容器制造设备的模块化控制系统技术方案

技术编号:11164173 阅读:74 留言:0更新日期:2015-03-18 20:32
由热塑性材料的粗坯(3)制造容器(2)的容器制造设备(1)的控制系统(32),该设备(1)包括用于处理粗坯(3)或容器(2)的至少两个处理单元(4、9),每个处理单元配有用于处理粗坯(3)或容器(2)的至少一个处理站(5,10),该控制系统(32)包括设备(1)的中央控制单元(33)、伺服于中央控制单元(33)且每个都分别与一处理单元(9,4)相关联的至少两个控制单元(36,46)、和每个都伺服于一控制单元(36,46)且每个都与至少一个处理站(10,5)相关联的至少两个控制器(37,47)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)的热塑性材料制的粗坯制造容器的领域,术语“粗坯”既包含源自注制的预型件,也包含已经受过一个或多个暂时成形作业的中间容器。
技术介绍
容器制造通常在设备内部完成,所述设备包括用于处理粗坯或容器的多个处理单元,典型地有将粗坯加热到高于材料的玻璃转化温度的温度的加热单元、或甚至利用热粗坯通过注射压力流体(特别是气体如空气)在模具中进行吹制或拉伸吹制来成形容器的成形单元。工业规模的容器成形要求极其短暂的循环时间。对于每小时大约50000个容器的通常的现代生产速率,在将粗坯引入模具中和排出成形容器之间测得的循环时间仅仅在1秒到2秒之间。不佳的成型和不佳的材料分布(它们经常相关联)是经常性的形状缺陷。已知的是,这些缺陷会与多个加工参数相关联,加工参数特别是粗坯的加热温度、流体的压力和流量、或甚至拉伸速度。这些关联性特别是在本申请人名下的文献WO 2008/081107和WO 2012/035260中进行过研究。对每个处理单元的调节通常交付给专业操作员,所述专业操作员负责核实根据预定的定值实施了处理(该定值例如,在加热单元中包括:加热温度、粗坯的行进速度或甚至保证一部分热量排出的通风功率;在成形单元中,定值特别是包括注射压力、拉伸速度、模具的调节温度)。通常,根据由操作员主观判断感知的容器质量对定值(在参数是可调节的范围内)施加手动的校正。特别是考虑到所感知的质量的主观特性和与生产速率(每小时数万个)相关的受控容器的有限数目,施加这些校正是一个棘手的问题。实际上,在观察到一系列容器上存在缺陷与有效进行操作员手动修改定值之间所经过的时间会使得在此期间所生产的数百个容器被废弃。参照前述文献,借助于对表征一些参数如通过热感摄像机获得的输出加热单元的粗坯的温度、或甚至通过压力传感器在模具中获得的注射压力的变化的曲线进行严格和系统性分析,研究调节的自动化。不过,这种自动化具有实施难度,特别是当在一个处理单元上观察到的偏差需要横向反馈、即将定值修改施加于另一处理单元上时。实际上,例如当期望通过校正与加热单元相关联的参数(典型地加热温度,通过修改粗坯应在其前面行进的电磁辐射源的辐射功率来调节加热温度)来根据理论曲线调整吹制曲线(即在一个循环上示出所测得的模具中压力的变化的曲线,该压力是与成形单元相关联的参数)时,该问题会发生。现今,不存在允许可靠地和自动化地进行这类横向反馈的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的第一目标在于优化对容器制造设备的控制。本专利技术的第二目标在于优化所生产的容器的质量。第三目标更为确切的说在于根据生产中所观察到的偏差来允许设备的多个处理单元的横向反馈。为此,首先提出用于控制利用热塑性材料制的粗坯制造容器的容器制造设备的一种控制系统,所述容器制造设备包括用于处理粗坯或容器的至少两个处理单元,每个处理单元配有用于处理粗坯或容器的至少一个处理站,所述控制系统包括:容器制造设备的中央控制单元;伺服于中央控制单元的至少两个伺服控制单元,每个伺服控制单元分别与一个处理单元相关联;和至少两个伺服控制器,每个伺服控制器伺服于一个伺服控制单元,每个伺服控制器与至少一个处理站相关联。这种结构特别是允许划分容器制造设备内的控制任务,有益于对设备的更好控制和对生产的产品质量的更好的控制。可考虑单独地或作为组合采用的如下许多附加的特征:--中央控制单元被编程以便:-根据加载于每个伺服控制单元中的处理定值来操控每个伺服控制单元,-考虑通过伺服控制单元传输给中央控制单元的至少一个特征点,-将该特征点与理论点进行比较,-如果确定在特征点和理论点之间存在差异,则向第二伺服控制单元发出经过校正的处理定值,-加载经过校正的处理定值到第二伺服控制单元中;--每个控制单元被编程以便:-根据通过中央控制单元加载的处理定值,操控每个伺服控制器,-考虑源于按照伺服控制器的控制在至少一个处理站上所执行的测量的至少一个奇异点,-根据奇异点计算特征点,-将特征点与理论点进行比较,-如果确定在特征点和理论点之间存在差异而证实需要修改另一处理单元的处理定值,则向中央控制单元传输特征点;--每个控制器被编程以便:-根据处理定值操控至少一个处理站,-控制在处理站处进行至少一测量,-基于测量值,建立描绘测量值变化的曲线,-对曲线进行分析并从中获取奇异点的坐标,-向控制单元传输奇异点。其次提出一种由热塑性材料制的粗坯制造容器的容器制造设备,所述容器制造设备包括用于处理粗坯或容器的至少两个处理单元(例如,粗坯的加热单元、和配有由粗坯成形容器的至少一个成形站的成形单元),每个处理单元配有用于处理粗坯或容器的至少一个处理站,所述容器制造设备还包括根据前述权利要求中任一项所述的控制系统。附图说明通过阅读下文参照附图对优选实施方式的说明,本专利技术的其它目的和优点将得到展示,附图中:-图1是示出容器制造设备的示意图,所述容器制造设备包括成形单元和加热单元;-图2是更为详细地示出设备的构造的示意图;-图3是示出成形单元的轮的角位置的示意图。具体实施方式在图1和图2上示意性地示出利用热塑性材料、例如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制的粗坯3制造容器2的容器制造设备1。设备1包括用于处理粗坯3或容器2的至少两个处理单元4、9。为简化,在下文中假定粗坯3是预型件。典型地,如在示例中,设备包括:-加热单元4或炉,所述加热单元或炉包括一系列加热模块5,每个加热模块具有辐射壁6和反射壁8,辐射壁配有叠置的红外辐射源7,反射壁与辐射壁6相面对布置,用以反射没有被预型件3吸收的辐射部分,-通过吹制或拉伸吹制进行成形的成形单元9,所述成形单元配有至少一个成形站10(在此情形下是一系列成形站),所述成形站10配有具有容器型腔的模具11。常见地,例如通过供给轮或供给传送装置,将处于环境温度的预型件3通过炉4的进口引入炉中。继而预型件3在炉4内行进中被加热到高于材料的玻璃转化温度的温度(粗坯的最终温度对于PET大约为120℃,而PET的玻璃转化温度大约为80℃)。在炉4中,预型件3例如安装在枢转支架12或转盘上。每个转盘12安装在链条上,所述链条在被电动机14带动转动的驱动轮1本文档来自技高网
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【技术保护点】
控制系统(32),用于控制由热塑性材料制的粗坯(3)制造容器(2)的容器制造设备(1),所述容器制造设备(1)包括用于处理粗坯(3)或容器(2)的至少两个处理单元(4,9),每个处理单元配有用于处理粗坯(3)或容器(2)的至少一个处理站(5,10),其特征在于,所述控制系统包括:容器制造设备(1)的中央控制单元(33);伺服于中央控制单元(33)的至少两个伺服控制单元(36,46),每个伺服控制单元分别与一个处理单元(9,4)相关联;和至少两个伺服控制器(37,47),每个伺服控制器伺服于一个伺服控制单元(36,46),每个伺服控制器与至少一个处理站(10,5)相关联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.13 FR 12568331.控制系统(32),用于控制由热塑性材料制的粗坯(3)制造
容器(2)的容器制造设备(1),所述容器制造设备(1)包括用于处
理粗坯(3)或容器(2)的至少两个处理单元(4,9),每个处理单
元配有用于处理粗坯(3)或容器(2)的至少一个处理站(5,10),
其特征在于,所述控制系统包括:容器制造设备(1)的中央控制单元
(33);伺服于中央控制单元(33)的至少两个伺服控制单元(36,
46),每个伺服控制单元分别与一个处理单元(9,4)相关联;和至
少两个伺服控制器(37,47),每个伺服控制器伺服于一个伺服控制
单元(36,46),每个伺服控制器与至少一个处理站(10,5)相关联。
2.根据权利要求1所述的控制系统(32),其特征在于,中央控
制单元(33)被编程以便:
-根据加载于每个伺服控制单元(36)中的处理定值(CF)来
操控每个伺服控制单元(36),
-考虑通过伺服控制单元(36)传输给中央控制单元(33)的至
少一个特征点(CS),
-将特征点(CS)与理论点进行比较,
-如果确定在特征点(CS)和理论点之间存在差异,则向第二
伺服控制单元(46)发出经过校正的处理定值(CC),
-加载经过校正的处理定值(CC)到第二伺服控制单元(46)
中。
3.根据权利要求2所述的控制系统(32),其特征在于,每个伺
服控制单元(36)被编程以便:
-根据通过中央控...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·多
申请(专利权)人:西德尔合作公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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