本發(fā)明總體上涉及一種用于操作用于產(chǎn)品、特別是用于比如香煙的煙草產(chǎn)品或用于衛(wèi)生用品的包裝機(jī)或生產(chǎn)機(jī)的方法，所述包裝機(jī)或生產(chǎn)機(jī)具有能夠由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)并能夠被伺服電機(jī)設(shè)定成(旋轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)的元件。特別是，本發(fā)明涉及一種用于操作用于產(chǎn)品的包裝機(jī)的方法，所述包裝機(jī)具有由伺服電機(jī)相應(yīng)地可驅(qū)動(dòng)或驅(qū)動(dòng)的卷軸，所述卷軸具有卷繞在其上的材料幅材。

背景技術(shù)：

相應(yīng)地優(yōu)化致動(dòng)或調(diào)節(jié)用于驅(qū)動(dòng)包裝機(jī)或生產(chǎn)機(jī)的元件的伺服電機(jī)是個(gè)特別的問題，所述包裝機(jī)或生產(chǎn)機(jī)用于以目標(biāo)方式相應(yīng)地包裝或生產(chǎn)可移動(dòng)或可轉(zhuǎn)動(dòng)的煙草工業(yè)產(chǎn)品。這是因?yàn)獒槍?duì)該目的，確定被驅(qū)動(dòng)的元件的慣性矩是尤其必要的。為了優(yōu)化調(diào)節(jié)，在現(xiàn)有技術(shù)中，所述慣性矩必須(在操作機(jī)器之前)根據(jù)所測(cè)量的值(比如可移動(dòng)元件的質(zhì)量、直徑等等)以復(fù)雜的“手動(dòng)”方式確立。這在品牌切換時(shí)的所謂的版式切換情況下是特別不利的，在該情況下，可選地，一個(gè)(或多個(gè))可移動(dòng)元件(比如轉(zhuǎn)動(dòng)架)由具有其它規(guī)格(特別是具有其它尺寸或另一重量)的相同類型的可移動(dòng)元件來替換。另外，該“手動(dòng)”確立經(jīng)常是不準(zhǔn)確的。最后，還可能發(fā)生的是，所確立的慣性矩在機(jī)器的操作過程中變化，可選地由于在可移動(dòng)元件上的磨損而變化。該情形可能導(dǎo)致元件的運(yùn)動(dòng)結(jié)果惡化、或者導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)結(jié)果與實(shí)際期望的運(yùn)動(dòng)結(jié)果有偏差。

在該情況下特別的問題在于，在包裝機(jī)的不斷增加的輸出以及由此導(dǎo)致的高材料消耗的情況下給用于產(chǎn)品(比如煙草產(chǎn)品)的包裝機(jī)連續(xù)地供應(yīng)幅材形狀的包裝材料。對(duì)于卷軸切換來說，與新卷軸的直徑相關(guān)的認(rèn)知尤為重要，在所述卷軸切換中，具有到期材料幅材的卷軸在所謂的拼接設(shè)備中被具有新材料幅材的卷軸所替換。實(shí)際上，在此通常假定滿卷軸的基于材料的標(biāo)準(zhǔn)直徑。特別地，該假定尤其導(dǎo)致具有到期材料幅材的卷軸不能容易地被具有與該標(biāo)準(zhǔn)直徑存在偏差的直徑的新卷軸所替換。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)方面，本發(fā)明的目標(biāo)是改進(jìn)上述用于操作用于產(chǎn)品的包裝機(jī)或生產(chǎn)機(jī)的方法。

該目標(biāo)通過具有本發(fā)明的特征的方法來實(shí)現(xiàn)。因此，提供了用于操作用于產(chǎn)品、特別是用于比如香煙的煙草產(chǎn)品或用于衛(wèi)生用品的包裝機(jī)或生產(chǎn)機(jī)的方法，所述包裝機(jī)或生產(chǎn)機(jī)具有比如卷軸或者干燥或折疊轉(zhuǎn)動(dòng)架的元件，所述卷軸具有卷繞在其上的材料幅材，所述元件可由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)并且能夠由伺服電機(jī)設(shè)定成(旋轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)，在所述方法中，為了確定所述元件的慣性矩：

a)所述元件以目標(biāo)方式(正或負(fù)地)加速，

b)在加速階段測(cè)量伺服電機(jī)的電機(jī)電流，和

c)評(píng)估在加速階段所測(cè)量的電流值。

所述元件在加速階段中優(yōu)選地特別以恒定的方式加速，其中，伺服電機(jī)的電機(jī)電流在加速階段被測(cè)量并且被特別地記錄。所述元件的慣性矩優(yōu)選地通過計(jì)算的方式、特別是以計(jì)算機(jī)輔助的方式自動(dòng)地確立，其中，所測(cè)量的電流值和伺服電機(jī)的力矩常數(shù)被結(jié)合進(jìn)慣性矩的計(jì)算中。在計(jì)算所述元件的慣性矩時(shí)，使用了伺服電機(jī)的電機(jī)電流、角加速度和本領(lǐng)域技術(shù)人員所容易知道的另外的參數(shù)/常數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)之間的關(guān)聯(lián)。在此，慣性矩應(yīng)用下式：

jlast＝將要計(jì)算的元件的慣性矩；

imot＝當(dāng)驅(qū)動(dòng)該元件時(shí)產(chǎn)生的電機(jī)電流；

kt＝伺服電機(jī)的力矩常數(shù)；

在此前述加速度階段可以通過預(yù)定的(默認(rèn)的)旋轉(zhuǎn)角度來限定，所述元件以目標(biāo)方式、特別是以恒定的加速度旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)角度。然后，伺服電機(jī)的電機(jī)電流在加速階段被測(cè)量并被優(yōu)選地記錄，也就是說，被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中。隨后評(píng)估所述電機(jī)電流。

本應(yīng)用中的加速被理解為兩種情況：正加速，其導(dǎo)致速度的增加；和負(fù)加速，其導(dǎo)致速度的降低，特別是通過使伺服電機(jī)減速而導(dǎo)致速度的降低。

可移動(dòng)元件的慣性矩被作為參數(shù)結(jié)合到對(duì)移動(dòng)或驅(qū)動(dòng)所述可移動(dòng)元件的伺服電機(jī)的調(diào)節(jié)/控制中。概括地說，可移動(dòng)元件在生產(chǎn)操作中的移動(dòng)至少還基于或根據(jù)已經(jīng)以前述方式確立的元件的慣性矩的相應(yīng)規(guī)定來控制或調(diào)節(jié)。因此，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選提供的是，已經(jīng)以前述方式確立的慣性矩以用于調(diào)節(jié)/控制伺服電機(jī)的對(duì)應(yīng)方式使用、或者以對(duì)應(yīng)于控制/調(diào)節(jié)伺服電機(jī)的方式被傳輸用于相應(yīng)的用途。

在本發(fā)明的另外的構(gòu)造中，提供的是，可移動(dòng)元件在相應(yīng)的包裝機(jī)或生產(chǎn)機(jī)的生產(chǎn)操作中的運(yùn)動(dòng)根據(jù)一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的規(guī)定、特別是通過伺服電機(jī)的對(duì)應(yīng)控制或調(diào)節(jié)來控制或調(diào)節(jié)，其中，在此之前，特別是通過所確立的慣性矩以自動(dòng)的方式，這些參數(shù)中的至少一個(gè)參數(shù)的至少一個(gè)值(比如伺服電機(jī)在調(diào)節(jié)期間所經(jīng)受的電流)從能夠?yàn)樵搮?shù)選擇的一組參數(shù)替代值中選擇，所述一組參數(shù)替代值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中；或者其中，在此之前，特別是通過使用所確立的慣性矩以自動(dòng)的方式，這些參數(shù)中的至少一個(gè)參數(shù)的至少一個(gè)參數(shù)值被數(shù)學(xué)地確立。

在本發(fā)明的另外的構(gòu)造中，可以提供的是，在相應(yīng)機(jī)器的每次啟動(dòng)時(shí)，執(zhí)行如上所述的可移動(dòng)元件的慣性矩的相應(yīng)確立或確定。特別地，這將在如下情況下具有優(yōu)勢(shì)：可移動(dòng)或可旋轉(zhuǎn)元件(比如折疊轉(zhuǎn)動(dòng)架)相應(yīng)地在機(jī)器的兩次操作階段之間或在機(jī)器已經(jīng)被關(guān)閉時(shí)(比如相應(yīng)地在品牌切換期間或者在品牌切換中的版式切換期間)被可選地具有存在偏差的慣性矩的另一等同元件所替換，比如通過折疊具有另外的較少的袋或者具有不同尺寸的袋的折疊轉(zhuǎn)向架。在該情況下，新元件的慣性矩能夠在重啟機(jī)器時(shí)以簡(jiǎn)單的方式確立，并且相應(yīng)伺服電機(jī)的控制/調(diào)節(jié)相應(yīng)地能夠適應(yīng)新確立的慣性矩或者能夠根據(jù)所確立的慣性矩的規(guī)定執(zhí)行。

