用于控制或调节注射成型机的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于控制和调节注射成型机的方法，其中，将塑料熔液填充到空腔中，在空腔完全填满之后通过压力介质以受控的和受调节的方式向位于空腔中的熔液施加压力，在此，根据额定特性曲线来通过压力介质受控和受调节地施加压力，其特征在于，由压力介质施加的压力的一阶导数和二阶导数通过预设上极限和下极限而受到限制。

【技术实现步骤摘要】
用于控制或调节注射成型机的方法
本专利技术涉及一种用于控制或调节注射成型机的方法。
技术介绍
西门子的专利DE102004051109B4阐述了一种用于通过外推法来更好地转换到增压压力(Nachdruck)的方法。在开始增压时也引用一个预设额定值。在专利([14]段)中提到，额定值不是进行突然的转换，而是以限定的压力梯度将额定值标准地转变到一个特定曲线阶梯上。从初始额定值出发借助梯度曲线来预设一个额定值，它例如线性地标准地接近压力级。([17]段)在权利要求5中很概括地提出，额定值借助初始额定值与终止额定值之间的函数来确定。在说明书中提出例如具有限定的压力梯度dp/dt的梯度曲线或者压力－时间－特性曲线，参考[51]、[55]段，图3、4和7。为了能够实现高动态的注射运动，该注射运动在运转平稳和使用寿命方面也足以满足最高要求，需要对用于注射阶段、增压阶段以及特别是用于过渡的运动轨迹(轨线)进行最优的计划。除了速度受到调节的注射运动的部分之外，在压力受到调节的增压阶段中机器的动态的和平和的运行也很重要。为了控制或调节增压，从开始就提供一个确定的理论额定特性曲线，它会以理想的方式非常精确地开始。理论的特性曲线通常由互相连接的多个恒定压力值构成或由线性斜线构成。因此在实际情况下在预设值的各个过渡中可以仅以偏差实现。为了以短的加速时间和陡峭的压力斜率达到高的动态性，理想情况下需要跳跃式地改变驱动系统的最大力矩或者力。但是这种预设引起通常弹性的和/或带有间隙的驱动系的的部分不允许的载荷。所述不允许的载荷表现为驱动系的振动、可听到的撞击和噪声。这种情况由于在各个机器元件例如轴承或主轴中产生的载荷峰值导致较短的使用寿命。为了在现有技术中实现经济的且低磨损的运动，所产生的运动轨迹需要具有较平缓的曲线走向。在注射和增压阶段中，这在使用调节装置的情况下例如通过减小调节器的调节器强度或通过减小下级的调节回路例如力矩调节器或速度调节器的调节器强度得以实现。其缺点在于，由此恶化了调节器特性并且增大了调节偏差。在实际情况下通过预设最大斜率来限制额定值的变化。为了由此获得所产生的平缓的运动，必要的限制导致可能的压力变化的显著减小，明显在由驱动系统导致的可能的动态性下。另一种可能性是通过低频滤波器对额定值进行平整。但是通过该滤波器会磨平轨迹，这导致与原始预设值的偏差。该变型的另一缺点在于：所产生的导数的最大值在此与原始额定值相关并且因此事先不能被精确确定。在现有技术中提到使用小于100微秒的扫描时间。这里恰恰有意义的是：尽可能平滑地限定压力预设值，以便产生相应有意义的且可实现的额定值，并且以便在刚性的驱动系统中，例如具有主轴驱动系统的电运行注射成型机上(相对液压驱动)也可以实现精确且动态的调节。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，在最佳地使用所提供的驱动力或者力矩以及最大速度以便实现最短的空腔填充时间的情况下避免注射成型机的过大载荷。该目的通过用于控制或调节注射成型机的方法得到实现，其中，将塑料熔液填充到空腔中，在空腔完全填满之后通过压力介质以受控的或受调节的方式向位于空腔中的熔液施加压力，在此，根据额定特性曲线来通过压力介质受控或受调节地施加压力，其特征在于，由压力介质施加的压力的一阶导数和二阶导数通过预设上极限和下极限而受到限制。有利的实施方式在下述内容中得以限定。本专利技术提供一种可能性，即，如何可以尽可能快地、但是在系统极限内使得上面讨论的偏差适配理想的额定预设值。这根据本专利技术如此实现，即，由压力介质(例如塑化螺杆或单独的注射活塞)施加的压力的一阶导数和二阶导数以上极限和下极限的形式进行限制，在此，在实际情况下人们当然试图尽可能保持靠近极限，以便可以尽可能迅速地实现与压力的理想轨迹的适配。通过本专利技术可以在考虑系统极限的情况下产生可实现的对压力的预设，由此可以实现驱动系统的预设，而不处于极限例如速度极限或力矩极限中。一旦它处于极限中，误差以及由此产生的振动不再能补偿。这不利于所制造的部件的质量。借助本专利技术可以满足机器的高动态性和平和运行的要求，它此外还对调节以及由此对部件的质量具有积极的影响。为了获得平和的运动，可能期望的有对另外的限制的遵守、特别是对由压力介质施加的压力的三阶导数的限制的遵守。在物理学意义上压力的三阶导数对应于驱动系统的力矩变化/力变化。这在实际的系统中也受到限制。在本专利技术中除了从转换点到增压压力的转换之外，还可以考虑到各个增压压力阶梯之间或者各特性曲线区段之间的转换。压力变化曲线如此确定，即，该压力变化曲线遵守由压力介质施加的压力的一阶导数、二阶导数和必要时三阶导数的预设极限。作为特殊的实施变型，压力的二阶导数与压力相关地受到限制。该想法的背景是，在较高的压力下，在静态状态下已经需要较大的力矩，而为用于建立压力的压力介质的驱动系统加速提供的力矩较小。与之相反，在压力下降时提供较大的力矩，并且系统(可用的功率和力矩)可以被更好地充分利用。类似的关系也可以应用在其它的限制条件上。获得额定特性曲线的一种可能性在于：该额定特性曲线由多个互相连接的分段限定的函数组合而成。通过对基于在各个区段中的极限的函数参数进行预设或者计算并且相互组合而可以得到整个特性曲线。对压力导数的限制也可以例如借助合适的滤波器实现。为人熟知的是，(优选从阶梯形的预设值出发)可以借助n个相继设置的滤波器来限制n个导数。另外的可能性也是可能的并且对本领域技术人员而言是已知的。附图说明本专利技术的其它优点和细节从附图以及所属的附图说明中得到。图1示出具有不同压力水平的增压压力中的两个区段的转换；图2示出从注射压力到恒定的增压压力特性曲线的转换；图3示出从注射压力到增压压力的转换；图4示出从注射压力到下降的增压压力额定值的转换；图5示出到增压压力的转换的另一种优选的实施变型；图6示出用于二阶导数的取决于压力的极限值7和取决于压力的极限值8；图7a示出具有斜率(一阶导数)极限的增压压力的至今通常的额定预设值作为曲线13、通过调节所产生的增压压力作为曲线12、具有二阶导数限制和三阶导数限制的增压压力的额定预设值作为曲线10以及所产生的增压压力作为曲线9；图7b画出所产生的驱动力矩作为曲线14。具体实施方式图1示出具有不同压力水平的增压压力中的两个区段的转换，这里根据本专利技术的一种实施方式对额定值的三个一阶导数进行限制。在最上面的附图中示出压力变化曲线(p)，以及在较下面的附图中示出额定压力的一阶导数dp/dt和二阶导数d2p/dt2。直到转换开始，增压压力的第一阶梯2一直起作用。额定压力转换的时间范围借助垂线表示。在第一标记处开始额定值转换1，它以相应的导数1a和1b示出。额定值转换的导数的允许极限aMax、bMax同样被示出。它们在这里在转换期间精确地达到。在二阶导数具有恒定斜率的范围中，三阶导数位于预设的上极限或下极限中。额定值的转换结束于增压压力的第二阶梯3。除了增压压力阶梯，还分别示出了导数2a和2b或者3a和3b。在所选择的图示中，上极限的值和下极限的值相应具有相同的值。在优选的实施方式中，上极限和下极限的值可以具有不同的值，或例如通过与压力相关的函数进行预设。在这个附图中，压力在单个的区段分别是恒定的，额定值在这些单个的区段之间转换。在另一种实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于控制或调节注射成型机的方法，其中，将塑料熔液填充到空腔中，在空腔完全填满之后通过压力介质以受控的和受调节的方式向位于空腔中的熔液施加压力，在此，根据额定特性曲线来通过压力介质受控或受调节地施加压力，其特征在于，由压力介质施加的压力的一阶导数和二阶导数通过预设上极限和下极限而受到限制。

【技术特征摘要】
2013.04.18 AT A321/20131.用于控制或调节注射成型机的方法，其中，将塑料熔液填充到空腔中，在空腔完全填满之后通过压力介质以受控的或受调节的方式向位于空腔中的熔液施加压力，在此，根据额定特性曲线来通过压力介质受控或受调节地施加压力，其特征在于，由压力介质施加的压力的一阶导数和二阶导数通过预设上极限和下极限而受到限制。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，由压力介质施加的压力的三阶导数也通过预设上极限和下极限而受到限制。3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，用于压力的二阶导数的上极限和/或下极限根据压力来进行选择。4.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，二阶导数的上极...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·伯恩哈德，
申请(专利权)人：恩格尔奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT