專利名稱：特別是卷煙盒的檢測方法及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及檢測可成形材料的盒、特別是具有至少一個(薄)紙板包的(卷煙)盒的方法。本發明也涉及實施該方法的設備。
在需要高精度的卷煙盒制造中，盒的檢測是特別重要的。
本發明的目的是解決使實施盒的精確檢測的措施也可以通過簡單的方式進行的問題。
為了解決這個問題，按照本發明的方法的特征在于用一定的或適度的壓力沖擊盒，引發變形，然后對變形進行測量和評估。
本發明的關鍵在于對下述情形的了解在盒上的壓力引起的變形的進度是以其結構，也是以其內容物為特征的。另外，其結構和設計的一定特征可以通過其變形曲線來識別。
按照本發明，盒變形過程是通過為相對于預定/默認的變形曲線的變形而施加的力的變化來確定的。
在實踐中這意味著，作用在盒上的施壓裝置是相對于在變形過程中所包括的距離和出現的力來測量的。對測量結果連續地、特別是借助圖解法進行記錄和評估，評估結果在計算機上顯示為測繪力和距離的變量的曲線。施壓裝置最好以均勻的、特別是恒定的運動壓靠或設置在盒上。盒的阻抗引起的力在距離上進行測繪。
本發明的一個特征在于了解到，在變形過程中，測量的力的變化多次地、特別是作為盒的細部結構的結果而出現。在一個有利的實施例中，即，當檢測翻蓋式卷煙盒時，在變形過程中所施加的力可辨別的受到細部結構如蓋內片、在蓋端及底端的橫向邊緣的影響，在記錄力的曲線的圖中產生盒變形動作的典型的及可重現的圖像。
按照本發明，記錄的及圖形顯示的測量結果可以同基準曲線或儲存的“校準曲線”進行比較，以便識別與有關盒的標準實施例的任何偏差。一個特征在于，為此目的對力/距離曲線的二次導數進行測量和記錄。所得到的曲線顯示出相應于增加的力或盒對變形的增加的阻力的升高的曲線或峰值，從而使人可得出關于結構，以及材料成分、材料強度及盒的內容物的結論。
本測量和檢測方法可特別有利地應用于翻蓋式卷煙盒，即，薄紙板制成的盒。這種盒在制成后，可在包覆外部薄膜之前或之后進行檢測。
為實施按照本發明的方法，盒作為整體夾緊在可彼此相對位移的施壓裝置之間，具體來說，夾緊在(上部)壓力板和(下部)板狀測力計之間。至少一個裝置是可位移的。走過的路徑及有關的力被測量。這樣使盒產生物性變形動作。
最好通過將檢測工位設置在盒的輸送器的區域中，將盒的試樣從輸送流出取出，并檢測其正確形狀，從而將方法和設備結合在包裝過程中。
現在對照以下附圖借助設備的實施例及評估過程進一步詳述本發明的特征。
圖1是檢測盒的設備的側視圖，圖2至4是盒的變形曲線圖，圖5是用于制造卷煙盒的機器組件的示意平面圖，圖6是包括多個機器組件的設施的示意平面圖。
下面的詳細描述涉及到推薦的應用場合檢測盒10，即卷煙盒，特別是翻蓋式卷煙盒。這種盒10是薄紙板制成的。盒包括(下部)盒部11和鉸接于盒部的蓋子12。盒10呈長方形，帶有大表面的前側面13和相對應的后側面14。盒部11和蓋子12構成長形雙層側壁15。盒10的坯件被折疊，使盒的側面或壁由(直立的)直角盒邊緣16，17和橫向邊緣18，19界定。
借助施加的壓力或壓應力對盒10進行多種檢測。為此目的，將盒10放置在施壓裝置之間，施壓裝置在長方形盒10的大表面盒側面的區域中，即，在前側面13或后側面14的區域中抵靠盒10。由于至少一個施壓裝置的(向下)運動，壓力施加在盒10上，引起盒的變形。據此可推導出關于盒10的材料及其結構設計的相關特征。
圖1所示的檢測設備包括(直立的)支承柱20，21，在其(上、下)端部借助橫梁22，23彼此相連，構成一個支承框架。施壓裝置可以在橫梁22，23之間位移，也就是說，一個壓力梁24可借助滑套25沿支承柱20，21位移。壓力梁24承載著施壓裝置，即，壓力板26。該壓力板抵靠盒10的頂部即前側面13，以便施加壓力。
在盒10下面的支承板27用作反壓力構件。支承板27連接于一個壓力表，在本例中壓力表是一個測力計28。這是一種本專業中公知的裝置，它可以測量傳遞的壓力，特別是借助金屬絲應變計將其轉變成電信號。因此，測力計28可以在壓力板26的均勻的，特別是連續向下的動動中測量施加在盒10上的壓力。
施壓裝置，即，壓力板26和支承板27具有大于盒10，即大于盒的前側面13和后側面14的支承表面。因此，盒10在其整個表面上受到施壓裝置的沖擊。
在設備的結構中，支承板27是靜止的，用于傳遞壓力的壓力板26可向著盒10下降。為此目的，壓力梁24可借助連桿機構升、降，在本例中是借助蝸輪升降的，蝸輪29帶有可轉動地裝在上部的橫梁中的直立主軸29。可轉動的螺母被一馬達，即，被一電機30驅動。這種(主軸)驅動裝置特別借助壓力梁反抗盒10以預定的，特別是連續的傳送運動使壓力板26移動。在盒的變形或壓縮過程中，盒產生阻力，該阻力被支承板或測力計28測量。
施壓裝置的、或壓力板26的運動，以及在盒10的變形過程中出現的力被測量和記錄。為此目的，壓力板26或壓力梁24配置有公知的位置傳感器31。可沿裝在設備側的直立導桿32上、下移動的位置傳感器31可對走過的距離進行精確測量，并將其轉變成電信號。
一個特征在于，測量的數據變量，距離和力是用圖解法表示的。數據由計算機處理，并顯示為圖解圖形，即，曲線。測量的力是沿Y軸繪制的，所覆蓋的距離是沿X軸繪制的。
圖2表示以力F和距離S之間的直接相互作用為基礎的曲線。曲線在支承板27與盒10的接觸點開始，延續到盒被變形而不被毀壞的點，特別是延續到卷煙開始被壓縮的點。
圖3表示對圖2所示曲線一次求導計算的曲線。但是，關于盒10在其壓縮過程中的有利的表示是在圖4中，即所述相互作用的二次導數。該曲線顯示出一系列波峰33，34，35，即峰值，每個波峰表示來自盒10的結構的壓力的增加，即，在施壓裝置的恒定向下運動中由盒10施加的變化的或增加的壓縮強度。
圖4中的曲線表示翻蓋式的盒10的性質(圖1)。曲線從壓力板26放置在盒10的頂部，即，前側面13上時開始。第一波峰33歸因于翻蓋式盒常見的蓋內片引起的力的增加，即，歸因于在向上的蓋子前壁的區域中的材料的加強。
隨后的波蜂34歸因于在盒10的變形過程中阻力的進一步增加及因此產生的力的增加，即，歸因于在蓋子12的區域中增加的剛度。在端部或角部的橫向邊緣19增加了盒10的阻抗，因此引起變形力增加。
此后，即，在壓力板26的繼續的施壓運動中，盒10的相應反作用在曲線中引起新的波峰35。這次力的增加是由于在底側的橫向邊緣18造成的盒的剛度引起的。緊接著，盒的壓縮過程就完成了。這樣就形成了按照圖4的一條完整的曲線，它是特定盒型，在本例中為翻蓋式盒的特性曲線。
另一個特征在于，這種方法可以按照各種方式采用，特別是用于識別正確的或有缺陷的盒。這里應注意的是，紙板的材料強度如厚度、內襯的類型及性質、卷煙組的類型、性質和構成，以及盒結構中的其它特性對于檢測過程中施加壓力得到的曲線具有影響。
在盒的檢測過程中，特別要注意將檢測中記錄的曲線，特別是二次求導得到的曲線與一條或多條存儲的基準曲線進行比較。這可涉及到用于準備生產的類型的正確的、標準的盒的“校準曲線”。借助這種檢測方法可以識別有缺陷的盒。
另一個特征在于，如圖1所示，將這種檢測方法或檢測設備結合在盒10的生產流動中。圖5是表示翻蓋式盒的包裝裝置的布置圖。該包裝裝置包括一個包裝機36和形成玻璃紙外包的包裝機，即，所謂的玻璃紙包裝機37。這兩個包裝機借助一條直線的盒輸送器38彼此連接。檢測工位39設置在上述輸送路徑的區域中。單個的盒10隨機地從盒輸送器38的區域移出，以便進行檢測，并送過圖1所示檢測設備。然后，將受檢測的盒通過中間輸送器40送回盒輸送器38。盒10的檢測最好在循環中進行。作為補充或替代方案，試驗工位39也可以設置在玻璃紙包裝機的終端，例如，設置在玻璃紙包裝機37的盒路徑41的區域中。
可以對一個完整的設施進行盒10的檢測，該設施包括多個圖5所示的包裝裝置。每個檢測工位設有一計算機，最好還設有一個用于顯示圖2至圖4所示曲線的監視器。作為補充或替代方案，包裝裝置42的檢測工位39連接于一臺中央計算機43，該中央計算機記錄工作數據，這樣就能夠就可為整個包裝設施建立信息和檢測結果的中央存儲。
采用這種檢測方法可以得出關于任何錯誤源的結論，其可能在于盒或包裝材料本身，也可能是包裝機的操作。這樣的結論可以根據測值或繪制的曲線的特征得出。另外，根據在檢測過程中盒的動作的逐漸變化，可以得出關于機器磨損的結構。
權利要求
1.用于檢測可成形包裝材料的盒(10)，具體來說是具有至少一個(薄)紙板包的長方形(卷煙)盒(10)的方法，其特征在于用一定的壓力沖擊盒(10)，并測量得到的盒(10)的變形。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于將所測量的盒(10)的變形與相同的盒或相同類型的盒的默認測量值進行比較。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于作為反力的盒(10)的阻力由于在一個施加裝置的均勻運動的作用下變形增加而變化，該阻力被測量，并最好以圖解形式被顯示或繪制。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于在盒的變形過程中力作用在盒(10)上的過程繪制成一曲線，即，在作用在盒(10)上的施壓裝置的作用下移過的距離上力的過程。
5.如權利要求3所述的方法，其特征在于在施壓裝置的均勻運動過程中，作用在盒(10)上的力的過程表示為導數，特別是二次導數。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于力傳遞至盒(10)的表面，特別是在整個盒面上，最好是在長方體盒的整個大表面的前側面(13)或后側面(14)上。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于在施壓裝置以均勻的、特別是恒定的運動作用在盒(10)上，作用在盒(10)的區域中的力由壓力計，特別是由測力計(28)測量。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于盒(10)的變形是借助施壓裝置的運動，即，借助施壓裝置走過的距離，由位置傳感器(31)測量的。
9.如權利要求7和8所述的方法，其特征在于測力計(28)的測量結果和位置傳感器(31)的測量結果被計算機評估，并繪制成曲線，最好是其二次導數形式的。
10.用于檢測可成形包裝材料的盒(10)，特別是具有至少一個(薄)紙板包的長方體(卷煙)盒(10)的設備，其特征在于盒(10)設置在相對的施壓裝置，特別是在一個(上部)壓力板(26)和一個(下部)支承板(27)之間，至少一個施壓裝置，最好是壓力板(26)可以抵靠盒(10)移動。
11.如權利要求10所述的設備，其特征在于壓力板(26)安裝在一個可以上、下移動的支架上，特別是裝在一個壓力梁(24)上，該壓力梁可以借助均勻驅動的齒輪機構位移。
12.如權利要求10或11所述的設備，其特征在于所述支承板連接于測力計(28)。
13.如權利要求10所述的設備，其特征在于一個支承框架帶有一個在支承柱(20，21)上彼此連接的上部橫梁(22)和下部橫梁(23)，所述壓力梁(24)可位移地安裝在支承柱(20，21)上，測力計(28)設置在下部橫梁(23)上。
14.如權利要求10所述的設備，其特征在于一個測距裝置，特別是一個位置傳感器(31)安裝在可位移的施壓裝置上，特別是安裝在可位移的壓力梁(24)上。
15.如權利要求10所述的設備，其特征在于帶有盒(10)的壓縮變形設備的一個檢測工位(39)配置于一個包裝裝置(42)，最好用于檢測盒(10)的樣件。
16.如權利要求15所述的設備，其特征在于所述檢測工位設置在包裝機(36)和玻璃紙包裝機(37)之間的盒輸送器(38)的區域中。
17.如權利要求15所述的設備，其特征在于多個具有至少一個檢測工位(39)的包裝裝置(42)，每個檢測工位(39)連接于一個中央計算機(43)，以便對關于試驗結果的工作數據進行中央記錄。
全文摘要
為了獲得盒(10),特別是卷煙盒的特性數據,在一壓力板(26)和一支承板(27)之間壓縮盒。支承板連接于一測力計(28),以便確定作為運行距離的函數的作用力。在壓力板(26)精確、恒定的向下運動中特性變形數據或力的變化產生一個所述盒(10)的可再現的特征圖象。
文檔編號B65B19/28GK1346773SQ0114123
公開日2002年5月1日 申請日期2001年10月10日 優先權日2000年10月10日
發明者海因茨·福克, 馬丁·斯蒂勒, 延斯·施米德 申請人:福克有限公司