CN102858515B - 用于取出注塑品的方法 - Google Patents

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CN102858515B CN201180020534.5A CN201180020534A CN102858515B CN 102858515 B CN102858515 B CN 102858515B CN 201180020534 A CN201180020534 A CN 201180020534A CN 102858515 B CN102858515 B CN 102858515B
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Abstract

本发明涉及一种用于利用自动操纵装置从注塑机中取出注塑品的方法。注塑机以及自动操纵装置相应设有自己的、各可由自己的可单独编程的控制及调整单元作用的驱动。注塑机配备有至少一个信号发生器用于识别模具的位置。信号发生器的这些信号(S1,S2,S3)被施加到自动操纵装置的包含计算元件的控制及调整单元处。根据该信号(S1)的边沿、优选地下降沿，自动操纵装置的经由控制及调整单元所规定的运动过程(b)在各取出循环之后被重新计算。经由计时器(其基于重新计算的起动时刻(St))，自动操纵装置从其起动位置被移动至下一取出循环。

Description

用于取出注塑品的方法
技术领域
本发明涉及一种用于利用自动操纵装置(Handhabungsautomat)从注塑机中取出注塑品(Spritzgiessartikel)的方法，其中，不仅注塑机而且自动操纵装置相应设置有自己的、各可由自己的、可单独编程的控制及调整单元作用的驱动，并且注塑机配备有至少一个信号发生器用于识别模具的位置。
背景技术
实质上事实是，在制造注塑品时应该缩短制造时间。一种用于减少循环时间的方式是使机器人的取出轴(Entnahmeachse)装备有更强的驱动、力传递部和基础结构，以便达到高的速度或加速度。在遵循该方式时显示出，这些快速的机器人在相对短的轴路径(Achsweg)中根本达不到其理论上算出的速度，因为它们在短的加速阶段后已又须制动，以便到达目标位置。为了补偿该情况，必须将加速度值设置得非常高，这导致庞大的且昂贵的结构。
除了机器人，还存在影响非生产时间的因素，如抛料器(Auswerfer)的速度、机器的开启时间、信号传输等。
由此还从文件DE4003372C1中已知一种用于控制注塑模和操纵装置的运动的方法和装置。为了彼此协调地控制注塑模的开启和关闭运动以及用于取下模制件的夹具的驶入和驶出运动，模型的开启运动和/或夹具的驶出运动被理解为与位置和速度相关。在此不利的是硬件部分的较高的耗费。
另外，从文件DE4110948C2中已知一种用于利用自动操纵装置从注塑机中取出注塑品的方法，其中，不仅注塑机而且自动操纵装置相应设有自己的、可由可单独编程的控制及调整单元作用的驱动。至少注塑机配备有至少一个位移传感器(Wegaufnahmesensor)用于控制过程。在该情况中不利的也是高的构件耗费。
此外，从文件WO91/11313中已知一种用于使模制件脱模的方法以及一种用于执行的装置。在此，在第一子行程(Teilhub)中将模制件以较低的速度移动到中间位置中而接下来在第二子行程中以较高的速度移动到最终位置中。对此，注塑模具有压力介质操纵的止挡，其作用于抛料器板的正面。在该结构类型中也需要较高的构件耗费。
最后，还从文件DE19716777C2中已知一种用于在塑料加工机处运行操纵装置的方法。然而在该方法中不利的是在机器人在极限情况中的运动中在边缘离开允许的范围的情况下的运动中断。
发明内容
本发明的任务在于一方面避免上面所指出的缺点而另一方面使在制造循环的过程中的非生产性的时间最小化，尤其在注塑机的运行时间的不间断的持续时间内。
该任务通过本发明来解决。
根据本发明的方法特征在于，将信号发生器的该信号施加到自动操纵装置的包含计算元件(Rechenglied)的控制及调整单元，其中，根据该信号的边沿(Flanke)、优选地下降沿，自动操纵装置的经由控制及调整单元所规定的运动过程在每个取出循环之后被重新计算，并且经由计时器(其基于重新计算的起动时刻)将自动操纵装置从其起动位置移动至下一取出循环。利用本发明首次能够并行地并且预见性地观察所有与时间相关的过程，不管它们发生在自动操纵装置处还是在注塑机处。在与注塑机的控制及调整单元交换中，在各制造循环之后重新计算最佳的取出过程并且重新确定自动操纵装置的起动。
在第一次起动注塑机时，操作者在编写储存在控制及调整单元中的程序时仅须确定自动操纵装置的起动位置和用于交付注塑品的取出位置。相应于现在的标准，这些位置将通过所谓的编程的“教导(teachen)”来输入。控制及调整单元承担自动操纵装置的最佳的轨迹运动或运动过程的计算。如果注塑设备、即注塑机和自动操纵装置在自动循环期间被起动，则用于优化取出时间的多个程序自动结束并且被永久监控并且根据本发明总又重新匹配。
在用于打开的模具的信号到达之前，控制及调整单元从第一且按顺序从在前的循环计算模具下次会何时打开且起动自动操纵装置的移动。
同样运行与抛料器的同步。由于之前的测量，控制及调整单元在到达取出位置之前设定抛料器信号，以便在到达取出位置时接收注塑品而不必等候抛料器。以等同的方式计算最佳时刻，以便还在自动操纵装置完全从模具的范围驶出之前给予注塑机用于关闭模具的信号。
根据本发明的方法的令人吃惊的优点因此可在其中看出，即由该传输所造成的延迟时间被从该过程中消除。随着根据本发明的方法的使用能够优选地以10%的数量级节省总时间，其意味着相同幅度的生产率提高。
根据本发明的一特别的设计方案，信号发生器发出信号用于识别模型打开位置而必要时另一信号发生器发出信号用于识别模型关闭位置。相应于注塑机的结构类型，其配备有至少一个信号发生器。该信号发生器用于清楚地识别模型打开位置且存在于实际所有的机器类型中。此外，许多机器类型具有用于模型关闭位置的另一信号发生器。原理上，本方法能够被应用在两种机器类型中。
根据本发明的一特别的特征，经由自动操纵装置的控制及调整单元的时间测量元件来测量时间，其是用于制造注塑品的循环的时间减去模具在模型打开位置中的时间，并且必要时将该持续时间存储在自动操纵装置的控制及调整单元中。尤其对于带有仅仅一个信号发生器(即用于模型打开位置的信号)的机器类型，为了计算制造循环的运动过程，模具在非打开位置中的时间的检测以最适宜的方式得出。该时间段实际上考虑在过程中的所有变量。如以后还被指出的那样，一定要考虑计算所基于的其它时间。
根据本发明的另一特别的特征，在控制及调整单元中模型打开位置的信号的边沿、尤其下降沿将用于自动操纵装置对下一取出循环的起动的计时器设为零。因此自动操纵装置的控制及调整单元和因此运动过程只取决于注塑机的控制及调整单元的信号。对于注塑设备的控制及调整过程不需要附加的构件耗费。
因为实际上所有算作现有技术的注塑机具有这样的信号发生器，也随时可能改装。
根据本发明的一改进方案，在控制及调整单元中，在时间的测量之后，优选地通过模型打开位置信号的边沿、尤其上升沿来执行自动操纵装置对下一取出循环的起动的计算并且以该时间给计时器编程。由此通过即模型打开位置的信号来保证注塑机和自动操纵装置的运动过程的同步。
在带有至少两个信号发生器(即一个用于模型打开位置而一个用于模型关闭位置)的机器类型中，相应于本发明的特征，经由自动操纵装置的控制及调整单元的时间测量元件来测量时间，其是从模型关闭位置的信号的下降沿直至模型打开位置的信号的上升沿的时间，并且必要时将该持续时间存储在自动操纵装置的控制及调整单元中。如上面已进一步所指出的那样，本发明也可应用在这样的机器类型中。
关于该机器类型，在控制及调整单元中，模型关闭位置信号的边沿、尤其下降沿将用于自动操纵装置对下一取出循环的起动的计时器设为零。因此自动操纵装置的控制及调整单元和因此运动过程取决于注塑机的两个信号。因为注塑机的许多结构类型已具有至少两个信号发生器，所以该方法步骤意味着无附加构件的耗费。
相应于本发明的基本思想，根据本发明的特征，在控制及调整单元中，在时间的测量之后，优选地通过模型打开位置的信号的边沿、尤其上升沿来执行自动操纵装置对下一取出循环的起动的计算并且以该时间给计时器编程。已指出了该改进方案的优点。
如果通过计算得出自动操纵装置必须比存在的置零边沿(Nullsetzungsflanke)更早地起动，则时间测量涉及模型关闭位置的信号的上升沿。根据本发明的一改进方案，在该情况下，经由自动操纵装置的控制及调整单元的时间测量元件来测量时间，其是从模型关闭位置的信号的上升沿直至模型打开位置的信号的上升沿的时间，并且必要时将该持续时间存储在自动操纵装置的控制及调整单元中。由此没有计算过程被跳过。
根据本发明的一相应的设计方案，在控制及调整单元中，模型关闭位置的信号的边沿、尤其上升沿将用于自动操纵装置对下一取出循环的起动的计时器设为零。
根据本发明的另一设计方案，在控制及调整单元中，在时间的测量之后，优选地通过模型打开位置的信号的边沿、尤其上升沿来执行自动操纵装置对下一取出循环的起动的计算并且以该时间给计时器编程。如已提及的那样，由此来确保每个循环的连续计算。
根据本发明的一特别的特征，在自动操纵装置相应于直至自动操纵装置进入模具的范围中的减速路径行驶运动到工具模型中期间，将模型打开位置的信号发出到自动操纵装置的控制及调整单元处。由此确保在自动操纵装置的运动过程中绝不可能出现故障，例如驶入尚未打开的模具中。如果应不存在对应时刻的响应信号，则自动操纵装置被制动并且在模具的范围之前停止。
根据本发明的另一特征，将设计的基本参数、例如自动操纵装置的加速和制动能力以及最大速度包括在自动操纵装置的起动时间的重新计算内。通过包括进这些因素，本方法单独地且可应用于实际所有的注塑机类型。
根据本发明的一特别的设计方案，将在自动操纵装置的制造循环的运动过程中的至少两个不同的加速度包括在起动时间的重新计算内。该设计方案涉及正确且具体到快速取出地优化编程自动装置并且规定加速度和速度的最大值。在此在每次取出循环之前导致自动操纵装置的停止时间。为了长期保护自动操纵装置因此推荐如此程度地减少在模具之外的速度，使得在下一循环中停止时间被减少到最小。在模具的范围之内以最大速度行进。
提供一种用于执行上述方法的装置也是本发明的任务。
用于执行该方法的根据本发明的装置(在其中，注塑机配备有至少一个信号发生器用于识别模型打开位置)，其特征在于，自动操纵装置的控制及调整单元具有至少一个计算元件、时间测量元件和计时器，并且注塑机的(多个)信号发生器与自动操纵装置的控制及调整单元相连接。如经由该方法在实施方案的过程中已阐述的那样，利用根据本发明的装置可获得已指出的优点。
附图说明
根据在附图中示出的一实施例来详细阐述本发明。
该附图示出了自动操纵装置以及信号关于时间的路径的图表。
在图表的水平轴上总是显示时间。
具体实施方式
为了利用自动操纵装置从注塑机中取出注塑品，不仅注塑机而且自动操纵装置相应设有自己的、各可由自己的可单独编程的控制及调整单元作用的驱动，并且注塑机配备有至少一个信号发生器用于识别模具的位置。
注塑机即配备有至少一个信号发生器用于识别工具模型的位置。此外，自动操纵装置的控制及调整单元具有至少一个计算元件、时间测量元件和计时器。注塑机的信号发生器与自动操纵装置的控制及调整单元相连接。
传统的自动操纵装置通常在模型打开位置的信号S1的上升沿的时刻起动其运动过程a并且在模具中以它的由控制及调整单元规定的加速度或速度经过至取出位置的路径。它在时刻ta时到达取出位置。
本方法的目的是缩短从模型打开位置的信号S1的上升沿至到达取出位置的持续时间，即将时刻ta提前。因此可能节省用于制造循环的总时间，由此存在生产率提升。通过自动操纵装置在模型打开位置的信号S1的上升沿前已起动而实现该目的。现在为了能够在计算上确定该提前的起动时刻St，仅对于带有仅仅一个信号发生器、即模型打开位置的信号S1的机器类型，该信号S1在自动操纵装置的控制及调整单元中被处理。
信号发生器的该信号S1被提供到自动操纵装置的包含计算元件的控制及调整单元处，其中，根据该信号S1的边沿、优选地下降沿，自动操纵装置的经由控制及调整单元所规定的运动过程b在每个循环之后被重新计算。经由计时器(其基于重新计算的起动时刻St)，自动操纵装置从其起动位置被移动至下一取出循环。自动操纵装置即根据其运动过程b移动并且在时刻tb到达其取出位置。即图表式地示出，存在时间节省Δt。
经由自动操纵装置的控制及调整单元的时间测量元件来测量时间t1n，其是用于制造注塑品的循环的时间tH减去模具在模型打开位置中的时间tOp。该持续时间t1n被存储在自动操纵装置的控制及调整单元中。另外，在控制及调整单元中，模型打开位置的信号S1的边沿、尤其下降沿将起动用于下一次取出循环的自动操纵装置的计时器设为零。在控制及调整单元中，在时间t1n的测量之后，优选地通过模型打开位置的信号S1的边沿、尤其通过上升沿来执行对自动操纵装置用于下一取出循环的起动的计算f(t1n)并且以该时间给计时器编程。
对于下一制造循环，等同地来处理。即利用时间测量元件来测量且相应地处理时间t1n+1。
如已经提及的那样，还存在具有两个信号发生器的注塑机的类型。该机器类型由此具有带有用于识别模型打开位置的信号S1的信号发生器和带有用于识别模型关闭位置的信号S2或S3的另一信号发生器。在这样的情况中，将两个信号S1和S2或S1和S3供应给自动操纵装置的控制及调整单元证明是合适的。
在该情况中，经由自动操纵装置的控制及调整单元的时间测量元件来测量时间t2n，其是从模型关闭位置的信号S2的下降沿直至模型打开位置的信号S1的上升沿的时间，并且将该时间t2n存储在自动操纵装置的控制及调整单元中。在控制及调整单元中，模型关闭位置的信号S2的边沿、尤其下降沿将用于自动操纵装置对下一取出循环的起动的计时器设为零。另外在控制及调整单元中，在时间t2n的测量之后，优选地通过模型打开位置的信号S1的边沿、尤其通过上升沿来执行对自动操纵装置用于下一取出循环的起动的计算f(t2n)并且以该时间给计时器编程。
通过计算得出，自动操纵装置必须比存在的置零边沿更早起动。对于该情况，同样可应用本方法，并且时间测量涉及模型关闭位置的信号S3的上升沿。因此测量时间t3n。经由自动操纵装置的控制及调整单元的时间测量元件来测量时间t3n，其是从模型关闭位置的信号S3的上升沿直至模型打开位置的信号S1的上升沿的时间。后续的方法步骤对应于上面所指出的步骤。
为了确保操作安全，该方法的下列改进方案极其重要。在自动操纵装置相应于直至自动操纵装置进入模具的范围中的减速路径行驶运动到工具模型中期间，必须将模型打开位置的信号S1发出到自动操纵装置的控制及调整单元。该措施在最下面的图表中是图表式地来说明，在其中关于时间示出自动操纵装置的速度v。如果模型打开位置的信号S1不应到达，则自动操纵装置必须被制动，亦即如此使得其不进入模具的范围中。由此避免模型或注塑机的损坏。
当然，设计的基本参数(例如自动操纵装置的加速和制动能力以及最大速度)被包括在自动操纵装置的起动时间的重新计算内。
在本发明的另一设计方案中，将在自动操纵装置的制造循环的运动过程中的至少两个不同的加速度包括在起动时间的重新计算内。因此，例如这样来选择自动操纵装置就在其起动之后的加速度，使得其以较低的速度增加v1被移动直至信号S1到达并且从该时刻起才以速度增加v2被加速到其最大速度vmax。
等同于该加速规定，加速规定还可在自动操纵装置的回程中、即离开取出位置后实现。
仅估算地进行该计算。在整个周期上观察，由此得出自动操纵装置的下一起动的时刻：
其中，在该公式中表示：
T_start_movement_profile[n+1]…自动操纵装置将(n+1)-te(下一)次起动其运动过程b的时刻；
T_close[n]…模具的关闭运动的第n次开始的时刻(模型打开位置的信号S1的下降沿)；
t1n…根据附图的时间段；
t_prestart…运动过程b在该方法中早于在常规的系统中起动的时间段；
a_pos…参与取出运动的自动操纵装置的加速能力(=设计上的最大加速度)；
a_break…参与取出运动的自动操纵装置的制动能力(=设计上的最大减速度)；
vmax…参与取出运动的自动操纵装置的设计上的最大速度。

Claims (30)

1.一种用于利用自动操纵装置从注塑机中取出注塑品的方法，其中，不仅所述注塑机而且所述自动操纵装置相应设有自己的、各能够由自己的、可单独编程的控制及调整单元作用的驱动，并且所述注塑机配备有至少一个信号发生器用于识别模具的位置，其特征在于，将所述信号发生器的该信号施加到所述自动操纵装置的包含计算元件的控制及调整单元处，其中，根据所述信号(S1,S2,S3)的边沿，所述自动操纵装置的经由所述控制及调整单元所规定的运动过程(b)在各取出循环之后被重新计算，并且经由以重新计算的起动时刻(St)为基础的计时器，所述自动操纵装置从其起动位置被移动至下一取出循环。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述边沿为下降沿。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述信号发生器发出信号(S1)用于识别模型打开位置。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，另一个信号发生器发出信号(S2,S3)用于识别模型关闭位置。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，经由所述自动操纵装置的控制及调整单元的时间测量元件来测量第一时间(t1n)，其是用于制造注塑品的循环的时间(tH)减去所述模具在所述模型打开位置中的时间(tOp)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述第一时间(t1n)存储在所述自动操纵装置的控制及调整单元中。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述自动操纵装置的控制及调整单元中，所述模型打开位置的信号(S1)的边沿将用于所述自动操纵装置对下一取出循环的起动的计时器设为零。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述模型打开位置的信号(S1)的用于将用于所述自动操纵装置对下一取出循环的起动的计时器设为零的边沿为下降沿。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其特征在于，在所述自动操纵装置的控制及调整单元中，在所述第一时间(t1n)的测量之后执行所述自动操纵装置对下一取出循环的起动的计算f(t1n)并且以所述第一时间给所述计时器编程。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，通过所述模型打开位置的信号(S1)的边沿来执行所述自动操纵装置对下一取出循环的起动的计算f(t1n)。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述模型打开位置的信号(S1)的用于执行所述自动操纵装置对下一取出循环的起动的计算的边沿为上升沿。
12.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，经由所述自动操纵装置的控制及调整单元的时间测量元件来测量第二时间(t2n)，其是从所述模型关闭位置的信号(S2)的下降沿直至所述模型打开位置的信号(S1)的上升沿的时间。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将所述第二时间(t2n)存储在所述自动操纵装置的控制及调整单元中。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述自动操纵装置的控制及调整单元中，所述模型关闭位置的信号(S2)的边沿将用于所述自动操纵装置对下一取出循环的起动的计时器设为零。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述模型关闭位置的信号(S2)的用于将用于所述自动操纵装置对下一取出循环的起动的计时器设为零的边沿为下降沿。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其特征在于，在所述自动操纵装置的控制及调整单元中，在所述第二时间(t2n)的测量之后执行所述自动操纵装置对下一取出循环的起动的计算f(t2n)并且以所述第二时间给所述计时器编程。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，通过所述模型打开位置的信号(S1)的边沿来执行所述自动操纵装置对下一取出循环的起动的计算f(t2n)。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述模型打开位置的信号(S1)的用于执行所述自动操纵装置对下一取出循环的起动的计算f(t2n)的边沿为上升沿。
19.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，经由所述自动操纵装置的控制及调整单元的时间测量元件来测量第三时间(t3n)，其是从所述模型关闭位置的信号(S3)的上升沿直至所述模型打开位置的信号(S1)的上升沿的时间。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，将所述第三时间(t3n)存储在所述自动操纵装置的控制及调整单元中。
21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，在所述自动操纵装置的控制及调整单元中，所述模型关闭位置的信号(S3)的边沿将用于所述自动操纵装置对下一取出循环的起动的计时器设为零。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述模型关闭位置的信号(S3)的用于将用于所述自动操纵装置对下一取出循环的起动的计时器设为零的边沿为上升沿。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的方法，其特征在于，在所述自动操纵装置的控制及调整单元中，在所述第三时间(t3n)的测量之后执行所述自动操纵装置对下一取出循环的起动的计算f(t3n)并且以所述第三时间给所述计时器编程。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，通过所述模型打开位置的信号(S1)的边沿来执行所述自动操纵装置对下一取出循环的起动的计算f(t3n)。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述模型打开位置的信号(S1)的用于执行所述自动操纵装置对下一取出循环的起动的计算f(t3n)的边沿为上升沿。
26.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述自动操纵装置相应于直至所述自动操纵装置进入所述模具的范围中的减速路径行驶运动到所述模具中期间，将所述模型打开位置的信号(S1)发出到所述自动操纵装置的控制及调整单元处。
27.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述自动操纵装置的设计的基本参数包括在所述自动操纵装置的起动时刻(St)的重新计算内。
28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述设计的基本参数为加速和制动能力以及最大速度。
29.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将在所述自动操纵装置的制造循环的运动过程中的至少两个不同的加速度包括在所述起动时刻(St)的重新计算内。
30.一种用于执行根据权利要求1至29中任一项所述的方法的装置，其中，注塑机配备有至少一个信号发生器用于识别模具的位置，其特征在于，自动操纵装置的控制及调整单元具有至少一个计算元件、时间测量元件和计时器，并且将所述注塑机的一个或多个信号发生器与所述自动操纵装置的控制及调整单元相连接。
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