【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包装领域。更具体地说，其涉及用于盖帽施加的设备和方法。
技术介绍
1、如今，在食品包装行业，带有螺旋盖帽的包装越来越受欢迎。受欢迎的一个原因是这种开启装置可重新闭合，其积极效果是包装在打开后仍可水平存放。受欢迎的另一个原因是螺旋盖帽对于大多数消费者来说都很容易操作。尽管对于体力较弱的人来说，某些螺旋盖帽可能难以操作，但对于大多数人来说，与例如撕裂式开启相比，操作螺旋盖帽通常更容易。
2、在生产过程中，有不同的用于施加螺旋盖帽的技术。一种常见的方法是使用所谓的盖帽施加器将盖帽旋拧到包装的带螺纹的颈部上。这种设备的一般原理是抓住盖帽，将盖帽放在颈部上并旋转盖帽，同时保持包装静止，使得盖帽的内螺纹与颈部的外螺纹配合。为了确保在盖帽施加过程中盖帽和颈部不会受损，通常对盖帽施加器进行微调，以使得在不损坏盖帽和颈部的情况下实现充分的施加。已知使用基于摄像头的系统来监控盖帽施加过程。
3、目前使用的盖帽施加器总体性能良好，但已证明在某些包装线上提高定制水平是一项挑战。例如，不同颜色的盖帽通常具有不同的材料特性。举例来说，向颈部上施加白色盖帽与施加红色盖帽相比可能需要不同的盖帽施加器设置，这是因为两种盖帽中使用的白色和红色塑料材料的材料特性不同。
4、盖帽施加领域的另一个挑战是无论从成本角度还是环境角度来看越来越希望减少盖帽和颈部中使用的塑料材料的量。使用更少的塑料材料的结果是施加盖帽时公差需要保持得更严格。因此，由于材料减少而需要更可靠的盖帽施加。
5、基于上面提供的示例，需要改进
技术实现思路
1、本专利技术的目的是至少部分地克服上述现有技术的一个或多个限制。具体而言，本专利技术的目的是提供一种实现更可靠且灵活的盖帽施加控制的方法。此外，目的是提供一种用于监控填充机中的盖帽施加的方法，以便生成用于实现更可靠且灵活的盖帽施加控制的数据。
2、根据第一方面，提供了一种使用数据处理设备监控填充机中的盖帽施加的方法，其中填充机包括盖帽保持器，该盖帽保持器包括：
3、-用于环绕盖帽的外围元件，
4、-抓握元件，其连接到外围元件并且布置成用于在外围元件绕中心轴线a旋转期间防止盖帽相对于外围元件移动，
5、-附接到外围元件的传感器装置，以及
6、-通信模块，其链接到外围元件，通信连接到传感器装置并布置为将传感器数据传输到数据处理设备，
7、所述方法包括：
8、接收由传感器装置捕获的传感器数据，
9、将传感器数据与保存在通信连接到数据处理设备的参考数据库中的传感器参考数据进行比较，
10、在传感器数据和传感器参考数据之间有差异的情况下，将检查通知从数据处理设备传输到控制系统。
11、该方法的益处在于可以有效地监控盖帽施加。将传感器装置附接到盖帽保持器的外围元件(也称为卡盘)的益处在于，可以检测到盖帽保持器移动中的偏差并据此行动。通过尽早以可靠的方式获得关于盖帽施加可能需要调整或因任何其他原因无法正常工作的指示反过来导致可以检查盖帽施加并可能进行调整，以避免填充机停机及质量问题。此外，改进盖帽施加过程的监控也使得可能具有更严格的公差水平，这反过来又使得包装中使用更少的塑料材料。
12、传感器数据包括绕中心轴线在盖帽施加起始位置和盖帽施加结束位置之间旋转的测量的角度数据。
13、通过了解角度(即起始位置和结束位置之间的角度)数据，可以实现对盖帽施加的可靠监控。在角度数据有明显偏差的情况下，这即表明盖帽施加过程工作不正常。
14、传感器数据可以包括在盖帽绕中心轴线从盖帽施加起始位置到盖帽施加结束位置旋转期间测量的扭矩数据。
15、作为角度数据的附加方案或作为角度数据的替代方案，扭矩数据提供了有关盖帽施加的相关信息。在盖帽施加过程中使用的扭矩与历史扭矩数据和/或设定扭矩数据有偏差的情况下，这表明盖帽施加可能需要重新调整。
16、传感器数据可以包括绕垂直轴线在盖帽施加起始位置和盖帽施加结束位置之间的旋转的测量的垂直角度数据，其中所述垂直轴线垂直于中心轴线。
17、在盖帽保持器绕垂直轴线旋转的情况下，这指示盖帽施加操作未按计划进行，操作员将查看盖帽施加器未按预期操作的原因。
18、该方法还可以包括使用能量收集装置来收集能量。
19、使用能量收集装置提供了以下益处：可以延长电池更换间隔，即维护更具成本效益。在某些施加中，若认为不需要电源备用，则在使用能量收集装置时可以省去电池。通过将能量收集装置放置在外围元件上，在盖帽施加期间将存在移动，这使得将有能量供能量收集装置捕获。
20、传感器数据还可以包括从以下组中选择的数据，所述组包括：沿中心轴线测量的平移移动数据、从盖帽施加起始位置到盖帽施加结束位置的旋转过程中测量的振动数据、从盖帽施加起始位置到盖帽施加结束位置的旋转过程中测量的加速度计数据、从盖帽施加起始位置到盖帽施加结束位置的旋转过程中测量的陀螺仪数据；和/或温度数据。
21、盖帽保持器还包括保存盖帽保持器类型数据的存储器，并且该方法还可以包括：
22、经由通信模块从存储器接收盖帽保持器类型数据，
23、将盖帽保持器类型数据与从填充机的控制系统检索到的盖帽保持器类型参考数据进行比较，
24、在盖帽保持器类型数据与盖帽保持器类型参考数据有差异的情况下，将不正确的盖帽保持器类型通知传输到控制系统。
25、由于不同的盖帽可能使用不同的盖帽保持器，因此存在使用错误盖帽保持器的风险。如果使用几种不同的盖帽而这些盖帽具有相似的特性，这会导致不同的盖帽保持器相似，因而这种风险就会增加。在这种情况下，可能不会立即发现使用了错误的盖帽保持器，并且可能生产出看似完好的包装，但仔细观察后会发现质量问题。通过在盖帽保持器中具有保存盖帽保持器类型数据的存储器，降低甚至完全排除了这种风险。
26、填充机可以包括两个平行的盖帽保持器，其中可以并行接收来自两个平行的盖帽保持器的传感器数据，并且可以在它们之间比较来自两个平行的盖帽保持器的传感器数据以识别盖帽保持器特定的差异。
27、通过让两个盖帽保持器并行工作，可以对两者进行相对比较，这增加了另一种识别盖帽施加工作是否未按计划进行的可能性。
28、存储器可以包括识别数据。
29、在盖帽保持器的存储器中提供识别数据，即为每个盖帽保持器设置一个代码，以便可以识别它们，这样做的益处是可以汇总和跟踪来自许多盖帽保持器随时间推移的盖帽施加情况，从而获得可靠的模型以增加对盖帽施加过程的理解，例如通过使用人工智能(ai)。这反过来可以导致能够获得改进的传感器参考数据。
30、根据第二方面，提供了一种盖帽保持器，其布置成在旋转施加到包装上期间保持盖帽，所述盖帽保持器包括：
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1.一种用于使用数据处理设备(312)监控填充机(300)中的盖帽施加的方法(600)，其中所述填充机(300)包括盖帽保持器(100)，所述盖帽保持器(100)包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器数据(314)包括在绕所述中心轴线(A)在盖帽施加起始位置和盖帽施加结束位置之间的旋转的测量的角度数据。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述传感器数据(314)包括在所述盖帽绕所述中心轴线(A)从所述盖帽施加起始位置到所述盖帽施加结束位置旋转期间测量的扭矩数据。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述传感器数据(314)包括在围绕垂直轴线(B)的在所述盖帽施加起始位置和所述盖帽施加结束位置之间旋转的测量的垂直角度数据，其中所述垂直轴线(B)垂直于所述中心轴线(A)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其还包括：
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述传感器数据(314)还包括从以下组中选择的数据，所述组包括：沿所述中心轴线(A)测量的平移移动数据、从所述盖帽施加起
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述盖帽保持器还包括保存盖帽保持器类型数据的存储器(116)，所述方法还包括：
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述填充机包括两个平行的盖帽保持器(100)，其中并行接收来自所述两个平行的盖帽保持器(100)的所述传感器数据(314)，并且将来自所述两个平行的盖帽保持器(100)的所述传感器数据(314)在它们之间进行比较以识别盖帽保持器特定的差异。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述存储器(116)包括识别数据。
10.一种布置为在旋转施加到包装上时保持盖帽(106)的盖帽保持器(100)，所述盖帽保持器包括：
11.根据权利要求10所述的盖帽保持器(100)，其中所述传感器装置(110)和所述通信模块(112)共用同一个电路板。
12.根据权利要求10或11所述的盖帽保持器(100)，其还包括附接到所述外围元件(102)的能量收集装置(114)以便为所述传感器装置(110)和/或所述通信模块(112)供电。
13.根据权利要求12所述的盖帽保持器(100)，其中所述能量收集装置(114)选自包括动圈装置、动磁装置、自由冲击质量装置、悬浮装置和双弹簧质量装置的组。
14.一种填充机(300)，其包括盖帽施加器(306)，所述盖帽施加器(306)又包括根据权利要求10至13中任一项所述的盖帽保持器(100)。
15.一种计算机程序产品，其包括指令，当所述程序由数据处理设备(312)执行时，所述指令使得所述数据处理设备(312)执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于使用数据处理设备(312)监控填充机(300)中的盖帽施加的方法(600)，其中所述填充机(300)包括盖帽保持器(100)，所述盖帽保持器(100)包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器数据(314)包括在绕所述中心轴线(a)在盖帽施加起始位置和盖帽施加结束位置之间的旋转的测量的角度数据。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述传感器数据(314)包括在所述盖帽绕所述中心轴线(a)从所述盖帽施加起始位置到所述盖帽施加结束位置旋转期间测量的扭矩数据。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述传感器数据(314)包括在围绕垂直轴线(b)的在所述盖帽施加起始位置和所述盖帽施加结束位置之间旋转的测量的垂直角度数据，其中所述垂直轴线(b)垂直于所述中心轴线(a)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其还包括：
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述传感器数据(314)还包括从以下组中选择的数据，所述组包括：沿所述中心轴线(a)测量的平移移动数据、从所述盖帽施加起始位置到所述盖帽施加结束位置的旋转过程中测量的振动数据、从所述盖帽施加起始位置到所述盖帽施加结束位置的旋转过程中测量的加速度计数据、从所述盖帽施加起始位置到所述盖帽施加结束位置的旋转过程中测量的陀螺仪数据；和/或温度数据。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述盖帽保持器还包括保存盖帽保持器类型数据的存储器(116)，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：马格努斯·特雷斯特罗姆，
申请(专利权)人：利乐拉瓦尔集团及财务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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