[发明专利]检验机器部件的状态的设备及方法和包括该设备的成型机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检验成型机的机器部件的状态的设备。此外，本发明涉及一种具有该设备的成型机以及一种尤其是利用该设备来检验成型机的机器部件状态的方法。

背景技术

在许多不同的工业领域、首先是在大型机器领域、例如成型机中，由于运行的原因，会在负荷较大的机器部件上出现损坏。如果没有及时识别到过度的损坏，还可能使得原本尚未或者甚至根本没有受损的零件一同受到影响。这可导致高昂的成本。

对此业已作出过一些努力，为的是提前识别到机器部件上的损坏，以便能够及时采取相应措施，例如在预计出现更大缺陷之前更换受损的机器部件。

为此，由Weck(在VDI(德国工程师协会)-Z integrierte Produktion(集成化生产)142(6)，页面/文献-编号：53-58 2000，Duesseldorf出版社：Springer-VDI-Verl。ISSN 0042-1766中)的文献《Sensorlose Maschinenzustandsueberwachung(无传感器的机器状态监测)》已知，尤其是经常由于传动链的机械元件的失效会引起机床中的故障。为此，根据这篇文献，规定对机械状态进行连续监测。例如可通过其温度特性识别出主轴承上的损坏。另外，根据这篇文献，可确定失效的导向滑座的位移力的变化曲线与电机电流的变化曲线之间的关联性。由此，能够实现无传感器的、基于进给驱动器(相当于机器部件)的电机电流建构的状态监测。因此，这主要是借助纯粹的软件应用来解决的。在此的不足在于，电机电流得出的是对损坏相当不准确的描绘。因此，从电机电流中所读取出来的损坏与实际存在的损坏之间可能具有相当大的差异。因此，所述机器部件可能没必要那么早地或者甚至过晚地被更换。

由Forstmann于2010年的科学论文《Kugelgewindetriebe im Einsatz an Kunststoffspritzgielimaschinen-Lebensdauerprognose und Optimierung(滚珠螺旋传动机构在注塑机中的应用-寿命预测和优化)》得知系列试验，在其中，同时记录机器部件的温度和振动(固体声)。其中，援引负荷数据、几何数据、物料特性、表面特性和材料特性或者磨损极限(零部件表面上的材料剥蚀)作为寿命预测模型的输入参量(详见4.1项)。这一论文的核心认知在于，滚珠螺旋传动机构的磨损很大程度上与润滑剂被磨蚀作用的颗粒污染的程度和与温度相关(详见4.4.9项)。在4.4.9.1项下引述了，可设想一个损坏参数作为各个子要素的总和，其会根据所要选择的数学联系得出所述损坏参数。在5.3.2.5项下引述了滚珠螺旋传动机构的失效准则。因为在运行实践中没有监测塑料加工机上的滚珠螺旋传动机构，所以经常出现所不期望的失效，因为磨损速度从损坏变得对于机器操作人员而言可听见的时刻起就已经这样高了，以致多数情况下仅仅还有很短的剩余持续时间。出于成本的原因，为了在生产中对系列机器进行状态监测，值得期望的是，要不用额外的传感器来实现。对此的一种解决方案是驱动数据、尤其是存在于变频器内的数据的分析。此外还描述了，除了电机力矩以外，还由试验台记录下更多可被用来描绘滚珠螺旋传动机构的失效时间点的测量数据。螺母外侧上的温度与环境温度相结合形成了用于所输入的摩擦功的综合量度，其会随着所述滚珠螺旋传动机构的磨损的增加而升高。在根据这一科学论文所执行的试验中，最主要的既不是运行监测在系列机器上的可实行性，也不是预测方法的成本，而是对损坏的提前识别。最后，在8项的综述下谈到，所实现的预测模型能够针对滚珠螺旋传动机构的每个部分独立地确定损坏，既针对疲劳磨损，也针对冲蚀磨损。

这一科学论文的不足是，其仅仅是基于理论观察或者说是借助一种不适用于实践目的的测试装置来实施的。此外的不足在于，尽管已经同时记录了温度和振动(固体声)，但没有述及对任何一种类型的测量数据的融合的规则。因此，基于这一论文，并不能够在实践当中获得快捷且有说服力的结果。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种与已知的现有技术相替选的或者说加以改进的设备和一种加以改进的方法。尤其是要克服由现有技术已知的缺陷。