CN109049629A - 用于使容器加工设备中的容器成形机和容器加工机器同步的改进的系统和方法 - Google Patents

用于使容器加工设备中的容器成形机和容器加工机器同步的改进的系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种用于容器加工设备(20)的同步系统，所述容器加工设备具有容器成形机(22)和可操作地耦合到所述容器成形机(22)的容器灌装机(24)，所述容器成形机(22)和所述容器灌装机(24)具有相应的转轮或传送带(25，35)，由相应的控制单元(28，38)控制的相应的电动机(26，36)驱动所述转轮或传送带围绕相应的旋转轴线(A，V)；位置传感器(34)设置在所述容器成形机(22)中以测量其旋转轮(25)围绕相应的旋转轴线(A)的旋转位置并生成位置检测信号(S)；所述容器灌装机(24)的控制单元(38)接收与所述位置检测信号(S)相关联的信息，并且基于这些信息使所述相应的旋转轮(35)的旋转与所述容器成形机(22)的旋转轮(25)的旋转同步。所述容器灌装机(24)的控制单元(38)使所述容器成形机(22)和所述容器灌装机(24)的旋转在从零速度(且包括零速度)直至全速运行速度的任何速度同步，全速运行速度是加工、成形或填充操作被设计成执行的高速。

Description

用于使容器加工设备中的容器成形机和容器加工机器同步的 改进的系统和方法
技术领域
本发明涉及用于使容器加工设备中的容器成形机和容器加工机器同步的系统和方法。
具体地讲，以下讨论将明确涉及(而不意味着丧失一般性)用于将流体产品包装在瓶子或类似容器中的组合装瓶设备，并且涉及使组合装瓶设备的至少两台机器的旋转运动同步，特别是用于通过拉伸吹塑例如由热塑性材料制成的预成型件而形成容器的吹塑(或吹塑成型)机器，以及用流体产品(例如，食品)填充所形成的容器的灌装机。
背景技术
组合装瓶设备包括多个配合的加工机器，执行多个相应的操作，诸如(但不限于)成形、灌装、杀菌、贴标签和容器(例如塑料瓶)封口。
每个机器通常包括主旋转轮(或传送带)，该主旋转轮(或传送带)沿其周边运载多个加工单元，这些加工单元对相应数量的容器执行加工操作。
各种加工机器以期望的操作顺序布置在相对于彼此靠近的距离，并且输送或传送组件(每个包括多个传送星形轮或类似的输送元件)允许通过所需的操作顺序在各种加工机器之间传送容器。
在正常操作期间，需要在加工设备中的两台或更多台机器(例如吹塑机和灌装机)的旋转运动之间实现同步，这意味着机器可操作地耦合以围绕相应旋转轴线相对于它们的旋转位置同步地操作，并且旋转速度表示为每单位时间内处理的容器的数量。
图1中示意性描述了用于实现同步的已知方案，其示出了容器加工设备1，其包括：容器成形机，例如吹塑机2；以及加工机器，例如灌装机4，其可操作地耦合到吹塑机2以填充先前由同一吹塑机2形成的容器。
吹塑机2和灌装机4包括：相应的主旋转轮(或传送带)5，(以未示出的方式)运载被设计成对相应数量的容器执行加工操作的多个加工单元；相应的电动机6，特别是异步电动机，其被设计成通过旋转轴7引起相应的旋转轮5的旋转；以及相应的控制单元8，其包括PLC(可编程逻辑控制器)9或类似的计算单元，其可操作地耦合到相应的电动机6并向其提供适当的控制和电源信号，以便控制相应的旋转轮5的旋转运动。
特别地，为了使它们的旋转运动同步，吹塑机2和灌装机4进一步包括：相应的感测轮10，其具有设置在旋转轮5下方并与同一旋转轴7耦合以随之旋转的齿轮缘；以及相应的同步光学传感器11，特别是光电池传感器，其可操作地耦合到感测轮10。
吹塑机2和灌装机4的同步光学传感器11被配置成产生相应的脉冲序列同步信号S1、S2，其中每个脉冲对应于在同一个感测轮10旋转期间由相应的传感器检测到的相应的感测轮10的齿。
同步信号S1、S2由灌装机4的控制单元8的同步模块12接收，其被编程为处理相同的同步信号S1、S2并控制相应的电动机6以实现与吹塑机2的运动同步。特别地，同步模块12适当地修改相应的旋转轮5的旋转运动的速度，直到同步信号S1、S2中的脉冲被同步(即，直到同步信号S1、S2的相应脉冲的边缘(例如上升沿)基本上在同一时刻发生)。
根据该方案，同步过程需要两个机器(吹塑机2和灌装机4)以同步速度运动，其同步速度值被适当地设置成以实现同步光学传感器10的足够的分辨率；该同步速度低于旋转轮5的全速运行速度，吹塑机2和灌装机4被构造成在全速运行速度下对预成型件/容器执行相应的成形和灌装操作。
本申请人已经认识到，上述同步方案具有一些缺点，使其不能充分利用其优点，特别是在容器加工设备1出现故障的情况下。在操作过程中可能发生的故障包括例如形成有缺陷的容器，或者由于在灌装操作过程中施加的压力过大或者由于相同容器的形成中的缺陷而造成容器损坏。
在加工设备1发生故障的情况下，吹塑机2和/或灌装机4的操作被中断，以处理并解决问题。一旦排除故障，吹塑机2和/或灌装机4的操作被恢复，并且必须再次实现同一吹塑机2和/或灌装机4之间的同步。
本申请人已经认识到，同时使用上面讨论的方案需要相当长的时间来实现同步，特别是由于以下事实：如果灌装机4停止，则在重新开始操作时，吹塑机2必须减速到可以实现同步的同步速度，然后速度斜升到吹塑机2和灌装机4的全速运行速度；相反，如果吹塑机2停止，则灌装机4也停止，并且在操作重新开始时，灌装机2和吹塑机4两者必须达到同步速度，以便在速度斜升到两台机器的全速运行速度之前实现同步。
因此，需要一种同步方案，其允许实现容器加工设备中的机器之间的更高效的同步，特别是允许减少同步过程所需的时间，尤其是在发生故障之后重新开始加工操作时。
因此，本发明的目的是解决上述需要，并且特别是提供一种用于同步容器加工设备中不同机器的旋转运动的改进的方案。
发明内容
根据本发明，提供了一种如所附权利要求书中所限定的同步系统和方法。
具体而言，本发明的一些方面可以阐述如下：
1.一种用于容器加工设备(20)的同步系统，所述容器加工设备包括容器成形机(22)和可操作地耦合到所述容器成形机(22)的容器灌装机(24)，所述容器成形机(22)和所述容器灌装机(24)具有相应的旋转轮或传送带(25，35)，由相应的控制单元(28，38)控制的相应的电动机(26，36)驱动所述转轮或传送带围绕相应的旋转轴线(A，V)；其中，位置传感器(34)设置在所述容器成形机(22)中，被布置和配置成检测所述容器成形机(22)的所述旋转轮(25)围绕相应的旋转轴线(A)的旋转位置并生成位置检测信号(S)；所述容器灌装机(24)的控制单元(38)被配置成接收与所述位置检测信号(S)相关联的信息，并且基于这些信息使相应的旋转轮(35)的旋转与所述容器成形机(22)的所述旋转轮(25)的旋转同步；
其中，所述容器灌装机(24)的所述控制单元(38)被配置成使所述容器成形机(22)和所述容器灌装机(24)的旋转从所述容器成形机(22)的零速度，并且包括零速度，直至全速运行速度同步，全速运行速度是加工操作被设计成执行的高速。
2.根据条款1所述的系统，其中，所述位置传感器(34)是绝对编码器，并且所述容器灌装机(24)的电动机(36)是无刷电动机。
3.根据条款1或2所述的系统，其中，所述容器灌装机(24)的控制单元(38)配置成使所述容器灌装机(24)相对于所述容器成形机(22)的旋转在所述容器成形机(22)的零速度下同步，从而允许所述容器成形机(22)和所述容器灌装机(24)与在测试过程期间开启的操作员保护同步运行。
4.根据前述条款中任一项所述的系统，其中，所述容器灌装机(24)的控制单元(38)被配置成在所述容器成形机(22)处检测到故障之后重启所述加工操作的情况下使所述容器灌装机(24)相对于所述容器成形机(22)的旋转在所述容器成形机(22)的零速度下同步。
