DE102015004424B4

DE102015004424B4 - Steuerung für eine Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE102015004424B4
Application number: DE102015004424.9A
Authority: DE
Inventors: c/o FANUC Corporation Tajika Masaya; c/o FANUC Corporation Uchiyama Tatsuhiro
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2015-04-02
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2035-04-03
Also published as: JP2015199297A; CN104972629A; US9744705B2; US20150290857A1; DE102015004424A1; JP5837124B2; CN104972629B

Abstract

Steuerung (30) für eine Spritzgießmaschine, die gleichzeitig mindestens einen Teil eines Formspannschritts (sa5, sa11) und mindestens einen Teil eines Einspritzschritts (sa08, sa09) ausführt, wobei die Steuerung (30) umfasst:einen ersten Zeiteinstellabschnitt, der dazu ausgebildet ist, eine Zeit (Gt) ab dem Start des Einspritzschritts bis zum Abschluss eines Formspannvorgangs als eine erste Zeit (Gt) einzustellen;einen zweiten Zeiterfassungsabschnitt, der eine Betriebszeit (Ct) für den Formspannschritt als eine zweite Zeit (Ct) einstellt; undeinen Einspritzschrittstartabschnitt, der den Einspritzschritt (sa08) startet, wenn eine Zeit, die gleich einer Differenz (Dt) zwischen der ersten Zeit und der zweiten Zeit ist, abläuft, nachdem der Spannschritt (sa05) gestartet wird, wenn die erste Zeit (Gt) kürzer als die zweite Zeit (Ct) ist; und einen Formspannschrittstartabschnitt, der dazu ausgebildet ist, eine bewegliche Aufspannplatte (3) an einer Formberührungsposition zu stoppen, bis die Zeit, die gleich der Differenz (Dt) zwischen der ersten Zeit und der zweiten Zeit ist, abläuft, nachdem der Einspritzschritt (sa09) gestartet wird, und dann den Formspannschritt (sa11) zu starten, wenn die Zeit, die gleich der Differenz (Dt) ist, abläuft, wenn die erste Zeit (Gt) länger als die zweite Zeit (Ct) ist.

Description

Allgemeiner Stand der Technik
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerung für eine Spritzgießmaschine.
Beschreibung der verwandten Technik
Beim Spritzgießen wird ein Schritt der Bewegung einer beweglichen Aufspannplatte zum Schließen der Form in einen Formschließschritt und einen Formspannschritt aufgeteilt. Der Formschließschritt ist ein Schritt des Bewegens der beweglichen Aufspannplatte nach vorne in einer Formschließrichtung, um eine Form auf der beweglichen Seite und eine Form auf der feststehenden Seite einander berühren zu lassen. Des Weiteren wird der Formspannschritt nach dem Formschließschritt ausgeführt, um die bewegliche Aufspannplatte von der Formberührungsposition aus weiter nach vorne zu bewegen, um eine vorbestimmte Formspannkraft auszuüben.
Ein Betriebsablauf, bei dem das Formspannen und die Einspritzung gleichzeitig ausgeführt werden, um die Taktzeit zu reduzieren, ist herkömmlich bekannt (offengelegte japanische Patentanmeldung JP 2006 - 15 527 A , offengelegte japanische Patentanmeldung JP H07- 256 722 A und offengelegte japanische Patentanmeldung JP H08- 90 621 A ). Darüber hinaus ist ein solcher Betriebsablauf des Formspannens und der Einspritzung dafür bekannt, bei der Vermeidung von unsachgemäßem Spritzgießen, wie einer „Brandmarke“, hilfreich zu sein. 6 ist ein Diagramm, das die Betriebsablaufzeiten der herkömmlichen Formspann- und Einspritzschritte darstellt.
Wenn ein Gießharz in eine Kavität einer Form eingespritzt wird, während Gas in der Kavität verbleibt, wird das Gas durch das als Folge der Einspritzung in die Kavität eingetretene Gießharz komprimiert. Die Temperatur und der Druck des Gases werden somit erhöht, um dabei eine Brandmarke in einem Formteil zu verursachen. Die Verwendung des gleichzeitigen Betriebsablaufs des oben erwähnten Formspannens und der Einspritzung ist wirkungsvoll für das Unterdrücken einer möglichen „Brandmarke“, da eine hohe Formspannkraft nicht im Einspritzschritt zum Füllen der Kavität mit Gießharz ausgeübt wird, so dass das Gas einfach aus den Formen durch einen kleinen Spalt zwischen den Formen abgelassen wird.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung JP H07- 256 722 A offenbart, dass nach dem Start des Formspannschritts ein Startzeitablauf für den Einspritzschritt basierend auf einer Verzögerungszeit ab der Formenberührung (Zeit T1 in (1) in 6) eingestellt wird. Da der Einspritzschritt nach dem Formspannschritt gestartet wird, ist jedoch bei diesem Einstellverfahren der Effekt, der die Abführung des Gases aus den Formen durch den Spalt begünstigt, eingeschränkt.
Um die Entgasung weiter zu verbessern, kann ein Verfahren eingesetzt werden, bei dem nach Beenden des Formschließschritts an der Formberührungsposition die Einspritzung unmittelbar gestartet wird, während der Start des Formspannschritts verzögert wird. Die Ausführung dieses Betriebsablaufs erfordert jedoch das Einstellen der Verzögerungszeit ab der Formberührung im Formschließschritt, bis der Formspannschritt gestartet wird (Zeit T2 in (2) in 6).
Wenn somit bei der verwandten Technik die Betriebsbedingungen für eine Spritzgießmaschine so eingestellt werden, dass eine Reduzierung der Taktzeit ermöglicht und eine Gasentlüftung erreicht werden soll, müssen die in 6 dargestellten Verzögerungszeiten T1 und T2 basierend auf den Startzeitabläufen für den Formspannschritt und den Einspritzschritt eingestellt werden. Ein Bediener, der die Betriebsbedingungen für die Spritzgießmaschine einstellt, muss jede der Verzögerungszeiten (T1 oder T2) einstellen. Folglich wird die Einstellung unvorteilhaft kompliziert.
Ferner offenbart das Dokument DE 38 79 422 T2 eine Spritzgießmaschine, die eine Mehrzahl von Motorvorrichtungen umfasst, die in Gruppen eingruppiert sind. Ein Steuerbereich der Spritzgießmaschine weist verschiedene Steuervorrichtungen auf, um individuell und selektiv die einzelnen Gruppen zu steuern.
Das Dokument DE 11 2004 001 891 T5 offenbart eine Spritzgießmaschine, die ein Formschließverarbeitungsmittel zum Vorschieben einer beweglichen Platte umfasst. Ferner weist die Spritzgießmaschine ein Platten-Positionsbestimmungsmittel auf, um zu bestimmen, ob die bewegliche Platte eine Einspritzstartposition erreicht hat. Ein Einspritzverarbeitungsmittel beginnt sodann einen Einspritzschritt, wenn die bewegliche Platte die Einspritzstartposition erreicht.
Des Weiteren ist aus dem Dokument US 5,772,932 A ein Formspannsteuerverfahren bekannt, bei dem eine bewegbare Platte relativ zu einer stationären Platte bewegbar ist. Die bewegbare Platte wird während des Verfahrens in eine Formspannungsruheposition und in eine Formöffnungsruheposition bewegt.
Kurzdarstellung der Erfindung
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Steuerung für eine Spritzgießmaschine bereitzustellen, die die erwünschten Effekte einer Reduzierung der Taktzeit und der auszuführenden Entgasung durch ein einfaches Verfahren ermöglicht, bei dem einfach eine Entgasungszeit für einen Formspannschritt und einen Einspritzschritt eingestellt wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Steuerung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Steuerung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2.
Eine Steuerung für eine Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ist dazu ausgebildet, gleichzeitig mindestens einen Teil eines Formspannschritts und mindestens einen Teil eines Einspritzschritts auszuführen, wobei die Steuerung umfasst: einen ersten Zeiteinstellabschnitt, der dazu ausgebildet ist, eine Zeit ab dem Start des Einspritzschritts bis zum Abschluss eines Formspannvorgangs als eine erste Zeit (nachfolgend beschriebene Entgasungszeit Gt) einzustellen, einen zweiten Zeiterfassungsabschnitt, der eine Betriebszeit für den Formspannschritt als eine zweite Zeit (nachfolgend beschriebene Formspannbetriebszeit Ct) erfasst, und einen Einspritzschrittstartabschnitt, der den Einspritzschritt startet, wenn eine Zeit, die gleich einer Differenz zwischen der ersten Zeit und der zweiten Zeit ist, abläuft, nachdem der Formspannschritt gestartet wird, wenn die erste Zeit kürzer als die zweite Zeit ist.
Der zweite Zeiterfassungsabschnitt kann dazu ausgebildet sein, die zweite Zeit zu erfassen, indem der Formspannvorgang mit der Spritzgießmaschine tatsächlich ausgeführt wird und die zweite Zeit gemessen wird.
Der zweite Zeiterfassungsabschnitt kann dazu ausgebildet sein, die zweite Zeit aus einer Bewegungsstrecke, einer Bewegungsgeschwindigkeit und einer Beschleunigung und Verzögerung im Formspannschritt zu berechnen.
Die Steuerung ist in einer ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltung dazu ausgebildet, eine bewegliche Aufspannplatte an einer Formberührungsposition zu stoppen, bis die Zeit, die gleich der Differenz zwischen der ersten Zeit und der zweiten Zeit ist, abläuft, nachdem der Einspritzschritt gestartet wird, und dann den Formspannschritt zu starten, wenn die Zeit, die gleich der Differenz ist, abläuft, wenn die erste Zeit länger als die zweite Zeit ist.
Die Steuerung ist in einer zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltung dazu ausgebildet, den Einspritzschritt und den Formspannschritt gleichzeitig zu starten, wenn die erste Zeit länger als die zweite Zeit ist.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht, dass die erwünschten Effekte einer Reduzierung der Taktzeit und der Entgasung durch ein einfaches Verfahren ausgeführt werden können, indem einfach eine Entgasungszeit für einen Formspannschritt und einen Einspritzschritt eingestellt wird.
Figurenliste
Die oben beschriebenen und anderen Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:

1 ein Diagramm ist, das Betriebszeitabläufe für einen Formspannschritt und einen Einspritzschritt darstellt, die durch eine Steuerung für eine Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden;
2 ein Diagramm ist, das ein Beispiel der Beschleunigungs- und Verzögerungssteuerung in einem Formspannvorgang darstellt;
3 ein Ablaufdiagramm ist, das einen Einspritzstartvorgang und einen Formspannstartvorgang darstellt, die durch eine erste Ausführungsform einer Steuerung für die Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden;
4 ein Ablaufdiagramm ist, das den Einspritzstartvorgang und den Formspannstartvorgang darstellt, die durch eine zweite Ausführungsform der Steuerung für die Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden;
5 ein Diagramm ist, das ein Beispiel der durch die Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuerten Spritzgießmaschine darstellt; und
6 ein Diagramm ist, das die Betriebszeiten für einen herkömmlichen Formspannschritt und einen herkömmlichen Einspritzschritt darstellt.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Ein durch eine Spritzgießmaschine ausgeführter Spritzgießtakt umfasst Schritte zum Schließen der Form, Spannen der Form, zum Einspritzen, Kühlen, Plastifizieren/Dosieren, Öffnen der Form und zum Auswerfen. Eine Steuerung für eine Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung verfügt über Mittel zum Einstellen einer Zeit ab dem Start eines Einspritzschritts bis zur Ausübung einer eingestellten Formspannkraft, die einem Zeitintervall entspricht, während dem Gas einfach durch einen Spalt in den Formen abgeführt wird, als eine Entgasungszeit Gt. Die Steuerung stimmt somit automatisch die Zeitabläufe für den Start eines Einspritzschritts und dem Start eines Formspannvorgangs basierend auf der Größenbeziehung zwischen der eingestellten Entgasungszeit Gt und einer Formspannvorgangszeit Ct ab, um die gewünschten Effekte für eine Taktzeitreduzierung und Entgasung zu erzeugen.
1 stellt Betriebszeiten für den Formspannschritt und den Einspritzschritt dar, die durch die Steuerung für die Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden.
In 1 wird ein Fall, in dem die Einspritzung gestartet wird, nachdem die Formspannung gestartet wird (Entgasungszeit Gt < Formspannvorgangszeit Ct), in (1) dargestellt, und ein Fall, in dem die Formspannung gestartet wird, nachdem die Einspritzung gestartet wird (Entgasungszeit Gt ≥ Formspannvorgangszeit Ct), ist in (2) dargestellt. Der Einspritzschritt ist im Allgemeinen ein Schritt zum Füllen des Inneren einer Kavität in Formen mit Gießharz, und der Einspritzschritt kann das Füllen des Inneren einer Kavität mit Gießharz mittels Druckhaltens in Abhängigkeit des Formteils umfassen. Somit werden gemäß der vorliegenden Erfindung die Schritte des Füllens des Inneren der Kavität mit Gießharz insgesamt als ein Einspritzschritt bezeichnet. Der Einspritzschritt kann, muss aber nicht, einen Druckhalteschritt umfassen.
Zunächst wird ausführlich ein Verfahren zum Erfassen der Formspannvorgangszeit Ct, die die Betriebszeit für den Formspannschritt ist, beschrieben.
Die Formspannvorgangszeit Ct wird basierend auf einer Bewegungsstrecke X, das heißt die Strecke, die eine bewegliche Aufspannplatte oder eine Traverse zurücklegt, bis eine gewünschte Formspannkraft ausgeübt wird (das heißt, die Bewegungsstrecke, über die sich die bewegliche Aufspannplatte im Formspannschritt bewegt, oder die Bewegungsstrecke, über die sich die Traverse bewegt, die die Bewegung der beweglichen Aufspannplatte bewirkt, in einer Kniehebel-Spritzgießmaschine), der Bewegungsgeschwindigkeit V der beweglichen Aufspannplatte oder der Traverse, und einer Zeitkonstanten A für die Beschleunigung oder Verzögerung der beweglichen Aufspannplatte oder Traverse erfasst. Die Bewegungsgeschwindigkeit V der beweglichen Aufspannplatte oder der Traverse und die Zeitkonstante A für die Beschleunigung und Verzögerung der beweglichen Aufspannplatte oder der Traverse werden auf einem Bildschirm der Spritzgießmaschine eingestellt oder vorab in Speichermitteln (einem Speicher 34 in 5) der Spritzgießmaschine gespeichert.
Wie in 2 dargestellt, wird die benötigte Formspannvorgangszeit Ct, wenn die bewegliche Aufspannplatte im Formspannschritt linear beschleunigt und verzögert wird, berechnet durch: $Ct = 2 A + B = 2 A + (X/V - A) = X/V + A$
B: die Zeit, über die die bewegliche Aufspannplatte mit konstanter Geschwindigkeit V arbeitet.
Die Formspannvorgangszeit Ct kann bestimmt werden, indem der Formspannvorgang mit der tatsächlichen Spritzgießmaschine vorab ausgeführt wird und die Formspannvorgangszeit Ct gemessen wird.
In einer ersten Ausführungsform der Steuerung für die Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Entgasungszeit Gt mit der Formspannvorgangszeit Ct verglichen, und (a) für Gt < Ct, nachdem der Formspannschritt gestartet wird, wird der Einspritzschritt gestartet, wenn eine Zeit, die gleich der Differenz zwischen Gt und Ct ist, abläuft. Andererseits wird (b) für Gt ≥ Ct, nachdem der Einspritzschritt gestartet wird, die bewegliche Aufspannplatte an einer Formberührungsposition gestoppt, bis die Zeit, die gleich der Differenz zwischen Gt und Ct ist, abläuft, und wenn die Zeit, die gleich der Differenz ist, abläuft, wird der Formspannschritt gestartet. Daher werden ein Einspritzstartvorgang und ein Formspannstartvorgang gemäß der ersten Ausführungsform mittels eines Ablaufdiagramms in 3 beschrieben. Die Betriebsvorgänge werden entsprechend den Schritten in dem Ablaufdiagramm beschrieben.

[Schritt sa01] Die bewegliche Aufspannplatte wird nach vorne in einer Formschließrichtung in eine Formberührposition bewegt.
[Schritt sa02] Der Absolutwert Dt der Differenz zwischen der Entgasungszeit Gt und der Formspannvorgangszeit Ct wird bestimmt.
[Schritt sa03] Eine Zeit t wird auf 0 gesetzt.
[Schritt sa04] Die Steuerung bestimmt, ob die Entgasungszeit Gt kürzer als die Formspannvorgangszeit Ct ist oder nicht. Wenn die Entgasungszeit Gt kürzer als die Formspannvorgangszeit Ct ist (JA), geht die Steuerung zu Schritt sa05. Wenn die Entgasungszeit Gt nicht kürzer als die Formspannvorgangszeit Ct ist (NEIN), geht die Steuerung zu Schritt sa09.
[Schritt sa05] Formspannen wird gestartet.
[Schritt sa06] Die Steuerung bestimmt, ob die Zeit t gleich oder länger als die in Schritt sa02 bestimmte Zeit Dt ist. Wenn die Zeit t gleich oder länger als Dt ist (JA), geht die Steuerung zu Schritt sa08. Ansonsten (NEIN) geht die Steuerung zu Schritt sa07.
[Schritt sa07] Eine seit dem Start der Formspannung abgelaufene Zeit wird anstelle der Zeit t eingesetzt. Die Steuerung kehrt zu Schritt sa06 zurück. Die seit dem Start der Formspannung abgelaufene Zeit wird mittels einer in der Steuerung für die Spritzgießmaschine vorgesehenen Zeitfunktion gemessen.
[Schritt sa08] Die Einspritzung wird gestartet und die Verarbeitung wird beendet.
[Schritt sa09] Die Einspritzung wird gestartet.
[Schritt sa10] Die Steuerung bestimmt, ob die Zeit t gleich oder länger als die in Schritt sa02 bestimmte Dt ist oder nicht. Wenn die Zeit t gleich oder länger als Dt ist (JA), geht die Steuerung zu Schritt sa11. Ansonsten (NEIN) geht die Steuerung zu Schritt sa12.
[Schritt sa11] Die Formspannung wird gestartet und die Verarbeitung wird beendet.
[Schritt sa12] Eine seit dem Start der Formspannung abgelaufene Zeit wird anstelle von t eingesetzt. Die Steuerung kehrt zu Schritt sa10 zurück.

Die Steuerung für die Spritzgießmaschine gemäß der ersten Ausführungsform führt die folgende Steuerung aus. Wenn (a) die eingestellte Entgasungszeit Gt kürzer als die erfasste Formspannvorgangszeit Ct ist (Gt < Ct, und das Bestimmungsergebnis in Schritt sa04 ist JA; dies entspricht (1) in 1), bewegt sich die bewegliche Aufspannplatte nach vorne zur Formberührungsposition, um einen Formschließschritt zu beenden, und der Formspannschritt wird dann unmittelbar gestartet. Der Einspritzschritt wird gestartet, wenn die Zeit (Zeit Dt), die gleich der Differenz zwischen der Entgasungszeit Gt und der Formspannvorgangszeit Ct ist, nach dem Start des Formspannschritts abläuft.
Andererseits, wenn (b) die eingestellte Entgasungszeit Gt länger als die erfasste Formspannvorgangszeit Ct ist (Gt ≥ Ct, und das Bestimmungsergebnis in Schritt sa04 ist NEIN; dies entspricht (2) in 1), bewegt sich die bewegliche Aufspannplatte nach vorne in die Formberührungsposition, um einen Formschließschritt zu beenden, und der Einspritzschritt wird dann unmittelbar gestartet. Der Formspannschritt wird gestartet, wenn die Zeit, für die die bewegliche Aufspannplatte an der Berührungsposition gestoppt wird, gleich der Differenz (Zeit Dt) zwischen der Entgasungszeit Gt und der Formspannvorgangszeit Ct wird. In diesem Fall wird die Einspritzung gestartet, während die Formen miteinander in Berührung sind, das heißt, bevor der Formspannschritt gestartet wird. Somit wird neben dem Effekt, der die Taktzeit reduziert, ein Effekt erzeugt, der ermöglicht, dass Gas in den Formen leicht aus den Formen durch einen kleinen Spalt zwischen den Formen abgeführt werden kann, während die Einspritzung fortgeführt wird.
In einer zweiten Ausführungsform der Steuerung für die Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Entgasungszeit Gt mit der Formspannvorgangszeit Ct verglichen, und für (a) Gt < Ct, nachdem der Formspannschritt gestartet wird, wird der Einspritzschritt gestartet, wenn die Zeit, die gleich der Differenz zwischen Gt und Ct ist, abläuft. Andererseits, für (b) Gt ≥ Ct werden der Einspritzschritt und der Formspannschritt gleichzeitig gestartet. Daher werden der Einspritzstartvorgang und der Formspannstartvorgang der Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform mittels eines Ablaufdiagramms in 4 beschrieben. Die Betriebsvorgänge werden entsprechend den Schritten in dem Ablaufdiagramm beschrieben.

[Schritt sb01] Die bewegliche Aufspannplatte wird nach vorne in die Formschließrichtung in die Formberührungsposition bewegt.
[Schritt sb02] Der Absolutwert Dt der Differenz zwischen der Entgasungszeit Gt und der Formspannvorgangszeit Ct wird bestimmt.
[Schritt sb03] Die Zeit t wird auf 0 gesetzt.
[Schritt sb04] Die Steuerung bestimmt, ob die Entgasungszeit Gt kürzer als die Formspannvorgangszeit Ct ist oder nicht. Wenn die Entgasungszeit Gt kürzer als die Formspannvorgangszeit Ct ist (JA), geht die Steuerung zu Schritt sa05. Wenn die Entgasungszeit Gt nicht kürzer als die Formspannvorgangszeit Ct ist (NEIN), geht die Steuerung zu Schritt sb09.
[Schritt sb05] Die Formspannung wird gestartet.
[Schritt sb06] Die Steuerung bestimmt, ob die Zeit t gleich oder länger als die in Schritt sb02 bestimmte Zeit Dt ist. Wenn die Zeit t gleich oder länger als Dt ist (JA), geht die Steuerung zu Schritt sb08. Ansonsten (NEIN) geht die Steuerung zu Schritt sb07.
[Schritt sb07] Die seit dem Start der Formspannung abgelaufene Zeit wird anstelle der Zeit t eingesetzt. Die Steuerung kehrt zu Schritt sb06 zurück. Die seit dem Start der Formspannung abgelaufene Zeit wird mittels der in der Steuerung für die Spritzgießmaschine vorgesehenen Zeitfunktion gemessen.
[Schritt sb08] Die Einspritzung wird gestartet und die Verarbeitung wird beendet.
[Schritt sb09] Die Formspannung wird gleichzeitig mit dem Start der Einspritzung gestartet und die Verarbeitung wird beendet.

Die Steuerung für die Spritzgießmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform führt die folgende Steuerung aus. Wenn (a) die eingestellte Entgasungszeit Gt kürzer als die erfasste Formspannvorgangszeit Ct ist (Gt < Ct, und das Bestimmungsergebnis in Schritt sb04 ist JA; dies entspricht (1) in 1), bewegt sich die bewegliche Aufspannplatte nach vorne zur Formberührungsposition, um einen Formschließschritt zu beenden, und der Formspannschritt wird dann unmittelbar gestartet, wie dies bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform (Ablaufdiagramm in 3) der Fall ist. Der Einspritzschritt wird gestartet, wenn die Zeit, die gleich der Differenz (Zeit Dt) zwischen der Entgasungszeit Gt und der Formspannvorgangszeit Ct ist, nach dem Start des Formspannschritts abläuft.
Andererseits, wenn (b) die eingestellte Entgasungszeit Gt länger als die erfasste Formspannvorgangszeit Ct ist (Gt ≥ Ct, und das Bestimmungsergebnis in Schritt sa04 ist NEIN; dies entspricht (2) in 1), bewegt sich die bewegliche Aufspannplatte nach vorne in die Formberührungsposition, um einen Formschließschritt zu beenden, und der Einspritzschritt und der Formspannschritt werden dann gleichzeitig gestartet, ohne dass, im Gegensatz zu der oben beschriebenen Ausführungsform (Ablaufdiagramm in 3), auf das Ablaufen der Zeit (Dt), die gleich der Differenz zwischen der Entgasungszeit und der Formspannvorgangszeit Ct ist, gewartet werden muss. Der Zweck dieses Betriebsvorgangs ist es, Maßnahmen zu ergreifen gegen Anbrennen eines Formteils und der dabei entstehenden Beschädigung der Formen, die verursacht werden können, wenn der Start der Einspritzung vor dem Start des Formspannschritts erfolgt, wie in der ersten Ausführungsform. In der zweiten Ausführungsform wird der Einspritzschritt gleichzeitig mit dem Start des Formspannschritts gestartet, um mögliches Anbrennen und die daraus entstehende Beschädigung der Formen zu verhindern.
Wie oben beschrieben wird der Entgasungseffekt nur im Einspritzschritt ausgeführt, bei dem das Innere der Kavität in den Formen mit Gießharz gefüllt wird, und es ist somit notwendig, die Entgasungszeit Gt kürzer als die Zeit für den Einspritzschritt einzustellen. Wenn somit die Zeit für den Einspritzschritt durch Berechnungen oder durch tatsächliches Formgießen bestimmt wird und festgestellt wird, dass die Entgasungszeit Gt länger eingestellt ist als die für den Einspritzschritt bestimmte Zeit, dann kann ein Alarm „Entgasungszeit ist nicht richtig eingestellt“ oder dergleichen angezeigt werden, um den Bediener darüber zu informieren.
Ein Beispiel der durch die Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuerten Spritzgießmaschine wird mittels der 5 beschrieben.
Ein Hauptteilabschnitt der Spritzgießmaschine besteht aus einem Formspannabschnitt und einem Einspritzabschnitt. Der Formspannabschnitt umfasst eine feste Aufspannplatte 1, eine Stirnplatte 2, eine bewegliche Aufspannplatte 3, einen Kniehebelmechanismus 6 und dergleichen, die auf einem Maschinenbett 15 bereitgestellt werden. Der Einspritzabschnitt umfasst einen Einspritzzylinder 20, eine Einspritzschnecke 22, einen Schneckenrotations-Servomotor 23, einen Einspritz-Servomotor 25 und dergleichen.
Zunächst wird der Formspannabschnitt beschrieben. Die feste Aufspannplatte 1 und die Stirnplatte 2 sind über mehrere Holme 4 miteinander verkoppelt. Die bewegliche Aufspannplatte 3 ist zwischen der festen Aufspannplatte 1 und der Stirnplatte 2 entlang der Holme 4 beweglich angeordnet. Eine Form 5 beinhaltet eine Form 5a auf der festen Seite und eine Form 5b auf der beweglichen Seite. Die Form 5a auf der festen Seite ist an der festen Aufspannplatte 1 befestigt. Die Form 5b auf der beweglichen Seite ist an der beweglichen Aufspannplatte 3 befestigt.
Ein Kniehebelmechanismus 6 ist zwischen der Stirnplatte 2 und der beweglichen Aufspannplatte 3 angeordnet. Eine auf einer Traverse 6a des Kniehebelmechanismus 6 vorgesehene Mutter ist gewindemäßig auf einer Kugelrollspindel 7 montiert, die drehbeweglich und axial unbeweglich an der Stirnplatte 2 befestigt ist. Ein Riemen (Steuerriemen) 9 wird zwischen einer auf der Kugelrollspindel 7 vorgesehenen Riemenscheibe 10 und einer auf der Abtriebswelle des Formspann-Servomotors 8 vorgesehenen Riemenscheibe 11 durchgeführt.
In der Spritzgießmaschine treibt der Formspann-Servomotor 8 die Kugelrollspindel 7 über einen Kraftübertragungsabschnitt mit der Riemenscheibe 11, dem Riemen 9 und der Riemenscheibe 10 an, um den Kniehebelmechanismus 6 durch Vorwärtsbewegen (nach rechts in 1) und Rückwärtsbewegen (nach links in 1) der Traverse 6a des Kniehebelmechanismus 6 anzutreiben. Die bewegliche Aufspannplatte 3 wird somit vorwärts und rückwärts relativ zur festen Aufspannplatte 1 bewegt, um die Vorgänge Schließen, Spannen und Öffnen der Formen 5a und 5b auszuführen.
Ein Positions-/Drehzahlsensor 12, der die Drehposition und die Drehzahl des Formspann-Servomotors 8 erkennt, ist am Formspann-Servomotor 8 befestigt. Ein Positionsrückmeldesignal vom Positions-/Drehzahlsensor 12 ermöglicht die Erkennung der Position der beweglichen Aufspannplatte 3 (Form 5b auf der beweglichen Seite.
Eine Auswerfervorrichtung wird durch die Bezugsziffer 13 gekennzeichnet. Die Auswerfervorrichtung 13 ist eine Vorrichtung, die ein Formteil aus der auf der beweglichen Aufspannplatte 3 bereitgestellten Form (der Form 5b auf der beweglichen Seite) auswirft. Die Auswerfervorrichtung 13 überträgt die Rotationskraft des Auswerfer-Servomotors 13a auf einen Auswerferstift (nicht in den Zeichnungen gezeigt) über einen Kraftübertragungsabschnitt 13b mit einer Riemenscheibe und einem Riemen (Steuerriemen) und einem Kugelrollspindelmechanismus 13c. Die Auswerfervorrichtung stößt somit den Auswerferstift in die Form (Form 5b der beweglichen Seite), um das Formteil aus der Form (Form 5b der beweglichen Seite) auszuwerfen. Ein Positions-/Drehzahlsensor (nicht in den Zeichnungen gezeigt) ist an dem Auswerfer-Servomotor 13a befestigt, um die Drehposition und die Drehzahl des Auswerfer-Servomotors 13a zu erkennen, um die Position und Geschwindigkeit des Auswerferstifts zu erkennen.
Ein an der Stirnplatte 2 vorgesehener Formspannkraft-Abstimmmechanismus ist durch die Bezugsziffer 14 gekennzeichnet. Der Formspannkraft-Abstimmmechanismus 14 stimmt die Formspannkraft ab, indem ein Formspannkraftabstimmmotor 14a angetrieben wird, um über einen Übertragungsmechanismus eine Mutter (nicht in den Zeichnungen gezeigt), die gewindemäßig auf einem auf dem Holm 4 ausgebildeten Gewinde montiert ist, zu rotieren, um die Position der Stirnplatte 2 in Bezug auf den Holm 4 zu ändern (mit anderen Worten, die Position der Stirnplatte 2 in Bezug auf die feste Platte 1 auf dem Maschinenbett 15 zu ändern). Die oben beschriebene Formspannvorrichtung und die Auswerfervorrichtung sind herkömmlich in Spritzgießmaschinen vorgesehen und sind bekannt.
Nun wird der Einspritzabschnitt beschrieben. Um ein Gießharzmaterial in den Einspritzzylinder 20 zu fördern, ist ein Einfülltrichter 27 über dem Einspritzzylinder 20 vorgesehen. Ein Düsenabschnitt 21 ist an einer Spitze des Einspritzzylinders 20 befestigt. Die Einspritzschnecke 22 ist durch den Einspritzzylinder 20 eingeführt. Der Einspritzabschnitt ist mit einem Drucksensor, wie etwa einer Druckmessdose (nicht in den Zeichnungen gezeigt), versehen, der den Druck eines geschmolzenen Gießharzes in dem Einspritzzylinder 20 erkennt.
Die Einspritzschnecke 22 wird durch den Schneckenrotations-Servomotor 23 über eine Kraftübertragungsabschnitt 24 mit einer Riemenscheibe und einem Steuerriemen vorwärts und rückwärts rotiert. Des Weiteren wird die Einspritzschnecke 22 durch den Einspritz-Servomotor 25 über einen Kraftübertragungsabschnitt 26, einschließlich der Mechanismen wie etwa eine Riemenscheibe, einen Riemen und einen Kugelrollspindelmechanismus, die die Rotationsbewegung in eine lineare Bewegung umwandeln, angetrieben. Die Einspritzschnecke 22 bewegt sich somit durch den Einspritzzylinder 20 in einer axialen Richtung des Einspritzzylinders 20. Ein Positions-/Drehzahlsensor (nicht in den Zeichnungen gezeigt) ist an dem Schneckenrotations-Servomotor 23 befestigt, um die Drehposition und Drehzahl der Einspritzschnecke 22 zu erkennen. Zusätzlich ist ein Positions-/Drehzahlsensor 25a am Einspritz-Servomotor 25 befestigt, um die axiale Position und Drehzahl der Einspritzschnecke 22 zu erkennen.
Nun wird die Steuerung für die Spritzgießmaschine beschrieben. Die Steuerung, die die Spritzgießmaschine steuert, ist durch die Referenzziffer 30 gekennzeichnet. Die Steuerung 30 umfasst einen Prozessor (CPU) 35, einen Speicher 34 mit einem RAM 34a, einem ROM 34b und einem nichtflüchtigen Speicher 34c, einer Anzeigevorrichtungsschnittstelle 36 und einem Bus 33, der diese Elemente miteinander verbindet. Der ROM 34b speichert Software, die die Spritzgießmaschine als Ganzes steuert, wie etwa Software, die den Betriebsablauf der beweglichen Aufspannplatte 3 steuert, und Auswerfer-Steuerungssoftware, die die Auswerfervorrichtung 13 steuert. Als Software ist auch eine Zeitfunktion zum Messen der ab dem Start der Formspannung abgelaufenen Zeit gespeichert. Außerdem speichert der ROM 34b des Speichers 34 eine Software, die die in den Ablaufdiagrammen in 3 und 4 dargestellten Verarbeitungen ausführt.
Eine LCD (Flüssigkristallanzeige) 37 ist mit der Anzeigevorrichtungsschnittstelle 36 verbunden. Des Weiteren sind Servoverstärker 31 mit einer Servoschnittstelle 32 verbunden, wobei die Servoverstärker 32 bewegliche Abschnitte der Spritzgießmaschine antreiben, um die Positionen und Drehzahlen der Servomotoren zu steuern. Die an den die beweglichen Abschnitte antreibenden Servomotoren befestigten Positions-/Drehzahlsensoren sind mit den Servoverstärkern 31 verbunden. Ein auf manueller Eingabe basierender Eingabeabschnitt (nicht in den Zeichnungen gezeigt) ist mit der Anzeigevorrichtungsschnittstelle 36 verbunden. Die Zeit ab dem Start des Einspritzschritts bis zur Ausübung der eingestellten Formspannkraft kann als eine Entgasungszeit Gt über den Eingabeabschnitt eingegeben werden und im Speicher 34 gespeichert werden.
In der Spritzgießmaschine werden mehrere Servomotoren eingesetzt, um mehrere bewegliche Abschnitte anzutreiben. 5 stellt nur die Servoverstärker 31 für den Formspann-Servomotor 8 und den Einspritz-Servomotor 25 dar. Die Servoverstärker 31 sind mit den Positions-/Drehzahlsensoren 12 und 25a der Servomotoren 8 beziehungsweise 25 verbunden. Positions-/Drehzahlsignale von den Positions-/Drehzahlsensoren 12 und 25a werden an die jeweiligen Servoverstärker 31 zurückgeführt. Die Servoverstärker für den Auswerfer-Servomotor 13a und den Schneckenrotations-Servomotor 23 und die an den Servomotoren 13a und 23 befestigten Positions-/Drehzahlsensoren sind nicht in den Zeichnungen dargestellt.
Der Prozessor (CPU) 35 führt vorab in dem ROM 34b des Speichers 34 gespeicherte Programme entsprechend den Gießbedingungen aus und gibt Bewegungsbefehle für die beweglichen Abschnitte der Spritzgießmaschine an die Servoverstärker 31 über die Servoschnittstelle 32 aus. Die Servoverstärker 31 steuern jeweils das Antreiben der Servomotoren (8 und 25a), indem eine Positions-/Drehzahlregelung basierend auf den Bewegungsbefehlen beziehungsweise den Positions-/Drehzahlrückmeldesignalen von den Positions-/Drehzahlsensoren (12 und 25a) ausgeführt wird, und indem ebenfalls eine Stromregelung basierend auf einem Stromrückmeldesignal von einem Stromsensor (nicht in den Zeichnungen gezeigt) durchgeführt wird. Die Servoverstärker 31 umfassen jeweils einen Prozessor und einen Speicher, wie dies bei der verwandten Technik der Fall ist, und führen eine Verarbeitung, wie etwa die Regelung der Positionen und Drehzahlen mittels Software-Verarbeitung, durch. Eine PMC (Programmierbare Maschinensteuerung) ist eine Vorrichtung, die konfiguriert ist, den Hauptteil der Spritzgießmaschine basierend auf einer Ablaufsteuerung zu steuern.

Claims

Steuerung (30) für eine Spritzgießmaschine, die gleichzeitig mindestens einen Teil eines Formspannschritts (sa5, sa11) und mindestens einen Teil eines Einspritzschritts (sa08, sa09) ausführt, wobei die Steuerung (30) umfasst: einen ersten Zeiteinstellabschnitt, der dazu ausgebildet ist, eine Zeit (Gt) ab dem Start des Einspritzschritts bis zum Abschluss eines Formspannvorgangs als eine erste Zeit (Gt) einzustellen; einen zweiten Zeiterfassungsabschnitt, der eine Betriebszeit (Ct) für den Formspannschritt als eine zweite Zeit (Ct) einstellt; und einen Einspritzschrittstartabschnitt, der den Einspritzschritt (sa08) startet, wenn eine Zeit, die gleich einer Differenz (Dt) zwischen der ersten Zeit und der zweiten Zeit ist, abläuft, nachdem der Spannschritt (sa05) gestartet wird, wenn die erste Zeit (Gt) kürzer als die zweite Zeit (Ct) ist; und einen Formspannschrittstartabschnitt, der dazu ausgebildet ist, eine bewegliche Aufspannplatte (3) an einer Formberührungsposition zu stoppen, bis die Zeit, die gleich der Differenz (Dt) zwischen der ersten Zeit und der zweiten Zeit ist, abläuft, nachdem der Einspritzschritt (sa09) gestartet wird, und dann den Formspannschritt (sa11) zu starten, wenn die Zeit, die gleich der Differenz (Dt) ist, abläuft, wenn die erste Zeit (Gt) länger als die zweite Zeit (Ct) ist.
Steuerung (30) für eine Spritzgießmaschine, die gleichzeitig mindestens einen Teil eines Formspannschritts (sb05, sb09) und mindestens einen Teil eines Einspritzschritts (sb08, sb09) ausführt, wobei die Steuerung (30) umfasst: einen ersten Zeiteinstellabschnitt, der dazu ausgebildet ist, eine Zeit (Gt) ab dem Start des Einspritzschritts bis zum Abschluss eines Formspannvorgangs als eine erste Zeit (Gt) einzustellen; einen zweiten Zeiterfassungsabschnitt, der eine Betriebszeit (Ct) für den Formspannschritt als eine zweite Zeit (Ct) einstellt; und einen Einspritzschrittstartabschnitt, der den Einspritzschritt (sb08) startet, wenn eine Zeit, die gleich einer Differenz (Dt) zwischen der ersten Zeit und der zweiten Zeit ist, abläuft, nachdem der Spannschritt (sb05) gestartet wird, wenn die erste Zeit (Gt) kürzer als die zweite Zeit (Ct) ist; und einen Formspannschrittstartabschnitt, der dazu ausgebildet ist, den Einspritzschritt (sb09) und den Formspannschritt (sb09) gleichzeitig zu starten, wenn die erste Zeit (Gt) länger als die zweite Zeit (Ct) ist.
Steuerung (30) für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Zeiterfassungsabschnitt dazu ausgebildet ist, die zweite Zeit (Ct) zu erfassen, indem der Formspannvorgang mittels der Spritzgießmaschine tatsächlich ausgeführt wird und die zweite Zeit (Ct) gemessen wird.
Steuerung (30) für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Zeiterfassungsabschnitt dazu ausgebildet ist, die zweite Zeit (Ct) aus einer Bewegungsstrecke (X), einer Bewegungsgeschwindigkeit (V) und einer Beschleunigung und Verzögerung (A) im Formspannschritt zu berechnen.