BR112012022480B1 - Dispositivo para cortar produtos plásticos providos em uma cinta plástica contínua para o uso no setor médico - Google Patents

Dispositivo para cortar produtos plásticos providos em uma cinta plástica contínua para o uso no setor médico Download PDF

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B. Braun Melsungen Ag
Kieburg Heinz
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Abstract

dispositivo para cortar produtos plásticos providos em uma cinta plástica contínua para o uso no setor médico. a presente invenção descreve um dispositivo para cortar produtos plásticos interconectados para o uso no setor médico providos em uma cinta contínua de plástico, compreendendo pelo menos um laser, pelo menos um sistema de controle de laser e pelo menos um laser, pelo menos um sistema de controle de laser e pelo menos uma unidade de aquisição óptica e de processamento d edado. além disso, a presente invenção é dirigida a um dispositivo para a fabricação de produtos plásticos, especialmente reicipientes plásticos chieos ou que podem ser cheios para o uso no setor médico, compreendendo o dispositivo para cortar produtos plásticos interconectados proviso em uma cinta contínua de plástico. em particular a presente invenção é dirigida a um dispositivo para cortar produtos plásticos interconectados para o uso no setor médico providos em uma cinta contínua de plástico, em que o dispositivo compreende pelo menos um sistema de controle de laser e pelo menos uma unidade de aquisição óptica e de processamento de dados. a unidade de aquisição óptica determina dados posicionais para os produtos plásticos interconectados providos na cinta. a partir dos dados posicionais, um padrão de corte é calculado, que é transmitido para o sistema de controle de laser. de acordo com este padrão de corte, a posição, intensidade e ponto focal de pelo menos um laser são controlados pelo sistema de controle de laser, que compreende uma óptica de focagem, um meio de deflexão e um meio de formação de feixe.

Description

(54) Título: DISPOSITIVO PARA CORTAR PRODUTOS PLÁSTICOS PROVIDOS EM UMA CINTA PLÁSTICA CONTÍNUA PARA O USO NO SETOR MÉDICO (51) Int.CI.: B23K 26/38; B23K 26/40; B65D 1/09; A61J 1/06 (30) Prioridade Unionista: 09/03/2010 DE 10 2010 011 207.0 (73) Titular(es): B. BRAUN MELSUNGEN AG. HEINZ KIEBURG (72) Inventor(es): HEINZ KIEBURG; REINER FRANZKE “DISPOSITIVO PARA CORTAR PRODUTOS PLÁSTICOS PROVIDOS EM UMA CINTA PLÁSTICA CONTÍNUA PARA O USO NO SETOR MÉDICO”
A presente invenção é dirigida a um dispositivo para cortar 5 produtos plásticos providos em uma cinta plástica contínua em que os produtos plásticos individuais são conectados uns aos outros para o uso no setor médico, compreendendo pelo menos um laser, pelo menos um sistema de controle de laser, pelo menos uma unidade de aquisição óptica e de processamento de dado, e um dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado para a detecção de cortes a laser incorretos ou não suficientes. Além disso, a presente invenção é dirigida a uma máquina para a produção de produtos plásticos, especialmente para a produção de produtos plásticos cheios ou que podem ser cheios para o uso no setor médico, compreendendo o dispositivo para cortar produtos plásticos providos em uma cinta plástica contínua, conectados uns aos outros. Também exposto é um método para cortar os produtos plásticos na cinta plástica contínua em que os produtos plásticos individuais são conectados entre si.
É conhecido que lasers podem ser usados, por exemplo, para cortar, soldar ou gravar. Diferentes propostas têm sido perseguidas na arte anterior. O pedido de patente DE 102007046142 Al descreve um dispositivo com um robô eletronicamente controlável com um cabeçote de corte um laser que pode ser movido para posições de referência predeterminadas. Outro método para a gravação com um laser é descrito na DE 10148759 Al. Neste método, o laser é focado sobre o substrato, e o substrato é movido na direção do eixo x-y. Outro método para soldar é descrito na patente DE 102005035495 B4.
O pedido US 5 231 262 A expõe um dispositivo de corte a laser, compreendendo um laser, a posição detecção sistema, um processador de imagem e um sistema de controle de laser na forma de espelhos, obturadores de luz, lente objetiva e um braço rotativo. O pedido US 4 328 411 A descreve um método para cortar metal amorfo através de cristalização com um laser. Também exposta é uma máquina de puncionamento em combinação com um molde de prensagem, que punciona a forma pré-cortada para fora do metal amorfo.
O objetivo da presente invenção é de prover um dispositivo, que ainda melhora a arte anterior e possibilita uma eficiência aumentada quando do corte de produtos plásticos providos em uma cinta contínua para o uso no setor médico.
Este objetivo é alcançado pela presente invenção por um dispositivo de corte de acordo com a reivindicação 1 e um método para cortar de acordo com a reivindicação 7. Outras modalidades preferidas resultam a partir das reivindicações dependentes, dos exemplos, das figuras e da descrição.
Surpreendentemente, foi verificado que um dispositivo, compreendendo pelo menos um laser, pelo menos um sistema de controle de laser, pelo menos uma unidade de aquisição óptica e de processamento de dado, e um dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado para a detecção de cortes a laser incorretos tem uma eficiência aumentada quando do corte de produtos plásticos providos em uma cinta contínua em que os produtos plásticos individuais são conectados uns aos outros para o uso no setor médico.
O princípio funcional do dispositivo inventivo é como segue: uma unidade de aquisição óptica determina dados posicionais dos produtos plásticos providos na cinta contínua e conectados uns aos outros. Os dados posicionais são usados para calcular um padrão de corte, que é transmitido para o sistema de controle de laser. De acordo com o padrão de corte, a posição, intensidade e ponto focal do pelo menos um feixe de laser são controlados através de uma óptica de focagem e um meio de deflexão.
De acordo com a presente invenção, lasers de gás, lasers de estado sólido e/ou lasers de corante podem ser usados. Os lasers que pertencem ao grupo de lasers de gás compreendem laser de excímero, laser de íons de gás nobre, laser de vapor de metal ou laser de gás molecular.
O grupo de lasers de excímero inclui, mas não é restrito a, laser de H2 (116/123 nm), laser de Ar2 (126 nm), laser de F2 (157 nm), laser de Xe2 (172 nm), laser de ArF (193 nm), laser de KrF (248 nm), laser de XeBr (282 nm), laser de XeCl (308 nm) e laser de XeF (351 nm). Lasers de íons de gás nobre incluem, mas não são restritos a, laser de (Ar)+ (incluindo 10 460 nm, 480 nm, 500 nm, 520 nm), laser de (Kr)+r (650 nm) e laser de He-Cd (325 nm, 440 nm).
O grupo de lasers de vapor de metal inclui, mas não é restrito a, laser de Cu (500 nm, 545 nm) e laser de Au (310 nm, 605 nm). O grupo de lasers de gás molecular compreende laser de CO (6-8 pm), laser de CO2 (9 pm, 10,6 pm, 1 pm) e laser de N2 (337 nm).
Lasers de estado sólido podem ser selecionados a partir de laser de rubi Cr :A12O3 (694 nm), laser de vidro de Neodímio (Nd:vidro) (1062 nm), laser de Neodímio-YAG (1064 nm), laser de alexandrita (755 nm), laser de ALGaN/GaN (400-500 nm), laser de InGaAs/GaAs (700-880 nm), laser de InGaAsP/lnP (900-1100 nm) e laser de calcogeneto de Pb (2,630 pm). O grupo de lasers de corante compreende, dentre outros estilbenos, cumarinas e rodaminas cobrindo o espectro global de -300 nm a 1300 nm.
Em outras modalidades, o processo de corte pode ser realizado em paralelo, sincronamente ou consecutivamente por múltiplos lasers.
Preferivelmente o processo de corte é realizado por dois lasers, mais preferivelmente por três lasers e no máximo preferivelmente por seis lasers. Não existe limite para o número de lasers. O número de lasers pode ser adaptado e depende da complexidade do padrão de corte e do tamanho e dimensão dos produtos plásticos providos na cinta contínua. É também possível dividir o feixe de laser com um divisor de feixe em múltiplos feixes e controlar cada feixe independentemente um do outro para o processo de corte. Os preferidos são o laser de CO2 e o laser de UV. Em particular, os preferidos são o laser de CO2 com um comprimento de onda de 9,4 pm, mais preferivelmente com 10,3 pm ou 10,6 pm com uma potência de saída preferida de 200 W ou entre 180 W e 220 W, respectivamente. Laser de UV preferidos compreendem lasers de estado sólido na base de Nd:YAG, YLF ou Nd:VO4, onde, por meio de conversão de frequência com cristais não lineares, a terceira harmônica com um comprimento de onda de 355 nm ou em sua vizinhança é gerada. Esses lasers possibilitam uma focagem extremamente fina do feixe de laser, que é apropriada para cortar ou separar ou perfurar as conexões estreitas entre os componentes plásticos completamente ou parcialmente.
De acordo com a presente invenção, um feixe de laser focado é guiado em tomo dos contornos dos produtos plásticos providos na cinta contínua para fundir ou evaporar o material entre os produtos e/ou a cinta contínua. A distribuição de intensidade de Gauss da seção transversal de feixe de laser assegura que a radiação do laser funda o material nas arestas e nenhuma formação de rebarba ocorre. Isto tem a vantagem que na aresta dos produtos plásticos não se formem arestas afiadas que podem danificar, por exemplo, luvas estéreis usadas no campo médico e até mesmo a cortes nas mãos da pessoa trabalhando com os produtos plásticos cortados. A separação com um feixe de laser tem distintas vantagens sobre dispositivos de separação mecânicos, como, por exemplo, dispositivos de puncionamento, porque o uso de dispositivos mecânicos leva inerentemente à formação de rebarbas ou arestas afiadas. A agudeza da rebarba resultante e/ou da aresta de corte é diretamente dependente da dureza/rigidez do material plástico.
Os plásticos são preferivelmente selecionados a partir do grupo consistindo de poliamidas, poliolefinas ou copolímeros, bem como combinações de tais plásticos ou copolímeros na forma de materiais compósitos. Preferivelmente, o plástico é polietileno (PE), mesmo mais preferido é polipropileno (PP) ou qualquer outro plástico com pelo menos a dureza/rigidez, resistência à tração, módulo de torção, módulo de Young e/ou faixa de fusão de polipropileno (PP). Qualquer plástico, que é pelo menos tão rígido ou duro ou até mesmo mais rígido ou mais duro que PP pode ser cortado preferivelmente de acordo com a presente invenção. Outros plásticos que podem ser usados com o dispositivo inventivo podem ser selecionados a partir do grupo consistindo de, ou compreendendo: polivalerolactonas, poli-ε10 decalactonas, ácido polilactônico, ácido poliglicólico, polilactídeos, poliglicólidos, copolímeros dos polilactídeos e poliglicólidos, poli-εcaprolactona, ácido polihidroxibutanóico, polihidroxibutiratos, polihidroxivaleratos, polihidroxibutirato-co-valeratos, poli(l ,4-dioxano-2,3dionas), poli(l,3-dioxano-2-onas), poli-p-dioxanonas, polianídridos, tais como anídridos polimaleicos, polihidroximetacrilatos, fibrina, policianoacrilatos, policaprolactonadimetilacrilatos, ácido poli-b-maléico, policaprolactonabutilacrilatos, polímeros de multibloco, tais como a partir de oligocaprolactonadióis e oligodioxanonadióis, polímeros de multibloco de éster de poliéter, tais como PEG e polibutilenotereftalato, polipivotolactonas, carbonatos de trimetil de ácido poliglicólico, policaprolactona-glicólidos, poli-g-etilglutamato, poli(DTH-iminocarbonato), poli(DTE-co-DTcarbonato), poli(bisfenol-A- iminocarbonato), poliortoésteres, carbonatos de trimetil de ácido poliglicólico, politrimetilcarbonatos, poliiminocarbonatos, poli(N-vinil)-pirrolidona, polivinilálcoois, poliesteramidas, poliésteres glicolatados, polifosfoésteres, polifosazenos, poli[p-carboxifenoxi)propano], ácido polihidroxipentanóico, polianídridos, polietilenoóxido-propilenoóxido, poliuretanas, ésteres de poliéter, tais como polietilenoóxido, polialquenooxalatos, poliortoésteres bem como seus copolímeros, carrageenanos, colágeno, polihidroxialcanoatos, ácido pectíco, ácido actínico, carboximetilsulfato, colágeno, colágeno-N-hidroxisuccinimida, ácido poliacrílico, poliacrilatos, polimetilmetacrilato, polibutilmetacrilato, poliacrilamida, poliacrilonitrila, poliamidas, polieteramida, amina de polietileno, poliimidas, policarbonatos, policarbouretana, cetonas de polivinil, haletos de polivinil, haletos de polivinilideno, éteres de polivinil, aromáticos de polivinil, ésteres de polivinil, polivinilpirrolidona, polioximetileno, polibutileno, politetrafluoroetileno, poliolefina elastômeros, poliisobutileno, Borracha de EPDM, Fluorosilicone, carboximetilquitosana, terefitalato de polietileno, polivalerato, copolímeros de etil vinil acetatos, polisulfonas, polieterssulfonas, resinas de epóxi, resinas de ABS, silicones, tais como polisiloxanos, polivinilhalogênio e copolímeros e/ou misturas dos polímeros acima mencionados bem como laminados e sistemas multicamadas dos polímeros acima mencionados.
Os produtos plásticos feitos de polipropileno têm a grande vantagem sobre produtos plásticos feitos de polietileno que eles podem ser tratados em autoclave e esterilizados em, ou acima de, temperaturas de 121 °C. Isto é, de importância particular no setor médico, onde é essencial assegurar que todos os germens sejam eliminados. Por causa das temperaturas mais altas necessárias para processar polipropileno, os produtos plásticos devem ser resfriado sobre uma distância mais longa/ou um tempo mais longos antes de ser possível cortar os produtos plásticos para fora da cinta plástica contínua em que os produtos plásticos individuais são conectados entre si. Além disso, PP é muito mais duro que PE e o corte ou puncionamento mecânico naturalmente conduz até mesmo a mais rebarbas afiadas e/ou arestas de corte.
Com o dispositivo inventivo é possível cortar plásticos com uma alta temperatura de processamento diretamente depois do processamento. Não é necessário aguardar que o plástico se resfrie nem é necessário instalar longas correias transportadoras para resffiar os produtos plásticos durante o transporte para uma temperatura na qual é possível cortar os produtos plásticos. Consequentemente é também preferido cortar plásticos que têm um alto módulo de Young e assim tendem a formar rebarbas afiadas e/ou arestas afiadas quando cortados ou puncionados mecanicamente. Especialmente preferido é polipropileno, que é regularmente especificado com uma faixa de fusão entre 160°C e 170°C e um módulo de Young de cerca de 1520 N/mm2. Assim, são preferidos tais plásticos, que têm uma faixa de fusão acima 160°C, mais preferivelmente acima 180°C, ainda mais preferivelmente acima de 200°C e especialmente preferivelmente acima de 220°C e podem ser rotineiramente tratados em autoclave em ou acima de temperaturas de 121 °C sem ser deformados. Além disso, são preferidos tais plásticos, os quais têm uma temperatura de operação acima 100°C, mais preferivelmente acima 110°C e/ou com um módulo de Young acima 1500 N/mm2, mais preferivelmente acima 1700 N/mm e ainda mais preferivelmente acima 1900
N/mm . Um plástico especialmente preferido que pode ser cortado com o dispositivo inventivo é polipropileno e quaisquer outros plásticos, caracterizados por uma faixa de fusão, resistência à tração, módulo de torção ou dureza/rigidez na faixa de polipropileno, em que na faixa de é definido como ± 10% do correspondente o valor de polipropileno, isto é, um valor de 20 10% a +10% de polipropileno.
O dispositivo inventivo usa um laser para cortar os produtos plásticos providos na cinta contínua de plástico. Uma linha de resfriamento para os produtos plásticos quentes não é necessária, porque o laser pode cortar o material quente ou o material quente no processo de resfriamento, respectivamente, seguramente e precisamente. Isto é especialmente vantajoso, quando do corte de produtos plásticos para o setor médico a elevadas temperaturas diretamente ou brevemente depois dos produtos plásticos deixarem o rolete de moldagem, quando eles já começam a endurecer. Adicionalmente, é possível perfurar as conexões estreitas entre os componentes plásticos completamente ou parcialmente ou induzir predeterminados pontos de rompimento, tomando mais fácil separar os produtos plásticos um do outro. Isto é especialmente vantajoso quando os produtos plásticos são feitos de polipropileno, que é extremamente tenaz depois do resfriamento, tomando difícil separar os produtos plásticos manualmente sem quaisquer outros auxílios mecânicos, por exemplo, uma tesoura.
Por conseguinte, o dispositivo inventivo de corte um laser é especialmente útil para cortar polímeros e plásticos aquecidos ou quentes, isto é, cortar polímeros ou plásticos com uma temperatura de pelo menos 60°C, preferivelmente pelo menos 80°C, ainda preferivelmente pelo menos 100°C, mais preferivelmente pelo menos 115°C, ainda mais preferivelmente pelo menos 125°C, até mesmo mais preferivelmente pelo menos 135°C, ainda preferivelmente 145°C e mais preferivelmente pelo menos 155°C, pelo que plásticos e/ou polímeros podem ser cortados até mesmo em temperaturas de 200°C a 250°C. Além disso, o dispositivo de acordo com a invenção é preferivelmente usado para cortar produtos plásticos que estão no processo de resfriamento ou aquecimento, em que a temperatura do segmento a ser cortado é diferente no início do processo de corte em comparação com a temperatura no final do processo de corte. A palavra segmento deve ser entendida como ma seção, por exemplo, em uma correia contínua que é reconhecida em um ciclo de trabalho pela unidade de aquisição óptica e onde o padrão de corte é definido. O corte a laser é muito preciso mesmo quando um gradiente de temperatura existe, isto é, mudanças de temperatura durante o corte no produto plástico ou o segmento plástico respectivamente. O dispositivo inventivo adquire e processa o padrão de corte para os produtos plásticos corretamente em uma faixa de temperatura de - 100°C a + 300°C. Quaisquer alterações na temperatura do plástico até 1 °C por segundo podem ser obtidas e processadas pelo dispositivo inventivo. Isto inclui também alterações em padrões de corte consecutivos e modos de corte bem como para mudança de materiais plásticos durante o corte de um padrão de corte ou para segmentos consecutivos e padrões de corte.
O termo corte ou corte a laser, quando usado aqui, deve ser entendido como corte através de material plástico com um feixe de laser, preferivelmente polipropileno e similares polímeros ou polietileno, isto também inclui perfuração, isto é, partes alternativas de corte passante e partes não cortadas bem como corte parcialmente passante ou partes afiladas, no significado de que o material no ponto de corte não é completamente cortado de forma passante, mas somente a espessura é reduzida, isto é, o material de ligação ainda existe, mas pode ser separado mecanicamente com menos força. Assim, o termo corte ou corte a laser descreve o corte completamente através do material plástico ao longo do padrão de corte total ou somente em pontos específicos do padrão de corte bem como perfuração do material plástico ao longo do padrão de corte total ou somente em pontos específicos do padrão de corte, isto é, completamente cortado através de partes alternativas com partes não cortadas.
O termo padrão de corte deve ser entendido como a totalidade de todas as partes a serem cortadas, que são obtidas pela unidade de aquisição óptica em uma etapa de detecção. O padrão de corte pode ser posicionado em um segmento de uma cinta contínua de produtos plásticos interconectados. Assim, se for pretendido cortar produtos plásticos em uma cinta contínua ou correia de produtos plásticos interconectados, a unidade de aquisição óptica gradualmente adquire uma parte (isto é, segmento) da cinta contínua ou correia de produtos plásticos interconectados, que é alimentada a O dispositivo inventivo e então é cortada de acordo com o padrão de corte. O padrão de corte que compreende os produtos plásticos, adquiridos através da unidade de aquisição óptica, que são usualmente tridimensionais e estão situados acima e abaixo do nível de plano e são definidos através da cinta contínua ou da correia contínua, que podem compreender ainda informação definível pelo usuário e, assim, pré-definida, concernente ao modo de corte. A unidade de aquisição óptica pode detectar, por exemplo, onde o corte deve ser realizado. O modo de corte (completamente, parcialmente, perfuração, etc.) pode ser predeterminado pelo usuário. Altemativamente ou adicionalmente, a unidade de aquisição óptica pode detectar respectivas marcas, que não somente fornecem informação onde os cortes devem ser feitos, mas também o modo de corte pode ser incluído como informação. Naturalmente a combinação dos acima mencionados é possível, assim uma mistura de padrões pré-definidos e detecção automática do modo de corte e/ou padrão de corte é possível. Em lugar de uma cinta contínua ou uma correia contínua, é também possível que unidades individuais ou somente partes da cinta contínua, isto é, segmentos isolados, sejam detectadas pela unidade de aquisição óptica.
O padrão de corte e eventualmente o modo de corte são determinados de novo pela unidade de aquisição óptica antes do corte de uma seção específica ou partes específica da cinta contínua ou da correia contínua, assim é possível manipular vários padrões de corte e modos de corte em ordem aleatória. Isto é uma vantagem distinta sobre o corte mecânico e/ou processos de perfuração. As ferramentas de puncionamento mecânico ou corte mecânico são determinadas para um definido padrão de corte ou definido modo de corte e não podem se adaptar a alterações nos segmentos alternativos com diferentes padrões de corte e modos de corte. O dispositivo inventivo de corte um laser pode manipular até dez padrões de corte diferentes com modos de corte diferentes, o que é impossível de se obter com uma ferramenta de corte ou puncionamento mecânico. Até mesmo se diferentes ferramentas de perfuração ou corte forem usadas, ainda assim somente existirá um número limitado de padrões que podem ser manipulados. O dispositivo inventivo é independente do exato padrão de corte, isto é, não é restrito a um padrão específico, mas pode detectar e manipular qualquer padrão de corte.
O padrão de corte é determinado através de marcas apropriadas, que são detectadas pela unidade de aquisição óptica. Estas podem incluir marcas coloridas, marcas espaciais bem como marcas radioativas.
Marcas coloridas incluem, por exemplo, marcas coloridas na faixa visível, faixa de raios infravermelhos ou faixa de UV e podem ser incorporadas ou afixadas ao plástico. Isto se estende também para outros materiais que podem ser incorporados ou afixados ao plástico e são distinguíveis a partir do material plástico, tais como finos filamentos, fios ou micro partículas. Marcas espaciais, por outro lado, podem ser realizadas como elevações, dentes ou furos no material plástico, marcadores radioativos são substâncias radioativas incorporadas ou afixadas ao material plástico, em que uma substância ou solução rotulada radioativamente no produto plástico pode servir como um marcador.
A unidade de processamento de dado determina quais partes do padrão de corte devem ser cortadas pelo laser completamente, ou que devem ser somente perfuradas, adelgaçadas e/ou não devem ser processadas.
Assim, o laser é capaz de cortar partes específicas completamente, perfurálas, reduzir a espessura do material por um grau específico e/ou ignorar partes específicas, tudo dentro dos limites do padrão de corte detectado e/ou predeterminado pela unidade de aquisição óptica, dependendo de qual modo de corte foi predefinido pelo usuário ou a marca no padrão de corte ou um segmento, respectivamente. O laser está sob o controle da unidade de processamento de dado e é guiado de acordo com o padrão de corte detectado pela unidade de aquisição óptica e o pré-definido modo de corte.
O uso do feixe de laser para o corte preciso dos produtos plásticos é dependente da unidade de aquisição óptica, que determina dados posicionais dos produtos plásticos interconectados providos na cinta plástica contínua. Os dados posicionais podem compreender informação acerca das formas, tamanhos, formatos, formas geométricas, marcas a laser, projeção de sombra, reconhecimento de cor, zonas claras / escuras ou reflexões que são detectados pela unidade de aquisição óptica.
Em uma modalidade preferida, a unidade de aquisição óptica compreende uma câmera. Em outra modalidade preferida, um digitalizador a laser é usado conjuntamente com um detector para determinar dados posicionais por medição dos produtos plásticos interconectados providos na cinta plástica contínua. O laser pode ser desviado por meio de um sistema de espelho para representar um completo perfil de superfície dos produtos plásticos.
Os dados posicionais são transmitidos para uma unidade de processamento de dado, por exemplo, um microprocessador programável, onde eles são posteriormente processados. O termo processado deve ser entendido da maneira em que o dado posicionai atualmente determinado é comparado com dados posicionais armazenado na unidade de processamento de dado. Para cada combinação de dados posicionais, um padrão de corte é armazenado na unidade de processamento de dado, que é transmitido para o sistema de controle de laser para controlar o laser.
Isto tem a vantagem uma exatidão dimensional precisa dos produtos plásticos providos da correia não é requerida, porque a unidade de aquisição óptica detecta o respectivo estado atual dos produtos plásticos. Particularmente, para a fabricação de produtos plásticos, usualmente altas temperaturas são usadas. A resultante expansão e/ou contração dependentes da temperatura do plástico tomou, por exemplo, uma puncionamento mecânico somente possível em temperaturas mais baixas fixas. O uso do dispositivo inventivo elimina este problema e os produtos plásticos podem ser cortados precisamente em diferentes temperaturas, além disso, segue-se que, quando do corte de vários produtos plásticos diferentes, uma complicada conversão do dispositivo não é necessária, porque somente os padrões de corte devem ser alterados para os dados posicionais.
Em outra modalidade preferida, os dados posicionais não são 5 comparados com os dados posicionais armazenados, mas a unidade de processamento de dado calcula o respectivo padrão de corte a partir dos dados posicionais adquiridos e transmite o padrão de corte calculado para o sistema de controle de laser para controlar o laser.
Em outra modalidade preferida, dados posicionais bem como 10 padrões de corte são armazenados, que são corrigidos pelos respectivos dados posicionais atuais, conduzindo para um padrão de corte adaptado que é transmitido para o sistema de controle de laser para controlar o laser.
O sistema de controle de laser consiste preferivelmente de uma óptica de focagem controlável, um meio de deflexão controlável e um meio de formação de feixe. Neste contexto, o termo controlável deve ser entendido que a óptica de focagem e o meio de deflexão podem ser controlados com os padrões de corte calculados pela unidade de processamento de dado e ainda que os dados são transmitidos em um formato apropriado. O meio de formação de feixe colima o feixe de laser e reduz a divergência do feixe para a finalidade de uma melhor focagem. De acordo com os dados posicionais determinados, a posição do foco e a intensidade do ponto focal do pelo menos um laser são controladas por uma óptica de focagem controlável e um meio de deflexão controlável. Se mais que um laser é usado, preferivelmente cada laser é controlado por outro sistema de controle de laser.
Em uma modalidade, o sistema de controle de laser compreende um meio de formação de feixe, que colima o feixe de laser, um sistema de lente telescópico, que reduz a divergência do feixe para a finalidade de uma melhor focagem, um sistema de deflexão de espelho, que guia o feixe de laser em duas ou três dimensões em tomo dos produtos plásticos interconectados de acordo com o predeterminado padrão de corte, uma óptica de focagem, que focaliza o feixe de laser de forma que o material plástico é evaporado durante o movimento do feixe de laser e uma eletrônica controlada por software, que converte os dados para o padrão de corte em movimentos de espelho.
Em uma modalidade preferida, os meios de deflexão controláveis é um digitalizador de galvanômetro, defletindo a direção do feixe de laser com espelhos. Em modalidades mais preferidas, o digitalizador de galvanômetro deflete o feixe de laser sobre dois ou mais espelhos. Dependendo das propriedades geométricas dos produtos plásticos, um ou mais meios de deflexão controláveis podem ser usados. Em uma modalidade preferida, nenhum movimento relativo tem lugar entre o produto plástico e a óptica de laser, isto é, a óptica de laser é fixa e imóvel, e o feixe de laser é controlado somente pelos dispositivos de deflexão controláveis.
Em outra modalidade, o feixe de laser não é defletido por um meio de deflexão controlável, mas a óptica de laser ou uma parte da óptica de laser é movida em relação ao produto plástico para realizar o processo de corte. O termo 'óptica de laser' compreende todos os componentes necessários para a formação, focagem, controle ou amplificação do feixe de laser. Por exemplo, somente a lente e o sistema de espelho podem ser movidos, ou somente a lente, ou somente o sistema de espelho ou a óptica de laser inteira em relação ao produto plástico.
Em uma modalidade particularmente preferida, o feixe de laser é controlado por um meio de deflexão controlável móvel. O termo móvel neste contexto significa que os meios de deflexão controláveis podem ser movidos nos eixos x, y e z. Isto assegura que o feixe de laser possa também atingir e cortar áreas que de difícil acesso.
Outra vantagem é que os meios de deflexão controláveis podem também ser usados para rotular simultaneamente as ampolas, o corte e a rotulação sendo assim feitos em um processo de trabalho.
A óptica de focagem é preferivelmente uma lente ou um 5 espelho, mais preferivelmente uma lente convexa ou um espelho côncavo de focagem. O espelho côncavo provê a ulterior vantagem que cada comprimento de onda de laser pode ser focado sobre o mesmo ponto sem ter que usar materiais ópticos especiais.
Em uma modalidade, o dispositivo compreende uma unidade 10 de transferência para os produtos plásticos interconectados providos na cinta contínua. Esta unidade de transferência consiste preferivelmente de um dispositivo de alimentação que traciona os produtos plásticos interconectados providos na cinta contínua sob o laser e a unidade de aquisição óptica. Isto permite uma alta vazão e um corte totalmente automático dos produtos plásticos providos na cinta contínua.
Em outras modalidades, a unidade de transferência é uma correia transportadora sobre a qual os produtos plásticos interconectados são transportados.
Uma das vantagens significantes de separação a laser de 20 produtos plásticos, por exemplo, ampolas, sacolas ou outras cavidades, é a de criar uma aresta fundida em oposição a uma crista afiada depois da separação mecânica. Isto é especialmente importante quando do corte de produtos plásticos para o uso no setor médico porque uma crista afiada pode causar dano às luvas estéreis ou pode até mesmo ferir as mãos do médico da equipe do hospital quando do uso de tais ampolas. Produtos plásticos mecanicamente cortados têm sempre cristas afiadas devido ao fato de que no lado onde a lâmina de corte abandona a linha de corte uma crista afiada irá ocorrer.
O processo convencional de corte a laser com um feixe fixo e focagem através de um bocal para gás de processamento pode também conduzir a rebarbas nas arestas. É melhor cortar as ampolas com um feixe móvel, por exemplo, com um digitalizador galvanométrico, porque este método pode ser realizado mais precisamente por sintonização fina de parâmetros de laser e elementos de formação de feixe, tais como telescópios e lentes e movimentos de digitalizadores de forma que as arestas são fundidas nas juntas. Para obter isto, um sensor e um sistema de controle são requeridos, como providos na presente invenção.
Todavia, até mesmo com este tipo de separação é possível que os produtos plásticos cortados, por exemplo, ampolas, não sejam separados com as arestas fundidas. Este é o caso quando uma crista afiada mal perceptível mantém as ampolas conjuntamente. Quando as ampolas são então finalmente separadas, as cristas afiadas ainda permanecem. Tais cristas afiadas podem ser o resultado de ligeira flutuação de potência do laser ou uma variação mal detectável na direção de feixe.
Uma vez que as ampolas são providas dentro de um pacote de ampolas com conexões muito estreitas, a qualidade do corte a laser pode usualmente somente ser avaliada com um sistema de reconhecimento de imagem muito complexo e câmeras especiais. Tal sistema desacelera o processo de fabricação total, é inerentemente caro e incidente a maus funcionamentos e não pode ser facilmente integrado nos sistemas existentes.
