本发明专利技术涉及一种用于运行用于浇注过程的注射装置的方法，其中，为了充填模具型腔，借助致动器从熔体容器中挤出熔体；根据运动学参数对所述致动器的运动实施调节和/或控制；测量表征熔体压力的测量值；以及由所述测量值预先计算出在未来的相应时刻存在于熔体内的压力；其中，在考虑在未来的相应时刻存在于熔体内的压力的情况下，预给定和/或修正用于调节和/或控制所述运动学参数的调整量，如果在考虑在未来的相应时刻存在于熔体内的压力的情况下对所述调整量实施预给定和/或修正，那么向操作人员给出提示和/或声明所制造的构件为废品和/或停止制造。本发明专利技术还涉及一种注射装置以及一种具有该注射装置的成型机。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的特征的用于运行用于浇注过程的注射装置的方法、一种根据权利要求13的前序部分的特征的注射装置以及一种根据权利要求20的成型机。
技术介绍
下面借助注塑过程中的一个实例来对现有技术加以说明。但表述的内容对于其他浇注过程而言也具有共同之处。在一种同类型的方法中，-为了充填模具型腔，借助致动器从熔体容器中挤出熔体，-根据运动学参数对所述致动器的运动实施调节和/或控制，以及-测量表征熔体压力的测量值。注射时的模具充填大多按照由操作人员预给定的注射速度(作为运动学参数)来进行。在模具充填时，注射压力依据材料和形状来调整。除了注射速度以外，也可调整注射压力极限。这一极限值不容许被超出，以便保护模具或者说在最大值时保护操作人员和器械(缸体、喷嘴、螺杆、闭锁系统等)。在一种已知的方案中，一直遵照速度给定值，直到达到注射压力极限，然后激活压力调节，从而降低速度。但这在高速情况下导致相应的压力超调，特别是在当模具已经被完全充填或者例如闭合喷嘴未打开时导致压力陡然升高的情况下(见图6)。另一种方案这样来参数化PID调节器，使得该调节器在压力上升时提早、也就是说在达到注射压力极限之前就降低速度并且由此避免压力超调。但这种实施方式难以参数化并且有时导致注射速度与预给定不希望的提早偏离(并且由此导致循环时间更长)。在EP 1 612 027 A1中，在制动期间根据当前的压力变化、速度和系
数借助简单的算术表达式提前计算出压力上升。如果这一提前计算出的压力超过了注射压力极限，那么开始制动塑化螺杆，其中，为此预给定恒定的加速度(在这种情况下当然是减速度)。通过这一恒定的加速度降低可能的循环时间，因为塑化螺杆的恒定减速度当然仅对于由模具和熔体构成的最小组合而言是理想的。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种用于运行注射装置的方法以及提供一种注射装置，该注射装置能够缩短注射时间。在本方法方面，这一目的通过权利要求1所述的特征得以实现。这通过如下方式实现，即，在考虑在未来的相应时刻存在于熔体内的压力的情况下预给定和/或修正用于调节和/或控制运动学参数的调整量。在本注射装置方面，这一目的通过权利要求13所述的特征得以实现。这通过如下方式实现，即，所述调节或控制单元被设计为用于在考虑在未来的相应时刻存在于熔体内的压力的情况下预给定和/或修正用于调节和/或控制所述运动学参数的调整量。因此，由所述测量值的测量所提供的信息也可在按照运动学参数进行调节和/或控制的阶段期间被加以利用。由此实现了，通过使压力极限调节器对由操作人员预给定的曲线进行干预而产生的注射时间延长被最小化，同时在熔体内不产生过大的压力。对于表征熔体压力的测量值而言，例如可涉及一种压力测量值。可采用各个能够说明熔体压力特性的测量值作为测量值。例如可使用能够说明关于由致动器施加到熔体上的力的测量值(因为致动器的几何结构大多是已知的)。这可以是注射活塞内的液压流体的压力测量，或者如果所述致动器借助电驱动装置运动的话就是所述电驱动装置的电流和电压。当然也可使用模具型腔内的或者熔体到达的其他区域内的熔体压力传感器。实际上也可使用这样的传感器，这些传感器测量在用于关闭模具型腔的关闭单元内的关闭力的升高以作为对由熔体压力所引起的膨胀力的反馈。本专利技术可优选在具有电驱动装置的注射装置中使用，也可在液压驱
动装置中使用。本专利技术的其他有利的实施方式在从属权利要求中限定。优选可规定，预给定压力极限作为熔体压力的极限值。这有利于保护注射装置和模具，因为过高的压力可能导致损坏。此外，过高的压力也可能导致熔体的质量下降。最后，这也有利于提高操作人员的安全性。在许多情况下，速度必须仅相对略微减小，以便将模具充填时的注射压力维持在压力极限以下。但在根据现有技术的方法中在这些情况下还要忍受注射时间上的相对大的损失。在一种特别优选的实施方式中可以规定，如果预先计算出的熔体压力大于压力极限，那么对所述调整量实施预给定和/或修正。这种做法能够实现循环时间的进一步优化，因为所述压力极限被尽可能好地充分利用，而不引起超调。为了更进一步改进所述调节和/或控制而可以规定，在预先计算在未来的相应时刻存在于熔体内的压力时，考虑熔体的粘度和/或可压缩性。同时按照所述运动学参数和测量值进行调节和/或控制的一种特别简单的实施可通过如下方式实现，即，对所述调整量的修正实施为针对按照运动学参数的调节和/或控制所进行的预控制。可规定，将所述压力极限预给定为恒定的、与时间和/或行程相关的压力曲线。例如可将速度、位置和/或加速度用作所述运动学参数。此外可规定，如果在考虑在未来的相应时刻存在于熔体内的压力的情况下对所述调整量实施预给定和/或修正，那么向操作人员给出提示和/或声明所制造的构件为废品和/或停止制造。可优选规定，一种根据本专利技术的注射装置这样来设计，使得在按照运动学参数进行调节和/或控制期间所实施的对所述调整量的预给定和/或修正能被停止。所述致动器可包括注射活塞。所述致动器也可包括塑化螺杆。所述熔体容器可实施为塑化缸体。同样要求保护一种具有根据本专利技术的注射装置的成型机。所述成型机可被理解为注塑机、注模机以及压机及类似物。所述注射装置特别是能够适用于给模具型腔充填塑化塑料。附图说明本专利技术的其他优点和细节可由附图及相应的附图说明得出。其中：图1a和1b为在注射过程的两个实例中的压力曲线图和速度曲线图，图2为根据本专利技术的方法的一种实施方式的流程图，图3为在一种根据本专利技术的实施方式中的调节策略图，图4为关于注射过程的其他实例的压力曲线图和速度曲线图，图5a和5b为用于所述注射装置的致动器的调节原理的两幅图，以及图6为如可能在现有技术中出现的那样的压力曲线图和速度曲线图。具体实施方式在图1a中的实例中，预先计算出的注射压力SD达到所设定的压力极限DG，而所测得的压力(即测量值)仍明显低于该压力极限。一旦预先计算出的注射压力(但仍先于所述测量值)达到所述压力极限DG(该时刻通过一条竖直线示出)，就与所设定的速度曲线GP偏离，并且用于速度的调整量SG调压地降至零。由此避免熔体内的压力超调。压力极限调节(以下简称“压力调节”)的原理用于限定最大压力并且经常在具有电驱动装置的注射装置中使用。为了在系统刚度高并且注射速度高的情况下满足限压功能，必需提早降低速度。在图1b中，在速度下降的同时达到了所设定的最大压力(压力极限DG)。所述速度下降至对于所设定的压力极限DG必需的值。在达到所述压力极限DG(也称“注射压力极限”)以后，速度通过调节而慢慢地进一步下降，以便维持注射压力。在该情况下，速度下降直至静止将可能导致所述模具不能被完全充填。在此，通过压力调节的原理，达到了更高的速度并且缩短了注射时间。这些情况可能通过根据本专利技术的运行而出现。在这里所述的实施例中，首先借助一种考虑熔体粘度/可压缩性和所述注射装置(或者说其传动链)的弹性的模型预先计算出：在维持预给定的速度曲线GP的情况
下压力将升至多高。(考虑熔体粘度/可压缩性的模型例如在EP 0 478 788 A1或US 2013/0032961 A1中公开。)在器械模型中，可借助运动方程来说明本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于运行用于浇注过程的注射装置的方法，其中，‑为了充填模具型腔，借助致动器从熔体容器中挤出熔体，‑根据运动学参数对所述致动器的运动实施调节和/或控制，‑测量表征熔体压力的测量值，以及‑由所述测量值预先计算出在未来的相应时刻存在于熔体内的压力，其特征在于，在考虑在未来的相应时刻存在于熔体内的压力的情况下，预给定和/或修正用于调节和/或控制所述运动学参数的调整量。
【技术特征摘要】
2015.02.16 AT A50115/20151.一种用于运行用于浇注过程的注射装置的方法，其中，-为了充填模具型腔，借助致动器从熔体容器中挤出熔体，-根据运动学参数对所述致动器的运动实施调节和/或控制，-测量表征熔体压力的测量值，以及-由所述测量值预先计算出在未来的相应时刻存在于熔体内的压力，其特征在于，在考虑在未来的相应时刻存在于熔体内的压力的情况下，预给定和/或修正用于调节和/或控制所述运动学参数的调整量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预给定压力极限，作为用于熔体压力的极限值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，如果预先计算出的熔体压力大于所述压力极限，那么对所述调整量实施预给定和/或修正。4.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在预先计算在未来的相应时刻存在于熔体内的压力时，考虑熔体的粘度和/或可压缩性。5.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，对所述调整量的修正以针对按照运动学参数的调节和/或控制所进行的预控制来实施。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述压力极限预给定为恒定的、与时间和/或行程相关的压力曲线。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，将速度、位置和/或加速度用作运动学参数。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，如果在考虑在未来的相应时刻存在于熔体内的压力的情况下对所述调整量实施预给定和/或修正，那么向操作人员给出提示和/或声明所制造的构件为废品和/或停止制造。9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，如果预先计算出的熔体压力大于或等于所述压力极限，那么向操作人员给出提示和/或声明所制造的构件为废品和/或停止制造。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，基于过程模型、测量值和/或运动学参数的测量，计算适配过的调节和\...
【专利技术属性】
技术研发人员：H·伯恩哈德，C·安格曼，
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
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