DE3737973C2

DE3737973C2 -

Info

Publication number: DE3737973C2
Application number: DE3737973A
Authority: DE
Inventors: Michael O-8019 Dresden De Aurin; Klaus-Dieter Dipl.-Ing. O-7500 Cottbus De Zech; Horst O-8212 Freital De Schumacher
Original assignee: Pactec Dresden O-8045 Dresden De GmbH
Current assignee: VERPACKUNGSMASCHINENBAU GMBH DRESDEN, O-8045 DRESD
Priority date: 1986-12-30
Filing date: 1987-11-07
Publication date: 1993-08-12
Also published as: DE3737973A1; DD268592A3; GB8730238D0; IT8748717A0; BR8707065A; GB2201145A; IT1211976B

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungs- und Steuereinrichtung für Verpackungsmaschinen, mittels der über Impulsgeber und Ab tastsensoren der Bestand, die Lage und der Zustand des Verpac kungsmaterials permanent erfaßt und das Erfassungsergebnis einem Microrechner zugeführt wird, von dem an Hand dieser Informationen und im Microrechner gespeicherten Vorgaben Schalt- und Steuer vorgänge zum Umschalten auf eine neue Verpackungsmaterialbahn ausgelöst werden.The invention relates to a monitoring and control device for packaging machines, by means of the pulse generator and Ab the inventory, location and condition of the Verpac material is permanently recorded and the result of the recording Micro computer is fed from which on the basis of this information and switching and control specifications stored in the microcomputer processes for switching to a new packaging material web to be triggered.

Bei Verpackungsmaschinen, vornehmlich im Hochleistungsbereich, wie beispielsweise an Zigarettenpackmaschinen oder Bonboneinwic kelmaschinen, geht das Bestreben dahin, diese möglichst wenig abzuschalten, weswegen automatische Bobinenwechselaggregate vor gesehen sind, bzw. Störungen in der Packmittelzufuhr schnell zu erkennen, damit die Fehlpackungsrate möglichst niedrig gehalten wird.For packaging machines, primarily in the high-performance area, such as on cigarette packing machines or candy wicks kelmaschinen, the effort goes as little as possible switch off, which is why automatic bobbin changing units are seen, or disruptions in the packaging supply quickly recognize, so that the incorrect packing rate is kept as low as possible becomes.

Zur Ermittlung dieser Informationen sind gegenwärtig verschiedene Lösungen bekannt, wobei diese unabhängig voneinander arbeiten.Various methods are currently used to determine this information Known solutions, which work independently.

Eine Lösung zur Ermittlung von Packmittelfehlern ist durch die DE 33 41 539 A1 bekannt geworden. Zur Fehlererfassung werden hier bei Sensoren, bestehend aus einem Infrarotlichtgeber und einer diesem gegenüberstehenden Photodiode eingesetzt, zwischen denen die Packmittelbahn hindurchläuft. Mit dieser Einrichtung können Fehler und insbesondere Packmaterialanrisse erkannt werden. DE has a solution for determining packaging errors 33 41 539 A1 became known. For error detection are here for sensors, consisting of an infrared light transmitter and a this opposite photodiode used between those the packaging material path runs through. With this facility you can Errors and in particular packaging material cracks can be detected.

Zur Ermittlung der Packmittelbahnenden werden gegenwärtig opto elektrische Sensoren eingesetzt (DE 34 36 217 A1) oder mechani sche Abtasteinrichtungen verwendet (DE 24 35 441 A1), von denen dann ein Signal zur Auslösung eines Schaltvorganges gegeben wird. Mit diesen Mitteln sind die Enden von Packmittelbahnen zwar gut zu ermitteln, reißt jedoch eine Packmittelbahn ab, so wird unter Umständen weiterhin die Anwesenheit des Packmittels angezeigt. Glasklare Packmittel, wie unbedrucktes Zellglas, lassen sich mit diesen Einrichtungen nicht abtasten.To determine the ends of the packaging line, opto electrical sensors used (DE 34 36 217 A1) or mechani cal scanning devices used (DE 24 35 441 A1), of which then a signal for triggering a switching process is given. The ends of packaging material webs are good with these means to determine, however, a packaging material web breaks off, is under The presence of the packaging material may still be displayed. Crystal-clear packaging materials, such as unprinted cellophane, can be used do not scan these facilities.

In der GB 21 12 360 A ist eine Vorrichtung beschrieben, in der der Durchmesser der Vorratsrollen in herkömmlicher Weise abge tastet und bei Erreichung eines vorgegebenen minimalen Durch messers auf eine volle Vorratsrolle umgeschaltet wird.GB 21 12 360 A describes a device in which the diameter of the supply rolls abge in a conventional manner gropes and when a predetermined minimum through is reached knife is switched to a full supply roll.

Die DE 31 14 470 A1 offenbart eine Bobinenwechselvorrichtung, die mittels Pufferschleifen für das Packmittel arbeitet. Zwischen den Bobinen und den Pufferschleifen sind Erfassungsvorrichtungen angeordnet, die das Ablaufen der betreffenden Packmittelrolle anzeigen. Die Umschaltung auf eine volle Packmittelrolle erfolgt anschließend manuell.DE 31 14 470 A1 discloses a bobbin changing device, which works by means of buffer loops for the packaging. Between the bobbins and the buffer loops are detection devices arranged that the expiry of the packaging roll in question Show. The switch to a full packaging roll takes place then manually.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch permanente Erfas sung des Bestandes, der Lage und des Zustandes der Verpackungs materialbahn Fehlpackungen infolge Packmittelriß oder Pack mittelauslauf zu vermeiden und durch automatisches Umschalten auf eine neue Verpackungsmaterialbahn bei Packmittelauslauf eine Stillsetzung der Verpackungsmaschine auszuschließen. The invention has for its object through permanent detection inventory, location and condition of the packaging material web Incorrect packs as a result of packaging tear or pack Avoid middle spout and by automatically switching to a new packaging material web at the packaging material outlet one Exclude shutdown of the packaging machine.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß einem Micro rechner ein Signal von einem Distanzsensor, welcher an der Ab zugswalze angeordnet ist, zugeleitet wird, der bei nicht benötig tem Packmittel (Leertakt, abgehobene Abzugswalze) ein Dauersignal und bei Packmittelabzug (abgesenkte Abzugswalze) ein anderes Signal abgibt, wobei dem Microrechner Taktimpulse von einem an der Arbeitstaktwelle angeordneten Taktgeber und Zählimpulse von an den Bobinenwellen angeordneten Impulsgebern zugeleitet werden. Im Mikrorechner werden die zwischen den Taktimpulsen liegenden Zählimpulse mit einem im Microrechner gespeicherten Maximalwert verglichen, und bei Erreichen des Maximalwertes wird ein Schalt impuls ausgelöst, durch den die Bobinenwechselvorrichtung akti viert wird. Beim Ausbleiben von Zählimpulsen und positivem Ein gang aller anderen Informationen in den Microrechner wird ein Schaltimpuls ausgelöst, durch den der Motor der Verpackungs maschine abgeschaltet wird.According to the invention the object is achieved in that a micro calculate a signal from a distance sensor, which at the Ab tension roller is arranged, is fed in when not required packaging material (empty cycle, lifted take-off roller) a permanent signal and another when the packaging is removed (lowering roller) Output signal, the microcomputer clock pulses from one the clock pulse and clock pulses arranged by pulse generators arranged on the reel shafts are fed in. In the microcomputer are those lying between the clock pulses Counts with a maximum value stored in the microcomputer compared, and when the maximum value is reached a switching triggered pulse by which the bobbin changing device acti fourth. In the absence of counts and positive on All other information is entered into the microcomputer Switching pulse triggered by the motor's packaging machine is switched off.

In weiterer Ausbildung der Erfindung sind im Microrechner zusätzliche Impuls-Zahlenwerte gespeichert, bei deren Erreichen vom Microrechner Schaltimpulse ausgelöst werden, durch die die Motordrehzahl des Motors der Verpackungsmaschine herabgesetzt wird.In a further embodiment of the invention are in the microcomputer additional pulse numerical values are saved when they are reached are triggered by the microcomputer switching impulses by which the Motor speed of the packaging machine motor is reduced becomes.

Vorzugsweise ist die Erfindung ferner so ausgebildet, daß bei Packgutabwesenheit durch das Dauersignal des Packgutabtastsensors alle Steuerfunktionen gesperrt werden.Preferably, the invention is further designed so that at Absence of packaged goods through the continuous signal of the packaged goods scanning sensor all control functions are blocked.

Ferner ist Gegenstand der Erfindung, daß unmittelbar nach erfolg tem Bobinenwechsel oder bei fehlendem Packmittel vom Microrechner ein Schaltimpuls ausgelöst wird, durch den eine Gutweiche zum Aussondern unkorrekt verpackter Güter angesteuert wird. It is also an object of the invention that immediately after success changing the bobbin or if there is no packaging from the microcomputer a switching impulse is triggered by a good switch to Excluding incorrectly packaged goods.

In Verbindung mit einer im Microrechner eingegebenen Sollimpuls vorgabe kann durch den Vergleich mit der Istimpulszahl pro Ar beitstakt ständig der Abwickelgrad der Packmittelbobine über wacht, rechtzeitig angezeigt und der automatische Wechsel von der Packmittelbahn einer ablaufenden Bobine auf die Packmittelbahn einer vollen Bobine ohne Unterbrechung des Maschinenlaufes erfol gen. Kommt die Packmittelbobine durch Materialabriß zum Still stand, kann die Maschine sofort automatisch stillgesetzt werden. Alle Vorgänge können gleichzeitig mit einer Alarmeinrichtung verbunden werden, die akustisch wie auch lichtelektrisch arbeiten kann. Fehlerquellen können damit sofort erkannt und Fehlpackungen vermieden werden.In conjunction with a set pulse entered in the microcomputer The default can be compared with the actual number of pulses per ar the cycle rate of the packaging bobbin is constantly changing wakes up, displayed on time and the automatic change from the Packaging line of a running reel onto the packaging line a full bobbin without interrupting the machine run The packaging reel comes to a standstill due to material tearing the machine can be shut down automatically immediately. All operations can be done simultaneously with an alarm device be connected that work acoustically as well as photoelectrically can. Sources of error can thus be recognized immediately and incorrect packaging be avoided.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be described in more detail below using an exemplary embodiment are explained.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:In the accompanying drawing:

Fig. 1 das stark schematisierte Packmittelabzugssystem mit den Abtastelementen und dem Microrechner in der Seitenansicht Fig. 1 shows the highly schematic packaging removal system with the scanning elements and the microcomputer in a side view

Fig. 2 ein Blockschaltbild des Microrechners, in dem die auf genommenen Informationen verarbeitet und weiterge leitet werden. Fig. 2 is a block diagram of the microcomputer in which the recorded information is processed and forwarded.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, besteht das Verpackungs mittelabzugssystem aus einer für zwei Packmittelbobinen 1 und 1.1 ausgelegte Bobinenaufhängung, an deren Bobinenwelle je ein Impulsgeber 2 und 2.1 angeordnet ist. Die Impulsgeber 2; 2.1 sind über Schaltglieder mit einem, in einem Microrechner 3 integrierten Impulszähler verbunden. Die Packmittelbahnen 4 und 4.1 sind aber Umlenkwalzen 5 und 6 zu einer automatischen Packmittelwechselvorrichtung 7 und von dort aus die Pack mittelbahn 4 zu zwei Abzugswalzen 8 und 9 geführt, denen sich eine Schneidvorrichtung 10, die Bestandteil einer Ein wickelstation 11 ist, anschließt.As can be seen from FIG. 1, the packaging medium deduction system consists of a bobbin suspension designed for two packaging bobbins 1 and 1.1 , on the bobbin shaft of which a pulse generator 2 and 2.1 is arranged. The pulse generator 2 ; 2.1 are connected via switching elements to a pulse counter integrated in a microcomputer 3 . The packaging material webs 4 and 4.1 are deflecting rollers 5 and 6 to an automatic packaging material changing device 7 and from there the packing medium web 4 to two take-off rollers 8 and 9 , which is followed by a cutting device 10 , which is part of a winding station 11 .

An den oberen Umlenkrollen 5 sind mechanisch wirkende Sensoren 12, 13 angeordnet, über die ermittelt wird, ob in die Bobinenhalterungen Packmittelbobinen eingelegt sind. In der Packmittelwechselvorrichtung 7 befindet sich ein die Wechsel vorrichtung betätigender Elektromagnet 14. Über der oberen, anhebbar ausgeführten Abzugswalze 8 ist ein Distanzsensor 15 angeordnet. Dieser steht mit einer in der Einwickelstation 11 angeordneten, nicht dargestellten Gutabtastvorrichtung in Wirkverbindung. Alle Sensoren stehen eingangsseitig mit dem Microrechner in Wirkverbindung. In einem nicht dargestellten Zentralgetriebe befindet sich Arbeitstaktwelle 16, der ein Taktgeber 17 zugeordnet ist. Dieser Taktgeber steht ebenfalls eingangsseitig mit dem Microrechner 3 in Wirk verbindung. Ausgangsseitig ist der Microrechner 3 über eine integrierte Steuereinrichtung mit dem Antriebs motor 18, dem Magnet 14 für die Packmittelwechselvorrichtung, Warneinrichtungen 19, die als akustische oder lichtoptische Einrichtungen ausgeführt sein können, sowie einem Magnet 20 zum Betätigen einer Gutweiche 21 verbunden. Mechanically acting sensors 12 , 13 are arranged on the upper deflection rollers 5 and are used to determine whether packaging reels are inserted into the reel holders. In the packaging change device 7 there is an electromagnet 14 actuating the changing device. A distance sensor 15 is arranged above the upper take-off roller 8 , which can be raised. This is in operative connection with a good scanning device, not shown, arranged in the wrapping station 11 . All sensors are operatively connected to the microcomputer on the input side. In a central transmission, not shown, there is a working clock shaft 16 to which a clock generator 17 is assigned. This clock is also on the input side with the microcomputer 3 in active connection. On the output side, the microcomputer 3 is connected via an integrated control device to the drive motor 18 , the magnet 14 for the packaging-changing device, warning devices 19 , which can be embodied as acoustic or light-optical devices, and a magnet 20 for actuating a crossover 21 .

Mit den Einrichtungen können mehrere Überwachungsfunktionen ausgeführt werden, die an Hand der Fig. 2 erläutert werden sollen. Es sei vorausgesetzt, daß die nötigen Ausgangsdaten als Programmteile in dem Microrechner eingegeben sind. Mit dem Einschalten der Maschine tastet der Sensor 12 ab, ob eine Packmittelbahn 4 eingelegt ist. Dieses Signal wird dem Microrechner 3 zugeführt. Erst bei positiver Aussage, wird vom Auswerteelement ein Schaltimpuls abgegeben, über den der Motor 18 eingeschaltet wird. Zu diesem Zeitpunkt ist noch kein Verpackungsgut in der Einwickelstation 11 vorhanden, was von der Pack gutabtastvorrichtung festgestellt wird. Die Abzugswalze 8 befindet sich aus diesem Grund noch in angehobener Stellung, womit noch kein Packmittel abgezogen wird. Der über der Ab zugswalze 8 angeordnete Distanzsensor 15 tastet die Stellung der Abzugswalze 8 ab und signalisiert - kein Packmittelbedarf -. Dieses Signal wird in den Microrechner 3 eingegeben. Da durch diese Schaltung keine Störung angezeigt wird, läuft die Maschine weiter, obwohl vom Taktgeber 17 ein Taktimpuls T an den Microrechner 3 abgegeben wird und der Impulsgeber keinen Impuls I liefert, da in diesem Fall alle Steuerfunktionen von dem von der Packgutabtastvorrichtung gelieferten Dauerimpuls D gesperrt werden. Wenn von der Packgutabtastvorrichtung Packgut erfaßt wird, wird dieses Ergebnis dem Microrechner 3 zugeführt und über Schaltelemente die Abzugswalze 8 abgesenkt, womit die Packmittelbahn 4 erfaßt und von der Packmittelbobine 1 abge rollt wird. Da der Abstand des Distanzsensors 15 von der Abzugs walze 8 jetzt größer ist, wird dieser neue Zustand als Meßer gebnis an den Microrechner 3 abgegeben, womit der Dauerimpuls D aufgehoben und der Taktimpuls T wirksam wird. Mit dem Packmittel abzug wird auch die Packmittelbobine 1 sowie die Bobinenwelle und der damit verbundene Impulsgeber 2 in Drehung versetzt, womit Impulse I an den Microrechner 3 abgegeben werden. Durch den vom auf der Arbeitstaktwelle 16 angeordneten Taktgeber 17 ausgelösten Start- und Stoppimpuls wird die Zähldauer bestimmt, Liegen die vom Impulszähler 2 gezählten Impulse I innerhalb eines vorgegebenen von-bis-Wertes, läuft die Maschine im Normalbetrieb weiter. Da die Impulszahl mit abnehmendem Durch messer der Packmittelbobine 1 zunimmt, wird die gezählte Impulszahl zur Anzeige des Packmittelbestandes verwendet. Zu diesem Zweck ist der Zähler über geeignete Koppelglieder mit einer Anzeigeeinrichtung 19 verbunden.With the devices, several monitoring functions can be carried out, which are to be explained with reference to FIG. 2. It is assumed that the necessary output data are entered as program parts in the microcomputer. When the machine is switched on, the sensor 12 scans whether a packaging material web 4 is inserted. This signal is fed to the microcomputer 3 . Only when the result is positive is a switching pulse issued by the evaluation element, via which the motor 18 is switched on. At this time, there is still no packaging material in the wrapping station 11 , which is determined by the packing scanner. For this reason, the take-off roller 8 is still in the raised position, with which no packaging material has yet been removed. The arranged above the pull roller 8 distance sensor 15 senses the position of the pull roller 8 and signals - no need for packaging. This signal is entered into the microcomputer 3 . Since no fault is indicated by this circuit, the machine continues to run, although a clock pulse T is emitted from the clock generator 17 to the microcomputer 3 and the pulse generator supplies no pulse I, since in this case all control functions are blocked by the continuous pulse D supplied by the packaged goods scanning device will. If packaged goods are detected by the packaged goods scanning device, this result is fed to the microcomputer 3 and the take-off roller 8 is lowered via switching elements, whereby the packaging material web 4 is detected and rolled off by the packaging material bobbin 1 . Since the distance of the distance sensor 15 from the trigger roller 8 is now greater, this new state is given as a measurement result to the microcomputer 3 , whereby the continuous pulse D is canceled and the clock pulse T takes effect. With the packaging material deduction, the packaging material bobbin 1 as well as the bobbin shaft and the associated pulse generator 2 are set in rotation, with which pulses I are delivered to the microcomputer 3 . By the arranged on the stroke shaft 16 timer 17 triggered start and stop pulse, the count duration is determined, If the counted by the pulse counter 2 pulses I within a predetermined from-to-value, the machine in normal operation continues. Since the number of pulses increases with decreasing diameter of the packaging material reel 1 , the counted number of pulses is used to display the packaging stock. For this purpose, the counter is connected to a display device 19 via suitable coupling elements.

Läuft die Packmittelbobine 1 aus, wird vom Impulsgeber 2, infolge der hohen Drehzahl, eine Impulszahl abgegeben, die dem Microrechner als oberer Grenzwert vorgegeben ist. Sind die Soll- und die Istimpulszahlen gleich, wird über die Sensoren 12; 13 das Steuerteil im Microrechner 3 aktiviert und der Magnet 14 betätigt, womit die Abzugswalzen der Packmittel wechselvorrichtung 7 die Packmittelbahn 4.1 erfassen und den Abzugswalzen 8; 9 zuführen. Mit dem Auslaufen der Packmittel bahn 4 signalisiert der Sensor 12, daß hier kein Pack mittel mehr vorhanden ist. Damit wird das Programm zur Anzeige des Packmittelvorrates gestartet. Da mit dem Wechsel der Pack mittelbahnen zeitweilig zwei Bahnen übereinanderliegen, werden einige Bonbons doppelt eingewickelt. Damit diese nicht in den weiteren Verarbeitungsprozeß gelangen, wird vom Steuerteil des Microrechners 3 der Magnet 20 aktiviert, womit die Gutweiche 21 betätigt wird und die Fehlpackungen ausgesondert werden. Tritt Packmittelabriß ein, bleiben die Packmittelbobine und damit auch der Impulsgeber stehen. Es werden keine Impulse I mehr in den Microrechner 3 eingegeben. Da der Distanzsensor 15 aber Packmittelbedarf meldet und der Taktgeber 17 den Lauf der Maschine ausweist, wird über das Steuerteil des Microrechners 3 der Antriebsmotor 18 abgeschaltet und die Maschine somit stillgesetzt. Gleichzeitig wird die Abgabeweiche 21 umgeschaltet, damit keine unverpackten Artikel auf das Transportband 22 gelangen können.If the packaging bobbin 1 runs out, the pulse generator 2 , due to the high speed, emits a number of pulses which is given to the microcomputer as the upper limit. If the target and actual pulse numbers are the same, the sensors 12 ; 13 activates the control part in the microcomputer 3 and actuates the magnet 14 , with which the take-off rollers of the packaging-changing device 7 capture the packaging-material web 4.1 and the take-off rollers 8 ; 9 feed. With the expiry of the packaging line 4 , the sensor 12 signals that there is no longer any packaging medium. This starts the program for displaying the packaging supply. As two lanes are placed one above the other when the packing medium lanes are changed, some candies are wrapped twice. So that these do not get into the further processing process, the magnet 20 is activated by the control part of the microcomputer 3 , with which the good switch 21 is actuated and the incorrect packs are separated out. If the packaging is torn off, the packaging bobbins and thus the pulse generator stop. No more pulses I are entered into the microcomputer 3 . However, since the distance sensor 15 reports the need for packaging and the clock 17 identifies the running of the machine, the drive motor 18 is switched off via the control part of the microcomputer 3 and the machine is thus stopped. At the same time, the delivery diverter 21 is switched so that no unpacked articles can get onto the conveyor belt 22 .

Nach dem Beheben der Störung und dem erneuten Anlauf der Maschine, wird das Programm zur Überwachung erneut gestartet. Nach einigen Takten schaltet die Abgabeweiche 21 in die Normalstellung zurück. Damit wird verhindert, daß noch in der Einwickelstation 11 vorhandene unverpackte Artikel auf das Transportband 22 gelangen.After the fault has been rectified and the machine restarted, the monitoring program is started again. After a few cycles, the discharge switch 21 switches back to the normal position. This prevents unpackaged articles still present in the wrapping station 11 from reaching the conveyor belt 22 .

Claims

1. Monitoring and control device for packaging machines, by means of which the inventory, the position and the condition of the packaging material are permanently recorded via pulse generators and scanning sensors and the detection result is fed to a microcomputer, from which switching and control processes are stored based on this information and in the microcomputer to switch to be triggered on a new packaging material web, characterized in that

- The microcomputer receives a signal from a distance sensor ( 15 ), which is arranged on the pair of take-off rollers ( 8 ; 9 ), which, when the packaging material is not required (empty cycle, lifted take-off roller), generates a continuous signal (D) and when the packaging means take-off (lowered) Take-off roller) emits another signal,
- The microcomputer clock pulses (T) from a clock generator arranged on the working clock and counting pulses (I) from pulse generators arranged on the reel waves are supplied,
- In the microcomputer, the counting pulses (I) lying between the clock pulses (T) are compared with a maximum value stored in the microcomputer and when the maximum value is reached a switching pulse is triggered by which the Bobinenwechselvor direction is activated and if there are no counting pulses (I) and positive Upon receipt of all other information in the microcomputer, a switching pulse is triggered by which the motor ( 10 ) of the packaging machine is switched off.

2. Monitoring and control device for packaging machines according to claim 1, characterized in that additional pulse numerical values are stored in the microcomputer, upon reaching which switching pulses are triggered by the microcomputer, by means of which the motor speed of the motor ( 10 ) of the packaging machine is reduced.

3. Monitoring and control device for packaging machines according to claim 1, characterized in that for packaged goods absence due to the continuous signal of a packaged goods sensor all control functions are blocked.

4. Monitoring and control device for packaging machines according to claim 1, characterized in that a switching pulse is triggered immediately after the bobbin change or in the absence of packaging by the microcomputer, through which a crossover ( 21 ) for separating incorrectly packaged goods is controlled.