JP2013135856A - 医療部門で使用するための連続したプラスチック帯状体で提供されるプラスチック製品を切断するための装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも1つのレーザ6、少なくとも1つのレーザ制御システム、および少なくとも1つの光学取得およびデータ処理ユニットを備える、装置を対象とする。光学取得ユニットは、帯状体で提供される相互接続されたプラスチック製品について位置データを確定する。位置データから、レーザ制御システムに送信される切断パターンが計算される。この切断パターンに従って、少なくとも1つのレーザの位置、強度、および焦点が、集光系光学部品、偏向手段、およびビーム形成手段を備えるレーザ制御システムによって制御される。
【選択図】図2
Description
本発明は、単一プラスチック製品が医療部門で使用するために互いに接続される、連続したプラスチック帯状体で提供されるプラスチック製品を切断するための装置であって、少なくとも1つのレーザ、少なくとも1つのレーザ制御システム、少なくとも1つの光学取得およびデータ処理ユニット、および不正確なまたは十分でないレーザカットを検出するための一体化圧力センサを有する品質管理装置を備える、装置を対象とする。さらに、本発明は、医療部門で使用するためのプラスチック製品の生産、具体的には充填済みまたは充填可能プラスチック製品の生産のための機械であって、互いに接続された連続したプラスチック帯状体で提供されるプラスチック製品を切断するための装置を備える、機械を対象とする。同様に開示されるのは、単一プラスチック製品が互いに接続される、連続したプラスチック帯状体のプラスチック製品を切断する方法である。
さらなる好ましい実施形態は、従属請求項、実施例、図面、および説明から得られる。
mを含む)、(Kr)+レーザ(650nm)、およびHe−Cdレーザ(325nm、
440nm)を含むが、それに限定されない。
られるバリおよび/または切断エッジの鋭利さは、プラスチック材料の硬質性/剛性に直接依存する。
リレート、オリゴカプロラクトンジオールおよびオリゴジオキサノンジオールなどからのマルチブロックポリマー、PEGおよびポリブチレンテレフタレートなどのポリエーテル・エステル・マルチブロック・ポリマー、ポリピボットラクトン、ポリグリコール酸トリメチルカーボネート、ポリカプロラクトン-グリコライド、ポリ−g−エチルグルタメート、ポリ(DTH−イミノカーボネート)、ポリ(DTE−コ−DT−カーボネート)、ポリ(ビスフェノール−A−イミノカーボネート)、ポリオルトエステル、ポリグリコール酸トリメチルカーボネート、ポリトリメチルカーボネート、ポリイミノカーボネート、ポリ(N−ビニル)ピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエステルアミド、グリコラート化ポリエステル、ポリホスホエステル、ポリホスファゼン、ポリ[(p−カルボキシフェノキシ)プロパン]、ポリヒドロキシペンタン酸、ポリ無水酸、ポリエチレンオキシド-プロピレンオキシド、ポリウレタン、;ポリエチレンオキシド、ポリアルケンオキサレート、ポリオルトエステル、ならびにそのコポリマーなど;のポリエーテル・エステル、カラギーナン、コラーゲン、ポリヒドロキシアルカノアート、ペクチン酸、アクチン酸、カルボキシメチル硫酸塩、コラーゲン、コラーゲン−N−ヒドロキシスクシンイミド、ポリアクリル酸、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリエーテルアミド、ポリエチレンアミン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリカルボウレタン、ポリビニルケトン、ポリビニルハライド、ポリビニリデンハライド、ポリビニルエーテル、ポリビニル芳香族化合物、ポリビニルエステル、ポリビニルピロリドン、ポリオキシメチレン、ポリブチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリオレフィンエラストマー、ポリイソブチレン、EPDMゴム、フルオロシリコーン、カルボキシメチルキトサン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ吉草酸塩、エチル・ビニル・アセテート・コポリマー、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、エポキシ樹脂、ABS樹脂、ポリシロキサンなどのシリコーン、ポリビニルハロゲン、および、上記ポリマーのコポリマーおよび/または混合物ならびに上記ポリマーのラミネートおよび多層システムからなる、または、それを含む群から選択されうる。
とが必須である医療部門において特に重要である。ポリプロピレンを処理するために必要な温度が高いために、プラスチック製品は、単一のプラスチック製品が互いに接続される連続したプラスチック帯状体からプラスチック製品を切出すことが可能になる前に、長い距離および/または長い時間にわたってクールダウンされる必要がある。さらに、PPは、PEよりずっと硬質であり、機械的切断または打抜きは、当然、さらに一層鋭利なバリおよび/または切断エッジをもたらす。
チック製品またはプラスチックセグメントの切断中に温度が変化するときでも、非常に正確である。本発明の装置は、−100℃〜+300℃の温度範囲において、プラスチック製品についての切断パターンを正確に取得し処理する。1秒について1℃までのプラスチックの温度の変化が、本発明の装置によって取得され処理されうる。これはまた、連続する切断パターンおよび切断モードの変化、ならびに、切断パターンの切断中のまたは連続するセグメントおよび切断パターンについてのプラスチック材料の変化を含む。
ユニットによって取得される、切断される全ての部分の全体として理解される。切断パターンは、相互接続されたプラスチック製品の連続した帯状体のセグメントに配置されうる。そのため、相互接続されたプラスチック製品の連続した帯状体またはベルトにおいてプラスチック製品を切断することが意図される場合、光学取得ユニットは、本発明の装置に給送され、その後、切断パターンに従って切断される相互接続されたプラスチック製品の連続した帯状体またはベルトの一部(セグメント)を徐々に取得する。切断パターンは、光学取得ユニットを通して取得されたプラスチック製品を含み、プラスチック製品は、通常、3次元であり、平面レベルの上また下にあり、連続した帯状体または連続したベルトを通して規定され、切断モードに関するユーザが規定可能な、したがって、予め規定されたさらなる情報を含みうる。光学取得ユニットは、たとえば切断が実施される場所を検出しうる。切断するモード(完全に、部分的に、穿孔することなど)は、ユーザによって予め決められうる。別法としてまたは付加的に、光学取得ユニットは、切断がどこで行われるかという情報を与えるだけでなく、切断するモードもまた情報として含まれうるそれぞれのマーキングを検出しうる。当然、上記の組合せが可能であり、したがって、予め規定されたパターンの組合せおよび切断モードおよび/または切断パターンの自動検出が可能である。連続した帯状体または連続したベルトの代わりに、連続した帯状体の単一ユニットまたは所定の部分だけ、すなわち孤立したセグメントが、光学取得ユニットによって検出されることも可能である。
任意の切断パターンを検出し扱うことができる。
際の位置データが、データ処理ユニットに記憶された位置データと比較される方法において理解される。位置データのそれぞれの組合せについて、切断パターンは、データ処理ユニットに記憶され、レーザを制御するためにレーザ制御システムに送信される。
データについて、切断パターンだけが変更されなければならないからである。
プラスチック製品、たとえばアンプル、バッグ、または他のキャビティのレーザ分離の有意な利点の1つは、機械的分離後に鋭利な突起と対照的に溶融エッジを生成することである。これは、医療部門で使用するためのプラスチック製品を切断するときに特に重要である。その理由は、こうしたアンプルを使用するときに、鋭利な突起が、減菌手袋に損傷をもたらす場合がある、または、さらに医師または病院の職員の手を損傷する場合があるからである。機械的に切断されたプラスチック製品は、切断ブレードがカットラインを残す側で鋭利な突起が発生することがあるという事実によって、鋭利な突起を常に有する。
囲材料から押出す。周囲材料および/またはトグル領域間の材料からアンプルを押出すのに必要な圧力または力が、予め規定された第1の調整可能な値を超える場合、これは、プラスチック製品が、十分に分離されず、周囲材料に依然として接続されている、すなわち、ベルトにまたは互いに依然として接続されているという指示である。
・圧力センサが抵抗を全く登録しない場合、アンプルは、正しく分離され、エッジは、アンプルの周りで完全に溶融する。
・周囲残留材料からアンプルを押出すために0.5Nを超える抵抗を圧力センサが登録する場合、かなりの鋭利な突起が形成されており、アンプルは、無害(harmless)な可能性があり、分類除去される。
第1の閾値より低い場合、これは、レーザカットが不満足であり、かつ、プラスチック製品において鋭利な突起またはバリのおそらくは有害な形成が起こったという指示を与える。
そのため、周囲残留材料からプラスチック製品を押出すために必要とされる力は、プラスチック製品が、正しく切断されたかどうか、すなわち、周囲材料からプラスチック製品が押出されうるか否かに関する情報を提供する。さらに、要求される力は、突起が安全であるかどうか、すなわち、おそらく有害である場合がある鋭利な突起が形成されたかどうかを示す。
小圧力によって行われるかは重要でない。
a)連続したプラスチックの帯状体に埋め込まれた相互接続されたプラスチック製品を提供するステップと、
b)光学取得ユニットを通して、連続したプラスチックの帯状体に埋め込まれた相互接続されたプラスチック製品について位置データを確定し、データ処理ユニットを通して切断パターンを計算するステップと、
c)制御可能な集光系光学部品、制御可能な偏向手段、およびビーム形成手段を備えるレーザ制御システムによってレーザを制御するステップであって、確定された位置データに応じて、少なくとも1つのレーザの焦点の位置および強度が制御される、ステップと、
d)計算された切断パターンに従って、連続したプラスチックの帯状体で提供される相互接続されたプラスチック製品を切断するステップと、を含む。
さらなる実施形態では、上記の方法は、さらに、
e)切断済みプラスチック製品または切断済みプラスチック製品のパックを押出すのに必要とされる力を測定する、一体化圧力センサを有する品質管理装置によって品質試験を実施するステップ
e’)切断済みプラスチック製品または切断済みプラスチック製品のパックを分離するのに必要とされる過小圧力(underpressure)を測定する、一体化圧力センサを有する品質管理装置によって品質試験を実施するステップ
e”)切断済みプラスチック製品または切断済みプラスチック製品のパックを分離するのに必要とされる引張り力を測定する、一体化圧力センサを有する品質管理装置によって品質試験を実施するステップ
のうちの1つのステップを含みうる。
ない。
本発明は、さらに、医療部門で使用するための1回のレーザカットによって切断されるセグメントからなる、連続した帯状体で提供されるプラスチック製品を切断するための方法を対象とし、該方法は、変化する温度において連続した帯状体で提供されるプラスチック製品を切断することを可能にする。
その結果、レーザ切断されるセグメントからなる、連続したプラスチックの帯状体で提供される医療部門で使用するためのプラスチック製品を切断するための方法が提供され、該方法は、
a)レーザ切断されるセグメントからなる連続したプラスチックの帯状体に埋め込まれた相互接続されたプラスチック製品を設けるステップであって、各セグメントは、レーザ切断されている間にクールダウンし、切断されるときに30℃〜155℃以内の任意の温度範囲を有する、ステップと、
b)光学取得ユニットを通して1つのセグメントにおいて連続したプラスチックの帯状体に埋め込まれた相互接続されたプラスチック製品について位置データを確定し、データ処理ユニットを通して切断パターンを計算するステップと、
c)制御可能な集光系光学部品、制御可能な偏向手段、およびビーム形成手段を備えるレーザ制御システムによってレーザを制御するステップであって、確定された位置データに応じて、少なくとも1つのレーザの焦点の位置および強度が制御される、ステップと、
d)計算された切断パターンに従って1つのセグメントにおいて連続したプラスチックの帯状体で提供される相互接続されたクールダウンしているプラスチック製品をレーザ切断するステップと、を含む。
ク製品が埋め込まれる、すなわち残留材料によって囲まれる、規定の幅を有するエンドレスベルトとして理解される。
認識され、切断パターンが画定される、連続したベルト内のたとえばセクションとして理解される。そのため、「セグメント」は、規定の長さおよび幅を有し、ある数の相互接続されたプラスチック製品を有する。その結果、セグメントの大きさ・割合(proportion)は
、光学取得ユニットの設定に直接依存する。用語「セグメント」は、たとえば連続したベルトにおいて予め切断されたフィールドまたはマーキングが存在するという物理的な意味で理解されるのではなく、光学取得ユニットからの取得フィールドによって規定されるだけである。「セグメント」は、好ましくは、1作業サイクルにおいて光学取得およびデータ処理ユニットによって検出または選定(pick)され、好ましくは、ある数の相互接続されたプラスチック製品を含む連続した帯状体の部分である。しかし、連続した帯状体がセグメントを示すマーカを含まないこと、および、セグメントの位置が任意に選択されうることにより、連続した帯状体のセグメントへの細分または分割は、より理論的な構成物である。さらに、2つのセグメントがオーバラップすること、または、2つの引き続くセグメントが、互いに直接接続されないことが可能である。
少なくとも0.5℃を超えるどんな温度差も含むと理解される。これは、製造プロセス中に遅延および/またはわずかな不整合が起こる場合に特に有利である。こうした場合、プラスチック製品のサイズが余分な冷却時間のためにたとえ変化しても、連続したベルトで提供される相互接続されたプラスチック製品を有する次のセグメントを切断することが依然として可能である。こうして、本発明の方法によって、0.01℃〜5℃/分のクールダウンレートを有する、連続したベルトで提供される相互接続されたプラスチック製品を切断することが好ましい。好ましい実施形態では、連続したベルトで提供される相互接続されたプラスチック製品は、ポリプロピレンおよび/またはポリエチレンからなる。
カットを検出するための一体化圧力センサを有する品質管理装置を備える装置によって実施されうる。
mを含む)、(Kr)+レーザ(650nm)、およびHe−Cdレーザ(325nm、
440nm)を含むが、それに限定されない。
好ましくは10.3μmまたは10.6μmの波長、200Wまたは180Wと220Wとの間の好ましい出力パワーをそれぞれ有するCO2レーザである。好ましいUVレーザ
は、Nd:YAG、YLF、またはNd:VO4に基づく固体レーザを備え、非線形結晶を用いた周波数変換によって、355nmまたはその近傍の波長を有する第3高調波が生成される。これらのレーザは、レーザビームの著しく微細な集光を可能にし、プラスチックコンポーネント間の狭い接続部を完全にまたは部分的に切断する、分離する、または穿孔するのに適する。
ルハライド、ポリビニリデンハライド、ポリビニルエーテル、ポリビニル芳香族化合物、ポリビニルエステル、ポリビニルピロリドン、ポリオキシメチレン、ポリブチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリオレフィンエラストマー、ポリイソブチレン、EPDMゴム、フルオロシリコーン、カルボキシメチルキトサン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ吉草酸塩、エチル・ビニル・アセテート・コポリマー、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、エポキシ樹脂、ABS樹脂、ポリシロキサンなどのシリコーン、ポリビニルハロゲン、および、上記ポリマーのコポリマーおよび/または混合物ならびに上記ポリマーのラミネートおよび多層システムからなる群から選択されうる。
数で定常的に指定されるポリプロピレンである。そのため、160℃を超える、より好ましくは180℃を超える、さらに好ましくは200℃を超える、特に好ましくは220℃を超える融解範囲を有するプラスチックが好ましく、変形することなく、121℃でまたはそれを超えて規定に従ってオートクレーブされうる。さらに、100℃を超える、より好ましくは110℃を超える動作温度を有する、かつ/または、1500N/mm2を超
える、より好ましくは1700N/mm2を超える、さらに好ましくは1900N/mm2を超えるヤング係数を有するプラスチックが好ましい。本発明の装置によって切断されうる特に好ましいプラスチックは、ポリプロピレンおよびポリプロピレンの範囲内の融解範囲、引張り強度、ねじり剛性率、または硬質性/剛性を特徴とする任意の他のプラスチックであり、「範囲内」は、ポリプロピレンの対応する値の±10%、すなわち、ポリプロピレンの−10%〜+10%の値として規定される。
ーザカット(laser cut)」は、連続したベルトの1つのセグメントで切断が行われるも
のとして理解される。1つのセグメントで切断が行われた後、引き続くセグメントにおける次の切断が実施される。そのため、各切断は、1つのセグメントに関連し、各セグメントは、「カット」または「レーザカット」と名付けられた新しい切断プロセスを開始する。
おいて光学取得ユニットによって取得される、切断される全ての部分の全体として理解される。切断パターンは、相互接続されたプラスチック製品の連続した帯状体のセグメントに配置されうる。そのため、用語「切断パターン」は、1つのセグメント内の単一のカットラインの全体を指す。そのため、相互接続されたプラスチック製品の連続した帯状体またはベルトにおいてプラスチック製品を切断することが意図される場合、光学取得ユニットは、本発明の装置に給送され、その後、切断パターンに従って切断される相互接続されたプラスチック製品の連続した帯状体またはベルトの一部(セグメント)を徐々に取得する。切断パターンは、光学取得ユニットを通して取得されたプラスチック製品を含み、プラスチック製品は、通常、3次元であり、平面レベルの上また下にあり、連続した帯状体または連続したベルトを通して規定され、切断モードに関するユーザが規定可能な、したがって、予め規定されたさらなる情報を含みうる。