BRPI0618580A2

BRPI0618580A2 - sistema de monitoramento de fita

Info

Publication number: BRPI0618580A2
Application number: BRPI0618580-0A
Authority: BR
Inventors: John F Bredl; Craig R Smythe
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2005-11-15
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2011-09-06
Also published as: CA2629783A1; JP2009515793A; EP1948546A4; US7665498B2; WO2007059247A1; EP1948546A1; US20070107825A1; CA2629783C

Abstract

SISTEMA DE MONITORAMENTO DE FITA. A invenção apresenta um sistema de monitoramento de fita para uso com uma máquina de fechamento que é monta- do independentemente do cabeçote sensor. O sistema de monitoramento de fita inclui um sensor de dispensação de fita para determinar se a fita está sendo dispensada do suprimento de fita e é capaz de transmitir um sinal relativo à velccidade de dispensação da fita, um sensor de presença de objeto para determinar se um objeto está presente para fecharrento e é capaz de fornecer uma resposta quando o objeto está presente, e um sistema de controle operacionalmente conectado ao sensor de dispensação de fita e ao sensor de presença de objeto para determinar uma condiçâo potencial de erro.

Description

"SISTEMA DE MONITORAMENTO DE FITA"

ANTECEDENTES

A presente invenção refere-se a um sistema sensor de fita que monitora a aplicação de fita por máquinas de fechamento de caixas.

O uso de fita adesiva sensível à pressão com o propósito de selar caixas, e mais especificamente abas de caixas, é de conhecimento geral. Além disso, é fato conheci- do que caixas de papelão ou caixas que são continuamente mo- vidas ao longo de uma esteira transportadora podem ser auto- maticamente lacradas por tal fita adesiva.

Máquinas de fechamento de caixas tem sido desen- volvidas para aplicar pedaços de fita a caixas conforme e- Ias são movidas continuamente através de tais máquinas. A- lém disso, tais máquinas de fechamento de caixas são conhe- cidas por parte de uma linha de produção na qual as caixas são alimentadas continuamente à máquina de fechamento de caixas da qual as caixas fechadas são mais adiante trans- portadas para outros processamentos, como paletização, transporte, etc. Caixas são, tipicamente, fechadas em um ou mais lados, e tais máquinas de fechamento de caixas tipica- mente contêm cabeçotes sensores em número correspondente ao número de lados da caixa a serem fechados. Os cabeçotes de fixação podem ser dispostos para fechar as abas do topo e do fundo da caixa, as abas de lados opostos, ou qualquer combinação das mesmas.

Tais máquinas de fechamento de caixas, como qual- quer outra máquina da linha de empacotamento, quando fora de operaçao, têm o potencial de diminuir a velocidade ou mesmo de parar toda a linha de empacotamento. Deste modo, é bené- fico minimizar tal período não-operacional. A menos que a fita adesiva seja fornecida à máquina de fechamento de cai- xas por um suprimento de fita contínuo que tenha um compri- mento indefinido, a máquina de fechamento de caixas terá que ser parada em períodos regulares para a troca do suprimento de rolos de fita. Minimizar outros períodos não-operacionais é altamente desejável.

Não é apenas importante minimizar o período não- operacional da máquina, também é importante minimizar o fe- chamento e o selamento incorretos das caixas. Ainda a este respeito, é desejável detectar qualquer fechamento incorreto ou outros erros na linha de empacotamento para que eles'pos- sam ser corrigidos assim que possível. Naturalmente, quanto mais tempo se leva para detectar tal erro, mais caixas serão incorretamente fechadas e precisarão ser refeitas.

O monitoramento do equipamento em geral, bem como o monitoramento da saída de produtos de qualquer linha de produção para propósitos de qualidade, é bem conhecido. Tal monitoramento inclui o uso de uma ampla variedade de siste- mas de inspeção que contam com vários tipos diferentes de sensores, dependendo do objeto sendo monitorado. Os senso- res típicos incluem câmeras, sensores ópticos, sensores me- cânicos, sensores magnéticos, sensores elétricos e simila- res que são, tipicamente, fornecidos como parte de um sis- tema controlado que inclui uma linha de retroalimentação ou um circuito que pode controlar tal equipamento de processa- mento. Além disso, é de conhecimento geral que se determi- nados erros são detectados, as máquinas podem ser de fato desligadas até que a correção seja feita. Exemplos de má- quinas de rotulagem contendo sistemas de detecção que desa- tivam certas funções da máquina a partir da detecção de falta de uma etiqueta são descritos nas Patentes U.S. n° 4.687.535 (Voltmer) e 3.989.574 (Evans).

Em relação às máquinas de fechamento de caixas, é bem conhecido o uso de uma variedade de sensores, como chaves mecânicas, sensores ópticos, fotocélulas, chaves elétricas e similares, para controlar a operação de fechamento de uma caixa que passa através de tal máquina. Tipicamente, tais sensores detectam a posição da caixa conforme ela é movida através da máquina e controlam operações especificas de fe- chamento com base na posição detectada da caixa. Exemplos de tais máquinas de fechamento que incluem sensores de controle podem ser encontrados nas Patentes U.S. n° 4.846.921 (Lerner et al.), 4.836.873 (Mitanihara et al.), 4.640.731 (Lerner et al.), 4.585.504, 4.554.042 e 4.538.398 (Marchetti) e 4.548.022 (Yaklia). Os sistemas de detecção dessas máquinas, no entanto, não são dotados de condições de detecção de erro.

Além disso, eles não fornecem uma resposta para desativar qualquer função das máquinas.

Em outras máquinas de fechamento de caixas, uma variedade de sensores são integrados diretamente na unidade de fechamento, cabeçote sensor, ou aplicadores de fita. (Vi- de, por exemplo, patente U.S. n° 4.855.006 (Marchetti) , con- trolada eletricamente patente U.S. n° 5.507.907 (Kropp et al.) e patente U.S. n° 5.735.101 (Belcor)).

Em um outro exemplo, um sistema sensor para uso com um "cabeçote sensor" é fornecido para detectar a carga de fita de modo que é possível parar a máquina se a carga de fita acabar (isto é, o suprimento de fita termina ou a fita se rompe) ou continua a ser dispensada (isto é, a fita não é cortada). Um sensor de dispensação é posicionado ao longo da "guia de trajetória da fita" do "cabeçote sensor" para determinar se a fita está sendo dispensada pelo cabe- çote sensor. Um sensor é posicionado no cabeçote sensor pa- ra indiretamente determinar se um objeto está presente para fechamento e um sistema de controle é conectado ao sensor de dispensação de fita e um sensor de objeto é usado para determinar uma condição potencial de erro.

Em um outro exemplo, um sistema de gerenciamento de fita para uso em um "aplicador de fita" é fornecido para detectar a alimentação da fita de modo que é possível parar a máquina se a alimentação da fita parar ou continuar sendo dispensada. Sensores são instalados no aplicador de fita, onde há um detector contendo um braço apalpador para tocar a fita na trajetória da mesma quando o cilindro frontal en- tra na região de detecção. 0 sistema de detecção pode de- tectar a fita e ativar um sistema de alerta na eventualida- de de nenhuma fita ser detectada ou ser detectado que o cortador de fita deixou de cortar a fita.

Uma outra abordagem é a de se montar sensores di- retamente na máquina de fechamento de caixas de modo que os sensores detectem diretamente a presença do material de fi- ta. Esta abordagem fornece informações sobre a presença (ou ausência) da fita, mas não fornece nenhuma informação de que a fita esteja se movendo.

SUMÁRIO

Em um aspecto, a invenção apresenta um sistema de monitoramento para uso com um sistema de fechamento que in- clui ao menos um cabeçote sensor e um suprimento de fita pa- ra ser aplicada a um objeto conforme ele é deslocado próximo ao cabeçote sensor. Em uma modalidade, o sistema de monito- ramento da fita compreende um sensor dispensador de fita pa- ra determinar se a fita está sendo dispensada a partir do suprimento de fita e capaz de transmitir um sinal relativo a velocidade de dispensação da fita, um sensor de presença de objeto para determinar se um objeto está presente para fe- chamento e capaz de fornecer uma resposta quando o objeto está presente, e um sistema de controle operacional conecta- do ao sensor dispensador de fita e o sensor de presença de objeto para determinar uma condição potencial de erro se (A) o sensor de presença de objeto fornece uma resposta e a ve- locidade de dispensação da fita é menor que uma primeira ve- locidade de dispensação da fita predefinida, ou se (B) o sensor de presença de objeto não mais fornece uma resposta e a velocidade de dispensação da fita é maior que uma segunda velocidade de dispensação da fita predefinida. O sistema de monitoramento de fita é desejavelmente independente do cabe- çote sensor.

Em outro aspecto, a invenção apresenta um dispo- sitivo sensor compreendendo ao menos um cabeçote sensor ca- paz de aplicar fita a um objeto conforme o objeto é movido em relação a um cabeçote sensor, um suprimento de fita para o cabeçote sensor, e um sistema de monitoramento de fita que compreende um sensor dispensador de fita para determi- nar se a fita está sendo dispensada do suprimento de fita e capaz de transmitir um sinal relacionado a velocidade de dispensação da fita, um sensor de presença de objeto para determinar se um objeto está presente para fechamento e ca- paz de fornecer uma resposta quando o objeto está presente, e um sistema de controle conectado de modo operacional ao sensor do dispensador de fita e o sensor de presença de ob- jeto para determinar uma condição potencial em se (A) o sensor de presença de objeto fornece uma resposta e a velo- cidade de dispensação da fita é menor que uma primeira ve- locidade de dispensação da fita predefinida, ou se (B) o sensor de presença de objeto não mais fornece uma resposta e a velocidade de dispensação da fita é maior que uma se- gunda velocidade de dispensação da fita predefinida. O sis- tema de monitoramento de fita é desejavelmente independente do cabeçote sensor.

Em um outro aspecto, a invenção fornece um método de determinação de condição potencial de um erro em um dispo- sitivo sensor sendo que o dispositivo sensor inclui ao menos um cabeçote sensor e um suprimento de fita para aplicar a fi- ta a um objeto conforme o objeto é deslocado próximo ao cabe- çote sensor. Em uma modalidade, o método compreende as etapas para determinar se a fita está sendo dispensada do suprimento de fita usando-se um sensor de dispensação de fita capaz de transmitir um sinal relativo à velocidade de dispensação da fita, determinar se um objeto está presente para fechamento utilizando-se um sensor de presença de objeto capaz de forne- cer uma resposta quando o objeto está presente, e determinar uma condição potencial de erro se (A) o sensor de presença de objeto fornecer uma resposta e a velocidade de dispensação da fita é menor que uma primeira velocidade de dispensação da fita predefinida, ou se (B) o sensor de presença de objeto não mais fornece uma resposta e a velocidade de dispensação da fita é maior que uma segunda velocidade de dispensação da fita predefinida, utilizando um sistema de controle operacio- nalmente conectado ao sensor de dispensação de fita e o sen- sor de presença de objeto.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

A Figura 1 é um desenho esquemático de uma máquina de fechamento de caixas combinada com uma modalidade de dis- positivo de alerta e um sistema de monitoramento de fita de acordo com a presente invenção;

A Figura 2 é uma vista de uma modalidade de um mo- nitor de fita superior para uso em um sistema de monitora- mento de fita de acordo com a invenção;

A Figura 3 é uma vista de uma modalidade de um mo- nitor de fita inferior para uso em um sistema de monitora- mento de fita de acordo com a invenção;

A Figura 4 é uma vista de uma modalidade de um sensor de presença de objeto para uso em um sistema de moni- toramento de fita de acordo com a invenção;

A Figura 5 é uma vista de um exemplo de cabeçote para ser aplicada a caixa e a fita não foi cortada após ser aplicada a caixa. Em outras modalidades, o sistema de moni- toramento de fita pode, também, determinar uma condição de erro quando o suprimento de fita está ficando baixo. Dese- javelmente, o sistema de monitoramento de fita está situado independentemente do cabeçote sensor. Esta localização re- mota do sistema de monitoramento da fita permite fácil re- moção e substituição do cabeçote sensor em um dispositivo de fechamento.

Com referência aos desenhos, onde números similares são usados para designar componentes semelhantes através das várias figuras, e inicialmente para a Figura 1, uma máquina de fechamento de caixas 10 é esquematicamente ilustrada e es- tá conectada a um sistema de monitoramento de fita 12 e a um dispositivo de alerta 14. Uma esteira transportadora de en- trada 16 e uma esteira transportadora de saida 18 são também mostradas, que juntas com a máquina de fechamento de caixas 10 definem uma trajetória por onde a caixa 20 é encaminhada para fechamento das abas da caixa com fita adesiva sensível à pressão e suprida por rolos superiores e inferiores de supri- mento de fita 22 e 24, respectivamente, montados geralmente na base da máquina de fechamento de caixas com braços de su- porte 23. A máquina de fechamento de caixas 10 ilustrada na Figura 1 inclui um cabeçote sensor superior 26 e um cabeçote sensor inferior 28 para fornecer fita para ambas superfícies superior e inferior da caixa 20 conforme ela é guiada através da máquina de fechamento de caixas 10. No entanto, sabe-se que a presente invenção é aplicável tanto para máquinas de sensor superior utilizável em uma máquina de fechamento de caixas e com um sistema de monitoramento de fita da invenção;

A Figura 6 é uma vista de um exemplo de cabeçote sensor utilizável em uma máquina de fechamento de caixas e com um sistema de monitoramento de fita da invenção;

