Die Erfindung betrifft allgemein eine Polsterumwandlungsmaschine,
die Papierausgangsmaterial in ein Polstermaterial umwandelt, und sie betrifft insbesondere
eine Polsterumwandlungsmaschine mit einer Steuerung, die dazu verwendet werden kann,
um eine Anzahl von unterschiedlichen Maschinen zu steuern und um Fehlerdiagnosen
der Maschine aufzuzeichnen und durchzuführen. Diese Erfindung betrifft ebenfalls
ein Verfahren zum Herstellen eines Polsterproduktes.
Während des Vorgangs des Versendens eines Gutes von einem Ort zum
anderen wird typischerweise schützendes Packmaterial in dem Versandcontainer platziert,
um jegliche Leerräume auszufüllen und/oder um das Gut während des Versandvorgangs
zu polstern. Einige allgemein verwendete schützende Packmaterialien sind Kunststoffschaumflocken
und Kunststoffblasenpapier. Während diese konventionellen Kunststoffmaterialien
adäquate Polstermaterialien darzustellen scheinen, sind sie nicht ohne Nachteile.
Der vielleicht gravierendste Nachteil des Kunststoffblasenpackmaterials und/oder
der Kunststoffschaumflocken ist ihr Einfluss auf unsere Umwelt. Diese Kunststoffpackmaterialien
sind ganz einfach nicht biologisch abbaubar und daher können sie nicht ein weiteres
Vervielfachen der bereits kritischen Müllbeseitigungsprobleme unseres Planeten vermeiden.
Die nicht-biologische Abbaubarkeit dieser Packmaterialien ist zunehmend wichtig
geworden im Hinblick darauf, dass viele Industrien fortschrittlichere Vorgehensweisen
im Hinblick auf die Verantwortlichkeit für die Umwelt anwenden.
Diese und andere Nachteile der konventionellen Kunststoffpackmaterialien
haben schützendes Packmaterial aus Papier zu einer sehr populären Alternative gemacht.
Papier ist biologisch abbaubar, recyclebar und erneuerbar, was es im Hinblick auf
die Umwelt zu einer verantwortlichen Wahl für gewissenhafte Unternehmen macht.
Während Papier in Lagenform möglicherweise als ein schützendes Packmaterial
genutzt werden könnte, ist es für gewöhnlich bevorzugt, die Lagen des Papiers in
ein Polsterprodukt geringer Dichte umzuwandeln. Diese Umwandlung kann durch eine
Polsterumwandlungsmaschine erzielt werden, wie beispielsweise jene, die in den US-Patenten
mit den Nummern 4,026,198; 4,085,662; 4,199,040; 4,237,776; 4,557,716; 4,650,456;
4,717,613; 4,750,896 und 4,968,291 offenbart sind. (Diese Patente sind alle dem
Rechtsinhaber der vorliegenden Erfindung zugeordnet und ihre vollständige Offenbarungen
werden hiermit durch Referenz aufgenommen.) Eine derartige Polsterumwandlungsmaschine
wandelt lagenförmiges Ausgangsmaterial, wie beispielsweise Papier in mehrlagiger
Form, in Polsterkissen oder Polsterprodukte geringer Dichte um.
Eine Polsterumwandlungsmaschine wie jene, die in den oben genannten
Patenten offenbart ist, kann eine Ausgangsmaterialzufuhranordnung, eine Formungsanordnung,
eine Zahnradanordnung und eine Schneidanordnung beinhalten, wobei alle an dem Rahmen
der Maschine befestigt sind. Während des Betriebs einer derartigen Polsterumwandlungsmaschine
führt die Ausgangsmaterialzufuhranordnung das Ausgangsmaterial der Formungsanordnung
zu. Die Formungsanordnung bewirkt ein Einwärtsrollen der seitlichen Ränder des lagenähnlichen
Ausgangsmaterials, um einen kontinuierlichen Streifen mit seitlichen, kissenartigen
Bereichen und einem dünnen zentralen Band zu bilden. Die Zahnradanordnung, die durch
einen Zufuhrmotor angetrieben ist, zieht das Ausgangsmaterial durch die Maschine
und prägt ebenfalls das zentrale Band des kontinuierlichen Streifens, um einen geprägten
Streifen zu bilden. Der geprägte Streifen bewegt sich stromabwärts zu der Schneideanordnung,
die den geprägten Streifen in Kissen einer gewünschten Länge schneidet. Typischerweise
werden die geschnittenen Kissen in einer Übergangszone entladen und dann entweder
sofort oder zu einem späteren Zeitpunkt in einen Container zu Polsterzwecken eingefüllt.
Durch das gezielte Steuern der Zahnradanordnung (d. h. durch das Aktiveren
und Deaktivieren ihres Motors) und der Schneidanordnung kann eine Polsterumwandlungsmaschine
Kissen einer Vielzahl von Längen herstellen. Dieses Merkmal ist wichtig, weil es
einer einzelnen Maschine gestattet, eine große Breite an Polsteranforderungen zu
befriedigen. Zum Beispiel können relativ kurze Kissenlängen in Verbindung mit kleinen
und/oder unzerbrechlichen Artikeln genutzt werden, während längere Kissenlänge in
Verbindung mit größeren und/oder zerbrechlichen Artikeln angewandt werden können.
Weiterhin kann ein Satz von Kissen (entweder der gleichen oder unterschiedlicher
Längen) in Verbindung mit einzigartig geformten und/oder empfindlichen Artikeln,
wie beispielsweise elektronische Ausrüstung, verwendet werden.
Derzeit wird eine Vielzahl von Systemen zur Längensteuerung verwendet,
um die Kissenlänge zu steuern. Zum Beispiel ist ein manuelles System erhältlich,
in dem eine verpackende Person manuell die Zahnradanordnung für eine Zeitspanne,
die für das Herstellen eines geprägten Streifens der gewünschten Länge ausreichend
ist, aktiviert (d. h. sie tritt auf ein Fußpedal). Er/sie deaktiviert dann manuell
die Zahnradanordnung (d. h. er/sie gibt das Fußpedal frei) und aktiviert die Schneidanordnung
(d. h. er/sie drückt gleichzeitig zwei geeignete Knöpfe auf dem Steuerpult der Maschine),
um den geprägten Streifen zu schneiden. In dieser Weise wird ein Kissen der gewünschten
Länge erzeugt. Alternativ ist das System derart gestaltet, dass eine manuelle Deaktivierung
der Zahnradanordnung (d. h. das Loslassen des Fußpedals) automatisch die Schneidanordnung
aktiviert.
Eine andere Technik, die zum Steuern der Kissenlänge verwendet wird,
ist ein zeitwiederholtes System. In einem derartigen Längensteuerungssystem
ist ein Zeitgeber elektrisch mit der Zahnradanordnung verbunden. Der Zeitgeber wird
auf eine Zeitspanne (d. h. Sekunden) gesetzt, die basierend auf einer geschätzten
Zahnradgeschwindigkeit der gewünschten Länge des Kissens entspricht. Der Zeitgeber
wird empirisch eingestellt, um die gewünschte Kissenlänge zu erhalten. Das Zeitwiederholungssystem
ist konstruiert, um automatisch die Zahnradanordnung für die ausgewählte Zeitspanne
zu aktivieren und dadurch unter der Annahme, dass die abgeschätzte Zahnradgeschwindigkeit
konstant ist, einen geprägten Streifen der gewünschten Länge herzustellen. Das System
deaktiviert dann die Zahnradanordnung und aktiviert dann die Schneidanordnung, wenn
die Funktion des automatischen Schneidens eingeschaltet ist, um den geprägten Streifen
in ein erstes Kissen der gewünschten Länge zu schneiden. Danach reaktiviert das
System automatisch die Zahnradanordnung, um den Zyklus zu wiederholen, so dass,
wenn der Zeitgeber nicht ausgeschaltet worden ist, eine große Anzahl an Kissen von
im Wesentlichen der gleichen Länge kontinuierlich hergestellt wird.
Ein weiteres erhältliches System zur Längensteuerung ist ein durch
Entfernen gesteuertes System. Dieses System ist ähnlich dem Zeitwiederholungssystem,
d. h. es deaktiviert die Zahnradanordnung basierend auf dem Setzen eines Zeitgebers.
Mit dem durch Entfernen gesteuerten System wird jedoch die Zahnradanordnung nicht
automatisch reaktiviert. Stattdessen wird sie nur reaktiviert, wenn das geschnittene
Kissen entweder manuell durch die verpackende Person, mechanisch durch ein Förderband
oder durch die Schwerkraft entfernt wird. Durch die Reaktivierung wird ein anderes
Kissen der gleichen Länge produziert, bis der Zeitgeber ausgeschaltet wird.
Ein weiteres System zur Längensteuerung umfasst ein Längenauswahlsystem,
das der verpackenden Person gestattet, bestimmte vordefinierte Kissenlängen auszuwählen.
In einem derartigen System wird ein Auswahlpult (z. B. ein Schalterpult) mit einer
Mehrzahl von Längenoptionen (z. B. Knöpfen) bereitgestellt, so dass eine verpackende
Person manuell die geeignete Kissenlänge auswählen kann. Wenn eine bestimmte Längenoption
ausgewählt worden ist, wird die Zahnradanordnung automatisch für eine Zeitspanne
(basierend auf der abgeschätzten Antriebsgeschwindigkeit) entsprechend der ausgewählten
Kissenlänge aktiviert. Bei Ablauf dieser Zeitspanne wird die Zahnradanordnung deaktiviert
und die Schneidanordnung aktiviert.
Aufgrund der zunehmenden Popularität des schützenden Packmaterials
aus Papier nutzen Hersteller häufig eine Mehrzahl von Polsterumwandlungsmaschinen
mit vordefinierten Parametern, um schützende Verpackungen für Artikel unterschiedlicher
Größen und Formen herzustellen. Diese Anordnung reduziert häufig die Aufbauzeit
und gestattet einem Hersteller, Güter mit einem minimalen Zeitaufwand herzustellen
und zu versenden. Zusätzlich fügen Hersteller jetzt programmierte Steuerungen ein,
um den Betrieb der Polsterumwandlungsmaschinen zu steuern. Diese Steuerungen führen
zu reduzierter Arbeitskraft, gleichförmigeren Produkten, geringeren Herstellungskosten,
weniger Fehlern und zu einer sichereren Arbeitsumgebung.
Die Steuerungen arbeiten, indem sie kontinuierlich ihre jeweilige
Maschine durch das Ausnutzen von Sensorschaltungen in Verbindung mit der Maschine
überwachen, wobei die Sensorschaltungen Ausgabesignale einem vorprogrammierten Prozessor
bereitstellen, um die jeweilige Maschine gemäß den Vorschriften des Herstellers
zu steuern. Jede unterschiedliche Maschine hat typischerweise eine unabhängige Steuerung,
die allein für diese bestimmte Maschine vorhanden ist. Das Ausnutzen einer unterschiedlichen
Steuerung für jeden Maschinentyp führt oftmals zu gesteigerten Herstellungskosten
und zu zusätzlichen Fehlern bei der Herstellung und es verkompliziert das Auswechseln
und das Reparieren.
Es wäre wünschenswert, eine einzelne Steuerung bereitzustellen, die
eine Vielzahl von Maschinentypen ohne wesentliche Einstellungen oder Modifikationen
der Steuerung betreiben könnte. Eine derartige universelle Steuerung würde weniger
teuer herzustellen sein und sie würde leichter zu warten sein, weil, wenn sie versagt,
ein Techniker einfach die Leiterplatte der Steuerung austauschen würde und eine
neue installierten würde. Es wäre ebenfalls wünschenswert für eine Steuerung, Fehlerdiagnoseinformationen
zu sammeln und zu speichern und verbesserte und automatisierte Verpackungsfunktionen
auszuführen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren, wie es
in Anspruch 1 definiert ist, bereitgestellt. Optionale Merkmale des Verfahrens der
Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 13 definiert.
Gemäß eines zweiten Aspektes der Erfindung wird eine Polsterumwandlungsmaschine
bzw. eine Auspolsterungsumwandlungsmaschine gemäß Anspruch 14 bereitgestellt. Optionale
und vorteilhafte Merkmale der Polsterumwandlungsmaschine sind in den Ansprüchen
15 bis 20 definiert.
Im Allgemeinen umfasst die Erfindung die vorangegangenen und andere
Merkmale, die hiernach vollständig beschrieben sind und insbesondere durch die Ansprüche
hervorgehoben sind, wobei die folgende Beschreibung und die anhängenden Zeichnungen
im Detail eine bestimmte illustrierte Ausführungsform der Erfindung darstellen,
die jedoch bezeichnend für nur einen der verschiedenen Wege ist, in denen die Prinzipien
der Erfindung ausgenutzt werden können.
In den anhängenden Zeichnungen:
1 ist eine Darstellung einer Polsterumwandlungsmaschine;
2 ist ein Blockdiagramm einer Universalsteuerung
für eine Polsterumwandlungsmaschine in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
Die 3 bis 8
sind elektrische schematische Diagramme einer Ausführungsform der Universalsteuerung;
9 ist ein Blockdiagramm einer Steuerung
für eine Polsterumwandlungsmaschine mit verbesserten diagnostischen Fähigkeiten;
10 ist eine Vorderansicht eines Längenmessgeräts
und anderer relevanter Bereiche der Polsterumwandlungsmaschine;
11 ist eine Seitenansicht des Längenmessgeräts;
12 ist ein Blockdiagramm einer Steuerung
umfassend einen Code-Leser zum Lesen von Informationen von dem Ausgangsmaterial
und einen Containersensor zum Bestimmen von Verpackungsinformationen von einem Container,
dem die Verpackung zugeführt wird;
13 ist ein Blockdiagramm eines fehlertoleranten
Netzwerks zum Herstellen von Polsterprodukten; und
14 ist eine Darstellung von zwei Maschinen
zum Produzieren von Polsterprodukten, die jeweils am Ende eines Fördermittels positioniert
sind und über ein Netzwerk kommunizieren.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und anfänglich auf
1 ist eine Polsterumwandlungsmaschine 10 gezeigt,
die einen Rahmen 12 umfasst, über den die verschiedenen Komponenten einer
Umwandlungsanordnung 14 befestigt sind, und eine Steuerung 16
(schematisch illustriert) zum Steuern der Maschine, die die Komponenten der Polsteranordnung
umfasst. Der Rahmen 12 umfasst eine Ausgangsmaterialzufuhranordnung bzw.
eine Ausgangsmateriallieferanordnung 18, die eine Rolle des Ausgangsmaterials
zu der Umwandlung durch die Umwandlungsanordnung 14 in ein Polstermaterial
hält. Die Umwandlungsanordnung 14 umfasst bevorzugt eine Zufuhranordnung
bzw. Zuführanordnung 19 umfassend eine Formungsanordnung 20 und
eine Zahnradanordnung 22 angetrieben durch einen Zufuhrmotor
24, eine Schneidanordnung 26, die zum Beispiel durch einen Schneidmotor
28 angetrieben ist, der mit der Schneidanordnung selektiv in Eingriff gelangt
durch eine Kupplung 30, die durch einen WechselspannungsElektromagneten
angetrieben ist, und eine Nach-Schnitt-Zwanganordnung 32.
Während des Umwandlungsvorgangs bewirkt die Formungsanordnung
20, dass die seitlichen Ränder des Ausgangsmaterials einwärts gerollt werden,
um einen kontinuierlichen Streifen mit zwei seitlichen kissenähnlichen Abschnitten
und einem zentralen Band dazwischen zu bilden. Die Zahnradanordnung 22
führt eine "Zug-Funktion" aus, indem sie den kontinuierlichen Streifen durch die
Klemmstelle von zwei zusammenarbeitenden und gegenüberliegenden Zahnrädern der Zahnradanordnung
zieht, wodurch das Ausgangsmaterial durch die Formungsanordnung 20 für
eine Dauer, die durch die Zeitspanne bestimmt ist, die der Zufuhrmotor
24 die gegenüberliegenden Zahnräder dreht, gezogen wird. Die Zahnradanordnung
22 führt zusätzlich eine "Präge-„ oder "Verbindungs-Funktion" aus,
indem die zwei gegenüberliegenden Zahnräder das zentrale Band des kontinuierlichen
Streifens prägen, wenn es dort hindurch läuft, um einen geprägten Streifen zu bilden.
Wenn sich der geprägte Streifen stromabwärts von der Zahnradanordnung
22 bewegt, schneidet die Schneidanordnung 26 den Streifen in Abschnitte
einer gewünschten Länge. Diese geschnittenen Abschnitte bewegen sich dann durch
die Nach-Schnitt-Zwanganordnung 32.
Die Steuerung 16 ist bevorzugt "universal" oder anwendbar
in einer Anzahl von unterschiedlich konfigurierten Polsterumwandlungsmaschinen,
ohne dass irgendwelche wesentliche Änderungen an der Steuerung erforderlich sind.
Demgemäss kann daher eine Konfiguration einer Universalsteuerung 16 für
eine Vielfalt von unterschiedlichen Polsterumwandlungsmaschinen hergestellt werden.
Der Techniker für die Anordnung braucht dann nicht die Steuerung 16 an
eine spezifische Konfiguration der Polsterumwandlungsmaschine anzupassen, beispielsweise
wenn eine der speziellen Polsterumwandlungsmaschinen angepasst ist an die Verwendung
einer durch Luft angetriebenen Schneidordnung, eine Schneidanordnung mit einer Direktstrom
betriebenen Spule oder eine motorgetriebene Schneidanordnung. Die Anwendbarkeit
der Universalsteuerung, um unterschiedlich konfigurierte Maschinen zu steuern, reduziert
die Montagezeit, reduziert die Montagekosten, weil die Arbeitskosten beim spezifischen
Konfigurieren einer Steuerung oftmals die Kosten für das Montieren unbenutzter elektrischer
Komponenten in der Steuerung überwiegen, und es reduziert die Möglichkeit von Montagefehlern.
Weiterhin wird die Reparatur der Maschine erleichtert, weil die Ausbildung des Reparaturtechnikers
minimiert wird und weil ein Vorrat an Universalsteuerungen zur Verwendung in einer
Vielfalt von Polsterumwandlungsmaschinen geführt werden kann.
Eine exemplarische Universalsteuerung 16 ist in
2 dargestellt und umfasst eine Anzahl von unterschiedlichen
Ausgabeanschlüssen 36, 38, 40, 42,
44 und 46, die dazu verwendet werden, um jeweils ein Steuersignal
von einem Mikroprozessor 48 bereitzustellen für einen Gleichspannungs-Scherelektromagneten,
einen Wechselspannungs- Steuerelektromagneten, einen Schnittmotor, einen Zufuhrmotor,
einen Zähler und einen überschüssigen Anschluss in Übereinstimmung mit einer Anzahl
von Eingängen 50. Wird der Mikroprozessor 48 hierin als ein einzelnes
Gerät dargestellt und beschrieben, sollte man bemerken, dass der Mikroprozessor
48 als eine Anzahl von Mikroprozessoren oder Steuereinheiten des gleichen
Typs oder als unterschiedliche Mikroprozessoren angepasst auf das Ausführen bestimmter
Funktionen realisiert werden kann. Der Gleichspannungs-Scherelektromagnet, der durch den
Mikroprozessor 48 durch den Gleichspannungs-Scherelektromagnet-Ausgang
36 gesteuert ist, treibt eine Schneidklinge an, die am Ausgang einer Polsterumwandlungsmaschine
positioniert ist. Wenn der Gleichspannungs-Scherelektromagnet durch ein Steuersignal,
das durch den Anschluss 36 geschickt wird, mit Energie versorgt wird, betätigt
der Elektromagnet eine Schneidklinge, um die Klinge durch die Polsterung zu zwingen,
um einen Schnitt durchzuführen. Eine Maschine, die eine Schneidanordnung angetrieben
durch einen Gleichspannungs-Elektromagneten verwendet, wird durch die Ranpak Corporation
unter dem Namen PadPak® angeboten, und sie ist offenbart in dem US-Patent
mit der Nummer 4,968,291, das hier durch diese Referenz aufgenommen ist.
Der Anschluss 38 für den Wechselspannungs-Steuerelektromagneten
steuert einen externen Wechselspannungs-Elektromagneten, der typischerweise in Verbindung
mit entweder einer luftgetriebenen Schneidanordnung oder einer Motor getriebenen
Schneidanordnung verwendet wird. Wenn eine Polsterumwandlungsmaschine umfassend
die Universalsteuerung 16 eine luftgetriebene Schneidanordnung verwendet,
nutzt die Schneidanordnung den Wechselspannungs-Steuerelektromagneten, um die Zufuhr
von Druckluft zu einem Luftzylinder zu steuern, der eine Schneidklinge antreibt,
um einen Abschnitt der durch die Maschine geführten Polsterung abzuscheren. Eine
Polsterumwandlungsmaschine, die eine luftgetriebene Schneideanordnung verwendet,
wird unter dem Namen PadPak® durch die Ranpak Corporation angeboten
und sie ist in dem US-Patent mit der Nr. 4,968,291 offenbart, die oben hierin aufgenommen
worden ist. Der Anschluss 38 für den Wechselspannungs-Steuerelektromagneten
kann ebenfalls dazu verwendet werden, um einen Wechselspannungs-Steuerelektromagneten
zu steuern, der agiert, um den Direktschneideantriebsmotor 28 mit der Schneidanordnung
26 über die Kupplung 30 zu koppeln, um eine Schneidklinge durch
einen Schneidschlag anzutreiben, um einen Abschnitt des Polstermaterials, dass durch
die Maschine geführt wird, abzuschneiden. Eine derartige Maschine wird durch die
Ranpak Corporation unter dem Namen AutoPad® vermarktet und sie ist
in dem US-Patent mit der Nr. 5,123,889 offenbart, dass ebenfalls hierin durch diese
Referenz aufgenommen ist. In dieser Ausführungsform einer Polsterumwandlungsmaschine
wird der Anschluss 40 des Schnittmotors dazu verwendet, ein Signal zu dem
Schnittmotor 28 zu liefern, um sicherzustellen, dass der Schnittmotor läuft,
wenn ein Schnitt gewünscht ist.
In jedem der Ausführungsformen einer Polsterumwandlungsmaschine, die
oben beschrieben worden sind, werden Mittel zum Bewegen des Papiermaterials durch
die Maschine verwendet, um das Polstermaterial zu erzeugen. Die oben referenzierten
PadPak®- und AutoPad® -Maschinen verwenden den Zufuhrmotor
24, der die ineinandergreifenden Zahnräder 22 dreht, die das Papierausgangsmaterial
greifen und durch die Maschine führen, wo die geeignete Umwandlung des lagenförmigen
Ausgangsmaterials zu einem Polsterprodukt und das Schneiden des Polsterproduktes
in geeignete Längen stattfindet. Die Universalsteuerung 16 steuert den
Zufuhrmotor 24 durch den Zufuhrmotoranschluss 42. Wenn es gewünscht
ist, dass eine geeignete Länge von Papier durch die Polsterumwandlungsmaschine durch
den Zufuhrmotor 24 geführt wird, sendet der Mikroprozessor 48
ein Signal durch den Zufuhrmotoranschluss 42, was das Zuführen von Energie
zu dem Zufuhrmotor für die Zeitspanne, die das Signal vorhanden ist, bewirkt. Wenn
der Mikroprozessor 48 bestimmt hat, dass die gewünschte Länge des Papierausgangsmaterials
der Maschine 10 zugeführt worden ist, wird das Signal abgeschaltet, was
bewirkt, dass der Zufuhrmotor 24 stoppt und dass die Zufuhr des Papiers
durch die Maschine stoppt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Mikroprozessor
48 basierend auf der Position des Betriebsmodusauswahlschalters
52 und dem Zustand der Eingangssignale 50 bestimmen, ob ein Schnitt
des Polstermaterials, dass durch die Maschine 10 geführt wurde, erzeugt
wird, wie es unten vollständiger beschrieben ist.
In Abhängigkeit von der Ausführungsform der Polsterumwandlungsmaschine
10 kann die Universalsteuerung 16 ebenfalls einen Zählanschluss
44 verwenden, um einen Zähler zu steuern, der die Verwendung der Maschinen
verfolgt, oder sie kann einen überzähligen Anschluss 46 verwenden, der
zum Bereitstellen von Steuersignalen für einige andere Geräte verwendet wird.
Während die Universalsteuerung 16 die Ausgabeanschlüsse
36 bis 46 für die Steuerung des Zufuhrmotors 24 und eine
Vielfalt von Schneidanordnungen umfasst, werden in den meisten Anwendungen weniger
als alle Anschlüsse verwendet werden. Wenn zum Beispiel die Universalsteuerung
16 verwendet wird, um eine Polsterumwandlungsmaschine zu steuern mit einer
Schneidanordnung, die durch einen Gleichspannungs-Scherelektromagneten angetrieben
ist, wie die oben erwähnte PadPak®-Maschine, wird der Gleichspannungs-Scherelektromagnetanschluss
36 verwendet, während der Wechselspannungs-Steuerelektromagnetanschluss
40 und der Schneidmotoranschluss 16 nicht verwendet werden. Wenn
die Universalsteuerung 16 verwendet wird, um eine Maschine 10
mit einer luftgetriebenen Schneidanordnung zu steuern, wird der Wechselspannungs-Steueranschluss
38 verwendet, um den Wechselspannungs-Steuerelektromagneten zu steuern,
und der Gleichspannungs-Scherelektromagnetanschluss 36 und der Schneidmotoranschluss
40 verbleiben ungenutzt. Wenn in ähnlicher Weise die Universalsteuerung
16 in Verbindung mit einer Polsterumwandlungsmaschine verwendet wird, die
einen Schneidmotor 28 nutzt, um die Schneidanordnung 26 zu betätigen,
wie beispielsweise die oben genannte AutoPad®-Maschine, werden der
Wechselspannungs-Steuerelektromagnetanschluss 38 und der
Schneidmotoranschluss 40 verwendet, um die Schneidanordnung 26
zu steuern und anzutreiben, während der Gleichspannungs-Scherelektromagnetanschluss
36 ungenutzt sein wird. Der Mikroprozessor 48 wird bevorzugt mehr
oder weniger gleichzeitig bewirken, dass geeignete Signale zu jedem der jeweiligen
Ausgabeanschlüsse 36, 38, 40 gesendet werden unabhängig
von der tatsächlichen Schneidanordnung, die durch eine Maschine verwendet wird.
Auf diese Weise muss der Mikroprozessor 48 nicht über diesen Aspekt der
Konfiguration der Maschine informiert werden und die Schneidanordnung
26, die mit einem Anschluss verbunden ist, wird daher diejenige sein, die
auf ein von dem Mikroprozessor gesendetes Signal antwortet, ohne dass der Mikroprozessor
unterscheiden muss, welcher Typ einer Schneidanordnung verwendet wird.
Die Steuerung der verschiedenen Geräte, wie beispielsweise des Gleichspannungs-Scherelektromagneten
und des Schneid- und Zufuhrmotors, wird durch den Mikroprozessor 48 in
Übereinstimmung mit bestimmten Eingaben 50 ausgeführt, die für die Betriebsbedingung
der Polsterumwandlungsmaschine 10 und bestimmte Ereignisse, die wahrgenommen
worden sind, bezeichnend sind. Die Eingaben 50 umfassen ebenfalls eine
Indikation des Betriebsmodus für die Polsterumwandlungsmaschine, der durch den Modusauswahlschalter
52, beispielsweise ein Drehschalter, ausgewählt worden ist. Der Modusauswahlschalter
52 umfasst eine Anzahl von Einstellungen entsprechend den unterschiedlichen
Betriebsmodi, z. B. den Tastaturmodus, den elektronischen Ausgabesystemmodus, den
automatischen Schneidmodus, den Zufuhr-Schneid-Fußschalter-Modus und den automatischen
Zufuhrmodus. Die Moduseinstellung der Steuerung 16 sowie eine Anzahl von
Fehlersignalen kann als alphanumerischer Code auf der Anzeige 54 dargestellt
werden. Zum Beispiel kann ein Anzeige-Code von „1" einem Bediener anzeigen,
dass die Maschine 10 in dem automatischen Zufuhrmodus betrieben wird, während
eine Anzeige von "A" anzeigen kann, dass ein Fehler in den Knöpfen aufgetreten ist,
die zum manuellen Anweisen eines Schnittes genutzt werden.
Der Tastaturmodus ist für Polsterumwandlungsmaschinen, die mit einer
Tastatur ausgestattet sind, durch die ein Bediener die Länge jedes Kissens durch
Pressen der geeigneten Taste auf der Tastatur eingeben kann, deren Herstellung durch
die Maschine gewünscht ist. Unabhängig von der verwendeten Schneidanordnung stellt
der Mikroprozessor 48 in diesem Modus ein Signal für den Zufuhrmotor durch
den Zufuhrmotoranschluss 42 bereit, um durch die Maschine Material für
die geeignete Zeitspanne zuzuführen, um eine Polsterung in der Länge bereitzustellen,
die der Bediener durch die Tastatur ausgewählt hat. Bevorzugt sind die Tastaturknöpfe
vorprogrammiert, so dass jeder Knopf einer speziellen Schnittlänge entspricht. Wenn
beispielsweise ein Bediener den Knopf 12 auf der Tastatur drückt und dieser
Knopf vorprogrammiert war, um einer Länge von 12 Inches zu entsprechen,
dann wird der Mikroprozessor 48 dem Zufuhrmotor 24 ein Signal
senden und den Zufuhrmotor für eine Zeitspanne antreiben, die gleichzusetzen ist
mit einem ausgegebenen Polstermaterial von 12 Inch, und dann wird der Mikroprozessor
den Zufuhrmotor abschalten. Nach der Vervollständigung des Polstermaterials der
ausgewählten Länge, dass durch die Maschine geführt wird, weist der Mikroprozessor
48 automatisch die verwendete Schneidanordnung 26 über die Ausgabeanschlüsse
36, 38, 40 an, einen Schnitt auszuführen. Dann wartet
der Mikroprozessor 48 auf die nächste Taste, die auf der Tastatur gedrückt
wird, und wiederholt den Vorgang, um eine Länge einer Polsterung entsprechend der
gedrückten Taste herzustellen.
Wenn mit dem Modusauswahlschalter 52 die Einstellung für
den Modus des elektronischen Ausgabesystems (Electronic Dispensing System = EDS)
ausgewählt wird, wird ein externer elektronischer Ausgabesensor verwendet, um das
Vorhandensein oder die Abwesenheit einer ausgegebenen Länge des Polstermaterials
zu detektieren. Die Information über das Vorhandensein oder die Abwesenheit des
Polstermaterials wird dem Mikroprozessor 48 durch einen der Eingänge
50 bereitgestellt. Wenn der Sensor detektiert, dass kein Polstermaterial
mehr in dem Schneidgebiet der Maschine vorhanden ist, wird diese Information dem
Mikroprozessor 48 übermittelt, der über den Zufuhrmotoranschluss
42 ein Signal an den Zufuhrmotor 24 übermitteln wird, um eine
bestimmte Länge des Materials auszugeben. Die Länge des Materials, dass der Maschine
10 zugeführt werden soll, wie es dem Mikroprozessor 48 über einen
der Eingänge 50 übermittelt wird, wird durch die Einstellung eines Einstellrades
bestimmt, das unten beschrieben ist. Sobald Material durch die Maschine
10 geführt wird und an dem Schneidausgang austritt, wird der elektronische
Ausgabesensor dem Mikroprozessor 48 das Vorhandensein des Polstermaterials
an dem Schneidausgang der Maschine berichten. Nachdem die vollständige Länge des
Materials durch den Zufuhrmotor 24 durch die Maschine geführt worden ist,
wird der Mikroprozessor 48 eine kurze Zeitspanne abwarten, um dem Zufuhrmotor
zu gestatten anzuhalten, und er wird dann ein Signal über die erforderlichen Ausgabeanschlüsse
ausgeben, um einen Schnitt anzuweisen, der durch die verbundene Schneidanordnung
26 ausgeführt werden soll. Die elektronische Ausgabeanordnung wird fortfahren,
dem Mikroprozessor 48 das Vorhandensein des Polstermaterials an dem Ausgang
der Maschine zu berichten, bis das Material entfernt wurde. Nachdem das Entfernen
des Materials wird der Sensor das Entfernen dem Mikroprozessor 48 über
die Eingänge 50 berichten, woraufhin der Mikroprozessor ein Signal an den
Zufuhrmotor 24 übermitteln wird, um wieder eine andere Länge des Polstermaterials
durch die Maschine zu führen, und sobald die Zufuhr abgeschlossen
ist, wird der Mikroprozessor ein Signal über die erforderlichen Ausgabeanschlüsse
abgeben, um das Schneiden des Materials durch die Schneidanordnung 26 zu
bewirken. Dieser Vorgang wird sich solange fortsetzen, wie der Bediener das Entfernen
der geschnittenen Polsterprodukte von dem Ausgabegebiet der Maschine fortsetzt.
Die Auswahl des automatischen Schneidmodus an dem Auswahlschalter
52 bewirkt, dass der Mikroprozessor 48 grundsätzlich den gleichen
Prozess ausführt, wie er oben für den EDS-Modus dargestellt worden ist, mit der
Ausnahme, dass ein Bediener nicht eine Länge des Polstermaterials von der Maschine
entfernen muss, damit die nächste Länge durch die Maschine geführt wird und geschnitten
wird. In diesem Modus weist der Mikroprozessor 48 den Zufuhrmotor
24 über den Zufuhrmotoranschluss 42 an, Material durch die Maschine
über eine Zeitspanne zu führen, die durch die Einstellung des Einstellrades bestimmt
wird. Sobald die gewünschte Länge des Materials durch die Maschine geführt worden
ist, wird der Mikroprozessor 48 das Senden von Signalen zu dem Zufuhrmotor
24 abschalten, eine kurze Zeitspanne warten, um das Anhalten des Zufuhrmotors
zu gestatten, und dann wird er die geeigneten Signale an die Ausgabeanschlüsse
36, 38, 40 senden, die die jeweiligen Schneidanordnungen
26 steuern. Der Mikroprozessor 48 wird in diesem Modus bewirken,
dass kontinuierlich vorbestimmte Längen des Materials zugeführt und durch die Maschine
geschnitten werden, es sei denn, dass eine vorbestimmte Anzahl von Längen durch
den Bediener ausgewählt worden ist.
Wenn der Zufuhr-Schnitt-Fußschalter-Modus an dem Modusauswahlschalter
52 ausgewählt wird, wird die Steuerung der Maschine durch den Mikroprozessor
48 stattfinden, wie es durch einen Fußschalter, der durch den Bediener
betätigt wird, angewiesen wird. Wenn ein Bediener den Fußschalter herabdrückt, wird
eine Eingabe, die diese Tatsache angibt, an den Mikroprozessor 48 über
einen der Eingänge 50 gesendet. In Beantwortung wird der Mikroprozessor
48 ein Signal an den Zufuhrmotor 24 über den Zufuhrmotoranschluss
42 senden, um Material durch die Maschine zu führen. Das Signal, dass an
dem Zufuhrmotor 24 durch den Mikroprozessor 48 gesendet wird,
wird sich fortsetzen, bis der Bediener den Druck von dem Fußpedal nimmt, wobei zu
diesem Zeitpunkt der Mikroprozessor das Signal an den Zufuhrmotor abschalten wird,
eine kurze Zeitspanne abwarten wird, um dem Zufuhrmotor das Anhalten zu gestatten,
und dann ein Signal an die Ausgangsanschlüsse 36, 38,
40 senden wird, um die Schneidanordnungen 26 zu betreiben, um
das durch die Maschine geführte Material zu schneiden.
Der fünfte Modus des Modusauswahlschalters 52 ist der automatische
Zufuhrmodus. In dem automatischen Zufuhrmodus signalisiert der Mikroprozessor 48
dem Zufuhrmotor 24 über den Zufuhrmotoranschluss 42, dass eine
Länge des Papiers durch die Maschine geführt werden soll, wie es durch die Position
des Einstelhades festgelegt ist. Nachdem die passende Länge des Polstermaterials
durch die Maschine geführt worden ist, wird der Mikroprozessor abwarten, bis ein
Schnitt manuell angefordert wird. In diesem Modus muss der Bediener dann dem Mikroprozessor
anweisen, der Schneidanordnung zu signalisieren, dass ein Schnitt ausgeführt werden
soll. Bevorzugt wird durch den Bediener ein Schnitt dadurch bewirkt, dass manuell
zwei Schneidknöpfe gleichzeitig gedrückt werden. Wenn die Knöpfe gedrückt worden
sind, werden beide Eingaben an den Mikroprozessor 48 über die Eingangsleitungen
50 übermittelt und unter der Voraussetzung, dass die Knöpfe annähernd gleichzeitig
gedrückt worden sind, wird der Mikroprozessor ein Signal über die passenden Ausgänge
an die Schneidanordnung 26 übermitteln, die in der Maschine verwendet wird,
um das Material zu schneiden. Nachdem ein Schnitt abgeschlossen worden ist, wird
der Mikroprozessor 48 wieder ein Signal an den Zufuhrmotor 24
senden, um zu bewirken, dass die ausgewählte Länge des Materials durch die Maschine
geführt wird und er wird dann auf dem Bediener warten, der anweisen soll, dass ein
Schnitt durchgeführt werden soll.
Eine Ausführungsform der Universalsteuerung 16, die oben
beschrieben worden ist, ist in dem schematischen Schaltungsdiagramm der
3 bis 8 gezeigt.
Wenden wir uns zunächst den 3 bis 5
zu, ist die Wechselwirkung zwischen dem Mikroprozessor 48 und den Ausgabeanschlüssen
36 bis 46 gezeigt. Der Mikroprozessor 48 kann irgend
eine Anzahl von kommerziell erhältlichen Verarbeitungschips für allgemeine Zwecke
sein, und es ist bevorzugt einer mit einer passenden Schnittstelle mit den Ausgabeanschlüssen
36 bis 46 und den Eingängen 50 über einen Speicher
60, wie beispielsweise ein programmierbares peripheres Gerät, das einen
ROM-Speicher, einen RAM-Speicher und Eingabe/Ausgabe-Anschlüsse umfassen kann. Der
Mikroprozessor 48 wird ebenfalls mit Tastatureingängen 62 bereitgestellt,
mit der eine Tastatur verbunden werden kann, wenn es gewünscht ist, so dass der
Universalprozessor 16 in dem Tastaturmodus betrieben wird. Um die verschiedenen
Ausgabeanschlüsse zu steuern, speichert der Mikroprozessor die passenden Signalwerte
an einem Ort in dem Speicher 60, der durch den passenden Ausgabeanschluss
zugriffsbereit ist. Um beispielsweise ein Signal an den Zufuhrmotor 24
über den Zufuhrmotoranschluss 42 zu übermitteln, wird der Mikroprozessor
48 den gewünschten Signalwert an einem Ort in dem Speicher 60
positionieren, der durch die Leitung 62 zugriffsbereit ist, um ein Signal
an den Schneidmotor 28 über den Schneidmotoranschluss 40 zu übermitteln,
wird der Signalwert an einem Ort positioniert, der durch die Leitung 66
zugriffsbereit ist, und um ein Signal an den Gleichspannungs-Scherelektromagneten
über den Gleichspannungs-Scherelektromagnetenanschluss 36 oder um ein Signal
an den Wechselspannungs-Steuerelektromagneten über den Wechselspannungs-Steuerelektromagnetenanschluss
38 zu übermitteln, wird ein Signalwert an einem Speicherplatz positioniert
werden, durch die Leitung 64 zugriffsbereit ist. Wenn ein Steuersignal
an den Zufuhrmotoranschluss 42 gesendet wird, um zu bewirken, dass der
Zufuhrmotor 24 läuft, kann ebenfalls ein Zeitzähler 68 aktiviert
werden, der die Laufzeit der Polsterumwandlungsmaschine verfolgt. Um den überzähligen
Ausgabeanschluss 46 oder den Zähleranschluss 44 (siehe
5) zu steuern, positioniert der Mikroprozessor
48 einen Signalwert an einem Ort in dem Speicher 60, der für diese
Anschlüsse oder Geräte zugriffsbereit ist.
Man sollte erkennen, dass, weil die Polsterumwandlungsmaschine
10, in der die Universalsteuerung 16 verwendet wird, nur mit einer
Schneidanordnung 26 genutzt wird, die Ausgabeanschlüsse, die eine Schneidanordnung
steuern, mit unterschiedlichen Typen von Schneidanordnungen geteilt werden können,
so dass zum Beispiel der Anschluss 38 für den Wechselspannungs-Steuerelektromagneten
eine luftbetriebene Schneidanordnung steuern kann oder die Eingriffskupplung
30 der Schneidanordnung 26, die durch den Schneidmotor
28 angetrieben ist, oder eine einzelne Steuerleitung kann mehr als einen
Ausgabeanschluss steuern, so wie die Steuerleitung 64 gezeigt ist, die
sowohl den Anschluss 38 für den Gleichspannungs-Scherelektromagneten und
den Anschluss 14 für den Wechselspannungs-Steuerelektromagneten steuert.
Während weiterhin nur eine einzelne Schneidanordnung 26 durch eine Maschine
10 zu einem Zeitpunkt verwendet wird, kann mehr als eine Steuerleitung
genutzt werden, um eine einzelne Schneidanordnung zu steuern oder um eine andere
Kontrolle über die Maschine bereitzustellen. In dem Zusammenhang, in dem die Polsterumwandlungsmaschine
10 mit einem Schneidmotor 28 verwendet wird, werden beide Steuerleitung
64 und 66 verwendet, um einen Schnitt durchzuführen. Die Steuerleitung
66 weist den Schnittmotor 28 über den Schnittmotoranschluss
40 an zu laufen, während die Steuerleitung 64 den Wechselspannungs-Steuerelektromagneten
über den Anschluss 38 des Wechselspannungs-Steuerelektromagneten anweist,
mit der Kupplung 30 in Eingriff zu gelangen, die den Schneidmotor
28 und die Schneidklingenanordnung 26 koppelt. Die Steuerleitungen
62 und 64 werden ebenfalls gemeinsam verwendet, um sicherzustellen,
dass der Zufuhrmotor 24 nicht betrieben wird, wenn ein Schnitt gestartet
worden ist, weil dies bewirken kann, dass das Polstermaterial in der Maschine gestaut
wird. Ein paar Transistoren 70 und 72 ist mit den Steuerleitungen
62 und 64 derart verbunden, dass der Zufuhrmotor 24 und
die Schneidanordnung 26 nicht beide gleichzeitig betätigt werden können,
weil das Vorhandensein eines Signals in einer Steuerleitung die andere Steuerleitung
abschaltet.
Die Eingaben 50 an den Mikroprozessor 48 werden
durch eine Vielfalt von Schaltung erzeugt, wie sie in den 6
bis 8 gezeigt sind. 6
illustriert die Einstellradschaltung 76, wie sie oben diskutiert worden
ist. Ein zweistelliges (two-digit) Einstellrad 78 ist mit dem Eingabebus
50 über die Bus-Schnittstelle 80 und die Steuerleitung
82 gekoppelt und gestattet dem Bediener, die Zeit auszuwählen, während
der Mikroprozessor 48 den Zufuhrmotor 24 über die Steuerleitung
62 und den Zufuhrmotoranschluss 42 anweisen wird zu laufen und
daher die Länge des Polstermaterials, das der Maschine während des EDS-Modus, des
automatischen Schneidmodus und des automatischen Zufuhrmodus zugeführt wird, bestimmt.
Die ausgewählte Zufuhrlänge wird an den Mikroprozessor 24 über den Eingabebus
50 übermittelt. In den 6 bis 8
sind eine Anzahl von vorliegenden Wahrnehmungsschaltungen gezeigt, die zusätzliche
Eingaben über den Eingabebus 50 bereitstellen, die den Mikroprozessor
48 über den Speicher 60 über verschiedene Betriebsereignisse der
Polsterumwandlungsmaschine informieren, wie zum Beispiel ob ein Schnitt beendet
worden ist, ob der Fußschalter gedrückt worden ist oder ob ein Schneidknopf gedrückt
worden ist, etc. sowie den ausgewählten Betriebsmodus für die Universalsteuerung
16.
Die vorliegenden Wahrnehmungsschaltungen sind alle von einer ähnlichen
Konstruktion, wobei sie jedoch einzelne Ereignisse wahrnehmen. Eine beispielhafte
Stromwahrnehmungsschaltung umfasst generell einen Kontakt 84, der einen
Strom empfängt, wenn ein spezielles Ereignis auftritt, dass für diese Wahrnehmungsschaltung
spezifisch ist. Wenn ein derartiges Ereignis auftritt, läuft Strom durch den Kontakt
84 zu einem Kondensator 86, der elektrisch parallel geschaltet
ist zu einem Paar Dioden 88 eines Optokopplers 90, der umgekehrt
parallel angeordnet ist. Wenn Strom über die Dioden 88 detektiert wird,
der das Ereignis angibt, für dessen Wahrnehmung die spezielle Wahrnehmungsschaltung
konstruiert ist, gelangt Licht von den Dioden auf den Fototransistor 92,
was bewirkt, dass der Transistor eine Quelle konstanter Spannung 94, die
durch einen Widerstand-Kondensator-Filter 96 gefiltert ist, an einen Eingang
98 zu der Busschnittstelle 100 koppelt. Die Busschnittstelle
100 stellt die geeignete Eingabe an den Speicher 60 über den Eingabebus
50 bereit, wie sie durch die Steuerleitung 102 gesteuert wird.
Wenden wir uns nun den speziellen Wahrnehmungsschaltungen hinzu, detektiert
die Wahrnehmungsschaltung 104 (RELAIS AN), ob die Polsterumwandlungsmaschine
zurückgesetzt worden ist und ob alle Sicherheitsschalter geschlossen sind, was angibt,
ob die Abdeckung, etc. der Maschine geschlossen ist. Der Zustand der Detektion wird
dann an den Mikroprozessor 48 über den Speicher 60 als eine Eingabe
in den Eingabebus 50 übermittelt.
Die Schaltung 106 (Zufuhr Umkehr) nimmt wahr, wann ein Bediener
einen Umkehrdruckknopf gedrückt hat, der dem Bediener gestattet, die Drehrichtung
des Zufuhrmotors 24 umzukehren. Der Zweck der Zufuhr-Umkehrfunktion
besteht darin, ein Mittel zum Beseitigen eines Staus von Polstermaterial bereitzustellen.
Oftmals kann das gestaute Polstermaterial durch einfaches Umkehren des Zufuhrmotors
und durch das Ziehen des Polstermaterials weg von der Schneidanordnung, wo Stauungen
am häufigsten auftreten, beseitigt werden. Der Zustand dieser Wahrnehmungsschaltung
106 wird ebenfalls an den Mikroprozessor 48 über den Eingabebus
50 durch den Speicher 60 berichtet.
Die Schaltung 108 (Vollständiger Schnitt) nimmt den Zustand
eines Vollständigen-Schnitt-Schalters wahr. Schneidanordnungen, die einen Gleichspannungs-Elektromagneten
zum Antreiben einer Schneidklinge verwenden, haben die Eigenschaft, sich schnell
aufzuheizen, wenn kontinuierlich Spannung an den Elektromagneten angelegt wird.
Wenn ein derartiger Elektromagnet sich zu stark aufheizt, verliert er Kraft und
kann nicht so effektiv Schneiden wie er es könnte, wenn er in einem kälteren Zustand
wäre. Der Vollständiger-Schnitt-Schalter detektiert, ob ein Schnitt des Polstermaterials
abgeschlossen worden ist. Die wahrnehmende Schaltung 108 nimmt den Zustand
des Vollständiger-Schnitt-Schalters war und berichtet den Zustand dem Mikroprozessor
48, so dass der Mikroprozessor unmittelbar die Spannungsversorgung zu dem
Gleichspannungs-Scherelektromagneten unterbrechen kann, in dem er ein geeignetes
Signal an den Gleichspannungs-Scherelektromagnetenanschluss 36 über die
Steuerleitung 64 sendet.
Die Position des Fußschalters, der verwendet wird, wenn die Universalsteuerung
16 auf den Zufuhr-Schnitt-Fußschalter-Modus gesetzt worden ist, wird durch
die wahrnehmende Schaltung 110 (Zufuhr FS) wahrgenommen. Die wahrnehmende
Schaltung 110 nimmt die Position des Fußschalters war und berichtet die
Position dem Mikroprozessor 48. Wenn man sich, wie oben diskutiert worden
ist, im Fußschaltermodus befindet und wenn der Fußschalter gedrückt ist, wird der
Mikroprozessor 48 dem Zufuhrmotor 24 über den Zufuhrmotoranschluss
42 und die Steuerleitung 62 signalisieren, kontinuierlich der
Maschine 10 Papier zuzuführen, während der Fußschalter gedrückt ist. Über
das Freigeben des Druckes auf den Fußschalter wird die wahrnehmende Schaltung dem
Mikroprozessor 48 berichten, dass der Fußschalter freigegeben worden ist,
und der Mikroprozessor wird das Signal zu dem Zufuhrmotor unterbrechen, was das
Stoppen des Zufuhrmotors bewirkt, und dann wird der Mikroprozessor ein Signal an
die Ausgabeanschlüsse 36, 38 und 40 über die Steuerleitung
64 und 66 ausgeben, das die angeschlossene Schneidanordnung
26 anregt, einen Schnitt durchzuführen.
Die Schaltung 112 (KLINGE) nimmt den Zustand eines Klingenschalters
war. Der Klingenschalter detektiert, ob sich die Messerklinge in ihrer normalen
Ruheposition befindet oder, wenn sich die Messerklinge an einem anderen Punkt befindet,
wie beispielsweise teilweise in einem Schnitt. Wenn sich die Messerklinge an ihrer
Ruheposition befindet, ist es sicher, Papier der Maschine 10 zuzuführen,
wobei anderenfalls, wenn sich die Messerklinge teilweise durch einen Schnitt befand
und Papier zugeführt worden ist, dass Papier in die Klinge geführt werden könnte
und die Maschine verstopft. Die Position der Messerklinge, wie sie durch die Schaltung
112 wahrgenommen wird, wird dem Mikroprozessor 48 berichtet, der
das Signal zu dem Zufuhrmotor 24 abschaltet bis die Schaltung
112 wahrgenommen hat, dass die Messerklinge zu ihrer Ruheposition zurückgekehrt
ist.
Die Schaltung 114 (EDS SENSOR) nimmt das Vorhandensein oder
die Abwesenheit von Polstermaterial in dem Gebiet der Schneidanordnung
26 der Polsterumwandlungsmaschine 10 wahr und berichtet die Information
dem Mikroprozessor 48. Wenn sich die Universalsteuerung 16 in
dem EDS-Modus befindet, wird der Mikroprozessor 48 automatisch dem Zufuhrmotor
24 signalisieren, eine Länge des Polstermaterials, die durch die Einstellradschaltung
76 (6) bestimmt worden ist, der Maschine
10 zuzuführen und er wird der verbundenen Schneidanordnung 26
signalisieren, das Material zu schneiden, nachdem die geeignete Länge zugeführt
worden ist, wann immer die Schaltung 114 wahrnimmt, dass die letzte Länge
des zugeführten Polstermaterials von dem Ausgangsgebiet entfernt worden ist.
Setzen wir die Beschreibung der Wahrnehmungsschaltungen mit Bezugnahme
auf 8 fort, entsprechen die Wahrnehmungsschaltungen
116 (L-Schnitt), 118 (R-Schnitt) und 120 (COM-Schnitt)
drei Druckknöpfen, die auf der Polsterumwandlungsmaschine angeordnet sind, die dem
Bediener gestatten, manuell zu bewirken, dass die Schneidanordnung 26 das
der Maschine 10 zugeführte Polstermaterial schneidet. Diese Schaltungen
werden durch den Mikroprozessor 48 erkannt, wenn sich die Universalsteuerung
16 in dem automatischen Zufuhrmodus des Betriebes befindet. Als eine Sicherheitsmassnahme
ist es bevorzugt, dass der Mikroprozessor 48 eine Eingabe von einer der
Schaltungen 116, 118 annähernd gleichzeitig mit der Detektion
einer Eingabe von der Schaltung 120 detektiert, die angibt, dass der COM-Schnitt-Knopf
und einer der L-Schnitt- oder R-Schnitt-Knöpfe annähernd gleichzeitig gedrückt worden
ist, bevor der Mikroprozessor der Schneidanordnung 26, die mit einem der
Ausgabeanschlüsse 36, 38 oder 40 verbunden ist, signalisiert,
einen Schnitt durchzuführen. Das Drücken von einem der Druckknöpfe durch den Bediener
bewirkt, dass die entsprechende Schaltung 116, 118,
120 eine Eingabe über den Eingabebus zu dem Speicher 60 über die
Busschnittstelle 122, die Eingabeleitung 124 und die Steuerleitung
126 bereitstellt.
Die wahrnehmenden Schaltungen 128, 130,
132 und 134 nehmen die Position des Modusauswahlschalters
52 wahr und geben an, ob der Modusauswahlschalter auf den Tastaturmodus
(Tastatur), den EDS-Modus (EDS Ausgewählt), den automatischen
Schnittmodus (A/M-Schnitt) oder den Zufuhr-Schnitt-Fußschalter-Modus (F/C KOMB)
jeweils eingestellt ist und sie geben derartige Informationen an den Mikroprozessor
48 über den Eingabebus 50 an den Speicher 60 weiter.
In dem Zustand, in dem der Modusauswahlschalter 52 nicht auf den Tastaturmodus,
den EDS-Modus, den automatischen Schnitt-Modus oder den Zufuhr-Schnitt-Fußschalter-Modus
gesetzt ist, wird der Mikroprozessor 48 den Betrieb in Übereinstimmung
mit dem automatischen Zufuhrmodus, der oben beschrieben worden ist, vorgeben.
Die wahrnehmende Schaltung 136 (Zähler) nimmt wahr, wenn
eine vorbestimmte Anzahl von Längen des Polstermaterials erzeugt worden ist. Wenn
sich die Maschine in dem automatischen Zufuhrmodus befindet, setzt der Bediener
den Zähler auf die gewünschte Anzahl an Kissen. Wenn diese Zahl erreicht wird, wird
ein Kontaktschließen in dem Zähler wahrgenommen und die Schaltung 136 informiert
den Mikroprozessor 48, dass die Zahl von Polsterlängen erreicht worden
ist, und der Mikroprozessor schaltet den automatischen Zufuhrbetrieb ab.
Eine Zahl von überzähligen wahrnehmenden Schaltungen 138
(Überzählig 1), 140 (Überzählig 2), wie man sie in
7 sehen kann, wird ebenfalls bereitgestellt, um dem
Mikroprozessor 48 zu ermöglichen, erweiterte Steuerfunktionen basierend
auf zusätzlichen Eingaben durchzuführen. Wie oben bemerkt worden ist, kann der Betriebszustand
der Maschine dem Bediener über eine alphanumerische Anzeige 54 (siehe
2 und 5) angegeben
werden. Die alphanumerische Anzeige kann irgendeine von einer Vielfalt von kommerziell
erhältlichen Anzeigen sein, die geeignet ist, um mit dem Mikroprozessor
48 verbunden zu werden. Der Mikroprozessor 48 versorgt die Anzeige
54 mit Informationen zum Anzeigen in Übereinstimmung mit empfangenen Informationen
über den Eingabebus 50 oder über andere Eingaben, die dem Mikroprozessor
48 den Betriebsmodus der Maschine anzeigen sowie, ob irgendwelche Fehler
in dem Betrieb detektiert worden sind. Fehlercode, die auf der Anzeige
54 angezeigt werden, leuchten bevorzugt auf oder blinken, um die Wahrnehmbarkeit
des detektierten Fehlers zu verbessern.
Beispiele für Fehler, die durch den Mikroprozessor 48 detektiert
werden können, sind Stauungen in der Zufuhr- oder Schneidanordnung 19,
26. Um die Detektion derartiger Fehler zu erleichtern, ist es bevorzugt,
dass ein Encoder 144, wie beispielsweise ein induktiver Näherungsschalter,
nahe den prägenden Zahnrädern der Zahnradanordnung 22 positioniert ist,
um die Rotation und die Drehgeschwindigkeit der Zahnräder und des Zufuhrmotors
24 (siehe 1) wahrzunehmen, obwohl andere Formen
von Detektionsmitteln verwendet werden könnten, um die Rotationsgeschwindigkeit
der verschiedenen Komponenten der Zufuhranordnung 19 wahrzunehmen. Wenn
der Mikroprozessor 48 feststellt, dass die Rotationsgeschwindigkeit des
Zufuhrmotors 24 unter eine bestimmte Schwelle gefallen ist, die für einen
Papierstau in der Zufuhranordnung 19, wie beispielsweise in der Zahnradanordnung
22 oder der Formungsanordnung 20, bezeichnend ist, stoppt der
Mikroprozessor den Zufuhrmotor 24 und zeigt einen passenden Fehlercode
auf der Anzeige 54 an, so dass sich der Bediener der Korrektur des Fehlers
widmen kann.
Um einen Stau in der Schneidanordnung 26 zu detektieren,
kann der Mikroprozessor 48 in ähnlicher Weise die Position der Schneidklinge
anzeigen, wie sie durch die Detektionsschaltung 112 für die Klingenposition
festgestellt worden ist (siehe 7). Wenn sich die Klinge
nach einem Schnitt nicht in ihrer Ruheposition befindet oder nicht in ihre Ruheposition
nach einer Zeitspanne von der Initiierung eines Schneidzyklus zurückkehrt, wird
der Mikroprozessor 48 den Schneidbetrieb der Maschine abschalten und einen
passenden Fehlercode an die Anzeige 54 schicken, um den Bediener über den
Stau in der Schneidanordnung 26 zu informieren.
Unter Bezugnahme auf 9 ist dort eine
Steuerung 216 gezeigt für die Kommunikation mit einem entfernten Prozessor
(Fernprozessor) 218, wie beispielsweise einem entfernten Terminal oder
einem PC, jeweils über ein Paar Modems 220, 222 über eine Übertragungsleitung
224. (Der entfernte Prozessor 218 und das entsprechende Modem
222 sind als getrennt von der Steuerung 216 dargestellt durch
den gestrichelten Kasten 226, der einen entfernten Ort darstellt, wie beispielsweise
ein Servicezentrum.) Die Steuerung 216 ist im Allgemeinen äquivalent zu
der Steuerung 16, die oben jeweils in den 1
bis 8 beschrieben ist. Wie oben diskutiert
worden ist, empfängt der Mikroprozessor 48 eine Anzahl von Eingaben
50 entsprechend z. B. den Ereignissen, die durch die Stromwahrnehmungsschaltungen,
die in den 6 bis 8
gezeigt sind, detektiert worden sind. Die Information, die durch die Stromwahrnehmungsschaltungen
wahrgenommen worden sind, umfassen den Betriebszustand der Maschine, wie beispielsweise
ob sich die Maschine in dem Tastaturmodus, dem elektrischen Ausgabemodus, dem automatischen
Schneidmodus, etc. befindet, und umfasst weiterhin die Detektion von Maschinenfehlern,
wie beispielsweise Stauungen in der Zufuhr- oder Schneidanordnung 19,
26 sowie die Zahl der Schnitte, die durch die Maschine abgeschlossen worden
sind, die Zahl der Kissen, die durch die Maschine hergestellt worden sind und verschiedene
andere Informationen.
Die Steuerung 216 kann ebenfalls mit einer Echtzeit-Uhr
228 bereitgestellt werden, um dem Mikroprozessor 48 zu gestatten,
eine Anzahl von zeitlich festgelegten Ereignissen aufzuzeichnen, z. B. die Gesamtzeit,
in der die Maschine angeschaltet ist, die Gesamtzeit, in der die Maschine aktiv
ist im Gegensatz zu der Zeit die der Wartung gewidmet wird, der Zeit, die in jedem
Betriebsmodus aufgebracht wird, der Gesamtzeit, die der Zufuhrmotor oder der Schneidmotor
läuft, und der Gesamtzeit, die der Zufuhrmotor in umgekehrter Richtung betrieben
wird. Die Echtzeit-Uhr 228 kann ebenfalls dazu verwendet werden, das Auftreten
von Störungen zeitlich und datumsmässig zu kennzeichnen, die durch den Mikroprozessor
48 detektiert worden sind.
Alle Informationen, die durch den Mikroprozessor 48 empfangen
werden, können in einem nichtflüchtigen Speicher 230 für die spätere Wiedergewinnung
gespeichert werden. Wenn es gewünscht ist, kann auf die in dem nichtflüchtigen Speicher
230 gespeicherten Informationen von einem entfernten Ort 226 über
die Kommunikation zwischen dem entfernten Prozessor 218 und dem Mikroprozessor
48 über die Modems 220 und 222 zugegriffen werden. Die
Modems 220 und 222 können konventionelle kommerziell erhältliche
Modems sein, die über eine Telefonverbindung 224 durch konventionelle Kommunikationsprotokolle
kommunizieren, was durch den Fachmann erkannt werden wird.
Die in dem nichtflüchtigen Speicher 230 der Steuerung
216 gespeicherten Informationen können automatisch auf den entfernten Prozessor
218 zu zuvor bestimmten Zeitintervallen herunter geladen werden, z. B.
am Ende eines Tages oder am Ende einer Woche. Alternativ kann eine Wartungsperson
an dem entfernten Ort 226 den Mikroprozessor 48 über die Verbindung
mit dem entfernten Prozessor 218 über die Modems 220 und
222 anweisen, die Informationen, die in dem nichtflüchtigen Speicher
230 gespeichert sind, auf den entfernten Prozessor 218 herunterzuladen,
wie es gewünscht ist. Weiterhin gestattet die Verbindung zwischen dem entfernten
Prozessor 218 und dem Mikroprozessor 48 einer Wartungsperson in
annähernder Echtzeit den Zustand aller Maschineneingaben 50 entsprechend
den Sensoren und den anderen Eingaben, die oben beschrieben worden sind, zu betrachten,
während die Maschine läuft. Dies ermöglicht der Wartungsperson, effektiv die Fehler
in der Maschine 10 zu diagnostizieren, da die Wartungsperson in der Lage
ist, die Eingaben 50 zu betrachten, wenn ein Fehler auftritt. Die zu dem
entfernten Prozessor 218 heruntergeladenen Informationen von dem nichtflüchtigen
Speicher 230 können ebenfalls dazu verwendet werden, die Wartung für die
Maschine zeitlich einzuplanen und Abrechnungsfunktionen unter den Bedingungen durchzuführen,
wo einem Kunden die Nutzung der Maschine basierend auf ihrer Betriebszeit, auf der
Menge des der Maschine zugeführten Papiers oder auf der Länge oder Anzahl der Kissen,
die durch die Maschine produziert worden sind, Kosten berechnet werden.
Unter der Bedingung, dass sich eine Wartungsperson am Ort der Polsterumwandlungsmaschine
10 befindet, ist es ebenfalls möglich, auf den nichtflüchtigen Speicher
230 über den gleichen Anschluss zuzugreifen, der für die Kommunikation
mit dem entfernten Prozessor 218 bereitgestellt ist. In einem derartigen
Fall wird anstelle des Modems 220, das mit dem Mikroprozessor
48 verbunden ist, ein PC oder ein anderes Terminal mit dem Mikroprozessor
48 für den Zugriff auf die in dem nichtflüchtigen Speicher 230
gespeicherten Informationen verbunden. Dies gestattet einer Wartungsperson besseren
Zugriff auf die informativen Eingaben 50 in den Mikroprozessor
48 während der Wartung der Maschine.
Unter den Bedingungen, dass einem Kunden für die Nutzung der Maschine
Kosten berechnet werden basierend auf der Menge an genutztem Papier, kann es wünschenswert
sein, einen Papierverbrauchsmesser 232 in Kommunikation mit dem Mikroprozessor
48 bereitzustellen. Während es für den Mikroprozessor 48 möglich
ist, die Gesamtmenge an Papier, die durch die Maschine genutzt worden ist, in dem
nichtflüchtigen Speicher 230 zu speichern, in dem indirekt die Zeit gemessen
wird, die der Zufuhrmotor läuft, wie es durch die Echtzeit-Uhr 228 bestimmt
wird, und durch Multiplizieren dieser Zeit mit der Papiergeschwindigkeit, sofern
die Geschwindigkeit des Zufuhrmotors bekannt und konstant ist, kann unter bestimmten
Umständen der Papierverbrauch genauer durch die Verwendung des Papierverbrauchsmessers
232 bestimmt werden. Ein derartiger Papierverbrauchsmesser kann eine Kontaktrolle
umfassen, die entlang des Papiers rollt, das die Maschine eingegeben wird, um direkt
die Länge des genutzten Papiers zu messen, oder es kann mittels einiger anderer
konventioneller Mittel zum Messen von Längen ausgeführt sein. Der Papierverbrauch
sowie andere Informationen, die in dem nichtflüchtigen Speicher 230 gespeichert
sind, können, wenn es wünschenswert ist, auf der Anzeige 54 sowie über
den entfernten Prozessor 218 angezeigt werden, wie es oben beschrieben
worden ist.
Wo es wünschenswert ist, genau die Menge an Polsterprodukten oder
Kissen, die durch eine Maschine produziert worden ist, zu bestimmen, wie beispielsweise
zu Abrechnungszwecken oder wenn die Länge des Kissens, das hergestellt werden soll,
genau in einen Container passen soll, kann die Maschine 10 mit einem Längenmessgerät
234 bereitgestellt werden. Eine Ausführungsform eines Längenmessgerätes
ist in den 10 und 11
gezeigt und ausführlicher in der ebenfalls dem Anmelder gehörenden US-Patentanmeldung
der Serien-Nr.: 08/155,116 beschrieben, die in ihrer Vollständigkeit durch diese
Referenz aufgenommen ist. Das dargestellte Längenmessgerät 234 wird positioniert,
um die Winkelbewegung der Zahnradanordnung 22 anzuzeigen. Das Längenmessgerät
234 umfasst ein Drehelement 280, das an der Antriebswelle
281 befestigt ist, und einen Monitor 282, der die Winkelbewegung
des Elements 280 und daher der Antriebswelle 281 anzeigt. Das
Rotationselement 280 ist bevorzugt eine Scheibe mit einer Reihe von Öffnungen
284, die in gleichen umfänglichen Schritten angeordnet sind. Mehr bevorzugt
ist das Rotationselement 280 eine schwarze nicht reflektierende Aluminiumscheibe
mit 12 Öffnungen. In dieser Weise wird jede Öffnung 284 einer 30° –
Winkelbewegung entsprechen und in der bevorzugten Ausführungsform
einem Inch der Kissenlänge.
Der Monitor 282 umfasst einen foto-optischen-Sender/Empfänger
286, der Lichtstrahlen sendet und empfängt, und einen Reflektor 288, der
die gesendeten Lichtstrahlen reflektiert. Der Sender/Empfänger 286 ist an dem Maschinenrahmen
befestigt und derart positioniert, dass, wenn sich das Rotationselement
280 dreht, sich gesendete Lichtstrahlen durch die Öffnungen 284
bewegen. Der fotoopitsche-Sender/Empfänger 286 umfasst bevorzugt eine elektrische
Schaltung, die geeignet ist, Unterbrechungen bei dem Empfang der Lichtstrahlen zu
übertragen. Der Reflektor 288 ist an dem Maschinenrahmen befestigt und
positioniert, um gesendete Lichtstrahlen zu empfangen, die sich durch die Öffnungen
284 bewegen.
Wenn sich das Rotationselement 280 dreht, werden Lichtstrahlen,
die durch den Sender/Empfänger 286 gesendet worden sind, durch eine erste Öffnung
284 laufen, den Reflektor 288 kontaktieren und zu dem Sender/Empfänger
286 zurückreflektiert werden. Sobald diese Öffnung 284 sich aus der Ausrichtung
mit dem Sender/Empfänger 286 (und dem Reflektor 288) dreht, wird
der Empfang der reflektierten Lichtstrahlen durch den Sender/Empfänger 286 unterbrochen
werden, bis sich die nächste Öffnung 284 in die Ausrichtung bewegt. Daher
würden mit dem bevorzugten Rotationselement 280 zwölf Unterbrechungen für
jeden Umlauf des Elements 280 auftreten und daher für jeden Umlauf der
Antriebswelle 281.
Der Sender/Empfänger 286 überträgt das Auftreten einer Unterbrechung
an den Prozessor 48 (9) in der Form eines
Pulses. Der Prozessor 48 verwendet diese Information, um die Zahnradanordnung
22 zu steuern (d. h. um Aktivierungs/Deaktivierungssignale an den Zufuhrmotor
über den Zufuhrmotoranschluss 42 zu senden), und daher verwendet der Prozessor
48 diese Information, um die Kissenlängen zu steuern sowie um die Gesamtlänge
der produzierten Kissen zu bestimmen und in dem nichtflüchtigen Speicher
230 zu speichern.
Bezugnehmend auf 12 ist dort eine Steuerung
216' gezeigt, die im Wesentlichen gleich der oben beschriebenen Steuerung
216 ist, und einen Papiercodeleser 300 und einen Containermessfühler
302 umfasst. Während die Steuerung 216' mit nur dem Codeleser
300 und dem Containermessfühler 302 und dem nichtflüchtigen Speicher
230 dargestellt ist, kann die Steuerung ebenfalls das Modem 220
zur Kommunikation mit einem entfernten Prozessor 218, die Echtzeit-Uhr
228, den Papierverbrauchsmesser 232 und das Längenmessgerät
234, wie es oben unter Bezugnahme auf 9 beschrieben
worden ist, umfassen. Der Papiercodeleser 300 und der Containermessfühler
302 kann ebenfalls separat oder gemeinsam genutzt werden.
Der Papiercodeleser 300 liest Informationen, die auf dem
Ausgangsmaterialpapier 304 verschlüsselt sind, wenn das Papier der Maschine
zugeführt wird, bevor das Papier in die Umwandlungsanordnung 20 eintritt,
um den Ausgangsmaterialpapiertyp, die Quelle oder die Charge zu identifizieren oder
zu verifizieren. Derartige Informationen können die Wartungsperson beim Diagnostizieren
von Maschinenproblemen unterstützen, wie beispielsweise Problemen die bei Maschinen
aufgetreten sind, die eine spezielle Papierlieferung verwendet haben, oder sie können
verwendet werden, um Informationen im Hinblick auf die Polstereigenschaften eines
Kissens, das aus derartigem Papier gebildet worden ist, zu bestimmen, die variieren
können zwischen z. B. einem einlagigen oder einem mehrlagigen Papierausgangsmaterial.
Der letztere Typ der Information kann von besonderem Wert sein, wenn die Maschine
10 automatisch die Menge an Kissen bestimmt und herstellt, um geeignet
einen gegebenen Container zu polstern. Die Steuerung 216' kann unter einigen
Umständen angepasst sein, um Kissen nur über die Verifikation eines bestimmten Typs
an Papierausgangsmaterial durch den Papiercodeleser 300 zu produzieren,
um beispielsweise Schäden an der Maschine 10 von der Verwendung eines ungeeigneten
Papierausgangsmaterials zu verhindern.
Der Papiercodeleser 300 ist bevorzugt ein konventioneller
Strichcodeleser, wobei das Papierausgangsmaterial einen geeigneten Strichcode trägt,
der die gewünschten Informationen verschlüsselt. Der Papiercodeleser 300
kann ebenfalls dazu verwendet werden, um Papierlängeninformationen an den Prozessor
48 zu liefern, wenn die Strichcodes auf das Papierausgangsmaterial
302 in bekannten räumlichen Intervallen gedruckt sind oder wenn die Längeninformationen
darin verschlüsselt sind. Der Papiercodeleser 300 kann ebenfalls von einem
anderen Typ eines Informationswiedergewinnungssystems sein umfassend z. B. einen
optischen Codeleser anders als einen Strichcodeleser oder einen Leser, der angepasst
ist, um das Vorhandensein von verschlüsselten Informationen unter Verwendungen von
ultraviolettem Licht zu lesen oder zu detektieren.
Informationen, die durch den Papiercodeleser 300 auf dem
Papierausgangsmaterial 304 detektiert worden sind, werden an den Prozessor
48 übermittelt, wo sie verarbeitet werden können und/oder, wenn es gewünscht
ist, wo sie für eine spätere Wiedergewinnung aus dem nichtflüchtigen Speicher
230 gespeichert werden. Die Anzahl der Rollen oder die Menge des Papierausgangsmaterials,
das von einer speziellen Quelle genutzt wird, oder die Anzahl der Rollen oder die
Menge des Papierausgangsmaterials, das von einer bestimmten Qualität, Dicke oder
Lage ist, sind Beispiele für nützliche Informationen für die Speicherung in dem
nichtflüchtigen Speicher 230.
Der Containermessfühler 302 kann ausgeführt sein als ein
Codeleser, wie beispielsweise ein Strichcodeleser, der die Informationen von einem
Container 306 liest, um die Menge an Kissen und die Längen der Kissen zu
bestimmen, um die geeignete Polsterung des Containers herzustellen. Unter diesen
Umständen würde ein Strichcode auf den Container gedruckt sein oder anderenfalls
an dem Container 306 befestigt sein oder an einer Verpackungsrechnung,
die mit dem Container geliefert worden ist, und der Strichcodeleser würde positioniert
werden, um den Strichcode zu lesen, wenn der Container zu einem bekannten Platz
befördert wird, oder der Strichcode an einer bekannten Position im Verhältnis zu
der Maschine 10 positioniert wird. Basierend auf dem Lesen der Information
von dem Strichcode wird der Containermessfühler 302 die Information zu
dem Prozessor 48 übermitteln, der die Information verwenden kann, um die
Maschine 10 anzuweisen, die erforderliche Anzahl und Längen der Kissen
zu bestimmen, wie aus einer Tabelle bestimmt werden kann, oder wie es direkt in
dem Strichcode verschlüsselt ist. Der Bediener würde dann die automatisch durch
die Maschine 10 produzierten Kissen nehmen und sie in dem Container
306 platzieren ohne weitere Interaktion zwischen dem Bediener und der Maschine.
Der Containermessfühler 302 kann ebenfalls in der Form eines
Messfühlers sein, der tatsächlich das leere Volumen des Containers misst. Ein derartiger
Messfühler kann einen mechanischen Messfühler beinhalten, wie beispielsweise einen
Kolben, einen Luftzylinder oder einen anderen Niederdruckmessfühler, die den Container
306 abtasten, um das Kissenvolumen zu bestimmen, dass erforderlich ist,
um den Container zu füllen. Ein mechanischer Messfühler kann den Container
306 an einem oder mehreren Orten abtasten, um die Menge an erforderlichen
Kissen zu bestimmen. Der mechanische Messfühler kann ebenfalls in Verbindung mit
einem Strichcodeleser verwendet werden oder er kann verwendet werden in Verbindung
mit oder an Stelle von Sensoren, die die Dimensionen oder den Grad der Füllung des
Containers 306 wahrnehmen umfassend optische und Ultraschallsensoren und
Sensoren, die andere Formen des Maschinen- "Sehens"- oder der Mustererkennung verwenden.
Ein fehlertolerantes polsterproduzierendes Netzwerk 400 ist
schematisch in 13 dargestellt. Ein derartiges Netzwerk
400 würde typischerweise eine Anzahl von Polsterumwandlungsmaschinen
10 aufweisen, die jede bevorzugt eine Steuerung 402 umfasst, wie
beispielsweise die Steuerung 16, 216 und 216', die oben
zum Steuern der Kissenproduktion und der diagnostischen Funktionen der Maschine
beschrieben worden sind. Die einzelnen Maschinen 10 würden ebenfalls durch
eine Hauptsteuerung 404 gesteuert werden, die eine untergeordnete Hauptsteuerung
integriert in einen PC oder einen ähnlichen Prozessor sein kann, oder sie kann in
einer Polsterumwandlungsmaschine untergebracht sein, wobei sie in diesem Fall ihre
Host-Maschine steuern würde sowie Hauptsteuerfunktionen für ihre Host-Maschine und
die anderen Maschinen in dem Netzwerk 400 bereitstellen würde. Die Hauptsteuerung
404 kann mit der Steuerung 402 jeder Maschine 10 in einem
konventionellen "Master-Slave"-Modus kommunizieren oder die Steuerungen können miteinander
in einem konventionellen "Partner-zu-Partner" (Peer-to-Peer)-Modus miteinander kommunizieren
in Abhängigkeit von dem Niveau der Kommunikation zwischen den Maschinen
10, die gewünscht ist, und in Abhängigkeit davon, ob es gewünscht ist,
eine Master-Hauptsteuerung zu verwenden.
Wenn das Netzwerk 400 in dem Master-Slave-Modus betrieben
wird, werden einzelne oder mehrere Maschinen 10 durch die Hauptsteuerung
404 angewiesen, die Kissen der gewünschten Anzahl und Länge herzustellen.
Die Hauptsteuerung 404 kann die Arbeitsbelastung unter den verschiedenen
Maschinen in Übereinstimmung mit Arbeitszeitplänen und Wartungszeitplänen der Maschinen
aufteilen und es kann eine Maschine umgehen oder Arbeit von einer Maschine umverteilen,
die die Hauptsteuerung über einen Fehlerzustand informiert hat, wie beispielsweise
einen Papierstau oder das die Maschine kein Papierausgangsmaterial mehr hat. Die
Maschinen können ebenfalls untereinander Informationen und Fehlerzustände kommunizieren
bzw. austauschen. Während es bevorzugt ist, dass jede Maschine 10 mit einer
separaten Steuerung 402 bereitgestellt wird, kann eine Maschine durch die
Hauptsteuerung 404 ohne die Notwendigkeit einer individuellen Steuerung
für jede Maschine gesteuert werden.
Wenn das Netzwerk 400 in dem Partner-zu-Partner-Modus arbeitet,
ist eine primäre oder erste Maschine aktiv, um Kissen zu produzieren, während die
verbleibende Maschine oder Maschinen inaktiv sind. Wenn die erste Maschine versagt,
kann die verbleibende Maschine oder Maschinen automatisch für die erste Maschine
übernehmen. Ein derartiges Netzwerk könnte zwischen zwei Maschinen 10a
und l0b an beiden Enden eines umkehrbaren Fördersystems 410, wie
es in
14 gezeigt ist, implementiert werden.
In diesem Fall ist im Normalbetrieb eine Maschine aktiv, während die andere Maschine
wartet. Die aktive Maschine, sagen wir Maschine 10a, produziert Kissen
der gewünschten Länge und lagert die Kissen auf dem Fördersystem 410 ab,
dass das Kissen von der aktiven Maschine 10a weg und zu dem Bediener transportiert.
Wenn die Maschine 10a nicht betriebsfähig wird, beispielsweise aufgrund
eines Staus oder aufgrund des Fehlens von Papier, oder weil ein Schalten zu einem
zeitlich festgelegten Intervall erforderlich ist, wird die Maschine 10a
inaktiv und die Maschine lOb übernimmt die kissenproduzierenden Funktionen. Zu diesem
Zeitpunkt würde ebenfalls die Richtung des Fördersystems 410 umkehren,
um die Kissen, die durch die Maschine 10b produziert worden sind, weg von
der Maschine und zu dem Bediener zu transportieren.
Während eine Anzahl von Steuerungen oben beschrieben worden ist im
Verhältnis zu einer Anzahl von spezifischen Polsterumwandlungsmaschinen, wird es
offensichtlich sein, dass die Steuerungen der vorliegenden Erfindung
eine große Anwendungsbreite aufweisen im Steuern des Betriebes von vielen Typen
oder Konfigurationen von Polsterumwandlungsmaschinen. Die vielseitige Verwendung
und Struktur der Steuerungen sowie das Bereitstellen von überzähligen Steuerungsanschlüssen
gestattet ebenfalls die Anpassung der Steuerungsfunktionen an Kundenwünsche für
unterschiedliche Maschinenanwendungen und die Steuerung von hinzukommenden Geräten.