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特許7142105プラスチック物体の連続サイクル生産のためのラインおよび方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-09-14
(45)【発行日】2022-09-26
(54)【発明の名称】プラスチック物体の連続サイクル生産のためのラインおよび方法
(51)【国際特許分類】
   B29C 43/58 20060101AFI20220915BHJP
   B29C 43/36 20060101ALI20220915BHJP
   B29C 43/08 20060101ALI20220915BHJP
【FI】
B29C43/58
B29C43/36
B29C43/08
【請求項の数】 13
(21)【出願番号】P 2020559480
(86)(22)【出願日】2019-04-17
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-08-26
(86)【国際出願番号】 IB2019053168
(87)【国際公開番号】W WO2019207420
(87)【国際公開日】2019-10-31
【審査請求日】2020-12-10
(31)【優先権主張番号】102018000004832
(32)【優先日】2018-04-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT
(73)【特許権者】
【識別番号】507015435
【氏名又は名称】サクミ コオペラティヴァ メッカニチ イモラ ソシエタ コオペラティヴァ
【住所又は居所原語表記】Via Selice Provinciale,17/A,I-40026 IMOLA(Bologna),Italy
(74)【代理人】
【識別番号】100159905
【弁理士】
【氏名又は名称】宮垣 丈晴
(74)【代理人】
【識別番号】100142882
【弁理士】
【氏名又は名称】合路 裕介
(74)【代理人】
【識別番号】100158610
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 新吾
(74)【代理人】
【識別番号】100132698
【弁理士】
【氏名又は名称】川分 康博
(72)【発明者】
【氏名】ファッツィアーニ,マッテオ
(72)【発明者】
【氏名】バルディッセッリ,ダヴィデ
(72)【発明者】
【氏名】チェローニ,カルロ
(72)【発明者】
【氏名】ベルガミ,ステファノ
【審査官】田代 吉成
(56)【参考文献】
【文献】特開2012-206339(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B29C 43/58
B29C 43/36
B29C 43/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
プラスチック物体の連続サイクル生産のためのライン(1)であって、
未加工の形態の固体プラスチック材料を受け取り、プラスチック流体の流れを供給するように構成された押出機(2)と、
回転成形カルーセル(3A)と複数の型(3B)を含む圧縮成形機(3)であって、対応する用量から順序付けられた一連の物体を形成する圧縮成形機(3)と、
前記プラスチック流体の流れから順序付けられた一連の用量を取得し、前記一連の用量を個別に前記圧縮成形機(3)に供給するように構成された移送装置(4)と、
前記一連の物体を個別に受け取り、同じ順序付けられた連なりで移送するように構成されたコンベヤ(5)と、
第1の診断信号を検出するように構成され且つ前記ライン(1)の第1の事前に規定された位置に配置された第1のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)と、
前記ライン(1)の動作構成をリアルタイムで表す同期信号を生成するように構成され且つ前記同期信号に対して同期して前記第1の診断信号を捕捉するようにプログラムされている制御ユニットと、を備え
前記同期信号は、前記一連の用量および物体が前記ライン(1)に沿って移動する速度を表し、前記第1の事前に規定された位置は、前記ライン(1)に沿った、前記順序付けられた一連の用量および物体の移動に対する静止位置である、ライン(1)。
【請求項2】
前記同期信号が前記成形カルーセル(3A)の角度位置と相関している、請求項に記載のライン(1)。
【請求項3】
前記制御ユニットは、前記第1の診断信号の時間傾向を表すアナログ信号を受信する役割を担い、前記アナログ信号のデジタル表現を生成するように構成され且つ前記同期信号に応じて前記デジタル信号を処理するようにプログラムされている、請求項に記載のライン(1)。
【請求項4】
前記制御ユニットが、第1の一連の時点で前記第1の診断信号を捕捉し、前記第1の診断信号の、対応する第1の順序付けられた一連の値を導出するようにプログラムされており、前記第1の一連の時点は、前記同期信号と前記第1の事前に規定された位置の関数である、請求項からのいずれか1項に記載のライン(1)。
【請求項5】
第2の診断信号を検出するように構成され且つ前記第1の位置とは異なる、前記ライン(1)の第2の事前に規定された位置に配置された第2のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)を備え、前記制御ユニットは、第2の一連の時点で前記第2の診断信号を捕捉して、前記第2の診断信号の、対応する第2の順序付けられた一連の値を導出するようにプログラムされており、前記第2の一連の時点は、前記同期信号および前記第2の事前に規定された位置の関数であり、前記制御ユニットは、前記第1および第2の順序付けられた一連の捕捉された値を相関させるようにプログラムされており、その結果、前記第1の順序付けられた一連の各値は、前記第2の一連の対応するそれぞれの値と相関している、請求項に記載のライン(1)。
【請求項6】
前記第1の一連の時点の各時点で、前記第1のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)は、前記順序付けられた一連の用量または物体のそれぞれのメンバーと動作可能に相互作用し、前記第2の一連の時点の任意の時点で、前記第2のセンサは、前記順序付けられた一連の用量または物体の同じメンバーと動作可能に相互作用する、請求項に記載のライン(1)。
【請求項7】
前記第1のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)は、
a)前記圧縮成形機(3)によって成形された前記一連の物体の温度を検出するように構成された温度センサ(52)、
b)前記移送装置(4)の各プッシャ(41)を駆動する役割を担う空気圧回路に動作可能に接続された圧力または流量センサ(48)であって、前記各プッシャ(41)は、前記順序付けられた一連の用量の対応するそれぞれの用量に作用する、圧力または流量センサ(48)、
c)前記圧縮成形機(3)の前記回転成形カルーセル(3A)に向けられ且つそれぞれの型(3B)内の前記一連の用量の各々を個別に連続して観察する検出カメラ(31)、
d)個々の物体の画像をキャプチャするために、前記圧縮成形機(3)によって成形された前記一連の物体の移動経路に沿って配置された検査カメラ(53)、
e)前記圧縮成形機(3)で形成された前記成形された一連の物体を前記それぞれの型(3B)から抽出するように構成された空気圧システムに圧縮空気を供給する役割を担うダクトに動作可能に取り付けられた流量圧力計(30)、
f)前記圧縮成形機(3)の前記複数の型(3B)のそれぞれについて、圧縮を生成するように連動して作用する型部分(32B、32A)の相対運動の役割を担う油圧回路に動作可能に接続された圧力変換器(34)、
g)前記圧縮成形機(3)の前記複数の型(3B)のそれぞれについて、圧縮を生成するように連動して作用する前記型部分(32A、32B)の相対運動の役割を担うポンプ(39)に結合された加速度計(38A、38B)、
h)前記押出機(2)によって処理される前記プラスチック材料の物理的状態を示す可塑化パラメータを検出するための前記押出機(2)に結合された光学センサ(26)、
i)前記プラスチック流体の流れの圧力を測定するために前記押出機(2)のアウトフィード端(2B)に配置されたプラスチック流体圧力センサ(25)と連動して作用する、前記押出機(2)のスクリュー(23)の角速度を測定するように構成された速度センサ(24)、
l)前記ラインまたは前記ラインの一部によって吸収された電力を測定するように構成された電流または電力センサ、のリストから選択される、請求項1からのいずれか1項に記載のライン(1)。
【請求項8】
請求項の前記リストの対応する項目から選択された2つ以上のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)を含む、請求項に記載のライン(1)。
【請求項9】
プラスチック物体の連続サイクル生産のための方法であって、
固体プラスチック材料を押し出し、プラスチック流体の流れを生成するステップと、
プラスチック流体のその流れから、順序付けられた一連の用量を形成するステップと、
回転成形カルーセル(3A)と一体の対応するそれぞれの型(3B)に前記一連の用量を挿入するステップと、
前記それぞれの型(3B)内の前記一連の用量を圧縮することにより、順序付けられた一連の物体を圧縮成形するステップと、
前記一連の物体を同じ順序付けられた連なりに維持しながら、前記一連の物体を1つずつ前記成形カルーセル(3A)から遠ざけるように移送するステップと、
前記ライン(1)の第1の事前に規定された位置にある第1のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)を介して第1の診断信号を検出するステップと、
前記ライン(1)の動作構成をリアルタイムで表す同期信号を生成するステップと、
前記同期信号に対して同期して前記第1の診断信号を捕捉するステップと、を含み、
前記同期信号は、前記一連の用量および物体が前記ライン(1)に沿って移動する速度を表し、前記第1の事前に規定された位置は、前記ライン(1)に沿った、前記順序付けられた一連の用量および物体の移動に対する静止位置である、方法。
【請求項10】
前記同期信号が前記回転カルーセル(3A)の角度位置と相関している、請求項に記載の方法。
【請求項11】
前記第1の診断信号の時間傾向を表すアナログ信号をデジタル化するステップを含み、前記方法は、前記同期信号に応じてデジタル信号を処理するステップをさらに含む、請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記第1の診断信号は、前記第1の診断信号の対応する第1の順序付けられた一連の値を導出するように、第1の一連の時点で捕捉され、前記第1の一連の時点は、前記同期信号および前記第1の事前に規定された位置に応じて生成される、請求項から11のいずれか1項に記載の方法。
【請求項13】
前記第1のセンサは、
a)前記圧縮成形機(3)によって成形された前記一連の物体の温度を検出する温度センサ(52)、
b)前記それぞれの型(3B)に前記一連の用量を配置する役割を担う各プッシャ(41)を駆動する空気圧回路に接続された圧力または流量センサ(48)、
c)それぞれの型(3B)内の前記一連の用量の各々を個別に連続して観察する検出カメラ(31)、
d)個々の成形された物体の画像をキャプチャする検査カメラ(53)、
e)前記それぞれの型(3B)から前記成形された一連の物体を抽出する空気圧システムに圧縮空気を供給する役割を担うダクトに動作可能に取り付けられた流量計(30)、
f)各型(3B)について、圧力を生成するように連動して作用する型部分(32A、32B)を移動する役割を担う油圧回路に動作可能に接続された圧力変換器(34)、
g)各型(3B)について、圧縮を生成するように連動して作用する型部分(32A、32B)を移動する役割を担うポンプ(39)に結合された加速度計(38A、38B)、
h)押出中に処理された前記プラスチック材料の物理的状態を示す可塑化パラメータを検出する光学センサ(26)、
i)押し出しを行う押出機(2)のスクリュー(23)の角速度を測定する速度センサ(24)であって、前記プラスチック流体の流れの圧力を測定する圧力センサ(25)と連動して機能する速度センサ(24)、
