专利名称：特别是卷烟盒的检测方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测可成形材料的盒、特别是具有至少一个(薄)纸板包的(卷烟)盒的方法。本发明也涉及实施该方法的设备。
在需要高精度的卷烟盒制造中，盒的检测是特别重要的。
本发明的目的是解决使实施盒的精确检测的措施也可以通过简单的方式进行的问题。
为了解决这个问题，按照本发明的方法的特征在于用一定的或适度的压力冲击盒，引发变形，然后对变形进行测量和评估。
本发明的关键在于对下述情形的了解在盒上的压力引起的变形的进度是以其结构，也是以其内容物为特征的。另外，其结构和设计的一定特征可以通过其变形曲线来识别。
按照本发明，盒变形过程是通过为相对于预定/默认的变形曲线的变形而施加的力的变化来确定的。
在实践中这意味着，作用在盒上的施压装置是相对于在变形过程中所包括的距离和出现的力来测量的。对测量结果连续地、特别是借助图解法进行记录和评估，评估结果在计算机上显示为测绘力和距离的变量的曲线。施压装置最好以均匀的、特别是恒定的运动压靠或设置在盒上。盒的阻抗引起的力在距离上进行测绘。
本发明的一个特征在于了解到，在变形过程中，测量的力的变化多次地、特别是作为盒的细部结构的结果而出现。在一个有利的实施例中，即，当检测翻盖式卷烟盒时，在变形过程中所施加的力可辨别的受到细部结构如盖内片、在盖端及底端的横向边缘的影响，在记录力的曲线的图中产生盒变形动作的典型的及可重现的图像。
按照本发明，记录的及图形显示的测量结果可以同基准曲线或储存的“校准曲线”进行比较，以便识别与有关盒的标准实施例的任何偏差。一个特征在于，为此目的对力/距离曲线的二次导数进行测量和记录。所得到的曲线显示出相应于增加的力或盒对变形的增加的阻力的升高的曲线或峰值，从而使人可得出关于结构，以及材料成分、材料强度及盒的内容物的结论。
本测量和检测方法可特别有利地应用于翻盖式卷烟盒，即，薄纸板制成的盒。这种盒在制成后，可在包覆外部薄膜之前或之后进行检测。
为实施按照本发明的方法，盒作为整体夹紧在可彼此相对位移的施压装置之间，具体来说，夹紧在(上部)压力板和(下部)板状测力计之间。至少一个装置是可位移的。走过的路径及有关的力被测量。这样使盒产生物性变形动作。
最好通过将检测工位设置在盒的输送器的区域中，将盒的试样从输送流出取出，并检测其正确形状，从而将方法和设备结合在包装过程中。
现在对照以下附图借助设备的实施例及评估过程进一步详述本发明的特征。
图1是检测盒的设备的侧视图，图2至4是盒的变形曲线图，图5是用于制造卷烟盒的机器组件的示意平面图，图6是包括多个机器组件的设施的示意平面图。
下面的详细描述涉及到推荐的应用场合检测盒10，即卷烟盒，特别是翻盖式卷烟盒。这种盒10是薄纸板制成的。盒包括(下部)盒部11和铰接于盒部的盖子12。盒10呈长方形，带有大表面的前侧面13和相对应的后侧面14。盒部11和盖子12构成长形双层侧壁15。盒10的坯件被折叠，使盒的侧面或壁由(直立的)直角盒边缘16，17和横向边缘18，19界定。
借助施加的压力或压应力对盒10进行多种检测。为此目的，将盒10放置在施压装置之间，施压装置在长方形盒10的大表面盒侧面的区域中，即，在前侧面13或后侧面14的区域中抵靠盒10。由于至少一个施压装置的(向下)运动，压力施加在盒10上，引起盒的变形。据此可推导出关于盒10的材料及其结构设计的相关特征。
图1所示的检测设备包括(直立的)支承柱20，21，在其(上、下)端部借助横梁22，23彼此相连，构成一个支承框架。施压装置可以在横梁22，23之间位移，也就是说，一个压力梁24可借助滑套25沿支承柱20，21位移。压力梁24承载着施压装置，即，压力板26。该压力板抵靠盒10的顶部即前侧面13，以便施加压力。
在盒10下面的支承板27用作反压力构件。支承板27连接于一个压力表，在本例中压力表是一个测力计28。这是一种本专业中公知的装置，它可以测量传递的压力，特别是借助金属丝应变计将其转变成电信号。因此，测力计28可以在压力板26的均匀的，特别是连续向下的动动中测量施加在盒10上的压力。
施压装置，即，压力板26和支承板27具有大于盒10，即大于盒的前侧面13和后侧面14的支承表面。因此，盒10在其整个表面上受到施压装置的冲击。
在设备的结构中，支承板27是静止的，用于传递压力的压力板26可向着盒10下降。为此目的，压力梁24可借助连杆机构升、降，在本例中是借助蜗轮升降的，蜗轮29带有可转动地装在上部的横梁中的直立主轴29。可转动的螺母被一马达，即，被一电机30驱动。这种(主轴)驱动装置特别借助压力梁反抗盒10以预定的，特别是连续的传送运动使压力板26移动。在盒的变形或压缩过程中，盒产生阻力，该阻力被支承板或测力计28测量。
施压装置的、或压力板26的运动，以及在盒10的变形过程中出现的力被测量和记录。为此目的，压力板26或压力梁24配置有公知的位置传感器31。可沿装在设备侧的直立导杆32上、下移动的位置传感器31可对走过的距离进行精确测量，并将其转变成电信号。
一个特征在于，测量的数据变量，距离和力是用图解法表示的。数据由计算机处理，并显示为图解图形，即，曲线。测量的力是沿Y轴绘制的，所覆盖的距离是沿X轴绘制的。
图2表示以力F和距离S之间的直接相互作用为基础的曲线。曲线在支承板27与盒10的接触点开始，延续到盒被变形而不被毁坏的点，特别是延续到卷烟开始被压缩的点。
图3表示对图2所示曲线一次求导计算的曲线。但是，关于盒10在其压缩过程中的有利的表示是在图4中，即所述相互作用的二次导数。该曲线显示出一系列波峰33，34，35，即峰值，每个波峰表示来自盒10的结构的压力的增加，即，在施压装置的恒定向下运动中由盒10施加的变化的或增加的压缩强度。
图4中的曲线表示翻盖式的盒10的性质(图1)。曲线从压力板26放置在盒10的顶部，即，前侧面13上时开始。第一波峰33归因于翻盖式盒常见的盖内片引起的力的增加，即，归因于在向上的盖子前壁的区域中的材料的加强。
随后的波蜂34归因于在盒10的变形过程中阻力的进一步增加及因此产生的力的增加，即，归因于在盖子12的区域中增加的刚度。在端部或角部的横向边缘19增加了盒10的阻抗，因此引起变形力增加。
此后，即，在压力板26的继续的施压运动中，盒10的相应反作用在曲线中引起新的波峰35。这次力的增加是由于在底侧的横向边缘18造成的盒的刚度引起的。紧接着，盒的压缩过程就完成了。这样就形成了按照图4的一条完整的曲线，它是特定盒型，在本例中为翻盖式盒的特性曲线。
另一个特征在于，这种方法可以按照各种方式采用，特别是用于识别正确的或有缺陷的盒。这里应注意的是，纸板的材料强度如厚度、内衬的类型及性质、卷烟组的类型、性质和构成，以及盒结构中的其它特性对于检测过程中施加压力得到的曲线具有影响。
在盒的检测过程中，特别要注意将检测中记录的曲线，特别是二次求导得到的曲线与一条或多条存储的基准曲线进行比较。这可涉及到用于准备生产的类型的正确的、标准的盒的“校准曲线”。借助这种检测方法可以识别有缺陷的盒。
另一个特征在于，如图1所示，将这种检测方法或检测设备结合在盒10的生产流动中。图5是表示翻盖式盒的包装装置的布置图。该包装装置包括一个包装机36和形成玻璃纸外包的包装机，即，所谓的玻璃纸包装机37。这两个包装机借助一条直线的盒输送器38彼此连接。检测工位39设置在上述输送路径的区域中。单个的盒10随机地从盒输送器38的区域移出，以便进行检测，并送过图1所示检测设备。然后，将受检测的盒通过中间输送器40送回盒输送器38。盒10的检测最好在循环中进行。作为补充或替代方案，试验工位39也可以设置在玻璃纸包装机的终端，例如，设置在玻璃纸包装机37的盒路径41的区域中。
可以对一个完整的设施进行盒10的检测，该设施包括多个图5所示的包装装置。每个检测工位设有一计算机，最好还设有一个用于显示图2至图4所示曲线的监视器。作为补充或替代方案，包装装置42的检测工位39连接于一台中央计算机43，该中央计算机记录工作数据，这样就能够就可为整个包装设施建立信息和检测结果的中央存储。
采用这种检测方法可以得出关于任何错误源的结论，其可能在于盒或包装材料本身，也可能是包装机的操作。这样的结论可以根据测值或绘制的曲线的特征得出。另外，根据在检测过程中盒的动作的逐渐变化，可以得出关于机器磨损的结构。
权利要求
