SE530590C2 - Förfarande och anordning för kontroll av förseglingskvalitet samt förpackningsmaskin innefattande sådan anordning - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 530 550 2 kanttäckningsremsa på insidan som täcker över den invändiga snittkanten och därigenom skyddar den mot direktkontakt med det vätskeformiga innehållet. En- i ligt en känd metod appliceras en sådan kanttäckningsremsa genom värmeförseg-l ling på banan av förpackningslaminat innan tubformningen. áAppliceringen görs längs den längsgående kanten av förpackningsbanan som är anordnad att ham- na på insidan av tuben på ett sådant sätt att en bit av kanttäckningsremsan stick- er utanför den längsgående kanten. Därefter formas banan till en tub som sluts genom försegling av de längsgående kanterna av banan i ett överlappande till- stånd. l samband härmed förseglas även den utstickande biten av kanttäcknings- remsan vid förpackningslaminatet på insidan av tuben.

Kanttäckningsremsans placering på insidan av tuben är av stor betydelse för förpackningens funktion. Eftersom appliceringen av kanttäckningsremsan sker kontinuerligt längs banan är det för det första viktigt att kanttäckningsremsan pla- ceras rakt i förhållande till den längsgående kanten, dvs pä ett sådant sätt att av- ståndet mellan den längsgående kanten och en kant av kanttäckningsremsan är konstant längs banan. En snedställning i början av remsapplicerlngen kan näm- ligen komma att öka med tiden och det finns en risk att den så småningom blir så stor att kanttäckningsremsan antingen hamnar helt utanför eller helt innanför den ovan nämnda längsgående kanten av banan. För det andra är det viktigt att kant- täckningsremsan anordnas på ett sådant sätt att en lämplig bit 'av den sticker utanför den längsgående kanten av banan. Det är känt att kanttäckningsremsan är fördelaktigt placerad om ca en tredjedel av den sticker utanför den längsgåen- de kanten efter appliceringen. Även styrkan på förseglingen mellan kanttäckningsremsan och förpacknings- Iaminatet har stor betydelse för förpackningens funktion. Denna försegling kan exempelvis åstadkommas genom uppvärmning av förpackningslaminatet och applicering av lämpligt tryck i området för kanttäckningsremsan. Om förpack- ningslaminatet värms upp för lite kommer förseglingen mot kanttäckningsremsan r att bli svagare vilket medför en risk för att kanttäckningsremsan ska lossna vid ett. senare tillfälle. Av denna anledning tillses det att uppvärmningen av förpacknlngs- Iaminatet inte är otillräcklig. Vid ökad uppvärmning finns det emellertid en risk för i att det att bildas veck i det termoplastiska skiktet av Iaminatet, ju mer värme desto kraftigare veckbildning. Många och stora sådana veck ökar risken för att det vätskeformiga innehållet i förpackningen ska tränga under kanttäcknings- remsan och in i den invändiga snittkanten, eller att luft ska tränga sig under kant- täckningsremsan och in i förpackningen.

En annan parameter som har stor inverkan på förpackningens funktion är den kanal som bildas genom överlappsskarven och kanttäckningsremsan längs snitt- 10 15 20 25 30 35 530 590 3 kanten på insidan av tuben. Denna kanal uppstår till följd av att kanttäcknings- remsan inte kan förseglas hela vägen in i det ”trappsteg” som bildas vid övergân~ g gen mellan de längsgående kanterna av laminatbanan. Önskvärt är att denna kanal är så smal som möjligt. Ju bredare kanalen är, desto sämre blir kvaliteten på förseglingen mellan kanttäckningsremsan och förpackningslaminatet.

Således är det viktigt med kontroller av var och hur kanttäckningsremsan för- i seglas vid förpackningslaminatet. Ett känt kontrollförfarande består i att med jäm- na intervaller, t ex på 20 minuter, ta ett antal färdiga förpackningar från förpack- ningsmaskinen, klippa upp dem och tömma dem för att sedan för hand granska förseglingsomrádet, dvs kanttäckningsremsan och området kring denna. Vid granskningen används ett Zoncscope-filter som är ett polaroidfilter för optisk värmebildavläsning av förpackningsmaterial. Med hjälp av filtret kan man se särdrag i förseglingsområdet som inte är synliga för blotta ögat. Såsom nämnts ovan utsätts förseglingsomràdet för värme och tryck i samband med försegling mellan kanttäckningsremsan och förpackningslaminatet som påverkar förpack- ningslaminatets egenskaper. Värmeutbredningen varierar i olika delar av förseg- i lingsområdet. Det gör även trycket, bland annat på grund av den varierande materialtjockleken. Genom att vid förseglingskontrollen granska förseglingsområ- det genom polaroidfiltret framträder de olika tryck- och värmezonernai olika färger. Detta beror på att förpackningslaminatets egenskaper förändras genom applicering av tryck och värme vilket inverkar på hur infallande ljus kommer att reflekteras. Således medför detta filter en möjlighet att undersöka hur värme- utbredningen och tryckappliceringen i förseglingsomràdet har sett ut under för- seglingen. Vidare mäts bredden av kanalen som är bildad genom kanttäcknings- 1 remsan och skarven. Kontrollförfarandet innefattar också steget att undersöka kanttäckningsremsans placering enligt ovan, dvs kanttåckningsremsans inriktning? och fràn den längsgående kanten utstickande del, och styrkan på förseglingen mellan kanttäckningsremsan och förpackningslaminatet. Om det vid gransknin- gen av förseglingsområdet visar sig att det finns kraftig veckbildning i det termo- i plastlska skiktet av förpackningslaminatet är detta ett tecken på övervärmning vid förseglingen.

Vidare är det vanligt att förse förpackningar av den ovan beskrivna typen med ett temporärt förseglat hàl för underlättande av uttömning av den förpackade pro- dukten. Hàlen stansas genom banan av förpackningslaminat med jämna mellan- rum och avtätas genom en vätsketät, brytbar försegling innan fyllning av produk- ten, vilken försegling med lätthet kan penetreras med exempelvis ett sugrör eller rivas upp med en yttre dragremsa (såsom exempelvis en s k pull-tab). I båda fallen fastförseglas en lapp eller håltäckningsremsa, företrädesvis av termoplas- 10 15 20 25 30 35 530 550 4 tiskt material såsom exempelvis polyeten, över hålet på den sida av laminatet som ska bilda insidan av förpackningarna. Håltäckningsremsan läggs på efter stansningen av hålet och likt kanttäckningsremsan kan háltäckningsremsan appli-.i ceras genom kontinuerlig frammatning och försegling på förpackningslaminat- banan. Eftersom hältäckningsremsan inte behöver täcka mer än bara hålet och ett begränsat område kring detta behöver den emellertid inte appliceras kontinu- erligt över banan. lstället kan lagom stora håltäckningsremsor eller lappar appli- ceras över varsitt hål.

Oberoende av vilken appliceringsteknik som används är håltäckningsrem- sans placering över hålet av stor betydelse för förpackningens funktion. Det är viktigt att remsan täcker över hela hàlet och en bit av det omkringliggande omrà- i det runt hela hàlet för att förpackningen inte skall läcka. Vidare har även styrkan på förseglingen mellan håltäckningsremsan och förpackningslaminatet runt hålet stor betydelse för förpackningens funktion. Precis som vid kanttäckningsremsan kan förseglingen exempelvis åstadkommas genom uppvärmning av förpacknings- laminatet och applicering av lämpligt tryck i området för håltäckningsremsan. En otillräcklig uppvärmning ger en svagare försegling med risk för läckage och därför tillses det att uppvärmningen av förpackningslaminatet inte är otillräcklig. En ökad i uppvärmning medför emellertid, precis som i samband med kanttäckningsrem- san, en risk för veckbildning i det termoplastiska skiktet av förpackningslaminatet. i Många och stora sådana veck ökar risken för att det vätskeformiga innehållet i förpackningen ska tränga under hältäckningsremsan.

Således är det viktigt med kontroller av även var och hur hàltäckningsremsan förseglas vid förpackningslaminatet. Denna kontroll kan göras i samband med kontrollen av kantteckningsremsans försegling vid förpackningslaminatet och med hjälp av ovan nämnda Zonoscope-filter för undersökning av värmeutbred- ning och tryckapplicering i förseglingsområdet. Kontrollen innefattar också steget . att undersöka håltäckningsremsans placering enligt ovan, dvs över hålet, och styrkan på förseglingen mellan håltäckningsremsan och förpackningslaminatet.

Om det vid granskningen av förseglingsomrádet visar sig att det finns kraftig veckbildning i det termoplastiska skiktet av förpackningslaminatet är detta ett tecken pà övervärmning vid förseglingen.

På basis av ovanstående kontroller kan bedömningar av förseglingarnas kva- liteter göras. Om det finns utrymme förA inställningar av förpackningsmaskinen justeras på lämpligt sätt. Kontrollerna är emellertid relativt tids- och resurskrävande vilket är den primära anledningen till att de bara görs var tjugonde minut. Under tjugo minuter hinner dagens högeffek- i tiva maskiner tillverka en ansenlig mängd förpackningar vilket innebär att det kan i 10 15 20 25 30 35 530 590 5 bli nödvändigt att kassera en stor mängd förpackningar om en kontroll visar att förseglingskvaliteten mellan remsa och förpackningslaminat är bristfällig. Detta kan bli mycket kostsamt i längden, både vad beträffar det förlorade förpacknings- materialet och den förlorade produkten. Återvinning av förpackningsmaterialet och produkten i de kasserade förpackningarna är ofta möjlig men också kost- nadskrävande. Dessutom är kontrollen till viss del subjektiv, vilket innebär att det finns utrymme för individuella bedömningar och därmed en risk för inkonsekvens och felaktigheter.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett förfarande, en anordning och en förpackningsmaskin innefattande en sådan anordning för att vid en förpackningsmaskin kontrollera värmeförseglingskvalitet, vilket förfarande, vilken anordning och vilken förpackningsmaskin, åtminstone delvis, eliminerar eventuella begränsningar hos känd teknik. Det grundläggande konceptet med föreliggande uppfinning är ersätta det manuella, subjektiva, tids- och resurskrä- vande sättet för kontroll av förseglingskvalitet med ett maskinellt, objektivt och effektivt sätt där bildbehandling används för bedöma om en försegling är godtag- . bar eller inte.

Förfarandet, anordningen och förpackningsmaskinen för att åstadkomma det ovanstående ändamålet definieras ide bifogade kraven och diskuteras nedan.

Ett förfarande enligt föreliggande uppfinning för att vid en förpackningsmaskinl kontrollera en kvalitet på en värmeförsegling vid ett förpackningslaminat, vilket har ett skikt av värmeförseglingsbar plast som skall bilda en insida av färdiga för- i packningar, är automatiskt och innefattar att registrera en bild av ett förseglings- område, att identifiera ett första antal särdragspunkter i bilden, att anpassa ett andra antal geometriska figurer till respektive delmängder av särdragspunkterna, att utgående från de geometriska figurerna bestämma ett tredje antal mätvärden som karakteriserar förseglingsområdet, och att jämföra vart och ett av nämnda mätvärden med ett respektive börvärde.

Med uttrycket färdiga förpackningar avses förpackningar klara för distribution i till konsumenter. i Med en värmeförsegling avses en försegling som åstadkoms genom värme- utveckling i ett förpackningsmaterial som skall förseglas, exempelvis ett förpack- ningslaminat. Sådan värmeutveckling kan exempelvis erhållas genom att blåsa varm luft på, eller inducera en ström i, förpackningsmaterialet.

Med begreppet förseglingsområde avses ett område innehållande en förseg- i ling av något slag. 10 15 20 25 30 35 530 530 6 Med särdragspunkter avses punkter som definierar utmärkande egenskaper, såsom geometriska former, kontraster, osv.

De geometriska figurer som anpassas till särdragspunktena kan vara av olika slag, exempelvis kurvor, räta linjer, rektanglar, trianglar och kombinationer av dessa. Vidare kan olika geometriska figurer anpassas till olika delmängder av de identifierade särdragspunkterna. Exempelvis kan en linje anpassas till en del- mängd av särdragspunkterna medan en rektangel anpassas till en annan del- mängd av särdragspunkterna. l ett fall med geometriska figurer i form av linjer kan mätvârdena som karakte- riserar förseglingsomràdet exempelvis vara ett avstånd mellan två linjer eller ett antal linjepar som definierar en viss bredd, längd och/eller orientering. I ett fall med geometriska former i form av rektanglar kan mätvärdena istället vara ett av- stånd mellan masscentrum för två rektanglar.

Genom att det uppfinningsenliga förfarandet grundar sig på att automatisk registrera en bild och behandla denna för att ta fram de önskade mätvärdena kan kontrollen av kvaliteten på en värmeförsegling utföras på ett snabbt, noggrant och effektivt sätt. Därigenom kan kontrollerna göras oftare vilket innebär att färre för- packningar måste kasseras om en kontroll visar att förseglingskvaliteten inte är tillräckligt bra. Detta innebär stora ekonomiska fördelar, både vad beträffar för- packningsmaterialet och den förpackade produkten. Dessutom är det uppfin- ningsenliga förfarandet inte baserat på några manuella, individuella mätningar och bedömningar vilket gör det entydigt och säkert.

Mätvärdena karakteriserar förseglingsområdet och ger en indikation på kvali- i teten på förseglingen inom förseglingsområdet. Genom att jämföra måtvärdena med de respektive börvärdena kan en bedömning av förseglingskvaliteten där- med göras.

Enligt en utföringsform innefattar förfarandet vidare att avge ett alarm om åt- i minstone en skillnad mellan ett av nämnda mätvärden och det respektive börvår- det överstiger ett respektive gränsvärde. Att gränsvärdet överstigs är nämligen ett tecken på att förseglingskvaliteten är otillräcklig/är på väg att bli otillräcklig bero- ende pà hur gränsvärdet är satt. Genom alarmet kan en operatör göras uppmärk- sam pà att förseglingen är/håller på att bli bristfällig och att förpackningsmaski- nens inställningar måste justeras för att avhjälpa felet. Vilken maskinjustering som måste göras är beroende av vilken typ av måtvårde som har föranlett alar- met. Förfarandet kan vara sådant att varje måtvärde föranleder ett speciellt alarm så att operatören vid ett alarm direkt blir varse om vilken maskinjustering som måste göras. Om kontrollen visar att förseglingskvaliteten är otillräcklig kan ett alarm vidare vara ett tecken på att en viss mängd av de sist producerade förpack- 'lO 15 20 25 30 35 530 590 7 ningarna mäste kasseras. Om kontrollerna görs ofta kan en inställningsjustering emellertid vanligen göras i så pass god tid att förseglingskvaliteten inte hinner bli otillräcklig. På så sätt behöver inga förpackningar kasseras. Alarmet kan naturligt- vis vara av vilken typ som helst, såsom visuellt, ljudligt eller en kombination av dessa.

Enligt en alternativ utföringsform innefattar förfarandet att ändra en inställning av förpackningsmaskinen om åtminstone en skillnad mellan ett av nämnda mät- värden och det respektive börvärdet överstiger ett respektive gränsvärde. Denna utföringsform möjliggör således en automatisk återkoppling för justering av mas- kininställningar och innebär att behovet av manuell övervakning av maskinen reduceras. Med undantaget att maskinjustering görs automatiskt istället för manu- ellt kan resonemanget i det ovanstående stycket även föras för denna utförings- form.

Det inledningsvis beskrivna kända förfarandet för kontroll av förseglingskvali- tet kräver att redan färdigtillverkade förpackningar klipps upp och töms innan kon- troll kan göras. Detta innebär att helt felfria förpackningar ofta kommer att förstö- ras helt i onödan. l enlighet med en utföringsform av föreliggande uppfinning kan förfarandet vara oförstörande vilket innebär att det förpackningsmaterial (t ex för- packningslaminatet) som används för att tillverka förpackningarna inte måste för- störas för att kontroll skall kunna utföras. Detta innebär naturligtvis en ekonomisk fördel i jämförelse med känd teknik.

Föreliggande uppfinning år användbar för kvalitetskontroll av olika typer av värmeförseglingar, exempelvis sådana förseglingar som beskrivs inledningsvis i avsnittet som handlar om bakgrundsteknik. Således kan det uppfinningsenliga förfarandet vara sàdant att steget att registrera en bild av ett förseglingsområde innefattar att registrera en bild av en insida av ett parti av en förseglad, överlap- pande skarv av en tub av förpackningslaminatet, vilken skarv är utformad mellan i tvà motstàende kantpartier av ett ark av förpackningslaminatet och har en snitt- kant pà insidan som är täckt av en remsa (kanttäckningsremsa). I fallet med denna utföringsform kan förfarandet vidare vara sàdant att ett av nämnda mät- värden avser något av en bredd av en värmezon i förseglingsomràdet, ett fjärde antal rynkor i nämnda plastskikt av förpackningslaminatet i förseglingsomràdet, en placering av remsan på förpackningslaminatet och en bredd av en kanal bil- dad genom remsan och skarven längs snittkanten på insidan.

Arket kan innefattas i en laminatbana för att bilda ett parti av den samma. Ett sàdant alternativ skulle vara särskilt användbart i samband med en tillverknings- metod likt den inledningsvis beskrivna. 10 15 20 25 30 35 530 550 8 Det uppfinningsenliga förfarandet kan alternativt vara sådant att steget att registrera en bild av ett förseglingsområde innefattar att registrera en bild av en insida av ett parti av en tub av förpackningslaminatet, vilket parti delvis innefattar en öppning íförpackningslaminatet som pà insidan är försluten medelst en remsa (hàltäckningsremsa). l fallet med denna utföringsform kan förfarandet vidare vara sådant att ett av nämnda mätvärden avser något av en bredd av en värmezon i förseglingsområdet, ett fjärde antal rynkor i nämnda plastskikt av förpackninge- laminatet i förseglingsområdet och en placering av remsan på förpackningslami- natet. l den registrerade bilden kommer remsans kanter att synas som väsentligen räta linjer. Vanligen kommer bilden även att visa veck eller rynkor i plastskiktet av förpackningslaminatet, vilka har uppstått i samband med uppvärmning av, och applicering av tryck på, laminatet för åstadkommandet av förseglingen.

Fiynkorna eller vecken i plastskiktet av förpackningslaminatet kan uppstå vid l remsappliceringen och, ifallet med kanttäckningsremsan, även vid förseglingen av den överlappande skarven för bildandet av en tub av förpackningslaminat.

Vecken uppstår nämligen till följd av uppvärmning eftersom plasten då utvidgar sig utan att dra ihop sig fullständigt igen vid efterföljande nedkylning.

Med värmezon avses ett parti av förseglingsområdet i vilket värmeutvecklin- gen i samband med försegling har varit över en viss tröskel.

Med placering av remsan avses positionering av remsan i enlighet med vad som inledningsvis beskrevs i avsnittet som handlar om bakgrundsteknik.

I enlighet med en utföringsform av det uppfinningsenliga förfarandet är rem- san transparent. Detta är fördelaktigt eftersom även den del av tuben som täcks av remsan kommer att vara synlig för blotta ögat vilket underlättar kontroll av värmeförseglingskvalitet.

Det inledningsvis beskrivna kända förfarandet för kontroll av förseglingskva- litet är såsom tidigare påpekats relativt tidskrävande vilket är den primära anled- ningen till att det utförs sä sällan som ungefär var tjugonde minut. Eftersom kon- trollen är manuell krävs att en operatör eller kontrollant häller reda på tiden och befinner sig vid maskinen vid varje kontroll. Enligt en utföringsform av föreliggan- de uppfinning utförs förfarandet inte bara automatiskt utan även med förutbe- stämda intervaller. Detta är fördelaktigt eftersom behovet av manuell övervakning därmed minskar drastiskt.

I enlighet med en utföringsform av det uppfinningsenliga förfarandet används i Hough-transform för att identifiera särdragspunkterna i bilden och anpassa de geometriska figurerna till de respektive delmängderna av särdragspunkterna. 10 15 20 25 30 35 530 590 9 Hough-transformen är en välkänd särdragsextraktionsteknik flitigt använd i blldbehandlingssammanhang.

Förfarandet enligt föreliggande uppfinning kan vara sådant att det vidare innefattar steget att filtrera bilden med ett polaroidfilter innan registreringen. En fördel med denna utföringsform är att särdrag i förseglingsomràdet som inte är synliga för blotta ögat framträder vid filtrering med ett polaroidfilter.

En anordning enligt föreliggande uppfinning för att vid en förpackningsmaskin kontrollera en kvalitet på en värmeförsegling vid ett förpackningslaminat, vilket har ett skikt av värmeförseglingsbar plast som skall bilda en insida av färdiga för- packningar, är automatisk och innefattar bildupptagningsorgan för att registrera en bild av ett förseglingsområde, och processororgan för att identifiera ett första antal särdragspunkter i bilden, anpassa ett andra antal geometriska figurer till respektive delmängder av sârdragspunkterna, utgående från de geometriska figu-i rerna bestämma ett tredje antal mätvärden som karakteriserar förseglingsområ- det, och jämföra vart och ett av nämnda mätvärden med ett respektive börvärde. i En förpackningsmaskin enligt föreliggande uppfinning innefattar en anordningl enligt ovan.

De särdrag som diskuterades i samband med det uppfinningsenliga förfaran- ~ det för att vid en förpackningsmaskin kontrollera en kvalitet pà en värmeförseg- ling vid ett förpackningslaminat är naturligtvis överförbara till den uppfinningsenli- ga motsvarande anordningen och den uppfinningsenliga motsvarande förpack- ningsmaskinen. Dessa särdrag kan vidare givetvis kombineras i samma utfö- ringsform.

För tydlighetens skull bör det påpekas att det i texten talas om första, andra, tredje och fjärde antal för att understryka att dessa inte behöver, men åtminstone i vissa fall kan, vara lika.

Vidare bör det påpekas att begreppet förpackningsmaterial är ett samlings- namn för allt material som ingäri en förpackning, såsom förpackningslaminat, remsa och öppningsanordning.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer att beskrivas mer detaljerat med hänvisning till de bifo-i gade schematiska ritningarna, vilka visar exempel på för närvarande icke-begrän- sande föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinning. .

Figur 1 är en schematisk perspektiwy som åskådliggör en anordning enligt föreliggande uppfinning.

Figur 2 är en perspektiwy av en förseglad tub av förpackningslaminati sam- g band med vilken föreliggande uppfinning kan tillämpas. 10 15 20 25 30 35 530 530 10 Figur 3 är en vy av insidan av ett stycke av tuben i figur 2, vilket stycke inne- fattar två markerade förseglingsomràden.

Figur 4 ett flödesschema som åskådliggör ett förfarande enligt föreliggande uppfinning.

Figur 5a visar en registrerad gràskalebild av det ena av de markerade för- seglingsomràdena i figur 4 efter filtrering med ett polaroidfilter.

Figur 5b visar bilden enligt figur 5a efter bildbehandling.

Figur 5c visar detaljer från figur 5b separat.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER l figur 1 visas schematiskt i blockform en anordning 10 enligt en första utfö- ringsform av föreliggande uppfinning. Anordningen 10 är anordnad vid en för- packningsmaskin (visas ej) och innefattar ett bildupptagningsorgan i form av en kamera 12, ett processororgan 14 och en optisk fiber 15. Förpackningsmaskinen är av det inledningsvis beskrivna slaget vilket innebär att den är anordnad att av i en bana 16 av förpackningslaminat forma en tub 18 som sluts genom en förseg- i ling av skarven 20, dvs av de längsgående kanterna 22 och 24 av banan i ett överlappande tillstànd. Den i längdriktningen förseglade tuben fylls kontinuerligt med en vätskeformig produkt och tvärförseglas sedan så att fyllda ”kuddar” bil- das, vilka kuddar en och en separeras från resten av tuben och slutformas (visas i ej). Ett parti av tuben 18 i förseglat tillstànd àskàdliggörs mer detaljerat i figur 2.

De tunna linjerna 26, 28 avgränsar ett delparti 18' av tuben svarande mot en fär- j dig förpackning. Även förpackningslaminatet är av det inledningsvis beskrivna slaget varvid det således innefattar ett relativt kraftigt stomskikt av papper eller kartong och ett yttre, vätsketätt skikt av termoplastiskt material på båda sidor av stomskiktet. För att förhindra absorption av den våtskeformiga produkten i den invändiga snittkan- i ten av den längsgående skarven förseglas en kanttäckningsremsa invändigt på kanten 24 av laminatbanan innan tubformningen, såsom har beskrivits inled- ningsvis. Efter tubformningen, isamband med slutning av tuben genom den längsgående förseglingen, förseglas kanttäckningsremsan även invändigt vid kanten 22 av banan, varvid den invändiga snittkanten skyddas bakom kanttäck- ningsremsan mot direktkontakt med den vätskeformiga produkten. Detta åskåd- liggörs i figur 3 som visar delpartiet 18' av tuben enligt figur 2 i området för den förseglade skarven 20. l figur 3 betecknas kantteckningsremsan, vilken är en transparent laminerad plastremsa, med 30. 10 15 20 25 30 35 530 590 11 Det bör påpekas att kantteckningsremsan 30 för tydlighetens skull har ute- lämnats i figur 1 och 2 medan kanten 22 av laminatbanan av samma anledning har utelämnats i figur 3.

De termoplastiska skikten av förpackningslaminatet gör det vårmeförseglings- bart och ovanstående förseglingar kan exempelvis erhållas genom utblåsning av i varmluft. Såsom förklaras utförligt i det ovanstående avsnittet som handlar om bakgrundsteknik är kvaliteten på kanttäckningsremsans försegling, dvs kanttäck- ningsremsans placering på förpackningslaminatet och styrkan på förseglingen mellan förpackningslaminatet och kanttäckningsremsan, viktig för dess funktion.

Anordningen 10 är anordnad att kontrollera denna kvalitet och arbetar för detta ändamål enligt det flödesschema som visas i figur 4.

Anordningen 10 är stationär och dess optiska fiber 15 är nedstucken i tuben 18 som matas fram i en riktning X, såsom illustreras ifigur 1. Såsom framgår av figuren är en ände 17 av fibern 15 anordnad i en position där tuben har slutits genom den förseglade skarven 20. Ändytan av fiberänden 17 är vidare riktad mot i den förseglade skarven och därigenom kantteckningsremsan 30. Den andra änden 19 av fibern 15 är förbunden med kameran 12 som i sin tur är förbunden med processororganet 14.

Kameran 12 är anordnad att genom fibern 15 registrera en bild (steg B) av ett förseglingsområde 32, vilket åskàdliggörs i figur 3. l föreliggande utföringsform innefattar förseglingsområdet, såsom framgår av figur 3, insidan av en del av tuben 18 i området för den längsgående försegllngen, dvs den förseglade, över- lappande skarven 20 mellan kanterna 22 och 24 av banan. Kameran är försedd med ett polaroidfilter (visas inte) av den typ som har beskrivits tidigare för filtre- ring av bilden (steg A) innan registreringen. Genom filtreringen framträder detaljer i i bilden, såsom tryck- och värmezoner som uppstår till följd av tryck- och värme- applicering vid försegling, vilka detaljer annars skulle ha varit osynliga. Den filtre- rade, registrerade bilden visas' i figur 5a. Det område i figur 5a som betecknas med 34 motsvarar kantteckningsremsan, området som betecknas med 36 mot- svarar det värme- och tryckmönster som främst resulterar från förseglingen av kanttäckningsremsan vid kanten 24 av laminatbanan, området som betecknas med 38 motsvarar det värme- och tryckmönster som främst resulterar från slut- ningen av tuben genom försegling och det område som betecknas med 40 mot- svarar den kanal som bildas under remsan genom banans kanter 22 och 24 vid slutningen av tuben.

Processororganet 14 är anordnat att digitalisera och behandla den registre- rade bilden. Behandlingen innefattar att identifiera ett (första) antal särdragspunk- ter i den registrerade bilden (steg C) genom att kontrollera gråskalevärdena för 10 15 20 25 30 35 530 590 12 pixlarna i bilden. Särdragspunkter som eftersöks är sådana som definierar grän- serna för de olika vertikala fälten eller zonerna som visas i bilden enligt figur 5a.

Elva olika fält kan urskiljas i figur 5a vilket innebär att 10x01 sådana fältsärdrags- punkter, där d=antal pixlar i bilden i den vertikala riktningen, skulle kunna identi- fieras i det ideala fallet. Pà grund av olika omständigheter, såsom exempelvis en inte helt perfekt bildkvalitet, identifieras emellertid inte så många som 10xor fält- särdragspunkter, utan betydligt färre. l figur 5a har nägra av dessa identifierade fältsärdragspunkter markerats med kryss (x). Andra särdragspunkter som efter- söks är sådana som definierar gränserna för de väsentligen horisontella vecken som uppstår i det termoplastiska inre skiktet av förpackningslaminatet till följd av uppvärmning i samband med förseglingen av kanttäckningsremsan vid den ena kanten av laminatbanan och förseglingen för slutning av tuben. Hur många såda- na vecksärdragspunkter som kan identifieras beror naturligtvis på hur många veck som har uppstått vid försegling och längden av dessa veck men också på andra faktorer såsom bildkvalitet. l figur 5a har några av dessa identifierade vecksärdragspunkter markerats med plustecken (+). l en bild identifieras en stor mängd särdragspunkter men för tydlighetens skull äskâdliggörs bara ett fåtal av dem i figur 5a.

Efter identifieringen av särdragspunkterna är processororganet vidare anord- nat att anpassa ett (andra) antal geometriska figurer, i denna utföringsform linjer, till respektive delmängder av särdragspunkterna (steg D), vertikala linjer till fält- särdragspunkterna och horisontella linjer till vecksärdragspunkterna, såsom visas i figur 5b. För tydlighetens skull visas de anpassade linjerna separat i figur 5c.

Naturligtvis kan ett enormt stort antal olika linjer anpassas till särdragspunkterna men linjerna i figur 5c är de som ger den bästa överensstämmelsen. Både vid identifieringen av särdragspunkterna i den registrerade bilden och vid anpassnin- gen av linjerna till särdragspunkterna används Hough-transform. Hough-transfor- i men år välkänd i bildbehandlingssammanhang och kommer inte att beskrivas närmare häri. ' Processororganet 14 är därefter vidare anordnat att utgående från de anpas- sade linjerna som visas i figur 5c bestämma ett (tredje) antal mätvärden som karakteriserar bilden enligt figur 5a och därigenom förseglingsomrädet 32 (figur 3)) (steg E). De mätvärden som bestäms l föreliggande utföringsform är, såsom åskådliggörs med hjälp av dubbelpilar i figur 5c, bredden 42 av värmezonen, bredden 44 av den från bankanten 24 utskjutande delen av kanttäckningsremsan = 30, bredden 46 av kanalen vid tubens överlappsskarv 20 och antalet veck i för- packningslaminatet som har en viss minsta längd 48 samt en viss minsta bredd 50. Mätvärdena kommer att vara mått på hur bra förseglingarna (den ensidiga 10 15 20 25 30 35 530 590 13 förseglingen av kanttäckningsremsan och förseglingen för slutning av tuben) är inom förseglingsomràdet 32 och genom att jämföra vart och ett av dessa mät- värden med ett respektive börvärde (steg F) kan beslut tas om förseglingskvalite- ten bör förbättras. Det kontrolleras således om skillnaden mellan vart och ettav mätvärdena och det respektive börvärdet överstiger ett respektive gränsvärde (steg G) och om så är fallet justeras inställningarna av förpackningsmaskinen automatiskt (steg H). Vilken/vilka maskininställning(ar) som justeras beror natur- ligtvis på vilket/vilka mätvärde(n) som awiker för mycket från sitt respektive bör- värde. Om inget av mätvårdena awiker för mycket från sitt respektive börvärde händer emellertid ingenting och driften av förpackningsmaskinen fortsätter med aktuella inställningar. - Ovanstående kontrollförfarande eller cykel utförs automatiskt en gång per minut och med låga gränsvärden vilket innebär att maskinjusteringar vanligen kan göras i så pass god tid att förseglingskvaliteten aldrig hinner bli så dålig att för- packningar máste kasseras. Till skillnad från den inledningsvis beskrivna manuel- la kontrollen enligt känd teknik är föreliggande uppfinning oförstörande och berö- i ringsfri genom att den tillämpas ”ln-line” utan att störa den vanliga driften av för- packningsmaskinen och utan att på något sätt påverka förpackningsmaterialen.

Eftersom kontrollen görs snabbt och i realtid under själva produktionen erhålls högst aktuell information med regelbundna intervaller utan arbetsinsatser av en operatör. Vidare används informationen för omedelbar återkoppling och justering av förpackningsmaskinens inställningar om så erfordras, också detta utan arbets- insatser av en operatör. l den ovanstående utföringsformen har kvalitetskontroll av ett förseglings- omrâde vid den längsgàende förseglingen av tuben beskrivits. Föreliggande upp- 1 finning kan emellertid tillämpas i samband med olika typer av förseglingsområ- den. Det är vanligt att förse förpackningar med temporärt förseglade häl för ut- tömning av den förpackade produkten. Detta kan göras vid en förpacknings- maskin enligt ovan, på det sätt som beskrivs inledningsvis i avsnittet som handlar i om bakgrundsteknik. Detta innebär att hålen stansas genom laminatbanan 16 med jämna mellanrum, att en håltäckningsremsa fastförseglas över vart och ett av hälen pà insidan av laminatbanan och ett en dragremsa fastförseglas över hålet och genom detta vid hàltäckningsremsan pà utsidan av laminatbanan. För tydlighetens skull visas detta inte i figur 1 men ett av hålen 52 med tillhörande dragremsa 54 för en förpackning åskädliggörs i figur 2. l figur 2 har den transpa- renta hältäckningsremsan utelämnats för tydlighetens skull men den visas i figur 3 tillsammans med hålet 52 där den betecknas med 56. För tydlighetens skull har vidare dragremsan utelämnats i figur 3. 10 15 20 25 30 35 530 580 14 Precis som förseglingen av kanttäckningsremsan kan förseglingen av hål- täckningsremsan erhållas genom utblåsning av varmluft. Eftersom kvaliteten på hàltäckningsremsans försegiing, dvs hàltäckningsremsans placering på förpack- ningslaminatet och styrkan pà förseglingen mellan förpackningslaminatet och hål-l täckningsremsan, är viktig för dess funktion, kan anordningen 10 vara anordnad att pä samman sätt som ovan kontrollera denna kvalitet. Enligt en alternativ ut- föringsform är kameran 12 således anordnad att efter filtrering registrera en bild av ett förseglingsomràde 58, vilket àskàdliggörs i figur 3. I denna alternativa ut- föringsform innefattar förseglingsomràdet 58 insidan av en del av tuben 18 i om- rådet för hålet 52. I den registrerade bilden (visas inte) kommer tryck- och värme- zoner som uppstår till följd av tryck- och värmeapplicering vid försegiing, material- kanter och veck i laminatet att vara synliga.

Processororganet 14 är på motsvarande sätt som i den första utföringsfor- men anordnat digitalisera och behandla den registrerade bilden för att identifiera l särdragspunkter i den och anpassa geometriska figurer till respektive delmängderl av dessa särdragspunkter. De geometriska figurerna i den här utföringsformen innefattar, förutom ett antal linjer, fördefinierade ”masker” med formen och dimen-j -sionen av hålet 52 och håltäckningsremsan 56. Linjeanpassningen går till på samma sätt som i den ovanstående utföringsformen. När det gäller de fördefinie- rade ”maskerna” är processororganet anordnat att utföra mönstermatchning genom att flytta var och en av ”maskerna” över den registrerade bilden för att i i den söka efter liknande former. Processororganet 14 är därefter vidare anordnat i att utgående fràn de anpassade linjerna och maskerna bestämma mätvärden som karakteriserar den registrerade bilden och därigenom förseglingsomràdet 58.l De mätvärden som bestäms iföreliggande utföringsform är bredden av värme- zonen, avstånd mellan masscentrum av "maskerna" efter mönstermatchningen, dvs bredden av den från hålkanten i vertikal riktning utskjutande delen av håltäckningsremsan och bredden av den från hàlkanten i horisontell riktning utskjutande delen av håltäckningsremsan och antalet veck i förpacknings- laminatet som har en viss minsta längd samt en viss minsta bredd.

Mätvärdena kommer att vara mätt på hur bra förseglingen av håltäcknings- remsan är inom förseglingsomrádet 58 och genom att jämföra vart och ett av dessa mätvärden med ett respektive börvärde kan beslut tas om förseglings- kvaliteten bör förbättras. Det kontrolleras således om skilinaden mellan vart och ett av mätvärdena och det respektive börvärdet överstiger ett respektive gräns- värde och om så är fallet justeras inställningarna av förpackningsmaskinen automatiskt. I annat fall händer emellertid ingenting och driften av förpacknings- maskinen fortsätter med aktuella inställningar. Liksom i ovanstående utförings- 10 15 20 25 30 530 530 15 form utförs kontrollförfarandet automatiskt en gång per minut och med låga gränsvärden.

De ovan beskrivna utförlngsformerna skall endast betraktas som ett exempel.

En fackman inom området inser att dessa utförlngsformer kan modifieras och varieras pà en rad olika sätt utan att avvika från uppfinningstanken.

Exempelvis kan ett larm avges om förseglingskontrollen avslöjar att skillna- den mellan ett av mätvärdena och det respektive börvärdet överstiger det respek- tive gränsvärdet för att göra en maskinoperatör uppmärksam på att maskininställf ningarna bör justeras/kommer att justeras. Av detta följer att utföringsformer är möjliga enligt vilka inställningsjusteringarna inte utförs automatiskt utan måste ut- föras manuellt av operatören. l de ovanstående utföringsformerna har samtliga förseglingar ástadkommits med hjälp av varmluft men naturligtvis kan en rad olika förseglingstekniker utnytt» jas, såsom induktionsförsegllng. l de ovanstående utföringsformerna har analysen av förseglingskvaliteten i förseglingsomràdet gjorts genom att i den registrerade bilden leta efter geometris+ ka former. Vidare har Hough-transform använts för att identifiera särdragspunkter i bilden och anpassa geometriska figurer till dessa särdragspunkter. Denna bild- behandlingsmetod är bara ett exempel och naturligtvis kan vilken annan lämplig bildbehandlingsmetod som helst användas i samband med föreliggande upp- finning.

Ovan har kontrollförfarandet för förseglingskvalitet utförts en gäng per minut.

Detta tidsintervall är bara ett exempel och naturligtvis kan kontrollförfarandet ut- föras med bàde längre och kortare intervaller.

De häri beskrivna förpackningsmaterialen är bara exempel och naturligtvis kan likaväl andra förpackningsmaterial användas i samband med föreliggande uppfinning. l enlighet härmed, istället för att ha en separat kanttäckningsremsa som törseglas vid den ena kanten av laminatbanan innan tubformningen, skulle det invändiga vätsketäta sklktet av termoplastískt material, d v s insidesplasten, av laminatet kunna skjuta ut ett stycke utanför den ena längskanten av laminatets stomskikt.

Slutligen bör det påpekas att figurerna inte är skalenligt ritade.

Claims (25)

10 15 20 25 30 35 530 550 1 6 PATENTKRAV

1. Förfarande för att vid en förpackningsmaskin kontrollera en kvalitet pà en 1 värmeförsegling vid ett förpackningslaminat, vilket har ett skikt av värmeförseg- lingsbar plast som skall bilda en insida av färdiga förpackningar, innefattande att (steg B) registrera en bild av ett förseglingsomràde (32, 58), att (steg C) identifiera ett första antal särdragspunkter (x, +) i bilden, att (steg D) anpassa ett andra antal geometriska figurer till respektive del- mängder av särdragspunkterna, att (steg E) utgående från de geometriska figurerna bestämma ett tredje antal mätvärden som karakteriserar förseglingsområdet, och att (steg F) jämföra vart och ett av nämnda mätvärden med ett respektive börvärde, vilket förfarande utförs automatiskt.

2. Förfarande enligt krav 1, vidare innefattande att avge ett alarm om åtmin- stone en skillnad mellan ett av nämnda mätvärden och det respektive börvärdet överstiger ett respektive gränsvärde.

3. Förfarande enligt krav 1, vidare innefattande att (steg H) ändra en inställ- ning av förpackningsmaskinen om åtminstone en skillnad mellan ett av nämnda mätvärden och det respektive börvärdet överstiger ett respektive gränsvärde.

4. Förfarande enligt något av ovanstående krav, vilket är oförstörande.

5. S. Förfarande enligt något av ovanstående krav, varvid att registrera en bild av ett förseglingsomràde (32) innefattar att registrera en bild av en insida av ett parti av en förseglad, överlappande skarv (20) av en tub (18) av förpacknings- lamínatet, vilken skarv är utformad mellan två motstäende kantpartier (22, 24) av i ett ark av förpackningslamínatet och har en snittkant på insidan som är täckt av en remsa (30).

6. Förfarande enligt krav 5, varvid ett av nämnda mätvärden avser något av en bredd (42) av en värmezon i förseglingsomràdet (32), ett fjärde antal rynkor i nämnda plastskikt av förpackningslamínatet i förseglingsomràdet, en placering (44) av remsan (30) på förpackningslamínatet och en bredd (46) av en kanal bildad genom remsan och skarven (20) längs snittkanten på insidan.

7. Förfarande enligt något av krav 1-4, varvid att registrera en bild av ett för- seglingsomràde (58) innefattar att registrera en bild av en insida av ett parti av en i tub (18) av förpackningslamínatet, vilket parti delvis innefattar en öppning (52) i förpackningslamínatet som på insidan 'är försluten medelst en remsa (56).

8. Förfarande enligt krav 7, varvid ett av nämnda mätvärden avser något av en bredd av en värmezon i förseglingsomràdet (58), ett fjärde antal rynkor i 10 15 20 25 30 35 530 533 17 nämnda plastskikt av förpackningslaminatet i förseglingsområdet och en place- ring av remsan (56) på förpackningslaminatet.

9. Förfarande enligt något av krav 5-8, varvid remsan (30, 56) är transparent. i

10. Förfarande enligt något av ovanstående krav, vilket utförs med förut- bestämda intervaller.

11. Förfarande enligt något av ovanstående krav, innefattande att använda Hough-transform för att identifiera särdragspunkterna (x, +) i bilden och anpassa de geometriska figurerna till de respektive delmängderna av särdragspunkterna. p

12. Förfarande enligt något av ovanstående krav, vidare innefattande att (steg A) filtrera bilden med ett polaroidfilter innan registreringen.

13. Anordning (10) för att vid en förpackningsmaskin kontrollera en kvalitet pä en värmeförsegling vid ett förpackningslaminat, vilket har ett skikt av värmeför- seglingsbar plast som skall bilda en insida av färdiga förpackningar, innefattande i bildupptagningsorgan (12) för att registrera en bild av ett förseglingsomràde i (32, 58), och processororgan (14) för att identifiera ett första antal särdragspunkter (x, +) i i bilden, anpassa ett andra antal geometriska figurer till respektive delmängder av »särdragspunkterna utgående fràn de geometriska figurerna bestämma ett tredje antal mätvärden som karakteriserar förseglingsomrádet, och jämföra vart och ett i av nämnda mätvärden med ett respektive börvärde, vilken anordning är automatisk.

14. Anordning enligt krav 13, vidare innefattande alarmorgan för att avge ett alarm om åtminstone en skillnad mellan ett av nämnda mätvärden och det res- pektive börvärdet överstiger ett respektive gränsvärde.

15. Anordningenligt krav 13, varvid processororganet har en återkopplings- i funktion för att ändra en inställning av förpackningsmaskinen om åtminstone en skillnad mellan ett av nämnda mätvärden och det respektive börvärdet överstiger ett respektive gränsvärde.

16. Anordning enligt något av krav 13-15, vilken är anordnad att arbeta oför- störande.

17. Anordning enligt något av krav 13-16, varvid nämnda bildupptagnings- organ (12) är anordnat att registrera en bild av en insida av ett parti av en förseg- lad, överlappande skarv (20) av en tub (18) av förpackningslaminatet, vilken skarv är utformad mellan tvà motstàende kantpartier (22, 24) av ett ark av för- packningslaminatet och har en snittkant på insidan som är täckt av en remsa (so).

18. Anordning enligt krav 17, varvid ett av nämnda mätvärden avser något av en bredd (42) av en vârmezon i förseglingsomràdet (32), ett fjärde antal rynkor i 10 15 20 25 530 580 18 nämnda plastskikt av förpackningslaminatet i förseglingsområdet, en placering (44) av remsan (30) pà förpackningslaminatet och en bredd (46) av en kanal bildad genom remsan och skarven (20) längs snittkanten pà insidan.

19. Anordning enligt något av krav 13-16, varvid nämnda bildupptagnings- organ (12) är anordnat att registrera en bild av en insida av ett parti av en tub (18) av förpackningslaminatet, vilket parti delvis innefattar en öppning (52) i förpack- ningslaminatet som pà insidan år försluten medelst en remsa (56).

20. Anordning enligt krav 19, varvid ett avvnämnda mätvärden avser något av) en bredd av en värmezon i förseglingsomràdet (58), ett fjärde antal rynkor i nämnda plastskikt av förpackningslaminatet i förseglingsomràdet och en placering av remsan (56) pà förpackningslaminatet.

21. Anordning enligt något av krav 17-20, varvid remsan (30, 56) är transpa- rent.

22. Anordning enligt nàgot av krav 13-21, vilken är anordnad att arbeta enligt en cykel som upprepas med förutbestämda intervaller.

23. Anordning enligt något av krav 13-22, varvid nämnda processororgan (14) är anordnat att använda Hough-transform för att identifiera särdragspunkter- na (x, +) i bilden och anpassa de geometriska figurerna till de respektive del- mängderna av särdragspunkterna. -

24. Anordning enligt något av krav 13-23, vidare innefattande ett polaroidfilteri för att filtrera bilden innan registreringen.

25. Förpackningsmaskin innefattande en anordning enligt något av krav 13- 24.