WO2023138975A1 - Method for controlling a packaging machine - Google Patents

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WO2023138975A1
WO2023138975A1 PCT/EP2023/050614 EP2023050614W WO2023138975A1 WO 2023138975 A1 WO2023138975 A1 WO 2023138975A1 EP 2023050614 W EP2023050614 W EP 2023050614W WO 2023138975 A1 WO2023138975 A1 WO 2023138975A1
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WO
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drive
drives
machine
safe zone
positions
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/050614
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas SAWADSKY
Benny Beutler
Original Assignee
Focke & Co. (Gmbh & Co. Kg)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Focke & Co. (Gmbh & Co. Kg) filed Critical Focke & Co. (Gmbh & Co. Kg)
Publication of WO2023138975A1 publication Critical patent/WO2023138975A1/en

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B19/00—Packaging rod-shaped or tubular articles susceptible to damage by abrasion or pressure, e.g. cigarettes, cigars, macaroni, spaghetti, drinking straws or welding electrodes
    • B65B19/28—Control devices for cigarette or cigar packaging machines
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4061—Avoiding collision or forbidden zones

Definitions

  • the present invention relates to a method for automatically controlling a packaging machine for producing packaging, in particular for producing packaging for smokable products in the tobacco industry, with preferably at least one group of several independently controllable (motor) drives, each driving a machine element of the packaging machine and moving along movement paths that intersect in an overlapping area in which the machine elements could collide with one another or with products handled by the machine elements. Furthermore, the invention relates to a device for producing such packaging, which can be controlled with the aforementioned method.
  • Packaging machines often have, particularly in different areas of the machine, several groups of machine parts in which the movement paths of the members of the respective group intersect in an overlapping area in the manner described above.
  • mechanical (movement) coupling of individual, moving machine parts, such as slides, conveyors, turrets, etc., to a rotating king or master shaft has been increasingly abandoned in packaging machines in recent years in favor of individual servo drives electronically coupled to a machine cycle for these machine parts.
  • the method mentioned at the outset is characterized in that the following steps are carried out, in particular for collision-free synchronization of the machine parts with one another, preferably during commissioning or maintenance of the packaging machine: a) Defining one or more safe zones of drive positions for (at least) one or each of the (motor) drives (the drives of the group of drives of the machine under consideration, the machine parts of which overlap in their movement paths in an overlapping area) within the respective set of possible drive positions of the respective Drive, whereby it applies to each safe zone that if the respective drive (of the group under consideration) is in one, namely has any drive position within this safe zone, (at least) one or each other drive can assume any drive position within its respective set of possible drive positions without that the machine parts collide with each other or with products handled by them, b) checking whether (at least) one drive (of the respective group) is in a safe zone, c) if a drive is in a safe zone, moving (at least) one or each other drive (of the respective group)
  • safe zones and possibly unsafe zones, cf. below
  • safe zones are defined in the manner described above and in particular in a controller of the machine and/or one assigned to the controller data memory are mapped, an electronic or automatic approach is created that makes it possible to move the machine organs or the drives of the machine organs automatically (in particular as part of a synchronization operation after the machine has come to a standstill) into a synchronous position without the risk of collisions.
  • the aforementioned different, alternative paths can be taken for this purpose.
  • one of the drives could first be moved to a safe zone. In order not to cause any collisions, this would take place according to the invention along a collision-free travel path stored in a memory, in particular a memory of the controller.
  • a collision-free travel path could be stored for different actual positions of this or each drive or a combination of the actual positions of the drives of the group under consideration, which can then be accessed by the controller (of course after corresponding reading out or recording of the corresponding actual position of the or each drive of the group under consideration).
  • Each of these collision-free traverse paths could be Beforehand, for example, be determined by an operator or, if necessary, automatically by the controller and stored accordingly.
  • the second drive can then move in the manner described above without collision according to definition, so that it can then be moved to the synchronous position assigned to it, should this be necessary. Then the first drive would then be able to be moved to the synchronous position.
  • feature d2 it is provided that it is first checked whether a collision-free travel path, stored in particular in a memory, exists for one or each drive of the group under consideration, along which the drive can be moved directly into a predetermined synchronous position assigned to the drive, without one of the drives having to be moved into or through a safe zone before or during this process.
  • This alternative is particularly useful if there is sufficient collision-free "play" for the machine parts of the group, while their associated drives are in an unsafe zone, which allows movements of the drives within the respective unsafe zone, which on the one hand do not lead to a collision of the machine parts or the handled products in the overlapping area, but on the other hand allow the respective drive to be moved into its assigned, predetermined synchronous position without having to leave the unsafe zone in between.
  • the machine parts are aligned with one another in such a way that during subsequent synchronized control of the drives, primarily during normal operation of the drives and/or the machine (during the manufacturing or production process of the machine), collision-free operation is also possible in the overlapping area of the machine parts.
  • the synchronous positions represent corresponding positions of the drives from which the machine can go directly into normal operation, in which the drives then follow in accordance with predetermined ones stored in a memory Laws of motion are controlled or moved in particular cyclically or continuously synchronized.
  • the actual positions of the drives can expediently be queried, in particular by means of rotary encoders assigned to the drives and/or the machine parts.
  • the definition of the safe zone(s) is concerned, this is preferably done on the basis of the movement paths of the machine parts driven by the drives.
  • This definition can then be stored or mapped accordingly in the controller. For example, in that the parameters or parameter ranges representing the positions of the drives (for example the angle of rotation of the respective drive) are identified accordingly in the controller or in a memory assigned to the controller as belonging to the safe zone.
  • One or more unsafe zones adjoining a safe zone can also be defined for one or each drive, with each unsafe zone only including drive positions within the set of possible drive positions of the respective drive that are not in a safe zone.
  • One or more unsafe zones can also be defined for one or each drive, whereby for each drive that is in such an unsafe zone, namely has a drive position within the unsafe zone, it applies that the machine element of this drive or a product handled by this machine element collides with the machine element of another drive or with the product handled by this machine element of the other drive in at least one drive position of the other drive.
  • each drive position in the set of possible drive positions of the respective drive is either in a safe zone or in an unsafe zone.
  • a digital simulation model of the machine could be created using a simulation program, for example, in which the positions of the drives and, based on this data, the movement paths of the machine parts are simulated depending on the drive positions.
  • a digital simulation model of the machine that (at least) depicts the drives and the machine organs could be created, with the simulation model being used to simulate different relative positions of the drives and the states of the machine that occur in these relative positions, preferably by means of the simulation program, in particular the machine organs, with the safe (and possibly unsafe) zones being defined on the basis of these simulations.
  • those positions of a drive of the group under consideration would be determined for which it applies that the respective other drive (or the respective other drives) of the group can assume all positions within its set of possible positions without collisions occurring between the machine element of the drive located in the safe zone and the machine element of the other drive.
  • a collision-free traversing path into the safe zone could also be determined for a drive that is not in the safe zone, see variant d 1 ) above.
  • FIG. 1 shows a section of a packaging machine controlled according to the invention for the production of packs for tobacco products with several independent drives that move machine elements, with the movement paths of two machine elements intersecting in a first overlapping area and the movement path of a machine element with the movement path of products that are moved by a machine element in a second overlapping area.
  • FIG. 3 shows a section along the section line III-III in FIG. 2,
  • FIG. 4 shows a representation analogous to FIG. 3 in a different movement state of the packaging machine
  • Fig. 5 shows a schematic representation of the angle of rotation of operating states of the drives A and B of the packaging machine from Fig. 1 before the synchronization operation according to the invention, including safe and unsafe zones, in a state of the packaging machine as it is when the driver of a driver conveyor of the packaging machine shown in Fig. 2 is at the dot-dash position outside and in front of the pocket of a pocket conveyor and the pocket of the pocket conveyor is slightly offset to the side of the driver, by the distance Z, see Fig. 3 , and in which both drive A and drive B are in a safe zone, and in which drive B is already in its synchronous position, while drive A is not yet,
  • FIG. 6 shows a schematic representation of the angle of rotation analogous to FIG. 5, in which, in contrast to FIG.
  • FIG. 7 shows a schematic representation of the angle of rotation analogous to FIG. 6, in which, in contrast to FIG.
  • Fig. 8 - 11 a schematic representation of the movement states of another group of drives D and E of the packaging machine, Fig. 11 referring to an operating state before the synchronization operation, in which both drives D, E are each in an unsafe zone, in which drive E is also outside of its synchronous position and in which drive E can be moved to its synchronous position along a predetermined, collision-free travel path without drive D or drive E having to be moved to a safe zone beforehand .
  • FIGS. 1--7 a packaging machine 10 for packaging cigarettes 11 or for producing cigarette packs with cigarettes 11 as the pack contents, which is only shown partially for this purpose.
  • Packaging machines for cigarettes or other products are known to those skilled in the art and are therefore not described in detail here. It is understood that the inventive Control methods also for other types of packaging devices or
  • Packaging machines is applicable.
  • the method according to the invention can be used in all areas of a packaging machine in which two or more machine parts of the packaging machine driven by (motor) drives move on movement paths in a working space in which collisions of a moving machine part with another moving machine part or with products handled by the machine parts can occur in an overlapping area.
  • Fig. 1 shows a part of the packaging machine 10, in which in a first area cigarettes 11 are pushed or pushed by machine elements moved back and forth in the machine cycle by a drive C, in the present case designed as pushers 12, from a cigarette magazine 13 in groups and in cycles into machine organs held ready in a precise position and moved (further) in cycles by a drive A, in the present case designed as pockets 14 of a circulating pocket conveyor 15.
  • the path of movement of the cigarette groups and the path of movement of the pockets 14 intersect in an overlapping and transfer area 18 in which, for example, if the pockets 14 are incorrectly positioned incorrectly, for example if the alignment of the pockets 14 is too great laterally, a collision of the respective cigarette group with one of the pocket walls of the pockets 14 can occur.
  • the pocket conveyor 15 then conveys the groups of cigarettes in cycles in the direction of a revolving carrier conveyor 16, which has individual machine elements moved by a drive B, in the present case designed as carriers 17, which move on a conveyor track running transversely to the conveying plane of the pockets 14.
  • an upper driver part 21 of one of the drivers 17, adapted to the inner contour of the respective pocket 14 is moved longitudinally through a respective pocket 14 that is kept ready and thereby promotes the in the pocket 14 located cigarette group (taking the same) transversely to the conveying plane of the pockets 14 from the pocket 14 in the direction of a subsequent winding station 19, in which an inner blank 20 is then placed on the cigarette group and folded around it.
  • Collisions can also occur in the overlapping and transfer area 22, for example a collision of a driver 17 with a pocket 14 held ready or a pocket wall of the same if the pockets 14 are incorrectly aligned in an inaccurate position relative to the drivers 17 or the upper driver parts 21.
  • the drives A, B, C can be controlled individually and are each designed as servo drives with a servo motor and corresponding position control.
  • the pushers 12, the pockets 14 (possibly also the entire pocket conveyor 15) and the drivers 17 (possibly also the entire driver conveyor 16) can form the machine parts moved by the drives C, A or B, which move on movement paths that overlap.
  • the drives A, B form a first group of drives of the packaging machine 10, the machine parts of which they drive intersect in an overlapping area, and which may have to be synchronized after the machine 10 has come to a standstill, in particular before it is started up and/or restarted for the first time.
  • the drives A, C accordingly form a second such group.
  • the invention is not limited to the aforementioned special machine parts. Rather, all conceivable machine parts that are moved by drives can be included in the invention, the movement paths of which intersect in an overlapping area.
  • the packaging machine 10 is therefore controlled in a special way in the present case before the regular normal operation of the packaging machine 10 in a separate, automatic synchronization mode. This is explained in more detail using a selected group of drives, namely drives A, B.
  • the actual positions of the drives A and B are queried by one or the controller 25 of the packaging machine 10, namely in the present case (by means of suitable rotary encoders) the angle of rotation of the servomotors of the individual drives A, B.
  • the controller 25 checks whether both drives A, B are already in the assigned, respective synchronous position by comparing them with synchronous positions stored in a data memory 25a assigned to the controller 25 (these form setpoint positions or setpoint rotation angles for the drives A and B). If this is the case, normal operation of the packaging machine 10 can start immediately.
  • the controller 25 checks whether the drives A and B are each in a predetermined safe zone or an unsafe zone. For this purpose, in the controller 25 or in the data memory 25a for each drive A and B, certain angle of rotation ranges or angle of rotation values from the set of possible angles of rotation that the respective drive A or B can assume when it drives the machine element 14 or 17 assigned to it are defined as safe zones or unsafe zones and marked accordingly.
  • a safe zone of drive positions is defined as any zone (or any angle of rotation/every angle of rotation range) for which it applies that if the respective drive A or B is in such a zone, namely assumes any drive position or any angle of rotation within this safe zone, the other drive A or B can assume any drive position within its respective set of possible drive positions without the machine elements 14 or 17 touching each other or the products (cigarettes 11) handled by them. can collide.
  • the respective safe zones of the respective drive A (outer circle) and B (inner circle) are identified by the reference numbers 23a and 23b in the representation of the angle of rotation of the two drives A and B, respectively. Between the safe zones 23a and 23b there are respectively unsafe zones of the drives A and B, which are marked with the reference numbers 24a and 24b.
  • Fig. 5 now shows a first initial situation, for example before the packaging machine 10 is put into operation again, in which the driver 17a of the driver conveyor 16 shown in Fig. 2 is located outside and in front of the pocket 14a of the pocket conveyor 15, cf. the dashed position of the driver 17a in Fig. 2. In this position, the driver 17a and accordingly also its drive B are both in their synchronous position, so that the one with the reference number 27 marked actual position or actual position of the drive B corresponding to FIG. 5 on the synchronous line 26.
  • the pocket 14a or its drive A is not in its synchronous position, cf. also Fig. 3, but the pocket 14a is located laterally offset by the (slight) distance Z to the movement path of the driver 17a, so that the actual position 28 of the drive A is not on the synchronous line 26 and the drive A must first be moved to its synchronous position along a (rotational angle) storage path Z within the scope of the synchronization operation.
  • the controller 25 By correspondingly comparing the actual position 27 of the drive B with the corresponding angle of rotation values stored in the data memory 25a for the safe and unsafe zones 23b and 24b, the controller 25 recognizes that drive B is by definition in a safe zone 23b - the drive A can assume all angle of rotation positions without a collision occurring between the pocket 14a and the driver 17a, since this is outside the pocket 14a - and can therefore By definition, move drive A safely by the angle of rotation Z into the synchronous position of pocket 14a or drive A on synchronous line 26 .
  • FIG. 6 shows an alternative, second starting situation, in which the driver 17a is located within the pocket 14a, see the solid representation of the driver 17a in FIG.
  • the driver 17a is not aligned exactly in the middle of the pocket 14a, but offset laterally by the distance Z, and accordingly the pocket 14a or its drive A is also removed from the assigned synchronous position, specifically by the travel distance or angle of rotation Z, see Fig. 3 and Fig. 6.
  • the drive B of the driver 17a is by definition in an unsafe zone 24b, since the drive A cannot assume all angular positions without the driver 17a colliding with the pocket 14a.
  • Drive A is by definition in a safe zone 23a, since driver 17a in pocket 14a can be moved along its entire path of movement and, corresponding to its drive B, can assume all rotational angle positions without pocket 14a and driver 17a colliding.
  • the controller 25 recognizes that drive A is in the safe zone 23a and can accordingly move the drive B by the angle of rotation X and the driver 17a driven by it accordingly by the travel distance X into the safe zone 23b and at the same time into the synchronous position of the drive B, in which the driver 17a is located outside and in front of the pocket 14a, see again Fig. 6 and 2.
  • the controller 25 also recognizes that the drive B is then in the safe zone 23b and can then move the drive A and the pocket 14a safely by the travel path Z into its associated synchronous position on the synchronous line 26 .
  • Fig. 7 shows an alternative, third initial situation in which, in contrast to the situations in Fig. 6, drive A is in an unsafe zone 24a, see Fig. 4, since drive B cannot be moved into any position without driver 17a colliding with pocket 14a.
  • the drive A is laterally offset (significantly) by an angle of rotation Y to its synchronous position, which corresponds to a lateral offset of the pocket 14a by a distance Y.
  • the drive B in turn, is in a safe zone 23b, but not yet in its synchronous position. This corresponds - not shown - that the driver 17a is located outside of the pocket 14a, but not yet in its synchronous position or the synchronous position of the drive B.
  • the controller 25 recognizes that the drive B is in the safe zone 23b and can safely move the drive A by the angle of rotation Y into its synchronous position. Since the drive A is then itself located in a safe zone 23a, in the next step the drive B can be moved safely by the angle of rotation X to its synchronous position.
  • the procedure of the one or first Driving into the safe zone can take place, for example, along a collision-free travel path stored in the controller 25 or the data memory 25a and correspondingly predetermined, which extends from the actual position of the drive to a position in the safe zone, preferably to the synchronous position of the drive.
  • a travel path which is dependent on the actual position of one drive and possibly also on the actual position of the other drive, can be stored, for example, for every possible actual position of one or all drives or for every combination of possible actual positions of the drives.
  • a travel path is calculated online by the controller 25 depending on the actual position of one and/or the combination of actual positions of both or all drives.
  • control could also first check whether a collision-free travel path exists for one of the drives, in particular whether it is stored in or in the data memory of the control, along which one of the drives can be moved directly into the synchronous position without one of the drives having to be moved into or through a safe zone before or during this process.
  • This alternative is particularly useful if there is sufficient collision-free "play" for the machine parts of the drives while their associated drives are in an unsafe zone, which allows movements of the drives within the respective unsafe zone, which on the one hand do not lead to a collision of the machine parts or the handled products in the overlapping area, but on the other hand allow the respective drive to be moved into its assigned, predetermined synchronous position without having to leave the unsafe zone in between.
  • FIG. 11 shows an unsynchronized position, as can exist after the machine 10 has come to a standstill, and in which, for example, the pack conveyor 29 or the driver 30 and its drive D are located outside of the synchronized position.
  • both drives D and E are in unsafe zones in FIG.
  • the controller 25 checks whether--depending on the actual position of the drive E and possibly additionally depending on the actual position of the drive D--a collision-free travel path for the drive E exists in order to transfer it to its synchronous position. For example, for each actual position of the drive E and/or each combination of actual positions of the drive E and the drive D, such a travel path can be stored in the memory 25a assigned to the controller 25.
  • the drive E could, in the situation in FIG. 11 , move the package conveyor a (short) distance to the left into one or the synchronous position without collision, for example.
  • a digital simulation model of the machine could, for example, as already mentioned at the beginning, be created using a simulation program, in which the positions of the drives and, based on this data, the movement paths of the machine parts are simulated depending on the drive positions.
  • a (at least) the drives and the machine organs imaging, digital simulation model of the machine could be created, using of the simulation model, different relative positions of the drives and the states of the machine that occur in these relative positions are preferably simulated by means of the simulation program, in particular the machine organs, with the definition of the safe (and possibly the unsafe) zones and/or the collision-free travel paths being based on these simulations.
  • the safe zones and/or the collision-free travel paths can of course also be determined or calculated in the conventional way by trained control technicians and stored in the data memory 25a.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Conveyors (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for controlling a packaging machine (10) having a plurality of drives, each driving one machine element of the packaging machine (10) and moving along movement paths that cross in an intersection region (18, 22) in which the machine elements could collide with one another or with products handled by the machine elements, the following steps being performed: a) one or more safe zones (23a, 23b) for drive positions are defined for one or each of the drives (A, B, C, D, E) within the respective set of possible drive positions for the respective drive (A, B, C, D, E); b) a check is performed to establish whether a drive (A, B, C, D, E) is located in a safe zone; c) if a drive (A, B, C, D, E) is located in a safe zone, one or every other drive (A, B, C, D, E) is moved; and/or d) if no drive (A, B, C, D, E) is located in a safe zone, either d1) one drive (A, B, C, D, E) is first moved into a safe zone (23a, 23b) and then one or every other drive (A, B, C, D, E) is moved, or d2) a check is performed to establish whether a collision-free movement route exists for one or each drive (A, B, C, D, E) along which the drive (A, B, C, D, E) can be moved into a predetermined synchronous position associated with the drive (A, B, C, D, E) and then this drive (A, B, C, D, E) is moved along the collision-free movement route into the synchronous position.

Description

Verfahren zur Steuerung einer Verpackungsmaschine Process for controlling a packaging machine
Beschreibung Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Steuerung einer Verpackungsmaschine zur Herstellung von Verpackungen, insbesondere zur Herstellung von Verpackungen für rauchbare Produkte der Tabakindustrie, mit bevorzugt mindestens einer Gruppe von mehreren, unabhängig voneinander ansteuerbaren (motorischen) Antrieben, die jeweils ein Maschinenorgan der Verpackungsmaschine antreiben und entlang von Bewegungsbahnen bewegen, die sich in einem Überschneidungsbereich schneiden, in dem die Maschinenorgane miteinander oder mit von den Maschinenorganen gehandhabten Produkten kollidieren könnten. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung solcher Verpackungen, die mit dem vorgenannten Verfahren gesteuert werden kann. The present invention relates to a method for automatically controlling a packaging machine for producing packaging, in particular for producing packaging for smokable products in the tobacco industry, with preferably at least one group of several independently controllable (motor) drives, each driving a machine element of the packaging machine and moving along movement paths that intersect in an overlapping area in which the machine elements could collide with one another or with products handled by the machine elements. Furthermore, the invention relates to a device for producing such packaging, which can be controlled with the aforementioned method.
Verpackungsmaschinen weisen häufig, insbesondere in verschiedenen Bereichen der Maschine, mehrere Gruppen von Maschinenorganen auf, bei denen sich die Bewegungsbahnen der Mitglieder der jeweiligen Gruppe in der vorstehend geschilderten Weise jeweils untereinander in einem Überschneidungsbereich schneiden. Auf der anderen Seite wurde in Verpackungsmaschinen in den letzten Jahren mehr und mehr die mechanische (Bewegungs-)Kopplung von einzelnen, sich bewegenden Maschinenorganen, wie etwa Schiebern, Förderern, Revolvern etc., an eine drehende Königs- oder Masterwelle aufgegeben zu Gunsten von einzelnen, elektronisch an einen Maschinentakt gekoppelten Servoantrieben für diese Maschinenorgane. Packaging machines often have, particularly in different areas of the machine, several groups of machine parts in which the movement paths of the members of the respective group intersect in an overlapping area in the manner described above. On the other hand, the mechanical (movement) coupling of individual, moving machine parts, such as slides, conveyors, turrets, etc., to a rotating king or master shaft has been increasingly abandoned in packaging machines in recent years in favor of individual servo drives electronically coupled to a machine cycle for these machine parts.
Mit dem Einsatz separater Servoantriebe für die einzelnen sich bewegenden Maschinenorgane steigt allerdings naturgemäß die Gefahr von Kollisionen zwischen dem jeweiligen Maschinenorgan (oder einem von einem solchen gehandhabten Produkt) und einem weiteren sich bewegenden Maschinenorgan der betrachteten Gruppe. Besondere Probleme stellen sich beim Synchronisieren der einzelnen Antriebe und somit der von ihnen bewegten Maschinenorgane bzw. von diesen gehandhabten Produkte. Insbesondere vor einer Erst- oder Wiederinbetriebnahme kann es passieren, dass die Antriebe bzw. die von ihnen angetriebenen Maschinenorgane zueinander in Undefinierten, nicht synchronisierten Stellungen stehen. Für einen späteren kollisionsfreien (Regel-)Betrieb der Maschine ist es daher häufig erforderlich, die Maschinenorgane zuvor auszurichten und diese dabei in definierte Ausgangsstellungen bzw. Synchronstellungen zu bringen. Aufgrund der sich grundsätzlich überschneidenden Bewegungsbahnen der Maschinenorgane besteht dabei ein erhebliches Risiko von unerwünschten Kollisionen der Maschinenorgane, sodass ein solches Ausrichten häufig händisch durchgeführt wird. With the use of separate servo drives for the individual moving machine parts, however, the risk of collisions between the respective machine part (or a product handled by such a product) and another moving machine part of the group under consideration naturally increases. Particular problems arise when synchronizing the individual drives and thus the machine parts moved by them or the products handled by them. In particular, before initial start-up or restart, it can happen that the drives or the machine elements driven by them are in undefined, non-synchronized positions with respect to one another. For later collision-free (regular) operation of the machine, it is therefore often necessary to align the machine parts beforehand and to bring them into defined initial positions or synchronous positions. Due to the fundamentally overlapping movement paths of the machine parts, there is a considerable risk of unwanted collisions between the machine parts, so that such an alignment is often carried out manually.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs genannte Steuerungsverfahren und die eingangs genannte Herstellvorrichtung weiterzuentwickeln. Insbesondere derart, dass eine möglichst sichere, effiziente und kollisionsfreie, automatische Synchronisierung der Maschinenorgane ermöglicht wird. It is the object of the present invention to further develop the control method mentioned at the outset and the production device mentioned at the outset. In particular in such a way that the safest, most efficient and collision-free, automatic synchronization of the machine organs is made possible.
Diese Aufgabe wird erfüllt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13. This object is achieved by a method having the features of claim 1 and a device having the features of claim 13.
Erfindungsgemäß zeichnet sich das eingangs genannte Verfahren demnach dadurch aus, dass insbesondere zur kollisionsfreien Synchronisierung der Maschinenorgane zueinander, bevorzugt während einer Inbetriebnahme oder einer Wartung der Verpackungsmaschine, folgende Schritte durchgeführt werden: a) Definieren einer oder mehrerer sicherer Zonen von Antriebsstellungen für (mindestens) einen oder jeden der (motorischen) Antriebe (der Antriebe der betrachteten Gruppe von Antrieben der Maschine, deren Maschinenorgane sich in ihren Bewegungsbahnen jeweils in einem Überschneidungsbereich überschneiden) innerhalb der jeweiligen Menge an möglichen Antriebsstellungen des jeweiligen Antriebs, wobei für jede sichere Zone gilt, dass für den Fall, dass sich der jeweilige Antrieb (der betrachteten Gruppe) in einer solchen befindet, nämlich eine beliebige Antriebsstellung innerhalb dieser sicheren Zone aufweist, (mindestens) ein oder jeder andere Antrieb jede Antriebsstellung innerhalb seiner jeweiligen Menge an möglichen Antriebstellungen einnehmen kann, ohne dass die Maschinenorgane miteinander oder mit von diesen gehandhabten Produkten kollidieren, b) Prüfen, ob sich (mindestens) ein Antrieb (der jeweiligen Gruppe) in einer sicheren Zone befindet, c) falls sich ein Antrieb in einer sicheren Zone befindet, Verfahren (mindestens) eines oder jedes anderen Antriebs (der jeweiligen Gruppe) insbesondere in eine vorbestimmte, dem anderen Antrieb jeweils zugeordnete, insbesondere in einem Speicher hinterlegte Synchronstellung, wenn sich dieser nicht in der Synchronstellung befindet, und/oder d) falls sich kein Antrieb in einer sicheren Zone befindet, entweder d1) zunächst Verfahren (mindestens) eines Antriebs in eine sichere Zone, bevorzugt entlang eines insbesondere in einem Speicher hinterlegten, kollisionsfreien Verfahrwegs, und nachfolgend Verfahren (mindestens) eines oder jedes anderen Antriebs, insbesondere in eine vorbestimmte, dem anderen Antrieb jeweils zugeordnete, insbesondere in einem Speicher hinterlegte Synchronstellung, wenn sich dieser nicht in der Synchronstellung befindet, oder d2) Prüfen, ob für (mindestens) einen oder jeden Antrieb jeweils ein in einem Speicher hinterlegter, kollisionsfreier Verfahrweg existiert, entlang dem der Antrieb in eine vorbestimmte, eine dem Antrieb jeweils zugeordnete, insbesondere in einem Speicher hinterlegte Synchronstellung verfahren werden kann, ohne dass einer der Antriebe vorher oder währenddessen in bzw. durch eine sichere Zone verfahren werden muss, und danach Verfahren des Antriebs entlang des kollisionsfreien Verfahrwegs in die Synchronstellung. According to the invention, the method mentioned at the outset is characterized in that the following steps are carried out, in particular for collision-free synchronization of the machine parts with one another, preferably during commissioning or maintenance of the packaging machine: a) Defining one or more safe zones of drive positions for (at least) one or each of the (motor) drives (the drives of the group of drives of the machine under consideration, the machine parts of which overlap in their movement paths in an overlapping area) within the respective set of possible drive positions of the respective Drive, whereby it applies to each safe zone that if the respective drive (of the group under consideration) is in one, namely has any drive position within this safe zone, (at least) one or each other drive can assume any drive position within its respective set of possible drive positions without that the machine parts collide with each other or with products handled by them, b) checking whether (at least) one drive (of the respective group) is in a safe zone, c) if a drive is in a safe zone, moving (at least) one or each other drive (of the respective group) in particular into a predetermined synchronous position assigned to the other drive and stored in particular in a memory if this is not in the synchronous position, and/or d) if no drive is in a safe zone, either d1 ) first moving (at least) one drive into a safe zone, preferably along a collision-free travel path stored in particular in a memory, and then moving (at least) one or each other drive, in particular into a predetermined synchronous position assigned to the other drive, in particular stored in a memory, if this is not in the synchronous position, or d2) checking whether there is a collision-free travel path stored in a memory for (at least) one or each drive, along which the drive moves into a a predetermined synchronous position assigned to the drive, in particular stored in a memory, can be moved without one of the drives having to be moved into or through a safe zone before or during this process, and then moving the drive along the collision-free travel path into the synchronous position.
Zur Vereinfachung der Darstellung wird im Rahmen dieser Anmeldung jeweils von Beispielen ausgegangen, in denen sich jeweils die Bewegungsbahnen von zwei Maschinenorganen überschneiden. Es versteht sich aber, dass sich die erfindungsgemäßen Konzepte auch ohne weiteres auf Konstellationen mit mehr als zwei Maschinenorgane übertragen lassen. In order to simplify the presentation, this application is based on examples in which the movement paths of two machine parts overlap. It goes without saying, however, that the concepts according to the invention can also be easily transferred to constellations with more than two machine organs.
Indem erfindungsgemäß in der oben beschriebenen Weise steuerungstechnisch sichere Zonen (und ggf. unsichere Zonen, vgl. unten) definiert und insbesondere in einer Steuerung der Maschine und/oder einem der Steuerung zugeordneten Datenspeicher abgebildet werden, wird ein elektronischer bzw. automatischer Ansatz geschaffen, der es ermöglicht, die Maschinenorgane bzw. die Antriebe der Maschinenorgane jeweils automatisch (insbesondere im Rahmen eines Synchronisationsbetriebs nach einem Stillstand der Maschine), in eine Synchronstellung verfahren zu können, ohne dass dabei das Risiko von Kollisionen besteht. Erfindungsgemäß können zu diesem Zweck die vorgenannten unterschiedlichen, alternativen Wege beschritten werden. According to the invention, safe zones (and possibly unsafe zones, cf. below) are defined in the manner described above and in particular in a controller of the machine and/or one assigned to the controller data memory are mapped, an electronic or automatic approach is created that makes it possible to move the machine organs or the drives of the machine organs automatically (in particular as part of a synchronization operation after the machine has come to a standstill) into a synchronous position without the risk of collisions. According to the invention, the aforementioned different, alternative paths can be taken for this purpose.
Wenn sich in der ersten der erfindungsgemäßen Alternativen (vgl. Merkmal c) oben) im Rahmen des - in der Regel in einer/der Steuerung der Maschine hinterlegten - Prüfschritts (vgl. Merkmal b) oben) des erfindungsgemäßen Verfahrens, in dem geprüft wird, ob sich ein Antrieb in einer sicheren Zone befindet, beispielsweise herausstellt, dass sich ein erster Antrieb einer Gruppe von zwei Antrieben bereits in der sicheren Zone befindet, bedeutet dies definitionsgemäß, dass der andere Antrieb der Gruppe frei verfahren werden kann, ohne dass die jeweils zugeordneten Maschinenorgane (bzw. die von ihnen gehandhabten Produkte) der beiden Antriebe miteinander kollidieren können. Dies ermöglicht es, den anderen Antrieb gefahrlos in dessen vorbestimmte Synchronstellung verfahren zu können, wenn sich dieser noch nicht in einer solchen befindet. Nach Abschluss dieser Bewegung könnte dann der erste Antrieb entsprechend in seine Synchronposition verfahren werden. If in the first of the alternatives according to the invention (cf. feature c) above) within the framework of the test step (generally stored in a/the controller of the machine) (cf. feature b) above) of the method according to the invention, in which it is checked whether a drive is in a safe zone, it turns out, for example, that a first drive of a group of two drives is already in the safe zone, this means by definition that the other drive of the group can be moved freely without the respectively assigned machine parts (or the handled products) of the two drives can collide with each other. This makes it possible to safely move the other drive into its predetermined synchronous position if it is not yet in such a position. After completion of this movement, the first drive could then be moved to its synchronous position accordingly.
Wenn sich im Rahmen des Prüfschritts b) dagegen herausstellen sollte, dass sich kein Antrieb der Gruppe in einer solchen sicheren Zone befindet, wären erfindungsgemäß zwei Varianten (vgl. Merkmale d) bzw. Merkmale d1) bzw. d2) oben) denkbar. If, on the other hand, it turns out during test step b) that no drive of the group is in such a safe zone, two variants (cf. features d) or features d1) or d2) above) would be conceivable according to the invention.
Gemäß der ersten Variante (Merkmal d1 )) könnte einer der Antriebe zunächst in eine sichere Zone verfahren werden. Um dabei keine Kollisionen zu verursachen, würde dies in diesem Fall erfindungsgemäß entlang eines in einem Speicher, insbesondere einem Speicher der Steuerung, hinterlegten, kollisionsfreien Verfahrwegs erfolgen. Beispielsweise könnte zu diesem Zweck für verschiedene Ist-Positionen dieses oder jedes Antriebs oder eine Kombination der Ist-Positionen der Antriebe der betrachteten Gruppe jeweils ein kollisionsfreier Verfahrweg hinterlegt sein, auf den dann von der Steuerung (natürlich nach entsprechendem Auslesen bzw. Erfassen der entsprechenden Ist-Position des oder jedes Antriebs der betrachteten Gruppe), zurückgegriffen werden. Jeder dieser kollisionsfreien Verfahrwege könnte dabei im Vorfeld beispielsweise von einem Bediener oder auch ggf. automatisch von der Steuerung ermittelt und entsprechend abgespeichert werden. According to the first variant (feature d1)), one of the drives could first be moved to a safe zone. In order not to cause any collisions, this would take place according to the invention along a collision-free travel path stored in a memory, in particular a memory of the controller. For this purpose, for example, a collision-free travel path could be stored for different actual positions of this or each drive or a combination of the actual positions of the drives of the group under consideration, which can then be accessed by the controller (of course after corresponding reading out or recording of the corresponding actual position of the or each drive of the group under consideration). Each of these collision-free traverse paths could be Beforehand, for example, be determined by an operator or, if necessary, automatically by the controller and stored accordingly.
Wenn entsprechend beispielsweise der erste von zwei Antrieben auf diese Weise in die sichere Zone verfahren wurde, kann sich dann der zweite Antrieb wiederum in der oben beschriebenen Weise definitionsgemäß kollisionsfrei bewegen, sodass er dann entsprechend in die ihm zugeordnete Synchronstellung verfahren werden kann, sollte dies erforderlich sein. Danach würde dann der erste Antrieb in die Synchronstellung verfahren werden können. If, for example, the first of two drives has been moved into the safe zone in this way, the second drive can then move in the manner described above without collision according to definition, so that it can then be moved to the synchronous position assigned to it, should this be necessary. Then the first drive would then be able to be moved to the synchronous position.
Gemäß der zweiten Variante (Merkmal d2)) ist vorgesehen, dass zunächst geprüft wird, ob für einen oder jeden Antrieb der betrachteten Gruppe jeweils ein insbesondere in einem Speicher hinterlegter, kollisionsfreier Verfahrweg existiert, entlang dem der Antrieb unmittelbar in eine vorbestimmte, eine dem Antrieb jeweils zugeordnete Synchronstellung verfahren werden kann, ohne dass einer der Antriebe vorher oder währenddessen in bzw. durch eine sichere Zone verfahren werden muss. Diese Alternative ist insbesondere dann sinnvoll, wenn für die Maschinenorgane der Gruppe, während sich ihre zugeordneten Antriebe in einer unsicheren Zone befinden, ein ausreichender kollisionsfreier "Spielraum" existiert, der Bewegungen der Antriebe innerhalb der jeweiligen unsicheren Zone erlaubt, die einerseits nicht zu einer Kollision der Maschinenorgane bzw. der gehandhabten Produkte im Überschneidungsbereich führen, andererseits aber ein Verfahren des jeweiligen Antriebs in die ihm zugeordnete, vorbestimmte Synchronstellung ermöglichen, ohne die unsichere Zone zwischendurch verlassen zu müssen. According to the second variant (feature d2)) it is provided that it is first checked whether a collision-free travel path, stored in particular in a memory, exists for one or each drive of the group under consideration, along which the drive can be moved directly into a predetermined synchronous position assigned to the drive, without one of the drives having to be moved into or through a safe zone before or during this process. This alternative is particularly useful if there is sufficient collision-free "play" for the machine parts of the group, while their associated drives are in an unsafe zone, which allows movements of the drives within the respective unsafe zone, which on the one hand do not lead to a collision of the machine parts or the handled products in the overlapping area, but on the other hand allow the respective drive to be moved into its assigned, predetermined synchronous position without having to leave the unsafe zone in between.
Vorzugsweise sind die Maschinenorgane, wenn sich die diese antreibenden Antriebe, insbesondere vor bzw. bei Beginn eines Normalbetriebs der Antriebe und/oder der Maschine, jeweils in ihrer Synchronstellung befinden, derart zueinander ausgerichtet, dass bei einer nachfolgenden synchronisierten Steuerung der Antriebe, vornehmlich während eines Normalbetriebs der Antriebe und/oder der Maschine (während des Herstell- bzw. Produktionsprozesses der Maschine), ein kollisionsfreier Betrieb auch im Überschneidungsbereich der Maschinenorgane möglich ist. Mit anderen Worten repräsentieren die Synchronstellungen entsprechend Stellungen der Antriebe, aus denen die Maschine unmittelbar in den Normalbetrieb übergehen kann, in dem dann die Antriebe nachfolgend gemäß vorbestimmten, in einem Speicher hinterlegten Bewegungsgesetzen insbesondere taktweise oder kontinuierlich synchronisiert gesteuert bzw. bewegt werden. Preferably, when the drives that drive them are in their synchronous position, in particular before or at the start of normal operation of the drives and/or the machine, the machine parts are aligned with one another in such a way that during subsequent synchronized control of the drives, primarily during normal operation of the drives and/or the machine (during the manufacturing or production process of the machine), collision-free operation is also possible in the overlapping area of the machine parts. In other words, the synchronous positions represent corresponding positions of the drives from which the machine can go directly into normal operation, in which the drives then follow in accordance with predetermined ones stored in a memory Laws of motion are controlled or moved in particular cyclically or continuously synchronized.
