AT522623B1

AT522623B1 - Verfahren zum Überprüfen der Eignung eines Formgebungswerkzeugs

Info

Publication number: AT522623B1
Application number: ATA50504/2019A
Authority: AT
Inventors: Markut-Kohl Dipl Ing Dr Ruth; Springer Dipl Ing Dr Klemens
Original assignee: Engel Austria Gmbh
Priority date: 2019-06-03
Filing date: 2019-06-03
Publication date: 2022-01-15
Also published as: CN112035998A; AT522623A1; US20200391423A1; DE102020113916A1; US12109747B2

Abstract

Verfahren zum Überprüfen der Eignung eines Formgebungswerkzeugs für einen definierten Formgebungsprozess, unter Verwendung einer Recheneinheit (2), mit zumindest folgenden Schritten: a. Bereitstellen eines elektronischen Datensatzes (1), umfassend eine Vielzahl von unterschiedlichen Merkmalen eines Formgebungswerkzeugs, in einem elektronischen Speicher (3), wobei jedes Merkmal der Vielzahl von unterschiedlichen Merkmalen einen Wertebereich möglicher Werte (NUM, ALPHA) aufweist b. Auswahl zumindest eines Merkmals des elektronischen Datensatzes (1) als ein Charakterisierungsmerkmal mittels einer Recheneinheit (2), welche mit dem elektronischen Speicher (3) in eine datenübertragende Verbindung bringbar ist c. Festlegen einer Identität (ID) des Formgebungswerkzeugs mittels wenigstens eines Wertes (NUM, ALPHA) des Wertebereichs des zumindest einen Charakterisierungsmerkmals, wobei ein zu überprüfendes Formgebungswerkzeug genau dann als identisch zu dem Formgebungswerkzeug angesehen wird, wenn in Bezug auf das zumindest eine Charakterisierungsmerkmal der festgelegte wenigstens eine Wert (NUM, ALPHA) vorliegt d. Bereitstellen oder Erstellen eines elektronischen Werkzeugdatensatzes (4) für das Formgebungswerkzeug mittels einer Recheneinheit (2), wobei der elektronische Werkzeugdatensatz (4) eine Vielzahl von unterschiedlichen Merkmalen umfasst e. Zuordnen des elektronischen Werkzeugdatensatzes (4) zu dem Formgebungswerkzeug mit der festgelegten Identität (ID) mittels einer Recheneinheit (2) f. Überprüfen des elektronischen Werkzeugdatensatzes (4) mittels einer Recheneinheit (2) in Bezug auf die Eignung eines Formgebungswerkzeugs mit der festgelegten Identität (ID) im definierten Formgebungsprozess.

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen der Eignung eines Formgebungswerkzeugs für einen definierten Formgebungsprozess, Computerprogrammprodukte, welche eine Recheneinheit zur Durchführung von Teilen des Verfahrens oder des gesamten Verfahrens veranlassen und eine Formgebungsmaschine.

[0002] Formgebungswerkzeuge werden in Formgebungsmaschinen eingesetzt, um in einem Formgebungsprozess einen oder mehrere Formteile herzustellen. Bei dem Begriff Formgebungsmaschinen können unter anderem auch Peripheriegeräte inkludiert sein.

[0003] Nach dem Stand der Technik werden oftmals Prozesseinstellungen einer Formgebungsmaschine und/oder Istwertverläufe eines Formgebungsprozesses für den Abgleich des Formgebungsprozesses mit einer Simulation desselben oder physikalischen Berechnungen dazu manuell in z. B. eine Spritzgießsimulationssoftware oder Berechnungsprogrammen übertragen. Für derartige Abgleiche mit Parametern von physikalischen Berechnungen, Resultaten des Formgebungsprozesses und/oder Simulationsparametern oder simulierten Ergebnissen eines Formgebungsprozesses ist nach dem Stand der Technik ein erheblicher Aufwand notwendig.

[0004] Dabei müssen einerseits Prozesseinstellungen und Istwertverläufe von auf realen Formgebungsmaschinen durchgeführten Formgebungsprozessen (kurz: Realität) eindeutig zu Formgebungswerkzeugen zuordenbar abgelegt werden. Darüber hinaus müssen die zum entsprechenden Formgebungsprozess simulierten Ergebnisse und/oder die verwendeten Simulationsparameter einer Simulation (kurz: Simulation) und/oder physikalische Berechnungen oder Parameter des Formgebungsprozesses eindeutig zu Formgebungswerkzeugen zuordenbar abgelegt werden. Anschließend kann ein Vergleich von Realität und Simulation bei übereinstimmender eindeutiger Identifikation durchgeführt werden.

[0005] Die Ermittlung der Parameter und/oder Ergebnisse in der Realität und der Simulation wird im Regelfall von unterschiedlichen Personen, meist darüber hinaus auch in unterschiedlichen Unternehmen durchgeführt. Vergleiche oder ein Austausch von Ergebnissen und/oder Parametern können sich aufgrund der Auswahl/Definition von unterschiedlichen Identifikationen (z. B. Bezeichnungen) für ein und dasselbe Objekt (Formwerkzeug) schwierig gestalten.

[0006] Ungemein wichtiger für den Betrieb ist die Vermeidung von Schäden oder Folgeschäden eines Formgebungswerkzeugs sowie der dafür eingesetzten Formgebungsmaschine.

[0007] Dazu werden nach dem Stand der Technik unabhängig des in Verbindung mit einer Formgebungsmaschine verwendeten Formgebungswerkzeuges Bereiche für Prozesseinstellungen der Formgebungsmaschine verwendet, um Schäden zu vermeiden. Im besten Fall liegen dem jeweiligen Maschinenbediener Einstellkarten der Werkzeugkonstruktion, Simulationsberichte 0der Ahnliches für jeweils ein Formgebungswerkzeug vor, denen zu berücksichtigende Grenzen und Einstellrichtlinien in Bezug auf das Formteil und/oder das Formgebungswerkzeug entnommen werden können.

[0008] Aber auch wenn Parameter und/oder Einstellrichtlinien und/oder systematische Einstellverfahren wie Scientific Molding, Six Sigma, etc. und/oder Grenzen in Bezug auf das Betreiben eines Formgebungswerkzeugs auf einer Formgebungsmaschine, welche mit einer Simulation (z. B. Spritzgießsimulation) oder auch mittels physikalischen und/oder statistischen Berechnungen oder Modellen auf Basis des Formteils und/oder Formgebungswerkzeugs und/oder Materialdaten und/oder Daten der Formgebungsmaschine ermittelt wurden, vorliegen, werden diese meist nicht oder nur durch manuelle Abschrift in die Steuerungseinheit einer Formgebungsmaschine übertragen.

[0009] Nicht durchgeführte Überprüfungen von Einstellbereichen und/oder die Problematik bei der Übertragung von bereitgestellten Bereichen zum schadlosen Betreiben eines Formgebungswerkzeuges in einer Formgebungsmaschine und/oder einer Formgebungsmaschine sind auf folgende Gründe zurückzuführen:

- Es sind keine Einstellbereiche für das betreffende Formgebungswerkzeug vorhanden.

- Die zur Übertragung angedachte Formgebungsmaschine ist möglicherweise nicht für die Durchführung des Formgebungsprozesses geeignet. Dies kann z. B. durch Überschreitung der maximal notwendigen Schließkraft, der maximal notwendigen Spritzdrücke, des notwendigen Dosiervolumens, etc. auftreten.

- Die zu übernehmenden Parameter oder Ergebnisse der Simulation weichen signifikant von realistischen Prozesseinstellungen und/oder Istwertverläufen eines Formgebungsprozesses ab. Dies kann z. B. durch im Simulationsprogramm vernachlässigte Maschineneinflüsse, wie z. B. Druckverluste, Beschleunigungen, Maximalmomente, etc., hervorgerufen werden.

[0010] Dadurch können bei Verwendung der Werte der Simulation ohne weitere Anpassung oder Überprüfung Schäden am Formgebungswerkzeug und/oder der Formgebungsmaschine hervorgerufen werden.

[0011] In der WO 2015/055636 A1 wird ein Verfahren offenbart, bei welchem eine Einordnung von Formgebungswerkzeugen in Kategorien erfolgt. Dies geschieht mittels Berechnung des Quotienten von Druckanstieg und verdrängtem Schmelzevolumen während der Komprimierungsphase oder der Berechnung des Quotienten von verdrängtem Schmelzevolumen während der Nachdruck- und Einspritzphase auf Basis der Durchführung zumindest eines Formgebungsprozesses.

[0012] In der EP 368 300 A2 wird die Erstellung eines Teiledatensatzes (Prozesseinstellungen einer Formgebungsmaschine) mittels der Ergebnisse einer Füllsimulation und Überprüfung der technischen Daten der Formgebungsmaschine offenbart.

[0013] In der DE 10 2015 107 025 A1 wird die Ermittlung und Anzeige von Prozessparameterwerten in einem Spritzgussprozess offenbart, wobei eine formteilspezifische Druckkurve zur Charakterisierung des Spritzgussprozesses verwendet wird.

[0014] Zusammengefasst, weist der Stand der Technik folgende Probleme auf:

- erheblicher Aufwand und Fehleranfälligkeit bei Abgleich von Simulation und Realität (Fehlen einer eindeutigen Identifikation, Einsatz manueller Prozesse)

- mögliche Schädigung des Formgebungswerkzeugs aufgrund keiner oder nicht automatisierter Überprüfungen von Begrenzungen

- Mögliche Schädigung der Formgebungsmaschine aufgrund keiner oder nicht automatisierter Überprüfungen von Begrenzungen

[0015] Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Überprüfen der Eignung eines Formgebungswerkzeugs für einen definierten Formgebungsprozess, bei welchem die Fehleranfälligkeit eines Abgleichs eines simulierten Formgebungsprozesses und eines realen Formgebungsprozesses reduziert ist, sowie die Bereitstellung von Computerprogrammprodukten, welche eine Recheneinheit zur Durchführung von Teilen des Verfahrens oder des gesamten Verfahrens veranlassen und einer Formgebungsmaschine, deren Maschinensteuerung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens konfiguriert ist.

[0016] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen eines der Ansprüche 7 - 10 und eine Formgebungsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

[0017] Die Konfiguration der Maschinensteuerung der Formgebungsmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann beispielsweise so erfolgen, dass der Maschinensteuerung Zugriff zu einem der erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukte gewährt wird, beispielsweise, indem ein Computerprogrammprodukt in einem lokalen elektronischen Speicher der Maschinensteuerung abgelegt wird oder eine datenübertragende Verbindung über ein Netzwerk zu einem entfernten elektronischen Speicher hergestellt wird.

[0018] Die Schritte a, b und c des erfindungsgemäßen Verfahrens können automatisch mittels einer Recheneinheit oder durch einen Bediener erfolgen. Die Schritte d, e und f des erfindungs-

gemäßen Verfahrens erfolgen automatisch.

[0019] Beispiele für unterschiedliche Merkmale des in Schritt a bereitgestellten elektronischen

Datensatzes können sein (einzeln oder in beliebiger Kombination):

- Istwertverläufe und daraus berechnete Größen (während eines Formgebungsprozesses erfasst)

- Formteilklasse (z. B.: dickwandiges Formteil, dünnwandiges Formteil, technisches Teil, usw.)

- für das Formwerkzeug relevante Daten (Gewicht, Geometrie, Angusspositionen, Grenzen, Angaben zur Montage und/oder Inbetriebnahme des Formgebungswerkzeugs, Kavität, Formteil, Temperierung, Heißkanal, Druckluftanschlüsse, Sonderausstattung, Formteil-Qualitätskriterien, Seriennummer, ...)

- für den Formgebungsprozess verwendete Formgebungsmaschine (relevante Grenzen wie maximale Schließkraft, maximaler Spritzdruck, Maximalmomente, Maximalbeschleunigungen, Temperaturen, Prozesseinstellungen, Maschinenparameter wie Reglereinstellungen)

- für den Formgebungsprozess verwendete Materialdaten (Parameter wie Viskosität, Grenzen der Verarbeitungstemperatur, etc.)

- für den Formgebungsprozess verwendete Konfiguration der Formgebungsmaschine (Maschinenaufbau wie Spritzaggregat, Schließeinheit, Auswerfer, Düse, Kernzüge, etc.; Antriebsausführung; Steuerungsausführung) und Konfiguration der Produktionszelle

- physikalische Zusammenhänge und/oder Modelle und/oder Simulationen der Formgebungsmaschine und/oder des Formgebungsprozesses und/oder aller obiger Merkmale sowie aller in Tabelle 1 angeführten Merkmale.

Weitere detaillierte Beschreibungen möglicher Merkmale sind in Tabelle 1 wiedergegeben.

[0020] Die Auswahl in Schritt b kann nach unterschiedlichen Gesichtspunkten erfolgen:

[0021] Beispielsweise kann eine freie Wahl des zumindest einen Merkmals des elektronischen Datensatzes als ein Charakterisierungsmerkmal getroffen werden.

[0022] Beispielsweise kann die Auswahl des zumindest einen Merkmals des elektronischen Datensatzes als ein Charakterisierungsmerkmal im Hinblick auf eine beabsichtigte Anwendung (z. B. Herstellung eines Formteils in Form einer Verschlusskappe einer Flasche) erfolgen, sodass all jene Formgebungswerkzeuge als identisch gelten, welche in der beabsichtigten Anwendung anwendbar sind, z. B. weil sie mit benötigten Prozesseinstellungen der beabsichtigten Anwendung betreibbar sind.

[0023] Als weiteres Beispiel sei die Möglichkeit genannt, dass all jene Formgebungswerkzeuge als identisch gelten, welche mit der gleichen Materialtype betrieben werden können, sodass z. B. für alle Materialien der Materialtype im Wesentlichen dasselbe Kompressionsmodul vorliegt. Im Falle der übereinstimmenden Identität weiß man dann, dass das Kompressionsmodul für das zu überprüfende Formgebungswerkzeug im Wesentlichen gleich einem Wert oder Wertebereich sein muss, welcher in Bezug auf jenes Formgebungswerkzeug vorliegt, in Bezug auf das die Identität definiert wurde.

[0024] Mithilfe der Erfindung kann ausschließlich aufgrund des oder der in Schritt b zur Charakterisierung verwendeten Merkmales bzw. Merkmale (Charakterisierungsmerkmal bzw. Charakterisierungsmerkmale) des elektronischen Datensatzes, in Schritt c durch wenigstens einen Wert des Wertebereichs des jeweiligen Charakterisierungsmerkmals ein Formgebungswerkzeug identifiziert werden, d. h. eine Identität des Formgebungswerkzeugs festgelegt werden, wobei ein zu überprüfendes Formgebungswerkzeug genau dann als identisch zu diesem Formgebungswerkzeug angesehen wird, wenn in Bezug auf das Charakterisierungsmerkmal bzw. in Bezug auf alle Charakterisierungsmerkmale jeweils der wenigstens eine festgelegte Wert vorliegt. Es steht also ein Pool an möglichen Merkmalen zur Verfügung, die zur Festlegung der Identität verwendet werden können.

[0025] Weist der Wertebereich des wenigstens einen Charakterisierungsmerkmals nur einen einzigen möglichen Wert auf, dann ist es für die Identität eines zu überprüfenden Formgebungswerkzeugs natürlich erforderlich, dass das wenigstens eine Charakterisierungsmerkmal des zu

überprüfenden Formgebungswerkzeugs genau diesen einzigen möglichen Wert aufweist.

[0026] Weist hingegen der Wertebereich des wenigstens einen Charakterisierungsmerkmals eine Vielzahl möglicher Werte auf (diskret oder kontinuierlich), besteht die Möglichkeit, zur Festlegung der Identität als wenigstens einen festgelegten Wert einen einzelnen Wert oder mehrere Werte zu wählen oder den wenigstens einen festgelegten Wert in Form eines Wertebereichs anzugeben.

[0027] Für die Identität eines zu überprüfenden Formgebungswerkzeugs mit einem Formgebungswerkzeug vorgegebener Identität kann es in Bezug auf ein Charakterisierungsmerkmal mit einem Wertebereich in Form mehrerer Werte oder in Form eines numerischen Intervalles ausreichend sein, wenn das zu überprüfende Formgebungswerkzeug in Bezug auf das Charakterisierungsmerkmal einen Wert aufweist, welcher (für mehrere Werte) gleich einem der mehreren Werte ist oder (für ein numerisches Intervall) innerhalb des festgelegten numerischen Intervalles liegt.

[0028] Hierzu ein Beispiel: Als Charakterisierungsmerkmal sei eine Masse m des Formgebungswerkzeugs gewählt. Der wenigstens eine festgelegte Wert des Wertebereichs des Charakterisierungsmerkmals sei ein Masseintervall von z. B. 0 kg < m < 570 kg gewählt. Das zu überprüfende Formgebungswerkzeug weise eine Masse von m = 400 kg auf. Dann ist es in diesem Beispiel als identisch zu dem Formgebungswerkzeug anzusehen, dessen Identität festgelegt wurde.

[0029] Dabei ist anzumerken, dass Formgebungswerkzeuge mit gleicher Identität bzgl. der Charakterisierungsmerkmale, auf Basis derer dessen Identität festgelegt wurde, nicht unterscheidbar sind. Dies heißt im Umkehrschluss nicht, dass diese Formgebungswerkzeuge numerisch ident, d. h. dasselbe Objekt, wären.

[0030] Es können sowohl einzelne oder mehrere Merkmale des elektronischen Datensatzes als auch Funktionen und Funktionale in Abhängigkeit von einzelnen oder mehreren Merkmalen eine Identität (ID) bilden.

[0031] Nachfolgende Beispiele stellen mögliche Identitäten (ID) eines Formgebungswerkzeugs nach obiger Definition dar, wobei unterschiedlich viele verschiedene Charakterisierungsmerkmale verwendet wurden:

* ID := {IDv,caviy Vcavi} = {1: 50}

° ID := {IDv,cavity: VCavipy) IDifowLengrh IfowLengrh} = {1 : 42; 2: 0.21}

* ID = {IDv.caviy:Vcavipy; IDp‚max:Dmax} = {1: 61; 3:1200}

* ID = {IDy.cavity:VCavity; IDr,etampmax:0-9 * Ascrew * Dmax} {1: 61; 4: 4900000}

° ID := {IDvy.caviy: VCaviry} TDwmateriatClass!MatClass; IDym:pInjArr; IDypack:pPackArr} = {1: 61; 5: Polypropylene; 6: [0,0; 0.2,100; 0.3,500; 0.5,1000]; 7 : [0.55,1150; 0.6,1070; 0.65,900; 1.5,900]}

[0032] Dabei wird zur Bildung einer Identität jedem verwendeten Charakterisierungsmerkmal ein Identifikationskennzeichen und ein Wert aus dem Wertebereich des jeweiligen Merkmals zugeordnet, wobei durch das Identifikationskennzeichen die verwendete SI-Einheit bereits festgelegt sein kann. Es wird für jedes für eine Identität verwendete Charakterisierungsmerkmal ein Identifikationskennzeichen verwendet.

[0033] Eine weitere Möglichkeit zur Bildung einer Identität kann z. B. folgendermaßen geartet sein:

*° ID := {IDv,caviry} TDifiowLengrh; TDo,max; IDr.,ctamp,‚max} = {61 ; 0; 0, 4900000}

[0034] Dabei wird jedem Charakterisierungsmerkmal als Identifikationskennzeichen eine fixe Position innerhalb eines geordneten N-Tupels zugeordnet.

[0035] Die Beispiele sind keineswegs einschränkend für die Bildung der Identität. [0036] Die Wertebereiche der Vielzahl von unterschiedlichen Merkmalen des bereitgestellten

elektronischen Datensatzes können z. B. diskret sein (z. B. nur definierte Werte annehmen) oder kontinuierlich sein (z. B. Wertintervalle) und/oder alphanumerische Zeichen (z. B. die Bezeichnung eines Materials für den Formgebungsprozess) beinhalten.

[0037] Zur besseren Verständlichkeit sind die in obigen Beispielen verwendeten Identifikationskennzeichen nachfolgend mit einer Beschreibung angeführt:

* IDv,caviy = 1 Dosiervolumen in 10° m®

* IDifiowLengih = 2 maximale Fließweglänge in m

* IDomax = 3 maximal auftretender Druck in 10° Pa

* IDr.clamp,max = 4 maximal benötigte Schließkraft in N

* IDmaterialClass = 5 Materialklasse (z. B. PP, ABS, ...)

* IDomi = 6 Kurvenverlauf des Spritzdruckes in Einspritzphase in s; 10° Pa

* IDypack = 7 Kurvenverlauf des Spritzdruckes in Nachdruckphase in s; 10° Pa

[0038] Dabei handelt es sich um keine vollständige Liste. Im Falle von Kurvenverläufen können diese bei der Ableitung von z. B. Istwertverläufen downgesampled, d. h. aggregiert, werden.

[0039] Zur Ermittlung der Größen der Werte der Charakterisierungsmerkmale zur Erstellung der

Identität kann:

- ein Formgebungsprozess durchgeführt werden und/oder

- eine Benutzereingabe von dementsprechenden Größen in einem Computerprogrammprodukt und/oder einer Maschinensteuerung einer Formgebungsmaschine und/oder in am Körper getragenen Bedieneinheiten erfolgen, wobei diese nachträglichen Ableitungen unterliegen können und/oder

- eine Verwendung von Daten der Werkzeugkonstruktion des Formwerkzeugs wie z. B. der CAD Geometrie, etc. erfolgen und/oder

- auf für die Durchführung des Produktionsprozesses des Formteils relevante Daten von Systemen wie MES, ERP, etc. zugegriffen werden.

[0040] Ein Formgebungsprozess kann sowohl an einer realen Formgebungsmaschine als auch in einer Simulation erfolgen.

[0041] In an sich bekannter Weise wird in Schritt d ein elektronischer Werkzeugdatensatz für das Formgebungswerkzeug mittels einer Recheneinheit bereitgestellt oder erstellt, welcher eine Vielzahl von unterschiedlichen Merkmalen umfasst.

[0042] Im Schritt e wird mittels einer Recheneinheit der in Schritt d bereitgestellte oder erstellte

elektronische Werkzeugdatensatz über die festgelegte Identität eindeutig einem Formgebungs-

werkzeug zugeordnet und in einer bevorzugten Ausführung in einem elektronischen Speicher (z.

B. einer elektronischen Datenbank) abgelegt. Zur Ermittlung der notwendigen Größen der Merk-

male des elektronischen Werkzeugdatensatzes kann auf die zur Ermittlung der notwendigen Grö-

ßen der Charakterisierungsmerkmale verwendeten Daten zurückgegriffen und/oder erneut

- ein Formgebungsprozess durchgeführt werden und/oder

- eine Benutzereingabe von dementsprechenden Größen in einem Computerprogrammprodukt und/oder einer Steuerungseinheit einer Formgebungsmaschine und/oder in am Körper getragenen Bedieneinheiten erfolgen wobei diese nachträglichen Ableitungen, d.h. Berechnungen unterliegen können und/oder

- eine Verwendung von Daten der Werkzeugkonstruktion wie z. B. der CAD Geometrie, etc. erfolgen und/oder

Ein diesbezüglich durchgeführter Formgebungsprozess kann sowohl an einer realen Formge-

bungsmaschine als auch in der Simulation erfolgen.

[0043] Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Bereitstellen oder Erstellen des elektronischen Werkzeugdatensatzes für das Formgebungswerkzeug unter Verwendung, vorzugsweise in Form, des bereitgestellten elektronischen Datensatzes erfolgt.

[0044] Im Schritt £ werden die der im Schritt c festgelegten Identität im Schritt e zugeordneten

Daten des elektronischen Werkzeugdatensatzes (oder zumindest Teile davon) - ggf. unter Ver-

wendung von Berechnungsvorschriften und/oder Simulationen - in Bezug auf die Eignung in ei-

nem definierten Formgebungsprozess überprüft. Die Überprüfung des Formgebungsprozesses kann z. B. unter Verwendung zumindest einer der folgenden Daten erfolgen:

- für das Formgebungswerkzeug relevante Daten (Gewicht, Geometrie, Angusspositionen, Grenzen, Angaben zur Montage und/oder Inbetriebnahme des Formgebungswerkzeugs, Kavität, Formteil, Temperierung, Heißkanal, Druckluftanschlüsse, Sonderausstattung, FormteilQualitätskriterien, Seriennummer, ...)

- für den Formgebungsprozess verwendete Formgebungsmaschine (Massen, Längen, Relevante Grenzen wie maximale Schließkraft, maximaler Spritzdruck, Maximalmomente, Maximalbeschleunigungen, Temperaturen, Prozesseinstellungen, Maschinenparameter wie Reglereinstellungen)

- physikalische Zusammenhänge und/oder Modelle und/oder Simulationen der Formgebungsmaschine und/oder des Formgebungsprozesses und/oder aller obig sowie in Tabelle 1 angeführten Merkmale.

Die Überprüfung selbst kann mittels numerischer und/oder logischer Vergleichsoperationen ma-

nuell und/oder automatisiert durchgeführt werden. Die angeführten Daten zur Überprüfung kön-

nen z. B. mittels einem über eine Datenfernübertragungsverbindung angebundenen Datenspeicher bereitgestellt werden.

[0045] Beispielhaft seien derartige Überprüfungen angeführt: * 05[0046] Letzteres Beispiel zeigt, dass ein infinitesimal kleiner Bereich einer Äquivalenzbedingung mit einem Einzelwert gleichkommt. [0047] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden für den betreffenden Formgebungsprozess auf einer in einer Liste angeführten oder auch einer durch einen Bediener spezifisch festgelegten Formgebungsmaschine die für die Uberprüfung verwendeten verbotenen Bereiche für Merkmale des elektronischen Werkzeugdatensatzes, z. B. die Prozesseinstellungen vorgegeben. Weitere Anwendungen für verbotene Bereiche sind z. B. das Kunststoffmaterial, Umgebungsbedingungen, etc. Die in diesem Schritt durchgeführten und verwendeten Formgebungsprozesse können sowohl an einer realen Formgebungsmaschine als auch in einer Simulation erfolgen. Bei einer derartigen Simulation kann sowohl der Formgebungsprozess und/oder die Formgebungsmaschine (unter Berücksichtigung von Komponenten wie Antriebe, Mechanik, etc.) berücksichtigt werden. [0048] Die durch einen Bediener spezifisch festgelegte Formgebungsmaschine kann in Abhängigkeit einer eindeutigen Identifikation oder Ahnlichem zur Verfügung gestellt werden. Hat der Bediener keine eindeutige Identifikation einer Formgebungsmaschine zur Verfügung, kann er sich dafür virtuell eine Formgebungsmaschine mittels Angaben wie z. B. Spritzseitengröße, Schließseitengröße, Antriebsvariante, ... konfigurieren. [0049] Die für die Überprüfung verwendeten - in diesem Fall erlaubten - Bereiche können auch für Ableitungen von Merkmalen des elektronischen Werkzeugdatensatzes, d.h. mittels Berech

[0047] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden für den betreffenden Formgebungsprozess auf einer in einer Liste angeführten oder auch einer durch einen Bediener spezifisch festgelegten Formgebungsmaschine die für die Uberprüfung verwendeten verbotenen Bereiche für Merkmale des elektronischen Werkzeugdatensatzes, z. B. die Prozesseinstellungen vorgegeben. Weitere Anwendungen für verbotene Bereiche sind z. B. das Kunststoffmaterial, Umgebungsbedingungen, etc. Die in diesem Schritt durchgeführten und verwendeten Formgebungsprozesse können sowohl an einer realen Formgebungsmaschine als auch in einer Simulation erfolgen. Bei einer derartigen Simulation kann sowohl der Formgebungsprozess und/oder die Formgebungsmaschine (unter Berücksichtigung von Komponenten wie Antriebe, Mechanik, etc.) berücksichtigt werden.

[0048] Die durch einen Bediener spezifisch festgelegte Formgebungsmaschine kann in Abhängigkeit einer eindeutigen Identifikation oder Ahnlichem zur Verfügung gestellt werden. Hat der Bediener keine eindeutige Identifikation einer Formgebungsmaschine zur Verfügung, kann er sich dafür virtuell eine Formgebungsmaschine mittels Angaben wie z. B. Spritzseitengröße, Schließseitengröße, Antriebsvariante, ... konfigurieren.

[0049] Die für die Überprüfung verwendeten - in diesem Fall erlaubten - Bereiche können auch für Ableitungen von Merkmalen des elektronischen Werkzeugdatensatzes, d.h. mittels Berech-

nungen oder Regelwerk ermittelter Größen, vorgegeben werden, wie zum Beispiel:

Wenn (Material == PA) Dann 0 < vInject < 150

Sonst 0 < vInject < 120

[0050] Allgemeiner ausgedrückt, ist bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass in Abhängigkeit der Überprüfung des elektronischen Werkzeugdatensatzes in Bezug auf die Eignung des Formgebungswerkzeugs mit der festgelegten Identität ID im definierten Formgebungsprozess eine Anpassung von zumindest einem Merkmal des elektronischen Werkzeugdatensatzes durchgeführt wird, sodass sich ein angepasster elektronischer Werkzeugdatensatz für das Formgebungswerkzeug mit der festgelegten Identität ID ergibt. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Schritt des Überprüfens des elektronischen Werkzeugdatensatzes mittels einer Recheneinheit in Bezug auf die Eignung des Formgebungswerkzeugs mit der festgelegten Identität ID im definierten Formgebungsprozess mit dem angepassten elektronischen Werkzeugdatensatz wiederholt wird.

[0051] Die in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren benötigten Informationen können sowohl auf einer Recheneinheit oder per mobilem Datenträger oder auch per Datenfernübertragungsverbindung an den beteiligten Geräten wie Recheneinheiten, Formgebungsmaschinen, etc. bereitgestellt werden.

[0052] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zumindest eine, für den in der Spritzgießsimulationssoftware simulierten Formgebungsprozess oder für einen realen Formgebungsprozess verwendbare, Formgebungsmaschine vorgeschlagen.

[0053] Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung (beispielhaft für eine als Kunststoff-Spritzgießmaschine ausgebildete Formgebungsmaschine) kann folgendermaßen geartet sein wobei jeder der Schritte nach Komplexitätsgrad der Simulation optional sein kann und zudem mit einem jeweils anderen Schritt kombiniert sein kann:

[0054] Schritt 1: Das Artikeldesign des Formteils und/oder die Werkzeuggeometrie (z. B. CAD Daten) des Formwerkzeugs werden zur Durchführung einer Simulation bereitgestellt.

[0055] Schritt 2:

Eine Identität des Formwerkzeugs und/oder des Formteils mittels der aus Schritt 1 bekannten Merkmale des elektronischen Werkzeugdatensatzes wird, wie in den Schritten a - c des erfindungsgemäßen Verfahrens definiert, erstellt.

[0056] Schritt 3:

Die Geometrien des Formteils und des Formgebungswerkzeugs werden aufbereitet und für die Durchführung einer Simulation vorbereitet. Dabei werden diese möglicherweise um Teile wie z. B. Angusssysteme und Kühlungen erweitert.

[0057] Schritt 4:

Eine Aufteilung der durchströmten Geometrien in finite geometrische Körper (FEM, FVM, ...) wird durchgeführt (Formteil, Kühlung) und die Anspritzpunkte inklusive Offnungszeitpunkte werden gesetzt.

[0058] Schritt 5: Das Kunststoffmaterial wird ausgewählt.

[0059] Schritt 6:

Die Formgebungsmaschine betreffende Prozesseinstellungen wie z. B. Einspritzrate, Nachdruckverhalten, Kühlung, etc. werden definiert oder auf Basis von Berechnungen aus zumindest einem der vorhergehenden Schritte 1 - 5 abgeleitet. Beispielhaft sei dafür das in Schritt 5 eingeführte Kunststoffmaterial verwendet, auf Basis dessen die Prozesseinstellungen, z. B.: Temperatursollwerte der Heizzonen eines Massezylinders der Formgebungsmaschine abgeleitet werden können.

[0060] Schritt 7:

Je nach Detaillierungsgrad können eine computergestützte Simulation durchgeführt und Istwerte von Größen wie, Einspritzraten, Drücken, Temperaturen, Füllzeiten, etc. ermittelt werden oder die Prozesseinstellungen direkt für die weiteren Schritte verwendet werden.

[0061] Schritt 8:

Die in den Schritten 1 - 7 verfügbaren Größen wie z. B. Prozesseinstellungen, Werkzeugkenndaten, Materialdaten, etc. werden dem Formgebungswerkzeug mittels der im erfindungsgemäßen Verfahren erstellten Identität eindeutig zugeordnet, wie in den Schritten d - e des erfindungsgemäßen Verfahrens definiert. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Identität des Formgebungswerkzeugs auf Basis aller in den Schritten 1 - 7 verfügbaren Charakterisierungsmerkmale erstellt oder die in Schritt 2 erstellte Identität dementsprechend angepasst und anschließend ebenfalls alle in den Schritten 1 - 7 verfügbaren Größen dem Formgebungswerkzeug eindeutig zugeordnet. In jedem Fall entsteht so ein mit der Identität des Formgebungswerkzeugs versehener elektronischer Werkzeugdatensatz.

[0062] Schritt 9: Die Ergebnisse werden analysiert. Bei Bedarf werden Parameter angepasst und eine erneute Iteration der Simulation bei Schritt 6 gestartet.

[0063] Schritt 10:

Die in Schritt 6 gewonnenen Erkenntnisse bzgl. Prozesseinstellungen werden im erfindungsgemäßen Schritt f zur Übernahme für die vom Maschinenbediener verwendete Formgebungsmaschine überprüft und angepasst. Dabei werden z. B. Parameter der Spritz- und Schließseite der Formgebungsmaschine sowie der Antriebsvariante berücksichtigt und die Durchführbarkeit des Spritzgießvorganges für den simulierten Formteil auf der betreffenden Formgebungsmaschine überprüft. Beispielhaft seien hier für die Uberprüfung die maximal möglichen Motormomente der Antriebe und/oder Beschränkungen der Ableitungen der Geschwindigkeit und/oder der maximale Spritzdruck, ein sinnvoller Bereich des Dosiervolumens, Temperaturbereiche in Abhängigkeit des verwendeten Materials, etc. angeführt. Die notwendigen Parameter zur Überprüfung werden automatisch und/oder per Datenfernübertragungsverbindung bereitgestellt.

[0064] Die Anpassung der Parameter kann z. B. ein aus Schritt 6 resultierendes Einspritzprofils des Formgebungsprozesses in folgender Form betreffen: Die betreffende Prozesseinstellung liegt als ein für die betreffende Formgebungsmaschine nicht geeigneter Kurvenverlauf vor, sodass der Kurvenverlauf von der betreffenden Formgebungsmaschine nicht abgefahren werden kann (siehe Figur 2 - strichlierte Linie). Daher werden für das Einspritzprofil bereits vorab die für die Formgebungsmaschine möglichen Bereiche zur Ubernahme angeführt (siehe Figur 2 - unterhalb der durchgezogenen Linie, schraffiert).

[0065] Dies kann für alle weiteren Soll - Prozesseinstellungen ähnlich umgesetzt werden.

[0066] Dieses Beispiel ist keineswegs einschränkend für die Möglichkeit der zu überprüfenden und anzupassenden Parameter.

[0067] Bei der Auswahl der zu verwendenden Formgebungsmaschine für die Überprüfung bzw. Anpassung kann eine bestehende, d. h. eine per eindeutiger Identifikation (Seriennummer) zuordenbare, oder eine neue, für den Formgebungsprozess geeignete, Formgebungsmaschine vorgeschlagen werden.

[0068] Schritt 11:

Die mittels der Identität einem Formgebungswerkzeug eindeutig zugeordneten und überprüften

Daten (elektronischer Werkzeugdatensatz) werden in einen durch die Formgebungsmaschine

lesbaren Datensatz exportiert und dem Bedienpersonal zur Verfügung gestellt. Dabei werden die

für einen vollständigen Datensatz zusätzlich zu den aus Schritt 6 verwendeten Prozesseinstel-

lungen der Simulation oder Berechnungen, benötigten Parameter aus z. B.

- vereinfachten Zusammenhängen (Material, Temperatur, Zykluszeit, Formgebungsmaschine, ...) und standardisierten Vorbelegungen der Formgebungsmaschine oder

- einem bestehenden elektronischen Werkzeugdatensatz der Formgebungsmaschine

gewonnen.

[0069] Die zur Verfügung Stellung des vollständigen oder unvollständigen Datensatzes kann z. B. per mobilem Datenträger und/oder per Datenfernübertragungsverbindung erfolgen.

[0070] Schritt 12:

Einem zum Beispiel Simulationstechniker und/oder Rüster und/oder Maschinenbediener werden

die (korrespondierend zu den Unterpunkten in Schritt 11):

- gesamten für den elektronischen Werkzeugdatensatz notwendigen Soll - Prozesseinstellungen und/oder

- zum bestehenden elektronischen Werkzeugdatensatz der Formgebungsmaschine veränderten Soll - Prozesseinstellungen

dargestellt.

[0071] Schritt 14:

Der Rüster und/oder Maschinenbediener übernimmt die Soll - Prozesseinstellungen vollständig oder teilweise und lädt diese in die Formgebungsmaschine. Alternativ können in Schritt 12 die Soll - Prozesseinstellungen auch automatisiert überschrieben werden.

[0072] Bei einer Ausprägung dieser besonders bevorzugten Ausführungsform werden somit nach der Ableitung von Prozesseinstellungen einer Spritzgießsimulation von Daten wie z. B. Geometriedaten des Formteils, Material, Istwertkurven, etc. diese Prozesseinstellungen der virtuellen Formgebungsmaschine nach Uberprüfung auf Durchführbarkeit auf einer realen Formgebungsmaschine zur Durchführung eines realen Formgebungsprozesses verwendet.

[0073] Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann folgendermaßen geartet sein wobei jeder der Schritte optional oder mit einem jeweils anderen kombiniert sein kann:

Il. Das Bedienpersonal stellt die auf der Formgebungsmaschine aktuell getroffenen Prozesseinstellungen einem Simulationstechniker zur Verfügung. Hier können alternativ und/oder zusätzlich zu Prozesseinstellungen einer Formgebungsmaschine auch Daten wie z. B. Material, Geometriedaten des Formteils, Istwertkurven von der Formgebungsmaschine und/oder Daten durch manuelle Eingabe zur Verfügung gestellt werden. Es entsteht ein elektronischer Werkzeugdatensatz.

Il. Eine Identität des Formgebungswerkzeugs mittels der aus Punkt I. bekannten Merkmale des elektronischen Werkzeugdatensatzes wird nach obiger Definition des erfindungsgemäßen Verfahrens in Schritt c erstellt.

Ill. Der in Schritt I. erstellte elektronische Werkzeugdatensatz wird dem Formgebungswerkzeug mittels der in Punkt Il. erstellten Identität nach Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens eindeutig zugeordnet.

IV. Der in Punkt Ill. der Identität zugeordnete elektronische Werkzeugdatensatz wird für die Übernahme in eine Spritzgießsimulationssoftware nach obiger Definition des Schrittes f des erfindungsgemäßen Verfahrens überprüft und angepasst. Beispielhaft sei hier z. B. erneut die Verwendung des an der Formgebungsmaschine eingestellten Einspritzprofils angeführt: Dieses entspricht nicht dem tatsächlichen Istwertverlauf einer Schnecke der Formgebungsmaschine, sondern wird durch die Steuerung der Formgebungsmaschine auf eine durch das Antriebssystem abfahrbare Bahn abgewandelt. Diese Abwandlung kann auch bei der Übertragung der Daten in die Simulation erfolgen, um realistischere Simulationen zu erhalten. Anschließend werden dem Benutzer die zu übernehmenden Einstellungen dargestellt.

V. Der Simulationstechniker kommt mittels dieser Vorgehensweise schneller zu einer durchführbaren Simulation sowie einer realitätsnahen Abbildung.

VI. Anschließend können Simulations- und Istwertdaten (manuell und/oder teil- oder vollautomatisch) verglichen werden und ausgewählte Einstellungen dementsprechend verändert werden sodass eine bessere Übereinstimmung zwischen Simulation und Experiment herbeigeführt werden kann. Z. B. kann im Nachdruck eine Abweichung des Spritzdruckes erfasst und aufgrund dessen das Nachdruckprofil in der Simulation angepasst werden.

VII. Die verbesserten Prozesseinstellungen können nach der Spritzgießsimulation wieder auf die Formgebungsmaschine oder einen zentralen Datenspeicher zur Ablage übertragen

werden. Dabei wird die in VI. durchgeführte Anpassung derart berücksichtigt, sodass die Prozesseinstellung am real durchgeführten Formgebungsprozess erneut passt. D. h., wurde in VI. ein Offset im Spritzdruck eingeführt, so wird dieser hier wieder rückgängig gemacht. Weitere denkbare Einstellungen sind neben der Wahl des Nachdrucks, z. B.: Temperatur, Kühlung, Materialdaten, etc.

VIll. Die zur Verfügung Stellung der verbesserten Prozesseinstellungen bzw. des elektronischen Werkzeugdatensatzes in VI. kann sowohl per mobilem Datenträger als auch per Datenfernübertragungsverbindung erfolgen.

[0074] Ziele dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind beispielsweise eine Optimierung der Spritzgießprozesse oder eine Fehleranalyse bei der Produktion von Ausschussteilen.

[0075] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung folgt auf die Erstellung einer Identität eines Formgebungswerkzeug auf Basis einer Spritzgießsimulation und die anschließende Verwendung der zugeordneten erlaubten / verbotenen Bereiche auf einer realen Formgebungsmaschine die erneute Zuordnung der gewonnen Daten des realen Formgebungsprozesses zu der Identität.

[0076] Dieser iterative Prozess kann mehrfach durchgeführt werden bis ausreichend Informationen vorliegen z. B. hinsichtlich Zykluszeitoptimierung, Optimierung der Energieeffizienz, Ubereinstimmung von Simulations- und Messdaten, ... oder kein weiterer Informationsgewinn mehr stattfindet, (siehe Figur 3). Weiters kann der erste Schritt, d.h. die Erstellung der Identität, sowohl auf, wie hier exemplarisch angeführt, Basis von Daten einer Spritzgießsimulation als auch eines realen Formgebungsprozesses stattfinden.

[0077] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Verwendung von werkzeugbezogenen Daten (Merkmale des Formgebungswerkzeugdatensatz) eines ersten Formgebungswerkzeuges für weitere, nicht numerisch idente zweite Formgebungswerkzeuge in Verbindung mit der ersten, für das erste Formgebungswerkzeug verwendete Formgebungsmaschine, und/oder zweiten Formgebungsmaschine möglich, sofern die Identität übereinstimmt oder in einem festgelegten Wertebereich liegen oder in einer Liste enthalten sind, d. h. z. B.:

48 < IDy,cavity = 50; I!Dyateriatcıass € [PP, ABS].

[0078] Zur Überprüfung der Übereinstimmung von Identitäten können zudem Funktionen und Funktionale in Abhängigkeit der Identifikationskennzeichen und Charakterisierungsmerkmale definiert werden. Im elektronischen Werkzeugdatensatz können einerseits die notwendigen Parameter zur Prozesseinstellung der Spritzgießsimulation, wie z. B. das Geschwindigkeitsprofil, Druckprofil, Temperaturen, etc. direkt enthalten sein oder auch von enthaltenen Daten, wie z. B. dem Material, den Geometriedaten des Formteils, etc. abgeleitet werden. Damit ist es darüber hinaus möglich, bereits in einem Schritt f für ein bestimmtes erstes Formgebungswerkzeug in Kombination mit einer ersten Formgebungsmaschine ermittelte verbotene / erlaubte Bereiche für weitere zweite Formgebungswerkzeuge und/oder zweite Formgebungsmaschinen, welche hinsichtlich der in einem Schritt c ermittelten Identität nach obigen Definitionen übereinstimmen, zu verwenden, siehe Figur 4. Dabei kann die Anwendung von Überprüfungen auf Basis der verbotenen Bereiche von z. B. Prozesseinstellungen der in Kombination mit diesem zweiten Formgebungswerkzeug verwendeten ersten und/oder zweiten Formgebungsmaschine zur Vermeidung von Schäden aller Gerätschaften, dem Aktivieren von Alarmen, dem Vorschlag von Einstellungen der zweiten Formgebungsmaschine bis hin zur (teilweise) automatischen Einstellung der zweiten Formgebungsmaschine reichen. Weiters kann die Anwendung von Überprüfungen auf Basis der verbotenen Bereiche von z. B. Prozesseinstellungen zur Vermeidung von Schäden der Gerätschaften, dem Aktivieren von Alarmen, dem Vorschlag von Einstellungen bis hin zur (teilweise) automatischen Einstellung einer zweiten Formgebungsmaschine auch für erste Formgebungswerkzeuge stattfinden. Allgemein gesagt, ist bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass ein sich für ein bestimmtes erstes Formgebungswerkzeug in Kombination mit einer ersten Formgebungsmaschine ergebender angepasster elektronischer Werkzeugdatensatz volloder teilumfänglich für wieder das erste und/oder weitere zweite Formgebungswerkzeuge und/o-

der zweite Formgebungsmaschinen, welche hinsichtlich der in Schritt c ermittelten Identität übereinstimmen, verwendet wird.

[0079] Nach einer positiven Identifikation können zudem weitere Daten aus dem Formgebungswerkzeugdatensatz an die Steuerung der ersten und/oder zweiten Formgebungsmaschine und/oder andere Rechnereinheiten heruntergeladen werden bzw. zum Formwerkzeugdatensatz hinzugefügt werden. Basierend auf der durch die Erfindung möglichen Identifizierungsmethode stehen nun Daten zur Verfügung, die beispielsweise auf folgende Weisen genutzt werden können:

- Darstellung Formgebungswerkzeug- und/oder Formteil- spezifischer Informationen an der Steuerung der Formgebungsmaschine und/oder

- Weiterleitung Formgebungswerkzeug- und/oder Formteil- und/oder produktions- spezifischer Informationen innerhalb der Produktionsorganisation z.B.: via MES, EPR, ....

- Nutzung Formgebungswerkzeug- und/oder Formteil-spezifischer Informationen an der Steuerung der Formgebungsmaschine zur (geführten) Einstellung einer Formgebungsmaschine und/oder Produktionszelle durch den Bediener

- Ausgabe von Alarmen bei Betrieb eines Formgebungswerkzeugs auf einer Formgebungsmaschine oder in einer Produktionszelle, wenn der Betrieb in zumindest einem sicherheitstechnisch relevanten, verbotenen Bereich erfolgt.

[0080] Bevorzugt kommt die Erfindung bei Formgebungswerkzeugen in Form von Spritzgießwerkzeugen (besonders bevorzugt Kunststoff-Spritzgießwerkzeugen) und

[0081] Formgebungsmaschinen in Form von Spritzgießmaschinen (besonders bevorzugt Kunststoff-Spritzgießmaschinen) zum Einsatz.

[0082] Die Recheneinheit kann durch jede Form eines elektronischen Prozessors gebildet werden, unabhängig davon, wo sich der elektronische Prozessor physisch befindet.

[0083] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren diskutiert. Es zeigen: [0084] Fig. 1a-c den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens

[0085] Fig. 2 die Definition erlaubter und verbotener Bereiche für eine Prozesseinstellung [0086] Fig. 3 ein iteratives Verfahren [0087] Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens

[0088] Fig. 1a zeigt die Schritte a - c eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Überprüfen der Eignung eines Formgebungswerkzeugs für einen definierten Formgebungsprozess, unter Verwendung einer Recheneinheit 2. Um die Recheneinheit 2 dazu zu veranlassen, die Schritte a - c durchzuführen, kann ein erstes Computerprogrammprodukt vorgesehen sein.

[0089] Im Schritt a erfolgt ein Bereitstellen eines elektronischen Datensatzes 1, umfassend eine Vielzahl von unterschiedlichen Merkmalen (hier mit N Merkmalen) eines Formgebungswerkzeugs, in einem elektronischen Speicher 3, wobei jedes Merkmal der Vielzahl von unterschiedlichen Merkmalen einen Wertebereich möglicher Werte NUM, ALPHA aufweist. Beispielhaft weist der elektronische Datensatz 1 in Fig. 1 unter anderen Merkmalen die folgenden Merkmale auf:

Nummer Merkmal: Kurzbezeichnung: Einheit: 1 Dosiervolumen V,CAVITY Kubikmeter 2 Maximale L,FLOW LENGTH Meter Fließweglänge 3 Maximal auftretender P,MAX Pa Druck

N-2 Materialklasse MATERIAL CLASS --

N-1 Kurvenverlauf des pINJ Pa und Sekunden Spritzdruckes in der Einspritzphase

N Kurvenverlauf des pPACK Pa und Sekunden Spritzdruckes in der Nachdruckphase

[0091] Es sei angemerkt, dass natürlich auch solche Merkmale verwendbar sind, deren Wertebereiche dimensionslos sind, also keine Einheiten aufweisen (vgl. oben z. B. das Merkmal mit Nummer N-2).

[0092] Im Schritt b erfolgt eine Auswahl zumindest eines Merkmals (hier beispielhaft der drei Merkmale mit den Nummern 1, 3 und N-2) des elektronischen Datensatzes 1 als ein Charakterisierungsmerkmal mittels einer Recheneinheit 2, welche mit dem elektronischen Speicher 3 in eine datenübertragende Verbindung gebracht ist.

[0093] Im Schritt c erfolgt ein Festlegen einer Identität ID des Formgebungswerkzeugs mittels eines Wertes NUM, ALPHA des Wertebereichs des zumindest einen Charakterisierungsmerkmals (hier: 1:NUM; 3:NUM; N-2: ALPHA), wobei ein zu überprüfendes Formgebungswerkzeug genau dann als identisch zu dem Formgebungswerkzeug angesehen wird, wenn in Bezug auf das zumindest eine Charakterisierungsmerkmal der festgelegte wenigstens eine Wert NUM, ALPHA vorliegt.

[0094] Fig. 1b zeigt die Schritte d und e eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Überprüfen der Eignung eines Formgebungswerkzeugs für einen definierten Formgebungsprozess, unter Verwendung einer Recheneinheit 2. Um die Recheneinheit 2 dazu zu veranlassen, die Schritte d und e durchzuführen, kann ein zweites Computerprogrammprodukt vorgesehen sein.

[0095] Im Schritt d erfolgt ein Erstellen eines elektronischen Werkzeugdatensatzes 4 für das Formgebungswerkzeug mittels einer Recheneinheit 2, wobei der elektronische Werkzeugdatensatz 4 eine Vielzahl von unterschiedlichen Merkmalen umfasst. Der elektronische Werkzeugdatensatz 4 wird im elektronischen Speicher 3 abgelegt.

[0096] Im Schritt e erfolgt ein Zuordnen des elektronischen Werkzeugdatensatzes 4 zu dem Formgebungswerkzeug mit der festgelegten Identität ID mittels einer Recheneinheit 2. Diese Zuordnung wird im elektronischen Speicher 3 abgelegt.

[0097] Fig. 1c zeigt den Schritt f eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Überprüfen der Eignung eines Formgebungswerkzeugs für einen definierten Formgebungsprozess, unter Verwendung einer Recheneinheit 2. Um die Recheneinheit 2 dazu zu veranlassen, den Schritt f durchzuführen, kann ein drittes Computerprogrammprodukt vorgesehen sein.

[0098] Im Schritt f erfolgt ein Überprüfen des elektronischen Werkzeugdatensatzes 4 mittels einer Recheneinheit 2 in Bezug auf die Eignung eines Formgebungswerkzeugs mit der festgelegten Identität ID im definierten Formgebungsprozess. Die Recheneinheit 2 hat hierfür Zugriff auf den elektronischen Speicher 3, in welchem der mit der Identität ID versehene elektronische Werkzeugdatensatz 4 und den Formgebungsprozess definierende Daten 5 abgelegt sind. Als Ergebnis der Uberprüfung wird eine Meldung 6 abgegeben.

[0099] Anstelle eines ersten, eines zweiten und eines dritten Computerprogrammprodukts kann ein einziges Computerprogrammprodukt vorgesehen sein, welches die Recheneinheit 2 dazu veranlasst, die Schritte a - f durchzuführen.

[00100] Fig. 2 zeigt beispielhaft die Definition erlaubter und verbotener Bereiche für eine Pro

zesseinstellung (hier: Einspritzprofil).

[00101] Fig. 3 zeigt schematisch, wie auf die Erstellung einer Identität ID eines Formgebungswerkzeugs auf Basis einer Spritzgießsimulation und einer anschließenden Verwendung der zugeordneten erlaubten / verbotenen Bereiche auf einer realen Formgebungsmaschine die erneute Zuordnung der gewonnenen Daten des realen Formgebungsprozesses zu der Identität ID erfolgt. Dabei kann in diesem Kreislauf die Identität gegebenenfalls erweitert oder angepasst werden.

[00102] Figur 4 zeigt, wie bereits in einem Schritt f für ein bestimmtes erstes Formgebungswerkzeug in Kombination mit einer ersten Formgebungsmaschine ermittelte verbotene / erlaubte Bereiche für weitere vierte Formgebungswerkzeuge und/oder vierte Formgebungsmaschinen, welche hinsichtlich der in einem Schritt c ermittelten Identität nach obigen Definitionen übereinstimmen, verwendet werden. Es können weitere zweite/dritte Werkzeugdatensätze von zweiten/dritten Formgebungswerkzeugen, welche hinsichtlich der in Schritt c ermittelten ID übereinstimmen, dieser ID zugeordnet werden und für weitere Berechnungen verwendet werden.

Tabelle 1:

Formgebungswerkzeug: Formgebungswerkzeugablauf, Kernzugsabfolge, Formgebungswerkzeug-Öffnungsschema Verschließzustand / Wartungsintervall Formgebungswerkzeugeinbaumaße Formgebungswerkzeuggeometrie (Aufbauhöhe, ...) Qualitätskriterien Formgebungswerkzeug Wartungsinformation Formgebungswerkzeugmasse Formgebungswerkzeug Prüfplan (Geometrie, Spiel, Vollständigkeit, ... Wartung) - Checkliste --> ggf. Infos zu Ablaufplan enthalten, worauf ist zu achten, Temperierung, Pflegehinweise Formgebungswerkzeug-Lagerung & Konservierungsstrategie z. B: Hinweis am Ende: mit Korrosionsschutz einsprühen Vorgaben zur Formgebungswerkzeug Pflege / Instandhaltung Minimaler Öffnungshub letzte Wartung - abhängig vom Wartungskonzept Angusssystem Heißkanal/Kaltkanal Umgebungsbedingungen Formgebungswerkzeug - z. B. Umgebungstemperatur, Reinraum, Klimatisierung,

Entlüftung

Angusstyp, Anguss- und Anschnittdimensionierung, Zubehör / Formgebungswerkzeugumfang Zentrierdurchmesser der festen Aufspannplatte (FAP) und der beweglichen Aufspannplatte (BAP) Ausgeführte Schussanzahl Formgebungswerkzeugbefestigungssystem Formgebungsmaschinenausrüstung Spezialbehandlungen / "Pflegehinweis", z. B.: Spezialschmierstoffe für hohe Temperaturen Schnellkupplungssysteme, ...

Gravurtiefe, Politur, Oberflächenrauigkeit;

Material Formgebungswerkzeug (Legierung, ...) Verschleißzustandsmessungen - Referenzzustand

Formgebungswerkzeug Definition Einbausituation Seriennummer

Material: Material - Type(n), Anzahl, Trockner, Unterfütterer, Verarbeitungstemperaturen, Sicherheitsdatenblatt, Additive (GF, ...)

Kavität: Schussvolumen, Formteilmasse / Schussgewicht Kavitätenanzahl Entformungsverhalten, auch Anguss Drücke und Temperaturen in der Kavität Projizierte Fläche Sensor-Plan

Formteil: Einlegeteile - wie viele, wie groß, wie positioniert, ... Entnahmeposition Roboter Geometrie - 3D Daten, Fülldaten, ... Formteilgeometrie inkl. Angussposition Formteilcodierung z. B. Laser, Polymer-Additive

Auswerfer: Auswerferfunktionsweise Art, Gewinde der Kopplung Stangenauswerfer - Zeichnung

Düse: Düsendurchmesser - bei Tauchdüsen Düsenradius Anschluss- z. B. Sondergewinde Ausführung - Verschlussdüse / offen Düsenbohrung Sonder- und Tauchdüse - Zeichnung ggf. Heizleistung und Zonenzuordnung

Kernzüge: Anzahl Ausführung, Art Endschalterbelegung, Endschalteranschlüsse, -kabel

Temperierung: Temperierschema Temperiermedien Bügelmöglichkeit Entformungstemperatur Temperiergeräte - Art, Anzahl Art und Anzahl der Schläuche Anzahl und Typ (z. B. DM) der Medienanschlüsse

Heißkanal: Heißkanal Nadelverschlussdüsen - Art, max. Ansteuerdruck ggf. Kaskadensteuerung Anfahrschaltung, Anfahrautomatik, Boostfunktion, beim Anfahren z. B. + 15 °C, Anzahl, Leistung der Heizzonen, Steckerart & belegung, Thermofühler, Daten der Balancierung Zuordnung, - hier Düsen, hier Verteiler ... Elektroplan Heißkanalgeometrie

Druckluftanschlüsse: Typ Luftventile - Größe, Druck

Sonderausstattung: z. B. Drehtisch, Indexplatte, ... Formgebungswerkzeug-spezifische Peripherie

Prozess: Limitierungen z. B. Spritzdruck, Schließkraft (Min / Max), ... Ablauf(diagramm) Soll-Zykluszeit Relevante Spritzparameter z. B. FremdFormgebungsmaschinen; aus Bemusterung Anfahr- und Abstellinformationen

Daten: Aktuellster Teiledatensatz, d.h. inklusive Prozesseinstellungen (z. B. je Material, das mit diesem Formgebungswerkzeug verarbeitet werden kann) Maschinendatensatz (aktuelle Reglereinstellungen, etc.) Einstelldatensätze der Peripheriegeräte Assistenzsysteme bzw. deren Einstellpbarameter und/oder Ergebnisse und/oder Modelle

Formteilqualitätskriterien: Foto(s) des Bauteils, Fotos von zu erwartenden Fehlern, wichtige Maße, Formteileigenschaften und Grenzen, Häufigkeit der Prüfung z. B. inline Test alle 4 h Mechanische Eigenschaften, Funktionen, Struktureigenschaften --> Entformung der Rippen relevant Physikalisch-chemische Eigenschaften Oberflächeneigenschaften, Farbspezifikationen Asthetische-, Organoleptische Eigenschaften

Simulationsdaten: Zur Berechnung verwendete Drücke, Druckkurven, Temperaturen, Zeiten, ... Kavitäten, Füllsimulation, Füllbilder

BEZUGSZEICHENLISTE:

1 elektronischer Datensatz

2 Recheneinheit

3 elektronischer Speicher

4 elektronischer Werkzeugdatensatz

5 einen Formgebungsprozess definierende Daten 6 Meldung

NUM numerischer Wert

ALPHA Wert in Form einer Bezeichnung

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Überprüfen der Eignung eines Formgebungswerkzeugs für einen definierten Formgebungsprozess, unter Verwendung einer Recheneinheit (2), gekennzeichnet durch zumindest folgende Schritte:

a. Bereitstellen eines elektronischen Datensatzes (1), umfassend eine Vielzahl von unterschiedlichen Merkmalen eines Formgebungswerkzeugs, in einem elektronischen Speicher (3), wobei jedes Merkmal der Vielzahl von unterschiedlichen Merkmalen einen Wertebereich möglicher Werte (NUM, ALPHA) aufweist

b. Auswahl zumindest eines Merkmals des elektronischen Datensatzes (1) als ein Charakterisierungsmerkmal mittels einer Recheneinheit (2), welche mit dem elektronischen Speicher (3) in eine datenübertragende Verbindung bringbar ist

c. Festlegen einer Identität (ID) des Formgebungswerkzeugs mittels wenigstens eines Wertes (NUM, ALPHA) des Wertebereichs des zumindest einen Charakterisierungsmerkmals, wobei ein zu überprüfendes Formgebungswerkzeug genau dann als identisch zu dem Formgebungswerkzeug angesehen wird, wenn in Bezug auf das zumindest eine Charakterisierungsmerkmal der festgelegte wenigstens eine Wert (NUM, ALPHA) vorliegt

d. Bereitstellen oder Erstellen eines elektronischen Werkzeugdatensatzes (4) für das Formgebungswerkzeug mittels einer Recheneinheit (2), wobei der elektronische Werkzeugdatensatz (4) eine Vielzahl von unterschiedlichen Merkmalen umfasst

e. Zuordnen des elektronischen Werkzeugdatensatzes (4) zu dem Formgebungswerkzeug mit der festgelegten Identität (ID) mittels einer Recheneinheit (2)

f. Überprüfen des elektronischen Werkzeugdatensatzes (4) mittels einer Recheneinheit (2) in Bezug auf die Eignung eines Formgebungswerkzeugs mit der festgelegten Identität (ID) im definierten Formgebungsprozess.

2, Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, wobei das Erstellen des elektronischen Werkzeugdatensatzes (4) für das Formgebungswerkzeug unter Verwendung, vorzugsweise in Form, des bereitgestellten elektronischen Datensatzes (1) erfolgt.

3. Verfahren nach einem der beiden vorangehenden Ansprüche, wobei in Abhängigkeit der Überprüfung des elektronischen Werkzeugdatensatzes (4) in Bezug auf die Eignung des Formgebungswerkzeugs mit der festgelegten Identität (ID) im definierten Formgebungsprozess eine Anpassung von zumindest einem Merkmal des elektronischen Werkzeugdatensatzes (4) durchgeführt wird, sodass sich ein angepasster elektronischer Werkzeugdatensatz (4) für das Formgebungswerkzeug mit der festgelegten Identität (ID) ergibt.

4. Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, wobei der Schritt des Überprüfens des elektronischen Werkzeugdatensatzes (4) mittels einer Recheneinheit (2) in Bezug auf die Eignung des Formgebungswerkzeugs mit der festgelegten Identität (ID) im definierten Formgebungsprozess mit dem angepassten elektronischen Werkzeugdatensatz (4) wiederholt wird.

5. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein sich für ein bestimmtes erstes Formgebungswerkzeug in Kombination mit einer ersten Formgebungsmaschine ergebender - ggf. angepasster - elektronischer Werkzeugdatensatz (4) für weitere zweite Formgebungswerkzeuge und/oder zweite Formgebungsmaschinen, welche hinsichtlich der in Schritt c ermittelten Identität übereinstimmen, verwendet wird.

6. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Wertebereiche der Vielzahl von unterschiedlichen Merkmalen des bereitgestellten elektronischen Datensatzes (1) - diskret oder kontinuierlich sind und/oder - alphanumerische Zeichen beinhalten

7. Computerprogrammprodukt, welches bei Ausführung eine Recheneinheit dazu veranlasst, ein Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.

8. Computerprogrammprodukt, welches bei Ausführung eine Recheneinheit (2) dazu veranlasst:

- auf einen in einem elektronischen Speicher (3) abgelegten elektronischen Datensatz (1) zuzugreifen, wobei der elektronische Datensatz (1) eine Vielzahl von unterschiedlichen Merkmalen eines Formgebungswerkzeugs umfasst und jedes Merkmal der Vielzahl von unterschiedlichen Merkmalen einen Wertebereich möglicher Werte (NUM, ALPHA) aufweist

- In Abhängigkeit eines Algorithmus oder in Abhängigkeit einer Eingabe eines Bedieners zumindest ein Merkmal des elektronischen Datensatzes (1) als ein Charakterisierungsmerkmal auszuwählen

- eine Identität (ID) des Formgebungswerkzeugs mittels eines Wertes (NUM, ALPHA) des Wertebereichs des zumindest einen Charakterisierungsmerkmals festzulegen, wobei ein zu überprüfendes Formgebungswerkzeug genau dann als identisch zu dem Formgebungswerkzeug angesehen wird, wenn in Bezug auf das zumindest eine Charakterisierungsmerkmal der festgelegte wenigstens eine Wert (NUM, ALPHA) vorliegt.

9. Computerprogrammprodukt, welches bei Ausführung eine Recheneinheit (2) dazu veranlasst:

- einen elektronischen Werkzeugdatensatz (4) für ein Formgebungswerkzeug zu erstellen, wobei der elektronische Werkzeugdatensatz (4) eine Vielzahl von unterschiedlichen Merkmalen umfasst und

- den elektronischen Werkzeugdatensatz (4) einer mittels nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 oder eines Computerprogrammprodukts nach dem vorangehenden Anspruch festgelegten Identität (ID) des Formgebungswerkzeugs zuzuordnen

oder

- einen bereitgestellten elektronischen Werkzeugdatensatz (4) einer mittels nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 oder eines Computerprogrammprodukts nach dem vorangehenden Anspruch festgelegten Identität (ID) des Formgebungswerkzeugs zuzuordnen

10. Computerprogrammprodukt, welches bei Ausführung eine Recheneinheit (2) dazu veranlasst, einen nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 oder mit einem Computerprogrammprodukt nach dem vorangehenden Anspruch erstellten oder bereitgestellten elektronischen Werkzeugdatensatz (4) in Bezug auf die Eignung eines Formgebungswerkzeugs mit der festgelegten Identität (ID) im definierten Formgebungsprozess zu überprüfen.

11. Formgebungsmaschine, deren Maschinensteuerung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6 konfiguriert ist.

12. Formgebungsmaschine nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Maschinensteuerung Zugriff zu einem der Computerprogrammprodukte nach einem der Ansprüche 7 bis 10 hat, vorzugsweise, indem ein Computerprogrammprodukt nach einem der Ansprüche 7 bis 10 in einem lokalen elektronischen Speicher der Maschinensteuerung abgelegt ist oder eine datenübertragende Verbindung über ein Netzwerk zu einem entfernten elektronischen Speicher herstellbar ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen