專利名稱：特別是卷煙盒的檢測(cè)方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)可成形材料的盒、特別是具有至少一個(gè)(薄)紙板包的(卷煙)盒的方法。本發(fā)明也涉及實(shí)施該方法的設(shè)備。
在需要高精度的卷煙盒制造中，盒的檢測(cè)是特別重要的。
本發(fā)明的目的是解決使實(shí)施盒的精確檢測(cè)的措施也可以通過(guò)簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行的問(wèn)題。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，按照本發(fā)明的方法的特征在于用一定的或適度的壓力沖擊盒，引發(fā)變形，然后對(duì)變形進(jìn)行測(cè)量和評(píng)估。
本發(fā)明的關(guān)鍵在于對(duì)下述情形的了解在盒上的壓力引起的變形的進(jìn)度是以其結(jié)構(gòu)，也是以其內(nèi)容物為特征的。另外，其結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)的一定特征可以通過(guò)其變形曲線來(lái)識(shí)別。
按照本發(fā)明，盒變形過(guò)程是通過(guò)為相對(duì)于預(yù)定/默認(rèn)的變形曲線的變形而施加的力的變化來(lái)確定的。
在實(shí)踐中這意味著，作用在盒上的施壓裝置是相對(duì)于在變形過(guò)程中所包括的距離和出現(xiàn)的力來(lái)測(cè)量的。對(duì)測(cè)量結(jié)果連續(xù)地、特別是借助圖解法進(jìn)行記錄和評(píng)估，評(píng)估結(jié)果在計(jì)算機(jī)上顯示為測(cè)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(yùn)動(dòng)壓靠或設(shè)置在盒上。盒的阻抗引起的力在距離上進(jìn)行測(cè)繪。
本發(fā)明的一個(gè)特征在于了解到，在變形過(guò)程中，測(cè)量的力的變化多次地、特別是作為盒的細(xì)部結(jié)構(gòu)的結(jié)果而出現(xiàn)。在一個(gè)有利的實(shí)施例中，即，當(dāng)檢測(cè)翻蓋式卷煙盒時(shí)，在變形過(guò)程中所施加的力可辨別的受到細(xì)部結(jié)構(gòu)如蓋內(nèi)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(chǎn)生盒變形動(dòng)作的典型的及可重現(xiàn)的圖像。
按照本發(fā)明，記錄的及圖形顯示的測(cè)量結(jié)果可以同基準(zhǔn)曲線或儲(chǔ)存的“校準(zhǔn)曲線”進(jìn)行比較，以便識(shí)別與有關(guān)盒的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施例的任何偏差。一個(gè)特征在于，為此目的對(duì)力/距離曲線的二次導(dǎo)數(shù)進(jìn)行測(cè)量和記錄。所得到的曲線顯示出相應(yīng)于增加的力或盒對(duì)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(guān)于結(jié)構(gòu)，以及材料成分、材料強(qiáng)度及盒的內(nèi)容物的結(jié)論。
本測(cè)量和檢測(cè)方法可特別有利地應(yīng)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(jìn)行檢測(cè)。
為實(shí)施按照本發(fā)明的方法，盒作為整體夾緊在可彼此相對(duì)位移的施壓裝置之間，具體來(lái)說(shuō)，夾緊在(上部)壓力板和(下部)板狀測(cè)力計(jì)之間。至少一個(gè)裝置是可位移的。走過(guò)的路徑及有關(guān)的力被測(cè)量。這樣使盒產(chǎn)生物性變形動(dòng)作。
最好通過(guò)將檢測(cè)工位設(shè)置在盒的輸送器的區(qū)域中，將盒的試樣從輸送流出取出，并檢測(cè)其正確形狀，從而將方法和設(shè)備結(jié)合在包裝過(guò)程中。
現(xiàn)在對(duì)照以下附圖借助設(shè)備的實(shí)施例及評(píng)估過(guò)程進(jìn)一步詳述本發(fā)明的特征。


圖1是檢測(cè)盒的設(shè)備的側(cè)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(jī)器組件的示意平面圖，圖6是包括多個(gè)機(jī)器組件的設(shè)施的示意平面圖。
下面的詳細(xì)描述涉及到推薦的應(yīng)用場(chǎng)合檢測(cè)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(zhǎng)方形，帶有大表面的前側(cè)面13和相對(duì)應(yīng)的后側(cè)面14。盒部11和蓋子12構(gòu)成長(zhǎng)形雙層側(cè)壁15。盒10的坯件被折疊，使盒的側(cè)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(yīng)力對(duì)盒10進(jìn)行多種檢測(cè)。為此目的，將盒10放置在施壓裝置之間，施壓裝置在長(zhǎng)方形盒10的大表面盒側(cè)面的區(qū)域中，即，在前側(cè)面13或后側(cè)面14的區(qū)域中抵靠盒10。由于至少一個(gè)施壓裝置的(向下)運(yùn)動(dòng)，壓力施加在盒10上，引起盒的變形。據(jù)此可推導(dǎo)出關(guān)于盒10的材料及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)特征。
圖1所示的檢測(cè)設(shè)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(gòu)成一個(gè)支承框架。施壓裝置可以在橫梁22，23之間位移，也就是說(shuō)，一個(gè)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(cè)面13，以便施加壓力。
在盒10下面的支承板27用作反壓力構(gòu)件。支承板27連接于一個(gè)壓力表，在本例中壓力表是一個(gè)測(cè)力計(jì)28。這是一種本專業(yè)中公知的裝置，它可以測(cè)量傳遞的壓力，特別是借助金屬絲應(yīng)變計(jì)將其轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。因此，測(cè)力計(jì)28可以在壓力板26的均勻的，特別是連續(xù)向下的動(dòng)動(dòng)中測(cè)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(cè)面13和后側(cè)面14的支承表面。因此，盒10在其整個(gè)表面上受到施壓裝置的沖擊。
在設(shè)備的結(jié)構(gòu)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(jī)構(gòu)升、降，在本例中是借助蝸輪升降的，蝸輪29帶有可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝在上部的橫梁中的直立主軸29?？赊D(zhuǎn)動(dòng)的螺母被一馬達(dá)，即，被一電機(jī)30驅(qū)動(dòng)。這種(主軸)驅(qū)動(dòng)裝置特別借助壓力梁反抗盒10以預(yù)定的，特別是連續(xù)的傳送運(yùn)動(dòng)使壓力板26移動(dòng)。在盒的變形或壓縮過(guò)程中，盒產(chǎn)生阻力，該阻力被支承板或測(cè)力計(jì)28測(cè)量。
施壓裝置的、或壓力板26的運(yùn)動(dòng)，以及在盒10的變形過(guò)程中出現(xiàn)的力被測(cè)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?？裳匮b在設(shè)備側(cè)的直立導(dǎo)桿32上、下移動(dòng)的位置傳感器31可對(duì)走過(guò)的距離進(jìn)行精確測(cè)量，并將其轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。
一個(gè)特征在于，測(cè)量的數(shù)據(jù)變量，距離和力是用圖解法表示的。數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)處理，并顯示為圖解圖形，即，曲線。測(cè)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(chǔ)的曲線。曲線在支承板27與盒10的接觸點(diǎn)開(kāi)始，延續(xù)到盒被變形而不被毀壞的點(diǎn)，特別是延續(xù)到卷煙開(kāi)始被壓縮的點(diǎn)。
圖3表示對(duì)圖2所示曲線一次求導(dǎo)計(jì)算的曲線。但是，關(guān)于盒10在其壓縮過(guò)程中的有利的表示是在圖4中，即所述相互作用的二次導(dǎo)數(shù)。該曲線顯示出一系列波峰33，34，35，即峰值，每個(gè)波峰表示來(lái)自盒10的結(jié)構(gòu)的壓力的增加，即，在施壓裝置的恒定向下運(yùn)動(dòng)中由盒10施加的變化的或增加的壓縮強(qiáng)度。
圖4中的曲線表示翻蓋式的盒10的性質(zhì)(圖1)。曲線從壓力板26放置在盒10的頂部，即，前側(cè)面13上時(shí)開(kāi)始。第一波峰33歸因于翻蓋式盒常見(jiàn)的蓋內(nèi)片引起的力的增加，即，歸因于在向上的蓋子前壁的區(qū)域中的材料的加強(qiáng)。
隨后的波蜂34歸因于在盒10的變形過(guò)程中阻力的進(jìn)一步增加及因此產(chǎn)生的力的增加，即，歸因于在蓋子12的區(qū)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(xù)的施壓運(yùn)動(dòng)中，盒10的相應(yīng)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(cè)的橫向邊緣18造成的盒的剛度引起的。緊接著，盒的壓縮過(guò)程就完成了。這樣就形成了按照?qǐng)D4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(gè)特征在于，這種方法可以按照各種方式采用，特別是用于識(shí)別正確的或有缺陷的盒。這里應(yīng)注意的是，紙板的材料強(qiáng)度如厚度、內(nèi)襯的類型及性質(zhì)、卷煙組的類型、性質(zhì)和構(gòu)成，以及盒結(jié)構(gòu)中的其它特性對(duì)于檢測(cè)過(guò)程中施加壓力得到的曲線具有影響。
在盒的檢測(cè)過(guò)程中，特別要注意將檢測(cè)中記錄的曲線，特別是二次求導(dǎo)得到的曲線與一條或多條存儲(chǔ)的基準(zhǔn)曲線進(jìn)行比較。這可涉及到用于準(zhǔn)備生產(chǎn)的類型的正確的、標(biāo)準(zhǔn)的盒的“校準(zhǔn)曲線”。借助這種檢測(cè)方法可以識(shí)別有缺陷的盒。
另一個(gè)特征在于，如圖1所示，將這種檢測(cè)方法或檢測(cè)設(shè)備結(jié)合在盒10的生產(chǎn)流動(dòng)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(gè)包裝機(jī)36和形成玻璃紙外包的包裝機(jī)，即，所謂的玻璃紙包裝機(jī)37。這兩個(gè)包裝機(jī)借助一條直線的盒輸送器38彼此連接。檢測(cè)工位39設(shè)置在上述輸送路徑的區(qū)域中。單個(gè)的盒10隨機(jī)地從盒輸送器38的區(qū)域移出，以便進(jìn)行檢測(cè)，并送過(guò)圖1所示檢測(cè)設(shè)備。然后，將受檢測(cè)的盒通過(guò)中間輸送器40送回盒輸送器38。盒10的檢測(cè)最好在循環(huán)中進(jìn)行。作為補(bǔ)充或替代方案，試驗(yàn)工位39也可以設(shè)置在玻璃紙包裝機(jī)的終端，例如，設(shè)置在玻璃紙包裝機(jī)37的盒路徑41的區(qū)域中。
可以對(duì)一個(gè)完整的設(shè)施進(jìn)行盒10的檢測(cè)，該設(shè)施包括多個(gè)圖5所示的包裝裝置。每個(gè)檢測(cè)工位設(shè)有一計(jì)算機(jī)，最好還設(shè)有一個(gè)用于顯示圖2至圖4所示曲線的監(jiān)視器。作為補(bǔ)充或替代方案，包裝裝置42的檢測(cè)工位39連接于一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)43，該中央計(jì)算機(jī)記錄工作數(shù)據(jù)，這樣就能夠就可為整個(gè)包裝設(shè)施建立信息和檢測(cè)結(jié)果的中央存儲(chǔ)。
采用這種檢測(cè)方法可以得出關(guān)于任何錯(cuò)誤源的結(jié)論，其可能在于盒或包裝材料本身，也可能是包裝機(jī)的操作。這樣的結(jié)論可以根據(jù)測(cè)值或繪制的曲線的特征得出。另外，根據(jù)在檢測(cè)過(guò)程中盒的動(dòng)作的逐漸變化，可以得出關(guān)于機(jī)器磨損的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.用于檢測(cè)可成形包裝材料的盒(10)，具體來(lái)說(shuō)是具有至少一個(gè)(薄)紙板包的長(zhǎng)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(cè)量得到的盒(10)的變形。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將所測(cè)量的盒(10)的變形與相同的盒或相同類型的盒的默認(rèn)測(cè)量值進(jìn)行比較。
3.如權(quán)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(gè)施加裝置的均勻運(yùn)動(dòng)的作用下變形增加而變化，該阻力被測(cè)量，并最好以圖解形式被顯示或繪制。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在盒的變形過(guò)程中力作用在盒(10)上的過(guò)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(guò)的距離上力的過(guò)程。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在施壓裝置的均勻運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，作用在盒(10)上的力的過(guò)程表示為導(dǎo)數(shù)，特別是二次導(dǎo)數(shù)。
6.如權(quán)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(gè)盒面上，最好是在長(zhǎng)方體盒的整個(gè)大表面的前側(cè)面(13)或后側(cè)面(14)上。
7.如權(quán)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(yùn)動(dòng)作用在盒(10)上，作用在盒(10)的區(qū)域中的力由壓力計(jì)，特別是由測(cè)力計(jì)(28)測(cè)量。
8.如權(quán)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(yùn)動(dòng)，即，借助施壓裝置走過(guò)的距離，由位置傳感器(31)測(cè)量的。
9.如權(quán)利要求7和8所述的方法，其特征在于測(cè)力計(jì)(28)的測(cè)量結(jié)果和位置傳感器(31)的測(cè)量結(jié)果被計(jì)算機(jī)評(píng)估，并繪制成曲線，最好是其二次導(dǎo)數(shù)形式的。
10.用于檢測(cè)可成形包裝材料的盒(10)，特別是具有至少一個(gè)(薄)紙板包的長(zhǎng)方體(卷煙)盒(10)的設(shè)備，其特征在于盒(10)設(shè)置在相對(duì)的施壓裝置，特別是在一個(gè)(上部)壓力板(26)和一個(gè)(下部)支承板(27)之間，至少一個(gè)施壓裝置，最好是壓力板(26)可以抵靠盒(10)移動(dòng)。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于壓力板(26)安裝在一個(gè)可以上、下移動(dòng)的支架上，特別是裝在一個(gè)壓力梁(24)上，該壓力梁可以借助均勻驅(qū)動(dòng)的齒輪機(jī)構(gòu)位移。
12.如權(quán)利要求10或11所述的設(shè)備，其特征在于所述支承板連接于測(cè)力計(jì)(28)。
13.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于一個(gè)支承框架帶有一個(gè)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(cè)力計(jì)(28)設(shè)置在下部橫梁(23)上。
14.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于一個(gè)測(cè)距裝置，特別是一個(gè)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(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于帶有盒(10)的壓縮變形設(shè)備的一個(gè)檢測(cè)工位(39)配置于一個(gè)包裝裝置(42)，最好用于檢測(cè)盒(10)的樣件。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于所述檢測(cè)工位設(shè)置在包裝機(jī)(36)和玻璃紙包裝機(jī)(37)之間的盒輸送器(38)的區(qū)域中。
17.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于多個(gè)具有至少一個(gè)檢測(cè)工位(39)的包裝裝置(42)，每個(gè)檢測(cè)工位(39)連接于一個(gè)中央計(jì)算機(jī)(43)，以便對(duì)關(guān)于試驗(yàn)結(jié)果的工作數(shù)據(jù)進(jìn)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(shù)據(jù),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(cè)力計(jì)(28),以便確定作為運(yùn)行距離的函數(shù)的作用力。在壓力板(26)精確、恒定的向下運(yùn)動(dòng)中特性變形數(shù)據(jù)或力的變化產(chǎn)生一個(gè)所述盒(10)的可再現(xiàn)的特征圖象。
文檔編號(hào)B65B19/28GK1346773SQ0114123
公開(kāi)日2002年5月1日 申請(qǐng)日期2001年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月10日
發(fā)明者海因茨·?？? 馬丁·斯蒂勒, 延斯·施米德 申請(qǐng)人:福克有限公司