, 29 A, 29 B) mit der zu demselben Zeitpunkt abgefragten Ist-Position unter Bildung jeweils eines Wertepaares verknüpft wird.
11. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Produktionsprozess um einen Produktionsprozess zur Herstellung oder Verpackung von Rauch-, Hygiene-, Lebensmittel- oder pharmazeutischen Produkten handelt.
12. Vorrichtung zum Erkennen und/oder Prüfen von auf einem Substrat angeordneten Klebstoffportionen (15) während eines Produktionsprozesses, in dem die Klebstoffportionen (15) auf das Substrat (12) aufgebracht werden, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Messwerte erzeugenden, auf das Substrat gerichteten Sensor (18, 29 A, 29 B), und mit einer Analyseeinrichtung, mit der die von dem Sensor (18, 29 A, 29 B) erzeugten Ist-Messwerte daraufhin ausgewertet werden können, ob sie eine für eine Klebstoffportion (15) charakteristische Messwertgruppe aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Analyseeinrichtung derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass sie im Rahmen der Auswertung für den Fall, dass eine Ist-Messwertgruppe (21- 24, 32) ermittelt wird, die für eine Klebstoffportion (15) charakteristisch sein könnte, mittels eines Korrelationsverfahrens einen Maßwert möglicher Korrelation - Korrelationsmaßwert - bestimmen kann zwischen einerseits dieser Ist-Messwertgruppe (21-24, 32) oder einer aus dieser Ist-Messwertgruppe (21-24, 32) abgeleiteten Wertegruppe und andererseits einer in einem Speicher hinterlegten Soll-Wertegruppe (28, 34).
13. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine oder mehrere Merkmale der Ansprüche 1 - 11.
*****
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