(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工設備のための端末であって、
−  前記加工設備に関する情報を通信相手とやり取りするべく構成された通信装置と、
−  前記加工設備に関する前記情報を表示するべく構成されたスクリーンと、
−  前記端末のアライメントに関するアライメント情報を収集するべく構成された姿勢センサと、
−  前記通信装置、前記スクリーン、および前記姿勢センサを制御するべく構成されたプロセッサと、
を備え、
−  前記プロセッサは、前記姿勢センサからのアライメント情報に応じて、前記端末の機能を設定する、
端末において、
−  前記端末の第１の姿勢では前記端末の第１の機能が設定され、前記端末の第２の姿勢では、前記第１の機能とは異なる、第２の機能が設定されるとともに、前記スクリーンに表示される前記情報は、表示装置によって前記加工設備の覗き窓に表示される情報に応じて設定されることを特徴とする、端末。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記姿勢センサからのアライメント情報に応じて、前記加工設備に関して前記スクリーンに表示される前記情報の種類および／または内容を設定することを特徴とする、請求項１に記載の端末。
【請求項３】
前記端末の前記機能は、
−  前記加工設備を制御することと、
−  設備パラメータを表示することと、
−  オペレータ命令を表示することと、
−  情報を前記加工設備とやり取りすることと、
を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の端末。
【請求項４】
前記プロセッサは、前記端末に現在ログインしているユーザのアクセス制御および／または役割に応じて、前記アライメント情報に応じた前記端末の前記機能の設定値を設定することを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の端末。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記アライメント情報に応じて、前記端末に対するアクセス制御を設定すること、特に、前記プロセッサは、前記アライメント情報に応じて、データ網経由の遠隔アクセスを設定することを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の端末。
【請求項６】
ログイン情報を無線で受信するべくログイン装置が構成されることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の端末。
【請求項７】
前記端末は前記加工設備に対して移動可能であること、特に、前記通信装置は前記加工設備と無線で通信するべく構成されることを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載の端末。
【請求項８】
前記端末は前記スクリーンのエリアの少なくとも一部が透明であること、および前記端末は前記スクリーンとは反対の側に向いたカメラを有する、および／または少なくとも前記カメラによって撮像された写真を前記スクリーンに表示することを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載の端末。
【請求項９】
前記スクリーンに表示される前記情報は、前記加工設備に対する前記端末の相対位置に応じて設定されることを特徴とする、請求項１〜８の何れか一項に記載の端末。
【請求項１０】
前記スクリーンに表示される前記情報は、前記覗き窓内に表示される前記情報に意味的に対応付けられることを特徴とする、請求項１〜９の何れか一項に記載の端末。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか一項に記載の端末と、少なくとも１つの加工ステーションを有する加工設備とを有するシステム。
【請求項１２】
カバーが前記加工設備を少なくとも部分的に取り囲むことと、前記カバーは少なくとも１つの覗き窓を有することと、前記加工ステーションは表示装置を有し、前記表示装置は情報を前記覗き窓に表示するべく構成されることとを特徴とする、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記スクリーンに表示される前記情報は前記表示装置によって前記覗き窓に表示される情報に依存するように、および／または前記表示装置によって前記覗き窓に表示される前記情報は前記スクリーンに表示される前記情報に依存するように、前記通信装置は、前記加工ステーションの前記表示装置に作動的に接続されることを特徴とする、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
加工設備のための、特に充填施設のための、請求項１〜１０の何れか一項に記載の端末の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本主題は、加工設備のための端末、端末と加工設備とを有するシステム、ならびに加工設備のための端末の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造業における今日の加工設備（ユニットとも呼称）、例えば、製造設備、製造ライン、包装設備、充填設備、等々、はますます複雑化している。法的規定により、例えば衛生に関する、要件はますます厳しくなっている。寸法精度およびプロセス信頼性の要件も製品購入者によって高められている。無故障の製造工程を常に保証する必要がある。このような製造工程では、更に、製造工程および起こり得るエラーの追跡の可能性および監視の可能性が必要とされている。
【０００３】
無故障の製造フローを維持するために、および製造ステップの追跡を可能にするために、通常、多数のセンサが加工設備内に据え付けられている。加工設備は、通常、原料を施設内に導入するための送り込み経路と、原料がそこで加工される少なくとも１つの加工ステーションと、加工済み製品を出力する送り出し経路とを有する。加工設備内に複数の加工ステーションを順次配置可能であり、これにより製造ラインを形成できる。
【０００４】
稼働中の安全性のために、加工設備（加工装置、加工ユニットとも呼称）は通常、カバーによって保護されている。これらカバーは、一般原則として、製造工程中、負傷の危険性が高い手動介入を防止する。また、衛生上の理由からも、加工ステーションの覆いが必要になり得る。最後に、加工ステーションのカバー（覆い）は、加工ステーションから周辺への生産廃棄物の無制御な放出を防止する。覆い（ケーシング）は、必ずしも加工ステーションを完全に覆う必要はない。この覆いは、加工ステーションのオペレータとこの加工ステーションの実際の加工手段との間に壁またはトンネルのように配置されていれば十分である。
【０００５】
通常、この覆いには覗き窓が取り付けられている。この覗き窓は、覆いの一部を広大に形成することも、覆いの開口部として構成することも可能である。この覗き窓は、好ましくは透明材料製であり、一方ではオペレータのための機械的保護として、他方では加工工程を目視監視するための手段として、役立つ。加工ステーションでは、覗き窓は、通常、加工工程の目視監視のための手段として役立つ。覆いは、通常、加工ステーションを見え難くする。その結果として、覗き窓が覆いに設けられ、この覗き窓を通してオペレータは覆いの背後にある加工ステーションを覗き込むことができる。覗き窓は、通常、視覚的に透明な材料製であり、加工ステーション、または加工ステーションの製造工程に必須の構成要素がオペレータにはっきりと見えるように、覆いに配置されている。
【０００６】
包装業界においては、特に充填設備（装置）において、相前後して順に配置される加工ステーションは、例えば、展張ユニット、滅菌ユニット、充填ユニット、および密閉ユニットを備えることができる。ここで、例えば、包装スリーブは最初に展張ユニットにおいて展張される。次に、例えば、包装スリーブの底部が閉じられ、一方の側だけが開いている展張された包装スリーブが滅菌ユニットにおいて滅菌される。その後、無菌室において滅菌済みの展張された包装体に食品を充填できる。その後、包装体の開いたままになっている側を閉じることができる。加工設備を通過している間、包装体は搬送装置、例えばコンベアベルト、によって加工ステーションから加工ステーションへと移動される。各加工ステーションの覆いに少なくとも１つの覗き窓を設けることができる。覗き窓は、加工ステーションの加工手段または加工工程の眺めを少なくとも部分的に遮断しないように配置される。勿論、上記の各加工ステーションを後述の主題のシステムの一部にすることもできる。
【０００７】
導入部で既に説明したように、加工ステーション内のセンサの数は絶え間なく増加している。製造工程の監視はますます連続的になっており、加工ステップは絶え間なくより複雑化している。この結果、多数のパラメータおよび状態、例えば、温度、圧力、処理量、速度、角速度、距離、等々を、この目的のためにそれぞれ適したセンサによって監視する必要がある。この目的のために、例えば、温度センサ、圧力センサ、処理能力測定装置、速度指示計、湿度計、マノメータ、距離センサ、近接センサ、光電センサ、電圧計、電流計、カメラ、等々、を使用できる。これらセンサは何れも、加工ステーションのそれぞれのパラメータについて実際の状態データを供給する。勿論、上記の各センサを後述の主題のシステムの一部にすることもできる。
【０００８】
オペレータにとっては、加工ステーション全体の監視は着実により複雑化していくので、オペレータはエラーの場合に介入してエラーを修正できるようにすべきである。製造工程のために多数のパラメータを監視および設定する必要があり、誤ったパラメータを組み合わせると、望ましくない結果を招き得るので、オペレータがパラメータの監視および／または再調整をできる限り容易に行えるようにする必要がある。そのために、今日では、オペレータは、どのパラメータがどの値範囲内にあるべきか、およびパラメータを如何に監視すべきかがユーザマニュアルで知らされる。
【０００９】
エラーの場合、オペレータはユーザマニュアルを調べる必要がある。これにより、オペレータ自身がエラーを自分で修正できることもある。オペレータがこれを行えなかった場合、オペレータはこの目的のための資格を有する技術者の助けを求める必要がある。これは、製造工程を不要に停止させることになる。エラーが修正されない限り、加工設備全体が遊休状態になっている。
【００１０】
製造工程を簡素化するために、加工ステーションのパラメータを監視する手段をオペレータが利用できるようにすると有益であろう。したがって、本主題は、加工ステーションの稼働性を向上するという目的に基づいている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、請求項１に記載の端末と、請求項１２に記載のシステムと、請求項１４に記載の使用とによって達成される。
【００１２】
今日、オペレータは、加工ステーションに関する情報をこの加工ステーションに隣接して取り付けられたモニタで見る必要がある。これは、通常、厄介であり、オペレータは状態データを読んでいるとき、この加工ステーションの場所に留まらざるを得ない。また、加工ステーションに関する情報として理解され得る命令が出力され得る。このような命令は、例えば、オペレータ命令または修理命令であり得る。
【００１３】
オペレータが加工ステーションの監視を移動中にも行えるとはるかに便利である。すなわち、通信経路を短縮し、より直観的にすることは、あらゆるヒューマン・マシン・インタフェース（ＨＭＩ）の目的である。ＨＭＩでの通信が良好且つより明確であるほど、オペレータにとって操作がより容易になる。
【００１４】
したがって、本主題によると、上記および更なる情報が、実際に必要とされる場所に、すなわち端末に、表示されることが提案される。数値、警告、命令、警告メッセージ、またはエラーメッセージなどの情報は、オペレータが素早く、直観的に、且つ包括的に読めるように構成される。本主題による端末によって多数の情報を単純且つ容易に理解できるようにオペレータに提供できる。利用可能な表示エリアは、本主題による解決策によって最適に利用される。
【００１５】
特に、最初に、加工設備に関する情報が通信装置によって通信相手とやり取りされる。この通信相手は、例えば、情報、特に状態情報、を通信装置に送信する加工設備自体にすることができる。さまざまな加工設備に関する情報を収集し、この情報を、好ましくはクエリへの応答として、端末に提供する通信サーバまたは中央データ収集ポイントを存在させることもできる。
【００１６】
提供された情報は、端末のスクリーンに表示される。ここで、この情報の全てを同時にスクリーンに表示できる訳ではないことは理解可能であろう。情報をオペレータにとって理解可能にするために、特定のフォーマットで表示する必要があるような種類の情報も存在し得る。したがって、提示される情報を端末がどのアライメントであるかに応じて、オペレータが理解できるように情報をオペレータに提示できる。更に、情報の表示がアライメントに応じて行われると、スクリーンが最適に利用される。その理由は、複数の異なる情報をそれぞれ異なるアライメント姿勢で提供でき、したがって通常よりも多くの情報をスクリーンに表示できるからである。
【００１７】
この目的のために、姿勢センサを端末に設けることが提案される。この姿勢センサによって、端末のアライメントに関するアライメント情報を収集できる。ここで、端末の通常矩形のスクリーンのアライメントが水平か鉛直かを検出できる。水平アライメント、所謂「横長」モード、では、スクリーンの長い方の端縁が水平線に基本的に沿って、特に水平線に基本的に平行に、延びる。鉛直アライメント、所謂「縦長」モード、では、スクリーンの長い方の端縁が鉛直線に基本的に沿って、特に鉛直線に基本的に平行に、延びる。
【００１８】
端末、または端末のスクリーンの平面、が当該表面に平行な平面に延びているか、または当該表面に対して傾斜した平面に延びているかを検出することも可能である。どの姿勢を端末が取っているかは、アライメントセンサによって検出可能である。ここで、互いに異なる少なくとも２つの主な姿勢が区別されることが好ましい。特に、これは、水平または鉛直アライメントとすることができる。端末の姿勢が何であるかに応じて、水平アライメントか鉛直アライメントかを、すなわち「横長」アライメントか「縦長」アライメントかを、および対応するアライメント情報出力を決定できる。
【００１９】
通信装置およびスクリーンの両方と姿勢センサとを制御するプロセッサが端末に配置される。勿論、プロセッサは、複数の独立したプロセスコアと、これらプロセスコアのそれぞれのタスクのために構成された複数の独立したマイクロチップとで構成可能である。
【００２０】
姿勢センサによって収集されたアライメント情報をプロセッサによって評価することが可能であり、この評価結果に応じて、したがって姿勢センサからのアライメント情報に応じて、端末の機能をプロセッサによって設定することが可能である。プロセッサは、スクリーンへの表示に関して、および、例えば、物体の解放、アクセス権限、および物体の視認性、等々に関して、端末の機能を設定できる。したがって、本主題の端末は、姿勢センサからのアライメント情報に応じた機能をオペレータに提供する。本端末は、本端末の少なくとも２つの異なる姿勢においてそれぞれ異なる機能をプロセッサによって設定できるという事実により、より多くの機能を提供する。
【００２１】
１つの実施形態によると、姿勢センサからのアライメント情報に応じて加工設備に関してスクリーンに表示される情報の種類をプロセッサが設定することが提案される。ここで、アライメント情報に応じて情報の提示方法を設定可能である。表示される情報の詳しさの度合いをアライメント情報に応じて設定することも可能である。したがって、端末がどの姿勢であるかに応じて、例えば、シンボルベースの表示からテキストベースの表示に切り替え可能である。一例として、横長モードではシンボルが表示される。端末を回転させて縦長モードにすると、テキスト情報、特にシンボルに割り当てられたテキスト情報、をスクリーンに表示できる。
【００２２】
加工設備に関してスクリーンに表示される情報の内容を、姿勢センサからのアライメント情報に応じて、プロセッサによって設定することもできる。例えば、第１の姿勢では、フローチャートを表示可能であり、第２の姿勢では、このフローチャートに割り当てられたプロセスの説明を表示可能である。センサまたは加工手段の画像を第１の姿勢で表示し、加工手段またはセンサのためのオペレータ命令または設定命令を第２の姿勢で表示することも可能である。
【００２３】
１つの実施形態によると、端末の機能は、少なくとも加工設備を制御することを含むことが提案される。ここで、例えば、加工設備の個々の加工手段をそれぞれのパラメータに関して設定可能である。これにより、例えば、回転速度、処理速度、処理量、温度、電圧、力、等々を各加工手段に対して設定できる。
【００２４】
設備のパラメータを端末によって表示することも可能である。設備のパラメータは、例えば、センサによって測定される加工ステーションの状態データとすることもできる。それから派生した情報を設備のパラメータとして表示することも可能である。特に、冒頭で言及した各センサは、この目的のための必要条件を備えている。
【００２５】
各センサが測定した加工ステーションの状態データは評価される。この評価に基づいた、加工ステーションの状態に関する情報を取得できる。このプロセスにおいて、全てのパラメータが許容範囲内にあるかどうか、および加工ステーションの状態が正常であるかどうかを確認できる。更に、パラメータの値が非許容値の方向に変化しているかどうかを判定できる。値の変化の速度を評価でき、この評価から、パラメータが許容可能な値範囲から今後逸脱する確率を結論付けることができる。製造に必須でないパラメータが許容可能な値範囲から逸脱したかどうかを判定することもできる。この情報は、警告メッセージを出力するために使用できる。製造に不可欠なパラメータが許容可能な範囲から逸脱した場合は、エラーメッセージを出力できる。
【００２６】
１つの実施形態によると、オペレータ命令の表示を端末によって提供可能である。稼働中、オペレータは、個々のパラメータに関して、加工設備を手作業で再調整する必要がある。この再調整の実施を可能にするために、オペレータは、この再調整をオペレータ自身で行う方法を知っている必要がある。この情報は、オペレータ命令で提供できる。ただし、エラーの場合は、エラーの修正方法をオペレータに指示するオペレータ命令を後続させることも可能である。
【００２７】
端末によって加工設備と情報をやり取りすることも可能である。このやり取りは、加工設備の情報の送受信とすることができる。特に、オペレータは、加工設備の表示端末に表示されるこのような情報を加工設備から受信できる。ここで、例えば、オペレータ命令、施設パラメータ、または加工ステーションの他の状態データを加工設備の覗き窓に表示させることが可能である。次に、この情報を加工設備から端末に送信し、そこに表示させることができる。特定の情報を端末のスクリーンに表示させることも可能である。この表示の内容を、接触／ジェスチャーまたは対応する端末操作によって、加工設備に送信できる。そこで、この情報を、例えば視覚的に、覗き窓に表示させることができる。したがって、例えば、スクリーンに表示される情報を加工設備の覗き窓に重ね合わせることによって、その情報に複数の人々がより容易にアクセスできるようにすることができる。この目的のために、端末は、対応する情報を加工設備に送信する。これにより、加工設備は、またはそこに配置された表示装置は、この情報を覗き窓に表示できる。
【００２８】
１つの実施形態によると、端末に現在ログインしているユーザのアクセス権限に応じて、または端末にログインしているユーザの役割（機能）に応じて、プロセッサはアライメント情報に応じた端末の機能の設定値を設定することが提案される。本主題によると、端末の機能は、アライメント情報に依存する。第１の姿勢では、例えば、単なる情報表示を行うことができ、これと異なる第２の姿勢では、施設パラメータの設定を有効にすることもできる。アライメント情報に応じて端末の機能をこのように切り替えるかどうか、および／または如何に切り替えるかは、ログインしているユーザのアクセス権限、および／または端末にログインしているユーザの役割、に依存させることができる。
【００２９】
例えば、機械オペレータには設備パラメータを監視する権限のみを付与できる。この場合、状態データおよびオペレータ命令のみが端末のあらゆる姿勢で表示されることになる。他方、シフトリーダーは、例えば、機械パラメータを変更する権限も付与される。この場合、すなわち、シフトリーダーのアクセス権限に応じて、その機能は、端末の少なくとも１つの姿勢において、（機械オペレータとは対照的に）端末を介して稼働パラメータを変更できるようになるであろう。
【００３０】
内部および外部アクセス権限を区別することもできる。これにより、例えば、外部のサービス技術者は、機械が最適に動作するように機械を設定するために機械パラメータにのみアクセスでき、内部の機械オペレータは他の稼働データにアクセスできるようにすることが可能である。端末は、アクセス権限に応じて複数の異なる機能を備えることができる。アクセス権限が何であるかに応じて、機能はアライメント情報に応じて切り替わる。
【００３１】
端末に現在ログインしているユーザの役割（機能とも呼称）に応じて、アライメント情報に応じた機能の設定方法を決めることもできる。同一の役割を複数のユーザに割り当てることができる。したがって、複数のユーザが機械オペレータの役割を有することができる。これは、例えば、シフト作業において複数の人々が機械オペレータとして作業できる場合に意味がある。これらの人々は、全員が機械オペレータの役割を有する。勿論、同じことは、サービス技術者またはシフトリーダー、等々にも当てはまる。同じ立場で作業するさまざまな人々の全員に同じ役割を割り当てることができる。次に、この役割に応じて、端末の機能をアライメント情報に応じて設定できる。
【００３２】
端末への遠隔アクセスも可能である。ただし、この遠隔アクセスは、例えば、端末の特定のアライメントにおいてのみプロセッサがデータ網経由の遠隔アクセスを可能にするように、制限可能である。例えば、端末が縦長モードである間は、端末への遠隔アクセスを阻止できる。その後、例えば、端末が回転されて、例えば横長モードにされた後にのみ、遠隔アクセスを可能にできる。これは、端末への遠隔アクセスを可能にするかどうかは、その端末を自分の手に保持している人間が決定できることを保証する。遠隔アクセスが可能であるか否かは、端末のアライメントがどうなっているかによる。
【００３３】
所与の時刻に誰が端末を操作しているかを確認するには、アクセス情報を収集する必要がある。この目的のために、最初にログイン情報を読み取る必要がある。この、例えばログイン名とパスワードとから成る、ログイン情報からアクセス権限を導き出すことができる。ログイン情報を読み取るために、端末は、例えば、ログイン装置を備えることができる。このようなログイン装置は、例えば、ログイン情報を無線で受信するべく、または生体測定情報を、例えば指紋スキャナによって、読み取るべく、構成可能である。近距離トランスポンダの読み取りに適した近距離送信機および受信機が無線通信に特に有用である。ログイン情報をトランスポンダに記憶させることができる。どのトランスポンダが端末の近傍にあるかに応じて、他のログイン情報が読み取られ、この情報からアクセス権限が導き出される。上記のように、これらアクセス権限は、例えば、それぞれのアライメントにおける端末の機能に関連させ得る。
【００３４】
１つの実施形態によると、端末は加工設備に対して移動可能な携帯型端末であることが提案される。この場合、通信装置は加工設備と無線で通信するべく構成されると好都合である。特に複数の加工設備が同時に監視される場合、携帯型端末は、例えば機械オペレータの、特に柔軟な対応を可能にする。
【００３５】
１つの実施形態によると、端末は、スクリーンのエリアの少なくとも一部が、透明であることが提案される。これにより、ユーザは端末またはスクリーンを通して加工設備を見ることができるようになる。次に、加工設備に関する情報がスクリーンに重ね合わされると、これは所謂「拡張現実」である。オペレータがスクリーンを通して見ているものに応じてスクリーンに表示される情報を適合化するために、端末はスクリーンとは反対の側を向いたカメラを有すると好都合である。このカメラによって撮像された写真をスクリーンに表示することも可能である。この写真を加工設備に関する状態情報および他の情報で増強できるので、加工設備の現在の写真が状態データで増強され、したがって加工設備の運用がオペレータにとってより容易になる。
【００３６】
１つの実施形態によると、スクリーンに表示される情報は、加工設備に対する端末の相対位置に応じて設定されることが提案される。加工ステーションに対する携帯型情報ユニット（端末）の位置に応じて、その加工ステーションに関する情報を携帯型情報ユニット（端末）に送信できる。携帯型情報ユニットという用語と携帯型端末という用語は、同じものを意味している。オペレータが或る加工ステーションにいる場合は、その加工ステーションに関する情報を携帯型情報ユニットに送信できる。例えば、情報量が少ない情報、例えばシンボルのみ、を覗き窓に表示させることが可能である。その後、固有の命令またはエラー記述を携帯型情報ユニットに更に送信できる。覗き窓にいるオペレータは、そこに警告シンボルまたはエラーシンボルが表示されたときに、自身の携帯型情報ユニットを介して更に情報を取り出すことができ、それに応じて製造工程に介入することができる。
【００３７】
更に、オペレータ命令を携帯型情報ユニットから受信でき、そのオペレータ命令を表示装置によって覗き窓に表示させることができる。ここで、例えば、オペレータ命令または指令を加工ステーションから遠い場所で生成し、次に携帯型情報ユニットに送信することも可能である。次に、オペレータはこの情報を携帯型情報ユニットから覗き窓に送信し、このオペレータ命令をオペレータ自身に対してオペレータ自身の視野内に直接表示させることができる。これにより、加工ステーションを製造の観点から円滑に作動させるために実施すべきことと、その実施方法とをオペレータに対してその視野内に表示することが可能である。
【００３８】
１つの実施形態によると、スクリーンに表示される情報は、表示装置が加工設備の覗き窓に表示する情報に応じて設定されることが提案される。加工設備は、表示装置によって情報を覗き窓に表示できる。この情報は、オペレータ命令、状態データ、または警告メッセージ、およびエラーメッセージ、等々を含むことができる。覗き窓に表示されている内容に応じて、スクリーンへの表示を行うことができる。したがって、例えば、警告メッセージまたはエラーメッセージのみをシンボルとして覗き窓に表示し、このための固有の命令をスクリーンに表示することが可能である。スクリーンに表示される情報は、覗き窓に表示される情報に意味的に対応付けられることが好ましい。これにより、覗き窓に表示される情報をスクリーンに表示される情報によって増強できる。
【００３９】
加工ステーションに関する情報をアイコン／シンボルとして表すことも可能である。温度表示は、例えば、絵で表された温度計を含むことができる。実際の温度をこの温度計にバーとして表示できる。実際の温度が許容可能な範囲を超えた場合、温度計を、例えば、赤色に着色できる。圧力値の場合、例えば、許容できない過剰圧力を対応するシンボルによって表すことができる。加工ステーションに関する情報を表すための各シンボルは、オペレータが直ちに理解できるように選択される。
【００４０】
加工設備は、１つ以上の加工ステーションを有することができる。これらの加工ステーションは、包装材料を加工する。例えば、これらの加工ステーションは、包装材料を包装体に成形し、そこに食品などの中身を充填する。種々の加工手段、例えば、折り曲げユニット、滅菌ユニット、充填ユニット、密閉ユニット、搬送ユニット、印刷ユニット、測定ユニット、等々、が複数の異なる加工ステップで互いに連携し、包装材料と充填材料とを充填済みの包装体に加工する。
【００４１】
送り込み経路から開始し、送り出し経路で終了すると、展張された包装スリーブから充填済みの包装体が作製される。この加工中、製品は種々の加工ステーションを通過するので、加工ステーションに関する情報を覗き窓に表示することが提案される。覗き窓を加工ステーションに割り当てることができる。この覗き窓により、オペレータは加工ステーションの加工工程を視覚的に監視できる。オペレータは覗き窓を通して加工ステーションの加工手段を見ることができる。この得られた視覚情報は、更なる情報を覗き窓に重ね合わせる、または表示する、ことによって、増強可能である。加工ステーションに関する情報を表示することによって、「拡張現実」がもたらされる。情報をオペレータ命令、稼働データ、制御データ、稼働パラメータ、等々としてオペレータに表示できる。また、エラーの修正またはエラーの防止のための命令を表示できる。代わりに、または加えて、対応する情報を端末に表示することもできる。
【００４２】
別の側面は、先行請求項の何れか一項に記載の端末と、少なくとも１つの加工ステーションを有する加工設備とを有するシステムである。
【００４３】
このシステムでは、覆いが加工ステーションを少なくとも部分的に取り囲むことが好ましい。少なくとも１つの覗き窓を加工ステーションの覆いに配置できることが好ましい。加工ステーションの表示装置によって情報を覗き窓に表示させることができる。覗き窓に表示可能な、この情報は、既に上で説明したように、端末と加工ステーションとの間でやり取り可能である。覗き窓内の情報に意味的に対応付けられた情報が表示されるように、端末をそのアライメントに応じて制御することも可能である。最初に端末から加工ステーションに情報を送信し、次にこの情報を表示装置によって覗き窓に表示することによって、情報を端末のスクリーンから覗き窓に送信することも可能である。
【００４４】
１つの実施形態によると、スクリーンに表示される情報が表示装置によって覗き窓に表示される情報に依存するように、通信装置を加工ステーションの表示装置に接続することが提案される。ここで、例えば、覗き窓に表示される命令に関する詳細情報をスクリーンに表示することが可能である。警告メッセージのみをスクリーンに表示し、これに対応付けられた詳細情報を覗き窓に表示することも可能である。表示装置によって覗き窓に表示される情報をスクリーンに表示される情報に依存させることも可能である。
【００４５】
先行請求項の何れか一項に記載の端末を加工設備のために、特に充填設備のために、使用することは、別の側面である。監視対象のパラメータの数は、特に充填設備において、かなりの数になるので、オペレータのための支援が特に望ましい。
【００４６】
以下においては、複数の例示的実施形態を示す図面によって本主題をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】充填施設の概略構造を示す。
【図２】端末の概略図を示す。
【図３】端末の別の姿勢を示す。
【図４】覗き窓ガラスを有する端末の概略図を示す。
【図５】ユーザ依存の表示を有する端末を示す。
【図６】端末と覗き窓ガラスとの間で姿勢に応じた情報をやり取りしている端末および覗き窓ガラスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
本主題による加工設備の状態に関する情報の提示は、一例として、充填設備において示すことができる。例えば食品用の、充填ステーションでは、包装材料から製造された包装スリーブ２が最初に展張装置４に送り込まれる。展張装置４においては、平らに折り畳まれて一緒に重ね合わされた初期状態の複数の包装スリーブ２が展張され、一方の側が閉じられる。
【００４９】
展張された包装スリーブ２ａは、次に充填装置６に搬送される。充填装置６では、展張された包装スリーブ２ａに食品が充填される。
【００５０】
充填装置６によって充填された包装スリーブ２ｂは、次に密閉ユニット８に搬送される。密閉ユニット８では、充填された包装スリーブ２ｂのゲーブルが、例えばゲーブル端縁を溶接／封着することによって、閉じられる。閉じられた充填済みの包装体２ｃは、次に密閉ユニット８から送り出される。
【００５１】
勿論、充填設備の上記描写は単に概略的である。とりわけ、例えば、滅菌ユニットが設けられていない。滅菌ユニットを充填装置６に存在させることができる。各装置を共通のハウジングによって覆うことも可能であり、特に充填装置６と密閉ユニット８とを一緒に滅菌エリア内のハウジングに収容できる。他の複数のステーションを充填設備の一部にできるが、全体構造をより明確にするために図示されていない。
【００５２】
図１では、装置４〜８の各々がデータリンク１０（通信リンク）を介して制御コンピュータ１２およびデータベース１４に接続されていることが分かる。データリンク１０は、例えば有線ＬＡＮ接続とすることができる。例えばＷＬＡＮによって、無線接続を実装することもできる。複数の異なる種類のデータリンク１０の組み合わせを使用することも可能である。
【００５３】
装置４〜８は制御コンピュータ１２から制御命令を受信し、この制御命令によって加工手段を事前に規定された規則に従って油圧で、空気圧で、および／または電気的に、作動させることができる。装置４〜６内では、一例として既に上で説明したように、各種センサによって加工手段のパラメータが検出される。収集された状態データ、すなわち、それぞれのパラメータの値、は装置４〜８の各センサによって制御コンピュータ１２および／またはデータベース１４に送信される。データベース１４においては、包装スリーブ２ａから充填済みの包装体２ｃまでの、それぞれのパラメータに関する完全な記録の再現が各バッチについて可能である。制御コンピュータ１２は、装置４〜６を相応に制御するために、稼働パラメータを評価し、制御規則を適用する。
【００５４】
装置４〜８の制御に関するこの説明も、単なる一例であり、単に概略的である。本主題のために重要であり得ることは、センサによって検出されたパラメータによって、装置４〜８の稼働状態が制御コンピュータ１２によって、および／またはデータベース１４によって、判定され、この判定された稼働状態に応じて命令、指示、警告、またはエラーメッセージ、あるいは加工ステーションに関する何れか他の情報が装置４〜８のオペレータのために生成され、その後、例えば端末に、表示されることである。本主題によると、指令、オペレータ命令、警告、エラーメッセージ、および稼働データをオペレータに対して、何れも場合も装置４〜８の覆いに存在する、覗き窓のオーバーレイによって、または端末のスクリーンに、視覚的に提示することができる。
【００５５】
図１では、例えば展張装置４に、覗き窓１６ａが設けられていることを確認できる。覗き窓１６は、展張装置４の覆いに窓のように一体化されている。例えば、展張装置４の覆いは、覗き窓１６ａが一体化された前面ドアを有することができる。展張装置４の加工手段にアクセスするために、このドアを開くことができる。
【００５６】
充填装置６は、充填装置６の覆いのドアの全エリアの殆どを占める広大な覗き窓１６ｂを有する。オペレータは、この覗き窓を通して充填装置全体を見ることができ、充填装置６に関する更なる情報を覗き窓１６ｂ経由で受け取ることができる。
【００５７】
密閉装置８は２つの引き戸を有し、これらの引き戸は覗き窓１６ｃ’、１６ｃ”をそれぞれ有する。各覗き窓１６ｃ’、１６ｃ”は摺動溝ガイドに沿って摺動させることができるので、オペレータは覗き窓１６ｃ’、１６ｃ”を右または左に摺動させることによって密閉装置８の加工手段にアクセスできる。
【００５８】
図示の覗き窓１６ａ〜１６ｃは、単に例として使用されていることは言うまでもない。周囲を囲むハウジングとして、または単に機械的保護として、装置４〜８に配置可能な覆いに、ガラス、プレキシガラス、または別の透明もしくは半透明の材料から成る覗き窓を設けることができる。オペレータは、この覗き窓１６ａ〜１６ｃを通して、それぞれの装置４〜８の加工手段を見ることができる。また、本発明の本主題によると、オペレータは、覗き窓１６ａ〜１６ｃを通して、それぞれの装置４〜６に関する付加情報を受け取る。このような付加情報は、覗き窓１６ａ〜１６ｃに重ね合わせて表示される。
【００５９】
覗き窓１６ａ〜１６ｃに加え、命令、指示、警告、またはエラーメッセージ、および加工ステーションに関する何れか他の情報を装置４〜８のオペレータのために生成し、次にこれらを端末２０に表示することが可能である。端末２０は、データリンク１０、制御コンピュータ１２、データベース１４、および装置４〜８への、好ましくは無線通信リンク１０ｂによる、通信リンクを有する。覗き窓１６ａ〜１６ｃに表示可能なあらゆる情報は、端末２０のスクリーン２２にも表示可能である。以下に説明するように、スクリーン２２上の情報を覗き窓１６ａ〜１６ｃに表示することも、この逆も可能であるように、スクリーン２２に表示される情報を覗き窓１６ａ〜１６ｃとやり取りすることも可能である。この目的のために、対応するデータを端末２０と制御コンピュータ１２または装置４〜８との間でやり取りする必要がある。
【００６０】
端末２０は、端末２０のスクリーン２２に表示される情報のやり取りに加え、図２に一例として示されている他の機能も有する。
【００６１】
端末２０は、図２に模式的に示されている。先ず、端末２０はスクリーン２２を有する。スクリーン２２を通して見ることも、情報をスクリーン２２に表示することもできるように、スクリーン２２を部分的に透明にすることも、または半透明材料で構成することもできる。プロセッサ２４がスクリーン２２に作動的に接続される。プロセッサ２４は姿勢センサ２６および通信装置２８にも作動的に接続される。端末２０の姿勢の検出は、姿勢センサ２６を介して可能である。ここで、端末２０の長軸２０ａの姿勢および横軸２０ｂの姿勢の検出が可能である。例えば、長軸２０ａが鉛直の場合は縦長モードを適用でき、長軸２０ａの姿勢が水平、すなわち９０°回転された位置、の場合は、横長モードを起動できる。姿勢センサ２６は、例えばジャイロスコープとすることができる。
【００６２】
姿勢センサ２６からのアライメント情報に応じて、プロセッサ２４は端末２０の機能、特にスクリーン２２に表示される情報、を変化させることができる。
【００６３】
端末２０のさまざまな姿勢が図３ａ〜図３ｃに示されている。図３ａでは、端末２０は直立姿勢であり、縦長モードを起動できる。図３ｂでは、端末２０は横向き姿勢であり、横長モードで作動させることができる。図３ｃは、その背面を下にして配置された、スクリーン２２が上を向いた端末２０を示す。この姿勢においても固有の機能をプロセッサ２４によって起動できる。
【００６４】
図３ａ〜図３ｃに示されている姿勢は、単に例として示されている。特に軸線２０ａまたは２０ｂの空間位置は姿勢センサ２６によって検出可能であり、アライメントセンサ２６が検出した姿勢に応じて、プロセッサ２４は端末２０の機能を制御できる。
【００６５】
図４は、アライメント情報に応じた例示的な制御プロセスを示す。例えば、警告メッセージが覗き窓１６ａにシンボル２８として表示される。シンボル２８が覗き窓１６に表示されているという情報は、装置４からデータリンク１０経由で、特に無線接続１０ｂ経由で、送信され、例えば、端末２０の通信装置２８によって、受信される。姿勢センサ２６は、端末２０が、例えば、図３ａによる姿勢であることを認識している。したがって、プロセッサ２４は端末２０を縦長モードで作動させる。これは、端末２０の上側の図で認識できる。このモードにおいて、端末２０は、例えば、覗き窓１６に表示されている情報に応じてオペレータ命令がテキスト形式でスクリーンに表示されるように、作動される。これは、この図に模式的に示されている。
【００６６】
次に端末２０が上に示されている姿勢から下に示されている姿勢に回転されると、プロセッサ２４はモードを縦長モードから横長モードに切り替える。スクリーン２２に表示される情報がその時点で切り替わるように、プロセッサ２４をプログラムできる。ここで、例えば、シンボル２８に対応付けられている情報は保持されるが、その情報の内容が切り替えられる。したがって、端末２０が下側に示されている姿勢であるとき、オペレータ命令がスクリーン２２に出力される。この出力は、例えば、オペレータが例えば展張装置４を如何に調整すべきかを、特にオペレータが展張装置４の各種センサおよびアクチュエータを如何に調整すべきかを、オペレータに明示する画像の形態で行われ得るので、警告メッセージ２８をトリガした状況を除去できる。
【００６７】
図５ａおよび図５ｂは、端末２０の姿勢およびオペレータのアクセス権限に応じて行われる、端末２０のスクリーン２２への情報の表示を示す。
【００６８】
図５ａでは、機械オペレータのアクセス権限を有する第１のオペレータが端末２０の近くにいる。このアクセス権限は、例えば、トランスポンダ読取装置（図示せず）を介して検出される。トランスポンダ読取装置では、機械オペレータのトランスポンダ３０ａが読み取られる。
【００６９】
これに続き、オペレータの役割に応じて、スクリーン２２上の表示が制御される。ここで、オペレータの役割は一例として「機械オペレータ」である。図示の例においては、オペレータのアクセス権限または役割が「機械オペレータ」である場合は、姿勢が変化したときにスクリーン２２上の表示が切り替わらないように制御が行われる。これは図５ａに示されている。この図では、第１のアライメント（縦長モード）および第２のアライメント（横長モード）の両方において同じシンボルが表示されている。すなわち、この場合、詳細な情報なしに警告メッセージのみがオペレータに出力される。その後、オペレータは、この問題に対して適任の技術者に相談し、このような技術者に助けを求めることができる。これは、図５ｂに一例として示されている。
【００７０】
図５ｂは、別のトランスポンダ３０ｂが端末２０の近傍にあることを示す。この別のトランスポンダ３０ｂは、例えば、このオペレータに「サービス技術者」の役割が割り当てられているという情報を含んでいる。この情報は、端末２０によってトランスポンダ３０ｂから読み取られる。左側に示されている端末２０のアライメントでは、警告メッセージは依然としてシンボルとしてスクリーン２２に出力されている。ただし、このとき端末２０が、図５ｂの右側に示されているように、回転されて横長モードが起動されると、テキスト情報が出力される。このテキスト情報は、一方では、端末２０が横長モードになった結果として出力され、他方では、オペレータに「サービス技術者」の役割が割り当てられている結果として出力される。エラーを引き起こしている状況を除去するために、作業またはオペレータ命令がテキスト情報で提供される。
【００７１】
図６ａおよび図６ｂは、端末２０のアライメント情報に応じた、覗き窓１６と端末２０との間の情報のやり取りの可能性を示す。
【００７２】
図６ａは、覗き窓１６に出力された警告メッセージを示す。覗き窓１６内のこの警告メッセージに対応して、情報が端末２０に送信され、そこにテキストが縦長モードで出力される。このテキストは、覗き窓１６内の警告メッセージに意味的に対応付けられている。
【００７３】
次に端末２０が回転されて、図６ｂに示されているように横長モードにされると、オペレータ命令、特に、展張ユニット４の操作のための可視情報を伴った操作命令、が端末２０のスクリーン２２に現れる。横長モードでは、この情報をオペレータが、例えばジェスチャーによって、または対応するボタンの操作によって、通信リンク１０ｂ経由で覗き窓１６に送信できる。
【００７４】
本ケースにおいて、この情報送信は、例えば、端末が横長モードで作動されている場合にのみ可能である。端末２０が逆回転されて、図６ａに示されているように再び縦長モードになると、例えば、スクリーン２２上の内容は切り替わるだろうが、この情報を次に、例えば、通信リンク１０ｂ経由で覗き窓１６に最早送信することはできない。
【００７５】
端末２０の動作は、姿勢に応じて、または姿勢センサ２６が収集した情報に応じて、左右される。したがって、一方では、スクリーン２２に表示される情報の種類および内容が変化する。他方、覗き窓１６との連携をアライメント情報に依存させることも可能である。また、スクリーン２２上の情報、特に内容、をアクセス権限およびアライメント情報に応じて変化させることもできる。
【００７６】
図示の各実施形態は単に例示的な実施形態であり、示されている各機能をアライメントに応じてさまざまに組み合わせることが可能である。したがって、複数の例は限定的とは解釈されないものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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