[发明专利]用于监控模具呼吸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在成型机中监控模具呼吸的方法以及一种注塑机。

背景技术

成型机在这里通常理解为注塑机、压铸机、压力机以及类似物。下文为了简单起见而涉及注塑机，但是同样适用于其他的成型机。

在通过合模单元产生合模力时模具和机器发生变形。在注料时，在模具空腔中存在模内压力的情况下产生膨胀力，该膨胀力导致部分地或者完全地恢复由合模力引起的变形。这种在膨胀力下产生的效果被称为模具呼吸。在此一方面对模具空腔的容积产生影响并且另一方面对铸件质量也产生影响。此外通过该呼吸可能在模具分离面上张开间隙，熔液渗入到该间隙中。可能的后果是，在已制造的铸件上形成蹼状表皮和毛刺或者由于模具部件的反弹(反弹的模具部件将喷出的塑料压入钢中)而造成持久的模具损伤。模具边缘在分离面上倒角以及遗留毛刺都是可能的后果。因此，模具呼吸是重要的参数，该参数不仅对铸件质量产生重要影响，而且对该参数的监控也用于保护模具。

目前，模具呼吸通常通过分离面上的行程传感器或者所谓的指针式测量表测量得到。已知的是，合模力的增大与模具呼吸相关联。为此也有不同的文献，它们利用合模力的增大来例如识别喷出或者对合模力的大小进行优化(EP 0947 305A2、US 2010/0109182A1、US 2010/0109183A1)。

现有技术部分地利用所述的合模力增大来优化合模力或者警告喷出。但是对合模力增大的公差的调节对于普通操作者来说是完全凭直觉的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于在注塑机中监控模具呼吸的方法，该方法一方面无需使用传感器就足以直接测量分离面上的模具呼吸，另一方面允许凭直觉进行操作。此外本发明的目的在于提供一种用于实施该方法的注塑机。

这通过在注料过程中测量至少一个合模力变化并且由该合模力变化确定模具呼吸的至少一个特征量来实现。

根据本发明的方法允许由合模力变化曲线定量地计算得到模具呼吸。由此得到的呼吸值然后可以例如在控制器上显示并且由此被记录和监控。表征模具呼吸的参量的信息向操作者提供比例如在现有技术中通常显示的合模力增大更容易理解的参量。特征量在此被理解为所有表示模具和注塑机的由模具呼吸引起的变形的参量。

可以规定，为操作者可视化地显示模具呼吸的至少一个特征量，从而根据期望向操作者提供关于模具呼吸的信息。可视化的显示优选通过屏幕实现。

特别优选规定一种结构形式，在该结构形式中，在确定模具呼吸的特征量时使用弹簧刚度，该弹簧刚度至少近似地描述合模单元在合模力和注料压力下的变形。

为了确定弹簧刚度，可以在产生合模力时确定至少两个合模力值和至少两个模具位置值。

这优选在合模力产生过程或合模力消除过程中发生，从而第一也可以测定合模单元的刚度的动态效果，第二可以同时实施其它的调节意图。

在一种优选的结构形式中可以规定，为了测定在合模力产生过程中与力相关的弹簧刚度变化曲线而确定多个合模力和模具位置，并且在确定特征量时使用所述与力相关的弹簧刚度变化曲线。以这种方式可以探测合模单元的刚度的非线性效果。

为了向操作者提供关于成型过程的详细信息，可以由合模力变化的时间变化曲线确定模具呼吸的至少一个特征量的时间变化曲线并将其可视化地向操作者显示。

为了向操作者提供可特别容易理解的值，有利的是，使用最大呼吸行程作为模具呼吸的至少一个特征量。

为了向操作者提供关于注料周期的特别详细的信息，可以由合模力的时间变化曲线确定模具呼吸的至少一个特征量的时间变化曲线并将其可视化地向操作者显示。

当合模力变化曲线波动时，通过在没有注料过程的基准周期中确定基准合模力变化曲线以便测量合模力变化，通过测量具有注料过程的合模力变化曲线，并且通过比较合模力变化曲线和基准合模力变化曲线来确定合模力变化，可以提高合模力变化的准确性。合模力变化曲线的测量在这里优选通过在连续的时间段中测量多个合模力来实现。基准合模力变化曲线可以以相似的方式确定，但是这里也完全可能的是，借助仿真或者类似方式确定基准合模力变化曲线。

在此可以有利的是，在比较合模力变化曲线和基准合模力变化曲线时考虑力偏差，以便例如考虑在模具中的变换的热力学情况。

为了对模具呼吸进行自动控制，当模具呼吸的至少一个特征量超过或者低于公差值时可以在同一个周期或者后续周期中向操作者发出警告和/或提高或减小合模力和/或减小注料压力。