Brevet FR2744422A1 — publié le 19970808

La présente invention concerne un procédé pour le contrôle de cordons de soudure dans des récipients d'emballage, dans lequel deux couches d'une bande de matériau d'emballage capable d'être scellé sont soudées l'une à l'autre au moyen d'un dispositif de soudage d'une machine d'emballage, et la région des cordons de soudure, illuminée par au moins une source lumineuse, est observée par au moins un capteur optique qui fournit son signal au dispositif de commande de la machine d'emballage, ce dispositif procédant à une comparaison entre le signal réel détecté par le capteur et un signal de consigne mémorisé dans le dispositif de commande. Dans un procédé de ce type connu du document DE 24 55 064 Ai, les cordons de soudure d'emballages en forme de sacs sont contrôlés, en détectant soit la température des cordons de soudure, soit la pression de soudage ou encore la puissance de chauffage des mâchoires de soudage, et la valeur détectée est admise à un dispositif de commande. En se basant sur ces signaux d'entrée, le dispositif de commande régule les paramètres de soudage des mâchoires de soudage par une comparaison entre valeur de consigne et valeur réelle. Dans le cas de la surveillance de température des cordons de soudure, la surveillance doit avoir lieu immédiatement après le soudage en raison du rayonnement de chaleur des cordons de soudure. Ceci signifie que le dispositif de surveillance doit être intégré dans le dispositif de soudage, ce qui rend la réalisation de celui-ci complexe. Si la production s'arrête, ou que les opérations de production se ralentissent, la surveillance de la température des cordons de soudure devient moins sûre en raison du retard dans le temps et du rayonnement thermique des cordons de soudure qui se produit en raison de ce retard. En outre, la seule température d'un cordon de soudure n'est pas un indice suffisant pour indiquer un cordon de soudure de bonne qualité et en particulier étanche, puisque de petits défauts d'étanchéité dans le cordon de soudure ne peuvent pas être assurément reconnus avec une surveillance de température. Au contraire, si l'on surveille la pression de soudage ou la puissance de chauffage des mâchoires de soudage, on ne peut alors procéder qu'à un contrôle indirect de la qualité de soudage. Ainsi, une salissure des mâchoires de soudage, et donc un manque de qualité des cordons de soudure ne s'exprime pas obligatoirement par une modification de la pression de soudage ou une modification de la puissance de chauffage des mâchoires de soudage. Dans un procédé connu du document EP 0 571 728 AI, on vérifie la réalisation de la région du pied et de la tête de sacs en papier au moyen d'un dispositif de surveillance optique. La vérification concerne en particulier la position correcte de bordures ou d'impressions. Le procédé conforme à l'invention pour le contrôle de cordons de soudure de récipients d'emballage, qui est caractérisé en ce que l'on utilise pour le récipient d'emballage des bandes de matériau d'emballage qui présentent respectivement une couche de support transparente et une couche de scellement colorée, au moins dans la région des cordons de soudure, et que le contrôle des cordons de soudure a lieu au moyen du capteur suivant un procédé par transmission de lumière, présente par rapport aux procédés antérieurs l'avantage que les cordons de soudure eux-mêmes sont contrôlés, et que ce contrôle peut avoir lieu indépendamment du dispositif de soudage, à la fois en termes temporels et en termes géographiques. D'autres avantages et développements avantageux du procédé selon l'invention ressortent du reste de la présente déception. Il est particulièrement avantageux que chaque tronçon partiel du cordon de soudure soit contrôlé, de sorte que l'on détecte de façon sûre également de petits défauts d'étanchéité du cordon de soudure. Il est en outre avantageux que le contrôle soit indépendant de la capacité, ou de la vitesse de production, ou encore des arrêts de production de la machine d'emballage. Grâce à un réglage correspondant du dispositif de commande, on peut reconnaître lorsque la qualité des cordons de soudure devient plus mauvaise de façon tendentielle, sans que les cordons de soudure présentent déjà des défauts d'étanchéité. Grâce à ceci, on évite des rebuts. L'appareil pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention peut être réalisé en modifiant des machines d'emballage connues de façon simple. Ici, la séparation dans l'espace entre la fabrication et le contrôle des récipients d'emballage est particulièrement avantageuse. Le dispositif de commande est constitué de peu de pièces, qui fonctionnent sans contact, et ne sont par conséquent soumises à aucune usure. Un exemple de réalisation de l'invention est illustré dans les dessins, et sera expliqué plus en détail dans la description qui va suivre. Les figures montrent: figure 1 une coupe simplifiée à travers un dispositif de soudage; figure 2 une vue schématique de dessus sur une machine d'emballage; et figure 3 une coupe dans le plan III-III à la figure 2. Au moyen d'une machine d'emballage 10 à sac tubulaire, on réalise des sacs 12 d'une manière connue, à partir d'une bande de matériau d'emballage 11 capable d'être scellé. La bande de matériau d'emballage 1 1l comporte une couche porteuse transparente 14 qui n'est pas susceptible de fondre, par exemple en polyester ou en polypropylene, qui est revêtu d'une couche de soudage colorée 15. La couche de soudage 15 est prévue au moins dans la région des cordons de soudure, en particulier dans la région des cordons de soudure transversaux 16 sur la face intérieure des sacs 12. Les cordons de soudure transversaux 16 sont produits dans la machine d'emballage 10 au moyen d'un dispositif de soudage 17. Le dispositif de soudage 17 comporte par exemple une paire de mâchoires de soudage 18 et 19, capables d'être chauffées et d'être déplacées l'une par rapport à l'autre. L'une des mâchoires de soudage 18 au moins présente deux surfaces de contact de soudage 21 et 22 qui sont réalisées de façon concave pour produire une pression de surface élevée dans la zone des cordons de soudure transversaux 16. Entre les surfaces de contact de soudage 21 et 22 est disposé un dispositif de séparation sous la forme d'un couteau de séparation 23 pour séparer des sacs 12. Pour réaliser les cordons de soudure transversaux, les deux mâchoires de soudage 18 et 19 sont déplacées l'une contre l'autre sous une pression de soudage déterminée, tandis que le chauffage est activé. Ainsi, les couches de scellement 15 de la bande de matériau d'emballage 1 sont activées par transmission thermique depuis les mâchoires de soudage 18 et 19, et produisent une liaison entre les deux couches de support 14. Les cordons de soudure transversaux 16 ainsi réalisés sont reconnaissables sous forme de bandes continues et sombres, dont l'opacité dépend de la pression de soudage des mâchoires de soudage 18 et 19, ainsi que des matériaux utilisés pour la couche de support 14 ou pour la couche de soudage 15. En particulier, si la pression de soudage des mâchoires de soudage 18 et 19 est trop faible, ou que les surfaces de contact de soudage 21 et 22 sont souillées, la qualité des cordons de soudure transversaux 16 n'est plus assurée, c'est-à-dire qu'il peut se produire des défauts d'étanchéité dans les cordons de soudure transversaux 16. Dans ce cas, les cordons de soudure 16 présentent une autre opacité, ou bien ceux-ci sont au moins partiellement interrompus. Pour reconnaître cet état de fait, on fait passer hors de la machine d'emballage 10 les sacs 12, qui sont séparés par le dispositif de séparation 23 depuis la bande matériau d'emballage 11, à l'aide d'un dispositif de transport, par exemple sous la forme d'une première courroie de transport 24. Les sacs 12 sont ensuite transmis à une seconde courroie de transport 26 agencée à angle droit par rapport à la première courroie de transport 24. Grâce à ceci, les sacs 12 sur les courroies de transport 24 et 26 sont tournés de 90 par rapport à leur direction de transport. Ceci signifie que les cordons de soudure transversaux 16 se trouvent dans les régions de bordure 27 et 28 de la courroie de transport 26. Dans la région de la courroie de transport 26 est disposé un dispositif de contrôle 30. Le dispositif de contrôle 30 entoure la courroie de transport 26, au moins au niveau de ses régions de bordure 27 et 28, et les cordons de soudure transversaux 16 sont recouverts par une tôle de couverture 31 agencée au-dessus de la courroie de transport 26. Dans la tôle de couverture 31 sont agencés des capteurs de lumière 32, au- dessus des cordons de soudure 16. De préférence, on associe à chaque cordon de soudure transversal 16 un capteur de lumiere 32 séparé, qui est situé perpendiculairement au-dessus du cordon de soudure respectif Du côté des cordons de soudure opposé au capteur de lumière 32 on a associé à chaque capteur de lumière 32 une source lumineuse 33 qui est fixée au moyen d'un support 34 dans le dispositif de contrôle 30. Les sources lumineuses 33 sont situées entre la courroie de transport 26 et les cordons de soudure 16, et ceci de telle manière que les sources lumineuses 33 soient exactement alignées avec les capteurs de lumière 32. Avantageusement, le dispositif de contrôle 32 est réalisé sous forme d'une boîte fermée, au moins au-dessus de la courroie de transport 26, qui présente uniquement des fentes ou des traversées pour la courroie de transport 26 et pour les sacs 12. Lorsque les sacs 12 sont ensuite transportés par la courroie de transport 26 à travers le dispositif de contrôle 30, un côté des cordons de soudure 16 est ainsi éclairé par les sources lumineuses 33 et cette lumière traverse les cordons de soudure 16. Les capteurs de lumière 32 agencés de l'autre côté des cordons de soudure 16 captent ainsi, par ce qu'on appelle un procédé par transmission de lumière, la lumière qui provient des sources lumineuses 33. En tant que capteurs de lumière 32, il est imaginable d'utiliser par exemple des caméras vidéo ou des cellules photo-électriques qui transforment les différences de luminosité en signaux électriques. Le signal de mesure formé par les capteurs de lumière 32 est amené au dispositif de commande de la machine d'emballage 10. Le dispositif de commande procède à une comparaison entre le signal de mesure des capteurs de lumière 32 et des valeurs de consigne mémorisées dans le dispositif de commande. Comme décrit ci- dessus, si la qualité des cordons de soudure transversaux 16 n'est plus assurée, c'est-à-dire que leur opacité se modifie, la différence entre la valeur de consigne et la valeur réelle des capteurs de lumière 32 entraîne un avertissement correspondant du dispositif de commande. Cet avertissement peut être par exemple affiché sur un affichage d'un moniteur de commande de la machine d'emballage 10, ou encore mener à sa mise à l'arrêt. En pratique, il s'est avéré que le procédé de l'invention est si sensible que l'on détecte déjà des différences entre la valeur de consigne et la valeur réelle lorsque la qualité des cordons de soudure 16 est encore en elle-même satisfaisante, mais qu'elle devient par tendance plus mauvaise. Il s'agit donc ici d'une reconnaissance précoce, c'est-à-dire que lors d'un premier avertissement du dispositif de commande, on peut à nouveau améliorer la qualité de soudage des cordons de soudure transversaux 16, par des modifications correspondantes des paramètres de la machine d'emballage 10, par exemple une modification de la pression de soudage, ou bien un nettoyage des mâchoires de soudage 18 et 19. Ainsi, on peut éviter des rebuts provoqués par des cordons de soudure transversaux 16 non étanches. Bien entendu, on peut également mémoriser dans le dispositif de commande de la machine d'emballage , des valeurs de consigne telles que l'on détecte uniquement des cordons de soudure 16 définitivement défectueux, c'est-à-dire dépourvus d'étanchéité. Dans ce cas, les sacs correspondants 12 peuvent être évacués au moyen d'un dispositif d'évacuation non représenté agencé en aval. Le procédé de l'invention n'est pas uniquement limité au contrôle de cordons de soudure 16. Au contraire, par modification correspondante de la machine d'emballage, on peut également contrôler les cordons de soudure des soufflet latéraux des sacs 12 (non représentés). Pour ceci, il est nécessaire d'aligner les cordons de soudure des soufflets latéraux des sacs 12, et de les vérifier au moyen du procédé décrit ci-dessus, de la façon adéquate. Revendications 1. Procédé de contrôle des cordons de soudure (16) de récipients d'emballage (12), dans lequel on soude l'une à l'autre deux couches d'une bande de matériau d'emballage capable d'être scellé (I 1) au moyen d'un dispositif de soudage (17) d'une machine d'emballage (10), et la région des cordons de soudure (16) illuminée par au moins une source lumineuse (33) est observée à l'aide d'au moins d'un capteur optique (32) qui transmet son signal au dispositif de commande de la machine d'emballage (10), lequel procède à une comparaison entre le signal réel détecté par le capteur et un signal de consigne mémorisé dans le dispositif de commande, caractérisé en ce que l'on utilise pour le récipient d'emballage (12) des bandes de matériau d'emballage (11) qui comportent respectivement une couche de support transparente (14) et une couche de scellement colorée (15), au moins dans la région des cordons de soudure (16), et en ce que le contrôle des cordons de soudure (16) a lieu au moyen du capteur (32) suivant un procédé par transmission de lumière. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cordons de soudure (16) sont transportés en continu vers le capteur optique (32) dans un dispositif de contrôle (30). 3, Appareil pour le contrôle de cordons de soudure (16) de récipients d'emballage (12) suivant un procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, comportant un dispositif de contrôle (30) qui comprend au moins une source lumineuse (33) et au moins un capteur optique (32), caractérisé en ce que le capteur optique (32) et la source lumineuse (33) sont agencés sur des côtés différents des cordons de soudure (16). 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que la source lumineuse (33) et le capteur (32) sont alignés précisément l'un par rapport à l'autre. 5. Appareil selon l'une ou l'autre des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'au moins un dispositif de transmission (24, 26) est agencé entre la machine d'emballage (10) et le dispositif de contrôle (30), et fait tourner les récipients d'emballage (12) de 90 par rapport à leur direction de transport initiale. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de contrôle (30) est réalisé sous la forme d'une boîte essentiellement fermée, au-dessus du dispositif de transmission (26).