CN104760262B - 具有用于操作部件的自动更换装置的将塑料预制件重塑形成塑料容器的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于将塑料预制件重塑形成塑料容器的设备(100),具有用于加热塑料预制件的加热装置(50)和用于将塑料预制件重塑形成塑料容器的装置(1),装置(1)沿塑料预制件(10)的传输方向设置于加热装置(50)的下游,装置(1)具有沿预定的传输路径传输塑料预制件(10)的传输装置(2),传输装置(2)具有站载体(12),站载体(12)上设置有多个重塑站(8),每一重塑站(8)具有吹塑装置(14),每一吹塑装置(14)设置在吹塑模具载体(16)上。根据本发明,所述装置(1)具有更换装置(40),更换装置(40)适用于至少将吹塑装置(14)从吹塑模具载体(16)上移开和/或将吹塑装置(14)连接至吹塑模具载体(16)上,其中更换装置(40)还适用于至少将加热装置的一个可更换元件(96,98)从加热装置上移开和/或将可更换元件连接至加热装置上。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于将塑料预制件重塑形成塑料容器的设备和方法。
背景技术
长久以来从现有技术中人们就已经知道用于塑料预制件重塑形成塑料容器的设备和方法。在这种情况下,通常为人所知的是,塑料预制件在加热状态下膨胀成塑料容器之前对该塑料预制件进行升温。其中,这种膨胀通常通过施加压缩空气实现。重塑装置通常表征为多个吹塑站(station),其中单个吹塑站还具有吹塑模具;在吹塑模具内塑料预制件可以重塑形成塑料容器。如果生产者想要将一种特定类型的容器更换为另一种类型的容器,则除此之外,还需要更换单个吹塑模具。
根据某些重塑过程,还有必要将加热装置上的某些操作部件进行更换,如支撑心轴、屏蔽板或其它等;其中该支撑心轴例如用于支撑塑料预制件。这些部件的更换是非常复杂的过程。
因此,从申请人自身(internal)已知的现有技术中已知,使用更换机器人来对这些操作部件进行更换。这些更换机器人可以将吹塑模具从吹塑模具载体上移开,并用其它吹塑模具替换这些吹塑模具。从申请人自身的现有技术中还可以知道,使用其中一些更换机器人对有关加热装置或加热炉的操作部件进行更换的概念。然而,这个更换过程相当昂贵。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种比其它现有技术的设备更有效、特别是更节省成本的设备和方法。上述目的通过根据本发明独立权利要求的主题内容可以实现,较佳实施例以及进一步的发展形成从属权利要求的主题内容。
本发明的用于将塑料预制件重塑形成塑料容器的设备具有用于加热塑料预制件的加热装置。该加热装置具有用于传输塑料预制件的传输装置,且传输装置具有多个支撑元件以支撑塑料预制件。
进一步地,该设备具有用于将塑料预制件重塑形成塑料容器的装置,该装置沿塑料预制件的传输方向设置在加热装置的下游。其中该装置具有沿预设的传输路径传输塑料预制件的传输装置,且传输装置具有可移动的站载体(station carrier),站载体至少间接地与基本载体对准。在站载体上设置有多个重塑站,其中这些重塑站中的每个均具有吹塑装置,且吹塑装置进而形成空腔。塑料预制件在该空腔内可以重塑或膨胀形成塑料容器。在本实例中,这些吹塑装置连接至吹塑模具载体上。
本发明的装置包括更换装置,该更换装置适用于至少将吹塑装置从吹塑模具载体上移开,和/或将吹塑装置连接至吹塑模具载体上。在本实例中,这种更换装置具有至少一个可旋转的更换臂,其中更换装置进一步适合于并设计成用于将加热装置的至少一个可更换元件从加热装置中移开,和/或将可更换元件连接至加热装置。
与现有技术所知的设备相比,因此建议更换装置或更换机器人不仅用于吹塑模具的更换,且相同的更换装置还可以用于将元件从加热装置中移开或更换。
换句话说,用于更换吹塑模具的机器人还可以用于更换加热装置的元件,如支撑心轴、加热心轴或加热模块内的屏蔽板等。这样,已有的更换装置仍然可以使用,并得到更好的利用。进一步地,可以更有效地利用操作人员,因为仅通过一个更换装置自身可以优选地完全更换所有的操作部件。
加热装置优选具有锁紧装置或锁紧元件,该锁紧装置或锁紧元件用于对关于加热装置或载体的可更换的更换元件进行锁紧。在本实例中,优选地,锁紧装置设计成可以通过更换装置独立地释放,如有必要,自动或独立锁紧。这样,更换装置可以首先释放这种方式的锁紧,然后将需更换的元件插入,并优选地以便之后锁住该锁紧机构。
换句话说,加热装置可以具有释放机构或锁紧机构,促使或阻碍待更换的操作部件或元件的更换。
在另一优选的实施例中,更换臂可以在第一更换位置和第二更换位置之间移动;其中,该更换臂在第一更换位置内可以夹持吹塑装置,而在第二更换位置可以夹持加热装置的至少一个可更换元件。为此,建议更换装置具有一个更换臂,其中该更换臂在用于重塑塑料预制件的装置的工作区域内可引导,且在该区域可以执行更换操作;且该更换臂在加热装置的工作区域内可引导,以在该区域内更换相应的更换元件或操作部件。
在另一优选的实施例中,更换装置具有至少一个夹持装置,用于夹持吹塑装置。该夹持装置指任何可以至少与吹塑装置非正面接触的装置,以将吹塑装置从吹塑站上移开或从吹塑载体上移开,或者以将吹塑装置放置在吹塑站上。在本实例中,该夹持装置可以为定义范围较窄的夹持装置。然而,该夹持装置还可以具有接合元件,其中该接合元件与吹塑模具的相适配的接触元件相互作用,以便在吹塑装置和夹持装置之间形成至少非正面接触,但优选为正面接触。
在另一优选的实施例中,夹持装置以可更换的方式连接至更换臂上。例如,这样可以使得用于夹持吹塑装置的夹持装置与用于夹持加热装置的更换元件的夹持装置之间可以进行更换。特别优选地,更换装置可以通过自身单独地更换各自的夹持装置。这样,关于重塑塑料预制件的装置和加热装置的大型自动更换操作是可能的。
总之,夹持装置是一种操作装置,而且还特别适用于传输各自的待插入的部件,如吹塑模具、支撑心轴或屏蔽板等。在另一优选实施例中,还可以将两个夹持装置连接至更换装置的一个臂上,其中一个夹持装置用于夹持吹塑装置,另一夹持装置用于夹持加热装置的更换元件上。
关于旋转轴或转动轴,在本实例中,例如这两个夹持装置可以设置在相对的两侧。这样,另一夹持装置不会干扰正在进行的更换操作。
在另一优选实施例中,更换装置可以从整体上相对加热装置和用于重塑的装置进行移动。可能沿轨道引导更换装置,因此更换装置可以在加热装置和重塑装置的预定区域之间进行移动。
然而,例如,更换装置还可以固定设置在加热装置和用于重塑的装置之间,并优选地通过该更换装置的臂操作两个机器模块。通过这样的设置,所述臂优选配置有可更换的处理头,即配有夹持装置,使得可以更换各自的夹持装置并独立地将该夹持装置放下。在本实施例中,可以设有如用于重塑装置的处理头和用于加热装置的处理头等。
还可能设置有组合处理系统或处理头,该组合处理系统分别如前述那样在一个处理头上具有两个不同夹持形式,例如一个用于更换吹塑模具,一个用于更换加热心轴。其优势是机械臂上的实际头部没有必要进行替换。
在另一实施例中,有可能在可自由移动的小车上设置更换装置,以便其不仅可以用于这里所述的装置上,而且还可以进一步用于集合(aggregate)或装置上,如灌装装置、贴标签装置或相似的装置上。
在上述的轨道系统上设置更换装置的优势是:更换装置可以通过设定的路径在设定的区域移动。也因此使得可以选择中间区域来存储操作部件。在本实例中,更换装置或机器人总是优选拾取各自更换过程所需的操作部件,将操作部件放到小车上,并将操作部件优选暂时缓存。这样做的一个优势是不再需要存储箱;其中该存储箱用于放置操作部件,占用机器空间并阻碍通向机器的入口。
在另一优选的实施例中,更换装置设置在保存区域内,如防护箱等。这样,可以预防更换装置对使用者造成的伤害。例如,更换装置的臂可以以使整体更换装置能够装配进防护箱内的方式进行设定或移动。
