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DE102023110816A1 - Verfahren zum Betreiben einer Produktionslinie - Google Patents

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DE102023110816A1
DE102023110816A1 DE102023110816.6A DE102023110816A DE102023110816A1 DE 102023110816 A1 DE102023110816 A1 DE 102023110816A1 DE 102023110816 A DE102023110816 A DE 102023110816A DE 102023110816 A1 DE102023110816 A1 DE 102023110816A1
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DE
Germany
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production line
module
situation
protection area
movement
Prior art date
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DE102023110816.6A
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English (en)
Inventor
Michael Brandt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weber Food Technology SE and Co KG
Original Assignee
Weber Maschinenbau GmbH Breidenbach
Weber Food Technology SE and Co KG
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Publication date
Application filed by Weber Maschinenbau GmbH Breidenbach, Weber Food Technology SE and Co KG filed Critical Weber Maschinenbau GmbH Breidenbach
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Priority to PCT/EP2024/059349 priority patent/WO2024223267A1/de
Priority to EP24718388.2A priority patent/EP4684256A1/de
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer mehrere Module umfassenden Produktionslinie, in der Lebensmittelprodukte in Scheiben geschnitten, jeweils aus einer oder mehreren Scheiben Portionen gebildet und die Portionen verpackt werden, und die zumindest eine Aufschneidevorrichtung, insbesondere einen Hochleistungsslicer, zum Aufschneiden der Produkte und zum Bilden der Portionen, eine Verpackungsmaschine zum Verpacken der Portionen, zwischen Aufschneidevorrichtung und Verpackungsmaschine eine Transportstrecke zur Handhabung der Portionen, sowie eine Steuereinrichtung umfasst, wobei die Produktionslinie ferner wenigstens einen Sensor zur Überwachung zumindest eines der Produktionslinie zugeordneten Schutzbereiches umfasst, wobei der Sensor die Überwachung betreffende Sensordaten für die Steuereinrichtung bereitstellt, und wobei die Steuereinrichtung anhand der bereitgestellten Sensordaten eine besondere Situation in dem Schutzbereich erkennt, die erkannte besondere Situation bewertet und in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Bewertung eine Bewegung zumindest eines Moduls oder zumindest einer Komponente eines Moduls der Produktionslinie anpasst.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer mehrere Module umfassenden Produktionslinie, in der Lebensmittelprodukte in Scheiben geschnitten, jeweils aus einer oder mehreren Scheiben Portionen gebildet und die Portionen verpackt werden, und die zumindest eine Aufschneidevorrichtung, insbesondere einen Hochleistungsslicer, zum Aufschneiden der Produkte und zum Bilden der Portionen, eine Verpackungsmaschine zum Verpacken der Portionen, zwischen Aufschneidevorrichtung und Verpackungsmaschine eine Transportstrecke zur Handhabung der Portionen sowie eine Steuereinrichtung umfasst.
  • Die Erfindung betrifft außerdem eine Produktionslinie, in der Lebensmittelprodukte in Scheiben geschnitten, jeweils aus einer oder mehreren Scheiben Portionen gebildet und die Portionen verpackt werden, und die zumindest eine Aufschneidevorrichtung, insbesondere einen Hochleistungsslicer, zum Aufschneiden der Produkte und zum Bilden der Portionen, eine Verpackungsmaschine zum Verpacken der Portionen, zwischen Aufschneidevorrichtung und Verpackungsmaschine eine Transportstrecke zur Handhabung der Portionen sowie eine Steuereinrichtung umfasst.
  • Derartige Produktionslinien und Betriebsverfahren für diese sind auf dem hier relevanten Gebiet der Verarbeitung von Lebensmittelprodukten, insbesondere von Fleisch, Wurst und Käse, grundsätzlich bekannt.
  • Die Module einer Produktionslinie der hier in Rede stehenden Art besitzen in den meisten Fällen bewegliche Teile, die eine potentielle Gefahr für Bedienpersonen, aber auch für andere Module oder Komponenten der Linie oder für externe Objekte bilden können. Ob eine bestimmte Bewegung eine potentielle Gefahr darstellt oder nicht, kann von der Situation und von den Eigenschaften der Bewegung abhängen, beispielsweise der Geschwindigkeit, den wirksamen Kräften oder dem Ablauf der Bewegung. Auch aufgrund der Bewegung sich verändernde Abstände zwischen den Bauteilen der Linie können darüber bestimmen, ob eine Situation vorliegt, die als ein potentieller Gefahrenzustand oder als ein anderer Zustand, der besondere Maßnahmen erfordert, zu werten ist.
  • Derartige besondere Situationen, die insbesondere eine Gefährdung von Personen oder Gegenständen darstellen können, können in der Praxis dauerhaft und dadurch insbesondere unmittelbar im Bereich der Linie vorliegen. Alternativ oder zusätzlich kann es in der Praxis zu Situationen kommen, die nur phasenweise auftreten. Eine Komponente eines Moduls oder auch nur ein Teil einer Komponente kann dauerhaft oder phasenweise in eine beispielsweise seitliche Umgebung der Linie hineinragen. Hierdurch kann ein Laufweg für Bedienpersonen oder ein Fahrweg für z.B. automatische Förderfahrzeuge zeitweise gefährdet sein.
  • Es ist bekannt, Module oder Komponenten von Modulen mit Einhausungen zu versehen, um auf diese Weise Objekte, also Personen und Gegenstände, die nicht zur Linie gehören, vor Gefährdungen zu schützen. Typischerweise sind derartige Einhausungen mit Sensoren versehen, die beispielsweise Positionen oder Stellungen von Türen oder anderen Zugangseinrichtungen überwachen. Wenn eine derartige Einhausung während des Betriebs oder zu einem anderen unzulässigen Zeitpunkt geöffnet wird, wird das betreffende Modul oder die gesamte Linie gestoppt. Selbst wenn der Stillstand nur an einem einzigen Modul erfolgt, kann dies durch die in der Praxis meist gegebene funktionale Verkettung der in der Linie zusammenwirkenden Module rasch zu einem Stillstand der gesamten Produktionslinie führen. Problematisch sind hierbei auch die inzwischen erreichten hohen Produktionsgeschwindigkeiten derartiger Linien. Diese hohen Geschwindigkeiten bedingen es, dass bei einer Störung aus Sicherheitsgründen und auch zur Aufrechterhaltung der Produktion beim Wiederanfahren der Linie nicht nur das betroffene Modul, sondern die gesamte Linie stillgesetzt werden muss. Zudem ist es erforderlich, dass nach einer Unterbrechung eine Bedienperson die Wiederherstellung eines sicheren Zustands quittieren muss, damit die Linie ihren Betrieb wieder aufnehmen kann.
  • Die erwähnten Einhausungen erfüllen zwar ein hohes Sicherheitsniveau, sind aber nicht an allen Modulen einsetzbar, da sie nicht flexibel eingesetzt werden können und viel Platz benötigen. Für Einhausungen besonders ungeeignet sind beispielsweise Etikettier- oder Druckeinrichtungen, die an Verpackungsmaschinen eingesetzt werden, da derartige Einrichtungen während des Betriebs entlang der Verpackungsmaschine verfahren werden. Um geltende Sicherheitsbestimmungen zu erfüllen, können derartige Etikettier- oder Druckereinrichtungen nur mit bestimmten Geschwindigkeiten verfahren werden, wobei außerdem Mindestabstände eingehalten werden müssen, damit Bedienpersonen nicht gefährdet werden.
  • Bei derartigen Einrichtungen ist man also bestrebt, Einhausungen möglichst zu vermeiden, da diese im Hinblick auf Zugangsmöglichkeiten und Platzbedarf äußerst nachteilig sind.
  • Unabhängig von dem jeweils konkret betroffenen Modul einer Produktionslinie stellt eine Betriebsunterbrechung stets einen Nachteil dar. Nicht nur kann dies zu einer Verunsicherung des Bedienpersonals führen, sondern eine Unterbrechung bedingt in jedem Fall zusätzliche Arbeitsschritte durch das Bedienpersonal, das nach einer Unterbrechung dafür sorgen muss, dass die Linie wieder den ordnungsgemäßen Betrieb aufnimmt. Von Nachteil ist auch, dass Betriebsunterbrechungen hohe mechanische Belastungen bedeuten, da derartige Sicherheitsabschaltungen meistens abrupt erfolgen, so dass die betreffenden Komponenten, die häufig eine große Masse besitzen, schlagartig abgebremst werden müssen.
  • Gerade im Bereich der Verarbeitung von Lebensmitteln haben Betriebsunterbrechungen den weiteren Nachteil, dass hierdurch die Verweildauer der Lebensmittelprodukte in der Linie vergrößert wird. Aufgrund gesetzlicher Bestimmungen kann es bei einer zu großen Verweildauer erforderlich sein, alle Lebensmittelprodukte aus der Linie zu entfernen, d.h. die gesamte Linie abzuräumen, wodurch Ausschuss entsteht. Selbst wenn diese Problematik nicht die gesamte Linie betrifft, ist man bestrebt, derartigen Ausschuss zu vermeiden. Beispielsweise kann Ausschuss an einer Formstation oder einer Siegelstation einer Verpackungsmaschine aufgrund der dort herrschenden thermischen Einflüsse entstehen. Bei einem Stillstand der Linie verweilen die Produkte zu lange in der Form- bzw. Siegelstation, so dass sie aufgrund der in diesen Stationen herrschenden Temperaturen zu stark erwärmt werden, was gegen Hygienevorschriften verstoßen kann. Ein weiterer Nachteil einer zu langen Verweildauer ist, dass die für die Packungen verwendeten Folien oder anderen Materialbahnen unbrauchbar werden können, wenn sie zu lange erwärmt werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren sowie eine Produktionslinie der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass ein möglichst effizienter Betrieb der Produktionslinie bei maximalem Schutz für Personen und Gegenstände unmittelbar an der Linie sowie in deren Umgebung ermöglicht wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass die Produktionslinie ferner wenigstens einen Sensor zur Überwachung zumindest eines der Produktionslinie zugeordneten Schutzbereiches umfasst, wobei der Sensor die Überwachung betreffende Sensordaten für die Steuereinrichtung bereitstellt, und wobei die Steuereinrichtung anhand der bereitgestellten Sensordaten eine besondere Situation in dem Schutzbereich erkennt, die erkannte besondere Situation bewertet und in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Bewertung eine Bewegung zumindest eines Moduls oder zumindest einer Komponente eines Moduls der Produktionslinie anpasst.
  • Bei der erfindungsgemäßen Produktionslinie ist vorgesehen, dass die Produktionslinie ferner wenigstens einen Sensor zur Überwachung zumindest eines der Produktionslinie zugeordneten Schutzbereiches umfasst, wobei der Sensor dazu ausgebildet ist, die Überwachung betreffende Sensordaten für die Steuereinrichtung bereitzustellen, und wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, anhand der bereitgestellten Sensordaten eine besondere Situation in dem Schutzbereich zu erkennen, die erkannte besondere Situation zu bewerten und in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Bewertung eine Bewegung zumindest eines Moduls oder zumindest einer Komponente eines Moduls der Produktionslinie anzupassen.
  • Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, bei Vorliegen einer besonderen Situation, die beispielsweise als Gefahrensituation oder als eine andere, eine wie auch immer geartete Maßnahme erfordernde Situation gewertet wird, die Produktionslinie oder einen Teil davon nicht wie bisher vorübergehend stillzusetzen bzw. abzuschalten, sondern die Bewegung an die jeweilige Situation anzupassen. Beispielsweise bei einer Gefahrensituation kann die Bewegung eines oder mehrerer Teile beispielsweise eines Moduls oder einer Komponente des Moduls verlangsamt werden.
  • Unter anderem beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, dass ein Langsambetrieb der Linie aus vielerlei Gründen vorteilhaft sein kann gegenüber einem auch nur vorübergehenden Stillstand der Linie.
  • Wie eingangs bereits erwähnt, kann es sich bei der besonderen Situation insbesondere um eine Gefahrensituation handeln. Grundsätzlich sind auch andere Situationen denkbar, die eine Anpassung erfordern. Die besondere Situation kann beispielsweise beinhalten, dass ein Objekt (ein Mensch, ein Körperteil eines Menschen, ein zur Linie gehörender Gegenstand oder ein externer Gegenstand) sich an einem Ort oder einer Position befindet, wo dieses Objekt nicht hingehört.
  • Insbesondere dann, wenn es sich bei dem Objekt um einen Menschen oder einen Körperteil eines Menschen handelt, wird diese besondere Situation in der Regel als eine Gefahrensituation zu bewerten sein. Eine besondere Situation kann auch beinhalten, dass ein oder mehrere Bauteile der Produktionslinie eine nicht bestimmungsgemäße Position einnehmen, oder dass mehrere Bauteile sich zumindest vorübergehend nicht in bestimmungsgemäßen Relativpositionen zueinander befinden. Derartige Situationen müssen nicht als Gefahrensituationen bewertet werden, sondern können als störende oder zu vermeidende Situationen gewertet werden, die eine bestimmte Maßnahme erfordern. Eine solche Maßnahme, beispielsweise die Beseitigung einer Störung, kann so gestaltet sein, dass hierfür ein Stillstand der Linie nicht erforderlich ist, sondern dass es genügt, beispielsweise das betroffene Modul oder die betroffene Komponente lediglich vorübergehend langsamer zu bewegen, ohne dabei den Produktionsbetrieb des Moduls oder der gesamten Linie vorübergehend einstellen zu müssen.
  • Bei einem Schutzbereich, der einem jeweiligen Sensor oder mehreren Sensoren zugeordnet ist, kann es sich um einen internen Schutzbereich handeln, der sich unmittelbar an einem Modul oder einer Modulkomponente befindet oder der unmittelbar zwischen mehreren Modulen oder Komponenten der Linie gelegen ist. Beispielsweise kann eine Gefahrensituation dadurch eintreten, dass relativ zueinander bewegliche Module bzw. Komponenten aufgrund betriebsbedingter Bestimmungen oder gesetzlicher Vorschriften einzuhaltende Mindestabstände nicht einhalten. Eine Gefahrensituation kann auch darin bestehen, dass Personen oder Gegenstände in einen solchen unmittelbar an der Produktionslinie befindlichen Schutzbereich eingreifen.
  • Bei dem Schutzbereich kann es sich alternativ um einen externen Schutzbereich handeln, der die Umgebung der Produktionslinie betrifft, beispielsweise einen Laufweg oder einen Fahrweg neben der Linie.
  • Wie an anderer Stelle näher erläutert wird, kann der Schutzbereich in mehrere Schutzzonen unterteilt sein. Auch ist es möglich, dass ein jeweiliger Schutzbereich mehreren Modulen zugeordnet ist. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass ein jeweiliger Schutzbereich entweder von einem oder von mehreren Sensoren überwacht wird.
  • Wie auch aus den vorstehenden Ausführungen bereits deutlich wird, kann es sich bei der Bewegung, die in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Bewertung angepasst wird, um eine Bewegung beispielsweise eines Moduls oder einer Komponente eines Moduls handeln, die mit einer bestimmten Geschwindigkeit oder mit einer bestimmten Beschleunigung erfolgt. Die Bewegung kann beispielsweise entlang von bestimmungsgemäßen Verfahrwegen erfolgen. Bei der Bewegung kann es sich aber auch um eine solche handeln, die nicht genau vorhergesagt werden kann. Arbeitsbewegungen eines Pick-and-Place-Roboters (Picker) beispielsweise können unter anderem von der konkreten Position aufzunehmender Portionen abhängen und sind auch dann bestimmungsgemäß, wenn sie nicht in jeder Hinsicht exakt vorhergesagt werden können.
  • Die Anpassung der Bewegung kann insbesondere eine Reduzierung der Geschwindigkeit der Bewegung sein. Hierauf ist die Anpassung aber nicht beschränkt. Auch positive Beschleunigungen beispielsweise von Modulen oder Modulkomponenten können verändert werden, um auf diese Weise eine Anpassung der Bewegung zu erreichen.
  • Wenn ein oder mehrere Module oder eine größere Einheit der gesamten Produktionslinie wie beispielsweise die Verpackungsmaschine getaktet betrieben wird, kann eine Anpassung einer oder mehrerer Bewegungen darin bestehen, dass die Taktfrequenz verringert oder erhöht wird, d.h. die Anzahl von Arbeitstakten pro Zeiteinheit kann verändert werden.
  • Des Weiteren kann eine Anpassung der Bewegung beispielsweise auch durch eine Verkürzung von Verfahrwegen eines oder mehrerer Module oder einer oder mehrerer Komponenten davon oder durch eine Vergrößerung von einzuhaltenden Mindestabständen zwischen Bauteilen der Produktionslinie erfolgen.
  • Die Bewertung einer besonderen Situation kann z.B. stets in gleicher Weise erfolgen oder variabel sein. In letzterem Fall kann beispielsweise die gleiche Situation, z.B. der Eingriff eines Objekts in einen Schutzbereich, unterschiedlich bewertet werden, je nachdem ob es sich bei dem Objekt um ein zulässiges oder ein unzulässiges Objekt handelt. Ein zulässiges Objekt kann beispielsweise ein Am eines Bedieners sein, der durch geeignete Mittel als solcher erkannt wird, wobei ein in gleicher Weise eingreifender Arm einer Person, die nicht als Bedienperson erkannt wird, als ein nicht zulässiges Objekt bewertet wird, dessen Eingriff folglich in einer Anpassung der Bewegung resultiert, beispielsweise einer Verlangsamung eines verfahren Moduls zur Reduzierung einer Einklemmgefahr.
  • Bei einer Bedienperson als zulässigem Objekt kann beispielsweise vorausgesetzt werden, dass der Bedienperson die potentielle Gefährdung bekannt ist, so dass keine Anpassung der Bewegung erfolgt. Zusätzlich kann bei diesem Beispiel nach der Art des Eingriffs unterschieden werden, zum Beispiel dann, wenn der Schutzbereich in mehrere Schutzzonen unterteilt ist. Bei einem Eingriff in eine innere, einer potentiell gefährlichen Stelle der Linie am nächsten gelegenen Schutzzone kann beispielsweise unabhängig davon, ob ein Objekt unzulässig ist oder nicht, eine Anpassung der Bewegung erfolgen, so dass auch beispielsweise Bedienpersonen zuverlässig geschützt werden.
  • Ein Bewertungskonzept kann beispielsweise auch darin bestehen, dass für unterschiedliche Module oder Modulkomponenten unterschiedliche Richtlinien oder Kriterien gelten. Eine Situation, die bei dem einen Modul als eine besondere Situation erkannt und bewertet wird, muss bei einem anderen Modul nicht zwingend ebenfalls eine solche besondere Situation darstellen. Alternativ oder zusätzlich kann eine gleiche besondere Situation für unterschiedliche Module unterschiedlich bewertet werden.
  • Durch derartige Bewertungskonzepte können für unterschiedliche Module im Schutzbereich verschiedene Gefahrensituationen definiert werden. Dies kann konstruktions- oder betriebsbedingt erforderlich oder vorgegeben sein. So kann beispielsweise ein Modul eine schnellere Abbremsung auf einen unkritischen, nicht mehr als gefährlich erachteten Wert erlauben als ein anderes Modul, das z.B. aus konstruktionstechnischen Gründen nicht derart schnell abgebremst werden darf.
  • Eine Bewertung einer bestimmten besonderen Situation kann sich im Laufe der Zeit ändern. Insbesondere kann die Steuereinrichtung selbst lernen oder eingelernt werden. Wenn beispielsweise eine Bedienperson an der Produktionslinie beim erstmaligen Erkennen als ein unzulässiges Objekt erkannt und bewertet wird, diese Bedienperson aber eine - der Steuereinrichtung zunächst unbekannte - spezifische Arbeitskleidung trägt, die durch den Sensor eindeutig identifizierbar ist, dann kann bei einem späteren Erkennen dieser spezifischen Arbeitskleidung eine Bewertung dahingehend erfolgen, dass dieses Objekt, also die Bedienperson oder beispielsweise ein Arm oder eine Hand der Bedienperson, nicht als unzulässiges Objekt gewertet wird.
  • Eine spezifische Arbeitskleidung kann beispielsweise an ihrer Farbgebung oder an einer bestimmten Farbkombination erkannt werden. Eine weiße Oberbekleidung in Verbindung mit farbigen Arbeitshandschuhen beispielsweise kann zuverlässig von der Kleidung von Besuchern oder anderen nicht für den Umgang mit der Produktionslinie autorisierten Personen unterschieden werden.
  • Beispielsweise für eine derartige Erkennung und Bewertung von besonderen Situationen kann die Steuereinrichtung eine KI-basierte Software einsetzen (KI = Künstliche Intelligenz).
  • Bei den Modulen in der Produktionslinie kann es sich beispielsweise um die folgenden Einrichtungen handeln:
    • - Bearbeitungsvorrichtung, z.B. Bacon-Presse oder Käse-Teiler (Produktvorbereitung)
    • - Abtastvorrichtung, beispielsweise Scanner zur Bestimmung der äußeren Kontur und/oder Scanner, z.B. Röntgenscanner, zur Bestimmung der inneren Struktur der Lebensmittelprodukte
    • - Beladeeinrichtung für Produktriegel, z.B. Beladeschwinge, Eintaktvorrichtung oder Belademagazin
    • - Aufschneidevorrichtung, insbesondere mit
      • - angetriebenem Schneidmesser,
      • - feststellbarem Schneidkopf mit Schneidmesser und Antrieb für das Schneidmesser
      • - verstellbarer Schneidkante zur Schneidspalteinstellung
      • - Interleaver
      • - höhen- und/oder seitenverstellbarer Portioniereinheit
      • - Produktgreifer, insbesondere mit einstellbarer Haltekraft, beispielsweise Vakuumgreifer
      • - Waage
      • - Underleaver
    • - Transportstrecke mit Förder-, Sortier-, Puffer- und Einlegevorrichtungen, letztere beispielsweise in Form von Einlegerobotern (insbesondere Pickern, d.h. Pick-and-Place-Robotern)
    • - Verpackungsstation mit
      • - Formstation, z.B. Tiefziehstation wie beispielsweise Thermoformer
      • - Einlegebereich (arbeitet mit Einlegevorrichtungen der Transportstrecke zusammen, um Portionen in Vertiefungen/Trays einzulegen)
      • - Siegelstation
      • - Etikettierstation/Etikettiereinrichtung zum Aufbringen von Etiketten auf die Packungen
      • - Druckstation zum Bedrucken der Packungen und/oder Etiketten
      • - Trenneinrichtungen, insbesondere Längs- und Quertrennvorrichtungen zum Vereinzeln der Packungen
  • Der Sensor oder die Sensoren können grundsätzlich an jeder beliebigen Stelle der Produktionslinie angebracht werden, beispielsweise an einem Etikettierer. Rein beispielhaft seien als weitere mögliche Module, die bewegliche Teile aufweisen, zu nennen: Druckachsen, Folienrollen, quer verfahrbare Bänder, Picker-Roboter, vergleichsweise kleine Roboter zum Einlegen von Zusätzen wie z.B. Senftüten in einem sogenannten ReadyMeal-Bereich, Wippen, Stacker.
  • Wie an anderer Stelle bereits zum Ausdruck gebracht, ermöglicht es die Erfindung, eine oder mehrere an der Produktionslinie ablaufende Bewegungen von Modulen oder Modulkomponenten anzupassen und so insbesondere die sich aus diesen Bewegungen ergebende Leistung der betreffenden Module bzw. der Produktionslinie insgesamt in Abhängigkeit von den Sensordaten zu steuern. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine Balance zwischen den technisch möglichen Bewegungen oder Geschwindigkeiten einerseits unter Berücksichtigung von Sicherheitsaspekten andererseits geschaffen werden. Die Sicherheitsaspekte können sich sowohl auf das Modul oder die Produktionslinie selbst als auch auf externe Einflüsse beziehen, insbesondere das Eindringen von externen Objekten in einen jeweiligen Schutzbereich.
  • In diesem Zusammenhang ist hervorzuheben, dass es durch die Erfindung nicht nur möglich ist, den Betrieb eines Moduls oder der gesamten Produktionslinie zu verlangsamen, wenn eine erkannte besondere Situation beispielsweise als eine Gefahrensituation gewertet wird. Es ist vielmehr auch möglich, ein oder mehrere Module oder die gesamte Produktionslinie mit einer höheren Leistung im Sinne von schneller, also mit schnelleren Bewegungen, zu betreiben, als dies derzeit aus Sicherheitsgründen möglich ist. Gesetzliche Bestimmungen beispielsweise können es erfordern, dass bestimmte Geschwindigkeiten oder Beschleunigungen von bewegbaren Teilen einer Produktionslinie nicht überschritten werden dürfen, obwohl dies technisch ohne Nachteil für die Linie oder das betreffende Modul möglich wäre. Durch die erfindungsgemäß geschaffene Überwachung und der Möglichkeit, auf die an der Linie ablaufenden Bewegungen Einfluss zu nehmen, kann beispielsweise ein Schnellbetrieb ermöglicht werden, wenn sich im jeweiligen Schutzbereich oder in allen definierten Schutzbereichen der Linie keine Personen und keine nicht bestimmungsgemäßen oder unzulässigen Gegenstände befinden.
  • Hierdurch kann gegenüber den derzeitigen Möglichkeiten eine deutliche Leistungssteigerung erzielt werden, ohne dass die Produktionslinie selbst entsprechend verstärkt werden muss. Wenn also in jedem Schutzbereich die momentane Situation als sicher oder als besonders sicher gewertet wird, kann die Produktionslinie beispielsweise hinsichtlich jedes Moduls rein nach Effizienz oder Leistungskriterien betrieben werden, d.h. die Produktionslinie kann „ausgereizt“ werden, was bislang aus Sicherheitsgründen nicht möglich war.
  • Mit einer Anpassung der Bewegung kann insbesondere das Ziel erreicht werden, vorgegebene Sicherheitsabstände einzuhalten.
  • Zum einen kann es sich hierbei um Abstände zwischen dem jeweiligen beweglichen Teil der Produktionslinie und benachbarten Bauteilen handeln. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, dass sich das bewegliche Teil einem anderen Bauteil mit maximaler Geschwindigkeit nähert, bis ein Mindestabstand im Sinne eines sogenannten Spaltmaßes erreicht wird. Ein Mindestabstand kann sich beispielsweise aus einer für Menschen bzw. bestimmte Körperteile von Menschen relevanten Einklemmgefahr ergeben. Unabhängig davon - und somit gewissermaßen aus Sicht des Betriebs der Produktionslinie - können sich zulässige Spaltmaße im Hinblick auf eine Aufprallgefahr von Bauteilen unter Berücksichtigung von Bremsvorgängen und Bremswegen ergeben. Ein praktisches Beispiel hierzu ist ein Etikettierer einer Verpackungsmaschine, der als ein Modul einen sogenannten Oberbahner und als ein weiteres Modul einen sogenannten Unterbahner umfasst, wobei ersterer Etiketten auf eine Oberfolie der Packungen aufbringt und letzterer dazu dient, Etiketten auf die Unterfolie aufzubringen. Diese beiden Module werden in der Praxis in einem Etikettierbereich der zur Produktionslinie gehörenden Verpackungsmaschine auf einer oder mehreren Verfahrachsen unabhängig relativ zueinander verfahren. Da die Erfindung durch die Überwachung entsprechend angeordneter Schutzbereiche die Einhaltung von Mindestabständen zwischen den beiden Modulen oder zwischen einem der beiden Module und einem weiteren Modul oder einer Komponente davon, wie beispielsweise dem Gehäuse einer stromaufwärts des Etikettierers gelegenen Siegelstation, sicherstellen kann, kann die Verfahrgeschwindigkeit der Etikettierer-Module erhöht werden, da nicht vorsorglich ein das potentielle Eindringen von Objekten berücksichtigender, langsamerer Betrieb als Standard vorgesehen werden muss.
  • Am Beispiel eines solchen Etikettierers lässt sich ein weiterer Vorteil der Erfindung hervorheben, der darin besteht, dass über eine eine Positionssteuerung des jeweiligen beweglichen Teils - hier des Oberbahners und des Unterbahners des Etikettierers entlang der erwähnten einen oder mehreren Verfahrachsen - hinaus weitere besondere Situationen erkannt werden können. Eine besondere Situation kann zum Beispiel aus einer veränderten Außenkontur des Oberbahners oder des Unterbahners resultieren. So kann beispielsweise durch einen Sensor eine nicht bestimmungsgemäße Relativstellung einer Komponente, beispielsweise eine nach außen abgeklappte Etiketten-Vorratsrolle, erkannt werden. Wenn in einer solchen Stellung, die eigentlich eine Wartungsstellung ist, gleichwohl ein Betrieb des betreffenden Moduls - hier des Etikettierers - möglich ist, dann braucht die Produktionslinie nicht vorübergehend stillgesetzt zu werden, um die Etiketten-Vorratsrolle zurückklappen zu können, sondern die Produktionslinie kann vorübergehend, z.B. bis zum Einsetzen einer neuen Etiketten-Vorratsrolle, mit einer reduzierten Geschwindigkeit betrieben werden, da der Bereich der abgeklappten Etiketten-Vorratsrolle, von der eine potentielle Gefährdung ausgehen kann, überwacht werden kann. Eine derartige vorübergehende Verlangsamung der Produktionslinie kann aus einer Vielzahl von Gründen vorteilhaft sein gegenüber einem - wenn auch nur kurzem - Stillstand der Produktionslinie.
  • Zum anderen kann die Erfindung auch das Einhalten von Sicherheitsabständen zwischen einem jeweiligen beweglichen Teil und externen Objekten (Personen oder Gegenständen) gewährleisten. Der Betrieb der Produktionslinie kann also davon abhängig gemacht werden, ob derartige externe Einflüsse in einem definierten Umfeld der Produktionslinie vorhanden sind oder nicht.
  • Vorstehend wurde bereits als Beispiel erläutert, dass ein „Schnellbetrieb“ durchgeführt werden kann, z.B. wenn die Umgebung der Produktionslinie als frei erkannt wird.
  • Wenn in der Umgebung der Produktionslinie eine Person oder ein Hindernis, wie beispielsweise ein automatisches Förderfahrzeug in einem Fahrweg neben der Linie, erkannt wird, braucht die Produktionslinie nicht stillgesetzt zu werden, sondern kann in Abhängigkeit von der konkreten Situation entsprechend verlangsamt werden. Dies schützt nicht nur die erkannte Person oder den erkannten Gegenstand, sondern resultiert auch in einem - gegenüber einem abrupten Stillstand der Linie - schonenderen Betrieb. Abrupte Abbremsvorgänge können zu Verschleiß oder Schwingungen in der Produktionslinie oder einzelnen Modulen führen, die über einen langen Betriebszeitraum betrachtet die Lebensdauer der betroffenen Komponenten verkürzen kann. Mit anderen Worten ermöglicht die Erfindung ein Durchlaufen der Produktionslinie und somit insgesamt eine geringere Beanspruchung der Module und Komponenten, insbesondere der beweglichen Teile.
  • Die Steuereinrichtung kann dazu ausgebildet sein, anhand der bereitgestellten Sensordaten Menschen einerseits und Gegenstände andererseits voneinander beispielsweise dadurch zu unterscheiden, dass Menschen und deren Körperteile anhand des jeweiligen Umrisses erkannt und auf diese Weise von Gegenständen unterschieden werden. Auf diese Weise ist es möglich, differenzierte Bewertungen durchzuführen und/oder differenzierte Maßnahmen hinsichtlich einer Anpassung der Bewegung zu ergreifen.
  • An anderer Stelle wurde bereits erwähnt, dass die Steuereinrichtung selbst lernen oder eingelernt werden kann. Dies kann - wie erläutert - das Erkennen spezifischer Arbeitskleidung umfassen. Es ist aber auch möglich, bestimmte besondere Situationen erst durch Einlernen als eine Situation zu bewerten, die keine Bewegungsanpassung erfordert. Eine beispielsweise nach außen abgeklappte Etiketten-Vorratsrolle, wie vorstehend bereits erwähnt, die sich somit in einer Wartungsstellung befindet und beispielsweise nach außen seitlich über die Linie hinaus vorsteht, kann von einer eingelernten Steuereinrichtung als ein zulässiger Betriebszustand bewertet werden, der nicht zu einer Bewegungsanpassung führt, wohingegen beim erstmaligen Erkennen dieser besonderen Situation eine Bewertung dahingehend erfolgt, dass von einer potentiellen Gefahrensituation ausgegangen und daher eine Bewegungsanpassung durchgeführt werden muss.
  • Was derartige, insbesondere Kl-gestützte Lernprozesse der Steuereinrichtung anbetrifft, so kann durch die Erfindung der Umstand ausgenutzt werden, dass in Produktionsbetrieben in der Regel in jeder Arbeitsschicht die gleichen Bedingungen herrschen. Dies gilt beispielsweise für die bereits erwähnte spezifische Arbeitskleidung, die von der Steuereinrichtung als ein wiederkehrendes und damit als ein zulässig zu bewertendes Phänomen gelernt werden kann. Dies gilt aber auch für andere Situationen, beispielsweise wiederkehrende Merkmale bestimmter Gegenstände. So können beispielsweise Form, Größe oder Farbe von stationären Gegenständen wie beispielsweise Kisten oder von beweglichen Gegenständen wie beispielsweise Förderfahrzeugen von der Steuereinrichtung erkannt und mit dem Wissen, dass diese Gegenstände sich tatsächlich dort aufhalten dürfen, wo sie bei einem bestimmungsgemäßen Betrieb von der Steuereinrichtung erkannt werden, als zulässig gewertet werden, so dass eine Anpassung der Bewegung nicht erfolgt.
  • Dabei muss eine Bewertung durch die Steuereinrichtung nicht ausschließlich aufgrund derartiger Merkmale wie z.B. Form, Größe oder Farbe erfolgen. Diese Merkmale können die endgültige Bewertung, die tatsächlich gegebenenfalls auf einer größeren Informationsbasis erfolgt, beispielsweise ergänzen. Hierdurch kann für eine Optimierung des Bewertungsprozesses gesorgt werden.
  • Einige konkrete Beispiele sind nachstehend angegeben.
  • Wenn beispielsweise im Schutzbereich ein Mensch erkannt wird, kann das betreffende Modul oder die gesamte Produktionslinie ihre Leistung in dem Sinne drosseln, dass eine oder mehrere Bewegungen von beweglichen Teilen der Linie langsam ablaufen. Zusätzlich kann beispielsweise ein Warnsignal ausgegeben werden. Wenn sich die Person wieder aus dem Schutzbereich entfernt, kann vorgesehen sein, dass die Produktionslinie automatisch - und nicht erst nach einem expliziten Quittieren durch eine Bedienperson - wieder die Geschwindigkeit der Bewegung oder der Bewegungen erhöht.
  • Obwohl die Erfindung deshalb von besonderem Vorteil ist, da ein automatischer Stillstand eines Moduls oder der gesamten Produktionslinie verhindert werden kann, wenn dies nicht zwingend erforderlich ist, kann als „ultima ratio“ auch im Rahmen der Erfindung eine Bewertung einer besonderen Situation dazu führen, dass die Bewegung dahingehend angepasst wird, dass beispielsweise die Geschwindigkeit auf Null reduziert, das Modul oder die gesamte Produktionslinie also angehalten wird. Auch in diesem Fall kann nach Wegfall der besonderen Situation bzw. der entsprechenden Bewertung das Wiederanfahren der Linie automatisch erfolgen.
  • Gemäß einem weiteren Anwendungsbeispiel kann der Schutzbereich in mehrere Schutzzonen unterteilt sein. Während bei einem Eingriff in eine außen gelegene Schutzzone die Bewegung nur verlangsamt und gegebenenfalls ein Warnsignal ausgegeben wird, kann bei einer Verletzung einer weiter innen gelegenen Schutzzone eine stärkere Reduzierung der Geschwindigkeit oder gar ein Stillstand des betreffenden Moduls oder der Produktionslinie erfolgen.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass bei einer Unterteilung in mehrere Schutzzonen ein Eingriff in eine außen gelegene, insbesondere in die äußerste Schutzzone noch keine Bewegungsanpassung, sondern eine andere Maßnahme erfolgt, insbesondere eine z.B. optische und/oder akustische Warnung. Eine solche kann z.B. nur dann erfolgen, wenn als solche erkannte Personen in die äußere Schutzzone eingreifen, um durch diese Warnung eine versehentliche (Weiter-)Bewegung der betreffenden Person in eine weiter innen gelegenen Schutzzone, was dann zwingend eine Bewegungsanpassung zur Folge hätte, möglichst zu verhindern. Wird dagegen ein Gegenstand in der äußeren Schutzzone erkannt, kann vorgesehen sein, dass keine Warnung erfolgt (da man davon ausgeht, dass sich Gegenstände anders als Menschen nicht oder nicht ohne weiteres warnen lassen), sondern sofort eine Bewegungsanpassung erfolgt.
  • Wenn unterschiedliche Schutzzonen vorgesehen sind, können diese mittels einer Referenzfahrt des Moduls oder der gesamten Produktionslinie überprüft und erforderlichenfalls korrigiert werden. Eine hieraus resultierende Änderung kann in die Steuereinrichtung eingelernt werden. Ein Einlernen kann auch erfolgen, nachdem an der Produktionslinie Umbauten vorgenommen worden sind.
  • Es ist auch möglich, bestimmte Schutzbereiche oder Unterteilungen eines Schutzbereiches in bestimmte Schutzzonen abrufbar beispielsweise in einer Speichereinrichtung der Steuereinrichtung vorzuhalten oder einzulernen, um so rezeptweise vorgehen zu können. Auf dem hier in Rede stehenden Gebiet der Lebensmittelverarbeitung werden unterschiedliche Anwendungen, die sich insbesondere hinsichtlich der Art der zu verarbeitenden Lebensmittelprodukte und/oder in der Art und Weise der Verarbeitung voneinander unterscheiden, als „Rezepte“ bezeichnet. Ein jeweiliges Rezept zeichnet sich also auch durch entsprechende Einstellungen an den Modulen und Modulkomponenten der Produktionslinie aus. Unterschiedliche Rezepte können beispielsweise unterschiedliche Schutzbereiche, unterschiedliche Schutzzonen, in die ein jeweiliger Schutzbereich gegebenenfalls unterteilt ist, oder unterschiedliche Bewertungen bestimmter besonderer Situationen erfordern.
  • So kann beispielsweise ein Wechsel auf ein anderes Lebensmittelprodukt eine andere Packungsgeometrie bedingen, die zum Beispiel nicht mehr den gesamten, grundsätzlich zur Verfügung stehenden Verfahrbereich eines Etikettierers benötigt. Es genügt dann ein kleinerer Schutzbereich. Hierbei kann es dann auch vorkommen, dass bei einem entsprechend reduzierten Verfahrweg des Etikettierers keine Aufprallgefahr bezüglich weiterer Module oder Komponenten und auch keine Einklemmgefahr für Bedienpersonen besteht, da kritische Spaltmaße bereits aufgrund des kürzeren Verfahrwegs in einer solchen Anwendung nicht mehr auftreten können.
  • In Abhängigkeit von der Funktion eines jeweiligen Moduls kann es möglich sein, dass erforderlichenfalls nur das jeweils betroffene Modul verlangsamt oder gestoppt wird, so dass abgesehen davon die Produktionslinie weiterhin betrieben werden kann. Dies ist beispielsweise dann möglich, wenn es sich bei dem betroffenen Modul um eine Wippe oder einen Stacker handelt. Stromabwärts eines solchen Moduls kann das Verpacken von Portionen an der Verpackungsmaschine zumindest für eine bestimmte Zeitdauer ohne Nachteile weitergehen.
  • Gemäß weiteren Beispielen kann die Bewegungsanpassung abstandsabhängig, geschwindigkeitsabhängig oder richtungsabhängig erfolgen. Diese Kriterien können grundsätzlich auch beliebig miteinander kombiniert werden.
  • Bei einer abstandsabhängigen Reaktion auf eine besondere Situation kann das Ausmaß einer Änderung der Bewegung, insbesondere einer Verlangsamung der Bewegung, in Abhängigkeit von dem Abstand eines jeweiligen Objektes (Mensch oder Gegenstand) von einem Modul oder einer Modulkomponente erfolgen. Handelt es sich bei dem Objekt um einen Menschen, geht insbesondere die potentielle Einklemmgefahr als ein relevantes Kriterium in die Bewertung der besonderen Situation durch die Steuereinrichtung ein.
  • Bei einer geschwindigkeitsabhängigen Reaktion kann beispielsweise die Steuereinrichtung ein Stolpern eines Menschen von einem normalen, langsamen Gehen unterscheiden. Beispielsweise kann ein Stolpern als eine schnelle Bewegung auf die Maschine zu erkannt und entsprechend kritisch bewertet werden, so dass eine solche besondere Situation sogar zu einem sofortigen Stopp der Produktionslinie und nicht nur zu einer Verlangsamung der jeweiligen Bewegung führen kann. Bei einer langsamen Gehbewegung kann dagegen von einem Normalzustand ausgegangen werden, so dass bei entsprechender Nähe des gehenden Menschen zur Produktionslinie aus Sicherheitsgründen eine Verlangsamung der Bewegung genügen kann und kein Stillstand erforderlich ist.
  • Bei einer richtungsabhängigen Bewertung kann durch die Steuereinrichtung beispielsweise unterschieden werden, ob eine Person parallel zur Transportrichtung an der Produktionslinie entlanggeht, was lediglich zu einer Verlangsamung der jeweiligen Bewegung des Moduls, der Modulkomponente oder der gesamten Produktionslinie führt, wenn sich die Person dabei vergleichsweise nahe an der Produktionslinie befindet. Wird dagegen erkannt, dass sich eine Person auf die Produktionslinie zu bewegt, die erkannte Bewegung also nicht parallel zur Transportrichtung erfolgt, kann eine stärkere Reduzierung der Geschwindigkeit oder gar ein Stillstand der Produktionslinie erfolgen.
  • Die vorstehend genannten möglichen Abhängigkeiten einer Reaktion hinsichtlich Abstand, Geschwindigkeit und Richtung können analog auch für Gegenstände in einem jeweiligen definierten Schutzbereich gelten. Dabei kann vorgesehen sein, dass für Gegenstände insofern geringere Sicherheitsanforderungen gelten, als ein Gegenstand, der zunächst in den Schutzbereich eindringt, sich dann aber nicht mehr bewegt und zum Stillstand kommt, zur Folge hat, dass die Verlangsamung der Bewegung rückgängig gemacht wird, solange sich der Gegenstand nicht so nahe an dem betreffenden Modul oder der betreffenden Komponente befindet, dass er durch das bewegliche Teil gefährdet ist. Mit anderen Worten können für Gegenstände kleinere Sicherheitsabstände gelten als für Menschen.
  • Nach einem Reduzieren der Geschwindigkeit der Bewegung eines beweglichen Teils der Produktionslinie kann die Wiederaufnahme der ursprünglichen Bewegung beispielsweise nach Abstand oder Zeit gesteuert werden. Beispielsweise kann eine Wiederaufnahme des Normalbetriebs erfolgen, sobald sich das betreffende Objekt ausreichend weit von dem betreffenden Modul entfernt hat. Wird eine ausreichend große Entfernung von dem Objekt nicht erreicht, kann gleichwohl eine Wiederaufnahme des Normalbetriebs erfolgen, wenn eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, ohne dass sich das Objekt dem betreffenden Modul wieder angenähert hat, da in diesem Fall davon ausgegangen wird, dass eine Wiederannäherung ausreichend unwahrscheinlich ist. Hierdurch kann ein ausreichend großer Sicherheitspuffer geschaffen werden, der das Risiko minimiert, dass nach Wiederaufnahme des Normalbetriebs nach kurzer Zeit erneut eine Bewegungsanpassung erfolgen muss, da das betreffende Objekt eine als kritisch bewertete besondere Situation hervorruft.
  • Der Sensor kann an einem beweglichen Modul angebracht oder in dieses integriert sein, so dass sich der Sensor gemeinsam mit dem Modul bewegt. Hierbei ist von Vorteil, dass das Modul unabhängig von seiner Position stets mit dem gleichen Schutzbereich und gegebenenfalls der gleichen Unterteilung in Schutzzonen versehen ist.
  • Alternativ kann der Sensor fest installiert sein, um beispielsweise einen bezüglich der Produktionslinie besten Schutzbereich zu überwachen, der einem Arbeitsbereich eines jeweiligen Moduls oder einer jeweiligen Modulkomponente zugeordnet ist. Der Sensor kann beispielsweise oberhalb eines Arbeits- bzw. Bewegungsbereiches des Moduls bzw. der Komponente angeordnet sein. Auch ist ein seitlicher Versatz derart möglich, dass eine perspektivische Überwachung des Arbeits- bzw. Bewegungsbereiches realisiert wird.
  • Der Sensor kann des Weiteren insbesondere in Bezug auf vorgegebene Laufwege, Zugangsbereiche oder Gefahrenbereiche derart ausgerichtet sein, dass das betreffende bewegbare Modul oder die betreffende bewegbare Modulkomponente sich stets im Hintergrund des überwachten Schutzbereiches befindet und gegebenenfalls in den Schutzbereich gelangende Objekte stets im Vordergrund sind.
  • Ein Sensor kann beispielsweise von Zeit zu Zeit mit Hilfe von Referenzbildern überprüft werden. Ein Referenzbild kann einem vordefinierten Betriebszustand des jeweils überwachten Moduls oder der jeweils überwachten Komponente entsprechen. Wenn die Steuereinrichtung derartige vorgegebene Situationen korrekt erkennt und bewertet, ist es nicht erforderlich, zur Prüfung eines Sensors zusätzliche Prüfobjekte oder „Testeingriffe“ von Menschen zu verwenden.
  • Zusätzlich zu einem oder mehreren Sensoren im Bereich der Produktionslinie können weitere Sensoren an anderer Stelle vorgesehen sein. So kann beispielsweise eine Kamera an einer Hallendecke angebracht sein. Mittels eines solchen Sensors können zusätzliche Informationen erhalten und diese beispielsweise dazu benutzt werden, die Schutzbereiche von an der Produktionslinie angeordneten Sensoren anzupassen. In Abhängigkeit von einer mittels des zusätzlichen Sensors erkannten Gesamtsituation können beispielsweise auch bestimmte Vorgabewerte, die einen an der Produktionslinie angeordneten Sensor betreffen, geändert oder überhaupt erst aktiviert werden.
  • Die Erfindung ermöglicht einen effizienten Betrieb der Produktionslinie und damit eine höhere Leistung bei gleichzeitig hoher Sicherheit für Personen und Gegenstände. Ferner lässt sich an den Modulen und deren Komponenten eine höhere Flexibilität erzielen, da die bestimmungsgemäß erfolgenden Bewegungen an den Modulen bzw. Komponenten an die jeweilige Situation angepasst werden können.
  • Da durch die Erfindung Einhausungen von Modulen bzw. Komponenten vermieden werden können, ermöglicht die Erfindung einen einfacheren Zugang zu einzelnen Modulen, wodurch insbesondere Wartung und Umbau vereinfacht werden.
  • Durch die Erfindung ergeben sich zudem mehr Freiheiten in der Umgebung der Produktionslinie. Laufwege und Fahrwege in der Umgebung der Produktionslinie können besser genutzt werden, da nicht von vornherein bei jedem sich dort bewegenden Objekt die Gefahr besteht, dass die Produktionslinie automatisch gestoppt wird.
  • Wie an anderer Stelle bereits erwähnt, sorgt die Erfindung dafür, dass häufige, in den meisten Fällen tatsächlich nicht notwendige Stopps der Produktionslinie und ein daraus resultierendes Wiederanfahren vermieden werden. Dies bedeutet, dass die Produktionslinie praktisch durchgehend betrieben werden kann, so dass die gesamte Produktion zuverlässig „im Fluss“ bleibt.
  • Der Bedien- und Überwachungsaufwand sowie Maßnahmen nach Stopps der Produktionslinie durch das Bedienpersonal, die zudem mit einer Verunsicherung des Bedienpersonals einhergehen können, werden vermieden. Insgesamt ergibt sich hierdurch eine relevante Entlastung des Bedienpersonals.
  • Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Überwachung lassen sich gegebenenfalls auftretende Fehler unmittelbar lokalisieren. Eine aufwändige Fehlersuche durch das Bedienpersonal ist nicht mehr erforderlich. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass in der Praxis Produktionslinien eine beträchtliche Länge aufweisen können, was eine Fehlersuche äußerst zeitaufwändig machen würde.
  • Wie an anderer Stelle bereits erwähnt, besteht ein weiterer Vorteil der Erfindung darin, dass die Überwachung und damit die Bewertung rezeptabhängig erfolgen kann, so dass für jede konkrete Anwendung ein optimales Überwachungskonzept bereitgehalten werden kann.
  • Mögliche Weiterbildungen der Erfindung sind auch in den abhängigen Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben. Zu manchen der nachfolgend erläuterten Weiterbildungen der Erfindung sind Beispiele auch vorstehend angegeben.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Schutzbereich relativ zu der Produktionslinie, insbesondere zu einem Modul oder zu einer Komponente eines Moduls, feststehend oder veränderlich ist.
  • Der Schutzbereich kann beispielsweise insofern zum „Mitfahren“ konzipiert sein, als der Schutzbereich relativ zu einem ersten Modul oder einer ersten Komponente feststehend und somit relativ zu einem zweiten Modul und zu einer zweiten Komponente bewegbar ist, relativ zu dem bzw. der sich das erste Modul bzw. die erste Komponente während des Betriebs bewegt.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann eine besondere Situation dadurch erkannt werden, dass die Sensordaten von vorgegebenen, insbesondere zuvor eingelernten, Sensordaten abweichen.
  • Hierdurch wird es ermöglicht, dass eine aktuelle Situation, insbesondere laufend, mit einer oder mehreren der Steuereinrichtung bekannten Situationen verglichen werden kann.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Bewertung einer besonderen Situation durch Vergleichen mit zumindest einer vorgegebenen, insbesondere zuvor eingelernten, Situation erfolgt.
  • Dabei kann vorgesehen sein, dass die vorgegebene Situation aufgrund zumindest einer zuvor erfolgten Bewertung derselben besonderen Situation verändert wird oder dass die Bewertung der besonderen Situation aufgrund zumindest einer zuvor erfolgten Bewertung derselben besonderen Situation anders erfolgt.
  • Hierdurch wird es ermöglicht, dass die Steuereinrichtung selbst lernen oder die Steuereinrichtung eingelernt werden kann.
  • Die besondere Situation kann eine Gefahrensituation sein, in der eine Person oder ein zur Produktionslinie gehörender Gegenstand oder ein externer, nicht zur Produktionslinie gehörender Gegenstand einer zumindest potenziellen Gefahr durch ein Modul oder durch eine Komponente eines Moduls der Produktionslinie ausgesetzt ist.
  • Beispielsweise kann das Oberwerkzeug der Siegelstation durch einen stromabwärts befindlichen Oberbahner des Etikettierers potentiell gefährdet sein. Gemäß einem alternativen Beispiel kann ein Modul oder eine Komponente unterschiedliche Stellungen aufweisen und nur in einer Stellung eine potentielle Gefahr darstellen. Beispielsweise kann eine Etiketten-Vorratsrolle, die zum Rollenwechsel seitlich heruntergeklappt wird und einen Betrieb der Produktionslinie auf dem heruntergeklappten Zustand ohne Fehlermeldung zulässt, in diesem heruntergeklappten Zustand gleichwohl potentiell gefährlich sein, da sie von der Produktionslinie seitlich absteht und beispielsweise in einem Gang neben der Linie hineinragt.
  • Dabei kann die zumindest potenzielle Gefahr von wenigstens einem beweglichen Teil eines Moduls oder einer Komponente eines Moduls ausgehen.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass als eine besondere Situation erkannt wird, wenn im Schutzbereich ein vorgegebener Mindestabstand zwischen relativ zueinander beweglichen Teilen der Produktionslinie nicht eingehalten wird.
  • Wie an anderer Stelle bereits erwähnt, können beispielsweise an einem Etikettierer der Oberbahner und der Unterbahner relativ zueinander und/oder relativ zu anderen Modulen oder Modulkomponenten verfahrbar sein, wobei Mindestabstände im Sinne von Spaltmaßen einzuhalten sind, um eine Einklemmgefahr für Bedienpersonal zu vermeiden.
  • Gemäß manchen Weiterbildungen kann als eine besondere Situation das Eindringen eines Objekts in den Schutzbereich erkannt werden.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass eine Bewertung einer besonderen Situation in Abhängigkeit von einer oder mehreren zusätzlichen vorgegebenen Bedingungen und/oder in Abhängigkeit davon erfolgt, ob in demselben oder einem weiteren Schutzbereich zumindest eine vorgegebene Situation erkannt worden ist oder nicht.
  • Wenn sich beispielsweise keine Personen im Bereich der Produktionslinie oder eines bestimmten Moduls befinden, kann ein vorgegebener einzuhaltender Mindestabstand kleiner gewählt werden als bei Anwesenheit von Personen. Die Bewegungsanpassung kann folglich nicht nur von der besonderen Situation selbst, sondern auch von den zusätzlichen Bedingungen abhängig gemacht werden, unter denen die jeweilige besondere Situation auftritt.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann für eine Bewertung einer besonderen Situation zumindest ein zusätzliches vorgegebenes Kriterium berücksichtigt werden, insbesondere wobei das zusätzliche vorgegebene Kriterium durch den den betreffenden Schutzbereich überwachenden Sensor erfasst werden kann.
  • Beispielsweise kann als eine besondere Situation die Anwesenheit einer Person im Schutzbereich oder der Eingriff eines Körperteils einer Person in dem Schutzbereich erkannt werden. Wenn beispielsweise zusätzlich eine den Sensor bildende Kamera die Farbe eines bestimmten Teils der Kleidung oder das Vorhandensein einer Berechtigung (z.B. eines Sichtausweises) erfassen kann, dann kann die Person entweder als berechtigt, beispielsweise im Sinne von in die Bedienung der Produktionslinie eingewiesen, gewertet werden, was keine oder allenfalls eine geringe Verlangsamung der Bewegung zur Folge hat. Oder die Person kann als unberechtigt gewertet werden, was eine starke Verlangsamung der Bewegung oder einen sofortigen Stopp der Produktionslinie oder der betroffenen Komponente nach sich zieht.
  • Für zumindest ein Modul oder zumindest eine Komponente eines Moduls können mehrere Betriebsmodi vorgegeben sein und die Bewegungsanpassung kann dadurch erfolgen, dass die Steuereinrichtung einen Wechsel von einem momentanen Betriebsmodus in einen anderen Betriebsmodus des Moduls oder der Komponente veranlasst.
  • In einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung die Bewegungsanpassung rückgängig macht, sobald die besondere Situation nicht mehr erkannt wird.
  • Beispielsweise kann bei einem Eingriff eines Objekts in den Schutzbereich die Geschwindigkeit eines Moduls, an dem der Eingriff erfolgt, oder der gesamten Produktionslinie reduziert und - sobald der Schutzbereich nicht mehr verletzt wird - wieder erhöht werden. Dieses Rückgängigmachen kann von einer Bestätigung einer Bedienperson, die sozusagen den „freien Zustand“ quittieren muss, abhängig gemacht werden. Dies ist aber nicht zwingend, d.h. das Rückgängigmachen der Bewegungsanpassung kann auch automatisch erfolgen. Auch kann vorgesehen sein, dass ein Quittieren nur für bestimmte besondere Situationen gefordert wird.
  • Das Rückgängigmachen der Bewegungsanpassung kann mit einer Verzögerung erfolgen. Dabei kann die Verzögerung durch den Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne oder durch das Erreichen einer Mindestentfernung eines zuvor die Bewegungsanpassung auslösenden Objekts von dem Schutzbereich bestimmt sein.
  • Gemäß manchen Weiterbildungen kann die Bewegungsanpassung durch eine Verlangsamung der Bewegung erfolgen, insbesondere wobei die verlangsamte Bewegung stets oberhalb von Null gehalten wird, sofern keine vorgegebene Notsituation erkannt wird, bei der die Steuereinrichtung die Produktionslinie oder zumindest ein Modul der Produktionslinie anhält.