1.用于检测可成形包装材料的盒(10)，具体来说是具有至少一个(薄)纸板包的长方形(卷烟)盒(10)的方法，其特征在于用一定的压力冲击盒(10)，并测量得到的盒(10)的变形。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于将所测量的盒(10)的变形与相同的盒或相同类型的盒的默认测量值进行比较。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于作为反力的盒(10)的阻力由于在一个施加装置的均匀运动的作用下变形增加而变化，该阻力被测量，并最好以图解形式被显示或绘制。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于在盒的变形过程中力作用在盒(10)上的过程绘制成一曲线，即，在作用在盒(10)上的施压装置的作用下移过的距离上力的过程。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于在施压装置的均匀运动过程中，作用在盒(10)上的力的过程表示为导数，特别是二次导数。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于力传递至盒(10)的表面，特别是在整个盒面上，最好是在长方体盒的整个大表面的前侧面(13)或后侧面(14)上。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于在施压装置以均匀的、特别是恒定的运动作用在盒(10)上，作用在盒(10)的区域中的力由压力计，特别是由测力计(28)测量。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于盒(10)的变形是借助施压装置的运动，即，借助施压装置走过的距离，由位置传感器(31)测量的。
9.如权利要求7和8所述的方法，其特征在于测力计(28)的测量结果和位置传感器(31)的测量结果被计算机评估，并绘制成曲线，最好是其二次导数形式的。
10.用于检测可成形包装材料的盒(10)，特别是具有至少一个(薄)纸板包的长方体(卷烟)盒(10)的设备，其特征在于盒(10)设置在相对的施压装置，特别是在一个(上部)压力板(26)和一个(下部)支承板(27)之间，至少一个施压装置，最好是压力板(26)可以抵靠盒(10)移动。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于压力板(26)安装在一个可以上、下移动的支架上，特别是装在一个压力梁(24)上，该压力梁可以借助均匀驱动的齿轮机构位移。
12.如权利要求10或11所述的设备，其特征在于所述支承板连接于测力计(28)。
13.如权利要求10所述的设备，其特征在于一个支承框架带有一个在支承柱(20，21)上彼此连接的上部横梁(22)和下部横梁(23)，所述压力梁(24)可位移地安装在支承柱(20，21)上，测力计(28)设置在下部横梁(23)上。
14.如权利要求10所述的设备，其特征在于一个测距装置，特别是一个位置传感器(31)安装在可位移的施压装置上，特别是安装在可位移的压力梁(24)上。
15.如权利要求10所述的设备，其特征在于带有盒(10)的压缩变形设备的一个检测工位(39)配置于一个包装装置(42)，最好用于检测盒(10)的样件。
16.如权利要求15所述的设备，其特征在于所述检测工位设置在包装机(36)和玻璃纸包装机(37)之间的盒输送器(38)的区域中。
17.如权利要求15所述的设备，其特征在于多个具有至少一个检测工位(39)的包装装置(42)，每个检测工位(39)连接于一个中央计算机(43)，以便对关于试验结果的工作数据进行中央记录。
全文摘要
为了获得盒(10),特别是卷烟盒的特性数据,在一压力板(26)和一支承板(27)之间压缩盒。支承板连接于一测力计(28),以便确定作为运行距离的函数的作用力。在压力板(26)精确、恒定的向下运动中特性变形数据或力的变化产生一个所述盒(10)的可再现的特征图象。
文档编号B65B19/28GK1346773SQ0114123
公开日2002年5月1日 申请日期2001年10月10日 优先权日2000年10月10日
发明者海因茨·福克, 马丁·斯蒂勒, 延斯·施米德 申请人:福克有限公司