JP2022508909A - 高温ガラス容器にマーキングする方法及び設備 - Google Patents
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Abstract
Description
マーキング前の各容器について、マーキングエリアの並進の方向に沿った縦方向位置、及び並進の方向に対する横方向に沿った横方向位置を特定することと、
レーザビームの前を走行する容器に対するその後のマーキング動作を最適化するように、各容器のマーキングエリアの横方向位置に応じて、横方向に沿ってレーザビームのフォーカス面を移動させることと、
各容器のマーキングエリアに、フォーカス面の位置がマーキングを確保するために最適化されているレーザビームによってマーキング軸に沿ったマーキングを行うことと、
を含む。
第1光センサの第1光軸と第2光センサの第2光軸とを互いに非平行に、搬送面に平行であってかつマーキングエリアの高さに少なくとも近い高さに設置された検出面に配置することと、
容器が第1光軸と交差する瞬間又は離れる瞬間及び容器が第2光軸と交差する瞬間又は離れる瞬間を検出することと、
上記瞬間から、かつ、容器の既知の又は一定の並進の速度を考慮して、上記横方向位置及び縦方向位置を計算することと、
から構成され、
第1光軸及び第2光軸は、マーキング前の並進中に各容器が各光軸と交差するように設置され、変位の方向に対する上記光軸の方向とマーキング軸(At)に対する上記光軸の位置とは既知であり、
上記方法は、マーキングエリアの縦方向位置の特定から、レーザ装置の前を走行する各容器のマーキングの瞬間を特定することから構成される。
高温の容器が第1光軸と交差する瞬間を検出すること、
高温の容器が第1光軸から離れる瞬間を検出すること、
高温の容器が第1光軸と交差する瞬間を検出すること、
高温の容器が第1光軸から離れる瞬間を検出すること、
から構成され、
それにより、各容器のケーシングの、検出面による断面の中心対称の中心における横方向及び縦方向位置を導き出し、少なくとも中心対称の縦方向位置からマーキングエリアの縦方向位置を導き出し、少なくとも中心対称の横方向位置からマーキングエリアの横方向位置を導き出す。
マーキング領域の横方向位置及び縦方向位置が特定され、
及び/又は、所望のマーキングに適合する形状を有するマーキングを得るために走査装置が駆動され、
及び/又は、上記向きがマーキング品質値を超えるとアラート情報が送信される。
視覚的又は聴覚的なアラートなどによって再開される可能性がある、そのラインのオペレーターを対象としたアラーム信号の配置、
温度測定値が不十分である容器の非マーキング、
レーザ装置の上流側に設置された、マーキングエリアを加熱する装置の運転、
マーキングエリアの温度を上昇させることを目的とする容器の成形方法の変更、
の少なくとも1つが実行される。
マーキング前に、容器の並進の方向に沿ったマーキング領域の縦方向位置及び容器の走行方向を横切る方向におけるマーキング領域の横方向位置を特定するシステムと、
マーキング軸に沿ったレーザビームの発生器を含むレーザ装置と、
レーザビームの前を走行する容器に対するマーキング動作を最適化するために、マーキング領域の横方向位置に応じてレーザビームのフォーカス面を、横方向に沿って移動させる装置を駆動するように構成された制御ユニットと、
を含む。
第1光軸を有する第1光センサ及び第2光軸を有する第2光センサであって、上記光軸は、搬送面に平行であってかつマーキングエリアの高さに少なくとも近い高さに設置された検出面に互いに非平行に配置され、第1光軸及び第2光軸は、各容器がその並進中に各光軸と交差するように設置され、変位の方向に対する上記光軸の方向とマーキング軸に対する上記光軸の位置とは既知である、第1光センサ及び第2光センサと、
容器が第1光軸と交差する又は離れる瞬間、及び容器が第2光軸と交差する又は離れる瞬間を検出し、かつ、上記瞬間から、容器の既知の又は一定の並進の速度を考慮して、上記横方向及び縦方向位置を計算する処理ユニットであって、マーキングエリアの縦方向位置の特定から、マーキングステーションの前を走行する各容器のマーキングの瞬間を特定する、処理ユニットと、
を含む。
正しくない方向を向いた容器はマークされない、
容器の元の断面の向きが正しくないことを示している可能性があるアラート情報がトリガされる、
容器を一列に配置するメカニズムが修正される、
が実行されることが提案される。
自由な光軸A1が高温な容器に交差する瞬間TC1、又は光軸A1が高温な容器から離れる瞬間TL1から、
コンベアの速度から、
検出面で得られた容器の断面の並進の方向における縦方向の長さ又は縦方向の直径から、
導き出される。
光センサE1、E2の縦方向位置、
光センサE1、E2の異なる要素間の横方向距離、
並進Yを横切る方向を持つ光センサの光軸A1、A2の角度、
円筒形容器については直径Φ、又は、成形容器については幅及び長さW×Iなどの寸法、
コンベアの速度Vt、
コンベアの平面に対するマーキング領域Rの高さ、
マーキング軸Atの縦方向位置、
から得られた情報を有する。
視覚的又は聴覚的なアラートなどによって再開される可能性がある、そのラインのオペレーターを対象としたアラーム信号の配置、
温度測定値が不十分な容器の非マーキング、
マーキングエリアを加熱する装置、例えば、レーザ装置の上流側に設置された、マーキングエリアに向けられたガスバーナーの火炎などの、容器の元のセクション及び/又はキャビティに応じた永続的又は断続的な運転、
温度障害によって影響を受けた少なくともセクション及び/又はキャビティについてマーキングエリアの温度を上昇させることを目的とする容器の成形方法の変更、
の少なくとも1つが実行される。
非平行な光軸を持つ少なくとも2つの光センサを用いて、その位置が簡単かつ安価な手法で検出されるマーキングエリア、及び/又は、
容器が適当な温度を有する場合にのみマーキング動作が実行されることによる、マーキングの良好な品質、及び/又は、
搬送面の高さの違いに関係なく、所望の場所で容器に位置決めされたマーキングエリア、及び/又は、
容器の載置面に対する所定の傾きに従うマーキング、及び/又は、
容器の変位速度及び横方向位置がどうであれ、その幅が制御されるマーキング、及び/又は、
マーキング品質を維持するために、変位の方向に対してその向きが決定されるマーキングエリア、
を有する。
Claims (21)
- 成形機械(3)の出口において、コンベア(5)の搬送面(Pc)に置かれるとともにレーザ装置(9)の前を連続して並進で走行する高温ガラス容器(2)のマーキングエリア(R)をレーザビームを用いてマーキングする方法であって、
前記方法は、以下のステップ:
前記マーキング前の各容器について、前記マーキングエリア(R)の前記並進の方向に沿った縦方向位置(XR)及び前記並進の方向(D)に対する横方向(Y)に沿った横方向位置(YR)を特定することと、
前記レーザビームの前を走行する前記容器に対するその後のマーキング動作を最適化するように、各容器の前記マーキングエリアの前記横方向位置に応じて、前記横方向(Y)に沿って前記レーザビームのフォーカス面を移動させることと、
各容器の前記マーキングエリアに、前記フォーカス面の位置が前記マーキングを確保するために最適化されている前記レーザビームによってマーキング軸(At)に沿ったマーキングを行うことと、
を含み、
前記方法は、各容器の前記マーキングエリアの前記縦方向位置及び前記横方向位置を特定するために、
第1光センサ(E1)の第1光軸(A1)と第2光センサ(E2)の第2光軸(A2)とを互いに非平行に、前記搬送面(Pc)に平行であってかつ前記マーキングエリアの高さに少なくとも近い高さに設置された検出面(Pd)に配置することと、
容器が前記第1光軸(A1)と交差する瞬間(TC1)又は離れる瞬間(TL1)、及び容器が第2光軸(A2)と交差する瞬間(TC2)又は離れる瞬間(TL2)を検出することと、
前記瞬間から、かつ、前記容器の既知の又は一定の並進の速度(Vt)を考慮して、前記横方向位置及び前記縦方向位置を計算することと、
から構成され、
前記第1光軸(A1)及び前記第2光軸(A2)は、前記マーキング前の前記並進中に各容器が各光軸と交差するように設置され、変位の方向に対する前記光軸(A1)及び(A2)の方向と前記マーキング軸(At)に対する前記光軸の位置とは既知であり、
前記方法は、前記マーキングエリアの前記縦方向位置の特定から、前記レーザ装置(9)の前を走行する各容器のマーキングの前記瞬間を特定することから構成される、ことを特徴とする、
方法。 - 高温の容器が前記第1光軸(A1)と前記交差する瞬間(TC1)を検出することと、
高温の容器が前記第1光軸(A1)から前記離れる瞬間(TL1)を検出することと、
高温の容器が前記第1光軸(A2)と前記交差する瞬間(TC2)を検出することと、
高温の容器が前記第1光軸(A2)から前記離れる瞬間(TL2)を検出することと、
から構成されるとともに、
それにより、各容器のケーシングの、前記検出面による断面の中心対称(C)の中心における前記横方向及び前記縦方向位置(XC、YC)を導き出し、少なくとも前記中心対称(C)の前記縦方向位置(XC)から前記マーキングエリア(R)の前記縦方向位置(XR)を導き出し、少なくとも前記中心対称(C)の前記横方向位置(YC)から前記マーキングエリアの前記横方向位置(YR)を導き出す、
ことを特徴とする、
請求項1に記載の方法。 - 前記第1センサ及び前記第2センサが交差する(TC1、TC2)及び離れる(TL1、TL2)4つの前記瞬間から、各容器の前記ケーシングの前記検出面(Pd)によって前記容器の断面の向き(θ)が特定され、かつ、前記向き(θ)に応じて、
前記マーキング領域(R)の前記横方向位置(YR)及び前記縦方向位置(XR)が特定され、
及び/又は、所望のマーキングに適合する形状を有するマーキングを得るために走査装置が駆動され、
及び/又は、前記向き(θ)がマーキング品質値を超えるとアラート情報が送信される、
請求項2に記載の方法。 - 前記光センサ(E1、E2)の前記光軸(A1、A2)は、前記検出面(Pd)が前記マーキングエリア(R)と交差するように、好ましくは前記マーキングエリアの中央と交差するように配置される、
請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1光センサ(E1)の前記第1光軸(A1)と前記第2光センサ(E2)の前記第2光軸(A2)との間に、5°から60°の間の角度(β)が形成される、
請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。 - 少なくとも1つの光センサ(E1、E2)は、その光軸と交差する容器(2)がない場合、前記光センサの放出によってもたらされる光ビームをその光軸に沿って受け取り、前記交差する瞬間(TC1、TC2)及び前記離れる瞬間(TL1、TL2)は、容器の通過時に前記光センサの受光器が受け取った光の消失及び出現によってそれぞれ検出される、
請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。 - 少なくとも1つの光センサ(E1、E2)は、前記高温の容器(2)から放出された赤外線に反応し、それにより、その光軸(A1、A2)を横切る容器から放出された前記赤外線をその光軸に沿って受信する光学位置パイロメーターであり、前記交差する瞬間及び前記離れる瞬間は、容器の通過時に前記光学パイロメーターによって受信された前記赤外線の出現及び消失によってそれぞれ検出される、
請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。 - 前記マーキングエリアの少なくとも幅を一定に保つために、前記変位の速度に応じて、かつ、各容器の前記マーキングエリア(R)の前記横方向位置(YR)に応じて、前記レーザビームの少なくとも水平変位を適合させることによって前記レーザ装置を制御するために、前記マーキングエリア(R)の前記横方向位置(YR)の測定値が考慮される、
請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。 - 刻印が良好な品質を有するような温度閾値を前記マーキングエリア(R)の温度が超えているか否かを判断するために、光学モニタリングパイロメーター(18)が配置されて、それにより、前記高温の容器(2)から放出された前記赤外線から、前記マーキングエリアがその光軸と交差する瞬間の前記マーキングエリアの温度の測定値が提供される、
請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。 - 前記マーキング領域(R)の温度の前記測定値が所定の閾値を下回っている場合、以下の動作:
視覚的又は聴覚的なアラートなどによって再開される可能がある、そのラインのオペレーターを対象としたアラーム信号の配置、
温度測定値が不十分な前記容器の非マーキング、
前記レーザ装置の上流側に設置された、前記マーキングエリアを加熱する装置の運転、
前記マーキングエリアの温度を上昇させることを目的とする前記容器の成形方法の変更、
の少なくとも1つが実行される、
請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。 - 前記搬送面(Pc)の高さは少なくとも定期的に測定され、かつ、制御ユニットは、前記搬送面の高さの測定値に応じて、前記マーキングエリア(R)又は前記マーキング軸(At)を前記搬送面(Pc)に対して一定の高さに維持するための、前記レーザ装置の位置を高さ調節するための手段を駆動する、
請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。 - 前記搬送面(Pc)の高さは少なくとも定期的に測定され、かつ、制御ユニットは、前記搬送面の高さの測定値に応じて、前記マーキングエリア(R)を前記搬送面(Pc)に対して一定の高さに維持するためのレーザビーム走査システムを駆動する、
請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。 - 前記マーキングの形状を維持するために、前記コンベア(5)の平面の傾斜が考慮され、かつ、レーザビーム走査システムが駆動される、
請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。 - 成形機械(3)の出口において、コンベア(5)の搬送面(Pc)に置かれるとともに一定の又は既知の並進の速度でレーザ装置(9)の前を連続して走行する高温ガラス容器(2)にマーキングする設備であって、
前記設備は、
前記マーキング前に、前記容器の前記並進の方向(D)に沿ったマーキング領域(R)の縦方向位置(XR)及び前記容器の走行の方向(D)を横切る方向における前記マーキング領域(R)の横方向位置(YR)を特定するシステムと、
マーキング軸(At)に沿ったレーザビームの発生器を含むレーザ装置(9)と、
前記レーザビームの前を走行する前記容器に対するマーキング動作を最適化するために、前記マーキング領域(R)の前記横方向位置(YR)に応じて前記レーザビームのフォーカス面を前記横方向(Y)に沿って移動させる装置(11)を駆動するように構成された制御ユニット(14)と、
を含み、
各容器(2)の前記マーキングエリアの前記縦方向位置及び前記横方向位置を特定するシステム(15)は、
第1光軸(A1)を有する第1光センサ(E1)及び第2光軸(A2)を有する第2光センサ(E2)であって、前記光軸(A1、A2)は、前記搬送面(Pc)に平行であってかつ前記マーキングエリア(R)の高さに少なくとも近い高さに設置された検出面(Pd)に互いに非平行に配置され、前記第1光軸(A1)及び前記第2光軸(A2)は、各容器がその並進中に各光軸と交差するように設置され、変位の方向に対する前記光軸(A1)及び(A2)の方向と前記マーキング軸(At)に対する前記光軸の位置とは既知である、第1光センサ(E1)及び第2光センサ(E2)と、
容器が前記第1光軸(A1)と交差する(TC1)又は離れる(TL1)瞬間、及び容器が前記第2光軸(A2)と交差する(TC2)又は離れる(TL2)瞬間を検出し、かつ、前記瞬間から、前記容器の既知の又は一定の並進の速度を考慮して、前記横方向及び縦方向位置を計算する処理ユニット(152)であって、前記マーキングエリアの前記縦方向位置の特定から、マーキングステーションの前を走行する各容器のマーキングの前記瞬間を特定する、処理ユニット(152)と、
を含む、ことを特徴とする、
設備。 - 少なくとも1つの前記光センサ(E1、E2)は、前記容器の並進の軌跡(D)のどちらかの側に配置された発光器及び受光器を含む、
請求項14に記載の設備。 - 少なくとも1つの前記光センサ(E1、E2)は、前記容器の並進の軌跡(D)の同じ側に配置された発光器及び受光器を含み、光反射器は逆側に沿って配置され、前記発光器から出てくる光を前記受光器に向け直す、
請求項14に記載の設備。 - 前記光センサ(E1、E2)は、赤外線センサ又は光学パイロメーターであることを特徴とする、
請求項14から16のいずれか一項に記載の設備。 - 光学モニタリングパイロメーター(18)を含み、前記光学モニタリングパイロメーター(18)は、前記レーザ装置(9)の上流側に配置されて、前記マーキングエリア(R)がその光軸と交差する瞬間における前記マーキングエリア(R)の温度の測定値を提供することを特徴とする、
請求項14から17のいずれか一項に記載の設備。 - 光学モニタリングパイロメーター(18)は、前記ガラス容器の表面の温度を測定するためのスペクトル感度を含むことを特徴とする、
請求項14から18のいずれか一項に記載の設備。 - 前記処理ユニットに以下のリスト:
前記光センサ(E1、E2)の縦方向位置、
前記光センサ(E1、E2)の異なる要素間の横方向距離、
前記並進を横切る方向を持つ前記光センサの前記光軸(A1、A2)の角度、
前記容器の寸法(Φ又はW×I)、
前記コンベアの速度(Vt)、
前記コンベアの平面に対する前記マーキング領域(R)の高さ、
前記マーキング軸(At)の縦方向位置、
から得られた情報を提供する装置を含むことを特徴とする、
請求項14から19のいずれか一項に記載の設備。 - 前記搬送面(Pc)の傾きセンサを含み、前記傾きセンサは前記制御ユニット(14)に接続され、前記制御ユニット(14)は、検出された傾きに関係なく前記マーキングの形状が維持されるように前記レーザビームを駆動するように構成されることを特徴とする、
請求項14から20のいずれか一項に記載の設備。
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