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Dokumentenidentifikation DE3635136C2 13.09.1990
Titel Wiege- und Verpackungssystem
Anmelder Kabushiki Kaisha Kawashima Seisakuso, Soka, Saitama, JP;
Yamato Scale Co. Ltd., Akashi, Hyogo, JP
Erfinder Omi, Yuji, Koshigaya, Saitama, JP;
Toyoda, Yoshiharu, Akashi, Hyogo, JP;
Inoue, Masato, Ono, Hyogo, JP
Vertreter von Bezold, D., Dr.rer.nat.; Schütz, P., Dipl.-Ing.; Heusler, W., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 15.10.1986
DE-Aktenzeichen 3635136
Offenlegungstag 16.04.1987
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 13.09.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.09.1990
IPC-Hauptklasse G01G 19/387
IPC-Nebenklasse G01G 19/52   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Wiege- und Verpackungssystem mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen, die aus der DE-OS 31 06 494 bekannt sind.

Das aus der DE-OS 31 06 494 bekannte Wiege- und Verpackungssystem enthält einen Steuermechanismus zum Einstellen und Anzeigen des Betriebszustandes der Wiegeeinrichtung. Die Gewichts- und Preisdaten, die von der so eingestellten Wiegeeinrichtung beim Wiegevorgang erzeugt werden, werden dann gegebenenfalls mit zusätzlichen weiteren Daten, wie einer Produktbezeichnung, einer Bedruck- und Etikettiereinheit zugeführt. Die in dem bekannten System außerdem noch enthaltene Verpackungseinrichtung arbeitet automatisch, ohne daß ein Eingriff durch die Steuereinrichtung möglich ist. Der Steuermechanismus liefert lediglich ein Betätigungssignal an das System, das als Auslösesignal dient.

Es ist ferner bekannt, eine Kombinationswiegemaschine, wie sie beispielsweise in der US-PS 45 53 616 beschrieben ist, mit einer Verpackungsmaschine, wie sie beispielsweise in der US-PS 42 88 965 beschrieben ist, zu koppeln, um die Wiegegutchargen, die von der Kombinationswiegemaschine nacheinander ausgewogen werden, mittels der Verpackungsmaschine der Reihe nach in Beutel oder dergleichen zu verpacken. In der Kombinationswiegemaschine wird das Wiegegut mehreren Wiegeeinheiten zugeführt, es werden verschiedene Kombinationen der von den Wiegeguteinheiten ermittelten Gewichte gebildet und aus den resultierenden Kombinationen wird eine ausgewählt, die einer vorgegebenen Bedingung genügt. Die Wiegegutcharge entsprechend der ausgewählten Kombination wird dann in der Verpackungsmaschine mittels einer Folie verpackt. Diese Wiege- und Verpackungsoperationen werden automatisch wiederholt.

Bisher wurden die Kombinationswiegemaschinen und die Verpackungsmaschinen in verschiedenen Fabriken von verschiedenen Herstellern unabhängig voneinander konstruiert und hergestellt und sie wurden jeweils mit einem eigenen Steuer- und Anzeigeteil versehen. Unter Steuer- und Anzeigeteil sollen hier die Einrichtungen verstanden werden, die Betriebsparameter, wie Sollgewicht, Toleranzbereich, Verpackungsgröße, z. B. Beutellänge, Ausstoßrate und dergleichen an die Wiege- bzw. Verpackungsmaschine liefern und aktuelle Betriebsdaten, wie Kombinationsgewicht, momentane Arbeitsgeschwindigkeit usw. sowie die Betriebsparameter anzeigen.

Wenn eine Kombinationswiegemaschine und eine dieser zugeordnete Verpackungsmaschine gemäß dem Stand der Technik durch eine einzige Bedienungsperson bedient werden müssen, können hinsichtlich der Einstellung der Betriebsparameter und der Überwachung des Betriebszustandes dieser beiden getrennten Maschinen Probleme auftreten, da sich die Steuer- und Anzeigeteile der beiden Maschinen meist an verschiedenen Stellen befinden und schlecht gleichzeitig betätigt und überwacht werden können.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein Wiege- und Verpackungssystem anzugeben, das leichter zu bedienen und zu überwachen ist als die bekannten Systeme dieser Art.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Wiege- und Verpackungssystem durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Systems sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Wiege- und Verpackungssystem gemäß der Erfindung können sowohl die Betriebsparameter der Kominationswiegeeinrichtung als auch die Betriebsparameter der Verpackungseinrichtung an der Steuereinrichtung eingestellt werden, so daß eine bequeme und einfache Bedienung und Überwachung sowohl der Kombinationswiegemaschine als auch der Verpackungseinrichtung durch eine einzige Bedienungsperson möglich ist.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Wiege- und Verpackungssystems unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Prinzips der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Betriebssteuer- und Anzeigeteiles des Systems gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Steuerungsvorrichtung des Systems gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine Stirnansicht eines Beispieles einer Frontplatte des Steuer- und Anzeigeteils gemäß Fig. 2;

Fig. 5 ein Flußdiagramm eines bevorzguten Betriebsverfahrens der Einrichtung gemäß Fig. 2 und 4 und

Fig. 6 und 7 Ansichten eines Bildschirms in der Frontplatte gemäß Fig. 4 mit der Wiedergabe zweier verschiedener Betriebszustände zur Erläuterung des Flußdiagramms gemäß Fig. 5.

Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Kombinationswiege- und Verpackungssystem gemäß der Erfindung enthält eine Kombinationswiegeeinrichtung (2) (Kombinationswiegemaschine (2)) mit einer zugeordneten Steuerungsvorrichtung (4), eine Verpackungsmaschine (6) mit einer zugeordneten Steuerungsvorrichtung (8) sowie einen Steuer- und Anzeigeteil (10), der mit den beiden Steuerungsvorrichtungen (4) und (8) gekoppelt ist. Wie Fig. 2 zeigt enthält der Steuer- und Anzeigeteil (10) vorzugsweise einen handelsüblichen Mikrocomputer (18) in Kombination mit einer Display-Vorrichtung und einer Eingabetastatur (22). Der Steuer- und Anzeigeteil (10) ist mit den Steuerungsvorrichtungen (4) und (8) über jeweils eine serielle Schnittstelle (24) bzw. (26) gekoppelt. Die Steuerungsvorrichtungen (4) und (8) können jeweils einen Betriebszustandsspeicher (12), eine serielle Schnittstelle (14) und ein Betriebsdatenregister (16) enthalten, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind. Dem Betriebszustandspeicher (12) werden vom Steuer- und Anzeigeteil (10) über die serielle Schnittstelle (14) bestimmte Parameter für den Betrieb zugeführt, um sie für den Betrieb der zugeordneten Maschine zu speichern, während das Betriebsdatenregister (16) bestimmte laufende Betriebsdaten der betreffenden Maschine erfaßt und zur Anzeige und statistischen Analyse und dergleichen durch die serielle Schnittstelle (14) an den Steuer- und Anzeigeteil (10) liefert.

Der in Fig. 2 in einem gestrichelten Rechteck dargestellte Mikrocomputer (18) des Steuer- und Anzeigeteils (10) enthält eine zentrale Verarbeitungseinheit oder CPU (28) zur Ausführung verschiedener Operationen, wie Einstellung, Anzeige und Änderung gespeicherter Daten, Steuerung und Überwachung automatischer und manueller Operationen des Systems und statistische Auswertung der Betriebsdaten entsprechend einem Programm, das in einen Programmspeicher (30) eingegeben worden ist. In einem Anzeigetabellenspeicher (32) (Speicher (32)) sind die anzuzeigenden Datenmuster gespeichert, die einer Display- oder Anzeigevorrichtung (20) über einen Anzeigepufferspeicher (34) zugeführt werden. Die Anzeigevorrichtung (20) erzeugt auch einen Zeiger oder Cursor, der durch ein Steuersignal verstellt werden kann, das von der Tastatur (22) über ein Eingangsregister (38) geliefert wird, wie noch näher erläutert werden soll. Die Bewegungen des Zeigers werden durch ein Zeigerpositionsregister (36) verfolgt, das die momentane Zeigerstellung speichert. In einem Programmnummernregister (40) (Register (40)) werden bestimmte Identifizierungsnummern für Wiege- und Verpackungsprogramme gespeichert, die für die verschiedenen, handzuhabenden Produkte geeignet sind und in einem Betriebszustandsregister (42) (Register (42)) werden bestimmte Gruppen möglicher Daten von Betriebsparametern gespeichert, wie Sollgewicht, Schwingungsamplitude eines Schwingförderers, Verpackungsbeutellänge, Arbeitsgeschwindigkeit und dergleichen entsprechend den im Register (40) gespeicherten Programmnummern. Jede Programmnummer und die zugehörigen Betriebsdaten werden aus den Registern (40) bzw. (42) herausgelesen und vorübergehend in einem Betriebszustandstabellenspeicher (44) in einem bestimmten Muster gespeichert, um zusammen mit dem Inhalt des Speichers (32) angezeigt zu werden, wie noch erläutert werden wird. Die erfaßten Betriebsdaten werden vom Betriebsdatenregister (16) der Fig. 3 seriell in ein Betriebsdatenregister (46) übertragen und dort vorübergehend gespeichert und nacheinander in Echtzeit durch die Anzeigevorrichtung (20) angezeigt. Einige dieser Daten werden in einem Statistikspeicher (48) zur Durchführung einer betriebsstatistischen Analyse gespeichert.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Betriebsverfahren des Steuer- und Anzeigeteils (10) unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 7 näher erläutert.

Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Frontplatte eines Steuer- und Anzeigeteils gemäß der Erfindung. Die Frontplatte enthält einen Display- oder Bildschirm (50) der Anzeigevorrichtung, z. B. eine Kathodenstrahlröhre. Mit (52) und (54) sind eine Einschalt- oder RUN-Taste bzw. eine Rücksetz- oder RETURN-Taste bezeichnet, deren Funktionen noch erläutert werden. Mit (56) ist eine Taste zum Einschalten eines Druckers (66) bezeichnet, bei deren Betätigung das auf dem Bildschirm (50) wiedergegebene Bild ausgedruckt wird. Mit (58U, 58D, 58L und 58R) sind Cursor- oder Zeigersteuerungstasten bezeichnet, mit denen der auf dem Bildschirm (50) erscheinende Zeiger in vertikaler sowie horizontaler Richtung verstellt werden kann. Mit (60P) und (60M) ist eine Plus- bzw. Minustaste zum Erhöhen bzw. Verringern von numerischen Werten bezeichnet, welche auf dem Bildschirm (50) angezeigt werden und durch den Zeiger adressiert sind. Mit (62) ist ein Wiegemaschinen/ Verpackungsmaschinen-Transferschalter (Schalter (62)) bezeichnet und (64) ist ein Tastenschalter zur wahlweisen Begrenzung des Betriebsbereiches, durch den eine fehlerhafte Handhabung durch ungeübtes Personal vermieden werden kann.

Wenn bei dem Verfahren gemäß Fig. 5 in einem Schritt (71) zur Inbetriebnahme der Tastenschalter (64) betätigt wird, wird in einem Schritt (72) zuerst geprüft, auf welche Position, Wiegemaschine oder Verpackungsmaschine, der Schalter (62) eingestellt ist. Angenommen der Schalter (62) sei auf die Position "Wiegemaschine" eingestellt worden, so werden ein Betriebsmuster und eine anfängliche Programmwahltabelle für die Wiegevorrichtung aus den oben erwähnten Einheiten (32, 40 und 42) des Mikrocomputers (18) herausgelesen und in den Schritten (73) und (74) auf dem Bildschirm (50) angezeigt. Ein bevorzugtes Beispiel für ein solches angezeigtes Bild ist in Fig. 6 dargestellt, es enthält in einer unteren Zeile die folgende anfängliche Programmwahltabelle "AUTO, UNLOAD, ZERO, MANUAL, STATISTIC, PRINT und SETTING". Diese Abkürzungen bedeuten automatischen Betrieb, Entladen aller gefüllten Behälter, Nullpunktkorrektur, manueller Betrieb, statistische Analyse, Drucken bzw. Parametereinstellung. In der Programmwahltabelle sind also die gewünschten Operationen aufgelistet.

Wie in Fig. 6 beispielsweise dargestellt ist, wird durch die Anzeigevorrichtung (20) außerdem die Programmnummer 10 für Kartoffelchips, das Sollgewicht 100 g, die Schwingungsamplitude 40, die Beutellänge 250 mm und die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine 65 U/min angezeigt. Wenn einer dieser Werte nicht richtig ist, betätigt die Bedienungsperson in einem Schritt (75) die Zeigertasten (58U, 58D, 58L bzw. 58R). Im Schritt (76) wird dann geprüft, welche Taste betätigt worden ist. Da in diesem Falle eine Zeigertaste betätigt wurde, wird der Zeiger (90) entsprechend den Tastencoden der vier Zeigertasten verstellt. Wenn der Zeiger auf den unerwünschten Wert eingestellt ist, drückt die Bedienungsperson in einem Schritt (78) die PLUS- oder MINUS-Taste (60P) oder (60M). Die betreffende Taste wird im Schritt (76) identifiziert und der durch den Zeiger identifizierte Wert wird dann im Schritt (78) sequentiell vergrößert oder verkleinert. Wenn der bezeichnete Wert richtig ist, bewegt die Bedienungsperson den Zeiger durch Betätigung der Zeigertasten in die Position "SETTING", wie durch ein gestricheltes Rechteck (92) dargestellt ist, und anschließend drückt sie die RUN-Taste. Das ausgewählte Programm wird dann in einem Schritt (79) identifiziert und in einem Schritt (80) wird eine zweite Programmwahltabelle angezeigt. Die zweite Programmwahltabelle enthält weitere Betriebsparameter für die Wiegemaschine, wie zulässige Plus- und Minus-Abweichung des Summengewichts, Behälterschleusenöffnungsintervalle und dergleichen sowie die mit der ersten Programmwahltabelle angezeigten Parameter. Wenn bei dieser zweiten Programmwahltabelle irgendein Wert geändert werden soll, wird er wie oben beschrieben durch Betätigung der Zeiger- sowie der PLUS- oder der MINUS-Taste korrigiert. Die Betriebsparameter für die Verpackungsmaschine können in entsprechender Weise eingestellt werden, indem der Wiegemaschinen/Verpackungsmaschinen-Transferschalter (62) auf die Position "Verpackungsmaschine" gestellt wird.

Nach Beendigung dieser Einstelloperationen betätigt die Bedienungsperson die RETURN-Taste (54) und in einem Schritt (81) wird dadurch das anfängliche Anzeigemuster der Fig. 6 wieder angezeigt. Die Bedienungsperson stellt den Zeiger dann auf die Stellung "AUTO" und drückt erneut die RUN-Taste (52). Die Zeigerposition wird im Schritt (79) identifiziert und es wird dann in einem Schritt (82) geprüft, ob das System im Automatikbetrieb arbeitet oder nicht. Die Antwort ist hier "NEIN", da der Betrieb noch nicht gestartet worden ist. Die in der oben beschriebenen Weise eingestellten und im Betriebszustandstabellenspeicher (44) gespeicherten Betriebsparameter werden dann in einem Schritt (83) in den Betriebszustandsspeichern (12) der Steuerungsvorrichtungen (4) und (8) der Wiegeeinrichtung (2) und der Verpackungseinrichtung (6) gespeichert und dem System wird in einem Schritt (84) ein Start-Kommando zum Beginn des Betriebes zugeführt. Durch die Anzeigevorrichtung wird nun das in Fig. 7 dargestellte Bild angezeigt, bei dem der Zeiger in der Position "AUTO" steht und die laufenden Betriebsdaten, wie Summengewicht, mittleres Gewicht, Anzahl der kombinierten Wiegeeinheiten, Arbeitsgeschwindigkeit und Gesamtzahl der abgegebenen Chargen zusätzlich zu den voreingestellten Betriebsparametern angezeigt werden. Bei dem in Fig. 7 beispielsweise dargestellten Bildmuster werden kleine Kreise unter den Wiegeeinheit-Nummern (3, 7 und 10) angezeigt, was bedeutet, daß diese Wiegeeinheiten für die laufende Kombination ausgewählt wurden. Ein anderer, unter dem Buchstaben "A" wiedergegebener kleiner Kreis bedeutet, daß das Summengewicht 100,2 g der Kombination annehmbar ist. Würde der Kreis unter "L" oder "H" erscheinen, so würde dies bedeuten, daß das augenblickliche Summengewicht zu niedrig bzw. zu hoch ist.

Wenn die Betriebsperson in diesem Zustand die RUN-Taste (52) erneut betätigt, ist die Antwort im Schritt (82) "JA" und in einem Schritt (85) wird ein Stop-Kommando erzeugt, das das System abstellt.

Die Betriebsarten STATISTIK, PRINT und dergleichen werden nicht näher erläutert, da sie in keinem direkten Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung stehen, sie können in ähnlicher Weise wie die oben beschriebenen Betriebsarten durchgeführt werden, wobei die Betätigung der RUN-Taste (52) die Wiedergabe einer entsprechenden zweiten Programmwahltabelle bewirkt.

Als bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist oben also ein Kombinationswiege- und Verpackungssystem beschrieben worden, welches eine Kombinationswiegemaschine und eine Verpackungsmaschine enthält, welche funktionell miteinander so gekoppelt sind, daß Wiegegutchargen, die von der Wiegemaschine gemäß einer vorgegebenen Gewichtsbedingung zusammengestellt worden sind, nacheinander durch die Verpackungsmaschine in Packungen, z. B. Beutel, abgepackt werden. Die Wiege- und die Verpackungsmaschine enthalten eine gemeinsame Steuereinheit mit einem Bildschirm und einer Tastatur. In der Steuereinheit werden eine Anzahl von Betriebsparametern der Wiegemaschine und der Verpackungsmaschine gespeichert, die wahlweise auf dem Bildschirm angezeigt werden und von einer Bedienungsperson durch Betätigung der Tastatur leicht geändert oder korrigiert werden können.


Anspruch[de]
  1. 1. Wiege- und Verpackungssystem mit einer Wiegeeinrichtung, welche nacheinander Wiegegut abgibt, und einer Verpackungseinrichtung, in der das Wiegegut aufeinanderfolgend verpackt wird, ferner mit einer Steuereinrichtung, die einen Eingangsteil, einen Anzeigeteil und einen Steuerteil enthält, um einen durch den Eingangsteil spezifizierbaren Betriebsparameter der Wiegeeinrichtung einzustellen und Betriebsdaten dieser Einrichtung anzuzeigen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegeeinrichtung eine an sich bekannte Kombinationswiegeeinrichtung (2) ist, welche aufgrund von Wiege- und Kombinationswahloperationen, Wiegegutchargen, die jeweils vorgesehenen Gewichtsbedingungen genügen, liefert, und daß der Steuer- und Anzeigeteil (10) zusätzlich dafür vorgesehen ist, einen durch den Eingangsteil (22) spezifizierbaren Betriebsparameter der Verpackungseinrichtung (6) einzustellen und Betriebsdaten dieser Einrichtung anzuzeigen.
  2. 2. Wiege- und Verpackungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer- und Anzeigeteil (10) folgendes enthält:
    1. a) eine Anordnung (42) zum Speichern von Betriebsbedingungen für die Kombinationswiegeeinrichtung (2) und die Verpackungseinrichtung (6),
    2. b) eine Anordnung (34, 20) zum Herauslesen der Betriebsbedingungen aus der Speichervorrichtung (42) und zur Anzeige der Betriebsbedingungen,
    3. c) eine Anordnung zur wahlweisen Einstellung der angezeigten Betriebsbedingungen und
    4. d) eine Anordnung zum Betrieb der Wiegeeinrichtung (2) und der Verpackungseinrichtung (6) gemäß den ausgewählten Betriebsbedingungen.
  3. 3. Wiege- und Verpackungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer- und Anzeigeteil (10) zwischen einem ersten Eingabemodus, in dem der Betriebszustand der Wiegeeinrichtung (2) spezifizierbar ist, und einem zweiten Eingabemodus, in dem der Betriebszustand der Verpackungseinrichtung (6) spezifizierbar ist, umschaltbar ist.
  4. 4. Kombinationswiege- und Verpackungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung außerdem eine Anordnung (58D, 58L, 58R, 58U) zur Änderung der gespeicherten Betriebsbedingungen enthält.
  5. 5. Kombinationswiege- und Verpackungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lese- und Anzeigeanordnung (34, 20) so ausgebildet ist, daß wenn die Anzeigeanordnung (20) eine bestimmte Gruppe von Identifikationscodes der in der Speichervorrichtung (42) gespeicherten Betriebsbedingungen anzeigt und die Wählanordnung einen dieser Code anwählt, die Lese- und Anzeigeanordnung die Betriebsparameter entsprechend dem gewählten Code für eine Spezifizierung durch die Wahlanordnung herausliest und anzeigt.
  6. 6. Kombinationswiege- und Verpackungssystem nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung für eine Anzeige der augenblicklichen Betriebsdaten der Wiege- und/oder Verpackungseinrichtung (2 bzw. 6) ausgebildet ist.
  7. 7. Kombinationswiege- und Verpackungssystem nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer- und Anzeigeteil (10) eine Anordnung zum Sammeln von Betriebsdaten der Wiege- und/oder Verpackungseinrichtung (2 bzw. 6) und zur statistischen Verarbeitung dieser Daten sowie zur Anzeige des Ergebnisses durch die Anzeigevorrichtung (20) enthält.






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