CN101115661A - 用于生产包装层压板以及由该包装层压板制成的包装件的系统和方法 - Google Patents

用于生产包装层压板以及由该包装层压板制成的包装件的系统和方法 Download PDF

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Abstract

用于生产包装层压板(10)的一种系统和一种方法，以及用于生产包装件(15；17)的包装设备和方法。该包装层压板包括带有可磁化颗粒(19)的层(6)。通过施加磁场以在该包装层压板上形成磁标记(19)，诸如单点瑕疵和拼接部的缺陷被标记在该包装层压板(10)上。该包装设备设置为感应与由该包装层压板(10)制成的包装件(15；17)有关的磁标记(19)的存在。

Description

用于生产包装层压板以及由该包装层压板制成的包装件的系统和方法
技术领域
本发明涉及用于生产包装层压板的一种系统和一种方法。本发明进一步涉及生产包装件的方法和包装设备。
背景技术
当生产包装的食品产品时，特别是为延长上架时间而商业上消毒的或处理的那些产品，包装层压板或包装材料不含有任何可损害该被包装产品的质量的瑕疵或拼接是很重要的。在生产包装材料的过程中可产生瑕疵，挑选出包含有瑕疵包装材料的包装件是很重要的。
在包装层压板的生产中，纸板材料卷筒(例如，约1.5m宽，约4000m长)被输送入层压机中，以和塑料(以及通常还和铝)层压在一起。在层压机中，可发生塑料的点状(spotwise)氧化，或者小微粒可能不被期望地层压入包装材料中。
由层压机中点状氧化或微粒引起的瑕疵已知为单点(single spot)瑕疵。通常通过将一片胶带加到包装材料的边缘处，使得存在于层压机中的图像扫描器或激光扫描器检测瑕疵并将它们的位置标记在包装材料上。
在该生产中的后期阶段，包装材料进行手动修补(doctoring)程序，其中，手动定位胶带，检查瑕疵，并确定它是否应当被切除并进行拼接，或者它是否是不明显的并不必采取措施。如果进行拼接，在末端包括有这种拼接的包装件必须被丢弃。
拼接也在分切机(slitting unit)中进行，其中，包装层压板被切成多个合适宽度和长度的卷筒(roll)以用于装料机中，例如，卷筒可以是30cm宽，800m长。显而易见地，有时需要进行拼接以生产具有正确长度的卷筒。
在包装机器中也发生拼接。当包装层压板的卷筒接近其末端时，由操作者进行拼接，然后包装层压板的新的卷筒被拼接到存在于机器中的卷筒，以获得连续的产品。
其后，在包装机器中，包装层压板的幅片(web)通过两个相对的辊之间，并且由于包装层压板中厚度的变化，使得辊检测到拼接部的出现。为使这种操作易于进行，该幅片需是平整的，以保证幅片和辊之间的接触。该检测也应在该幅片的任何消毒处理之前进行，这是因为该辊是与幅片相接触的，并因此会影响该幅片的无菌性。然而，对于较厚的材料而言，该辊工作得相当优良。对于薄的包装层压板，厚度的差异较小，因此利用这种方法检测是较困难的。
被检测到的该拼接部的位置被存储于包装机器控制系统的存储器内，并且当包装层压板转化成单个的包装件后，视为包括拼接部的包装件连同之前和之后的这样的包装件一起被丢弃。
因为在包装机器中拼接部检测较早地进行(即在消毒和成形之前进行)，因此在丢弃包括有拼接部的包装件之前，包装层压板幅片具有行进通过包装机器的特定方式。在该行进中，总存在着幅片某些错位的风险，它会导致有关拼接部精确位置(即它位于包装件中的位置)的一些不确定性。
鉴于此，采取的措施是丢掉三个包装件，而不是仅丢掉应当包含有拼接部的那个，尽管这会带来不必要的产品损耗。
由以上可明显看出，存在着在处理瑕疵和拼接部的方面进行改进的需要，无论是考虑到当丢弃包装件时具有更好的确定性以达到较少的不必要的产品损耗，还是考虑到在拼接部检测中更好的确定性，尤其是当使用较薄的包装层压板时。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于生产包装层压板的一种方法和一种系统，其中，可以以该信息可被输送至用于生产包装件系统(即装料机)的方式被显示(例如瑕疵和拼接部的)缺陷的位置。
这种和进一步的目的将会通过根据权利要求1所述的系统来实现。其实施方式在从属权利要求2-5中被限定。
上述目的还通过根据权利要求8所述的方法来实现。
本发明的另一个目的是提供用于生产由包装层压板制成的包装件的方法和系统，其中，带有缺陷的包装件可被容易和有效地挑选出并丢弃。
这种和进一步的目的可通过根据权利要求1所述的系统来实现，一种优选的变型在权利要求7中被限定。这些目的还通过根据权利要求9所述的方法来实现，一个优选的变型在权利要求10中被限定。
本发明的用于生产包装层压板的系统，所述包装层压板包括带有可磁化颗粒的层，该系统包括至少一个磁化装置以施加磁场，用于在该包装层压材料中形成磁标记，该磁标记表示缺陷(例如拼接部或单点瑕疵)所在的位置。
本文中，磁标记意指，在该包装层压板中的一定量的可磁化颗粒被磁化，并发射一个磁场，该磁场不同于由该磁标记外部的颗粒发射的可能为零磁力(即根本没有磁场)的场。由该磁标记和该磁标记周围的颗粒发射的场的其它组合也是可能的，重要的是，由该磁标记发射的场不同于由其周围可磁化颗粒发射的场。
该系统提供了一种标记缺陷在包装材料中的位置的有效和简易的方法。
该系统的优点还在于，它可能无需修补操作。与切除瑕疵(例如单点瑕疵)和标记拼接部(所述拼接部稍后在包装机器中一定会被机械检测的)不同，形成可表示瑕疵的磁标记。该标记可稍后由包装机器中的设备检测。由此，尽管包装食品产品的生产商制造出了很多包装材料中带有瑕疵的包装件(该情况下为单点瑕疵，而不是修补中形成的拼接部)的包装件，但生产包装层压板的速度更快了。
修补也可与该系统结合使用，那么在该修补中使用的拼接单元配备有磁化设备，优选地以永磁体的形式。
在分切机中以及在包装设备中形成的拼接部以同样的方法被标记。
因此，所有拼接部的标记以有效和自动检测的方式完成。
优选地，该系统包括扫描器，用于检测缺陷，例如单点瑕疵，其中，该扫描器被设置为激发第一磁化装置(优选地以电磁铁的形式)，以使在检测到的该缺陷处形成磁标记。
扫描器可以在有利的高速下进行层压板的检查。电磁铁是有利的，因为它可通过电流在瞬间激励和去激励(deactivated)，因此当被扫描器激励后，能够在正确位置形成磁标记。
另外，本发明涉及一种用于生产由本发明的系统生产的包装层压板所制成的包装件的包装设备，该包装设备被提供有磁传感器，用于感应表示缺陷(例如包装件上的拼接部或单点瑕疵)的磁标记的存在。
这种瑕疵包装件的检测不依赖于包装材料的厚度，并且是快速和有效的。因为有关哪个包装件包括拼接部的确定性比现有技术的设备高得多，因此减少产品损耗和仅丢弃一个包装件而不是三个是可能的。
优选地，该包装设备进一步包括用于丢弃包装件的装置，在该包装件上磁传感器感应至少一个表示缺陷(例如在该包装件上的拼接部或单点瑕疵)的磁标记。这意味着该有瑕疵的包装件从生产线中被挑选出，并保证了有瑕疵的包装件不会被运送给终端客户。
用语“磁化装置”意指永磁体或电磁体或能够对层压板中的可磁化颗粒进行处理以产生可检测的磁标志的其它装置。
本发明的这些和其它方面将会通过参考以下描述的实施方式而明显地显现出来。
附图说明
图1示意性显示了一种本发明的用于生产包装层压板的系统；
图2显示了具有包括可磁化颗粒的层的包装层压板；
图3示意性显示了本发明的处于第一状态的包装设备的第一个实施方式的部分；
图4示意性显示了图3中的处于第二状态的该设备的部分；
图5示意性显示了包装设备的第二个实施方式的部分；
图6示意性显示了包装设备的第三个实施方式的部分。
具体实施方式
图1显示了用于生产包装层压板的系统1。纸板材料卷筒2在A处输送入该系统。印刷机3在输入的纸板材料上印刷期望的图形装饰。该被印刷的纸板材料被输送入层压机4，在该层压机中，纸板材料与塑料层5、6、7以及铝层8层压在一起。该塑料层中的至少一层或者该印刷中包括可磁化颗粒9，通常为磁铁矿颗粒。
该纸板材料和被层压层的集合构成包装层压板，如图2中更加详细地显示。层2为纸板材料，并且塑料装饰层5被覆在该层的顶部以保护在印刷机3中被印刷在该纸板材料2那一侧上的图形。
通过包含有可磁化颗粒9的塑料层6，铝层8被层压到该纸板材料的另一侧。最后塑料层7被层压到铝层8上。塑料层7将会位于最终包装件的内侧，而装饰层5将会位于外侧。
该包装层压板的组成和层的变型以及用于生产的备选的方法当然是可能的，这都在本发明的范围内。
在层压机4中，包装层压板10由扫描器11扫描缺陷。当检测到缺陷时(例如该被层压塑料的点状氧化)，电磁体12被激励，并对该包装层压板施加磁场以磁化一定量的可磁化颗粒9，从而在该包装层压板上形成磁标记，以表示该缺陷的位置。
在层压机后，该包装层压板被输送入分切机13，在该分切机中它被切割并卷绕成通常约为30cm宽、800m长的卷筒。然后这些包装层压板的卷筒在B处被放在货盘上(palletise)并运送至生产包装食品产品的客户的所在位置。
在分切机13，设置拼接单元(装置，unit，图未示)，其允许当需要时拼接该包装材料。该拼接单元带有朝向该包装层压板移动的永磁体，用于施加磁场以磁化一定量的可磁化颗粒，从而标记该拼接部的位置。例如，该永磁体可设置于加热单元中，该加热单元应用于该包装层压板，以熔化一定量的塑料层，从而结合两个长度的包装层压板。
作为一种选择，包括切割片和拼接单元的修补装置14(如图1中虚线所表示)可用来检查被标记的瑕疵并切除那些视为相当严重以至于不期望它们存在于运送到客户的包装层压板卷筒中的瑕疵。
在上述情况下，该修补装置配备有磁传感器，故操作者可利用由层压机在包装层压板上形成的磁标记，快速查找到瑕疵。较之现有技术系统中包装层压板卷筒需被人工地检查以便于用胶带标记瑕疵的位置，该方法可加快修补操作。
然后，该瑕疵被检查出，并根据严重性，切除包装层压板的包括瑕疵的部分，并形成拼接部，以结合两个被切下长度的包装层压板。该拼接单元包括永磁体，用于在拼接部的位置标记新的磁标记。
然后，经过修补程序的包装层压板卷筒，与不带有瑕疵的那些一起被放在货盘上，并被输送到不带有修补装置的系统中的如上述的包装设备。
本发明还涉及一种包装设备。
根据图3和图4所示的包装设备的第一个实施方式，由包装层压板10以惯常方式制造的包装件14通过磁传感器16，该磁传感器16感应在该包装件上可能的磁标记的存在。图3中的包装件17包括拼接部18。该拼接部由磁标记19标示，该磁标记实际中肉眼不可见，但为了清楚图中显示出了该磁标记。
在这种情况下，磁标记中的可磁化颗粒19已经于包装层压板制造过程中在拼接单元中被永磁体磁化。该磁标记19发射磁场，该磁场不同于由正在经过磁传感器的包装件中的其它部分包装材料所发射的场(如果该场存在的话)。这由磁传感器16感应到。
当包装件17上的磁标记19被磁传感器16检测到时，一个信号被传送至丢弃装置(图中以盖板20的形式显示)，该丢弃装置打开以将该包装件17从产品线中移除并丢弃，如图4所示。如果在包装件中检测到代表单点瑕疵的磁标记的话，情况也是如此。
如图5所示，根据第二个实施方式，该磁传感器被设置为在包装设备中形成包装件之前，检测包装层压板10的平整幅片上的磁标记。与现有技术相比，好处是该检测可在消毒之后进行，因为在包装层压板10与磁传感器16之间不产生接触。如图6所示，根据第三个实施方式，该检测也可在包装层压板10形成为管20之后，但要在它形成为单个的包装件之前，在该包装层压板10上进行。
根据所有这些实施方式，可以更加接近于包装件的形成并因此更加接近于瑕疵包装件的丢弃地进行检测，该检测在所有三个实施方式中进行的方式相同，不同之处在于，在第二个和第三个实施方式中，该检测在包装件的形成的上游进行，而在第一个实施方式中，该检测在包装件的形成的下游进行。
明显地，磁标记可以不考虑包装层压板的状态而由传感器检测：平整、形成为管或形成单个的包装件。
该磁标记19的位置信息以与现有技术相同的方式被传送至包装设备的控制系统。但是，事实上，在包装机器中较晚进行的检测极大地加强了识别需要被丢弃的瑕疵包装件的准确性。
根据一种变型，当用产品填充包装件时，可以利用磁标记的位置信息。填充操作可中断，以便将被认为含有缺陷的包装件空置。作为一种备选方法，可用水填充这些包装件，以使它们在包装机器中的直到被丢弃位置之前的其余部分中不会遇到诸如反压力(counter-pressure)的问题。这当然会减少与带有瑕疵的包装件一起被丢弃的产品的量。磁传感器可以是磁敏电阻传感器、GMR传感器、或类似的传感器。该传感器应当能够感应静态和动态场，从而可以在包装件17处于静态或移动时检测到磁标记的存在。读取距离可以达到数毫米。
在第一实施方式中，包装件当通过磁传感器时可以是直立或平放状态，并且丢弃装置可以以适合于能够将由磁传感器感应出的、在包装层压板中具有缺陷的包装件可控地挑选出的任何方式被设计。

Claims (10)

1.一种用于生产包装层压板(10)的系统，所述层压板包括包含可磁化颗粒(9)的层(6)，其特征在于，所述系统(1)包括至少一个磁化装置(12)以施加磁场，用于磁化一定量的可磁化颗粒(9)，以在所述包装层压板(10)中形成磁标记(19)，所述磁标记(19)表示诸如拼接部或单点瑕疵的缺陷的位置。
2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括扫描器(11)，所述扫描器(11)被设置为检测例如单点瑕疵的缺陷，并设置为在检测到缺陷时激励第一磁化装置(12)，以形成表示所述缺陷的位置的磁标记。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第一磁化装置为电磁体。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，进一步包括至少一个拼接单元，用于在所述包装层压板(10)中形成拼接部，所述至少一个拼接单元具有第二磁化装置，所述第二磁化装置被设置为形成表示由所述拼接单元形成的拼接部的位置的磁标记。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第二磁化装置为永磁体。
6.用于生产由根据权利要求1-5中任一项所述的系统生产的包装层压板制成的包装件的包装设备，其特征在于，通过磁传感器(16)感应磁标记(19)的存在，所述磁标记(19)表示在包装件或所述包装层压板上的例如拼接部或单点瑕疵的缺陷。
7.根据权利要求6所述的包装设备，进一步包括用于丢弃包装件(17)的装置(20)，所述包装件(17)与磁传感器(16)感应的至少一个感应磁标记(19)的相关，所述磁标记(19)表示例如拼接部(18)或单点瑕疵的缺陷。
8.一种用于生产包装层压板的方法，包括提供具有包含可磁化颗粒(9)的层(6)的包装层压板(10)的步骤，其特征在于还包括以下步骤：
施加磁场，用于在所述包装层压板(10)中形成磁标记(19)，以标记出诸如拼接部或单点瑕疵的缺陷的位置。
9.一种用于生产包装件的方法，所述包装件由根据权利要求8中的方法所生产的包装层压板制成，其特征在于，包括以下步骤：
通过磁传感器(16)感应磁标记(19)的存在，所述磁标记(19)表示诸如拼接部(18)或单点瑕疵的缺陷。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括以下步骤，当所述磁传感器(16)感应到至少一个磁标记(19)时，丢弃包装件(17)，其中，所述磁标记(19)表示与所述包装件相关的诸如拼接部(18)或单点瑕疵的缺陷。
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