用于调节成型机的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于调节成型机的方法，借助该成型机实施循环地进行的成型工艺，所述方法通过在以至少一个第一参数和至少一个第二参数为基础实施成型工艺的多次模拟的情况下找出调节参数的值来调节成型机，所述调节参数至少部分确定在成型工艺期间对成型机的可操控部件的操控，其中：(a)所述至少一个第一参数描述成型工艺的物理条件；(b)所述至少一个第二参数适合作为成型机的至少一个调节参数的基础；(c)以所述至少一个第一参数和所述至少一个第二参数的值的不同组合为基础实施所述模拟；以及(d)由针对所述至少一个第一参数和所述至少一个第二参数的值的所述不同组合的模拟的结果来计算至少一个质量参数的值。

The method used to adjust the molding machine

The invention relates to a forming process in which the molding machine is used to regulate a molding process in a circular manner. The method adjusts the molding machine by finding the values of the adjusting parameters by using at least one first parameter and at least one of the second parameters of the molding process to adjust the values of the parameters. At least part of the parameters determine the manipulation of the manipulable parts of the molding machine during the molding process, in which the at least one first parameter described in (a) describes the physical conditions of the molding process; (b) at least one second parameter is suitable as a basis for at least one adjustment parameter of the molding machine; (c) at least one first parameter and at least one parameter described. The different combinations of at least one of the second parameters are implemented on the basis of the simulation; and (d) the value of at least one of the quality parameters is calculated by the results of the different combinations of the different combinations of the at least one first parameter and the at least one of the at least one second parameter.

【技术实现步骤摘要】
用于调节成型机的方法
本专利技术涉及一种用于调节成型机的方法，借助该成型机实施循环进行的成型工艺。本专利技术尤其是涉及如下方法，在所述方法中，在以至少一个第一参数和至少一个第二参数为基础实施成型工艺的多次模拟的情况下找出调节参数的值，所述调节参数至少部分确定在成型工艺期间对可操控部件的操控、例如对成型机的驱动，其中，(a)所述至少一个第一参数描述成型工艺的物理条件，(b)所述至少一个第二参数适合作为成型机的至少一个调节参数的基础，(c)以所述至少一个第一参数和所述至少一个第二参数的值的不同组合为基础实施所述模拟，(d)由针对所述至少一个第一参数和所述至少一个第二参数的值的所述不同组合的模拟的结果来计算至少一个质量参数的值，以及(e)准备成型机。在此，成型机例如可以是注塑机、压铸机、压力机等。成型工艺类似地依照这些术语。
技术介绍
