способ и система контроля упаковочного или наполнительного процесса

Формула изобретения

1. Способ автоматического контроля упаковочного или наполнительного процесса упаковочной машины, при котором упаковочной машиной управляют несколькими последовательными или параллельными этапами процесса от образования упаковки через помещение упаковываемого продукта в упаковку до выхода наполненной упаковки, регистрируют первые информационные сообщения, которые специфицируют упаковку и/или используемый для образования упаковки упаковочный материал, регистрируют вторые информационные сообщения, которые специфицируют части и/или функции упаковочной машины и/или используемые для изготовления упаковки в упаковочной машине продукты, первые и вторые информационные сообщения используют для осуществления, по меньшей мере, одного контроля качества, перед, по меньшей мере, одним этапом процесса осуществляют подобный контроль качества за счет того, что регистрируют необходимые для осуществления контроля качества информационные сообщения, получают основанные на этой информации фактические данные, эти фактические данные сравнивают с заданными данными и при лежащем в пределах диапазона допусков совпадении заданных и фактических данных инициируют этот этап процесса, отличающийся тем, что с помощью полученных информационных сообщений осуществляют контроль надежности для гарантийных обязательств и осуществляют несколько контролей качества, причем, по меньшей мере, в одной части контролей качества учитывают результаты прежних контролей качества.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед несколькими этапами процесса осуществляют каждый раз один из упомянутых контролей качества, причем контроль качества протекает по постоянной стандартной программе.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при каждом контроле качества проверяют единственное физическое свойство.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что при каждом контроле качества проверяют единственное физическое свойство.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что первые и вторые информационные сообщения регистрируют посредством акустических, оптических, электрических или магнитных датчиков.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что при недостаточном совпадении заданных и фактических данных упаковочную машину автоматически останавливают.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение фактических данных осуществляют в блоке обработки.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что для всех контролей качества используют один общий блок обработки.

9. Способ по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одну выкройку упаковочного материала перед выпрямлением подвергают первому контролю качества, по меньшей мере, одну готовую к наполнению упаковку перед наполнением подвергают второму контролю качества, по меньшей мере, одну наполненную упаковку перед укупоркой подвергают третьему контролю качества и, по меньшей мере, одну укупоренную упаковку подвергают четвертому контролю качества.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения вторых информационных сообщений, описывающих используемые в упаковочной машине продукты, детектируют используемый для образования упаковки клей.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения вторых информационных сообщений, описывающих функции упаковочной машины, определяют параметры термосварки.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения первых информационных сообщений регистрируют пригодность к биговке, и/или складыванию, и/или термосварке используемого для образования упаковки упаковочного материала и/или стерильность наполненной упаковки, и/или герметичность укупоренной упаковки.

13. Способ по одному из пп.1-8, 10-12, отличающийся тем, что информационные сообщения из группы первых и вторых информационных сообщений объединяют в классы свойств, при этом во время каждого контроля качества проверяют один класс свойств.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что содержащуюся в классе свойств информацию обрабатывают по заданным правилам для принятия решения.

15. Система для автоматического контроля упаковочного или наполнительного процесса упаковочной машины, причем упаковочная машина выполнена с возможностью управления несколькими последовательными или параллельными этапами процесса от образования упаковки через помещение упаковываемого продукта в упаковку до выхода наполненной упаковки, причем система содержит первые средства для регистрации первых информационных сообщений, которые специфицируют упаковку и/или используемый для образования упаковки упаковочный материал, отличающаяся тем, что система содержит вторые средства для регистрации вторых информационных сообщений, которые специфицируют части и/или функции упаковочной машины и/или используемые для изготовления упаковки в упаковочной машине продукты, система содержит, по меньшей мере, один блок обработки и сравнения для определения основанных на первых и вторых информационных сообщениях фактических данных и для сравнения этих фактических данных с заданными данными перед этапом процесса, система содержит средства для инициирования этого этапа процесса, при этом система содержит средства для детектирования и хранения информации об использовании неавторизованных деталей или продуктов, а также средства детектирования и регистрации информационных сообщений для осуществления контроля надежности для гарантийных обязательств.

16. Система по п.15, отличающаяся тем, что она содержит несколько модулей, причем каждый модуль выполнен с возможностью осуществлять один контроль качества перед этапом процесса, и модули имеют, по существу, одинаковую структуру.

17. Система по п.16, отличающаяся тем, что информационные сообщения из группы первых и вторых информационных сообщений объединены в классы свойств, при этом каждый модуль отнесен к одному классу свойств.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу и системе контроля упаковочного или наполнительного процесса согласно ограничительной части пунктов 1 и 14 соответственно.

Из уровня техники известны самые разные устройства для упаковывания штучных товаров или для наполнения жидкими, порошкообразными и/или твердыми продуктами порционных упаковок. При этом известны упаковочные или наполнительные устройства, с помощью которых изготавливают наполняемые упаковки до или во время наполнения из сырья или полуфабриката. Кроме того, из уровня техники известны различные системы контроля, которые должны обеспечивать качество наполняемых упаковок.

В ЕР-А 0131241 и ЕР-А 1266830 предложено, например, автоматически идентифицировать применяемый в упаковочной машине упаковочный материал с тем, чтобы машина самостоятельно выбирала нужные параметры для обработки упаковочного материала. В ЕР-А 0929474 раскрыт упаковочный материал, снабженный подобным идентифицирующим средством.

В US-A-2002/0104293 раскрыта система, с помощью которой можно упаковывать разные продукты на одной машине за счет автоматической идентификации отдельных упаковываемых продуктов и выбора соответствующего вида упаковывания.

В DE-A-10116104 было обнаружено, что эти отдельные решения не обеспечивают достаточного контроля качества. Поэтому было предложено собирать и обрабатывать информационные сообщения с нескольких устройств контроля поверхности упаковочного материала и данные взвешивания. Дефекты, поврежденные, ненаполненные или лишь частично наполненные упаковки можно за счет этого лучше обнаруживать и выбраковывать из текущего производственного процесса.

Далее в WO-A1-99/39817 раскрыт способ изготовления биологических чипов, при котором на каждом этапе производства и для каждой партии проверяют рисунок. Если этот рисунок не отвечает требованиям качества, то всю партию выбраковывают.

В US 6470230 описана самообучающаяся система для изготовления деталей. Здесь данные измерений изготовленной детали загружают в блок управления станка, чтобы повысить качество последующих изготовленных деталей.

Из WO-A1-03/017015 известны способ маркировки групп и узлов и система для идентификации и/или диагностики узла или группы, состоящих из множества отдельных компонентов. При этом само по себе известно, что при замене отдельных компонентов данные заново установленных компонентов передаются в считываемую программируемую память данных. Таким образом, обеспечивается простая идентификация всех отдельных компонентов, и достигается также диагностическая функция в отношении контроля в течение определенного рабочего цикла. Это относится, однако, только к машине, а не к обработанным или переработанным на машине продуктам.

В US-B-6494017 описан родовой способ с признаками ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. При этом полученную информацию используют, однако, не с целью контроля качества для гарантийных обязательств.

Задачей изобретения является создание способа и системы, обеспечивающих обширный, согласованный с гарантийными обязательствами контроль качества.

Эта задача решается посредством способа и системы с признаками пунктов 1 и 14 соответственно.

Согласно изобретению контролируют не только упаковочный материал и упаковку, но и части, функции машины и/или другие используемые при изготовлении или наполнении продукты. За счет этого обеспечивается обширный контроль качества, поскольку можно воспрепятствовать работе машины с неправильными параметрами, замене быстроизнашивающихся частей машины не оригинальными запчастями, а дешевыми подделками и использования дешевых продуктов вместо оригинальных дополнительных продуктов, например оригинального клея.

Лишь способ согласно изобретению позволяет изготовителю осуществлять контроль качества для гарантийных обязательств. Если используются не исключительно оригинальные детали и продукты и машина эксплуатируется не в предписанном изготовителем режиме, то это обнаруживается и отмечается системой согласно изобретению.

Предпочтительным является то, что система может быть выполнена из одинаковых модулей, причем каждый модуль включает в себя один класс свойств, состоящий из выбранных информационных сообщений. В зависимости от желаемого контроля качества или контролируемой упаковочной машины модули можно простым образом составлять в желаемую систему. Система согласно изобретению отличается, тем самым, высокой степенью гибкости.

Другие предпочтительные варианты способа и предпочтительные варианты осуществления приведены в зависимых пунктах.

Ниже объект изобретения поясняется на предпочтительных примерах его осуществления, поясняемых с помощью прилагаемого чертежа.

На чертеже изображена блок-схема системы, согласно изобретению, встроенной в упаковочную машину.

На чертеже штриховыми линиями изображена упаковочная машина V. К этой упаковочной машине V подают упаковочный материал 1. Упаковочный материал 1 может состоять из уже предварительно изготовленных открытых упаковок. Обычно речь идет, однако, о полотне упаковочного материала с рулона или о выкройках из упаковочного материала, обрабатываемых в упаковочной машине V и наполняемых продуктами. Продуктами могут быть, как уже сказано, штучные товары или сыпучие продукты в жидком, зернистом, порошкообразном и/или твердом виде.

Применяемый упаковочный материал 1 снабжен калибровочными данными 2. В зависимости от вида упаковочного материала 1 эти данные можно автоматически регистрировать посредством системы согласно изобретению и передавать в блок 4 управления упаковочной машины V. Можно также вводить эти данные в систему путем электронной передачи или от руки.

Упаковочный материал 1 проходит в упаковочной машине V несколько этапов 5 процесса и покидает машину в виде наполненной укупоренной упаковки 3. Отдельные этапы 5 процесса обозначены PS1-PSn.

Упаковочной машиной V управляют посредством блока 4 управления несколькими последовательными и/или параллельными этапами 5 от образования упаковки через помещение упаковываемого продукта до укупорки упаковки. Возможно также, чтобы упаковочная машина еще не укупоривала упаковку, а чтобы это происходило на следующей упаковочной машине. Этапы 5 необязательно все должны быть связаны с переработкой упаковочного материала. Они могут также касаться подготовки или наполнения упаковываемого продукта или движения части машины, например ножа или сварочной колодки.

Упаковочный материал контролируют во время его переработки и полученную информацию в виде первых информационных сообщений регистрируют в системе, преимущественно в центральном блоке 4 управления. Также составной частью первых информационных сообщений являются упомянутые калибровочные данные 2 упаковочного материала 1. Согласно изобретению собирают далее вторые информационные сообщения, которые специфицируют части и функции упаковочной машины, а также данные о других продуктах, используемых при изготовлении упаковки. Информацией о частях машины могут быть, например, коды, которые имеются на оригинальных деталях и должны регулярно заменяться в качестве быстроизнашивающихся деталей. Подобными быстроизнашивающимися деталями упаковочной машины являются, например, сварочные колодки, нагревательные элементы, разделительные ножи или наполнительные головки. Информацией о функциях машины могут быть, например, температуры сварки, время сварки, используемые прижимные усилия или скорости подачи. Другими продуктами могут быть клеи, используемые для склеивания упаковочного материала.

Информационные сообщения из группы первых и вторых информационных сообщений объединяют в системе в заданные классы свойств. Какую информацию относят к каким классам свойств, зависит от вида упаковочной машины V и вида желаемого контроля качества.

По меньшей мере, перед одним из этапов 5 процесса осуществляют контроль 6 качества. Для этого регистрируют информационные сообщения соответствующего класса свойств, например, за счет того, что с помощью подходящих датчиков проверяют свойство упаковочного материала, частично или полностью изготовленной упаковки или используемый клей. В качестве датчиков пригодны в зависимости от вида проверяемого свойства акустические, оптические, электрические или магнитные датчики. Другие свойства, в частности параметры машины, могут подаваться также блоком 4 управления. На чертеже различные устройства контроля качества, приданные соответствующему классу свойств, обозначены QP/EK1-QP/EK(n).

Зарегистрированные информационные сообщения модуля 6 контроля качества передают в виде данных к блоку 8 обработки. В этом блоке 8 обработки определяют фактические данные, основанные на переведенных информационных сообщениях. Эти фактические данные передают в блок 10 сравнения и сравнивают с заданными данными 9, подаваемыми системой, преимущественно блоком 4 управления, в блок 10 сравнения. Эти заданные данные показаны в виде калибровочных данных на каждый класс свойств и обозначены Kal-Data K1-K(n). Если сравнение покажет, что фактические данные в пределах диапазона допусков совпадают с заданными данными, то инициируется следующий этап процесса, как это видно через линию 13. Если же результат не лежит в пределах диапазона допусков, то упаковочный или наполнительный процесс преимущественно автоматически прерывается. Этот этап обозначен поз.11. Вместо прерывания процесса можно также выработать сообщение об ошибке и поддерживать процесс еще в течение заданного отрезка времени.

Как показано на чертеже штриховыми линиями 12, результат сравнения может быть получен также в одном из следующих, преимущественно ближайших устройств 6 контроля качества. Преимущественно этот результат обрабатывают с заданными данными следующего класса свойств и вводят в блок 10 сравнения. Эти этапы можно итеративно повторять столько, сколько имеется классов свойств и модулей контроля качества.

В случае упаковочной машины, когда конечным изделием является укупоренная наполненная упаковка, посредством первого контроля качества можно, например, проверить выкройку упаковочного материала перед выпрямлением, например пригодность к биговке, термосварке или складыванию. Посредством второго контроля готовую к наполнению упаковку проверяют перед наполнением, например ее стерильность. Посредством третьего контроля наполненную упаковку или используемый клей проверяют перед укупоркой, а посредством четвертого укупоренную упаковку проверяют, например, на герметичность. При этом могут быть введены дополнительные контроли, например для проверки температуры сварки, используемых сварочных колодок или времени сварки. Можно контролировать также нож, которым изготавливают выкройку упаковочного материала.

Преимущественно в каждом классе свойств учтено только одно физическое свойство. Однако можно также отнести к одному классу несколько разных свойств. Обычно, по меньшей мере, часть заданных данных используют для управления упаковочной машиной. Преимущественно для всех контролей качества используют один и тот же блок обработки и сравнения, хотя он изображен на чертеже для лучшей читаемости многократно.

Как видно на чертеже, все контроли качества протекают по одной и той же стандартной программе, независимо от того, какие информационные сообщения должны быть собраны. Содержащуюся в классе свойств информацию можно обрабатывать по заданным правилам для принятия решения, т.е. остановить машину или продолжать эксплуатировать ее. Это облегчает выполнение управления и соответствующей или интегрированной системы. Благодаря своей модульной конструкции система может быть простым образом встроена в существующие машины. Расширение или модификация системы также упрощена.

Перечень ссылочных позиций

1 - упаковочный материал

2 - калибровочные данные

3 - упаковка

4 - блок управления

5 - этап процесса

6 - контроль качества одного класса свойств

7 - зарегистрированные информационные сообщения

8 - блок обработки

9 - калибровочные данные одного класса свойств

10 - блок сравнения

11 - прерывание упаковочного процесса

12 - передача данных

13 - инициирование этапа процесса

V - упаковочная машина