CN112770890B - 控制用于加工塑料的机器的方法 - Google Patents

控制用于加工塑料的机器的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112770890B
CN112770890B CN201980062136.6A CN201980062136A CN112770890B CN 112770890 B CN112770890 B CN 112770890B CN 201980062136 A CN201980062136 A CN 201980062136A CN 112770890 B CN112770890 B CN 112770890B
Authority
CN
China
Prior art keywords
injection molding
information
injection
mold
machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980062136.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112770890A (zh
Inventor
埃伯哈德·迪夫内
赫伯特·凯布勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arburg GmbH and Co KG
Original Assignee
Arburg GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arburg GmbH and Co KG filed Critical Arburg GmbH and Co KG
Publication of CN112770890A publication Critical patent/CN112770890A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112770890B publication Critical patent/CN112770890B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/766Measuring, controlling or regulating the setting or resetting of moulding conditions, e.g. before starting a cycle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/7693Measuring, controlling or regulating using rheological models of the material in the mould, e.g. finite elements method
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20Design optimisation, verification or simulation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76003Measured parameter
    • B29C2945/76056Flow rate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76003Measured parameter
    • B29C2945/761Dimensions, e.g. thickness
    • B29C2945/76107Dimensions, e.g. thickness volume
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76929Controlling method
    • B29C2945/76939Using stored or historical data sets
    • B29C2945/76946Using stored or historical data sets using an expert system, i.e. the system possesses a database in which human experience is stored, e.g. to help interfering the possible cause of a fault

Abstract

本发明涉及一种控制用于加工塑料和其他可塑化材料如粉末和/或陶瓷材料的机器(10)的方法。该机器具有:模具开闭单元(12),其用于打开和闭合具有至少一个模腔(16)的注塑模具(14),模腔(16)用于制造与模腔(16)的形状相对应的注塑模制件(18);注塑成型单元(20),其具有用于塑化和注射可塑化材料到模腔(16)中的装置;以及机器控制器(22),其与专业知识单元(34)连接,并且在必要时能够由操作人员通过交互式接触操作。关于注塑模制件(18)和/或模腔(16)以及浇口几何体(24)的几何形状的信息被提供给机器控制器(22),以考虑几何信息计算至少一个注塑过程。因为考虑到所述几何信息计算了注塑过程,计算了注塑模制件(18)在模腔(16)的填充方向上的至少一条逐步的体积增长曲线,并且考虑逐步的体积增长曲线计算了至少一个注塑过程,所以能够实现注塑机的简化、快速且有效的参数化,通过实施的专业知识缓解了操作人员的压力,并且提高了注塑模制件(18)的质量。

Description

控制用于加工塑料的机器的方法
相关申请的交叉引用
本申请引用并要求2018年9月23日提交的德国专利申请102018123361.2的优先权,其公开内容通过引用全部合并于此。
技术领域
本发明涉及一种控制用于加工塑料和其他可塑化材料(例如陶瓷或粉末材料)的机器的方法。
背景技术
为了成功地实现注塑成型过程以及适当的硬件,还需要对注塑成型过程有广泛的了解,或者需要了解对于期望的模制件,为了能够在有效循环时间内获得可能的最高质量,应当如何执行注塑成型过程。通常,需要为此对注塑机本身、模具、外围设备或机器控制器进行许多复杂的调节,这些调节需要大量的工作,并且可能导致误差。此外,这类调节经常基于经验值,其结果是,注塑成型过程的复杂控制和调节通常仅仅是熟练操作人员的专业领域,他们知道如何根据他们的专业知识和经验来进行这些调节。否则,必须通过反复试验来进行调节,这是一个耗时且费力的过程。
构成本发明的一种控制用于加工塑料和其他可塑化材料的机器的方法的基础的WO2014/183863A1公开了一种操作用于加工塑料的机器的方法;为此,将关于模制件的部件形状的信息提供给该机器的控制器,并由控制器计算设备参数和工艺参数以便制造模制件。使用多个用于质量、注塑模具和模制件的向导程序,以检查是否能够使用计算出的设备参数和工艺参数制造出期望的模制件。如果无法使用这些参数制造出模制件,则将其显示给操作人员,提示操作人员指定其他信息。
在AT513481A4中公开了一种模拟装置和方法,其中在机器模拟中模拟注塑机并计算第一参数,将该第一参数传送至过程模拟,以模拟注塑成型材料和/或注塑模具。因此,试图预先计算出注塑成型过程的成品。为了获得注塑成型过程的结果,模拟了该过程的基本要素,并且交换了模拟结果,以便提前计算出成品。
在DE102015015811A1中公开了一种用于模拟成型设备的假设构造的方法。读取在成型设备运行期间测量的过程值,并将其用作模型的输入参数,该模型表示成型设备的假设构造。以这种方式,即使在初步阶段,也能够根据情况判断针对可选设备而对现有成型设备进行的更改是否是有益的。因此,如果例如对外围设备进行了更改,则将模拟整个成型设备,或者模拟其行为。
DE69215634T2公开了一种用于在注塑成型过程中监视注塑机的注射压力的方法。预先存储注塑模具的模腔数据,并在后续步骤中在细分区域中显示这些数据。在后续步骤中,确定螺杆位置,并显示表示所确定的螺杆位置与输入压力之间的关系的图表。此外,显示了对应于被合成树脂填充的模腔的细分区域的螺杆位置区域,并且由此可以清楚地看出模腔的哪个填充水平采用哪个螺杆位置。
在DE69218317T2中公开了一种用于在注塑成型过程中监视模具内部的树脂位置的方法。这里,模具内部被细分为具有边界部分的多个区域。然后,将体积分布在这些细分区域上,并输入到控制单元,以便在后续步骤中可以显示树脂前端到达边界部分时的螺杆位置。
在现有技术的解决方案中,一方面模拟整个模制件,另一方面模拟整个成型设备,对于这两者中的任一个,都需要适当的模拟或加工能力。此外,对于这些解决方案,操作人员必须在模拟参数方面输入许多最多元化种类的输入。在随后生产模制件时,必须将从模拟获得的这些输入再次应用于实际的注塑成型过程。
发明内容
以此现有技术为出发点,本发明的目的是实现注塑成型过程的简单、快速和有效的参数化,从而改善模制件的建立时间和质量。
这是通过本发明的控制用于加工塑料和其他可塑化材料(例如粉末和/或陶瓷材料)的机器的方法来实现的。在本发明中单独列出的特征是可组合的,这在技术上是有意义的,并且可以通过说明书中的说明性信息和附图的细节加以补充,其中指出了本发明的其他变型实施例。
在根据本发明的方法中,从模制件的已知三维模型中,针对待加工的材料,对注塑机及其周边设备计算出注塑成型过程的最大可能的调节数据量。该注塑机具有:模具开闭单元,其用于打开和闭合包括至少一个模腔的注塑模具,模腔用于制造与模腔的形状相对应的模制件;注塑成型单元,其包括用于塑化和注射可塑化材料到模腔中的装置;以及机器控制器,其与专业知识单元通信,并且能够在必要时通过交互式接触(例如通过显示/操作装置)由操作人员操作。显示/操作装置采取例如具有屏幕(例如多点触摸屏的形式)的交互式输入设备的形式,并且与机器控制器通信。专业知识单元例如可以是数据库和/或数据存储器的形式,该数据库和/或数据存储器例如通过网络与机器控制器通信。
专业知识单元包含关于材料的数据,例如固体和流体材料的比重、熔点、流动指数、最大剪切速率和/或材料从液体冷却为固体时通常的压力/温度行为。但是,它也可能包含有关待加工的材料的其他数据。
另一个数据库例如涉及用于执行该方法的数据,并且该数据库是根据有关特征过程序列的注塑成型知识而建立的。这方面的一个示例是通过以下数据提供的:特定类型模具的填充时间,结合特定类型模具时的模制件中的特定流路/壁厚比,以及与模制件的最小和最大壁厚有关的保持压力。
另一个数据库包含例如与特定机器的运动学的静态和动态特性有关的机器控制器的知识。
对于根据本发明的方法,将关于模制件和/或模腔的几何形状以及浇口点的信息提供给机器控制器。该信息可以例如由操作人员直接通过数据载体输入到机器控制器,或者可以通过机器与CAD数据服务器之间的接口来选择。因此,出发点是模制件本身的几何三维模型,因此注塑成型过程参数化的结果基本上取决于关于模制件的特定几何信息。此外,从几何信息计算出模制件的至少一条逐步的体积增长曲线,其中,为了有利地快速和简单计算,模制件的体积增长曲线从至少一个浇口点开始逐层地计算,其中输送装置覆盖的特定距离(Δs)或特定的体积(ΔV)与每一个层相关联。浇口点可以由操作人员以交互方式选择,优选从注塑机的操作单元上显示的几何数据进行选择,或者可以参数化地存储在几何数据中,或者通过几何分析使用其他已知的模具几何形状进行计算。以类似于例如增材制造的方式将模制件分成多个层。将所有层的相应体积相加即可得出模制件的整个体积。
考虑到体积增长曲线,进一步计算至少一个注塑过程。这使得可以在注塑机上快速、有效且简化地对注塑成型过程进行参数化,因为在设立注塑机时不需要特别的专业知识。反而是操作人员在设立过程中就得到了支持,其结果是,在注塑成型过程开始时就已经消除了可能的误差源,从而一方面使模具检验过程大大缩短了,并且在可能的填充不足或过量填充方面不太容易导致误差;此外,由于体积增长曲线与几何形状相适应,提高了模制件的质量。同时,可以减少操作机器所需的专业知识。
为了计算逐步的体积增长曲线,必须提供关于包括模制件和/或模腔的几何形状以及浇口几何形状的信息中的至少一些的信息。此信息可能来自不同的来源。例如,通过CAD程序或3D扫描。原则上也可以考虑例如在专业知识单元中已经可用的信息。
然后考虑到几何信息,计算模制件的至少一条体积增长曲线。为此,将模制件在填充方向上的几何形状划分为多个区域,这些区域合在一起给出了模制件的整个体积。因此,每个区域都包含相应的部分体积。当模腔被填充时,这些区域逐渐被填充,其中通常地,有时将材料填充相对较大的体积,而有时将材料填充相对较小的体积,直到所有区域或整个体积被完全填充为止。该过程的结果是计算出体积增长曲线。
在第一步骤中,借助优选恒定的虚拟数字化填充体积计算体积增长曲线。在此基础上,可能的后续步骤例如是将体积增长曲线表示为体积随时间或距离(例如由输送装置如输送螺杆覆盖的距离)变化的曲线。使用来自模制件的几何数据的体积增长曲线,可以得出关于例如注射量、壁厚、流动比、流动速度和绝对流路的调节数据。
考虑到体积增长曲线,然后计算出用于注塑机的注射曲线的至少一个设定点参数。以这种方式计算出的填充曲线例如作为建议在可交互操作的显示/操作装置上显示给操作人员。
优选在执行用于模制件的制造的第一注塑过程之前,进行模制件的逐步的体积增长曲线的计算。结果,在注塑成型过程开始时就能够可靠地消除可能的误差源,并且可以进一步缩短模制件检验过程。同时,可以更大程度地减少操作机器所需的专业知识。
此外,为了有利的高效计算,每次都以相同的体积步长进行体积增长曲线的逐层计算。例如,对于每个层步长,从模制件的几何数据计算出投影的表面,而如果知道了体积步长,则通过累加乘以体积步长的所述表面来计算函数,然后由此计算出体积增长曲线。
优选地,考虑到关于总注射量或模制件的最厚和最薄壁厚、或壁厚比或流路比的信息中的至少一项来计算体积增长曲线。该信息优选地在专业知识单元中找到。使用在注塑成型领域中已知的这些参数,可以以操作人员容易再现的方式快速地生成体积增长曲线。
特别优选地,为了计算体积增长曲线,使用来自专业知识单元的信息,将该信息分类成组,以便实现对期望信息的更快访问。在这里,还可以将分类成组进行为使得操作人员能够再现该分类,也就是说,操作人员还可以交互且快速地访问相关的支持信息。这样的标准包括例如用于注塑成型的模具类型、在制造模制件的注塑过程中的填充时间、模制件中的流路/壁厚比、模具类型或实际上是与模制件中的最小和最大壁厚有关的保持压力。分类器还可以参考这些标准有利地与操作人员交互地进行分类成组。
原则上,与操作人员进行交互式控制始终是有利的,因为在这种情况下,系统可以提示操作人员进行进一步的输入,或者如果例如存在故障,如果信息丢失,或者甚至结果是在所讨论的机器上无法完成或无法以这种方式完成此类体积增长曲线,则将获得的结果告知他们。
为了在快速计算的同时具有有利的高精确度,通过至少一种积分方法(例如通过诸如梯形法则之类的数值积分方法)来计算体积增长曲线。
为了有利的简单、直观的操作,将输入的几何数据显示在显示/操作装置上。在另一步骤中,相对于注射轴线识别至少一个浇口点。这可以例如由操作人员交互地执行,但是优选地,作为对几何数据的相应分析的结果,机器控制器例如通过搜索未封闭的边界体积而自动识别出浇口点,尤其是如果存在关于模具的边界几何信息。此外,识别对称特征,例如系统是否为可由热流道系统供给的多腔系统,和/或是否存在具有多个浇口的浇口分配器系统。根据情况,该方法首先仅考虑一个腔,然后通过相加或偏移来计算其他腔的数量。在多个浇口的情况下,例如,每个单独的浇口点被单独考虑并相加,直至达到由不同浇口点组成的连续体积。一旦材料前沿相接触,就进行进一步的考虑,就好像只有一个浇口点。关于任何动态压力损失,例如将横截面积相加。此过程简化了处理器的操作,因此节省了时间并使操作更直接。
为了高效地调节机器和任何外围设备,将待加工材料的材料信息作为操作人员预先确定的信息和/或由操作人员从专业知识单元中选择的信息提供给机器控制器是有利的。原则上,可以想象例如选择材料类别或所需的确切材料。这样,并且借助机器组成数据(例如,关于所安装的注射模块/螺杆、例如针对来自专业知识单元的不同螺杆几何形状为它们提供的任何塑化模型的数据)和/或外围设备上的任何数据,能够导出例如螺杆速度、用于缸筒加热和模具温度控制的背压和温度调节的调节数据。
使用体积增长曲线和材料信息计算至少一个注塑过程。体积增长曲线使得能够知道要填充多大体积、要填充多长时间或经过哪条路径。如果将其与材料信息结合,则可以有利地例如根据注射曲线、注射速度、保持压力和/或保持压力时间来计算调节数据。
优选地,还基于材料前沿以恒定速度流动这一假设来确定注射曲线的设定点参数。
为了有利地确保注塑成型过程可靠且高效,借助于限定了注塑成型单元的参数来调节注射曲线。例如,首先考虑并选择机器的最大速度,以使机器不被过度驱动。然后,例如考虑机器的加速度,以便不超过最大加速度。此外,通过在专业知识单元中的类相似性比较来分析最小和最大流路长度、壁厚比和总零件体积,使注塑成型过程标准化以给出绝对物理值,优选例如将其适应于该类别典型的绝对最小或最大填充时间。
从优选实施例的以下描述中,进一步的优点是显而易见的。在本发明中单独列出的特征是可组合的,这在技术上是有意义的,并且可以通过说明书中的说明性信息和附图的细节加以补充,其中指出了本发明的其他变型实施例。
附图说明
下面参照附图中所示的示例性实施例更详细地解释本发明,其中:
图1示出了具有显示/操作装置的注塑机和相关联的机器控制器的示意图;
图2示出了用于机器的控制和参数化的流程图;
图3a示出了模制件的示意图,其中具有浇口;
图3b示出了模制件的示意图,其中具有浇口;以及
图4示出了具有体积增长曲线和参数输入的显示/操作装置。
具体实施方式
现在参照附图通过示例更详细地解释本发明。然而,示例性实施例仅是示例,其并不旨在将本发明构思限制于特定布置。在详细描述本发明之前,应该指出的是,本发明不限于装置的各个结构部件和各个方法步骤,因为这些结构部件和方法可以变化。在此使用的术语仅旨在描述特定的实施例,而不是限制性地使用。此外,在说明书中使用单数或不定冠词的情况下,除非整体上下文明确指出,否则它们也指多个这些元件。
在本发明的上下文中,使用以下定义:
“体积增长曲线”:其描述了体积随时间或随输送装置路径的增加。
“注塑过程”:其是制造特定模制件所需的过程,该特定模制件的几何数据构成计算体积增长曲线的基础。
参数化的“注射曲线”:其是一种注塑过程,该注塑过程由使用所述方法计算出的参数确定,并且使得能够使用机器控制器在相应的注塑机上制造特定模制件。
图1示出了用于加工塑料和其他可塑化材料(例如陶瓷或粉末材料)的机器10的示意图。机器10具有:模具开闭单元12,其用于打开和闭合具有至少一个模腔16的注塑模具14,模腔16用于制造与模腔16的形状相对应的模制件18;以及注塑成型单元20。在图1中,示出了注塑模具14是打开的,并且模制件18已经从模腔16中脱模,其中模制件18在适当情况下具有其浇口26。可塑化材料通过浇口几何体24被供给到模腔16。任何外围设备32、例如冷却设备或移除设备都连接到机器10和/或机器控制器22。
机器控制器22与机器10相关联,机器控制器22通过网络与例如数据库形式的专业知识单元34进行通信。
专业知识单元34例如包括:与待加工的材料有关的数据,例如固体和流体材料的比重、熔点、流动指数、最大剪切速率和/或材料从液体冷却为固体时通常的压力/温度行为;有关特征过程序列的注塑成型知识的数据,例如特定类型模具的填充时间数据,结合特定类型模具时的模制件中的流路/壁厚比,以及与模制件的最小和最大壁厚有关的保持压力;和/或关于机器的运动学的静态和动态特性的数据。但是,原则上在专业知识单元34中也可以存在其他数据,这些数据可以用于描述注塑成型过程、相关的设备和/或材料。原则上也可以设想使专业知识单元34位于机器控制器22本身中。
为了机器控制器22与操作人员之间的交互接触,提供了显示/操作装置28,其采取例如具有键盘的屏幕、(多点)触摸屏或实际上其他合适的装置(例如语音输入)的形式。
图2示出了该方法的顺序。在该方法开始时,在步骤110中,机器控制器22接收有关模制件18的几何形状及其布置以及模具中的模腔16和浇口几何体24的信息。几何数据可以来自最多元化的来源,例如CAD程序或预先打印的3D原型的3D扫描。原则上也可以设想,专业知识单元34已经包含几何数据和/或在专业知识单元34中存储或可存储几何数据。
优选地,在另一示例性实施例中,在步骤110中,提供关于待加工材料的材料数据,其中操作人员例如预先确定或从专业知识单元34中选择所述待加工材料。例如,从专业知识单元34的材料数据库中选择材料类别或确切的材料。机器控制器22使用该材料数据和机器组成数据(例如所安装的注射和塑化模块/螺杆,对于不同螺杆几何形状可用于此的任何塑化模型)以及外围设备32上的任何数据来计算机器10的调节值,例如螺杆速度、用于缸筒加热和模具温度控制的背压和温度调节。
优选地,在步骤120中,在显示/操作装置28上显示模制件18的几何数据。这使得操作人员能够简单且直观地识别相对于注射轴线的至少一个浇口点。原则上也可以设想,机器控制器22例如基于对模腔系统与模具之间的几何关系的了解来计算关于浇口点的建议。操作人员的进一步交互操作优选地是识别模具特性,例如模具是具有热流道系统的多腔模具还是具有多个浇口的模具。根据情况,该方法首先仅考虑一个模腔,然后通过简单的累加或通过偏移来计算其他模腔的数量。在多个浇口的情况下,各个浇口点要单独考虑并相加,直至达到由不同浇口点组成的连续体积。一旦材料前沿相接触,就进行进一步的考虑,就好像只有一个浇口点。关于任何动态压力损失,例如将横截面积相加。
在步骤130中计算体积增长曲线。图3a和3b示意性地示出了模制件18的几何形状。借助于模制件18的几何数据,从浇口点开始逐层计算体积增长曲线。模制件18的几何形状是逐层地或逐步地累积的。例如,在图3a中,模制件18的体积从浇口点开始以多个层36累积,直至其到达模制件的底部。然后,相对于浇口点26继续径向地累积。在图3b中,从浇口点26开始,均匀地累积两侧,即浇口点26的左侧和右侧。
已经表明,在执行用于制造模制件的第一注塑过程之前,对模制件的逐步的体积增长曲线进行计算是有利的。结果,在注塑过程开始时就能够可靠地消除可能的误差源,并且能够进一步缩短模制件检验过程。同时,可以更大程度地减少操作机器所需的专业知识。
优选地,根据图3a和3b分别以相同的体积步长30进行体积增长曲线的逐层计算。
进一步优选地,通过至少一种积分方法,例如通过诸如梯形法则之类的数值积分方法来计算体积增长曲线。
为了生成体积增长曲线,可以使用包含总注射量或模制件的最厚和最薄壁厚或壁厚比或流路比的信息,其中,该信息优选地在专业知识单元中找到。
为了使体积增长曲线的计算可再现并且在适当的情况下使其更快,可以利用分类器,该分类器使用并分类来自专业知识单元的信息和/或由操作人员预先确定的信息。例如,可以通过以下标准中的至少一项,将该信息分成多类并加以区分:
用于注塑成型的模具类型;
在制造模制件18的注塑过程中的填充时间类型;
模制件18中的流路/壁厚比;
材料类别;
与模制件18中的最小和最大壁厚有关的保持压力。
优选地与操作人员交互的分类器基于这些标准对模制件18进行分类,以便为了计算目的可以访问来自专业知识单元的相关信息。
仅举几个非限制性的示例,例如,选择类型可以是例如大于200的不同壁厚流动比,或例如小于0.2秒的最大填充时间。
在步骤140中,假设材料前沿以恒定速度流动,则优选地计算至少一个注塑过程。
优选地,模制件18的体积增长曲线是逐层计算的,优选地是从至少一个浇口点开始的,其中由诸如输送螺杆之类的输送装置覆盖的特定距离Δs、或特定体积ΔV与每个层36相关联。
在另一个优选的示例性实施例中,在步骤150中,通过限定了注塑成型单元20的参数42来调节注塑过程,所述参数例如是机器10能够运行的最大速度和/或加速度,以使机器10不被过度驱动。此外,例如通过递归方法使用对于机器可能的速度值的二次或正弦插值来调节最小/最大期望填充时间。参数42可以由操作人员在显示/操作装置28处例如根据图4进行调节。
原则上,与操作人员进行交互式控制始终是有利的,因为在这种情况下,系统可以提示操作人员进行进一步的输入,或者如果例如存在故障,如果信息丢失,或者甚至结果是在所讨论的机器上无法完成或无法以这种方式完成此类体积增长曲线,则将获得的结果告知他们。同样,操作人员可以有针对性地进行干预,例如识别出浇口点或流动方向。
不言而喻的是,本说明书可以进行各种修改、修正和调整,这些修改、修正和调整属于与本发明等同的范围内。
附图标记列表
10 机器
12 模具开闭单元
14 注塑模具
16 模腔
18 模制件
20 注塑成型单元
22 机器控制器
24 浇口几何体
26 浇口
28显示/操作装置
30 体积步长
32 外围设备
34 专业知识单元
36 层
40 分类器
42 参数

Claims (11)

1.一种控制用于加工塑料和其他可塑化材料的机器(10)的方法,其中所述机器包括:
模具开闭单元(12),所述模具开闭单元(12)构造成用于打开和闭合包括至少一个模腔(16)的注塑模具(14),所述至少一个模腔(16)构造成用于制造与所述至少一个模腔(16)的形状相对应的模制件(18);
注塑成型单元(20),所述注塑成型单元(20)构造成用于塑化和注射可塑化材料到所述至少一个模腔(16)中;以及
机器控制器(22),所述机器控制器(22)与专业知识单元(34)通信,并且能够构造成由操作人员交互地施加影响;
其中所述方法包括以下步骤:
将关于所述模制件(18)的几何形状或接收所述模制件的所述模腔(16)的几何形状中的至少一个的几何信息提供给所述机器控制器(22);
将关于浇口几何体(24)的信息提供给所述机器控制器(22);
考虑到所述几何信息,计算所述模制件(18)在所述模腔(16)的填充方向上的至少一条逐步的体积增长曲线,其中,从至少一个浇口点开始逐层地计算所述模制件(18)的体积增长曲线,其中输送装置覆盖的特定距离(Δs)或特定的体积(ΔV)与每一个层相关联;
其中在执行用于模制件(18)的制造的第一注塑过程之前,进行所述模制件的所述至少一条逐步的体积增长曲线的计算;
其中考虑到关于总注射量或所述模制件的最厚和最薄壁厚、或壁厚比或流路比的信息中的至少一项来计算所述体积增长曲线,其中,所述信息中的所述至少一项在所述专业知识单元中找到;并且
其中考虑到所述逐步的体积增长曲线并且基于材料前沿以恒定速度流动这一假设,计算至少一个注塑过程。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,每次都以相同的体积步长(30)进行所述体积增长曲线的计算。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,为了计算所述体积增长曲线,将来自所述专业知识单元的信息分成多类并通过以下标准中的至少一项加以区分:
用于注塑成型的模具类型;
在制造所述模制件(18)的注塑过程中的填充时间类型;
所述模制件(18)中的流路与壁厚的比;
材料类别;
与所述模制件(18)中的最小和最大壁厚有关的保持压力;
其中分类器基于所述标准对所述模制件(18)进行分类,以便为了计算目的能够访问来自所述专业知识单元的信息。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述分类器与操作人员交互地对所述模制件进行分类。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,通过至少一种积分方法计算所述体积增长曲线。
6.根据权利要求1所述的方法,包括以下步骤中的至少一个:
将所述几何信息显示在显示/操作装置(28)上;
相对于注射轴线识别至少一个浇口点;
识别模具特性。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,参照显示装置进行相对于注射轴线识别至少一个浇口点。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,将待加工材料的材料信息作为其他信息提供给所述机器控制器(22),所述其他信息至少是由所述操作人员预先确定的或由所述操作人员从所述专业知识单元(34)中作为信息而选择的,并且所述材料信息用于标准化所述体积增长曲线,其中考虑到所述材料信息计算所述至少一个注塑过程。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,基于材料前沿以恒定的流动前沿速度流动这一假设来确定注射曲线的至少一个设定点参数。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,基于所述材料前沿以恒定的体积增长速率流动这一假设来确定所述至少一个设定点参数。
11.根据前述权利要求中的一项所述的方法,其中,注射曲线的设定点参数适于限定了所述注塑成型单元(20)的参数(42)。
CN201980062136.6A 2018-09-23 2019-09-19 控制用于加工塑料的机器的方法 Active CN112770890B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018123361.2 2018-09-23
DE102018123361.2A DE102018123361A1 (de) 2018-09-23 2018-09-23 Verfahren zur Steuerung einer Maschine zur Verarbeitung von Kunststoffen
PCT/EP2019/075142 WO2020058387A1 (de) 2018-09-23 2019-09-19 Verfahren zur steuerung einer maschine zur verarbeitung von kunststoffen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112770890A CN112770890A (zh) 2021-05-07
CN112770890B true CN112770890B (zh) 2023-04-14

Family

ID=68051783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980062136.6A Active CN112770890B (zh) 2018-09-23 2019-09-19 控制用于加工塑料的机器的方法

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20210213662A1 (zh)
EP (1) EP3710223B1 (zh)
JP (1) JP2022501228A (zh)
CN (1) CN112770890B (zh)
CA (1) CA3112861A1 (zh)
DE (1) DE102018123361A1 (zh)
DK (1) DK3710223T3 (zh)
ES (1) ES2880808T3 (zh)
HU (1) HUE055003T2 (zh)
PL (1) PL3710223T3 (zh)
WO (1) WO2020058387A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020109947A1 (de) 2020-04-09 2021-10-14 Arburg Gmbh + Co Kg Verfahren zur Einstellung einer Spritzgießmaschine
DE102022102748A1 (de) 2022-02-07 2023-08-10 Arburg Gmbh + Co Kg Verfahren zur Steuerung von Prozessen an Kunststoff verarbeitenden Maschinen

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5566743A (en) * 1994-05-02 1996-10-22 Guergov; Milko G. Method of injecting molten metal into a mold cavity
JPH09267374A (ja) * 1996-03-29 1997-10-14 Toshiba Mach Co Ltd 射出成形機における射出速度プロファイルの設定方法
CN105228808A (zh) * 2013-05-15 2016-01-06 阿博格有限公司 用于操作加工塑料的机器的方法
DE102015107024B3 (de) * 2015-05-06 2016-07-21 BT Bayern Treuhand Management & Technologie AG Ermitteln von Prozessparameterwerten in einem Spritzgussprozess
CN106061707A (zh) * 2014-03-11 2016-10-26 利乐拉瓦尔集团及财务有限公司 用于注射成型的控制方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2649992B2 (ja) * 1991-01-14 1997-09-03 ファナック株式会社 キャビティ内樹脂位置モニタ方法
JP2649996B2 (ja) * 1991-04-09 1997-09-03 ファナック株式会社 射出圧力モニタ方法
JP3538896B2 (ja) * 1994-06-17 2004-06-14 宇部興産株式会社 射出成形機の制御方法
TW305798B (zh) * 1994-08-01 1997-05-21 Toray Industries
JP3018957B2 (ja) * 1995-06-06 2000-03-13 株式会社新潟鉄工所 射出成形機の最適成形条件設定システム
JP3721765B2 (ja) * 1998-02-10 2005-11-30 三菱電機株式会社 3次元流れの有限要素解析法、解析装置、成形品を製造する製造方法および解析法のプログラムを記録した媒体
AUPP176898A0 (en) * 1998-02-12 1998-03-05 Moldflow Pty Ltd Automated machine technology for thermoplastic injection molding
JP2005028869A (ja) * 2003-06-17 2005-02-03 Toshiba Mach Co Ltd 射出成形機における射出方法および同方法を用いた射出速度パターンの生成方法および装置
AT513481B1 (de) * 2012-11-09 2014-05-15 Engel Austria Gmbh Simulationsvorrichtung und Verfahren
AT516632A2 (de) * 2014-12-18 2016-07-15 Engel Austria Gmbh Verfahren und eine Simulationsvorrichtung zur Simulation einer fiktiven Konfiguration einer Formgebungsanlage
WO2017004300A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 iMFLUX Inc. Method of injection molding with constant-velocity flow front control
US9684295B2 (en) * 2015-07-13 2017-06-20 Coretech System Co., Ltd. Molding system and method for operating the same
DE102015117237B3 (de) * 2015-10-09 2017-03-23 Kraussmaffei Technologies Gmbh Verfahren zur Bestimmung eines realen Volumens einer spritzgießfähigen Masse in einem Spritzgießprozess
US10740910B1 (en) * 2016-12-22 2020-08-11 Msc.Software Corporation Volume fraction apparatuses and methods

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5566743A (en) * 1994-05-02 1996-10-22 Guergov; Milko G. Method of injecting molten metal into a mold cavity
JPH09267374A (ja) * 1996-03-29 1997-10-14 Toshiba Mach Co Ltd 射出成形機における射出速度プロファイルの設定方法
CN105228808A (zh) * 2013-05-15 2016-01-06 阿博格有限公司 用于操作加工塑料的机器的方法
CN106061707A (zh) * 2014-03-11 2016-10-26 利乐拉瓦尔集团及财务有限公司 用于注射成型的控制方法
DE102015107024B3 (de) * 2015-05-06 2016-07-21 BT Bayern Treuhand Management & Technologie AG Ermitteln von Prozessparameterwerten in einem Spritzgussprozess

Also Published As

Publication number Publication date
DK3710223T3 (da) 2021-07-19
CN112770890A (zh) 2021-05-07
EP3710223B1 (de) 2021-04-21
US20210213662A1 (en) 2021-07-15
HUE055003T2 (hu) 2021-10-28
ES2880808T3 (es) 2021-11-25
DE102018123361A1 (de) 2020-03-26
JP2022501228A (ja) 2022-01-06
EP3710223A1 (de) 2020-09-23
WO2020058387A1 (de) 2020-03-26
CA3112861A1 (en) 2020-03-26
PL3710223T3 (pl) 2021-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108241774B (zh) 用于模拟成型过程的方法
US11267179B2 (en) Method for operating a machine for processing plastics, utilizing embedded expert knowledge and 3D geometry data
US11000982B2 (en) Methods of setting a shaping machine
Stanek et al. Simulation of injection molding process by cadmould rubber
CN112770890B (zh) 控制用于加工塑料的机器的方法
US11440229B2 (en) Injection molding system, molding condition correction system, and injection molding method
JP2016519013A5 (zh)
CN109822849B (zh) 一种成型系统及其设定方法
CN113733505B (zh) 注射成型系统、成型条件校正系统以及注射成型方法
CN104851049B (zh) 一种云端射出成型系统及其方法
US20230241826A1 (en) Method and device for reducing the amount of reworking required on mold cavities prior to their use in series production
Hodolic et al. Development of integrated CAD/CAE system of mold design for plastic injection molding
CN113524605A (zh) 一种注塑机工艺参数设定方法及装置
Timofeeva et al. Simulation of injection molding process and 3D-printing of forming parts for small-batch production
CN113085121B (zh) 一种基于模具标签快速判断注塑质量的方法及模具
EP3805976A1 (en) Warp compensation for additive manufacturing
Shayfull et al. Optimisation of warpage on plastic part by using glowworm swarm optimisation (GSO)
Shinde et al. Design of plastic injection mold using simulation technique for minimizing defect
ARIFFIN DESIGN, ANALYSIS AND FABRICATION OF PLASTIC INJECTION MOULD FOR TENSILE TEST SPECIMEN
Asproiu et al. Influence of mold properties on the quality of molded parts
CN115674613A (zh) 用于计算成型机的注射执行器的目标曲线和/或用于模拟成型材料注射到型腔中的方法
Kumar et al. MOULD DESIGN AND MOLD FLOW SIMULATION ANALYSIS OF INJECTION MOLDING OF MEDICAL EQUIPMENT
CN115556323A (zh) 用于处理生产单元的多个处理变量的计算机实现的方法
Panda et al. 11 An Mold Interactive Design with Injection CAE and Moldflow Analysis
CN117719128A (zh) 得出产品的预测重量值的方法、控制方法和控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant