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Die Erfindung betrifft allgemein
eine Polsterumwandlungsmaschine, die Papierausgangsmaterial in ein
Polstermaterial umwandelt, und sie betrifft insbesondere eine Polsterumwandlungsmaschine mit
einer Steuerung, die dazu verwendet werden kann, um eine Anzahl
von unterschiedlichen Maschinen zu steuern und um Fehlerdiagnosen
der Maschine aufzuzeichnen und durchzuführen. Diese Erfindung betrifft
ebenfalls ein Verfahren zum Herstellen eines Polsterproduktes.
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Während
des Vorgangs des Versendens eines Gutes von einem Ort zum anderen
wird typischerweise schützendes
Packmaterial in dem Versandcontainer platziert, um jegliche Leerräume auszufüllen und/oder
um das Gut während
des Versandvorgangs zu polstern. Einige allgemein verwendete schützende Packmaterialien
sind Kunststoffschaumflocken und Kunststoffblasenpapier. Während diese konventionellen
Kunststoffmaterialien adäquate Polstermaterialien
darzustellen scheinen, sind sie nicht ohne Nachteile. Der vielleicht
gravierendste Nachteil des Kunststoffblasenpackmaterials und/oder
der Kunststoffschaumflocken ist ihr Einfluss auf unsere Umwelt.
Diese Kunststoffpackmaterialien sind ganz einfach nicht biologisch
abbaubar und daher können
sie nicht ein weiteres Vervielfachen der bereits kritischen Müllbeseitigungsprobleme
unseres Planeten vermeiden. Die nicht-biologische Abbaubarkeit dieser
Packmaterialien ist zunehmend wichtig geworden im Hinblick darauf,
dass viele Industrien fortschrittlichere Vorgehensweisen im Hinblick
auf die Verantwortlichkeit für
die Umwelt anwenden.
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Diese und andere Nachteile der konventionellen
Kunststoffpackmaterialien haben schützendes Packmaterial aus Papier
zu einer sehr populären
Alternative gemacht. Papier ist biologisch abbaubar, recyclebar
und erneuerbar, was es im Hinblick auf die Umwelt zu einer verantwortlichen
Wahl für
gewissenhafte Unternehmen macht.
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Während
Papier in Lagenform möglicherweise
als ein schützendes
Packmaterial genutzt werden könnte,
ist es für
gewöhnlich
bevorzugt, die Lagen des Papiers in ein Polsterprodukt geringer
Dichte umzuwandeln. Diese Umwandlung kann durch eine Polsterumwandlungsmaschine
erzielt werden, wie beispielsweise jene, die in den US-Patenten
mit den Nummern 4,026,198; 4,085,662; 4,199,040; 4,237,776; 4,557,716;
4,650,456; 4,717,613; 4,750,896 und 4,968,291 offenbart sind. (Diese
Patente sind alle dem Rechtsinhaber der vorliegenden Erfindung zugeordnet
und ihre vollständige
Offenbarungen werden hiermit durch Referenz aufgenommen.) Eine derartige
Polsterumwandlungsmaschine wandelt lagenförmiges Ausgangsmaterial, wie
beispielsweise Papier in mehrlagiger Form, in Polsterkissen oder
Polsterprodukte geringer Dichte um.
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Eine Polsterumwandlungsmaschine wie
jene, die in den oben genannten Patenten offenbart ist, kann eine
Ausgangsmaterialzufuhranordnung, eine Formungsanordnung, eine Zahnradanordnung
und eine Schneidanordnung beinhalten, wobei alle an dem Rahmen der
Maschine befestigt sind. Während des
Betriebs einer derartigen Polsterumwandlungsmaschine führt die
Ausgangsmaterialzufuhranordnung das Ausgangsmaterial der Formungsanordnung
zu. Die Formungsanordnung bewirkt ein Einwärtsrollen der seitlichen Ränder des
lagenähnlichen Ausgangsmaterials,
um einen kontinuierlichen Streifen mit seitlichen, kissenartigen
Bereichen und einem dünnen
zentralen Band zu bilden. Die Zahnradanordnung, die durch einen
Zufuhrmotor angetrieben ist, zieht das Ausgangsmaterial durch die
Maschine und prägt
ebenfalls das zentrale Band des kontinuierlichen Streifens, um einen
geprägten
Streifen zu bilden. Der geprägte
Streifen bewegt sich stromabwärts zu
der Schneideanordnung, die den geprägten Streifen in Kissen einer
gewünschten
Länge schneidet. Typischerweise
werden die geschnittenen Kissen in einer Übergangszone entladen und dann
entweder sofort oder zu einem späteren
Zeitpunkt in einen Container zu Polsterzwecken eingefüllt.
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Durch das gezielte Steuern der Zahnradanordnung
(d. h. durch das Aktiveren und Deaktivieren ihres Motors) und der
Schneidanordnung kann eine Polsterum wandlungsmaschine Kissen einer
Vielzahl von Längen
herstellen. Dieses Merkmal ist wichtig, weil es einer einzelnen
Maschine gestattet, eine große
Breite an Polsteranforderungen zu befriedigen. Zum Beispiel können relativ
kurze Kissenlängen
in Verbindung mit kleinen und/oder unzerbrechlichen Artikeln genutzt
werden, während
längere
Kissenlänge
in Verbindung mit größeren und/oder
zerbrechlichen Artikeln angewandt werden können. Weiterhin kann ein Satz
von Kissen (entweder der gleichen oder unterschiedlicher Längen) in
Verbindung mit einzigartig geformten und/oder empfindlichen Artikeln,
wie beispielsweise elektronische Ausrüstung, verwendet werden.
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Derzeit wird eine Vielzahl von Systemen
zur Längensteuerung
verwendet, um die Kissenlänge
zu steuern. Zum Beispiel ist ein manuelles System erhältlich,
in dem eine verpackende Person manuell die Zahnradanordnung für eine Zeitspanne,
die für
das Herstellen eines geprägten
Streifens der gewünschten
Länge ausreichend
ist, aktiviert (d. h. sie tritt auf ein Fußpedal). Er/sie deaktiviert
dann manuell die Zahnradanordnung (d. h. er/sie gibt das Fußpedal frei)
und aktiviert die Schneidanordnung (d. h. er/sie drückt gleichzeitig
zwei geeignete Knöpfe
auf dem Steuerpult der Maschine), um den geprägten Streifen zu schneiden.
In dieser Weise wird ein Kissen der gewünschten Länge erzeugt. Alternativ ist
das System derart gestaltet, dass eine manuelle Deaktivierung der
Zahnradanordnung (d. h. das Loslassen des Fußpedals) automatisch die Schneidanordnung
aktiviert.
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Eine andere Technik, die zum Steuern
der Kissenlänge
verwendet wird, ist ein zeitwiederholtes System. In einem derartigen
Längensteuerungssystem
ist ein Zeitgeber elektrisch mit der Zahnradanordnung verbunden.
Der Zeitgeber wird auf eine Zeitspanne (d. h. Sekunden) gesetzt,
die basierend auf einer geschätzten
Zahnradgeschwindigkeit der gewünschten
Länge des
Kissens entspricht. Der Zeitgeber wird empirisch eingestellt, um
die gewünschte Kissenlänge zu erhalten.
Das Zeitwiederholungssystem ist konstruiert, um automatisch die
Zahnradanordnung für
die ausgewählte
Zeitspanne zu aktivieren und dadurch unter der Annahme, dass die
abgeschätzte
Zahnradgeschwindigkeit konstant ist, einen geprägten Streifen der gewünschten
Länge herzustellen.
Das System deaktiviert dann die Zahnradanordnung und aktiviert dann
die Schneidanordnung, wenn die Funktion des automatischen Schneidens eingeschaltet
ist, um den geprägten
Streifen in ein erstes Kissen der gewünschten Länge zu schneiden. Danach reaktiviert
das System automatisch die Zahnradanordnung, um den Zyklus zu wiederholen, so
dass, wenn der Zeitgeber nicht ausgeschaltet worden ist, eine große Anzahl
an Kissen von im Wesentlichen der gleichen Länge kontinuierlich hergestellt wird.
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Ein weiteres erhältliches System zur Längensteuerung
ist ein durch Entfernen gesteuertes System. Dieses System ist ähnlich dem
Zeitwiederholungssystem, d. h. es deaktiviert die Zahnradanordnung
basierend auf dem Setzen eines Zeitgebers. Mit dem durch Entfernen
gesteuerten System wird jedoch die Zahnradanordnung nicht automatisch
reaktiviert. Stattdessen wird sie nur reaktiviert, wenn das geschnittene
Kissen entweder manuell durch die verpackende Person, mechanisch
durch ein Förderband oder
durch die Schwerkraft entfernt wird. Durch die Reaktivierung wird
ein anderes Kissen der gleichen Länge produziert, bis der Zeitgeber
ausgeschaltet wird.
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Ein weiteres System zur Längensteuerung umfasst
ein Längenauswahlsystem,
das der verpackenden Person gestattet, bestimmte vordefinierte Kissenlängen auszuwählen. In
einem derartigen System wird ein Auswahlpult (z. B. ein Schalterpult)
mit einer Mehrzahl von Längenoptionen
(z. B. Knöpfen) bereitgestellt,
so dass eine verpackende Person manuell die geeignete Kissenlänge auswählen kann. Wenn
eine bestimmte Längenoption
ausgewählt
worden ist, wird die Zahnradanordnung automatisch für eine Zeitspanne
(basierend auf der abgeschätzten Antriebsgeschwindigkeit)
entsprechend der ausgewählten
Kissenlänge
aktiviert. Bei Ablauf dieser Zeitspanne wird die Zahnradanordnung
deaktiviert und die Schneidanordnung aktiviert.
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Aufgrund der zunehmenden Popularität des schützenden
Packmaterials aus Papier nutzen Hersteller häufig eine Mehrzahl von Polsterumwandlungsmaschinen
mit vordefinierten Parametern, um schützende Verpackungen für Artikel
unterschiedlicher Größen und
Formen herzustellen. Diese Anordnung reduziert häufig die Aufbauzeit und gestattet
einem Hersteller, Güter
mit einem minimalen Zeitaufwand herzustellen und zu versenden. Zusätzlich fügen Hersteller
jetzt programmierte Steuerungen ein, um den Betrieb der Polsterumwandlungsmaschinen zu
steuern. Diese Steuerungen führen
zu reduzierter Arbeitskraft, gleichförmigeren Produkten, geringeren Herstellungskosten,
weniger Fehlern und zu einer sichereren Arbeitsumgebung.
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Die Steuerungen arbeiten, indem sie
kontinuierlich ihre jeweilige Maschine durch das Ausnutzen von Sensorschaltungen
in Verbindung mit der Maschine überwachen,
wobei die Sensorschaltungen Ausgabesignale einem vorprogrammierten
Prozessor bereitstellen, um die jeweilige Maschine gemäß den Vorschriften
des Herstellers zu steuern. Jede unterschiedliche Maschine hat typischerweise eine
unabhängige
Steuerung, die allein für
diese bestimmte Maschine vorhanden ist. Das Ausnutzen einer unterschiedlichen
Steuerung für
jeden Maschinentyp führt
oftmals zu gesteigerten Herstellungskosten und zu zusätzlichen
Fehlern bei der Herstellung und es verkompliziert das Auswechseln
und das Reparieren.
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Es wäre wünschenswert, eine einzelne
Steuerung bereitzustellen, die eine Vielzahl von Maschinentypen
ohne wesentliche Einstellungen oder Modifikationen der Steuerung
betreiben könnte.
Eine derartige universelle Steuerung würde weniger teuer herzustellen
sein und sie würde
leichter zu warten sein, weil, wenn sie versagt, ein Techniker einfach
die Leiterplatte der Steuerung austauschen würde und eine neue installierten
würde.
Es wäre
ebenfalls wünschenswert
für eine
Steuerung, Fehlerdiagnoseinformationen zu sammeln und zu speichern
und verbesserte und automatisierte Verpackungsfunktionen auszuführen.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird
ein Verfahren, wie es in Anspruch 1 definiert ist, bereitgestellt.
Optionale Merkmale des Verfahrens der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis
13 definiert.
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Gemäß eines zweiten Aspektes der
Erfindung wird eine Polsterumwandlungsmaschine bzw. eine Auspolsterungsumwandlungsmaschine
gemäß Anspruch
14 bereitgestellt. Optionale und vorteilhafte Merkmale der Polsterumwandlungsmaschine
sind in den Ansprüchen
15 bis 20 definiert.
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Im Allgemeinen umfasst die Erfindung
die vorangegangenen und andere Merkmale, die hiernach vollständig beschrieben
sind und insbesondere durch die Ansprüche hervorgehoben sind, wobei
die folgende Beschreibung und die anhängenden Zeichnungen im Detail
eine bestimmte illustrierte Ausführungsform
der Erfindung darstellen, die jedoch bezeichnend für nur einen
der verschiedenen Wege ist, in denen die Prinzipien der Erfindung
ausgenutzt werden können.
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In den anhängenden Zeichnungen:
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1 ist
eine Darstellung einer Polsterumwandlungsmaschine;
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2 ist
ein Blockdiagramm einer Universalsteuerung für eine Polsterumwandlungsmaschine
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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Die 3 bis 8 sind elektrische schematische
Diagramme einer Ausführungsform
der Universalsteuerung;
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9 ist
ein Blockdiagramm einer Steuerung für eine Polsterumwandlungsmaschine
mit verbesserten diagnostischen Fähigkeiten;
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10 ist
eine Vorderansicht eines Längenmessgeräts und anderer
relevanter Bereiche der Polsterumwandlungsmaschine;
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11 ist
eine Seitenansicht des Längenmessgeräts;
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12 ist
ein Blockdiagramm einer Steuerung umfassend einen Code-Leser zum
Lesen von Informationen von dem Ausgangsmaterial und einen Containersensor
zum Bestimmen von Verpackungsinformationen von einem Container,
dem die Verpackung zugeführt
wird;
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13 ist
ein Blockdiagramm eines fehlertoleranten Netzwerks zum Herstellen
von Polsterprodukten; und
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14 ist
eine Darstellung von zwei Maschinen zum Produzieren von Polsterprodukten,
die jeweils am Ende eines Fördermittels
positioniert sind und über
ein Netzwerk kommunizieren.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
und anfänglich
auf 1 ist eine Polsterumwandlungsmaschine 10 gezeigt,
die einen Rahmen 12 umfasst, über den die verschiedenen Komponenten
einer Umwandlungsanordnung 14 befestigt sind, und eine Steuerung 16 (schematisch
illustriert) zum Steuern der Maschine, die die Komponenten der Polsteranordnung
umfasst. Der Rahmen 12 umfasst eine Ausgangsmaterialzufuhranordnung
bzw. eine Ausgangsmateriallieferanordnung 18, die eine
Rolle des Ausgangsmaterials zu der Umwandlung durch die Umwandlungsanordnung 14 in
ein Polstermaterial hält. Die
Umwandlungsanordnung 14 umfasst bevorzugt eine Zufuhranordnung
bzw. Zuführanordnung 19 umfassend
eine Formungsanordnung 20 und eine Zahnradanordnung 22 angetrieben
durch einen Zufuhrmotor 24, eine Schneidanordnung 26,
die zum Beispiel durch einen Schneidmotor 28 angetrieben
ist, der mit der Schneidanordnung selektiv in Eingriff gelangt durch
eine Kupplung 30, die durch einen WechselspannungsElektromagneten
angetrieben ist, und eine Nach-Schnitt-Zwanganordnung 32.
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Während
des Umwandlungsvorgangs bewirkt die Formungsanordnung 20,
dass die seitlichen Ränder
des Ausgangsmaterials einwärts
gerollt werden, um einen kontinuierlichen Streifen mit zwei seitlichen
kissenähnlichen
Abschnitten und einem zentralen Band dazwischen zu bilden. Die Zahnradanordnung 22 führt eine "Zug-Funktion" aus, indem sie den
kontinuierlichen Streifen durch die Klemmstelle von zwei zusammenarbeitenden
und gegenüberliegenden
Zahnrädern
der Zahnradanordnung zieht, wodurch das Ausgangsmaterial durch die
Formungsan ordnung 20 für
eine Dauer, die durch die Zeitspanne bestimmt ist, die der Zufuhrmotor 24 die
gegenüberliegenden
Zahnräder
dreht, gezogen wird. Die Zahnradanordnung 22 führt zusätzlich eine "Präge-„ oder "Verbindungs-Funktion" aus, indem die zwei
gegenüberliegenden
Zahnräder
das zentrale Band des kontinuierlichen Streifens prägen, wenn
es dort hindurch läuft,
um einen geprägten
Streifen zu bilden. Wenn sich der geprägte Streifen stromabwärts von der
Zahnradanordnung 22 bewegt, schneidet die Schneidanordnung 26 den
Streifen in Abschnitte einer gewünschten
Länge.
Diese geschnittenen Abschnitte bewegen sich dann durch die Nach-Schnitt-Zwanganordnung 32.
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Die Steuerung 16 ist bevorzugt "universal" oder anwendbar in
einer Anzahl von unterschiedlich konfigurierten Polsterumwandlungsmaschinen,
ohne dass irgendwelche wesentliche Änderungen an der Steuerung
erforderlich sind. Demgemäss
kann daher eine Konfiguration einer Universalsteuerung 16 für eine Vielfalt
von unterschiedlichen Polsterumwandlungsmaschinen hergestellt werden.
Der Techniker für
die Anordnung braucht dann nicht die Steuerung 16 an eine
spezifische Konfiguration der Polsterumwandlungsmaschine anzupassen,
beispielsweise wenn eine der speziellen Polsterumwandlungsmaschinen
angepasst ist an die Verwendung einer durch Luft angetriebenen Schneidordnung,
eine Schneidanordnung mit einer Direktstrom betriebenen Spule oder
eine motorgetriebene Schneidanordnung. Die Anwendbarkeit der Universalsteuerung,
um unterschiedlich konfigurierte Maschinen zu steuern, reduziert
die Montagezeit, reduziert die Montagekosten, weil die Arbeitskosten
beim spezifischen Konfigurieren einer Steuerung oftmals die Kosten
für das
Montieren unbenutzter elektrischer Komponenten in der Steuerung überwiegen,
und es reduziert die Möglichkeit
von Montagefehlern. Weiterhin wird die Reparatur der Maschine erleichtert,
weil die Ausbildung des Reparaturtechnikers minimiert wird und weil
ein Vorrat an Universalsteuerungen zur Verwendung in einer Vielfalt
von Polsterumwandlungsmaschinen geführt werden kann.
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Eine exemplarische Universalsteuerung 16 ist
in 2 dargestellt und
umfasst eine Anzahl von unterschiedlichen Ausgabeanschlüssen 36, 38, 40, 42, 44 und 46,
die dazu verwendet werden, um jeweils ein Steuersignal von einem
Mikroprozessor 48 bereitzustellen für einen Gleichspannungs-Scherelektromagneten,
einen Wechselspannungs- Steuerelektromagneten, einen Schnittmotor,
einen Zufuhrmotor, einen Zähler
und einen überschüssigen Anschluss
in Übereinstimmung
mit einer Anzahl von Eingängen 50.
Wird der Mikroprozessor 48 hierin als ein einzelnes Gerät dargestellt
und beschrieben, sollte man bemerken, dass der Mikroprozessor 48 als eine
Anzahl von Mikroprozessoren oder Steuereinheiten des gleichen Typs
oder als unterschiedliche Mikroprozessoren angepasst auf das Ausführen bestimmter
Funktionen realisiert werden kann. Der Gleichspannungs-Scherelektromagnet,
der durch den Mikroprozessor 48 durch den Gleichspannungs-Scherelektromagnet-Ausgang 36 gesteuert ist,
treibt eine Schneidklinge an, die am Ausgang einer Polsterumwandlungsmaschine
positioniert ist. Wenn der Gleichspannungs-Scherelektromagnet durch
ein Steuersignal, das durch den Anschluss 36 geschickt
wird, mit Energie versorgt wird, betätigt der Elektromagnet eine
Schneidklinge, um die Klinge durch die Polsterung zu zwingen, um
einen Schnitt durchzuführen.
Eine Maschine, die eine Schneidanordnung angetrieben durch einen
Gleichspannungs-Elektromagneten verwendet, wird durch die Ranpak
Corporation unter dem Namen PadPak® angeboten,
und sie ist offenbart in dem US-Patent mit der Nummer 4,968,291,
das hier durch diese Referenz aufgenommen ist.
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Der Anschluss 38 für den Wechselspannungs-Steuerelektromagneten
steuert einen externen Wechselspannungs-Elektromagneten, der typischerweise
in Verbindung mit entweder einer luftgetriebenen Schneidanordnung
oder einer Motor getriebenen Schneidanordnung verwendet wird. Wenn eine
Polsterumwandlungsmaschine umfassend die Universalsteuerung 16 eine
luftgetriebene Schneidanordnung verwendet, nutzt die Schneidanordnung den
Wechselspannungs-Steuerelektromagneten,
um die Zufuhr von Druckluft zu einem Luftzylinder zu steuern, der
eine Schneidklinge antreibt, um einen Abschnitt der durch die Ma schine
geführten
Polsterung abzuscheren. Eine Polsterumwandlungsmaschine, die eine
luftgetriebene Schneideanordnung verwendet, wird unter dem Namen
PadPak® durch die
Ranpak Corporation angeboten und sie ist in dem US-Patent mit der
Nr. 4,968,291 offenbart, die oben hierin aufgenommen worden ist.
Der Anschluss 38 für
den Wechselspannungs-Steuerelektromagneten kann ebenfalls dazu verwendet
werden, um einen Wechselspannungs-Steuerelektromagneten zu steuern,
der agiert, um den Direktschneideantriebsmotor 28 mit der
Schneidanordnung 26 über
die Kupplung 30 zu koppeln, um eine Schneidklinge durch
einen Schneidschlag anzutreiben, um einen Abschnitt des Polstermaterials,
dass durch die Maschine geführt wird,
abzuschneiden. Eine derartige Maschine wird durch die Ranpak Corporation
unter dem Namen AutoPad® vermarktet und sie ist
in dem US-Patent mit der Nr. 5,123,889 offenbart, dass ebenfalls
hierin durch diese Referenz aufgenommen ist. In dieser Ausführungsform
einer Polsterumwandlungsmaschine wird der Anschluss 40 des
Schnittmotors dazu verwendet, ein Signal zu dem Schnittmotor 28 zu
liefern, um sicherzustellen, dass der Schnittmotor läuft, wenn
ein Schnitt gewünscht
ist.
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In jedem der Ausführungsformen einer Polsterumwandlungsmaschine,
die oben beschrieben worden sind, werden Mittel zum Bewegen des
Papiermaterials durch die Maschine verwendet, um das Polstermaterial
zu erzeugen. Die oben referenzierten PadPak®- und
AutoPad® -Maschinen
verwenden den Zufuhrmotor 24, der die ineinandergreifenden
Zahnräder 22 dreht,
die das Papierausgangsmaterial greifen und durch die Maschine führen, wo
die geeignete Umwandlung des lagenförmigen Ausgangsmaterials zu
einem Polsterprodukt und das Schneiden des Polsterproduktes in geeignete
Längen
stattfindet. Die Universalsteuerung 16 steuert den Zufuhrmotor 24 durch
den Zufuhrmotoranschluss 42. Wenn es gewünscht ist,
dass eine geeignete Länge
von Papier durch die Polsterumwandlungsmaschine durch den Zufuhrmotor 24 geführt wird,
sendet der Mikroprozessor 48 ein Signal durch den Zufuhrmotoranschluss 42,
was das Zuführen
von Energie zu dem Zufuhrmotor für
die Zeitspanne, die das Signal vorhanden ist, bewirkt. Wenn der
Mikroprozessor 48 bestimmt hat, dass die gewünschte Länge des
Papieraus gangsmaterials der Maschine 10 zugeführt worden
ist, wird das Signal abgeschaltet, was bewirkt, dass der Zufuhrmotor 24 stoppt
und dass die Zufuhr des Papiers durch die Maschine stoppt. Zu diesem Zeitpunkt
wird der Mikroprozessor 48 basierend auf der Position des
Betriebsmodusauswahlschalters 52 und dem Zustand der Eingangssignale 50 bestimmen,
ob ein Schnitt des Polstermaterials, dass durch die Maschine 10 geführt wurde,
erzeugt wird, wie es unten vollständiger beschrieben ist.
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In Abhängigkeit von der Ausführungsform der
Polsterumwandlungsmaschine 10 kann die Universalsteuerung 16 ebenfalls
einen Zählanschluss 44 verwenden,
um einen Zähler
zu steuern, der die Verwendung der Maschinen verfolgt, oder sie
kann einen überzähligen Anschluss 46 verwenden,
der zum Bereitstellen von Steuersignalen für einige andere Geräte verwendet
wird.
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Während
die Universalsteuerung 16 die Ausgabeanschlüsse 36 bis 46 für die Steuerung
des Zufuhrmotors 24 und eine Vielfalt von Schneidanordnungen
umfasst, werden in den meisten Anwendungen weniger als alle Anschlüsse verwendet
werden. Wenn zum Beispiel die Universalsteuerung 16 verwendet
wird, um eine Polsterumwandlungsmaschine zu steuern mit einer Schneidanordnung,
die durch einen Gleichspannungs-Scherelektromagneten angetrieben
ist, wie die oben erwähnte
PadPak®-Maschine,
wird der Gleichspannungs-Scherelektromagnetanschluss 36 verwendet,
während
der Wechselspannungs-Steuerelektromagnetanschluss 40 und
der Schneidmotoranschluss 16 nicht verwendet werden. Wenn
die Universalsteuerung 16 verwendet wird, um eine Maschine 10 mit
einer luftgetriebenen Schneidanordnung zu steuern, wird der Wechselspannungs-Steueranschluss 38 verwendet,
um den Wechselspannungs-Steuerelektromagneten
zu steuern, und der Gleichspannungs-Scherelektromagnetanschluss 36 und
der Schneidmotoranschluss 40 verbleiben ungenutzt. Wenn
in ähnlicher
Weise die Universalsteuerung 16 in Verbindung mit einer
Polsterumwandlungsmaschine verwendet wird, die einen Schneidmotor 28 nutzt,
um die Schneidanordnung 26 zu betätigen, wie beispielsweise die
oben ge nannte AutoPad®-Maschine, werden der
Wechselspannungs-Steuerelektromagnetanschluss 38 und
der Schneidmotoranschluss 40 verwendet, um die Schneidanordnung 26 zu
steuern und anzutreiben, während
der Gleichspannungs-Scherelektromagnetanschluss 36 ungenutzt
sein wird. Der Mikroprozessor 48 wird bevorzugt mehr oder
weniger gleichzeitig bewirken, dass geeignete Signale zu jedem der
jeweiligen Ausgabeanschlüsse 36, 38, 40 gesendet werden
unabhängig
von der tatsächlichen
Schneidanordnung, die durch eine Maschine verwendet wird. Auf diese
Weise muss der Mikroprozessor 48 nicht über diesen Aspekt der Konfiguration
der Maschine informiert werden und die Schneidanordnung 26,
die mit einem Anschluss verbunden ist, wird daher diejenige sein,
die auf ein von dem Mikroprozessor gesendetes Signal antwortet,
ohne dass der Mikroprozessor unterscheiden muss, welcher Typ einer
Schneidanordnung verwendet wird.
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Die Steuerung der verschiedenen Geräte, wie
beispielsweise des Gleichspannungs-Scherelektromagneten und des
Schneid- und Zufuhrmotors, wird durch den Mikroprozessor 48 in Übereinstimmung
mit bestimmten Eingaben 50 ausgeführt, die für die Betriebsbedingung der
Polsterumwandlungsmaschine 10 und bestimmte Ereignisse,
die wahrgenommen worden sind, bezeichnend sind. Die Eingaben 50 umfassen
ebenfalls eine Indikation des Betriebsmodus für die Polsterumwandlungsmaschine, der
durch den Modusauswahlschalter 52, beispielsweise ein Drehschalter,
ausgewählt
worden ist. Der Modusauswahlschalter 52 umfasst eine Anzahl
von Einstellungen entsprechend den unterschiedlichen Betriebsmodi,
z. B. den Tastaturmodus, den elektronischen Ausgabesystemmodus,
den automatischen Schneidmodus, den Zufuhr-Schneid-Fußschalter-Modus
und den automatischen Zufuhrmodus. Die Moduseinstellung der Steuerung 16 sowie
eine Anzahl von Fehlersignalen kann als alphanumerischer Code auf
der Anzeige 54 dargestellt werden. Zum Beispiel kann ein
Anzeige-Code von „1" einem Bediener anzeigen,
dass die Maschine 10 in dem automatischen Zufuhrmodus betrieben
wird, während eine
Anzeige von "A" anzeigen kann, dass
ein Fehler in den Knöpfen
aufgetreten ist, die zum manuellen Anweisen eines Schnittes genutzt
werden.
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Der Tastaturmodus ist für Polsterumwandlungsmaschinen,
die mit einer Tastatur ausgestattet sind, durch die ein Bediener
die Länge
jedes Kissens durch Pressen der geeigneten Taste auf der Tastatur eingeben
kann, deren Herstellung durch die Maschine gewünscht ist. Unabhängig von
der verwendeten Schneidanordnung stellt der Mikroprozessor 48 in diesem
Modus ein Signal für
den Zufuhrmotor durch den Zufuhrmotoranschluss 42 bereit,
um durch die Maschine Material für
die geeignete Zeitspanne zuzuführen,
um eine Polsterung in der Länge
bereitzustellen, die der Bediener durch die Tastatur ausgewählt hat.
Bevorzugt sind die Tastaturknöpfe
vorprogrammiert, so dass jeder Knopf einer speziellen Schnittlänge entspricht.
Wenn beispielsweise ein Bediener den Knopf 12 auf der Tastatur
drückt
und dieser Knopf vorprogrammiert war, um einer Länge von 12 Inches
zu entsprechen, dann wird der Mikroprozessor 48 dem Zufuhrmotor 24 ein
Signal senden und den Zufuhrmotor für eine Zeitspanne antreiben, die
gleichzusetzen ist mit einem ausgegebenen Polstermaterial von 12
Inch, und dann wird der Mikroprozessor den Zufuhrmotor abschalten.
Nach der Vervollständigung
des Polstermaterials der ausgewählten
Länge,
dass durch die Maschine geführt
wird, weist der Mikroprozessor 48 automatisch die verwendete
Schneidanordnung 26 über
die Ausgabeanschlüsse 36, 38, 40 an,
einen Schnitt auszuführen. Dann
wartet der Mikroprozessor 48 auf die nächste Taste, die auf der Tastatur
gedrückt
wird, und wiederholt den Vorgang, um eine Länge einer Polsterung entsprechend
der gedrückten
Taste herzustellen.
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Wenn mit dem Modusauswahlschalter 52 die Einstellung
für den
Modus des elektronischen Ausgabesystems (Electronic Dispensing System
= EDS) ausgewählt
wird, wird ein externer elektronischer Ausgabesensor verwendet,
um das Vorhandensein oder die Abwesenheit einer ausgegebenen Länge des
Polstermaterials zu detektieren. Die Information über das
Vorhandensein oder die Abwesenheit des Polstermaterials wird dem
Mikroprozessor 48 durch einen der Eingänge 50 bereitgestellt.
Wenn der Sensor detektiert, dass kein Polstermaterial mehr in dem Schneidgebiet
der Maschine vorhanden ist, wird diese Information dem Mikro prozessor 48 übermittelt, der über den
Zufuhrmotoranschluss 42 ein Signal an den Zufuhrmotor 24 übermitteln
wird, um eine bestimmte Länge
des Materials auszugeben. Die Länge des
Materials, dass der Maschine 10 zugeführt werden soll, wie es dem
Mikroprozessor 48 über
einen der Eingänge 50 übermittelt
wird, wird durch die Einstellung eines Einstellrades bestimmt, das
unten beschrieben ist. Sobald Material durch die Maschine 10 geführt wird
und an dem Schneidausgang austritt, wird der elektronische Ausgabesensor
dem Mikroprozessor 48 das Vorhandensein des Polstermaterials
an dem Schneidausgang der Maschine berichten. Nachdem die vollständige Länge des
Materials durch den Zufuhrmotor 24 durch die Maschine geführt worden
ist, wird der Mikroprozessor 48 eine kurze Zeitspanne abwarten,
um dem Zufuhrmotor zu gestatten anzuhalten, und er wird dann ein
Signal über
die erforderlichen Ausgabeanschlüsse
ausgeben, um einen Schnitt anzuweisen, der durch die verbundene Schneidanordnung 26 ausgeführt werden
soll. Die elektronische Ausgabeanordnung wird fortfahren, dem Mikroprozessor 48 das
Vorhandensein des Polstermaterials an dem Ausgang der Maschine zu berichten,
bis das Material entfernt wurde. Nachdem das Entfernen des Materials
wird der Sensor das Entfernen dem Mikroprozessor 48 über die
Eingänge 50 berichten,
woraufhin der Mikroprozessor ein Signal an den Zufuhrmotor 24 übermitteln
wird, um wieder eine andere Länge
des Polstermaterials durch die Maschine zu führen, und sobald die Zufuhr
abgeschlossen ist, wird der Mikroprozessor ein Signal über die
erforderlichen Ausgabeanschlüsse
abgeben, um das Schneiden des Materials durch die Schneidanordnung 26 zu
bewirken. Dieser Vorgang wird sich solange fortsetzen, wie der Bediener
das Entfernen der geschnittenen Polsterprodukte von dem Ausgabegebiet
der Maschine fortsetzt.
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Die Auswahl des automatischen Schneidmodus
an dem Auswahlschalter 52 bewirkt, dass der Mikroprozessor 48 grundsätzlich den
gleichen Prozess ausführt,
wie er oben für
den EDS-Modus dargestellt worden ist, mit der Ausnahme, dass ein
Bediener nicht eine Länge
des Polstermaterials von der Maschine entfernen muss, damit die
nächste
Länge durch
die Maschine geführt
wird und geschnitten wird. In diesem Modus weist der Mikroprozessor 48 den
Zufuhrmotor 24 über den
Zufuhrmotoranschluss 42 an, Material durch die Maschine über eine
Zeitspanne zu führen,
die durch die Einstellung des Einstellrades bestimmt wird. Sobald
die gewünschte Länge des
Materials durch die Maschine geführt
worden ist, wird der Mikroprozessor 48 das Senden von Signalen
zu dem Zufuhrmotor 24 abschalten, eine kurze Zeitspanne
warten, um das Anhalten des Zufuhrmotors zu gestatten, und dann
wird er die geeigneten Signale an die Ausgabeanschlüsse 36, 38, 40 senden,
die die jeweiligen Schneidanordnungen 26 steuern. Der Mikroprozessor 48 wird
in diesem Modus bewirken, dass kontinuierlich vorbestimmte Längen des
Materials zugeführt
und durch die Maschine geschnitten werden, es sei denn, dass eine
vorbestimmte Anzahl von Längen
durch den Bediener ausgewählt
worden ist.
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Wenn der Zufuhr-Schnitt-Fußschalter-Modus
an dem Modusauswahlschalter 52 ausgewählt wird, wird die Steuerung
der Maschine durch den Mikroprozessor 48 stattfinden, wie
es durch einen Fußschalter,
der durch den Bediener betätigt
wird, angewiesen wird. Wenn ein Bediener den Fußschalter herabdrückt, wird
eine Eingabe, die diese Tatsache angibt, an den Mikroprozessor 48 über einen
der Eingänge 50 gesendet.
In Beantwortung wird der Mikroprozessor 48 ein Signal an
den Zufuhrmotor 24 über den
Zufuhrmotoranschluss 42 senden, um Material durch die Maschine
zu führen.
Das Signal, dass an dem Zufuhrmotor 24 durch den Mikroprozessor 48 gesendet
wird, wird sich fortsetzen, bis der Bediener den Druck von dem Fußpedal nimmt,
wobei zu diesem Zeitpunkt der Mikroprozessor das Signal an den Zufuhrmotor
abschalten wird, eine kurze Zeitspanne abwarten wird, um dem Zufuhrmotor
das Anhalten zu gestatten, und dann ein Signal an die Ausgangsanschlüsse 36, 38, 40 senden
wird, um die Schneidanordnungen 26 zu betreiben, um das
durch die Maschine geführte
Material zu schneiden.
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Der fünfte Modus des Modusauswahlschalters 52 ist
der automatische Zufuhrmodus. In dem automatischen Zufuhrmodus signalisiert
der Mikroprozessor 48 dem Zufuhrmotor 24 über den
Zufuhrmotoranschluss 42, dass eine Länge des Papiers durch die Maschine
geführt
werden soll, wie es durch die Position des Einstelha des festgelegt
ist. Nachdem die passende Länge
des Polstermaterials durch die Maschine geführt worden ist, wird der Mikroprozessor
abwarten, bis ein Schnitt manuell angefordert wird. In diesem Modus
muss der Bediener dann dem Mikroprozessor anweisen, der Schneidanordnung
zu signalisieren, dass ein Schnitt ausgeführt werden soll. Bevorzugt
wird durch den Bediener ein Schnitt dadurch bewirkt, dass manuell
zwei Schneidknöpfe gleichzeitig
gedrückt
werden. Wenn die Knöpfe
gedrückt
worden sind, werden beide Eingaben an den Mikroprozessor 48 über die
Eingangsleitungen 50 übermittelt
und unter der Voraussetzung, dass die Knöpfe annähernd gleichzeitig gedrückt worden
sind, wird der Mikroprozessor ein Signal über die passenden Ausgänge an die
Schneidanordnung 26 übermitteln,
die in der Maschine verwendet wird, um das Material zu schneiden.
Nachdem ein Schnitt abgeschlossen worden ist, wird der Mikroprozessor 48 wieder
ein Signal an den Zufuhrmotor 24 senden, um zu bewirken,
dass die ausgewählte
Länge des
Materials durch die Maschine geführt
wird und er wird dann auf dem Bediener warten, der anweisen soll, dass
ein Schnitt durchgeführt
werden soll.
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Eine Ausführungsform der Universalsteuerung 16,
die oben beschrieben worden ist, ist in dem schematischen Schaltungsdiagramm
der 3 bis 8 gezeigt. Wenden wir uns
zunächst
den 3 bis 5 zu, ist die Wechselwirkung
zwischen dem Mikroprozessor 48 und den Ausgabeanschlüssen 36 bis 46 gezeigt.
Der Mikroprozessor 48 kann irgend eine Anzahl von kommerziell
erhältlichen
Verarbeitungschips für
allgemeine Zwecke sein, und es ist bevorzugt einer mit einer passenden
Schnittstelle mit den Ausgabeanschlüssen 36 bis 46 und
den Eingängen 50 über einen
Speicher 60, wie beispielsweise ein programmierbares peripheres
Gerät,
das einen ROM-Speicher, einen RAM-Speicher und Eingabe/Ausgabe-Anschlüsse umfassen
kann. Der Mikroprozessor 48 wird ebenfalls mit Tastatureingängen 62 bereitgestellt,
mit der eine Tastatur verbunden werden kann, wenn es gewünscht ist,
so dass der Universalprozessor 16 in dem Tastaturmodus
betrieben wird. Um die verschiedenen Ausgabeanschlüsse zu steuern,
speichert der Mikroprozessor die passenden Signalwerte an einem
Ort in dem Speicher 60, der durch den passenden Ausgabeanschluss
zugriffsbereit ist. Um beispielsweise ein Signal an den Zufuhrmotor 24 über den
Zufuhrmotoranschluss 42 zu übermitteln, wird der Mikroprozessor 48 den
gewünschten
Signalwert an einem Ort in dem Speicher 60 positionieren,
der durch die Leitung 62 zugriffsbereit ist, um ein Signal an
den Schneidmotor 28 über
den Schneidmotoranschluss 40 zu übermitteln, wird der Signalwert
an einem Ort positioniert, der durch die Leitung 66 zugriffsbereit
ist, und um ein Signal an den Gleichspannungs-Scherelektromagneten über den
Gleichspannungs-Scherelektromagnetenanschluss 36 oder um ein
Signal an den Wechselspannungs-Steuerelektromagneten über den
Wechselspannungs-Steuerelektromagnetenanschluss 38 zu übermitteln,
wird ein Signalwert an einem Speicherplatz positioniert werden, durch
die Leitung 64 zugriffsbereit ist. Wenn ein Steuersignal
an den Zufuhrmotoranschluss 42 gesendet wird, um zu bewirken,
dass der Zufuhrmotor 24 läuft, kann ebenfalls ein Zeitzähler 68 aktiviert
werden, der die Laufzeit der Polsterumwandlungsmaschine verfolgt.
Um den überzähligen Ausgabeanschluss 46 oder
den Zähleranschluss 44 (siehe 5) zu steuern, positioniert
der Mikroprozessor 48 einen Signalwert an einem Ort in
dem Speicher 60, der für
diese Anschlüsse
oder Geräte
zugriffsbereit ist.
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Man sollte erkennen, dass, weil die
Polsterumwandlungsmaschine 10, in der die Universalsteuerung 16 verwendet
wird, nur mit einer Schneidanordnung 26 genutzt wird, die
Ausgabeanschlüsse, die
eine Schneidanordnung steuern, mit unterschiedlichen Typen von Schneidanordnungen
geteilt werden können,
so dass zum Beispiel der Anschluss 38 für den Wechselspannungs-Steuerelektromagneten eine
luftbetriebene Schneidanordnung steuern kann oder die Eingriffskupplung 30 der
Schneidanordnung 26, die durch den Schneidmotor 28 angetrieben
ist, oder eine einzelne Steuerleitung kann mehr als einen Ausgabeanschluss
steuern, so wie die Steuerleitung 64 gezeigt ist, die sowohl
den Anschluss 38 für
den Gleichspannungs-Scherelektromagneten und den Anschluss 14 für den Wechselspannungs-Steuerelektromagneten
steuert. Während
weiterhin nur eine einzelne Schneidanordnung 26 durch eine
Maschine 10 zu einem Zeitpunkt verwendet wird, kann mehr
als eine Steuerleitung genutzt werden, um eine einzelne Schneidanordnung zu
steuern oder um eine andere Kontrolle über die Maschine bereitzustellen.
In dem Zusammenhang, in dem die Polsterumwandlungsmaschine 10 mit
einem Schneidmotor 28 verwendet wird, werden beide Steuerleitung 64 und 66 verwendet,
um einen Schnitt durchzuführen.
Die Steuerleitung 66 weist den Schnittmotor 28 über den
Schnittmotoranschluss 40 an zu laufen, während die
Steuerleitung 64 den Wechselspannungs-Steuerelektromagneten über den
Anschluss 38 des Wechselspannungs-Steuerelektromagneten
anweist, mit der Kupplung 30 in Eingriff zu gelangen, die
den Schneidmotor 28 und die Schneidklingenanordnung 26 koppelt.
Die Steuerleitungen 62 und 64 werden ebenfalls
gemeinsam verwendet, um sicherzustellen, dass der Zufuhrmotor 24 nicht
betrieben wird, wenn ein Schnitt gestartet worden ist, weil dies
bewirken kann, dass das Polstermaterial in der Maschine gestaut
wird. Ein paar Transistoren 70 und 72 ist mit
den Steuerleitungen 62 und 64 derart verbunden,
dass der Zufuhrmotor 24 und die Schneidanordnung 26 nicht
beide gleichzeitig betätigt
werden können,
weil das Vorhandensein eines Signals in einer Steuerleitung die
andere Steuerleitung abschaltet.
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Die Eingaben 50 an den Mikroprozessor 48 werden
durch eine Vielfalt von Schaltung erzeugt, wie sie in den 6 bis 8 gezeigt sind. 6 illustriert die Einstellradschaltung 76,
wie sie oben diskutiert worden ist. Ein zweistelliges (two-digit)
Einstellrad 78 ist mit dem Eingabebus 50 über die Bus-Schnittstelle 80 und
die Steuerleitung 82 gekoppelt und gestattet dem Bediener,
die Zeit auszuwählen,
während
der Mikroprozessor 48 den Zufuhrmotor 24 über die
Steuerleitung 62 und den Zufuhrmotoranschluss 42 anweisen
wird zu laufen und daher die Länge
des Polstermaterials, das der Maschine während des EDS-Modus, des automatischen
Schneidmodus und des automatischen Zufuhrmodus zugeführt wird,
bestimmt. Die ausgewählte
Zufuhrlänge wird
an den Mikroprozessor 24 über den Eingabebus 50 übermittelt.
In den 6 bis 8 sind eine Anzahl von vorliegenden
Wahrnehmungsschaltungen gezeigt, die zusätzliche Eingaben über den
Eingabebus 50 bereitstellen, die den Mikroprozessor 48 über den Speicher 60 über verschiedene
Betriebsereignisse der Polsterumwandlungsmaschine informieren, wie zum
Beispiel ob ein Schnitt beendet worden ist, ob der Fußschalter
gedrückt worden
ist oder ob ein Schneidknopf gedrückt worden ist, etc. sowie
den ausgewählten
Betriebsmodus für
die Universalsteuerung 16.
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Die vorliegenden Wahrnehmungsschaltungen
sind alle von einer ähnlichen
Konstruktion, wobei sie jedoch einzelne Ereignisse wahrnehmen. Eine beispielhafte
Stromwahrnehmungsschaltung umfasst generell einen Kontakt 84,
der einen Strom empfängt,
wenn ein spezielles Ereignis auftritt, dass für diese Wahrnehmungsschaltung
spezifisch ist. Wenn ein derartiges Ereignis auftritt, läuft Strom durch
den Kontakt 84 zu einem Kondensator 86, der elektrisch
parallel geschaltet ist zu einem Paar Dioden 88 eines Optokopplers 90,
der umgekehrt parallel angeordnet ist. Wenn Strom über die
Dioden 88 detektiert wird, der das Ereignis angibt, für dessen Wahrnehmung
die spezielle Wahrnehmungsschaltung konstruiert ist, gelangt Licht
von den Dioden auf den Fototransistor 92, was bewirkt,
dass der Transistor eine Quelle konstanter Spannung 94,
die durch einen Widerstand-Kondensator-Filter 96 gefiltert
ist, an einen Eingang 98 zu der Busschnittstelle 100 koppelt.
Die Busschnittstelle 100 stellt die geeignete Eingabe an
den Speicher 60 über
den Eingabebus 50 bereit, wie sie durch die Steuerleitung 102 gesteuert wird.
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Wenden wir uns nun den speziellen
Wahrnehmungsschaltungen hinzu, detektiert die Wahrnehmungsschaltung 104 (RELAIS
AN), ob die Polsterumwandlungsmaschine zurückgesetzt worden ist und ob
alle Sicherheitsschalter geschlossen sind, was angibt, ob die Abdeckung,
etc. der Maschine geschlossen ist. Der Zustand der Detektion wird
dann an den Mikroprozessor 48 über den Speicher 60 als eine
Eingabe in den Eingabebus 50 übermittelt.
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Die Schaltung 106 (Zufuhr
Umkehr) nimmt wahr, wann ein Bediener einen Umkehrdruckknopf gedrückt hat,
der dem Bediener gestattet, die Drehrichtung des Zufuhrmotors 24 umzukehren.
Der Zweck der Zufuhr-Umkehrfunktion besteht darin, ein Mittel zum
Beseitigen eines Staus von Polstermaterial bereitzustellen. Oftmals
kann das gestaute Polstermaterial durch einfaches Umkehren des Zu fuhrmotors
und durch das Ziehen des Polstermaterials weg von der Schneidanordnung,
wo Stauungen am häufigsten
auftreten, beseitigt werden. Der Zustand dieser Wahrnehmungsschaltung 106 wird
ebenfalls an den Mikroprozessor 48 über den Eingabebus 50 durch
den Speicher 60 berichtet.
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Die Schaltung 108 (Vollständiger Schnitt) nimmt
den Zustand eines Vollständigen-Schnitt-Schalters
wahr. Schneidanordnungen, die einen Gleichspannungs-Elektromagneten zum Antreiben
einer Schneidklinge verwenden, haben die Eigenschaft, sich schnell
aufzuheizen, wenn kontinuierlich Spannung an den Elektromagneten
angelegt wird. Wenn ein derartiger Elektromagnet sich zu stark aufheizt,
verliert er Kraft und kann nicht so effektiv Schneiden wie er es
könnte,
wenn er in einem kälteren
Zustand wäre.
Der Vollständiger-Schnitt-Schalter detektiert,
ob ein Schnitt des Polstermaterials abgeschlossen worden ist. Die
wahrnehmende Schaltung 108 nimmt den Zustand des Vollständiger-Schnitt-Schalters
war und berichtet den Zustand dem Mikroprozessor 48, so
dass der Mikroprozessor unmittelbar die Spannungsversorgung zu dem Gleichspannungs-Scherelektromagneten
unterbrechen kann, in dem er ein geeignetes Signal an den Gleichspannungs-Scherelektromagnetenanschluss 36 über die
Steuerleitung 64 sendet.
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Die Position des Fußschalters,
der verwendet wird, wenn die Universalsteuerung 16 auf
den Zufuhr-Schnitt-Fußschalter-Modus
gesetzt worden ist, wird durch die wahrnehmende Schaltung 110 (Zufuhr FS)
wahrgenommen. Die wahrnehmende Schaltung 110 nimmt die
Position des Fußschalters
war und berichtet die Position dem Mikroprozessor 48. Wenn man
sich, wie oben diskutiert worden ist, im Fußschaltermodus befindet und
wenn der Fußschalter gedrückt ist,
wird der Mikroprozessor 48 dem Zufuhrmotor 24 über den
Zufuhrmotoranschluss 42 und die Steuerleitung 62 signalisieren,
kontinuierlich der Maschine 10 Papier zuzuführen, während der
Fußschalter
gedrückt
ist. Über
das Freigeben des Druckes auf den Fußschalter wird die wahrnehmende
Schaltung dem Mikroprozessor 48 berichten, dass der Fußschalter
freigegeben worden ist, und der Mikroprozessor wird das Signal zu
dem Zufuhrmotor unterbrechen, was das Stoppen des Zufuhrmotors bewirkt, und
dann wird der Mikroprozessor ein Signal an die Ausgabeanschlüsse 36, 38 und 40 über die
Steuerleitung 64 und 66 ausgeben, das die angeschlossene Schneidanordnung 26 anregt,
einen Schnitt durchzuführen.
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Die Schaltung 112 (KLINGE)
nimmt den Zustand eines Klingenschalters war. Der Klingenschalter
detektiert, ob sich die Messerklinge in ihrer normalen Ruheposition
befindet oder, wenn sich die Messerklinge an einem anderen Punkt
befindet, wie beispielsweise teilweise in einem Schnitt. Wenn sich die
Messerklinge an ihrer Ruheposition befindet, ist es sicher, Papier
der Maschine 10 zuzuführen,
wobei anderenfalls, wenn sich die Messerklinge teilweise durch einen
Schnitt befand und Papier zugeführt
worden ist, dass Papier in die Klinge geführt werden könnte und
die Maschine verstopft. Die Position der Messerklinge, wie sie durch
die Schaltung 112 wahrgenommen wird, wird dem Mikroprozessor 48 berichtet,
der das Signal zu dem Zufuhrmotor 24 abschaltet bis die
Schaltung 112 wahrgenommen hat, dass die Messerklinge zu
ihrer Ruheposition zurückgekehrt ist.
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Die Schaltung 114 (EDS SENSOR)
nimmt das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Polstermaterial
in dem Gebiet der Schneidanordnung 26 der Polsterumwandlungsmaschine 10 wahr
und berichtet die Information dem Mikroprozessor 48. Wenn sich
die Universalsteuerung 16 in dem EDS-Modus befindet, wird
der Mikroprozessor 48 automatisch dem Zufuhrmotor 24 signalisieren,
eine Länge
des Polstermaterials, die durch die Einstellradschaltung 76 (6) bestimmt worden ist,
der Maschine 10 zuzuführen
und er wird der verbundenen Schneidanordnung 26 signalisieren,
das Material zu schneiden, nachdem die geeignete Länge zugeführt worden
ist, wann immer die Schaltung 114 wahrnimmt, dass die letzte
Länge des
zugeführten
Polstermaterials von dem Ausgangsgebiet entfernt worden ist.
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Setzen wir die Beschreibung der Wahrnehmungsschaltungen
mit Bezugnahme auf 8 fort, entsprechen
die Wahrnehmungsschaltungen 116 (L-Schnitt), 118 (R- Schnitt) und 120 (COM-Schnitt) drei
Druckknöpfen,
die auf der Polsterumwandlungsmaschine angeordnet sind, die dem
Bediener gestatten, manuell zu bewirken, dass die Schneidanordnung 26 das
der Maschine 10 zugeführte
Polstermaterial schneidet. Diese Schaltungen werden durch den Mikroprozessor 48 erkannt,
wenn sich die Universalsteuerung 16 in dem automatischen
Zufuhrmodus des Betriebes befindet. Als eine Sicherheitsmassnahme
ist es bevorzugt, dass der Mikroprozessor 48 eine Eingabe
von einer der Schaltungen 116, 118 annähernd gleichzeitig
mit der Detektion einer Eingabe von der Schaltung 120 detektiert,
die angibt, dass der COM-Schnitt-Knopf und einer der L-Schnitt- oder
R-Schnitt-Knöpfe annähernd gleichzeitig
gedrückt
worden ist, bevor der Mikroprozessor der Schneidanordnung 26,
die mit einem der Ausgabeanschlüsse 36, 38 oder 40 verbunden
ist, signalisiert, einen Schnitt durchzuführen. Das Drücken von
einem der Druckknöpfe
durch den Bediener bewirkt, dass die entsprechende Schaltung 116, 118, 120 eine
Eingabe über
den Eingabebus zu dem Speicher 60 über die Busschnittstelle 122,
die Eingabeleitung 124 und die Steuerleitung 126 bereitstellt.
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Die wahrnehmenden Schaltungen 128, 130, 132 und 134 nehmen
die Position des Modusauswahlschalters 52 wahr und geben
an, ob der Modusauswahlschalter auf den Tastaturmodus (Tastatur), den
EDS-Modus (EDS Ausgewählt),
den automatischen Schnittmodus (A/M-Schnitt) oder den Zufuhr-Schnitt-Fußschalter-Modus
(F/C KOMB) jeweils eingestellt ist und sie geben derartige Informationen an
den Mikroprozessor 48 über
den Eingabebus 50 an den Speicher 60 weiter. In
dem Zustand, in dem der Modusauswahlschalter 52 nicht auf
den Tastaturmodus, den EDS-Modus, den automatischen Schnitt-Modus
oder den Zufuhr-Schnitt-Fußschalter-Modus
gesetzt ist, wird der Mikroprozessor 48 den Betrieb in Übereinstimmung
mit dem automatischen Zufuhrmodus, der oben beschrieben worden ist,
vorgeben.
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Die wahrnehmende Schaltung 136 (Zähler) nimmt
wahr, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Längen des Polstermaterials erzeugt
worden ist. Wenn sich die Maschine in dem automatischen Zufuhrmodus
befindet, setzt der Bediener den Zäh ler auf die gewünschte Anzahl
an Kissen. Wenn diese Zahl erreicht wird, wird ein Kontaktschließen in dem Zähler wahrgenommen
und die Schaltung 136 informiert den Mikroprozessor 48,
dass die Zahl von Polsterlängen
erreicht worden ist, und der Mikroprozessor schaltet den automatischen
Zufuhrbetrieb ab.
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Eine Zahl von überzähligen wahrnehmenden Schaltungen 138 (Überzählig 1), 140 (Überzählig 2), wie
man sie in 7 sehen kann,
wird ebenfalls bereitgestellt, um dem Mikroprozessor 48 zu
ermöglichen,
erweiterte Steuerfunktionen basierend auf zusätzlichen Eingaben durchzuführen. Wie
oben bemerkt worden ist, kann der Betriebszustand der Maschine dem
Bediener über
eine alphanumerische Anzeige 54 (siehe 2 und 5)
angegeben werden. Die alphanumerische Anzeige kann irgendeine von
einer Vielfalt von kommerziell erhältlichen Anzeigen sein, die
geeignet ist, um mit dem Mikroprozessor 48 verbunden zu
werden. Der Mikroprozessor 48 versorgt die Anzeige 54 mit
Informationen zum Anzeigen in Übereinstimmung
mit empfangenen Informationen über
den Eingabebus 50 oder über
andere Eingaben, die dem Mikroprozessor 48 den Betriebsmodus
der Maschine anzeigen sowie, ob irgendwelche Fehler in dem Betrieb
detektiert worden sind. Fehlercode, die auf der Anzeige 54 angezeigt
werden, leuchten bevorzugt auf oder blinken, um die Wahrnehmbarkeit des
detektierten Fehlers zu verbessern.
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Beispiele für Fehler, die durch den Mikroprozessor 48 detektiert
werden können,
sind Stauungen in der Zufuhr- oder Schneidanordnung 19, 26.
Um die Detektion derartiger Fehler zu erleichtern, ist es bevorzugt,
dass ein Encoder 144, wie beispielsweise ein induktiver
Näherungsschalter,
nahe den prägenden
Zahnrädern
der Zahnradanordnung 22 positioniert ist, um die Rotation
und die Drehgeschwindigkeit der Zahnräder und des Zufuhrmotors 24 (siehe 1) wahrzunehmen, obwohl
andere Formen von Detektionsmitteln verwendet werden könnten, um
die Rotationsgeschwindigkeit der verschiedenen Komponenten der Zufuhranordnung 19 wahrzunehmen. Wenn
der Mikroprozessor 48 feststellt, dass die Rotationsgeschwindigkeit
des Zufuhrmotors 24 unter eine bestimmte Schwelle gefallen
ist, die für
einen Papierstau in der Zufuhranordnung 19, wie beispielsweise
in der Zahnradanordnung 22 oder der Formungsanordnung 20,
bezeichnend ist, stoppt der Mikroprozessor den Zufuhrmotor 24 und
zeigt einen passenden Fehlercode auf der Anzeige 54 an,
so dass sich der Bediener der Korrektur des Fehlers widmen kann.
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Um einen Stau in der Schneidanordnung 26 zu
detektieren, kann der Mikroprozessor 48 in ähnlicher
Weise die Position der Schneidklinge anzeigen, wie sie durch die
Detektionsschaltung 112 für die Klingenposition festgestellt
worden ist (siehe 7). Wenn
sich die Klinge nach einem Schnitt nicht in ihrer Ruheposition befindet
oder nicht in ihre Ruheposition nach einer Zeitspanne von der Initiierung
eines Schneidzyklus zurückkehrt,
wird der Mikroprozessor 48 den Schneidbetrieb der Maschine
abschalten und einen passenden Fehlercode an die Anzeige 54 schicken,
um den Bediener über
den Stau in der Schneidanordnung 26 zu informieren.
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Unter Bezugnahme auf 9 ist dort eine Steuerung 216 gezeigt
für die
Kommunikation mit einem entfernten Prozessor (Fernprozessor) 218,
wie beispielsweise einem entfernten Terminal oder einem PC, jeweils über ein
Paar Modems 220, 222 über eine Übertragungsleitung 224.
(Der entfernte Prozessor 218 und das entsprechende Modem 222 sind
als getrennt von der Steuerung 216 dargestellt durch den gestrichelten
Kasten 226, der einen entfernten Ort darstellt, wie beispielsweise
ein Servicezentrum.) Die Steuerung 216 ist im Allgemeinen äquivalent
zu der Steuerung 16, die oben jeweils in den 1 bis 8 beschrieben ist. Wie oben diskutiert
worden ist, empfängt
der Mikroprozessor 48 eine Anzahl von Eingaben 50 entsprechend
z. B. den Ereignissen, die durch die Stromwahrnehmungsschaltungen,
die in den 6 bis 8 gezeigt sind, detektiert
worden sind. Die Information, die durch die Stromwahrnehmungsschaltungen
wahrgenommen worden sind, umfassen den Betriebszustand der Maschine,
wie beispielsweise ob sich die Maschine in dem Tastaturmodus, dem elektrischen
Ausgabemodus, dem automatischen Schneidmodus, etc. befindet, und
umfasst weiterhin die Detektion von Maschinenfehlern, wie beispielsweise
Stauungen in der Zufuhr- oder Schneidanordnung 19, 26 sowie
die Zahl der Schnitte, die durch die Maschine abgeschlossen worden
sind, die Zahl der Kissen, die durch die Maschine hergestellt worden sind
und verschiedene andere Informationen.
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Die Steuerung 216 kann ebenfalls
mit einer Echtzeit-Uhr 228 bereitgestellt werden, um dem
Mikroprozessor 48 zu gestatten, eine Anzahl von zeitlich
festgelegten Ereignissen aufzuzeichnen, z. B. die Gesamtzeit, in
der die Maschine angeschaltet ist, die Gesamtzeit, in der die Maschine
aktiv ist im Gegensatz zu der Zeit die der Wartung gewidmet wird,
der Zeit, die in jedem Betriebsmodus aufgebracht wird, der Gesamtzeit,
die der Zufuhrmotor oder der Schneidmotor läuft, und der Gesamtzeit, die
der Zufuhrmotor in umgekehrter Richtung betrieben wird. Die Echtzeit-Uhr 228 kann
ebenfalls dazu verwendet werden, das Auftreten von Störungen zeitlich
und datumsmässig
zu kennzeichnen, die durch den Mikroprozessor 48 detektiert
worden sind.
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Alle Informationen, die durch den
Mikroprozessor 48 empfangen werden, können in einem nichtflüchtigen
Speicher 230 für
die spätere
Wiedergewinnung gespeichert werden. Wenn es gewünscht ist, kann auf die in
dem nichtflüchtigen
Speicher 230 gespeicherten Informationen von einem entfernten Ort 226 über die
Kommunikation zwischen dem entfernten Prozessor 218 und
dem Mikroprozessor 48 über
die Modems 220 und 222 zugegriffen werden. Die
Modems 220 und 222 können konventionelle kommerziell
erhältliche
Modems sein, die über
eine Telefonverbindung 224 durch konventionelle Kommunikationsprotokolle
kommunizieren, was durch den Fachmann erkannt werden wird.
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Die in dem nichtflüchtigen
Speicher 230 der Steuerung 216 gespeicherten Informationen
können automatisch
auf den entfernten Prozessor 218 zu zuvor bestimmten Zeitintervallen
herunter geladen werden, z. B. am Ende eines Tages oder am Ende
einer Woche. Alternativ kann eine Wartungsperson an dem entfernten
Ort 226 den Mikroprozessor 48 über die Verbindung mit dem
entfernten Prozessor 218 über die Modems 220 und 222 anweisen,
die Informationen, die in dem nichtflüchtigen Speicher 230 gespeichert
sind, auf den entfernten Prozessor 218 herunterzuladen,
wie es gewünscht
ist. Weiterhin gestattet die Verbindung zwischen dem entfernten
Prozessor 218 und dem Mikroprozessor 48 einer
Wartungsperson in annähernder
Echtzeit den Zustand aller Maschineneingaben 50 entsprechend
den Sensoren und den anderen Eingaben, die oben beschrieben worden
sind, zu betrachten, während
die Maschine läuft.
Dies ermöglicht
der Wartungsperson, effektiv die Fehler in der Maschine 10 zu
diagnostizieren, da die Wartungsperson in der Lage ist, die Eingaben 50 zu
betrachten, wenn ein Fehler auftritt. Die zu dem entfernten Prozessor 218 heruntergeladenen
Informationen von dem nichtflüchtigen
Speicher 230 können
ebenfalls dazu verwendet werden, die Wartung für die Maschine zeitlich einzuplanen
und Abrechnungsfunktionen unter den Bedingungen durchzuführen, wo
einem Kunden die Nutzung der Maschine basierend auf ihrer Betriebszeit,
auf der Menge des der Maschine zugeführten Papiers oder auf der
Länge oder
Anzahl der Kissen, die durch die Maschine produziert worden sind,
Kosten berechnet werden.
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Unter der Bedingung, dass sich eine
Wartungsperson am Ort der Polsterumwandlungsmaschine 10 befindet,
ist es ebenfalls möglich,
auf den nichtflüchtigen
Speicher 230 über
den gleichen Anschluss zuzugreifen, der für die Kommunikation mit dem
entfernten Prozessor 218 bereitgestellt ist. In einem derartigen
Fall wird anstelle des Modems 220, das mit dem Mikroprozessor 48 verbunden
ist, ein PC oder ein anderes Terminal mit dem Mikroprozessor 48 für den Zugriff
auf die in dem nichtflüchtigen
Speicher 230 gespeicherten Informationen verbunden. Dies
gestattet einer Wartungsperson besseren Zugriff auf die informativen
Eingaben 50 in den Mikroprozessor 48 während der
Wartung der Maschine.
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Unter den Bedingungen, dass einem
Kunden für
die Nutzung der Maschine Kosten berechnet werden basierend auf der
Menge an genutztem Papier, kann es wünschenswert sein, einen Papierverbrauchsmesser 232 in
Kommunikation mit dem Mikroprozessor 48 bereitzustellen.
Während
es für
den Mikroprozessor 48 möglich
ist, die Gesamtmenge an Papier, die durch die Maschine genutzt worden
ist, in dem nichtflüchtigen
Speicher 230 zu speichern, in dem indirekt die Zeit gemessen
wird, die der Zufuhrmotor läuft,
wie es durch die Echtzeit-Uhr 228 bestimmt wird, und durch
Multiplizieren dieser Zeit mit der Papiergeschwindigkeit, sofern
die Geschwindigkeit des Zufuhrmotors bekannt und konstant ist, kann unter
bestimmten Umständen
der Papierverbrauch genauer durch die Verwendung des Papierverbrauchsmessers 232 bestimmt
werden. Ein derartiger Papierverbrauchsmesser kann eine Kontaktrolle umfassen,
die entlang des Papiers rollt, das die Maschine eingegeben wird,
um direkt die Länge
des genutzten Papiers zu messen, oder es kann mittels einiger anderer
konventioneller Mittel zum Messen von Längen ausgeführt sein. Der Papierverbrauch
sowie andere Informationen, die in dem nichtflüchtigen Speicher 230 gespeichert
sind, können,
wenn es wünschenswert
ist, auf der Anzeige 54 sowie über den entfernten Prozessor 218 angezeigt
werden, wie es oben beschrieben worden ist.
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Wo es wünschenswert ist, genau die
Menge an Polsterprodukten oder Kissen, die durch eine Maschine produziert
worden ist, zu bestimmen, wie beispielsweise zu Abrechnungszwecken
oder wenn die Länge
des Kissens, das hergestellt werden soll, genau in einen Container
passen soll, kann die Maschine 10 mit einem Längenmessgerät 234 bereitgestellt werden.
Eine Ausführungsform
eines Längenmessgerätes ist
in den 10 und 11 gezeigt und ausführlicher
in der ebenfalls dem Anmelder gehörenden US-Patentanmeldung der
Serien-Nr.: 08/155,116 beschrieben, die in ihrer Vollständigkeit
durch diese Referenz aufgenommen ist. Das dargestellte Längenmessgerät 234 wird
positioniert, um die Winkelbewegung der Zahnradanordnung 22 anzuzeigen.
Das Längenmessgerät 234 umfasst
ein Drehelement 280, das an der Antriebswelle 281 befestigt
ist, und einen Monitor 282, der die Winkelbewegung des
Elements 280 und daher der Antriebswelle 281 anzeigt.
Das Rotationselement 280 ist bevorzugt eine Scheibe mit einer
Reihe von Öffnungen 284,
die in gleichen umfänglichen
Schritten angeordnet sind. Mehr bevorzugt ist das Rotationselement 280 eine
schwarze nicht reflektierende Aluminiumscheibe mit 12 Öffnungen.
In dieser Weise wird jede Öffnung 284 einer
30° – Winkelbewegung
entsprechen und in der bevorzugten Ausführungsform einem Inch der Kissenlänge.
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Der Monitor 282 umfasst
einen foto-optischen-Sender/Empfänger
286, der Lichtstrahlen sendet und empfängt, und einen Reflektor 288,
der die gesendeten Lichtstrahlen reflektiert. Der Sender/Empfänger 286
ist an dem Maschinenrahmen befestigt und derart positioniert, dass,
wenn sich das Rotationselement 280 dreht, sich gesendete
Lichtstrahlen durch die Öffnungen 284 bewegen.
Der fotoopitsche-Sender/Empfänger
286 umfasst bevorzugt eine elektrische Schaltung, die geeignet ist,
Unterbrechungen bei dem Empfang der Lichtstrahlen zu übertragen.
Der Reflektor 288 ist an dem Maschinenrahmen befestigt
und positioniert, um gesendete Lichtstrahlen zu empfangen, die sich
durch die Öffnungen 284 bewegen.
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Wenn sich das Rotationselement 280 dreht, werden
Lichtstrahlen, die durch den Sender/Empfänger 286 gesendet worden sind,
durch eine erste Öffnung 284 laufen,
den Reflektor 288 kontaktieren und zu dem Sender/Empfänger 286
zurückreflektiert
werden. Sobald diese Öffnung 284 sich
aus der Ausrichtung mit dem Sender/Empfänger 286 (und dem
Reflektor 288) dreht, wird der Empfang der reflektierten Lichtstrahlen
durch den Sender/Empfänger
286 unterbrochen werden, bis sich die nächste Öffnung 284 in die
Ausrichtung bewegt. Daher würden
mit dem bevorzugten Rotationselement 280 zwölf Unterbrechungen
für jeden
Umlauf des Elements 280 auftreten und daher für jeden
Umlauf der Antriebswelle 281.
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Der Sender/Empfänger 286 überträgt das Auftreten
einer Unterbrechung an den Prozessor 48 (9) in der Form eines Pulses. Der Prozessor 48 verwendet
diese Information, um die Zahnradanordnung 22 zu steuern
(d. h. um Aktivierungs/Deaktivierungssignale an den Zufuhrmotor über den
Zufuhrmotoranschluss 42 zu senden), und daher verwendet der
Prozessor 48 diese Information, um die Kissenlängen zu
steuern sowie um die Gesamtlänge
der produzierten Kissen zu bestimmen und in dem nichtflüchtigen
Speicher 230 zu speichern.
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Bezugnehmend auf 12 ist dort eine Steuerung 216' gezeigt, die
im Wesentlichen gleich der oben beschriebenen Steuerung 216 ist,
und einen Papiercodeleser 300 und einen Containermessfühler 302 umfasst.
Während
die Steuerung 216' mit nur
dem Codeleser 300 und dem Containermessfühler 302 und
dem nichtflüchtigen
Speicher 230 dargestellt ist, kann die Steuerung ebenfalls
das Modem 220 zur Kommunikation mit einem entfernten Prozessor 218,
die Echtzeit-Uhr 228, den Papierverbrauchsmesser 232 und
das Längenmessgerät 234,
wie es oben unter Bezugnahme auf 9 beschrieben
worden ist, umfassen. Der Papiercodeleser 300 und der Containermessfühler 302 kann
ebenfalls separat oder gemeinsam genutzt werden.
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Der Papiercodeleser 300 liest
Informationen, die auf dem Ausgangsmaterialpapier 304 verschlüsselt sind,
wenn das Papier der Maschine zugeführt wird, bevor das Papier
in die Umwandlungsanordnung 20 eintritt, um den Ausgangsmaterialpapiertyp, die
Quelle oder die Charge zu identifizieren oder zu verifizieren. Derartige
Informationen können
die Wartungsperson beim Diagnostizieren von Maschinenproblemen unterstützen, wie
beispielsweise Problemen die bei Maschinen aufgetreten sind, die
eine spezielle Papierlieferung verwendet haben, oder sie können verwendet
werden, um Informationen im Hinblick auf die Polstereigenschaften
eines Kissens, das aus derartigem Papier gebildet worden ist, zu
bestimmen, die variieren können
zwischen z. B. einem einlagigen oder einem mehrlagigen Papierausgangsmaterial.
Der letztere Typ der Information kann von besonderem Wert sein,
wenn die Maschine 10 automatisch die Menge an Kissen bestimmt
und herstellt, um geeignet einen gegebenen Container zu polstern. Die
Steuerung 216' kann
unter einigen Umständen angepasst
sein, um Kissen nur über
die Verifikation eines bestimmten Typs an Papierausgangsmaterial durch
den Papiercodeleser 300 zu produzieren, um beispielsweise
Schäden
an der Maschine 10 von der Verwendung eines ungeeigneten
Papierausgangsmaterials zu verhindern.
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Der Papiercodeleser 300 ist
bevorzugt ein konventioneller Strichcodeleser, wobei das Papierausgangsmaterial
einen geeigneten Strichcode trägt, der
die gewünschten
Informationen verschlüsselt. Der
Papiercodeleser 300 kann ebenfalls dazu verwendet werden,
um Papierlängeninformationen
an den Prozessor 48 zu liefern, wenn die Strichcodes auf
das Papierausgangsmaterial 302 in bekannten räumlichen
Intervallen gedruckt sind oder wenn die Längeninformationen darin verschlüsselt sind.
Der Papiercodeleser 300 kann ebenfalls von einem anderen
Typ eines Informationswiedergewinnungssystems sein umfassend z.
B. einen optischen Codeleser anders als einen Strichcodeleser oder
einen Leser, der angepasst ist, um das Vorhandensein von verschlüsselten
Informationen unter Verwendungen von ultraviolettem Licht zu lesen
oder zu detektieren.
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Informationen, die durch den Papiercodeleser 300 auf
dem Papierausgangsmaterial 304 detektiert worden sind,
werden an den Prozessor 48 übermittelt, wo sie verarbeitet
werden können
und/oder, wenn es gewünscht
ist, wo sie für
eine spätere
Wiedergewinnung aus dem nichtflüchtigen
Speicher 230 gespeichert werden. Die Anzahl der Rollen
oder die Menge des Papierausgangsmaterials, das von einer speziellen
Quelle genutzt wird, oder die Anzahl der Rollen oder die Menge des
Papierausgangsmaterials, das von einer bestimmten Qualität, Dicke
oder Lage ist, sind Beispiele für
nützliche
Informationen für die
Speicherung in dem nichtflüchtigen
Speicher 230.
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Der Containermessfühler 302 kann
ausgeführt
sein als ein Codeleser, wie beispielsweise ein Strichcodeleser,
der die Informationen von einem Container 306 liest, um
die Menge an Kissen und die Längen
der Kissen zu bestimmen, um die geeignete Polsterung des Containers
herzustellen. Unter diesen Umständen
würde ein
Strichcode auf den Container gedruckt sein oder anderenfalls an
dem Container 306 befestigt sein oder an einer Verpackungsrechnung,
die mit dem Container geliefert worden ist, und der Strichcodeleser
würde positioniert
werden, um den Strichcode zu lesen, wenn der Container zu einem
bekannten Platz befördert
wird, oder der Strichcode an einer bekannten Position im Verhältnis zu
der Maschine 10 positioniert wird. Basierend auf dem Lesen
der Information von dem Strichcode wird der Containermessfühler 302 die
Information zu dem Prozessor 48 übermitteln, der die Information
verwenden kann, um die Maschine 10 anzuweisen, die erforderliche
Anzahl und Längen
der Kissen zu bestimmen, wie aus einer Tabelle bestimmt werden kann,
oder wie es direkt in dem Strichcode verschlüsselt ist. Der Bediener würde dann
die automatisch durch die Maschine 10 produzierten Kissen
nehmen und sie in dem Container 306 platzieren ohne weitere Interaktion
zwischen dem Bediener und der Maschine.
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Der Containermessfühler 302 kann
ebenfalls in der Form eines Messfühlers sein, der tatsächlich das
leere Volumen des Containers misst. Ein derartiger Messfühler kann
einen mechanischen Messfühler
beinhalten, wie beispielsweise einen Kolben, einen Luftzylinder
oder einen anderen Niederdruckmessfühler, die den Container 306 abtasten,
um das Kissenvolumen zu bestimmen, dass erforderlich ist, um den
Container zu füllen.
Ein mechanischer Messfühler
kann den Container 306 an einem oder mehreren Orten abtasten,
um die Menge an erforderlichen Kissen zu bestimmen. Der mechanische
Messfühler kann
ebenfalls in Verbindung mit einem Strichcodeleser verwendet werden
oder er kann verwendet werden in Verbindung mit oder an Stelle von
Sensoren, die die Dimensionen oder den Grad der Füllung des Containers 306 wahrnehmen
umfassend optische und Ultraschallsensoren und Sensoren, die andere Formen
des Maschinen- "Sehens"- oder der Mustererkennung
verwenden.
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Ein fehlertolerantes polsterproduzierendes Netzwerk 400 ist
schematisch in 13 dargestellt. Ein
derartiges Netzwerk 400 würde typischerweise eine Anzahl
von Polsterumwandlungsmaschinen 10 aufweisen, die jede
bevorzugt eine Steuerung 402 umfasst, wie beispielsweise
die Steuerung 16, 216 und 216', die oben zum
Steuern der Kissenproduktion und der diagnostischen Funktionen der
Maschine beschrieben worden sind. Die einzelnen Maschinen 10 würden ebenfalls
durch eine Hauptsteuerung 404 gesteuert werden, die eine
untergeordnete Hauptsteuerung integriert in einen PC oder einen ähnlichen Prozessor
sein kann, oder sie kann in einer Polsterumwandlungsmaschine untergebracht
sein, wobei sie in diesem Fall ihre Host-Maschine steuern würde sowie
Hauptsteuerfunktionen für
ihre Host-Maschine und die anderen Maschinen in dem Netzwerk 400 bereitstellen
würde.
Die Hauptsteuerung 404 kann mit der Steuerung 402 jeder
Maschine 10 in einem konventionellen "Master-Slave"-Modus kommunizieren oder die Steuerungen
können
miteinander in einem konventionellen "Partner-zu-Partner" (Peer-to-Peer)-Modus miteinander kommunizieren
in Abhängigkeit
von dem Niveau der Kommunikation zwischen den Maschinen 10,
die gewünscht
ist, und in Abhängigkeit
davon, ob es gewünscht
ist, eine Master-Hauptsteuerung zu verwenden.
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Wenn das Netzwerk 400 in
dem Master-Slave-Modus betrieben wird, werden einzelne oder mehrere
Maschinen 10 durch die Hauptsteuerung 404 angewiesen,
die Kissen der gewünschten
Anzahl und Länge
herzustellen. Die Hauptsteuerung 404 kann die Arbeitsbelastung
unter den verschiedenen Maschinen in Übereinstimmung mit Arbeitszeitplänen und
Wartungszeitplänen
der Maschinen aufteilen und es kann eine Maschine umgehen oder Arbeit
von einer Maschine umverteilen, die die Hauptsteuerung über einen
Fehlerzustand informiert hat, wie beispielsweise einen Papierstau
oder das die Maschine kein Papierausgangsmaterial mehr hat. Die
Maschinen können
ebenfalls untereinander Informationen und Fehlerzustände kommunizieren
bzw. austauschen. Während
es bevorzugt ist, dass jede Maschine 10 mit einer separaten
Steuerung 402 bereitgestellt wird, kann eine Maschine durch
die Hauptsteuerung 404 ohne die Notwendigkeit einer individuellen Steuerung
für jede
Maschine gesteuert werden.
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Wenn das Netzwerk 400 in
dem Partner-zu-Partner-Modus arbeitet, ist eine primäre oder erste
Maschine aktiv, um Kissen zu produzieren, während die verbleibende Maschine
oder Maschinen inaktiv sind. Wenn die erste Maschine versagt, kann die
verbleibende Maschine oder Maschinen automatisch für die erste
Maschine übernehmen.
Ein derartiges Netzwerk könnte
zwischen zwei Maschinen 10a und l0b an beiden
Enden eines umkehrbaren Fördersystems 410,
wie es in
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14 gezeigt
ist, implementiert werden. In diesem Fall ist im Normalbetrieb eine
Maschine aktiv, während
die andere Maschine wartet. Die aktive Maschine, sagen wir Maschine 10a,
produziert Kissen der gewünschten
Länge und
lagert die Kissen auf dem Fördersystem 410 ab,
dass das Kissen von der aktiven Maschine 10a weg und zu
dem Bediener transportiert. Wenn die Maschine 10a nicht
betriebsfähig
wird, beispielsweise aufgrund eines Staus oder aufgrund des Fehlens
von Papier, oder weil ein Schalten zu einem zeitlich festgelegten
Intervall erforderlich ist, wird die Maschine 10a inaktiv
und die Maschine lOb übernimmt
die kissenproduzierenden Funktionen. Zu diesem Zeitpunkt würde ebenfalls
die Richtung des Fördersystems 410 umkehren,
um die Kissen, die durch die Maschine 10b produziert worden
sind, weg von der Maschine und zu dem Bediener zu transportieren.
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Während
eine Anzahl von Steuerungen oben beschrieben worden ist im Verhältnis zu
einer Anzahl von spezifischen Polsterumwandlungsmaschinen, wird
es offensichtlich sein, dass die Steuerungen der vorliegenden Erfindung
eine große
Anwendungsbreite aufweisen im Steuern des Betriebes von vielen Typen
oder Konfigurationen von Polsterumwandlungsmaschinen. Die vielseitige
Verwendung und Struktur der Steuerungen sowie das Bereitstellen
von überzähligen Steuerungsanschlüssen gestattet
ebenfalls die Anpassung der Steuerungsfunktionen an Kundenwünsche für unterschiedliche
Maschinenanwendungen und die Steuerung von hinzukommenden Geräten.