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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR CONTROLLING A PACKAGING MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/070577
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for controlling a packaging machine, which comprises a product conveyor for conveying a product and a packaging conveyor for conveying a packaging. Said conveyors run, in sections, parallel and synchronous to one another whereby enabling the product to be introduced into the packaging inside a transfer station. The packaging machine additionally comprises an including conveyor for including an inclusion part to be enclosed with the product, for example, a pamphlet or a measuring scoop. A data memory provided in the form of a shift register contains different state data and control data pertaining to the packaging units consisting of the product, packaging and the inclusion part. The data, at time t0, are displaced in the shift register in a clocked manner. At at least time tp, which is given by an initiator, a monitoring or processing action is initiated on the inclusion part, whereby time tp can be shifted with regard to time t0. The relative position of time tp with regard to time t0 is checked, and time tp is shifted when it is located within a tolerance period of time T formed around time t0.

Inventors:
HERKEL WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/000663
Publication Date:
August 28, 2003
Filing Date:
January 23, 2003
Export Citation:
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Assignee:
IWK VERPACKUNGSTECHNIK GMBH (DE)
HERKEL WOLFGANG (DE)
International Classes:
B65B57/16; B65B61/20; (IPC1-7): B65B61/20; B65G43/10
Foreign References:
US5588280A1996-12-31
DE19841526A12000-03-16
DE3040866A11982-06-03
DE3538860A11987-05-07
Attorney, Agent or Firm:
Lichti, Heiner (Karlsruhe, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung einer Verpackungsmaschine, die einen Produktförderer für ein Produkt und einen Ver packungsförderer für eine Verpackung aufweist, die ab schnittsweise parallel und synchron zueinander verlau fen, so dass das Produkt in einer Übergabestation in die Verpackung einführbar ist, und die einen Beipack förderer für ein dem Produkt beizufügendes Beipack teil, beispielsweise einen Prospekt oder einen Dosier löffel, besitzt, mit einem Datenspeicher in Form eines Schieberegi sters, das verschiedene Zustandsund Steuerungsdaten von aus Produkt, Verpackung und Beipackteil bestehen den Verpackungseinheiten enthält, wobei die Daten zu einem Zeitpunkt to in dem Schieberegister getaktet ver schleppt werden, und mit zumindest einem von einem Initiator vorgegebenen Zeitpunkt tp, an dem eine Kontrolloder Bearbeitungs aktion an dem Beipackteil gestartet wird, wobei der Zeitpunkt tp relativ zum Zeitpunkt to in Ab hängigkeit von dem Produkt und/oder der Verpackung und/oder dem Beipackteil verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Position des Zeitpunktes tp zu dem Zeitpunkt to überprüft wird und dass der Zeitpunkt tp verschoben wird, wenn er inner halb eines um den Zeitpunkt to gebildeten Toleranzzeit raums T liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt tp soweit verschoben wird, bis er außerhalb des Toleranzzeitraums T liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass der Toleranzzeitraum T eine Größe von 3% bis 10% der Taktzeit der Verpackungsmaschine um fasst.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Toleranzzeitraum T eine Größe von 5% der Taktzeit der Verpackungsmaschine umfasst.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebungen Atl, At2 des Zeitpunkts tp, die zur Erreichung einer Position außer halb des Toleranzzeitraums T notwendig sind, in beide Richtungen (früherspäter) ermittelt werden und dass der Zeitpunkt tp um die geringere der beiden Verschie bungen Atl, At2 verschoben wird.
Description:
Verfahren zur Steuerung einer Verpackungsmaschine Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Verpackungsmaschine, die einen Produktförderer für ein Pro- dukt und einen Verpackungsförderer für eine Verpackung auf- weist, die abschnittsweise parallel und synchron zueinander verlaufen, so dass das Produkt in einer Übergabestation in die Verpackung einführbar ist, und die einen Beipackförde- rer für ein dem Produkt beizufügendes Beipackteil, bei- spielsweise einen Prospekt oder einen Dosierlöffel, be- sitzt, mit einem Datenspeicher in Form eines Schieberegi- sters, das verschiedene Zustands-und Steuerungsdaten von aus Produkt, Verpackung und Beipackteil bestehenden Verpak- kungseinheiten enthält, wobei die Daten zu einem Zeitpunkt to in dem Schieberegister getaktet verschleppt werden, und mit zumindest einem von einem Initiator vorgegebenen Zeit- punkt tp, an dem. eine Kontroll-oder Bearbeitungsaktion an dem Beipackteil gestartet wird, wobei der Zeitpunkt tp re- lativ zum Zeitpunkt to in Abhängigkeit von dem Produkt und/oder der Verpackung und/oder dem Beipackteil verstell- bar ist.

Bei der Verpackung von Produkten in einer Übergabevorrich- tung einer Verpackungsmaschine ist es üblich, einen ersten umlaufenden Verpackungsförderer für die Verpackung, bei- spielsweise eine sogenannte Faltschachtelkette, und einen zweiten umlaufenden Produktförderer für die Produkte, bei- spielsweise eine sogenannte Produktkette, derart in ihren Bewegungen zu synchronisieren, dass das Produkt quer zur Bewegungsrichtung der Ketten in die Faltschachtel seitlich eingeschoben werden kann. Zur Formatverstellung sind die beiden Ketten relativ zueinander verstellbar.

Bei bestimmten Produkten, beispielsweise Medikamenten, ist es notwendig, zusätzlich auch ein Beipackteil, bei dem es sich beispielsweise um einen Prospekt bzw. Beipackzettel oder auch um einen Dosierlöffel handeln kann, in die Ver- packung einzubringen. Im folgenden soll beispielhaft von einem Prospekt als Beipackteil ausgegangen werden. In der Verpackungsmaschine ist ein weiterer umlaufender Beipack- förderer, beispielsweise eine sogenannte Prospektzangenket- te, vorgesehen, die mehrere zangenartige Halter trägt, die jeweils einen Prospekt aufnehmen und durch Klemmung halten können. Ein in die Verpackung einzuschiebender Prospekt wird mit der Prospektzangenkette zwischen das Produkt und )' die Faltschachtel bewegt und durch die seitliche Einschub- bewegung des Produktes von diesem mitgenommen und in die Faltschachtel eingeführt, wobei der zangenartige Halter öffnet, sobald das Produkt mit dem Prospekt in Anlage kommt.

In der Verpackungsmaschine ist für jede Verpackungseinheit, die das Produkt, die Faltschachtel und den Prospekt um- fasst, ein Datensatz gespeichert, der alle wesentlichen Zu- stands-und Steuerungsdaten der Verpackungseinheit enthält.

Da gleichzeitig eine Vielzahl von Verpackungseinheiten in

der Verpackungsmaschine verarbeitet werden und die Verpak- kungsmaschine durchlaufen, ist es bekannt, die Datensätze in einem gemeinsamen Datenspeicher abzulegen. Der Daten- speicher ist als Schieberegister ausgebildet, wobei die Da- tensätze innerhalb des Schieberegisters in getakteter Form entsprechend dem Arbeitstakt der Maschine, d. h. der sich ändernden Position der zugeordneten Verpackungseinheit in der Verpackungsmaschine bis zur Auswurfstation verschleppt, d. h. verschoben werden. Das Schieberegister wird über einen Schiebetakt getaktet, der üblicherweise von dem Antrieb der Produktkette abgegriffen wird.

Zur Bereitstellung des gefalteten Prospektes sind an diesem üblicherweise mehrere Überprüfungs-und Bearbeitungsschrit- te vorzunehmen. Der Prospekt muss mit einem sogenannten Prospektapparat zu einem vorbestimmten Zeitpunkt (Abruf- zeitpunkt tp) von einem Prospektstapel, auf dem er in unge- falteter Form vorliegt, abgenommen und anschließend gefal- tet werden. Daraufhin muss der Prospekt zu einem vorbe- stimmten Zeitpunkt an einen zangenartigen Halter der Pro- spektzangenkette übergeben werden. Zusätzlich dazu muss zu einem vorbestimmten Zeitpunkt innerhalb des Prospektappara- tes eine Überprüfung bezüglich der korrekten Prospektart über eine Erfassung und Auswertung eines auf dem Prospekt befindlichen Codes durchgeführt werden. Die Zeitpunkte zur Einleitung bzw. Initiierung der jeweiligen Aktion werden entweder über drehende, mechanische Nocken, die in einer bestimmten Drehung ein Initiierungssignal auslösen, oder über eine elektronische Nachbildung eines entsprechenden Nockens vorgegeben. Dabei werden die Initiierungssignale jedoch nur ausgelöst, wenn eine vorherige Überprüfung von einigen Daten des Datensatzes im Schieberegister ergibt, dass die Verpackungseinheit ordnungsgemäß zusammengestellt ist, d. h. dass ein Produkt und eine Verpackung vorhanden sind.

Eine Verpackungsmaschine muss in der Lage sein, sowohl Pro- dukte und Verpackungen unterschiedlichen Formates als auch unterschiedliche Prospektformate zu verarbeiten. In Abhän- gigkeit von den Produktabmessungen, den Verpackungsabmes- sungen und den Prospektabmessungen müssen die einzelnen Baugruppen der Übergabestation der Verpackungsmaschine re- lativ zueinander verstellt werden. Bei einem Formatwechsel wird in der Regel der Prospektapparat und/oder die Pro- spektzangenkette relativ zu der Produktkette und/oder der Faltschachtelkette verstellt. Dies führt dazu, dass auch die Zeitpunkte, die von einem oder mehreren Initiatoren bzw. Nocken vorgegeben werden, relativ zu dem der Schiebe- zeitpunkt to des Schieberegisters verstellt werden, der den Beginn eines Bearbeitungstaktes der Verpackungsmaschine de- finiert. Beispielhaft soll im folgenden von dem Abrufzeit- punkt tp des Prospektes von dem Prospektstapel ausgegangen werden, jedoch treten gleichartige Probleme auch bei ande- ren Zeitpunkten auf, an denen eine Kontroll-oder Bearbei- tungsaktion an einem Beipackteil, beispielsweise einem Pro- spekt, gestartet wird.

Aufgrund der Verstellung des Abrufzeitpunktes tp des Pro- spektes relativ zu dem Schiebezeitpunkt to des Schieberegi- sters kann es zu einer Situation kommen, in der die beiden Zeitpunkte zusammenfallen oder zumindest so nahe beieinan- der liegen, dass sie von der Steuerung nicht als zwei unab- hängige Signale erkannt und verarbeitet werden können. Auf- grund dieser Situation kann es zu unverträglichen Abläufen in der Steuerung und zu unzulässigen Betriebszuständen kom- men, aufgrund derer die Verpackungsmaschine abschaltet und eine Störung signalisiert. Zur Behebung der Störung müssen die mechanischen und elektronischen Einstellungen der Ver- packungsmaschine und insbesondere des Prospektapparates re- lativ zur Produktkette verändert werden, bis ein sicherer

Betriebszustand gegeben ist. Eine derartige Verstellung ist zwar möglich, da bei der Übergabe des Prospektes an den zangenartigen Halter der Prospektzangenkette eine gewisse zeitliche Toleranz gegeben ist, jedoch ist die Behebung der Störung aufwendig und beeinflusst die Leistungsfähigkeit der Verpackungsmaschine nachteilig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung einer Verpackungsmaschine genannten Aufbaus zu schaffen, bei der eine Störung aufgrund zusammenfallender oder zu nahe beieinander liegender Zeitpunkte der genannten Art zuverlässig vermieden ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die relative Position des Abrufzeitpunktes tp für den Prospekt zu dem Schiebezeitpunkt to des Schieberegisters überprüft wird und dass der Zeitpunkt tp verschoben wird, wenn er in- nerhalb eines um den Zeitpunkt to gebildeten Toleranzzeit- raums T liegt.

Nach einer Verstellung der Verpackungsmaschine infolge ei- nes Formatwechsels und der damit verbundenen Verstellung des Abrufzeitpunktes tp des Prospektes relativ zu dem Schiebezeitpunkt to des Schieberegisters wird über eine Steuerung überprüft, ob der Zeitpunkt tp des Prospektabru- fes mit dem Schiebezeitpunkt to des Schieberegisters zusam- menfällt oder zumindest so nahe bei diesem liegt, dass ein Konflikt zu erwarten ist. Dies ist der Fall, wenn der Ab- rufzeitpunkt tp des Prospektes innerhalb eines vorgegebenen Toleranzzeitraums bzw.-intervalls T liegt, das um den Schiebezeitpunkt to des Schieberegisters herum angeordnet ist. Wenn die Überprüfung ergibt, dass der Abrufzeitpunkt tp des Prospektes innerhalb des Toleranzzeitraums T liegt, wird der Abrufzeitpunkt tp des Prospektes von der Steuerung selbsttätig verschoben. Eine derartige Verschiebung ist oh-

ne Beeinträchtigung des Betriebes der Verpackungsmaschine möglich, da bei der Übergabe des Prospektes an den zangen- artigen Halter der Prospektzangenkette an eine gewisse zeitliche Toleranz gegeben ist, die erfindungsgemäß ausge- nutzt wird. Auf diese Weise ist zuverlässig verhindert, dass die Verpackungsmaschine nach einem Formatwechsel auf- grund unverträglicher Betriebszustände oder Steuerungsab- läufe abschaltet.

Eine schnell arbeitende Verpackungsmaschine bewältigt etwa 450 Arbeitstakte pro Minute, so dass die Taktzeit etwa 133,33 ms beträgt. Als Zykluszeit wird diejenige Zeitspanne bezeichnet, die dass. Steuerungsprogramm für die Abarbeitung benötigt. Die Zykluszeit kann beispielsweise 5 ms betragen.

Der Toleranzzeitraum T um den Schiebezeitpunkt to des Schieberegisters sollte deshalb zumindest 3% der Taktzeit der Verpackungsmaschine umfassen, d. h. der Abrufzeitpunkt tp des Prospektes sollte nicht mit den letzten 3% des vor- hergehenden Arbeitstaktes vor dem Schiebezeitpunkt to oder den ersten 3% des nächsten Arbeitstaktes nach dem Schiebe- zeitpunkt to zusammenfallen. Als obere Grenze für den Tole- ranzzeitraum T hat sich eine Größe von 10% der Taktzeit der Verpackungsmaschine als sinnvoll herausgestellt. Bevor- zugterweise umfasst der Toleranzzeitraum T eine Größe von 5% der Taktzeit der Verpackungsmaschine.

Wenn die Steuerung feststellt, dass der Abrufzeitpunkt tp innerhalb des Toleranzzeitraums T liegt, wird der Abruf- zeitpunkt tp soweit verschoben, bis er außerhalb des Tole- ranzzeitraums T liegt. Diese Verschiebung kann in eine von beiden Richtungen auf der Zeitachse, d. h. in Richtung eines früheren Zeitpunkts oder in Richtung eines späteren Zeit- punkts erfolgen. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerung die beiden Verschiebun-

gen At, und At2 des Abrufzeitpunktes tp, die zur Erreichung einer Position außerhalb des Toleranzzeitraums T notwendig sind, in beide Richtungen (früher-später) ermittelt. An- schließend wird der Abrufzeitpunkt tp in diejenige Richtung verschoben, in der sich zur Erreichung einer Position au- ßerhalb des Toleranzzeitpunktes T eine geringere Verschie- bung ergibt.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen : Figur 1 die Zeitpunkte to und tp auf der Zeitachse t in unkritischer Anordnung vor einer For- matverstellung, Figur 2 die Zeitpunkte to und tp auf der Zeitachse t in kritischer Anordnung nach einer For- matverstellung und Figur 3 die Zeitpunkte to und tp auf der Zeitachse t in unkritischer Anordnung nach Korrek- tur.

Fig. 1 zeigt eine Zeitachse t, auf der ein Schiebezeitpunkt to des Schieberegisters eingezeichnet ist, der gleichzeitig auch den Beginn eines Arbeitstaktes der Verpackungsmaschine definiert. Ein Abrufzeitpunkt tp für einen Prospekt in ei- nem Prospektapparat weist einen ausreichenden zeitlichen Abstand zu dem Schiebezeitpunkt to auf, so dass es in der Verpackungsmaschine zu keinen kritischen Betriebszuständen kommt.

Nach einer Formatverstellung, bei der die zeitlichen Abläu- fe des Prospektapparates relativ zu der Produktkette ver-

stellt werden, hat sich auch die Position des Abrufzeit- punkts tp des Prospektes relativ zu dem Schiebezeitpunkt to des Schieberegisters verändert. Der Abrufzeitpunkt tp des Prospektes liegt nun wesentlich näher an dem Schiebezeit- punkt to des Schieberegisters als vor der Formatverstel- lung, wie sich aus Fig. 2 ergibt. Nach Abschluss der For- matverstellung wird von einer Steuerung der Verpackungsma- schine überprüft, ob der Abrufzeitpunkt tp des Prospektes innerhalb eines um den Schiebezeitpunkt to des Schieberegi- sters liegende Toleranzzeitraums bzw.-intervalls T liegt, das 5% der Taktzeit der Verpackungsmaschine umfasst. Wie Fig. 2 zeigt, liegt der Abrufzeitpunkt des Prospektes im dargestellten Ausführungsbeispiel innerhalb des Toleranz- zeitraums T. Daraufhin ermittelt die Steuerung eine erste zeitliche Verschiebung Atl, die notwendig ist, um den Ab- rufzeitpunkt tp in eine frühere Position zu verschieben, so dass er unmittelbar vor dem Toleranzzeitraum T liegt. Ent- sprechend wird auch eine zweite zeitliche Verschiebung At2 ermittelt, die notwendig ist, um den Abrufzeitpunkt tp auf einen späteren Zeitpunkt zu verschieben, so dass er gerade außerhalb des Toleranzzeitraums T liegt. Die beiden zeitli- chen Verschiebungen At, und At2 werden miteinander vergli- chen und anschließend wird der Prospektapparat so ver- stellt, dass der Abrufzeitpunkt tp um den kleineren Wert (Absolutwert) der beiden festgestellten zeitlichen Ver- schiebungen At, und At2 in die zugeordnete Richtung ver- stellt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gilt : At2 < Atl, weshalb der Abrufzeitpunkt tp um den Zeit- raum At2 auf einen späteren Zeitpunkt verschoben wird, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. In diesem Zustand, in dem der Abrufzeitpunkt tp nach seiner Verschiebung nunmehr außer- halb des um den Schiebezeitpunkt to des Schieberegisters gelegten Toleranzzeitraums T liegt, sind unverträgliche Ab- läufe und Betriebszustände in der Verpackungsmaschine auf- grund zu nahe aneinanderliegender Initiierungszeitpunkte oder-signale zuverlässig vermieden.