  • Wie an anderer Stelle erwähnt, ist das Konzept, die Produktionslinie gewissermaßen „immer in Bewegung zu halten“, von besonders vorteilhafter Bedeutung im Bereich der Verarbeitung von Lebensmitteln. Aufgrund gesetzlicher Bestimmungen ist es häufig erforderlich, die beim Aufschneiden der Lebensmittelprodukte erzeugten Portionen innerhalb einer bestimmten Zeit zu verpacken. Ein Stillstand der Linie würde die Verweildauer der Produktionen in der Linie vergrößern. Bei einer zu großen Verweildauer wäre es erforderlich, alle Portionen aus der Linie zu entfernen und den Linienbetrieb neu aufzusetzen. Das Risiko derartiger Unterbrechungen kann durch die Erfindung minimiert werden.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Bewegungsanpassung dadurch erfolgt, dass ein zum bestimmungsgemäßen Betrieb gehörender Bewegungsablauf eines Moduls oder einer Komponente eines Moduls verändert wird.
  • Im Sinne der vorliegenden Offenbarung ist eine Bewegung nicht zwingend nur eine entlang einer beispielsweise geradlinigen oder gekrümmten Bahn verlaufende Bewegung. Vielmehr kann eine Bewegung auch einen Bewegungsablauf umfassen, beispielsweise eine Hin- und Herbewegung oder noch komplexere Bewegungsabläufe, die insbesondere auch in drei Dimensionen ablaufen können.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Bewegungsanpassung dadurch erfolgt, dass eine Geschwindigkeit oder eine Beschleunigung einer Bewegung eines Moduls oder einer Komponente eines Moduls verringert oder erhöht wird.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Bewegungsanpassung dahingehend erfolgt, dass wenigstens ein einzuhaltender Mindestabstand zwischen relativ zueinander bewegten Teilen vergrößert wird.
  • Bein einigen Weiterbildungen kann der Schutzbereich in mehrere Schutzzonen unterteilt sein, und in Abhängigkeit davon, welche Schutzzone oder welche Schutzzonen von einer erkannten besonderen Situation betroffen ist bzw. sind, kann die besondere Situation unterschiedlich bewertet werden und/oder die Bewegungsanpassung unterschiedlich vorgenommen werden.
  • Ein solches Schutzzonen-Konzept schafft insbesondere die Möglichkeit einer Eskalation dahingehend, dass beispielsweise die Bewegung umso stärker verlangsamt wird, je näher ein Objekt der Linie kommt oder je schneller sich ein Objekt auf die Linie zu bewegt.
  • Generell, also auch ohne ein Schutzzonen-Konzept, kann die Bewegungsanpassung in Abhängigkeit von der Position eines Objekts im Schutzbereich und/oder von dem Abstand eines im Schutzbereich befindlichen Objekts von der Produktionsline, von einem Modul oder von einer Komponente eines Moduls erfolgen.
  • Hierbei kann zum Beispiel die Steuereinrichtung nach dem Konzept vorgehen, wonach die Bewegung umso langsamer erfolgt, je näher sich das Objekt an der Produktionslinie befindet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Bewegungsanpassung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit eines Objekts im Schutzbereich erfolgt.
  • Wie an anderer Stelle bereits erwähnt, kann z.B. eine langsam gehende Person als unkritisch bewertet werden, wohingegen eine rennende oder gar stolpernde Person als solche erkannt und als kritisch bewertet werden kann.
  • Gemäß manchen Weiterbildungen kann vorgesehen sein, dass die Bewegungsanpassung in Abhängigkeit von der Richtung einer Bewegung eines Objekts im Schutzbereich relativ zu der Produktionslinie erfolgt.
  • Wie vorstehend bereits erläutert, kann eine nahe an, aber parallel zu der Linie gehende Person als unkritisch, eine sich auf die Linie zu bewegende Person aber als kritisch bewertet werden.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass mehrere Sensoren zur Überwachung eines gemeinsamen Schutzbereiches vorgesehen sind, und eine besondere Situation in dem gemeinsamen Schutzbereich kann anhand der Sensordaten der mehreren Sensoren bewertet werden, oder es kann vorgesehen sein, dass die Produktionslinie mehrere Sensoren zur Überwachung unterschiedlicher Schutzbereiche umfasst und entweder eine besondere Situation in einem der Schutzbereiche oder eine mehrere Schutzbereiche betreffende besondere Situation als eine Gesamtsituation anhand der Sensordaten mehrerer Sensoren bewertet wird.
  • Es ist alternativ auch möglich, dass ein Sensor mehrere Schutzbereiche überwacht. Wenn z.B. jedem Modul ein Schutzbereich zugeordnet ist, kann folglich ein Sensor mehrere Module überwachen.
  • Die Steuereinrichtung kann dazu ausgebildet sein, von mehreren, denselben oder unterschiedliche Schutzbereiche überwachenden Sensoren bereitgestellte Sensordaten auszuwerten.
  • Bei einigen Weiterbildungen kann vorgesehen sein, dass für die Steuereinrichtung Zusatzdaten bereitgestellt werden und die Steuereinrichtung die Zusatzdaten in die Bewertung der besonderen Situation mit einbezieht, insbesondere wobei die Zusatzdaten Informationen über die Produktionslinie, über zumindest ein Modul der Produktionslinie, über zumindest eine Komponente eines Moduls und/oder über die Umgebung der Produktionslinie betreffen.
  • Die Zusatzdaten können beispielsweise von einer zusätzlich vorgesehenen Sensorik bereitgestellt werden, die sich auf die Produktionslinie, auf ein Modul oder auf eine Komponente eines Moduls bezieht. Alternativ oder zusätzlich kann sich diese Sensorik auf Einrichtungen der Umgebung der Produktionslinie beziehen, beispielsweise auf Einrichtungen des Raumes oder der Halle, in der sich die Produktionslinie befindet. Generell können die Zusatzdaten bzw. die Informationen, welche die Zusatzdaten betreffen, von vielfältiger Art sein. Beispielsweise können die Informationen eine Schließanlage des Raumes bzw. der Halle betreffen, eine Raum- bzw. Hallenüberwachung oder einen Anwesenheitsmelder für Personen.
  • Die Steuerung der Produktionslinie kann somit von mehr Informationen abhängig gemacht werden, als von dem Sensor oder den Sensoren geliefert werden kann, die die der Produktionslinie zugeordneten Schutzbereiche überwachen.
  • Nachstehend sind weitere mögliche Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Produktionslinie angegeben.
  • Der Sensor kann zur Erfassung von, insbesondere tiefenaufgelösten, Bildern des Schutzbereiches und/oder zur Erfassung von Eingriffen in den Schutzbereich ausgebildet sein.
  • Bei dem Sensor kann es sich beispielsweise um eine Kamera, z.B. auch eine Wärmebild-Kamera, um einen Laserscanner, um einen Radarsensor, um eine Lichtschranke oder um ein Lichtgitter handeln. Es können auch mehrere Sensoren und Kombinationen unterschiedlicher Sensoren vorgesehen sein.
  • Der Sensor kann an einem beweglichen Modul oder einer beweglichen Komponente eines Moduls angebracht oder in dieses bzw. diese integriert sein.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Sensor derart angebracht und ausgerichtet ist, dass ein bewegliches Teil, von dem zumindest eine potenzielle Gefahr ausgeht, eines Moduls oder einer Komponente eines Moduls sich im Hintergrund des Schutzbereiches befindet und potenziell gefährdete Objekte in den Vordergrund des Schutzbereiches gelangen können.
  • Die Steuereinrichtung kann dazu ausgebildet sein, Sensordaten auszuwerten, die von mehreren Sensoren bereitgestellt werden, welche entweder denselben oder unterschiedliche Schutzbereiche überwachen.
  • Hierbei kann z.B. vorgesehen sein, dass die Sensoren denselben Schutzbereich aus unterschiedlichen Perspektiven überwachen. Unterschiedliche Schutzbereiche können voneinander getrennt sein oder einander überlappen.
  • Die Steuereinrichtung kann eine Auswerteeinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, die Sensordaten auszuwerten und die besondere Situation zu bewerten.
  • Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
    • 1a und 1b gemeinsam schematisch in einer Seitenansicht ein mögliches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Produktionslinie, die in erfindungsgemäßer Weise betrieben werden kann,
    • 2 ein Schema zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
    • 3, 4 und 5 mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand eines Ausschnitts einer Verpackungsmaschine, die einen Bestandteil einer erfindungsgemäßen Produktionslinie bildet.
  • 1a zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein mögliches Ausführungsbeispiel eines Hochleistungsslicers 3, der wie die nachstehend in Verbindung mit 1b beschriebene Verpackungsmaschine 12 einen Bestandteil eines möglichen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Produktionslinie 1 bildet.
  • Dem Slicer 3 vorgeordnet ist eine Abtastvorrichtung 2, die einen beispielsweise nach dem Lichtschnittverfahren umfassenden Scanner umfassen kann, der dazu dient, die äußere Kontur von aufzuschneidenden Produkten 4 zu bestimmen. Alternativ oder zusätzlich kann die Abtastvorrichtung 2 einen Röntgenscanner umfassen, mit dem es möglich ist, die innere Struktur von aufzuschneidenden Produkten 4 zu ermitteln.
  • In dem hier schematisch dargestellten Beispiel werden die Produkte 4 vor dem Aufschneiden mittels eines Förderbandes 36 durch ein Gehäuse des Scanners 2 geführt und dabei mittels zweier Scaneinheiten 2a abgetastet. Die auf diese Weise erfolgende Ermittlung der äußeren Kontur der Produkte 4 ist dem Fachmann grundsätzlich bekannt, so dass hierauf nicht näher eingegangen zu werden braucht.
  • Im Slicer 3 liegt ein jeweils aufzuschneidendes Produkt 4 auf einer Produktauflage 9a auf, die gegenüber der Horizontalen geneigt ist und ein angetriebenes oder freilaufendes Endlosband oder eine feststehende Gleitfläche für das Produkt 4 umfasst. Die Produktauflage 9a kann in grundsätzlich bekannter Weise als eine sogenannte Beladeschwinge ausgebildet sein, die zwischen der gezeigten geneigten Stellung und einer horizontalen Beladestellung verschwenkt werden kann, so dass mittels des Förderbandes 36 zugeführte, vom Scanner 2 kommende Produkte 4 auf die Produktauflage 4a gelangen und dann durch Verschwenken in die geneigte Stellung gemäß 1a gebracht werden können.
  • In dieser geneigten Stellung gemäß 1a kann ein Produkthalter 5a, der beispielsweise als Greifer ausgebildet ist, mit dem hinteren Ende des Produktes 4 in Eingriff gebracht werden. Der Produkthalter 5a kann in einer Zuführrichtung Z bewegt werden, und zwar mittels eines Spindeltriebs, der eine mit dem Halter 5a gekoppelte Spindelmutter 5b und eine sich in Zufuhrrichtung Z erstreckende Spindel 5c umfasst.
  • Die hierdurch gebildete Produktzufuhr führt ein jeweiliges, auf der Produktauflage 9a aufliegendes Produkt 4 einer senkrecht zur Zuführrichtung Z verlaufenden Schneidebene 6 zu, in der sich ein Schneidmesser 7 bewegt. Bei dem Schneidmesser 7 kann es sich um ein Sichelmesser handeln, das ausschließlich um eine parallel zur Zuführrichtung Z verlaufende Drehachse rotiert. Alternativ kann das Schneidmesser 7 ein Kreismesser sein, das um eine Drehachse rotiert und zusätzlich um eine weitere Achse planetarisch umläuft, wobei diese Achsen ebenfalls parallel zur Zuführrichtung Z verlaufen.
  • Das Schneidmesser 7 führt folglich Schneidbewegungen aus, aufgrund welcher von dem entsprechend zugeführten Produkt 4 Scheiben 4a abgetrennt werden, und zwar mit Schneidgeschwindigkeiten von beispielsweise mehreren 100 bis einigen 1.000 Scheiben pro Minute.
  • Die Kontur- und/oder Strukturbestimmung mittels des Scanners 2 dient dazu, Informationen über die Dichteverteilung der Produkte 4 zu erhalten. Zusätzlich werden hierzu die Produkte 4 mittels einer Waage (nicht gezeigt) gewogen. Alternativ können Annahmen über die durchschnittliche Produktdichte z.B. in Form von gespeichert vorgehaltenen Werten verwendet werden.
  • Folglich kann durch Steuern der Produktzufuhr die Dicke einer jeweiligen Scheibe 4a und damit das Gewicht einer Scheibe 4a oder einer von mehreren Scheiben 4a gebildeten Portion 10 vorgegeben werden.
  • Ein solches gewichtsgenaues Aufschneiden von Lebensmittelprodukten 4 mittels eines Hochleistungsslicers 3, um gewichtsgenaue Scheiben 4a und/oder Portionen 10 zu erhalten, die nach dem Verpacken in einer Verpackungsmaschine (vgl. 1b) durch den Lebensmittelhandel an Endverbraucher verkauft werden, ist dem Fachmann grundsätzlich bekannt.
  • Die Portionen 10 werden aus den fallenden abgetrennten Scheiben 4a auf einem Portionierband 30 gebildet. Mittels des Portionierbandes 30 werden die gebildeten Portionen 10 abtransportiert und an eine in 1a nicht näher dargestellte Transportstrecke übergeben.
  • Den Betrieb des Scanners 2 und des Slicers 3 steuert eine dem Slicer 3 zugeordnete Steuereinrichtung 3a, die mit einer nachstehend näher erläuterten Steuereinrichtung 60 der gesamten Produktionslinie 1 kommuniziert oder einen Bestandteil dieser Steuereinrichtung 60 (vgl. 1b) bilden. Eine solche separate Steuereinrichtung 3a ist aber nicht zwingend. Der Scanner 2 und der Slicer 3 können auch jeweils direkt mit der zentralen Steuereinrichtung 60 kommunizieren.
  • Über die erwähnte Transportstrecke gelangen die Portionen 10 zu der in 1b dargestellten und nachstehend näher erläuterten Verpackungsmaschine 12.
  • Zum Einbringen der Portionen 10 in die Verpackungsmaschine 12 kann ein sogenannter Einleger dienen, von dem hier zwei Endlosförderbänder 13a, 13b dargestellt sind. Alternativ kann das Einbringen der Portionen 10 durch einen oder mehrere Roboter 50 erfolgen, die jeweils einen Greifer 49 zum Aufnehmen und Ablegen der Portionen 10 umfassen, d.h. bei dem Roboter 50 kann es sich insbesondere um einen sogenannten Picker handeln. Das Einbringen der Portionen 10 in die Verpackungsmaschine 12 erfolgt an einer Einbringstation 13 der Verpackungsmaschine 12.
  • Die in einer Transportrichtung T arbeitende Verpackungsmaschine 12 umfasst ein Maschinengestell 47. An einem linken Seitenrahmen und an einem rechten Seitenrahmen des Maschinengestells 47 ist jeweils eine hier nur schematisch am stromaufwärts gelegenen Ende der Maschine dargestellte Transportkette 27 geführt. Die beiden Transportketten 27 bilden gemeinsam eine Transporteinrichtung für eine von einer Vorratsrolle 23a abgezogene Unterfolie 23.
  • Die Maschine umfasst eine Mehrzahl von in Transportrichtung T aufeinander folgenden Arbeitsstationen, die in der vorliegenden Offenbarung synonym auch als Module bezeichnet werden, nämlich eine in manchen Anwendungen auch als Tiefzieher oder Thermoformer bezeichnete Formstation 11, die bereits erwähnte Einbringstation 13 für zu verpackende Produkte 10, eine Zufuhrstation 14 für eine von einer Vorratsrolle 25a abgezogene Oberfolie 25, eine Etikettier- und/oder Druckstation 16, eine Quertrennstation 17 sowie eine Längstrennstation 19.
  • Bei den zu verpackenden Produkten 10 handelt es sich um Lebensmittelprodukte, hier in Form von sogenannten Portionen, die jeweils mehrere Scheiben umfassen, welche - wie vorstehend anhand von 1a erläutert - mittels eines Lebensmittelslicers (hier nicht dargestellt) von einem laib- oder riegelförmigen Lebensmittel wie z.B. Wurst, Käse, Schinken oder Fleisch abgetrennt wurden. Der Scanner 2 und der Slicer 3 gemäß 1a und die Verpackungsmaschine 12 sind Bestandteile einer erfindungsgemäßen Produktionslinie 1.
  • Den Betrieb der Verpackungsmaschine 12 einschließlich der erwähnten Module steuert die zentrale Steuereinrichtung 60 der Produktionslinie 1. Wie erwähnt, werden auch der Scanner 2 und der Slicer 3 sowie alle weiteren Module der Produk-tionslinie 1 von dieser zentralen Steuereinrichtung 60 gesteuert.
  • Die Verpackungsmaschine 12 ist mit einer Bedieneinrichtung 45 versehen, die z.B. einen Touchscreen umfasst, an welchem einem Bediener alle erforderlichen Informationen angezeigt werden können und der Bediener alle notwendigen Einstellungen vor und während des Betriebs der Maschine vornehmen kann.
  • Der grundsätzliche Aufbau und die prinzipielle Funktionsweise der genannten Arbeitsstationen sind dem Fachmann bekannt, sodass hierauf nicht im Detail eingegangen wird.
  • An der ein Oberwerkzeug 11a und ein Unterwerkzeug 11b umfassende Formstation 11 werden jeweils in einem Tiefziehprozess in der Unterfolie 23 auch als Mulden bezeichnete Vertiefungen 29 ausgebildet. In diese Vertiefungen 29 werden an der Einbringstation 13 die erwähnten Portionen 10 eingelegt. Die Einbringstation 13 umfasst hier den erwähnten Einleger mit den zwei Endlosförderbänder 13a, 13b, wobei alternativ oder zusätzlich die Einbringstation 13 den erwähnten Picker-Roboter 50 umfassen kann. Dieser kann z.B. in Form eines Delta-Roboters mit einem Greifer 49, der zwei jeweils eine Portion 10 gemeinsam haltende Schaufeln umfasst, ausgebildet sein. Derartige Roboter 50 und deren Einsatz bei der Handhabung von Lebensmitteln, insbesondere beim Einlegen von Portionen 10 in Vertiefungen 29 von Packungen 21, sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt, weshalb hier weitergehende Ausführungen nicht erforderlich sind.
  • Anschließend werden die mit den gefüllten Vertiefungen 29 versehene Unterfolie 23 und die Oberfolie 25 der Siegelstation 15 zugeführt, die ein Oberwerkzeug 15a und ein Unterwerkzeug 15b umfasst. Mittels dieser Werkzeuge 15a, 15b werden die Oberfolie 25 und die Unterfolie 23 miteinander verbunden. Hierdurch werden die Vertiefungen 29 und somit die von Oberfolie 25 und Unterfolie 23 gebildeten Packungen 21 verschlossen. In 1a sind quer zur Transportrichtung T verlaufende, auch als Siegelnähte bezeichnete Siegelstellen 43 schematisch angedeutet.
  • Im Anschluss an die Siegelstation 15 hängen die Packungen 21 noch durch die Oberfolie 25 und die Unterfolie 23 zusammen, müssen also noch vereinzelt werden. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Packungen 21 vor dem Vereinzeln an der Etikettiereinrichtung 16 mit Etiketten versehen und/oder bedruckt. Das Etikettieren und das Bedrucken kann auch in separaten Stationen erfolgen.
  • Stromabwärts der Trennstationen 17, 19 können weitere Förderbänder und/oder Arbeitsstationen vorgesehen sein, beispielsweise eine Waage zur Gewichtskontrolle der Packungen 21.
  • Anwendungen können sich z.B. hinsichtlich der Art der zu verpackenden Produkte 10, der Größe/Form der Vertiefungen 29 in Längs- und/oder Querrichtung oder hinsichtlich eines Formatsatzes voneinander unterscheiden. Ein Formatsatz bezeichnet hier allgemein eine Gruppe von Items, hier insbesondere sowohl von Portionen 10 als auch Vertiefungen 29 oder Packungen 21, die als Ganzes - also formatsatzweise - gehandhabt werden und die sich insbesondere durch Anzahl und Abstand von Items in Längs- und Querrichtung voneinander unterscheiden.
  • So kann z.B. pro Arbeitstakt der Verpackungsmaschine 12 ein Packungsformat oder Formatsatz von 3 x 4 (3 in Querrichtung und 4 in Längsrichtung) Vertiefungen 29 oder andersartigen Produktaufnahmen in der Formstation 11 gebildet werden, an der Einbringstation 13 ein Formatsatz von 3 x 4 entsprechend angeordneten Produkten 10 in einen jeweiligen Formatsatz von Vertiefungen 21 eingebracht werden, und an der Siegelstation 15 ein jeweiliger Formatsatz von 3 x 4 mit Produkten 10 gefüllten Vertiefungen 29 verschlossen werden. Analoges gilt für die Etikettiereinrichtung 16.
  • Grundsätzlich kann ein beliebig dimensionierter N x M Formatsatz gebildet werden, mit N > 2 und M >= 1.
  • An der in den 1a und 1b dargestellten Produktionslinie 1, und zwar sowohl am Scanner 2, am Slicer 3 sowie an der Verpackungsmaschine 12, sind mehrere Sensoren 54 angeordnet, die hier jeweils als Kamera ausgebildet sind. Jede Kamera 54 überwacht einen hier nicht näher dargestellten Schutzbereich, der einen bestimmten räumlichen Bereich der Produktionslinie 1 umfasst und insbesondere einem der Module zugeordnet ist.
  • In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Schutzbereich dem Bereich zwischen Siegelstation 15 und Etikettierstation 16 zugeordnet. Ferner überwacht jeweils eine Kamera 54 einen Schutzbereich, welcher der Quertrennstation 17 bzw. der Längstrennstation 19 zugeordnet ist.
  • Eine weitere Kamera 54 überwacht den Bereich zwischen der Einbringstation 13 und der Siegelstation 15. Ein weiterer Schutzbereich ist der Einbringstation 13 zugeordnet. Des Weiteren zeigt 1b am stromaufwärts gelegenen Ende der Verpackungsmaschine 12 eine Kamera 54, die einen Schutzbereich überwacht, der dem Bereich zugeordnet ist, an welchem die von der Vorratsrolle 23a kommende Unterfolie 23 mit den erwähnten Transportketten 27 in Eingriff gelangt.
  • In 1a ist rein beispielhaft im Scanner 2 eine Kamera 54 dargestellt, die einen dem Scanner 2 zugeordneten Schutzbereich überwacht. Ferner ist ein Schutzbereich dem Portionsbildungsbereich des Slicers 3 zugeordnet, der von einer weiteren Kamera 54 überwacht wird.
  • Die Kameras 54 kommunizieren direkt oder über eine separate Steuereinrichtung, wie beispielsweise der in 1a dargestellten, dem Scanner 2 und dem Slicer 3 zugeordneten Steuereinrichtung 3a, mit der zentralen Steuereinrichtung 60 über jeweilige Datenübertragungsmittel 38. Hierdurch können von den Kameras 54, die Sensoren im Sinne der vorliegenden Offenbarung sind, die Überwachung betreffende Sensordaten 83 für die Steuereinrichtung 60 bereitgestellt werden.
  • Die Steuereinrichtung 60 verfügt über eine Auswerteeinrichtung 61, die dazu dient, die Sensordaten 83 auszuwerten und eine jeweilige besondere Situation zu bewerten.
  • Die Steuereinrichtung 60 der Produktionslinie 1 erhält nicht nur die Sensordaten 83 von den erwähnten Kameras 54, sondern außerdem Zusatzdaten 83a über eine zusätzlich zu den Kameras 54 vorgesehene Sensorik 91. Rein beispielhaft kann diese Sensorik 91 eine an einer Hallendecke 89 angebrachte Kamera 91, eine Einrichtung zur Hallenüberwachung, eine Schließanlage der Halle oder einen Anwesenheitsmelder der Halle umfassen. Zumindest einige dieser Einrichtungen 91 können z.B. an einer Hallenwand 90 angebracht sein.
  • Die von dieser zusätzlichen Sensorik 91 bereitgestellten Zusatzdaten 83a betreffen Informationen über die Umgebung der Produktionslinie 1. Weitere Zusatzdaten 83a können der Steuereinrichtung 60 von weiteren Sensoren 56 zur Verfügung gestellt werden, die - anders als die erwähnten Kameras 54 - keinen Schutzbereich überwachen. Diese zusätzlichen Sensoren 56 können beispielsweise stromabwärts der Verpackungsmaschine 12 angeordnet und z.B. einer Einrichtung zur Endkontrolle der fertigen Packungen 21 oder einer Einrichtung zum versandfertigen Verpacken der Packungen 21 zugeordnet sein.
  • Am stromaufwärts gelegenen Förderer 13b des erwähnten Einlegers ist in 1b rein beispielhaft dargestellt, dass ein solcher zusätzlicher Sensor 56 auch einer jeweiligen Fördereinrichtung der Transportstrecke zugeordnet sein kann. In 1a ist rein beispielhaft ein Zusatzsensor 56 dem Slicer 3 zugeordnet, und zwar im Bereich des stromaufwärts gelegenen Endes der Spindel 5c der Produktzufuhr.
  • Mittels derartiger Zusatzsensoren 56 können der Steuereinrichtung 60 zum Beispiel Messwerte von grundsätzlich beliebigen, für den Betrieb einer jeweiligen Produktionslinie 1 relevanten Parametern zur Verfügung gestellt werden.
  • 2 zeigt die vorstehend erläuterte Produktionslinie 1 in schematisierter Form, und zwar insbesondere hinsichtlich der die erwähnten Kameras 54 und Zusatzsensoren 56 sowie die zentrale Steuereinrichtung 60 umfassenden Infrastruktur.
  • Die Produktionslinie 1 ist in 2 schematisch durch ihre einzelnen Module 1a dargestellt. Die Produktionslinie 1 umfasst den Scanner 2 und den Slicer 3 (vgl. 1a) sowie die Verpackungsmaschine 12 (vgl. 1 b). Zwischen Slicer 3 und Verpackungsmaschine 12 befindet sich die erwähnte Transportstrecke 76, von der in 1b die Endlosförderbänder 13a, 13b des Einlegers dargestellt sind.
  • Dem Scanner 2 sind Module 74 zur Produktvorbereitung vorgeschaltet. Diese Module können beispielsweise einen Käseteiler oder eine Bacon-Presse umfassen.
  • Des Weiteren umfasst die Produktionslinie 1 der Verpackungsmaschine 12 nachgeschaltete Module, die ein Endkontrollmodul 78, beispielsweise eine sogenannte End-of-Line-Waage, sowie ein Modul 80 zum Verpacken der fertigen Verpackungen 21 umfassen können.
  • Jedem dieser Module 1a kann zumindest ein Sensor in Form einer der erwähnten Kameras 54 zugeordnet sein. Dies ist aber nicht zwingend. Rein beispielhaft ist für eines der Produktvorbereitungsmodule 74 und für das Endkontrollmodul 78 jeweils nur ein Zusatzsensor 56, aber keine Kamera 54 vorgesehen. Damit ist durch 2 veranschaulicht, dass nicht jedem Modul 1a einer Produktionslinie 1 ein Schutzbereich zugeordnet sein muss, der mittels eines Sensors, z.B. in Form einer Kamera 54, überwacht wird.
  • Des Weiteren können den einzelnen Modulen 1a ein oder mehrere Zusatzsensoren 56 zugeordnet sein. Rein beispielhaft ist für eines der Produktvorbereitungsmodule 74 dargestellt, dass diesem kein Zusatzsensor, sondern lediglich ein in Form einer Kamera 54 ausgebildeter Sensor zur Überwachung eines diesem Produktvorbereitungsmodul 74 zugeordneten Schutzbereiches zugeordnet ist.
  • Die einzelnen Sensoren 54, 56 können direkt mit der Steuereinrichtung 60 kommunizieren, um die jeweiligen Sensordaten bzw. Zusatzdaten für die Steuereinrichtung 60 bereitzustellen. Wie dargestellt, können aber für zumindest einige der Module 1a sogenannte stationsinterne Steuereinrichtungen 72 vorgesehen sein, die bestimmte Steuerungsaufgaben für das jeweilige Modul 1a übernehmen können.
  • Die 3, 4 und 5 zeigen jeweils einen Ausschnitt der in 1b dargestellten Verpackungsmaschine 12. Dargestellt (in 3 in Draufsicht, in 4 und 5 jeweils in Seitenansicht) ist jeweils ein Bereich zwischen dem Oberbahner 16a, der eine Komponente der Etikettierstation 16 bildet, einerseits und dem Oberwerkzeug 15a der Siegelstation 15 andererseits. Die Siegelstation 15 einschließlich des Oberwerkzeugs 15a ist bezüglich der Transportrichtung T während des Betriebs der Verpackungsmaschine 12 feststehend angeordnet. Der mit einer Etiketten-Vorratsrolle 16b versehene Oberbahner 16a - genauso wie der hier nicht dargestellte Unterbahner der Etikettierstation 16 - ist bezüglich der Transportrichtung T in beiden Richtungen mit einer Geschwindigkeit v verfahrbar, wie dies durch die beiden Pfeile jeweils angedeutet ist. Der Oberbahner 16a dient dazu, Etiketten auf die Oberfolie 25 aufzubringen. Entsprechend dient der nicht dargestellte Unterbahner der Etikettierstation 16 dazu, Etiketten auf die Unterfolie aufzubringen.
  • Die hier in Verbindung mit einer Etikettierstation 16 bzw. dem Oberbahner 16a als Beispiel vorgenommenen Erläuterungen von Ausführungsbeispielen der Erfindung gelten analog für andere relativ zueinander bewegbare Module oder Komponenten nicht nur der Verpackungsmaschine 12, sondern je nach konkreter Ausgestaltung auch für andere Einheiten der gesamten Produktionslinie 1. So kann es sich beispielsweise bei der in den 3, 4 und 5 dargestellten Komponente 16a in einer alternativen Ausgestaltung auch um eine in und entgegen der Transportrichtung T verfahrbare Druckeinrichtung handeln, die dazu dient, die Packungen oder die an den Packungen angebrachten Etiketten zu bedrucken.
  • Gemäß 3 ist dem erwähnten Bereich zwischen Oberbahner 16a und Oberwerkzeug 15a ein räumlicher Schutzbereich 81 zugeordnet, der letztlich softwaremäßig und somit virtuell durch die Steuereinrichtung 60 bzw. deren Auswerteeinrichtung 61 so definiert ist, dass alles das, was sich außerhalb des Schutzbereiches 81 befindet, nicht berücksichtigt wird, auch wenn die den Schutzbereich 81 überwachende Kamera 54 ein Blickfeld besitzt, das zumindest in manchen Raumrichtungen über den Schutzbereich 81 hinausgeht. Der Schutzbereich 81 ist als ein Volumen definiert, das alles einschließt, was für eine jeweilige Überwachungsaufgabe relevant ist. Alternativ kann alles das, was im Blickfeld der Kameras 54 liegt, den Schutzbereich 81 bilden.
  • In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schutzbereich 81 in drei Schutzzonen 81a unterteilt. Da das Oberwerkzeug 15a - wie erwähnt - stationär ist und sich somit der Oberbahner 16a entlang der Verpackungsmaschine 12 relativ zum Oberwerkzeug 15a bewegt, kann die in 3 rechte Schutzzone 81a als innere oder am weitesten innen gelegene Schutzzone 81a bezeichnet werden. Die in 3 linke Schutzzone 81a stellt dann insofern eine äußere Schutzzone 81a dar.
  • Der längs der Transportrichtung T gemessene Abstand zwischen Oberbahner 16a und Oberwerkzeug 15a ist in 3 mit A bezeichnet. In diesem Beispiel vorgegeben ist ein Mindestabstand Amin im Sinne eines Spaltmaßes, das beispielsweise aufgrund gesetzlicher Bestimmungen während des Betriebs der Verpackungsmaschine 12 nicht unterschritten werden darf. Mit anderen Worten darf der Oberbahner 16a dem Oberwerkzeug 15a nicht näher kommen als der Mindestabstand Amin.
  • Bei der Bewegung des Oberbahners 16a während des Betriebs der Verpackungsmaschine 12 ist die Steuereinrichtung 60 aufgrund einer Positionssteuerung des Oberbahners 16a dazu in der Lage, den Oberbahner 16a so zu steuern, dass der vorgegebene Mindestabstand Amin in einem Normalbetrieb eingehalten wird. In diesem Normalbetrieb dient die Kamera 54 also nicht einer Regelung dahingehend, dass die Bewegung des Oberbahners 16a im Sinne einer Vermeidung des Unterschreitens des Mindestabstands Amin bewegt wird.
  • Vielmehr stellt die Kamera 54 zusammen mit der Steuereinrichtung 60 sicher, dass der Oberbahner 16a während des Normalbetriebs mit einer bestimmungsgemäßen Maximalgeschwindigkeit hin- und herverfahren werden kann, solange kein Eingriff in eine der Schutzzonen 81a des Schutzbereiches 81 erkannt wird.
  • Kommt während des Betriebs beispielsweise eine Person 85 der Verpackungsmaschine 12 in diesem Bereich derart nahe, dass ein Eingriff in die äußere Schutzzone 81a erfolgt, so wird diese Person 85 oder ein Körperteil dieser Person 85 als ein Objekt in der äußeren Schutzzone 81a von der Kamera 54 aufgenommen. Anhand der entsprechenden Sensordaten erkennt die Steuereinrichtung 60 darin eine besondere Situation.
  • Wenn aufgrund bestimmter Kriterien, wie sie beispielsweise im Einleitungsteil der vorliegenden Offenbarung erwähnt worden sind, die Steuereinrichtung 60 bei der Bewertung zu dem Ergebnis kommt, dass diese Person 85 bzw. deren Körperteil kein in der äußeren Schutzzone 81a zulässiges Objekt darstellt, wird dies als eine Gefahrensituation bewertet. Die Steuereinrichtung 60 hält daraufhin den Betrieb der Verpackungsmaschine 12 auch im Hinblick auf das Verfahren des Oberbahners 16a grundsätzlich aufrecht, verlangsamt aber die Verfahrgeschwindigkeit des Oberbahners 16a. Denn es ist möglich, dass im weiteren Betrieb der Oberbahner 16a dem Oberwerkzeug 15a derart nahe kommt, dass der Mindestabstand Amin unterschritten wird, was für den Betrieb der Verpackungsmaschine 12 unkritisch wäre, für die Person 85 aber eine Einklemmgefahr darstellen könnte.
  • Die Verfahrgeschwindigkeit v des Oberbahners 16a kann weiter verringert werden, wenn erkannt wird, dass sich die Person 85 bzw. deren Körperteil nunmehr in der mittleren Schutzzone 81a befindet. Weiter kann der Oberbahner 16a oder die gesamte Verpackungsmaschine 12 oder die gesamte Produktionslinie 1 von der Steuereinrichtung 60 als „ultima ratio“ gestoppt werden, wenn die Steuereinrichtung 60 anhand der Sensordaten der Kamera 54 einen Eingriff in die innere Schutzzone 81a feststellt, was als eine Notsituation gewertet wird.
  • Folglich wird die Produktionslinie 1 nur dann stillgesetzt, wenn tatsächlich eine Notsituation (Verletzung der inneren Schutzzone 81a) vorliegt. Bei einer nur potentiellen Gefahr für eine Person 85 (Verletzung der äußeren oder mittleren Schutzzone 81a) kann die Produktionslinie 1 weiterbetrieben werden. Der verlangsamte Betrieb ist gegenüber einem Stillstand vorteilhaft, wie dies an anderer Stelle bereits erläutert worden ist.
  • Aufgrund dieser erfindungsgemäßen Überwachung kann gegenüber zum Stand der Technik gehörenden Produktionslinien 1 im Normalbetrieb, wenn keine Verletzung einer der Schutzzonen 81a vorliegt, die Produktionslinie 1 mit einer erhöhten Leistung betrieben werden, da - wie erläutert - der Oberbahner 16a mit einer die technischen Möglichkeiten ausnutzenden hohen Geschwindigkeit verfahren werden kann. Außerdem kann vorgesehen sein, dass in einem solchen Normalbetrieb der erwähnte Mindestabstand Amin unterschritten werden darf.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der 4 und 5 ist als Überwachungssensor keine Kamera, sondern ein Abstandssensor 54 vorgesehen, der den Abstand zu Gegenständen messen kann, die entlang der Verfahrrichtung des Oberbahners 16a in einer der Transportrichtung T entgegengesetzten Richtung liegen. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein solcher Gegenstand das Oberwerkzeug 15a. Dieses Ausführungsbeispiel veranschaulicht, das der zur Überwachung eines Schutzbereiches 81 dienende Sensor 54 keine Kamera zur Aufnahme von Bildern des Schutzbereiches 81 sein muss.
  • Solange der gemessene Abstand A größer ist als die Summe aus dem vorgegebenen Mindestabstand Amin und einem Sicherheitszuschlag x, wie in 4 beispielhaft dargestellt, betreibt die Steuereinrichtung 60 den Oberbahner 16a mit einer hohen Verfahrgeschwindigkeit v1. Dies gewährleistet einen Betrieb mit hoher Leistung.
  • Wenn der gemessene Abstand A der Summe aus Amin und X entspricht oder darunterfällt (5), wird dies von der Steuereinrichtung 60 anhand der von dem Abstandssensor 54 bereitgestellten Sensordaten als eine besondere Situation im Schutzbereich 81 erkannt und beispielsweise unabhängig von anderen Gegebenheiten stets als eine kritische Situation bewertet, die zu einer Anpassung der Verfahrgeschwindigkeit des Oberbahners 16a im Sinne einer Verlangsamung führt. Der Oberbahner 16a wird dann mit einer verringerten Geschwindigkeit v2 < v1 verfahren.
  • Bei diesem Konzept wird der Oberbahner 16a also vergleichsweise langsam bewegt, wenn er sich - definiert durch den Mindestabstand Amin und durch den Sicherheitszuschlag X - in der Nähe des Oberwerkzeugs 15a befindet.
  • Eine solche Bewegungsanpassung kann noch differenzierter ausfallen, wenn der Schutzbereich 81 - insofern wie im Beispiel von 3 - in verschiedene Schutzzonen 81a unterteilt ist. Die Verlangsamung kann dann umso stärker ausfallen, je näher der Oberbahner 16a dem Oberwerkzeug 15a kommt.
  • Eine weitere situationsadaptive Steuerung kann dadurch erfolgen, dass der Betrag des Sicherheitszuschlags X von der jeweiligen konkreten Situation abhängig gemacht werden kann. So kann beispielsweise der Betrag von X im Sinne einer Erhöhung der Sicherheit vergrößert werden, wenn sich in der Nähe der Produktionslinie 1 eine Person 85 (vgl. 3) oder ein anderes externes Objekt wie beispielsweise ein externer Gegenstand in Form eines sich im Bereich der Produktionslinie 1 bewegenden Förderfahrzeugs 87 (vgl. 4) befindet. Auch wenn ein solcher Gegenstand nicht wie eine Person 85 in den Bereich zwischen Oberbahner 16a und Oberwerkzeug 15a eingreifen kann, kann ein Sicherheitskonzept für den Betrieb der Produktionslinie 1 vorsehen, dass gleichwohl von einem erhöhten Gefahrenpotential ausgegangen werden kann, wenn sich wie auch immer geartete externe Objekte im Bereich der Produktionslinie 1, zumindest aber im Bereich des jeweils überwachten Schutzbereiches 81, befinden.
  • Das Vorhandensein eines solchen Objekts 85, 87 kann durch einen weiteren Sensor ermittelt werden. Bei diesem weiteren Sensor kann es sich um eine Kamera handeln, die an dem betreffenden Abschnitt der Verpackungsmaschine 12 angebracht ist, welchem ein entsprechender weiterer Schutzbereich zugeordnet ist. Alternativ können derartige externe Objekte beispielsweise durch einen an der Hallendecke 89 angebrachten Hallensensor 91, insbesondere in Form einer Kamera, erkannt werden (vgl. 1b).
  • Die Größe des Sicherheitszuschlags X kann auch von weiteren Bedingungen abhängig gemacht werden. So kann beispielsweise durch einen in den Oberbahner 16a integrierten, hier nicht dargestellten Sensor oder durch eine weitere Kamera erkannt werden, ob sich eine Etiketten-Vorratsrolle 16b des Oberbahners 16a in einer normalen Betriebsstellung oder in einer seitlich heruntergeklappten Wartungsstellung befindet, die in 5 durch gestrichelte Linien angedeutet ist.
  • In der Wartungsstellung kann die Vorratsrolle 16b vergleichsweise weit seitlich nach außen vorstehen, so dass sie eine potentielle Gefahr für den entsprechenden Bereich an der Verpackungsmaschine 12 darstellt. Wenn in dieser Wartungsstellung ein Betrieb der Verpackungsmaschine 12 und somit der Produktionslinie 1 insgesamt weiterhin möglich ist, kann folglich die Steuereinrichtung 60 den Oberbahner 16a auch mit seitlich heruntergeklappter Vorratsrolle 16b entlang der Verpackungsmaschine 12 in bestimmungsgemäßer Weise verfahren. Aufgrund des erhöhten Gefährdungspotentials bei heruntergeklappter Vorratsrolle 16b kann die Steuereinheit 60 dabei den Sicherheitszuschlag X erhöhen, so dass eine Verlangsamung der Bewegung des Oberbahners 16a bereits bei größeren gemessenen Abständen A eintritt.
  • Die vorstehend erläuterten Beispiele machen deutlich, dass die Erfindung einen Betrieb der Produktionslinie 1 mit hoher Leistung ermöglicht, wenn sichergestellt ist, dass kein oder jedenfalls kein relevantes Sicherheitsrisiko besteht, wobei aber gleichzeitig eine maximale Sicherheit gewährleistet ist, da die Steuereinrichtung 60 flexibel auf Situationsänderungen reagieren kann, die mittels der sensorgestützten Überwachung von Schutzbereichen 81 und gegebenenfalls durch Berücksichtigung zusätzlicher Informationen, die von weiteren Sensoren oder anderen Quellen bereitgestellt werden, erkannt und bewertet werden können.
  • Gemäß einigen möglichen Ausführungsbeispielen der Erfindung kann die Verpackungsmaschine oder eine Etikettierstation der Verpackungsmaschine derart ausgebildet sein, wie es in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2023 110 423.3 offenbart ist, die am 24. April 2023 beim Deutschen Patent- und Markenamt eingereicht worden ist. Der Inhalt dieser Patentanmeldung, zumindest soweit es die darin offenbarte Verpackungsmaschine und die darin offenbarte Etikettiereinrichtung jeweils hinsichtlich aller beschriebenen Weiterbildungen betrifft, wird hiermit durch Bezugnahme aufgenommen. Die Verpackungsmaschine der hierin offenbarte Produktionslinie kann folglich so ausgebildet sein und betrieben werden, wie es in der genannten Patentanmeldung DE 10 2023 110 423.3 offenbart ist. Des Weiteren kann die Etikettierstation der hierin offenbarten Verpackungsmaschine der Produktionslinie derart aufgebaut sein und betrieben werden, wie es in der genannten Patentanmeldung DE 10 2023 110 423.3 anhand der Etikettiereinrichtung offenbart ist.
  • Die in der genannten Patentanmeldung DE 10 2023 110 423.3 offenbarte Verpackungsmaschine kann als Bestandteil einer hierin offenbarten Produktionslinie folglich gemäß einem der hierin offenbarten Verfahren betrieben werden. Des Weiteren kann die in der genannten Patentanmeldung DE 10 2023 110 423.3 offenbarte Etikettiereinrichtung als Bestandteil einer hierin offenbarten Verpackungsmaschine gemäß einem der hierin offenbarten Verfahren betrieben werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Produktionslinie
    1a
    Modul
    1b
    Komponente
    2
    Abtastvorrichtung, Scanner
    2a
    Scaneinheit
    3
    Aufschneidevorrichtung, Slicer
    3a
    Steuereinrichtung
    4
    Lebensmittelprodukt
    4a
    Scheibe
    5
    Produktzufuhr
    5a
    Produkthalter
    5b
    Spindelmutter
    5c
    Spindel
    6
    Schneidebene
    7
    Schneidmesser
    9a
    Produktauflage
    10
    Portion
    11
    Formstation
    11a
    Oberwerkzeug
    11b
    Unterwerkzeug
    12
    Verpackungsmaschine
    13
    Einbringstation
    13a
    Endlosförderband
    13b
    Endlosförderband
    14
    Zufuhrstation
    15
    Siegelstation
    15a
    Oberwerkzeug
    15b
    Unterwerkzeug
    16
    Etikettierstation
    16a
    Komponente (Oberbahner der Etikettierstation)
    16b
    Etiketten-Vorratsrolle
    17
    Quertrennstation
    19
    Längstrennstation
    21
    Packung
    23
    Unterfolie
    23a
    Vorratsrolle
    25
    Oberfolie
    25a
    Vorratsrolle
    27
    Transportkette
    29
    Vertiefung
    30
    Portionierband
    36
    Förderband
    38
    Datenübertragungsmittel
    43
    Siegelstelle
    45
    Bedieneinrichtung
    47
    Maschinengestell
    49
    Greifer
    50
    Roboter
    54
    Sensor, Kamera
    56
    Sensor
    58
    Waage
    60
    Steuereinrichtung
    61
    Auswerteeinrichtung
    72
    stationsinterne Steuereinrichtung
    74
    Produktvorbereitungsmodul
    76
    Transportstrecke
    78
    Endkontrollmodul
    80
    Endverpackungsmodul
    81
    Schutzbereich
    81a
    Schutzzone
    83
    Sensordaten
    83a
    Zusatzdaten
    85
    Person
    87
    externer Gegenstand, Förderfahrzeug
    89
    Hallendecke
    90
    Hallenwand
    91
    Sensorik
    Z
    Zuführrichtung
    T
    Transportrichtung
    v
    Geschwindigkeit
    A
    gemessener Abstand
    Amin
    Mindestabstand
    X
    Sicherheitszuschlag
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 1020231104233 [0191, 0192]

Claims (31)

  1. Verfahren zum Betreiben einer mehrere Module (1a) umfassenden Produktionslinie (1), in der - Lebensmittelprodukte (4) in Scheiben (4a) geschnitten, - jeweils aus einer oder mehreren Scheiben (4a) Portionen (10) gebildet, und - die Portionen (10) verpackt werden, und die zumindest - eine Aufschneidevorrichtung (3), insbesondere Hochleistungsslicer, zum Aufschneiden der Produkte (4) und zum Bilden der Portionen (10), - eine Verpackungsmaschine (12) zum Verpacken der Portionen (10), - zwischen Aufschneidevorrichtung (3) und Verpackungsmaschine (12) eine Transportstrecke (76) zur Handhabung der Portionen (10), sowie - eine Steuereinrichtung (60) umfasst, wobei die Produktionslinie (1) ferner wenigstens einen Sensor (54) zur Überwachung zumindest eines der Produktionslinie (1) zugeordneten Schutzbereiches (81) umfasst, wobei der Sensor (54) die Überwachung betreffende Sensordaten (83) für die Steuereinrichtung (60) bereitstellt, und wobei die Steuereinrichtung (60) anhand der bereitgestellten Sensordaten (83) eine besondere Situation in dem Schutzbereich (81) erkennt, die erkannte besondere Situation bewertet und in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Bewertung eine Bewegung zumindest eines Moduls (1a) oder zumindest einer Komponente (1b) eines Moduls (1a) der Produktionslinie (1) anpasst.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schutzbereich (81) relativ zu der Produktionslinie (1), insbesondere zu einem Modul (1a) oder zu einer Komponente (1b) eines Moduls (1a), feststehend oder veränderlich ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine besondere Situation dadurch erkannt wird, dass die Sensordaten (83) von vorgegebenen, insbesondere zuvor eingelernten, Sensordaten (83) abweichen.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewertung einer besonderen Situation durch Vergleichen mit zumindest einer vorgegebenen, insbesondere zuvor eingelernten, Situation erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die vorgegebene Situation aufgrund zumindest einer zuvor erfolgten Bewertung derselben besonderen Situation verändert wird oder wobei die Bewertung der besonderen Situation aufgrund zumindest einer zuvor erfolgten Bewertung derselben besonderen Situation anders erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine besondere Situation eine Gefahrensituation ist, in der eine Person (85) oder ein zur Produktionslinie (1) gehörender Gegenstand (15a) oder ein externer, nicht zur Produktionslinie (1) gehörender Gegenstand (87) einer zumindest potenziellen Gefahr durch ein Modul (1a) oder durch eine Komponente (1b) eines Moduls (1a) der Produktionslinie (1) ausgesetzt ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die zumindest potenzielle Gefahr von wenigstens einem beweglichen Teil (16a) eines Moduls (1a) oder einer Komponente (1b) eines Moduls (1a) ausgeht.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als eine besondere Situation erkannt wird, wenn im Schutzbereich (81) ein vorgegebener Mindestabstand (Amin) zwischen relativ zueinander beweglichen Teilen (15a, 16a) der Produktionslinie (1) nicht eingehalten wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als eine besondere Situation das Eindringen eines Objekts (85, 87) in den Schutzbereich (81) erkannt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Bewertung einer besonderen Situation in Abhängigkeit von einer oder mehreren zusätzlichen vorgegebenen Bedingungen und/oder in Abhängigkeit davon erfolgt, ob in demselben oder einem weiteren Schutzbereich (81) zumindest eine vorgegebene Situation erkannt worden ist oder nicht.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für eine Bewertung einer besonderen Situation zumindest ein zusätzliches vorgegebenes Kriterium berücksichtigt wird, insbesondere wobei das zusätzliche vorgegebene Kriterium durch den den betreffenden Schutzbereich (81) überwachenden Sensor (54) erfasst werden kann.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für zumindest ein Modul (1a) oder zumindest eine Komponente (1b) eines Moduls (1a) mehrere Betriebsmodi vorgegeben sind und die Bewegungsanpassung dadurch erfolgt, dass die Steuereinrichtung (60) einen Wechsel von einem momentanen Betriebsmodus in einen anderen Betriebsmodus des Moduls (1a) oder der Komponente (1b) veranlasst.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (60) die Bewegungsanpassung rückgängig macht, sobald die besondere Situation nicht mehr erkannt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Rückgängigmachen der Bewegungsanpassung mit einer Verzögerung erfolgt, insbesondere wobei die Verzögerung durch den Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne oder durch das Erreichen eines Mindestabstands (Amin) eines zuvor die Bewegungsanpassung auslösenden Objekts (85, 87) von dem Schutzbereich (81) oder von einer Schutzzone (81a) eines Schutzbereiches (81) bestimmt wird.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegungsanpassung durch eine Verlangsamung der Bewegung erfolgt, insbesondere wobei die verlangsamte Bewegung stets oberhalb von Null gehalten wird, sofern keine vorgegebene Notsituation erkannt wird, bei der die Steuereinrichtung (60) die Produktionslinie (1) oder zumindest ein Modul (1a) der Produktionslinie (1) anhält.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegungsanpassung dadurch erfolgt, dass ein zum bestimmungsgemäßen Betrieb gehörender Bewegungsablauf eines Moduls (1a) oder einer Komponente (1b) eines Moduls (1a) verändert wird.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegungsanpassung dadurch erfolgt, dass eine Geschwindigkeit oder eine Beschleunigung einer Bewegung eines Moduls (1a) oder einer Komponente (1b) eines Moduls (1a) verringert oder erhöht wird.
  18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegungsanpassung dahingehend erfolgt, dass wenigstens ein einzuhaltender Mindestabstand (Amin) zwischen relativ zueinander bewegten Teilen (15a, 16a) vergrößert wird.
  19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schutzbereich (81) in mehrere Schutzzonen (81a) unterteilt ist und in Abhängigkeit davon, welche Schutzzone (81a) oder welche Schutzzonen (81a) von einer erkannten besonderen Situation betroffen ist bzw. sind, die besondere Situation unterschiedlich bewertet wird und/oder die Bewegungsanpassung unterschiedlich vorgenommen wird.
  20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegungsanpassung in Abhängigkeit von der Position eines Objekts (85, 87) im Schutzbereich (81) und/oder von dem Abstand eines im Schutzbereich (81) befindlichen Objekts (85, 87) von der Produktionsline (1), von einem Modul (1a) oder von einer Komponente (1b) eines Moduls (1a) erfolgt.
  21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegungsanpassung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit eines Objekts (85, 87) im Schutzbereich (81) erfolgt.
  22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegungsanpassung in Abhängigkeit von der Richtung einer Bewegung eines Objekts (85, 87) im Schutzbereich (81) relativ zu der Produktionslinie (1) erfolgt.
  23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Produktionslinie (1) mehrere Sensoren (54) zur Überwachung eines gemeinsamen Schutzbereiches (81) umfasst und eine besondere Situation in dem gemeinsamen Schutzbereich (81) anhand der Sensordaten (83) der mehreren Sensoren (54) bewertet wird, oder wobei die Produktionslinie (1) mehrere Sensoren (54) zur Überwachung unterschiedlicher Schutzbereiche (81) umfasst und entweder eine besondere Situation in einem der Schutzbereiche (81) oder eine mehrere Schutzbereiche (81) betreffende besondere Situation als eine Gesamtsituation anhand der Sensordaten (83) mehrerer Sensoren (54) bewertet wird.
  24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (60) dazu ausgebildet ist, von mehreren, denselben oder unterschiedliche Schutzbereiche (81) überwachenden Sensoren (54) bereitgestellte Sensordaten (83) auszuwerten.
  25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für die Steuereinrichtung (60) Zusatzdaten (83a) bereitgestellt werden und die Steuereinrichtung (60) die Zusatzdaten (83a) in die Bewertung der besonderen Situation mit einbezieht, insbesondere wobei die Zusatzdaten (83a) Informationen über die Produktionslinie (1), über zumindest ein Modul (1a) der Produktionslinie (1), über zumindest eine Komponente (1b) eines Moduls (1a) und/über die Umgebung der Produktionslinie (1) betreffen.
  26. Produktionslinie (1), in der - Lebensmittelprodukte (4) in Scheiben (4a) geschnitten, - jeweils aus einer oder mehreren Scheiben (4a) Portionen (10) gebildet, und - die Portionen (10) verpackt werden, und die zumindest - eine Aufschneidevorrichtung (3), insbesondere Hochleistungsslicer, zum Aufschneiden der Produkte (4) und zum Bilden der Portionen (10), - eine Verpackungsmaschine (12) zum Verpacken der Portionen (10), - zwischen Aufschneidevorrichtung (3) und Verpackungsmaschine (12) eine Transportstrecke (76) zur Handhabung der Portionen (10), sowie - eine Steuereinrichtung (60) umfasst, wobei die Produktionslinie (1) ferner wenigstens einen Sensor (54) zur Überwachung zumindest eines der Produktionslinie (1) zugeordneten Schutzbereiches (81) umfasst, wobei der Sensor (54) dazu ausgebildet ist, die Überwachung betreffende Sensordaten (83) für die Steuereinrichtung (60) bereitzustellen, und wobei die Steuereinrichtung (60) dazu ausgebildet ist, anhand der bereitgestellten Sensordaten (83) eine besondere Situation in dem Schutzbereich (81) zu erkennen, die erkannte besondere Situation zu bewerten und in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Bewertung eine Bewegung zumindest eines Moduls (1a) oder zumindest einer Komponente (1b) eines Moduls (1a) der Produktionslinie (1) anzupassen.
  27. Produktionslinie nach Anspruch 26, wobei der Sensor (54) zur Erfassung von, insbesondere tiefenaufgelösten, Bildern des Schutzbereiches (81) und/oder zur Erfassung von Eingriffen in den Schutzbereich (81) ausgebildet ist.
  28. Produktionslinie nach Anspruch 26 oder 27, wobei der Sensor (54) an einem beweglichen Modul (1a) oder einer beweglichen Komponente (1b) eines Moduls (1a) angebracht oder in dieses bzw. diese integriert ist.
  29. Produktionslinie nach einem der Ansprüche 26 bis 28, wobei der Sensor (54) derart angebracht und ausgerichtet ist, dass ein bewegliches Teil (16a), von dem zumindest eine potenzielle Gefahr ausgeht, eines Moduls (1a) oder einer Komponente (1b) eines Moduls (1a) sich im Hintergrund des Schutzbereiches (81) befindet und potenziell gefährdete Objekte (85, 87) in den Vordergrund des Schutzbereiches (81) gelangen können.
  30. Produktionslinie nach einem der Ansprüche 26 bis 29, wobei die Steuereinrichtung (60) dazu ausgebildet ist, von mehreren, denselben oder unterschiedliche Schutzbereiche (81) überwachenden Sensoren (54) bereitgestellte Sensordaten (83) auszuwerten.
  31. Produktionslinie nach einem der Ansprüche 26 bis 30, wobei die Steuereinrichtung (60) eine Auswerteeinrichtung (61) umfasst, die dazu ausgebildet ist, die Sensordaten (83) auszuwerten und die besondere Situation zu bewerten.
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