CN103108723B - 用于切割医疗领域使用的塑料连续带上的塑料制品的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于切割医疗领域塑料连续带上彼此相连的塑料制品的装置,包括至少一个激光器、至少一个激光控制系统和至少一个光学探测和数据处理单元。此外,本发明公开了一种用于生产塑料制品的机器,尤其是生产医疗领域用的灌装或可灌装塑料容器的机器,所述机器包括用于切割塑料连续带上彼此相连的塑料制品的装置以及切割塑料连续带上彼此相连的塑料制品的工艺。特别是,本发明公开了一种用于切割医疗领域塑料连续带上彼此相连的塑料制品的装置,其中所述装置包括至少一个激光器、至少一个激光控制系统和至少一个光学探测和数据处理单元。所述光学探测单元测定带上彼此相连的塑料制品的位置数据。根据位置数据计算切割样式,切割样式被传输到激光控制系统。根据切割样式,通过包括聚焦光学元件、偏转装置和光束成形装置的激光控制系统,对至少一个激光的位置、强度和焦点进行控制。
Description
发明内容
本发明涉及一种用于切割塑料连续带上塑料制品的装置,其中用于医疗领域的单件塑料制品彼此相连,所述装置包括至少一个激光器、至少一个激光控制系统、至少一个光学探测和数据处理单元,以及一个配备有集成压力传感器的质量控制装置,所述压力传感器用于检测不正确或不充分的激光切割。此外,本发明涉及一种用于生产塑料制品的机器,尤其是生产医疗领域用的灌装(filled)或可灌装(fillable)塑料制品的机器,所述机器包括用于切割塑料连续带上彼此相连的塑料制品的装置。本发明还公开了一种切割塑料连续带上塑料制品的方法,其中所述单件塑料制品彼此相连。
众所周知,激光可用于,例如,切割、焊接或雕刻。现有技术已经实行了各种不同的方法。专利申请DE102007046142A1描述了一种配备有电子可控机器人的装置,所述机器人配备有可以移动到预定原始位置的激光切割头。在DE10148759A1中描述了另一种采用激光进行雕刻的方法。在此方法中,激光聚焦在基材上,而基材在x-y轴方向移动。在专利DE102005035495B4中描述了另一种焊接方法。
美国专利申请US5231262A公开了一种激光切割装置,包括激光器、位置检测系统、图像处理器和镜子、光阀、物镜和旋转臂形式的激光控制系统。美国专利申请US4328411A描述了一种通过激光结晶切割无定形金属的方法。该申请还公开了一种冲压机和压模,冲压无定形金属形成预切割形状。
本发明的目的是提供一种装置,所述装置进一步改进了现有技术,并且提高了切割医疗领域连续带上塑料制品的效率。
根据权利要求1所述的切割装置及权利要求7所述的切割方法,本发明实现了这一目的。
由从属权利要求、实施例、图和发明内容可以得到更优选的实施例。
令人吃惊的是,我们发现,采用一种装置,所述装置包括至少一个激光器、至少一个激光控制系统、至少一个光学探测和数据处理单元以及一配备有用于检测不正确激光切割的集成压力传感器的质量控制装置,其在切割医疗领域连续带上彼此相连的塑料制品时,效率得到提高。
本发明装置的功能原理如下:光学探测单元测定连续带上彼此相连的塑料制品的位置数据。所述位置数据用于计算切割样式(cuttingpattern),所述切割样式被传输到激光控制系统。根据切割样式,通过聚焦光学元件和偏转装置,对至少一个激光束的位置、强度和焦点进行控制。
根据本发明,可以采用气体激光器、固体激光器与/或染料激光器。气体激光器包括准分子激光器、惰性气体离子激光器、金属蒸汽激光器或分子气体激光器。
准分子激光器包括但不限于H2-激光器(116/123nm)、Ar2-激光器(126nm)、F2-激光器(157nm)、Xe2-激光器(172nm)、ArF-激光器(193nm)、KrF-激光器(248nm)、XeBr-激光器(282nm)、XeCl-激光器(308nm)和XeF-激光器(351nm)。惰性气体离子激光器包括但不限于(Ar)+-激光器(包括~460nm、480nm、500nm、520nm)、(Kr)+-激光器(650nm)和He-Cd-激光器(325nm、440nm)。
金属蒸汽激光器包括但不限于Cu-激光器(500nm、545nm)和Au-激光器(310nm、605nm)。分子气体激光器包括CO-激光器(6-8μm)、CO2-激光器(9μm、10.6μm、11μm)和N2-激光器(337nm)。
固态激光器可选自Cr3+:Al2O3-激光器(694nm)、钕玻璃(Nd:玻璃)激光器(1062nm)、钕-YAG-激光器(1064nm)、变石-激光器(755nm)、ALGaN/GaN-激光器(400-500nm)、InGaAs/GaAs-激光器(700-880nm)、InGaAsP/InP-激光器(900-1100nm)和Pb-硫族化物-激光器(2,6-30μm)。除其它激光器之外,染料激光器包括涵盖从~300nm至1300nm的整个光谱范围的芪类、香豆素类和罗丹明类激光器。
在另一个实施例中,所述切割工艺可以由多个激光器平行、同步或相继进行。所述切割工艺优选由两个激光器执行,更优选由三个激光器执行,以及最优选由四个激光器执行。激光器的数量并没有限制。激光器的数量可以修改,并且取决于切割样式的复杂性和连续带上塑料制品的规格和尺寸。还可以采用分束器将激光束分成几束,而每个光束彼此独立控制用于切割工艺。优选的是CO2-激光器和UV-激光器。尤其优选的是波长9.4μm,更优选10.3μm或10.6μm的CO2-激光器,其优选输出功率分别是200W或180W-220W。优选的UV-激光器包括基于Nd:YAG、YLF或Nd:VO4的固体激光器,其中通过非线性晶体的频率转换的方法,产生波长为355nm或为355nm左右的第三谐波。这些激光器能够对激光束进行极为精确的调焦,这适合对塑料部件之间的狭窄连接进行完全或部分切割、分离或穿孔。
根据本发明,聚焦激光束被引导到连续带上塑料制品轮廓的周围,用于熔化或蒸发塑料制品与/或连续带之间的材料。激光束截面的高斯光强分布确保激光辐射熔化边缘的材料,并且不会出现毛刺。这种方法的优点在于,在塑料制品边缘不会形成锋利的边缘而损坏,例如,医疗领域中,使用这些切割塑料制品的人员戴的无菌手套,或者甚至割伤他们的手。由于使用机械装置本质上会导致形成毛刺或锋利边缘,因此,与采用机械分离装置,如冲压装置相比,采用激光束进行分离具有明显的优势。所形成的毛刺和/或切割边缘的锋利度与塑料材料的硬度/刚度直接相关。
塑料优选选自由聚酰胺、聚烯烃或共聚物以及这些塑料或共聚物的复合材料所组成的群组。优选地,塑料是聚乙烯(PE),甚至更优选的塑料是聚丙烯(PP)或至少硬度/刚度、拉伸强度、挠模(torsionmodule)、杨氏模量与/或熔程与聚丙烯(PP)相当的任何其它塑料。至少刚度或硬度与PP相同或者甚至更高的任何塑料,可以优选按照本发明进行切割。
本发明装置可以切割更多的塑料,选自由下述材料组成或包括下述材料的群组:聚戊内酯、聚-ε-癸内酯、聚内酯酸、聚乙醇酸、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸和聚乙醇酸的共聚物、聚-ε-己内酯、聚羟基丁酸、聚羟基丁酸酯、聚羟戊酸酯、聚羟丁酸-共-戊酸酯、聚(1,4-二恶烷-2,3-二酮)、聚(1,3-二恶烷-2-酮)、聚-对-二氧环己酮、聚酐类(如聚马来酸酐)、聚羟基甲基丙烯酸酯、纤维蛋白、聚氰基丙烯酸酯、聚己内酯二甲基丙烯酸酯(polycaprolactonedimethylacrylates)、聚-b-马来酸、聚己内酯丁基丙烯酸酯(polycaprolactonebutyl-acrylates)、多嵌段聚合物(如低聚己内酯二醇和低聚二氧环己酮二醇的多嵌段聚合物)、聚醚酯多嵌段聚合物(如PEG和聚对苯二甲酸丁二醇酯)、聚新戊内酯(polypivotolactones)、聚乙醇酸三甲基碳酸酯(polyglycolicacidtrimethyl-carbonates)、聚己内酯-乙交酯(polycaprolactone-glycolides)、聚-g-谷氨酸乙酯(poly-g-ethylglutamate)、聚(DTH-亚氨基碳酸酯(iminocarbonate))、聚(DTE-共-DT-碳酸酯)、聚(双酚-A-亚氨基碳酸酯)、聚原酸酯、聚乙醇酸三甲基碳酸酯(polyglycolicacidtrimethyl-carbonates)、聚三甲基碳酸酯(polytrimethylcarbonates)、聚亚氨基碳酸酯(polyiminocarbonates)、聚(N-乙烯基)-吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚酰胺酯、乙醇酸聚酯(glycolatedpolyesters)、聚磷酸酯、聚磷腈、聚[对-羧基苯氧基)丙烷]、聚羟基戊酸、聚酐类、聚环氧乙烷-环氧丙烷、聚氨酯类、聚醚酯(如聚环氧乙烷)、聚亚烷基草酸酯(polyalkeneoxalates)、聚原酸酯及其共聚物、卡拉胶(carrageenanes)、胶原蛋白、聚羟基脂肪酸酯、果胶酸、光化性酸(actinicacid)、羧甲基硫酸酯(carboxymethylsulphate)、胶原蛋白、胶原蛋白-N-羟基琥珀酰亚胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、聚酰胺、聚醚酰胺、聚乙烯亚胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚碳酸酯聚氨酯(polycarbourethane)、聚乙烯酮(polyvinylketones)、聚卤乙烯(polyvinylhalides)、聚偏二卤乙烯(polyvinylidenehalides)、聚乙烯醚、聚乙烯基芳烃、聚乙烯酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚甲醛、聚丁烯、聚四氟乙烯、聚烯烃弹性体、聚异丁烯、EPDM橡胶、氟硅氧烷、羧甲基壳聚糖、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚戊酸酯(Polyvalerate)、乙基-醋酸乙烯共聚物、聚砜类、聚醚砜类、环氧树脂、ABS树脂、硅酮(如聚硅氧烷)、聚卤乙烯(Polyvinylhalogene)以及前述聚合物的共聚物与/或混合物,以及前述聚合物的层压板和多层系统。
与聚乙烯塑料制品相比,聚丙烯塑料制品具有巨大的优势,它们能够在或超过121℃的温度条件下进行高压消毒和杀菌。必须确保所有细菌均被消灭,这一点在医疗领域尤其重要。由于加工聚丙烯所需的温度更高,在可以从塑料连续带上切割其中单个塑料制品彼此相连的的塑料制品之前,塑料制品必须经更长的距离与/或更长的时间先冷却下来。此外,PP比PE坚硬得多,机械切割或冲压自然会导致甚至更锋利的毛刺与/或切口。
采用本发明的装置,在加工后可以直接在较高的加工温度条件下切割塑料。不必等塑料冷却下来,也不需要安装长长的输送带使塑料制品的温度在输送期间冷却下来,从而可以在此温度进行切割。因此,还可以优选切割杨氏模量较高并且从而在机械切割或冲压时易于形成锋利的毛刺与/或切口的塑料。尤其优选的是聚丙烯,通常指定其熔化范围为160℃–170℃且杨氏模量大约是1520N/mm2。因此,这种塑料优选的熔化范围在160℃以上、更优选的熔化范围在180℃以上、进一步优选的熔化范围在200℃以上、特别优选的熔化范围在220℃以上且能够在121℃或121℃以上定期进行高温消毒而不会发生变形。此外,这种塑料优选工作温度超过100℃、更优选超过110℃和/或杨氏模量超过1500N/mm2、更优选超过1700N/mm2和进一步优选超过1900N/mm2的塑料。可以采用本发明装置进行切割的特别优选的塑料是聚丙烯及熔化范围、拉伸强度、扭曲模量或硬度/刚度与聚丙烯相当的任何塑料,其中“与聚丙烯相当”指的是其以上各指标的数值与聚丙烯的对应值相差±10%,即相差-10%至+10%。
本发明的装置采用激光来切割塑料连续带上的塑料制品。由于激光可以安全且精确地分别切割热材料或处于冷却过程中的热材料,因此,不需要安装热塑料制品的冷却线。在塑料制品离开成型辊(moldingroll)后已经开始硬化时,在高温直接或者立即切割用于医疗领域的塑料制品,这一点特别有利。此外,塑料部件之间的狭窄连接可以全部或部分穿孔或生成预定的断裂点,从而使塑料制品彼此之间更容易分离。当塑料制品采用聚丙烯制造时,这一点特别有利,因为聚丙烯在冷却后非常坚韧,若不进一步借助任何机械帮助,如剪刀的话,很难手动将塑料制品分离。
因此,本发明的激光切割装置在切割温或热的聚合物和塑料时特别有用,即切割聚合物和塑料的温度至少是60℃,优选至少是80℃,进一步优选至少100℃,更优选至少115℃,更优选至少125℃,甚至更优选至少135℃,进一步优选至少145℃和更优选至少155℃。采用本发明的装置,塑料与/或聚合物甚至可以在200℃至250℃条件下进行切割。此外,本发明的装置优选用于切割处于冷却或加热过程中的塑料制品,其中待切割段在切割工艺开始时的温度与切割工艺结束时的温度不同。词语“段”应理解为例如,在一个工作周期中由光学探测单元识别并且切割样式定义的连续带的一部分。即使存在温度梯度时,即分别在切割塑料制品或塑料段期间存在温度变化时,激光切割也是非常准确的。本发明的装置在温度-100℃至+300℃时能够正确地获取和处理塑料制品的切割样式。本发明装置可以获取和处理塑料温度高达1℃/秒的任何变化。这还包括连续切割样式的变化和切割模式(cuttingmode)的变化,以及在一种切割样式的切割期间改变塑料材料,或者改变连续段和切割样式。
此处采用的词语“切割”或“激光切割”应理解为采用激光束切断塑料材料,优选聚丙烯和类似的聚合物或聚乙烯,还包括穿孔,即交替切割部分和未切割部分以及部分切割或削薄部分,也就是说材料在切割点未被完全切断,而只是厚度变小,即材料连接仍然存在,但是可以采用更小的力将其机械分开。因此,词语“切割”或“激光切割”描述了沿整个切割样式完全切断塑料材料或仅在切割样式的特定点切断,以及沿整个切割样式或仅在切割样式的特定点对塑料材料进行穿孔,即完全切断的部分和未切割的部分交错。
词语“切割样式”应理解为由光学探测单元在一个检测步骤中获得的所有待切割部分的整体。切割样式可以定位为连续带上一段彼此相连的塑料制品。因此,如果是切割连续带上彼此相连的塑料制品的话,光学探测单元逐渐探测连续带上彼此相连的一部分(即段)塑料制品,并将其馈入到本发明装置,然后按照切割样式进行切割。切割样式包括通过光学探测单元探测的塑料制品,它们通常是三维的,并且位于平面上方和下方,并且通过连续带定义,可以进一步包括用户可以定义的,从而预先确定的有关切割模式的信息。光学探测单元可以检测,例如,在哪里执行切割。切割模式(全部、部分、穿孔等)可以由用户预先确定。任选地,或附加地,光学探测单元可以检测各自的标记,不仅给出在哪里切割的信息,而且还可包括切割模式信息。自然,可以对前述进行组合,因此,可以将预先确定的样式和切割模式与/或切割样式的自动检测相组合。光学探测单元还可以检测单一单元或仅连续带的一部分,即隔离段,而不是检测连续带。
在切割连续带的具体段或具体部分之前,切割样式和最终的切割模式由光学探测单元重新确定,因此,可以按照随机的顺序处理不同的切割样式和切割模式。与机械切割与/或冲压工艺相比,这是一个独特的优势。机械冲压或机械切割工具被确定用于规定的切割样式或规定的切割模式,并且无法适应不同的交替段中切割样式和切割模式的变化。本发明的激光切割装置可以处理多达10种带不同切割模式的不同的切割样式,采用机械切割或冲压工具是无法实现这一点。即使使用不同的冲压工具或切割工具,也只能处理数量有限的样式。本发明的装置与具体的切割样式无关,即不受具体样式的限制,而是可以检测和处理任何切割样式。
切割样式通过光学探测单元可以检测的合适标记确定。这些标记包括颜色标记、空间标记以及放射性标记。
颜色标记包括,例如,可见光范围的颜色标记、红外线范围或紫外线范围的颜色标记,并且可以集成到或附到塑料上。颜色标记还可扩大到可以集成或附到塑料上并且与塑料材料可以区分开来的其它材料上,如细丝、线或微粒。另一方面,空间标记可以通过塑料材料中的标高、缺口或孔实现。放射性标记可以是集成或附到塑料材料上的放射性物质,其中塑料制品中的放射性标记物质或溶液可以作为标记物。
数据处理单元确定切割样式中哪部分由激光全部切割、或者仅穿孔、削薄和/或不处理。因此,分别根据用户预先确定的切割模式,或切割样式或一段中的标记,激光能够全部切割具体部分、将其穿孔、将材料的厚度削减到某一具体程度与/或忽略某一具体部分,它们全部都位于由光学探测单元检测和/或预先确定的切割样式的限值范围之内。激光器由数据处理单元控制,并根据光学探测单元检测到的切割样式及预定的切割模式进行引导。
采用激光束准确切割塑料制品依赖于光学探测单元,后者确定塑料连续带上彼此相连的塑料制品的位置数据。位置数据可以包括光学探测单元检测到的有关形状、尺寸、外形、几何形状、激光标记、阴影投影(shadowprojection)、颜色识别、明/暗区或反射的信息。
在一优选的实施例中,光学探测单元包括一个相机。在另一优选的实施例中,激光扫描仪以及检测器一起使用,通过测量塑料连续带上彼此相连的塑料制品来确定位置数据。激光可以通过镜系统转向,以描绘出塑料制品完整的表面轮廓。
位置数据被传输到数据处理单元,例如可编程的微处理器,在此,数据被进一步处理。词语“处理”应理解为将实际测定的位置数据与数据处理单元中储存的位置数据进行对比。位置数据的每次结合,切割模式都被储存在数据处理单元中,并被传输到激光控制系统用于控制激光。
这样做的优点是:由于光学探测单元检测到各个塑料制品的实际状态,因此,塑料带上塑料制品的尺寸精度不需要非常精确。对通常采用高温的塑料制品生产来说,情况尤其如此。与温度有关的塑料的膨胀与/或收缩,例如使机械冲压只能在固定的较低温度下进行。采用本发明的装置消除了这个问题,并且塑料制品可以在不同温度下准确地进行切割。此外,由于仅需根据位置数据更换切割样式,因此,当切割不同的塑料制品时,不需要进行复杂的装置转换。
在另一优选的实施例中,并不将位置数据与储存的位置数据进行对比,而是由数据处理单元根据采集的位置数据计算各自的切割样式,并将计算的切割样式传输到激光控制系统,用于控制激光。
在进一步优选的实施例中,位置数据以及切割样式被储存起来,并根据各自实际的位置数据进行校正,得到一个修正的切割样,并传输到激光控制系统,用于控制激光。
优选地,激光控制系统由可控聚焦光学元件、可控偏转装置及光束形成装置组成。在本申请中,词语“可控”应理解为聚焦光学元件和偏转装置可以通过数据处理单元计算的切割型式进行控制,以及此数据进一步以合适的格式传输。光束形成装置校准激光束,并降低光束的发散度,以更好地聚焦。根据确定的位置数据,至少一个激光的焦点位置和焦点强度可通过可控聚焦光学元件和可控偏转装置控制。如果采用不止一个激光器,优选每个激光器均由一个激光控制系统进行控制。
在一实施例中,激光控制系统包括校准激光束的光束形成装置、降低光束发散度以更好地聚焦的伸缩镜头系统、按照预定的切割样式在二维或三维引导激光束环绕彼此相连的塑料制品的镜偏转系统、聚焦激光束以使塑料材料在激光束移动期间蒸发的聚焦光学元件以及在镜子移动中转换切割样式数据的控制软件电子设备。
在一优选的实施例中,可控的偏转装置是采用镜子偏转激光束方向的振镜扫描器。在更优选的实施例中,振镜扫描器使激光束在两个或更多个镜子处发生偏转。根据塑料制品的几何特性,可以采用一个或多个可控偏转装置。在一优选的实施例中,在塑料制品和激光光学元件之间,未发生任何相对移动,即激光光学元件是固定都、无法移动,而激光束只能通过可控偏转装置进行控制。
在另一实施例中,激光束并不是通过可控偏转装置偏转的,而是激光光学元件或激光光学元件的一部分相对塑料制品移动,以执行切割工艺。词语“激光光学元件”包括激光束形成、聚焦、控制或放大必需的所有部件。例如,只有透镜和镜系统可以移动,或者只有透镜,或者只有镜系统,或者整个激光光学元件均可以相对塑料制品移动。
在尤为优选的实施例中,激光束通过可移动的可控偏转装置进行控制。在本申请中,词语“可移动”指的是可控偏转装置可以在x、y和z轴方向移动。这可以确保激光束也可以到达并切割难以到达的区域。
其它优点是可控偏转装置还可以用于同时对安瓿瓶进行标记,从而在一个工作过程中完成切割和标记的工作。
聚焦光学元件优选是一透镜或一镜子,更优选是凸透镜或聚焦凹面镜。凹面镜提供的进一步的优势是,每个激光波长可以聚焦在同一点,而不必使用特殊的光学材料。
在一个实施例中,装置包括一个用于输送连续带上彼此相连的塑料制品的输送单元。这种输送单元优选由馈入(feeding-in)装置组成,所述馈入装置牵拉位于激光器和光学探测单元下面的连续带上彼此相连的塑料制品。采用这种输送单元,高流通量并全自动切割连续带上的塑料制品。
在其它实施例中,输送单元是一根输送带,在输送带上输送彼此相连的塑料制品。
激光分离塑料制品如安瓿、袋或其它空腔体的一个显著优点是,与机械分离后造成的尖棱(ridge)相比,激光分离形成的是熔融的边。当切割用于医疗领域的塑料制品时,这一点特别重要,因为在医生或医院工作人员使用此类安瓿瓶时,尖棱会损坏消毒手套或者甚至伤到手。由于在切割刀片离开切割线的一侧会形成尖棱,因此,机械切割的塑料制品总是存在尖棱。
传统激光切割工艺使用固定光束以及通过加工气体的喷嘴聚焦也会在边缘产生毛刺。最好是采用可移动的光束切割安瓿瓶,如采用振镜扫描仪,因为这种方法可以通过精细调节激光参数和光束形成元件,如伸缩镜头和透镜以及扫描仪的运动,更精确地执行这种方法,从而使边缘在连接处熔合。为了实现这一点,需要提供本发明的传感器和控制系统。
然而,即使采用这种分离方法,切割的塑料制品,如安瓿瓶在分离时没有溶合的边缘。当几乎难以察觉的尖棱使安瓿瓶保持在一起时,就会出现这种情况。然后,当安瓿瓶最后被分开时,仍然留有尖棱。这种尖棱是由于激光功率的轻微波动或光束方向发生几乎难以检测到的变化而产生的。
由于安瓿瓶连接在一组安瓿瓶中,安瓿瓶之间有非常狭窄的连接,激光切割的质量通常只能通过非常复杂的图像识别系统和特殊的相机来进行评估。此类系统减慢了整个生产过程,本质上成本非常高,容易出现故障,而且很难整合到现有系统中。
因此,本发明装置进一步包括一种整合有集成压力传感器的质量控制装置,用于压出切割的塑料制品。优选地,塑料连续带上彼此相连的塑料制品通过激光与剩余的材料,如框架不完全分离,这样,切割的塑料制品连同周围的材料一起输送,直到最终的分离发生。在激光切割期间,位于塑料制品和周围剩余材料之间的精确定义的狭窄连接保留了下来。对于最终的分离步骤,塑料制品输送到整合有集成压力传感器的质量控制装置下面。形状与安瓿瓶组相同或带有一定数量的针的压型器(stamp),即适应的压型器,击打单件塑料制品或塑料连续带部分的预定位置,将塑料制品和特别地安瓿瓶肘节部分(togglepart)之间的材料,即相邻安瓿瓶颈部区之间的材料,从剩余的周围材料中压出来。如果将安瓿瓶从周围材料与/或肘节区之间的材料中推出来必须的压力或力超过预定的第一可调值,表明塑料制品未充分分离,并且仍然与周围材料连接,即仍然连接在带上或彼此仍然连在一起。
可以采用气流代替实在击打塑料制品或塑料制品单元或塑料制品组以将它们分离的压型器,如由一个或多个喷嘴产生的空气流或多个气流代替,对塑料制品或塑料制品单元或塑料制品组上施加气压。从而,产生具有确定压力的单一气流,通过测定气流是否足以分离单件塑料制品或塑料制品单元或塑料制品组,可以表明激光切割的质量。本领域的技术人员还可以采用液体,如水代替气体来达到同样的目的。
因此,整合有集成压力传感器的质量控制装置涉及将激光切割的塑料制品从连续带的周围剩余材料中压出,从而得到单件塑料制品或塑料制品单元,所述塑料制品单元或单件塑料制品仍然彼此相连,但优选地,已经通过切割装置中的激光打孔,因此,很容易分离而不会形成尖棱。这通常是通过形状与安瓿瓶或安瓿瓶组相同的适应模具来完成的。此外,还可以包括窄的压型器,将肘节部分之间,即两个相邻安瓿瓶的颈部区之间的剩余材料推出来。如果超过预定的第一可调值,则激光切割不充分,并且该塑料制品应单独收集起来。这样做的优点是,切割不充分的塑料制品可以与正确切割的塑料制品分开收集,然后重新处理,从而不会因作为废品处理而造成损失。因此,在一个实施例中,整合有集成压力传感器的质量控制装置由适应安瓿瓶形状的模具组成,其可以将塑料制品精确地从周围剩余材料中压出来。
此外,通过测量将塑料制品从周围剩余材料中压出来所必须的阻力与/或力,整合有集成压力传感器的质量控制装置可以控制激光切割的质量,即预期分离的质量。将安瓿瓶从周围材料与/或安瓿瓶肘节部分(即相邻安瓿瓶颈部区之间的材料)中压出来所必须的压力/力,可以直接提供有关激光切割是否成功熔化边缘材料,从而不会出现锋利毛刺的信息。
本申请人发现,当激光切割,例如,聚丙烯安瓿瓶时,适用下述描述:
●如果压力传感器未探测到任何阻力,则安瓿瓶得到正确分离,而安瓿瓶周围的边缘完全熔化。
●如果压力传感器探测到将安瓿瓶从周围剩余材料中推出来的阻力高达(upto)0.5N,则形成的棱可以忽略不计,可以安全地使用安瓿瓶。
●如果压力传感器探测到将安瓿瓶从周围剩余材料中推出来的阻力超过0.5N,则表明形成了非常明显的尖棱,安瓿瓶可能无害的,并且将被挑选出来。
因此,如果将塑料制品,如袋、瓶、筒状物、安瓿瓶或其它空腔体从周围材料和/或安瓿瓶的肘节部分(即相邻安瓿瓶颈部区之间的材料)中推出来所需的压力超过第二阈值,但仍然小于第一阈值,则表明激光切割结果不满意,而且在塑料制品中可能形成了有害的尖棱或毛刺。
在进一步实施例中,是在肘节部分之间,即两个相邻安瓿瓶的颈部区之间的材料处进行质量控制。
因此,将塑料制品从周围剩余材料中推出来所需的力提供了有关塑料制品是否正确切割,即塑料制品是否可从周围剩余材料中推出来的信息。此外,所需的力表明了尖棱是否安全或者是否形成了任何可能有害的尖棱。
上文已经对本发明整合有集成压力传感器的质量控制装置进行了描述,显然,对本领域的技术人员来说,压力/力的具体的第一和第二数值或阈值取决于各种因素,如待切割塑料的种类、材料的厚度、切割时的温度、激光的输出功率和/或塑料制品的几何形状或尺寸等。通过最少的实验确定什么样的压力或力的阈值可以表征连续带上的塑料制品,这属于本领域技术人员的能力范围。因此,寻找合适的压力范围,以表征给定塑料制品的完美或不合格切割,从而调节激光器的工作,这并不是太复杂的事情,甚至并不具有创造性。
在另一实施例中,整合有集成压力传感器的质量控制装置通过对塑料制品,如安瓿瓶、安瓿瓶组和/或肘节部分(即安瓿瓶颈部区之间的材料)施加一负压,以测定激光切割的质量。这种措施的模式与上述实施例类似,不过,测定的并不是将安瓿瓶、安瓿瓶组与/或肘节区从周围剩余材料出分离出来所需的力。相反,整合有集成压力传感器的质量控制装置测定的是施加某一负压,如某一真空度所需的力。
压力或力是从上面施加到单件塑料制品或塑料制品组或塑料制品束(bundle)上侧,而负压或真空是从单件塑料制品或塑料制品组或塑料制品束下方施加,以将单件塑料制品或塑料制品组或塑料制品束与塑料连续带、与其它单件塑料制品或与其它塑料制品组或束分离。
在本发明的第三个实施例中,整合有集成压力传感器的质量控制装置施加一可以测定的拉力,以评估激光切割的质量。此种拉力通过可以抓住单件塑料制品或塑料制品组或束的装置进行施加,并将它们与塑料连续带、与其它单件塑料制品或其它塑料制品组或束分离。分离单件塑料制品或塑料制品组或束所需的力可以测量,而且也是激光切割质量的指标,用于评估激光切割是否完美或者是否未充分。
因此,根据本发明,分离单件塑料制品或单一塑料制品组或束是否由推力,如压力,或者拉力或负压,如真空度并不重要。
在进一步实施例中,装置包括一个补偿激光束和可控偏转装置长期漂移效应的系统。由于温度、湿度、受到振动、机械应力和部件老化,会发生长期漂移效应,并且会给激光束的精度带来不良影响。补偿激光束长期漂移效应的系统确保激光的精度总是保持最佳,将由于装置维护导致的产量损失降低到绝对最低。
在一个实施例中,采用热成像相机,记录位于切割样式外但仍处于可控偏转装置的镜系统偏转范围之内的材料表面上的选择性加热。通过引导光束在此材料表面停留特定的较短时间,实现选择性加热。例如,这些短期加热可以在馈入装置牵拉位于激光器和光学探测单元下面的连续带上的下一彼此相连的塑料制品时进行。热成像相机将接收器上的位置与前面程序中的设定/设计位置进行对比。然后,收集的数据被传输到激光控制系统,以进行校正和调整切割样式。这种控制机制可以在每次切割工艺中进行或在每次切割工艺之前进行,或者在某一预定间隔进行。热成像相机还可以同时测定加热材料表面的温度,并根据这一数据得出用于切割塑料制品的激光功率。因而在激光功率下降时可以相应地进行调节。
在另一个实施例中,沿塑料带的内部或外部拉一根位于切割样式外,但仍位于可控偏转装置镜系统的偏转范围之内的带,藉此激光以点的形式清除带上一定数量的材料。与以上所述工艺类似,相机将此点的位置与程序中的参考点进行比较,两者之间的任何偏差作为校正数据传输到激光控制系统。
医疗领域用的连续带上彼此相连的塑料制品优选是瓶、袋或容器,甚至更优选是安瓿瓶。此外,医疗装置或医疗装置的一部分,如注射器、小瓶、透析器的空心纤维或粉末吸入装置的部分可以按照本发明切割。
使用本发明装置切割多层塑料制品,如那些通过共挤吹塑成型生产的制品尤其有利。这些多层塑料制品将不同塑料的有益特性综合在一起,其通常的特征在于两个载体层之间的隔离层,各层之间通过粘结剂连接在一起。优选地,这些多层塑料制品在需要改进气体阻隔性能的应用中使用。机械切割方法在多层塑料制品的接合处尤其存在问题。在接合处,阻隔层自然不是非常明显,在那些区域中,阻隔层被机械切割打断的风险会增加。本发明装置具有以下优点:在采用激光切割期间,多层塑料制品的单层在接合处和沿边缘处熔合在一起。因此,与机械切割方法相比,接合处、边缘或接缝处的阻隔性能仍然保持完好无损,甚至得到了提高。
分离塑料上或塑料环绕的塑料制品的这一工艺,原则上可以以类似的方式采用所述的激光控制系统在其它塑料制品(如消费品或工业部件)上应用及执行。
在尤其优选的实施例中,本发明的装置与采用BFS(吹塑-灌装-封口工艺)工艺生产塑料制品的装置一起使用。这种生产装置是众所周知的,并例如,在专利EP1626903B1中进行了描述。
本发明的装置在切割彼此相连、连接在一起的和/或链接在一起的塑料安瓿瓶时尤其有利。例如,这些安瓿瓶可以采用BFS工艺(吹塑-灌装-封口工艺)灌装,不过也可以处理空的安瓿瓶。当塑料安瓿瓶在BFS工艺(吹塑-灌装-封口工艺)条件下生产时,安瓿瓶在连续带上以彼此相连、连接在一起和/或链接在一起的安瓿瓶排的形式离开灌装机。在此连续带中,一排彼此相连的、连接在一起的和/或链接在一起的安瓿瓶后面紧跟着下一排安瓿瓶,并且所有各排安瓿瓶均嵌在连续带上,以及被剩余塑料材料所包围。为了在塑料连续带中生产尽可能多的安瓿瓶,各安瓿瓶之间挨得非常近,因此,很难分离安瓿瓶。安瓿瓶颈部的肘节部分的情况尤其如此。安瓿瓶颈部的肘节部分是机械冲压期间的关键区域,因为在此处仅有非常小的地方,必须精确地切断,而通常仅实现部分分离。因此,当打开或分离单个安瓿瓶时,由于安瓿瓶肘节部分之间的分离不完全,存在相邻安瓿瓶意外地打开的风险。本发明装置可以安全地分离安瓿瓶的这一部分,不存在损害安瓿瓶开口的风险。
医疗领域的安瓿瓶通常按组供应,即将一定数量的彼此相连的安瓿瓶从连续带上机械冲压出来。然而,特别是聚丙烯安瓿瓶,当机械切断时或手动从安瓿瓶组分离一个安瓿瓶时,倾向于会形成尖棱。
与机械冲压相比,采用本发明的装置进行切割具有下述优点:塑料安瓿瓶不需要冷却,能够在更高的温度条件下切割。当在高温制造安瓿瓶时,以及当安瓿瓶的冷却收缩过程中,安瓿瓶的尺寸差别是固有的而且是不可避免的,这些差别可通过本发明装置检测,并且对激光束进行相应地调节。此外,当采用激光切割时,避免了形成尖棱与/或毛刺,而安瓿瓶可以通过激光,在塑料制品之间或塑料制品中提供孔或断裂点,使它们彼此之间的分离变得容易。
因为不再需要建立冷却线,将本发明的装置与按照BFS工艺(吹塑-灌装-封口)制造塑料制品的机器结合使用尤其有利,并且塑料制品可以在制造后立即在更高温度下切割。与上面提到的优点一起,这些优点可以提高效率、安全和经济效益。
本发明还包括一种切割医疗领域的连续带上彼此相连的塑料制品的方法,所述方法包括下述步骤:
a)提供嵌在塑料连续带上彼此相连的塑料制品;
b)通过光学探测单元,测定嵌在塑料连续带上彼此相连的塑料制品的位置数据,并通过数据处理单元计算切割样式;
c)通过由可控聚焦光学元件、可控偏转装置和光束形成装置组成的激光控制系统控制激光,其中根据测定的位置数据,控制至少一个激光器的焦点位置和焦点强度;
d)根据计算的切割样式切割塑料连续带上彼此相连的塑料制品。
在一优选的实施例中,塑料制品或塑料制品组在其温度为60℃-155℃时进行切割。
在进一步实施例中,所述方法进一步包括以下e)-e")步骤中的一个步骤:
e)通过整合有集成压力传感器的质量控制装置执行质量检验,所述压力传感器测定将切割的塑料制品或切割的塑料制品组推出所需的力。
e')通过整合压力传感器的质量控制装置执行质量检验,所述压力传感器测定分离切割的塑料制品或切割的塑料制品组所需的负压。
e")通过整合压力传感器的质量控制装置执行质量检验,所述压力传感器测定分离切割的塑料制品或切割的塑料制品组所需的拉力。
因此,通过整合有集成压力传感器,测量了将塑料制品从周围剩余材料中分离开所需的力、负压、拉力或任何其它力。压力或力或负压(如真空)低于某一数值(如A值)时,表明切割正确、完美、没有尖棱,当压力或力或负压超过某一数值(如B值)时,表明切割不正确和存在缺陷,以致于塑料制品无法分离或不容易分离,或者分离时形成尖棱。压力或力或负压处于A值和B值之间时,表明切割不充分,其中塑料制品仍然可以分离,但是,可能存在尖棱。根据塑料制品、所用塑料种类以及塑料制品在医学中的用途,在A值和B值之间的切割塑料制品可作为合适的医疗产品出售或可能作为不合格废品弃用。此外,根据塑料制品、所用塑料种类及塑料制品在医学中的用途,A值可以与B值相同或几乎相同。
在优选的实施例中,当将塑料制品从周围材料分离的力达到第一预定可调值时,表明塑料制品仍然连接在带上,并未成功分离,即力不够。这也意味着,当达到第一阈值或第一数值时,没有施加进一步的力以分离塑料制品。这是非常重要的,因为如果塑料制品仍然与周围剩余材料紧密相连的话,施加无限数量的力会导致损害带和后面的塑料制品,如过度拉伸(热)带。
此外,可以预先定义小于或低于第一数值的第二数值/阈值。如果将塑料制品与周围材料分离的力超过第二数值但仍然小于第一数值时,塑料被成功分离,但是,这表面切割不令人满意,可能形成有害的尖棱或毛刺。如果所需的力小于第二数值/阈值,则激光切割的质量令人满意,而且不存在尖棱与/或毛刺的风险。
正如上文所述,显然,对本领域的技术人员来说,实际压力/力的第一和第二数值或阈值取决于各种因素,如待切割塑料的种类、材料的厚度、切割时的温度、激光的输出功率和/或塑料制品的几何形状或尺寸等。通过最少的实验确定什么样的压力或力的阈值可以表征连续带上的塑料制品,这属于本领域技术人员的能力范围。因此,寻找合适的压力范围,以表征给定塑料制品的切割完美或不合格,从而必须执行调节激光器,这并不是太复杂的事情,甚至并不具有创造性。
在优选的实施例中,安瓿瓶带(1)通过位于至少一个可控偏转装置(5)和光学探测单元(5a)下的馈入装置(2)牵引和定位。光学探测单元(5a)获取至少一个安瓿瓶条(II)的位置数据,而数据处理单元根据位置数据计算从至少一个安瓿瓶带(II)切割单个安瓿瓶(III)或切割包含几个安瓿瓶的瓶组的切割样式。通过光束形成装置(4)调节至少一个聚焦激光束(IV),从而使激光束适合通过蒸发安瓿瓶之间和/或周围的材料而分离安瓿瓶(III)。根据数据处理单元计算的切割样式,可控偏转装置(5)和可控聚焦光学元件(5b)控制至少一个聚焦激光束(IV),用于切割单个安瓿瓶或由几个安瓿瓶组成的瓶组。在切割工艺后,通过馈入装置(2)进一步牵引安瓿瓶带(1),而下一个安瓿瓶条(II)定位在可控偏转装置(5)和光学探测单元(5a)下面。切割的安瓿瓶(III)仍然位于安瓿瓶带(1)中,而此时则位于整合有集成压力传感器(7)和分离安瓿瓶条的刀片(8)的质量控制装置下面。整合有集成压力传感器(7)和分离安瓿瓶条的刀片(8)的质量控制装置被触发,肘节部分之间的分离材料被收集在独立的容器(14)中。此时,安瓿瓶(III)与安瓿瓶带(1)完全分离,并在滑板上方垂直位置输送到外部输送路线(9),进行进一步的处理。刀片(8)将安瓿瓶条的剩余材料(10)与带分开,并将剩余材料收集在容器(15)内。当整合有集成压力传感器(7)的质量控制装置被触发,从而在将安瓿瓶(III)从带中压出来时,它同时还测量所需的压力。如果一个或多个安瓿瓶未按照计划被分离,则将安瓿瓶(III)从带中压出来所需的力超过了前面的可调阈值,从而翻板(11)打开,而剩余材料连同灌装的(filled)安瓿瓶(12)一起被丢到容器(16)内。如果激光切割装置完全翻落(fallout),则两块翻板(13)被触发,馈入装置(2)将未切割的剩余安瓿瓶带(1)送出装置,以后再切割。
在另一个实施例中,本发明装置将容器产品与框架和/或彼此分离,所述装置由至少一个配备至少一个激光控制系统的激光器和至少一个用于图像识别和图像处理的光电系统组成,所述光电系统测定容器产品在框架中和/或彼此的位置,并将这些数据传输到至少一个激光控制系统,从而控制至少一个激光器与/或激光束,以使容器产品与框架分离和/或彼此之间分离。本申请中描述的本发明其它实施例和实例的优点同样适应于本实施例。
在不同温度切割塑料制品的方法
此外,本发明涉及一种采用一个激光器切割用于医疗领域、由待切割段组成的连续带上的塑料制品的方法,其中所述方法能够在不同温度条件下切割连续带上的塑料制品。
申请WO2009030311A1中描述了一种用于切割塑料带上单个容器的切割装置,其特征在于通过自由降落将单个容器与周围材料进行分离的自由降落机械冲压装置。在另一个申请WO2009106219A1中,机械冲压装置通过电动机供电,使冲压装置从开始位置移动到冲压位置。
当塑料产品离开成型模具时,在将它们与周围剩余材料分离之前,通常必须先冷却下来。在冷却过程中,塑料制品发生与温度有关的尺寸变化(收缩)。因此,现有技术中的机械冲压装置与塑料制品可以被分离的预定温度有关,因为连续带上的塑料制品的尺寸只有在这个温度才与冲压工具的形状相关联。这意味着,机械冲压装置的位置与塑料产品制造装置(如吹塑-灌装-封口装置)的距离是固定的,这样,当塑料制品到达机械冲压装置时,它们才具有准确的预定温度。不过,如果制造工艺中出现任何不一致、小的偏差和/或延迟,则塑料制品的温度不再符合要求,因此,塑料制品的尺寸也不再是计算的尺寸。结果,当接下来的机械冲压将它们从周围剩余材料中冲压“出来”时,不可避免地会损伤和/或破坏塑料制品。因此,几乎在所有现有技术中,医疗领域塑料制品采用的机械切割装置都在室温工作,此时,在更高温度生产的塑料制品已经完全冷却,这样尺寸不会再出现任何变化。如果机械切割工艺在高温条件下进行,由于塑料制品的温度变化将导致其几何形状和尺寸出现变化,因此,机械切割装置需要馈入温度几乎一致的彼此相连的塑料制品。机械切割装置无法适应这些几何形状和尺寸方面的变化,以致于在不同温度切割将会导致切割不准确或不合格切割,从而产生无法纠正的废品。因此,需要一种能够在任何温度或30℃到155℃之间的任何温度切出一段彼此相连塑料制品上的塑料制品的方法。
因此,本发明的进一步目的是提供一种切割医疗领域中使用的在连续带上的塑料制品或塑料制品段的方法,其中所述方法能够在不同温度切割连续带上的塑料制品或塑料制品段。
这一目的可通过权利要求12所述的切割方法实现。由从属权利要求、实例、图和发明内容可以得到更优选的实施例。
因此,本发明提供了一种切割用于医疗领域、由待激光切割段组成的塑料连续带上塑料制品的方法,所述方法包括下述步骤:
a)提供嵌在塑料连续带上彼此相连的塑料制品,所述塑料连续带由待激光切割段组成,其中每个段在激光切割的同时温度在下降,切割时的温度在范围为30℃-155℃中;
b)通过光学探测单元,测定一段中嵌在塑料连续带上的彼此相连的塑料制品的位置数据,并通过数据处理单元计算切割样式;
c)通过由可控聚焦光学元件、可控偏转装置和光束形成装置组成的激光控制系统控制激光,其中根据测定的位置数据,控制至少一个激光器的焦点位置和焦点强度;
d)根据计算的切割样式,激光切割一段中塑料连续带上彼此相连且温度下降的塑料制品。
因此,本发明的方法用于切割温或热的聚合物和塑料,即切割温度至少是30℃,优选至少是60℃,优选至少是80℃,进一步优选至少100℃,更优选至少115℃,更优选至少125℃,甚至更优选至少135℃,进一步优选至少145℃和更优选至少155℃的聚合物和塑料,采用本发明的方法,塑料与/或聚合物甚至可以在200℃至250℃条件下进行切割。因此,在激光切割时,所述段的温度至少符合上述一个温度要求。
在进一步实施例中,在开始激光切割时,所述段的温度范围是30℃-155℃,优选是35℃-125℃,更优选是40℃-110℃,更优选是45℃-100℃,更优选是50℃-90℃,最优选是55℃-80℃。
因此,本发明的方法能够在任何温度切割连续带上的塑料制品或连续带上段中的塑料制品,而与塑料制品因收缩,如冷却时导致的尺寸变化无关。根据塑料制品的形状和尺寸、所用塑料的确切种类和其它几个因素,塑料制品的温度会有所变化,使在预定温度进行的机械冲压仅适用于非常窄的应用,即一种固定生产工艺仅适用于一种产品。这些参数中一种参数的每个变化,无可避免地使生产线必须重新进行安排,不仅包括改变冲压模具本身,而且还包括对整个冲压装置进行重新定位。当使用另一类型塑料时,其加工温度更高,从而在机械冲压可用之前需要冷却更长时间,情况正是如此。在一些情况下,由于只有有限的空间可以利用,甚至无法重新安排生产线。本发明提供的方法不需要改变冲压模具、重新安排生产线和安装很长的冷却线,灵活性更大,更经济,并且可以节省很多空间。
词语“连续带上彼此相连的塑料制品”应理解为具有规定宽度但长度无限的带,其中所述彼此相连的塑料制品嵌在带上,即被剩余材料所包围。
词语“段”应理解为例如,在一个工作周期中由光学探测单元识别并由切割样式定义的连续带中的部分。因此,“段”具有规定的长度和宽度,段上有某一数量的彼此相连的塑料制品。因此,段的比例与光学探测单元的设置直接相关。词语“段”在物理意义上不应理解为,例如在连续带中有预切割区或标志,而只应理解为由光学探测单元获取段定义的区。“段”优选是连续带上由光学探测单元和数据处理单元在一个工作周期中检测或采集的段,而且所述段优选包含某一数量的彼此相连的塑料制品。不过,由于连续带并不包含表明段的标志物以及由于段的位置可以任意选择,将连续带细分或区分为段更只是一个理论结构。此外,两个段可以重叠或者两个相继的段并不彼此直接连接。
因此,采用本发明的方法,可以切割某一温度的一段,以及直接切割处于另一温度的紧接着的一段。因此,每个段可以精确地切割,而与其温度无关,以及与连续带上塑料制品的前一段或后一断的温度无关。采用机械冲压装置,无法在不同温度进行此类精确切割。在不同温度下,塑料制品的尺寸不同,因此无法进行机械冲压。
此外,本发明的方法优选用于切割处于冷却或加热过程中的塑料制品,其中待切割段在切割工艺开始时的温度与切割工艺结束时的温度不同。即使当存在温度梯度时,即分别在切割塑料制品或塑料段期间存在温度变化,激光切割也是非常准确的。在温度-30℃到+300℃,优选在+30℃到+300℃范围内,可以获得和正确处理塑料制品的切割样式。本发明装置可以获取和处理高达1℃/秒的塑料温度的任何变化。这还包括连续切割样式的变化和切割模式的变化,以及在一种切割样式切割期间改变塑料材料或者连续段和切割样式。
因此,在一个实施例中,至少一段彼此相连的塑料制品的温度与任何前一段彼此相连的塑料制品的温度不同。词语“温度不同”应理解为任何温差超过至少0.5℃。如果在生产过程中出现延迟和/或小的不一致,采用本发明的方法尤其有利。在此种情况下,仍然可以切割连续带中下一段彼此相连的塑料制品,即使由于冷却时间增加而导致塑料制品的尺寸发生了变化。因此,采用本发明的方法,优选切割冷却速率为0.01℃-5℃/分钟的连续带上的彼此相连的塑料制品。在优选的实施例中,连续带上彼此相连的塑料制品由聚丙烯与/或聚乙烯组成。
在另一个实施例中,切割不完全或不正确的段被重新馈入,然后在更低的温度条件下再次进行切割。切割不完全或不正确的段由于已经完全冷却,并且与配置成更高冲压温度的机械冲压机不再机械匹配,因此无法对这些段重新进行切割,只能够将其扔掉。采用本发明的方法,这些段可以重新馈入,然后进行相应的切割。
本发明的方法可以采用一种装置执行,所述装置包括至少一个激光器、至少一个激光控制系统、至少一个光学探测和数据处理单元,及任选地一个质量控制装置,所述质量控制装置配备一个集成压力传感器,用于检测不正确的激光切割。
所述光学探测单元测定连续带上彼此连接的塑料制品的段的位置数据。段的位置数据用于计算切割样式,所述切割样式被传输到激光控制系统。根据切割样式,通过聚焦光学元件和偏转装置,对至少一个激光束的位置、强度和焦点进行控制。
根据本发明,可以采用气体激光器、固体激光器与/或染料激光器。属于气体激光器的激光器包括准分子激光器、惰性气体离子激光器、金属蒸汽激光器或分子气体激光器。
准分子激光器包括但不限于H2-激光器(116/123nm)、Ar2-激光器(126nm)、F2-激光器(157nm)、Xe2-激光器(172nm)、ArF-激光器(193nm)、KrF-激光器(248nm)、XeBr-激光器(282nm)、XeCl-激光器(308nm)和XeF-激光器(351nm)。惰性气体离子激光器包括但不限于(Ar)+-激光器(包括~460nm、480nm、500nm、520nm)、(Kr)+-激光器(650nm)和He-Cd-激光器(325nm、440nm)。
金属蒸汽激光器包括但不限于Cu-激光器(500nm、545nm)和Au-激光器(310nm、605nm)。分子气体激光器包括CO-激光器(6-8μm)、CO2-激光器(9μm、10.6μm、11μm)和N2-激光器(337nm)。
固态激光器可选自Cr3+:Al2O3-激光器(694nm)、钕玻璃(Nd:玻璃)激光器(1062nm)、钕-YAG-激光器(1064nm)、变石-激光器(755nm)、ALGaN/GaN-激光器(400-500nm)、InGaAs/GaAs-激光器(700-880nm)、InGaAsP/InP-激光器(900-1100nm)和Pb-硫族化物-激光器(2,6-30μm)。除其它激光器之外,染料激光器包括涵盖从~300nm至1300nm的整个光谱范围的芪类、香豆素类和罗丹明类激光器。
在另一个实施例中,所述切割工艺或激光切割可以由多个激光器平行、同步或相继进行。所述切割工艺优选由两个激光器执行,更优选由三个激光器执行,以及最优选由四个激光器执行。激光器的数量并没有限制。激光器的数量可以修改,并且取决于切割样式的复杂性和连续带上塑料制品的规格和尺寸。还可以采用分束器将激光束分成几束,而每个光束彼此独立控制用于切割工艺。优选的是CO2-激光器和UV-激光器。尤其优选的是波长9.4μm,更优选10.3μm或10.6μm的CO2-激光器,其优选输出功率分别是200W或180W-220W。优选的UV-激光器包括基于Nd:YAG、YLF或Nd:VO4的固体激光器,其中通过非线性晶体的频率转换的方法,产生波长为355nm或为355nm左右的第三谐波。这些激光器能够对激光束进行极为精确的调焦,这适合对塑料部件之间的狭窄连接进行完全或部分切割、分离或穿孔。
根据本发明方法,一束聚焦激光束被引导到连续带上段的塑料制品轮廓的周围,用于熔化或蒸发塑料制品和/或连续带之间的材料。激光束截面的高斯强度分布确保激光辐射熔化边缘的材料,并且不会出现任何毛刺。这种方法的优点在于,即在塑料制品边缘不会形成可能损伤,例如,医疗领域中使用这些切割塑料制品的人员戴的无菌手套,或者甚至割伤他们的手的锋利边缘。由于使用机械装置本质上会导致形成毛刺或锋利边缘,因此,与采用机械分离装置,如冲压装置相比,采用激光束进行分离具有明显的优势。所形成的毛刺与/或切割边缘的锋利度与塑料材料的硬度/刚度直接相关。
塑料优选选自由聚酰胺、聚烯烃或共聚物以及这些塑料或共聚物的复合材料所组成的群组。优选地,塑料是聚乙烯(PE),甚至更优选的塑料是聚丙烯(PP)或至少硬度/刚度、拉伸强度、挠模(torsionmodule)、杨氏模量与/或熔程与聚丙烯(PP)相当的任何其它塑料。至少刚度或硬度与PP相同或者甚至更高的任何塑料,可以优选按照本发明进行切割。段的激光切割或PP的激光切割可在30℃-155℃,优选在35℃-125℃,更优选在40℃-110℃,更优选在45℃-100℃,更优选在50℃-90℃,最优选在55℃-80℃条件下进行。
可以切割的其它塑料可以选自由下述材料组成的群组或包括下述材料的群组:聚戊内酯、聚-ε-癸内酯、聚内酯酸、聚乙醇酸、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸和聚乙醇酸的共聚物、聚-ε-己内酯、聚羟基丁酸、聚羟基丁酸酯、聚羟戊酸酯、聚羟丁酸-共-戊酸酯、聚(1,4-二恶烷-2,3-二酮)、聚(1,3-二恶烷-2-酮)、聚-对-二氧环己酮、聚酐类(如聚马来酸酐)、聚羟基甲基丙烯酸酯、纤维蛋白、聚氰基丙烯酸酯、聚己内酯二甲基丙烯酸酯(polycaprolactonedimethylacrylates)、聚-b-马来酸、聚己内酯丁基丙烯酸酯(polycaprolactonebutyl-acrylates)、多嵌段聚合物(如低聚己内酯二醇和低聚二氧环己酮二醇的多嵌段聚合物)、聚醚酯多嵌段聚合物(如PEG和聚对苯二甲酸丁二醇酯)、聚新戊内酯(polypivotolactones)、聚乙醇酸三甲基碳酸酯(polyglycolicacidtrimethyl-carbonates)、聚己内酯-乙交酯(polycaprolactone-glycolides)、聚-g-谷氨酸乙酯(poly-g-ethylglutamate)、聚(DTH-亚氨基碳酸酯(iminocarbonate))、聚(DTE-共-DT-碳酸酯)、聚(双酚-A-亚氨基碳酸酯)、聚原酸酯、聚乙醇酸三甲基碳酸酯(polyglycolicacidtrimethyl-carbonates)、聚三甲基碳酸酯(polytrimethylcarbonates)、聚亚氨基碳酸酯(polyiminocarbonates)、聚(N-乙烯基)-吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚酰胺酯、乙醇酸聚酯(glycolatedpolyesters)、聚磷酸酯、聚磷腈、聚[对-羧基苯氧基)丙烷]、聚羟基戊酸、聚酐类、聚环氧乙烷-环氧丙烷、聚氨酯类、聚醚酯(如聚环氧乙烷)、聚亚烷基草酸酯(polyalkeneoxalates)、聚原酸酯及其共聚物、卡拉胶(carrageenanes)、胶原蛋白、聚羟基脂肪酸酯、果胶酸、光化性酸(actinicacid)、羧甲基硫酸酯(carboxymethylsulphate)、胶原蛋白、胶原蛋白-N-羟基琥珀酰亚胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、聚酰胺、聚醚酰胺、聚乙烯亚胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚碳酸酯聚氨酯(polycarbourethane)、聚乙烯酮(polyvinylketones)、聚卤乙烯(polyvinylhalides)、聚偏二卤乙烯(polyvinylidenehalides)、聚乙烯醚、聚乙烯基芳烃、聚乙烯酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚甲醛、聚丁烯、聚四氟乙烯、聚烯烃弹性体、聚异丁烯、EPDM橡胶、氟硅氧烷、羧甲基壳聚糖、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚戊酸酯(Polyvalerate)、乙基-醋酸乙烯共聚物、聚砜类、聚醚砜类、环氧树脂、ABS树脂、硅酮(如聚硅氧烷)、聚卤乙烯(Polyvinylhalogene)以及前述聚合物的共聚物与/或混合物,以及前述聚合物的层压板和多层系统。
与聚乙烯塑料制品相比,聚丙烯塑料制品具有巨大的优势,它们能够在或超过121℃的温度条件下进行高压消毒和杀菌。必须确保所有细菌均被消灭,这一点在医疗领域尤其重要。由于加工聚丙烯所需的温度更高,在可以从塑料连续带上切割其中单个塑料制品彼此相连的的塑料制品之前,塑料制品必须经更长的距离与/或更长的时间先冷却下来。此外,PP比PE坚硬得多,机械切割或冲压自然会导致甚至更锋利的毛刺与/或切口。
采用本发明的方法,在加工后可以直接在较高的加工温度条件下切割塑料,尤其是PP。不必等塑料冷却下来,也不需要安装长长的输送带使塑料制品的温度在输送期间冷却下来,而可以在此温度进行切割。因此,还可以优选切割杨氏模量较高的从而在机械切割或冲压时倾向于形成锋利的毛刺与/或切口的塑料。尤其优选的是聚丙烯,通常指定其熔化范围为160℃–170℃且杨氏模量大约是1520N/mm2。因此,这种塑料优选的熔化范围在160℃以上、更优选的熔化范围在180℃以上、进一步优选的熔化范围在200℃以上、特别优选的熔化范围在220℃以上且能够在121℃或121℃以上定期进行高温消毒而不会发生变形。此外,这种塑料优选工作温度超过100℃、更优选超过110℃和/或杨氏模量超过1500N/mm2、更优选超过1700N/mm2和进一步优选超过1900N/mm2的塑料。可以采用本发明装置进行切割的特别优选的塑料是聚丙烯及熔化范围、拉伸强度、扭曲模量或硬度/刚度与聚丙烯相当的任何塑料,其中“与聚丙烯相当”指的是其以上各指标的数值与聚丙烯的对应值相差±10%,即相差-10%至+10%。
本发明的装置采用激光来切割塑料连续带上的塑料制品。由于激光可以安全且精确地分别切割热材料或处于冷却过程中的热材料,因此,不需要安装热塑料制品的冷却线。在塑料制品离开成型辊(moldingroll)后已经开始硬化时,在高温直接或者立即切割用于医疗领域的塑料制品,这一点特别有利。此外,塑料部件之间的狭窄连接可以全部或部分穿孔或生成预定的断裂点,从而使塑料制品彼此之间更容易分离。当塑料制品采用聚丙烯制造时,这一点特别有利,因为聚丙烯在冷却后非常坚韧,若不进一步借助任何机械帮助,如剪刀的话,很难手动将塑料制品分离。
此处采用的词语“切割”或“激光切割”应理解为采用激光束切断塑料材料,优选聚丙烯和类似的聚合物或聚乙烯,还包括穿孔,即交替切割部分和未切割部分以及部分切割或削薄部分,也就是说材料在切割点未被完全切断,而只是厚度变小,即材料连接仍然存在,但是可以采用更小的力将其机械分开。因此,词语“切割”或“激光切割”描述了沿整个切割样式完全切断塑料材料或仅在切割样式的特定点切断,以及沿整个切割样式或仅在切割样式的特定点对塑料材料进行穿孔,即完全切断的部分和未切割的部分交错。优选的是,词语“切割”或“激光切割”应理解为切割连续带的一段。在切割一段后,执行对接下来的一段的下一次切割。因此,每次切割涉及的是一段,以及每段的开始新的切割工艺,名为“切割”或“激光切割”。
词语“切割样式”应理解为由光学探测单元在一个检测步骤/工作周期中获得的所有待切割部分的整体。切割样式可以定位为连续带上一段彼此相连的塑料制品。因此,词语“切割样式”指的是一段中单个切割线(cut-lines)的整体。因此,如果是切割连续带上彼此相连的塑料制品的话,光学探测单元逐渐探测连续带上彼此相连的一部分(即段)塑料制品,并将其馈入到本发明装置,然后按照切割样式进行切割。切割样式包括通过光学探测单元探测的塑料制品,它们通常是三维的,并且位于平面上方和下方,并且通过连续带定义,可以进一步包括用户可以定义的,从而预先确定的有关切割模式的信息。光学探测单元可以检测,例如,在哪里执行切割。切割模式(全部、部分、穿孔等)可以由用户预先确定。任选地,或附加地,光学探测单元可以检测各自的标记,不仅给出在哪里切割的信息,而且还可包括切割模式信息。自然,可以对前述进行组合,因此,可以将预先确定的样式和切割模式与/或切割样式的自动检测相组合。光学探测单元还可以检测单一单元或仅连续带的一部分,即隔离段,而不是检测连续带。
在切割每一段之前,切割样式和最终的切割模式由光学探测单元重新确定,因此,可以按照随机的顺序处理不同的切割样式和切割模式。与机械切割与/或冲压工艺相比,这是一个独特的优势。机械冲压或机械切割工具被确定用于规定的切割样式或规定的切割模式,并且无法适应不同的交替段中切割样式和切割模式的变化。激光切割装置可以处理多达10种带不同切割模式的不同的切割样式,采用机械切割或冲压工具是无法实现这一点。即使使用不同的冲压工具或切割工具,也只能处理数量有限的样式。装置与具体的切割样式无关,即不受具体样式的限制,而是可以检测和处理任何切割样式。
切割样式通过光学探测单元可以检测的合适标记确定。这些标记包括颜色标记、空间标记以及放射性标记。
颜色标记包括,例如,可见光范围的颜色标记、红外线范围或紫外线范围的颜色标记,并且可以集成到或附到塑料上。颜色标记还可扩大到可以集成或附到塑料上并且与塑料材料可以区分开来的其它材料上,如细丝、线或微粒。另一方面,空间标记可以通过塑料材料中的标高、缺口或孔实现。放射性标记可以是集成或附到塑料材料上的放射性物质,其中塑料制品中的放射性标记物质或溶液可以作为标记物。
数据处理单元确定切割样式中哪部分由激光全部切割、或者仅穿孔、削薄和/或不处理。因此,分别根据用户预先确定的切割模式,或切割样式或一段中的标记,激光能够全部切割具体部分、将其穿孔、将材料的厚度削减到某一具体程度与/或忽略某一具体部分,它们全部都位于由光学探测单元检测和/或预先确定的切割样式的限值范围之内。激光器由数据处理单元控制,并根据光学探测单元检测到的切割样式及预定的切割模式进行引导。
采用激光束准确切割塑料制品依赖于光学探测单元,后者确定塑料连续带上彼此相连的塑料制品的位置数据。位置数据可以包括光学探测单元检测到的有关形状、尺寸、外形、几何形状、激光标记、阴影投影(shadowprojection)、颜色识别、明/暗区或反射的信息。
在一优选的实施例中,光学探测单元包括一个相机。在另一优选的实施例中,激光扫描仪以及检测器一起使用,通过测量塑料连续带上彼此相连的塑料制品来确定位置数据。激光可以通过镜系统转向,以描绘出塑料制品完整的表面轮廓。
位置数据被传输到数据处理单元,例如可编程的微处理器,在此,数据被进一步处理。词语“处理”应理解为将实际测定的位置数据与数据处理单元中储存的位置数据进行对比。位置数据的每次结合,切割模式都被储存在数据处理单元中,并被传输到激光控制系统用于控制激光。
这样做的优点是:由于光学探测单元检测到各个塑料制品的实际状态,因此,塑料带上塑料制品的尺寸精度不需要非常精确。对通常采用高温的塑料制品生产来说,情况尤其如此。与温度有关的塑料的膨胀与/或收缩,例如使机械冲压只能在固定的较低温度下进行。采用本发明的装置消除了这个问题,并且塑料制品可以在不同及改变的温度下准确地进行切割。此外,由于仅需根据位置数据更换切割样式,因此,当切割不同的塑料制品时,不需要进行复杂的装置转换。
在另一优选的实施例中,并不将位置数据与储存的位置数据进行对比,而是由数据处理单元根据采集的位置数据计算各自的切割样式,并将计算的切割样式传输到激光控制系统,用于控制激光。
在进一步优选的实施例中,位置数据以及切割样式被储存起来,并根据各自实际的位置数据进行校正,得到一个修正的切割样,并传输到激光控制系统,用于控制激光。
优选地,激光控制系统由可控聚焦光学元件、可控偏转装置及光束形成装置组成。在本申请中,词语“可控”应理解为聚焦光学元件和偏转装置可以通过数据处理单元计算的切割型式进行控制,以及此数据进一步以合适的格式传输。光束形成装置校准激光束,并降低光束的发散度,以更好地聚焦。根据确定的位置数据,至少一个激光的焦点位置和焦点强度可通过可控聚焦光学元件和可控偏转装置控制。如果采用不止一个激光器,优选每个激光器均由一个激光控制系统进行控制。
在一实施例中,激光控制系统包括校准激光束的光束形成装置、降低光束发散度以更好地聚焦的伸缩镜头系统、按照预定的切割样式在二维或三维引导激光束环绕彼此相连的塑料制品的镜偏转系统、聚焦激光束以使塑料材料在激光束移动期间蒸发的聚焦光学元件以及在镜子移动中转换切割样式数据的控制软件电子设备。
在一优选的实施例中,可控的偏转装置是采用镜子偏转激光束方向的振镜扫描器。在更优选的实施例中,振镜扫描器使激光束在两个或更多个镜子处发生偏转。根据塑料制品的几何特性,可以采用一个或多个可控偏转装置。在一优选的实施例中,在塑料制品和激光光学元件之间,未发生任何相对移动,即激光光学元件是固定都、无法移动,而激光束只能通过可控偏转装置进行控制。
在另一实施例中,激光束并不是通过可控偏转装置偏转的,而是激光光学元件或激光光学元件的一部分相对塑料制品移动,以执行切割工艺。词语“激光光学元件”包括激光束形成、聚焦、控制或放大必需的所有部件。例如,只有透镜和镜系统可以移动,或者只有透镜,或者只有镜系统,或者整个激光光学元件均可以相对塑料制品移动。
在尤为优选的实施例中,激光束通过可移动的可控偏转装置进行控制。在本申请中,词语“可移动”指的是可控偏转装置可以在x、y和z轴方向移动。这可以确保激光束也可以到达并切割难以到达的区域。
其它优点是可控偏转装置还可以用于同时对安瓿瓶进行标记,从而在一个工作过程中完成切割和标记的工作。
聚焦光学元件优选是一透镜或一镜子,更优选是凸透镜或聚焦凹面镜。凹面镜提供的进一步的优势是,每个激光波长可以聚焦在同一点,而不必使用特殊的光学材料。
在一个实施例中,装置包括一个用于输送连续带上彼此相连的塑料制品的输送单元。这种输送单元优选由馈入(feeding-in)装置组成,所述馈入装置牵拉位于激光器和光学探测单元下面的连续带上彼此相连的塑料制品。采用这种输送单元,高流通量并全自动切割连续带上的塑料制品。此外,连续带上切割不完全或有问题的切割段可以再次引入到激光切割工艺,以完成切割。重新引入的段在其重新引入到切割工艺之前,已经进一步冷却或冷却到室温。然而,甚至在温度与原来执行不正确切割或有问题切割时的温度相差较大时,本发明的方法也能够完成对这些切割不正确或有问题的段进行切割。光学探测和数据处理单元对废品重新检测,并且重新进行激光切割,而不需要调节整个装置以适应废品的新温度,也不需要将废品加热到原来进行激光切割时的温度。
在其它实施例中,输送单元是一根输送带,在输送带上输送彼此相连的塑料制品。
激光分离塑料制品如安瓿、袋或其它空腔体的一个显著优点是,与机械分离后造成的尖棱(ridge)相比,激光分离形成的是熔融的边。当切割用于医疗领域的塑料制品时,这一点特别重要,因为在医生或医院工作人员使用此类安瓿瓶时,尖棱会损坏消毒手套或者甚至伤到手。由于在切割刀片离开切割线的一侧会形成尖棱,因此,机械切割的塑料制品总是存在尖棱。
传统激光切割工艺使用固定光束以及通过加工气体的喷嘴聚焦也会在边缘产生毛刺。最好是采用可移动的光束切割安瓿瓶,如采用振镜扫描仪,因为这种方法可以通过精细调节激光参数和光束形成元件,如伸缩镜头和透镜以及扫描仪的运动,更精确地执行这种方法,从而使边缘在连接处熔合。为了实现这一点,需要提供本发明的传感器和控制系统。
然而,即使采用这种分离方法,切割的塑料制品,如安瓿瓶在分离时没有溶合的边缘。当几乎难以察觉的尖棱使安瓿瓶保持在一起时,就会出现这种情况。然后,当安瓿瓶最后被分开时,仍然留有尖棱。这种尖棱是由于激光功率的轻微波动或光束方向发生几乎难以检测到的变化而产生的。
由于安瓿瓶连接在一组安瓿瓶中,安瓿瓶之间有非常狭窄的连接,激光切割的质量通常只能通过非常复杂的图像识别系统和特殊的相机来进行评估。此类系统减慢了整个生产过程,本质上成本非常高,容易出现故障,而且很难整合到现有系统中。
在本发明的另一个实施例中,激光切割装置可以任选包括一个整合有集成压力传感器的质量控制装置,用于将切割的塑料制品压出来。优选地,塑料连续带上彼此相连的塑料制品通过激光与剩余的材料,如框架不完全分离,这样,切割的塑料制品连同周围的材料一起输送,直到最终的分离发生。在激光切割期间,位于塑料制品和周围剩余材料之间的精确定义的狭窄连接保留了下来。对于最终的分离步骤,塑料制品输送到整合有集成压力传感器的质量控制装置下面。形状与安瓿瓶组相同或带有一定数量的针的压型器(stamp),即适应的压型器,击打单件塑料制品或塑料连续带部分的预定位置,将塑料制品和特别地安瓿瓶肘节部分(togglepart)之间的材料,即相邻安瓿瓶颈部区之间的材料,从剩余的周围材料中压出来。如果将安瓿瓶从周围材料与/或肘节区之间的材料中推出来必须的压力或力超过预定的第一可调值,表明塑料制品未充分分离,并且仍然与周围材料连接,即仍然连接在带上或彼此仍然连在一起。
可以采用气流代替实在击打塑料制品或塑料制品单元或塑料制品组以将它们分离的压型器,如由一个或多个喷嘴产生的空气流或多个气流代替,对塑料制品或塑料制品单元或塑料制品组上施加气压。从而,产生具有确定压力的单一气流,通过测定气流是否足以分离单件塑料制品或塑料制品单元或塑料制品组,可以表明激光切割的质量。本领域的技术人员还可以采用液体,如水代替气体来达到同样的目的。
因此,整合有集成压力传感器的质量控制装置涉及将激光切割的塑料制品从连续带的周围剩余材料中压出,从而得到单件塑料制品或塑料制品单元,所述塑料制品单元或单件塑料制品仍然彼此相连,但优选地,已经通过切割装置中的激光打孔,因此,很容易分离而不会形成尖棱。这通常是通过形状与安瓿瓶或安瓿瓶组相同的适应模具来完成的。此外,还可以包括窄的压型器,将肘节部分之间,即两个相邻安瓿瓶的颈部区之间的剩余材料推出来。如果超过预定的第一可调值,则激光切割不充分,并且该塑料制品应单独收集起来。这样做的优点是,切割不充分的塑料制品可以与正确切割的塑料制品分开收集,然后重新处理,从而不会因作为废品处理而造成损失。因此,在一个实施例中,整合有集成压力传感器的质量控制装置由适应安瓿瓶形状的模具组成,其可以将塑料制品精确地从周围剩余材料中压出来。
此外,通过测量将塑料制品从周围剩余材料中压出来所必须的阻力与/或力,整合有集成压力传感器的质量控制装置可以控制激光切割的质量,即预期分离的质量。将安瓿瓶从周围材料与/或安瓿瓶肘节部分(即相邻安瓿瓶颈部区之间的材料)中压出来所必须的压力/力,可以直接提供有关激光切割是否成功熔化边缘材料,从而不会出现锋利毛刺的信息。
本申请人发现,当激光切割,例如,聚丙烯安瓿瓶时,适用下述描述:
●如果压力传感器未探测到任何阻力,则安瓿瓶得到正确分离,而安瓿瓶周围的边缘完全熔化。
●如果压力传感器探测到将安瓿瓶从周围剩余材料中推出来的阻力高达(upto)0.5N,则形成的棱可以忽略不计,可以安全地使用安瓿瓶。
●如果压力传感器探测到将安瓿瓶从周围剩余材料中推出来的阻力超过0.5N,则表明形成了非常明显的尖棱,安瓿瓶可能无害的,并且将被挑选出来。
因此,如果将塑料制品,如袋、瓶、筒状物、安瓿瓶或其它空腔体从周围材料和/或安瓿瓶的肘节部分(即相邻安瓿瓶颈部区之间的材料)中推出来所需的压力超过第二阈值,但仍然小于第一阈值,则表明激光切割结果不满意,而且在塑料制品中可能形成了有害的尖棱或毛刺。
在进一步实施例中,是在肘节部分之间,即两个相邻安瓿瓶的颈部区之间的材料处进行质量控制。
因此,将塑料制品从周围剩余材料中推出来所需的力提供了有关塑料制品是否正确切割,即塑料制品是否可从周围剩余材料中推出来的信息。此外,所需的力表明了尖棱是否安全或者是否形成了任何可能有害的尖棱。
上文已经对整合有集成压力传感器的质量控制装置进行了描述,显然,对本领域的技术人员来说,压力/力的具体的第一和第二数值或阈值取决于各种因素,如待切割塑料的种类、材料的厚度、切割时的温度、激光的输出功率和/或塑料制品的几何形状或尺寸等。通过最少的实验确定什么样的压力或力的阈值可以表征连续带上的塑料制品,这属于本领域技术人员的能力范围。因此,寻找合适的压力范围,以表征给定塑料制品的完美或不合格切割,从而调节激光器的工作,这并不是太复杂的事情,甚至并不具有创造性。
在另一实施例中,整合有集成压力传感器的质量控制装置通过对塑料制品,如安瓿瓶、安瓿瓶组和/或肘节部分(即安瓿瓶颈部区之间的材料)施加一负压,以测定激光切割的质量。这种措施的模式与上述实施例类似,不过,测定的并不是将安瓿瓶、安瓿瓶组与/或肘节区从周围剩余材料出分离出来所需的力。相反,整合有集成压力传感器的质量控制装置测定的是施加某一负压,如某一真空度所需的力。
压力或力是从上面施加到单件塑料制品或塑料制品组或塑料制品束(bundle)上侧,而负压或真空是从单件塑料制品或塑料制品组或塑料制品束下方施加,以将单件塑料制品或塑料制品组或塑料制品束与塑料连续带、与其它单件塑料制品或与其它塑料制品组或束分离。
在第三个实施例中,整合有集成压力传感器的质量控制装置施加一可以测定的拉力,以评估激光切割的质量。此种拉力通过可以抓住单件塑料制品或塑料制品组或束的装置进行施加,并将它们与塑料连续带、与其它单件塑料制品或其它塑料制品组或束分离。分离单件塑料制品或塑料制品组或束所需的力可以测量,而且也是激光切割质量的指标,用于评估激光切割是否完美或者是否未充分。
因此,分离单件塑料制品或单一塑料制品组或束是否由推力,如压力,或者拉力或负压,如真空度并不重要。
在进一步实施例中,装置包括一个补偿激光束和可控偏转装置长期漂移效应的系统。由于温度、湿度、受到振动、机械应力和部件老化,会发生长期漂移效应,并且会给激光束的精度带来不良影响。补偿激光束长期漂移效应的系统确保激光的精度总是保持最佳,将由于装置维护导致的产量损失降低到绝对最低。
在一个实施例中,采用热成像相机,记录位于切割样式外但仍处于可控偏转装置的镜系统偏转范围之内的材料表面上的选择性加热。通过引导光束在此材料表面停留特定的较短时间,实现选择性加热。例如,这些短期加热可以在馈入装置牵拉位于激光器和光学探测单元下面的连续带上的下一彼此相连的塑料制品时进行。热成像相机将接收器上的位置与前面程序中的设定/设计位置进行对比。然后,收集的数据被传输到激光控制系统,以进行校正和调整切割样式。这种控制机制可以在每次切割工艺中进行或在每次切割工艺之前进行,或者在某一预定间隔进行。热成像相机还可以同时测定加热材料表面的温度,并根据这一数据得出用于切割塑料制品的激光功率。因而在激光功率下降时可以相应地进行调节。
在另一个实施例中,沿塑料带的内部或外部拉一根位于切割样式外,但仍位于可控偏转装置镜系统的偏转范围之内的带,藉此激光以点的形式清除带上一定数量的材料。与以上所述工艺类似,相机将此点的位置与程序中的参考点进行比较,两者之间的任何偏差作为校正数据传输到激光控制系统。
医疗领域用的连续带上彼此相连的塑料制品优选是瓶、袋或容器,甚至更优选是安瓿瓶。此外,医疗装置或医疗装置的一部分,如注射器、小瓶、透析器的空心纤维或粉末吸入装置的部分可以按照本发明切割。
使用本发明装置切割多层塑料制品,如那些通过共挤吹塑成型生产的制品尤其有利。这些多层塑料制品将不同塑料的有益特性综合在一起,其通常的特征在于两个载体层之间的隔离层,各层之间通过粘结剂连接在一起。优选地,这些多层塑料制品在需要改进气体阻隔性能的应用中使用。机械切割方法在多层塑料制品的接合处尤其存在问题。在接合处,阻隔层自然不是非常明显,在那些区域中,阻隔层被机械切割打断的风险会增加。本发明装置具有以下优点:在采用激光切割期间,多层塑料制品的单层在接合处和沿边缘处熔合在一起。因此,与机械切割方法相比,接合处、边缘或接缝处的阻隔性能仍然保持完好无损,甚至得到了提高。
分离塑料上或塑料环绕的塑料制品的这一工艺,原则上可以以类似的方式采用所述的激光控制系统在其它塑料制品(如消费品或工业部件)上应用及执行。
本发明的装置在切割彼此相连、连接在一起的和/或链接在一起的塑料安瓿瓶时尤其有利。例如,这些安瓿瓶可以采用BFS工艺(吹塑-灌装-封口工艺)灌装,不过也可以处理空的安瓿瓶。当塑料安瓿瓶在BFS工艺(吹塑-灌装-封口工艺)条件下生产时,安瓿瓶在连续带上以彼此相连、连接在一起和/或链接在一起的安瓿瓶排的形式离开灌装机。在此连续带中,一排彼此相连的、连接在一起的和/或链接在一起的安瓿瓶后面紧跟着下一排安瓿瓶,并且所有各排安瓿瓶均嵌在连续带上,以及被剩余塑料材料所包围。为了在塑料连续带中生产尽可能多的安瓿瓶,各安瓿瓶之间挨得非常近,因此,很难分离安瓿瓶。安瓿瓶颈部的肘节部分的情况尤其如此。安瓿瓶颈部的肘节部分是机械冲压期间的关键区域,因为在此处仅有非常小的地方,必须精确地切断,而通常仅实现部分分离。因此,当打开或分离单个安瓿瓶时,由于安瓿瓶肘节部分之间的分离不完全,存在相邻安瓿瓶意外地打开的风险。本发明装置可以安全地分离安瓿瓶的这一部分,不存在损害安瓿瓶开口的风险。
医疗领域的安瓿瓶通常按组供应,即将一定数量的彼此相连的安瓿瓶从连续带上机械冲压出来。然而,特别是聚丙烯安瓿瓶,当机械切断时或手动从安瓿瓶组分离一个安瓿瓶时,倾向于会形成尖棱。
与机械冲压相比,采用本发明的装置进行切割具有下述优点:塑料安瓿瓶不需要冷却,能够在更高的温度条件下切割。当在高温制造安瓿瓶时,以及当安瓿瓶的冷却收缩过程中,安瓿瓶的尺寸差别是固有的而且是不可避免的,这些差别可通过本发明装置检测,并且对激光束进行相应地调节。此外,当采用激光切割时,避免了形成尖棱与/或毛刺,而安瓿瓶可以通过激光,在塑料制品之间或塑料制品中提供孔或断裂点,使它们彼此之间的分离变得容易。
在优选的实施例中,塑料制品或塑料制品组在其温度为30℃-155℃时进行切割。
在进一步实施例中,所述方法进一步包括以下e)-e")步骤中的一个步骤:
e)通过整合有集成压力传感器的质量控制装置执行质量检验,所述压力传感器测定将切割的塑料制品或切割的塑料制品组推出所需的力。
e')通过整合有集成压力传感器的质量控制装置执行质量检验,所述压力传感器测定分离切割的塑料制品或切割的塑料制品组所需的负压。
e")通过整合有集成压力传感器的质量控制装置执行质量检验,所述压力传感器测定分离切割的塑料制品或切割的塑料制品组所需的拉力。
因此,通过整合有集成压力传感器,测量了将塑料制品从周围剩余材料中分离开所需的力、负压、拉力或任何其它力。压力或力或负压(如真空)低于某一数值(如A值)时,表明切割正确、完美、没有尖棱,当压力或力或负压超过某一数值(如B值)时,表明切割不正确和存在缺陷,以致于塑料制品无法分离或不容易分离,或者分离时形成尖棱。压力或力或负压处于A值和B值之间时,表明切割不充分,其中塑料制品仍然可以分离,但是,可能存在尖棱。根据塑料制品、所用塑料种类以及塑料制品在医学中的用途,在A值和B值之间的切割塑料制品可作为合适的医疗产品出售或可能作为不合格废品弃用。此外,根据塑料制品、所用塑料种类及塑料制品在医学中的用途,A值可以与B值相同或几乎相同。
在优选的实施例中,当将塑料制品从周围材料分离的力达到第一预定可调值时,表明塑料制品仍然连接在带上,并未成功分离,即力不够。这也意味着,当达到第一阈值或第一数值时,没有施加进一步的力以分离塑料制品。这是非常重要的,因为如果塑料制品仍然与周围剩余材料紧密相连的话,施加无限数量的力会导致损害带和后面的塑料制品,如过度拉伸(热)带。
此外,可以预先定义小于或低于第一数值的第二数值/阈值。如果将塑料制品与周围材料分离的力超过第二数值但仍然小于第一数值时,塑料被成功分离,但是,这表面切割不令人满意,可能形成有害的尖棱或毛刺。如果所需的力小于第二数值/阈值,则激光切割的质量令人满意,而且不存在尖棱与/或毛刺的风险。
正如上文所述,显然,对本领域的技术人员来说,实际压力/力的第一和第二数值或阈值取决于各种因素,如待切割塑料的种类、材料的厚度、切割时的温度、激光的输出功率和/或塑料制品的几何形状或尺寸等。通过最少的实验确定什么样的压力或力的阈值可以表征连续带上的塑料制品,这属于本领域技术人员的能力范围。因此,寻找合适的压力范围,以表征给定塑料制品的切割完美或不合格,从而必须执行调节激光器,这并不是太复杂的事情,甚至并不具有创造性。
在优选的实施例中,安瓿瓶带(1)通过位于至少一个可控偏转装置(5)和光学探测单元(5a)下的馈入装置(2)牵引和定位。光学探测单元(5a)获取段中至少一个安瓿瓶条(II)的位置数据,而数据处理单元根据位置数据计算从至少一个安瓿瓶带(II)切割单个安瓿瓶(III)或切割包含几个安瓿瓶的瓶组的切割样式。通过光束形成装置(4)调节至少一个聚焦激光束(IV),从而使激光束适合通过蒸发安瓿瓶之间和/或周围的材料而分离安瓿瓶(III)。安瓿瓶条(II)可以称为安瓿瓶带(1)的一段。当馈入到切割装置中时,这一段或安瓿瓶条(II)的温度是67.5℃。当激光切割开始时,该段或安瓿瓶条的温度是67.1℃。通过光束形成装置(4)调节至少一个聚焦激光束(IV),从而使激光束适合通过蒸发安瓿瓶之间和/或周围的材料而分离安瓿瓶(III)。根据数据处理单元计算的切割样式,可控偏转装置(5)和可控聚焦光学元件(5b)控制至少一个聚焦激光束(IV),用于切割单个安瓿瓶或由几个安瓿瓶组成的瓶组。在切割工艺后,馈入装置(2)进一步牵引安瓿瓶带(1),而下一个安瓿瓶条(II)则定位在可控偏转装置(5)和光学探测单元(5a)下面。切割的安瓿瓶(III)仍然位于安瓿瓶带(1)上,并且此时位于整合有集成压力传感器(7)和分离安瓿瓶条(8)的刀片的质量控制装置下面。整合有集成压力传感器(7)和分离安瓿瓶条(8)的刀片的质量控制装置被触发,并且肘节部分之间的分离材料被收集在独立的容器(14)中。此时,安瓿瓶(III)与安瓿瓶带(1)完全分离,并在滑板上方垂直位置输送到外部输送路线(9),进行进一步的处理。刀片(8)将安瓿瓶条的剩余材料(10)与带分开,并将剩余材料收集在容器(15)内。当整合有集成压力传感器(7)的质量控制装置被触发,从而在将安瓿瓶(III)从带中压出来时,它同时还测量所需的压力。如果一个或多个安瓿瓶未按照计划被分离,则将安瓿瓶(III)从带中压出来所需的力超过了前面的可调阈值,从而翻板(11)打开,而剩余材料连同灌装的(filled)安瓿瓶(12)一起被丢到容器(16)内。如果激光切割装置完全翻落(fallout),则两块翻板(13)被触发,馈入装置(2)将未切割的剩余安瓿瓶带(1)送出装置,以后再切割。若整合有集成压力传感器(7)的质量控制装置检测到一段或一安瓿瓶条(II)的激光切割不准确或有问题或不充分,则这一段或安瓿瓶条(II)在与连续安瓿瓶带(1)分离时,可以重新引入到激光切割工艺中,并再次馈入到切割装置。当重新馈入这种分离的段或分离的安瓿瓶条(II)时,这一段或安瓿瓶条(II)同时冷却到48℃,并且出现收缩。然而,重新馈入的这一段或安瓿瓶条(II)的尺寸和几何形状的变化并不会影响第二次激光切割。由光学探测单元(5a)重新探测切割样式,并且重新进行激光切割,此时得到切割正确且准确的段或安瓿瓶条(II)。然后,切割正确且准确的段或安瓿条(II)按照常规通过整合有集成压力传感器(7)的质量控制装置处理,未检测出切割不准确或有问题。
在另一个实施例中,本发明装置将容器产品与框架和/或彼此分离,所述装置由至少一个配备至少一个激光控制系统的激光器和至少一个用于图像识别和图像处理的光电系统组成,所述光电系统测定容器产品在框架中和/或彼此的位置,并将这些数据传输到至少一个激光控制系统,从而控制至少一个激光器与/或激光束,以使容器产品与框架分离和/或彼此之间分离。本申请中描述的本发明其它实施例和实例的优点同样适应于本实施例。
下述实例描述了本发明优选的实施例,并且不应理解为在任何方面限制本发明。本发明的任何替代方案与/或实施例对于本领域技术人员来说是自然的或显而易见的,应视为由本发明规定,并且被权利要求书所覆盖。
具体实施方式
实例1:
切割连续带上彼此相连的塑料安瓿瓶的方法
相机获取塑料连续带上彼此相连的塑料安瓿瓶的位置数据。由数据处理单元将位置数据转换为激光束的切割样式。通过安瓿瓶的CAD图形转换,得到采用激光束分离安瓿瓶的准确路径,以转换命令的形式传输到激光束的控制系统。由改进光束特性的透镜系统(4)组成的光束形成系统修改激光束(6),以使光束适合通过蒸发而分离安瓿瓶,并且还分成几个光束。使用输出功率每个为200W的共四个CO2-激光器。为了改善激光束的聚焦性能,加宽激光束的直径,并调节适应到下述镜偏转器。镜偏转器的尺寸是这样的,即在必需的偏转范围内偏转后,光束可以在聚焦光学元件的孔内自由移动。在此实例中,采用四个镜偏转系统和聚焦光学元件,它们彼此紧邻布置。激光束切割安瓿瓶带上的安瓿瓶组,带上共有20个紧邻的安瓿瓶,每组由5个安瓿瓶组成。由于安瓿瓶的几何形状,激光束在同一工作步骤中无法达到安瓿瓶底部。因此,安瓿瓶底部在前一工作步骤被分开。在当前工作步骤中,安瓿瓶组的剩余面被切割,下一个安瓿瓶的底部被切割。安瓿瓶组仍然通过狭窄连接块与外部框架连接,但是,单个安瓿瓶组与相邻的安瓿瓶组完全分离。组中安瓿瓶之间的材料采用激光穿孔,使其更容易手动分离。
实例2:
用于切割医疗领域塑料连续带上彼此相连的塑料安瓿瓶的装置
从灌装机中出来的含安瓿瓶条(1)的带通过馈入装置(2)牵拉,所述馈入装置(2)位于镜偏转器(5)下面处理位置。在此位置,数码相机拍摄多个参考标志的图像,并将这些标志的位置与前面储存的参考标志的设计位置进行比较。因此,安瓿瓶的位置和尺寸均都进行了登记,并且由于安瓿瓶或安瓿瓶条(1)内部的温度变化或冷却区变化引起的尺寸和形状的变化被校正,并传输用于控制激光束。
通过安瓿瓶的CAD图形转换,得到采用激光束分离安瓿瓶的准确路径,以转换命令的形式传输到激光束的控制系统。由改进光束特性的透镜系统(4)组成的光束形成系统修改激光束(6),以使光束适合通过蒸发而分离安瓿瓶,并且还分成几个光束。使用输出功率每个为200W的共四个CO2-激光器。为了改善激光束的聚焦性能,加宽激光束的直径,并调节适应到下述镜偏转器。镜偏转器的尺寸是这样的,即在必需的偏转范围内偏转后,光束可以在聚焦光学元件的孔内自由移动。在此实例中,采用四个镜偏转系统和聚焦光学元件,它们彼此紧邻布置。激光束切割安瓿瓶带上的安瓿瓶组,带上共有20个紧邻的安瓿瓶,每组由5个安瓿瓶组成。由于安瓿瓶的几何形状,激光束在同一工作步骤中无法达到安瓿瓶底部。因此,安瓿瓶底部在前一工作步骤被分开。在当前工作步骤中,安瓿瓶组的剩余面被切割,下一个安瓿瓶的底部被切割。
光束形成所需的所有部件均与密闭的(17)花岗岩结构(13)连接,确保没有任何振动或振荡传输到高度敏感的光束引导系统。可移动镜子的偏转控制程序沿安瓿瓶的轮廓引导聚焦激光束,使安瓿瓶留下几个狭窄连接块与剩余材料分离。在此工艺后,馈入装置(2)将下一个安瓿瓶条拉到处理位置。完全或接近完全分离的安瓿瓶以及肘节部分之间最后存在的材料,通过整合有集成压力传感器(7)的质量控制装置从剩余框架分离,并且安瓿瓶在滑板上方以垂直位置输送到外部输送路线(9),以进行进一步的处理,其中肘节部分之间的剩余材料被收集到容器(14)内。整合有集成压力传感器(7)的质量控制装置由两个同步控制的压型器组成,其中一个压型器将安瓿瓶组推出,另一个压型器将肘节部分之间的剩余材料推出。压型器由气体驱动移动,其中压力是可以调节的。如果所需的压力超过第一阈值,传感器被激活,表明安瓿瓶分离不完全,然后,传感器将信号传输到分类装置,清除此安瓿瓶。如果所需压力超过第二阈值,但是仍然低于第一阈值,传感器被激活,表明安瓿瓶形成质量不令人满意的以及可能有害的尖棱或毛刺,然后,传感器向分类装置输送一个信号,分类装置将此安瓿瓶清除。清除的安瓿瓶并不是无法改正的废品,而是可以重新引入到本发明的切割装置中,重新进行激光切割。由于这种重新引入可以自动进行,本发明的切割装置或本发明的切割机仅产生少量无法改正的废品,从而节约了成本、节省了材料和降低了废品量。
刀片(8)将安瓿瓶条的剩余材料(10)与带分开,并将剩余材料(10)收集在容器(15)内。如果一个或多个安瓿瓶未按照计划被分离,并且仍然与剩余材料相连,例如,当整合传感器的质量控制装置向分类装置发送一个信号,翻板(11)被打开,而剩余材料连同灌装安瓿瓶(12)被丢到容器(16)内。如果激光切割装置完全翻落,则两块翻板(13)被触发,并且馈入装置(2)将未切割的安瓿瓶带(1)送出装置,以后再进行切割。
参考清单
图1
I安瓿瓶条带
II安瓿瓶条
III安瓿瓶
IV聚焦激光束
V安瓿瓶之间的材料
VII剩余材料/框架
图2
1安瓿瓶带
2馈入装置
3花岗岩结构
4光束成形
5可控偏转装置
5a光学探测单元
5b可控聚焦光学元件
6激光器
7整合有集成压力传感器的质量控制装置
8分离安瓿瓶条的刀片
9外部输送路线
10剩余材料的滑板
11未分离安瓿瓶的翻板
12安瓿瓶未分离的条
13重新定向完整带的翻板
14用于盛放肘节部分之间剩余材料的容器
15用于盛放剩余材料的容器
16用于盛放安瓿瓶条的容器
17激光光束系统遮盖罩
附图说明
图1
视图A:彼此相连的塑料安瓿瓶带或连续带的俯视图(仅画出三个安瓿瓶条);
视图B:“视图A”的侧视图(左侧);画出了安瓿瓶条的安瓿瓶底部;虚线示意画出了激光光束的快照;
视图C:“视图A”的侧视图(从前面方向看);画出了带上的三个安瓿瓶条;
每条包含20个安瓿瓶,每个安瓿瓶与周围的剩余材料以及侧面相邻的安瓿瓶和肘节部分彼此相连。激光切割安瓿条的四个安瓿瓶组,每组五个安瓿瓶,每条含20个安瓿瓶。这意味着安瓿瓶条中最外面的两个安瓿瓶通过某些狭窄连接仍然与周围材料相连;然而,安瓿瓶组之间,即每第五个安瓿瓶后的连接,彼此完全分离。安瓿瓶组内的安瓿瓶之间的连接被穿孔,从而很容易将各安瓿瓶与安瓿瓶组手动分离。安瓿瓶肘节部分之间的材料被完全切断,除某些狭窄连接外,安瓿瓶上边缘与剩余材料分离。在此步骤中,除几处狭窄连接之外,下一安瓿瓶条的安瓿瓶底部与周围材料分离。这样做的原因是由于安瓿瓶的几何形状,激光光束在同一工作步骤中无法达到安瓿瓶底部。因此,安瓿瓶底部在前一工作步骤被分开。在当前工作步骤中,安瓿瓶组的剩余面被切割,而以及下一个安瓿瓶的底部被切割;
图2
切割相连的塑料安瓿瓶的实施例的示意侧视图。
Claims (10)
1.一种用于切割医疗领域塑料连续带上塑料制品的装置,所述装置包括至少一个激光器、至少一个激光控制系统、至少一个光学探测单元和数据处理单元,其中该装置适于在冷却收缩期间,在30℃-155℃范围内的任何温度下激光切割连续塑料带上的塑料制品,其特征在于:所述至少一个光学探测单元适于检测各个塑料制品的实际状态,且在数据处理单元中,位置数据以及切割样式被储存起来,并根据由所述至少一个光学探测单元检测的各自实际的位置数据进行校正,得到一个修正的切割样式,并传输到所述至少一个激光控制系统,用于相应地控制所述至少一个激光器。
2.根据权利要求1所述的装置,进一步包括一个补偿至少一个激光束和至少一个可控偏转工具的长期漂移效应的系统。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述塑料制品是容器。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置,进一步包括用于传输连续塑料带上塑料制品的输送单元。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的装置,其特征在于,所述至少一个激光控制系统包括至少一个可控聚焦光学元件、至少一个可控偏转工具和至少一个光束形成装置。
6.根据权利要求1所述的装置,其中在塑料制品冷却时,收缩过程可通过该装置检测,并且对激光束进行相应地调节。
7.根据权利要求1所述的装置,其中并不将位置数据与存储在数据处理单元的位置数据进行对比,而是由数据处理单元根据由所述至少一个光学探测单元采集的位置数据计算各自的切割样式,并将计算的切割样式传输到所述至少一个激光控制系统,用于相应地控制所述至少一个激光器。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的装置,其中该装置能够切割不同的塑料制品,而不需要进行复杂的装置转换,仅需根据位置数据更换切割样式。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的装置,其中装置用于切割由聚乙烯构成的塑料制品。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的装置,其与按照吹塑-灌装-封口工艺生产塑料制品的装置组合。
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Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2601268C2 (ru) * | 2011-09-06 | 2016-10-27 | Кохер-Пластик Машиненбау Гмбх | Способ определения наличия заданных свойств контейнерного изделия и устройство для осуществления указанного способа |
DE102012011497B4 (de) * | 2012-06-04 | 2016-06-16 | Technische Universität Dresden | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Ausnehmungen in Sandwichplatten |
TW201440940A (zh) * | 2013-04-25 | 2014-11-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 切割設備 |
DE102014104693A1 (de) * | 2014-04-02 | 2015-10-08 | Atlas Elektronik Gmbh | Sensorkopf und dessen Verwendung sowie Unterwasserfahrzeug |
JP6866295B2 (ja) | 2015-06-18 | 2021-04-28 | ダラン エス.ピー.エー. | 薄帯状シートに対して高精度なレーザ切断を実行するための方法及び該方法を実行するための装置 |
CN105710905B (zh) * | 2016-03-31 | 2017-08-11 | 胡海明 | 一种制带器 |
CN107283863B (zh) * | 2017-08-07 | 2019-02-01 | 胡海明 | 一种废塑料瓶再生螺旋扭带的制造器 |
CN111151884B (zh) * | 2018-11-06 | 2022-06-17 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种利用激光去除塑胶溢边的方法及设备 |
JP7245500B2 (ja) * | 2019-01-21 | 2023-03-24 | 岐阜プラスチック工業株式会社 | 中空構造体及び中空構造体の製造方法 |
RU2730359C1 (ru) * | 2019-09-25 | 2020-08-21 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Способ многопозиционной лазерной резки с использованием дифракционных оптических элементов |
EP4057935A1 (en) * | 2019-11-11 | 2022-09-21 | West Pharmaceutical Services, Inc. | System and process for manufacturing laser marked elastomer components |
CN112677507B (zh) * | 2020-12-09 | 2022-06-21 | 青岛捷泰塑业新材料有限公司 | 一种epe发泡珍珠棉内衬包装材料及其制作加工方法 |
CN113799215B (zh) * | 2021-09-26 | 2023-08-22 | 深圳市英威腾电气股份有限公司 | 一种待剪切物料传输控制方法及模切设备 |
DE102021005495A1 (de) * | 2021-11-06 | 2023-05-11 | Kocher-Plastik Maschinenbau Gmbh | Trennvorrichtung |
DE102022000100A1 (de) | 2022-01-12 | 2023-07-13 | Kocher-Plastik Maschinenbau Gmbh | Trennvorrichtung |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2220917Y (zh) * | 1995-06-23 | 1996-02-28 | 保定中产新型塑料包装材料有限公司 | 切割塑料薄膜用激光装置 |
CN1599890A (zh) * | 2001-12-10 | 2005-03-23 | 莱森特技术有限公司 | 用于切割连续片材流中预设形状的系统 |
EP2042259A1 (de) * | 2007-09-27 | 2009-04-01 | Deere & Company | Vorrichtung und Verfahren zum Laser-Schneiden |
Family Cites Families (58)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU41966A1 (ru) | 1933-08-08 | 1935-02-28 | Дженнаро У. | Машина дл выделени волокон из стеблей луб ных растений |
SU287775A1 (ru) | 1969-05-13 | 1976-01-05 | Печорский Научно-Исследовательский Угольный Институт | Автомат дл сварки ампул из термопластов с обратным клапаном |
US4201905A (en) * | 1978-08-29 | 1980-05-06 | Houdaille Industries, Inc. | Laser cutting head attachment for punch presses |
USRE31042E (en) * | 1978-08-29 | 1982-09-28 | Houdaille Industries, Inc. | Laser cutting head attachment for punch presses |
US4328411A (en) * | 1980-04-28 | 1982-05-04 | General Electric Company | Cutting amorphous metal by crystallization with a laser or electron beam |
JPS61229487A (ja) | 1985-04-03 | 1986-10-13 | Sasaki Glass Kk | レ−ザビ−ムによるガラス切断方法 |
US4758398A (en) * | 1986-10-07 | 1988-07-19 | The Dexter Corporation | Method of manufacture preforms |
JPH01249056A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-04 | Kawasumi Lab Inc | 医療用バッグとその製造方法及びその製造装置 |
US5744776A (en) * | 1989-07-14 | 1998-04-28 | Tip Engineering Group, Inc. | Apparatus and for laser preweakening an automotive trim cover for an air bag deployment opening |
US5231262A (en) * | 1990-03-23 | 1993-07-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical cutting method and optical cutter |
JP2844827B2 (ja) * | 1990-04-13 | 1999-01-13 | 日本電気株式会社 | タイバー切断装置 |
JP2591371B2 (ja) * | 1991-07-03 | 1997-03-19 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工装置 |
IT1250241B (it) * | 1991-12-04 | 1995-04-03 | Cavanna Spa | Macchina confezionatrice,particolarmente per la formazione di involucri del tipo flow-pack e simili e relativo procedimento di azionamento |
RU2026787C1 (ru) * | 1992-01-27 | 1995-01-20 | Сергей Анатольевич Самонов | Устройство для лазерной перфорации материала |
DE9319146U1 (de) * | 1993-12-14 | 1995-03-16 | Kuka Schweissanlagen & Roboter | Vorrichtung zum Schweißen und/oder Schneiden |
DE4444547C2 (de) | 1994-12-14 | 1997-02-27 | Schott Rohrglas Gmbh | Verfahren zum wärmeweichen Trennen von dünnwandigen Glasrohren oder -platten |
US5695789A (en) * | 1995-06-07 | 1997-12-09 | Harrel, Inc. | Apparatus for extrusion of an article of varying content |
JP3644145B2 (ja) * | 1996-08-21 | 2005-04-27 | 三菱電機株式会社 | レーザ装置 |
SE9703425D0 (sv) | 1997-09-23 | 1997-09-23 | Pharmacia & Upjohn Ab | Prefilled ampooules and manufacture thereof |
US6508972B1 (en) * | 2000-03-06 | 2003-01-21 | Robert E. Lietz | Method for manufacturing rubber tubes |
JP2001287076A (ja) * | 2000-04-10 | 2001-10-16 | Tanaka Engineering Works Ltd | レーザ切断機のピアシング装置 |
JP2006191139A (ja) * | 2000-09-13 | 2006-07-20 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ加工方法 |
DE10148759B8 (de) | 2000-10-02 | 2005-06-30 | Laser 2000 Gmbh | Verfahren zur Erzeugung einer Lasergravur in eine Oberfläche eines Substrates |
US6563080B2 (en) | 2001-02-15 | 2003-05-13 | Scimed Life Systems, Inc. | Laser cutting of stents and other medical devices |
CN1261200C (zh) | 2001-08-10 | 2006-06-28 | 德士古发展公司 | 把烃类燃料转变为富氢气体的装置 |
US7871480B1 (en) * | 2001-11-21 | 2011-01-18 | Toney Wayne H | Apparatus and method for making motor vehicle air bags, and air bags made by same |
US6600128B2 (en) * | 2001-12-07 | 2003-07-29 | Great Computer Corp. | Fire alarm device for laser cutting/engraving machine |
RU23402U1 (ru) | 2002-01-11 | 2002-06-20 | Всероссийский центр глазной и пластической хирургии | Устройство для лазерной резки трансплантатов из биологических тканей |
JP3560338B2 (ja) * | 2002-04-19 | 2004-09-02 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体製造装置、及びハニカム構造体の製造方法 |
JP4136460B2 (ja) * | 2002-05-29 | 2008-08-20 | 富士フイルム株式会社 | ウエブの加工方法及び加工装置 |
JP3939205B2 (ja) * | 2002-06-18 | 2007-07-04 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工装置、レーザ加工温度測定装置、レーザ加工方法及びレーザ加工温度測定方法 |
US6696666B2 (en) | 2002-07-03 | 2004-02-24 | Scimed Life Systems, Inc. | Tubular cutting process and system |
EP1447068A1 (en) * | 2003-02-14 | 2004-08-18 | Fameccanica.Data S.p.A. | Process and device for the localised treatment of articles, for example hygienic and sanitary products |
DE10323335A1 (de) | 2003-05-23 | 2004-12-16 | Hansen, Bernd, Dipl.-Ing. | Herstellvorrichtung |
JP4091494B2 (ja) * | 2003-07-24 | 2008-05-28 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工装置およびその加工位置ずれ補正方法 |
AU2003283800A1 (en) * | 2003-10-21 | 2005-05-05 | Elopak Systems Ag | Container for flowing products and method for producing the containers |
US7344671B2 (en) * | 2003-11-26 | 2008-03-18 | Glopak Inc. | Optical sealing clamp and a method for sealing and cutting polymeric sheets with a laser |
US7265317B2 (en) | 2004-01-28 | 2007-09-04 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Method of cutting material with hybrid liquid-jet/laser system |
JP2005230886A (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-02 | Hitachi Via Mechanics Ltd | Nc制御のレーザ加工機 |
US8816244B2 (en) | 2004-04-13 | 2014-08-26 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Inverted stent cutting process |
US20070284785A1 (en) * | 2004-06-21 | 2007-12-13 | Applied Photonicss, Inc. | Device, System and Method for Cutting, Cleaving or Separating a Substrate Material |
CN1976778A (zh) * | 2004-06-21 | 2007-06-06 | 应用光电技术公司 | 用于切割、分裂或分离衬底材料的装置、系统和方法 |
DE102004049017B4 (de) * | 2004-10-05 | 2007-05-24 | Gerhard Klemm | Verfahren zur Steuerung des Beginns eines Markier- und Schneidevorganges einer Lasereinheit von Feldern aus einer Materialbahn |
DE102005002670B4 (de) | 2005-01-14 | 2009-07-30 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken mittels Laserstrahlung |
DE102005035495B4 (de) | 2005-07-26 | 2007-08-02 | Faurecia Innenraum Systeme Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Laser-Schweißen |
ITBO20060179A1 (it) * | 2006-03-14 | 2007-09-15 | Elopak Systems | Impianto perfezionato di termoformatura per soffiatura e termosaldatura di contenitori |
NL2000028C2 (nl) * | 2006-03-16 | 2007-09-18 | Fico Bv | Inrichting voor het geautomatiseerd lasersnijden van een vlakke drager voorzien van omhulde elektronische componenten. |
DE202007018689U1 (de) * | 2006-08-18 | 2009-03-05 | Highyag Lasertechnologie Gmbh | Vorrichtung zur Stabilisierung der Fokuslage bei Optiken für Hochleistungs-Laserstrahlung zur Lasermaterialbearbeitung |
DE102006042711B4 (de) * | 2006-09-12 | 2012-06-14 | Krones Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffverpackungsbehältern |
RU63740U1 (ru) | 2006-11-27 | 2007-06-10 | Марсиль Робертович Ахметшин | Устройство для формирования полимерной капсулы |
JP5132197B2 (ja) * | 2007-06-06 | 2013-01-30 | 株式会社デンソー | 塑性加工方法および塑性加工システム |
JP4985185B2 (ja) * | 2007-07-27 | 2012-07-25 | 富士ゼロックス株式会社 | 記録材切断装置及びこれを用いた記録材切断処理装置 |
DE102007040472A1 (de) | 2007-08-28 | 2009-03-05 | Bernd Hansen | Trennvorrichtung |
KR20090027319A (ko) * | 2007-09-12 | 2009-03-17 | (주)하드램 | 오토튠 스캔헤드 |
DE102008011772A1 (de) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Bernd Hansen | Trennvorrichtung |
DE102008016734A1 (de) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Verfahren zur Optimierung der Belegung eines Rohrs oder mehrerer Rohre mit mehreren zu schneidenden Rohrteilen für eine Bearbeitungsanlage |
DE102008034511B4 (de) * | 2008-07-24 | 2011-06-22 | TUNAP Industrie Chemie GmbH & Co. Produktions KG, 82515 | Verwendung einer Ampulle |
US8524020B2 (en) * | 2009-06-16 | 2013-09-03 | The Boeing Company | Method of restoring a composite airframe |
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-
2012
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-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2220917Y (zh) * | 1995-06-23 | 1996-02-28 | 保定中产新型塑料包装材料有限公司 | 切割塑料薄膜用激光装置 |
CN1599890A (zh) * | 2001-12-10 | 2005-03-23 | 莱森特技术有限公司 | 用于切割连续片材流中预设形状的系统 |
EP2042259A1 (de) * | 2007-09-27 | 2009-04-01 | Deere & Company | Vorrichtung und Verfahren zum Laser-Schneiden |
Also Published As
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Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103108723B (zh) | 用于切割医疗领域使用的塑料连续带上的塑料制品的装置 | |
US10611098B2 (en) | Fused filament fabrication using multi-segment filament | |
BRPI0712524B1 (pt) | Aparelho de embalagem a vácuo aderente e processo | |
US8906187B2 (en) | Method of making shoulder/nozzles with film barrier liners | |
US20130017940A1 (en) | Machines and methods for producing packaging boxes | |
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RU2575521C2 (ru) | Способ резки пластиковых изделий, размещенных в непрерывной пластиковой ленте, для применения в медицинской области | |
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MXPA00012245A (en) | Method for marking a laminated film material |
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