Consequentemente, o dispositivo inventivo compreende ainda um dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado para pressionar para fora os produtos plásticos cortados. Os produtos plásticos interconectados providos na cinta plástica contínua são preferivelmente não separados completamente pelo laser a partir do material residual, isto é, a armação, de forma que os produtos plásticos cortados podem ser transportados dentro do material envolvente até a separação final ser realizada. Durante o corte a laser, conexões estreitas precisamente definidas são deixadas entre os produtos plásticos e o material residual envolvente. Para a etapa de separação final, os produtos plásticos são transportados sob o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado, uma estampa com a forma da ampola pacote ou uma estampa com certo número de pinos que se chocam contra locais pré-definidos do produto plástico individual ou da seção da cinta plástica contínua, isto é, uma estampa adaptada, pressiona os produtos plásticos e especialmente o material entre as partes de alternância das ampolas, isto é, o material entre as regiões de pescoço de ampolas vizinhas, para fora do material envolvente residual. Se a pressão ou força necessária para empurrar as ampolas para fora do material envolvente e/ou do material entre as regiões de alternância excede um primeiro valor ajustável pré-definido, isto é, uma indicação que os produtos plásticos não estão suficientemente separados e ainda estão conectados com o material envolvente, isto é, estão ainda conectados à correia ou um ou outro.
Em lugar de uma estampa que atualmente que se choca contra os produtos plásticos ou unidades ou feixes de produtos plásticos a fim de separar os mesmos, um sopro de gás, tal como um sopro de ar ou múltiplos sopros de gás gerados por um ou uma pluralidade de bocais podem ser usados para aplicar um tipo de pressão de sopro de gás sobre os produtos plásticos ou unidades ou feixes de produtos plásticos. Assim, os sopros de gás individuais são gerados com uma pressão definida que novamente indica a qualidade do corte a laser por determinação de se o sopro de gás ou os sopros de gás foi suficiente para separar os produtos plásticos individuais ou unidades ou feixes de produtos plásticos. Em lugar de um gás, a pessoa especializada pode também usar um líquido, tal como água, para a mesma finalidade.
Assim, o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado é dirigido para pressionar os produtos plásticos cortados a laser para fora do material residual envolvente da cinta contínua, gerando assim produtos plásticos ou unidades individuais de produtos plásticos que ainda estão afixados uns aos outros, mas já perfurados preferivelmente pelo laser usado no dispositivo de corte de forma que a separação pode ser feita facilmente sem formação de cristas afiadas. Isto é usualmente realizado com um molde adaptado tendo a forma da ampola ou pacotes de ampola. Adicionalmente, estampas estreitas podem ser incluídas, que empurram para fora o material residual entre as partes de alternância, isto é, a área entre as regiões de pescoço de duas ampolas adjacentes. Se um primeiro valor ajustável pré-definido é excedido, então o corte a laser não foi suficiente e os produtos plásticos são coletados separadamente. Isto tem a vantagem que produtos plásticos insuficientemente cortados podem ser separadamente coletados a partir de produtos a partir dos produtos plásticos corretamente cortados e então processados posteriormente novamente e, assim, não são perdidos como refugo. Assim, em uma modalidade, o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado consiste de um molde adaptado à forma das ampolas, que pressiona os produtos plásticos precisamente para fora do material residual envolvente.
Além disso, o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado pode controlar a qualidade do corte a laser, isto é, a qualidade da separação pretendida, por medição da resistência e/ou força que é necessária para pressionar os produtos plásticos para fora do material residual envolvente. A pressão/força necessária para empurrar as ampolas para fora do material envolvente e/ou as partes de alternância das ampolas, isto é, o material entre as regiões de pescoço de ampolas vizinhas, fornece informação direta de se o corte a laser fundiu com êxito o material nas arestas de forma que nenhuma formação de rebarba afiada ocorreu.
A depositante verificou que, quando do corte a laser, por exemplo, de ampolas de polipropileno, se aplica o seguinte:
- se o sensor de pressão não registrar qualquer resistência, as ampolas são separadas corretamente e as arestas estão completamente fundidas em tomo das ampolas,
- Se o sensor de pressão registrar uma resistência até 0,5 N para empurrar as ampolas para fora do material residual envolvente, então somente uma crista desprezível se formou e o uso da ampola é seguro.
- Se o sensor de pressão registrar uma resistência acima de 0,5 5 N para empurrar as ampolas para fora do material residual envolvente, então uma significante aresta afiada se formou e as ampolas são possivelmente inofensivas e serão excluídas por classificação.
Assim, se a requerida pressão necessária para empurrar os produtos plásticos, tais como as sacolas, garrafas, cilindros, ampolas ou outras cavidades para fora do material envolvente e/ou as partes de alternância das ampolas, isto é, o material entre as regiões de pescoço de ampolas vizinhas excede um segundo limite, mas está ainda abaixo do primeiro limite, isto fornece uma indicação que o corte a laser é insatisfatório e ocorreu a formação potencialmente perigosa de cristas afiadas ou rebarbas no produto plástico.
Em outra modalidade, o controle de qualidade é realizado no material entre as partes de alternância, isto é, a área entre as regiões de pescoço de duas ampolas adjacentes.
Assim, a força requerida para empurrar os produtos plásticos 20 para fora do material residual envolvente provê informação de se o produto plástico foi corretamente cortado, isto é, os produtos plásticos podem ser empurrados para fora do material envolvente, ou não. Além disso, a força requerida indica, se as cristas são seguras ou se quaisquer cristas afiadas foram formadas, o que pode ser potencialmente perigoso.
Tendo sido descrito o dispositivo inventivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado, é claro para o artesão especializado que o primeiro e o segundo valores exatos ou limites para a pressão/força dependem de fatores, tais como do tipo de plástico a ser cortado, da espessura do material, da temperatura na qual o corte é realizado, da potência de saída para os lasers e/ou da geometria ou tamanho dos produtos plásticos, e similares. Está dentro do escopo do artesão especializado determinar através de experimentação mínima, que pressão ou força limite é indicativa para os produtos plásticos na cinta contínua. Assim, não é complicado e até mesmo não inventivo encontrar a faixa de pressão correta que indica para o dado produto plástico um corte sem falha ou um corte aceitável de forma que o ajuste do laser deve ser realizado.
Em outra modalidade, o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado determina a qualidade do corte a laser por aplicação de uma subpressão ao produto plástico, tal como a ampola, o pacote de ampola e/ou as regiões de alternância, isto é, o material entre as regiões de pescoço das ampolas. O modo de ação é similar ao da modalidade acima descrita, todavia, não é a força medida que é requerida para separar a ampola, o pacote de ampola e/ou as regiões de alternância a partir do material residual envolvente. Em vez disso, o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado mede a força requerida para aplicar uma certa subpressão, tal como um certo vácuo.
Embora a pressão ou força seja aplicada a partir de cima ao lado superior dos produtos plásticos individuais ou o pacote ou feixe de produtos plásticos, a subpressão ou vácuo é aplicado a partir de baixo nos produtos plásticos individuais ou no pacote ou feixe de produtos plásticos a fim de separar os produtos plásticos individuais ou o pacote ou feixe de produtos plásticos a partir da cinta plástica contínua e a partir dos outros produtos plásticos individuais ou de outros pacotes ou feixes de produtos plásticos.
Em uma terceira modalidade da invenção, o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado aplica uma força de tração que pode ser determinada a fim de avaliar a qualidade do corte a laser. Uma tal força de tração pode ser aplicada através de dispositivos que prendem os produtos plásticos individuais ou o pacote ou feixe de produtos plásticos e separados dos mesmos a partir da cinta plástica contínua e a partir de outros produtos plásticos individuais ou de outros pacotes ou feixes de produtos plásticos. A força requerida para separar os produtos plásticos individuais ou o pacote ou feixe de produtos plásticos pode ser medida e é também uma indicação para a qualidade do corte a laser a fim de determinar se o corte a laser foi sem falhas ou não suficiente.
Consequentemente, de acordo com a presente invenção, não é importante se a separação dos produtos plásticos individuais ou os pacotes individuais ou feixes individuais de produtos plásticos é conduzida por uma força de impulsão, tal como pressão, ou uma força de tração ou uma subpressão, tal como vácuo.
Em uma outra modalidade, o dispositivo compreende um sistema para compensar os efeitos de deriva por longo prazo do feixe de laser e dos dispositivos de deflexão controláveis. Isto pode ocorrer devido a alterações em temperatura, umidade, exposição a vibração, tensão mecânica e envelhecimento de componentes e pode afetar negativamente a precisão do feixe de laser. O sistema para compensar os efeitos de deriva por longo prazo do feixe de laser assegura que a precisão do laser seja sempre ótima, reduzindo perdas de produção, devido à manutenção do dispositivo, para um mínimo absoluto.
Em uma modalidade, uma câmera de formação de imagem térmica é usada, para registrar o aquecimento seletivo sobre uma superfície de material que está situada fora do padrão de corte, mas ainda dentro da faixa de deflexão do sistema de espelho dos dispositivos de deflexão controláveis. O aquecimento seletivo resulta por meio da orientação do feixe por um breve tempo sobre esta superfície de material por um específico comprimento de tempo. Este aquecimento em curto prazo pode, por exemplo, ser realizado enquanto o dispositivo de alimentação traciona os próximos produtos plásticos interconectados providos na cinta contínua sob o laser e a unidade de aquisição óptica. A câmara de formação de imagem térmica compara a posição sobre o receptor com posições ajustadas/associadas previamente programadas. O dado coletado é então transmitido para o sistema de controle de laser para corrigir e ajustar o padrão de corte. Este mecanismo de controle pode ser efetuado tanto no quanto antes de cada processo de corte ou a certos intervalos pré-definidos. A câmara de formação de imagem térmica pode também determinar simultaneamente a temperatura da superfície de material aquecida e concluir a partir deste dado acerca da potência de laser usada para cortar os produtos plásticos. Por conseguinte, uma diminuição na potência de laser pode ser então ajustada.
Em outra modalidade, uma cinta que está situada fora do padrão de corte, mas ainda dentro da faixa de deflexão do sistema de espelho dos dispositivos de deflexão controláveis, é puxada ao longo de dentro de, ou fora, da cinta de plástico, pelo que o laser remove uma quantidade do material na cinta na forma de um ponto. Uma câmera compara a posição deste ponto com um ponto de referência programado e quaisquer desvios são transmitidos como dados de correção para o sistema de controle de laser, similarmente ao processo acima descrito.
Os produtos plásticos interconectados para o uso no campo médico, providos na cinta plástica contínua, são preferivelmente garrafas, sacolas ou recipientes, e até mesmo mais preferivelmente ampolas. Além disso, dispositivos médicos ou partes de dispositivos médicos podem ser cortados de acordo com a invenção, tais como seringas, frascos, fibras ocas para dialisadores ou partes de inaladores de pó.
Particularmente vantajoso é o uso do dispositivo quando do corte de produtos plásticos multicamadas, tais como aqueles produzidos via moldagem de coextrusão por sopro. Esses produtos plásticos multicamadas combinam as propriedades positivas de diferentes plásticos conjuntamente e são usualmente caracterizados por uma camada de barreira que é arranjada entre duas camadas suportantes, que são conectadas conjuntamente por um agente de colagem. Preferivelmente, esses produtos plásticos multicamadas são usados em aplicações onde propriedades de barreira melhoradas são necessárias para gases. Métodos de corte mecânico têm particularmente problemas com as juntas dos produtos plásticos multicamadas. Nas juntas, a camada de barreira é naturalmente não muito pronunciada e existe um elevado risco que a camada de barreira seja interrompida pelo corte mecânico naquelas áreas. O dispositivo inventivo tem a vantagem que as camadas individuais dos produtos plásticos multicamadas são fundidas conjuntamente nas juntas e ao longo das arestas durante o corte com o laser. Consequentemente, as propriedades de barreira das juntas, arestas ou costuras permanecem intactas e são até mesmo melhoradas em comparação com os métodos de corte mecânico.
O processo para a separação de produtos plásticos providos ou envolvidos por plástico pode ser aplicado e realizado de forma similar, em princípio, com o sistema de controle de laser descrito com outros produtos plásticos, tais como artigos de consumo ou partes industriais.
Em uma modalidade particularmente preferida, o dispositivo inventivo é operado em combinação com um dispositivo, produzindo produtos plásticos, sob o processo BFS (processo soprar-encher-selar). Tais dispositivos são bem conhecidos e são descritos, por exemplo, na patente EP 1626903 BI.
O dispositivo inventivo é particularmente vantajoso para cortar ampolas plásticas interconectadas, unidas conjuntamente e/ou ligadas conjuntamente. Essas ampolas podem, por exemplo, ser cheias pelo processo BFS (processo de soprar-encher-selar), mas também ampolas vazias podem ser processadas. Quando ampolas plásticas são fabricadas sob o processo BFS (processo de soprar-encher-selar), as ampolas abandonam a máquina de enchimento como fileiras de ampolas interconectadas, unidas conjuntamente e/ou ligadas conjuntamente em uma cinta contínua. Nesta cinta contínua, uma fileira de ampolas interconectadas, unidas conjuntamente e/ou ligadas conjuntamente é seguida pela próxima fileira de ampolas e todas as fileiras são embutidas na cinta contínua e envoltas pelo material residual plástico. A fim de produzir tantas ampolas quanto possível dentro da cinta plástica contínua, as ampolas são arranjadas muito próximas conjuntamente e assim a separação das ampolas é muito difícil. Isto é, especialmente verdadeiro para a porção de alternância no pescoço das ampolas. A porção de alternância no pescoço das ampolas é uma área crítica durante o puncionamento mecânico, pois existe somente uma área muito pequena que deve ser cortada precisamente e frequentemente somente uma separação parcial pode ser obtida. Assim existe o constante risco, quando da abertura ou separação de uma ampola individual, que a ampola vizinha seja aberta acidentalmente, devido à separação incompleta entre as porções de alternância das ampolas. O dispositivo inventivo pode separar esta porção das ampolas seguramente sem o risco de danificar a abertura das ampolas.
Ampolas no campo médico são usualmente providas como pacotes, isto é, um certo número de ampolas interconectadas é puncionado mecanicamente para fora da cinta contínua. Todavia, especialmente ampolas feitas de polipropileno tendem a desenvolver uma crista afiada quando cortadas mecanicamente ou quando uma ampola é separada manualmente a partir do pacote de ampola.
Em contraste com a puncionamento mecânico, o corte com o dispositivo inventivo tem as seguintes vantagens. Não é requerido que as ampolas plásticas se resfriem e podem ser cortadas a temperaturas mais altas. Diferenças no tamanho das ampolas que são inerentes e que não podem ser evitadas durante a fabricação das ampolas a altas temperaturas e o processo de contração das ampolas quando do resfriamento são detectadas pelo dispositivo e o feixe de laser é ajustado, portanto. Além disso, no corte com o laser, a formação de cristas afiadas e/ou formação de rebarba são evitadas e as ampolas podem ser providas pelo laser com perfurações ou pontos de ruptura entre ou nos produtos plásticos, tomando-os mais fácil de serem separados um do outro.
A combinação do dispositivo inventivo com uma máquina para a produção de produtos plásticos sob o processo BFS (processo de soprar-encher-selar) é especialmente vantajosa, porque não mais existe a necessidade do estabelecimento de uma linha de resfriamento e os produtos plásticos podem ser cortados a altas temperaturas imediatamente depois da produção. Conjuntamente com as vantagens acima mencionadas, isto leva à eficiência aumentada, segurança e economia.
