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Diese Erfindung bezieht sich auf Maschinen zum Herstellen von Plastiktaschen
und insbesondere auf Systeme zum Steuern des Betriebs solcher Maschinen.
Beschreibung verwandter Technik
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Es existieren zahlreiche Maschinen zur preiswerten und schnellen automatischen
Herstellung von Plastiktaschen. Typischerweise arbeiten diese Maschinen auf die
Weise, dass sie eine vorbestimmte Länge einer Plastik-Materialbahn von einer
Vorratsrolle ziehen und die Materialbahn danach transversal schneiden und
thermisch versiegeln, um eine Tasche zu bilden.
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Häufig ist es gewünscht, dass Etiketten, Anleitungen oder ähnliches grafisches
Material auf den fertig gestellten Taschen erscheint. Zu diesem Zweck wird das
grafische Material auf die Plastik-Materialbahn an regelmäßig voneinander
entfernt liegenden Stellen oder Feldern gedruckt und es ist notwendig
sicherzustellen, dass die Materialbahn nur an präzisen Stellen zwischen den Feldern
geschnitten und abgedichtet wird, um sicherzustellen, dass die Drucksachen richtig
auf der fertig gestellten Tasche angeordnet sind.
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Eine Technik zum Sicherstellen, dass die Materialbahn an der richtigen Stelle
geschnitten und abgedichtet wird, besteht darin, die Materialbahn eine
vorbestimmte Distanz vorwärts zu bewegen oder Materiallänge zu ziehen, die dem
Abstand der gedruckten Felder entspricht. Kleinere Fehler, die sich aus dem Strecken
oder Schrumpfen der Materialbahn ergeben, während sie bedruckt und auf und
von der Vorratsrolle gewickelt wird, akkumulieren sich und eine grobe Fehlausrichtung
kann über die Zeit, in der die Maschine zur Herstellung von Taschen
arbeitet, auftreten. Eine andere Technik zum Sicherstellen, dass die Materialbahn
an den gewünschten Stellen geschnitten und abgedichtet wird zwischen
aneinandergrenzenden gedruckten Feldern besteht darin, in regelmäßigen Abständen
Index-Markierungen oder Markierungen bzw. "eyemarks" auf die Materialbahn zu
drucken, bevor die Materialbahn in die Maschine zur Herstellung von Taschen
geführt wird. Ein optischer Sensor detektiert den Durchgang jeder Markierung an
einer vorbestimmten Stelle und signalisiert der Maschine, wann sie anhalten, die
Materiallänge schneiden und abdichten soll. Es ist jedoch oft erwünscht,
Drucksachen zwischen aufeinander folgenden Markierungen einzuschließen. Um zu
vermeiden, dass andere Marken, die Markierungen zu sein scheinen abgetastet
werden, ist es bevorzugt, den optischen Sensor nur über ein kleines Intervall oder
"Fenster" in welchem die Markierung gesehen werden soll, freizugeben. Diese
Technik ist wirksam bei der Korrektur kleinerer systematischer
Ausrichtungsfehler (wie z.B ein intermittierend auftretendes Verlängern oder Verkürzen des
eigentlichen Abstandes zwischen den Markierungen). Progressive Fehler können
auftreten als Ergebnis von variierenden Spannungen während des Auf und
Abwickelns der Materialbahn von der Vorratsrolle und das kann dazu führen, dass die
Markierungen aus dem Abtastfenster herausfallen. Diese Arten von Fehlern
können zur fehlerhaften Ausrichtung der Drucksache auf den fertig gestellten Taschen
führen.
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US-A-4,459,885 z. B. offenbart eine Schneidemaschine für gedruckte Etiketten,
welche ein Paar von Zuführungsrollen einschließt, um einen Bogen gedruckter
Etiketten kontinuierlich zwischen einem Paar von Schneiderollen zu bewegen.
Die Schneiderollen schneiden dem Bogen entlang während jeder Drehung
desselben, wobei die Stelle des Schnitts gesteuert wird durch Steuerung der
Geschwindigkeit, mit der die Etiketten durch die Schneiderollen geführt werden. Es wird
ein Steuerungssystem geschaffen, womit die Maschine ausgerichtet wird, wenn
eine Markierung auf dem Bogen detektiert wurde außerhalb einer
gekennzeichneten Fenster-Fläche. Gemäß diesem System wird eine Korrektur durch
Geschwindigkeitsanpassung
durchgeführt, die vorgenommen wird, um
Markierungen in der Fenster-Fläche zu positionieren. Eine Mittelungs-Methode wird
verwandt, um ein Basis-Signal zur Geschwindigkeitskorrektur zu erzeugen.
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Eine andere Methode zur Korrektur des Schneidens und Abdichtens einzelner
Taschen ist offenbart in US-Patent Nr. 5,000,725, das vom Patentinhaber der
Anmeldung gehalten wird. Insbesondere arbeitet das Steuerungssystem, welches in
US-Patent-Nr. 5,000,725 offenbart ist auf die Weise, dass es den eigentlichen
Abstand zwischen einer vorbestimmten Zahl aufeinanderfolgender Markierungen
abtastet. Für den Fall, dass die Abstände solcher eigentlicher Abstände die
Neigung zeigen von einer nominalen Zuglänge abzuweichen, arbeitet das
Steuerungssystem so, dass es die nominale Zuglänge dahingehend ändert, dass sie im
Wesentlichen gleich dem Durchschnitt der eigentlichen abgetasteten Entfernungen
ist. Das Steuerungssystem hilft sicherzustellen, dass die Markierungen weiterhin
im Abtastfenster erscheinen, obwohl die eigentlichen Abstände zwischen den
Markierungen dazu neigen, von der nominalen Zuglänge abzuweichen.
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Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen, worin ein Flussdiagramm gezeigt ist, das die
Wirkungsweise des Steuerungssystems betrifft, welches in US-Patent-Nr.
5,000,725 offenbart ist. Das Steuerungssystem liest und speichert, nachdem es
eine Instruktion empfangen hat, mit dem Betrieb zu beginnen, die nominale
Zuglänge, die vom Bediener des Systems eingegeben wurde, wie durch die Blöcke 10
und 12 jeweils angegeben. Das Steuerungssystem wartet dann auf die Erzeugung
eines "Anlauf"-Signals von der CPU, die sich in einem Computer-
Steuerschaltkreis befindet, wie durch Block 14 angegeben. Wenn ein "Anlauf"-
Signal empfangen wird, läuft ein Servo-Motor zum Antrieb der Zugrollen an und
das System überwacht die Vorwärtsbewegung der Materialbahn durch Zählen der
Impulse eines Codierers, der direkt mit dem Servo-Motor verbunden ist bis
bestimmt wurde, dass die Materialbahn innerhalb einer angegebenen Entfernung
(z. B. einen halben Zoll) der augenblicklich berechneten Zuglänge vorwärts
bewegt
worden ist, wie in Block 16 gezeigt. Es ist offenkundig, dass die angegebene
Entfernung die Weite des Scanning-"Fensters" bestimmt.
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Nachdem bestimmt worden ist, dass die Materialbahn vorwärts bewegt worden ist
innerhalb des angegebenen Abstandes der berechneten Zuglänge, wird ein
optischer Scanner freigegeben und sowohl der optische Scanner als auch der Servo-
Motor werden überwacht bis entweder die führende Kante der Markierung vom
Scanner detektiert wird oder der Servo-Motor zu laufen aufhört, wie jeweils in
den Blöcken 18 und 20 gezeigt. Wenn eines der beiden Ereignisse eintritt, wird
ein Codier-Zähler auf Null gesetzt und der Status des Servo-Motors wird ermittelt
wie jeweils in den Blöcken 22 und 24 gezeigt.
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Während der Servo-Motor läuft, verweilt das System und der Codier-Zähler
erhöht sich mit der Drehung der Motorwelle. Wenn der Servo-Motor zu laufen
aufhört und damit anzeigt, dass die Materialbahn um die gegenwärtig berechnete
Zuglänge vorwärts bewegt wurde, wird eine konstante R gleich der letzten
Codier-Ausgabe gesetzt, wie in Block 26 gezeigt. Entsprechend stellt R1 die Länge
dar, um welche die führende Kante der Markierung versetzt ist vom optischen
Scanner, wenn die Materialbahn angehalten wurde.
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Das Programm bestimmt dann, ob der Wert von R1 ungefähr Null ist (d. h.
weniger als 0.03 Zoll), wie in Block 28 gezeigt. Wenn die Markierung im
Abtastfenster erscheint, wird R1 ungleich Null sein. Das Programm bestimmt dann den
Nicht-Null-Wert von R1 wie in Block 30 gezeigt. Falls R1 weniger als 0.2 Zoll
oder größer als z. B. 0.3 Zoll ist, wird eine variable Konstante R3 um die
Druckwiederhol-Länge PR erhöht, wie in Block 32 gezeigt. Die Druckwiederhol-Länge
PR, welche gleich DL ÷ Y - X, stellt die Zuglänge des nächsten Zyklus' zur
Bildung einer Tasche dar, wobei X der Abstand ist, den die führende Kante der
Markierung nach dem Scanner passiert hat, während des augenblicklichen Zyklus' zur
Bildung einer Tasche, Y ist der Abstand, den die führende Kante der nächsten
vorausgehenden Markierung nach dem Scanner passiert hat, während des unmittelbar
vorangegangenen Zyklus' zur Bildung einer Tasche, DL ist der gesamte
Abstand, um den die Materialbahn vorwärts bewegt wurde zur Bildung der
gegenwärtigen Tasche und PR ist der Abstand zwischen aufeinander folgenden
Markierungen. Weiterhin wird die variable Konstante R2 um eins erhöht, wie
ebenso in Block 32 gezeigt und dient dazu, anzugeben, wie oft eine Markierung in
das Abtast-"Fenster" gefallen ist, aber nicht innerhalb des gewünschten Bereichs
des "Fenster"-Mittelpunkts.
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R2 wird dann mit einer vorbestimmten Konstante verglichen, welche die Zahl der
aufeinander folgenden Wiederholungen darstellt, in denen R1 daran scheitert, in
den gewünschten Bereich des Mittelpunkts zu fallen, wie in Block 34 gezeigt. In
dem erläuterten Beispiel können zehn solche aufeinander folgenden Fehlschläge
eintreten, bevor das System es unternimmt, die nominale Zuglänge zu ändern oder
auf den neuesten Stand zu bringen. Solange R2 kleiner als die vorbestimmte
Konstante bleibt, wird die nächste oder die berechnete Zuglänge DL gleich der
nominalen Rapportlänge minus R1 und plus 0.25 Zoll gesetzt, wie in Block 36 gezeigt.
