CN109154797A

CN109154797A - 用于纸张处理装置的功能部分的控制系统

Info

Publication number: CN109154797A
Application number: CN201780030078.XA
Authority: CN
Inventors: S·威克
Original assignee: Bobst Glenn Hing AG
Current assignee: Bobst Mex SA
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2017-05-09
Publication date: 2019-01-04
Anticipated expiration: 2037-05-09
Also published as: WO2017198342A1; MX2018014125A; US10865522B2; EP3458917A1; US20190211505A1; CN109154797B

Abstract

本发明涉及一种用于纸张处理装置（140）的功能部分（I、II、III）的控制系统（100）。控制系统（100）具有布置在功能部分（I、II、III）中的至少一个安全监控摄像机（110、120、130），使得功能部分（I、II、III）的功能区域可以由安全监控摄像机（110、120、130）捕获。系统（100）的操作单元（101）设计成操作功能部分（I、II、III），并且可以通过操作单元（101）选择至少一个安全监控摄像机（110、120、130）的图像数据。显示单元（103）配置成显示所选择的图像数据，使得用户基于所显示的图像数据允许或阻止功能部分（I、II、III）的操作。安全装置（102）连接到安全监控摄像机（110、120、130）和操作单元（101），安全装置（102）接收安全监控摄像机（110、120、130）的图像数据。安全装置（102）配置成安全装置（102）基于所接收的安全监控摄像头（110、120、130）的图像数据通过操作单元（101）允许或阻止功能部分（I、II、III）的操作。

Description

用于纸张处理装置的功能部分的控制系统

技术领域

本发明涉及一种用于纸张处理装置的功能部分的控制系统。

背景技术

经常远程监控并从远处控制纸张加工行业中的现代生产过程，更特别是纸张加工行业中的多阶段生产线。在这方面，必须与例如维护人员精确地协商维护阶段，以防止例如生产线启动，尽管维护人员仍然处于安全相关区域。更特别是在序列非常复杂并且多个维护团队工作的情况下，达成的协议可能经常很差，因此尽管出于安全原因尚未通过操作，但生产线无故停止或已投入运营。

DE69517707T2公开了一种用于监控连续制造过程，更特别是纸张处理装置的系统。该装置具有五个部分，其中分别配置摄像机。控制系统使所捕获的数据可用于显示装置。在操作中，显示装置监视通过该装置产生的产品的某些特征。如果通过检测器检测到特定特性的偏差，则可以停止该装置。

DE60010945T2公开了一种用于监控造纸机中的纸幅断裂的装置。该装置具有多个用于监控纸幅的摄像机。此外，该装置具有用于存储图像数据的数字图像处理装置。设置选择装置，其从该图像数据中选择聚焦图像区域。警报装置配置成基于图像数据生成纸幅的断裂警报。

DE102009001026A1公开了一种用于光学记录和评估纸幅的方法和测量装置。图像摄像机确定纸幅中的干扰。传感器分析纸幅的结构。此外，可以设置评估单元，其基于所获得的纸幅的图像数据来控制处理系统。

EP0837323A2公开了一种用于造纸机上快速移动带的视频监视系统。视频摄像机沿纸幅的某些位置布置在造纸机的上方和下方。捕获装置捕获来自摄像机的图像数据。控制单元监视视频监视系统。图像数据可以显示在各种监视器上。在这方面，可以通过开关确定要考虑的某个图像区域。此外，如果检测到纸幅中的撕裂，则可以产生警报信号。

发明内容

本发明的目的是改善纸张处理装置的职业安全性。

该目的通过根据独立权利要求的用于纸张处理装置的功能部分的控制系统来实现。

根据本发明的第一方面，描述了一种用于纸张处理装置的功能部分的控制系统。控制系统具有布置在功能部分中的至少一个安全监控摄像机，使得功能部分的功能区域可以由安全监控摄像机捕获。该系统还具有设计成用于操作功能部分的操作单元。该系统还具有显示单元。可以使用操作单元选择至少一个安全监控摄像机的图像数据。显示单元配置成显示所选择的图像数据，使得用户基于所显示的图像数据允许或阻止功能部分的操作。控制系统还具有连接到安全监控摄像机和操作单元的安全装置。安全装置接收安全监控摄像机的图像数据，其中安全装置配置成使得安全装置基于所接收的安全监控摄像机图像数据通过操作单元操作功能部分或通过操作单元阻止功能部分的操作。

