BRPI0712281B1 - máquina para o tratamento de garrafas, latas ou recipientes semelhantes com pelo menos um sistema de acionamento - Google Patents
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Abstract
sistema de acionamento intergambiável a presente invenção refere-se à um sistema de acionamento 9 para o uso em dispositivos ou máquinas 1 para tratar garrafas, latas e recipientes semelhantes, sendo que os dispositivos ou máquinas 1 apresentam um controle de máquina de nivel mais elevado e sendo que o sistema de acionamento 9 é projetado de forma intercambiável e apresenta pelo menos um elemento de acionamento, um equipamento eletrônico de monitoração e/ou regulação e/ou controle 14 assim como um dispositivo de armazenamento 16 para a recepção de um programa de recepção para o equipamento eletrônico de monitoração e/ou de regulação e/ou de controle 14, sistema este que pode ser utilizado em inúmeras máquinas diferentes sem necessidade de ajuste manual. esse objetivo é alcançado pelo fato de no sistema de acionamento 9 e no controle de máquina 20 estarem previstos respectivamente interfaces de comunicação correspondentes 17 e de o dispositivo de armazenamento 16 ser projetado para regravação assim como configurado de tal modo que o programa de controle 20 possa ser transferido para o dispositivo de armazenamento 16.
Description
“MÁQUINA PARA O TRATAMENTO DE GARRAFAS, LATAS OU RECIPIENTES SEMELHANTES COM PELO MENOS UM SISTEMA DE ACIONAMENTO” [001] A presente invenção refere-se à um sistema de acionamento, de acordo com o conceito genérico da reivindicação 1, assim como a um método para o controle de sistemas de acionamento desse tipo.
[002] É conhecido no caso de dispositivos ou máquinas para o tratamento de garrafas, latas ou recipientes semelhantes, conforme são descritos no documento DE 190 43 907 A1, configurar sistemas de acionamento existentes de modo a serem substituíveis. No caso de máquinas desse tipo, existe um rotor disposto horizontalmente, que apresenta em seu perímetro uma multiplicidade de porta-recipientes em formato de prato, que carregam as garrafas, latas ou similares. Os recipientes são colocados, em um ponto do perímetro do rotor, sobre o porta-recipiente e através de meios adequados são fixados sobre referidos suportes, de forma que durante o giro do porta-recipiente eles girem junto com ele. Em um giro do rotor, os recipientes vão sendo conduzidos por uma multiplicidade de estações de processamento, que aplicam etiquetas ou impressões, de acordo com a configuração da máquina.
[003] Para girar os porta-recipientes e os recipientes que sobre eles se encontram, é previsto um atuador. Para que possa ser feito um alinhamento preciso do recipiente às estações de processamento pelas quais ele vai passando, estão previstos também sensores, entre outros, para a medição angular, e um sistema eletrônico de controle, que se encarrega de um alinhamento exato e do giro conduzido do recipiente nas estações de processamento. É conhecido projetar o atuador com um sistema eletrônico de controle, sensores e, opcionalmente, com outros componentes, formando assim uma unidade construtiva modular compacta na forma de sistema de acionamento, que pode ser colocada no rotor de forma intercambiável.
[004] A máquina possui uma controladora de máquina subordinada, que controla o tratamento dos recipientes durante sua passagem pela máquina. Para transmitir ordens de controle aos componentes individuais de máquina, podem estar presentes diferentes vias de conexão, por exemplo um sistema bus ou similar.
[005] As unidades de acionamento modulares apresentam um equipamento eletrônico de controle, que contém programas de controle
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2/9 necessários para o funcionamento do acionamento, por exemplo, para a análise das informações emitidas por sensores, bem como controles precisos de uma posição angular pré-determinada.
[006] A configuração modular do sistema de acionamento possibilita realizar uma troca de um acionamento com defeito na máquina em caso de reparos. Não há necessidade de realizar dispendiosos trabalhos de montagem e desmontagem, já que o modulo completo pode ser trocado como um todo. Neste caso, surge naturalmente o problema de a classe das máquinas descritas ser extremamente diferente quanto ao tamanho e quanto à estrutura das máquinas. Por esse motivo precisam ser cumpridas as diversas exigências de atuador de acordo com o tipo de máquina, o que se consegue, entre outras coisas, pelo fato de serem utilizados diferentes programas de controle para os sistemas de acionamento. No caso de uma troca surge o problema então de se observar atentamente o fato de que a versão do programa, utilizada dentro do sistema de acionamento, seja adequada para a máquina correspondente, o que, de acordo com o estado da técnica, acaba acarretando que uma multiplicidade de sistemas de acionamento tenha que ser mantida em estoque para poder reagir a interferências em diferentes tipos de máquinas, conforme descrito.
[007] É tarefa da invenção, disponibilizar um sistema de acionamento do tipo descrito, que possa ser empregado em uma multiplicidade de diferentes máquinas, sem necessidade de ajuste manual, evitando assim as desvantagens acima descritas.
[008] Para solucionar essa tarefa, é proposto um sistema de acionamento com as características da reivindicação 1.
[009] O sistema de acionamento apresenta uma configuração, que pode ser utilizada em uma multiplicidade de máquinas de tratamento. Através da configuração regravável do dispositivo de armazenagem para o programa de controle, e para a programação em hardware, a versão adequada respectivamente à máquina pode ser transferida para os dispositivos de armazenagem do sistema de acionamento. Diferentemente do sistema convencional, no qual isso teria que ser feito por um hardware instalado adicionalmente ou mediante troca do dispositivo de armazenagem propriamente dito, através da presente invenção a transferência pode ser feita diretamente pelo equipamento de máquina de nível mais elevado para o dispositivo de armazenagem.
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3/9 [010] Após a instalação completa ou troca do sistema de acionamento na máquina é estabelecida uma conexão entre o elemento de armazenagem ou o dispositivo eletrônico de monitoração elou controle-regulação do sistema de acionamento através da interface de comunicação existente, com a unidade de processamento da máquina. Esta pode então transferir em seguida programas de controle exatamente adequados para essa máquina, para o dispositivo de armazenagem.
[011] Desse modo é preciso que sistemas de acionamento específicos para cada tipo de máquina, não intercambiáveis entre si, sejam mantidos em estoque, mas que exista um sistema de acionamento uniforme que seja provido simplesmente após a instalação em uma máquina dos programas de controle necessários e depois seja empregado nessa máquina estando apto para funcionamento.
[012] Neste caso, o programa de controle pode ser armazenado na controladora de máquina propriamente dita ou em unidades de armazenamento acessíveis externamente à controladora de máquina. Unidades de controle conhecidas apresentam muitas vezes dispositivos de armazenagem integrados, utilizáveis de modo flexível, que podem ser usadas para tal finalidade.
[013] A controladora de máquina, por essa razão, é projetada por exemplo na forma de SPS, PC ou micro-controlador.
[014] Neste caso, o programa de controle é armazenado convenientemente no formato de dados utilizado para o sistema de acionamento, por exemplo na forma de um arquivo binário, de modo que ele possa ser transferido diretamente para o dispositivo de armazenagem do sistema de acionamento e sem necessidade de executar etapas de conversão dispendiosas.
[015] Para diferenciar os diferentes programas de controle, estes podem apresentar um elemento de identificação de versão, que pode ser lido pela controladora de máquina. Desse modo, é possível diferenciar as diferentes versões de programas de controle, a fim de verificar qual será necessária para a atual máquina. A controladora de máquina então pode comparar em seguida o elemento de identificação de versão do acionamento recentemente instalado com o acionamento presente em seu dispositivo de armazenamento e verificar se será necessária uma troca do programa armazenado. Se for caso de troca, a controladora de máquina transfere o programa de controle
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4/9 armazenado para o sistema de acionamento e regrava por exemplo o programa já existente no dispositivo de armazenamento de forma que ele contenha em seguida o programa adequado correto.
[016] Isso pode ser feito por via automática ou manualmente, sendo que, após uma troca do sistema de acionamento, seja convenientemente feita uma vistoria. A troca então necessária pode ser feita automaticamente ou por acionamento, por exemplo, através de um operador.
[017] Essa e outras concretizações da invenção constam das reivindicações dependentes.
[018] Para solucionar a tarefa é proposto, além disso, um dispositivo para tratar garrafas, latas e recipientes, de acordo com a reivindicação 9. Esse dispositivo soluciona também de forma vantajosa a tarefa colocada, [019] Além disso, a invenção disponibiliza, para solucionar a tarefa, um método de controle para sistemas de acionamento de acordo com a reivindicação 10, que soluciona também a tarefa colocada de forma vantajosa. [020] A invenção é mais detalhadamente esclarecida a seguir com auxílio dos desenhos, onde:
[021] A figura 1 mostra uma vista de cima esquemática sobre uma máquina de processamento, de acordo com a invenção; e, a figura 2 mostra uma vista esquemática em corte parcial de um sistema de acionamento, de acordo com a invenção.
[022] Uma máquina de processamento, de acordo com a invenção, assinalada em geral pelo No. 1, aparece ilustrada esquematicamente na figura
1. Ela apresenta um rotor 2 de formato circular, que fica apoiado de forma giratória em torno de um eixo vertical e que é girado por um sistema de acionamento não detalhadamente ilustrado. Sobre o rotor encontram-se inúmeros porta-recipientes 3, que giram junto com o rotor e são giráveis em si em torno de seu eixo central.
[023] Recipientes 4, como por exemplo garrafas, são transportados por um mecanismo de transporte 5 na máquina e colocados sobre os portarecipientes 3 por uma roda-roda-estrela de transporte 6, onde eles recebem a impressão de cima sobre o porta-recipientes, através de um dispositivo de fixação não detalhadamente ilustrado.
[024] Através do rotor 2, que fica girando, os recipientes vão passando em seguida pelas estações de processamento 7, que aplicam etiquetas nos recipientes, por exemplo, pela frente e por trás. Para tanto, é assegurado o
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5/9 posicionamento exato das etiquetas sobre os lados dianteiro e traseiro pelo giro do porta-recipientes 3, assim como uma colocação correta das etiquetas. Depois dos recipientes terem passado por todas as estações de tratamento, eles são retirados dos porta-recipientes 3 através de uma outra roda-estrela de transporte 8, depois de terem sido soltos do mecanismo de fixação e então colocados sobre o mecanismo de transporte 5, pelo qual eles são transportados em seguida para fora.
[025] Para o posicionamento exato do porta-recipientes 3 é previsto um sistema de acionamento que aparece em geral assinalado pelo número 9 e ilustrado detalhadamente na figura 2. O sistema de acionamento 9 é construído na forma de módulo compacto e é colocado pela sua placa de cobertura 10 em rebaixos correspondentes no rotor 2 e lá fixado. Ele sustenta em seu lado superior um porta-recipiente 3.
[026] Para executar um giro exato do porta-recipientes 3 é previsto, na parte interna, um servo-acionamento 11, cujo eixo de rotação fica conectado diretamente ou, na concretização, através de uma engrenagem, ao eixo de rotação do porta-recipiente 3.
[027] Para determinar a posição angular atual do servo-acionamento 11, e, portanto, do porta-recipiente 1 é previsto um sensor de ângulo rotacional 12 no servo-acionamento 11. É previsto um outro sensor 13 para a monitoração de outros parâmetros operacionais e para a detecção de interferências.
[028] Os sensores 12 e 13 são conectados através de uma unidade de controle 14. Esta apresenta uma unidade de armazenamento interna 15 para a recepção de parâmetros operacionais correntes e um outro dispositivo de armazenamento 16 para a recepção de um programa de controle.
[029] A unidade de controle 14 fica conectada a um sistema bus externo 19 por meio de uma interface de comunicação 17 através de uma conexão de encaixe 18. O sistema bus 19 fica em contato externamente com os sistemas de acionamento 9, de acordo com a invenção, também com uma controladora de máquina 20 de nível mais elevado. Este monitora a função da máquina 1 por meio de inúmeros sensores não detalhadamente ilustrados e transmite ordens de controle aos diversos componentes de máquina. Eles transmitem aos sistemas de acionamento, entre outras coisas, ordens de controle correspondentes, que se referem ao posicionamento necessário atual de um porta-recipiente 3.
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6/9 [030] Essas ordens de controle, que são transmitidas através do sistema bus 19 e da interface de comunicação 17 ao dispositivo de controle 14, são ali analisadas e, por meio da posição atual conhecida pelo sensor 12 do portarecipiente 3, são gerados impulsos de controle correspondentes para a execução do giro necessário do servomotor 11 e transmitidos a este. Adicionalmente, podem ser transmitidas confirmações, por esse procedimento descrito, sobre a posição atual do porta-recipiente 3, pelo controle 14 à controladora de máquina 20.
[031] A controladora de máquina 20 apresenta, além disso, uma área de armazenamento 21, na qual são armazenados os programas de controle necessários para os componentes individuais da máquina. Além disso, a controladora de máquina 20 pode consultar, através do sistema Bus 19, em cada uma das unidades de controle individuais 14, qual elemento de identificação de versão que os programas de controle, armazenados em seus dispositivos de armazenamento 16, apresentam.
[032] Aém disso, a controladora de máquina 20 pode comparar esses elementos de identificação com elementos de identificação dos programas de controle armazenados em sua memória 21. Além disso, é possível, transferir os programas de controle armazenados na memória 21, através da interface de comunicação 17, para unidades de controle selecionadas 14 e regravar lá os programas de controle armazenados na memória 16.
[033] Em caso de defeito em qualquer parte de um sistema de acionamento 9, este defeito é reconhecido pela unidade de controle 14 e transmitido através das conexões de comunicação 17 à controladora de máquina 20. Independentemente da gravidade do defeito, este dispara em seguida um alarme e paralisa a máquina. Além disso, ele exibe mensagens correspondentes e identifica o sistema de acionamento correspondente.
[034] Na sequência, esse sistema de acionamento 9 pode ser substituído por um apto para funcionamento, soltando-se a unidade completa do rotor 2 e colocando a nova unidade apta para funcionamento e fixando-a. Em seguida é preciso somente reestabelecer as conexões de comunicação e a máquina estará novamente pronta para o uso.
[035] A controladora de máquina 20 consulta o elemento de identificação de versão do programa de controle armazenado na unidade de armazenamento 16 da unidade de controle 14 recém-instalada, depois de completada a montagem, e compara esse elemento de identificação com o
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7/9 elemento do programa de controle, que está armazenado em sua memória
21, e que é necessário para a correta função da máquina. Se os dois elementos de identificação estiverem em conformidade, serão geradas mensagens correspondentes e a máquina 1 colocada novamente em operação.
[036] Se os elementos de identificação de versão não estiverem em conformidade, a controladora de máquina 20 transmitirá uma cópia do programa de controle adequado, localizado em sua memória 21, através do sistema Bus 19 e da conexão de comunicação 17 à unidade de controle 14, que regravará o programa de controle localizado em seu dispositivo de armazenamento 16.
[037] Depois de concluído o processo de transmissão e, se necessário, após monitorar se a transmissão foi bem sucedida, o programa de controle correto encontra-se agora no sistema de acionamento 9 trocado, de forma que em seguida, conforme acima descrito, seja iniciada uma nova colocação em funcionamento da máquina 1 através da controladora de máquina.
[038] Acima, na descrição do exemplo de concretização, falou-se exclusivamente de software de controle. No âmbito do presente pedido, entende-se pelo termo software de controle qualquer software necessário para o funcionamento dos sistemas de acionamento, sendo que não é forçosamente necessário, no âmbito da invenção, que esse software seja totalmente transmitido pela controladora de máquina 20 ao dispositivo de armazenamento 16 do sistema de acionamento. Também podem já estar presentes partes do software necessário dentro do sistema de acionamento.
[039] No âmbito do presente pedido, deve-se entender pelo termo software de controle tanto componentes de software que são conhecidos geralmente como sistemas de acionamento, como também componentes de software que são conhecidos geralmente como software de aplicação.
[040] Neste caso, entende-se por sistema de acionamento programas ou dados, que disponibilizam ao software de nível mais elevado, por exemplo, ao software de controle as informações necessárias para o funcionamento dos componentes presentes dentro dos sistemas de acionamento (componentes de hardware) e ordens de controle. Sob software de aplicação entende-se no exemplo de concretização por exemplo o programa de rotação, a instrução de como os recipientes devem ser girados durante um ciclo do rotor.
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8/9 [041] Naturalmente a invenção não está limitada ao exemplo de concretização acima, porém são possíveis modificações em diversos aspectos sem que a ideia inventiva seja abandonada.
[042] Portanto, não é necessário utilizar o sistema de acionamento somente para o acionamento de porta-recipientes em formato de prato. Antes inúmeros sistemas de acionamento, que são empregados em máquinas de tratamento, podem ser projetados na forma de unidades modulares e serem ajustados ao respectivo objetivo de aplicação pelo uso de programas de controle correspondentemente adaptados. Inclusive no caso de sistemas desse tipo naturalmente a invenção pode ser aplicada.
[043] Também outras modificações, como o uso de memórias externas ao invés de unidades de armazenamento integradas, sistemas de comunicação em formato de roda-estrela ao invés do uso de sistemas Bus, podem ser feitas em uma multiplicidade de acionamentos possíveis por exemplo além da modificação relacionada.
LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA
1. — Máquina de processamento
2. — rotor
3. — porta-recipiente
4. — recipiente
5. — mecanismo de transporte
6. — roda-estrela de transporte
7. — estação de processamento
8. — roda-estrela de transporte
9. — sistema de acionamento
10. — placa de cobertura
11. — servo-acionamento
12. — sensor de ângulo de rotação
13. — sensor
14. — unidade de controle
15. — unidade de armazenamento
16. — dispositivo de armazenamento
18. — conexão de encaixe
19. — sistema de Bus
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9/9
20. — controladora de máquina
21. — memória
Claims (5)
1. Máquina (1) para o tratamento de garrafas, latas ou recipientes semelhantes, com pelo menos um sistema de acionamento (9) concebido para ser substituído, em que
- o sistema de acionamento (9) tem pelo menos um elemento de acionamento, um dispositivo de controle eletrônico e/ou de regulação e/ou monitoramento (14) e um dispositivo de armazenamento (16) projetado para ser regravável para a gravação de um programa de controle para o dispositivo de controle eletrônico e/ou de regulação e/ou monitoramento (14),
- uma controladora de máquina (20) é fornecida,
- em cada caso, as interfaces de comunicação (17) correspondentes são fornecidas no sistema de acionamento (9) e na controladora da máquina (20),
- o dispositivo de controle eletrônico e/ou de regulação e/ou monitoramento (14) está ligado a um sistema de barramento (19) externo por meio da interface de comunicação (17) através de uma conexão de plugue (18) e o sistema de barramento (19) está ligado não apenas ao sistema de acionamento (9), mas também a controladora de máquina (20),
- o dispositivo de armazenamento (16) é configurado de tal maneira que o programa de controle pode ser transferido da controladora de máquina (20) para o dispositivo de armazenamento (16) por meio das interfaces de comunicação (17), caracterizada pelo fato de que,
- após a instalação do sistema de acionamento (9), a controladora de máquina (20) interroga um elemento de identificação de versão do programa de controle salvo no dispositivo de armazenamento (16) do dispositivo de controle recéminserido (14) e
- compara este elemento de identificação de versão com o do programa de controle que está depositado em sua memória (21) e é necessário para o correto funcionamento da máquina, onde também
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2/3
- a controladora de máquina (20), no caso de o elemento de identificação de versão de leitura do programa de controle salvo no dispositivo de armazenamento (16) do sistema de acionamento (9) recém-inserido não coincidir com o elemento de identificação de versão do programa de controle salvo na controladora de máquina (20), transfere automaticamente o programa de controle salvo na controladora de máquina (20) por meio das interfaces de comunicação (17) para o dispositivo de armazenamento (16) do sistema de acionamento (9) ou
- a controladora de máquina (20) é configurada de tal maneira que a transferência do programa de controle salvo na controladora de máquina (20) para o dispositivo de armazenamento (16) do sistema de acionamento (9) recéminserido ocorre automaticamente após uma substituição do sistema de acionamento (9).
2. Máquina (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o programa de controle é salvo na controladora de máquina (20) em um formato de dados adequado para o dispositivo de controle eletrônico e/ou de regulação e/ou monitoramento (14) do sistema de acionamento.
3. Máquina (1) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a transferência do programa de controle ocorre uma vez apenas antes do comissionamento do sistema de acionamento (9).
4. Máquina (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que, em caso de defeito em qualquer parte de um sistema de acionamento (9), este defeito é reconhecido pelo dispositivo de controle eletrônico e/ou de regulação e/ou monitoramento (14) e transmitido através das interfaces de comunicação (17) para a controladora de máquina (20), a qual exibe uma mensagem correspondente e identifica o respectivo sistema de acionamento (9).
5. Máquina (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que é fornecido um sensor (13) ligado com o dispositivo de controle
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3/3 eletrônico e/ou de regulação e/ou monitoramento (14), o referido sensor monitorando parâmetros operacionais e detectando falhas do sistema de acionamento (9).
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