Für diesen Zyklus werden jedoch R2 und R3 nicht gleich Null gesetzt und diese
Werte werden beibehalten während das System zurückkehrt, um den Beginn des
nächsten Zyklus' zur Bildung einer Tasche abzuwarten.
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Falls eine Diskrepanz bestehen bleibt, zwischen dem aktuellen Abstand, zwischen
Markierungen und der nominalen Zuglänge, wird die variable Konstante R2
schließlich gleich der vorbestimmten Konstante sein (zehn in dem erläuterten
Beispiel). Gleichzeitig wird die variable Konstante R3 im Wesentlichen gleich der
Gesamtsumme der aktuellen Abstände zwischen Markierungen über die
vorausgegangenen zehn aufeinander folgenden Taschen-Herstellungs-Zyklen sein, wenn
das eintritt, berechnet das System die durchschnittliche aktuelle Entfernung
zwischen aufeinander folgenden Markierungen und ändert die nominale Zuglänge zu
dem berechneten Durchschnitt. Danach werden die variablen Konstanten R2 und
R3 auf Null gesetzt und das System kehrt zurück, um den Beginn des nächsten
Zyklus' zur Herstellung einer Tasche abzuwarten, wie in Block 38 gezeigt.
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Wenn die Materialbahn und die darauf befindliche Drucksache richtig
ausgerichtet sind, relativ zu der transversalen Schneide- und Abdichtungsstange, sollte die
führende Kante der Markierung im Wesentlichen in der Mitte zwischen den
Grenzen oder Kanten des Abtast-"Fensters" erscheinen. In dem erläuterten Beispiel
wird eine solche richtige Ausrichtung dadurch angezeigt, dass R1 einen Wert
aufweist, der im Wesentlichen 0.25 Zoll oder die Hälfte der Weite des Abtast-
Fensters aufweist. Entsprechend wird eine annehmbare Ausrichtung angezeigt,
wenn R1 einen Wert zwischen 0.2 Zoll und 0.3 Zoll aufweist. In diesem Fall wird
das Paar der zusätzlichen variablen Konstanten R2 und R3 auf Null gesetzt, wie
im Block 40 gezeigt. Weiterhin wird die nächste Zuglänge gleich der nominalen
Zuglänge gesetzt und vermindert, um den gegenwärtigen R1-Wert plus ¹/&sub2; der
Weite des Abtast-"Fensters", wie in Block 36 gezeigt.
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Für den Fall, dass die Markierung von dem optischen Scanner nicht detektiert
wird (d. h. R1 ist kleiner als 0.03 Zoll), wird der Wert der nächsten Zuglänge auf
den Wert der gegenwärtigen Zuglänge plus der Hälfte des Abtastfensters von 0.25
Zoll gesetzt, wie in Block 42 gezeigt. Auf diese Weise wird die gedruckte
Markierung vorwärts bewegt, wenn die Markierung aus dem Abtast-Fenster fällt, wobei
das Fenster z. B. 0.5 Zoll beträgt und die Markierung bewegt sich weiter auf der
Abtastvorrichtung bis die Marke innerhalb des Fensters liegt.
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Der Film bzw. die Folie kann jedoch um einen großen Betrag aus der Ausrichtung
gelangen (d. h. die Markierung kann ein halbes Zoll oder mehr von der Kante des
Scanners entfernt sein, wenn eine gegebene Tasche geschnitten wird). Daraus
ergibt sich, dass Systeme nach dem Stand der Technik nicht vollständig den
Fehler beim Filmschneiden kompensieren können, weil der Scanner nicht richtig in
der Lage ist, die Markierungen zu lesen. Diese Bedingung kann aus mehreren
Gründen eintreten. Z. B. können die gedruckten Markierungen gewandert sein
unter der Abtastvorrichtung, es kann eine zeitweilige Fehlfunktion der Abtastvorrichtung
vorliegen, es kann eine Klebestelle im Film geben oder die Markierungen
können für einen Teil des Films nicht aufgedruckt sein.
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Wenn dies eintritt, muss der Bediener der Taschen-Maschine möglicherweise
eines von zwei Dingen tun. Der Bediener muss möglicherweise auf die regulären
Ausrichtungsmittel warten, um den Film um einen kleinen Betrag für jede Tasche
vorwärts zu bewegen bis die Marke wieder im Abtast-Fenster erscheint. Dies kann
jedoch 40 oder mehr Taschen dauern bis die Marken wieder synchron mit dem
Abtast-Fenster sind. Als ein Ergebnis können diese 40 oder mehr Taschen
irreguläre Taschen sein. Die geläufigere Alternative erfordert, dass der Bediener die
Maschine anhält, den Film vorwärts bewegt, bis die gedruckte Marke unter dem
Scanner liegt, die Schneide-/Abdichtungs-Vorrichtung senkt, um den Film zu
schneiden und dann die Maschine neu startet. Diese Alternativen sind
zeitaufwändig und können den Betrieb verlangsamen. Es ist deshalb wünschenswert, ein
Korrektursystem zu haben, welches große Fehler beim Schneiden von Film-
Material korrigieren kann.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Korrektur und die
Vorwärtsbewegung bzw. Beförderung von Materiallängen zu verbessern und zu
beschleunigen, wenn das Material aus der Ausrichtung mit Markierungen, die auf dem
Material aufgebracht sind, gelangt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum
Korrigieren gemäß Anspruch 1 und ein System zum Korrigieren gemäß Anspruch 10.
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Weitere vorteilhafte Beispiele und Ausführungsformen der Erfindung sind in den
abhängigen Ansprüchen bestimmt.