纸张处理装置更具体地配置成处理纸，更特别是纸板层和纸板包装。随着纸张处理装置的处理过程，例如纸板包装可以多层生产、切割成尺寸和/或印刷。纸张处理装置更特别地具有多个功能部分，其中每个功能部分在每种情况下限定一个处理步骤。功能部分包括例如堆叠装置(用于堆叠平的纸板包装元件或用于从堆叠中取出单独的纸板包装元件)、层压装置(用于粘合多层纸或纸板层)、供纸装置和/或干燥装置。

操作装置配置成运行和操作功能部分并相应地运行和处理纸张处理装置。在这方面，操作装置可以安装在距功能部分和例如纸张处理装置在空间上的一定距离处。操作装置可以例如通过有线或无线方式将控制数据传送到纸张处理装置，以便因此发送控制命令或从纸张处理装置接收状态数据或控制数据。操作单元例如是计算机，其通过微处理器处理相应的数据。此外，操作单元具有输入元件，例如键盘。

安全监控摄像机或一组多个安全监控摄像机分配到功能部分。安全监控摄像机将特定的安全相关区域捕获到功能部分中。例如，安全相关区域可以代表必须在维护或修理期间由操作员处理或维护的功能部分中的维护区域、维护设施或其他可移动机器元件。安全监控摄像机监控功能部分的安全相关区域并捕获图像数据(单个图像、影像序列或直播流)并将图像数据发送到操作单元和/或显示单元。

使用根据本发明的系统，基于安全监控摄像机捕获的图像数据(通过用户自己或通过下面描述的安全装置)确定出于安全原因，是否接受具有操作单元的功能部分的操作(更特别是远程操作)。因此，增加了用户和处理过程的安全性。

安全装置分析和评估所捕获的图像数据。在所捕获的图像数据的基础上，安全装置阻止操作单元或给予其获准。如果基于图像数据安全装置例如识别功能部分中的人，则安全装置阻止操作单元。这意味着例如操作单元对功能部分中的处理过程的任何激活都是不可能的。如果操作单元位于距功能部分一定距离处，则因此防止功能部分的任何远程控制。或者，基于图像数据安全装置可以识别安全监控摄像机是否正常工作。如果安全装置检测到安全监控摄像机未正常工作，则安全装置同样会阻止操作单元，以防止功能部分中的过程的过度急速和不必要地终止。

根据另一示例性实施方式，安全装置配置成将所捕获的图像数据与目标图像数据进行比较。安全装置基于图像数据与目标图像数据的一致性来允许通过操作单元的功能部分的操作或阻止功能部分的操作。

根据另一示例性实施方式，控制系统具有布置在功能部分中的至少一个过程摄像机，使得可以通过过程摄像机在功能部分中捕获工作过程。过程摄像机耦合到操作单元或安全装置，使得可以基于所捕获的工作过程通过操作单元(由用户)或安全装置来终止该过程摄像机。过程摄像机更特别地捕获工作过程的过程相关的图像。例如，纸幅的位置或纸幅从卷筒的展开行为可以用过程摄像机捕获。如果基于所捕获的工作过程的图像数据，安全装置检测到例如纸幅的路径未正确运行，则安全装置可以自己终止工作过程。

虽然过程摄像机捕获工作过程的图像，但与此相比，安全监控摄像机捕获可由人访问的功能区域中的工作空间。在这方面，过程摄像机完全可以用作安全监控摄像机，反之亦然。

根据另一示例性实施方式，控制系统具有显示单元。可以使用操作单元选择至少一个安全监控摄像机的图像数据，其中显示单元配置成显示所选择的图像数据。在这方面，显示单元例如是屏幕或多媒体投影仪。

根据另一示例性实施方式，显示单元和操作单元一体地配置为触摸屏。例如，触摸屏是电容显示器。

根据另一示例性实施方式，显示单元配置成可以显示纸张处理装置的功能部分，其中操作单元配置成可以选择所显示的功能部分。基于所选择的功能部分，操作单元配置成在显示单元上显示通过安全监控摄像机捕获的功能部分的功能区域。因此，纸张处理装置及其功能部分可以描绘在显示单元(例如，触摸屏)上。通过操作单元上的手指压力(例如，触摸屏上的相应功能部分的显示区域)，用户可以进行相同的选择。然后，在显示单元上描绘显示单元上的安全监控摄像机和/或过程摄像机的图像。此外，可以在显示单元上描绘来自功能部分的工作过程的操作状态。此外，无论安全监控摄像机是否正在提供允许操作单元操作的图像数据，都可以向用户显示。

根据另一示例性实施方式，控制系统还具有布置在功能部分中的第一组安全监控摄像机，使得功能部分的功能区域可由第一组安全监控摄像机捕获。此外，控制系统具有布置在另一功能部分中的第二组安全监控摄像机，使得另一功能部分的另一功能区域可由第二组安全监控摄像机捕获。

根据另一示例性实施方式，安全装置配置成安全装置基于第一组安全监控摄像机显示的第一图像数据通过操作单元允许或阻止功能部分的操作，并且安全装置基于第二组安全监控摄像机显示的第二图像数据通过操作单元允许或阻止另一功能部分的操作。

根据另一示例性实施方式，安全装置配置成将所捕获的第一组安全监测摄像机的第一图像数据与第一目标图像数据进行比较，并且将所捕获的第二组安全监测摄像机的第二图像数据与第二目标图像数据进行比较，其中安全装置根据比较结果在显示单元上表示第一组安全监控摄像机的第一图像数据和/或第二组安全监控摄像机的第二图像数据。换句话说，第一或第二安全监控摄像机的图像不是响应于用户的明确选择而是自动地或由安全装置本身显示。因此，用户可以监视显示单元上的工厂的状态，并且通过自动显示显示单元上的关键功能部分的图像数据，自动地注意到故障。

根据另一示例性实施方式，操作单元配置成可以由用户选择功能部分和/或另一功能部分。操作单元配置成基于功能部分或另一功能部分的选择在显示单元上表示第一组安全监控摄像机或第二组安全监控摄像机。

根据本发明的另一方面，描述了一种用于操作纸张处理装置的功能部分的控制系统的方法。功能部分的功能区域由安全监控摄像机捕获，其中控制系统具有布置在功能部分中的至少一个安全监控摄像机。功能部分用控制系统的操作单元操作。可以使用操作单元选择至少一个安全监控摄像机的图像数据。显示单元配置成显示所选择的图像数据，使得用户基于所显示的图像数据允许或阻止功能部分的操作。

根据另一示例性实施方式，安全装置连接到安全监控摄像机和操作单元。安全装置接收安全监控摄像机的图像数据。基于所接收的安全监视摄像机的图像数据，安全装置允许或阻止通过操作单元对功能部分的任何操作。

根据该方法的另一实施方式，纸张处理装置的功能部分显示在显示单元上。使用操作单元选择所显示的功能部分。安全装置基于所选择的功能部分在显示单元上显示通过安全监控摄像机捕获的功能部分的功能区域。

根据该方法的另一示例性实施方式，通过第一组安全监控摄像机显示功能部分的功能区域。通过第二组安全监控摄像机显示另一功能部分的另一功能区域。

根据该方法的另一示例性实施方式，安全装置基于所显示的第一组安全监控摄像机的第一图像数据通过操作单元允许或阻止功能部分的操作。此外，安全装置基于所显示的第二组安全监控摄像机的第二图像数据通过操作单元允许或阻止另一功能部分的操作。

根据该方法的另一示例性实施方式，将通过安全装置捕获的第一组安全监控摄像机的第一图像数据与第一目标图像数据进行比较，并且将第二组安全监控摄像机的第二图像数据与第二目标图像数据进行比较，其中，安全装置根据比较结果在显示单元上表示第一组安全监控摄像机的第一图像数据和/或第二组安全监控摄像机的第二图像数据。换句话说，第一或第二安全监控摄像机的图像不是响应于用户的明确选择而是自动地或由安全装置本身显示。因此，用户可以监视显示单元上的工厂的状态，并且通过自动显示显示单元上的关键功能部分的图像数据，自动地注意到故障。

需要注意的是，这里描述的实施方式仅代表本发明的可能的实施方式变体的有限选择。因此，可以以合适的方式将各个实施方式的特征彼此组合，使得对于技术人员来说，多个不同的实施方式可以视为与这里详述的实施方式变体一起在此明确公开。更特别地，本发明的一些实施方式用装置权利要求来描述，并且本发明的其他实施方式用方法权利要求来描述。然而，在阅读本申请后，技术人员将立即清楚地知道，除非另有明确说明，否则除了属于本发明主题类型的特征的组合之外，属于本发明的不同类型的主题的特征的任何期望组合是可能的。

附图说明

为了进一步说明并且为了能够更好地理解本发明，下面参考附图更详细地解释示例性实施方式。附图显示如下：

图1是根据本发明示例性实施方式的具有控制系统的纸张处理装置的示意图，以及

图2是根据本发明示例性实施方式的操作单元和显示单元的示意图。

具体实施方式

不同附图中的相同或相似的组件具有相同的附图标记。图中的标记是示意性的。

图1示出了用于纸张处理装置140的功能部分I、II、III的控制系统100。控制系统100具有设置在功能部分I、II、III中的至少一个安全监控摄像机110、120、130，使得功能部分I、II、III的功能区域可以通过安全监控摄像机110、120、130捕获。系统100的操作单元101设计成操作功能部分I、II、III。可以使用操作单元101选择至少一个安全监控摄像机110、120、130的图像数据。显示单元103配置成显示所选择的图像数据，使得用户基于所显示的图像数据允许或阻止功能部分I、II、III的操作。

此外，可以设置连接到安全监控摄像机110、120、130和操作单元101的安全装置102，其中安全装置102接收安全监控摄像机110、120、130的图像数据。安全装置102配置成安全装置102基于所接收的安全监控摄像机110、120、130的图像数据，通过操作单元101允许操作功能部分I、II、III的操作或通过操作单元阻止功能部分I、II、III的操作。

纸张处理装置140配置成处理纸张，更特别是纸板层和纸板包装。随着纸张处理装置140的处理过程，例如纸板包装可以多层生产、切割成尺寸和/或印刷。纸张处理装置140更特别地具有多个功能部分I、II、III，其中每个功能部分I、II、III在每种情况下限定功能区域中的一个处理步骤。功能部分I、II、III包括例如堆叠装置(用于堆叠平的纸板包装元件或用于从堆叠中取出单独的纸板包装元件)、层压装置(用于粘合多层纸或纸板层)、供纸装置和/或干燥装置。

操作装置101配置成运行和操作功能部分I、II、III并相应地运行和处理纸张处理装置140。在这方面，操作装置101安装在距功能部分I、II、III和例如纸张处理装置140在空间上的一定距离处。操作装置101可以例如通过有线或无线方式将控制数据传送到纸张处理装置140，以便因此发送控制命令或从纸张处理装置140接收状态数据或控制数据。操作单元140具有输入元件，例如键盘。

安全监视摄像机110、120、130或一组多个安全监视摄像机110、120、130分配到功能部分I、II、III。安全监控摄像机110、120、130将特定的安全相关区域捕获到功能部分I、II、III中。例如，安全相关区域可以代表必须在维护或修理期间由操作员处理或维护的功能部分中的维护区域、维护设施或其他可移动机器元件。安全监控摄像机110、120、130监控功能部分I、II、III的安全相关区域并捕获图像数据(单个图像或影像序列或直播流)并将图像数据发送到操作单元101和/或安全装置102。

用户分析和评估所捕获的图像数据。此外，安全装置102可以分析和评估所捕获的图像数据。基于所捕获的图像数据，用户通过操作单元101阻止功能部分I、II、III的操作。可选地或另外地，安全装置102可以阻止操作单元101或给予其获准。

如果基于图像数据，安全装置102例如识别功能部分I、II、III中的人，则安全装置102阻止操作单元101。这意味着例如操作单元101对功能部分I、II、III中的处理过程的任何激活都是不可能的。如果操作单元101位于距功能部分I、II、III一定距离处，则可以防止功能部分I、II、III的任何远程控制。或者，基于图像数据，安全装置102可以识别安全监控摄像机110、120、130是否正常工作。如果安全装置102检测到安全监控摄像机110、120、130未正常工作，则安全装置102同样会阻止操作单元101，以防止功能部分I、II、III中的过程的过度急速和不必要地终止。

控制系统具有设置在功能部分I、II、III中的至少一个过程摄像机112、122、132，使得可以通过过程摄像机112、122、132在功能部分I、II、III中捕获工作过程111、121、131。过程摄像机112、122、132连接到显示单元103或操作单元101，使得基于所捕获的工作过程111、121、131可以由用户通过操作单元101终止。此外，过程摄像机112、122、132可以连接到安全装置102，使得基于所捕获的工作过程111、121、131可以通过安全装置102终止。

过程摄像机112、122、132更特别地捕获工作过程111、121、131的与处理相关的图像。例如，纸幅的位置或纸幅从卷筒的展开行为可以用过程摄像机112、122、132捕获。如果基于所捕获的工作过程111、121、131的图像数据，安全装置102检测到例如纸幅的路径未正确运行，则安全装置102可以自己终止工作过程。

虽然过程摄像机112、122、132捕获工作过程111、121、131的图像，但与此相比，安全监控摄像机110、120、130捕获可由人访问的功能区域中的工作空间。在这方面，完全可能的是，过程摄像机112、122、132完全可以用作安全监控摄像机110、120、130，反之亦然。

可以使用操作单元101选择至少一个安全监控摄像机110、120、130的图像数据，其中显示单元103配置成显示所选择的图像数据。显示单元103和操作单元101例如一体地配置成触摸屏。

图2示例性示出了操作单元101和显示单元103。通过操作单元101选择所期望的功能部分I。显示单元103显示纸张处理装置140的功能部分I。基于所选择的功能部分I，操作单元101配置成在显示单元103上显示使用来自功能部分I的安全监控摄像机110的摄像机镜头A-F通过安全监控摄像机110捕获的功能部分I的功能区域。因此，纸张处理装置140及其功能部分I、II、III可以描绘在显示单元103(例如触摸屏)上。通过操作单元101上的手指压力(例如，触摸屏上的相应功能部分的显示区域)，用户可以进行相同的选择。然后，在显示单元103上描绘显示单元上的安全监控摄像机110和/或过程摄像机112的图像A-F。此外，可以在显示单元103上描绘来自功能部分的工作过程111、121、131的操作状态。此外，无论安全监控摄像机110是否正在提供允许操作单元101操作的图像数据，都可以向用户显示。

此外，应该指出的是，“包括”不排除任何其他元件或步骤，“一个”不排除多个。此外，应该指出的是，参考上述示例性实施方式之一描述的特征或步骤也可以与其他前述示例性实施方式的其他特征或步骤结合使用。权利要求中的附图标记不应视为限制。

附图标记清单：

100控制系统

101操作单元

102安全装置

103显示单元

110(第一)安全监控摄像机

111第一工作过程

112过程摄像机

120(第二)安全监控摄像机

121第二工作过程

122过程摄像机

130(第三)安全监控摄像机

131第三工作过程

132过程摄像机

140纸张加工装置

I第一功能部分

II第二功能部分

III第三功能部分

A-F摄像机镜头

Claims

1.用于纸张处理装置（140）的功能部分（I、II、III）的控制系统（100），所述控制系统（100）具有：

至少一个安全监控摄像机（110,120,130），其布置在功能部分（I、II、III）中，使得所述功能部分（I、II、III）的功能区域可以由所述安全监控摄像机（110、120、130）捕获，

操作单元（101），其设计成操作所述功能部分（I、II、III），

显示单元（103），

其中，使用所述操作单元（101）选择所述至少一个安全监控摄像机（110、120、130）的图像数据，

其中，所述显示单元（103）配置成显示所选择的图像数据，使得用户基于所显示的图像数据允许或阻止所述功能部分（I、II、III）的操作，以及连接到所述安全监控摄像机（110、120、130）和所述操作单元（101）的安全装置（102），其中，所述安全装置（102）接收所述安全监控摄像机（110、120、130）的图像数据，其中，所述安全装置（102）配置成所述安全装置（102）根据接收到的所述安全监控摄像机（110、120、130）的图像数据通过所述操作单元（101）允许所述功能部分（I、II、III）的操作或通过所述操作单元（101）阻止所述功能部分（I、II、III）的操作。

2.根据权利要求1所述的控制系统（100），

其中，所述功能部分（I、II、III）是堆叠装置、层压装置、供纸装置和/或干燥装置。

3.根据权利要求1或2所述的控制系统（100），

其中，所述安全装置（102）配置成将所捕获的图像数据与目标图像数据进行比较，

其中，基于图像数据与目标图像数据的一致性，所述安全装置（102）通过所述操作单元（101）允许或阻止所述功能部分（I、II、III）的操作。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制系统（100），还具有

至少一个过程摄像机（112、122、132），其布置在所述功能部分（I、II、III）中，使得所述功能部分（I、II、III）中的工作过程（111、121、131）由过程摄像机（112、122、132）捕获，

其中，所述过程摄像机（112、122、132）连接到所述操作单元（101），使得基于所捕获的工作过程，由操作单元（101）终止所述工作过程。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制系统（100），

其中，所述显示单元（103）和所述操作单元（101）一体地配置成触摸屏。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制系统（100），

其中，所述显示单元（103）配置成显示所述纸张处理装置（140）的功能部分（I、II、III），

其中，所述操作单元（101）配置成选择所显示的功能部分（I、II、III），

其中，所述操作单元（101）配置成基于所选择的功能部分（I、II、III）在所述显示单元（103）上显示由所述安全监控摄像机（110、120、130）捕获的所述功能部分（I、II、III）的功能区域。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的控制系统（100），还具有

第一组安全监控摄像机（110），其设置在功能部分（I）中，使得所述功能部分（I）的功能区域由第一组的安全监控摄像机（110）捕获，

第二组安全监控摄像机（120），其设置在另一功能部分（II）中，使得所述另一功能部分（II）的另一功能区域由第二组的安全监控摄像机（120）捕获。

8.根据权利要求7所述的控制系统（100），

其中，所述安全装置（102）配置成所述安全装置（102）基于所接收的所述第一组安全监控摄像机（110）的第一图像数据通过所述操作单元（101）允许或阻止所述功能部分（I）的操作，并且所述安全装置（102）基于所接收的所述第二组安全监控摄像机（120）的第二图像数据通过所述操作单元（101）允许或阻止所述另一功能部分（II）的操作。

9.根据权利要求8所述的控制系统（100），

其中，所述安全装置（102）配置成将所捕获的所述第一组安全监控摄像机（110）的第一图像数据与第一目标图像数据进行比较，并且将所捕获的所述第二组安全监控摄像机（120）的第二图像数据与第二目标图像数据进行比较，

其中，所述安全装置（102）根据比较结果在所述显示单元（103）上表示所述第一组安全监控摄像机（110）的第一图像数据和/或所述的第二组安全监控摄像机（120）的第二图像数据。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的控制系统（100），

其中，所述操作单元（101）配置成由用户选择所述功能部分（I）和/或所述另一功能部分（II），

其中，所述操作单元（101）配置成基于所述功能部分（I）和/或所述另一功能部分（II）的选择在所述显示单元（103）上表示所述第一组安全监控摄像机（110）或所述第二组安全监控摄像机（120）。

11.用于控制纸张处理装置（140）的功能部分（I、II、III）的方法，所述方法具有：

通过布置在功能部分（I、II、III）中的安全监控摄像机（110、120、130）捕获所述功能部分（I、II、III）的功能区域，

由操作单元（101）操作所述功能部分（I、II、III），

通过所述操作单元（101）选择所述至少一个安全监控摄像机（110、120、130）的图像数据，

其中，显示单元（103）配置成显示所选择的图像数据，使得用户基于所显示的图像数据允许或阻止所述功能部分（I、II、III）的操作，

其中，连接到所述安全监控摄像机（110、120、130）和所述操作单元（101）的安全装置（102）接收所述安全监控摄像机（110、120、130）的图像数据，以及

其中，所述安全装置（102）配置成使得所述安全装置（102）根据接收到的所述安全监控摄像机（110、120、130）的图像数据，通过操作单元（101）允许操作功能部分（I、II、III）的操作或通过所述操作单元（101）阻止所述功能部分（I、II、III）的操作。