CN112313152B - 容器处理设施和调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于处理诸如饮料加工行业中的罐等的容器的容器处理设施，所述容器处理设施包括：至少一个运输设备，所述至少一个运输设备用于运输所述容器；以及标靶，所述标靶能够被带入到所述运输设备中，其中，所述标靶具有加速度传感器和压力传感器，所述加速度传感器用于测量作用在所述标靶上的加速度，所述压力传感器用于测量作用在所述运输设备中的所述标靶上的压力，其中，所述标靶能够将与测得的加速度和测得的压力相对应的数据传输到控制单元，并且其中，所述控制单元被设计用以：根据从所述标靶接收到的数据与存储在存储器中的运行参数和/或加速度和/或压力的额定值之间的比较，调节影响所述标靶的加速度和/或作用在所述标靶上的压力的至少一个运行参数。

Description

容器处理设施和调节方法
技术领域
本发明涉及一种用于处理诸如饮料加工行业中的罐或瓶等的容器的容器处理设施，以及一种用于饮料加工行业中的容器处理设备的运行参数的调节方法。
背景技术
容器处理设施在饮料加工行业中从现有技术中是充分已知的。这些容器处理设施通常包括：一个或多个容器处理机器，所述一个或多个容器处理机器在容器的运输方向上一个接一个地布置；和运输设备，所述运输设备在容器处理机器之间运输容器。也已知在所述容器处理机器中的一个容器处理机器内运输容器的运输设备。这些运输设备例如包括以大流量运输容器的输送机，但是也包括适于单独地或者至少分开地运输容器的设备。这些设备例如为具有对应的对中设备或具有能够抓握并运送容器的夹具的支架板，以及仅仅运输单独容器的输送机带。这些运输设备也包括运输星状件，该运输星状件具有绕旋转轴线一起旋转的一系列抓握元件并能够拾取容器。在容器为玻璃瓶形式的情况下，相互表面接触或与容器处理机器的一部分(例如，导轨或其它障碍物)的接触可能导致摩擦，这被称为“划伤”。PET瓶也可能被刮擦和压碎。
在容器的运输期间，影响容器的移动的许多运行参数产生不同的效果，这些效果也能够对容器产生负面作用。例如，如果以大流量运输容器，并且如果添加到大流量中的容器数量过大，则可能发生容器堵塞。尤其是在运输罐时，这可能导致压碎，并且因而损坏单独的罐。
通常，通过对中设备和支架板或者通过抓握元件过度夹紧容器也可能导致不期望的损坏。
这里，力可能作用在不能通过通常使用的传感器和控制单元直接检测或仅仅通过这些传感器和控制单元难以检测的容器上。这样的问题通常仅仅在通过适当的检查单元之后才在容器处理结束时被检测到，这可能导致大量的次品。这也使得在通常非常广泛的容器处理设施中更难以找到容器损坏的真实原因。这可能导致冗长的错误分析。
发明内容
目的
因而，基于已知的现有技术，所要解决的技术目的在于提供一种容器处理设施，以及一种确保根据作用在容器上的力来对运行参数进行(如果可能的话，实时地进行)针对性调节的调节方法。
解决方案
该目的根据本发明通过容器处理设施和调节方法来解决。
根据本发明的用于处理诸如饮料加工行业中的罐或瓶等的容器的容器处理设施包括：至少一个运输设备，所述至少一个运输设备用于运输容器；以及标靶(drone)，所述标靶能够被带入到运输设备中，其中，所述标靶包括加速度传感器和压力传感器，所述加速度传感器用于测量作用在该标靶上的加速度，所述压力传感器用于测量作用在运输设备中的标靶上的压力，其中，所述标靶能够将与测得的加速度和测得的压力相对应的数据传输到控制单元，并且其中，所述控制单元适于根据从标靶接收到的数据与存储在存储器中的运行参数和/或加速度和/或压力的额定值之间的比较来调节影响标靶的加速度和/或作用在该标靶上的压力的至少一个运行参数。
这里的标靶应被理解为在运输设备中被运输的物体。因此，标靶能够在形状、大小或组成方面类似于在运输设备中实际运输的容器。例如，如果容器是罐，则标靶能够具有与该罐相似的尺寸，以及相似的重量或其它物理特性。然而，本发明不限于罐。其它容器(诸如，由玻璃或PET制成的瓶等)也是可能的。而且，在这些情况下，标靶然后能够优选地是在形状和/或重量或其它物理特性方面被调整，以类似于所述容器。
与测得的加速度和压力相对应的数据不必与测得的加速度或压力相同。而是，通过处理从传感器获得的测得的值，并且然后将这些测得的值作为数据传输到控制单元，能够使用测得的加速度或另外获取的数据来确定标靶的位置。替代性地是，加速度或压力也能够被用以生成能够从测得的加速度或压力导出的变量，然后将这些变量作为数据传送到控制单元。在任何情况下，数据都不是必须与加速度和压力的测得的值相同，而是通常表示在某一方面对应于标靶的物理参数或其移动参数或运行参数的值。
根据本发明，由控制单元调节的运行参数是这样的运行参数，该运行参数可以实际影响作用在标靶上的加速度和/或压力(或移动的其它物理参数)。这些运行参数例如包括驱动运输设备的马达的驱动扭矩或抓握元件用来抓握容器的力。这不包括这样的运行参数，该运行参数对作用在标靶和/或容器上的加速度或压力没有影响，诸如在印刷机中施加的印刷图像或填充到容器中的产品的成分。
这里，基于从标靶接收到的数据与所存储的额定值之间的比较来对运行参数进行的调节应以术语“调节”的通常含义来理解。这意味着控制单元能够执行常规的控制回路，在该常规控制回路中，首先将运行参数设定为初始值，然后根据对应的数据以及该数据与额定值的比较来视需要对运行参数实施校正，使得例如测得的加速度对应于加速度的额定值。然后，标靶再次测量加速度和压力并输出对应的数据。然后，控制单元再次实施该比较，以确定调节是否成功，并且如果不成功的话，则重新调整运行参数。
通过使用测量作用在标靶上的加速度和压力的标靶，能够获得数据或测量值，这些数据和测量值对应于或反映了运输设备内或容器处理设施内的容器的真实状况。因而，控制单元能够得出关于运输设备内的真实状况的直接结论，并且能够以针对性和有效的方式来调节上述一个或多个运行参数。
在一个实施例中，运输设备是用于以无序大流量运输容器的运输设备。特别是在这样的运输设备的情况下，借助于外部传感器(即：布置在运输设备外的传感器)难以对作用在运输设备中的单独容器上的力作出可靠的陈述。这就是使用标靶来调节运行参数特别突出的地方，标靶能够随容器一起以大流量进行运输。
此外，可以规定，控制单元能够根据比较来调节被分配给运输设备的驱动器，并且/或者运输设备被分配有包括两个相对的侧导轨的边界区域，其中，容器在运输设备中在侧导轨之间被运输，并且其中，控制单元适于根据比较来调节侧导轨之间的距离。通过控制对运输设备的驱动，能够在运输设备中改变作用在容器上并且尤其是作用在标靶上的加速度。
边界导轨通常被用在适于无序大量运输容器的运输系统中，并限制了运输设备的宽度，并且因而限制了容器在给定的速度下的可能的处理量。通过调整侧导轨，一方面能够提高处理量，另一方面能够降低作用在单独容器上的压力，这是因为：例如，在相同数量的馈送容器的情况下，每时间单位能够有更多的容器通过运输设备，使得之后的容器的背压降低。
通过该实施例，能够防止对容器的损坏。
此外，可以规定，容器处理设施包括用于将标靶向内传送到运输设备中的向内传送设备，并且包括处在向内传送设备的下游的、用于将标靶向外传送的向外传送设备，其中，该向外传送设备被连接到检测器，该检测器能够检测运输设备中的标靶并将其与其余容器区分开来。因而，能够通过运输设备同时实现对多个标靶的运输，由此，例如在进入容器处理机器之前或在通过检查设备之前，在适当的点处选择性地排出标靶。为此目的，向外传送设备能够包括抓握器或推动器或适合于单独地排出容器的其它设备。例如，检测器能够检测标靶上的磁性标记或光学标记，并基于该标记识别出标靶。基于检测器对运输设备中的标靶的识别，于是能够控制向外传送设备，以从运输设备移走标靶。
还可以规定，控制单元包括神经网络，或者为控制单元分配神经网络，该神经网络适于基于由标靶接收到的数据和存储在存储器中的运行参数和/或加速度和/或压力的额定值之间的多个比较来学习用于调节运行参数的优化方法。
这种对优化方法的学习能够例如基于对单独调节的成功率的评估。成功率或通常的成功能够通过在某个调节过程之前测得的加速度和/或压力的值与在对应的调节之后测得的加速度和/或压力的值之间的差来确定。差越大，或者调节之后测得的加速度/压力与额定值之间的差越大，则能够评估出成功越差。
然后，神经网络能够从高成功值或高成功率学习到，在加速度和/或压力或作用在容器上的其它变量的给定条件下，运行参数的对应改变证明是特别有利的，并在优化运行参数的调节时考虑这一点。
由此，实现了减少将运行参数和/或加速度和/或压力调节到期望的值所需的调节循环。
此外，可以规定，标靶包括用于确定运输设备中的位置的系统，并且能够将标靶的当前位置与数据一起传输至控制单元，并且其中，控制单元适于调节容器处理设施的组件的运行参数，所述运行参数对标靶在运输设备中的当前位置下的标靶的加速度和/或作用在该标靶上的压力有影响。所述组件例如能够是具有被分配给运输设备的特定部分的相关联的对中设备或马达的特定保持架或特定支架板。由于在调节期间也考虑标靶的位置，所以能够以有针对性的方式重新调整对应的组件，使得能够省略对运输设备和/或容器处理设施的其它部分中的运行参数的多余控制。
此外，控制单元能够位于标靶内或外。
如果控制单元位于标靶内，则它可以是这样的配置，在该配置中，仅仅处理器、合适的存储器单元以及数据传输设备位于标靶内，它们适于例如在紧挨的附近驱动容器处理设施的特定组件，并且基于测得的数据调节这些特定组件。在这样的实施例中，将与测得的加速度和压力相对应的数据传输到控制单元仅仅意味着由传感器所测得的值例如经由缆线连接而被“传输”到标靶中的控制单元。在这种情况下，从标靶到以某种方式位于标靶外的设备不发生传输，而是仅仅通过标靶自身内的数据传输装置发生传输。
如果控制单元位于标靶外，则控制单元例如能够是整个容器处理设施的中央控制单元，或者能够只是被分配给特殊运输设备的控制单元。在这种情况下，根据测得的压力和加速度的数据的传输意味着例如通过诸如蓝牙或W-LAN的常用手段的数据的无线传输。能够根据目的使用两个实施例，由此在标靶内提供控制单元允许分散地调节运行参数，使得容器处理设施的通常设置的中央控制单元仅仅控制和调节容器处理设施的“粗略的”运行，而对运行参数的特定且高度精确的调节由标靶的单独控制单元执行。使用标靶外的控制单元能够减少容器处理设施的购置成本，并允许进行中央数据处理，并且因而，如有必要，允许操作者更轻松地访问数据。
根据本发明的用于饮料加工行业中的容器处理设施的运行参数的调节方法，其中，容器处理设施包括用于运输容器的至少一个运输设备和能够被带入到该运输设备中的标靶，其中，标靶包括测量作用在该标靶上的加速度的加速度传感器，并且包括测量作用在该标靶上的运输设备中的压力的压力传感器，其中标靶将与测得的加速度和测得的压力相对应的数据传输到控制单元，并且该控制单元根据从标靶接收到的数据与存储在存储器中的运行参数和/或加速度和/或压力的额定值之间的比较来调节影响标靶的加速度和/或作用在标靶上的压力的至少一个运行参数。
因而，能够节省时间且有效地精确控制运行参数。
在一个实施例中，标靶连续地测量或以10-3秒至10-5秒的间隔测量加速度和/或压力，并将数据传输到控制单元，其中，控制单元连续地调节或以10-3秒至10-5秒的间隔调节运行参数。因而，能够实现对容器处理设施的永久调节操作。
还可以规定，控制单元根据比较来调节被分配给运输设备的驱动器，和/或被分配给运输设备的边界导轨，该边界导轨包括两个相对的侧导轨，其中，容器在运输设备中在侧导轨之间被运输，并且其中，控制单元根据比较来调节所述侧导轨之间的距离。以这种方式，在用于以大流量进行容器的大量运输的运输设备中，也能够实现对容器的运输参数的有针对性的影响。
此外，可以规定，控制单元根据比较来检测是否有必要清洁和/或润滑运输设备，并将对应的信号输出给操作者和/或自动清洁设备或用于润滑运输设备的润滑设备，这些设备基于所述信号实施对运输设备的清洁和/或润滑；并且/或者，控制单元根据比较和/或测得的加速度和/或测得的压力来检测容器运输中的错误并将对应的信号输出给操作者和/或控制单元(诸如，机器人)，该控制单元基于所述信号自动更正所述错误。这些错误例如包括破碎的玻璃或容器损坏，或容器从运输设备意外离开。所引起的间隙通常导致大流量中的容器的动态压力下降，这也可以影响作用在标靶上的压力。然后，能够检测在所述的事件中发生的突然的压力下降，并且检查单元例如能够使翻倒的容器直立起来或将损坏的容器从运输设备完全移走。而且，通过该实施例，能够通过容器处理设施对容器的运输进行特定调节。
还可以规定，控制单元包括神经网络，或者将神经网络分配给控制单元，该神经网络基于从标靶接收到的数据与存储在存储器中的运行参数和/或加速度和/或压力的额定值之间的多个比较来学习用于调节运行参数的优化方法，并使用该优化方法来优化对运行参数的调节。因而，有利地是，能够减少调节运行参数所需的时间和/或必需的调节循环的数量。
在一个实施例中，标靶具有与在运输设备中运输的容器相同的外部形状。因此，测得的作用在标靶上的加速度和压力尽可能精确地表示周围的容器的状况。此外，以这种方式存在的标靶对容器运输的影响不超过被运输的代替标靶的容器，使得测得的值是尽可能真实的。
此外，除了由容器处理设施处理的容器之外，在正常运行期间还能够运输标靶，并且所述标靶能够与那些容器一起在运输设备中被运输。由此，在正在进行的运行期间，控制运行参数成为可能，优选是实时地控制所述运行参数成为可能。
在另一实施例中，规定，标靶包括用于确定运输设备中的位置的系统，并且控制单元调节容器处理设施的组件的运行参数，该运行参数对所述标靶在运输设备中的当前位置下的标靶的加速度和/或作用在该标靶上的压力有影响。通过该实施例，能够实现仅仅对容器处理设施的那些组件的针对性调节，所述组件在给定的时间下真正对作用在标靶上的测得的加速度和/或测得的压力有影响。因而，能够避免多余的调节。
附图说明
图1示出了根据实施例的容器处理设施；
图2示出了标靶的实施例；
图3a至图3e示出了经调节的组件和运行参数的实施例；
图4示出了根据实施例的调节方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的实施例的容器处理设施100。在这里所示的实施例中，容器处理设施包括第一容器处理机器110和第二容器处理机器120，所述第一容器处理机器110和第二容器处理机器120通过运输设备103彼此连接，使得容器130能够在运输设备103的运输方向上从第一容器处理机器110被运输到第二容器处理机器120中。本发明在所运输的容器方面没有限制。虽然参考罐作为容器的特定设计，但是也考虑了所有其它容器，甚至由所有可设想到的材料制成的那些容器(诸如，由金属或塑料制成的罐，由金属、塑料或纸板制成的杯子，由玻璃或塑料等制成的瓶，等等)。
这里示出的运输设备103被设置为输送机带，该输送机带适于以大流量无序运输所述容器130。为此目的，输送机带的宽度通常明显大于所要在运输平面中运输的容器的尺寸。例如，如果所要运输的容器是饮料罐，其直径通常为几厘米至10厘米，高度在10厘米至20厘米之间，则运输段103的宽度能够为一米或更大。运输段的这种宽度仅仅是示例，并且不应被理解为限制性的。然而，这里所示的运输设备103的宽度不同于仅仅适于一个接一个地运输容器的运输设备，因为在这种情况下，运输设备的宽度通常与所要在运输设备中运输的容器的宽度或者直径相对应或者仅仅略大于所述容器的宽度或者直径，使得绝不会将两个容器彼此紧挨地运输。
根据本发明，容器处理设施100包括控制单元102，该控制单元102至少适于控制运输设备103的运行参数。例如，这包括控制运输设备的上述一个或多个驱动器，以便控制容器130在运输设备中的运输速度。
如果运输设备适于作为用于容器的单独运输的运输设备，该运输设备例如是如下形式：支架或旋转板以及与这些支架或旋转板协作的对中设备，该对中设备用于恰好将一个容器对中在支架板上，则控制单元102适于至少控制该对中设备，而且如果必要，则该控制单元102还适于以如下方式控制支架或旋转板，即：使得容器被正确地夹紧。例如，这包括根据容器的大小来控制支架板和对中设备之间的距离，以及控制对中设备被压到所要夹紧的容器上所用的接触压力。
为此目的，控制单元102通过数据线132连接到运输设备103或连接到所要控制的组件(驱动器，对中设备、支架板或类似组件)，并能够控制运行参数，诸如驱动器的速度或对中设备的接触压力或旋转板的速度等。数据线能够包括常规的LAN连接，但是也能够包括无线连接，诸如W-LAN。
根据本发明，标靶101至少在运输设备103中被运输，但也可能被容器处理机器110和120中的一个容器处理机器与其余容器130一起运输。根据本发明，这些标靶包括加速度传感器，该加速度传感器能够测量作用在例如运输设备中的标靶上的加速度，并且此外这些标靶还包括压力传感器，该压力传感器能够测量作用在运输设备中的标靶上的压力。在下文中，压力应被理解为作用在容器自身上的任何形式的力，该力不同于整体被转换成标靶的移动的引导力。例如，该力还包括对中设备的“接触压力”或由运输设备103中的其它容器对标靶101施加的力。在以大流量形式运输所述容器130的运输设备中，标靶会以所谓“动态压力”的形式经受来自其余容器的压力，所述标靶类似于容器。
标靶还适于根据测得的加速度和/或压力生成数据。这包括例如将由传感器测得的加速度/压力转换成合适的信号，然后，该信号能够经由数据连接112(优选地是，蓝牙连接或W-LAN连接)传输到控制单元102。
然而，所述数据不需要与测得的加速度和压力相同或相对应。而是，标靶还能够在将数据传输到控制单元112之前处理测得的加速度或压力。例如，能够从测得的加速度计算出作用在标靶上的力，并且然后以数据的形式将该力传输到控制单元。另外，标靶能够基于在特定时间段上测得的加速度创建该标靶的移动的速度曲线，并代替加速度将该速度曲线传输到控制单元102。这同样适用于测得的压力。例如，标靶能够将从所有侧作用在标靶上的压力的测得的值组合成压力函数，该压力函数指示该压力是标靶的表面上施加了该压力的位置的函数。这能够被用以确定：例如在对中设备中并且在支架板和对中设备之间夹紧标靶期间，压力是从上方还是下方作用，或者确定：大容量运输设备中的动态压力是否在所有方向上都相同。然后，能够将对应的数据传输到控制单元112。
根据本发明，控制单元112适于基于标靶的数据来调节运输设备的至少一个运行参数，或者更概括地说是，调节能够影响作用在标靶上的加速度和/或作用在标靶上的压力的运行参数。为此目的，能够给控制单元102分配存储器设备，在该存储器设备中，能够存储例如运行参数的额定值，以及还存储加速度和/或压力的额定值。在从标靶接收到数据之后，控制单元将所采集到的数据与额定值进行比较。如果存在矛盾(例如，测得的加速度和额定值之间的差异)，则能够以如下方式控制上述一个或多个运行参数，即：使得例如将作用在标靶上的加速度或压力被调节到额定值。例如，当标靶定位于支架板上时，作用在标靶上的对中设备的接触压力能够根据测得的压力大于还是小于额定值而增大或减小。在这种情况下，所要控制的运行参数是由对中设备施加在容器或标靶上的接触压力，并且因而，所要控制的运行参数例如是连接到对中设备的马达或驱动器的扭矩，控制该扭矩，以生成所述接触压力。
类似地是，能够改变运输设备的速度曲线，以将作用在标靶上的加速度调节到加速度的额定值。
这以标准控制回路的形式完成。为此目的，标靶101能够适于连续地测量加速度和/或压力，以便将对应的数据传输到控制单元，或者也能够仅仅以特定的时间间隔执行对加速度和压力的测量。例如，标靶能够以10-3秒至10-5秒的时间间隔测量加速度和/或压力，并将对应的数据传输到控制单元102。然后，控制单元也能够连续地调节或根据控制单元从标靶接收数据的时间间隔来调节运行参数。
图1还示出了设备140，该设备140实现了标靶进出运输设备103的向内和向外的传送。这里仅仅示意性地示出其作为输送机带，该输送机带在标靶进入容器处理机器120之前从运输设备103移走标靶，并使容器130在运输设备中沿相反方向返回，以便将标靶在容器处理机器110之后馈送回到运输设备103中。设备140能够被构造为输送机带或者其它设备，并且实现缓冲效果，使得能够将大量标靶储存在该设备140中。虚线区域143和144示意性地表示向内传送设备143和向外传送设备144。向内传送设备适合并适于将标靶101带入到运输设备中，优选地是不允许来自运输设备103的容器130进入向内传送设备，并且优选地是不干扰运输设备103中的容器的运输。向外传送设备144适合于从运输设备选择性地移走标靶，但是将其余容器130留在运输设备中。为此目的，向外传送设备能够适合作为抓握器或推动器，例如其能够将标靶从运输设备移走。例如，能够提供在进入容器处理机器120之前被布置在容器130正前方的检测器145，以清楚地识别出标靶101，并且特别是将标靶与其余容器区分开来。如果检测器145检测到运输设备中的标靶101，则它能够控制向外传送设备144，使之通过自身或者通过将对应的信号输出到控制单元102来将已识别的标靶从运输设备103移走。
所述的向内传送设备143和向外传送设备144在该实施例中不是强制性的，并且还能够以其它方式实现。特别地是，标靶不必与其余的容器一起仅仅在两个容器处理机器110和120之间沿着运输设备103运送。它也能够与容器130一起穿过一个或多个容器处理机器，并且然后才被从容器流中移走。
图2示出了根据实施例的已经参考图1描述的标靶101。该标靶包括标靶主体200，其能够具有例如罐的外部形状。根据通常存在于运输设备中或容器处理设施中的容器，能够相应地调整标靶的外部形状200。例如，如果用容器处理设施处理罐，则标靶的外部形状能够对应于这些罐的外部形状。还可以规定，标靶101不仅仅在外部形状方面而且在其它物理特性(诸如，质量和表面的摩擦系数)方面都与真实的罐130相对应。然而，这不是强制性的。
在图2中所示的实施例中，标靶包括用于测量作用在标靶101上的加速度的加速度传感器202。该加速度传感器202能够适于测量空间中所有三个方向上的加速度，而且还能够适于测量转速和作用在标靶101上的相关联的扭矩。加速度传感器不是必须适于作为单个传感器，而是还能够包括几个专用加速度传感器。这些加速度传感器例如能够由测量平移加速度(向上、向下或在运输方向上或横向于运输方向)的第一组传感器和测量作用在标靶101上的扭矩的第二组加速度传感器形成。基本上，加速度传感器能够以已知方式进行调整。例如，它们能够是陀螺仪、磁稳定质量块和微机电系统。这里能够使用所有已知的加速度传感器。
此外，标靶101包括压力传感器201，该压力传感器201能够测量作用在标靶101上的压力。这里，压力传感器例证性地适于作为完全围绕标靶101的周围流动的传感器。因此，该传感器能够测量从侧方作用在运输设备中的直立的标靶上的所有力(压力)。有利地是，标靶还包括：压力传感器，该压力传感器能够测量运输设备上的接触压力(即，指向下方)；以及这样的传感器，该传感器从上方测量作用在标靶101上的压力。当然，术语“从上方”和“向下”仅仅在标靶以直立姿态被运输时才适用，使得实际上存在“从上方”或“从下方”作用的压力。通常，标靶101还可以在其底表面242上或在其桌面(deck surface)241上配备有压力传感器，或者压力传感器201也可以延伸到该区域中。这里，也能够使用适合于测量作用在标靶101的表面上的压力或作用在该表面上的力的所有已知传感器。特别地是，能够在10-3N到10N的力范围内可能以+/-2x10-3N的精度确保最精确测量的传感器是特别适合的。
此外，标靶101优选地是包括处理器单元203。该处理器单元能够由处理器、存储器单元以及视需要的、用于数据传输的附加发射器形成。处理器单元203也能够适于用作控制单元，并且能够部分或完全地至少针对运输设备103及其驱动器执行控制单元102的控制功能(参见图1)。在任何情况下，处理单元203都能够将由加速度传感器和压力传感器测得的值转换成对应的数据，然后能够将该对应的数据传输到控制单元102。如果有意使处理器单元203本身代表控制单元或执行例如参考图1所述的控制功能，则数据的“传输”仅仅应被理解为在标靶内对它们进行内部处理。
标靶101还能够包括其它传感器，尤其是温度传感器和湿度传感器或类似传感器，以便除了测量作用在标靶上的加速度和压力外，还测量与运输设备的区域中或容器处理机器的区域中的湿度或这些区域中的温度有关的其它参数。
图3a至图3e示出了关于根据从标靶101接收到的数据来通过控制单元控制组件或运行参数的实施例。在下文中，仅仅涉及以下事实：控制单元通过控制例如容器处理设施的组件的移动或其它参数来设定运行参数。不言而喻，这是以参考图1所述并且也参考图4执行的调节循环的形式完成的。此外，始终隐含地提供将对应的运行参数的额定值与作用在标靶上的加速度或压力的比较，以便完全保证控制。从这个意义上说，图3a至图3e仅仅示意性地示出了如何能够通过使用标靶101测量加速度和压力来改变容器处理设施的特性，以便为容器130创建期望的条件。
图3a示出了大容量输送机103，在该输送机中，容器130与标靶101一起以大流量进行运输。运输设备103的运输所述容器130所处的区域的宽度由两个侧导轨351和352之间的距离d限定，所述两个侧导轨351和352一起形成边界导轨。宽度d与容器在运输设备103中的运输速度一起限定了通过该运输设备实现的容器130的处理量。由于运输速度和可用宽度d，容器130可能积聚起来，使得它们从所有侧对彼此施加基本相等的背压。这意味着标靶101(图3a中以黑色示出)经受来自所有侧的压力，所述压力能够由压力传感器测量出来。如果该压力超过某个极限或额定值，例如每平方厘米0.05N，则控制单元(例如参见图1)能够控制侧导轨351和352的距离，使得新设定的距离D大于距离d。在这种情况下，距离d或D应被视为影响(即使仅仅是间接地影响)容器所经受的压力的运行参数。这在容器的运输速度保持恒定的同时确保了运输设备增大了处理量。这也减小了作用在容器上的背压。当然，如果背压太低或背压等于0，则这同样适用。在这种情况下，单独容器在实践中不会在运输设备中彼此触碰，并且存在容器可能倾倒的风险。在这种情况下，控制单元能够减小侧导轨351和352之间的距离，以便减小可获得的处理量，并且因而在维持运输速度的同时增加背压。
作为改变侧导轨351和352的距离的替代例或除此之外，控制单元也能够适于例如通过控制运输设备的驱动器来增加或降低容器在运输设备中的运输速度。
图3c示出了更具体的实施例，其中容器130与标靶一起沿着所示箭头在两个输送机带361和362上被运输。所述输送机带各自均由单独的驱动器371和372驱动。这样的输送机带通常用以在下游的输送机带362比输送机带361移动得更快时使容器130之间拉开距离。类似地是，当输送机带362比第一输送机带361移动得慢(对应地是，速度更慢)时，能够减小容器之间的距离。
由于不同的运输速度，所以当容器从第一输送机带到达第二输送机带时，加速度作用在容器上。能够通过标靶的加速度传感器测量该加速度。根据测得的值，输送机带361和362之间的速度差例如能够被控制单元102以如下方式设定，即：使得作用在容器上的加速度不会降低到低于特定的最小值，并且不会超过特定的最大值，例如，以便防止容器的意外积聚，并且同时防止容器意外地翻倒。控制单元能够适于仅仅控制驱动器371或372中的一个驱动器，以便根据从标靶101接收到的数据来控制该一个驱动器的运行参数(驱动速度、扭矩等)，或者该控制单元102能够控制两个驱动器371和372。
图3d示出了另一种情况，在该情况下，容器130与标靶101一起在大容量输送机103中被运输。在这种运输期间，例如由于背压不足，容器可能翻倒。此外，在大容量运输机中运输的瓶也可能由于背压太高而受损或被破坏。这两者都能够导致动态压力的突然改变，使得以所示箭头作用在标靶101上的动态压力不再均匀，或者作用在标靶101上的压力突然改变。在这种情况下，控制单元能够通过从标靶101接收到的数据认识到在运输设备中存在问题。
然后，例如能够将存在诸如翻倒或受损的容器的问题的信号输出给操作者，或者控制单元能够控制检查单元，该检查单元通过例如从运输设备103移走翻倒的容器380来更正这个错误(翻倒或受损的容器等)。为此目的，除了标靶101之外，还能够给运输设备分配一个或多个光学传感器，所述一个或多个光学传感器能够检测翻倒或受损的容器380。这里能够使用常用的图像识别方法。如果来自标靶101的数据指示容器肯定已经翻倒或者已经受损，则能够使用这些光学传感器以定位该容器并采取适当措施，诸如控制机械臂，该机械臂将翻倒的容器或受损的容器380从运输设备103移走。
图3e示出了一个实施例，在该实施例中，容器或者在这种情况下是标靶101被定位在支架板392上，并通过从上方作用在标靶101上的力而被对中设备391固定，使得标靶的位置相对于支架板392和对中设备391固定。支架板392也能够是旋转台，其能够与对中设备一起旋转，使得容器沿着对应的旋转轴线旋转。另一方面，能够规定，标靶101测量在旋转期间作用在该标靶上的加速度(扭矩)，并且将对应的数据传输到控制单元，然后，该控制单元能够确定所实现的旋转速度或作用的扭矩是否需要调节，以及例如它们是否需要增大或减小。另外的是或替代性地是，标靶能够测量由对中设备391施加到该标靶上的接触压力F(对应于接触压力)，并且将对应的数据传输到控制单元。根据这些数据，然后控制单元能够确定力F是太大或太小，并且相应地调节对中设备的运行参数。例如，控制单元能够增大或减小对中设备的驱动器的扭矩，所述扭矩最终引起接触压力F。
图4是根据本发明的用于参考图1至图3所述的容器处理设施的运行参数的调节方法的流程图。图4中所述的调节方法能够被应用在前述实施例中的任一个实施例中，这是因为该调节方法能够基于从标靶接收到的数据而适用于任何可设想到的运行参数及其调节。
下文将要描述的方法的步骤401和402通常仅仅在第一次执行期间(即：在通过标靶对压力和/或加速度的第一次测量期间)实施。在步骤403至407中描述了由上述控制单元执行的实际调节过程。因此，能够在不断进行的运行期间通过步骤401和402来缩短图4的方法，使得基本上仅仅在步骤403至407中执行调节循环。
图4中的方法始于步骤401，在步骤401期间，根据前述实施例中的一个实施例的标靶以上述方式中的一种方式确定作用在标靶上的压力和/或加速度。这可以包括：例如标靶测量通过对中设备和支架板作用在该标靶上的力/压力，或者标靶测量通过用于大容量运输的运输设备中的其余容器从所有侧作用在该标靶上的力/压力，如关于图1中的运输设备103所述的那样。通过这种方式，标靶生成对应于加速度和/或压力的数据，由此，如已经解释的那样，这些数据不需要与测得的压力和测得的加速度相同，而是也涉及根据时间以及标靶的位置等的其它特征数据，诸如测得的力、测得的速度曲线。
然后，在步骤402中，将数据传输到控制单元。这种传输通常是蓝牙连接或W-LAN连接形式的无线数据交换。虽然仅仅必需以如下方式形成这种数据连接，即：使得标靶能够将数据传输到控制单元，即：从标靶到控制单元的单向连接就足够了，但是也能够双向地形成这种数据连接，使得标靶的控制单元也能够传输数据。
在步骤403中，在控制单元中将接收到的数据与存储在控制单元的存储器中的或者存储在以其它方式分配给控制单元的存储器中的运行参数和/或作用在标靶上的加速度和/或压力的额定值进行比较。该比较基本上能够由额定值和数据中包含的值之间的差异组成。例如，能够将作用在标靶上的加速度的额定值存储在用于根据图1的运输段103的存储器中，或者特别是存储在用于根据图3c的相邻运输段361和362的存储器中。然后，能够将实际上作用在标靶上的测得的加速度与所存储的值进行比较，使得从额定值减去测得的值。如果差值小于零，则测得的加速度大于额定值。如果差值大于零，则测得的加速度小于额定值。当然，这同样适用于在被标靶传输到控制单元的数据中所含的所有其它运行参数和值，诸如作用在标靶上的力、作用在标靶上的扭矩、作用在标靶上的压力等等。能够将所有直接测得的变量，以及还有从直接测得的变量导出的变量与额定值进行比较。
在步骤403中，假设测得的值(也称为实际值)与额定值的比较产生不同于零的差值，即，实际值在某种程度上与额定值不同。
因此，在下一步骤404中，控制单元将根据该比较来设定与对应的测得的值相关的运行参数，即，该控制单元将控制容器处理设施的对应的组件并改变其运行。例如，在图3a和图3b的情况下，标靶能够测量施加在该标靶上的压力，该压力大于指定的额定值。这将是参考图3a所述的情况。然后，控制单元将使侧导轨351和352移动成彼此相距一定距离，该距离大于原始距离，使得降低了作用在标靶上的压力。
在接下来的步骤405中，由标靶再次测量作用在该标靶上的压力或加速度，并且在步骤406中，将对应的数据(参见步骤402的描述)传输到控制单元。
在也被隐含地包括在步骤403中的中间步骤407中，确定数据是否对应于额定值，即，例如，步骤404中的运行参数的设定是否已经产生了作用在标靶上的、与额定值相对应的压力。
如果是这种情况，则系统从步骤407返回到步骤405，并根据步骤406再次测量标靶上的压力和/或加速度，并将其传输到控制单元。
另一方面，如果在步骤407中检测到数据不对应于额定值，则系统返回到步骤403，在该步骤中执行比较(即，差值形成)，并且然后根据该比较或差值，在步骤404中根据该比较来设定运行参数。
然后，工序再次以步骤405至407继续，并且再次检查数据是否与额定值匹配。
不言而喻，步骤403和407也能够被组合，这是因为当在测得的值和额定值之间产生差值时，总是能够检测到测得的值是否与额定值“匹配”。在这种组合的变型中，其中，步骤407不仅仅包含对匹配的确定，而且还另外地包含根据步骤403创建比较，然后直接在步骤404处继续该工序，即，根据比较来设定运行参数。
当确定测得的数据与额定值之间的比较时，可以规定，如果测得的数据与额定值之间的差值不超过根据一定的限制，则假定额定值与测得的数据之间匹配。这意味着对于额定值减去实际值之间的差值小于零的情况以及对于额定值与实际值之间的差值大于零的情况(例如，实际值偏离额定值2％的情况)这两种情况，都仍假定额定值与实际值之间匹配，使得然后不需要控制运行参数，并根据步骤405等待标靶的下一测量循环。
能够以不同的频率执行在根据图4的方法中描述的工序，尤其是步骤403至407。例如，标靶能够适于连续地测量作用在该标靶上的加速度或压力。还能够想到具有这样的实施例，在该实施例中，以一定的时间间隔(例如，10-5秒)进行这种测量，使得每秒进行几千次测量。由于容器通常以高速移动穿过容器处理机器，因此这种测量频率是相当合理的。也可以规定，以与作用在标靶上的压力的测量不同的频率来进行某些测量，诸如测量作用在标靶上的加速度。
也可以规定，加速度或压力的测量或运行参数的控制/调节取决于标靶的当前位置。为此目的，除了对应的传感器之外，标靶还能够包括用于位置确定的系统，该系统使得能够确定标靶在运输设备中的位置，以及标靶在整个容器处理设施中的位置，例如在所述容器处理机器中的一个容器处理机器中的位置。根据该位置，能够使得控制单元能够控制容器处理设施的特定组件，以便改变运行参数。例如，根据图3c，根据标靶的位置，仅仅所述驱动器371或372中的一个驱动器能够在运输设备361中或在运输设备362中被控制。以相同的方式，根据图3e，能够针对标靶当前所在的容器来专门控制对中设备91的接触压力。
也能够使用位置的检测或关于标靶在容器处理设施中的位置的信息来执行或不执行加速度的测量或压力的测量。例如，如果标靶位于根据图3a和图3b或根据图1的用于大容量运输的运输设备中，则测量作用在标靶上的压力可能是必不可少的，而能够忽略作用在标靶上的加速度。然后，标靶基于所确定的该标靶的位置独立地测量压力并避免测量加速度，或者控制单元经由双向数据链路指令标靶测量压力并避免测量加速度。也能够设想到其它实施例，在所述其它实施例中，标靶的加速度或者作用在标靶上的力(例如，参见图3e)是相关的，而压力的测量是多余的。
能够借助于神经网络来优化图4中的方法或到目前为止描述的用于调节运行参数的所有工序。为此目的，控制单元本身能够包括这样的神经网络，或者能够将这样的神经网络分配给控制单元并在例如附加的服务器中执行。
神经网络被以如下方式调整，即：使得该神经网络接收比较的结果(例如，来自步骤403)，和/或标靶的对应数据和/或额定值，以及另外还有基于该比较的运行参数的调节。通过经调节的运行参数之间的比较、对应数据与额定值的比较结果以及在调节运行参数或从运行参数中得出的变量之后测得的加速度和压力值，神经网络能够学习到：基于首先接收到的数据，对运行参数的调节是否已经引起与额定值相比的成功(即，例如数据和额定值之间的差值是否已经减小)，或者情况是否相反。基于此，神经网络能够学习到：在哪种情况下(尤其是数据与额定值之间的哪些差异)，哪个运行参数的哪种设定引起条件的实际改善，即：引起即数据与额定值之间的差值减小。然后，能够将这种优化引入到根据图4的方法中，以优化运行参数的调节。

Claims (16)

1.一种用于在饮料加工行业中处理容器(130)的容器处理设施(100)，其中，所述容器处理设施包括：至少一个运输设备(103)，所述至少一个运输设备(103)用于运输所述容器；以及标靶(101)，所述标靶(101)能够被带入所述运输设备中，其中，所述标靶包括加速度传感器(202)和压力传感器(201)，所述加速度传感器(202)用于测量作用在所述标靶上的加速度，所述压力传感器(201)用于测量作用在所述运输设备中的所述标靶上的压力，其中，所述标靶能够将与测得的加速度和测得的压力相对应的数据传输到控制单元(102)，并且其中，所述控制单元适于根据从所述标靶接收到的所述数据与存储在存储器中的运行参数和/或加速度和/或压力的额定值之间的比较，调节影响所述标靶的所述加速度和/或作用在所述标靶上的所述压力的至少一个运行参数；
所述容器处理设施包括向内传送设备(143)和位于所述向内传送设备的下游的向外传送设备(144)，所述向内传送设备(143)用于将标靶向内传送到所述运输设备中，所述向外传送设备(144)用于将所述标靶向外传送，所述向外传送设备被连接到检测器(145)，所述检测器(145)能够检测所述运输设备中的所述标靶(101)并将所述标靶(101)与其余容器区分开来。
2.根据权利要求1所述的容器处理设施(100)，其中，所述运输设备(103)是用于以无序大流量运输所述容器(130)的运输设备。
3.根据权利要求1或2所述的容器处理设施(100)，其中，所述控制单元(102)能够根据所述比较来调节被分配给所述运输设备(103)的驱动器；
并且/或者
其中，所述运输设备(103)被分配有边界导轨，所述边界导轨包括两个相对的侧导轨(351、352)，其中，所述容器在所述运输设备中在所述侧导轨之间被运输，并且其中，所述控制单元适于根据所述比较调节所述侧导轨之间的距离。
4.根据权利要求1或2所述的容器处理设施(100)，其中，所述控制单元(102)包括神经网络，或者为所述控制单元(102)分配神经网络，所述神经网络适于基于从所述标靶(101)接收到的数据和存储在所述存储器中的所述运行参数和/或所述加速度和/或所述压力的额定值之间的多个比较来学习用于控制所述运行参数的优化方法。
5.根据权利要求1或2所述的容器处理设施(100)，其中，所述标靶(101)包括用于确定所述运输设备(103)中的位置的系统，并且所述标靶能够将所述标靶的当前位置与所述数据一起传输到所述控制单元(102)，并且其中，所述控制单元(102)适于调节所述容器处理设施(100)的组件的运行参数，所述运行参数对所述标靶在所述运输设备(103)中的当前位置下的所述标靶的加速度和/或作用在所述标靶上的压力有影响。
6.根据权利要求1或2所述的容器处理设施(100)，其中，所述控制单元被布置在所述标靶(101)中或被布置在所述标靶外。
7.根据权利要求1所述的容器处理设施(100)，其中，所述容器(130)是罐或瓶。
8.一种用于饮料加工行业中的容器处理设施(100)的运行参数的调节方法，其中，所述容器处理设施包括用于运输所述容器的至少一个运输设备(103)和能够被带入到所述运输设备中的标靶(101)，其中，所述标靶包括测量作用在所述标靶上的加速度的加速度传感器(202)，和测量作用在所述标靶上的所述运输设备中的压力的压力传感器(201)，其中，所述调节方法包括：所述标靶将与测得的加速度和测得的压力相对应的数据传输到控制单元，并且所述控制单元(102) 根据从所述标靶(101)接收到的所述数据与存储在存储器中的运行参数和/或加速度和/或压力的额定值之间的比较来调节影响所述标靶(101)的所述加速度和/或作用在所述标靶上的所述压力的至少一个运行参数；
所述容器处理设施包括向内传送设备(143)和位于所述向内传送设备的下游的向外传送设备(144)，所述向内传送设备(143)用于将标靶向内传送到所述运输设备中，所述向外传送设备(144)用于将所述标靶向外传送，所述向外传送设备被连接到检测器(145)，所述检测器(145)能够检测所述运输设备中的所述标靶(101)并将所述标靶(101)与其余容器区分开来。
9.根据权利要求8所述的调节方法，其中，所述标靶(101)连续地测量或以10-3秒至10-5秒的时间间隔测量所述加速度和/或所述压力，并将所述数据传输到所述控制单元，其中，所述控制单元(102)连续地控制或以10-3秒至10-5秒的时间间隔控制所述运行参数。
10.根据权利要求8或9所述的调节方法，其中，所述控制单元(102)根据所述比较来控制被分配给所述运输设备(103)的驱动器；并且/或者
其中，将所述运输设备分配给边界导轨，所述边界导轨包括两个相对的侧导轨(351、352)，其中，所述容器在所述运输设备中在所述侧导轨之间被运输，并且其中，所述控制单元根据所述比较来调节所述侧导轨之间的距离。
11.根据权利要求8或9所述的调节方法，其中，所述控制单元(102)根据所述比较来确定是否有必要清洁和/或润滑所述运输设备(103)，并将对应的信号输出给操作者和/或自动清洁设备或用于润滑所述运输设备的润滑设备，所述设备基于所述信号执行对所述运输设备的清洁和/或润滑；并且/或者
其中，所述控制单元根据所述比较和/或所述测得的加速度和/或所述测得的压力来检测所述容器的运输中的错误并将对应的信号输出给操作者和/或控制单元，所述控制单元基于所述信号自动更正所述错误。
12.根据权利要求8或9所述的调节方法，其中，所述控制单元(102)包括神经网络，或者将神经网络分配给所述控制单元(102)，所述神经网络基于从所述标靶(101)接收到的数据与存储在所述存储器中的所述运行参数和/或所述加速度和/或所述压力的额定值之间的多个比较来学习用于调节所述运行参数的优化方法，并使用所述优化方法来优化对所述运行参数的调节。
13.根据权利要求8或9所述的调节方法，其中，所述标靶(101)具有与在所述运输设备(103)中运输的所述容器(130)相同的外部形状。
14.根据权利要求8或9所述的调节方法，其中，除了由所述容器处理设施处理的所述容器(130)之外，在正常运行中还运输所述标靶(101)，并且所述标靶(101)与所述容器一起在所述运输设备(103)中被运输。
15.根据权利要求8或9所述的调节方法，其中，所述标靶(101)包括用于确定所述运输设备(103)中的位置的系统，并且其中，所述控制单元调节所述容器处理设施(100)的组件的运行参数，所述运行参数对所述标靶在所述运输设备中的当前位置下的所述标靶的加速度和/或作用在所述标靶上的压力有影响。
16.根据权利要求11所述的调节方法，其中，所述控制单元是机器人。
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