l)請求項10に記載された1つまたは複数の前記ステップの間に吸収された電力を測定する電流または電力センサ、のリストから選択される、請求項から12のいずれか1項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プラスチック物体の連続サイクル生産のためのラインおよび方法に関する。
【背景技術】
【0002】
カプセル、キャップ、パリソンなどのプラスチック物体の生産の分野では、プラスチック物体の連続サイクル生産のための生産ラインが知られている。これらのラインは、回転成形カルーセルと、成形カルーセル上に角度的に等間隔に配置された複数の成形ユニットとを含む圧縮成形機を備える。このタイプの機械の例は、特許文書WO0132390A1、WO2007017418A2およびWO2018051240A1に記載されている。これらのラインはまた、例えば、特許文書WO2004096515A1、WO2011010293A2に記載されているような、ある用量のプラスチック材料を成形機に供給し、成形された物体(成形品)を機械から引き出すように構成された移送装置を備える。これらのラインはまた、ある用量が得られる流体材料を供給するように構成された押出機を備えてもよい。押出機の例は、特許文書WO2016181361A1に記載されている。
【0003】
このようなラインには、いくつかの欠点がある。まず第一に、供給装置はその機械的構成要素の漸進的な摩耗の影響を受ける。このような摩耗は、構成要素が空気圧で駆動される場合に特に重大である。成形カルーセルに用量を配置する際のエラーも発生する可能性がある。さらに、成形カルーセル上に配置された成形ユニットの機械的構成要素は、これらの構成要素を駆動する回路に重大な問題を引き起こす程度まで摩耗する傾向がある。成形カルーセル上の成形品の冷却の役割を担う冷却ユニットの誤動作も発生する可能性がある。成形カルーセルから成形品を抽出するためのシステムにも問題が生じる可能性がある。
【0004】
これらの(およびその他の)問題は、欠陥製品の製造および/または突然の機械の故障につながる可能性がある。したがって、先行技術の生産ラインでは、一般的な問題は、特定の是正措置を講じることができるように、成形品のあらゆる問題をかなりの精度および信頼性で識別できることである。もう1つの問題は、機械の摩耗および誤動作を迅速に特定し、そのような摩耗および誤動作によって欠陥の成形品や機械の故障が発生する前に対処できるようにすることである。
【発明の概要】
【0005】
本開示は、先行技術の上記の欠点を克服するための、プラスチック物体の連続サイクル生産のためのラインを提供することを目的としている。本開示の別の目的は、先行技術の上記の欠点を克服するための、プラスチック物体の連続サイクル生産のための方法を提供することである。
【0006】
これらの目的は、添付の特許請求の範囲で特徴付けられるように、本開示のラインおよび方法によって完全に達成される。
【0007】
より具体的には、本開示は、プラスチック物体の連続サイクル生産のためのラインに関する。プラスチック物体は、例えば、カプセル、キャップ、またはパリソンであってもよい。
【0008】
一実施形態では、ラインは押出機を含んでもよい。押出機は、未加工の形態の固形物を受け入れるように構成されている。固形物は、好ましくはプラスチック材料である。押出機は、プラスチック流体の流れを供給するように構成されている。
【0009】
一実施形態では、ラインは成形機を含んでもよい。成形機は、好ましくは圧縮成形機である。一実施形態では、成形機は射出成形機である。一実施形態では、成形機は射出圧縮成形機である。
【0010】
成形機は、回転成形カルーセルを含む。成形機は、複数の型を含む。複数の型は、好ましくは、成形カルーセルに沿って等間隔に配置される。複数の型は、好ましくは、成形カルーセルの円形周辺領域に沿って配置される。成形機は、対応する用量から順序付けられた一連の物体を成形するように構成されている。
【0011】
一実施形態では、ラインは、移送装置を含んでもよい。移送装置は、(押出機から供給される)プラスチック材料の流れから順序付けられた一連の用量を得るように構成される。移送装置は、(押出機から供給される)プラスチック材料の流れから順序付けられた一連の用量を受け取るように構成される。移送装置は、(押出機から供給される)プラスチック材料の流れから順序付けられた一連の用量を処理するように構成される。移送装置は、用量を個別に(すなわち、1つずつ)圧縮成形機に供給するように構成される。一実施形態では、移送装置は、移送カルーセルを含む。一実施形態では、移送装置は移送ベルトを含む。
【0012】
一実施形態では、ラインはコンベヤを含んでもよい。コンベヤは、(成形された)物体を個別に受け取り、それらを移動するように構成されている。物体を移動する際、コンベヤは順序付けられた連なりを維持するように構成される。
【0013】
一実施形態では、移送装置、圧縮成形機、およびコンベヤは、順序付けられた一連の用量または物体を処理するように構成される。したがって、移送装置によって取得された(または受け取られた)所定の順序付けられた一連の用量は、その順序付けられた連なりと同じ連なりに従って順序付けられた物体の連なりを生成する。
【0014】
一実施形態では、移送装置、圧縮成形機、およびコンベヤは互いに歩調を合わせている。これは、移送装置によって圧縮成形機に供給される各用量について、圧縮成形機が物体をコンベヤに移送する(したがって、供給される用量によって占められることになる型を解放する)ことを意味する。
【0015】
一実施形態では、ラインは、先入れ先出し(FIFO)論理に従って編成された1つまたは複数のバッファユニットを含む。このようにして、移送装置、圧縮成形機、およびコンベヤが互いに歩調を合わせていなくても、順序付けられた連なりが維持される。
【0016】
一実施形態では、移送装置は、成形カルーセルから成形品を(連続して)受け取るように構成される。
【0017】
一実施形態では、移送装置は、成形品をコンベヤに移送するように構成される。
【0018】
一実施形態では、移送カルーセルは、成形カルーセルから成形品を受け取り、成形品をコンベヤに移送するように構成される。
【0019】
一実施形態では、移送装置は、第1の移送カルーセルおよび第2の移送カルーセルを含む。第1の移送カルーセルは、成形カルーセルから成形品を受け取るように構成されている。第1の移送カルーセルは、一実施形態では、物体を第2の移送カルーセルに移送するように構成される。次に、第2の移送カルーセルは、第1の移送カルーセルから物体を受け取り、それらをコンベヤに移送するように構成される。
【0020】
ラインは、第1のセンサを含む。第1のセンサは、第1の診断信号を検出するように構成される。第1のセンサは、ライン内の第1の事前に規定された位置に配置される。
【0021】
一実施形態では、ラインは、制御ユニットを含んでもよい。例えば押出機や成形機などのラインの個々の要素(ユニット)はまた、それぞれの(ローカル)制御ユニットを備えてもよい。可能な実施形態では、ラインの制御ユニットは、個々のユニットの(ローカル)制御ユニットに接続されている。以下の制御ユニットの説明は、便宜上、ラインの制御ユニットに言及しているが、それは、個々のユニット(またはユニットのグループ)のローカル制御ユニットにも適用する(すなわち、参照してもよい)ことを理解されたい。
【0022】
制御ユニットは、同期信号を生成するように構成されている。同期信号は、ラインの動作構成をリアルタイムで表す。制御ユニットは、同期信号に対して同期して第1の診断信号を捕捉するようにプログラムされている。
【0023】
それぞれの同期信号に関連付けられた第1の診断信号を捕捉することにより、制御ユニットは、製造された物体の欠陥を識別し、および/または欠陥の原因および/またはラインの重大な状況を追跡することができる。このようにして、個々の物体またはラインの構成要素に修正フィードバックを適用することが可能である。例えば、完成した物体では(内部の欠陥のように)検出が困難な欠陥を検出して、それが顧客に納品される前にその物体を除去できるようにすることが可能である。特定のチェックおよびメンテナンス作業を行うために、物体の欠陥をラインの誤動作と関連付けることも可能である。また、ライン上の重大な状況が製品の欠陥やラインの構成要素の故障を引き起こす前に、当該状況を検出して修正することも可能である。
【0024】
一実施形態では、同期信号は、用量および物体がラインに沿って移動する速度を表す。一実施形態では、第1の事前に規定された位置は、ラインに沿った、順序付けられた一連の用量および物体の動きに対する静止位置である。
【0025】
したがって、一実施形態では、同期信号は、ラインに沿った製品の供給速度と相関している。この実施形態は、センサを使用して、所与の瞬間における物体の特定の状態を表す瞬間測定を行い、その状態を引き起こした物体の履歴を追跡することを可能にする。特に、診断信号を、用量および物体がラインに沿って移動する速度を表す同期信号と関連付けることにより、特定の時点で診断された欠陥を、その欠陥を生じさせた原因と相関させることが可能になる。例えば、圧縮成形機の下流にある温度センサが、物体が異常な温度で機械から出てきたことを検出した場合、ラインに沿った用量の速度と物体の速度とを知ることで、その物体が生成された型、および、したがって、正しく機能していない型冷却システムを追跡することが可能である。
【0026】
一実施形態では、同期信号は、ラインの初期位置を表す。初期位置は、例えば、成形カルーセルに関連付けられたエンコーダによって検出されてもよい(この場合、「初期段階」という用語も使用され得る)。実際、機械が常に同じ初期位置から開始される場合、移動速度は、ライン上の製品の履歴を再構築するために必要な唯一の情報である。一方、ラインが可変の初期位置から開始される場合、移動速度は初期位置に関する情報と相関している必要がある。
【0027】
一実施形態では、同期信号は、コンベヤの供給速度を表す。一実施形態では、同期信号は、押出機のスクリューフィーダの回転速度を表す。
【0028】
一実施形態では、同期信号は、成形カルーセルの角度位置と相関している。より具体的には、同期信号は、一実施形態では、エンコーダ(角位置変換器)によって検出された信号に応じて生成される。エンコーダは、好ましくは成形カルーセルに関連付けられている。一実施形態では、エンコーダは、移送装置のカルーセルに関連付けられている(その回転は、いずれの場合も、成形カルーセルの回転と相関している)。
【0029】
一実施形態では、成形カルーセルの角度位置と相関する同期信号は、次に、成形カルーセルの回転角速度(好ましくは一定である)を介した、ラインに沿った用量および物体の移動速度を表す。別の実施形態では、成形カルーセルの角度位置と相関する同期信号は、成形カルーセルの回転角速度(一定ではない可能性がある)とは無関係である。
【0030】
一実施形態では、制御ユニットは、第1の診断信号の時間傾向を表すアナログ信号を受信する役割を担う。一実施形態では、制御ユニットは、アナログ信号のデジタル表現を生成するように構成される。一実施形態では、制御ユニットは、同期信号に応じてデジタル信号を処理するようにプログラムされている。例えば、アナログ信号は、型を駆動する油圧回路の圧力傾向を表してもよい。信号をデジタル形式で保存すると、傾向をデータベースに保存し、および/または、それを簡単に分析することができる。
【0031】
この実施形態では、センサは、その重要性がその瞬間的なポイント値ではなく、ある期間にわたるその傾向である診断信号を検出する。ある期間にわたる特定の信号の傾向は、機械またはその一部の誤動作を特定するのに役立ち得る。その期間は、成形カルーセルの回転サイクルによって決定されてもよい。これは、センサが成形カルーセルの動作パラメータ(例えば、型を駆動する油圧回路の圧力)に関連する信号を検出する場合である。その期間は、移送装置のカルーセルの回転サイクルによって決定されてもよい。これは、センサが移送装置のカルーセルの動作パラメータ(例えば、移送装置の各プッシャを駆動する空気圧回路の圧力)に関連する信号を検出する場合である。
【0032】
一実施形態では、制御ユニットは、第1の一連の時点で第1の診断信号を捕捉するようにプログラムされている。一実施形態では、制御ユニットは、第1の診断信号の、対応する第1の順序付けられた一連の値を導出するようにプログラムされている。第1の一連の時点は、同期信号および第1の事前に規定された位置の関数である。したがって、例えば、コンベヤに沿って配置された温度センサは、温度を連続的に検出するように構成され得る。制御ユニットは、物体が温度センサを通過する時点でのみ診断温度信号を捕捉する(ある物体と次の物体との間の、コンベヤのカバーされていない区間が温度センサを通過する時点ではない)。制御ユニットがある物体に関連する診断信号を検出するある時点と、制御ユニットが次の物体に関連する診断信号を検出する時点との間の時間距離は、圧縮成形機からコンベヤへの物体の移動速度と、コンベヤに沿った物体の供給速度との関数である。したがって、それは同期信号の関数である。
【0033】
一実施形態では、ラインは、第2のセンサを備える。第2のセンサは、第2の診断信号を検出するように構成される。第2のセンサは、ライン内の第2の事前に規定された位置に配置される。第2の位置は、好ましくは、第1の位置とは異なる。
【0034】
一実施形態では、制御ユニットは、第2の一連の時点で第2の診断信号を捕捉するようにプログラムされている。一実施形態では、第2の一連の時点は、第1の一連の時点とは異なる。一実施形態では、第2の一連の時点は、第1の一連の時点と一致する。第2の一連の時点は、同期信号および第2の事前に規定された位置の関数である。
【0035】
一実施形態では、制御ユニットは、第2の診断信号の、対応する第2の順序付けられた一連の値を導出するようにプログラムされている。
【0036】
一実施形態では、制御ユニットは、第1および第2の順序付けられた一連の捕捉された値を相関させるようにプログラムされており、その結果、第1の順序付けられた連なりの各値は、第2の連なりのそれぞれの対応する値と相関する。
【0037】
好ましくは、ラインは複数のセンサを備える。第1のセンサおよび第2のセンサについて述べられたことは、必要な変更が加えられて、複数のセンサの各々にも適用される。
【0038】
第1および第2のセンサ(または複数のセンサ)を有し、それらの各々がラインに沿ったそれぞれの位置に配置され且つそれぞれの時点でそれぞれの診断信号を検出することは、その各時点は同期信号によって互いに相関しているので、同じ物体(またはその物体の作成に使用された用量)に対して実行された様々な測定結果を相互参照し、物体の履歴をより正確に再構築し、欠陥が形成された場所とその理由をより正確に特定することを可能にする。
【0039】
一実施形態では、第1の一連の時点の各時点で、第1のセンサは、順序付けられた一連の用量または物体のそれぞれのメンバーと動作可能に相互作用する。一実施形態では、第2の一連の時点のある時点で、第2のセンサは、(第1のセンサが第1の一連のそれぞれの時点で動作可能に相互作用した)順序付けられた一連の用量または物体の同じメンバーと動作可能に相互作用する。したがって、第1の一連の各時点は、第2の一連のある時点に対応する。実際、同じ物体は、第1の時点で第1のセンサの近くを通過し、第2の時点で第2のセンサの近くを通過する。これらの時点は互いに相関しており、第1の一連の各時点は第2の一連のある時点に対応する。
【0040】
一実施形態では、第1のセンサは、圧縮成形機によって成形された物体の温度を検出するように構成された温度センサである。
【0041】
成形品の温度を検出するための温度センサは、瞬間的な測定を行うように構成されている。瞬間的な測定から、ラインに沿った用量と物体の移動速度を表す同期信号を使用して、物体の履歴を再構築することが可能である。
【0042】
一実施形態では、第1のセンサは、移送装置の各プッシャを駆動する役割を担う空気圧回路に動作可能に接続された圧力または流量センサである。各プッシャは、順序付けられた一連の用量のそれぞれの用量に作用する。
【0043】
一実施形態では、移送装置の各プッシャを駆動する役割を担う空気圧回路に動作可能に接続された圧力または流量センサは、瞬間的な測定を実行するように構成される。瞬間的な測定は、好ましくは、プッシャを駆動するステップの後に続く。瞬間的な測定から、ラインに沿った用量と物体の移動速度を表す同期信号を使用して、物体の履歴を再構築することが可能である。
【0044】
一実施形態では、第1のセンサは、圧縮成形機の回転カルーセルに向けられた検出カメラであり、それぞれの型内の各用量を個別に連続して観察する。
【0045】
検出カメラは、瞬間画像(スナップショット)をキャプチャするように構成されている。この画像から、ラインに沿った用量と物体の移動速度を表す同期信号を使用して、物体の履歴を再構築することが可能である。
【0046】
一実施形態では、第1のセンサは、個々の物体の画像をキャプチャするために、圧縮成形機によって成形された物体の移動経路に沿って配置された検査カメラである。
【0047】
検査カメラは、瞬間画像(スナップショット)をキャプチャするように構成されている。この画像から、ラインに沿った用量と物体の移動速度を表す同期信号を使用して、物体の履歴を再構築することが可能である。
【0048】
一実施形態では、第1のセンサは、圧縮成形機のそれぞれの型から成形品を抽出するように構成された空気圧システムに圧縮空気を供給する役割を担うダクトに動作可能に取り付けられた流量計である。
【0049】
流量圧力計は、成形カルーセルの1回転中の、空気圧システムの供給ダクト内の圧力傾向を検出するように構成されている。圧力傾向を分析することで、型から物体を抽出するための空気圧システムの誤動作(例えば、圧縮空気の出口孔の閉塞や、異なる型間の圧縮空気の流量の不正確なバランス)を検出できる。
【0050】
一実施形態では、第1のセンサは、圧縮成形機の各型用の圧力変換器であり、圧縮を生成するように連動して作用する型部分の相対運動の役割を担う油圧回路に動作可能に接続される。
【0051】
圧力変換器は、成形カルーセルの1回転中の油圧回路の圧力傾向を検出するように構成されている。油圧回路の圧力動向を分析することで、油圧回路の誤動作(例えば、型部分間の油漏れ)を検出できる。
【0052】
一実施形態では、第1のセンサは、圧縮成形機の各型のポンプであって、圧縮を生成するように連動して作用する型部分の相対運動の役割を担うポンプに結合された加速度計(または振動変換器)である。
【0053】
加速度計は、1成形サイクル(型部分が互いに向かって移動して圧縮を生成する瞬間から、圧縮を生成した後にそれらが離れるように移動する瞬間まで)におけるポンプの動作中の振動傾向を検出するように構成されている。(必要に応じてポンプの吐出圧力の傾向と相関した)ポンプの振動傾向を分析することで、ポンプの誤動作(例えば、キャビテーション)を検出できる。
【0054】
一実施形態では、第1のセンサは、押出機によって処理されるプラスチック材料の物理的状態を示す可塑化パラメータを検出するために押出機に結合された光学センサである。
【0055】
光学センサは、(可塑化パラメータが一定であることを監視するために)経時的な可塑化パラメータの傾向を検出するように構成されてもよい。光学センサは、可塑化パラメータの瞬時値を検出するように構成されてもよい。実際、可塑化パラメータは、押出機のスクリューフィーダの回転速度に応じて、一連の瞬間において検出され得る。
【0056】
一実施形態では、ラインは、各々が対応するそれぞれの診断信号を検出するように構成され且つライン内のそれぞれの事前に規定された位置に配置された複数の光学センサを備える。一実施形態では、ラインは、押出機を通過するポリマー材料の光学的検査のために、本出願人の名前で特許文書WO2016181361A1に記載されたタイプの装置を備え、当該装置は参照により本明細書に組み込まれる。特許文書WO2016181361A1の装置のすべての機能的および構造的特徴は、本明細書に記載のシステムのこの実施形態に適用できることが明確に理解される。
【0057】
一実施形態では、第1のセンサは、押出機のスクリューの角速度を測定するように構成された速度センサであって、押出機のアウトフィード端に配置され且つプラスチック流体の流れの圧力を測定する圧力センサと連動して作用するように構成された速度センサである。
【0058】
速度センサは、スクリューの速度傾向を経時的に検出するように構成されてもよい(それが一定であることを監視するために)。速度センサは、スクリュー速度の瞬時値を検出するように構成されてもよい。実際、スクリュー速度は、スクリュー自体の回転速度に応じて、一連の瞬間に検出され得る。
【0059】
一実施形態では、第1のセンサは、ラインまたはラインの一部によって吸収された電力(または電流)を測定するように構成された電流または電力センサである。一実施形態では、ラインのその一部は押出機である。一実施形態では、ラインのその一部は移送装置である。一実施形態では、ラインのその一部は圧縮成形機である。一実施形態では、ラインのその一部はコンベヤである。
【0060】
電流または電力センサは、ラインまたはラインの一部によって吸収された電力の傾向を測定するように構成されてもよい。電流または電力センサは、ラインまたはラインの一部によって吸収された電力の瞬時値を測定するように構成されてもよい。
【0061】
一実施形態では、第2のセンサは、第1のセンサに関して上述されたセンサのタイプの中から選択される。
【0062】
一実施形態では、ラインは、第1のセンサに関して上述されたセンサのタイプの中から選択される2つ以上のセンサ(すなわち、複数のセンサ)を備える。
【0063】
一実施形態では、制御ユニットは、センサによって(特に瞬間的な信号を検出するように構成されたセンサによって)捕捉された診断信号をデータベースに格納するように構成される。一実施形態では、制御ユニットは、製造された物体の欠陥の原因を特定するために、同期信号に応じてセンサによって捕捉された診断信号を処理するように構成される。
【0064】
その一態様によれば、本開示は押出機に関する。その一態様によれば、本開示は、移送装置に関する。その一態様によれば、本開示は、圧縮成形機に関する。その一態様によれば、本開示はコンベヤに関する。
【0065】
その一態様によれば、本開示は、プラスチック物体の連続サイクル生産のための方法に関する。
【0066】
この方法は、固体プラスチック材料を押し出すステップを含む。押し出しにより、プラスチック流体の流れが生成される。
【0067】
この方法は、プラスチック流体のその流れから、順序付けられた一連の用量を形成するステップを含む。順序付けられた一連の用量を押し出し形成するステップは、好ましくは、押出機によって実行される。
【0068】
この方法は、対応する型に用量を配置するステップを含む。型は、回転成形カルーセルと一体的である(またはその上に配置されている)。配置するステップは、移送装置によって実行される。一実施形態では、移送装置は、移送カルーセルを含む。
【0069】
この方法は、順序付けられた一連の物体を成形するステップを含む。成形するステップは、好ましくは、型内の用量を圧縮することによる圧縮成形を含む。成形は、好ましくは、回転成形カルーセルおよび成形カルーセルに配置された複数の型によって実行される。
【0070】
この方法は、物体を同じ順序付けられた連なりに維持しながら、物体をカルーセルから1つずつ遠ざけるように移動するステップを含む。物体を遠ざけるように移動するステップは、好ましくはコンベヤによって実行される。
【0071】
この方法は、第1の診断信号を検出するステップを含む。第1の診断信号は、ラインの第1の事前に規定された位置に配置された第1のセンサによって検出される。
【0072】
この方法は、同期信号を生成するステップを含む。同期信号は、ラインの動作構成をリアルタイムで表す。同期信号は、制御ユニットによって生成される。
【0073】
この方法は、第1の診断信号を捕捉するステップを含む。第1の診断信号は、同期信号に対して同期して(制御ユニットによって)捕捉される。
【0074】
一実施形態では、同期信号は、用量および物体がラインに沿って移動する速度を表す。一実施形態では、第1の事前に規定された位置は、ラインに沿った、順序付けられた一連の用量および物体の動きに対する静止位置である。
【0075】
一実施形態では、第1の診断信号は、第1の一連の時点で捕捉される。一実施形態では、第1の一連の時点に対応する、第1の診断信号の第1の順序付けられた一連の値が(制御ユニットによって)導出される。一実施形態では、第1の一連の時点は、同期信号および第1の事前に規定された位置に応じて生成される。
【0076】
一実施形態では、同期信号は、回転成形カルーセルの角度位置と相関している。
【0077】
一実施形態では、この方法は、第1の診断信号の時間傾向を表すアナログ信号をデジタル化するステップを含む。一実施形態では、この方法は、同期信号に応じてデジタル信号を処理するステップを含む。
【0078】
一実施形態では、第1のセンサは、圧縮成形機によって成形された物体の温度を検出する温度センサである。
【0079】
一実施形態では、第1のセンサは、型内に用量を配置する役割を担う各プッシャを駆動する空気圧回路に接続された圧力または流量センサである。
【0080】
一実施形態では、第1のセンサは、それぞれの型内の各用量を個別に連続して観察する検出カメラである。
【0081】
一実施形態では、第1のセンサは、個々の成形品の画像をキャプチャする検査カメラである。
【0082】
一実施形態では、第1のセンサは、それぞれの型から成形品を抽出する空気圧システムに圧縮空気を供給する役割を担うダクトに動作可能に取り付けられた流量圧力計である。
【0083】
一実施形態では、第1のセンサは、各型の圧力変換器であり、当該圧力変換器は、圧縮を生成するように連動して作用する型部分の移動の役割を担う油圧回路に動作可能に接続されている。
【0084】
一実施形態では、第1のセンサは、各型のポンプであって、圧縮を生成する役割を担うポンプに結合された加速度計である。
【0085】
一実施形態では、第1のセンサは、押し出し中に処理されるプラスチック材料の物理的状態を示す可塑化パラメータを検出する光学センサである。
【0086】
一実施形態では、第1のセンサは、押し出しを実行する押出機のスクリューの角速度を測定する速度センサであり、速度センサは、プラスチック流体の流れの圧力を測定する圧力センサと連動して作用する。好ましくは、圧力センサは、押出機から供給されるプラスチック流体の圧力を測定する。
【0087】
一実施形態では、第1のセンサは、固体プラスチック材料を押し出すステップ、順序付けられた一連の用量を形成するステップ、用量を対応する型に配置するステップ、圧縮成形するステップ、カルーセルから物体を遠ざけるように搬送するステップの1つの最中(および、必要に応じて、第1の診断信号を検出するステップ、同期信号を生成するステップ、第1の診断信号をキャプチャするステップの最中も)に吸収された電力を測定する電流または電力センサである。
【0088】
一実施形態では、この方法は、第2の診断信号を検出するステップを含む。第2の診断信号は第2のセンサによって捕捉される。第2のセンサは、ラインにおける第2の位置に配置されている。一実施形態では、この方法は、第2の診断信号を捕捉するステップを含む。第2の診断信号は、同期信号に対して同期して捕捉される。
【0089】
一実施形態では、第2の診断信号は、第2の一連の時点で捕捉される。一実施形態では、第2の一連の時点に対応する、第2の診断信号の第2の順序付けられた一連の値が(制御ユニットによって)導出される。一実施形態では、第2の一連の時点は、同期信号および第2の事前に規定された位置に応じて生成される。
【0090】
第2のセンサは、第1のセンサについて上記にリストされたセンサのタイプの中から選択される。
【図面の簡単な説明】
【0091】
これらおよび他の特徴は、添付の図面に非限定的な例として示されている、好ましい実施形態の以下の詳細な説明からより明らかになるであろう。
図1A】この開示によるラインを上からの断面図で示す。
図1B図1Aのラインを側面断面図で示す。
図2A図1のラインの圧縮成形機および移送装置を概略的に示す。
図2B図2Aの圧縮成形機の斜視図である。
図3A図1のラインの移送装置の斜視図である。
図3B図3Aの移送装置の詳細の断面を示す。
図4A-4B】それぞれ、図2Bのラインの圧縮成形機の詳細を示す。
図5図1のラインのコンベヤを示す。
図6図1のラインの押出機を示す。
【発明を実施するための形態】
【0092】
添付の図面を参照して、数字の1は、プラスチック物体の連続サイクル生産のためのラインを示す。
【0093】
ライン1は、押出機2を備える。一実施形態では、押出機2の形状は細長く、押出機2は、インフィード2A(またはインフィード端)とアウトフィード2B(またはアウトフィード端)との間に延びる。押出機2は、インフィード端2Aで未加工の形態の固体プラスチック材料を受け入れるように構成される。押出機2は、アウトフィード端2Bでプラスチック流体の流れを送り出すように構成される。押出機2は、インフィード2Aとアウトフィード2Bとの間に延びる細長いスクリューフィーダ22を備える。押出機2は、スクリューフィーダ22を取り囲む加熱要素21を備える。加熱要素21は、複数の電気抵抗器を含む。一実施形態では、押出機2は、加熱要素21に接続された1つまたは複数のファン210を備える。押出機2は、スクリューフィーダ22を移動(回転)するように構成されたスクリュー23を備える。一実施形態では、スクリュー23は、電気モータによって駆動される。一実施形態では、加熱要素21は、材料を流体状態にするために、押出機2の始動中にスイッチオンされる。一実施形態では、加熱要素21は、押出機2の定常状態動作中にスイッチオフされ、材料は、スクリューフィーダ22の回転によって生成される摩擦によってのみ流動化される。一実施形態では、押出機2の定常状態動作中に、押出機2から供給される流体の温度が(熱電対27によって)監視される。温度が事前に規定された最小閾値を下回ると、加熱要素21がスイッチオンされ、温度が事前に規定された最大閾値を超えて上昇すると、ファン210がスイッチオンされる。このように、ファン210および加熱要素21は、押出機2を熱的にバランスされた状態に保つように構成される。
【0094】
回転することにより、スクリューフィーダ22は、プラスチック材料をインフィード端2Aからアウトフィード端2Bに前進させる。プラスチック材料がインフィード端2Aからアウトフィード端2Bに前進するにつれて、その可塑化の勾配は増加する。理想的には、アウトフィード端2Bのプラスチック流体は、完全に流体の状態にある。押し出しの問題が発生した場合(例えば、材料が加熱要素と長い十分な時間接触しないままである場合、または加熱要素が十分な熱を提供しない場合)、供給される流体には、「非溶融物」として知られる固体部分が含まれる場合がある。
【0095】
一実施形態では、ライン1は、光学センサ26を備える。光学センサ26は、押出機2に結合されている。センサ26は、押出機2によって処理されるプラスチック材料の物理的状態を示す可塑化パラメータを検出するように構成される。したがって、可塑化パラメータは、押出機2を出る流体材料中に非溶融物が存在する可能性を示す。
【0096】
一実施形態では、制御ユニットは、可塑化パラメータに応じて警報信号を生成するようにプログラムされている(特に、可塑化パラメータが特定の閾値を超えた場合)。一実施形態では、制御ユニットは、可塑化パラメータに応じて機械をシャットダウンするようにプログラムされている(特に、可塑化パラメータが特定の閾値を超えた場合)。
【0097】
一実施形態では、光学センサ26は、科学論文「Near infrared (NIR) spectroscopy for in-line monitoring of polymer extrusion processes」(T. Rohe, W. Becker, S. Kolle, N. Eisenreich, P. Eyerer, Talanta 5, 1999, pages 283-290)において説明されるタイプのセンサである。
【0098】
一実施形態では、光学センサ26は、押出機2のアウトフィード端2Bに配置されている。このようにして、光学センサ26は、可塑化パラメータを(透過によって)検出する役割を担う。
【0099】
このラインはまた、スクリューフィーダ22に沿って配置されたさらなる光学センサを含んでもよい。さらなる光学センサは、反射によってスクリューフィーダ22に沿って可塑化パラメータを検出する役割を担う。
【0100】
理想的には、アウトフィード端2Bのプラスチック流体は、押出機2の動作中に一定の圧力を有する。
【0101】
一実施形態では、ライン1は、プラスチック流体圧力センサ25を備える。プラスチック流体圧力センサ25は、好ましくは、押出機2のアウトフィード端2Bに配置される。プラスチック流体圧力センサ25は、押出機2のアウトフィード端2Bにおけるプラスチック流体の圧力を検出するように構成される。押出機2のアウトフィード端2Bでのプラスチック流体の圧力の低下は、スクリュー23の摩耗を示す。
【0102】
一実施形態では、ライン1は、速度センサ24を備える。速度センサ24は、押出機2のスクリュー23の角速度を測定するように構成される。速度センサ24は、好ましくは、スクリューを駆動する電気モータに当該スクリューを接続する減速ユニットに結合される。
【0103】
一実施形態では、制御ユニットは、スクリュー23を駆動する電気モータの回転速度を変化させるように構成される。その速度は、センサ25によって検出された、押出機2のアウトフィード端2Bでのプラスチック流体の圧力、および速度センサ24によって検出された、スクリュー23の角速度に応じて変化する。一実施形態では、制御ユニットは、押出機のアウトフィード端2Bの望ましい複数の圧力値を含むデータベースに接続されている(これらの値は、例えば、使用されるプラスチックのタイプおよび/または製造される物体のタイプの関数であってもよい)。データベースでは、各望ましい圧力値は、スクリューフィーダ22が摩耗していない理想的な条件下でのスクリューフィーダ22のそれぞれの回転速度に関連付けられている。スクリューフィーダ22の摩耗が増加するにつれて、スクリューフィーダ22をより高速で回転させて、押出機2のアウトフィード端2Bで同じ望ましい流体圧力を得る必要がある。したがって、一実施形態では、制御ユニットは、プラスチック流体圧力センサ25によって検出された圧力が減少するにつれてスクリューフィーダ22の回転速度を増加させ、それによって圧力を望ましい値に戻すように構成される。一実施形態では、データベースは、押出機2のアウトフィード端2Bの望ましい圧力値ごとに、スクリューフィーダ22の最大回転速度を含む。したがって、一実施形態では、制御ユニットは、速度センサ24によって検出されたスクリューフィーダ22の回転速度に応じて、ラインをシャットダウンする(および/または警報信号を生成する)ように構成される。したがって、一実施形態では、制御ユニットは、速度センサ24によって検出されたスクリューフィーダ22の回転速度が最大値を超えた場合に、ラインをシャットダウンする(および/または警報信号を生成する)ように構成される。
【0104】
一実施形態では、ラインは、押出機2のアウトフィード端2Bに配置され且つ押出機2を出る流体の温度を測定するように構成された温度センサ27(例えば、熱電対)を備える。実際、スクリューフィーダ22が摩耗するにつれて、押出機2を出る流体の温度は一般に上昇する。一実施形態では、データベースは、押出機2のアウトフィード端2Bの望ましい圧力値ごとに(および/またはスクリュー23の回転速度値ごとに)、押出機2を出る流体の最大温度値を含む。したがって、一実施形態では、制御ユニットは、速度センサ24によって検出されたスクリューフィーダ22(またはスクリュー23)の回転速度に応じて、ラインをシャットダウンする(および/または警報信号を生成する)ように構成される。したがって、一実施形態では、制御ユニットは、速度センサ24によって検出されたスクリューフィーダ22(またはスクリュー23)の回転速度が最大値を超えた場合に、ラインをシャットダウンする(および/または警報信号を生成する)ように構成される。
【0105】
このラインは、移送装置4を備える。移送装置4は、プラスチック流体の流れから順序付けられた一連の用量を取得するように構成される。一実施形態では、ライン1は、用量を得るために、押出機2から供給されるプラスチック流体を切断するように構成された切断ユニットを備える。一実施形態では、ライン1は、投与(dosing)ポンプ28を含む。一実施形態では、切断ユニットおよび投与ポンプ28は静止している。一実施形態では、投与ポンプ28は、押出機2のアウトフィード端2Bと移送装置4との間に配置される。一実施形態では、切断ユニットは、移送装置4に組み込まれている。
【0106】
移送装置4は、用量を個別に圧縮成形機3に供給するように構成される。一実施形態では、移送装置4は、複数の移送シート4Bを有する移送カルーセル4Aを備える。移送カルーセル4Aは、その軸Bの周りで回転可能である。
【0107】