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Das Korrigieren gemäß der Erfindung wird ausgeführt durch Vorrücken des
Materials, um einen Korrekturabstand zwischen zwei zeitweiligen Stillständen der
Vorwärtsbewegung des Materials zum Schneiden und Abdichten einer Tasche. Im
Gegensatz zu bekannten Verfahren zum Korrigieren führt dies zum minimalen
Ausschuss von nur einer einzigen fehlerhaften Tasche.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist ein Flussdiagramm eines Systems nach dem Stand der Technik
zum Korrigieren der Platzierung einer Plastik-Materialbahn.
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Fig. 2 ist eine Sicht im seitlichen Aufriss eines Systems zur Herstellung
von Taschen der vorliegenden Erfindung, welche eine Maschine
zur Herstellung von Taschen beinhaltet, die in der Lage ist,
Plastiktaschen von einer Plastik- Materialbahn zu bilden.
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Fig. 3 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Korrektursystems der
vorliegenden Erfindung.
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Fig. 4 ist ein Flussdiagramm, welches nützlich ist zum Verständnis der
Betriebsweise des Korrektursystems zum Korrigieren großer Fehler
in der Platzierung der Materialbahn beim Schneiden und Abdichten
derselben zum Bilden von Taschen.
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Fig. 5A und 5B ist ein Flussdiagramm, das zum Verständnis der Betriebsweise
des Korrektursystems in Verbindung mit einem Programm zum
Einführen eines Films, um kontinuierlich Taschen herzustellen,
nützlich ist.
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Fig. 6A bis 6F ist eine diagrammatische Ansicht der Materialbahn aus Film,
welche die Betriebsweise des Korrektursystems erläutert.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Ein System 50 zur automatischen Herstellung von Plastiktaschen aus einer
fortlaufenden Materialbahn 52 ist in Fig. 2 dargestellt. Wie gezeigt, beinhaltet das
System 50 eine Zufuhrrolle 54, welche die Materialbahn 52 enthält und einen
optionalen Druckmechanismus 56 zum wiederholten Drucken grafischen Materials
an Stellen, die regelmäßig auf der Materialbahn 52 beabstandet sind. Das System
50 beinhaltet weiter eine Taschenmaschine 58 zum transversalen Schneiden und
Abdichten der Materialbahn 52 zum Bilden einzelner Plastiktaschen und einen
optionalen Stapelmechanismus 60 zum Stapeln der Taschen, die von der
Taschenmaschine 58 gebildet wurden. Ein Steuerfeld 62, das von einem Benutzer
bedienbar ist, sieht die Steuerung durch den Benutzer über das System 50 vor zur
automatischen Herstellung von Taschen. Ebenso gezeigt ist ein Starter 61, der
z. B. ein Schalter sein kann auf dem Steuerfeld 62 zum Aktivieren des
Korrektursystems der vorliegenden Erfindung.
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Mit Bezug auf Fig. 3 wird das Korrektursystem 63 gezeigt. Um die richtige
Ausrichtung der Abdichtung relativ zur Drucksache 67 auf der Materialbahn 52
sicherzustellen, sind eine Vielzahl von Markierungen 72 in regelmäßigen
Intervallen entlang der Kante der Materialbahn 52 gedruckt und ein optischer Scanner
oder Fühler 74 tastet den Durchgang jeder Markierung 72 fotoelektrisch ab. Weil
andere Drucksachen 67 die vom optischen Scanner 74 detektierbar sind, häufig
zwischen aufeinander folgenden Markierungen 72 erscheinen, wird der optische
Scanner 74 im Allgemeinen nicht kontinuierlich frei gegeben, sondern er wird
vielmehr nur für kurze Perioden frei gegeben, während denen die Markierung 72
erwartungsgemäß erscheinen sollte. D. h. der optische Scanner 74 ist eingeschaltet,
während eines spezifischen "Fensters" der Taschenlänge, typischerweise der letzte
halbe Zoll jeder Vorwärtsbewegung der Materiallänge 62. Auf diese Weise
reagiert der optische Scanner 74 nur auf Markierungen 72, die innerhalb des Abtast-
Fensters erscheinen. Wenn jedoch der Starter 61 nieder gedrückt ist, wird der
optische Scanner 74 kontinuierlich frei gegeben, bis die Korrektur der
Taschenlängen abgeschlossen ist, wie beschrieben werden wird.
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Der Computer-Steuerschaltkreis 84 kann z. B. die Signale, welche der Scanner 74
erzeugt, nur während des letzten halben Zolls in dem eine Tasche im normalen
Betrieb geformt wird, lesen. Wie in dieser Patentschrift gebraucht, bedeutet der
Ausdruck frei geben oder aktivieren eines Scanners entweder das Lesen des
Signals das vom Scanner 74 erzeugt wurde, oder das Einschalten des Scanners 74,
um ein Signal zu erzeugen, so dass es in den Computer-Steuerschaltkreis 84
eingegeben werden kann.
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Das Korrektursystem 63 beinhaltet ein Steuerungssystem 76, das vorzugsweise
ein Steuerfeld 62 mit einem Starter 61 und einem optischen Scanner 74 beinhaltet.
Das Korrektursystem 63 beinhaltet weiter einen elektrischen Servomotor 78, der
an der Taschenmaschine 58 angebracht ist. Der Servo-Motor 78 ist mit einem
Riemen 80 oder einer ähnlichen Anordnung mit den Zugrollen 68 verbunden. Das
Steuerungssystem 76 beinhaltet weiter einen Codierer 82, der direkt mit dem
Motor 78 verbunden ist und der dazu dient, elektrische Impulse zu schaffen,
welche die Drehung der Motorachse anzeigen (z. B. 4000 Impulse pro Motordrehung).
Die Signale, welche vom Codierer 82 erzeugt werden, das Steuerfeld 62, welches
den Starter 61 enthält und der optische Scanner 74 werden als Eingabe dem
Computer-Steuerschaltkreis 84 zugeführt. Der Computer-Steuerschaltkreis 84
antwortet auf diese Eingäben, indem er eine Motorsteuerung 86 anweist, den Motor 78
anzutreiben, um die Materialbahn 52 einen ausreichenden Abstand weit vorwärts
zu bewegen, um die gewünschte Orientierung der Markierungen 72 relativ zur
transversalen Schneide- und Abdichtstange 70 zu schaffen. Der Computer-
Steuerschaltkreis 84, welcher eine Zentraleinheit beinhalten kann, kann ebenso
einen rücksetzbaren Schalter 84a beinhalten, der die Impulse zählt, welche vom
Codierer 82 ausgehen.
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Das Steuersystem 76 der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise
implementiert unter Benutzung Mikroprozessor-basierter Schaltkreise in Verbindung mit
einer geeigneten Programmierung. Ein mögliches Programm 90 zur
Implementierung des Korrektursystems 13 der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 4 gezeigt.
Das Programm 90 kann große Fehler in der Platzierung der Materialbahn
korrigieren, wenn dieselbe geschnitten und abgedichtet wird, um Taschen zu bilden.
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Falls ein Bediener einer Maschine 58 zur Herstellung von Taschen feststellt, dass
die Markierung 72 sich nicht mehr im Abtast-Fenster befindet (d. h. die Markierung
hat einen halben Zoll oder mehr hinter dem Scanner angehalten), kann der
Bediener z. B. einen Knopf 61 niederdrücken, der sich auf dem Steuerfeld 62
befindet, wie im Block 92 angezeigt. Das Programm 90 gibt dann den Scanner frei,
indem es das Abtast-Fenster für die gesamte Länge der Tasche, die gebildet
werden soll, öffnet (im Gegensatz zum Öffnen des Abtast-Fensters für den letzten
halben Zoll der Tasche), wie in Block 94 angezeigt. Wenn einmal die
Materialbahn 52 zeitweilig angehalten hat, wartet das Programm 90 auf den Film 52, sich
in Bewegung zu setzten, wie in Block 96 angezeigt ist. Diese zeitweilige
Anhaltezeit ist die Zeitspanne zwischen einer aufeinander folgenden fortlaufenden
Bildung einzelner Taschen. Daraus folgt, dass der Bediener die Maschine nicht
ausschalten muss, um eine Korrektur der Materiallänge 12 herbeizuführen.
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Nachdem sich der Film 52 zu bewegen beginnt, wartet das Programm 90 darauf,
dass entweder der Scanner 74 eine Markierung 72 detektiert oder dass der Film 52
aufhört, sich zu bewegen, wie jeweils in den Blöcken 98 und 100 angezeigt. Falls
der Film 52 angehalten hat, bevor der Scanner 74 die Markierung 72 sieht, kehrt
das Programm 90 einfach zu der gewöhnlichen Ausrichtungs-Routine zurück,
nachdem der Scanner 34 blockiert wurde, wie jeweils in den Blöcken 104 und 102
gezeigt. Der Film 52 kann anhalten, bevor der Scanner die Markierung 72 sieht,
wenn z. B. keine Markierungen 72 darauf gedruckt sind.
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Falls jedoch eine Markierung 72 detektiert wird, dann wird der Scanner 74
abgeschaltet, wie in Block 106 angezeigt. Weiterhin wird die genaue Entfernung, unter
der die Markierung 72 gesehen wurde, als R1 aufgezeichnet. Dieser Wert R1 ist
die Korrektur-Entfernung, welche dann als die nächste Filmlänge benutzt wird,
die im Voraus zugeführt wird und dabei eine kürzere nachfolgende Tasche bildet,
wie in Block 108 angezeigt wird. Das Messen des Korrekturabstandes R1 kann
den Codierer 82 umfassen, der mit dem Servo-Motor 78 verbunden sein kann an
der Maschine 58 zur Herstellung von Taschen und dazu betrieben werden kann,
ein Signal zu erzeugen, welches die Motordrehung anzeigt. Die kürzere
nachfolgende Tasche sollte ihre Markierung 72 im Abtast-Fenster haben. Nachdem die
kürzere nachfolgende Tasche gebildet wurde (d. h. wenn der Film angehalten hat,
wie in Block 110 gezeigt), kehrt das Programm zur normalen Ausrichtungs-
Routine zurück, wie in Block 104 gezeigt. Danach kann ein Hauptprogramm
aufeinander folgende Taschen erzeugen, welche eine gewünschte oder die nominale
Zuglänge aufweisen. Auf diese Weise muss die Maschine 58 zur Herstellung von
Taschen nicht abgeschaltet werden, wenn ein großer Fehler korrigiert wird in der
Platzierung der Materialbahn relativ zur Schneide- und Abdichtstange 70.
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Ein mögliches Programm 120 zur normalen laufenden Ausrichtung weist ein
Korrektur-Unterprogramm 90 auf, wie beispielhaft in dem Flussdiagramm der Fig. 5A
und 5B dargestellt. Ähnliche Elemente wurden gleichartig dargestellt zum
Zwecke der Klarheit. Weiterhin wird zum Zwecke der Klarheit das Unterprogramm
90, das als Blockdiagramm in Fig. 5B erläutert wird, zusammen mit dem
Hauptprogramm 120 gezeigt, wobei das Hauptprogramm alle Elemente, außer dem
Unterprogramm 90, beinhaltet.
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Wie mit dem System nach dem Stand der Technik liest und speichert das
Programm 120 am Anfang die Zuglänge und sobald ein Startsignal erzeugt wurde,
überwacht das System die Vorwärtsbewegung der Materialbahn bis das Abtast-
Fenster erreicht wurde (d. h. der letzte halbe Zoll der gegenwärtig berechneten
Zuglänge in dem erläuterten Beispiel), wie in den Blöcken 10 bis 16 gezeigt.
Entsprechend fährt das Programm dann fort mit der Messung des Wertes R1 über die
Blöcke 18 bis 26.
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Das Programm springt dann vor zu Block 28. Falls die Markierung 72 von dem
optischen Scanner 74 nicht detektiert wurde während des Abtast-"Fensters", dann
wird der Wert R1 im Wesentlichen Null sein. Falls R1 im Wesentlichen Null ist
(d. h. weniger als 0.03 Zoll in dem erläuterten Beispiel), dann kann das heißen,
dass die Materialbahn angehalten hat zum Abdichten und Schneiden ungefähr an
der Stelle, an der der Scanner 34 die Markierung 32 abgetastet hat. Alternativ
kann es heißen, dass die Markierung 32 nicht im Abtast-Fenster abgetastet wurde.
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In jedem Fall springt das Programm zum Block 42 vor, falls der Starter 61 nicht
z. B. niedergedrückt ist, dann vergrößert das Korrektursystem 73 die nächste
Rapportlänge, um ein vorbestimmtes Inkrement, wie z. B. die Hälfte des Abtast-
Fensters oder 0.25 Zoll, in dem erläuterten Beispiel und das System tritt in einen
Wartezustand, um auf die Erzeugung des "Anlauf"-Signals zu warten. Damit ist
klar, dass die Länge jeder nachfolgenden Vorwärtsbewegung der Materialbahn 52
die nominale Rapportlänge plus 0.25 Zoll beträgt und eine Markierung 72
schließlich im Abtast-Fenster erscheinen wird. D. h., falls die Materialbahn 52
nahe an einer Markierung 72 etwas vor dem Abtast-Fenster anhält, dann wird das
Steuerungssystem 76 die nächste Zuglänge um zusätzliche 0.25 Zoll vorwärts
bewegen. Als Ergebnis sollte die Markierung 32, die mit der Bildung einer
gegebenen Tasche assoziiert ist, gleich darauf im Abtast-Fenster erscheinen.
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Wenn jedoch die Markierung 72 sich nicht ein wenig vor dem Abtast-Fenster
befindet, dann kann mehr als die Bildung weniger Taschen erforderlich sein, bevor
die Markierung zur Bildung einer gegebenen Tasche sich innerhalb des Abtast-
Fensters befindet. Wenn dies eintritt, kann der Bediener z. B. einen Knopf 61
drücken, der sich auf dem Steuerfeld 62 (Fig. 3) befindet. Als Ergebnis kann das
Unterprogramm 90 aufgerufen werden.
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Wie in Verbindung mit Fig. 4 besprochen, wird, falls der Starter 61
niedergedrückt wird, der Scanner frei gegeben für die gesamte Länge der zu bildenden
Taschen und das Unterprogramm 90 wartet bis sich der Film zu bewegen beginnt,
wie in den Blöcken 92 bis 96 angegeben. Falls eine Markierung 72 detektiert
wird, wird der Scanner 74 blockiert, wie in Block 106 angezeigt. Der genaue
Abstand, unter dem die Markierung gesehen wurde, wird als R1 aufgezeichnet und
dieser Wert wird dann benutzt als die nächste Filmlänge, die im Voraus zugeführt
wird, um eine kürzere nachfolgende Tasche zu bilden, wie in Block 108
angegeben. Die kürzere nachfolgende Tasche sollte ihre Markierung 72 im Abtast-
Fenster haben, sobald der Film angehalten hat, wie im Block 110 angezeigt.
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Nachdem die kürzere nachfolgende Tasche gebildet wurde, kehrt das Programm
zum Hauptprogramm 120 zurück. Vorzugsweise springt das Unterprogramm 90
zum Hauptprogramm 120 vor, so dass es mit dem nächsten Zyklus zur
Herstellung einer Tasche fortfahren kann, so wie zu dem Punkt, wo es auf das "Anlauf"-
Signal wartet, wie in Block 14 angezeigt. Als Ergebnis würde das
Steuerungssystem 76 bereit sein, die nächste Bewegung der Materialbahn zur Bildung der
nächsten Tasche zu zählen.
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Wie in den Blöcken 100, 102 und 104 gezeigt, kehrt das Unterprogramm 90,
wenn der Film 62 angehalten hat, bevor der Scanner 74 eine Markierung 72 sieht,
einfach zur normalen Ausrichtungs-Routine oder zum Hauptprogramm 120
zurück, nachdem der Scanner 34 blockiert wurde. D. h., das Unterprogramm 90
würde zum Hauptprogramm 120 fortschreiten, so dass es mit dem nächsten
Herstellungszyklus fortfahren kann.
