用于監(jiān)控模具呼吸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1前序部分的特征的、用于在成型機(jī)中監(jiān)控模具呼吸的方法以及一種具有權(quán)利要求17前序部分的特征的注塑機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]成型機(jī)在這里通常理解為注塑機(jī)、壓鑄機(jī)、壓力機(jī)以及類(lèi)似物。下文為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)而涉及注塑機(jī)，但是同樣適用于其他的成型機(jī)。
[0003]在通過(guò)合模單元產(chǎn)生合模力時(shí)模具和機(jī)器發(fā)生變形。在注料時(shí)，在模具空腔中存在模內(nèi)壓力的情況下產(chǎn)生膨脹力，該膨脹力導(dǎo)致部分地或者完全地恢復(fù)由合模力引起的變形。這種在膨脹力下產(chǎn)生的效果被稱(chēng)為模具呼吸。在此一方面對(duì)模具空腔的容積產(chǎn)生影響并且另一方面對(duì)鑄件質(zhì)量也產(chǎn)生影響。此外通過(guò)該呼吸可能在模具分離面上張開(kāi)間隙，熔液滲入到該間隙中?？赡艿暮蠊?，在已制造的鑄件上形成蹼狀表皮和毛刺或者由于模具部件的反彈(反彈的模具部件將噴出的塑料壓入鋼中)而造成持久的模具損傷。模具邊緣在分離面上倒角以及遺留毛刺都是可能的后果。因此，模具呼吸是重要的參數(shù)，該參數(shù)不僅對(duì)鑄件質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，而且對(duì)該參數(shù)的監(jiān)控也用于保護(hù)模具。
[0004]目前，模具呼吸通常通過(guò)分離面上的行程傳感器或者所謂的指針式測(cè)量表測(cè)量得到。已知的是，合模力的增大與模具呼吸相關(guān)聯(lián)。為此也有不同的文獻(xiàn)，它們利用合模力的增大來(lái)例如識(shí)別噴出或者對(duì)合模力的大小進(jìn)行優(yōu)化(EP 0947305 A2、US 2010/0109182AUUS 2010/0109183 Al)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)部分地利用所述的合模力增大來(lái)優(yōu)化合模力或者警告噴出。但是對(duì)合模力增大的公差的調(diào)節(jié)對(duì)于普通操作者來(lái)說(shuō)是完全憑直覺(jué)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種用于在注塑機(jī)中監(jiān)控模具呼吸的方法，該方法一方面無(wú)需使用傳感器就足以直接測(cè)量分離面上的模具呼吸，另一方面允許憑直覺(jué)進(jìn)行操作。此外本發(fā)明的目的在于提供一種用于實(shí)施該方法的注塑機(jī)。
[0007]該目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的方法以及具有權(quán)利要求17的特征的注塑機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0008]這通過(guò)在注料過(guò)程中測(cè)量至少一個(gè)合模力變化并且由該合模力變化確定模具呼吸的至少一個(gè)特征量來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的方法允許由合模力變化曲線(xiàn)定量地計(jì)算得到模具呼吸。由此得到的呼吸值然后可以例如在控制器上顯示并且由此被記錄和監(jiān)控。表征模具呼吸的參量的信息向操作者提供比例如在現(xiàn)有技術(shù)中通常顯示的合模力增大更容易理解的參量。特征量在此被理解為所有表示模具和注塑機(jī)的由模具呼吸引起的變形的參量。
[0010]本發(fā)明有利的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中限定。
[0011]可以規(guī)定，為操作者可視化地顯示模具呼吸的至少一個(gè)特征量，從而根據(jù)期望向操作者提供關(guān)于模具呼吸的信息?？梢暬娘@示優(yōu)選通過(guò)屏幕實(shí)現(xiàn)。
[0012]特別優(yōu)選規(guī)定一種結(jié)構(gòu)形式，在該結(jié)構(gòu)形式中，在確定模具呼吸的特征量時(shí)使用彈簧剛度，該彈簧剛度至少近似地描述合模單元在合模力和注料壓力下的變形。
[0013]為了確定彈簧剛度，可以在產(chǎn)生合模力時(shí)確定至少兩個(gè)合模力值和至少兩個(gè)模具位置值。
[0014]這優(yōu)選在合模力產(chǎn)生過(guò)程或合模力消除過(guò)程中發(fā)生，從而第一也可以測(cè)定合模單元的剛度的動(dòng)態(tài)效果，第二可以同時(shí)實(shí)施其它的調(diào)節(jié)意圖。
[0015]在一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式中可以規(guī)定，為了測(cè)定在合模力產(chǎn)生過(guò)程中與力相關(guān)的彈簧剛度變化曲線(xiàn)而確定多個(gè)合模力和模具位置，并且在確定特征量時(shí)使用所述與力相關(guān)的彈簧剛度變化曲線(xiàn)。以這種方式可以探測(cè)合模單元的剛度的非線(xiàn)性效果。
[0016]為了向操作者提供關(guān)于成型過(guò)程的詳細(xì)信息，可以由合模力變化的時(shí)間變化曲線(xiàn)確定模具呼吸的至少一個(gè)特征量的時(shí)間變化曲線(xiàn)并將其可視化地向操作者顯示。
[0017]為了向操作者提供可特別容易理解的值，有利的是，使用最大呼吸行程作為模具呼吸的至少一個(gè)特征量。
[0018]為了向操作者提供關(guān)于注料周期的特別詳細(xì)的信息，可以由合模力的時(shí)間變化曲線(xiàn)確定模具呼吸的至少一個(gè)特征量的時(shí)間變化曲線(xiàn)并將其可視化地向操作者顯示。
[0019]當(dāng)合模力變化曲線(xiàn)波動(dòng)時(shí)，通過(guò)在沒(méi)有注料過(guò)程的基準(zhǔn)周期中確定基準(zhǔn)合模力變化曲線(xiàn)以便測(cè)量合模力變化，通過(guò)測(cè)量具有注料過(guò)程的合模力變化曲線(xiàn)，并且通過(guò)比較合模力變化曲線(xiàn)和基準(zhǔn)合模力變化曲線(xiàn)來(lái)確定合模力變化，可以提高合模力變化的準(zhǔn)確性。合模力變化曲線(xiàn)的測(cè)量在這里優(yōu)選通過(guò)在連續(xù)的時(shí)間段中測(cè)量多個(gè)合模力來(lái)實(shí)現(xiàn)?；鶞?zhǔn)合模力變化曲線(xiàn)可以以相似的方式確定，但是這里也完全可能的是，借助仿真或者類(lèi)似方式確定基準(zhǔn)合模力變化曲線(xiàn)。
[0020]在此可以有利的是，在比較合模力變化曲線(xiàn)和基準(zhǔn)合模力變化曲線(xiàn)時(shí)考慮力偏差，以便例如考慮在模具中的變換的熱力學(xué)情況。
[0021]為了對(duì)模具呼吸進(jìn)行自動(dòng)控制，當(dāng)模具呼吸在同一個(gè)周期或者后續(xù)周期中的至少一個(gè)特征量超過(guò)或者低于公差值時(shí)可以向操作者發(fā)出警告和/或提高或減小合模力和/或減小注料壓力。
[0022]為了避免對(duì)注塑模具的損害，可以規(guī)定，當(dāng)模具呼吸的至少一個(gè)特征量超過(guò)公差值時(shí)，中斷注料過(guò)程和/或開(kāi)始保壓階段。
[0023]此外可以自動(dòng)將已調(diào)節(jié)的合模力優(yōu)化到允許的最大呼吸，從而將能量消耗保持在盡可能低的水平。
[0024]在此優(yōu)選規(guī)定，為模具呼吸的至少一個(gè)特征量預(yù)設(shè)極限值；在至少一個(gè)注塑周期中實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法；并且當(dāng)模具呼吸的至少一個(gè)特征量超過(guò)所述極限值時(shí)，提高合模力額定值。
[0025]特別簡(jiǎn)單的可以進(jìn)行如下優(yōu)化，即預(yù)設(shè)呼吸額定值，并且當(dāng)模具呼吸的至少一個(gè)特征量低于該呼吸額定值時(shí)，減小合模力額定值。
[0026]對(duì)合模力的這種優(yōu)化導(dǎo)致對(duì)模具的負(fù)載或磨損的減小、注塑機(jī)的能量需求的減小以及周期時(shí)間的縮短。
[0027]在一種其它的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式中可以自動(dòng)地對(duì)合模力額定值進(jìn)行優(yōu)化。在此可以規(guī)定，
[0028]-執(zhí)行多個(gè)成型周期，其中，從模具呼吸的特征量與合模力額定值不相關(guān)的值出發(fā)減小合模力額定值，并且根據(jù)本發(fā)明分別確定模具呼吸的特征量，
[0029]-識(shí)別合模力額定值向一個(gè)范圍的過(guò)渡值，在該范圍內(nèi)模具呼吸的特征量與合模力額定值相關(guān)，以及
[0030]-根據(jù)合模力的過(guò)渡值確定優(yōu)化后的合模力額定值。
[0031]在另一種特別優(yōu)選的、實(shí)現(xiàn)對(duì)合模力額定值進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化的結(jié)構(gòu)形式中可以規(guī)定，
[0032]-與彈簧剛度相關(guān)地為模具呼吸的至少一個(gè)特征量隨著合模力的變化預(yù)設(shè)下限值，所述彈簧剛度至少近似描述合模單元在合模力和注料壓力下的變形，
[0033]-執(zhí)行多個(gè)成型周期，其中，從模具呼吸的特征量與合模力額定值不相關(guān)的值開(kāi)始減小合模力額定值，并且根據(jù)本發(fā)明分別確定模具呼吸的特征量，以及
[0034]-根據(jù)合模力額定值的大小確定優(yōu)化后的合模力額定值，在該合模力額定值下，至少一個(gè)模具呼吸的變化低于下限值。
[0035]在兩種實(shí)現(xiàn)對(duì)合模力額定值進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化的結(jié)構(gòu)形式中，可以簡(jiǎn)單地將優(yōu)化后的合模力額定值確定為過(guò)渡值或者至少一個(gè)模具呼吸的變化低于下限值的值。但是例如也可能的是，始終稍高地(阻止在各模具半體之間產(chǎn)生間隙)或者稍低地(保護(hù)模具)選擇合模力額定值。
[0036]特別是，最后兩種方法必須允許對(duì)沒(méi)有周期的合模力額定值進(jìn)行優(yōu)化，在該合模力額定值下，合模力如此小并且因此模具呼吸如此大，以至于可能出現(xiàn)對(duì)模具的損傷。
【附圖說(shuō)明】
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