AT6861U1

AT6861U1 - Verfahren zur prüfung von fehlern einer antriebseinheit einer spritzgiessmaschine

Info

Publication number: AT6861U1
Application number: AT0024803U
Authority: AT
Inventors: Engelbert Kastner
Original assignee: Engel Austria Gmbh
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2004-05-25

Abstract

Verfahren zur Prüfung von Fehlern einer Antriebseinheit einer Spritzgießmaschine, wobei die Antriebseinheit ein hydraulisch betätigtes Bewegungsglied, beispielsweise einen Kolben, dessen Position durch einen Wegmesser überwacht ist, und eine Pumpe umfasst, welche dem Bewegungsglied Hydraulikflüssigkeit über mindestens ein Ventil zuführt, vor und nach welchem Drucksensoren angeordnet sind, und wobei insbesondere bei Abweichungen der Position des Bewegungsgliedes vom angesteuerten Wert die die Bewegung des Bewegungsgliedes beeinflussenden Elemente der Antriebseinheit einzeln angesteuert werden, um ihre Funktionstüchtigkeit zu überprüfen, und dass das als fehlerhaft identifizierte Element an die Steuerung der Spritzgießmaschine gemeldet und/oder an einer Anzeige sichtbar gemacht wird.

Description

Ein Hydrauliksystem einer Spritzgiessmaschine besteht im Prinzip aus einer Pumpenanlage,
Schaltelementen (Schieber, Cartridges, Proportional- oder Servoventile etc. ) sowie Elemen- ten, die der Umsetzung in eine Bewegung (axial oder rotativ) dienen, wie z.B. Zylinder oder
Hydromotoren.

Kommt es bei einem der Bewegungsglieder zu einer Abweichung zwischen dem ange- steuerten und dem tatsächlich erreichten Wert, so stellt sich die Frage, wo in der hydrauli- schen Kette, welche von der Pumpe zum Bewegungsglied führt, das für den Fehler verant- wortliche Element liegt. Um diese Frage beantworten zu können, ist in Patent Abstracts of
Japan 05-157662 (Sumitomo) vorgeschlagen worden, die üblicherweise an einer Maschine auftretenden Fehler künstlich zu erzeugen und das dem jeweiligen Fehler entsprechende
Klangbild zu speichern. Ganz abgesehen davon, dass nicht alle Fehler voraussagbar sind, ist die Feststellung der Übereinstimmung eines ungewöhnlichen Maschinengeräusches mit einem archivierten Klangbild schwierig.

Die Erfindung geht hingegen von der Überlegung aus, dass eine systematische Fehlersuche einem phänomenologischen Verfahren grundsätzlich vorzuziehen ist. Die Möglichkeit der
Durchführung eines solchen systematischen Verfahrens ist natürlich an bestimmte Voraus- setzungen gebunden. In diesem Sinne geht die Erfindung von einem Verfahren zur Prüfung von Fehlern einer Antriebseinheit einer Spritzgiessmaschine aus, wobei die Antriebseinheit ein hydraulisch betätigtes Bewegungsglied, beispielsweise einen Kolben, dessen Position durch einen Wegmesser überwacht ist, und eine Pumpe umfasst, welche dem Bewegungsglied Hydraulikflüssigkeit über mindestens ein Ventil zuführt, vor und nach welchem Drucksensoren angeordnet sind.

Unter den definierten Voraussetzungen ist es möglich, das erfindungsgemäss vorgesehene automatische Fehlersuchprogramm durchzuführen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass insbesondere bei Abweichungen der Position des Bewegungsgliedes vom angesteuerten Wert die die Bewegung des Bewegungsgliedes beeinflussenden Elemente der Antriebseinheit einzeln angesteuert werden, um ihre funktionstüchtigkeit zu überprüfen, und dass das als fehlerhaft identifizierte Element an die Steuerung der Spritzgiessmaschine gemeldet und/oder an einer Anzeige sichtbar gemacht wird.