5.根据前述条款中任一项所述的系统，其中，所述容器灌装机(24)的控制单元(38)被配置成在所述容器灌装机(24)处检测到故障之后重启所述加工操作的情况下使所述容器灌装机(24)相对于所述容器成形机(22)的旋转在所述全速运行速度下同步。
6.根据前述条款中任一项所述的系统，其中，与所述位置检测信号(S)相关联的所述信息包括所述容器成形机(22)的旋转轮(25)围绕相应的旋转轴线(A)的旋转位置和旋转速度。
7.根据前述条款中任一项所述的系统，其中，所述容器灌装机(24)还包括多个传送星形轮(39)，所述传送星形轮被设计成传送容器并且可操作地耦合到所述容器灌装机(24)的所述旋转轮(35)；其中，所述容器灌装机(24)的控制单元(38)被配置成基于与所述位置检测信号(S)相关联的所述信息来生成虚拟旋转轴线(V)，并根据所产生的虚拟旋转轴线(V)控制所述旋转轮(35)和所述传送星形轮(39)的旋转。
8.根据前述条款中任一项所述的系统，包括数字耦合总线(46)，所述数字耦合总线，其耦合所述容器成形机和所述容器灌装机(22，24)的控制单元(28，38)并承载与所述位置检测信号(S)相关联的信息。
9.一种容器加工设备(20)，所述容器加工设备包括容器成形机(22)和可操作地耦合到所述容器成形机(22)的容器灌装机(24)，所述容器成形机(22)和所述容器灌装机(24)具有相应的旋转轮或传送带(25，35)，由相应的控制单元(28，38)控制的相应的电动机(26，36)驱动所述旋转轮或传送带围绕相应的旋转轴线(A，V)；所述容器加工设备包括根据前述条款中任一项所述的同步系统。
10.一种用于容器加工设备(20)的同步方法，所述容器加工设备包括容器成形机(22)和可操作地耦合到所述容器成形机(22)的容器灌装机(24)，所述容器成形机(22)和所述容器灌装机(24)具有相应的旋转轮或传送带(25，35)，由相应的控制单元(28，38)控制的相应的电动机(26，36)驱动所述旋转轮或传送带围绕相应的旋转轴线(A，V)；其中位置传感器(34)设置在所述容器成形机(22)中，被布置和配置成检测所述容器成形机(22)的所述旋转轮(25)围绕所述相应的旋转轴线(A)的旋转位置并生成位置检测信号(S)；
所述方法包括由所述容器灌装机(24)的控制单元(38)基于与所述位置检测信号(S)相关联的信息使相应的所述旋转轮(35)的旋转与所述容器成形机(22)的所述旋转轮(25)的旋转同步，所述同步是从零速度，且包括零速度，直至全速运行速度执行的，所述全速运行速度是加工操作被设计成执行的高速。
11.根据条款10所述的方法，包括由所述容器灌装机(24)的所述控制单元(38)使相应的所述旋转轮(35)的旋转相对于所述容器成形机(22)的旋转在所述容器成形机(22)的零速度下同步，从而允许所述容器成形机(22)和所述容器灌装机(24)与在测试过程期间开启的操作员保护同步运行。
12.根据条款10或11所述的方法，包括在所述容器成形机(22)处检测到故障之后重启所述加工操作的情况下由所述容器灌装机(24)的控制单元(38)使相应的所述旋转轮(35)的旋转相对于所述容器成形机(22)的旋转在所述容器成形机(22)的零速度下同步。
13.根据条款12所述的方法，包括：
在检测到所述容器成形机(22)中的故障之后，控制从所述容器灌装机(24)的所述旋转轮(35)中排出容器；
停止所述容器灌装机(24)的操作；
在所述容器成形机(22)中的故障已被处理之后，使用来自所述容器成形机(22)的所述位置传感器(34)的与所述位置检测信号(S)相关联的信息，在所述容器成形机(22)的零速度下使所述容器灌装机(24)的旋转与所述容器成形机(22)的运动同步；并且
重启所述容器成形机(22)和所述容器灌装机(24)的操作并且控制上升到全速运行速度的同步。
14.根据条款10至13中任一项所述的方法，包括在所述容器灌装机(24)处检测到故障之后重启所述加工操作的情况下由所述容器灌装机(24)的控制单元(38)使相应的所述旋转轮(35)的旋转相对于所述容器成形机(22)的旋转在全速运行速度下同步。
15.根据条款14所述的方法，其中，所述容器成形机(22)是吹塑成形机，所述吹塑成形机被配置成从预成型件开始形成容器；所述方法包括：
在检测到所述容器灌装机(24)中的故障之后，控制从所述容器成形机(22)的所述旋转轮(25)排出预成型件和容器，所述旋转轮继续以所述全速运行速度运行；
在所述容器灌装机(24)中的故障被处理之后，重启所述容器灌装机(24)的操作，并且将预成型件再次装载到所述容器成形机(22)的所述旋转轮(25)上；
使用来自所述容器成形机(22)的所述位置传感器(34)的与所述位置检测信号(S)相关联的信息，以高速，即全速运行速度，使所述容器灌装机24的旋转与所述容器成形机22的运动同步。
16.根据前述条款10至15中任一项所述的方法，其中，与所述位置检测信号(S)相关联的所述信息包括所述容器成形机(22)的旋转轮(25)围绕相应的旋转轴线(A)的旋转位置和旋转速度。
17.根据前述条款10至16中任一项所述的方法，其中，所述容器灌装机(24)还包括多个传送星形轮(39)，所述传送星形轮被设计成传送容器并且耦合到所述旋转轮(35)；所述方法包括基于与所述位置检测信号(S)相关联的所述信息生成虚拟旋转轴线(V)并且根据所述生成的虚拟旋转轴线(V)控制所述旋转轮(35)和传送星形轮(39)的旋转。
附图说明
为了更好地理解本发明，现在参照附图仅仅通过非限制性示例描述本发明的优选实施方式，其中：
-图1示出了在用于成形和灌装容器的组合装瓶设备中的吹塑机和灌装机之间实现同步的已知的方案的示意图；
-图2是根据本方案的设置有同步系统的容器加工设备的示意性框图；
-图3是图2的系统中的编码器位置信号的曲线图；并且
-图4-5是根据在图2的系统中实现的同步方法执行的操作的流程图。
具体实施方式
图2示意性地示出了组合容器加工设备20，该组合容器加工设备包括：容器成形机22，特别是吹塑机22，其在其输入处接收预成型件并在其输出提供成形容器(例如瓶)；以及至少一个容器加工机器，特别是灌装机24，其在输入处接收来自吹塑机22的成形容器，根据期望的填充配方用液体产品填充所述容器，并输出填充的容器使其可用于后续处理步骤(例如，由同一容器加工设备20的相应的其他处理机器进行的杀菌、贴标签和/或封口操作)。
吹塑机22包括：主旋转轮(传送带)25，其限定用于正被加工的预成型件/容器的圆形加工路径P1；主电动机26，例如异步电动机，其通过物理轴与主旋转轮25耦合并且被控制以驱动同一主旋转轮25围绕第一轴线A的旋转运动；以及主控制单元28，包括PLC(可编程逻辑控制器)或类似的计算单元，其被编程为控制主电动机26以引起主旋转轮25的旋转并控制容器成形操作。
吹塑机22还包括多个传送轮(或星形轮)29，每个传送轮(或星形轮)29围绕相应的旋转轴线旋转并且运载物品(预成型件/成形容器)沿着它们的周边(在相应的基座上，以已知的方式，这里没有详细讨论)传输；以未示出的方式，吹塑机22可以替代地包括星形轮和线性输送带(例如带式输送带、空气输送带或链式输送带)的组合。每个星形轮29可以设置有相应的电动机，以驱动其旋转运动，电动机由主控制单元28或适当地耦合到同一主控制单元28的本地控制单元(这里未示出)来控制。
多个输入传送轮29限定入口输送机组件30，入口输送机组件从输入线31接收预成型件；并且多个输出传送轮29限定出口输送机组件32，用于将成形的容器从上游吹塑机22传送到下游灌装机24。以这里未示出的方式，入口和出口输送机组件30、32也可以选择性地配置，以限定用于(以已知的方式，这里未详细示出)待输送到和/或来自积聚贮存器或排出路径的物品的替代路径。
吹塑机22还包括位置传感器34，特别是位置编码器34，更具体地是绝对位置编码器，其被布置并配置成检测指示同一吹塑机22(特别是其主旋转轮25)的旋转运动的位置信息，生成对应的位置检测信号S。位置传感器34可以耦合到主旋转轮25，或者，如在所示实施方式中那样耦合到传送轮29中的一个，在本示例中是耦合到出口输送机组件32的传送轮29；特别地，位置传感器34可以耦合到出口输送机组件32的该传送轮29的无刷电动机。
检测信号S可以被提供给吹塑机22的主控制单元28，以实施电动机26的操作的位置反馈控制。
图3示出了由位置传感器34产生的检测信号S，在包括多个线性增大斜坡的示例中，每个斜坡对应于主旋转轮25从围绕第一轴线A(0°)的初始位置到围绕同一第一轴线A(360°)的最终位置的完整旋转；检测信号S的值在任何时候表示主旋转轮25围绕第一轴线A的旋转位置，而同一检测信号S的线性斜坡的斜率表示同一主旋转轮25的旋转速度。
以基本对应的方式，灌装机24包括：相应的主旋转轮35，为正在处理的容器限定相应的圆形加工路径P2并且沿着其周边运载多个加工单元(这里未示出)，每个加工单元对相应的容器执行加工(即，填充)操作；主电动机36，特别是无刷电动机，其耦合到主旋转轮35并被控制以驱动同一主旋转轮35的旋转运动；以及控制单元38，包括PLC(可编程逻辑控制器)或类似的计算单元，其可操作地耦合到主电动机36并且被编程为根据期望的计划或配方来控制容器加工操作。
灌装机24还包括多个传送轮(或星形轮)39，每个传送轮(或星形轮)39围绕相应的旋转轴线旋转并运载待沿其周边输送的容器。每个星形轮39可以设置有相应的电动机，特别是无刷电动机，以驱动其旋转运动，电动机由主控制单元38或耦合到同一主控制单元38的本地控制单元(这里未示出)来控制。
特别地，多个输入传送轮39限定入口输送机组件40，入口输送机组件接收来自吹塑机22的成形容器；并且多个输出传送轮39限定出口输送机组件42，用于将已填充的容器输送到出口管线43(并且可能输送到下游处理机器，在此未示出，例如封口机器或贴标签机器)。
根据本方案的一方面，灌装机24的主控制单元38经由使用以太网协议(例如，Powerlink协议)运行的数字通信总线46(例如，现场总线)，根据主/从关系(充当“主”的吹塑机22的主控制单元28和充当“从”的灌装机24的主控制单元38)耦合到吹塑机22的主控制单元28，被布置并配置成在吹塑机22和灌装机24之间输送数字信号。
具体地讲，灌装机24的主控制单元38被配置成接收由位置传感器34检测到的关于同一吹塑机22的主旋转轮25的旋转位置和速度的信息，位置信息与由同一位置传感器34产生的位置检测信号S有关；在一个可能的实施方式中，灌装机24的主控制单元38可以直接接收位置检测信号S。
灌装机24的主控制单元38被配置成生成虚拟旋转轴线V，围绕该虚拟旋转轴线V控制同一灌装机24的主旋转轮35的旋转；灌装机24的主旋转轮35和传送轮39的物理旋转轴耦合并跟踪该虚拟旋转轴线V。
根据本方案的一方面，虚拟旋转轴线V可以与位置传感器34关联上，即由主控制单元38基于由同一位置传感器34提供的关于吹塑机22的主旋转轮25的旋转位置的信息来产生。
具体地讲，灌装机24的主控制单元38被编程并配置成实施第一(所谓的独立式)操作模式，由此同一灌装机24的操作独立于吹塑机22进行控制并运行，使得灌装机24的主控制单元38直接管理操作开始/停止命令和速度参考值，从而在不考虑(或忽视)由位置传感器34提供的关于吹塑机22的主旋转轮25的旋转位置的信息的情况下控制主电动机36。
在该第一操作模式中，灌装机虚拟轴V由灌装机24的主控制单元38独立于吹塑机22的旋转运动生成(即，独立于与位置传感器34产生的检测信号S相关联的位置信息)。
根据本方案的特定方面，灌装机24的主控制单元38被进一步编程并配置成实施第二(所谓的耦合式)操作模式，由此同一灌装机24(充当“从”)的操作与吹塑机22(充当“主”)的操作同步。在该操作模式中，吹塑机22管理操作开始/停止命令和速度参考值，并且适当的位置/速度信息经由数字通信总线46被发送到灌装机24的主控制单元38；特别是这些信息与由位置传感器34产生的检测信号S相关联并被灌装机24的主控制单元38使用以获得吹塑机22的主旋转轮25围绕第一轴线A的旋转位置和速度的指示。
在该耦合模式中，灌装机虚拟轴V由灌装机24的主控制单元38生成，以便使用由位置传感器34产生的与检测信号S相关联的信息来耦合到吹塑机22的旋转运动(如图2中的虚线所示)。
此外，由灌装机24的主控制单元38驱动的传送轮39因此可移动地耦合到同一灌装机24的主旋转轮35；耦合到吹塑机22的主旋转轮25；或者可以在安全模式下停止。特别是，由于具有独立安全区域的可能性，吹塑机22和灌装机24甚至可以同时进行清洁、转换或进行其他维护操作。
根据本方案的特定方面，由于以上讨论的布置，可以在从零速度(包括零速度)直到全速加工速度(即处理、成形或灌装操作被设计成执行的高速)的任何速度下实现吹塑机22和灌装机24的同步；特别是，即使当一台机器或两台机器都静止(即处于零速度)时，和/或当一台机器或两台机器都处于全速加工速度时，也可以实现运动同步。换句话讲，同步不需要在具有低于加工速度的值的特定的同步速度下操作机器。
特别地，位置传感器34保持在吹塑机22停止时检测到的位置信息，使得即使在同一吹塑机22的零速度下，灌装机24的控制单元38也能够基于所维护的信息而相对于吹塑机22同步；此外，即使在高速下，位置传感器34也能够精确地检测旋转位置，使得灌装机24的控制单元38也能够在全速加工速度下与吹塑机22同步。
特别地，在零速度的同步允许使灌装机24与吹塑机22同步，而不移动同一吹塑机22；正如本领域技术人员很容易理解的那样，这又允许两台机器与用于测试目的而开启的操作员保护(所谓的“慢跑”)同步地运行。此功能允许在开启操作员保护并且机器同步运行的情况下访问机器之间的容器传输区域，以检查并轻松设置容器传输参数。
此外，灌装机24与吹塑机22在零速度或高速(例如以全速运行)下的同步允许在吹塑机22和灌装机24两者之一发生故障之后改进对加工操作的重启的管理。
在这方面，图4示出了在步骤50，在灌装机24发生故障(导致该同一灌装机24的旋转运动停止)之后使灌装机24与吹塑机22在高速下同步的示例性同步算法。
在步骤52，在检测到故障之后，吹塑机22的主控制单元24控制从主旋转轮25排出预成型件和容器。确实已知，一旦设备在运行故障后重启，例如由于以下事实：吹塑机22中存在的预成型件在同一机器的加热装置中受到暂时冷却或保持太长的时间，它们不再适合于后续处理，因此必须被排出并处理掉或回收利用。
然而，主控制单元24并不控制主旋转轮25的停止或减速到低于全速运行速度的速度(换句话说，吹塑机22以全速加工速度继续运行)。
在步骤54，在灌装机24中的故障已被妥善处理之后，同一灌装机24的主控制单元38用信号通知重启操作和同步的有效性。
因此，在步骤56中，预成型件再次被装载到吹塑机22的(仍然全速运转的)主旋转轮25中，并且灌装机24重启其旋转运动。
具体地讲，在步骤58，使用来自同一吹塑机22的位置传感器34的与位置检测信号S相关的信息来确定吹塑机22的主旋转轮25围绕第一轴线A的旋转位置和速度，然后灌装机24的主控制单元38控制在高速(即在全速运行速度)下的与吹塑机22的运动的同步。特别地，基于这些信息生成灌装机虚拟轴线V，并且灌装机24的主旋转轮35和传送轮39的旋转运动被耦合到同一虚拟轴线V，以实现灌装机24与吹塑机22的同步。
由本申请人执行的测试已经表明通过使用所讨论的算法能够比传统方案节省时间，例如高达100秒，传统方案反而会设想在低同步速度下同步，并且因此先使吹塑机22减速到所需的低同步速度，然后使同一吹塑机22的速度斜升到全速运行速度。
图5示出了在步骤60，在吹塑机22发生故障(导致同一吹塑机22的旋转运动停止)之后使灌装机24与吹塑机22在高速下再次同步的另一个同步算法。
在步骤62，在检测到故障之后，灌装机24的主控制单元38控制排出在主旋转轮35上的容器。
之后，在步骤64，灌装机24的同一主控制单元38控制主旋转轮35的旋转运动停止。
在步骤66，在吹塑机22中的故障已被妥善处理之后，灌装机24的主控制单元38在同一吹塑机22的主旋转轮25的零速度下控制与吹塑机22的运动同步。
然后，在步骤68，吹塑机22和灌装机24的主控制单元28、38接着控制相应的旋转运动的重启并斜升至全速运行速度；吹塑机22和灌装机24因此在同步状态下达到全速运行速度，同样不需要先达到较低的同步速度。
同样在这种情况下，由本申请人执行的测试已经表明通过使用所讨论的算法能够比传统方案节省时间，例如高达30秒，传统方案会设想在低的同步速度下同步，然后使吹塑机22和灌装机24的速度斜升到全速运行速度。
从前面的描述将明白所描述的方案允许实现的优点。
具体地讲，再次强调的是，该方案允许使容器加工设备中的不同机器之间(例如吹塑机和灌装机之间)实现改进的且更高效的同步，特别是允许减少同步过程所需的时间，特别是在至少一台机器发生故障后重启操作时。
同步方案因此允许提高容器加工设备的吞吐量。
最后清楚的是，在不脱离所附权利要求书限定的范围的情况下，可以对所描述并示出的系统进行修改和变化。
具体地讲，要强调的是，所讨论的同步方案也可以应用在更多数量的机器要同步的情况下，例如在包括除吹塑机和灌装机之外或替代吹塑机和灌装机的另外的加工机器的容器加工设备中，诸如例如杀菌机器、贴标签机器和/封口机器。
通常，所描述的同步系统和方法可以有利地用于两个或更多个旋转机器将要在加工设备中同步的任何情况。
此外，之前示出并讨论的装瓶设备的基本部件的类型和构造仅被视为示例性的：例如，电动机可以具有不同种类，位置传感器也是如此，位置传感器可以包括能够跟踪相应的旋转轮相对于相应旋转轴的位置的任何种类的传感器。

Claims (10)

1.一种用于容器加工设备(20)的同步系统，所述容器加工设备包括容器成形机(22)和可操作地耦合到所述容器成形机(22)的容器灌装机(24)，所述容器成形机(22)和所述容器灌装机(24)具有相应的旋转轮或传送带(25，35)，由相应的控制单元(28，38)控制的相应的电动机(26，36)驱动所述转轮或传送带围绕相应的旋转轴线(A，V)；其中，位置传感器(34)设置在所述容器成形机(22)中，被布置和配置成检测所述容器成形机(22)的所述旋转轮(25)围绕相应的旋转轴线(A)的旋转位置并生成位置检测信号(S)；所述容器灌装机(24)的控制单元(38)被配置成接收与所述位置检测信号(S)相关联的信息，并且基于这些信息使相应的旋转轮(35)的旋转与所述容器成形机(22)的所述旋转轮(25)的旋转同步；
其中，所述容器灌装机(24)的所述控制单元(38)被配置成使所述容器成形机(22)和所述容器灌装机(24)的旋转从所述容器成形机(22)的零速度，并且包括零速度，直至全速运行速度同步，全速运行速度是加工操作被设计成执行的高速。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述位置传感器(34)是绝对编码器，并且所述容器灌装机(24)的电动机(36)是无刷电动机。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述容器灌装机(24)的控制单元(38)配置成使所述容器灌装机(24)相对于所述容器成形机(22)的旋转在所述容器成形机(22)的零速度下同步，从而允许所述容器成形机(22)和所述容器灌装机(24)与在测试过程期间开启的操作员保护同步运行。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述容器灌装机(24)的控制单元(38)被配置成在所述容器成形机(22)处检测到故障之后重启所述加工操作的情况下使所述容器灌装机(24)相对于所述容器成形机(22)的旋转在所述容器成形机(22)的零速度下同步。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述容器灌装机(24)的控制单元(38)被配置成在所述容器灌装机(24)处检测到故障之后重启所述加工操作的情况下使所述容器灌装机(24)相对于所述容器成形机(22)的旋转在所述全速运行速度下同步。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，与所述位置检测信号(S)相关联的所述信息包括所述容器成形机(22)的旋转轮(25)围绕相应的旋转轴线(A)的旋转位置和旋转速度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述容器灌装机(24)还包括多个传送星形轮(39)，所述传送星形轮被设计成传送容器并且可操作地耦合到所述容器灌装机(24)的所述旋转轮(35)；其中，所述容器灌装机(24)的控制单元(38)被配置成基于与所述位置检测信号(S)相关联的所述信息来生成虚拟旋转轴线(V)，并根据所产生的虚拟旋转轴线(V)控制所述旋转轮(35)和所述传送星形轮(39)的旋转。
8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，包括数字耦合总线(46)，所述数字耦合总线，其耦合所述容器成形机和所述容器灌装机(22，24)的控制单元(28，38)并承载与所述位置检测信号(S)相关联的信息。
9.一种容器加工设备(20)，所述容器加工设备包括容器成形机(22)和可操作地耦合到所述容器成形机(22)的容器灌装机(24)，所述容器成形机(22)和所述容器灌装机(24)具有相应的旋转轮或传送带(25，35)，由相应的控制单元(28，38)控制的相应的电动机(26，36)驱动所述旋转轮或传送带围绕相应的旋转轴线(A，V)；所述容器加工设备包括根据前述权利要求中任一项所述的同步系统。
10.一种用于容器加工设备(20)的同步方法，所述容器加工设备包括容器成形机(22)和可操作地耦合到所述容器成形机(22)的容器灌装机(24)，所述容器成形机(22)和所述容器灌装机(24)具有相应的旋转轮或传送带(25，35)，由相应的控制单元(28，38)控制的相应的电动机(26，36)驱动所述旋转轮或传送带围绕相应的旋转轴线(A，V)；其中位置传感器(34)设置在所述容器成形机(22)中，被布置和配置成检测所述容器成形机(22)的所述旋转轮(25)围绕所述相应的旋转轴线(A)的旋转位置并生成位置检测信号(S)；
所述方法包括由所述容器灌装机(24)的控制单元(38)基于与所述位置检测信号(S)相关联的信息使相应的所述旋转轮(35)的旋转与所述容器成形机(22)的所述旋转轮(25)的旋转同步，所述同步是从零速度，且包括零速度，直至全速运行速度执行的，所述全速运行速度是加工操作被设计成执行的高速。
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