CN103831959B - 用于使注塑机的可运动部件运动的方法和注塑机 - Google Patents

用于使注塑机的可运动部件运动的方法和注塑机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于使注塑机（1）的可运动部件从初始位置运动到终端位置的方法，其中在可运动部件到达终端位置时作用机构作用到可运动部件上，其特征在于：由控制或调节装置（8）确定终端位置时间点和/或确定可运动部件在所选择的将来的一个时间点的中间位置，以及由控制或调节装置（8）在终端位置时间点之前和/或在中间位置与终端位置相对应的情况下将激活指令发送给作用机构。本发明还涉及一种相应的注塑机。

Description

用于使注塑机的可运动部件运动的方法和注塑机
技术领域
本发明涉及一种用于使注塑机的可运动部件运动的方法以及一种注塑机。
背景技术
在此，可运动部件可以理解为注塑机的各种不同元件，其中限制仅在于，在可运动部件运动之后立即有作用机构作用到该可运动部件上。在不应理解为限制的情况下，可运动部件例如可以是具有作为作用机构的锁止机构的可运动的模具夹板或具有作为作用机构的可运动的模具夹板的旋转台或移动台。作用机构尤其可以是任何适于与可运动部件形成力锁合或形锁合的机构。
下面借助可运动的模具夹板的第一示例对本发明及其优点进行说明，这是因为该示例是可以特别简单地进行介绍的示例。但同样的阐述也适用于每个其他能想到的由注塑机的可运动部件与作用机构一起构成的组合。
与注塑机的合模单元的结构无关，在合模单元的闭合过程中主要执行三个工作步骤。首先，可运动模具夹板运动到锁止位置中，然后在该锁止位置中可运动模具夹板被锁止机构锁止。接着，由大多以液压或电气方式构成的压力机构产生注塑过程所需的压力。当然有利的是，尽可能快地执行闭合，这是因为其缩短循环时间并由此有益于生产效率。
为了缩短循环时间，在DE10316199A1中努力试图尽可能短地实现用于注塑机的快速冲程的驱动以及从注塑过程中的快速冲程到压力冲程的过渡。这意味着在调节技术方面和结构方面的更多耗费，这自然也可导致***的较高的易受干扰性。
发明内容
本发明的任务在于提供一种方法，其一方面实现最佳的循环时间，另一方面可以被特别简单地执行。此外，应提供一种允许执行这样的方法的注塑机。
该任务通过如下方法和注塑机来完成。
这通过下述方式实现，即，作用机构的本身不可避免的反应时间不作为停机时间进行等待，而是用于终止先前的运动。换句话说，在从第一工作步骤向第二工作步骤过渡的过程中，不是只在出现第一工作步骤结束的信息时，才由控制或调节装置发出用于第二工作步骤的激活指令，而是控制或调节装置可以利用如下可能性，即，预先计算出或至少估算出第一工作步骤的结束时间点（即终端位置时间点）并且还在该时间点之前就发出用于第二工作步骤的激活指令。在此不必对第一工作步骤的结束时间点（即终端位置时间点）进行精准的预先计算。例如充足的瞬时信息可以显示出所述终端位置时间点还将在将来存在多久。
作为由可运动部件连同作用机构构成的组合的示例，可列举出可运动的模具夹板连同锁止机构、闭锁机构连同用于产生闭合压力的压力产生机构以及旋转台和移动台连同可运动的模具夹板。
本发明的下列改进方案始终涉及由注塑机的可运动部件连同作用机构构成的一般组合。
尤其在直线运动中可以有利的是，根据对注塑机的测量值和/或根据存储在控制或调节装置中的数据，计算出或以其他方式确定可运动部件的一个参考位置，并且一旦可运动部件经过该参考位置，就将激活指令发送给作用机构。
在运动速度从一个注塑过程相对剧烈地变化到下一个注塑过程中的情况下优选规定，根据对注塑机的测量值和/或根据存储在控制或调节装置中的数据，计算出或以其他方式确定可运动部件到达终端位置的终端位置时间点，并且在该终端位置时间点之前发出激活指令。
为了进一步优化注塑过程的循环时间，可以对锁止机构的反应时间进行测量并且将其存储在控制或调节装置中。激活指令可以大致在该终端位置时间点前距该终端位置时间点所述反应时间时发出。当然，该反应时间还可以用于确定参考位置。
在可运动部件上可以设置用于对该可运动部件的位置进行测量的位置测量仪器。这样这些位置就可以用于确定发出激活指令的时间点。
对发出激活指令的时间点的计算、确定和估算可以以不同方式实现。
例如可以选择一个预测时间；由可运动部件的两个由位置测量仪器测量到的位置的差计算出一个瞬时速度；假设可运动部件在所述预测时间中具有恒定的加速度，由所述瞬时速度计算出位置变化，并且如果所述位置变化的数值大于终端位置与瞬时位置之间的差的数值，则发出激活指令。其优点在于无需学习周期，由此简化对注塑机的操作。
尤其优选地，将所述预测时间选择为与反应时间大致相等，这在本方案中有助于优化循环时间。
也可以在合模单元的前一次闭合期间，对可运动的模具夹板运动到终端位置中的运动的运动持续时间进行测量，将所测量到的运动持续时间存储在所述控制或调节装置中，并且将该运动持续时间用于计算或用于确定所述终端位置时间点或参考位置。该方法可被特别简单地实现。
为了允许控制或调节装置以脉冲的方式工作，可以规定：将合模单元的闭合划分为恒定的具有彼此连续的编号的时间步；将在各时间步由位置测量仪器测量到的位置传输给控制或调节装置；将与合模单元的前一次闭合过程中的终端位置时间点相对应的时间步的终端位置编号存储在控制或调节装置中；以及在合模单元的闭合过程中在编号小于所述终端位置编号的时间步发出激活指令。
在此为了实现最佳的循环时间，可以将这样的时间步的反应数目存储在控制或调节装置中，即，所述反应时间基本上持续该反应数目的时间步；并且在合模单元的闭合过程中在这样的时间步由控制或调节装置发出激活指令，即所述时间步的编号与由终端位置编号和反应数目形成的差相对应。
此外，需要对用于执行所述方法的具有合模单元的注塑机进行保护。
附图说明
本发明的其他优点和细节借助附图以及相关附图说明得出，其中：
图1a示出本发明应用于模具夹板的闭合运动以及锁止的时间图；
图1b示出本发明应用于从模具夹板闭合到模具夹板锁止的过渡过程以及从模具夹板锁止到闭合压力产生的过渡过程的时间图；
图1c示出没有应用本发明的情况下（即如在现有技术中）合模单元闭合的时间图；
图2示出在闭合过程中可运动的模具夹板的位置和速度的曲线图；
图3示出可运动的模具夹板的闭合的位置图，其中该闭合划分为离散的时间步；
图4示出根据本发明的水平闭合的合模单元的示意性侧视图；
图5示出根据本发明的垂直闭合的合模单元的示意性侧视图；并且
图6示出用于阐明几个位置和时间点之间的关系的示图。
具体实施方式
在图1a中，首先在时间轴上布置可运动的模具夹板的闭合运动的运动持续时间TB、锁止机构的锁止的锁止持续时间TV、以及通过压力机构产生闭合压力的压力产生时间TD。还可以看到锁止机构的反应时间TR以及压力机构的压力反应时间TDR。由于该方法在此应用于前两个工作步骤的转换，所以锁止时间TV在终端位置时间点tE开始，该终端位置时间点表示运动持续时间TB的结束。然而，只有在压力反应时间TDR从锁止时间点tV开始消逝之后，压力产生时间TD才开始。
图1b示出在从第二工作步骤向第三工作步骤转换时应用本发明的情况。压力产生时间TD恰好在锁止时间点tV开始，在该锁止时间点，锁止持续时间TV结束。
为了阐明本发明的积极效果，在图1c中示出在未应用本发明的情况下（也就是按现有技术）闭合过程进行的情况。反应时间TR在终端位置时间点tE后消逝，压力反应时间TDR在锁止时间点tV后消逝。
图2示出如何借助对可运动的模具夹板的瞬时速度的测量以及在考虑到在预测时间TP期间假设恒定的加速度的情况下计算出位置变化。在时间点t-1和t0，对可运动的模具夹板的位置进行s-1和s0进行测量。由此计算出速度V0。由于加速度被假设为恒定，所以可以计算出一条抛物线，该抛物线表示可运动的模具夹板的运动轨迹。由此得知与预测时间TP的结束相对应的位置s1，并且因此也得知位置变化|s1-s0|。在此情况下，终端位置由s=0的位置给出。由于|s1-s0|小于|s0|，所以还未发出激活指令。在时间点t1，可以重新对可运动的模具夹板的位置进行测量，并且按上述方式确定下一个位置变化。在此情况下，将所述预测时间选择为与锁止机构的反应时间TR相等。
在图3中，时间轴被划分为离散的时间步TI，各时间步分别具有彼此连续的编号N。在此，终端位置时间点tE的到达与终端位置编号nE的到达相对应。因此，提前测量的反应时间TR与反应数目NR相对应。（这里，仅出于图示目的而选择NR=3）。在本实施例中，用于压力机构的激活指令在这样的时间步中发出，即该时间步的编号与由终端位置编号nE和反应数目NR形成的差相对应。也可以确定同样也与由终端位置编号nE和反应数目NR形成的差相对应的参考位置，并且一旦可运动的模具夹板到达该参考位置，就发出激活指令。
图4示出根据本发明的水平闭合的注塑机，该注塑机具有固定的模具夹板3、可运动的模具夹板4、模具半部11以及梁5。调节装置8既与压力机构9连接又与快速冲程7的驱动装置连接。用于处理可运动的模具夹板的快速冲程以及用于产生闭合压力的压力机构是否以液压或电气方式或以其他方式构成，与合模单元的水平或垂直定向一样都对于本发明意义不大。位置测量仪器10既设置在可运动的模具夹板4上、又设置在锁止机构6上，所述位置测量仪器同样与调节装置8连接。
图5示出根据本发明的竖直闭合的注塑机，该注塑机具有固定的模具夹板3、可运动的模具夹板4、模具半部11、锁止机构6、压力机构9以及梁5。在此，本发明应用于作为可运动部件的移动台12以及作为作用机构的可运动的模具夹板4。设有用于确定移动台位置的位置测量装置10。
图6示出具有位置轴和时间轴的图。终端位置值XE与可运动部件的终端位置相对应，由此可以将XE视为固定不变的预设值。对于本发明，可以确定终端位置时间点tE，但这如图2中的实施例所示不是绝对必需的。理想地，激活作用机构的时间点tA在终端位置时间点tE前距终端位置时间点所述反应时间TR时。如果在确定激活作用机构的时间点的过程中计算出终端位置时间点或者应用与图2的实施例类似的方案，则在终端位置XE和可运动部件在发出激活指令的时间点tA所处的位置XA之间不会产生固定的联系。这由两个箭头指明。然而在一些应用情况中，有利的是，仅根据终端位置位置XE来确定所述位置XA。
本发明不限于所说明的实施例。例如，也可以用对加速度的测量来代替对位置的测量以预先计算出终端位置时间点。也可以用所说明的方法来使注射侧上的部件运动，如蜗杆或注射缸。

Claims (26)

1.一种用于使注塑机(1)的可运动部件从初始位置运动到终端位置的方法，其中在可运动部件到达终端位置时作用机构作用到可运动部件上，其特征在于：
-由控制或调节装置(8)确定终端位置时间点和/或确定可运动部件在所选择的将来的一个时间点的中间位置，以及
-由控制或调节装置(8)在终端位置时间点之前和/或在中间位置与终端位置相对应的情况下将激活指令发送给作用机构。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可运动部件为可运动的模具夹板(4)，所述作用机构为锁止机构(6)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可运动部件为锁止机构(6)，所述作用机构为压力产生机构(9)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可运动部件为旋转台和/或移动台(12)，所述作用机构为可运动的模具夹板(4)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，根据对注塑机(1)的测量值和/或根据存储在控制或调节装置(8)中的数据，计算出或以其他方式确定可运动部件的一个参考位置，并且一旦可运动部件经过所述参考位置，就将激活指令发送给作用机构。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，作用机构的反应时间(TR)存储在控制或调节装置(8)中。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，激活指令在终端位置时间点(tE)前并且距该终端位置时间点所述反应时间(TR)时发出。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，借助位置测量仪器(10)来测量可运动部件的位置。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，选择一个预测时间(TP)；由可运动部件的两个由位置测量仪器(10)测量到的位置的差计算出一个瞬时速度；假设可运动部件在所述预测时间(TP)中具有恒定的加速度，由所述瞬时速度计算出位置变化，并且如果所述位置变化在数值上大于终端位置与瞬时位置之间的差，则发出激活指令。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述预测时间(TP)被选择为与反应时间(TR)相对应。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在前一个运动过程期间测量可运动部件运动到终端位置的运动的运动持续时间(TB)，将所测量到的运动持续时间(TB)存储在控制或调节装置(8)中，并且将所述运动持续时间(TB)用于计算或用于确定终端位置时间点(tE)或参考位置。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将注塑机(1)的可运动部件的运动划分为恒定的具有彼此连续的编号(N)的时间步(TI)；分别将在各时间步由位置测量仪器(10)测量到的位置传输给控制或调节装置(8)；将与可运动部件的前一次运动过程中的终端位置时间点(tE)相对应的时间步(TI)的终端位置编号(nE)存储在控制或调节装置(8)中；以及在可运动部件的运动过程中在编号(N)小于终端位置编号(nE)的时间步(TI)发出激活指令。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将这样的时间步 (TI)的反应数目(NR)存储在控制或调节装置(8)中，即，作用机构的反应时间(TR)基本上持续该反应数目的时间步；并且在合模单元(2)的闭合过程中在这样的时间步(TI)由控制或调节装置(8)发出激活指令，即，该时间步的编号与由终端位置编号(nE)和反应数目(NR)形成的差相对应。
14.一种注塑机(1)具有：
-能够从起始位置运动到终端位置中的可运动部件；
-作用到处于终端位置中的可运动部件上的作用机构；
-与可运动部件和作用机构连接的控制或调节装置(8)；
其特征在于，控制或调节装置(8)具有预测模块，用于确定可运动部件的终端位置时间点和/或在所选择的所述运动结束前的一个时间点之后并且距该时间点一个预测时间时的中间位置；以及在终端位置时间点之前和/或在所述中间位置与终端位置相对应的情况下，控制或调节装置(8)能够将激活指令发送给作用机构。
15.根据权利要求14所述的注塑机，其特征在于，所述可运动部件为可运动的模具夹板(4)，所述作用机构为锁止机构(6)。
16.根据权利要求14所述的注塑机，其特征在于，所述可运动部件为锁止机构(6)，所述作用机构为压力产生机构(9)。
17.根据权利要求14所述的注塑机，其特征在于，所述可运动部件为旋转台和/或移动台(12)，所述作用机构为可运动的模具夹板(4)。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的注塑机，其特征在于，根据对注塑机(1)的测量值和/或根据存储在控制或调节装置(8)中的数据，可运动部件的一个参考位置能够被计算出或以其他方式确定；并且一旦可运动部件经过所述参考位置，激活指令就能够发送给作用机构。
19.根据权利要求14至17中任一项所述的注塑机，其特征在于，作用机构的反应时间(TR)能够存储在控制或调节装置(8)中。
20.根据权利要求19所述的注塑机，其特征在于，激活指令在终端位置时间点(tE)前并且距该终端位置时间点所述反应时间(TR)时发出。
21.根据权利要求14至17中任一项所述的注塑机，其特征在于，设有用于测量可运动部件的位置的位置测量仪器(10)，所述位置测量仪器与控制或调节装置(8)连接。
22.根据权利要求21所述的注塑机，其特征在于，所述预测时间(TP)能够存储在控制或调节装置(8)中；控制或调节装置(8)能够由可运动部件的两个由位置测量仪器(10)测量到的位置的差计算出一个瞬时速度；假设可运动部件在预测时间(TP)中具有恒定的加速度，能够由所述瞬时速度计算出位置变化，并且如果所述位置变化在数值上大于终端位置与瞬时位置之间的差，则能够发出激活指令。
23.根据权利要求22所述的注塑机，其特征在于，预测时间(TP)与作用机构的反应时间(TR)相对应。
24.根据权利要求14至17中任一项所述的注塑机，其特征在于，可运动部件运动到终端位置中的运动的运动持续时间(TB)能够被测量，所测量到的运动持续时间(TB)能够存储在控制或调节装置(8)中；并且能够根据所述运动持续时间(TB)计算出或确定终端位置时间点(tE)或参考位置。
25.根据权利要求21所述的注塑机，其特征在于，在恒定的具有彼此连续的编号(N)的各时间步(TI)中能够由控制或调节装置(8)接收由位置测量仪器(10)测量到的位置；与所述运动的终端位置相对应的时间步的终端位置编号(nE)能够存储在控制或调节装置(8)中；以及能够由控制或调节装置(8)在编号(N)小于终端位置编号(nE)的时间步发出激活指令。
26.根据权利要求25所述的注塑机，其特征在于，能够将这样的时间步(TI)的反应数目(NR)存储在控制或调节装置(8)中，即，作用机构的反应时间(TR)基本上持续该反应数目的时间步；以及能够在这样的时间步(TI)发出激活指令，即，该时间步的编号与终端位置编号(nE)和反应数目(NR)之间的差相对应。
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