[发明专利]能源高效的吹塑成型机控制

说明书

吹塑成型机系统和相关方法优化了吹塑成型机的性能、能源效率和/或操作成本。吹塑成型机控制器执行系统模型，该系统模型将吹塑成型机输入参数变化与由吹塑成型机产生的容器的特性相关。配备有用于操作吹塑成型机的能源和/或操作成本数据，吹塑成型机控制器可以为吹塑成型机选择一组吹塑成型机输入参数变化，该参数变化：考虑到实施这些变化所涉及的能源成本，以有效的时间量和成本有效的方式将由吹塑成型机生产的容器驱动向期望的容器特性。

优先权要求

本申请要求2018年2月1日提交的美国临时申请序列号62/625,202的优先权，其具有与上述相同的发明名称和发明人，并且其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本说明书和附图中的示例通常涉及用于操作再加热、拉伸吹塑成型机控制系统以提高能源效率的系统和方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和其它类型的塑料容器通常是利用被称为再加热、拉伸和吹塑成型机的机器生产的。吹塑成型机接收预成型件并且输出容器。当预成型件被接收到吹塑成型机中时，首先将其加热并且放置到模具中。当空气吹入预成型件中时，杆拉伸预成型件，使其轴向和周向拉伸，并且形成模具的形状。典型的再加热、拉伸和吹塑成型机具有十(10)至四十八(48)个或更多个模具。这增加了吹塑成型机的生产速率，但也增加了当一个或多个吹塑成型过程参数有问题时产生缺陷容器的速率。因此，容器制造商渴望尽可能有效地检测和纠正吹塑成型过程问题。

在制造吹塑成型容器的过程中，期望控制吹塑成型机以获得期望的容器性能，包括期望的容器尺寸、材料分布、强度、无缺陷等。这通常是手动完成的。根据一种常见的技术，吹塑成型机的操作者排出一组完成的容器用于离线检查。各种类型的离线检查用于测量容器的不同方面。通常使用定性“挤压”测试和/或定量截面权重测试来测量材料或厚度分布。在挤压测试中，操作者或其它测试人员挤压容器，以获得在容器的关键位置处是否有足够材料的定性指示。在截面权重测试中，容器在物理上分成圆周截面。每个截面都单独加权，得到截面权重。其它常见的离线检查包括测量容器强度的顶部负载和破裂压力测试、测量容器尺寸和形状的容积填充高度和基部间隙测试等。基于诸如这些的测试的定性和定量结果，操作者修改吹塑成型机的输入参数，以将材料移动到瓶内的适当位置。

在线检查系统(诸如从俄亥俄州克利夫兰市的Pressco Technology公司获得的Intellispec^TM产品和从德国新特劳普林市(Neutraubling)的Krones集团获得的PET-View产品)利用计算机视觉来检查吹塑成型机内或下游的容器并且剔除不良成型的容器。这些系统通过移除具有随机发生的损坏、夹杂物的容器和粗糙成型的容器来改善容器生产的质量，但是在解决驱动容器质量和性能的过程相关问题方面取得了有限的成功。

其它检查系统(诸如从宾夕法尼亚州巴特勒的AGR国际获得的Pilot红外吸收测量设备)能够测量单个容器的材料分布。测量是使用位于吹塑成型机内部或下游的一系列发射器和传感器进行的。传感器定向为朝向容器的侧壁，并且以12.5mm的间隔在容器上产生测量值，从而提供容器侧壁中材料分布的曲线。此外，先进的视觉系统(诸如也可从宾夕法尼亚州巴特勒的AGR国际公司获得的Pilot Vision^TM系统)提供了更高的分辨率，并且能够检测更细微的容器缺陷。

一些现有系统利用来自在线容器检查系统的反馈来修改吹塑成型机输入参数。例如，法国Le Havre的Sidel S.A.S.公司推出了一种带有模具控制回路的吹塑成型机，以适应到达模具的预成型件的温度的变化。模具控制回路控制预吹塑开始和预吹塑压力，以检测预成型件性能的变化，并且适应预吹塑压力曲线，以考虑预成型件能源或能源分布的任何变化。