Procedimiento para ajustar un parámetro, un ajuste mecánico de la máquina y de dispositivos de calentamiento, para el uso de una instalación de conformación en vacío y para la fabricación de productos así como instalación y producto.

Procedimiento para ajustar un parámetro en una instalación de procesamiento de plástico

, que realiza un proceso de termoconformación u otro proceso de unión de plástico, determinándose un ajuste de producción del parámetro a través de un valor de medición determinado en y/o por la instalación de manera iterativa, caracterizado porque

- en una primera etapa se produce una introducción de parámetros,

- tras lo cual en etapas posteriores en primer lugar se realizan una marcha en seco de partes de la instalación,

- a continuación una puesta en marcha en un modo de ahorro y

- finalmente un funcionamiento de la instalación en un modo de producción,

realizándose en las etapas posteriores en cada caso una iteración y,

ajustándose el parámetro de manera iterativa de tal manera que se obtiene un tiempo de ciclo, que es mayor que un tiempo de ciclo posible mínimo, que sin embargo da lugar a una mejor calidad del producto.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/DE2009/000301.

Solicitante: KIEFEL GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Sudetenstrasse 3 83395 Freilassing ALEMANIA.

Inventor/es: HUBER, ANTON, KAMML,DIETER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > CONTROL; REGULACION > SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION EN GENERAL; ELEMENTOS... > Sistemas de control por programa (aplicaciones específicas,... > G05B19/418 (Control total de una fábrica, es decir, control centralizado de varias máquinas, p. ej. control numérico directo o distribuido (DNC), sistemas de fabricación flexibles (FMS), sistemas de fabricación integrados (IMS), fabricación integrada por computador (CIM))
  • SECCION G — FISICA > CONTROL; REGULACION > SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION EN GENERAL; ELEMENTOS... > Sistemas de control adaptativos, es decir, sistemas... > G05B13/02 (eléctricos)

PDF original: ES-2545390_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para ajustar un parámetro, un ajuste mecánico de la máquina y de dispositivos de calentamiento, para el uso de una instalación de conformación en vacío y para la fabricación de productos así como instalación y producto La invención se refiere a un procedimiento para ajustar un parámetro, un ajuste mecánico de la máquina, de dispositivos de calentamiento, para el uso de una instalación de conformación en vacío y para la fabricación de productos así como a una instalación de procesamiento de plástico y a un producto de plástico.

Las instalaciones de procesamiento de plástico se conocen en muchas formas. Los productos de plástico, que proceden de tales instalaciones, se encuentran entre otras muchas, en la industria del automóvil, frigorífica, de la ingeniería médica y del envasado. Como instalaciones en sí mismas se conocen por ejemplo las instalaciones de estiramiento de láminas, instalaciones de extrusión de láminas planas, instalaciones de extrusión de láminas tubulares, máquinas de arrollamiento de láminas, instalaciones de conformación en vacío, instalaciones de forrado, instalaciones de termoconformación, instalaciones para la fabricación de bolsas para medicamentos, máquinas de conformación con aire comprimido, máquinas para soldadura automática, instalaciones de mesas correderas e instalaciones de mesas giratorias.

Para la preparación y puesta en marcha de una instalación de procesamiento de plástico a menudo tienen que ajustarse varios cientos de parámetros. Una instalación a modo de ejemplo, conocida para el solicitante, requiere entre 400 y 440 parámetros.

Sin embargo, en la práctica a menudo los operarios no están bien formados. Así cada vez ocurre con mayor frecuencia que en lugar de emplear a técnicos especializados en la fabricación de productos de plástico se emplea a montadores que pueden realizar cualquier trabajo para la puesta en marcha y el funcionamiento de las máquinas.

La puesta en marcha de una instalación de este tipo dura generalmente de uno a dos días de trabajo completos.

El objetivo del ajuste de parámetros es generar productos, que cumplan con los requisitos de calidad. Al mismo tiempo es un objetivo habitual del ajuste de parámetros un rendimiento lo más alto posible.

Para la optimización de los tiempos de ciclo, el documento DE 10 2006 006 176 B4 propone un procedimiento, en el que en primer lugar se detectan todas las geometrías de la instalación y de las piezas de trabajo. A continuación se calcula toda la secuencia de mecanizado, en particular las distancias de desplazamiento, de modo que se obtiene un tiempo de ciclo idealmente corto.

Por el documento DE 101 52 891 B4 y por el documento DE 102 09 650 C1 se conocen otros procedimientos.

Finalmente se conoce un procedimiento manual habitual en el que el operario mediante el producto resultante y con su experiencia intenta ajustar parámetros individuales de tal manera que se obtiene una buena calidad con un buen rendimiento. El documento US 4146601 describe una instalación de moldeo por inyección, en la que se integra la fuerza durante el trayecto en la operación de inyección. Esta medida se utilizará como índice novedoso. Mediante esta medida se realizan diferentes iteraciones, para mantener las calidades de producto en una medida predeterminada.

La invención se basa en el objetivo de proporcionar procedimientos e instalaciones mejorados.

Según un primer aspecto de la invención este objetivo se alcanza mediante un procedimiento para ajustar un parámetro en una instalación de procesamiento de plástico, determinándose un ajuste de producción del parámetro a través de un valor de medición determinado en y/o por la instalación de manera iterativa.

De manera conceptual se indica a este respecto que en el marco de la solicitud de patente presentada en este documento se habla continuamente de sólo "un parámetro". Sin embargo, se entiende que la invención no sólo puede aplicarse ventajosamente a los más diferentes parámetros, sino que precisamente al aplicar la invención a varios parámetros de una operación de instalación se obtiene una ventaja especialmente importante.

Por "ajuste de producción" del parámetro se entiende un ajuste tal, es decir, un valor ajustado tal, que la producción puede llevarse a cabo con este ajuste. Este valor puede encontrarse normalmente dentro de una determinada amplitud. En particular, un parámetro puede influir de manera interactiva en otro parámetro, de modo que un ajuste de producción óptimo del parámetro, concretamente de manera óptima por ejemplo con respecto a la calidad del producto, en caso de cambiar el otro parámetro también puede tomar otro valor necesario.

Por tanto, por ejemplo, es concebible que el ajuste del parámetro de producción tenga que cambiarse a lo largo del tiempo, porque por ejemplo la máquina tenga piezas de desgaste o porque por ejemplo se caliente o enfríe a lo largo de la producción.

Como parámetro de producción se tomará por tanto en particular un valor ajustado de manera óptima con respecto a la calidad al menos de manera temporal.

La "determinación iterativa" del tipo propuesto en el presente documento proporciona ventajas muy importantes con respecto al estado de la técnica:

El procedimiento propuesto en el documento DE 10 2006 006 176 B4 requiere concretamente ya una introducción completa de todos los factores relevantes, en particular de toda la geometría de la máquina, herramientas y piezas de trabajo. En la práctica, esto puede resultar extremadamente complejo.

Además en este estado de la técnica previamente conocido se fija la atención en minimizar el ciclo de producción, es decir, maximizar el rendimiento. A este respecto, según la instalación, se olvida la calidad. Es fácil de imaginar que por ejemplo con un determinado tiempo de estadía en la herramienta también puede alcanzarse una calidad mínima necesaria, aunque sin embargo a lo mejor con una prolongación sólo reducida del tiempo de estadía en la herramienta, la calidad en ocasiones puede aumentarse muy considerablemente.

Por tanto, el procedimiento descrito en el presente documento va claramente más allá que el procedimiento descrito en el documento DE 10 2006 006 176 B4, desviando la atención no necesariamente sólo al rendimiento más elevado posible sino que en gran medida puede utilizarse ventajosamente para optimizar la calidad del producto resultante.

Sin embargo, también si en un caso individual sólo tiene que optimizarse el tiempo de procesamiento, el procedimiento descrito en el presente documento proporciona sin embargo considerables ventajas, porque no es necesario considerar toda la instalación de manera analítica. Más bien ya con algunos datos detectados y algunos valores empíricos puede trabajarse bien.

Incluso con respecto al procedimiento conocido, en el que el operario tiene en cuenta los productos resultantes y cambia los parámetros manualmente, se obtiene una gran ventaja: por un lado la instalación puede detectar valores de medición dentro de la instalación, es decir en zonas, a las que el operario no tiene acceso mientras transcurre la producción. Por otro lado la instalación en sí misma puede recurrir de manera ideal a una base de datos de expertos almacenada en la propia instalación o en una red electrónica, en la que se indica qué deficiencias de calidad en el producto final pueden eliminarse mediante qué parámetros.

Preferiblemente se utiliza un diseño experimental previsto en un control de la instalación. Por un lado, en un diseño experimental de este tipo puede estar almacenado qué experimentos tienen que llevarse a cabo en todo caso en la puesta en marcha de la... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para ajustar un parámetro en una instalación de procesamiento de plástico, que realiza un proceso de termoconformación u otro proceso de unión de plástico, determinándose un ajuste de producción del parámetro a través de un valor de medición determinado en y/o por la instalación de manera iterativa, caracterizado porque -en una primera etapa se produce una introducción de parámetros, -tras lo cual en etapas posteriores en primer lugar se realizan una marcha en seco de partes de la instalación, -a continuación una puesta en marcha en un modo de ahorro y -finalmente un funcionamiento de la instalación en un modo de producción, realizándose en las etapas posteriores en cada caso una iteración y, ajustándose el parámetro de manera iterativa de tal manera que se obtiene un tiempo de ciclo, que es mayor que un tiempo de ciclo posible mínimo, que sin embargo da lugar a una mejor calidad del producto.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se utiliza un diseño experimental previsto en un control de la instalación.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el parámetro en la determinación iterativa se varía por sí solo mediante un control de la instalación.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el parámetro en la determinación iterativa se propone a un operario.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se tiene en cuenta un pandeo de la lámina en un cálculo en una instalación de procesamiento de plástico.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un operario introduce 35 una magnitud objetivo de calidad que ha de alcanzarse.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la determinación iterativa del parámetro un operario evalúa una magnitud objetivo de calidad.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque mediante la magnitud objetivo de calidad evaluada se calcula un conjunto de datos optimizado.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se optimiza un

movimiento de la máquina mediante la iteración. 45

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se optimiza un tiempo de conformación mediante la iteración.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se optimiza una fuerza de compresión mediante la iteración.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se optimiza un tiempo de estadía mediante la iteración.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se optimiza una sobrepresión de aire comprimido mediante la iteración.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque adicionalmente a la determinación iterativa del parámetro se utiliza un diseño experimental estadístico, en particular un diseño experimental según Taguchi.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el parámetro que ha de ajustarse es un ajuste mecánico de la máquina en la instalación de procesamiento de plástico, llevando a cabo la instalación el ajuste de la máquina mediante un parámetro por sí sola.

16. Procedimiento según la reivindicación 15, caracterizado porque se ajusta una apertura en varios lugares 12

independientemente por sí sola.

17. Instalación de procesamiento de plástico con un control para la realización del procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores.