CN110712345A - 合模力的动态适配 - Google Patents

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Abstract

用于注塑成型机的控制器，其具有：‑用于至少一个传感器的输入信号的至少一个输入端，该传感器用于测量注塑成型机的注塑过程的至少一个过程参数的变化曲线，‑计算单元，通过所述至少一个输入端输送的输入信号能被输送给该计算单元，‑输出端，经由该输出端通过所述计算单元能输出用于注塑成型机的至少一个致动器的合模力的额定值变化曲线的额定值信号，所述计算单元配置用于由通过输入信号输送的至少一个过程参数的变化曲线来确定喷射到注塑成型机的模具中的熔体的反作用于合模力的膨胀力的变化曲线，其中，所述计算单元配置用于计算合模力的额定值变化曲线并且经由所述输出端输出用于所计算的合模力的额定值变化曲线的额定值信号。

Description

合模力的动态适配
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的用于注塑成型机的控制器、一种具有这种控制器的注塑成型机或通过数据连接与这种控制器连接的注塑成型机以及一种具有权利要求12前序部特征的用于计算和预给定用于注塑成型机的至少一个致动器的合模力变化曲线的方法。
背景技术
AT 514 856 B1描述一种用于确定以模具呼吸作用(压力过大而张开)(Werkzeugatmung)形式的注塑成型机的注塑过程的至少一个过程参数的变化曲线。基于所确定的模具呼吸作用的变化曲线来求取用于注塑过程的优化的合模力额定值。
在注塑成型机中通常没有设置：通过操作者手动地、动态适配合模力，也就是说预给定用于合模力的固定的(不随时间变化的)额定值。即使可预给定期望的随时间变化的额定值变化曲线，对于操作者来说缺少必要的信息和专业知识来调节所述额定值变化曲线。注塑调节以及合模力额定值的任何变化都对所述变化曲线产生影响(在错误的时刻过小的合模力导致模具的过注射)。
由DE 10 2012 018 749B4得知这种类型的用于注塑成型机的控制器以及这种类型的方法，其中，自动确定合模力峰值的最小值。这通过在喷射施加到额定合模力上时求得合模力增加中的拐点而实现。合模力额定值被自动地降低到对于具体的注塑过程所需的最小值。改善了模具型腔的排气以及模具的磨损。
由DE 690 26 189T2、JP S62-18234、DE 10 2011 013 380A1以及DE 28 36 692A1得知其它这种类型的用于注塑成型机的控制器和这种类型的方法，其中确保合模力减小。
发明内容
本发明的任务是提供一种用于注塑成型机的控制器、一种具有这种控制器的注塑成型机或通过数据连接与这种控制器连接的注塑成型机以及一种用于计算和预给定用于注塑成型机的至少一个致动器的合模力变化曲线的方法，其中注塑成型机的模具的机械载荷小于在现有技术中的情况。
所述任务通过一种具有权利要求1特征的注塑成型机、一种具有这种控制器的注塑成型机或通过数据连接与这种控制器连接的注塑成型机以及一种具有权利要求12特征的方法来解决。本发明的有利实施方式在从属权利要求中限定。
在按照本发明的控制器中设置，所述计算单元配置用于计算合模力的额定值变化曲线并且通过输出端输出用于所计算的合模力的额定值变化曲线的额定值信号。
在按照本发明的方法中设置，由注塑成型机的注塑过程的至少一个过程参数的至少一个变化曲线计算出合模力的变化曲线，其中，特别优选地设置，合模力的变化曲线在合模力的峰值之后下降和/或从最小值上升至合模力的峰值，使得合模力的额定值变化曲线的额定值处于合模力的所述峰值与膨胀力的所确定的变化曲线之间。
合模力的所述峰值可存在于预给定的时间段。
因此，可避免注塑成型机的模具由于持续存在的过高的合模力而导致不必要的长时间的机械载荷，其中，但确保了合模力在各个时刻都足够大，以便防止由于膨胀力而不期望地打开模具。合模力的额定值变化曲线可在注塑过程(注塑和冷却阶段)的整个持续时间被优化。因为所需的额定值变化曲线的计算通过计算单元(可以说自动地)进行，所以不需要注塑成型机的操作者手动预给定所期望的额定值变化曲线。使合模力动态地适配于注塑过程，这降低了模具的磨损并且允许优化模具型腔的排气。
特别优选地设置，所述额定值变化曲线在合模力的所述峰值之后下降和/或从最小值上升至合模力的峰值，使得合模力的额定值变化曲线的额定值处于合模力的所述峰值与膨胀力的所确定的变化曲线之间。
例如，所计算的额定值变化曲线可在合模力的所述峰值之后至少在部分区域上单调(即在峰值之后至少在部分区域上可得出恒定的额定值变化曲线)、优选严格单调(即在达到峰值之后对于两个任意的额定值S1、S2适用：S1＞S2)下降。
特别优选地设置，所述计算单元配置用于计算合模力的额定值变化曲线，该额定值变化曲线从最小值出发上升至合模力的峰值，使得合模力的额定值变化曲线的额定值位于合模力的所述峰值与膨胀力的所确定的变化曲线之间。因此，已在达到合模力峰值之前就可避免模具不必要的机械载荷。
例如，所计算的额定值变化曲线可在合模力的所述峰值之前至少在部分区域上单调(即在峰值之前至少在部分区域上可得出出恒定的额定值变化曲线)、优选严格单调(即在达到峰值之前对于两个任意的额定值S1、S2适用：S1＜S2)上升。
特别优选地，所述计算单元配置用于使合模力的额定值变化曲线在达到峰值之前和/或在离开峰值之后优化地适配于所述至少一个过程参数的所确定的变化曲线。因此，可实现模具的机械载荷最小化。如果确定了多个过程参数，则可根据过程参数在不同时间得出峰值。在所述情况下，对于各个时间存在的最大值被用作用于计算合模力的额定值变化曲线的峰值。
注塑成型机的注塑过程的至少一个过程参数的实施例是喷射压力和/或模具呼吸作用。这些过程参数的确定由现有技术已知并且因此在此不必详细描述。
在本发明的一种实施方式中设置，所述计算单元配置用于通过考虑对于注塑成型机最大可能合模力增大来优化合模力的额定值变化曲线。因此，仅输出实际上也能通过具体存在的注塑成型机实现的额定值变化曲线。
在本发明的一种实施方式中设置，所述控制器具有用于存储所计算的合模力的额定值变化曲线的存储装置或所述控制器与这种存储装置以传输数据的方式连接并且根据所存储的经计算的合模力变化曲线能经由输出端实施输出用于合模力的额定值变化曲线的额定值信号。
在本发明的一种实施方式中设置，所述计算单元配置用于在所输出的额定值信号进行实施的情况下通过合模力变化曲线的时间偏移来考虑注塑成型机的延迟时间。这种延迟时间例如可能出现的原因在于，注塑成型机的所述至少一个致动器只能以时间上的延迟实现建立预给定的合模力。
在本发明的一种实施方式中设置，所述计算单元配置用于以可视化信号的形式向操作者输出所计算的合模力的额定值变化曲线。可选地，操作者因此可改变经计算的额定值变化曲线。
按照本发明的注塑成型机可具有根据上述实施方式所述的控制器(因此该控制器可优选在注塑成型机的机器控制器中实现)或通过数据连接(例如通过“云”)与这种控制器连接。
优选地，所述注塑成型机是塑料注塑成型机，并且所述注射过程是塑料熔体的注射过程。实施例：
基于过程参数(例如喷射压力或模具呼吸作用)的变化曲线求取所需的合模力变化曲线。基于此来计算合模力变化曲线并且将其应用于喷射周期中。所建立的合模力以及因此模具的载荷因此如绝对必要的那样小。
流程：
-根据已知的方法调节喷射参数和合模力。
