BRPI0711218A2

BRPI0711218A2 - atuador

Info

Publication number: BRPI0711218A2
Application number: BRPI0711218-1A
Authority: BR
Inventors: Klaus Kraemer; Winfried Schlueter
Original assignee: Khs Ag
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2011-08-23
Also published as: JP2009538593A; ATE499300T1; CN101400573A; EP2029441B2; MX2008014089A; EP2029441A1; CN101400573B; DE102006025010A1; WO2007137728A1; US20090294069A1; US8757358B2; EP2029441B1; DE502007006546D1

Abstract

ATUADOR A presente invenção refere-se à um atuador para emprego em dispositivos ou máquinas para o tratamento de garrafas, latas e recipientes similares, provido de um elemento de acionamento com eletrónica de comando e/ou monitoramento bem como de um conjunto de sensores, para a determinação de estados operacionais do atuador, a eletrónica de comando e/ou monitoramento é provida de pelo menos uma memória, na qual são costantemente armazenados os parâmetros operacionais e/ou erros ou interferências eventualmente detectados pelo conjunto de sensores durante a operação do atuador.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ATUADOR"A presente invenção refere-se à um atuador, de acordo com o conceitogenérico da reivindicação 1.

É conhecido um dispositivo ou uma máquina para tratamento de garrafas ourecipientes similares (DE 100 34 907 A1), na qual, no perímetro de um rotoracionável girando em torno de um eixo mecânico vertical, está provida umasérie de itens de tratamento, e isso a cada vez com um porta-recipientes emforma de prato. Nos porta-recipientes, os recipientes ficam alojados orientadose dispostos com os seus fundos em posição vertical e com o eixo de recipiente em sentido vertical, sendo movimentados e passando, com o rotorem rotação, diante de estações de tratamento, por exemplo, quando se tratarda configuração da máquina em forma de máquina de etiquetagem em gruposde etiquetagem.

Para o direcionamento dos recipientes em uma respectiva orientação,requerida para o tratamento (por exemplo, a aplicação de etiquetas), os porta-recipientes são giráveis por comando por meio de um atuador em torno de umeixo do porta-recipientes. Cada atuador forma - juntamente com umacionamento eletromotor, um sistema eletrônico de comando, bem como compelo menos um sensor medindo a posição angular ou o respectivo ângulo derotação do acionamento eletromotor e, com isso, também o do porta-recipientes - uma unidade modular totalmente funcional, a qual é provida norotor de forma cambiável e que fica, entre outros, em conexão - para atransmissão de instruções de comando através de um sistema de ,,bus "externo, desenvolvido também parcialmente no rotor - com um computadorcentral que comanda a máquina.

Em função da configuração modular dos atuadores, existe, entre outros, apossibilidade de substituir um atuador defeituoso por um atuadorfuncionalmente em ordem, e de executar um eventual reparo fora da máquina,por exemplo, também em uma oficina de consertos ou especializada, eindependente do usuário. O inconveniente em tal hipótese reside no fato de acausa de defeitos ou de interferências em tais casos, especialmente em muitoscasos também depois da remoção do atuador da máquina, não mais poder serreconstituída e que isso precisará ser apurado à base de um diagnóstico deerro muito dispendioso.Constitui tarefa da invenção, mostrar um atuador que evite esse inconveniente.Para a solução dessa tarefa foi desenvolvido um atuador de acordo com areivindicação de patente 1.

O atuador objeto da invenção é adequado, por exemplo, para servir comoatuador para porta-recipientes em geral, por exemplo, para porta-recipientesem forma de prato, nos quais os recipientes ficam com os seus fundosdispostos em sentido vertical, ou então para porta-recipientes, nos quais osrecipientes ficam suspensos, e isso respectivamente para a disposição daorientação dos recipientes para o tratamento, por exemplo, para a etiquetagem.

Mas o atuador objeto da invenção também pode ser empregado para outrasfunções em máquinas ou dispositivos para o tratamento de garrafas, latas ourecipientes similares.

A vantagem especial do atuador objeto da invenção consiste no fato de, namemória desenvolvida, por exemplo, como memória-flash, os parâmetrosoperacionais bem como também os dados incorretos ou mensagens de erro,que são apurados pela eletrônica de comando e monitoramento do atuador, porexemplo, através de comparação dos parâmetros atuais medidos ou apurados(como valor efetivo) com valores teóricos pré-determinados desses parâmetrosoperacionais, são salvos de forma constante em curtos intervalos de tempoconsecutivos. Neste caso, o arquivamento dos parâmetros operacionais bemcomo dos dados incorretos ou mensagens de erro é feito preferencialmentepor meio de protocolo juntamente com a data e hora atuais.

Os valores teóricos, que servem para a apuração de erros, são, neste caso,registrados ou armazenados, por exemplo, na eletrônica de comando e deregulagem e/ou são, por exemplo, armazenados definitivamente, e/ou são -desde que esses valores teóricos forem dependentes do produto, ou seja, porexemplo, forem dependentes dos recipientes que estiverem sendo tratados, dotipo de tratamento, etc.- copiados, no início do trabalho, da memória pelocomputador central da máquina e transferidos, através do sistema de busexterno, para a memória da eletrônica de comando e regulagem dosatuadores.

Interferências ou divergências de valores teóricos, que surgirem, são entãotransmitidas, por exemplo, por meio do sistema de bus externo, aocomputador central da máquina. Através dos parâmetros operacionais e/oudos dados incorretos ou mensagens de erro, salvos individualmente nosatuadores, é possível um diagnóstico de erro, mesmo com a máquina emfuncionamento, através do sistema de bus externo, de modo que um reparo dainterferência ou do erro em um atuador, poderá ser tentado num atuador aindainstalado na máquina, por exemplo, também por meio da transmissão dosparâmetros operacionais e dados incorretos armazenados e/ou protocolados,por exemplo, através da transmissão de dados (por exemplo, pela Internet) auma oficina especializada no reparo de erros e interferências nos atuadores,por exemplo, ao fabricante da máquina e/ou ao dos respectivos atuadores.Caso se torne necessária uma substituição do respectivo atuador, então serãopossíveis um rápido e simples diagnóstico de erro e o reparo na oficina deconserto, por meio de seleção dos parâmetros operacionais e/ou dadosincorretos ou mensagens de erro armazenados.

Também o atuador objeto da invenção forma uma unidade modular, totalmentefuncional e que necessita, para a sua função, unicamente de uma conexãopara fornecimento de eletricidade bem como para cabos de comando externos,por exemplo, para um sistema de bus externo.

Aperfeiçoamentos constituem objeto das reivindicações secundárias. Ainvenção será descrita a seguir, em detalhes, com base num exemplo deconcretização. Assim, as figuras mostram:

Fig. 1 em representação simplificada e vista de cima, uma máquina de tipogiratório para tratamento de garrafas, latas ou recipientes similares comuma série de itens de tratamento no perímetro do rotor;

Fig. 2 em representação simplificada, um módulo de acionamentointercambiável de uma estação de trabalho.

A máquina designada, nas figuras de modo genérico como máquina 1, servepara o tratamento de garrafas, latas ou recipientes similares 2, que sãoconduzidos até a máquina 1 por meio de um transportador 3, formado poruma entrada de recipiente desenvolvida como roda-estrela de transporte 4,recipientes esses que são retirados, após o tratamento, por meio de uma saidade recipiente formada por uma roda-estrela de transporte 5 através dotransportador 3.

A máquina 1, a qual, por exemplo, serve para a etiquetagem e/ou a impressãodos recipientes 2, apresenta, no perímetro de um rotor 6 acionado de modogiratório em torno de um eixo de máquina vertical, uma série de itens detratamento, cada qual deles formado, entre outros, por um porta-recipientes 7,aos quais os recipientes 2, providos na entrada de recipientes 4, sãotransferidos individualmente e nos quais os recipientes 2, com os seus fundosem posição ereta, orientados em sentido vertical com o seu eixo de recipiente,e com rotor 6 girando, são conduzidos passando por estações de tratamentonão-representadas.

Os porta-recipientes 7 são, entre outros, giráveis por comando, em torno deseu eixo, paralelamente ao eixo de máquina vertical, para um direcionamentodos recipientes 2, como, por exemplo, para a impressão e/ou a etiquetagem,de modo que cada um dos recipientes 2 pode ser colocado na respectivaorientação por meio do giro do porta-recipientes 7.

Cada porta-recipiente 7 é parte de um atuador, respectivamente, de ummódulo 8, isto é, de uma unidade cambiável totalmente funcional, provida norotor 6, que fica adicionalmente conectada a um acionamento eletromotor 9(motor atuador elétrico, por exemplo com transmissão), sobre cujo eixo desaída fica instalado o respectivo porta-recipientes 7, unidade essa que contém,para o comando do respectivo porta-recipientes 7, os elementos necessáriospara o monitoramento de funções, a saber, entre outros:

- Uma eletrônica de comando e monitoramento 10, entre outros, para aativação do acionamento eletromotor 9, especialmente para o comando darespectiva posição de rotação e/ou do respectivo ângulo de rotação dafixação dos porta-recipientes 7 bem como, entre outros, também para omonitoramento contínuo do estado operacional e dos parâmetrosoperacionais do módulo 8 e geração e arquivamento de dados incorretos oumensagens de erros, no caso de ocorrência de erros ou interferências,

- Um arranjo de sensores 11, provido de pelo menos um sensor, entreoutros, para a determinação da posição de rotação e/ou do ângulo derotação do acionamento eletromotor 9 e com isso do porta-recipientes 7,

Um arranjo de sensores 12, para medição de outros parâmetrosoperacionais, como, por exemplo, da temperatura do acionamentoeletromotor 9, em que o arranjo dos sensores 12 é provido, para tal, porexemplo, de vários sensores de temperatura, distribuídos em várias áreascríticas desse acionamento,Uma unidade de medição 13 para medição de diferentes parâmetrosoperacionais elétricos, por exemplo, da corrente elétrica e/ou da tensãoelétrica no acionamento eletromotor 9, etc.

O módulo 8 contém, ainda, uma interface 14, através da qual o módulo 8 ficainterligado com um sistema de bus externo, o qual também fica integrado aorotor 6, pelo menos em parte, para a transmissão de dados bidirecional, emespecial também para uma transmissão de instruções de comando e de outrosdados, como por exemplo, mensagens ou o cancelamento de instruções decomando, com um computador central 15 comandando a máquina 1. Além dainterface 14 e das respectivas conexões, o módulo 8 apresenta pelo menosuma conexão multipolar 16, através da qual é efetuada a alimentação decorrente elétrica do módulo 8 com a ou as tensões operacionais.

Constitui uma característica do módulo 8 o fato do mesmo ou da ali instaladaeletrônica de comando e regulagem 10 ser provido(a) de uma memória 17, aqual, por exemplo, consiste de várias unidades de armazenagem e na qualsão armazenados e protocolados constantemente pelo menos todos os dadosoperacionais ou parâmetros operacionais essenciais, bem como dadosincorretos ou mensagens de erros e eventuais interferências, por exemplo,interferências na área dos sistemas de bus, divergências da posição angulare/ou do ângulo de rotação do acionamento eletromotor 9 e do porta-recipientes7 em relação a valores pré-estabelecidos, temperaturas inadmissíveis,correntes elevadas e, com isso, torques do acionamento eletromotor 9 etc., eisso juntamente com outros dados apurados através do sistema de busexterno, como por exemplo, o horário, a data, tipo de recipientes tratados etc.A fim de definir a posição de cada módulo 8 no perímetro do rotor 6, é possíveltambém prever em cada módulo 8 uma unidade 18, como, por exemplo, umaunidade de leitura, com a qual é lida uma codificação definidora da respectivaposição no rotor 5, codificação essa que é registrada, então, por exemplo,também na memória 17 da eletrônica de comando e regulagem 10. Se aeletrônica de comando e regulagem 10 for formada por um microprocessador,então também são armazenados na memória 17 os necessários programas.

O armazenamento dos parâmetros operacionais e dados incorretos oumensagens de erros é feito respectivamente de modo atualizado, e isso deuma forma tal que os respectivos dados são registrados continuamente namemória 17, respectivamente em um espaço de armazenagem alidisponibilizado, em intervalos reduzidos e pré-estabelecidos, sendo que aoser atingida a capacidade máxima de armazenamento, os dadosrespectivamente mais antigos são deletados, a fim de criar espaço dearmazenamento para outros dados mais novos e atuais.

A eletrônica de comando e regulagem 10 é configurada, além disso, de talmaneira que, no caso de erros ou interferências mais graves, e/ou quando umerro ocorre de modo muito freqüente, será enviada uma mensagem de erroatravés do sistema de bus para o computador central 15, de modo que sejapossível um diagnóstico objetivo e eventualmente um substituição objetiva domódulo 8 defeituoso.

Com as informações armazenadas na memória 17 é também possível, entreoutros, analisar um módulo 8, que tenha sido retirado da máquina, por meio deleitura da memória 17 quanto a erros e, caso seja necessário, reparar omesmo. Além do mais, existe também a possibilidade de, durante a operaçãoda máquina 1, ler a respectiva memória de erros 17 de um módulo 8,individualmente e sem desmontagem desse módulo , para o diagnóstico deerros através do sistema de bus externo, a fim de então - com a máquinaainda em funcionamento ou mais tarde com a máquina desligada -, reparar ascausas das interferências surgidas e substituir o respectivo módulo e levar parareparo.

A invenção foi descrita acima com base num exemplo de concretização.Entende-se que são possíveis numerosas alterações bem como variações,sem que por isso a idéia fundamental inerente à invenção seja abandonada.Partiu-se, acima, do pressuposto que o módulo 8 serve para o movimentocomandado de um porta-recipientes em forma de prato. Evidentemente omódulo de acionamento 8 poderá servir para a movimentação de outroselementos de uma máquina ou do dispositivo para tratamento de recipientes 2,por exemplo, também para a movimentação comandada de porta-recipientes,nos quais os recipientes ficam sujeitados suspensos.LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA

1 Máquina

2 Recipiente

3 Transportador4 Entrada de recipiente e roda-estrela de entrada

5 Saída de recipiente e roda-estrela de saída

6 Rotor

7 Porta-recipientes

8 Módulo

9 Acionamento eletromotor

10 Eletrônica de comando e monitoramento11,12 Arranjo de sensores

13 Instalação / unidade de medição

14 Interface

15 Computador central para comando da máquina 1

16 Conexão multipolar para o suprimento de corrente elétrica oucorrentes elétricas

17 Memória para o armazenamento de erros e parâmetrosoperacionais

18 Unidadedeleitura

Claims

1. "ATUADOR" para emprego em dispositivos ou máquinas paratratamento de garrafas, latas e recipientes similares (2), com elemento deacionamento (9), preferencialmente elemento de acionamento eletromotor, comeletrônica de comando e/ou monitoramento (10) bem como um conjunto desensores (11, 12) para coleta de estados operacionais ou parâmetrosoperacionais do atuador (8), CARACTERIZADO pelo fato de a eletrônica decomando e/ou monitoramento (1) ser provida(o) de pelo menos uma memória17, na qual, durante a operação do atuador (8), são continuamentearmazenados, pelo conjunto de sensores, os parâmetros operacionais, oserros ou interferências eventualmente surgidos, tais como dados incorretose/ou mensagens de erros.

2. "ATUADOR", de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADOpelo fato de a memória (17) respectivamente o espaço de armazenamento,previsto para os parâmetros operacionais e/ou eventuais interferências, serconfigurado de tal modo que, ao ser atingido o seu limite de armazenamento,os respectivos dados mais antigos são apagados, a fim de criar espaço para oarmazenamento de dados novos.

3. "ATUADOR", de acordo com a reivindicação 1 ou 2,CARACTERIZADO pelo fato de os parâmetros operacionais e/ou dadosincorretos ou mensagens de erros serem armazenados na memória (17)respectivamente juntamente com a data e/ou horário..

4. "ATUADOR", de acordo com a uma das reivindicações precedentes,CARACTERIZADO pelo fato de os parâmetros operacionais, coletados peloconjunto de sensores (11, 12) e armazenados na memória (17), consistirem detemperaturas e/ou posições de regulagem e/ou vias/cursos de regulagem e/outorques do acionamento motor.

5. "ATUADOR", de acordo com a uma das reivindicações precedentes,CARACTERIZADO pelo fato de serem armazenados na memória , comoBO dados incorretos, as temperaturas inadmissíveis e/ou divergênciasinadmissíveis da posição de regulagem e/ou das vias/cursos de regulageme/ou do torque do acionamento motor em relação a valores teóricos ou valoresliminares pré-determinados.

6. "ATUADOR", de acordo com uma das reivindicações precedentes,CARACTERIZADO pelo fato de o conjunto de sensores apresentar pelomenos um sensor de temperatura (12) e/ou sensor de posição ou de curso(11), que detecta a posição e/ou o curso de regulagem do acionamentomotoruma, e/ou um sensor de torque.

7. "ATUADOR", de acordo com uma das reivindicações precedentesCARACTERIZADO pelo fato de, no caso do emprego de acionamentoeletromotor (10), o conjunto dos sensores, para a medição do torque, serprovido de um dispositivo de medição (13) para a determinação da correnteelétrica do motor.

8. "ATUADOR", de acordo com a uma das reivindicações precedentes,CARACTERIZADO pelo fato de a eletrônica de comando e monitoramento(10) ser desenvolvida para um intercâmbio de dados, especialmente para umintercâmbio de dados bidirecional através de um sistema de bus externo.