容器处理系统的制作方法

本发明涉及根据方案1的前序部分的容器处理系统以及根据方案10的用于更换配置在清洁室中的容器处理机的可更换部件的方法。

背景技术：

容器处理系统从现有技术中充分已知。容器处理系统能够包括用于处理容器的多个容器处理机，并且通常用于饮料加工工业以制造、灌装和封装容器。

根据要灌装的产品或其它清洁要求，能够将容器处理系统的部分(特别是单个容器处理机器)配置在清洁室中。这特别适用于灌装机和密封器，因为产品能够在那里与周围空气接触，从而导致不期望的污染。

如果需要对该容器处理机进行维护工作，例如，在进行格式转换(formatchangeover)的过程中，需要打开清洁室并随后进行净化，使得停机时间相当长。

技术实现要素：

因此，从已知的现有技术出发，要解决的技术问题是指定在清洁室中具有容器处理机的容器处理系统，能够对该容器处理系统进行省时的格式转换。

该目的通过根据方案1的容器处理系统和根据方案10的用于更换可更换部件的方法得以解决。从属方案涵盖了本发明的有利发展。

根据本发明的容器处理系统的特征在于，其包括机器人，该机器人配置在清洁室中并且被构造为更换可更换部件。

在该背景下，“更换”部件意味着能够通过机器人从容器处理机移除配置在容器处理机上的部件，并且将另一部件(在该位置)安装在容器处理机上。

原则上，部件的概念能够被理解为容器处理机的任何部分。然而，这包括要更换的部件(特别是在格式转换的情况下)，诸如吹塑模具、密封器、密封元件、喷嘴管、引导构件或支撑件。

由于机器人无需打开清洁室就能够更换可更换部件，因此能够快速进行格式转换，特别是无需打开清洁室并随后对其进行净化，这能够显著地减少容器处理系统的停机时间，即使是进行转换。

在一个实施方式中，机器人包括机器人臂，机器人臂固定地安装在清洁室中或被配置成能够沿着清洁室中的引导件移动。根据要求，能够确保机器人具有不同水平的运动自由度。

在该实施方式的另一个发展中，能够设置，机器人臂的一部分和引导件形成线性驱动器。它们能够非常精确且以节能的方式被控制，并且被构造成不含润滑剂，这样能够降低清洁室的不期望污染的风险。

在一个实施方式中，设置的是，在清洁室中配置有用于储存可更换部件的库(magazine)，并且机器人被设计成从库访问可更换部件中的一者并将该可更换部件附接至容器处理机，以及从容器处理机移除附接至容器处理机的可更换部件，并将该可更换部件供应至库。由于可更换部件已经在清洁室中供机器人使用，因此容器处理系统处的更换几乎能够在不与外界交互(尤其是无需物理交互)的情况下进行，这也减少了与操作者的交互。

在一个替代实施方式中，在清洁室的壁中设置有隔室(lock)，能够从清洁室的外部将可更换部件插入隔室中，机器人被设计为从隔室获取该可更换部件并将该可更换部件附接至容器处理机，以及从容器处理机移除附接至容器处理机的可更换部件并将该可更换部件供应至隔室。这允许例如引入以前未在容器处理系统中使用的新部件(例如，新的吹塑模具或不同的密封元件)，而无需打开清洁室。以此方式，能够在容器处理系统的停机时间短的同时实现灵活的转换。

在该实施方式的另一个发展中设置成，在隔室中配置消毒装置，并且消毒装置能够对从清洁室外部插入到隔室中的可更换部件进行消毒。因此能够防止对清洁室的不必要的污染。

可更换部件可以包括密封元件、托架段、滑动件和钉元件中的至少一者。这些部件相对小且重量轻，因此即使在相对小尺寸的清洁室中也能够通过传统可用的机器人来移动，并被附接到容器处理机或从容器处理机移除。

在一个实施方式中，机器人与用于液体和/或气体介质的介质通道相关联并且机器人的工具能够通过介质气动地或液压地操作以更换可更换部件。替代地或附加地，能够设置成，电能供应装置与机器人相关联并且电动马达与机器人的工具相关联，使得机器人的工具能够由电动马达操作。

介质供应装置能够被设计成且适于输送气体和液体介质。替代地，能够设置两个介质通道，其中一个通道输送液体介质，而另一个通道输送气体介质。与用于操作工具的电动马达的组合也能够属于能够通过所述介质气动地或液压地操作的相同工具。于是，还能够以不同程度的准确性或性能来控制相同工具。替代地，机器人的一个或多个工具能够气动地或液压地操作，而在该实施方式中，机器人的其它工具通过使用一个或多个电动马达来操作。

在另一个实施方式中，机器人包括喷嘴并且被设计成利用例如用于润滑或清洁部件的介质作用在容器处理机上。除格式转换外，还能够在容器处理机处进行其它维护工作而无需打开清洁室。

根据本发明的用于更换配置在清洁室中的容器处理机的可更换部件的方法，容器处理机在饮料加工工业中用于处理诸如瓶的容器，其中，在清洁室中配置有机器人，机器人从容器处理机移除容器处理机的可更换部件，并将该可更换部件更换为不同的可更换部件。因此，这些部件保留在清洁室中，或者能够经由隔室从清洁室中移除，而无需打开清洁室通向外部大气从而格式转换。因此，能够减少格式转换期间的停机时间。

在该方法的进一步发展中，机器人首先从容器处理机移除可更换部件，并将该可更换部件引导至用于可更换部件的库或引导至能从清洁室的外部访问的清洁室的壁中的隔室，然后收集另一可更换部件，随后将该另一可更换部件附接至容器处理机。就时间而言，该过程特别有效，这能够进一步减少在转换过程期间容器处理系统可能的停机时间。

在另一个实施方式中，机器人至少在可更换部件的更换期间沿着引导件在第一位置和第二位置之间移动。不必移动整个机器人，而是仅机器人的一部分(例如机器人臂)能够沿着这种引导件移动。该实施方式使得能够到达容器处理机中的许多不同位置，从而更换不同的可更换部件。

此外，能够设置成，机器人通过利用来自机器人的喷嘴的介质作用在容器处理机的至少一个部件上来清洁和/或润滑容器处理机的该至少一个部件。以这种方式，除了格式转换之外，还能够以节省时间的方式在容器处理机处进行进一步的维护和/或清洁工作。

在另一个实施方式中，可更换部件的更换由机器人以完全自动的方式进行，或者由操作者从清洁室的外部进行控制。第一种选择能够节省更多时间，而操作者控制还允许在更改格式时或其它功能期间管理意外事件。

在一个实施方式中，设置成，在容器处理机的停止期间或在不使用可更换部件的容器处理机中的容器的处理步骤期间，进行可更换部件的更换。

这里，容器处理机的“停止”应当被理解为使得容器处理机在一定时间段内(例如几分钟或几小时)不处理容器，并且没有部件发生运动，即机器实际上分别处于停止或不生产状态。

不使用要更换的可更换部件的处理步骤应当被理解为容器处理机运动的如下阶段：根据容器处理机的生产能力，该阶段可能需要几秒钟或几分钟，而且在此期间既不使用也不移动相应的部件。替代地，以时间上交替的方式使用不同的部件(例如，容器处理机的不同的灌装构件)的这种过程控制也是可能的。

附图说明

图1是根据一个实施方式的容器处理系统的示意图。

图2是根据另一实施方式的容器处理系统的示意图。

图3是具有机器人的容器处理系统的示意图。

具体实施方式

图1示出了根据一个实施方式的容器处理系统100的示意图。该实施方式中的容器处理系统包括清洁室120，在清洁室120中配置有容器处理机101。该容器处理机可以是饮料加工工业中通常采用的任何机器。特别地，能够考虑将产品灌装到容器中的灌装器。类似地，能够优选地考虑成型灌装机，其中将产品类似地引入到预制件中，以将预制件成型为成品容器。原则上，能够在清洁室120中配置具有对环境开放的内部空间的处理容器或预制件的任何容器处理机。

在当前示出的实施方式中，容器处理机包括转盘111，转盘111上配置有多个容器处理站112。

这里示出的实施方式当然不是强制性的。

即使当前未示出，也可以设置容器处理机通过清洁室120的壁具有某种连通，经由该连通能够将来自清洁室120外部的容器供应到容器处理机101，而不损害清洁室120内的受控大气。例如，能够设置当前未示出的隔室，通过该隔室能够将容器连续或循环地引导到清洁室中，并经由合适的运输装置将容器供应到容器处理机101。

根据本发明，机器人102也配置在清洁室120中。该机器人被构造为将容器处理机101的一个部件(例如部件140)更换为另一部件。

为此目的，在该实施方式中设置了库130，在库130中或库130上储存有一个或多个其它可更换部件131。因此，在图1所示的实施方式中，机器人102能够从容器处理机101中移除部件140并将部件140供应到库130。此外，机器人能够从库130中移除储存在库中的可更换部件131中的一者并将其供应到容器处理机101。

可更换部件可以是各种各样的部件，特别是相对小的部件。这些包括吹塑模具和密封元件或密封装置。还包括托架段或滑动件和钉元件。根据容器处理机的需求和构造，机器人也能够更换其它相对小和轻的部件。机器人102能够特别地被构造成运输和更换具有高达50×50×50cm的外部尺寸和高达30kg的重量的部件(即，将它们附接到容器处理机101或将它们从容器处理机101中移除)。

在当前示出的实施方式中，机器人102包括机器人臂103，机器人臂103能够附接到例如机器人的支撑件105。机器人臂103能够包括多个关节132和133以及多个段134和135，各段连接到至少一个关节。关节可以是可旋转的、可枢转的或以任何其它方式可移动的，使得不同的段134和135能够相对于彼此移动。

机器人臂103优选地经由关节连接到支撑件105。支撑件105能够固定地安装在清洁室120中，或者能够沿引导件104可移动地安装。引导件104可以是定子，使得引导件104和支撑件105一起形成线性驱动器。这具有如下优点：能够尽可能避免润滑剂，于是能够防止对清洁室120的污染。机器人臂通过支撑件105附接到引导件104还允许增加机器人102的运动范围。尽管在当前示出的实施方式中，机器人臂被示出为可沿配置在清洁室120的“天花板”处的引导件移动，但这不是强制性的。引导件104能够配置在例如一个侧壁或清洁室120的地面上。后一种变型的优点在于，任何泄漏的润滑剂或类似物质都能够直接提取到例如地面上的指定的开口或容器中，从而降低了在容器处理机中处理过的容器受到污染的风险。

而且，作为基本上直的元件的引导件104的实施方式不是强制性的。引导件能够具有例如曲率，或者例如沿着清洁室120的天花板蜿蜒地延伸，从而能够由机器人102覆盖清洁室120的尽可能大的区域。

如果例如如当前所示将容器处理机构造成旋转机，则能够设置成，引导件被构造成使得机器人102能够到达容器处理机周边或转盘111周边的任何地方。

替代地或附加地，还能够设置成，容器处理机的转盘能够以计时的方式移动，使得要更换的一个或多个部件通过转盘的连续旋转而依次移动到机器人102能够到达并更换它们的位置。在该实施方式中，引导件不必围绕整个容器处理机引导，而也能够仅围绕周边的一部分或沿着周边的一部分而形成，或者机器人102能够例如通过支撑件105牢固地配置在清洁室中。

对于当前示出的实施方式，也对于下面说明的所有其它实施方式，机器人102能够自主地或者至少部分自主地动作，或者能够被操作者控制，优选地从清洁室外部被操作者控制。在第一示例中，机器人192能够与处理器单元相关联，该处理器单元优选地被构造为人工智能并且具有其中储存有多个运动曲线(profile)的存储器，能够根据需求曲线(要更换的部件和相关动作)来取回该运动曲线并转化为机器人的运动。

如果机器人192由操作者控制，则设置成，优选地位于清洁室120外部地配置控制终端，从而能够在不需要打开清洁室的情况下控制机器人。控制终端能够经由数据线(优选地还通过无线连接)连接至机器人102，从而能够交换控制信号。

类似地，机器人102能够具有合适的传感器，该传感器允许确定机器人相对于清洁室内的部件或其它物体的位置。

还能够设置成，机器人包括用于自清洁的合适装置(未示出)。例如，如果机器人102(如图3所示)配备有喷嘴(能够利用该喷嘴清洁容器处理机的部件)，则机器人能够进一步被构造为使得其能够至少部分自清洁。当前也能够想到机器人上的专用清洁装置。

图2示出了图1所示的用于供应可更换部件的实施方式的替代实施方式。在当前示出的实施方式中，隔室240配置在清洁室120的壁中。该隔室允许清洁室120的内部与清洁室的外部环境连通。该连通优选地不是永久打开的，该隔室布置有可锁定的入口242和243，入口242和243例如能够形成为门。能够设置成采取机械措施或控制系统措施以防止门同时打开。这确保了仅门243或门242打开并且确保防止清洁室120内部的污染。

此外能够设置成，将消毒装置配置在隔室中并且能够对引入隔室中的可更换部件132进行消毒。消毒装置241能够形成为例如包括一个或多个喷嘴，该喷嘴能够在开口242和243关闭的情况下将消毒介质(优选地为液体或气体介质)引入到隔室240的区域中，以便对隔室240内的大气以及引入其中的部件132进行消毒。例如，能够发生诸如过氧化氢的消毒介质的作用。也能够想到引入液体形式或作为雾的过乙酸。

在任何情况下，机器人102被构造成使其能够首先从隔室移除已由操作者引入到隔室240中的可更换部件131，然后能够将可更换部件131供应或附接到容器处理机101。当然，同样适用于附接到容器处理机101的可更换部件，该可更换部件将从容器处理机移除。在这种情况下，机器人102将该可更换部件从容器处理机中移除，并通过开口243将可更换部件放置在隔室240中，操作者然后能够经由开口242将该可更换部件从隔室240移除。在这种情况下，由于不再存在污染清洁室120内部的风险，因此在机器人102将可更换部件引入到隔室240中之后对可更换部件或隔室中普遍存在的大气的消毒能够省去。不过，能够部分地期望对可更换部件进行消毒，可以借助于消毒装置根据前述方法进行消毒。

图3示出了另一实施方式，特别是作为容器处理系统100的一部分的机器人102的另一实施方式。

在当前示出的实施方式中，机器人特别地布置有工具354，利用工具354，机器人能够与要更换的部件相互作用，但也能够与容器处理机的其它部分相互作用，使得拆卸和安装可更换部件是可能的。例如，该工具可以是夹持器。该实施方式也不限于单个工具，从而例如能够提供一种螺丝刀来松开螺纹连接，此外，能够提供所述夹持器以夹持可更换部件并将该可更换部件从容器处理机移除或附接到容器处理机。

一个或多个工具能够由合适的驱动器驱动。例如，一个或多个电动马达能够设置在机器人102上或机器人102中，并与对应的工具354关联并被致动，以使工具354运动或与容器处理机的其它部件相互作用。特别地，电动马达可以是具有高响应精度的伺服马达。

替代地或附加地，能够设置一个或多个介质通道351，该介质通道351例如在一侧与可致动的泵连通，而在另一侧与工具354建立连接。通过使介质作用在这些管线上(例如液体或气体)，可以发生工具354的气动或液压操作。

作为该实施方式的替代或补充，能够设置，机器人102包括喷嘴352，经由该喷嘴能够输出介质353(例如，诸如过氧化氢的消毒介质或诸如过乙酸的消毒液体)以对容器处理机的可更换部件或其它部件中的一者进行消毒。附加地或替代地，例如，能够经由合适的喷嘴施加润滑剂，并且如果需要的话，润滑容器处理机的部件或可更换部件。该喷嘴也能够有利地用于实现机器人的自主清洁。为此，机器人能够以如下方式移动机器人臂：使喷嘴在一个或多个机器人部件上方移动，从而能够通过喷嘴352将介质施加到所述部件。