-利用有限数量的测量点(少于100个)测量一个或多个过程参数的时间上的变化曲线并且将其存储在控制装置中。这例如可以在注塑成型机的几个实施的生产周期之后才进行。测量点不是必须在时间上等距地确定。
-根据以下原理计算需要的合模力变化曲线，即在过程参数变化曲线的峰值时需要合模力额定值的峰值(该峰值对应于在步骤1中所求取的合模力)，然而在过程参数的峰值之前和/或之后合模力变化曲线的较小的额定值就足够。例如可计算峰值之前和/或之后的相对于峰值的百分比的合模力变化曲线。
-例如通过考虑(由注塑成型机决定的)最大可能合模力增大，在控制装置中优化合模力变化曲线。由此，可在各个时刻保证必需的合模力。
-将所述变化曲线存储在控制装置的存储装置中。可设置，将所述变化曲线减少到比所求取的点明显更少的点(例如20)。
-将所述变化曲线应用于生产周期并且描述给操作者。可选地，操作者可改变变化曲线。
有利的是，已经在一个周期之后可实施计算合模力的额定值变化曲线。然而，特别有利的是，借助多个周期中的至少一个过程参数来计算。
由此，所述至少一个过程参数和/或合模力变化曲线的优选在喷射过程期间的时间上的变化曲线能已借助一个周期来求取。通过增加多个周期确保用于计算合模力的额定值变化曲线的附加数据。
这能够实现：在所述至少一个过程参数和/或合模力最大值的最大值之前和之后计算随时间变化曲线的合模力的额定值变化曲线。
有利地，合模力的额定值变化曲线相对于合模力的额定值变化曲线中的最大值具有上升并且随后在合模力的额定值变化曲线中具有下降到较低的值，这通过计算单元的计算决定。
确保连续的额定力变化曲线，其精确性可通过测量点的数量来调整。
附图说明
借助附图讨论现有技术以及本发明的一种实施例。附图中：
图1示出根据现有技术的合模力变化曲线，
图2示出根据本发明的合模力变化曲线，
图3示出根据图2的合模力变化曲线的数据量的减少，
图4示出通过本发明实现的模具减小的机械载荷，
图5示出在多个过程参数中合模力变化曲线的合并，
图6以示意性侧视图示出具有计算单元的注塑成型机1。
具体实施方式
图1示出已知的合模力预定情况。经调节的合模力额定值(峰值不随时间变化)在注射开始之前建立并且在冷却时间之后在又降低，在该冷却时间期间进行熔体的固化并且必要时进行再冷却直至可脱模。模具呼吸作用出于说明的目的而示出，但是到目前为止未与合模力相关联。
在图2中，基于记录的过程参数(在此：模具呼吸作用)计算各个时刻的合模力需求。附加地，例如由于有限的合模力增大对变化曲线进行适配。可以看出，额定值变化曲线直到达到关于确定的持续时间存在的峰值之前严格单调上升并且在离开峰值之后首先严格单调、然后单调下降。
在图3中，所需的合模力需求(额定值变化曲线)以较少的点在控制装置中存储和应用。将变化曲线以图形的形式示出给操作者。
图4示出用于模具7的减少的载荷的示图。所述模具7少受载的量为阴影线标出的区域。
图5示出所述合模力变化曲线基于多个过程参数的合并。分别形成各个合模力变化曲线的最大值，在这些峰值之间适用合模力额定值。
图6示出具有料筒2、材料漏斗3和合模框架4的注塑成型机1。在合模框架4上方设置有固定的夹紧板5和可动的夹紧板6。在固定的夹紧板5与可动的夹紧板6之间设置有两个模具半部7。
料筒2通过控制器8与固定的夹紧板连接。在机器上未示出的传感装置用作用于过程参数的来源。合模单元的信号和/或注射单元的信号由控制器8进行加工。
由传感装置接收的信号通常是任意的。然而，特别优选地是如模具呼吸作用、喷射压力、合模力等信号。
计算单元9对所求取的信息进行加工并且配置用于计算合模力的额定值变化曲线。额定值信号经由输出端被输出用于所计算的合模力的额定值变化曲线。
计算单元9也可以是控制器8的一部分。
附图标记列表
1 注塑成型机
2 料筒
3 材料漏斗
4 合模框架
5 固定的夹紧板
6 可动的夹紧板
7 模具半部
8 控制器
9 计算单元

Claims (13)

1.用于注塑成型机的控制器，其具有：
-用于至少一个传感器的输入信号的至少一个输入端，所述传感器用于测量注塑成型机的注塑过程的至少一个过程参数的变化曲线，
-计算单元，经由所述至少一个输入端输送的输入信号能被输送给该计算单元，
-输出端，经由该输出端通过所述计算单元能输出用于该注塑成型机的至少一个致动器的用于合模力的额定值变化曲线的额定值信号，
其中，所述计算单元配置用于由通过所述输入信号输送的所述至少一个过程参数的变化曲线来确定喷射到该注塑成型机的模具中的熔体的反作用于合模力的膨胀力的变化曲线，
其特征在于，所述计算单元配置用于计算合模力的额定值变化曲线并且经由所述输出端输出用于所计算的合模力的额定值变化曲线的额定值信号。
2.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述计算单元配置用于，
-计算合模力的额定值变化曲线，该额定值变化曲线在合模力的峰值之后下降，使得合模力的额定值变化曲线的额定值位于合模力的所述峰值与所述膨胀力的所确定的变化曲线之间，和/或
-计算合模力的额定值变化曲线，该额定值变化曲线从最小值出发上升至合模力的峰值，使得合模力的额定值变化曲线的额定值位于合模力的所述峰值与所述膨胀力的所确定的变化曲线之间。
3.根据权利要求2所述的控制器，其中，所述计算单元配置用于计算在离开合模力的所述峰值之后至少在部分区域上单调下降的、优选严格单调下降的额定值变化曲线。
4.根据权利要求2或3所述的控制器，其中，所述计算单元配置用于计算在达到合模力的所述峰值之前至少在部分区域上单调上升的、优选严格单调上升的额定值变化曲线。
5.根据上述权利要求中至少一项所述的控制器，其中，所述计算单元配置用于使合模力的额定值变化曲线在达到所述峰值之前和/或在离开所述峰值之后优化地适配于所述至少一个过程参数的所确定的变化曲线。
6.根据上述权利要求中至少一项所述的控制器，其中，通过用于测量注塑成型机的注塑过程的至少一个过程参数的变化曲线的所述至少一个传感器能测量喷射压力和/或模具呼吸作用。
7.根据上述权利要求中至少一项所述的控制器，其中，所述计算单元配置用于通过考虑对于该注塑成型机最大可能合模力增大进行合模力额定值变化曲线的优化。
8.根据上述权利要求中至少一项所述的控制器，其中，该控制器具有用于存储所计算的合模力的额定值变化曲线的存储装置或该控制器与这种存储装置以传输数据的方式连接并且根据所存储的计算的合模力变化曲线能经由所述输出端实施输出用于合模力的额定值变化曲线的额定值信号。
9.根据上述权利要求中至少一项所述的控制器，其中，所述计算单元配置用于在所输出的额定值信号进行实施的情况下通过合模力变化曲线的时间偏移来考虑该注塑成型机的延迟时间。
10.根据上述权利要求中至少一项所述的控制器，其中，所述计算单元配置用于以可视化信号的形式向操作者输出所计算的合模力的额定值变化曲线。
11.注塑成型机，其具有根据上述权利要求中至少一项所述的控制器或通过数据连接与这种控制器连接。
12.用于自动地计算和预给定用于注塑成型机的至少一个致动器的合模力变化曲线的方法，其特征在于，由注塑成型机的注塑过程的至少一个过程参数的至少一个变化曲线计算出合模力的变化曲线。
13.根据前一权利要求所述的方法，其中，计算出合模力的变化曲线，该变化曲线在合模力的峰值之后下降和/或从最小值出发上升至合模力的峰值，使得合模力的额定值变化曲线的额定值处于合模力的所述峰值与所述膨胀力的所确定的变化曲线之间。
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