DE2615445C3 - Verfahren zum Steuern einer Spritzgießmaschine mit Beobachtung des Druckverlaufs im Spritzwerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern einer Spritzgießmaschine mit Beobachtung des Druckverlaufs im Spritzwerkzeug, bei dem der Druckverlauf jeweils elektrisch gespeichert und aus dem Speicher als Kurvenzug auf einem Bildschirm geschrieben und gelöscht wird.

Aus der DE-OS 22 05 044 ist ein derartiges Verfahren bekannt, bei dem verschiedene Parameter einer Spritzgießmaschine unter Verwendung eines sogenannten Speicheroszillographen aufgezeichnet werden können, wobei einzelne oder mehrere Kurvenzüge des jeweiligen Parameters, unter anderem auch des Drucks, gespeichert, sichtbar gemacht und gelöscht werden. Beim Übereinanderschreiben mehrerer Kurvenzüge ergibt sich ein relativ unklares Bild, wohingegen bei einer anderen Betriebsart dieses Verfahrens, bei der zunächst die Aufzeichnung gelöscht und dann mit dem nächsten Aufzeichnungszyklus begonnen wird, der Nachteil auftritt, daß überhaupt kein Vergleich zwischen zwei Kurvenzügen möglich ist.

Es ist ferner bekannt (siehe Kunststoffe-Plastics 1974, Heft 6, Seiten25/26), Kunststoffspritzgießmaschinen mit Prozeßrechnern zu regeln und dabei den zeitlichen Verlauf je einer Prozeßvariablen auf einer Konsolschreibmaschine graphisch darzustellen. Hierbei ist ein Vergleich zwischen zwei Prozeßzyklen und damit

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Aufzeichnungszyklen nur dadurch möglich, daß die beiden vom Prozeßrechner geschriebenen graphischen Darstellungen nebeneinandergelegt oder in sonstiger geeigneter Weise miteinander verglichen werden. Dies gibt zwar Vergleichswerte für die Beurteilung verschiedener Arbeitszyklen, kann aber nicht zur unmittelbaren Steuerung herangezogen werden.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der eingangs genannten Art und hat zum Ziel, dieses Verfahren insbesondere dahingehend zu verbessern, daß dem die Spritzgießmaschine Bedienenden ein Verfahren und eine Vorrichtung an die Hand gegeben wird, mit deren Hilfe er erheblich leichter in der Lage ist die Qualität von Werkstücken im gewünschten Sinne zu beeinflussen, wobei von der Erkenntnis Gebrauch gemacht wird, daß die Messung des Druckes im Spritzwerkzeug zu einem Meßergebnis führt, das als das Ergebnis des Einflusses verschiedener Parameter und nicht nur des Parameters Druck selbst angesehen werden kann.

Erfindungsgemäß ist deshalb das Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß beim Schreiben des Kurvenzuges eines Arbeitszyklus der Kurvenzug eines vorhergehenden Arbeitszyklus genau zu dem Teil gelöscht wird, zu dem der neue Kurvenzug bereits geschrieben wird. Vorzugsweise wird jeweils der Kurvenzug des vorhergehenden Arbeitszyklus gelöscht.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es also dem Bedienenden, im unmittelbaren anschaulichen Vergleich die Einflüsse verschiedener Störgrößen und dazu den Einfluß seiner Eingriffe in die Spritzgießmaschine zu beobachten. Bei durchgeführten Versuchen stellte sich heraus, daß nicht nur die Einarbeitungszeit der Bedienungspersonen von Spritzgießmaschinen erheblich verringert werden konnte, sondern daß insgesamt eine Steigerung der Qualität der erzeugten Werkstücke eintrat.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß einem Druckaufnehmer ein Analog-Digital-Wandler und diesem ein elektrischer Speicher nachgeschaltet ist, und daß der Bildschirm einer Braunschen Röhre mit dem Speicher über geeignete Übertragungsmittel verbunden ist. Vorzugsweise ist zwischen Druckaufnehmer und Analog-Digital-Wandler ein Verstärker geschaltet. Gemäß einer besonderen Ausbildung der Erfindung sind Mittel zum Integrieren des Speicherinhalts und zugehörige Anzeigemittel vorgesehen.

Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 das Blockschaltbild der Vorrichtung;

Fig.2 den Bildschirm mit einem weiteren Anzeigemittel.

Das Blockschaltbild gemäß F i g. 1 enthält den Druckaufnehmer 1, der im Spritzwerkzeug angeordnet ist, und der über einen Verstärker 2 mit einem Analog-Digital-Wandler 3 verbunden ist. Der elektrisch aufgenommene Druck wird also verstärkt einem Analog-Digital-Wandler 3 zugeführt, in dem der Druckverlauf in Einzelpunkte aufgeteilt wird. Dem Analog-Digital-Wandler 3 ist ein elektrischer Speicher 4 nachgeschaltet, in dem diese Werte gespeichert werden. Dem Speicher 4 ist ein Vergleichszähler 5 nachgeschal-' -t und diesem der Bildschirm 6 einer Braunschen Röhre. Der Vergleichszähler 5 zählt jeweils die einem Meßpunkt zugehörigen Digitalschnitte und gibt bei

Erreichen des Meßwertes ein Signal an den Bildschirm 6. Mit Hilfe einer als Zeitbasis 7 bezeichneten Zeiteinrichtung werden die einzelnen Geräte 3,4,5 und 6 synchronisiert und aufeinander abgestimmt Der Zeitbasis 7 wird von außen ein Signal 8 zugeführt, das beim Start der Spritzgiießmaschine abgeleitet wird, und das damit das Startsignal für die einzelnen Aufzeichr.ungs- und Abrufvorgänge darstellt.

Zu Beginn eines Spritzzyklus werden also die von dem Analog-Digital-Wandler 3 kommenden Meßwerte im Speicher 4 hintereinander aufgezeichnet und aus dem Speicher 4 auf dem Bildschirm 6 dargestellt. Der Druckverlauf erscheint also als digitalisierte Kurve auf dem Bildschirm 6.

Nach Beendigung dieses Arbeitszyklus bleibt der Kurvenverlauf auf dem Bildschirm 6 stehen. Auch der Speicherinhalt bleibt weiter bestehen. Wird ein neuer Arbeitszyklus gestartet, so werden die neuen Meßwerte wiederum in gleicher Weise in den Speicher 4 übernommen und auf dem Bildschirm 6 die alte Kurve Punkt für Punkt gelöscht, während die neue Kurve Punkt für Punkt aufgebaut wird.

In Fig. 2 ist der Bildschirm 9 dargestellt, auf dem gerade eine neue Kurve II entsteht, während die alte Kurve III gelöscht wird. Eine auf dem Bildschirm 9 angebrachte Sollkurve I dient als zusätzlicher Vergleich.

Das Bedienungspersonal der Spritzgießmaschine sieht also innerhalb eines Arbeitszyklus von etwa 30 bis 60 Sekunden Dauer eine neue Kurve mit der Löschung einer alten Kurve entstehen. Es ergibt sich also der unmittelbare Vergleich beider Kurven Punkt für PunH in sehr anschaulicher Weise, weil in keinem Augenblick Zweifel darüber herrscht, welche die alte und welche die neue Kurve ist. Ein völliges Übereinanderschreiben, wie z. B. auf einem Speicheroszillograph, ergibt demgegenüber ein relativ unklares Bild, aus dem sich keine unmittelbaren Schlüsse ziehen lassen.

Vorzugsweise wird, wie dargestellt, jeweils eine Kurve geschrieben und dabei die vorhergehende gelöscht. Es besteht aber auch die Möglichkeit, mehrere Kurvenzüge digitalisiert in den Speicher aufzunehmen, und z. B. eine erste Kurve zu löschen, eine zweite voll stehen zu lassen und eine dritte mit dem Löschen der ersten neu zu schreiben. Auch dies kann für manche Anwendungsfälle zweckmäßig sein, beispielsweise bei der ersten Maschineneinstellung, z. B. bei Arbeitsbeginn oder bei Verwendung eines veränderten Spritzwerkzeuges.

Für bestimmte sich wiederholende Anwendi'ngsfälle, die mit der gleichen Spritzgießmaschine, dem gleichen Spritzwerkzeug und dem gleichen Werkstoff gefahren werden, empfiehlt es sich, eine Sollkurve I zu schaffen, die dann auf dem Bildschirm 9 angeordnet wird. Die Sollkurve kann dadurch gewonnen werden, daß auf einer vor dem Bildschirm angeordneten Folie eine sich während der Arbeit herausstellende Idealkurve aufgezeichnet wird. Diese Folie kann dann entsprechend beschriftet beiseite gelegt und jeweils im gewünschten Anwendungsfalle wieder vor dem Bildschirm befestigt werden. In ähnlicher Weise kann auch die Sollkurve in ihren digital vorliegenden Werten elektrisch gespeichert und im Anwendungsfall abgerufen werden, z. B. aus programmierbaren Festwertspeichern (PROM).

Da der Speicherinhalt ohnehin in digitaler Form vorliegt, kann man in einfacher Weise das Integral des Speicherinhalts, also das Integral der Druckverlaufskurve eines Arbeitszyklus, gewinnen. Wie in F i g. 2 dargestellt, ist neben dem Bildschirm ein Anzeigefeld 10 vorgesehen, in welchem der Wert des Integrals dargestellt wird. Es besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, den Wert des Integrals in den Bildschirm zu schreiben, gegebenenfalls auch nicht in numerischer Form, z. B. in graphischer Darstellung, wobei auch der Vergleich der Integrale verschiedener Arbeitszyklen vorgesehen werden kann. Daneben können weitere Werte, z. B. Spritzwerkzeugtemperatur und Massetemperatur, auf dem Bildschirm 9 dargestellt werden.

Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, einen Bildschirm zu verwenden, der die Größe etwa eines Haushaltfernsehgeräts aufweist. Das Bedienungspersonal kann auf einem Bildschirm dieser Größe auch aus einer gewissen Entfernung deutlich den Kurvenverlauf erkennen, selbst wenn die Bedienung der Spritzgießmaschine einen gewissen Ortswechsel erforderlich macht. Es können auch andere Anzeigesysteme als die Braunsche Röhre, ζ. B. eine Flüssigkeitskristall-Matrize oder eine Leuchtdioden- bzw. Glühlampen-Matrize, verwendet werden.

Das Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen eine erhebliche Arbeitsverbesserung bei einem Verfahren zum Steuern einer Spritzgießmaschine: Wird mit einem unbekannten Spritzwerkzeug oder einer unbekannten Spritzmasse gearbeitet, so wird die Optimierung der Arbeitsergebnisse in kürzerer Zeit und mit geringen Verlusten durchgeführt als ohne die Verwendung des genannten Verfahrens.

Liegt schon eine Sollkurve vor, so ist das Heranfahren an diese Sollkurve ebenfalls in sehr kurzer Zeit erreichbar. Die Qualität der Werkstücke ist damit genau einsteuerbar. Treten Störgrößen auf, wie z. B. Änderungen der Spritzwerkzeuge, der Masse- oder der Öltemperatur, eine defekt oder verkehrt eingestellte Maschinensteuerung, so sind diese auf der dargestellten Druckkurve sofort zu erkennen und leicht einzustellen.

Die Einarbeitung neuen Bedienungs- oder Überwachungspersonals wird ebenfalls sehr erleichtert.

Insgesamt kann man feststellen, daß das genannte Verfahren eine erhebliche Arbeitserleichterung bringt, da der Einfluß verschiedener Stör- und Einstellgrößen leichter und deutlicher erkannt werden kann und daß dementsprechend darauf gezielt reagiert werden kann.

Der Geräteaufwand bleibt verhältnismäßig gering, da in anderem Zusammenhang (Fernsehtechnik, Rechnertechnik) verwendete Geräte Anwendung finden können. Es stellte sich z. B. heraus, daß die Darstellung und damit auch die Speicherung des Druckverlaufs in verhältnismäßig groben Schritten erfolgen kann, daß also erheblich weniger Meßpunkte als in der gebräuchlichen 625-Zeilen-Norm des Fernsehens aufgezeichnet zu werden brauchen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Steuern einer Spritzgießmaschine mit Beobachtung des Druckverlaufs irr. Spritzwerkzeug, bei dem der Druckverlauf jeweils elektrisch gespeichert und aus dem Speicher als Kurvenzug auf dem Bildschirm geschrieben und gelöscht wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schreiben des Kurvenzuges (II) eines Arbeitszyklus der Kurvenzug (III) eines vorhergehenden Arbeitszyklus genau zu dem Teil gelöscht wird, zu dem der neue Kurvenzug (II) bereits geschrieben wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der Kurvenzug (HI) des vorhergehenden Arbeitszyklus gelöscht wird.

3. Verfahren nach Patentanspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Bildschirm eine Sollkurve (I) dargestellt wird, die aus einem Speicher abrufbar ist

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einem Druckaufnehmer (1) ein Analog-Digital-Wandler (3) und diesem ein elektrischer Speicher (4) nachgeschaltet ist, und daß der Bildschirm (6,9) einer Braunschen Röhre mit dem Speicher (4) über geeignete Übertragungsmittel (5,7) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Druckaufnehmer (1) und Analog-Digital-Wandler (3) ein Verstärker (2) geschaltet ist.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Integrieren des Speicherinhalts w*i zugehörige Anzeigemittel (10) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Bildschirm (6, 9) eine Sollkurve (I) angebracht ist.