CN104494116B - 具有换件机器人的吹塑机及其操作方法 - Google Patents

Abstract

用于将塑料预制件(10)成形为塑料容器(20)的设备。根据本发明，所述设备(1)具有换件装置(40)，所述换件装置(40)适用于将至少所述吹塑装置从所述吹塑装置的所述吹塑模具载体(16)上移除，和/或用于将所述吹塑装置安装在所述吹塑模具载体(16)上；所述换件装置(40)具有第一控制装置(22)，用于控制所述吹塑装置的移除运动和/或控制将所述吹塑装置安装在所述吹塑模具载体(16)上的安装运动；所述设备包括第二控制装置(42)，用于控制吹塑步骤；所述第一控制装置(22)及所述第二控制装置(42)优选至少有时相互配合。

Description

具有换件机器人的吹塑机及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种用于将塑料预制件成形为塑料容器的设备。

背景技术

这种设备在现有技术中已经熟知。在此情况下，受热的塑料预制件通常在利用空气压力的作用下成形为塑料容器，例如塑料瓶。为此，多个成形站或吹塑站分别安装在可旋转载体上。在此情况下，这些吹塑站在任何情况下均(in each case)包括具有腔体的吹塑模具，在该腔体内将塑料预制件成形为塑料容器。这些吹塑模具因此与待生成的容器之间映像相关(negative)。如果这种设备变更为成形其他容器，那么单个吹塑模具也将被替换。在现有技术中，这些吹塑模具分别从各自的成形站中移除。在此情况下，操作员将单个的吹塑装置移除并用新的吹塑装置对其进行替换，新的吹塑模具用于对相应的新的容器进行塑模成形。换件步骤因此持续相对长的时间，操作员也是必须的。

发明内容

因此本发明的目的在于简化吹塑机的变换。特别地，也应加快相应的换件步骤。

该目的通过根据本发明独立权利要求的主题得以实现。优选实施例和进一步的改进是从属权利要求的主旨。

根据本发明的用于塑料预制件成形为塑料容器的设备，包括将所述塑料预制件沿预设运输路径运输的运输装置。在本例中，所述运输装置包括至少间接安装在固定的底座载体上的可移动的基站载体上且安装有多个所述成形站，这些成形站在任何情况下均包括在任何情况下均形成腔体的吹塑装置，在所述腔体内所述塑料预制件能成形为所述塑料容器。在本例中，这些吹塑装置在任何情况下均安装在吹塑模具载体上。优选地，这些吹塑模具载体为单个成形站的零部件，由此这些吹塑模具载体优选能直接安装在所述基站载体上。

根据本发明，所述用于塑料预制件成形为塑料容器的设备包括换件装置，适用于将至少所述吹塑装置从所述吹塑装置的所述吹塑模具载体上移除，和/或用于将所述吹塑装置安装在所述吹塑模具载体上。所述换件装置具有第一控制装置，用于控制所述吹塑装置的移除运动和/或控制将所述吹塑装置安装在所述吹塑模具载体上的安装运动；所述用于塑料预制件成形为塑料容器的设备包括第二控制装置，用于控制吹塑步骤；所述第一控制装置及所述第二控制装置优选至少有时(at least for a time)相互配合。

换言之，上述两个控制装置优选适用于至少有时配合作用，尤其在所述吹塑模具部件可进行更换的换件模式中。在此情况下，优选依靠(fall back upon)所述控制装置控制所述吹塑步骤，例如为了在任意情况下安装有所述成形站的所述载体在替换(substituting)特定吹塑模具之后进一步转动(turn)，以便后续的吹塑模具也能进行替换。也可能依靠控制所述吹塑步骤至一定程度使例如该吹塑模具载体的开启运动也能用于移除吹塑模具。

特别地，上述两个控制装置在该吹塑模具的换件步骤中相互配合。这样，在换件步骤中，在工作操作中必须的相同的运动也可以在换件步骤中采用，例如成形站的运输运动，所述吹塑模具载体的开启和关闭运动等。

在换件步骤中，吹塑模具载体可同样开启以便能移除该吹塑装置。这样，例如所述第二控制装置可影响所述吹塑模具载体的开启，利用这种方式，所述第一控制装置可影响所述吹塑装置的移除。这样的结果是，吹塑模具的全自动化更换也成为了可能。这样，所述换件装置的控制优选分别与所述成形机或所述吹塑机的控制装置相互作用(interact)。

所述换件装置优选具有至少一个枢转换件臂，所述换件臂优选至少间接安装在所述底座载体上。因此，提倡的是，所述换件装置，尤其是换件机器人形式的换件装置，应当之间安装在所述用于塑料预制件成形为塑料容器的设备的用于成形的区域内。因此，所述用于塑料预制件成形为塑料容器的设备优选具有底座载体，例如机械台(machine stand)，在该底座载体上安装有所述基站载体。所述换件机器人进而也安装在该底座载体上，由此可以整个集成在该机器内。

在本例中，大致间接的安装方式可以理解为：所述换件装置直接安装在所述底座载体上，但所述换件装置也可安装在另外的元件上，例如相应安装在所述底座载体上的中间载体上。

这样，提出所述换件装置或所述机器人分别集成在所述机器内。优选地，所述吹塑装置由多个部件形成，以包括至少两个侧部部件以及一个底部部件。在操作过程中，这三个部件形成上述用于所述塑料预制件膨胀的空腔。优选地，所述吹塑装置的至少两个部件，尤其优选所有的三个部件能相继锁定，以便所述吹塑模具能整个分别从所述机器内或者从所述吹塑模具载体移出。这样，所述吹塑模具载体适于收容不同的吹塑装置。在本实施例中，所述吹塑装置可由载体外壳安装在所述吹塑模具载体上。

优选地，所述吹塑模具载体为相对彼此可移动的，尤其是可枢转的。在本实施例中，所述吹塑模具载体可在工作操作过程中按照预设的枢转角一个从另一个枢转出来，以便引入塑料预制件和/或移除制备完成的容器。在本实施例中，优选相对大的开口角以适用于换件操作。

在进一步优选的实施例中，所述成形站在任意情况下均具有能在操作过程中插入到所述塑料预制件内以沿其纵向拉伸所述塑料预制件的拉伸杆。各个所述成形装置优选具有加压装置，所述加压装置尤其具有在操作过程中利用可流动的尤其是气体介质作用在所述塑料预制件上的吹塑喷嘴。在本实施例中，所述成形站的其他部件也可进行替换，例如尤其分别是上述的加压装置或吹塑喷嘴和/或拉伸杆。

优选地，所述基站载体为可旋转载体，尤其是吹塑轮。各个所述成形站优选安装在所述可旋转载体的外周。这样，所述成形站在工作操作过程中可沿环形路径移动。

所述用于塑料预制件成形为塑料容器的设备优选具有用于移动所述基站载体的驱动装置，所述驱动装置在本实施例中优选允许所述基站载体的连续运动以及所述基站载体的定时运动，因此所述驱动装置在各个实施例中具有在运动间隙的休止期(restphase)。在本实施例中，这类运动优选能依靠操作模式进行设定。在工作操作过程中，所述基站载体优选以连续方式移动，在交替操作过程中，优选为定时方式。在本实施例下，这种基站载体运动也可与所述换件装置的运动相协调配合。优选所述基站载体为吹塑星轮。

根据本发明的步骤使得全自动的换件步骤(尤其利用工业机器人的全自动换件步骤)成为可能。优选地，在本实施例中，所述吹塑装置尤其在换件操作中进行全自动锁定，或者所述吹塑装置的单个部件分别进行彼此固定。所述换件装置由此优选适用于夹持或移除整个吹塑装置，即，所述吹塑装置单元内的至少三个零部件。所述吹塑模具的适当锁定优选在所述吹塑装置的夹持操作之后解除。在进一步的步骤中，所述换件装置可将前述的至少三个零部件存放在存储设备内，例如储料仓。其结果是，所述换件装置可将新的吹塑模具单元或新的吹塑装置分别插入到吹塑模具载体内，并(优选)将所述新的吹塑装置锁定至所述吹塑模具载体。

然后，所述基站载体可进一步移动一个位置以便能更换另外的吹塑装置。这样，尤其能实现在不需要使用者的情况下实现全自动操作步骤。

在进一步的优选的实施例中，所述设备具有外壳，该外壳并且沿所述基站载体外周至少包围所述基站载体。在本实施例中，整个所述吹塑装置和/或换件装置可原则上安装在所述外壳内，在此情况下，所述外壳可具有保护功能。

所述换件装置优选直接集成在所述机器内，例如可建立在底座框架上。在进一步优选的实施例中，所述换件装置可在所述外壳包围的空间内整个移除。在此情况下，所述换件装置可完全集成在操作状态下的所述机器内，因而例如对外将不可复见，尤其不会对所述成形装置的操作造成影响。在此情况下，所述外壳的覆盖也可用作分别用于所述换件装置或机器人的保护装置。在工作操作过程中，上述的换件装置优选安装在所述外壳内。

在进一步优选的实施例中，所述换件装置具有第一控制装置，用于控制所述吹塑装置的移除运动和/或控制将所述吹塑装置安装在所述吹塑模具载体上的安装运动。所述设备还包括第二控制装置，用于控制吹塑步骤。一个控制装置可以集成到另一控制装置中。

特别地，在本实施例中，所述换件装置的控制方式分别集成到所述设备或吹塑机的控制方式中。这样，所述换件装置可按照控制方式设计为集成到所述吹塑机内的模块的形式，例如以控制方式插接到一起或者连接。这样，所述换件装置也可能在现有的设备上翻新制成。这种控制装置在本实施例中可设计成在换件操作过程中扩大保护区域的方式。在工作操作过程中，该换件装置可位于休止位置(position of rest)，在该位置处不会产生危险且不会阻碍所述机器的操作。

在所述换件操作中，所述换件设备也处于工作状态，由此在一些情况下需扩大对用户进入具有危险的区域。这样，在所述换件操作过程中，变化的保护区域也可进行封闭或至少能被用户识别。

在本实施例中，附加的保护元件也可在所述换件过程中启动，其结果是能提升用户的安全。

在进一步优选的实施例中，所述换件装置具有至少一个用于夹持所述吹塑装置的夹持装置。其可以是夹持整个的所述吹塑装置的夹持装置。在本实施例中，所述夹持装置上所需的介质和/或电信号可以经由所述换件装置的区域进行传递，例如经轴或枢转臂。此外，这种类型的连接也可以经过旋转直通(rotary feed-throughs)的方式传递，例如在所述夹持装置的所述轴上进行。

在进一步优选的实施例中，所述夹持装置具有至少一个检测装置，用于检测所述换件装置的元件上的至少一个作用力。用这种方式，尤其可以采用外部作用力，所述外部作用力例如作用在移除所述吹塑装置的换件臂上。这样，上述的控制装置可以设计成以下方式：例如在确定的操作(例如放置(depositing)或占用吹塑装置)中，所述控制装置可响应外部作用力，所述换件装置可不同于名义位置(nominal position)，即轻微漂移(soft-float)。一般地，还包括检测装置，该检测装置响应于物理动作或者可以检测这种物理动作，例如力矩、力、脉动等等。这样，所述换件装置可迅速反应。

然而，所述换件装置优选在有限的操作区域内移动。这表明，尤其所述吹塑装置的移除及供应运动发生在有限的操作区域内。响应于上述提及的外部作用力，其位置可能偏离操作区域。另外，尤其在所述模具的更换过程中，此处的操作区域优选保持不变。

在本实施例中，所述操作区域优选可关于安全性进行限制，尤其进行机械限制。这种方式的限制可以通过多种步骤实现，例如通过检测所述换件装置的错误或过度移动的挡光板(light barrier)，因此，可产生所述换件装置的返回或急停。然而除此之外，也可通过机械元件限制所述操作区域，例如挡块。

此外，出于安全的目的，所述换件装置的操作区域优选为分别电检验或者检验与控制相关。在本实施例中，尤其所述操作区域可(进一步)以偏离最大可能操作区域的方式进行限制。

在进一步优选的实施例中，所述换件装置具有包括至少三条运动轴的成串和/或成行的运动学设置(serial and/or parallel kinematic arrangement)。优选地，所述换件装置具有包括超过三条运动轴的成串和/或成行的运动学设置。这样换件装置或所述换件装置的夹持元件的运动可能具很高的自由度。所述吹塑装置因此可根据实际环境以不同的方式分别从其模具载体上移除或供应至模具载体上。

在本实施例中，所述设备可包括操作装置，用以分别控制所述换件装置或所述夹持臂。上述操作装置可以是手动操作单元。然而，所述换件装置的控制方式可以是能受控于以智能手机为例的工具(appliance)。

在本实施例中，由这种操作单元执行的控制具有优势，尤其在初始设定操作(set-up operation)中，即在供应新的吹塑装置时。

本发明进一步涉及一种用于将塑料预制件成形为塑料容器的设备的操作方法。在本实施例中，在所述设备的工作操作过程中，所述塑料预制件由多个成形站沿预设运输路径运输并在可流动介质(特别是气体介质)作用下发生膨胀以形成塑料容器。此外，为了能使所述塑料预制件膨胀，采用了吹塑装置，所述塑料预制件在所述吹塑装置内部膨胀以形成所述塑料容器。在本实施例中，在换件操作中，至少一个所述吹塑装置从所述设备中移除和/或至少一个所述吹塑装置安装至所述设备的吹塑模具载体上。

根据本发明，第一控制装置控制所述吹塑装置的移除运动和/或控制将所述吹塑装置安装在所述吹塑模具载体上的安装运动；所述第一控制装置至少有时与用于控制吹塑步骤第二控制装置相配合。因此，与该方法有关还提出：所述换件步骤应受控于控制装置，所述控制装置尤其应分别与控制所述吹塑步骤或所述吹塑步骤的单个运动的控制装置相互作用。因此，这些分别发生在工作操作中或吹塑步骤中的运动也可用于所述换件步骤。

为了能替换所述吹塑装置，所述换件装置优选安装在所使用的设备上。这种安装方式的实施例中，与该方法有关也提出：应该分别由安装在所述设备上或集成在所述设备内的换件机器人来完成所述吹塑模具的这种更换。

在进一步优选的实施例中，所述成形站在工作操作过程中沿循环运输路径进行运输，在所述换件操作过程中，相对于所述循环运输路径，所述吹塑装置在其吹塑装置将要被移除的各个成形站的预设的固定位置移除。因此，建议所述成形站应在工作操作过程中循环运动，其本质在现有技术中为已知。然而，就单个换件步骤而言，建议所述换件步骤在至少一个精确确定的成形站上实行，尤其该成形站安装在所述换件装置的作用区域内。换言之，吹塑轮上的所述移除位置优选在任何情况下相同。在本实施例中，所述换件装置可在生产或工作操作过程中定向。由此，所述换件装置可分别安装在吹塑机的保护区域或外壳内。

关于所述控制装置，所述控制装置通过两个独立的坐标系分别控制所述换件装置或机器人的运动顺序。在本实施例中，一坐标系优选位于所述吹塑装置分别相对于所述成形站或所述吹塑模具载体的移除或插入位置。另一坐标系可分别位于所述收容装置或储料仓的区域内，在该区域内放置所述吹塑装置。

然而，所述储料仓或所述收容装置上所述吹塑装置分别的收容设置位置可以独立于所述收容装置相对于其所述坐标系保持不变；和/或所述收容设置位置与所述坐标体系等距。在本实施例中，可提供显示装置，例如尤其是所述换件装置的输入屏。所述坐标系的特定值，尤其是坐标系的X、Y及Z值可通过上述的输入屏进行更改。此外，在所述换件装置上优选安装有与所述吹塑装置的输入装置相互作用的另一输入装置，例如输入屏。

所述吹塑装置的移除及供应具有多种可能的方式。

在这种方式中，所有的所述吹塑装置可首先从各个模具载体(即单个成形站)上移除，而后分别引入到空的储料仓或存储系统中。此后，具有旧的所述吹塑模具的该存储系统由具有待交换的新的吹塑装置的完整的存储系统替换。然后，所有新的吹塑模具引入到所述吹塑模具载体中。在本实施例中，所述存储系统可例如通过升降台(lifting carriage)或借助转盘(turntable)来进行更换，例如以货盘的方式对机器器件(machine tool)进行更换。在本实施例中，所述吹塑模具载体将优选在整个替换过程中完成两个完整的旋转(revolution)。

在进一步可能的换件步骤中，储料仓包含中空的设置(setting)。在本实施例中，新的模具首先从塑模位置移动至该中空的设置内。此后，旧的模具从所述模具载体移动至上述的塑模位置内。在进一步的步骤中，新的模具从所述储料仓中转出至所述模具载体内。此后，另一个新的模具移动至所述中空的设置等内，直至整个换件过程完成。在中空的设置内的暂时性存储确保了特定的吹塑装置再次分别转移至确定的存储位置或特定的吹塑模具载体。在本实施例中，上述的中空的设置优选在空间上设置在所述吹塑模具载体及所述存储系统之间，更优选设置在所述存储系统上或所述存储系统内。

所述吹塑装置的移除和/或新的吹塑装置的供应优选在定时操作中进行。这表明各个所述吹塑装置的更换发生在当所述成形站处于停顿的时候。在这种情况下，所述换件装置可将特定的吹塑装置防治在储料仓内，在此过程中，所述成形站本身可进一步移动一站(by one station)，即所述吹塑轮进一步旋转一个位置。为了引入或移除所述吹塑装置，优选相对于所述运输路径成径向。如上所述，也可将所述吹塑装置放置或安置在中间站(intermediate station)上。因此，优选采用垂直运动。

与所述方法相关，所述换件装置的所述夹持装置可以主动锁定的方式夹持所述吹塑装置，用以运输所述吹塑装置(至所述设备)或从所述设备中移除。所述换件装置的所述夹持装置优选与所述吹塑装置以非主动锁定的方式接合。

在进一步优选的实施例中，所述吹塑模具载体的移除和/或放置优选以与所述路径和/或作用力相关的方式进行控制，且优选以与所述路径和作用力均相关的方式进行控制。

在所述控制期间，所述控制装置可分别移动至所述成形站或所述收容载体或所述吹塑载体上的至少一个确定的参考点上，和/或优选所述放置点(例如储料仓)上的至少一个确定的参考点上。这样，上述的参考点可传递至所述换件装置的控制机构(means)中，因此可以确定所述模具收容结构或所述吹塑模具载体各自的确切位置以及所述储料仓或所述存储装置的确切位置。在本实施例中，在储料仓装置的每次更换后，传播上述参考点，或者在故障(例如电压不足)情况下，传播上述参考点，以便由此将上述参考点传递至所述控制机构内。

在本实施例中，可以保存由此确定的所述参考点，和/或将其与已经保存在所述控制机构或所述控制机构的存储装置中的参考点进行比较。如果所确定的参考点与已经保存的所示参考点之间存在超出预设量的偏差，可分别生成错误报告或通知。

在进一步优选的实施例中，所示换件装置具有录像装置，例如照相机等。借助该照相装置，可检测所述吹塑装置的确切记录或放置点。

在本文中，所述吹塑装置和/或所述吹塑模具载体和/或所述储料仓装置也可在任意实施例中包括标记，用以确保所述吹塑装置与对应吹塑站之间的关联。这样，可确保从特定的成形站移除的特定的吹塑装置在进一步的更换过程中也与相同的成形站关联。由此，单个识别标识(identification)也可与各收容储料仓相关。

在本实施例中，上述的标记可以是例如条形码、二维码、RFID标签等。优选地，这种标记可以进行无接触式扫描。优选地，所述标记或所述标记的值特征分别引入到所述机器的控制装置中。

在进一步的方法实施例中，各标记在所述储料仓装置的每次更换后或者甚至在所述机器的故障情况下可进行重新阅读。由此，甚至在例外的条件下也可确保牢固的关联。

以下描述分别用于所述吹塑装置的另外的收容装置或储料仓。为了更换所述模具，该收容装置可安装在适当的位置，例如邻近所述成形站。在本实施例中，所述储料仓或收容装置分别可具有入口区域，所述吹塑装置可经由该入口区域分别放置于所述储料仓或所述收容装置内。在本实施例中，所述入口区域可呈圆锥状以便允许所述吹塑装置的平稳进入。本实施例中，所述吹塑装置或所述模具包(packet)优选分别大致垂直引入到所述储料仓内。尤其优选地，所述吹塑可分别放置于所述储料仓或所述收容装置的圆筒状开口内。所述储料仓本身可以安装在该收容装置内，尤其以主动锁定的方式安装。

在优选的实施例中，所述储料仓装置尤其在供所述吹塑装置引入的所述圆筒状开口区域内可具有弹性元件，以便能进行公差补偿(compensate tolerance)。

在进一步优选的实施例中，所述储料仓装置或所述收容装置和/或所述吹塑装置可在所述吹塑装置与所述储料仓装置的所述圆筒状开口相接处的区域内提供有入口区域，尤其具有锥形的入口区域。

在进一步优选的实施例中，如上所述，所述储料仓装置或所述收容装置分别具有多个用于收容所述单个吹塑装置的开口。在本实施例中，所述开口优选为圆筒状。特别优选地，所述储料仓设备内的这些开口至少部分(at least locally)由塑料制成。

在本实施例中，这些开口可安装形成多行，例如，相邻两行之间相互偏置。这样可增加所述吹塑装置的存储密度(packing density)。

在进一步优选的实施例中，所述吹塑装置在所述收容装置内的位置低于所述吹塑装置在所述吹塑模具载体内的位置。由此，在拆除所述吹塑装置时，所述吹塑装置向下落。

在进一步优选的实施例中，所述储料仓具有多边形的外部轮廓，优选为矩形。优选地，所述外部轮廓的纵向侧面大致垂直于所述参考圆的中点与所述吹塑模具载体之间理论上的径向连接线。由此，从所述换件装置或所述换件装置的臂分别可轻松抵达所述储料仓装置。

所述吹塑装置的结构进行以下描述。在此方法中，为了在模具载体或甚至模具载体外壳上解锁所述吹塑装置，或甚至在所述吹塑装置的底部部件的解锁过程中，所述安装方式(即尤其是所述侧部部件与所述底部部件之间的安装方式)可以是机械连接。然而，磁性连接也是可行的。

相继连接所示单个吹塑模具部件的这种固定机构优选设计成所述固定机构具有或使用仅沿拉伸方向的作用力并具有特定的径向屈服(yielding radially)，以便进行公差补偿。优选地，所述吹塑装置的部件(例如所述吹塑模具的半部(halves))上提供有突起或凸轮等，在所述突起或凸轮后接合有所述夹持装置的元件，或所述夹持元件可移动至所述突起或凸轮内。

在进一步优选的实施例中，连接至所述夹持装置的所述突起或凸轮优选径向安装在由所述容器的中点所描述的所述参考圆内。由此，可确保甚至在工作操作过程中这些凸轮也不会与例如馈进给及卸载星形轮的夹钳(clamp)接触.

在进一步优选的实施例中，所述吹塑装置的所述两个模具外壳及底座模具之间可提供主动锁定方式的连接，该连接防止所述底座载体相对所述侧部部件或所述模具外壳枢转。此外，在所述换件步骤之前，所述操作模具也可与所述模具半部机械连接。

为了简化装载及卸载步骤，在所述(所述塑料容器的)装载及卸载步骤中，所述吹塑装置的旋转轴可大致平行所述模具载体的所述轴延伸或甚至朝向所述吹塑轮的旋转轴延伸。

在进一步优选的实施例中，在生产过程中，还可将所述吹塑机的保护区域自动与所述吹塑模具或所述吹塑装置对应的放置区域分隔开，这种分隔可自动执行，尤其在模具更换步骤的开始或初始情况下自动执行。

在本实施例中，所述保护区域可发生变化，由此在所述设备的生产过程或所述工作操作过程中，机器操作员可进入所述模具设备的区域。由此，电机单元可在优选以主动或非主动锁定的方式放置所述吹塑轮之后，例如保证所述成形站在任何情况下相对所述换件装置的位置。

进一步地，所述模包或所述吹塑装置的机器人分别可从中间位置放置到所述储料仓中，而所述吹塑轮进一步进行定时步骤或将后续的成形站带入到换件位置。此外，所述吹塑装置的更换顺序可保持中间站的传播，在该中间站，可以分别临时停靠或者放置所述吹塑装置。在本实施例中，所述支撑装置无需设计为双夹具结构，然而所述模具与所述站相配的关联可发生在存储装置内，例如储料仓。

根据上述描述，所述吹塑载体和所述底座在所述吹塑装置的换件位置处的开启运动优选偏离在操作过程中的运动。这种情况在例如未连接有模具载体驱动结构的示例中具有优势。邻近站的吹塑模具载体同样可在其位置处枢转离开，以便能为在所述换件位置处出现的所述成形站提供更大的开口角，所述邻近站在任意情况下相对所述吹塑装置的所述换件位置进行主动引导或被动拖动。

进一步地，用于所述模具外壳及底座模具的固定机构可在夹持顺序中具有渐进特征线(progressive characteristic line)。在所述夹持顺序的开始阶段可发生具有小的作用力的较大冲程(stroke)，以便能在回缩时产生尽可能大的距离。在所述夹持顺序的末尾时，优选仅以较小冲程施加较大(substantial)力。

在进一步优选的方法实施例中，所述吹塑站和/或所述储料仓的换件位置，和/或例如吹塑装置同时进行放置的中间位置，位于所述换件装置的有效圆(effective circle)的预设外周范围内，优选所述有效圆的270°范围内，进一步优选所述有效圆的220°范围内，尤其优选在所述有效圆的180°范围内。

在进一步优选的方法实施例中，在从分别所述成形站中移除所述吹塑装置或将所述吹塑装置安装至所述吹塑模具载体上的过程中，所述换件装置或所述换件机器人分别执行与所述设备的参考刻度圆(divided circle)相关的径向运动。这种运动可以是纯径向的运动，但也可以是包含径向分量的运动。

在进一步优选的方法实施例中，在从分别所述成形站中移除所述吹塑装置或将所述吹塑装置安装至所述吹塑模具载体上的过程中，所述换件装置或所述换件机器人分别执行大致垂直的运动。“大致”一词用于表示这样的情况：运动方向与精确的垂直方向相差不超过20°，优选不超过10°，并且尤其优选不超过5°。

附图说明

进一步的优点和实施例将从附图中呈现。附图中：

图1是根据本发明的设备的示意图；

图2是具有图示换件装置的设备的示意图；

图3是图2所示设备的俯视图；

图4是图2所示设备的另一示意图；

图5是图2所示设备在另一操作状态下的另一示意图；

图6是成形站的示意图；

图7是用于吹塑装置的模具外壳的示意图；

图8是换件装置的示意图；

图9是用于夹持吹塑装置的夹持装置的示意图；

图10是具有吹塑装置的换件装置的示意图；

图11示出了上述换件装置的可能状态；

图12示出了具有吹塑装置的储料仓(magazine)的示意图。标号清单

1 设备/成形装置

6 底座载体

8 成形站

10 塑料预制件

12 基站载体

14 吹塑装置

15 吹塑模具外壳

15a 用于回火介质的供应及移除元件

16 吹塑模具载体

16a 16b 吹塑模具载体部件

18 外壳

18a 凹槽

20 塑料容器

22 用于控制换件装置的控制装置

32 壁

34 壁部件

40 换件装置

40a-40d 换件装置

42 用于控制成形装置的控制装置

46 检测装置

50 熔炉

52 夹持装置

54 第二枢转壁

56 第一枢转臂

58 载体

62 引导元件

63 凹槽

64a、64b 突起

66 突起

70 储料仓装置

72 孔

74 载体/货盘

75 载体盘

77 开口

78 载体

79 底座载体

79a 开口/孔

82 锁定装置

D 旋转轴

B 用户

A1至A6 轴

W 换件位置

R 径向方向

具体实施方式

图1示出了用于将塑料预制件成形为塑料容器的设备1。在本例中，塑料预制件10供应至各个成形站8并膨胀以形成塑料容器20。经历该膨胀之后，该塑料容器再从该设备移除。为此，提供有供给星形轮，该进给星形轮将该塑料预制件供应给设备1以及移除装置，尤其是将制成的容器从该设备中移除的运输星形轮。设备1包括基站载体(station carrier)12，在该基站载体上安装有多个成形站8。在本例中，该基站载体12可以是例如图1所示的绕旋转轴D(在本例中以相对图示平面呈直角延伸，因此为垂直延伸)可旋转的吹塑轮。各单个成形站在任何情况下包括本例中的一个吹塑装置14。该吹塑装置14由两个侧部部件及底部部件形成。根据本发明，这些吹塑装置可以互换。在本例中，吹塑装置14安装在该吹塑模具载体16上，可从该吹塑模具载体16中移除或者分别安装在该吹塑模具载体16上。

标号40指代换件装置，用于将该吹塑装置从其吹塑模具载体上移除或者将该吹塑装置安装在该吹塑模具载体上。标号6指代底座载体(base carrier)，在该底座载体上可旋转设置有基站载体12。换件装置40也安装在底座载体6上或邻近该底座载体6。这样，换件装置40可集成在该装置内。标号18指代外壳，该外壳至少部分包围该基站载体12，而更优选地，如下所示，该外壳也分别封装或包围换件装置40.

标记字母W指代换件位置。如上所述，该吹塑装置优选在特定的换件位置进行更换。这意味着该成形站可由载体12的旋转相继移动至该换件位置W，旧的吹塑装置进而可从该换件位置移除，而新的吹塑装置也可优选进行供给。标记字母R指代径向方向。该换件装置或该换件装置的夹持装置分别优选沿该径向方向分别供应至该成形站或该吹塑装置以便进行更换。

图2为装置1的透视图，在本例中，仅分别示出了一个成形装置或成形站8。安装有该成形站8的该基站载体也同样没有示出。然而除此之外，底座载体6则再次明显示出，在该底座载体6上安装有换件装置40。换件装置40在本例中包括第一可枢转臂56以及第二可枢转臂54。这两个臂相互之间以铰接及驱动连接的方式进行可枢转连接。

标号52指代用于夹持及运输该吹塑装置的夹持装置。在本例中该夹持装置相应可枢转地安装在第二臂54上，优选以可旋转的方式进行安装。这样，该夹持装置整个在空间上可绕至少三个，优选四个轴进行枢转。此外，如虚线所示的矩形表面，也可提供多个换件装置，该换件装置在任何情况下安装在尤其至少间接安装在底座载体6上。这样，单个吹塑装置可更迅速地在换件操作中进行更替。

标号46示意性指代检测装置，该检测装置分别检测作用到换件装置40或夹持装置52上的作用力以便能在紧急情况下使该作用力终止。优选地，该装置包括多个这种检测装置，该检测装置优选与单个分别引起换件装置40或夹持装置52运动的驱动装置关联。这些检测装置可以是例如确定实际力、力矩等的测力装置。然而也可能，从该各个驱动参数确定该力，例如从电流等。

标记字母B指代操作该设备(plant)的用户。在该换件装置运行的过程中，在换件装置40可以达到的区域，用户相反可优选不在该区域内移动。

标号22指代用于控制该换件装置的控制装置。标号42指代用于控制成形站本身的控制装置。在本例中，这两个控制装置可相互之间配合，尤其用以执行用于更换该吹塑装置的换件操作。在本例中，在该装置的正常工作操作中，该换件装置可以移动至休止位置(rest position)，在该位置中该换件装置占用尽可能少的空间。

图3示出了图2所示装置的俯视图。明显地，换件装置40同样集成在外壳18内。图3所示的状态中，臂56刚好摆出(swing out)以便夹持装置52能刚好夹持一个吹塑装置。

此外，还示出了储料仓装置70，包括多个用于收纳该吹塑装置的收纳点72。在本例中，这些吹塑装置分别可在任何情况下插入到该收纳点或孔72内。

图4进一步示出了根据本发明的该装置。显然，在本例中提供了壁32，壁32将用户B与换件装置40分隔开，由此该用户不会受伤。此外，也可提供另一可移动的壁部件34，以便一方面该机器更易于维修保养，或如图1所示另一方面也可提供更多的换件装置。

图5中的图示与图3中的图示相似，但是，在本例中，换件装置处在不同的操作位置。例如，可以是这样的工作状态：在该状态中，该设备将塑料预制件成形为塑料容器。显然，在外壳18内可安装有凹槽18a,该凹槽18a也可用于换件装置40的完全移除。图5所示的状态中，该换件装置40的单个臂可以进行折叠，以便换件装置40仅占用很小的空间。

图6示出了成形站8。在本例中，明显可以看出吹塑模具载体16，该吹塑模具载体16包括两个吹塑模具载体部件16a、16b，该吹塑模具部件可一个从另一个(one out of theother)枢转出来以便能打开或关闭吹塑装置14。该两个吹塑模具载体部件16a、16b也可一个从另一个枢转出来用于换件操作，以便能移除吹塑装置14。

标号82整个指代锁定装置，该锁定装置在工作操作中将该两个吹塑模具部件16a、16b相互锁定，以便甚至在高压情况下，该两个吹塑模具部件也不会一个从另一个枢转出来。标号66在所有示例中指示安装在吹塑装置14的两个侧部上的突起(projection)。突起66在本例中充分稳固，吹塑装置14整个将搭载(to be carried on)在该突起66上。在本例中，该夹持装置或该夹持装置的零部件可分别在突起66后接合(engage)，由此夹持装置52能借助该突起运送该吹塑装置。该吹塑装置也可由突起66上支撑的该吹塑装置的侧部部件整个支撑到一起。

图7示出了吹塑模具载体外壳。该吹塑模具载体外壳15可安装在该吹塑模具载体16上而相应地该载体16本身可分别收容该吹塑装置或该吹塑装置的部件。在本例中，可提供供应及移除元件15a用以向该吹塑模具外壳15供应介质，例如回火(tampering)介质。

图8进一步示出了换件装置40。在本例中，相应示出了第一臂56，第一臂56关于第一轴A1可枢转。然而除此之外，臂56也关于第二轴A2可枢转。第二臂54安装在该第一臂56上，在本例中臂54关于轴A3相对第一臂56可枢转。在本例中，两个轴A1、A3相互平行。然而，这些轴也可相对彼此倾斜或歪斜设置。此外，第二臂54也关于第四轴A4可旋转。

在所有示例中均提供有驱动装置，例如尤其是但不限于电动机驱动，用以获取上述关于各个轴及后续将要描述的其他轴的各枢转或旋转运动。然而除此之外，也可能采用气动和/或水压驱动。用于夹持该吹塑装置的夹持装置52提供在第二臂54上。在本例中，这种夹持元件关于轴A5相对臂54可枢转。轴A5可垂直于轴A3和/或在本例中也垂直于轴A4。此外，该夹持装置通过载体58安装在臂54上。该夹持装置本身可相对该载体58关于轴A6可旋转。

吹塑装置14可借助上述多种运动从单个成形站上移除以及可安装在载体74上，载体74在本例中图示为欧罗货盘(Euro pallet)。然而，吹塑装置14也可能直接引入到提供的储料仓内的开口中。

该储料仓装置或托盘74与换件装置40之间的距离在本例中可介于1米至2米之间。此外，该换件装置的相应的动作半径可以在1.5米之内。

图9分别详细示出了换件装置40或其夹持装置52。该夹持装置在本例中可具有引导元件62，该引导元件可在该吹塑装置对应的面上方进行引导。此外，也可提供突起64a、64b，用于使换件装置40(或更确切地说使该夹持装置)相对该成形站定心。标号63指示位于该引导元件62内的凹槽，该突起接合在在该凹槽后用以更换该吹塑装置。这样，引导元件62也用于运送吹塑装置14。

图10示出了安装有吹塑装置14的该换件装置。显然，夹持臂52在本例中与安装在吹塑装置14上的两个突起66接合并压紧，由此该吹塑装置在一起支撑。这样，图6及图9中示出并安装在吹塑装置14上的突起66由此用于将该吹塑装置在其运输过程中在一起支撑。由此，夹持装置52优选在吹塑元件14的元件的上方与吹塑装置14的元件接合用以支撑该吹塑装置14。该吹塑装置内的这种夹持方法适用于特定的方式，因为图6中也示出的该吹塑装置延伸至其载体外，这样吹塑装置也可以在该吹塑模具载体16的关闭状态下进行夹持。这样，该换件装置或机器人分别可以首先通过突起66与吹塑装置14接合，仅那时该吹塑模具载体才开启。这样，可以确保该吹塑装置在任何情况下在任何位点都能及时保证安全。

图11对本发明进行了进一步的图示。在本例中，提供多个换件装置40a-40d，借助该换件装置，该装置的元件在各示例中可以进行更换。在本例中，可以提供例如两个换件装置(40a、40b)用以更换吹塑装置14，以及可以提供另外的更换其他元件的更换装置，该其他元件例如熔炉(furnace)50内的加热芯轴(heating mandrel)，加热芯轴用于加热该塑料预制件(换件装置40d)。此外，利用所示的换件装置40c，例如可以更换支撑元件，比如传递夹具(transfer gripper)，该支撑元件在该塑料预制件加热后将该塑料预制件运输至成形装置1。

图12示出了收容装置，例如用于收容还吹塑装置14的储料仓。该收容装置在本例中包括具有多个开口77的载体盘75。该载体盘75可借由载体78安装在底座载体79上，该底座载体79进而分别包括开口79a或孔，用于收容该吹塑装置。该储料仓优选具有与所谓的欧罗货盘相同的尺寸，因此优选的尺寸范围为1200×800mm。在本例中，如图12所示，各个开口79a安装成行并且相互偏置，由此可将尽可能多的吹塑装置引入至该货盘。

申请人保留要求申请文件中对本发明来讲必需的全部特征的权利，只要与现有技术相比，这些特征自身或其结合是新颖的。

Claims (9)

1.用于将塑料预制件(10)成形为塑料容器(20)的设备，具有将所述塑料预制件(10)沿预设运输路径运输的运输装置(2)，所述运输装置(2)具有可移动的基站载体(12)，所述基站载体(12)至少间接安装在固定的底座载体(6)上且安装有多个所述成形站(8)，所述成形站(8)具有形成腔体的吹塑装置(14)，在所述腔体内所述塑料预制件能成形为所述塑料容器，所述吹塑装置安装在吹塑模具载体(16)上，其特征在于，所述设备(1)具有换件装置(40)，所述换件装置(40)适用于将至少所述吹塑装置从所述吹塑装置的所述吹塑模具载体(16)上移除，和/或用于将所述吹塑装置安装在所述吹塑模具载体(16)上；所述换件装置(40)具有第一控制装置(22)，用于控制所述吹塑装置的移除运动和/或用于控制将所述吹塑装置安装在所述吹塑模具载体(16)上的安装运动；所述设备包括第二控制装置(42)，用于控制吹塑步骤；所述第一控制装置(22)及所述第二控制装置(42)至少有时相互配合；所述换件装置具有至少一个枢转换件臂(54、56)，所述换件臂至少间接安装在所述底座载体(6)上；所述换件装置安装在所述用于塑料预制件成形为塑料容器的设备的用于成形的区域内；这样当在换件步骤中所述第二控制装置影响所述吹塑模具载体的开启时，所述第一控制装置对所述吹塑装置的更换自动发生。

2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述设备(1)包括至少沿所述基站载体(12)周向包围所述基站载体(12)的外壳(18)。

3.根据权利要求2所述的设备(1)，其特征在于，所述换件装置(40)能整个移动至所述外壳(18)围成的空间内。

4.根据上述项权利要求中的至少一项所述的设备(1)，其特征在于，所述换件装置具有第一控制装置(22)，用于控制所述吹塑装置的移除运动和/或用于控制将所述吹塑装置安装在所述吹塑模具载体(16)上的安装运动；所述设备还包括第二控制装置(42)，用于控制吹塑步骤；所述第一控制装置(22)集成到所述第二控制装置(42)中。

5.根据上述项权利要求中的至少一项所述的设备(1)，其特征在于，所述换件装置(40)具有至少一个夹持装置(52)，用于夹持所述吹塑装置(14)。

6.根据上述项权利要求中的至少一项所述的设备(1)，其特征在于，所述换件装置(40)具有至少一个检测装置(46)，用于检测作用到所述换件装置(40)的至少一个元件上的至少一个作用力。

7.根据上述项权利要求中的至少一项所述的设备(1)，其特征在于，所述换件装置(40)包括具有至少三条运动轴(A1…A6)的成串或成行的运动学设置。

8.一种用于将塑料预制件成形为塑料容器的设备的操作方法，在所述设备的工作操作过程中，所述塑料预制件由多个成形站(8)沿预设运输路径运输并在可流动介质作用下发生膨胀以形成塑料容器；采用吹塑装置(14)以使所述塑料预制件膨胀，所述塑料预制件(10)在所述吹塑装置(4)内部膨胀以形成所述塑料容器(20)；在换件操作中，至少一个所述吹塑装置(14)从所述设备中移除和/或至少一个所述吹塑装置安装至所述装置的吹塑模具载体(16)上，其特征在于，采用换件装置(40)以更换所述吹塑装置(14)，第一控制装置(22)控制所述吹塑装置的移除运动和/或控制将所述吹塑装置安装在所述吹塑模具载体(16)上的安装运动；所述第一控制装置(22)至少有时与用于控制吹塑步骤第二控制装置(42)相配合；所述换件装置具有至少一个枢转换件臂(54、56)，所述换件臂至少间接安装在所述底座载体(6)上；所述换件装置安装在所述用于塑料预制件成形为塑料容器的设备的用于成形的区域内；这样当在换件步骤中所述第二控制装置影响所述吹塑模具载体的开启时，所述第一控制装置对所述吹塑装置的更换自动发生。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述成形站(8)在工作操作过程中沿循环的运输路径进行运输，在所述换件操作中，相对于所述循环运输路径，所述吹塑装置在其吹塑装置将要被移除的各个成形站的预设的固定位置移除。