DE102017219738A1

DE102017219738A1 - Method of using a packaging plant

Info

Publication number: DE102017219738A1
Application number: DE102017219738.2A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Rovema GmbH
Current assignee: Rovema GmbH
Priority date: 2017-11-07
Filing date: 2017-11-07
Publication date: 2019-05-09
Anticipated expiration: 2037-11-08
Also published as: DE102017219738B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsanlage (01) mit zumindest einer Verpackungsmaschine (02), und mit zumindest einem der Verpackungsmaschine (02) zugeordneten Handhabungsgerät (03, 04, 05, 06), wobei die Verpackungsanlage (01) eine Anlagensteuerung (07) umfasst, die die Verpackungsmaschine (02) und das Handhabungsgerät (03, 04, 05, 06) der Verpackungsanlage (01) steuert, und wobei die Ortskoordinaten zur Steuerung der Verpackungsmaschine (02) in einem Basiskoordinatensystem (08) angegeben sind, und wobei die Ortskoordinaten zur Steuerung des Handhabungsgeräts (03, 04, 05, 06) in einem dem Handhabungsgerät (03, 04, 05, 06) zugeordneten Nebenkoordinatensystem (09, 10, 11, 12) angegeben sind, wobei in der Anlagensteuerung (07) für jedes Nebenkoordinatensystem (09, 10, 11, 12) ein Koordinatentransformationsmodul vorgesehen ist, in dem die Ortskoordinaten des Basiskoordinatensystem (08) in Ortskoordinaten des Nebenkoordinatensystem (09, 10, 11, 12) und/oder die Ortskoordinaten des Nebenkoordinatensystem (09, 10, 11, 12) in Ortskoordinaten des Basiskoordinatensystem (08) umgerechnet werden können.

The invention relates to a packaging installation (01) having at least one packaging machine (02), and to at least one handling device (03, 04, 05, 06) associated with the packaging machine (02), the packaging installation (01) comprising a plant controller (07), which controls the packaging machine (02) and the handling device (03, 04, 05, 06) of the packaging installation (01), and wherein the location coordinates for controlling the packaging machine (02) in a base coordinate system (08) are specified, and wherein the location coordinates for Control of the handling device (03, 04, 05, 06) in a the manipulator (03, 04, 05, 06) associated subordinate coordinate system (09, 10, 11, 12) are indicated, wherein in the system controller (07) for each subordinate coordinate system ( 09, 10, 11, 12) a coordinate transformation module is provided, in which the location coordinates of the base coordinate system (08) in location coordinates of the subordinate coordinate system (09, 10, 11, 12) and / or the location coordinates of the Subordinate coordinate system (09, 10, 11, 12) in local coordinates of the base coordinate system (08) can be converted.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsanlage mit zumindest einer Verpackungsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a packaging installation with at least one packaging machine according to the preamble of claim 1.

Gattungsgemäße Verpackungsanlagen finden in der Verpackungsindustrie vielfach Verwendung. Kern dieser Verpackungsanlage ist eine Verpackungsmaschine, die ein Verpackungsgut, beispielsweise ein Lebensmittel, in Schlauchbeutel verpackt. Der Verpackungsmaschine sind dabei ein oder mehrere Handhabungsgeräte zugeordnet, die den Verpackungsprozess komplettieren. Dabei kann beispielsweise der in der Verpackungsmaschine hergestellte Schlauchbeutel in Umverpackungen verpackt und vor dem Versandt vorbereitet werden. Die gattungsgemäßen Verpackungsanlagen sind dabei dadurch charakterisiert, dass für die gesamte Verpackungsanlage eine Steuerung vorhanden ist, die sowohl die Verpackungsmaschine als auch die der Verpackungsmaschine zugeordneten Handhabungsgeräte in der Verpackungsanlage steuert.Generic packaging systems are widely used in the packaging industry. The core of this packaging system is a packaging machine that packs a packaged item, for example a foodstuff, in tubular bags. The packaging machine are assigned one or more handling devices that complete the packaging process. In this case, for example, the tubular bag produced in the packaging machine can be packed in outer packaging and prepared before shipping. The generic packaging systems are characterized in that for the entire packaging plant, a controller is present, which controls both the packaging machine and the packaging machine associated handling equipment in the packaging system.

Zur Steuerung des Verpackungsprozesses in der Verpackungsmaschine und in den Handhabungsgeräten sind die Definition von Ortskoodinaten notwendig, um beispielsweise einen Werkzeugmittelpunkt (Tool-Center-Point) definieren zu können. In der Verpackungsmaschine wird dazu ein Basiskoordinatensystem verwendet. Die einzelnen Handhabungsgeräte verwenden dagegen jeweils ein eigenes Nebenkoordinatensystem.To control the packaging process in the packaging machine and in the handling devices, the definition of Ortskoodinaten necessary, for example, to be able to define a tool center point (Tool Center Point). In the packaging machine, a basic coordinate system is used for this purpose. By contrast, the individual handling devices each use their own subordinate coordinate system.

Bei den bekannten Verpackungsanlagen kommt es vielfach vor, dass die Basiskoordinaten im Basiskoordinatensystem der Verpackungsmaschine mit den Nebenkoordinaten im Nebenkoordinatensystem der Handhabungsgeräte inkompatibel sind. Dies beruht vielfach auf der unterschiedlichen Bauart der Verpackungsmaschinen und Handhabungsgeräte. Beispielsweise sind viele Handhabungsgeräte bekannt, bei denen die Ortskoordinaten in Polarkoordinaten eingegeben werden müssen, wohingegen bei den meisten Verpackungsmaschinen kartesische Koordinatensysteme zur Definition der Ortskoordinaten Verwendung finden. Der Einsatz mehrerer unterschiedlicher Koordinatensysteme zur Definition von Ortskoordinaten in der Verpackungsanlage ist problematisch insbesondere im Hinblick auf den Bedienungskomfort, da der Bediener die unterschiedlichen Koordinatensysteme seinerseits korrekt miteinander koordinieren muss. Auch bei der Programmierung von Software zur Steuerung der Verpackungsanlage ist der Einsatz dieser unterschiedlichen Koordinatensysteme in einer gemeinsamen Verpackungsanlage nachteilig.In the case of the known packaging installations, it often happens that the base coordinates in the base coordinate system of the packaging machine are incompatible with the secondary coordinates in the auxiliary coordinate system of the handling devices. This is often based on the different design of packaging machines and handling equipment. For example, many handling devices are known in which the location coordinates have to be entered in polar coordinates, whereas in most packaging machines Cartesian coordinate systems are used to define the location coordinates. The use of a plurality of different coordinate systems for defining location coordinates in the packaging installation is problematic, in particular with regard to ease of use, since the operator in turn has to coordinate the different coordinate systems correctly with one another. Also in the programming of software for controlling the packaging system, the use of these different coordinate systems in a common packaging system is disadvantageous.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine neue Verpackungsanlage vorzuschlagen, die die Nachteile des vorbekannten Stands der Technik vermeidet.Based on this prior art, it is therefore an object of the present invention to propose a new packaging system, which avoids the disadvantages of the prior art.

Diese Aufgabe wird durch eine Verpackungsanlage nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a packaging system according to the teaching of claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Verpackungsanlage beruht auf dem Grundgedanken, dass in der Anlagensteuerung für jedes Nebenkoordinatensystem ein Koordinatentransformationsmodul vorgesehen ist. In diesem Koordinatentransformationsmodul können dann durch entsprechende mathematische Umrechnungen die Ortskoordinaten des Basiskoordinatensystems in Ortskoordinaten des Nebenkoordinatensystems und/oder die Ortskoordinaten des Nebenkoordinatensystems in die Ortskoordinaten des Basiskoordinatensystems umgerechnet werden. Im Ergebnis wird dadurch erreicht, dass in einer übergeordneten Ebene der Anlagensteuerung die verschiedenen Ortskoordinatensysteme nicht mehr nebeneinander berücksichtigt werden müssen. Stattdessen können alle Daten in der höheren Ebene der Anlagensteuerung im Basiskoordinatensystem der Verpackungsmaschine angegeben werden. Die notwendige Umrechnung in die Ortskoordinaten der Nebenkoordinatensysteme wird erfindungsgemäß durch die jeweils für die einzelnen Nebenkoordinatensysteme vorhandenen Koordinatentransformationsmodule übernommen.The packaging system according to the invention is based on the basic idea that a coordinate transformation module is provided in the system controller for each secondary coordinate system. In this coordinate transformation module, the location coordinates of the base coordinate system in location coordinates of the subordinate coordinate system and / or the location coordinates of the subordinate coordinate system can then be converted into the location coordinates of the base coordinate system by appropriate mathematical conversions. As a result, it is achieved that in a higher level of the system control, the various location coordinate systems no longer need to be considered side by side. Instead, all data in the higher level of plant control can be specified in the base coordinate system of the packaging machine. The necessary conversion into the position coordinates of the subordinate coordinate systems is taken over by the coordinate transformation modules respectively present for the individual subordinate coordinate systems.

In welcher Bauart die Verpackungsanlage ausgebildet ist, ist grundsätzlich beliebig. Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Verwendung von Koordinatentransformationsmodulen in der gemeinsamen Anlagensteuerung für die Verpackungsmaschine und der Verpackungsmaschine zugeordneten Handhabungsgeräte für Verpackungsanlagen, die in der Art einer Verpackungslinie ausgebildet sind. In solchen Verpackungslinien sind der den Kern bildenden Verpackungsmaschine ein oder mehrere Handhabungsgeräte vorgeordnet und/oder nachgeordnet und bilden auf diese Weise eine den Verpackungsprozess durchgängig durchführende Verpackungsanlage.In what type of packaging system is formed, is basically arbitrary. Particularly advantageous is the inventive use of coordinate transformation modules in the common system control for the packaging machine and the packaging machine associated handling equipment for packaging equipment, which are designed in the manner of a packaging line. In such packaging lines, the packaging machine forming the core is preceded and / or subordinate to one or more handling devices and in this way forms a packaging system which continuously carries out the packaging process.

Welches Basiskoordinatensystem in der Verpackungsanlage verwendet wird, ist grundsätzlich beliebig. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante dient ein kartesisches Koordinatensystem als Basiskoordinatensystem der Verpackungsmaschine.Which basic coordinate system is used in the packaging system is basically arbitrary. According to a preferred embodiment variant, a Cartesian coordinate system serves as the basic coordinate system of the packaging machine.

Die Verwendung von Koordinatentransformationsmodulen zur Umrechnung der Nebenkoordinatensysteme in das Basiskoordinatensystem und umgekehrt ist insbesondere im Hinblick auf die Bedienung von Verpackungsanlagen von Vorteil. Deshalb ist gemäß einer bevorzugten Anlagenvariante vorgesehen, dass die Anlagensteuerung zur gemeinsamen Steuerung von Verpackungsmaschine und zugeordneten Handhabungsgeräten eine Bedieneinheit aufweist, an der Eingabedaten zur Steuerung der Verpackungsmaschine und Eingabedaten zur Steuerung der Handhabungsgeräte eingegeben werden können.The use of coordinate transformation modules for converting the subordinate coordinate systems into the basic coordinate system and vice versa is advantageous in particular with regard to the operation of packaging systems. That's why is provided according to a preferred variant of the system that the system controller for joint control of packaging machine and associated handling devices has a control unit, can be entered at the input data for controlling the packaging machine and input data for controlling the handling equipment.

Zugleich kann die Anlagensteuerung eine Bedieneinheit aufweisen, an der Ausgabedaten zur Steuerung der Verpackungsmaschine und Ausgabedaten zur Steuerung des Handhabungsgeräts ausgegeben werden können. Selbstverständlich kann die Bedieneinheit dabei auch so ausgebildet sein, dass sie sowohl Eingabedaten annehmen als auch Ausgabedaten ausgeben kann.At the same time, the system controller can have an operating unit, at which output data for controlling the packaging machine and output data for controlling the handling device can be output. Of course, the control unit can also be designed so that they can both accept input data and output output data.

An der Bedieneinheit zur Eingabe der Eingabedaten bzw. zur Ausgabe der Ausgabedaten können unter Verwendung der erfindungsgemäßen Koordinatentransformationsmodule die Ortskoordinaten zur Steuerung der Handhabungsgeräte als Ortskoordinaten des Basiskoordinatensystem eingegeben und/oder ausgegeben werden. Im Ergebnis wird dadurch die Bedienung der Verpackungsanlage für das Bedienpersonal erheblich vereinfacht, da alle Ortskoordinaten für die gesamte Verpackungsanlage als Koordinaten im Basiskoordinatensystem eingegeben werden können. Die Umrechnung erfolgt dann automatisch in den den einzelnen Nebenkoordinatensystemen zugeordneten Koordinatentransformationsmodulen. Im Hinblick auf einen besonders einfachen Anlagenaufbau der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage ist es vorteilhaft, wenn die Anlagensteuerung zur gemeinsamen Steuerung von Verpackungsmaschine und allen zugeordneten Handhabungsgeräten von der Steuerung der Verpackungsmaschine selbst gebildet wird. Im Ergebnis wird es dadurch ermöglicht, dass die einzelnen Handhabungsgeräte ohne eigene Steuerung an die Steuerung der Verpackungsmaschine angekoppelt und dann gemeinsam mit der Verpackungsmaschine und deren Steuerung eine erfindungsgemäße Verpackungsanlage bilden. Die Bedieneinheit zur Eingabe der Eingabedaten bzw. zur Ausgabe der Ausgabedaten kann dabei weiterhin besonders vorteilhaft von der Bedieneinheit der Steuerung der Verpackungsmaschine gebildet werden.On the operating unit for inputting the input data or for outputting the output data, the location coordinates for controlling the handling devices can be input and / or output using the coordinate transformation modules according to the invention as location coordinates of the basic coordinate system. As a result, the operation of the packaging system for the operating personnel is considerably simplified, since all location coordinates for the entire packaging installation can be entered as coordinates in the basic coordinate system. The conversion then takes place automatically in the coordinate transformation modules assigned to the individual subordinate coordinate systems. With regard to a particularly simple plant construction of the packaging system according to the invention, it is advantageous if the plant control is formed for the common control of packaging machine and all associated handling devices of the control of the packaging machine itself. As a result, it is made possible that the individual handling devices coupled without their own control to the controller of the packaging machine and then together with the packaging machine and its control form a packaging system according to the invention. The operating unit for inputting the input data or for outputting the output data can furthermore be formed particularly advantageously by the operating unit of the controller of the packaging machine.

Welche Art von Verpackungsmaschine in der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage vorgesehen ist, ist grundsätzlich beliebig. Bevorzugt bildet eine Schlauchbeutelmaschine zusammen mit den Handhabungsgeräten die Verpackungsanlage.Which type of packaging machine is provided in the packaging system according to the invention is basically arbitrary. Preferably, a tubular bag machine together with the handling devices forms the packaging system.

Alternativ dazu kann die Verpackungsmaschine in der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage auch in der Art einer Kartoniermaschine ausgebildet sein.Alternatively, the packaging machine may be formed in the packaging system according to the invention in the manner of a cartoning machine.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisiert dargestellt und wird nachfolgend beispielhaft erläutert.An embodiment of the invention is shown schematically in the drawings and is explained below by way of example.

Es zeigen:

1 den schematisierten Aufbau einer erfindungsgemäßen Verpackungsanlage;
2 die schematisierte Struktur der Anlagensteuerung der Verpackungsanlage gemäß 1.

Show it:

1 the schematic structure of a packaging system according to the invention;
2 the schematic structure of the plant control of the packaging plant according to 1 ,

1 zeigt den schematisierten Aufbau einer erfindungsgemäßen Verpackungsanlage 01. Die Verpackungsanlage 01 ist in der Art einer Verpackungslinie ausgebildet, bei der einer Verpackungsmaschine 02 vier Handhabungsgeräte 03, 04, 05 und 06 in einer Linie nachgeordnet sind. Die Verpackungsmaschine 02 und die Handhabungsgeräte 03 bis 06 werden mittels einer Anlagensteuerung 07 gesteuert. Bei der Anlagensteuerung 07 handelt es sich gerätetechnisch um die ursprünglich allein der Verpackungsmaschine 02 zugeordnete Steuerung. 1 shows the schematic structure of a packaging system according to the invention 01 , The packaging system 01 is formed in the manner of a packaging line in which a packaging machine 02 four handling devices 03 . 04 . 05 and 06 are arranged downstream in a line. The packaging machine 02 and the handling equipment 03 to 06 be by means of a plant control 07 controlled. In the plant control 07 is the device technology originally the only packaging machine 02 associated control.

In der Verpackungsmaschine 02 werden die notwendigen Ortskoordinaten in einem Basiskoordinatensystem 08 durch Angabe der kartesischen Koordinaten x, y und z angegeben. In den Handhabungsgeräten 03 bis 06 erfolgt die Angabe von Ortskoordinaten in den Nebenkoordinatensystemen 09, 10, 11 und 12. Bei den Nebenkoordinatensystemen 09 und 10 handelt es sich um Polarkoordinatensysteme, wohingegen die Nebenkoordinatensysteme 11 und 12 ebenfalls kartesische Koordinaten verwenden, die jedoch nicht mit den kartesischen Koordinaten im Basiskoordinatensystem 08 übereinstimmen.In the packaging machine 02 become the necessary location coordinates in a basic coordinate system 08 indicated by specifying the Cartesian coordinates x, y and z. In the handling devices 03 to 06 the specification of location coordinates takes place in the subordinate coordinate systems 09 . 10 . 11 and 12 , In the subordinate coordinate systems 09 and 10 these are polar coordinate systems, whereas the subordinate coordinate systems 11 and 12 also use Cartesian coordinates, but not with the Cartesian coordinates in the base coordinate system 08 to match.

2 zeigt die Anlagensteuerung 07 in einem vereinfachten strukturellen Aufbau zur Erläuterung der Erfindung. Zur Eingabe von Eingabe- und Ausgabedaten dient in der Anlagensteuerung 07 eine Bedieneinheit 13, die beispielsweise in der Art eines Touchscreens ausgebildet sein kann. Die Datenverarbeitung in der Anlagensteuerung 07 erfolgt in einem zentralen Steuermodul, das an dieser Stelle nicht näher erläutert werden soll. Die Datenkommunikation der Anlagensteuerung 07 mit der Verpackungsmaschine 02 bzw. mit den Handhabungsgeräten 03 bis 06 erfolgt über Ein- und Ausgabeschnittstellen 14 (für die Verpackungsmaschine 08) und 15 bis 18 (für die Handhabungsgeräte 03 bis 06). Den Ein- und Ausgabeschnittstellen 15 bis 18 für die Handhabungsgeräte 03 und 06 ist jeweils ein Koordinatentransformationsmodul 19 bis 22 vorgeordnet. In den Koordinatentransformationsmodulen 19 bis 22 können die Ortskoordinaten des Basiskoordinatensystems 08 in die Ortskoordinaten der Nebenkoordinatensysteme 09 bis 12 oder umgekehrt umgerechnet werden. Auf diese Weise ist es insbesondere möglich, dass der Bediener an der Bedieneinheit 13 alle Ortskoordinaten für die Handhabungsgeräte 03 bis 06 in Form von Koordinaten im Basiskoordinatensystem 08 eingeben kann bzw. angezeigt bekommt. Die Umrechnung zwischen den Nebenkoordinatensystemen 09 bis 12 in das Basiskoordinatensystem 08 und umgekehrt erfolgt automatisch und intern innerhalb der Anlagensteuerung 07 mittels der Koordinatentransformationsmodule 19 bis 22. 2 shows the plant control 07 in a simplified structural design for explaining the invention. Input and output data are entered in the system control 07 an operating unit 13 , which may be formed for example in the manner of a touch screen. The data processing in the plant control 07 takes place in a central control module, which will not be explained in detail at this point. The data communication of the system control 07 with the packaging machine 02 or with the handling devices 03 to 06 via input and output interfaces 14 (for the packaging machine 08 ) and 15 to 18 (for the handling equipment 03 to 06 ). The input and output interfaces 15 to 18 for the handling equipment 03 and 06 is in each case a coordinate transformation module 19 to 22 upstream. In the coordinate transformation modules 19 to 22 can be the location coordinates of the base coordinate system 08 into the location coordinates of the subordinate coordinate systems 09 to 12 or vice versa. In this way it is possible, in particular, for the operator to use the operating unit 13 all location coordinates for the handling equipment 03 to 06 in the form of coordinates in the base coordinate system 08 can enter or get displayed. The conversion between the subordinate coordinate systems 09 to 12 into the basic coordinate system 08 and vice versa is done automatically and internally within the plant control 07 by means of the coordinate transformation modules 19 to 22 ,

Claims

Packaging installation (01) with at least one packaging machine (02), and with at least one handling device (03, 04, 05, 06) assigned to the packaging machine (02), wherein the packaging installation (01) comprises a system controller (07) which controls the packaging machine ( 02) and the handling device (03, 04, 05, 06) controls the packaging system (01), and wherein the location coordinates for controlling the packaging machine (02) in a base coordinate system (08) are specified, and wherein the location coordinates for controlling the handling device ( 03, 04, 05, 06) in a the handling device (03, 04, 05, 06) associated subordinate coordinate system (09, 10, 11, 12) are indicated, characterized in that in the system control (07) for each subordinate coordinate system (09 , 10, 11, 12) a coordinate transformation module (19, 20, 21, 22) is provided, in which the location coordinates of the base coordinate system (08) in location coordinates of the subordinate coordinate system (09, 10, 11, 12) and / or the Ortskoo rdinaten the subordinate coordinate system (09, 10, 11, 12) in local coordinates of the base coordinate system (08) can be converted.

Packaging plant after Claim 1 , characterized in that the packaging system (01) is designed in the manner of a packaging line in which in particular a plurality of handling devices (03, 04, 05, 06) of the packaging machine (02) are arranged upstream and / or downstream.

Packaging plant after Claim 1 or 2 , characterized in that the base coordinate system (08) is formed by a Cartesian coordinate system.

Packaging plant according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the system controller (07) has an operating unit (13) can be input to the input data for controlling the packaging machine (02) and input data for controlling the handling device (03, 04, 05, 06).

Packaging plant according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the system controller (07) has an operating unit (13), at the output data for controlling the packaging machine (02) and output data for controlling the handling device (03, 04, 05, 06) can be output.

Packaging plant after Claim 4 or 5 , characterized in that the location coordinates for controlling the handling devices (03, 04, 05, 06) as spatial coordinates of the base coordinate system (02) in the operating unit (13) of the system controller (07) can be entered and / or output.

Packaging plant according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the system control (07) is formed by the control of the packaging machine (02).

Packaging plant after Claim 7 , characterized in that the operating unit (13) of the system controller (13) is formed by the operating unit of the control of the packaging machine (02).

Packaging plant according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the packaging machine (02) is designed in the manner of a tubular bag machine.

Packaging plant according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the packaging machine (02) is designed in the manner of a cartoning machine.