CN105329509B - 容器处理设施 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及容器处理设施，其用于制造和/或加工产品和/或产品组及具有至少两个工作区域(AP)，其中，所述容器处理设施(1、13)包括吹塑设备(7)，所述吹塑设备(7)包括加热设备(8b)和吹塑成形模块(8a)，其中，所述工作区域分别包括至少一个能更换的工作工具和/或能调整的规格部件，并且其中，所述容器处理设施(1、13)包括至少一个操纵设备(10)，所述操纵设备包括用于更换工作工具和/或调整相应的工作区域的所述规格部件的机构。

Description

容器处理设施
本申请是申请日为2012年9月27日申请号为201280053146.1(PCT/EP2012/069054)发明名称为容器处理设施和操纵设备的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及容器处理设施。
背景技术
大的填充设施和/或包装设施通常包括多个容器处理模块，例如用于制造容器或瓶的模块，用于填充、封闭、贴标签等的模块。根据待制造的产品，各模块必须被改装。尤其是必须更换特定的工作工具和/或使规格部件匹配于新的产品。如果例如应该从1号产品调整至2号产品，那么必需的是，在吹塑成形模块中更换吹塑模具，以便可生产新的容器形状。此外，特定的规格部件例如必须在后置的填充装置中匹配于新的容器形状。
为了更换工作工具和/或为了使规格部件匹配于各容器处理模块，在每个模块上相应设置有特殊的替换设备，这些替换设备提供相应待更换的工作工具或工具用以调整规格部件。这些替换设备根据产品而配备相应的工作工具或工具。根据哪些工作工具必须被替换或者哪些规格部件必须被调整或调节，对于每个模块来说也会需要多个替换设备。这些替换设备相应地仅在产品替换时需要，用以改装特定的工作工具和/或用以调整特定的规格部件。因此，这些替换设备在大多数时间内没有被使用并占据了空间，这是因为这些替换设备会提高设施的整体大小。对于每个模块来说，使用者需要一个或多个这样的替换设备，这体现在模块的高的购置成本中。
DE 4242925 A1描述了用于瓶处理机的传输装置，其中，为了替换工作工具，抓取装置设有抓取头。抓取装置安装在机器架上并通过控制装置控制。
EP 0985633 A1示出用于自动替换填充头的设备。在此，在容器处理机的侧向边沿处设置有能在不同的位置移动的装配和自动替换机，构件利用该装配和自动替换机安装在处理头上，现存的构件从这些处理头上移除并可带到储备位置，并且可将其它构件从其储备位置取走并将它们与处理头连接。
发明内容
本发明的任务是提供一种容器处理设施，其中，可简单且有效地更换工作工具或者可简单且有效地调整规格部件，并且其中，同时实现了必需的替换设备的更好的充分利用。
以上任务通过本发明的容器处理设施和操纵设备来解决。
本发明涉及用于制造和/或加工产品和/或产品组的容器处理设施。此外，本发明涉及用于更换工作工具和/或用于使规格部件匹配于容器处理设施的操纵设备。
本发明尤其涉及用于制造容器、给容器填充优选液态物质、封闭已填充的容器、给容器贴标签和/或将容器组合和包装成组的容器处理设施。这种容器处理设施通常包括至少两个容器处理模块。例如在此涉及瓶制造设施、瓶填充设施和/或瓶包装设施，其此外还包括加热区段、吹塑成形模块、贴标签模块和填充装置。其它模块在实施例中描述。但容器处理设施也理解为由多条生产线组成的设施，其中，每条生产线相应地由至少两个模块组成。在此，生产线可相应地具有相同的模块组合。但也可想到的是，至少两条生产线相应地包括不同的容器处理模块。
容器处理设施包括至少两个工作区域，在这两个工作区域内必须在产品替换时更换工作工具和/或调整规格部件。例如，必须在产品替换时更换工作模块中的吹塑模具并使传输机构上的导轨匹配于瓶的相应宽度，吹塑成形和/或已经填充的瓶通过该传输机构输送给另外的加工设备，在该传输机构中导轨相互调节。
容器处理设施包括至少一个能朝着至少两个工作区域运动的尤其是可移动的操纵设备。操纵设备能通过定心机构选择性地与容器处理设施的工作区域连接。操纵设备是所谓的替换设备，并且用于更换至少一个工作工具和/或调整规格部件。为此，操纵设备包括相应的机构。
容器处理设施的每个工作区域相应地包括具有定心机构的第一连接设备。与此相对，操纵设备具有至少一个具有定心机构的第二连接设备。操纵设备的至少一个具有定心机构的第二连接设备对应于容器处理设施的至少两个工作区域的相应具有定心机构的第一连接设备地构造。通过具有定心机构的第二连接设备和其中一个第一连接设备可建立其中一个工作区域与操纵设备之间的形状锁合(formschlüssig)和/或力锁合的(kraftschlüssig)连接。这尤其意味着，移动的操纵设备要么可以与两个工作区域的其中一个连接要么可以与两个工作区域的另一个连接。也就是说操纵设备不固定地配属于两个工作区域中的其中一个。操纵设备尤其是仅在替换模式中(即，当容器处理设施必须针对产品替换而改装时)在相应的工作区域与容器处理设施或容器处理模块连接。如果容器处理模块处在生产运行中，那么操纵设备是无源的或者可在容器处理设施的另一工作区域使用。也可想到的是，当操纵设备恰好不针对式样替换而需要或使用时，那么就给操纵设备装备生产中辅助的功能。操纵设备例如可配备用于瓶的缓冲器或者配备用于从生产中取走的瓶的收集器。
工作区域可以是容器处理设施或容器处理模块的一部分。替选地，工作区域不是容器处理设施或容器处理模块的组成部分，而相应地是仓库的仓库底部的相应配属的对接部位，容器处理设施处在该仓库中。
容器处理设施上的具有定心机构的连接设备例如是所谓的定心销或定心锥。操纵设备具有相应的容纳部，定心销或定心锥嵌接到该容纳部中。在此，例如在定心机构之间建立了卡锁连接、插接连接或类似连接。这引起了操纵设备与容器处理设施之间的对准的、形状锁合和/或力锁合的连接。操纵设备通过定心机构针对替换过程或调整过程直接地对准。具有定心机构的连接设备同样可以仅是用于纯粹的信息交换的机构。在这种情况下例如涉及操纵设备相对于模块的光学识别装置和自对准装置，或者操纵设备就模块而言的例如通过布置在操纵设备上的应答器来对接的识别装置。连接件也可以是能引入孔中的定位销或止挡面或底部槽。其它对于本领域技术人员来说公知的定心机构同样应该包括在内。
第一工作区域可以配属于容器处理设施的第一模块，例如吹塑成形模块，并且第二工作区域可以配属于容器处理设施的第二模块，例如填充装置。操纵设备因此可以要么安装在吹塑成形模块上要么安装在填充装置上。替选地，第一和第二工作区域可配属于同一容器处理模块。例如，在产品替换时，在填充装置上的第一工作区域中实现对填充阀门的更换，而在第二工作区域中执行对回流空气管的调整。根据另一替选的实施形式，操纵设备在两条生产线的可比较的模块处使用，即，操纵设备可安装在第一条生产线的吹塑成形模块上，并且可安装在第二条生产线的吹塑成形模块处。根据本发明的实施形式，在具有多条生产线的生产设施中设置有视设备组而定的配属。即，给每个不同的容器处理模块相应地设置有操纵设备，尤其是针对生产线的所有吹塑成形模块设置有操纵设备，针对生产线的所有填充装置设置有操纵设备等。
操纵设备可包括至少两个用于连结不同的工作区域的不同的连接设备。然而根据优选的实施形式可设置的是，操纵设备包括所谓的普通连接设备，工作空间相应地包括相对应的普通连接设备。
操纵设备优选包括至少一个用于工作工具的储藏匣，所述储藏匣可相应地配备不同的工作工具。替选地或附加地，操纵设备可包括用于更换工作工具和/或用于调整规格部件的工具，其中，这些工具同样可被更换。储藏匣可实施为悬挂或直立地存储工作工具和/或工具。例如需要操纵设备来更换吹塑成形模块上的吹塑模具。这仅在产品更换时是必需的，从而操纵设备在大多数时间内是不需要的。在静止时间段内，即，在第一工作位置没有进行工作工具的替换或没有进行规格部件的调整的时间内，操纵设备可被设施的操作者改装或者自动地改装，即，配备新的工作工具/工具并在必要时重新编程。随后可将操纵设备安装在第二工作位置或另一工作位置。例如，不再需要的吹塑模具被带入存储室中，并且将填充阀门替代地布置在储藏匣中，从而现在可使用操纵设备来例如准备用于新的产品的填充装置。但操纵设备也可以具有多个用于不同的设备组或替换部件的储藏匣。操纵设备也可再次具有至少一个自身的对接站，在该对接站处可与其它替换装置对接，以便能够例如更换整个替换储藏匣。
一方面，操纵设备可提供必需的、用于改装容器处理设施的工作工具和/或工具。此外，操纵设备优选可提供机械零件和/或电子器件，以便在相应的工作位置尽可能独立地尤其是半自动或全自动地改装容器处理设施。例如当容器处理设施应该调整至之前未加工过的新的瓶的生产时，运行软件的更新尤其也可通过操纵设备传递至模块。
操纵设备例如可包括至少一个更换星轮，所述更换星轮具有用于抓取相应的工作工具的抓取设备。在另一实施形式中，操纵设备是一种机器人，其具有多个能通过轴来运动的臂和/或抓取工具，以便进行相应的改装工作。在最简单的情况下例如涉及一种具有气动的调节驱动装置的自动装置，如该自动装置以公知的方式安装在吹塑成形模块中那样。处理模块和操纵设备的相应的驱动装置尤其是能同步的。优选地涉及伺服马达，但通过传动装置离合器的同步也是可能的。
所有待替换的工作工具优选通过快速打开或封闭的锁定机构例如通过卡锁机构安装在容器处理模块中，从而工作工具能无工具地以按键压力或类似压力更换。替选地，操纵设备也可包括相应的工具例如旋拧工具或类似物用以更换工作工具。
除了替换工作工具以外，操纵设备也可在容器处理模块处进行调节工作，例如调整用于控制特定的容器处理模块的凸轮。
操纵设备优选包括传输机构。这些传输机构是必需的，以便能够在不同的工作位置将操纵设备快速带到其相应的使用位置上。在最简单的情况下，操纵设备具有轮子并且被操作者手动地移动至相应的工作位置。替选地，操纵设备可配备自身的驱动装置。此外，操纵设备例如可具有自身的光学识别系统，从而使操纵设备能够自行搜索和占据机器上的正确位置。根据实施形式设置的是，操纵设备通过轨道系统运动。在此，在容器处理设施上这些轨道至少在第一工作位置与第二工作位置之间延伸。在该情况下，操纵设备的位置可通过控制设备预先给出。操纵设备通过轨道系统自动地引导至正确的工作位置。
根据实施形式，操纵设备包括控制设备，从而可以自动控制地改装容器处理设施。控制设备尤其是控制在相应的工作位置更换工作工具和/或在相应的工作位置调整规格部件和/或在相应的工作位置正确地定位操纵设备。
控制设备根据新的产品说明来编程，并且给操纵设备配备必需的工作工具和/或工具，从而在连结容器处理模块之后借助操纵设备手动地、半自动或全自动地进行改装工作。即，操纵设备要么包括所有必需的机构以便自动进行必需的改装工作；操纵设备要么提供必需的机构，从而操作者可手动或半自动地执行必需的改装工作。
例如，基于新的产品说明，控制设备计算出更换哪些工作工具或调整哪些规格部件。该计算结果例如通过显示单元向容器处理设施的操作者示出。但操纵设备也可将必需的工作工具和/或工具例如自动地从存储室中取出，将这些工作工具和/或工具布置在自身的内部储藏匣中，自动地占据容器处理设施上的正确工作位置，通过连接设备与容器处理设施形状锁合和/或力锁合地连结，并且进行对工作工具的相应更换或者对规格部件的相应调整。操纵设备的控制装置也可计算出时间上最有利的顺序，在该顺序中可执行式样替换。该顺序可通过显示装置传达给工作人员。尤其是关于工作安全的必需的信息同样存储在控制装置中，从而由工作人员同时执行的工作不会被操纵设备的使用所阻止或损害。
此外，操纵设备可提供用于给操纵设备供应能量、压缩空气和/或信息的接口。在将操纵设备与相应的容器处理模块连结时手动地、半自动或自动地建立这些连接。
根据另一实施形式，操纵设备在其中一个工作位置与容器处理设施连接，并且尤其是与容器处理模块或容器处理设施的控制装置联结。在该实施形式中，操纵设备通过容器处理模块或容器处理设施的模块控制装置得到关于待更换的工作工具和/或待调整的规格部件的所有必需的信息。
操纵设备可包括用于识别工作工具和/或工具的传感机构。操纵设备例如可通过传感器识别出存储在内部的储藏匣中的工作工具并选择用于安装至相应的容器处理模块中的正确的工作工具。替选地，操纵设备可包括如下传感机构，其鉴别外部的存储室中的正确的工作工具。工具或设备组还有模块的相对应的部位尤其是设有RFID芯片、条形码或其它编码，这些RFID芯片、条形码或其它编码使识别其中一个工作工具变得容易。
根据实施形式，操纵设备可包括用于容器处理模块的所有类型的工作工具的储藏匣。例如，操纵设备可容纳用于吹塑成形模块的不同的吹塑模具。储藏匣可将工作工具(吹塑模具)以类型来分组的方式存储在下部储藏匣中，并且根据程序来检索期望的工作工具类型(吹塑模具类型)。正确的工作工具(吹塑模具)借助程序来鉴别，从内部的储藏匣中提取并改造。在此可设置的是，在储藏匣中给每个工作工具类型指定一个特定的位置，从而将正确的工作工具基于其在储藏匣中的定位取出。为此替选地可设置检测系统。例如，工作工具可相应地配备有RFID芯片或类似物，从而使简单的鉴别和配属成为可能。
根据另一实施形式，操纵设备也可仅提供机械装置，以便替换工作工具，这些工作工具存储在容器处理模块处的或其它地方的外部储藏匣中。为此，给操纵设备尤其是配备了检测系统，该检测系统识别外部存储室中的不同的工作工具，借助程序来选择正确的工作工具类型，并在相应的部位装入到容器处理模块中。
根据另一实施形式，操纵设备包含用于待替换的工作工具的储藏匣，在该储藏匣中存在比原本用于改装容器处理模块所需要的更换部件更多的更换部件。操纵设备中和容器处理模块上的工作工具的位置被控制设备例如操纵设备的内部控制装置或容器处理设施的模块控制装置存储，从而操纵设备有针对性地从储藏匣中提取并如下地使用工作工具，即，更换部件均匀地磨损。由此确保的是，尽可能均匀地磨损工作工具。此外可设置的是，操纵设备包括用于识别有缺陷的工作工具和/或工具的传感器。当传感器识别出有缺陷的工作工具和/或工具时，传感器通过显示设备输出信号，以便操作者识别出有缺陷的工作工具和/或工具并将其替换或修复。在自动化系统中可设置的是，操纵设备自动筛选有缺陷的工作工具和/或工具并用新的工作工具和/或工具将其替换出存储室。
在改装时，容器处理模块优选在替换周期中运行，并且尤其是以脉冲方式运行。工作区域尤其是包括替换区域。例如，在每个脉冲中提取布置在替换区域中的吹塑模具并将其存储至操纵设备的内部储藏匣中或者外部储藏匣中。随后，吹塑轮继续转动，从而从现在起相邻的旧的吹塑模具处在替换区域中。从现在起更换该吹塑模具。该过程一直持续，直到所有旧的吹塑模具移除出吹塑成形模块。在另一周期中，以脉冲方式在吹塑成形模块中安装新的吹塑模具。替选地，在每个脉冲中根据新的产品来调整规格部件。此外可设置的是，替代于脉冲方式，工作工具的替换也可连续地执行。如果工作工具还需要准备，那么该准备也可由相应的模块来提供。例如在吹塑轮中存在能用于替换运行传送的凸轮，通过该凸轮能够在即将替换之前就已经解锁和打开吹塑模具架，待替换的吹塑模具布置在该吹塑模具架中。以该方式和方法，操纵设备不必自己实现所有步骤，从而由此也可节省时间。在替换吹塑模具之后，关闭该吹塑模具通过能传送的第二凸轮来实现。该功能也可用能传送的双凸轮来实现。
根据替选的实施形式，操纵设备也可执行两个步骤，即，提取旧的工作工具并同时在一个周期内安装新的工作工具。在该情况下，操纵设备尤其是包括至少一个用于容纳提取出的工作工具的空储藏匣和至少一个能以待安装的工作工具来填充的存储储藏匣，从而之前手动或自动地根据待改装的容器处理模块以相应需要的工作工具来填充。该过程也可连续执行。甚至可能的是，在生产运行期间执行该过程。为此，可在处理机的导入部与导出部之间安放自动替换机，即，在生产中尤其是安放到没有容器被处理的区域内。
在更换工作工具或者在调整规格部件时大多必需的是，使相应的容器处理模块的机器部件运动，以便将工作工具或规格部件相应带入到正确的替换位置。在此必须注意操作者的安全。尤其必须阻止操作者与自身运动的、例如旋转的机器部件接触。为了确保操作者的安全，例如在替换周期中不依赖于恰好不进行替换的星轮地驱动待替换相应的工作工具的星轮。此外，由于安全原因可设置的是，操纵设备以如下方式与工作位置连接，即，不会有操作者能够在替换过程中在它们之间进行操作。
此外，本发明涉及用于在容器处理设施的至少两个不同的工作区域上更换工作工具和/或调整规格部件的操纵设备，该操纵设备能够移动地安装在容器处理设施的至少两个工作区域中的相应一个工作区域上。操纵设备尤其是具有已经在上面描述的特点。根据本发明，操纵设备因此可安装在容器处理设施的至少两个部位或工作区域处，该操纵设备在产品替换时用于更换工作工具和/或调整容器处理设施的规格部件。优选地，操纵设备可广泛使用在生产线的不同的容器处理模块上或多条布置在仓库内的生产线上。由此如下不再是必需的，即，为每个待更换的工作工具或为每个容器处理模块的每个待调整的规格部件提供各自的替换设备，该替换设备在大多数时间内没有使用。通过多次使用而显著更好地充分利用了操纵设备。因为使用者不必为了每个模块而购买各自的替换设备，所以这对于使用者来说成本较小。
在操纵设备执行替换过程期间，设施的操作者可自由地处理其它的改装，这些改装不由或不能够由操纵设备进行。
这种操纵设备优选安装在容器处理设施或容器处理模块上，容器处理设施或容器处理模块包括连续输送装置，尤其是如吹塑成形模块那样的旋转模块、填充装置等，或者具有环绕的链驱动装置的模块，例如直线式加热炉等。
此外，本发明涉及用于更换工作工具和/或调整用于制造产品和/或产品组的容器处理设施的规格部件的操纵设备。操纵设备包括具有定心机构的连接设备并且配属给容器处理设施的替换区域。容器处理设施的替换区域具有相对应的、带有定心机构的连接设备。通过连接两个连接设备来建立替换区域与操纵设备之间的形状锁合和/或力锁合的连接。替选地，操纵设备也可以位置固定地安装在容器处理设施上。操纵设备包括至少一个用于容纳待提取的工作工具的空储藏匣和至少一个存储储藏匣。存储储藏匣相应地根据待制造或待加工的产品以工作工具和必要时所必需的工具来填充。提取旧的工作工具和安装新的工作工具可利用该操纵设备同时执行。即，在容器处理模块中提取所限定的第一位置的旧工作工具期间，新的工作工具安装到第二位置。优选地，提取旧的工作工具和安装新的工作工具相应地错开一个或几个位置。
因此，这种替换例如以如下方式在吹塑成形模块上进行：首先提取在第一位置的旧吹塑模具并布置在空储藏匣中。随后，吹塑轮继续转动一个位置。在从现在起提取第二位置的旧吹塑模具期间，同时将新的吹塑模具紧固在第一位置。随后，吹塑轮又继续转动一个位置。现在提取在第三位置的旧吹塑模具并将新的吹塑模具紧固在第二位置，依此类推。
根据优选的实施形式，储藏匣被连续地尤其是旋转地驱动并且连续地替换工作工具。要么通过操纵设备以与容器处理设备的正常的生产速度相比减小的速度来进行工作工具的替换。在理想情况下，替换可以以生产速度执行。根据另一实施形式设置的是，在替换期间不中断生产。为此，容器要么可以在输入带上被取走要么可以之前就被取走。或者容器根本就不通过容器处理设备来生产。因此，阻止了在提取第一个工作工具期间所形成的空隙的情况下容器对替换的干扰。根据另一实施形式也可设置的是，提取包括最后生产或处理的容器的工作工具。容器必须随后被操纵设备取走并且例如被丢弃。
替选于或附加于同时提取或安置，提取旧的工作工具和安装新的工作工具也可利用这种操纵设备连续执行。例如，在该替选方案中，第一储藏匣首先以不再需要的吹塑模具来完全填充，并且随后新的吹塑模具才在机器的第二循环中交付并安装到储备储藏匣的机器中。在同时且连续的提取或安装的组合中，第一储藏匣以旧的工具来填充，直到所形成的空隙经过第二储藏匣，其中，该第二储藏匣将第一个新的工具安置到第一空隙中。从该时间点开始，针对剩余的待替换的工具开始连续运行，其中，不但处理转台而且两个储藏匣设备都连续地继续转动，直到最后每个旧的工具都从处理转台的每个站中提取出，并且第一储藏匣不必再容纳工具。第二储藏匣仍继续工作，直到处理转台上的所有空隙都由工具占据。因此，除了更换周期的开始和结束以外，同时且连续地更换工具。
附图说明
下面，本发明的实施例和其优点借助附图来详细阐述。图中各元件之间的大小比不总是相应于真实的大小比，这是因为一些形状被简化并且其它形状为了更好地说明而相比于其它元件被放大地示出：
图1示出在加工设备旁的根据本发明的操纵设备的示意性的侧视图，
图2示出根据本发明的操纵设备在由传输星轮组成的交付设备处的使用，
图3示出根据本发明的操纵设备在贴标签模块处的使用，
图4示出根据本发明的操纵设备在吹塑机处的使用，
图5示出根据本发明的操纵设备在填充装置处的使用，
图6示出根据本发明的操纵设备在填充设施中的使用，
图7和图8示出用于在填充装置上使用根据本发明的操纵设备的另一实施形式，
图9示出根据本发明的操纵设备的另一实施形式。
本发明的相同或相同作用的元件使用相同的附图标记。此外，为了清晰起见仅在各附图中示出对于描述相应的附图所必需的附图标记。示出的实施形式仅示出如何设计出根据本发明的设备的示例，并且没有示出决定性的限制。
具体实施方式
图1示出在加工设备1旁的自动替换机10的示意性的侧视图。在当前情况下，工作工具2必须在产品替换时根据产品更换。例如，处在加工设备1中的工作工具2a必须相对于工作工具2b更换。自动替换机10包括至少两个用于容纳工作工具2、2a、2b的储藏匣12a、12b。
自动替换机10包括至少一个接口20，并且加工设备1包括至少一个相对应的连接设备30。接口20和连接设备30分别具有机械连接元件和/或定心元件。连接设备30例如具有至少一个定心销或定心锥32，其嵌接到接口20的相对应的定心开口22中。因此，自动替换机10可对准地安装在加工设备1上，从而自动替换机10可同样正确地工作。
此外，接口20包括电和/或气动的连接元件24用于与连接设备30的相对应的电和/或气动的连接元件34连接。因此，通过接口20和连接设备30可在自动替换机10与加工设备1之间建立其它连接，例如，自动替换机10由此可联接加工设备1的电网、加工设备1的控制仪器、加工设备1的压缩空气系统等。
自动替换机10具有轮子40，从而该自动替换机可以要么通过自身的驱动装置(未示出)来移动，要么手动地移动。为此，例如设置有推动把手18。针对其它必需的功能，自动替换机10此外要么设有电池50，要么设有自身的驱动装置52。此外可设置的是，自动替换机10能通过相应的接口相应地自行供应能量、压缩空气和/或信息。
如果这是必需的，那么可设置的是，与加工设备1联结的自动替换机10例如通过加工设备1上的升降机3来提升并移动至正确位置。
优选地，加工设备1在替换周期中以脉冲方式运行，从而可在每个脉冲中提取一个工作工具2、2a。工作工具2、2a随后排列到自动替换机10的储藏匣12a中。在另一周期中，新的工作工具2、2b又以脉冲方式排列在加工设备1上或安装在该加工设备中的相应部位上。
在自动替换机10中，用于识别有缺陷的工作工具2、2a、2b和/或识别工作工具2、2a、2b的标识或式样的传感器44设置在储藏匣12a、12b中。如果传感器44检测到有缺陷的工作工具2、2a、2b，那么该传感器输出相应的错误报告，从而清除和替换或修复有缺陷的工作工具2、2a、2b。错误报告的输出例如通过显示面板46来实现，该显示面板例如是控制单元48的一部分。
图2示出根据本发明的自动替换机10在由Monotec传输星形件5组成的交付设备4处的使用。例如使用这种交付设备4，以便能够通过未标识的柱杆将在此为八角形的单个的传输星轮5在接口处可变地相互连接，并且必要时也将填充区域的待清洗的外表面保持得尽可能小。根据产品，不同的容器必须通过Monotec传输星轮5传输，从而在产品替换时尤其是必须更换用于容器的抓取夹(未示出)。Monotec传输星轮5分别具有带有定心栓32的连接设备30，自动替换机10可通过该连接设备与相应的Monotec传输星轮5对接，以便更换抓取夹(未示出)。同样有利地，连接设备30可以以如柱杆那样的相同方式安装在接口处。
图3示出根据本发明的自动替换机10在贴标签模块6处的使用。待贴标签的瓶(未示出)通过输入带6a和导入星轮9a传输至贴标签模块6，并且通过输出带6b和导出星轮9b输送给其它的加工设备VV。
在产品替换时必须在贴标签模块6中更换和/或调整不同的工作工具2的列。为此例如有：用于拉紧转动盘上的瓶的定心钟形件；用于在贴标签时转动瓶的转动盘；用于展开软管状的标签的芯轴；杆和/或其附属的引导件或用于延展标签和在以可延展的软管状的标签来贴标签时以标签来套装瓶的调节驱动装置；用于从提取储藏匣到输出部的传输和粘合标签的板；包括胶的胶容器；用于刮下胶辊上的胶的刮胶器；用于将标签刷到瓶上的刷子；用于将标签施加在经过的瓶上的夹具辊；在用待切割的带标签材料贴标签的情况下用于传输和保持标签的真空辊；进给螺杆；瓶的引导轨；芯轴、夹子、用于传输瓶的保持件、用于转动盘的(机械或电的)控制装置等。因此在吹塑机与填充装置之间布置有贴标签机的实施形式中，底盘例如也必须被换掉，这些底盘用于支撑由吹塑过程加热的瓶，其中，瓶利用压缩空气来预紧用以贴标签。此外可能必需的是，自行更换标签并提供用于单个标签的相应的储藏匣、具有连续标签的辊，例如套管或环绕标签，或者更换或提供用于直接印刷标签或瓶的打印装置，此外还有相应的打印头、用于这种打印头的调节装置、打印墨盒等。
在贴标签模块6中，存在的定心元件32本身例如可用于贴标签装置100，以便可通过相对应的接口20连结自动替换机10。尤其可设置的是，替代贴标签装置100，多个自动替换机10在相应不同的工作位置AP1、AP2、AP3同时与贴标签模块6连结，以便同时更换和/或调整多个工作工具2、2c、2d。当在贴标签装置100处自行执行式样替换例如板、胶辊等的替换时，该贴标签装置也可配备相应的连接设备或定心元件(未示出)。
图4示出多个根据本发明的自动替换机10在吹塑设备7处的使用。所谓的预成形件110在加热设备8b中加热并通过导入星轮9a输送给吹塑成形模块8a。在吹塑成形模块8a中，预成形件110借助正确的吹塑模具2e、2f、2g或2h引入到期望的容器模具112中并通过导出星轮9b输送给其它的加工设备。
在这种吹塑设备7中，在产品替换时必须更换工作工具2的列或调整规格部件。在加热设备8b、必要时后置的消毒模块和/或必要时后置的优先加热模块中，例如必须更换用于传输和加热预成形件110的加热芯轴。此外，使用不同的屏蔽板。屏蔽板用于在将预成形件110传输通过加热设备8b期间为预成形件110的通口区域屏蔽辐射。用于将预成形件110从加热设备8b传输至消毒模块或优先加热模块中的后处理的或直接传输至吹塑成形模块8a的或者用于从吹塑模具2e、2f、2g或2h提取瓶112的传输星轮夹也必须匹配于相应的产品。此外，在加热设备8b中可存在如下需求，即，必须更换有缺陷的红外线灯和/或反射器和/或具有多个灯的整个加热箱和/或过滤器。
在吹塑成形模块8a中，吹塑模具2、2e例如必须相对于其它吹塑模具2f、2g或2h进行更换。在此，尤其是必须更换吹塑模具2e、2f、2g或2h的侧部和/或嵌入壳部(Einlegeschale)和/或底部。其它待更换或待调整的工作工具2例如是：在吹塑模具2e、2f、2g或2h中吹塑的情况下用于纵向延展预成形件110的拉伸杆或拉伸杆尖部；用于密封预成形件110和输送吹塑空气的吹塑喷嘴；用于拉伸杆的止挡件等，这些止挡件用于在拉伸时在拉伸杆即将到达吹塑模具底部之前使拉伸杆停止。
此外，在这种吹塑设备7中可能必需的是，调整用于在加热设备8b之前或在加热设备8b与吹塑成形模块8a之间加热预成形件110的接触元件，以便尤其是能够沿预成形件110的周向方向执行已调整的加热。此外，更换消毒喷嘴、预成形件的引导件和/或注塑模具可能是必需的。当用于制造预成形件110的注塑装置前置于加热设备8b和吹塑成形模块8a时，那么对注塑模具的调整才是必需的。
为了改装吹塑设备的不同模块，在每个模块(加热设备8b、吹塑成形模块8a、导入星轮9a、导出星轮9b等)上相应地设置有至少一个带有定心设备32的连接设备30，各一个相应配备的自动替换机10可以与该连接设备连结。自动替换机10根据相应的任务配备相应的、上面描述的工作工具2或者用于调整规格部件所必需的改装工具。此外可设置的是，多个不同地配备的自动替换机10在不同的工作位置与吹塑成形模块8a连结。例如，在工作位置AP4联结有配备拉伸杆的自动替换机(未示出)，在工作位置AP5联结有配备拉伸止挡件的自动替换机10-5，在工作位置AP6联结有配备吹塑模具2e、2f、2g或2h的自动替换机10-6，从而可同时执行对三个不同的工作工具2的更换。
图5示出多个根据本发明的自动替换机10在填充装置11处的使用。待填充的瓶通过输入带6a输送给填充装置11，并且在填充之后通过输出带6b例如输送给封口器或其它加工设备VV。在填充装置11或配属于填充装置的其它加工模块例如冲洗器、消毒器和/或封口器中也必须更换或调整不同的工作工具2。例如，所谓的用于借助电子辐射对瓶消毒的电子束指形件；用于借助化学消毒剂例如利用二氧化氢(H2O2)对瓶消毒的消毒喷嘴；用于利用消毒水来冲洗瓶的冲洗喷嘴；用于从新吹塑的瓶的底部导出热量的且用于凝固瓶的底部再冷却喷嘴；填充阀门；用于填充瓶的填充管；用于在填充期间使瓶定心的、填充阀门处的定心钟形件；用于在填充期间将空气导出容器的回流空气管；用于将塞子施加/旋拧/按压到容器通口上的封口锥形件或封口头；进给螺杆；瓶的引导轨；芯轴、夹子、夹子组件、用于传输瓶的保持件等必须匹配于相应的产品。
在工作位置AP7例如连结有自动替换机10-7，其相应地配备有瓶颈处理夹2i，而在工作位置AP8自动替换机10-8设置用于更换填充阀门2k。根据本发明的实施形式可以设置的是，自动替换机10并不总是自行提供需要的工作工具2，而是将这些工作工具从外部的储藏匣12取出，该储藏匣例如位置固定地配属于填充装置11。
像在各个模块那样，在外部的储藏匣12上可存在类似的连接件，或者操纵设备可以具有附加的连接元件或定心元件，以便能够与外部的储藏匣对接。
图6示出根据本发明的自动替换机10在具有至少两条生产线13-1、13-2的填充设施13中的使用。生产线13-1、13-2优选相应地运送不同的产品。因此，两条生产线必须相应地在不同的时间点进行调整。所设置的是，既能够将可移动的自动替换机10例如安装在生产线13-1的吹塑成形模块8a-1上，也能够将其安装在生产线13-2的吹塑成形模块8a-2上。此外可设置的是，在更换布置在储藏匣中的工作工具之后也将自动替换机10安装在生产线13-1、13-2的其它模块上。根据实施形式，自动替换机同时用作各种不同的工作工具和/或工具的储藏匣。替选地设置的是，相应地设置有具有用于吹塑成形模块8a-1、8a-2的吹塑模具的自动替换机10；用于加热芯轴的另一自动替换机；用于抓取夹的另一自动替换机等。针对具有至少两条生产线13-1、13-2的填充设施13给每个工作工具2都相应地设置有自动替换机，这些自动替换机根据需要进行相应的更换或对生产线13-1、13-2中的一个进行相应的适配。
自动替换机10通过如下方式相应可移动地设计，即，自动替换机例如由设施的操作者移动至相应的模块并与之连结。替选地可设置的是，自动替换机10在轨道系统14上运动，优选具有自身的驱动装置并自动地触发。自动替换机的控制设备16尤其是与生产线13-1、13-2的相应控制设备17-1和17-2联结。各生产线13-1、13-2的生产数据存储在相应配属的控制设备17-1、17-2中。控制设备16借助这些数据来协调自动替换机10。尤其可设置的是，当自动替换机10必须重新地配备或配备其它工作工具2和/或工具时，控制设备16及时地向设施的操作者发出信号。自动替换机10也可以尤其是无线地接收生产指令并自动执行必需的改装。
工作位置(在该工作位置，自动替换机10配属于相应的加工模块8a)必须非强制性地建立加工模块8a与自动替换机10之间的直接连接。例如，自动替换机10也可通过仓库底部中所对应的连接元件在空间上配属于加工模块8a。也可设置的是，自动替换机10具有自身的识别系统，自动替换机通过该识别系统识别出加工模块8a上的期望的位置。在此尤其可涉及光学识别系统。但也可通过适当的电子和/或磁力系统或类似系统来实现识别。
图7和图8示出用于在填充装置11上使用根据本发明的自动替换机10的另一实施形式。填充装置11优选被壳体15包围。壳体15屏蔽来自外部的污染和污物。此外，壳体15能够使填充装置保持无菌。至少一个通过安全门62封闭的替换开口60处在壳体中，从而具有相应的工作工具和/或工具的自动替换机10可与相应的连接设备30连结。优选地，自动替换机10包括安全设备64，一旦自动替换机与填充装置11联结，那么这些安全设备就利用安全门62来锁止自动替换机64。由此确保的是，操作者不会无意地在替换过程中卡夹于其间。
图9示出根据本发明的自动替换机10的另一实施形式，该自动替换机尤其是能够连续地更换工作工具2、2x、2y。在该情况下示出了这种自动替换机10在吹塑成形模块8a处的使用。自动替换机10包括用于旧的工作工具2x的至少一个储藏匣12x和用于新的工作工具2y的至少一个第二储藏匣12y，旧的工作工具从吹塑成形模块8a中取出。尤其设置的是，自动替换机10在第一替换位置WP1提取旧的工作工具2x，而同时将新的工作工具2y安放到空的第二替换位置WP2。旧的工作工具2x的提取和新的工作工具2y的固定因此同时进行。然而对第一个旧的工作工具2x的提取是一个例外。这必须在同步替换之前进行，这是因为将新的工作工具2y固定在仍被旧的工作工具2x所占据的位置是不可能的。更换尤其是在旋转的储藏匣12x、12y中进行，其中，工作工具2x、2y的间隔保持得很小，尤其是小于处理设备8a上的工作工具之间的间隔。为了将储藏匣2x、2y保持得尽可能小，因此可进行一定高度上的螺旋状的存入/移出。同样可想到的是，通过自动替换机10的替换要么以与处理设备8a的正常的生产速度相比减小的速度要么在理想情况下甚至以生产速度连续运行。在两种情况下想到的是，在替换期间不中断生产。为此，容器要么可以在输入带上要么在之前就被取走(或者根本就没通过处理设备8a生产)，以便在处理中在提取第一个工作工具2x之后所形成的空隙中不存在容器。理论上也可提取包括容器在内的工作工具2x并且自动替换机10随后取走容器。
以WP1和WP2标注的工作区域在该实施形式中尽可能相邻地布置在吹塑成形模块的唯一的转台上。根据图9所示的实施形式，以WP1和WP2标注的工作区域直接相邻地布置在吹塑成形模块的转台上，并且可同时通过唯一的自动替换机10来操作。
本发明参考优选的实施形式来描述。然而对于本领域的技术人员来说可想到的是，可修改或改变本发明而在此不离开权利要求的保护范围。
附图标记列表
1 加工设备
2 工作工具，例如吹塑模具
3 升降机
4 交付设备
5 Monotec星轮
6 贴标签模块
6a/6b 输入带/输出带
7 吹塑设备
8a 吹塑成形模块
8b 加热设备
9a/9b 导入星轮/导出星轮
10 自动替换机
11 填充装置
12 用于工作工具和/或工具的储藏匣
13 填充设施
13-1/13-2 生产线
14 轨道系统
15 壳体
16 控制设备
17 控制设备
18 推动把手
20 接口
22 定心开口
24 电连接元件
30 连接部位
32 定心销/定心锥
34 电连接元件
40 轮子
44 传感器
46 显示面板
48 控制单元
50 电池
52 驱动装置
60 替换开口
62 安全门
64 安全设备
100 贴标签装置
110 预成形件
112 容器/瓶
AP 工作位置
VV 加工设备
WP 替换位置

Claims (29)

1.一种用于制造和/或加工产品和/或产品组的、具有至少两个工作区域(AP)的容器处理设施(1、13)，其中，所述容器处理设施(1、13)包括吹塑设备(7)，所述吹塑设备(7)包括加热设备(8b)和吹塑成形模块(8a)，其中，所述工作区域分别包括至少一个能更换的工作工具和/或能调整的规格部件，并且其中，所述容器处理设施(1、13)包括至少一个操纵设备(10)，所述操纵设备包括用于更换工作工具和/或调整相应的工作区域的所述规格部件的机构，其中，所述操纵设备(10)是具有多个能通过轴来运动的臂和/或抓取工具以便进行相应的改装工作的机器人，并且其中，借助所述操纵设备(10)能够执行对工作工具(2)的更换和/或对所述加热设备(8b)和/或所述吹塑成形模块(8a)的规格部件的调整，并且其中，在所述加热设备(8b)与所述吹塑成形模块(8a)之间布置有操纵设备(10)，并且在改装时，容器处理模块能在替换周期中运行并且能以脉冲方式或连续方式运行。
2.根据权利要求1所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述操纵设备(10)包括用于吹塑模具的储藏匣。
3.根据权利要求1所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述操纵设备(10)包括用于加热芯轴的储藏匣。
4.根据权利要求1所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述操纵设备(10)包括用于吹塑模具的储藏匣和用于加热芯轴的储藏匣。
5.根据权利要求1所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述操纵设备(10)具有机械装置，以便更换吹塑模具和加热芯轴，并且其中，吹塑模具和加热芯轴支承在外部储藏匣中。
6.根据权利要求1所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述操纵设备(10)包括至少一个用于工作工具和/或规格部件的储藏匣。
7.根据权利要求1所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述操纵设备(10)具有机械装置，以便更换工作工具，并且其中，所述工作工具支承在外部储藏匣中。
8.根据权利要求1所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述操纵设备(10)包括至少一个用于容纳取出的工作工具的空储藏匣。
9.根据权利要求1所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述操纵设备(10)包括至少一个能以待安装的工作工具来填充的存储储藏匣。
10.根据权利要求1所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述操纵设备(10)包括至少一个用于容纳取出的工作工具的空储藏匣和至少一个能以待安装的工作工具来填充的存储储藏匣。
11.根据权利要求10所述的容器处理设施(1、13)，其中，取出旧的工作工具和安装新的工作工具能通过所述操纵设备(10)同时执行。
12.根据权利要求1所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述操纵设备(10)包括用于识别工作工具和/或工具的传感机构(44)。
13.根据权利要求12所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述操纵设备(10)包括用于识别有缺陷的工作工具和/或工具的传感器(44)。
14.根据权利要求1所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述容器处理设施(1、13)的模块能够在替换模式中更换工作工具时以脉冲方式运行。
15.根据权利要求1所述的容器处理设施(1、13)，其中，设置有替换模式，并且其中，在所述替换模式中，所述操纵设备(10)以如下方式与所述容器处理设施(1、13)上的工作位置连接，即，操作者能够在替换过程中不在其间进行操作。
16.根据权利要求1所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述操纵设备(10)是具有气动的调节驱动装置的自动装置。
17.根据权利要求1所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述工作工具通过快速打开或封闭的锁定机构安装在所述吹塑设备(7)上。
18.根据权利要求17所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述工作工具通过卡锁机构安装在所述吹塑设备(7)上。
19.根据权利要求17或18所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述工作工具能够无工具地更换。
20.根据权利要求1所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述操纵设备(10)包括用于更换所述工作工具的工具。
21.根据权利要求1所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述容器处理设施(1、13)包括带有安全门的工作区域，其中，在替换模式中，所述安全门打开并且所述操纵设备(10)与所述工作区域连接。
22.根据权利要求21所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述安全门在所述替换模式中与所述操纵设备(10)锁止，从而不会有操作者能够在替换过程中在其间进行不期望的操作。
23.根据权利要求1所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述容器处理设施(1、13)包括被壳体包围的填充装置，所述壳体具有通过安全门封闭的替换开口。
24.根据权利要求23所述的容器处理设施(1、13)，其中，在替换模式中，所述安全门打开并且所述操纵设备(10)与所述填充装置的连接设备连接。
25.根据权利要求24所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述安全门在所述替换模式中与所述操纵设备(10)锁止，从而不会有操作者能够在替换过程中在其间进行不期望的操作。
26.根据权利要求1所述的容器处理设施(1、13)，其中，工作区域包括替换区域。
27.根据权利要求26所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述工作工具和/或规格部件以脉冲方式在所述替换区域中布置及更换。
28.根据权利要求1所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述容器处理设施(1、13)的容器处理模块提供用于准备所述工作工具的机构。
29.根据权利要求28所述的容器处理设施(1、13)，其中，所述吹塑设备(7)包括带有布置在吹塑轮上的吹塑模具架和吹塑模具的吹塑轮以及能用于替换运行传送的凸轮，其中，通过能传送的凸轮在替换之前解锁和打开吹塑模具架。
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