(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボトル、缶又はそれらと同等の容器を処理する装置（１）であって、その装置は、上位の機械制御部（２０）と少なくとも一つの駆動システム（９）とを有し、駆動システム（９）は、交換可能な形に構成されており、少なくとも駆動部品と、電子制御機器、電子調整機器又は電子監視機器（１４）と、その電子制御機器、電子調整機器又は電子監視機器（１４）用の制御プログラムを保存するための記憶装置（１６）とを有する装置において、
前記機械制御部（２０）は、駆動システム（９）の電子制御機器、電子調整機器又は電子監視機器（１４）用の少なくとも一つの制御プログラムを保存するように構成され、
駆動システム（９）と前記機械制御部（２０）には、それぞれ対応する通信インタフェース（１７）が配備されており、記憶装置（１６）は、書換可能な形に構成されるとともに、通信インタフェース（１７）を介して、前記機械制御部（２０）から記憶装置（１６）に制御プログラムを伝送することが可能なように構成されており、
各制御プログラムが、バージョン識別子を有し、前記機械制御部（２０）が、駆動システム（９）の記憶装置（１６）に保存されている制御プログラムの識別子を読み取るように構成されており、機械制御部（２０）が、読み取った識別子を前記機械制御部（２０）に保存されている制御プログラムの識別子と比較するように構成されており、
前記機械制御部（２０）は、駆動システム（９）の記憶装置に保存されている制御プログラムの読み取った識別子が機械制御部に保存されている制御プログラムの識別子と一致しない場合、通信インタフェース（１７）を介して、前記機械制御部（２０）に保存されている制御プログラムを駆動システム（９）の記憶装置（１６）に自動的に伝送し、
前記機械制御部（２０）は、駆動システム（９）の記憶装置（１６）に保存されている制御プログラムの識別子の読み取りと、機械制御部（２０）に保存されている制御プログラムの識別子との比較と、機械制御部（２０）に保存されている制御プログラムの駆動システム（９）の記憶装置（１６）への伝送とを駆動システム（９）の交換後に自動的に行うように構成されている、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
当該の制御プログラムが、駆動システム（９）の電子制御機器、電子調整機器又は電子監視機器（１４）に適したデータフォーマットで機械制御部（２０）に保存されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
当該の制御プログラムの伝送が、駆動システム（９）の運転開始前に一回だけ行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念にもとづく駆動システム及びそのような駆動システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載されているような、ボトル、缶又はそれらと同等の容器を処理する装置又は機械において、そこに有る駆動システムを交換可能な形で構成することが知られている。そのような機械では、水平に配置されたローターが有り、その周囲には、ボトル、缶又はそれらと同等の容器を支える多数の皿状の容器ホルダーが配備されている。容器は、ローターの周囲の一地点に有る容器ホルダーに載せられて、好適な手段によりホルダーに固定され、その結果容器は、容器ホルダーの回転と共にそれと一緒に回転することとなる。容器は、ローターの回転に伴って、例えば、機械の構成に応じて、容器にラベル又は印字を付ける複数の処理ステーションに沿って移送される。
【０００３】
容器ホルダー及びその上に有る容器を回転させるために、駆動装置が配備されている。更に、それぞれ通過する処理ステーションの方向に容器を正確に向けるために、特に、角度を測定するためのセンサーと、容器を処理ステーションの方向に正確に向けるるとともに回転を調整する役割を果たす電子制御機器とが配備されている。電子制御機器、センサー、並びに場合によっては、更に別の構成部品と共に駆動装置をコンパクトなモジュール式構造ユニットに構成して、交換可能な駆動システムとしてローターに設置することが知られている。
【０００４】
そのような機械は、その機械を通る際の容器の処理を制御する上位の機械制御部を有する。制御コマンドを個々の機械コンポーネントに伝送するために、様々な接続経路、例えば、バスシステム又はそれと同等のものを配備することができる。
【０００５】
モジュール式駆動ユニットは、駆動機能、例えば、センサー情報の評価や所定の角度位置への正確な駆動に必要な制御プログラムを有する電子制御装置を備えている。
【０００６】
そのような駆動システムのモジュール構成によって、修理の際に、機械の故障している駆動部の素早い交換を行うことが可能となる。コンパクトなモジュールをそっくり交換することができるので、負担のかかる取り外し及び取り付け作業を行う必要がなくなる。しかし、その場合、前述した形式の機械は、非常に多様であり、そのため機械の構造が非常に異なっているという問題が生じる。そのような理由から、駆動装置は、機械の種類毎に様々な要件を満たさなければならず、そのことは、特に、様々な機械の駆動システムのために、様々な制御プログラムを使用することによって達成している。そして、交換した場合に、駆動システム内で使用されているプログラムのバージョンが当該の機械に適していることに注意しなければならず、そのことにより、従来技術では、前述した通り、様々な形式の機械での障害に対処することを可能とするために、多数の駆動システムを在庫として保持しなければならないという結果となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ドイツ特許公開第１９０４３９０７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、多数の相異なる機械に対して、手動で調整すること無しに使用することができる、即ち、前述した欠点を防止した、前述した形式の駆動システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本課題を解決するために、請求項１の特徴を有する駆動システムを提案する。
【００１０】
その駆動システムは、多数の処理機械で使用することが可能な構成を備えている。制御プログラム又はファームウェアのための記憶装置を書換可能な形に構成することによって、それぞれの機械に合ったバージョンを駆動システムの記憶装置に転送することができる。特別に構成したハードウェアを用いて、或いは記憶装置自体の交換によって行わなければならなかった従来のシステムと異なり、本発明では、上位の機械装置から直接記憶装置への転送を行うことができる。
【００１１】
機械での駆動システムの構成又は交換が完了した後、配備されている通信インタフェースを介して、駆動システムの記憶素子、電子制御装置、電子調整装置、或いは電子監視装置と上位の機械制御部との間の接続が行われる。そして、上位の機械制御部は、それに続いて、当該の機械に正確に合った制御プログラムを記憶装置に転送することができる。
【００１２】
そのようにして、各機械形式に特化した、互いに交換可能でない駆動システムを在庫として保持する必要がなくなり、機械への取り付け後に必要な制御プログラムを簡単に配備して、その機械で完全に良好に機能する形で使用できるユニット形式の駆動システムを置いておけば良いということが可能となる。
【００１３】
この場合、機械制御部自体の中又は機械制御部の外のアクセス可能な記憶ユニットに制御プログラムを保存することができる。周知の制御部は、多くの場合、そのような目的に使用することができる、柔軟に取り付けることが可能な記憶装置を備えている。
【００１４】
そのため、機械制御部は、例えば、ＳＰＳ、ＰＣ又はマイクロコントローラとして構成される。
【００１５】
この場合、本発明の目的に適うこととして、制御プログラムは、駆動システム用に使用されるデータフォーマットで保存され、即ち、バイナリファイル形式で保存され、その結果簡単に駆動システムの記憶装置に直接転送することができるとともに、負担のかかる変換工程を行う必要がない。
【００１６】
相異なる制御プログラムを区別するために、制御プログラムは、機械制御部が読み取ることが可能なバージョン識別子を備えることができる。そのようにして、容易に制御プログラムの相異なるバージョンを互いに区別して、どのプログラムが実際の機械に必要であるのかを決定することが可能となる。そして、それに続いて、機械制御部は、新たに取り付けた駆動部の読み取ったバージョン識別子を自身の記憶装置に有るバージョン識別子と比較して、保存されているプログラムを交換する必要があるのか否かを決定することができる。交換する必要がある場合、機械制御部は、保存されている制御プログラムを駆動システムに転送して、例えば、記憶装置に既に有るプログラムに上書きし、その結果それに続いて、適合した正しいプログラムが得られることとなる。
【００１７】
そのようなことは、自動的に、或いは手動で行うことができ、本発明の目的に適うこととして、駆動システムの交換後に検査が行われる。そして、場合によっては必要となる交換も、同様に自動的に、或いは確認後に、例えば、作業員によって行うことができる。
【００１８】
本発明による前述した実施形態及び別の実施形態は、従属請求項から明らかとなる。
【００１９】
更に、本課題を解決するために、請求項９にもとづくボトル、缶及びそれらと同等の容器を処理するための装置を提案する。その装置は、同じく、設定された課題を有利に解決するものである。
【００２０】
更に、本課題を解決するために、本発明は、同じく、設定された課題を有利に解決する、請求項１０にもとづく駆動システムの制御方法を提供する。
【００２１】
以下において、図面にもとづき、本発明を詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による処理機械の模式的な平面図
【図２】本発明による駆動システムの模式的な部分断面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
全般的に符号１で表示された本発明による処理機械は、図１に模式的に図示されている。その処理機械は、垂直軸の周りを回転可能な形で軸支されるとともに、詳しく図示されていない駆動システムによって回転される円形のローター２を有する。そのローター上には、ローターと一緒に巡回するとともに、中心軸の周りを回転することが可能な多数の容器ホルダー３が有る。
【００２４】
例えば、ボトルなどの容器４は、機械の移送機構５によって運び込まれて、移送用回転バー５によって容器ホルダー３上に載せられ、そこで、詳しく図示されていない固定機器によって上方から容器ホルダー３上に押し付けられる。
【００２５】
そして、容器は、回転するローター２によって、例えば、容器の前側又は後側にラベルを付けるための処理ステーション７に沿って移送される。そのために、一方では、容器ホルダー３の回転によって、前側又は後側へのラベルの正確な位置決めを保証するとともに、それに対応した通過する際の容器４の回転によって、ラベルの綺麗な添付を保証している。容器は、全ての処理ステーションに沿って移送された後、容器ホルダー３の固定機構から解放されてから、別の移送用回転バー８によって取り外されて、移送機構５上に載せられ、それに続いて、そこから搬出される。
【００２６】
容器ホルダー３の正確な位置決めのために、全般的に符号９で表示され、図２に詳しく図示されている駆動システムが配備されている。駆動システム９は、コンパクトなモジュールとして構成されており、そのカバープレート１０により、ローター２の相応の切り込みに取り付けられて、そこに固定されている。その上側で、それぞれ容器ホルダー３を支持している。
【００２７】
容器ホルダー３の正確な回転のために、内部には、電気モーター式サーボ駆動部１１が配備されており、その回転軸は、容器ホルダー３の回転軸と直に、或いは一つの実施形態として伝動機構を介して接続されている。
【００２８】
サーボ駆動部１１の、そのため容器ホルダー３のその時々の角度位置を計測するために、サーボ駆動部１１には回転角センサー１２が配備されている。別の動作パラメータの監視と障害の検出のために、更に別のセンサー１３が配備されている。
【００２９】
センサー１２と１３は、例えば、制御ユニット１４と接続されている。その制御ユニットは、連続する動作パラメータを保存するための内部記憶ユニット１５と、制御プログラムを保存するための更に別の記憶装置１６とを備えている。
【００３０】
制御ユニット１４は、コネクタ１８により、通信インタフェース１７を介して、外部バスシステム１９と接続されている。
【００３１】
バスシステム１９は、本発明による駆動システム９の他に、上位の機械制御部２０とも繋がっている。その機械制御部は、詳しく図示されていない一定数のセンサーを用いて、機械１の機能を監視して、制御コマンドを様々な機械コンポーネントに送っている。特に、容器ホルダー３のその時々に必要な位置決めに関する相応の制御コマンドを駆動システム９に送っている。
【００３２】
そのようなバスシステム１９と通信インタフェース１７を介して制御機器１４に伝送される制御コマンドは、そこで評価されて、センサー１２により検知した容器ホルダー３のその時々の位置にもとづき、サーボモーター１１の必要な回転に対応する制御パルスを生成して、そこに伝送している。更に、前述した手法により、容器ホルダー３のその時々の位置に関する応答を制御部１４から機械制御部２０に伝送することができる。
【００３３】
更に、機械制御部２０は、機械の個々のコンポーネントに必要な制御プログラムを読み込むための記憶領域２１を有する。更に、機械制御部２０は、バスシステム１９を介して個々の制御ユニット１４に、その記憶装置１６に保存されている制御プログラムのバージョン識別子が何であるかを照会することができる。更に、機械制御部２０は、その識別子を自身のメモリ２１に保存している制御プログラムの識別子と比較することができる。更に、通信インタフェース１７を介して、メモリ２１に保存している制御プログラムを、選択した制御ユニット１４に伝送し、そのようにしてそこのメモリ１６内に保存されている制御プログラムを上書きすることが可能である。
【００３４】
駆動システム９の何らかの部分の障害時には、その障害は、制御ユニット１４によって検知され、通信インタフェース１７を介して機械制御部２０に伝えられる。それに対して、機械制御部は、障害の重大さに関係無く、警報を発出して、機械を停止させる。更に、相応のメッセージを通知して、当該の駆動システムを特定する。
【００３５】
それに続いて、コンパクトなユニットをローター２から外して、新しい正常に動作するユニットを再び取り付けて固定することによって、その駆動システム９を正常に動作する駆動システムと取り換えることができる。次に、電気接続部と通信接続部を再び繋げるだけですみ、機械は、基本的に再び動作可能となる。
【００３６】
機械制御部２０は、取付完了後、新たに取り付けられた制御ユニット１４の記憶ユニット１６内に保存されている制御プログラムのバージョン識別子を照会して、その識別子を、自身のメモリ２１内に保存している、機械の正常な動作に必要な制御プログラムの識別子と比較する。両方の識別子が一致した場合、相応のメッセージを発生して、機械１を再び動作させる。
【００３７】
バージョン識別子が一致しない場合、機械制御部２０は、バスシステム１９と通信接続部１７を介して、自身のメモリ２１内に有る、適合した制御プログラムのコピーを制御ユニット１４に伝送し、それにより既に記憶装置１６内に有る制御プログラムを上書きする。ここで、伝送プロセスの終了と、場合によっては、伝送が成功したか否かの検査後において、交換した駆動システム９にも、正しい制御プログラムが存在することなり、その結果前述した通り、それに続いて、機械制御部２０が、機械１の運転再開を始動する。
【００３８】
前述した通り、この実施例の記述では、専ら制御ソフトウェアについて述べた。本出願の範囲内では、制御ソフトウェアという用語は、駆動システムの動作に必要な如何なるソフトウェアをも含むものであると理解し、本発明の範囲内では、必ずしも、そのようなソフトウェアの全体を機械制御部２０によって駆動システムの記憶装置１６に伝送する必要はない。例えば、必要なソフトウェアの一部が既に駆動システムに存在している可能性も有る。本出願の範囲内では、制御ソフトウェアという用語は、一般にオペレーティングシステムとして周知のソフトウェアコンポーネントと、一般にアプリケーションソフトウェアとして周知のソフトウェアコンポーネントとの両方を含むものであると理解する。
【００３９】
この場合、「オペレーティングシステム」とは、上位のソフトウェア、例えば、制御ソフトウェアが、駆動システム内に含まれる構成部分（ハードウェアコンポーネント）の動作に必要な情報及び制御コマンドを提供するためのプログラム又はデータであると理解されたい。図示されている実施例では、「アプリケーションソフトウェア」とは、例えば、回転プログラム、即ち、ローターの巡回中に容器を如何に回転させるべきであるかの命令であると理解されたい。
【００４０】
当然のことながら、本発明は、前述の実施例に限定されるものではなく、基本的な技術思想を逸脱すること無く、多彩な観点から変更することが可能である。
【００４１】
即ち、本発明による駆動システムを皿状の容器ホルダーを駆動するためだけに使用する必要はない。むしろ、処理機械で使用されている多くの駆動システムをモジュール式ユニットとして構成し、当該の用途に合った制御プログラムによって、各使用目的に適合させることができる。当然のことながら、そのようなシステムにおいても、本発明は使用可能である。
【００４２】
ここで、一体的な記憶ユニットの代わりに外部メモリを使用すること、バスシステムを使用する代わりにスター状の通信システムを使用すること、多くの実現可能な駆動部を使用することなど、本発明の更に別の変化形態も、単なる考え得る変化形態の例として列挙する。
【符号の説明】
【００４３】
１    処理機械
２    ローター
３    容器ホルダー
４    容器
５    移送機構
６    移送用回転バー
７    処理ステーシ
８    移送用回転バー
９    駆動システム
１０    カバープレート
１１    サーボ駆動部
１２    回転角センサー
１３    センサー
１４    制御ユニット
１５    記憶ユニット
１６    記憶装置
１７    通信インタフェース
１８    コネクタ
１９    バスシステム
２０    機械制御部
２１    メモリ
【図１】
0005430398.tif 000002
【図２】
0005430398.tif 000003