DE102010048212A1 - Method for displacing movable tool carrier to secured state in electrical propelled injection molding machine, involves moving tool carrier to secured state by braking device when braking action of motor is less than preset braking action - Google Patents
Method for displacing movable tool carrier to secured state in electrical propelled injection molding machine, involves moving tool carrier to secured state by braking device when braking action of motor is less than preset braking action Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Versetzen eines Teils eines beweglichen Werkzeugträgers einer Maschine in einen gesicherten Zustand sowie auf eine Spritzgießmaschine.The present invention relates to a method and an apparatus for moving a part of a movable tool carrier of a machine into a secured state and to an injection molding machine.
Spritzgießmaschinen weisen eine Schutztüre auf, die über eine Schutztürzuhaltung gesichert wird. Mittels einer Schutztürzuhaltung wird ein Öffnen der Schutztüre verhindert, solange ein Werkzeugträger der Spritzgießmaschine in Bewegung ist.Injection molding machines have a protective door, which is secured by a Schutztürzuhaltung. By means of a Schutzzuürzuhaltung opening of the protective door is prevented as long as a tool carrier of the injection molding machine is in motion.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Versetzen eines Teils eines beweglichen Werkzeugträgers einer Maschine in einen gesicherten Zustand sowie eine verbesserte Spritzgießmaschine zu schaffen.It is the object of the present invention to provide an improved method and apparatus for moving a portion of a moving tool carrier of a machine to a secured condition as well as an improved injection molding machine.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine Vorrichtung gemäß Anspruch 9 und eine Spritzgießmaschine gemäß Anspruch 10 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1, an apparatus according to claim 9 and an injection molding machine according to claim 10.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass eine Steuerung der Spritzgießmaschine eingesetzt werden kann, um für eine rasches Anhalten und Sichern beweglicher Baugruppen der Spritzgießmaschine zu sorgen, falls während eines Arbeitstaktes in den Gefährdungsbereich der Maschine eingedrungen wird. Auf diese Weise kann auf eine Schutztürzuhaltung verzichtet werden. Dadurch wird vermieden, dass Taktzeiten an elektrischen Spritzgießmaschinen durch die Türzuhaltung bis zum Stillstand der Maschine unnötig verlängert werden. Aus dem erfindungsgemäßen Ansatz ergibt sich ein eindeutiger technologischer Wettbewerbsvorteil, denn das Öffnen der Schutztüre wird ohne Schutztürzuhaltung komfortabler. Um eine sichere Funktionsweise zu gewährleisten können Mehrfachsysteme vorgesehen werden. Beispielswiese können drei Bremswege bzw. System für Redundanz sorgen. Auch ist eine Maschine mit zwei Systemen möglich.The present invention is based on the finding that a control of the injection molding machine can be used to ensure rapid stopping and securing movable assemblies of the injection molding machine, if is penetrated during a working cycle in the hazardous area of the machine. In this way can be dispensed with a Schutztürzuhaltung. This avoids that cycle times on electric injection molding machines are unnecessarily extended by the Türzuhaltung to standstill of the machine. From the approach of the invention, there is a clear technological competitive advantage, because the opening of the protective door is comfortable without Schutztürzuhaltung. Multiple systems can be provided to ensure safe operation. For example, three braking paths or system can provide redundancy. Also, a machine with two systems is possible.
Der erfindungsgemäße Ansatz eignet sich insbesondere für eine elektrisch angetriebene Maschine. Wird ein Schutzraum der Maschine verletzt, zum Beispiel durch Öffnen einer Schutztür, so ist erfindungsgemäß keine Schutztürzuhaltung erforderlich, da die Maschine aufgrund eines erfindungsgemäß redundanten Systems sicher abgebremst werden kann.The inventive approach is particularly suitable for an electrically driven machine. If a protective space of the machine is injured, for example by opening a protective door, no guard locking device is required according to the invention since the machine can be braked safely due to a redundant system according to the invention.
Ansprechend auf eine Verletzung des Schutzraums kann ein Signal zum Abbremsen der Maschine, beispielsweise innerhalb von 1 ms bereitgestellt werden. Anschließend kann durch eine Elektrik ein Abbremsen der Maschine aufgrund der Verletzung bewirkt werden. Eine Steuerung des Abbremsvorganges kann durch einen Motorgeber oder durch eine externe Einheit erfolgen. Der Abbremsvorgang selbst kann durch den Motorgeber oder durch einen Lineargeber überwacht werden, bzw. durch Motor- und Lineargeber gleichzeitig. Der Motorgeber kann eine Information über eine Bewegung des Motors, beispielswiese die Umdrehungsgeschwindigkeit, bereitstellen. Der Lineargeber kann mit dem abzubremsenden Teil der Maschine, beispielsweise mit einer Schließeinheit einer Spritzgießmaschine, gekoppelt sein und eine Bewegung des abzubremsenden Teils erfassen.In response to a breach of the shelter, a signal may be provided to decelerate the engine, for example, within 1 ms. Subsequently, a braking of the machine due to the injury can be effected by an electrical system. A control of the deceleration process can be done by a motor encoder or by an external unit. The braking process itself can be monitored by the motor encoder or by a linear encoder, or by motor and linear encoder simultaneously. The motor encoder can provide information about a movement of the motor, for example the rotational speed. The linear encoder can be coupled to the part of the machine to be braked, for example with a closing unit of an injection molding machine, and detect a movement of the part to be braked.
Erfindungsgemäß erfolgt der Abbremsvorgang zunächst über den Motor. Der Motor ist ausgebildet, um sehr schnell beschleunigen und abbremsen zu können. Somit kann der Motor sehr schnell bremsen, beispielsweise innerhalb von 50 ms. Durch die Bremswirkung des Motors kann das abzubremsende Teil, beispielswiese die Schließeinheit, im Normalfall innerhalb einer vorgegebenen Maximalzeit zum Stillstand gebracht werden.According to the invention, the braking process initially takes place via the engine. The engine is designed to accelerate and decelerate very quickly. Thus, the engine can brake very quickly, for example within 50 ms. Due to the braking action of the motor, the part to be braked, for example the closing unit, can normally be brought to a standstill within a predetermined maximum time.
Der Abbremsvorgang wird überwacht. Erfolgt das Abbremsen nicht wie vorgeschrieben, so werden erfindungsgemäß zusätzliche Bremsen aktiviert.The braking process is monitored. If the deceleration does not take place as prescribed, additional brakes are activated according to the invention.
Beispielsweise kann bereits nach einem Bruchteil der vorgegebenen Maximalzeit, beispielsweise nach 4 ms, erkannt werden, das der Motor nicht oder nicht wie vorgeschrieben bremst. Dies kann der Fall sein, wenn der Motor defekt ist. Das Aktivieren zumindest einer zusätzlichen Bremse kann somit bereits weit vor der vorgegebenen Maximalzeit erfolgen.For example, it can already be detected after a fraction of the predetermined maximum time, for example after 4 ms, that the engine does not brake or does not brake as prescribed. This may be the case if the engine is defective. The activation of at least one additional brake can thus already take place well before the predetermined maximum time.
Bei der zusätzlichen Bremse kann es sich um eine Betriebsbremse oder um eine Haltebremse handeln. Ist bei der Maschine neben der Bremswirkung des Motors keine weitere Betriebsbremse vorgesehen, so können Haltebremsen oder Feststellbremsen eingesetzt werden, sofern die Bremswirkung des Motors nicht ausreicht. Dies führt zu einer Kostenersparnis. Da solche Haltebremsen oder Feststellbremsen erfindungsgemäß nur im Notfall eingesetzt werden, können sie außerhalb ihres eigentlichen Einsatzgebietes eingesetzt werden. Dabei wird in Kauf genommen, dass sie bei einem solchen Einsatz stark abgenutzt oder gar beschädigt werden. Beispielsweise könnte eine solche Bremse defekt sein, wenn Sie 100 mal im Notfallbetrieb eingesetzt wird.The additional brake may be a service brake or a holding brake. If, in addition to the braking effect of the engine, no additional service brake is provided in the machine, then holding brakes or parking brakes can be used, provided that the braking effect of the engine is insufficient. This leads to a cost savings. Since such holding brakes or parking brakes are used according to the invention only in an emergency, they can be used outside their actual field of application. It is accepted that they are severely worn or even damaged in such an application. For example, such a brake could be broken if it is used 100 times in emergency mode.
Somit können erfindungsgemäß neben dem Motor mindestens zwei zusätzliche Bremsen vorgesehen sein. Diese können zeitlich nacheinander oder auch gleichzeitig aktiviert werden, wenn die Bremswirkung der im Normalbetrieb vorgesehenen Motorbremse nicht ausreicht, um die Maschine in der geforderten Zeit zum Stillstand zu bringen. Beispielsweise kann auch eine zusätzliche erste Bremse aktiviert werden und erst dann eine zusätzliche zweite Bremse aktiviert werden, wenn die zusätzliche erste Bremse defekt sein sollte. Beispielsweise können als zusätzliche Bremsen eine im Motor integrierte Bremse und eine externe Bremse eingesetzt werden. Somit sind eine redundante Überwachung und eine redundante Abbremsmöglichkeit gegeben.Thus, according to the invention, at least two additional brakes can be provided in addition to the motor. These can be activated sequentially or simultaneously if the braking effect of the engine brake provided in normal operation is insufficient to bring the machine to a standstill in the required time. For example, an additional first brake can be activated and only then an additional second brake can be activated if the additional first brake should be defective. For example, a brake integrated in the motor and an external brake can be used as additional brakes. Thus, a redundant monitoring and a redundant Abbremsmöglichkeit are given.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Versetzen zumindest eines innerhalb eines abgegrenzten Schutzraums einer elektrisch angetriebenen Maschine, insbesondere einer elektrisch angetriebenen Spritzgießmaschine, angeordneten Teils eines beweglichen Werkzeugträgers der Maschine in einen gesicherten Zustand, wobei die Maschine mittels einer elektrischen Antriebseinrichtung angetriebenen wird, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Abbremsen einer Bewegung des Werkzeugträgers mittels der elektrischen Antriebseinrichtung, ansprechend auf das Erkennen einer Verletzung des abgegrenzten Schutzraums der Maschine; Überwachen einer durch das Abbremsen der Bewegung des Werkzeugträgers mittels der elektrischen Antriebseinrichtung bewirkten Bremswirkung; und Fortsetzen des Abbremsens der Bewegung des Werkzeugträgers mittels der elektrischen Antriebseinrichtung wenn die Bremswirkung einer vorbestimmten Bremswirkung entspricht oder Bremsen der Bewegung des Werkzeugträgers mittels mindestens einer weiteren Bremseinrichtung, wenn die Bremswirkung geringer als die vorbestimmte Bremswirkung ist, um den beweglichen Werkzeugträger in den gesicherten Zustand zu versetzen.The present invention provides a method for displacing at least one part of a movable tool carrier of the machine, which is arranged within a delimited protective space of an electrically driven machine, in particular an electrically driven injection molding machine, in a secured state, wherein the machine is driven by means of an electric drive device, and wherein A method comprising the steps of: braking a movement of the tool carrier by means of the electric drive device, in response to detecting a violation of the demarcated shelter of the machine; Monitoring a caused by the deceleration of the movement of the tool carrier by the electric drive means braking effect; and continuing to decelerate the movement of the tool carrier by means of the electric drive device when the braking action corresponds to a predetermined braking action or braking the movement of the tool carrier by means of at least one further braking device, when the braking effect is less than the predetermined braking effect, to the movable tool carrier in the secured state offset.
Bei der Maschine kann es sich um eine Spritzgießmaschine handeln. Der Schutzraum kann einen Arbeitsraum der Maschine kennzeichnen. Die Maschine kann einen Betriebszustand und einen gesicherten Zustand aufweisen. Der gesicherte Zustand lässt sich als Zustand definieren, in dem einer in den Schutzraum eingedrungenen Person oder in den Schutzraum eingedrungenen Körperteilen der Person keine Gefahr durch in Bewegung befindliche Bauteile droht. Die Verletzung des Schutzraums lässt mit einer geeigneten Erkennungseinrichtung erkennen, die ausgebildet ist, um den Schutzraum zu überwachen. Beispielsweise kann die Verletzung des Schutzraums durch einen Türöffnungskontakt, einen Lichtvorhang, eine Bildauswertung einer Überwachungskamera oder einer Infrarotdetektion erkannt werden. Ansprechend auf das Erkennen kann ein Steuersignal bereitgestellt werden, um das Abbremsen der Bewegung des Werkzeugträgers einzuleiten. Das Steuersignal kann an die Antriebseinrichtung bereitgestellt werden. Die Antriebseinrichtung kann mit dem beweglichen Werkzeugträger gekoppelt sein, um eine Bewegung der Antriebseinrichtung auf den Werkzeugträger zu übertragen. Die Antriebseinrichtung ist ferner ausgebildet, um die Bewegung des Werkzeugträgers durch ein Motormoment der Antriebseinrichtung wieder zu stoppen. Die Antriebseinrichtung hat somit eine Antriebsfunktion und eine Bremsfunktion. Weist die Antriebseinrichtung keinen Defekt auf, so kann die Maschine ausschließlich mittels der Antriebseinrichtung abgebremst werden. Dies trifft auch für den Fall einer sehr schnellen Abbremsung aufgrund einer Verletzung des Schutzraums der Maschine zu. Bei der Antriebseinrichtung kann es sich um einen Elektromotor handeln. Der Elektromotor kann über einen Riementrieb, Zahnräder oder direkt mit einer Gewindespindel verbunden sein. Der Riementrieb kann ein Zahnriementrieb sein. Das Abbremsen kann durch Steuersignale der Maschinensteuerung ausgelöst werden. Somit kann die Antriebseinrichtung in einem Betriebszustand, in dem sie nicht zum Antrieb der Maschine eingesetzt wird, die Bremswirkung zum Abbremsen der Maschine und insbesondere des Werkzeugträgers entfalten. Die Bremswirkung kann mit einer geeigneten Einrichtung überwacht werden. Beispielsweise können dazu eine Änderung der Drehgeschwindigkeit der Antriebseinrichtung oder der Bewegung des Werkzeugträgers über die Zeit erfasst werden. Die vorbestimmte Bremswirkung kann einer typischen Bremswirkung einer fehlerfrei funktionierenden Antriebseinrichtung entsprechen. Ist die tatsächliche Bremswirkung geringer als die vorbestimmte Bremswirkung, das heißt das die Bewegung des Werkzeugträgers nicht so stark verzögert wird, wie es erforderlich oder vorgeschrieben ist, so wird die Bremswirkung der Antriebseinrichtung verstärkt, indem die mindestens eine weitere Bremseinrichtung aktiviert wird. Somit kann die mindestens eine weitere Bremseinrichtung angesteuert werden, um bei dem Versagen der Antriebseinrichtung die Aufgabe der Antriebseinrichtung zum Abbremsen der Bewegung des Werkzeugträgers zu übernehmen. Bei der mindestens einen weiteren Bremseinrichtung kann es sich um eine Betriebsbremse oder um eine Haltebremse handeln. Eine Betriebsbremse wird, entsprechend der Antriebseinrichtung, im Normalbetrieb der Maschine zum Abbremsen der Maschine eingesetzt. Im Gegensatz dazu ist eine Haltebremse nicht zum Abbremsen der Maschine aus dem Normalbetrieb heraus konzipiert, sondern nur zum Halten der sich im Stillstand befindlichen Maschinenteile ausgelegt. Erfindungsgemäß kann eine Haltebremse dennoch zum Abbremsen der Maschine eingesetzt werden, wenn festgestellt wird, dass die Betriebsbremse eine ungenügende Bremswirkung entfaltet. Die mindestens eine weitere Bremseinrichtung kann eine mechanische Bremseinrichtung sein, die an dem beweglichen Werkzeugträger angeordnet ist. Das Abbremsen der Bewegung des Werkzeugträgers kann mittels der mechanischen Bremseinrichtung erfolgen. Die mechanische Bremse kann als Friktionsbremse oder als hydraulische Bremse, wie beispielsweise eine Scheibenbremse oder Hydraulikzylinder, ausgeführt sein. Als Friktionsbremse kann die Bremse auch als Holmbremse, Stangenbremse oder Scheibenbremse ausgeführt sein. Mittels der Bremseinrichtung kann der Werkzeugträger schnell und sicher abgebremst Werden. Auch kann die Antriebseinrichtung eine weitere Bremseinrichtung aufweisen. Diese weitere Bremseinrichtung kann mechanisch und/oder elektrisch realisiert sein. Beispielsweise kann es sich dabei um eine Friktionsbremse oder Wirbelstrombremse handeln. Die weitere Bremseinrichtung kann an einer Gewindespindel oder direkt an der Antriebseinrichtung angebaut sein.The machine may be an injection molding machine. The shelter may identify a working space of the machine. The machine may have an operating state and a secured state. The secured state can be defined as a state in which a person who has entered the protection space or body parts of the person who have entered the protection space is not in danger of being in motion due to components in motion. The violation of the shelter can be detected with a suitable detection device, which is designed to monitor the shelter. For example, the violation of the shelter can be detected by a door opening contact, a light curtain, a picture analysis of a security camera or infrared detection. In response to the detection, a control signal may be provided to initiate the deceleration of the movement of the tool carrier. The control signal can be provided to the drive device. The drive device may be coupled to the movable tool carrier in order to transmit a movement of the drive device to the tool carrier. The drive device is further designed to stop the movement of the tool carrier by an engine torque of the drive device again. The drive device thus has a drive function and a brake function. If the drive device has no defect, then the machine can only be braked by means of the drive device. This also applies in the case of a very rapid deceleration due to a violation of the shelter of the machine. The drive device may be an electric motor. The electric motor can be connected via a belt drive, gears or directly to a threaded spindle. The belt drive can be a toothed belt drive. The deceleration can be triggered by control signals of the machine control. Thus, the drive device in an operating state in which it is not used to drive the machine, the braking effect to decelerate the machine and in particular the tool carrier unfold. The braking effect can be monitored with a suitable device. For example, a change in the rotational speed of the drive device or the movement of the tool carrier over time can be detected. The predetermined braking effect may correspond to a typical braking effect of a faultlessly functioning drive device. If the actual braking effect is less than the predetermined braking effect, that is, the movement of the tool carrier is not delayed as much as required or prescribed, the braking effect of the drive device is amplified by the at least one further braking device is activated. Thus, the at least one further braking device can be controlled in order to take over the task of the drive device for braking the movement of the tool carrier in the event of the failure of the drive device. The at least one further braking device may be a service brake or a holding brake. A service brake is used according to the drive device, during normal operation of the machine to brake the machine. In contrast, a holding brake is not designed to decelerate the machine from normal operation, but designed only to hold the machine parts at a standstill. According to the invention, a holding brake can still be used to brake the machine, if it is determined that the service brake unfolds an insufficient braking effect. The at least one further braking device may be a mechanical braking device which is arranged on the movable tool carrier. The braking of the movement of the tool carrier can be done by means of the mechanical braking device. The mechanical brake can be designed as a friction brake or as a hydraulic brake, such as a disc brake or hydraulic cylinder. As a friction brake, the brake can also be used as a bar brake, bar brake or Disc brake be executed. By means of the braking device, the tool carrier can be braked quickly and safely. Also, the drive means may comprise a further braking device. This further braking device can be realized mechanically and / or electrically. For example, it may be a friction brake or eddy current brake. The further braking device can be mounted on a threaded spindle or directly on the drive device.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Überwachens die Bremswirkung eine vorbestimmte Zeitdauer nach einem Beginn des Abbremsens der Bewegung des Werkzeugträgers mittels der elektrischen Antriebseinrichtung mit der vorbestimmten Bremswirkung verglichen werden. Die vorbestimmte Zeitdauer kann kleiner als 5% einer vorgeschriebenen Zeitspanne von beispielsweise 100 ms sein, innerhalb der die Bewegung des Werkzeugträgers zum Stillstand gekommen sein soll. Somit kann rechtzeitig erkannt werden, dass die Bremswirkung der Antriebseinrichtung nicht ausreichend ist, um die Bewegung des Werkzeugträgers innerhalb der vorgeschriebenen Zeitspanne zu stoppen. Die vorgeschriebene Zeitspanne kann so gewählt sein, dass die Maschine so schnell gestoppt wird, dass bei der Verletzung des Schutzraums keine Gefahr durch bewegliche Maschinenteile besteht. Das heißt, die Maschine wird so schnell gestoppt, dass eine Person die den Schutzraum verletzt, nicht mit dem sich noch in Bewegung befindlichen Werkzeugträger in Kontakt kommen kann.According to one embodiment, in the step of monitoring, the braking effect may be compared with the predetermined braking effect a predetermined period of time after a start of deceleration of the movement of the tool carrier by means of the electric drive device. The predetermined period of time may be less than 5% of a prescribed period of, for example, 100 ms, within which the movement of the tool carrier should have come to a standstill. Thus it can be recognized in time that the braking effect of the drive device is not sufficient to stop the movement of the tool carrier within the prescribed period of time. The prescribed period of time may be chosen so that the machine is stopped so quickly that there is no danger from moving machine parts when the protective space is breached. That is, the machine is stopped so fast that a person injuring the shelter can not come in contact with the tool carrier still in motion.
Beispielsweise kann das Bremsen der Bewegung des Werkzeugträgers mittels mindestens zwei weiteren Bremseinrichtungen erfolgen. Somit ist eine weitere Redundanz gegeben, falls auch eine der weiteren Bremseinrichtungen defekt oder nicht wirksam genug sein sollte, um die Bewegung des Werkzeugträgers schnell genug zu stoppen.For example, the braking of the movement of the tool carrier can take place by means of at least two further braking devices. Thus, a further redundancy is given, if one of the other braking devices should be defective or not effective enough to stop the movement of the tool carrier fast enough.
So kann das Bremsen der Bewegung des Werkzeugträgers zunächst mittels einer ersten weiteren Bremseinrichtung erfolgen. Anschließend kann das Bremsen der Bewegung des Werkzeugträgers mittels einer zweiten weiteren Bremseinrichtung erfolgen, wenn eine weitere Bremswirkung der ersten weiteren Bremseinrichtung geringer als eine weitere vorbestimmte Bremswirkung ist.Thus, the braking of the movement of the tool carrier can first be done by means of a first further braking device. Subsequently, the braking of the movement of the tool carrier can take place by means of a second further braking device, if a further braking effect of the first further braking device is less than a further predetermined braking effect.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Bremsen der Bewegung des Werkzeugträgers mittels einer Haltebremse ausgeführt wird, die im Gegensatz zu einer Betriebsbremse nur zum Haltendes sich im Stillstand befindlichen Werkzeugträgers ausgelegt ist. Der Einsatz einer Haltebremse im äußerst selten auftretenden Fall, dass die Bremswirkung der Antriebseinrichtung nicht ausreichend ist, spart Kosten, da keine weitere Betriebsbremse erforderlich ist. Die Haltebremse kann so ausgelegt sein, dass sie über die geplante Lebensdauer nur mit einer beschränkten Anzahl von Lastspielen belastet werden kann, bei der sie zum Bremsender Bewegung des Werkzeugträgers eingesetzt wird.According to one embodiment, the braking of the movement of the tool carrier can be carried out by means of a holding brake, which, in contrast to a service brake, is designed only for holding the tool carrier at a standstill. The use of a holding brake in the extremely rare case that the braking effect of the drive device is not sufficient, saves costs, since no additional service brake is required. The holding brake can be designed so that it can be charged over the planned life only with a limited number of load cycles, when it is used to brake the movement of the tool carrier.
Zusätzlich oder alternativ kann das Bremsen der Bewegung des Werkzeugträgers mittels einer in der Antriebseinrichtung integrierten Bremseinrichtung und/oder mit einer an dem Werkzeugträger angeordneten Bremseinrichtung erfolgen. Solche Bremseinrichtungen sind häufig bereits vorhanden und können erfindungsgemäß eingesetzt werden, so dass keine zusätzliche Bremseinrichtung erforderlich ist.Additionally or alternatively, the braking of the movement of the tool carrier can take place by means of a braking device integrated in the drive device and / or with a braking device arranged on the tool carrier. Such braking devices are often already present and can be used according to the invention, so that no additional braking device is required.
Auch kann das Bremsen der Bewegung des Werkzeugträgers mittels mindestens eines Airbags erfolgen. Bei dem Airbag kann es sich um ein aufblasbares Luftkissen handeln. Der Airbag kann im aktivierten Zustand so angeordnet sein, dass er zwischen einem beweglichen Teil und einem festen Teil des Werkzeugträgers angeordnet ist. Trifft der bewegliche Teil des Werkzeugträgers auf den aktivierten Airbag, so wird die Bewegung des Werkzeugträgers durch den Airbag abgebremst. Im nicht aktivierten Zustand schränkt der Airbag eine Bewegung des Werkzeugträgers nicht ein.The braking of the movement of the tool carrier can also take place by means of at least one airbag. The airbag may be an inflatable air bag. The airbag can be arranged in the activated state so that it is arranged between a movable part and a fixed part of the tool carrier. If the movable part of the tool carrier strikes the activated airbag, the movement of the tool carrier is braked by the airbag. In the non-activated state of the airbag does not restrict movement of the tool carrier.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des mechanischen Arretierens einer nach dem Abbremsen erreichten Position des Werkzeugträgers umfassen. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass sich der Werkzeugträger nach erfolgtem Abbremsen erneut in Bewegung setzt. Dazu kann die Maschine eine Sicherungseinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um zum mechanischen Arretieren in Wechselwirkung mit dem beweglichen Werkzeugträger und/oder der Antriebseinrichtung zu treten. Die Sicherungseinrichtung kann die Form einer Friktionsbremse oder einer formschlüssigen Bremse zur Unterbindung einer Bewegung, wie ein Arretierungsstift oder eine Klauenkupplung haben. Zumindest eine der weiteren Bremseinrichtungen kann zugleich als Sicherungseinrichtung fungieren. Mittels der Sicherungseinrichtung kann ein erneutes Bewegen der Maschine verhindert werden, solange die Verletzung des Schutzraums nicht beendet ist.According to one embodiment, the method may include a step of mechanically locking a position of the tool carrier reached after deceleration. In this way it can be prevented that the tool carrier sets after braking again in motion. For this purpose, the machine may have a securing device which is designed to interact with the movable tool carrier and / or the drive device for mechanical locking. The securing device may be in the form of a friction brake or a positive brake to prevent movement, such as a locking pin or a dog clutch. At least one of the further brake devices can also act as a safety device. By means of the securing device, a renewed movement of the machine can be prevented, as long as the violation of the shelter is not completed.
Die Maschine kann eine Tür zum Abgrenzen des Schutzraums aufweisen und in einem Schritt des Erkennens kann ein Öffnen der Tür als Verletzung des Schutzraums erkannt werden. Durch die Tür kann ein versehentliches Eindringen, beispielsweise des Bedieners der Maschine, in den Schutzraum verhindert werden. Aufgrund des erfindungsgemäßen Ansatzes ist es jedoch nicht erforderlich eine Türzuhaltung für die Tür vorzusehen.The machine may have a door for delimiting the shelter, and in a step of recognizing, opening of the door may be recognized as a violation of the shelter. Through the door accidental intrusion, for example, the operator of the machine can be prevented in the shelter. Due to the approach of the invention, however, it is not necessary to provide a door lock for the door.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren welches durch einen Airbag einen Eingriff in offene Formhälften einer elektrisch angetriebenen Maschine, insbesondere einer elektrisch angetriebenen Spritzgießmaschine verhindert. Beispielsweise kann ansprechend auf eine Verletzung eines Schutzraums der Maschine kann ein Signal zum Aktivieren des Airbags bereitgestellt werden und eine Aktivierung des Airbags bewirken. Der Airbag kann so angeordnet und ausgeformt sein, dass er im aktivierten Zustand einen Eingriff, beispielsweise eines Benutzers, in den Schutzraum verhindert, diesen als nach außen hin abriegelt. The present invention further provides a method which prevents an engagement by an airbag in open mold halves of an electrically driven machine, in particular an electrically driven injection molding machine. For example, in response to a breach of a protective compartment of the machine, a signal may be provided to activate the airbag and cause activation of the airbag. The airbag may be arranged and shaped so as to prevent an engagement, for example of a user, in the protected space in the activated state, locking it as outwardly.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner eine Vorrichtung zum Versetzen zumindest eines innerhalb eines abgegrenzten Schutzraums einer elektrisch angetriebenen Maschine angeordneten Teils eines beweglichen Werkzeugträgers der Maschine in einen gesicherten Zustand, wobei die Maschine mittels einer elektrischen Antriebseinrichtung angetriebenen wird, mit folgenden Merkmalen: einer Erkennungseinrichtung zum Erkennen einer Verletzung des abgegrenzten Schutzraums der Maschine; einer Steuereinrichtung zum Ansteuern der elektrischen Antriebseinrichtung ansprechend auf das Erkennen der Verletzung, um eine Bewegung des Werkzeugträgers abzubremsen; einer Überwachungseinrichtung zum Überwachen einer durch das Abbremsen der Bewegung des Werkzeugträgers mittels der elektrischen Antriebseinrichtung bewirkten Bremswirkung; und wobei die Steuereinrichtung ausgebildet ist, um die elektrische Antriebseinrichtung anzusteuern, um das Abbremsens der Bewegung des Werkzeugträgers mittels der elektrischen Antriebseinrichtung fortzusetzten, wenn die Bremswirkung einer vorbestimmten Bremswirkung entspricht, oder mindestens eine weitere Bremseinrichtung anzusteuern, um die Bewegung des Werkzeugträgers mittels der mindestens einen weiteren Bremseinrichtung abzubremsen, wenn die Bremswirkung geringer als die vorbestimmte Bremswirkung ist, um den beweglichen Werkzeugträger in den gesicherten Zustand zu versetzen.The present invention further provides an apparatus for displacing at least one part of a movable tool carrier of the machine, which is arranged inside a separate protected space of an electrically driven machine, into a secured state, the machine being driven by means of an electric drive device, having the following features: a recognition device for recognizing a machine Violation of the demarcated shelter of the machine; a control device for driving the electric drive device in response to the detection of the injury, to decelerate a movement of the tool carrier; a monitoring device for monitoring a caused by the deceleration of the movement of the tool carrier by means of the electric drive means braking effect; and wherein the control device is designed to control the electric drive device in order to continue decelerating the movement of the tool carrier by means of the electric drive device, if the braking effect corresponds to a predetermined braking effect, or to control at least one further braking device to control the movement of the tool carrier by means of the at least one brake further braking device when the braking effect is less than the predetermined braking action to enable the movable tool carrier in the secured state.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ausgebildet sein, um das erfindungsgemäße Verfahren umzusetzen. Die Steuereinrichtung kann in der Antriebseinrichtung und die Überwachungseinrichtung kann in in der Antriebseinrichtung, dem Motorgeber oder in einem Lineargeber angeordnet sein.The device according to the invention can be designed to implement the method according to the invention. The control device can be arranged in the drive device and the monitoring device can be arranged in the drive device, the motor encoder or in a linear encoder.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner eine Spritzgießmaschine, mit den folgenden Merkmalen: einem abgegrenzten Schutzraum, der einen Arbeitsbereich der Spritzgießmaschine umschließt; einem beweglichen Werkzeugträger, der zumindest teilweise innerhalb des Schutzraums angeordnet ist; einer Antriebseinrichtung, die zum Antreiben des Werkzeugträgers mit dem Werkzeugträger gekoppelt ist; und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Versetzendes beweglichen Werkzeugträgers in einen gesicherten Zustand.The present invention further provides an injection molding machine having the following features: a demarcated shelter enclosing a working area of the injection molding machine; a movable tool carrier, which is at least partially disposed within the shelter; a drive means coupled to drive the tool carrier with the tool carrier; and a device according to the invention for displacing the movable tool carrier into a secured state.
Die vorliegende Erfindung basiert dabei auf einer Abbrems-Strategie in drei Stufen.The present invention is based on a braking strategy in three stages.
Gemäß einer ersten Ausführungsform erfolgt in einer ersten Stufe ein Bremsen durch Motormoment. Es wird innerhalb weniger Millisekunden erkannt, ob das Motormoment ausreichend ist. Wenn der Motor oder Antrieb versagt, oder das Motormoment zu klein ist, dann wird die zweite Stufe eingeleitet. In der zweiten Stufe erfolgt ein Bremsen durch eine Bremse die im Motor integriert ist. Dies kann eine Betriebsbremse oder auch eine Haltebremse sein. Sollte auch diese Bremse versagen so gibt es eine dritte Stufe. In der dritten Stufe erfolgt ein Abbremsen durch eine oder mehrere externe Bremsen, welche im Fall einer Spritzgießmaschine an der Spindel zum Kniehebel, oder an der Motorwelle angeordnet sein können. Dabei kann die Reihenfolge des Eingriffs der Bremsen auch anders sein. Die Bremsen können auch gleichzeitig einfallen. Bei den Bremsen kann es sich um eine Betriebsbremse oder auch um eine Haltebremse, also eine Bremse mit wenigen Betätigungszyklen, handeln. Die zweite Stufe und die dritte Stufe können auch gleichzeitig wirksam werden.According to a first embodiment, braking takes place in a first stage by engine torque. It is detected within a few milliseconds, if the engine torque is sufficient. If the engine or drive fails, or the engine torque is too low, then the second stage is initiated. In the second stage, braking is provided by a brake integrated in the engine. This can be a service brake or a holding brake. Should this brake fail, there is a third stage. In the third stage, braking takes place by means of one or more external brakes, which in the case of an injection molding machine can be arranged on the spindle for the toggle lever or on the motor shaft. The order of engagement of the brakes may be different. The brakes can also come in at the same time. The brakes may be a service brake or a holding brake, ie a brake with a few operating cycles. The second stage and the third stage can also take effect simultaneously.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform erfolgt in einer ersten Stufe ein Bremsen durch Motormoment. Wenn der Motor oder Antrieb versagt, oder das Motormoment zu klein ist, dann wird die zweite Stufe eingeleitet. Es wird in wenigen Millisekunden erkannt, ob das Motormoment ausreichend ist. In der zweiten Stufe erfolgt ein Bremsen durch eine Bremse die im Motor integriert ist. Dies kann eine Betriebsbremse oder auch eine Haltebremse sein. Sollte auch diese Bremse versagen so gibt es eine dritte Stufe. In der dritten Stufe erfolgt ein Abbremsen durch eine oder mehrere Stangen- oder Holmbremsen, welche im Fall einer Spritzgießmaschine an der Spindel zum Kniehebel, oder an der Motorwelle angeordnet sein können. Dabei kann die Reihenfolge des Eingriffs der Bremsen auch anders sein. Bei den Bremsen kann es sich um eine Betriebsbremse oder auch um eine Haltebremse, also eine Bremse mit wenigen Betätigungszyklen, handeln. Die zweite Stufe und die dritte Stufe können auch gleichzeitig wirksam werden.According to a second embodiment, in a first stage, braking is performed by engine torque. If the engine or drive fails, or the engine torque is too low, then the second stage is initiated. It is detected in a few milliseconds, if the engine torque is sufficient. In the second stage, braking is provided by a brake integrated in the engine. This can be a service brake or a holding brake. Should this too Brake fail so there is a third step. In the third stage, braking takes place by means of one or more rod or bar brakes, which in the case of an injection molding machine can be arranged on the spindle for the toggle lever or on the motor shaft. The order of engagement of the brakes may be different. The brakes may be a service brake or a holding brake, ie a brake with a few operating cycles. The second stage and the third stage can also take effect simultaneously.
Gemäß einer dritten Ausführungsform erfolgt in einer ersten Stufe ein Bremsen durch Motormoment. Es wird in wenigen Millisekunden erkannt, ob das Motormoment ausreichend ist. Wenn der Motor oder Antrieb versagt, oder das Motormoment zu klein ist, dann wird die zweite Stufe eingeleitet. Inder zweiten Stufe erfolgt ein Bremsen durch eine Bremse die im Motor integriert ist. Dies kann eine Betriebsbremse oder auch eine Haltebremse sein. Sollte auch diese Bremse versagen so gibt es eine dritte Stufe. In der dritten Stufe erfolgt ein Abbremsen durch einen oder mehrere hydraulische Zylinder. Der hydraulische Zylinder kann auch als Linearpumpe benutzt werden, um einen komprimierten Ölvorrat zu erzeugen. Dieser Ölvorrat kann dann für eine hydraulische Verriegelung der Formhälften und den Schließkraftaufbau benutzt werden. In dieser Ausführungsform kann die zweite Stufe auch entfallen.According to a third embodiment, braking is performed by engine torque in a first stage. It is detected in a few milliseconds, if the engine torque is sufficient. If the engine or drive fails, or the engine torque is too low, then the second stage is initiated. In the second stage, braking is provided by a brake integrated in the engine. This can be a service brake or a holding brake. Should this brake fail, there is a third stage. In the third stage, braking takes place by means of one or more hydraulic cylinders. The hydraulic cylinder can also be used as a linear pump to produce a compressed supply of oil. This oil supply can then be used for a hydraulic locking of the mold halves and the closing force build-up. In this embodiment, the second stage may also be omitted.
Gemäß einer vierten Ausführungsform erfolgt in einer ersten Stufe ein Bremsen durch Motormoment. Es wird in wenigen Millisekunden erkannt, ob das Motormoment ausreichend ist. Wenn der Motor oder Antrieb versagt, oder das Motormoment zu klein ist, dann wird die zweite Stufe eingeleitet. In der zweiten Stufe erfolgt ein Bremsen durch eine Bremse die im Motor integriert ist oder eine externe Bremse. Dies kann eine Betriebsbremse oder auch eine Haltebremse sein. Sollte auch diese Bremse versagen so gibt es eine dritte Stufe. In der dritten Stufe erfolgt ein Abbremsen durch einen oder mehrere Airbags.According to a fourth embodiment, in a first stage, braking is performed by engine torque. It is detected in a few milliseconds, if the engine torque is sufficient. If the engine or drive fails, or the engine torque is too low, then the second stage is initiated. In the second stage, braking takes place through a brake integrated in the motor or an external brake. This can be a service brake or a holding brake. Should this brake fail, there is a third stage. In the third stage is a deceleration by one or more airbags.
Generell kann die Überwachung der Bremsbewegung durch einen Motorgeber zum Ansteuern des Motors und/oder durch einen oder mehrere lineare Geber erfolgen.In general, the monitoring of the braking movement by a motor encoder for driving the motor and / or by one or more linear encoder done.
Für die Ausführungsform einer Spritzgießmaschine kann der Antrieb der Schließachse als rotativer Motor mit Getriebe, z. B. Zahnriemengetriebe, oder auch als ein Direktantrieb ausgeführt sein.For the embodiment of an injection molding machine, the drive of the locking axis as a rotary motor with gear, z. B. toothed belt transmission, or be designed as a direct drive.
Die Bremsenbetätigung kann generell sowohl elektrisch als auch pneumatisch oder hydraulisch erfolgen.The brake operation can generally be carried out both electrically and pneumatically or hydraulically.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:
Gleiche oder ähnliche Elemente können in den nachfolgenden Figuren durch gleiche oder ähnliche Bezugszeichen versehen sein. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnungen, deren Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale in Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet werden oder sie zu weiteren, hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen zusammengefasst werden können.The same or similar elements may be provided in the following figures by the same or similar reference numerals. Furthermore, the figures of the drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. It is clear to a person skilled in the art that these features are also considered individually or that they can be combined to form further combinations not explicitly described here.
Im Folgenden wird der erfindungsgemäße Ansatz beispielhaft anhand einer Spritzgießmaschine erläutert. Der erfindungsgemäße Ansatz ist jedoch auch bei anderen Maschinen einsetzbar, die einen beweglichen Werkzeugträger aufweisen, der in einem abgegrenzten Schutzraum angeordnet ist.In the following, the inventive approach will be explained by way of example with reference to an injection molding machine. However, the approach according to the invention is also applicable to other machines which have a movable tool carrier, which is arranged in a demarcated shelter.
Die Spritzgießmaschine weist einen Maschinenträger
Die bewegliche Hälfte
Im Falle einer Verletzung des zu schützenden Arbeitsraums ist es erforderlich, ein schnelles Abbremsen der beweglichen Hälfte
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Abbremsen der beweglichen Hälfte
Eine Überwachung der Bremsung kann durch einen Motorgeber des Motors
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind neben der Antriebseinheit
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind neben der Antriebseinheit
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist neben der Antriebseinheit
Im Falle einer notwendigen schnellen Bremsung der beweglichen Hälfte
Im Falle einer notwendigen schnellen Bremsung der beweglichen Hälfte
Anschließend kann der Hydraulikzylinder
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Spritzgießmaschine zwei Hydraulikzylinder
Im Falle einer notwendigen schnellen Bremsung der beweglichen Hälfte
Eine mechanische Anordnung des Airbags
Gemäß einer Abbrems-Strategie des in
Die anhand der vorangegangenen Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele setzten jeweils eine Abbrems-Strategie in drei Stufen um.The embodiments described with reference to the preceding figures each implemented a deceleration strategy in three stages.
Gemäß einer ersten Abbrems-Strategie erfolgt zunächst ein Abbremsen durch Motormoment. Optional kann anschließend ein Abbremsen durch eine Bremse, die im Motor integriert oder extern angeordnet ist erfolgen. Anschließend erfolgt ein Abbremsen durch einen hydraulischen Zylinder. Dabei kann über einen kleinen Druckspeicher das notwendige Öl gespeichert werden. Es wird somit kein Hydraulikaggregat explizit benötigt.In accordance with a first braking strategy, braking is initially carried out by engine torque. Optionally, then a braking by a brake, which is integrated in the engine or arranged externally. Subsequently, braking takes place by means of a hydraulic cylinder. It can be stored on a small pressure accumulator the necessary oil. Thus, no hydraulic power unit is explicitly required.
Gemäß einer weiteren Abbrems-Strategie erfolgt zunächst ein Abbremsen durch Motormoment, anschließend ein Abbremsen durch eine Bremse, die im Motor integriert oder extern angeordnet ist und anschließend ein Abbremsen durch eine Holmbremse, bzw. Stangenbremse, die hydraulisch, elektrisch oder pneumatisch betätigt wird. Über einen kleinen Hydraulikspeicher kann immer für ein Druckvolumen gesorgt werden. Die Motorbremse und die Stangen- bzw. Holmbremse können auch gleichzeitig betätigt werden.According to a further braking strategy, braking by engine torque is first followed by braking by a brake which is integrated in the engine or arranged externally and then braking by a bar brake or bar brake which is actuated hydraulically, electrically or pneumatically. A small hydraulic accumulator can always provide for a pressure volume. The engine brake and the bar or bar brake can also be operated simultaneously.
Gemäß einer weiteren Abbrems-Strategie erfolgt zunächst ein Abbremsen durch Motormoment, anschließend ein Abbremsen durch eine Bremse, die im Motor integriert oder extern angeordnet ist, und anschließend ein Abbremsen durch eine Holmbremse, bzw. Stangenbremse die elektrisch betätigt ist. Die Motorbremse und die Stangen- bzw. Holmbremse können auch gleichzeitig betätigt werden.According to a further braking strategy, braking is first carried out by engine torque, then braking by a brake which is integrated in the engine or arranged externally, and then braking by a bar brake or bar brake which is electrically actuated. The engine brake and the bar or bar brake can also be operated simultaneously.
Gemäß einer weiteren Abbrems-Strategie erfolgt zunächst ein Abbremsen durch Motormoment, anschließend ein Abbremsen durch eine Bremse, die im Motor integriert oder extern angeordnet ist, und anschließend ein Abbremsen durch eine Bremse an der Spindel. Die jeweiligen Abbremsvorgänge durch die Bremse, die im Motor integriert oder extern angeordnet ist, sowie durch die Bremse an der Spindel können auch gleichzeitig erfolgen.According to another deceleration strategy, braking is first performed by engine torque, then deceleration by a brake that is integrated in the engine or disposed externally, and then braking by a brake on the spindle. The respective deceleration processes by the brake, which is integrated in the motor or arranged externally, as well as by the brake on the spindle can also take place simultaneously.
Eine Überwachung der Bremsung kann jeweils durch den Motorgeber sowie durch den oder mehrere lineare Geber erfolgen. Der Motor kann als Direktantrieb oder als Motor über eine Zahnriemenverbindung ausgefertigt sein.The braking can be monitored by the motor encoder as well as by the one or more linear encoders. The motor can be made as a direct drive or as a motor via a toothed belt connection.
Die gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt und können miteinander kombiniert werden.The exemplary embodiments shown are chosen only by way of example and can be combined with one another.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 102102
- Maschinenträgermachine support
- 104104
- Plastifiziereinheitplasticizing
- 106106
- WerkzeugträgereinheitTool carrier unit
- 108108
- Antriebseinheitdrive unit
- 110110
- Schließeinheitclosing unit
- 112112
- feststehende Hälfte der Werkzeugträgereinheitfixed half of the tool carrier unit
- 114114
- bewegliche Hälfte der Werkzeugträgereinheitmovable half of the tool carrier unit
- 116116
- zweigeteiltes Werkzeugtwo-part tool
- 118118
- HolmeHolme
- 120120
- Gewindespindel mit beweglicher MutterThreaded spindle with movable nut
- 124124
- mechanischen Sicherungseinrichtungenmechanical safety devices
- 202202
- erster Schrittfirst step
- 204204
- zweiter Schrittsecond step
- 402402
- Stangenbremserod brake
- 404404
- Bremsstangebrake rod
- 502502
- Zahnriementoothed belt
- 504504
- Bremsebrake
- 602602
- Hydraulikzylinderhydraulic cylinders
- 706706
- Airbagair bag
Claims (11)
Priority Applications (1)
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DE201010048212 DE102010048212A1 (en) | 2010-06-12 | 2010-10-12 | Method for displacing movable tool carrier to secured state in electrical propelled injection molding machine, involves moving tool carrier to secured state by braking device when braking action of motor is less than preset braking action |
Applications Claiming Priority (3)
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DE202010007906.3 | 2010-06-12 | ||
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=45020140
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106933137A (en) * | 2015-12-21 | 2017-07-07 | 罗伯特·博世有限公司 | The method for using for ensureing at least one cordless power tool |
DE102018006023B4 (en) * | 2017-08-07 | 2020-10-29 | Fanuc Corporation | Brake control device for an injection molding machine and brake control method for an injection molding machine |
-
2010
- 2010-10-12 DE DE201010048212 patent/DE102010048212A1/en not_active Withdrawn
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CN106933137A (en) * | 2015-12-21 | 2017-07-07 | 罗伯特·博世有限公司 | The method for using for ensureing at least one cordless power tool |
DE102018006023B4 (en) * | 2017-08-07 | 2020-10-29 | Fanuc Corporation | Brake control device for an injection molding machine and brake control method for an injection molding machine |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R016 | Response to examination communication | ||
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