允許系統控制預型件一致性的利用預型件制造容器的方法

允許系統控制預型件一致性的利用預型件制造容器的方法
【專利摘要】通過吹塑利用預型件制造容器的方法，其包括預型件(3)的加熱階段，繼而是容器成型階段(該階段包括預吹塑工序，繼而是吹塑工序)，該方法包括下述操作：檢測預吹塑時的壓力峰值，使之與基準峰值比較，如果壓力峰值處的壓力小于基準壓力，則在事件日志中檢查是否加熱設定值和/或成型設定值沒有發生任何變化；如果該檢查結果是肯定的，則操控以下行動中的至少一種：?發出報警信號，?停止向爐供給預型件，?剔除來自相關預型件的容器。
【專利說明】
允許系統控制預型件一致性的利用預型件制造容器的方法
技術領域
[0001 ] 本發明涉及通過吹塑或拉吹基于如PET(poly6thylgne t6r6phtalate:聚對苯二甲酸乙二醇酯)的熱塑性材料制的預型件制造容器。
【背景技術】
[0002]容器的制造在專用設備內進行，這種制造包括兩個主要階段:加熱和成型。模塑而成的預型件(盡管存在壓力成型技術，但一般是采用注塑成型)起初散亂貯存在供給系統的料斗中，預型件從料斗中排出，然后定向(一般頸部朝下)成以被加熱。
[0003]對于加熱階段來說，設備具有爐，爐配有紅外輻射源(通常是鹵素燈)，來自料斗的預型件從紅外輻射源前成排行進。加熱階段為周期性的，用于一給定系列容器的預型件在同一預定時長(通常稱為加熱時間)的期間暴露于相同的輻照。
[0004]—個完整的加熱周期從來自供給系統的冷預型件進入爐延伸到相同的熱預型件脫離爐，一般持續不到一分鐘，通常約二十來秒。
[0005]理論上，經受相同加熱周期的所有預型件在脫離爐時具有相同的溫度，該溫度基本上取決于預型件的行進速度、爐的長度、其輻射光譜和輻射功率、以及預型件材料的吸附性能。
[0006]在普通爐(鹵素)中，輻射源的輻射光譜是固定的。爐的長度同樣如此。材料的吸附性能也是不可控的。相反，行進速度和輻射功率可根據控制爐的電子(或信息)控制單元中程控的設定值進行改變。
[0007]如果用“溫度設定值”表示預型件在脫離爐時應具有的理論溫度，那么，該設定值實際上源于爐中的輻射功率，因此，源于輸送給輻射源的電功率，其可在控制單元中進行程控。在變型中，可直接程控溫度設定值，控制單元于是被編程成將該溫度轉換成待輸送到輻射源的功率。在下文中，表述“溫度設定值”不加區別地指控制單元中被程控的溫度理論值、或待輸送到輻射源的功率值。
[0008]對于成型階段來說，設備具有旋轉式成型單元，旋轉式成型單元配有轉盤，并在轉盤的周邊配有多個具有待成型容器的型腔的模具。
[0009]在脫離爐后，每個尚熱的預型件被引入到模具中。流體(通常是空氣)加壓注入到預型件中以成型容器。成型一般包括兩道工序:第一道工序稱為預吹塑工序，在預吹塑工序時，流體以預定的預吹塑流量和預定的預吹塑壓力(壓力較低)被注入;緊接著是吹塑工序，在吹塑工序時，流體以預定的吹塑流量和預定的吹塑壓力(壓力較高)被注入。通常，為了制造用于灌裝無汽水的容器，預吹塑壓力約為7巴，吹塑壓力約為25巴。
[0010]預吹塑壓力流體產生于壓力源；該流體通過電動閥輸送，電動閥由控制成型單元的電子(或信息)控制單元操控。預吹塑壓力可由調壓器調節。流量同樣如此，流量可通過節流閥進行調節。因此，可理解的是，預吹塑壓力和預吹塑流量可根據成型單元的控制單元中程控的相應的設定值進行調節，控制單元根據設定值操縱電動閥、調壓器和節流閥。
[0011]在傳感器和信息領域中近十年來實現的發展進步允許廠家利用儀器裝備設備，以確保監控一些關鍵參數(尤其是預型件的加熱溫度和成型過程中的容器內的壓力)，及分析這些參數以在其中檢測出加工缺陷的特征偏差。
[0012]法國專利申請FR 2 935 924及其美國同族專利申請US 2011/0236518中描述了溫度測量。法國專利申請FR 2 909 305及其美國同族專利申請US 2010/201013中描述了壓力測量。
[0013]在上面的后一篇專利申請中主張檢測預吹塑階段時的局部壓力峰值，當該峰值(該峰值在到達材料塑性流動閾值的預型件展開時刻達到)與理論峰值不吻合時，則要改變一組加工參數中的至少一個加工參數，該組加工參數尤其包括加熱溫度、預吹塑壓力和預吹塑流量。換句話說，設備被編程成檢測其固有的缺陷，如果需要則校正這些缺陷，以便限制容器中的制造缺陷。
[0014]只要加工缺陷確實導致了所發現的局部壓力峰值偏差，該方法就能極好地運行。在這種情況下，設備通過校正其固有的參數，可將局部壓力峰值帶回到容差區內，在該容差區中成品容器可與標準容器相一致。
[0015]但是，在某些情況下觀察到，這些校正行動不能使局部壓力峰值偏差消失，甚至也不能對局部壓力峰值偏差進行掌控。反而會發生這些校正行動與預期效果相反，使得峰值偏差更為嚴重，以致變得必須停止生產以重新初始化加工參數。
[0016]進行了研究以了解獨立于加工參數而影響局部壓力峰值的偏差的原因。這些研究允許確定了預型件中含水率的變化可能極大影響到局部壓力峰值。
[0017]就發明人所知的，這種關系從未被提出過。當然已知塑料材料(特別是PET)的機械性能可能受到塑料材料含水率的影響。但是，如同L.Vouyovitch van Schoors在2007年10/11/12月的第270-271期《橋梁公路工程實驗公報》中，在“現有技術聚酯土工織物(聚對苯二甲酸乙二醇酯)的水解老化”中所述，“是化學老化、更確切地是水解現象決定這些材料的耐久性……。這種老化在環境溫度下一般很緩慢，這是由于水在聚合物基質中擴散緩慢和基礎化學作用速度慢”。
[0018]在利用PET預型件成型容器的情況下，在預吹塑階段時的局部壓力峰值的變化不大可能會源于材料的水解現象，因為預型件在被引入容器生產線中之前的平均貯存時間(在環境溫度下)非常短:數日，充其量一個月。
[0019]相反，說得過去的是，從一個預型件到另一預型件的材料的含水率差別在加熱時具體體現為其相應機械性能的差別，從而導致這些預型件從預吹塑起就具有不同的特性。
[0020]更確切的說，由對具有不同含水率的預型件進行的試驗可以得出，容器的韌度與產生容器的預型件的含水率成反比地變化。因此，重要的是要確保預型件的含水率不超過確定的閾值，超過這個閾值，則容器韌度不足，應當報廢。
[0021]但是，實際上，生產進度(每條生產線約為50000個容器)不允許對預型件含水率進行系統測量。最多可考慮進行采樣，對采樣的預型件進行手動測量。塑料含水率的普通測量技術在于:使樣品變成粉末或細粒狀(測量因而是破壞性的)，對其進行第一次稱量，然后在干燥大氣中將其加熱一段預定的時長(約數分鐘)，對其進行第二次稱量，重量差則允許確定蒸發水量。一程序允許從中推斷出樣品中最初存在的與樣品總質量相關的總的水質量。
[0022]這種技術由歐洲專利申請EP 2 574 902或其美國同族專利申請US 2013/081454提到，需要至少部分地破壞樣品，且需要數分鐘的處理時間。對于這兩個原因中的每個原因來說，這種技術無法適用于在容器生產線上連續控制預型件含水率。首先，每個預型件的完整性必須保持，除非設想設計出一種新型預型件，該新型預型件配有用于進行控制的可分開部分，這假定了制造技術有實質變化并且材料消耗量增大。然后，每小時50000個容器的生產進度意味著，約每70毫秒就有一個預型件被引入生產線(或者說就有一個容器從生產線排出)。唯有光學測量能維持這種進度。但是試驗表明，含水率的變化沒有可測效果，進入爐時沒有(沒有等溫材料透明性的可測變化)，離開爐時也沒有(沒有預型件在同等加熱條件下的熱分布的可測變化)。
[0023]因此，發明人的想法是利用在預吹塑時局部壓力峰值處的壓力變化，來從中推斷出關于預型件含水率的信息。
[0024]但是，這種想法實施起來很棘手，因為其意味著要允許進行自動化測量以便尤其是檢測壓力峰值偏差的機器在影響機器的缺陷(是可對加工參數采取行動來進行校正的)、與預型件的非一致性(不可校正而需要其他行動)之間進行區分。

【發明內容】

[0025]因此，第一目的是提出一種利用預型件制造容器的方法，該方法允許連續控制預型件在其含水率方面的一致性。
[0026]第二目的是允許可靠控制預型件的一致性。
[0027]第三目的是允許在機器內部偏差原因與影響預型件的缺陷之間進行區分。
[0028]為此首先提出一種容器制造方法，用于利用熱塑性材料制的預型件通過吹塑制造容器，所述容器制造方法包括:根據程控的加熱設定值以加熱溫度加熱在行進速度下在爐中行進的預型件的周期性的加熱階段;繼而是使預型件在成型單元中成型的周期性的成型階段，成型單元具有多個模制工位，每個模制工位都配有具有容器的型腔的模具，成型階段包括:預吹塑工序，預吹塑工序在于根據程控的成型設定值以預吹塑壓力和預吹塑流量注入氣體到預型件中；繼而是吹塑工序，吹塑工序在于以高于預吹塑壓力的吹塑壓力注入氣體到預型件中，所述容器制造方法還包括重復以下的操作:
[0029]—至少在預吹塑工序的期間，在每個時刻測量每個模具中的預型件內的實際壓力值；
[0030]一存儲如此測得的實際壓力值以及相關的測量時刻；
[0031]一在這些實際壓力值中檢測最大實際壓力值；
[0032]一使最大實際壓力值和相關的測量時刻分別與預定的最大基準壓力值和相關的基準時刻進行比較；
[0033]—檢查是否以下必要條件在大于或等于一個加熱周期的時長的時期上、以及對于所有模制工位都共同得到滿足:
[0034]?與最大實際壓力值相關的測量時刻與基準時刻相吻合，
[0035]?最大實際壓力值小于最大基準壓力值，
[0036]—如果這些必要條件共同得到滿足，則在事件日志中檢查是否加熱設定值和/或成型設定值在測量之前的預定的時間段期間沒有任何變化，
[0037]—如果檢查結果是肯定的，則判定有關預型件不合格；
[0038]一操控以下行動中的至少一種:
[0039]?發出報警信號，
[0040]?停止向爐供給預型件，
[0041]?剔除來自不合格的預型件的容器。
[0042]根據可單獨采用或組合采用的以下各種特定特征:
[0043]一如果與最大實際壓力值相關的測量時刻與基準時刻之差小于或等于約10毫秒、特別是小于或等于約5毫秒，則判定與最大實際壓力值相關的測量時刻與基準時刻相吻合，；
[0044]一如果最大實際壓力值與最大基準壓力值之間的差距大于數百毫巴，則最大實際壓力值小于最大基準壓力值；
[0045]—發出報警信號在于在圖形界面上顯示消息；
[0046]—爐和加熱單元分別由伺服于同一主控制單元的專用的從控制單元操縱，主控制單元進行檢查操作。
[0047]根據第二方面，本發明涉及一種容器制造設備，用于利用熱塑性材料制的預型件通過吹塑制造容器，所述容器制造設備具有:
[0048]—爐，預型件在爐中經受根據加熱設定值以加熱溫度在行進速度下被加熱的周期性的加熱階段；
[0049]—向爐供給預型件的供給系統；
[0050]一成型單元，成型單元具有多個模制工位，每個模制工位都配有具有容器的型腔的模具，用于根據周期性的成型階段、通過吹塑或拉吹來自爐的預型件來成型容器，成型階段包括:預吹塑工序，預吹塑工序在于根據成型設定值、以預吹塑壓力和預吹塑流量注入氣體到預型件中；繼而是吹塑工序，吹塑工序在于以高于預吹塑壓力的吹塑壓力注入氣體到預型件中；
[0051]—操控系統，操控系統具有至少一個存儲器，在存儲器中儲存有加熱設定值和成型設定值，操控系統被編程成:
[0052]?至少在預吹塑工序的期間，在每個時刻測量每個模具中的預型件內的實際壓力值；
[0053]?存儲如此測得的實際壓力值以及相關的測量時刻；
[0054]?在這些實際壓力值中檢測最大實際壓力值；
[0055]?將最大實際壓力值和相關的測量時刻分別與預定的最大基準壓力值和相關的基準時刻進行比較；
[0056]操控系統被編程成:
[0057]一檢查是否以下必要條件在大于或等于一個加熱周期的時長的時期上、以及對于所有模制工位都共同得到滿足:
[0058]?與最大實際壓力值相關的測量時刻和基準時刻相吻合，
[°°59] ?最大實際壓力值小于最大基準壓力值，
[0060]一如果這些必要條件共同得到滿足，則在事件日志中檢查是否加熱設定值和/或成型設定值在測量之前的預定的時間段期間沒有任何變化；
[0061]—如果檢查結果是肯定的，則判定有關預型件不合格；
[0062]一操控以下行動中的至少一種:
[0063]?發出報警信號，
[0064]?停止向爐供給預型件，
[0065]?剔除不合格預型件產生的容器。
[0066]根據第三方面，本發明涉及一種計算機程序，計算機程序安裝在信息處理單元上，信息處理單元集成于容器制造設備的操控系統，計算機程序具有用于實施剛描述過的容器制造方法的工序的指令。
【附圖說明】
[0067]根據下面參照附圖對實施方式所作的說明，本發明的其他目的和優點將體現出現，附圖中:
[0068]—圖1是示意圖，示出容器制造設備，其具有爐和吹塑機器；
[0069]—圖2是示意圖，更為詳細地示出允許進行預型件內部壓力測量的裝置的構造；
[0070]—圖3是曲線圖，該圖上描劃出兩條曲線，這兩條曲線示出對于具有不同含水率的兩個預型件在預吹塑工序的過程中隨時間的壓力變化。
【具體實施方式】
[0071 ] 圖1和2中示意地示出利用熱塑性材料、尤其是PET(poly6thylgne terephtalate)制的預型件3制造容器2的設備I。
[0072]設備I具有三個彼此間連接的相繼的處理單元，S卩:加熱單元4或爐；向爐供給預型件3的供給系統5;以及通過吹塑或拉吹來自爐4的預型件3成型容器2的成型單元6。
[0073]爐4具有一系列加熱組件7，每個加熱組件都具有一個配有多個疊置的紅外輻射源9的輻射壁8，優選地(如圖所示)每個加熱組件還具有一反射壁10，反射壁面對輻射壁8就位，以反射未被預型件3吸收的輻照部分。
[0074]供給系統5具有:
[0075]—料斗11，預型件3按時分批送到料斗(從活動貯存器以自動的方式進行或手動地進行)中，散亂貯存在料斗中，
[0076]—升運器12，其連續提取料斗11中的預型件3，
[0077]一整理排齊通道13，升運器提取的預型件3被送入該通道中。
[0078]這種供給系統5是公知的，尤其從法國專利FR2 864 050或其美國等同專利US 7556 137中已知，因此將不再對此進行更詳細描述。
[0079]成型單元6配有一系列成型工位14，每個成型工位配有一個模具15，模具具有容器2的型腔。
[0080]圖1中相當示意地示出設備I。特別是，出于清楚和緊湊起見，不遵循比例因素。由此可見，人為地，相對于爐4來說，供給系統5的尺寸過小，這表明預型件3尺寸更小。
[0081]通常，來自供給系統5的具有環境溫度的預型件3必要時在翻轉以頸部朝下定向之后，由爐的入口引入到爐4中。然后，預型件3在爐4中行進，被加熱到高于材料玻璃化轉變溫度(對于PET來說約為80 0C)的溫度。PET制的預型件3的加熱溫度通常約為120 °C。
[0082]根據圖1和2中所示的【具體實施方式】，預型件3在爐4中安裝在稱為轉體的樞轉支承件16上。每個轉體16安裝在鏈條上，鏈條在由電動機18驅動轉動的驅動輪17上循行。每個轉體16配有齒輪19，齒輪與齒條20嚙合，以在每個預型件在爐4中行進的期間帶動轉體16轉動，因此使每個預型件3的表面受到來自輻射源9的輻照。
[0083]為了排出由輻射壁8產生的過剩熱量的至少一部分，爐4可配有排放系統，排放系統例如包括由電動機22驅動的、定位成與預型件3的頸部對齊的通風機21。
[0084]此外，輻射壁8發射的輻照的功率可由功率變換器23進行調制，如同圖2中所示的實施例中那樣。
[0085]優選地，預型件3的熱廓線由熱傳感器24或者直接在爐4中或者在爐的出口進行控制。根據圖2中所示的一種實施方式，熱傳感器24是指向預型件3的熱感攝像機。
[0086]在爐4的出口，如此加熱過的預型件3通過傳送單元(例如傳送輪)向成型單元6傳送(必要時預型件翻轉成頸部朝上定向)，以通過吹塑或拉吹使每個預型件在單獨的模具15中成形成容器。
[0087]在成型結束后，容器2從模具15排出，以直接進行灌裝和作標記，或者暫時貯存以便以后進行灌裝和作標記。一旦灌裝和作了標記，容器2就例如在包裝單元中進行分組包裝，包裝單元用一層熱收縮薄膜包封每組容器。
[0088]也如圖1中所示，成型單元6具有轉盤25和轉輪25的瞬時角度位置的傳感器26，轉盤25通常稱為轉輪，在其周邊安裝有成型工位14，傳感器26例如呈編碼器(實際上涉及裝備有儀器的軸承)的形式。
[0089]每個成型工位14配有噴嘴27，流體(尤其是氣體如空氣)由噴嘴注入到模具15中。每個成型工位14還配有注入裝置，注入裝置具有致動器組28，致動器組28連接于噴嘴27以操控流體注入。
[0090]致動器組28例如具有電動閥、至少一個壓力變換器和至少一個節流閥，噴嘴27通過電動閥與壓力流體源連通，壓力變換器用于根據預定的壓力設定值調節流體壓力，節流閥用于根據預定的流量設定值調節流體流量。
[0091]此外，每個成型工位14還配有壓力(標示為P)測量裝置29，用于測量成型過程中預型件3、即容器2中充斥的壓力。在所示的實施例中，測量裝置29具有壓力傳感器，壓力傳感器安裝在噴嘴27處，成型時，噴嘴中的壓力與預型件中充斥的壓力相同。
[0092]根據與拉吹成型方法相對應的一種實施方式，每個成型工位14還具有活動的拉伸桿30，拉伸桿與臺架31連在一起，臺架31相對于支承件32能平移地安裝。
[0093]拉伸桿30的運動以電磁方式控制。為此，支承件32具有電磁軌道，電磁軌道連接于電動機33，臺架31本身為磁性的。穿過軌道的電流的信號和功率可使拉伸桿30根據預定的移動模式移動，預定的移動模式包括移動方向和也稱為拉伸速度的移動速度。
[0094]設備I配有操控系統34，操控系統34具有設備I的一個主控制單元35和多個從控制單元36、37、38(這里數量為三個)，從控制單元36、37、38伺服于主控制單元35，分別操縱供給系統5、爐4和成型單元6。
[0095]主控制單元35被信息化，具有:
[0096]一存儲器39，在存儲器中錄入用于操縱爐4、供給系統5和成型單元6的程序，
[0097]一處理器40，其連接于存儲器39，用以運行程序指令，以及
[0098]一通信接口 41，其連接于處理器40，用以與從控制單元36、37、38進行通信。
[0099]爐4的控制單元37具有:
[0100]一存儲器42，在其中錄入用于操縱加熱組件7的程序，
[0101]一處理器43，其連接于存儲器42，用以運行程序指令，
[0102]一通信接口44，其連接于處理器43，用以與主控制單元35通過主控制單元的通信接口 41進行通信，
[0103]一輸入接口 45，其一方面連接于處理器43，另一方面連接于熱傳感器24，
[0104]一輸出接口 46，其一方面連接于處理器43，另一方面連接于功率變換器23和連接于驅動輪17的電動機18及通風機21的電動機22。
[0105]爐4的控制單元37被編程成尤其進行以下操作:
[0106]—根據存儲器42中程控(即錄入)的加熱設定值CC，操縱與其相關聯的所述或每個加熱組件7;
[0107]—基于來自熱傳感器24的溫度(標注為T)測量結果，建立每個預型件3的瞬時熱廓線，瞬時熱廓線可為對于整個預型件3測得的平均溫度、在預型件3的主體上的不同高度處的一組多個溫度值、或者一條表示隨預型件3上的高度(標注為h)變化的溫度T的曲線的形式；
[0108]一將如此建立的熱廓線傳輸到主控制單元35。
[0109]加熱設定值CC是操縱爐4的程序的一構成部分;為此，加熱設定值最初編程設計在主控制單元35的存儲器39中，主控制單元將其傳輸到爐4的控制單元37。設定值CC具有至少一個、優選所有下述參數:
[0110]—基準溫度值或基準溫度廓線、或者甚至由變換器23輸送的基準功率值或基準功率廓線，
[0111]—通風機21的電動機22的基準轉速，
[0112]—驅動輪17的轉速(因而預型件3的行進速度，換句話說，即爐4的生產進度)。
[0113]加熱設定值CC易受變化，例如操作人員主動采取的變化。在這種情況下，操作人員可進行他認為必需的通過主控制單元35重新編程進行的校正。經過校正的設定值CC于是中繼傳輸給爐4的控制單元37，由處理器43錄入存儲器42中。
[0114]加熱設定值CC的變化被記錄到主控制單元35的存儲器39的日志中。
[0115]反之，控制單元35擁有預型件的熱廓線，可被編程以對其分析，以便在其中檢測出相對于基準熱廓線的變化。這些變化可記錄到日志中。
[0116]與成型單元6相關聯的從控制單元38具有:
[0117]—存儲器47，其中錄入用于操縱成型工位14的程序，
[0118]一處理器48，其連接于存儲器47，用以運行程序指令，
[0119]一通信接口 49，其連接于處理器48，用以與主控制單元35進行通信，
[0120]一輸入接口 50，其一方面連接于處理器48，另一方面連接于測量模具15中充斥的標注為P的壓力的壓力測量裝置29，
[0121]一輸出接口 51，其一方面連接于處理器48，另一方面連接于致動器組28，必要時，還連接于操控拉伸桿30的電動機33。
[0122]在變型中，輸入及輸出接口50、51可集中于單一的輸入/輸出接口中。
[0123]成型是周期性的，即每個預型件3相繼經受相同系列的操作。成型包括兩道工序:第一道工序是預吹塑工序，在預吹塑工序時，流體以較低的預吹塑壓力(通常約為7巴)、以一定的預吹塑流量，注入到預型件3中；繼而是吹塑工序，在吹塑工序時，流體以比較而言較高的吹塑壓力(通常約為25巴)、以一定的吹塑流量，注入到預型件3中。在成型過程中的預型件3內壓力變化的一般趨勢是已知的，例如參見法國專利申請FR 2 909 305或其美國同族專利申請US 2010/201013中圖3所示的壓力曲線。
[0124]成型單元6的控制單元37被編程成尤其進行以下操作:
[0125]—根據編程設計(即錄入)于存儲器47中的成型設定值CF，操縱每個成型工位14，以完成從裝載一個預型件3直至卸載成品容器2的一個完整的成型周期；
[0126]一操控在每個時刻對每個模具15中的預型件內充斥的壓力的實際值的測量。壓力測量由壓力傳感器29連續地進行或以預定的時間間隔(例如5毫秒)按順序定時進行，壓力測量結果通過輸入接口 50傳輸到處理器48;
[0127]一存儲如此測得的實際壓力值以及相關的測量時刻，
[0128]—基于這些測量結果，在成型周期的期間建立一條吹塑曲線，該吹塑曲線示出在標注為t的每個時刻(實際上在處理器48的內部時鐘所測得的、對應于由角度位置傳感器26提供的角度位置的時刻)模具15中流體壓力P的變化，該曲線(在圖3上示意地示出)通過處理器48建立且在周期過程中予以存儲。
[0129]成型設定值CF是操縱成型單元6的程序的一構成部分;為此，該成型設定值最初編程設計在主控制單元35的存儲器39中，主控制單元將之傳輸到成型單元6的控制單元38。設定值CF具有至少一個、優選所有下述參數:
[0130]一待由致動器組28輸送的預吹塑壓力，
[0131]—待由致動器組28輸送的預吹塑流量，
[0132]一待由致動器組28輸送的吹塑壓力，
[0133]一待由致動器組28輸送的吹塑流量，
[0134]一拉伸桿30的拉伸速度。
[0135]成型設定值CF易受變化，例如操作人員主動采取的變化。在這種情況下，操作人員可進行他認為必要的通過主控制單元35重新編程進行的校正。經過校正的設定值CF于是中繼傳輸給成型單元6的控制單元38，由處理器48錄入存儲器47中。
[0136]成型設定值CF的變化被錄入主控制單元35的存儲器39的日志中。
[0137]設定值CF由處理器48運用，因而通過輸出接口51操縱致動器組28;拉伸速度可由控制單元38的處理器48轉換成待由電動機33輸送的功率。
[0138]成型單元6的控制單元38還被編程成進行以下操作:
[0139]一分析吹塑曲線，從中得到預吹塑工序時稱為點B的局部壓力峰值的坐標(實際值，相關的測量時刻)，如在專利申請FR 2 909 305(或其美國同族專利申請US 2010/201013)中所定義的；
[0140]一周期一結束，就將點B的坐標傳輸給主控制單元35。
[0141]主控制單元35的處理器40于是被編程成:
[0142]—考慮在大于或等于一個周期的時長的時期上、對于所有成型工位14來說由成型單元6的控制單元38所傳輸的實際點B，
[0143]一將每個實際點B與基準點比較，基準點(由稱為基準壓力的壓力值和稱為基準時刻的相關時刻限定)被預先錄入到主控制單元35的存儲器39中并對應于標準容器。
[0144]更確切的說，處理器40被編程成將每個點B的壓力和時刻分別與基準壓力和基準時刻進行比較。
[0145]目的旨在通過點B的偏差檢測預型件3中含水率的變化。因此，處理器40被編程成只有如果在大于或等于一個加熱周期時長的時期上、對于所有成型工位14來說稱為必要條件的下列條件共同得到滿足才起作用:
[0146]—實際點B的時刻與基準時刻吻合(具有預定的公差，通常約為數毫秒)；
[OH7] —實際點B的壓力小于最大基準值。
[0148]經驗表明，實際上，在同等的加熱和成型條件下，具有不同含水率的兩個預型件3的在預吹塑時的壓力峰值(點B)僅在壓力值(圖3的縱坐標上)方面不同，而相關的時刻重合。換句話說，預型件中含水率的變化并不意味著點B的時間偏移。
[0149]因此，點B的時間偏差則被分析為由預型件中含水率變化以外的其它原因造成。
[0150]此外，發明人還發現，點B處的壓力與預型件中含水率成反比地變化。因此，當點B處的壓力高于基準壓力時，這意味著制造容器的預型件的含水率小于標準容器的含水率，從而不應采取任何特殊的行動。
[0151]相反，前述必要條件得到滿足的事實是含水率的至少暫時的變化影響預型件的一個指標。在大于或等于一個加熱周期時長的時期上、對于所有成型工位來說這些條件都得到滿足的事實證明了:這種缺陷如果被證實則影響所有預型件，從中可以推斷出整個一批都可能受到含水率變化的影響。
[0152]但是，這些條件對于證明前述結論是不足夠的。實際上，影響加工參數中的至少一個(加熱溫度或加熱廓線、行進速度、預吹塑壓力、預吹塑流量、必要時還有拉伸速度)的故障可能會導致點B的變化。
[0153]因此，中央控制單元35被編程成檢查這些參數中任何一個都在對已偏移的點B的系列測量之前的、大于或等于加熱周期時長的預定的時間段期間，沒有發生過設定值CC或CF的變化。實際上，設定值CC或CF的任何變化都會弓I起預型件所經受的操作條件的變化。特別是，加熱廓線或加熱溫度的任何變化都需要爐4穩定，爐4中的預型件3在變化期間由于爐4的熱慣性而具有不穩定的性能。
[0154]控制單元35被編程成只有如果檢查結果是肯定的(即沒有任何這些參數發生過變化)才起作用。
[0155]在這種情況下，已證實含水率(過高)的缺陷導致點B的偏差，設備的內部原因(加熱溫度、行進速度、預吹塑壓力或預吹塑流量的變化)已經排除。因此，涉及的預型件判定為不合格的。
[0156]圖3中示出這種情況，圖3為曲線圖，其中描劃出其含水率彼此不同的兩個預型件的吹塑曲線(以預吹塑工序為中心)。第一預型件的含水率對應于標準容器的基準含水率，其吹塑曲線以粗線描示，該第一預型件在預吹塑時在點BI具有壓力峰值，其壓力值標示為PB1(對應于儲存在存儲器39中的基準壓力)，其相應的測量時刻標示為tB1(對應于儲存在存儲器39中的基準時刻)。第二預型件的含水率顯著大于標準容器的基準含水率，其吹塑曲線用點劃線畫出，第二預型件在預吹塑時在點B2具有壓力峰值，其壓力值標示為Pb2，其相應的測量時刻標示為tB2。可以看出，兩個點BI和B2具有吻合的測量時刻:
[0157]?Β1^?Β2[Ο158] 實際上，主控制單兀35被編程成一旦壓力峰值的測量時刻tB2與基準時刻tBl之差小于或等于數毫秒(最多十來毫秒，優選不到約5毫秒)，就判定壓力峰值的任何測量時刻tB2與基準時刻tB1吻合。
[0159]相反，可以看出，點B2處的實際壓力Pb2顯著小于點BI處的基準壓力PB1:
[0160]Pb2〈Pbi
[0161]實際上，主控制單元35被編程成一旦任何實際壓力Pb2與基準壓力Pb1之差大于或等于數十毫巴、甚至數百毫巴，就判定實際壓力不同于基準壓力。
[0162]因此，控制單元35被編程成于是操控以下行動中的至少一種:
[0163]?發出報警信號，報警信號可顯示在負責監測設備的操作人員用的監視屏幕上；這種報警信號例如包括要求操作人員控制預型件含水率、用另一批預型件置換料斗的預型件3、或者甚至對生產出的容器2進行控制的消息；
[0164]?停止向爐4供給預型件，例如通過操控供給系統5的升運器12中止工作來停止供給；
[0165]?剔除來自不合格的預型件3的容器2;這種操作可借助于來自角度位置傳感器26的關于成型工位14的角度位置的信息所產生的容器2的可追溯性來進行。來自判定為不合格的預型件的容器2于是可從其一脫離模具15就被剔除。
[0166]剛描述的方法具有多種優點。
[0167]第一，當發現在點B出現偏差時(表明生產出的容器質量差)，允許在機器內部偏差原因與影響預型件本身的缺陷之間進行區分。這允許避免通過不當校正加熱設定值或成型設定值而造成點B處的偏差嚴重化。
[0168]第二，該方法可借助于點B的檢測、其與對應標準容器的基準點吻合性的檢查，連續控制預型件在它們的含水率方面的一致性。
[0169]借助于對加熱設定值和/或成型設定值進行的檢查，這種一致性控制是可靠的。
【主權項】
1.一種容器制造方法，用于利用熱塑性材料制的預型件(3)通過吹塑制造容器(2)，所述容器制造方法包括:根據程控的加熱設定值(CC)以加熱溫度加熱在行進速度下在爐(4)中行進的預型件(3)的周期性的加熱階段;繼而是使預型件(3)在成型單元(6)中成型的周期性的成型階段，成型單元具有多個模制工位(14)，每個模制工位都配有具有容器(2)的型腔的模具(15)，成型階段包括:預吹塑工序，預吹塑工序在于根據程控的成型設定值(CF)以預吹塑壓力(P)和預吹塑流量注入氣體到預型件(3)中；繼而是吹塑工序，吹塑工序在于以高于預吹塑壓力的吹塑壓力注入氣體到預型件(3)中，所述容器制造方法還包括重復以下的操作: 一至少在預吹塑工序的期間，在每個時刻測量每個模具(15)中的預型件(3)內的實際壓力值； 一存儲如此測得的實際壓力值以及相關的測量時刻； 一在這些實際壓力值中檢測最大實際壓力值； 一將最大實際壓力值和相關的測量時刻分別與預定的最大基準壓力值(Pb1)和相關的基準時刻(tB1)進行比較； 所述容器制造方法的特征在于還包括以下的操作: 一檢查是否以下必要條件在大于或等于一個加熱周期的時長的時期上、以及對于所有模制工位(14)都共同得到滿足: ?