允许系统控制预型件一致性的利用预型件制造容器的方法
【专利摘要】通过吹塑利用预型件制造容器的方法，其包括预型件(3)的加热阶段，继而是容器成型阶段(该阶段包括预吹塑工序，继而是吹塑工序)，该方法包括下述操作：检测预吹塑时的压力峰值，使之与基准峰值比较，如果压力峰值处的压力小于基准压力，则在事件日志中检查是否加热设定值和/或成型设定值没有发生任何变化；如果该检查结果是肯定的，则操控以下行动中的至少一种：?发出报警信号，?停止向炉供给预型件，?剔除来自相关预型件的容器。
【专利说明】
允许系统控制预型件一致性的利用预型件制造容器的方法
技术领域
[0001 ] 本发明涉及通过吹塑或拉吹基于如PET(poly6thylgne t6r6phtalate:聚对苯二甲酸乙二醇酯)的热塑性材料制的预型件制造容器。
【背景技术】
[0002]容器的制造在专用设备内进行，这种制造包括两个主要阶段:加热和成型。模塑而成的预型件(尽管存在压力成型技术，但一般是采用注塑成型)起初散乱贮存在供给系统的料斗中，预型件从料斗中排出，然后定向(一般颈部朝下)成以被加热。
[0003]对于加热阶段来说，设备具有炉，炉配有红外辐射源(通常是卤素灯)，来自料斗的预型件从红外辐射源前成排行进。加热阶段为周期性的，用于一给定系列容器的预型件在同一预定时长(通常称为加热时间)的期间暴露于相同的辐照。
[0004]—个完整的加热周期从来自供给系统的冷预型件进入炉延伸到相同的热预型件脱离炉，一般持续不到一分钟，通常约二十来秒。
[0005]理论上，经受相同加热周期的所有预型件在脱离炉时具有相同的温度，该温度基本上取决于预型件的行进速度、炉的长度、其辐射光谱和辐射功率、以及预型件材料的吸附性能。
[0006]在普通炉(卤素)中，辐射源的辐射光谱是固定的。炉的长度同样如此。材料的吸附性能也是不可控的。相反，行进速度和辐射功率可根据控制炉的电子(或信息)控制单元中程控的设定值进行改变。
[0007]如果用“温度设定值”表示预型件在脱离炉时应具有的理论温度，那么，该设定值实际上源于炉中的辐射功率，因此，源于输送给辐射源的电功率，其可在控制单元中进行程控。在变型中，可直接程控温度设定值，控制单元于是被编程成将该温度转换成待输送到辐射源的功率。在下文中，表述“温度设定值”不加区别地指控制单元中被程控的温度理论值、或待输送到辐射源的功率值。
[0008]对于成型阶段来说，设备具有旋转式成型单元，旋转式成型单元配有转盘，并在转盘的周边配有多个具有待成型容器的型腔的模具。
[0009]在脱离炉后，每个尚热的预型件被引入到模具中。流体(通常是空气)加压注入到预型件中以成型容器。成型一般包括两道工序:第一道工序称为预吹塑工序，在预吹塑工序时，流体以预定的预吹塑流量和预定的预吹塑压力(压力较低)被注入;紧接着是吹塑工序，在吹塑工序时，流体以预定的吹塑流量和预定的吹塑压力(压力较高)被注入。通常，为了制造用于灌装无汽水的容器，预吹塑压力约为7巴，吹塑压力约为25巴。
[0010]预吹塑压力流体产生于压力源；该流体通过电动阀输送，电动阀由控制成型单元的电子(或信息)控制单元操控。预吹塑压力可由调压器调节。流量同样如此，流量可通过节流阀进行调节。因此，可理解的是，预吹塑压力和预吹塑流量可根据成型单元的控制单元中程控的相应的设定值进行调节，控制单元根据设定值操纵电动阀、调压器和节流阀。
[0011]在传感器和信息领域中近十年来实现的发展进步允许厂家利用仪器装备设备，以确保监控一些关键参数(尤其是预型件的加热温度和成型过程中的容器内的压力)，及分析这些参数以在其中检测出加工缺陷的特征偏差。
[0012]法国专利申请FR 2 935 924及其美国同族专利申请US 2011/0236518中描述了温度测量。法国专利申请FR 2 909 305及其美国同族专利申请US 2010/201013中描述了压力测量。
[0013]在上面的后一篇专利申请中主张检测预吹塑阶段时的局部压力峰值，当该峰值(该峰值在到达材料塑性流动阈值的预型件展开时刻达到)与理论峰值不吻合时，则要改变一组加工参数中的至少一个加工参数，该组加工参数尤其包括加热温度、预吹塑压力和预吹塑流量。换句话说，设备被编程成检测其固有的缺陷，如果需要则校正这些缺陷，以便限制容器中的制造缺陷。
[0014]只要加工缺陷确实导致了所发现的局部压力峰值偏差，该方法就能极好地运行。在这种情况下，设备通过校正其固有的参数，可将局部压力峰值带回到容差区内，在该容差区中成品容器可与标准容器相一致。
[0015]但是，在某些情况下观察到，这些校正行动不能使局部压力峰值偏差消失，甚至也不能对局部压力峰值偏差进行掌控。反而会发生这些校正行动与预期效果相反，使得峰值偏差更为严重，以致变得必须停止生产以重新初始化加工参数。
[0016]进行了研究以了解独立于加工参数而影响局部压力峰值的偏差的原因。这些研究允许确定了预型件中含水率的变化可能极大影响到局部压力峰值。
[0017]就发明人所知的，这种关系从未被提出过。当然已知塑料材料(特别是PET)的机械性能可能受到塑料材料含水率的影响。但是，如同L.Vouyovitch van Schoors在2007年10/11/12月的第270-271期《桥梁公路工程实验公报》中，在“现有技术聚酯土工织物(聚对苯二甲酸乙二醇酯)的水解老化”中所述，“是化学老化、更确切地是水解现象决定这些材料的耐久性……。这种老化在环境温度下一般很缓慢，这是由于水在聚合物基质中扩散缓慢和基础化学作用速度慢”。
[0018]在利用PET预型件成型容器的情况下，在预吹塑阶段时的局部压力峰值的变化不大可能会源于材料的水解现象，因为预型件在被引入容器生产线中之前的平均贮存时间(在环境温度下)非常短:数日，充其量一个月。
[0019]相反，说得过去的是，从一个预型件到另一预型件的材料的含水率差别在加热时具体体现为其相应机械性能的差别，从而导致这些预型件从预吹塑起就具有不同的特性。
[0020]更确切的说，由对具有不同含水率的预型件进行的试验可以得出，容器的韧度与产生容器的预型件的含水率成反比地变化。因此，重要的是要确保预型件的含水率不超过确定的阈值，超过这个阈值，则容器韧度不足，应当报废。
[0021]但是，实际上，生产进度(每条生产线约为50000个容器)不允许对预型件含水率进行系统测量。最多可考虑进行采样，对采样的预型件进行手动测量。塑料含水率的普通测量技术在于:使样品变成粉末或细粒状(测量因而是破坏性的)，对其进行第一次称量，然后在干燥大气中将其加热一段预定的时长(约数分钟)，对其进行第二次称量，重量差则允许确定蒸发水量。一程序允许从中推断出样品中最初存在的与样品总质量相关的总的水质量。
[0022]这种技术由欧洲专利申请EP 2 574 902或其美国同族专利申请US 2013/081454提到，需要至少部分地破坏样品，且需要数分钟的处理时间。对于这两个原因中的每个原因来说，这种技术无法适用于在容器生产线上连续控制预型件含水率。首先，每个预型件的完整性必须保持，除非设想设计出一种新型预型件，该新型预型件配有用于进行控制的可分开部分，这假定了制造技术有实质变化并且材料消耗量增大。然后，每小时50000个容器的生产进度意味着，约每70毫秒就有一个预型件被引入生产线(或者说就有一个容器从生产线排出)。唯有光学测量能维持这种进度。但是试验表明，含水率的变化没有可测效果，进入炉时没有(没有等温材料透明性的可测变化)，离开炉时也没有(没有预型件在同等加热条件下的热分布的可测变化)。
[0023]因此，发明人的想法是利用在预吹塑时局部压力峰值处的压力变化，来从中推断出关于预型件含水率的信息。
[0024]但是，这种想法实施起来很棘手，因为其意味着要允许进行自动化测量以便尤其是检测压力峰值偏差的机器在影响机器的缺陷(是可对加工参数采取行动来进行校正的)、与预型件的非一致性(不可校正而需要其他行动)之间进行区分。
【发明内容】
[0025]因此，第一目的是提出一种利用预型件制造容器的方法，该方法允许连续控制预型件在其含水率方面的一致性。
[0026]第二目的是允许可靠控制预型件的一致性。
[0027]第三目的是允许在机器内部偏差原因与影响预型件的缺陷之间进行区分。
[0028]为此首先提出一种容器制造方法，用于利用热塑性材料制的预型件通过吹塑制造容器，所述容器制造方法包括:根据程控的加热设定值以加热温度加热在行进速度下在炉中行进的预型件的周期性的加热阶段;继而是使预型件在成型单元中成型的周期性的成型阶段，成型单元具有多个模制工位，每个模制工位都配有具有容器的型腔的模具，成型阶段包括:预吹塑工序，预吹塑工序在于根据程控的成型设定值以预吹塑压力和预吹塑流量注入气体到预型件中；继而是吹塑工序，吹塑工序在于以高于预吹塑压力的吹塑压力注入气体到预型件中，所述容器制造方法还包括重复以下的操作:
[0029]—至少在预吹塑工序的期间，在每个时刻测量每个模具中的预型件内的实际压力值；
[0030]一存储如此测得的实际压力值以及相关的测量时刻；
[0031]一在这些实际压力值中检测最大实际压力值；
[0032]一使最大实际压力值和相关的测量时刻分别与预定的最大基准压力值和相关的基准时刻进行比较；
[0033]—检查是否以下必要条件在大于或等于一个加热周期的时长的时期上、以及对于所有模制工位都共同得到满足:
[0034]?与最大实际压力值相关的测量时刻与基准时刻相吻合，
[0035]?最大实际压力值小于最大基准压力值，
[0036]—如果这些必要条件共同得到满足，则在事件日志中检查是否加热设定值和/或成型设定值在测量之前的预定的时间段期间没有任何变化，
[0037]—如果检查结果是肯定的，则判定有关预型件不合格；
[0038]一操控以下行动中的至少一种:
[0039]?发出报警信号，
[0040]?停止向炉供给预型件，
[0041]?剔除来自不合格的预型件的容器。
[0042]根据可单独采用或组合采用的以下各种特定特征:
[0043]一如果与最大实际压力值相关的测量时刻与基准时刻之差小于或等于约10毫秒、特别是小于或等于约5毫秒，则判定与最大实际压力值相关的测量时刻与基准时刻相吻合，；
[0044]一如果最大实际压力值与最大基准压力值之间的差距大于数百毫巴，则最大实际压力值小于最大基准压力值；
[0045]—发出报警信号在于在图形界面上显示消息；
[0046]—炉和加热单元分别由伺服于同一主控制单元的专用的从控制单元操纵，主控制单元进行检查操作。
[0047]根据第二方面，本发明涉及一种容器制造设备，用于利用热塑性材料制的预型件通过吹塑制造容器，所述容器制造设备具有:
[0048]—炉，预型件在炉中经受根据加热设定值以加热温度在行进速度下被加热的周期性的加热阶段；
[0049]—向炉供给预型件的供给系统；
[0050]一成型单元，成型单元具有多个模制工位，每个模制工位都配有具有容器的型腔的模具，用于根据周期性的成型阶段、通过吹塑或拉吹来自炉的预型件来成型容器，成型阶段包括:预吹塑工序，预吹塑工序在于根据成型设定值、以预吹塑压力和预吹塑流量注入气体到预型件中；继而是吹塑工序，吹塑工序在于以高于预吹塑压力的吹塑压力注入气体到预型件中；
[0051]—操控系统，操控系统具有至少一个存储器，在存储器中储存有加热设定值和成型设定值，操控系统被编程成:
[0052]?至少在预吹塑工序的期间，在每个时刻测量每个模具中的预型件内的实际压力值；
[0053]?存储如此测得的实际压力值以及相关的测量时刻；
[0054]?在这些实际压力值中检测最大实际压力值；
[0055]?将最大实际压力值和相关的测量时刻分别与预定的最大基准压力值和相关的基准时刻进行比较；
[0056]操控系统被编程成:
[0057]一检查是否以下必要条件在大于或等于一个加热周期的时长的时期上、以及对于所有模制工位都共同得到满足:
[0058]?与最大实际压力值相关的测量时刻和基准时刻相吻合，
[°°59] ?最大实际压力值小于最大基准压力值，
[0060]一如果这些必要条件共同得到满足，则在事件日志中检查是否加热设定值和/或成型设定值在测量之前的预定的时间段期间没有任何变化；
[0061]—如果检查结果是肯定的，则判定有关预型件不合格；
[0062]一操控以下行动中的至少一种:
[0063]?发出报警信号，
[0064]?停止向炉供给预型件，
[0065]?剔除不合格预型件产生的容器。
[0066]根据第三方面，本发明涉及一种计算机程序，计算机程序安装在信息处理单元上，信息处理单元集成于容器制造设备的操控系统，计算机程序具有用于实施刚描述过的容器制造方法的工序的指令。
【附图说明】
[0067]根据下面参照附图对实施方式所作的说明，本发明的其他目的和优点将体现出现，附图中:
[0068]—图1是示意图，示出容器制造设备，其具有炉和吹塑机器；
[0069]—图2是示意图，更为详细地示出允许进行预型件内部压力测量的装置的构造；
[0070]—图3是曲线图，该图上描划出两条曲线，这两条曲线示出对于具有不同含水率的两个预型件在预吹塑工序的过程中随时间的压力变化。
【具体实施方式】
[0071 ] 图1和2中示意地示出利用热塑性材料、尤其是PET(poly6thylgne terephtalate)制的预型件3制造容器2的设备I。
[0072]设备I具有三个彼此间连接的相继的处理单元，S卩:加热单元4或炉；向炉供给预型件3的供给系统5;以及通过吹塑或拉吹来自炉4的预型件3成型容器2的成型单元6。
[0073]炉4具有一系列加热组件7，每个加热组件都具有一个配有多个叠置的红外辐射源9的辐射壁8，优选地(如图所示)每个加热组件还具有一反射壁10，反射壁面对辐射壁8就位，以反射未被预型件3吸收的辐照部分。
[0074]供给系统5具有:
[0075]—料斗11，预型件3按时分批送到料斗(从活动贮存器以自动的方式进行或手动地进行)中，散乱贮存在料斗中，
[0076]—升运器12，其连续提取料斗11中的预型件3，
[0077]一整理排齐通道13，升运器提取的预型件3被送入该通道中。
[0078]这种供给系统5是公知的，尤其从法国专利FR2 864 050或其美国等同专利US 7556 137中已知，因此将不再对此进行更详细描述。
[0079]成型单元6配有一系列成型工位14，每个成型工位配有一个模具15，模具具有容器2的型腔。
[0080]图1中相当示意地示出设备I。特别是，出于清楚和紧凑起见，不遵循比例因素。由此可见，人为地，相对于炉4来说，供给系统5的尺寸过小，这表明预型件3尺寸更小。
[0081]通常，来自供给系统5的具有环境温度的预型件3必要时在翻转以颈部朝下定向之后，由炉的入口引入到炉4中。然后，预型件3在炉4中行进，被加热到高于材料玻璃化转变温度(对于PET来说约为80 0C)的温度。PET制的预型件3的加热温度通常约为120 °C。
[0082]根据图1和2中所示的【具体实施方式】，预型件3在炉4中安装在称为转体的枢转支承件16上。每个转体16安装在链条上，链条在由电动机18驱动转动的驱动轮17上循行。每个转体16配有齿轮19，齿轮与齿条20啮合，以在每个预型件在炉4中行进的期间带动转体16转动，因此使每个预型件3的表面受到来自辐射源9的辐照。
[0083]为了排出由辐射壁8产生的过剩热量的至少一部分，炉4可配有排放系统，排放系统例如包括由电动机22驱动的、定位成与预型件3的颈部对齐的通风机21。
[0084]此外，辐射壁8发射的辐照的功率可由功率变换器23进行调制，如同图2中所示的实施例中那样。
[0085]优选地，预型件3的热廓线由热传感器24或者直接在炉4中或者在炉的出口进行控制。根据图2中所示的一种实施方式，热传感器24是指向预型件3的热感摄像机。
[0086]在炉4的出口，如此加热过的预型件3通过传送单元(例如传送轮)向成型单元6传送(必要时预型件翻转成颈部朝上定向)，以通过吹塑或拉吹使每个预型件在单独的模具15中成形成容器。
[0087]在成型结束后，容器2从模具15排出，以直接进行灌装和作标记，或者暂时贮存以便以后进行灌装和作标记。一旦灌装和作了标记，容器2就例如在包装单元中进行分组包装，包装单元用一层热收缩薄膜包封每组容器。
[0088]也如图1中所示，成型单元6具有转盘25和转轮25的瞬时角度位置的传感器26，转盘25通常称为转轮，在其周边安装有成型工位14，传感器26例如呈编码器(实际上涉及装备有仪器的轴承)的形式。
[0089]每个成型工位14配有喷嘴27，流体(尤其是气体如空气)由喷嘴注入到模具15中。每个成型工位14还配有注入装置，注入装置具有致动器组28，致动器组28连接于喷嘴27以操控流体注入。
[0090]致动器组28例如具有电动阀、至少一个压力变换器和至少一个节流阀，喷嘴27通过电动阀与压力流体源连通，压力变换器用于根据预定的压力设定值调节流体压力，节流阀用于根据预定的流量设定值调节流体流量。
[0091]此外，每个成型工位14还配有压力(标示为P)测量装置29，用于测量成型过程中预型件3、即容器2中充斥的压力。在所示的实施例中，测量装置29具有压力传感器，压力传感器安装在喷嘴27处，成型时，喷嘴中的压力与预型件中充斥的压力相同。
[0092]根据与拉吹成型方法相对应的一种实施方式，每个成型工位14还具有活动的拉伸杆30，拉伸杆与台架31连在一起，台架31相对于支承件32能平移地安装。
[0093]拉伸杆30的运动以电磁方式控制。为此，支承件32具有电磁轨道，电磁轨道连接于电动机33，台架31本身为磁性的。穿过轨道的电流的信号和功率可使拉伸杆30根据预定的移动模式移动，预定的移动模式包括移动方向和也称为拉伸速度的移动速度。
[0094]设备I配有操控系统34，操控系统34具有设备I的一个主控制单元35和多个从控制单元36、37、38(这里数量为三个)，从控制单元36、37、38伺服于主控制单元35，分别操纵供给系统5、炉4和成型单元6。
[0095]主控制单元35被信息化，具有:
[0096]一存储器39，在存储器中录入用于操纵炉4、供给系统5和成型单元6的程序，
[0097]一处理器40，其连接于存储器39，用以运行程序指令，以及
[0098]一通信接口 41，其连接于处理器40，用以与从控制单元36、37、38进行通信。
[0099]炉4的控制单元37具有:
[0100]一存储器42，在其中录入用于操纵加热组件7的程序，
[0101]一处理器43，其连接于存储器42，用以运行程序指令，
[0102]一通信接口44，其连接于处理器43，用以与主控制单元35通过主控制单元的通信接口 41进行通信，
[0103]一输入接口 45，其一方面连接于处理器43，另一方面连接于热传感器24，
[0104]一输出接口 46，其一方面连接于处理器43，另一方面连接于功率变换器23和连接于驱动轮17的电动机18及通风机21的电动机22。
[0105]炉4的控制单元37被编程成尤其进行以下操作:
[0106]—根据存储器42中程控(即录入)的加热设定值CC，操纵与其相关联的所述或每个加热组件7;
[0107]—基于来自热传感器24的温度(标注为T)测量结果，建立每个预型件3的瞬时热廓线，瞬时热廓线可为对于整个预型件3测得的平均温度、在预型件3的主体上的不同高度处的一组多个温度值、或者一条表示随预型件3上的高度(标注为h)变化的温度T的曲线的形式；
[0108]一将如此建立的热廓线传输到主控制单元35。
[0109]加热设定值CC是操纵炉4的程序的一构成部分;为此，加热设定值最初编程设计在主控制单元35的存储器39中，主控制单元将其传输到炉4的控制单元37。设定值CC具有至少一个、优选所有下述参数:
[0110]—基准温度值或基准温度廓线、或者甚至由变换器23输送的基准功率值或基准功率廓线，
[0111]—通风机21的电动机22的基准转速，
[0112]—驱动轮17的转速(因而预型件3的行进速度，换句话说，即炉4的生产进度)。
[0113]加热设定值CC易受变化，例如操作人员主动采取的变化。在这种情况下，操作人员可进行他认为必需的通过主控制单元35重新编程进行的校正。经过校正的设定值CC于是中继传输给炉4的控制单元37，由处理器43录入存储器42中。
[0114]加热设定值CC的变化被记录到主控制单元35的存储器39的日志中。
[0115]反之，控制单元35拥有预型件的热廓线，可被编程以对其分析，以便在其中检测出相对于基准热廓线的变化。这些变化可记录到日志中。
[0116]与成型单元6相关联的从控制单元38具有:
[0117]—存储器47，其中录入用于操纵成型工位14的程序，
[0118]一处理器48，其连接于存储器47，用以运行程序指令，
[0119]一通信接口 49，其连接于处理器48，用以与主控制单元35进行通信，
[0120]一输入接口 50，其一方面连接于处理器48，另一方面连接于测量模具15中充斥的标注为P的压力的压力测量装置29，
[0121]一输出接口 51，其一方面连接于处理器48，另一方面连接于致动器组28，必要时，还连接于操控拉伸杆30的电动机33。
[0122]在变型中，输入及输出接口50、51可集中于单一的输入/输出接口中。
[0123]成型是周期性的，即每个预型件3相继经受相同系列的操作。成型包括两道工序:第一道工序是预吹塑工序，在预吹塑工序时，流体以较低的预吹塑压力(通常约为7巴)、以一定的预吹塑流量，注入到预型件3中；继而是吹塑工序，在吹塑工序时，流体以比较而言较高的吹塑压力(通常约为25巴)、以一定的吹塑流量，注入到预型件3中。在成型过程中的预型件3内压力变化的一般趋势是已知的，例如参见法国专利申请FR 2 909 305或其美国同族专利申请US 2010/201013中图3所示的压力曲线。
[0124]成型单元6的控制单元37被编程成尤其进行以下操作:
[0125]—根据编程设计(即录入)于存储器47中的成型设定值CF，操纵每个成型工位14，以完成从装载一个预型件3直至卸载成品容器2的一个完整的成型周期；
[0126]一操控在每个时刻对每个模具15中的预型件内充斥的压力的实际值的测量。压力测量由压力传感器29连续地进行或以预定的时间间隔(例如5毫秒)按顺序定时进行，压力测量结果通过输入接口 50传输到处理器48;
[0127]一存储如此测得的实际压力值以及相关的测量时刻，
[0128]—基于这些测量结果，在成型周期的期间建立一条吹塑曲线，该吹塑曲线示出在标注为t的每个时刻(实际上在处理器48的内部时钟所测得的、对应于由角度位置传感器26提供的角度位置的时刻)模具15中流体压力P的变化，该曲线(在图3上示意地示出)通过处理器48建立且在周期过程中予以存储。
[0129]成型设定值CF是操纵成型单元6的程序的一构成部分;为此，该成型设定值最初编程设计在主控制单元35的存储器39中，主控制单元将之传输到成型单元6的控制单元38。设定值CF具有至少一个、优选所有下述参数:
[0130]一待由致动器组28输送的预吹塑压力，
[0131]—待由致动器组28输送的预吹塑流量，
[0132]一待由致动器组28输送的吹塑压力，
[0133]一待由致动器组28输送的吹塑流量，
[0134]一拉伸杆30的拉伸速度。
[0135]成型设定值CF易受变化，例如操作人员主动采取的变化。在这种情况下，操作人员可进行他认为必要的通过主控制单元35重新编程进行的校正。经过校正的设定值CF于是中继传输给成型单元6的控制单元38，由处理器48录入存储器47中。
[0136]成型设定值CF的变化被录入主控制单元35的存储器39的日志中。
[0137]设定值CF由处理器48运用，因而通过输出接口51操纵致动器组28;拉伸速度可由控制单元38的处理器48转换成待由电动机33输送的功率。
[0138]成型单元6的控制单元38还被编程成进行以下操作:
[0139]一分析吹塑曲线，从中得到预吹塑工序时称为点B的局部压力峰值的坐标(实际值，相关的测量时刻)，如在专利申请FR 2 909 305(或其美国同族专利申请US 2010/201013)中所定义的；
[0140]一周期一结束，就将点B的坐标传输给主控制单元35。
[0141]主控制单元35的处理器40于是被编程成:
[0142]—考虑在大于或等于一个周期的时长的时期上、对于所有成型工位14来说由成型单元6的控制单元38所传输的实际点B，
[0143]一将每个实际点B与基准点比较，基准点(由称为基准压力的压力值和称为基准时刻的相关时刻限定)被预先录入到主控制单元35的存储器39中并对应于标准容器。
[0144]更确切的说，处理器40被编程成将每个点B的压力和时刻分别与基准压力和基准时刻进行比较。
[0145]目的旨在通过点B的偏差检测预型件3中含水率的变化。因此，处理器40被编程成只有如果在大于或等于一个加热周期时长的时期上、对于所有成型工位14来说称为必要条件的下列条件共同得到满足才起作用:
[0146]—实际点B的时刻与基准时刻吻合(具有预定的公差，通常约为数毫秒)；
[OH7] —实际点B的压力小于最大基准值。
[0148]经验表明，实际上，在同等的加热和成型条件下，具有不同含水率的两个预型件3的在预吹塑时的压力峰值(点B)仅在压力值(图3的纵坐标上)方面不同，而相关的时刻重合。换句话说，预型件中含水率的变化并不意味着点B的时间偏移。
[0149]因此，点B的时间偏差则被分析为由预型件中含水率变化以外的其它原因造成。
[0150]此外，发明人还发现，点B处的压力与预型件中含水率成反比地变化。因此，当点B处的压力高于基准压力时，这意味着制造容器的预型件的含水率小于标准容器的含水率，从而不应采取任何特殊的行动。
[0151]相反，前述必要条件得到满足的事实是含水率的至少暂时的变化影响预型件的一个指标。在大于或等于一个加热周期时长的时期上、对于所有成型工位来说这些条件都得到满足的事实证明了:这种缺陷如果被证实则影响所有预型件，从中可以推断出整个一批都可能受到含水率变化的影响。
[0152]但是，这些条件对于证明前述结论是不足够的。实际上，影响加工参数中的至少一个(加热温度或加热廓线、行进速度、预吹塑压力、预吹塑流量、必要时还有拉伸速度)的故障可能会导致点B的变化。
[0153]因此，中央控制单元35被编程成检查这些参数中任何一个都在对已偏移的点B的系列测量之前的、大于或等于加热周期时长的预定的时间段期间，没有发生过设定值CC或CF的变化。实际上，设定值CC或CF的任何变化都会弓I起预型件所经受的操作条件的变化。特别是，加热廓线或加热温度的任何变化都需要炉4稳定，炉4中的预型件3在变化期间由于炉4的热惯性而具有不稳定的性能。
[0154]控制单元35被编程成只有如果检查结果是肯定的(即没有任何这些参数发生过变化)才起作用。
[0155]在这种情况下，已证实含水率(过高)的缺陷导致点B的偏差，设备的内部原因(加热温度、行进速度、预吹塑压力或预吹塑流量的变化)已经排除。因此，涉及的预型件判定为不合格的。
[0156]图3中示出这种情况，图3为曲线图，其中描划出其含水率彼此不同的两个预型件的吹塑曲线(以预吹塑工序为中心)。第一预型件的含水率对应于标准容器的基准含水率，其吹塑曲线以粗线描示，该第一预型件在预吹塑时在点BI具有压力峰值，其压力值标示为PB1(对应于储存在存储器39中的基准压力)，其相应的测量时刻标示为tB1(对应于储存在存储器39中的基准时刻)。第二预型件的含水率显著大于标准容器的基准含水率，其吹塑曲线用点划线画出，第二预型件在预吹塑时在点B2具有压力峰值，其压力值标示为Pb2，其相应的测量时刻标示为tB2。可以看出，两个点BI和B2具有吻合的测量时刻:
[0157]?Β1^?Β2[Ο158] 实际上，主控制单兀35被编程成一旦压力峰值的测量时刻tB2与基准时刻tBl之差小于或等于数毫秒(最多十来毫秒，优选不到约5毫秒)，就判定压力峰值的任何测量时刻tB2与基准时刻tB1吻合。
[0159]相反，可以看出，点B2处的实际压力Pb2显著小于点BI处的基准压力PB1:
[0160]Pb2〈Pbi
[0161]实际上，主控制单元35被编程成一旦任何实际压力Pb2与基准压力Pb1之差大于或等于数十毫巴、甚至数百毫巴，就判定实际压力不同于基准压力。
[0162]因此，控制单元35被编程成于是操控以下行动中的至少一种:
[0163]?发出报警信号，报警信号可显示在负责监测设备的操作人员用的监视屏幕上；这种报警信号例如包括要求操作人员控制预型件含水率、用另一批预型件置换料斗的预型件3、或者甚至对生产出的容器2进行控制的消息；
[0164]?停止向炉4供给预型件，例如通过操控供给系统5的升运器12中止工作来停止供给；
[0165]?剔除来自不合格的预型件3的容器2;这种操作可借助于来自角度位置传感器26的关于成型工位14的角度位置的信息所产生的容器2的可追溯性来进行。来自判定为不合格的预型件的容器2于是可从其一脱离模具15就被剔除。
[0166]刚描述的方法具有多种优点。
[0167]第一，当发现在点B出现偏差时(表明生产出的容器质量差)，允许在机器内部偏差原因与影响预型件本身的缺陷之间进行区分。这允许避免通过不当校正加热设定值或成型设定值而造成点B处的偏差严重化。
[0168]第二，该方法可借助于点B的检测、其与对应标准容器的基准点吻合性的检查，连续控制预型件在它们的含水率方面的一致性。
[0169]借助于对加热设定值和/或成型设定值进行的检查，这种一致性控制是可靠的。
【主权项】
1.一种容器制造方法，用于利用热塑性材料制的预型件(3)通过吹塑制造容器(2)，所述容器制造方法包括:根据程控的加热设定值(CC)以加热温度加热在行进速度下在炉(4)中行进的预型件(3)的周期性的加热阶段;继而是使预型件(3)在成型单元(6)中成型的周期性的成型阶段，成型单元具有多个模制工位(14)，每个模制工位都配有具有容器(2)的型腔的模具(15)，成型阶段包括:预吹塑工序，预吹塑工序在于根据程控的成型设定值(CF)以预吹塑压力(P)和预吹塑流量注入气体到预型件(3)中；继而是吹塑工序，吹塑工序在于以高于预吹塑压力的吹塑压力注入气体到预型件(3)中，所述容器制造方法还包括重复以下的操作: 一至少在预吹塑工序的期间，在每个时刻测量每个模具(15)中的预型件(3)内的实际压力值； 一存储如此测得的实际压力值以及相关的测量时刻； 一在这些实际压力值中检测最大实际压力值； 一将最大实际压力值和相关的测量时刻分别与预定的最大基准压力值(Pb1)和相关的基准时刻(tB1)进行比较； 所述容器制造方法的特征在于还包括以下的操作: 一检查是否以下必要条件在大于或等于一个加热周期的时长的时期上、以及对于所有模制工位(14)都共同得到满足: ?与最大实际压力值相关的测量时刻与基准时刻(tB1)相吻合， ?最大实际压力值小于最大基准压力值(Pbi)， 一如果这些必要条件共同得到满足，则在事件日志中检查是否加热设定值(CC)和/或成型设定值(CF)在测量之前的预定的时间段期间没有任何变化； 一如果检查结果是肯定的，则判定有关预型件(3)不合格； -操控以下行动中的至少一种: ?发出报警信号， ?停止向炉(4)供给预型件(3)， ?剔除来自不合格的预型件(3)的容器(2)。2.根据权利要求1所述的容器制造方法，其特征在于，如果与最大实际压力值相关的测量时刻与基准时刻之差小于或等于约10毫秒，则判定与最大实际压力值相关的测量时刻与基准时刻相吻合。3.根据权利要求2所述的容器制造方法，其特征在于，如果与最大实际压力值相关的测量时刻与基准时刻之差小于或等于约5毫秒，则判定与最大实际压力值相关的测量时刻与基准时刻相吻合。4.根据前述权利要求中任一项所述的容器制造方法，其特征在于，如果最大实际压力值与最大基准压力值之间的差距大于数百毫巴，则最大实际压力值小于最大基准压力值。5.根据前述权利要求中任一项所述的容器制造方法，其特征在于，发出报警信号在于在图形界面上显示消息。6.根据前述权利要求中任一项所述的容器制造方法，其特征在于，炉(4)和加热单元(6)分别由伺服于同一主控制单元(35)的专用的从控制单元(37，38)操纵，检查操作由主控制单元(35)进行。7.—种容器制造设备(I)，用于利用热塑性材料制的预型件(3)通过吹塑制造容器(2)，所述容器制造设备具有: 一炉(4)，预型件(3)在炉中经受根据加热设定值(CC)以加热温度在行进速度下进行加热的周期性的加热阶段； 一向炉(4)供给预型件(3)的供给系统(5); 一成型单元(6)，成型单元具有多个模制工位(14)，每个模制工位都配有具有容器(2)的型腔的模具(15)，用于根据周期性的成型阶段、通过吹塑或拉吹来自炉(4)的预型件(3)来成型容器(2)，成型阶段包括:预吹塑工序，预吹塑工序在于根据成型设定值(CF)、以预吹塑压力(P)和预吹塑流量注入气体到预型件(3)中；继而是吹塑工序，吹塑工序在于以高于预吹塑压力的吹塑压力注入气体到预型件(3)中； 一操控系统(34)，操控系统具有至少一个存储器(39)，在存储器中存储有加热设定值(CC)和成型设定值(CF)，操控系统(34)被编程成: ?至少在预吹塑工序的期间，在每个时刻测量每个模具(15)中的预型件(3)内的实际压力值； ?存储如此测得的实际压力值以及相关的测量时刻； ?在这些实际压力值中检测最大实际压力值； ?将最大实际压力值和相关的测量时刻分别与预定的最大基准压力值(Pb1)和相关的基准时刻(tB1)进行比较； 所述容器制造设备(I)的特征在于，操控系统(34)被编程成: 一检查是否以下必要条件在大于或等于一个加热周期的时长的时期上、以及对于所有模制工位(4)都共同得到满足: ?与最大实际压力值相关的测量时刻和基准时刻(tB1)相吻合， ?最大实际压力值小于最大基准压力值(Pbi)， 一如果这些必要条件共同得到满足，则在事件日志中检查是否加热设定值(CC)和/或成型设定值(CF)在测量之前的预定的时间段期间没有任何变化； 一如果检查结果是肯定的，则判定有关预型件(3)不合格； -操控以下行动中的至少一种: ?发出报警信号， ?停止向炉(4)供给预型件(3)， ?剔除来自不合格的预型件(3)的容器(2)。8.一种计算机程序，计算机程序安装在信息处理单元上，信息处理单元集成于容器(2)制造设备的操控系统(34)，计算机程序具有用于实施根据权利要求1至6中任一项所述的容器(2)制造方法的工序的指令。
【文档编号】B29C49/06GK105992685SQ201580007141
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年1月23日
【发明人】J·让德尔, F·勒蒂利耶
【申请人】西德尔合作公司