CN101185041A - 用于自动监测注塑机的重复的运行过程的方法和装置 - Google Patents

用于自动监测注塑机的重复的运行过程的方法和装置 Download PDF

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Abstract

新发明建议了用来监测在注塑机上和/或注塑机的操纵运送装置上的重复过程并识别出涉及过程的偏差或故障的装置以及方法。在正常生产运行中设定了至少一个部分工序的重复过程并在短的扫描间隔(2)里自动地检测一个受到工序影响的可测量的涉及过程监测的参数(1)。将扫描值与极限值(6)比较，后者由许多早先同样过程的扫描值通过一种算法而形成的。灵敏度涉及到报警－或中断判定自动地适应于过程－离散。新的解决办法允许进行监测，具有尽可能高的灵敏度，但没有误动作，例如监测重复的移动运动，但也用于没有活动部件的过程，如电力变频器中的中间电路电压，或者在调节的过程中用于监测一个没有调节过的参数。

Description

用于自动监测注塑机的重复的运行过程的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于监测在注塑机和/或注塑机的操纵运送装置上的重复的运行过程并且识别出涉及运行过程的偏差或干扰的方法；还涉及一种用于监测在注塑和/或注塑机的操纵运送装置上的重复的运行过程并识别出涉及运行过程的偏差或干扰的装置。
背景技术
注塑机的第一个特征性的特点在于：这些运行过程都用许多一部分为独立无关地和一部分为协调一致工作的具有部件活动部件的组件参与。在注塑机的中心是注模。模型合型连接是一个自身的组件，用此组件使活动的半模为作好注塑准备置于闭合位置上，并在注塑部件被压注并足够冷却之后，又置于打开位置上。在机器的对面设有压注机组。压注蜗杆可以被通向固定的半模并在结束压注过程之后又撤掉。必须假定：对于工作位置来说要加上一个相当大的力：
-若是合型的话必须使力的大小保证这模型中所需的熔体压力，例如1000-2000巴不可能打开这半模，以致于在半模之间液体的熔体不会流出。
-若是机组加压那么也同样地，加压力的大小应保证在压注喷嘴和对应的模型入口孔之间不会产生间隙而且不会有液体的熔体流出。
在这二种情况下采用相同的技术，就是选择压紧力或闭合力足够地大，但并非不必要地那么大。因此力求一种最佳的压紧力在最高变化过程和最低变化过程之内。与最佳力无关必须确保：在自动运行时不产生对机器的损伤。闭合机构不允许“盲目”地施加合型力，如果例如整个注塑部件或者前面压注循环的残留塑料还附着在半模上的话。若是喷射嘴的话在模型和喷嘴之间不得有固化了的塑料熔体。在这二种情况下合型或喷嘴的进料运动的“盲目的”自动的运动过程可能会引起一种错误的状况或者甚至对所参与构件造成损伤。至少在合型情况下目前的先决条件是有合型的保险。在运动过程中有什么偏差时，例如合型力的不规则地增高，合型的保险就应该立即引入模型运动的紧急停止。
DE 43 45 034表示了一种这样的合型保险装置。作为解决方案建议如下：
a)在二个半模就要接触之前的范围里使闭合运动减慢至20％或10％，
b)测量并存储这在第一个闭合过程中所有反作用于半模的运动直至接触的力的有效的力的需求，特别是摩擦力，因此
c)对各自下一个模型保护状态根据一个对此所设定的公差带进行控制或监测，并在力过大时立即停止。
同样基于一种理想力。一种偏差，一般是合型力的增高，被认为是故障并相应地紧急停止。
在EP 025 987里建议了，对于例如模具架提升运动时的压力或力的变化进行监测和优化，按照意义来说这种运动用于前面所述的闭合运动，特别是关系到所走过的行程或者对应的速度值。
二种解决方案的缺点在于：移动运动的控制和移动保险都是相同地，也就是说基于相同的装置来实现。移动保险取决于移动运动的控制装置及其传感器设施的良好功能。
EP 0 096 183也公开了一种用于在闭合期间注塑时保护模型的方法。运动的半模以设定的速度运动移向固定的模型并将液体闭合压力限制到一个值，该值位于高于一个正常值一个预定的可以设定的数值。为此建议：至少在一个前面的闭合过程的闭合运动的闭合阶段里通过连续地测量液压随时间的变化确定了正常值并监测闭合过程中的压力变化。若在压力曲线中的液压位于所测得的正常值之上达设定的数值，则总是使闭合过程中断。作为特殊的设计方案还建议：将紧靠前面闭合过程中的压力曲线分别选作为正常值。EP 0 096 183建议了一种恒定的公差带，这只是在一种情况下，就是在成型模具的闭合运动的闭合阶段有意义。其前面的阶段按此方式就可能并不保证了。
另外一个，在过去常常应用的解决方案就是为模型的保护选择一个固定值。这样一些解决方案的优点在于一方面是简单，另一方面在于：不需要计算/存储机构。但是很大的缺点在于：移动保险太不灵敏并且只能应用于真正的模型保护。在现有技术的所有解决方案中故障的提前识别几乎是不可能的。
第二个特征在于循环的过程或各个过程的变化。至少从外面看所有的运动、过程和经过从循环至循环进行重复，表面上没有什么变化。质量要求和自动化程度越高，人们了解到在各个参数的变化过程中的变动就越多。人们试图在现有技术中通过越来越多的完善的调节应对一部分的变动或将变动减少到可接受的量。这里还有组问题，第一种情况下具有活动部件，在没有活动部件的第二种情况下：
·在一个经过调节的过程中，例如在注塑时，分别调节一个参数，例如压注轴运动的速度。由此得出在熔体上的压注压力。压注压力针对遵守设定的带宽进行监测。
·第二个问题组存在于没有活动部件的运行过程中。此处的实例是电力变频器中的中间电路电压。这里也对带宽进行监测。
有趣的是以下事实：在所有列出的特征中都对临界参数值进行监测。这可以是一个最大值或最小值。通过相应的传感器或者由所涉及部件得出的实际值在超过或低于时立即向机器控制装置给出相应的报警信号，根据这些信号例如就可以立即实施断开或停止。但事实在于：至少在有重大偏差时，此时必须立即进行断开或停止，这种停止往往进行得太晚了。如果设定的界限太窄了，那么这在另一方面可能导致许多不必要的断开。现有技术中的解决方案并不允许提前识别出所出现的过程的不连续性、偏差或故障。
本发明的任务是寻找一种方法以及一种可以通用的装置并且以尽可能高的灵敏度允许对注塑机中尤其是移动运动的重复的运行过程进行自动的监测和保护，也就是说紧急停止的高度安全性然而并不引起例如移动移动运动的不需要的停止，并且使故障尽可能早地识别出来。
发明内容
按照本发明的方法的特征在于，在正常的生产运行时设定了至少一个部分工序的重复的运行过程并按短的扫描间隔自动地检测受此部分工序影响的可以测量的涉及到过程监测的参数并将之与极限值比较，后者由许多早先同样过程的扫描值通过一种算法而形成。
按照本发明的装置的特征在于，在正常的生产运行时可以预先设定重复的运行过程或变化过程，而且装置具有存储/计算机构，尤其是传感器机构，通过这些机构可以以短的扫描间隔自动地检测在一个部分工序内受到影响的可以测量的涉及到过程监测的参数，并使之与极限值对比，极限值由许多早先同样过程的所求出的扫描值通过一种算法而形成。
很有趣的是：新发明可以实现三种新的解决途径。
1)可以实现一种用较高标准工作的移动移动行程保险。
2)可以在各个经调节的过程中，如在压注时按照本发明对于各自未调节过的参数进行监测。
3)但也可以在没有部件活动部件的构件中按照本发明监测例如电力变频器电压。
正如以下还要说明的那样，新发明不仅监测一种干扰的瞬间，而且根据早先相同的运行过程来工作并识别所出现的干扰。记录下过去的并在每一个瞬间以一种预见的形式评价一种可能发展起来的干扰，其中使涉及到报警判定或中断判定的灵敏度自动地适应于过程离散，用于一种最高可能的灵敏度的监测，但没有误动作。
由发明人得知：按照第一种解决途径对于移动运动监测的基本要求在现有技术中重视得太少。基本要求在于注塑机的特有的特点，其中几乎所有的运动都由压注工序的运行过程来确定。对于注塑机的运动轴来说人们并不知道传统的，将差不多无力的通道分配给工作位置并且随后更大量地使用工作工具，例如象在铣床或钻床时那样。通道本身可能就带来更大的问题。这样的问题发生在机器内部，部分甚至完全封闭在工具中。
自动监测的目的因此必须是：
·在向前和向后运动时下，监测单个的或所有的运行过程阶段；
·监测和移动保险，无误动作；
·对于正常的生产运行来说不应该使用纯经验的极限值输入，而应该在一种自动运行时可以实现自动优化，以便考虑到所有可能的正常运行状态，
·应该提出的先决条件是使最大灵敏度自动适应于从压铸到压铸的工序变化。
新发明因此规定：借助于在扫描间隔中所检测到的当前瞬间的压力/力的实际值至少在移动运动的部分部段中监测注塑机和/或注塑机的操纵装置的活动部件的重复的移动运动。这包含了对移动保险的一种连续的优化。特别重要的是在部分部段上的分配，以便使移动保险在整个移动行程上能够适应于每种情况。
本发明允许有许多特别有利的设计方案。对此可参考权利要求4至17以及19至25。特别优选用算法来求出间隙极限值或组极限值并作为随后循环的基础。这具有重大优点：不是如在技术背景中那样在整个移动运动上设定一个安全带，而是根据不同情况提出一个目前最优的极限值，无论对于正常的，常常是差不多无力的移动运动的起动，或者是在运动结束时，例如象在合型时或在压紧压注喷嘴时大的力的增加。
更为有利地统计求出组极限值并自学习地将其作为设定用于构成一种运行参考曲线，其中至少通过多个循环来求出。这意味着：对每种情况的极限值在移动行程上都被适应，这保证了最大的安全性，例如涉及到可能的事故，无论涉及到人员或者机器零部件。
新解决方案的中心思想在于对一组扫描值进行评价。这就允许测量出以几个毫秒或秒的一些部分的扫描间隔里的压力/力-值，对其进行分析并根据情况作出反应。因此无论是在最高变化过程(峰值)还是在最低变化过程中的波动都可以在一组组极限值之内最佳地加以考虑，其中每组包括有许多，例如10个或更多的扫描间隔。另一个很重要点在于：对于监测移动运动的各个扫描值在一个组极限值的函数中进行评价。因此并不用同一个位置上的各个早先的扫描值而是用以前的极限值的整个组的函数来对一个扫描值进行评价。此外还可以根据情况设定每个组的扫描值的数量和沿着移动运动的组的位置。
另外一种有利的设计方案思想在于：在最高变化过程(峰值)中在一组一前一后地紧接着的扫描值之内检测出波动并在a)随后循环的扫描值增高时就直接地，而b)在扫描值降低时则延迟地对循环至循环的组极限值的变化加以考虑。
在最高变化过程中扫描值的增高可能预示一种危险情况。也就是说必须立即有所反应。而降低则几乎并不意味着危险，因而延迟是正确的。
在最低变化过程中情况就反过来了。最低变化过程中的波动在一组一前一后紧随着的扫描值之内进行检测，并在a)随后循环的扫描值增高时延迟地，而在b)扫描值降低时直接对循环至循环的组极限值的变化加以考虑。
