用于生产包装的方法和其系统

技术领域

本发明总体上涉及包装技术(例如食品包装技术)领域。更具体地，展现了用于生产容纳液体食品的包装的方法和装置。

背景技术

如今，众所周知使用卷轴进料包装机来包装不同类型的食品，例如牛奶。卷轴进料包装机，也称为填充机，有几个优点。一个优点是与坯料进料包装系统相比，连续生产包装可能实现更高的速度。另一个优点是通过连续填充包装材料的管并在管的下端形成包装，可以降低不需要的微生物进入包装的风险。

如今，包装材料在包装材料生产中心(有时也称为转换工厂)中最常使用所谓的柔版印刷来印刷基于硬纸的包装材料。经过印刷以及以其他方式制备(例如经过层压从而在包装材料的硬纸层和食品之间形成内塑料层)以容纳食品后，将包装材料装载到卷轴上并运送到放置包装机的地点。

为了提供定制包装的进一步可能性，已经建议使用所谓的现场印刷来印刷包装。更具体地，数字印刷模块可以放置在乳品厂或用于包装食品的其他设施处，使得可以在与包装机所在之处相同的位置印刷包装材料。以这种方式具有印刷能力提供了灵活性。即可以在稍后的时间点再决定包装的装饰。

尽管众所周知使用数字印刷来印刷包装材料，仍有许多挑战需要克服。这些挑战之一是如何可靠地提供与包装材料数据联系的现场印刷模块，从而确保实现正确的印刷。

发明内容

本发明的一个目的是至少部分地克服现有技术的上述一个或多个限制。特别地，一个目的是提供一种方法和系统，该方法和系统使得在包装的定制可能性、降低包装上的预印刷和现场印刷部分未对准的风险的方面上灵活性增加，也使得印刷模块和包装机彼此联系得更紧密，从而实现了更高效的现场印刷。

根据第一方面，提供了一种用于从包装材料幅材生产容纳液体食品的包装的方法，其中该幅材包括多个依次放置的坯料，其中每个坯料对应于一个包装，该方法包括接收保持包装材料幅材的卷轴；从附在卷轴上的标签中获取卷轴数据；将卷轴数据传输到印刷信息数据库；从印刷信息数据库接收与卷轴数据相关的印刷信息数据(PID)，基于由PID提供的信息在包装材料幅材的每个坯料上印刷装饰，从而形成了具有装饰的幅材；将卷轴数据传输到包装机信息数据库；从包装机信息数据库接收与卷轴数据相关的包装机信息数据(PMID)；并且基于通过PMID提供的信息在包装机中从该具有装饰的幅材形成包装。

保持在卷轴上的包装材料幅材可以包括预印刷的子部分和现场印刷的子部分，其中PID可以包括用于包装材料幅材的现场印刷子部分的装饰数据。

PID还可以包括用于现场印刷子部分的现场印刷位置信息，其中现场印刷位置信息使用具有装饰的幅材中的参考对象作为参考位置。

参考对象可以是预印刷部分中的图形对象。

参考对象可以是整合在包装材料幅材中的参考元件。

包装材料幅材可包括弱化线，用于促进将包装材料的具有装饰的幅材折叠成包装，其中弱化线可基于参考对象的参考位置定位。

现场印刷部分可以包括附接到包装材料幅材上的盖。

印刷在每个坯料上的装饰对于每个坯料可以是单独的。

印刷信息数据库和包装机信息数据库可以是具有不同访问限制的两个独立的数据库。

卷轴数据可以至少包括包装材料信息和液体食品信息。

PID可以包括印刷模块中的预处理设备、一个或数个印刷条和/或一个或数个固化设备的设置信息；PMID可以包括包装机中的灭菌设备、密封设备和/或折叠设备的设置信息。

与印刷在包装材料幅材上的装饰相对应的装饰数据可以是卷轴数据的一部分。

根据第二方面，提供了一种用于从包装材料幅材生产容纳液体食品的包装的系统，其中幅材包括多个依次放置的坯料，其中每个坯料对应于一个包装，其中该系统包括卷轴保持器，该卷轴保持器布置成接收保持包装材料幅材的卷轴；标签读取器，其配置为从附在卷轴上的标签获取卷轴数据；数据通信模块，其配置为将卷轴数据传输到印刷信息数据库，并从印刷信息数据库接收与卷轴数据相关的印刷信息数据(PID)；印刷模块，其布置成基于由PID提供的信息在包装材料幅材的每个坯料上印刷装饰，以形成具有装饰的幅材，数据通信模块配置为将卷轴数据传输到包装机信息数据库，并从包装机信息数据库接收与卷轴信息相关的包装机信息数据(PMID)；包装机，其布置成基于由PMID提供的信息将具有装饰的幅材形成包装。

以上参考第一方面描述的特征也适用于第二方面。

根据第三方面，提供了一种包装材料的卷轴，该卷轴包括包装材料幅材，和附在该卷轴上的标签，其中该标签包括卷轴数据，其中根据第二方面的系统可以使用该卷轴数据，使得能够将装饰印刷在幅材上，并且能从幅材形成包装。

根据第四方面，提供了一种包括指令的计算机程序产品，当在计算机上执行时，该指令使计算机执行根据第一方面的方法。

其他目的、特征、方面和优点将从以下详细描述以及附图中呈现。

附图说明

现在通过示例的方式参考所附示意图描述实施方案，其中

图1是卷轴进料包装机的总体示意图；

图2是包括印刷模块和包装机的系统的总体示意图；

图3是包装材料的坯料的示例，该坯料可以形成幅材的一部分；

图4是示出印刷幅材的方法的流程图。

具体实施方式

参考图1，通过示例的方式总体上示出了包装机100，有时也称为填充机。包装机100是用于将液体食品包装到基于硬纸的包装的卷轴进料包装机。这种类型的包装机在20世纪40年代已经由利乐(Tetra Pak)推行，并且如今成为了总所周知的用于以安全和经济高效的方式包装牛奶和其他液体食品的途径。该总体上的途径也可以用于非液体食品，例如炸土豆片。

如今，通常在包装材料生产中心(也称为转换工厂)印刷和制备包装材料，并将包装材料运输到放置包装机100的地点，例如乳品厂。一般在进行运输之前将包装材料装载到卷轴上。达到该地点后，如图1所示将卷轴放置在包装机中。

在生产期间，包装材料幅材102可以沿幅材进料方向A从卷轴进料通过包装机。尽管未在图1中示出，包装材料可以通过灭菌设备，例如过氧化氢浴或低压电子束(LVEB)站，以确保幅材102没有不需要的微生物。在提供食品之前，可以通过形成纵向密封从幅材102形成管。食品可以通过管104进料到管中，并可以使用阀106来调节通过管104的流量。管的下端108可以被送入折叠设备110，在该折叠设备110中进行横向密封，根据折叠线(也称为弱化线)折叠管，并切断管从而可以形成包装112。尽管折叠设备110被示为单一的设备，折叠设备110可包括多个不同的设备。

图2总体示出了包括印刷模块202和包装机100的系统200。如图2所示，印刷模块202可以放置在包装机100的上游。以这种方式放置印刷模块202的优点是可以在现场部分或全部印刷包装材料，即印刷和包装可以在同一地点进行。另一个优点可以是不需要修改包装机100或只需要对包装机100进行少量修改。作为替代方案，尽管未示出，印刷模块202可以是包装机100的整体部分，而不是将印刷模块202作为放置为包装机100上游的独立装置。

如图2所示，保持包装材料幅材102的卷轴204可以提供给印刷模块202。卷轴204可以具有标签206，例如射频识别(RFID)标签，并且卷轴204可以保持在卷轴保持器208中。标签206可以包括卷轴数据210。可以使用卷轴数据210以提供关于印刷模块202以及包装机100的设置的信息，以及关于待印刷在装载在卷轴204上的幅材102上的装饰的信息。

可以通过印刷模块202中的标签读取器212从标签204读取卷轴数据210。在从标签204读取之后，卷轴数据210可以从标签读取器212传输到数据通信模块214，数据通信模块214进而可以将卷轴数据传输到云计算机216，在此上下文中云计算机216可被称为配方线(recipe line)管理工具。

可以将卷轴数据210从云计算机216传输到印刷信息数据库218。在印刷数据库218中，可以存储不同幅材的装饰，也可以存储不同类型包装材料以及不同类型的待包装产品的印刷模块信息。卷轴数据210可以包括关于包装材料的信息、关于待包装产品的信息和幅材的标识。基于卷轴数据210，可以确定包装信息数据(PID)220并将其返回到云计算机216。云计算机216进而可以将PID 220传输到数据通信模块214，数据通信模块214进而允许PID220被传递给控制器222，在本文中控制器222可被称为配方和印刷机控制器。

也可以将卷轴数据210传输到包装机信息数据库224。在包装机信息数据库224中，基于卷轴数据210，可以确定包装机信息数据(PMID)226。PMID 226可以包括不同类型的包装材料以及不同类型的待包装产品的包装机设置。在基于卷轴数据210确定了PMID 226之后，可以将PMID 226返回到云计算机216，并且从云计算机216传输到数据通信模块214，再从数据通信模块214传输到控制器222。

必须将印刷信息数据库218和包装机信息数据库224分开的优点是可以对这两个数据库给出不同的访问限制。

由于印刷信息数据库218包括关于待印刷在包装材料幅材上的装饰的信息和关于印刷机设置的信息，所以具有与印刷信息数据库218分离的装饰数据库228可以是有利的。通过此分离，包装设计者可以访问装饰数据库228，使得能够容易地上传新的装饰设计。装饰数据库228可以与印刷信息数据库218通信。例如，可以将卷轴数据210从印刷信息数据库218传输到装饰数据库228，并且反过来，可以将装饰数据230从装饰数据库传输228到印刷信息数据库218。在印刷信息数据库218中，装饰数据230然后可以合并到与卷轴数据210相关的PID 220中。

如图2所示，数据通信模块214可以在印刷模块202和包装机100之间共享。另一种选择是在印刷模块202和包装机100中具有单独的数据通信模块。类似地，控制器222可以包括可能既放置在印刷模块202也放置在包装机100的多个不同设备，而不是在印刷模块202和包装机100之间共享。此外，即使印刷模块202与包装机100分离开是有利的(因为这使得包装机100可以升级具有在线印刷的能力)，也可以使印刷模块202与包装机100整合，使得两者形成一体且相同的设备。

除了提供关于待印刷在幅材102上的装饰的信息，PID 220可以用于调整印刷模块202的设置。该设置可以包括预处理设备232、印刷条234和固化设备236的设置。

幅材102可以包括预印刷部分和现场印刷部分，即将在印刷模块202中印刷的部分，如图3中进一步所示。在预印刷部分可能会提供参考对象。参考对象可以是图形对象，例如条形码或二维码，也可以是水印，即在日光条件下人眼不可见的标记。参考标记的位置(称为参考位置)可以用于调整印刷机模块202，使得在位置方面能够准确印刷现场印刷部分。还有一种选择是将参考对象整合在包装材料幅材102中。例如，参考标记可以是放置在包装材料内部的参考元件，例如磁性粒子。

包装材料幅材102可设有弱化线，也称为折叠线。具有弱化线的主要原因是可以以更可靠的方式将包装材料幅材102折叠为包装。这反过来又使得由于不符合质量要求而需要丢弃的包装更少，使得包装机可以以更高的速度运行，并且可以获得具有明显边和角的包装。为了使弱化线与现场印刷部分对准，可以基于参考对象的参考位置来提供弱化线。将弱化线和现场印刷部分都相对于参考对象提供的参考位置放置，即除了相对于预印刷部分正确放置现场印刷部分，还相对于弱化线正确放置现场印刷部分。通过这样做，例如，可以降低旨在单独放置在前面板上的前面板装饰相对于弱化线未对准以使得前面板装饰的一部分处于侧面板上的风险。

为了识别参考对象，可以使用传感器238。在参考对象是图形对象的情况下，传感器238可以是视觉传感器。相反，如果参考对象是嵌入在幅材102中的磁性粒子，则传感器238可以是磁性传感器。在传感器238已经识别出参考对象之后，可以确定参考位置，即参考对象的位置。基于参考位置和PID(可以包括现场印刷部分如何相对于参考位置放置)，现场印刷部分可以印刷在幅材102上。

提供给包装机100的PMID 226可用于设置灭菌设备240、密封设备242和折叠设备244。以这种方式，这些设备可根据所使用的包装材料进行调整，但也适于在印刷模块202中进行的印刷。例如，可以基于幅材102在印刷模块202中如何固化来调整灭菌设备240。参考对象也可以在包装机100中使用。例如，当将幅材密封到包装中时可以使用参考对象。在通过提供纵向密封形成管时以及通过提供横向密封从管形成包装112时都可以使用参考对象。

因此，在接收到卷轴204之后，印刷模块202和包装机100都可以调整到卷轴204上的幅材102，不论是在幅材102在印刷模块202中转变为具有装饰的幅材246时，还是在具有装饰的幅材246在包装机100中转变成包装112时。

图3示出了可以形成包装112之一的包装材料的坯料300的示例。在该特定示例中，场外(off site)印刷的预印刷部分302覆盖坯料300的主要部分，并且该片的次要部分是现场印刷部分304，其在印刷模块202中(即现场)印刷。可以提供参考对象306，并且如所示出的，可以基于参考位置，即参考对象306的位置确定现场印刷部分304的位置。现场印刷部分304的位置可以相对于参考位置确定为相对于第一方向(在此表示为X)的第一距离，以及相对于第二方向(在此表示为Y)的第二距离。此信息以及现场印刷部分304的高度和宽度可以通过PID 220提供给印刷模块202。可替代地，该信息可以直接由卷轴数据210提供。

也可以提供附加的参考对象308。在此示例中，附加图形对象308是图形对象。通过两个参考对象(参考对象306和附加参考对象308)可以更准确地确定现场印刷部分304的位置。如果参考对象306是嵌入在幅材中的参考对象并且附加参考对象308是图形对象，则印刷模块202也可以对预印刷部分302进行质量评估，即确保预印刷部分302已正确放置在包装材料生产中心。

坯料300中可以具有弱化线310。弱化线310(也称为折叠线)可以在印刷预印刷部分304之前或之后提供给包装材料生产中心。

即使只示出了一个预印刷部分302和一个现场印刷部分304，应当理解，这仅仅是示例，且可能具有任何数量的预印刷部分302和现场印刷部分304，也可能存在非印刷部分。

尽管未示出，坯料300可以包括盖，在本文中，该盖应被理解为任何类型的开启设备。该盖可以形成现场印刷部分304的一部分。

图4是示出用于印刷幅材102的方法的流程图400。在第一步骤402中，可以接收卷轴204。在第二步骤404中，可以获取卷轴数据210。接下来，在第三步骤406中，可以将卷轴数据210传输到印刷信息数据库218。在第四步骤408中，可以从印刷信息数据库218接收PID200。在第五步骤410中，可以将装饰印刷在幅材的坯料上。在第六步骤412中，可以将卷轴数据210传输到包装机信息数据库224。反过来，在第七步骤414中，可以接收PMID 226。在第八步骤416中，可基于经由PMID 226提供的信息形成包装112。

即使以特定顺序呈现，应理解也可以以不同顺序执行这些步骤。

根据以上描述，尽管已经描述和示出了本发明的各种实施方案，但本发明不限于此，而是还可以在所附权利要求限定的主题范围内以其他方式实施。