Im Rahmen der bzw. für die oben dargestellte Prüfung bzw. Abfrage (der Steuerung), ob sich einer der Antriebe in einer sicheren Zone befindet, können zweckmäßiger Weise die Ist-Stellungen der Antriebe abgefragt werden, insbesondere mittels den Antrieben und/oder den Maschinenorganen zugeordneten Drehgebern. As part of or for the above-described check or query (of the control) as to whether one of the drives is in a safe zone, the actual positions of the drives can expediently be queried, in particular by means of rotary encoders assigned to the drives and/or the machine parts.
Was die Definition der sichere(n) Zone(n) betrifft, so erfolgt diese vorzugsweise auf Basis der Bewegungsbahnen der von den Antrieben angetriebenen Maschinenorgane. Diese Definition kann dann in der Steuerung entsprechend hinterlegt bzw. abgebildet werden. Beispielsweise, indem die die Stellungen der Antriebe repräsentierenden Parameter bzw. Parameterbereiche (beispielsweise die Drehwinkel des jeweiligen Antriebs) entsprechend in der Steuerung bzw. in einem der Steuerung zugeordneten Speicher als zu der sicheren Zone gehörig gekennzeichnet werden. As far as the definition of the safe zone(s) is concerned, this is preferably done on the basis of the movement paths of the machine parts driven by the drives. This definition can then be stored or mapped accordingly in the controller. For example, in that the parameters or parameter ranges representing the positions of the drives (for example the angle of rotation of the respective drive) are identified accordingly in the controller or in a memory assigned to the controller as belonging to the safe zone.
Für einen oder jeden Antrieb können im Übrigen auch eine oder mehrere unsichere, jeweils an eine sichere Zone angrenzende Zonen definiert werden, wobei für jede unsichere Zone gilt, dass sie ausschließlich Antriebsstellungen innerhalb der Menge an möglichen Antriebsstellungen des jeweiligen Antriebs umfasst, die sich nicht in einer sicheren Zone befinden. One or more unsafe zones adjoining a safe zone can also be defined for one or each drive, with each unsafe zone only including drive positions within the set of possible drive positions of the respective drive that are not in a safe zone.
Für einen oder jeden Antrieb können auch jeweils eine oder mehrere unsichere, jeweils an eine sichere Zone angrenzende Zonen definiert werden, wobei für jeden Antrieb, der sich in einer solchen unsicheren Zone befindet, nämlich eine Antriebsstellung innerhalb der unsicheren Zone aufweist, gilt, dass das Maschinenorgan dieses Antriebs oder ein von diesem Maschinenorgan gehandhabtes Produkt mit dem Maschinenorgan eines anderen Antriebs oder mit dem von diesem Maschinenorgan des anderen Antriebs gehandhabten Produkt bei mindestens einer Antriebsstellung des anderen Antriebs kollidiert. One or more unsafe zones, each bordering a safe zone, can also be defined for one or each drive, whereby for each drive that is in such an unsafe zone, namely has a drive position within the unsafe zone, it applies that the machine element of this drive or a product handled by this machine element collides with the machine element of another drive or with the product handled by this machine element of the other drive in at least one drive position of the other drive.
Dabei gilt im Rahmen der Definition der sicheren Zonen vorzugsweise, dass sich jede Antriebsstellung der Menge an möglichen Antriebsstellungen des jeweiligen Antriebs entweder in einer sicheren Zone oder in einer unsicheren Zone befindet. Was die für die Definition der sicheren Zonen etc. benötigten Informationen betrifft, so könnte beispielsweise mittels eines Simulationsprogramms ein digitales Simulationsmodell der Maschine erstellt werden, in dem auch die Stellungen der Antriebe und auf Basis dieser Daten die Bewegungsbahnen der Maschinenorgane abhängig von den Antriebsstellungen simuliert werden. Within the framework of the definition of the safe zones, it is preferably the case that each drive position in the set of possible drive positions of the respective drive is either in a safe zone or in an unsafe zone. As far as the information required for defining the safe zones etc. is concerned, a digital simulation model of the machine could be created using a simulation program, for example, in which the positions of the drives and, based on this data, the movement paths of the machine parts are simulated depending on the drive positions.
Mit anderen Worten könnte ein (zumindest) die Antriebe und die Maschinenorgane abbildendes, digitales Simulationsmodell der Maschine erstellt werden, wobei mittels des Simulationsmodells unterschiedliche Relativstellungen der Antriebe und die sich bei diesen Relativstellungen einstellenden Zustände der Maschine bevorzugt mittels des Simulationsprogramms simuliert werden, insbesondere der Maschinenorgane, wobei die Definition der sicheren (und ggf. der unsicheren) Zonen auf Basis dieser Simulationen erfolgt. In other words, a digital simulation model of the machine that (at least) depicts the drives and the machine organs could be created, with the simulation model being used to simulate different relative positions of the drives and the states of the machine that occur in these relative positions, preferably by means of the simulation program, in particular the machine organs, with the safe (and possibly unsafe) zones being defined on the basis of these simulations.
Demnach würden dann auf Basis der Simulationen diejenigen Stellungen eines Antriebs der betrachteten Gruppe bestimmt werden, für die gilt, dass der jeweilige andere Antrieb (bzw. die jeweiligen anderen Antriebe) der Gruppe sämtliche Stellungen innerhalb seiner Menge an möglichen Stellungen annehmen kann, ohne dass es zu Kollisionen zwischen dem Maschinenorgan des in der sicheren Zone befindlichen Antriebs und dem Maschinenorgan des anderen Antriebs kommen kann. Accordingly, on the basis of the simulations, those positions of a drive of the group under consideration would be determined for which it applies that the respective other drive (or the respective other drives) of the group can assume all positions within its set of possible positions without collisions occurring between the machine element of the drive located in the safe zone and the machine element of the other drive.
Auf Basis solcher Simulationen bzw. mittels des Simulationsprogramms könnte auch für einen Antrieb, der sich nicht in der sicheren Zone befindet, ein kollisionsfreier Verfahrweg in die sichere Zone ermittelt werden, vgl. Variante d 1 ) oben. On the basis of such simulations or using the simulation program, a collision-free traversing path into the safe zone could also be determined for a drive that is not in the safe zone, see variant d 1 ) above.
Es könnten auf diese Weise natürlich auch die kollisionsfreien Verfahrwege in die jeweilige Synchronstellung ermittelt werden, vgl. Variante d2) oben. In this way, of course, the collision-free traversing paths in the respective synchronous position could also be determined, cf. variant d2) above.
Was im Übrigen die Antriebe der jeweils betrachteten Gruppe von Antrieben betrifft, so kann es sich um Servoantriebe mit Servomotor und Lageregelung handeln, wobei jeder Antriebsstellung des jeweiligen Antriebs dann bevorzugt eine bestimmte Drehlage des jeweiligen Servomotors entspricht. Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie aus den beigefügten Zeichnungen. As far as the drives of the group of drives under consideration are concerned, they can be servo drives with a servo motor and position control, with each drive position of the respective drive then preferably corresponding to a specific rotational position of the respective servo motor. Further features of the present invention result from the appended patent claims, the following description of preferred exemplary embodiments and the appended drawings.
Darin zeigt: It shows:
Fig. 1 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäß gesteuerten Verpackungsmaschine zur Herstellung von Packungen für Tabakprodukte mit mehreren unabhängigen Antrieben, die Maschinenorgane bewegen, wobei sich in einem ersten Überschneidungsbereich die Bewegungsbahnen von zwei Maschinenorganen überschneiden und in einem zweiten Überschneidungsbereich die Bewegungsbahn eines Maschinenorgans mit der Bewegungsbahn von Produkten, die von einem Maschinenorgan bewegt werden, 1 shows a section of a packaging machine controlled according to the invention for the production of packs for tobacco products with several independent drives that move machine elements, with the movement paths of two machine elements intersecting in a first overlapping area and the movement path of a machine element with the movement path of products that are moved by a machine element in a second overlapping area.
Fig. 2 eine Seitenansicht auf die Verpackungsmaschine entlang der Blickrichtung II, 2 is a side view of the packaging machine along viewing direction II,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie lll-lll in Fig. 2, 3 shows a section along the section line III-III in FIG. 2,
Fig. 4 eine Darstellung analog Fig. 3 in einem anderen Bewegungszustand der Verpackungsmaschine, 4 shows a representation analogous to FIG. 3 in a different movement state of the packaging machine,
Fig. 5 eine schematische Drehwinkeldarstellung von Betriebszuständen der Antriebe A und B der Verpackungsmaschine aus Fig. 1 vor dem erfindungsgemäßen Synchronisationsbetrieb, inklusive sicherer und unsicherer Zonen, in einem Zustand der Verpackungsmaschine, wie er vorliegt, wenn sich der in Fig. 2 gezeigte Mitnehmer eines Mitnehmerförderers der Verpackungsmaschine an der strichpunktierten Position außerhalb und vor der Tasche eines Taschenförderers befindet und die Tasche des Taschenförderers geringfügig seitlich versetzt ist zu dem Mitnehmer, und zwar um die Strecke Z, vgl. Fig. 3, und in dem sich sowohl Antrieb A als auch Antrieb B in einer sicheren Zone befinden, und in dem Antrieb B sich bereits in seiner Synchronstellung befindet, Antrieb A dagegen noch nicht, Fig. 5 shows a schematic representation of the angle of rotation of operating states of the drives A and B of the packaging machine from Fig. 1 before the synchronization operation according to the invention, including safe and unsafe zones, in a state of the packaging machine as it is when the driver of a driver conveyor of the packaging machine shown in Fig. 2 is at the dot-dash position outside and in front of the pocket of a pocket conveyor and the pocket of the pocket conveyor is slightly offset to the side of the driver, by the distance Z, see Fig. 3 , and in which both drive A and drive B are in a safe zone, and in which drive B is already in its synchronous position, while drive A is not yet,
Fig. 6 eine schematische Drehwinkeldarstellung analog Fig. 5, wobei sich im Unterschied zu Fig. 4 der Antrieb B in einer unsicheren Zone befindet (der Mitnehmer in Fig. 2 befindet sich innerhalb der Tasche der Taschenkette) und wobei sich auch Antrieb B noch nicht in seiner Synchronstellung befindet, 6 shows a schematic representation of the angle of rotation analogous to FIG. 5, in which, in contrast to FIG.
Fig. 7 eine schematische Drehwinkeldarstellung analog Fig. 6, wobei sich im Unterschied zu Fig. 6 der Antrieb A in einer unsicheren Zone befindet (die Tasche des Taschenförderers ist wie in Fig. 4 gezeigt deutlich seitlich versetzt zum Mitnehmer angeordnet) und Antrieb B dagegen in einer sicheren Zone (der Mitnehmer befindet sich außerhalb der Tasche des Taschenförderers), wobei sich weder Antrieb A noch Antrieb B in ihrer jeweiligen Synchronposition befinden, 7 shows a schematic representation of the angle of rotation analogous to FIG. 6, in which, in contrast to FIG.
Fig. 8 - 11 eine schematische Darstellung von Bewegungszuständen einer anderen, Gruppe von Antrieben D und E der Verpackungsmaschine, wobei sich Fig. 11 auf einen Betriebszustand vor dem Synchronisationsbetrieb bezieht, in dem sich beide Antriebe D, E jeweils in einer unsicheren Zone befinden, in dem sich Antrieb E zudem außerhalb seiner Synchronposition befindet und in dem Antrieb E entlang eines vorbestimmten, kollisionsfreien Verfahrwegs in seine Synchronposition verfahren werden kann, ohne dass der Antrieb D oder der Antrieb E zuvor in eine sichere Zone verfahren werden müsste. Fig. 8 - 11 a schematic representation of the movement states of another group of drives D and E of the packaging machine, Fig. 11 referring to an operating state before the synchronization operation, in which both drives D, E are each in an unsafe zone, in which drive E is also outside of its synchronous position and in which drive E can be moved to its synchronous position along a predetermined, collision-free travel path without drive D or drive E having to be moved to a safe zone beforehand .
Die vorstehend dargestellten erfindungsgemäßen Zusammenhänge werden nachfolgend zunächst anhand einer speziellen Verpackungsmaschine erläutert (Fig. 1 - 7), nämlich einer Verpackungsmaschine 10 zur Verpackung von Zigaretten 11 bzw. zur Herstellung von Zigarettenpackungen mit Zigaretten 11 als Packungsinhalt, die zu diesem Zweck nur ausschnittsweise dargestellt ist. Verpackungsmaschinen für Zigaretten oder andere Produkte sind dem Fachmann bekannt und werden daher vorliegend nicht näher beschrieben. Es versteht sich, dass das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren auch bei anderen Arten von Verpackungsvorrichtungen bzw.The above-described relationships according to the invention are first explained below using a special packaging machine (FIGS. 1-7), namely a packaging machine 10 for packaging cigarettes 11 or for producing cigarette packs with cigarettes 11 as the pack contents, which is only shown partially for this purpose. Packaging machines for cigarettes or other products are known to those skilled in the art and are therefore not described in detail here. It is understood that the inventive Control methods also for other types of packaging devices or
Verpackungsmaschinen anwendbar ist. Packaging machines is applicable.
Weiter versteht es sich, dass das erfindungsgemäße Verfahren in allen Bereichen einer Verpackungsmaschine angewandt werden kann, in denen sich zwei oder noch mehr von (motorischen) Antrieben angetriebene Maschinenorgane der Verpackungsmaschine auf Bewegungsbahnen in einem Arbeitsraum bewegen, in dem es in einem Überschneidungsbereich zu Kollisionen eines sich bewegenden Maschinenorgans mit einem anderen sich bewegenden Maschinenorgan oder mit von den Maschinenorganen gehandhabten Produkten kommen kann. Furthermore, it goes without saying that the method according to the invention can be used in all areas of a packaging machine in which two or more machine parts of the packaging machine driven by (motor) drives move on movement paths in a working space in which collisions of a moving machine part with another moving machine part or with products handled by the machine parts can occur in an overlapping area.
Es ist in der Fig. 1 ein Teil der Verpackungsmaschine 10 gezeigt, in dem in einem ersten Bereich Zigaretten 11 durch von einem Antrieb C im Maschinentakt hin und her bewegte, vorliegend als Einstößer 12 ausgebildete Maschinenorgane gruppen- und taktweise aus einem Zigarettenmagazin 13 in positionsgenau bereitgehaltene, von einem Antrieb A taktweise (weiter-)bewegte, vorliegend als Taschen 14 eines umlaufenden Taschenförderers 15 ausgebildete Maschinenorgane gestoßen oder geschoben werden. Die Bewegungsbahn der Zigarettengruppen und die Bewegungsbahn der Taschen 14 schneiden sich dabei in einem Überschneidungsund Übernahmebereich 18, in dem es beispielsweise bei fehlerhafterweise nicht positionsgenauer, beispielsweise seitlich zu stark versetzter Ausrichtung der Taschen 14 zu einer Kollision der jeweiligen Zigarettengruppe mit einer der Taschenwände der Taschen 14 kommen kann. Fig. 1 shows a part of the packaging machine 10, in which in a first area cigarettes 11 are pushed or pushed by machine elements moved back and forth in the machine cycle by a drive C, in the present case designed as pushers 12, from a cigarette magazine 13 in groups and in cycles into machine organs held ready in a precise position and moved (further) in cycles by a drive A, in the present case designed as pockets 14 of a circulating pocket conveyor 15. The path of movement of the cigarette groups and the path of movement of the pockets 14 intersect in an overlapping and transfer area 18 in which, for example, if the pockets 14 are incorrectly positioned incorrectly, for example if the alignment of the pockets 14 is too great laterally, a collision of the respective cigarette group with one of the pocket walls of the pockets 14 can occur.
Der Taschenförderer 15 fördert die Zigarettengruppen im Weiteren taktweise in Richtung eines umlaufenden Mitnehmerförderers 16, der über einzelne, von einem Antrieb B bewegte, vorliegend als Mitnehmer 17 ausgebildete Maschinenorgane verfügt, die sich auf einer quer zu der Förderebene der Taschen 14 verlaufenden Förderbahn bewegen. The pocket conveyor 15 then conveys the groups of cigarettes in cycles in the direction of a revolving carrier conveyor 16, which has individual machine elements moved by a drive B, in the present case designed as carriers 17, which move on a conveyor track running transversely to the conveying plane of the pockets 14.
In einem weiteren Überschneidungs- und Übernahmebereich 22, in dem sich die Förder- bzw. Bewegungsbahn der Taschen 14 und die Förder- bzw. Bewegungsbahn der Mitnehmer 17 schneiden, wird jeweils ein oberes, an die Innenkontur der jeweiligen Tasche 14 angepasstes Mitnehmerteil 21 eines der Mitnehmer 17 durch eine jeweils bereitgehaltene Tasche 14 längs hindurchbewegt und fördert dabei die in der Tasche 14 befindliche Zigarettengruppe (unter Mitnahme derselben) quer zur Förderebene der Taschen 14 aus der Tasche 14 in Richtung einer nachfolgenden Wickelstation 19, in der dann ein Innenzuschnitt 20 auf die Zigarettengruppe gelegt und um diese gefaltet wird. Auch in dem Überschneidungs- und Übernahmebereich 22 kann es zu Kollisionen kommen, beispielsweise zu einer Kollision eines Mitnehmers 17 mit einer bereitgehaltenen Tasche 14 bzw. einer Taschenwand derselben bei fehlerhafterweise, nicht positionsgenauer Ausrichtung der Taschen 14 relativ zu den Mitnehmern 17 bzw. den oberen Mitnehmerteilen 21. In a further overlapping and transfer area 22, in which the conveying or movement path of the pockets 14 and the conveying or movement path of the drivers 17 intersect, an upper driver part 21 of one of the drivers 17, adapted to the inner contour of the respective pocket 14, is moved longitudinally through a respective pocket 14 that is kept ready and thereby promotes the in the pocket 14 located cigarette group (taking the same) transversely to the conveying plane of the pockets 14 from the pocket 14 in the direction of a subsequent winding station 19, in which an inner blank 20 is then placed on the cigarette group and folded around it. Collisions can also occur in the overlapping and transfer area 22, for example a collision of a driver 17 with a pocket 14 held ready or a pocket wall of the same if the pockets 14 are incorrectly aligned in an inaccurate position relative to the drivers 17 or the upper driver parts 21.
Die Antriebe A, B, C sind individuell ansteuerbar und vorliegend jeweils als Servoantriebe mit Servomotor und entsprechender Lageregelung ausgelegt. The drives A, B, C can be controlled individually and are each designed as servo drives with a servo motor and corresponding position control.
Die Einstößer 12, die Taschen 14 (ggf. auch der gesamte Taschenförderer 15) und die Mitnehmer 17 (ggf. auch der gesamte Mitnehmerförderer 16) können die von den Antrieben C, A bzw. B bewegten Maschinenorgane bilden, die sich auf Bewegungsbahnen bewegen, die sich überschneiden. Die Antriebe A, B bilden dabei eine erste Gruppe von Antrieben der Verpackungsmaschine 10, deren von ihnen angetriebenen Maschinenorgane sich in einem Überschneidungsbereich schneiden, und die nach einem Stillstand der Maschine 10, insbesondere vor einer Erst- und/oder Wiederinbetriebnahme derselben, gegebenenfalls synchronisiert werden müssen. Die Antriebe A, C bilden entsprechend eine zweite solche Gruppe. The pushers 12, the pockets 14 (possibly also the entire pocket conveyor 15) and the drivers 17 (possibly also the entire driver conveyor 16) can form the machine parts moved by the drives C, A or B, which move on movement paths that overlap. The drives A, B form a first group of drives of the packaging machine 10, the machine parts of which they drive intersect in an overlapping area, and which may have to be synchronized after the machine 10 has come to a standstill, in particular before it is started up and/or restarted for the first time. The drives A, C accordingly form a second such group.
Naturgemäß ist die Erfindung nicht auf die vorgenannten speziellen Maschinenorgane beschränkt. Vielmehr können sämtliche denkbaren, von Antrieben jeweils bewegten Maschinenorgane von der Erfindung umfasst sein, deren Bewegungsbahnen sich in einem Überschneidungsbereich schneiden. Naturally, the invention is not limited to the aforementioned special machine parts. Rather, all conceivable machine parts that are moved by drives can be included in the invention, the movement paths of which intersect in an overlapping area.
Wie erwähnt könnten sich insbesondere bei einer Erst- oder Wiederinbetriebnahme der Verpackungsmaschine 10 besondere Probleme stellen. So kann es passieren, dass die Antriebe A, B, C und entsprechend die Maschinenorgane 12, 14, 17 zueinander in Undefinierten, nicht synchronisierten Stellungen stehen, was es erforderlich macht, vor dem Start der Maschine in den Normalbetrieb, die Maschinenorgane 12, 14, 17 bzw. die sie bewegenden Antriebe A, B, C zu synchronisieren, um Kollisionen zu verhindern. Für einen späteren kollisionsfreien (Regel-)Betrieb der Verpackungsmaschine 10 ist es demnach in einer solchen Situation erforderlich, die Maschinenorgane 12, 14, 17 zuvor auszurichten und dabei in definierte Ausgangsstellungen bzw. Synchronstellungen zu überführen. As mentioned, particular problems could arise when the packaging machine 10 is put into operation for the first time or again. It can happen that the drives A, B, C and accordingly the machine parts 12, 14, 17 are in undefined, non-synchronized positions in relation to one another, which makes it necessary to synchronize the machine parts 12, 14, 17 or the drives A, B, C moving them before starting the machine in normal operation, in order to prevent collisions. For later collision-free (regular) operation of the packaging machine 10, it is therefore necessary in such a situation to move the machine parts 12, 14, 17 beforehand align and convert it into defined starting positions or synchronous positions.
Aufgrund der sich in der jeweiligen Gruppe grundsätzlich überschneidenden Bewegungsbahnen der Maschinenorgane 12, 14 bzw. 14, 17 besteht dabei allerdings im Rahmen einer eines solchen Ausrichtungsprozesses ein erhebliches Risiko von unerwünschten Kollisionen der Maschinenorgane 12, 14 bzw. 14, 17. However, due to the fundamentally overlapping movement paths of the machine parts 12, 14 or 14, 17 in the respective group, there is a considerable risk of undesired collisions of the machine parts 12, 14 or 14, 17 within the scope of such an alignment process.
Um ein möglichst sicheres Überführen der Maschinenorgane 12, 14 bzw. 14, 17 in ihre Synchronstellungen zu ermöglichen, wird die Verpackungsmaschine 10 daher im vorliegenden Fall vor dem regulären Normalbetrieb der Verpackungsmaschine 10 in einem gesonderten, automatischen Synchronisationsbetrieb in besonderer Weise gesteuert. Dies wird anhand einer ausgewählten Gruppe von Antrieben beispielhaft näher erläutert, nämlich anhand der Antriebe A, B. In order to enable the safest possible transfer of the machine elements 12, 14 or 14, 17 into their synchronous positions, the packaging machine 10 is therefore controlled in a special way in the present case before the regular normal operation of the packaging machine 10 in a separate, automatic synchronization mode. This is explained in more detail using a selected group of drives, namely drives A, B.
Zunächst werden in dem erfindungsgemäßen Synchronisationsbetrieb vorliegend von einer oder der Steuerung 25 der Verpackungsmaschine 10 die Ist-Stellungen der Antriebe A und B abgefragt, nämlich vorliegend (mittels geeigneten Drehgebern) die Drehwinkel der Servomotoren der einzelnen Antriebe A, B. First of all, in the synchronization mode according to the invention, the actual positions of the drives A and B are queried by one or the controller 25 of the packaging machine 10, namely in the present case (by means of suitable rotary encoders) the angle of rotation of the servomotors of the individual drives A, B.
Anhand der Ist-Stellungen wird durch Vergleich mit in einem der Steuerung 25 zugeordneten Datenspeicher 25a hinterlegten Synchronstellungen (diese bilden Sollpositionen bzw. Solldrehwinkel für die Antriebe A und B) von der Steuerung 25 geprüft, ob sich beide Antriebe A, B bereits in der jeweils zugeordneten, jeweiligen Synchronstellung befinden. Falls dies so ist, kann unmittelbar der Normalbetrieb der Verpackungsmaschine 10 starten. Based on the actual positions, the controller 25 checks whether both drives A, B are already in the assigned, respective synchronous position by comparing them with synchronous positions stored in a data memory 25a assigned to the controller 25 (these form setpoint positions or setpoint rotation angles for the drives A and B). If this is the case, normal operation of the packaging machine 10 can start immediately.
Insbesondere wenn mindestens ein Antrieb A oder B sich noch nicht in einer Synchronstellung befindet, prüft die Steuerung 25, ob sich die Antriebe A und B jeweils in einer vorbestimmten sicheren Zone oder einer unsicheren Zone befinden. Zu diesem Zweck sind in der Steuerung 25 bzw. in dem Datenspeicher 25a zu jedem Antrieb A und B bestimmte Drehwinkelbereiche bzw. Drehwinkelwerte aus der Menge an möglichen Drehwinkeln, die der jeweilige Antrieb A bzw. B annehmen kann, wenn er das jeweils ihm zugeordnete Maschinenorgan 14 bzw. 17 antreibt, als sichere Zonen bzw. unsichere Zonen definiert und entsprechend gekennzeichnet. Eine sichere Zone von Antriebsstellungen ist definitionsgemäß vorliegend jede Zone (bzw. jeder Drehwinkel/jeder Drehwinkelbereich), für die gilt, dass für den Fall, dass sich der jeweilige Antrieb A oder B in einer solchen befindet, nämlich eine beliebige Antriebsstellung bzw. einen beliebigen Drehwinkel innerhalb dieser sicheren Zone annimmt, der jeweils andere Antrieb A bzw. B jede Antriebsstellung innerhalb seiner jeweiligen Menge an möglichen Antriebstellungen einnehmen kann, ohne dass die Maschinenorgane 14 bzw. 17 dabei miteinander oder mit den diesen gehandhabten Produkten (Zigaretten 11) kollidieren können. In particular, if at least one drive A or B is not yet in a synchronous position, the controller 25 checks whether the drives A and B are each in a predetermined safe zone or an unsafe zone. For this purpose, in the controller 25 or in the data memory 25a for each drive A and B, certain angle of rotation ranges or angle of rotation values from the set of possible angles of rotation that the respective drive A or B can assume when it drives the machine element 14 or 17 assigned to it are defined as safe zones or unsafe zones and marked accordingly. A safe zone of drive positions is defined as any zone (or any angle of rotation/every angle of rotation range) for which it applies that if the respective drive A or B is in such a zone, namely assumes any drive position or any angle of rotation within this safe zone, the other drive A or B can assume any drive position within its respective set of possible drive positions without the machine elements 14 or 17 touching each other or the products (cigarettes 11) handled by them. can collide.
In den Fig. 5-7 sind die jeweiligen sicheren Zonen des jeweiligen Antriebs A (äußerer Kreis) und B (innerer Kreis) in der gezeigten Drehwinkeldarstellung der beiden Antriebe A bzw. B mit der Bezugsziffer 23a bzw. 23b gekennzeichnet. Zwischen den sicheren Zonen 23a bzw. 23b befinden sich jeweils unsichere Zonen der Antriebe A bzw. B, die mit der Bezugsziffer 24a bzw. 24b gekennzeichnet sind. In FIGS. 5-7, the respective safe zones of the respective drive A (outer circle) and B (inner circle) are identified by the reference numbers 23a and 23b in the representation of the angle of rotation of the two drives A and B, respectively. Between the safe zones 23a and 23b there are respectively unsafe zones of the drives A and B, which are marked with the reference numbers 24a and 24b.
Die jeweiligen Synchronstellungen bzw. Synchrondrehwinkel, in die die Antriebe A und B im Rahmen des Synchronisationsbetriebs ggf. verbracht werden müssen, liegen in den Drehwinkeldarstellungen der Fig. 5-7 auf der strichpunktierten Synchronlinie 26. The respective synchronous positions or synchronous angles of rotation, into which the drives A and B may have to be brought within the scope of the synchronization operation, lie on the dot-dash synchronous line 26 in the angles of rotation representations in FIGS. 5-7.
Fig. 5 zeigt nun eine erste Ausgangssituation, beispielsweise vor einer Wiederinbetriebnahme der Verpackungsmaschine 10, in der sich der in Fig. 2 gezeigte Mitnehmer 17a des Mitnehmerförderers 16 außerhalb und vor der Tasche 14a des Taschenförderers 15 befindet, vgl. die gestrichelte Position des Mitnehmers 17a in Fig. 2. In dieser Position befinden sich der Mitnehmer 17a und entsprechend auch dessen Antrieb B zugleich in ihrer Synchronstellung, sodass die mit der Bezugsziffer 27 gekennzeichnete Ist-Position bzw. Ist-Stellung des Antriebs B entsprechend in Fig. 5 auf der Synchronlinie 26 liegt. Fig. 5 now shows a first initial situation, for example before the packaging machine 10 is put into operation again, in which the driver 17a of the driver conveyor 16 shown in Fig. 2 is located outside and in front of the pocket 14a of the pocket conveyor 15, cf. the dashed position of the driver 17a in Fig. 2. In this position, the driver 17a and accordingly also its drive B are both in their synchronous position, so that the one with the reference number 27 marked actual position or actual position of the drive B corresponding to FIG. 5 on the synchronous line 26.
Die Tasche 14a bzw. dessen Antrieb A dagegen befinden sich nicht in ihrer Synchronposition, vgl. auch Fig. 3, sondern die Tasche 14a befindet sich um die (geringfügige) Strecke Z seitlich versetzt zu der Bewegungsbahn des Mitnehmers 17a, sodass die Ist-Stellung 28 des Antriebs A entsprechend nicht auf der Synchronlinie 26 liegt und der Antrieb A im Rahmen des Synchronisationsbetriebs erst entlang eines (Drehwinkel-)Verwahrwegs Z in seine Synchronposition verfahren werden muss. Die Steuerung 25 erkennt durch entsprechenden Abgleich der Ist-Position 27 des Antriebs B mit den entsprechenden, in dem Datenspeicher 25a hinterlegten Drehwinkelwerten für die sicheren bzw. unsicheren Zonen 23b bzw. 24b, dass sich Antrieb B definitionsgemäß in einer sicheren Zone 23b befindet - der Antrieb A kann sämtliche Drehwinkelstellungen einnehmen, ohne dass es zu einer Kollision zwischen der Tasche 14a und dem Mitnehmer 17a kommen kann, da sich dieser außerhalb der Tasche 14a befindet - und kann daher Antrieb A definitionsgemäß gefahrlos um den Drehwinkel Z in die auf der Synchronlinie 26 befindliche Synchronposition der Tasche 14a bzw. des Antriebs A verfahren. The pocket 14a or its drive A, on the other hand, is not in its synchronous position, cf. also Fig. 3, but the pocket 14a is located laterally offset by the (slight) distance Z to the movement path of the driver 17a, so that the actual position 28 of the drive A is not on the synchronous line 26 and the drive A must first be moved to its synchronous position along a (rotational angle) storage path Z within the scope of the synchronization operation. By correspondingly comparing the actual position 27 of the drive B with the corresponding angle of rotation values stored in the data memory 25a for the safe and unsafe zones 23b and 24b, the controller 25 recognizes that drive B is by definition in a safe zone 23b - the drive A can assume all angle of rotation positions without a collision occurring between the pocket 14a and the driver 17a, since this is outside the pocket 14a - and can therefore By definition, move drive A safely by the angle of rotation Z into the synchronous position of pocket 14a or drive A on synchronous line 26 .
Fig. 6 zeigt eine alternative, zweite Ausgangssituation, in der sich der Mitnehmer 17a innerhalb der Tasche 14a befindet, vgl. die durchgezogene Darstellung des Mitnehmers 17a in Fig. 2, und dabei um die Strecke X von seiner Synchronstellung entfernt ist. Der Mitnehmer 17a ist zudem, wie in Fig. 5, nicht exakt mittig in der Tasche 14a ausgerichtet, sondern um die Strecke Z seitlich versetzt, und entsprechend die Tasche 14a bzw. dessen Antrieb A ebenfalls von der zugeordneten Synchronstellung entfernt, und zwar um den Verfahrweg bzw. Drehwinkel Z, vgl. Fig. 3 und Fig. 6. 6 shows an alternative, second starting situation, in which the driver 17a is located within the pocket 14a, see the solid representation of the driver 17a in FIG. In addition, as in Fig. 5, the driver 17a is not aligned exactly in the middle of the pocket 14a, but offset laterally by the distance Z, and accordingly the pocket 14a or its drive A is also removed from the assigned synchronous position, specifically by the travel distance or angle of rotation Z, see Fig. 3 and Fig. 6.
Der Antrieb B des Mitnehmers 17a befindet sich dabei definitionsgemäß in einer unsicheren Zone 24b, da der Antrieb A nicht alle Drehwinkelstellungen einnehmen kann, ohne dass es zu einer Kollision des Mitnehmers 17a mit der Tasche 14a kommen würde. The drive B of the driver 17a is by definition in an unsafe zone 24b, since the drive A cannot assume all angular positions without the driver 17a colliding with the pocket 14a.
Der Antrieb A dagegen befindet sich definitionsgemäß in einer sicheren Zone 23a, da der Mitnehmer 17a in der Tasche 14a entlang seiner gesamten Bewegungsbahn bewegt werden kann und entsprechend dessen Antrieb B sämtliche Drehwinkelstellungen annehmen kann, ohne dass es zu einer Kollision von Tasche 14a und Mitnehmer 17a kommen würde. Drive A, on the other hand, is by definition in a safe zone 23a, since driver 17a in pocket 14a can be moved along its entire path of movement and, corresponding to its drive B, can assume all rotational angle positions without pocket 14a and driver 17a colliding.
Die Steuerung 25 erkennt, dass sich Antrieb A in der sicheren Zone 23a befindet und kann entsprechend den Antrieb B um den Drehwinkel X und den von ihm angetriebenen Mitnehmer 17a entsprechend um den Verfahrweg X gefahrlos in die sichere Zone 23b und dabei zugleich in die Synchronposition des Antriebs B verfahren, in der sich der Mitnehmer 17a außerhalb und vor der Tasche 14a befindet, vgl. wiederum Fig. 6 und 2. The controller 25 recognizes that drive A is in the safe zone 23a and can accordingly move the drive B by the angle of rotation X and the driver 17a driven by it accordingly by the travel distance X into the safe zone 23b and at the same time into the synchronous position of the drive B, in which the driver 17a is located outside and in front of the pocket 14a, see again Fig. 6 and 2.
Die Steuerung 25 erkennt des Weiteren, dass sich der Antrieb B dann in der sicheren Zone 23b befindet und kann danach Antrieb A und die Tasche 14a gefahrlos um den Verfahrweg Z in seine zugeordnete Synchronposition auf der Synchronlinie 26 verfahren. The controller 25 also recognizes that the drive B is then in the safe zone 23b and can then move the drive A and the pocket 14a safely by the travel path Z into its associated synchronous position on the synchronous line 26 .
Fig. 7 zeigt eine alternative, dritte Ausgangssituation, in der sich im Unterschied zu den Situationen der Fig. 6 der Antrieb A in einer unsicheren Zone 24a befindet, vgl. Fig. 4, da der Antrieb B nicht in jede Stellung bewegt werden kann, ohne dass der Mitnehmer 17a mit der Tasche 14a kollidieren würde. Der Antrieb A befindet sich dabei seitlich (deutlich) um einen Drehwinkel Y versetzt zu seiner Synchronstellung, was einem seitlichen Versatz der Tasche 14a um eine Strecke Y entspricht. Der Antrieb B wiederum befindet sich in einer sicheren Zone 23b, allerdings noch nicht in seiner Synchronposition. Dem entspricht - nicht gezeigt -, dass sich der Mitnehmer 17a zwar außerhalb der Tasche 14a befindet, allerdings noch nicht in seiner Synchronposition bzw. der Synchronposition des Antriebs B. Fig. 7 shows an alternative, third initial situation in which, in contrast to the situations in Fig. 6, drive A is in an unsafe zone 24a, see Fig. 4, since drive B cannot be moved into any position without driver 17a colliding with pocket 14a. The drive A is laterally offset (significantly) by an angle of rotation Y to its synchronous position, which corresponds to a lateral offset of the pocket 14a by a distance Y. The drive B, in turn, is in a safe zone 23b, but not yet in its synchronous position. This corresponds - not shown - that the driver 17a is located outside of the pocket 14a, but not yet in its synchronous position or the synchronous position of the drive B.
Die Steuerung 25 erkennt, dass sich der Antrieb B in der sicheren Zone 23b befindet und kann den Antrieb A um den Drehwinkel Y gefahrlos in dessen Synchronposition verfahren. Da sich der Antrieb A dann selbst in einer sicheren Zone 23a befindet, kann im nächsten Schritt der Antrieb B gefahrlos um den Drehwinkel X in dessen Synchronposition verfahren werden. The controller 25 recognizes that the drive B is in the safe zone 23b and can safely move the drive A by the angle of rotation Y into its synchronous position. Since the drive A is then itself located in a safe zone 23a, in the next step the drive B can be moved safely by the angle of rotation X to its synchronous position.
Die vorherigen Beispiele betreffen allesamt Situationen, in denen sich einer der Antriebe A oder B vor bzw. zu Beginn des Synchronisationsbetriebs bereits in einer sicheren Zone 23a bzw. 23b befunden hat. The previous examples all relate to situations in which one of the drives A or B was already in a safe zone 23a or 23b before or at the beginning of the synchronization operation.
Es kann aber auch vorkommen, dass sich keiner der betrachteten Antriebe in einer sicheren Zone befindet. However, it can also happen that none of the drives under consideration is in a safe zone.
In einer solchen Situation kann entweder vorgesehen werden, zunächst einen der Antriebe in eine sichere Zone zu verfahren und dann den anderen Antrieb gefahrlos in dessen Synchronstellung zu verfahren, vgl. oben. Das Verfahren des einen bzw. ersten Antriebs in die sichere Zone kann beispielsweise entlang eines in der Steuerung 25 bzw. dem Datenspeicher 25a hinterlegten und entsprechend vorbestimmten, kollisionsfreien Verfahrwegs erfolgen, der sich von der Ist-Stellung des Antriebs bis in eine Stellung in der sicheren Zone erstreckt, bevorzugt bis in die Synchronstellung des Antriebs. Ein solcher, jeweils von der Ist-Stellung des einen, ggf. zusätzlich auch von der Ist-Stellung des anderen Antriebs abhängiger Verfahrweg kann beispielsweise zu jeder möglichen Ist-Stellung des einen oder sämtlicher Antriebe hinterlegt sein bzw. zu jeder Kombination an möglichen Ist-Stellungen der Antriebe. Denkbar ist natürlich auch, dass ein solcher Verfahrweg abhängig von der Ist-Stellung des einen und/oder der Kombination von Ist-Stellungen beider bzw. sämtlicher Antriebe von der Steuerung 25 online berechnet wird. In such a situation, provision can either be made for first moving one of the drives into a safe zone and then for moving the other drive safely into its synchronous position, cf. above. The procedure of the one or first Driving into the safe zone can take place, for example, along a collision-free travel path stored in the controller 25 or the data memory 25a and correspondingly predetermined, which extends from the actual position of the drive to a position in the safe zone, preferably to the synchronous position of the drive. Such a travel path, which is dependent on the actual position of one drive and possibly also on the actual position of the other drive, can be stored, for example, for every possible actual position of one or all drives or for every combination of possible actual positions of the drives. Of course, it is also conceivable that such a travel path is calculated online by the controller 25 depending on the actual position of one and/or the combination of actual positions of both or all drives.
Alternativ zu diesem Vorgehen könnte aber auch durch die Steuerung zunächst geprüft werden, ob für einen der Antriebe jeweils ein kollisionsfreier Verfahrweg existiert, insbesondere in einem bzw. dem Datenspeicher der Steuerung hinterlegt ist, entlang dem einer der Antriebe unmittelbar in die Synchronstellung verfahren werden kann, ohne dass einer der Antriebe vorher oder währenddessen in bzw. durch eine sichere Zone verfahren werden muss. As an alternative to this procedure, however, the control could also first check whether a collision-free travel path exists for one of the drives, in particular whether it is stored in or in the data memory of the control, along which one of the drives can be moved directly into the synchronous position without one of the drives having to be moved into or through a safe zone before or during this process.
Diese Alternative ist insbesondere dann sinnvoll, wenn für die Maschinenorgane der Antriebe, während sich ihre zugeordneten Antriebe in einer unsicheren Zone befinden, ein ausreichender kollisionsfreier "Spielraum" existiert, der Bewegungen der Antriebe innerhalb der jeweiligen unsicheren Zone erlaubt, die einerseits nicht zu einer Kollision der Maschinenorgane bzw. der gehandhabten Produkte im Überschneidungsbereich führen, andererseits aber ein Verfahren des jeweiligen Antriebs in die ihm zugeordnete, vorbestimmte Synchronstellung ermöglichen, ohne die unsichere Zone zwischendurch verlassen zu müssen. This alternative is particularly useful if there is sufficient collision-free "play" for the machine parts of the drives while their associated drives are in an unsafe zone, which allows movements of the drives within the respective unsafe zone, which on the one hand do not lead to a collision of the machine parts or the handled products in the overlapping area, but on the other hand allow the respective drive to be moved into its assigned, predetermined synchronous position without having to leave the unsafe zone in between.
Anhand der Fig. 8-11 wird beispielhaft eine solche Situation anhand von zwei Antrieben D und E erläutert. Dabei treibt der Antrieb E in einem anderen Maschinenteil der Verpackungsmaschine 10 einen Packungsförderer 29 an, der mittels Mitnehmern 30 Packungen 31 transportiert, die dann mittels eines sich quer zur Förderbahn des Packungsförderers 29 hin und her bewegenden Schiebers 32 auf eine Ablage 33 bewegt werden. Der Schieber 32 bewegt sich dabei im Normalbetrieb kollisionsfrei und synchronisiert zwischen zwei benachbarten Mitnehmern 30 hindurch. Die Fig. 11 zeigt nun eine unsynchronisierte Stellung, wie sie nach einem Stillstand der Maschine 10 vorliegen kann, und in der sich beispielhaft der Packungsförderer 29 bzw. der Mitnehmer 30 und dessen Antrieb D außerhalb der Synchronstellung befinden. Beide Antriebe D und E befinden sich in Fig. 11 gemäß der erfindungsgemäßen Definition in unsicheren Zonen, da sie jeweils wechselweise nicht sämtliche Stellungen annehmen können, ohne dass es zu Kollisionen zwischen den Mitnehmern 30 des Packungsförderers 29 und dem Schieber 32 kommen würde. Such a situation using two drives D and E is explained by way of example with reference to FIGS. 8-11. The drive E drives a pack conveyor 29 in another machine part of the packaging machine 10, which transports packs 31 by means of carriers 30, which are then moved back and forth onto a shelf 33 by means of a slide 32 moving back and forth transversely to the conveying path of the pack conveyor 29. During normal operation, the slide 32 moves without collision and synchronized between two adjacent carriers 30 . FIG. 11 now shows an unsynchronized position, as can exist after the machine 10 has come to a standstill, and in which, for example, the pack conveyor 29 or the driver 30 and its drive D are located outside of the synchronized position. According to the definition according to the invention, both drives D and E are in unsafe zones in FIG.
In dieser Situation prüft die Steuerung 25, ob - abhängig von der Ist-Stellung des Antriebs E und ggf. zusätzlich abhängig von der Ist-Stellung des Antriebs D - ein kollisionsfreier Verfahrweg für den Antrieb E existiert, um diesen in seine Synchronstellung zu überführen. Beispielsweise kann für jede Ist-Stellung des Antriebs E und/oder jede Kombination von Ist-Stellungen des Antriebs E und des Antriebs D jeweils ein solcher Verfahrweg in dem der Steuerung 25 zugeordneten Speicher 25a hinterlegt sein. In this situation, the controller 25 checks whether--depending on the actual position of the drive E and possibly additionally depending on the actual position of the drive D--a collision-free travel path for the drive E exists in order to transfer it to its synchronous position. For example, for each actual position of the drive E and/or each combination of actual positions of the drive E and the drive D, such a travel path can be stored in the memory 25a assigned to the controller 25.
Denkbar ist natürlich auch, dass ein solcher Verfahrweg abhängig von der Ist-Stellung des Antriebs E und/oder der Kombination von Ist-Stellungen des Antriebs E und des Antriebs D von der Steuerung 25 online berechnet wird. Of course, it is also conceivable that such a travel path is calculated online by the controller 25 depending on the actual position of the drive E and/or the combination of actual positions of the drive E and the drive D.
Im vorliegenden Beispiel könnte der Antrieb E den Packungsförderer in der Situation der Fig. 11 beispielsweise kollisionsfrei um eine (kurze) Strecke nach links in eine bzw. die Synchronstellung verfahren. In the present example, the drive E could, in the situation in FIG. 11 , move the package conveyor a (short) distance to the left into one or the synchronous position without collision, for example.
Was allgemein die für die Definition der vorstehend beschriebenen sicheren Zonen etc. benötigten Informationen und/oder die Berechnung der kollisionsfreien Verfahrwege betrifft, so könnte beispielsweise, wie eingangs bereits erwähnt, hierfür mittels eines Simulationsprogramms ein digitales Simulationsmodell der Maschine erstellt werden, in dem auch die Stellungen der Antriebe und auf Basis dieser Daten die Bewegungsbahnen der Maschinenorgane abhängig von den Antriebsstellungen simuliert werden. With regard to the general information required for the definition of the safe zones etc. described above and/or the calculation of the collision-free travel paths, a digital simulation model of the machine could, for example, as already mentioned at the beginning, be created using a simulation program, in which the positions of the drives and, based on this data, the movement paths of the machine parts are simulated depending on the drive positions.
Mit anderen Worten könnte ein (zumindest) die Antriebe und die Maschinenorgane abbildendes, digitales Simulationsmodell der Maschine erstellt werden, wobei mittels des Simulationsmodells unterschiedliche Relativstellungen der Antriebe und die sich bei diesen Relativstellungen einstellenden Zustände der Maschine bevorzugt mittels des Simulationsprogramms simuliert werden, insbesondere der Maschinenorgane, wobei die Definition der sicheren (und ggf. der unsicheren) Zonen und/oder der kollisionsfreien Verfahrwege auf Basis dieser Simulationen erfolgt. In other words, a (at least) the drives and the machine organs imaging, digital simulation model of the machine could be created, using of the simulation model, different relative positions of the drives and the states of the machine that occur in these relative positions are preferably simulated by means of the simulation program, in particular the machine organs, with the definition of the safe (and possibly the unsafe) zones and/or the collision-free travel paths being based on these simulations.
Alternativ können die sicheren Zonen und/oder die kollisionsfreien Verfahrwege natürlich auch auf konventionellem Weg von dazu ausgebildeten Steuerungstechnikern bestimmt bzw. errechnet und in dem Datenspeicher 25a hinterlegt werden. Alternatively, the safe zones and/or the collision-free travel paths can of course also be determined or calculated in the conventional way by trained control technicians and stored in the data memory 25a.
Es versteht sich im Übrigen, dass sämtliche der obigen Ausführungen analog bzw. mutatis mutandis auch für die Steuerung der Gruppe der Antriebe A, C oder gänzlich anderer Antriebsgruppen gelten. Weiter versteht sich, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, nur Gruppen von zwei Antrieben zu steuern bzw. zu synchronisieren, sondern dass auch mehr als zwei Antriebe in einer Gruppe entsprechend synchronisiert werden können. It is also understood that all of the above statements also apply analogously or mutatis mutandis to the control of the group of drives A, C or completely different drive groups. Furthermore, it goes without saying that the invention is not limited to only controlling or synchronizing groups of two drives, but that more than two drives in a group can also be correspondingly synchronized.
19 12. Januar 2023 19 January 12, 2023
Bezugszeichenliste Reference List
10 Verpackungsmaschine 10 packaging machine
11 Zigaretten 11 cigarettes
12 Einstößer 12 kickers
13 Zigarettenmagazin 13 cigarette magazine
14 Taschen 14 pockets
14a Tasche 14a pocket
15 Taschenförderer 15 pocket conveyors
16 Mitnehmerförderer 16 flight conveyors
17 Mitnehmer 17 drivers
17a Mitnehmer 17a driver
18 Überschneidungsbereich 18 Overlap area
19 Wickelstation 19 changing station
20 Innenzuschnitt 20 inside blank
21 Mitnehmerteil 21 driver part
22 Überschneidungsbereich 22 Overlap area
23a sichere Zonen Antrieb A 23a safe zones drive A
23b sichere Zonen Antrieb B 23b safe zones drive B
24a unsichere Zonen Antrieb A 24a unsafe zones Drive A
24b unsichere Zonen Antrieb B 24b unsafe zones Drive B
25 Steuerung 25 control
25a Speicher 25a memory
26 Synchronlinie 26 sync line
27 Ist-Stellung Antrieb B 27 Actual position of drive B
28 Ist-Stellung Antrieb A 28 Actual position of drive A
29 Packungsförderer 29 pack conveyor
30 Mitnehmer 30 drivers
31 Packungen 31 packs
32 Schieber 32 sliders
33 Ablage 33 tray

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Verfahren zur (automatischen) Steuerung einer Verpackungsmaschine (10) zur Herstellung von Verpackungen, bevorzugt zur Herstellung von Verpackungen für rauchbare Produkte der Tabakindustrie, mit jeweils mehreren unabhängig voneinander ansteuerbaren, bevorzugt als Servoantriebe ausgebildeten Antrieben (A, B, C, D, E), insbesondere in einem Synchronisationsbetrieb zur Synchronisation dieser Antriebe (A, B, C, D, E), die jeweils ein Maschinenorgan der Verpackungsmaschine (10) antreiben und entlang von Bewegungsbahnen bewegen, die sich in einem Überschneidungsbereich (18, 22) schneiden, in dem die Maschinenorgane miteinander oder mit von den Maschinenorganen gehandhabten Produkten kollidieren könnten, wobei, insbesondere zur kollisionsfreien Synchronisierung der Maschinenorgane zueinander, bevorzugt während einer Inbetriebnahme oder einer Wartung der Verpackungsmaschine (10), folgende Schritte durchgeführt werden: a) Definieren einer oder mehrerer sicherer Zonen (23a, 23b) von Antriebsstellungen, insbesondere von Drehwinkeln der Servoantriebe, für einen oder jeden der Antriebe (A, B, C, D, E) innerhalb der jeweiligen Menge an möglichen Antriebsstellungen des jeweiligen Antriebs (A, B, C, D, E), wobei für jede sichere Zone (23a, 23b) gilt, dass für den Fall, dass sich der jeweilige Antrieb (A, B, C, D, E) in einer solchen befindet, nämlich eine beliebige Antriebsstellung innerhalb dieser sicheren Zone aufweist, ein oder jeder andere Antrieb (A, B, C, D, E) jede Antriebsstellung innerhalb seiner jeweiligen Menge an möglichen Antriebstellungen einnehmen kann, ohne dass die Maschinenorgane miteinander oder mit von diesen gehandhabten Produkten kollidieren, b) Prüfen, ob sich ein Antrieb (A, B, C, D, E) in einer sicheren Zone befindet, c) falls sich ein Antrieb (A, B, C, D, E) in einer sicheren Zone befindet, Verfahren eines oder jedes anderen Antriebs (A, B, C, D, E), insbesondere in eine vorbestimmte, dem anderen Antrieb (A, B, C, D, E) jeweils zugeordnete, insbesondere in einem Speicher hinterlegte Synchronstellung, wenn sich dieser nicht in der Synchronstellung befindet, und/oder d) falls sich kein Antrieb (A, B, C, D, E) in einer sicheren Zone befindet, entweder d1) zunächst Verfahren eines Antriebs (A, B, C, D, E) in eine sichere Zone (23a, 23b), bevorzugt entlang eines insbesondere in einem Speicher hinterlegten, kollisionsfreien Verfahrwegs, und nachfolgend Verfahren eines oder jedes anderen Antriebs (A, B, C, D, E), insbesondere in eine vorbestimmte, dem anderen Antrieb (A, B, C, D, E) jeweils zugeordnete, insbesondere in einem Speicher hinterlegte Synchronstellung, wenn sich dieser nicht in der Synchronstellung befindet, oder d2) Prüfen, ob für einen oder jeden Antrieb (A, B, C, D, E) jeweils ein insbesondere in einem Speicher hinterlegter, kollisionsfreier Verfahrweg existiert, entlang dem der Antrieb (A, B, C, D, E) in eine vorbestimmte, eine dem Antrieb (A, B, C, D, E) jeweils zugeordnete, insbesondere in einem Speicher hinterlegte Synchronstellung verfahren werden kann, ohne dass einer der Antriebe (A, B,1. Method for the (automatic) control of a packaging machine (10) for producing packaging, preferably for producing packaging for smokable products in the tobacco industry, each having a plurality of drives (A, B, C, D, E) that can be controlled independently of one another and are preferably designed as servo drives, in particular in a synchronization mode for synchronizing these drives (A, B, C, D, E), which each drive a machine element of the packaging machine (10) and move along movement paths that move in an overlapping area (1 8, 22), in which the machine parts could collide with one another or with products handled by the machine parts, with the following steps being carried out, in particular for collision-free synchronization of the machine parts with one another, preferably during commissioning or maintenance of the packaging machine (10): a) Defining one or more safe zones (23a, 23b) of drive positions, in particular rotation angles of the servo drives, for one or each of the drives (A, B, C, D, E) within the respective set of possible drive positions of the respective drive (A, B, C, D, E), whereby it applies to each safe zone (23a, 23b) that if the respective drive (A, B, C, D, E) is in one, namely has any drive position within this safe zone, one or each other drive (A, B, C, D, E) can assume any drive position within its respective set of possible drive positions without the machine parts colliding with each other or with products handled by them identification, b) checking whether a drive (A, B, C, D, E) is in a safe zone, c) if a drive (A, B, C, D, E) is in a safe zone, moving one or each other drive (A, B, C, D, E), in particular into a predetermined synchronous position assigned to the other drive (A, B, C, D, E), in particular stored in a memory, if this is not in the synchronous position, and/or d) if there is no drive (A, B, C, D, E) is in a safe zone, either d1) first moving a drive (A, B, C, D, E) into a safe zone (23a, 23b), preferably along a collision-free travel path stored in particular in a memory, and then moving one or each other drive (A, B, C, D, E), in particular in a predetermined synchronous position assigned to the other drive (A, B, C, D, E), in particular stored in a memory, if the latter is not in the synchronous position, or d2) checking whether for one or each drive (A, B, C, D, E) there is a collision-free travel path, stored in particular in a memory, along which the drive (A, B, C, D, E) moves into a predetermined one A, B, C, D, E) respectively assigned synchronous position, in particular stored in a memory, can be moved without one of the drives (A, B,
C, D, E) vorher oder währenddessen in bzw. durch eine sichere Zone (23a, 23b) verfahren werden muss, und danach Verfahren dieses Antriebs (A, B, C,C, D, E) must be moved into or through a safe zone (23a, 23b) before or during this time, and then moving this drive (A, B, C,
D, E) entlang des kollisionsfreien Verfahrwegs in die Synchronstellung. D, E) along the collision-free travel path to the synchronous position.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in der sicheren Zone befindliche Antrieb (A, B, C, D, E) verfahren wird nachdem der oder jeder andere Antrieb (A, B, C, D, E) verfahren wurde, insbesondere in eine ihm zugeordnete, vorbestimmte Synchronstellung, sollte er sich noch nicht in der Synchronstellung befinden. 2. The method according to claim 1, characterized in that the drive (A, B, C, D, E) located in the safe zone is moved after the or each other drive (A, B, C, D, E) has been moved, in particular into a predetermined synchronous position assigned to it, if it is not yet in the synchronous position.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenorgane, wenn sich die diese antreibenden Antriebe (A, B, C, D, E), insbesondere vor bzw. bei Beginn eines Normalbetriebs der Antriebe (A, B, C, D, E) und/oder der Maschine, jeweils in ihrer Synchronstellung befinden, derart zueinander ausgerichtet sind, dass bei nachfolgender synchronisierter Steuerung der Antriebe (A, B, C, D, E), insbesondere während eines Normalbetriebs der Antriebe (A, B, C, D, E) und/oder der Maschine, ein kollisionsfreier Betrieb auch im Überschneidungsbereich (18, 22) der Maschinenorgane möglich ist. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the machine elements, when the drives (A, B, C, D, E) driving them, in particular before or at the start of normal operation of the drives (A, B, C, D, E) and/or the machine, are each in their synchronous position, are aligned with one another in such a way that with subsequent synchronized control of the drives (A, B, C, D, E), in particular during normal operation of the drives (A, B, C, D, E) and/or the machine, collision-free operation is also possible in the overlapping area (18, 22) of the machine parts.
4. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe (A, B, C, D, E), nachdem sich die Antriebe (A, B, C, D, E) in ihren jeweiligen Synchronstellungen befinden, in einen Normalbetrieb versetzt werden, in dem sie vorzugsweise gemäß vorbestimmten, in einem Speicher hinterlegten Bewegungsgesetzen insbesondere taktweise oder kontinuierlich synchronisiert gesteuert werden. 4. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that after the drives (A, B, C, D, E) are in their respective synchronous positions, the drives (A, B, C, D, E) are switched to normal operation, in which they are preferably controlled in accordance with predetermined laws of motion stored in a memory, in particular cyclically or continuously in a synchronized manner.
5. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Prüfung, ob sich einer der Antriebe (A, B, C, D, E) in einer sicheren Zone befindet, die Ist-Stellungen der Antriebe (A, B, C, D, E) abgefragt werden, insbesondere mittels den Antrieben (A, B, C, D, E) und/oder den Maschinenorganen zugeordneten Drehgebern. 5. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that to check whether one of the drives (A, B, C, D, E) is in a safe zone, the actual positions of the drives (A, B, C, D, E) are queried, in particular by means of the drives (A, B, C, D, E) and/or rotary encoders assigned to the machine parts.
6. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Definition der sichere(n) Zone(n) (23a, 23b) auf Basis der Bewegungsbahnen der von den Antrieben (A, B, C, D, E) angetriebenen Maschinenorgane erfolgt. 6. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the safe zone(s) (23a, 23b) are defined on the basis of the movement paths of the machine parts driven by the drives (A, B, C, D, E).
7. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für einen oder jeden Antrieb (A, B, C, D, E) eine oder mehrere unsichere, jeweils an eine sichere Zone (23a, 23b) angrenzende Zonen (24a, 24b) definiert werden, wobei für jede unsichere Zone (24a, 24b) gilt, dass sie ausschließlich Antriebsstellungen innerhalb der Menge an möglichen Antriebsstellungen des jeweiligen Antriebs (A, B, C, D, E) umfasst, die sich nicht in einer sicheren Zone (23a, 23b) befinden. 7. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that for one or each drive (A, B, C, D, E) one or more unsafe zones (24a, 24b) adjoining a safe zone (23a, 23b) are defined, wherein it applies to each unsafe zone (24a, 24b) that it only includes drive positions within the set of possible drive positions of the respective drive (A, B, C, D, E) that are not in a safe zone (23a, 23b).
8. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für einen oder jeden Antrieb (A, B, C, D, E) jeweils eine oder mehrere unsichere, jeweils an eine sichere Zone (23a, 23b) angrenzende Zonen (24a, 24b) definiert werden, wobei für jeden Antrieb (A, B, C, D, E), der sich in einer solchen unsicheren Zone befindet, nämlich eine Antriebsstellung innerhalb der unsicheren Zone aufweist, gilt, dass das Maschinenorgan dieses Antriebs (A, B, C, D, E) oder ein von diesem Maschinenorgan gehandhabtes Produkt mit dem Maschinenorgan eines anderen Antriebs (A, B, C, D, E) oder mit dem von diesem Maschinenorgan des anderen Antriebs (A, B, C, D, E) gehandhabten Produkt bei mindestens einer Antriebsstellung des anderen Antriebs (A, B, C, D, E) kollidiert. 8. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that for one or each drive (A, B, C, D, E) one or more unsafe zones (24a, 24b) adjoining a safe zone (23a, 23b) are defined, wherein for each drive (A, B, C, D, E) that is in such an unsafe zone, namely has a drive position within the unsafe zone, it applies that the machine element of this drive (A, B, C, D , E) or a product handled by this machine element collides with the machine element of another drive (A, B, C, D, E) or with the product handled by this machine element of the other drive (A, B, C, D, E) in at least one drive position of the other drive (A, B, C, D, E).
9. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich jede Antriebsstellung aus der Menge an möglichen Antriebsstellungen des jeweiligen Antriebs (A, B, C, D, E), die dieser bei der Bewegung des Maschinenorgans entlang der Bewegungsbahn annimmt, entweder in einer sicheren Zone (23a, 23b) oder in einer unsicheren Zone (24a, 24b) befindet. 9. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that each drive position from the set of possible drive positions of the respective drive (A, B, C, D, E), which it assumes during the movement of the machine element along the movement path, is either in a safe zone (23a, 23b) or in an unsafe zone (24a, 24b).
10. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein (zumindest) die Antriebe (A, B, C, D, E) und die Maschinenorgane abbildendes, digitales Simulationsmodell der Verpackungsmaschine (10) erstellt wird, insbesondere mittels eines Simulationsprogramms, dass mittels des Simulationsmodells unterschiedliche Relativstellungen der Antriebe (A, B, C, D, E) und die sich bei diesen Relativstellungen einstellenden Zustände der Verpackungsmaschine (10) bevorzugt mittels des Simulationsprogramms simuliert werden, insbesondere der Maschinenorgane, und dass die Definition der sicheren und ggf. der unsicheren Zonen (23a, 23b, 24a, 24b) auf Basis dieser Simulationen erfolgt. 10. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that a digital simulation model of the packaging machine (10) that (at least) depicts the drives (A, B, C, D, E) and the machine parts is created, in particular by means of a simulation program, that the simulation model is used to simulate different relative positions of the drives (A, B, C, D, E) and the states of the packaging machine (10) that occur in these relative positions, preferably by means of the simulation program, in particular the machine parts e, and that the definition of the safe and possibly the unsafe zones (23a, 23b, 24a, 24b) is based on these simulations.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der kollisionsfreie Verfahrweg für den Antrieb (A, B, C, D, E), der sich nicht in der sicheren Zone befindet und der entlang des kollisionsfreien Verfahrwegs in die sichere Zone (23a, 23b) verfahren wird und/oder in die Synchronstellung, ohne dass einer der Antriebe (A, B, C, D, E) vorher oder währenddessen in bzw. durch eine sichere Zone (23a, 23b) verfahren werden muss, mittels des Simulationsprogramms ermittelt wird. 11. The method according to claim 10, characterized in that the collision-free travel path for the drive (A, B, C, D, E), which is not located in the safe zone and which is moved along the collision-free travel path into the safe zone (23a, 23b) and/or into the synchronous position, without one of the drives (A, B, C, D, E) being in or through a safe zone (23a, 23b) beforehand or during this must be proceeded, is determined by means of the simulation program.
12. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Antrieb (A, B, C, D, E) ein Servoantrieb mit Servomotor und Lageregelung ist, und dass jede Antriebsstellung des jeweiligen Antriebs (A, B, C, D, E) einer bestimmten Drehlage des jeweiligen Servomotors entspricht. 12. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that each drive (A, B, C, D, E) is a servo drive with a servo motor and position control, and that each drive position of the respective drive (A, B, C, D, E) corresponds to a specific rotational position of the respective servo motor.
13. Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungen, insbesondere zur Herstellung von Verpackungen für rauchbare Produkte der Tabakindustrie, mit mehreren unabhängig voneinander ansteuerbaren Antrieben (A, B, C, D, E) zum Antreiben und Bewegen von jeweils einem Maschinenorgan der Verpackungsmaschine (10) entlang von Bewegungsbahnen, die sich in einem Überschneidungsbereich (18, 22) schneiden, in dem die Maschinenorgane miteinander oder mit von den Maschinenorganen gehandhabten Produkten kollidieren könnten, wobei der Vorrichtung eine Steuerungseinrichtung zugeordnet ist oder wobei die Vorrichtung eine solche aufweist, und wobei die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass sie das Steuerungsverfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ausführen kann. 13. A device for producing packaging, in particular for producing packaging for smokable products in the tobacco industry, with a plurality of independently controllable drives (A, B, C, D, E) for driving and moving one machine element of the packaging machine (10) along movement paths that intersect in an overlapping area (18, 22), in which the machine elements could collide with one another or with products handled by the machine elements, with the device being assigned a control device or with the Device has such, and wherein the control device is designed and set up in such a way that it can carry out the control method according to one or more of the preceding claims.
14. Vorrichtung gemäß Anspruch 13, gekennzeichnet durch ein oder mehrere Merkmale der Ansprüche 1-12. 14. The device according to claim 13, characterized by one or more features of claims 1-12.
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