如果低于一个函数所要求最低变化过程的话，那么一般就不再保证动作功能。根据移动行程的变化可能有利的是，对于一个或多个组求出比较极限值。用于监测扫描值的各个极限值用一种计算函数由组极限值产生出来。
特别优选地由多个或者许多一前一后相随的扫描值计算出一个组极限值并由所有计算出的组极限值形成一条参考曲线。此时根据情况设定在一个部分工序之内在运行中的每个组的扫描值数量和组的位置或时刻。但也可以只是在移动运动的局部范围里求出比较极限值。参考曲线有大的优点：依靠于所有局部情况对部分或整个移动行程进行监测，而并不总是要求不必要的计算能力。同时对于移动运动的监测来说继续在一个参考曲线的函数里对组扫描值进行评价。
按照另外一种很有利的设计方案的思想在机器投入运行时首次移动运动时设定一个具有起动安全性的起动参考曲线，其中起动参考曲线对于随后循环来说逐级自适应地被降低到一个运行比较曲线。在首次投入运行时重要的是：并不通过安全措施由于每种小的干扰而立即断开。先决条件是：聚精会神的调整人员这里同样也是监测系统的一部分。对于一个或多个扫描组来说根据比较极限值设定一个用于对继续运动作出报警判定或中断判定的公差。根据统计或者在一定情况下根据经验来决定断开，其中公差优先这样来设定，从而在二倍地或多倍地超过起动比较极值时将一个中断运动的信号输出给机器控制装置。新的解决方案可以使涉及到报警判定或中断判定的灵敏度自动地适应于过程离散，其目标是以尽可能高的灵敏度进行监测，但无误动作。
按照另外一种有利的方案途径建议：采用设定用于扫描值的固定极限值来设定一种绝对的移动行程保险装置，其中用固定的极限值也设定了一个上极限，它用于可以适应地设定的比较值的最高变化过程。顾客按此方式可以自由地持续用绝对的移动行程保险装置实施现有技术中相应的解决方案。其优点在于：他一方面有一个可靠的合作者，另一方面具有机械的安全性，以防止机器部件的损伤。另外还有如下可能：应用者例如在投入运行时只用绝对的移动行程保险装置来工作，而且只是在以后接通自动的移动行程保险装置，在此保险装置中通过至少一部分或者通过整个移动运动无调整设定地保险了运动。
由本发明者得知：移动保险必须独立于或与移动运动的调节-和控制设定公开地进行组织。当前瞬时的压力-/力-实际值必须连续进行检测。所谓压力/力-实际值就是那些值，它们作为对运动的反作用，而出现，例如局部的支架加载、柱塞加载或轴承加载的形式。也可以是一种液压或者马达转矩。很重要的是：一方面可以检测由加速度和/或速度得出的动态力和摩擦力，这是一个方面，另一方面可以检测真正的故障，例如润滑膜的撕断或整个或部分压注部件有故障地卡住。必须设定所有反作用于所希望的运动的力和相应地设定克服移动运动的反作用力的事实上的实际值。故障也可能就是润滑膜形成得差。若是指相对小的所要运动的质量如起模机构，然而以可观的力用于相应的功能，那么连续地记录电动机电流就可能够了。若是指大的所要运动的质量的话，那就必须检测由于运动的事实上的反作用力，无论在固定的还是运动的构件上。
新发明的核心思想在于：移动保险同样在“背景”中已经在第一个压注循环时就完全有效的，而操纵者不必再作什么调整设定。在实践中由调整人员装入例如一种新模具。此时他可以例如通过用户服务不仅检查和调整运动过程，而且还有半模的相互匹配。这一般用手动操作来进行。监测方面的自动装置在什么范围里工作，这没有什么作用。重要的是：即使在手动操作时或者例如半自动地也作了扫描值的检测。在任何情况下都进行阻力的扫描，因此移动行程上的值对于第一个压注循环来说已经存入。移动保险优选是机器检测装置的一部分并且只有通过相应培训过的人员，例如在维护工作时，断开。对于规则的工作过程来说移动保险总是在调整阶段就已经有效了，并且例如连续地检测相关的反作用压力和/或力。
按照一种特别有利的设计方案，将活动部件的行程分配成许多小的单一状况并与单个状况的次序有关地来确保移动运动。因此移动保险可以按照规模根据情况来工作并允许通过至少一个部分或整个移动运动无调整地保证运动。这具有以下重大优点：每个移动情况都可以进行检测和监测：
-起动
-不变的运动
-加速/减速
-所参与质量的大惯性力的参与作用。
另一个特别有趣的构思在于：对压力/力值在毫秒或毫秒的一部分范围里进行测量和分析。测量和分析以一个或多个高性能计算机为条件，因为一个决定优选在例如多个毫秒之内作出。
新的解决方案建议：在部件或活动部件第一次投入运行时就对压力-/力值进行测量和分析，其中移动保险设计成能适应的或能学习的，因此可以根据早先类似的情况对这些情况预先设定，或者在首次测试运行时通过调整人员本身来识别和阻止发生故障。此处的优点特别是根据不同情况的移动保险。例如可以对第一个很短的起动尖峰进行专门的处理并在超过一个预先设定的固定安全系数时阻止不必要的停止。这同样也适用在大质量的强加速和减速时，在这具体的设计方案中建议：在每个移动运动期间测量并分析压力-/力-测量值，其中每个部段或单一情况计算一个参考点并由参考点的次序，尤其是通过线性内插，形成一条参考曲线。参考曲线考虑了所有特殊的情况。一个强制的次序是：对于紧急停止来说，至少对于最重要的情况来说很不同地选择安全进程。重要的也在于：并不是每个短期的力或压力脉冲就能引起停止，而是至少例如二个或三个冲击超过设定的界限才可能引起运动的停止。对压力/力-测量值在每个移动运动期间都连续地进行分析，并按照一个算法求出一种可能的故障情况，其中算法本身确定了一种故障情况。算法可以是一种简单的安全比例系数或者一个数学公式。重复的移动运动借助于机器控制装置，与移动保险无关地进行预先设定。移动保险得出故障情况，并在机器控制装置出现一种故障情况时给出相应的信号用于引入或准备好必要的措施。对移动保险的压力-和/或力的监测更为有利地与压力-和/或力传感器独立无关地进行，它利用了用于移动运动的机器控制装置。这至少适用于合型以及机组运动。
特别优选地将移动保险用于模型合型连接的活动部件。因为特别是这里注塑机的最大质量和力都参与了，因此求出一个反作用力或反作用的压力，无论是在直接加载的，停止的或者运动的合型连接的部件上。这可以是在闭锁机构的固定的模型夹板或者驱动板的范围里。新的解决方案然而作为移动保险适用于所有运动的部件，例如象用于机组移动、塑化-或挤压蜗杆的轴向或旋转运动和/或运动的部件、起模器和/或拉芯器和/或用于从敞开的模型里取出压注件的装置和/或压注容器的部件。
注塑机控制系统更为有利地具有存储机构，用于存储对于一个专门的压注合同所求出的最佳灵敏度和对随后新的压注合同的设定值，从而在第一个压注循环开始时就设置好了移动保险，因此不必对移动保险作预调整就可以用全部的移动保险来实施压注合同，因此在每个随后的合同任务中可以用同一种压注模具以之前求出的最佳灵敏度来起动。学习的移动保险是基础软件的一部分并且可以被具有各种不同的测量-和调节参数的不同的轴利用。对于压注时的压注压力监测而不是现在的双级监测这也可以应用学习的移动保险。其它的应用实例可以是在增压之后对压注轴的速度的监测和在一个循环或者循环的一个阶段期间对中间电路电压的监测。
按照第二种解决方案对一种运行过程或变化过程的一个各自未调节过的参数，尤其是速度、压力、力、行程或转矩进行监测。大的优点在于：过去的经验完全在监测方案中加以考虑并因此确保了最好可能的保险的要求，具有最小可能的误断开率。
按照第三种解决方案对一个没有部件活动部件的部件的循环变化过程进行监测。根据部件的不同可以指监测例如变频器的电流(A)或电压(V)。
发明的简述
以下根据若干实施例更详细地对本发明进行说明。附图所示为：
图1：扫描值的变化过程以及借助于一种算法根据以前的扫描值由于形成的极限值的实例简图；
图2：由组极限值得出的一条参考曲线的生成；
图3：按照新的发明作为参考曲线生成的第一步的组极限值生成；
图4：按照新发明的参照曲线作为理论曲线的生成；
图5：一个基于内插而产生的参考曲线；
图6：涉及到一个前面所求出的参考曲线Rn...Rm的具体的所测的实际值；
图7：在时间段10ms上对灵敏度的优化；
图8：逐个循环地逐步对参考曲线改进；
图9：在具有最佳适应的参考曲线的闭合模具的整个运动上测量值变化过程的一个实例；
图10：应用新的解决方案于压注监测的一个实例；
图11：用于增压的实例；
图12：一个压注机组；
图13和14：对变频器电压进行监测的实例；
图15：一个注塑机的简化图；
图16：按照EP 0 025 987的现有技术的一种解决方案；
图17：按照EP 0 096 183的现有技术的一种方案。
发明的具体实施
图1和2很简略地表示出了扫描值1的变化过程，它们在扫描间隔2里被记录下来。扫描间隔2可以如实例所示达一个毫秒。然而可以使扫描间隔2达到小于或大于1毫秒的一个较大的时间间隔。很有趣的点是将多个扫描间隔2汇集成扫描组3。理论上来说对于每个扫描值1可以求出一个极限值4，这基于一种相应的算法。新的解决方案然而采取另一种途径，就是构成扫描组3，如由图2可见到的那样。新发明建议：按扫描组3求出组极限值5。只是由这些且极限值5求出比较极限值6并由比较极限值6求出参考曲线7。如由图2可见，扫描组3不必强制地具有同样许多的扫描间隔。例如在起动阶段或者检测较少的扫描值或者以更短的时间间隔检测许多扫描值。在均匀的移动运动时按照意义扫描间隔的数量可以大得多。在移动运动结束时情况可以仍保持象在起动时那样。在实例中将运行参考曲线7设定得比由理论参考曲线得出的更高的一个最小值，例如Sn＞0.5kN。为此设定了一个起动参考曲线8，它比运行参考曲线7高一个安全值“S”，对应于图8，有一个起动修正值9。
图3表示了组极限值的生成，作为参考曲线生成的第一步。每个扫描组分别选择最高的扫描值用于生成组极限值。
图表示了参考曲线生成的第二步。若名义值参数改变了(位置，速度)，那么必须重新构建参考曲线。在第一个循环里精细的模具保险并不起作用，因为首先必须搜集信息。因为在首次投入运行时按照本发明还没有参考曲线，因此就用一种绝对的移动行程保险装置来工作，例如对应于技术背景中的解决方案。因为在首次循环中总是出现不规则性和试车效果，应该在多个循环上来搜集有关参考曲线的信息，以便能够作出统计上有代表性的说明。为了在还没有收集到足够信息(循环数量)的阶段中阻止模具保险装置的误动作，将一个起动安全值“S”加到参考曲线上，这确保了：波动并不引起模具保险装置的误动作。
图5表示了参考曲线中中间值的内插。
图6表示了参考曲线与所测量的压力-/力/实际值的对比。超出参考曲线按次序计数。每种低于参考曲线都使计数器倒退。若计数器例如按次序达到了三次超出，那么准则“超出”就被视作为实行了，因此立即将一个相应的信号输出至机器控制系统。
图7表示了对于移动保险灵敏度进行优化的建议。由于试车效果可以使移动阻力更小和更规则。为了使参考曲线也能够学习试车效果，可以应用在图7中所示的算法。对于每个时间段都检查，看是否一直满足以下条件：
参考曲线R-1ST信号学习修正值L＜0。
如果在整个时间段里都满足此条件，那么将属于此时间段的计数器提高+1。若计数器达到学习持续量T(循环数)，那就在这个时间段里使参考曲线修正1/2的学习修正值(减)。
若在此循环中没有满足条件，即使计数器退回到0。模具保险装置的合理值为：
学习持续期T＝100循环
学习修正值＝0.1kN。
图8表示了参考曲线的构成。在模具闭合开始起动时有较大的离散，因为模具闭合运动的起动位置可以离散至0.2mm。尤其是在人工操纵之后起动位置就是不可重现的了。此外移动阻力在较长的停车时间之后就更大，这是因为首先又必须建立起润滑油膜。在停车时间大于服务时间T1之后就不再只是应用经过学习的参考曲线，这些曲线在这些情况下可能太准确，而是如同在建立参考曲线时那样进行，除非在值1处起动。为了在起动时这不能通过统计学习到的(由于手动操作)位置不安全性并不引起模具保险装置的误动作，一般放弃了：在首次的
Figure A20068001454800151
Figure A20068001454800152
(T起动延迟)期间在模具合型时实现模具的保险。T起动延迟＝50ms。
自适应的移动保险：如果使机器首次用一种新的模具工作的话，对于控制系统来说很少了解的是在模具运动期间所期待的力测量信号。这种力测量信号是复合的并且在没有附加信息情况下只能按基本概念进行分析处理。在这种情况下只用一个简单的极限值。在首次运动时只是一个简单的极限值“基础的移动保险”起作用。
首次运动意味着：首次运动在可能影响到力测量信号的参数发生变化之后：
·模具的运动参数和模具的位置参数，
·可能有的机组加压，起模装置、搬运(间接的影响)
按照现有技术的真正的模具保险装置只是在最后1/3的模具抬起量上为有效的，以便可以实现足够高的灵敏度。可以考虑在需要时为调整运动设定一个本身的极限值，这是因为由于小的速度而可以提高灵敏度。这种基础移动保险在所有运行状态下在模具闭合时起作用。如果使机器首次在参数改变之后运行，从而使模具在整个抬起量上的运动在自动控制模式时(非点动)以生产速度进行，那就对力变化过程进行分析并由此计算出极限曲线。这曲线包含有关于在给定情况下闭合运动的力的变化的信息。这些运动循环任意地重复，基本上相同，但区分的方法是：每条曲线包含有统计偏差，这种偏差可能导致监测的误动作。
可以实现生成参考曲线并对故障状态进行分析处理的算法的一个主要任务是：一方面考虑这种离散，并实现高的灵敏度，但另一方面是排除误动作。另外还有试车效应、取决于温度的力和一些取决于润滑膜构造的影响因素。至今操作者对此必须按经验键控达到极限，其方法是：他越来越多地提高灵敏度，直至他发现了误动作。然后使灵敏度略微减小并且希望：不再有误动作，这对于一个运行点来说一般也是起作用。这种考察适合于所有的运动。
使用者看法：
使用者不必调整设定什么。有一个配置平面，那里可以使算法参数化，以便能够控制住特殊的情况。参数：在闭合运动时的最大力
FXXX＝50kN(1-99kN)
默认：最大闭合力的5％
参数：具有有效的模具保险的抬起行程的％
YXXX＝30％(0-100％)
默认：编程的行程的30％。
移动保险的灵敏度测试：
因为整个优化隐性地进行而且操纵者不必为此操心，因此愿望可能是确定优化结果的量。对此适合作一个简单测试：在自动循环中给当前的力信号叠加一个干扰(确定的力信号)而算法并不能够学习这干扰。通过改变这种干扰就可以产生一种触发并因此预言：对于当前的生产循环来说动作阈处于什么样的灵敏度。干扰可以涉及到移动行程的幅度和位置通过参数进行调整设定。
操作者获得三个参数：测试的接通/断开
                  引起干扰的移动行程的位置
                  干扰的力的幅值
自适应的极限：
一方面对当前情况的适应是所应用的算法的一种强度，另一方面自适应可以跟随的缓慢变化不允许导致达到不许可的运行范围。如果例如在横移时润滑变得越来越差的话，那么随着每个循环摩擦略微变大，直至最后使横移“咬住”。为了避免这种不希望的效果，设定了极限，算法则允许在这极限之内自适应。当超过这个极限时就产生一种相应的故障情况并引起故障反应。
用于探测移动保险情况的信息和对移动保险反应的测试。
若监测开始动作，那就产生一种系统报警和同时给出以下参数：在起动点时的位置和速度。这二个值允许对剩余的制动行程作出评价并可以用被夹住的部件部件的外观结果来评价。如果该部件被挤压得太强烈的话，那就必须降低起动点处的速度。起动点处的速度是留给操作者的唯一参数，它用于影响移动保险情况的结果。更为理想地可以试着使反应实现优化，而不使部件被夹紧住。这种措施可以被提供，其方法是：操作者在生产中可以引起一个移动保险事件，而不使一个部件夹住。
可以根据系统报警信息来评价：看在起动点处的速度是否是太高或者还得再提高，以便实现一个最佳的循环时间。
操作者获得三个参数：测试的接通/断开
                    引起干扰的移动行程的位置
                       干扰的力的幅值(幅值调至最大值)
对移动保险情况的反应：
反应在于尽可能最快地使运动减速直至停止，而并不损伤驱动装置或推移机器。根据运动是否能完全停止或者在部件挤压时还有余速，产生一个力的峰值，它作用于模具上。为了除了被挤压部件的结果之外还有一个事件的可量化的参数值，将一个具有力峰值的力和相应的位置的参数的系统报警输出。
图9表示了在闭合模具的整个运动上的测量值变化过程的一个实例，有一个最佳匹配的参考曲线。
以下根据模型合型连接的闭合运动的移动保险，尤其是模具保险对发明加以说明。原则上每个直线轴都可以按这里所述的方式进行监测，而与驱动装置是否为液压的，电动的或风动的无关。力信息由一个力记录仪、在油缸、油马达或风马达上的差压测量或者由电动驱动的转矩信息获得。显而易见，并不是所有这些变型方案都提供了相同的监测质量。
模具保险的目的是：在一个闭合过程中通过无意中的事件(一般为夹入的塑料件)而尽可能不使损坏性的力作用于模具。其先决条件为：识别这样的事件，并且可以足够快地有反应。为了识别出这些事件，将作用在活动模型板上的力在肘杆处通过应变片进行测量。因为夹入部件通常使力连续地升高，直至模具运动停止，所以起动灵敏度只是如此广地影响到停止过程，以至于提早或迟后若干毫秒有反应。特别重要的是：不产生误动作，这是因为它们导致麻烦的生产中断而且是不能容忍的，因为模具运动由于加速和制动而持续地产生了惯性力，它们用传感器测量，因此必须找出一条途径来滤出这些力。为此目的必须首先检测当前的状况。在首次检测这状况期间模具保险装置还并不灵敏。按照新的解决方案应该总是有一个最小的模具保险是有效的，在检测当前状况之后一种灵敏的模具保险可能变得有效。模具保险只有当缓慢变化，例如象摩擦或热的变化被滤走时，才能够是灵敏的。但这带来以下危险：缓慢的变化永远不会引起模具保险的动作。因此可以设定自适应的限制，从而例如具有润滑不足的横移在它们咬住之前导致了动作。
其它轴(脱模器、机组、搬运装置等等)的运动可以通过惯性力也作用于力测量装置的信号，这必须加以考虑。在探测到一个模具保险的事件之后，引起一种停止反应。驱动装置的反应速度确定了以下结果：可以被制动得越快，挤压力的升高就越少，动能被驱动装置接收，而不是被挤压入的部件或者被灵敏的模具接收。
为此应该解决二个任务：
·可靠地探测移动保险的干扰而无误动作，
·驱动装置快速暂停，以限制挤压力。
为了能够探测到移动保险的干扰，必须将力信号的测量值与参考值进行对比。
·在所有运行状态下应该了解到力变化过程上的故障情况。
·在运行状态为生产的情况下应该没有手动干预地实现一种对故障情况的最佳灵敏度。误动作不允许。
·缓慢的变化被滤去直至一个可设定的极限。
对于每个上面提到的三种情况都必须确定自身的参考值。
图10表示了压注时的情况。在压注过程中对压注轴的速度进行调节，并由此得出一种压注压力。这种压力由机械的(模具、蜗杆几何形状等等)和物理的(熔体的温度，速度等等)环境得出。此处将压注压力应用作为所要监测的参数并且关于此存储了一条学习曲线。构建比较曲线的方向如同在模具保险装置中时一样的，因为也使用了相同的软件码。比较曲线的间距和起动阶段通过一种配置相应地进行调整。
图11表示在增压时的状况。在增压阶段中对压力进行调节，并由此得出压注轴的运动。此处可以测量速度或行程作为所要监测的参数并借助于一个比较曲线对之进行监测。这里也用同一段软件建立有效速度或行程的比较曲线。只是输入参数不是力，而是速度或位置。在此例子中合理的是：不仅监测上极限，而且也监测下极限。为此需要二条比较曲线，一条在实际值变化过程之上，一条在其之下。二条曲线相互独立地用同一种算法建立并存储起来。
图12简略表示一个压注机组。
图13简略表示了用于中间电路电压的构件。目的是在单一循环上或从循环至循环对中间电路电压进行监测。结果也可以被应用于质量监测。
图14表示了在一个循环上对中间电路电压的监测。图中表示了中间电路电压的一种可能的变化过程，其上面可以有一个比较曲线。移动保险的输入参数在这种情况下是一个电压。这里也合理的是监测上极限和下极限。
用图15示意表示了一个注塑机30。从许多单个部件“X”中只指出以下部件：驱动装置或轴，模型运动装置31、脱模器32、运动的模型或工具33、蜗杆34、蜗杆的直线驱动(直线轴)35和蜗杆的旋转驱动(旋转轴)36、机组37、保护盖38。
图16表示了EP 0 025 987中的图2。在这种已有技术的解决方案中移动保险同样也集成设置于模具支架的移动行程的控制装置里。垂直轴用“0”表示，其中P表示时间间隔。水平轴Q是时间轴。按照EP 0 025987使曲线R的变化最佳地适应于一个预定的值。在这用T和U表示的范围里首先设定上面的，或者由一个计算机设定的或者手工求出的值，因此在以下的压注循环中出现了校正过的曲线T或者U。
图17表示了EP 0 096 193中的图1表示出了一种在现有技术中常用的模具保险装置的方案。装置的调整设定要求在模具清空时实施闭合过程，具有一个最小的压力变化过程po(t)并具有一种固定公差值的设定，并要求由此得出的公差带Pfs(t)。因而可以立即了解到闭合的阻碍并利用信号用于直接终止闭合过程。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.用来控制和监测在注塑机上和/或注塑机的操纵运送装置上的重复的运行过程并识别出涉及运行过程的偏差或干扰的方法，其中尤其是对于移动保险，在短的扫描间隔中自动检测出至少一个受一个部分工序影响的涉及到运行过程监测的可测量的参数，并将此参数与可设定的尤其是具有起动安全性的极限值相比较，其特征在于，极限值由以前的相同运行过程的扫描值的扫描组通过一种算法而生成并自学习地用作用于生成比较极限值或运行参考曲线的设定值，其中在机器投入运行的情况下，至少在多个循环上进行求取并逐级地和对于以下循环自适应地对运行参考曲线加以考虑。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，使灵敏度自动地适应于过程变化，以便以最高可能的灵敏度进行监测，然而没有误动作。
3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，使涉及到报警-或中断判定的灵敏度自动地适应于过程的波动。
4.按权利要求1至3中之一所述的方法，其特征在于，在第一次运行时设定一个具有起动安全性的起动参考值，其中下面循环的起动比较值曲线被连续降低到一个运行比较曲线。
5.按权利要求1至4中之一所述的方法，其特征在于，至少在移动运动的部分部段里借助于在扫描间隔里所检测到的当前瞬时的压力/力-实际值来监测注塑机和/或注塑机的操纵运送装置的可活动部件的重复的移动运动。
6.按权利要求1至5中之一所述的方法，其特征在于，用该算法求出用于运行参考曲线的间隔极限值或组极限值并作为以后循环的基础。
7.按权利要求1至6中之一所述的方法，其特征在于，检测在一组相互紧随着的扫描值之内在最最高变化过程(峰值)中的波动并对于循环至循环的组极限值的变化
a)在以下循环的扫描值升高时直接地和
b)在扫描值下降时延迟地加以考虑。
8.按权利要求1至7中之一所述的方法，其特征在于，检测在一组相互紧随着的扫描值之内在最最低变化过程中的波动并对于循环至循环的组极限值的变化
a)在以下循环的扫描值升高时延迟地和
b)在扫描值下降时直接地加以考虑。
9.按权利要求1至8中之一所述的方法，其特征在于，用于监测扫描值的各个极限值由组极限值用一种计算函数形成。
10.按权利要求1至9中之一所述的方法，其特征在于，由多个或许多相互紧随着的扫描值计算出一个组极限值并由所有计算出的相互紧随着的组极限值形成一条参考曲线。
11.按权利要求1至10中之一所述的方法，其特征在于，每组的扫描值的数量和组在运行过程中的位置或时刻在一个部分工序内按情况设定。
12.按权利要求1至11中之一所述的方法，其特征在于，只在移动运动的局部范围里求出比较极限值。
13.按权利要求1至12中之一所述的方法，其特征在于，对于一个或多个组的扫描值根据极限值确定用于使运行过程继续的报警判定或中断判定的公差。
14.按权利要求12或13所述的方法，其特征在于，按统计来决定断开，其中优选这样来确定公差，使得在二倍或多倍地超出参考曲线时将中断运动的信号输出至机器控制系统。
15.按权利要求1至14所述的方法，其特征在于，确定绝对的移动行程保险，其具有用于评价扫描值的固定极限值的设定，其中用固定极限值确定一个用于可自适应地确定的比较值的最最高变化过程的上限。
16.按权利要求1至15中之一所述的方法，其特征在于，分别监测一个运行过程或变化过程的一个未经调节的参数，尤其是速度(m/s)、压力(kg/cm2)、力(N)、行程或转矩。
17.按权利要求16所述的方法，其特征在于，一个没有活动部件的部件监测尤其是电压(V)或者电流(A)。
18.用于来监测注塑机和/或注塑机的操纵运送装置的重复的运行过程并识别出涉及到运行过程的偏差或干扰的装置，尤其是用于移动保险，其中在正常生产运行中在重复的运行过程或变化过程中设定了极限值，而且所述装置具有存储/计算机构，以及传感器机构，通过这些机构可以在至少一个部分工序内在短的扫描间隔里自动地检测涉及到运行过程监测的可测量的参数并可以将其与可设定的极限值相比较，其特征在于，存储/计算机构设计成用于通过一种算法自学习地生成比较极限值或运行参考曲线，该算法由以前求出的同样运行过程的扫描值的扫描组生成，其中在机器投入运行的情况下，涉及到可设定的极限值的运行参考曲线或者比较极限值可以降低。
19.按权利要求18所述的装置，其特征在于，它具有存储/计算机构和尤其是传感器机构，用于监测注塑机和/或注塑机的操纵运送装置的活动部件的重复的移动运动，通过这些机构至少可以在移动运动的部分部段里借助于扫描间隔检测当前瞬间的压力/力-实际值，其中移动运动可以通过机器控制系统主动地设定。
20.按权利要求18或19所述的装置，其特征在于，它具有存储/计算机构，通过这些机构将极限值设计成可以自适应地从移动运动至移动运动地进行跟踪并用于自动地识别干扰以及将干扰报警信号输出至机器控制系统。
21.按权利要求18至20中之一所述的装置，其特征在于，活动部件涉及模型的合型连接和/或模型高度的调节和/或活动部件涉及压注机组和/或压注蜗杆的压注运动和/或压注蜗杆的旋转和/或一个压注柱塞和/或活动部件涉及脱模器和/或拉芯器和/或从敞开模型里取出压注部件的装置。
22.按权利要求18至21中之一所述的装置，其特征在于，所述运行过程涉及到压注，尤其是未经调节的参数象力(N)或速度(V)。
23.按权利要求18至21中之一所述的装置，其特征在于，活动部件涉及一种用于制造预制模型的PET机器的特定的轴，尤其是一种取出机械手和/或一种转送站和/或一种冷却站。
24.按权利要求18至23中之一所述的装置，其特征在于，运行过程或变化过程涉及电压(V)和/或电流(A)。
25.按权利要求18至24中之一所述的装置，其特征在于，注塑机控制系统具有存储机构用于存储对于一个特定的压注任务所求出的最佳灵敏度和一个随后的新的压注任务进行的设定，从而在第一个压注循环开始时就配置有移动保险，因此可以以完全的移动保险实施压注任务，而不必对移动保险作预先调整。

Claims (25)

1.用来监测在注塑机上和/或注塑机的操纵运送装置上的重复的运行过程并识别出涉及运行过程的偏差或干扰的方法，其特征在于，在正常生产运行中设定一个部分工序的重复运行过程并在短的扫描间隔里自动地检测一个受到工序影响的可测量的涉及过程监测的参数，并将之与极限值比较，后者由许多早先同样过程的扫描值通过一种算法而生成。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，涉及到一种报警判定或中断判定的灵敏度自动地被适应于过程离散，用于监测和最高可能的灵敏度，然而没有误动作。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少在移动运动的部分部段里借助于在扫描间隔里所检测到的当前瞬时的压力/力-实际值来监测注塑机和/或注塑机的操纵运送装置的可活动部件的重复的移动运动。
4.按权利要求1或3所述的方法，其特征在于，用这算法求出间隔极限值或组极限值并作为以后循环的基础。
5.按权利要求1至3中之一所述的方法，其特征在于，统计求出组极限值并自学习地被用作为用于形成一条运行参考曲线的设定值，其中至少在多个循环上进行求取。
6.按权利要求1至5中之一所述的方法，其特征在于，检测在一组相互紧随着的扫描值之内在最高变化过程(峰值)中的波动并对于循环至循环的组极限值的变化
a)在以下循环的扫描值升高时直接地，并
b)在扫描值下降时延迟地加以考虑。
7.按权利要求1至5中之一所述的方法，其特征在于，检测在一组相互紧随着的扫描值之内在最低变化过程中的波动并对于循环至循环的组极限值的变化
a)在以下循环的扫描值升高时延迟地，并
b)在扫描值下降时直接地加以考虑。
8.按权利要求1至7中之一所述的方法，其特征在于，用于监测扫描值的各个极限值由组极限值用一种计算函数形成。
9.按权利要求1至7中之一所述的方法，其特征在于，由多个或许多相互紧随着的扫描值计算出一个组极限值并由所有计算出的相互紧随着的组极限值形成一条参考曲线。
10.按权利要求1至9中之一所述的方法，其特征在于，每组的扫描值的数量和组在运行过程中的位置或时刻按情况设定在一个部分工序之内。
11.按权利要求1至10中之一所述的方法，其特征在于，只是在移动运动的局部范围里求出比较极限值。
12.按权利要求2至11中之一所述的方法，其特征在于，在第一次运行时设定一个具有起动安全性的起动参考值，其中下面循环的起动比较值曲线被连续降低到一个运行比较曲线。
13.按权利要求1至12中之一所述的方法，其特征在于，对于一个或多个组的扫描值来说根据极限值设定了一种用于使过程继续的一种报警判定或中断判定的公差。
14.按权利要求12或13所述的方法，其特征在于，按统计来决定断开，其中优选这样来设定公差，使得在二倍或多倍地超出参考曲线时将中断运动的信号输出至机器控制系统。
15.按权利要求1至14所述的方法，其特征在于，设定一种绝对的移动保险，它具有用于评价扫描值的固定极限值的设定，其中用固定极限值设定了一个用于自适应的可以确定的比较值的最高变化过程的上限。
16.按权利要求1至15中之一所述的方法，其特征在于，分别监测一个过程或变化过程的一个未经调节的参数，尤其是速度(m/s)、压力(kg/cm2)、力(N)、行程或转矩。
17.按权利要求16所述的方法，其特征在于，监测一个没有活动部件的部件，尤其是电压(V)，或者电流(A)。
18.用来监测注塑机和/或注塑机的操纵运送装置的重复过程并识别出涉及到过程的偏差或干扰的装置，其特征在于，在正常生产运行中重复的过程或变化过程是可以设定的，而且装置具有存储/计算机构，尤其是传感器机构，通过这些机构可以自动地在短的扫描间隔里检测在一个部分工序之内受到影响的可测量的涉及到过程监测的参数并将其与极限值相比较，后者由许多以前求得的相同过程的扫描值通过一种算法而生成。
19.按权利要求18所述的装置，其特征在于，它具有存储/计算机构和尤其是传感器机构，用于监测注塑机和/或注塑机的操纵运送装置的活动部件的重复的移动运动，通过这些机构至少可以在移动运动的局部位里借助于扫描间隔检测到当前瞬间的压力/力-实际值，其中移动运动可以通过机器控制系统主动地设定。
20.按权利要求18或19所述的装置，其特征在于，它具有存储/计算机构，通过这些机构极限值可以自适应地伴随着从移动运动至移动运动并设计用于自动地识别干扰以及将干扰报警信号输出至机器控制系统。
21.按权利要求18至20中之一所述的装置，其特征在于，活动部件涉及到合型连接的和/或模型高度的调节；和/或活动部件涉及到压注机组和/或蜗杆压注运动和/或蜗杆旋转和/或一个压注柱塞、和/或活动部件涉及到脱模器和/或拉芯器和/或从敞开模型里取出压注部件用的装置。
22.按权利要求18至21中之一所述的装置，其特征在于，过涉及到压注，尤其是未经调节的参数象力(N)或速度(V)。
23.按权利要求18至21中之一所述的装置，其特征在于，活动部件涉及一种PET(聚对苯二甲酸乙二酯)机器的特有的轴，用于制造预制模型、尤其是一种取出机械手和/或一种转送站和/或一种冷却站。
24.按权利要求18至23中之一所述的装置，其特征在于，过程或变化过程涉及电压(V)和/或电流(A)。
25.按权利要求18至24中之一所述的装置，其特征在于，注塑机控制系统具有存储机构用于存储这对于一个专门的压注任务所求出的最佳灵敏度并为一个随后的新的压注任务进行设定，从而在第一个压注循环开始时就配置有移动保险，因此可以以完全的移动保险实施压注任务，而不必对移动保险作预先调整设定。
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