專(zhuān)利名稱(chēng)：生產(chǎn)和/或包裝設(shè)備，以及操作此種設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及權(quán)利要求1前序部分所述的生產(chǎn)和/或包裝設(shè)備，并涉及操作此種設(shè)備的方法。此種生產(chǎn)和/或包裝設(shè)備是現(xiàn)有技術(shù)中已知的。
本發(fā)明的目的是規(guī)定一種生產(chǎn)和/或包裝設(shè)備，其包含運(yùn)行限制裝置(performance-limiting means)，本發(fā)明還規(guī)定操作此種設(shè)備的方法，結(jié)果，就使得此種設(shè)備可以銷(xiāo)售給某種運(yùn)行能力受擔(dān)保的購(gòu)買(mǎi)者，而且，只有受擔(dān)保的運(yùn)行水平才能重獲。
一般的運(yùn)行限制裝置在現(xiàn)有技術(shù)的各種各樣實(shí)施例中已為人所知。例如，對(duì)于汽車(chē)來(lái)說(shuō)，運(yùn)行限制裝置所收到的效果，是當(dāng)達(dá)到預(yù)定的最大速度時(shí)，燃料供應(yīng)就被阻斷，這樣，該汽車(chē)就不能超過(guò)最大速度。另外，在所謂共享軟件的情況下，也就是說(shuō)，起初該軟件是可以免費(fèi)使用的，就把該軟件設(shè)置得有受限制的運(yùn)行范圍。只有購(gòu)買(mǎi)價(jià)錢(qián)一旦支付了，軟件用戶(hù)才會(huì)獲得一個(gè)代碼，以便在該軟件保持不改動(dòng)的同時(shí)，讓用戶(hù)啟動(dòng)整個(gè)運(yùn)行范圍。
迄今為止，用于生產(chǎn)及包裝設(shè)備的運(yùn)行限制裝置還不為人所知。此外，已知的運(yùn)行限制裝置，與用于生產(chǎn)及包裝設(shè)備的運(yùn)行限制裝置還不能做比較。在軟件的情況下，只是出現(xiàn)過(guò)被檢查的代碼。還沒(méi)有人對(duì)借助于軟件所重獲的運(yùn)行水平提過(guò)疑問(wèn)。在汽車(chē)的情況下，一種可重獲運(yùn)行水平的形式，即行進(jìn)速度的形式，就會(huì)被人檢查。然而，可重獲的運(yùn)行水平的最大值，而不是向汽車(chē)購(gòu)買(mǎi)者所擔(dān)保的運(yùn)行水平，是一個(gè)與安全相關(guān)的上限速度。
上述目的，是根據(jù)本發(fā)明中權(quán)利要求1所述特征以及具有權(quán)利要求6所述特征的方法來(lái)達(dá)到的。
本發(fā)明所根據(jù)的知識(shí)是，迄今為止，生產(chǎn)及包裝設(shè)備，是按分別不同的客戶(hù)所要求的運(yùn)行能力而制造的。這樣就導(dǎo)致此種設(shè)備的制造者以不同的運(yùn)行數(shù)據(jù)制造不同類(lèi)型的設(shè)備。由于就開(kāi)發(fā)、質(zhì)量保證、文件編制、貯藏等等來(lái)說(shuō)導(dǎo)致額外費(fèi)用，因而是不利的。此外，客戶(hù)還面臨著這樣的境遇，即常常不大可能把設(shè)備操作起來(lái)而升級(jí)成較高運(yùn)行水平的。于是，就必須替換該設(shè)備的至少一些部件，這樣就很不利地導(dǎo)致該設(shè)備出現(xiàn)中斷時(shí)段。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，生產(chǎn)僅僅少量類(lèi)型的設(shè)備，最好只生產(chǎn)一種類(lèi)型的設(shè)備，該設(shè)備的運(yùn)行水平可升級(jí)。此種設(shè)備是根據(jù)分別不同的客戶(hù)所要求的運(yùn)行水平而為他們?cè)O(shè)定的。該設(shè)備包括一些裝置，這些裝置用于探測(cè)對(duì)運(yùn)行水平設(shè)置的操縱(manipulation)，并用于確保不可能使該設(shè)備重獲除了所擔(dān)保的運(yùn)行水平之外的任何運(yùn)行水平。一旦有人購(gòu)買(mǎi)了此種設(shè)備，如果其運(yùn)行水平不再使購(gòu)買(mǎi)者在隨后的時(shí)間里要求得到滿(mǎn)足，就可以把運(yùn)行限制裝置卸除掉，或者把該設(shè)備的運(yùn)行水平限定為較高的運(yùn)行水平。另外，使可重獲的運(yùn)行水平短暫提高(brief increase)也是可以想象的。為了達(dá)到這個(gè)目的，例如，就把代碼存儲(chǔ)在設(shè)備控制裝置中。該設(shè)備的操作者可從制造者那里查明代碼，并把該代碼輸入該控制裝置中。如果所輸入的代碼與所存儲(chǔ)的代碼對(duì)等，就能暫時(shí)地(briefly)即在限定的時(shí)間內(nèi)把該設(shè)備重獲較高的運(yùn)行水平。此時(shí)，可以為了向制造者購(gòu)買(mǎi)代碼的該設(shè)備的操作者作好設(shè)置。用過(guò)的代碼在設(shè)備控制裝置中會(huì)自動(dòng)無(wú)效。另外，可以設(shè)置不同分類(lèi)的代碼，第一個(gè)種類(lèi)可讓運(yùn)行水平在受限的短期內(nèi)例如許多天內(nèi)或許多次變動(dòng)中提高，而第二個(gè)種類(lèi)則可讓提高了的運(yùn)行水平再提高，等等。不僅是暫時(shí)的規(guī)定時(shí)間的運(yùn)行水平提高，而且還是暫時(shí)的規(guī)定數(shù)量的運(yùn)行水平提高。
符合本發(fā)明的方法，其特征在于受擔(dān)保的運(yùn)行水平涉及生產(chǎn)的結(jié)果，也就是說(shuō)，例如涉及(卷煙)盒子的數(shù)量，該盒子與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)。因此，該設(shè)備的操作者就能假定可靠的生產(chǎn)量，因?yàn)樵撛O(shè)備的操作速度是自動(dòng)控制的，從而，在某個(gè)時(shí)段中，所生產(chǎn)的，是受擔(dān)保的預(yù)定水平即無(wú)缺陷的盒子的數(shù)量。因此，甚至可以對(duì)機(jī)器的中斷期間做補(bǔ)償。
下面，參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的推薦實(shí)施例，在這些附圖中

圖1顯示卷煙所用生產(chǎn)及包裝設(shè)備的概略平面圖；圖2顯示生產(chǎn)及包裝設(shè)備的局部概略示意圖；圖3顯示生產(chǎn)及包裝設(shè)備的另一個(gè)概略示意圖，圖中所示設(shè)備帶有單個(gè)生產(chǎn)組件(unit)和運(yùn)行監(jiān)控裝置；圖4顯示生產(chǎn)順序示意圖，該順序是在生產(chǎn)及包裝設(shè)備受擔(dān)保的運(yùn)行水平的情況下，形式為某些數(shù)量的無(wú)缺陷(卷煙)盒子；圖5顯示用于檢查(卷煙)盒子的裝置；以及圖6顯示生產(chǎn)及包裝設(shè)備的包裝機(jī)。
附圖中顯示的示范實(shí)施例，涉及用于卷煙的生產(chǎn)及包裝設(shè)備，即所謂生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線包括生產(chǎn)組件例如卷煙生產(chǎn)機(jī)，即制造機(jī)10；隨后的包裝機(jī)11；再后面的薄膜包裝機(jī)(film-wrapping machine)12；用多個(gè)卷煙盒子生產(chǎn)合裝包的包裝機(jī)，即合裝包打包機(jī)(multipacker)13；以及紙板包裝機(jī)14，其把(卷煙)合裝包包裝成裝運(yùn)紙箱。由制造機(jī)10所生產(chǎn)的卷煙，被傳送帶15連同相關(guān)的卷煙儲(chǔ)存器(store)16一起，傳送給包裝機(jī)11以便生產(chǎn)鉸接蓋盒子。包裝機(jī)11分配了坯件儲(chǔ)存器17，即一種用于容納較大供應(yīng)量的預(yù)制坯件的裝置，該坯件用于鉸接蓋盒子。包裝機(jī)11所生產(chǎn)的卷煙盒子經(jīng)由盒子傳送帶18而被輸送給薄膜包裝機(jī)12。該薄膜包裝機(jī)的任務(wù)是用薄膜或塑料坯件把卷煙盒子包卷起來(lái)。成品卷煙盒子用于形成盒子組，該盒子組在合裝包打包機(jī)13的區(qū)域中被配上合裝包外包裝件(wrapper)，因此而生產(chǎn)卷煙合裝包，該合裝包通常包括10個(gè)卷煙盒子。這些卷煙合裝包經(jīng)由合裝包傳送帶19而被輸送給紙板包裝機(jī)14。該紙板包裝機(jī)把帶有多個(gè)卷煙合裝包的已完工裝運(yùn)紙箱輸送給裝運(yùn)紙箱裝卸傳送器21。位于包裝機(jī)11與薄膜包裝機(jī)12之間的盒子傳送帶18區(qū)域中的是盒子儲(chǔ)存器22，該儲(chǔ)存器用于容納較大數(shù)量的卷煙盒子。制造機(jī)10分配了過(guò)濾嘴附件機(jī)23。所述的這個(gè)生產(chǎn)組件被供應(yīng)材料，尤其是從材料儲(chǔ)存器24所供應(yīng)的形式為纏卷材料帶即卷軸26的材料，這樣，材料就可以借助于材料傳送器25而取出。為了達(dá)到這個(gè)目的，材料傳送器25能夠沿著傳送帶27移動(dòng)。
單個(gè)生產(chǎn)組件，即制造機(jī)10、包裝機(jī)11、薄膜包裝機(jī)12、合裝包打包機(jī)13、紙板包裝機(jī)14、卷煙傳送帶15以及卷煙儲(chǔ)存器16，還有坯件儲(chǔ)存器17，均分配了控制裝置30，該裝置用于從單個(gè)生產(chǎn)組件提取數(shù)據(jù)(輸入值)，并以輸出值影響該生產(chǎn)組件，也就是說(shuō)，例如把用于使生產(chǎn)組件的單個(gè)機(jī)構(gòu)接通與斷開(kāi)的數(shù)字輸出值，或者用于規(guī)定預(yù)期的或指導(dǎo)的數(shù)值比如規(guī)定溫度或速度的模擬輸出值，用來(lái)影響該生產(chǎn)組件?？刂蒲b置30經(jīng)由母線尤其是字段母線(field bus)而以通訊聯(lián)絡(luò)方式彼此連接著，并經(jīng)由母線31連接著較高水平的控制裝置32。單個(gè)生產(chǎn)組件以協(xié)作方式在生產(chǎn)線上操作，尤其是生產(chǎn)組件的速度彼此協(xié)作，從而，在生產(chǎn)過(guò)程中，領(lǐng)先于中央生產(chǎn)組件即包裝機(jī)11的生產(chǎn)組件即制造機(jī)10，就與中央生產(chǎn)組件接合，從而，制造機(jī)10就不會(huì)生產(chǎn)出比包裝機(jī)11所能處理的更多的產(chǎn)品。在生產(chǎn)過(guò)程中的后續(xù)生產(chǎn)組件即薄膜包裝機(jī)12和合裝包打包機(jī)13，就與中央生產(chǎn)組件接合，從而，它們就能處理至少是直接或間接由中央生產(chǎn)組件所供應(yīng)的產(chǎn)品。在單獨(dú)的情況下，彼此接合的一個(gè)個(gè)生產(chǎn)組件，可以隨儲(chǔ)存器例如卷煙儲(chǔ)存器16和盒子儲(chǔ)存器22而散置(interspersed)。然而還保持一般的接合布置。
圖2顯示所述生產(chǎn)線的局部概略示意圖。每個(gè)生產(chǎn)組件的操作均由相應(yīng)的控制裝置30所控制。第一控制裝置30-制造機(jī)控制裝置33-是為了控制和/或監(jiān)控制造機(jī)10而設(shè)置的，且第二控制裝置30-包裝機(jī)控制裝置34-為了控制和/或監(jiān)控包裝機(jī)11而設(shè)置。其他控制裝置30-玻璃紙控制裝置35、打包機(jī)控制裝置36-則為了分別控制和/或監(jiān)控薄膜包裝機(jī)12與合裝包打包機(jī)13而設(shè)置。以本身為人所知的方式而存儲(chǔ)在單獨(dú)控制裝置30中的是控制程序，與該程序相符合，就可啟動(dòng)單個(gè)生產(chǎn)組件，以便借助于控制裝置30輸出端的可預(yù)定輸出值而進(jìn)行相應(yīng)的生產(chǎn)和/或包裝過(guò)程。各個(gè)生產(chǎn)組件的協(xié)作，所根據(jù)的事實(shí)為在每種情況下，每個(gè)生產(chǎn)組件均把速度關(guān)聯(lián)信息37傳輸給后續(xù)生產(chǎn)組件。玻璃紙控制裝置35及打包機(jī)控制裝置36所用的速度關(guān)聯(lián)信息37，來(lái)源于包裝機(jī)控制裝置34，此控制裝置起到協(xié)調(diào)控制裝置的作用，該信息還來(lái)源于存儲(chǔ)于運(yùn)行規(guī)定或速度規(guī)定裝置38中的被規(guī)定的速度或運(yùn)行值，在此種情況下為上限速度的形式，例如700轉(zhuǎn)/分鐘。規(guī)定運(yùn)行值由包裝機(jī)控制裝置34傳輸給驅(qū)動(dòng)器39，該驅(qū)動(dòng)器分配給包裝機(jī)11，所述運(yùn)行值成為驅(qū)動(dòng)器速度所用的希望值或指導(dǎo)值(desired or guide value)。驅(qū)動(dòng)器39尤其是作為生產(chǎn)組件的中央驅(qū)動(dòng)器來(lái)用，從而，該生產(chǎn)組件包括其他驅(qū)動(dòng)器，這些驅(qū)動(dòng)器的速度直接或間接依賴(lài)于中央驅(qū)動(dòng)器的速度而定，驅(qū)動(dòng)器39分配了分解器(resolver)40，用于提取轉(zhuǎn)動(dòng)速度。(轉(zhuǎn)動(dòng))速度經(jīng)由分解器40而傳輸給包裝機(jī)控制裝置34。對(duì)應(yīng)于上述驅(qū)動(dòng)器39，每個(gè)其他生產(chǎn)組件都分配了專(zhuān)用的驅(qū)動(dòng)器(未顯示)，與它們各自相應(yīng)的速度關(guān)聯(lián)信息37相一致，用于其速度的希望值或指導(dǎo)值傳輸給了這些專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)器，且當(dāng)前速度從這些專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)器傳輸給相應(yīng)的控制裝置30。驅(qū)動(dòng)器39是單個(gè)生產(chǎn)組件的可啟動(dòng)機(jī)構(gòu)的例子。另一些可啟動(dòng)機(jī)構(gòu)的例子是氣動(dòng)或液動(dòng)的部件(subassemblies)或加熱器(未顯示)，在每種情況下，用于使這些部件啟動(dòng)的希望值也可以傳輸給它們，且可以把狀況作為實(shí)際值傳輸給相應(yīng)的控制裝置30。在任何合乎要求的可啟動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況下，規(guī)定速度值由規(guī)定運(yùn)行值所替代，且速度關(guān)聯(lián)信息37對(duì)應(yīng)地由運(yùn)行關(guān)聯(lián)信息所替代。
在操作生產(chǎn)線期間，包裝機(jī)11的驅(qū)動(dòng)器39因此就按運(yùn)行規(guī)定裝置38所預(yù)定的標(biāo)稱(chēng)(nominnal)運(yùn)行水平而操作。驅(qū)動(dòng)器39以及后續(xù)生產(chǎn)裝置所達(dá)到的速度，被作為反饋41而傳輸給協(xié)作控制裝置。協(xié)作控制裝置把這些速度與規(guī)定速度值以及速度關(guān)聯(lián)信息37即后續(xù)機(jī)器所用的規(guī)定速度值相比較。在所指示的速度與預(yù)定速度之間有差異的情況下，尤其是差異超過(guò)了預(yù)定額的情況下，而且根據(jù)該差異就可以下結(jié)論認(rèn)為已經(jīng)進(jìn)行了操縱而便于達(dá)到較高的生產(chǎn)運(yùn)行水平，此時(shí)，就啟用協(xié)作控制裝置所預(yù)定的措施。這些措施例如包括降低單個(gè)生產(chǎn)組件或所有生產(chǎn)組件的運(yùn)行水平，比如降低驅(qū)動(dòng)器39的速度。
圖3顯示上述生產(chǎn)線的另一個(gè)概略示意圖，該生產(chǎn)線帶有許多生產(chǎn)組件，即例如包裝機(jī)11、薄膜包裝機(jī)12及合裝包打包機(jī)13。每個(gè)生產(chǎn)組件具有至少一個(gè)可啟動(dòng)結(jié)構(gòu)，即例如驅(qū)動(dòng)器39。該生產(chǎn)組件或每個(gè)生產(chǎn)組件的操作，由控制裝置30所控制。為了達(dá)到這個(gè)目的而設(shè)置了控制程序，與該程序相符合，就讓單個(gè)生產(chǎn)組件或可啟動(dòng)機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，以便借助于控制裝置30輸出端42的可預(yù)定輸出值而進(jìn)行生產(chǎn)和/或包裝過(guò)程。可啟動(dòng)機(jī)構(gòu)影響生產(chǎn)組件的功能性組件43，例如由驅(qū)動(dòng)器39來(lái)驅(qū)動(dòng)功能性組件43。所以就設(shè)置控制裝置，以便參照選中的驅(qū)動(dòng)器39的速度和/或單個(gè)生產(chǎn)組件或所有生產(chǎn)組件的生產(chǎn)數(shù)量而形成運(yùn)行數(shù)據(jù)55。
為了把生產(chǎn)和/或包裝設(shè)備的運(yùn)行水平限制為向操作者所擔(dān)保的且已由該操作者購(gòu)買(mǎi)的標(biāo)稱(chēng)運(yùn)行水平，設(shè)置了運(yùn)行監(jiān)控裝置50，該裝置帶有運(yùn)行探測(cè)裝置51、運(yùn)行規(guī)定裝置38、比較器52及運(yùn)行限制裝置53。設(shè)置了運(yùn)行規(guī)定裝置38，以便參照標(biāo)稱(chēng)運(yùn)行水平而產(chǎn)生運(yùn)行關(guān)聯(lián)希望值(desired value)54。設(shè)置了運(yùn)行探測(cè)裝置51，以便接受運(yùn)行數(shù)據(jù)55，該數(shù)據(jù)來(lái)自分配給相應(yīng)的生產(chǎn)組件的傳感器系統(tǒng)56，例如來(lái)自分解器40，或來(lái)自生產(chǎn)組件或分配給生產(chǎn)組件的控制裝置30，且該探測(cè)裝置的設(shè)置是為了參照運(yùn)行數(shù)據(jù)55而產(chǎn)生運(yùn)行關(guān)聯(lián)實(shí)際值57。設(shè)置了比較器52，以便把運(yùn)行關(guān)聯(lián)實(shí)際值57與運(yùn)行關(guān)聯(lián)希望值54加以比較，且如果運(yùn)行關(guān)聯(lián)實(shí)際值57超過(guò)運(yùn)行關(guān)聯(lián)希望值54，比較器就產(chǎn)生用于運(yùn)行限制裝置53的啟動(dòng)信號(hào)58。最后，運(yùn)行限制裝置53是用于啟用上述措施的，也就是說(shuō)，例如當(dāng)出現(xiàn)啟動(dòng)信號(hào)58時(shí)，就降低單個(gè)生產(chǎn)組件10或所有生產(chǎn)組件10的運(yùn)行水平。為了達(dá)到這個(gè)目的，運(yùn)行限制裝置53影響控制裝置30，并可以影響多個(gè)控制裝置30。施加影響的操作可以與一個(gè)或多個(gè)輸出值或輸出端42有關(guān)，且包括例如一個(gè)或多個(gè)輸出值或輸出端42的啟動(dòng)與停用。所以，控制裝置的設(shè)置，是為了檢查運(yùn)行限制裝置50，且一旦檢查失敗，就讓單個(gè)生產(chǎn)組件或所有生產(chǎn)組件停機(jī)。輸出值或輸出端的這種啟動(dòng)與停用，可以與控制程序所控制的輸出值或輸出端42的啟動(dòng)與停用不同，從而，運(yùn)行限制裝置53就“重寫(xiě)”控制裝置30的措施或控制程序的措施。啟動(dòng)信號(hào)58可以是數(shù)字啟動(dòng)信號(hào)58，在出現(xiàn)啟動(dòng)信號(hào)58的情況下，單個(gè)生產(chǎn)組件或所有生產(chǎn)組件的運(yùn)行水平降低預(yù)定程度。作為一種可選方案，啟動(dòng)信號(hào)58也可以是模擬啟動(dòng)信號(hào)58，啟動(dòng)信號(hào)58的強(qiáng)度，來(lái)源于運(yùn)行關(guān)聯(lián)實(shí)際值57與運(yùn)行關(guān)聯(lián)希望值54之間的差，并預(yù)定著運(yùn)行水平降低的程度。
下面參照?qǐng)D4來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)結(jié)構(gòu)。在此示范實(shí)施例中所說(shuō)明的運(yùn)行限制裝置，涉及在某個(gè)時(shí)間單位T例如一個(gè)輪班(shift)期間對(duì)許多無(wú)缺陷(卷煙)盒子即可接受的盒子的生產(chǎn)。單位時(shí)間T標(biāo)示在時(shí)間軸t上。在每種情況下所生產(chǎn)的盒子，其數(shù)量對(duì)應(yīng)于生產(chǎn)線中央驅(qū)動(dòng)器的速度，也就是說(shuō)，例如驅(qū)動(dòng)器39的速度。速度n標(biāo)示在y軸上。在y軸上還標(biāo)示了最大速度nmax、標(biāo)稱(chēng)速度nnom以及超量速度nexo標(biāo)稱(chēng)速度nnom與中央驅(qū)動(dòng)器的速度相對(duì)應(yīng)，按該速度能夠生產(chǎn)所擔(dān)保數(shù)量的可接受的盒子(標(biāo)稱(chēng)產(chǎn)量)。最大速度nmax就是中央驅(qū)動(dòng)器所能操作的最大速度。預(yù)定運(yùn)行水平對(duì)應(yīng)于單位時(shí)間T的數(shù)學(xué)乘積(mathematical product)以及按標(biāo)稱(chēng)速度nnom所生產(chǎn)的盒子的數(shù)量，并顯示為粗體線勾勒的圖示區(qū)域60。本發(fā)明是為了實(shí)現(xiàn)這一預(yù)定運(yùn)行水平而設(shè)計(jì)的，沒(méi)有這一運(yùn)行水平，則可以通過(guò)操縱而重獲其他運(yùn)行水平。
當(dāng)生產(chǎn)線開(kāi)動(dòng)時(shí)，即當(dāng)中央驅(qū)動(dòng)器的速度順著標(biāo)稱(chēng)速度nnom的方向迅速?gòu)牧阍龃髸r(shí)，就產(chǎn)生開(kāi)動(dòng)斜面61。在開(kāi)動(dòng)斜面61持續(xù)的整個(gè)期間，還不能生產(chǎn)所需數(shù)量的盒子。低于所需盒子數(shù)量的實(shí)際盒子數(shù)量，以“套圈減號(hào)”標(biāo)志來(lái)顯示。一旦標(biāo)稱(chēng)速度nnom首次達(dá)到了，它就被最初超過(guò)，生產(chǎn)線就按超量速度nex而操作。因而，為了使超量速度nex持續(xù)，就要比所需數(shù)量生產(chǎn)更多的盒子。因此，與超量速度nex相對(duì)應(yīng)的，是在單位時(shí)間T開(kāi)端處預(yù)期超量生產(chǎn)62的時(shí)段，在單位時(shí)間T進(jìn)一步繼續(xù)時(shí)，此時(shí)段就可以為可能惡化的生產(chǎn)結(jié)果留下儲(chǔ)備。在所需盒子數(shù)量上方的是實(shí)際盒子數(shù)量，顯示為 (套圈加號(hào))標(biāo)志。在所示示范實(shí)施例中，在預(yù)期超量生產(chǎn)62的時(shí)段后面，跟隨著不佳盒子生產(chǎn)(poor pack production)63的時(shí)段，該時(shí)段的持續(xù)時(shí)間不能預(yù)見(jiàn)。在該時(shí)段中，所需盒子數(shù)量達(dá)不到。在不佳盒子生產(chǎn)63的時(shí)段之后，生產(chǎn)線按對(duì)應(yīng)于最大速度nmax的最大運(yùn)行水平64而操作，以便再次對(duì)不佳盒子生產(chǎn)63的時(shí)段所引起的虧欠做補(bǔ)償(對(duì)不佳盒子生產(chǎn)63的時(shí)段所做補(bǔ)償以陰影的轉(zhuǎn)換而設(shè)置)。當(dāng)虧欠一補(bǔ)齊，生產(chǎn)線就在預(yù)期超量生產(chǎn)62的時(shí)段范圍內(nèi)操作，以便為單位時(shí)間T進(jìn)一步持續(xù)時(shí)所出現(xiàn)的任何生產(chǎn)失敗積累儲(chǔ)備。事實(shí)上，跟隨在這個(gè)第二個(gè)預(yù)期超量生產(chǎn)62的時(shí)段之后，示范實(shí)施例還顯示了操作全部中止(totaldiscontinuation)65的狀況，即在此種狀況下，根本不生產(chǎn)卷煙。一旦這種操作全部中止65被取消，生產(chǎn)線就操作，于是再次達(dá)到最大運(yùn)行水平64，以便補(bǔ)償在操作全部中止65那期間的虧欠。以此方式，在單位時(shí)間T結(jié)束處，平均的精確擔(dān)保標(biāo)稱(chēng)生產(chǎn)水平就達(dá)到了。如果在單位時(shí)間T結(jié)束處未達(dá)到所需數(shù)量，就要在單位時(shí)間T中在預(yù)定公差范圍內(nèi)設(shè)置自動(dòng)增加。如果在單位時(shí)間T結(jié)束處之前就已達(dá)到所需生產(chǎn)水平，則一旦達(dá)到所需標(biāo)稱(chēng)生產(chǎn)水平，也要在單位時(shí)間T結(jié)束處之前終止生產(chǎn)。以單位時(shí)間T所標(biāo)示的時(shí)間量，可按圖中表示為Δt的方式而延長(zhǎng)或縮短。在表示可接受的盒子數(shù)量的圖形66下方的表面積，與區(qū)域60的表面積相符合，該表面積由標(biāo)稱(chēng)速度nnom和單位時(shí)間T所限定。
可接受的盒子的數(shù)量，該數(shù)量標(biāo)示在圖4所示x軸上，是由記數(shù)控制裝置70所確定的。該裝置概略顯示于圖5中。記數(shù)控制裝置70為每個(gè)可接受的盒子而接受來(lái)自測(cè)試件即照相機(jī)71、72的脈沖，在每種情況下，該照相機(jī)被布置在傳送區(qū)段73的上方和下方。傳送區(qū)段73屬于測(cè)試傳送器74，該傳送器布置在進(jìn)料傳送器75與卸料傳送器77之間。進(jìn)料傳送器75、測(cè)試傳送器74及卸料傳送器77，還有測(cè)試件及其功能，在DE19839852A1號(hào)專(zhuān)利中說(shuō)明過(guò)。由測(cè)試件所確定為殘次品(殘次盒子)的卷煙盒子76被分離出去。進(jìn)料傳送器75、測(cè)試傳送器74及卸料傳送器77，還有測(cè)試件，都是顯示在圖6的概略總體視圖中的包裝機(jī)的構(gòu)成部分，該包裝機(jī)就是處于箭頭所指處的包裝機(jī)11，尤其是所謂鉸接蓋盒子包裝機(jī)。包裝機(jī)11包括驅(qū)動(dòng)器39，該驅(qū)動(dòng)器形成生產(chǎn)線的中央驅(qū)動(dòng)器，因?yàn)樗械囊云溆嗨俣冗\(yùn)行的驅(qū)動(dòng)器以及其他生產(chǎn)組件的活動(dòng)機(jī)構(gòu)，均與中央驅(qū)動(dòng)器的速度相協(xié)作。
記數(shù)控制裝置70以顯示于圖2中(以虛線顯示)。與可接受的盒子的數(shù)量相關(guān)的信號(hào)，該信號(hào)由記數(shù)控制裝置70提供，被傳送給包裝機(jī)控制裝置34，此裝置確定驅(qū)動(dòng)器39的必需速度n，以便在時(shí)段T中，獲得整體的受擔(dān)保可接受的盒子數(shù)量、受擔(dān)保運(yùn)行水平。在圖4中，被確定的必需速度與圖形66相符合，該圖形則界定著預(yù)期超量生產(chǎn)62的時(shí)段及最大運(yùn)行水平64的表面積。對(duì)于不足量生產(chǎn)63及操作全部中止的區(qū)段而言，所確定的必需速度處于標(biāo)稱(chēng)速度nnom與最大速度nmax之間，尤其是超量速度nex與最大速度nmax之間。必需速度的確定，尤其是根據(jù)控制算法而來(lái)的，該控制算法作為希望值用于處理與標(biāo)稱(chēng)速度nnom對(duì)應(yīng)的可接受的盒子的數(shù)量，而作為實(shí)際值則處理所生產(chǎn)的可接受的盒子的實(shí)際數(shù)量，且作為操縱變量值(manipulated-variable value)則為驅(qū)動(dòng)器39提供速度n。控制算法例如是比例的(proportional)、比例-積分的(proportional-integral)或比例-微分的(proportional-differential)控制算法，或者產(chǎn)生于這些算法的結(jié)合。同樣的，可以使控制算法以所謂模糊控制為根據(jù)?？梢灶A(yù)定希望值，即預(yù)定所要生產(chǎn)的可接受的盒子的數(shù)量，此種生產(chǎn)是借助于運(yùn)行規(guī)定裝置38的標(biāo)稱(chēng)生產(chǎn)而進(jìn)行的。
對(duì)要被生產(chǎn)的可接受的盒子數(shù)量的規(guī)定值所做的監(jiān)控—即對(duì)標(biāo)稱(chēng)速度nnom任何可能的操縱所做的探測(cè)，是以控制算法本身的方式進(jìn)行的。也就是說(shuō)，如果標(biāo)稱(chēng)速度nnom由于操縱而增大，那么，在第一個(gè)例子中，卷煙盒子就與這種增大的速度相一致而生產(chǎn)，或事實(shí)上甚至是與高于(above)被操縱速度的超量速度nex相一致而生產(chǎn)。在時(shí)段T上，大于標(biāo)稱(chēng)生產(chǎn)水平的卷煙盒子數(shù)量因此而在每個(gè)點(diǎn)上被及時(shí)生產(chǎn)?？刂扑惴ㄒ砸环N方式對(duì)此做補(bǔ)償，該方式類(lèi)似于不足量生產(chǎn)63或操作全部中止65的時(shí)段，采納驅(qū)動(dòng)器39的速度n。然而，在此情況下，補(bǔ)償會(huì)導(dǎo)致速度n降低。這就是說(shuō)，盡管操縱，但在時(shí)間間隔T上，并不生產(chǎn)更大數(shù)量的盒子。由于操縱而可能在時(shí)間間隔T開(kāi)端處進(jìn)行的額外生產(chǎn)，是由在時(shí)間間隔T結(jié)束處對(duì)應(yīng)減少生產(chǎn)而補(bǔ)償?shù)?，這是由于降低驅(qū)動(dòng)器39的速度，或由于驅(qū)動(dòng)器39斷開(kāi)即由于時(shí)間間隔T縮短而引起的。為了達(dá)到這種功能性，可使用已說(shuō)明過(guò)的運(yùn)行監(jiān)控裝置50，使運(yùn)行探測(cè)裝置51從記數(shù)控制裝置70獲得所生產(chǎn)的可接受的盒子數(shù)量。該數(shù)量由比較器52以抗操縱的方式，與存儲(chǔ)在運(yùn)行規(guī)定裝置38中有待生產(chǎn)的可接受的盒子數(shù)量，加以比較。如果所需可接受的盒子數(shù)量達(dá)到了，受運(yùn)行限制裝置53的影響就斷開(kāi)驅(qū)動(dòng)器39，即縮短時(shí)間間隔T。比較器52并不一定需要考慮所生產(chǎn)的可接受的盒子數(shù)量的相應(yīng)當(dāng)前值，而是當(dāng)預(yù)定的可接受的盒子數(shù)量將要達(dá)到時(shí)，該數(shù)量也能探測(cè)到，這是借助于在某個(gè)時(shí)段中來(lái)自所生產(chǎn)可接受的盒子數(shù)量的插值(interpolation)而做到的，結(jié)果，在運(yùn)行限制裝置53的影響下，驅(qū)動(dòng)器39的速度就能持續(xù)不斷地降低，從而，盡管受操縱，但在時(shí)間間隔結(jié)束處，僅僅生產(chǎn)了所需數(shù)量的可接受的盒子，驅(qū)動(dòng)器也不會(huì)“突然斷開(kāi)”。超量速度nex的值或預(yù)期超量生產(chǎn)62的預(yù)定持續(xù)時(shí)間，最好是可變的，且受到控制算法的影響。跟隨著許多時(shí)間間隔T之后，如果所需標(biāo)稱(chēng)生產(chǎn)的水平在時(shí)間間隔T結(jié)束之前總會(huì)達(dá)到，那么，超量速度nex和/或預(yù)期超量生產(chǎn)62的持續(xù)時(shí)間，就可以與單獨(dú)的控制算法相一致而減少。相反，如果在許多時(shí)間間隔T期間，生產(chǎn)總是不得不延長(zhǎng)而超出時(shí)間間隔T的實(shí)際長(zhǎng)度，那么，超量速度nex和/或預(yù)期超量生產(chǎn)62的持續(xù)時(shí)間就與單獨(dú)的控制算法相一致而增加。
附圖標(biāo)記列表10制造機(jī)41速度關(guān)聯(lián)反饋11包裝機(jī)42輸出端12薄膜包裝機(jī)43功能性組件
13合裝包打包機(jī) 50運(yùn)行監(jiān)控裝置14紙板包裝機(jī)51運(yùn)行探測(cè)裝置15卷煙傳送帶52比較器16卷煙儲(chǔ)存器53運(yùn)行限制裝置17坯件儲(chǔ)存器54希望值18盒子傳送帶55運(yùn)行數(shù)據(jù)21裝運(yùn)紙箱裝卸傳送器56傳感器系統(tǒng)22盒子儲(chǔ)存器57實(shí)際值23過(guò)濾嘴附件機(jī) 58啟動(dòng)信號(hào)24材料儲(chǔ)存器60勾勒區(qū)域25材料傳送器61開(kāi)動(dòng)斜面26卷軸 62超量生產(chǎn)27傳送帶63不佳盒子生產(chǎn)30控制裝置 64最大運(yùn)行水平31母線 65操作全部中止32控制裝置 66圖形33制造機(jī)控制裝置70記數(shù)控制裝置34包裝機(jī)控制裝置71照相機(jī)35玻璃紙控制裝置72照相機(jī)36打包機(jī)控制裝置73傳送區(qū)段37速度關(guān)聯(lián)信息 74測(cè)試傳送器38運(yùn)行規(guī)定或速度規(guī)定裝置 75進(jìn)料傳送器39驅(qū)動(dòng)器76卷煙盒子40分解器77卸料傳送器
權(quán)利要求
1.用于生產(chǎn)或包裝卷煙的生產(chǎn)和/或包裝設(shè)備，具有許多生產(chǎn)組件，即制造機(jī)(10)、包裝機(jī)(11)、薄膜包裝機(jī)(12)以及合裝包打包機(jī)(13)，每個(gè)生產(chǎn)組件或所有生產(chǎn)組件都配置了傳感器系統(tǒng)(56)，該系統(tǒng)是為了提取運(yùn)行數(shù)據(jù)而設(shè)置的，其特征在于設(shè)有運(yùn)行監(jiān)控裝置(50)，其用于測(cè)量可由該設(shè)備重獲的生產(chǎn)或包裝運(yùn)行水平，帶有運(yùn)行探測(cè)裝置(51)、運(yùn)行規(guī)定裝置(38)、比較器(52)以及運(yùn)行限制裝置(53)；其中設(shè)有運(yùn)行規(guī)定裝置(53)，以便參照運(yùn)行水平來(lái)產(chǎn)生運(yùn)行關(guān)聯(lián)希望值(54)，該運(yùn)行水平是向生產(chǎn)和/或包裝設(shè)備的操作者就能夠由該設(shè)備重獲的生產(chǎn)或包裝運(yùn)行水平做擔(dān)保的；設(shè)有運(yùn)行探測(cè)裝置(51)，以便接受來(lái)自傳感器系統(tǒng)(56)的運(yùn)行數(shù)據(jù)(55)，并參照運(yùn)行數(shù)據(jù)(55)來(lái)產(chǎn)生運(yùn)行關(guān)聯(lián)實(shí)際值(57)；設(shè)有比較器(52)，以便把運(yùn)行關(guān)聯(lián)實(shí)際值(57)與運(yùn)行關(guān)聯(lián)希望值(54)加以比較，且如果運(yùn)行關(guān)聯(lián)實(shí)際值(57)超過(guò)運(yùn)行關(guān)聯(lián)希望值(54)，則產(chǎn)生用于運(yùn)行限制裝置(53)的啟動(dòng)信號(hào)(58)；以及設(shè)有運(yùn)行限制裝置(53)，以便降低單個(gè)生產(chǎn)組件或所有生產(chǎn)組件的運(yùn)行水平。
2.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)和/或包裝設(shè)備，其特征在于為了控制生產(chǎn)組件而設(shè)置控制裝置(30)，為了接受來(lái)自傳感器系統(tǒng)(56)及控制裝置(30)的運(yùn)行數(shù)據(jù)(55)而設(shè)置運(yùn)行探測(cè)裝置(51)，或?yàn)榱嗽u(píng)估來(lái)自所有生產(chǎn)組件的運(yùn)行數(shù)據(jù)(55)而設(shè)置所述探測(cè)裝置，即如果適當(dāng)?shù)脑?，所述生產(chǎn)組件就是指卷煙生產(chǎn)機(jī)(制造機(jī)10)和包裝機(jī)(包裝機(jī)11)，以及如果適當(dāng)?shù)脑挘褪侵副∧ぐb機(jī)(12)和合裝包打包機(jī)(13)。
3.如權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)和/或包裝設(shè)備，其特征在于單個(gè)生產(chǎn)組件或所有生產(chǎn)組件的運(yùn)行水平由于控制裝置(30)受影響而被降低，控制裝置(30)是為了執(zhí)行控制程序而設(shè)置的，與該控制程序相符合，就可以啟動(dòng)單個(gè)生產(chǎn)組件，以便借助控制裝置(30)輸出端(42)處的可預(yù)定的輸出值而進(jìn)行生產(chǎn)或包裝過(guò)程，控制裝置(30)的影響包括單個(gè)輸出值或輸出端(42)的影響。
4.如權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)和/或包裝設(shè)備，其特征在于單個(gè)輸出值或輸出端(42)設(shè)置為數(shù)字或模擬輸出值或輸出端(42)，以便啟動(dòng)或停用被相應(yīng)輸出值或輸出端(42)所影響的生產(chǎn)組件上的單個(gè)動(dòng)作，且單個(gè)輸出值或輸出端(42)的影響，包括這些輸出值或輸出端(42)的啟動(dòng)或停用，這種啟動(dòng)或停用，來(lái)源于控制程序?qū)@些輸出值或輸出端(42)的啟動(dòng)或停用。
5.用于操作生產(chǎn)或包裝卷煙的生產(chǎn)和/或包裝設(shè)備的方法，該設(shè)備具有多個(gè)生產(chǎn)組件，即制造機(jī)(10)、包裝機(jī)(11)、薄膜包裝機(jī)(12)以及合裝包打包機(jī)(13)，每個(gè)生產(chǎn)組件或所有生產(chǎn)組件都配置了傳感器系統(tǒng)(56)，該傳感系統(tǒng)是為了提取運(yùn)行數(shù)據(jù)而設(shè)置的，其特征在于分配給生產(chǎn)組件的控制裝置(30)從運(yùn)行規(guī)定裝置(38)獲得規(guī)定的運(yùn)行值，該規(guī)定運(yùn)行值相應(yīng)于一個(gè)運(yùn)行水平，該運(yùn)行水平是關(guān)于該設(shè)備所能重獲的生產(chǎn)或包裝運(yùn)行水平，即關(guān)于無(wú)缺陷(卷煙)盒子—可接受的盒子—的數(shù)量，或關(guān)于在預(yù)定或可預(yù)定時(shí)段(T)中可接受的盒子的數(shù)量而向生產(chǎn)和/或包裝設(shè)備的操作者作出擔(dān)保的；分配給生產(chǎn)組件的驅(qū)動(dòng)器(39)按照規(guī)定運(yùn)行值被啟動(dòng)；驅(qū)動(dòng)器(39)的速度被確定，并與規(guī)定運(yùn)行值相比較；以及在規(guī)定運(yùn)行值與為驅(qū)動(dòng)器(39)所確定的速度之間有差異的情況下，啟用預(yù)定措施，尤其是把驅(qū)動(dòng)器(39)斷開(kāi)或使驅(qū)動(dòng)器(39)的速度降低。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于用于生產(chǎn)過(guò)程中后續(xù)生產(chǎn)組件的速度關(guān)聯(lián)信息(37)來(lái)自規(guī)定運(yùn)行值，并傳輸給生產(chǎn)組件；速度關(guān)聯(lián)反饋(41)從后續(xù)生產(chǎn)組件傳輸給控制裝置(30)；將單件速度關(guān)聯(lián)信息(37)或所有各件速度關(guān)聯(lián)信息(37)與各自相關(guān)的速度關(guān)聯(lián)反饋(41)相比較；以及在速度關(guān)聯(lián)信息(37)與相關(guān)的速度關(guān)聯(lián)反饋(41)有差異的情況下，啟用預(yù)定措施，即把驅(qū)動(dòng)器(39)斷開(kāi)，把驅(qū)動(dòng)器(39)的速度降低或把相關(guān)的生產(chǎn)組件斷開(kāi)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于分配給生產(chǎn)組件的驅(qū)動(dòng)器(39)，與規(guī)定的運(yùn)行值相符合，相應(yīng)于其速度(n)，按照下述方式被啟動(dòng)預(yù)定的或可預(yù)定的時(shí)間間隔(T)—在時(shí)間間隔的開(kāi)端處，速度(n)在相應(yīng)于規(guī)定運(yùn)行值的標(biāo)稱(chēng)速度(nnom)的方向上提高；—一旦達(dá)到了標(biāo)稱(chēng)速度(nnom)，速度(n)就在預(yù)定的或可預(yù)定的時(shí)段上進(jìn)一步提高，直到達(dá)到超量速度(nex)；—在時(shí)間間隔(T)期間，可接受的盒子的數(shù)量被持續(xù)檢測(cè)，并與相應(yīng)于規(guī)定運(yùn)行值的標(biāo)稱(chēng)生產(chǎn)相比較；—如果可接受的盒子的數(shù)量超過(guò)預(yù)定或可預(yù)定的數(shù)量，速度(n)就被降低；如果可接受的盒子的數(shù)量低于標(biāo)稱(chēng)生產(chǎn)一個(gè)預(yù)定或可預(yù)定的數(shù)量，速度(n)就被提高；—如果所需可接受的盒子數(shù)量在時(shí)間間隔(T)結(jié)束之前就達(dá)到了，生產(chǎn)被終止；或者如果所需可接受的盒子數(shù)量在時(shí)間間隔結(jié)束時(shí)未達(dá)到，生產(chǎn)就繼續(xù)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于作為在時(shí)間間隔(T)結(jié)束時(shí)所達(dá)到的可接受的盒子的需要數(shù)量的函數(shù)，可以改變超量速度(nex)或以超量速度(nex)生產(chǎn)-超量生產(chǎn)(62)的持續(xù)時(shí)間的值。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于設(shè)置規(guī)定運(yùn)行值的簡(jiǎn)短增加，使操作者獲得代碼，以便達(dá)到運(yùn)行水平增大，并把該代碼輸入控制裝置(30)，輸入了的代碼與存儲(chǔ)于控制裝置(30)中的代碼相比較，且在對(duì)應(yīng)情況下，按照該代碼啟用運(yùn)行水平增大。
全文摘要
本發(fā)明規(guī)定一種包含運(yùn)行限制裝置的生產(chǎn)和/或包裝設(shè)備，且規(guī)定一種操作該設(shè)備的方法，結(jié)果，就使得此種設(shè)備可以銷(xiāo)售給某種運(yùn)行能力受擔(dān)保的購(gòu)買(mǎi)者，而且，只有受擔(dān)保的運(yùn)行水平才能重獲，當(dāng)為了增大運(yùn)行水平或繞開(kāi)運(yùn)行限制裝置時(shí)，就采取或啟用降低設(shè)備運(yùn)行水平的措施。
文檔編號(hào)B65B57/00GK1551025SQ20041003048
公開(kāi)日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2004年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月25日
發(fā)明者海因茨·福克, 哈特穆特·奧爾布里希, 科爾德·施羅德, 施羅德, 海因茨 ?？? 特 奧爾布里希 申請(qǐng)人:福克有限公司及兩合公司