根據(jù)本發(fā)明，還可以提供的是，確立可移動(dòng)元件的慣性矩，比較以該方式確立的慣性矩與存儲(chǔ)值，在所確立的慣性矩與存儲(chǔ)值有偏差、特別是偏差一預(yù)定量的情況下，產(chǎn)生指示該偏差的信號(hào)，例如誤差信號(hào)。通過該過程，特別地，能夠識(shí)別可移動(dòng)元件的磨損，所述可移動(dòng)元件的磨損改變了可移動(dòng)元件的慣性矩。在該情況中，存儲(chǔ)值相應(yīng)地可以是例如默認(rèn)的慣性矩或者在生產(chǎn)中開始使用該元件時(shí)的該元件的慣性矩。

在該情況下，還可以提供的是，指示該偏差的信號(hào)、特別是在所述信號(hào)是在重啟時(shí)確立慣性矩的情況下產(chǎn)生時(shí)，以上文描述的方法直接觸發(fā)用于控制/調(diào)節(jié)伺服電機(jī)的所述至少一個(gè)參數(shù)值的重新計(jì)算(使用所確立的慣性矩進(jìn)行)，或者觸發(fā)通過所確立的慣性矩從所存儲(chǔ)的參數(shù)值的組中重新選擇參數(shù)值。

本發(fā)明的另一目標(biāo)是能夠在開頭提及的用于操作用于產(chǎn)品、特別是用于比如香煙的煙草產(chǎn)品或用于衛(wèi)生用品的包裝機(jī)的方法的情況下，以盡可能精確的方式，尤其是確定由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的卷軸的直徑，所述包裝機(jī)具有卷軸，所述卷軸能夠由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)且具有卷繞在該卷軸上的材料幅材。

為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明的方法特征在于具有如下特征：

為了確定卷軸的直徑，特別是為了以自動(dòng)的方式確定卷軸的直徑，

a)卷軸以目標(biāo)方式(正或負(fù)地)加速，

b)在加速階段中測(cè)量伺服電機(jī)的電機(jī)電流，和

c)評(píng)估在加速階段中相應(yīng)測(cè)量的電流曲線或電流值。

如果待確定的卷軸的直徑為新卷軸的初始直徑以及當(dāng)待確定的卷軸的直徑為新卷軸的初始直徑時(shí)，則可以以特別有利的方式采用前述新穎的方法，所述新卷軸的材料幅材在卷軸切換的情況中被作為新幅材連接至到期卷軸的到期材料幅材。特別是如果這在新幅材被連接至到期幅材之前執(zhí)行以及當(dāng)這在新幅材被連接至到期幅材之前執(zhí)行時(shí)。因?yàn)槿绱耍绕淠軌蚴沟镁哂凶畈煌闹睆降男戮磔S被用在卷軸切換的情況中，而無需進(jìn)行直徑的任何手動(dòng)測(cè)量。本發(fā)明還使得能夠執(zhí)行基本完全自動(dòng)的卷軸切換而不用使幅材速度有任何(顯著的)降低。這是因?yàn)樽鳛橄葲Q條件，該自動(dòng)卷軸切換要求特別精確地自動(dòng)確定直徑，該直徑的確定今后能夠根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行且已經(jīng)被本申請(qǐng)人所確認(rèn)。

根據(jù)本發(fā)明的卷軸直徑的確定在特別是結(jié)合所述卷軸切換時(shí)確實(shí)是有益的。但是，還可以構(gòu)思的是，在包裝過程(的范圍)內(nèi)的其它情況下執(zhí)行所述確定。例如，為了確定在包裝過程中當(dāng)前正使用的卷軸的材料的余量。

在根據(jù)本發(fā)明的直徑確定的具體實(shí)施方面，同樣在此，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)中，處于加速階段的卷軸以恒定的方式加速。在此，正如上述確定慣性矩的情況，加速階段還可以由預(yù)定(默認(rèn))的旋轉(zhuǎn)角度限定，卷軸以目標(biāo)方式、特別是以恒定的加速度旋轉(zhuǎn)所述預(yù)定(默認(rèn))的旋轉(zhuǎn)角度。然后，伺服電機(jī)的電機(jī)電流在加速階段被測(cè)量并優(yōu)選地被記錄，也就是說，被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中。隨后以適當(dāng)?shù)姆绞皆u(píng)估所述電機(jī)電流。

在所述評(píng)估的情況中，可以通過計(jì)算的方式、特別是以計(jì)算機(jī)輔助的方式來確立卷軸的直徑，其中，所測(cè)量的電流曲線的電流值和伺服電機(jī)的力矩常數(shù)被顯著地結(jié)合進(jìn)計(jì)算中。在計(jì)算直徑的情況中，使用了電機(jī)電流、電機(jī)的力矩常數(shù)以及本領(lǐng)域技術(shù)人員容易知道的另外的參數(shù)/常數(shù)之間的關(guān)聯(lián)。

因此，下式應(yīng)用于直徑da：

其中：

da＝待計(jì)算的卷軸的外徑；

ibob＝當(dāng)驅(qū)動(dòng)卷軸時(shí)產(chǎn)生的電流；

kt＝伺服電機(jī)的力矩常數(shù)；

l＝卷軸的深度(厚度)；

ρbob＝卷軸的密度；

di＝卷軸的內(nèi)徑。

在已經(jīng)提及的卷軸切換方面，在上述構(gòu)思的另外的構(gòu)造中可以提供的是，新幅材緊緊保持在尤其是離散的保持部分中，所述新幅材已經(jīng)退繞，并且在根據(jù)本發(fā)明確立新幅材的初始直徑時(shí)且在新幅材被連接至到期幅材之前，通過沿著材料幅材卷繞的方向旋轉(zhuǎn)所述新卷軸，新幅材被初始張緊，例如直到已經(jīng)達(dá)到限定的張緊力矩。此后，當(dāng)保持部分仍然被緊緊保持時(shí)，新卷軸可以沿著材料幅材退繞的方向以目標(biāo)方式旋轉(zhuǎn)，同時(shí)在被緊緊保持的保持部分和新卷軸之間形成限定長(zhǎng)度的材料幅材環(huán)。

這些測(cè)量用于(自動(dòng)地)構(gòu)造限定長(zhǎng)度的材料幅材環(huán)的目的。然后新幅材的已經(jīng)退繞的連接段，例如被緊緊保持的保持部分，可以在減小材料幅材環(huán)的長(zhǎng)度的同時(shí)被加速至到期幅材的速度，并且連接至到期幅材，例如通過粘合帶。為此目的，材料幅材環(huán)的長(zhǎng)度大小被設(shè)計(jì)成使得加速運(yùn)動(dòng)所需的材料幅材部分可以被材料幅材部分所補(bǔ)償。因此，無需額外的幅材材料從卷軸上退繞以便用于待被加速的連接段。換句話說，加速新幅材所需的材料幅材部分因此完全從所述材料幅材環(huán)取回，所述材料幅材環(huán)在該程度上用作材料累積器。因此，相應(yīng)地，在將連接段加速至幅材速度期間不必在新卷軸上施加額外的牽引力，或者幅材材料將不必因?yàn)榇硕圆黄谕姆绞綇埦o。

連接段的加速可以借助于加速輥來執(zhí)行，連接段保持在所述加速輥上。在此，加速優(yōu)選地在加速輥的部分旋轉(zhuǎn)等于或小于180°的旋轉(zhuǎn)角度的情況下來執(zhí)行。

另外，優(yōu)選提供的是，為了準(zhǔn)備連接程序，在產(chǎn)生材料幅材環(huán)時(shí)且在將新幅材連接至到期幅材之前，用于新卷軸的加速過程(沿著退繞方向加速)通過伺服電機(jī)引起，在該過程結(jié)束時(shí)，新卷軸具有對(duì)應(yīng)于新幅材在包裝過程中的幅材速度的旋轉(zhuǎn)速度。這里的加速過程可以構(gòu)造成使得所述加速過程在連接過程結(jié)束時(shí)或在這之后不久完成。隨后，包裝過程中的卷軸以對(duì)應(yīng)于新幅材的標(biāo)準(zhǔn)幅材速度的旋轉(zhuǎn)速度來操作。

在本發(fā)明的另外的構(gòu)造中，可以提供的是，在新幅材連接至過期幅材之后，通過替代的直徑確定方法來確定新卷軸的直徑，并且比較通過該替代的直徑確定方法確立的直徑與在新幅材連接至到期幅材之前已經(jīng)根據(jù)上述方法確立的初始直徑。

在此，特別地，還可以提供的是，同樣地通過所述替代的直徑確定方法直接確立新卷軸的初始直徑，且在已經(jīng)通過所述替代的直徑確定方法確立的初始直徑與根據(jù)上述方法確立的初始直徑有偏差的情況下，根據(jù)該偏差的規(guī)定計(jì)算修正值，所述修正值修正已經(jīng)通過所述替代的直徑確定方法確立的初始直徑或者修正已經(jīng)通過上述方法確立的初始直徑。

這還包括：確定橫跨相同類型的多次卷軸切換的該類型的多個(gè)偏差值，并且根據(jù)該多個(gè)偏差值來確定修正值，例如通過形成平均值。

優(yōu)選地，可以在將新幅材連接至到期幅材之后，通過所述替代的直徑確定方法來確定(工作)新卷軸的當(dāng)前直徑，特別是基于新卷軸的當(dāng)前角速度與新幅材的當(dāng)前幅材速度的比率。

所述替代的直徑確定方法然后還可以特別地包括：基于所確立的新卷軸的當(dāng)前直徑來確定新卷軸的初始直徑，也就是說在新幅材連接至到期幅材之前的直徑。

附圖說明

本發(fā)明的其它特征從所附的專利權(quán)利要求、從下文對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選示例性實(shí)施例的描述以及從附圖中獲得，其中：

圖1示出了用于煙草產(chǎn)品的包裝機(jī)的一部分，該包裝機(jī)通過根據(jù)本發(fā)明的方法操作，特別地，示出了該包裝機(jī)的卷軸切換裝置；

圖2以專門的圖解示出了圖1的卷軸切換裝置，其具有新插入的新卷軸；

圖3示出了圖2的圖解，但是其具有沿著箭頭方向(即退繞方向)加速旋轉(zhuǎn)角度α的新卷軸；

圖4示出了圖3的圖解，但是其具有用于張緊材料幅材的新卷軸，該材料幅材沿著箭頭的相反方向(即，卷繞方向)運(yùn)動(dòng)；

圖5示出了圖4的圖解，但是其遵循沿著退繞方向的限定旋轉(zhuǎn)，以便用于即將產(chǎn)生的材料幅材環(huán)；

圖6示出了用于視覺化旋轉(zhuǎn)角度α和角加速度之間的關(guān)聯(lián)的圖，其中，旋轉(zhuǎn)角度α顯示在x坐標(biāo)軸上，而角加速度顯示在y坐標(biāo)軸上；

圖7示出了用于視覺化伺服驅(qū)動(dòng)器的電流i和旋轉(zhuǎn)角度α之間的關(guān)聯(lián)的圖，其中，旋轉(zhuǎn)角度α顯示在x坐標(biāo)軸上，而電流i顯示在y坐標(biāo)軸上；

圖8示出了用于視覺化卷軸的直徑da和電流值i之間的關(guān)聯(lián)的圖，其中，電流值i顯示在x坐標(biāo)軸上，而直徑da顯示在y坐標(biāo)軸上。

具體實(shí)施方式

將通過香煙包裝機(jī)10來解釋根據(jù)本發(fā)明的直徑確定及其用途，香煙包裝機(jī)在圖1中僅示出了一部分。所述香煙包裝機(jī)10用于由相對(duì)剛性的包裝材料、特別地由(薄)紙板加工尤其是立方體的包裝件11。然而，本發(fā)明當(dāng)然也可用在用于其它產(chǎn)品的其它包裝機(jī)的情況中。

在包裝機(jī)10的情況中，采用來自膜的幅材狀包裝材料，以便由所述膜產(chǎn)生膜坯件12，每個(gè)香煙包裝件11被包裹在該膜坯件中。膜坯件12形成每個(gè)包裝件11的外護(hù)套。

這里的膜坯件12由最初為幅材狀的膜材料制成，所述膜材料在單一化工位的區(qū)域中通過單一化刀具13被切割成單獨(dú)的各個(gè)膜坯件12。在下游的插入工位的區(qū)域中，從包裝單元(未示出)出來的香煙包裝件11然后在每種情況中都與被推入到折疊轉(zhuǎn)動(dòng)架14的多個(gè)袋中的一個(gè)袋中的單個(gè)膜坯件連結(jié)。包裝單元、折疊轉(zhuǎn)動(dòng)架，與包裝機(jī)10的其它設(shè)備一樣，均是現(xiàn)有技術(shù)中廣為熟知的，在此不再更詳細(xì)地描述包裝單元和折疊轉(zhuǎn)動(dòng)架。另外，根據(jù)本發(fā)明，包裝機(jī)本身的特定構(gòu)造與所使用的幅材形狀的材料的類型(在該情況中為膜)僅有很少的關(guān)聯(lián)。

當(dāng)前在包裝處理中已經(jīng)使用的幅材狀的包裝材料(即，到期幅材16)在本情況中卷繞在第一卷軸(即，到期卷軸15)上，所述包裝材料從該第一卷軸退繞。到期卷軸15下游的到期幅材16沿著材料幅材累積器17(即，環(huán)箱)被引導(dǎo)，并且通過一對(duì)轉(zhuǎn)位(indexing)輥18被傳送至單一化工位。

到期卷軸15坐置在卷軸接受器15a上，相應(yīng)地，所述卷軸接受器能夠由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)或者在操作期間由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。在包裝機(jī)10的操作期間，伺服電機(jī)以對(duì)應(yīng)于期滿幅材16相應(yīng)地沿著旋轉(zhuǎn)方向或者退繞方向的所需幅材速度的旋轉(zhuǎn)角速度驅(qū)動(dòng)到期卷軸15或者驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的卷軸接受器15a，如圖1所示。

到期卷軸15是卷軸切換裝置19的一部分。該卷軸切換裝置的主要設(shè)備和一般操作模式在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)是公知的。

另一卷軸(特別是，新卷軸或置換卷軸20)布置在卷軸切換裝置19中，以便與到期卷軸15間隔開。所述新卷軸20以與到期卷軸15相同的方式坐置在指定的卷軸接受器20a上，相應(yīng)地，所述卷軸接受器同樣由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)或者能夠由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。作為新幅材21的(膜)幅材材料以全部的量或者以在任何情況下都充足的量卷繞在新卷軸20上，使得在到期幅材16用完的情況下由新卷軸20來置換到期卷軸15。因此，新卷軸20起到一旦到期幅材16已經(jīng)被消耗完就為包裝過程提供新幅材材料，特別是以不中斷的方式提供新幅材材料的作用。

為此目的，根據(jù)本發(fā)明的卷軸切換裝置19尤其可以構(gòu)造成也可以在不降低幅材速度的情況下使到期幅材16連接至新幅材21。然而，在本發(fā)明的情況中，自然也可以以降低的幅材速度來切換卷軸。

對(duì)于該連接過程來說，重要的是，在執(zhí)行幅材16、21的實(shí)際連接之前，相應(yīng)地將新幅材21或者初始將新幅材21的至少一部分加速至到期幅材16的幅材速度。

根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于無故障且優(yōu)化的連接過程來說，以自動(dòng)的方式初始地確定新卷軸20的(初始)直徑(包括卷繞在新卷軸20上的新幅材21的直徑)。執(zhí)行該確定初始直徑的步驟以便能夠特別地以位置準(zhǔn)確的方式執(zhí)行連接過程。另外，自動(dòng)確定初始直徑使得具有不同的初始直徑的各種新卷軸20(例如半滿卷軸等等)能夠在包裝過程中被采用。

為了以自動(dòng)的方式確定直徑，提供的是，在新卷軸20被連接至到期幅材16之前，以目標(biāo)方式在加速階段加速新卷軸，并且在加速階段期間測(cè)量為此所需的伺服電機(jī)的電機(jī)電流。

在本示例性實(shí)施例中，(以恒定的方式)沿著特定的旋轉(zhuǎn)角度或位移角度α來加速新卷軸20，并且測(cè)量用于該加速所需的伺服電機(jī)電流。在本情況中，還記錄此處的電流值，參見圖3。然后，評(píng)估所記錄的電流曲線以確定直徑。

