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Dokumentenidentifikation DE69531061T2 29.04.2004
EP-Veröffentlichungsnummer 0000785862
Titel COMPUTERGESTEUERTE POLSTERUMWANDLUNGSMACHINE
Anmelder Ranpak Corp., Concord, Ohio, US
Erfinder HARDING, J., Joseph, Mentor, US;
HOFFMAN, Allan, Chagrin Falls, US;
RATZEL, Richard O., Concord Township OH 44077-9702, US
Vertreter Patent- und Rechtsanwälte Bardehle, Pagenberg, Dost, Altenburg, Geissler, 81679 München
DE-Aktenzeichen 69531061
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 21.07.1995
EP-Aktenzeichen 959293200
WO-Anmeldetag 21.07.1995
PCT-Aktenzeichen PCT/US95/09275
WO-Veröffentlichungsnummer 0096003274
WO-Veröffentlichungsdatum 08.02.1996
EP-Offenlegungsdatum 30.07.1997
EP date of grant 11.06.2003
Veröffentlichungstag der Übersetzung europäischer Ansprüche 09.10.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.04.2004
IPC-Hauptklasse B31D 5/00
IPC-Nebenklasse B65B 55/20   

Beschreibung[de]

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.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Herstellen einer Anzahl von Auspalsterungsprodukten, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

    Bereitstellen eines blattförmigen Vorratsmaterials,

    Umwandeln des blattförmigen Vorratsmaterials in eine Anzahl von Auspolsterungsprodukten unter Verwendung einer Auspolsterungsumwandlungsmaschine (10), und Überwachen der Menge an von der Auspolsterungsumwandlungsmaschine (10) hergestelltem Auspolsterungsprodukt durch Erzeugen von Signalen entsprechend einer derartigen Menge sowie durch Speichern der erzeugten Signale, wobei der Umwandlungsschritt von der Auspolsterungsumwandlungsmaschine (10) dadurch erreicht wird, dass sie Umwandlungsanordnungen(14) sowie eine Vorratslieferanordnung (18) umfasst, welche das blattförmige Vorratsmaterial an die Umwandlungsanordnungen (14) liefert, und durch Verwendung der gespeicherten erzeugten Signale, um die Länge eines jeden von der Auspolsterungsumwandlungsmaschine (10) hergestellten Auspolsterungsprodukts zu steuern, und wobei die Umwandlungsanordnungen eine Formungsanordnung(20) aufweisen, welche das blattförmige Vorratsmaterial in einen dreidimensionalen Streifen aus Packmaterial umformt, sowie eine Zuführanardnung (19), welche das Vorratsmaterial durch die Formungsanordnung zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass der Überwachungsschritt hinsichtlich der Menge an hergestelltem Auspolsterungsprodukt folgende Unterschritte umfasst:

    (a) Aufzeichnen einer kumulativen Anzeige der Gesamtlänge des während der Her stellung einer Anzahl von Auspolsterungsprodukten erzeugten Auspolsterungsprodukts, abgeleitet von den Signalen, und

    (b) Abrufen der kumulativen Anzeige,

    und weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Abrufschritt an einem Ort durchgeführt wird, der mittels Kommunikation mit einem Fernprozessor (218) von der Auspolsterungsurnwandlungsmachine entfernt ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Überwachungsschritt das Verfolgen der Menge an Vorratsmaterial umfasst, das der Formungsanordnung (20) zugeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Verfolgens den Schritt umfasst, dass die Länge des der Formungsanordnung (20) zugeführten Vorratsmaterials direkt gemessen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Überwachungsschritt das Verfolgen der Menge an Packmaterial umfasst, das von den Umwandlungsanordnungen (14) hergestellt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

    die Vorratslieferanordnung (18) der Formungsanordnung (20) vorgeschaltet ist und das blattförmige Vorratsmaterial an die Formungsanordnung (20) liefert und die Zuführanordnung (19) der Vorratslieferanordnung (18) nachgeschaltet ist, wobei die Auspolsterungsumwandlungsmaschine auch eine der Formungsanordnung (20) nachgeschaltete Schneideanordnung (26) umfasst, die den Packmaterialstreifen in Abschnitte gewünschter Länge schneidet,

    wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

    Überwachen des Betriebszustands der Zuführanordnung (19) und/oder der Schneideanordnung (26),

    Erzeugen von Signalen entsprechend einem derartigen Zustand, Speichern der erzeugten Signale und

    Abrufen der gespeicherten Signale für Diagnosezwecke, wobei das Verfahren den Schritt umfasst, kumulativ die Menge an hergestelltem Packmaterial bezüglich einer der Formungsanordnung nachgeschalteten Stelle (234) zu überwachen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Überwachens des Betriebszustands das Erfassen von Betriebsfehlern der Maschine umfasst.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Schritt des Überwachens des Betriebszustands das Aufzeichnen zeitgesteuerter Ereignisse umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Umwandlungsanordnungen (14) in mehreren Betriebsarten betrieben werden können und wobei der Aufzeichnungsschritt das Verfolgen der Zeit umfasst, während der die Umwandlungsanordnungen (14) in jeder der Betriebsarten betrieben werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der Schritt des Überwachens des Betriebszustands die Überwachung des Betnebszustands sowohl der Zuführanordnung (19) also auch der Schneideanordnung (26) umfasst.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei der Schritt des Überwachens des Betriebszustands das Erfassen von Staus in der Zuführanordnung (19) oder der Schneideanordnung (26) umfasst.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei der Schritt des Überwachens des Betriebszustands das Verfolgen der Anzahl von durch die Schneideanordnung (26) ausgeführten Schnitten umfasst.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei der Schritt des Überwachens des Betriebszustands das Verfolgen der Menge an von der Auspolsterungsurnwandlungsmaschine (10) hergestelltem Packmaterial umfasst.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, wobei die Erzeugungs-, Speicherungs- und Abrufschritte im Wesentlichen gleichzeitig durchgeführt werden.
  14. Auspolsterungsumwandlungsmaschine (10) zum Umwandeln eines blattförmigen Vorratsmaterials in eine Anzahl von Packmaterialprodukten, wobei die Maschine aufweist:

    eine Vorratslieferanordnung (18),

    eine Formungsanordnung (20), die auf einem Rahmen (12) angebracht ist und eine Länge blattförmigen Vorratsmaterials in einen durchgehenden Streifen formt,

    eine Zuführanordnung (19), die auf dem Rahmen (12) angebracht ist, um das Vorratsmaterial durch die Formungsanordnung zur Formung eines Packmaterialstreifens zuzuführen,

    eine Schneideanordnung (26), die auf dem Rahmen (12) nach der Formungsanordnung (20) angebracht ist und den Packmaterialstreifen in einen Abschnitt gewünschter Länge schneidet,

    eine Anordnung (234), die der Formungsanordnung nachgeschaltet ist und die Länge des von der Formungsanordung (20) und der Zuführanordnung (19) hergestellten Packmaterials misst und eine abrufbare kumulative Anzeige der Gesamtmenge des während der Herstellung einer Anzahl von Packmaterialprodukten erzeugten Packmaterialprodukts generiert, abgeleitet von Signalen, die entsprechend der Menge an von der Maschine (10) hergestelltem Auspolsterungsprodukt erzeugt werden, und

    eine Einrichtung (220), die mittels Kommunikation mit einem Fernprozessor (218) einen Fernabruf der kumulativen Anzeige ermöglicht.
  15. Auspolsterungsumwandlungsmaschine nach Anspruch 14, wobei die Anordnung einen Vorratsverwendungszähler (232) umfasst, der zum Erzeugen eines das verwendete Vorratsmaterial anzeigenden Signals betrieben werden kann.
  16. Auspolsterungsumwandlungsmaschine nach Anspruch 14, wobei der Varratsverwendungszähler (232) eine der Formungsanordnung (20) vorgeschaltete Kontaktwalze zum Kantaktieren sowie zum Abrollen auf Papier umfasst, das der Formungsanardnung (20) zugeführt wird.
  17. Auspolsterungsumwandlungsmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die Anordnung ein Längenmessgerät (234) mit einem Drehteil (280) aufweist, das sich mit der Welle von Prägezahnrädem (22) der Formungsanordnung (20) dreht, sowie einen Monitor (286, 288) zum Überwachen der Drehbewegung des Drehteils (280).
  18. Auspolsterungsumwandlungsmaschine nach Anspruch 17, wobei das Drehteil (280) eine Scheibe mit einer Reihe von Öffnungen (284) umfasst, die darauf in gleichen Umfangsinkrementen angeordnet sind.
  19. Auspolsterungsumwandlungsmaschine nach Anspruch 18, wobei die Scheibe (280) nicht reflektierend ist und zwölf Öffnungen (284) aufweist.
  20. Auspolsterungsumwandlungsmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 19, umfassend:

    eine Diagnoseanordnung (40, 42, 48), die den Betriebszustand der Zuführanordnung (19) oder der Schneideanordnung (26) überwacht, Signale entsprechend diesem Zustand erzeugt, die erzeugten Signale speichert und den Abruf der gespeicherten Signale zu Diagnosezwecken erlaubt, wobei die Maschine (10) gekennzeichnet ist durch die Einbeziehung von Mitteln (234, 48) zum kumulativen Überwachen der Menge an hergestellten Packmaterial bezüglich einer der Formungsanordnung (20) nachgeschalteten Stelle.
Es folgen 13 Blatt Zeichnungen






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