由位置确定装置控制的用于生产容器的生产线的制作方法

本发明涉及一种通过吹制或拉伸吹制预制件的容器生产线。

背景技术：

在这样一种生产线中，被连续供应到生产线上的预制件，它们在其中依次通过与预制件相互作用的一组功能单元以加热预制件，使它们变形以制造容器、标记容器、填充容器等。为了确保容器的连续生产，处理单元与根据周期性运动传输预制件和/或容器的传输装置协作。也就是说一旦功能单元与预制件或容器已相互作用，传输装置为它提供新预制件或新容器以进行新的相互作用。不同功能单元的操作因此与传输装置的运动同步。以已知的方式，传输装置例如由一连串承载功能单元或在功能单元前通过的旋转移动轮构成，与预制件或容器的相互作用发生时，则后者随着连续的轮子旋转移动。在变体情况下并且同样在已知的方式下，该周期性运动是一种直线运动。

为了允许功能单元与传输装置的操作同步并且因此确保预制件或容器相对于不同功能单元的正确定位，预先设计使用表示传输装置的传输元件的瞬时位置的信号作为控制传输装置并触发功能单元与预制件或容器的相互作用的控制信号。因此，举例来说，标记单元在接收到表示传输元件的瞬时位置的信号时触发容器的标记，该瞬时位置对应于标记单元的标记头对面的容器的存在。传输元件例如是传输装置的其中一个轮子。

该生产线因此包括在用于控制相同类型的功能单元，例如用于控制标记单元的周期性运动期间确定传输装置的传输元件的瞬时位置的确定装置。这种确定装置例如是在圆形周期性运动的情况下，确定传输装置的轮子的瞬时角位置的编码器。然而，编码器发出的信号必须与编码器应控制的功能单元的类型兼容。实际上，每种类型的功能单元都由输入信号控制，该输入信号代表了从一种类型的功能单元区别于另一种类型的功能单元的不同特性。例如，信号的类型，可以是特定形状的增量信号，信号幅度和/或信号分辨率可能在一类功能单元和另一类功能单元之间变化。换言之，由编码器提供的单一输出信号不能被用于控制生产线的传输装置和所有功能单元。

因此，预先设计使用多个编码器来控制生产线的传输装置和不同类型的功能单元，每种类型的功能单元都由专用编码器控制。然而由于编码器的数量很大并且每个都占据了不可忽视的空间，这带来了体积的问题和成本问题。例如，在编码器确定轮子的角位置的情况下，该编码器与驱动轮子旋转的轴相关联而可用空间受到限制，这阻止了与该轴相关联的编码器的倍增。

技术实现要素：

本发明的目的之一是通过提供能够以简化的方式控制传输装置和不同的功能单元的生产线来克服这些缺点。

为此，本发明涉及一种通过预制件的吹制或拉伸吹制生产容器的生产线，该生产线包括：

-至少一个根据周期性运动移动的预制件和/或容器的传输装置，包括至少一个适用于传输一系列预制件和/或容器的传输元件，

-至少一个在所述周期性运动周期期间确定所述传输装置的输送元件的瞬时位置的装置，所述确定装置生成代表所述瞬时位置的输出信号(ss)，

-至少一个传输装置的控制装置，通过根据所述的输出信号(ss)的控制信号(sc)控制所述周期性运动，

-在接收到输入信号(se)时与在传输装置中传输的至少一个预制件和/或至少一个容器相互作用的至少一个功能单元，生产线中功能单元的输入信号(se)是从位置确定装置的输出信号(ss)获得的。

因此，通过变换确定装置的输出信号以使其与要控制的功能单元兼容，单个确定装置被用于传输装置和至少一个功能单元。由于不需要增加确定装置和相关联的连接，体积因此被减小了。应当理解的是确定装置的输出信号可以进行变换以便其兼容多种类型的不同功能单元。换句话说，本发明可以借助单个确定装置控制多种类型的不同功能单元，这在生产线中释放了大量空间并简化了其布局。

根据本发明一个实施例的生产线的另一特征，包括接收输出信号(ss)并将所述输出信号(ss)转换为用于功能单元的所述输入信号(se)的处理装置。

因此，处理装置可以“仿真”确定装置的输出信号以使其与要控制的功能单元兼容，这使得功能单元可以由确定装置控制，而这些功能单元的输入信号具有不同的特点。

根据本发明一个实施例的生产线的另一特征，处理装置将输出信号(ss)转换成能够至少被转换成传输元件的所述控制信号(sc)和功能单元的所述输入信号(se)的数字信号(sn)。

通过在将输出信号转换成适用功能单元的信号之前将输出信号转换为数字信号，获得了可以被转换为任何类型信号的数字信号并且因此可被用于控制其输入信号表示不同特征的不同类型的功能单元。换句话说，将表示传输元件瞬时位置的输出信号转换为功能单元的输入信号是通过一种软件处理完成的，而不是通过来自确保滤波、削波、放大......等模拟功能的物理组件的简单电子处理来完成的。通过对输出信号进行软件处理的事实开辟了广泛的可能转换范围。

例如，然后可以引入生成的输入信号的参考点相对于取回的输出信号的参考点的相移。

或者，可以将生成的输入信号的参考点与取回的输出信号的参考点数量相乘(替代地，相除)。这使得可以例如，从在传输元件周期延伸的输出信号，例如轮子的一圈，生成一个由另一个在同样时间周期内进行n圈(替代地，1/n圈)的传输元件使用的输入信号。另一个例子，这使得可以从在传输元件周期延伸的输出信号，例如轮子的一圈，生成用于相同传输元件上，或在该时间周期内同样旋转一圈的另一个传输元件上的输入信号，但是其中功能单元在此时间周期内被触发n次(替代地，1/n次)。

软件转换的另一个优点是可以生成多个输入信号，每个输入信号对应于一个功能单元。每个功能单元然后可以由它自己的输入信号控制，这都是来自相同输出信号的转换。这对于物品沿着传输路径彼此跟随的工业设备特别有用。生产线包括多个功能单元。每个功能单元对沿途经过的物品进行处理或动作。每种处理都是周期性的，但根据特定的时期和阶段进行。软件转换使得可以，在将输出信号的周期和相位调整为对应于每个功能单元的多个输入信号后，例如通过对特定于这种功能单元的相位或频率进行特别调整，触发每个功能单元的动作。

软件转换的又一个优点是使得可以调整例如输入信号的通道z的时隙的持续时间，该时隙表示例如时刻或参考位置。

根据本发明的生产线的其他特征，单独使用或以任何技术上的组合使用是可预计的：

-由处理装置将输出信号(ss)向所述输入信号(se)的转换包括选择输入信号的类型、选择输入信号幅度和/或选择输入信号的分辨率。

-传输装置的传输元件由可旋转移动的轮子构成并且包括多个与轮一起沿圆形路径移动的预制件或容器夹持元件，确定装置被布置用于确定所述夹持元件在所述圆形路径上的瞬时位置。

-瞬时位置的确定装置是与驱动轮子旋转的旋转轴相关联的编码器。

-传输元件根据直线周期运动移动。

-传输装置包括至少一个附加的传输元件，其包括多个预制件或容器的夹持元件，该功能单元与由所述附加传输元件的夹持元件支持的至少一个预制件和/或至少一个容器相互作用。

应当注意本发明使用传输元件的瞬时位置而功能单元非必须与该传输元件相关联。换句话说，功能单元可以位于相对于传输元件远离生产线的位置，传输元件的瞬时位置由确定装置确定。

根据本发明的生产线的其他特征，单独使用或以任何技术上的组合使用是可操作的：

-功能单元与由传输元件的夹持元件支持的至少一个预制件和/或至少一个容器相互作用，夹持元件的瞬时位置由确定装置确定。

-功能单元是容器的标记或标签单元，其被布置用于在接收到输入信号(se)时将标记或标签施加到容器上。

-功能单元是容器控制单元，其被布置用于在接收到输入信号(se)时获取与容器相关的至少一个参数。

根据另一方面，本发明涉及一种通过预制件的吹制或拉伸吹制生产容器的生产线，该生产线包括：

-根据周期性运动移动的至少一个预制件和/或容器的传输装置，包括至少一个能够传输多个预制件和/或容器的传输元件，

-至少一个用于在所述周期性运动的周期期间确定所述传输装置的传输元件瞬时位置的确定装置，所述确定装置生成表示所述瞬时位置的输出信号(ss)，

-传输装置的至少一个控制装置通过根据所述输出信号(ss)的控制信号(sc)控制所述周期性运动，

-至少一个功能单元在接收到输入信号(ss)时与传输装置中被传输的至少一个预制件和/或至少一个容器相互作用，

在生产线中，功能单元的输入信号(ss)是从位置确定装置的输出信号(ss)获得的并且输入信号的参考点相对于输出信号中的相应参考点具有相移。

根据另一方面，本发明涉及一种通过预制件的吹制或拉伸吹制生产容器的生产线，该生产线包括：

-至少一个根据周期性运动移动的预制件和/或容器的传输装置，包括至少一个能够传输多个预制件和/或容器的传输元件，

-至少一个在所述周期性运动的周期期间确定所述传输装置的传输元件的瞬时位置的装置，所述确定装置产生代表所述瞬时位置的输出信号(ss)并提供了分布在该时期内的多个参考点，

-传输装置的至少一个控制装置，通过根据所述输出信号(ss)的控制信号(sc)控制所述周期性运动，

-至少一个功能单元在接收到输入信号(se)时与传输装置中传输的至少一个预制件和/或至少一个容器相互作用，

生产线中功能单元的输入信号(se)是从位置确定装置的输出信号(ss)获得的并且输入信号具有多个参考点，它是输出信号参考点数的整数倍或分数。

有利地，输入信号的参考点数与输出信号的参考点数之比为2ⁿ。

附图说明

通过阅读以下以示例方式给出并参考附图的描述，将更好地理解本发明，其中：

-[图1]是根据本发明的实施例的从生产线上方看到的示意图，以及

-[图2]是将输出信号转换为与不同类型的功能单元兼容的输入信号的示意图。

具体实施方式

参照图1，描述了通过预制件吹制或拉伸吹制生产容器的生产线1。这种生产线1本身是已知的并且可以通过将压缩空气注入到生产线1中循环的加热预制件中来连续地制造容器。

这种生产线1包括生产线中预制件和容器的传输装置2和被布置用于实现使得可以从传输装置2传输的预制件来制造容器的不同操作的不同功能单元4。

传输装置2包括至少一个传输元件6，该传输元件6包括多个预制件或容器的夹持元件并且被布置用于在周期性运动中沿着预定路径移动这些夹持元件。换句话说，在一个循环中，每个夹持元件沿着由传输元件6预定的路径移动，在此路径的终点返回其起点并且在下一个循环中再次沿预定的路径移动。根据一个实施例，传输装置2包括多个接续的传输元件6，预制件以及容器在该路径中从传输元件6的夹持元件传递到另一个传输元件6的夹持元件并且承受不同的处理，如稍后将描述的那样。预制件被连续地供应到生产线1的入口点8，被接续的传输元件6在生产线中传输，并且容器在生产线1的出口点10处被连续地获得。

根据图1所示的实施例，传输元件6由围绕旋转轴线r旋转移动的轮子12构成，从而轮子的夹持元件遵循的路径是圆形的并且对应于轮子12的外围。传输元件6的周期性运动的循环因此在该实施例中对应于构成该传输元件的轮12的一圈。这种轮子12同样以循环输送装置(carrousel)的名称为人所知。

当传输装置2包括多个轮子12时，预制件和容器从一个轮12传输到另一个，轮子的运动是同步的，使得由第一轮子12的夹持元件传输的预制件(或容器)在该预制件(或容器)到达第一个轮子12的圆形路径的特定点(称为出口点)时由相邻的第二轮子12的夹持元件回收。应当理解的是传输装置2同样还可以包括其他类型的传输元件6，例如线性输送器，如稍后将描述的。还应理解的是传输装置可包括相互组合的多种类型的传输元件6，例如输送器和轮子，如下文所述。这些传输元件6本身是已知的并且在此将不更详细地描述。

传输装置2的移动由至少一个马达14根据其周期性运动直接或间接驱动传输元件6来实现。在传输元件6由轮子12构成的情况下，马达14因此驱动传输元件6围绕其轴r旋转，例如通过直接驱动沿旋转轴r延伸的轴，或在间接驱动的情况下借助至少一个小齿轮或传动带连接到该轴。当传输装置12包括多个传输元件6时，这些传输元件每个都可以由专用马达14驱动。变体情况下，马达14驱动多个传输元件6，后者例如通过小齿轮和/或传动带连接带动。因此，传输装置2作为一个整体可以由有限数量的马达14驱动。

传输装置2的至少一些传输元件6与一个或多个功能单元4相关联。通过功能单元，我们了解到是指由与功能单元相关联的传输元件6的夹持元件支持的预制件或容器相互作用的单元。通过相互作用，我们了解到是指与预制件或容器的任何类型的相互作用，这是指施加在预制件或容器的处理或者对预制件或容器的控制操作，例如质量。

根据不同类型的功能单元4，它可以由传输元件6支持以便与传输元件6一起移动并且在预制件或容器被传输元件6传输的同时对它们进行处理。在这种情况下，在周期性运动的循环期间施加处理以使得预制件或容器在被传输元件6的夹持元件取回之后接受处理，同时它们根据传输元件6的预定路径并且在离开传输元件6之前移动。这样的功能单元4例如是成型单元(在其中预制件通过吹制或拉伸/吹制被成型为容器)、装灌机(在其中产品被引入容器中)、用于在容器内壁上等离子沉积阻挡层的处理单元(在其中一道屏障被施加在容器的内壁)等。这种功能单元4本身是已知的且在这里将不再详细描述。通常，在图1中所示的安装上，最大直径的轮或大轮16具有多个成型单元(未示出)。这些单元中的每一个都包括形成预制件的夹持元件的模具和吹制或拉伸吹制装置。当每个预制件到达大轮16的入口点18时，它被接收在模子中，然后在它沿着对应于大轮16周长的圆形路径循环时被吹制或拉伸/吹制以便被变形并符合制模腔的形状，并且容器在出口点20处从大轮16排出。

根据其他类型的功能单元4，它相对传输元件6延伸并且与由传输元件6传输并通过功能单元4的预制件或容器相互作用。换句话说，功能单元4不会与传输元件6一起移动并且被布置用于当预制件或容器通过传输元件的预定路径的特定点或区域时与它们相互作用，功能单元4相对该点或该区域延伸。这种功能单元4例如是被布置用于发射辐射加热正对着通过加热单元的预制件的加热单元，被布置用于在预制件或容器上施加标记的标记单元，被布置用于将标签贴到容器上的贴标签单元，被布置用于获取至少一个与容器或预制件有关的参数，例如用于控制预制件或容器的质量的预制件或容器的控制单元。这样的功能单元4本身是已知的并且在此将不更详细地描述。举个例子，图1示出了照相机形式的控制单元22，它被布置用于获取正对着控制单元22通过的容器的图像以控制其质量。这种控制单元22被布置在大轮16的下游以便在大轮16上成型的容器随后在控制单元22的前面通过，如图1所示。

可以理解的是根据要实现的容器的类型，生产线1可以包括一种或多种类型的由传输元件6支持和/或不支持的功能单元4。根据一个实施例，生产线1包括至少两个不同的处理单元4，也就是说，两个处理单元4以不同的方式与在生产线中循环的预制件或容器相互作用。

为了控制和同步传输元件6的移动和功能单元4的操作，生产线1包括至少一个用于确定生产线1的一个传输元件6或多个传输元件6中的一个传输元件的瞬时位置的装置24。这种确定装置24使得可以随时知道在其周期性运动期间与其相关联的传输元件6的位置。换句话说，确定装置24使得可以确定传输元件6支持的每个夹持元件在传输元件6的预定路径上指定时刻的位置。确定装置24例如被布置用于确定任一马达14或由任一马达14直接或间接驱动的元件的输出轴的瞬时位置。例如，确定装置24可以被布置用于确定插在马达14和传输元件6之间的小齿轮的位置或传输元件6的位置。由此，可以理解“确定传输元件瞬时位置的装置”是指传输元件的位置可以由确定装置直接确定或者可以通过确定其移动与传输元件的移动同步的另一个元件的位置来推断。因此，确定装置24可以根据生产线1中可用的空间，设置在生产线1上的不同位置。

在传输元件6由轮12构成的情况下，确定装置24是旋转移动元件的角位置传感器，旋转移动元件例如是马达14的输出轴、围绕平行于轮12的旋转轴r的旋转轴旋转的移动小齿轮或者直接是围绕旋转移动轮12的旋转轴r旋转的轮12的驱动轴。

确定装置24，同样被称为编码器，被布置用于发射代表所确定的瞬时位置的输出信号ss。该信号ss是电信号，其示例被表示在图2的上部图表，其中时间t被表示在横坐标且确定位置p被表示在纵坐标。在此图中，显示了传输元件6的两个周期性运动循环。因此，在第一个循环t1期间，p值逐渐增加，随后当传输元件返回到其初始位置时在第一个循环结束时回落到0，随后在第二个循环t2内p值再次逐渐增加。可以理解的是这种形式的信号ss在每个周期性运动的循环中重复。在轮2的情况下，p值例如是相对于代表轮2的初始位置的方位标从0°到360°变化的角度。在传输元件6沿着直线运动移动的情况下，p值例如是相对于循环开始时传输元件6的初始位置的增加距离。

输出信号ss具有若干特性，例如其类型，这里是物理信号，其形状，如上所述，其分辨率，对应于在一个周期性运动循环期间由确定装置24执行的测量次数。分辨率因此对应于信号的周期的细分。

确定装置24的输出信号ss被传输到控制装置26或变速器，其中输出信号ss被采用，如现在将描述的。

如图1所示，控制装置26被连接到马达14以根据从确定装置24获得的输出信号ss来控制马达14。换句话说，输出信号ss被用于控制马达14以便控制传输元件6的周期性运动。也就是说传输元件6的移动伺服其位置。这使得可以根据其位置加快或减慢传输元件6的周期性运动，例如以确保传输元件6与另一个传输元件6的良好同步，从而确保生产线1中的预制件和容器的良好循环。因此，控制装置26将控制信号sc传送到马达14，该信号sc从输出信号ss转化而来，如稍后将描述的。可以理解的是信号ss，在必要时，可以被用来控制生产线1的另一个传输元件6的马达。一种变体情况下，另一个确定装置24与另一个传输元件6结合使用，后者的运动由该另一个确定装置24的输出信号通过相同的控制装置26控制，从而使不同的马达控制信号相互适配，以确保传输元件6之间的良好同步。

输出信号ss此外被用于控制生产线的至少一个功能单元4，如现在将描述的。

功能单元4由电输入信号se控制，也就是说功能单元4被布置用于在接收到输入信号se时与预制件或容器相互作用。因此，在标记或标签单元的情况下，该单元在接收到输入信号se时在容器上做标记或标签。因此每次一旦容器位于功能单元对面(这取决于传输元件6的位置)时该信号就应被接收。因此每次功能单元4必须与预制件或容器相互作用时，输出信号ss都应被转换成适合于触发功能单元4的输入信号se。实际上，输出信号ss的特性一般不能用作功能单元4的输入信号se，该输入信号se具有与输出信号ss不同的特性。

为了转换输出信号ss，生产线包括例如处理装置28，其被布置用于接收确定装置24的输出信号ss并向功能单元4发出输入信号se。处理装置28例如被集成在控制装置26中，如图1所示。处理装置28被布置用于处理输出信号ss并将其转换为与应被控制的功能单元4兼容的输入信号se。

输出信号ss到输入信号se的转换尤其包括输入信号类型的选择，输入信号幅度的选择和/或输入信号分辨率的选择。

输入信号的类型对应于输入信号的性质，通常是增量信号，其形状应适应于功能单元4.因此，如图2的下部的图表所示，三角形输出信号ss被变换为方形的增量输入信号se，其包括上升沿30和下降沿32。在图2的下部图表中，时间t被表示在横坐标上并且信号a的幅度被表示在纵坐标上。在下部图表中，仅第一个循环t1的一小部分被表示出，该部分对应于图2上部图表中显示的窗口f。

信号的幅度必须适配被控制的功能单元4。通常，幅度将根据被控制的功能单元4在5v或24v幅度之间选择。

输入信号se的分辨率对应于信号周期的细分，在该细分周期期间功能单元能够执行与预制件或容器的相互作用。实际上，功能单元4可以在传输元件6的一个循环期间被致动多次并且该数量不必对应在该循环过程中由确定装置28执行的测量数量。而应该修改输出信号ss的分辨率以使其适应功能单元4的分辨率。

因此，处理装置28能够将输出信号ss转换为能够控制功能单元4的输入信号se。举例来说，如果我们考虑图2下部图表所示的输入信号se，每个上升沿30对应于功能单元4的一次触发，使其与预制件或容器相互作用，上升沿30对应于传输元件6的位置，其中预制件或容器位于功能单元4的对面。下降沿32它则对应于功能单元4与预制件或容器之间相互作用的停止。

关于该主题应该注意到如果，在图1所示的实施例上，功能单元4，即控制单元22，与由传输元件6支持的容器相互作用，其瞬时位置由确定装置24确定，本发明同样还适用于与由不同于其瞬时位置由确定装置24确定的传送元件6的附加传送元件6支持的预制件或容器相互作用的功能单元4的控制。因此，举例来说，确定装置24可以与成型轮或图1中的大轮16相关联，而功能单元4将与由在大轮16的上游或下游延伸的轮子支持的预制件或容器相互作用。实际上，传输装置2的同步使得在传输元件的瞬时位置和附加传输元件的瞬时位置之间存在直接且容易推断的联系。换句话说，传输元件6的瞬时位置的确定同样可以确定附加传输元件6的瞬时位置并且从而控制与该附加传输元件相关联的功能单元4。

根据一个特别有利的实施例，当输出信号ss被用于控制多个功能单元4或当提供其中受控功能单元4易于改变的模块化生产线1时，处理装置24将输出信号ss转换为数字信号sn，这个数字信号sn随后被转换成输入信号se。因此，输出信号ss被转换为由0和1的连续组成的二进制数字信号，如图2所示，这使得可以将数字信号sn转换为任何类型的输入信号se且同样转换为控制信号sc。因此，根据一个实施例，输出信号ss首先被传送到处理装置24，其中它被转换成数字信号sn，随后数字信号sn被转换成至少一个控制信号sc，被传送到传输元件6，以及被转换成至少一个输入信号se，被传送到功能单元4。根据图2所示的实施例，数字信号sn被转换成三个输入信号se1、se2和se3，控制同样多的功能单元4并具有不同的特性。

因此，单个输出信号ss可被用于控制多个传输元件6和/或多个功能单元4。

上述生产线1因此可以，从单个确定装置24控制一个或多个传输元件6和一个或多个功能单元4，这使得可以通过从输出信号ss“模拟”功能单元的输入信号，省去专用于生产线1的每个功能单元4的确定装置24。生产线因此更便宜并且所需空间限制被减少了。