JP2001026024A - 樹脂成型品の表面位置検出方法および装置、ならびに樹脂成型品の品質管理方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチック成型品（１２）の表面部分（３
２）の位置を決定するための方法および装置を提供す
る。 【解決手段】 この方法は、ｉ） 流体（５２）用の少
なくとも１つの流出口（３６）を有するセンサ素子（３
０）を設け、前記流出口（３６）を前記表面部分（３
２）の基準位置領域に配置する工程と、ｉｉ） 前記流
体（５２）を前記流出口（３６）から流出させる工程
と、ｉｉｉ） 前記流出口（３６）から流出する前記流
体（５２）の量に固有のパラメータを決定する工程とを
含む。本発明は、成型装置の中空キャビティから離型す
る際のプラスチック成型品（１２）の品質管理や、製品
位置の決定に利用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック成型
品（樹脂成型品）の表面部分の位置検出方法に関する。
さらに、本発明は、プラスチック成型品の表面部分の位
置検出装置に関する。さらに、本発明は、より一般的に
は、プラスチック成型品の品質管理、特にプラスチック
成型品の形状精度に関する品質管理に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】プラ
スチック成型品の製造方法および装置は、従来技術にお
いて周知である。例えば、この様なプラスチック製品
は、射出成型または深絞り成型によって製造される。し
かし、以下「成型」と総称するこれらの方法の共通の特
徴は、原料プラスチックを成型工程などのために加熱し
なければならないということである。すなわち、様々な
製造工程を可能とするために、原料プラスチックを軟化
あるいは液状化しなければならない。そして、これは、
製造または成型したてのプラスチック製品が、固化して
その最終形状となる前に、先ず冷却しなければならない
ということを意味する。

【０００３】さらに、プラスチック製品の成型に使用さ
れるこれらのプラスチック材料が、加熱の際にかなり膨
張し、その後の冷却の際に収縮するということも周知で
ある。結果的に、成型したてのプラスチック製品は、成
型工程後などの冷却の際に収縮して、その形状が変化す
る。製造対象のプラスチック製品の寸法によって、さら
に、使用する特定のプラスチック材料によって、この作
用はの重要性が異なる。

【０００４】しかし、数多くの用途分野において、製造
したプラスチック製品の形状は、ある一定の非常に厳密
な許容誤差以内でなけらばならない。もちろん、所望の
品質を確保するためには、成型工程後などのプラスチッ
ク製品の冷却時に生じる形状変化を厳密に考慮しなけれ
らばならない。したがって、プラスチック製品の形状精
度の制御が必要となる。これは、表面部分の位置を制御
することによって達成される。ここで、「表面部分」と
いう用語は、プラスチック製品の全表面を含むものであ
る。制御の結果によって、例えば、必要な補正処理を行
うことができる。

【０００５】プラスチック成型品の表面部分の位置に関
する正確な情報が必要な他の用途分野は、プラスチック
射出成型装置の金型内の中空キャビティからプラスチッ
ク製品を離型する際に生じる。離型の際に、プラスチッ
ク製品は、未だ暖かく、不注意により変形し易いので、
プラスチック製品を細心の注意をもって取り出す必要が
ある。排出把持装置によって離型を行う場合には、未だ
暖かいプラスチック製品の意図しない変形を防止するた
めに、排出把持装置の把持および保持動作を注意深く設
定、制御しなければならない。大抵の事例において、こ
の様な場合の排出把持装置は、冷却時のプラスチック製
品の収縮の関数として再調整しなければならない。これ
に対応する制御は、把持装置が離型対象のプラスチック
成型品に係合する場合、プラスチック成型品の表面位置
を決定可能な入力信号を必要とする。

【０００６】さらに、プラスチック製品の表面または表
面部分の位置に関する情報は、しばしば、その後の工
程、特に、様々なプラスチック製品の組立やその機械加
工に必要とされる。この様な場合、形状精度の制御はそ
れほど重要ではない。しかし、表面部分の位置から、プ
ラスチック製品の厳密な空間位置を正確に演算し、例え
ば、別のプラスチック製品と正確に相互接続させること
ができる。したがって、本発明の目的は、プラスチック
成型品の表面部分の位置を簡単かつ高精度で検出できる
ような、冒頭に記載の種類の方法および装置を提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】冒頭に記載の方法によれ
ば、この目的は、以下の工程、すなわち、 ａ） 少なくとも１つの流体流出口を有するセンサ素子
を設け、流出口を表面部分の基準位置領域に配置する工
程と、 ｂ） 流体を流出口から流出させる工程と、 ｃ） 流出口から流出する流体量に固有のパラメータを
決定する工程とによって達成される。

【０００８】冒頭に記載の装置によれば、この目的は、
表面部分の基準位置領域に配置された少なくとも１つの
流体流出口を有するセンサ素子と、流体を流出口から流
出させるための手段と、流出口から流出する流体量に固
有のパラメータを決定するための測定手段により達成さ
れる。さらに別の方法によれば、この目的は、品質に固
有のプラスチック製品のパラメータを決定することで達
成され、固有パラメータの決定は、排出把持装置によっ
てプラスチック製品を成型装置の中空キャビティから離
型する一方で行われる。

【０００９】さらに別の装置によれば、この目的は、プ
ラスチック製品の品質に固有のパラメータを決定する手
段によって達成され、この手段は、プラスチック製品を
成型装置の中空キャビティから離型するための排出把持
装置上に設けられている。本件出願の範囲内において、
「流体」という用語は、あらゆる気体や液体物質を意味
するものと解釈される。この様な物質は、最小の空間へ
と拡散し、この様な物質を使用することによって、所定
の基準輪郭に対するプラスチック成型品の最小偏差の検
出または位置の最小偏差の検出が可能となるという共通
の利点を有する。位置検出対象の表面部分は、単純な一
体的な面（plane integral surface）である。しかし、
凹部や孔を備えたものであってもよい。例えば、本発明
を利用して、プラスチック製品の表面の孔の寸法や位置
を決定することもできる。

【００１０】本発明に係る方法および装置は、所定の基
準輪郭や基準位置に対する表面部分の偏差が、常に、プ
ラスチック製品の領域内における空間の形成あるいは増
加をもたらすという考えに基づいている。流体を導入す
ることによって、この様な空間の存在と、適用可能であ
ればその寸法を簡単に決定できる。例えば、基準輪郭に
対して相補形状のセンサ表面と検査対象のプラスチック
製品の表面との間の空間に流入する流体量は、プラスチ
ック製品の形状精度の尺度となる。流出口からセンサ表
面に全く流体が流入しない場合、これは、プラスチック
製品の表面が、所定の基準輪郭に厳密に対応しているこ
とを示す。

【００１１】流体によるプラスチック成型品の形状精度
の制御は、基本的に、製造工程の如何なる時点において
も実行可能である。しかし、製造工程において可能な限
り早く品質管理を実施することが有利である。なぜな
ら、この状態において、製造工程内の欠陥を早い段階で
発見し、必要であればそれに対処できるからである。こ
の様な理由により、もちろん別個に利用することもでき
るが、本発明の別の態様においては、成型装置の金型内
の中空キャビティからプラスチック製品を離型する際
に、形状精度の制御や、より一般的には、品質管理を済
ませる。したがって、本発明の更に別の態様では、排出
把持装置により金型内の中空キャビティからプラスチッ
ク成型品を離型する際のある時点において、プラスチッ
ク成型品の品質管理を行う。

【００１２】本発明の好適な実施形態の説明で更に詳細
に説明される適切な計測手段を利用することによって、
流出口から流体が流出したか、そして適用可能であれ
ば、どれだけの量の流体が流出口から流出したかを、簡
単かつ非常に正確に決定することができる。流出口から
流出した流体量が、所定の基準輪郭または基準位置と比
較したプラスチック製品の偏差の尺度となることを考慮
すれば、本発明の方法および本発明の装置によって、プ
ラスチック成型品の表面部分の位置や、より一般的に
は、品質や位置を、非常に簡単であると同時に非常に正
確に決定することができる。

【００１３】本発明の目的は、この様にして完全に解決
される。さらに、本発明の方法および本発明の装置は、
流出口から流出する流体の圧力を適宜に設定することに
よって、流体が流出口から流出する時にプラスチック製
品の表面に衝突する流体の力も決定できるという利点を
有する。この圧力を制御することによって、プラスチッ
ク成型品の成型誤差を流体により補正することがある範
囲内で可能となる。必要であれば、プラスチック製品に
圧力を部分真空としてかけてもよい。

【００１４】この様な方法および装置は、特に、いわゆ
る予備成型物などの比較的肉厚のプラスチック製品や、
化粧品（特にクリーム）用に使用する瓶などの肉厚プラ
スチック容器の形状精度の制御に適している。なぜな
ら、この様なプラスチック製品は、比較的肉厚であるた
めに冷却が非常に遅く、成型後などにプラスチック製品
の形状精度を比較的長期間監視しなければならないから
である。これは、連続的に実施されるこの方法により非
常に好適に達成される。

【００１５】他方、この様な方法および装置は、大型の
肉薄プラスチック製品の形状精度の制御にも好適に使用
される。その理由は、基準輪郭からの比較的小さな偏差
がプラスチック製品内で生じた時には、流出口から流出
する流体量が既に変化しているからである。例えば、コ
ンパクトディスクボックスに対する冷却時の好ましくな
い膨出や湾曲作用を好適に検出することができる。本発
明の好適な実施形態において、流出口は、基準位置に直
接配置されている。

【００１６】この方策は、流出口からの極少量の流体の
逸出によっても、基準輪郭または基準位置からの偏差に
対する信号が生成されるという利点を有する。流体が流
出口から全く流出しない場合のみ、基準状態が厳密に満
たされる。しかし、これとは対照的に、本発明の方法の
実施の際に、流出口から流体を連続的に流出させること
も可能である。この様な場合、予期せぬ基準流動からの
流体流動の偏差が、プラスチック製品の基準状態からの
偏差の尺度となる。この方策は、基準状態に一致するか
否かに関する的確な是非決定を簡単に行えるという利点
を有する。したがって、使用される測定技術によって、
プラスチック製品の基準状態からの偏差を確認しやす
い。

【００１７】本発明の別の好適な実施形態において、セ
ンサ表面が、センサ素子として利用され、その表面部分
が、表面部分の基準形状に対して相補形状となってい
る。これに対応する装置においては、センサ素子が、表
面部分の基準形状に対して相補形状となったセンサ表面
を有する。この方策は、プラスチック製品の形状精度の
制御に特に適している。また、この方策は、表面部分が
所与の要件を満たしているかについての決定を、一度の
測定で得ることができるという利点を有する。したがっ
て、この方策は、形状精度が確保されたか否かを示す結
果を非常に迅速に与える。

【００１８】前記の方策の別の好適な実施形態におい
て、流出口から流出した流体は、センサ表面に形成され
た少なくとも１つの流入口によって排出される。したが
って、流出口から流出した流体を排出するために、少な
くとも１つの流入口が表面部分に設けられる。この方策
は、少なくとも１つの流出口から比較的高圧または大量
に流出する流体による、意図しない望ましくないプラス
チック製品の変形を回避できるという利点を有する。さ
らに、この方策は、流体が、センサ表面とプラスチック
製品表面との間に存在する空間を定常的に流れ、制御中
に検出される空間を迅速に満たすので、迅速に空間の検
出が行われるという利点を有する。したがって、この方
策は、リアルタイム条件の下で長時間に亘りプラスチッ
ク製品を連続制御するための非常に有用な可能性を提供
する。

【００１９】本発明の更に好適な実施形態において、複
数の流出口がセンサ表面上に分布（分散）している。こ
の方策は、この様にしてセンサ表面とプラスチック製品
表面との間の個々の独立した空間を検出し、考慮に入れ
ることができるという利点を有する。全体的に見て、形
状精度に対する制御精度がかなり向上する。もう１つの
利点は、全体として見た場合に、複数の流出口の配設が
流出口直径の増加に相当し、複数の流出口から流体が低
圧で流出するという利点を有する。これも、プラスチッ
ク製品の意図しない変形の回避に役立つ。

【００２０】前記の方策の更に別の実施形態において、
パラメータは、分散された流出口毎に個別に決定され
る。請求項の装置においては、分散された流出口毎に個
別にパラメータを決定するための計測手段が設けられて
いる。この方策は、プラスチック製品の偏差が、製品上
の特定のスポットに対応して個々に局在するという利点
を有する。結果的に、この方策は、プラスチック製品の
形状精度についての概略を与えるだけでなく、個々の偏
差の大きさと位置を決定することもできるという利点を
有する。

【００２１】本発明の更に別の実施形態によれば、排出
把持装置の把持面が、センサ表面として利用される。こ
の方策は、プラスチック成型品の形状精度の制御が、例
えば射出金型の中空キャビティからの離型の直後に実行
されるという利点を有する。結果的に、製造工程におけ
る如何なる機能不良にも迅速に対応できる。さらに、こ
の方策は、流体流出量に固有のパラメータ、すなわち、
プラスチック製品の形状精度に固有のパラメータを、排
出把持装置による把持工程のための設定信号として直接
利用できるという利点を有する。この様にして、細心の
注意をもって注意深く排出把持装置の動作を制御するこ
とができ、さらに、プラスチック製品の収縮の関数とし
てこの様な動作を調節できる。

【００２２】本発明の更に別の実施形態において、少な
くとも１つのニードルノズルが、センサ素子として利用
される。本装置の範囲内において、「ニードルノズル」
という用語は、検査対象のプラスチック製品の表面部分
の寸法に比べて非常に小さな流出口端部を有するセンサ
素子を意味するものと解釈される。この方策は、プラス
チック製品の形状とは独立して表面部分の位置を決定で
きるという利点を有する。この様にして、異なる表面形
状あるいは異なる表面部分形状を有する異なるプラスチ
ック製品上でセンサ素子を利用することが可能となる。
したがって、本発明の装置は、複数の状態で使用できる
ようになっている。

【００２３】本発明の更に別の実施形態において、２つ
のニードルノズルが、センサ素子として利用され、その
流出口が直径方向に対向配置されている。本発明のこの
実施形態において、センサ素子の計測範囲は、ニードル
ノズル流出口の間隔とされる。表面部分の位置を決定す
るために、プラスチック製品は、２つの流出口の間に位
置させなければならない。この方策は、２つの測定値を
生成し、表面部分の位置をこれらの測定値から決定する
という利点を有する。この実施形態は、この冗長性によ
り信頼性が高まる。さらに、例えば、平均値を計算する
ことによって、測定誤差を低減することができる。

【００２４】本発明の更に別の実施形態において、プラ
スチック製品は、表面部分の位置決定の際に冷却され
る。したがって、本発明の装置によれば、プラスチック
製品の冷却のための手段が設けられている。この方策
は、好ましくは成型工程の直後などに実施される制御さ
れた冷却時に、形状精度、すなわち所定の許容誤差につ
いて、プラスチック成型品を監視するという利点を有す
る。これは、冷却時の収縮プロセスの監視に関して特に
有利である。また、更に冷却を実施することによって、
プラスチック成型品は迅速にその最終形状に至る。

【００２５】本発明の別の実施形態において、プラスチ
ック製品の表面部分は、それぞれ少なくとも１つの流出
口を有する空間的に隣接するセンサ素子の領域に位置す
る。したがって、本発明の装置には、それぞれ少なくと
も１つの流出口を有する複数の空間的に隣接するセンサ
素子が設けられている。この方策は、表面部分の位置決
定が、移動中のプラスチック製品に対しても連続的に行
われるという利点を有する。これは、例えば、搬送工程
において、プラスチック製品の位置を決定するために使
用してもよい。あるいは、この方策を用いて、制御下の
形状変化の最中に、プラスチック製品の形状精度の監視
を行ってもよい。

【００２６】本発明の更に別の好適な実施形態によれ
ば、パラメータは、流出口に接続された中空キャビティ
の領域内の圧力として決定される。したがって、計測手
段は圧力センサを含む。この方策は、圧力センサが工業
技術分野において充分知られており、比較的安価に利用
できるという利点を有する。同時に、圧力センサによっ
て、流体流出量に固有のパラメータを、非常に簡単かつ
正確、安価に決定することができる。

【００２７】本発明の更に別の実施形態によれば、流体
は気体であり、好ましくは空気である。気体が、液体と
比べて迅速かつ均一に利用可能な空間内で拡散するとい
うことを考慮すると、この方策は、表面部分位置の高速
かつ正確な評価が可能であるという利点を有する。さら
に、気体、特に空気の利用は、この流体自体が位置決定
後に気化状態であり、プラスチック製品に付着している
残滓を洗浄する必要がないという利点を有する。空気の
利用は、コスト的な理由で好ましい。

【００２８】本発明の別の実施形態において、設定信号
が、決定されたパラメータの関数として生成される。し
たがって、本発明の装置は、この様な設定信号を生成す
る手段を備えている。この方策は、排出把持装置の把持
動作の制御に関して有利であり、この制御は、対応する
駆動装置を制御する信号としての設定信号に基づくもの
である。さらに、設定信号は、例えば、検査対象のプラ
スチック製品に関して所定の許容誤差の範囲外の形状偏
差が検出された場合に、製造工程を直ちに中断するな
ど、更に好ましい対応策を開始するものであってもよ
い。

【００２９】本発明の方法の別の実施形態において、プ
ラスチック成型品の形状精度を制御するために、表面部
分の位置が決定される。この方策は、センサ表面として
構成されたセンサ素子の利用に際して既になされた配慮
を更に進展させる。しかし、センサ素子とプラスチック
製品の対応表面との間に相対移動が起こった場合に、ニ
ードルノズルとして構成されたセンサ素子を用いて、プ
ラスチック製品の形状精度の制御を行うこともできる。
この様にすれば、上記の方策は、プラスチック成型品の
品質管理のために、非常に簡単かつ非常に効果的な手段
を提供するという利点を有する。

【００３０】前記の方策の別の実施形態において、プラ
スチック成型品の空間位置を制御するために、表面部分
の位置が決定される。この場合においても、センサ素子
をセンサ表面または１以上のニードルノズルとして構成
することができる。前述の方策のように、この実施形態
も、例えば、把持動作や組立動作を非常に簡単かつ非常
に効果的に制御できる可能性を提供するという利点を有
する。

【００３１】本発明の既述の別態様によれば、プラスチ
ック成型品の品質は、好ましくは、排出把持装置により
金型の中空キャビティからプラスチック製品を離型する
際に、品質に固有のパラメータを決定することで監視さ
れる。この方策は、上記の方策と組み合わせて、あるい
は、単独で利用され、プラスチック成型品の品質が、生
産工程の非常に早い時期に評価できるという利点を有す
る。

【００３２】したがって、生産工程におけるシステム上
の誤差や機能不良に迅速に対応することができる。した
がって、欠陥プラスチック製品や低品質の製品により生
じるコストを実質的に低減することができる。さらに、
この方策は、品質管理を生産工程に組み込み、プラスチ
ック製品の製造時に生産速度を全体的に高めるという利
点を有する。したがって、プラスチック射出成型装置の
生産性が、実質的に向上する。

【００３３】なお、上記および下記の特徴は、言うまで
もなく特定の所与の組み合わせのみに限定されず、本発
明の範囲を逸脱することなく、その他の組み合わせ、ま
たは、単独で利用可能である。

【００３４】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態は、図面に示さ
れており、これについて以下の説明において更に説明す
る。図１において、本発明に係る装置は、その全体が参
照番号１０で示されている。本発明の好適な実施形態に
おける装置１０は、排出把持装置であり、プラスチック
製品１２を製造後に成型装置（図示せず）内の金型から
離型するために使用される。

【００３５】形状精度制御対象のプラスチック製品１２
は、ボトルなどの容器の閉栓に使用されるスクリューキ
ャップとして描かれている。しかし、スクリューキャッ
プ１２は、一例に過ぎず、本発明をこの用途に限定する
ものではない。本発明は、考え得る如何なるタイプのプ
ラスチック製品と共に使用することができる。排出把持
装置１０は、ほぼ漏斗状の受口１４を有し、その円錐状
の座部１６は、図１に示すように外方に広がっている。
座部１６の基部１８にピストン２０が設けられており、
概略的にしか示されていない駆動装置２４によって孔２
２内で変位可能となっている。孔２２は、座部１６の基
部１８に開口している。結果的に、ピストン２０を矢印
２６方向に移動させることによって、座部１６内の容積
が増加し、部分真空が生成される。この様な部分真空に
よって、スクリューキャップ１２は、漏斗状の受口１４
の座部１６内に引き込まれ、しっかりと保持される。

【００３６】参照番号２８は、受口１４内に座部１６を
中心に同心配置された１つの環状チャネルを示す。環状
チャネル２８は、受口１４、更にその内側に保持された
スクリューキャップ１２を冷却する冷却液を受け入れる
ためのものである。参照番号３０は、図示の事例におい
て、座部１６の円錐状に広がっている内壁に相当するセ
ンサ表面を示す。図１から分かるように、排出把持装置
１０の受口１４にスクリューキャップ１２が保持されて
いる場合、センサ表面３０は、スクリューキャップ１２
の外側面３２に接する。スクリューキャップ１２の側面
３２は、図１において明瞭にするために誇張して示され
ている状態に変形する。この様な変形は、成型後の冷却
時のスクリューキャップ１２の収縮の結果として起こ
る。

【００３７】センサ表面３０は、表面３２の基準形状に
対して相補形状に形成されている。しかし、スクリュー
キャップ１２の変形によって、表面３２は、センサ表面
３０に完全に沿わない。結果的に、センサ表面３０と表
面３２との間に空間３４ができ、その寸法は、基準形状
に対するスクリューキャップ１２の形状偏差の尺度とな
る。スクリューキャップ１２の形状精度の制御のため
に、排出把持装置１０には、複数の流出口３６が設けら
れており、それぞれ流体、例えば空気を受け入れる中空
キャビティに接続されている。個々のキャビティは、そ
のうちの２つだけが図１に示されているが、図示の例に
おいては、円筒形の孔３８で構成され、１つのピストン
４０が、概略的に示されている駆動装置４２の作用によ
って矢印４４方向に沿って各孔３８内を移動するように
なっている。さらに、孔３８は、バルブ４６を介して環
状チャネル４８に接続されている。環状チャネル４８
は、受口１４の外面に開口しているダクト５０に接続さ
れている。したがって、孔４８は、ダクト５０およびバ
ルブ４６を介して空気で満たされ、この場合、空気は矢
印５２方向に流れる。

【００３８】参照番号５４は、各孔３８内の圧力を個別
に決定する圧力センサを示す。参照番号５６は、流出口
３６と同様に空間３４に開口している流入口を示す。流
入口５６は、それぞれ１つのバルブ５８を介して環状チ
ャネル６０に接続されている。環状チャネル６０は、周
囲環境への排出ダクト（図示せず）を有する。したがっ
て、空間３４に流入する空気は、流入口５６、バルブ５
８、環状チャネル６０を介して排出される。

【００３９】参照番号６２は、排出把持装置１０の機
能、すなわち本発明の方法の実行を制御するための電子
回路を示す。回路６２には、圧力センサ５４からの測定
信号（図示せず）が供給される。さらに、回路６２は、
バルブ４６、５８を制御する制御信号を生成可能であ
る。制御信号は、バルブ４６、５８において矢示されて
いる。一例として上記に示されている装置は、以下のよ
うに動作する。

【００４０】排出把持装置１０は、それ自体公知のよう
に、射出成型装置（図示せず）内で射出成型されたスク
リューキャップ１２を射出成型装置金型の中空キャビテ
ィから掴み出す。スクリューキャップ１２は、受口１４
内に引き出され、ピストン２０によって生成された部分
真空によってその内部にしっかりと保持される。環状チ
ャネル２８内を循環する上記の冷媒により、排出把持装
置１０内における成型スクリューキャップ１２の冷却が
促進される。冷却工程によって、スクリューキャップ１
２は収縮、変形して、空間３４が形成される。

【００４１】排出把持装置１０が、受口１４内でスクリ
ューキャップ１２を把持するとすぐに、電子回路６２
は、制御信号を生成し、孔３８内で圧力が増大するよう
に、孔３８内のピストン４０を矢印４４方向に移動させ
る。結果的に、孔３８内の空気の一部は、空間３４内に
押しやられる。そして、空気が、流出口３６を介して空
間３４に流入する。空間３４が小さいほど、流出口３６
を介して孔３８から流出する空気は少なくなる。孔３８
の容積は既知であるため、圧力センサ５４によって測定
される孔３８内の圧力は、空間３４の寸法の尺度とな
る。

【００４２】スクリューキャップ１２の望ましくない更
なる変形の危険性があるほど孔３８内の圧力が高くなる
と、電子回路６２は、ピストン４０を引き戻すことによ
って圧力を低下させるか、あるいは、空間３４内の空気
を逸出させるためにバルブ５８を開く。ピストン４０の
動作中に、孔３８の流出口３６から全く空気が流出しな
い場合は、スクリューキャップ１２の表面３２が、排出
把持装置１０のセンサ表面３０に密着しており、流出口
３６を密閉していることを示す。上記のように、センサ
表面３０が、表面３２の基準形状に対して相補形状に形
成されていることを考慮すると、これは、スクリューキ
ャップ１２の表面３２が、所定の基準輪郭に完全に相応
していることの尺度となる。

【００４３】以下の別の実施形態の説明において、図１
で既に説明したものと同様の番号は同様の構成部材を示
す。図２において、排出把持装置は、その全体が参照番
号７０で示されている。排出把持装置７０は、その大部
分が、図１で既に説明した排出把持装置１０と対応して
いる。この２つのシステムは、流体、好ましくは空気が
どの様にして空間３４に導入されそこから排出されるか
という点で異なる。この目的のために、排出把持装置７
０は、前記の実施形態とは対照的に、供給チャネル７２
と排出チャネル７４とを有する。供給チャネル７２は、
受口１４の外側のフランジ７６を介して圧縮空気コンプ
レッサ（図示せず）に連結されている。したがって、加
圧流体に曝される空間は、供給チャネル７２である。

【００４４】前記の実施形態と同様に、スクリューキャ
ップ１２の表面３２が所定の基準輪郭からずれていれ
ば、供給チャネル７２を満たす空気は、流出口３６を介
して空間３４に流入する。スクリューキャップ１２など
のプラスチック製品については、通常、空間３４は対称
形状であるので、この様な状態において、空間３４に導
入された空気を排出するための流入口５６は、排出口３
６の直径方向反対側に設けるだけでよい。前述の実施形
態と異なる別の点は、排出把持装置７０において、空気
の流動量に固有のパラメータ、すなわち、排出チャネル
７４から周囲環境へと矢印７８方向に流出する空気量を
決定するということである。この目的のために、空気体
積メータ８０が、排出チャネル７４の途中に設けられて
いる。スクリューキャップ１２の形状精度の制御は、本
質的に、決定されたパラメータ、すなわち、この事例で
は、計測された空気体積を利用して実行される。

【００４５】図３は、本発明の更に別の実施形態、すな
わち、プラスチック予備成型品を二次成型する二次成型
装置を示し、その全体が参照番号９０で示されている。
二次成型装置９０は、本質的に円錐形状に狭まる座部１
６を有するほぼ漏斗状の受口１４を有する。この実施形
態における座部１６は、予備成型プラスチック製品９２
を上端部を閉鎖した管状に圧縮するために使用される。
この目的のために、プラスチック製品９２は、矢印９４
方向に沿って受口１４の座部１６内に吸引または圧入さ
れる。ただし、二次成型装置９０の機能は、単なる例示
と解釈される。あるいは、二次成型装置９０は、前記の
実施形態の事例と同様、排出把持装置としても使用する
ことができる。

【００４６】上記の実施形態とは対照的に、二次成型装
置９０の特徴は、この事例の受口１４が、参照番号９
６、９８で示されている個々の部分に分割されているこ
とである。個々の部分９６、９８は、互いに隣接してお
り、その分離線は、破線１００で示されている。部分９
６、９８は、それぞれ、漏斗状の座部１６の内面上のセ
ンサ表面３０として構成されており、プラスチック製品
９２の表面３２を受けるようになっている。空間的に隣
接する各センサ表面３２には、複数の流出口３６が設け
られており、排出把持装置１０の場合と同様に、孔３８
として構成された中空キャビティに接続されている。各
孔３８は、ピストン４０を受け入れ、このピストンは、
概略的にしか示されていない駆動装置４２によって変位
するようになっている。ピストン４０は、流体で満たさ
れた孔３８に圧力をかけるために使用される。さらに、
各孔３８は、それぞれが有する圧力センサ５４と接続さ
れている。

【００４７】前記の実施形態とは対照的に、二次成型装
置９０により、表面３２の広い範囲に亘って定常的にプ
ラスチック製品９２の形状精度を制御できる。さらに、
上記の装置は、表面３２の形状精度の制御を可能とする
一方、プラスチック製品９２を矢印９４方向に継続的に
押圧することによって変形させる。図４は、参照番号１
１０、１１２で示される２つのニードルノズルを示し、
その流出口１１４、１１６は、正対して対向配置されて
いる。２つの流出口１１４、１１６の間の対称面は、参
照番号１１８により示されている。この実施形態におい
て、対称面１１８は、基準輪郭に対応しており、これに
基づいて、コンパクトディスクボックス（部分的に図
示）の上部１２０が、理想的な状態で成型される。ただ
し、図４においては、上部１２０に膨出があり、２つの
ニードルノズル１１０、１１２によって検出される。

【００４８】参照番号１２２は、２つのニードルノズル
１１０、１１２により案内され、２つの流出口１１４、
１１６において矢印１２４、１２６方向に排出される気
流を示す。参照番号１２８、１３０は、上部１２０の２
つの表面部分を示す。図４から分かるように、上部１２
０の膨出によって、ニードルノズル１１０からの気流１
２２は、ニードルノズル１１２からの気流よりも流れ易
くなる。逆に、上部１２０が逆方向に膨出すれば、ニー
ドルノズル１１２からの気流１２２は、ニードルノズル
１１０からの気流よりも流れ易くなる。上部１２０の形
状が所定の基準輪郭１１８に厳密に従っている場合の
み、２つの流出口１１４、１１６から流れる気流１２２
は、全く同じになる。したがって、流出口１１４、１１
６から流出する気流１２２間の差は、上部１２０の形状
精度の尺度となる。

【００４９】図示の装置は、上部１２０が膨出した時
に、気流１２２が乱されることなく流出口１１４、１１
６から流出するように、表面部分１２８、１３０から正
対して対向配置されている２つの流出口１１４、１１６
間の間隔がそれほど大きくないものと仮定する。しか
し、基準輪郭１１８から２つの流出口１１４、１１６ま
での距離ｈがＤ／４（Ｄは、２つの流出口１１４、１１
６の直径）よりも小さければ、正常な動作が保証され
る。２つの流出口１１４、１１６の距離は、上部１２０
の厚さだけ大きくされる。しかし、上部１２０が一方向
へ大きく膨出することによって、ニードルノズル１１
０、１１２から流出する気流１２２に影響を及ぼす最大
距離を越えても、他方のニードルノズル１１２、１１０
がこの膨出に固有の測定値を与える。

【００５０】図５の実施形態は、ニードルノズル１０が
１つだけ利用されているという点で、図４の実施形態と
本質的に異なる。ニードルノズル１１０の流出口１１４
は、厳密に基準輪郭１１８上に配置されており、この場
合、表面部分１２８の基準位置に正確に対応している。
図５に示す状態とは逆に、上部１２０に膨出がない場合
には、ニードルノズル１１０の流出口１１４は、表面部
分１２８によって封鎖される。この場合、空気は、流出
口１１４から矢印１２４方向に全く流れない。しかし、
図５に示す状態においては、ニードルノズル１１０の流
出口１１４と上部１２０の表面部分１２８との間には間
隙が存在し、空気は、矢印１２４方向へと逸出する。逸
出空気量が、表面部分１２８の位置、すなわち、ＣＤボ
ックスの上部１２０の膨出の尺度となる。

【００５１】図４および図５に示す装置は、上部１２０
の膨出を決定する代わりに、ニードルノズル１１０、１
１２のそれぞれの位置に対するプラスチック製品の空間
位置も決定できることが容易に分かる。この種の用途
が、図６の実施形態に示されている。この実施形態にお
いて、プラスチック製品の取出、保持のための把持装置
が、全体として参照番号１４０で示されている。把持装
置１４０は、実質的に、図１および図２の実施形態の把
持装置１０、７０に対応している。

【００５２】図６において、把持装置１１４は、クリー
ム瓶形状の肉厚容器であるプラスチック製品１４２を保
持している。この様なクリーム瓶は、例えば、化粧品業
界で使用される。把持装置１４０の漏斗状の座部１６の
把持内壁は、図１および図２の実施形態と非常によく似
ていて、クリーム瓶１４２の側方面１４３の位置を決定
するためのセンサ表面として形成されている。そして、
把持装置４０の位置に対するクリーム瓶１４２の空間位
置が決定される。

【００５３】クリーム瓶１４２の空間位置を決定するた
めに、把持装置４０には、２つの別個のチャネル１４
４、１４６が設けられており、それぞれ空気体積メータ
８０を備えている。チャネル１４４、１４６は、共通環
状チャネル１４８とポンプ１５０を介して空気で満たさ
れている。空気は、矢印１５２方向にチャネルシステム
へと流入する。図６に示す状態において、クリーム瓶１
４２は、把持装置１４０の受口１４内で傾いている。ポ
ンプ１５０によって空気が定常的に環状チャネル１４８
に供給されると、チャネル１４４、１４６から流入する
空気量の差が、クリーム瓶１４２の傾斜位置の尺度とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る装置の第１の実施形態を概略横断
面図で示す。

【図２】本発明に係る装置の第２の実施形態を図１に対
応する図で示す。

【図３】センサ表面として構成された複数の隣接センサ
素子を有する本発明に係る装置の第３の実施形態を示
す。

【図４】コンパクトディスクボックスの湾曲や膨出を２
つのニードルノズルで制御する本発明の第４の実施形態
を示す。

【図５】コンパクトディスクボックスの湾曲や膨出を１
つのニードルノズルで制御する本発明の第５の実施形態
を示す。

【図６】排出把持装置内においてプラスチック製品の所
定位置を監視する本発明の第６の実施形態を示す。

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラスチック成型品（１２；９２；１２
   ０；１４２）の表面部分（３２；１２８，１３０；１４
   ３）の位置を決定するための方法であって、 ａ） 流体（５２；７８；１２２，１２４，１２６；１
   ５２）用の少なくとも１つの流出口（３６；１１４，１
   １６）を有するセンサ素子（３０；９６，９８；１１
   ０，１１２）を設け、前記流出口（３６；１１４，１１
   ６）を前記表面部分（３２；１２８，１３０；１４３）
   の基準位置（１１８）の領域に配置する工程と、 ｂ） 前記流体（５２；７８；１２２，１２４，１２
   ６；１５２）を前記流出口（３６；１１４，１１６）か
   ら流出させる工程と、 ｃ） 前記流出口（３６；１１４，１１６）から流出す
   る前記流体（５２；７８；１２２，１２４，１２６；１
   ５２）の量に固有のパラメータを決定する工程とを特徴
   とする方法。
2. 【請求項２】前記流出口（３６；１１４）が、前記基準
   位置（１１８）に直接配置されていることを特徴とする
   請求項１の方法。
3. 【請求項３】センサ表面が、前記センサ素子（３０）と
   して利用され、前記表面部分（３２）の基準形状に対し
   て相補形状となっていることを特徴とする請求項１また
   は２の方法。
4. 【請求項４】前記流出口（３６）から流出した前記流体
   （５２；７８）は、前記センサ表面（３０）に形成され
   た少なくとも１つの流入口（５６）によって排出される
   ことを特徴とする請求項３の方法。
5. 【請求項５】複数の流出口（３６）が、前記センサ表面
   （３０）上に分布していることを特徴とする請求項３ま
   たは４の方法。
6. 【請求項６】前記パラメータが、前記の分布している流
   出口（３６）毎に個別に決定されることを特徴とする請
   求項５の方法。
7. 【請求項７】排出把持装置（１０；７０；１４０）の把
   持面が、前記センサ表面（３０）として利用されること
   を特徴とする請求項３ないし６の何れかの方法。
8. 【請求項８】少なくとも１つのニードルノズルが、前記
   センサ素子（１１０；１１０，１１２）として使用され
   ることを特徴とする請求項１または２の方法。
9. 【請求項９】２つのニードルノズルが、前記センサ素子
   （１１０，１１２）として使用され、その流出口（１１
   ４，１１６）が正対して対向配置されていることを特徴
   とする請求項８の方法。
10. 【請求項１０】前記プラスチック製品（１２；９２；１
    ４２）が、前記表面部分（３２；１４３）の位置決定の
    際に冷却されることを特徴とする請求項１ないし４の何
    れかの方法。
11. 【請求項１１】前記プラスチック製品（９２）の前記表
    面部分（３２）が、少なくとも１つの流出口（３６）を
    有する空間的に隣接するセンサ素子（９６，９８）の領
    域に位置することを特徴とする請求項１ないし１０の何
    れかの方法。
12. 【請求項１２】前記パラメータが、前記流出口（３６）
    に接続された中空キャビティ（３８）の領域内の圧力と
    して決定されることを特徴とする請求項１ないし１１の
    何れかの方法。
13. 【請求項１３】気体、好ましくは空気が、前記流体（５
    ２；７８；１２２，１２４，１２６；１５２）として供
    給されることを特徴とする請求項１ないし１２の何れか
    の方法。
14. 【請求項１４】決定された前記パラメータの関数とし
    て、設定信号が生成されることを特徴とする請求項１な
    いし１３の何れかの方法。
15. 【請求項１５】前記プラスチック成型品（１２；９２；
    １２０）の形状精度を制御するために、前記表面部分
    （３２；１２８，１３０）の位置が決定されることを特
    徴とする請求項１ないし１４の何れかの方法。
16. 【請求項１６】前記プラスチック成型品（１４２）の空
    間位置を制御するために、前記表面部分（１４３）の位
    置が決定されることを特徴とする請求項１ないし１４の
    何れかの方法。
17. 【請求項１７】プラスチック成型品（１２；９２；１２
    ０；１４２）の表面部分（３２；１２８，１３０；１４
    ３）の位置を決定するための装置であって、流体（５
    ２；７８；１２２，１２４，１２６；１５２）用の少な
    くとも１つの流出口（３６；１１４，１１６）を有し、
    前記流出口（３６；１１４，１１６）が前記表面部分
    （３２；１２８；１３０；１４３）の基準位置（１１
    ８）の領域に配置されているセンサ素子（３０；９６，
    ９８；１１０，１１２）と、前記流体（５２；７８；１
    ２２，１２４，１２６；１５２）を前記流出口（３６；
    １１４，１１６）から流出させるための手段と、前記流
    出口（３６；１１４，１１６）から流出する前記流体
    （５２；７８；１２２，１２４，１２６；１５２）の量
    に固有のパラメータを決定するための計測手段（５４；
    ８０）とを特徴とする装置。
18. 【請求項１８】前記流出口（３６；１１４）が、前記基
    準位置（１１８）に直接配置されていることを特徴とす
    る請求項１７の装置。
19. 【請求項１９】前記センサ素子（３０）が、前記表面部
    分（３２）の基準形状に対して相補形状となっているセ
    ンサ表面を有することを特徴とする請求項１７または１
    ８の装置。
20. 【請求項２０】前記流出口（３６）から流出した前記流
    体（５２；７８）を排出するために、少なくとも１つの
    流入口（５６）が、前記センサ表面（３０）に形成され
    ていることを特徴とする請求項１９の装置。
21. 【請求項２１】複数の流出口（３６）が、前記センサ表
    面（３０）上に分布していることを特徴とする請求項１
    ９または２０の装置。
22. 【請求項２２】前記計測手段（５４）が、前記の分布し
    ている流出口（３６）毎に個別に前記パラメータを決定
    するために設けられていることを特徴とする請求項２１
    の装置。
23. 【請求項２３】前記センサ表面（３０）が、排出把持装
    置（１０；７０；１４０）の把持面であることを特徴と
    する請求項１９ないし２２の何れかの装置。
24. 【請求項２４】前記センサ素子（１１０；１１０，１１
    ２）に少なくとも１つのニードルノズルが設けられてい
    ることを特徴とする請求項１７または１８の装置。
25. 【請求項２５】前記センサ素子（１１０，１１２）に２
    つのニードルノズルが設けられ、その流出口（１１４，
    １１６）が正対して対向配置されていることを特徴とす
    る請求項２４の装置。
26. 【請求項２６】前記プラスチック製品（１２；９２；１
    ４２）を冷却するための手段（２８）を備えていること
    を特徴とする請求項１７ないし２５の何れかの装置。
27. 【請求項２７】少なくとも１つの流出口（３６）を有す
    る空間的に隣接する複数のセンサ素子（９６，９８）を
    備えていることを特徴とする請求項１７ないし２６の何
    れかの装置。
28. 【請求項２８】前記計測手段（５４）が、圧力センサを
    含むことを特徴とする請求項１７ないし２７の何れかの
    装置。
29. 【請求項２９】前記流体（５２；７８；１２２，１２
    ４，１２６；１５２）が気体、特に空気であることを特
    徴とする請求項１７ないし２８の何れかの装置。
30. 【請求項３０】決定された前記パラメータの関数として
    設定信号を生成するための手段（６２）を備えているこ
    とを特徴とする請求項１７〜２８の何れかの装置。
31. 【請求項３１】プラスチック２次成型品（１２；９２；
    １２０）の品質の制御、特に、その形状精度の制御のた
    めの方法であって、前記プラスチック製品（１２；９
    ２；１２０）の前記品質に固有のパラメータを決定し、
    前記の固有のパラメータの決定が、排出把持装置（１
    ０；７０）によって前記プラスチック製品（１２；９
    ２；１２０）を成型装置の中空キャビティから離型する
    一方で行われることを特徴とする方法。
32. 【請求項３２】プラスチック２次成型品（１２；９２；
    １２０）の品質の制御、特に、その形状精度の制御のた
    めの装置であって、前記プラスチック製品（１２；９
    ２；１２０）の前記品質に固有のパラメータを決定する
    ための手段（３０，３６，５４；３０，３６，８０）を
    備え、前記手段（３０，３６，５４；３０，３６，８
    ０）が、前記プラスチック製品（１２；９２；１２０）
    を成型装置の中空キャビティから離型するための排出把
    持装置（１０；７０）上に配置されていること特徴とす
    る装置。