专利名称：使用智能技术的薄膜分配和包装装置或系统的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及薄膜包装机或装置，并且尤其涉及一种薄膜包装机或装置，其中各种操作条件和数据可以被检测、确定并且随后用于诊断的、操作的性能和安全性能，以及用于实现操作性能的改进从而不仅达到最佳的或预设的性能特性而且也能够实现包装或封装薄膜的节约使用。
背景技术：
用于包装物品、包裹、或包装位于包装或封装薄膜中的架装荷载的薄膜分配和包装或封装机或装置在现有技术中当然是众所周知的。此类薄膜分配和包装或封装机或装置的示例公开在2001年3月6日颁发给吐番(Turfan)的美国专利6，195，961、1998年8月4 日颁发给吐番(Turfan)的美国专利5，787，691、1996年5月21日颁发给马兰士(Morantz) 的美国专利5，517，807以及1986年5月13日颁发给Haloila的美国专利4，587，796之中。 此外，或者结合上述公开的专利，已知有一些不同类型的传统的薄膜分配和包装或封装机。 简而言之，例如，一种转盘式薄膜分配和包装或封装机公开在图1中。并且其通常由附图标记100来表示。根据这种转盘式薄膜分配和包装或封装机100，架装荷载，未示出，适合于放置在转盘102上，并且一种包装或封装薄膜分配支架组件104以垂直地往复运动方式可移动地安装在直立柱或支撑杆106上。因此，当该架装荷载围绕着转盘102的旋转轴旋转时， 以及当以垂直地往复运动的方式移动该包装或封装薄膜分配支架组件104时，从它的最高位移动到它的最低位置，或者从它的最低位置移动到它的最高位置，从包装或封装薄膜分配支架组件104上分配的包装或封装薄膜将该架装荷载包装或封装在包装或封装薄膜中。继续更进一步地，旋臂式薄膜包装或封装机公开在图2中，其通常由附图标记200 来标示。根据这种旋臂式薄膜分配和包装或封装机200，直立的框架202有效地将薄膜包装或封装的位置204限定在框架的轴向中心部位，并且在薄膜包装或封装材料中将被包装或封装的架装荷载，未示出，适合于被放置在这种薄膜包装或封装位置204。旋臂组件206被可旋转地安装在该直立框架202的顶架部件208上，旋臂组件206适合于绕薄膜包装或封装位置204旋转，并且包装或封装薄膜分配支架组件210以垂直地往复运动方式可移动地安装在该旋臂组件206上。因此，当旋臂组件206绕薄膜包装或封装位置204的旋转时，并且当包装或封装薄膜分配支架组件210以垂直地往复运动的方式移动该时，其从它的最高位置移到它的最低位置，或者从它的最低位置移动到它的最高位置，从包装或封装薄膜分配支架组件210上分配的包装或封装薄膜将该架装荷载包装或封装在包装或封装薄膜中。最后，旋环式薄膜包装或封装机公开在图3中，其通常由附图标记300来标示。根据这种旋环式薄膜分配和包装或封装机300，直立的框架302有效地将薄膜包装或封装的位置304限定在框架的轴向中心部位，并且在薄膜包装或封装材料中将被包装或封装的架装荷载(未示出)适合于被放置在这种薄膜包装或封装位置处304。旋环组件306被可旋转地安装在框架部件308上以便于绕薄膜包装或封装位置304旋转，并且该框架部件308 适合于以垂直地往复运动方式可移动地安装在该直立的框架302上。此外，包装或封装薄膜分配支架组件，未示出，适合于被固定地安装在该直立的框架302上。因此，当旋环组件 306绕薄膜包装或封装位置304旋转时，并且当该框架部件308以垂直地往复运动的方式移动时，从它的最高位置移到它的最低位置，或者从它的最低位置移动到它的最高位置，从包装或封装薄膜分配支架组件分配的包装或封装薄膜将该架装荷载包装或封装在包装或封装薄膜中。无论采用哪一种类型的传统薄膜包装或封装机将各种架装荷载包装或封装在包装或封装薄膜中，在薄膜包装或封装操作或工序中一种需要的操作目标就是例如能够确定有多少作用力或张力被施加到该包装薄膜上，并且与此相关的是，需要能有效地确定包装薄膜实际上受到的力相当于作为操作输出特性预定地输入到该装置中的所需的薄膜作用力或张力。另一个人们想知道或监控的与薄膜包装装置相关的操作目标就是有多少预拉伸被施加到该包装薄膜上以便于能够在实际中能达到在包装薄膜中的预定的拉伸量。另一个仍人们想知道或监控的与薄膜包装装置相关的操作目标就是在实际中有多少包装薄膜被使用，例如，每个负载，或每卷包装薄膜可以包装的负载的数量。最后，监控和知晓前述操作特征或特性的能力可以实现该薄膜包装装置或系统的最佳操作。仍更进一步地，需要包括在薄膜包装装置或系统中的各种操作维修或安全机构，所述机构能够有效地通知操作人员，例如，在安装在该包装或封装薄膜分配支架组件上的特定卷的包装薄膜上所剩余的包装薄膜量即将用尽，覆盖该薄膜驱动滚轴并且为保护操作人员通常位于关闭和锁定位置的门状物实际上正打开并且因此该装置可能处于不安全的模式下进行操作，或者该包装薄膜卷配置在其上的心轴或主轴，被设置为打开或装载位置，在该位置处也将实际上将该装置设置为在不安全的操作模式下。申请人认为没有现有技术提供了所有的上述各种操作特征或特性。因此，在技术上需要一种新型改进的薄膜分配和包装系统或装置，其中各种上述操作特征或特性能够被确定、监控和控制，以便于通过薄膜分配和包装系统或装置来达到最优化的薄膜包装操作，并且为保护操作人员，确定该系统或装置实际上处于安全操作模式下进行操作。
发明内容
根据本发明的启示和原理通过所提供的新的改进的薄膜分配和包装系统或装置来实现前述的和其它的目的，其中，包装或封装薄膜分配支架组件具有一对驱动滚轴，所述驱动滚轴通过驱动马达和皮带滑轮驱动系统以不同的速度驱动以向包装或封装薄膜施加预定的预拉伸量。横向进给目标滚轴和横向进给压紧轮可操作地与该对驱动滚轴相连接并且被设置在该对驱动滚轴的横向进给侧上，同时出料目标滚轴和出料压紧轮也可操作地与该对驱动滚轴相连接并且被设置该对驱动滚轴的出料侧上。所述横向进给和出料目标滚轴都具有安装于其中的传感器目标，并且第一和第二近距离传感器分别设置为与目标滚轴相邻近以便于在实际中当目标滚轴按照与薄膜速度成一定比例的速度旋转时检测到该传感器目标的存在。在第一或进给目标滚轴处的薄膜速度不同于在第二或出料目标滚轴处的薄膜速度，并且这种速度上的不同包括施加到薄膜上的预拉伸量。每当它检测到其中一个传感器目标每当例如该特定的目标滚轴完成一个旋转时，该近距离传感器将产生脉冲信号，并且这种脉冲信号将被传送到位于包装或封装薄膜分配支架组件上的第一可编程序逻辑控制器(PLC)，以便于该第一可编程序逻辑控制器(PLC)之后能够计算出实际上施加到包装或封装薄膜上的预拉伸量，以及实际上应用到每个被包装的负载上的包装或封装薄膜量，或者还进一步计算出在实际中使用单个薄膜卷能包装或封装多少个负载。所有的上述来自目标滚轴近距离传感器表明薄膜速度和薄膜使用量的数据信号依次可以通过第一和第二无线传输模块或收发器从位于包装或封装薄膜分配支架组件上的第一可编程序逻辑控制器(PLC)传送到位于远距离的操作员控制台中的第二可编程序逻辑控制器(PLC)。因此，操作人员可以监控此类数据并且视需要来对该装置或系统组件进行改变。张力滚柱具有包含在其中的适当的应变仪或测压元件，所述张力滚柱可操作地与该对驱动滚轴相连接以便于测量被施加到包装或封装薄膜上的张力。所述应变仪或测压元件将表明了施加到包装或封装薄膜上的张力水平的适当的所检测到的信号直接传送到位于远距离的操作人员控制台或类似物上的所述第二可编程序逻辑控制器(PLC)，以便于所述第二可编程序逻辑控制器(PLC)能够在实际中计算或确定施加到包装或封装薄膜上的实际张力。仍然更进一步地，本发明整个薄膜分配和包装系统或装置也具有一些附加的操作和安全装置。例如，光电眼包含在薄膜分配和包装系统或装置的框架内，以便于监控安装在薄膜卷安装主轴或心轴上的薄膜卷上剩余的薄膜量。该光电眼相对于，例如，所述主轴或心轴的延伸的外围部分径向偏置预定的量，以便于当设置在薄膜卷上的薄膜消耗到位于薄膜卷上的薄膜的直径程度不再被光电眼捕捉到的程度时，该光电眼将产生表明低薄膜水平的信号。该信号也被直接传送到所述第二可编程序逻辑控制器(PLC)，从而位于所述操作员控制台上的操作员能够启动所需要的操作以用新的或干净的包装或封装薄膜卷来替换已用尽的包装或封装的薄膜卷。仍然继续更进一步地，主轴或心轴，包装或封装薄膜卷安装于其上，从它的通常垂直地直立的操作位置枢轴地移动到主轴或心轴被配置在的倾斜的或偏斜的负载/卸载位置，从而便于将已用尽的薄膜卷从主轴或心轴上卸载下来同时将新的或干净的薄膜卷安装到主轴或心轴上。作为选择，例如在新的或干净的薄膜卷已经被安装到主轴或心轴上之后， 该主轴或心轴枢轴地移动回到它的通常垂直地直立的操作位置以便于该装置或系统现在能够用于将负载包装或封装在包装或封装薄膜中。该主轴或心轴也安装在包含指状物的枢轴的框架上，并且该指状物可操作地与安装在包装或封装薄膜分配支架组件的框架上的限位开关相配合以便当主轴或心轴框架实际上已经移回到它的通常垂直地直立的操作位置时产生信号。该信号被直接传送到位于操作员控制台上第二可编程序逻辑控制器(PLC)。 因此，如果限位开关没有产生此种表明主轴或心轴框架实际上并没有已经完全移回到它的通常垂直地直立的操作位置处的信号，第二可编程序逻辑控制器(PLC)将不会启动运转该薄膜分配和包装系统或装置。仍然更进一步地，也要注意到包含在本发明的该新的改进的薄膜分配和包装系统或装置内的另一安全装置属于提供的与门状物有关的第三近距离传感器，所述门状物相对于第一和第二驱动滚轴通常设置在它的关闭位置，从而保护操作人员免受任何涉及第一和第二驱动滚轴的伤害。更具体地，通常覆盖第一和第二驱动滚轴的门状物具有锁紧机构，所述锁紧机构例如包括固定栓类型的锁定构件。因此，当该锁紧机构被移动到它的关闭位置处时，在所述关闭位置处，例如，该固定栓锁定构件被移动到它的延伸位置，通过这种第三近距离传感器，固定栓锁定构件的这种延伸位置将被检测到。该第三近距离传感器将产生信号并且将该信号传送给第一可编程序逻辑控制器(PLC)，所述第一可编程序逻辑控制器 (PLC)允许即将启动的薄膜分配和包装系统或装置运转。如果该第一可编程序逻辑控制器 (PLC)没有接收到此类来自第三近距离传感器的信号，薄膜分配和包装系统或装置将被阻止运行。最后，至少一个人机界面(HMI)提供在位于远程的操作员控制台上。人机界面 (HMI)可以包括各种不同的类型或结构，比如键盘、按键、多个USB接口、显示屏或类似物， 通过所述的类型或结构，操作人员能够有效地与例如第二可编程序逻辑控制器(PLC)相接通，并且因此通过第一和第二无线传输模块或收发器与第一可编程序逻辑控制器(PLC)相接通从而在实际中控制包装或封装薄膜分配支架组件的各种能量结构。也应注意到，由于提供了人机界面(HMI)，所述人机界面(HMI)可以如上所述地包括，例如一个或多个USB接口，操作人员能够有效地插上电话、手提电脑、笔记型电脑、笔记本电脑或类似物，从而例如所有存储在该第二可编程序逻辑控制器(PLC)中的数据可以被下载和传送到远程数据存储服务器或类似物用于后续使用。来自操作者的手提电脑、笔记型电脑、笔记本电脑或类似物的控制指令，可以同样地被输入返回到第二可编程序逻辑控制器(PLC)中用于传送回到该第一可编程序逻辑控制器(PLC)中，从而例如改变提供给包装或封装薄膜分配支架组件的各种被动力传动的结构的各种动力传动信号，从而在实际中达到最优化的输出性能水平。
结合考虑附图和下面详细的描述，本发明的各种其它特征和附随的优点将会被更加充分地理解，在所有的各种视图中，相同的附图标记指代相同或相应的部件，并且其中图1是第一种传统的现有技术中的转盘式薄膜包装或封装机的立体图；图2是第二种传统的现有技术中的旋臂式薄膜包装或封装机的立体图；图3是第三种传统的现有技术中的旋环式薄膜包装或封装机的立体图；图4是当从面向架装荷载的包装或封装薄膜分配支架组件的侧面观察时，当依照本发明的原理和启示构造时的包装或封装薄膜分配支架组件的立体图。图5是在图4中所公开的包装或封装薄膜分配支架组件的立体图，并且是从面向远离架装荷载方向的包装或封装薄膜分配支架组件的一侧观察。图6是在图4中所公开的包装或封装薄膜分配支架组件的示意图，其中实际上公开了该包装或封装薄膜分配支架组件绕设置在包装位置处的架装荷载相对地移动，并且其中更进一步地，该包装或封装薄膜分配支架组件被设置为例如与设置在控制柜内的可编程序逻辑控制器(PLC)相连通。
具体实施例方式现在参考附图，并且尤其是图4和5，示出了一种包装或封装薄膜分配支架组件， 通常由附图标记400表示，其已经根据本发明的原理和启示开发出来了，其能够用作包装或封装薄膜分配支架组件应用在图1至3中所公布的任一薄膜包装或封装机、系统或装置上。该包装或封装薄膜分配支架组件400适合于以旋转的方式相对于例如在图6中示意性示出的设置在包装或封装位置处的架装荷载有角度地移动。更具体地说，可以看到，例如该包装或封装薄膜分配支架组件400包含直立主轴或心轴402，在图6中标记为403的包装或封装薄膜卷适合于安装在所述主轴或心轴402上，以及，例如第一和第二预拉伸驱动滚轴404、406，和包含应变仪或测压元件(未示出)的适当的张力滚柱408，都适合于被安装在该包装或封装薄膜分配支架组件400上。更具体地说，仍进一步而言，为了驱动该第一和第二驱动滚轴404、406，可以看到驱动马达410在远离该薄膜卷安装主轴或心轴402的位置处被安装在该包装或封装薄膜分配支架组件上，并且第一驱动滑轮412可操作地连接到该驱动马达410的输出驱动轴上。第一从动轮414被设置在第一预拉伸驱动滚轴404所安装的滚轮轴上端部分的顶上，并且可操作地连接到该滚轮轴的上端部分，以及可以看到第一驱动滑轮412和第一从动轮414通过第一传动带416驱动地相互连接。第二从动轮418 同轴地安装在第一从动轮414的顶上，而第三从动轮420被设置在第二预拉伸驱动滚轴406 所安装的滚轮轴的上端部分顶上，并且可操作地连接到此滚轮轴的上端部分。第二传动带 422可操作地相互连接第二和第三从动轮418、420，并且当然能够理解的是在第一和第二预拉伸滚轴404、406之间所限定的或存在的相对旋转速度实际上将决定了施加给该包装或封装薄膜的预拉伸量。因此，仍可以进一步理解的是，施加给包装或封装薄膜的预拉伸量或比例能够通过预设地与特定尺寸的驱动和从被动轮414、418、420相匹配来预先限定或改变以便于在实际中达到在第一和第二驱动滚轴404、406之间的预设的旋转速率比，其中，这种此类在第一和第二驱动滚轴404、406之间的不同的速率比限定或决定了前述的施加到包装或封装薄膜上的预拉伸量。仍继续进一步地，并且可以从图5中最佳示出，横向进给惰轮压紧轮似4可旋转地安装在该包装或封装薄膜分配支架组件400上从而横向进给惰轮压紧轮4M的相对设置的上端部和下端部在包装或封装薄膜分配支架组件框架430的上部构件和下部构件426、428 之间延伸，同时横向进给惰轮目标滚轴432以类似的方式可旋转地安装在该包装或封装薄膜分配支架组件400上从而横向进给惰轮目标滚轴432的相对设置的上端部和下端部在包装或封装薄膜分配支架组件框架430的上部构件和下部构件似6、似8之间延伸。因此，由于考虑到设置在直立的主轴或心轴402上的包装或封装薄膜卷输送或分配包装或封装薄膜的方向，将能够理解的是横向进给惰轮压紧轮似4和横向进给惰轮目标滚轴432全都位于第一和第二驱动滚轴404、406的上游。横向进给惰轮目标滚轴432的上端部具有传感器目标434，该传感器目标434可以仅仅是螺纹地啮合在横向进给惰轮目标滚轴432的外围壁部之内的紧固螺钉的头部，并且第一近距离传感器436安装在该包装或封装薄膜分配支架组件框架430的壁构件437上以便于每当横向进给惰轮目标滚轴432完成一个循环时能够检测或感应横向进给惰轮目标滚轴传感器目标434的存在。以类似的方式，如可以从图4中最佳示出，出料惰轮压紧轮438也是可旋转地安装在该包装或封装薄膜分配支架组件400上以便于出料惰轮压紧轮438的相对设置的上下端部也在该包装或封装模分配支架组件框架430的上部和下部构件似6、似8之间延伸，同时出料惰轮目标滚轴440以类似的方式可旋转地安装在该包装或封装薄膜分配支架组件400 上以便于该出料惰轮目标滚轴440的相对设置的上下端部分同样地在该包装或封装薄膜分配支架组件框架430的上部和下部壁构件似6、4观之间延伸。以与进给惰轮压紧和目标滚轴424、432的方式相类似的方式，由于考虑到设置在直立的主轴或心轴402上的包装或封装薄膜卷输送或分配包装或封装薄膜的方向，可见该出料惰轮压紧轮438和该出料惰轮目标滚轴440全都位于第一和第二驱动滚轴404、406的上游。出料惰轮目标滚轴440的上端部分也具有传感器目标442，类似于传感器目标 434，该传感器目标442同样为螺纹地啮合在出料惰轮目标滚轴440的外围壁部之内的螺纹接合的紧固螺钉的头部，并且第二近距离传感器444安装在该包装或封装薄膜分配支架组件框架430的另一壁构件上以便于能够每当出料惰轮目标滚轴440完成一个循环时能够检测或感应出料惰轮目标滚轴传感器目标442的存在。因此应当理解的是，设置在并分配自可旋转地安装在直立的主轴402上的包装或封装薄膜卷上的包装或封装薄膜的薄膜路径从包装或封装薄膜卷处延伸，穿过前述的第一压紧轮422和第一目标滚轴432之间，穿过第一和第二驱动滚轴404、406之间或周围，穿过张力滚柱408的外表面部分周围并穿过第二压紧轮438和第二目标滚轴440之间，以便于被引导朝向将架装荷载包装或封装在包装或封装薄膜中。重新回到在包装或封装薄膜分配支架组件框架430上的第一和第二目标滚轴 432,440的规定和配置，回到在第一和第二目标滚轴4；34、440上的传感器目标434、442的规定和配置，以及回到在包装或封装薄膜分配支架组件框架430上的第一和第二近距离传感器436、444的规定和配置，应当注意到每当第一和第二近距离传感器436、444检测目标滚轴432、442的存在时，表明目标滚轴432、440的旋转速度以及从而表明在目标滚轴位置处的薄膜的线性速度时，该第一和第二近距离传感器436、444将会产生脉冲，该脉冲被传送到可在图5中最佳可见的安装在包装或封装薄膜分配支架组件400上的第一可编程序逻辑控制器(PLC)446。应当将能够理解的是分别表明了在目标滚轴位置处的薄膜的线性速度的第一和第二目标滚轴432、440的旋转速度将是不同的，并且这种在薄膜速度上的不同限定了当薄膜穿过或在驱动滚轴404、406之间时被施加到薄膜上的预拉伸量。来自张力滚柱408，以及更具体地，来自包含在张力滚柱408中的应变仪或测压元件的信号，也被传送到第一可编程序逻辑控制器(PLC) 446。第一可编程序逻辑控制器(PLC) 446可操作地连接到第一无线传输模块或收发器 448，所述第一无线传输模块或收发器448位于包装或封装薄膜分配支架组件400上第一可编程序逻辑控制器(PLC)446的位置的附近，并且应当能够理解的是该第一可编程序逻辑控制器(PLC)446被提供用于计算包装或封装薄膜的预拉伸程度和包装或封装薄膜的使用量，包装或封装薄膜的预拉伸程度和使用量都是源自或接收自近距离传感器436、444的信号的函数。进而，此类例如与包装或封装薄膜的预拉伸相关的或与用于特定的包装或封装操作的薄膜量相关的数据和计算结果通过第一无线传输模块或收发器448传送到第二无线传输模块或收发器450，所述第二无线传输模块或收发器450例如可以位于如图6中所示的主操作员控制台或类似物452上。该主操作员控制台或类似物452可以包括第二可编程序逻辑控制器(PLC)454，其中所有的上述数据和计算结果可以储存在所述第二可编程序逻辑控制器(PLC)4M中。还要注意，该主操作员控制台或类似物452也可以具有一种或多种类型的合适的人机界面(HMI)456，比如键盘、小型键盘、多个USB接口、显示屏等等。以这种方式，上述的各种数据和计算结构可以向操作人员展示以便用于监控的目的和用于与操作参数相关的为了修正的目的，用以实现该包装或封装系统的最优化操作。 如在上文中提到的，人机界面(HMI) 456可以包括，例如一个或多个USB接口以便于操作人员能够有效地插上电话、手提电脑、笔记型电脑、笔记本电脑或类似物，从而例如所有存储在该第二可编程序逻辑控制器(PLC)4M中的数据可以被下载和传送到的远程数据存储服务器或类似物用于后续使用。来自操作者的手提电脑、笔记型电脑、笔记本电脑或类似物的控制指令，可以同样地被输入返回到第二可编程序逻辑控制器(PLC)4M中以传送回到该第一可编程序逻辑控制器(PLC)446中，从而例如改变或更改用于包装或封装薄膜分配支架组件400的各种动力传动结构的各种动力传动信号，以便在实际中达到最优的输出性能标准。例如，将要施加给包装/封装薄膜的预定的张力程度可以通过操作人员将此类张力程度数据输入到操作员控制台来预先设置，用于通过第一和第二可编程序逻辑控制器 (PLCs) 446,454来控制该驱动马达410。因此，在实际中如果例如通过与张力滚柱408可操作地连接的应变仪传送到第二可编程序逻辑控制器(PLC)4M的施加在该薄膜上的张力太低或太高，可以通过发送适当的控制信号给驱动马达410来改变对驱动马达410的控制，所述控制信号由位于操作人员控制台452处的操作人员发送到驱动马达410并且从人机界面 (HMI) 456以及通过第二可编程序逻辑控制器(PLC) 454、第二无线传输模块或收发器450、 第一无线传输模块或收发器448、和第一可编程序逻辑控制器(PLC) 446输送。以类似的方式，操作人员同样可以监控施加到包装或封装薄膜上的预拉伸量或者包装或封装每个负载所使用的薄膜量。因此，操作人员可以，例如针对第一和第二驱动滚轴 404,406中的特定一个的使用或者针对它们可操作地连接的滑轮传动装置414、418、420指定或初设必要的改变，从而第一和第二驱动滚轴404、406的相对速度依照最优化或所需的预拉伸参数进行改变。如果实际中所使用的薄膜量偏离了预定的或所规定的目标值，可以进行类似的变化或改变。因此，基于前述的各种所检测到的数据、信息、数值、百分比、比率或类似物，操作人员可以简易地确定该装置所需的适当的维修。例如，它可能简单的是该包装或封装薄膜错误地穿过或路由通过排列在包装或封装薄膜分配支架组件400上的滚轴。 最后应当理解，与包括薄膜包装或封装系统的上述部件相关的，第一和第二无线传输模块 448、450优选是收发器或类似物以便于在实践中允许在第一和第二可编程序逻辑控制器 (PLCs)446、4M之间的双向连通。仍然更进一步的，如前所述，提供的多个USB接口允许其它辅助设备，例如手提电脑、笔记型电脑、或类似的便携式电脑、打印机、电话、路由器、因特网连接器和类似物，与主要操作人员控制台可操作地连接从而使操作人员能够通过此类辅助设备控制薄膜包装或封装系统的操作元件。继续更进一步地，本发明的系统或装置包括例如包装或封装薄膜分配支架组件 400，也可以具有各种其它安全设备或可操作元件或装置。例如，包装或封装薄膜分配支架组件400具有一些装置，所述装置可用于向操作人员表明在薄膜卷上剩余的和与薄膜包装或封装操作有关的要分配的数量正在用尽和即将用尽。更具体地说，可从图5中最佳地理解，该包装或封装薄膜分配支架组件400具有安装在包装或封装薄膜分配支架组件400的上壁构件426内的光电探测器或光电眼458。光电眼458位于相对于安装在主轴或心轴402 上的薄膜卷的圆柱轴稍微偏移的径向位置，包装或封装薄膜卷位于所述主轴或心轴402 上，以便于该光电眼的视线轴向地与薄膜卷安装主轴402的外围表面部分有效地对齐。以这种方式，当包装或封装薄膜，包括设置在薄膜卷安装主轴402上薄膜卷逐渐减少时，将会出现一个时间点，在这个时间点里光电眼将不再探测到盘绕在薄膜卷的薄膜卷芯上的薄膜的存在，于是警报或其它信号将会产生并被直接传送到第二可编程序逻辑控制器(PLC) 454 从而第二可编程序逻辑控制器(PLC)妨4将使操作人员通过人机界面(HMI) 456听到或看到或读到警报或报警信息。当然，操作人员之后可以通过操作人员控制台452关闭该装置或系统以便于在实践中允许其他操作人员将已用尽的或即将用尽的包装或封装卷从薄膜卷安装主轴402上移除并且用新的或干净的包装或封装薄膜卷来进行替换，从而在包装或封装薄膜分配支架组件400上没有充足的包装或封装薄膜的情况下将不会进行包装或封装操作。与上述的包装或封装薄膜卷的更换有关，进一步注意到薄膜卷安装主轴或心轴 420通常设置在如图4和5中所示的垂直地直立的操作位置。但是，薄膜卷安装主轴402实际上能够从或相对于它通常所设置的垂直地直立的操作位置向外倾斜，例如，经过约45° 的角运动，从而在实际中便于从薄膜卷安装主轴402上移除用尽的包装或封装薄膜卷并同时将新的或干净的包装或封装薄膜卷安装到薄膜卷安装主轴402上。作为一个包含在包装或封装薄膜分配支架组件400中的安全装置，限位开关设置在支架壳体460的内部，所述支架壳体460安装在包装或封装薄膜分配支架组件400的框架430的部分的侧壁构件437上，所述包装或封装薄膜分配支架组件400有效地容纳了薄膜卷安装主轴或心轴402以及安装在其上的包装或封装薄膜卷。此外，从图4可最好理解， 该直立的薄膜卷安装主轴402牢固地固定在大体上U形的安装支架上，所述安装支架包括底部横档构件464和一对相对设置的直立的侧梁466、468。侧梁466、468的上端部分分别枢轴地固定到支架组件框架430的侧壁构件437和相对的侧壁构件470，如在472、474，以便于在实际中允许直立的薄膜卷安装主轴402的上部自由端部分以弓形的方式向外地和向下地朝向如在图5中所示的右侧倾斜，而相反地，直立的薄膜卷安装主轴402的底端部分将向上地并朝向如在图4中所示的右侧倾斜。也可以在图4中最佳示出，大体上U形的安装支架的下角部分，被限定在底部横档构件464和一对相对设置的直立的侧梁466、468之间，具有角架476、478，当薄膜卷安装主轴402从它的向外枢转或倾斜的薄膜装载/卸载位置旋转回到它正常操作位置时，由于角架476、478接合包装或封装薄膜分配支架组件400的框架430的侧壁构件437、470的下端部分，所述角支架476、478有效地防止了直立的薄膜卷安装主轴402和它的大体上U形的安装支架，过度伸出(over-shooting)它的适当的配置。另外也可以从图5中最好理解，该 U形支架的直立的侧梁466也具有接合并且关闭限位开关的指状物480，当直立的薄膜卷安装主轴402在实际中已经被移回到它正常的直立的操作位置处时，指状物480设置在支架壳体460的内部。因此，很能够容易地理解，由于提供了该设置在支架壳体460内的限位开关从而有效地检测到薄膜卷安装主轴402，和它的大体上U形安装支架464、466、468实际上已经被移回到它的通常垂直地直立的操作位置处的事实。如果限位开关460没有检测到薄膜卷安装主轴402的这个通常垂直地直立的配置，它将不会产生适当的信号给第二可编程序逻辑控制器妨4从而该第二可编程序逻辑控制器妨4将会有效地防止该装置或系统运转。另一个包含在包装或封装薄膜分配支架组件400中的安全装置包括第三近距离传感器482的使用，所述第三近距离传感器482例如被设置在包装或封装薄膜分配支架组件400的上壁构件426的部分上，所述上壁构件似6为包装或封装薄膜分配支架组件400的一部分有效地形成了天花板，所述包装或封装薄膜分配支架组件400容纳了第一和第二驱动滚轴404、406。包装或封装薄膜分配支架组件400的这种壳体部分通常通过门状物(未示出)来覆盖，门状物铰链式地安装在该包装或封装薄膜分配支架组件400上在打开和关闭的位置之间。该门状物(未示出)在运行周期中通常设置在它的关闭位置以便于覆盖或包围该第一和第二驱动滚轴404、406并且从而防止操作人员因其它方面意外地遇到该第一和第二驱动滚轴404、406而遭受不安全的状况。但是，该门状物(未示出)，可能例如在开启程序中被移动到它的打开位置，其中需要实现手动地将包装或封装薄膜沿着它的正弦曲线流动路径在第一和第二驱动滚轴404、406之间穿过。该门状物(未示出)例如可能包含有设置在其上的锁紧机构，所述锁紧机构例如可以类似于固定栓锁定组件，其中，当该门状物(未示出)被锁定时，该固定栓被移动到它的可以通过近距离传感器482有效地检测到锁定位置。因此，如果近距离传感器482没有检测到通常覆盖和包围该第一和第二驱动滚轴404、406的门状物(未示出)，实际上已经通过设置在它的延伸的和锁定的位置处的固定栓构件被移动到并且被锁定在它的关闭位置，此类近距离传感器482将向第一可编程序逻辑控制器(PLC)446发射信号，从而同样有效地防止该薄膜包装或封装装置或系统启动薄膜包装或封装运行周期。因此，依照本发明的原理和启示可以看到，已经公开了一种新的改进的薄膜分配和包装系统或装置，其中包装或封装薄膜分配支架组件具有一对驱动滚轴，所述驱动滚轴通过驱动马达和皮带滑轮驱动系统按不同的速度被驱动，以便于将预定的预拉伸量施加给包装或封装薄膜。横向进给目标滚轴和横向进给压紧轮可操作地与该对驱动滚轴相联系并且被提供在该对驱动滚轴的横向进给侧上，同时出料目标滚轴和出料压紧轮也可操作地与该对驱动滚轴相联系并且被提供该对驱动滚轴的出料侧上。横向进给和出料目标滚轴都具有安装于其上的传感器目标，并且第一和第二近距离传感器分别设置为与目标滚轴相邻接以便于在实际中当目标滚轴按照与薄膜速度成一定比例的速度旋转时检测到该传感器目标的存在。在第一或横向进给目标滚轴处的薄膜速度不同于在第二或出料目标滚轴处的薄膜速度，并且这种速度上的不同包含施加到薄膜上的预拉伸量。每当它检测到其中一个传感器目标每当例如该特定的目标滚轴完成一个旋转时，该近距离传感器将产生脉冲信号，并且这些脉冲信号将被传送到位于包装或封装薄膜分配支架组件上的第一可编程序逻辑控制器(PLC)，以便于该第一可编程序逻辑控制器(PLC)之后能够计算出实际上施加到包装或封装薄膜上的预拉伸量，以及实际上应用到每个被包装的负载上的包装或封装薄膜量，或者还进一步计算出例如在实际中使用单个薄膜卷多少个负载能被包装或封装。张力滚柱，其中包含了适当的应变仪或测压元件张力滚柱，该张力滚柱可操作地连接到一对驱动滚轴以便于测量被施加到包装或封装薄膜上的张力。应变仪或测压元件也将表明所检测到的张力值的信号通过第一和第二无线传输模块或收发器传送到位于远程操作员控制台内的第二可编程序逻辑控制器(PLC)，以便于第二可编程序逻辑控制器 (PLC)实际上能够计算或确定施加到包装或封装薄膜上的实际张力。来自目标滚轴近距离传感器，表明薄膜速度和薄膜使用量，以及来自张力滚柱，表明施加到包装或封装薄膜上的张力程度的所有的上述的数据信号可以由操作人员通过也位于远距离的操作员控制台上的人机界面来获得，并且，因此，操作人员可以监控此类数据并且视需要来对该装置或系统组件进行改变。仍然更进一步地，本发明的新的改进的薄膜分配和包装系统或装置也具有一些附加的操作和安全装置。例如，将光电眼包括到薄膜分配和包装系统或装置的框架内，以便于监控在安装在薄膜卷安装主轴或心轴上的薄膜卷上剩余的薄膜量。该光电眼相对于例如主轴或心轴的延伸的外围部分径向偏置预定的量，以便于当设置在薄膜卷上的薄膜消耗到位于薄膜卷上的薄膜的直径程度不再被光电眼捕捉到的程度时，该光电眼将产生表明低薄膜水平的信号。这种信号被直接传送到第二可编程序逻辑控制器(PLC)，从而，再一次地，位于操作员控制台上的操作员能够启动所需要的操作以用新的或干净的包装或封装薄膜卷将已用尽的包装或封装的薄膜卷更换掉。继续更进一步地，主轴或心轴，包装或封装薄膜卷安装于其上，从它的通常垂直地直立的操作位置枢轴地移动到主轴或心轴被配置在的倾斜的或偏斜的负载-卸载位置，从而便于将已用尽的薄膜卷从主轴或心轴上卸载下来同时将新的或干净的薄膜卷安装到主轴或心轴上。因此，例如在新的或干净的薄膜卷已经被安装到主轴或心轴上之后，该主轴或心轴枢轴地移回到它的通常垂直地直立的操作位置以便于该装置或系统现在能够用于在包装或封装薄膜中包装或封装负载。该主轴或心轴也安装在包含指状物的枢轴的框架上，并且该指状物可操作地与安装在包装或封装薄膜分配支架组件的框架上的限位开关相配合从而当主轴或心轴框架实际上已经移回到它的通常垂直地直立的操作位置时产生信号。这种信号被直接传送到第二可编程序逻辑控制器(PLC)。因此，如果限位开关没有产生此类信号表明主轴或心轴框架实际上并没有已经完全移回到它的通常垂直地直立的操作位置，第二可编程序逻辑控制器(PLC)将不会启动运转该薄膜分配和包装系统或装置。最后要注意包括在本发明的该新的改进的薄膜分配和包装系统或装置中的另一安全装置属于提供了与门状物有关的第三近距离传感器，所述门状物相对于第一和第二驱动滚轴通常被配置在它的关闭位置，从而保护操作人员免受任何涉及第一和第二驱动滚轴的伤害。更具体地，通常覆盖第一和第二驱动滚轴的门状物具有锁紧机构，所述锁紧机构例如包括固定栓类型的锁定构件。因此，当该锁紧机构被移动到它的关闭位置处时，在所述关闭位置处，例如，该固定栓锁定构件被移动到它的延伸位置，通过第三近距离传感器，固定栓锁定构件的延伸位置将被检测到。该第三近距离传感器将产生信号并且将信号传送给第一可编程序逻辑控制器(PLC)，第一可编程序逻辑控制器(PLC)将允许即将启动的薄膜分配和包装系统或装置的运转。如果该第一可编程序逻辑控制器(PLC)没有接收到来自第三近距离传感器的这种信号，薄膜分配和包装系统或装置将被阻止运行。显而易见地，根据上述启示，本发明的许多变化和变型是可能的。因此应当理解除了本文中具体描述的之外，在所附的权利要求书地范围内本发明能实施。
权利要求
1.一种用于薄膜包装/封装装置的包装/封装薄膜分配支架组件，包括薄膜分配支架组件，用于分配包装/封装薄膜以将待包装的负载围绕包装；主轴，所述主轴安装在所述薄膜分配支架组件上用于支撑包装/封装薄膜卷，其中，通过所述薄膜分配支架组件从所述包装/封装薄膜卷上分配的所述包装/封装薄膜用于包装待包装的负载；第一和第二驱动滚轴，所述第一和第二驱动滚轴用于朝向待包装和封装的所述负载驱动来自安装在所述主轴上的所述包装/封装薄膜卷的薄膜；第一和第二目标滚轴，所述第一和第二目标滚轴具有传感器目标，由于考虑到所述主轴分配所述薄膜和朝向待包装和封装的负载的方向，为了分别地以对应于在所述第一和第二目标滚轴的各自位置处的薄膜速度的速度分别旋转，所述传感器目标分别安装于其上并且被设置在所述第一和第二驱动滚轴的相对的上游侧和下游侧上；第一和第二近距离传感器，所述第一和第二近距离传感器设置为邻近所述第一和第二目标滚轴，随着所述包装/封装薄膜被引导越过所述第一和第二目标滚轴，每当所述第一和第二目标滚轴中的每一个完成一个循环时，用于检测被分别设置在所述第一和第二目标滚轴上的所述传感器目标的存在，以及用于产生表明所检测到的在所述第一和第二目标滚轴中的每一个上的所述传感器目标中的每一个的存在的信号；以及可编程序逻辑控制器(PLC)，所述可编程序逻辑控制器(PLC)安装在所述薄膜分配支架组件上用于接收来自所述第一和第二近距离传感器的所述信号并且，当所述包装/封装薄膜分别通过所述第一和第二目标滚轴中的每一个时，用于计算作为所述包装/封装薄膜的速度之间的差值的函数的施加到包装/封装薄膜上的预拉伸量。
2.根据权利要求1所述的组件，其中所述可编程序逻辑控制器(PLC)可以计算作为由所述第一近距离传感器产生的所述信号的函数的被分配和用于包装/封装操作的包装/封装薄膜的数量，所述第一近距离传感器设置为靠近被设置在所述第一和第二驱动滚轴的上游处的第一目标滚轴。
3.根据权利要求1所述的组件，进一步包括张力滚柱，所述张力滚柱被设置在所述薄膜分配支架组件上，用于测量施加到所述包装/封装薄膜上的张力。
4.根据权利要求1所述的组件，还包括光电探测器，所述光电探测器安装在所述薄膜分配支架组件上用于检测在所述主轴上的包装/封装薄膜的低薄膜用尽的状态。
5.根据权利要求1所述的组件，其中所述主轴在倾斜的薄膜装载/卸载位置和垂直地直立的操作位置之间可枢轴地移动， 所述包装/封装薄膜卷被支撑在所述主轴上；以及限位开关安装在所述薄膜分配支架组件上用于确定一旦新的/干净的薄膜卷已经安装在所述主轴上，所述主轴移动回到所述垂直地直立的操作位置。
6.根据权利要求1所述的组件，其中门状物被枢轴地安装在所述薄膜分配支架组件上在打开位置和关闭位置之间，所述打开位置用于允许在所薄膜分配支架组件不运作的期间由操作人员接近所述第一和第二驱动滚轴，所关闭位置用于覆盖所述第一和第二驱动滚轴以便于防止在所述薄膜分配支架组件的运转期间伤害操作人员；以及第三近距离传感器安装在所述薄膜分配支架组件上用于检测锁紧机构的存在以便于确定所述门状物被设置在所述关闭位置。
7.根据权利要求10所述的组件，其中所述主轴在倾斜的薄膜负载/卸载位置和垂直地直立的操作位置之间可枢轴地移动， 所述包装/封装薄膜卷被支撑在所述主轴上；以及限位开关被安装在所述薄膜分配支架组件上用于确定一旦新的/干净的薄膜卷已经安装在所述主轴上，所述主轴移动回到所述垂直地直立的操作位置。
8.根据权利要求10所述的组件，其中门状物枢轴地安装在所述薄膜分配支架组件上在打开位置和关闭位置之间，所述打开位置用于允许在所薄膜分配支架组件不运作的期间由操作人员接近所述第一和第二驱动滚轴，所关闭位置用于覆盖所述第一和第二驱动滚轴以便于防止在所述薄膜分配支架组件的运转期间伤害操作人员；以及第三近距离传感器安装在所述薄膜分配支架组件上用于检测锁紧机构的存在以便于确定所述门状物被设置在所述关闭位置。
9.根据权利要求10所述的组件，其中所述薄膜包装/封装装置是选自包括转盘式薄膜包装封装装置、旋臂式薄膜包装封装装置和旋环式包装封装装置的群组中。
10.根据权利要求10所述的组件，还包括操作员控制台；第二可编程序逻辑控制器(PLC)，所第二可编程序逻辑控制器(PLC)安装在所述操作员控制台上；以及人机界面(HMI)，所述人机界面(HMI)安装在所述操作员控制台上以便于允许操作员通过所述第一和第二可编程序逻辑控制器(PLCs)从所述操作员控制台控制所述第一和第二驱动滚轴。
11.根据权利要求17所述的组件，其中所述人机界面(HMI)选自包括电话、键盘、小型键盘、USB接口、手提电脑、笔记型电脑、 笔记本电脑和监视屏中的其中之一的群组中。
12.根据权利要求18所述的组件，其中所述人机界面(HMI)允许操作员从所述第一和第二可编程序逻辑控制器(PLCs)中的至少一个中下载数据用于后续使用。
13.一种使用薄膜包装/封装装置用于分配包装/封装薄膜以将待包装的负载包装在所述包装/封装薄膜中的方法，包括下述步骤将薄膜分配支架组件安装在所述装置上，用于分配包装/封装薄膜以将待包装的负载围绕包装；将主轴安装在所述薄膜分配支架组件上用于支撑包装/封装薄膜卷，其中通过所述薄膜分配支架组件将分配自所述包装/封装薄膜卷上的所述包装/封装薄膜用于包装待包装的负载；将第一和第二驱动滚轴安装在所述薄膜分配支架组件上用于朝向待包装和封装的所述负载驱动来自安装在所述主轴上的所述包装/封装薄膜卷上的所述薄膜；由于考虑到所述主轴分配所述薄膜和朝向待包装和封装的负载的方向，为了分别地以对应于在所述第一和第二目标滚轴的各自位置处的薄膜速度的速度旋转，将第一和第二目标滚轴安装在所述第一和第二驱动滚轴的相对的上游侧和下游侧上，所述第一和第二目标滚轴上具有传感器目标；安装第一和第二近距离传感器，所述第一和第二近距离传感器邻近所述第一和第二目标滚轴，随着所述包装/封装薄膜被引导越过所述第一和第二目标滚轴，每当所述第一和第二目标滚轴中的每一个完成一个循环时，用于检测分别设置在所述第一和第二目标滚轴上的所述传感器目标的存在，以及用于产生表明所检测到的在所述第一和第二目标滚轴中的每一个上的所述传感器目标中的每一个的存在的信号；以及使用可编程序逻辑控制器(PLC)，所述可编程序逻辑控制器(PLC)安装在所述薄膜分配支架组件上用于接收来自所述第一和第二近距离传感器的信号并且，当所述包装/封装薄膜分别通过所述第一和第二目标滚轴中的每一个时，用于计算作为所述包装/封装薄膜的速度之间的差值的函数的施加到包装/封装薄膜上的预拉伸量。
全文摘要
一种薄膜包装机或装置，其中各种操作条件和数据可以被检测、确定并且随后用于诊断的、操作的性能和安全性能，以及用于实现操作性能的改进从而不仅达到最佳的或预设的性能特性而且也能够实现包装或封装薄膜的节约使用。
文档编号B65B11/02GK102459004SQ201080033249
公开日2012年5月16日 申请日期2010年5月5日 优先权日2009年5月29日
发明者丹尼尔·施密特, 佩塔尔·伊萨耶夫, 托马斯·马奇, 斯蒂芬·G.·福里斯特, 罗伯特·雅各布 申请人:伊利诺斯工具制品有限公司