A Figura 7 é um desenho esquemático de uma modali- dade de um sistema de controle utilizável em um sistema de monitoramento de fita de acordo com a invenção;

A Figura 8 é um diagrama de blocos de uma modali- dade de um algoritmo usado em um sistema de controle de um sistema de monitoramento de fita da invenção para detecção de condições potenciais de erro e

A Figura 9 é um desenho esquemático de uma outra modalidade de uma máquina de fechamento de caixas combinada com uma modalidade de um dispositivo de alerta e um sistema de monitoramento de fita de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

A invenção apresenta um sistema de monitoramento e controle de fita para ser usado com uma máquina de fecha- mento e inclui um sensor de dispensação de fita, um sensor para detecção de uma caixa, e um sistema de controle capaz de receber informações dos sensores e emitir um alerta e/ou interromper a energia da máquina de fechamento na eventua- lidade de uma condição potencial de erro. 0 sistema de mo- nitoramento de fita da invenção é capaz de determinar con- dições potenciais de erro incluindo: a fita não foi aplica- da à caixa por que o suprimento de fita está esgotado, a fita se rompeu, ou a fita não está propriamente ajustada fechamento de caixas que contem apenas um único cabeçote sen- sor, como para aquelas que incluem um ou mais cabeçotes sen- sores dispostos diferentemente, ou até aquelas tendo rolos de suprimentos de fita localizados mais distantes dos cabeçotes sensores. Por exemplo, um ou mais lados da caixa 20 podem ser fechados ao invés das abas do topo e do fundo. 0 cabeçote sensor superior 26 é, de preferência, montado de maneira a- justável na base da máquina de fechamento de caixas 10 por um par de colunas ajustáveis 30, que são convencionalmente co- nhecidas, e que permitem a máquina de fechamento de caixas 10 acomodar uma ampla variedade de tamanhos de caixas.

Em uma modalidade, o sistema de monitoramento de fita 12 da presente invenção compreende um sistema de con- trole 32 operacionalmente conectado aos monitores de fita superior e inferior 34 e 36, respectivamente, e um sensor de presença de objeto 38. Nesta modalidade, monitores de fita superior e inferior 34, 36 compreendem sensores de dispensa- ção de fita superior e inferior 40 e 42, respectivamente, e sensores de suprimento de fita superior e inferior 44 e 46, respectivamente. Monitores de fita superior e inferior 34, 36 são geralmente montados em elementos de armação ligados à base da máquina de fechamento de caixas e independentemente dos cabeçotes sensores 26, 28.

Eletricidade é suprida para a máquina de fechamento de caixas 10 e o sistema de controle 32 por meio de um cabo de alimentação 48 conectado a uma fonte de energia AC 50. Li- nhas de saida de energia, 52, 54, 56, estendem-se à partir do sistema de controle 32 até o dispositivo de alerta 14, a es- teira transportadora de saída 18 e a máquina de fechamento de caixas 10, respectivamente. Se uma condição potencial de erro for detectada, a alimentação pode ser removida ou aplicada a qualquer uma ou a todas as conexões ou linhas de saída de a- limentação 52, 54, 56. O sistema de controle 32 monitora a aplicação adequada de fita à caixa 20 conforme ela se move através da máquina de fechamento de caixas 10 e age como um circuito comutador, removendo a alimentação da conexão 56 se um erro é detectado e restaurando a alimentação da conexão 56 uma vez que o erro tenha sido resolvido. O sistema de contro- le 32 tem também a capacidade de remover ou aplicar alimenta- ção à conexão 54, que fornece energia à esteira transportado- ra de saída 18. Se um erro for detectado, a remoção da ali- mentação da esteira pode impedir as caixas de saírem da má- quina de fechamento de caixas 10, antes que a alimentação da conexão de fechamento de caixas 56 possa ser removida. Uma conexão chaveada de linha de potência de saída opcional 52 fornece energia para o dispositivo de alerta 14. O dispositi- vo de alerta 14 pode ser um farol luminoso, um alarme de som ou uma entrada do sistema de controle remoto que pode piscar, soar um alarme ou transmitir um sinal de erro para o sistema de controle remoto em resposta ao erro de fita ou à condição de pouca fita.

Os cabeçotes sensores 26, 28 que são ilustrados na Figura 1 são cabeçotes sensores padrão disponíveis junto à 3M Company, St. Paul, MN, e disponíveis comercialmente sob o no- me de designação comercial "ACCUGLIDE". Os cabeçotes sensores são montados na máquina de fechamento de caixas e são inde- pendentes dos monitores de fita. Deste modo, os cabeçotes sensores podem ser removidos da máquina de fechamento de cai- xas, por exemplo, para conserto, sem se desconectar os moni- tores de fita ou sensor de presença de objeto. Conforme mos- trado com mais detalhes nas Figuras 5 e 6, cabeçotes de fe- chamento superior e inferior 26, 28 compreendem um braço me- cânico para aplicação de fita 302 para aplicar fita a caixa e que se move de uma posição estendida (mostrada) para uma po- sição retraida (não mostrada), um braço mecânico de alisamen- to 304 para aderir a fita à caixa e que se move de uma posi- ção estendida (mostrada) para uma posição retraida (não mos- trada) , e um braço mecânico de corte 306 que corta a fita a- plicada e que revolve em torno de um eixo de uma posição es- tendida (mostrada) para uma posição retraida (não mostrada). Mais detalhes desse cabeçote sensor em particular podem ser encontrados na patente U.S. n° 5.228.943 (Vasilakes) para descrição dos cabeçotes sensores.

Agora com referência à Figura 2, nesta modalidade, o monitor de fita superior 34 compreende um sensor de dispen- sação de fita 40 e um sensor de suprimento de fita 44 montado em um suporte 58. Em uma modalidade, o sensor de dispensação de fita 40 compreende um braço dançante 60 que se move em torno de uma haste 62 em uma extremidade e tem um cilindro rotativo 64 montado na outra extremidade. 0 sensor de proxi- midade da dispensação 66 é montado na extremidade do braço dançante onde o cilindro 64 é montado e em uma superfície ad- jacente e oposta à extremidade do cilindro 68. Uma mola de torção 70 fornece força de impulso ao braço dançante de modo que o cilindro 64 fique em contato com o rolo de suprimento de fita (não mostrado). Um imã 72 é montado na armação para prender o braço dançante em uma posição longe do rolo de su- primento de fita a fim de carregar ou remover um rolo de su- primento de fita mais facilmente. Os alvos 7 4 são montados na extremidade do cilindro e são detectáveis pelo sensor de pro- ximidade de dispensação 66. A rotação do cilindro 64, e con- sequentemente, o rolo de suprimento de fita em contato com o cilindro, é detectada pelos alvos 74 ao passarem pelo sensor de proximidade de dispensação 66. 0 sensor de proximidade de dispensação 66 é capaz de transmitir um sinal de "ligado" ao sistema de controle 32 quando cada alvo 74 passa pelo sensor de proximidade de dispensação 66 e um sinal de "desligado" quando os alvos 74 estão fora da linha de visão do sensor de proximidade de dispensação 66, gerando um sinal de trem de pulsos "ligado/desligado" para o sistema de controle 32.

Nesta modalidade, o sensor de suprimento de fita 44 é um sensor de proximidade montado em um suporte 58 e montado em posição próxima ao plano de movimento do braço dançante 60 e é capaz de transmitir um sinal ao sistema de controle 32 quando o braço dançante se move em torno de um eixo em resposta a um baixo ou esgotado suprimento de fita e ignora ou bloqueia o sensor de proximidade.

A Figura 3 mostra uma modalidade de monitor de fita inferior 36 compreendendo um sensor de dispensação de fita 40 e um sensor de suprimento de fita 44 montado em um suporte 78. Nesta modalidade, o sensor de dispensação de fita 40 compreende um braço dançante 60 que se move sobre um eixo numa haste 62 em uma de suas extremidades, tendo um cilindro 64 montado de forma rotativa na outra extremidade. Um sensor de proximidade de dispensação 66 é montado na mesma extremidade do braço dançante onde o cilindro 64 é montado e na superfície oposta adjacente à extremidade do cilindro 68. Uma mola de torção 70 fornece força de impulso ao braço dançante de modo que o cilindro 64 fique em conta- to com o rolo de suprimento de fita (não mostrado) . Um imã 72 é montado na armação para manter o braço dançante afas- tado do rolo de suprimento de fita para facilitar o proces- so de carregar ou remover o rolo. Os alvos 74 são montados na extremidade do cilindro e são detectáveis pelo sensor de proximidade de dispensação 66. Da mesma forma que o sensor de dispensação superior, a rotação do cilindro 64 e conse- quentemente, o rolo de suprimento de fita em contato com o cilindro, é detectada pelos alvos 74 passando pelo sensor de proximidade de dispensação 66 gerando um sinal de trem de pulsos "ligado/desligado" ao sistema de controle 32 con- forme o cilindro 64 gira. Nesta modalidade, o braço de fi- xação do rolo de suprimento de fita 80 é fixado ao suporte 78 em uma extremidade e um suporte central de rolo de su- primento de fita 82 é mostrado fixado de forma rotatória na outra extremidade do braço 80.

