DE2709566A1

DE2709566A1 - Optische ueberwachungsvorrichtung fuer in einer durchsichtigen verpackung angeordnete gegenstaende

Info

Publication number: DE2709566A1
Application number: DE19772709566
Authority: DE
Inventors: Heinrich Hippenmeyer
Original assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Current assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Priority date: 1977-03-04
Filing date: 1977-03-04
Publication date: 1978-09-07

Description

Optische tberwachungsvorrichtung für in
einer durchsichtigen Verpackung angeordnete Gegenstände Die Erfindung betrifft eine optische tberwachungsvorrichtung für in einer zumindest einseitig durchsichtigen Verpackung angeordnete, Licht unterschiedlich wie die Umgebung reflektierende Gegenstände z. B. in Blistern angeordnete Tabletten, bei der ein Lichtstrahl gegen die Gegenstände gerichtet und ein photoelektrischer Wandler zum Empfang von durch die Gegenstände beeinflußtem Licht vorgesehen ist, wobei eine elektronische Auswerteschaltung das Wandlersignal auswertet und ein die An-bzw. Abwesenheit eines Gegenstandes meldendes Ausgangssignal abgibt.
Tabletten, Pillen, Dragees und dergleichen werden heute vorzugsweise auf schnell laufenden Maschinen in sog.
Blistern, d. h. tiefgezogenen Folienstreifen verpackt, welche anschließend mittels einer PVC-beschichteten Aluminiumfolie im Heißsiegelverfahren verschlossen werden.
Selbst bei optimaler konstruktiver Auslegung der mechanischen Füllapparate, die die oben genannten Produkte in die tiefgezogenen Streifen einleiten, kommt es vereinzelt vor, daß ein Blister teilweise nicht gefüllt wird. Es muß also vor der weiteren Verarbeitung der Blister, d. h.
vor dem Einlauf in eine nachfolgende Kartoniermaschine eine Kontrolle durchgeführt werden, ob die die Tiefziehmaschine verlassenden Blister korrekt gefüllt sind.
Eine visuelle Überwachung scheidet bei derartigen Maschinen aufgrund des hohen Materialdurchsatzes aus. Es müssen also automatisch arbeitende Uberwachungsvorrichtungen vorgesehen werden, welche ohne Störung des Betriebes der Verpackungsmaschine mit einem hohen Maß an Sicherheit die eventuelle Nichtfüllung einer Vertiefung unverzüglich feststellen.
Bekannte Verfahren zur Vollständigkeitskontrolle des Inhalts von Tiefziehverpackungen sind z. B. Lichtschrankenanordnungen (Sender-Empfänger-Anordnungen), bei denen die gefüllte Packung im unversiegelten Zustand im Durchlichtverfahren geprüft wird. Jedes im Tiefziehnapf befindliche Objekt unterbricht den Strahlengang der Lichtschrankenanordnung und löst damit einen Zählimpuls aus.
Ein weiteres bekanntes Verfahren besteht darin, daß die Packung mittels einer Anordnung von mechanischen Taststiften auf vollständige Füllung abgefühlt wird. Dies geschieht vorzugsweise bei stillstehender Verpackung.
Den beiden oben genannten Verfahren haften einige weeentliche Mängel an wie z. B. die Empfindlichkeit gegen Verschmutzung. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die über wachungsvorrichtungen in einem Naschinenbereich zu installieren sind, in dem mit dem größten Staubanfall (Füllbereich) gerechnet werden muß. Weiter ist nachteilig, daß insbesondere die optische Abtastung am offenen Blister vorgenommen werden muß. Nach der Kontrolle könnte also der Inhalt der noch offenen Packung sich verändern, weil diese noch zugänglich ist.
Das Ziel der Erfindung besteht somit darin, eine optische Überwachungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche bei einfachem und wirtschaftlich herstellbarem Aufbau sowie hoher Betriebssicherheit eine sehr schnelle Tastung der Blister im geschlossenen Zustand ermöglicht. Es soll insbesondere die Möglichkeit geschaffen werden, die Tiefziehstreifen auf schnell laufenden Transportgurten abzutasten, wo der Packungsinhalt nicht mehr zugänglich und damit unveränderbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der durchsichtigen Seite der Verpackung zwei Lichtleiter V-förmig zueinander angeordnet sind, wobei die Spitze des V im Bereich des Gegenstandes liegt, und daß einer der Lichtleiter Licht zum Gegenstand schickt, der andere Licht aus dem Bereich des Gegenstandes empfängt und dem photoelektrischen Wandler zuführt. Der Sendelichtleiter leuchtet dabei die Taststelle aus, während der Empfangslichtleiter das reflektierte Licht aufnimmt.
Da die Verpackung normalerweise mit einer Licht relativ gut reflektierenden Aluminiumfolie verschlossen ist, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung so arbeiten, daß das an der Aluminiumfolie reflektierte Licht das Fehlen eines Gegenstandes in der Verpackung signalisiert oder auch das am Gegenstand reflektierte Licht, sofern dieser besser reflektiert als die die Verpackung verschließende Aluminiumfolie.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung kann die gesamte Überwachungsvorrichtung auf einer einzigen Seite der Verpackung angeordnet werden, was z. B. dann von Vorteil ist, wenn die Verpackung auf einem undurchsichtigen Transportband befördert wird. Die durchsichtige Seite müßte dann nach oben hin zur Überwachungsvorrichtung weisen. Dadurch, daß die Tastung bei der verschlossenen Verpackung vorgenommen werden kann, kann sie außerhalb des Füllbereiches erfolgen, wo mit geringem Staubanfall zu rechnen ist und damit kaum eine Verschmutzungsgefahr besteht. Der wesentliche Vorteil ist jedoch darin zu sehen, daß die Verpackung im bereits verschlossenen Zustand überprüft wird, so daß nachträgliche beabsichtigte oder zufällige Manipulationen des Verpackungsinhalts unmöglich sind.
Besonders vorteilhaft schließen die Lichtleiter miteinander einen Winkel von 30 bis 600 ein.
Um Störungen durch Refiexionen an der transparenten Seite der Verpackung zu vermeiden, schließt nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Ebene des V mit der Senkrechten auf der durchsichtigen Seite der Verpackung einen Winkel von vorzugsweise 30 bis 450 ein. Dieser Winkelbereich reicht selbst bei einer gewissen Knitterung der durchsichtigen Folie aus, um Störungen wirksam zu vermeiden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß von der das Sendelicht liefernden Lampe ein Referenzlichtbündel abgeleitet ist, das auf einen photoelektrischen Referenzwandler fällt, der mit dem an den Empfangslichtleiter angeschlossenen Wandler über einen Komparator zusammengeschaltet ist. Auf diese Weise wird bei höherer Empfangsspannung als der Referenzspannung ein Ausgangssignaltbgegeben, bei niedrigerer Empfangsspannung kein Ausgangssignal.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung in Anwendung auf eine durch mit Tabletten gefüllte Blister gebildeten Verpackung, Figur 2 eine Ansicht nach Linie II-II in Figur 1,und Figur 3 ein schematisches Blockschaltbild des Beleuchtungs-und Empfangsstrahlenganges sowie eines Teils der elektrischen Schaltung der erfindungsgemäßen Uberwachungsvorrichtung.
Nach Figur 1 bewegt sich eine Verpackung 11, die aus einer in Abständen tiefgezogenen Klarsichtfolie 13 und einer darauf im Heißsiegelverfahren angeordneten Aluminiumfolie 12 besteht, in Richtung des Pfeiles f an der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung vorbei, welche aus unter einem Winkel P zueinander angeordneten Lichtleitern 15, 16 besteht, von denen der eine (15) Licht zur Verpackung 11bLnsendet, während der andere (16) das aus dem Bereich der Verpackung 11 kommende Licht empfängt.
Vor dem Aufsiegeln der Aluminiumfolie 12 sind in die tiefgezogenen Vertiefungen der Folie 13 Gegenstände z. B.
Tabletten 14 eingelegt. Der Winkel P zwischen den beiden Lichtleitern 15, 16 ist so gewählt, daß sein Ursprung, d. h.
die Spitze des durch die beiden Lichtleiter 15, 16 gebildeten V sich im Bereich der Tablette 14 befindet. Auf diese Weise empfängt der Lichtleiter 16 unterschiedliche Lichtmengen, Je nach dem ob sich ein Gegenstand 14 in einer Vertiefung befindet oder nicht. Dieser Unterschied wird zur Feststellung des Gegenstandes ausgenutzt.
Nach Figur 2 ist die Ebene des durch die Lichtleiter 15, 16 gebildeten V auch gegenüber der Senkrechten 18 auf der durchsichtigen Folie 13 um einen Winkel geneigt, welcher zwischen 30 und 450 liegen kann und Störungen des Empfangslichtes durch Reflexionen an der Folie 13 weitgehend ausschaltet.
Nach Figur 3 genügt es, wenn die unmittelbar am Gegenstand 14 mündenden Enden der Lichtleiter 15, 16 die erfindungsgemäßen Winkelbeziehungen aufweisen. An den vom Gegenstand 14 abgewandten Enden können die Lichtleiter 15, 16 beliebig geformt sein, um auf platzsparendste Weise zur Sendelampe 19 bzw. einem photoelektrischen Empfangswandler 17 zu führen.
Zwischen die Stirnseite der Lichtleiter 15, 16 und die Sendelampe 19 bzw. den Wandler 17 können noch lichtkonzentrierende Linsen 23, 24 eingeschaltet sein. Die Sendelampe 19 schickt so über die Linse 23 Licht in den Sendelichtleiter 15, welches an der entgegengesetzten Stirnseite austritt, den Gegenstand 14 oder die Aluminiumfolie 12 trifft, dort reflektiert und teilweise vom Empfangslichtleiter 16 aufgenommen wird. Dieser führt das Empfangslicht über die Linse 24 auf den photoelektrischen Empfangswandler 17.
Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform wird von der Sendelampe 19 auch noch ein Referenzlichtbündel 20 abgeleitet, das über eine Linse 25 und eine einstellbare Blende 26 auf einen photoelektrischen Referenzwandler 21 gerichtet ist. Die Ausgangssignale der Wandler 17, 21 werden über Verstärker 27, 28 an einen Komparator 22 angelegt, an dessen Ausgang somit ein Signal erscheint, das unabhängig von der Grundhelligkeit der Sendelampe 19 ist.
Hierdurch werden Stromschwankungen und Alterungserscheinungen ausgeglichen. Das am Ausgang des Komparators 22 erscheinende Impuls signal ist an eine elektronische Auswerteschaltung 29 angeschlossen, in der das Impulssignal derart ausgewertet wird, daß beim Fehlen eines Gegenstandes 14 in der zugehörigen Vertiefung der Folie 13 ein Warnsignal abgegeben wird.
Es ist noch darauf hinzuweisen, daß in Figur 2 nur für eine der hintereinander verlaufenden Bahnen von Gegenstands-Aufnahmevertiefungen die erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung wiedergegeben ist. Die übrigen links davon dargestellten Bahnen sind mit gleichartigen Vorrichtungen ausgestattet zu denken. Patentansprüche: Leerseite i le

Claims

Patentansprüche t 1.}Optische bberwachungsvorrichtung für in einer zumindest einseitig durchsichtigen Verpackung angeordnete, Licht unterschiedlich wie die Umgebung reflektierende Gegenstände z. B. in Blistern angeordnete Tabletten, bei der ein Lichtstrahl gegen die Gegenstände gerichtet und ein photoelektrischer Wandler zum Empfang von durch die Gegenstände beeinflußtem Licht vorgesehen ist, wobei eine elektronische Auswerteschaltung das Wandlersignal auswertet und ein die An- bzw. Abwesenheit eines Gegenstandes meldendes Ausgangssignal abgibt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß auf der durchsichtigen Seite (13) der Verpackung (11) zwei Lichtleiter (15, 16) V-förmig zueinander angeordnet sind, wobei die Spitze des V im Bereich des Gegenstandes (14) liegt, und daß einer der Lichtleiter (15) Licht zum Gegenstand (14) schickt, der andere (16) Licht aus dem Bereich des Gegenstandes (14) empfängt und dem photoelektrischen Wandler (17) zuführt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Lichtleiter (15, 16) miteinander einen Winkel von 30 bis 600 einschließen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g ek e n n z e i c h n e t , daß die Ebene des V mit der Senkrechten (18) auf der durchsichtigen Seite (13) der Verpackung (11) einen Winkel einschließt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Winkel 30 bis 450 beträgt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß von der das Sendelicht lieferenden Lampe (19) ein Referenzlichtbündel (20) abgeleitet ist, das auf einen photoelektrischen Referenzwandler (21) fällt, der mit dem an den Empfangslichtleiter (16) angeschlossenen Wandler (17) über einen Komparator (22) zusammengeschaltet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g ek e n n z e i c h n e t , daß die Ebene des V parallel zur Laufrichtung (f) der Verpackung (11) liegt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Lichtleiter (15, 16) in Richtung senkrecht zur Laufrichtung (Fig. 1) gesehen symmetrisch zur Senkrechten (18) auf der Verpackung (11) geneigt sind.