Zamek kolanowy wtryskarek, dla którego głównie urządzenie jest przeznaczone, to klasyczny dźwigniowy układ mechaniczny. W stanie otwartym naprężenie na każdej z kolumn spinających układ jest zerowe. Przy zamykaniu jednak naprężenie to narasta stopniowo w miarę zmiany położenia elementów dźwigni kolana, aż do osiągnięcia pełnej zadanej siły zamykającej formę. W prawidłowo wyregulowanym układzie siła ta rozkłada się proporcjonalnie równo na każdą z czterech kolumn. W przypadku nieprawidłowym naprężenie na każdej z kolumn będzie inne - w skrajnych przypadkach prowadzi to do uszkodzenia/zerwania kolumny. Zadaniem urządzenia jest wychwycenie wszelkich nieprawidłowości mechanicznego układu zamykania i zapobieżenie jego uszkodzeniu.
Urządzenie składa się z jednostki głównej oraz czterech jednostek pomiarowych. Jednostka główna to centralny system procesorowy wyposażony w ekran LCD służący do sterowania pracą urządzenia oraz wizualizacji wyników jego pracy, układy pamięci pozwalające na długoterminowe składowanie wielu wyników pomiarów, oraz układy komunikacji z każdą z jednostek pomiarowych. Jednostka pomiarowa składa się z tensometru trwale zamontowanego na kolumnie maszyny (element pomiarowy), układu elektronicznego dokonującego pomiarów naprężeń zgodnie z komendami z jednostki głównej, procesora przetwarzania danych pomiarowych oraz układu komunikacji z jednostką główną.
Schemat systemu monitorowania naprężeń kolumn
Koncepcja urządzenia zakłada, że założone raz na daną maszynę, pracuje ono cały czas nieustannie analizując naprężenia, a co za tym idzie zagrożenia dla kolumn.Urządzenie samoczynnie synchronizuje się z maszyna podczas jej pracy w cyklu automatycznym lub półautomatycznym i w sposób cykliczny rejestruje żądane parametry. W przypadku stwierdzenia nierównomierności obciążenia kolumn przekraczającego zadany przez użytkownika zakres, urządzenie niezwłocznie informuje wizualnie użytkownika o zaistniałej sytuacji: pojawienie się koloru czerwonego na wyświetlaczu oznacza krytyczne przeciążenie przynajmniej jednej z kolumn. Pojawienie się koloru żółtego jest ostrzeżeniem o zbliżaniu się do przeciążeń krytycznych. Dzięki takiemu rozwiązaniu można diagnozować system już z daleka: nie są istotne szczegóły informacji a pojawiający się kolor.
Funkcje urządzenia:
- nieustanne monitorowanie równomierności obciążenia kolumn,
- pomiar siły zamykającej formę wraz z jej rozkładem na każdą z kolumn,
- analiza przebiegu narastania naprężeń kolumn (wykres graficzny XY: polowy oraz liniowy, oraz słupkowy),
- analiza wpływu procesu wtrysku na naprężenia kolumn układu zamykania,
- możliwość regulacji mechanicznej układu zamykania w celu uzyskania równego rozłożenia obciążeń kolumn (naprężeń),
- możliwość identyfikacji nieprawidłowej mechanicznie formy (nierównoległej) i adaptacji do niej.