用于控制使用机器自动进行的工艺步骤的方法及用于制造颗粒泡沫部件的方法技术

本发明专利技术涉及一种控制由机器自动执行的工艺步骤的方法。本发明专利技术的特征在于，传感器用于测量针对步骤且具有指数型过程的特征变量，并且借助于对所述特征变量的多个连续测量，确定指数型变化的时间常数，并且在所述步骤已被执行与所述时间常数的预定倍数对应的时间段之后结束所述步骤。

Method for controlling automatic process steps using a machine and method for producing a particle foam component

The invention relates to a method for controlling a process step automatically executed by a machine. The invention is characterized in that the sensor is used to measure the characteristic variables and steps with exponential process, and with the help of a continuous measurement of the characteristic variables, determine the time constant of exponential variation, after a period of time and in the predetermined number of steps have been carried out corresponding with the time constant of the end the steps.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制使用机器自动进行的工艺步骤的方法及用于制造颗粒泡沫部件的方法
本专利技术涉及控制由机器自动进行的工艺步骤的方法以及制造颗粒泡沫部件的方法。
技术介绍
从WO94/20568已知基于热塑性聚氨酯的颗粒泡沫部件。这些颗粒泡沫部件由可膨胀颗粒状热塑性聚氨酯制成。对于模制部件的制造，进行预先膨胀，其中将适当充压的热塑性聚氨酯颗粒放置在可加热模具中，并充分加热使颗粒熔接在一起。加热通过使用蒸汽来实施。如果需要，可以在模制部件制造之前将颗粒充压。脱模后，应将该部件调节至达到恒重。在20℃-120℃的温度下进行调节。热塑性聚氨酯颗粒可以被提供有发泡剂，例如丁烷或二氧化碳。也可以使用在加热下分离出气体的固体发泡剂，例如偶氮甲酰胺(azocarbonamide)或甲苯对磺酸酰肼(toluene-p-sulphonicacidhydracite)。从WO2014/011537A1已知用于从热塑性聚氨酯泡沫颗粒制造鞋底的方法。在DE1243123A、DE1704984A、US4,822,542和US6,220,842B1中公开了制造颗粒泡沫部件的其它方法。与基于其它塑料(特别是聚苯乙烯和聚丙烯)的颗粒泡沫部件相比，由基于热塑性聚氨酯的颗粒(TPU颗粒)制成的颗粒泡沫部件的优点在于它们的高弹性。因此，为了使这种聚氨酯类颗粒泡沫部件能够大量制造，已经做出了巨大的努力。特别地，这种聚氨酯类颗粒泡沫由于其机械性能，非常利于用于鞋底。在WO2012/065926A1中还公开了由热塑性聚氨酯的发泡颗粒制造鞋底。这里将发泡聚氨酯颗粒嵌入由聚氨酯泡沫制成的基质材料中，从而生成混合材料。由于发泡聚氨酯颗粒的性质，鞋底具有良好的阻尼性能，可以以最小的力弯曲，并具有较高的回弹性。WO2013/013784A1中描述了用于制造鞋底或鞋底的一部分的另一种方法，其中鞋底由基于氨基甲酸酯(TPU、E-TPU、TPE-U)和/或基于聚醚嵌段酰胺(PEBA)的发泡热塑性聚氨酯制成。泡沫颗粒优选地通过粘合剂连接。作为粘合剂，使用双组分聚氨酯体系。WO2010/010010A1中公开了含有发泡剂、还有热塑性聚氨酯(TPU)和苯乙烯聚合物的可膨胀热塑性聚合物共混物。热塑性聚氨酯的重量百分比优选为5至95，且苯乙烯聚合物的重量百分比为5至95，热塑性聚氨酯和苯乙烯聚合物的重量百分比相加为100份。聚合物共混物可以含有另外的热塑性聚合物。从WO2013/182555A1已知由热塑性聚氨酯颗粒制备颗粒泡沫部件的方法，其中将泡沫颗粒在含有润滑剂的水中润湿，以用于气流中的输送。这是为了防止颗粒在运动期间粘在一起。通过喷嘴用水喷射泡沫颗粒。在WO2014/128214A1中描述了用于制造颗粒泡沫部件的方法和装置，其中将泡沫颗粒通过管道从材料容器送入模具，其中将蒸汽加入到要供应的泡沫颗粒中。DE19637349A1公开了一种用于烧结可发泡塑料材料的装置。使用的塑料材料是预膨胀的聚苯乙烯，其被从供应罐送入烧结室。烧结室被多个蒸汽室包围。使用传感器，检测在每个单独蒸汽室的区域中存在的烧结室的温度、在那里存在的发泡压力以及烧结室中的蒸汽压力并传送给控制器。每个单独蒸汽室的温度、泡沫压力和蒸汽压力应当被控制为使得，在达到目标值时，通过适当地改变对相关联的蒸汽室的蒸汽供应，将该目标值在较窄的范围内保持不变。如果所有蒸汽室已达到其温度和蒸汽压力的目标值，或者如果已经过最大时间，则将蒸汽室冷却，使得发泡塑料部件固化。EP224103B1中描述了用于将由预膨胀塑料材料制成的塑料体发泡和烧结的适应性控制方法。烧结装置具有由两个蒸汽室包围的烧结室，通过多个喷嘴与其连接。烧结装置在流路、蒸汽室、蒸汽发生器和真空发生器的区域中设置有多个压力传感器和温度传感器。此外，可以将在烧结过程中制造的塑料部件送至质量测量工序。质量参数是模制精度、含水量、弯曲强度和表面粗糙度或强度。借助质量参数和控制标准的统计变化过程，可以将这些因素自动设置在最佳水平。DE3243632A1涉及用于烧结颗粒泡沫体的方法和装置。使用这种方法，应该可以由不同的可发泡塑料制造不同的模制品。由于运输时材料经受相当大的公差，例如水分和吹气含量根据预发泡和临时储存而不同，所以在加工期间根据测量的温度和压力值确定特征值。这些用于继续确定默认值或对其进行校正。与预设的材料特定极限值和/或平均值相比，特征值和新的默认值是同时的，并且过冲或偏差作为报警或控制信号被传达给材料供应。这样就可以使操作控制系统在启动和连续操作时补偿材料性能的公差，以及所提供的其它介质的状态波动和模具的不同状态的波动，从而获得具有大致相同模制部件性质的模制件。预设特征值与特定的密度、强度、最大含水量和形状精度对应。此外，工艺时间不应该不必要地延长，并且能量消耗不应由极端量增加。提供测量装置用于检测最终模制件的模制成型部件的性能，其中该测量数据用于反馈并与预设模制部件性能进行比较。根据结果的比较，以不发生不可接受的偏差的程度对工艺操作进行校正。通过这种方式，使工艺得到自优化。在从EP192054B已知的装置中，根据烧结室中的压力和温度曲线确定塑料的软化点。根据该软化点和相关的烧结压力或烧结温度，确定最大脱模温度，在该温度之下，塑料部件可以从模具中移出。这使得特别快速的工艺步骤可行。EP1813408A1公开了一种用膨胀聚合物颗粒填充模具的方法。这里设置有用于填充装置或与其连接的颗粒-载气混合物的进料装置，设置有用于流动方向或聚合物-颗粒-载气混合物的温度的至少一个测量装置。测量装置可以是流量传感器或温度传感器。测量装置还可以以如下方式连接到自动控制器：根据从测量装置接收的信号，颗粒-载气混合物的供应和蒸汽在适用的情况下被中断，和用于冲洗管道的注射气体进料在适用的情况下被打开。此外，一旦测量装置指示模具填充有聚合物颗粒，则填充装置能够终止聚合物-颗粒-载气混合物的供应。DE3541258C1描述了用于对塑料进行发泡和烧结的自适应控制方法。据说用于执行该自适应控制方法的烧结装置具有用于各种参数的多个传感器。根据该方法，当在注射压力传感器的压力测量值与在即将开始注射之前测量的压力测量值相比上升预设值时，终止注射成型过程。当温度传感器的冷凝温度高于预设冷凝水温度时，应终止加热。当差压已达到特定预设值时，应终止交叉汽蒸。当烧结期间的压差已超过最大值或特定预设值或室内压力已超过特定值达预定时间时，应终止烧结。因此，采用这种方法，两个不同的控制标准(即压力标准和时间标准)是关键的。根据可替选实施方式，烧结阶段的结束也可以由温度差以及后续基于时间标准的等待时间来确定。也应可以通过该最大值来最大限度地确定特定烧结状态，而与对所使用的材料的成型无关。因此，可能所有阶段时间都由适当的预设最大时间限制，使得例如在传感器故障的情况下，工艺仍然继续。JP2001-341149A1公开了一种树脂成型方法。根据该方法，提供了在发泡期间检测颗粒的模具压力(当加热时)和蒸汽压力，以使得检测值对应于先前定义的最佳泡沫压力曲线。这通过安装在起模杆中的合适的压力传感器来实现。
技术实现思路
本专利技术基于如下问题：控制由机器自动执行的方法的步骤，以使在该方法的效率和精度方面最佳控制该步骤。本专利技术的另一个问题本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制由机器自动执行的工艺的步骤的方法，其特征在于，使用传感器以测量针对步骤且具有指数型过程的特征变量，并且借助于对所述特征变量的多个连续测量，确定指数型变化的时间常数，并且在所述步骤已被执行与所述时间常数的预定倍数对应的时间段之后结束所述步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.26 DE 102014117332.51.一种用于控制由机器自动执行的工艺的步骤的方法，其特征在于，使用传感器以测量针对步骤且具有指数型过程的特征变量，并且借助于对所述特征变量的多个连续测量，确定指数型变化的时间常数，并且在所述步骤已被执行与所述时间常数的预定倍数对应的时间段之后结束所述步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法是铸造方法并包括以下步骤：-用待固化的材料填充模腔，-将所述模腔脱模。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在用待固化的材料填充模腔之后，进行稳定步骤，冷却模具，其中，在稳定步骤期间，例如通过将冷却水或冷却气送入形成于所述模具中的冷却通道中，冷却所述模具和/或部件。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述稳定步骤的所述特征变量是所述模腔中的温度或所述模具的温度。5.根据权利要求1所述的方法，用于制造颗粒泡沫部件，还包括以下步骤：-用泡沫颗粒填充模腔，-将所述泡沫颗粒熔接以形成颗粒泡沫部件，-将所述模腔脱模，其中打开所述模腔并移出所述颗粒泡沫部件。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述时间常数的预定倍数为所述时间常数的2至4倍，特别地为2.5至3.5倍。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，在熔接期间，首先将热量送入所述泡沫颗粒，然后在稳定步骤期间将所述泡沫颗粒冷却，并且所述稳定步骤的所述特征变量是所述模腔中的压力或温度。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述稳定步骤期间，例如通过供应冷却水或冷却气，冷却所述模具和/或所述颗粒泡沫部件。9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其特征在于，在熔接期间，进行交叉汽蒸，其中将蒸汽送入所述泡沫颗粒，其中，所述交叉汽蒸的所述特征变量是所述蒸汽消耗量或所述模腔中的蒸汽压力或温度。10.根据权利要求5至9中任一项所述的用于制造颗粒泡沫部方法，包括以下步骤：-用泡沫颗粒填充模腔，其中，从材料容器中取出所述泡沫颗粒并通过管道送入所述模腔，其中在所述管道中的所述泡沫颗粒通过填充空气而被输送，-将泡沫颗粒熔接以形成颗粒泡沫部件，其特征在于，从所述材料容器间歇地取出所述泡沫颗粒。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，为了间歇地取出泡沫颗粒，将所述材料容器的开口相继打开和关闭，和/或间歇地供应所述填充空气。12.特别是根据权利要求5至11中任一项所述的用于制造颗粒泡沫部件的方法，包括以下步骤：-用泡沫颗粒填充模腔，其中所述模腔由两个模具部件定界，-将所述泡沫颗粒熔接以形成颗粒泡沫部件，其中将蒸汽送入所述泡沫颗粒，-将所述模腔脱模，其中打开所述模腔并移出所述颗粒泡沫部件，其特征在于，在开始将蒸汽送入所述模腔时，所述模具部件间隔开短距离，然后将所述两个模具部件一起移动，以使泡沫颗粒压缩，其中使用的两个模具部件即使在间隔开时也与彼此密封。13.根据权利要求5至12中任一项所述用于制造颗粒泡沫部件的方法，包括以下步骤：-用泡沫颗粒填充模腔，-将所述泡沫颗粒熔接以形成颗粒泡沫部件，-将所述模腔脱模，其中打开所述模腔并移出所述颗粒泡沫部件，其特征在于，在循环期间，以规定间隔记录测量参数，例如所述模腔中的温度和/或压力、所供应的蒸汽或去除的冷凝物的压力和/或温度和/或流量、阀设置、用于填充的压缩空气的流量，并且借助于所述记录的测量参数，设置该循环内的一个或多个预定设置参数。14.根据权利要求13的方法，其特征在于，记录所述测量参数的间隔不超过10秒，特别地不超过5秒或不超过2秒，并且特别地不超过1秒或0.5秒。15.根据权利要求5至14中任一项所述的用于制造颗粒泡沫部件的方法，包括以下步骤：-用泡沫颗粒填充模腔，-将所述泡沫颗粒熔接以形成颗粒泡沫部件，-将所述模腔脱模...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·罗曼诺夫，C·凯默，M·库尔茨，N·鲁伯，
申请(专利权)人：库尔兹股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE