Weiterentwicklung von Antriebssystemen für Kunststoff-Spritzgießmaschinen
Aufgabe/Zielsetzung
Moderne fluid-mechatronische Antriebssysteme zeichnen sich durch die bestmögliche
Abstimmung der Komponenten aufeinander aus. Leistungsgrenzen können auf Grundlage von Systemsimulationen vorhergesagt und gezielt ausgenutzt werden. Bei Serienmaschinen bedeutet die Verringerung von Zykluszeiten eine oft erhebliche Produktionssteigerung.
Kinematisches Modell der Kniehebel-Schließeinheit
Schließeinheiten von Hochleistungsspritzgießmaschinen werden für maximalen Ausstoß in kürzester Zeit entwickelt. Kniehebel-Schließeinheiten können, bedingt durch die große Nichtlinearität der Übersetzung, schnelle Verfahrbewegungen mit dem Aufbau großer Zuhaltekräfte verbinden. Eine Herausforderung stellt dabei die Anregung der Maschinenstruktur dar. Durch die Anwendungsteuerungs- und regelungstechnischer Maßnahmen wird die Dynamik eines bestehenden Systems verbessert. Dabei ist eine einfache Prozesssteuerung
Lösungsweg
Die analytische Beschreibung der maßgeblichen physikalisch-technischen Zusammenhänge ermöglicht die Berechnung von Bewegungsfolgen, welche das System entlang der physikalischen Grenzen steuern.
Planung von Bahnvorgaben entlang der Begrenzungen
Der Nutzer gibt allein die Prozessparameter (Kontaktpunkt, Anregung, …) vor. Der Algorithmus stellt sicher, dass die Grenzwerte zu keinem Zeitpunkt überschritten werden.
Eine modellbasierte Vorsteuerung reduziert den Schleppfehler ohne Einfluss auf die Stabilität der Maschine.
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Die präsentierten Forschungsarbeiten erfolgten innerhalb des Projektes "Weiterentwicklung von elektrohydraulischen Antriebssystemen für Kunststoff-Spritzgießmaschinen" (Förderkennzeichen FKM 702160). Die Autoren danken dem Forschungsfonds Fluidtechnik im VDMA für die Förderung und freundliche Unterstützung. |