A presente invenção também compreende um método inventivo para cortar produtos plásticos interconectados para o uso no setor médico, provido em uma cinta contínua de plástico, que compreendas seguintes etapas:
a) prover produtos plásticos interconectados, embutidos em uma cinta contínua de plástico,
b) determinar dados posicionais para os produtos plásticos interconectados embutidos na cinta contínua de plástico através de uma unidade de aquisição óptica e cálculo de um padrão de corte através de uma unidade de processamento de dado,
c) controlar o laser por meio de um sistema de controle de laser, consistindo de uma óptica de focagem controlável, um meio de deflexão controlável e um meio de formação de feixe, em que, na dependência dos dados posicionais determinados, a posição e intensidade do ponto focal do pelo menos um laser são controladas,
d) cortar os produtos plásticos interconectados providos em uma cinta contínua de plástico de acordo com o padrão de corte calculado.
Em uma modalidade preferida, os produtos plásticos ou pacotes de produtos plásticos são cortados em temperaturas dos produtos plásticos ou pacotes de produtos plásticos de 60°C a 155°C.
Em outras modalidades, o método pode compreender ainda 5 uma das seguintes etapas e) - e):
e) realizar um teste de qualidade por meio de um dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado, que mede a força requerida para empurrar para fora os produtos plásticos ou pacotes cortados de produtos plásticos cortados.
e') realizar um teste de qualidade por meio de um dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado, que mede a subpressão requerida para separar os produtos plásticos ou pacotes cortados de produtos plásticos cortados.
e) realizar um teste de qualidade por meio de um dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado, que mede a força de tração requerida para separar os produtos plásticos ou pacotes cortados de produtos plásticos cortados.
Assim, por meio do sensor de pressão integrado, a força, sob pressão, força de tração ou qualquer outra tal força, é medida, que é requerida para separar os produtos plásticos a partir do material residual envolvente. A pressão ou força ou subpressão (tal como vácuo) abaixo de um certo valor (por exemplo, o valor A) indica um corte apropriado e sem falhas, sem cristas afiadas, enquanto a pressão ou força ou subpressão acima de um certo valor (por exemplo, o valor B) indica um corte inapropriado e defeituoso de forma que os produtos plásticos não podem ser separados ou não podem ser separados facilmente ou não podem ser separados sem a formação de cristas afiadas. A pressão ou força ou subpressão entre o valor A e o valor B indica um corte insuficiente, onde os produtos plásticos podem ainda ser separados, mas poderíam ter cristas afiadas. Dependendo do produto plástico, do tipo de plástico usado e do uso do produto plástico na medicina, os produtos plásticos cortados obtidos dentro da faixa entre o valor A e o valor B poderíam ser vendidos como produtos médicos inadequados ou poderíam ser descartados como rejeitos irreparável. Além disso, dependendo do produto plástico, do tipo de plástico usado e do uso do produto plástico na medicina, o valor A pode ser idêntico ou quase idêntico ao valor B.
Em uma modalidade preferida, quando a força para separar os produtos plásticos a partir do material envolvente atinge um primeiro valor ajustável pré-definido , isto indica que os produtos plásticos estão ainda conectados à correia e não foram separados com êxito, isto é, a força não foi suficiente. Isto também implica que, quando este primeiro limite ou o primeiro valor foi atingido, nenhuma outra força é aplicada para separar os produtos plásticos. Isto é importante, porque se os produtos plásticos ainda estão estreitamente conectados ao material residual envolvente, a aplicação de uma quantidade ilimitada de força poderia conduzir a dano na correia e os produtos plásticos na sequência, por exemplo, por meio de superestiramento da correia (quente).
Além disso, é possível pré-definir um segundo valor/limite que está sob ou abaixo do primeiro valor. Se a força requerida para separar os produtos plásticos a partir do material residual envolvente excede este segundo valor, mas está ainda abaixo do primeiro valor, os produtos plásticos foram separados com êxito, mas isto é, uma indicação de uma formação insatisfatória e potencialmente perigosa de cristas afiadas ou rebarbas. Se a força requerida ficar situada abaixo deste segundo valor/limite, então a qualidade do corte a laser é satisfatória e não existe nenhum risco de cristas afiadas e/ou rebarbas.
Como descrito acima é claro para o artesão especializado que o primeiro e o segundo valores exatos ou limites para a pressão/força dependem de fatores, tais como do tipo de plástico a ser cortado, da espessura do material, da temperatura na qual o corte é realizado, da potência de saída para os lasers e/ou da geometria ou tamanho dos produtos plásticos e similares. Está dentro do escopo do artesão especializado determinar através de experimentação mínima, que pressão ou força limite é indicativa para os produtos plásticos na cinta contínua. Assim, não é complicado e até mesmo não inventivo encontrar a faixa de pressão correta que indica, para o dado produto plástico, um corte sem falhas ou um corte inaceitável, de forma que o ajuste do laser deve ser realizado.
Em uma modalidade preferida, uma correia de ampola (1) é 10 tracionada e posicionada por um dispositivo de alimentação (2) sob pelo menos um meio de deflexão controlável (5) e uma unidade de aquisição óptica (5a). A unidade de aquisição óptica (5a) adquire os dados posicionais de pelo menos uma tira de ampola (II) e a unidade de processamento de dado calcula a partir dos dados posicionais um padrão de corte para cortar as ampolas (III) individualmente ou em pacotes de várias ampolas para fora da pelo menos uma tira de ampola (II). O pelo menos um feixe de laser focado (IV) é modificado pelo meio de formação de feixe (4), de forma que o feixe de laser é apropriado para separar as ampolas (III) através de evaporação do material entre e/ou em tomo das ampolas. Os meios de deflexão controláveis (5) e a óptica de focagem controlável (5b) controlam o pelo menos um feixe de laser focado (IV) de acordo com o padrão de corte calculado pela unidade de processamento de dado, para cortar as ampolas individualmente ou em pacotes de várias ampolas. Depois do processo de corte, a correia de ampola (1) é tracionada ainda pelo dispositivo de alimentação (2) e a próxima tira de ampola (II) é posicionada sob os meios de deflexão controláveis (5) e a unidade de aquisição óptica (5a). As ampolas cortadas (III) são ainda posicionadas na correia de ampola (1) e são agora posicionadas sob o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado (7) e a faca para separar as tiras (8). O dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado (7) e a faca para separar as tiras (8) são disparados e um material separado entre as partes de alternância é coletado em um recipiente separado (14). As ampolas (III) são agora separadas completamente a partir da correia de ampola (1) e são transportados em uma posição vertical sobre um percussor para uma rota de transporte externa (9) para o ulterior processamento. A faca (8) separa o material residual (10) da tira a partir da correia e coleta o material residual no recipiente (15). Quando o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado (7) é disparado para pressionar as ampolas (III) para fora da correia, ele simultaneamente mede a pressão requerida. Se uma ou mais ampolas não foram separadas como planejado, então a pressão requerida para pressionar as ampolas (III) para fora da correia excede um valor limite previamente ajustável, pelo que a aba (11) é aberta e o material residual com as ampolas cheias (12) é deixado cair no recipiente (16). Se o dispositivo de corte a laser cair completamente, então duas abas (13) são disparadas e o dispositivo de alimentação (2) transporta a correia de ampola residual (1) não cortada para fora do dispositivo para o corte posterior.
Em outra modalidade, o dispositivo inventivo separa produtos de recipiente a partir de uma armação e/ou um do outro e consiste de pelo menos um laser com pelo menos um sistema de controle de laser e pelo menos um sistema optoeletrônico para o reconhecimento de imagem e o processamento de imagem, que determina a posição dos produtos de recipiente em uma armação e/ou um do outro e transmite esses dados para o pelo menos um sistema de controle de laser, pelo que o pelo menos um laser e/ou feixe de laser é controlado de forma que os produtos de recipiente são separados a partir da armação e/ou um do outro. As outras modalidades inventivas descritas e exemplos neste pedido se aplicam vantajosamente a esta modalidade.
Método para cortar produtos plásticos em temperaturas variáveis
A presente invenção é, além disto, dirigida a um método para cortar produtos plásticos providos em uma cinta contínua consistindo de segmentos a serem cortados com um corte a laser para o uso no setor médico, em que o método permite o corte dos produtos plásticos providos na cinta contínua em temperaturas variáveis.
O pedido WO 2009030311 Al descreve um dispositivo de corte, para cortar recipientes individuais providos em uma cinta plástica, caracterizado por um dispositivo de puncionamento mecânico de queda livre, que separadas por queda livre os recipientes individuais a partir do material envolvente. Em outro pedido WO 2009106219 Al, o dispositivo de puncionamento mecânico é energizado por um electro motor, que move o dispositivo de perfuração a partir da posição de partida em uma posição de perfuração.
Quando os produtos plásticos abandonam o molde de formação, eles usualmente devem ser resfriados, antes da separação a partir do material residual envolvente ser possível. Durante o processo de resfriamento, os produtos plásticos são sujeitos a alterações dependentes de temperatura em seu tamanho (contração). Assim, os dispositivos mecânicos de perfuração da arte anterior são dependentes de uma temperatura predeterminada, na qual os produtos plásticos podem ser separados, porque somente nesta temperatura o tamanho dos produtos plásticos na cinta contínua se correlaciona com o formato da ferramenta de perfuração. Isto significa que o dispositivo de puncionamento mecânico é posicionado em uma distância fixa a partir do dispositivo de fabricação de produtos plásticos, por exemplo, um aparelho de soprar-encher-selar, de forma que os produtos plásticos têm uma temperatura predeterminada exata, quando eles atingem o dispositivo de puncionamento mecânico. Todavia, se quaisquer inconsistências, pequenos desvios, e/ou retardos no processo de fabricação ocorrerem, de forma que os produtos plásticos não mais têm a temperatura requerida e, assim, o tamanho calculado dos produtos plásticos não mais é proporcionado. Em consequência, a seguinte puncionamento mecânico inevitavelmente causa dano e/ou destrói os produtos plásticos, enquanto eles são perfurados para fora a partir do material residual envolvente. Assim, quase todos dos dispositivos de corte mecânicos da arte anterior para produtos plásticos usados no campo médico trabalham em temperatura ambiente onde o produto plástico fabricado a temperaturas mais altas foi completamente resfriado, de forma que não mais existe variação em tamanho. Se um processo mecânico de corte é realizado a elevadas temperaturas, dispositivos de corte mecânicos requerem a alimentação de produtos plásticos interconectados a serem cortados que têm idêntica temperatura devido ao fato de que alteração de temperatura dos produtos plásticos causará uma alteração em sua geometria e tamanho. Os dispositivos de corte mecânicos não são capazes de seguir essas alterações em geometria e tamanho de modo que cortes em diferentes temperaturas causarão cortes imprecisos ou defeituosos, produzindo assim rejeitos irreparáveis. Por conseguinte, um método é necessário, que seja capaz de cortar para fora produtos plásticos de um segmento de produtos plásticos interconectados a qualquer temperatura ou qualquer faixa de temperatura entre 30°C e 155°C.
Assim, o outro objetivo da presente invenção é o de prover um método para cortar produtos plásticos ou segmentos de corte de produtos plásticos providos em uma cinta contínua para o uso no setor médico, em que o método permite o corte dos produtos plásticos ou segmentos dos mesmos, providos na cinta contínua em temperaturas variáveis.
Este objetivo é alcançado por um método para cortar de acordo com a reivindicação 12. Outras modalidades preferidas resultam a partir das reivindicações dependentes, dos exemplos, das figuras e da descrição.
Consequentemente, um método é provido para cortar produtos plásticos para o uso no setor médico provido em uma cinta contínua de plástico consistindo de segmentos a serem cortados a laser, compreendendo as seguintes etapas:
a) prover produtos plásticos interconectados, embutidos em uma cinta contínua de plástico consistindo de segmentos a serem cortados a laser, em que cada segmento se resfria enquanto está sendo cortado a laser e tem qualquer faixa de temperatura quando está sendo cortado dentro de 30°C a 155°C,
b) determinar dados posicionais para os produtos plásticos interconectados embutidos na cinta contínua de plástico em um segmento através de uma unidade de aquisição óptica e cálculo de um padrão de corte através de uma unidade de processamento de dado,
c) controlar o laser por meio de um sistema de controle de laser, consistindo de uma óptica de focagem controlável, um meio de deflexão controlável e um meio de formação de feixe, em que, na dependência dos dados posicionais determinados, a posição e intensidade do ponto focal do pelo menos um laser são controladas,
d) cortar a laser os produtos plásticos interconectados resfriados, providos em uma cinta contínua de plástico em um segmento de acordo com o padrão de corte calculado.
Por conseguinte, o método inventivo é útil para cortar polímeros e plásticos aquecidos ou quentes, isto é, polímeros ou plásticos de corte com uma temperatura de pelo menos 30°C, preferivelmente pelo menos
60°C, preferivelmente pelo menos 80°C, ainda preferivelmente pelo menos
100°C, mais preferivelmente pelo menos 115°C, mais preferivelmente pelo menos 125°C, até mesmo mais preferivelmente pelo menos 135°C, ainda preferivelmente 145°C e mais preferivelmente pelo menos 155°C, pelo que plásticos e/ou polímeros podem ser cortados até mesmo em temperaturas de
200°C a 250°C. Assim, no início do corte a laser, a temperatura do segmento tem pelo menos uma das temperaturas acima descritas.
Em outras modalidades, no início do corte a laser, o segmento tem quaisquer temperaturas variando de 30°C a 155°C, preferivelmente de
35°C a 125°C, mais preferivelmente de 40°C a 110°C, ainda mais preferivelmente de 45°C a 100°C, ainda mais preferivelmente de 50°C a 90°C e no máximo mais preferivelmente de 55°C a 80°C.
Assim, o método inventivo permite o corte de produtos plásticos providos em uma cinta contínua ou dentro de segmentos da cinta contínua a qualquer temperatura e é totalmente independente de quaisquer alterações em tamanho dos produtos plásticos devidas à contração, por exemplo, durante o resfriamento. Dependendo da forma e tamanho dos produtos plásticos, do tipo exato de plástico usado e de vários outros fatores, a temperatura dos produtos plásticos pode variar, o que toma o puncionamento mecânico a predeterminada temperatura somente possível para aplicações muito estreitas, mais especificamente somente um processo de fabricação fixo para um produto, cada alteração em um desses parâmetros necessita inevitavelmente de um rearranjo da linha de fabricação, o que não somente compreende a alteração do molde de puncionamento propriamente dito, mas também inclui o reposicionamento de todo o dispositivo de perfuração. Este poderia ser o caso, quando outro tipo de plástico é usado, que tem uma temperatura de processamento mais alta e, assim, deve se resfriar por um mais longo período de tempo antes de puncionamento mecânico ser possível. Em alguns caos, não poderia ser até mesmo possível rearranjar a linha de fabricação, por causa de somente espaço limitado disponível. Sem a necessidade para mudança de moldes de puncionamento, o rearranjo da linha de fabricação e a instalação de uma longa linha de resfriamento, o método provido tem uma flexibilidade muito maior, é mais econômico e economiza uma quantidade de espaço.
O período produtos plásticos interconectados providos na correia contínua deve ser entendido como uma correia sem fim com uma largura definida, em que os produtos plásticos interconectados são embutidos, isto é, são envoltos pelo material residual.
O termo segmento deve ser entendido como uma seção, por exemplo, em uma correia contínua que é reconhecida em um único ciclo de trabalho pela unidade de aquisição óptica e onde o padrão de corte é definido. Assim, um segmento tem um definido comprimento e definida largura, com um certo número de produtos plásticos interconectados. Consequentemente, as proporções dos segmentos são diretamente dependentes dos ajustes da unidade de aquisição óptica. O termo segmento não deve ser entendido em um sentido físico em que existem, por exemplo, campos ou marcas précortados na correia contínua, mas é somente definido pelo campo de aquisição a partir da unidade de aquisição óptica. Um segmento é preferivelmente esta parte da cinta contínua que é detectada ou captada pela unidade de aquisição óptica e processamento de dado em um ciclo de trabalho e que preferivelmente contém um certo número de produtos plásticos interconectados. Todavia, a subdivisão ou partição da cinta contínua em segmentos é uma construção mais teórica devido ao fato de que a cinta contínua não contém marcadores indicando os segmentos e devido ao fato de que a posição dos segmentos pode ser selecionada arbitrariamente. Além disso, é possível que dois segmentos se sobreponham ou que dois segmentos subsequentes não sejam diretamente conectados um ao outro.
