用於使注塑機的可運動部件運動的方法和注塑的製造方法
2023-05-14 07:29:56
用於使注塑機的可運動部件運動的方法和注塑的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於使注塑機（1）的可運動部件從初始位置運動到終端位置的方法，其中在可運動部件到達終端位置時作用機構作用到可運動部件上，其特徵在於：由控制或調節裝置（8）確定終端位置時間點和/或確定可運動部件在所選擇的將來的一個時間點的中間位置，以及由控制或調節裝置（8）在終端位置時間點之前和/或在中間位置與終端位置相對應的情況下將激活指令發送給作用機構。本發明還涉及一種相應的注塑機。
【專利說明】用於使注塑機的可運動部件運動的方法和注塑機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於使注塑機的可運動部件運動的方法以及一種注塑機。
【背景技術】
[0002]在此，可運動部件可以理解為注塑機的各種不同元件，其中限制僅在於，在可運動部件運動之後立即有作用機構作用到該可運動部件上。在不應理解為限制的情況下，可運動部件例如可以是具有作為作用機構的鎖止機構的可運動的模具夾板或具有作為作用機構的可運動的模具夾板的旋轉臺或移動臺。作用機構尤其可以是任何適於與可運動部件形成力鎖合或形鎖合的機構。
[0003]下面藉助可運動的模具夾板的第一示例對本發明及其優點進行說明，這是因為該示例是可以特別簡單地進行介紹的示例。但同樣的闡述也適用於每個其他能想到的由注塑機的可運動部件與作用機構一起構成的組合。
[0004]與注塑機的合模單元的結構無關，在合模單元的閉合過程中主要執行三個工作步驟。首先，可運動模具夾板運動到鎖止位置中，然後在該鎖止位置中可運動模具夾板被鎖止機構鎖止。接著，由大多以液壓或電氣方式構成的壓力機構產生注塑過程所需的壓力。當然有利的是，儘可能快地執行閉合，這是因為其縮短循環時間並由此有益於生產效率。
[0005]為了縮短循環時間，在DE10316199A1中努力試圖儘可能短地實現用於注塑機的快速衝程的驅動以及從注塑過程中的快速衝程到壓力衝程的過渡。這意味著在調節技術方面和結構方面的更多耗費，這自然也可導致系統的較高的易受幹擾性。
【發明內容】
[0006]本發明的任務在於提供一種方法，其一方面實現最佳的循環時間，另一方面可以被特別簡單地執行。此外，應提供一種允許執行這樣的方法的注塑機。
[0007]該任務通過如下方法和注塑機來完成。
[0008]這通過下述方式實現，S卩，作用機構的本身不可避免的反應時間不作為停機時間進行等待，而是用於終止先前的運動。換句話說，在從第一工作步驟向第二工作步驟過渡的過程中，不是只在出現第一工作步驟結束的信息時，才由控制或調節裝置發出用於第二工作步驟的激活指令，而是控制或調節裝置可以利用如下可能性，即，預先計算出或至少估算出第一工作步驟的結束時間點(即終端位置時間點)並且還在該時間點之前就發出用於第二工作步驟的激活指令。在此不必對第一工作步驟的結束時間點(即終端位置時間點)進行精準的預先計算。例如充足的瞬時信息可以顯示出所述終端位置時間點還將在將來存在多久。
[0009]作為由可運動部件連同作用機構構成的組合的示例，可列舉出可運動的模具夾板連同鎖止機構、閉鎖機構連同用於產生閉合壓力的壓力產生機構以及旋轉臺和移動臺連同可運動的模具夾板。
[0010]本發明的下列改進方案始終涉及由注塑機的可運動部件連同作用機構構成的一般組合。
[0011]尤其在直線運動中可以有利的是，根據對注塑機的測量值和/或根據存儲在控制或調節裝置中的數據，計算出或以其他方式確定可運動部件的一個參考位置，並且一旦可運動部件經過該參考位置，就將激活指令發送給作用機構。
[0012]在運動速度從一個注塑過程相對劇烈地變化到下一個注塑過程中的情況下優選規定，根據對注塑機的測量值和/或根據存儲在控制或調節裝置中的數據，計算出或以其他方式確定可運動部件到達終端位置的終端位置時間點，並且在該終端位置時間點之前發出激活指令。
[0013]為了進一步優化注塑過程的循環時間，可以對鎖止機構的反應時間進行測量並且將其存儲在控制或調節裝置中。激活指令可以大致在該終端位置時間點前距該終端位置時間點所述反應時間時發出。當然，該反應時間還可以用於確定參考位置。
[0014]在可運動部件上可以設置用於對該可運動部件的位置進行測量的位置測量儀器。這樣這些位置就可以用於確定發出激活指令的時間點。
[0015]對發出激活指令的時間點的計算、確定和估算可以以不同方式實現。
[0016]例如可以選擇一個預測時間；由可運動部件的兩個由位置測量儀器測量到的位置的差計算出一個瞬時速度；假設可運動部件在所述預測時間中具有恆定的加速度，由所述瞬時速度計算出位置變化，並且如果所述位置變化的數值大於終端位置與瞬時位置之間的差的數值，則發出激活指令。其優點在於無需學習周期，由此簡化對注塑機的操作。
[0017]尤其優選地，將所述預測時間選擇為與反應時間大致相等，這在本方案中有助於優化循環時間。
[0018]也可以在合模單元的前一次閉合期間，對可運動的模具夾板運動到終端位置中的運動的運動持續時間進行測量，將所測量到的運動持續時間存儲在所述控制或調節裝置中，並且將該運動持續時間用於計算或用於確定所述終端位置時間點或參考位置。該方法可被特別簡單地實現。
[0019]為了允許控制或調節裝置以脈衝的方式工作，可以規定:將合模單元的閉合劃分為恆定的具有彼此連續的編號的時間步；將在各時間步由位置測量儀器測量到的位置傳輸給控制或調節裝置；將與合模單元的前一次閉合過程中的終端位置時間點相對應的時間步的終端位置編號存儲在控制或調節裝置中；以及在合模單元的閉合過程中在編號小於所述終端位置編號的時間步發出激活指令。
[0020]在此為了實現最佳的循環時間，可以將這樣的時間步的反應數目存儲在控制或調節裝置中，即，所述反應時間基本上持續該反應數目的時間步；並且在合模單元的閉合過程中在這樣的時間步由控制或調節裝置發出激活指令，即所述時間步的編號與由終端位置編號和反應數目形成的差相對應。
[0021]此外，需要對用於執行所述方法的具有合模單元的注塑機進行保護。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]本發明的其他優點和細節藉助附圖以及相關【專利附圖】
【附圖說明】得出，其中:
[0023]圖1a示出本發明應用於模具夾板的閉合運動以及鎖止的時間圖；
[0024]圖1b示出本發明應用於從模具夾板閉合到模具夾板鎖止的過渡過程以及從模具夾板鎖止到閉合壓力產生的過渡過程的時間圖；
[0025]圖1c示出沒有應用本發明的情況下(即如在現有技術中)合模單元閉合的時間圖；
[0026]圖2示出在閉合過程中可運動的模具夾板的位置和速度的曲線圖；
[0027]圖3示出可運動的模具夾板的閉合的位置圖，其中該閉合劃分為離散的時間步；
[0028]圖4示出根據本發明的水平閉合的合模單元的示意性側視圖；
[0029]圖5示出根據本發明的垂直閉合的合模單元的示意性側視圖；並且
[0030]圖6示出用於闡明幾個位置和時間點之間的關係的示圖。
【具體實施方式】 [0031]在圖1a中，首先在時間軸上布置可運動的模具夾板的閉合運動的運動持續時間Tb、鎖止機構的鎖止的鎖止持續時間Tv、以及通過壓力機構產生閉合壓力的壓力產生時間TD。還可以看到鎖止機構的反應時間TkW及壓力機構的壓力反應時間TDK。由於該方法在此應用於前兩個工作步驟的轉換，所以鎖止時間Tv在終端位置時間點tE開始，該終端位置時間點表示運動持續時間Tb的結束。然而，只有在壓力反應時間Tdk從鎖止時間點tv開始消逝之後，壓力產生時間Td才開始。
[0032]圖1b示出在從第二工作步驟向第三工作步驟轉換時應用本發明的情況。壓力產生時間Td恰好在鎖止時間點tv開始，在該鎖止時間點，鎖止持續時間Tv結束。
[0033]為了闡明本發明的積極效果，在圖1c中示出在未應用本發明的情況下(也就是按現有技術)閉合過程進行的情況。反應時間Tk在終端位置時間點tE後消逝，壓力反應時間Tde在鎖止時間點^後消逝。
[0034]圖2示出如何藉助對可運動的模具夾板的瞬時速度的測量以及在考慮到在預測時間Tp期間假設恆定的加速度的情況下計算出位置變化。在時間點L1和h，對可運動的模具夾板的位置進行s_i和Stl進行測量。由此計算出速度％。由於加速度被假設為恆定，所以可以計算出一條拋物線，該拋物線表示可運動的模具夾板的運動軌跡。由此得知與預測時間Tp的結束相對應的位置S1，並且因此也得知位置變化|Sl-S(l|。在此情況下，終端位置由S=O的位置給出。由於|S「S(I|小於IstlI,所以還未發出激活指令。在時間At1，可以重新對可運動的模具夾板的位置進行測量，並且按上述方式確定下一個位置變化。在此情況下，將所述預測時間選擇為與鎖止機構的反應時間Tk相等。
[0035]在圖3中，時間軸被劃分為離散的時間步T1，各時間步分別具有彼此連續的編號N。在此，終端位置時間點^的到達與終端位置編號％的到達相對應。因此，提前測量的反應時間Tk與反應數目Nk相對應。(這裡，僅出於圖示目的而選擇Νκ=3)。在本實施例中，用於壓力機構的激活指令在這樣的時間步中發出，即該時間步的編號與由終端位置編號nE和反應數目Nk形成的差相對應。也可以確定同樣也與由終端位置編號％和反應數目Nk形成的差相對應的參考位置，並且一旦可運動的模具夾板到達該參考位置，就發出激活指令。
[0036]圖4示出根據本發明的水平閉合的注塑機，該注塑機具有固定的模具夾板3、可運動的模具夾板4、模具半部11以及梁5。調節裝置8既與壓力機構9連接又與快速衝程7的驅動裝置連接。用於處理可運動的模具夾板的快速衝程以及用於產生閉合壓力的壓力機構是否以液壓或電氣方式或以其他方式構成，與合模單兀的水平或垂直定向一樣都對於本發明意義不大。位置測量儀器10既設置在可運動的模具夾板4上、又設置在鎖止機構6上，所述位置測量儀器同樣與調節裝置8連接。
[0037]圖5示出根據本發明的豎直閉合的注塑機，該注塑機具有固定的模具夾板3、可運動的模具夾板4、模具半部11、鎖止機構6、壓力機構9以及梁5。在此，本發明應用於作為可運動部件的移動臺12以及作為作用機構的可運動的模具夾板4。設有用於確定移動臺位置的位置測量裝置10。
[0038]圖6示出具有位置軸和時間軸的圖。終端位置值Xe與可運動部件的終端位置相對應，由此可以將Xe視為固定不變的預設值。對於本發明，可以確定終端位置時間點tE，但這如圖2中的實施例所示不是絕對必需的。理想地，激活作用機構的時間點tA在終端位置時間點tE前距終端位置時間點所述反應時間Tk時。如果在確定激活作用機構的時間點的過程中計算出終端位置時間點或者應用與圖2的實施例類似的方案，則在終端位置Xe和可運動部件在發出激活指令的時間點tA所處的位置Xa之間不會產生固定的聯繫。這由兩個箭頭指明。然而在一些應用情況中，有利的是，僅根據終端位置位置Xe來確定所述位置XA。
[0039]本發明不限於所說明的實施例。例如，也可以用對加速度的測量來代替對位置的測量以預先計算出終端位置時間點。也可以用所說明的方法來使注射側上的部件運動，如蝸杆或注射缸。
【權利要求】
1.一種用於使注塑機(I)的可運動部件從初始位置運動到終端位置的方法，其中在可運動部件到達終端位置時作用機構作用到可運動部件上，其特徵在於: -由控制或調節裝置(8)確定終端位置時間點和/或確定可運動部件在所選擇的將來的一個時間點的中間位置，以及 -由控制或調節裝置(8)在終端位置時間點之前和/或在中間位置與終端位置相對應的情況下將激活指令發送給作用機構。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述可運動部件為可運動的模具夾板(4),所述作用機構為鎖止機構(6)。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述可運動部件為鎖止機構(6)，所述作用機構為壓力產生機構(9)。
4.根據權利要求1至3中至少一項所述的方法，其特徵在於，所述可運動部件為旋轉臺和/或移動臺(12) ，所述作用機構為可運動的模具夾板(4)。
5.根據權利要求1至4中至少一項所述的方法，其特徵在於，根據對注塑機(I)的測量值和/或根據存儲在控制或調節裝置(8)中的數據，計算出或以其他方式確定可運動部件的一個參考位置，並且一旦可運動部件經過所述參考位置，就將激活指令發送給作用機構。
6.根據權利要求1至5中至少一項所述的方法，其特徵在於，作用機構(6)的反應時間(Te)存儲在控制或調節裝置(8)中。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，激活指令在終端位置時間點(tE)前並且距該終端位置時間點所述反應時間(Tk)時發出。
8.根據權利要求1至7中至少一項所述的方法，其特徵在於，藉助位置測量儀器(10)來測量可運動部件的位置。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，選擇一個預測時間(Tp);由可運動部件的兩個由位置測量儀器(10)測量到的位置的差計算出一個瞬時速度；假設可運動部件在所述預測時間(Tp)中具有恆定的加速度，由所述瞬時速度計算出位置變化，並且如果所述位置變化在數值上大於終端位置與瞬時位置之間的差，則發出激活指令。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述預測時間(Tp)被選擇為與反應時間(Tk)相對應。
11.根據權利要求1至10中至少一項所述的方法，其特徵在於，在前一個運動過程期間測量可運動部件運動到終端位置的運動的運動持續時間(TB)，將所測量到的運動持續時間(Tb)存儲在控制或調節裝置(8)中，並且將所述運動持續時間(Tb)用於計算或用於確定終端位置時間點(tE)或參考位置。
12.根據權利要求8至11中至少一項所述的方法，其特徵在於，將注塑機(I)的可運動部件的運動劃分為恆定的具有彼此連續的編號(N)的時間步(T1);分別將在各時間步由位置測量儀器(10)測量到的位置傳輸給控制或調節裝置(8);將與可運動部件的前一次運動過程中的終端位置時間點(tE)相對應的時間步(T1)的終端位置編號(nE)存儲在控制或調節裝置(8)中；以及在可運動部件的運動過程中在編號(N)小於終端位置編號(nE)的時間步(T1)發出激活指令。
13.根據權利要求6和權利要求12所述的方法，其特徵在於，將這樣的時間步(T1)的反應數目(Nk)存儲在控制或調節裝置(8)中，即，反應時間(Tk)基本上持續該反應數目的時間步；並且在合模單元(2)的閉合過程中在這樣的時間步(T1)由控制或調節裝置(8)發出激活指令，即，該時間步的編號與由終端位置編號(nE)和反應數目(Nk)形成的差相對應。
14.一種注塑機(I)具有: -能夠從起始位置運動到終端位置中的可運動部件； -作用到處於終端位置中的可運動部件上的作用機構； -與可運動部件和作用機構連接的控制或調節裝置(8)； 其特徵在於，控制或調節裝置(8)具有預測模塊，用於確定可運動部件的終端位置時間點和/或在所選擇的所述運動結束前的一個時間點之後並且距該時間點一個預測時間時的中間位置；以及在終端位置時間點之前和/或在所述中間位置與終端位置相對應的情況下，控制或調節裝置(8 )能夠將激活指令發送給作用機構。
15.根據權利要求14所述的注塑機，其特徵在於，所述可運動部件為可運動的模具夾板(4),所述作用機構為鎖止機構(6 )。
16.根據權利要求14或15所述的注塑機，其特徵在於，所述可運動部件為鎖止機構(6),所述作用機構為壓力產生機構(9)。
17.根據權利要求14至16中至少一項所述的注塑機，其特徵在於，所述可運動部件為旋轉臺和/或移動臺(12)，所述作用機構為可運動的模具夾板(4)。
18.根據權利要求14至17中至少一項所述的注塑機，其特徵在於，根據對注塑機(I)的測量值和/或根據存儲在控制或調節裝置(8)中的數據，可運動部件的一個參考位置能夠被計算出或以其他方式確定；並且一旦可運動部件經過所述參考位置，激活指令就能夠發送給作用機構。
19.根據權利要求14至18中至少一項所述的注塑機，其特徵在於，作用機構(6)的反應時間(Tk)能夠存儲在控制或調節裝置(8)中。
20.根據權利要求19所述的注塑機，其特徵在於，激活指令在終端位置時間點(tE)前並且距該終端位置時間點所述反應時間(Tk)時發出。
21.根據權利要求14至20中至少一項所述的注塑機，其特徵在於，設有用於測量可運動部件的位置的位置測量儀器(10)，所述位置測量儀器與控制或調節裝置(8)連接。
22.根據權利要求21所述的注塑機，其特徵在於，所述預測時間(Tp)能夠存儲在控制或調節裝置(8)中；控制或調節裝置(8)能夠由可運動部件的兩個由位置測量儀器(10)測量到的位置的差計算出一個瞬時速度；假設可運動部件在預測時間(Tp)中具有恆定的加速度，能夠由所述瞬時速度計算出位置變化，並且如果所述位置變化在數值上大於終端位置與瞬時位置之間的差，則能夠發出激活指令。
23.根據上述權利要求19和權利要求22所述的注塑機，其特徵在於，預測時間(Tp)與反應時間(Tk)相對應。
24.根據權利要求14至23中至少一項所述的注塑機，其特徵在於，可運動部件運動到終端位置中的運動的運動持續時間(Tb)能夠被測量，所測量到的運動持續時間(Tb)能夠存儲在控制或調節裝置(8)中；並且能夠根據所述運動持續時間(Tb)計算出或確定終端位置時間點(tE)或參考位置。
25.根據權利要求21至24中至少一項所述的注塑機，其特徵在於，在恆定的具有彼此連續的編號(N)的各時間步(T1)中能夠由控制或調節裝置(8)接收由位置測量儀器(10)測量到的位置；與所述運動的終端位置相對應的時間步的終端位置編號(nE)能夠存儲在控制或調節裝置(8)中；以及能夠由控制或調節裝置(8)在編號(N)小於終端位置編號(nE)的時間步發出激活指令。
26.根據權利要求19和權利要求25所述的注塑機，其特徵在於，能夠將這樣的時間步(T1)的反應數目(Nk)存儲在控制或調節裝置(8)中，即，反應時間(Tk)基本上持續該反應數目的時間步；以及能夠在這樣的時間步(T1)發出激活指令，即，該時間步的編號與終端位置編號(nE)和反應數目(Nk)之間的差相對應。
【文檔編號】B29C45/76GK103831959SQ201310586013
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2012年11月23日
【發明者】H·弗裡茨, H·蔡德爾霍費爾, H·施泰因帕澤 申請人:恩格爾奧地利有限公司