容器處理設(shè)備以及用于監(jiān)測其操作性能的方法
【專利說明】容器處理設(shè)備以及用于監(jiān)測其操作性能的方法
[0001]本申請是申請日為2009年2月17日、申請?zhí)枮?00910005000.X、發(fā)明創(chuàng)造名稱為“容器處理設(shè)備以及用于監(jiān)測其操作性能的方法”的中國發(fā)明申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及執(zhí)行凸輪控制的機(jī)械運(yùn)動的裝置，在下文中，其被稱作運(yùn)行執(zhí)行裝置；更具體地說，涉及一種包括運(yùn)動執(zhí)行裝置的容器處理設(shè)備；本發(fā)明還涉及一種用于監(jiān)視所述包括運(yùn)動執(zhí)行裝置的容器處理設(shè)備的操作性能的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]下文中的容器處理設(shè)備是用作用于制造容器(特別是吹塑容器)的設(shè)備，用于在容器上貼標(biāo)簽的設(shè)備，用于填充容器的設(shè)備，用于閉合容器的設(shè)備和其他在容器的制造或填充過程執(zhí)行處理步驟的設(shè)備，以及它們的組合的通稱。
[0004]下面的通過吹塑制造容器的設(shè)備僅僅是作為本發(fā)明中使用到的容器處理設(shè)備的一個實施例來進(jìn)行介紹的。吹塑設(shè)備和吹塑制造容器的方法是眾所周知的。熱塑性預(yù)制件，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的熱塑性預(yù)制件，首先在吹塑設(shè)備上游的加熱站中加熱該熱塑性預(yù)制件，這樣可通過在該吹塑設(shè)備中的吹塑模具中吹塑或拉伸吹塑該熱塑性預(yù)制件使其變形進(jìn)而將其變形成理想的容器形狀。在加熱站中，該預(yù)制件可在如包括保持心軸(holding mandrel)的環(huán)狀鏈(link-type chain)上傳送。接著，該受熱預(yù)制件由包括傳送星輪的傳送設(shè)備傳送到吹塑設(shè)備中的當(dāng)前吹塑模具中。吹塑模具包括兩個模具部分(mould halves)，這兩個模具部分可以彼此打開，并且該吹塑模具還包括模具底部，所述模具底部分別形成減料腔(cutout)，這些減料腔對應(yīng)于將要制造的容器的外表面的對應(yīng)部分的形狀。
[0005]一旦預(yù)制件送入打開的吹塑模具，該吹塑模具關(guān)閉并在吹塑設(shè)備中的連續(xù)旋轉(zhuǎn)的吹塑輪(blowing wheel)的外圓周上傳送，該容器通過吹塑或拉伸吹塑在吹塑模具中制造而成。在吹塑輪的外圓周上分布有多個吹塑模具。在吹塑設(shè)備的出口，開啟吹塑模具并且通過包括卸載星輪(discharge starwheel)的卸載設(shè)備將成形的容器“漏”到容器出口，進(jìn)而進(jìn)入如容器收集設(shè)備或進(jìn)到容器傳送帶上以進(jìn)一步向容器處理設(shè)備的下游(如填充和/或貼標(biāo)簽設(shè)備)傳送。
[0006]為了增強(qiáng)吹塑設(shè)備的產(chǎn)量，送入預(yù)制件的時間和移除成形容器的時間必須最大可能地降低。同時，該吹塑模具需要能經(jīng)受高壓，因此它們被設(shè)計成非常穩(wěn)定并因此非常重。為了實現(xiàn)吹塑模具的運(yùn)動，特別是吹塑模具部分的開啟和關(guān)閉，以及可移動吹塑模具底部的上升和下降，吹塑部件需要很高的力并且同時需要非常精確的導(dǎo)向。最后，通常使用執(zhí)行凸輪控制的機(jī)械運(yùn)動的裝置，所述裝置下面被稱為運(yùn)動執(zhí)行裝置或簡稱“機(jī)械凸輪”。
[0007]在吹塑模具設(shè)備中，經(jīng)常使用機(jī)械凸輪來解鎖和開啟該吹塑模具，用來關(guān)閉和鎖緊該吹塑模具，并且也可使用機(jī)械凸輪來提升或降低該吹塑模具底部，并使用機(jī)械凸輪通過拉伸架來拉伸預(yù)制件。所有的這些機(jī)械凸輪或運(yùn)動執(zhí)行裝置執(zhí)行設(shè)備的某些部件的凸輪控制的機(jī)械運(yùn)動，而這些部件有時非常的沉重。為了增強(qiáng)容器處理和生產(chǎn)能力，需要不斷提高容器處理設(shè)備的效率。這些機(jī)器上的負(fù)荷，特別是模具和機(jī)械凸輪上的機(jī)械載荷不斷增加。因此，這些機(jī)器，特別是運(yùn)動執(zhí)行裝置(機(jī)械凸輪)接收定期的、仔細(xì)的維護(hù)并精確配置將是非常重要的。
[0008]在容器處理設(shè)備(機(jī)械凸輪)的運(yùn)行中，下列問題經(jīng)常發(fā)生。在吹塑設(shè)備中，經(jīng)常有低質(zhì)量的預(yù)制件被送入吹塑模具。這些預(yù)制件一般具有如受損的支承環(huán)或是非圓形的，例如橢圓形開口。如果這些低質(zhì)量的預(yù)制件以某個角度插入到吹塑模具中時，該吹塑模具將不能閉合或不能完全閉合，從而在吹塑設(shè)備的運(yùn)行過程中造成困難。在容器閉合設(shè)備中，可能出現(xiàn)將低質(zhì)量的封閉物提供給容器開口，如該封閉物具有非精確的外形或以延時的方式或在某個有角度的位置將封閉物提供給容器開口，這樣就不能使得控制該進(jìn)程的機(jī)械凸輪依照期望的動作來完成容器開口與封閉物之間的牢固連接。
[0009]因此構(gòu)建了一種容器處理設(shè)備，其構(gòu)建方式使得提供的低質(zhì)量的部件將不會導(dǎo)致該設(shè)備的部件(特別是運(yùn)動執(zhí)行裝置)的損壞。該運(yùn)動執(zhí)行裝置可以是彈簧裝配的并且可以在過載時沿軸縮回。然而，當(dāng)提供低質(zhì)量的部件時，過度過載的積累將導(dǎo)致機(jī)械部件(特別是機(jī)械凸輪的部件)的移位。更重要的是，包括運(yùn)行執(zhí)行裝置的容器處理設(shè)備需要定期檢查和維護(hù)。
[0010]另一問題是，最大化容器產(chǎn)量對機(jī)械操作者的壓力。這通常導(dǎo)致與維護(hù)間隔的沖突。其結(jié)果是，包括機(jī)械凸輪的機(jī)械部件的小移位將變大或較小的損壞跡象將惡化，這樣隨著時間的推移將導(dǎo)致設(shè)備的損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]因此，本發(fā)明的目的是在早期檢測運(yùn)動執(zhí)行裝置或機(jī)械凸輪上的異常負(fù)載，并同樣地在早期檢測移位或損壞。另一目的是根據(jù)移位程度或損壞的嚴(yán)重程度指示任何需要的維護(hù)工作，甚至自動停止該容器處理設(shè)備以保護(hù)該容器處理設(shè)備(特別是該運(yùn)動執(zhí)行設(shè)備)不受損壞并迫使機(jī)器操作者根據(jù)該中斷執(zhí)行必要的維護(hù)工作。
[0012]可使用本發(fā)明的容器處理設(shè)備和方法來達(dá)到上述目的。本發(fā)明還介紹了所述容器處理設(shè)備和方法的優(yōu)選實施例。
[0013]用于處理容器的容器處理設(shè)備，包括至少一個或多個運(yùn)動執(zhí)行裝置，例如用于執(zhí)行凸輪控制機(jī)械運(yùn)動(機(jī)械凸輪)的裝置。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，所述容器處理設(shè)備包括至少一個與所述運(yùn)動執(zhí)行裝置振動通信的振動傳感器，以將所述運(yùn)動執(zhí)行裝置的至少一個子區(qū)域的機(jī)械振動轉(zhuǎn)換成振動測量信號并輸出該振動測量信號，以及用于評估該振動傳感器生成的至少一個振動測量信號的評估裝置。根據(jù)本發(fā)明的容器處理設(shè)備的一個優(yōu)點是在靈敏機(jī)械部件(sensitive mechanicalcomponent，如運(yùn)動執(zhí)行裝置)上固定有至少一個振動傳感器，這樣通過測量運(yùn)動執(zhí)行裝置的部件或子區(qū)域的振動，可通過運(yùn)動執(zhí)行裝置的相關(guān)子區(qū)域的振動行為的改變，靈敏及時地檢測到機(jī)械凸輪或移位的旋轉(zhuǎn)部件的小移位。
[0015]這樣，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備使用設(shè)置在設(shè)備中的機(jī)械凸輪或旋轉(zhuǎn)部件的作用，已知每秒，可使得在該情況下被導(dǎo)向部件(guided part)或旋轉(zhuǎn)部件不能輕柔地進(jìn)入機(jī)械凸輪中，可能沿著導(dǎo)向凸輪拖拉，并甚至與導(dǎo)向凸輪沖突。已知快速旋轉(zhuǎn)桿的失衡將導(dǎo)致振動。可采用本發(fā)明提供的振動傳感器靈敏地并可靠地測量這些作用對運(yùn)動執(zhí)行裝置的至少一個子區(qū)域的機(jī)械振動的影響。可依靠加載、破壞(disrupt1n)或損壞的類型選擇用于振動測量信號的合適的評估方法，這樣可以及早地、可靠地并清楚地檢測良好維護(hù)的、操作運(yùn)動執(zhí)行裝置的振動行為的差異。
[0016]優(yōu)選地，該評估裝置被設(shè)計用于基于振動測量信號的評估結(jié)果檢測是否需要維護(hù)或是否在運(yùn)動執(zhí)行裝置的機(jī)械部件上發(fā)生了機(jī)械移位、損壞和/或極高負(fù)載。與監(jiān)測設(shè)備操作者與維護(hù)間隙的兼容性相比，評估裝置的自動檢測為運(yùn)動執(zhí)行裝置和整個容器處理設(shè)備提供更可靠的保護(hù)。特別地，即使在維護(hù)間隙，也能早期檢測到需要檢測或者移位、損壞或者極高負(fù)載。
[0017]運(yùn)動執(zhí)行裝置可選自下列一組裝置:用于在容器的吹塑過程中導(dǎo)向吹塑模具的裝置，用于開啟和/或關(guān)閉吹塑模具的裝置(例如用于在一個吹塑模具部分的方向上或是相反方向上移動另一吹塑模具部分的裝置)，用于鎖緊吹塑模具部分的裝置，用以解鎖吹塑模具部分的裝置，用于提升或下降吹塑模具底部的裝置，用于拉伸預(yù)制件的裝置(例如用于導(dǎo)向拉伸架的裝置)，以及它們的組合或類似物。本發(fā)明可用于在依靠精確機(jī)械導(dǎo)向的吹塑模具設(shè)備的所有可能靈敏部件中。
[0018]該運(yùn)動執(zhí)行裝置可包括導(dǎo)向部件和/或被導(dǎo)向部件。該導(dǎo)向部件特別包括具有機(jī)械凸輪形狀的模具部件。該被導(dǎo)向部件包括由機(jī)械凸輪形狀精確地沿著凸輪的形狀導(dǎo)向的部件。例如，在吹塑設(shè)備中，在沿著基本圓形的導(dǎo)向凸輪傳送的過程中導(dǎo)向該吹塑模具，該吹塑模具為被導(dǎo)向部件而導(dǎo)向凸輪為導(dǎo)向部件。
[0019]優(yōu)選地，所述至少一個振動傳感器與導(dǎo)向部件振動通信。例如該導(dǎo)向部件通常是以固定或靜止的方式安裝，這樣在操作中機(jī)械凸輪的移位或損壞引起的對正常狀態(tài)的破壞在導(dǎo)向部件的振動行為或振動測量信號中比在被導(dǎo)向部件中更為明顯。該導(dǎo)向部件可包括容器處理設(shè)備的主框架。
[0020]提供合適的構(gòu)建，特別是到移動執(zhí)行裝置的合適的耦合，該容器處理設(shè)備的主框架可使得與主框架振動通信的振動傳感器檢測任何移動執(zhí)行裝置的移位或損壞引起的振動變化，這樣振動傳感器可用于監(jiān)測多個運(yùn)動執(zhí)行裝置。
[0021]所述至少一個振動傳感器可與被導(dǎo)向部件振動通信。根據(jù)機(jī)械凸輪的類型和被導(dǎo)向部件的設(shè)計，當(dāng)振動傳感器被設(shè)置在導(dǎo)向