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Wenn eine Markierung 72 detektiert wird, bestimmt das Steuerungssystem 76 in
welchen Bereich der Wert R1 fällt, wie in Block 30 angezeigt. Falls der Wert von
R1 z. B. weniger als 0.2 Zoll (aber größer als ein Nominalbetrag wie z. B. 0.03
Zoll) oder größer als 0.3 Zoll ist, zählt das Steuerungssystem die Anzahl von
Malen, in denen dies eintreten würde, wie in Block 32 angegeben. Falls diese Anzahl
weniger als eine gegebene Zahl z. B. 10 ist, setzt das Steuerungssystem die nächste
Zuglänge gleich der Zuglänge plus dem halben Abtast-Fenster minus dem Wert
von R1, wie in den Blöcken 34 und 36 angezeigt. Wenn diese gegebene Sequenz
mehr als zehnmal auftritt, setzt das Steuerungssystem die nächste Zuglänge auf
den laufenden Durchschnitt der letzten zehn Zuglängen, wobei R1 weniger als 0.2
Zoll (aber größer als 0.03 Zoll) oder größer als 0.3 Zoll ist, wie in Block 38
angezeigt. Vorzugsweise ändert sich jedoch der laufende Durchschnitt nicht, falls der
Wert von R1 zwischen 0.2 Zoll und 0.3 Zoll liegt, bevor die erforderlichen zehn
Male erreicht werden, wie in Block 40 angezeigt. Wenn der Wert von R1 z. B.
zwischen 0.2 Zoll und 0.3 Zoll liegt, dann kann die Zuglänge auf den Wert von
PR plus der halben Abtastweite minus dem Wert von R1 gesetzt werden, wie in
Block 36 gezeigt. Dann kehrt das Programm zu dem Punkt zurück, wo es auf die
Ankunft eines weiteren "Anlauf"-Signals wartet, wie in Block 14 angezeigt.
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Vorzugsweise ist das große Korrekturprogramm 90 ein Unterprogramm, das in
der CPU eines Computer-Steuerschaltkreises 84 eingerichtet ist. Dieses
Unterprogramm kann z. B. aufgerufen werden, wenn das normale Betriebsprogramm zur
Zuführung der Materialbahn 52 in einem gegebenen Abtast-Fenster keine
weiteren Markierungen 72 mehr abtastet. Vorzugsweise wird das Unterprogramm 90
dadurch aktiviert, dass ein Bediener einen Knopf 61 auf dem Steuerfeld 62
niederdrückt. Alternativ kann das Unterprogramm 90 automatisch aufgerufen
werden, falls eine Markierung in Block 28 eine gegebene Zahl von Malen wie z. B. 5
oder irgendeine besondere Zahl von Malen, die ein Bediener eingeben kann, nicht
abgetastet wird. Als Ergebnis würde das Hauptprogramm anstatt zu Block 42
vorzuschreiten, das Unterprogramm 90 aufrufen, um eine Korrektur der Platzierung
der Materialbahn 52 relativ zu den Markierungen 72 zu schaffen. In diesem Fall
würde der Starter 61 ein Mittel beinhalten, um den Ausfall einer Marke eine
gegebene Zahl von Malen abzutasten, um das Korrekturprogramm 90 aufzurufen,
welches im Computer-Steuerschaltkreis 84 eingerichtet ist.
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Es wird nun auf Fig. 6A bis 6F Bezug genommen. Dort ist eine diagrammatische
Ansicht eines Materialbahn-Films 52 gezeigt, welche die Betriebsweise des
Korrektursystems 63 zeigt. In Fig. 6A hat die Markierung 72 zur Bildung einer
Tasche 1 mehr als 0.5 Zoll vor dem Scanner 74 angehalten. Fig. 6B zeigt wie das
Hauptprogramm 120 die Materialbahn 52 um eine nominale Taschenlänge plus
0.25 Zoll vorwärts bewegt, so dass die Markierung 72 sich jetzt z. B. 0.75 Zoll vor
dem Scanner befindet, wenn eine zweite Tasche 2 gebildet wird. Fig. 6C zeigt wie
die Maschine 58 zur Herstellung von Taschen fortfährt, eine dritte Tasche 3
herzustellen, welche eine nominale Taschenlänge plus 0.25 Zoll aufweist. Als
Ergebnis kann nun die Markierung 72 sich einen Zoll vor dem Scanner 74 befinden.
Fig. 6D zeigt, wie das Unterprogramm 90 aufgerufen wurde nach der Bildung
einer Tasche 6 vorzugsweise durch Niederdrücken eines Startknopfes 61 während
z. B.
Tasche 6 gebildet wird. Die Materialbahn 52 beginnt sich zu bewegen, so
dass der Codierer 82 die Entfernung R1 zählen kann, welche die Entfernung ist
von dem Punkt, an dem die Materialbahn angehalten hat, bis zu dem Punkt, wo
eine Markierung 72 detektiert wurde. Andernfalls wird das Programm warten, bis
eine gegebene Tasche gebildet wurde, bevor es das Unterprogramm aktiviert, so
dass der Wert von R1 gemessen werden kann.
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Weil das Unterprogramm 90 aktiviert wurde, ist der Scanner 74 frei gegeben für
die gesamte Länge der Tasche (d. h. ein offenes Fenster). Der Wert R1 wird
gemessen wie in Fig. 6E gezeigt, wobei R1 die Korrekturentfernung ist. Dann wird
eine kurze nachfolgende Tasche 7' gebildet, wobei die kurze Tasche eine Länge
ausweist, die gleich der Korrekturentfernung R1 ist, wie in Fig. 6F gezeigt. Als
Ergebnis wird die passende Markierung 72 dann wieder im Abtast-Fenster
erscheinen. Danach kann das System die normale Ausrichtungssteuerung wieder
aufnehmen, welche vom Programm 120 ausgeführt werden kann, so dass die
nächste Tasche 8 mit einer nominalen oder gewünschten Zuglänge gebildet
werden kann. Die nominale Zuglänge kann z. B. im Wesentlichen gleich einem
Durchschnitt von tatsächlich gemessenen Abständen zwischen aufeinander
folgenden Markierungen plus oder minus einer gemessenen Fehlerrate sein, welche
während der vorangegangenen Zuglänge plus einem Teil einer Abtastzone
zwischen den Markierungen ist, wie in US-Patent Nr. 5,000,725 offenbart, welches
hierin durch Verweis inkorporiert ist.
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Kurz gesagt, ist hier eine Methode und ein Korrektursystem offenbart zur
Korrektur der Beförderung von Materiallängen, auf denen sich Markierungen 72 in
regelmäßigen Abständen befinden. Obwohl die Erfindung im Hinblick auf eine
Maschine 58 zur Herstellung von Taschen beschrieben wurde, kann die Erfindung
ebenso zu jedem System oder jeder Methode zur Korrektur der Beförderung von
Materiallängen verwendet werden, einschließlich aber nicht begrenzt, auf
Maschinen, die darauf gerichtet sind, Zuschnitte auszuführen. Außerdem kann die
Erfindung angewandt werden auf alle Materialien, auf denen sich Markierungen
72 in regelmäßigen Abständen befinden.
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Wie offenbart beinhaltet das Korrektursystem 63 ein Mittel zur Bestimmung eines
Ausfalls eine Markierung 72 abzutasten, die auf einem Material 52 aufgebracht
ist, wie z. B. einem optischen Scanner oder Sensor 74 und ein Computer-
Steuerschaltkreis 84 und Mittel zur Aktivierung des Sensors 74 zum Abtasten des
Durchgangs einer ersten nachfolgenden Markierung 72, welche auf dem Material
52 aufgebracht ist, wobei der Sensor 74 für ein offenes Abtast-Fenster frei
gegeben ist. D. h. der Sensor ist frei gegeben bis z. B. eine zweite nachfolgende
Markierung 72 detektiert ist im Gegensatz dazu einen Sensor nur frei zu geben für einen
gesetzten Längenabschnitt zwischen Markierungen mit regelmäßigen Abständen
wie z. B. dem letzten halben Zoll einer zu bildenden Tasche. Das Korrektursystem
63 beinhaltet weiter Mittel, den Sensor 74 für einen Teil einer Länge zu aktivieren
zwischen Markierungen mit regelmäßigen Abständen, nachdem die erste
nachfolgende Markierung abgetastet wurde (d. h. das Korrektursystem gibt den Sensor 74
für einen Teil einer Länge zwischen Markierungen in regelmäßigen Abständen
frei). Das Korrektursystem 63 beinhaltet ebenso Mittel zur Bestimmung eines
Korrekturabstandes R1 zwischen der ersten nachfolgenden Markierung 72 und
einer Stelle, an der das Material angehalten wurde. Die Mittel zur Bestimmung
einer Korrekturentfernung können einen Codierer 82, der mit einem Motor 78
verbunden ist, beinhalten. Das Korrektursystem beinhaltet auch ein Mittel zur
Beförderung des Materials 52, um den Korrekturabstand R1, das z. B. eine
Motorsteuerung 86 sein kann, welche mit dem Computer-Steuerschaltkreis 84
verbunden ist. Das Material 52 kann so befördert werden, dass eine zweite
nachfolgende Markierung um den Sensor 74 zu liegen kommt, wenn der Sensor aktiviert
wird für den Teil einer Länge zwischen Markierungen 72 mit regelmäßigen
Abständen.
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Vorzugsweise wird das Korrektursystem in Verbindung mit Film oder anderen
Materialien verwendet, welche kein gedrucktes Material 67 in dem Bereich aufweist,
wo der Scanner 74 solches gedrucktes Material abtasten kann. D. h. es gibt
vorzugsweise kein gedrucktes Material mit Ausnahme der Markierungen in dem
Bereich, in dem der Scanner abtastet. Andernfalls kann das System 50, wenn der
Starter 61 aktiviert ist, die Indexierung vorwärts bewegen zu dem abgetasteten
gedruckten Material, weil Block 94 in Fig. 4 und 5B den Scanner 74 frei gibt bis
eine Markierung 72 abgetastet wird oder die Materiallänge 52 aufgehört hat, sich
zu bewegen. Natürlich kann sich gedrucktes Material auf dem Material 52
befinden in einem Bereich, in dem der Scanner 74 nicht abtastet.
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Es sei bemerkt, dass während die Erfindung in Bezug auf ihre bevorzugten
Ausführungsformen beschrieben wurde, der Fachmann eine große Vielfalt
struktureller Einzelheiten entwickeln kann, ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen.
Deshalb soll die Erfindung so gedeutet werden, dass sie alle Äquivalente
abgedeckt sind, die in den Bereich der unabhängigen Ansprüche fallen.