DE102014015455A1 - Method for optimizing a molded part or the cycle time of a thermoforming machine for thermoforming molded parts from a heated thermoplastic film web - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zum Optimieren eines Formteils oder der Taktzeit einer Thermoformmaschine zum Tiefziehen von Formteilen aus einer erwärmten thermoplastischen Folienbahn soll verbessert werden. Erreicht wird dies dadurch, dass das Steuerungsprogramm der Thermoformmaschine oder das Steuerungsprogramm außerhalb der Thermoformmaschine dem Bediener mittels einer Visualisierungseinrichtung den zeitlichen Ablauf von Programmbestandteilen wie Bewegungen von Bearbeitungsstationen mit bewegbaren Einrichtungen und Werkzeugen, Schaltpunkten und dem Ablauf von Zeiträumen sowie den Positionen oder den zeitlichen Ablauf von Aktionen der Werkzeuge mit ihren Bestandteilen wie Bewegungen und Druckzustände so anzeigt, dass der angezeigte Ablauf den Eingaben des Bedieners, die Folie, die Werkzeuge, die Formteile und die Prozessparameter betreffend, entspricht.A method for optimizing a molding or the cycle time of a thermoforming machine for thermoforming moldings from a heated thermoplastic film web is to be improved. This is achieved by the control program of the thermoforming machine or the control program outside the thermoforming machine to the operator by means of a visualization of the timing of program components such as movements of processing stations with movable equipment and tools, switching points and the passage of time periods and the positions or timing of Indicates actions of the tools with their components such as movements and print conditions so that the displayed sequence corresponds to the inputs of the operator, the film, the tools, the moldings and the process parameters.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Optimieren eines Formteils oder der Taktzeit einer Thermoformmaschine zum Tiefziehen von Formteilen aus einer erwärmten thermoplastischen Folienbahn.The invention relates to a method for optimizing a molded part or the cycle time of a thermoforming machine for deep-drawing of molded parts from a heated thermoplastic film web.
Stand der TechnikState of the art
Aus der Druckschrift
Bei Thermoformmaschinen nach dem Stand der Technik, die verschiedene Bauformen von Werkzeugen aufnehmen können zur Produktion verschieden gestalteter Formteile, werden in Abhängigkeit vom gewählten Formprogramm schematische Darstellungen von Werkzeugen in der Maschinenvisualisierung angezeigt, damit der Bediener verifizieren kann, ob er ein passendes Formprogramm zum eingebauten Werkzeug gewählt hat.In prior art thermoforming machines capable of accommodating various types of tooling for the production of variously shaped moldings, depending on the mold program selected, schematic representations of tools are displayed in the machine visualization to allow the operator to verify that he has a suitable mold program for the built-in tool has chosen.
Ebenso wird bei Thermoformmaschinen nach dem Stand der Technik ein Prozessablauf dargestellt für das Formprogramm, dass der Bediener passend zum Aufbau des Werkzeugs ausgewählt hat. Der Prozessablauf ist schematisch und zeigt den prinzipiellen zeitlichen Ablauf von Programmbestandteilen wie Bewegungen von Bearbeitungsstationen mit bewegbaren Einrichtungen und Werkzeugen, Schaltpunkten und dem Ablauf von Zeiträumen, gemäß den Eingaben des Bedieners, die Werkzeuge betreffend, also gemäß des gewählten Formprogramms. Wenn der Bediener während des Optimierens des Formteils oder der Taktzeit Maschinenparameter ändert, so zeigt die Visualisierung weiterhin den prinzipiellen zeitlichen Ablauf. Der Bediener hat somit Mühe, die Auswirkungen seines Handelns in den aktuellen zeitlichen Ablauf einzuordnen. Dies erschwert und verzögert das Optimieren des Formteils oder der Taktzeit.Also, in prior art thermoforming machines, a process flow is shown for the molding program that the operator has selected to match the design of the tool. The process flow is schematic and shows the basic timing of program components such as movements of processing stations with movable equipment and tools, switching points and the passage of periods, according to the inputs of the operator, concerning the tools, ie according to the selected molding program. If the operator changes machine parameters while optimizing the molding or the cycle time, the visualization will continue to show the principal timing. The operator thus has trouble classifying the effects of his actions in the current time sequence. This complicates and delays optimizing the molding or the cycle time.
Aufgabenstellungtask
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Optimieren eines Formteils oder der Taktzeit einer Thermoformmaschine zum Tiefziehen von Formteilen aus einer erwärmten thermoplastischen Folienbahn so zu verbessern, dass der Betreiber den Prozessablauf und die Bewegungen der Werkzeuge besser versteht und so Optimierungen zielgerichtet und zügig durchführt.The invention has for its object to improve a method for optimizing a molding or the cycle time of a thermoforming machine for deep drawing of moldings from a heated thermoplastic film web so that the operator understands the process flow and the movements of the tools better and so optimizations targeted and quickly performs ,
Gelöst ist diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 sowie im nebengeordneten Anspruch 2 angegebenen Maßnahmen. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus übrigen, in den jeweiligen abhängigen Unteransprüchen genannten Merkmalen.This object is achieved according to the invention by the measures indicated in the characterizing part of claim 1 and in the
Ausführungsbeispielembodiment
Vorgeschlagen wird ein Steuerungsprogramm der Thermoformmaschine oder ein Steuerungsprogramm außerhalb der Thermoformmaschine, bei dem der Bediener über eine Visualisierungseinrichtung ein Formprogramm auswählt und weitere Eingaben tätigt, die die Folie, die Formteile, die Werkzeug und die Prozessparameter betreffen.A control program of the thermoforming machine or a control program outside the thermoforming machine is proposed, in which the operator selects a forming program via a visualization device and makes further inputs concerning the film, the moldings, the tools and the process parameters.
Das Steuerungsprogramm berechnet anschließend den vollständigen zeitlichen Ablauf von Programmbestandteilen wie Bewegungen von Bearbeitungsstationen mit bewegbaren Einrichtungen und Werkzeugen, Schaltpunkten und dem Ablauf von Zeiträumen. Anschließend zeigt das Steuerungsprogramm über die Visualisierungseinrichtung den berechneten Ablauf in einer schematischen Darstellung an, wobei die Eingaben des Bedieners, die er zuvor getätigt hat und die die Folie, die Werkzeuge, die Formteile und die Prozessparameter betreffen, berücksichtigt werden, indem der Ablauf die Zeiträume, Zeitpunkte, Geschwindigkeiten, Hübe etc. so anzeigt und berechnete Folgeaktionen so darstellt, wie es der durch den Bediener definierten Prozess erfordert.The control program then calculates the complete time sequence of program components such as movements of processing stations with movable equipment and tools, switching points and the passage of time periods. Subsequently, the control program displays the calculated sequence in a schematic representation via the visualization device, wherein the inputs of the operator, which he has previously made and which concern the film, the tools, the moldings and the process parameters, are taken into account by running the periods , Timings, speeds, strokes, etc., and displays calculated follow-up actions as required by the process defined by the operator.
Der Vorteil der Darstellung des Prozesses ist darin zu sehen, dass das Steuerungsprogramm dem Bediener den realen, von ihm definierten Prozess anzeigt und der Bediener direkt erkennen kann, welche Folgen eine Eingabe in das Steuerungsprogramm bewirkt. Da das Steuerungsprogramm den Ablauf sofort nach der Beendigung der Eingaben durch den Bediener berechnet, wird auch die Anzeige des Prozesses sofort über die Visualisierungseinrichtung dem Bediener zur Verfügung gestellt. Der Start der Thermoformmaschine ist dazu nicht erforderlich. Kunststofffolie wird nicht unnötig verbraucht. Der Bediener kann den Prozess vor dem Start der Thermoformmaschine optimieren und reduziert den Verlust an Folie durch Formteile, die den Qualitätsansprüchen nicht genügen.The advantage of the representation of the process is that the control program displays to the operator the real process defined by him and the operator can directly recognize the consequences of an input to the control program. Since the control program calculates the process immediately after the completion of the inputs by the operator, the display of the process is also immediately made available to the operator via the visualization device. The start of the thermoforming machine is not required. Plastic film is not consumed unnecessarily. The operator can optimize the process before starting the thermoforming machine and reduces the loss of film due to molded parts that do not meet the quality requirements.
Die Erfindung überwindet das Vorurteil, dass eine Thermoformmaschine erst einige Maschinentakte arbeiten muss, bevor alle Ergebnisse für die Bewegungen, Zeiträume, Zeitpunkte, Geschwindigkeiten so vorliegen, wie der Bediener sie eingegeben und das Steuerungsprogramm sie berechnet hat.The invention overcomes the prejudice that a thermoforming machine must first operate for a few machine cycles before all the results for the movements, time periods, times, speeds are as entered by the operator and the control program has calculated them.
Des Weiteren überwindet die Erfindung ein anderes Vorurteil, dass man den Maschinenablauf mit dem Steuerungsprogramm nur prinzipiell, aber nicht real über die Visualisierungseinrichtung, quasi in Echtzeit, anzeigen kann in Abhängigkeit von den Eingaben des Bedieners.Furthermore, the invention overcomes another prejudice that the machine flow with the control program only in principle, but not real on the visualization device, virtually in real time, can display depending on the inputs of the operator.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhand der schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:Further details of the invention are described below with reference to the schematic drawings. Show it:
Nach dem Stand der Technik sind solche Kurvenzüge bekannt, die in Abhängigkeit vom gewählten Formwerkzeug statisch dargestellt sind, um die prinzipiellen Zusammenhänge wie der Bewegungen des Folientransports und der davon abhängigen Bewegungen von Tischen und Rahmen zu verdeutlichen.According to the prior art, such curves are known, which are shown statically depending on the selected mold to illustrate the basic relationships such as the movements of the film transport and the dependent movements of tables and frames.
Es ist erfinderisch vorgesehen, das Verfahren zum Optimieren eines Formteils oder der Taktzeit einer Thermoformmaschine zum Tiefziehen von Formteilen aus einer erwärmten thermoplastischen Folienbahn, mit einer Transporteinrichtung für die Folienbahn und Bearbeitungsstationen mit bewegbaren Einrichtungen und Werkzeugen, bei dem der Bediener Eingaben in ein Steuerungsprogramm der Thermoformmaschine oder in ein Steuerungsprogramm außerhalb der Thermoformmaschine tätigt, die die Eigenschaften von Folie, Werkzeugen, Formteilen und Prozessparametern betreffen, und bei dem das Steuerungsprogramm der Thermoformmaschine oder das Steuerungsprogramm außerhalb der Thermoformmaschine einen zeitlichen Ablauf von Programmbestandteilen wie Bewegungen von Bearbeitungsstationen mit bewegbaren Einrichtungen und Werkzeugen, Schaltpunkten und dem Ablauf von Zeiträumen berechnet und mittels einer Visualisierungseinrichtung den zeitlichen Ablauf von Programmbestandteilen wie Bewegungen von Bearbeitungsstationen mit bewegbaren Einrichtungen und Werkzeugen, Schaltpunkten und dem Ablauf von Zeiträumen, gemäß den Eingaben des Bedieners, die Werkzeuge betreffend, anzeigt und den Aufbau der Werkzeuge mit seinen Bestandteilen mittels einer Visualisierungseinrichtung anzeigt, so zu gestalten, dass das Steuerungsprogramm der Thermoformmaschine oder das Steuerungsprogramm außerhalb der Thermoformmaschine dem Bediener mittels einer Visualisierungseinrichtung den zeitlichen Ablauf von Programmbestandteilen wie Bewegungen von Bearbeitungsstationen mit bewegbaren Einrichtungen und Werkzeugen, Schaltpunkten und dem Ablauf von Zeiträumen so anzeigt, dass der angezeigte Ablauf den Eingaben des Bedieners, die Folie, die Werkzeuge, die Formteile und die Prozessparameter betreffend, entspricht.It is inventively provided the method for optimizing a molding or the cycle time of a thermoforming machine for thermoforming of molded parts from a heated thermoplastic film web, with a transport device for the film web and processing stations with movable devices and tools, in which the operator inputs to a control program of the thermoforming machine or in a control program outside the thermoforming machine relating to the properties of film, tools, moldings and process parameters, and wherein the control program of the thermoforming machine or the control program outside the thermoforming machine schedules program components such as movements of processing stations with movable equipment and tools, Calculated switching points and the passage of time periods and by means of a visualization device the timing of program components such as movements of processing stations with moving equipment and tools, switching points and the passage of time periods, according to the inputs of the operator, concerning the tools, displays and the structure of the tools with its components by means of a Indicates visualization means to be arranged so that the control program of the thermoforming machine or the control program outside the thermoforming machine to the operator by means of a visualization device the timing of program components such as movements of processing stations with movable devices and tools, switching points and the passage of periods so that the displayed Procedure corresponds to the inputs of the operator, the foil, the tools, the moldings and the process parameters.
Weiterhin ist es erfinderisch vorgesehen, das Verfahren zum Optimieren eines Formteils oder der Taktzeit einer Thermoformmaschine zum Tiefziehen von Formteilen aus einer erwärmten thermoplastischen Folienbahn, mit einer Transporteinrichtung für die Folienbahn und Bearbeitungsstationen mit bewegbaren Einrichtungen und Werkzeugen, bei dem der Bediener Eingaben in ein Steuerungsprogramm der Thermoformmaschine oder in ein Steuerungsprogramm außerhalb der Thermoformmaschine tätigt, die die Eigenschaften von Folie, Werkzeugen, Formteilen und Prozessparametern betreffen, und bei dem das Steuerungsprogramm der Thermoformmaschine oder das Steuerungsprogramm außerhalb der Thermoformmaschine einen zeitlichen Ablauf von Programmbestandteilen wie Bewegungen von Bearbeitungsstationen mit bewegbaren Einrichtungen und Werkzeugen, Schaltpunkten und dem Ablauf von Zeiträumen berechnet und mittels einer Visualisierungseinrichtung den zeitlichen Ablauf von Programmbestandteilen wie Bewegungen von Bearbeitungsstationen mit bewegbaren Einrichtungen und Werkzeugen, Schaltpunkten und dem Ablauf von Zeiträumen, gemäß den Eingaben des Bedieners, die Werkzeuge betreffend, anzeigt und den Aufbau der Werkzeuge mit seinen Bestandteilen mittels einer Visualisierungseinrichtung anzeigt, so zu gestalten, dass das Steuerungsprogramm der Thermoformmaschine oder das Steuerungsprogramm außerhalb der Thermoformmaschine dem Bediener mittels einer Visualisierungseinrichtung Positionen oder den zeitlichen Ablauf von Aktionen der Werkzeuge mit ihren Bestandteilen wie Bewegungen und Druckzustände so anzeigt, dass der angezeigte Ablauf den Eingaben des Bedieners, die Folie, die Werkzeuge, die Formteile und die Prozessparameter betreffend, entspricht.Furthermore, it is inventively provided, the method for optimizing a molding or the cycle time of a thermoforming machine for deep drawing of molded parts from a heated thermoplastic film web, with a conveyor for the film web and processing stations with movable devices and tools, in which the operator inputs to a control program of Thermoforming machine or in a control program outside the thermoforming machine, which relate to the properties of film, tools, moldings and process parameters, and in which the control program of the thermoforming machine or the control program outside the thermoforming machine a timing of program components such as movements of processing stations with movable devices and tools , Switching points and the passage of time periods calculated and by means of a visualization device the timing of program components such as movements of Be working stations with movable equipment and tools, switching points and the passage of time periods, according to the inputs of the operator concerning the tools indicating and displaying the structure of the tools with its components by means of a visualization device, so that the control program of the thermoforming machine or the control program outside the thermoforming machine, by means of a visualization device to indicate to the operator positions or the timing of actions of the tools with their components such as movements and print conditions such that the displayed flow corresponds to the operator's input, the film, the tools, the moldings and the process parameters ,
Es ist ebenfalls vorgesehen, das Verfahren so zu gestalten, dass das Steuerungsprogramm der Thermoformmaschine oder das Steuerungsprogramm außerhalb der Thermoformmaschine dem Bediener mittels der Visualisierungseinrichtung den zeitlichen Ablauf von Programmbestandteilen und den zeitlichen Ablauf von Aktionen der Werkzeuge mit ihren Bestandteilen wie Bewegungen und Druckzustände auf einer gemeinsamen Seite so anzeigt, dass das Steuerungsprogramm dem Bediener einen vom Bediener auf dem Ablauf vertikal verschiebbaren Zeiger zur Verfügung stellt, mit dem die zum durch den Zeiger angezeigten Ablaufzeitpunkt gehörigen Stellungen der Bestandteile der Werkzeuge sowie die Druckzustände im Inneren der Werkzeuge angezeigt werden.It is also envisaged to design the method so that the control program of the thermoforming machine or the control program outside the thermoforming machine to the operator by means of the visualization device the timing of program components and the timing of actions of the tools with their components such as movements and pressure conditions on a common Page so that the control program provides the operator with a pointer vertically displaceable by the operator on the process, with which the positions of the components of the tools belonging to the time of expiry indicated by the pointer and the pressure conditions inside the tools are displayed.
Durch die Berechnung der Teilschritte des Thermoformprozesses werden in einer vorteilhaften Weiterbildung die Grenzen für die Bedienereingaben der Maschinenparameter dynamisch ermittelt. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn das Verfahren so ausgebildet ist, dass das Steuerungsprogramm der Thermoformmaschine oder das Steuerungsprogramm außerhalb der Thermoformmaschine durch die Berechnung der Teilschritte des Thermoformprozesses dem Bediener anzeigt, wenn er Eingaben tätigt, die für die Durchführung des Prozesses ungünstig sind.By calculating the partial steps of the thermoforming process, the limits for the operator inputs of the machine parameters are determined dynamically in an advantageous development. It is therefore advantageous if the method is arranged such that the control program of the thermoforming machine or the control program outside the thermoforming machine by the calculation of the sub-steps of the thermoforming process to the operator indicates when he makes inputs that are unfavorable for the implementation of the process.
Durch die Berechnung der Teilschritte des Thermoformprozesses werden in einer vorteilhaften Weiterbildung Standardrelationen zwischen den Abläufen der einzelnen Baugruppen der Thermoformmaschine gebildet. Zu den Standardrelationen werden Listen mit Veränderungen der Formteileigenschaften durch Veränderungen der Maschinenparameter gestellt. Dem Bediener werden in der vorteilhaften Ausbildung Listen mit Qualitätsmängeln angeboten, die er benutzt um mit dem Steuerungsprogramm über das Erreichen einer gewünschten Qualität der Formteile zu kommunizieren. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn das Verfahren so ausgebildet ist, dass das Steuerungsprogramm der Thermoformmaschine oder das Steuerungsprogramm außerhalb der Thermoformmaschine durch die Berechnung der Teilschritte des Thermoformprozesses dem Bediener anzeigt, wie er Fehler am Formteil beseitigt, nachdem er zuvor den Qualitätsmangel in einer Eingabeseite dem Steuerungsprogramm mitgeteilt hat.By calculating the partial steps of the thermoforming process, in an advantageous further development, standard relations are formed between the sequences of the individual assemblies of the thermoforming machine. In addition to the standard relations, lists with changes of the molded part properties are made by changes of the machine parameters. The operator is offered in the advantageous training lists of quality defects, which he uses to communicate with the control program on achieving a desired quality of the molded parts. It is therefore advantageous if the method is arranged such that the control program of the thermoforming machine or the control program outside the thermoforming machine by the calculation of the sub-steps of the thermoforming process to the operator indicates how he eliminates errors on the molding after he previously the quality defect in an input page the Control program has communicated.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Obertischovertable
- 22
- Untertischunder table
- 33
- Oberrahmentop frame
- 44
- Unterrahmensubframe
- 55
- Zeigerpointer
- 66
- Bewegung des FolientransportsMovement of the film transport
- 77
- Bewegung des ObertischesMovement of the upper table
- 88th
- Bewegung des OberrahmensMovement of the upper frame
- 99
- Bewegung des UnterrahmensMovement of the subframe
- 1010
- Bewegung des UntertischesMovement of the undertable
- oO
- obenabove
- uu
- untenbelow
- tt
- ZeitTime
- II
- eingeschaltetswitched on
- 00
- ausgeschaltetswitched off
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Citations (2)
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