DE102019125778A1 - Verfahren zum bestimmen eines physikalischen zusammenhangs - Google Patents

Verfahren zum bestimmen eines physikalischen zusammenhangs Download PDF

Info

Publication number
DE102019125778A1
DE102019125778A1 DE102019125778.6A DE102019125778A DE102019125778A1 DE 102019125778 A1 DE102019125778 A1 DE 102019125778A1 DE 102019125778 A DE102019125778 A DE 102019125778A DE 102019125778 A1 DE102019125778 A1 DE 102019125778A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
parameter
production cycle
setting
numerical value
setting parameter
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.)
Pending
Application number
DE102019125778.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Georg Pillwein
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.)
Engel Austria GmbH
Original Assignee
Engel Austria GmbH
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 Engel Austria GmbH filed Critical Engel Austria GmbH
Publication of DE102019125778A1 publication Critical patent/DE102019125778A1/de
Pending legal-status Critical Current

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
    • B29C45/766Measuring, controlling or regulating the setting or resetting of moulding conditions, e.g. before starting a cycle
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00Systems controlled by a computer
    • G05B15/02Systems controlled by a computer electric
    • 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
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/048Monitoring; Safety
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/401Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41875Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by quality surveillance of production
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41885Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by modeling, simulation of the manufacturing system
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0259Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
    • G05B23/0286Modifications to the monitored process, e.g. stopping operation or adapting control
    • G05B23/0294Optimizing process, e.g. process efficiency, product quality
    • 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
    • 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
    • B29C2945/76103Dimensions, e.g. thickness shrinkage, dilation, dimensional change, warpage
    • 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
    • B29C2945/76177Location of measurement
    • B29C2945/7629Moulded articles
    • 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
    • B29C2945/76822Phase or stage of control
    • B29C2945/76913Parameter setting
    • 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
    • B29C2945/76936The operating conditions are corrected in the next phase or 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
    • 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
    • B29C2945/76993Remote, e.g. LAN, wireless LAN
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C3/00Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles
    • G07C3/14Quality control systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Verfahren zum Bestimmen eines physikalischen Zusammenhangs zwischen zumindest einem Einstellparameter eines Produktionszyklus einer zyklisch arbeitenden Formgebungsmaschine und wenigstens einem ausgewählten Prozess- oder Qualitätsparameter des Produktionszyklus der Formgebungsmaschine, wobei in einer Abfolge von Produktionszyklen, bevorzugt von Produktionszyklus zu Produktionszyklus, eine vorbestimmte Variation eines numerischen Wertes des zumindest einen Einstellparameters vorgenommen wird und dass zu jedem Produktionszyklus der Abfolge von Produktionszyklen der wenigstens eine ausgewählte Prozess- oder Qualitätsparameter bestimmt wird und dass überprüft wird, in welchem Ausmaß der wenigstens eine ausgewählte Prozess- oder Qualitätsparameter durch die vorbestimmte Variation des numerischen Wertes des zumindest einen Einstellparameters beeinflusst worden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines physikalischen Zusammenhangs zwischen zumindest einem Einstellparameter eines Produktionszyklus einer zyklisch arbeitenden Formgebungsmaschine und wenigstens eines ausgewählten Prozess- oder Qualitätsparameter des Produktionszyklus der Formgebungsmaschine und eine zyklisch arbeitende Formgebungsmaschine.
  • Bei gattungsgemäßen Formgebungsmaschinen gibt es eine Vielzahl den Bediener interessierender Prozess- oder Qualitätsparameter. Diese können durch eine Vielzahl von Einstellparametern direkt oder indirekt beeinflusst werden. Einem durchschnittlichen Bediener werden nur wenige der Zusammenhänge bekannt sein, welche zwischen den Einstellparametern einerseits und den Prozess- oder Qualitätsparametern andererseits bestehen. Auch wenn dem Bediener solche Zusammenhänge bekannt sind, so kennt er diese nur in qualitativer Form. Der Bediener weiß aber nicht, wie sich eine Änderung eines Einstellparameters quantitativ auf den oder die von diesem Einstellparameter abhängenden Prozess- oder Qualitätsparameter auswirken wird, zumal dies von Formgebungsmaschine zu Formgebungsmaschine unterschiedlich sein kann. Problematisch ist, dass dem Bediener bisher kein Hilfsmittel zur Verfügung steht, welches ihm dabei helfen würde, die Konsequenzen einer Änderung eines Einstellparameters zumindest qualitativ, vorzugsweise auch quantitativ abzuschätzen.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines gattungsgemäßen Verfahrens und einer gattungsgemäßen Formgebungsmaschine, bei welchen die oben diskutierten Probleme vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Formgebungsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass in einer Abfolge von Produktionszyklen, bevorzugt von Produktionszyklus zu Produktionszyklus, eine vorbestimmte Variation eines numerischen Wertes des zumindest einen Einstellparameters vorgenommen wird und dass nach jedem Produktionszyklus der Abfolge von Produktionszyklen der wenigstens eine ausgewählte Prozess- oder Qualitätsparameter bestimmt wird und dass überprüft wird, in welchem Ausmaß der wenigstens eine ausgewählte Prozess- oder Qualitätsparameter durch die vorbestimmte Variation des numerischen Wertes des zumindest einen Einstellparameters beeinflusst worden ist.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Formgebungsmaschine ist vorgesehen, dass die Steuer- oder Regelvorrichtung in einem automatisch oder durch einen Bediener auslösbaren Betriebsmodus dazu konfiguriert ist, in einer Abfolge von Produktionszyklen der Formgebungsmaschine eine vorbestimmte Variation eines numerischen Wertes zumindest eines Einstellparameters vorzunehmen und nach jedem Produktionszyklus der Abfolge von Produktionszyklen wenigstens einen ausgewählten Prozess- oder Qualitätsparameter zu bestimmen und zu überprüfen, in welchem Ausmaß der wenigstens eine ausgewählte Prozess- oder Qualitätsparameter durch die vorbestimmte Variation des numerischen Wertes des zumindest einen Einstellparameters beeinflusst worden ist.
  • Die Erfindung basiert auf einer idealerweise geringfügigen, systematischen Variation eines oder mehrerer Einstellparameter im laufenden Produktionsprozess einer zyklischen arbeitenden Formgebungsmaschine. Die Variation erfolgt besonders bevorzugt von Schuss zu Schuss, also in aufeinanderfolgenden Produktionszyklen.
  • Die Variation des wenigstens einen Einstellparameters erfolgt durch geeignete Aktuatoren der Formgebungsmaschine. Jede Größe eines Produktionsprozesses, die in reproduzierbarer Weise durch Aktuatoren beeinflussbar ist, kann als Einstellparameter dienen.
  • Die Bestimmung des wenigstens einen ausgewählten Prozess- oder Qualitätsparameters erfolgt unter Verwendung geeigneter Sensoren der Formgebungsmaschine oder externer Sensoren. Jede einen Bediener interessierende Größe, die unter Verwendung der Sensoren bestimmt werden kann (entweder unmittelbar oder mittelbar, indem die Signale der Sensoren in einem Algorithmus zur Bestimmung der interessierenden Größe verwendet werden), kann als Prozess- oder Qualitätsparameter dienen.
  • Je nachdem, welche Regelabläufe in einer Formgebungsmaschine realisiert werden, kann ein und derselbe Parameter entweder als Einstellparameter oder als Prozess- oder Qualitätsparameter fungieren.
  • Natürlich kann durch Variation des zumindest einen Einstellparameters eine Bestimmung eines möglichen Zusammenhangs des zumindest einen Einstellparameters mit einem Prozess- und einem Qualitätsparameter erfolgen.
  • Die Erfindung kommt bevorzugt bei einer Formgebungsmaschine in Form einer Kunststoff-Spritzgießmaschine zum Einsatz.
  • Die Formgebungsmaschine kann eine Steuer- oder Regelvorrichtung aufweisen, welche gemäß der Erfindung konfiguriert ist oder zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer in einem getrennt, z. B. fern von der Formgebungsmaschine angeordneten Server ausgebildeten Steuer- oder Regelvorrichtung, welche gemäß der Erfindung konfiguriert ist, in datenübertragende Verbindung bringbar sein (z. B. Cloud-Dienst). Natürlich kann die Formgebungsmaschine im letzteren Fall auch selbst mit einer Steuer- oder Regelvorrichtung versehen sein, die dann aber nicht zur Ausführung der Erfindung konfiguriert sein muss.
  • Die Variation erfolgt in vorbestimmter Weise, also nach einem vordefinierten, bekannten Muster über die Produktionszyklen hinweg, z. B. sinus- oder cosinusförmig, in Form einer Rechteckfunktion, in Form einer Dreiecksfunktion, mit Waveletfunktionen, nach einer statistischen Versuchsplanung (DoE Versuchsplan), oder auch zufallsbasiert (aber natürlich so, dass die zufallsbasierte Variation bekannt ist).
  • Werden mehrere Einstellparameter gleichzeitig variiert, so wird das Muster für jeden einzelnen Einstellparameter so gewählt sein, dass die Variationen voneinander eindeutig unterschieden werden können. Dies kann beispielsweise bei sinus-, cosinus-, rechteck- oder dreiecksförmiger Variation mithilfe unterschiedlicher Periodendauer erreicht werden. Bei Erstellung eines Versuchsplans ist diese Bedingung ohnehin sichergestellt.
  • Die Amplitude der Variation des oder der Einstellparameter(s) soll (im Idealfall) so gewählt sein, dass sowohl durch die einzelnen als auch durch die Zusammenwirkung der Variationen mehrerer Einstellparameter der Prozess und die Qualitätsmerkmale der Formteile zwar geringfügig beeinflusst werden, aber innerhalb vorgegebener Toleranzen bleiben, also der Produktionsprozess weiterhin Gutteile liefert.
  • Welcher Art die Variation sein soll, insbesondere wie groß die Amplitude und/oder Frequenz der Variation sein soll, kann entweder (ggf. unter Einsatz von Simulationen) abgeschätzt oder in Testläufen ermittelt werden. Es kann auch eine automatische, systematische Bestimmung der Art der Variation, insbesondere der Amplitude und/oder Frequenz der Variation, erfolgen.
  • Die Amplitude der Variation(en) kann automatisch auf Basis der Reaktion von Prozess- oder Qualitätsparametern angepasst werden. Beispielsweise kann die Amplitude automatisch soweit reduziert werden, dass die Auswirkung auf andere Größen gerade noch vom Rauschen (= zufälligen Schwankungen der Größen) getrennt werden kann. Für die Frequenz der Variation ist es beispielsweise sinnvoll, diese entsprechend der Reaktionszeit des zu variierenden Einstellparameters zu wählen oder zu ermitteln. Eine Änderung des Einstellparameters Zylindertemperatur wirkt sich beispielsweise langsamer aus als eine Änderung des Staudrucks und sollte somit mit geringerer Frequenz variiert werden.
  • Die Auswirkung der systematischen Variation kann in der Folge sowohl an anderen Prozessparametern als auch an Qualitätsparametern, welche ermittelt werden, beobachtet werden. Insbesondere für eine sinus- oder cosinusförmige Variation kann dies beispielsweise durch eine Fourieranalyse erfolgen. Dadurch lässt sich am Betriebspunkt ein lokales Prozess- bzw. Qualitätsmodell ermitteln, welches die Zusammenhänge zwischen Einstellparametern und Prozess- oder Qualitätsparametern beschreibt. Ändert sich der Betriebspunkt wird es im Allgemeinen notwendig sein, die Zusammenhänge neu zu bestimmen.
  • Die ermittelten Modelle können vielfältig verwendet werden, z. B. um:
    • - Dem Bediener Informationen über Zusammenhänge im Prozess zu vermitteln und darzustellen, und bei der Änderung von Einstellungen oder bei einer Prozessoptimierung zu assistieren, zum Beispiel folgendermaßen:
      • ◯ Auswahl eines Einstellparameters
        • ■ Darstellung/Auflistung von Prozess- oder Qualitätsparametern, welche von diesem Einstellparameter hauptsächlich beeinflusst werden
        • ■ Bei Eingabe einer gewünschten Wertänderung Erstellung einer Prognose der resultierenden Änderung von Prozess- oder Qualitätsparametern
      • ◯ Auswahl eines Prozess- oder Qualitätsparameters
        • ■ Darstellung/Auflistung der Einstellparameter, welche den ausgewählten Prozess- oder Qualitätsparameter beeinflussen (können)
        • ■ Darstellung/Auflistung anderer Prozess- oder Qualitätsparameter, welche mit dem ausgewählten Prozess- oder Qualitätsparameter zusammenhängen
        • ■ Eingabe einer gewünschten Änderung des ausgewählten Prozess- oder Qualitätsparameters führt zu Erstellung eines Vorschlags, welche Einstellparameter in welchem Ausmaß geändert werden sollen, um die gewünschte Änderung zu erzielen
    • - Prozess- oder Qualitätsparameter automatisch zu regeln
  • Beispiele für typische Einstellparameter:
    • - Dosiervolumen
    • - Umschaltvolumen
    • - Umschaltdruck
    • - Einspritzprofil
    • - Nachdruckprofil
    • - Nachdruckzeit
    • - Kühlzeit
    • - Drehzahlprofil
    • - Staudruckprofil
    • - Zylinderheizung
    • - Werkzeugheizung
    • - Kompressionsentlastungshub
    • - Kompressionsentlastungsgeschwindigkeit
    • - Schließkraft
    • - Vorlauftemperatur eines Temperiermediums
    • - Temperaturdifferenz zwischen Rücklauf und Vorlauf eines Temperierzweiges
    • - Temperiermediendurchfluss in einem Temperierzweig
  • Beispiele für typische Prozessparameter:
    • - Einspritzvolumen
    • - Viskositätsänderung einer Kunststoffschmelze
    • - Werkzeugatmung
    • - Polster einer Kunststoffschmelze in einem Schneckenvorraum
    • - Umschaltdruck
    • - Spritzdruck Spitzenwert
    • - Drehmoment Mittelwert Dosierantrieb
    • - Fließzahl der Kunststoffschmelze
    • - Einspritzarbeit
    • - Einspritzzeit
    • - Dosierzeit
    • - Zykluszeit
    • - Kühlzeit
    • - Temperaturdifferenz zwischen Rücklauf und Vorlauf eines Temperierzweiges
    • - Temperiermediendurchfluss in einem Temperierzweig
    • - Werkzeugwandtemperatur
    • - Forminnendruck
    • - Resultate einer Thermografie einer Komponente der Kunststoff-Spritzgießmaschine, vorzugsweise des Werkzeugs
  • Beispiele für typische Qualitätsparameter
    • - Formteilmasse
    • - Formteilabmessungen (z.B. taktil oder optisch ermittelt)
    • - Schwindung
    • - Verzug
    • - Resultate einer optischen Prüfung des Formteils (mit Kamera o.ä.)
    • - Resultate einer Thermografie des Formteils
    • - jegliche Form von Inline-Qualitätskontrolle
    • - Gegebenenfalls auch aus nachgelagerter Qualitätskontrolle, wenn die exakte Zuordnung zu den Produktionsdaten gewährleistet werden kann
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren für eine sinusförmige Variation folgender Einstellparameter bei einer Kunststoff-Spritzgießmaschine diskutiert:
    Einstellparameter Abkürzung Einheit Mittelwert Amplitude Periodendauer
    Umschaltvolumen CSu cm3 6,5 0,1 3
    Einspritzgeschwi rdigkeit VS cm3/s 40 0,8 4
    Nachdruckhöhe PN bar 400 8 5
    Nachdruckzeit tN sec 10 0,2 7
    Kühlzeit tK sec 20 0,4 11
    Umfangsgeschwindigkeit DZ m/s 0,15 0,01 13
    Staudruck RS bar 80 1,6 17
    Düsentemperatur H2 °C 245 2,45 23
    Temperatur Zylinderzone 1 HB °C 235 2,35 31
    Temperatur Zylinderzone 2 H4 °C 220 2,2 41
    Temperatur Zylinderzone 3 H5 °C 205 2,05 97
    • 1 zeigt eine Variation des Umschaltvolumens über dem Zyklusindex:
      • - Mittelwert 6,50 cm3
      • - Amplitude 0,1 cm3
      • - Periodendauer 3 Zyklen
    • 2 zeigt eine Variation der Nachdruckhöhe über dem Zyklusindex:
      • - Mittelwert 400 bar
      • - Amplitude 8 bar
      • - Periodendauer 5 Zyklen
    • 3 zeigt eine Variation der Temperatur einer Zylinderzone „eins“ eines Plastifizierzylinder über dem Zyklusindex:
      • - Mittelwert 235 °C
      • - Amplitude 2,35 °C
      • - Periodendauer 31 Zyklen
    • Die 4a zeigt die Auswirkung der Variation mehrerer Einstellparameter auf den Prozessparameter CPx (Massepolster).
    • Die 4b zeigt das Ergebnis einer Fourieranalyse mit Hanning-Fenster. Die Fourieranalyse zeigt Peaks bei den Frequenzen, die den Variationen von H3 (Zylinderheizung Zone „eins“), PS (Staudruck), tN (Nachdruckzeit), PN (Nachdruckhöhe) entsprechen. Der Prozessparameter Massepolster kann also gut durch diese Einstellparameter beeinflusst werden.
    • Die 5a zeigt die Auswirkung der Variation mehrerer Einstellparameter auf den Prozessparameter APVs (Spritzdruck-Spitzenwert).
    • Die 5b zeigt das Ergebnis einer Fourieranalyse mit Hanning-Fenster. Die Fourieranalyse zeigt Peaks bei den Frequenzen, die den Variationen von H3 (Zylinderheizung Zone „eins“), VS (Einspritzgeschwindigkeit), C3u (Umschaltvolumen) entsprechen. Der Prozessparameter Spritzdruck-Spitzenwert kann also gut durch diese Einstellparameter beeinflusst werden.
    • Die 6a zeigt die Auswirkung der Variation mehrerer Einstellparameter auf den Qualitätsparameter Gewicht (eigentlich Formteilmasse).
    • Die 6b zeigt eine Fourieranalyse mit Hanning-Fenster. Die Fourieranalyse zeigt Peaks bei den Frequenzen, die den Variationen von H3 (Zylinderheizung Zone „eins“), PS (Staudruck), DZ (Drehzahl), tN (Nachdruckzeit), PN (Nachdruckhöhe) entsprechen. Der Qualitätsparameter Gewicht kann also gut durch diese Einstellparameter beeinflusst werden.
    • Die 7 zeigt eine Übersicht über die Stärke der Zusammenhänge zwischen Einstellparametern (y-Achse) und Prozessparametern (x-Achse) als 2D plot anhand einer Skala von 1 bis 9 (1 - geringer Zusammenhang, 9 - großer Zusammenhang).

Claims (17)

  1. Verfahren zum Bestimmen eines physikalischen Zusammenhangs zwischen zumindest einem Einstellparameter eines Produktionszyklus einer zyklisch arbeitenden Formgebungsmaschine und wenigstens einem ausgewählten Prozess- oder Qualitätsparameter des Produktionszyklus der Formgebungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Abfolge von Produktionszyklen, bevorzugt von Produktionszyklus zu Produktionszyklus, eine vorbestimmte Variation eines numerischen Wertes des zumindest einen Einstellparameters vorgenommen wird und dass zu jedem Produktionszyklus der Abfolge von Produktionszyklen der wenigstens eine ausgewählte Prozess- oder Qualitätsparameter bestimmt wird und dass überprüft wird, in welchem Ausmaß der wenigstens eine ausgewählte Prozess- oder Qualitätsparameter durch die vorbestimmte Variation des numerischen Wertes des zumindest einen Einstellparameters beeinflusst worden ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ausmaß der vorbestimmten Variation des numerischen Wertes des zumindest einen Einstellparameters in Abhängigkeit einer vorgegebenen Toleranz für die in einem Produktionszyklus produzierten Formteile erfolgt, so dass die Produktionszyklen der Abfolge von Produktionszyklen Gutteile liefern.
  3. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Anpassung einer Amplitude und/oder Frequenz der vorbestimmten Variation des numerischen Wertes des zumindest einen Einstellparameters in Abhängigkeit des bestimmten wenigstens einen ausgewählten Prozess- oder Qualitätsparameters erfolgt.
  4. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die vorbestimmte Variation des numerischen Wertes des zumindest einen Einstellparameters gemäß einer Sinus- oder Cosinus-Funktion erfolgt.
  5. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Überprüfung, in welchem Ausmaß der wenigstens eine ausgewählte Prozess- oder Qualitätsparameter durch die vorbestimmte Variation des numerischen Wertes des zumindest einen Einstellparameters beeinflusst worden ist, mittels einer Fourieranalyse erfolgt.
  6. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die numerischen Werte zumindest zweier Einstellparameter gleichzeitig variiert werden, wobei die Variationen der numerischen Werte der zumindest zwei Einstellparameter so gewählt werden, dass die Auswirkungen der Variationen auf den wenigsten einen ausgewählten Prozess- oder Qualitätsparameter des Produktionszyklus voneinander unterscheidbar sind.
  7. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der numerische Wert des zumindest einen Einstellparameters während eines Produktionszyklus konstant gehalten wird.
  8. Verfahren zum Bedienen einer Formgebungsmaschine unter Verwendung der Ergebnisse eines Verfahrens nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Ermittlung und/oder Darstellung jener Prozess- oder Qualitätsparameter erfolgt, welche durch eine Variation des numerischen Wertes des zumindest einen Einstellparameters beeinflusst werden oder eine Ermittlung und/oder Darstellung jenes zumindest einen Einstellparameters erfolgt, welcher durch eine Variation seines numerischen Wertes einen Prozess- oder Qualitätsparameter beeinflusst.
  9. Verfahren zum Bedienen einer Formgebungsmaschine unter Verwendung der Ergebnisse eines Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei bei Eingabe einer gewünschten Änderung eines numerischen Wertes eines Einstellparameters durch einen Bediener eine Prognose über eine resultierende Änderung von beeinflussten Prozess- oder Qualitätsparametern erfolgt.
  10. Verfahren zum Bedienen einer Formgebungsmaschine unter Verwendung der Ergebnisse eines Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei bei Eingabe einer gewünschten Änderung eines Prozess- oder Qualitätsparameters angegeben wird, welche oder welcher Einstellparameter in welchem Ausmaß geändert werden müssen oder muss, damit sich die gewünschte Änderung des Prozess- oder Qualitätsparameters einstellt.
  11. Verfahren zum Regeln einer Formgebungsmaschine unter Verwendung der Ergebnisse eines Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine automatische Regelung zumindest eines ausgewählten Prozess- oder Qualitätsparameters durch Änderung zumindest eines Einstellparameters erfolgt.
  12. Verfahren zum Überwachen eines Produktionszyklus einer Formgebungsmaschine unter Verwendung der Ergebnisse eines Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Meldung für einen Bediener und/oder für eine Steuer- oder Regelvorrichtung der Formgebungsmaschine erfolgt, wenn das Ausmaß der Änderung des Prozess- oder Qualitätsparameters einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet.
  13. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei als Formgebungsmaschine eine Kunststoff-Spritzgießmaschine verwendet wird.
  14. Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, wobei der zumindest eine Einstellparameter ausgewählt wird aus nachstehender Liste: - Dosiervolumen - Umschaltvolumen - Umschaltdruck - Einspritzprofil - Nachdruckprofil - Nachdruckzeit - Kühlzeit - Drehzahlprofil - Staudruckprofil - Zylinderheizung - Werkzeugheizung - Kompressionsentlastungshub - Kompressionsentlastungsgeschwindigkeit - Schließkraft - Vorlauftemperatur eines Temperiermediums - Temperaturdifferenz zwischen Rücklauf und Vorlauf eines Temperierzweiges - Temperiermediendurchfluss in einem Temperierzweig
  15. Verfahren nach wenigstens einem der beiden vorangehenden Ansprüche, wobei ein Prozessparameter ausgewählt wird aus nachstehender Liste: - Einspritzvolumen - Viskositätsänderung einer Kunststoffschmelze - Werkzeugatmung - Polster einer Kunststoffschmelze in einem Schneckenvorraum - Umschaltdruck - Spritzdruck Spitzenwert - Drehmoment Mittelwert Dosierantrieb - Fließzahl der Kunststoffschmelze - Einspritzarbeit - Einspritzzeit - Dosierzeit - Zykluszeit - Kühlzeit - Temperaturdifferenz zwischen Rücklauf und Vorlauf eines Temperierzweiges - Temperiermediendurchfluss in einem Temperierzweig - Werkzeugwandtemperatur - Forminnendruck - Resultate einer Thermografie einer Komponente der Kunststoff-Spritzgießmaschine, vorzugsweise des Werkzeugs
  16. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei ein Qualitätsparameter ausgewählt wird aus nachstehender Liste: - Formteilmasse - Formteilabmessungen, vorzugsweise taktil oder optisch ermittelt - Schwindung - Verzug - Resultate einer optischen Prüfung des Formteils - Resultate einer Thermografie des Formteils
  17. Zyklisch arbeitende Formgebungsmaschine, mit einer Vielzahl von Aktuatoren, welche dazu dienen, abhängig von Einstellparametern einen Produktionszyklus der Formgebungsmaschine zu beeinflussen, wobei die Formgebungsmaschine mit einer Steuer- oder Regelvorrichtung versehen ist oder mit einer solchen in eine datenübertragende Verbindung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- oder Regelvorrichtung in einem automatisch oder durch einen Bediener auslösbaren Betriebsmodus dazu konfiguriert ist, mittels wenigstens eines Aktuators der Vielzahl von Aktuatoren in einer Abfolge von Produktionszyklen, bevorzugt von Produktionszyklus zu Produktionszyklus, der Formgebungsmaschine eine vorbestimmte Variation eines numerischen Wertes zumindest eines Einstellparameters vorzunehmen und nach jedem Produktionszyklus der Abfolge von Produktionszyklen wenigstens einen ausgewählten Prozess- oder Qualitätsparameter zu bestimmen und zu überprüfen, in welchem Ausmaß der wenigstens eine ausgewählte Prozess- oder Qualitätsparameter durch die vorbestimmte Variation des numerischen Wertes des zumindest einen Einstellparameters beeinflusst worden ist.
DE102019125778.6A 2018-10-03 2019-09-25 Verfahren zum bestimmen eines physikalischen zusammenhangs Pending DE102019125778A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT50849/2018 2018-10-03
ATA50849/2018A AT521726A1 (de) 2018-10-03 2018-10-03 Verfahren zum Bestimmen eines physikalischen Zusammenhangs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019125778A1 true DE102019125778A1 (de) 2020-04-09

Family

ID=69886327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019125778.6A Pending DE102019125778A1 (de) 2018-10-03 2019-09-25 Verfahren zum bestimmen eines physikalischen zusammenhangs

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20200122377A1 (de)
CN (1) CN110978440B (de)
AT (1) AT521726A1 (de)
DE (1) DE102019125778A1 (de)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW584591B (en) * 2000-06-08 2004-04-21 Mirle Automation Corp Method of setting parameters for injection molding machine
DE10241746B8 (de) * 2002-09-10 2007-09-20 Haag, Günter, Prof.Dr. Verfahren zur zyklischen Qualitätsbewertung und Prozessüberwachung bei periodischen Produktionsprozessen
WO2008056285A1 (en) * 2006-11-08 2008-05-15 Nxp B.V. Method of determining the harmonic and anharmonic portions of a response signal of a device
US8855804B2 (en) * 2010-11-16 2014-10-07 Mks Instruments, Inc. Controlling a discrete-type manufacturing process with a multivariate model
AT514847B1 (de) * 2013-09-30 2015-06-15 Engel Austria Gmbh Verfahren zur Bestimmung eines Sollwerts für einen Einstellparameter
DE102013111328A1 (de) * 2013-10-14 2015-04-16 Kraussmaffei Technologies Gmbh Verfahren zur Beurteilung verfahrenstechnischer Eigenschaften von Spritzgießwerkzeugen
CN103737877B (zh) * 2013-12-19 2014-12-10 华中科技大学 一种塑料注射成型工艺窗口的计算方法
DE102014116891A1 (de) * 2014-11-18 2016-05-19 Krones Aktiengesellschaft Verfahren zum Inbetriebnehmen einer Blasformmaschine und Anlage mit einer Blasformmaschine
JP6714092B2 (ja) * 2016-02-22 2020-06-24 キストラー ホールディング アクチエンゲゼルシャフト サイクリック生産プロセスを実施するための方法
AT519096B1 (de) * 2016-12-23 2018-04-15 Engel Austria Gmbh Verfahren zum Einstellen einer Formgebungsmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
AT521726A1 (de) 2020-04-15
CN110978440B (zh) 2023-04-04
CN110978440A (zh) 2020-04-10
US20200122377A1 (en) 2020-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT519096B1 (de) Verfahren zum Einstellen einer Formgebungsmaschine
EP2746005B1 (de) Verfahren zum Bearbeiten einer Folge von Werkstücken mittels mindestens eines Bearbeitungsstrahls
EP2691824B1 (de) Verfahren zum bearbeiten von werkstücken mittels einer numerisch gesteuerten werkstückbearbeitungsvorrichtung sowie werkstückbearbeitungsvorrichtung
EP2953778B2 (de) Verfahren zum betreiben einer maschine zur verarbeitung von kunststoffen
WO2018167024A1 (de) Verfahren zum bestimmen von druckprozessparameterwerten, verfahren zum steuern eines 3d-druckers, computer-lesbares speichermedium und 3d-drucker
WO2016177512A1 (de) Ermitteln von prozessparameterwerten in einem spritzgussprozess
EP3291959A1 (de) Ermittlung und anzeige von prozessparameterwerten in einem spritzgussprozess
DE10241746B4 (de) Verfahren zur zyklischen Qualitätsbewertung und Prozessüberwachung bei periodischen Produktionsprozessen
EP1269278A1 (de) Verfahren und system zur adaptiven steuerung komplexer fertigungsketten
WO2024083904A1 (de) Prozesskennzahlermittlung
DE102019125778A1 (de) Verfahren zum bestimmen eines physikalischen zusammenhangs
EP3835900B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur prüfung von werkstücken
AT513872B1 (de) Temperiervorrichtung für ein Formwerkzeug sowie Verfahren zum Betrieb derselben
EP3785091B1 (de) Verfahren zur automatischen erzeugung gelabelter signaturen
DE102018006035A1 (de) Verfahren zur automatisierten Erzeugung von Einstellmarametern und zur Prozessüberwachung bei zyklischen Produktionsprozessen
DE2605037A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum zyklischen spritzgiessen von kunststoff- formteilen
DE102019125946A1 (de) Steuervorrichtung für eine produktionsanlage
DE102021130482A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines zyklischen Arbeitsprozesses
EP4043976B1 (de) Verfahren und system zur vermessung von bauteilen sowie programm
AT523127B1 (de) Verfahren zum Bestimmen realer Formmassenfronten und zum Abgleichen von Simulationen
WO2023170122A1 (de) Computerimplementiertes verfahren und system zur bestimmung wenigstens einer maschine
DE19727795C1 (de) Verfahren und Anordnung zur neuronalen Modellierung einer Prozeßgröße und Steuerung des Prozesses mit dieser Größe
AT525293A1 (de) Verfahren zum Berechnen eines Soll-Profils für die Bewegung eines Einspritzaktuators einer Formgebungsmaschine und/oder Simulieren des Einspritzens der Formmasse in eine Kavität
DE102022123797A1 (de) Verfahren und System zum Erzeugen eines Fertigungsplans für einen Auftrag zur Fertigung von Bauteilen mithilfe zumindest einer Fertigungsanlage
DE102022123024A1 (de) Verfahren zur Unterstützung eines Prozesswechsels, Computerprogrammprodukt sowie System

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication