專利名稱：制造緩沖產(chǎn)品、確定緩沖產(chǎn)品長度和原材料總數(shù)的方法
本申請是申請日為1995.7.21、申請?zhí)枮?5195057.6、發(fā)明名稱為“計算機控制的緩沖變換機”的專利申請的分案申請。
本發(fā)明總的涉及制造緩沖產(chǎn)品的方法，而且還涉及確定通過緩沖變換機的原材料總數(shù)的方法和確定緩沖產(chǎn)品總累加長度的方法。
在把一件物體從一地裝運到另一地的過程中，在裝運箱中一般放置有保護性包裝材料以填充任何空隙處和/或在裝運期間使物體減震。某些通常使用的保護性包裝材料是泡沫塑料花生狀小塊和塑料的帶氣泡包裝物。雖然這些常用的塑料材料似乎很適合于用作為緩沖產(chǎn)品，但它們不是沒有缺點的。也許塑料帶氣泡的包裝物和/或泡沫塑料小塊的最嚴重的缺點是它們對我們環(huán)境的影響。非常簡單，這些塑料包裝材料是不能生物降解的，因而，它們不可避免地進一步增加了我們行星的已經(jīng)很緊急的垃圾處理問題。從許多工業(yè)根據(jù)對環(huán)境責任心采取更先進的政策來看，這些包裝材料的非生物降解性已變得越來越重要。
常用的塑料包裝材料的這些和其它缺點已使紙質(zhì)保護性包裝材料成為非常受歡迎的替換品。紙是能生物降解的，再循環(huán)的和能更新的；這使它成為認真的公司的有環(huán)境責任心的選擇。
盡管以紙片形式的紙有可能被用作為保護性包裝材料，但通常寧可把紙片變換成低密度的緩沖產(chǎn)品。這種變換可由緩沖變換機完成，例如，在美國專利號No 4026198；4085662；4109040；4237776；4557716；4650456；4717613；4750896；和4968291中所揭示的那些緩沖變換機。(這些專利都被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，它們的全部揭示內(nèi)容在此處被用以供參考。)這樣的緩沖變換機把片狀的原材料，例如，多層紙，變換成低密度減震襯墊或防震填料。
例如在以上認定的專利中所揭示的那樣的緩沖變換機可以包括原料供給裝置，成形裝置，齒輪傳動裝置，以及切割裝置，這些裝置都被裝在機器框架上。在這樣的緩沖變換機運行期間，原料供給裝置把原材料提供給成形裝置。成形裝置使片狀原材料的側(cè)向邊緣朝里面卷以構(gòu)成具有側(cè)向枕頭狀部分和薄的中心帶的連續(xù)條帶。以饋送電動機為動力的齒輪傳動裝置牽拉原材料通過機器，同時把連續(xù)帶的中心擠壓以構(gòu)成一條被擠壓的條帶。被擠壓的條帶向下地行進到切割裝置，切割裝置把擠壓的條帶切成所想要長度的襯墊。典型地，切割的襯墊被卸到一過渡區(qū)，然后立即或在晚些時候把它們插入容器中用于緩沖的目的。
通過選擇地控制齒輪傳動裝置(也就是通過啟動/關(guān)斷其電動機)和切割裝置，緩沖變換機可制造各種不同長度的襯墊。這種特性是很重要的，因為這允許單臺機器能滿足對緩沖的很寬廣范圍的需要。例如，相當短的襯墊長度可在很小的和/或不易碎的物體的情況下被使用，而較長的襯墊長度可在較大的和/或易碎的物體的情況下被使用。而且，一組襯墊(或者同樣長度或者不同長度)可在獨特形狀的和/或精細物體，例如電子設(shè)備，的情況下被使用。
當今，多種多樣的長度-控制系統(tǒng)被用來控制襯墊長度。例如，一種人工系統(tǒng)是可供使用的，其中進行包裝的人人工地啟動齒輪傳動裝置(也就是踩在腳踏板上)一定的時間間隔，足以產(chǎn)生想要長度的擠壓條帶。然后他/她人工地關(guān)斷齒輪傳動裝置(也就是松開腳踏板)并啟動切割裝置(也就是同時按兩個在機器控制板上的按鈕)以切割擠壓條帶。以這種方式可產(chǎn)生想要長度的襯墊?？商鎿Q地，系統(tǒng)可被這樣設(shè)計，以使人工關(guān)斷齒輪傳動裝置(即，松開腳踏板)即可自動地啟動切割裝置。
用來控制襯墊長度的另一種技術(shù)是時間-重復(fù)系統(tǒng)。在這樣的長度-控制系統(tǒng)中，定時器被電連接到齒輪傳動裝置。定時器被設(shè)置為一時間間隔(即，幾秒)，它根據(jù)估算的齒輪速度而相應(yīng)于襯墊想要的長度。定時器藉反復(fù)試驗而被設(shè)置以得到想要的襯墊長度。時間重復(fù)系統(tǒng)被設(shè)計成自動啟動齒輪傳動裝置持續(xù)選定的時間間隔，并藉此(假定估算的齒輪速度是常數(shù))而產(chǎn)生想要長度的擠壓條帶。然后系統(tǒng)關(guān)斷齒輪傳動裝置，且如果能有自動切割特性，那么就啟動切割裝置以便把擠壓條帶切割成想要長度的第一襯墊。其后，系統(tǒng)自動地再啟動齒輪傳動裝置以重復(fù)此循環(huán)，這樣如果定時器一直不被禁止，則連續(xù)產(chǎn)生大量幾乎同樣長度的襯墊。
還有一種可供使用的長度-控制系統(tǒng)是移動觸發(fā)系統(tǒng)。該系統(tǒng)類似于時間-重復(fù)系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，根據(jù)定時器的設(shè)置來關(guān)斷齒輪傳動裝置。然而，用移動-觸發(fā)系統(tǒng)，齒輪傳動裝置不能自動地被關(guān)斷。代替地，只有當切割的襯墊被移去時，或者由進行包裝的人人工地除去或者由傳送機機械地或由重力作用移去時，才被重新啟動。在重新啟動時，另一個同樣長度的襯墊被產(chǎn)生，除非定時器被禁止。
再一種長度控制系統(tǒng)包括長度選擇系統(tǒng)，它允許進行包裝的人選擇某些預(yù)定的襯墊長度。在這樣的系統(tǒng)中，選擇面板(例如鍵盤)配有多個長度任選項(例如，按鈕)，這樣一來，進行包裝的人可人為地選擇適當?shù)囊r墊長度。當特定的長度任選項被選擇時，齒輪傳動裝置被自動啟動一段時間間隔(根據(jù)估算的齒輪速度)，這相當于所選擇的襯墊長度。在這段時間間隔到期時，齒輪傳動裝置被斷開，且切割裝置被啟動。
由于紙質(zhì)保護性包裝材料日益增長的普及性，制造商經(jīng)常使用多種帶有預(yù)置參量的防震填料變換機以生產(chǎn)用于不同尺寸和形狀的物體的保護性包裝品。這種設(shè)備常常減小建立時間，且允許制造商以最少的時間生產(chǎn)和運出貨物。另外，制造商現(xiàn)在采用編程的控制器以控制防震填料變換機的運行。這些控制器結(jié)果造成減少的人力，更均勻的產(chǎn)品，更低的生產(chǎn)成本，更少的誤差以及更安全的工作環(huán)境。
控制器藉助于通過使用連接到機器的傳感電路連續(xù)地監(jiān)測其各自的機器的方法來運行，該傳感電路提供輸出信號給預(yù)編程處理器以便按照制造商的性能指標來控制各自的機器。每個不同的機器通常具有對于該特定機器所特有的各個獨立的控制器。每種機器使用不同的控制器常常導(dǎo)致制造成本增加和在制造時出錯的機會，以及使替換和維修復(fù)雜化。
合乎需要的是提供一單個控制器，它能操作各種不同的機器類型而基本上不要調(diào)整控制器或?qū)刂破鬟M行修正。這樣的通用控制器制造起來并不昂貴且易于維修，因為如果它有故障，技術(shù)人員將簡單地換下控制器的電路板并裝上一塊新的電路板。而且控制器收集和存儲診斷信息以及實現(xiàn)增強的和自動包裝功能也是合乎需要的。
本發(fā)明提供具有通用控制器的緩沖變換機，該控制器適合用于緩沖變換機的各種不同的結(jié)構(gòu)而不需要或幾乎不需要改變控制器。通用控制器包括多個輸出端口，用于控制緩沖變換機的功能而不管所采用的切割裝置或為通用控制器所選擇的工作模式。緩沖變換機最好包括一個控制器，它和各種不同的傳感器和測量器件進行通信以便大大增加可供控制器在進行記錄和診斷以及執(zhí)行其它功能時使用的信息。
按照本發(fā)明的一個方面，緩沖變換機包括饋送裝置，用于饋送原料給機器并把它變換成緩沖產(chǎn)品；切割裝置，用于切割緩沖產(chǎn)品；以及通用控制器，該通用控制器包括多個傳感器件，用于傳感預(yù)定事件的發(fā)生情況；多個輸出端口，用于控制可和緩沖變換機一起使用的多個可能的切割裝置中的一個裝置；選擇開關(guān)，用于選擇多個控制選項中的一項；以及處理器，用于按照傳感器件檢測到的事件和所選擇的控制選項來控制所使用的切割裝置。
按照本發(fā)明的另一方面，緩沖變換機包括多個切割電路，每個切割電路用于控制對切割裝置的電源供給；多個模式檢測電路，用于檢測緩沖變換機的工作模式和用于產(chǎn)生表示所檢測的模式的模式信號；以及處理器，用于按照模式信號控制緩沖變換機的工作，該處理器產(chǎn)生用于控制給多個切割電路的至少一個電路的電源供給的控制信號。
按照本發(fā)明的另一方面，用于把片狀原材料變換成減震填料產(chǎn)品的緩沖變換機包括具有上游端和下游端的框架；安裝在該框架上的變換裝置，它把片狀原材料變換成連續(xù)條狀的減震填料產(chǎn)品；安裝在框架上的饋送裝置，用于饋送原材料給變換裝置；安裝在變換裝置的框架下游端的切割裝置，它把連續(xù)條狀的減震填料切割成想要長度的小段；以及控制器，用于控制饋送裝置和切割裝置的工作，該控制器包括選擇器件，用于選擇饋送裝置和切割裝置的工作模式；處理器件，用于根據(jù)所選擇的工作模式產(chǎn)生控制信號；以及控制器件，用于按照所產(chǎn)生的控制信號控制饋送裝置和切割裝置。
按照本發(fā)明的再一方面，用于把片狀原材料變換成減震填料產(chǎn)品的緩沖變換機包括具有上游端和下游端的框架；安裝在該框架上的變換裝置，它把片狀原材料變換成減震填料產(chǎn)品；安裝在框架上的饋送裝置，它用于饋送原材料給變換裝置；以及控制器，用于控制饋送裝置的工作，該控制器包括選擇器件，用于選擇饋送裝置的工作模式；處理器件，用于根據(jù)所選擇的工作模式產(chǎn)生控制信號；以及控制器件，用于按照所產(chǎn)生的控制信號控制饋送裝置。
按照本發(fā)明的又一個方面，用于把片狀原材料變換成減震填料產(chǎn)品的緩沖變換機包括具有上游端和下游端的框架；安裝在該框架上的變換裝置，它把片狀原材料變換成連續(xù)條狀的減震填料產(chǎn)品；安裝在框架上的饋送裝置，用于饋送原材料給變換裝置；安裝在變換裝置的框架的下游端的切割裝置，它把連續(xù)條狀的減震填料切割成想要的長度的小段；以及用于監(jiān)測機器工作的診斷器件，該診斷器件包括用于感知饋送裝置和切割裝置的工作模式的傳感器件；用于確定對于所感知的工作模式而言的饋送裝置和切割裝置的不正確的工作、并按照此不正確工作產(chǎn)生信號的處理器件；以及顯示相應(yīng)于對于不正確工作所產(chǎn)生的信號的代碼的顯示器件。
按照本發(fā)明的另一個方面，用于把片狀原材料變換成減震填料產(chǎn)品緩沖變換機包括具有上游端和下游端的框架；安裝在該框架上的變換裝置，用于把片狀原材料變換成減震填料產(chǎn)品；安裝在框架上的饋送裝置，用于饋送原材料給變換裝置；和用于控制和監(jiān)測饋送裝置的工作的控制器/診斷裝置，該控制器/診斷裝置包括用于選擇饋送裝置的工作模式的選擇裝置；處理器件，用于根據(jù)該被選擇的工作模式產(chǎn)生控制信號，并且確定對于被選擇工作模式的機器狀態(tài)和饋送裝置的不正確工作，以及按照這樣的機器狀態(tài)和不正確工作產(chǎn)生信號；控制器件，用于按照所產(chǎn)生的控制信號控制饋送裝置；顯示器件，用于顯示相應(yīng)于對于機器狀態(tài)和不正確工作所產(chǎn)生的信號的代碼。
按照本發(fā)明的另一方面，用于把片狀原材料變換成減震填料產(chǎn)品的緩沖變換機包括具有上游端和下游端的框架；安裝在該框架上的變換裝置，它把片狀原材料變換成連續(xù)條狀的減震填料產(chǎn)品；安裝在框架上的饋送裝置，用于饋送原材料給變換裝置；安裝在變換裝置的框架下游端的切割裝置，它把連續(xù)條狀的減震填料切割成想要的長度的小段；代碼閱讀器，它讀出打印在原材料上的代碼；以及控制器，它把從原材料讀出的代碼譯碼成信息并且作為該信息的函數(shù)選擇地控制機器的工作。
按照本發(fā)明的再一方面，用于把片狀原材料變換成減震填料產(chǎn)品的緩沖變換機包括具有上游端和下游端的框架；安裝在該框架上的變換裝置，它把片狀原材料變換成連續(xù)條狀的減震填料產(chǎn)品；安裝在框架上的饋送裝置，用于饋送原材料給變換裝置；安裝在變換裝置的框架下游端的切割裝置，它把連續(xù)條狀的減震填料切割成想要的長度的小段；探針，用于確定具體容器的包裝要求；以及控制器，用于控制饋送和切割裝置，以產(chǎn)生如由探針確定的對于容器所需要的減震填料產(chǎn)品部分。
按照本發(fā)明的另一方面，用于把片狀原材料變換成減震填料產(chǎn)品的緩沖變換機包括具有上游端和下游端的框架；安裝在框架上的變換裝置，它把片狀原材料變換成連續(xù)條狀的減震填料產(chǎn)品；安裝在框架上的饋送裝置，用于饋送原材料給變換裝置；以及控制器/診斷裝置，用于控制和監(jiān)測饋送裝置的工作，該控制器/診斷裝置包括用于確定機器的機器狀態(tài)并按照這樣的機器狀態(tài)產(chǎn)生信號的處理器件、用于存儲這樣的機器狀態(tài)的存儲器器件、和用于把這樣的機器狀態(tài)傳送給遠端處理器的通信器件。
按照本發(fā)明的另一方面，緩沖變換網(wǎng)絡(luò)包括與多個緩沖變換機通信的監(jiān)管控制器，這些緩沖變換機把片狀原材料變換成減震填料產(chǎn)品，每個變換機包括按照從監(jiān)管控制器接收到的指令控制機器的操作的控制器。
按照本發(fā)明的再一個方面，緩沖變換網(wǎng)絡(luò)包括多個把片狀原材料變換成減震填料產(chǎn)品的緩沖變換機，每個變換機包括用于控制機器操作的控制器，每個變換機的控制器與至少一個其它變換機的控制器連接，以便于控制器之間的通信。
按照本發(fā)明的還一個方面，緩沖變換網(wǎng)絡(luò)包括鉸接到多個緩沖變換機的監(jiān)管控制器，這些緩沖變換機把片狀原材料變換成減震填料產(chǎn)品，監(jiān)管控制器控制每個機器的操作。
按照本發(fā)明的另一方面，用于把片狀原材料變換成減震填料產(chǎn)品的緩沖變換機包括具有上游端和下游端的框架；原材料供給裝置；安裝在框架上的變換裝置，它把片狀原材料變換成連續(xù)條狀的減震填料產(chǎn)品；安裝在框架上的饋送裝置，用于饋送原材料給變換裝置；安裝在變換裝置的框架下游端的切割裝置，它把連續(xù)條狀的減震填料切割成想要的長度的小段；以及一個用于測量由原材料供給裝置提供給變換裝置的原材料的長度的裝置。
按照本發(fā)明的更進一步的實施例，緩沖變換機包括框架；安裝在框架上的變換裝置；，它把原材料變換成緩沖產(chǎn)品；和長度測量裝置，它在緩沖產(chǎn)品被制成時測量該緩沖產(chǎn)品的長度，該變換裝置包括旋轉(zhuǎn)變換裝置，該裝置的角度移動直接相應(yīng)于緩沖產(chǎn)品的長度，該長度測量裝置被安裝成監(jiān)控旋轉(zhuǎn)變換裝置的角度移動，因而監(jiān)控緩沖產(chǎn)品的長度。
總的來說，本發(fā)明包括上述的和以后將充分描述的和在權(quán)利要求中特別指出的其它特征，以下的描述和附圖詳細陳述了本發(fā)明的某些被揭示的實施例，然而，這只表示了本發(fā)明原理可被使用的各種不同方式中的一部分。
在附圖中

圖1是緩沖變換機的圖示；圖2是按照本發(fā)明的用于緩沖變換機的通用控制器的方框圖；圖3到圖8是通用控制器的實施例的電路圖；圖9是帶有增強診斷能力的用于緩沖變換機的控制器的方框圖；圖10是緩沖變換機的長度測量裝置和其它有關(guān)部分的正視圖；圖11是長度測量裝置的側(cè)視圖；圖12是控制器的方框圖，控制器包括用于讀出來自原料紙的信息的代碼閱讀器和用于從要加入包裝的容器確定包裝信息的容器探頭；圖13是容錯緩沖產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)的方框圖；以及圖14是設(shè)置在傳送機的任一端的并和網(wǎng)絡(luò)通信的兩個緩沖產(chǎn)生機器的圖示。
參照附圖，并且從圖1開始，這里顯示了緩沖變換機10，它包括其上安裝了變換裝置14的各個部件的框架12，以及用于控制包括緩沖裝置的各部件的機器的控制器16(示意地顯示出)。框架12包括原料供給裝置18，它夾住一卷要被變換裝置14變換成緩沖材料的原材料。變換裝置14最好包括饋送裝置19，它包括了由饋送電動機24供給動力的成形裝置20和齒輪傳動裝置22，由例如切割電動機28供給動力的切割裝置26，該切割電動機通過AC(交流)螺旋線圈驅(qū)動的離合器30選擇地和切割裝置相嚙合，以及切割后的限制裝置32。
在變換過程期間，成形裝置20使原材料的側(cè)向邊緣朝里面卷以形成一連續(xù)帶條，該連續(xù)帶條具有兩個側(cè)向枕頭狀部分和在這兩部分之間的中心帶。齒輪傳動裝置22通過拖拉連續(xù)帶條通過齒輪裝置的兩個互相配合且相對轉(zhuǎn)動的齒輪的咬入來完成“牽拉”功能，藉此在由饋送電動機24旋轉(zhuǎn)互相相對的齒輪的時間長度所確定的一段持續(xù)時間內(nèi)，把原材料拖拉通過成形裝置20。齒輪傳動裝置22在兩個互相相對的齒輪當連續(xù)條帶通過其中時擠壓連續(xù)條帶的中心帶時附帶完成了“擠壓”或“連接”功能。當擠壓條帶從齒輪傳動裝置22向下地運行時，切割裝置26把條帶切割成想要的長度段。然后這些被切割的段行進通過切割后限制裝置32。
控制器16最好是“通用的”或能用于多種不同結(jié)構(gòu)的緩沖變換機而不需要把控制器作重大改變。因此，通用控制器16的結(jié)構(gòu)可被制成適用于各種不同的緩沖變換機。然后，例如當具體的緩沖變換機之一適合于使用氣動的切割裝置、直流為動力的螺線管切割裝置，或馬達驅(qū)動的切割裝置時，裝配技師不需要使控制器16適應(yīng)于緩沖變換機的特定結(jié)構(gòu)。通用控制器控制不同結(jié)構(gòu)變換機的能力減少了裝配時間，也降低了裝配成本，因為在特定地構(gòu)成控制器時的勞動力成本常常超過控制器中組裝的不使用的電氣元件的成本，同時還減少了裝配錯誤的可能性。而且，對機器的維修也變得容易，因為對維修技師的訓(xùn)練被減為最小，以及因為用于各種不同的緩沖機器的通用控制器的庫存量可得以維持。
示例性的通用控制器16被示于圖2，它包括多個不同的輸出端口36，38，40，44和46，用來把來自微處理器48的控制信號按照多個輸入50分別提供給DC(直流)剪切螺線管、AC(交流)控制螺線管、切割電動機、饋送電動機、計數(shù)器和共用端口。雖然微處理器48在這里作為一個單個器件被顯示和被描述，但應(yīng)注意到，微處理器48可被實現(xiàn)為多個同樣類型的微處理器或控制單元，或者是適用于完成一定功能的若干不同的微處理器。由微處理器48通過DC剪切螺線管端口36控制的DC剪切螺線管給裝在緩沖變換機輸出端處的切割刀片提供動力。當DC剪切螺線管被通過端口36發(fā)送的控制信號提供以動力時，該螺線管啟動切割刀片使該刀片通過減震填料以進行切割。一種使用以DC螺線管為動力的切割裝置的機器是由Ranpak公司投放市場的，其名稱是PadPak并在美國專利No.4 968 291中被公開揭示，此處引用，以供參考。
AC控制螺線管部分38控制外部的AC螺線管，它通常與氣動的切割裝置或馬達動力的切割裝置一道被使用。當包括通用控制器1b的緩沖變換機采用空氣動力的切割裝置時，切割裝置使用AC螺旋管來控制把加壓的空氣供給到氣缸，它驅(qū)動切割刀片來把饋送到機器的減震填料段截斷。采用空氣動力的切割裝置的緩沖變換機是以名稱PadPak由Ranpak公司投放市場的，并在美國專利No.4,968,291中被公開揭示，已在上面被引用。AC控制螺線管部分38也可被用來控制AC螺線管，它通過離合器30起到連接直接驅(qū)動的切割電動機28和切割裝置26的作用，以驅(qū)動刀片通過切割沖程切割饋送到機器的減震填料段。一種這樣的機器以名稱Auto Pad由Ranpak公司投放市場，并在美國專利No.5,123,889中被公開揭示，此處引用，以供參考。在緩沖變換機的本實施例中，切割電動機端口40被用來提供信號給切割電動機28以確保當要進行時使切割電動機運轉(zhuǎn)。
在上述的緩沖變換機的任何實施例中，使用了把紙原材料運進變換機以產(chǎn)生減震填料的裝置。以上提到的PadPak和Auto Pad使用饋送電動機24，它使嚙合的夾緊紙原料的齒輪22旋轉(zhuǎn)，以便把紙饋送給機器，在此機器中，把片狀原材料適當?shù)刈儞Q成減震填料產(chǎn)品以及把減震填料產(chǎn)品切割成適當長度。通用控制器16通過饋送電動機端口42控制饋送電動機24。當希望通過饋送電動機24把適當長度的紙饋送給緩沖變換機時，微處理器48通過饋送電動機端口42發(fā)送一個信號，此端口42只要存在信號就使電源提供到饋送電動機。當微處理器48確定紙原料的想要的長度已被饋送到變換機10時，該信號就是無效的，以使饋送電動機24停止并停止供紙給變換機。在這時，微處理器48將根據(jù)模式選擇開關(guān)52的位置和輸入信號50的條件來確定是否啟動切割饋送到變換機10的減震填料，正如以下更充分地描述的。
根據(jù)緩沖變換機10的實施例的不同，通用控制器16也可以使用計數(shù)器端口來控制一個記載機器使用情況的計數(shù)器或備用端口46，后者可被用來提供命令信號給某些其它裝置。
雖然通用控制器16包括輸出端口36到46，用來控制饋送電動機24和各種切割裝置，但是在大多數(shù)應(yīng)用中不是全部端口都被使用的。例如，當通用控制器16被用來控制具有DC剪切螺線管為動力的切割裝置的緩沖變換機時，例如上面提及的PadPak機器，DC剪切螺線管端口36被使用，而AC控制螺線管端口40和切割電動機端口16將不被使用。當通用控制器16被用來控制具有空氣動力的切割裝置的變換機10時，AC控制端口38被使用來控制AC控制螺線管，而DC剪切螺線管端口36和切割電動機端口40可能不被使用。同樣地，當通用控制器16與緩沖變換機一起通過利用切割電動機28來啟動切割裝置26時，例如上面提及的AutoPad機器，AC控制螺線管端口38和切割電動機端口40將被用來控制和推動切割裝置26，而DC剪切螺線管端口36將不被使用。最好是微處理器48將基本上同時地使適當?shù)男盘柋话l(fā)送到每個相應(yīng)的輸出端口36，38，40，而不管機器所使用的實際切割裝置。在這種情形下，微處理器48不需要得知機器結(jié)構(gòu)的這方面的信息，這樣，被連接到端口的切割裝置26將是響應(yīng)于從微處理器發(fā)送的信號的裝置，而微處理器不必區(qū)分哪種類型的切割裝置在被使用。
對各種裝置、例如DC剪切螺線管和切割與饋送電動機等的控制，由微處理器48按照表示緩沖變換機的工作條件的某些輸入50和可能已被感受到的某些事件來執(zhí)行。輸入50也包括對于變換機利用模式選擇開關(guān)50、例如旋轉(zhuǎn)開關(guān)所選擇的工作模式的指示。模式選擇開關(guān)52包括多種設(shè)置、相應(yīng)于不同的工作模式，例如鍵盤模式、電子分配系統(tǒng)模式、自動切割模式、饋送切割腳開關(guān)模式、以及自動饋送模式?？刂破?6的模式設(shè)置以及多個錯誤信號可在顯示器54上被顯示為字母數(shù)字的代碼。例如，顯示代碼“1”可向操作員表示機器10正以自動饋送模式工作，顯示“A”表示在用于人工命令切割的按鈕時出現(xiàn)一個錯誤。
鍵盤模式是用于裝有鍵盤的緩沖變換機的，操作員可通過按壓鍵盤上合適的按鍵輸入他所希望機器生產(chǎn)的每個襯墊的長度。在這種模式下，不管所采用的切割裝置，微處理器48通過饋送電動機端口42提供一個信號給饋送電動機，以使它在適當?shù)臅r間長度內(nèi)饋送原材料給機器，從而給出操作員通過鍵盤所選擇的長度的減震填料。鍵盤按鈕最好是預(yù)編程的，這樣每個按鈕相當于一特定的切割長度。例如，操作員按下鍵盤上的按鈕12，且這個按鈕被予編程為相當于12英寸的長度，那么微處理器48將饋送電動機24一個信號，并接通饋送電動機一段相當于饋送出12英寸的減震填料的時間，然后，微處理器將使饋送電動機不能工作。在結(jié)束把選定長度的減震材料被饋送給機器時，微處理器48通過輸出端口36，38和40自動命令所使用的切割裝置26來進行切割。然后，微處理器48等待鍵盤上的下一個鍵被按下，并重復(fù)此過程以產(chǎn)生相當于按下的鍵的長度的減震填料。
當在模式選擇開關(guān)52上選擇了電子分配系統(tǒng)(EDS)模式設(shè)置時，外部的電子分配傳感器就被使用來檢測分配的長度的減震填充材料是否存在。關(guān)于減震填充材料存在與否的信息通過輸入端50之一被提供給微處理器48。如果傳感器檢測到在機器的切割區(qū)沒有減震填充材料，那么這個信息被傳給微處理器48，它通過饋送電動機端口42給饋送電動機24發(fā)送一個信號，以使它饋送一定長度的材料。被饋送給機器10的材料的長度藉對拇指旋轉(zhuǎn)開關(guān)的設(shè)置(將在下面被描述)并通過輸入端50之一報告給微處理器48而被確定。一旦材料被饋送給機器10并在切割出口端出現(xiàn)時，電子分配傳感器將向微處理器48報告減震填充材料在機器的切割出口端出現(xiàn)。在整個長度的材料已被饋送電動機24饋送給機器10以后，微處理器48將等待一短時間間隔以允許饋送電動機停止工作，然后將通過必要的輸出端口發(fā)送一個信號以命令附屬切割裝置26進行切割。電子分配裝置將繼續(xù)向微處理器48報告減震填充材料在機器的出口端出現(xiàn)，直到材料被移去時為止。在移去材料時，傳感器將通過輸入端50向微處理器48報告此移動，藉此，微處理器將再次發(fā)送一個信號給饋送電動機24，以使它饋送另一段長度的減震填料給機器，且一旦饋送完成時，微處理器將通過所需要的輸出端口發(fā)送一個信號，以使切割裝置26切割材料。只要操作員繼續(xù)從機器的出口區(qū)移去被切割的減震填料，此過程就將繼續(xù)下去。
除了操作員不需要為了把下一段長度饋送給機器和切割而從機器移去一段長度的減震填料外，在選擇開關(guān)52上的自動切割模式選擇使微處理器48執(zhí)行基本上和上述的對于EDS模式相同的處理。在此模式中，微處理器48通過饋送電動機端口42命令饋送電動機24把原材料饋送到機器一段由拇指旋轉(zhuǎn)輪的設(shè)置所確定的時間長度。一旦想要的原材料長度被饋送到機器時，微處理器48就不能發(fā)信號給饋送電動機24，并等待一段短時間間隔以允許饋送電動機停止，然后將發(fā)送適當?shù)男盘柕捷敵龆丝?6，38，40，以控制各個切割裝置26。微處理器48在這種模式下將使預(yù)定長度的原材料連續(xù)地被機器饋送和切割，除非預(yù)定個數(shù)的長度已被操作員選擇。
當在模式選擇開關(guān)52上選擇了饋送切割腳開關(guān)模式時，由微處理器48對機器的控制將如由操作員啟動腳開關(guān)所作的命令。當操作員踩下腳開關(guān)時，代表這一事實的輸入通過輸入端50之一被發(fā)送到微處理器48。作為響應(yīng)，微處理器48將通過饋送電動機端42發(fā)送一個信號給饋送電動機24，以使它饋送原材料給機器。由微處理器48發(fā)送給饋送電動機24的信號將繼續(xù)下去直到操作員去除對腳開關(guān)的壓力為止，這時微處理器48就不能發(fā)信號給饋送電動機，并等待一段短時間間隔以允許饋送電動機停止，然后將發(fā)送一信號到輸出端口36，38，40，以操作切割裝置26切割饋送給機器的材料。
模式選擇開關(guān)52的第五種模式是自動饋送模式。在自動饋送模式中，微處理器48通過饋送電動機端口42發(fā)信號給饋送電動機24，以使它饋送如由拇指旋轉(zhuǎn)輪的位置所確定的一段長度的紙給機器。在適當長度的減震填料已被饋送給機器以后，微處理器將暫停直到人工請求進行切割為止。在這種模式下，操作員然后必須指示微處理器發(fā)信號給切割裝置來進行切割。操作員最好通過人工地同時按下兩個切割按鈕來使切割發(fā)生。當兩個按鈕都被按下時，兩個輸入通過輸入線50被發(fā)送到微處理器48，如果兩個按鈕幾乎同時地被按下，那么微處理器將通過適當?shù)妮敵龆税l(fā)送一個信號到機器上所使用的切割裝置以切割材料。在切割完成后，微處理器48將再發(fā)一個信號給饋送電動機24，以使它把選定長度的材料饋送給機器，然后將等待操作員下指示進行切割。
上述的通用控制器16的實施例以圖3到8的電路圖來表示。首先參看圖3到5，顯示了微處理器48和輸出端口36到46之間的相互作用。微處理器48可以是多種在市場上買得到的通用處理器芯片的一種，最好是適合于通過存儲器60與輸出端口36至46及輸入端50方便地對接的一種處理器，例如是可包括ROM，RAM和I/O端口在內(nèi)的可編程外部器件。微處理器48也配有鍵盤輸入端62，當通用處理器16想要工作在鍵盤模式時，可把鍵盤附加在該輸入端62上。為控制不同的輸出端口，微處理器把適當?shù)男盘栔荡鎯υ谟谶m當?shù)妮敵龆丝谀茉L問的存儲器60中的一個單元。例如，為了通過饋送電動機端口42發(fā)送一個信號到饋送電動機24，微處理器48將把想要的信號值放置在能通過線62訪問的存儲器60的一個單元中，為了通過切割電動機端口40發(fā)送一個信號到切割電動機28，信號值將被放置在能通過線66訪問的一個單元中，以及為了通過DC剪切螺線管端口36發(fā)送一個信號到DC剪切螺線管或通過AC控制螺線管端口38發(fā)送一個信號到AC控制螺線管，信號值被放置在能通過線64訪問的一個存儲單元中。當控制信號被發(fā)送到饋送電動機端口42以使饋送電動機24運轉(zhuǎn)時，計時表68也可被啟動，它記載變換機的運行時間。為了控制備用輸出端口46或計數(shù)器端口44(見圖5)，微處理器48把信號值放置在能由這些端口或器件訪問的存儲器60的一個單元中。
應(yīng)當指出，由于其中使用通用控制器16的緩沖變換機10將只與一個切割裝置26一道被使用，控制切割裝置的輸出端口可被不同類型的切割裝置共用，例如AC控制螺線管端口38可控制氣動的切割裝置或切割電動機28推動的切割裝置26的嚙合離合器30，或一單條控制線可控制一個以上的輸出端口，就像控制線64被顯示為控制DC剪切螺線管端口38和AC控制螺線管端口14。而且，雖然一次只有一單個切割裝置26被機器10使用，但可以使用一條以上的控制線來控制單個切割裝置或提供其它控制給機器。在使用具有一個切割電動機28的緩沖變換機10的情況下，兩條控制線64和66被用來啟動一次切割。控制線66通過切割電動機端口40指令切割電動機28運行，而控制線64通過AC控制螺線管端口38指令A(yù)C控制螺線管嚙合連接切割電動機28和切割刀片裝置26的離合器。當開始進行切割時，控制線62和64也被用來共同地確保饋送電動機24不運行，因為這會使減震填料在機器中變成阻塞的。一對晶體管70和72與控制線62和64被互連，這樣饋送電動機24和切割裝置26不會同時被啟動，因為在一條控制線上的信號的出現(xiàn)會禁止另一條控制線。
送到微處理器48的輸入50通過各種電路被產(chǎn)生，如圖6到8所示。圖6顯示了上面所討論的拇指旋轉(zhuǎn)開關(guān)電路76。一個雙數(shù)字拇指旋轉(zhuǎn)開關(guān)78通過總線接口80和控制線82被連接到輸入總線50，并且在EDS模式、自動切割模式和自動饋送模式期間允許操作員選定時間，在此時間微處理器48將通過控制線62和饋送電動機端口命令饋送電動機24運行并從而把減震填料的長度段饋送給機器。所選擇的饋送長度通過輸入總線50被發(fā)送給微處理器24。在圖6到8上所顯示的是多個電流傳感電路，它在輸入總線50上給出附加的輸入，通過存儲器60告知微處理器48關(guān)于緩沖變換機的各個不同的運行情況，例如，切割是否已完成，腳開關(guān)是否被壓下，或切割按鈕是否被按下等，以及對于通用控制器16的所選擇的工作模式。
每個電流傳感電路有類似的結(jié)構(gòu)但感知獨特的事件。一個示例性電流傳感電路通常包括接收在對于該傳感電路所特定的具體事件出現(xiàn)時的電流的接點84。當這樣的事件出現(xiàn)時，電流通過接點84流到與以反向平行排列的光耦合器90的一對二極管88相并聯(lián)的電容86。當檢測出電流流過二極管88時，即表示特定傳感電路所感知的事件，從二極管發(fā)出的光接通光晶體管92，它使晶體管把恒定電壓源94經(jīng)阻-容濾波器96濾波后連接到輸入端98到總線接口100。總線接口100在由控制線102控制時把適當?shù)妮斎胪ㄟ^輸入總線50提供給存儲器60。
然后轉(zhuǎn)向具體的傳感電路，傳感電路104(繼電器接通)檢測緩沖變換機是否已復(fù)往以及所有安全開關(guān)是否閉合，這表示機器的蓋子等是否閉合。然后檢測狀態(tài)通過存儲器60作為輸入總線50的一個輸入被發(fā)送到微處理器48。
電路106(饋送反向)在操作員按下反向按鈕時就傳感，反向按鈕允許操作員使饋送電動機24的旋轉(zhuǎn)方向反向。饋送反向功能的目的是提供用于消除減震填料材料阻塞的裝置。經(jīng)常地，阻塞的減震填料可通過簡單地使饋送電動機反轉(zhuǎn)和從經(jīng)常發(fā)生阻塞的切割裝置中拽出減震填料而得以清理。此傳感電路106的狀態(tài)也通過存儲器60經(jīng)過輸入總線50被報告給微處理器48。
電路108(切割完成)傳感切割完成開關(guān)的狀態(tài)。使用DC螺線管來驅(qū)動的切割刀片的切割裝置在電源連續(xù)加到螺線管時具有快速發(fā)熱的屬性。當這樣的螺線管發(fā)熱太多時，它失去能力，不能像它在較冷的狀態(tài)下那樣有效地切割。切割完成開關(guān)檢測對減震填料的切割是否已完成。傳感電路108傳感切割完成開關(guān)的狀態(tài)，并把此狀態(tài)報告給微處理器48，這樣微處理器可藉助于把適當?shù)男盘柾ㄟ^控制線64發(fā)送給DC剪切螺線管部分36以立刻切斷電源供給。
當通用控制器16被設(shè)置為饋送切割腳開關(guān)時所使用腳開關(guān)的位置由傳感電路110(饋送腳開關(guān))傳感。傳感電路110傳感腳開關(guān)的位置，并把此位置報告給微處理器48。如以上所討論的，當在腳開關(guān)模式時，如果腳開關(guān)被壓下，那么微處理器48將通過饋送電動機端口42和控制線62發(fā)送給饋送電動機24，以使它在腳開關(guān)被壓下時連續(xù)不斷地饋送紙給機器10。在加到腳開關(guān)上的壓力被釋放時，傳感電路將報告給微處理器48腳開關(guān)已釋放，微處理器將斷開到饋送電動機的信號，以使饋送電動機停止，然后微處理器將通過控制線64和66發(fā)送一個信號到輸出端口36，38和40，以促使附屬的切割裝置26進行切割。
電路112(刀片)傳感刀片開關(guān)的狀態(tài)。刀片開關(guān)檢測刀片是否處在其正常的停止位置或刀片是否處在某個其它點，例如部分地通過切割。如果刀片是在其停止位置，則給機器10送紙是安全的，否則如果刀片是部分地通過切割并進行送紙，則就會把紙饋送到刀片中并使機器阻塞。由電路112感受的刀片位置被報告給微處理器48，它將使信號不能到饋送電動機24，直到電路112感受到刀片已返回到其停止位置為止。
電路114(EDS檢測)傳感在緩沖變換機10的切割裝置26地區(qū)是否存在減震填料，并把信息報告給微處理器48。當通用控制器處在EDS模式下，無論何時電路114感受到最后一段長度的饋送的減震填料已從出口區(qū)被移去時，微處理器48將自動發(fā)信給饋送電動機24，以使它饋送一段由拇指旋轉(zhuǎn)開關(guān)電路76(圖6)所確定的長度的減震填料給機器10，并發(fā)信號給附屬切割裝置26，以使它在適當長度的材料被饋送后切割材料。
現(xiàn)參照圖8繼續(xù)描述傳感電路，傳感電路116(左切割)，118(右切割)和120(完成切割)相應(yīng)于位于緩沖變換機10上的三個按鈕，它們允許操作員手工地使切割裝置26切割饋送給機器10的減震填料。當通用控制器16處在自動饋送工作模式時，這些電路由微處理器識別。作為安全之計，更可取的是在微處理器發(fā)信號給附加在輸出端口36，38或40之一的切割裝置以進行切割之前，微處理器48檢測到從電路116，118之一來的一個輸入、并幾乎同時檢測到從電路120來的一個輸入，這表示完成切割按鈕和左切割或右切割按鈕中的一個按鈕幾乎同時被按下。由操作員按下這些按鈕中的一個就使相應(yīng)的電路116，118，120通過輸入總線提供一個輸入經(jīng)總線接口122，輸入線124和控制線126到存儲器60。
傳感電路128，130，132和134傳感模式選擇開關(guān)52的位置，并指示模式選擇開關(guān)是否分別被設(shè)置在鍵盤模式(鍵盤)，EDS模式(EDS選擇)，自動切割模式(自動切割)或饋送切割腳開關(guān)模式(腳開關(guān))，把這樣的信息通過輸入總線50報告給微處理器48以送到存儲器60。在模式選擇開關(guān)52未被設(shè)置在鍵盤模式、或EDS模式或自動切割模式或饋送切割腳開關(guān)模式的情況下，微處理器48將按照上述的自動饋送模式不進行操作。
傳感電路136(計數(shù)器)在預(yù)定個數(shù)的減震填料長度被產(chǎn)生時進行傳感。當機器處在自動饋送模式時，操作員把計數(shù)器設(shè)置為想要的襯墊個數(shù)。當這個數(shù)目達到時，計數(shù)器中接點閉合被感受到，且電路136告知微處理器48減震填料長度的數(shù)目已達到，微處理器就禁止自動饋送運行。
多個備用傳感電路138(備用1)，140(備用2)，如圖7所示，也被提供來使微處理器48能根據(jù)附加的輸入執(zhí)行擴展的控制功能。
如上所述，機器的工作狀態(tài)可通過字母數(shù)字顯示器54(見圖2和5)顯示給操作員。字母數(shù)字顯示器可以是能和微處理器接口的各種市場上買得到的顯示器中的任一種。微處理器48按照在輸入總線50上接收到的或通過其它輸入端的向微處理器指出的機器的工作模式以及工作中是否檢測到錯誤等的信息，把要顯示的信息提供給顯示器54。最好是，被顯示在顯示器54上的錯誤代碼進行閃爍，以增強對所檢測的錯誤的可注意性。
可被微處理器48檢測的錯誤的例子是在饋送或切割裝置19，26中的阻塞。為使檢測這樣的錯誤變得容易，更可取的是把編碼器144，例如電感性鄰近開關(guān)，放置在靠近齒輪傳動裝置22的擠壓齒輪處以感受齒輪和饋送電動機24的旋轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)速度(見圖1)，雖然其它形式的檢測裝置也可被用來感受饋送裝置19的各個部件的旋轉(zhuǎn)速度。如果微處理器48確定饋送電動機24的旋轉(zhuǎn)速度已降低到低于某個門限值，它表示在饋送裝置19中，例如在齒輪傳動裝置22或成形裝置20中有紙阻塞，那么微處理器使饋送電動機24停止，并在顯示器54上顯示適當?shù)腻e誤代碼，這樣操作員可注意糾正錯誤。
為了檢測出切割裝置26中的阻塞，微處理器48可同樣地監(jiān)測如由刀片位置檢測電路112(見圖7)所確定的切割刀片的位置。如果在切割后刀片不在其靜止位置或從切割周期開始后的一段時間間隔以后刀片未回到其靜止位置，那么微處理器48將禁止機器的切割運行，并發(fā)送適當?shù)腻e誤代碼給顯示器54，以告訴操作員在切割裝置26中有阻塞。
現(xiàn)參照圖9，這里顯示了控制器216，用于分別通過一對調(diào)制解調(diào)器220，222并經(jīng)過傳輸線224和遠端處理器218，例如遠終端或個人計算機進行通信。(遠端處理器218和相應(yīng)的調(diào)制解調(diào)器222由表示遠端位置例如業(yè)務(wù)中心的虛線方框226而被表示為和控制器216區(qū)分開。)控制器216總的等效于以上關(guān)于圖1到8所描述的控制器16。正如以上所討論的，微處理器48接收相應(yīng)于，例如，由圖6到8所示的電流傳感電路所檢測的事件的多個輸入50。由電流傳感電路所感知的信息包括機器的工作狀態(tài)，例如機器是否處在鍵盤模式、電分配模式、自動切割模式等，還包括對機器錯誤的檢測，例如在饋送或切割裝置19，26中的阻塞，正由機器完成的切割數(shù)，已由機器產(chǎn)生的襯墊數(shù)和各種其它信息。
控制器216也可配有實時的時鐘228，允許微處理器48記錄多種定時事件，例如，機器開動的總時間，機器工作的時間，與此相反的是用于維修的時間，花費在每種工作模式的時間，饋送電動機或切割電動機運行的總時間以及饋送電動機反向運轉(zhuǎn)的總時間。實時的時鐘228也可被用來在由微處理器48檢測出的過錯事件上加時間和日期印記。
微處理器48所接收的所有信息可被存儲在非易失存儲器230以供以后的復(fù)原。當想要時，被存儲在非易失存儲器230中的信息可通過在遠端處理器218和微處理器48之間經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器220和224進行的通信從遠端單元226被存取。調(diào)制解調(diào)器220和222可以是通過傳統(tǒng)的通信協(xié)議在電話鏈路224上通信的、傳統(tǒng)的在市場上有售的調(diào)制解調(diào)器，正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所看到的。
被存儲在控制器216的非易失存儲器230中的信息在預(yù)先計劃的定時間隔，例如在在一天的結(jié)束時或在一周的結(jié)束時，可自動地被下行輸入到遠端處理器218。替換地，在遠端單元的業(yè)務(wù)人員通過經(jīng)調(diào)制解調(diào)器220和222和遠端處理器218的連接可指令微處理器48，如想要的那樣，把存儲在非易失存儲器230的信息下行輸入到遠端處理器218。而且，在遠端處理器218和微處理器48之間的連接允許業(yè)務(wù)人員在機器正在運行的同時，接近實時地看到所有機器輸入端50的、相應(yīng)于傳感器和上述的其它輸入的狀態(tài)。這使業(yè)務(wù)人員能有效地診斷機器10中的錯誤，因為業(yè)務(wù)人員能在錯誤發(fā)生時看到輸入端50。從非易失存儲器230下行輸入到遠端處理器218的信息可被用來對機器維修作計劃，以及用來在根據(jù)機器工作時間，或根據(jù)饋送給機器的紙的總量或根據(jù)由機器生產(chǎn)的襯墊長度或數(shù)目對使用機器10的顧客收費的情況下執(zhí)行計費功能。
在業(yè)務(wù)人員處在緩沖變換機10的地點的情況下，也有可能通過被提供來和遠端處理器218通信的同一端口來存取非易失存儲器230。
在替代被連接到微處理器48的調(diào)制解調(diào)器220的這樣的情況下，個人計算機或其它終端可被連接到微處理器48，用來存取被存儲在非易失存儲器230中的信息。這允許業(yè)務(wù)人員在機器服務(wù)期間更多地進入到信息輸入端50從而進入到微處理器48。
在根據(jù)所使用的紙的總量對使用機器的顧客收費的情況下，可能很希望提供與微處理器48通信的紙用量表232。盡管微處理器能通過間接測量饋送電動機運行的時間(正如由實時的時鐘所確定的)，以及通過把此時間與紙速度相乘(假如饋送電動機的速度已知并且是常數(shù))把機器所使用的紙的運行總量保持在非易失存儲器230中，但是在某些情況下，紙用量可藉使用紙用量表232更精確地被確定。這樣的一個表可包括一個接觸滾筒，它和饋送到機器的紙一起滾動，以直接測量所使用的紙的長度，或可通過某些其它的傳統(tǒng)測量長度的裝置來實施。紙用量以及被存儲在非易失存儲器230的其它信息在想要在顯示器54上顯示時可被做成可供顯示器用的，以及如以上所述，可送到遠端處理器218。
在想要精確確定由機器生產(chǎn)的減震填料產(chǎn)品或襯墊的總量的地方，例如為了計費用途，或當要被生產(chǎn)的襯墊長度必須很貼切地適合容器時，機器10可以配有長度測量器件234。長度測量器件的實施例示于圖10和11，它在共同擁有的美國專利申請序列號No.08/155,116中被更充分地描述。它被完全地引用以供參考。所說明的長度測量裝置234被安置來監(jiān)測齒輪傳動裝置22的角運動。長度測量裝置234包括附加在齒輪軸281上的旋轉(zhuǎn)部件280和監(jiān)測部件280角旋轉(zhuǎn)因而監(jiān)測齒輪軸281的角旋轉(zhuǎn)的監(jiān)測器282。旋轉(zhuǎn)部件280最好是帶有一系列排成相等的圓周增量的孔284的圓盤。旋轉(zhuǎn)部件280最好是帶有12個孔的黑色無反射的鋁圓盤。在這種情況下，每個孔284將相當于30°的角移動，并且在優(yōu)選實施例中，是一英寸襯墊長度。
監(jiān)測器282包括一個發(fā)射和接收光束的光發(fā)射機/接收機286和一個反射所發(fā)射的光束的反射器288。發(fā)射機/接收機286被安裝在機器框架上，且被安裝為使得當旋轉(zhuǎn)部件280轉(zhuǎn)動時所發(fā)射的光束將穿過孔284前進。光發(fā)射機/接收機286優(yōu)選地包括能夠接續(xù)在光束接收時的中斷的電路。反射器288被安裝在機器框架上，且被安裝成接收穿過孔284前進的所發(fā)射的光束。
當旋轉(zhuǎn)部件280轉(zhuǎn)動時，由發(fā)射機/接收機286發(fā)射的光束將穿過第一個孔284，接觸到反射面288，并被反射返回到發(fā)射機/接收機286。一旦這個孔284旋轉(zhuǎn)到不對準發(fā)射機/接收機286(以及反射器288)時，由發(fā)射機/接收機286對反射光束的接收就將被中斷，直到下一個孔284移動成對準為止。這樣，利用優(yōu)選的旋轉(zhuǎn)部件280，對于部件280每轉(zhuǎn)一圈，也就是，對于驅(qū)動齒輪軸281每轉(zhuǎn)一圈，將出現(xiàn)12次中斷。
發(fā)射機/接收機286以脈沖的形式把中斷事件接力傳到處理器48(圖9)。處理器48使用此信息控制齒輪傳動裝置22(即通過饋送電動機端口42發(fā)送啟動/關(guān)斷信號給饋送電動機)，因而使用此信息控制襯墊長度以及確定所生產(chǎn)的襯墊總長度并把它存儲在非易失性存儲器230中。
現(xiàn)參照圖12，這里顯示了基本上和上述的控制器216相同的控制器216′，它包括紙代碼閱讀器300和容器探頭302。雖然控制器216′只以代碼閱讀器300和容器探頭302以及非易失存儲器230被顯示，但控制器也可包括參照圖9所描述的用于和遠端處理器218通信的調(diào)制解調(diào)器220，實時的時鐘228，紙用量表232，以及長度測量裝置234。紙代碼閱讀器300和容器探頭302可分開使用或合在一起使用。
紙代碼閱讀器300當在紙進入變換裝置20以前把紙饋送給機器時讀出在原料紙304上編碼的信息，以便識別或證實原料紙類型、來源或批量。這樣的信息可幫助業(yè)務(wù)人員診斷機器問題，例如，在使用特定批量的紙的機器中間出現(xiàn)的問題，或者這樣的信息可被用來確定有關(guān)由這樣的可以在例如單層或多層紙原料之間改變的紙所構(gòu)成的襯墊的緩沖特性的信息。后一種信息可在機器10自動確定和產(chǎn)生足以緩沖給定包裝箱的襯墊總量的情況下具有特別的價值。在某些情況下，控制器216′適合于僅根據(jù)由紙代碼閱讀器300對一定的原料紙類型的證實來產(chǎn)生襯墊，正如避免由于使用不適當?shù)脑霞埐牧隙鴮C器10的損害的實例。
紙代碼閱讀器300優(yōu)選地是傳統(tǒng)的條形碼閱讀器，原料紙帶有以想要的信息編碼的適當?shù)臈l形碼。當條形碼以已知的空隙間隔被打印在原料紙302上或以長度信息被編碼時，紙代碼閱讀器300也可被用來提供紙長度信息給處理器48。紙代碼閱讀器300也可以是另一種類型的信息恢復(fù)系統(tǒng)，例如，它包括光代碼閱讀器而不是條形碼閱讀器，或適合于閱讀或檢測通過使用紫外光的編碼信息的存在。
由紙代碼閱讀器300從紙原料304檢測出的信息被傳送到處理器48，在其中該信息可被處理和/或如想要的話，被存儲以便以后從非易失存儲器230恢復(fù)。從特定來源所使用的原料紙的卷數(shù)或總量，或者所使用的一定級別、厚度或?qū)拥脑霞埖木頂?shù)或總量是存儲在非易失性存儲器230中的有用信息的例子。
容器探頭302可以以代碼閱讀器來體現(xiàn)，例如，條形碼閱讀器，它從容器306讀出信息用來確定要產(chǎn)生的適合于緩沖包裝容器的襯墊總量和襯墊長度。在這種場合下，條形碼被打印在容器306上或否則附著在容器上或打印在和容器一起提供的包裝發(fā)貨單上，且條形碼閱讀器被安置成當容器被傳送時閱讀條形碼或條形碼被放置在對于機器10來說的已知位置。在從條形碼讀出信息時，容器探頭302將把信息傳送給處理器48，處理器使用此信息指示機器10產(chǎn)生由查對表所確定的或被直接編碼成條形碼的所需襯墊數(shù)和長度。然后操作員使襯墊被機器10自動產(chǎn)生，并把它們放在容器306中而不需在操作員和機器之間再進行交互作用。
容器探頭302也可以是以實際測量容器占空體積的探頭的形式。這樣的探頭可包括機械探頭，例如，活塞、氣缸或探測容器306的其它低壓探頭，以確定為填充容器所必須的襯墊體積。機械探頭可在一個或多個位置上探測容器306，以確定所需的襯墊問題。機械探頭也可結(jié)合條形碼閱讀器被使用，或結(jié)合傳感器被使用或用傳感器來代替，傳感器感受容器306的填充尺寸或程度，傳感器包括光傳感器和超聲傳感器以及使用其它形式的機器觀察或圖形識別的傳感器。
圖13示意性地顯示了容錯緩沖產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)400。這樣的網(wǎng)絡(luò)400典型地包括多個緩沖變換機10，每個變換機最好具有諸如上述的控制器16，216，216′那樣的控制器402，用來控制襯墊生產(chǎn)和機器的診斷功能。單獨的機器10也可被監(jiān)管控制器404控制，它可以是以個人計算機或類似的處理器來實現(xiàn)的專用監(jiān)管控制器或者可以是緩沖變換機中的一個成員，在這種情況下，它將控制其主機以及提供監(jiān)管控制功能給它的主機和網(wǎng)絡(luò)400的其它機器。監(jiān)管控制器404可以以傳統(tǒng)的“主-從”模式和每個機器10的控制器402通信或控制器可以以傳統(tǒng)的“同級對同級”模式進行互相通信，這取決于想要的在機器10之間的內(nèi)部通信的級別或是否想要使用主監(jiān)管控制器。
當網(wǎng)絡(luò)400正以主-從模式運行時，由監(jiān)管控制器404指令單獨的或多個機器10產(chǎn)生想要個數(shù)和長度的襯墊。監(jiān)管控制器404按照機器的工作時間表和維修時間表在不同的機器之間分配工作負荷，且可分路或再分配這樣的機器的工作，該機器告知監(jiān)管控制器其故障條件，例如紙阻塞，或機器已把紙原料用光。機器也可互相傳達信息和故障條件。雖然更可取的是每個機器10配有單獨的控制器402，但機器可通過監(jiān)管控制器404被控制而不需要每個機器一個單獨的控制器。
當網(wǎng)絡(luò)400正以“同級對同級”模式運行時，主要的或第一機器在工作，產(chǎn)生襯墊而其余機器不在工作。如果第一機器失效，其余機器可自動地為第一機器接著工作下去。這樣的網(wǎng)絡(luò)可在位于可逆的傳送機系統(tǒng)410的任一端的兩個機器10a和10b之間被實現(xiàn)，如圖14所示。在這種情況下，在正常運行時一個機器在工作而另一個機器為空閑。工作的機器，比如說是機器10a，產(chǎn)生想要長度的襯墊并把這些襯墊放在傳送機系統(tǒng)410，它把襯墊從工作的機器10a處運載出去，并運給操作員。如果機器10a變成不能工作，例如由于紙阻塞或缺少紙，或在計劃的時期間隔內(nèi)希望進行切換，那么機器10a變成不工作而機器10b接著完成襯墊生產(chǎn)功能。這時，傳送機系統(tǒng)410的方向也將反向，把由機器10b生產(chǎn)的襯墊從該機器處運載出去并運給操作員。
雖然上面已相對于多個特定的緩沖變換機描述了多個控制器，但很容易看到，本發(fā)明的控制器在控制許多類型或結(jié)構(gòu)的緩沖變換機的運行方面有很寬范圍的應(yīng)用?？刂破鞯亩嘤猛竞徒Y(jié)構(gòu)以及對備用控制器端口的提供也允許為顧客定制用于不同機器的應(yīng)用和控制附屬設(shè)備的控制器功能。
權(quán)利要求
1.在制造多個三維緩沖產(chǎn)品的時間周期內(nèi)確定通過緩沖變換機(10)的原材料總數(shù)的方法，所述方法包括以下動作供給片狀原材料；在所述的時間周期內(nèi)利用緩沖變換機把片狀原材料變換成多個三維的緩沖產(chǎn)品；對原材料在所述的時間周期內(nèi)通過緩沖變換機進行監(jiān)測；在計算機存儲器(230)內(nèi)存儲關(guān)于在所述時間周期內(nèi)通過所述緩沖變換機的原材料總數(shù)的信息；以及恢復(fù)所存儲的信息，由該恢復(fù)的存儲信息指示在所述時間周期內(nèi)通過所述緩沖變換機的原材料總數(shù)；以及其中變換步驟由包括變換裝置(14)和原料供給裝置(18)的緩沖變換機完成，且片狀原材料從所述原料供給裝置被供給變換裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的變換動作是由如下一種緩沖變換機完成的，在該緩沖變換機中饋送裝置(19)位于成形裝置(20)的下游。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述的監(jiān)測動作包括跟蹤由位于所述成形裝置下游的變換裝置所產(chǎn)生的減震填料條帶。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述的變換動作是由如下一種緩沖變換機完成的，在該緩沖變換機中饋送裝置包括一個具有角移動的旋轉(zhuǎn)部件(280)，所述的角移動直接相當于所述緩沖填料條帶的長度尺寸，而且所述的跟蹤包括監(jiān)測所述旋轉(zhuǎn)部件的角移動。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的存儲動作是由非易失的存儲器完成的。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的恢復(fù)動作包括把所存儲的信息發(fā)送到遠程終端(226)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的恢復(fù)動作包括把所存儲的信息發(fā)送到個人計算機。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的恢復(fù)動作包括自動地把所存儲的信息下載到遠程處理器。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的恢復(fù)動作包括利用視覺顯示器(54)觀看所存儲的信息。
10.確定緩沖變換機(10)在一個時間周期內(nèi)所產(chǎn)生的三維緩沖產(chǎn)品的總累加長度的方法，所述方法包括以下步驟在所述的時間周期內(nèi)利用緩沖變換機把原材料變換成多個三維的緩沖產(chǎn)品；在把原材料變換成緩沖產(chǎn)品期間監(jiān)測由緩沖變換機所產(chǎn)生的緩沖產(chǎn)品的長度；根據(jù)所監(jiān)測的、由緩沖變換機在所述時間周期內(nèi)產(chǎn)生的緩沖產(chǎn)品的長度而產(chǎn)生信號；在計算機存儲器(230)內(nèi)存儲所產(chǎn)生的信號以作為總累加長度信息；以及恢復(fù)所述的總累加長度信息，以確定緩沖變換機在所述時間周期內(nèi)產(chǎn)生的緩沖產(chǎn)品的總累加長度；其中所述的緩沖變換機包括一個成形裝置(20)和一個饋送裝置(19)，所述成形裝置具有接觸和成形所述片狀原材料的部件，所述饋送裝置把原材料饋送給成形裝置；而且其中所述的監(jiān)測步驟包括在所述成形裝置下游的一個點處跟蹤原材料的通過。
11.制造緩沖產(chǎn)品的方法，該方法包括以下步驟供給片狀原材料；使用緩沖變換機(10)以便把片狀原材料變換成三維的緩沖產(chǎn)品；監(jiān)測該機器的運行狀態(tài)；存儲所述運行狀態(tài)的指示；以及恢復(fù)所述運行狀態(tài)的指示以用于診斷目的；其中所述的機器包括變換裝置(14)，它把片狀原材料變換為三維條帶的減震填料；把原材料提供給變換裝置的原料供給裝置(18)；以及切割裝置(26)，它把減震填料條帶切割成想要的長度段；其中所述的變換裝置包括把片狀原材料成形為減震填料條帶的成形裝置(20)和把片狀原材料饋送給成形裝置的饋送裝置(19)；以及其中所述的恢復(fù)步驟是從一個遠離所述緩沖變換機的地點執(zhí)行的。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述的恢復(fù)步驟包括把所存儲的指示發(fā)送到遠程終端(226)。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述的恢復(fù)步驟包括把所存儲的指示發(fā)送到個人計算機。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述的監(jiān)測步驟包括檢測機器運行錯誤。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述的檢測步驟包括檢測所述變換裝置中的阻塞。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述的阻塞檢測步驟包括檢測饋送裝置中的阻塞。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述的阻塞檢測步驟包括檢測切割裝置中的阻塞。
18.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述的監(jiān)測步驟包括記錄定時事件。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述的記錄步驟包括跟蹤所述緩沖變換機有效的總時間。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述的記錄步驟包括跟蹤所述饋送裝置有效的總時間。
21.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述的記錄步驟包括跟蹤所述切割裝置有效的總時間。
22.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述的變換裝置可以按多種運行模式運行，而且所述的記錄步驟包括跟蹤所述變換裝置在每種運行模式下運行的時間。
23.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述的存儲步驟是由非易失的存儲器完成的。
24.制造緩沖產(chǎn)品的方法，該方法包括以下步驟供給片狀原材料；使用緩沖變換機(10)以便把片狀原材料變換成三維的緩沖產(chǎn)品；監(jiān)測該機器的運行狀態(tài)；存儲所述運行狀態(tài)的指示；以及恢復(fù)所述運行狀態(tài)的指示以用于診斷目的；其中所述的機器包括變換裝置(14)，它把片狀原材料變換為三維條帶的減震填料；把原材料提供給變換裝置的原料供給裝置(18)；以及切割裝置(26)，它把減震填料條帶切割成想要的長度段；其中所述的變換裝置包括把片狀原材料成形為減震填料條帶的成形裝置(20)和把片狀原材料饋送給成形裝置的饋送裝置(19)；以及其中所述的恢復(fù)步驟包括自動地把所存儲的信號下載到遠程處理器(218)。
25.制造緩沖產(chǎn)品的方法，該方法包括以下步驟供給片狀原材料；使用緩沖變換機(10)以便把片狀原材料變換成三維的緩沖產(chǎn)品；監(jiān)測該機器的運行狀態(tài)；存儲所述運行狀態(tài)的指示；以及恢復(fù)所述運行狀態(tài)的指示以用于診斷目的；其中所述的機器包括變換裝置(14)，它把片狀原材料變換為三維條帶的減震填料；把原材料提供給變換裝置的原料供給裝置(18)；以及切割裝置(26)，它把減震填料條帶切割成想要的長度段；其中所述的變換裝置包括把片狀原材料成形為減震填料條帶的成形裝置(20)和把片狀原材料饋送給成形裝置的饋送裝置(19)；以及其中所述的恢復(fù)步驟是在所述機器有效地變換原材料時被執(zhí)行的。
26.只有當原材料來自于合適的源時用片狀原材料(304)制造緩沖產(chǎn)品的方法，該方法包括以下步驟供給其上編有原材料來源信息的片狀原材料；恢復(fù)被編碼在片狀原材料上的原材料來源信息；解碼所述被恢復(fù)的信息；利用緩沖變換機(10)把片狀原材料變換成三維的緩沖產(chǎn)品，所述緩沖變換機包括成形裝置(20)、位于所述成形裝置下游的原料供給裝置(18)、以及位于所述原料供給裝置下游的饋送裝置(19)；其中所述的變換步驟包括以下步驟利用成形裝置把所述被編碼的片狀原材料成形為減震填料條帶；把被編碼的片狀原材料從原料供給裝置提供給成形裝置；以及利用饋送裝置把被編碼的片狀原材料饋送給成形裝置；其中所述的變換步驟還包括根據(jù)被解碼的信息來選擇性地控制緩沖變換機運行的步驟，其方式是，只有當被解碼的原材料來源信息證實所述原材料是來自于合適的源時才允許進行變換。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述的恢復(fù)步驟是在原料供給裝置和成形裝置之間執(zhí)行的。
28.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述的緩沖變換機還包括代碼閱讀器(300)，所述的恢復(fù)步驟是由該代碼閱讀器完成的。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述的代碼閱讀器是一種光代碼閱讀器。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其中所述被編碼的原材料包括條形碼，且所述的代碼閱讀器是一種條形碼閱讀器。
31.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述的片狀原材料還利用原材料類型信息進行編碼。
32.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述的片狀原材料還利用長度確定信息進行編碼。
33.如權(quán)利要求26所述的方法，其中緩沖變換機包括非易失性存儲器(230)，所述方法還包括把由代碼閱讀器從被編碼的原材料所恢復(fù)的信息存儲在非易失性存儲器的步驟。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，還包括恢復(fù)存儲在處理器中的信息的步驟。
35.如權(quán)利要求33所述的方法，其中所述的片狀原材料還利用原材料類型信息進行編碼。
36.如權(quán)利要求33所述的方法，其中所述的片狀原材料還利用長度確定信息進行編碼。
37.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述選擇性的控制步驟包括選擇性地控制所述緩沖變換機的饋送裝置，其方式是，只有當被解碼的原材料來源信息證實所述原材料是來自于合適的源時才允許激活所述的饋送裝置。
全文摘要
制造緩沖產(chǎn)品的方法，包括步驟供給片狀原材料；使用緩沖變換機(10)以便把片狀原材料變換成三維的緩沖產(chǎn)品；監(jiān)測該機器的運行狀態(tài)；存儲所述運行狀態(tài)的指示；以及恢復(fù)所述運行狀態(tài)的指示以用于診斷目的；其中所述的機器包括變換裝置(14)，它把片狀原材料變換為三維條帶的減震填料；把原材料提供給變換裝置的原料供給裝置(18)；以及切割裝置(26)，它把減震填料條帶切割成想要的長度段；其中所述的變換裝置包括把片狀原材料成形為減震填料條帶的成形裝置(20)和把片狀原材料饋送給成形裝置的饋送裝置(19)；以及其中所述的恢復(fù)步驟是從遠離所述緩沖變換機的地點執(zhí)行的。
文檔編號B31D5/00GK1440870SQ03104150
公開日2003年9月10日 申請日期2003年2月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月22日
發(fā)明者J·J·哈丁, 艾倫·霍夫曼 申請人:蘭帕克公司