具有换件机器人的具备附加处理功能的吹塑机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于将塑料型坯变形为塑料容器的系统。
【背景技术】
[0002]这种设备在现有技术中已经熟知。在此情况下，受热的塑料型坯通常在利用空气压力的作用下变形为塑料容器，例如塑料瓶。为此，多个变形站或吹塑站分别安装在可旋转载体上。在此情况下，这些吹塑站均包括具有腔体的吹塑模具，在该腔体内将塑料型坯变形为塑料容器。这些吹塑模具因此与待生成的容器之间映像相关(negative)。
[0003]如果这种设备变更为变形其他容器，那么单个吹塑模具也将被替换。在现有技术中，这些吹塑模具分别从各自的变形站中移除。在此情况下，操作员将单个的吹塑装置移除并用新的吹塑装置对其进行替换，新的吹塑模具用于对相应的新的容器进行塑模变形。换件步骤因此持续相对长的时间，操作员也是必须的。此外，换件装置或换件机器人的使用在国内现有技术中已熟知。然而，这样的换件装置相对复杂且价格昂贵。
【发明内容】
[0004]因此本发明的目的在于更有效地使用这种换件装置，以便能以更经济可行的方式利用该换件装置。该目的通过根据本发明独立权利要求的主题得以实现。优选实施例和进一步的改进是从属权利要求的主旨。
[0005]根据本发明的用于塑料型坯变形为塑料容器的系统，包括将所述塑料型坯沿预设运输路径运输的运输装置。在本例中，所述运输装置包括至少间接安装在固定的底座支撑件上的可移动的基站支撑件，所述底座支撑件上安装有多个所述变形站，这些变形站均包括在任何情况下均形成腔体的吹塑装置，在所述腔体内所述塑料型坯能变形为所述塑料容器。在本例中，这些吹塑装置均安装在吹塑模具支撑件上。优选地，这些吹塑模具支撑件优选为单个变形站的零部件，由此这些吹塑模具支撑件优选能间接安装在所述基站支撑件上。
[0006]根据本发明，所述用于塑料型坯变形为塑料容器的系统包括换件装置，适用于在所述系统的换件模式中将至少所述吹塑装置从所述吹塑装置的所述吹塑模具支撑件上移除，和/或用于将所述吹塑装置安装在所述吹塑模具支撑件上。此外，在不同于所述换件模式的另一操作模式中，所述换件装置适用于在至少一个用于所述系统的工作元件上进行处理操作。然而，也可能所述换件装置用于更换另外的零件，例如拉伸杆、传递星形轮(transfer starwheel)等。
[0007]因此，根据本发明，提倡的是，所述换件装置不仅用于更换吹塑模具，在不同的时刻尤其也可承担其他的任务，例如对如吹塑模具等元件的清洁或维修。由此，可以是但不限于机器人的所述换件装置可在所述容器的生产过程中对拆卸下来的(dismantled)吹塑模具执行清洁或维修工作。
[0008]尤其在频繁更换吹塑模具时，上述工作必须进行。如上所述，所述换件装置优选为半自动机器人，尤其优选为全自动机器人。然而，也可以提供手动操作的换件装置。因此，也可以使用例如所谓的操作器(manipulator)来取代机器人。为了简化操作，所述操作器抵补(compensate for)待移动的工作部件(workpiece)的静负载(dead weight)，所述工作部件例如吹塑模具。所述操作员可引导操作器，所述操作器具有固定在其端部的模具夹持具(gripper)。利用操作器的这种换件过程并不是全自动实现的，或者是无需操作员进行的。已指出的是，也可以使用具有操作器结构的所述换件装置，无需考虑所述换件装置是否也可执行换件模式以外的其他活动。
[0009]因此，申请人保留要求保护这种换件装置的实施例的权利，该换件装置为所谓的操作器或由人工操作的零件。这样的操作器与机器人相比具有更低的生产成本。
[0010]还需指出的是，所述换件装置也可用于与该变形装置并不直接相关的任务，例如用于灌装机(filler)的灌装元件的清洁操作。
[0011]另外，通常也不需要划定的区域来容纳该操作器或机器人。此外，用于这种操作器的技术更简单、更经济核算且适用于例如具有更低技术标准的国家。
[0012]然而，这样的操作器也使更换成套的(as a set)吹塑模具成为可能，也就是说，尤其包含所述吹塑模具的所有部件。由此，在此情况下，快速、符合人体工学的换件操作也是可能的。
[0013]然而除此之外，该换件装置的另外的零件可保持不变，例如模具、储料仓。吹塑站及启动器(actuator)。这样的操作器提供了一下的优点:其可以在无需大的开销的情况下更换，尤其可针对需要无自动换件装置的情况下的快速换件的用户。
[0014]为了在储料仓上装备所述吹塑模具，例如可以仅由操作员一次将整套所述吹塑模具压入对应的开口。由于这样的成套的吹塑模具优选没有手柄或类似结构，所述吹塑模具的三个零件(模具半部及底座)并不相互固定，因此通常很难在没有合适的工具下执行。为此，所述操作员可使用模拟所述机器人的夹持头(gripper head)的简单工具来夹持所述成套模具。通过形状及压力配合连接可确保牢固的支撑(secure hold)。
[0015]在进一步优选的实施例中，所述换件装置具有用于夹持所述吹塑装置的夹持装置。所述夹持装置在至少两个不同方向可移动。优选地，所述夹持装置可相对至少三个不同轴旋转(swivel)。所述夹持装置可优选相对六个轴旋转。
[0016]所述夹持装置优选安装在臂上，其中所述臂同样也是可移动的。优选地，所述夹持装置可尤其优选自动与所述臂分隔开。在本例中，媒介连接(media connect1n)也可能被自动分隔开。
[0017]基于本发明，在特定的操作模式下以及尤其在所述吹塑机的生产过程中，所述换件装置可执行用于下一换件操作必须的活动，例如吹塑模具的清洁剂所述储料仓的装载。
[0018]在进一步优选的实施例中，所述换件装置包括至少一个用于处理工作元件的处理装置。所述处理装置例如可以是用于清洁所述工作元件的清洁元件。所述清洁元件例如可以包括用于向所述工作元件的表面工艺清洁剂或杀菌剂。此外，所述处理装置可包括灭菌装置，例如向所述工作元件供应灭菌街的供应装置或者也可以对所述工作元件进行辐射以对其进行灭菌的辐射装置。
[0019]因此，上述操作模式优选为所述系统的生产模式。由此，此处提倡在所述安装工作操作中，即在制造所述容器的操作过程中，所述换件装置同步执行其他活动。
[0020]在进一步优选的实施例中，所述处理操作从一组处理操作中选取，所述一组处理操作包括清洁操作、维修操作、灭菌操作及其组合等。
[0021]在进一步优选的实施例中，所述工作元件从一组工作元件中选取，所述一组工作元件包括吹塑模具、夹持元件、用于支撑所述容器的支撑芯轴、拉伸杆、吹塑模具、灌装阀等等。在进一步优选的实施例中，所述工作元件还用于所述容器的处理。由此，可以是上述工作元件中的一个，例如夹持所述容器或利用一些其他方法对所述容器进行处理，例如进行灌装，纵向膨胀(拉伸杆)等等。
[0022]在进一步优选的实施例中，所述处理装置可由所述夹持装置代替。这意味着，所述夹持元件以及所述处理装置可安装在同一个臂上。在此情况下，所述夹持装置可由所述处理装置替代，反之亦然，以便能执行对应的操作。换言之，机器人臂上的模具夹具可由处理装置替换。然而，所述模具夹具及处理装置可安装在所述机器人臂上，所述夹具及处理装置可以通过特定的运动互相替换。由此，例如所述换件装置可放置夹持装置并将工作装置(优选自发地)附加到对应的接口以便能执行所述动作。
[0023]所述吹塑装置的清洁操作优选借助所述换件装置来执行。
[0024]在进一步优选的实施例中，所述换件装置将处于装配状态下的用于清洁的所述模具放置与清洁系统中。
[0025]在进一步优选的实施例中，对应的清洁系统将组装后的吹塑装置拆除以便能进行全方面的清洁。
[0026]在进一步优选的实施例中，所述夹持装置可机械连接至所述换件装置或所述机器人，尤其无需操作员介入(优选为形状适配连接)。优选地，在所述连接的同时，例如压缩空气及控制信号等的介质也同时连接。
[0027]也可以采用操作工具用于具有所述吹塑装置的所述储料仓的手动装载及卸载。所述操作工具根据平滑夹具(smooth gripper)的原则进行设计。
[0028]在进一步优选的实施例中，所述换件装置可具有连接到介质的元件，所述元件在所述吹塑模具插入及优选在移除所述吹塑模具时连接到介质或切断与该介质之间的连接，所述介质为对所述吹塑装置进行温度调节所必须的介质。
[0029]在本实施例中，所述换件装置可替换用于连接到所述介质或切换与所述介质之间的连接的夹具头(gripper head)。
[0030]在进一步优选的实施例中，在所述吹塑装置插入到所述吹塑模具时，由所述换向装置(changeover device)可实现与所述介质之间的连接或切断该连接。
[0031 ] 在本实施例中，这种连接优选进行定向，以便所述插入运动以及所述连接和连接切断运动大致平行于所述系统的拉伸杆进行。这样所述连接及连接切断操作更简便。
[0032]在进一步优选的实施例中，所述系统包括用于操作所述换件装置的操作装置。所述操作装置优选具有触摸屏以及优选还包括机器人控制器。优选地，上述装置由多个机器使用且通过标准接口相互牵连。
[0033]在进一步优选的实施例中，所述夹持装置安装在可相对至少一个预设的枢转轴枢转的臂上。由此，可以提升夹持装置的所述运动的性能。
[0034]在进一步优选的实施例中，所述系统包括至少部分包围至少所述基站支撑件的外壳，所述吹塑装置及所述换件装置安装在所述外壳外侧。所述外壳用于尤其保护所述操作员。然而，为了所述换件装置能在所述操作模式中执行其他的活动，所述换件装置优选安装在所述外壳外侧。在此情况下，所述换件装置优选具有开启及关闭装置，所述开启及关闭装置可开启所述外壳，尤其为了能在工作操作后替换所述吹塑模具。由此，优选所述换件装置可开启及关闭所述吹塑机的机器保护(区域)，尤其用于模具更换步骤。在本例中，这种保护区域优选具有开启元件，所述开启元件可由所述换件装置的所述夹持装置夹持，用于开启或关闭所述保护区域。
[0035]由此，可以在所述保护区域的门上设置匹配件(counterpart)，所述匹配件能被