移送カルーセル4Aは、その下面に構成されており、(切断ユニットから)順序付けられた一連の用量を受け取る。移送カルーセル4Aの各移送シート4Bについて、移送装置は、プッシャ41を備える。したがって、各プッシャ41は、対応するそれぞれの用量に作用する。プッシャ41は、好ましくは空気圧回路によって駆動される。移送装置の複数のシートの各シート4Bは、作動チャンバ42を備える。作動チャンバ42は、圧縮空気分配器45に接続されている。圧縮空気分配器45は、移送カルーセル4A上で回転する。圧縮空気分配器45は、圧縮空気タンクに接続されている。圧縮空気が作動チャンバ42に供給されると、プッシャ41は「オフ」位置から「オン」位置に切り替わる。「オン」位置では、プッシャ41は、用量を移送装置4から圧縮成形機3に移送させる。一実施形態では、作動チャンバ42は、垂直方向(重力に平行)に沿ってそれぞれのプッシャ41の上に配置され、したがって、プッシャ41は、「オフ」位置で上昇しており、「オン」位置で下降している。
【0108】
移送装置の複数のシートの各シート4Bは、圧縮チャンバ43を備える。作動チャンバ42が圧縮空気で満たされると、プッシャ41の「オフ」位置から「オン」位置への移動が、圧縮チャンバ43に圧縮を生成する。
【0109】
移送装置4は、低圧回路のマニホルド46を備える。マニホルド46は、圧縮チャンバ43に接続されている。移送装置4はまた、マニホルド46に接続されたスロットル47を備える。各圧縮チャンバ43は、マニホルド46によってスロットル47に接続されている。一実施形態では、すべての圧縮チャンバ43は、1つのスロットル47および1つのマニホルド46に接続されている。スロットル47は外気に開放されている。
【0110】
プッシャ41は、それぞれのシート4Bが型3Bの近くを通過するときに一度に1つずつ駆動される(すなわち、「オフ」位置から「オン」位置にもたらされる)。プッシャ41が駆動されるとき、スロットル47の存在と組み合わされたプッシャ41を動かす効果は、圧縮チャンバ43に、したがってマニホルド46に過圧を生成する。
【0111】
好ましくは、分配器45はまた、作動チャンバ42内に負圧(真空)を生成して、プッシャ41を「オン」位置から「オフ」位置に戻すように構成される(用量を型3Bに移送した後)。別の実施形態では、移送装置4は、各プッシャ41について、(用量を型3Bに移送した後)プッシャ41を「オン」位置から「オフ」位置に戻すように構成されたばねを備える。別の実施形態では、(用量を型3Bに移送した後)プッシャ41を「オン」位置から「オフ」位置に戻すために、圧縮空気が圧縮チャンバ43にポンプで送られる。
【0112】
一実施形態では、ライン1は、圧力センサ48を備える。圧力センサ48は、マニホルド46に接続されている。圧力センサ48は、マニホルド46内の圧力を測定する役割を担う。圧力センサ48は、好ましくは(より単純である)圧力スイッチである。一実施形態では、圧力センサ48は、(より複雑である)流量圧力計である。圧力センサ48は、好ましくは、すべての圧縮チャンバ43に接続された単一のセンサである。
【0113】
圧力センサ48は、制御ユニットに接続されている。圧力センサ48によって検出された圧力欠陥は、作動チャンバ42と圧縮チャンバ43との間の空気漏れを示す。
【0114】
好ましくは、プッシャ41が「オン」位置にある場合(および、したがって、作動チャンバ42が空気で満たされている場合)、圧縮空気のさらなるジェットが作動チャンバ42にポンプで送られる。次に、作動チャンバ42から圧縮チャンバ43に漏れる空気は、圧力センサ48によって測定される。実際、作動チャンバからの空気漏れは、プッシャ41の摩耗または不適切な部品サイズが原因である可能性がある。ピストンが「オン」位置にある場合(それが「オフ」位置に戻る前)にポンプで送られる追加の空気ジェットのおかげで、圧力センサ48はその測定の精度を改善する。したがって、圧力センサ48は、単純な圧力スイッチであってもよい。
【0115】
あるいは、圧力は、プッシャ41が「オフ」位置から「オン」位置に移動するのと同時に、圧力センサ48を使用して測定されてもよい。この場合、圧力センサ48は、好ましくは流量圧力計である。
【0116】
一実施形態では、制御ユニットは、圧力センサ48によって検出された信号に応じて、移送装置4の誤動作を検出するように構成される。制御ユニットは、初期試験段階中に圧力センサ48によって検出された信号に応じて、移送装置4のあらゆる誤動作を検出し、使用中および保守後に構成要素の寸法のわずかな違いおよび/または組立エラーを検出する。一実施形態では、制御ユニットは、(誤動作が欠陥製品の廃棄を引き起こすなどの段階に達する前に)圧力センサ48によって検出された信号に応じて、ライン保守のシャットダウンを計画するように構成される。
【0117】
このラインは、圧縮成形機3を備える。圧縮成形機3は、成形カルーセル3Aを含む。成形カルーセル3Aは、成形カルーセルの回転軸Aを中心に回転する。
【0118】
圧縮成形機3は、複数の型3Bを含む。型とは、成形キャビティを意味する。
【0119】
成形カルーセル3Aは、移送カルーセル4Aから用量を受け取るように構成される。一実施形態では、成形カルーセル3Aは、用量を堆積させるために移送カルーセル4Aが通過する環状溝を備えている。
【0120】
一実施形態では、ライン1は、検出カメラ31を備える。カメラ31は、成形カルーセル3Aに向けられている。カメラ31は、成形カルーセル3Aに対して静止しており、用量がすでに型3Bに放出されており且つ型3Bがまだ閉じられていない点に配置されている。カメラ31は、それぞれの型3Bに(移送カルーセル4Aによって)配置された各用量を個別に連続して観察するように構成される。カメラ31は、型3Bとの用量の接触点と最適な接触点との間のあらゆる差異を検出するように構成される。カメラ31は制御ユニットに接続されている。制御ユニットは、検出カメラ31によってキャプチャされた(画像)信号に応じて、挿入位置のあらゆる偏り(drift)を識別する。この偏りは、動作中における汚れている部品が原因である可能性がある。一実施形態では、制御ユニットは、検出カメラ31によってキャプチャされた(画像)信号に応じて、機械洗浄のシャットダウンを計画する。検出カメラ31によってキャプチャされた(画像)信号に応じて、制御ユニットは、移送装置4のどのプッシャ41が偏っているか、および/またはどの型4Bが汚れているかを識別する。検出カメラ31によってキャプチャされた(画像)信号に応じて、小さな寸法の違いまたは組立エラーをチェックするために、初期試験段階中または保守後に挿入セットアップを最適化することも可能である。
【0121】
一実施形態では、各型3Bは、上部型部分32Aおよび下部型部分32Bを備える。上部および下部型部分32Aおよび32Bは、用量を受ける、および成形品を排出するためにそれらが離間されている開位置と、(成形によって)用量から物体を成形するためにそれらが一緒に閉じている閉位置との間で、互いに対して移動可能である。一実施形態では、移送カルーセル4Aは、型部分32Aおよび32Bが開位置にある間、下部型部分32Bに用量を配置する。一実施形態では、上部型部分32Aは雄部分であり、下部型部分32Bは雌部分である。一実施形態では、下部部分32Bは、上部部分32Aに向かって移動して、(間隔を空けた)開位置から(一緒に閉じる)閉位置へと移行する。各部分はまた、逆になっていてもよい。一実施形態では、圧縮成形機3は、下部部分32Bを上部部分32Aに向かって移動させる油圧回路を備える。
【0122】
図4Aは、下部部分32Bを上昇させる、したがって、型3Bを閉じるステップ中の油圧回路を示す。
【0123】
油圧回路は、型3Bの下部部分32Bを作動させるように、油を下部チャンバ33Bにポンプで送るように構成された油ポンプ39を備える。一実施形態では、各型3Bの下部チャンバ33Bに接続された主の油ポンプ39が存在する。したがって、下部部分32Bは、型3Bを閉じるために、上部部分32Aに向かって移動され、上部部分32Aに対して圧縮される。下部部分32Bを上部部分32Aに対して圧縮することは、型3Bの上部部分32Aと接触して、上部チャンバ33Aに含まれる油を圧縮する効果を有する。
【0124】
一実施形態では、油圧回路は、圧力調整器36を備える。一実施形態では、圧力調整器36は調整弁である。一実施形態では、圧力調整器36はスロットルである。
【0125】
一実施形態では、油圧回路はタンク360を備える。一実施形態では、圧力調整器36は、タンク360に接続されている。圧力調整器36は、大気圧にあるタンク360に油を供給する。
【0126】
一実施形態では、油圧回路は、上部チャンバ33Aを圧力調整器36に接続する回路脚に接続されたバッファ35を備える。バッファ35は、好ましくは加圧されている(すなわち、大気圧よりも高い圧力である)。一実施形態では、圧力調整器36は、バッファ35内の圧力を調整する機能を有する(特に過渡状態の間)。
【0127】
一実施形態では、油圧回路は、追加のタンク361を備える。追加のタンク361は大気圧にある。ポンプ39は、タンク360に接続されて、そこから油を引き出す。一実施形態では、追加のタンク361は、タンク360と一致する。別の実施形態では、追加のタンク361およびタンク360は、2つの別個のタンクである。
【0128】
調整器36はまた、一実施形態では、タンク360にも接続されている出力を有する。(再生式と呼ばれる)別の実施形態では、圧力調整器36の出力は、ポンプ39の供給端に(すなわち、ポンプ39の供給端を下部チャンバ3Bに接続する回路脚に)接続される。他の実施形態では、圧力調整器の出力は、図示されていない、油圧回路の他の構成要素に接続されている。
【0129】
一実施形態では、ライン1は、圧力変換器34を備える。好ましくは、すべての型3Bに接続された単一の圧力変換器34が存在する。圧力変換器34は、油圧回路内で、圧力調整器36と各型3Bの上部チャンバ33Aとの間に動作可能に接続されている。好ましくは、圧力変換器34は、油圧回路内で、バッファ35と各型3Bの上部チャンバ33Aとの間に動作可能に接続されている。一実施形態では、制御ユニットは、圧力変換器34に接続されて、型3Bの下部チャンバ33Bとその型3Bの上部チャンバ33Aとの間で起こり得る油漏れを検出する。このような漏れは、下部型部分32Bおよび上部型部分32Aの摩耗、または構成要素の寸法差、または下部型32Bと上部型32Aとの間のシール摩耗に起因する可能性がある。
【0130】
一実施形態では、油ポンプ39は、型3Bの下部チャンバ33Bに接続されており、ダブルポンプ、すなわち、第1のステージ39Aおよび第2のステージ39Bを備えるポンプである。第1のステージ39Aは、下部型部分32Bを上部型部分33Aに近づける第1のステップの間に駆動される。2つの部分を一緒に動かすこのステップの間、下部型部分32Bの動きは速く、そのために、ポンプ39は、高い流量容量および低い出力(power)を必要とする。第2のステージ39Bは、下部型部分32Bを上部部分32Aに対して圧縮するステップの間に駆動される。したがって、第2のステージ39Bは、第1のステージ39Aの後に駆動される。圧縮するステップの間、ポンプ39は、低い流量容量を必要とするが、必要な圧縮を達成するために、高い出力を必要とする。したがって、第1のステージ39Aは、流量容量およびより低い出力を有し、一方、第2のステージ39Bは、より低い流量容量およびより高い出力を有する。第1のステージ39Aおよび第2のステージ39Bは、互いに交互に駆動される。
【0131】
一実施形態では、ライン1は、ポンプ39の第1のステージ39Aに結合された第1の加速度計38Aを備える。一実施形態では、ライン1は、ポンプ39の第2のステージ39Bに結合された第2の加速度計38Bを備える。一実施形態では、第1の加速度計38Aおよび第2の加速度計38Bは、一般に、振動センサである。
【0132】
一実施形態では、ライン1は、第1のステージ39Aの供給圧力を測定するために、ポンプ39の第1のステージ39Aに結合された第1の圧力変換器37Aを備える。一実施形態では、ライン1は、第2のステージ39Bの供給圧力を測定するために、ポンプ39の第2のステージ39Bに結合された第2の圧力変換器37Bを備える。
【0133】
制御ユニットは、一実施形態では、それぞれの振動傾向を第1のステージ39Aおよび第2のステージ39Bの各圧力傾向と相関させるデータベースに接続されている。圧力変換器37Aおよび37Bによって検出された信号をそれぞれの加速度計38A、38Bによって検出された信号と比較することによって、制御ユニットは、ポンプ39の第1のステージ39Aおよび第2のステージ39Bのキャビテーションを検出し、それによって壊滅的な故障を防ぐことを可能にする。
【0134】
一実施形態では、圧縮成形機3は、成形品を型3Bから抽出するための圧縮空気回路を備える。圧縮空気回路は開回路であり、すなわち、型3Bに空気を吹き込み、そこから空気が大気中に流出する。空気は型3Bに連続して吹き込まれる。抽出に必要な流れは、成形カルーセルの一隅にある圧縮空気回路によって始動される。圧縮空気回路は、圧縮空気を受け取り且つ特定のバルブを開閉することによってそれを型3Bに分配する回転マニホルド(または供給ダクト)を備える。一実施形態では、ライン1は、回転マニホルドに接続された流量圧力計30を備える。流量圧力計30は、成形カルーセル3Aの1回転中の回転マニホルドの圧力傾向を検出する役割を果たす。成形カルーセル3Aの1回転中の回転マニホルドの圧力傾向を分析することにより(および、それをデータベースに格納されている理想的な傾向と比較することにより)、制御ユニットは、型3Bから物体を抽出するための圧縮空気回路の効率の低下があれば、それを特定する。効率の低下は、回路のダクトおよび通気口の閉塞が原因である可能性があり、したがって、制御ユニットは、洗浄が必要であることを示す警報信号を生成することができる。効率の低下は、異なる型3B内の空気の流れの不正確なバランスが原因である可能性もある(実際、回路は並列回路であり、不均衡が発生する可能性がある)。制御ユニットは、初期試験段階中、保守後、または生産(監視)中に、流量圧力計30によって検出された信号を分析してもよい。
【0135】
一実施形態では、移送カルーセル4Aは、成形カルーセル3Aから連続して、成形された(すなわち、形作られた)物体5Bを受け取るように構成される。
【0136】
ライン1はコンベヤ5を備える。好ましくは、コンベヤ5は、コンベヤベルト5Aを含む。一実施形態では、移送カルーセル4Aは、成形された物体5Bをコンベヤベルト5A上に解放するように構成される。一実施形態では、コンベヤベルト5Aは、移送カルーセル4Aから、成形された(すなわち、形作られた)物体5Bを受け入れるように構成される。一実施形態では、コンベヤベルト5Aは、成形された(すなわち、形作られた)物体5Bを吸引によって保持するように構成される。コンベヤベルト5Aは、成形された(すなわち、形作られた)物体5Bを成形カルーセル3Aから離れるように移送するように構成される。移送中、物体5Bは同じ順序付けられた連なりで保持される。コンベヤベルトは、物体5Bをコンベヤベルト5の供給方向5Vに移動させるように構成される。
【0137】
一実施形態では、ラインは、圧縮成形機3によって成形された物体5Bの温度を検出するように構成された温度センサ52を備える。温度センサ52は、好ましくは、コンベヤ5上に配置される。温度センサ52は、好ましくは、(まだ熱いときに物体の温度を検出するために)コンベヤベルト5Aの、成形カルーセル3Aの近位の位置に配置される。このようにして、単一の温度センサ52は、すべての成形された物体5Bの温度を検出するように構成される。好ましくは、温度センサ52はパイロメーターである。好ましくは、温度センサ52は非接触センサである。
【0138】
他の実施形態では、温度センサ52は、成形カルーセル3A自体に配置されていてもよい。そのような場合、各型3Bの近くに温度センサ52が存在する(そして、温度センサ52は、接触/浸漬センサであり得る)。さらに他の実施形態では、温度センサ52は、コンベヤ5および圧縮成形機3と相互作用するライン1の静止部分に配置されてもよい。
【0139】
温度センサ52(または複数ある場合は、複数の温度センサ52)は制御ユニットに接続されている。温度センサ52によって検出された温度を最適温度と比較することによって、制御ユニットは、型3Bの冷却システムにおいて起こり得る誤動作を認識することができる。実際、型3Bの冷却システムは、平行な冷却チャネルを含む。したがって、制御ユニットは、冷却チャネルの閉塞および/またはチャネルの不正確なバランスを認識(および必要に応じて修正)することができる。このように誤動作の認識は、初期試験段階中、保守後、または使用(監視)中に役立ち得る。
【0140】
一実施形態では、ライン1は、検査カメラ53を備える。一実施形態では、ライン1は、追加の検査カメラ54を備える。検査カメラ53は、好ましくは、成形された物体5Bの画像をキャプチャするためにコンベヤベルト5A上に配置される。追加の検査カメラ54は、好ましくは、成形された物体5Bの画像をキャプチャするためにコンベヤベルト5A上に配置される。制御ユニットは、検査カメラ53に接続されている。制御ユニットは、追加の検査カメラ54に接続されている。一実施形態では、コンベヤベルト5A上に配置され且つ制御ユニットに接続された複数の検査カメラが存在する。検査カメラ53(および追加の検査カメラ54)によってキャプチャされた画像を分析することによって、制御ユニットは、成形された物体5Bにおいて起こり得る欠陥を認識する。実際、成形された物体5Bは、型3Bを閉じるシステムおよび/または型3Bに空気を注入するシステムにおける誤動作のために、形状および/または寸法の欠陥を有し得る。一実施形態では、制御ユニットは、検査カメラ53(および追加の検査カメラ54)によってキャプチャされた画像を、圧縮成形機3に配置されたセンサ(例えば、圧力変換器34および流量圧力計30)によって検出されたデータと比較し、成形された物体5Bの欠陥の原因を特定するように構成される。検査カメラ53(および追加の検査カメラ54)によってキャプチャされた画像を分析することによって、制御ユニットは、ベルト5A上の成形された物体5Bの位置決めにおいて起こり得るエラーを認識する。位置決めエラーを分析することにより、制御ユニットは、移送装置4およびコンベヤ5の摩耗または不正確な調整を検出することができる。
【0141】
参照のために英数字の順序でリストされている以下の段落は、本発明を説明する非限定的な例示的なモードである。
【0142】
A.プラスチック物体の連続サイクル生産のためのライン(1)は、
未加工の形態の固体プラスチック材料を受け取り、プラスチック流体の流れを供給するように構成された押出機(2)と、
回転成形カルーセル(3A)と複数の型(3B)を含む圧縮成形機(3)であって、対応する用量から順序付けられた一連の物体を形成する圧縮成形機(3)と、
プラスチック流体の流れから順序付けられた一連の用量を取得し、用量を個別に圧縮成形機(3)に供給するように構成された移送装置(4)と、
物体を個別に受け取り、同じ順序付けられた連なりで移送するように構成されたコンベヤ(5)と、
第1の診断信号を検出するように構成され且つライン(1)の第1の事前に規定された位置に配置された第1のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)と、
ライン(1)の動作構成をリアルタイムで表す同期信号を生成するように構成され且つ同期信号に対して同期して第1の診断信号を捕捉するようにプログラムされている制御ユニットと、を備える。
【0143】
A1.
段落Aに記載のライン(1)において、同期信号は、用量および物体がライン(1)に沿って移動する速度を表し、第1の事前に規定された位置は、ライン(1)に沿った、順序付けられた一連の用量および物体の移動に対する静止位置である。
【0144】
A1.1.
段落A1に記載のライン(1)において、制御ユニットが、第1の一連の時点で第1の診断信号を捕捉し、第1の診断信号の、対応する第1の順序付けられた一連の値を導出するようにプログラムされており、第1の一連の時点は、同期信号と第1の事前に規定された位置の関数である。
【0145】
A1.1.1.
段落A1.1に記載のライン(1)において、ライン(1)は、第2の診断信号を検出するように構成され且つ第1の位置とは異なる、ライン(1)の第2の事前に規定された位置に配置された第2のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)を含み、制御ユニットは、第2の一連の時点で第2の診断信号を捕捉して、第2の診断信号の、対応する第2の順序付けられた一連の値を導出するようにプログラムされており、第2の一連の時点は、同期信号および第2の事前に規定された位置の関数であり、制御ユニットは、第1および第2の順序付けられた一連の捕捉された値を相関させるようにプログラムされており、その結果、第1の順序付けられた一連の各値は、第2の一連の対応するそれぞれの値と相関している。
【0146】
A1.1.1.1.
段落A1.1.1.1に記載のライン(1)において、第1の一連の時点の各時点で、第1のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)は、順序付けられた一連の用量または物体のそれぞれのメンバーと動作可能に相互作用し、第2の一連の時点の任意の時点で、第2のセンサは、順序付けられた一連の用量または物体の同じメンバーと動作可能に相互作用する。
【0147】
A1.2.
段落Aから段落A1.1.1.1のいずれか1つに記載のライン(1)において、ライン(1)は、それぞれの診断信号を検出するように構成され且つライン(1)のそれぞれの事前に規定された位置に配置された複数のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)を含み、制御ユニットは、同期信号に対して同期して複数のセンサのセンサによって生成された診断信号を捕捉するようにプログラムされている。
【0148】
A1.2.1.
段落A1.2に記載のライン(1)において、制御ユニットが、各診断信号を対応するそれぞれの一連の時点で捕捉し、その診断信号の、対応するそれぞれの順序付けられた一連の値を導出するようにプログラムされており、各一連の時点は、同期信号とそれぞれのセンサの事前に規定された位置の関数である。
【0149】
A1.2.1.1.
段落A1.2.1に記載のライン(1)において、制御ユニットが、複数のセンサによって捕捉された順序付けられた一連の値を相関させるようにプログラムされており、その結果、各一連の各値が他の一連の対応するそれぞれの値と相関している。
【0150】
A1.2.1.1.1.
段落A1.2.1.1に記載のライン(1)において、それぞれの一連の時点の各時点において、各センサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)は、順序付けられた一連の用量または物体の対応するそれぞれのメンバーと動作可能に相互作用し、それぞれの一連の時点の任意の時点で、別のセンサが、その順序付けられた一連の用量または物体の同じメンバーと動作可能に相互作用する。
【0151】
A2.
段落AからA1.2.1.1.1のいずれか1つに記載のライン(1)において、同期信号が成形カルーセル(3A)の角度位置と相関している。
【0152】
A2.1.
段落A2に記載のライン(1)において、制御ユニットは、第1の診断信号の時間傾向を表すアナログ信号を受信する役割を担い、アナログ信号のデジタル表現を生成するように構成され且つ同期信号に応じてデジタル信号を処理するようにプログラムされている。
【0153】
A3.
段落AからA2.1のいずれか1つに記載のライン(1)において、第1のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)は、圧縮成形機(3)によって成形された物体の温度を検出するように構成された温度センサ(52)である。
【0154】
A3.1.
段落A3に記載のライン(1)において、温度センサ(52)は、物体から事前に規定された距離に留まりながら、圧縮成形機(3)によって成形された物体の温度を検出するように構成される。
【0155】
A3.2.
段落A3または段落A3.1に記載のライン(1)において、温度センサ(52)がコンベヤ(5)上に配置されている。
【0156】
A4.
段落AからA2.1のいずれか1つに記載のライン(1)において、第1のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)は、移送装置(4)の各プッシャ(41)を駆動する役割を担う空気圧回路に動作可能に接続された圧力または流量センサ(48)であり、各プッシャ(41)は、順序付けられた一連の用量の対応するそれぞれの用量に作用する。
【0157】
A4.1.
段落A4に記載のライン(1)において、圧力または流量センサ(48)が空気圧回路内の圧力の瞬時値を検出するように構成される。
【0158】
A4.1.1.
段落A4.1に記載のライン(1)において、圧力または流量センサ(48)が、それぞれのプッシャ(41)が用量に接触している「オン」位置にある瞬間の瞬間圧力値を検出するようにプログラムされており、空気圧回路は、第1の空気ジェットを吹き付けてプッシャを「オン」位置に動かし、次に、圧力または流量センサ(48)が瞬間圧力値を検出するようにプログラムされている瞬間(またはその直前)に第2の空気ジェットを吹き付けるように構成される。
【0159】
A4.2.
段落A4または段落A4.1に記載のライン(1)において、圧力または流量センサ(48)は圧力スイッチである。
【0160】
A5.
段落AからA2.1のいずれか1つに記載のライン(1)において、第1のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)は、圧縮成形機(3)の成形カルーセル(3A)に向けられて、それぞれの型(3B)内の各用量を個別に連続して観察する検出カメラ(31)である。
【0161】
A5.1.
段落5に記載のライン(1)において、検出カメラ(31)は成形カルーセル(3A)に沿ってその外側に配置されている。
【0162】
A5.2.
段落5または段落5.1に記載のライン(1)において、検出カメラ(31)は、それぞれの型(3B)内の各用量の瞬間画像をキャプチャするように構成される。
【0163】
A6.
段落AからA2.1のいずれか1つに記載のライン(1)において、第1のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)は、圧縮成形機(3)によって成形された物体の移動経路に沿って配置されて、個々の物体の画像をキャプチャする検査カメラ(53)である。
【0164】
A6.1.
段落A6に記載のライン(1)において、検査カメラ(53)はコンベヤ(5)のベルト(5A)上に配置されている。
【0165】
A6.2.
段落A6または段落A6.1に記載のライン(1)において、検査カメラ(53)は各物体の瞬間画像をキャプチャするように構成されている。
【0166】
A7.
段落AからA2.1のいずれか1つに記載のライン(1)において、第1のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)は、圧縮空気を空気圧システムに供給する役割を担うダクトに動作可能に取り付けられた流量圧力計(30)であり、空気圧システムは、圧縮成形機(3)で形成された成形された物体をそれぞれの型(3B)から抽出する。
【0167】
A7.1.
段落A7に記載のライン(1)において、流量圧力計(30)は、成形カルーセル(3A)の1回転中の圧力傾向を検出するように構成される。
【0168】
A7.2.
段落A7または段落A7.1によるライン(1)において、流量圧力計(30)は、圧縮空気を受け取り且つそれを型(3B)に分配するように構成された回転マニホルド内の圧力傾向を検出するように構成される。
【0169】
A8.
段落AからA2.1のいずれか1つに記載のライン(1)において、 第1のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)は、圧力変換器(34)であり、当該圧力変換器(34)は、圧縮成形機(3)の型(3B)のそれぞれについて、圧縮を生成するように連動して作用する型部分(32B、32A)の相対運動の役割を担う油圧回路に動作可能に接続されている。
【0170】
A8.1.
段落A8に記載のライン(1)において、圧力変換器(34)は、成形カルーセル(3A)の1回転中の油圧回路内の圧力傾向を検出するように構成される。
【0171】
A9.
段落AからA2.1のいずれか1つに記載のライン(1)において、第1のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)は、圧縮成形機(3)の型(3B)のそれぞれについて、圧縮を生成するために連動して作用する型部分(32A、32B)の相対運動の役割を担うポンプ(39)に結合された加速度計(38A、38B)である。
【0172】
A9.1.
段落A9に記載のライン(1)において、加速度計(38A、38B)は、成形カルーセル(3A)の1回転中のポンプ(39)の振動傾向を検出するように構成される。
【0173】
A9.2.
段落A9またはA9.1に記載のライン(1)において、ライン(1)は、ポンプ(39)に結合されたポンプ供給圧力変換器(37A、37B)をさらに備える。
【0174】
A9.2.1.
段落A9.2に記載のライン(1)において、ポンプ供給圧力変換器(37A、37B)は、成形カルーセル(3A)の1回転中のポンプ(37A、37B)の供給圧力傾向を検出するように構成される。
【0175】
A9.2.2.
段落A9.2または段落A9.2.1に記載のライン(1)において、制御ユニットは、ポンプ供給圧力変換器(37A、37B)によって検出された診断信号に応じて、加速度計(38A、38B)によって検出された診断信号を処理するように構成される。
【0176】
A10.
段落AからA2.1のいずれか1つに記載のライン(1)において、第1のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)は、押出機(2)に結合され且つ押出機(2)によって処理されたプラスチック材料の物理的状態を示す可塑化パラメータを検出する光学センサ(26)である。
【0177】
A11.
段落AからA2.1のいずれか1つに記載のライン(1)において、 第1のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)は、プラスチック流体の流れの圧力を測定するために押出機(2)のアウトフィード端(2B)に配置されたプラスチック流体圧力センサ(25)と連動して作用して、押出機(2)のスクリュー(23)の角速度を測定するように構成された速度センサ(24)である。
【0178】
A12.
段落AからA2.1のいずれか1つに記載のライン(1)において、第1のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)は、ラインまたはラインの一部によって吸収された電力を測定するように構成された電流または電力センサである。
【0179】
B.
プラスチック物体の連続サイクル生産のための方法であって、
固体プラスチック材料を押し出し、プラスチック流体の流れを生成するステップと、
プラスチック流体のその流れから、順序付けられた一連の用量を形成するステップと、
回転成形カルーセル(3A)と一体の対応する型(3B)に用量を挿入するステップと、
型(3B)内の用量を圧縮することにより、順序付けられた一連の物体を圧縮成形するステップと、
物体を同じ順序付けられた連なりに維持しながら、物体を1つずつ成形カルーセル(3A)から遠ざけるように移送するステップと、
ライン(1)の第1の事前に規定された位置にある第1のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)を介して第1の診断信号を検出するステップと、
ライン(1)の動作構成をリアルタイムで表す同期信号を生成するステップと、
同期信号に対して同期して第1の診断信号を捕捉するステップと、を含む方法。
【0180】
B1.
段落Bに記載の方法において、同期信号は、用量および物体がライン(1)に沿って移動する速度を表し、第1の事前に規定された位置は、ライン(1)に沿った、順序付けられた一連の用量および物体の移動に対する静止位置である。
【0181】
B1.1.
段落B1に記載の方法において、第1の診断信号は、第1の診断信号の対応する第1の順序付けられた一連の値を導出するように、第1の一連の時点で捕捉され、第1の一連の時点は、同期信号および第1の事前に規定された位置に応じて生成される。
【0182】
B1.1.1.
段落B1.1に記載の方法において、当該方法は、
第1の位置とは異なる、ライン(1)の第2の事前に規定された位置にある第2のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)を介して第2の診断信号を検出するステップと、
第2の一連の時点で第2の診断信号を捕捉して第2の診断信号の対応する第2の順序付けられた一連の値を導出するステップであって、第2の一連の時点は、同期信号と第2の事前に規定された位置の関数である、ステップと、
第1のおよび第2の順序付けられた一連の捕捉された値を相関させるステップであって、それにより、第1の順序付けられた一連の各値が第2の一連の対応するそれぞれの値と相関する、ステップと、を含む。
【0183】
B1.1.1.1.
段落B1.1.1に記載の方法において、第1の一連の時点の各時点で、第1のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)は、順序付けられた一連の用量または物体のそれぞれのメンバーと動作可能に相互作用し、第2の一連の時点の任意の時点で、第2のセンサは、その順序付けられた一連の用量または物体の同じメンバーと動作可能に相互作用する。
【0184】
B1.2.
段落B1.1からB1.1.1.1のいずれか1つに記載の方法において、当該方法は、
第1の位置とは異なる、ライン(1)の第2の事前に規定された位置にあるそれぞれのセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)を介して複数の診断信号を検出するステップと、
同期信号に対して同期して複数のセンサの各センサによって生成された診断信号を捕捉するステップと、を含む。
【0185】
B1.2.1.
段落B1.2に記載の方法において、当該方法は、
各診断信号をそれぞれの一連の時点で捕捉するステップと、
その診断信号の対応するそれぞれの順序付けられた一連の値を導出するステップであって、一連の時点の各々は、同期信号およびそれぞれのセンサの事前に規定された位置の関数である、ステップと、を含む。
【0186】
B1.2.1.1.
段落B1.2.1に記載の方法において、当該方法は、各一連の各値が他の一連の対応するそれぞれの値と相関するように、複数のセンサによって捕捉された順序付けられた一連の値を相関させるステップを含む。
【0187】
B1.2.1.1.1.
段落B1.2.1.1に記載の方法において、それぞれの一連の時点の各時点で、各センサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)は、順序付けられた一連の用量または物体のそれぞれのメンバーと動作可能に相互作用し、それぞれの一連の時点の任意の時点で、別のセンサが、その順序付けられた一連の用量または物体の同じメンバーと動作可能に相互作用する。
【0188】
B2.
段落BからB1.1.1.1のいずれか1つに記載の方法において、同期信号は回転カルーセル(3A)の角度位置と相関している。
【0189】
B2.1.
段落B2に記載の方法において、当該方法は、第1の診断信号の時間傾向を表すアナログ信号をデジタル化するステップを含み、同期信号に応じてデジタル信号を処理するステップをさらに含む。
【0190】
B3.
段落BからB2のいずれか1つに記載の方法において、第1のセンサは、段落A3からA12のいずれか1つに記載のものである。
【0191】
B3.1.
段落B4に記載の方法において、第1のセンサ(24、25、26、30、31、37、38A、38B、48、52、53、54)は、移送装置(4)の各プッシャ(41)を駆動する役割を担う空気圧回路に動作可能に接続された圧力または流量センサ(48)であり、各プッシャ(41)は、順序付けられた一連の用量の対応するそれぞれの用量に作用する。
【0192】
B3.1.1.
段落B3.1に記載の方法において、圧力または流量センサ(48)は空気圧回路内の圧力の瞬時値を検出する。
【0193】
B3.1.1.1.
段落B3.1.1に記載の方法において、圧力または流量センサ(48)は、プッシャ(41)が用量と接触する「オン」位置にある瞬間に瞬間圧力値を検出し、空気圧回路は、第1の空気ジェットを吹き付けてプッシャを「オン」位置に移動し、次に圧力または流量センサ(48)が瞬間的な圧力値を検出する瞬間(またはその直前)に第2の空気ジェットを吹き付ける。
【0194】
C.
未加工の形態の固体プラスチック材料を受け取り、プラスチック流体の流れを供給するように構成された押出機(2)であって、
診断信号を検出するように構成され且つ事前に規定された位置に配置された少なくとも1つのセンサと、
診断信号を受信し、その複数の値を捕捉するように構成された制御ユニットと、を備える。
【0195】
C1.
段落Cに記載の押出機(2)において、制御ユニットは、少なくとも1つのセンサから受信した診断信号を処理し、制御信号を生成するように構成される。
【0196】
C1.1.
段落C1に記載の押出機(2)において、制御信号は、事前に規定された論理に基づいてフィードバックチェックを実行するためのコマンドを含む。
【0197】
C1.2.
段落C1または段落C1.1に記載の押出機(2)において、制御信号は警報を含む。
【0198】
C2.
段落CからC1.2のいずれか1つに記載の押出機(2)において、押出機(2)は、可塑化パラメータを検出するように構成された光学センサ(26)(少なくとも1つのセンサの例である)を備え、可塑化パラメータは、押出機(2)によって処理されるプラスチック材料(2)の物理的状態を示す。
【0199】
C3.
段落CからC2のいずれか1つに記載の押出機(2)において、押出機(2)は、押出機(23)のスクリュー(23)の角速度を測定するように構成された速度センサ(24)(少なくとも1つのセンサの例である)を備え、速度センサ(24)は、押出機(2)のアウトフィード端(2B)に配置され且つプラスチック流体の流れの圧力を測定するプラスチック流体圧力センサ(25)と連動して作用する。
【0200】
C3.1.
段落C3に記載の押出機(2)において、制御ユニットは、速度センサ(24)によって検出された角速度の値および圧力センサ(25)によって検出されたプラスチック流体の圧力に応じてフィードバック制御を用いてスクリュー(23)の速度を変化させるようにプログラムされている。
【0201】
C4.
段落CからC3.1のいずれか1つに記載の押出機(2)において、押出機(2)は、押出機(2)によって吸収された電力(または電流)を測定するように構成された電流または電力センサ(少なくとも1つのセンサの例である)を備える。
【0202】
C5.
段落CからC4のいずれか1つに記載の押出機(2)において、押出機(2)は、押出機(2)のアウトフィード端(2B)で流体材料の温度を検出するように構成された熱電対(27)(少なくとも1つのセンサの例である)を備える。
【0203】
C5.1.
段落C5に記載の押出機(2)において、制御ユニットは、フィードバック制御を使用して、熱電対(27)によって検出された温度に応じて、加熱要素(21)をオンまたはオフに切り替え、またはファン(210)をオンまたはオフに切り替えるようにプログラムされている。
【0204】
D.
圧縮成形機(3)であって、
対応する用量から順序付けられた一連の物体を形成する回転成形カルーセル(3A)および複数の型(3B)と、
診断信号を検出するように構成され且つ事前に規定された位置に配置された少なくとも1つのセンサと、
診断信号を受信し、その複数の値を捕捉するように構成された制御ユニットと、を備える。
【0205】
D1.
段落Dに記載の圧縮成形機(3)において、制御ユニットは、少なくとも1つのセンサから受信した診断信号を処理し、制御信号を生成するように構成される。
【0206】
D1.1.
段落D1に記載の圧縮成形機(3)において、制御信号は、事前に規定された論理に基づいてフィードバックチェックを実行するためのコマンドを含む。
【0207】
D1.2.
段落D1または段落D1.1に記載の圧縮成形機(3)において、制御信号は警報を含む。
【0208】
D2.
段落DからD1.2のいずれか1つに記載の圧縮成形機(3)において、圧縮成形機(3)によって成形された物体の温度を検出するように構成された温度センサ(52)(少なくとも1つのセンサの例である)を備える。
【0209】
D3.
段落DからD2のいずれか1つに記載の圧縮成形機(3)において、圧縮成形機(3)は、回転成形カルーセル(3A)に向けられて、それぞれの型(3B)の各用量を個別に連続して観察する検出カメラ(31)(少なくとも1つのセンサの例である)を備える。
【0210】
D3.1.
段落D3に記載の圧縮成形機(3)において、検出カメラ(31)は、それぞれの型(3B)内の各用量の瞬間画像をキャプチャするように構成される。
【0211】
D4.
段落DからD3.1のいずれか1つに記載の圧縮成形機(3)において、圧縮成形機(3)は、空気圧システムに圧縮空気を供給する役割を担うダクトに動作可能に取り付けられた流量圧力計(30)(少なくとも1つのセンサの例である)を備え、空気圧システムは、それぞれの型(3B)から圧縮成形機(3)で形成された成形された物体を抽出する。
【0212】
D4.1.
段落D4に記載の圧縮成形機(3)において、流量圧力計(30)は、成形カルーセル(3A)の1回転中の圧力傾向を検出するように構成される。
【0213】
D4.2.
段落D4または段落D4.1に記載の圧縮成形機(3)において、流量圧力計(30)は、圧縮空気を受け取り、それを型(3B)に分配するように構成された回転マニホルド内の圧力傾向を検出するように構成される。
【0214】
D4.3.
段落D4からD4.2のいずれか1つに記載の圧縮成形機(3)において、制御ユニットは、流量圧力計(30)によって検出された圧力傾向に応じてフィードバックによって駆動され、型(3B)に向けられた圧縮空気の流れのバランスをとる。
【0215】
D5.
段落DからD4.1のいずれか1つに記載の圧縮成形機(3)において、圧縮成形機(3)は、圧縮成形機(3)の型(3B)のそれぞれについて、圧縮を生成するために連動して作用する型(32B、32A)の相対運動の役割を担う油圧回路に動作可能に接続された圧力変換器(34)(少なくとも1つのセンサの例である)を備える。
【0216】
D5.1
段落D5に記載の圧縮成形機(3)において、圧力変換器(34)は、成形カルーセル(3A)の1回転中の油圧回路内の圧力傾向を検出するように構成される。
【0217】
D5.2.
段落D5からD5.1のいずれか1つに記載の圧縮成形機(3)において、制御ユニットは、圧力変換器(34)によって検出された圧力傾向に応じてフィードバックによって駆動され、油圧回路弁のキャリブレーションを修正する。
【0218】
D6.
段落DからD5.1のいずれか1つに記載の圧縮成形機(3)において、圧縮成形機(3)は、圧縮成形機(3)の型(3B)のそれぞれについて、連動して作用して圧縮を生成する型部分(32A、32B)の相対運動の役割を担うポンプ(39)に結合された加速度計(38A、38B)(少なくとも1つのセンサの例である)を備える。
【0219】
D6.1.
段落D6に記載の圧縮成形機(3)において、加速度計(38A、38B)は、成形カルーセル(3A)の1回転中のポンプ(39)の振動傾向を検出するように構成される。
【0220】
D6.2.
段落D6またはD6.1に記載の圧縮成形機において、圧縮成形機は、ポンプ(39)に結合されたポンプ供給圧力変換器(37A、37B)をさらに備える。
【0221】
D6.2.1.
段落D6.2に記載の圧縮成形機(3)において、ポンプ供給圧力変換器(37A、37B)は、成形カルーセル(3A)の1回転中のポンプ(39A、39B)の供給圧力傾向を検出するように構成される。
【0222】
D6.2.2.
段落D6.2または段落D6.2.1に記載の圧縮成形機(3)において、制御ユニットは、ポンプ供給圧力変換器(37A、37B)によって検出された診断信号に応じて加速度計(38A、38B)によって検出された診断信号を処理するように構成される。
【0223】
D6.3.
段落D6からD6.2.2のいずれか1つに記載の圧縮成形機(3)において、制御ユニットは、加速度計(38A、38B)によって検出された振動傾向に応じてフィードバックによってポンプ(39)の速度を変化させるように構成されている。
【0224】
D7.
段落DからD6.3のいずれか1つに記載の圧縮成形機(3)において、圧縮成形機(3)は、圧縮成形機(3)によって吸収された電力を測定するように構成された電流または電力センサ(少なくとも1つのセンサの例である)を備える。
【0225】
E.
プラスチック流体の流れから順序付けられた一連の用量を取得し、用量を個別に圧縮成形機(3)に供給するように構成された移送装置(4)であって、
診断信号を検出するように構成され且つ事前に規定された位置に配置された少なくとも1つのセンサと、
診断信号を受信し、その複数の値を捕捉するように構成された制御ユニットと、を備える。
【0226】
E1.
段落Eに記載の装置(4)において、制御ユニットは、少なくとも1つのセンサから受信した診断信号を処理し、制御信号を生成するように構成される。
【0227】
E1.1.
段落E1に記載の装置(4)において、制御信号は、事前に規定された論理に基づいてフィードバックチェックを実行するためのコマンドを含む。
【0228】
E1.2.
段落E1または段落E1.1に記載の装置(4)において、制御信号が警報を含む。
【0229】
E2.
段落EからE1.2のいずれか1つに記載の装置(4)において、装置(4)は、移送装置(4)の各プッシャ(41)を駆動する役割を担う空気圧回路に動作可能に接続された圧力または流量センサ(48)(少なくとも1つのセンサの例である)を備え、各プッシャ(41)は、順序付けられた一連の用量の対応するそれぞれの用量に作用する。
【0230】
E2.1.
段落E2に記載の装置(4)において、圧力または流量センサ(48)が空気圧回路内の圧力の瞬時値を検出するように構成される。
【0231】
E2.1.1.
段落E2.1に記載の装置(4)において、圧力または流量センサ(48)は、プッシャが用量と接触する「オン」位置にある瞬間の瞬間圧力値を検出するようにプログラムされており、空気圧回路は、第1の空気ジェットを吹き付けてプッシャを「オン」位置に移動させ、圧力または流量センサ(48)が瞬間圧力値を検出するようにプログラムされている瞬間(またはその直前)に第2の空気ジェットを吹き付けるように構成される。
【0232】
E2.2.
段落E2または段落E2.1に記載の装置(4)において、圧力または流量センサ(48)が圧力スイッチである。
【0233】
E3.
段落EからE2.2のいずれか1つに記載の装置(4)において、装置(4)は、装置(4)によって吸収された電力(または電流)を測定するように構成された電流または電力センサ(少なくとも1つのセンサの例である)を備える。
【0234】
F.
圧縮成形機(3)によって成形された物体を個別に受け取り、それらを同じ順序付けられた連なりで移送するように構成されたコンベヤ(5)であって、
診断信号を検出するように構成され且つ事前に規定された位置に配置された少なくとも1つのセンサと、
診断信号を受信し、その複数の値を捕捉するように構成された制御ユニットと、を備える。
【0235】
F1.
段落Fに記載のコンベヤ(5)において、制御ユニットが、少なくとも1つのセンサから受信した診断信号を処理し、制御信号を生成するように構成される。
【0236】
F1.1.
段落F1に記載のコンベヤ(5)において、制御信号は、事前に規定された論理に基づいてフィードバックチェックを実行するためのコマンドを含む。
【0237】
F1.2.
段落F1または段落F1.1に記載のコンベヤ(5)において、制御信号が警報を含む。
【0238】
F2.
段落FからF1.2のいずれか1つに記載のコンベヤ(5)において、圧縮成形機(3)によって成形された物体の温度を検出するように構成された温度センサ(52)(少なくとも1つのセンサの例である)を備える。
【0239】
F2.1.
段落F2に記載のコンベヤ(5)において、温度センサ(52)が、物体から事前に規定された距離に留まりながら、圧縮成形機(3)によって成形された物体の温度を検出するように構成される。
【0240】
F2.2.
段落F2または段落F2.1に記載のコンベヤ(5)において、温度センサ(52)がコンベヤ(5)上に配置されている。
【0241】
F3.
段落FからF2.2のいずれか1つに記載のコンベヤ(5)において、コンベヤ(5)は、個々の物体の画像をキャプチャするように、コンベヤ(5)のベルト(5A)に沿って配置された検査カメラ(53)(少なくとも1つのセンサの例である)を備える。
【0242】
F3.1.
段落F3に記載のコンベヤ(5)において、検査カメラ(53)が各物体の瞬間画像をキャプチャするように構成される。
【0243】
F4.
段落FからF3.1のいずれか1つに記載のコンベヤ(5)において、コンベヤ(5)は、コンベヤ(5)によって吸収された電力(または電流)を測定するように構成された電流または電力センサ(少なくとも1つのセンサの例である)を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0244】
【文献】WO0132390A1
【文献】WO2007017418A2
【文献】WO2018051240A1
【文献】WO2004096515A1
【文献】WO2011010293A2
【文献】WO2016181361A1
【文献】the scientific article “Near infrared (NIR) spectroscopy for in-line monitoring of polymer extrusion processes” (T. Rohe, W. Becker, S. Kolle, N. Eisenreich, P. Eyerer, Talanta 5, 1999, pages 283-290)
図1A
図1B
図2A
図2B
図3A
図3B
図4A
図4B
図5
図6