以下参考注塑机(简称“SGM”)和注塑工艺(简称“SG工艺”)阐述现有技术。但结论普遍适用于成型机和成型工艺。用于机器调节的经验方法(Vorgehen)如今，对注塑机的调节也如30年前那样借助在机器控制装置中手动调节各个调节参数来实现。为了在调节过程期间支持操作者，使用一些辅助系统。一般地，按照试误法(Trial-and-Fail-Ansatz)或单次单参数法(One-Parameter-At-A-Time-Ansatz)的逐步式方法总是常规做法。该方法的结果强烈依赖于相应操作者的经验和技术。能以软件实现的形式获得的或能在打印出来的指导书中获得的专家知识就可以有益于找出工作点，该工作点导致质量足够的塑料产品。注塑工艺的优化同样可以通过统计学实验设计的技术得以支持。单纯根据经验的方法导致可接受的工艺。然而，这些方法相对于干扰因素常常不是特别健壮的并且在相对大的参数空间中从多个局部最优值形成最多一个最优值。用于机器调节的模拟现有技术在于：单纯地模拟注塑工艺以及实施借助实验设计实施的工艺优化并随后将调节参数接收到SGM控制中。现有技术同样在于：借助模拟找出调节参数的范围(工艺窗口)，在所述范围内，一个工艺提供品质在预定公差内的产品。使用如“虚拟模制”或“虚拟模具取样(VirtuelleWerkzeugabmusterung)”的术语。基于与此相关的耗费、合适软件的可用性和受过训练的人员，出于模具取样的目的以及在模具取样之前在实践中然而似乎还未建立模拟。然而，软件供应商谋求从构件设计经模具制造直至批量生产的整体方案的优点。在此，除了单纯的型腔之外，在此也考虑SG工艺的包括浇注系统和调温在内的其余部分。因此，应该能够至少确定必要的机器能力、估计粗略的工作点并且事先分析各种参数的影响或趋势。通常不考虑实际的机器特性、包括间隙和反应时间，但在一些情况下仅在相应的SGM模型的确定的窄限度内改变各种参数。由于持续研发有效率的计算机、改进计算方法(例如有限元法)以及改善基础的工艺模型，工艺模拟此时原则上能够提供符合实际的结果，前提条件是在模拟中已经正确地选择了边界条件。实际上，由模拟获得的结果和借此实施的“线下”优化通常明显地且取决于工艺地偏离于实际。环境、机器、模具、调节或材料的不理想性通常使得难以确定注塑工艺的健壮的工艺窗口或者甚至使得难以确定相应的最优工作点。在EP1253492A2中公开了一种用于确定注塑件的特性的方法，其中使用神经元网络和数学分析方法。EP2539785A1公开了一种用于调节注塑工艺的方法，其中，使用来自先前循环的数据，以便改变工艺调节参量，使得生产出的部件的质量特征得到改进。US2006282186A1公开了一种用于优化工艺的方法，其中，通过模拟算出用于工艺的多个解并且在单独的方法步骤中选择这样的最接近某些参数的最优值的解。在EP0747198A2中涉及注塑工艺的优化，其中，在数据库的辅助下分别单独地优化合模侧和注射侧的调节。US2002188375A1公开了一种方法，在该方法中使用“计算机辅助工程”(CAE)，以便迭代地优化工艺调节。EP0368300A2公开了一种方法，在该方法中交替地实施成型工艺的模拟和实际的成型工艺，其中，相应地借助来自实际试验的结果来调整所述模拟。DE102015107024B3公开了一种方法，其中，对注塑工艺的注射过程进行模拟并且将虚拟结果与实际测得的结果样本进行校正。US4816197A公开了一种用于控制注塑工艺的方法，其中，在考虑粘度的情况下实施所谓的PVT优化。DE102013008245A1公开了一种用于利用控制装置运行注塑机的方法，在所述控制装置中存储与注塑机的运行有关的和与该注塑机的可能存在的外围设备有关的以及与注塑件的利用注塑技术的制造有关的专家知识。在EP2679376中公开了一种方法，其中，在云服务器中实施对注塑工艺的模拟并且将所述模拟存储在云存储器中。
技术实现思路
因此需要如下方法，这些方法能够使得通过模拟获得的信息可应用于实际的成型工艺。该任务通过具有权利要求1的特征的方法来解决。这通过如下方式实现：(f)通过测量得到所述至少一个第一参数的在成型机上实现的值，(g)由所述至少一个第一参数的根据(f)测得的值来确定所述至少一个第二参数的值，使得得出所述至少一个质量参数的基本上优化的值，以及(h)针对所述至少一个调节参数，在成型机上对调节值进行调节，该调节值是所述至少一个第二参数的根据(g)确定的值和/或该调节值由所述至少一个第二参数的根据(g)确定的值来确定。因此能够消除如下问题，即：由于模拟有时取决于所采用的边界条件、测得的材料数据、基础的物理模型和计算方法，所以模拟结果常常与实际不符。最终，这体现于对成型机的调节/控制改进以及体现于更经济且更健壮的成型工艺。此外，结果是质量足够且恒定的合格件。在此，理论/理想与实践/实际之间的差别可能由偏离的材料特性、材料波动、批次波动、环境影响因素、机器部件尺寸、模具部件尺寸、机器特性造成。所有这些导致模拟结果与实际偏离的起因能够借助本专利技术来处理。本专利技术可以以基于FEM模拟的程序的形式实现，该程序在考虑未精确已知的边界条件的情况下提供包括机器参数和质量参数的特征曲线族，并且以所述特征曲线族连同在注塑机上实际得到的边界条件为基础找到如下机器调节，利用该机器调节能够制造出质量足够的产品。为了确定第二值可以引入如下内容作为准则，即：使实际值与目标值或目标范围尽可能好地匹配，从所述第二值得到质量参数的基本上优化的值。所述目标值可以作为计算出的关系的极值给出或者可以作为预定值由操作者给出。所提及的匹配可以是一个质量参数的优化或者可以是所谓的多准则优化(亦即当处理多个质量参数时)。不仅所述至少一个第一参数、而且所述至少一个第二参数可以是例如时间相关的和/或位移相关的函数。在测量所述至少一个第一参数时，可以直接或间接地进行所述测量。也就是说，在间接测量的情况下可以例如通过运算操作来转换测得的值，使得实际测得的值与所述至少一个第一参数匹配。在根据方法步骤(d)(在该方法步骤中由模拟结果来计算至少一个质量参数的值)确定质量参数时，尤其是可以针对所述至少一个第一参数和所述至少一个第二参数的值的基本上每个组合计算至少一个质量参数的至少一个值。针对所述至少一个第一参数和所述至少一个第二参数的值的某些组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于调节成型机的方法，借助该成型机实施循环地进行的成型工艺，所述方法通过在以至少一个第一参数和至少一个第二参数为基础实施成型工艺的多次模拟的情况下找出调节参数的值来调节成型机，所述调节参数至少部分确定在成型工艺期间对成型机的可操控部件的操控，其中，(a)所述至少一个第一参数描述成型工艺的物理条件，(b)所述至少一个第二参数适合作为成型机的至少一个调节参数的基础，(c)以所述至少一个第一参数和所述至少一个第二参数的值的不同组合为基础实施所述模拟，(d)由针对所述至少一个第一参数和所述至少一个第二参数的值的所述不同组合的模拟的结果来计算至少一个质量参数的值，以及(e)准备成型机，其特征在于：(f)通过测量得到所述至少一个第一参数的在成型机上实现的值，(g)由所述至少一个第一参数的根据(f)测得的值来确定所述至少一个第二参数的值，使得得出所述至少一个质量参数的基本上最优的值，以及(h)针对所述至少一个调节参数，在成型机上对调节值进行调节，该调节值是所述至少一个第二参数的根据(g)确定的值和/或该调节值由所述至少一个第二参数的根据(g)确定的值来确定。

【技术特征摘要】
2016.12.23 AT A51183/20161.用于调节成型机的方法，借助该成型机实施循环地进行的成型工艺，所述方法通过在以至少一个第一参数和至少一个第二参数为基础实施成型工艺的多次模拟的情况下找出调节参数的值来调节成型机，所述调节参数至少部分确定在成型工艺期间对成型机的可操控部件的操控，其中，(a)所述至少一个第一参数描述成型工艺的物理条件，(b)所述至少一个第二参数适合作为成型机的至少一个调节参数的基础，(c)以所述至少一个第一参数和所述至少一个第二参数的值的不同组合为基础实施所述模拟，(d)由针对所述至少一个第一参数和所述至少一个第二参数的值的所述不同组合的模拟的结果来计算至少一个质量参数的值，以及(e)准备成型机，其特征在于：(f)通过测量得到所述至少一个第一参数的在成型机上实现的值，(g)由所述至少一个第一参数的根据(f)测得的值来确定所述至少一个第二参数的值，使得得出所述至少一个质量参数的基本上最优的值，以及(h)针对所述至少一个调节参数，在成型机上对调节值进行调节，该调节值是所述至少一个第二参数的根据(g)确定的值和/或该调节值由所述至少一个第二参数的根据(g)确定的值来确定。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一参数包含下列参数中的至少一个参数：—与运动学、动力学、所有类型的调节器、磨损状态有关的参数，和/或—与成型模具、尤其是型腔几何结构、浇口几何结构、热流道几何结构、喷嘴几何结构、模具材料特性、型腔结构、通风、磨损、热容量有关的参数，和/或—与成型机、尤其是注射装置、动力学、运动学、调节器、缸直径、止回阀特性、螺杆几何结构、喷嘴几何结构、合模侧、刚度、摩擦有关的参数，和/或—与在成型工艺中使用的材料、尤其是填充材料成分、填充材料份额、母料、添加剂、湿度、粘度、pvT特性、导热性、热容量、膨胀系数、弹性模量、剪切模数、热膨胀系数有关的参数，和/或—与在成型工艺中使用的外围设备、尤其是预干燥装置、材料供应装置、调温装置、循环泵、材料混合装置有关的参数，和/或—与环境影响因素、尤其是空气湿度、环境温度有关的参数。3.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述至少一个第二参数涉及下列参数中的至少一个参数：配料器转速曲线、动压力曲线、缸温度曲线、开模曲线和合模曲线、合模力曲线、配料器容积、热流道温度、注射速度曲线、保压曲线、保压时间、切换点、注射压力极限、减压行程、顶料机运动曲线、模具型芯运动、调温机构温度、冷却时间、取出装置运动曲线。4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在选择所述至少一个第一参数和/或所述至少一个第二参数时使用专家系统，其中，优选为所述至少一个第一参数和/或所述至少一个第二参数预定数值范围。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在选择所述至少一个第一参数和所述至少一个第二参数的范畴内考虑关于下列参数中的至少一个参数的已知数据：成型机、成型模具、浇口系统、在成型工艺中加工的材料、质量准则、较早的机器调节。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过数据库提供所述数据。7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述至少一个质量参数涉及下列参数中的至少一个参数：—工艺特性，尤其是各个工艺时间、总循环时间、健壮性、模具荷载、能量消耗、必需的合模力、熔体温度、最大注射压...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·F·斯托尔，J·吉绍夫，
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