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Title:
ONLINE QUALITY-CONTROL METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/087582
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for online quality control during the machine production of different kinds of envelopes and mailing packs, according to which a reliable inspection for possible production faults is carried out at significant points during production. To this end, the paper blank and/or the printing of the paper and/or the application of the adhesive and/or the folding and/or the cutting of the window and/or the window film and/or the packaging are each monitored by a camera system and the images of each camera system are compared electronically with stored target values that correspond to various finished envelopes and mailing packs.

Inventors:
MUELLER THOMAS (DE)
WOLF-BAUWENS MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/DE2001/001852
Publication Date:
November 22, 2001
Filing Date:
May 16, 2001
Export Citation:
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Assignee:
SURFECT ELECTRONICS GMBH (DE)
MUELLER THOMAS (DE)
WOLF BAUWENS MICHAEL (DE)
International Classes:
B31B1/00; B31B1/74; B31B19/00; B31B70/00; B31B150/00; B31B160/10; (IPC1-7): B31B19/00; B31B1/74; B31B19/74
Foreign References:
US4137528A1979-01-30
US5460273A1995-10-24
US3683757A1972-08-15
EP0527113A11993-02-10
FR2719522A11995-11-10
US3379103A1968-04-23
US5897733A1999-04-27
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 13 5 February 2001 (2001-02-05)
Attorney, Agent or Firm:
König, Werner E. (König & Kollegen Kackertstrasse 10 Aachen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur OnlineQualitätskontrolle 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 SollWerten ver glichen werden, die den jeweiligen Briefumschlägen, Briefhüllen und Versandtaschen entspre chen.
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 zugehöri gen SollWerten zu einem Abschalten der Anlage führen.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unter schiede 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 Brief umschläge an einer mechanischen Auswurfstation vor der Verpackungseinheit ausgesondert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass defekte Brief umschläge farblich markiert werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Bedruckungsstation die Vollständigkeit, die Position und die RALFarbe der In nenund Außenbedruckung durch ein Kamerasystem erfasst werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Faltstation die Fensterfolienposition in Xund YPosition, die Vollständigkeit der Fensterausstanzung, die seitlichen Leimaufträge bezüglich Vollständigkeit sowie Lage in Xund YPosition, die Maßhaltigkeit des Formatzuschnitts mit Umbruch, die Vollständigkeit des Leimauftrages unter der Fensterfolie und die Vollständigkeit der Innenbedruckung 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 Mess wert des Leimgewichtes pro qm Papier führt.
Description:
Verfahren zur Online-Qualitätskontrolle Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Online-Qualitätskontrolle bei der maschinellen Her- stellung von Briefumschlägen, Briefhiillen 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 Maschinenparameter 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 Briefum- schlägen, 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 ge- macht 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 ferner 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 ferner so ausgeführt werden, dass die Unterschiede zwi- schen den in einem Kamerasystem ermittelten Bildern und den zugehörigen Soll-Werten zu ei- nem 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.

Ferner ist es möglich als defekt erkannte Produkte farblich zu markieren und somit eine spätere Erkennbarkeit zu erleichtern.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann ferner 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 Fensterfo- lienposition 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 Pro- dukts und reduziert den Leimbedarf auf die optimale Menge.

Im folgenden Teil der Beschreibung wird eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah- rens 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 hindurchgefiihrt, 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 Seiten- klappen. Mit der Kamera 11 werden die Vollständigkeit der Fensterausstanzung, die seitlichen Leimaufträge bezüglich Vollständigkeit, die Maßhaltigkeit des Formzuschnitts, die Vollständig- keit 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 wer- den.

In Position 14 erfolgt eine Farbmarkierung, die das betroffene Produkt als Ausschuss kennzeich- nen kann. Diese Kennzeichnung erfolgt aufgrund des Vergleichs des Bildes der Kamera 12 mit einem zugehörigen Sollwert. Anschließend befindet sich eine Auswurfstation, in der insbeson- dere 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 Leimauf- trags auch die Menge des Leimgewichts pro Flächeneinheit festgestellt werden. Dies geschieht hinsichtlich der Vollständigkeitsbestimmung mittels kapazitiv messender Sensoren. Zur Be- stimmung 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 er- möglicht.