專利名稱：充氣設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于形成中空吹塑薄膜的充氣設備。尤其涉及可以在線準確地測量特性值(如厚度)的輪廓線來形成均勻的吹塑薄膜的充氣設備。
背景技術：
日本專利公開JP-A-2004-001379是充氣設備的相關技術。
圖7是示出了在JP-A-2004-001379中公開的充氣設備的基本配置。在圖7中，塑料原材料在擠壓機中被擠壓，然后通過環形沖模2形成柱形吹塑薄膜3a。參考數字4是空氣供給/排放裝置。
該柱形吹塑薄膜被壓緊輪5折疊起來。吹塑薄膜3b被折疊成雙層薄膜并被做平，通過適當的固定滾輪6在方向P上被傳送，并由卷取裝置(未示出)卷起來。
為了進行控制以使上述柱形吹塑薄膜的膜厚度均勻，必須測量薄膜的厚度。厚度的測量不僅要在該吹塑薄膜的長度方向上進行，而且也要在其寬度方向上進行，即在柱形的圓周方向上進行。
為了測量厚度，測量厚度的傳感器被安裝在預定的位置上。在相關技術中使用了壓緊輪5(或環形沖模2)，并且當壓緊輪5(或環形沖模2)順時針旋轉360°時，形成用預定角度(如90°)均分的虛擬分區。在這個厚度測試系統中，在壓緊輪5(或環形沖模2)順時針(在箭頭R的方向上)以預定的角度90°旋轉四次(例如，360°)后，壓緊輪5(或環形沖模2)再逆時針(在箭頭R’的方向上)旋轉相同的角度來反向旋轉并往復運動。這樣，由傳感器測量出在每個分區的預定位置處被折疊的吹塑薄膜的特性值。
因此，通過提供在吹塑薄膜的邊緣部分的預定位置S處的每個分區中的傳感器所測量的吹塑薄膜特性值的位置信息，可測量雙層吹塑薄膜的特性值(厚度)。
圖7中，參考數字10是持有壓緊輪5的旋轉信息的擺動位置信息部分。參考數字11是折疊位置信息部分，該部分持有其中根據所述旋轉信息來折疊吹塑薄膜的虛擬分區的分區信息。
參考數字12是計算部分，其通過分區信息及把折疊后的吹塑薄膜邊緣S處的雙層吹塑薄膜的測量值Ei除以2的計算來計算邊緣部分的特性值。這樣，計算部分12作出估算來估計在圓周方向上的特性值。該估算在所有的分區執行。通過該估算的統計處理(如求平均值)，計算出吹塑薄膜3a在周向上的特性值。
圖8是示出柱形吹塑薄膜3a的橫截面的視圖。這個視圖示出了一個示例，其中通過使壓緊輪5(或環形沖模2)順時針(在箭頭R的方向上)及逆時針(在箭頭R’的方向上)地往復運動并且把吹塑薄膜的圓周均分成四個部分(壓緊輪5或環形沖模2被旋轉90°)來形成虛擬分區Z1、Z2、Z3和Z4。
在從分區Z1到Z4的測量完成后，壓緊輪反向旋轉，以完成從Z4到Z1順序的測量。這個測量模式是周期重復的，并且可測量每個分區的特性值輪廓。
在上述的充氣設備中，由于只有一個傳感器用于測量厚度，必須使壓緊輪5重復地旋轉360°以測量吹塑薄膜3a的整個寬度。
只有壓緊輪被旋轉360°，才能測量整個寬度。因此很費時。
此外，根據充氣設備的類型，壓緊輪不能旋轉360°，而只能旋轉如180°或270°。這種情況下，就不可能測量整個寬度。
發明內容
本發明旨在解決上述問題而提供一種充氣設備，本發明的充氣設備能夠高速顯示輪廓線，同時通過在吹塑薄膜的兩個邊緣處各安裝一個傳感器，在壓緊輪不旋轉360度時，也能測量吹塑薄膜的整個寬度。
在一些實施方案中，本發明的充氣設備包含環形沖模，用于形成吹塑薄膜；壓緊輪，用于折疊吹塑薄膜；旋轉部分，用于旋轉所述環形沖模或所述壓緊輪的至少之一；第一傳感器和第二傳感器，用于測量被所述旋轉部分旋轉并被折疊的吹塑薄膜的特性值；以及計算部分，用來根據由所述第一傳感器和所述第二傳感器測量的特性值及吹塑薄膜被折疊的位置信息來計算吹塑薄膜的輪廓線。
在該充氣設備中，旋轉部分把所述環形沖模或所述壓緊輪的至少之一在一個方向上旋轉預定的角度，然后在另一個方向上旋轉回來。
在該充氣設備中，在吹塑薄膜的兩個末端部分提供第一傳感器和第二傳感器。
在該充氣設備中，所述第一傳感器和所述第二傳感器測量的區域是所述折疊的吹塑薄膜的邊緣部分。
圖1是本發明的充氣設備的實施例的配置圖。
圖2是示意圖，示出了在每個折疊區域中測量區S1和第一傳感器之間及測量區S2和第二傳感器之間的相對關系。
圖3A和3B是示意圖，用來以回轉臺的旋轉角示出每個分區與第一及第二傳感器之間的關系。
圖4是示出原材料噴射控制的一個實例的示意圖。
圖5是示出使用無線通信控制的實例的配置略圖。
圖6是示出使用無線通信控制的實例的示意配置圖。
圖7是示出用于制作吹塑薄膜的相關技術的充氣設備的基本配置圖。
圖8是示出柱形吹塑薄膜的橫截面視圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖對本發明進行詳細說明。圖1示出了本發明的充氣設備的實例的配置。在圖1中，與圖7中所示充氣設備的相同組件使用相同的參考數字表示，并將省略相應的說明。
在本發明的這一實施例中，在折疊后的吹塑薄膜的兩個末端邊緣部分都設置有這樣的位置，在該位置按來測量每個分區中的該吹塑薄膜特性值。雙層吹塑薄膜的特性值(厚度)由兩個傳感器來測量。在旋轉壓緊輪5(或環形沖模2)后，例如順時針(在箭頭R的方向上)旋轉270°，壓緊輪5(或環形沖模2)將反轉并逆時針(在箭頭R’的方向上)回復同樣的角度。由上所述，由傳感器測量出在每個分區中預定位置處折疊后的吹塑薄膜的特性值。
在本發明的這個實施例中，即使壓緊輪5(或環形沖模2)被旋轉如270°，也可以形成與壓緊輪5(或環形沖模2)旋轉360°一樣的輪廓線。
在圖1中，參考數字10是持有壓緊輪5的旋轉信息的擺動位置信息部分。參考數字11是折疊位置信息部分，其持有其中根據旋轉信息來折疊吹塑薄膜的虛擬分區的信息。
參考數字12是計算部分，利用該分區信息并通過其中把折疊后的吹塑薄膜邊緣處的雙層吹塑薄膜的測量值Ei1和Ei2除以2的計算，該計算部分12計算邊緣部分的特性值。以此方式，計算部分12做出估算來估計周向上的特性值。在針對270°的分區中執行這種估算。通過該統計處理(如求平均值)，計算吹塑薄膜3a在周向上的特性值。
圖2是示意圖，示出在每個折疊分區中測量區S1和第一傳感器16及測量區S2和第二傳感器17之間的相對關系。
在(A)中，傳感器16執行位于分區Z1中心位置的折疊邊緣部分S1處的雙層薄膜的特性值測量。傳感器17執行位于分區Z3中心位置的折疊邊緣部分S2處的雙層薄膜的特性值測量。
在(B)中，通過對壓緊輪5的逆時針旋轉操作，傳感器16執行位于分區Z2的邊緣部分S1處的雙層薄膜的特性值測量。傳感器17執行位于分區Z4的邊緣部分S2的雙層薄膜的特性值測量。
接下來，第一傳感器執行在分區Z3中的特性值測量，第二傳感器執行在分區Z1中的特性值測量。
如上所述，分區Z1、Z2和Z3由第一傳感器16來測量，分區Z3、Z4和Z1由第二傳感器17來測量。之后，當壓緊輪反轉時，以從分區Z4到Z1的順序來執行測量。這種測量模式被周期性地重復從而完成對每個分區的特性值的輪廓測量。
圖3A和圖3B通過使用回轉臺15的旋轉角來顯示上述關系的示意圖。在圖3A中，點線“a”是第一傳感器16的測量點1的軌跡，這個軌跡是從-90°到180°旋轉270°然后反轉。在圖3A中，點線“b”是第二傳感器17的測量點2的軌跡，這個軌跡是從-180°到90°旋轉270°然后反轉。這樣的旋轉和反轉運動是重復進行的。
圖3B示出其中把Z4分區的測量值放入測量點1的軌跡中的狀態，所述Z4分區的測量值是與測量點1軌跡的點線“a”對應的、測量點2軌跡的點線“b”從-90°到0°的測量值。
如上所述，當通過對第二傳感器的測量結果插值來得到不能由第一傳感器測量的分區測量時，盡管實際的旋轉角只有270°，卻可獲得與旋轉角是360°的情況的相同的測量結果。此外，旋轉270°可以得到提前90°度角的旋轉階段的輪廓。而且在分區Z1和Z3中，可以得到兩個傳感器的測量結果。因此，當進行平均和平滑計算時，可能得到更準確的測量結果。
在上述的實施例中，通過擺動旋轉部分，壓緊輪5往復運動和反轉，以形成多個分區。
作為另一種選擇，在上述的實施例中，壓緊輪5可以連續在一個方向上旋轉來形成多個分區。此外，環形沖模2側也可以旋轉。通常壓緊輪往復地旋轉，而環形沖模在一個方向上旋轉。
關于吹塑薄膜的特性值，通常膜的厚度是如實施例中描述的那樣測量出來的。然而，通過針對除膜厚度以外的顏色、形狀或透明度等的膜特性值的同樣的方法可進行輪廓測量。
應用了本發明的吹塑薄膜的原材料通常使用以聚丙烯或聚乙烯為代表的聚烯烴。然而，只要原材料可以通過吹塑的方法形成中空管，任何其它原材料都可以被使用。
在圖1所示的充氣設備中，如圖4所示，原材料從旋轉的執行機構(沖模)柱形排出，使用空氣來形成氣球狀，這樣形成的柱形物體被放在另外一個上來制造產品。
在這種情況下，原材料的噴出端口就是呈環形分布在環形沖模上的大量噴嘴(圖中未顯示)。在此情況下，從噴嘴中射出的原材料的量由通過電纜從設備主體分隔的控制單元來控制。
因此，在相關的技術結構中，環形沖模2隨著壓緊輪5的旋轉而旋轉。電纜也因為旋轉而進行移動。因此，布線是相當困難的。從而輪廓控制也變得困難。
圖5是示出用于解決上述問題的充氣設備的示圖。圖5是示出所述充氣設備的配置示意圖，其中通過直接對充氣設備的環形沖模2提供控制單元和無線LAN使得不再需要電纜線。在圖5中，參考數字20表示用來控制從噴嘴中噴射出的原材料的量的噴射控制器。噴嘴的個數是n。這樣，控制信號從與該設備的主題相分隔的用來控制的個人計算機21無線地輸出。
圖6是示出其中根據輪廓數據無線地控制從噴嘴中噴射出的原材料的量的充氣設備的示圖。至少由一個傳感器檢測的膜厚度被發送到用于控制的個人計算機21中。
在用于控制的個人計算機21中，被測量的數據按時序排列以形成輪廓數據。輪廓數據被發送到控制器20，實現輪廓控制。當先進控制器(advance controller)22進行自適應控制時，由于環形沖模2的旋轉而扭曲的位置將動態地被糾正。因此，可實現自動位置糾正。此輪廓數據和校正的位置對應數據通過無線接口23發送到控制器20。
控制器20進行PI(比例積分)控制、模糊控制或有限差拍控制的任意一個輸出計算來控制要從噴嘴的噴射端口噴射出的原材料量。
如上所述，不使用電線也可進行控制。因此，可能實現一種沒有電纜糾結問題的充氣設備。
根據本發明的實施例，所述充氣設備包括旋轉部分，用于旋轉環形沖模或壓緊輪中的至少之一；第一傳感器和第二傳感器，用于分別測量由所述旋轉部分旋轉并折疊的吹塑薄膜的特性值；及計算部分，用于根據被所述第一傳感器和所述第二傳感器測量的特性值及吹塑薄膜被折疊的位置信息來計算該吹塑薄膜的輪廓。因此，能夠在高速下顯示輪廓。而且，即使壓緊輪不旋轉360°，也可測量整個寬度。
在本發明的上述說明中，為了說明本發明的示例而只對具體的實施例進行了說明。因此應該指出，本發明并不只限于上述的具體實施例。本發明可以在不超出權利要求范圍內進行各種改變。
權利要求
1.一種充氣設備，包含環形沖模，用于形成吹塑薄膜；壓緊輪，用于折疊所述吹塑薄膜；旋轉部分，用于旋轉所述環形沖模或所述壓緊輪的至少之一；第一傳感器和第二傳感器，用于分別測量被所述旋轉部分旋轉并被折疊的所述吹塑薄膜的特性值；以及計算部分，用于根據由所述第一傳感器和所述第二傳感器測量的特性值及所述吹塑薄膜被折疊的位置信息來計算所述吹塑薄膜的輪廓。
2.根據權利要求1的充氣設備，其中所述旋轉部分把所述環形沖模或所述壓緊輪的至少之一在一個方向上旋轉預定的角度，然后在另一個方向上旋轉回來。
3.根據權利要求1或2中的充氣設備，其中在所述折疊的吹塑薄膜的兩個末端部分提供所述第一傳感器和所述第二傳感器。
4.根據權利要求1或2的充氣設備，其中由所述第一傳感器和所述第二傳感器測量的區域是所述折疊的吹塑薄膜的邊緣部分。
5.根據權利要求1的充氣設備，進一步包含控制器，用于根據從計算機無線傳輸來的控制信號來控制從噴嘴的噴嘴部分噴出的所述吹塑薄膜的原材料的量，其中所述計算機與所述充氣設備分開提供，并根據所述的計算的輪廓產生控制信號。
全文摘要
一種充氣設備，所述充氣設備包括環形沖模，用于形成吹塑薄膜；壓緊輪，用于折疊吹所述塑薄膜；旋轉部分，用于旋轉所述環形沖模或所述壓緊輪的至少之一；第一傳感器和第二傳感器，用于分別地測量被所述旋轉部分旋轉并被折疊的所述吹塑薄膜的特性值；以及計算部分，用于根據由所述第一傳感器和所述第二傳感器測量的特性值及所述吹塑薄膜被折疊的位置信息來計算吹塑薄膜的輪廓。
文檔編號B29C55/28GK101037021SQ200710087440
公開日2007年9月19日 申請日期2007年3月16日 優先權日2006年3月16日
發明者小林一三, 筱田登, 大日方祐彥 申請人:橫河電機株式會社