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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung, umfassend ein Ausstoßelement (Engl.: ejecting member) und ein Steuerverfahren der Verriegelungsvorrichtung.
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In einer Gießmaschine, die ein geschmolzenes Material aus Harz oder Metall zum Gießen in eine Form injiziert, kann ein gegossenes Produkt an einer Berührungsfläche der Form aufgrund eines Entfernungsfehlers oder eines Tropfenfehlers verbleiben. Falls ein Verriegelungsbetrieb in solch einem Zustand durchgeführt wird, wird eine Verriegelungskraft angelegt, während ein geschmolzenes Produkt zwischen den Formen verbleibt, welches die Form oder die Gießmaschine beschädigen kann. Folglich gibt es eine Gießmmaschine, die einen Fehler ermittelt, wenn ein geschmolzenes Produkt zurückbleibt, indem das Drehmoment eines Verriegelungsmotors überwacht wird, der eine bewegliche Platte bewegt, und indem das Drehmoment mit dem Drehmoment während des normalen Betriebes verglichen wird.
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Die japanische Patentanmeldung
JP 2002-172670 offenbart eine Spritzgießmaschine, in welcher eine Überwachungsstrecke bei einem Schließvorgang vorgesehen ist. Die Spritzgießmaschine ermittelt eine physikalische Größe, die bei dem Schließbetrieb involviert ist und ermittelt einen Fehler, wenn die Abweichung des ermittelten Wertes der physikalischen Größe im Vergleich zu einem vorgegebenen Wert gleich einem vorgegebenen Grenzwert oder mehr wird.
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Die japanische Patentanmeldung
JP 2004-330527 offenbart auch eine Spritzgießmaschine, in welcher eine Überwachungsstecke bei einem Schließvorgang vorgesehen ist. Die Spritzgießmaschine ermittelt einen Fehler, wenn das Drehmoment oder die Geschwindigkeit eines Servo-Motors, der einen Schließbetrieb durchführt, einen Grenzwert überschreitet.
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Die japanische Patentanmeldung
JP 2004-142211 offenbart eine Spritzgießmaschine, die ein Sollmuster der Beziehung zwischen der Position in der beweglichen Platte und einer Verriegelungskraft, wenn die Verriegelung in einem guten Zustand durchgeführt wird, übernimmt. Die Spritzgießmaschine stellt einen Überwachungsabschnitt basierend auf dem Soll-Muster ein und warnt, wenn die Verriegelungskraft einen zulässigen Grenzwert in dem Überwachungsabschnitt überschreitet.
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Die japanische Patentanmeldung
JP 2006-334820 offenbart eine Gießmaschine, die einen Antrieb eines Verriegelungsmotors anhält, wenn das Drehmoment des Verriegelungsmotors einen Grenzwert in einem Überwachungsabschnitt bzw. einer Überwachungsstrecke des Verriegelungsbetriebes überschreitet.
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Die japanische Patentanmeldung
JP 2009-279891 offenbart eine Spritzgießmaschine, die die Last eines beweglichen Abschnittes durch Ermitteln eines Motorstroms, durch Abschätzen der Last aus einem Laststörungsüberwacher oder durch Messen der Last direkt durch Verwenden eines Belastungssensors ermittelt. Die Spritzgießmaschine nimmt eine vorangegangene Last oder Belastung oder eine Vielzahl an vorangegangenen Lasten des beweglichen Abschnitts als die Solllast zur Fehlerermittlung bei der ermittelten Last. Falls die Abweichung der Soll-Last bei der Fehlerermittlung bei der momentanen Last einen zulässigen Bereich überschreitet, wird der Servo-Motor, der den beweglichen Abschnitt antreibt, angehalten.
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Die japanische Patentanmeldung
JP 9-207182 offenbart eine Formschutzvorrichtung, die ermittelt, dass eine bewegliche Form und eine bewegliche Platte sich relativ zueinander bewegen, wenn fremdes Material zwischen der beweglichen Form und der stationären Form vorhanden ist und hält eine Formöffnungs-/Schließ-Antriebseinheit an.
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Gemäß vieler Verfahren des Ermittelns eines geformten Produkts, das zwischen einer beweglichen Form und einer stationären Form als fremdes Material verbleibt, wie oben beschrieben, wird ein Fehler durch Überwachen des Drehmomentes eines Verriegelungs-Servo-Motors, der eine bewegliche Platte bewegt, und durch Vergleichen des Drehmomentes mit dem Drehmoment während des normalen Betriebes ermittelt. In diesem Fall sind die Form und die bewegliche Platte schwer und das Drehmoment zum Bewegen der beweglichen Platte wird entsprechend groß. Das benötigte Drehmoment variiert zu einem gewissen Grad in Abhängigkeit von einem Schmierzustand. Folglich wird der Grenzwert zum Ermitteln, ob ein Fehler auftritt, indem er mit einem Wert während des normalen Betriebes verglichen wird, ein Wert mit einer Spanne, die die obige Variation berücksichtigt.
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Da ein gegossenes Produkt leicht und weich ist, wenn es mit der Form oder der beweglichen Platte verglichen wird, ist der Betrag an Drehmomentveränderung des Verriegelungs-Servo-Motors sehr klein, sogar falls die Formen oder die bewegliche Platte das gegossene Produkt einklemmen. Folglich, wenn sich das Motordrehmoment durch Überschreiten des Grenzwertes verändert, kann das gegossene Produkt bereits stark zerdrückt sein und die Formen beschädigen.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verriegelungsvorrichtung und ein Steuerverfahren für die Verriegelungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die in der Lage sind, die Präzision bei der Ermittlung eines Fehlers zu verbessern.
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Eine Verriegelungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst, um die Aufgabe zu erfüllen, eine stationäre Platte (Engl.: stationary platen), an welcher eine stationäre Form (Engl.: stationary die) angeordnet ist, eine bewegliche Platte, an welcher eine bewegliche Form angeordnet ist, einen Verriegelungsantriebsmechanismus, der die bewegliche Platte vorrückt oder zurückzieht, ein Ausstoßelement, das an bzw. in der beweglichen Platte gehalten wird, um ein gegossenes Produkt von der beweglichen Form zu entfernen, einen hervorstehenden Antriebmechanismus (Engl.: protruding drive mechanism), der das Ausstoßelement herausdrückt, und eine Fehlererfassungseinheit, die fremdes bzw. überflüssiges Material basierend auf einer Zustandsveränderung des Ausstoßelementes oder des hervorstehenden Antriebsmechanismus während eines Schließbetriebes erfasst.
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Ein Steuerverfahren einer Steuervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst, um die Aufgabe zu erreichen, das Ermitteln von fremdem Material basierend auf einer Zustandsveränderung eines Ausstoßelementes oder eines hervorstehenden Antriebsmechanismus zumindest während eines Schließbetriebes, wobei die Verriegelungsvorrichtung eine stationäre Platte umfasst, an welcher eine stationäre Form angeordnet ist, einen Verriegelungsantriebsmechanismus, der die bewegliche Platte vorrückt oder zurückzieht, wobei das Ausstoßelement in der Platte gehalten wird, um ein gegossenes Produkt aus der beweglichen Platte zu entfernen, und den hervorstehenden Antriebsmechanismus, der das Ausstoßelement hinausdrückt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Präzision beim Ermitteln eines Fehlers verbessert.
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Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung offenbart und Teile davon werden aus der Beschreibung offensichtlich oder können durch Ausüben oder Anwenden der Erfindung erkannt werden. Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung können mittels der Mittel und Kombinationen, die im Folgenden hervorgehoben werden, umgesetzt und erhalten werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die beigefügten Zeichnungen stellen Ausführungsformen der Erfindung dar und dienen gemeinsam mit der allgemeinen Beschreibung, die oben erfolgt ist, und der detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen, die im Folgenden erfolgt, dazu, um das Prinzip der Erfindung zu beschreiben.
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1 ist eine Seitenansicht einer Spritzgießmaschine, die eine Verriegelungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst;
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2 ist eine Seitenansicht einer Verriegelungsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist;
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3 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Konfiguration eines Abschnittes eines Steuergerätes zeigt, das in 1 gezeigt ist;
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4 ist ein Graph, der ein Beispiel der Beziehung zwischen der Formposition und der Auswerferstiftposition der Verriegelungsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist, zeigt; und
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5 ist ein Graph, der ein weiteres Beispiel der Beziehung zwischen der Formposition und der Auswerferstiftposition der Verriegelungsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist, zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die 1 bis 5 zeigen eine Spritzgießmaschine 1, die eine Verriegelungsvorrichtung 2 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst, Die Spritzgießmaschine 1 ist ein Beispiel einer „Gießmaschine” (Engl.: molding machine). Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Spritzgießmaschine 1 die Verriegelungsvorrichtung 2 und eine Einspritzvorrichtung 3. Die Verriegelungsvorrichtung 2 umfasst einen Rahmen 11, eine stationäre Platte 12, eine bewegliche Platte 13, eine Führungsstange 14 (engl.: tie bar), ein Ausstoßelement 15, einen hervorstehenden Antriebsmechanismus bzw. einen das hervorstehen bewirkenden Antriebsmechanismus 16 (engl.: protruding drive mechanism), einen Verriegelungsantriebsmechanismus 17 und ein Steuergerät 18.
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Der Rahmen bildet das Fundament der Spritzgießmaschine 1. Eine lineare Führung (nicht gezeigt) ist an dem Rahmen 11 vorgesehen. Die stationäre Platte 12 wird an dem Rahmen 11 befestigt. Eine stationäre Form wird 21 an der stationären Platte 12 angeordnet. Die Anzahl an Führungsstangen 14, die vorgesehen sind, beträgt beispielsweise vier. Ein Ende der Führungsstange 14 als ein erstes Ende ist an der stationären Platte 12 befestigt. Die Führungsstange 14 erstreckt sich von der stationären Platte 12 hin zu dem Verriegelungsantriebsmechanismus 17, indem sie durch die bewegliche Platte 13 passiert.
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Die bewegliche Platte 13 ist an der linearen Führung des Rahmens 11 angeordnet und liegt der stationären Platte 12 gegenüber. Die bewegliche Platte 13 ist in der Richtung beweglich, die sich der stationären Platte 12 nähert und auch in der Richtung, die sich von der stationären Platte 12 weg bewegt, indem sie durch die Führungsstange 14 oder die lineare Führung geführt wird. Eine bewegliche Form 22 gegenüber der stationären Form 21 ist an der beweglichen Platte 13 angeordnet. Eine Ausnehmung, die einer Produktform entspricht, ist zwischen der beweglichen Form 22 und der stationären Form 21 ausgebildet, nachdem die bewegliche Form 22 und die stationäre Form 21 angepasst wurden.
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Wie in 2 gezeigt, wird das Ausstoßelement 15 durch die bewegliche Platte 13 gehalten. Das Ausstoßelement 15 wird herausgedrückt, um sich von der Formoberfläche der beweglichen Form 22 zu erstrecken, wenn das gegossene Produkt (das ein Produkt werden soll) ausgestoßen wird, um das geformte Produkt aus der beweglichen Form 22 zu entfernen.
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Ein Beispiel des Ausstoßelementes 15 umfasst eine Drückplatte 23, eine Drückstange 24, eine Drückplatte 25 und einen Auswerferstift 26. Die Drückplatte 23 ist an der gegenüberliegenden Seite der stationären. Platte 12 in Bezug auf die bewegliche Platte 13 vorgesehen. Die Drückstange 24 wird von der Drückplatte 23 abgestützt und passiert durch die bewegliche Platte 13, um sich in die bewegliche Form 22 zu erstrecken.
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Die Drückplatte 25 ist an der Spitze der Drückstange 24 angeordnet und wird von einer inneren Seite der beweglichen Form 22 abgestützt. Der Auswerferstift 26 wird von der Drückplatte 25 abgestützt, um durch die bewegliche Form 22 zu verlaufen. Wenn die Drückplatte 25 angetrieben wird, während die bewegliche Form 21 und die bewegliche Form 22 getrennt sind, ist der Auswerferstift 26 zwischen der beweglichen Form 22 und der stationären Form 21 exponiert. Die Drückplatte 23, die Drückstange 24, die Drückplatte 25 und der Auswerferstift 26 sind wechselseitig integriert und können sich. in Richtung oder weg von der beweglichen Platte 13 bewegen, um sich in der linken und rechten Richtung in 2 zu bewegen. Die Konfiguration des Ausstoßelementes 15 ist nicht auf die obige Konfiguration beschränkt und das Ausstoßelement 15 kann durch beispielsweise die Drückplatte 23 und den Auswerferstift 26, der direkt an der Drückplatte 23 befestigt ist, ausgebildet sein.
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Der hervorstehende Antriebsmechanismus 16 ist an der Oberfläche der gegenüberliegenden Seite der beweglichen Formanbringoberfläche der beweglichen Platte 13 angeordnet. Der hervorstehende Antriebsmechanismus 16 drückt das Ausstoßelement 15 heraus, wenn beispielsweise ein gegossenes Produkt ausgestoßen wird, um das gegossene Produkt aus der beweglichen Form 22 zu entfernen. Bei dieser Anmeldung bedeutet „Drücken”, dass erwirkt wird, dass das Ausstoßelement 15 von der Oberfläche der beweglichen Form 22 hervorsteht.
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Ein Beispiel des hervorstehenden Antriebsmechanismus 16 umfasst einen Herausdrück-Servo-Motor 27, einen Kugelgewindetrieb 28 und einen Übertragungsmechanismus 29. Der Kugelgewindetrieb 28 ist ein Beispiel eines Bewegungsrichtungs-Umwandlungsmechanismus, der eine Rotationsbewegung in eine lineare Bewegung umwandelt und ist mit der Drückplatte 23 verbunden. Wenn der Kugelgewindetrieb 28 rotiert wird, rückt das Ausstoßelement 15 vor oder zieht sich zurück.
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Der Übertragungsmechanismus 29 wird durch beispielsweise einen Rotator 29a, eine Riemenscheibe in der vorliegenden Ausführungsform, einen linearen Körper 29b, der an dem Rotator 29a angeordnet ist, ein Zahnriemen in der vorliegenden Ausführungsform, und dergleichen ausgebildet. Der Übertragungsmechanismus 29 überträgt die Rotation des Herausdrück-Servo-Motors 27 an den Kugelgewindetrieb 28. Wenn der Herausdrück-Servo-Motors 27 rotiert wird, rückt das Ausstoßelement 15 vor oder zieht sich zurück. Die Konfiguration des hervorstehenden Antriebmechanismus 16 ist nicht auf die obige Konfiguration beschränkt und andere Konfigurationen können angewendet werden.
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Wie in 1 gezeigt, wird ein erster Detektor 31 in dem hervorstehenden Antriebmechanismus 16 vorgesehen, Der erste Detektor 31 ermittelt eine Information über den Zustand des Ausstoßelementes 15 oder des hervorstehenden Antriebmechanismus 16. „Information über den Zustand des Ausstoßelementes 15 oder den hervorstehenden Antriebmechanismus 16” bedeutet beispielsweise eine Information über die Position des Ausstoßelementes 15, die Position des hervorstehenden Antriebmechanismus 16, die Geschwindigkeit des hervorstehenden Antriebmechanismus 16, die Beschleunigung des hervorstehenden Antriebmechanismus 16 oder das Drehmoment des hervorstehenden, Antriebmechanismus 16.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Detektor 31 beispielsweise in dem Herausdrück-Servo-Motor 27 vorgesehen, um ein Drehmoment (Belastungsdrehmoment) des Herausdrück-Servo-Motors 27 zu ermitteln. Der erste Detektor 31 kann auch Informationen über beispielsweise die Rotation des Herausdrück-Servo-Motors 27 bzw. die Rotationsgeschwindigkeit desselbigen ermitteln.
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Der erste Detektor 31 sendet die ermittelte Information an das Steuergerät 18. „Information über den Zustand des Ausstoßelementes 15 oder den hervorstehenden Antriebmechanismus 16” ist nicht auf die direkt gemessene Positionsinformation des Ausstoßelementes 15 und dergleichen beschränkt und kann Informationen über den Zustand des Ausstoßelementes 15 oder den hervorstehenden Antriebmechanismus 16, die Position des Ausstoßelementes 15, die Position der hervorstehenden Antriebmechanismus 16, die Geschwindigkeit des hervorstehenden Antriebmechanismus 16, die Beschleunigung des hervorstehenden Antriebmechanismus 16 oder das Drehnoment des hervorstehenden Antriebmechanismus 16, das von dem Steuergerät 18 durch eine mathematische Berechnung basierend auf der Information ermittelt werden kann, umfassen.
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Der erste Detektor 31 ist nicht auf den beschränkt, der in dem Herausdrück-Servo-Motor 27 vorgesehen ist und kann einer sein, der an anderen Abschnitten, wie dem Ausstoßelement 15 oder dem hervorstehenden Antriebmechanismus 16 vorgesehen ist. Der erste Detektor 31 kann auch ein anderer sein, als derjenige der oben beschrieben wurde.
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Wie in 2 gezeigt, ist der Verriegelungsantriebsmechanismus 17 an der gegenüberliegenden Seite der stationären Platte 12 in Bezug auf die bewegliche Platte 13 vorgesehen. Ein Beispiel des Verriegelungsantriebsmechanismus 17 ist ein Umschaltmechanismus bzw. ein Umschaltmechanismus (Engl.: toggle mechanism). Jedoch ist die Konfiguration des Verriegelungsmechanismus 17 nicht auf den Umschaltmechanismus beschränkt und kann eine Konfiguration sein, die beispielsweise einen Hydraulikzylinder und eine Führungsstange oder andere Konfigurationen verwendet. Der Verriegelungsantriebsmechanismus 17 in der vorliegenden Ausführungsform umfasst beispielsweise eine Umschaltabstützung 41, eine Umschaltmechanismus-Antriebseinheit 42, einen Querkopf 43 (engl.: cross head), einen erste Umschalthebel 44, einen zweiten Umschalthebel 45 und einen Umschaltarm 46.
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Die Umschaltabstützung 41 ist ein Abstützabschnitt der Umschalt-Verriegelungsvorrichtung und wird an dem Rahmen als eine Druckaufnahmeplatte abgestützt. Das andere Ende der Führungsstange 14 als einem zweiten Ende ist an der Umschaltabschützung 41 befestigt. Die Umschaltmechanismus-Antriebseinheit 42 ist in der Umschaltabstützung 41 vorgesehen und umfasst beispielsweise einen Verriegelungs-Servo-Motor 47, einen Kugelgewindetrieb 48 und einen Übertragungsmechanismus 49.
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Der Querkopf 43 ist an der Spitze des Kugelgewindetriebes 48 angeordnet. Der Kugelgewindetrieb 48 ist ein Beispiel des Bewegungsrichtungs-Umwandlungsmechanismus, der eine Rotationsbewegung in eine lineare Bewegung umwandelt. Wenn der Kugelgewindetrieb 48 rotiert wird, bewegt sich der Querkopf in Richtung oder weg von der beweglichen Platte 13, um sich in der Richtung nach links oder rechts in 1 zu bewegen.
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Der Übertragungsmechanismus 49 wird beispielsweise durch einen Rotationskörper 49a, eine Riemenscheibe in der vorliegenden Ausführungsform, einen linearen Körper 49b, der an dem Rotationskörper 49a angeordnet ist, einen Zahnriemen in der vorliegenden Ausführungsform, und dergleichen gebildet. Der Übertragungsmechanismus 49 überträgt die Rotation des Verriegelungs-Servo-Motors 47 an den Kugelgewindetrieb 48. Wenn der Verriegelungs-Servo-Motor 47 rotiert wird, rückt der Querkopf 43 vor oder zieht sich zurück.
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Der erste Umschalthebel 44 ist mit dem Querkopf 43 verbunden. Der zweite Umschalthebel 45 ist zwischen der Umschaltabstützung 41 und dem ersten Umschalthebel 44 vorgesehen. Der Umschaltarm 46 ist zwischen dem zweiten Umschaltarm 45 und der beweglichen Platte 13 vorgesehen. Die Umschaltabstützung 41 und der zweite Umschalthebel 45, der erste Umschalthebel 44 und der zweite Umschalthebel 45, der zweite Umschalthebel 45 und der Umschaltarm 46, der Querkopf 43 und der erste Umschalthebel 44, und der Umschaltarm 46 und die bewegliche Platte 13 sind gelenkig bzw. schwenkbar verbunden.
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Wenn der Querkopf 43 vorgerückt oder zurückgezogen wird, wird der Umschaltmechanismus betätigt. Das heißt, wenn der Querkopf 43 vorrückt, d. h. er bewegt sich in 2 nach rechts, wird die bewegliche Platte 13 in Richtung der stationären Platte 12 bewegt, um die Form zu schließen. Ferner wird eine Verriegelungskraft multipliziert mit einem Umschalt-Multiplizierfaktor zu der beweglichen Platte 13 addiert, um die bewegliche Form 22 und die stationäre Form 21 zu verschließen. Die Konfigurationen des Umschaltmechanismus und der Umschaltmechanismus-Antriebseinheit sind nicht auf die obigen beschränkt und können andere Konfigurationen sein.
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Wie in 1 gezeigt, ist ein zweiter Detektor 51 in dem Verriegelungsantriebsmechanismus 17 vorgesehen. Der zweite Detektor 51 ermittelt Informationen über den Verriegelungszustand. „Informationen über den Verriegelungszustand” umfassen Informationen, die die Position der beweglichen Platte oder des Verriegelungsantriebsmechanismus 17, die Geschwindigkeit der beweglichen Platte 13 oder des Verriegelungsantriebsmechanismus 17, die Beschleunigung der beweglichen Platte 13 oder des Verriegelungsantriebsmechanismus 17, das Drehmoment des Verriegelungsantriebsmechanismus 17 und so weiter betreffen.
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In der vorliegenden Erfindung ist der zweite Detektor 51 beispielsweise in dem Verriegelungs-Servo-Motor 47 vorgesehen, um ein Drehmoment, ein Belastungsdrehmoment in diesem Fall, des Verriegelungs-Servo-Motors 47 zu ermitteln. Der zweite Detektor 51 kann auch Informationen über beispielsweise die Rotation des Verriegelungs-Servo-Motors 47 ermitteln.
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Der zweite Detektor 51 sendet die ermittelte Information an das Steuergerät 18. „Information über den Verriegelungszustand” ist nicht auf die direkt gemessene Verriegelungskraft und dergleichen beschränkt, und kann auch eine Information über die Position der beweglichen Platte 13 oder den Verriegelungsantriebsmechanismus 17, die Geschwindigkeit der beweglichen Platte 13 oder des Verriegelungsantriebsmechanismus 17, die Beschleunigung der beweglichen Platte 13 oder des Verriegelungsantriebsmechanismus 17, das Drehmoment des Antriebsmechanismus 17, das mit dem Steuergerät 18 durch mathematische Berechnung basierend, auf der Information ermittelt werden kann, sein.
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Der zweite Detektor 51 ist nicht auf den beschränkt, der in dem Verriegelungs-Servo-Motor 47 vorgesehen ist und kann auch einer sein, der an anderen Abschnitten, wie beispielsweise die bewegliche Platte 13 oder dem Verriegelungsantriebsmechanismus 17, vorgesehen ist. Der zweite Detektor 51 kann auch ein anderer sein als derjenige, der oben beschrieben wurde.
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Wie in 1 gezeigt, wird die Einspritzvorrichtung 3 hinter der stationären Platte 12 vorgesehen. Die Einspritzvorrichtung 3 umfasst eine Heiztrommel 61, eine Schraube 62, eine Messeinheit 63 und eine Einspritzvorrichtungs-Antriebseinheit 64. Die Einspritzvorrichtung 3 spritzt ein geschmolzenes Material in eine Form ein.
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Wie in 1 gezeigt, ist die Spritzgießmaschine 1 mit einer Schnittstelle 71, auch als Man-Machine-Interface bezeichnet (im Folgenden als MMI/F bezeichnet) versehen. Die MMI/F 71 wird auch als Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) bezeichnet. Ein Bediener kann Einstellungen wie beispielsweise Anweisungen über den Betrieb der Spritzgießmaschine 1 durch das MMI/F 71 eingeben. Beispiele der Information, die durch das MMI/F 71 eingegeben werden können, umfassen einen Grenzwert, der als ein Fehlerermittlungsbetrieb, der später beschrieben wird, verwendet wird.
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Das Steuergerät 18 ist verantwortlich für beispielsweise die Gesamtsteuerung der Spritzgießmaschine 1. Das Steuergerät 18 gemäß der vorliegenden Ausführungsform führt einen Fehlerermittlungsbetrieb basierend auf Informationen durch, die von dem ersten Detektor 31 gesendet werden. Ein Teil des Steuergerätes 18 wirkt mit dem ersten Detektor 31 zusammen, um beispielsweise eine Fehlererfassungseinheit 81 auszubilden. Der Fehlererfassungsbetrieb des Steuergeräts 18 wird im Folgende im Detail beschrieben.
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Das Steuergerät 18 steuert den hervorstehenden Antriebmechanismus 16 und den Verriegelungsantriebsmechanismus 17, um das Ausstoßelement 15 von oder während eines Schließbetriebes herauszudrücken. Anschließend führt das Steuergerät 18 den Schließbetrieb in einem herausgedrückten Zustand des Ausstoßelementes 15 durch und überwacht die Informationen über den Zustand des Ausstoßelementes 15 oder der hervorstehenden Antriebsmechanismus 16, die von dem ersten Detektor 31 empfangen werden. Anschließend, wenn das Ausstoßelement 15 in Kontakt mit beispielsweise einem geformten Produkt, das in der Form verbleibt, oder mit fremdem Material, wie beispielsweise einem Grat, gerät, ermittelt das Steuergerät 18 solch ein Element als fremdes Material basierend auf der Zustandsveränderung des Ausstoßelementes 15 oder des hervorstehenden Antriebmechanismus 16. Das heißt, das Steuergerät 18 überwacht Informationen, die von dem ersten Detektor 31 empfangen werden und ermittelt die Anwesenheit von fremdem Material, wenn ein numerischer Wert, der aus der Information erhalten wird, d. h. ein numerischer Wert, der in der Information enthalten ist, oder der basierend auf einem numerischen Wert berechnet wird, der in der Information enthalten ist, einen vorgegebenen Wert überschreitet.
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Insbesondere, wie in 4 gezeigt, treibt ein Beispiel des Steuergeräts 18 den hervorstehenden Antriebmechanismus 16 vor dem Schließbetrieb an, um das Ausstoßelement 15 um einen vorgegebenen Betrag (vorgegebene Länge) StE herauszudrücken. Das heißt, nachdem das Ausstoßelement 15 um den vorgegebenen Betrag StE herausgedrückt wurde, wird die bewegliche Platte 13 in Richtung der stationären Platte 12 bewegt, um den Schließbetrieb durchzuführen.
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Stattdessen, wie in 5 gezeigt, kann das Steuergerät 18 den hervorstehenden Antriebmechanismus 16 während des Schließbetriebes antreiben, um das Ausstoßelement 15 um irgendeinen vorgegebenen Betrag StE herauszudrücken. Das heißt, das Steuergerät 18 kann den Schließbetrieb durch Ausstoßen des Ausstoßelementes 15 bis zu dem vorgegebenen. Betrag StE um irgendeinen Versatzbetrag bzw. bis zu irgendeiner Position während des Schließbetriebes durchführen.
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Wie in 4 und 5 gezeigt, wird das Ausstoßelement 15 in einen Ruhezustand (Standby) versetzt, während es während des Schließbetriebs hervorsteht und dazu gebracht, in Bezug auf die bewegliche Platte stillzustehen. Wie in 2 gezeigt, während sich das Ausstoßelement 15 im Ruhezustand befindet, ist das Drehmoment des Herausdrück-Servo-Motors 27 konstant bei Null. Das Steuergerät 18 überwacht eine Zustandsveränderung des Ausstoßelementes 15 oder des hervorstehenden Antriebmechanismus 16, während das Ausstoßelement 15 im Ruhezustand in Bezug auf die bewegliche Platte 13 gehalten wird.
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Das Steuergerät 18 stellt eine Erfassungsdrückkraft als einen Grenzwert von Drehmoment-Variationen des Herausdrück-Servo-Motors 27 dar. Der Grenzwert wird beispielsweise als ein vorgegebener interner Parameter oder als ein Eingangswert eines Bedieners durch das MMI/F 71 eingestellt.
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Das Steuergerät 18 überwacht Variationen des Drehmoments des Herausdrück-Servo-Motors 27, die beispielsweise aus einer Information des ersten Detektors 31 erhalten werden. Falls keine Variation des Drehmoments des Herausdrück-Servo-Motors 27 ermittelt wird, ermittelt das Steuergerät 18, dass kein fremdes Material, das in Kontakt mit dem Ausstoßelement 15 steht, vorhanden ist und der Schließbetrieb normal verläuft.
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Falls das fremde Material zwischen der stationären Form 21 und der beweglichen Form 22 aufgrund eines Ausstoßfehlers oder eines Tropfenfehlers verbleibt, gerät das fremde Material zunächst in Kontakt mit dem Ausstoßelement 15. Das Drehmoment des Herausdrück-Servo-Motors 27 verändert sich, wenn das Ausstoßelement 15 in Kontakt mit dem fremden Material gerät. Das Steuergerät 18 ermittelt, dass das Ausstoßelement 15 in Kontakt mit dem fremden Material gekommen ist und ermittelt das fremde Material, wenn das Drehmoment des Herausdrück-Servo-Motors 27 variiert, indem es einen Grenzwert überschreitet. Das heißt, das Steuergerät 18 stellt einen Drehmomentgrenzwert ein und wenn das Drehmoment des Herausdrück-Servo-Motors 27 das Drehmoment erreicht, führt das Steuergerät 18 eine Bearbeitung zum Ermitteln von fremdem Material durch.
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In dem obigen. Beispiel überwacht das Steuergerät 18 das Drehmoment des Herausdrück-Servo-Motors 27, das heißt, das Drehmoment des hervorstehenden Antriebmechanismus 16, jedoch stattdessen oder zusätzlich dazu, kann eine oder eine Vielzahl der Positionen des Ausstoßelementes 15, die Position des hervorstehenden Antriebmechanismus 16, die Geschwindigkeit des hervorstehenden Antriebmechanismus 16 und die Beschleunigung des hervorstehenden Antriebmechanismus 16 überwacht werden. Während das Ausstoßelement 15 sich im Ruhezustand in Bezug auf die bewegliche Platte 13 befindet, befinden sich die Veränderung der relativen Position des Ausstoßelementes 15 in Bezug auf die bewegliche Platte 13, die Geschwindigkeit des Ausstoßelementes 15 und die Beschleunigung des Ausstoßelementes 15 konstant bei Null.
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Bei fortschreitendem Schließbetrieb, wie in den 4 und 5 gezeigt, zieht sich das Steuergerät 18 zurück, das heißt, es bewegt das Ausstoßelement 15 nach links in 1. Ein Zurückziehbetrieb des Ausstoßelementes in Bezug auf die bewegliche Platte 13 betrifft den Abstand zwischen der stationären Form 21 und der beweglichen Form 22 und wird gesteuert, so dass das Ausstoßelement 15 nicht in Kontakt mit der stationären Form 21 gerät.
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Insbesondere wird der Abstand zwischen der stationären Form 21 und der beweglichen Form 22 basierend auf der Position des Ausstoßelementes 15 und dem Bewegungsbetrag der beweglichen Platte 13 berechnet. Das Steuergerät 18 vervollständigt den Schließbetrieb durch Einbringen des Ausstoßelementes 15, so dass das Ausstoßelement 15 nicht in Kontakt mit der stationären Form 21 gerät, indem der Betrieb, bei welchem die bewegliche Platte 13 sich in Richtung der stationären Platte 12 nach der Hälfte des Schließbetriebes bewegt, angepasst wird. Das heißt, so wie der Schließbetrieb fortschreitet, führt das Steuergerät 18 eine Steuerung durch, so dass das Ausstoßelement 15 nicht in Kontakt mit der stationären Form 21 gerät, indem das Ausstoßelement 15 zurückgezogen wird.
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In anderen Worten kann ein Veränderungsmuster (auch als sich veränderndes Muster bezeichnet, engl.: changing pattern) der Formposition vorab basierend auf beispielsweise dem Betrieb des Verriegelungs-Servo-Motors 27 und der Konfiguration des Umschaltmechanismus berechnet werden. Das Steuergerät 18 zieht das Ausstoßelement 15 zurück, um mit dem Veränderungsmuster übereinzustimmen. Das heißt, wenn der Schließbetrieb vorrückt und die Formposition den Hervorstehbetrag StE des Ausstoßelementes 15 erreicht, beginnt das Steuergerät 18 den Zurückziehbetrieb des Ausstoßelementes 15. Anschließend, wenn die bewegliche Form 22 die stationäre Form 21 berührt, wird das Ausstoßelement 15 in eine solch Eckposition gebracht, dass die Spitze des Ausstoßelementes 15 nicht von der beweglichen Form 22 hervorsteht. Die „Formposition” ist der Abstand zwischen der stationären Form 21 und der beweglichen Form 22.
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Wie schematisch in 3 gezeigt, umfasst das Steuergerät ein Anhaltemodul für abnormale Betriebszustände 82 (engl.: abnormal condition operation stop module) und ein Bearbeitungsmodul für abnormale Betriebszustände 83 (engl.: abnormal condition operation processing module). Das Anhaltemodul für abnormale Betriebszustände 82 ist ein Beispiel einer „Anhalteeinheit für abnormale Betriebszustände” (Engl.: abnormal condition operation stop unit). Wenn das fremde Material ermittelt wird, hält das Anhaltemodul für abnormale Betriebszustände 82 den Betrieb des Verriegelungsantriebsmechanismus 17 an.
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Das Bearbeitungsmodul für abnormale Betriebszustände 83 ist ein Beispiel einer „Bearbeitungseinheit für abnormale Betriebszustände” (Engl.: abnormal condition operation processing unit). Das Bearbeitungsmodul für abnormale Betriebszustände 83 zieht das Ausstoßelement 15 zurück, wenn fremdes Material ermittelt wird. Das Bearbeitungsmodul für abnormale Betriebszustände 83 zieht das Ausstoßelement 15 zu der Position zurück, in welcher die Spitze des Ausstoßelementes 15 nicht von der beweglichen Form 22 hervorsteht, beispielsweise zu einem Zurückziehbegrenzungspunkt.
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Das Anhaltemodul für abnormale Betriebszustände 82 und das Bearbeitungsmodul für abnormale Betriebszustände 83 können jeweils durch Hardware umgesetzt werden, sie können jedoch auch durch eine Software als ein Teil des Steuerprogramms umgesetzt werden.
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Als Nächstes wird eine Modifizierung des Steuergeräts 18 beschrieben.
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Ein weiteres Beispiel des Steuergeräts 18 zeichnet Informationen über den Zustand des Ausstoßelementes 15 oder den hervorstehenden Antriebmechanismus 16 auf und speichert diese bei einem hervorragenden Schließbetrieb. Das Steuergerät 18 speichert Information, wenn ein Schließbetrieb hervorragend durchgeführt wird, beispielsweise das Veränderungsmuster der Position des Ausstoßelementes 15, die Position des hervorstehenden Antriebmechanismus 16, die Geschwindigkeit des hervorstehenden Antriebmechanismus 16, die Beschleunigung des hervorstehenden Antriebmechanismus 16 oder das Drehmoment des hervorstehenden Antriebmechanismus 16.
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Das Steuergerät 18 vergleicht einen numerischen Wert über den Zustand des Ausstoßelementes 15 oder des hervorstehenden Antriebmechanismus 16, der aus Information des ersten Detektors 31, einem gemessenen Wert in diesem Fall, erhalten wird, mit dem Veränderungsmuster, das in dem Steuergerät 18 gespeichert wird, wenn ein Schließbetrieb hervorragend durchgeführt wird. Wenn der numerische Wert, der aus der Information des ersten Detektors 31 ermittelt wird, variiert indem er einen Grenzwert überschreitet, der bei dem gespeicherten Veränderungsmuster voreingestellt ist, ermittelt das Steuergerät 18, dass das Ausstoßelement 15 in Kontakt mit fremdem Material gekommen ist und ermittelt das fremde Material.
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Insbesondere berechnet das Steuergerät 18 beispielsweise einen Unterschied zwischen einem Geschwindigkeitsmuster, das vorab berechnet wurde, und der tatsächlichen Geschwindigkeit und führt eine Fehlerermittlungsbearbeitung durch, wenn der Unterschied bis hin zu einem vorgegebenen Wert und mehr ansteigt. Stattdessen kann das Steuergerät 18 auch eine Fehlerermittlungsbearbeitung basierend auf einem Unterschied zwischen einem Positionsmuster, das vorab berechnet wurde, und der tatsächlichen Position, einem Unterschied zwischen einem Beschleunigungsmuster, das vorab berechnet wurde, und der tatsächlichen Beschleunigung, oder einem Unterschied zwischen einem Drehmomentmuster während eines normalen Betriebes und dem tatsächlichen Drehmoment durchführen. Diese Ermittlungsverfahren können allein oder in Kombination miteinander verwendet werden.
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Gemäß der obigen Konfiguration kann die Präzision, mit welcher ein Fehler ermittelt wird, verbessert werden.
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Aus Vergleichsgründen wird eine Gießmaschine, die einen Fehler durch Überwachen des Drehmomentes des Verriegelungs-Servo-Motors 47, der die bewegliche Platte 13 bewegt, ermittelt und den ermittelten Wert mit einem Wert während des normalen Betriebes vergleicht, betrachtet. In diesem Fall wird eine Auswirkung, wenn ein eingeklemmtes gegossenes Produkt in Kontakt mit der Form gerät oder eine Veränderung des Drehmomentes, das in einem Motor erzeugt wird, wenn die bewegliche Platte, die von dem Motor bewegt wird, auf ein geschmolzenes Produkt trifft, ermittelt.
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Die Form 22 und die bewegliche Platte 13 sind schwer und das Drehmoment, das benötigt wird, um die bewegliche Platte 13 zu bewegen, wird entsprechend hoch. Ein geschmolzenes Produkt ist im Vergleich zu der Form 22 und der beweglichen Platte 13 leicht und weich. Daher sind die Auswirkung, wenn ein geschmolzenes Produkt in Kontakt mit der Form kommt, und die Drehmomentveränderung, die in einem Motor erzeugt wird, wenn die bewegliche Platte, die von dem Motor bewegt wird, auf ein geschmolzenes Produkt trifft, sehr gering in ihrem Veränderungsbetrag. Folglich kann das geschmolzene Produkt bereits sehr stark unter Beschädigung der Form verformt sein, wenn der Betrag der Veränderung des Drehmomentes, das in dem Motor erzeugt wird, wenn ein momentanes Erfassungsergebnis mit einem Ergebnis verglichen wird, welches während des normalen Betriebes ermittelt wird, bemerkt wird.
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Das Drehmoment des Verriegelungs-Servo-Motors 47 variiert bis zu einem gewissen Grad in Abhängigkeit von dem Schmierzustand der Einspritzvorrichtung 3. Ferner ist der Verriegelungs-Servo-Motor 47 ein Motor, der einen Schließbetrieb durchführt und während des Schließbetriebes angetrieben wird. Das heißt, wie in 2 gezeigt, der Verriegelungs-Servo-Motor 47 erwirkt große Drehmomentveränderungen, umfassend ein Beschleunigungsdrehmoment und ein Verzögerungsdrehemoment, welches erwirkt, dass die bewegliche Platte 13 sich während des Schließbetriebes bewegt. Bei einem solchen Drehmoment des Motors, während dieser angetrieben wird, ist es wahrscheinlich, dass dieses stark variiert, indem es von dem Gleitwiderstand der Führung und anderen Störgrößen beeinflusst wird. Daher wird der Grenzwert, der verwendet wird, um zu ermitteln, ob ein Fehler auftritt, in dem mit einem Wert während des normalen Betriebes verglichen wird, ein Wert mit einer Spanne, die Variationen berücksichtigt. Daher, wenn der Betrag der Veränderung des Drehmomentes des Motors klar erkennbar wird, kann das geformte Produkt bereits zu einem großen Grad zerquetscht sein, wodurch die Form bzw. Matrize beschädigt wird.
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Die Spritzgießmaschine 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Fehlererfassungseinheit 81, die fremdes Material basierend auf einer Zustandsveränderung des Ausstoßelementes 15 oder des hervorstehenden Antriebmechanismus 16 nach einem Schließbetrieb, der gestartet wird während das Ausstoßelement 15 hervorsteht, ermittelt.
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Im Vergleich zu der beweglichen Platte 13 und dergleichen weist das Ausstoßelement 15 ein geringeres Gewicht eines beweglichen Abschnittes auf, das heißt, eine geringere Trägheit. Das heißt, das Drehmoment des Herausdrück-Servo-Motors 27 zum Antreiben des Ausstoßelementes 15 ist geringer als das Drehmoment des Verriegelungs-Servo-Motors 47. Folglich ist es deutlich wahrscheinlicher, dass eine Auswirkung, wenn das Ausstoßelement 15 in Kontakt mit einem gegossenen Produkt während des Schließbetriebes gerät, deutlich als eine Drehmomentveränderung des Motors erscheint. Es ist möglich, die Präzision bei der Ermittlung eines Fehlers zu verbessern, da das fremde Material ermittelt werden kann, bevor das fremde Material stark zerquetscht wird.
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Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform das Ausstoßelement 15 in einen Ruhezustand versetzt, während es während des Schließbetriebes hervorsteht und dazu gebracht, in Bezug auf die bewegliche Platte 13 zu ruhen. Das Drehmoment des Herausdrück-Servo-Motors 27 in diesem Fall ist, wie in 2 gezeigt, im Wesentlichen konstant bei Null. Es ist weniger wahrscheinlich, dass solch ein Drehmoment des Motors im Ruhezustand variiert und daher kann ein geringerer Grenzwert eingestellt werden. Folglich kann ein Fehler basierend auf der Veränderung ermittelt werden, sogar falls das Drehmoment des Herausdrück-Servo-Motors 27 sich nur leicht verändert. Ferner wird die Ermittlungspräzision des fremden Materials weiter verbessert.
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Auch ist es in der vorliegenden Ausführungsform weniger wahrscheinlich, dass die Form beschädigt wird, da eine Formschutzfunktion, bei welcher das Ausstoßelement 15 in Kontakt mit dem fremden Material vor der Form gerät, durchgeführt wird. Das heißt, es besteht eine Möglichkeit, dass der Verriegelungsvorgang angehalten werden kann, nachdem nur das Ausstoßelement 15 beschädigt wurde. Das heißt, nur das Ausstoßelement, beispielsweise der Auswerferstift 26, welcher weniger teuer als die Form bzw. Matrize ist, muss ersetzt werden. Im Ergebnis können die Wartungskosten reduziert werden.
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Das Ausstoßelement 15 ist ein Element, das verwendet wird, um ein geschmolzenes Produkt auszustoßen und ist in vielen bestehenden Formmaschinen umfasst. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das Ausstoßelement 15, welches normalerweise nicht bei dem Schließbetrieb verwendet wird, verwendet, um die Präzision bei der Fehlerermittlung ohne Vorsehen eines weiteren speziellen zusätzlichen Elementes durchzuführen. Das heißt, die Spritzgießmaschine 1 in der vorliegenden Ausführungsform kann erhalten werden, indem das Steuerprogramm in existierenden Gießmaschinen ersetzt wird, ohne dabei hohen Kosten zu erwirken.
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Auch wird in der vorliegenden Ausführungsform das Ausstoßelement 15 daran gehindert, dadurch beschädigt zu werden, dass das Ausstoßelement 15 bis hin zu der Zurückziehgrenze zurückgezogen wird, wenn fremdes Material ermittelt wird.
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Zusätzlich zu dem obigen Inhalt kann das Steuergerät in der vorliegenden Ausführungsform um einen Fehlerermittlungsbetrieb basierend auf beispielsweise Informationen, die von dem zweiten Detektor 51 gesendet werden, ergänzt werden. Das heißt, das Steuergerät 18 überwacht Informationen über den Verriegelungszustand, die von dem zweiten Detektor 51 erhalten werden. Anschließend, wenn das fremde Material zwischen der stationären Form 21 und der beweglichen Form 22 eingeklemmt wird, ermittelt das Steuergerät 18 das fremde Material aus einer Veränderung des Verriegelungszustandes.
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Das heißt, das Steuergerät 18 stellt den Grenzwert auf Variationen von beispielsweise der Position der beweglichen Platte 13 oder des Verriegelungseintrittsmechanismus 17, der Geschwindigkeit der beweglichen Platte 13 oder des Verriegelungsantriebsmechanismus 17, der Beschleunigung der beweglichen Platte 13 oder des Verriegelungsantriebsmechanismus 17 oder dem Drehmoment des Verriegelungsantriebsmechanismus 17 und so weiter jeweils ein und ermittelt das fremde Material, wenn Variationen davon die jeweiligen Grenzwerte überschreiten. Gemäß solch einer Konfiguration kann das Vorhandensein des verbleibenden gegossenen Produktes erfasst werden, sogar falls ein geschmolzenes Produkt in einer Position verbleibt, in der das Ausstoßelement 15 nicht in Kontakt gerät.
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Es wurde eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, jedoch ist die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf die obige Beschreibung beschränkt. Ferner kann die vorliegende Erfindung nicht nur bei dem gesamten Betrieb des Schließbetriebes angewendet werden, sondern auch nur bei einem Teilbereich während des Schließbetriebes, das heißt, nur ein Abschnitt bzw. Teil des Schließbetriebes. Beispielsweise kann der Formschutz nur für einen Teil eines Schließhubes aktiviert werden. Die vorliegende Erfindung kann durch Modifizieren von strukturellen Elementen, ohne von dem Schutzumfang davon beim Einsatz derselbigen abzuweichen, umgesetzt werden. Die vorliegende Erfindung kann bei anderen Gießmaschinen, wie beispielsweise einer Formgießmaschine, einer Transferpress- bzw. Transfer-Molding-Maschine und bei einer Pressmaschine sowie bei der Spritzgießmaschine angewendet werden.
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Zusätzliche Vorteile und Modifizierungen sind für den Fachmann leicht ersichtlich. Daher ist die Erfindung in ihren breiter erscheinenden Gesichtspunkten nicht auf die spezifischen Details und beispielhaften Ausführungsformen, die hier gezeigt und beschrieben wurden, beschränkt. Demgemäß können Variationen und Modifizierungen gemacht werden, ohne von dem Schutzumfang des allgemeinen erfinderischen Konzeptes, wie durch die angehängten Ansprüche und ihre Äquivalente festgelegt, abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2002-172670 [0003]
- JP 2004-330527 [0004]
- JP 2004-142211 [0005]
- JP 2006-334820 [0006]
- JP 2009-279891 [0007]
- JP 9-207182 [0008]