AT13307U1

AT13307U1 - Verfahren zur Diagnose von Beschädigungen und/oder Fehleinstellungen bei einer Spritzgießmaschine

Info

Publication number: AT13307U1
Application number: ATGM8009/2013U
Authority: AT
Inventors: Werner Ing Kappelmueller; Harald Ing Schimboeck
Original assignee: Engel Austria Gmbh
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2013-10-15

Abstract

Verfahren (1) zur Diagnose (2) von Beschädigungen und/oder Fehleinstellungen bei einer Spritzgießmaschine (3) mit Hilfe wenigstens eines Schwingungssensors (4, 5, 6), wobei wenigstens eine für Schwingungen der Spritzgießmaschine (3) charakteristische Größe (x) gemessen und mit wenigstens einer Referenzmessung (7) verglichen wird, wobei die Messung (8) der wenigstens einen charakteristischen Größe (x) an wenigstens einer Spindelantriebsvorrichtung (9) der Spritzgießmaschine (3) durchgeführt wird, wobei die wenigstens eine Spindelantriebsvorrichtung (9) zum Bewegen einer Formaufspannplatte (11), einer Plastifizierschnecke oder einer Vorrichtung zum Auswerfen eines Spritzgießteils verwendet wird.

Description

österreichisches Patentamt AT 13 307 U1 2013-10-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose von Beschädigungen und/oder Fehleinstellungen bei einer Spritzgießmaschine mit Hilfe wenigstens eines Schwingungssensors, wobei wenigstens eine für Schwingungen der Spritzgießmaschine charakteristische Größe gemessen und mit wenigstens einer Referenzmessung verglichen wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Spritzgießmaschine mit wenigstens einem Schwingungssensor zur Messung wenigstens einer für Schwingungen der Spritzgießmaschine charakteristischen Größe und einer Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] In der US 2008/0111264 A1 wird die allgemeine Grundidee beschrieben, an einer Spritzgießmaschine Frequenzmessungen zur Überwachung der Spritzgießmaschine bzw. zur Detektion von an ihr auftretenden Schäden durchzuführen. Es wird vorgeschlagen, die Sensoren, mit denen die Schwingungen gemessen werden, an Stellen der Spritzgießmaschine zu platzieren, an denen Schwingungsänderungen aufgrund von Schäden am deutlichsten nachweisbar sind. Allerdings wird einem Fachmann beim Studium dieser Patentanmeldung keinerlei Hinweis darauf gegeben, um welche Stellen der Spritzgießmaschine es sich hierbei handeln könnte. Es wird lediglich ausgeführt, dass es denkbar ist, derartige Messstellen z.B. mit einer Finite-Elemente-Analyse-Software und/oder durch Ausprobieren herauszufinden. Dadurch gestaltet sich das aus diesem Stand der Technik bekannte Verfahren als äußerst zeitaufwändig, teuer und ist nicht zielgerichtet.

[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorbeschriebenen Nachteile zu vermeiden und ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes und verbilligtes Verfahren zur Diagnose von Beschädigungen und/oder Fehleinstellungen bei einer Spritzgießmaschine sowie eine derartige Spritzgießmaschine anzugeben.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 17 gelöst.

[0005] Der Erfindung liegt also u. a. die Erkenntnis zugrunde, dass ein Verfahren der eingangs erwähnten Art, dann sehr effizient und zielgerichtet ist, wenn die Messung der wenigstens einen charakteristischen Größe an wenigstens einer - in der Regel hochbelasteten - Spindelantriebsvorrichtung der Spritzgießmaschine durchgeführt wird, wobei die wenigstens eine Spindelantriebsvorrichtung zum Bewegen einer Formaufspannplatte, einer Plastifizierschnecke oder einer Vorrichtung zum Auswerfen eines Spritzgießteils verwendet wird.

[0006] Aus einer Vielzahl sich prinzipiell anbietender Möglichkeiten wird erfindungsgemäß also eine gezielte Auswahl getroffen. Dabei stellt die Spindelantriebsvorrichtung nicht notwendigerweise diejenigen Stellen der Spritzgießmaschine bereit, an denen die Schwingungsänderungen aufgrund von Schäden an irgendeinem Bauteil der Spritzgießmaschine am deutlichsten ausfal-len. Vielmehr ist es erfindungsgemäß vorgesehen, gezielt eine Spindelantriebsvorrichtung zu überwachen. Das hat den Vorteil, dass das Verfahren speziell hierauf abgestimmt werden kann. So ist es beispielsweise möglich, die Messung der wenigstens einen charakteristischen Größe in wenigstens einer vorbestimmten Zeitspanne wenigstens eines Spritzgießzyklus und/oder in wenigstens einem vorbestimmten Frequenzbereich durchzuführen. Des Weiteren kann es zielführend sein, für die Messung der wenigstens einen charakteristischen Größe wenigstens einen oberen und/oder unteren Grenzwert vorzugeben, die wenigstens eine charakteristische Größe bei ihrer Messung über einen vorbestimmten Zeitraum zu mittein, die Messung der wenigstens einen charakteristischen Größe einer Frequenzanalyse (z.B. schnelle Fouriertransformation, englisch: Fast Fourier Transform) zu unterziehen und/oder die Messung unter vorbestimmten Lastbedingungen der wenigstens einen Spindelantriebsvorrichtung (z.B. mit verschiedenen Geschwindigkeiten, und/oder mit und ohne Werkzeug) durchzuführen. Die genannten Vorgaben betreffen natürlich nicht nur die Messung der wenigstens einen charakteristischen Größe sondern in gleicher Weise auch die Referenzmessung, die als Vergleich herangezogen wird, da nur bei vergleichbaren Messbedingungen sinnvolle Aussagen über mögliche Beschädigungen und/oder Fehleinstellungen bei einer Spritzgießmaschine getroffen werden können. 1 /12 österreichisches Patentamt AT13 307U1 2013-10-15 [0007] Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann es vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Referenzmessung werkseitig vor einer Auslieferung der Spritzgießmaschine und/oder bei einer, vorzugsweise erstmaligen, Inbetriebnahme der Spritzgießmaschine durchgeführt wird. Die, vorzugsweise erstmalige, Inbetriebnahme der Spritzgießmaschine kann dabei werk- oder kundenseitig erfolgen. Das Ergebnis einer derartig durchgeführten Referenzmessung kann dann in weiterer Folge in wenigstens einer Speichereinheit der Spritzgießmaschine und/oder in wenigstens einer Speichereinheit eines Fernwartungssystems abgespeichert werden. Wird die Referenzmessung nur in einer Speichereinheit eines Fernwartungssystems abgespeichert, so muss die Spritzgießmaschine - vorzugsweise über eine Internetverbindung - mit dem Fernwartungssystem in Verbindung stehen, damit der Vergleich der Messung der wenigstens einen charakteristischen Größe mit der wenigstens einen Referenzmessung durchgeführt werden kann. Mit Hilfe eines solchen Fernwartungssystems kann die Wartungszeit einer Spritzgießmaschine deutlich reduziert werden.

[0008] Die Durchführung der Messung der wenigstens einen für Schwingungen der Spritzgießmaschine charakteristischen Größe und ihr Vergleich mit der wenigstens einen Referenzmessung kann prinzipiell auf zwei verschiedene Arten erfolgen: Er kann entweder automatisch und fortwährend bei jeder neuen Messung oder automatisch und zu vorbestimmten Zeitpunkten durchgeführt werden. Im Sinne einer effizienten und zielgerichteten Durchführung des Verfahrens kann er im Bedarfsfall auch manuell erfolgen. Ein weiterer Vorteil einer rein manuellen -gegenüber einer automatisierten - Durchführung des Verfahrens besteht in einer erheblichen Kostenersparnis.

[0009] Ferner wird vorgeschlagen, die Messung der wenigstens einen charakteristischen Größe im Rahmen wenigstens eines vorbestimmten Eichzyklus durchzuführen. Dies betrifft dementsprechend auch die wenigstens eine Referenzmessung, die als Vergleich herangezogen wird. Als Eichzyklen bieten sich beispielsweise von der EUROMAP (Abkürzung für "Europe's Association for plastics and rubber machinery manufacturers") empfohlene Messzyklen, wie z.B. die „EUROMAP 4" (Bestimmung der Einspritzeffizienz), die „EUROMAP 6" (Bestimmung der Tockenlauzeit) und/oder die „EUROMAP 60" (Bestimmung des Energiebedarfs), an.

[0010] In der Regel umfasst eine Spindelantriebsvorrichtung einer Spritzgießmaschine unterschiedliche Bestandteile, die sich für die Anbringung eines Schwingungssensors bzw. für die Messung der wenigstens einen charakteristischen Größe anbieten. So kann die Messung der wenigstens einen charakteristischen Größe [0011] - vorzugsweise radial und/oder axial, an einer Spindelmutter und/oder an einem mit der

Spindelmutter in unmittelbarem Kontakt stehenden Bauteil der Spritzgießmaschine, [0012] - an einer Spindel und/oder an einem mit der Spindel in unmittelbarem Kontakt stehen den Bauteil der Spritzgießmaschine und/oder [0013] - an einer Lagervorrichtung, in welcher der Schaft der Spindel gelagert ist, durchgeführt werden.

[0014] An welchem Bestandteil bzw. an welchen Bestandteilen einer Spindelantriebsvorrichtung die Messung durchgeführt wird, hängt im Einzelfall auch damit zusammen, ob die Spindel oder die Spindelmutter fest eingespannt und das jeweilige Gegenstück (die Spindelmutter bzw. die Spindel) drehbar gelagert ist.

[0015] Aus dem Bereich der Körperschallanalyse sind prinzipiell mehrere für Schwingungen charakteristische Größen bekannt, die sich zur Messung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Diagnose von Beschädigungen und/oder Fehleinstellungen bei einer Spritzgießmaschine anbieten. Ein Schwingungssensor kann z.B. eine Schwingbeschleunigung, eine Schwinggeschwindigkeit oder einen Schwingweg erfassen, wobei alle drei Größen prinzipiell (durch Ableitung bzw. Integration) ineinander umwandelbar sind. Vorteilhaft bei der Schwinggeschwindigkeit ist, dass sich aus dieser Größe auf die Energie schließen lässt, wohingegen die Beschleunigung der Kraft proportional ist. Bei der für Schwingungen charakteristischen Größe kann es sich aber auch um andere dem Fachmann bekannte Größen, wie z.B. die Frequenz, 2/12 österreichisches Patentamt AT 13 307 U1 2013-10-15 handeln.

[0016] Schutz wird auch begehrt für eine Spritzgießmaschine mit wenigstens einem Schwingungssensor zur Messung wenigstens einer für Schwingungen der Spritzgießmaschine charakteristischen Größe, wenigstens einer Spindelantriebsvorrichtung zum Bewegen einer Form-aufspannplatte, einer Plastifizierschnecke oder einer Vorrichtung zum Auswerfen eine Spritzgießteils und einer Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Unter dem Begriff Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung seien dabei verschiedene miteinander zusammenwirkende Komponenten verstanden wie z.B. eine Auswerteelektronik, eine Speichereinheit, in der z.B. die wenigstens eine Referenzmessung abgespeichert werden kann, und/oder eine Schnittstelle mit einem Display zur Kommunikation mit dem Bedienpersonal der Spritzgießmaschine.

[0017] Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Dabei zeigen: [0018] Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, [0019] Fig. 2 eine schematisch dargestellte Seitenansicht einer Spritzgießmaschine, [0020] Fig. 3 eine schematisch dargestellte Querschnittsansicht des Einspritzmechanismus einer Spritzgießmaschine, [0021] Fig. 4 eine exemplarische Messung der Schwingbeschleunigung in Abhängigkeit von der Zeit über zwei Spritzgießzyklen und [0022] Fig. 5 einen exemplarischen Vergleich des Signals der Schwingbeschleunigung in Abhängigkeit von der Zeit für eine intakte und eine beschädigte Spindelantriebsvorrichtung.

[0023] In der Fig. 1 ist schematisch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens 1 dargestellt. Mithilfe des mit dem Bezugszeichen 8 versehenen rechteckigen Kastens sei angedeutet, dass wenigstens eine für Schwingungen der Spritzgießmaschine charakteristische Größe x - in diesem Fall in Abhängigkeit von der Zeit t - gemessen und diese Messung 8 dann anschließend mit wenigstens einer Referenzmessung 7 verglichen wird. Werden bei diesem Vergleich signifikante Abweichungen zwischen der Messung 8 und der Referenzmessung 7 festgestellt, so können hieraus Rückschlüsse über etwaige Beschädigungen und/oder z.B. durch das Bedienpersonal hervorgerufene Fehleinstellungen bei der Spritzgießmaschine gezogen werden. Dies sei mithilfe des rechteckigen Kastens 2 angedeutet.

[0024] Die Durchführung der Messung 8 der wenigstens einen charakteristischen Größe x und/oder der Vergleich mit der wenigstens einen Referenzmessung 7 kann dabei - wie bereits weiter oben beschrieben - entweder automatisch oder manuell, z.B. im Rahmen einer Fernwartung, durchgeführt werden.

[0025] Da die Messung 8 der charakteristischen Größe x bzw. die Referenzmessung 7 an einer Spindelantriebsvorrichtung der Spritzgießmaschine durchgeführt wird, wobei diese Spindelantriebsvorrichtung zum Bewegen einer Formaufspannplatte, einer Plastifizierschnecke oder einer Vorrichtung zum Auswerfen eines Spritzgießteils verwendet wird, ist es möglich, für die Messung 8 bzw. für die Referenzmessung 7 gezielt Rahmenbedingungen vorzugeben, was anhand der sechs kleineren Rechtecke im unteren Bereich der schematischen Darstellung angedeutet ist. So ist es z.B. sinnvoll - je nach Art des zu überwachenden Spindelantriebs - eine vorbestimmte Zeitspanne At, (mit i=2 bis i=4) eines Spritzgießzyklus für die Messung 8 bzw. die Referenzmessung 7 der charakteristischen Größe x herauszugreifen, was anhand der Fig. 4 noch näher erläutert wird. Daneben kann es in manchen Fällen wünschenswert sein, einen bestimmten Frequenzbereich Δν, in dem z.B. am wahrscheinlichsten bestimmte Schädigungen am Spindelantrieb zu erwarten sind, festzulegen. Ebenso ist es in manchen Fällen vorteilhaft, einen oberen und/oder unteren Grenzwert xg vorzugeben, um z.B. - im Falle eines unteren Grenz- 3/12 österreichisches Patentamt AT13 307U1 2013-10-15 werts - das Hintergrundrauschen benachbart aufgestellter Spritzgießmaschine zu unterdrücken. Je nach Art der betrachteten charakteristischen Größe x bzw. der damit verbundenen Aufbereitungsart der Messdaten in der Maschinensteuerung kann es darüber hinaus vorgesehen sein, die charakteristische Größe bei Ihrer Messung 8 bzw. bei ihrer Referenzmessung 7 jeweils über einen vorbestimmten Zeitraum τ, z.B. über mehrere Millisekunden, zu mittein. Möchte man Frequenzinformationen erhalten, so kann man die Messdaten der charakteristischen Größe x einer Frequenzanalyse FT unterziehen, wobei hier unterschiedliche, dem Fachmann bekannte Analyseverfahren verwendet werden können. Schließlich ist es in bestimmten Fällen auch zielführend, die charakteristische Größe x unter vorbestimmten Lastbedingungen P der überwachten Spindelantriebsvorrichtung zu messen, um schneller und effizienter Beschädigungen bzw. Fehlereinstellungen zu ermitteln. Wenn z.B. die Vermutung naheliegt, dass eine bestimmte Bauteilgruppe einer Spindelantriebsvorrichtung beschädigt sein könnte, so ist es sinnvoll, die Lastbedingungen P so abzustimmen, dass die Beschädigung deutlich anhand des Messsignals zutage tritt.

[0026] Um sinnvolle Aussagen aus dem Vergleich der Messung 8 mit einer Referenzmessung 7 treffen zu können, ist es natürlich notwendig, dass die Parameter für die Messung 8 und die Referenzmessung 7 die gleichen sind. Das setzt ein Grundwissen über häufige an den Spindelantriebsvorrichtungen auftretende Schäden und/oder typische Fehleinstellungen voraus, was vor allem dann notwendig ist, wenn, wie dies in der bevorzugten Ausführungsform der Fall ist, die Referenzmessungen 7 werkseitig vor einer Auslieferung der Spritzgießmaschine durchgeführt werden.

[0027] In der Fig. 2 ist schematisch eine Seitenansicht einer (an sich bekannten) Spritzgießmaschine 3 dargestellt, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung relevant ist. Sie umfasst eine Schließeinheit 17, die im linken Teil der Spritzgießmaschine 3 angeordnet ist, und eine Einspritzeinrichtung 16, die im rechten Bereich der Spritzgießmaschine 3 angeordnet ist. Die meisten Bauteile der Spritzgießmaschine 3 sind in dieser Seitenansicht von einer Gehäusevorrichtung 18 verdeckt. Als charakteristische Bauteile sind insbesondere eine Formaufspann-platte 11, die Teil der Schließeinheit 17 ist, und ein Trichter 23, über den Kunststoffgranulat der Plastifizierschnecke zugeführt wird, sichtbar.

[0028] Fig. 3 zeigt etwas genauer den Einspritzmechanismus 16 einer Spritzgießmaschine, wobei im linken Teil die Einspritzdüse 21, der Plastifizierzylinder 22, in dessen Inneren die Plastifizierschnecke (nicht zu sehen) sowie der bereits erwähnte Trichter 23 und im rechten Bereich dieser Querschnittsdarstellung die Antriebsmechanismen 9 und 10 des Einspritzmechanismus 16 zu sehen sind. Dabei ist der Antriebsmechanismus 10 für die Drehbewegung der Plastifizierschnecke während des Dosiervorgangs verantwortlich und der Antriebsmechanismus 9 für die Axialbewegung beim Einspritzen. Diese Axialbewegung ist mittels eines Doppelpfeils schematisch angedeutet. Die beiden Antriebsvorrichtungen 9 und 10 umfassen jeweils Riementriebe 25 bzw. 30, die jeweils über einen Motor 24 bzw. 29 angetrieben werden.

[0029] Bei dem Antriebsmechanismus 9 handelt es sich um eine Spindelantriebsvorrichtung, die mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens überwacht werden kann. Diese Spindelantriebsvorrichtung 9 umfasst neben dem bereits erwähnten Motor 29 und dem Riementrieb 30 eine Spindel 33, deren Schaft 34 drehbar in einer Spindellagerung 14 gelagert ist, und die über z.B. ein Kugelgewindetrieb mit einer Spindelmutter 13 zusammenwirkt, wodurch eine Rotationsbewegung der Spindel 33 in eine Linearbewegung umgesetzt wird. Die Spindel 33 bzw. die Spindelmutter 13 sind mittels einer teleskopartigen Abdeckung 27 abgedeckt, wobei im Bereich der Überlappung dieser Spindelabdeckung 27 eine Dichtung 28 vorgesehen ist. Zur Überwachung dieser Spindelantriebsvorrichtung 9 sind drei Schwingungssensoren 4, 5 und 6 vorgesehen, wobei der Sensor 4 axial und der Sensor 5 radial an der Spindelmutter 13 und der Sensor 6 an der Spindellagerung 14 angeordnet ist. Die Signale dieser drei Schwingungssensoren 4, 5 und 6 werden der Maschinensteuerung 15 der Spritzgießmaschine, die hier nur schematisch angedeutet ist, zugeführt und dort weiterverarbeitet. Wie bereits in der Beschreibungseinleitung ausgeführt, umfasst die Maschinensteuerung 15 hierzu beispielsweise eine Auswerteelektronik 19, eine Speichereinheit 12 sowie eine Kommunikationsschnittstelle 20. Der Teil, in welchen die 4/12 österreichisches Patentamt AT13 307U1 2013-10-15

Spindel 33 zur Durchführung der Axialbewegung beim Einspritzen vorstößt, wird auch Einspritzbrücke genannt und ist mit dem Bezugszeichen 26 versehen. Es sei noch angemerkt, dass die Signale der drei Schwingungssensoren 4, 5 und 6 der Maschinensteuerung auf unterschiedliche, dem Fachmann bekannte Arten zugeführt werden können. Hierzu zählen Übertragungen über Kabel oder drahtlose Übertragungsarten.

[0030] Bei den Schwingungssensoren 4, 5 und 6 kann es sich z.B. um einachsige mikromechanische Beschleunigungssensoren des Typs VSA004 der Firma ifm electronic gmbH handeln, die auf einem kapazitiven Messprinzip beruhen. Diese Sensoren weisen einen Messbereich von ± 25 g, eine Empfindlichkeit von 0,2 mg/VHz sowie einen Frequenzbereich von 0 bis 10000 Hz auf. g ist hierbei die Gravitationsbeschleunigung (~9,8 m/s2). Schwingbeschleunigungen werden häufig in Einheiten von g angegeben.

[0031] Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Messung einer für Schwingungen der Spritzgießmaschine charakteristischen Größe x in Form einer Schwingbeschleunigung in Abhängigkeit von der Zeit t, wobei die Messung über zwei Spritzgießzyklen ΔΤ erfolgte. Ein Spritzgießzyklus ΔΤ dauerte in diesem Fall ca. 1,7 Sekunden. Der größte Wert der Schwingbeschleunigung bei der dargestellten Messung betrug ca. 1g. Es sei noch darauf hingewiesen, dass die Schwingbeschleunigung in diesem Fall jeweils über ca. 20 ms gemittelt wurde, was den stufenförmigen Verlauf des Signals erklärt.

[0032] Wenn man die beiden Spritzgießzyklen ΔΤ miteinander vergleicht, so stellt man fest, dass der Signalverlauf in etwa reproduzierbar ist und dass im Wesentlichen fünf charakteristische Zeitintervalle Δ^ bis At5 unterschieden werden können, wobei in der Zeitspanne Δ^ der Dosiervorgang stattfindet und in At2 bzw. AU die Form geschlossen bzw. geöffnet wird. In Δί3 findet das Einspritzen statt, wobei der linke Peak durch die Vorwärts- und der rechte Peak durch die Rückwärtsbewegung der Plastifizierschnecke hervorgerufen wird. In der Zeitspanne Al5 wird das fertige Spritzgießteil ausgeworfen. Das Rauschen vor Beginn des Dosiervorgangs Δ^ wird durch Geräusche in der Umgebung, z.B. durch benachbarte Spritzgießmaschinen, hervorgerufen.

[0033] Spindelantriebsvorrichtungen werden nun bei der Spritzgießmaschine überall dort eingesetzt, wo ein Bauteil linear bewegt werden soll. Dies ist bei dem Öffnen und Schließen der Formhälften, dem Auswerfen des Spritzgießteils und - wie anhand der Fig. 3 beschrieben - beim Einspritzvorgang der Fall. Jede dieser Spindelantriebsvorrichtungen kann mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens überwacht werden. Wenn man z.B. die anhand der Fig. 3 beschriebene Spindelantriebsvorrichtung überwachen möchte, so genügt es also, sich innerhalb des Spritzgießzyklus ΔΤ auf die Zeitspanne Δί3 zur Messung der wenigstens einen charakteristischen Größe x zu beschränken und z.B. auch eine Mittlung über diesen Zeitraum vorzunehmen.

[0034] Die in der Fig. 5 dargestellte Messkurve wurde auf diese Art gewonnen. Es handelt sich um eine exemplarische Messung der Schwingbeschleunigung über zwei Tage an einer Spindelantriebsvorrichtung, wobei ungefähr nach der Hälfte dieser Messung eine Beschädigung an der Spindelantriebsvorrichtung auftrat. Vergleicht man das Signal des intakten Antriebs (Bereich 31) mit dem beschädigten Antrieb (Bereich 32), so kann festgestellt werden, dass sich zum einen der Mittelwert verschoben hat und sich zum anderen die Schwankungen um diesen Mittelwert mehr als verdoppelt haben. 5/12

Claims

österreichisches Patentamt AT13 307U1 2013-10-15 Ansprüche 1. Verfahren (1) zur Diagnose (2) von Beschädigungen und/oder Fehleinstellungen bei einer Spritzgießmaschine (3) mit Hilfe wenigstens eines Schwingungssensors (4, 5, 6), wobei wenigstens eine für Schwingungen der Spritzgießmaschine (3) charakteristische Größe (x) gemessen und mit wenigstens einer Referenzmessung (7) verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung (8) der wenigstens einen charakteristischen Größe (x) an wenigstens einer Spindelantriebsvorrichtung (9) der Spritzgießmaschine (3) durchgeführt wird, wobei die wenigstens eine Spindelantriebsvorrichtung (9) zum Bewegen einer Formaufspannplatte (11), einer Plastifizierschnecke oder einer Vorrichtung zum Auswerfen eines Spritzgießteils verwendet wird.
2. Verfahren (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Referenzmessung (7) werkseitig vor einer Auslieferung der Spritzgießmaschine (3) durchgeführt wird.
3. Verfahren (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Referenzmessung (7) bei einer, vorzugsweise erstmaligen, Inbetriebnahme der Spritzgießmaschine (3) durchgeführt wird.
4. Verfahren (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Referenzmessung (7) in wenigstens einer Speichereinheit (12) der Spritzgießmaschine (3) und/oder in wenigstens einer Speichereinheit eines Fernwartungssystems abgespeichert wird.
5. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich der Messung (8) der wenigstens einen für Schwingungen der Spritzgießmaschine (3) charakteristischen Größe (x) mit der wenigstens einen Referenzmessung (7) manuell durchgeführt wird.
6. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung (8) der wenigstens einen charakteristischen Größe (x) im Rahmen wenigstens eines vorbestimmten Eichzyklus durchgeführt wird.
7. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die wenigstens eine Spindelantriebsvorrichtung (9) eine Spindelmutter (13) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung (8) der wenigstens einen charakteristischen Größe (x), vorzugsweise radial und/oder axial, an der Spindelmutter (13) und/oder an einem mit der Spindelmutter (13) in unmittelbarem Kontakt stehenden Bauteil der Spritzgießmaschine (3) durchgeführt wird.
8. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die wenigstens eine Spindelantriebsvorrichtung (9) eine Spindel (33) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung (8) der wenigstens einen charakteristischen Größe (x) an der Spindel (33) und/oder an einem mit der Spindel (33) in unmittelbarem Kontakt stehenden Bauteil der Spritzgießmaschine (3) durchgeführt wird.
9. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die wenigstens eine Spindelantriebsvorrichtung (9) eine Spindel (33) mit einem Schaft (34) und eine Lagervorrichtung (14), in welcher der Schaft (34) der Spindel (33) gelagert ist, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung (8) der wenigstens einen charakteristischen Größe (x) an der Lagervorrichtung (14) durchgeführt wird.
10. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als charakteristische Größe (x) eine Schwinggeschwindigkeit und/oder Schwingbeschleunigung gemessen wird.
11. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung (8) der wenigstens einen charakteristischen Größe (x) in wenigstens einer vorbestimmten Zeitspanne (Ät2, Ät3, Ät4, Ät5) wenigstens eines Spritzgießzyklus (ΔΤ) durchgeführt wird. 6/12 österreichisches Patentamt AT 13 307 Ul 2013-10-15
12. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung (8) der wenigstens einen charakteristischen Größe (x) in wenigstens einem vorbestimmten Frequenzbereich (Δν) durchgeführt wird.
13. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass für die Messung (8) der wenigstens einen charakteristischen Größe (x) wenigstens ein oberer und/oder unterer Grenzwert (xg) vorgegeben wird.
14. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine charakteristische Größe (x) bei ihrer Messung über einen vorbestimmten Zeitraum (x) gemittelt wird.
15. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung (8) der wenigstens einen charakteristischen Größe (x) einer Frequenzanalyse (FT) unterzogen wird.
16. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung (8) der wenigstens einen charakteristischen Größe (x) unter vorbestimmten Lastbedingungen (P) der wenigstens einen Spindelantriebsvorrichtung (9) durchgeführt wird.
17. Spritzgießmaschine (3) mit wenigstens einem Schwingungssensor (4, 5, 6) zur Messung (8) wenigstens einer für Schwingungen der Spritzgießmaschine (3) charakteristischen Größe (x), wenigstens einer Spindelantriebsvorrichtung (9) zum Bewegen einer Form-aufspannplatte (11), einer Plastifizierschnecke oder einer Vorrichtung zum Auswerfen eines Spritzgießteils und einer Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (15) zur Durchführung des Verfahrens (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16. Hierzu 5 Blatt Zeichnungen 7/12