本发明涉及一种用于注射成型机的顶出装置，该顶出装置包括设置在第一止挡面上的顶出销、第二止挡面和用于使第一止挡面相对第二止挡面移动的驱动装置，设有带有电子存储器的监控装置，在电子存储器中存放代表顶出装置机械特性的弹簧变形曲线，该弹簧变形曲线作为第一止挡面相对第二止挡面的移动行程的函数，通过监控装置能在考虑弹簧变形曲线的情况下监控第一止挡面相对第二止挡面的移动，移动行程的一个位置相当于第一止挡面在止挡到第二止挡面上时的位置，移动行程的另一位置表示第一止挡面的最大能达到的位置，通过弹簧变形曲线推断出移动行程的在该一个位置和另一位置之间的最大允许的位置，通过监控装置能监控最大允许的位置未被超过。
1.用于注射成型机的顶出装置，包括至少一个设置在第一止挡面(1)上的顶出销(2)、第二止挡面(3)和用于使第一止挡面(1)相对于第二止挡面(3)移动的驱动装置(4)，其特征在于，设有带有电子存储器的监控装置(5)，其中，在电子存储器中存放代表顶出装置机械特性的弹簧变形曲线(F(x))，该弹簧变形曲线作为第一止挡面(1)相对于第二止挡面(3)的移动行程(x)的函数(F)，并且通过监控装置(5)能在考虑弹簧变形曲线(F(x))的情况下监控第一止挡面(1)相对于第二止挡面(3)的移动，移动行程(x)的一个位置(xA)相当于第一止挡面(1)在止挡到第二止挡面(3)上时的位置，移动行程(x)的另一位置(xs)表示第一止挡面(1)的最大能达到的位置，通过弹簧变形曲线(F(x))推断出移动行程(x)的在所述一个位置(xA)和所述另一位置(xs)之间的最大允许的位置，通过监控装置(5)能够监控该最大允许的位置未被超过。
2.按照权利要求1所述的顶出装置，其特征在于，所述顶出装置具有下述的运行模式，在该运行模式中第一止挡面(1)能利用由用户可预定的力向第二止挡面(3)靠近地移动。
3.按照权利要求2所述的顶出装置，其特征在于，设有力传感器，通过该力传感器能测量由驱动装置(4)施加的、与所述第一止挡面(1)的移动行程(x)有关的力。
4.按照权利要求2所述的顶出装置，其特征在于，能通过液压传感器测量由驱动装置(4)施加的、与所述第一止挡面(1)的移动行程(x)有关的力。
5.按照权利要求2所述的顶出装置，其特征在于，能通过测量电马达的马达力矩来测量由驱动装置(4)施加的、与所述第一止挡面(1)的移动行程(x)有关的力。
6.按照权利要求1至5之一所述的顶出装置，其特征在于，通过所述监控装置(5)由弹簧变形曲线(F(x))能确定第一止挡面(1)的最大允许的移动行程和/或最大的碰撞速度，并且监控装置(5)监控最大允许的移动行程或者最大碰撞速度的达到。
7.按照权利要求1至5之一所述的顶出装置，其特征在于，通过监控装置(5)和/或力传感器能监控在最大允许的移动行程的区域中的出现的力并且监控装置(5)监控超过力的在电子存储器中存放的极限值。
8.按照权利要求6所述的顶出装置，其特征在于，通过监控装置(5)和/或力传感器能监控在最大允许的移动行程的区域中的出现的力并且监控装置(5)监控超过力的在电子存储器中存放的极限值。
9.注射成型机，具有按照权利要求1至8之一所述的顶出装置。
10.按照权利要求9所述的注射成型机，其特征在于，设有用于顶出装置的液压式或电力式驱动装置。
11.按照权利要求9或10所述的注射成型机，其特征在于，监控装置(5)构成在注射成型机的机器控制装置中。
用于注射成型机的顶出装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于注射成型机的顶出装置以及一种带有这种顶出装置的注射成型机。
背景技术
[0002] 顶出装置用于在打开注射成型机的模具半部之后能够可靠地从模具半部之一中取出还位于该模具半部上的注射成型件。但在注射成型件冷却时可能发生这些注射成型件在至少一个顶出销上热压套装，从而注射成型件仅可困难地从所述至少一个顶出销松开。在该情下，第一止挡面以高的速度朝向注射成型模具移动，从而第一止挡面碰撞到第二止挡面上，这导致设置在第一止挡面上的所述至少一个顶出销突然停止。由此，注射成型件由于出现的高的加速度从所述至少一个顶出销掉下。该过程也被称为“敲击”(Anklopfen)并且自然是对所涉及的构件的大的机械负载。因此已知，要监控敲击。
[0003] 一种同类型的顶出装置例如由AT 501 305 A1得知。虽然那里所示的顶出装置令人满意地工作，但为了能够进行所希望的监控，该顶出装置使得在常见顶出装置上的一些结构上的改变是必要的。
发明内容
[0004] 本发明的任务在于，在一种同类型的顶出装置中提供一种结构上更简单的监控构思以及提供一种带有这样改进的顶出装置的注射成型机。
[0005] 该任务通过一种具有如下所述特征的顶出装置和一种具有如下所述特征的注射成型机来解决。按照本发明的用于注射成型机的顶出装置包括至少一个设置在第一止挡面上的顶出销、第二止挡面和用于使第一止挡面相对于第二止挡面移动的驱动装置，所述顶出装置特征在于，设有带有电子存储器的监控装置，在电子存储器中存放代表顶出装置机械特性的弹簧变形曲线，该弹簧变形曲线作为第一止挡面相对于第二止挡面的移动行程的函数，并且通过监控装置能在考虑弹簧变形曲线的情况下监控第一止挡面相对于第二止挡面的移动，移动行程的一个位置相当于第一止挡面在止挡到第二止挡面上时的位置，移动行程的另一位置表示第一止挡面的最大能达到的位置，通过弹簧变形曲线推断出移动行程的在所述一个位置和所述另一位置之间的最大允许的位置，通过监控装置能够监控该最大允许的位置未被超过。按照本发明的注射成型机具有按照本发明的顶出装置。
[0006] 通过本发明可能的是，能够放弃耗费的探测装置。通过人们局限于代表顶出装置机械特性的弹簧变形曲线/弹簧特性曲线并且忽略在第一止挡面碰撞到第二止挡面上时由于所分布的弹性和间隙而出现的可能的动态负载，监控过程非常简单地呈现。能够放弃顶出装置的大的结构上的改变。
[0007] 本发明基于以下知识，即，顶出装置的动力传动系在顶出装置的机械特性方面由第一止挡面贴靠在第二止挡面(机械止挡)上的位置的测量值出发大致如同线性弹簧那样表现，从而伴随着第一止挡面继续压紧到第二止挡面上能够呈现随着压靠行程线性上升的力。弹簧变形曲线的弹簧常数与顶出装置的动力传动系的刚性有关并且能够经验地求得或者基于对各个部件的刚性的认知通过计算被确定。
[0008] 经验地算出弹簧常数能够在顶出装置的一种特别的运行模式中进行，在该运行模式中第一止挡面利用由用户可预定的小的力以小的速度移动到止挡上并且运动超过止挡。从机械止挡起出现的力变化曲线优选通过力传感器测量并且可以形成第一止挡面的位置与出现的力的线性关系。
[0009] 在没有单独的力传感器时也可以与驱动系统有关地求得力变化曲线和因此弹簧常数。在液压式驱动系统中，能够通过测量液压压力进行力测量。在电动驱动的系统中可以基于马达力矩的测量来确定力。
[0010] 求解例如已经可以基于两个点(例如在最大调整的力的50％和100％时)来进行。备选地也可以由多个点实施求解(例如利用最小二乘法)。
[0011] 弹簧变形曲线的(大致)通过计算的确定能够通过下述方式进行，即，在动力传动系中在位置传感器和机械止挡之间的区域中按照布置结构形成决定性部件的总弹性。在机电式动力传动系中对决定性部件的示例是带传动装置(见图1)。
[0012] 弹簧常数K在以串联的布置结构中利用1/K＝1/K1+...+1/Kn来计算，在并联的布置中由K＝K1+...+Kn来计算，其中，Ki(i＝1至n)代表着各个部件的弹簧常数。
[0013] 如果弹簧变形曲线已知，则用户可以预定允许的最高负载的百分值(在0至100％之间)。该百分值通过监控装置按照所求得的弹簧常数换算成第一止挡面从机械止挡起(或从第一止挡面的、其与第二止挡面离开最远的零位置起)的最大允许的位置。在超过该位置时，监控装置能够报告错误。这可以导致循环停止并且监控装置能够发出消除错误提示，如例如必须减小敲击。
[0014] 由于顶出装置的机械特性的可能的在时间上的改变(例如通过热膨胀)，有利的是，反复地监控模型。在严重偏离模型时(例如在力需求量上升时)，应该进行系统的新的初始化用于求得新的弹簧常数。为了避免过于频繁的初始化，有利的是，监控装置监控超过力的在电子存储器中存放的极限值并且仅在超过极限值时进行初始化。
[0015] 如果不将弹簧常数的重新求解考虑在内，则也可以减小第一止挡面从机械止挡起的最大允许的位置或者可以在达到机械止挡之前已经开始或加强第一止挡面的制动过程。
[0016] 此外，通过已知的弹簧变形曲线可能的是，附加地求得在碰撞到机械止挡上时的动态负载。这可以通过求得在达到机械止挡时的速度来进行。所求得的碰撞速度可以显示给用户(作为用于调整终端位置和/或制动延迟的信息)。此外，所求得的值也可以用于类似于力监控的监控。在求解允许的极限值时有利的是，考虑所求得的弹簧刚性。
附图说明
[0017] 借助附图以及附属的附图描述得出本发明的其他优点和细节。
[0018] 图1示意性地示出一个注射成型机在顶出装置区域中的本身已知的结构。未描述对于本领域技术人员本来已知的构件。
[0019] 图2(以实线)示出关于移动行程x描绘的、出现的力F(弹簧变形曲线)。
具体实施方式
[0020] 在所示的实施例中，在一个第一止挡面1上固定有三个顶出销2。通过顶出装置(这里包括电马达、带传动装置、螺杆驱动装置和顶出杆)的驱动装置4的动力传动系，第一止挡面1由图1中所示的、与第二止挡面3离开最远的位置能够被移动到带有第二止挡面3的止挡上并且由于所参与的构件的弹性也能够被移动稍微超出机械止挡。
[0021] 图2关于移动行程x描绘地示出(实线)出现的力F(弹簧变形曲线)。位置x＝0在此相当于第一止挡面1的在图1中所示的位置。位置x＝xA相当于第一止挡面1在止挡到第二止挡面3上时的位置。利用x＝xs表示第一止挡面1的最大能达到的位置(图1中位于最右边的位置)。
[0022] 在位置xA和xs之间的区域中，到顶出装置的机械装置上的力能够良好地通过公式F(x)＝(x-xA)*K来描述，其中，K相当于弹簧常数并且描述动力传动系的刚性。
[0023] 现在通过用户预定他想要允许力的最大可达到的100％的多少作为最大允许出现的力，可以通过弹簧变形曲线简单地推断出在位置xA和xs之间的最大允许的位置x。监控装置5现在能够监控该位置未被超过。
[0024] 在图2中还以虚线画出下述的力变化曲线，当所使用的工具配设有自身的复位弹簧时，得出该力变化曲线。如果设有自身的复位弹簧，则自然通过以虚线所示的力和以实线所示的力的相加来得出从机械止挡起出现的力F(x)。
