(紙菸)生產和包裝設備及其控制方法和裝置的製作方法

2023-04-30 04:17:21 1

專利名稱：(紙菸)生產和包裝設備及其控制方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種控制生產和包裝設備—生產線的方法，設備包括一些分別有可調整的機構的生產單元，尤其如(紙菸)製造機(Maker)、包裝機(Packer)、必要時薄膜包封機、必要時合裝包裝機(成條包裝機)和必要時紙板包裝機(Kartonierer)，用於分別由原材料，尤其坯料如紙坯料或紙板坯料、薄膜等，製造和尤其包裝好可以發送地包裝第一類先期產品—紙菸和紙菸包裝元件—，以及然後第二類產品。
背景技術：
此外，本發明涉及一種實施此方法的控制裝置。最後，本發明涉及一種生產和包裝設備—生產線，它包括控制裝置和一些分別有可調整的機構的生產單元，如上所述，用於由原材料，尤其坯料如紙坯料或紙板坯料、薄膜等，製造和尤其包裝好可以發送地包裝第一類先期產品—紙菸和紙菸包裝元件—，以及然後第二類產品。
由DE 199 14 297已知此類方法和相應的裝置。

發明內容
本發明的目的是改進所述生產和包裝設備和控制這種設備的方法。
此目的通過一種生產和包裝設備—下文簡稱「生產線」達到，它包括控制裝置和一些分別有可調整的機構的生產單元，尤其如(紙菸)製造機(Maker)、包裝機(Packer)、必要時薄膜包封機、必要時合裝包裝機(成條包裝機)和必要時紙板包裝機(kartonierer)，用於分別由原材料，尤其坯料如紙坯料或紙板坯料、薄膜等，製造和尤其包裝好可以發送地包裝第一類先期產品，如紙菸和紙菸包裝元件，以及然後第二類產品，採取的措施是，在控制裝置的存儲器中可供選擇地儲存至少一個與第一類產品有關的第一組參數和一個與第二類產品有關的第二組參數；以及，在選擇一個參數組時，可通過控制裝置藉助所選擇的參數將用於調整所述或每個可調整的機構的調整參數傳輸給所述或每個生產單元。功能部件的任何可加入調整參數的組件都稱為可調整的機構。一個可用描述位置的調整參數影響相對位置的組件，與一個可通過額定溫度影響的加熱裝置或可通過用於規定靈敏度界限的閾值影響的光學傳感器一樣，都是一個可調整的機構。
此目的同樣通過具有權利要求2或5所述特徵的生產和包裝設備達到。此外，此目的通過具有權利要求20、21或24所述特徵的相應的方法以及通過一種具有權利要求33所述特徵適用於實施所述或每種方法的控制裝置達到。
本發明以下列認識為出發點當從第一類產品轉換為第二類產品時一方面消耗了不必要的許多時間，因為要在個別或全部生產單元上進行複雜的調整、提供適配的原材料或應當檢驗存在的原材料應用於第二類產品的合格性，以及另一方面在轉換後出現大量廢品，直至最終操作人員在生產線運行中將全部生產單元針對要生產的產品正確地調整好。因此，對每種產品規定一個參數組。為了從第一類產品轉換為第二類產品，例如在具有輸入和輸出功能的控制臺，如屏幕和鍵盤上，選擇相應的參數組。然後藉助選擇的參數自動完成所述或每個生產單元所述或每個可調整的機構恰當的調整，和/或檢驗或提供原材料。
本發明的優點在於，在完成所述的調整和/或檢驗或提供原材料後，可以立即開始製造和尤其包裝好可發送地包裝第二類產品，從而減少停機時間。此外，各生產單元最佳地針對第二類產品調整，從而避免產生可能的廢品。生產線、方法和控制裝置恰當的進一步發展是各從屬權利要求的內容。


下面藉助附圖詳細說明本發明優選的實施例。
其中
圖1紙菸生產和包裝設備平面布置示意圖；圖2包裝機視圖；圖3坯料；圖4捲筒和設在不同位置的應答器及配屬的閱讀器；圖5薄膜包封機視圖；圖6薄膜包封機的中心區；圖7作為薄膜包封機細節的一個貼煙盒封口條機；圖8貼上封口條的紙菸包裝件；圖9a、9b在從第一類產品轉換為第二類產品時使用的數據、它們彼此間存在的關係以及它們使用於調整可調整的機構的示意圖；以及圖10涉及產品類型的參數組。
具體實施例方式
圖中表示的實施例涉及一種紙菸生產和包裝設備，亦即所謂的生產線。它包括一些生產單元，亦即例如一臺制煙機，即Maker 10；一臺與其連接的包裝機，即Packer 11；一臺接著的薄膜包封機12；一個用於製造由多個紙菸包裝件48構成的捆的包裝機，即成條包裝機13以及一臺紙板包裝機14，它將一些包裝件捆，亦即一些紙菸條，包裝在一個發送貨物用的紙箱內。由制煙機10生產的紙菸由一個具有配屬的紙菸存儲器16的紙菸輸送機15輸給包裝機11，例如一臺用於製造翻蓋盒的鉸接蓋包裝機。為包裝機11配設一坯料庫17，亦即一個用於容納較大儲量預製好用於翻蓋盒坯料的裝置，它有用於向包裝機11輸送坯料疊的輸送機構。通過包裝機11製成的(紙菸)包裝件48，藉助包裝件輸送機18供給薄膜包封機12。它的任務是將紙菸包裝件48包封在一個在外面的薄膜或塑料坯料內。由成品紙菸包裝件48構成包裝件組，它們在成條包裝機13的區域內加上成捆包皮，並因而得到通常由十個紙菸包裝件48構成的一個紙菸條。這些紙菸條通過條輸送機19輸往紙板包裝機14。它將含有許多紙菸條的完成包裝可以發送的紙箱20轉交給運出機21。用於容納大量紙菸包裝件48(沒有外包封)的包裝件存儲器22處於包裝件11與薄膜包封機12之間的包裝件輸送機18的區域內。
必須向所說明的生產單元供應材料。向制煙機10輸入數量足夠的菸草，此外供入形式上為捲紙，亦即捲筒紙的煙紙。同樣還向制煙機10輸入形式上為由捲筒卷繞的過濾嘴連接紙，以便能在過濾嘴安置機23的區域內向製成的紙菸供應相應的材料。包裝材料同樣按卷繞的捲筒紙，亦即作為捲筒供給其他生產單元。這種情況適用於加工一個在翻蓋盒類型的紙菸包裝件48中常見的頸圈，還適用於內包皮，即紙菸組的一個所謂的內襯裡，以及適用於薄膜或有機玻璃的外包封。為全部材料設一中央庫24，在庫內例如在託盤上存放不同材料的捲筒25。一個適用的輸送裝置，例如一個公共的材料輸送機26，可沿輸送軌27在庫24與各生產單元之間運行，用於按需送交捲筒材料。在圖示的舉例中，庫24可設計為使過濾嘴連接紙28、頸圈材料29、內襯材料30、薄膜材料31和煙紙32定位在輸送軌27的區域內，以便由材料輸送機26接收，而且分別處於相對於配屬的生產單元為有利的相對位置。
從製造紙菸一直到生產裝滿紙菸條包裝好可以發送的紙箱20的過程，在控制裝置33的控制之下進行，它與每個生產單元，尤其與當地為所述或每個生產單元配設的每個機器控制裝置35，例如通過總線，尤其場總線34或當地的網絡，尤其PC網絡，通訊連接。控制裝置33通過場總線34分別與一個或每個生產單元交換數據，並與此同時例如將調整參數傳輸給各自的生產單元或接收涉及生產的數據。控制裝置33例如是一臺過程計算機或是一個可儲存程序的控制器的中央單元。在控制裝置33的一個圖中未表示的存儲器內，按恰當的數據結構儲存在生產和包裝紙菸時使用的全部材料的識別碼。同樣，在此存儲器內還藉助識別碼存入分別對至少一個生產單元的材料的配置。
圖2表示包裝機11的視圖(見圖1中視線II)。包裝機11通過摺疊和粘貼將坯料37、38，如紙坯料或紙板坯料，加工成煙盒。此外，包裝機11在捲筒25上預置原材料，例如紙或紙板卷。在圖3中表示用於製造煙盒的第一和第二(薄)紙板坯料37、38。每種坯料的特點在於其切割邊(粗線)和摺疊稜(細線)。為了固定折好的坯料37、38以及為了固定所謂內塊或薄膜塊，亦即包封或覆套好的紙菸組和一個頸圈，設一些膠合點39。所有膠合點39的總體稱膠合圖。根據紙菸的種類，可能考慮使用不同的煙盒來盛裝紙菸。煙盒的區別在於作為其基礎的坯料37、38的類型以及分別施加的膠合圖。第一與第二坯料37、38不同之處在於一個長的蓋內邊幫40或一個短的蓋內邊幫41以及有關在各自蓋內邊幫40、41區域內的膠合圖。
為了摺疊各種坯料37、38，包裝機11(圖1)有未詳細表示的可調整的機構，例如眾所周知的摺疊機構，它們根據要加工的坯料37、38恰當地調整。此外，包裝機11有同樣沒有具體表示的已知的膠水噴嘴，用於在各自的坯料37、38上安置膠合點39。所述或每個膠水噴嘴也是可調整的機構，在這裡調整例如包括各膠水噴嘴的相對運動以便到達預定的膠合點39，或在按矩陣的方式組合的多個膠水噴嘴中活化或鈍化個別膠水噴嘴。
圖4在沿剖切線IV-IV(圖2)的剖視圖中表示捲筒25和包裝機11外殼的的一部分。捲筒25裝在一個藉助軸42可旋轉地支承的帶一中央軸頸44的盤43上。捲筒25在其內部包含一個捲筒芯45，相關的原材料卷繞在捲筒芯上。在捲筒25上設一個應答器46，用於藉助在其中儲存的材料識別碼識別各自的原材料。應答器46與閱讀器47配合工作。應答器46例如裝在捲筒芯45的下端內，以及與一個固定在包裝機11外殼上恰當的位置平行於捲筒25旋轉軸線定向的閱讀器47配合工作。按另一種方案，應答器46或裝在捲筒芯45上或裝在料幅的一端上，並與一個固定在軸頸44內部適當位置垂直於捲筒25旋轉軸線定向的閱讀器47配合工作。每一個裝在捲筒芯45上的應答器46優選地設計為可重寫的應答器46。因為當捲筒25處於使用中的情況下在應答器46上可以儲存當時尚餘留的材料量，所以通過讀出材料識別碼例如還可以確定，還能用剩餘的材料製造或包裝多少煙盒。在材料耗盡後，可以在應答器上儲存一個新的材料識別碼和相關的數量信息。裝在材料上或捲筒25上的應答器46的數據也可以通過各自的材料製造商提供，由此確定的信息和控制信號會轉而影響各生產單元和/或用於調整可調整的機構。也就是說不同製造商的材料往往有不同的物理特性。例如用於紙菸包裝件48外包封的薄膜有不同的特性，它們可能要求調整例如密封機構的密封溫度。
圖5表示薄膜包封機12的視圖(見圖1中視線V)，包括分別在捲筒25上被輸送的原材料。圖6表示薄膜包封機12的中心區(視圖VI)。
通過薄膜包封機12，紙菸包裝件48被包封在薄膜內，為此它加工薄膜料幅(玻璃紙料幅49)和必要時一種撕開線。紙菸包裝件48基本上水平地通過薄膜包封機12的輸送路徑用相應的箭頭表示。包封薄膜64(圖9)作為玻璃紙幅49在薄膜包封機12內通過若干輥導引。在這裡，玻璃紙幅49還在一個設計的光柵50的光學傳感器旁經過。光柵50用於識別設在玻璃紙料幅49上的印刷標記。因此光柵50也是一個可調整的機構。所述調整例如在於針對提供的信號預定一個閾值，或在於改變在此期間信號由光柵50進行評估的時間段(機器角度)，或在於為了檢查玻璃紙幅49上規定的位置光柵50本身的相對運動。包封在薄膜內的紙菸包裝件48沿第一和第二加熱裝置51、52移動，在此過程中第一加熱裝置51規定用於密封圍繞紙菸包裝件48的薄膜的縱縫，而第二加熱裝置52規定用於密封薄膜包封的蓋和底。所述或每個加熱裝置51、52是密封機構的組成部分，它不僅通過溫度而且通過壓力作用在要密封的材料上。下文簡稱密封機構的加熱裝置51、52或密封機構同樣是可調整的機構。所述調整在於給定例如加熱裝置的額定溫度和必要時在於給定壓力。此外，在密封機構內所述調整還可以包括相對運動，以便例如將加熱裝置在要密封的材料端部上面定位。
通過薄膜包封機12的一個機構，亦即貼煙盒封口條機，紙菸包裝件48被加上封口條53，例如一個賦稅封口條。為了檢驗封口條53的存在和位置，設一CCD照相機54作為另一個可調整的機構。CCD照相機54的調整主要包括給定例如閾值或極限值，以便能區別平均亮度較低的封口條53與平均亮度較高的封口條。此外，在適用於識別簡單光學結構例如稜邊的CCD照相機54中，為了調整可傳輸有關所期望的稜邊的類型、數量和位置的數據，以便能區別有第一種稜邊設計的封口條53與有另一種稜邊設計的封口條。最後，CCD照相機54為了調整可傳輸有關封口條53在紙菸包裝件48上期望的位置的數據，或其他有關封口條53的外觀或外表特徵，如灰度(Grauanteile)、對比度或圖案等數據。在這裡，CCD照相機54還可以傳輸多個不同的圖象，用於代表各不相同的封口條53以及用於與各已知的封口條53進行比較。因此可以區別不良地定位、不存在或與正確的封口條53相比為假的封口條53。封口條53正確的位置可根據所生產的紙菸包裝件48的類型改變。
圖7作為薄膜包封機12的詳圖(見視線VII)表示貼煙盒封口條機，包括一個封口條存儲器55、一個由伺服電機56驅動用於輸送和將一個封口條53貼在紙菸包裝件48上的凸輪57、以及一個加壓盤58用於當紙菸包裝件48進一步通過薄膜包封機12輸送時在紙菸包裝件上固定住已貼上的封口條53。為了通過貼煙盒封口條機輸送紙菸包裝件48設傳送帶59，紙菸包裝件48放在傳送帶上。紙菸包裝件48在傳送帶59上通過等距離布置的傳動件60沿輸運方向(用水平方向的箭頭表示)固定。貼煙盒封口條機或至少其凸輪57與驅動的伺服電機56一起(下文簡稱貼煙盒封口條機)同樣是一個可調整的機構。通過調整貼煙盒封口條機，可以將它例如設計用於封口條53的所謂平貼或所謂包角粘貼。圖8在左邊表示有平貼的封口條53的紙菸包裝件48，以及在右邊表示有至少在紙菸包裝件48的一個角上延伸(「包角粘貼」)的封口條53的紙菸包裝件48。
圖7用粗實線表示包角粘貼的封口條53，以及用虛線表示平貼的封口條53。凸輪57在所述或每個凸塊上分別傳輸一個封口條53。凸輪57的旋轉運動和傳送帶59與放在它上面的紙菸包裝件48的移動運動，互相例如藉助電動軸協調。所述的協調保證，始終當紙菸包裝件48處於凸輪57下方的恰當位置時，帶有封口條53的凸塊也處於將封口條53貼到紙菸包裝件48上的位置。凸輪57的凸塊用實線表示處於封口條53包角粘貼時的位置，以及用虛線表示處於封口條53平貼時的位置。在有一條假想的的垂直通過凸輪57旋轉軸線並通過凸塊中心延伸的線的情況下，在第一條這種通過處於其平貼封口條53的位置的凸塊的線與第二條這種通過處於其包角粘貼封口條53的位置的凸塊的線之間構成一個夾角，這一夾角描繪了兩個凸塊位置的一種旋轉錯移。因此，貼煙盒封口條機的調整主要在於給定凸塊相對於處於凸輪57下面的紙菸包裝件48的各自的位置。凸輪57的旋轉與傳送帶59的運動耦合。因此，貼煙盒封口條機的調整涉及凸輪57與傳送帶59之間沿超前或滯後的方向旋轉錯移。所述調整可以通過給定一個對於凸輪57的基準位置的相對轉動進行，在這種情況下為平貼和為包角粘貼調整貼煙盒封口條機考慮各自恰當的旋轉錯移。基準位置也可以例如與平貼時的位置一致，所以為了調整為平貼，重新恢復基準值，而為了調整為包角粘貼，則考慮與之對應的旋轉錯移。最後，貼煙盒封口條機第三種調整可能性在於，短時延遲或加速傳送帶59，使紙菸包裝件48處於凸輪57上為粘貼封口條53正在紙菸包裝件48上方的那個凸塊下面所要求的位置。
圖9a和9b表示第一和第二參數組61、62以及說明在選擇一個參數組61、62時對各生產單元可調整的機構的作用。在參數組61、62中包含的數據，即參數，通過相應的圖形符號說明。第一和第二參數組61、62，必要時與另一些沒有表示的參數組一起，儲存在例如控制裝置33(圖1)存儲器的存儲區63內。每個參數組61、62描述了一種產品，例如一種紙菸包裝件48。第一參數組61說明第一類紙菸包裝件48，並因而描述了第一類產品或第一類產品的一部分。第二參數組62相應地說明第二類紙菸包裝件48並因而描述了第二類產品或第二類產品的一部分。每個參數組61、62包括為製造各自產品所需要的原材料數據。例如，第一參數組61包括有關第一種坯料37的數據，以及第二參數組62包括有關第二種坯料38的數據。此外，每個參數組61、62包括有關包封膜64的數據，它作為薄膜料幅49(圖6)導入薄膜包封機11(圖6)。除了表示的那些原材料外，每個參數組61、62還可以包括其他所需要的原料數據。如圖所示，紙菸包裝件48基於構成煙盒用的坯料37、38各不相同以及各不相同的封套用的包封膜64，所以形狀和結構也不同。每個參數組61、62對所述或每種需要的原材料包括至少一個識別碼65，識別碼65可例如區分第一個製造商的第一種坯料37，如紙坯料或紙板坯料，與第二個製造商原則上同類的第一種坯料37。每一個識別碼65識別一種準許的原材料。
圖9a用有四列69、70、71、72的表格狀或矩陣狀結構的形式表示每個參數組61、62。第一列69按標題的形式構成參數組61、62的好象一個表頭。當存取參數組61、62時，可以在顯示裝置如屏幕上用圖或文字向操作者表示與此第一列69或隨後的全部參數組61、62有關的信息，例如用於選擇數據組61、62。第二列70包括所需要的原材料。在存儲器內第二列70例如等效於一個有規定數量場元的場，在這裡為每種需要的原材料提供一個自己的場元。列70的每個元素，包括有坯料37、38的第一元素、有包封膜64的第二元素以及必要時其他未表示的元素，均對應於一個這種場元。為了能賦予每個參數組61、62原則上任意數量需要的原材料，在存儲器內第二列70也可等效於一個動態的數據結構，例如單側或雙側連結的表。這樣一個表包括一定數量的表元素，此數量與所需要的原材料數量協調一致，在這裡列70的每個元素對應於一個這種表元素。由於場與表以及場元與表元素原則上的等效性，所以場與表以及場元與表元素在下文中簡稱場或場元。第三列71對於每種需要的原材料包括一定數量的識別碼65，其中每個識別碼65識別一種準許的原材料。按圖9，在第一和第二參數組61、62內為每種坯料37、38配設兩個識別碼65，而為每種包封膜64配設三個識別碼65。對於所述或每種坯料37、38的兩個識別碼65以及對於每一種包封膜64的三個識別碼65，分別在自己的場內儲存在存儲器內，在這種情況下每個識別碼65對應於一個場元。第四列72對於每個識別碼65包括一些數據，用於各自通過識別碼65識別準許的原材料。這些數據也可以包括用於調整可調整的機構的調整參數。若這些調整參數沒有儲存在參數組61、62內，則它們處於一個單獨的數據單元66內。要不然這些數據例如包括一些有關各準許的原材料性質的信息，如厚度或重量。因此在存儲器內總體上形成一種分成等級的結構。一個第一場包括一定數量的場元，其中，每個場元對應一個參數組61、62。每個參數組61、62包括一個有一定數量場元的第二場，其中每個場元對應一種需要的原材料。每一個這種場元包括一個有一定數量場元的第三場，其中每個場元包括一個識別碼65，用於識別一種準許的原材料。各自原材料的有關數據賦予每個所述的場元。
從第一類產品轉換的第二類產品例如通過選擇第二參數組62取代原先選擇的第一參數組61實現。(選擇的或確定為適合的數據，與用虛線箭頭表示的未被選擇或不適用的數據不同，用實線填滿的箭頭標明。)這種選擇由操作人員例如藉助輸入和輸出裝置，例如控制裝置33(圖1)的鍵盤和屏幕進行。緊接著這種產品轉換，檢驗在各自生產單元中存在的原材料的材料識別碼。這可以通過讀出分別配屬於這種或每種原材料的材料識別碼實現。為此，在每個生產單元中設一些裝置，尤其如應答器46(圖4)和配屬的閱讀器47(圖4)，用於拾取所述或每種輸入的原材料各自的材料識別碼。在這裡，預置在捲筒25(圖4)上的原材料的材料識別碼例如儲存在一個為捲筒25配設的應答器46內。為所述或每個生產單元配設一個機器控制裝置35(也見圖1)，在其通過控制裝置33促使的控制下，進行材料識別碼的讀出。當生產單元拾取了各輸入的原材料的材料識別碼時，檢驗在產品轉換時選擇的參數組62內是否含有一個匹配的識別碼65。若對於至少一個材料識別碼沒有在選擇的參數組62內找到匹配的識別碼65，則產生一個故障信號，它例如輸出到配屬於控制裝置33的屏幕上。當拾取的材料識別碼與在參數組62內的一個識別碼65完全一致或在一個預定的或更多的可預定的比特數一致時，它們便互相匹配。與之不同或附加地也可以規定，按照選擇的參數組62將適配的原材料例如通過材料輸送機26(圖1)自動輸入每個生產單元。為此，預置在庫24(圖1)內的原材料的材料識別碼被讀出，以及在找到一種具有與識別碼65匹配的材料識別碼的原材料時，將它從庫24內取出並輸往各自的生產單元。若至少一個生產單元未能輸入所述或每種需要的原材料時，產生一個故障信號。
在選擇的參數組62中確定了一個與材料識別碼適配的識別碼65時，向各自的生產單元傳輸一個與確定的識別碼65或拾取的材料識別碼有關的調整參數，用於調整生產單元所述或每個可調整的機構。在這裡所述或每個調整參數或取自選擇的參數組62或取自數據單元66，各自的調整參數的存取可藉助確定的識別碼65或拾取的材料識別碼按索引號或類似的方式進行。
或在生產過程中連續地，但至少在按選擇的參數組62的數據調整可調整的機構前，亦即在產品轉換時，藉助識別碼65或材料識別碼將材料特有的數據68，例如消耗率或廢品率或破裂率歸檔在運行數據檢測裝置67內，以便識別何種材料在生產過程中證明是最好的。這些材料特有的數據68的存取按索引號的方式藉助識別碼65進行，必要時藉助也使用於參數組61、62中的相同的識別碼65進行。各自的材料特有的數據68按軟盤的形式表示為圖形符號。運行數據檢測裝置67尤其為不同的產品，亦即為例如不同類型的紙菸包裝件48實現分選。
在按照數據單元66(或選擇的參數組62)的數據調整可調整的機構前，將這個或每個生產單元和/或這個或每個可調整的機構迄今有效的調整儲存起來，以備後來可能的重新使用。以此方式儲存的調整也可以不同於和必要時甚至取代已儲存的調整參數，只要它們基於操作人員的修改。因此可以選擇，是否最後一次有效的調整已導致更佳的生產過程。若是這種情況，在數據單元66內相應地修改有關的調整參數。這樣做可以按漸進的策略不斷地改進生產過程。屬於以此方式儲存的數據例如上面已說明的用於調整CCD照相機54的數據。在產品轉換前最後有效的調整的儲存圖中通過一個屬於各自的機器控制裝置35的數據組73說明。數據組73包括為生產第一類產品，如紙菸包裝件48，調整可調整的機構用的數據，它們在生產過程中一直使用到產品轉換為止(從虛線表示的紙菸包裝件48到數據組73的箭頭)。為了以後的重新使用，例如按使用者的選擇在數據單元66內承接個別或全部數據。
為了在數據單元66內描繪分別與識別碼65或材料識別碼有關的調整參數，圖中表示了一個凸輪57(也可見圖7)、一個作為光學傳感器的光柵50(也可見圖6)、作為密封機構的加熱裝置51(也可見圖6)以及可變長度的包封膜64。一個或多個識別碼65可與單個調整參數有關。因此可以考慮，一種原材料可以要求調整多個可調整的機構，或多種準許的原材料可以要求分別調整自己的可調整的機構。
所述或每個分別確定的調整參數從數據單元66(或選擇的參數組62)傳輸給各自的生產單元或它們的機器控制裝置35，並在可調整的運動機構內造成例如相對於基準位置的相對位置改變。在貼煙盒封口條機的情況下，調整參數的傳輸例如導致影響薄膜包封機12凸輪57的旋轉錯移量。此外，調整參數的傳輸促使例如恰當地評估由薄膜包封機12作為光學傳感器的光柵50提供的數據，以及調整薄膜包封機12密封機構加熱裝置51的溫度。最後，調整參數的傳輸例如導致調整從包封膜64切割薄膜坯料的切割長度。
數據單元66的存取藉助選擇的或已提供的原材料各自的識別碼65進行。數據單元66在存儲器內基本上作為一個有一定數量場元的場來實現，下文稱為涉及產品類型的參數組74。每一個涉及產品類型的參數組74與一種產品例如紙菸包裝件48對應，以及仍作為有一定數量場元的場包括一個矩陣，它的列75賦予各種原材料或機器設置，以及矩陣的行76賦予各自的調整參數。若一種原材料要求影響一個調整參數，也就是需要調整一個可調整的機構，則在所述的賦予各自的列75和行76的場內輸入原材料的識別碼65。在將一種準許的和確認為適配的原材料的識別碼65傳輸給數據單元66時，在數據單元66內尋找相應的識別碼65。若在數據單元66內找到此識別碼65，則將找到的識別碼65所屬場元的所述或每個調整參數，傳輸給一個同樣可藉助此識別碼65識別的生產單元或它的機器控制裝置35，用於調整所述或每個可調整的機構。在坯料37、38的情況下，涉及產品類型的參數組74例如包括用於調整為摺疊煙盒所用的摺疊機構的調整參數和/或用於調整為塗敷要求的膠合圖的膠水噴嘴。在包封膜64的情況下，涉及產品類型的參數組74例如包括用於調整為識別包封膜64上例如印刷標記用的光學傳感器如光柵50(也可見圖6)的調整參數。
圖10表示圖9b中涉及產品類型的參數組74。圖中表示一個涉及一種規定的產品，亦即紙菸包裝件48的參數組，它包括一些用於調整可調整的機構的參數，即調整參數。這些調整參數只通過可調整的機構本身用圖例表示。藉助此涉及產品類型的參數組74還可以考慮各種原材料彼此的關係。若例如對於包封膜64，作為用於密封機構加熱裝置51的調整參數規定溫度例如為160℃，那麼在有一個高熱導率塗層的坯料37的情況下，這一溫度不足以能可靠地密封材料端部。在坯料37與包封膜64之間存在一種關係，這種關係可通過涉及產品類型的參數組74中相應的數據加以考慮。因此涉及產品類型的參數組74包含用於加熱裝置51作為調整參數的例如一個溫度如165℃，採用這一溫度使包封膜64也能與這種特殊的坯料37相結合可靠地密封。有關坯料37和要貼在坯料上的封口條53也按類似的方式處理。對於確定的坯料37和確定的封口條53可以規定，封口條53始終包角粘貼。因此涉及產品類型的參數組74包含針對原材料這種組合的調整參數，用於調整凸輪57進行包角粘貼。對於只與一種原材料有關的調整參數，例如為了調整光柵50，參數組在相應的行76內只包含各自原材料的識別碼。
所述或每個涉及產品類型的參數組74可以在生產線運行時擴展或更新。在擴展時，記錄一種或多種原材料附加的識別碼65，並與此同時產生另一行76，其中包括一個屬於一種或多種原材料的調整參數。在更新時，在現有的行76中將調整參數調整為在生產線運行中查明的更有利的值。涉及產品類型的參數組74的擴展或更新讓使用者明顯可見地進行。也就是說，使用者，亦即生產線的操作者，例如操縱按鍵來接收實時生產的數據。在這種情況下，藉助各製成的產品，亦即例如藉助製成的紙菸包裝件48，獲知相關的涉及產品類型的參數組74。對於每種被使用的原材料按適用的識別碼64搜索此參數組，在找到識別碼64的情況下更新各相關的調整參數。若沒有找到原材料的識別碼，則產生一個新的行76，並在此行76內，在各自原材料的列75中輸入原材料識別碼64。在同一行76內輸入相關的調整參數。為了確定不同的調整參數中哪一個是針對一個識別碼64輸入涉及產品類型的參數組74內的，為每一個調整參數儲存一種或多種原材料，一個調整參數可能與所述原材料有關。在圖中通過符號表示多種原材料的關係。用於調整光柵50的調整參數只與採用的包封膜64有關。用於調整加熱裝置51的調整參數與由包封膜64和坯料37的組合有關，以及用於調整凸輪57的調整參數與由坯料37和封口條53的組合有關。
除原材料外，在涉及產品類型的參數組74內至少一個用於機器設置的列75，它們同樣可以影響可調整的機構的調整。作為這種機器設置的例子可列舉用於切開包封膜64的切割裝置的調整曲線77。在相應的列中輸入描述機器設置的機器設置值78。數值「06」表示切割裝置根據磨損進行的重調的第六級。因此包括機器設置值78的行76在下列情況下使用，即，當包封膜64與具有在行76內賦予的識別碼65的坯料37共同使用時，以及當切割裝置處於如機器設置值78說明的重調級時，然後向機器控制裝置35輸出一個影響各薄膜坯料長度的調整值。涉及產品類型的參數組74的擴展或補充也可以針對這些機器設置進行。也就是說，若切割裝置只處於第三級重調以及操作者接受實時數據並調用涉及產品類型的參數組74，則產生另一行76，它包括包封膜64和坯料37的識別碼65，作為機器設置值78的數值「03」以及用於規定薄膜坯料長度的實時調整參數。
參數組61、62以及數據單元66和運行數據檢測裝置67可例如儲存在控制裝置33的存儲器內。與之不同，參數組61、62和/或數據單元66和/或運行數據檢測裝置62也可以分散地，亦即例如儲存在每個機器控制裝置的存儲器內，這樣做使得控制裝置33就作為中央控制裝置而言可能是多餘的，所以每個生產單元可由自己分散的機器控制裝置35控制。因此用於調整可調整的機構的參數的優化可針對每個機器控制裝置35個別進行。
附圖標記一覽表10 制煙機37 坯料11 包裝機38 坯料12 薄膜包封機39 膠合點13 成條包裝機40 蓋內邊幫(長)14 紙板包裝機41 蓋內邊幫(短)15 紙菸輸送機42 軸16 紙菸存儲器43 盤17 坯料庫44 軸頸18 包裝件輸送機 45 捲筒芯19 條輸送機 46 應答器20 包裝好可以發送的紙箱 47 閱讀器21 運出機48 紙菸包裝件22 包裝件存儲器 49 玻璃紙料幅23 過濾嘴安置機 50 光柵24 庫51 第一加熱裝置25 捲筒 52 第二加熱裝置26 材料輸送機53 封口條27 輸送軌54 CCD照相機28 過濾嘴連接紙 55 封口條存儲器29 凸緣材料 56 伺服電機30 內襯材料 57 凸輪31 薄膜材料 58 加壓盤32 煙紙 59 傳送帶33 控制裝置 60 傳動件34 場總線61 第一參數組35 機器控制裝置 62 第二參數組3663 存儲區
64 包封膜 72 列65 識別碼 73 數據組66 數據單元74 涉及產品類型的參數組67 運行數據檢測裝置75 列68 數據76 行69 列 77 調整曲線70 列 78 機器設置值71 列
權利要求
1.生產和包裝設備—生產線，包括一個控制裝置(33)和一些分別具有可調整的機構的生產單元，尤其如(紙菸)製造機(Maker10)、包裝機(Packer11)、必要時的薄膜包封機(12)、必要時的合裝包裝機(成條包裝機13)和必要時的紙板包裝機(Kartonierer14)，用於分別由原材料，尤其坯料(37、38)，如紙坯料或紙板坯料、薄膜等製造和尤其包裝好可以發送地包裝第一類先期產品—紙菸和紙菸包裝元件，以及然後第二類產品，其特徵為在控制裝置(33)的一個存儲器中可供選擇地儲存至少一個與第一類產品有關的第一參數組(61)和一個與第二類產品有關的第二參數組(62)；並且，在選擇一個參數組(61、62)時，可通過控制裝置(33)藉助所選擇的參數將一個用於調整所述或每個可調整的機構的調整參數傳輸給所述或每個生產單元。
2.生產和包裝設備—生產線，包括一個控制裝置(33)和一些分別具有可調整的機構的生產單元，尤其如(紙菸)製造機(Maker10)、包裝機(Packer11)、必要時的薄膜包封機(12)、必要時的合裝包裝機(成條包裝機13)和必要時的紙板包裝機(Kartonierer14)，用於分別由原材料，尤其坯料(37、38)如紙坯料或紙板坯料、薄膜等，製造和尤其包裝好可以發送地包裝第一類先期產品—紙菸和紙菸包裝元件，以及然後第二類產品，其特徵為在控制裝置(33)的一個存儲器中可供選擇地儲存至少一個與第一類產品有關的第一參數組(61)和一個與第二類產品有關的第二參數組(62)，所述組對於每一種需要的原材料包括一個識別碼(64)；以及或-對於在所述或每個生產單元上存在的原材料可獲知一個材料識別碼，和-在選擇一個參數組(61、62)時，在所述或每個生產單元上存在的原材料的材料識別碼可與取自被選擇的參數組(62)的對應的識別碼(64)比較，或-可在所述或每個生產單元中使用的原材料包括一個可讀出的材料識別碼，和-在選擇一個參數組(61、62)時，藉助取自被選擇的參數組(62)的識別碼(64)可向所述或每個生產單元輸入可使用的原材料。
3.按照權利要求2所述的生產和包裝設備，其特徵為當至少一個獲知的材料識別碼與取自所選擇的參數組(62)的對應的識別碼(64)不一致時，可產生一個故障信號。
4.按照權利要求1所述的生產和包裝設備，其特徵為每個參數組(61、62)包含一定數量的需要的原料和對於所述或每種所需要的原材料至少一個識別碼(65)。
5.生產和包裝設備—生產線，包括一個控制裝置(33)和一些分別具有可調整的機構的生產單元，尤其如(紙菸)製造機(Maker10)、包裝機(Packer11)、必要時的薄膜包封機(12)、必要時的合裝包裝機(成條包裝機13)和必要時的紙板包裝機(Kartonierer14)，用於分別由原材料，尤其坯料(37、38)如紙坯料或紙板坯料、薄膜等製造和尤其包裝好可以發送地包裝第一類先期產品—紙菸和紙菸包裝元件，以及然後第二類產品，其特徵為在控制裝置(33)的一個存儲器中可供選擇地儲存至少一個與第一類產品有關的第一參數組(61)和一個與第二類產品有關的第二參數組(62)；每個參數組(61、62)包含一定數量的需要的原材料；在存儲器中儲存至少一個涉及產品類型的參數組(74)，用於組合原材料；在選擇一個參數組(61、62)時，可通過控制裝置(33)藉助所選擇的參數和/或涉及產品類型的參數組(74)將一個用於調整所述或每個可調整的機構的調整參數傳輸給所述或每個生產單元。
6.按照權利要求5所述的生產和包裝設備，其特徵為涉及產品類型的參數組(74)包括規定的或可規定的原材料的組合，以及對於每種組合至少一個用於調整一個可調整的機構的調整參數。
7.按照權利要求6所述的生產和包裝設備，其特徵為每個參數組(61、62)和涉及產品類型的參數組(74)對每種原材料包括一個識別碼(65)；並且調整參數的傳輸藉助識別碼(65)進行。
8.按照權利要求1至7之一所述的生產和包裝設備，其特徵為原材料包括一個材料識別碼；以及，如果所述原材料作為料幅預先安置在有捲筒芯(45)的捲筒(25)上，則將此材料識別碼儲存在一個尤其可重寫的應答器(46)內。
9.按照權利要求8所述的生產和包裝設備，其特徵為應答器(46)安裝在捲筒芯(45)下端上或下端內並且與一個在相應的位置上固定不動平行於捲筒(25)旋轉軸線定向的閱讀器(47)配合工作。
10.按照權利要求8所述的生產和包裝設備，其特徵為應答器(46)或裝在捲筒芯(45)上或裝在料幅的一端並且與一個在相應位置上固定不動垂直於捲筒(25)旋轉軸線定向的閱讀器(47)配合工作。
11.按照權利要求1至10之一所述的生產和包裝設備，其特徵為每個生產單元具有用於拾取所述或每種輸入的原材料各一個材料識別碼的裝置，尤其應答器(46)和配設的閱讀器(47)；並且，在獲知參數組(61、62)的一個與材料識別碼匹配的識別碼(65)時，可通過控制裝置(33)將一個與此識別碼(65)或材料識別碼有關的、用於調整所述或每個可調整的機構的調整參數傳輸給相關的生產單元。
12.按照權利要求1至11之一所述的生產和包裝設備，其特徵為所述或每種需要的賦予材料識別碼的原材料，在考慮到識別碼(65)與材料識別碼相匹配的情況下可輸入每個生產單元，以及通過控制裝置(33)可將一個與此識別碼(65)或材料識別碼相關的用於調整所述或每個可調整的機構的調整參數傳輸給每個生產單元。
13.按照權利要求1至12之一所述的生產和包裝設備，其特徵為控制裝置(33)尤其通過場總線(34)與所述或每個生產單元通訊連接。
14.按照權利要求1至13之一所述的生產和包裝設備，其特徵為為每一種產品類型設一個涉及產品類型的參數組用於考慮各種原材料的相互關係；以及，取代與一種取決於另一種原材料的與原材料有關的調整參數，可將一個與涉及產品類型的參數組中一個相應的參數有關的調整參數傳輸給各自的生產單元。
15.按照前列諸權利要求之一或其他權利要求之一所述的生產和包裝設備，其特徵為可調整的機構就基準位置而言的相對位置是可變的。
16.按照前列諸權利要求之一或其他權利要求之一所述的生產和包裝設備，其特徵為至少可調整的機構之一是具有用於坯料尤其封口條(53)的旋轉凸輪(57)的貼煙盒封口條機，凸輪的旋轉與相關生產單元中至少另一個可運動或運動的組件耦合；並且，調整涉及凸輪(57)與所述或每個其他組件之間的旋轉錯移。
17.按照前列諸權利要求之一或其他權利要求之一所述的生產和包裝設備，其特徵為至少可調整的機構之一是尤其包裝機(Packer11)的摺疊機構；並且，調整涉及摺疊次序或摺疊壓力；或至少可調整的機構之一是尤其薄膜包封機(12)的加熱和/或加壓裝置；以及，調整涉及此裝置的溫度和/或可施加的壓力。
18.按照前列諸權利要求之一或其他權利要求之一所述的生產和包裝設備，其特徵為至少可調整的機構之一是一個光學傳感器，如照相機，尤其CCD照相機(54)，或包括一個光學傳感器，如光柵(50)；並且，調整影響傳感器的靈敏度。
19.按照前列諸權利要求之一或其他權利要求之一所述的生產和包裝設備，其特徵為在所述或每個可調整的機構調整前，所述或每個生產單元和/或所述或每個可調整的機構迄今有效的調整可以進行儲存，用於以後可能的重新使用。
20.控制生產和包裝設備生產線的方法，設備包括分別具有可調整的機構的生產單元，尤其如(紙菸)製造機(Maker10)、包裝機(Packer11)、必要時的薄膜包封機(12)、必要時的合裝包裝機(成條包裝機13)和必要時的紙板包裝機(Kartonierer14)，用於分別由原材料，尤其坯料(37、38)如紙坯料或紙板坯料、薄膜等製造和尤其包裝好可以發送地包裝第一類先期產品—紙菸和紙菸包裝元件，以及然後第二類產品，其特徵為為了從第一類產品轉換為第二類產品，選擇一個與之有關的參數組(61、62)；並且，藉助選擇的參數(62)進行所述或每個生產單元的所述或每個可調整的機構的調整。
21.控制生產和包裝設備—生產線的方法，設備包括分別具有可調整的機構的生產單元，尤其如(紙菸)製造機(Maker10)、包裝機(Packer11)、必要時的薄膜包封機(12)、必要時的合裝包裝機(成條包裝機13)和必要時的紙板包裝機(Kartonierer14)，用於分別由原材料，尤其坯料(37、38)如紙坯料或紙板坯料、薄膜等製造和尤其包裝好可以發送地包裝第一類先期產品—紙菸和紙菸包裝元件，以及然後第二類產品，其特徵為為了從第一類產品轉換為第二類產品，選擇一個與之有關的參數組(61、62)，它對於每種需要的原材料包括一個識別碼(64)，以及或-對於在所述或每個生產單元上存在的原材料獲知一個材料識別碼，和-在所述或每個生產單元上存在的原材料的材料識別碼與取自選擇的參數組(62)的對應的識別碼(64)比較，或-在選擇一個參數組(61、62)時，藉助取自選擇的參數組(62)的識別碼(64)以及原材料的一個可讀出的材料識別碼，將可使用的原材料供給所述或每個生產單元。
22.按照權利要求21所述的方法，其特徵為當至少一個材料識別碼與取自選擇的參數組(62)的對應的識別碼(64)不一致時，產生一個故障信號。
23.按照權利要求20、21或22，其特徵為每個參數組(61、62)包含一定數量需要的原材料和對於每一種需要的原材料至少一個識別碼(65)；每一個生產單元分別拾取所述或每種輸入的原材料的一個材料識別碼；以及，在獲知參數組(61、62)的一個與一個材料識別碼匹配的識別碼(65)時，向各自的生產單元傳輸一個與識別碼(65)或材料識別碼有關的調整參數，用於調整所述或每個可調整的機構。
24.控制生產和包裝設備—生產線的方法，設備包括分別具有可調整的機構的生產單元，尤其如(紙菸)製造機(Maker10)、包裝機(Packer11)、必要時的薄膜包封機(12)、必要時的合裝包裝機(成條包裝機13)和必要時的紙板包裝機(Kartonierer14)，用於分別由原材料，尤其坯料(37、38)如紙坯料或紙板坯料、薄膜等，製造和尤其包裝好可以發送地包裝第一類先期產品—紙菸和紙菸包裝元件-，以及然後第二類產品，其特徵為為了從第一類產品轉換為第二類產品，選擇一個與之相關的參數組(61、62)，它包括一定數量需要的原材料；並且，在選擇一個參數組(61、62)時，通過控制裝置(33)藉助所選擇的參數和一個涉及產品類型的參數組(74)將一個用於調整所述或每個可調整的機構的調整參數傳輸給所述或每個生產單元，所述涉及產品類型的參數組(74)包括規定的或可規定的原材料的組合以及對於每種組合至少一個用於調整一個可調整的機構的調整參數。
25.按照權利要求24所述的方法，其特徵為每個參數組(61、62)和涉及產品類型的參數組(74)對每種原材料包括一個識別碼(65)；並且，調整參數的傳輸藉助識別碼(65)進行。
26.按照權利要求20至25之一所述的方法，其特徵為每個參數組(61、62)包含一定數量需要的原材料和對於每種需要的原材料至少一個識別碼(65)；所述或每種需要的賦予材料識別碼的原材料，在考慮到識別碼(65)與材料識別碼相匹配的情況下輸入每個生產單元，並且將一個與此識別碼(65)或材料識別碼相關的用於調整所述或每個可調整的機構的調整參數傳輸給每個生產單元。
27.按照權利要求20至26之一所述的方法，其特徵為調整參數取自一個數據單元(66)，藉助材料識別碼或參數組(61、62)的識別碼(65)在數據單元上進行存取。
28.按照權利要求20至27之一所述的方法，其特徵為若對於至少一個材料識別碼在選擇的參數組(62)中沒有找到匹配的識別碼(65)，產生一個故障信號。
29.按照權利要求20至28之一所述的方法，其特徵為若所述或每種需要的原材料未能輸入至少一個生產單元，產生一個故障信號。
30.按照權利要求20至29之一所述的方法，其特徵為當對於每個材料識別碼在選擇的參數組內均找到一個匹配的識別碼(65)並藉助各相關的調整參數完成了所述或每個可調整的機構的調整時，開始著手進行生產和包裝第二類產品。
31.按照權利要求20至30之一所述的方法，其特徵為對於每種產品類型設至少一個涉及產品類型的參數組用於考慮各種原材料的相互關係；並且，每一個與一種取決於另一種原材料的原材料有關的調整參數，由一個與涉及產品類型的參數組中一個相應的參數有關的調整參數代替。
32.按照權利要求20至31之一所述的方法，其特徵為在所述或每個機構調整前，對所述或每個生產單元和/或所述或每個可調整的機構迄今有效的調整進行儲存。
33.實施按照權利要求20至32之一所述方法的控制裝置，包括一個存儲器(66)和至少一個通訊接口，其特徵為在存儲器(66)中可供選擇地儲存至少一個與第一類產品有關的第一參數組(61)和一個與第二類產品有關的第二參數組(62)；並且，在選擇一個參數組(61、62)時，可通過通訊接口將一個用於調整所述或每個可調整的機構的調整參數傳輸給所述或每個生產單元。
34.按照權利要求33所述的控制裝置，其特徵為在所述或每個通訊接口上連接一條通訊線，尤其是一條場總線線路(34)，並且至少一個生產單元與該通訊線連接。
全文摘要
本發明涉及一種生產和包裝設備—生產線，包括一個控制裝置(33)和一些分別有可調整的機構的生產單元，尤其如(紙菸)製造機(Maker 10)、包裝機(Packer 11)、必要時的薄膜包封機(12)、必要時的合裝包裝機(成條包裝機13)和必要時的紙板包裝機(Kartonierer 14)，用於分別由原材料，尤其如紙坯料、薄膜等製造和尤其包裝好可以發送地包裝第一類先期產品—紙菸和紙菸包裝元件，以及然後第二類產品，以及控制裝置本身和一種控制生產線的方法，其中，在控制裝置(33)的一個存儲器中可供選擇地儲存至少一個與第一類產品有關的第一參數組(61)和一個與第二類產品有關的第二參數組(62)；並且，在選擇一個參數組(61、62)時，可通過控制裝置(33)藉助所選擇的參數將一個用於調整所述或每個可調整的機構的調整參數傳輸給所述或每個生產單元。
文檔編號B65B19/28GK1639008SQ03805262
公開日2005年7月13日 申請日期2003年3月5日 優先權日2002年3月6日
發明者海因茨·福克, 庫爾特·邁耶, 託馬斯·滕格恩 申請人:福克有限公司