制造填充容器的方法及用于填充容器粘合区域的检验装置制造方法及图纸

一种用于沿着粘合区域（３）对容器与箔或盖子之间的正确密封进行检验的装置及方法，其采用了用于将超声波能量波束施加在这种粘合区域（３）上的发射器／接收器（１２），并评估所反射的超声波能量以确定这种密封的精确性。为了改善粘合区域（３）上来回的超声波能量的传输，在发射器／接收器（１２）与粘合区域（３）之间设置了液体界面（２６）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
制造填充容器的方法及用于填充容器粘合区域的检验装置 5 本申请是题为"制造和超声波检验密封食品容器的粘合区域的方法及装置，，、申请日为2002年10月31日的中国专利申请CN 02829812.8的分案申请。
io 本申请涉及制造填充容器的方法及用于填充容器粘合区域的检 验装置。
技术介绍
本专利技术源自于制造填充容器时所遇到的问题，这些问题将参见图15 1至10来举例说明。在图1中显示了容器1，其包括第一部件la和第二部件lb。第 一部件la一皮视为接受器，并填充有产品P,例如食品如酸奶。第二部 件lb ^皮一见为覆盖箔片或盖子，其沿着粘合区域3密封式地粘合在部 件la上。20 在顶视图中，容器l可具有许多种形状， 一些示例显示于图2至4中。根据图2，图1所示的容器1是圓柱形或锥形的，粘合区域3 是圆形的。冲艮"^居图3和图4，容器1具有偏离了圓形的形状，并构思为容器 制造商所想象出来的形状。在这些图中，粘合区域3的形状明显地偏 25离了圓形，并且实际上可具有几乎4壬zf可环圈状的形状。根据图5,具有例如如图1所示的外形的容器1具有部件la，其 在一皮分隔壁5所隔开的两个独立隔腔内分别填充有例如两种填充产品 Pa和Pb，分隔壁5例如可以是容器部件la的一个整体部分。因此，如图6的顶视图所示，第二部件lb通过它而密封式粘合在容器1的部件la上的粘合区域3不仅具有环圈区域，而且还具有横穿过环圈的 区域。从图3和图4中所例示的容器形状中出发，图7和图8显示了 在它们的如图1所示部件la一皮另外的壁细分为两个或两个以上不同隔 5 腔的这种容器和所得到的粘合区域3。从图1至图8中可知，粘合区 域3实际上可具有任何形状。另外，如图9所示，容器1的第二部件不必为箔片或盖子，而是 可成为第二接受部件。根据图9，容器1包括形成为接受器的部件la 和同样也形成为接受器的部件lc。这两个部件沿着粘合区域3进行粘10合。因此，容器l可包含一种产品，因此在容器1中未设置间隔件。 如果容器1包含例如两种不应在容器1内混合的产品Pa和Pb,则可设 一个或甚至两个分隔箔片7，粘合区域3优选将部件la, lc以及箔片 7连接在一起。另外，图9所示技术可与如图5至图8所示的通过壁 来分隔部件la和/或lc的措施结合起来。15 在图1至图9中所例示的所有粘合区域3在沿图6中X-X的剖面上都具有如图IO中所示的结构。根据图10,在粘合区域3处可以有 两种或两种以上如三种材料A,B,C...示意性地粘合在一起，粘合区域 3在所述剖面图中l基本上平面的。因此，粘合区域3实际上是带状 的。可通过任何已知的技术如通过胶粘、熔接等来进行粘合，以实现20所述的目的。更具体地说，在一各优选形式中，可通过超声波密封， 高频密封或热接触式密封来进行粘合。在该上下文中，所述的"粘合" 在文献中通常例如被称为"密封"。另外，图10中的材料A,B,C…可 一皮视为连续成对的，并且可以是相同的或不同的，例如可以是塑料材 料、金属材料如铝箔、带涂层的金属材料等等。25 —般将两种材料物相沿其而相互接触的表面定义为材料界面，即使接触材料是相同的并且仅仅相互叠加在一起时也是如此。因此，根 据图10，第一材料界面形成于材料C与周围空气之间，第二材料界面 形成于材料B与材料C之间，第三材料界面形成于材料A与B之间，而第四材料界面形成于周围空气与材3阡A之间。通过所述的粘合区域3来将容器1的一种或一种以上的填充产品封装起来。如果粘合区域3未提供高质量的接合并且根据粘合失效的程度，那么空气可能会^^皮夹杂进来，或者填充产品会快速地或多或少5 从容器中倾出，或者同样夹杂在粘合区域内，并且会随时间的过去而开始变质。另外，其它污染物也会被夹杂在粘合区域内。根据包含在这种容器中的产品的类型，例如医药产品、食品，沿着粘合区域3的局部不精确的或受损的粘合会造成很大的问题。因此，沿着粘合区域 的不精确粘合不一定能通过检漏试验技术而检测出来，这是因为虽然10 如上所述例如夹杂在粘合区域内的材料可能不会损坏容器的无漏性，但迟早会造成填充产品的严重变质，甚至使这种容器仅在经过一段时 间的储存后就会出现泄漏。因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于制造借助图1至10所述类型的容器的方法，其中制造的一个重要步骤是检测粘合区域的质15 量，即检测"密封完整性"，从而产生出具有高质量的粘合即"密封，，区域的这种容器。从IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control第47巻第3期，2000年5月中的Catherine H. Frazier等人的 论文"食品包装密封中的缺陷的高反差超声波图像"中，已经知道可 20 通过超声波响应评估来检查粘合区域。本专利技术的一个目的是在精确度和再现性方面对这种检查方法进行改进。
技术实现思路
这可在本专利技术的第一方面中通过制造填充容器的方法来实现，该 25 方法包括步骤提供容器的至少第一和第二部件，在第一和第二部件的至少之一中提供产品，通过将第 一部件的一部分粘合到第二部件的 一部分上来装配第一和笫二部件以形成粘合区域，利用超声波能量脉 冲串的发射波束来沿着粘合区域进行扫描，检测来自粘合区域的超声波能量的反射脉沖串，确定所检测脉冲串的时延和振幅中至少一个的 时间导数，通过将其中至少 一个时间导数与预定阈值进行比较来产生 指示出沿粘合区域的粘合质量的信号，以及在该指示信号指示出沿所 述粘合区域的粘合不精确的时候将容器分离出来。 5 因此，在一个最优选的实施例中，脉冲串波束被朝向粘合区域引少绝大部分。因此，从相应发生器到达粘合区域并回到超声波能量检 测器的超声波能量的至少绝大部分仅仅通过液体来引导。在另 一个最优选的实施例中，沿某一方向将脉冲串波束朝向粘合 10 区域引导至其上，该方向不垂直于粘合区域，并且处于由粘合区域的垂直线和沿着粘合区域的波束扫描方向所定义平面内。在另一优选实施例中，待探查的粘合区域形成了环圈，优选为至 少是基本上平面的环图。更优选的是，该环圈为至少是基本上圓形的。在另 一 优选实施例中，粘合区域是针对至少三种相互堆叠在 一 起 15 的材料来限定的，这些材料中各自相邻的两种材料形成了材料界面。检测包括对来自至少一个材料界面的超声波能量的反射脉冲串进行 检测。在其中两种刚性材料如金属箔粘合在塑料材料上的粘合区域 中，呈现为三种材料相互堆叠在一起，即塑料材料上叠加了箔材料， 最后是周围空气或另 一周围材料如液体，因此就形成了三个材料界 20 面。这是用来阐明材料界面的定义和计数。在另 一优选实施例中，监测或测量超声波能量的脉沖串沿粘合区 域的扫描路径，并且识别出沿着粘合区域的其中产生了指示出不精确 粘合的指示信号的位置。这就允许得到与粘合工位处的失效例如粘合 工具的失效有关的信息。 25 为了有助于评估所检测的脉冲串，还优选将脉冲串的占空比和脉冲重复频率选择成使得所发射的脉冲串不会在检测位置处与所反射 的和检测到的脉沖串重叠。另外，在一个最优选的实施例中，与超声 波能量检测的最高灵敏度轴线基本上同轴地来产生波束。超声波能量检测器定义了超声波能量检测放大的接收波瓣。这种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造填充容器的方法，包括步骤：　.提供所述容器的至少第一和第二部件；　.在所述第一部件和所述第二部件的至少一个中提供产品；　.通过将所述第一部件的一部分粘合到所述第二部件的一部分上来装配所述第一和所述第二部件，从而形成粘合区域；　.利用超声波能量脉冲串的发射波束来沿着所述粘合区域进行扫描；　.检测来自所述粘合区域的超声波能量的反射脉冲串；　.确定所述测得脉冲串的时延和振幅中至少一个的时间导数；　.通过将至少一个所述时间导数与预定阈值进行比较来产生可指示沿所述粘合区域的所述粘合的质量的信号；　.在所述指示信号指示出沿所述粘合区域的粘合不精确时将所述容器分离出来。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁莱曼，J施特克，K里默，
申请(专利权)人：马丁莱曼，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]