ES2323800T3 - Metodo y aparato para la manipulacion de las piezas expulsadas por una maquina de moldeo por inyeccion. - Google Patents
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Abstract
Método para el control del proceso en un sistema de moldeo e inspección, siendo operativo el sistema de moldeo e inspección para el moldeo de piezas utilizando una matriz que tiene cavidades de moldeo e inspeccionando las piezas utilizando una unidad de inspección, comprendiendo el método las etapas de: (a) transportar las piezas expulsadas desde la matriz hasta la unidad de inspección (802); (b) determinar si los atributos seleccionados están presentes en cualquiera de las piezas (804); caracterizado por (c) determinar de qué cavidad del molde ha sido expulsada una pieza, mediante el reconocimiento por medio de la unidad de inspección, de información moldeada en el componente (806); y (d) controlar de manera selectiva el sistema de moldeo y de inspección basado en las etapas de decisión (808).
Description
Método y aparato para la manipulación de las
piezas expulsadas por una máquina de moldeo por inyección.
La presente invención se refiere a un método y a
un aparato para la manipulación de piezas expulsadas de una máquina
de moldeo por inyección. Más particularmente, en un aspecto, la
invención está dirigida a un sistema en el que datos moldeados en
la pieza expulsada son utilizados para proporcionar una
realimentación útil para el proceso de moldeo. En otro aspecto, que
no forma parte de esta invención, las piezas moldeadas formadas en
una matriz múltiple de moldeo son expulsadas de la matriz de manera
que mantienen la organización secuencial o matricial relativa, de
modo que puede generarse una información útil de realimentación.
Este sistema es particularmente útil con aplicaciones subsiguientes
de visión y de inspección a máquina, con las que, por ejemplo, se
pueden captar de manera neuronal defectos en las piezas moldeadas y
se pueden emprender etapas cognitivas adicionales para mejorar el
proceso.
Aunque la invención está enfocada
particularmente a la técnica de las máquinas de moldeo por
inyección, y de este modo será descrita con referencias específicas
a las mismas, debe entenderse que la invención puede tener utilidad
en otros campos y aplicaciones, incluyendo otras aplicaciones de
moldeo.
A modo de antecedente, en el proceso de moldeo
por inyección o en otros tipos de moldeo en los que en cada carrera
o ciclo de la prensa se fabrican una serie de piezas, las piezas son
expulsadas habitualmente de los moldes de tal manera que caen en un
montón mezclado con una organización aleatoria. Por ejemplo, si una
matriz de moldeo por inyección produce 40 piezas por ciclo cada vez
que se abre la matriz de moldeo, habitualmente estas 40 piezas son
expulsadas en bloque y caen en un transportador que las lleva al
exterior y las deja caer en los recipientes de transporte a granel.
Este planteamiento se repite en decenas de millares de operaciones
en las máquinas de moldeo por inyección de todo el mundo y es
totalmente satisfactorio en muchas aplicaciones de fabricación.
Otro planteamiento para la descarga que se
utiliza a menudo, es el de la recogida de las piezas fabricadas
procedentes de la máquina mediante un robot. Los robots pueden ser
utilizados por muchas razones, algunas de las cuales son que las
piezas fabricadas pueden ser demasiado grandes para dejarlas caer y
para ser manipuladas de manera adecuada, o porque pueden sufrir
daños al dejarlas caer en el transportador de manipulación de piezas
a granel. O bien, debido a que las piezas fabricadas precisan un
tiempo de enfriamiento adicional antes de permitir que se pongan en
contacto con otras piezas fabricadas para impedir adherencias y/o
daños a las piezas fabricadas. Algunas veces, los robots son
utilizados para mantener la orientación correcta o el orden de las
piezas fabricadas, o como una técnica de reducción del trabajo o
formando parte de un sistema automatizado global.
Dentro de la fabricación cada vez se presta más
atención al control de los procesos, pero especialmente en las
industrias del plástico. Existen muchas metodologías y técnicas
diferentes para el control de los procesos en los diversos tipos de
maquinaria de moldeo, incluyendo el moldeo por inyección. Se
controla la presión y el flujo, la temperatura y la viscosidad y
muchos otros parámetros que tienen relación con la calidad del
proceso de moldeo. Una de las tecnologías que se está utilizando
cada vez más, es la tecnología de visión mediante una máquina o las
técnicas de inspección óptica, debido a la naturaleza inteligente e
integral de los tipos de inspección que pueden realizarse.
Los sistemas de visión mediante una máquina
están compuestos generalmente por un sistema de iluminación para
iluminar una muestra, y una cámara con una lente para detectar la
luz reflejada desde la misma. Asimismo están dispuestos medios de
tratamiento para aplicar algoritmos adecuados. A partir de una
imagen recibida por la cámara se forma una imagen digitalizada. A
continuación, los datos de esta imagen son puestos a disposición
para ser utilizados, por ejemplo, para controlar el brazo de un
robot, identificar la muestra o determinar si la muestra es
conforme a las normas especificadas con respecto a, por ejemplo,
fallos, variaciones del proceso o variaciones dimensionales. Los
datos pueden ser utilizados asimismo (como se propone en esta
descripción) para la realimentación y para el control del proceso.
En la patente US Nº 4.882.498 de Cochran y otros se muestra y se
describe a modo de ejemplo un sistema de visión mediante una
máquina.
Desgraciadamente, desde un punto de vista
práctico, actualmente no es posible realizar una inspección visual
mientras el producto está siendo moldeado debido a la temperatura
elevada, y al entorno a elevada presión en el interior de la
cavidad de la herramienta. Por consiguiente, la inspección visual se
realiza habitualmente después de que, por ejemplo, la matriz de
moldeo por inyección se haya abierto dejando al descubierto la
pieza. Desgraciadamente, debido a que cuando las matrices ya se han
separado, la pieza moldeada por inyección puede estar todavía
acoplada a una parte de la máquina, existe solamente una capacidad
limitada de inspección que pueda ser llevada a cabo fácilmente en
el punto de separación de la matriz. A menudo, aunque pueden
observarse las características deseadas cuando las matrices están
separadas, pero antes de que las piezas fabricadas sean expulsadas
de la máquina, la tarea de inspección mediante la visión mediante
una máquina es difícil debido a una serie de motivos.
El fabricante no desea ralentizar el proceso de
fabricación dejando la matriz en una posición fija de apertura.
Dado que existen una serie de cavidades en la matriz y que por
consiguiente en cada ciclo pueden inspeccionarse una serie de
piezas fabricadas es necesario, o disponer muchas cámaras cada una
de ellas enfocada a su propia pieza fabricada respectiva, o a un
grupo de subpiezas fabricadas, o la resolución es defectuosa porque
con un número de cámaras más limitado, el número de los píxeles
correspondientes que afectan a un componente determinado es
reducido, existiendo problemas y dificultades con respecto al ángulo
de visión, existen limitaciones de espacio y de montaje y es
extremadamente difícil una iluminación óptima. Aunque ciertamente
existen algunos atributos que pueden ser inspeccionados ópticamente
o mediante la visión mediante una máquina mientras la pieza está
todavía en el utillaje abierto, puede entenderse fácilmente que son
muy limitados y que normalmente no puede realizarse una inspección
completa. Por consiguiente es mucho más deseable, con el objeto de
realizar una inspección completa, hacer la inspección una vez que
las piezas han sido expulsadas de la matriz de moldeo. En la
industria del moldeo, especialmente en el moldeo por inyección, es
bien conocido que existen muchos tipos diferentes de defectos que
se producen durante el proceso de moldeo por inyección. La Sociedad
de Técnicos de Fabricación (Society of Manufacturing Engineers) ha
anunciado que tiene un programa de formación en
CD-ROM titulado "Solución de problemas en el
moldeo por inyección". En él se muestran los 24 defectos
siguientes y se indica como solucionarlos. Los defectos indicados
son: motas negras, ampollas, aspecto rojizo, alabeado, fragilidad,
burbujas/huecos, marcas de quemaduras, manchas claras, aspecto
turbio, contaminación, grietas, fisuras laminares, exfoliación,
decoloración, rebabas, líneas de fluencia, brillo escaso,
perforaciones, líneas en forma de malla, llenado insuficiente/falta
de llenado, contracción excesiva, marcas de colada, achaflanado y
deformación.
Además, existe una amplia diversidad de defectos
dimensionales que pueden producirse en las piezas moldeadas por
inyección. Es muy deseable llevar a cabo una visión mediante una
máquina o una inspección óptica para buscar algunos de los defectos
anteriores o la totalidad de los mismos, y rechazar las piezas
defectuosas. A menudo, proporcionar esta función es completamente
justificable desde un punto de vista económico, de manera que la
calidad puede ser controlada mediante la clasificación de los
productos defectuosos. Pero, para hacer que el sistema de
inspección sea todavía más valioso para un fabricante de piezas
moldeadas por inyección, es deseable poder proporcionar información
estadística del proceso de control de modo que el proceso pueda ser
corregido, de tal manera que no se fabriquen piezas defectuosas.
Algunas veces, únicamente la información de la inspección con la
visión mediante una máquina no es suficiente para destacar lo que se
está produciendo fuera de control en el proceso y puede ser
necesario combinarlo con otra información sensorial. Tanto si
solamente se utilizan los datos de la visión mediante una máquina o
de la inspección óptica para realizar la determinación de la
variación del proceso, como si están combinados con otra información
sensorial del proceso, deben estar correlacionados con respecto a
qué cavidad o cavidades de moldeo son las responsables de producir
la pieza o piezas defectuosas.
Si las piezas moldeadas son expulsadas
simplemente, de tal modo que caen en un grupo desorganizado sobre un
canalón o un transportador, en este caso se pierde la información
de control del proceso indicando a qué cavidad del molde
corresponde el componente moldeado.
El documento WO/96/05040 se refiere a un sistema
para el moldeo de artículos de plástico que incorpora piezas en
bruto, en el que los artículos moldeados son transportados a la
unidad de inspección en el mismo orden en que fueron moldeados.
La presente invención contempla un nuevo enfoque
para la manipulación de piezas expulsadas de las máquinas de moldeo
por inyección que resuelve las dificultades indicadas anteriormente
y otras.
Esta invención se refiere a un método y a un
aparato para la manipulación de piezas expulsadas de una máquina de
moldeo por inyección. Más particularmente, en un aspecto, la
invención está dirigida a un sistema en el cual los datos moldeados
en la pieza expulsada son utilizados para proporcionar
realimentación útil para el proceso de moldeo. En otro aspecto, que
no forma parte de la invención, las piezas moldeadas conformadas en
una matriz múltiple de moldeo son expulsadas de la matriz de manera
que mantienen la organización matricial o secuencial relativa, de
manera que puede generarse una información útil para la
realimentación. Este sistema es especialmente útil en las
aplicaciones subsiguientes de visión mediante una máquina y de
inspección.
A partir de la descripción detallada facilitada
a continuación, será evidente un ámbito adicional de aplicabilidad
de la presente invención. Sin embargo, debe entenderse que la
descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican
realizaciones preferentes de la invención, se facilitan únicamente a
modo de ejemplo.
La presente invención trata de la construcción,
disposición, y combinación de las diversas partes del sistema y de
las etapas del método mediante las cuales se alcanzan los objetivos
contemplados tal como se describen más adelante con mayor detalle y
en los dibujos que se adjuntan, en los cuales:
La figura 1 muestra un sistema de moldeo al cual
puede ser aplicada la presente invención.
La figura 2 muestra una realización
alternativa.
La figura 3 muestra una realización adicional
alternativa.
La figura 4 muestra una realización alternativa
más detallada.
La figura 5 muestra una vista, en sección
transversal, por el extremo.
La figura 6 muestra una vista, en sección
transversal, de otra realización según la presente invención.
La figura 7 muestra todavía una realización
adicional según la presente invención.
La figura 8 es un diagrama de flujo.
La presente invención puede adoptar una
diversidad de formas. En primer lugar, la invención se refiere a la
manipulación de piezas expulsadas de una máquina de moldeo por
inyección. Tal como se ha hecho notar anteriormente, esto es
particularmente útil para las aplicaciones subsiguientes de visión
mediante una máquina o de inspección óptica que se utilizan para
proporcionar una realimentación útil al sistema de moldeo para
mejorar el proceso. Por ejemplo, la realimentación puede tener como
resultado el cierre de una cavidad o el cambio de la temperatura o
de la presión de la cavidad para mejorar el proceso.
Una manera de poner en práctica la invención es
aprovechar el hecho de que los datos están habitualmente moldeados
en la mayor parte de piezas moldeadas para indicar cosas tales como
el número del molde, el número de la cavidad, el número de la
planta, la situación de la planta, la empresa, etc. Utilizando
técnicas conocidas que hasta la fecha no han sido utilizadas en el
entorno del moldeo por inyección, es posible reorientar las piezas
moldeadas y a continuación leer estos datos moldeados (a través,
por ejemplo, de reconocimiento electro-óptico de caracteres) de tal
manera que es posible recuperar esta información. Generalmente, esta
es una tarea complicada en el caso de muchas piezas fabricadas por
moldeo debido a que son difíciles de orientar o es difícil leer los
códigos moldeados muy pequeños y de bajo contraste. No obstante, es
una forma viable de determinar de qué cavidad del molde de
inyección puede proceder la pieza inspeccionada, y por consiguiente
la información del proceso de control puede estar relacionada con
la cavidad o cavidades particulares que constituyen la fuente del
problema. A este respecto, como una opción, puede formarse en la
pieza moldeada un código especial de lectura fácil para facilitar
la lectura. Esto proporciona una mejora significativa con respecto
al estado actual de la técnica porque permite un cierre real del
bucle de control del proceso mediante la visión y otros exámenes
mediante detectores, de manera que de acuerdo con ello pueden
realizarse regulaciones de control en la máquina de moldeo por
inyección.
Una forma alternativa para deducir información
útil de la cavidad del molde, que no forma parte de la invención,
parte del concepto de capturar y organizar a continuación en una
secuencia conocida las piezas moldeadas a medida que van siendo
expulsadas del molde de la matriz. Esto se lleva a cabo de manera
preferente de la forma siguiente.
En el momento en que las piezas moldeadas que
proceden de una matriz de moldeo con una serie de piezas fabricadas
son expulsadas de la matriz, las piezas caen a bolsas o tubos que
mantienen su posición relativa secuencial o matricial. Los tubos
transportan a continuación las piezas moldeadas en una secuencia o
secuencias conocidas.
En una realización, unas piezas en forma de bala
serían colocadas, a partir de una matriz de x por y en una única
fila en una secuencia conocida de xy por 1. Por ejemplo, si el molde
se compone de una matriz de seis cavidades por 8 cavidades que da
un total de 48 piezas moldeadas fabricadas en cada ciclo, entonces
los tubos las podrían transportar en una fila ordenada conocida de
48 x 1 piezas fabricadas.
En una realización de la invención, los tubos o
pistas pueden conservar ciertos aspectos de orientación, de tal
forma que las piezas fabricadas se pueden dejar caer en unos medios
de transporte o sobre los mismos, por lo menos de una forma
orientada parcialmente. Por ejemplo, el cuerpo de un bolígrafo o de
un rotulador con punta de fieltro, puede ser mantenido en posición
vertical, de tal forma que el extremo abierto o el extremo mayor
abierto se mantiene en una orientación particular. En el caso de
preformas moldeadas de inyección, que son la primera etapa en el
proceso de fabricación de botellas PET formadas por dilatación
mediante estirado, estas preformas podrían salir por los tubos o
carriles de guía, de tal manera que el extremo abierto quede en la
parte superior. De manera similar, las botellas moldeadas para
medicamentos pueden mantenerse en una configuración con el extremo
abierto situado arriba o abajo, de tal forma que se facilita la
inspección y el control del proceso por medio de la inspección.
Dado que muchas piezas se encuentran dentro de la categoría de ser
circularmente simétricas o cilíndricas, esta conservación de la
orientación parcial es una característica valiosa para la
automatización posterior de la secuencia de control del proceso.
Existen muchas otras clases de productos que tienen proporciones
significativas entre su altura y su longitud, y en estos productos
sería deseable mantener, por lo menos una orientación parcial para
facilitar asimismo el control del proceso. Existen todavía otras
clases de productos que son muy problemáticos de orientar debido a
que una serie de ejes son simétricos con respecto a sus ejes
geométricos o no tienen características mecánicamente distintivas.
En el caso de dicho tipo de productos es una ventaja importante
poder mantener la orientación para poder realizar el control del
proceso y la automatización adicional posterior. En la medida en que
muchos fabricantes intentan conseguir lo que se conoce como una
fábrica con las luces apagadas, es deseable conservar en el proceso
automatizado la orientación del producto tan pronto como sea
posible y mantenerla a lo largo del mismo.
Asimismo, es importante comprender que mientras
que un tubo es un dispositivo de transporte muy útil a los efectos
de esta invención, otras formas geométricas o configuraciones tales
como pistas de las piezas o jaulas de guiado, u otras, podrían ser
sustituidas fácilmente por tubos. Las tuberías tienen la ventaja de
que se pueden conseguir fácilmente, son relativamente económicas,
pueden ser tanto rígidas como flexibles y no requieren una excesiva
adaptación. Algunas veces, puede ser deseable desplazar la placa de
la matriz en la que están alojados los tubos, acercándola más al
utillaje en el momento de la expulsión, de manera que las piezas no
queden mal orientadas durante el proceso de su expulsión. Cuando se
realiza esto, todavía es más importante disponer de flexibilidad en
la tubería, o en el equivalente de la tubería que se utiliza para
guiar los productos en una orientación más secuencial. Por
consiguiente, si se utiliza una tubería rígida, debería ser
preferentemente un tubo de tipo telescópico de manera que pueda
adaptarse al movimiento de aproximación y alejamiento del
dispositivo de moldeo.
Debe comprenderse que en determinadas
circunstancias es deseable no guiar los productos en una única fila
de productos, sino más bien en una serie de filas de producto, de
tal modo que puedan ser inspeccionadas quizás en más de una
posición, o que se pueda conseguir una velocidad de tratamiento
suficiente, o para facilitar situaciones de manipulación del
material más convenientes, o para guiarlo finalmente de nuevo en una
fila única gracias a la manipulación posterior del material.
Una vez situados los productos en la secuencia
conocida, pueden ser clasificados a partir de la posición de
llegada mediante medios de transporte y pueden ser captados
posteriormente a través de un sistema de visión o de otro tipo de
inspección en tiempo real que actúa para inspeccionar cada pieza
moldeada. Estos sistemas son bien conocidos en la técnica. El
sistema de inspección puede constar normalmente de un detector que
indique que una pieza moldeada ha llegado a cada estación de
inspección y a continuación desde uno solo o varios cabezales de
inspección que podrían estar colocados o situados secuencialmente a
lo largo de unos medios de transporte.
La invención es particularmente aplicable al
moldeo por inyección de preformas tal como se ha mencionado
anteriormente en el caso del mercado de fabricación de botellas
conformadas mediante dilatación por soplado. Con el objeto de
mantener la orientación apropiada para las preformas, éstas pueden
ser inspeccionadas con respecto a muchos atributos mediante los
cuales, conociendo de qué estación del máquina de moldeo por
inyección proceden, de ello pueden obtenerse datos muy valiosos
para el control del proceso. Es muy deseable que la superficie
superior de cierre pueda ser inspeccionada en busca de muescas y
rebabas y zonas con superficies onduladas y situaciones de falta de
redondez. Asimismo puede comprobarse la posición centrada de la
entrada de colada. Podría utilizarse otra técnica de inspección por
vídeo para determinar la rectitud de la preforma.
Existe una diversidad de defectos que pueden
aparecer en las paredes laterales, los cuales incluyen, sin carácter
limitativo, los de la lista siguiente: burbujas, inclusiones, motas
negras, líneas de flujo, cristalización, cristalización parcial,
cristalización de las puntas, espesor de la pared lateral fuera de
tolerancia o espesores que tengan una variación demasiado grande de
una zona a otra, enturbamientos, protuberancia de la puerta de
colada demasiado larga, diámetros de las roscas, diámetros de la
base de las roscas, diámetro del anillo antirrobo, orificios de
alfiler en la colada, abolladuras superficiales o imperfecciones,
marcas de quemaduras, etc.
Si se considera que los defectos son imposibles
de remediar, el sistema rechazará el componente defectuoso a través
de una puerta especial de expulsión. No obstante, si se determina
que el defecto no es un fallo irremediable sino más bien
información del proceso que debe ser corregido, entonces será
utilizado de acuerdo con lo que es conocido en la técnica.
Otro aspecto adicional de la invención tiene en
cuenta el hecho de que si una cierta cavidad o cavidades del molde
están produciendo productos que tienen un nivel de calidad
inaceptable de manera continuada, entonces la estación o las
estaciones pueden ser desconectadas mientras se continúa con la
producción. La información que indica qué estaciones no han
producido una pieza moldeada en un ciclo determinado será comunicada
al sistema de inspección, de modo que los productos puedan ser
correlacionados de manera adecuada mediante su secuenciado. En
otras palabras, si la estación número tres en la matriz de moldeo
por inyección ha sido desconectada, entonces la secuencia será uno,
dos, cuatro, cinco, seis, etc. para toda la secuencia y las
estadísticas y la información de control del proceso deben ser
manejadas de acuerdo con ello en el sistema de inspección
automatizado.
Otra realización de la invención utiliza
detectores para comprobar potencialmente que las piezas moldeadas
han caído en los tubos y han dejado libre la matriz, y todavía otro
juego de detectores que garantiza que han salido de los tubos y han
caído en los medios de transporte.
Otra realización adicional de la invención se
basa en la gravedad para mover las piezas moldeadas a través de los
tubos de transporte desde la placa de la matriz hacia la placa
lineal de salida, mientras que en otra realización de la invención,
están dispuestos chorros de aire para colaborar en el movimiento de
las piezas moldeadas a lo largo de los tubos. Esto es
particularmente aplicable si los productos tienen que recorrer una
distancia horizontal significativa con respecto a la distancia
vertical o distancia por gravedad.
Otra realización adicional de la invención da a
conocer la utilización de tubos que tienen un coeficiente de
fricción reducido en sus superficies interiores. Otra realización de
la invención utiliza tubos de transporte que tienen una superficie
interior que es un polímero o un material elástico que tiene una
dureza superior a 50 en la escala Shore A. Otra realización se
refiere a la aplicación de una sustancia reductora de la fricción
en el interior de los tubos, tal como Teflón u otros materiales
fluorocarbonados. Otra realización de la invención utiliza un
material para mangueras enrollado en espiral para conseguir una
flexibilidad adicional.
Otra realización de la invención articula la
placa de la matriz acercándola y alejándola de la matriz de moldeo
por inyección que expulsa las piezas, de manera que la distancia es
suficientemente próxima para que no puedan perder la orientación
correcta ni abandonar los tubos. Esto puede adoptar un cierto número
de formas diferentes, incluyendo la placa de la matriz que se
desplaza entrando y saliendo de la posición de descarga de una forma
robotizada, pudiendo desplazarse simplemente acercándose y
alejándose de manera vertical en varillas de guía apropiadas, o
puede girar sobre un arco, de tal forma que retrocede desde el
máquina de manera que no interfiere con el funcionamiento de la
máquina en el proceso normal. Otra realización de la invención da a
conocer el desplazamiento de la placa de la matriz que sostiene el
extremo de entrada de los tubos para alojar el espacio adicional
requerido si la matriz es de tipo rotativo, pero de tal forma que
puede ser abastecida de manera adecuada por el sistema.
Otra realización de la invención da a conocer
una serie de detectores o un detector único de brazo pasante que
podría verificar que todas las piezas fabricadas han abandonado la
zona de llegada y han sido transportados mediante los medios de
transporte fuera de la zona de llegada, de tal modo que, como medida
de seguridad, no interfieren con la llegada del grupo siguiente que
está cayendo. Otra realización de la invención implica la
utilización de un método de conducción cónica para la caída en el
caso en que el sistema sea utilizado para dejar caer las preformas
con el extremo cerrado por delante en unos medios de transporte de
tal forma que cuelgan del anillo del cuello y el espacio entre los
medios de transporte será mayor que el diámetro de la preforma, de
tal modo que puede caer libremente hacia abajo entre los dos lados
del medio de transporte.
Haciendo referencia a continuación a los
dibujos, que tienen el objetivo de mostrar las realizaciones
preferentes de la invención descrita anteriormente y más adelante,
y no con el objetivo de limitarla, la figura 1 da a conocer una
vista representativa de un sistema de moldeo por inyección al cual
puede ser aplicada la presente invención. Tal como se muestra, el
sistema de moldeo por inyección (10) comprende un bloque (12) en
forma de torre que funciona para liberar piezas moldeadas de los
machos (14) del molde que colaboran con el dispositivo (16) para
formar las piezas moldeadas. Este tipo de sistema de moldeo por
inyección está descrito en la patente US Nº 5.772.951 de Coxhead y
otros y en la patente US Nº 5.728.409 de Schad y otros.
En una realización de la invención citada
anteriormente, las piezas moldeadas una vez formadas son expulsadas
de la torreta (12) a un dispositivo de transporte (18) que puede
adoptar una diversidad de formas adecuadas. Las piezas son
transportadas a continuación a una estación de inspección (mostrada,
por ejemplo, en la figura 2) en la que las piezas son inspeccionadas
y se leen los datos o códigos formados en las piezas mediante el
proceso de moldeo para determinar la cavidad originaria del molde
con el objeto de identificar las cavidades que requieren atención
para mejorar el proceso. El que las piezas sean inspeccionadas o
leídas, en primer lugar depende de las necesidades del usuario y
del sistema de inspección utilizado. Los datos obtenidos mediante
el sistema de inspección son tratados de manera adecuada utilizando
técnicas conocidas para proporcionar una realimentación útil al
sistema de moldeo para mejorar el proceso. Anteriormente se han
señalado ejemplos de dicho sistema de control de la
realimentación.
Haciendo referencia a continuación a la figura
2, en ella se muestra una realización que incorpora los aspectos de
la realización alternativa descrita anteriormente, pero que no forma
parte de la invención. Esta realización está descrita con mayor
detalle en las figuras 3 a 5. Más específicamente, en ellas se
muestra en líneas generales el sistema (10) de moldeo por inyección
descrito anteriormente. También se muestra una estación (20) situada
en el extremo opuesto del dispositivo de transporte (18) para
alojar las técnicas de visión y otras técnicas de inspección. Los
dispositivos (mostrados de forma representativa como rectángulos en
la estación -20-) que realizan dichas funciones, son bien conocidos
en la técnica e incluyen dispositivos adecuados de adquisición de
imágenes y de tratamiento de datos, así como funciones de
realimentación y de control del proceso.
De manera significativa, la figura 2 muestra un
dispositivo (100) para facilitar la expulsión de piezas de manera
ordenada de un dispositivo (10) de moldeo por inyección. Tal como se
ha descrito anteriormente, el dispositivo (100) comprende una placa
(102) de la matriz que tiene en la misma una serie de aberturas que
corresponden al número de machos (14) del molde de la torreta (12).
Las aberturas tienen tubos (104) (no se muestran todos) que se
extienden desde el lado opuesto de la torreta (12). Los tubos (104)
se extienden desde la placa (102) de la matriz hasta una placa
(106) con una bolsa lineal. Debe tenerse en cuenta que las piezas
moldeadas son expulsadas de la torreta (12) a través de las
aberturas de la placa (102) de la matriz y por los tubos (104)
correspondientes. Las piezas moldeadas salen a continuación de los
tubos (104) a través de las aberturas correspondientes en la placa
(106) de bolsa para caer en el dispositivo de transporte (18) y ser
transportadas a la estación (20) para su visión y otras técnicas de
inspección.
Asimismo, en la figura 2 se muestran artículos
opcionales tales como un dispositivo (110) de ayuda de chorro de
aire para facilitar el transporte de las piezas moldeadas a través
de los tubos. Además, se muestran los detectores (112) a modo de
ejemplo. El dispositivo de ayuda de chorro de aire y los detectores
han sido descritos anteriormente. La figura 2 muestra asimismo una
vista superior (A) del transportador recto (18a) mostrando cintas
transportadoras a modo de ejemplo.
La figura 3 muestra un sistema similar al
mostrado en la figura 2. Sin embargo, se muestra que la torreta
(12) de la figura 3 gira en sentido contrario a las agujas del
reloj, en oposición al sentido de las agujas del reloj. Además, en
la figura 3 no se muestran los detectores (112). Además, se muestra
una vista superior (B) de una parte del transportador (18b) en
forma de S que tiene respectivamente elementos (19) de tipo
esponjoso para sujetar las piezas para su transporte a la estación
de inspección.
Haciendo referencia a continuación a la figura
4, en ella se muestra una representación detallada del dispositivo
(100). Específicamente, se muestra la placa (102) de la matriz que
tiene 48 aberturas formadas en la misma en una configuración
matricial de 6 por 8. Se muestran los tubos que se extienden desde
cada una de las aberturas hasta la placa (106) para transformar la
matriz de 6 por 8 en una configuración lineal de 48 por 1. Las
piezas moldeadas mostradas a modo de ejemplo en (120), se muestran
asimismo en la figura 4.
Además, la figura 4 muestra una parte del
dispositivo de transporte (18) que comprende las cintas
transportadoras (122) y (124). Tal como se muestra con mayor
detalle en la figura 5, que es una vista por el extremo de una
sección transversal del dispositivo (100) y el transportador (18),
las cintas transportadoras (122) y (124) pueden estar orientadas
para proporcionar una forma de V para alojar la pieza moldeada. El
dispositivo (18) incluye asimismo una ranura (126) y un reborde
(128) que alojan la parte (130) del cuello de la pieza moldeada
(120) mostrada a modo de ejemplo.
La figura 6 representa alternativas que pueden
ser utilizadas como dispositivo de transporte (18). Específicamente,
se muestra la cinta redondeada (140) para adaptarse al transporte
del objeto moldeado (120). Debe tenerse en cuenta que podría
situarse otra cinta redondeada en el lado opuesto del dispositivo de
transporte (18) o podría utilizarse una cinta de una sección
transversal diferente. Tal como se muestra en la figura 6, en ella
aparece una cinta (142) que tiene una sección transversal
trapezoidal. Debe tenerse en cuenta que las cintas transportadoras
utilizadas en relación con la presente invención pueden ser de
cualquier forma para adaptarse a la forma de la pieza moldeada que
se está manipulando. Las cintas descritas en esta memoria son
únicamente ejemplos.
La figura 7 muestra que puede ser preciso que la
placa (102) de la matriz sea desplazada fuera de la zona de giro de
la torreta (12) mediante la utilización de un punto de articulación
(150) en un lado de la placa (102). Puede utilizarse cualquier
técnica conocida para realizar el punto de articulación, y la placa
de la matriz puede estar articulada mediante técnicas conocidas
tales como un cilindro neumático, un cilindro hidráulico, leva,
etc.
Debe tenerse en cuenta que los tubos (104)
pueden tener ángulos críticos que satisfacer con el objeto de un
transporte adecuado de las piezas a través de los mismos. En el caso
de que un ángulo determinado de un tubo no se acomode a la
facilidad de transporte a través del mismo, pueden utilizarse un
cierto número de técnicas tales como las descritas anteriormente.
Por ejemplo, el interior de los tubos puede estar recubierto con un
material de reducida fricción/resistencia, tal como Teflón y/o
pueden utilizarse como ayuda chorros de aire para empujar la pieza
moldeada a lo largo del tubo.
Para hacer hincapié todavía más en el
funcionamiento del sistema tal como ha sido descrito en detalle
anteriormente, la figura 8 da a conocer un esquema de flujo que
muestra el funcionamiento global del sistema. Debe tenerse en
cuenta que este método de la invención debe ser evidente a partir de
la descripción detallada descrita anteriormente. En primer lugar,
las piezas fabricadas expulsadas del sistema de moldeo por inyección
y del sistema de inspección de la presente invención son
transportadas desde la matriz a la unidad de inspección (etapa
-802-). A continuación, se realiza la comprobación de si existen
fallos en cualquiera de las piezas fabricadas por medio de la
unidad de inspección (etapa -804-). A continuación, se realiza la
comprobación de qué cavidad (o cavidades) fue expulsada una pieza o
piezas inspeccionadas para mantener las piezas fabricadas en un
orden seleccionado tal como se ha indicado anteriormente, o para
reconocer la información moldeada en el componente, asimismo tal
como se ha indicado anteriormente (etapa -806-). Finalmente, se
controla el sistema de moldeo por inyección y el sistema de
inspección de acuerdo con la información obtenida tal como se ha
indicado anteriormente (etapa -808-). Debe tenerse en cuenta y debe
quedar claro que a partir de la descripción anterior el método
anterior puede ser puesto en práctica en el sistema descrito en esta
memoria utilizando hardware y software adecuados que deben ser
evidentes por medio de la lectura de esta especificación.
La descripción anterior únicamente facilita una
exposición de realizaciones particulares de la invención, y no está
previsto que limite el ámbito de la misma. De este modo, la
invención no está limitada solamente a las realizaciones descritas
anteriormente. Más bien, se reconoce que un experto en la técnica
podría imaginar realizaciones alternativas que estuvieran
comprendidas dentro del ámbito de la invención, tal como está
definida en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (20)
1. Método para el control del proceso en un
sistema de moldeo e inspección, siendo operativo el sistema de
moldeo e inspección para el moldeo de piezas utilizando una matriz
que tiene cavidades de moldeo e inspeccionando las piezas
utilizando una unidad de inspección, comprendiendo el método las
etapas de:
- (a)
- transportar las piezas expulsadas desde la matriz hasta la unidad de inspección (802);
- (b)
- determinar si los atributos seleccionados están presentes en cualquiera de las piezas (804);
caracterizado por
- (c)
- determinar de qué cavidad del molde ha sido expulsada una pieza, mediante el reconocimiento por medio de la unidad de inspección, de información moldeada en el componente (806); y
- (d)
- controlar de manera selectiva el sistema de moldeo y de inspección basado en las etapas de decisión (808).
2. Método, según la reivindicación 1, en el que
las piezas comprenden preformas.
3. Método, según la reivindicación 1, en el que
las piezas comprenden preformas de botellas.
4. Método, según la reivindicación 1, en el que
las piezas están formadas de material PET.
5. Método, según la reivindicación 1, en el que
los atributos seleccionados determinados por el sistema son
defectos y fallos.
6. Método, según la reivindicación 1, en el que
el sistema de moldeo e inspección es un sistema de moldeo por
inyección y de inspección.
7. Método, según la reivindicación 1, en el que
el sistema de moldeo e inspección comprende un sistema de
inspección por visión mediante una máquina que utiliza medios
electro-ópticos de formación de la imagen.
8. Método, según la reivindicación 1, en el que
el control selectivo está basado en estadísticas e información del
proceso de control.
9. Método, según la reivindicación 1, en el que
el control selectivo incluye la desconexión de las válvulas de las
cavidades seleccionadas.
10. Método, según la reivindicación 1, en el que
el control selectivo comprende la corrección de parámetros
seleccionados de un proceso de moldeo.
11. Sistema para el control del proceso, siendo
operativo el sistema para moldear piezas utilizando una matriz que
tiene cavidades en el molde, comprendiendo el sistema:
- (a)
- medios (18) para transportar las piezas (120) expulsadas de la matriz hasta la unidad de inspección (20);
- (b)
- medios electro-ópticos para determinar si los atributos seleccionados están presentes en cualquiera de las piezas (120);
caracterizado por
- (c)
- medios para determinar de qué cavidad del molde ha sido expulsada una pieza, mediante el reconocimiento de la información moldeada en la pieza (120); y
- (d)
- medios para controlar de manera selectiva el sistema, en base a los resultados de los medios de determinación.
12. Sistema, según la reivindicación 11, en el
que las piezas moldeadas comprenden preformas.
13. Sistema, según la reivindicación 11, en el
que las piezas moldeadas comprenden preformas de botellas.
14. Sistema, según la reivindicación 11, en el
que las piezas están formadas de material PET.
15. Sistema, según la reivindicación 11, en el
que el sistema comprende un sistema de moldeo por inyección.
16. Sistema, según la reivindicación 11, en el
que los atributos seleccionados determinados por el sistema, son
defectos dimensionales o fallos.
17. Sistema, según la reivindicación 11, en el
que los medios para el control selectivo están basados
operativamente en estadísticas e información del proceso de control
derivada de los medios de determinación.
18. Sistema, según la reivindicación 11, en el
que los medios para el control selectivo funcionan desconectando de
manera selectiva las cavidades de las válvulas.
19. Sistema, según la reivindicación 11, en el
que los medios para el control selectivo funcionan para corregir
los parámetros de un proceso de moldeo.
20. Sistema, según la reivindicación 11, en el
que los medios electro-ópticos comprenden un sistema de inspección
mediante visión mediante una máquina.
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