與最大實際壓力值相關的測量時刻與基準時刻(tB1)相吻合， ?最大實際壓力值小于最大基準壓力值(Pbi)， 一如果這些必要條件共同得到滿足，則在事件日志中檢查是否加熱設定值(CC)和/或成型設定值(CF)在測量之前的預定的時間段期間沒有任何變化； 一如果檢查結果是肯定的，則判定有關預型件(3)不合格； -操控以下行動中的至少一種: ?發出報警信號， ?停止向爐(4)供給預型件(3)， ?剔除來自不合格的預型件(3)的容器(2)。2.根據權利要求1所述的容器制造方法，其特征在于，如果與最大實際壓力值相關的測量時刻與基準時刻之差小于或等于約10毫秒，則判定與最大實際壓力值相關的測量時刻與基準時刻相吻合。3.根據權利要求2所述的容器制造方法，其特征在于，如果與最大實際壓力值相關的測量時刻與基準時刻之差小于或等于約5毫秒，則判定與最大實際壓力值相關的測量時刻與基準時刻相吻合。4.根據前述權利要求中任一項所述的容器制造方法，其特征在于，如果最大實際壓力值與最大基準壓力值之間的差距大于數百毫巴，則最大實際壓力值小于最大基準壓力值。5.根據前述權利要求中任一項所述的容器制造方法，其特征在于，發出報警信號在于在圖形界面上顯示消息。6.根據前述權利要求中任一項所述的容器制造方法，其特征在于，爐(4)和加熱單元(6)分別由伺服于同一主控制單元(35)的專用的從控制單元(37，38)操縱，檢查操作由主控制單元(35)進行。7.—種容器制造設備(I)，用于利用熱塑性材料制的預型件(3)通過吹塑制造容器(2)，所述容器制造設備具有: 一爐(4)，預型件(3)在爐中經受根據加熱設定值(CC)以加熱溫度在行進速度下進行加熱的周期性的加熱階段； 一向爐(4)供給預型件(3)的供給系統(5); 一成型單元(6)，成型單元具有多個模制工位(14)，每個模制工位都配有具有容器(2)的型腔的模具(15)，用于根據周期性的成型階段、通過吹塑或拉吹來自爐(4)的預型件(3)來成型容器(2)，成型階段包括:預吹塑工序，預吹塑工序在于根據成型設定值(CF)、以預吹塑壓力(P)和預吹塑流量注入氣體到預型件(3)中；繼而是吹塑工序，吹塑工序在于以高于預吹塑壓力的吹塑壓力注入氣體到預型件(3)中； 一操控系統(34)，操控系統具有至少一個存儲器(39)，在存儲器中存儲有加熱設定值(CC)和成型設定值(CF)，操控系統(34)被編程成: ?至少在預吹塑工序的期間，在每個時刻測量每個模具(15)中的預型件(3)內的實際壓力值； ?存儲如此測得的實際壓力值以及相關的測量時刻； ?在這些實際壓力值中檢測最大實際壓力值； ?將最大實際壓力值和相關的測量時刻分別與預定的最大基準壓力值(Pb1)和相關的基準時刻(tB1)進行比較； 所述容器制造設備(I)的特征在于，操控系統(34)被編程成: 一檢查是否以下必要條件在大于或等于一個加熱周期的時長的時期上、以及對于所有模制工位(4)都共同得到滿足: ?與最大實際壓力值相關的測量時刻和基準時刻(tB1)相吻合， ?最大實際壓力值小于最大基準壓力值(Pbi)， 一如果這些必要條件共同得到滿足，則在事件日志中檢查是否加熱設定值(CC)和/或成型設定值(CF)在測量之前的預定的時間段期間沒有任何變化； 一如果檢查結果是肯定的，則判定有關預型件(3)不合格； -操控以下行動中的至少一種: ?發出報警信號， ?停止向爐(4)供給預型件(3)， ?剔除來自不合格的預型件(3)的容器(2)。8.一種計算機程序，計算機程序安裝在信息處理單元上，信息處理單元集成于容器(2)制造設備的操控系統(34)，計算機程序具有用于實施根據權利要求1至6中任一項所述的容器(2)制造方法的工序的指令。
【文檔編號】B29C49/06GK105992685SQ201580007141
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月23日
【發明人】J·讓德爾, F·勒蒂利耶
【申請人】西德爾合作公司