Por conseguinte, com o método inventivo é possível cortar um segmento, que tem uma certa temperatura e corta diretamente um subsequente segmento, que pode ter outra temperatura. Assim, cada segmento pode ser cortado precisamente independente de sua temperatura e a temperatura do segmento prévio ou seguinte com produtos plásticos na cinta contínua. Com um dispositivo de puncionamento mecânico, tal corte preciso em temperaturas variáveis não é possível. Os produtos plásticos teriam diferentes tamanhos devido às diferentes temperaturas e assim não podem ser perfurados mecanicamente.
Assim, o método de acordo com a invenção é preferivelmente 5 usado para cortar produtos plásticos que estão no processo de resfriamento ou aquecimento, em que a temperatura do segmento a ser cortado é diferente no início do processo de corte em comparação com a temperatura no final do processo de corte. O corte a laser é muito preciso mesmo quando um gradiente de temperatura existe, isto é, mudanças de temperatura durante o corte no produto plástico ou no segmento plástico, respectivamente. O padrão de corte para os produtos plásticos pode ser obtido e processado corretamente na faixa de temperatura de - 30 °C a + 300°C e preferivelmente de + 30 °C a + 300°C. Quaisquer mudanças na temperatura do plástico até 1 °C por segundo podem ser obtidas e processadas. Isto inclui também alterações em padrões de corte consecutivos e modos de corte bem como para mudança de materiais plásticos durante o corte de um padrão de corte ou para os consecutivos segmentos e padrões de corte.
Consequentemente, em uma modalidade, pelo menos um segmento com produtos plásticos interconectados tem uma temperatura variável que qualquer dos segmentos prévios com os produtos plásticos interconectados. O termo temperatura variável deve ser entendido como compreendendo quaisquer diferenças em temperatura que excedem pelo menos 0,5 °C. Isto é particularmente vantajoso, se it comes a retardos e/ou pequenas inconsistências durante o processo de fabricação. Em tais casos, é ainda possível cortar o próximo segmento com produtos plásticos interconectados que são providos na correia contínua, até mesmo quando do tamanho dos produtos plásticos tenha se alterado devido ao tempo de resfriamento adicional. Assim, com o método inventivo, é preferido cortar produtos plásticos interconectados providos na correia contínua que têm uma taxa de resfriamento de 0,01 °C a 5 °C por minuto. Em uma modalidade preferida os produtos plásticos interconectados providos na correia contínua consistem de polipropileno e/ou polietileno.
Em outra modalidade segmentos cortados incompletos ou 5 incorretos são realimentados e então cortados novamente a uma temperatura inferior. Segmentos cortados incompletos ou incorretos são usualmente lançados para longe, porque não foi possível cortar esses segmentos novamente, pois esses segmentos se resfriaram completamente e não mais se ajustariam nas máquinas de puncionamento mecânico, que são configuradas para perfurar segmentos com uma temperatura mais alta. Com o método inventivo, esses segmentos podem ser realimentados e então cortados correspondentemente.
O método inventivo pode ser realizado com um dispositivo compreendendo pelo menos um laser, pelo menos um sistema de controle de laser, pelo menos uma unidade de aquisição óptica e de processamento de dado, e opcionalmente um dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado para a detecção de cortes a laser incorretos.
A unidade de aquisição óptica determina em um segmento dados posicionais dos produtos plásticos providos na cinta contínua e conectados uns aos outros. Os dados posicionais no segmento são usados para calcular um padrão de corte, que é transmitido para o sistema de controle de laser. De acordo para o padrão de corte, a posição, intensidade e ponto focal do pelo menos um feixe de laser são controlados através de uma óptica de focagem e um meio de deflexão.
Por conseguinte, lasers de gás, lasers de estado sólido e/ou lasers de corante pode ser usados. Os lasers que pertencem ao grupo de lasers de gás compreendem laser de excímero, laser de íons de gás nobre, laser de vapor de metal ou laser de gás molecular.
O grupo de lasers de excímero inclui, mas não é restrito a, laser de H2 (116/123 nm), laser de Ar2 (126 nm), laser de F2 (157 nm), laser de Xe2 (172 nm), laser de ArF (193 nm), laser de KrF (248 nm), laser de XeBr (282 nm), laser de XeCl (308 nm) e laser de XeF (351 nm). Lasers de íons de gás nobre incluem, mas não são restritos a, laser de (Ar)+ (incluindo 460 nm, 480 nm, 500 nm, 520 nm), laser de (Kr)+ (650 nm) e laser de He-Cd (325 nm, 440 nm).
O grupo de lasers de vapor de metal inclui, mas não é restrito a, laser de Cu (500 nm, 545 nm) e laser de Au (310 nm, 605 nm). O grupo de lasers de gás molecular compreende laser de CO (6-8 pm), laser de CO2 (9 pm, 10,6 pm, 11 pm) e laser de N2 (337 nm).
Lasers de estado sólido podem ser selecionados a partir de laser de rubi de Cr3+:A12O3 (694 nm), laser de vidro de neodímio (Nd:Vidro) (1062 nm), laser de neodímio-YAG (1064 nm), laser de alexandrita (755 nm), laser de ALGaN/GaN (400-500 nm), laser de InGaAs/GaAs (700-880 nm), laser de InGaAsP/lnP (900-1100 nm) e laser de Calcogeneto de Pb (2,6-30 pm). O grupo de lasers de corante compreende dentre outros, estilbenos, cumarinas e rodaminas cobrindo o espectro total de -300 nm a 1300 nm.
Em outras modalidades, o processo de corte ou o corte a laser pode ser realizado em paralelo, síncrono ou consecutivamente por múltiplos lasers. Preferivelmente, o processo de corte ou o corte a laser é realizado por dois lasers, mais preferivelmente por três lasers e o mais preferivelmente por quatro lasers. Não existe limite para o número de lasers. O número de lasers pode ser adaptado e depende da complexidade do padrão de corte e do tamanho e dimensão dos produtos plásticos providos na cinta contínua. E também possível dividir o feixe de laser com um divisor de feixe em múltiplos feixes e controlar cada feixe independentemente um do outro para o processo de corte. São preferidos o laser de CO2 e o laser de UV. Em particular, é preferido o laser de CO2 com um comprimento de onda de 9,4 pm, mais preferivelmente com 10,3 pm ou 10,6 pm com uma potência de saída preferida de 200 W ou entre 180 W e 220 W, respectivamente. Laser de UV preferidos compreendem lasers de estado sólido na base de Nd:YAG, YLF ou Nd:VO4, onde, por meio de conversão de frequência com cristais não lineares, a terceira harmônica com um comprimento de onda de 355 nm ou em sua vizinhança é gerada. Esses lasers permitem uma focagem extremamente fina do feixe de laser, que é apropriada para cortar ou separar ou perfurar as conexões estreitas entre os componentes plásticos completamente ou parcialmente.
De acordo com o método inventivo, um feixe de laser focado é guiado em tomo dos contornos dos produtos plásticos no segmento provido na cinta contínua para fundir ou evaporar o material entre os produtos e/ou a cinta contínua. A distribuição de intensidade de Gauss da seção transversal de feixe de laser assegura que a radiação do laser funda o material nas arestas e nenhuma formação de rebarba ocorre. Isto tem a vantagem que na aresta dos produtos plásticos arestas afiadas não se formam, que podem danificar, por exemplo, as luvas estéreis usadas no campo médico ou até mesmo conduz a cortes nas mãos da pessoa que trabalha com os produtos plásticos cortados. A separação com um feixe de laser tem distintas vantagens sobre dispositivos de separação mecânicos, como, por exemplo, dispositivos de puncionamento, porque o uso de dispositivos mecânicos leva inerentemente à formação de rebarbas ou arestas afiadas. A afiação da rebarba e/ou da aresta de corte resultante é diretamente dependente da dureza/rigidez do plástico material.
Os plásticos são preferivelmente selecionados a partir do grupo consistindo de poliamidas, poliolefinas ou copolímeros, bem como combinações de tais plásticos ou copolímeros na forma de materiais compósitos. Preferivelmente o plástico é polietileno (PE), até mesmo mais preferivelmente é polipropileno (PP) ou qualquer outro plástico com pelo menos a dureza/rigidez, resistência à tração, módulo de torção, módulo de
Young e/ou faixa de fusão de polipropileno (PP). Qualquer plástico, que é pelo menos tão rígido ou duro ou até mesmo mais rígido ou mais duro que PP, pode ser cortado preferivelmente de acordo com a presente invenção. O corte a laser do segmento ou o corte a laser de PP é realizado a qualquer temperatura entre 30°C a 155°C, preferivelmente entre 35°C a 125°C, mais preferivelmente entre 40°C a 110°C, still mais preferivelmente entre 45°C a 100°C, still mais preferivelmente entre 50°C a 90°C e o mais preferivelmente entre 55°C a 80°C.
Outros plásticos que podem ser usados podem ser selecionados 10 a partir do grupo consistindo de, ou compreendendo: polivalerolactonas, poliε-decalactonas, ácido polilactônico, ácido poliglicólico, polilactídeos, poliglicólidos, copolímeros dos polilactídeos e poliglicólidos, ροϋ-εcaprolactona, ácido polihidroxibutanóico, polihidroxibutiratos, polihidroxivaleratos, polihidroxibutirato-co-valeratos, poli(l ,4-dioxano-2,315 dionas), poli(l ,3-dioxano-2-onas), poli-p-dioxanonas, polianídridos, tais como anidrido polimaleicos, polihidroximetacrilatos, fibrina, policianoacrilatos, policaprolactonadimetilacrilatos, ácido poli-b-maléico, policaprolactonabutil-acrilatos, polímeros de multibloco, tais como a partir de oligocaprolactonadióis e oligodioxanonadióis, polímeros de multibloco de éster de poliéter, tais como PEG e polibutilenotereftalato, polipivotolactonas, carbonatos de trimetil de ácido poliglicólico, policaprolactona-glicólidos, poli-g-etilglutamato, poli(DTH-iminocarbonato), poli(DTE-co-DTcarbonato), poli(bisfenol-A-iminocarbonato), poliortoésteres, carbonatos de trimetil de ácido poliglicólico, poiitrimetilcarbonatos, poliiminocarbonatos, poli(N-vinil)-pirrolidona, polivinilálcoois, poüesteramidas, poliésteres glicolatados, polifosfoésteres, polifosazenos, poli[p-carboxifenoxi)propano], ácido polihidroxipentanóico, polianídridos, polietilenoóxido-propilenoóxido, poliuretanas, ésteres de poliéter, tais como polietilenoóxido, polialquenooxalatos, poliortoésteres bem como copolímeros dos mesmos, carrageenanos, colágeno, polihidroxialcanoatos, ácido pectíco, ácido actínico, carboximetilsulfato, colágeno, colágeno-N-hidroxisuccinimida, ácido poliacrílico, poliacrilatos, polimetilmetacrilato, polibutilmetacrilato, poliacrilamida, poliacrilonitrila, poliamidas, polieteramida, amina de polietileno, poliimidas, policarbonatos, policarbouretana, cetonas de polivinil, haletos de polivinil, haletos de polivinilideno, éteres de polivinil, aromáticos de polivinil, ésteres de polivinil, polivinilpirrolidona, polioximetileno, polibutileno, politetrafluoroetileno, poliolefina elastômeros, poliisobutileno, borracha de EPDM, fluorosilicone, carboximetilquitosana, tereftalato de polietileno, polivalerato, copolímeros de etil vinil acetatos, polisulfonas, polietersulfonas, resinas de epóxi, resinas de ABS, silicones, tais como polisiloxanos, polivinilhalogênio e copolímeros e/ou misturas dos polímeros acima mencionados bem como laminados e sistemas multicamadas dos polímeros acima mencionados.
Produtos plásticos feitos de polipropileno têm a grande vantagem sobre produtos plásticos feitos de polietileno pelo fato de que eles podem ser tratados em autoclave e esterilizados em, ou acima de temperaturas de 121 °C. Isto é de particular importância no setor médico, onde é essencial assegurar que todos os germens sejam eliminados. Por causa das temperaturas mais altas necessárias para processar polipropileno, os produtos plásticos devem ser resfriados sobre uma distância mais longa/ou um tempo mais longo antes de ser possível cortar os produtos plásticos para fora da cinta plástica contínua em que os produtos plásticos individuais são conectados entre si. além disso, PP é muito mais duro que PE e o corte ou puncionamento mecânico leva naturalmente até mesmo a rebarbas afiadas rebarbas e/ou arestas de corte afiadas.
Com o método inventivo é possível cortar plásticos, especialmente PP com uma alta temperatura de processamento diretamente depois do processamento. Não é necessário aguardar que os plásticos e resfriem nem é necessário instalar longas cintas transportadoras para resinar os produtos plásticos durante o transporte para baixo para a temperatura na qual é possível cortar os produtos plásticos. Consequentemente, é também preferido cortar plásticos que têm um alto módulo de Young e assim tendem a formar rebarbas afiadas e/ou arestas afiadas quando cortadas ou perfuradas mecanicamente. Especialmente preferido é polipropileno, que é regularmente especificado com uma faixa de fusão entre 160°C e 170°C e um módulo de Young de cerca de 1520 N/mm . Assim, são preferidos tais plásticos, os quais têm uma faixa de fusão acima 160°C, mais preferivelmente acima 180°C, ainda preferivelmente acima de 200°C e especialmente preferivelmente acima de 220°C e pode ser rotineiramente tratados em autoclave a ou acima de temperaturas de 121 °C sem serem deformados. Além disso, são preferidos tais plásticos, que têm uma temperatura de operação acima 100°C, mais preferivelmente acima 110°C e/ou com um módulo de Young acima 1500
N/mm , mais preferivelmente acima 1700 N/mm e ainda preferivelmente acima 1900 N/mm . Um plástico especialmente preferido, que pode ser cortado com o dispositivo inventivo, é polipropileno e quaisquer outros plásticos, caracterizados por uma faixa de fusão, resistência à tração, módulo de torção ou dureza/rigidez na faixa de polipropileno, em que na faixa de é definido como ± 10% para o correspondente valor de polipropileno, isto é, um valor de -10% a +10% de polipropileno.
O método inventivo usa um laser para cortar os produtos plásticos providos na cinta contínua de plástico. Uma linha de resfriamento para os produtos plásticos quentes não é necessária, porque o laser pode cortar o material quente ou o material quente no processo de resfriamento, respectivamente, seguramente e precisamente. Isto é especialmente vantajoso, quando do corte de produtos plásticos para o setor médico a elevadas temperaturas diretamente ou brevemente depois dos produtos plásticos deixarem o rolete de moldagem, quando eles já começam a endurecer.
Adicionalmente, é possível perfurar as conexões estreitas entre os componentes plásticos completamente ou parcialmente ou induzir predeterminados pontos de rompimento, tomando mais fácil separar os produtos plásticos um do outro. Isto é especialmente vantajoso quando os produtos plásticos são feitos de polipropileno, que é extremamente tenaz depois do resfriamento, tomando difícil separar os produtos plásticos manualmente sem quaisquer outros auxílios mecânicos por exemplo, uma tesoura.
O termo corte ou corte a laser, quando usado aqui, deve 10 ser entendido como o corte através de material plástico com um feixe de laser, preferivelmente polipropileno e similares polímeros ou polietileno, isto também inclui perfuração, isto é, partes alternativas de corte através de partes não cortadas bem como o corte parcialmente através de ou partes de adelgaçamento, no sentido de que o material no ponto de corte não é completamente cortado de forma passante, mas somente a espessura é reduzida, isto é, a ligação de material ainda existe, mas pode ser separada mecanicamente com menos força. Assim, o termo corte ou corte a laser descreve o corte completamente através do material plástico ao longo de todo o padrão de corte ou somente em pontos específicos do padrão de corte bem como perfuração do material plástico ao longo de todo o padrão de corte ou somente em pontos específicos do padrão de corte, isto é, completamente cortado através de partes alternativas com partes não cortadas. Preferivelmente, o termo “corte” ou cortado ou corte a laser deve ser entendido como o corte feito em um segmento da correia contínua. Depois do corte ter sido feito em um segmento, o próximo corte no segmento subsequente é realizado. Assim, cada corte pertence a um segmento, e cada segmento inicia um novo processo de corte denominado como ocorte ou o corte a laser.
O termo padrão de corte deve ser entendido como a totalidade de todas as partes a serem cortadas, que são obtidas pela unidade de aquisição óptica em uma etapa de detecção/ciclo de trabalho. O padrão de corte pode ser posicionado em um segmento de uma cinta contínua de produtos plásticos interconectados. Assim, o termo padrão de corte se refere à totalidade de linhas de corte simples dentro de um segmento. Assim, se for pretendido cortar produtos plásticos em uma cinta contínua ou correia de produtos plásticos interconectados, a unidade de aquisição óptica gradualmente adquire uma parte (isto é, segmento) da cinta contínua ou correia de produtos plásticos interconectados, que é alimentada ao dispositivo inventivo e então é cortada de acordo com o padrão de corte. O padrão de corte compreende os produtos plásticos, obtidos através da unidade de aquisição óptica, que são usualmente tridimensionais e ficam situados acima e abaixo do nível de plano e são definidos através da cinta contínua ou da correia contínua, que pode compreender ainda informação definível pelo usuário e, assim, pré-definida, concernente ao modo de corte. A unidade de aquisição óptica pode detectar, por exemplo, onde o corte deve ser realizado. O modo de corte (completamente, parcialmente, perfuração, etc.) pode ser predeterminado pelo usuário. Altemativamente ou adicionalmente, a unidade de aquisição óptica pode detectar respectivas marcas, que não apenas fornecem informação de onde os cortes devem ser feitos, mas também o modo de corte pode ser incluído como informação. Naturalmente, uma combinação dos acima mencionados é possível, assim uma mistura de padrões pré-definidos e detecção automática do modo de corte e/ou padrão de corte é possível. Em lugar de uma cinta contínua ou uma correia contínua, é também possível que unidades individuais ou somente partes da cinta contínua, isto é, segmentos isolados, sejam detectadas pela unidade de aquisição óptica.
O padrão de corte e eventualmente o modo de corte é determinado de novo pela unidade de aquisição óptica para cada segmento, assim é possível manipular vários padrões de corte e modos de corte em ordem aleatória. Isto é uma distinta vantagem sobre corte mecânico e/ou processos de perfuração. As ferramentas de puncionamento mecânico ou corte mecânico são determinadas para um definido padrão de corte ou definido modo de corte e não podem se adaptar a alterações nos segmentos alternativos com diferentes padrões de corte e modos de corte. O dispositivo de corte a laser pode manipular até dez padrões de corte diferentes com modos de corte diferentes, que é impossível para obter com uma ferramenta de corte ou puncionamento mecânico. Até mesmo se diferentes ferramentas de perfuração ou corte forem usadas, ainda assim somente existirá um número limitado de padrões que pode ser manipulado. O dispositivo é independente do exato padrão de corte, isto é, não é restrito a padrões específicos, mas pode detectar e manipular qualquer padrão de corte.
O padrão de corte é determinado através de marcas apropriadas, que são detectadas pela unidade de aquisição óptica. Estas podem incluir marcas coloridas, marcas espaciais bem como marcas radioativas.
Marcas coloridas incluem por exemplo, marcas coloridas na faixa visível, faixa de raios infravermelhos ou faixa de UV e pode ser incorporadas ou afixadas ao plástico. Isto se estende também para outros materiais que podem ser incorporados ou afixados ao plástico e são distinguíveis a partir do material plástico, tais como filamentos finos, fios metálicos ou micro partículas. Marcas espaciais, por outro lado, podem ser realizadas como elevações, dentes ou furos no material plástico, marcadores radioativos são substâncias radioativas incorporadas ou afixadas ao material plástico, em que uma substância ou solução rotulada radioativamente no produto plástico pode servir como um marcador.
A unidade de processamento de dado determina quais partes do padrão de corte devem ser cortadas pelo laser completamente, ou são somente perfuradas, adelgaçadas e/ou não devem ser processadas. Assim, o laser é capaz de cortar partes completamente, perfurá-las, reduzir a espessura do material para um grau específico e/ou ignorar partes específicas, tudo dentro dos limites do padrão de corte detectado e/ou predeterminado pela unidade de aquisição óptica, dependendo de qual modo de corte foi predefinido pelo usuário ou a marca no padrão de corte ou um segmento, respectivamente. O laser está sob o controle da unidade de processamento de dado e é guiado de acordo com o padrão de corte detectado pela unidade de aquisição óptica e o pré-defmido modo de corte.
O uso do feixe de laser para o corte preciso dos produtos plásticos é dependente da unidade de aquisição óptica, que determina dados posicionais dos produtos plásticos interconectados providos na cinta plástica contínua. Os dados posicionais podem compreender informação acerca das formas, tamanhos, formatos, formas geométricas, marcas a laser, projeção de sombra, reconhecimento de cor, zonas claras / escuras ou reflexões que são detectadas pela unidade de aquisição óptica.
Em uma modalidade preferida, a unidade de aquisição óptica compreende uma câmera. Em outra modalidade preferida, um digitalizador a laser é usado conjuntamente com um detector para determinar dados posicionais por medição dos produtos plásticos interconectados providos na cinta plástica contínua. O laser pode ser desviado por um sistema de espelho para representar um completo perfil de superfície dos produtos plásticos.
Os dados posicionais são transmitidos para uma unidade de processamento de dado, por exemplo, um microprocessador programável, onde eles são posteriormente processados. O termo processado deve ser entendido da maneira em que os dados posicionais atualmente determinados são comparados com dados posicionais armazenados na unidade de processamento de dado. Para cada combinação de dados posicionais um padrão de corte é armazenado na unidade de processamento de dado, que é transmitido para o sistema de controle de laser para controlar o laser.
Isto tem a vantagem que uma precisa exatidão dimensional dos 5 produtos plásticos providos da correia não é requerida, porque a unidade de aquisição óptica detecta o respectivo estado atual dos produtos plásticos. Particularmente para a fabricação de produtos plásticos, usualmente altas temperaturas são usadas. A resultante expansão e/ou contração dependentes da temperatura do plástico tomou, por exemplo, uma puncionamento mecânico somente possível em temperaturas mais baixas fixas. O uso do método inventivo elimina este problema e os produtos plásticos podem ser cortados precisamente em temperaturas diferentes e variáveis. Além disso, segue-se que, quando do corte de vários produtos plásticos diferentes, uma complicada conversão do dispositivo não é necessária, porque somente os padrões de corte devem ser alterados para os dados posicionais.
Em outra modalidade preferida, os dados posicionais não são comparados com os dados posicionais armazenados, mas a unidade de processamento de dado calcula o respectivo padrão de corte a partir dos dados posicionais adquiridos e transmite o padrão de corte calculado para o sistema de controle de laser para controlar o laser.
Em uma outra modalidade preferida, dados posicionais bem como os padrões de corte são armazenados, que são corrigidos pelos respectivos dados posicionais atuais, conduzindo para um padrão de corte adaptado que é transmitido para o sistema de controle de laser para controlar o laser.
O sistema de controle de laser consiste preferivelmente de uma óptica de focagem controlável, um meio de deflexão controlável e um meio de formação de feixe. Neste contexto, o termo controlável deve ser entendido no sentido em que a óptica de focagem e o meio de deflexão podem ser controlados com os padrões de corte calculado pela unidade de processamento de dado e ainda que os dados são transmitidos em um formato apropriado . O meio de formação de feixe colima o feixe de laser e reduz a divergência do feixe para a finalidade de uma melhor focagem. De acordo com os dados posicionais determinados, a posição do foco e intensidade do ponto focal do pelo menos um laser são controlados por uma óptica de focagem controlável e um meio de deflexão controlável. Se mais que um laser é usado, preferivelmente cada laser é controlado por outro sistema de controle de laser.
Em uma modalidade, o sistema de controle de laser compreende um meio de formação de feixe, que colima o feixe de laser, um sistema de lente telescópico, que reduz a divergência do feixe para a finalidade de uma melhor focagem, um sistema de deflexão de espelho, que guia o feixe de laser em duas ou três dimensões em tomo dos produtos plásticos interconectados de acordo com o predeterminado padrão de corte, uma óptica de focagem, que focaliza o feixe de laser de forma que o material plástico é evaporado durante o movimento do feixe de laser e uma eletrônica controlada por software, que converte os dados para o padrão de corte em movimentos de espelho.
Em uma modalidade preferida, os meios de deflexão controláveis é um digitalizador de galvanômetro, defletindo a direção do feixe de laser com espelhos. Em modalidades mais preferidas, o digitalizador de galvanômetro deflete o feixe de laser sobre dois ou mais espelhos. Dependendo das propriedades geométricas dos produtos plásticos, um ou mais meios de deflexão controláveis podem ser usados. Em uma modalidade preferida, nenhum movimento relativo tem lugar entre o produto plástico e a óptica de laser, isto é, a óptica de laser é fixa e imóvel, e o feixe de laser é controlado somente pelos dispositivos de deflexão controláveis.
Em outra modalidade, o feixe de laser não é defletido por um meio de deflexão controlável, mas a óptica de laser ou uma parte da óptica de laser é movida em relação a o produto plástico para realizar o processo de corte. O termo ‘óptica de laser’ compreende todos os componentes necessários para formação, focagem, controle ou amplificação do feixe de laser. Por exemplo, somente a lente e o sistema de espelho podem ser movidos, ou somente a lente, ou somente o sistema de espelho ou a óptica de laser inteira em relação a o produto plástico.
Em uma modalidade particularmente preferida, o feixe de laser 10 é controlado por um meio de deflexão controlável móvel. O termo móvel neste contexto significa que os meios de deflexão controláveis podem ser movidos nos eixos x, y e z. Isso assegura que o feixe de laser possa também atingir e cortar áreas de são de difícil acesso.
Uma outra vantagem é que os meios de deflexão controláveis 15 podem também ser usados para rotular simultaneamente as ampolas, o corte e a rotulação sendo assim feitos em um processo de trabalho.
A óptica de focagem é preferivelmente uma lente ou um espelho, mais preferivelmente uma lente convexa ou um espelho côncavo de focagem. O espelho côncavo provê a ulterior vantagem que cada comprimento de onda de laser pode ser focado sobre o mesmo ponto sem ter que usar materiais ópticos especiais.
Em uma modalidade, o dispositivo compreende uma unidade de transferência para os produtos plásticos interconectados providos na cinta contínua. Esta unidade de transferência consiste preferivelmente de um dispositivo de alimentação que traciona os produtos plásticos interconectados providos na cinta contínua sob o laser e a unidade de aquisição óptica. Isto permite uma alta vazão e um corte totalmente automático dos produtos plásticos providos na cinta contínua. Além disso, segmentos incompletamente ou defeituosamente cortados da cinta contínua poderíam ser introduzidos no processo de corte a laser novamente a fim de completar o corte. Os segmentos reintroduzidos devem ainda se resfriar para a temperatura ambiente antes de eles terem sido reintroduzidos no processo de corte. Todavia, o método inventivo é capaz de completar o corte a laser incorreto ou defeituoso dentro desses segmentos até mesmo em temperaturas muito diferentes em comparação com as temperaturas onde o corte a laser original incorreto ou defeituoso foi realizado. Os rejeitos são detectados de novo pela unidade de aquisição óptica e processamento de dado e o corte a laser é repetido sem a necessidade de ajustar o dispositivo completo para a nova temperatura dos rejeitos sem a necessidade de aquecer os rejeitos para temperaturas onde o corte a laser original foi realizado.
Em outras modalidades, a unidade de transferência é uma correia transportadora sobre a qual os produtos plásticos interconectados são transportados.
Uma das vantagens significantes da separação a laser de produtos plásticos, por exemplo, ampolas, sacolas ou outras cavidades é a de criar uma aresta fundida em oposição a uma crista afiada depois da separação mecânica. Isto é especialmente importante quando do corte de produtos plásticos para o uso no setor médico porque uma crista afiada pode causar dano às luvas estéreis ou pode até mesmo ferimento à mão do médico ou da equipe do hospital quando do uso de tais ampolas. Produtos plásticos mecanicamente cortados têm sempre cristas afiadas devido ao fato de que no lado onde a lâmina de corte abandona a linha de corte uma crista afiada irá ocorrer.
O convencional processo de corte a laser com um feixe fixo e focagem através de um bocal para gás de processamento pode também conduzir a rebarbas nas arestas. E melhor cortar as ampolas com um feixe móvel, por exemplo, com um digitalizador galvanométrico, porque este método pode ser realizado mais precisamente por sintonização fina de parâmetros de laser e elementos de formação de feixe, tais como telescópios e lentes e movimentos de digitalizador de forma que as arestas são fundidas nas juntas. Para obter isto, um sensor e um sistema de controle são requeridos.
Todavia, até mesmo com este tipo de separação é possível que 5 os produtos plásticos cortados, por exemplo, ampolas, não sejam separadas com arestas fundidas. Este é o caso quando uma crista afiada mal perceptível mantém as ampolas conjuntamente. Quando as ampolas são então finalmente separadas, as cristas afiadas ainda permanecem. Tais cristas afiadas podem ser o resultado de ligeira flutuação de potência do laser ou uma variação mal detectável na direção de feixe.
ETma vez que as ampolas são providas dentro de um pacote de ampolas com conexões muito estreitas, a qualidade do corte a laser pode usualmente somente ser avaliada com um sistema de reconhecimento de imagem muito complexo e câmeras especiais. Um tal sistema desacelera o processo de fabricação total, é inerentemente caro e incidente a mau funcionamento e não pode ser facilmente integrado nos sistemas existentes.
Em outra modalidade da invenção, o dispositivo de corte a laser pode opcionalmente compreendem um dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado para pressionar para fora os produtos plásticos cortados. Os produtos plásticos interconectados providos na cinta plástica contínua são preferivelmente não separados completamente pelo laser a partir do material residual, isto é, a armação, de forma que os produtos plásticos cortados podem ser transportados dentro do material envolvente até a separação final ser realizada. Durante o corte a laser, conexões estreitas precisamente definidas são deixadas entre os produtos plásticos e o material residual envolvente. Para a etapa de separação final, os produtos plásticos são transportados sob o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado, uma estampa com a forma da ampola pacote ou uma estampa com um certo número de pinos que se chocam contra locais pré-definidos do produto plástico individual ou da seção da cinta plástica contínua, isto é, uma estampa adaptada, pressiona os produtos plásticos e especialmente o material entre as partes de alternância das ampolas, isto é, o material entre as regiões de pescoço de ampolas vizinhas, para fora do material envolvente residual. Se a pressão ou força necessária para empurrar as ampolas para fora do material envolvente e/ou o material entre as regiões de alternância excede um primeiro valor ajustável prédefinido, isto é, uma indicação que os produtos plásticos não são suficientemente separados e ainda estão conectados com o material envolvente, isto é, estão ainda conectados à correia ou um ao outro.
Em lugar de uma estampa que atualmente choca-se contra os produtos plásticos ou unidades ou feixes de produtos plásticos a fim de separar os mesmos, um sopro de gás, tal como um sopro de ar, ou múltiplos sopros de gás gerados por um ou por uma pluralidade de bocais podem ser usados para aplicar um tipo de pressão de sopro de gás sobre os produtos plásticos ou unidades ou feixes de produtos plásticos. Assim, os sopros de gás individuais são gerados com uma pressão definida que novamente indica a qualidade do corte a laser por determinação de se o sopro de gás ou os sopros de gás foram suficientes para separar os produtos plásticos individuais ou unidades ou feixes de produtos plásticos. Em lugar de um gás a pessoa especializada pode também usar um líquido, tal como água, para a mesma finalidade.
Assim, o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado é dirigido para pressionar os produtos plásticos cortados a laser para fora do material residual envolvente da cinta contínua gerando assim produtos plásticos individuais ou unidades de produtos plásticos que ainda estão afixados uns aos outros, mas já perfurados preferivelmente pelo laser usado no dispositivo de corte de forma que a separação pode ser feita facilmente sem formar cristas afiadas. Isto é usualmente realizado com um molde adaptado tendo a forma da ampola ou pacotes de ampola. Adicionalmente, estampas estreitas podem ser incluídas, que empurram para fora o material residual entre as partes de alternância, isto é, a área entre as regiões de pescoço de duas ampolas adjacentes. Se um primeiro valor ajustável pré-definido é excedido, então o corte a laser não foi suficiente e os produtos plásticos são coletados separadamente. Isto tem a vantagem que produtos plásticos insuficientemente cortados podem ser separadamente coletados a partir dos produtos plásticos corretamente cortados e então processados futuramente novamente e assim não são perdidos como refugo.
Assim, em uma modalidade, o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado consiste de um molde adaptado à forma das ampolas, que pressiona os produtos plásticos precisamente para fora do material residual envolvente.
Além disso, o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado pode controlar a qualidade do corte a laser, isto é, a qualidade da separação pretendida, por medição da resistência e/ou força que é necessária para pressionar os produtos plásticos para fora do material residual envolvente. A pressão/força necessária para empurrar as ampolas para fora do material envolvente e/ou as partes de alternância das ampolas, isto é, o material entre as regiões de pescoço de ampolas vizinhas, fornece informação direta de se o corte a laser fundiu com êxito o material nas arestas de forma que nenhuma formação de rebarba afiada ocorreu.
A depositante verificou quando do corte a laser, por exemplo, ampolas de polipropileno em que se aplica o seguinte:
- se o sensor de pressão não registrar qualquer resistência, as ampolas são separadas corretamente e as arestas são completamente fundidas em tomo das ampolas.
- Se o sensor de pressão registrar uma resistência até 0,5 N para empurrar as ampolas para fora do material residual envolvente, então somente uma crista desprezível se formou e o uso da ampola é seguro.
- Se o sensor de pressão registrar uma resistência sobre 0,5 N 5 para empurrar as ampolas para fora do material residual envolvente, então uma significante aresta afiada se formou e as ampolas são possivelmente inofensivas e serão extraídas na classificação.
Assim, se a pressão requerida necessária para empurrar os produtos plásticos, tais como sacolas, garrafas, cilindros, ampolas ou outras cavidades para fora do material envolvente e/ou as partes de alternância das ampolas, isto é, o material entre as regiões de pescoço de ampolas vizinhas excede um segundo limite mas está ainda abaixo do primeiro limite, isto fornece uma indicação que o corte a laser é insatisfatório e formação potencialmente perigosa de cristas afiadas ou rebarbas no produto plástico ocorreu.
Em uma outra modalidade, o controle de qualidade é realizado no material entre as partes de alternância, isto é, a área entre as regiões de pescoço de duas ampolas adjacentes.
Assim, a força requerida para empurrar os produtos plásticos 20 para fora do material residual envolvente provê informação de se o produto plástico foi corretamente cortado, isto é, os produtos plásticos podem ser empurrados para fora do material envolvente, ou não. Além disso, a força requerida indica, se as cristas são seguras ou se quaisquer cristas afiadas foram formadas, que podem ser potencialmente perigosas.
Tendo sido descrito o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado, é claro para o artesão especializado que o primeiro e o segundo valores exatos ou limites para a pressão/força dependem de fatores, tais como o tipo de plástico a ser cortado, da espessura do material, da temperatura na qual o corte é realizado, da potência de saída para os lasers e/ou da geometria ou tamanho dos produtos plásticos e similares. Está dentro do escopo do artesão especializado determinar através de experimentação mínima, qual a pressão ou força limite é indicativa para os produtos plásticos na cinta contínua. Assim, não é complicado e até mesmo não inventivo encontrar a faixa de pressão correta que indica, para o dado produto plástico, um corte sem falhas ou um corte inaceitável, de forma que o ajuste do laser deve ser realizado.
Em outra modalidade, o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado determina a qualidade do corte a laser por aplicação de uma subpressão ao produto plástico, tal como a ampola, o pacote de ampola e/ou as regiões de alternância, isto é, o material entre as regiões de pescoço das ampolas. O modo de ação é similar ao da modalidade acima descrita, todavia, não é a força medida que é requerida para separar a ampola, o pacote de ampola e/ou as regiões de alternância a partir do material residual envolvente. Como alternativa, o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado mede a força requerida para aplicar uma certa subpressão, tal como um certo vácuo.
Enquanto a pressão ou força é aplicada a partir de cima ao lado superior dos produtos plásticos individuais ou o pacote ou feixe de produtos plásticos, a subpressão ou vácuo é aplicado a partir de baixo dos produtos plásticos individuais ou do pacote ou feixe de produtos plásticos a fim de separar os produtos plásticos individuais ou o pacote ou feixe de produtos plásticos a partir da cinta plástica contínua e a partir dos outros produtos plásticos individuais ou dos outros pacotes ou feixes de produtos plásticos.
Em uma terceira modalidade, o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado aplica uma força de tração que pode ser determinada a fim de determinar qualidade do corte a laser. Uma tal força de tração pode ser aplicada através de dispositivos que prendem os produtos plásticos individuais ou o pacote ou feixe de produtos plásticos e separa os mesmos a partir da cinta plástica contínua e a partir dos outros produtos plásticos individuais ou dos outros pacotes ou feixes de produtos plásticos. A força requerida para separar os produtos plásticos individuais ou o pacote ou feixe de produtos plásticos pode ser medida e é também uma indicação para a qualidade do corte a laser a fim de determinar se o corte a laser foi sem falhas ou não suficiente.
Consequentemente, não é importante se a separação dos produtos plásticos individuais ou os pacotes individuais ou feixes individuais de produtos plásticos é conduzida por uma força de impulsão, tal como pressão, ou uma força de t, por ração ou uma subpressão, tal como vácuo.
Em uma outra modalidade, o dispositivo compreende um sistema para compensar os efeitos de deriva por longo prazo do feixe de laser e os dispositivos de deflexão controláveis. Isto pode ocorrer devido a alterações em temperatura, umidade, exposição a vibração, tensão mecânica e envelhecimento de componentes e pode afetar negativamente a precisão do feixe de laser. O sistema para compensar os efeitos de deriva por longo prazo do feixe de laser assegura que a precisão do laser seja sempre ótima, reduzindo perdas de produção, devido à manutenção do dispositivo, para um mínimo absoluto.
Em uma modalidade, uma câmera de formação de imagem térmica é usada, para registrar o aquecimento seletivo sobre uma superfície de material que está situada fora do padrão de corte, mas ainda dentro da faixa de deflexão do sistema de espelho dos dispositivos de deflexão controláveis. O aquecimento seletivo resulta por meio da orientação do feixe por um breve tempo sobre esta superfície de material por um específico comprimento de tempo. Este aquecimento em curto prazo pode, por exemplo, ser realizado enquanto o dispositivo de alimentação traciona os próximos produtos plásticos interconectados providos na cinta contínua sob o laser e a unidade de aquisição óptica. A câmara de formação de imagem térmica compara a posição sobre o receptor com posições ajustadas/associadas previamente programadas. O dado coletado é então transmitido para o sistema de controle de laser para corrigir e ajustar o padrão de corte. Este mecanismo de controle pode ser efetuado tanto durante quanto antes de cada processo de corte ou a certos intervalos pré-definidos. A câmara de formação de imagem térmica pode também determinar simultaneamente a temperatura da superfície de material aquecida e concluir a partir desses dados a potência de laser usada para cortar os produtos plásticos. Por conseguinte, uma diminuição na potência de laser pode ser então ajustada.
Em outra modalidade, uma cinta que está situada fora do padrão de corte, mas ainda dentro da faixa de deflexão do sistema de espelho dos dispositivos de deflexão controláveis, é puxada ao longo de dentro de ou de fora da cinta de plástico, pelo que o laser remove uma quantidade do material na cinta na forma de um ponto. Uma câmera compara a posição deste ponto com um ponto de referência programado e quaisquer desvios são transmitidos como dados de correção para o sistema de controle de laser, similarmente ao processo acima descrito. Os produtos plásticos interconectados para o uso no campo médico, providos na cinta plástica contínua são preferivelmente garrafas, sacolas ou recipientes, e até mesmo mais preferivelmente ampolas. Além disso, dispositivos ou partes médicos de medicai dispositivos pode ser cortado de acordo com a invenção, tais como seringas, frascos, fibras ocas para dialisadores ou partes de inaladores de pó.
Particularmente vantajoso é o uso do método quando do corte de produtos plásticos multicamadas, tais como aqueles produzidos via moldagem de coextrusão por sopro. Esses produtos plásticos multicamadas combinam as propriedades positivas de diferentes plásticos conjuntamente e são usualmente caracterizados por uma camada de barreira que é arranjada entre duas camadas suportantes, que são conectadas conjuntamente por um agente de colagem. Preferivelmente, esses produtos plásticos multicamadas são usados em aplicações onde propriedades de barreira melhoradas são necessárias para gases. Métodos de corte mecânico têm particularmente problemas com as juntas dos produtos plásticos multicamadas. Nas juntas, a camada de barreira é naturalmente não muito pronunciada e existe um elevado risco que a camada de barreira seja interrompida pelo corte mecânico naquelas áreas. O método inventivo tem a vantagem que as camadas individuais dos produtos plásticos multicamadas são fundidas conjuntamente nas juntas e ao longo das arestas durante o corte com o laser. Consequentemente, as propriedades de barreira das juntas, arestas ou costuras permanecem intactas e são até mesmo melhoradas em comparação com os métodos de corte mecânico.
O processo para a separação de produtos plásticos providos ou envolvidos por plástico pode ser aplicado e realizado de forma similar, em princípio, com o sistema de controle de laser acima descrito com outros produtos plásticos, tais como artigos de consumo ou partes industriais.
O método inventivo é particularmente vantajoso para cortar ampolas plásticas interconectadas, unidas conjuntamente e/ou ligadas conjuntamente. Essas ampolas podem, por exemplo, ser cheias pelo processo BFS (processo de soprar-encher-selar), mas também ampolas vazias podem ser processadas. Quando ampolas plásticas são fabricadas sob o processo BFS (processo de soprar-encher-selar), as ampolas abandonam a máquina de enchimento como fileiras de ampolas interconectadas, unidas conjuntamente e/ou ligadas conjuntamente em uma cinta contínua. Nesta cinta contínua uma fileira de ampolas interconectadas, unidas conjuntamente e/ou ligadas conjuntamente é seguida pela próxima fileira de ampolas e todas as fileiras são embutidas na cinta contínua e envoltas pelo material residual plástico. A fim de produzir tantas ampolas quanto possível dentro da cinta plástica contínua, as ampolas são arranjadas muito próximas conjuntamente e assim a separação das ampolas é muito difícil. Isto é, especialmente verdadeiro para a porção de alternância no pescoço das ampolas. A porção de alternância no pescoço das ampolas é uma área crítica durante o puncionamento mecânico pois existe somente uma área muito pequena que deve ser cortada precisamente e frequentemente somente uma separação parcial pode ser obtida. Assim, existe o constante risco, quando da abertura ou separação de uma ampola individual, que a ampola vizinha seja aberta acidentalmente, devido à separação incompleta entre as porções de alternância das ampolas. O método inventivo pode separar essa porção das ampolas seguramente sem o risco de danificar a abertura das ampolas.
Ampolas no campo médico são usualmente providas como pacotes, isto é, um certo número de ampolas interconectadas é puncionado para fora mecanicamente para fora da cinta contínua, todavia, especialmente ampolas feitas de polipropileno tendem a desenvolver uma crista afiada quando cortadas mecanicamente ou quando uma ampola é separada manualmente a partir do pacote de ampola.
Em contraste com a puncionamento mecânico, o corte com o dispositivo inventivo tem as seguintes vantagens. Não é requerido que as ampolas plásticas se resffiem e podem ser cortadas a temperaturas mais altas. Diferenças no tamanho das ampolas que são inerentes e que não podem ser evitadas durante a fabricação das ampolas a altas temperaturas e o processo de contração das ampolas quando do resfriamento são detectadas pelo dispositivo e o feixe de laser é ajustado, por conexões correspondentemente. Além disso, no corte com o laser, a formação de cristas afiadas e/ou formação de rebarba são evitadas e as ampolas podem ser providas pelo laser com perfurações ou pontos de ruptura entre ou in os produtos plásticos, tomandoos mais fácil de serem separados um do outro .
Em uma modalidade preferida os produtos plásticos ou pacotes de produtos plásticos são cortados em temperaturas dos produtos plásticos ou pacotes de produtos plásticos de 30°C a 155°C
Em outras modalidades o método pode compreender ainda uma das seguintes etapas e) - e):
e) realizar um teste de qualidade por meio de um dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado, que mede a força requerida para empurrar para fora os produtos plásticos ou pacotes cortados de produtos plásticos cortados.
e') realizar um teste de qualidade por meio de um dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado, que mede a subpressão requerida para separar os produtos plásticos ou pacotes cortados de produtos plásticos cortados .
e) realizar um teste de qualidade por meio de um dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado, que mede a força de tração requerida para separar os produtos plásticos ou pacotes cortados de produtos plásticos cortados .
Assim, por meio do sensor de pressão integrado, a força, sob pressão, força de tração ou qualquer outra de tal força é medida, que é requerida para separar os produtos plásticos a partir do material residual envolvente. A pressão ou força ou subpressão (tal como vácuo) abaixo de um certo valor (por exemplo, valor A) indica um corte apropriado e sem falhas sem cristas afiadas, enquanto a pressão ou força ou subpressão acima de um certo valor (por exemplo, valor B) indica um corte inapropriado e defeituoso de forma que os produtos plásticos não podem ser separados ou não podem ser separados facilmente ou não podem ser separados sem a formação de cristas afiadas. A pressão ou força ou subpressão entre o valor A e o valor B indica um corte insuficiente, onde os produtos plásticos podem ainda ser separados, mas poderíam ter cristas afiadas. Dependendo do produto plástico, do tipo de plástico usado e do uso do produto plástico na medicina, os produtos plásticos cortados obtidos dentro da faixa entre o valor A e o valor B poderíam ser vendidos como produtos médicos apropriados ou poderíam ser descartados como rejeitos irreparáveis. Além disso, dependendo do produto plástico, do tipo de plástico usado e do uso do produto plástico na medicina, o valor A pode ser idêntico ou quase idêntico ao valor B.
Em uma modalidade preferida, quando a força para separar os 5 produtos plásticos a partir do material envolvente atinge um primeiro valor ajustável pré-defínido , isto indica que os produtos plásticos estão ainda conectados à correia e não foram separados com êxito, isto é, a força não foi suficiente. Isto também implica que, quando este primeiro limite ou o primeiro valor foi atingido, nenhuma outra força é aplicada para separar os produtos plásticos. Isto é importante, porque se os produtos plásticos ainda estão estreitamente conectados ao material residual envolvente, a aplicação de uma quantidade ilimitada de força podería conduzir a dano na correia e os produtos plásticos na sequência, por exemplo, por meio de superestiramento da correia (quente).
Além disso, é possível pré-definir um segundo valor/limite que está sob ou abaixo do primeiro valor. Se a força requerida para separar os produtos plásticos a partir do material residual envolvente excede este segundo valor mas está ainda abaixo do primeiro valor, os produtos plásticos foram separados com êxito, mas isto é, uma indicação de uma formação insatisfatória e potencialmente perigosa de cristas afiadas ou rebarbas. Se a força requerida ficar situada abaixo deste segundo valor/limite, então a qualidade do corte a laser é satisfatória e não existe nenhum risco de cristas afiadas e/ou rebarbas.
Como descrito acima é claro para o artesão especializado que o primeiro e o segundo valores exatos ou limites para a pressão/força dependem de fatores, como do tipo de plástico a ser cortado, da espessura do material, da temperatura na qual o corte é realizado, da potência de saída para os lasers e/ou da geometria ou tamanho dos produtos plásticos e similares. Está dentro do escopo do artesão especializado determinar através de experimentação mínima, que pressão ou força limite é indicativa para os produtos plásticos na cinta contínua. Assim, não é complicado e até mesmo não inventivo encontrar a faixa de pressão correta que indica, para o dado produto plástico, um corte sem falhas ou um corte inaceitável, de forma que o ajuste do laser deve ser realizado.
Em uma modalidade preferida, uma correia de ampola (1) é tracionada e posicionada por um dispositivo de alimentação (2) sob pelo menos um meio de deflexão controlável (5) e uma unidade de aquisição óptica (5a). A unidade de aquisição óptica (5a) adquire em um segmento os dados posicionais de pelo menos uma tira de ampola (II) e a unidade de processamento de dado calcula a partir dos dados posicionais um padrão de corte para cortar as ampolas (III) individualmente ou em pacotes de várias ampolas para fora da pelo menos uma tira de ampola (II). A tira de ampola (II) pode ser denominada como um segmento da correia de ampola (1). Este segmento ou tira de ampola (II) tem uma temperatura de 67,5°C quando alimentado no dispositivo de corte. Quando o corte a laser inicia, a temperatura do segmento ou tira de ampola (II) é 67,1 °C. O pelo menos um feixe de laser focado (IV) é modificado pelo meio de formação de feixe (4), de forma que o feixe de laser é apropriado para separar as ampolas (III) através de evaporação do material entre e/ou em tomo das ampolas. Os meios de deflexão controláveis (5) e a óptica de focagem controlável (5b) controlam o pelo menos um feixe de laser focado (IV) de acordo com o padrão de corte calculado pela unidade de processamento de dado, para cortar as ampolas individualmente ou em pacotes de várias ampolas. Depois do processo de corte, a correia de ampola (1) é tracionada ainda pelo dispositivo de alimentação (2) e a próxima tira de ampola (II) é posicionada sob os meios de deflexão controláveis (5) e a unidade de aquisição óptica (5a). As ampolas cortadas (III) estão ainda posicionadas na correia de ampola (1 ) e são agora posicionadas sob o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado (7) e a faca para separar as tiras (8). O dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado (7) e a faca para separar as tiras (8) são disparados e um material separado entre as partes de alternância é coletado em um recipiente separado (14). As ampolas (III) são agora separadas completamente da correia de ampola (1) e são transportadas em uma posição vertical sobre um percussor para uma rota de transporte externa (9) para o ulterior processamento. A faca (8) separa o material residual (10) da tira a partir da correia e coleta o material residual no recipiente (15). Quando o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado (7) é disparado para pressionar as ampolas (III) para fora da correia it simultaneamente mede a pressão requerida. Se uma ou mais ampolas não foram separadas como planejado, então a pressão requerida para pressionar as ampolas (III) para fora da correia excede um valor limite previamente ajustável, pelo que a aba (11) é aberta e o material residual com as ampolas cheias (12) é causado com que caia no recipiente (16). Se o dispositivo de corte a laser cair completamente, então duas abas (13) são disparadas e o dispositivo de alimentação (2) transporta a correia de ampola residual (1) não cortada para fora do dispositivo para o corte posterior. No caso em que o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado (7) detecta um corte a laser insuficiente ou impreciso ou defeituoso de um segmento ou de uma tira de ampola (II), este segmento ou tira de ampola (II), quando separado a partir da correia de ampola (1) que é uma cinta contínua, pode ser reintroduzido no processo de corte a laser e é alimentado no dispositivo de corte novamente. Quando da alimentação deste segmento separado ou tira de ampola separada (II) novamente, este segmento ou tira de ampola (II) se resfriou no meio tempo para 48°C e se contraiu. Todavia, a alteração em tamanho e geometria do segmento realimentado ou tira de ampola realimentada (II) não afeta o segundo corte a laser. Os padrões de corte são novamente detectados pela unidade de aquisição óptica (5 a) e o corte a laser é novamente realizado, resultando agora um segmento ou tira de ampola (II) apropriadamente e precisamente cortado. O segmento ou tira de ampola (II) apropriadamente e precisamente cortado é então processado como usual do dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado (7) sem detecção de cortes imprecisos ou defeituosos.
Em outra modalidade, o dispositivo inventivo separa produtos de recipiente a partir da armação e/ou um do outro e consiste de pelo menos um laser com pelo menos um sistema de controle de laser e pelo menos um sistema optoeletrônico para o reconhecimento de imagem e o processamento de imagem, que determina a posição dos produtos de recipiente em uma armação e/ou um do outro e transmite esses dados para o pelo menos um sistema de controle de laser, pelo que o pelo menos um laser e/ou feixe de laser é controlado de forma que os produtos de recipiente são separados a partir da armação e/ou um do outro. As outras modalidades inventivas descritas e exemplos neste pedido se aplicam vantajosamente a esta modalidade.
Os seguintes exemplos descrevem modalidades preferidas da presente invenção e não devem ser entendidos, de nenhuma maneira, como limitativos da invenção. Quaisquer alternativas e/ou modalidades da presente invenção que são naturais ou óbvias para o artesão especializado são consideradas como sendo definidas pela presente invenção e cobertas pelas reivindicações.
Exemplos Exemplo 1:
Método para cortar ampolas plásticas interconectadas providas em uma cinta contínua:
Uma câmera adquire os dados posicionais para as ampolas plásticas interconectadas providas em uma cinta contínua de plástico. O dado posicionai é convertido pela unidade de processamento de dado em um padrão de corte para o feixe de laser. O trajeto exato para separar as ampolas com os feixes de laser é obtido por conversão de um gráfico CAD das ampolas, que é transmitido na forma de comandos convertidos para o sistema de controle de feixe de laser. Um sistema de formação de feixe, consistindo de um sistema de lente para melhorar as propriedades de feixe (4), modifica o feixe de laser (6) de forma que o feixe é apropriado para separação de ampola por evaporação e é também dividido em vários feixes. Sobretudo quatro lasers de CO2 com uma potência de saída de 200W, cada, são implantados. Para melhorar as propriedades de focagem dos feixes de laser, o diâmetro dos feixes de laser é ampliado e ajustado para os seguintes defletores de espelho. Os defletores de espelho são dimensionados de uma tal maneira que o feixe pode se mover livremente dentro da abertura das ópticas de focagem depois da deflexão sobre a necessária faixa de deflexão. Neste exemplo, quatro sistemas de deflexão de espelho e ópticas de focagem são usados estacionários um ao lado do outro. Os feixes de laser cortam os pacotes de ampola a partir de uma correia de ampola com vinte ampolas adjacentes, cada pacote consistindo de cinco ampolas. Como um resultado das geometrias de ampola, os feixes de laser não podem atingir as bases de ampola na mesma etapa de trabalho. Consequentemente, as bases de ampola são separadas na etapa de trabalho prévia. Na etapa de trabalho corrente, os lados restantes dos pacotes de ampola são cortados e as bases das próximas ampolas são cortadas. Os pacotes de ampola estão ainda conectados por peças de conexão estreitas à armação externa, todavia, os pacotes de ampola individuais são separados completamente dos pacotes de ampola adjacentes. O material entre as ampolas dentro de um pacote é perfurado com o laser, o que toma mais fácil separar as ampolas manualmente.
Exemplo2:
Dispositivo para cortar ampolas plásticas interconectadas para o uso no setor médico providas em uma cinta contínua:
A correia com as tiras de ampola (1) que saem da máquina de enchimento é tracionada por meio de um dispositivo de alimentação (2) em uma posição de processamento sob o espelho defletor (5). Nesta posição, uma câmera digital toma uma imagem de múltiplas marcas de referência e compara a posição dessas marcas com a posição associada de marcas de referência previamente armazenadas. Assim, tanto a posição quanto o tamanho das ampolas são registrados e desvios em tamanho e forma devidos a temperaturas variáveis ou áreas de resfriamento variáveis dentro das ampolas ou da tira de ampola (1) são corrigidos e transmitidos para o controle do feixe de laser.
O trajeto exato para separar as ampolas com os feixes de laser é obtido por conversão de um gráfico CAD das ampolas, que é transmitido na forma de comandos convertidos para o sistema de controle de feixe de laser. Um sistema de formação de feixe, consistindo de um sistema de lente para melhorar as propriedades de feixe (4), modifica o feixe de laser (6) de forma que o feixe é apropriado para separação de ampola por evaporação e é também dividido em vários feixes. Sobretudo quatro lasers de CO2 com uma potência de saída de 200W, cada, são implantados. Para melhorar as propriedades de focagem dos feixes de laser, o diâmetro dos feixes de laser é ampliado e ajustado para os seguintes defletores de espelho. Os defletores de espelho são dimensionados de tal maneira que o feixe pode se mover livremente dentro da abertura das ópticas de focagem depois da deflexão sobre a necessária faixa de deflexão. Neste exemplo, quatro sistemas de deflexão de espelho e ópticas de focagem são implantados estacionários entre si. Os feixes de laser cortam pacotes de ampola a partir de uma correia de ampola com vinte ampolas adjacentes, cada pacote consistindo de cinco ampolas. Como um resultado das geometrias de ampola os feixes de laser não podem atingir as bases de ampola na mesma etapa de trabalho. Consequentemente, as bases de ampola são separadas na etapa de trabalho prévia. Na etapa de trabalho corrente, os lados restantes dos pacotes de ampola são cortados e as bases das próximas ampolas são cortadas.
Todos os componentes necessários para a formação de feixe são conectados com construções de granito (3) encerradas (17), assegurando que nenhuma vibração ou oscilação seja transferida para o sistema de guia de feixe altamente sensível. Um programa de controle para a deflexão dos espelhos móveis guia os feixes de laser focados ao longo dos contornos das ampolas de forma que as ampolas são separadas a partir do material residual seguro para um par de conexões estreitas. Depois deste processo, o dispositivo de alimentação (2) traciona a próxima tira de ampola na posição de processamento. As ampolas aproximadamente ou completamente separadas bem como material eventualmente existente entre as partes de alternância é separado a partir da armação residual pelo dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado (7) e as ampolas são transportadas em posição vertical sobre um percussor para uma rota de transporte externa (9) para o ulterior processamento, em que o material residual entre as partes de alternância é coletado em um recipiente (14). O dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado (7) consiste de duas estampas simultaneamente controladas, em que uma estampa empurra o pacote de ampola para fora e a outra estampa empurra o material residual entre as partes de alternância. As estampas são movidas pneumaticamente, em que a pressão é ajustável. Se a pressão requerida exceder um primeiro limite, um sensor é ativado, indicando uma separação incompleta das ampolas, o sensor então transmite um sinal para o dispositivo de classificação, que remove as ampolas. Se a pressão requerida excede um segundo limite mas está ainda abaixo do primeiro limite, um sensor é ativado, indicando uma formação insatisfatória e potencialmente perigosa de cristas afiadas ou rebarbas nas ampolas, o sensor então transmite um sinal para o dispositivo de classificação, o qual remove as ampolas. As ampolas removidas não são rejeitos irreparáveis, mas, pelo contrário, podem ser reintroduzidas no dispositivo inventivo de corte para a repetição do corte a laser. Uma vez que esta reintrodução pode ser feita automaticamente, o dispositivo inventivo de corte ou máquina de corte inventiva produz somente poucos rejeitos irreparáveis e assim economiza custos e material e reduz o desperdício.
Uma faca (8) separa o material residual (10) da tira a partir da correia e o material residual (10) é coletado em um recipiente (15). Se uma ou mais ampolas não foram separadas como planejado e ainda são conectadas ao material residual, por exemplo, quando o dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado transmite um sinal para o dispositivo de classificação, uma aba (11 ) é aberta e o material residual com as ampolas cheias (12) é deixado cair no recipiente (16). Se o dispositivo de corte a laser cair para fora completamente, então duas abas (13) são disparadas e o dispositivo de alimentação (2) transporta a correia não cortada para fora do dispositivo para o corte posterior.
Lista de referência:
Figura 1
I Cinta com tiras de ampola
II Tiras com ampolas
III Ampolas
IV Feixe de laser focado
V Material entre as ampolas
VI Material residual / Armação
Figura 2
Correia de ampola
Dispositivo de alimentação
Construção de granito feixe-formando
Meio de deflexão controlável
5a Unidade de aquisição óptica
5b Controlável óptica de focagem
Laser
Dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado
Faca para separar as tiras
Rota de transporte externa
Slide para material residual
Aba para ampolas não separadas
Tiras com ampolas não separadas
Aba para o redirecionamento da correia completa recipiente para material residual entre as partes de alternância recipiente para material residual recipiente para tiras com ampolas capuz de cobertura para o sistema de feixe de laser
Descrição das figuras
Figura 1
Vista A:
Vista superior sobre a correia ou correia contínua com ampolas plásticas interconectadas (somente três tiras de ampola são mostradas).
Vista B:
Vista lateral de Vista A (lado esquerdo). São mostradas as bases de ampola de uma tira de ampola. As linhas tracejadas mostram esquematicamente um instantâneo dos feixes de laser.
Vista C:
Vista lateral de Vista A (direção de vista à frente). São mostradas três tiras de ampola da correia.
Cada tira contém vinte ampolas, que são, cada, interconectadas ao resto do material envolvente bem como com as ampolas vizinhas nos lados e as regiões de alternância. O corte a lasers four pacotes de ampola com cinco ampolas cada out de a tira de ampola contendo vinte ampolas. Isto significa que as duas ampolas as mais externas na tira de ampola estão ainda conectadas ao material envolvente via algumas conexões estreitas; todavia, as conexões entre os pacotes de ampola, isto é, depois de cada quinta ampola, são separadas completamente uma da outra. As conexões entre as ampolas dentro dos pacotes de ampola são perfuradas, o que toma mais fácil separar manualmente as ampolas a partir dos pacotes de ampola. Os materiais entre as regiões de alternância das ampolas são cortados completamente e a aresta superior das ampolas são separadas do resto de material, com a exceção de algumas conexões estreitas. Nesta etapa, as bases das ampolas da próxima tira de ampola são separadas a partir do material envolvente, novamente com a exceção de poucas conexões. A razão por detrás disto são as geometrias de ampola, porque os feixes de laser não podem atingir as bases de ampola na mesma etapa de trabalho. Consequentemente, as bases de ampola são separadas na etapa de trabalho prévia. Na etapa de trabalho corrente, os lados restantes dos pacotes de ampola são cortados e as bases das próximas ampolas são cortadas.
Figura 2
Vista lateral esquemática de uma modalidade para cortar ampolas plásticas interconectadas.

Claims (6)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Dispositivo para cortar produtos plásticos para o uso no setor médico provido em uma cinta plástica contínua compreendendo pelo menos um laser (6), pelo menos um sistema de controle de laser, pelo menos uma unidade de aquisição óptica (5a) e de processamento de dado, caracterizado pelo fato de que compreende um dispositivo de controle de qualidade com um sensor de pressão integrado (7) para a detecção de cortes a laser incorretos.
  2. 2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um sistema para compensar os efeitos de deriva por longo prazo do feixe de laser e os meios de deflexão controláveis (5).
  3. 3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os produtos plásticos são garrafas, sacolas, recipientes e/ou ampolas.
  4. 4. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma unidade de transferência para transporte dos produtos plásticos providos na cinta contínua.
  5. 5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle de laser compreende pelo menos uma óptica de focagem controlável (5b), pelo menos um meio de deflexão controlável (5) e pelo menos um meio de formação de feixe (4).
  6. 6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que é combinado com um dispositivo para produzir produtos plásticos de acordo com o processo de soprar-encher-selar.
    Petição 870180017098, de 02/03/2018, pág. 8/11
    1/2
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