可以數(shù)學(xué)地執(zhí)行該評(píng)估，比如使用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)裝置，所述計(jì)算機(jī)裝置可以例如是用于控制卷軸切換裝置的控制單元的一部分、伺服電機(jī)控制器的一部分、或者上位機(jī)控制器的一部分。但是，可替代地，還可以構(gòu)思的是，例如，特定的電機(jī)電流值或電機(jī)電流曲線相應(yīng)地與憑經(jīng)驗(yàn)建立的直徑值相聯(lián)系，或者將該聯(lián)系存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。根據(jù)所測(cè)量的電機(jī)電流值，則能夠從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到相應(yīng)的存儲(chǔ)直徑。

在如上所述的數(shù)學(xué)確立的情況下，新卷軸20的直徑da則可以從檢測(cè)到的電機(jī)電流值、同時(shí)結(jié)合給定的參數(shù)和常數(shù)值(比如伺服電機(jī)的力矩常數(shù))、利用本領(lǐng)域技術(shù)人員廣為熟知的簡(jiǎn)單關(guān)聯(lián)來確定。

圖6至圖8中示出了各種曲線圖，通過所述曲線圖，上面已經(jīng)提及的一些關(guān)聯(lián)將會(huì)在下文更詳細(xì)地解釋。

在圖6中，以示例的方式，在伺服電機(jī)上設(shè)定的角加速度顯示在旋轉(zhuǎn)角度α上方，驅(qū)動(dòng)新卷軸20的伺服電機(jī)的軸以目標(biāo)方式旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)角度α。在本示例性實(shí)施例中，伺服電機(jī)以及相應(yīng)的新卷軸20在用于確定直徑的加速階段以恒定的方式加速，如能夠從圖6中的直線22可見的那樣。盡管不一定必須是這種情況。

在圖7中以示例性的方式繪制出了用于大卷軸直徑(參見直線23a)、用于中等卷軸直徑(參見直線23b)和用于小卷軸直徑(參見直線23c)的相應(yīng)的電流值i，所述電流值i根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度α所導(dǎo)致?？梢匀菀椎乜吹剑叩乃欧姍C(jī)電流值必須被施加至相應(yīng)地與中等卷軸直徑或更小的卷軸直徑相比更大的卷軸直徑。

在圖8中示出了針對(duì)特定材料的所施加的電流值i和相應(yīng)的卷軸直徑da之間的關(guān)聯(lián)。曲線m1、m2、m3表示分別表示卷繞在相應(yīng)的新卷軸20上的各種材料m1、m2、m3的取決于電流的直徑值。

可見，特定的測(cè)量的電流值i1在材料m1的情況下將意味著比在材料m3的情況下更大的直徑。這是因?yàn)椴牧蟤3具有更低的密度，并且相應(yīng)的新卷軸20總體上比材料m1具有更低的質(zhì)量慣性。

另外可以得出的是，在給定材料的情況下，例如在圖8的材料m1的情況下，分別在卷軸的不同大小的直徑d1、d2或d3的情況下測(cè)量對(duì)應(yīng)的不同大小的電流i1、i2、或i3，如已經(jīng)在圖7中看見的那樣。在此，d1表示大直徑，d2表示中等直徑，d3表示小直徑。如能夠理解的那樣，更大的直徑需要更高的伺服電機(jī)電流，以便能夠在期望的旋轉(zhuǎn)中設(shè)定對(duì)應(yīng)的較大卷軸重量。

根據(jù)本發(fā)明的相應(yīng)新轉(zhuǎn)軸20的直徑的所述確定還允許將限定長(zhǎng)度的材料幅材環(huán)δ自動(dòng)地設(shè)置為用于連接過程自身的材料累積器，參見圖5。在此以特殊的方式選擇環(huán)δ的環(huán)長(zhǎng)度，特別地，使得新幅材21的連接段24可以被加速至幅材速度，并且為此所需的幅材長(zhǎng)度從環(huán)δ直接供給，而無需在新卷軸21上施加力。

為了限定待提供的材料幅材環(huán)δ，新卷軸20最初沿著卷繞方向旋轉(zhuǎn)，參見圖4。在該旋轉(zhuǎn)期間，新幅材21的已經(jīng)從新卷軸20退繞的前保持部分被保持構(gòu)件(未示出)緊緊地保持，使得新幅材21被張緊在保持部分和新卷軸20之間。例如，執(zhí)行卷繞直到已經(jīng)達(dá)到預(yù)定的張緊力矩，所述張緊力矩可以在張緊過程期間以已知的方式測(cè)量。

在本情況中，保持部分由新幅材21的連接(端部)段24形成，該連接段最終被連接至到期幅材16。但是，這不是強(qiáng)制的。

從新幅材21的張緊狀態(tài)開始，在下一步驟中，可以通過使卷軸20沿著退繞方向反向旋轉(zhuǎn)而以目標(biāo)方式執(zhí)行驅(qū)動(dòng)，以便獲得預(yù)定的環(huán)長(zhǎng)度?？梢匀菀椎?數(shù)學(xué))確定為此所必須的相應(yīng)所需要的旋轉(zhuǎn)或位移角度α，因?yàn)樵诖酥耙呀?jīng)確定了新卷軸21的直徑，參見上文。

如上文已經(jīng)指出的，這里的環(huán)長(zhǎng)度選擇成使得加速輥25a(其通過旋轉(zhuǎn)、特別是旋轉(zhuǎn)180°而將連接段24加速至到期幅材16的幅材速度)直接從環(huán)δ取回為此所需的幅材長(zhǎng)度，使得在此沒有力施加在新卷軸21上。換句話說，環(huán)長(zhǎng)度選擇成使得不必從新卷軸21抽出用于加速連接段24的另外的材料。畢竟，這將是破壞性的，因?yàn)樾戮磔S20的慣性將導(dǎo)致新幅材21相應(yīng)的不期望的張緊或不期望的拉伸。

在加速的過程中或緊接著在之后，連接段24以現(xiàn)有技術(shù)中所熟知的方式、例如通過粘合帶連接至到期幅材16。

此外，為了完成連接過程，與加速輥25a相對(duì)的加速輥25b與加速輥25a相同，且被分配成使到期幅材16旋轉(zhuǎn)180°，使得加速輥25b的分離刀具26切割連接區(qū)域上游的到期幅材16。

根據(jù)本發(fā)明的另外的方面，上文提及的尚未工作的卷軸(也就是說，在包裝過程中尚未使用的卷軸)的直徑計(jì)算在實(shí)際中可以設(shè)置有修正因子，以便提高所述直徑計(jì)算的精度。這是因?yàn)榭梢源_定工作卷軸(也就是說，在包裝過程中當(dāng)前其材料幅材已經(jīng)被使用的卷軸)的直徑的方法在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。例如，與直徑有關(guān)的結(jié)論可以從工作卷軸的角速度與材料幅材的幅材速度的比率得出。

根據(jù)本發(fā)明，使用該方法可以確定當(dāng)前直徑，并且還可以通過逆向計(jì)算確定初始直徑。這樣確定的初始直徑然后可以與通過根據(jù)本發(fā)明的方法確定的初始直徑進(jìn)行對(duì)比，并且可選地，可以從中得出修正因子。

以非常類似于在新卷軸20的上下文中所描述的方式，在包裝機(jī)或者還可選地用于特別是香煙的產(chǎn)品的生產(chǎn)機(jī)的生產(chǎn)操作之前或期間，折疊轉(zhuǎn)動(dòng)架14和可選的由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的其它元件可以相應(yīng)地作為可移動(dòng)或可旋轉(zhuǎn)元件而以目標(biāo)方式加速，相應(yīng)的伺服電機(jī)的電機(jī)電流可以在加速階段中測(cè)量，并且最后可以評(píng)估相應(yīng)的電流值，以便接著使相應(yīng)元件的慣性矩能夠根據(jù)評(píng)估而確定以及使所述慣性矩能夠被用于控制或調(diào)節(jié)伺服電機(jī)。在開頭已經(jīng)描述了該效果的細(xì)節(jié)，因此在此可以省略對(duì)此的詳細(xì)的新說明。

附圖標(biāo)記列表：

10包裝機(jī)

11包裝件

12膜/箔坯件

13單一化刀具

14折疊轉(zhuǎn)動(dòng)架

15到期卷軸

15a卷軸接受器

16到期幅材

17環(huán)箱

18轉(zhuǎn)位輥

19卷軸切換裝置

20新卷軸

20a卷軸接受器

21新幅材

22角加速度值

23a大卷軸直徑的電流值

23b中等卷軸直徑的電流值

23c小卷軸直徑的電流值

24連接段

25a加速輥

25b加速輥

26分離刀具

α位移角度

da直徑

i1電流值

i2電流值

i3電流值

δ環(huán)長(zhǎng)度

d1直徑

d2直徑

d3直徑

m1材料

m2材料

m3材料