WO2004008263A1 - Monitoring method for automatic production machines - Google Patents

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WO2004008263A1
WO2004008263A1 PCT/EP2003/007343 EP0307343W WO2004008263A1 WO 2004008263 A1 WO2004008263 A1 WO 2004008263A1 EP 0307343 W EP0307343 W EP 0307343W WO 2004008263 A1 WO2004008263 A1 WO 2004008263A1
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WO
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pressure
measured
monitoring
setpoint
measured values
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Application number
PCT/EP2003/007343
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German (de)
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Inventor
Oskar L. Willi
Jürgen BRUNING
Maik Ziegler
Original Assignee
Fagerdala Deutschland Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0259—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
    • G05B23/0286—Modifications to the monitored process, e.g. stopping operation or adapting control
    • G05B23/0289—Reconfiguration to prevent failure, e.g. usually as a reaction to incipient failure detection

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring and / or regulating and / or controlling production machines, in which a process parameter is measured and the measured values (actual values) obtained are compared with a predefined setpoint, whereby setpoint deviations are determined by changing a manipulated variable which measured process parameters can be influenced, compensated.
  • a safety device for hydraulically operated machines which operate at low pressures during the movement, but at high pressures when the tool is closed, is known from US Pat. No. 3,242,533. Switching to high closing pressures takes place here when the tool is completely closed.
  • DE-A-199 50 910 describes a hydraulic drive system for controlling the movement of the clamping unit of an injection molding machine.
  • DE-A-197 50 057 describes a mold closing unit for injection molding machines, consisting of two devices, the actual closing force being built up by switching on the second device.
  • the operating pressures are given as 6 MPa (60 bar) for the low pressure range and 25 MPa (250 bar) for the high pressure range.
  • the high-pressure range is set using an adjusting screw, the low-pressure range using a potentiometer, and it is only used to prevent the hydraulic systems from overheating. Double shot monitoring is possible; it is based on the input of a maximum differential pressure, which, however, has to be done manually and, moreover, does not take into account the changing operating conditions during the production of an order, since pressure values that are determined from different manufacturing cycles are compared.
  • Foam molded part is often less than the pressure increase caused by the frictional resistance of cold travel and locking systems, the first production cycles must either be excluded from monitoring or the differential pressure set accordingly, which, however, is associated with the risk that incorrect demoulding will not be detected becomes.
  • the known controls of automatic molding machines therefore offer inadequate protection against double shots and production rejects and therefore also insufficient protection against overloading and destruction of the tools.
  • the invention has for its object to provide a method of the type mentioned, with which it is possible to reliably detect even very small changes in the measured and monitored process parameters regardless of the operating state of the machine. This is to be made possible, in particular, when the method is used for double-shot monitoring in automatic molding machines, that is to say when small pressure changes are detected by molded parts that remain unintentionally between the mold halves.
  • a monitoring and / or control and / or regulating unit only records and / or processes and / or processes measured values within a cycle and / or a process step compares with each other and that the determination of a setpoint violation leads to the termination or interruption of the production process or the activation of further functions of the production machine.
  • the maximum difference is the
  • Measured values which are measured within a cycle and / or a process step, are compared with a setpoint value, and an excess of the setpoint value leads to the process being aborted or interrupted or further functions being activated.
  • the maximum difference between the first measured value and the further measured values is determined within a cycle and / or a process step, compared with a desired value, and a
  • the process parameter measurement is preferably carried out on media-carrying systems, for example hydraulic systems and / or on movement systems, for example on the drive cylinder or on the locking cylinder of a molding machine.
  • the monitoring of the measured process parameter is preferably independent of the respective process state of the production machine, in particular tool and / or product independent.
  • a pressure is measured as the process parameter, for example the hydraulic pressure in the driving or locking cylinders of a molding machine or else on other hydraulic systems.
  • hydraulic pressure measurements are carried out within a cycle and / or a process step for monitoring and / or regulating and / or controlling automatic particle foam molding machines, the measured values obtained being compared with a predetermined differential pressure and / or maximum pressure as the setpoint and a setpoint violation leads to the termination or interruption of the process or the activation of further functions, for example the emission of a warning signal.
  • the start and / or end of the measurement can advantageously deviate from the beginning or end of the corresponding process step by means of time or path specifications or by means of valve signals or other initiators (e.g. light barrier signals).
  • time or path specifications e.g. a process step by specifying further process parameters, in particular time or path specifications or valve signals or other initiators, cannot be recorded and / or not included in the evaluation in order to tolerate a short-term or slight overshoot of the setpoint without consequences for the production process.
  • Pressure monitoring preferably carries out a constant comparison with the predetermined, maximum permissible pressure values or differential pressure values.
  • the respective process parameter for example the pressure, can be measured punctually and / or continuously as a function of time and / or distance.
  • the measurement values are preferably monitored within a programmable logic controller.
  • the advantages of the method according to the invention are that double shots are avoided, that parts that are not completely removed from the mold lead to termination or interruption of the production process or activation of further process steps even at very low differential pressures, and that tool canting and / or injuries to the operating personnel and / or damage or the destruction of molds or other machine parts by foreign bodies that accidentally remain between the tool halves can be prevented or avoided.
  • one or more pressure sensors are attached or used in the hydraulic system for the travel movement in order to be able to check their signals for impermissible pressure differences during a closing process.
  • the hydraulic pressure prevailing during the movement of the movable tool half is recorded at the start or, particularly preferably, shortly after the start phase.
  • the measurement can be terminated via time or distance specifications before the tools are completely closed, in order not to detect pressure increases caused by tool run-in friction, for example.
  • the pressure fluctuations can be hidden when starting off by measuring the distance or by specifying a time.
  • a small predetermined differential pressure is entered into a programmable logic controller (PLC), which checks the actual values also transferred to the PLC for exceeding the predetermined differential pressure.
  • PLC programmable logic controller
  • the PLC intervenes in the machine process and thus in the production process.
  • the PLC preferably gives a signal to the emergency stop relay.
  • obstacles for example a molded part that has not been completely removed from the mold or when the tool is tilted, damage to the tool and to the machine is avoided. Also this increases the safety of the operating personnel who may have to intervene in the machine.
  • the monitoring method according to the invention can be applied to the monitoring of the media-carrying process units, for example the steam, water or air feeds, in which the selected process parameter is measured and checked with regard to the measured value differences that occur within a process step.
  • a pressure sensor (0 to 10 MPa) is connected to the hydraulic line of the drive cylinder, and the measured pressures are maintained during the creeper phase in the form of voltage values (1 to 10 volts) to a PLC of the OP3 brand.
  • the number of measurements depends on the clock speed of the processor, which in this example is approximately 10 Hz.
  • the voltage measured values which correlate with the measured pressures, are compared for their greatest deviation from the first measured value of a closing movement in the creeper gear and compared with the maximum voltage difference specification of 1 volt or with the maximum pressure difference specification.
  • the start and end of measurement differ slightly from the beginning and end of the process step in order to exclude process-related, machine-related or tool-related pressure peaks at the beginning and end of the process step from the comparison measurement.
  • the maximum differential pressure specification which in this example is 0.5 MPa (5 bar), can be used once when manufacturing, installing or retrofitting the Molding machines are specified; in contrast to known methods, it does not have to be changed in the event of a product change or changes in operating parameters or operating states, in particular when the temperatures in the driving system of the machine change.
  • the measurement / monitoring takes place with each cycle independently of the previous measurement. If the maximum difference is exceeded, a signal is sent to the relay of the emergency stop, which interrupts the production cycle. The machine operator must then unlock the machine on the display and the monitoring device separately.

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Abstract

The invention relates to a method for monitoring and/or regulating and/or controlling automatic production machines, during which a process parameter is measured and the obtained measured values (actual values) are compared with a predetermined set value thereby determining deviations from the set value that can be compensated for by modifying a correcting variable that influences the measured process parameter. In order to increase the operational reliability, the invention provides that a monitoring unit and/or control unit and/or regulating unit records and/or processes and/or compare(s) only measured values within a cycle and/or a process step and that the determination of an excess of the set value leads to the termination or to the interruption of the production process or to the activation of additional functions of the automatic machines. The method is preferably used in shaped part automatic machines for producing particle foam shaped parts.

Description

Überwachungsverfahren für Produktionsautomaten Monitoring procedures for production machines
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung und/oder Regelung und/oder Steuerung von Produktionsautomaten, bei dem ein Prozeßparameter gemessen und die erhaltenen Meßwerte (Istwerte) mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen werden, wodurch Sollwertabweichungen festgestellt werden, die durch Veränderung einer Stellgröße, die den gemessenen Prozeßparameter beeinflußt, kompensiert werden können.The invention relates to a method for monitoring and / or regulating and / or controlling production machines, in which a process parameter is measured and the measured values (actual values) obtained are compared with a predefined setpoint, whereby setpoint deviations are determined by changing a manipulated variable which measured process parameters can be influenced, compensated.
Auf dem Gebiet der Herstellung von Kunststofformteilen sind beispielsweise Maschinensteuerungen zur Überwachung der Fahrbewegung und der Hydraulik- drücke beim Spritzgießprozeß bekannt. Ferner sind Sicherheitssysteme zur Formöfhung im Formteilprozeß bekannt, die bei einem während des Schäumprozesses auftretenden Überdruck eingreifen, um eine Überlastung von Werkzeug und Maschine zu vermeiden.In the field of the production of plastic molded parts, for example, machine controls for monitoring the travel movement and the hydraulic pressures during the injection molding process are known. Furthermore, safety systems for mold opening in the molding process are known which intervene in the event of an excess pressure occurring during the foaming process in order to avoid overloading the tool and machine.
Eine Sicherheitseinrichtung für hydraulisch betriebene Maschinen, die während der Fahrbewegung mit niedrigen Drücken, bei geschlossenem Werkzeug aber mit hohen Drücken arbeiten, ist aus dem US-Patent 3 242 533 bekannt. Das Umschalten auf hohe Schließdrücke erfolgt hier erst bei vollständig geschlossenem Werkzeug.A safety device for hydraulically operated machines, which operate at low pressures during the movement, but at high pressures when the tool is closed, is known from US Pat. No. 3,242,533. Switching to high closing pressures takes place here when the tool is completely closed.
DE-A-199 50 910 beschreibt ein hydraulisches Antriebssystem zur Steuerung der Fahrbewegung der Schließeinheit einer Spritzgießmaschine. DE-A-197 50 057 beschreibt eine Formschließeinheit für Spritzgießmaschinen, bestehend aus zwei Einrichtungen, wobei durch das Zuschalten der zweiten Einrichtung die eigentliche Schließkraft aufgebaut wird.DE-A-199 50 910 describes a hydraulic drive system for controlling the movement of the clamping unit of an injection molding machine. DE-A-197 50 057 describes a mold closing unit for injection molding machines, consisting of two devices, the actual closing force being built up by switching on the second device.
Ebenfalls bekannt sind Systeme zur Druckregelung, wie z.B. das in DE-A- 36 90 051 beschriebene Proportionalventil mit einstellbarem Drosselventil zwischen Pumpe und Last sowie mit einer Druckwaage zur Einstellung einer konstanten Druckdifferenz.Systems for pressure control are also known, such as the proportional valve described in DE-A-36 90 051 with an adjustable throttle valve between pump and load as well as with a pressure compensator for setting a constant pressure difference.
Im Handel erhältliche Formteilautomaten bieten die Möglichkeit, nach Ablesen der Schließdrücke auf dem Maschinendisplay einen Differenz- bzw. Maximaldruck einzugeben, bei dessen Überschreitung der Produktionsprozeß abgebrochen wird. Bei einer bekannten Ausführungsform (Automat EHV C-PP der Erlenbach GmbH, D-56355 Läutert) wird zur Hydrauliküberwachung die Eingabe eines maximalen Differenzdrucks von 1 MPa (10 bar) empfohlen. Dabei wird sogar die Möglichkeit gegeben, kurzfristige Überschreitungen dieses schon sehr hohen maximalen Differenzdrucks auszublenden, um eine möglicherweise unnötige Unterbrechung des Produktionsprozesses zu vermeiden. Dabei ist das Zeitintervall, währenddessen eine kurzfristige Überschreitung des maximalen Differenzdrucks toleriert wird, einstellbar.Commercially available molding machines offer the possibility, after reading the closing pressures, to enter a differential or maximum pressure on the machine display, if this is exceeded the production process is terminated. In a known embodiment (automat EHV C-PP from Erlenbach GmbH, D-56355 Läutert), the input of a maximum differential pressure of 1 MPa (10 bar) is recommended for hydraulic monitoring. This even gives the option to hide short-term exceedances of this very high maximum differential pressure in order to avoid a possibly unnecessary interruption of the production process. The time interval during which a brief exceedance of the maximum differential pressure is tolerated can be set.
Bei einer anderen bekannten Ausführungsform (Maschinentyp Kl 014 HP-7,5 der Kurtz GmbH, D-97892 Kreuzwertheim) werden die Betriebsdrücke mit 6 MPa (60 bar) für den Niederdruckbereich und 25 MPa (250 bar) für den Hochdruckbereich angegeben. Die Einstellung des Hochdruckbereichs erfolgt hierbei über eine Stellschraube, die des Niederdruckbereichs über ein Potentiometer, und sie dient jeweils nur zur Sicherung gegen Überhitzung der Hydrauliksysteme. Eine Doppelschußüberwachung ist möglich; sie basiert auf der Eingabe eines maximalen Differenzdrucks, die aber manuell erfolgen muß und zudem nicht die sich verändernden Betriebsbedingungen während der Produktion eines Auftrags berücksichtigt, da Druckwerte verglichen werden, die aus unterschiedlichen Herstellungszyklen ermittelt worden sind. Unterschiedliche Hydraulikdrücke, die sich von Zyklus zu Zyklus aufgrund variierender Reibungskräfte im Bewegungssystem oder aufgrund verschiedener Werkzeugaufbauten für verschiedene Produktionsaufträge ergeben, erzeugen häufig eine höhere Druckdifferenz als die Druckdifferenz, die ein versehentlich nicht entformtes Schaumstofformteil („Doppelschuß") zwischen den Werkzeughälften bei der Schließbewegung verursacht. Die vorstehend beschriebenen bekannten Überwachungssysteme können deshalb den Differenzdruck, den ein zwischen den Werkzeughälften verbleibendes, nicht planmäßig entformtes Formteil erzeugt, aufgrund des zu geringen Druckanstiegs nicht erfassen, weil die maximalen Differenzdrücke, die der Maschinensteuerung zugrundegelegt werden, viel zu groß sind. Sofern eine manuelle Anpassung des maximalen Differenzdrucks an den jeweiligen Betriebszustand bzw. Werkzeugaufbau möglich ist, ist sie zu zeitaufwendig und zu unflexibel, um rasch wechselnde unterschiedliche Produktionsaufträge wirtschaftlich erledigen zu können.In another known embodiment (machine type Kl 014 HP-7.5 from Kurtz GmbH, D-97892 Kreuzwertheim), the operating pressures are given as 6 MPa (60 bar) for the low pressure range and 25 MPa (250 bar) for the high pressure range. The high-pressure range is set using an adjusting screw, the low-pressure range using a potentiometer, and it is only used to prevent the hydraulic systems from overheating. Double shot monitoring is possible; it is based on the input of a maximum differential pressure, which, however, has to be done manually and, moreover, does not take into account the changing operating conditions during the production of an order, since pressure values that are determined from different manufacturing cycles are compared. Different hydraulic pressures, which arise from cycle to cycle due to varying frictional forces in the movement system or due to different tool structures for different production orders, often generate a higher pressure difference than the pressure difference caused by an accidentally undeformed foam molding ("double shot") between the mold halves during the closing movement , The known monitoring systems described above cannot therefore detect the differential pressure which a molded part that remains between the mold halves and is not demolded due to the pressure rise being too low because the maximum differential pressures on which the machine control system is based are much too great. If a manual adjustment of the maximum differential pressure to the respective operating condition or tool structure is possible, it is too time-consuming and too inflexible to be able to economically handle rapidly changing different production orders.
Da der Druckanstieg im Hydrauliksystem durch den Widerstand eines weichenBecause the pressure increase in the hydraulic system due to the resistance of a soft
Schaumstofformteils häufig geringer ist als der durch Reibungswiderstände von kalten Fahr- und Schließsystemen erzeugte Druckanstieg, müssen die ersten Produktionszyklen entweder von der Überwachung ausgeschlossen werden, oder der Differenzdruck wird entsprechend höher eingestellt, was jedoch mit der Gefahr verbunden ist, daß eine fehlerhafte Entformung nicht erkannt wird. Die bekannten Steuerungen von Formteilautomaten bieten daher nur einen unzureichenden Schutz gegen Doppelschüsse und Produktionsausschuß und damit auch keinen ausreichenden Schutz vor Überlastung und Zerstörung der Werkzeuge.Foam molded part is often less than the pressure increase caused by the frictional resistance of cold travel and locking systems, the first production cycles must either be excluded from monitoring or the differential pressure set accordingly, which, however, is associated with the risk that incorrect demoulding will not be detected becomes. The known controls of automatic molding machines therefore offer inadequate protection against double shots and production rejects and therefore also insufficient protection against overloading and destruction of the tools.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung bereitzustellen, mit dem es gelingt, auch sehr geringe Änderungen des gemessenen und überwachten Prozeßparameters unabhängig vom Betriebszustand der Maschine sicher zu erfassen. Dies soll insbesondere bei der Anwendung des Verfahrens auf die Doppelschußüberwachung bei Formteil- automaten, also bei der Erfassung von geringen Druckänderungen durch Formteile, die ungewollt zwischen den Werkzeughälften verbleiben, ermöglicht werden.The invention has for its object to provide a method of the type mentioned, with which it is possible to reliably detect even very small changes in the measured and monitored process parameters regardless of the operating state of the machine. This is to be made possible, in particular, when the method is used for double-shot monitoring in automatic molding machines, that is to say when small pressure changes are detected by molded parts that remain unintentionally between the mold halves.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Über- wachungs- und/oder Steuer- und/oder Regeleinheit nur Meßwerte innerhalb eines Zyklus und/oder eines Prozeßschrittes erfaßt und/oder verarbeitet und/oder untereinander vergleicht und daß die Feststellung einer Sollwerrüberschreitung zum Abbruch oder zur Unterbrechung des Produktionsprozesses oder zur Aktivierung weiterer Funktionen des Produktionsautomaten fuhrt.This object is achieved according to the invention in that a monitoring and / or control and / or regulating unit only records and / or processes and / or processes measured values within a cycle and / or a process step compares with each other and that the determination of a setpoint violation leads to the termination or interruption of the production process or the activation of further functions of the production machine.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind durch die Merkmale der Patentansprüche 2 bis 18 gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the method according to the invention are characterized by the features of claims 2 to 18.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die maximale Differenz derIn a preferred embodiment, the maximum difference is the
Meßwerte, die innerhalb eines Zyklus und/oder eines Prozeßschrittes gemessen werden, mit einem Sollwert verglichen, und eine Überschreitung des Sollwerts führt zum Abbruch oder zur Unterbrechung des Prozesses oder zur Aktivierung weiterer Funktionen.Measured values, which are measured within a cycle and / or a process step, are compared with a setpoint value, and an excess of the setpoint value leads to the process being aborted or interrupted or further functions being activated.
Bei einer anderen bevorzugten Ausruhrungsform wird die maximale Differenz des ersten Meßwertes von den weiteren Meßwerten innerhalb eines Zyklus und/oder eines Prozeßschrittes ermittelt, mit einem Sollwert verglichen, und eineIn another preferred embodiment, the maximum difference between the first measured value and the further measured values is determined within a cycle and / or a process step, compared with a desired value, and a
Überschreitung des Sollwerts führt zum Abbruch oder zur Unterbrechung des Prozesses oder zur Aktivierung weiterer Funktionen.Exceeding the setpoint leads to the termination or interruption of the process or the activation of further functions.
Vorzugsweise wird die Prozeßparametermessung an medienführenden Systemen, beispielsweise Hydrauliksystemen und/oder an Bewegungssystemen, beispielsweise am Fahrzylinder oder am Schließzylinder eines Formteilautomaten, durchgeführt.The process parameter measurement is preferably carried out on media-carrying systems, for example hydraulic systems and / or on movement systems, for example on the drive cylinder or on the locking cylinder of a molding machine.
Vorzugsweise ist die Überwachung des gemessenen Prozeßparameters vom jeweiligen Prozeßzustand des Produktionsautomaten unabhängig, insbesondere Werkzeug- und/oder produktunabhängig.The monitoring of the measured process parameter is preferably independent of the respective process state of the production machine, in particular tool and / or product independent.
Bei einer besonders vorteilhaften Aus uhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt zur Überwachung nur eine einmalige Eingabe eines Maximal- und/oder Differenzparameters.In a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention, only a maximum and / or difference parameter is entered once for monitoring.
Bei der bevorzugten Anwendung der Erfindung wird als Prozeßparameter ein Druck gemessen, beispielsweise der Hydraulikdruck in Fahr- oder Schließzylindern eines Formteilautomaten oder auch an anderen hydraulischen Systemen. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen zur Überwachung und/oder Regelung und/oder Steuerung von Partikelschaum-Formteilautomaten Hydraulikdruckmessungen innerhalb eines Zyklus und/oder eines Prozeßschrittes, wobei die erhaltenen Meßwerte mit einem vorgegebenen Differenzdruck und/oder Maximaldruck als Sollwert verglichen werden und eine Sollwertüberschreitung zum Abbruch oder zur Unterbrechung des Prozesses oder zur Aktivierung weiterer Funktionen, beispielsweise der Abgabe eines Warnsignals, führt.In the preferred application of the invention, a pressure is measured as the process parameter, for example the hydraulic pressure in the driving or locking cylinders of a molding machine or else on other hydraulic systems. In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, hydraulic pressure measurements are carried out within a cycle and / or a process step for monitoring and / or regulating and / or controlling automatic particle foam molding machines, the measured values obtained being compared with a predetermined differential pressure and / or maximum pressure as the setpoint and a setpoint violation leads to the termination or interruption of the process or the activation of further functions, for example the emission of a warning signal.
Vorzugsweise werden nur solche Hydraulikdruck-Meßwerte, die innerhalb einer Schließbewegung am Schließ- und/oder Fahrsystem des Formteilautomaten erfaßt werden, mit einem Differenzdruck-Sollwert von weniger als 1 MPa (< 10 bar), besonders bevorzugt von 0,2 bis 0,7 MPa (2 bis 7 bar), verglichen und/oder weiterverarbeitet.Preferably, only those hydraulic pressure measured values that are recorded within a closing movement on the locking and / or driving system of the automatic molding machine with a differential pressure setpoint of less than 1 MPa (<10 bar), particularly preferably from 0.2 to 0.7 MPa (2 to 7 bar), compared and / or processed.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bei der Hydraulikdruckmessung nur Meßwerte im Kriechgang der Schließbewegung erfaßt.In another preferred embodiment of the method according to the invention, only measured values in the crawl gear of the closing movement are recorded in the hydraulic pressure measurement.
Vorteilhafterweise können Meßbeginn und/oder Meßende mittels Zeit- oder Wegvorgaben oder mittels Ventilsignale oder anderer Initiatoren (z.B. Lichtschrankensignale) vom Anfang oder Ende des entsprechenden Prozeßschrittes abweichen. So können beispielsweise Druckspitzen am Anfang oder Ende eines Prozeßschrittes mittels Vorgabe weiterer Prozeßparameter, insbesondere Zeitoder Wegvorgaben oder Ventilsignale oder anderer Initiatoren, nicht erfaßt und/oder nicht in die Auswertung einbezogen werden, um eine kurzfristige oder geringfügige Sollwertüberschreitung ohne Folgen für den Produktionsprozeß zu tolerieren.The start and / or end of the measurement can advantageously deviate from the beginning or end of the corresponding process step by means of time or path specifications or by means of valve signals or other initiators (e.g. light barrier signals). For example, pressure peaks at the beginning or end of a process step by specifying further process parameters, in particular time or path specifications or valve signals or other initiators, cannot be recorded and / or not included in the evaluation in order to tolerate a short-term or slight overshoot of the setpoint without consequences for the production process.
Vorzugsweise führt eine Drucküberwachung einen ständigen Vergleich mit den vorgegebenen, maximal zulässigen Druckwerten oder Differenzdruckwerten durch. Der jeweilige Prozeßparameter, beispielsweise der Druck, kann punktuell und/oder kontinuierlich zeit- und/oder wegabhängig gemessen werden.Pressure monitoring preferably carries out a constant comparison with the predetermined, maximum permissible pressure values or differential pressure values. The respective process parameter, for example the pressure, can be measured punctually and / or continuously as a function of time and / or distance.
Vorzugsweise erfolgt die Überwachung der Meßwerte innerhalb einer speicherprogrammierbaren Steuerung.The measurement values are preferably monitored within a programmable logic controller.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß Doppelschüsse vermieden werden, daß nicht vollständig entformte Teile auch bei sehr kleinen Differenzdrücken zum Abbruch oder zur Unterbrechung des Produktionsprozesses oder auch zur Aktivierung weiterer Prozeßschritte führen und daß Werkzeugverkantungen und/oder Verletzungen des Bedienungspersonals und/oder Beschädigungen oder die Zerstörung von Formen oder anderen Maschinenteilen durch Fremdkörper, die unbeabsichtigt zwischen den Werkzeughälften verbleiben, verhindert oder vermieden werden.The advantages of the method according to the invention are that double shots are avoided, that parts that are not completely removed from the mold lead to termination or interruption of the production process or activation of further process steps even at very low differential pressures, and that tool canting and / or injuries to the operating personnel and / or damage or the destruction of molds or other machine parts by foreign bodies that accidentally remain between the tool halves can be prevented or avoided.
Bei einer speziellen, bevorzugten Ausführungsform werden ein oder mehrere Drucksensoren im Hydrauliksystem für die Fahrbewegung angebracht bzw. genutzt, um deren Signale während eines Schließ Vorgangs auf unzulässige Druckdifferenzen überprüfen zu können. Der während der Fahrbewegung der beweglichen Werkzeughälfte vorherrschende Hydraulikdruck wird am Start oder, besonders bevorzugt, kurz nach der Startphase erfaßt. Ebenso kann die Messung über Zeit- oder Wegvorgaben vor dem vollständigen Schließen der Werkzeuge abgebrochen werden, um beispielsweise durch Werkzeugeinlaufreibung verursachte Druckerhöhungen nicht zu erfassen. Das Ausblenden der Druckschwankung beim Anfahren kann über Wegmessung oder über Zeitvorgabe erfolgen. Ein kleiner vorgegebener Differenzdruck wird in eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) eingegeben, die die ebenfalls an die SPS übertragenen Istwerte auf Überschreitung des vorgegebenen Differenzdrucks überprüft. Bei einer Überschreitung des Differenzdrucks greift die SPS in den Maschinenablauf und damit in den Produktionsprozeß ein. Dabei gibt die SPS vorzugsweise ein Signal an das Relais der Notausschaltung. Bei auftretenden Hindernissen, beispielsweise einem nicht vollständig entformten Formteil oder bei Verkanten des Werkzeugs, werden so Beschädigungen am Werkzeug und an der Maschine vermieden. Auch die Sicherheit des Bedienungspersonals, das gegebenenfalls in die Maschine eingreifen muß, wird dadurch erhöht.In a special, preferred embodiment, one or more pressure sensors are attached or used in the hydraulic system for the travel movement in order to be able to check their signals for impermissible pressure differences during a closing process. The hydraulic pressure prevailing during the movement of the movable tool half is recorded at the start or, particularly preferably, shortly after the start phase. Likewise, the measurement can be terminated via time or distance specifications before the tools are completely closed, in order not to detect pressure increases caused by tool run-in friction, for example. The pressure fluctuations can be hidden when starting off by measuring the distance or by specifying a time. A small predetermined differential pressure is entered into a programmable logic controller (PLC), which checks the actual values also transferred to the PLC for exceeding the predetermined differential pressure. If the differential pressure is exceeded, the PLC intervenes in the machine process and thus in the production process. The PLC preferably gives a signal to the emergency stop relay. In the event of obstacles occurring, for example a molded part that has not been completely removed from the mold or when the tool is tilted, damage to the tool and to the machine is avoided. Also this increases the safety of the operating personnel who may have to intervene in the machine.
Das erfindungsgemäße Überwachungsverfahren kann auf die Überwachung der medienführenden Prozeßeinheiten, beispielsweise die Dampf-, Wasser- oder Luftzuführungen, angewandt werden, bei denen der ausgewählte Prozeßparameter gemessen und hinsichtlich der Meßwertdifferenzen, die innerhalb eines Prozeßschrittes auftreten, kontrolliert werden.The monitoring method according to the invention can be applied to the monitoring of the media-carrying process units, for example the steam, water or air feeds, in which the selected process parameter is measured and checked with regard to the measured value differences that occur within a process step.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels erläutert:The invention is explained below using an example:
Beispielexample
Ein Formteilautomat der Marke Kurtz, Typ Kl 014 HP-7,5, wird mit einemA molding machine from the Kurtz brand, type Kl 014 HP-7.5, is equipped with a
Werkzeug mit 10 Kavitäten belegt. Die angegebenen Betriebsdrücke sind im Niederdruckbereich bis 6 MPa, im Hochdruckbereich bis 25 MPa. Um die Gefahr auszuschließen, daß eine Kavität nicht vollständig entformt wird und ein im Werkzeug verbleibendes Formteil im nächsten Zyklus Ausschuß erzeugt oder das Werkzeug beschädigt, wird ein Drucksensor (0 bis 10 MPa) an der Hydraulikleitung des Fahrzylinders angeschlossen, und die gemessenen Drücke werden während der Kriechgangphase in Form von Spannungswerten ( 1 bis 10 Volt) an eine SPS der Marke OP3 übertragen. Die Anzahl der Messungen ist abhängig von der Taktgeschwindigkeit des Prozessors, die bei diesem Beispiel ca. 10 Hz beträgt. In der SPS werden die Spannungsmeßwerte, die mit den gemessenen Drücken korrelieren, auf ihre größte Abweichung vom ersten Meßwert einer Schließbewegung im Kriechgang verglichen und mit der Maximalspannungs- differenzvorgabe von 1 Volt bzw. mit der Maximaldruckdifferenzvorgabe verglichen. Meßbeginn und Meßende weichen geringfügig von Beginn und Ende des Prozeßschrittes ab, um prozeßbedingte, automatenbedingte oder werkzeugbedingte Druckspitzen am Anfang und am Ende des Prozeßschrittes von der Vergleichsmessung auszunehmen.Tool with 10 cavities. The specified operating pressures are up to 6 MPa in the low pressure range and up to 25 MPa in the high pressure range. In order to avoid the risk that a cavity is not completely removed from the mold and a molding remaining in the tool will produce rejects in the next cycle or damage the tool, a pressure sensor (0 to 10 MPa) is connected to the hydraulic line of the drive cylinder, and the measured pressures are maintained during the creeper phase in the form of voltage values (1 to 10 volts) to a PLC of the OP3 brand. The number of measurements depends on the clock speed of the processor, which in this example is approximately 10 Hz. In the PLC, the voltage measured values, which correlate with the measured pressures, are compared for their greatest deviation from the first measured value of a closing movement in the creeper gear and compared with the maximum voltage difference specification of 1 volt or with the maximum pressure difference specification. The start and end of measurement differ slightly from the beginning and end of the process step in order to exclude process-related, machine-related or tool-related pressure peaks at the beginning and end of the process step from the comparison measurement.
Die Maximaldifferenzdruckvorgabe, die in diesem Beispiel 0,5 MPa (5 bar) beträgt, kann einmalig bei der Herstellung, Installation oder Nachrüstung des Formteilautomaten vorgegeben werden; sie muß - anders als bei bekannten Verfahren - bei einem Produktwechsel oder bei Änderungen von Betriebsparametern oder Betriebszustände, insbesondere bei Änderung der Temperaturen im Fahrsystem der Maschine, nicht geändert werden. Die Messung/Überwachung erfolgt bei jedem Zyklus unabhängig von der vorangegangen Messung. Wird die Maximaldifferenzvorgabe überschritten, erfolgt ein Signal auf das Relais des Notausschalters, wodurch der Produktionszyklus unterbrochen wird. Der Maschinenführer muß daraufhin die Maschine am Display und die Überwachungseinrichtung getrennt entriegeln. The maximum differential pressure specification, which in this example is 0.5 MPa (5 bar), can be used once when manufacturing, installing or retrofitting the Molding machines are specified; in contrast to known methods, it does not have to be changed in the event of a product change or changes in operating parameters or operating states, in particular when the temperatures in the driving system of the machine change. The measurement / monitoring takes place with each cycle independently of the previous measurement. If the maximum difference is exceeded, a signal is sent to the relay of the emergency stop, which interrupts the production cycle. The machine operator must then unlock the machine on the display and the monitoring device separately.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Überwachung und/oder Regelung und/oder Steuerung von Produktionsautomaten, bei dem ein Prozeßparameter gemessen und die erhaltenen Meßwerte (Istwerte) mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen werden, wodurch Sollwertabweichungen festgestellt werden, die durch Veränderung einer Stellgröße, die den gemessenen Prozeßparameter beeinflußt, kompensiert werden können, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überwachungs- und/oder Steuer- und/oder Regeleinheit nur Meßwerte innerhalb eines Zyklus und/oder eines Prozeßschrittes erfaßt und/oder verarbeitet und/oder untereinander vergleicht und daß die Feststellung einer Sollwertüberschreitung zum Abbruch oder zur Unterbrechung des Produktionsprozesses oder zur Aktivierung weiterer Funktionen des Produktionsautomaten führt.1. A method for monitoring and / or regulating and / or controlling production machines, in which a process parameter is measured and the measured values (actual values) obtained are compared with a predetermined setpoint, whereby setpoint deviations are determined by changing a manipulated variable which is the measured process parameter can be influenced, compensated, characterized in that a monitoring and / or control and / or regulating unit only records and / or processes and / or compares measured values within a cycle and / or a process step and that the determination of a setpoint violation is terminated or leads to the interruption of the production process or the activation of further functions of the production machine.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Differenz der Meßwerte, die innerhalb eines Zyklus und/oder eines Prozeßschrittes gemessen werden, mit einem Sollwert verglichen wird und eine Überschreitung des Sollwerts zum Abbruch oder zur Unterbrechung des Prozesses oder zur Aktivierung weiterer Funktionen führt.2. The method according to claim 1, characterized in that the maximum difference of the measured values, which are measured within a cycle and / or a process step, is compared with a target value and an exceeding of the target value to abort or interrupt the process or to activate further Functions.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Differenz des ersten Meßwertes von den weiteren Meßwerten innerhalb eines3. The method according to claim 1, characterized in that the maximum difference of the first measured value from the further measured values within one
Zyklus und/oder eines Prozeßschrittes ermittelt wird, mit einem Sollwert verglichen wird und eine Überschreitung des Sollwerts zum Abbruch oder zur Unterbrechung des Prozesses oder zur Aktivierung weiterer Funktionen führt.Cycle and / or a process step is determined, compared with a setpoint and exceeding the setpoint leads to termination or interruption of the process or activation of further functions.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßparametermessung an medienführenden Systemen und/oder Bewegungssystemen durchgeführt wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the process parameter measurement is carried out on media-carrying systems and / or motion systems.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom jeweiligen Prozeßzustand des Produktionsautomaten unabhängige Überwachung erfolgt.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that monitoring is carried out independently of the respective process state of the production machine.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachung Werkzeug- und/oder produktunabhängig erfolgt.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the monitoring is carried out independently of the tool and / or product.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung eine einmalige Eingabe eines Maximal- und/oder Differenzparameters erfolgt.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a single entry of a maximum and / or difference parameter is carried out for monitoring.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Prozeßparameter ein Druck gemessen wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a pressure is measured as a process parameter.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßparametermessung an hydraulischen Systemen durchgeführt wird.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the process parameter measurement is carried out on hydraulic systems.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung und/oder Regelung und/oder Steuerung von Partikelschaum-Form- teilautomaten Hydraulikdruckmessungen innerhalb eines Zyklus und/oder eines Prozeßschrittes erfolgen, die erhaltenen Meßwerte mit einem vorgegebenen Differenzdruck und/oder Maximaldruck als Sollwert verglichen werden und eine Sollwertüberschreitung zum Abbruch oder zur Unterbrechung des Prozesses oder zur Aktivierung weiterer Funktionen des Formteilautomaten führt.10. The method according to claim 9, characterized in that for monitoring and / or regulating and / or controlling particle foam molding machines automatic hydraulic pressure measurements are carried out within a cycle and / or a process step, the measured values obtained with a predetermined differential pressure and / or maximum pressure as Setpoint are compared and a setpoint exceeded leads to termination or interruption of the process or activation of other functions of the molding machine.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß nur11. The method according to claim 10, characterized in that only
Hydraulikdruck-Meßwerte, die innerhalb einer Schließbewegung am Schließ- und/oder Fahrsystem des Formteilautomaten erfaßt werden, mit einem Differenzdruck-Sollwert < 1 MPa (< 10 bar) verglichen und/oder weiterverarbeitet werden.Hydraulic pressure measured values, which are recorded within a closing movement on the locking and / or driving system of the molding machine, are compared with a differential pressure setpoint <1 MPa (<10 bar) and / or processed.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Hydraulikdruckmessung nur Meßwerte im Kriechgang der Schließbewegung erfaßt werden. 12. The method according to claim 10 or 11, characterized in that only measured values in the crawl of the closing movement are detected in the hydraulic pressure measurement.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Meßbeginn und/oder Meßende mittels Zeit- oder Wegvorgaben oder mittels Ventilsignale oder anderer Initiatoren vom Anfang oder Ende des entsprechenden Prozeßschrittes abweichen.13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the start and / or end of measurement deviate from the beginning or end of the corresponding process step by means of time or path specifications or by means of valve signals or other initiators.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Druckspitzen am Anfang oder Ende eines Prozeßschrittes mittels Vorgabe weiterer Prozeßparameter, insbesondere Zeit- oder Wegvorgaben oder Ventilsignale oder anderer Initiatoren, nicht erfaßt und/oder nicht in die Auswertung einbezogen werden.14. The method according to claim 13, characterized in that pressure peaks at the beginning or end of a process step by specifying further process parameters, in particular time or path specifications or valve signals or other initiators, are not detected and / or are not included in the evaluation.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drucküberwachung einen ständigen Vergleich mit den vorgegebenen maximal zulässigen Druckwerten durchführt.15. The method according to any one of claims 8 to 14, characterized in that a pressure monitor carries out a constant comparison with the predetermined maximum allowable pressure values.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drucküberwachung einen ständigen Vergleich mit den vorgegebenen maximal zulässigen Differenzdruckwerten durchfuhrt.16. The method according to any one of claims 8 to 14, characterized in that a pressure monitor carries out a constant comparison with the predetermined maximum allowable differential pressure values.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck punktuell und/oder kontinuierlich zeit- und/oder wegabhängig gemessen wird.17. The method according to any one of claims 8 to 16, characterized in that the pressure is measured point and / or continuously time and / or path-dependent.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachung der Meßwerte innerhalb einer speicherprogrammierbaren Steuerung erfolgt. 18. The method according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the monitoring of the measured values takes place within a programmable logic controller.
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