在包装机器中检测包裹材料的方法和设备 【技术领域】
本发明涉及在包装机器中检测包裹材料的一方法。
尤其是，本发明涉及包裹材料，该材料从一相应卷筒上退卷和以一条连续带的形式或者事先在一切断工位从该条带子切割成为分离的诸段的形式朝向一使用工位移动，或者在上述使用工位局部地或全部地包封要被包裹的各个产品。
此外，本发明涉及包裹材料，该材料包括至少两种组成材料，例如从相应卷筒上退绕的两条连续的带子和然后粘在一起，或者从一卷筒上退绕的一条连续带子和事先切割的一系列的分离的各段和然后与该条连续的带子相结合。
两部分包裹材料又朝向上述使用工位移动。
在使用工位的上游，取决于所采用的材料类型和具体的包装要求，在一结合工位处这两个组成部分相互结合在一起。
技术背景
在包装机器的技术领域内传统地使用一气动补偿腔室，该腔室沿着包裹材料带所遵循的输送线路定位，它的功能是吸收在单位时间从相应卷筒退绕的带子的数量和单位时间被使用工位所消耗的带子的数量之间可能产生的不平衡。这些气流补偿腔室装备有能够以一预定和恒定力吸引带子的相应吸入装置，以致在腔室地内部保持一长度可变的运行圈；以这方式，当带子朝使用工位移动时，能使带子材料基本保持一恒定张力，该带环构成一储备，例如将补偿使用工位所消耗的带子速率的变化。
尤其是，将按照在气流补偿腔室内部允许逐渐形成的带环的长度控制带子退绕的速率；例如，该带环的长度增加意味着退绕的速率大于使用工位所消耗的带子速率，因此，必需调节驱动装置来控制从卷筒的退绕速率。
也沿着切割工位上游或切割工位下游的带子所遵循的线路直接监控带子的输送速率，以便控制由切割操作所产生的诸分离的各段位置，还监测它们相对于切割工位下游的使用工位和相对于切割工位自身的定时。
更具体地，倘若材料包含至少两个组成部分，例如是两个相同的带子或者一条透明的和无色的塑性材料和从一卷筒退绕的窄横向尺寸的一条带子，以及该材料作为一连续带子或诸分离的各段向前供应，那么将需要确认两个组成部分的存在和/或正确的相互定位。
在现有技术系统中，通常例如通过光学的或电容的或电感的装置进行这些检测功能。由于在透明材料的情况下、或者包裹材料的颜色可以变化的情况下，使这些装置的性能特性有所失误以及也能够在带子前进时受到沉积在带子上和这些装置自身上的剩留物质和灰尘的复盖层的干扰，这些装置并不始终可靠。还可以使用在可见和红外光谱内工作的阻挡光电管，或者可以采用一厚度检测。这些进一步的方法仅提供严格的校准范围，其结果是这系统可能受到不稳定性的影响。
【发明内容】
本发明的目的是提供检测包裹材料的一方法，该方法将保证可靠性和准确性以及不受上述缺点的影响。
按照本发明的、用于在一包装机器中检查包裹材料的一方法实现了上述目的，其中将包裹材料供应到包装机器，它至少包括下列步骤，在与至少一个第一操作检测工位相一致的一位置处对包裹材料的至少一个预定部分充静电荷，和在与至少一个第二操作检测工位相一致的一位置处在包裹材料的预定部分上检测静电荷存在。
本发明还涉及用于在一包装机器中检测包裹材料的一设备。
按照本发明的用于在一包装机器中(其中将包裹材料供应到该包装机器)检测包裹材料的设备，它包括静电发射装置和检测装置，静电发射装置能够在与至少一个第一操作检测工位相一致的一位置对包裹材料的至少一个预定部分充静电荷，检测装置能够在与至少一个第二操作检查工位相一致的一位置在包裹材料的预定部上检测静电荷的存在。
附图简述
现在将参照附图、以举例方式详细叙述本发明，在附图中：
图1示意地和立体地示出了包括按照本发明的、以两个实施例示出的检测装置的一包装机器的一部分，并省略了某些零件；
图2示意地和立体地示出了包括以另一实施例示出的检测装置的一包装机器的一部分，并省略了某些零件；
图3以一侧视图示出了在图1中所示的装置的一细节；
图4以一正视图示出了在图2中示出的装置的一细节；
图5示意地和立体地示出了包括按照本发明的、以另一实施例示出的检测装置的一包装机器的一部分，并省略了某些零件；
图6和7示意地和立体地放大示出了图5的一细节的两个不同实施例；
图8和9以平面图放大示出了图5的一细节的两个不同实施例。
【具体实施方式】
参照附图的图1和2，总地以标号1表示一自动包装机器的一部分，其中一包裹材料2是表现为一连续带子9的一单一组成成分C1，该材料沿着从一退绕卷筒4朝一使用工位5延伸的一输送线路3前进。
如图1所示，将卷筒4安装到带有一水平设置轴线的一枢轴6上，该枢轴由一相应电动机8驱动，从而将退绕连续带子9，使它通过示意地示出的和举例为沿输送线路3设置的导向件11和轧辊12的一组件的引导和拉动装置10，并朝向一切割装置13运动，由切割装置将连续带子分割为分离的诸段或诸片14。
诸片材14按顺序地被导向到一接纳和输送组件15上，在示出的例子中该组件包括一第一辊16和一第二辊18，第一辊16有一水平设置的轴线17，该辊接纳诸片材14并将它们相互分开以及与带子9分开，第二辊18的轴线19平行于第一轴线17，第二辊以这一方式与第一辊16相配合地工作，以便使诸片材14沿着输送线路3的一垂直支线20朝向使用工位5前进。
在使用工位5由一产品21拦截单张片材14，该产品沿着横向于第一线路3的垂直支线20的一第二输送路线22前进。这样，每张片材14与一相应产品21结合，当这两者沿着一包裹线路23(沿第二输送线路23延伸)前进时片材包封产品。
具体地，引导和拉动装置10和接纳和输送组件15共同构成总的标号为24的装置，由该装置传送包裹材料2。
还是如图1所示，沿着输送线路3的第一水平支线25定位的、并被导向件11和轧辊12围绕的是总地以标号26a示出的用于检测包裹材料2的一组件，该组件的一第一实施例以实线示出。离开卷筒4和由一第一操作工位27a占据的一区域中，组件26a包括一静电电荷发生器28，该发生器的相关发射装置29以这样一方式指向带子9，使以速度V1前进的带子9的一预定部分30带有一静电电荷流，从而充以静电荷。尤其是，带子9由电绝缘材料制成。总之，提供给发射装置29的带子表面具有电绝缘性质。
在下游方向超过发射装置29和被一第二操作工位27b所占据的区域内，在离开发射装置29的某一距离处，组件26a包括一传感器31，该传感器能检测事先施加于带子9的预定部分30的静电荷。检测组件26a还可包括放电装置32，该装置在图1的实施例中以实线示出，该装置包括分别定位在发射装置29的上游和传感器31的下游的第一和第二滑动触头33。这两个滑动触头33能够在不与带子9接触或脱开的一位置和与带子9接触的一位置(如图1所示)之间移动，在与带子9接触的位置它们能够使带子9消除任何泄漏的静电荷，从而保护带子9，保证这些可能是被泄漏的电荷将不负面影响检测功能。并且，倘若期望暂停或终止该检测功能，也可以利用所述放电器32使带子9完全中和。
观察位于传感器31下游的放电器32，显然在该包裹材料上进行无论什么性质的进一步操作之前，能够有利地从包裹材料2上消除任何静电痕迹。
从图1可以看出，所讨论的放电器1还可以与导向件11和与轧辊12相关联，以便保护带子9避免可能泄漏到相关的引导和拉动装置10的静电荷，它可以是接地触头32a。
图1中以虚线示出的一第二实施例包括与接纳和输送组件15相一致定位的一检测组件26b。该组件26b包括一相应的静电荷发生器28，该发生器的相关发射装置29以这样一方式指向第一辊16，以便将静电荷施加到顺序的每张片材4的一预定部分34上，还包括与第二辊18对齐定位的一相应传感器31，它能够检测事先施加于上述预定部分34的静电荷。
以与首先所述的实施例相同的方式，两辊16和18形成传送装置24的一部分，由该装置使包裹材料2沿输送线路前进，以及类似地可以装备相应的放电触头32a，用于将辊16和18接地。
在操作中，参照图1和首先叙述的组件26a，使连续带子9以预定速度V1前进，发射装置29以一预定频率工作使预定部分30充静电荷，同时传感器31检测如此施加于带子9的电荷。由一主控制器35控制从发射装置29传送电荷的定时操作和测量从传感器31接受的信号的操作。发射器29和传感器31之间的距离为一已知量，连续地监测带子前进的速度，倘若有任何离开预定速度V1的漂移，主控制器35将一纠正信号传送到退绕卷筒4的驱动装置8和/或轧辊12，以致将输送速度重新建立为要求值V1。
参阅上述第二组件26b，必须强调第一辊以一速度在它的轴线17上转动，在片材14被切割装置13从带子9上切割之后，该速度使各张片材之间分开一预定距离，同时第二辊18与第一辊16以相同速度转动。在这情况下，参阅图1和3，相关的主控制器35将再次控制发射器29使片材4充电荷的定时和测量从传感器31收到的信号的定时，该信号指示片材的存在和它们相对发生切割时刻的位置。
在图2和4的例子中，包装机器的部分1以这样一方式构造，使从相应卷筒4退绕的连续带子9通过一气流补偿腔室36，如图4所示，在该腔室的内部带子9形成可扩展到一长度的一环37，该长度可在一预定范围内变化，也如图2所示。如图4所示，由沿着腔室36的一纵向壁38定位的一组件26c检测包裹材料2。该检测组件26c包括许多沿着气流补偿腔室36的纵向壁38连续设置的发射装置29，每个发射装置被定位成使运行的带子9的一预定部分充静电荷，以及同样沿着腔室36的完全相同的壁38连续设置的能够检测静电荷的多个传感器31。
例如在图1的情况中，沿着气流补偿腔室36的纵向壁38连续设置的诸发射装置29被定位在相应第一操作工位27a处，同时诸传感器31被定位在相应的第二操作工位27b。
所有发射器29连接到一共用电荷发生器28，该发生器又连接到主控制器35的输出。各传感器31由导线连接到为主控制器35的一部分的一相应控制组件39。同样，各传感器31以这样一方式与一相应发射器29相关联，以便能够随时检测在气流补偿腔室36内存在的带子9的诸预定部分，从而运行通过同一腔室36的环39的长度的任何变化能够被连续监测。
倘若环37的长度变化超出预定范围内的预定最大和最小值，主控制器35将把纠正信号传送到卷筒4的驱动电动机8和/或位于气流补偿腔室36的下游的输送线路上的一位置处的一组轧辊40。
同样在这情况下，由执行与图1所示的轧辊12和导向件11相同功能的轧辊40和导辊42沿输送线路3引导带子9，这样组合产生总地由标号24表示的装置，由该装置将包裹材料2向使用工位传送。这里同样放电器32能够与传送装置24相关联，以执行与图1的实施例相结合所叙述的相同功能。
在至此所述的所有情况之中，设计检测装置26用于在使用工位的上游进行工作，因此，沿着包裹材料所遵循的输送线路3执行施加和检测静电荷的诸步骤。
还如图2所示，包括一发射器29和一传感器31的一组件26d位于使用工位的下游和第二输送路线22上，以致在使用工位5处的产品21和包裹材料2一起沿着第二输送路线22前进，通过构成上述传送装置24的一皮带传送器41。同样在这情况中，放电器32可以与皮带传送器41相关联，用于从传送装置24消除任何剩余静电荷。
现在参阅图5，包裹材料2包括从卷筒4退绕的连续带子9所提供的第一组成部分C1和一第二组成部分C2，在这具体例子中第二组成部分为横向尺寸比第一带子9窄的一第二条带子42。
带子42从安装在一转轴44上的一相应卷筒43上退绕出来，转轴44的轴线45被设置成平行于第一卷筒4的轴线7，并由一相应电动机(未示出)驱动，以致将使带子42与第一条带子9以相同的速度退绕。
带子9和42沿着各自的输送路线3a和3b前进并在第一输送路线3的起始处的一粘合工位汇合，在这实施例中第一输送线路3成为相互粘接的两个组成部分C1和C2遵循的一公共线路。
工位46包括一对反向转动的辊子47，这对辊子被设置成相互相切，其轴线平行于退绕卷筒4和43的轴线7和45，并标志着公共输送线路3的起始。
以与上述的和图1所示的实施例的相同方式，包括两条带子9和42的包裹材料2分别通过导向件11和轧辊12的机构朝切割装置13前进，并被分割成诸片材14。
诸片材14被一张一张地传送到使用工位5，在该工位如参照图1的实施例已经所述的那样，它们将被沿着第二输送路线22前进的诸产品21周期地截取和与诸产品一起沿着包裹线路23传送。同样，轧辊12和导向件11可以装备接地接触器32a。
如图5所示，在退绕卷筒4和43和轧辊12之间延伸的第一输送线路3的分支线路3a和3b被用于检测包裹材料2的一组件48占据，该组件包括位于一条带子9的分支线路3a上的带有一相关滑动触头33的一放电器32和位于另一条带子42的分支线路3b上的、以输送方向从上游向下逐渐设置的、带有一相关滑动触头33的一放电器32和与一第一操作工位49a一致的、带有用带子42的预定部分充静电荷的一相应发射装置29的一静电荷发生器28。
在粘合工位46的下游，检测组件48包括一第二操作工位49b，如图8和9所示，该工位装备有用于检测在第一工位49a处施加的静电荷的一个或多个传感器31。
在图5中以虚线所示的一第二实施例中，该检测组件包括位于沿着宽带的分支线路3a、在放电器32和粘合工位46之间一位置处的另一传感器31，用于检测存在于同一带子9上的任何静电荷。
与图1的例子一样，检测组件48包括一主控制器35，所有构成该组件的各种电气和电子组成部分都用导线连接到该主控制器。
参阅图6和7，向切割装置13前进的包裹材料不再包含两条粘合在一起的连续条子，而是包括作为材料的第一组成部分的一条连续的带子9和作为材料的第二组成部分的一系列分离的诸段或诸片50，其中带子9起到支承第二组成部分的作用。
由一方块51示意地指示的传统型的一相关装置将诸片50切割出和固定到带子9，第一条带子9与一第二条连续带子52一起进入该装置51，第二条连续带子52通过一相关的切割装置53。
更具体地说，图6的例子中的带子52是横向尺寸与图5的带子42相同的一条连续带子，诸段50以平行于包裹材料2所遵循的公共输送线路3的取向施加于带子9，并保持一预定的方位和一第一纵向节距P1。在这情况下，发生器28和相应的发射器29可以以这样的一方式位于切割装置53的上游，以便对连续带子52的与各段50的两端部基本一致的顺序的诸部分30充电荷。或者，发生器28和相应的发射器29可以如虚线所示的直接放置在切割装置53的下游和在以一方块示意地指示的粘合工位46处诸段50施加于带子9的位置之前，同样以这样一方式对与各段50的端部一致的部分充电荷。
在图7的例子中，带子52是横向尺寸与第一条带子9类似宽度的一条连续带子，由安装的一切割装置53产生诸段50，以致将带子52分割为诸细条片，每个细条片构成一段。
此后，诸段50以横向于包裹材料2所遵循的公共输送线路3的取向在粘合工位施加于带子9，保持一预定的取向和一第二纵向节距P2。
在这情况中，已知诸段50的横向的取向，该组件将需要安装带有对应发射器29的两个发生器28，以便能同时将静电荷施加于与各段50的两端部相一致的部分上。
与第一实施例一样，两个发生器可以放置在切割装置53的上游、与带子52的两相对边缘对齐，或者如虚线所示直接在切割装置53的下游、在诸段50施加到带子9的位置之前，并作用在各细条片的两端上。
在图6的例子中，放置在第二操作检测工位49b处的传感器31成功地或不成功地检测在第一操作工位49a事先施加的电荷，从而能够指示各段50的存在、位置、定时和取向。
在图7的例子中，第二操作检测工位49b装备有两个传感器31，它们成功地或不成功地检测在第一操作工位49a事先施加的电荷，从而能够指示各段50的存在、位置、定时和取向。
为了从检测装置获得较高的可靠性，参阅图5，可以安装以虚线示出的用于检测静电荷的传感器31，用于提供与第二操作工位49b相结合的一示差类型的控制，其目的在于避免由于在带子9上存在剩留电荷可能在该同一工位49b发生的任何干扰；在图6和7的例子中也可以采用这方法。
换句话说，主控制器35能够处理可以由沿着输送线路的第一分支线路3a定位的传感器31检测到的在带子9中的任何剩留电荷。
并且，再次为了获得检测装置的最大可靠性，发生器28能够通过相应发射器29以所选频率的脉冲型式对预定部分30充电荷。
为此，将安装相应传感器31检测和确认事先施加的脉冲电荷，从而避免否则由于带子9上的剩余电荷可能引起的任何干扰。
如从图8和9可以清楚看到的那样，传感器31可以为任何方便的数量、横向于公共输送线路3对齐或沿着该线路错开地安装。更具体地，这些结构将使检测组件检测带子42的存在和/或位置或者在预定宽度的一带子内的诸细条片的数量。倘若从检测步骤明显得知一条带子42相对另一条带子9在不正确的位置中前进，传感器将一控制信号传送到一熟知类型的装置(未示出)，该装置能够例如通过沿着卷筒43的转动轴线移动该卷筒来纠正退卷的条带42的位置。
最后，应该强调本发明不局限于上述的和附图中示出的实施例的特定类型，而是包括设计成通过用静电荷对包裹材料“作标记”检测该材料的存在和/或输送速率和/或定时的所有方法和装置。
这种类型的作标记对于透明的包裹材料、例如透明的聚丙烯特别有利，已知在实施检测步骤之后，可以简单地通过从包裹材料消除电荷去除该标记。