成型机以及用于成型机的操作装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种成型机，所述成型机包括至少一个测量装置，所述至少一个测量装置用于测量成型机的两个选定点的距离，所述至少一个测量装置具有至少一个压阻式微机械传感器。由此实现了较高的测量灵敏度，能够良好地承受机械或热负荷的环境。此外，本实用新型专利技术还涉及一种用于成型机的操作装置，所述操作装置包括至少一个测量装置，所述至少一个测量装置用于测量操作装置的两个选定点的距离，所述至少一个测量装置具有至少一个压阻式微机械传感器。

Molding machine and operating device for molding machine

【技术实现步骤摘要】
成型机以及用于成型机的操作装置
本技术涉及一种成型机，此外本技术还涉及一种用于成型机的操作装置。
技术介绍
已知借助具有应变片的测量装置检测成型机的一个选定构件中的机械应力或两个选定构件的位移。EP2239125B1公开了一种相应的成型机。这种成型机的缺点在于如下事实：应变片仅受限地适用于承受机械或热负荷的环境。随着时间的推移，应变片可能会出现热漂移，这导致测量结果失真。此外，应变片可实现的测量精度几乎不能再满足成型机中的现代控制方法。通常成问题的是LSB(“最低有效位”)过大：当仅用一个传感器既测量小负荷范围又测量大负荷范围时，应变片的分辨率通常不够。
技术实现思路
本技术的任务在于提供一种成型机和一种用于成型机的操作装置，在其中避免了所描述的问题。所述任务通过根据本技术的成型机或用于成型机的操作装置来解决。所述成型机或用于成型机的操作装置包括至少一个测量装置，所述至少一个测量装置用于测量成型机或操作装置的两个选定点的距离，其中，所述至少一个测量装置具有至少一个压阻式微机械传感器。根据本技术可用的压阻式微机械传感器有时简称为MEMS传感器(MEMS-微机电系统)。压阻式微机械传感器具有100倍于应变片的灵敏度并且可用于承受机械或热负荷的环境。没有热漂移，因此确保了希望的测量装置校准的长期稳定性。压阻式微机械传感器提供的信号具有极佳的线性度。因此本技术的技术效果至少在于：提高测量精确度并且改善对机械或热负荷的环境的承受能力。根据本技术可用的压阻式微机械传感器例如由下述现有技术公开：-WO2010/139034A2；-侧向位移MEMS传感器，V.Stavrov等人，第二十四届欧洲传感器会议，2010年9月5日至8日，奥地利林茨；-采用MEMS位移传感器的亚纳米分辨率静态测量，第二十五届欧洲传感器会议，2011年9月4日至7日，希腊雅典；-具有压阻检测的接触模式MEMS位置传感器，V.Todorov等人，2014年第二十八届欧洲传感器会议；以及-使用锗纳米线提高MEMS压阻式压力传感器的性能，S.MaflinShaby等人，第二届纳米材料与技术国际会议(CNT2014)。为了测量长度的变化，将可用的压阻式微机械传感器与两个选定点连接，要测量在这两个选定点之间的距离或测量它们之间的距离变化。这两个选定点——测量其之间的距离或距离变化——可设置在同一构件或不同构件上。为了进一步处理可直接使用压阻式微机械传感器的测量信号或由这些信号导出的物理量。借助测量装置可测量成型机或操作装置构件中的机械应力或热变形或测量成型机或操作装置构件的运动。成型机或操作装置构件的运动尤其是也可理解为其位移。特别优选规定，压阻式微机械传感器通过测量体与成型机或操作装置连接。测量体用于增加通过压阻式微机械传感器测量在选定点之间的距离的精确度，其方式如下：将选定点之间的距离变化传递到测量体的沿测量方向相对运动的构件上并且压阻式微机械传感器测量测量体的可动构件的运动。通过适合地设计测量体(例如借助下述用于可动构件的导向装置)可防止沿着偏离测量方向的方向运动，从而使压阻式微机械传感器仅测量沿测量方向的运动。但也可使用多轴压阻式微机械传感器。这可实现多维测量。测量体例如可如下构造：设置至少一个相对于所述选定点中的一个选定点固定的第一构件和至少一个能相对于第一构件运动并且相对于另一选定点固定的第二构件，所述至少一个第一构件相对于所述至少一个第二构件(沿测量方向)的运动可通过压阻式微机械传感器测量并能由其作为测量信号提供。为此压阻式微机械传感器以合适的方式与第一和第二构件连接(如粘接)。为了最小化或甚至排除来自偏离测量方向的方向的影响，优选可规定，测量体具有用于所述至少一个第一构件和/或所述至少一个第二构件的导向装置，该导向装置至少基本上仅允许第一和/或第二构件沿测量方向的运动。在此，导向装置可通过柔性铰链与所述至少一个第一构件和/或所述至少一个第二构件连接。优选每个柔性铰链均具有两个铰链部，其例如可构造成两个沿柔性铰链的材料削弱部或变细部的形式。导向装置可构造为至少部分包围所述至少一个第一构件和/或所述至少一个第二构件的框架。也可设想其它设计形式。例如第一和/或第二构件可沿轨道移动地设置。可规定，测量体关于横向于测量方向延伸的对称轴线镜像对称地构造。通过选择具有合适热膨胀特性的材料可考虑测量体在不同温度和由这些温度引起的位移所期望的补偿方面的位移特性。例如因瓦合金可将两个选定点的由温度引起的位移最大程度地纳入测量结果，而更适合的材料将最小化、理想地补偿由温度引起的位移分量。因此，更适合用于测量体的材料是与载有两个选定点的材料相同的材料或者是具有与载有两个选定点的材料相同或相似热特性的材料。如果这两个选定点设置在不同材料上，则使测量体的材料匹配载有两个选定点的两种材料中的一种，或者为测量体的材料在具有两个选定点的材料的热特性方面找到适当的折衷。更适合的材料例如可通过实验来确定。优选地，所述测量体包括相对于所述选定点中的一个选定点固定的至少一个第一构件以及包括能相对于第一构件运动且相对于所述选定点中的另一选定点固定的至少一个第二构件，所述至少一个第一构件相对于所述至少一个第二构件沿测量方向的运动、优选位移能通过压阻式微机械传感器测量并能由压阻式微机械传感器作为测量信号提供。优选地，所述测量体具有用于所述至少一个第一构件和/或所述至少一个第二构件的导向装置。优选地，所述导向装置通过柔性铰链与所述至少一个第一构件和/或所述至少一个第二构件连接。优选地，所述导向装置构造为至少部分地包围所述至少一个第一构件和/或所述至少一个第二构件的框架。优选地，所述测量体关于正交于测量方向延伸的对称轴线镜像对称地构造。优选地，所述至少一个温度传感器的信号能供应给微控制器，以补偿测量体的由热引起的位移。优选地，所述微控制器集成在所述至少一个测量装置中、优选集成在测量体上。优选可规定，测量体构造成热对称测量体。除了压阻式微机械传感器之外，还可设置至少一个温度传感器。测得温度例如可用于补偿测量体的由温度引起的位移。测量评估和转换可直接在所述至少一个测量装置中进行(例如在集成于测量装置、优选测量体中的微控制器中)。当设有多个具有温度传感器的测量装置时，则不同温度传感器的测量数据(位移、温度......)可在测量装置之一的测量值转换器中进行。为了确保测量体在成型机或操作装置的两个选定点处的测量点上的空间稳定的刚性固定，可规定下述一个或多个措施：-设置增加摩擦的装置、如测量点和测量体之间的薄膜；-使用定义的三点支承：削尖、切割等；-避免弯曲传递；-避免可能引起滞后的滑动摩擦；当通过粘接固定测量装置时，应选择这样的粘合剂，其不会出现部分弹性粘合剂的粘塑性效应。特别优选规定，所述压阻式微机械传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.成型机，所述成型机包括至少一个测量装置(3)，所述至少一个测量装置用于测量成型机(1)的两个选定点(A、B)的距离，其特征在于，所述至少一个测量装置(3)具有至少一个压阻式微机械传感器(4)。/n

【技术特征摘要】
1.成型机，所述成型机包括至少一个测量装置(3)，所述至少一个测量装置用于测量成型机(1)的两个选定点(A、B)的距离，其特征在于，所述至少一个测量装置(3)具有至少一个压阻式微机械传感器(4)。


2.根据权利要求1所述的成型机，其特征在于，所述压阻式微机械传感器(4)通过测量体(5)与成型机(1)连接。


3.根据权利要求2所述的成型机，其特征在于，所述测量体(5)包括相对于所述选定点(A、B)中的一个选定点固定的至少一个第一构件(51)以及包括能相对于第一构件运动且相对于所述选定点(A、B)中的另一选定点固定的至少一个第二构件(52)，所述至少一个第一构件(51)相对于所述至少一个第二构件(52)沿测量方向(M)的运动能通过压阻式微机械传感器(4)测量并能由压阻式微机械传感器作为测量信号提供。


4.根据权利要求3所述的成型机，其特征在于，所述测量体(5)具有用于所述至少一个第一构件(51)和/或所述至少一个第二构件(52)的导向装置(53)。


5.根据权利要求4所述的成型机，其特征在于，所述导向装置(53)通过柔性铰链(54)与所述至少一个第一构件(51)和/或所述至少一个第二构件(52)连接。


6.根据权利要求4或5所述的成型机，其特征在于，所述导向装置(53)构造为至少部分地包围所述至少一个第一构件(51)和/或所述至少一个第二构件(52)的框架。


7.根据权利要求3至5之一所述的成型机，其特征在于，所述测量体(5)关于正交于测量方向(M)延伸的对称轴线(S)镜像对称地构造。


8.根据权利要求2至5之一所述的成型机，其特征在于，所述测量体(5)构造成热对称测量体。


9.根据权利要求2至5之一所述的成型机，其特征在于，除了压阻式微机械传感器(4)之外，还设有至少一个温度传感器。


10.根据权利要求9所述的成型机，其特征在于，所述至少一个温度传感器的信号能供应给微控制器，以补偿测量体(5)的由热引起的位移。


11.根据权利要求10所述的成型机，其特征在于，所述微控制器集成在所述至少一个测量装置(3)中。


12.根据权利要求2至5之一所述的成型机，其特征在于，所述压阻式微机械传感器(4)在预加有可调预应力的情况下固定在测量体(5)上。


13.根据权利要求3至5之一所述的成型机，其特征在于，所述测量装置(3)是成型机(1)的注射单元的一部分，并且测量装置(3)配置用于从由压阻式微机械传感器(4)提供的测量信号来确定注射单元的注射力。


14.根据权利要求3至5之一所述的成型机，其特征在于，所述测量装置(3)是成型机(1)的锁模单元的一部分，并且测量装置(3)配置用于从由压阻式微机械传感器(4)提供的测量信号来确定锁模单元的锁模力。


15.根据权利要求1至5之一所述的成型机，其特征在于，所述成型机构造为注射成型机。


16.根据权利要求2所述的成型机，其特征在于，所述测量体(5)包括相对于所述选定点(A、B)中的一个选定点固定的至少一个第一构件(51)以及包括能相对于第一构件位移且相对于所述选定点(A、B)中的另一选定点固定的至少一个第二构件(52)，所述至少一个第一构件(51)相对于所述至少一个第二构件(52)沿测量方向(M)的位移能通过压阻式微机械传感器(4)测量并能由压阻式微机械传感器作为测量信号提供。


17.根据权利要求9所述的成型机，其特征在于，所述至少一个温度传感器设置在所述至少一个测量装置(3)中。


18.根据权利要求9所述的成型机，其特征在于，所述至少一个温度传感器设置在测量体(5)上。


19.根据权利要求10所述的成型机，其特征在于，所述微控制器集成在测量体(5)上。


20.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·佩恩科普夫，
申请(专利权)人：恩格尔机械上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31