防护箱可以从前述的装置拆卸下来,然而也有可能将更换装置设置在整体装置的区域内来生产以此目的的容器。
在另一优选实施例中,加热装置的可更换元件选自于以下一组元件,包括用于支撑塑料预制件的支撑心轴、用于支撑塑料预制件的支撑托架、用于使塑料预制件的部件屏蔽热量的屏蔽元件等等。特别是,这些屏蔽元件可以是人们所知的屏蔽板,这些屏蔽板需要应用于塑料预制件的基体上,避免热量靠近塑料预制件上不需要加热升温的区域,尤其是塑料预制件的孔穴区域。
在另一优选实施例中,装置包括至少一个存储箱装置,用于存储吹塑装置和/或存储可更换元件。这使得更换装置通过自身可以独立地将吹塑模具移开并放置在所述存储箱内。优选地,装置具有两个存储箱,一个用于存储吹塑装置,另一个用于存储加热装置的元件,如前述的支撑心轴等。
在另一优选实施例中,设备具有用于处理容器的另外的处理装置。设备和/或处理装置进一步具有更换装置,该更换装置适用于更换至少一个可消耗材料和/或该另一处理装置的至少一个操作组件。在本实施例中,本发明涉及一种设备,该设备具有至少两个处理装置,如两个吹塑机、或者一个吹塑机和灌装器、或者加热炉和设置在下游的吹塑装置。有可能在设备上使用多个更换装置或机器人,或者使用一个机器人处理多个处理装置上的任务。这里,有可能这些更换装置在整条线上或在设备上彼此之间通过高级控制器进行联通。这样,上述相同的更换装置可以用于执行各种设备和部件的过程。还可以设置多个更换装置。如前所述,这些处理装置可以为相同类型的两个或多个处理装置,如两个灌装器或两个吹塑机,或还可以是其它各种处理装置等。
这里指出,这里描述的具有另外的处理装置的实施例还可以独立于上述的本发明的实施例进行使用,也就是更换吹塑模具载体内的吹塑模具部件。申请人保留针对这种实施例的单独保护的权利。该实施例还可能用于不具有吹塑装置的设备,例如具有灌装器和贴标签装置的设备。
在另一优选实施例中,适用于至少将吹塑装置从吹塑模具载体上移开和/或将吹塑装置连接至吹塑模具载体上的更换装置还适用于更换至少一种可消耗材料或另外的处理装置的至少一个操作部件。同样地,例如,一个更换装置有可能是可移动的,特别是可转动的,以便在各种装置部件之间或处理装置之间驱动。优选地,以更换装置可以到达整条生产线或整体设备的方式设置设备或生产线或更换装置。这里,设备或更换装置可以设置成,使得更换装置还以可以到达多个相同型的机器部件并在这些部件上执行任务,其中相同型的机器部件为如多个吹塑机等。
在另一优选实施例中,另外的处理装置选自下述处理装置组,包括用于生产塑料预制件的生产装置、用于灌装容器的灌装装置、用于为容器贴标签的贴标签装置、用于建立容器分组的分组装置(grouping device)、用于将多个容器包装的包装装置、用于将容器封口的封口装置、用于将塑料预制件重塑形成塑料容器的重塑装置以及上述装置的各种组合等。各自的更换装置执行不同的任务。例如有可能对于贴标签机而言进行标签的更换,特别是使用不包括多个标签卷(多卷)的贴标签机的时候。在贴标签机的实例中,可额外地进行螺钉更换,这样以便改变连续的容器之间的分离。
在包装机的实例中,还可以添加带有包装材料的卷轴。此外,还可以更换为容器导向的导向轨道。
在码垛系统(palletizing system)中,例如可以插入新的中间层或可以实行功能转动和分布。此外,可以设置两个更换装置,以便例如在类型更换的实例中移开一个更换装置。
当使用灌装装置时,还可以插入新的操作部件,如灌装件或其他类似物等。在用于容器封口的封口装置的实例中,例如,可以更换封口锥和/或封口件。如果处理装置是注塑机,则例如可以更换注塑工具。
大体上,更换装置可以提供并处理包装材料,如标签、预制件封口及其他类似物。此外,在类型更换的实例中,在生产过程中的码垛会与模具更换一起进行,以便避免需要码垛机器人。
此外,更换装置还可以调整在嘴部更换的实例中的设备,例如通过更换在吹塑机实例中的吹塑活塞或支撑心轴调整装置,或者通过更换夹持件或锯齿形星形件之类调整装置。
更换装置还可以用于直接支撑使用者。同样地,更换装置可以例如带着支撑板上的使用者穿过设备,以便使用者可以手动执行任务。
此外,更换装置还可以用于处理产品本身,特别是在容器检验过程中(和/或执行检验的过程中)处理产品,以便在单个测试站之间实现处理。
更换装置还可以用于执行质量检测。最后,用户的任务,例如维护、维修(service)、供应或处理也可以通过更换装置来进行。
在另一优选实施例中,至少一个更换装置在至少两个处理装置之间是可移动的。同样地,例如可以设置轨道系统,利用轨道系统使得各自的更换装置可以在两个处理装置之间进行移动。这样,更换装置可以在两个处理装置上都进行工作操作。
此外,还可以设置无驱动的传输系统,其中更换装置可以在多个处理装置之间进行移动,例如通过轨道系统或GPS导航进行移动。
在另一优选的实施例中,设备包括用于操作部件存储的存储装置,以便例如存储一些操作部件和/或可消耗材料,以及更换其它操作部件。
在另一优选的实施例中,至少一个更换装置适用于将操作部件和/或可消耗材料从存储装置移开,和/或将操作部件添加进存储装置。
本发明进一步针对一种用于生产塑料容器的方法,其中使用加热装置对塑料预制件加热升温,并在加热的过程中通过传输装置对塑料预制件进行传输。
在本实例中,加热装置或传输装置各自具有用于支撑塑料预制件的多个支撑元件。在加热后,塑料预制件通过重塑装置(设置在加热装置的下游)膨胀形成塑料容器。在本实例中重塑装置具有沿预设的传输路径传输塑料预制件的传输装置,而传输装置进一步具有可移动的站载体(station carrier),该站载体至少间接地设置在固定的基本载体上,且在站载体上设置有多个重塑站;其中在各种情况下,这些重塑站具有吹塑装置,这些吹塑装置形成空腔,且塑料预制件在该空腔内成形为塑料容器,其中,每个这些吹塑装置分别设置在吹塑模具载体上。
根据本发明,使用更换装置至少可以将吹塑装置至少暂时地从吹塑模具载体上移开和/或连接至吹塑模具载体上。进一步地,该更换装置将加热装置的至少一个可更换元件至少暂时地从加热装置上移开或将可更换元件连接至加热装置。该加热装置优选为红外线加热炉;然而,还可能使用微波炉。
在更优选的方法中,更换装置的操作元件至少暂时地移动至加热装置的工作区域,且更换装置的操作元件至少暂时地移动至重塑装置的工作区域。这使得相同的操作元件可以用于上述两个目的,即用于更换吹塑装置以及用于更换加热装置的元件。
元件例如可以是更换臂的终端段(end section),但也可以是前述的处理头,其中夹持元件连接至该处理头。正如上述,工作区域尤其描述了空间区域,通过该空间区域使得各自待插入的元件可以移动,例如像这样的可更换元件所在的位置通常可以更换。在加热装置的实例中,例如这可以是重定向区域(redirection area),带有多个支撑元件的传输链引导包围该重定向区域。
在另一优选实施例中,在加热装置和待更换的部件之间的锁紧件优选通过释放元件进行释放,特别是通过更换装置进行释放。
在插入元件与其载体、或重塑装置和/或加热装置的不同区域之间的锁紧件还可以优选地通过锁紧装置接合,特别是通过更换装置进行接合。
在另一更优选的方法中,待更换的部件存储在存储箱装置中。该存储箱装置可以是使得单个更换元件单独存放的存储箱装置。
进一步地,有可能会在更换过程中在吹塑装置和/或更换装置上执行清洗程序。同样地,更换装置有可能还产生使得清洗剂和/或灭菌剂施加于待更换的部件上的效果。例如待更换的元件可以浸泡在带有清洗剂和/或灭菌剂的浴盆(bath)内。还有可能通过加压装置将清洗剂和/或灭菌剂应用至待更换的部件上。这个程序也可以导致各自部件的全自动更换。
优选地,更换装置还适用于在至少一个操作元件上执行处理过程,其中该操作元件用在不同于更换操作的另外的操作模式的装置上。更换装置还可能用于更换其他部件,例如拉伸杆、转移星形轮或其他类似物等。
因此建议不仅使用更换装置更换吹塑模具,还在其它时候使用该更换装置执行其它任务,如清洗或维护部件,比如吹塑模具等。例如可以使更换装置(尤其但不限于机器人)例如在容器的生产过程中对于已移开的吹塑模具执行清洗和维护操作。
当吹塑模具必须经常更换时,上述设置是特别受欢迎的。如前所述,更换装置优选为半自动机器人,并优选为自动机器人。然而,手动更换装置也是可能的。例如有可能使用已知的操纵器替代机器人。操纵器补偿待移动的部件(如吹塑模具)的重量,以便于操作。使用者可以操作以下的操纵器,其中在该操纵器的端部连接有模具的夹持元件。这种操纵器的更换并不是自动执行或者没有使用者的情况下执行的。这里指出,将更换装置设计为操纵器,使得该更换装置可以使用,而不管更换装置是否执行除了更换部件之外的其他任务。
因此申请者保留对更换装置已知为操纵器或已知为人工操作部件的实施例进行保护的权利。例如这种操纵器比机器人的生产成本要低。
这里还指出,更换装置还可以用于不直接影响重塑装置的任务,如对灌装器的灌装元件的清洗程序。
此外,没有必要隔开出区域以用于存储该操纵器或机器人。另外,这样的操纵器的技术比较简单、便宜,因此例如适合于低技术标准的国家。
然而,像这样的操纵器还可以使吹塑装置整体更换,即特别是包括吹塑模具的所有部件。因此,快速的且符合人类工程学的更换过程也是可能的。
然而,除此以外,像这样的更换装置的其它组件可以保持原貌,如模具、存储箱、吹塑站和驱动器。像这样的操纵器具有的优势是:它可以实现成本较低,特别是还可以针对希望不使用自动更换装置就可以快速更换部件的顾客人群。
为了使用吹塑模具填充存储箱,吹塑模具例如可以由先前的操作者插入进各自的开口作为封装体。这样的模具封装体优选没有把手或之类的,且模具的三个部件(两个模具半部和底模)彼此间不固定,如果没有合适的工具通常很难实现。为了实现这个任务,操作者可以使用简单的工具模仿机器人的夹持头,以便夹持模具封装体。通过非正面的和正面的连接确保安全的夹持。
在另一优选的实施例中,更换装置因此具有用于夹持吹塑装置的夹持装置,其中该夹持装置可以沿至少两个不同方向移动。该夹持装置优选可以绕至少三个不同的轴旋转。更优选地,该夹持装置可以绕六个轴旋转。
优选地,夹持装置连接至可移动的臂。特别优选地,夹持装置可以自动从臂上分离。此外,在本实例中,夹持装置还可能与介质连接件(media connection)自动断开。
通过本发明,在更换装置处于操作模式下,尤其是在吹塑机工的生产的过程中,可以使更换装置执行对下个更换步骤有必要性的任务,如清洗吹塑模具或装载存储箱。
在另一优选的实施例中,更换装置具有用于处理操作元件至少一个处理装置,例如可以是用于清洗所述操作元件的清洗元件。该清洗元件例如可以具有用于将清洗剂或灭菌剂施加至操作元件表面的喷嘴。除此之外,处理装置还可以具有灭菌装置,如将灭菌剂用在操作元件上的加压装置,或为了灭菌使操作元件受到辐射的辐射装置。
因此,上述的操作模式优选为设备的生产模式。这样,建议在设备处于操作过程中,也就是当生产容器时,更换装置可以执行其它任务。
在另一优选的实施例中,处理步骤选自下述处理步骤组,包括清洗步骤、维护步骤、灭菌步骤以及所述步骤的组合其他类似步骤。
在另一优选实施例中,操作元件选自下述操作元件组,包括吹塑模具、夹持元件、用于支撑容器的支撑心轴、拉伸杆、吹塑喷嘴、灌装阀及其他类似操作元件。在另一更优选的实施例中,所述操作元件还可以用于处理容器。因此,该操作元件可以是上述的其中一个操作元件,例如用于夹持容器或用不同的方式处理容器,比如灌装容器、沿纵向拉伸容器(拉伸杆)或其他类似的操作元件。
在另一优选的实施例中,可以将处理装置更换为夹持装置。这意味着,夹持装置和处理装置可以设置在同一臂上。这样就允许将夹持装置更换为处理装置,或将处理装置更换为夹持装置,以便执行相应的步骤。换句话说,有可能将机械臂上的模具夹持件更换为处理装置。然而,还有可能在机械臂上设置模具夹持件和处理装置,且这些模具夹持件和处理装置之间例如可通过特定的移动进行更换。例如,更换装置有可能将夹持装置取下,并将操作装置连接至相应的接口,优选为独立地连接至相应的接口,以便执行这个任务。
优选地,吹塑装置的清洗由更换装置执行。
在另一优选的实施例中,更换装置将模具以组装的状态放入清洗装置内,以便进行清洗。
在另一优选的实施例中,相应的清洗装置使组装的吹塑装置拆装,以进行全面清洗。
在另一优选的实施例中,夹持装置还可能机械地连接至更换装置或机器人,特别是不需要使用者干涉(优选地是正面连接)地将夹持装置连接至更换装置或机器人。优选地,通过这种连接,介质,如压缩空气和控制信号等还能够同时连接至更换装置或机器人。
进一步地,有可能使用操作工具手动将吹塑装置装载至存储箱或从存储箱卸载,其中操作工具是基于具有光滑表面的夹持件的原理进行的。
在另一优选实施例中,当插入吹塑模具的时候以及优选当移开吹塑装置时,更换装置还可能具有连接至介质或从介质上移开的元件,其中这些元件对于吹塑装置的温度调节是必须的。优选地,上述操作是自动完成的。
这样做的过程中,当连接至这些介质或从这些介质移开时,更换装置有可能更换夹持头。
在另一优选实施例中,在通过更换装置将吹塑装置插入吹塑模具载体的插入动作过程中,介质还有可能连接或移开。
这样的连接优选以下述方式设置:插入动作以及连接或移开大体上平行于设备的拉伸杆。这使得连接或移开步骤变得容易。
在另一优选的实施例中,设备包括用于操作更换装置的操作装置。该操作装置还优选具有触摸屏,且优选地具有机器人控制器。优选地,这些装置可以由多台机器使用,且这些装置彼此之间通过标准接口可以互相连接。
在另一优选的实施例中,夹持装置设置在可以绕至少一个给定的旋转轴旋转的臂上。这可以增加夹持装置的可操作性。
在另一优选实施例中,设备包括至少部分地包围在至少站载体以及吹塑装置周围的箱体。更换装置优选设置在箱体外。特别地,该箱体的目的是保护使用者。为了使得更换装置在操作模式中还可以执行其它任务,优选将更换装置设置在箱体外。更换装置优选配置有可以打开箱体,尤其是在操作后更换吹塑模具的打开和关闭装置。这样,更换装置有可能打开和关闭吹塑机的机器防护,尤其用于更换模具。防护区域优选包括打开元件,更换装置的夹持装置可以夹持该打开元件,以便打开和关闭防护区域。
例如,夹持装置可以夹持连接至防护区域的门的相似物。
在另一优选实施例中,所述设备还具有用于更换装置的防护区域。当吹塑模具进行更换的时候,该防护区域至少部分包围在更换装置周围;而当没有部件需要更换时,防护区域也可以至少暂时包围在更换装置周围。
进一步地,本发明针对一种操作用于将塑料预制件重塑形成为塑料容器的重塑装置的方法。其中在设备的操作模式中,由多个重塑站将塑料预制件沿预设的传输路径传输,并通过施加液体,特别是气体介质使塑料预制件膨胀形成塑料容器。为了实现塑料预制件的膨胀,使用了吹塑装置,其中,塑料预制件在该吹塑装置内膨胀形成塑料容器。当在设备内更换部件时,将至少一个吹塑装置从设备上移开,和/或将至少一个吹塑装置连接至设备的吹塑模具载体上。
优选地,具有用于夹持吹塑装置的夹持装置的更换装置用于更换吹塑装置。其中,该更换装置在另外的操作模式中操纵另外的处理装置。优选地,在设备的另外的操作模式中,塑料预制件还可以膨胀形成塑料容器。
此外或可选择地,更换装置还可以是手动更换装置,特别是操纵器。通过使用这种操纵器,正如上述,使用者还可以手动执行更换步骤,且使用者所需要用的精力比单纯手动更换步骤要少很多。
在另一优选的实施例中,更换装置通过前述方式安装,其中,例如将更换装置的夹持装置优选暂时地由处理装置更换以执行处理操作。优选地,该过程自动完成。
正如上述,处理过程优选为清洗和/或灭菌过程。这样,正如上述,有可能不仅处理吹塑装置,还处理其它元件,如拉伸杆、吹塑喷嘴、灌装装置之类。
在另一优选实施例中,夹持装置设置在可以绕预定的第一旋转轴旋转的臂上。由于在更换装置内这样的设置,该臂之后称为第二臂。在本实例中,夹持装置自身可以以这样的方式设置在臂上,以使该夹持装置旋转或转动。
在另一优选的实施例中,(第二)旋转臂设置在可绕预定的第二旋转轴旋转的另一臂上。由于更换装置内这样的设置,该另外的臂之后称为第一臂。优选地,第一旋转轴与第二旋转轴不平行;特别优选地,在数学意义上二者是斜交的。通过这两个轴,可以实现夹持装置的两个自由度的运动。该夹持装置优选设置在第二臂上,以便使该夹持装置可以旋转。通过这种旋转设置,使得在另一自由度上运动是可能的。夹持装置优选可以绕关于第二臂的两个轴旋转,例如一个轴沿该臂的方向,而另一个轴与该臂垂直。
这样,夹持装置优选设置在第一臂上,以便该夹持装置可以绕至少两个相互垂直的轴旋转。
夹持装置优选以下述方式设置:夹持装置可以绕至少四个轴旋转,优选可以绕至少五个旋转轴旋转,并优选地可以绕至少六个旋转轴旋转。
优选地,这些几何旋转轴中的至少一个是固定的。优选地,该固定的旋转轴垂直设置。优选地,至少一个轴总是设置在空间固定的平面上,也就是独立于更换装置和/或夹持装置的位置。该空间固定平面优选为水平平面。优选地,至少两个轴总是设置在空间固定的平面上,也就是独立于更换装置和/或夹持装置的位置。
优选地,设有至少一对总是相互垂直的轴,也就是独立于更换装置和/或夹持装置的位置的轴。关于这两个旋转轴,第一臂可以优选相对于(固定)载体移动。
优选地,设有至少另一对总是相互垂直的轴,也就是独立于更换装置和/或夹持装置的位置的轴。关于这两个旋转轴,第二臂可以优选相对于第一臂移动。
优选地,设有至少另一对总是相互垂直的轴,也就是独立于更换装置和/或夹持装置的位置的轴。关于这两个旋转轴,夹持装置可以优选相对于第二臂移动。
这里所述的(几何)旋转轴的设置尤其适用于为夹持装置提供较大程度的自由运动。
优选地,至少两个旋转轴总是相互平行设置,也就是独立于更换装置和/或夹持装置的位置。
在另一优选的实施例中,夹持装置具有接合机构,以便夹持设置在吹塑装置上的至少一个凸起。优选地,夹持装置具有两个接合机构,以便夹持设置在吹塑装置上的两个凸起。在本实例中,这样的凸起在任意情况下均可以设置在两个吹塑模具部件,在传输的过程中夹持装置在凸起的后面接合,以便支撑整体的吹塑装置。
在另一优选的实施例中,第二臂可以绕至少两个旋转轴相对于第一臂旋转。优选地,这些旋转轴相互垂直。
在另一优选的实施例中,夹持装置可以与吹塑装置正面和/或非正面连接。这使得更换装置能够安全地夹持和传输吹塑装置,其中高速传输也是可能的。
在另一优选的实施例中,夹持装置具有被动夹持元件。这特别意味着由于夹持元件的主动夹持动作(例如夹紧动作)使得吹塑装置未受支撑,但仅通过夹持元件或夹持装置相对于待传输的吹塑装置正确定位而受到支撑。这样,夹持装置的元件尤其是可以接合在吹塑装置的一部分(a section)之后。
此外,夹持装置还有可能具有磁性或可磁化的元件,用于支撑吹塑装置。例如,夹持装置可以具有电磁体,一旦夹持装置相对于吹塑装置处于预定的位置时,电磁体就会被激活。夹持装置还可以使得引起吹塑装置的部件磁性地支撑在一起。
在另一优选的实施例中,更换装置具有控制装置,控制将吹塑装置从吹塑模具载体上移开和/或将吹塑装置连接至吹塑模具载体的力以及位置。设置检测动作的检测装置,特别是检测夹持装置的检测装置,以及设置测定力量的检测装置。
通过这样控制,还有可能在吹塑站和/或存储箱上设定一个或多个可以到达的参考点。这样,有可能测定在传输过程的任一点上的吹塑装置的准确几何位置。进一步地,夹持装置优选偏离多个自由度,例如沿x-、y-和z-轴方向,以尤其纠正错误的位置。然而,还有可能电动阻碍这些自由度中的一个或多个。这样,所述设备可以达到更快的操作速度。
优选地,设置检测关于这些自由度的位置或移位的检测装置;其中,优选地例如通过电查询这些自由度来实现检测。
在另一优选的实施例中,夹持装置具有驱动元件,该驱动元件创建与吹塑装置的正面和非正面连接。在本实例中,夹持装置有可能在吹塑装置的两侧面部件之间形成正面连接,也优选在吹塑模具半部与底模之间形成非正面连接。该与底模的第二连接可以通过侧面部分和/或底模的适合的接合元件来实现。
在另一优选的实施例中,所述设备(尤其是夹持装置)具有定心元件(centeringelement),使得夹持装置在吹塑装置或重塑站上可以各自正确定位。这些定心元件可以配置有引入斜角(lead-in bevel),例如圆锥形的引入倒角,在更换步骤中夹持装置使用该引入斜角在重塑站上与相应的元件接合,或者与这些相应的元件触接。优选地,这些相应的元件设置在模具载体支撑器上。这样,夹持装置可以相对于待传输的吹塑装置定位。
进一步地,本发明针对一种用于操作将塑料预制件重塑形成塑料容器的重塑装置的方法。在设备的操作模式中,塑料预制件通过多个重塑站沿预设的传输路径传输,并通过施加液体,特别是气体介质,将塑料预制件膨胀形成塑料容器。为实现塑料预制件的膨胀,可以使用吹塑装置;其中,塑料预制件在该吹塑装置内膨胀形成塑料容器。当更换部件时,将设备的至少一个吹塑装置移开,和/或将至少一个吹塑装置连接至设备的吹塑模具载体上。
根据本发明,优选使用自动操作更换装置来更换吹塑装置。其中,该更换装置具有用于夹持吹塑装置的夹持装置,其中夹持装置可以沿至少两个方向移动。优选地,夹持装置可以相对于至少三个旋转轴旋转,优选相对于至少四个旋转轴旋转。
优选地,使用所述的更换装置。
优选地,该更换装置具有至少一个可旋转的更换臂,且该更换装置至少间接地安装在基本载体上。因此建议更换装置直接设置在重塑装置的区域内,其中该更换装置尤其以更换机器人形式设置。优选地,所述设备因此具有基本载体,如机架等,且在基本载体上还设置有站载体。更换机器人也设置在基本载体上,以便其可以完全整合在机器上。
基本上间接配置表示更换装置可以直接基本载体上,但更换装置还可能设置在另外的元件上,例如设置子载体,而子载体进而设置在基本载体上。
为此,建议将更换装置或机器人整合在机器上。
优选地,吹塑装置形成有多个部分,且该吹塑装置包括至少两个侧面部件和底部部件。在操作中,这三个部件形成所述空腔,用于膨胀塑料预制件。优选地,至少两个部件锁紧在一起,特别优选地,吹塑装置的所有三个部件都锁紧在一起,以便吹塑模具可以从机器上或吹塑模具载体上整体地移开。吹塑模具载体因此用适用于存放各种吹塑装置。吹塑装置自身还可以设置在带有载体壳的吹塑模具载体上。
优选地,吹塑装置彼此间可以相对移动,特别是相对旋转。在本实例中,在操作模式中吹塑模具载体绕预定的旋转角可以旋转分开,以便带入塑料预制件和/或移开生产完成的容器。当更换部件时,优选的使用较大的张角。
在另一优选的实施例中,每一重塑站具有拉伸杆,在操作过程中该拉伸杆可以插入进塑料预制件内,以便沿塑料预制件的纵向拉伸塑料预制件。优选地,单个重塑装置还具有加压装置,特别是具有吹塑喷嘴的加压装置。在操作过程中,该加压装置将液体,尤其是气体介质施加到塑料预制件。在本实例中,重塑站的其它部件可以被更换,比如,特别是所述加压装置、或吹塑喷嘴和/或拉伸杆可以被更换。
优选地,站载体是可旋转载体,比如特别是吹塑轮。单个重塑站优选设置在这些可旋转载体的外周上。这样,在操作过程中,重塑站沿环形路径移动。
所述设备优选具有用于移动站载体的驱动单元,该驱动单元优选地使得站载体的可以进行连续移动和定时移动(clocked motion),其中在上述两个移动之间具有停歇时间。优选地,与操作模式相关的这种移动可以进行调整。在操作模式中,站载体优选地连续移动,而当更换部件时,该站载体优选地定时移动。在本实例中,站载体的移动还可以与更换装置的移动相配合。优选地,该站载体是吹塑轮。
本发明的这种方法考虑到部件的全自动更换,特别是通过使用工业机器人的全自动更换。吹塑装置可以优选地全自动锁紧,特别是当更换部件时可以全自动锁紧;或者吹塑装置的单个元件彼此间固定连接。更换装置因此优选适用于夹持或移开整个吹塑装置,也就是说对吹塑装置的至少三个部件一起夹持或移开。相应的模具锁紧在夹持吹塑装置后优选消除。在另一步骤中,更换装置在存储装置内(如在存储箱内)可以放下模具组合件(moldcompound)。然后更换装置可以将新的模具组合件或新的吹塑装置插入进吹塑模具载体内,(优选地)将新的吹塑装置与吹塑模具载体锁紧在一起。
然后站载体可以移动至下一个位置,以便更换另一个吹塑装置。这样,不需要操作员即可执行全自动过程。
在另一优选的实施例中,装置具有至少包围于站载体外周的箱体。主要地,整个吹塑装置和/或更换装置可以设置在箱体内,其中箱体还起到防护功能。
更换装置优选直接与机器整合成一体,且例如可以安装在基架上。在另一优选的实施例中,更换装置可以整体移动进由箱体包围的空间内。在本实例中,在操作模式下,更换装置有可能完全与机器整合成一体,进而该更换装置甚至从外面看不可见,特别是不会干扰重塑装置的操作。箱体的镀层(cladding)还可以起到保护更换装置或机器人的作用。在操作模式过程中,所述更换装置优选设置在箱体内。
在另一优选的实施例中,更换装置具有第一控制装置,用于控制移开吹塑装置的动作、和/或将吹塑装置插入或者连接吹塑模具载体的动作。且所述设备优选还具有第二控制装置,用于控制吹塑过程。其中第一控制装置和第二控制装置至少部分和/或至少暂时相互作用。当更换吹塑模具时,这两个控制装置尤其会相互作用。因此,在操作模式中必要的相同动作还可以用于更换部件。这些动作包括重塑站的传输动作、吹塑模具载体的打开和关闭动作或其他类似动作等。
当更换部件时,还可以打开吹塑模具载体,以便移开吹塑装置。第二控制装置例如可以使得吹塑模具载体打开,进而使得第一控制装置移开吹塑装置。这也使得吹塑模具可以全自动地更换。因此,更换装置的控制器优选与重塑机或吹塑机的控制装置相互作用。
在另一优选模型中,更换装置具有第一控制装置,用于控制移开吹塑装置的动作、和/或将吹塑模具单元连接至吹塑模具载体的连接动作。而设备优选还具有第二控制装置,用于控制吹塑过程。其中一个控制装置与另一个控制装置整合成一体。
更换装置的控制装置特别是与设备或吹塑机的控制装置整合成一体。更换装置可以为模块,例如在将更换装置和吹塑机插接一起或将它们的控制装置连接之后,该模块可以以控制技术的方式与吹塑机组成一体。还可以对已有的装置上的更换装置进行改良。这些控制装置可以以下述方式设计:当更换部件时可以增加防护区域。在操作模式过程中,更换装置可以在静止位置,在该位置上更换装置不会造成危险,并且不会阻碍机器的操作。
当更换部件时,更换装置还变得主动(active),以使得人进入会有危险的区域不得不扩大。因此,有可能更换部件时,已经更换的防护区域仍然关闭或者至少要识别使用者。
当更换部件时,还有可能激活另外的防护元件,以便提高使用者的安全性。
在另一优选的实施例中,更换装置具有至少一个用于夹持吹塑装置的夹持装置。该夹持装置可以是夹持整体的吹塑装置的夹持装置。对于夹持装置和/或电信号必需的介质有可能通过更换装置的区域(如轴线或旋转臂等)进行引导。例如,这样的连接还有可能是通过旋转式转移接头进行引导,例如沿更换装置的轴线进行引导。
在另一优选的实施例中,更换装置具有至少一个检测装置,用于检测作用在更换装置的元件上的至少一个力。特别地,外力可以影响例如移开吹塑装置的更换臂。上述的控制装置特别是可以按下述方式设计:控制装置可以对外力作出反应,例如通过在预定的操作过程中更换装置偏离标称位置(软浮点);其中该预定的操作比如放下吹塑装置或拾取吹塑装置等。一般来说,该控制装置是个可以对物理冲击等之类的作出反应的检测器;其中该物理冲击例如转矩、力量、脉冲等之类的。这样,更换装置可以快速进行反应。
然而,更换装置优选留在有限的工作区域内。这就意味着移开或插入吹塑装置的动作,特别地还可以在有限的工作区域内发生。当对上述的外力作出反应时,位置会偏离该工作区域。另外,这里定义的工作区域优选地固定设置(adhere to),特别是更换模具的时候固定设置。
优选地,更换装置的工作区域有可能被机械限制,特别是考虑到安全性时进行机械限制。这种工作区域的限制可以以各种方式实现,例如使用挡光板,通过这些方式首先检测更换装置的错误移动或移动太远,随后使更换装置返回或紧急停止。除此以外,还有可能通过机械元件限制工作区域,如阻挡器等。
优选地,考虑到安全性、电设备及控制器,还可以对更换装置的工作区域进行检验。特别地,有可能偏离最大可能工作区域以及(进一步)限制该工作区域。
在另一优选的实施例中,更换装置包括具有至少三个运动轴的串联和/或并联运动(kinematics)。更换装置优选包括具有超过三个运动轴的串联和/或并联运动。这样,更换装置或更换装置上的夹持元件可以达到较大程度的自由运动。
吹塑装置也因此可以根据实际情况以各种方式从吹塑模具载体上移开或连接至吹塑模具载体上。
所述设备有可能具有用于控制更换装置或夹持臂的操作装置。其中该操作装置例如可以是手动操作单元。然而,该操作装置还可以控制由如智能手机等装置协助的更换装置。
像这种具有操作单元的控制尤其优选地在安装模式(setup mode)中进行,即当插入新吹塑装置时进行。
进一步地,本发明针对操作将塑料预制件重塑形成为塑料容器的重塑装置的方法。其中,塑料预制件沿预设的传输路径通过多个重塑站传输,并通过施加液体,特别是气体介质,使塑料预制件膨胀形成塑料容器。为了实现塑料预制件的膨胀,将使用吹塑装置,其中塑料预制件在该吹塑装置内膨胀形成塑料容器。当更换部件时,将设备的吹塑装置的至少一个移开,和/或将吹塑装置的至少一个连接至设备的吹塑模具载体上。
设置在设备上的更换装置优选用于更换吹塑装置。考虑到方法,因此也建议通过使用设置在所述设备上或与所述设备整合成一体的更换机器人更换吹塑模具。
在另一优选的方法中,在操作模式中沿环形传输路径传输重塑装置。当更换部件的时候,吹塑装置相对于环形传输路径从各自的重塑站预定的位置上(其中,吹塑装置在该位置上被移开)移开。因此,如现有技术中已知的,建议重塑站在操作模式中循环。然而,对于部件的单个更换,建议该更换至少在准确的预定站上进行,尤其是还在更换装置的作用范围内进行。换句话说,在吹塑轮上移开的位置优选地总是相同的。在生产或工作模式过程中,更换装置有可能自身调整(align),以使该更换装置设置在吹塑机或箱体的防护区域内。
控制装置有可能通过两个独立的坐标系统控制更换装置或机器人的移动顺序。坐标系统优选设于用于将吹塑装置从重塑站或吹塑模具载体上移开或者用于将吹塑装置插入重塑站或吹塑模具载体的位置。另外的坐标系统可以设于放置吹塑装置的接收装置区域或存储箱区域内。
然而,在接收装置上或存储箱上的吹塑装置的接收地方的位置相对于独立于接收装置的坐标系统保持不变,和/或接收地方的位置与该坐标系统之间等间距设置。可以设置显示装置,特别是更换装置的输入屏。通过使用坐标系统的这些特定值,特别地可以改变坐标系统的x-值、y-值和z-值。此外,另外的输入装置(如输入屏)可以设置在更换装置上,并优选地与吹塑机的输入装置相互作用。
吹塑装置有可能以各种方式移开和插入。
首先,所有的吹塑装置都有可能从单个模具载体(即单个重塑站)上移开,并放置在空的存储箱内或存储系统内。然后,具有旧模具的该存储系统由待插入的新的模具装置的满的存储系统所取代。之后,将所有新的模具插入进吹塑模具载体内。存储系统例如可以通过使用升降运货车或旋转台进行更换,该更换方式与机床的控制板(palette)的更换方式相似。在本实例中,吹塑模具载体优选进行两个全程旋转以实现完全的更换。
在更换部件的另一可能过程中,存储箱含有空位点。首先,将新模具从模具位置移开,并将该模具放置在空位点内。然后将旧模具从模具载体上移开,并放置在所述模具位置上。在另一步骤中,将新模具从存储箱取走并插入进模具载体内。然后将第二新模具放在空位点内,以此类推,直到更换全部完成。通过在空位点内暂时存储模具,确保将给定的吹塑装置转送给定的存储位或给定的吹塑模具载体。所述空位点优选位于吹塑模具载体和存储系统之间,以及优选位于存储系统自身上或其自身内。
将吹塑装置移开和/或将吹塑装置插入优选以循环模式发生。这就意味着,当重塑站闲置时,单个吹塑装置将会发生更换。更换装置可以将给定的吹塑装置放入存储箱内,同时重塑装置本身可以移动至下一个站,即吹塑轮滚动至下一个位置。优选将吹塑装置沿相对于传输路径的径向移开和插入。正如上述,还有可能将吹塑装置停位于中间站上。为此,优选使用垂直动作。
关于该方法,更换装置的夹持装置可以正面夹持吹塑装置,以便将该吹塑装置传输或从设备上将该吹塑装置移开。更换装置的夹持装置优选非正面接合吹塑装置。
在另一优选的实施例中,移开和/或放下吹塑装置是受位置和/或力量的控制,优选受位置和力量的控制。
作为控制器的部分,更换装置有可能至少到达重塑装置、接收位置或吹塑模具载体的设定参考点上,和/或优选至少到达存储位置(如存储箱)上的设定参考点上。这样,所述点可以转移至更换装置的控制器上,借此可以确定成形接收件(form reception)或吹塑模具载体的准确位置,也可以确定存储箱或存储装置的准确位置。优选地,也可以在每次更换存储箱的过程中,或在出现故障例如电压击穿时到达这些参考点,以便将这些参考点转移至控制器。
以这样方式确定的参考点可以被存储,和/或与存储在控制器或控制装置内的参考点进行比较。如果确定的参考点与先前存储的参考点之间存在差异,尤其是超过预定值,则会产生错误信息或发生警报。
在另一优选实施例中,更换装置包括用于记录图像的装置,如照相机之类的。使用该照相装置,可以记录接收或放下吹塑装置的准确位置。
关于这点,吹塑装置和/或吹塑模具载体和/或存储箱装置可以各自接收标签,以便确保吹塑装置与单个吹塑站之间的分配。这种方式可以确保在再次更换时,将已经从给定的重塑站上移开的给定的吹塑装置分配至相同的重塑站上。每个存储箱还可以具有单个标签。
这些标签例如可以是条形码、QR码、RFID标签之类的。优选地,可以无接触地(contact-free)查询该标签。标签或表征该标签的值优选传输至机器的控制装置内。
在另一方法中,每次更换存储箱装置或在机器故障后,单个标签有可能会被再次输入。在特殊情况下,这种方式可以仍然确保安全的分配。
随后对用于吹塑装置的接收装置或存储箱进行说明。接收装置可以设置在合适的位置以用于模具的更换,例如邻近重塑装置的位置。存储箱或接收装置可以包括插入区域,在插入区域内可以将吹塑装置放入存储箱内或接收装置内。这些插入区域可以为锥形,以确保吹塑装置的安全插入。本质上,吹塑装置或模具封装器优选垂直插入进存储箱内。吹塑装置特别优选放置在存储箱或接收装置的圆柱形开口内。存储箱本身可以设置在接收装置上,尤其是通过正面连接的方式设置。
在更优选实施例中,该存储箱装置具有用于插入吹塑装置的弹性元件,该弹性元件尤其包围圆柱形开口,以便补偿误差。
在另一优选实施例中,存储箱或存储装置、和/或吹塑装置还有可能配置有插入区域,尤其是锥形插入区域,其中吹塑装置与存储箱装置的圆柱形开口相接触。
正如上述,在另一优选实施例中,存储箱或接收装置各自具有多个用于接收单个吹塑装置的开口。这些开口优选为圆柱形。特别优选地,存储箱装置内的这些开口至少部分地(at least in sections)由塑料制成。
这些开口有可能设置成多排,例如相邻两排彼此相对朝向且相互偏移(offset)。这样可以增加夹持装置的组装密度。
在另一优选实施例中,在接收装置内的吹塑装置的位置与在吹塑模具载体内的吹塑装置的位置相比要低。这样在拆卸的时候,需要降低吹塑装置。
在另一优选的实施例中,存储箱具有多边形外轮廓,优选为矩形外轮廓。其中外轮廓的长边优选设置为大体上垂直于假想径向连接线;其中该假想径向连接线位于齿节圆的中心与吹塑模具载体之间的。这样通过更换装置或更换装置的臂可以较容易的到达存储箱装置。
随后将对吹塑装置的结构进行说明。为了释放模具载体或模具载体壳上的吹塑装置,或者为了释放吹塑装置的底部,吹塑装置的结构可以机械地连接在一起,即特别是侧部部件和底部机械地连接在一起。然而,磁性连接也是可以的。
固定机构,如使每一吹塑部件相互连接的固定机构,优选以下述方式设计:使得沿拉动方向(pulling direction)仅显示或展现一种力,且在沿径向于拉动方向的方向具有一定的弹性(give)以补偿误差。吹塑装置的部件,如吹塑模具半部等,可以优选包括凸出部,如凸轮之类的,夹持装置的元件可以与凸出部的后面接合或进入凸出部。
在另一优选的实施例中,与夹持装置相连的凸出部或凸轮可以优选沿容器中心的齿节圆的径向设置。这样,即使在操作模式中,这些凸轮有可能不会与例如进给星形轮或排除星形轮的夹持件接触。
在另一优选的实施例中,两个模具壳和吹塑装置的底模还有可能正面连接,进而防止底模相对于侧部部件或模具壳发生扭曲。除此以外,还有可能在更换部件之前,底模机械连接至模具半部上。
为了使装载和卸载过程变得容易,当装载或卸载(塑料容器)的时候,有可能吹塑装置的转动轴基本上与模具载体的轴线平行延伸,或者也与吹塑轮的转动轴并行延伸。
在另一优选的实施例中,还有可能在生产过程中,吹塑机的防护区域与吹塑模具或吹塑装置的存储区域之间自动分离。在模具更换过程开始时将自动进行这种分离。
防护区域的更换通过以下方式进行:机器的使用者可以进入生产过程中的设备内,或进入操作模式下的模具存储的区域。例如,在吹塑轮定位后(优选利用正面和/或非正面连接),电机单元有可能确保重塑站相对于更换装置的位置。
进一步地,也有可能机器人将吹塑装置或模具封装器从中间位置移开并放入存储箱内,同时吹塑轮移动至下一个位置或者将随后的重塑站带入更换位置。除此以外,吹塑装置的更换过程通常包括进入中间站,在中间站将吹塑装置暂时停用或放下。在本实例中,支撑装置不需要设计成双卡爪,且模具仍然可能分配给存储装置(例如存储箱)内合适的站上。
正如上述,吹塑模具载体和底部在用于更换吹塑装置的位置上的打开动作与在操作过程中的打开动作相偏离(deviate from)。例如当模具载体的触动(triggering)未连接的时候,这样方式是有优势的。还有可能,用于替换吹塑装置的位置上的相邻站的随后的或主导的吹塑模具载体也可以旋转离开一个区域接一个区域,以便增加更换位置上的重塑站的张角。
进一步地,在紧固的过程中,模具壳与底模间的固定机构有可能具有渐进特征(progressive characteristic)线。在这样的紧固过程的开始,通过使用适当的力可以进行较大的冲程(stroke),以便在拉入时桥接尽量大的距离。在紧固过程接近结束时,优选地在适当的冲程处使用较大的力。
在另一优选方法中,暂时放置吹塑装置的吹塑站和/或存储箱和/或任何中间位置的更换位置,设于更换装置的活动圈(action circle)的预设圆周范围内,优选在活动圈的270°区域内,优选在活动圈的220°区域内,特别优选在活动圈的180°区域内。
在另一优选的方法中,当将吹塑装置从站或吹塑模具载体上移开、和/或将吹塑装置连接至站或吹塑模具载体上时,更换装置或更换机器人相对于设备的齿节圆沿径向运动。该运动可以是纯粹的径向运动,但也有可能是具有径向分量的运动。
在另一优选的方法中,当将吹塑装置从站或吹塑模具载体上移开、和/或将吹塑装置连接至站或吹塑模具载体上时,更换装置或更换机器人基本上进行垂直运动。“基本上”意味着,运动的方向与准确的垂直方向之间偏离不超过20°,优选不超过10°,特别优选不超过5°。
附图说明
其他优点和实施例在附图中示出,附图中:
图1为生产饮料容器的系统的结构示意图;
图2为机械臂的详细结构示意图;
图3为图2中的机械臂移开夹持装置(gripping device)后的结构示意图;
图4为具有两个夹持元件的更换装置的结构示意图;
图5为根据本发明的系统的另一结构示意图;
图6为具有存储箱(magazine)的更换装置的结构示意图;
图7为用于加热塑料预制件的加热装置的详细结构示意图;
图8为更换加热心轴的两个结构示意图;
图9为更换屏蔽元件的两个结构示意图;
图10为夹持装置的结构示意图;
图11为图10中的夹持装置从另一角度的结构示意图;
图12-14为夹持装置的三个结构示意图;
图15为加热装置的更换过程的示意图;
图16为存储箱装置的结构示意图;
图17为部件的更换过程的示意图;
图18为另一优选结构的示意图;以及
图19为另一优选结构的示意图。
标号清单
1-用于重塑塑料预制件的设备
2-传输装置
8-重塑站
10-塑料预制件
12-站载体
14-吹塑装置
16-吹塑模具载体
40-更换装置
49-加热装置的传输装置
50-加热装置
51、53-处理头
51a、51b-连接元件
54、56-臂
70、71-存储箱(magazine)
75-存储箱70的传输装置
80-防护箱
85-载体
87-驱动器、马达
90-释放装置
92-载体
94-基体
95-驱动单元
96-加热心轴
97-载体
98-屏蔽元件
100-设备
103-夹持元件
110-贴标签机
120-灌装装置
140-存储装置、操作部件存储器
A、B-操作组件
X、Y-方向
具体实施方式
图1显示了本发明用于生产塑料容器的设备100的示意图。其中,该设备具有加热装置50,该加热装置50进而具有用于传输塑料预制件10的传输装置49。该传输装置可以为循环传输链,在该循环传输链上设置有用于支撑塑料预制件的多个支撑元件,如支撑心轴(未示出)。
标号1标示了用于将塑料预制件重塑成塑料容器的重塑装置。特别地,该重塑装置是一种被称为“拉伸吹塑机”的装置。在这方面上,该重塑装置还优选具有加压装置,用于将气体介质施加至塑料预制件上,尤其是将吹塑空气施加至塑料预制件上。此外,该吹塑机优选具有拉伸杆,用于将塑料预制件沿该塑料预制件的纵向拉伸。
标号2是指用于传输塑料预制件的传输装置。该传输装置具有站载体12,在站载体12上设置有多个重塑站8。这里的站载体已知为吹塑轮。其中,单个重塑站8设置在该站载体上,特别是在该载体的外圆周上。每个单个站载体包括吹塑模具载体16,在吹塑模具载体16上进而设置有吹塑装置14(仅示意性的示出)。
标号40标示了用于更换吹塑装置的更换装置。该更换装置40具有更换臂54,该更换臂54在图1中示出为处于两个的不同位置。如图1所示,在水平位置上的更换臂适用于更换吹塑装置。如图1所示,在垂直方向的更换臂适用于更换加热装置的元件,例如加热心轴。
标号70标示了第一存储箱装置,在第一存储箱装置内可放下加热装置的元件。标号71标示了第二存储箱装置,在第二存储箱装置内可放下重塑装置的元件,例如特别是吹塑装置。
在图1所示的实施例中,装置1中使用的用于更换吹塑模具的更换装置还可以用于更换例如加热装置50上的加热心轴和屏蔽板。通过这种方式,现有的更换装置可以仍然继续使用且得到更好的利用。
因此,优选地使用更换装置40或机器人执行所有操作部件的更换。
这里,更换装置40设置在加热装置50和重塑装置1之间的固定位置处,且通过更换臂54可以延伸至两个吹塑机模组。这里,更换臂优选配置有可更换的处理头51和53,用于独立地更换和放下操作装置或夹持元件。因此,在本实施例中,至少一个处理头设计为用于加热装置,而至少一个处理头设计为用于重塑装置。
图2和3显示了可更换处理头的例子。在更换臂54上通过旋转接头83设置有载体85,且处理头51进而以可更换的方式设置在载体85上。标号87标示了马达,通过该马达可以实现处理头51或53的转动或旋转运动。如图3所示,处理头或更换元件51可以从载体85上移开,因此也可以从更换臂54上移开。标号52标示了夹持装置。
图2显示了处理装置或操作元件,用于对加热装置50的元件进行更换,如对支撑心轴或屏蔽元件进行更换。
进一步地,如这些的处理头还可以独立地放下并相互连接;其中这些处理头例如包括不仅用于气压和液压,而且还用于通过更换臂提供的控制和电源供应的介质连接件(media couplings)。
图3所示的状态中,处理头或更换元件51从载体上移开。标号51a和51b涉及连接元件,该连接元件例如不仅用于形成液压或气压,还可以形成电连接。这些连接元件51a和51b优选以下述方式设计,使得处理头可以通过沿X方向的直线相对运动,从而与载体85相连和/或从载体85上移开。此外,还可以设置锁紧元件(未示出),利用锁紧元件可以将处理头与载体85锁紧在一起。
图4显示了组合处理装置的例子。两个可更换元件51和53一起设置并安装在臂54上。通过这样,可更换元件53或处理头53可以用于更换吹塑模具,而处理元件51可以用于更换加热心轴。这种方式的优点是处理头51和53在机械臂54内不需要更换。
图5示意性地显示了用于生产塑料容器的另一设备100。在本实施例中,更换装置40以可移动的方式设置,例如,设置在可自由移动的小车上或轨道上。这样,更换装置40可以用于加热装置50以及重塑装置1,甚至可能还可以用于例如灌装装置120之后的装置的集合(aggregate)。这样,该更换装置甚至可能在整个设备上使用。
如前所述,更换装置可以不设置在可自由移动的小车上,而是设置在固定的轨道或导向系统上。其中,该导向系统使得更换装置可以在设定的位置通过设定的轨道进行移动。这样,可以形成用于存储操作部件的中间区域,即操作部件的存储区。在该实例中,更换装置总是优选夹持需要相应更换的操作部件,将该操作部件放在小车上并优选将该操作部件暂时存储。这样,用于放置操作部件并在机器上占用空间的存储箱可以摒弃。其中,用于存放例如操作部件等的存储箱通常有个缺点,存储箱会阻碍通向机器的入口。通常,更换装置优选包括用于接收重塑装置的元件和/或加热装置的元件的存储箱,其中该存储箱至少暂时与更换装置相连,以便可以共同移动。
图6显示了更换装置40的例子。在图6中的更换装置40例如再次是固定设置的。例如,更换装置40可以延伸入加热装置50的区域并接收(take over)加热心轴。在存储箱70内可以放下这些部件。例如,更换装置40可以将连接至机械臂上的处理头连接至加热装置后方区域内的加热心轴和屏蔽板上(为了更换)。标号56标示了更换装置的另一臂,其中该臂上面设置有臂54(以便大体上可以旋转和移动)。
图7显示了加热装置50的更换区域的具体示意图。该加热装置包括多个载体92,每一载体92载有加热心轴96。标号98涉及屏蔽元件,如屏蔽板,该屏蔽元件可以从载体92上移开。屏蔽板可以在释放装置90的协助下实现分离。
图8分别显示了加热心轴96与相应的基体94相连以及分离的状态。在图8右侧示意图中,加热心轴96恰好移开。
图9显示了屏蔽元件98的拆卸,例如屏蔽板(也是从载体92上拆卸)的拆卸。用于加热心轴96和屏蔽板98的装置也可以释放操作部件,其中该装置固定安装在加热装置上。其中,打开运动例如可以通过气缸启动,然后通过对更换装置的操作将操作部件拾取并再次插入。
图10和图11显示了处理装置51或53。这些处理装置或处理头通过下述方式构建,使得这些处理装置或处理头可以同时拾取至少两个屏蔽板98以及至少两个加热心轴96。这些处理头优选镜像对称设置。这样,更换装置在移开操作组件(handling set)A后可以旋转180°,以便插入或连接操作组件B。图11也显示了引起处理头53这种旋转或转动运动的驱动单元95。
图12-14显示了这种处理头53的三个示意图。这种处理头具有基本载体91,正如上述,该基本载体91可以通过驱动单元95旋转180°。待更换的每一操作部件可以设置在该处理头的两侧。可以设置锁模机构,该锁模机构例如暂时支撑用于运输的屏蔽板98和心轴96。这些锁模机构优选为主动(active)支撑元件,即可以松弛或拧紧与要更换的部件之间的接合。
标号103标示了可以相对基本载体移动的接合元件,可以通过接合元件支撑屏蔽元件和/或加热心轴96。该接合元件可以通过气动单元、液压单元和/或电力驱动单元移动。
图15显示了作为说明更换加热装置50的操作部件过程的另外的示意图。在本例中,更换装置40设置在防护箱80内。此外,操作部件存储箱70作为存储箱使用,该存储箱本身具有用于传输操作部件的传输装置75。这种操作部件存储箱相对于固定存储系统的优势在于,空间内的存储位置可以总是相同的,这意味着可以避免不必要的长行进距离和时间。
图16显示了操作部件存储箱70的具体示意图。优选地,该操作部件存储箱可以在每一存储箱件上设置有至少两个加热心轴以及至少两个屏蔽板。这使得操作部件的更换更容易。标号97标示了对应于操作部件的每一载体。
图17显示了作为说明更换操作部件过程的示意图。在该图中,更换臂54通过各自的接头基本上向上垂直移动(参照双箭头Y),以便更换操作部件,这里指加热心轴96和屏蔽板98。可能的情况是,首先移开已经存在的操作部件96和98,然后将更换元件53旋转180°,进而立刻将新的操作部件安装在加热装置50上。
图18显示了本发明设备1的粗略的结构示意图。在该图中进而需要相应地设置吹塑机1,然而也可以设置贴标签机另外的处理装置110;其中该另外的处理装置在这里形式为贴标签机。此外,还需要设置灌装装置120。更换装置40在装置1、110和120之间移动,进而执行处理任务。
标号140标示了操作部件存储器,例如,在存储器内存储各种操作部件,如可以存储夹持元件或支撑心轴等。
如图19所示的情况,更换装置40可以在用于将塑料预件件重塑成塑料容器的第一装置1和用于将塑料预件件重塑成塑料容器的第二装置1之间移动,进而在这两个装置上交替地执行更换或进行其它处理过程。
申请人保留请求保护申请文件中所开的、对本发明相比现有技术具有新颖性来说所有关键特征的单个或组合的权利。
Claims (17)
1.一种用于将塑料预制件重塑形成塑料容器的设备(100),具有用于加热塑料预制件(10)的加热装置(50),其中所述加热装置(50)具有用于传输塑料预制件(10)的第一传输装置(49),所述第一传输装置(49)具有用于支撑塑料预制件(10)的多个支撑元件,所述设备还具有用于将塑料预制件(10)重塑形成塑料容器的重塑装置(1),所述重塑装置(1)沿塑料预制件(10)的传输方向设置于所述加热装置(50)的下游,其中所述重塑装置(1)具有沿预定的传输路径传输塑料预制件(10)的第二传输装置(2),其中所述第二传输装置(2)具有可移动的站载体(12),所述站载体(12)至少间接设置在固定的基本载体(6)上,且所述站载体(12)上设置有多个重塑站(8),其中每一所述重塑站(8)具有吹塑装置(14),每一所述吹塑装置(14)形成空腔,在所述空腔内所述塑料预制件(10)重塑形成塑料容器,其中每一所述吹塑装置(14)设置在吹塑模具载体(16)上;
其特征在于,所述重塑装置(1)具有更换装置(40),所述更换装置(40)适用于至少将所述吹塑装置(14)从所述吹塑模具载体(16)上移开,和/或将所述吹塑装置(14)连接至所述吹塑模具载体(16)上;其中所述更换装置(40)具有至少一个可旋转的更换臂(54,56),且所述更换装置(40)还适用于至少将所述加热装置的一个可更换元件(96,98)从所述加热装置上移开,和/或将所述可更换元件连接至所述加热装置(50)上;
其中所述加热装置具有锁紧装置或锁紧元件,所述锁紧装置或锁紧元件用于对关于加热装置或载体的可更换的更换元件进行锁紧;
所述吹塑装置的至少两个部件锁紧在一起,以便所述吹塑模具可以从机器上或吹塑模具载体上整体地移开。
2.根据权利要求1所述的设备(100),其特征在于,所述更换臂(54,56)可移动至第一更换位置和第二更换位置;其中,在所述第一更换位置内所述更换臂(54,56)能夹持所述吹塑装置,而在所述第二更换位置内所述更换臂(54,56)能夹持所述加热装置(50)的可更换元件。
3.根据权利要求1所述的设备(100),其特征在于,所述更换装置(40)具有用于夹持吹塑装置(14)的至少一个夹持装置(52)。
4.根据权利要求3所述的设备(100),其特征在于,所述夹持装置(52)以可更换的方式设置在所述更换臂上。
5.根据权利要求1所述的设备(100),其特征在于,所述更换装置(40)整体上相对于所述加热装置(50)和所述用于重塑的装置(1)可移动。
6.根据权利要求1所述的设备(100),其特征在于,所述加热装置(50)的可更换元件选自以下元件组:包括用于支撑所述塑料预制件的支撑心轴、用于支撑所述塑料预制件的支架、和用于将所述塑料预制件的部分与热量屏蔽隔开的屏蔽元件。
7.根据前述权利要求中的任意一项所述的设备(100),其特征在于,所述重塑装置(1)具有至少一个用于存储吹塑装置和/或存储可更换元件(51,53)的存储箱装置(70,71)。
8.根据权利要求1所述的设备(100),其特征在于,所述吹塑装置的所有三个部件都锁紧在一起,以便所述吹塑模具可以从机器上或吹塑模具载体上整体地移开。
9.一种容器处理设备,具有前述权利要求中的任意一项所述的设备(100)以及用于处理容器的额外处理装置,其特征在于,所述额外处理装置具有更换装置(40),所述更换装置适用于更换至少一种可消耗材料和/或所述额外处理装置的至少一个操作部件。
10.根据权利要求9所述的容器处理设备,其特征在于,适用于至少将吹塑装置(14)从吹塑模具载体(16)上移开和/或将吹塑装置连接至吹塑模具载体(16)上的更换装置还适用于更换至少一种可消耗材料或所述额外处理装置的至少一个操作部件。
11.根据权利要求9所述的容器处理设备,其特征在于,所述额外处理装置选自下述处理装置组:包括用于生产塑料预制件的生产装置、用于灌装容器的灌装装置、用于为容器贴标签的贴标签装置、用于对容器创建分组的分组装置、用于包装多个容器的包装装置、用于对容器封口的封口装置以及上述装置的组合。
12.根据权利要求9所述的容器处理设备,其特征在于,至少一个更换装置在至少两个处理装置之间可移动。
13.根据权利要求9所述的容器处理设备,其特征在于,所述容器处理设备包括用于存储操作部件和/或可消耗材料的至少一个存储装置(140)。
14.根据权利要求13所述的容器处理设备,其特征在于,至少一个更换装置(40)适用于将操作部件和/或可消耗材料从存储装置(140)上移开,和/或将操作部件和/或可消耗材料添加进所述存储装置(140)内。
15.一种生产塑料容器的方法,其中利用加热装置(50)加热塑料预制件(10),并在加热过程中利用第一传输装置(49)传输塑料预制件,所述第一传输装置(49)包括用于支撑塑料预制件(10)的多个支撑元件,在加热后利用重塑装置(1)使塑料预制件(10)膨胀并重塑形成塑料容器,其中所述重塑装置(1)包括沿预定的传输路径传输塑料预制件(10)的第二传输装置(2),所述第二传输装置(2)包括可移动的站载体(12),所述站载体(12)至少间接设置在固定基本载体(6)上,所述站载体(12)上设置有多个重塑站(8),其中每一所述重塑站(8)具有吹塑装置(14),每一所述吹塑装置(14)形成空腔,在所述空腔内所述塑料预制件(10)重塑形成塑料容器,且每一所述吹塑装置(14)设置在吹塑模具载体(16)上,
其特征在于,更换装置(40)至少暂时将所述吹塑装置(14)从所述吹塑模具载体(16)上移开,和/或将所述吹塑装置连接至所述吹塑模具载体(16)上,其中所述更换装置(40)至少暂时地将所述加热装置(50)的至少一个更换元件(96,98)从所述加热装置(50)上移开,或将所述可更换元件连接至所述加热装置(50)上;
其中所述加热装置具有锁紧装置或锁紧元件,所述锁紧装置或锁紧元件用于对关于加热装置或载体的可更换的更换元件进行锁紧;
所述吹塑装置的至少两个部件锁紧在一起,以便所述吹塑模具可以从机器上或吹塑模具载体上整体地移开。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述更换装置(40)的操作元件至少暂时移动进加热装置的工作区域,以及更换装置(40)的操作元件至少暂时移动进所述重塑装置(1)的工作区域。
17.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述吹塑装置的所有三个部件都锁紧在一起,以便所述吹塑模具可以从机器上或吹塑模具载体上整体地移开。
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