Como mostrado de maneira similar na Figura 2, o sensor de suprimento de fita 44 na Figura 3 é um sensor de proximidade montado no suporte 58 e montado em posição pró- xima ao plano de movimento do braço dançante 60 e é capaz de transmitir um sinal ao sistema de controle 32 quando o braço dançante se move em torno de um eixo em resposta a baixo ou esgotado suprimento de fita, e ignora ou bloqueia o sensor de proximidade. Um exemplo de um sensor de proximidade de dispensação e sensor de suprimento de fita disponível comer- cialmente é um sensor de proximidade blindado de 2 mm NPN, Modelo n° E2AS08KS02M5C1, disponível junto à Omron Electro- nics, LLC, St. Charles, IL.

Agora com referência à Figura 4, um sensor de pre- sença de objeto 38 é montado em um elemento de armação 84 da máquina de fechamento de caixas 10. Geralmente, o sensor de presença de objeto 38 é montado na máquina de fechamento de caixas 10 próximo aos cabeçotes de fechamento 26, 28, dese- javelmente perto do braço mecânico de corte 306 do cabeçote sensor inferior (caso esteja presente) e adjacente à traje- tória da esteira transportadora da máquina de fechamento de caixas que um objeto que seria fechado iria atravessar, con- forme mostrado na Figura 1. Se apenas um cabeçote sensor su- perior está presente, então o sensor de presença de objeto está situado próximo ao braço mecânico de corte 306 do cabe- çote sensor superior. Nesta modalidade, o sensor de presença do objeto compreende um sensor fotoelétrico 8 6 montado em uma armação de montagem rígida 88. 0 sensor fotoelétrico 86 é capaz de transmitir um sinal ao sistema de controle 32 quando um objeto, como uma caixa, bloqueia o sensor fotoelé- tricô 86 e para de transmitir sinal quando um objeto não mais bloqueia o sensor fotoelétrico 86.

A Figura 7 mostra um desenho esquemático detalhado de uma modalidade de sistema de controle 400 para o sistema de monitoramento de fita da invenção. A alimentação entra no sistema de controle pelas linhas 402 e 404 e chega ao dis- juntor 406. As linhas de saida 408 e 410 fornecem alimenta- ção para um controlador lógico programável (CLP) 412 através de um fusível 414; para o cabo de alimentação da seladora de caixas 416 através de um sensor de corrente AC 418 e através de um relê de estado sólido 420 e para uma linha comum 422 que fornece alimentação AC ao cabo de alimentação do dispo- sitivo de alerta opcional externo 424 através de uma saída CLP 426. O CLP 412 contém uma fonte de energia de corrente contínua interna de 24 V 428 que fornece energia DC de baixa tensão ao sensor de presença de objeto 430, aos sensores de dispensação de fita 432, aos sensores de suprimento de fita 434 e ao painel indicador 436 através de uma saída 437, a um relê de estado sólido 438 através da saída 439 e a um relê para qualquer outra esteira transportadora opcional de saída 440 através da saída 441. Linhas de entrada CLP 442, 444, 446, 448 e 450 são entradas para sensores de suprimento de fita 434, sensores de dispensação de fita 432 e sensor de presença de objeto 430.

A Figura 8 mostra um fluxograma 200 usado em um sistema de controle em uma modalidade de um sistema de mo- nitoramento de aplicação de fita da presente invenção. Na caixa 201, a primeira etapa é determinar se o sistema de controle detecta se a máquina de fechamento de caixas está funcionando. Por exemplo, em uma modalidade, o sistema de controle detecta se a máquina de fechamento de caixas está funcionando ou não por meio de um sensor de corrente para detectar se a passagem de corrente é encaminhada em direção aos motores da esteira transportadora. 0 sensor de corrente é usado também para detectar a reinicialização feita pelo operador quando ele aciona o botão LIGA/DESLIGA da máquina de fechamento de caixas, resultando na eliminação de quais- quer falhas existentes e na reativação da máquina de fecha- mento de caixas.

Na caixa 202, a segunda etapa é determinar se a borda anterior da caixa é detectada pelo sensor de presença de objeto conforme ela passa através da máquina de fecha- mento de caixas. Na terceira etapa 204, tendo detectado a borda anterior da caixa, o sistema de controle começa a contar o número de respostas de pulso por unidade de tempo através dos alvos que passam pelo sensor de proximidade dé dispensação de fita à medida que os cilindros giram confor- me a fita vai sendo aplicada à caixa por meio dos cabeçotes de aplicação de fita. Na quarta etapa 206, a borda posteri- or da caixa intercepta o sensor de objeto presente e a con- tagem de pulsos termina.

Na quinta etapa 207, o sistema de controle espera até que a borda posterior da caixa esteja próxima ao meca- nismo de corte do cabeçote sensor. Se o sensor de presença de objeto estiver localizado próximo ao mecanismo de corte, esta espera é muito pequena.

Na sexta etapa 208, a velocidade de pré-corte da fita VI é calculada por (VI = [Constante de Codificação X Contagem de Pulsos]/Tempo Decorrido) sendo que o termo "Constante de Codificação X Contagem de Pulsos" é igual ao comprimento de fita dispensada e o "Tempo Decorrido" é o período de tempo à partir do primeiro momento que o sensor de presença de objeto 38 detecta a borda anterior da caixa 20 até o momento que a borda posterior da caixa passa o sensor de presença de objeto e o sensor de presença de ob- jeto não mais detecta a caixa. A "constante de codificação" é a distância linear de movimento por pulso em polega- das/pulso de rotação do cilindro 64

Na sétima etapa 210, o primeiro filtro de software compara a velocidade de pré-corte Vl a uma velocidade mínima Vlmin. Se a Vl é menor que a Vlmin, uma falha é gerada e a alimentação do sistema é interrompida, e um sistema de alerta é ativado. Na etapa oito 212, se a Vl é maior que a Vmín, o sistema de controle é interrompido por um curto período de tempo, por exemplo, 0,1 s, para assegurar que a borda poste- rior da caixa se afastou do mecanismo de corte do cabeçote sensor e a operação de corte da fita foi completada.

Na etapa nove 214, uma velocidade de pós-corte da fita V2 é calculada à partir de uma acumulação de pulsos medidos por unidade de tempo à partir do sensor de proximi- dade de dispensação de fita. Em operação normal com a fita cortada corretamente, a velocidade angular do rolo de su- primento de fita irá lentamente diminuir, gerando menos pulsos acumulados por unidade de tempo à partir do sensor de proximidade de dispensação de fita.

Na etapa dez 216, um segundo filtro de software compara a velocidade de pós-corte da fita V2 a velocidade de pré-corte da fita Vl e espera que a V2 seja ao menos um ní- vel predeterminado menor que a Vl (por exemplo V2 < 0,5 VI), se a fita foi corretamente cortada. Se a V2 não é suficien- temente menor que a VI, uma falha é gerada e a alimentação do sistema é interrompida e um sistema de alerta pode ser ativado. Na etapa final 218, o ciclo se completa e se reini- cia para a próxima caixa a ser fechada.

Referindo-se novamente à Figura 7, quando o CLP 412 é alimentado, o algoritmo é executado e, presumindo-se que não haja erros, liga a saida 439 que fornece o controle de tensão ao relê 438. Com o relê 438 energizado, a alimen- tação AC é fornecida à máquina de fechamento de caixas atra- vés do cabo de alimentação 416. Quando a chave do botão li- ga/desliga (não mostrada) é pressionada, a corrente começa a fluir através do disjuntor 406, do sensor de fluxo 418, e do relê 420 até o cabo de alimentação 416. Com corrente para a máquina de fechamento de caixas, o sensor de corrente 418 detecta corrente acima de um nivel predefinido e liga um re- lê de entrada interno 452 no CLP 412. O CLP 412 então procu- ra pela presença de um objeto através de uma saida do sensor de presença de objeto 430 antes de começar a seqüência de operação. No caso de uma falha ser detectada, a saida 439 do CLP 412 é rapidamente desligada para desenergizar a máquina de fechamento de caixas e, então, ligada para reativar a má- quina de fechamento de caixas após a reinicialização. Adi- cionalmente, as saldas 437 e 426 são ligadas e desligadas alternadamente para indicar uma condição de falha enquanto a saida 441 é desligada para impedir produtos defeituosos de saírem da máquina de fechamento de caixas. A condição de fa- lha é corrigida ao se pressionar a chave de circuito do bo- tão liga/desliga (não mostrado) da máquina de fechamento de caixas, permitindo a corrente fluir através do sensor de corrente 418.

A Figura 9 mostra uma modalidade alternativa de uma máquina de fechamento de caixas contendo um sistema de monitoramento de fita. A máquina de fechamento de caixas 500 é similar em todos os aspectos a máquina de fechamento de caixas 10 na Figura 1 exceto pelo fato de que o rolo de su- primento de fita inferior 502 está posicionado substancial- mente abaixo do cabeçote sensor inferior 28.

Modificações previsíveis e alterações desta inven- ção serão evidentes aos versados na técnica sem se afastar do escopo e natureza desta invenção. Esta invenção não deve ser restringida às modalidades que são demonstradas nesta aplicação para propósitos ilustrativos.

Claims

1. Sistema de monitoramento de fita para uso com um dispositivo de revestimento com fita incluindo ao menos um cabeçote de revestimento de fita e um suprimento de fita para aplicar fita a um objeto conforme o objeto é movido em relação a um cabeçote de revestimento com fita, o sistema de monitoramento de fita sendo CARACTERIZADO por compreen- der : um sensor de distribuição de fita para determinar se a fita está sendo distribuída do suprimento de fita e ca- paz de prover um sinal relacionado a uma velocidade de dis- tribuição de fita; um sensor de presença de objeto para determinar se um objeto está presente para revestimento com fita e ca- paz de fornecer uma resposta quando o objeto está presente; e um sistema de controle conectado de modo operacio- nal ao sensor de distribuição de fita e ao sensor de presen- ça de objeto para determinar uma condição de erro potencial se (A) o sensor de presença de objeto fornecer uma resposta e a velocidade de distribuição de fita for menor que uma primeira velocidade predefinida de distribuição da fita, ou se (B) o sensor de presença de objeto não mais fornecer uma resposta e a velocidade de distribuição da fita for maior que uma segunda velocidade predefinida de distribuição da fita; sendo que o sensor de suprimento de fita e o sen- sor de presença de objeto são posicionados independentemente do cabeçote de revestimento com fita.

2. Sistema de monitoramento de fita, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO adicionalmente por compre- ender um sensor de suprimento de fita.

3. Sistema de monitoramento de fita, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de controle compreende um sensor de corrente.

4. Sistema de monitoramento de fita, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de controle compreende adicionalmente um dispositivo de aler- ta que é ativado quando uma condição de erro potencial é de- terminada.

5. Sistema de monitoramento de fita, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de controle ativa um dispositivo de alerta ao receber uma resposta do sensor de suprimento de fita.

6. Sistema de monitoramento de fita, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a alimen- tação do dispositivo de revestimento com fita é interrompida quando uma condição de erro potencial é determinada.

7. Sistema de monitoramento de fita, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sensor de distribuição de fita compreende um braço dançante pivota- velmente montado em uma extremidade e possuindo um cilindro montado de forma giratória na outra extremidade e um sensor de proximidade de distribuição adjacente ao cilindro de modo que a rotação do cilindro é detectável pelo sensor de proxi- midade de distribuição.

8. Sistema de monitoramento de fita, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sensor de presença de objeto compreende um sensor fotoelétrico.

9. Sistema de monitoramento de fita, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda velocidade da fita predefinida é cerca de 0,5 VI.

10. Sistema de monitoramento de fita, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de controle compreende um controlador lógico programável.

11. Dispositivo de revestimento com fita, CARACTERIZADO por compreender: ao menos um cabeçote de revestimento com fita ca- paz de aplicar fita a um objeto conforme o objeto é movido em relação ao cabeçote de revestimento com fita; um suprimento de fita para o cabeçote de revesti- mento com fita; e um sistema de monitoramento de fita do tipo defi- nido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.

12. Dispositivo de revestimento com fita, de acor- do com a reivindicação 11, CARACTERIZADO por possuir um ca- beçote de revestimento com fita e suprimento de fita- superi- ores e um cabeçote de revestimento com fita e suprimento de fita inferiores e um sensor de distribuição de fita para ca- da suprimento de fita.

13. Método de determinar uma condição de erro po- tencial em um dispositivo de revestimento com fita, sendo que o dispositivo de revestimento com fita inclui ao menos um cabeçote de revestimento com fita e um suprimento de fita para aplicar fita a um objeto conforme o objeto é deslocado em relação ao cabeçote de revestimento com fita, o método sendo CARACTERIZADO por compreender as etapas de: determinar se a fita está sendo distribuída do suprimento de fita usando um sensor de distribuição de fita capaz de prover um sinal relativo a uma velocidade de dis- tribuição da fita; determinar se um objeto está presente para reves- timento com fita usando um sensor de presença de objeto ca- paz de fornecer uma resposta quando o objeto está presente; e determinar uma condição de erro potencial se (A) o sensor de presença de objeto fornecer uma resposta e a velocidade de distribuição da fita for menor que uma primeira velocidade predefinida de distribuição da fita, ou se (B) o sensor de presença de objeto não mais fornecer uma resposta e a velocidade de distribuição da fita for maior que uma segunda velocidade predefinida de distribuição da fita usando um sistema de controle operacionalmente conectado ao sensor de distribuição de fita e ao sensor de presença de objeto.