(57)【要約】  １または複数の押出成形機と共に使用する押出制御システムは、押出プロセスに関連付けられている１または複数のデータ取得ノードと通信するデータ取得モジュールを有する。また、制御モジュールは、押出プロセスに関連付けられた１または複数の制御ノードと通信する。１または複数の制御ノードへの同期信号により、ノードが所定の設定へと調整されるようにする。
2007508162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または複数の押出成形機と共に使用する押出制御システムであって、
押出工程に関連する１または複数のデータ取得ノードと通信するデータ取得モジュールと、
前記押出工程に関連する１または複数の制御ノードと通信する制御モジュールと、
前記１または複数の制御ノードを所定の設定に調整させるための、前記１または複数の制御ノードに対する同期信号を生成する同期信号生成器と
を備える押出制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の押出制御システムであって、前記１または複数の押出成形機によって製造される押出成形部品に対応する部品プロフィールを更に備える押出制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載の押出制御システムであって、前記部品プロフィールが、前記押出成形部品の外径の表現を含む、押出制御システム。
【請求項４】
請求項３に記載の押出制御システムであって、前記部品プロフィールが、指定された最小部品プロフィールおよび指定された最大部品プロフィールを含む、押出制御システム。
【請求項５】
請求項２に記載の押出制御システムであって、前記同期信号生成器が、実質的に繰り返す期間で同期信号を生成する、押出制御システム。
【請求項６】
請求項５に記載の押出制御システムであって、前記実質的に繰り返す期間が、前記押出成形部品の長さの関数である、押出制御システム。
【請求項７】
請求項６に記載の押出制御システムであって、前記同期信号が部品ごとに生成される、押出制御システム。
【請求項８】
請求項２に記載の押出制御システムであって、前記部品プロフィールに関連する第１のイベント・マーカーを更に含み、前記同期信号生成器は、前記システムが前記イベント・マーカーに遭遇したときに前記同期信号を生成する、押出制御システム。
【請求項９】
請求項８に記載の押出制御システムであって、前記第１のイベント・マーカーが前記部品プロフィールの開始部に対応する、押出制御システム。
【請求項１０】
請求項８に記載の押出制御システムであって、前記第１のイベント・マーカーが前記部品プロフィールの終端部に対応する、押出制御システム。
【請求項１１】
請求項２に記載の押出制御システムであって、前記データ取得モジュールおよび前記制御モジュールがそれぞれ、前記１または複数の押出成形機の動作を監視および制御するコンピュータと通信する、押出制御システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の押出制御システムであって、前記部品プロフィールの画像を提示する前記コンピュータに関連するディスプレイを更に含む、押出制御システム。
【請求項１３】
請求項１に記載の押出制御システムであって、前記同期信号生成器は、専用の通信チャネルを介して前記１または複数の制御ノードのそれぞれと通信する、押出制御システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の押出制御システムであって、前記同期信号が同期パルスを含む、押出制御システム。
【請求項１５】
請求項１に記載の押出制御システムであって、前記同期信号生成器は、共有の通信媒体を介して前記１または複数の制御ノードのそれぞれと通信する、押出制御システム。
【請求項１６】
請求項１に記載の押出制御システムであって、前記押出成形物の速度を測定できるようにする速度センサを更に含む押出制御システム。
【請求項１７】
請求項１に記載の押出制御システムであって、前記データ取得ノードがレーザ・ゲージを含む、押出制御システム。
【請求項１８】
請求項１７に記載の押出制御システムであって、前記レーザ・ゲージが、前記押出工程によって製造された押出成形物の外径に関連するデータを取得する、押出制御システム。
【請求項１９】
請求項１に記載の押出制御システムであって、前記制御モジュールが、前記押出成形機の可変速度ドライブに関連するＰＩＤコントローラと通信し、前記同期信号は、前記ＰＩＤコントローラを予め設定された速度へ戻すようにする、押出制御システム。
【請求項２０】
請求項１に記載の押出制御システムであって、前記制御モジュールは、前記同期信号生成器が前記同期信号を生成した後に、ＰＩＤ制御シーケンスを実行する、押出制御システム。
【請求項２１】
請求項１に記載の押出制御システムであって、前記制御モジュールが１つより多い押出成形機の制御ノードと通信する、押出制御システム。
【請求項２２】
請求項２１に記載の押出制御システムであって、前記制御モジュールが、第１の押出成形機における第１の材料から第２の押出成形機における第２の材料への切替を行わせる、押出制御システム。
【請求項２３】
請求項１に記載の押出制御システムであって、前記制御モジュールが、押出成形機に関連するサイジング・エア・デバイス・コントローラと通信し、前記同期信号は、前記サイジング・エア・デバイス・コントローラを所定の値に設定させるようにする、押出制御システム。
【請求項２４】
請求項１に記載の押出制御システムであって、前記データ取得モジュールによって取得されたデータを提供する報告モジュールを更に備える押出制御システム。
【請求項２５】
複数の押出成形部品から成る押出成形物を製造する方法であって、
部品プロフィールを画定するステップと、
初期値をそれぞれに有する複数の制御パラメータを前記部品プロフィールと関連付けるステップと、
閉ループ制御システムにおいて前記複数の制御パラメータを使用して第１の押出成形部品を製造するステップと、
前記複数の制御パラメータのそれぞれをその初期値にリセットするステップと、
閉ループ制御システムにおいて前記複数の制御パラメータを使用して第２の押出成形部品を製造するステップと
を備える方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の方法であって、前記リセットするステップが、同期信号を複数の制御ノードへ送信するステップを含む、方法。
【請求項２７】
請求項２５に記載の方法であって、前記同期信号がパルスである、方法。
【請求項２８】
請求項２５に記載の方法であって、前記同期信号が専用の通信経路で伝送される、方法。
【請求項２９】
請求項２５に記載の方法であって、前記同期信号は、前記第１の押出成形部品が製造された後でありかつ前記第２の押出成形部品が製造される前に、送信される、方法。
【請求項３０】
押出成形物であって、
複数の押出成形部分と、
複数の材料遷移と
を含み、
それぞれの押出成形部分が少なくとも１つの材料遷移を含み、
それぞれの前記材料遷移が、押出成形された長さにおいて６．３５ｍｍ（０．２５インチ）より短い、
押出成形物。
【請求項３１】
請求項３０に記載の押出成形物であって、前記複数の押出成形部分が、３０より多い押出成形部分を含む、押出成形物。
【請求項３２】
請求項３０に記載の押出成形物であって、前記複数の押出成形部分が、５０より多い押出成形部品を含む、押出成形物。
【請求項３３】
実質的に連続する押出工程の一部で製造される複数の押出成形部品であって、
前記複数の押出成形部品のそれぞれにおける、一定の外径を有する第１のセクションと、
前記複数の押出成形部品のそれぞれにおける、外径の増加する第２のセクションと
を含み、
前記複数の押出成形部品のそれぞれの前記第１のセクションの外径が、他の押出成形部品のそれぞれの前記第１のセクションの外径と実質的に同じであり、
