ES2629983T3

ES2629983T3 - Sistema detector de la posición de piezas móviles en moldes de inyección y método de detección correspondiente

Info

Publication number: ES2629983T3
Application number: ES13380049.0T
Authority: ES
Inventors: Ramón Rodríguez Batalla; Higinio Marqués Gallo
Original assignee: Troqueles y Moldes de Galicia SA TROMOSA
Current assignee: Troqueles y Moldes de Galicia SA TROMOSA
Priority date: 2013-10-24
Filing date: 2013-10-24
Publication date: 2017-08-17
Anticipated expiration: 2033-10-24
Also published as: EP2865508A1; EP2865508B1

Abstract

Sistema detector de la posición de piezas móviles en moldes de inyección, diseñado para detectar la posición correcta o incorrecta de una pieza móvil antes de proceder al correspondiente proceso de inyección sobre un molde (9), caracterizado porque comprende un dispositivo medidor de un caudal de flujo (1) de un fluido que pasa a través de un conducto (5-6) que desemboca en la cavidad del molde (9) donde se ubica la pieza móvil (8), determinándose la posición correcta o incorrecta de la pieza móvil (8) en función del valor de caudal medido.

Description

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DESCRIPCION

Sistema detector de la posicion de piezas moviles en moldes de inyeccion y metodo de deteccion correspondiente Objeto de la invencion

La presente invencion se refiere a un sistema detector de la posicion de piezas moviles en moldes de inyeccion, disenado espedficamente para detectar la posicion correcta o incorrecta de las piezas moviles en el correspondiente molde, deteccion que se realiza previamente a la correspondiente inyeccion en el molde.

El objeto de la invencion es permitir o paralizar el proceso de inyeccion en un molde, de acuerdo con la posicion correcta o incorrecta que ocupe la pieza o piezas moviles en el interior de tal molde, de manera que en caso de que la pieza o piezas moviles esten en posicion incorrecta se paraliza el proceso de inyeccion, mientras que si se encuentran en posicion correcta, se da paso y permite la inyeccion correspondiente.

Antecedentes de la invencion

En los moldes de inyeccion con piezas moviles se utilizan detectores de posicion para detectar la posicion correcta o incorrecta de las propias piezas moviles, y evitar con ello hacer una maniobra del molde en el caso de que la pieza no este en su posicion correcta.

Para detectar esa posicion en la actualidad se emplean finales de carrera comerciales que en teona pueden considerarse como eficaces y fiables en su funcion, pero que presentan problemas cuando las piezas moviles son de reducido tamano y en su ubicacion no hay espacio para el alojamiento del detector, recurriendose entonces a colocar dichos finales de carrera en zonas donde haya mas espacio.

Evidentemente para conseguir esto es necesario anadir a la propia pieza movil otras piezas, normalmente fijadas con tornillos, con el fin de acceder al final de carrera que las va a detectar.

A veces ocurre que esos tornillos de fijacion se rompen debido a su pequeno tamano y escaso grosor, y la deteccion no resulta eficaz, puesto que lo que genera dicha rotura es un mensaje erroneo, al detectar el final de carrera que algo esta en su sitio, pero no es la pieza movil que debiera estar en su lugar.

El documento US 5244372 describe un sistema de moldeo que incluye un molde y una maquina de moldeo adaptada para controlar la posicion de superficies de un elemento de molde que se mueven relativamente entre sf para formar una cavidad de molde. El sistema incluye una fuente de gas bajo presion y sensores con forma de orificio en un primer elemento de molde para dirigir un flujo de gas presurizado desde el primer elemento de molde. Un sistema de control controla el estado del gas alejado del primer elemento de molde para indicar la separacion entre el primer elemento de molde y uno o mas elementos de molde adyacentes cuando los elementos de molde se mueven respectivamente entre sb La invencion, proporciona un metodo y aparato para verificar el movimiento y alineacion apropiados de miembros de matriz moviles antes de la imposicion de las elevadas fuerzas extremas de una maquina de moldeo por fusion, la posicion apropiada de los miembros de matriz moviles despues de que el sistema de moldeo es cerrado y antes de la introduccion de metal fundido, la extension y ubicacion de cualesquiera superficies desalineadas de un miembro de matriz de moldeo, el movimiento no intencionado de los miembros de matriz durante la carga de la cavidad, y otras de dichas salidas de la operacion normal que pueden conducir a danos en el sistema de moldeo o en la maquina de moldeo por fusion o en la fabricacion de piezas moldeadas por fusion con inaceptables salidas de sus lfmites de tolerancia dimensional.

El documento US 4580965 describe un sistema de deteccion de contacto que detecta el contacto de dos piezas, tal como el cierre de dos piezas de matriz en una maquina de moldeo, y controla un evento subsiguiente tal como la introduccion de material de moldeo fluyente en el molde cuando el cierre de las piezas de la matriz es detectado. Una de las piezas de la matriz esta provista con un orificio que es cubierto por la otra pieza de la matriz cuando el molde es cerrado. La deteccion es conseguida entregando aire a traves del orificio utilizando una tubena de aire y detectando el incremento de presion en la tubena cuando el orificio es cerrado por la otra pieza de la matriz.

El documento US 3482433 se refiere a un sistema de deteccion neumatico en el que la presencia, ausencia o proximidad de alguna impedancia adyacente a una boquilla, de la que sale un flujo de gas que incide sobre la impedancia, es detectada neumaticamente. La invencion se refiere principalmente a tales sistemas de deteccion adaptados para servir como los asf denominados gauges de aire, es decir gauges del tipo en el que un flujo de aire que emerge desde un orificio incide sobre una pieza de trabajo u otra superficie, y en el que la variacion de la impedancia ofrecida al flujo por la pieza de trabajo es utilizada para indicar la proximidad de la pieza de trabajo a la boquilla.

Los principios basicos de "medicion de aire" pueden ser encontrados en "Air gaging" de Edmunds Cages (1998-0918) XP002722516. Como se ha establecido en ese documento, la medicion de aire se basa en las leyes de la ffsica que establecen que el flujo y la presion son directamente proporcionales a la holgura y reaccionan inversamente entre sf. El aire regulado fluye a traves de la restriccion - una valvula de aguja, orificio en "joya", etc. - y a

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continuacion a traves de la boquilla, Cuando la boquilla esta abierta a la atmosfera, hay un flujo maximo a traves de ella y hay un mmimo de presion - llamada "contrapresion" - entre la restriccion y la boquilla. Cuando una obstruccion es llevada de forma progresivamente creciente cerca de la parte frontal de la boquilla, el flujo de aire desde la boquilla disminuye y la contrapresion aumenta. Cuando la boquilla esta completamente obstruida el flujo de aire es cero, y la contrapresion alcanza la presion del suministro de aire regulado. Durante este ejemplo, el flujo de aire es movido desde un maximo a un mmimo, mientras la contrapresion es movida en sentido opuesto: de mmimo a maximo. Asf, las disminuciones de flujo medidas proporcionan una correlacion exacta de la distancia de las boquillas en la herramienta de medicion de aire a la obstruccion; siendo medida la superficie de la pieza de trabajo.

Descripcion de la invencion

El sistema que se preconiza ha sido concebido para resolver la problematica anteriormente expuesta, constituyendo un sistema de seguridad para detectar la posicion correcta de piezas moviles en moldes de inyeccion, actuando directamente sobre la pieza movil, y consiguiendose con ello una eficacia muy superior.

Mas concretamente, el sistema de la invencion se basa en utilizar un dispositivo medidor de caudal de un flujo de aire comprimido, pasante a traves de un conducto que desemboca sobre la pieza movil prevista en el molde y que es objeto del control, de manera que el aire comprimido se envfa por tanto a la pieza movil a traves del conducto en el que se ha intercalado el dispositivo medidor del flujo de caudal, estando asociado a este los oportunos medios para envfo de la senal correspondiente al caudal captado por el dispositivo medidor, a la propia maquina de inyeccion, en orden a que esta ejecute o paralice el proceso de inyeccion sobre el molde, de acuerdo con la posicion correcta o posicion incorrecta respectivamente de la pieza movil en dicho molde.

El aire comprimido se hace pasar a traves de una valvula reguladora de presion y a traves de un filtro en el que quedan retenidas las partmulas de polvo en el aire, antes de acceder al dispositivo medidor de flujo de aire.

Por lo tanto, el sistema se basa en utilizar aire comprimido que se envfa a la pieza movil a traves de un conducto u orificio, pasante por un medidor de caudal de un flujo de aire comprimido, y a traves del cual se envfa la oportuna senal captada a la maquina, detectando la posicion correcta o incorrecta de la pieza, y por lo tanto permitiendo o paralizando el propio proceso de inyeccion sobre el molde.

Es igualmente objeto de la invencion el correspondiente metodo de deteccion en base al cual se detecta si la posicion de la pieza es correcta o es incorrecta, de manera que en el primer caso el aire comprimido no tiene salida, con lo que el medidor de caudal mide un caudal que es cero e interpreta que la pieza esta en su posicion correcta, mientras que en el segundo caso el aire comprimido tiene salida hacia el exterior, de manera que el medidor de caudal mide un caudal e interpreta que la pieza no esta en su posicion. Es decir, mediante una adecuada programacion del flujostato, se establecen unos valores de consigna maximo y mmimo, de manera que cuando el caudal medido esta por debajo del valor de consigna mmimo se interpreta que la pieza esta en su posicion correcta, mientras que cuando el caudal medido esta por encima del valor de consigna maximo se interpreta que la pieza no esta en su posicion correcta.

Descripcion de los dibujos

Para complementar la descripcion que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caractensticas del invento, se acompana la presente memoria descriptiva, formando parte integrante de la misma, un juego de dibujos en donde con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una vista general del sistema detector de la posicion de piezas moviles en moldes de inyeccion, todo ello realizado de acuerdo con el objeto de la invencion.

Las figuras 2 y 3.- Muestran la parte del dispositivo en la que se deja ver la pieza en su posicion correcta y la pieza en posicion incorrecta, respectivamente.

Realizacion preferente de la invencion

Como se puede ver en las figuras referidas, el sistema de la invencion comprende un dispositivo medidor de caudal de flujo (1), denominado “flujostato”, que en la invencion sera preferentemente digital, encargado de medir un caudal de aire comprimido que accede a traves de una entrada (2), pasando por una valvula (3) reguladora de la presion y de un filtro (4) purificador del aire, encargado de retener las impurezas o partmulas de polvo en el aire que pasa por la valvula reguladora de presion (3) y por el conducto (5) en el que esta dispuesto el dispositivo medidor de caudal de flujo (1) y garantizar la ausencia de agua que pudiese oxidar las piezas. A continuacion del dispositivo medidor de caudal de flujo (1) se ha previsto un conducto (6) que a traves de un orificio (7) se comunica con la posicion de la pieza movil (8) situada en una cavidad sobre el molde de inyeccion (9), todo ello con objeto de asegurar si esa pieza movil (8) esta en posicion correcta o incorrecta, antes de proceder a la inyeccion

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correspondiente.

Destacar que la valvula reguladora de presion (3) se utilizara para la que la presion en el circuito sea de aproximadamente 2 bar, al haberse constatado que precisamente en este entorno de presiones es cuando se obtiene la maxima fiabilidad de las mediciones. Es decir, que la valvula de presion (3) regula la presion del aire a 2 bar, reduciendola de 7 bares que es la presion que habitualmente tienen las lmeas de aire comprimido en la mayona de las instalaciones industriales.

Del dispositivo medidor de caudal de flujo (1) de aire comprimido, se derivan correspondientes medios (10); en la figura representada a modo de ejemplo son simples cables, a traves de los cuales la senal de medicion del dispositivo medidor de caudal de flujo (1) es enviada a la correspondiente maquina de inyeccion, recibiendo esta la orden oportuna, de manera que si dicha senal es apta, es decir que indica que la pieza movil (8) esta en posicion correcta, entonces la maquina procede a la inyeccion sobre el molde (9), mientras que si se detecta que la pieza movil (8) esta en una posicion incorrecta, entonces la maquina paraliza el proceso de inyeccion al molde (9).

En base a las figuras 2 y 3, se establece el metodo de deteccion, de manera que en los dos casos, es decir tanto en la figura 2 como en la figura 3, el aire comprimido entra al sistema a una presion de 7 bar, que corresponde como ya se ha dicho a una presion habitualmente empleada en las redes de aire convencionales industriales, de manera que en base a la valvula reguladora de presion (3) mostrada en la figura 1, esa presion de 7 bar se reduce a aproximadamente 1,5 - 2,5 bar, preferentemente 2 bar, resultando esta ideal para el sistema de la invencion, mientras que el filtro (4) purifica el aire antes de entrar al sistema, para que el circuito este libre de impurezas y agua y no se oxiden las piezas.

El medidor de caudal de flujo de aire comprimido (1) puede ser cualquier equipo convencional digital, que sea programable para permitir que proporcione unas senales de consigna para unos determinados valores de mmimo cuando hay poco caudal, y otras senales de maximo para cuando el caudal es mayor. Para el dispositivo de la presente invencion, son validos equipos que proporcionen cualquier rango de caudal nominal, lo cual dependera logicamente del tamano de las piezas moviles a controlar. No obstante, teniendo en cuenta que habitualmente se trata de piezas de pequeno tamano, se consideran rangos adecuados de 0,1 l/min a 100 l/min. En cuanto a la precision o unidad de ajuste mmimo, se considera adecuado una valor proximo a 0.01 l/ min. Por lo que respecta al tiempo de respuesta del dispositivo, se ha previsto que el mismo se pueda seleccionar entre 50 mseg. - 2 seg, siendo este un valor configurable en funcion de cada proceso en concreto.

Es importante significar que aunque en la presente descripcion se ha utilizado siempre como fluido cuyo caudal se mide por el flujostato el aire comprimido, nada impide que el proceso aqrn descrito se realice utilizando algun otro gas tales como el nitrogeno (N2), argon (Ar) o dioxido de carbono (CO2), que pudieran ser preferibles en determinados supuestos de inyeccion de moldes.

En cualquier caso, en la figura 2 se muestra la deteccion en la que la pieza (8) sf esta en su posicion, en cuyo caso el aire comprimido no tiene salida, con lo que el medidor de caudal de flujo (1) medira “cero” o un valor proximo a “cero” por debajo del mmimo de consigna establecido, interpretando que la pieza (8) esta en su posicion.

Sin embargo, en la figura 3 la pieza (8) no esta en su posicion, y el aire comprimido tiene salida, con lo que el medidor de caudal de flujo (1) mide un caudal, que estara por encima de un valor de consigna establecido e interpreta que la pieza (8) no esta en su posicion correcta, es decir esta en posicion incorrecta.

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REIVINDICACIONES

1. - Sistema detector de la posicion de piezas moviles en moldes de inyeccion, disenado para detectar la posicion correcta o incorrecta de una pieza movil antes de proceder al correspondiente proceso de inyeccion sobre un molde (9), caracterizado porque comprende un dispositivo medidor de un caudal de flujo (1) de un fluido que pasa a traves de un conducto (5-6) que desemboca en la cavidad del molde (9) donde se ubica la pieza movil (8), determinandose la posicion correcta o incorrecta de la pieza movil (8) en funcion del valor de caudal medido.
2. - Sistema detector de la posicion de piezas moviles en moldes de inyeccion segun la reivindicacion 1 caracterizado porque la senal correspondiente al caudal captado por el dispositivo medidor de caudal de flujo (1) es enviada, a traves de oportunos medios de transmision (10), a la maquina de inyeccion correspondiente, en orden a ejecutar o paralizar el propio proceso de inyeccion sobre el molde (9), de acuerdo con la posicion correcta o posicion incorrecta, respectivamente, de la pieza movil (8) en dicho molde (9).
3. - Sistema detector de la posicion de piezas moviles en moldes de inyeccion, segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque con anterioridad al dispositivo medidor del caudal de flujo (1), se ha previsto una valvula reguladora de la presion (3) y un filtro purificador (4) para retencion de las partfculas de polvo en el aire.
4. - Sistema detector de la posicion de piezas moviles en moldes de inyeccion, segun la reivindicacion 3, caracterizado porque la valvula reguladora de la presion (3) esta regulada para dar una presion de salida aproximadamente de 1,5 - 2,5 bar, preferentemente 2 bar.
5. - Sistema detector de la posicion de piezas moviles en moldes de inyeccion, segun reivindicaciones anteriores, caracterizado porque entre el dispositivo medidor del caudal de flujo (1) y la valvula reguladora de la presion (3), se ha previsto un filtro purificador (4) para retencion de impurezas en el aire y retencion de agua.
6. - Sistema detector de la posicion de piezas moviles en moldes de inyeccion, segun reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el fluido medido por el dispositivo medidor de caudal de flujo (1) es aire comprimido.
7. - Sistema detector de la posicion de piezas moviles en moldes de inyeccion, segun reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el fluido medido por el dispositivo medidor de caudal de flujo (1) es nitrogeno (N2), argon (Ar) o dioxido de carbono (CO2).
8. - Metodo de deteccion de la posicion de piezas moviles en un proceso de inyeccion sobre un molde con un sistema detector segun la reivindicacion 1, que comprende las etapas de: a) medicion del caudal de fluido b) comparacion del caudal medido con unos valores de consigna prefijados c) determinacion de la posicion correcta o incorrecta de la pieza movil (8) en el propio molde de inyeccion (9) d) arranque o parada del proceso de inyeccion al molde (9).
9. - Metodo de deteccion de la posicion de piezas moviles en un proceso de inyeccion sobre un molde, segun la reivindicacion anterior que comprende ademas una etapa de regulacion de la presion con anterioridad a la etapa de medicion del caudal del fluido.
10. - Metodo de deteccion de la posicion de piezas moviles en un proceso de inyeccion sobre un molde, segun las reivindicaciones 8 y 9 que comprende ademas una etapa de purificacion del fluido a medir con posterioridad a la etapa de regulacion de la presion y con anterioridad a la etapa de medicion del caudal del fluido.
11. - Metodo de deteccion de la posicion de piezas moviles en un proceso de inyeccion sobre un molde, segun reivindicaciones 8-10, caracterizado porque cuando el valor medido del caudal de fluido es “cero” (sin salida de fluido) o un valor por debajo de un valor de consigna prefijado, se considera que la pieza movil (8) esta en su posicion correcta sobre el molde (9).
12. - Metodo de deteccion de la posicion de piezas moviles en un proceso de inyeccion sobre un molde, segun reivindicacion 8-10, caracterizado porque cuando el valor medido del caudal de fluido esta por encima de un valor de consigna prefijado, se considera que la pieza movil (8) esta fuera de su posicion correcta en el molde (9).