WO2001087582A1 - Verfahren zur online-qualitätskontrolle - Google Patents

Verfahren zur online-qualitätskontrolle

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WO2001087582A1
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Thomas Müller
Michael Wolf-Bauwens
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SURFECT ELECTRONICS GmbH
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    • B31B70/00—Making flexible containers, e.g. envelopes or bags
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B70/00—Making flexible containers, e.g. envelopes or bags
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
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    • B31B70/00—Making flexible containers, e.g. envelopes or bags
    • B31B70/74—Auxiliary operations
    • B31B70/81—Forming or attaching accessories, e.g. opening devices, closures or tear strings
    • B31B70/82—Forming or attaching windows

Definitions

  • the invention relates to a method for online quality control in the mechanical production of envelopes, envelopes and mailers.
  • Envelope machines for the automatic production of envelopes, envelopes and mailing bags (hereinafter briefly: products) of various formats have been known for a long time.
  • an envelope is produced either from the roll or from cut sheets in several process steps.
  • the central process steps are printing the paper webs inside and out, format cuts, punching out the window, gluing in a film window, applying glue on the side, applying mouth flap glue and drying the glue as well as manual or automatic packaging. All of these partial production steps have so far either not been monitored at all or only by simple sensors.
  • the object of the invention is to check the quality of the production of envelopes, envelopes and mailing bags online at significant points on the machine and then intervene in the production process if necessary.
  • This object is achieved in a method of the type mentioned at the outset in that the paper cut and / or its printing and / or the adhesive applications and / or the folding and / or the window punch and / or the window film and / or the packaging are each provided by a camera system are monitored and that the images of the respective camera system are electronically compared with storable target values which correspond to the respective envelopes, envelopes and mailing bags.
  • Adherence to the target values specified for the respective product can be checked according to the stations to be regarded as particularly critical or else in all stations and made known to the operating personnel in a known manner.
  • the storable target values can be adapted to those of the envelopes, envelopes and mailing bags to be produced in each case.
  • the respective target values can be easily adapted to different formats. It is possible to save the parameters assigned in the different formats.
  • the method according to the invention can also be carried out such that differences between the images determined in a camera system and the associated target values lead to the system being switched off. Switching off in this way can ensure that at most only small amounts of waste products are generated.
  • the method according to the invention can furthermore be carried out in such a way that the differences between the images determined in a camera system and the associated target values are used to correct the errors determined.
  • a control can thus take place in the stations concerned in each case, which eliminates an automatic removal of a deviation from the setpoint.
  • the method according to the invention can furthermore provide for the completeness, the position and the RAL color of the inside and outside printing to be recorded by a camera system after the printing station.
  • the method according to the invention can provide that the window film position in the X and Y position, the completeness of the window punch, the side glue applications with respect to completeness and the position in the X and Y position, the dimensional accuracy of the format blank with break, the completeness in front of the folding station of the glue application under the window film and the completeness of the interior printing are recorded by a camera system.
  • the completeness of the glue application can also be recorded by a camera system.
  • the completeness of the glue application is detected by several capacitively measuring sensors and the amount of glue is detected by a sensor in the glue container, which uses an impedance measurement to determine the absolute water content per cm 3 of glue and with the capacitive measured values leads to a quantitative measured value of the glue weight per square meter of paper.
  • a paper web is fed from a coil to a paper machine via an unwinder 2.
  • a first actuator 15 in particular effects the laterally correct guidance of the paper web.
  • the paper blanks then pass through a printing station 3, in which color is applied and the inside and outside printing is carried out.
  • the paper blank is then passed between two cameras 10, which are arranged towards each other on both sides of the paper blank.
  • the image generated by these cameras gives a statement about the completeness, the position, the color and the nature of the printing.
  • This image is fed to a control unit 19, which carries out a comparison with setpoint values stored there. Detected impermissible deviations from the target value can, depending on the setting, lead to the machine being switched off or the errors found being corrected.
  • a format punch 4 gives the desired format cut.
  • An actuator 16 follows, with which the placement can be manipulated.
  • window foils are fed and positioned. Their positioning can in turn be intervened by means of actuators 17.
  • the glue is applied for the side flaps.
  • the camera 11 is used to check the completeness of the window punch, the side glue applications with regard to completeness, the dimensional accuracy of the shape cut, the completeness of the glue application under the window film and the completeness of the internal printing.
  • the image obtained here is also fed to the control unit and with the target values compared. The production process can then be controlled or regulated.
  • the mouth valve is glued in station 7, the placement of which is checked by a camera 12.
  • the image obtained can be used for regulation and control.
  • position 14 there is a color marking that can mark the product concerned as scrap. This identification is based on the comparison of the image of the camera 12 with an associated target value. There is then an ejection station, in which in particular the products marked in position 14 are ejected.
  • the camera 13 detects the arrangement of the products immediately before packaging. In position 9 the packaging takes place in boxes. Position 41 effects a marking of those products which camera 13 has determined to be defective. A sorting out of cartons with defective products is controlled in the station 40.
  • the amount of glue weight per unit area can be determined in addition to the completeness of the glue application. This is done in terms of completeness determination using capacitively measuring sensors.
  • a sensor is proposed which is located in a glue container and which detects the absolute water content per cm 3 of glue by means of an impedance measurement and, in conjunction with the capacitive measured values, enables a quantitative measurement of the quantity of glue.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Online-Qualitätskontrolle bei der maschinellen Herstellung von Briefumschlägen, Briefhüllen und Versandtaschen soll an signifikanten Stellen auf einfache Weise zuverlässig eine Prüfung auf etwaige Produktionsfehler erfolgen. Hierzu ist vorgesehen, dass der Papierzuschnitt und/oder dessen Bedruckung und/oder die Klebeaufträge und/oder die Faltung und/oder die Fensterausstanzung und/oder die Fensterfolie und/oder die Verpackung jeweils durch ein Kamerasystem überwacht werden und dass die Bilder des jeweiligen Kamerasystems elektronisch mit speicherbaren Soll-Werten verglichen werden, die den jeweiligen Briefumschlägen, Briefhüllen und Versandtaschen entsprechen.

Description

Verfahren zur Online-Qualitätskontrolle
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Online-Qualitätskontrolle bei der maschinellen Herstellung von Briefumschlägen, Briefhüllen und Versandtaschen.
Briefumschlagsmaschinen zur automatischen Herstellung von Briefumschlägen, Briefhüllen und Versandtaschen (nachstehend kurz: Produkte) der unterschiedlichsten Formate sind seit langem bekannt. In diesen Maschinen wird entweder von der Rolle oder von zugeschnittenen Bögen in mehreren Verfahrensschritten ein Briefumschlag hergestellt. Zentrale Verfahrensschritte sind das Bedrucken der Papierbahnen innen und außen, Formatzuschnitte, Ausstanzen des Fensters, Einkleben eines Folienfensters, Leimauftrag der seitlichen Verklebung, Mundklappenleimauftrag und Trocknen des Leims sowie manuelle oder automatische Verpackung. All diese Teilproduktionsschritte werden bislang entweder überhaupt nicht oder nur durch einfache Sensoren überwacht.
Die Überprüfung der Qualität der hier betroffenen Produkte wird bislang durch das Bedienpersonal stichprobenmäßig vorgenommen. Bei Auftreten von Fehlern sind dann die relevanten Maschinenpärameter neu zu justieren.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Qualität der Produktion von Briefumschlägen, Briefhüllen und Versandtaschen an signifikanten Stellen der Maschine online zu prüfen und dann gegebenenfalls in den Produktionsablauf einzugreifen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, dass der Papierzuschnitt und/oder dessen Bedruckung und/oder die Klebeaufträge und/oder die Faltung und/oder die Fensterausstanzung und/oder die Fensterfolie und/oder die Verpackung jeweils durch ein Kamerasystem überwacht werden und dass die Bilder des jeweiligen Kamerasystems elektronisch mit speicherbaren Soll-Werten verglichen werden, die den jeweiligen Briefumschlägen, Briefhüllen und Versandtaschen entsprechen. Die Einhaltung der für das jeweilige Produkt vorgegebenen Sollwerte kann nach dem als besonders kritisch anzusehenden Stationen oder aber in allen Stationen überprüft und in bekannter Weise dem Bedienpersonal bekannt gemacht werden. Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass die speicherbaren Soll- Werte denen der jeweils herzustellenden Briefumschläge, Briefhüllen und Versandtaschen anpassbar sind. Die jeweiligen Sollwerte können in einfacher Weise verschiedenen Formaten angepasst werden. Eine Speicherung der in den verschieden Formaten zugeordneten Parameter ist möglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann femer so ausgeführt werden, dass Unterschiede zwischen den in einem Kamerasystem ermittelten Bildern und den zugehörigen Soll-Werten zu einem Abschalten der Anlage führen. Durch ein solches Abschalten kann sichergestellt werden, dass allenfalls nur geringe Mengen von Abfallprodukten erzeugt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann femer so ausgeführt werden, dass die Unterschiede zwischen den in einem Kamerasystem ermittelten Bildern und den zugehörigen Soll- Werten zu einem Ausregeln der ermittelten Fehler benutzt werden. Es kann also in den jeweils betroffenen Stationen eine Regelung erfolgen, welche eine automatische Beseitigung einer Abweichung vom Sollwert beseitigt.
Es ist auch möglich, defekte Produkte in einer mechanischen Auswurfstation vor Erreichen der Verpackungseinheiten auszusondern.
Femer ist es möglich als defekt erkannte Produkte farblich zu markieren und somit eine spätere Erkennbarkeit zu erleichtem.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann femer vorsehen, dass nach der Bedruckungsstation die Vollständigkeit, die Position und die RAL-Farbe der Innen- und Außenbedruckung durch ein Kamerasystem erfasst werden.
Weiter kann das erfindungsgemäße Verfahren vorsehen, dass vor der Faltstation die Fensterfolienposition in X- und Y-Position, die Vollständigkeit der Fensterausstanzung, die seitlichen Leimaufträge bezüglich Vollständigkeit sowie Lage in X- und Y -Position, die Maßhaltigkeit des Formatzuschnitts mit Umbruch, die Vollständigkeit des Leimauftrages unter der Fensterfolie und die Vollständigkeit der Innenbedruckung durch ein Kamerasystem erfasst werden.
Es kann auch die Vollständigkeit des Leimauftrages durch ein Kamerasystem erfasst werden. Schließlich wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass nach der Station für die Beleimung der Mundklappe die Vollständigkeit des Leimauftrages durch mehrere kapazitiv messende Sensoren und die Leimmenge durch einen im Leimbehälter befindlichen Sensor erfasst wird, der mittels einer Impedanzmessung den absoluten Wasseranteil pro cm3 Leim ermittelt und mit den kapazi- tiven Messwerten zu einem quantitativen Messwert des Leimgewichtes pro qm Papier führt.
Eine solche Überwachung auf der Menge des aufgetragenen Leims steigert die Qualität des Produkts und reduziert den Leimbedarf auf die optimale Menge.
Im folgenden Teil der Beschreibung wird eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer schematischen Darstellung einer Briefumschlagmaschine beschrieben.
Über einen Abwickler 2 wird eine Papierbahn von einem Coil einer Papiermaschine zugeführt. Ein erster Aktor 15 bewirkt insbesondere die seitlich korrekte Führung der Papierbahn. An- schließend passieren die Papierzuschnitte eine Bedruckungsstation 3, in der Farbe aufgebracht und die Innen- und Außenbedruckung vorgenommen werden. Der Papierzuschnitt wird dann zwischen zwei Kameras 10 mndurchgeführt, die beiderseits des Papierzuschnitts aufeinander zu gerichtet angeordnet sind. Das von diesen Kameras erzeugte Bild ergibt eine Aussage über die Vollständigkeit, die Position, die Farbe und die Beschaffenheit der Bedruckung. Dieses Bild wird einer Steuereinheit 19 zugeleitet, die einen Vergleich mit dort gespeicherten Sollwerten vornimmt. Festgestellte unzulässige Abweichungen vom Sollwert können je nach Einstellung zum Ausschalten der Maschine oder zu einem Ausregeln der aufgefundenen Fehler führen.
Eine Formatstanze 4 ergibt den jeweils gewünschten Formatzuschnitt. Es folgt ein Aktor 16, mit dem auf die Platzierung eingegriffen werden kann.
In Station 5 werden Fensterfolien zugeführt und positioniert. Auf deren Positionierung wiederum kann mittels Aktoren 17 eingegriffen werden. In Station 6 erfolgt der Leimauftrag für die Seitenklappen. Mit der Kamera 11 werden die Vollständigkeit der Fensterausstanzung, die seitlichen Leimaufträge bezüglich Vollständigkeit, die Maßhaltigkeit des Formzuschnitts, die Vollständigkeit des Leimauftrags unter der Fensterfolie und die Vollständigkeit der Innendruckung geprüft. Auch das hier gewonnene Bild wird der Steuereinheit zugeführt und mit dort vorliegenden Soll- werten verglichen. Es kann dann steuernd oder regelnd auf den Produktionsgang eingegriffen werden.
In Station 7 erfolgt die Mundklappenbeleimung, deren Platzierung durch eine Kamera 12 über- prüft wird. Auch hier kann das gewonnene Bild zur Regelung und zur Steuerung verwandt werden.
In Position 14 erfolgt eine Farbmarkierung, die das betroffene Produkt als Ausschuss kennzeichnen kann. Diese Kennzeichnung erfolgt aufgrund des Vergleichs des Bildes der Kamera 12 mit einem zugehörigen Sollwert. Anschließend befindet sich eine Auswurfstation, in der insbesondere die in Position 14 markierten Produkte ausgeworfen werden.
Mit der Kamera 13 wird die Anordnung der Produkte unmittelbar vor Verpackung erfasst. In Position 9 erfolgt die Verpackung in Kartons. Position 41 bewirkt eine Markierung solcher Pro- dukte, die von der Kamera 13 als fehlerhaft festgestellt wurden. Eine Aussortierung von Kartons mit fehlerhaften Produkten wird in der Station 40 gesteuert.
In den Stationen, in denen ein Leimauftrag erfolgt, kann neben der Vollständigkeit des Leimauftrags auch die Menge des Leimgewichts pro Flächeneinheit festgestellt werden. Dies geschieht hinsichtlich der Vollständigkeitsbestimmung mittels kapazitiv messender Sensoren. Zur Bestimmung der Menge wird ein in einem Leimbehälter befindlicher Sensor vorgeschlagen, der mittels einer Impedanzmessung den absoluten Wasseranteil pro cm3 Leim erfasst und in Verbindung mit den kapazitiven Messwerten eine quantitative Messung der Leimmenge ermöglicht.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Online-Qualitätskontrolle bei der maschinellen Herstellung von Briefumschlägen, Briefhüllen und Versandtaschen, dadurch gekennzeichnet, dass der Papierzuschnitt und/oder dessen Bedruckung und oder die Klebeaufträge und/oder die Faltung und/oder die Fensterausstanzung und/oder die Fensterfolie und/oder die Verpackung jeweils durch ein Kamerasystem überwacht werden und dass die Bilder des jeweiligen Kamerasystems elektronisch mit speicherbaren Soll- Werten ver- glichen werden, die den jeweiligen Briefumschlägen, Briefhüllen und Versandtaschen entsprechen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die speicherbaren Soll- Werte denen der jeweils herzustellenden Briefumschläge, Briefhüllen und Versandtaschen an- passbar sind.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Unterschiede zwischen den in einem Kamerasystem ermittelten Bildern und den zugehörigen Soll- Werten zu einem Abschalten der Anlage führen.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterschiede zwischen den in einem Kamerasystem ermittelten Bildern und den zugehörigen Soll- Werten zu einem Ausregeln der ermittelten Fehler benutzt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass defekte Briefumschläge an einer mechanischen Auswurfstation vor der Verpackungseinheit ausgesondert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass defekte Brief- umschlage farblich markiert werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Bedruckungsstation die Vollständigkeit, die Position und die RAL-Farbe der Innen- und Außenbedruckung durch ein Kamerasystem erfasst werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Faltstation die Fensterfolienposition in X- und Y-Position, die Vollständigkeit der Fensterausstanzung, die seitlichen Leimaufträge bezüglich Vollständigkeit sowie Lage in X- und Y -Position, die Maßhaltigkeit des Formatzuschnitts mit Umbruch, die Vollständigkeit des Leimauftrages unter der Fensterfolie und die Vollständigkeit der Innenbedrackung durch ein Kamerasystem erfasst werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Station für die Beleimung der Mundklappe die Vollständigkeit des Leimauftrages durch ein Kamerasystem erfasst wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Station für die Beleimung der Mundklappe die Vollständigkeit des Leimauftrages durch mehrere kapazitiv messende Sensoren und die Leimmenge durch einen im Leimbehälter befindlichen Sensor umfasst wird, der mittels einer Impedanzmessung den absoluten Wasseran- teil pro cdm Leim ermittelt und mit den kapazitiven Messwerten zu einem quantitativen Messwert des Leimgewichtes pro qm Papier führt.
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