CN100537193C

CN100537193C - 充气设备

Info

Publication number: CN100537193C
Application number: CNB2007100874405A
Authority: CN
Inventors: 小林一三; 筱田登; 大日方祐彦
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2006-03-16
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2027-03-16
Also published as: JP2007245546A; DE102007012802A1; CN101037021A; JP4894061B2

Abstract

一种充气设备，所述充气设备包括：环形冲模，用于形成吹塑薄膜；压紧轮，用于折叠吹所述塑薄膜；旋转部分，用于旋转所述环形冲模或所述压紧轮的至少之一；第一传感器和第二传感器，用于分别地测量被所述旋转部分旋转并被折叠的所述吹塑薄膜的特性值；以及计算部分，用于根据由所述第一传感器和所述第二传感器测量的特性值及所述吹塑薄膜被折叠的位置信息来计算吹塑薄膜的轮廓。

Description

充气设备

本发明要求2006年3月26日提交的日本专利申请2006-072507的外国优先权，该申请的全部内容被并入本申请中作参考。

技术领域

本发明涉及一种用于形成中空吹塑薄膜的充气设备。尤其涉及可以在线准确地测量特性值(如厚度)的轮廓线来形成均匀的吹塑薄膜的充气设备。

背景技术

日本专利公开JP-A-2004-001379是充气设备的相关技术。

图7是示出了在JP-A-2004-001379中公开的充气设备的基本配置。在图7中，塑料原材料在挤压机中被挤压，然后通过环形冲模2形成柱形吹塑薄膜3a。参考数字4是空气供给/排放装置。

该柱形吹塑薄膜被压紧轮5折叠起来。吹塑薄膜3b被折叠成双层薄膜并被做平，通过适当的固定滚轮6在方向P上被传送，并由卷取装置(未示出)卷起来。

为了进行控制以使上述柱形吹塑薄膜的膜厚度均匀，必须测量薄膜的厚度。厚度的测量不仅要在该吹塑薄膜的长度方向上进行，而且也要在其宽度方向上进行，即在柱形的圆周方向上进行。

为了测量厚度，测量厚度的传感器被安装在预定的位置上。在相关技术中使用了压紧轮5(或环形冲模2)，并且当压紧轮5(或环形冲模2)顺时针旋转360°时，形成用预定角度(如90°)均分的虚拟分区。在这个厚度测试系统中，在压紧轮5(或环形冲模2)顺时针(在箭头R的方向上)以预定的角度90°旋转四次(例如，360°)后，压紧轮5(或环形冲模2)再逆时针(在箭头R’的方向上)旋转相同的角度来反向旋转并往复运动。这样，由传感器测量出在每个分区的预定位置处被折叠的吹塑薄膜的特性值。

因此，通过提供在吹塑薄膜的边缘部分的预定位置S处的每个分区中的传感器所测量的吹塑薄膜特性值的位置信息，可测量双层吹塑薄膜的特性值(厚度)。

图7中，参考数字10是持有压紧轮5的旋转信息的摆动位置信息部分。参考数字11是折叠位置信息部分，该部分持有其中根据所述旋转信息来折叠吹塑薄膜的虚拟分区的分区信息。

参考数字12是计算部分，其通过分区信息及把折叠后的吹塑薄膜边缘S处的双层吹塑薄膜的测量值Ei除以2的计算来计算边缘部分的特性值。这样，计算部分12作出估算来估计在圆周方向上的特性值。该估算在所有的分区执行。通过该估算的统计处理(如求平均值)，计算出吹塑薄膜3a在周向上的特性值。

图8是示出柱形吹塑薄膜3a的横截面的视图。这个视图示出了一个示例，其中通过使压紧轮5(或环形冲模2)顺时针(在箭头R的方向上)及逆时针(在箭头R’的方向上)地往复运动并且把吹塑薄膜的圆周均分成四个部分(压紧轮5或环形冲模2被旋转90°)来形成虚拟分区Z1、Z2、Z3和Z4。

在从分区Z1到Z4的测量完成后，压紧轮反向旋转，以完成从Z4到Z1顺序的测量。这个测量模式是周期重复的，并且可测量每个分区的特性值轮廓。

在上述的充气设备中，由于只有一个传感器用于测量厚度，必须使压紧轮5重复地旋转360°以测量吹塑薄膜3a的整个宽度。

只有压紧轮被旋转360°，才能测量整个宽度。因此很费时。

此外，根据充气设备的类型，压紧轮不能旋转360°，而只能旋转如180°或270°。这种情况下，就不可能测量整个宽度。

发明内容

本发明旨在解决上述问题而提供一种充气设备，本发明的充气设备能够高速显示轮廓线，同时通过在吹塑薄膜的两个边缘处各安装一个传感器，在压紧轮不旋转360度时，也能测量吹塑薄膜的整个宽度。

在一些实施方案中，本发明的充气设备包含：

环形冲模，用于形成吹塑薄膜；

压紧轮，用于折叠吹塑薄膜；

旋转部分，用于旋转所述环形冲模或所述压紧轮的至少之一；

第一传感器和第二传感器，用于测量被所述旋转部分旋转并被折叠的吹塑薄膜的特性值；以及

计算部分，用来根据由所述第一传感器和所述第二传感器测量的特性值及吹塑薄膜被折叠的位置信息来计算吹塑薄膜的轮廓线。

在该充气设备中，旋转部分把所述环形冲模或所述压紧轮的至少之一在一个方向上旋转预定的角度，然后在另一个方向上旋转回来。

在该充气设备中，在吹塑薄膜的两个末端部分提供第一传感器和第二传感器。

在该充气设备中，所述第一传感器和所述第二传感器测量的区域是所述折叠的吹塑薄膜的边缘部分。

附图说明

图1是本发明的充气设备的实施例的配置图。

图2是示意图，示出了在每个折叠区域中测量区S1和第一传感器之间及测量区S2和第二传感器之间的相对关系。

图3A和3B是示意图，用来以回转台的旋转角示出每个分区与第一及第二传感器之间的关系。

图4是示出原材料喷射控制的一个实例的示意图。

图5是示出使用无线通信控制的实例的配置略图。

图6是示出使用无线通信控制的实例的示意配置图。

图7是示出用于制作吹塑薄膜的相关技术的充气设备的基本配置图。

图8是示出柱形吹塑薄膜的横截面视图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明进行详细说明。图1示出了本发明的充气设备的实例的配置。在图1中，与图7中所示充气设备的相同组件使用相同的参考数字表示，并将省略相应的说明。

在本发明的这一实施例中，在折叠后的吹塑薄膜的两个末端边缘部分都设置有这样的位置，在该位置按来测量每个分区中的该吹塑薄膜特性值。双层吹塑薄膜的特性值(厚度)由两个传感器来测量。在旋转压紧轮5(或环形冲模2)后，例如顺时针(在箭头R的方向上)旋转270°，压紧轮5(或环形冲模2)将反转并逆时针(在箭头R’的方向上)回复同样的角度。由上所述，由传感器测量出在每个分区中预定位置处折叠后的吹塑薄膜的特性值。

在本发明的这个实施例中，即使压紧轮5(或环形冲模2)被旋转如270°，也可以形成与压紧轮5(或环形冲模2)旋转360°一样的轮廓线。

在图1中，参考数字10是持有压紧轮5的旋转信息的摆动位置信息部分。参考数字11是折叠位置信息部分，其持有其中根据旋转信息来折叠吹塑薄膜的虚拟分区的信息。

参考数字12是计算部分，利用该分区信息并通过其中把折叠后的吹塑薄膜边缘处的双层吹塑薄膜的测量值Ei1和Ei2除以2的计算，该计算部分12计算边缘部分的特性值。以此方式，计算部分12做出估算来估计周向上的特性值。在针对270°的分区中执行这种估算。通过该统计处理(如求平均值)，计算吹塑薄膜3a在周向上的特性值。

图2是示意图，示出在每个折叠分区中测量区S1和第一传感器16及测量区S2和第二传感器17之间的相对关系。

在(A)中，传感器16执行位于分区Z1中心位置的折叠边缘部分S1处的双层薄膜的特性值测量。传感器17执行位于分区Z3中心位置的折叠边缘部分S2处的双层薄膜的特性值测量。

在(B)中，通过对压紧轮5的逆时针旋转操作，传感器16执行位于分区Z2的边缘部分S1处的双层薄膜的特性值测量。传感器17执行位于分区Z4的边缘部分S2的双层薄膜的特性值测量。

接下来，第一传感器执行在分区Z3中的特性值测量，第二传感器执行在分区Z1中的特性值测量。

如上所述，分区Z1、Z2和Z3由第一传感器16来测量，分区Z3、Z4和Z1由第二传感器17来测量。之后，当压紧轮反转时，以从分区Z4到Z1的顺序来执行测量。这种测量模式被周期性地重复从而完成对每个分区的特性值的轮廓测量。

图3A和图3B通过使用回转台15的旋转角来显示上述关系的示意图。在图3A中，点线“a”是第一传感器16的测量点1的轨迹，这个轨迹是从-90°到180°旋转270°然后反转。在图3A中，点线“b”是第二传感器17的测量点2的轨迹，这个轨迹是从-180°到90°旋转270°然后反转。这样的旋转和反转运动是重复进行的。

图3B示出其中把Z4分区的测量值放入测量点1的轨迹中的状态，所述Z4分区的测量值是与测量点1轨迹的点线“a”对应的、测量点2轨迹的点线“b”从-90°到0°的测量值。

如上所述，当通过对第二传感器的测量结果插值来得到不能由第一传感器测量的分区测量时，尽管实际的旋转角只有270°，却可获得与旋转角是360°的情况的相同的测量结果。此外，旋转270°可以得到提前90°度角的旋转阶段的轮廓。而且在分区Z1和Z3中，可以得到两个传感器的测量结果。因此，当进行平均和平滑计算时，可能得到更准确的测量结果。

在上述的实施例中，通过摆动旋转部分，压紧轮5往复运动和反转，以形成多个分区。

作为另一种选择，在上述的实施例中，压紧轮5可以连续在一个方向上旋转来形成多个分区。此外，环形冲模2侧也可以旋转。通常压紧轮往复地旋转，而环形冲模在一个方向上旋转。

关于吹塑薄膜的特性值，通常膜的厚度是如实施例中描述的那样测量出来的。然而，通过针对除膜厚度以外的颜色、形状或透明度等的膜特性值的同样的方法可进行轮廓测量。

应用了本发明的吹塑薄膜的原材料通常使用以聚丙烯或聚乙烯为代表的聚烯烃。然而，只要原材料可以通过吹塑的方法形成中空管，任何其它原材料都可以被使用。

在图1所示的充气设备中，如图4所示，原材料从旋转的执行机构(冲模)柱形排出，使用空气来形成气球状，这样形成的柱形物体被放在另外一个上来制造产品。

在这种情况下，原材料的喷出端口就是呈环形分布在环形冲模上的大量喷嘴(图中未显示)。在此情况下，从喷嘴中射出的原材料的量由通过电缆从设备主体分隔的控制单元来控制。

因此，在相关的技术结构中，环形冲模2随着压紧轮5的旋转而旋转。电缆也因为旋转而进行移动。因此，布线是相当困难的。从而轮廓控制也变得困难。

图5是示出用于解决上述问题的充气设备的示图。图5是示出所述充气设备的配置示意图，其中通过直接对充气设备的环形冲模2提供控制单元和无线LAN使得不再需要电缆线。在图5中，参考数字20表示用来控制从喷嘴中喷射出的原材料的量的喷射控制器。喷嘴的个数是n。这样，控制信号从与该设备的主题相分隔的用来控制的个人计算机21无线地输出。

图6是示出其中根据轮廓数据无线地控制从喷嘴中喷射出的原材料的量的充气设备的示图。至少由一个传感器检测的膜厚度被发送到用于控制的个人计算机21中。

在用于控制的个人计算机21中，被测量的数据按时序排列以形成轮廓数据。轮廓数据被发送到控制器20，实现轮廓控制。当先进控制器(advance controller)22进行自适应控制时，由于环形冲模2的旋转而扭曲的位置将动态地被纠正。因此，可实现自动位置纠正。此轮廓数据和校正的位置对应数据通过无线接口23发送到控制器20。

控制器20进行PI(比例积分)控制、模糊控制或有限差拍控制的任意一个输出计算来控制要从喷嘴的喷射端口喷射出的原材料量。

如上所述，不使用电线也可进行控制。因此，可能实现一种没有电缆纠结问题的充气设备。

根据本发明的实施例，所述充气设备包括：旋转部分，用于旋转环形冲模或压紧轮中的至少之一；第一传感器和第二传感器，用于分别测量由所述旋转部分旋转并折叠的吹塑薄膜的特性值；及计算部分，用于根据被所述第一传感器和所述第二传感器测量的特性值及吹塑薄膜被折叠的位置信息来计算该吹塑薄膜的轮廓。因此，能够在高速下显示轮廓。而且，即使压紧轮不旋转360°，也可测量整个宽度。

在本发明的上述说明中，为了说明本发明的示例而只对具体的实施例进行了说明。因此应该指出，本发明并不只限于上述的具体实施例。本发明可以在不超出权利要求范围内进行各种改变。

Claims

1.一种充气设备，包含：

环形冲模，用于形成吹塑薄膜；

压紧轮，用于折叠所述吹塑薄膜；

第一传感器和第二传感器，用于分别测量被所述旋转部分旋转并被折叠的所述吹塑薄膜的特性值；以及

计算部分，用于根据由所述第一传感器和所述第二传感器测量的特性值及所述吹塑薄膜被折叠的位置信息来计算所述吹塑薄膜的轮廓。

2.根据权利要求1的充气设备，其中所述旋转部分把所述环形冲模或所述压紧轮的至少之一在一个方向上旋转预定的角度，然后在另一个方向上旋转回来。

3.根据权利要求1或2中的充气设备，其中在所述折叠的吹塑薄膜的两个末端部分提供所述第一传感器和所述第二传感器。

4.根据权利要求1或2的充气设备，其中由所述第一传感器和所述第二传感器测量的区域是所述折叠的吹塑薄膜的边缘部分。

5.根据权利要求1的充气设备，进一步包含：

控制器，用于根据从计算机无线传输来的控制信号来控制从喷嘴的喷嘴部分喷出的所述吹塑薄膜的原材料的量，

其中所述计算机与所述充气设备分开提供，并根据所述的计算的轮廓产生控制信号。