机器流程的配置的制作方法

专利名称：机器流程的配置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在用户方通过图像编辑器支持地创建、改变、监控和/或优 化可编程控制的机器的整个机器流程的方法，如其在权利要求1的前序部分所描述的那 样，本发明还涉及根据权利要求23的装置。
背景技术：
由现有技术公知用于对可编程控制的机器(如其例如在制造技术中所使用的那 样)进行预设以实现全自动的或者半自动化的工作流程的各种方法。在这方面，特别要提 到用于工业批量生产的制造-以及加工机器，例如注塑机或者弯板机器，其由基本变型方 案出发设有或者能够配置有不同的可选择的功能单元并且其根据所制成的或者加工的产 品或者工件能够实施不同的机器流程。这种机器通常由大量机器单元所组成，通过这些机 器单元的协调的共同作用能够形成所期望的制造流程或者所期望的整个机器流程。机器单 元的可供支配的基本功能由机器制造商并且通过机器的具体的技术装备而预先设定。而机 器操作者或者用户能够将所述基本功能在由制造商所允许的范围内进行参数化以及组合， 以便能够确定所需的机器流程。在此，用户通过操作面板而进行配置设定，以便编排所需 的系统组件，此外进行同步化，数字化地设置参数，实施监控和优化任务以及进行各种调整 等。由上述的输入能够形成规则，以产生控制信号，所述控制信号对通过机器而实现的工作 流程的此后进行的全自动或者部分自动化的流程具有显著的影响。与流程相关地，在机器 子流程组合的情况下，需要保持确定的顺序和同时性。附加地，正是在批量生产的情况下， 需要注意每个工件的最小可能的流程循环时间，以便优化机器负荷。因此机器子流程的合 适的时间上的协调对于用户而言是一个重要的而且非常需要的任务。这种已知的可编程方法的缺点在于，如果没有来自图形编辑器的额外的帮助(其 作用还要在下面提及)，在控制面板旁的用户必须实施已经耗时的以及麻烦的操作，例如打 开单个的菜单以及显示表，从这些显示中提取重要的时间信息，对这些时间数据进行思维 的数据的比较并且在必要时将其记录下来，以便关于总体上不同的机器单元的沿时间轴的 各个时间上顺序的、重叠的或者并行发生的机器子流程的设置，也就是对于所有部分加工 单元的系统的同步化，获得对于配置有利的概览。在整个机器流程的配置每次改变的情况 下，示例性描述的、麻烦的操作流程必须重新执行。然而，这种已知的方法的缺点还在于，用户在配置时不能直接认识到，每个单独的 机器单元的机器子流程在整个机器周期上关于其数量、持续时间以及的相对时间确定是如 何分布的。但是这些信息正好在监控单个机器单元具有特别重要的意义。最后这种已知方法的缺点在于，不能一眼看出，哪些机器单元参与了整个机器流 程，哪些机器子流程配属于哪些机器单元以及哪些机器单元在机器周期的哪些阶段是激活 的。特别是下述配置方法具有缺点，在所述配置方法中，用户的配置处理基于整个机 器流程的类似流程图的图示进行。机器子流程的在整个机器流程中经常出现的时间上的
6重叠以这种类型和方式不能被用户一眼可见，而是一在例如多个机器子流程的多个序列 并行发生的情况下一必须通过累加每个流程分支的流程时间以及接着比较流程时间来确 定，流程时间最好已经在流程符号旁边写出。为了进一步确定，在整个机器流程中究竟有哪 些机器流程参与，必需的是，需要在整个流程图中搜寻不同的流程符号。类似地，必需的是， 浏览整个流程图，以便在一个机器周期的范畴内确定机器单元的机器子流程的数目，并且 所述机器子流程在机器周期中的分布通常必须通过费事地形成流程时间总和以及比较流 程时间总和来确定。对于用户而言麻烦的以及易出错的部分任务对于顺利和可靠地配置流 程造成了非常大的障碍。当然可以为所有这些分任务建立子程序_面对上述问题的本领域技术人员可能 会反对，所述子程序将其结果例如以附加表格或者通过其他类型的输出传递给用户。而为 了流畅的以及可靠的配置过程无论如何都优选下述的解决方案其通过具有适合于此目的 的结构的单个图示并且不以多个分散的信息单元的形式为用户提供所有上面提到的、用于 配置和监控的信息。在特别考虑到各个参与的机器子流程的时间上的持续以及特别是时间 上的限制的情况下，存在对机器流程的编程控制的交互形式和直观形式的期望。

发明内容
本发明的目的因此在于，实现一种对整个机器流程进行配置和监控的方法，该方 法为用户提供了关于由机器子流程组成的整个机器流程的构造的尽可能多的与配置和监 控相关的概览，作为在单个紧凑的图示的范围内对于为此而采取的操作的支持。特别地，用 户不仅应当获得关于可能并行进行的机器子流程以及其与机器单元的配属关系的概览，而 且能够获得其时间上的限定以及同步性。另外的目的在于，提供适合于实施该方法的装置。按权利要求1的目的通过如下方式来解决，即在一个唯一的二维流程图中实现 整个机器流程的编排以及所有其他的主要的配置设定，所述流程图的图平面通过在机器组 件维度上的假想的或可视化的机器系统轴和在时间维度上的假想的或者可视的流程时间 轴而限定。在该图平面中，参与整个机器流程所有机器子流程借助图形编辑器的帮助通过 对所属的流程符号以全自动的或者由用户操控的部分自动化的方式的定位或者重新定位 而绘入，也就是在机器组件的维度上根据其与机器单元的配属性且在时间维度上根据其与 其他机器子流程的技术上所必需的且由操作者所期望同步性而引入。为了实现同步性或 者在此对于每个机器子流程，将其封闭的过程时间区间的至少一个时间点确定为同步时间 点，该同步时间点技术上能够用于在时间上连接至同一个机器单元的另外的机器子流程的 或者另外的机器单元的同步时间点。在时间上的连接由图形编辑器通过关联的流程符号沿 流程时间轴方向按顺序的定位而示出在两个属于不同的机器单元且待同步化的机器子流 程的情况下，同步化的示出通过如下方式实现，即关联的同步时间点(所谓的连接点)的 图形示出共同地位于一条假想的或者示出的直线上，所述直线相对于机器系统轴平行地延 伸并且在下面称为同步线。按照流程符号的形状，在机器子流程的同步时间点上可以给出 单个连接点或者多个连接点。在两个属于相同机器单元的待同步化的机器子流程情况下， 原则上也可以应用同样类型的同步化图示。而同步线在这种情况下变为一个点，其与关联 的同步时间点的两个连接点重合。有利的是，机器子流程的至少一个同步时间点在封闭的过程时间区间内确定，因为由此整个机器流程的持续时间在可编程控制的机器或者设备的生产率最大化的意义上 尽可能短地保持。在第一条线上特别是提供机器子流程的过程时间区间的起始-和终止时 间点作为同步时间点。在复杂的机器子流程情况下，其例如在其一方已经具有多个子流程、 流程阶段或者状态，在开放的过程时间区间内确定同步时间点也可以是必需的以及有意义 的。按权利要求1的流程图的表达能够多方位地满足根据本发明的任务的要求。参与 整个流程的机器单元的概览直接通过沿着机器组件维度的机器系统轴列出的所有参与整 个机器流程的机器单元的数量而给出，并且所有机器子流程的时间上的组合安排直接由所 有机器流程在流程时间轴方向上符合同步的布置而看出。每个单独的机器单元的机器流程 的单独的时间上的组合安排非强制性地由以下方式得出，即流程图的矩阵式的结构仅示 出各个机器单元从一开始的所有机器子流程，作为限定在流程图的图平面的准确界定区域 上的因此一眼能够看出的沿着流程时间轴的符合同步的部分视图。特别有利的是这种矩阵 式构造，因为一方面用户可以简单得出什么时候或者说在机器周期的哪些阶段一个确定的 机器单元激活或者参与进来，而另一方面他可以一眼看出，哪些机器单元在机器周期的一 个确定的阶段同时激活或者参与进行。因此，他能够简单获得机器单元的不仅结构上的而 且还有时间上的配合作用。对于用户而言，还能相对简单地看出，哪些机器子流程最终对于整个周期持续时 间是决定性的并且因此在对批量生产起重要作用的生产率优化方面具有重要意义。然而也 能够简单看出，哪些机器子流程必要时例如为了改善和优化的目的在时间上可以被延迟， 而不由此增加整个周期时间。与此相关地，要特别地提及对整个机器所接受的峰值功率、压 缩空气消耗、机械负荷或者噪声的降低和优化。根据本发明的方法和根据本发明的装置的其他有利的效果在于，降低了对于用户 新使用的培训费用，此外减少了误操作的可能性以及能够使用户特别迅速地对机器的不期 望的或者有错误的运行状态做出反应。与流程相关的等待时间在这里是指下述的等待时间，其配属于至少一个机器流 程，作为技术上必须的时间上的准备工作部分或者后续部分。在系统观察的意义上，非常有 利的是，等待时间根据权利要求2归属于机器子流程。这里，通常有意义的是，所述的等待时间不仅仅作为各给定的物理的和/或化学 的流程条件所必需最小等待时间而确定，而且例如根据用户的对整个机器流程的配置和监 控的技术经验而能够被延长，于是建议等待时间根据权利要求2能够调节地设计。权利要求3描述了将通过流程图为用户提供的用于配置_和监控目的的技术信息 具有优点地进行紧凑化，其通过如下方式来实现，即至少一个流程符号通过其表示类型具 有沿时间分布轴的两个方向中的一个的定向并且以这种方式能够使双值的流程选项、特别 是由机器运动以及其反向运动组成的、能以不同方式设想的一对运动过程显示出来。在机 器运动以及其反向运动的情况下，例如涉及机器单元的两个相反的平移运动，或者涉及机 器单元的两个转动运动，其中一个沿顺时针方向运行且另一个沿逆时针方向运行，并且因 此角速度的两个轴向向量彼此相反取向，也或者完全涉及两个机器运动，它们不依赖于其 具体的运动学上构成而彼此相反，例如，其中一个机器运动用于打开机器单元，且另一个用 于关闭机器单元。
权利要求4涉及在根据本发明的方法的开始的方法步骤，其从对由单个机器单元 组成的可编程控制的机器或者设备进行安排组合开始，且权利要求4涉及该方法的继续， 目的是整个机器流程的全自动或者部分自动化的配置。所述方法步骤特别是包括用户干 预，其用于对已经存储的配置的配置数据进行接受并且引入全自动的新配置，或对存储的 配置进行部分自动化地改变或者对整个机器流程进行部分自动化地重新配置。在此，有利 的是，与所引入的方法步骤相关联的所述的用户干预能够非常简单而且迅速地实现目的。在实践中非常重要的方法步骤序列例如是下述方法步骤序列，其能够借助已经存 储的、被证明是有效的配置数据、特别是由制造者提供的标准配置引起可编程控制的机器 迅速启动，或者是借助相对于上述数据稍微变动的配置数据弓丨起可编程控制的机器迅速启 动。用户在这种情况下一必要时在建立专门的运行模式后，例如在借助运行方式选择开 关选择运行模式“编程”后一选取流程图的机器系统轴，从图形编辑器中获得在选择菜单 的设置中存在的所有存储的配置的列表，选择这些配置中的一个，因此实现将属于该配置 的机器单元的符号引入到机器系统轴上并且将用在该配置中使用的机器子流程通过其流 程符号转移至流程图的图平面上，并且然后在对此所必需的授权情况下，用户可以通过机 器控制装置接受所述配置数据，并且例如通过选择运行方式选择开关的其中一个运行模式 “自动”或者“半自动”按照运行期望使整个机器流程启动。如果用户在启动之前想要对由存储器所提取的配置进行改变，那么他启动在专门 的运行模式中的为此所必需的半自动化的配置，例如在运行模式“编程”中，通过选择其至 少一个机器子流程需要改变的那些机器单元中的一个机器单元的符号，执行所述部分自动 化的配置，并且然后例如借助运行方式选择开关通过选择其中一个运行模式“自动”或者 “半自动”来启动实时的整个机器流程。另外的在实践中重要的方法步骤序列源自于整个机器流程的重新安排组合。用 户打开一例如在运行模式“编程”中一用于机器单元的图形编辑器的目录，从那里选出所 有设置用于新的整个机器流程的机器单元并且通过确认这种选择首先将属于该配置的机 器单元的符号引入到机器系统轴上。如果用户现在选择机器系统轴，这样他因此引起该整 个机器流程通过图形编辑器的全自动的配置。这涉及在所有通过用户从目录中选取的机器 单元的机器子流程中进行标准选择，通过标准调整而将所述机器子流程同步化和参数化， 并且将所述对机器子流程的选择通过其流程符号传递到流程图的图平面上。与上述情况类 似，在这种情况下，对于用户而言也存在下述的可能性，即或者通过重置运行方式选择开 关例如从运行模式“编程”重置到运行模式“自动”或者“半自动”中的一个使整个机器流程 立即启动，或者事先还执行所述配置的部分自动化的改变。而整个机器流程的部分自动化 的配置也能够在对所有要参与整个机器流程的机器单元的用户方从图形编辑器的目录中 的选择进行确认以后直接进行，方法是用户在这种情况下一不选择机器系统轴一，而通 过在机器系统轴上对他想改变其至少一个机器子流程的其中一个机器单元的符号进行选 择而继续根据本发明的方法。权利要求5描述了一种有利的方法，用于对所有参与整个机器流程的机器子流程 的数量的至少一部分数量进行部分自动化地用户导向地选择和同步化。在对整个机器流程 进行部分自动化地建立和补充的情况下，用户在第一选择步骤中首先选择机器单元的借助 其要实施所期望的机器子流程的符号，由此打开菜单或者选择窗口，所述打开菜单或者选择窗口提供一定数量的可使用和应用于该机器单元的机器子流程以供选择，并且在第二选 择步骤中从中选出所期望的机器子流程。图形编辑器接着在图平面上向用户示出了已经在 整个机器流程中预先存在的机器子流程的所有对于该机器子流程用于同步化所许可的连 接点以及必要时示出预先存在的同步线。在第三选择步骤中用户现在选出一个连接点，一 条同步线或者机器系统轴并且因此确定新的机器子流程相对于预先存在的整个机器流程 的同步。图形编辑器现在将新的机器子流程的流程符号根据该机器子流程与机器单元配属 性以及该机器子流程与整个机器流程的同步性在图平面上定位，并且必要时在新的流程符 号的起始连接点和由用户所选取的连接点之间添加同步线。按照权利要求6的方法的优点在于，配置工作通过以下方式为用户提供了便利， 即在所选取的机器子流程可逆或者具有双值的流程选项以及由于整个机器流程的周期性 在一个机器周期内实施各个互补的流程选项是强制必需的情况下，图形编辑器在用户选取 了机器子流程后附加地自动选取用于将相关机器单元引回一个确定的初始位置的互补的 机器子流程或者补充的机器子流程，并且在图平面中示出所有对于所述两个机器子流程用 于确定同步所允许的同步线以及预先存在的整个机器流程的流程符号的连接点，以及标识 出每条同步线和每个连接点与所述两个机器子流程中的一个的配属关系，以便接下来将所 述两个机器流程与已经存在的整个机器流程同步化。权利要求7描述了优选的用户选项，在部分自动化的同步时，仅仅一部分的机器 子流程必须手动同步并且通过手动同步的结束进行确认，仍未同步化的机器子流程的全自 动的同步通过图形编辑器或者通过由该图形编辑器所调用的子程序而被触发，以及通过与 此相应地将配属于全自动的同步化的机器子流程的流程符号根据同步地以及在机器组件 维度方面正确地绘入到流程图中而得以被触发。同样，根据权利要求8的措施，图形显示通过同步线或者连接点在技术上进行说 明，或者所有在建立流程图过程中已经绘入的同步时间点中的至少一部分的附加的表格式 显示通过在图平面中或者在图平面中插入的窗口中的符号的或语音式附加输入在技术上 进行说明，用于支持在用户方的选择，在机器操作过程中提高的清楚性和可靠性意义上无 论如何都被视为有利的补充。流程图的另一个对根据本发明的方法有利的、更为精确的实施方式通过权利要求 9以所有流程符号的在流程时间轴方向上按时间比例地对应于流程持续时间的长度而表 现。权利要求10说明一种有利的方法，能够在流程图的范围内为用户提供至少用于 实施根据本发明的配置和监控任务所必需的关于机器子流程的更为压缩的信息。完全没有 任何理由反驳的是，除了连续的机器组件维度，流程图的所述机器系统轴还示出其他的、按 轴区段方式不同的且特别是物理的尺寸，并且图形的流程符号与其相应地以与各个机器单 元相配属的、总体上对应于不同参数比例的长度沿所述机器系统轴的方向绘入到所述流程 图中。作为用于这种图示的参数，例如考虑运动学上和动力学的参数，例如移动经过的距 离、速度、转速和角频率、加速度、角加速度、冲量、动量矩、力、质量等。有意义地以上述方式 和方法显示的参数的其他示例例如是所记录的发动机功率、噪音的大小、机械负载或者类 似的变量，其例如可以用作实现进一步的优化的目标。对于机器子流程的流程持续时间差异较大的情况，在所有流程符号沿流程时间轴的方向的长度按时间比例地与流程持续时间相应的情况下，权利要求11规定引入刻度，作 为根据本发明的方法的改进方式，所述标度通过至少部分压缩和/或拉伸流程时间轴引起 流程符号在流程时间轴的方向上显示大小的平衡以及由此确保每两个在计算上作为技术 上能得出的、直接相邻的图形的连接元素、也就是或者连接点或者同步线在流程图中保持 预定的最小距离，而不考虑所述两个连接元素为了由用户进行选择而按实际尺寸构造的真 实的图示权利要求12通过下述条件确保了流程图的清晰性，即整个机器仅应由在相应时 间点上不能实施或者能够实施正好一个机器子流程的机器单元构造。否则，在同一个时间 点上实施一个以及同一个机器单元的至少两个机器子流程在流程图的它们示图中会导致 彼此配属的流程符号至少部分重叠。这种对于用户而言不利的示图能够简单地通过复杂的 机器单元的进一步符合目的划分而得以避免。权利要求13描述了在整个机器流程的部分自动化配置的情况下，机器子流程通 过用户借助流程图参数化的有利实施方式。用户选取已经在流程图中绘入的、所属的图形 的流程符号，为此打开输入_或者选择菜单，用户借助该输入_或者选择菜单能够输入参数 值或者选取设置选项。在进行机器流程的根据本发明的配置时提高效率的意义上，有利的是按权利要求 14进一步降低参数化干预的要求。按权利要求4通过标准参数值实现了整个机器流程的全 自动的重新配置，并且在接受存储的配置时，加载所存储的参数。如果仅需要访问实际上必 须要被改变的那些参数，必要时对参数设定的必需的部分改动在两种情况下都需要最少的 时间并且于是最可靠地排除了输入错误。权利要求15支持用户以简单的方式对一个确定的机器单元的至少一个机器子流 程的多个数量上不同的参数进行监控，方法是所述参数值在位置上紧邻所属的流程符号 输出。权利要求16描述了在根据本发明的方法的范畴内对用户通过流程图进行优化干 预进行支持的一种特殊情况。图形编辑器或者由其所调用的子程序根据该权利要求监控机 器循环时间。如果在此发现延迟时间，则进行对包括整个机器流程或者机器子流程的组或 者甚至仅一个单个的机器子流程的优化计算，其结果和/或基于此的参数改变建议与包括 在该优化计算中的机器子流程相关地在流程图连同与此相关的查询报告中以图形和/或 表格的形式输出。权利要求17列出了几个对注塑机的加工过程具有决定性的影响的物理变量，作 为在前述权利要求的意义中的特殊的、在参数设定的范畴内能够有利地进行改变的参数化
的变量。权利要求18描述了在流程图的机器系统轴与流程时间轴之间的直角，作为在应 用根据本发明的方法的范畴内的流程图的情况下轴间角度的最有利的特殊情况。权利要求19描述了在根据本发明的方法中使用直角三角形和等腰三角形作为流 程符号的两种有利的形状一因为所述形状简单而且对于在流程图中的使用特别有表现 力。在此为了与用于流程相关的等待时间的其他类型机器子流程迅速区分，不仅使用不同 的三角形形状，而且三角形区域被附加地进行填充。直角三角形平行于机器轴线的长度例 如能够用于表示对于一个机器单元的所有机器流程通用的参数。三角形符号可平行于流程时间轴沿两个相反方向的简单定向性附加地非强制性地满足示出两个相反过程选择的要 求。权利要求20提供了在根据本发明的方法的范畴内等级式细化流程图的有利的可 能性。在复杂的整个机器流程中，完全有可能发生的是，控制面面板的屏幕的大小与该屏幕 的有限的分辨率相关不能充分地在一个单独的系统平面中以对于根据本发明的方法的不 同具体功能都具有足够清晰度的方式向用户提供所有的过程结构。部分结构能够在流程图 的所存储的、等级更低的系统平面中的详细显示在此基于如下前提条件实现有效的补偿， 即结构元件也在等级更低的系统平面中同样地布置并且不受限制地能够以与在最高系统 平面中的结构元件完全相同的方式被操作或者运行。根据权利要求21所述的措施以有利的方式揭示了根据本发明方法的中间情形， 所述中间情形在用户干预的情况下由于人的疏忽或者由于至少一个机器单元的程序错误 或者技术上的故障在运行根据本发明的方法时、例如在监控制造过程期间出现。如果合理 性检查发现用户的输入错误，那么用户将被要求重新输入和/或其输入将被以错误报告来 回应。在机器单元的程序错误或者技术故障的情况下，在可编程控制的机器或者设备的运 行和监控工作中同样能够将错误报告例如在插入到流程图中的窗口中输出。权利要求22以图2的流程图中的图示为依据描述了注塑方法的机器周期，作为根 据本发明的方法配置的整个机器流程的具体的实施例。权利要求23描述了用于实施根据权利要求1至22的方法的有利的装置。用于 输入配置数据的为此所必需的器件例如可以包括输入笔或者是固定地安装在控制面板上 的用于导航的手动操作设备，作为用于必需的电子的数据处理的装置现在主要是微型计算 机，也就是微型控制器和/或信号处理器，用于流程图的图形可视化的装置能够由触摸屏 或者其他类型的液晶显示器(LCD)-以及薄膜晶体管(TFT)屏实现，并且配置数据的传输由 于在可编程控制的制造机器中常规情况集成的控制面板通常通过被遮蔽的电子线路实现。权利要求24提出一种优选集成的在线图形编辑器，也就是能够用于与机器_或者 设备控制装置的实时处理系统相联接的图形编辑器，且权利要求25提出一种对于控制面 板的构造特别有利的触摸屏，以实施根据本发明的方法。权利要求26和27描述了用于实施根据本发明的方法的注塑机的机器单元的具体 的实现，如其在图1中以简化的方式示意示出的那样。


下面一方面示出和阐述用于实施根据本发明方法的装置的具体的实施例，且另一 方面示出和阐述实施根据本发明的方法的特定方法步骤的结果的具体实施例。其中图1以简化的、示意的形式示出由其各个机器单元构成的注塑机的构造一不仅是 整个机器而且其机器单元都作为用于实施根据本发明的方法的装置；图2示出在没有抽芯机构作为根据本发明方法的方法步骤的情况下注塑机的机 器周期的同步化的定性表示的结果；图3示出根据图2的注塑机的整个机器流程的配置改变的定性表示的结果，这种 配置改变通过增加一个抽芯机构来扩展其机器单元的数量以及不仅对其机器子流程的数 量进行适配而且对其同步化和作为根据本发明方法的方法步骤的参数设定进行适配而实
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具体实施例方式首先，需要指出的是，在所描述的不同的实施方式中，相同的部件设有相同的附图 标记或者相同的构件标记，其中，在整个说明书中所包含的公开内容根据含义可以转移至 以相同的附图标记或者相同的构件标记来表示的相同的部件。同样，在说明书中所选择的 位置说明，例如上面、下面、侧面等与直接描述的以及示出的图相关并且在位置改变的情况 下根据含义也转移到新的位置。此外，也可以由所示出的以及描述的不同的实施例得出的 单个特征或者特征组合可以构造为独立的、具有创造性的或者根据本发明的解决方案。图1以简化的和示意性的形式示出由其单个机器单元组成的、可编程控制的注塑 机1的构造，例如，不仅该可编程控制的注塑机作为整体的机器来说明，而且它的各个机器 单元在各个权利要求中都作为用于实施根据本发明方法的具体的装置来说明，以及如该可 编程控制的注塑机在加工塑料的工业中例如用于制造由热固性塑料制成的塑料件。注塑机1的主要的功能组件是注射单元2、闭合单元3、带有用于将模具夹紧在其 位置6上的夹紧板5的床身4以及最后还有带有作为用户界面的控制面板8的驱动-和控 制系统7。注射单元2包括螺杆组件9、漏斗10以及填充接管11作为组件，其中螺杆组件 9又由作为子组件的带有螺杆12的圆筒、加热带13以及喷嘴14组装而成。闭合单元3包 括至少一个肘杆15、液压管路16、推料器17以及作为单独的组件的模具18。为了应用根据本发明的方法以实现根据图2的同步结果，从上述机器组件中选出 下述的机器单元或者将下述机器单元通过组合而形成模具18，以符号19表示；推料器 17，以符号20表示；螺杆组件9，以符号21表示；螺杆12连同驱动组件的用于材料输送以 及塑化加工的系统，以符号22表示；以及螺杆12连同驱动组件的用于注射过程的系统，以 符号23表示。考虑到方法权利要求的内容、前面的对此阐述的内容、以及下述指示的内容，即 在图2中(此外也在图3中)不示出所示的连接点，而是示出相配的同步时间点，在图2中 可看出沿着流程时间轴以根据本发明的在时间上的概览性的排列的下面示例性的机器子 流程推料器17的处于机器周期的开始的后退运动24，其具有起始时间点A以及终止时间 点L ；模具18的通过其可运动部件的向前运动而实现的关闭过程25，其具有起始时间点L 以及终止时间点B ；螺杆组件9的用于将喷嘴14压到模具18的注射通道上的向前运动26， 其具有起始时间点B以及终止时间点C2，；螺杆12的用于注射已塑化的塑料的向前运动27， 其具有起始时间点C2和终止时间点C3 ；作为与流程有关的等待时间的沿向前方向的保压 阶段41，其具有起始时间点C3以及终止时间点C4，；螺杆12的与配量相关的后退运动28， 具有起始时间点C4以及终止时间点Cl ；整体的螺杆组件9的用于减压以及降下喷嘴14的 后退运动29，其具有起始时间点J以及终止时间点K ；与后退运动28以及后退运动29这 两个机器子流程相叠地并行运行的、作为与流程相关的等待时间的冷却时间42，其具有起 始时间点C4以及终止时间点Bl ；模具18通过其可运动部件的后退运动而进行的打开过程 30，其具有起始时间点Bl以及终止时间点A2，以及位于打开过程时间区间中的用于启动推 料器17的第一行程的向前运动31的同步时间点Al，该向前运动31具有起始时间点Ll以 及终止时间点L2 ；推料器17的第一行程的后退运动32，其具有起始时间点L2以及终止时间点L3 ；推料器17的第二行程的向前运动33，其具有起始时间点L3以及终止时间点L4 ； 推料器17的第二行程的后退运动34，其具有起始时间点L4以及终止时间点L5 ；以及与流 程相关的周期间的等待时间43，其具有起始时间点L5以及终止时间点D。直角三角形的高 在该图示中表示所属机器单元的各规定的参考点移动经过的距离。图3示出作为用于实施根据本发明的方法的措施的流程图的另外的以及必要时 自身独立的实施方式，其中，对于相同的部件也使用如在图2中那样的相同的附图标记或 者构件标记。为了避免不必要的重复，可以参照图1和图2中的详细描述。现在，相对于图2能够发现注塑机的整个机器流程的配置的明显改变，包括其由 各个机器单元组成的构造以及在流程图中的机器子流程以及其同步和参数设定，作为实施 根据本发明的相应方法步骤的结果。所有参与整个机器流程的机器单元的数量通过以符号 36表示的抽芯机构35而扩展，机器子流程的数量一方面通过将模具18的关闭过程或者打 开过程分解为两个分过程而扩展，所述分过程是模具18的通过相应符号37和38表示的主 关闭过程和密封关闭过程或者通过相应符号39和40表示的预打开过程以及完全打开过 程，然而机器子流程的数量另一方面也通过去掉推料器的第二行程的向前运动33和后退 运动34而减少。从定性的角度可以明显看出的是，在以相应符号37和38表示的主关闭过 程与密封关闭过程或者以相应符号39和40表示的预打开过程与完全打开过程之间在机器 系统轴线方向上示出的关闭行程或打开行程的区别以及各个机器子流程的流程持续时间 的所需的匹配。在配置改变后的机器子流程的序列现在包括推料器17的处于机器周期的 开始的后退运动24，其具有起始时间点A以及终止时间点L ；模具18的通过其可运动部件 的向前运动而实现的主关闭过程37，其具有起始时间点L以及终止时间点KS1，以及较长的 关闭行程；抽芯机构35的作为与流程相关的等待时间而引入的回缩44，其具有起始时间点 KSl以及终止时间点C，模具18的通过其可运动部件的向前运动而实现的密封关闭运动38， 其具有起始时间点C和终止时间点B以及较短的关闭行程，螺杆组件9的向前运动26，其具 有起始时间点B以及终止时间点C2，用于将喷嘴14压到模具18的注射通道上；螺杆12的 用于注射已塑化的塑料的向前运动27，其具有起始时间点C2和终止时间点C3;作为与流程 有关的等待时间的沿向前方向的保压阶段41，其具有起始时间点C3以及终止时间点C4，； 螺杆12的与配量相关的后退运动28，具有起始时间点C4以及终止时间点Cl ；整体的螺杆 组件9的后退运动29，其具有起始时间点J以及终止时间点K，用于减压以及降下喷嘴14 ； 与后退运动28以及后退运动29这两个机器子流程相叠地并行运行的、作为与流程相关的 等待时间的冷却时间42，其具有起始时间点C4以及终止时间点Bl ；模具18的通过其可运 动部件的后退运动而进行的预打开过程39，其具有起始时间点Bl以及终止时间点KOl和 较短的打开行程，抽芯机构35的作为与流程相关的等待时间45而引入的伸出，其具有起始 时间点KOl和终止时间点B2，模具18的通过其可运动部件的后退运动而实现的完全打开 过程40，其具有起始时间点B2和终止时间点A2以及较长的打开行程和位于打开过程时间 区间中的、用于启动推料器17的行程的向前运动31的同步时间点Al，该向前运动31具有 起始时间点Ll以及终止时间点L2 ；推料器17的上述行程的后退运动32，其具有起始时间 点L2以及终止时间点L3 ；以及与流程相关的周期间等待时间43，其具有起始时间点L3以 及终止时间点D。至少在流程图的整体的构造方式方面由图2以及图3直接得出根据本发明方法的其他详细描述的优点，而无需进一步解释。在所述实施例中，在流程图的两条轴线中，未示 出流程时间轴，但理论上也可以补充，而与此相反，能够看到机器系统轴46。可以看到的是， 例如同步线47的图示至少对于由用户监测整个机器流程是非常可取的。图1、图2以及图3的实施例示出注塑机的可能的实施变型方案以及作为用于实施 根据本发明的方法的措施的流程图的构成的可能变型方案，其中，在这里需要指出的是，用 于实施根据本发明的方法的措施不局限于其特别示出的实施变型方案，而是也可以将各个 实施变型方案彼此以多种方式组合，并且这些变型方案由于具体的发明的技术教导处于本 领域技术人员所了解的范围内。总体上可以考虑的实施变型方案还在于，能够通过所示出 的和所描述的实施变型方案的各个细节的组合而构成的实施变型方案，其也落入本发明的 保护范围。出于整齐性的原因，最后需要指出的是，为了更好地理解注塑机的构造以及作为 用于实施根据本发明方法的措施的流程图，它们以及它们的组成部件部分不按比例地示出 和/或放大地和/或缩小地示出。
的主题。


首先，各个在图2和图3中所示出的实施方式构成独立的根据本发明的解决方案 与此相关的、根据本发明的目的以及解决方案能够从附图的详细描述中获得。 附图标记列表
1注塑机 2注射单元 3闭合单元 4床身 5夹紧板
6用于模具的位置
41保压阶段 42冷却时间
43周期间的等待时间 44抽芯机构的缩回 45抽芯机构的伸出 46机器系统轴7驱动-和控制系统 47同步线8控制面板9螺杆组件10 漏斗11填充接管12 螺杆13加热带14 喷嘴15 肘杆16液压管路17推料器18 模具19用于模具的符号20用于推料器的符号21用于螺杆组件的符号22用于塑化加工系统的符号23用于注射系统的符号
24推料器的安全后退运动25模具的完全关闭26螺杆组件的推压27注射28配量29减压以及降下30模具的完全打开31推料器第一行程的向前运动32推料器第一形成的后退运动33推料器的第二行程的向前运动34推料器的第二行程的后退运动35抽芯机构36用于抽芯机构的符号37模具的主关闭38模具的密封关闭39模具的预打开40模具的完全打开
权利要求
用于在用户方通过图形编辑器支持地创建、改变、监控和/或优化可编程控制的机器或者设备的整个机器流程的方法，所述机器或者设备被划分为多个在控制技术上能够独立激活的机器单元，为所述机器单元分别配设一定数量的预先确定的机器子流程，在所述机器子流程中，至少一个机器子流程能够参数化，其中，所述图形编辑器通过图形的流程符号与每个机器子流程相关，对于每个机器子流程确定至少一个同步时间点，并且用户通过选择所有对于可编程控制的机器或者设备预先确定的机器子流程中的一部分并且通过将这些机器子流程的同步时间点进行连接来确定所述整个机器流程，其特征在于，用于运行所述可编程控制的机器或者设备的控制信号中的至少一部分从通过所述图形编辑器提供用于由用户执行配置设定以及监控任务的流程图导出，所述流程图包括二维的图平面，所述二维的图平面具有对应于机器组件维度的假想的或可视化的机器系统轴和对应于时间维度的假想的或可视化的流程时间轴，在所述图平面中所有参与所述整个机器流程的机器子流程通过所配属的所述流程符号的全自动或者由用户激活的部分自动化的定位而输入和/或不需要的机器子流程的流程符号能够重新被去掉，其中，每个流程符号包括至少一个对应于所表示的机器子流程的所述至少一个同步时间点的连接点，以及在确定所表示的机器子流程其他的同步时间点的情况下，对于每个所述其他的同步时间点都包括至少一个另外的连接点，所述至少一个另外的连接点分别通过与所述机器系统轴平行的同步线与同一个机器单元和/或另一个机器单元的机器子流程的一个连接点连接，并且所述流程符号在所述图平面上通过所述图形编辑器以如下方式定位或者重新定位，即所述流程符号在所述机器组件维度上根据所述流程符号与机器单元的配属性且在时间维度上根据所述流程符号所属的机器子流程与同一个机器单元的其他机器子流程或者与其他机器单元的机器子流程的同步性来布置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机器子流程的数量包括与流程相关 的、能调整的等待时间。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对于至少一个机器子流程，双值的流程 选项、特别是对机器运动或其反向运动的选择，通过将所配属的流程符号沿平行于所述流 程时间轴的两个相反方向中的每一个进行定向的可能性而可视化，其中，这样一对流程符 号的每个流程符号由相应另一个流程符号特别是通过在与所述机器系统轴平行的镜像轴 上的镜像而形成。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，必要时在专门的运行模式中，例如 在借助运行方式选择开关选择运行模式“编程”后，在之前确定过且在所设定的运行模式中 执行过从图形编辑器的目录中选取一组机器单元的情况下，用户通过选取机器系统轴或者 选取唯一配属于所述机器系统轴的、特别是与所述机器系统轴相关联的符号决定相应的整 个机器流程的全自动的配置，所述图形编辑器在这种情况下将属于从所述目录中取出的配 置的机器单元的符号在所述机器系统轴上绘出，执行从所述机器单元的机器子流程中的标 准选择，在使用标准设定的情况下，将其全自动地同步化、参数化，将所配属的流程符号绘 出到流程图的图平面上，从而建立用于将配置数据传递到机器控制装置的流程编程存储器 中的以及用于例如通过将运行方式选择开关调整到两个运行模式“自动”或者“半自动”中 的一个而启动所述整个机器流程的准备；与此相反，所述图形编辑器在一个专门的运行模 式，例如在运行模式“编程”中，选择所述机器系统轴或者唯一配属于所述机器系统轴的符号时，无需之前的在用户方对目录的访问，而在菜单中向用户显示整个机器流程的所有已 经存储的配置的列表，用于选择所述配置中的一个，并且用户在其作出选择后作出决定，或 者将所述配置的数据例如通过将运行方式选择开关调整到两个运行模式“自动”或者“半自 动”中的一个而不变地传递到所述机器控制装置的流程编程存储器中并且接着促使所述整 个机器流程启动，或者所述配置的数据可以事先部分自动地改变，并且如果用户选择布置 在所述机器系统轴上的用于机器单元的各符号中的至少一个，所述图形编辑器引起整个机 器流程的存储的配置的部分自动的改变或者引起重新由目录编排的整个机器流程的部分 自动化的配置。
5.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在对整个机器流程进行部分自动化 的配置的情况下，用户从可能的多个菜单的或者图形编辑器的选择区域中的一个选取待添 加到所述整个机器流程中的机器子流程，其中，所述菜单或者选择区域提供一定数量的可 使用和应用于一个确定的机器单元的机器子流程以供选择，并且通过选取用于该机器单元 的符号而在流程图的所述机器系统轴上被调出，所述图形编辑器在图平面上示出预先存在 的整个机器流程的过程符号的、所有对于所选取的机器子流程用于确定同步化所许可的同 步线和连接点，接着，用户通过选取所示出的一个连接点或所示出的一条同步线或机器系 统轴来确定所选取的机器子流程与所述预先存在的整个机器流程在时间上的同步，并且所 述图形编辑器接着将所选取的机器子流程的流程符号以如下方式在所述图平面上定位， 即所述流程符号在机器组件维度上根据所述流程符号与机器单元的配属性以及在时间维 度上根据所述流程符号与整个机器流程的其他机器子流程的同步性来布置。
6.按权利要求5所述的方法，其特征在于，在由用户选择可逆的机器子流程或者具有 双值的流程选项的机器子流程、特别是机器部件的线性运动的情况下，所述图形编辑器附 加地自动选取互补的机器子流程或者补充的机器子流程，用于将相关机器单元引导回确定 的初始位置，并且在图平面中示出所有对于两个机器子流程用于确定同步化所允许的同步 线以及预先存在的整个机器流程的流程符号的连接点，以及标识出每条同步线和每个连接 点与所述两个机器子流程中的一个的配属关系，以便接下来将所述两个机器流程与已经存 在的整个机器流程同步化。
7.按权利要求5或6所述的方法，其特征在于，在由用户对整个机器流程的所有机器子 流程中的仅一部分的手动同步的结束进行确定后，所述图形编辑器或者由所述图形编辑器 所调用的子程序将余下的被选取的机器子流程的相对于手动同步化的机器子流程进行全 自动地同步化，所述流程图通过将配属于全自动地同步化的机器子流程的流程符号绘入而 完成。
8.按权利要求5至7之一所述的方法，其特征在于，图形显示通过同步线或者连接点或 者所有在建立流程图过程中已经绘入的同步时间点中的至少一部分的附加的表格式显示 经由在图平面中或者在图平面中插入的窗口中的符号的或语音式附加输入在技术上进行 说明，用于支持在用户方的选择。
9.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，图形的流程符号在流程时间轴方向 上以按时间比例地对应于流程持续时间的长度绘入到流程图中。
10.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，除了连续的机器组件维度，流程图 的所述机器系统轴还示出其他的、按轴区段方式不同的且特别是物理的尺寸，并且图形的流程符号与其相应地以与各个机器单元相配属的、总体上对应于不同参数比例的长度沿所 述机器系统轴的方向绘入到所述流程图中，所述长度特别是按位移比例的或按速度比例的 或按转速比例的或按加速度比例的或按角加速度比例的或按冲量比例的或按动量矩比例 的或按力比例的或按压力比例的或按质量比例的或者按功率比例的或按噪音比例的长度。
11.按权利要求9或10之一所述的方法，其特征在于，至少一个图形的流程符号以按照 如下方式确定的长度沿着所述流程时间轴的方向绘入到所述流程图中，即每两个在计算 上作为技术上能得出的、直接相邻的图形的连接元素、也就是或者连接点或者同步线在流 程图中保持预定的最小距离，而不考虑所述两个连接元素为了由用户进行选择而按实际尺 寸构造的真实的图示，并且所述流程时间轴的、为此目的所必需的至少部分压缩的和/或 拉伸的刻度被弓丨入到所述流程图中。
12.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在每个时间点上对于每一个机器单 元分别确定正好一个配属的用于实施的机器子流程。
13.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在整个机器流程的部分自动化的配 置过程中，一个机器单元的机器子流程的定量和/或定性的参数设定以如下方式进行，即 通过由用户对配属于所述机器子流程的、已经绘入到所述流程图中的流程符号的选取来打 开输入或者选择菜单，用户借助所述输入或者选择菜单输入参数值或者选择参数化的设置 选项。
14.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在将用于一个能参数化的机器子流 程的流程符号绘入到图平面中的情况下，所述机器子流程的参数由编辑器以限定的和/或 计算的默认值或者典型的优选值而初始化，所述默认值或者优选值能够由用户通过接下来 的参数输入而选择性地改变。
15.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，特别是当在流程图中需要对一个机 器单元的至少一个机器子流程的多个在其物理尺寸方面不同的参数值进行可视化时，参数 的监控通过在位置上紧邻于所述机器子流程的流程符号输出所述参数的值而得到支持。
16.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述图形编辑器或者由所述图形编 辑器所调用的子程序对整个机器流程的不期望的机器周期_延迟时间进行监控，在发现这 种机器周期_延迟时间的情况下，进行覆盖整个机器流程或一组机器子流程或甚至仅一个 单个的机器子流程的优化计算，并且在流程图连同与其相关的查询报告中以图形和/或表 格的形式向用户提供用于优化所确定的机器子流程的参数的建议。
17.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在注塑机的整个机器流程范围内， 作为机器子流程、即配量或注射或保压或冷却过程或脱模的参数，典型地以下物理量是关 键的，即圆筒温度、螺杆转速和螺杆速度，动压力、配量时间和螺杆回缩量或注射速度、注 射压力和注射时间或保压值和保压时间或冷却时间或打开力和推料力。
18.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述假想的或可视化的机器系统轴 和所述假想的或可视化的流程时间轴成一个直角。
19.按权利要求2至18之一所述的方法，其特征在于，与流程相关的等待时间分别通过 填充的等腰三角形的流程符号可视化，并且至少那些双值的流程选项限定的机器子流程和 剩余的机器子流程分别通过空的直角三角形的流程符号而可视化，所述空的直角三角形具 有对应于流程持续时间的平行于所述流程时间轴的长度，和/或具有对应于一个参数沿所述机器系统轴方向的长度，所述参数特别是移动经过的距离或者速度或者转速或角频率或 者加速度或者角加速度或者冲量或者动量矩或者力或者压力或者质量或者电功率，特别是 热功率或者噪音大小，并且所述空的直角三角形具有通过三角形顶点沿所述过程时间轴的 方向或者反方向的定向。
20.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，整个流程结构能够通过调用包含至 少一个流程符号的、在至少一个等级更低的级别中储存的流程结构而细化，所述在至少一 个等级更低的级别中储存的流程结构具有同样构造的、在用户方能同样操作的并且同样处 理的流程符号。
21.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，至少一个在用户方的输入经受真 实性检验并且在输入值不允许的情况下，所述输入值将通过所述图形编辑器再次被请求输 入，和/或在一个插入到所述流程图中的窗口给出错误报告，并且所述可编程控制的机器 或设备的各个机器单元的程序错误和/或技术故障以类似的方式通过错误报告而示出。
22.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述整个机器流程通过注塑方法 的一个机器周期或者多个机器周期的序列来表示，并且一个机器周期的典型的机器子流程 以及在括号内的典型的流程持续时间通过下述的流程步骤来表示，即“推料器返回”、“关 闭模具(Is)”、“螺杆组件向前(0.8s)”、“注射(2s)”、“保压阶段(7s)”、“配量及塑化加工 的开始(4s) ”、“螺杆卸载并且螺杆组件返回(1. 2s) ”，且在注塑坯件冷却期间，“打开模具 (0.8s)”、“推料器向前和返回(Is)；可以多次往复”以及“周期间的等待(26.8s)”。
23.按权利要求1至22所述用于创建、改变、监控和/或优化可编程控制的机器或者设 备的整个机器流程的装置，所述装置包括用于在所述机器或者设备处于适合于配置的运行 状态的情况下在用户方输入配置数据的器件、电子的数据处理装置、通过图形可视化的输 出装置以及将配置数据传输给可编程控制的机器或者设备的传输装置。
24.按权利要求23所述的装置，其特征在于，所述装置包括集成的在线图形编辑器，所 述在线图形编辑器能够连接到机器或者设备控制装置的实时处理装置上。
25.按权利要求23或24所述的装置，其特征在于，所述装置包括触摸敏感性的屏幕。
26.按权利要求23至25之一所述的装置，其特征在于，所述可编程控制的机器或者设 备通过注塑机实现，所述注塑机的各个机器单元典型地属于注塑单元或者闭合单元、或者 具有用于固定模具的夹紧板的床身，或者属于带控制面板的驱动和控制系统。
27.按权利要求26所述的装置，其特征在于，所述注塑单元包括螺杆组件连同漏斗和填充接管，所述螺杆组件具有带螺杆的圆筒、加热带和喷嘴；挤压单元，用于使整个所述螺杆组件沿轴向方向运动；以及驱动装置，用于使所述螺杆轴向平移运动和/或旋转运动。
全文摘要
本发明涉及一种用于在用户方通过图像编辑器支持创建、改变、监控和/或优化可编程控制的机器或者设备的整个机器流程的方法。在此，可编程控制的机器或者设备首先作为各个机器单元的系统而组合，这些机器单元通过实施一定数目的机器子流程而分时间段地参与整个机器流程。参与整个机器流程的机器单元的机器子流程在其确定后首先彼此同步并且然后参数化。所有上面的方法步骤都借助通过图形编辑器生成的二维流程图(I)来实现，在所述流程图的图平面中，所有参与整个机器流程的机器子流程通过所配属的流程符号而绘入。在此，流程符号通过图形编辑器如此定位和重新定位，即这些流程符号在机器组件维度上根据其与机器单元的配属性且在时间维度上根据其所属的机器子流程与同一个机器单元的其他机器子流程或者与其他机器单元的机器子流程的同步性而布置。
文档编号G05B19/05GK101960400SQ200980106617
公开日2011年1月26日 申请日期2009年2月19日 优先权日2008年2月26日
发明者H·斯图莫 申请人:Keba股份公司