前記複数の押出成形部品のそれぞれの前記第２のセクションに沿った外径が、前記他の押出成形部品のそれぞれの第２のセクションに沿った外径と実質的に同じである、
複数の押出成形部品。
【請求項３４】
請求項３３に記載の複数の押出成形部品であって、第１の押出成形部品の前記第１のセクションの外径は、前記複数の押出成形部品のうちの任意の他のものの前記第１のセクションの外径と、０．０２５４ｍｍ（０．００１０インチ）より多くは異ならない、複数の押出成形部品
【請求項３５】
請求項３３に記載の複数の押出成形部品であって、第１の押出成形部品の前記第１のセクションの外径は、前記複数の押出成形部品のうちの任意の他のものの前記第１のセクションの外径と、０．０１２７ｍｍ（０．０００５インチ）より多くは異ならない、複数の押出成形部品。
【請求項３６】
押出成形カテーテルであって、
第１のプラスチック材料から成るカテーテル先端部と、
拡張部分、中央部分、および縮小部分を有するバルーン部と、
前記縮小部分に接続され、内腔を画定するカテーテル・シャフト部と
を備え、前記カテーテル・シャフトは、前記第１のプラスチック材料から第２のプラスチック材料へと遷移する遷移ゾーンを有し、前記遷移ゾーンは６．３５ｍｍ（０．２５インチ）より小さい、押出成形カテーテル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００３年１０月１０日出願の米国特許出願第１０／６８３，０８１号に対する優先権を主張するものであり、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本発明は、押出成形物を製造する方法および装置に関し、より詳細には、閉ループ制御（ｃｌｏｓｅｄ−ｌｏｏｐ  ｃｏｎｔｒｏｌ）を使用して様々な断面および材料を有する押出成形物を製造する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、多くの物品は、押出工程を使用して製造される。押出成形は、一般に連続工程であり、熱可塑性材料などの材料が溶けた形で、所望される断面を有する金型を通して運ばれる。材料は、金型を出て、迅速に冷却されて、その最終的な固体形態になる。従って、押出成形は、管、フィルム、配管、目張り材、窓枠、および一定断面を有する他の物品などの製品を製造するのに有効な連続工程である。こうした物品の場合、押出工程は効率的かつ便利であり、大量の製品を製造するために連続的に作動させることができる。押出成形は、個々の分離した物品を製造する射出成形などのような不連続なバッチ処理とは異なり、それほどの労力無しに複雑な形状を有する物品を製造することができる。
【０００３】
しかしながら、材料組成や断面形状が違う物品も、押出成形を介して製造することができる。例えば、管の断面直径は、管が押出成形金型を離れるときに管の内部に導入される空気圧を変えることによって、変えられ得る。また、物品の異なる部分が異なる材料性質を必要とする場合、押出成形機に送り込まれる材料を、工程中または現場で変えることができる。
【０００４】
不連続な物品の押出成形は、一定の断面および一定の材料の物品の連続的な押出成形よりかなり複雑である。連続的な押出成形によって形成される物品は、一般に、押出成形ラインが最初に作動されるときには試行錯誤により製品パラメータを確立することによって、製品が製造され得る。次いで、押出成形機は、希なおよび軽微な変更および訂正を除いて、操作者がほとんど注意を払わない状態で連続的に操作され得る。初期のセットアップおよび較正中に破棄される必要がある材料は、一般に、製造される総製品量に対しては非常に少ない。一方、不連続な押出成形システムの状態は、必ず、常に変化する。その結果、様々な遷移状態が製造工程を侵害する可能性がある。対象の物品が押出成形機システムから出る前に、これらの状態が考慮されなければならない。また、廃材の割合を最低限に抑えることが最適なため、遅い試行錯誤較正方法は、一般に、不連続な押出成形操作には適していない。更に、材料または押出成形形状を迅速に遷移させることは難しい。押出成形によって満足のいく不連続な製品を製造する際のこうした難点は、製造される物品が極めて厳しい（形状、材料、または性能の）許容範囲を有する場合には、さらに増加される。これらの問題は、システムが動作して時間が経過するのに伴って更に悪化する。なぜなら、様々なシステム・パラメータがそれぞれに適切な設定点からずれる可能性があるからである。
【０００５】
一例として、血管形成術用バルーン・カテーテルは、一部または全部を押出形成によって製造され得る。こうしたカテーテルは、一般に、小さく柔軟性があるが強くて中空のプラスチック・シャフトから成り、拡張可能なバルーンが、テーパのついた柔軟性のある先端部と共に、その遠端に取り付けられている。一般に、例えば患者の動脈狭窄があった部位にバルーンが配置されるように、カテーテルは血管または動脈に通されることができなければならない。必要とされる柔軟性および強度の組合せを提供するために、単一のカテーテル・アセンブリ内に、異なる度合いのコンプライアンス（または柔らかさ）を有する異なる材料からカテーテルの様々な部品を形成する必要がある場合がある。複数の部分を製造して超音波溶接や接着などによって結合する代わりに、徐々に一貫性をもって特性が遷移していく単一の部分を形成することが好ましい場合もある。バルーンおよびシャフトと同じ工程で、バルーンをテーパ状の先端とともに形成することによって、改良された形状寸法も達成され得る。これらのステップのそれぞれは、材料にせよま形状にせよ、押出成形機を離れる材料における不連続性を必要とし、押出成形機から出るものを制御する際に難点が生じる。
【０００６】
単に処理の変動を監視し、所望の部品寸法を維持するために反応するシステムは、一般に、不連続性の部品や、多数の独立したプロセス・パラメータが物品の多数の属性に影響を与える可能性がある極めて厳しい許容範囲を有する物品を製造するのには、不向きである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
その結果として、不連続な押出工程に対する正確な制御を実現するシステムおよび方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一般に、押出成形製品を製造するデバイスおよび方法が開示される。こうした製品は、押し出された後に、個々の部品に分けられ得る複数の反復した部品または反復していない部品で構成され得る。製品を製造する際、デバイスは、押出成形機の動作を制御する１または複数の制御点を繰り返し再同期させる制御システムを備え得る。
【０００９】
一実施形態において、１または複数の押出成形機と共に使用するための押出制御システムが開示される。システムは、押出工程に関連付けられている１または複数のデータ取得ノードと通信するデータ取得モジュールと、押出工程に関連付けられている１または複数の制御ノードと通信する制御モジュールと、１または複数の制御ノードを所定の設定に調整するための、１または複数の制御ノードの同期信号を生成する同期信号生成器とを含んでいる。１または複数の押出成形機によって製造される押出成形部品に対応する、押出成形された部品の外径の表現（指定された最小部品プロフィールおよび指定された最大部品プロフィールを含む）を含み得る部品のプロフィール（profile、輪郭）を提供してもよい。同期信号生成器は、部品ごとに生成されることによるなど、押出成形部品の長さの関数である期間などのような、実質的に繰り返す期間で、同期信号を生成することができる。第１のイベント・マーカー（部品のプロフィールの先端または末端に対応し得る）が部品のプロフィールと関連して提供され、それによって、同期信号生成器は、システムがイベント・マーカーに遭遇するときに同期信号を生成する。データ取得モジュールおよび制御モジュールはそれぞれ、１または複数の押出成形機の動作を監視および制御するコンピュータと、通信することができる。コンピュータは、部品のプロフィールの画像を提示するディスプレイを有していてもよい。
【００１０】
同期信号生成器および信号自体は、様々な形をとり得る。生成器は、専用の通信チャネルまたは共有の通信媒体を介して１または複数の制御ノードのそれぞれと通信することができ、同期信号は、同期パルスを含み得る。また、システムは、押出成形物の速度を測定できる速度センサ、および押出工程によって製造される押出成形物の外径に関するデータを取得するレーザ・ゲージを有するデータ取得ノードを含んでいてもよい。制御モジュールは、押出成形機の可変速度ドライブに関連付けられているＰＩＤコントローラと通信することもでき、同期信号によって、ＰＩＤコントローラを予め設定された速度に戻す。制御モジュールは、同期信号生成器が同期信号を生成した後でＰＩＤ制御シーケンスを行うこともでき、制御モジュールは、例えば第１の押出成形機の第１の材料から第２の押出成形機の第２の材料への切替を行うことなどによって、１つより多い押出生成器上の制御ノードと通信することができる。制御モジュールは、押出成形機に関連付けられているサイジング・エア・デバイス・コントローラ（ｓｉｚｉｎｇ  ａｉｒ  ｄｅｖｉｃｅ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）と通信することもでき、従って、同期信号は、サイジング・エア・デバイス・コントローラを所定の値に設定する。報告モジュールは、データ取得モジュールによって取得されたデータを提供することができる。
【００１１】
別の実施形態では、複数の押出成形部品から成る押出成形物を製造する方法が開示される。この方法は、部品のプロフィールを画定するステップと、初期値をそれぞれに有する複数の制御パラメータを部品のプロフィールに関連付けるステップと、閉ループ制御システムにおいて複数の制御パラメータを使用して第１の押出成形部品を製造するステップと、複数の制御パラメータのそれぞれを初期値にリセットするステップと、閉ループ制御システムにおいて複数の制御パラメータを使用して第２の押出成形部品を製造するステップとを含み得る。リセットするステップは、パルスなどのような同期信号を複数の制御ノードへ送信するステップを含み得る。信号は、専用の通信経路で伝送され、第１の押出成形部品が製造された後であり第２の押出成形部品が製造される前に、送信され得る。
【００１２】
更に別の実施形態において、押出成形物が開示される。その物品は、複数の押出成形部品と、複数の材料遷移とを含み、各部品が少なくとも１つの材料遷移を含み、材料遷移がそれぞれ押出成形長において６．３５ｍｍ（０．２５インチ）より短い。物品は、３０より多い、または５０より多い押出成形部品を含み得る。
【００１３】
実質的に連続する押出工程の一部として製造される複数の押出成形部品（押出成形された部品）も開示される。これらの部品は、一定の外径を有する複数の押出成形部品のそれぞれに第１のセクションを有し、また、増加していく外径を有する複数の押出成形部品のそれぞれに第２のセクションを有し、複数の押出成形された部品のそれぞれにおける第１のセクションの外径は、他の押出成形部品のそれぞれにおける第１のセクションの外径と実質的に同じであり、複数の押出成形部品のそれぞれにおける第２のセクションに沿った外径は、他の押出成形部品のそれぞれにおける第２のセクションに沿った外径と実質的に同じである。第１の押出成形部品の第１のセクションの外径と、複数の部品のうちの他の任意のものにおける第１のセクションの外径とは、０．０２５４ｍｍ（０．００１０インチ）より多くは、または０．０１２７ｍｍ（０．０００５インチ）より多くは異ならない。
【００１４】
押出成形カテーテルも開示されており、これは、第１のプラスチック材料から成るカテーテル先端、膨張部分、中央部分、および収縮部分を有するバルーン、および収縮部分に接続されている内腔を画定するカテーテル・シャフトを含み、カテーテル・シャフトは、６．３５ｍｍ（０．２５インチ）より小さい遷移ゾーンを有し、そこにおいて、カテーテル・シャフトは、第１のプラスチック材料から第２のプラスチック材料へと変わる。
【００１５】
本発明の１または複数の実施形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載されている。本発明の他の特徴、目的、および利点は、説明および図面、ならびに特許請求の範囲から明らかになるであろう。
様々な図面における同様の参照記号は、同様の要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、１または複数の押出成形機の動作を制御することができる押出制御システム１０の概略図である。一般に、システム１０は、連続的または実質的に連続的な押出工程を使用して、不連続物（ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ａｒｔｉｃｌｅ）と呼ばれ得る様々な性能特性や寸法の物品を製造することができるようにする制御手段を備えている。システム１０は押出成形機１２に接続され、押出成形機１２は、固形の熱可塑性ペレットなどのような材料を受け取り、その材料を溶かし、その材料を金型に運んで押出成形物１４を形成する。押出成形機１２は、マルチ押出システム（ｍｕｌｔｉ−ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）または共押出システム（ｃｏ−ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）において金型領域内の１または複数の他の押出成形機（図示せず）に隣接していてもよく、それによって、それぞれの押出成形機に１つの生の材料組成物が充填され、システム１０は、処理中に、或る材料から別の材料に切り替えられることができる。
【００１７】
押出成形物１４は、複数の押出成形部品１５から成り得、これは、物品１４が押し出された後にそれを個別のセクションへと切断することによって得られる。押出成形された部品（押出成形部品）１５は、医療用バルーン・カテーテルなどのような、繰り返して一致する部品であり得る。また、押出成形物１４は、各部品（各部分）が押出成形機１２を出た後に、個々の部品（部分）とするように切られてもよい。このように、物品を形成する様々な部品は、連続的な工程で製造され、次いで更に処理したり使用したりするために、切り離されることもできる。
【００１８】
システム１０は、コンピュータ１６を使用して押出成形機１２を制御することができる。コンピュータ１６は、データ取得モジュール１８を介して押出成形機１２の動作に関する情報を取得することができ、また、制御モジュール２０を介して押出成形機１２を動作させるための信号を提供することができる。データ取得モジュール１８および制御モジュール２０は、コンピュータ１６外にある別々のモジュールとして示されており、別々のデータ経路によってコンピュータ１６に接続されているが、これらは、共通バスに接続されることができ、また、拡張カードなどのようにコンピュータ１６内の構成要素とすることができ、また、コンピュータ１６に統合することができる。また、モジュールは、互いに統合させて単一のハードウェアまたはソフトウェアのモジュールとしてもよい。特に、コンピュータ１６と押出成形機１２との間のインターフェイスは、当業者によって理解されているように、適切な様々な形のうちの任意のものとすることができる。
【００１９】
データ取得モジュール１８は、押出成形機１２または押出成形物１４の現在の状態を決定するために、様々なセンサまたは他のデバイスに接続され得る。例えば、押出成形物１４は、押出成形機１２を出た後に冷却デバイス２２を通過し、冷却デバイス２２の温度および位置が監視され得る。レーザ・ゲージ２４は、押出成形機１２の出口近くに設けられて、押出物の外径が決定されるようにする信号を生成することができる。管の楕円率の測定を可能にするために、第２のレーザ・ゲージ（図示せず）も設けられ得る（レーザ・ゲージ２４と分離させるか、または結み合わさせる）。押出成形物１４の硬度の測定を可能にするために、デュロメータ２６が設けられてもよい。更に、押出成形物の速度の測定を可能にするために、レーザ速度ゲージ２８が設けられてもよい。データは、押出成形物１４をつかんで、物品１４に対しての制御された量の張力を維持する機械牽引デバイス３０からも取得され得る。超音波や磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）の技術を使用するデバイスを含めての他のデータ取得デバイスも使用され得る。
【００２０】
データ取得モジュール１８は、様々なセンサまたは他のデバイスによって収集されるデータを集めるために使用され得る。例えば、デバイスのうちの１または複数のものは、例えばレーザ・ゲージ２４による１秒当たり１軸当たり２８３３スキャンなどのような、非常に高速または高粒度でデータを取得するように構成され得る。複数のデバイスがコンピュータ１６に接続されており、それぞれが非常に高レートでデータを取得する場合、コンピュータ１６は、制御モジュール２０と通信しながら同時にすべてのデータを消化することができない場合があり、また、データのすべてを必要としない場合がある。従って、各デバイスは、それが受信するデータを処理し、そのデータの一部またはそのデータのより小型の表現（例えば広いサンプリング期間にわたるサンプルの平均など）を、データ取得モジュール１８へ渡すことができる。あるいは、データ取得モジュール１８は、サンプリングされたすべてのデータをデバイスから受信し、次いで、データをコンピュータ１６へ転送する前に処理することができる。
【００２１】
制御モジュール２０は、コンピュータ１６から信号を受信し、押出成形機１２を制御し得る様々なノードと通信する。例えば、制御モジュール２０は、信号を、ライン５０を介して、押出成形機１２の一部である可変速度ドライブまたはステッピング・モータ３２へ送信することができる。また、制御モジュール２０は、信号を生成し、それらの信号をライン５２を介して送信して、押出成形機１２のヒーター３４を調整することもできる。また、制御信号は、ライン５４を介してサイジング・エア・デバイス３６に送信されて、押出成形物１４の中へ送られる気圧を調整し、それによって物品１４の内径を制御することもできる。物品の内径は、ライン５６を介して制御信号を送信することなどにより、押出成形機１２および牽引デバイス３０の相対速度を調整することによって、制御され得る。制御モジュール２０から信号を受信するデバイスは、よく知られている様々な形のうちの任意のものでよく、また、複数のサーボ・モータやシステムに接続されている他の制御機構を含んでいてもよい。
【００２２】
データは、データ・バス４６によってデータ取得モジュール１８とコンピュータ１６との間で転送され得る。同様に、情報は、制御バス４８によって制御モジュール２０とコンピュータ１６との間で転送され得る。あるいは、データ・バス４６がデータ取得モジュール１８とデータ取得ノードとの間に配置され、制御バス４８が制御モジュール２０と制御ノードとの間に配置されてもよい。例えば、データ取得モジュール１８および制御モジュール２０はそれぞれ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ネットワーク（共有または切替式）などのＳＣＡＤＡバスに接続されて、そのネットワークを介してそのそれぞれのノードと通信することができる。更に、各コンピュータの１つの制御モジュ―ルおよび１つのデータ取得モジュールを備えて、または各押出成形機に１つの制御モジュールおよび１つのデータ取得モジュールを備えて、あるいは他の適切な構成によって、複数の押出形成機を１つのコンピュータに接続することもできる。通信のために単一のバスまたはネットワークが使用されてもよく、あるいは必要に応じて、特定の用途のために複数のバスまたはネットワークが使用されてもよい。
【００２３】
コンピュータ１６は、この出願に記載されている技術を実施するのに適した動作環境を提供する任意の構造とすることができる。例えば、コンピュータ１６は、バス・コントローラおよびシステム・データ／アドレス・バスを介してシステム・メモリ（ＲＯＭおよびＲＡＭを含む）に接続されたプロセッサを含み得る。コンピュータ１６は、任意のサーバ、パーソナル・コンピュータ、ラップトップ、または手持ち型ＰＣもしくはパーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）として知られているポケットサイズの電池式モバイル・コンピュータとすることさえできる。また、コンピュータ１６は、ビデオ・アダプタやディスプレイ、内部もしくは外部の固定ディスク、フロッピー・ディスク、光媒体もしくはテープ媒体、モデム、キーボード、マウス、マイクロフォンなどのような他のデバイスに接続することもできる。
【００２４】
更に、取得されたデータ（押出成形機１２の測定済みパラメータなど）およびプロセス・データ（押出成形機１２を使用して製造される特定の物品に関する情報など）を含めての、コンピュータ１６によって受信されたデータまたはコンピュータ１６によって生成されたデータは、データベース４２に格納され得る。コンピュータ１６は、コンピュータ１６が押出成形機１２と通信するためのネットワークと分離しているまたは結み合わされているネットワーク４４に接続され得る。このネットワーク４４は、企業イントラネットまたはインターネットを含み得る。このように、コンピュータ１６は、離れた場所にあるコンピュータを含む他のコンピュータと、システムの性能についての情報を通信し、また、システム１０によって押出成形される部品の様々なパラメータを指定する配合情報などのような情報を受信することもできる。
【００２５】
また、同期バス４０が制御モジュール２０とそれに関連するノードとの間に設けられ得る。同期バス４０は、同期信号を運んで、制御ノードのうちの１または複数のものがそれ自体に特定の値を設定するようにさせる。例えば、各ノードは、その動作のために予め設定された開始値を有し、同期バス４０上の信号は、それぞれのノードに、その予め設定された開始値から再度動作を開始させることができる。同期信号は、特に、複数の異なるパラメータが同時に制御されている場合などに、制御システムの使用で生じるドリフト（ずれ）の問題を軽減する助けとなることができる。特に、様々なプロセス・パラメータのすべては、システムが所望の出力を生成するように定められるが、各ノードは、特に他のノードのそれぞれと結み合わされるときには、システムを全体として非常に不安定にする点（位置）に存在する場合があり、１または複数の入力のわずかな変動が、物品の特徴に感知できるほどの悪影響を及ぼすような大きい影響を与える可能性がある。同期信号によって、様々な入力を、工程出力の正確かつ安定した制御を提供すると予想され得る値に設定することができる。同期バス４０は、専用通信ラインとして図に示されているが、同期信号は、制御モジュール２０と制御されているノードとの間で他の通信を行うネットワーク上で、または他の何らかの適した様式で、送信されることもできる。更に、同期信号は、電気パルス、信号の組合せ、または再同期するべきであることを指示する指示としてノードによって認識される適したマルチビット表現などのような、様々な形のうちの任意のものとすることができる。
【００２６】
同期信号の動作の一例は、システムへ信号値のよりよい理解を提供することができる。操作中、制御ノードのそれぞれは、一般に、それが「見る」ように様々な状態に適合し、その結果、その制御ノードは常に所望の出力を維持しているが、設定点、即ち、状態のわずかな変化によってシステムがその所望の出力を維持できなくなる設定点から、十分に離れてずれた可能性がある。一例として、押出成形物１４の内径を或る内径とするためにサイジング・エア・デバイス３６が必要とされ、サイジング・エア・デバイス３６は、そうするために押出成形物１４内の特定の圧力を維持することが必要となり得る。最初にその圧力を生成するために、サイジング・エア・デバイス３６に特定の始動電圧が提供される必要があり、その電圧は、更に圧力を維持するために、製造の続行に伴って変更される必要がある。或る時間の後、サイジング・エア・デバイス３６に適用される電圧は、所望の圧力を維持するために必要とされた始動電圧とは実質的に異なり得る。変更された電圧は、現在、適切な圧力を提供しているかもしれないが、押出成形物１４の組成に影響を与える他のすべての環境要因と結み合わされると、現在の電圧は、システムを相対的に不安定にする可能性がある。様々なノードをそれぞれの始動値に戻すようにすることによって、同期信号は、システム１０全体を、押出成形物１４がその目的の仕様を満たす既知の安定時点に戻すことができる。
【００２７】
システムが幾つかの反復する部品１５を生成するようセットアップされると、１つの部品１５から次の部品へ遷移するところに近い様々な制御ノードをリセットするように、同期信号のタイミングがとられる。このように、押出成形物１４の任意の測定可能な属性の任意の一時的な変化（その外径の段階的またはほぼ段階的な増減）は、重要ではない領域、および部品１５が押出成形物１４から離れたときに切り離されて破棄されることができる領域で、起こる。こうした定期的な同期信号はまた、部品の様々な属性の或る度合いの反復性を与える。特に、各物の生成において同期信号が提供されるポイント、または、そのポイントから或る既知の距離にある何らかのポイントが、部品ごとに様々な属性を識別および計算するための基礎として使用され得る。例えば、テーパなどの形状的遷移は、部品ごとに基点から測定され、それによって、押出成形物１４の位置を識別する際の複数の部品にわたって累計されるエラーを取り除くことができる。その結果、各部品の長手方向の配列は綿密に決定され、各部品の様々な属性に対する制御の度合いを改良するために使用され得る。
【００２８】
図２は、押出工程の入力と対応する押出工程の出力との比較を、同期信号の使用と照らして図示している。この図は、同期パルスが押出成形物の反復可能な製造に影響を与えるようにした様式の視覚的な例を提供するためのものである。図のｘ軸は経過時間を表し、ｙ軸は、その基準からの各パラメータのずれを表す（この場合、それぞれの基準は横線によって表されている）。それぞれの入力パラメータは、押出成形機と協働する特定のデバイスに関連付けることができ、それらのデバイスとは、押出速度に影響を与えるモータ、押出成形機用のヒーター、牽引デバイス、エア・サイジング・デバイスなどである。
【００２９】
２つの縦線Ｐ１およびＰ２は、同期信号が１または複数の制御ノードへ送信された時間を表す。同期信号によって、各デバイスは、その標準値に戻され、その標準値からその動作を続行する。従って、時間の経過と共に、様々な入力の動作値は、その標準値から変わり、ずれる可能性がある。様々な入力間の相互関係は非常に複雑となり得るため、ずれは、単に互いに相殺し合うか、あるいは互いに増幅する可能性がある。前者の場合、様々なずれは、出力に殆ど又は全く影響を与えないが、後者の場合、出力に極度な影響を与えることになる。しかし、各デバイスがそれぞれの基準からかなりずれると、出力は、顕著に影響を受ける可能性が高まり、システムは、より不安定になる。従って、たとえ出力が依然として良くても、出力が迅速に悪くなるポイントへシステムが入らないことを確実にするために、適切な時に同期信号が生成され得る。
【００３０】
同期信号は、ずれが互いに強化し合う危険を低減する。なぜなら、この信号は、各入力を、他の入力もその基準値に戻るときに、適切で相対的に安定した出力を生成すると理解されている基準値へと戻すからである。同期信号は、例えばそれぞれの部品が製造されるごとに一度などのように、任意の適切な間隔で生成され得る。
【００３１】
図３は、押出成形機の操作者へ提供され得るディスプレイ１００を示す。中央ウィンドウ１０１に、バルーン・カテーテルなどのような物品のプロフィールが表示される。図示されるように、物のパラメータは特定のポイントで変わり、それにより、例えば、物品は、変化する直径を有する単一の部品として製造され得る。プロフィールは、全体として円筒形の直径が変化する物体の２つの断面端として示されている。物品の上または下から見た外半径は、２つのｘ次元線１０２、１０４によって表され、それぞれの線はｘ次元における物品の指定された最大および最小の半径を表す。物品の側面から見た外半径は、２つのｙ次元線１０６、１０８によって表され、それぞれの線はｙ次元における物品の指定された最小および最大の半径を表す。従って、これらの線は、物品の期待される寸法に関して、物品の製造中に操作者に視覚的な手がかりを提供し、それらを併せて理解すれば、物品の楕円率が提供される。製造が行われるとき、追跡線１１０、１１２がディスプレイ１００上に提供され、それらは、物品が押出成形型を出るときの物品の実際の半径であり、それらはレーザ・ゲージまたは他の計器を用いて測定されるものである。従って、これらの線は、期待され指定されたパラメータと比べての押出成形の実際の進捗の指示を、操作者に提供する。物品が金型から出ると、図に示した追跡線１１０、１１２が図の画面を左から右へ横切り、追跡線が画面上の一定の垂直位置に作られ、各部品が製造されるに従って、次元線１０２、１０４、１０６、１０８が画面の右から左へとスクロールするように、または、追跡線が右から左に移動するように、または、部品の進捗が適切な任意の様式で示されるようにすることができる。また、デュロメータの測定値、楕円率の指示、または壁厚の指示などのような、他のプロセス・パラメータが同様の様式で数値または図で操作者に提供されてもよい。更に、追跡線１１０、１１２、または他の表示されるパラメータは、ディスプレイ１０１上を延びてまたぐ線ではなく、移動する点（ドット）または移動する短い線として表示することもできる。ウィンドウ１０１に表示された物品の表示サイズも、制御され変更されることができる。
【００３２】
ディスプレイ１０１の幾つかの縦線は、押出成形に関連する時間ベースの出来事を表す。例えば、制御出力線１２０は、空気出力制御を表し得る。イベント・マーカー１１８は、押出工程の動作パラメータの明確な変化をもたらす「イベント」を明確に表す。例えば、イベントは、例えば、材料、サイズ、被覆、延伸的特性などのような任意の関連する製品属性や属性の組合せにおける変化にマークを付けることができる。また、イベントは、物品の幾何学的変化の開始を表し得るものであり、例えば、外径の意図された増加などを表す（最も右のイベント・マーカー１１８を除くすべてのイベント・マーカー１１８によって示される）。イベントは、より複雑な変化もトリガすることができる。例えば、イベントは、押出成形物におけるテーパを形成するためのサイジング気圧の増加などのような、ＰＩＤ制御シーケンスをトリガすることもできる。また、ディスプレイ１０１は、操作者が特定のイベント・マーカー１２０上でクリックするか又はそれにタッチすることができるように構成され、様々なＰＩＤパラメータなどのようなイベント関連のポップアップ・ウィンドウなどに、制御情報が提示されるようにする。複数のＰＩＤループは、単一の線に関して使用されてもよく、また、制御の他のモードが使用されてもよい。また、ＰＩＤ制御は前方（forward-looking）ＰＩＤでもよい。
【００３３】
ディスプレイ１００の他のエリアは、押出工程に関する他の情報を提供する。例えば、ファイル・ビュー・ボックス１２４は、配合表名、および物品の幾つかの寸法を示すことによって、現在製造されている部品の名前を示す。ボックス１２４は、システムがアクセスする複数の定義ファイルの名前を含み得る。操作者は、特定のファイルを強調表示したり、画面をタッチしたり、ファイル名上でクリックしたりして、特定の物品のプロセス・パラメータに関する情報を含む特定のファイルをロードし、ディスプレイ１０１上の他の所で表示される情報を生成することができる。説明エリア１２６は、実行が行われる機械（または押出成形機）の名前、製品名または製品番号、ロット番号などのような、特定の製造の実行に関する情報を提供する。例えば、プロフィールおよび配合表が確立されている機械（即ち、特定の押出成形機（１または複数））が示され、ファイルから作られる製品番号または記述子が示され（それにより、操作者は、適切なファイルが使用されていることを確認できる）、また、特定のロット番号も提供され得る。説明エリア１２６の入力の１または複数のものは編集されることができ、説明エリア１２６内の情報を後で取り出すために格納したり、他のデータと関連付けたりすることができる。例えば、操作者は、ファイルを呼び出し、製品の記述を変更し、システムにより自動的に生成された又は中央システムから取り出されたロット番号を受け取る物品のグループを作ることができる。その情報は、次いで、そのロットの製造についての他の情報（製造中に取得されたデータ、製造された物品の数、日付けなど）と共に、ログ・ファイルまたは他の適切なファイルに格納されることができ、そして、製造された物品に関するトラブルシューティング問題や、統計的工程制御技術などを使用しての分析のために、後にアクセスすることができる。
【００３４】
ウィンドウ１０１は、ｘ軸半径およびｙ軸半径に関するデータを表示するものとして示されているが、適切な他の任意の様式で、押出工程および押出成形物の様々なパラメータおよび属性を表示することもできる。例えば、物品が製造されるときに、その断面を示すために、「軸」断面表示（ａｘｉｓ  ｖｉｅｗ）が提供され得る。従って、軸断面表示は、物品の特定の位置の指定された最小および最大の直径を表す１対の同心円を示すことができる。また、ある部品の側面も表示され得る。こうした図は、図３に示されたものに似ているが、上側のプロフィール線は、その中心線の上の物品の半径を表し、下側のプロフィール線は、その中心線の下の部分の半径を表すことになる。こうした図は、従って、物品の側面の断面を表すことになる。
【００３５】
他のディスプレイ制御手段（図示せず）も、ディスプレイ１００の操作における追加の機能を提供することができる。例えば、操作者が、ウィンドウ１０１に提示されている現在の表示を変更することができるボタンが設けられていてもよい。制御手段は、ユーザが物品や特定の製造の実行に関する情報をロードまたは保存することができるようにするために設けられてもよい。例えば、ユーザは、選択されたプロフィールおよび配合表をロードし、それに対する変更が行われた場合にそのプロフィールまたは配合表を保存することができる。更に、ユーザは、機械の特定の実行に関連して収集されたデータを保存することができる。また、ユーザは、例えばシステムをシャットダウンしたり、別のアプリケーションに切り替えたりするために、アプリケーションを終了することもできる。ユーザがディスプレイ１００を終了することなく容易に他のアプリケーションへ切り替えを行えるように、システムは、ウィンドウを用いるオペレーティング・システムの一部として統合されてもよい。
【００３６】
また、ディスプレイ１００を、設計者や技術者などのようなユーザが物品のプロフィールを画面上で構築したり変更したりすることができるように構成してもよい。例えば、ユーザは、ディスプレイ１０１上で、対話式で、特定のプロフィール線を描き、イベント・マーカーを確立したり変更したりすることができる。また、ユーザにより物品の個別の各セグメントに関するデータを入力することができるワークシートを、ユーザに提供してもよい。あるいは、物品の配合表およびプロフィールを定義する情報が、例えばネットワークや取外し式の媒体を介して別の設計プログラムからまたは適切にフォーマットされたファイルから、インポートされてもよい。
【００３７】
ディスプレイ１００は、ユーザが特定のデータ取得デバイスをコンフィギュレーションすることができる制御手段を提供することもできる。例えば、ユーザには、レーザ直径ゲージについての通信ポートや通信速度などのような、レーザ直径ゲージに関連する特定の機能を選択するためのグラフィカル制御手段が与えられる。また、ユーザは、デバイスの動作パラメータを調整することもでき、それらは、レーザ・ゲージが物品を１次元的に測定するか又は多次元的に測定するかや、表示される値（特定の期間にわたって取得されたすべてのサンプルの平均として生成された値）がサンプリング時間に対しての平均されるか又は全てのサンプルの数に対して平均されるかや、１秒当たり行われるサンプルの数や、平均の計算に使用されるサンプルの頻度などである。
【００３８】
また、ディスプレイ１００は、ユーザが、押出制御システムと関連する様々な制御ノードの幾つかのパラメータを調整することができるようにする。例えば、押出成形機の内径サイジング・エア・デバイスは、内径が或る値から別の値に変わる押出成形品を作成するための特定の制御シーケンスを必要とする。この制御シーケンスは、イベント・マーカーに関連付けることができ、また、当業者に知られている様式で様々なＰＩＤパラメータを設定することによって確立できる。また、プロセスが行われている間に、例えばシステムがプロセスが所望される範囲外で繰り返し動作していることを示す場合、操作者は幾つかのパラメータを変更することを望み得る。
【００３９】
図４は、押出制御システムを始動する手順を示すフロー・チャートである。システムは、材料の「配合表（recipe、レシピ）」およびプロフィール・テンプレートに従って不連続な物品を製造するように確立され得る。例えば、バルーン・カテーテルの場合、プロフィール・テンプレートは、カテーテルの先端からバルーンを横切りカテーテル・シャフトに沿った断面を表し、また、部品の長さ方向に沿った内径、外径および様々なデュロメータ、およびカテーテルの各部の特定の長さを、考慮に入れることができる。カテーテルの配合表は、カテーテルの各部分のために提供される、共押出成形におけるそれぞれの押出成形機からの材料の比率を表すことができる。ステップ２００で、システムは、最初に、例えばリセットすることや、最初にターンオンすることや、システムを再同期することなどによって、始動される。システムは、最初に、例えばシステムによって製造された最後の物品などのような、特定の物品に関連する配合表およびプロフィールの値をメモリから読み出すことによって、初期設定する（ステップ２０２）。システムの操作者は、次いで、ステップ２０４で、格納されたプロフィールに従って物品を製造するか、または格納されている別のプロフィール（システム内に格納されていても他の場所に格納されていてもよい）を選択するか、または新しいプロフィールのパラメータを入力するかの機会を与えられる。操作者が、格納された配合表およびプロフィールを選択した場合、システムは、そのプロフィールおよび配合表に対応する表示を操作者の画面上に提供する。ユーザが、格納された配合表およびプロフィールを使用しないことを選択した場合、システムは、ステップ２０６で、格納されている別のプロフィールを選択するか、または新しいプロフィールのパラメータを入力するかの機会を、操作者へ提供する。格納されたプロフィールのパラメータは、ユーザによって以前に入力されているか、またはパラメータを定義した別のコンピュータからアクセスされるか、またはＣＡＤ／ＣＡＭシステムのデータなどのような他のデータから抽出されるかであり得る。操作者が所望の配合表およびプロフィールを選択または入力した後、システムは、ステップ２０８で配合表およびプロフィールをロードし、ステップ２１０でそれを操作者に表示する。次いで操作者は、選択された部品で工程を続けるか、またはプロフィールまたは配合表を変更するか、または異なる部品を製造することを選択することができる。ステップ２１２で、操作者が物品の製造を稼働することを選択すると、システムは、ステップ２１４で、その閉ループ制御を開始し、押出成形機（１または複数）の動作を開始させる。
【００４０】
図５は、押出制御システムの一般の動作を示すフロー・チャートである。全体として、このフロー・チャートは、図２〜４に関して説明した閉ループ制御が開始するとシステムによってたどられ得るステップを示している。まず、ステップ２４０で、特定の物品（１または複数）についての配合表およびプロフィールが確立される。物品の長さ方向に沿ったそれぞれの位置ごとに、融解ポンプ速度や壁厚などの様々なパラメータは、予め設定された値または計算された値であり得る。例えば、管の内径は、物品の全長に沿って径が一定であるときには設定値を有し得、外径がテーパ状になるときには計算された値を有し得る。従って、ステップ２４２で、サンプリング間隔または制御間隔ごとに、関連のパラメータの値が様々なデータ取得ノードから読み取られ、信号がシステムの様々な制御ノードへ送信される。制御間隔は、データを受信するのにも、制御情報を送信するのにも、別々で異なるものであり得、また、サンプリング間隔も適切な時間長に設定されてもよい。例えば、医療用カテーテルの製造において、サンプル当たり１〜１０ミリ秒のサンプリング間隔が適切であり得る。
【００４１】
ステップ２４４で、システムは、操作者がもたらした製造工程の中断や制御システムのシャットダウンなどのような、リセット状態があるかどうかを判定するためにチェックヲ行う。リセットがある場合、システムは、現在の配合表およびプロフィールのパラメータ値へと戻るか、または、図４に示したような工程を行って操作者の所望する配合表およびプロフィールを取得する。
【００４２】
ステップ２４６で同期信号が提供される。一例として、標準のネットワークのリセット信号は、データ・バスか、制御バスか、その両方か、またはシステムの他の任意の通信媒体へ送られる。特定の工程イベント（個々の物品の完成など）が発生したときや、特定の工程値（システムの故障を示すパラメータ（１または複数）の値など）が現れたときに、信号が定期的（数秒ごとなど）に提供され得る。信号は、データ・バスまたは制御バスを介して送信されるか、それ自体の通信ラインを介して送信され得る。信号が現れると、システムは、ステップ２４８に示すように、製造されている物品の配合表およびプロフィールについての格納されたパラメータを使用するように、戻る。或る場合には、同期は、急なステップや不連続性を生じる場合があり、こうした場合、ソフトウェアの破棄セクション内でそれを行うことが好ましい。
【００４３】
ステップ２５０で、プロセスは、物品のプロフィールまたは配合表（または他の何らかのパラメータ）を変更する必要があることを示すイベント・マーカーに、遭遇する。このステップで、システムは、プロフィールまたは配合表の定義へ戻って、押出工程に必要なパラメータを取得する。次いでシステムは、ステップ２５２で示されるように、新しい値を読み出し、それに応じて関連のパラメータの設定点を調整する。あるいは、サンプリング中または制御間隔中に関連するイベント・マーカーに遭遇しない場合、システムは、既存の一定のパラメータを使用するか又は変化するパラメータ（物品がテーパ状の場合の物品の直径など）の新しい値を計算することなどによって、単に動作を続けることができる。更に、設定点は、システムの適切な出力を維持するように連続的に調整されてもよい。
【００４４】
図６は、上記の開示に従って製造され得る医療用バルーン・カテーテル２８０のプロフィールを示している。カテーテル２８０は、示すように、それぞれの端部で他のカテーテルから切断されているが、通常、押出工程においては、連続した反復する物品の一部として作られることになる。また、カテーテル２８０は、幾つかの別個のセクションから成る。カテーテル２８０は、一定の内径および外径を有する第１の幾何学的セクション２８２と、それに続いての左から右へと増加する直径を有し且つ第１の幾何学的セクション２８２の厚さより薄い壁厚を有する第２の幾何学的セクション２８４とを有し得る。壁厚は、例えば、カテーテルが押し出されている間に、機械式牽引デバイスなどによって、連続するカテーテルへ追加の張力を与えることによって、減らすことができる。一定の直径および薄い壁を有する第３の幾何学的セクション２８６と、それに続いての、薄い壁を有し且つ直径が低減していく第４の幾何学的セクション２８８とがある。セクション２８４、２８６、および２８８の壁は相対的に薄くなっているので、これらのセクションは、カテーテル２８０の他の部分よりも容易に膨張することができ、従ってカテーテル２８０のバルーン・エリアを形成する。第５の幾何学的セクション２４０は、一定の直径および厚さを有し、このセクション内には組成を変更するセクション２９６がある。従って、セクション２９６の右側のプラスチックの組成は、セクション２９６の左側のプラスチックの組成とは異なり、セクション２９６は、２つのプラスチックが混合される遷移エリアを含む。例えば、遷移の右側のプラスチックは、右側のプラスチックほど柔軟ではなく、従って、カテーテルのメイン・シャフトは、医療処置中に、所望の位置へ到達するように押されて経路を通ることができる。
【００４５】
上述したシステムおよび方法は、連続的な押出工程において、不連続の部品の製造における精度および反復性を可能にする。特に、各部品についての幾つかのパラメータの再設定は、制御ノードの操作の基礎となる予想可能な測定点を提供する。また、複数の入力変数を有する閉ループ・システムの動作中に蓄積し得る固有のエラーおよび不安定性も取り除く。従って、例えば、上述したシステムおよび方法は、直線状およびテーパ状の押出成形物を、０．０１２７ｍｍ（０．０００５インチ）以下の断面制御で製造することができ、押出属性の連続するオンラインの特徴付けを可能にする。
【００４６】
更に、システムおよび方法は、非常に反復性のある特性の遷移を有する押出成形物を製造する。言い換えれば、連続工程で製造された１／１００の部分の特性遷移は、第１の部分の特性遷移と実質的に同じである。例えば、システムおよび方法は、材料硬度（デュロメータ）、材料表面の触覚的特徴、および材料の分子構造の配向において反復可能な変化を作りだすことができる。
【００４７】
システムおよび方法は、押出成形機の外部における特徴の押出成形部品へのかなり反復可能な配置を達成することもできる。これは、こうした外部操作を、部品ごとなどのような、定期的にリセットされる基点の位置にも合わせられるからである。例えば、医療用バルーン・カテーテルを製造する際、マーカー・バンド、ステント、および材料の被覆を反復可能に配することができる。また、例えば押出工程で製造された部品のカット長の差が互いに０．１パーセント未満となるように、部品の長さの変動が最低限に抑えられることもでき、即ち、２５４０ｍｍ（１０インチ）の部品は、２５３７．４６ｍｍ（９．９９インチ）と２５４２．５４ｍｍ（１０．０１インチ）との間となるように繰り返しカットされ得る。
【００４８】
実施例
実施例１−断面が変化する押出成形物の製造
容積式装置などのような、押出成形装置の材料ホッパーが、Ｐｅｂａｘ７２３３ナイロンで充填される。装置が始動され、プラスチックが金型ヘッドから出始める。金型ヘッドは、円錐形の外輪（外側のリング部）および内部先端（内側の先端部）を有しており、材料で円柱形の管を作成するように配置される。外輪は、１．９５５８ｍｍ（０．０７７０インチ）の内径を有し、内部先端の外縁は、外輪の外面から０．０５０８ｍｍ（０．００２インチ）だけ離れている。
【００４９】
研磨された螺旋状の金型ヘッドから出る最初の材料は、円柱形の管であり、カテーテル・バルーンのブランク（半製品）を形成する。装置の温度は、次のように設定される。
フィード・ライナー  ２６．７℃（８０°Ｆ）
バレル  −  ゾーン１  １４８．９℃（３００°Ｆ）
バレル  −  ゾーン２  １６８．３℃（３３５°Ｆ）
バレル  −  ゾーン３  １８２．２℃（３６０°Ｆ）
バレル  −  ゾーン４  １８２．２℃（３６０°Ｆ）
クランプ  １８２．２℃（３６０°Ｆ）
フィルタ  １８２．２℃（３６０°Ｆ）
融解ポンプ（１ｃｃ／ｒｅｖ）  １８２．２℃（３６０°Ｆ）
金型ヘッド  １８７．８℃（３７０°Ｆ）
装置の他のパラメータは、始動時に次のように設定される。融解ポンプのｒｐｍ  ７５．０２、プーラー速度  ２２．１０ｒｐｍ、押出成形機速度  ４．６５ｒｐｍ、タンク・ギャップ  ２．９１０８４ｍｍ（０．１１４６インチ）、ウォーター・ダム直径  ２．２６０６ｍｍ（０．０８９インチ）、スクリュー  １９．０５ｍｍ（３／４インチ）、気圧  水７６．２ｍｍ（３インチ）。
【００５０】
材料は、金型を出ると、ウォーターバス、超音波ゲージ、真空ワイプ（ｖａｃｕｕｍ  ｗｉｐｅ）、および外径ゲージを通して配列され、次いで速度レーザを介してプーラーへ渡される。次いで材料は、切断デバイスを通り、ブローオフ・コンベアへ渡される。制御システムは、最初のラインが配列されると始動される。始動されると、システムは、オンライン測定デバイスから測定データを受信し、自動ループが空気、プーラー速度、押出成形機回転速度、および融解ポンプ回転速度（またはこれらのパラメータの任意の組合せ）を調整して、目的のパラメータで製品が金型を出ることを維持する。同期パルスは、部品ごとに一度の間隔で同期する必要がある各デバイスへ送信される。
【００５１】
結果として得られるカテーテルは、次の寸法および許容範囲を有する。長さ３３０．２ｍｍ（１３インチ）＋／−０．５０８ｍｍ（０．０２０インチ）、内径０．５４６１ｍｍ（０．０２１５インチ）、外径１．００３３ｍｍ（０．０３９５インチ）、壁０．２２８６ｍｍ（０．００９０インチ）。内径、外径、および壁の厚さのそれぞれは、０．００７６２もｍ（０．０００３インチ）未満またはそれにほぼ等しい許容範囲を有する。
【００５２】
実施例２−異なる材料の押出成形物の製造
容積式装置などのような共押出成形装置の第１のホッパーは、タイ・レイヤ（tie layer、結合層）として働くようにＬＤＰＥ（Ｐｌｅｘａｒ）で充填される。装置の第２のホッパーは、内部層として働くようにＨＤＰＥ（Ｍａｒｌｅｘ）で充填され、第３は、外部層として働くように５０％の濃度の射出グレードＮｙｌｏｎ１２（Ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）入りのＧｒｉｌａｍｉｄ  Ｌ２０ベースなどのＮｙｌｏｎ１２で充填される。３つの層は、かなり研磨された螺旋面を介して、金型の開口部に挿入され且つ金型面と同一平面に又は圧力下でわずかに突出するように配置されているマンドレルへ、送り出される。金型は、円形の外輪および内部プラグを有しており、材料により円柱形の管を作成するように配置されている。外輪は、１．０６６８ｍｍ（０．０４２インチ）の内径を有し、内部プラグの外側縁部は、外輪の内径から２．５４ｍｍ（０．１００インチ）だけ離れている。３つの材料は、３層の管を形成するように、金型を同時に出るように送り出される。中央の結合層については、材料を金型ヘッドへ送出するために融解ポンプを使用せず、送出される材料の量は、スクリュー速度によって制御される。内側の層および外側の層については、融解ポンプを使用して、それぞれの材料を金型ヘッドに送出する。オンライン超音波ゲージングを使用して、３層の厚さを測定する。超音波ユニットは情報を制御システムへ送信し、ポンプおよびスクリューの速度は、壁部の所望される割合を達成するように自動的に調整される。超音波ゲージは壁厚全体も測定し、制御システムは、この情報を変換し、プーラーへ信号を送って、必要に応じて速度を増減させるようにする。制御システムの制御下で、供給された空気を使用して均一の内径（ｉ．ｄ．）を維持する。層の同心性は、制御システムが、ヘッドにおいて、バネ荷重型ピストンを有する機械調整型シリンダーを使用して制御するものであり、バネ荷重型ピストンを有する機械調整型シリンダーは、金型を保持するリングへかける圧力を増加又は低減させる。
【００５３】
プラスチックは、第１の押出成形機の融解プールを１９５℃に、そして第２の押出成形機を２０１℃の温度に維持するように設定されている３つの１０００ワットのヒーターを使用して、押出成形機で融解される。また、金型は、ヒーターによって２１０℃の温度に加熱される。制御システムは、３つのすべての押出成形機の温度設定を監視する。制御システムによって制御されるすべてのパラメータおよび出力は、自動的に記録される。記録されたすべてのデータは、安全に格納され、変更されることはできない。制御システムは、工程の機能を記録および解釈するソフトウェアを含む。
【００５４】
送風機の速度および牽引機構は、閉ループの様式で速度制御される。プーラーの速度は、壁厚全体を一定に保持するために、必要に応じて変更され得る。超音波ゲージは情報を制御システムへ送信し、速度を変更するための信号が作成される。新しい管が製造されるとき、送風機および牽引機構の設定点が同期パルスによってリセットされる。管が表面瑕疵検出器を通ると、良い部品のみが、制御システムによって制御されるブローオフ設定を介して保持される。悪い部品（管の悪い部分に２５．４ｍｍ（１インチ）を足した部分のみ）が、はかりの上に配置された廃物容器へ送られる。切断シーケンスは、必要な回数だけトリガされ、それにより、良い部品は保存され、悪い部品は保存されない。制御システムは、悪い材料を重量単位で記録及び追跡する。同期は、リアルタイムのライン速度監視（制御システムへ報告を行うデバイス）と共に、非常に正確で一貫した長さを確保する助けとなる。
【００５５】
この管は、複数のテーパを備えるものとして生成され得る。管の仕様は制御システムへ入力され、傾斜およびその長さは、仕様を実現するように自動的に設定される。超音波ゲージはリアルタイムの情報を制御システムへ提供し、簡潔なテーパを維持するために必要に応じてリアルタイムの変更がなされる。これらの管も、瑕疵検出システムの対象である。同期シーケンスによって、良い部品のみが保存され、悪い部品は分離切り離される。
【００５６】
本発明に従って製造された結果として得られたカテーテルの一例は、次の寸法および許容範囲を有し得る。テーパ無しの管は、外径０．６４２６２ｍｍ（０．０２５３インチ）、内径０．４４７０４ｍｍ（０．０１７６インチ）を有する。壁の割合は、結合層が１５パーセント、内側の層および外側の層が４２．５％である。テーパ付きの管は、近端の外径が０．６４２６２ｍｍ（０．０２５３インチ）であり内径が０．４９０２２ｍｍ（０．０１９３インチ）であり、遠端の外径が０．５７４０４ｍｍ（０．０２２６インチ）であり内径が０．４４７０４ｍｍ（０．０１７６インチ）である。層の割合は、まっすぐな管と同じである。壁の同心度は、最大差が０．００５０８ｍｍ（０．０００２インチ）である。内径および外径の許容範囲は、約＋／−０．００７６２ｍｍ（０．０００３インチ）である。層の割合は、約＋／−３パーセントより下である。
【００５７】
本発明の幾つかの実施形態について説明してきた。しかし、本発明の意図および範囲から逸脱することなく、様々な変更を加えることができることを理解されよう。例えば、例の多くは医療用カテーテルの製造に関連して説明されているが、記載したシステムおよび方法を使用して、広範囲の分野における任意の適切な物品（１または複数）を製造することができる。また、上記の実施形態には特定のユ―ザ・インターフェイスが記載されているが、本発明は、あらゆる種類のインターフェイスと協働することができる。更に、制御システムとインターフェイスを行う特定のデバイス、およびそれらがインターフェイスを行う様式は、システムの必要性に従って変更することができる。従って、他の実施形態は特許請求の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、押出制御システムの概略図である。
【図２】図２は、押出工程入力と対応する押出工程出力との比較を示す。
【図３】図３は、押出成形機の操作者へ提供され得る表示を示す。
【図４】図４は、押出制御システムを始動する手順を示すフロー・チャートである。
【図５】図５は、押出制御システムの全般的な動作を示すフロー・チャートである。
【図６】図６は、押出工程によって製造され得る医療用バルーン・カテーテルのプロフィールを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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