CN103459117B - 压缩成形系统 - Google Patents

Abstract

当熔融树脂块从熔融树脂块供给装置交接到金属模具时，本发明利用便宜的装置检测出熔融树脂块的有缺陷的交接，减少材料的浪费，并且一旦装置停止能够使得生产快速恢复。本系统设置有红外线温度计（13），该红外线温度计（13）在熔融树脂块从熔融树脂块供给装置（3）交接到压缩成形机（4）的阴模（20）时测量位于阴模（20）的容许范围外侧的部位的温度来检测熔融树脂块的有缺陷的交接，在该容许范围内熔融树脂块可以被供给到阴模（20）。如果存在熔融树脂块，则测量的温度高，如果不存在熔融树脂块，则测量的温度低。因此，能够判断在该部位处是否存在熔融树脂块，因而能够检测出有缺陷的交接位置。

Description

压缩成形系统

技术领域

本发明涉及一种压缩成形系统，其在将熔融树脂块从熔融树脂块供给装置交接到压缩成形机的金属模具的过程中检测交接到缺陷位置的熔融树脂块，该熔融树脂块供给装置配备有用于保持熔融树脂块的保持部，该熔融树脂块是通过切断从挤出机的挤出口被挤出的熔融树脂得到的。

背景技术

通过成形聚对苯二甲酸乙二酯等得到的塑料容器已经被广泛地实际用作容纳饮料用的容器。通常在注射成形机中成形作为塑料容器的前体（precursor）的预制品。然而，近年来，已经通过使用压缩成形系统尝试成形，并且已经实现各种改进。在进行压缩成形的过程中，从模头的挤出口挤出的熔融树脂以下述方式被供给（输送）到压缩成形系统。

在挤出机中被加热并且熔融的合成树脂从设置于挤出机的模头的挤出口挤出，此后该合成树脂被转动的熔融树脂块供给（输送）装置的刀具切断，并且被从挤出口切离。切离之后的熔融树脂块被供给到设置于熔融树脂块供给装置的保持单元的保持件中。保持单元以跟随设置于压缩成形系统的金属模具的转动轨道的一部分的方式移动。保持单元的保持件使得供给到金属模具上方位置的熔融树脂块移动，允许该熔融树脂块在跟随转动轨道的区间内落入金属模具（通常是阴模）的成形孔中，使得熔融树脂块被交接到金属模具。

以下专利文献1公开了一种压缩成形系统，其包括挤出机、熔融树脂切断/输送装置（熔融树脂块供给装置）和压缩成形机。

以下专利文献2公开了一种压缩成形系统，其中被供给到金属模具的阴模的熔融树脂块通过阴模与设置于压缩成形系统的阳模协作而压缩成形以便成形为预定形状的预制品。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许4356066号公报

专利文献2：日本特许4573175号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在压缩成形系统的熔融树脂块供给装置中，保持熔融树脂块的保持件的表面上的摩擦力由于作为从熔融树脂块产生的成分的低聚物等的积聚和沉积而经受改变。保持件的表面上的摩擦力的改变导致熔融树脂块落下的时刻改变或熔融树脂块的姿态改变，并且交接到金属模具的位置经常变得有缺陷。如果在这种状态下通过压缩成形机继续生产，那么熔融树脂块不能呈现预制品的特定形状，并且固化的成形物品经常残留在金属模具中。如果下一个熔融树脂块（滴）被供给到金属模具中并且如果在这种状态下金属模具闭合，那么金属模具可能破损；即，必须停止设备。

至今为止，为了检测这种有缺陷的交接，通常可接受的惯例是通过使用相机获取阴金属模具的顶面的照片并且处理图像，或者通过在所有阴金属模具中安装用以检测物体是否存在的传感器来检测物体是否存在。然而，这种方法需要高昂的设备成本，涉及关于维护和调整的困难。

此外，即使在已经检测到熔融树脂块被有缺陷地交接之后立即停止设备，也需要时间来移除剩余的熔融树脂块或者在呈现所需形状之前在压缩成形过程中已经固化的预制品，因此使得难以早期地恢复生产状态，并且甚至迫使那些处于正常交接位置的可能已经成形为正常产品的树脂被废弃。

考虑到上述情况完成本发明并且本发明具有如下目的：提供一种配备有熔融树脂检测装置的压缩成形系统，该熔融树脂检测装置是能够检测出从熔融树脂块输送装置有缺陷地交接到金属模具的熔融树脂块的便宜装置，该压缩成形系统能够使设备停止之后快速地恢复生产。

用于解决问题的方案

本发明人已经发现如下的共同点：假使熔融树脂块从熔融树脂块供给装置被有缺陷地交接到压缩成形机中，熔融树脂块会沿预定方向偏离压缩成形金属模具。基于该发现，本发明人已经认识到当在预定位置安装单个温度测量部件（辐射温度计）以测量沿着转动轨道通过的成形金属模具的特定部位时，能够检测出被有缺陷地交接并且配置在压缩成形机上的每一个熔融树脂块。

为了实现以上目的，本发明提供了一种压缩成形系统，其包括：熔融树脂块供给装置，该熔融树脂块供给装置配备有用于保持熔融树脂块的保持部；压缩成形机，该压缩成形机配备有金属模具；以及熔融树脂块位置检测器，其中，

所述熔融树脂块位置检测器是温度传感器，并且

所述温度传感器测量所述金属模具的被供给所述熔融树脂块的容许范围的外侧的部位的温度，并且通过所述金属模具的所述部位的温度来判断在所述部位是否存在所述熔融树脂块，以检测所述熔融树脂块是否被有缺陷地交接。

期望地，所述压缩成形系统中的所述温度传感器是非接触式红外线温度计。

期望地，沿着圆形轨道输送所述压缩成形系统中的所述金属模具，沿着与所述金属模具反向转动的圆形轨道输送所述保持部，所述保持部被以跟随所述金属模具的圆形轨道的同时沿着所述金属模具的方式输送，以在熔融树脂块交接位置将所述熔融树脂块交接到所述金属模具，并且待由所述温度传感器测量温度的所述部位在所述金属模具的成形孔的位置的转动半径方向上的外侧。

在压缩成形系统中，期望地，如果判断所述熔融树脂块在所述容许范围的外侧，则控制单元使得从挤出口向所述保持部供给熔融树脂的供给停止。

在所述压缩成形系统中向所述保持部的供给停止了时，则期望地在将仍然残留在所述保持部的所述熔融树脂块全部交接到所述金属模具并且形成为预定形状之后，停止所述压缩成形机的运转。

发明的效果

根据本发明的压缩成形系统，在预定位置处安装的温度传感器测量金属模具的预定位置的温度，使得能够判断熔融树脂是否被供给到在压缩成形机中配置的所有金属模具的正常位置并且减少设备的成本。如果判断熔融树脂块在容许范围的外侧，那么控制单元使得从挤出口向保持部挤出熔融树脂的挤出以及向保持部供给熔融树脂块的供给停止。在这种情况下，在仍然残留在保持部中的熔融树脂块被全部交接到金属模具并且形成为预定形状之后，压缩成形机的运转停止，使得易于从有缺陷的交接位置移除成形的产品。在压缩成形产品（例如，压缩成形预制品、杯子等）已经流动到下一个步骤之后使压缩成形机的运转停止，使得能够防止浪费熔融树脂。

如果不期望继熔融树脂块未被供给到阴模的正常位置之后、被供给到阴模的正常位置的熔融树脂块成形为产品，那么能够容易地同时将它们移除。

附图说明

[图1]是根据本发明的实施方式的配备有熔融树脂块位置检测器的压缩成形系统的示意平面图。

[图2]是示出图1的压缩成形系统中的挤出机、熔融树脂块供给装置和压缩成形机的平面图。

[图3]是示出图1的压缩成形系统中的熔融树脂块供给装置的周围的放大图。

[图4]是图1中的挤出机的前端的挤出喷嘴的放大图。

[图5]是示出红外线温度计的配置的平面图。

[图6]是示出图1的压缩成形系统中的熔融树脂块供给装置的伸缩单元的操作的平面图。

具体实施方式

以下参照附图说明根据本发明的实施方式的配备有熔融树脂块检测器的压缩成形系统。

图1是成形PET瓶等瓶的预制品作为还称为预制品的产品并且进一步进行吹塑成形的压缩成形系统的示意平面图，图2是示出压缩成形系统中的挤出机、熔融树脂块供给装置和压缩成形机的平面图。

压缩成形系统1包括挤出机2、熔融树脂块供给装置3、压缩成形机4、预制品取出装置6和取出输送机（PF均热化器）7、延伸吹塑成形机9以及产品取出装置10。

挤出机2具有大致的筒状外形且用于加热、熔融和捏合诸如聚对苯二甲酸乙二酯等合成树脂材料，并且将成形的熔融树脂输送到螺杆8。螺杆8的喷出口经由导管2a连接到模头24。模头24具有圆筒状截面，并且在熔融状态下的合成树脂以大致圆柱形状从模头24被连续地向下挤出。

图3中示出的熔融树脂块供给装置3具有切割轮11，该切割轮11包括转动板12、摇动凸轮14、摇动单元15、伸缩单元16和保持单元17。

转动板12是盘状构件。在附图中，六个摇动单元15被配置成以绕着转动板12的周缘部成等角度距离间隔开的方式与转动板12一起转动。从上方观察，通过作为驱动部件的马达（未示出）使转动板12顺时针转动。

每个摇动单元15在其下部均具有凸轮从动件15a。随着转动板12转动，凸轮从动件15a沿着在摇动凸轮14中形成的环状槽18移动。如在平面上观察的，环状槽18在压缩成形机4侧呈变形曲线，并且环状槽18在压缩成形机4的相反侧形成圆形轨道。

伸缩单元16是沿转动板12的大致径向延伸的杆状构件，并且伸缩单元16在伸缩单元16的外周侧的前端部具有保持单元17。伸缩单元16经由直线轴承等设置于摇动单元15的上部以在摇动单元15的长度方向上来回移动。基于例如气缸、凸轮、弹簧、马达或它们的组合（未示出），伸缩单元16在转动板12的大致径向上往复移动。

保持单元17设置在伸缩单元16的前端。在熔融树脂块5被交接到压缩成形机4的阴模（金属模具；此处还未示出阳模）20的位置B的前后，保持单元17沿着阴模20的轨道29移动。这确保尽管在高速下进行操作，熔融树脂块5也能够被可靠地交接。

图4示出了沿转动方向从位置A观察的保持单元17的主要部分。保持单元17包括基部21、一对保持件22和刀具26。如果详细说明，基部21在其上部设置有刀具26，刀具26向转动方向上的斜上方突出。此外，基部21具有能够自由打开和闭合的保持件22。保持件22形成用于保持熔融树脂块5的保持部27；即，在保持部27中，通过刀具26切断的熔融树脂块5以由保持件22保持的方式存储。保持单元17输送被切断的熔融树脂块5，当保持单元17已经到达阴模20时，打开保持件22使得熔融树脂块5掉落到定位在下侧的阴模20上。

压缩成形机4的阴模20在与熔融树脂块供给装置3的保持单元17的转动方向相反的方向上沿着圆形轨道转动。多个阴模20以沿着转动轨道保持等距离的方式配置。

红外线温度计（辐射温度计）13配置在交接熔融树脂块5的位置B的稍下游。红外线温度计13能够在不接触物体的情况下测量物体的温度。待通过红外线温度计13测量的部位是在至少熔融树脂块5在交接位置B被交接到阴模20之后而在阴模20通过阳模闭合之前的区间（轨道）。在本实施方式中，在熔融树脂块5从其正常位置偏移的状态下的容许范围外的部位处进行测量，从熔融树脂块5的正上方或者斜上方进行测量。具体来说，如图5所示，使红外线温度计指向阴模20的成形孔28的外侧或者指向阴模20的在成形孔28的径向外侧的部位处的表面。

红外线温度计13连接到控制单元30中的判断单元31，该判断单元31用于判断是否存在熔融树脂块5。判断单元31基于阴模20和熔融树脂块5之间的温度差判断在上述部位处是否熔融树脂块5。控制单元30控制伸缩的伸缩单元16、压缩成形机4、图1中示出的压缩成形机4下游的预制品取出装置6和取出输送机（PF均热化器）7、延伸吹塑成形机9以及产品取出装置10。

接下来，以下说明本发明的实施方式的作用。

挤出机2将通过对诸如聚对苯二甲酸乙二酯等合成树脂材料进行加热、熔融和捏合而形成的熔融树脂输送到螺杆8。为了维持稳定地供给熔融树脂，螺杆8被构造成通过啮合的齿轮来喷出熔融树脂。螺杆8通过导管2a将熔融树脂输送到在图2中面朝下方的模头24，并且模头24通过形成于模头的下端的挤出口25连续地向下挤出形成为大致圆柱形状的熔融树脂。

当沿着转动轨道输送的保持单元17到达树脂保持位置A时，挤出的熔融树脂被刀具26切断成预定尺寸的熔融树脂块5。通过保持单元17的保持件22保持被切离的熔融树脂块5，由此使得作为包含在熔融树脂块5中的成分的低聚物等附着并沉积在保持件22的表面上。

保持单元17在保持熔融树脂块5的同时沿着转动轨道移动、到达压缩成形机4的交接位置B跟前、并且跟随阴模20的圆形轨道移动。

如参照图6详细说明的，转动移动式树脂供给装置3的摇动单元15的凸轮从动件15a能够沿着槽18移动。随着摇动单元15的转动，在伸缩单元16的近端侧与伸缩单元16一体化的凸轮从动件15a在沿着槽18移动的同时，接近转动的压缩成形机4的阴模20。在交接位置B的前后，在伸缩单元16的远端处的保持单元17跟随阴模20的圆形轨道移动。在这种状态下，从保持单元17将熔融树脂块5供给到阴模20的成形孔28中的正常位置。

然而，如果低聚物等如上所述地沉积在保持件22的内表面上，那么熔融树脂块5落下的时刻或者姿态改变了，导致如下麻烦：熔融树脂块5不能被供给到阴模20的正常位置处。

在本实施方式中，红外线温度计13布置在交接位置B的下游。红外线温度计13测量阴模20的成形孔28的转动半径方向外侧的周围。阴模20在其刚经过交接位置B的点处的温度是大约30℃至大约40℃，而熔融树脂块5的温度高达大约280℃，这造成了大的温度差。因此，如果用于区分从成形孔28偏移的熔融树脂块5的温度被设定为例如100℃，那么允许假使红外线温度计13已检测出不低于100℃的温度，则判断为检测出有缺陷的交接位置。由于红外线温度计13从阴模（金属模具）20的正上方或者从阴模（金属模具）20的斜上方测量红外线，因此不仅可以检测出熔融树脂块5附着到阴模20的成形孔28的外周面的状态而且可以检测出熔融树脂块的仅上部从成形孔28向外偏出的状态。

红外线温度计13可以连续地测量温度或者在阴模20经过的时刻测量温度。通常阴模20之间的间隔大约是100ms，因此红外线温度计13必须具有比阴模20之间的间隔快的响应速度。

由于下述的原因，红外线温度计13测量温度的部位向阴模20的转动半径方向上的成形孔28的外侧偏出。即，假使熔融树脂块5从保持单元17被交接到阴模20的位置变得有缺陷，则这种缺陷无一例外地以从阴模20的转动中心向径向外侧偏移的方式发生在成形孔28的外侧。

尽管仍然还未清楚熔融树脂块5在阴模20的径向上向外偏移的原因，但是认为以下原因是可能的。

参照图6，在交接位置B的前后，由于凸轮从动件15a被槽18的轨道限制，所以沿着阴模20的圆形轨道驱动保持单元17。假使熔融树脂块5在延后的时刻从保持单元17被投下到阴模20中，在保持单元17脱离阴模20的圆形轨道的状态下熔融树脂块5被投到阴模20的成形孔28中。因此，在离开阴模20的圆形轨道的位置处，伸缩单元16在与阴模相反的方向上摇动并且认为熔融树脂块5也脱离阴模20的圆形轨道向成形孔28的外侧（沿阴模的径向向外）偏移。

因此，基于装置结构的差异而经常使熔融树脂块5偏移的方向改变。因此，基于装置，待通过红外线温度计13测量的部位经常改变。

如果判断单元31通过红外线温度计13的测量判断熔融树脂块5脱离了阴模20的正常位置，则控制单元30工作以使熔融树脂块供给装置3的伸缩单元16收缩。在伸缩单元16收缩的状态下，在伸缩单元16的前端处的保持单元17不到达在熔融树脂块保持位置A处的挤出口25。因此，此后熔融树脂块5不被供给到保持单元17（用于使伸缩单元进行伸缩的切换技术已经在国际公开WO2007/034845A1中公开了）。

另一方面，控制单元30已经指定了保持熔融树脂块5的保持单元17中的最后的保持单元17，并且使得由保持单元17保持的所有熔融树脂块5被接连地供给到阴模20。压缩成形机4连续地压缩成形直到对正常交接的最后的熔融树脂块5完成压缩成形和冷却。然后压缩成形机4的运转停止。在压缩成形机4的下游，预制品进一步流动到预制品取出装置6、取出输送机（PF均热化器）7、延伸吹塑成形机9和产品取出装置10，并且预制品被吹塑成形为产品。因此，被供给到阴模20的正常位置处的熔融树脂块5全部成形为产品。

在压缩成形机4的运转已经停止之后，未被供给到正常位置的熔融树脂块5留下以固化，并且此后上述熔融树脂块5被从成形孔28和成形孔28的外周移除。此刻，压缩成形机4准备再次运转。如果不期望跟随未被供给到阴模20的正常位置的熔融树脂块的、处于正常位置的熔融树脂块成形为产品，那么能够一次容易地移除这些熔融树脂块。

根据如上所述的本发明，仅安装一个红外线温度计13以判断熔融树脂块5是否被供给到阴模20的正常位置。即，不需要安装与多个金属模具的数量相等数量的温度传感器，并且能够降低设备成本。

此外，假使熔融树脂块5在从成形孔28偏移的状态下被供给到阴模20，持续操作直到被供给到另一个金属模具的熔融树脂块5成形为期望形状的预制品，使得能够早期地恢复生产状态并且减少材料的浪费。

对于不能将熔融树脂块供给到它们的正常位置的保持单元17，清理保持件22以移除低聚物，从而防止缺陷定位的发生。

尽管以上参照附图详细地说明了本发明的实施方式，但是应该注意，本发明决不仅限于上述实施方式并且能够在不背离本发明的范畴的情况下以各种其它的方式变型或改变。

尽管上述实施方式仅使用一个红外线温度计13，但是可以使用两个或多个红外线温度计来判断熔融树脂块5是否存在。例如，可以在阴模20中的成形孔28的转动半径的内侧或外侧上的两点处测量温度。

此外，在本实施方式中熔融树脂块5从保持单元17落下到阴模20中。同样地，当熔融树脂块5被供给到阳模中时，可以通过使用红外线温度计来测量阳模的正常位置的容许范围外的部位的温度，从而判断是否存在熔融树脂块5。

尽管上述实施方式已经处理了通过使用压缩成形机成形预制品的情况，还能够将本发明应用到直接成形容器等的压缩成形机。

附图标记的说明

1压缩成形系统

2挤出机

3熔融树脂块供给装置

4压缩成形机

13红外线温度计（熔融树脂块位置检测器：温度传感器）

14摇动凸轮

15a凸轮从动件

16伸缩单元

17保持单元

20阴模（金属模具）

25挤出口

28成形孔

30控制单元

31判断单元

Claims (3)

1.一种压缩成形系统，其包括：熔融树脂块供给装置，该熔融树脂块供给装置配备有用于保持熔融树脂块的保持部；压缩成形机，该压缩成形机配备有沿着圆形轨道输送的金属模具；以及熔融树脂块位置检测器，其中，

所述熔融树脂块位置检测器由一个温度传感器构成，该温度传感器配置在交接熔融树脂块的位置的下游，并且

待由所述温度传感器测量温度的部位在所述金属模具的阴模的成形孔的位置的转动半径方向上的外侧，

所述温度传感器从所述阴模的正上方或者从所述阴模的斜上方测量所述金属模具的被供给所述熔融树脂块的容许范围的外侧的部位的温度，

所述保持部配置在伸缩单元的端部，

所述温度传感器与控制单元中的用于判断是否存在所述熔融树脂块的判断单元连接，所述判断单元通过所述阴模和所述熔融树脂块之间的温度差、即通过所述阴模的所述部位的温度来判断在所述部位是否存在所述熔融树脂块，以检测所述熔融树脂块是否被有缺陷地交接，其特征在于，

如果判断所述熔融树脂块在所述容许范围的外侧，则控制所述伸缩单元和所述压缩成形机的控制单元使得从挤出口向所述保持部供给熔融树脂的供给停止，此时，在将仍然残留在所述保持部的所述熔融树脂块全部交接到所述阴模并且形成为预定形状之后，停止所述压缩成形机的运转。

2.根据权利要求1所述的压缩成形系统，其特征在于，所述温度传感器是非接触式红外线温度计。

3.根据权利要求1或2所述的压缩成形系统，其特征在于，沿着与所述金属模具反向转动的圆形轨道输送所述保持部，所述保持部被以跟随所述金属模具的圆形轨道的方式输送，以在所述熔融树脂块交接至所述金属模具位置将所述熔融树脂块交接到所述金属模具。