光学取得ユニットは、たとえば切断が実施される場所を検出しうる。切断するモード(完全に、部分的に、穿孔することなど)は、ユーザによって予め決められうる。別法としてまたは付加的に、光学取得ユニットは、切断がどこで行われるかという情報を与えるだけでなく、切断するモードもまた情報として含まれうるそれぞれのマーキングを検出しうる。当然、上記の組合せが可能であり、したがって、予め規定されたパターンの組合せおよび切断モードおよび/または切断パターンの自動検出が可能である。連続した帯状体または連続したベルトの代わりに、連続した帯状体の単一ユニットまたは所定の部分だけ、すなわち孤立したセグメントが、光学取得ユニットによって検出されることも可能である。
際の位置データが、データ処理ユニットに記憶された位置データと比較される方法において理解される。位置データのそれぞれの組合せについて、切断パターンは、データ処理ユニットに記憶され、レーザを制御するためにレーザ制御システムに送信される。
集光凹状ミラーである。凹状ミラーは、特別な光学材料を使用する必要なしで、各レーザ波長が同じ点に集光されうるというさらなる利点を提供する。
プラスチック製品、たとえばアンプル、バッグ、または他のキャビティのレーザ分離の有意な利点の1つは、機械的分離後に鋭利な突起と対照的に溶融エッジを生成することである。これは、医療部門で使用するためのプラスチック製品を切断するときに特に重要である。その理由は、こうしたアンプルを使用するときに、鋭利な突起が、減菌手袋に損傷をもたらす場合がある、または、さらに医師または病院の職員の手を損傷する場合があるからである。機械的に切断されたプラスチック製品は、切断ブレードがカットラインを残す側で鋭利な突起が発生することによって、鋭利な突起を常に有する。
ラスチック製品は、最終的な分離が行われるまで、周囲材料内にある状態で輸送されうる。レーザ切断中に、プラスチック製品と周囲残留材料との間に精確に規定された狭い接続部が残される。最終分離ステップの場合、プラスチック製品は、一体化圧力センサを有する品質管理装置の下に輸送される。アンプルパックの形態を有するスタンプ、あるいは、単一プラスチック製品または連続したプラスチック帯状体のセクションの予め規定された場所に当たる一体の数のピンを有するスタンプ、すなわち適合したスタンプは、プラスチック製品、および特に、アンプルのトグル部分間の材料、すなわち隣のアンプルの首部領域間の材料を、残留周囲材料から押出す。周囲材料および/またはトグル領域間の材料からアンプルを押出すのに必要な圧力または力が、予め規定された第1の調整可能な値を超える場合、これは、プラスチック製品が、十分に分離されず、周囲材料に依然として接続されている、すなわち、ベルトにまたは互いに依然として接続されているという指示である。
・圧力センサが抵抗を全く登録しない場合、アンプルは、正しく分離され、エッジは、アンプルの周りで完全に溶融する。
る場合、無視できる突起だけが形成しており、アンプルの使用は安全である。
・周囲残留材料からアンプルを押出すために0.5Nを超える抵抗を圧力センサが登録する場合、かなりの鋭利な突起が形成されており、アンプルは、有害な可能性があり、分類除去される。
そのため、周囲残留材料からプラスチック製品を押出すために必要とされる力は、プラスチック製品が、正しく切断されたかどうか、すなわち、周囲材料からプイラスチック製品が押出されうるか否かに関する情報を提供する。さらに、要求される力は、突起が安全であるかどうか、すなわち、おそらく有害である場合がある鋭利な突起が形成されたかどうかを示す。
とができ、また同様に、レーザカットが申し分なかったかまたは不十分であったかを評価するための、レーザカットの品質のための指標である。
さらなる実施形態では、上記の方法は、さらに、
e)切断済みプラスチック製品または切断済みプラスチック製品のパックを押出すのに必要とされる力を測定する、一体化圧力センサを有する品質管理装置によって品質試験を実施するステップ
e’)切断済みプラスチック製品または切断済みプラスチック製品のパックを分離するのに必要とされる過小圧力を測定する、一体化圧力センサを有する品質管理装置によって品質試験を実施するステップ
e”)切断済みプラスチック製品または切断済みプラスチック製品のパックを分離するのに必要とされる引張り力を測定する、一体化圧力センサを有する品質管理装置によって品質試験を実施するステップ
のうちの1つのステップを含みうる。
温度を有する。レーザカットが開始すると、セグメントまたはアンプルストリップ(II)の温度は、67.1℃である。少なくとも1つの集光されたレーザビーム(IV)は、レーザビームが、アンプルの間および/またはアンプルの周りの材料の蒸発を通してアンプル(III)を分離するのに適するように、ビーム形成手段(4)によって修正される。制御可能な偏向手段(5)および制御可能な集光系光学部品(5b)は、データ処理ユニットによって計算された切断パターンに従って、少なくとも1つの集光されたレーザビームを制御して、アンプルを個々にまたはいくつかのアンプルのパックで切断する。切断プロセス後に、アンプルベルト(1)は、送込み装置(2)によってさらに引張られ、次のアンプルストリップ(II)が、制御可能な偏向手段(5)および光学取得ユニット(5a)の下に配置される。切断済みアンプル(III)は、依然としてアンプルベルト(1)上に位置し、ここで、一体化圧力センサ(7)およびストリップ(8)を分離するためのナイフを有する品質管理装置の下に配置される。一体化圧力センサ(7)およびストリップを分離するためのナイフ(8)を有する品質管理装置がトリガーされ、トグル部分間の分離された材料が、別個の容器(14)内に収集される。アンプル(III)は、ここで、アンプルベルト(1)から完全に分離され、さらなる処理のために、スライド上を直立位置で外部輸送ルート(9)に輸送される。ナイフ(8)は、ストリップの残留材料(10)をベルトから分離し、残留材料を容器(15)内に収集する。一体化圧力センサ(7)を有する品質管理装置は、ベルトからアンプル(III)を押出すように動作されると、同時に、必要とされる圧力を測定する。1つまたは複数のアンプルが、予定された通りに分離されない場合、ベルトからアンプル(III)を押出すための必要とされる圧力が、予め調整可能な閾値を超え、それにより、フラップ(11)が開口し、残留材料が充填済みアンプル(12)と共に容器(16)内に落ちる。レーザ切断装置が、完全にフォールアウトする場合、2つのフラップ(13)が動作され、送込み装置(2)は、後で切断するために、装置から残留アンプルベルト(1)を未切断のまま輸送する。一体化圧力センサ(7)を有する品質管理装置が、セグメントまたはアンプルストリップ(II)の不十分なまたは不正確なまたは不良のレーザカットを検出する場合、連続した帯状体であるアンプルベルト(1)から分離されるときの、このセグメントまたはアンプルストリップ(II)は、レーザ切断プロセスに再導入され、切断装置に再び給送される。この分離されたセグメントまたは分離されたアンプルストリップ(II)を再び給送するときに、このセグメントまたはアンプルストリップ(II)は、その間に48℃までクールダウンし、収縮している。しかし、再給送されるセグメントまたはアンプルストリップ(II)のサイズおよび幾何学的形状の変化は、第2のレーザカットに影響を及ぼさない。切断パターンは、光学取得ユニット(5a)によって新しく検出され、レーザカットが再び実施され、ここで、適切にかつ正確に切断されたセグメントまたはアンプルストリップ(II)がもたらされる。適切にかつ正確に切断されたセグメントまたはアンプルストリップ(II)は、その後、不正確なまたは不良のカットを検出することなく、一体化圧力センサ(7)を有する品質管理装置を通して通常通りに処理される。
または実施形態は、本発明によって規定され、特許請求の範囲によってカバーされると考えられる。
各ストリップは、20個のアンプルを含み、アンプルは、それぞれ周囲材料の残りに相互接続されると共に、側面に隣接するアンプルおよびトグル領域を有する。レーザは、20個のアンプルを含むアンプルストリップからそれぞれ5個のアンプルを有する4個のアンプルパックを切断する。これは、アンプルストリップ内の最も外側の2つのアンプルが、いくつかの狭い接続部を介して周囲材料に依然として接続されるが、アンプルパック間の接続が、すなわち5個のアンプルごとの後の接続が、互いから完全に分離されることを意味する。アンプルパック内のアンプル間の接続部は、穿孔され、アンプルパックからアンプルを手作業で分離することを容易にする。アンプルのトグル領域間の材料は、完全に切出され、アンプルの上側エッジが、いくつかの狭い接続部を除いて材料の残りから分離される。このステップにおいて、次のアンプルストリップのアンプルの底部は、やはり少数の狭い接続部を除いて周囲材料から分離される。この背後にある理由は、レーザビームが同じ作業ステップにおいてアンプル底部に達することができないというアンプルの幾何学的形状にある。その結果、アンプル底部は、前の作業ステップで分離される。目下の作業ステップにおいて、アンプルパックの残りの側が、切断され、次のアンプルの底部が切断される。
連続した帯状体で提供される相互接続されたプラスチックアンプルを切断するための方法
カメラは、連続したプラスチックの帯状体で提供される相互接続されたプラスチックアンプルについて位置データを取得する。位置データは、データ処理ユニットによって、レーザビーム用の切断パターンに変換される。レーザビームによってアンプルを分離するための正確な経路は、レーザビーム制御システムに変換済みコマンドの形態で送信されるアンプルのCADグラフィックの変換によって得られる。ビーム特性を改善するためのレンズシステムからなるビーム形成システム(4)は、ビームが、蒸発によるアンプル分離に適し、また同様に、いくつかのビームに分割されるようにレーザビーム(6)を修正する。それぞれ200Wの出力パワーを有する全部で4つのCO2レーザが使用される。レーザビームの集光特性を改善するために、レーザビームの径が、幅広化され、後続のミラー偏向器に対して調整される。ミラー偏向器は、必要な偏向範囲にわたって偏向した後、ビームが集光系光学部品の開口内で自由に移動できるような寸法に作られる。この実施例では、4つのミラー偏向システムおよび集光系光学部品が、互いに隣接して固定して使用される。レーザビームは、それぞれのパックが5個のアンプルからなるアンプルパックを、20個の隣接するアンプルを有するアンプルベルトから切断する。アンプルの幾何学的形状の結果として、レーザビームは、同じ作業ステップにおいてアンプル底部に達することができない。その結果、アンプル底部は、前の作業ステップにおいて分離される。目下の作業ステップにおいて、アンプルパックの残りの側が、切断され、次のアンプルの底部が切断される。アンプルパックは、狭い接続片によって依然として外側フレームワークに接
続されるが、1つのアンプルパックが、隣接するアンプルパックから完全に分離される。パック内のアンプル間の材料は、レーザによって穿孔され、アンプルを手作業で分離することを容易にする。
実施例2
連続した帯状体で提供される医療部門で使用するための相互接続されたプラスチックアンプルを切断するための装置
充填機械から出て来るアンプルストリップを有するベルト(1)は、送込み装置(2)によって、ミラー偏向器(5)の下の処理位置に引張られる。この位置で、デジタルカメラは、複数の参照マーキングの画像を撮影し、これらのマーキングの位置を、前もって記憶された参照マーキングの指定された位置と比較する。こうして、アンプルの位置とサイズの両方が、登録され、アンプルまたはアンプルストリップ(1)内の温度の変化または冷却エリアの変化による、サイズおよび形態の偏差が、レーザビームの制御のために補正され送信される。
び材料を節減し、破棄物を減らす。
図1
I アンプルストリップを有するベルト
II アンプルを有するストリップ
III アンプル
IV 集光されたレーザビーム
V アンプル間の材料
VI 残留材料/フレームワーク
図2
1 アンプルベルト
2 送込み装置
3 花こう岩の構造
4 ビーム形成
5 制御可能な偏向手段
5a 光学取得ユニット
5b 制御可能な集光系光学部品
6 レーザ
7 一体化圧力センサを有する品質制御装置
8 ストライプを分離するナイフ
9 外部輸送ルート
10 残留材料用スライド
11 非分離アンプル用フラップ
12 非分離アンプルを有するストリップ
13 完全なベルトを方向転換するためのフラップ
14 トグル部分間の残留材料用容器
15 残留材料用容器
16 アンプルを有するストリップ用容器
17 レーザビームシステム用カバーフード
Claims (19)
- 連続したプラスチックの帯状体で提供される医療部門で使用するためのプラスチック製品を切断するための装置であって、少なくとも1つのレーザ、少なくとも1つのレーザ制御システム、少なくとも1つの光学取得およびデータ処理ユニット、および不正確なレーザカットを検出するための一体化圧力センサを有する品質管理装置を備える装置。
- レーザビームの長期ドリフトの影響を補償するシステムおよび制御可能な偏向手段をさらに備える請求項1に記載の装置。
- 前記プラスチック製品は、ボトル、バッグ、容器、および/またはアンプルであることを特徴とする請求項1または2に記載の装置。
- 連続したプラスチックの帯状体で提供される前記プラスチック製品を輸送するための搬送ユニットをさらに備える請求項1〜3に記載の装置。
- 前記レーザ制御システムは、少なくとも1つの制御可能な集光系光学部品、少なくとも1つの制御可能な偏向手段、および少なくとも1つのビーム形成手段を備えることを特徴とする請求項1〜4に記載の装置。
- ブロー・フィル・シール・プロセスに従ってプラスチック製品を生産するための装置と組合せた請求項1〜5のいずれか1項に記載の装置。
- 連続した帯状体で提供される医療部門で使用するためのプラスチック製品を切断するためのプロセスであって、
a)連続したプラスチックの帯状体に埋め込まれた相互接続されたプラスチック製品を設けるステップと、
b)光学取得ユニットを通して前記連続したプラスチックの帯状体に埋め込まれた前記相互接続されたプラスチック製品について位置データを確定し、データ処理ユニットを通して切断パターンを計算するステップと、
c)制御可能な集光系光学部品、制御可能な偏向手段、およびビーム形成手段を備えるレーザ制御システムによってレーザを制御するステップであって、前記確定された位置データに応じて、少なくとも1つのレーザの焦点の位置および強度が制御される、ステップと、
d)前記計算された切断パターンに従って前記連続したプラスチックの帯状体で提供される前記相互接続されたプラスチック製品を切断するステップと、を含むプロセス。 - e)一体化圧力センサを有する品質管理装置によって品質試験を実施するステップであって、前記切断済みプラスチック製品または前記切断済みプラスチック製品のパックを押出すのに必要とされる力を測定する、ステップe)をさらに含む請求項7に記載のプロセス。
- e’)一体化圧力センサを有する品質管理装置によって品質試験を実施するステップであって、前記切断済みプラスチック製品または前記切断済みプラスチック製品のパックを分離するのに必要とされる過小圧力を測定する、ステップe’)をさらに含む請求項7に記載のプロセス。
- e”)一体化圧力センサを有する品質管理装置によって品質試験を実施するステップであって、前記切断済みプラスチック製品または前記切断済みプラスチック製品のパックを分離するのに必要とされる引張り力を測定する、ステップe”)をさらに含む請求項7に
記載のプロセス。 - 前記プラスチック製品または前記プラスチック製品のパックは、60℃〜155℃の前記プラスチック製品または前記プラスチック製品のパックの温度で切断される、請求項7に記載のプロセス。
- レーザ切断されるセグメントからなる前記連続したプラスチックの帯状体で提供される医療部門で使用するためのプラスチック製品を切断するためのプロセスであって、
a)レーザ切断されるセグメントからなる連続したプラスチックの帯状体に埋め込まれた相互接続されたプラスチック製品を設けるステップであって、各セグメントは、レーザ切断されている間にクールダウンし、切断されるときに30℃〜155℃以内の任意の温度範囲を有する、設けるステップと、
b)光学取得ユニットを通して1つのセグメントにおいて前記連続したプラスチックの帯状体に埋め込まれた前記相互接続されたプラスチック製品について位置データを確定し、データ処理ユニットを通して切断パターンを計算するステップと、
c)制御可能な集光系光学部品、制御可能な偏向手段、およびビーム形成手段を備えるレーザ制御システムによってレーザを制御するステップであって、前記確定された位置データに応じて、少なくとも1つのレーザの焦点の位置および強度が制御される、ステップと、
d)前記計算された切断パターンに従って1つのセグメントにおいて前記連続したプラスチックの帯状体で提供される前記相互接続されたクールダウンしているプラスチック製品をレーザ切断するステップと、を含むプロセス。 - 前記連続したベルトで提供される前記相互接続されたプラスチック製品は、0.01℃/分〜5℃/分のレートでクールダウンする、請求項12に記載のプロセス。
- 相互接続されたプラスチック製品を有する少なくとも1つのセグメントは、以前のセグメントの任意のセグメントにおける前記相互接続されたプラスチック製品と比べて変動する温度を有する請求項12〜13に記載のプロセス。
- 前記連続したベルトで提供される前記相互接続されたプラスチック製品は、ポリプロピレンおよび/またはポリエチレンを含む請求項12〜14に記載のプロセス。
- 不完全なまたは不正確な切断セグメントは、再給送され、低温で再び切断される請求項12〜15に記載のプロセス。
- e)一体化圧力センサを有する品質管理装置によって品質試験を実施するステップであって、前記切断済みプラスチック製品または前記切断済みプラスチック製品のパックを押出すのに必要とされる力を測定する、ステップe)をさらに含む請求項12に記載のプロセス。
- e’)一体化圧力センサを有する品質管理装置によって品質試験を実施するステップであって、前記切断済みプラスチック製品または前記切断済みプラスチック製品のパックを分離するのに必要とされる過小圧力を測定する、ステップe’)をさらに含む請求項12に記載のプロセス。
- e”)一体化圧力センサを有する品質管理装置によって品質試験を実施するステップであって、前記切断済みプラスチック製品または前記切断済みプラスチック製品のパックを分離するのに必要とされる引張り力を測定する、ステップe”)をさらに含む請求項12に記載のプロセス。
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