Es wird also nacheinander die in die hydraulische Schaltung eingebundenen aktiven Schaltelemente mittels elektrischer Ansteuerung mit Vorgaben beaufschlagt und anschliessend die sich einstellenden Druckverhältnisse oder Bewegungen durch Sensoren erfasst. Aus den

Druckverhältnissen und den gemessenen Bewegungen kann auf die Funktionstüchtigkeit der einzelnen Schaltelemente rückgeschlossen werden.

Die anzuwendende Diagnose- bzw. Analysestrategie variiert natürlich mit Anzahl und Anord- nung der aktiven Schaltelemente bzw. der zur Verfügung stehenden Sensoren. Grundsätz- lich wird es jedoch sinnvoll sein, dass die Ventile bzw. Richtungswechselschieber nach
Schliessen des in Fliessrichtung der Hydraulikflüssigkeit nachgeordneten Elementes im Öff- nungszustand durch Feststellung der von den zugeordneten Drucksensoren gelieferten
Werte überprüft werden. Diese Strategie könnte noch daran scheitern, dass das in Fliess- richtung der Hydraulikflüssigkeit nachgeordnete Element zwar geschlossen sein sollte, dies aber in Wirklichkeit nicht ist. Vorzugsweise wird daher vorgesehen, dass vorweg das Vor- liegen des ungestörten Schliesszustandes des nachgeordneten Elementes überprüft wird.

Das Prinzip der Erfindung wird anschliessend anhand der Zeichnung näher erläutert, in welcher die Antriebseinheit einer Spritzgiessmaschine schematisch dargestellt ist.

Das Bewegungsglied der dargestellten Einrichtung ist ein Kolben 5, welcher im Zylinder 4 verschiebbar ist, wobei ein Wegmesser Si die Verschiebung registriert und an eine Steuer- einrichtung meldet. Der Druck der zugeführten Hydraulikflüssigkeit wird von einer Pumpe 1 erzeugt und vom Proportionalventil 8 begrenzt, welches bei Überschreiten des eingestellten
Wertes einen Teil der von der Pumpe kommenden Flüssigkeit zum Tank 2 umleitet. Am Ausgang der Pumpe bzw. am Eingang des Proportionalventils 8 befindet sich ein Sensor P für den Druck. Die Hydraulikflüssigkeit gelangt über ein steuerbares Mengenproportionalventil 7 zum Schieber 6, dessen Stellung die Bewegungsrichtung des Kolbens 5 bestimmt.

Beidseits des Schiebers 6 sind Drucksensoren P2, P3 angeordnet, welche die Druckwerte P2 bzw. p3 liefern.

Kommt es beim Betrieb der Einrichtung zu einer Funktionsstörung, letztlich also dazu, dass der Schieber 6 nicht den angesteuerten Wert erreicht, kann es sehr kostspielig sein, den aufgetretenen Schaden durch Stillegung der Maschine und Untersuchung der ausgebauten einzelnen Elemente der Antriebseinrichtung festzustellen. Dies gilt sowohl dann, wenn das Bewegungsglied für den Aufbau der Schliesskraft zuständig ist, wie für die verschiedenen Bewegungsvorgänge auf der Spritzseite bzw. im Rahmen der Hilfsfunktionen der Maschine (Auswerfer, Kemziehen). Hier setzt nun die Erfindung ein:

Im vorliegenden Fall wäre es relativ einfach, aus der Messung eines regulären Druckes p2 auf eine Störung im Bereich der Einheit aus Zylinder 4 und Kolben 5 zu schliessen, wenn sich der Kolben nicht regulär bewegt.

Eingangsseitig würde ein Verschwinden des Druckes P1 den Fehler im Bereich der Pumpe lokalisieren.

Um Fehler innerhalb der hydraulischen Kette zu lokalisieren, empfiehlt es sich, zunächst zu überprüfen, ob die angesteuerte Schliessstellung von den einzelnen Schaltelementen tat- sächlich erreicht wird. Wird also der Schieber 6 nicht angesteuert, sodass er sich in der gezeichneten Stellung befinden sollte, so müsste sich beim Ansteuern der Pumpe 1 und der
Ventile 7 und 8 mit definierten Vorgabewerten am Sensor P, und P3 ein bestimmter Druck einstellen. Am Sensor P2 darf hingegen kein Druck feststellbar sein und der Wegsensor S1 darf keine Bewegung melden. Eine Leckage am Schieber 6 würde hingegen durch den
Drucksensor P2 und den Wegsensor S1 gemeldet werden.

In gleicher Weise wird das Ventil 7 geschlossen und am Druckventil 8 ein Druck von bei- spielsweise 50 bar eingestellt. Als Folge dieser Einstellung darf am Drucksensor P3 kein
Druck messbar sein. Wird dennoch ein Druck gemessen, liegt eine Fehlfunktion des Ventils
7 hinsichtlich des Schliessvorganges vor.

Der Drucksensor P2 erlaubt nicht nur, wie erwähnt, eine Aussage über die Funktionsfähigkeit der Hydraulikeinheit 4, 5, sondem auch darüber, ob bei geöffnetem Schieber 6 ein regulärer
Durchfluss durch diesen erfolgt. Dies zeigt sich dadurch, ob überhaupt ein Druck P2 vorhanden ist und ob dieser nur unwesentlich unter P3 liegt. Wird schliesslich das Ventil 7 auf einen definierten Wert geöffnet, bleibt der Schieber 6 geschlossen. Nun muss sich am Drucksensor P3 ein Druck einstellen, der innerhalb einer zu definierenden Toleranzgrenze jenem Druck entspricht, der auf das Druckventil 8 vorgegeben wurde und am Drucksensor P, feststellbar ist. Sollte dieser Druck auf Sensor P3 nicht gemessen werden, so kann auf eine Fehlfunktion von Ventil 7 geschlossen werden.

Dabei muss man allerdings sicher sein, dass eine allfällige Abweichung des Druckes P3 nicht für eine mangelhafte Schliessfunktion des Schiebers 6 verantwortlich ist. Diese wird man daher zweckmässigerweise vorweg überprüfen. Das Ergebnis aus dem Diagnoseverfahren über defekte Hydraulikelemente wird vom ausführenden Steuerungssystem mit an der elektronischen Maschinensteuerung hinterlegten Zusatzinformationen verknüpft und über ein geeignetes Visualisierungssystem in Form kontextsensitiver Hilfe dem Bediener bzw. Service-Techniker zur Anzeige gebracht. So könnte z. B. zur Information über den Defekt am Schieber 6 Zusatzinformationen über

Montageort, Montagehinweise, Bestellinformationen, Reparaturanweisungen etc. hinterlegt sein.

Claims

Ansprüche : 1. Verfahren zur Prüfung von Fehlern einer Antriebseinheit einer Spritzgiessmaschine, wobei die Antriebseinheit ein hydraulisch betätigtes Bewegungsglied, beispielsweise einen Kolben, dessen Position durch einen Wegmesser überwacht ist, und eine Pumpe umfasst, welche dem Bewegungsglied Hydraulikflüssigkeit über mindestens ein Ventil zuführt, vor und nach welchem Drucksensoren angeordnet sind. dadurch gekennzeich- net, dass insbesondere bei Abweichungen der Position des Bewegungsgliedes vom angesteuerten Wert die die Bewegung des Bewegungsgliedes beeinflussenden Elemente der Antriebseinheit einzeln angesteuert werden, um ihre Funktionstüchtigkeit zu überprüfen, und dass das als fehlerhaft identifizierte Element an die Steuerung der Spritzgiessmaschine gemeldet und/oder an einer Anzeige sichtbar gemacht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Zusatzinformationen über das als fehlerhaft identifizierte Element bei dessen Identifizierung angezeigt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Ventile bzw.

Richtungswechselschieber nach Schliessen des in Fliessrichtung der Hydraulikflüssigkeit nachgeordneten Elementes im Öffnungszustand durch Feststellung der von den zuge- ordneten Drucksensoren gelieferten Werte überprüft werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass vorweg das Vorliegen des ungestörten Schliesszustandes des nachgeordneten Elementes überprüft wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfung der Ventile bzw. Schieber der Reihe nach in Richtung vom Bewegungsglied zur Pumpe erfolgt.