CN1690697A - 对包装盒进行质量控制的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于对香烟包装盒(2)进行质量控制的方法和装置(1),由此,在使用中,当包装盒(2)被输送通过质量控制工位(29;30)时,光学检测单元(27;28)获取与包装盒(2)的给定部分(15;37)有关的数据,该部分(15;37)涂有用在可见光范围外的波长光学可检测的材料;将通过光学检测单元(27;28)检测的数据与基准数据进行比较,并且将比较结果用于确定包装盒(2)的合格或报废;这样,可以不考虑包装盒(2)上的图案来确定包装盒(2)的情况。

Description

对包装盒进行质量控制的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于对包装盒进行质量控制的方法、一种包装盒、以及相关的坯料。
本发明可以方便地用于包装香烟,以下仅以其作为实例进行描述。
背景技术
通常,对包装机所生产的包装盒要进行质量控制以确定各种缺陷,尤其是,污点、刮痕、或凹陷;以及随后将任何有缺陷的包装盒剔除。
在美国专利第4,912,554号中,将包装盒沿着一条穿过质量控制工位的路径进行输送,在质量控制工位中,电视摄像机获取包装盒的图像;以及将该图像与基准图像进行比较以确定包装盒是否要被剔除。
上述已知的质量控制系统尽管有效,但是已经发现在某些方面如通用性和灵敏度方面存在不足。特别是,每当对包装盒外部的图案(图形、商标、和/或颜色)进行改变(例如,所谓的“商标改变”)时,还必须对基准图像进行改变。而且,在包装盒的具有复杂和/或高级彩色图像的区域中,诸如刮痕或凹陷这样的缺陷尤其难以检测。换而言之,包装盒上的图形和颜色在检测期间成为一种干扰。
美国专利第5877506号披露一种装置,该装置设计用来监测坯料并且包括红外辐射源。这种装置被设计成仅监测坯料的轮廓,此时要制造的包装类型以及坯料的正确定位发生改变,用来检验正确坯料的供给。披露于美国专利第5877506号的该装置并非设计用来控制坯料的质量,也非设计用来检测坯料的表面。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于对包装盒进行质量控制的方法和装置,其设计用来至少部分地消除上述缺点,并且其同时既廉价又容易实施。
根据本发明,提供了一种用于对包装盒进行质量控制的方法,该方法包括以下步骤:输送步骤,用于沿着通过质量控制工位的输送路径输送包装盒;光学检测步骤,用于检测与包装盒的至少一个给定部分有关的至少一个检测数据项目;以及比较步骤,用于将检测数据项目与至少一个基准数据项目进行比较,以确定包装盒的报废或合格;该方法的特征在于,给定部分包含至少一种颜料,该颜料在可见光范围外的至少一个给定波长上是光学可检测的;检测数据项目通过从颜料接收具有所述给定波长的电磁辐射进行检测。
根据本发明,还提供了一种用于对包装盒进行质量控制的装置,该装置包括:至少一个光学检测器,用于对与包装盒的至少一个给定部分有关的至少一个数据项目进行光学检测;以及比较单元,用于将检测数据项目与至少一个基准数据项目进行比较,以确定包装盒的报废或合格;该装置的特征在于,光学检测器设计用来通过接收电磁辐射来检测检测数据项目,在使用中,该电磁辐射来自给定部分的至少一种颜料并具有至少一个在可见光范围外给定波长;比较单元设计用来可详细描述(elaborate)与来自颜料的电磁辐射有关的所述检测数据项目。
根据本发明,还提供了一种包装盒,包括至少一个在可见光范围外的至少一个给定波长上光学可检测的给定部分;给定部分包括至少一条第一线、以及至少一条与第一线交叉的第二线;第一线和第二线至少从包装盒的第一棱向第二棱延伸。
附图说明
下面参照附图并通过实例,描述本发明的多个非限制性实施例,其中:
图1示出了根据本发明的用于对包装盒进行质量控制的装置的透视图,为了清晰起见一些部件被移开;
图2示出了沿着图1装置的II-II线的大比例的截面;
图3示出了根据本发明的香烟包装盒的主视透视图;
图4示出了用于形成图3中的包装盒的坯料的展开图;
图5至图9示出了根据本发明的包装盒的可选择实施例的主视透视图;
图10至图14示出了分别用来形成图5至图9的包装盒的坯料的展开图;
图15示出了图3包装盒的一部分和检测装置的相应响应曲线;以及
图16示出了损坏的图3包装盒的立体正视图。
具体实施方式
图1中的标号1从整体上表示用于对“硬质”香烟包装盒2(图3)进行质量控制的装置。包装盒2包括杯状本体3、以及与杯状本体3铰接的盖子4。杯状本体3包括前壁5、两个侧壁6(只有一个示于图3中)、底壁(未示出)、以及后壁(未示出)。盖子4包括前壁5a、两个侧壁6a(只有一个示于图3中)、顶壁7、以及后壁(未示出)。侧壁6和6a通过相对的纵向棱8与相应的前壁5和5a和相应的后壁(未示出)连接。盖子4的前壁5a和后壁(未示出)通过相应的棱9与顶壁7连接;以及前壁5通过棱10与底壁(未示出)连接。
包装盒2是由大致的平面坯料11(图4)制成,该坯料包括中央部分12、以及对称地位于部分12相对两侧的多个侧板13。部分12包括沿坯料11纵向对齐的多个板;每个板13通过预成型的折线14与部分12连接;以及一旦被折叠,折线14对应于包装盒2的棱8。
坯料11具有格子15,该格子包括多条平行的纵向线16、以及多条与线16交叉(特别是,垂直)的平行的线17。线16和17对于肉眼是不可见的,并且包括在可见光范围外,特别是在紫外光范围内的给定波长的光学可检测的特定颜料。
装置1(图1)包括传送单元18,用于沿着通过两个质量控制工位19和20的路径P输送包装盒2。装置1还包括两个输送装置21和22,每个输送装置均包括吸附带23,该吸附带竖着设置,并环绕两个垂直轴带轮24。输送装置21从输入工位25接收包装盒2,并使包装盒2穿过质量控制工位19并向输送装置22输送;以及输送装置22使包装盒2穿过质量控制工位20并向输出工位26输送。
两个检测单元27和28分别位于质量控制工位19和20处,并且每个均包括光学检测器29和30、以及电磁辐射源31。光学检测器29和30通过接收给定波长的电磁辐射获取与格子15有关的数据。
图2中更清楚示出,在质量控制工位19处,两个斜面镜32位于输送装置21的相对两侧,以使光检测器29能够分析包装盒2的侧壁6和6a。
装置1还包括中央控制单元33,该中央控制单元接收通过检测单元27和28所获取的数据,并进而包括比较单元34,该比较单元用于将所获取的数据与基准数据比较。在比较所获取数据和基准数据的基础上,中央控制单元33启动直接位于装置1下游的公知的废品装置35(其示意性地示于图1),用于淘汰输送装置22下游的任何有缺陷的包装盒。
在实际使用中,当包装盒2位于质量控制工位19和20时,源31发射电磁辐射以使颜料处于激发态,从该激发态衰变,颜料本身可发射在可见光范围外的所述给定波长的电磁辐射。在这一点上,光学检测器29和30检测格子15不同区域的形状和/或位置,和/或来自格子15所述不同区域的给定波长的电磁辐射的强度。
由源31和上述颜料所发射的电磁辐射可以具有不同的波长。在由源31和上述颜料所发射的电磁辐射具有确实不同的波长的情况下,当光学检测器29和30检测上述给定波长的电磁辐射时,例如,由于并不考虑仅由包装盒2反射的辐射而导致的干扰,因此,数据的检测更为精确。
通过比较单元34将检测到的形状、位置、和/或强度与基准形状、位置、和/或强度进行比较;以及,如果检测到的数据与基准数据之间的差别超过给定的阈值,则中央控制单元33启动废品装置35。
在上述方面,应该指出的是,若包装盒2凹陷,则格子15的检测区域的形状和位置不同于理想状态下包装盒2的基准形状和位置;以及,若包装盒2被刮擦,则格子15被刮擦区域的给定波长的电磁辐射的强度低于基准强度。图16示出了沿棱10具有凹陷的图3包装盒2,以及相应的扭曲的格子15。
优选地,每个光学检测器29和30均包括用于沿着扫描线36检测给定波长的电磁辐射的公知的区域标度(area scale)。作为实例,图15示出了格子15的区域,以及沿着扫描线36的相应的区域标度响应曲线。y轴表示沿着扫描线的位置,而x轴表示有关像素的强度。在这种情况下,比较单元将图15中峰部的位置、高度、和/或形状与基准位置、高度、和/或形状进行比较。
如上所述装置1允许对包装盒2外部的图案(图形、商标、和/或颜色)进行改变(例如,所谓的“商标改变”),而无需改变基准数据,并且还用于准确确定包装盒2的情况,即使在包装盒2的区域具有复杂和/或高级彩色图像。
在这方面,应该指出的是,由于光学检测器29和30仅检测可见光范围外的所述给定波长的电磁辐射,因此通过光学检测器29和30无论获得什么,均不受包装盒2外部图案的影响。
图5至图14示出了可选择实施例的包装盒2和相应的坯料11。从中可知,图5至图9中的包装盒2基本上类似于上面所述的包装盒2,不同之外在于用一个或多个不同形式并包括所述颜料的部分37代替格子15。
优选地,在包装材料制造厂或造纸厂,将格子15压印于从包装机出来的坯料11上。可供选择地,该格子可以通过包装机上游的压印装置压印在坯料上。
由图10中的坯料制成的图5中的包装盒2包括盖子4的侧壁6a上的一个部分37。在这种情况下,若部分限定壁6a的侧板13没有正确粘合而部分凸起,则光学检测器29可以直接检测到部分37,而不仅仅通过镜子32中的一个进行检测。在图5和图10中,部分37被画成阴影线。
在由图11中的坯料11制成的图6中的包装盒2中,部分37沿着包装盒2的棱延伸。如图11所示,部分37至少部分地沿着坯料11的棱延伸。在图6和图11中,部分37被画成阴影线。
在由图13中的坯料11制成的图8中的包装盒2中,部分37包括在前壁5上的两条基本垂直的线,一条线从一个纵向棱8向另一个纵向棱8延伸,而另一条线从棱9向棱10延伸。在图8和图13中,部分37用粗线表示。
在由图12中的坯料11制成的图7中的包装盒2中,部分37包括两条基本垂直的线,第一条线在杯状本体3的前壁5、侧壁6、和后壁(图7中未示出)上延伸,而第二条线在杯状本体3的前壁5和5a、底壁、和后壁(图7中未示出)上,以及在盖4的顶壁7和后壁(图7中未示出)上延伸。在图7和图12中,部分37用粗线表示。
由图14中的坯料11制成的图9中的包装盒2具有部分37,该部分37包括沿着包装盒2的棱延伸,以及从各壁5、5a、6、6a、7、各后壁(未示出)、以及底壁(未示出)相交的拐角处延伸的多条线。在图9和图14中,部分37用粗线表示。
虽然以上描述和附图涉及一种传统的铰接盖香烟包装盒,本发明的教导显然还可应用于任何类型的香烟包装盒,如具有圆弧棱或斜角棱的铰接盖包装盒、或“软质”香烟包装盒。本发明的教导显然还可应用于香烟包装盒的包装箱,以及除了香烟之外的包装盒,如食品、糖果、或化妆品包装盒。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (30)

1.一种对包装盒进行质量控制的方法,所述方法包括以下步骤:输送步骤,用于沿着通过质量控制工位(19;20)的输送路径(P)输送所述包装盒(2);光学检测步骤,用于检测与所述包装盒(2)的至少一个给定部分(15;37)有关的至少一个检测数据项目;以及比较步骤,用于将所述检测数据项目与至少一个基准数据项目进行比较,以确定所述包装盒(2)的拒绝或接收;所述方法的特征在于,所述给定部分(15;37)包含至少一种颜料,所述颜料在可见光范围外的至少一个波长上是光学可检测的;所述检测数据项目是通过从所述颜料接收具有所述给定波长的电磁辐射进行检测的。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述检测步骤,检测所述给定部分(15;37)的位置;在所述比较步骤,将检测到的位置与基准位置进行比较。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述检测步骤,检测来自所述给定部分(15;37)的给定波长的所述电磁辐射的强度;在所述比较步骤,将检测到的强度与基准强度进行比较。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述检测步骤,检测所述给定部分(15;37)的形状;在所述比较步骤,将检测到的形状与基准形状进行比较。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述给定部分(15;37)包括至少一条第一线及至少一条与所述第一线交叉的第二线;所述第一线和所述第二线至少从所述包装盒(2)的第一棱(8;9)向第二棱(8;10)延伸。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述给定部分(15;37)包括至少一条第一线(16)及至少一条与所述第一线(16)交叉的第二线(17);所述第一线(16)从所述包装盒的第一棱(9)向第二棱(10)延伸,而所述第二线(17)从所述包装盒(2)的第三棱(8)向第四棱(8)延伸。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述给定部分(15;37)包括格子(15),所述格子具有彼此平行的多条第一线(16),以及彼此平行并与所述多条第一线(16)交叉的多条第二线(17)。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述给定部分(15;37)至少部分地沿着所述包装盒(2)的至少一个棱延伸。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述包装盒(2)是由坯料(11)制成;所述给定部分(15;37)至少部分地沿着所述坯料(11)的至少部分所述棱延伸。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述给定波长是在紫外线范围内的波长。
11.根据权利要求1所述的方法,并且包括辐照步骤,用于辐照所述给定部分(15;37);以及发射步骤,所述颜料在该发射步骤发射所述给定波长的电磁辐射。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,在所述辐照步骤中,用与所述给定波长不同波长的电磁辐射对所述给定部分进行辐照。
13.一种对包装盒进行质量控制的装置,所述装置包括至少一个光学检测器(29;30),用于对与所述包装盒(2)的至少一个给定部分(15;37)有关的至少一个数据项目进行光学检测;以及比较单元(34),用于将检测数据项目与至少一个基准数据项目进行比较,以确定所述包装盒(2)的接收或拒绝;所述装置的特征在于,所述光学检测器(29;30)设计用来可通过接收电磁辐射来检测所述检测数据项目,在使用中,所述电磁辐射来自所述给定部分的至少一种颜料并具有至少一种在可见光范围外的给定波长;所述比较单元设计用来可详细描述与来自所述颜料的所述电磁辐射有关的所述检测数据项目。
14.根据权利要求13所述的装置,其中,所述光学检测器(29;30)检测所述给定部分(15;37)的位置;所述比较单元(34)将检测到的位置与基准位置进行比较。
15.根据权利要求13所述的装置,其中,所述光学检测器(29;30)检测来自所述给定部分(15;37)的所述给定波长的电磁辐射的强度;所述比较单元(34)将检测到的强度与基准强度进行比较。
16.根据权利要求13所述的装置,其中,所述光学检测器(29;30)检测所述给定部分(15;37)的形状;所述比较单元(34)将检测到的形状与基准形状进行比较。
17.根据权利要求13所述的装置,其中,所述给定波长是在紫外线范围内的波长。
18.根据权利要求13所述的装置,并且包括用于辐照所述给定部分(15;37)的所述颜料的电磁辐射源(31)。
19.根据权利要求18所述的装置,其中,所述电磁辐射源(31)设计为用与由所述颜料发出的电磁辐射的所述给定波长不同的波长发射电磁辐射。
20.一种包装盒,包括至少一个在可见光范围外的至少一种给定波长上光学可检测的给定部分(15;37);所述给定部分(15;37)包括至少一条第一线、以及至少一条与所述第一线交叉的第二线;所述第一线和所述第二线至少从所述包装盒(2)的第一棱(8,9)向第二棱(8,10)延伸。
21.一种包装盒,包括在可见光范围外的至少一个给定波长上光学可检测的给定部分(15;37);所述给定部分(15;37)包括至少一条第一线(16),以及至少一条与所述第一线(16)交叉的第二线(17);所述第一线(16)从所述包装盒(2)的第一棱(9)向第二棱(10)延伸,而所述第二线(17)从所述包装盒(2)的第三棱(8)向第四棱(8)延伸。
22.根据权利要求20所述的包装盒,其中,所述给定部分(15;37)包括格子(15),所述格子具有彼此平行的多条第一线(16)、以及彼此平行并与所述多条第一线(16)交叉的多条第二线(17)。
23.根据权利要求20所述的包装盒,其中,所述给定部分(15;37)至少部分地沿着所述包装盒(2)的至少一个棱(8;9;10)延伸。
24.根据权利要求20所述的包装盒,其中,所述包装盒(2)是由坯料(11)制成;所述给定部分(15;37)至少部分地沿着所述坯料(11)的至少部分所述棱延伸。
25.根据权利要求20所述的包装盒,其中,所述给定波长是在紫外线范围内的波长。
26.一种坯料,用于生产根据权利要求20所述的包装盒(2),并且包括在可见光范围外的至少一个给定波长上光学可检测的给定部分(15;37);所述给定部分(15;37)包括至少一条第一线、以及至少一条与所述第一线交叉的第二线;所述第一线和所述第二线均至少从所述包装盒(2)的第一棱(8,9)向第二棱(8,10)延伸。
27.一种坯料,用于生产根据权利要求20所述的包装盒(2),并且包括在可见光范围外的至少一个给定波长上光学可检测的给定部分(15;37);所述给定部分(15;37)包括至少一条第一线(16)、以及至少一条与所述第一线(16)交叉的第二线(17);所述第一线(16)从所述包装盒(2)的第一棱(9)向第二棱(10)延伸,而所述第二线(17)从所述包装盒(2)的第三棱(8)向第四棱(8)延伸。
28.根据权利要求26所述的坯料,其中,所述给定部分(15)包括格子(15),所述格子具有彼此平行的多条第一线(16)、以及彼此平行并与所述多条第一线(16)交叉的多条第二线(17)。
29.根据权利要求26所述的坯料,其中,所述给定部分(15;37)至少部分地沿着所述坯料(11)的至少一条折线(14)延伸。
30.根据权利要求26所述的坯料,其中,所述给定部分(15;37)至少部分地沿着所述坯料(11)的至少部分所述棱延伸。
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