DE102011013518A1 - Kolbenvorrichtung, Verfahren zur Steuerung einer Kolbenvorrichtung und Einspritzgussvorrichtung - Google Patents

Kolbenvorrichtung, Verfahren zur Steuerung einer Kolbenvorrichtung und Einspritzgussvorrichtung Download PDF

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Abstract

Eine Kolbenvorrichtung umfasst ein Kolbenelement (44), einen Antriebsmechanismus (56), eine Eingabeeinrichtung (18), eine Arbeitsschaltposition-Berechnungseinheit (84), die eingerichtet ist, um eine Arbeitsschaltposition für den Antriebsmechanismus (56) zu berechnen, eine Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit (82), die eingerichtet ist, um eine Richtungsumschaltposition zu berechnen, eine Restabstand-Berechnungseinheit (56), die eingerichtet ist, um einen Restabstand zu berechnen, der ein Unterschied zwischen der Richtungsumschaltposition, der durch die Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit (82) berechnet wurde, und einer Richtungsumschaltpositionseingabe an der Eingabeeinrichtung (18) ist, eine Zielrichtungsumschaltposition-Berechnungseinheit (88), die eingerichtet ist, um den Restabstand zur Richtungsumschaltposition zu addieren, die durch die Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit (82) berechnet wurde, wobei dabei eine Zielrichtungsumschaltposition berechnet wird, und eine Korrekturposition-Berechnungseinheit (90), die eingerichtet ist, um eine korrigierte Arbeitsschaltposition für den Antriebsmechanismus (56) so zu berechnen, dass der Antriebsmechanismus (56) das Kolbenelement (44) dazu bringen kann, sich in einer entgegen gesetzten Richtung an der Zielrichtungsumschaltposition zu bewegen, die durch die Zielrichtungsumschaltposition-Berechnungseinheit berechnet wurde.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolbenvorrichtung, ein Verfahren zum Steuern einer Kolbenvorrichtung und eine Einspritzgussvorrichtung, die alle geeignet sind, um beispielsweise einen Druckstift, der in einer Gussform vorgesehen ist, präzise auf eine vorherbestimmte Position zu drücken und den Druckstift in einer hohen Geschwindigkeit in einer vorbestimmten Anzahl von Malen hin und her zu bewegen.
  • Eine Einspritzgussvorrichtung umfasst eine Einspritzeinrichtung und eine Gussformbefestigungseinrichtung. Die Einspritzeinrichtung weist einen Zylinder und Schnecken auf, die in dem Zylinder vorgesehen sind. Die Gussbefestigungseinrichtung ist eingerichtet um eine Gussform zu öffnen und zu schließen. In dem Zylinder der Einspritzeinrichtung wird eine Schnecke gedreht und rückwärts und vorwärts bewegt, wobei geschmolzenes Kunststoffharz in die Gussform eingespritzt wird, um ein Produkt auszubilden.
  • Die Gussformbefestigungseinrichtung umfasst einen Gussformbefestigungsmechanismus und einen Druckmechanismus. Der Gussformbefestigungsmechanismus kann zuerst die Gussform öffnen und schließen und dann die Gussform befestigen, um ein Produkt auszubilden. Der Druckmechanismus ist dazu eingerichtet, dass er das Produkt aus der Gussform herausdrückt. Der Drückmechanismus weist in den meisten Fällen einen Antriebsmechanismus und eine Druckplatte auf. Der Antriebsmechanismus kann die Druckplatte hin und her bewegen. Die Druckplatte kann gegen einen Druckstift, der in der Gussform vorgesehen ist, anstoßen. Daher kann der Druckmechanismus mit dem Druckstift gekoppelt werden.
  • Nachdem die Gussformbefestigungseinrichtung die Gussform geöffnet hat, wird der Drückmechanismus angetrieben. Als Ergebnis drückt die Druckplatte den Druckstift von der Gussform. Das Produkt wird dabei aus der Gussform herausgedrückt und fällt beispielsweise in eine Produktsammelbox. Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, weisen die meisten Druckmechanismen, die in den jüngeren Jahren entwickelt wurden, einen Elektromotor, insbesondere einen Servomotor auf, welcher die Druckplatte antreibt.
  • Es ist gewünscht, dass die Zeit für das Gießen des Produkts beim Einspritzgießen verkürzt werden soll. Mit Blick auf dies wurde eine Technik entwickelt, den Druckstift (Druckelement) in einer hohen Geschwindigkeit zu bewegen (siehe beispielsweise die japanische Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichungsnummer 10-286857 ). Diese Technik ist ein Verfahren zum Steuern der Auswurfvorrichtung der Einspritzgussvorrichtung. In diesem Verfahren wird die Position des Druckstifts nur in dem Schritt des Zurückbewegens des Druckstifts genau gesteuert. In anderen Schritten wird der Druckstift nie in seiner vordersten Position gestoppt und das Druckelement wird schneller bewegt als in dem Schritt des Zurückbewegens des Druckstifts. Da der Druckstift, außer im Schritt des Zurückbewegens des Druckstifts, nicht genau positioniert wird, kann der Druckstift in einer höheren Geschwindigkeit als davor bewegt werden.
  • Die Einspritzgussvorrichtung bildet nicht nur Produkte aus, die selbst dann hergestellt werden können, wenn der Druckstift nicht genau positioniert ist, sondern auch Produkte, die ohne eine genaue Positionierung des Druckstifts nicht hergestellt werden können. Die oben beschriebene Technik (d. h. das Bewegen des Druckelements in einer hohen Geschwindigkeit) kann tatsächlich verwendet werden, selbst wenn der Druckstift in verschiedene Positionen gedrückt wird, um Produkte herzustellen, aber kann nicht verwendet werden, wenn der Druckstift in eine präzise vorherbestimmte Position gedrückt werden soll, um Produkte herzustellen.
  • Ferner wird verlangt, dass der Druckstift sich in einer hohen Geschwindigkeit hin und her bewegen kann und seine Position präzise gesteuert wird, um ein Produkt zu gießen, wobei die Zeit für das Gießen des Produkts verkürzt werden soll.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kolbenvorrichtung, ein Verfahren zum Steuern einer Kolbenvorrichtung und eine Einspritzgussvorrichtung bereitzustellen, die alle geeignet sind, ein Kolbenelement (ein sich hin und her bewegendes Element) wie einen Druckstift einer Gussform dazu zu bringen, dass er beginnt, sich immer in einer genauen Position in einer entgegen gesetzten Richtung zu bewegen.
  • Um das oben genannte Ziel zu erreichen umfasst die Erfindung gemäß dieser Erfindung: Ein Kolbenelement, welches eingerichtet ist, sich frei hin und her zu bewegen; einen Antriebsmechanismus, der eingerichtet ist, um das Kolbenelement vorwärts und rückwärts zu bewegen; eine Eingabeeinrichtung, die eingerichtet ist, um Bedingungen einzugeben, unter denen das Kolbenelement hin und her bewegt werden soll; eine Arbeitsschaltposition-Berechnungseinheit, die eingerichtet ist eine Arbeitsschaltposition für den Antriebsmechanismus aus der Geschwindigkeitsdateneingabe an der Eingabeeinrichtung zu berechnen, so dass sich die Richtungsumschaltposition des Kolbenelements einer Werteingabe an der Eingabeeinrichtung annähern kann; eine Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit, die eingerichtet ist, um eine Richtungsumschaltposition zu berechnen, an der das Kolbenelement beginnen soll, sich in der entgegen gesetzten Richtung zu bewegen, wenn der Betrieb des Antriebsmechanismus an der Arbeitsschaltposition umgeschaltet wird, die durch die Arbeitsschaltposition-Berechnungseinheit berechnet wurde; eine Restabstandsberechnungseinheit, die eingerichtet ist einen Restabstand zu berechnen, der ein Unterschied zwischen der Richtungsumschaltposition, die für das Kolbenelement durch die Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit berechnet wurde, und einer Richtungsumschaltpositionseingabe an der Eingabeeinrichtung ist; eine Zielrichtungsumschaltposition-Berechnungseinheit, die eingerichtet ist, um den Restabstand, der durch die Restabstand-Berechnungseinheit berechnet wurde, zur Richtungsumschaltposition zu addieren, die durch die Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit berechnet wurde, wobei dabei eine Zielrichtungsumschaltposition berechnet wird; und eine Korrekturposition-Berechnungseinheit, die eingerichtet ist, um eine korrigierte Arbeitsschaltposition für den Antriebsmechanismus zu berechnen, so dass der Antriebsmechanismus das Kolbenelement dazu bringen kann, sich an der Zielrichtungsumschaltposition, die durch die Zielrichtungsumschaltposition-Berechnungseinheit berechnet wurde, in der entgegen gesetzten Richtung zu bewegen.
  • Gemäß der Erfindung werden die vorderste Position, die das Kolbenelement haben kann, die Anzahl der Male, die das Kolbenelement hin und her bewegt werden muss und das Geschwindigkeitsmuster für das Kolbenelement eingegeben, die Arbeitsschaltposition für einen Servomotor wird in Übereinstimmung mit diesen eingegebenen Werten korrigiert und das Kolbenelement wird in Übereinstimmung mit der Arbeitsschaltposition, die so korrigiert wurde, hin und her bewegt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Schnittansicht, die eine Ausführungsform einer Gussbefestigungseinrichtung für die Verwendung in einer Einspritzgussvorrichtung zeigt, die eine Kolbenvorrichtung gemäß dieser Erfindung aufweist;
  • 2 ist ein Graph, der die Entfernung des Druckstifts repräsentiert, der in der Gussbefestigungseinrichtung bewegt wird;
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das die Speicher/Recheneinheit zeigt, die in der Gussbefestigungseinrichtung eingebaut ist;
  • 4 ist ein Diagramm, das zeigt, wie sich die Geschwindigkeit ändert, mit welcher der Druckstift in der Gussbefestigungseinrichtung bewegt wird;
  • 5 ist ein Diagramm, das den Abstand P4 zeigt, den der Druckstift in der Gussbefestigungseinrichtung bewegt wird;
  • 6 ist ein Diagramm, das den Abstand P5 zeigt, den der Druckstift in der Gussbefestigungseinrichtung bewegt wird;
  • 7 ist eine Schnittansicht, die eine andere Ausführungsform einer Gussbefestigungseinrichtung für die Verwendung in einer Einspritzgussvorrichtung zeigt, die ein Kolbenelement gemäß dieser Erfindung aufweist; und
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht einer Einspritzgussvorrichtung, in die die Gussbefestigungseinrichtung aus 7 eingebaut ist.
  • BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsformen dieser Erfindung werden nun mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben.
  • Eine Ausführungsform einer Kolbenvorrichtung gemäß dieser Erfindung wird beschrieben, welche für die Verwendung in Gussvorrichtungen ausgestaltet ist. 8 zeigt eine Einspritzgussvorrichtung 10.
  • Die Einspritzgussvorrichtung 10 umfasst eine Basis 22, eine Einspritzeinrichtung 12 und eine Gussbefestigungseinrichtung 14. Ein Anzeigemittel 16 und ein Eingabemittel 18 sind an dem Zentralteil der Einspritzgussvorrichtung 10 vorgesehen.
  • Die Basis 22 ist wie ein rechtwinkliges Parallelepiped gestaltet. An der oberen Oberfläche der Basis 22 liegt eine erste Schiene 24. Die erste Schiene 24 erstreckt sich längs relativ zur Basis 22. Die Einspritzeinrichtung 12 ist an der ersten Schiene 24 montiert und kann sich längs relativ zur Basis 22 bewegen. An dem linkseitigen Teil der Basis 22 ist die Gussbefestigungseinrichtung 14 gegenüber der Einspritzeinrichtung 12 montiert.
  • Die Einspritzeinrichtung 12 umfasst einen Zylinder 20, einen Antriebsmechanismus und einen Füllschacht (Fülltrichter) 26. Der Zylinder 20 beinhaltet eine Schnecke oder Schraube. Der Antriebsmechanismus ist eingerichtet, um die Schnecke oder Schraube um ihre Achse zu drehen und dieselbe entlang ihrer Achse vorwärts und rückwärts zu bewegen.
  • Im Zylinder 20 der Einspritzeinrichtung 12 wird das Kunststoffharz geschmolzen. Der Antriebsmechanismus schmilzt das Kunststoffharz in dem Zylinder 20. Der Antriebsmechanismus bewegt die Schnecke oder Schraube vorwärts. Das geschmolzene Kunststoffharz wird dabei von dem Zylinder 20 in die Aussparung einer Gussform 30 (gezeigt in 1) eingespritzt. Die Einspritzeinrichtung 12 und die Gussformbefestigungseinrichtung 14 weisen jeweils eine Abdeckung auf. 8 stellt die Einspritzeinrichtung 12 und die Gussformbefestigungseinrichtung 14 dar, wobei beide in einem abgedeckten Zustand sind.
  • Die Gussformbefestigungseinrichtung 14 umfasst einen Gussformbefestigungsmechanismus. Der Gussformbefestigungsmechanismus hält die Gussform 30 (in 1 gezeigt). Die Gussformbefestigungseinrichtung 14 kann die Gussform 30 öffnen und schließen. Die Gussformbefestigungseinrichtung 14 ist von einer bekannten Art, sowohl der Mechanismus als auch die Konfiguration. Die Gussformbefestigungseinrichtung 14 weist einen Drucksensor und einen Positionssensor auf. Diese Sensoren können den Druck in der Gussform 30 und deren Öffnung zur Zeit des Öffnens und Schließens der Gussform 30 erfassen. Vorzugsweise sollte die Gussformbefestigungseinrichtung 14 durch einen Servomotor angetrieben werden. Alternativ kann sie hydraulisch angetrieben sein.
  • Wie in 1 gezeigt, ist die Gussform 30 aus einer stationären Gussform 32 und einer bewegbaren Gussform 34 aufgebaut. Die stationäre Gussform 32 ist an der stationären Matrizenplatte 36 des Gussformbefestigungsmechanismus befestigt. Die bewegbare Gussform 34 ist an der bewegbaren Matrizenplatte 38 des Gussformbefestigungsmechanismus befestigt.
  • Die bewegbare Gussform 34 umfasst einen Hauptteil 40 der bewegbaren Gussform und eine Druckplatte 42. Der bewegbare Gussformhauptteil 40 ist so geformt, dass er die Gestalt des auszubildenden Produkts definiert. Die Druckplatte 42 kann in Bezug auf den beweglichen Gussformhauptteil 40 zur linken und zur rechten Seite (in 1) bewegt werden. Die Druckplatte 42 weist einen Druckstift 44 auf, welcher als ein Kolbenelement fungiert. Der Druckstift 44 kann durch ein Loch gleiten, das in dem beweglichen Gussformhauptteil 40 ausgebildet ist, um sich vorwärts und rückwärts zu bewegen, wenn die Druckplatte 42 bewegt wird. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 46 ein Produkt, das durch die Verwendung der Gussform 30 ausgebildet wird.
  • Die Gussformbefestigungseinrichtung 14 weist ferner einen Druckmechanismus 50 auf. Der Druckmechanismus 50 umfasst einen Förderschneckenmechanismus 52 (Förderschraubenmechanismus), eine Druckplatte 54 und einen Servomotor 56, zum Antreiben des Förderschneckenmechanismus 52. Der Förderschneckenmechanismus 52 ist aus einer Förderschnecke 58 (Förderschraube) und einem Arbeitsteil 60 aufgebaut, der in Schraubeneingriff mit der Förderschnecke 58 gesetzt ist. Der Arbeitsteil 60 wird vorwärts und rückwärts bewegt (zur linken und rechten Seite in 1), wenn sich die Förderschnecke 58 dreht. Die Druckplatte 54 ist an der Arbeitsplatte 60 abgesichert.
  • Die Druckplatte 54 weist einen Arbeitsstab 62 auf. Der Arbeitsstab 62 kann frei in dem Loch gleiten, das in die bewegbare Matrizenplatte 38 ausgebildet ist. Der Arbeitsstab 62 ist mit einem distalen Ende der Druckplatte 92 gekoppelt. Der Servomotor 56 ist mit einer Steuereinrichtung 70 verbunden und weist eine Welle auf, die über einen Antriebsriemen mit der Förderschnecke 58 des Förderschneckenmechanismus 52 gekoppelt ist.
  • Die Steuereinrichtung 70 wird nun beschrieben. Wie in der unteren Hälfte in 1 gezeigt, umfasst die Steuereinrichtung 70 eine Personenschnittstelle (HMI) 72, eine Speicher/Recheneinheit 74, einen Antriebsverstärker 76, eine Sensoreingabeeinheit 78 und eine Steuerausgabeeinheit 80.
  • Die HMI 72 ist mit einer externen Eingabeeinrichtung, wie einer Tastatur verbunden. Es wird angenommen, dass der Benutzer verschiedene Datenwerte an der externen Eingabeeinrichtung eingibt. Dann werden die Datenwerte durch die HMI 72 zur Speicher/Recheneinheit 74 gebracht. Daher speichert die Speicher/Recheneinheit 74 die Datenwerte zusätzlich zu verschiedenen Geschwindigkeitsmustern. Als Antwort auf die Anfrage, die zu ihr gebracht wurde, liefert die Speicher/Recheneinheit 74 die Datenwerte beispielsweise für die Steuerausgabeeinheit 80.
  • Wie in 3 gezeigt, umfasst die Speicher/Recheneinheit 74 zusätzlich zu einigen Basisfunktionseinheiten eine Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit 82, eine Arbeitsschaltposition-Berechnungseinheit 84, eine Restabstand-Berechnungseinheit 86, eine Zielrichtungsumschalt-Berechnungseinheit 88 und eine Korrekturposition-Berechnungseinheit 90. Die Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit 82 berechnet aus verschiedenen Bedingungen eine Richtungsumschaltposition, an welcher der Druckstift 44 anfangen soll, sich in einer entgegen gesetzten Richtung zu bewegen. Die Arbeitsschaltposition-Berechnungseinheit berechnet eine Arbeitsschaltposition für den Servomotor 56. Die Restabstand-Berechnungseinheit 86 erhält den Unterschied zwischen einer Zielrichtungsumschaltposition und der Richtungsumschaltposition, die durch die Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit 82 berechnet wurde, d. h. die Entfernung des Druckstifts 44, wie er sich weiter bewegen soll, um die gewünschte Richtungsumschaltposition zu erreichen. Die Zielrichtungsumschaltposition-Berechnungseinheit 88 addiert den Restabstand zu dem Abstand, den sich der Druckstift 44 bewegt hat, angefangen an der Arbeitsschaltposition, die durch die Arbeitsschaltposition-Berechnungseinheit 84 berechnet wurde, wobei dabei eine Zielrichtungsumschaltposition für den Druckstift 44 berechnet wird. Die Korrekturposition-Berechnungseinheit 90 korrigiert die Arbeitsschaltposition des Servomotors 56 in Übereinstimmung mit der Zielrichtungsumschaltposition, die durch die Zielrichtungsumschaltposition-Berechnungseinheit 88 berechnet wurde.
  • Die „Richtungsumschaltposition” ist die Position, in der der Druckstift 44, der sich vorwärts oder rückwärts bewegt, beginnt sich in die entgegen gesetzte Richtung zu bewegen. Der Druckstift 44 wird wiederholt rückwärts und vorwärts bewegt, wobei er jedes Mal seine Bewegungsrichtung zwei Mal ändert. D. h., der Druckstift 44 wird zwischen den zwei Richtungsumschaltpositionen hin und her bewegt.
  • Die Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit 82 berechnet die Position, an der der Druckstift 44 beginnt, sich als Antwort auf die Datenwerte, die der Benutzer an der externen Eingabeeinrichtung eingegeben hat, in der entgegen gesetzten Richtung zu bewegen. Von der Richtungsumschaltposition, die durch die Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit 82 berechnet wurde, berechnet die Arbeitsschaltposition-Berechnungseinheit 84 eine Arbeitsschaltposition, an der der Druckstift 44 beginnen muss, sich in der entgegen gesetzten Richtung zu bewegen. Die Arbeitsschaltposition-Berechnungseinheit berechnet solch eine Arbeitsschaltposition, dass der Druckstift 44 beginnen kann, sich in der entgegen gesetzten Richtung zu bewegen, bevor er die Richtungsumschaltposition des Benutzers erreicht.
  • Wenn der Servomotor 56 angetrieben wird, wenn der Druckstift 44 an der Arbeitsschaltposition ist, die durch die Arbeitsschaltposition-Berechnungseinheit 84 berechnet wurde, berechnet die Restabstand-Berechnungseinheit 86 den Restabstand von der Richtungsumschaltposition, die durch die Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit 82 berechnet wurde, und der Richtungsumschaltpositionseingabe an der externen Eingabeeinrichtung. Die Zielrichtungsumschaltposition-Berechnungseinheit 88 addiert den Restabstand, der durch die Restabstand-Berechnungseinheit 86 berechnet wurde, zur der Entfernung, die sich der Druckstift 44 bewegt hat, beginnend an der Arbeitsschaltposition, die durch die Arbeitsschaltposition-Berechnungseinheit 84 berechnet wurde, wobei dabei eine Zielrichtungsumschaltposition für den Druckstift 44 berechnet wird.
  • Die Korrekturposition-Berechnungseinheit 90 berechnet die Position, an welcher der Servomotor 56 umgeschaltet werden muss, um den Druckstift 44 dazu zu bringen, dass er beginnt, sich an der Zielrichtungsumschaltposition, die durch die Zielrichtungsumschaltposition-Berechnungseinheit 88 berechnet wurde, in die entgegen gesetzte Richtung zu bewegen.
  • 2 zeigt die Beziehung, die die Richtungsumschaltposition und der Restabstand mit der Position haben, an der der Druckstift 44 beginnt, sich in die entgegen gesetzte Richtung zu bewegen, wenn der Servomotor 56 angetrieben wird, wenn der Druckstift 44 an der korrigierten Zielrichtungsumschaltposition steht. In 2 bezeichnet eine Kurve A die Ortslinie, die der Druckstift 44 hat, wenn der Servomotor 56 in Wellendrehrichtung umgeschaltet wird, wenn der Druckstift 44 an der Zielrichtungsumschaltposition steht, die durch die Korrekturposition-Berechnungseinheit 90 korrigiert wurde. Die unterbrochene Kurve B bezeichnet die Ortslinie, die der Druckstift 44 hat, wenn der Servomotor 56 angetrieben wird, wenn der Druckstift 44 in der Arbeitsschaltposition ist, die durch die Arbeitsschaltposition-Berechnungseinheit 84 berechnet wurde.
  • Ein Verfahren zum Berechnen des Restabstands wird nun erklärt. 4 zeigt ein Arbeitssignal C, das zum Servomotor 56 gebracht wird, und eine Geschwindigkeit D, mit der das distale Ende des Druckstifts 44 durch den Servomotor 56 bewegt wird. Das Arbeitssignal C basiert auf der Arbeitsschaltposition, die durch die Arbeitsschaltposition-Berechnungseinheit 84 berechnet wird. Die Geschwindigkeit D ist die Geschwindigkeit, mit der der Druckstift 44 bewegt wird, wenn der Servomotor 56 durch das Arbeitssignal C angetrieben wird. Das Arbeitssignal C weist eine trapezoidale Wellenform auf. Wie in 4 gesehen werden kann, ändert sich die Geschwindigkeit D mit einer geringen Verzögerung in Bezug auf das Arbeitssignal C, aufgrund der Verzögerungszeit des benutzten Servosystems.
  • 5 zeigt, wie sich die Geschwindigkeit D von der Zeit t4, wenn die Größe des Arbeitssignals C Null ist, bis zu der Zeit t5, wenn die Geschwindigkeit D Null ist, ändert. Zu der Zeit t4 weist die Geschwindigkeit D den Wert V3 auf. In 5 ist P4 der Wert, der durch Integrieren der Geschwindigkeit D von der Zeit t4 bis zu der Zeit t5 erhalten wird.
  • 6 zeigt, wie sich die Geschwindigkeit E konvergierend von dem Wert V3 der Geschwindigkeit D auf 0 im Unendlichen ändert. In 6 ist P5 ein Wert, der durch Integrieren der Geschwindigkeit E bis 0 von der Zeit t5 bis Unendlich erhalten wird. Der Restabstand Pi wird durch Subtrahieren von P4 von P5 erhalten (Pi = P5 – P4).
  • Nun wird erklärt, wie die Steuereinrichtung 70 und die Einspritzgussvorrichtung 10 arbeiten.
  • Als erstes gibt der Benutzer an der Eingabeeinrichtung die Geschwindigkeitsdaten wie eine distale Endposition und ein Geschwindigkeitsmuster ein. In der Speicher/Recheneinheit 74 berechnen die Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit 82 und die Arbeitsschaltposition-Berechnungseinheit 84 jeweils eine Richtungsumschaltposition und eine Arbeitsschaltposition aus den Geschwindigkeitsdaten. Aus der Richtungsumschaltposition und der Arbeitsschaltposition, die so berechnet wurden, berechnet die Restabstand-Berechnungseinheit 86 den Restabstand Pi. Dann berechnet die Zielrichtungsumschaltposition-Berechnungseinheit 88 die Zielrichtungsumschaltposition aus dem Restabstand Pi. Von der Zielrichtungsumschaltposition berechnet die Korrekturposition-Berechnungseinheit 90 eine korrigierte Position, an der der Druckstift 44 anfangen muss, sich in die entgegen gesetzte Richtung zu bewegen. In Übereinstimmung mit der korrigierten Position, die so berechnet wurde, wird der Servomotor 56 angetrieben.
  • Der Betrieb des Servomotors 56 wird daher umgeschaltet, wenn bestimmt ist, dass der Druckstift 44 die Arbeitsschaltposition erreicht hat. Daher beginnt der Druckstift 44 sich an der Position zurück zu bewegen, an der er für den Restabstand die Vorwärtsbewegung beendet hat. Daher beginnt der Druckstift 44 sich an genau der Position in der entgegen gesetzten Richtung zu bewegen, an der er dies tun sollte.
  • Während der Druckstift 44 sich nach hinten bewegt wird festgelegt, ob der Druckstift 44 die Arbeitsschaltposition erreicht hat. Wenn festgestellt wird, dass der Druckstift 44 die Arbeitsschaltposition erreicht hat, wird die Drehrichtung des Servomotors 56 umgeschaltet, wobei der Druckstift 44 beginnt, sich in der entgegen gesetzten Richtung zu bewegen.
  • Daher wird der Druckstift 44 dazu gebracht, dass er an der korrigierten Position, die durch die Korrekturposition-Berechnungseinheit 90 berechnet wurde, beginnt, sich in der entgegen gesetzten Richtung zu bewegen. So präzise bewegt drückt der Druckstift 44 das Produkt aus der Gussform 30, was die Zeit für das Gießen des Produkts verkürzt.
  • Darüber hinaus, da die Arbeit des Servomotors 56 umgeschaltet wird, wenn der Druckstift 44 die berechnete Arbeitsschaltposition erreicht, muss die Position des Druckstifts 44 nicht zurückgegeben werden, um sich an die Geschwindigkeit anzunähern, wie es bisher der Fall war. Dies dient ebenfalls dazu, die Zeit für das Gießen des Produkts zu verkürzen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 10-286857 [0005]

Claims (6)

  1. Kolbenvorrichtung (14), gekennzeichnet durch Umfassen: ein Kolbenelement (44), das eingerichtet ist, um sich frei hin und her zu bewegen; ein Antriebsmechanismus (56), der eingerichtet ist, um das Kolbenelement (44) vorwärts und Rückwärts zu bewegen; eine Eingabeeinrichtung (18), die eingerichtet ist, um Bedienungen einzugeben, in welchen sich das Kolbenelement (44) hin und her bewegen soll; eine Arbeitsschaltposition-Berechnungseinheit (84), die eingerichtet ist, um eine Arbeitsschaltposition für den Antriebsmechanismus (56) aus Geschwindigkeitsdateneingabe an der Eingabeeinrichtung (18) zu berechnen, so dass die Richtungsumschaltposition des Kolbenelements (44) sich einer Werteingabe an der Eingabeeinrichtung (18) annähert; eine Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit (82), die eingerichtet ist, um eine Richtungsumschaltposition zu berechnen, an welcher das Kolbenelement (44) beginnen soll, sich in die entgegen gesetzte Richtung zu bewegen, wenn die Arbeit des Antriebsmechanismus (56) an der Arbeitsumschaltposition umgeschaltet wird, die durch die Arbeitsschaltposition-Berechnungseinheit (84) berechnet wurde; eine Restabstand-Berechnungseinheit (86), die eingerichtet ist, um einen Restabstand zu berechnen, der ein Unterschied zwischen der Richtungsumschaltposition, die für das Kolbenelement (44) durch die Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit (82) berechnet wurde, und einer Richtungsumschaltpositionseingabe an der Eingabeeinrichtung (18) ist; eine Zielrichtungsumschaltposition-Berechnungseinheit (88), die eingerichtet ist, um den Restabstand, der durch die Restabstand-Berechnungseinheit (86) berechnet wurde, zur Richtungsumschaltposition zu addieren, die durch die Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit (82) berechnet wurde, wobei dabei eine Zielrichtungsumschaltposition berechnet wird; und eine Korrekturposition-Berechnungseinheit (90), die eingerichtet ist, um eine korrigierte Arbeitsschaltposition für den Antriebsmechanismus (56) zu berechnen, so dass der Antriebsmechanismus (56) das Kolbenelement dazu bringen kann, dass es beginnt, sich an der Zielrichtungsumschaltposition, die durch die Zielrichtungsumschaltposition-Berechnungseinheit (88) berechnet wurde, in der entgegen gesetzten Richtung zu bewegen.
  2. Kolbenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (56) einen Servomotor und einen Kugelgewindespindelmechanismus aufweist, und wobei der Kugelgewindespindelmechanismus die Rotation des Servomotors in eine Linearbewegung umwandelt, wobei dabei das Kolbenelement (44) angetrieben wird.
  3. Verfahren zum Steuern einer Kolbenvorrichtung, gekennzeichnet durch Umfassen: Bewirken dass eine Arbeitsschaltposition-Berechnungseinheit (84) eine Arbeitsschaltposition für einen Antriebsmechanismus (56) aus Geschwindigkeitsdateneingabe an einer Eingabeeinrichtung (18) berechnet, so dass die Richtungsumschaltposition des Kolbenelements (44) einen Eingabewert an der Eingabeeinrichtung (18) erreicht; Bewirken, dass eine Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit (82) eine Richtungsumschaltposition berechnet, an der das Kolbenelement (44) beginnen soll, sich in eine entgegen gesetzte Richtung zu bewegen, der Betrieb des Antriebsmechanismus (56) an der Arbeitsumschaltposition umgeschaltet wird, der durch die Arbeitsumschaltpositionsberechnungseinheit (84) vorbestimmt wurde; Bewirken, dass eine Restabstand-Berechnungseinheit (86) als einen Restabstand eine Differenz zwischen der Richtungsumschaltposition, die durch die Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit (82) berechnet wurde, und der Richtungsumschaltpositionseingabe an der Eingabeeinrichtung (18) berechnet; Bewirken, dass eine Zielrichtungsumschaltposition-Berechnungseinheit (88) den Restabstand, der durch die Restabstand-Berechnungseinheit (86) berechnet wurde, zur Richtungsumschaltposition addiert, die durch die Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit (82) berechnet wurde, wobei dabei eine Zielrichtungsumschaltposition berechnet wird; und Bewirken, dass eine Korrekturposition-Berechnungseinheit (90) eine korrigierte Arbeitsschaltposition berechnet, so dass der Antriebsmechanismus (56) das Kolbenelement (44) dazu bringen kann, dass es beginnt, sich in die entgegen gesetzte Richtung an der Zielrichtungsumschaltposition zu bewegen, die durch die Zielrichtungsumschaltposition-Berechnungseinheit (88) berechnet wurde.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, das so ausgestaltet ist, dass es die Kolbenvorrichtung steuert, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (56) einen Servomotor und einen Kugelgewindespindelmechanismus umfasst, und der Kugelgewindespindelmechanismus die Rotation des Servomotors in eine Linearbewegung umwandelt, wobei dabei das Kolbenelement (44) angetrieben wird.
  5. Einspritzgussvorrichtung (10), dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: eine Einspritzeinrichtung (12), die eingerichtet ist, um ein geschmolzenes Kunststoffharz in eine Gussform (30) einzuspritzen; einen Öffnungs/Schließmechanismus, der eingerichtet ist, um die Gussform (30) zu öffnen und zu schließen; einen Druckstift (44), der in der Gussform (30) vorgesehen ist und der geeignet ist, sich frei hin und her zu bewegen; einen Servomotor (56), der mit dem Druckstift (44) verbunden ist und eingerichtet ist, um den Druckstift (44) hin und her zu bewegen; eine Eingabeeinrichtung (18), die eingerichtet ist, um Bedingungen, in welchen sich der Druckstift (44) hin und her bewegen soll, einzugeben; eine Arbeitsschaltposition-Berechnungseinheit (84), die eingerichtet ist, um eine Arbeitsschaltposition für den Servomotor (56) aus einer Geschwindigkeitsdateneingabe an der Eingabeeinrichtung (18) zu berechnen, so dass die Richtungsumschaltposition des Druckstifts (44) sich an eine Werteingabe an der Eingabeeinrichtung (18) annähern kann; eine Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit (82), die eingerichtet ist, um eine Richtungsumschaltposition zu berechnen, an der der Druckstift (44) beginnen soll, sich in der entgegen gesetzten Richtung zu bewegen, wenn der Betrieb des Servomotors (56) an der Arbeitsschaltposition, die durch die Arbeitsschaltposition-Berechnungseinheit (84) berechnet wurde, umgeschaltet wird; eine Restabstand-Berechnungseinheit (86), die eingerichtet ist um einen Restabstand zu berechnen, der ein Unterschied zwischen der Richtungsumschaltposition, die für den Druckstift (44) durch die Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit (82) berechnet wurde, und eine Richtungsumschaltpositionseingabe an der Eingabeeinrichtung (18) ist; eine Zielrichtungsumschaltposition-Berechnungseinheit (88), die eingerichtet ist, um den Restabstand, der für den Druckstift von der Restabstand-Berechnungseinheit (86) berechnet wurde, zu der Richtungsumschaltposition zu addieren, die durch die Richtungsumschaltposition-Berechnungseinheit (82) berechnet wurde, wobei dabei eine Zielrichtungsumschaltposition berechnet wird; und eine Korrekturposition-Berechnungseinheit (90), die eingerichtet ist, um eine korrigierte Arbeitsschaltposition für den Servomotor (56) zu berechnen, so dass der Servomotor (56) den Druckstift (44) dazu bringen kann, dass er beginnt, sich an der Zielrichtungsumschaltposition, die durch die Zielrichtungsumschaltposition-Berechnungseinheit (88) berechnet wurde, in der entgegen gesetzten Richtung zu bewegen.
  6. Einspritzgussvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Servomotor (56) einen Kugelgewindespindelmechanismus umfasst und der Kugelgewindespindelmechanismus die Drehung des Servomotors (56) in eine Linearbewegung umwandelt, wobei dabei der Druckstift (44) angetrieben wird.
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