DE19612018A1 - Formmaschine - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Formmaschine, die ein entlang von
Führungen bewegbares Formenteil sowie ein ein Gegenlager
bildendes und bezüglich einem Maschinengestell feststehendes
Formenteil aufweist, wie eine Presse, eine
Kunststoffspritzmaschine oder eine Druckgußmaschine.
Derartige Maschinen sind häufig sehr groß und schwer, so daß
zur Führung des bewegbaren üblicherweise metallischen
Formenteils mehrere parallel zueinander verlaufende
metallische Holme oder Säulen vorgesehen sind, die sich durch
Führungsöffnungen der bewegbaren Formenteile hindurch
erstrecken. Bei den bewegbaren Formenteilen kann es sich etwa
um eine Stempel- oder Stößelplatte einer Presse handeln, die
auf das feststehende matrizenartige Formenteil zubewegbar oder
von diesem wegbewegbar ist. Das bewegbare Formenteil kann aber
auch von einem als Schließplatte zu bezeichnenden Bauteil
gebildet sein, mit dem eine feststehende Werkzeugform einer
Kunststoffspritzmaschine oder einer Druckgußmaschine
geschlossen werden kann, um die herzustellende Form des
Werkstücks zu definieren und den Spritzgieß- oder
Druckgußvorgang durchführen zu können.
Bei Formmaschinen der beschriebenen Art treten stets
Änderungen des Führungssystems auf, die in der Regel umso
größer sind je länger die Abmessung der Führungen oder Holme
der Maschine und je größer die Masse der stehenden und
bewegbaren Teile ist. Es kommt zum Verbiegen oder Durchhängen
der Führung oder zu einer Veränderung, insbesondere Verwindung
oder Biegung des bewegbaren Formenteils in sich. Dies führt
zum Verkanten des bewegbaren Formenteils gegenüber der Führung
und kann selbst bei an sich ausreichend dimensionierten
Führungen oder Holmen zu den gefürchteten sog.
"Holmenreißern" führen. Beim Bruch eines Holmes besteht
sofort die Gefahr, daß die anderen Holme überlastet und
beschädigt werden oder sogar noch zusätzlich brechen. Dies
führt in der Regel zu ernsthaften Beschädigungen des aufwendig
herzustellenden Formenteils. Die Folgen sind hohe
Reparaturkosten, Kosten für Produktionsausfall und ggf.
Konventionalstrafen bis hin zum Auftragsverlust. Selbst die
häufige Neuvermessung und entsprechende Nachstellung bzw.
Justierung der Führungssysteme der Formmaschinen bietet keinen
ausreichenden Schutz, da sich die Veränderungen häufig schon
nach kurzen Laufzeiten einstellen und vom individuellen
Betrieb der Formmaschine abhängen, so daß nicht mit Sicherheit
vorhergesagt werden kann, wann wieder eine Neuvermessung bzw.
Einstellung erforderlich ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Formmaschine der eingangs genannten Art dahingehend zu
verbessern, daß die vorstehend geschilderten Nachteile nicht
auftreten, also insbesondere Beschädigungen der Formmaschinen
ausgeschlossen werden können.
Diese Aufgabe wird bei einer Formmaschine der genannten Art
erfindungsgemäß gelöst durch eine Laser-Distanzmeßeinrichtung
mit wenigstens einem Laser zur Erzeugung wenigstens zweier
Laserlichtbündel, die zwischen auf ihre Entfernung voneinander
zu messenden Bereichen der Maschine hin- und herlaufen, wobei
die Laserlichtbündel von einem der Bereiche ausgehen und von
je einem Reflektorelement an dem anderen Bereich
zurückreflektiert werden, und mit je einer
Empfängervorrichtung für die zurückreflektierten Bündel.
Bei der erfindungsgemäßen Formmaschine ist es also möglich,
die Entfernung zweier Bereiche der Formmaschine an zwei
voneinander beabstandeten Stellen festzustellen und in Folge
miteinander zu vergleichen. Es kann dann festgestellt werden,
ob sich die beiden Bereiche der Maschine voneinander entfernen
oder aufeinander zu bewegen oder ob sich ihre Entfernung
entlang der beiden Laserlichtbündel in unterschiedlicher Weise
ändert.
Bei einem Spritz- oder Druckgußwerkzeug läßt sich bspw.
feststellen, ob das Werkzeug beim Einspritzvorgang geschlossen
bleibt oder ob es sich unter den ernormen Drücken geringfügig
öffnet. Es kann eine Holmdehnung oder -biegung sowie eine
Veränderung der Form des bewegbaren Formenteils festgestellt
und rechtzeitig korrigiert werden.
So ist es bspw. denkbar, daß die wenigstens zwei
Laserlichtbündel zwischen dem bewegbaren Formenteil und dem
feststehenden Formenteil laufen. Die Lasermeßeinrichtung wird
dabei vorzugsweise so angeordnet, daß die Laserstrahlbündel
parallel zueinander verlaufen und bspw. von einem an dem
feststehenden Formenteil angeordneten Laserkopf ausgehen und
an einem Reflektorelement auf dem bewegbaren Formenteil
zurückreflektiert werden. Dabei wird vorzugsweise jeder
Führung der Maschine ein Laserlichtbündel zugeordnet. Ändern
sich beim Öffnen oder Schließen der Formmaschine die von den
jeweiligen Distanzmessungen der einzelnen Laserlichtbündel
gewonnenen Entfernungswerte in unterschiedlicher Weise, so
deutet dies auf eine Veränderung der Geometrie des
Führungssystems, der Holme oder des bewegbaren Formenteils hin
und damit auf die Gefahr von Holmenreißern oder sonstiger
Beschädigungen der Formmaschine.
Es kann sich desweiteren als vorteilhaft erweisen, wenn
wenigstens zwei Laserlichtbündel zwischen zwei gegenüber dem
Maschinenständer ortsfesten Bereichen der Formmaschine laufen,
so daß auf diese Weise eine Veränderung des Maschinenständers,
etwa eine Verbiegung des Maschinenfundaments, festgestellt
werden kann.
Um auch eine parallele Verkippung von ortsfesten Bereichen,
insbesondere Grund- oder Stützplatten oder -wänden, die bspw.
die Holme tragen, feststellen zu können, erweist es sich als
vorteilhaft, daß wenigstens zwei zwischen diesen Bereichen
laufende Laserlichtbündel in einem Winkel zueinander diagonal
verlaufen. Bei dieser Anordnung wird sich bei einem parallelen
Verkippen dieser Bereiche die Entfernung entlang des einen
Laserlichtbündels vergrößern und entlang des anderen
verringern.
Es wird darauf hingewiesen, daß die vorstehend beschriebene
Entfernungsmessung an sich unter Verwendung einer beliebigen
Laserlichtquelle sowohl im sog. Doppler-Verfahren als auch im
Interferenz-Verfahren, welche beide bekannt sind und daher
keiner eingehenden Erläuterung bedürfen, durchgeführt werden
kann.
Die jedem Laserlichtbündel zugeordnete Empfängervorrichtung
wirkt vorteilhafterweise mit einer Anzeigevorrichtung
zusammen, mit der Informationen über die Entfernung der
jeweiligen Bereiche der Maschine angezeigt werden können.
Hierbei hat sich die Verwendung einer Digitalanzeige als
vorteilhaft erwiesen.
In Weiterbildung der Erfindung von besonderer Bedeutung ist
eine mit der Prozessorschaltung zusammenwirkende
Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere ein PC, zum
Verarbeiten der Informationen über die Entfernung der beiden
Bereiche der Maschine vorgesehen.
Über die Datenverarbeitungseinrichtung kann ein Vergleich der
gewonnenen Entfernungswerte durchgeführt werden.
Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung wirkt die Datenverarbeitungseinrichtung ihrerseits
mit der Steuerung der Formmaschine derart zusammen, daß bei
Überschreiten gewisser Sollgrenzen beim Vergleich der
Entfernungsinformationen die Maschine gestoppt wird. Es kann
auf diese Weise sicher verhindert werden, daß es zu den
eingangs genannten Beschädigungen kommt.
In noch weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens wirkt die
Datenverarbeitungseinrichtung mit der Steuerung der
Formmaschine derart zusammen, daß beim Überschreiten gewisser
Sollgrenzen beim Vergleich der Entfernungsinformationen
Steuerfunktionen durchgeführt werden, die zu einer
Unterschreitung der Sollgrenzen führen.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der beigefügten zeichnerischen Darstellung
und nachfolgenden Beschreibung einer vorteilhaften
Ausführungsform der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer
erfindungsgemäß mit einer
Laser-Distanzmeßeinrichtung ausgebildeten
Formmaschine;
Fig. 2A, B, C verschiedene Möglichkeiten der Anordnung
der Distanzmeßeinrichtung;
Fig. 3A, B eine Veränderung eines bewegbaren
Formenteils insgesamt bzw. in sich und
Fig. 4 eine Darstellung des Funktionsschemas beim
Betrieb einer erfindungsgemäßen
Formmaschine.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Formmaschine,
etwa eine Druckgußmaschine mit einem feststehenden Formenteil 2
und einem gegenüber diesem bewegbaren Formenteil 4, das von
vier parallelen und an den Ecken eines Quadrats angeordneten
Führungen 6 gehalten und geführt ist. Die Führungen 6 sind in
der Form von waagerecht verlaufenden Holmen oder Säulen
ausgebildet, die sich durch Öffnungen 8 in dem bewegbaren
Formenteil 4 hindurch erstrecken. Eine mit dem Bezugszeichen
10 angedeutete Laser-Distanzmeßeinrichtung umfaßt vier
Laserköpfe 12, die jeweils in einem an dem feststehenden
Formenteil, insbesondere magnetisch befestigten Gehäuse 14
untergebracht sind. Die Laserköpfe 12 umfassen eine
Laserlichtquelle zum Erzeugen eines Laserlichtbündels 16,
welches parallel zu den Führungen 6 in Richtung auf das
bewegbare Formenteil 4 läuft und dort von einem
Reflektorelement 18 in sich zurückreflektiert wird und
innerhalb des Laserkopfs 12 einer in der Figur nicht
darstellbaren Empfängervorrichtung zugeführt wird. Durch
Vergleich von Entfernungsinformationen, die von verschiedenen
Laserlichtbündeln 16, 18, 20, 22 gewonnen wurden, lassen sich
Unregelmäßigkeiten, wie eine Verwindung oder eine Verkippung
des bewegbaren Formenteils 4 feststellen.
Die Fig. 2A, B und C zeigen verschiedene Anordnungen der
Laser-Distanzmeßeinrichtung in schematischer Darstellung. In
Fig. 2A sind zwei an einem feststehenden Maschinenbereich 30
angeordnete Laserköpfe 32 und 34 dargestellt. Diese erzeugen
je ein parallel zu Führungen 36 verlaufendes Laserlichtbündel
38 bzw. 40, welches an einem jeweiligen Reflektorelement 42, 44
an einem anderen feststehenden Maschinenbereich 46 in sich
zurückreflektiert wird. Die feststehenden Maschinenbereiche
30, 46 sind mit dem Maschinenständer 48 verbunden und somit
von dessen Formstabilität abhängig. Sie tragen die
holmförmigen Führungen 36 und damit das bewegbare Formenteil
50.
Durch Vergleich der Entfernungsinformationen, die von den
beiden Laserlichtbündeln 38, 40 gewonnen werden, lassen sich
Veränderungen des Maschinenständers feststellen.
Für den Fall, daß die feststehenden Maschinenbereiche 30, 46,
wie in der Fig. 2B dargestellt ist, parallel zueinander
verkippen wird eine Anordnung, bei der die Laserlichtbündel
38, 40 in einem Winkel zueinander diagonal verlaufen,
bevorzugt. Die von dem Laserlichtbündel 38 gewonnene
Entfernung nimmt im Zuge der dargestellten Verkippung zu,
während die von dem Laserlichtbündel 40 gewonnene Entfernung
abnimmt.
Die in der Fig. 2C dargestellte Anordnung entspricht
derjenigen gemäß Fig. 1. Mit ihr kann festgestellt werden, ob
das bewegbare Formenteil exakt parallel zu dem feststehenden
Formenteil 30 verfahren wird, oder ob es wie in der Fig. 2C
angedeutet verkippt.
Fig. 3A verdeutlicht lediglich eine Verkippung eines
bewegbaren Formenteils 52 aus einer mit dem Bezugszeichen 54
angedeuteten Ebene. Bei der Darstellung gemäß Fig. 3B ist das
Formenteil 52 nicht nur verkippt, sondern weist zusätzlich
eine Verwindung in sich auf.
In dem Funktionsschema gemäß Fig. 4 sind vier Laserköpfe 56,
58, 60, 62 dargestellt, die nicht dargestellten Holmen bspw.
einer Formmaschine gemäß Fig. 1 zugeordnet sind. Die
innerhalb der Meßköpfe vorgesehenen Empfängervorrichtungen für
die zurückreflektierten Laserlichtbündel erzeugen
Entfernungsinformationen, die einer Prozessorschaltung 64
zugeführt werden. Die Prozessorschaltung 64 ist mit einer
Digitalanzeigevorrichtung 66 verbunden, wo die
Entfernungsinformationen angezeigt werden können. Die
Entfernungsinformationen können jedoch auch einer
Datenverarbeitungseinrichtung 68 zugeführt werden. Über einen
Drucker 70 kann dann eine graphische Darstellung 72 des
zeitlichen Verlaufs der ermittelten Entfernungsinformationen
hergestellt werden. In der Datenverarbeitungseinrichtung 78
kann aber auch ein Vergleich der verschiedenen
Entfernungsinformationen vorgenommen werden und bei
Überschreiten gewisser Sollgrenzen kann die mit der Steuerung
74 der Formmaschine zusammenwirkende
Datenverarbeitungseinrichtung 68 ein sofortiges Abschalten der
Formmaschine bewirken, um zu verhindern, daß die Formmaschine
beschädigt wird.
Es ist jedoch auch denkbar, daß die
Datenverarbeitungseinrichtung 68 derart mit der Steuerung 74
der Formmaschine verbunden ist, daß die Bewegung entlang
einzelner Achsen 76 insbesondere während des Betriebs der
Maschine so nachgeregelt werden kann, daß die ermittelte
Sollwertüberschreitung rückgängig gemacht wird.
Claims (12)
1. Formmaschine, die ein entlang von Führungen (6)
bewegbares Formenteil (4) sowie ein ein Gegenlager
bildendes und bezüglich einem Maschinengestell (48)
feststehendes Formenteil (2) aufweist, wie eine Presse,
eine Kunststoffspritzmaschine oder eine Druckgußmaschine,
gekennzeichnet durch eine Laser-Distanzmeßeinrichtung
(10) mit wenigstens einem Laser (12) zur Erzeugung
wenigstens zweier Laserlichtbündel (16, 18, 20, 22), die
zwischen auf ihre Entfernung voneinander zu messenden
Bereichen (24; 30, 50; 30, 46) der Maschine hin- und
herlaufen, wobei die Laserlichtbündel von einem der
Bereiche (2, 30) ausgehen und von je einem
Reflektorelement (18, 42, 44) an dem anderen Bereich (4,
50, 46) zurückreflektiert werden, und mit je einer
Empfängervorrichtung für die zurückreflektierten Bündel.
2. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die wenigstens zwei Laserlichtbündel (16, 18, 20, 22)
zwischen dem feststehenden Formenteil (2, 30) und dem
bewegbaren Formenteil (4, 50) der Formmaschine laufen.
3. Formmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei
Laserlichtbündel zwischen zwei gegenüber dem
Maschinenständer ortsfesten Bereichen (30, 46) der
Formmaschine laufen.
4. Formmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei
Laserlichtbündel (38, 40) zwischen zwei gegenüber dem
Maschinenständer ortsfesten Bereichen (30, 46) der
Maschine in einem Winkel zueinander verlaufen.
5. Formmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Führung (6, 36) der
Maschine ein Laserlichtbündel (16, 18, 20, 22, 38, 40)
zugeordnet ist.
6. Formmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängervorrichtung mit
einer Anzeigevorrichtung zusammenwirkt, mit der
Informationen über die Entfernung der beiden Bereiche der
Maschine angezeigt werden können.
7. Formmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet daß die Empfängervorrichtung mit
einer Prozessorschaltung (64) und diese mit einer
Digitalanzeigevorrichtung (66) zusammenwirkt.
8. Formmaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mit der
Prozessorschaltung (64) zusammenwirkende
Datenverarbeitungseinrichtung (68), insbesondere PC, zum
Verarbeiten der Informationen über die Entfernung der
beiden Bereiche der Maschine.
9. Formmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
über die Datenverarbeitungseinrichtung (68) ein Vergleich
der gewonnenen Entfernungsinformationen durchführt werden
kann.
10. Formmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Datenverarbeitungseinrichtung (68) ihrerseits mit der
Steuerung (74) der Formmaschine derart zusammenwirkt, daß
bei Überschreiten gewisser Sollgrenzen beim Vergleich der
Entfernungsinformationen die Maschine gestoppt wird.
11. Formmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Datenverarbeitungseinrichtung (68) ihrerseits mit der
Steuerung (74) der Formmaschine derart zusammenwirkt, daß
beim Überschreiten gewisser Sollgrenzen beim Vergleich
der Entfernungsinformationen Steuerfunktionen
durchgeführt werden, die zu einer Unterschreitung der
Sollgrenzen führen.
12. Formmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Datenverarbeitungseinrichtung (68) mit der
Steuerung (74) der Maschine derart zusammenwirkt, daß
während des Betriebs der Maschine eine Nachregelung
durchführbar ist.
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DE19612018A DE19612018B4 (de) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | Formmaschine |
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DE19612018B4 DE19612018B4 (de) | 2005-09-29 |
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ID=7789524
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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