DE102017011056B4

DE102017011056B4 - Steuergerät und Verwaltungssystem für eine Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE102017011056B4
Application number: DE102017011056.5A
Authority: DE
Inventors: Kodai Nanri; Junpei Maruyama; Kazuyoshi Tanaka
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2020-06-04
Anticipated expiration: 2037-11-30
Also published as: US20180147765A1; DE102017011056A1; JP6348161B2; JP2018086801A; CN108115911A; CN108115911B; US10293536B2

Abstract

Steuergerät (20, 20A) für eine Spritzgießmaschine (10) zum Steuern eines Formschließens einer feststehenden Form (12) und einer bewegbaren Form (14), umfassend:eine Motorantriebssteuereinheit (76), die konfiguriert ist, um einen Antriebsstrom eines Motors (50) zu steuern und einen Anstieg des Antriebsstroms während eines Antreibens des Motors (50) basierend auf einer oberen Grenze des Antriebsstroms zu begrenzen, wobei der Motor (50) konfiguriert ist, um die bewegbare Form (14) zu bewegen und eine Schließkraft zu generieren;eine Einheit (78) zum Erfassen eines Bewegungszustands, die konfiguriert ist, um eine Position umfassende Informationen über eine Bewegung der bewegbaren Form (14) zu erfassen;eine Einheit (70) zum Erfassen der Schließkraft, die konfiguriert ist, um eine Information über die Schließkraft von einem Schließkraftdetektor (64) zu erfassen, die konfiguriert ist, um eine Information über die Schließkraft zu detektieren, mit der die feststehende Form (12) und die bewegbare Form (14) geschlossen werden;eine Einheit (72) zum Anpassen des Formschließens, die konfiguriert ist, um eine Schließendposition der bewegbaren Form (14) anzupassen, indem sie einen Mechanismus (30) zum Anpassen des Formschließens basierend auf der Information über die Schließkraft betätigt; undeine Einheit (80) zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass der Schließkraftdetektor (64) anormal ist, wenn sie die Position der bewegbaren Form und ein Anhalten der Bewegung der bewegbaren Form (14) während des Formschließens basierend auf der Information von der Einheit (78) Erfassen des Bewegungszustands zum erkennt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät und ein Verwaltungssystem für eine Spritzgießmaschine zum Schließen einer Form.
Beschreibung der verwandten Technik
Die Spritzgießmaschine weist eine Spritzgießform (die aus einer feststehenden Form und einer bewegbaren Form besteht) auf, in die eine Formmasse eingespritzt wird, und führt das Spritzgießen aus, indem sie die bewegbare Form relativ zu der feststehenden Form bewegt, um dadurch die Formen in Kontakt miteinander zu bringen, und dann die Formen mit einer vorbestimmten Schließkraft zu schließen. Falls die Schließkraft schwächer als das vorbestimmte Niveau ist, besteht das Risiko, dass die Formmasse aus der Spritzgießform ausläuft, dass Formgrate an dem Spritzgießprodukt entstehen, usw. Falls die Schließkraft dagegen größer als das vorbestimmte Niveau ist, besteht das Risiko, dass es in einer Maschine (beispielsweise in dem Antriebsmechanismus der bewegbaren Form) zu einer Störung kommt.
Daher ist es bei der Spritzgießmaschine wichtig, die Spritzgießform derart zu steuern, dass sie eine vorbestimmte Schließkraft aufweist. Beispielsweise offenbart die japanische Patent-Auslegeschrift JP H04- 86 209 A eine Spritzgießmaschine, bei der basierend auf der Position der bewegbaren Form (des Kreuzkopfs des Kniehebelmechanismus) und der Schließkraft die Position, in die der Kreuzkopf nach vorne bewegt werden kann, derart berechnet wird, dass die Schließkraft, die auf die Spritzgießform ausgeübt wird, richtig gesteuert wird.
Weiterer Stand der Technik findet sich in den Druckschriften DE 10 2009 053 493 AI, DE 10 2012 019 962 A1 , JP 2007 - 196 391 A , JP H08-86 706 A und JP H07- 76 033 A .
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Dabei wird bei der Spritzgießmaschine wie zuvor beschrieben, um eine vorbestimmte Schließkraft mit hoher Genauigkeit beim Spritzgießen zu erzielen, vor der Bearbeitung ein Anpassungsvorgang ausgeführt. Bei dem Anpassungsvorgang wird beispielsweise die Schließkraft, die auf die Spritzgießmaschine ausgeübt wird, durch einen Schließkraftsensor detektiert, um die Schließendposition der bewegbaren Form (d.h. die Schließkraft der Spritzgießform) anzupassen. Wenn jedoch eine Anomalie in dem Schließkraftsensor vorkommt, führt die Anpassung der Schließkraft selber zu einer Störung. Falls es zu einer derartigen Anpassungsstörung kommt, besteht das Risiko, dass beispielsweise die Spritzgießmaschine eine zu große Schließkraft zwischen den feststehenden und bewegbaren Formen bei Schließen der Formen generiert, wodurch eine Maschinenstörung oder gewisse andere Probleme verursacht werden.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der obigen Gegebenheiten erdacht, und es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuergerät und ein Verwaltungssystem für eine Spritzgießmaschine bereitzustellen, welche die Ausübung einer zu großen Schließkraft durch eine einfache Struktur vermeiden und eine Anomalie eines Schließkraftsensors genau bestimmen können.
Diese Aufgabe wird durch ein Steuergerät und Verwaltungssystem gemäß den Patentansprüchen 1 und 7 gelöst.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuergerät für eine Spritzgießmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bereitgestellt, um das Formschließen einer feststehenden Form und einer bewegbaren Form zu steuern, umfassend: eine Motorantriebssteuereinheit, die konfiguriert ist, um einen Antriebsstrom eines Motors zu steuern und eine obere Grenze des Antriebsstroms einzustellen, um einen Anstieg des Antriebsstroms während des Antreibens des Motors zu begrenzen, wobei der Motor konfiguriert ist, um die bewegbare Form zu bewegen und eine Schließkraft zu generieren; eine Einheit zum Erfassen eines Bewegungszustands, die konfiguriert ist, um eine Information über die Bewegung der bewegbaren Form zu erfassen; eine Einheit zum Erfassen einer Schließkraft, die konfiguriert ist, um eine Information über die Schließkraft von einem Schließkraftdetektor zu erfassen, der konfiguriert ist, um eine Information über die Schließkraft zu detektieren, mit der die feststehende Form und die bewegbare Form geschlossen werden; eine Einheit zum Anpassen des Formschließens, die konfiguriert ist, um eine Schließendposition der bewegbaren Form anzupassen, indem sie einen Mechanismus zum Anpassen des Formschließens basierend auf der Information über die Schließkraft betätigt; und eine Einheit zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass der Schließkraftdetektor anormal ist, wenn sie ein Anhalten der Bewegung der bewegbaren Form während des Formschließens erkennt, basierend auf der Information von der Einheit zum Erfassen eines Bewegungszustands.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verwaltungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 bereitgestellt, das ein Steuergerät für eine Spritzgießmaschine, das konfiguriert ist, um das Formschließen einer feststehenden Form und einer bewegbaren Form zu steuern, und eine zentrale Verwaltungseinheit, die an das Steuergerät angeschlossen ist, um eine Kommunikation von Informationen ausführen zu können, umfasst, wobei das Verwaltungssystem die Zustände mehrerer Spritzgießmaschinen durch die zentrale Verwaltungsvorrichtung verwaltet, wobei das Steuergerät für jede der mehreren Spritzgießmaschinen umfasst: eine Motorantriebssteuereinheit, die konfiguriert ist, um den Antriebsstrom eines Motors zu steuern und eine obere Grenze des Antriebsstroms einzustellen, um einen Anstieg des Antriebsstroms während des Antreibens des Motors zu begrenzen, wobei der Motor konfiguriert ist, um die bewegbare Form zu bewegen und eine Schließkraft zu generieren; eine Einheit zum Erfassen eines Bewegungszustands, die konfiguriert ist, um eine Information über die Bewegung der bewegbaren Form zu erfassen; eine Einheit zum Erfassen einer Schließkraft, die konfiguriert ist, um eine Information über die Schließkraft von einem Schließkraftdetektor zu erfassen, die konfiguriert ist, um eine Information über die Schließkraft zu detektieren, mit der die feststehende Form und die bewegbare Form geschlossen werden; und eine Einheit zum Anpassen des Formschließens, die konfiguriert ist, um eine Schließendposition der bewegbaren Form anzupassen, indem sie einen Mechanismus zum Anpassen des Formschließens basierend auf der Information über die Schließkraft betätigt, und das Steuergerät oder die zentrale Verwaltungsvorrichtung ist konfiguriert, um zu bestimmen, dass der Schließkraftdetektor anormal ist, wenn ein Anhalten der Bewegung der bewegbaren Form während des Formschließens erkannt wird, basierend auf der Information von der Einheit zum Erfassen eines Bewegungszustands, und um basierend auf der Bestimmung einer Anomalie eine Meldung zu erteilen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung stellen das Steuergerät und das Verwaltungssystem der Spritzgießmaschine eine obere Grenze des Antriebsstroms während des Schließens ein, um den Anstieg des Antriebsstroms durch die Motorantriebssteuereinheit zu begrenzen, wodurch verhindert werden kann, dass die Schließkraft zu stark auf die bewegbaren und feststehenden Formen ausgeübt wird. D.h. eine Beschädigung der Maschine und andere Störungen auf Grund einer zu großen Schließkraft können mit einer einfachen Struktur unterdrückt werden. Ferner wird bestimmt, dass eine große Schließkraft auf die bewegbaren und feststehenden Formen ausgeübt wird, falls der Antriebsstrom begrenzt ist. Zudem detektiert das Steuergerät oder die zentrale Verwaltungsvorrichtung das Anhalten der Bewegung der bewegbaren Form während des Formschließens, so dass es möglich ist, das Vorkommen einer Anomalie des Schließkraftdetektors genau zu bestimmen. Somit ist es möglich, eine Anomalie des Schließkraftdetektors frühzeitig zu detektieren und Herstellungsfehler von Spritzgießprodukten, eine Beschädigung der Maschine und andere Mängel zu unterdrücken.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung besser hervorgehen, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gesehen wird, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als erläuterndes Beispiel gezeigt wird.
Figurenliste
Es zeigen:

1 eine erläuternde Ansicht, die schematisch die Gesamtkonfiguration einer Spritzgießmaschine, eines Steuergeräts und eines Verwaltungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Funktionsblockdiagramm des Steuergeräts in 1;
3A eine schematische Seitenansicht, die einen Zustand abbildet, in dem sich ein Kreuzkopf in einer Berührungsposition befindet;
3B eine schematische Seitenansicht, die einen Zustand abbildet, in dem sich der Kreuzkopf in einer Schließendposition befindet;
4 eine Grafik, die ein Beispiel von zeitlichen Variationen der Kreuzkopfposition, der Schließkraft und des Antriebsstroms zeigt, wenn ein Schließkraftsensor normal ist;
5 eine Grafik, die ein Beispiel von zeitlichen Variationen der Kreuzkopfposition, der Schließkraft und des Antriebsstroms zeigt, wenn der Formschließkraftsensor anormal ist;
6 ein Ablaufschema, das einen Verarbeitungsablauf des Bestimmens, ob ein Schließkraftsensor anormal ist oder nicht, gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
7 ein Funktionsblockdiagramm eines Steuergeräts einer Spritzgießmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 eine Grafik, die ein Beispiel von zeitlichen Variationen der Kreuzkopfposition, der Schließkraft und des Antriebsstroms zeigt, wenn der Schließkraftsensor in dem Steuergerät aus 7 anormal ist; und
9 ein Ablaufschema, das einen Verarbeitungsablauf des Bestimmens, ob ein Schließkraftsensor anormal ist oder nicht, gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevorzugte Ausführungsformen des Steuergeräts und des Verwaltungssystems einer Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Erste Ausführungsform
Wie in 1 gezeigt, formt eine Spritzgießmaschine 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Spritzgießprodukt (nicht gezeigt) durch Schließen einer Spritzgießform 16 (Spritzgießwerkzeug), die aus einer feststehenden Form 12 und einer bewegbaren Form 14 besteht, und durch Einspritzen einer Formmasse in eine Formhöhlung, die in der Spritzgießform 16 gebildet ist. Die Spritzgießmaschine 10 umfasst eine Formschließvorrichtung 18 zum Schließen der Form 16, ein Formschließsteuergerät 20 zum Steuern der Formschließvorrichtung 18, eine Spritzgießvorrichtung 22 zum Einspritzen einer Harzmasse in die geschlossene Spritzgießform 16 und ein Spritzgießsteuergerät (nicht gezeigt) zum Steuern der Spritzgießvorrichtung 22. Es sei zu beachten, dass das Formschließsteuergerät 20 konfiguriert sein kann, um die Spritzgießvorrichtung 22 zusammen mit der Formschließvorrichtung zu steuern (d.h. den gesamten Betrieb der Spritzgießmaschine 10 zu steuern). Nachstehend wird das Formschließsteuergerät 20 einfach als Steuergerät 20 bezeichnet.
Ferner sind in Fabriken zum Herstellen von Spritzgießprodukten gewöhnlich mehrere Spritzgießmaschinen 10 (siehe die Spritzgießmaschinen A bis D in 1) installiert. In der Fabrik sind die Steuergeräte 20 der mehreren Spritzgießmaschinen 10A bis 10D an eine zentrale Verwaltungsvorrichtung 24 angeschlossen, so dass sie Daten kommunizieren können, wodurch sie ein Verwaltungssystem 26 bilden. Die zentrale Verwaltungsvorrichtung 24 verwaltet ständig den Zustand jeder Spritzgießmaschine 10. Wenn beispielsweise das Vorkommen einer Anomalie in einer der mehreren Spritzgießmaschinen 10 erkannt wird, meldet die zentrale Verwaltungsvorrichtung 24 dem Verwalter oder Bediener der Fabrik (der Spritzgießmaschinen 10) den Fehler.
Das Steuergerät 20 und das Verwaltungssystem 26 der Spritzgießmaschine 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind konfiguriert, um eine Beschädigung an der Maschine durch das Erzeugen einer geeigneten Schließkraft zu unterdrücken, und um eine Anomalie eines Schließkraftsensors (Schließkraftdetektors) 64 zum Detektieren einer Schließkraft zu bestimmen, um dadurch frühzeitig Maßnahmen gegen Probleme zu treffen. Dadurch kann während der Bearbeitung das Formschließen der Spritzgießmaschine 10 hoch genau erfolgen, so dass das Vorkommen von defekten Spritzgießprodukten reduziert werden kann. Nachstehend werden das Steuergerät 20 und das Verwaltungssystem 26 der Spritzgießmaschine 10 genauer beschrieben.
Die Formschließvorrichtung 18 umfasst einen Formschließmechanismus 28 zum Ausführen der Betätigung der Spritzgießform 16, einen Mechanismus 30 zum Anpassen des Formschließens, um die Schließkraft (Formhöhe) der Spritzgießform 16 zum Spritzgießen anzupassen, und einen Auswurfmechanismus (nicht gezeigt), um das Spritzgießprodukt aus der Spritzgießform 16 auszuwerfen. Andererseits umfasst die Spritzgießvorrichtung 22 einen Zylinder 23, der eine Spitze aufweist, die mit einer Tür in Kontakt kommt, die mit der Formhöhlung der Spritzgießform 16 kommuniziert, um eine Formmasse einzuspritzen. Obwohl dies nicht abgebildet ist, umfasst die Spritzgießvorrichtung 22 eine Schraube, die im Innern des Zylinders 23 aufgenommen ist und die sich dreht, um dadurch die Formmasse fließen zu lassen, eine Heizvorrichtung, die um den Zylinder 23 herum zum Heizen angeordnet ist, einen Trichter zum Zuführen der Harzmasse zu dem Zylinder 23 usw.
Der Formschließmechanismus 28 der Formschließvorrichtung 18 bewegt, öffnet und schließt die Spritzgießform 16. Genauer gesagt bewegt der Formschließmechanismus 28 vor dem Formen eines Spritzgießprodukts die bewegbare Form 14 in Richtung auf die feststehende Form 12, um die bewegbare Form 14 in Kontakt mit der feststehenden Form 12 zu bringen, und führt einen Formschließvorgang aus, um die bewegbare Form 14 gegen die feststehende Form 12 zu drücken. Bei dem Formschließvorgang schließt (verspannt) der Formschließmechanismus 28 die Spritzgießform 16 mit einer starken Schließkraft, so dass sich die Form 16 auf Grund des Drucks der Formmasse, die eingespritzt wird, nicht öffnet. Nach dem Formen des Spritzgießprodukts führt der Formschließmechanismus 28 dann einen Formöffnungsvorgang aus, um die bewegbare Form 14 von der feststehenden Form 12 zu entfernen.
Um die obigen Vorgänge auszuführen, umfasst der Formschließmechanismus 28 eine ortsfeste Aufspannplatte 32, eine bewegliche Aufspannplatte 34, eine hintere Aufspannplatte 36, mehrere (bei der vorliegenden Ausführungsform vier) Führungssäulen 38 und einen Kniehebelmechanismus 40.
Die ortsfeste Aufspannplatte 32 ist eine Aufspannplatte, welche die feststehende Form 12 trägt, damit sie der bewegbaren Form 14 zugewandt ist und die Schließkraft aufnimmt, die bei dem Formschließvorgang auf die feststehende Form 12 ausgeübt wird. Die ortsfeste Aufspannplatte 32 ist in einer rechteckigen Rahmenform gebildet, deren vier Ecken zusammengefügt und an den vier Führungssäulen 38 auf einer Endseite (erste Endabschnitte) befestigt sind (Seite X1 in 1).
Ähnlich wie die ortsfeste Aufspannplatte 32 ist die bewegliche Aufspannplatte 34 eine Aufspannplatte, welche die Schließkraft aufnimmt, die auf die bewegbare Form 14 ausgeübt wird. Die bewegliche Aufspannplatte 34 ist in einer rechteckigen Rahmenform gebildet und zwischen der ortsfesten Aufspannplatte 32 und der hinteren Aufspannplatte 36 angeordnet. Wenn eine Bewegungskraft durch den Mechanismus 30 zum Anpassen des Formschließens oder den Kniehebelmechanismus 40 ausgeübt wird, wird die bewegliche Aufspannplatte 34 relativ zu der ortsfesten Aufspannplatte 32 bewegt. Die vier Führungssäulen 38 werden eingefügt und dringen durch die vier Ecken der beweglichen Aufspannplatte 34 ein, so dass die bewegliche Aufspannplatte 34 entlang der Führungssäulen 38 in der Vorschubrichtung und der Trennrichtung relativ zu der feststehenden Form 12 geführt wird.
Wie die ortsfeste Aufspannplatte 32 und die bewegliche Aufspannplatte 34 ist die hintere Aufspannplatte 36 in einer rechteckigen Rahmenform gebildet, deren vier Ecken zusammengefügt und an den vier Führungssäulen 38 auf der anderen Endseite (zweite Endabschnitte) befestigt sind (Seite X2 in 1). Die proximale Endseite des Kniehebelmechanismus 40 ist mit der hinteren Aufspannplatte 36 gekoppelt und wird von dieser getragen. Die hintere Aufspannplatte 36 ist Teil des Mechanismus 30 zum Anpassen des Formschließens, und die feststehende Position der hinteren Aufspannplatte 36 auf den Führungssäulen 38 kann mit der beweglichen Aufspannplatte 34 und dem Kniehebelmechanismus 40 entlang der Führungssäulen 38 insgesamt geändert werden.
Jede der vier Führungssäulen 38 erstreckt sich in der waagerechten Richtung (der Richtung des Pfeils X in 1) und trägt die drei Aufspannplatten 32, 34 und 36. Ferner ist der zweite Endabschnitt jeder Führungssäule 38 Teil des Mechanismus 30 zum Anpassen des Formschließens. Der zweite Endabschnitt jeder Führungssäule ist mit einem Außengewindeabschnitt 38a versehen, um die Position der hinteren Aufspannplatte 36 zu verschieben, an der eine Führungssäulenmutter 38b angebracht ist. Der Mechanismus 30 zum Anpassen des Formschließens wird noch beschrieben.
Der Kniehebelmechanismus 40 ist eine mechanische Struktur zum Bewegen der bewegbaren Form 14 und der beweglichen Aufspannplatte 34 relativ zu der feststehenden Form 12 und der ortsfesten Aufspannplatte 32. Der Kniehebelmechanismus 40 umfasst einen Kreuzkopf 42, mehrere Verbindungselemente 44, ein Schraubenelement 46, einen Übertragungsmechanismus 48 und einen Formschließservomotor (Motor) 50.
Der Kreuzkopf 42 wird von den mehreren Verbindungselementen 44 getragen und ist in der Mitte der hinteren Aufspannplatte 36 in einer Vorderansicht von der Seite der Spritzgießform 16 aus gesehen angeordnet. Der mittlere Abschnitt des Kreuzkopfs 42 ist mit einer Mutter 42a versehen, die beweglich an dem Schraubenelement 46 angepasst ist. Die Mutter 42a wird entlang der axialen Richtung des Schraubenelements 46 bewegt, wenn sich das Schraubenelement 46 dreht.
Mehrere Verbindungselemente 44 verbinden die bewegliche Aufspannplatte 34, die hintere Aufspannplatte 36 und den Kreuzkopf 42 anhand von Scharnieren 44a, die sich auf beiden Seiten der Verbindungselemente 44 befinden. Die Verbindungselemente 44, die jeweils an den dazugehörigen Scharnieren 44a schwenken, werden insgesamt in der Richtung des Pfeils X aus- und eingezogen. Genauer gesagt, wenn sich der Kreuzkopf 42 in Richtung auf die ortsfeste Aufspannplatte 32 gemäß der Drehung des Schraubenelements 46 bewegt, bewegen sich die mehreren Verbindungselemente 44 zusammen mit der Bewegung des Kreuzkopfs 42 und werden in Richtung auf die ortsfeste Aufspannplatte 42 ausgezogen. Wenn sich dagegen der Kreuzkopf 42 in Richtung auf die hintere Aufspannplatte 36 gemäß der Drehung des Schraubenelements 46 bewegt, bewegen sich die mehreren Verbindungselemente 44 zusammen mit der Bewegung des Kreuzkopfs 42 und werden in Richtung auf die hintere Aufspannplatte 36 eingezogen.
Das Schraubenelement 46 erstreckt sich von dem Kreuzkopf 42 aus durch die hintere Aufspannplatte 36 gehend bis zu der proximalen Endseite (Seite X2) über die hintere Aufspannplatte 36 hinaus und wird von einem nicht abgebildeten Lager getragen, damit es sich um die Achse herum drehen kann. Nicht abgebildete Antriebselemente (Riemenscheiben und Zahnräder), welche die Antriebskraft von dem Übertragungsmechanismus 48 aufnehmen, sind mit dem proximalen Endabschnitt des Schraubenelements 46 gekoppelt und daran befestigt. Als Übertragungsmechanismus 48 kann man einen Riemen, mehrere Zahnräder und/oder dergleichen verwenden.
Der Formschließservomotor 50 dreht sich durch die Zufuhr elektrischer Energie und überträgt eine Drehantriebskraft auf den Übertragungsmechanismus 48. Dadurch wird das Schraubenelement 46 des Kniehebelmechanismus 40 gedreht, um dadurch den Kreuzkopf 42 an dem Schraubenelement 46 zu verschieben. Ferner werden die bewegliche Aufspannplatte 34 und die bewegbare Form 14 anhand der Verbindungselemente 44 bewegt, die sich zusammen mit der Bewegung des Kreuzkopfs 42 bewegen.
Der Formschließservomotor 50 ist mit einem Codierer 52 (Rotationsdetektionseinheit), wie etwa einem Impulscodierer, zum Detektieren der Drehposition und der Drehzahl des Formschließservomotors 50 versehen. Da der Formschließservomotor 50 den Kreuzkopf 42 wie zuvor beschrieben bewegt, umfassen die Ausgangssignale aus dem Codierer 52 Informationen über die Position und die Bewegungsgeschwindigkeit des Kreuzkopfs 42 (der bewegbaren Form 14 und der beweglichen Aufspannplatte 34). Dabei kann die Beziehung zwischen der Position des Kreuzkopfs 42 des Kniehebelmechanismus 40 und der Position der beweglichen Aufspannplatte 34 durch eine mathematische Formel basierend auf den Abmessungen der Verbindungselemente 44 usw. erzielt werden.
Der Formschließservomotor 50 ist an eine Stromversorgungseinheit 54 angeschlossen, die Steuerbefehle (Informationen über Position und Geschwindigkeit) von dem Steuergerät 20 empfängt und elektrische Energie für den Formschließservomotor 50 zuführt. Die Stromversorgungseinheit 54 umfasst eine Achsensteuerschaltung 56, die an das Steuergerät 20 angeschlossen ist und die einen Ausgangsstromwert einstellt, einen Servoverstärker 58 zum Zuführen von Antriebsstrom für den Formschließservomotor 50 basierend auf dem Ausgangsstromwert der Achsensteuerschaltung 56 und ein Amperemeter 60 (Stromdetektor) zum Detektieren des Antriebsstroms des Servoverstärkers 58. Die Stromversorgungseinheit 54 kann im Innern des Steuergeräts 20 bereitgestellt werden.
Die Achsensteuerschaltung 56 umfasst einen Prozessor, einen Speicher, eine Ein-/Ausgabe-Schnittstelle und dergleichen und berechnet einen Ausgangsstromwert als Reaktion auf einen Steuerbefehl, der Informationen über die Position und die Geschwindigkeit des Kreuzkopfs 42 bedingt. Der Codierer 52 und das Amperemeter 60 sind an eine Achsensteuerschaltung 56 angeschlossen, die eine Regelung an der Position und der Geschwindigkeit des Kreuzkopfs 42 und dem Antriebsstrom des Formschließservomotors 50 ausführt. D.h. die Achsensteuerschaltung 56 vergleicht das Ausgangssignal aus dem Codierer 52 mit der Position und der Geschwindigkeit des Steuerbefehls, um dadurch den Ausgangsstromwert zu berechnen, und vergleicht ferner den erzielten Antriebsstromwert mit dem Ausgangsstromwert, um dadurch den Ausgangsstromwert gegebenenfalls zu kompensieren.
Der Servoverstärker 58 steuert den Antriebsstrom, der an den Formschließservomotor 50 auszugeben ist, basierend auf dem Ausgangsstromwert der Achsensteuerschaltung 56, um dadurch das Drehmoment des Formschließservomotors 50 zu steuern. Das Amperemeter 60 detektiert den Antriebsstrom, der aus dem Servoverstärker 58 ausgegeben wird, und sendet das detektierte Signal als Antriebsstromwert an die Achsensteuerschaltung 56.
Dagegen wird, wie zuvor beschrieben, der Mechanismus 30 zum Anpassen des Formschließens der Formschließvorrichtung 18 bereitgestellt, um die Formhöhe der Spritzgießform 16 bei dem Formschließvorgang anzupassen, mit anderen Worten um die Schließendposition des Kreuzkopfs 42 (der bewegbaren Form 14) anzupassen. Der Mechanismus 30 zum Anpassen des Formschließens umfasst die hintere Aufspannplatte 36, die zweiten Endabschnitte der Führungssäulen 38 (Außengewindeabschnitte 38a und Führungssäulenmuttern 38b) und den Kniehebelmechanismus 40. Ferner umfasst der Mechanismus 30 zum Anpassen des Formschließens einen Übertragungsmechanismus (nicht gezeigt), um die Führungssäulenmuttern 38b zu drehen, einen Motor 62 zum Anpassen der Formhöhe, um eine Antriebskraft auf den Übertragungsmechanismus auszuüben, und den Schließkraftsensor 64, um die Schließkraft der Spritzgießform 16 zu detektieren.
Der Motor 62 zum Anpassen der Formhöhe dreht die vier Führungssäulenmuttern 38b gleichzeitig durch den Übertragungsmechanismus, um dadurch die hintere Aufspannplatte 36 entlang der Führungssäulen 38 hin und her zu bewegen. Da wie zuvor beschrieben die bewegbare Form 14 und die bewegliche Aufspannplatte 34 mit der hinteren Aufspannplatte 36 über den Kniehebelmechanismus 40, der dazwischen eingeschoben ist, gekoppelt sind, wird die relative Position zwischen der bewegbaren Form 14 und der feststehenden Form 12 durch den Drehantrieb des Motors 62 zum Anpassen der Formhöhe angepasst. Der Motor 62 zum Anpassen der Formhöhe ist an das Steuergerät 20 anhand eines nicht abgebildeten Wechselrichters angeschlossen, so dass der Drehbetrag des Motors 62 unter der Kontrolle des Steuergeräts 20 gesteuert wird.
Der Schließkraftsensor 64 ist als Schließkraftdetektor konfiguriert, um die Formschließkraft zu detektieren, die während des Schließens der feststehenden Form 12 und der bewegbaren Form 14 auf die Spritzgießform 16 ausgeübt wird. Der Schließkraftsensor 64 wird auf mindestens einer der vier Führungssäulen 38 bereitgestellt und sendet ein Detektionssignal der Schließkraft an das Steuergerät 20 über einen nicht abgebildeten A/D-Wandler. Als ein derartiger Schließkraftsensor 64 kann ein Dehnungssensor (Dehnungsmesser) zum Messen der Dehnung der Führungssäule 38 im geschlossenen Zustand verwendet werden.
Genauer gesagt dehnt sich die Führungssäule 38 geringfügig auf Grund der Ausübung einer Zugkraft in Abhängigkeit von einer Schließkraft, die auf die Spritzgießform 16 bei dem Formschließvorgang ausgeübt wird. Daher kann das Steuergerät 20 durch den Schließkraftsensor 64, der das Detektionssignal der Dehnung der Führungssäule 38 (Information über die Schließkraft) erfasst, die tatsächliche Schließkraft, die auf die Spritzgießform 16 ausgeübt wird, unter Verwendung einer vorbestimmten Formel und der Elastizitätskonstante des Mechanismus berechnen. Es sei zu beachten, dass der Schließkraftsensor 64 nicht auf die Konfiguration eingeschränkt ist, welche die Dehnung als Information über die Schließkraft detektiert. Beispielsweise kann ein Drucksensor als Schließkraftsensor 64 verwendet werden, oder es kann ein Dehnungssensor, der die Spannung der Spritzgießform 16 direkt detektiert, verwendet werden.
Dagegen wird das Steuergerät 20 als ein Computer angegeben, der einen Prozessor, einen Speicher und eine (nicht abgebildete) Ein-/Ausgabe-Schnittstelle umfasst. Der Prozessor führt ein nicht abgebildetes Steuerprogramm aus, das in dem Speicher gespeichert ist, um dadurch den Betrieb der Formschließvorrichtung 18 zu steuern. Ferner ist die Ein-/Ausgabe-Schnittstelle des Steuergeräts 20 an ein Berührungsfeld 66 (Meldeeinheit) angeschlossen, wobei es sich um eine Anzeige-/Eingabevorrichtung handelt, die es dem Bediener der Spritzgießmaschine 10 ermöglicht, diverse Parameter einzustellen und auch Informationen anzuzeigen, die zur Steuerung benötigt werden.
Das Steuergerät 20, wie in 2 gezeigt, enthält darin Funktionseinheiten, wie etwa eine Einheit 70 zum Erfassen einer Schließkraft, eine Einheit 72 zum Anpassen des Formschließens, ein Einheit 74 zum Einstellen einer oberen Grenze, eine Einheit 76 zum Steuern des Antriebs eines Servomotors (Motorantriebssteuereinheit), eine Einheit 78 zum Erfassen eines Bewegungszustands und eine Einheit 80 zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung. Das Steuergerät 20 enthält ferner darin eine Parameterspeichereinheit 82, in der diverse Parameter gespeichert sind, die über das Berührungsfeld 66 durch den Bediener eingegeben werden.
Die Einheit 70 zum Erfassen einer Schließkraft empfängt das Detektionssignal, das von dem Schließkraftsensor 64 gesendet wird. Die Einheit 70 zum Erfassen einer Schließkraft berechnet die Schließkraft als Reaktion auf den Empfang des Detektionssignals, um die Schließkraft zu erkennen, die tatsächlich auf die Spritzgießform 16 ausgeübt wird (nachstehend auch als erfasste Schließkraft bezeichnet). Die erfasste Schließkraft wird vorübergehend in einer Speichereinheit (Speicherbereich: nicht gezeigt) in der Einheit 70 zum Erfassen einer Schließkraft gespeichert und wird auch der Einheit 72 zum Anpassen des Formschließens bereitgestellt.
Die Einheit 72 zum Anpassen des Formschließens steuert den Antrieb des Motors 62 zum Anpassen der Formhöhe gemäß der erfassten Schließkraft, die durch die Einheit 70 zum Erfassen einer Schließkraft erzielt wird. Bei diesem Prozess liest die Einheit 72 zum Anpassen des Formschließens die Information über die Schließkraft (nachstehend als eingestellte Schließkraft 84 bezeichnet), die im Voraus durch den Bediener oder dergleichen eingestellt wird und in der Parameterspeichereinheit 82 gespeichert wird, und treibt den Motor 62 zum Anpassen der Formhöhe derart an, dass die erfasste Schließkraft gleich der eingestellten Schließkraft 84 wird.
Die Einheit 74 zum Einstellen einer oberen Grenze ist eine Funktionseinheit, welche die obere Grenze des Antriebsstroms einstellt, wenn der Formschließservomotor 50 angetrieben wird. Mit anderen Worten ist das Steuergerät 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert, um die obere Grenze des Antriebsstroms für den Formschließservomotor 50 einzustellen und den Motor anzutreiben, während das Drehmoment beim Schließen der Spritzgießform 16 begrenzt wird.
Nun wird die Bedeutung des Einstellens einer oberen Grenze für den Antriebsstrom des Formschließservomotors 50 ausführlich beschrieben. Wie in 3A gezeigt, bleibt die Schließkraft der Spritzgießform 16 gleich null, bis eine Berührungsposition Pt erreicht wird, in der die bewegbare Form 14 die feststehende Form 12 berührt. Wie in 3B gezeigt, wenn die bewegbare Form 14 durch den Kniehebelmechanismus 40 gegen die feststehende Form 12 geschoben wird, erhöht sich dann die Schließkraft von null. Wenn ferner die Bewegung des Kreuzkopfs 42 des Kniehebelmechanismus 40 beendet ist und an der vorbestimmten Schließendposition Pe angehalten wird, wird die eingestellte Schließkraft 84 (siehe 2), die durch den Bediener im Voraus eingestellt wird, generiert.
Die eingestellte Schließkraft 84 wird eingestellt, indem ein Anpassungsvorgang vor dem Spritzgießen erfolgt. Dieser Anpassungsvorgang umfasst einen Schritt des Anpassens des Formschließens und einen Versuchsschritt, die nacheinander ausgeführt werden. Beispielsweise wird in dem Schritt zum Anpassen des Formschließens der Formschließservomotor 50 drehbar angetrieben, um den Kreuzkopf 42 im Voraus in der Schließendposition Pe an dem Schraubenelement 46 zu positionieren, und dann wird in diesem Zustand ein Vorgang durch den Mechanismus 30 zum Anpassen des Formschließens (Motor 62 zum Anpassen der Formhöhe) ausgeführt. D.h. der Kreuzkopf 42 wird geschoben und bewegt, wobei der Kniehebelmechanismus 40 ausgezogen bleibt, während die Dehnung der Führungssäule 38 durch den Schließkraftsensor 64 überwacht wird. Dann fährt die Einheit 72 zum Anpassen des Formschließens (durch Drehen des Motors 62 zum Anpassen der Formhöhe) damit fort, die bewegbare Form 14 zu schieben, bis die erfasste Schließkraft die eingestellte Schließkraft 84 erreicht, und hört dann damit auf, den Motor 62 zum Anpassen der Formhöhe 62 anzutreiben, wenn die eingestellte Schließkraft 84 erreicht ist. Somit wird die Schließendposition Pe des Kreuzkopfs 42 eingestellt, und das Anpassen durch den Mechanismus 30 zum Anpassen des Formschließens ist vorübergehend beendet.
Ferner wird in dem Anpassungsvorgang, bei dem sich der Mechanismus 30 zum Anpassen des Formschließens in einem angehaltenen Zustand befindet, der Formschließvorgang der bewegbaren Form 14 durch den Kniehebelmechanismus 40 als Versuchsschritt gestartet. Insbesondere zieht das Steuergerät 20 die bewegbare Form 14 einmal von der feststehenden Form 12 unter Verwendung des Kniehebelmechanismus 40 zurück und gibt dann einen Steuerbefehl an die Stromversorgungseinheit 54 aus. Die Stromversorgungseinheit 54 steuert basierend auf dem Steuerbefehl den Antriebsstrom für den Formschließservomotor 50, um den Formschließservomotor 50 zu drehen. Dadurch bewegt sich der Kreuzkopf 42 nach vorne, so dass sich die bewegbare Form 14 und die bewegliche Aufspannplatte 34 in Richtung auf die feststehende Form bewegen.
In der Berührungsposition Pt, wo die bewegbare Form 14 in leichten Kontakt mit der feststehenden Form 12 kommt, ist der Kniehebelmechanismus 40 noch nicht ganz ausgezogen, so dass sich der Formschließservomotor 50 weiter dreht, um die bewegbare Form 14 von der Berührungsposition Pt aus gegen die feststehende Form 12 zu bewegen und zu schieben. Wenn sich der Kreuzkopf 42 in die Schließendposition Pe bewegt, wie in 3B gezeigt, wird dann die eingestellte Schließkraft 84 erreicht, so dass der Formschließvorgang beendet ist. Somit wird der Anpassungsvorgang geeignet ausgeführt, und der Formschließvorgang der Spritzgießform 16 beim Spritzgießen kann mit hoher Präzision gesteuert werden.
Bei dem obigen Anpassungsvorgang ist es wichtig, dass der Schließkraftsensor 64 einen richtigen Wert angeben kann (d.h. es entsteht keine Anomalie wie etwa eine Fehlfunktion). Für den Fall, dass ein Anomalie in dem Schließkraftsensor 64 entsteht, selbst falls die Position des Kreuzkopfs 42 angepasst ist, um die eingestellte Schließkraft 84 zu erzeugen, indem der Mechanismus 30 zum Anpassen des Formschließens angetrieben wird, wird eine fehlerhafte Schließkraft detektiert, so dass die Schließendposition Pe der bewegbaren Form 14 von der gewünschten Position abweicht. Wenn die Schließendposition Pe von der gewünschten Position derart abweicht, schiebt der Kniehebelmechanismus 40 beispielsweise die bewegbare Form 14 stark gegen die feststehende Form 12, um eine zu große Kraft zu generieren, die über die eingestellte Schließkraft 84 hinausgeht. Dadurch kann es zu einer Beschädigung der Maschine (beispielsweise am Kniehebelmechanismus 40) oder dergleichen kommen.
Um dies zu behandeln, wird bei dem Steuergerät 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Antriebsstrom durch die Einheit 74 zum Einstellen einer oberen Grenze derart begrenzt, dass der Formschließservomotor 50 mit einem geringen Drehmoment angetrieben wird.
Insbesondere wie in der oberen Grafik in 4 gezeigt, wenn der Schließkraftsensor 64 normal ist, wird der Kreuzkopf des Kniehebelmechanismus 40 in der Berührungsposition Pt zu dem Zeitpunkt t₀ positioniert und erreicht dann eine erwartete Schließendposition Pe1 zu dem Zeitpunkt t₁ nach dem Verstreichen eines vorbestimmten Zeitraums seit dem Zeitpunkt t₀ . In diesem Fall, wie in der mittleren Grafik aus 4 gezeigt, nimmt die Schließkraft zu, wenn die Zeit vom Zeitpunkt t₀ bis zum Zeitpunkt t₁ vergeht, und erreicht die eingestellte Schließkraft 84 zu dem Zeitpunkt t₁ , wenn die Bewegung des Kreuzkopfs 42 beendet ist. Von dem Zeitpunkt t₁ an wird der Zustand der eingestellten Schließkraft 84 bewahrt.
Wie in der unteren Grafik in 4 gezeigt, während der Periode vom Zeitpunkt t₀ bis zum Zeitpunkt t₁ liegt der Antriebsstrom, der dem Formschließservomotor 50 zugeführt wird, auf einem niedrigen Pegel etwa zu den Zeitpunkten t₀ und t₁ mit einer geringen Spitze im mittleren Teil dazwischen. Dieses Verhalten wird den mechanischen Eigenschaften des Kniehebelmechanismus 40 zugeschrieben. Genauer gesagt, da der Kniehebelmechanismus 40 ein gewisses Drehmomentniveau benötigt, um den Kreuzkopf 42 halbwegs zu schieben und zu bewegen, wird der Antriebsstrom zuerst erhöht. Sobald der Kreuzkopf 42 jedoch durch den Zwischenpunkt gegangen ist, wird der Kniehebelmechanismus 40 ohne Ausübung eines starken Drehmoments spontan ausgezogen, und entsprechend wird der Antriebsstrom verringert.
Die Einheit 74 zum Einstellen einer oberen Grenze, die in 2 gezeigt wird, stellt eine obere Grenze U1 (Drehmomentgrenze des Formschließservomotors 50) des Antriebsstroms auf einen Strom ein, der eine Schließkraft erzeugt, die etwas größer ist als die eingestellte Schließkraft 84, die in dem Formschließvorgang der bewegbaren Form 14 generiert wird. Die Einheit 74 zum Einstellen einer oberen Grenze kann konfiguriert sein, um die eingestellte Schließkraft 84 aus der Parameterspeichereinheit 82 zu lesen, und berechnet automatisch die obere Grenze U1 unter Verwendung einer geeigneten Formel. Die obere Grenze U1 wird derart eingestellt, dass der Antriebsstrom von dem Zeitpunkt t₀ bis zu dem Zeitpunkt t₁ die obere Grenze U1 nicht überschreitet, solange die Schließendposition Pe des Kreuzkopfs 42 normal ist (d.h. der Schließkraftsensor 64 normal ist). Falls der Antriebsstrom die obere Grenze U1 überschreitet, bedeutet dies, dass ein zusätzliches Drehmoment (Antriebsstrom) benötigt wird, um den Kniehebelmechanismus 40 auszuziehen.
Wenn dagegen der Schließkraftsensor 64 anormal ist, wie beispielsweise in der oberen Grafik aus 5 gezeigt, führt der Kreuzkopf 42 des Kniehebelmechanismus 42 dazu, dass die tatsächliche Schließendposition Pe (die tatsächliche Schließendposition Pe-Δ) zu dem Zeitpunkt t_1-Δ vor dem Zeitpunkt t₁ für die Schließendposition Pe (die erwartete Schließendposition Pe1), die von dem Zeitpunkt t₀ für die Berührungsposition Pt erwartet wird, erreicht wird.
In diesem Fall, wie in der mittleren Grafik aus 5 gezeigt, nimmt die Schließkraft von dem Zeitpunkt t₀ bis zu dem Zeitpunkt t_1-Δ zu und erreicht die eingestellte Schließkraft 84 zu dem Zeitpunkt t_1-Δ für die tatsächliche Schließendposition Pe-Δ. Ferner, wie in der unteren Grafik aus 5 gezeigt, wenn die tatsächliche Schließendposition Pe-Δ früher vorkommt als die erwartete Schließendposition Pe1, steigt der Antriebsstrom des Formschließservomotors 50 früher als zu dem Zeitpunkt t_1-Δ an und erreicht folglich die obere Grenze U1.
Wie zuvor beschrieben, basierend auf der oberen Grenze U1 des Antriebsstroms, der in dem Steuerbefehl der Einheit 76 zum Steuern des Antriebs eines Servomotors enthalten ist, befiehlt die Stromversorgungseinheit 54 (siehe 1) dabei dem Servoverstärker 58, einen Strom auszugeben, der die obere Grenze U1 nicht überschreitet. Daher begrenzt der Servoverstärker 58 den Anstieg des Antriebsstroms und treibt den Formschließservomotor 50 mit einem geringen Drehmoment an. D.h. die Bewegung des Kreuzkopfs 42, der die tatsächliche Schließendposition Pe-Δ erreicht hat, wird in einem Zustand angehalten, in dem eine Schließkraft ausgeübt wird, die etwas größer als die eingestellte Schließkraft 84 ist.
Ferner dauert das Anhalten der Bewegung des Kreuzkopfs 42 auch nach dem Zeitpunkt t_1-Δ an, da das Drehmoment des Formschließservomotors 50 begrenzt ist. Wenn aus diesem Grund das Anhalten der Bewegung des Kreuzkopfs 42 detektiert wird, bevor die erwartete Schließendposition Pe1 erreicht wird, kann das Detektionsergebnis der Schließkraft durch den Schließkraftsensor 64 als falsch angesehen werden. D.h. das Steuergerät 20 kann ohne Weiteres eine Anomalie des Schließkraftsensors 64 basierend auf dem Anhalten der Drehung des Formschließservomotors 50 (des Kreuzkopfs 42) bestimmen.
Zurück zu 2 gibt die Einheit 76 zum Steuern des Antriebs eines Servomotors des Steuergeräts 20 an die Stromversorgungseinheit 54 einen Steuerbefehl zum Steuern des Formschließservomotors 50 beim Spritzgießen aus, so dass sich der Kreuzkopf 42 in die Schließendposition Pe begibt, die in dem Anpassungsvorgang eingestellt wurde. In dem Versuchsschritt des Anpassungsvorgangs gibt die Steuereinheit 76 dagegen durch das Empfangen der oberen Grenze U1 des Antriebsstroms von der Einheit 74 zum Einstellen einer oberen Grenze einen Steuerbefehl aus, um den Antriebsstrom, der dem Formschließservomotor 50 zuzuführen ist, auf die obere Grenze U1 zu begrenzen. Dadurch lässt die Achsensteuerschaltung 56 zu, dass der Antriebsstrom auf die obere Grenze U1 ansteigt, und unterdrückt den Anstieg des Antriebsstroms über die Grenze hinaus, wenn der Antriebsstrom die obere Grenze U1 erreicht.
Zudem empfängt die Einheit 78 zum Erfassen eines Bewegungszustands Detektionssignale, die von dem Codierer 52 gesendet werden, und berechnet den Bewegungszustand, der die Position, die Geschwindigkeit, das Anhalten usw. des Kreuzkopfs 42 umfasst. Dann wird das Berechnungsergebnis in einer Speichereinheit (Speicherbereich: nicht gezeigt) in der Einheit 78 zum Erfassen eines Bewegungszustands gespeichert. Der Bewegungszustand des Kreuzkopfs 42 kann durch diverse Verfahren bestimmt werden, die nicht auf die Detektionssignale durch den Codierer 52 eingeschränkt sind. Beispielsweise können ein Geschwindigkeitsdetektionssensor und ein Positionsdetektionssensor, welche die Geschwindigkeit und die Position des Kreuzkopfs 42 direkt detektieren, in dem Kniehebelmechanismus 40 installiert werden, um den Bewegungszustand basierend auf Signalen von diesen Sensoren zu erzielen.
Die Einheit 80 zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung in dem Steuergerät 20 bestimmt, ob der Schließkraftsensor 64 normal oder anormal ist, basierend auf dem Bewegungszustand des Kreuzkopfs 42, der durch die Einheit 78 zum Erfassen eines Bewegungszustands erfasst wird. Bei der Bestimmung einer Anomalie ist die Ausführung eines Versuchsschritts bevorzugt dadurch zu erkennen, dass eine Information empfangen wird, dass der Servomotor 50 in dem Zustand angetrieben wird, in dem die obere Grenze U1 durch die Einheit 76 zum Steuern des Antriebs eines Servomotors eingestellt ist.
Falls die Einheit 78 zum Erfassen eines Bewegungszustands detektiert, dass die Bewegung des Kreuzkopfs 42 angehalten hat, bevor die erwartete Schließendposition Pe1 erreicht wurde, bestimmt die Einheit 80 zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung, dass der Schließkraftsensor 64 anormal ist. D.h. man kann davon ausgehen, dass die erwartete Schließendposition Pe1 fehlerhaft ist, weil die Detektion der Schließkraft durch den Schließkraftsensor 64 falsch ist. Wenn die Einheit 78 zum Erfassen eines Bewegungszustands dagegen bestimmt, dass sich der Kreuzkopf 42 ständig bewegt und an der erwarteten Schließendposition Pe1 anhält, kann man davon ausgehen, dass die Detektion durch den Schließkraftsensor 64 normal ist.
Beim Bestimmen, dass der Schließkraftsensor 64 anormal ist, meldet die Einheit 80 zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung dem Bediener den Fehler (Ergebnis der Anomaliebestimmung) des Schließkraftsensors 64 über das Berührungsfeld 66. Die Mittel zum Angeben des Fehlers sind nicht besonders eingeschränkt, und es können beispielsweise andere Meldeeinheiten (nicht abgebildete Lautsprecher, Warnleuchten usw.), die an der Spritzgießmaschine 10 bereitgestellt werden, verwendet werden. Ferner kann die Einheit 80 zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung konfiguriert sein, wenn eine Anomalie des Schließkraftsensors 64 detektiert wurde, um den Bediener aufzufordern, den Anpassungsvorgang der Schließkraft erneut zu versuchen, und ferner das Spritzgießen zu unterbinden, bis der Anpassungsvorgang beendet ist. Des Weiteren sendet die Einheit 80 zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung das Ergebnis der Anomaliebestimmung des Schließkraftsensors 64 über ein Netzwerk an die zentrale Verwaltungsvorrichtung 24 des Verwaltungssystems 26 in der Fabrik.
Die zentrale Verwaltungsvorrichtung 24 umfasst einen Prozessor, einen Speicher und eine Ein-/Ausgabe-Schnittstelle und ist ein Hauptcomputer (der einen Server umfasst) des Verwaltungssystems 26, das mehrere Spritzgießmaschinen 10 verwaltet. Beim Empfangen des Ergebnisses einer Anomaliebestimmung von einer gewissen Spritzgießmaschine 10 zeigt die zentrale Verwaltungsvorrichtung 24 an dem Monitor der zentralen Verwaltungsvorrichtung 24 eine Nachricht an, dass es eine Anomalie in dem Schließkraftsensor 64 der Spritzgießmaschine 10 gibt. Somit kann der Verwalter oder Administrator des Verwaltungssystems 26 die Anomalie des Schließkraftsensors 64 der Spritzgießmaschine 10 sofort verstehen.
Das Steuergerät 20 und das Verwaltungssystem 26 der Spritzgießmaschine 10 gemäß der ersten Ausführungsform sind im Wesentlichen wie zuvor beschrieben konfiguriert, und der Betrieb wird nachstehend beschrieben.
In der Spritzgießmaschine 10 wird ein Anpassungsvorgang zum Anpassen der Schließkraft der Spritzgießform 16 zu einem geeigneten Zeitpunkt basierend auf einer Anweisung des Bedieners ausgeführt. Bei dem Anpassungsvorgang, wie zuvor beschrieben, wird der Schritt des Anpassens des Formschließens zum Anpassen der Schließkraft der Spritzgießform 16 ausgeführt, indem der Mechanismus 30 zum Anpassen einer Spritzgießform betätigt wird. Nun treibt die Einheit 72 zum Anpassen des Formschließens in dem Steuergerät 20 den Motor 62 zum Anpassen der Formhöhe des Mechanismus 30 zum Anpassen des Formschließens an und steuert ihn, um die bewegbare Form 14, die bewegliche Aufspannplatte 34, den Kniehebelmechanismus 40 und die hintere Aufspannplatte 36 insgesamt zu bewegen. Während der Bewegung detektiert das Steuergerät 20 die Dehnung (Schließkraft) der Führungssäule 38 durch den Schließkraftsensor 64 und stellt die Schließendposition Pe, in welcher der Kreuzkopf 42 anhält, gemäß der detektierten Schließkraft ein.
Bei dem Anpassungsvorgang wird ein Versuchsschritt nach dem Schritt zum Anpassen des Formschließens ausgeführt. In diesem Fall, wie in 6 gezeigt, fügt das Steuergerät 20 die obere Grenze U1 des Antriebsstroms, die durch die Einheit 74 zum Einstellen einer oberen Grenze eingestellt wird, zu einem Steuerbefehl der Einheit 76 zum Steuern des Antriebs eines Servomotors hinzu (Schritt S1). Beim Empfangen des Steuerbefehls setzt die Stromversorgungseinheit 54 die obere Grenze U1 für den Antriebsstrom durch, so dass der Formschließservomotor 50 angetrieben wird, um sich zu drehen, wobei sein Drehmoment durch das Begrenzen der zugeführten elektrischen Energie auf die obere Grenze U1 oder weniger begrenzt wird.
Dann überwacht die Einheit 80 zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung in dem Steuergerät 20 die Bewegungszustandsinformation (das Detektionssignal von dem Codierer 52) über den Kreuzkopf 42, die durch die Einheit 78 zum Erfassen eines Bewegungszustands erfasst wird, und bestimmt, ob sich der Kreuzkopf 42 während der Bewegung nicht mehr bewegt (Schritt S2). Falls sich der Kreuzkopf 42 in Schritt S2 weiter bewegt, begibt sich die Steuerung zu Schritt S3. Falls sich der Kreuzkopf 42 nicht mehr bewegt, wird bestimmt, dass der Schließkraftsensor 64 anormal ist, und die Steuerung geht zu Schritt S4.
In Schritt S3 bestimmt die Einheit 80 zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung, ob der Kreuzkopf 42 die Schließendposition Pe (erwartete Schließendposition Pe1) erreicht hat oder nicht, d.h. ob das Schließen beendet ist oder nicht. Falls der Kreuzkopf 42 die Schließendposition Pe nicht erreicht hat (Schritt S3: NEIN), kehrt die Steuerung zu Schritt S1 zurück, und der gleiche Prozess wird danach wiederholt.
Wenn der Kreuzkopf 42 dagegen in Schritt S3 die erwartete Schließendposition Pe1 erreicht hat (Schritt S3: JA), ist der Versuchsschritt beendet. D.h. wenn der Kreuzkopf 42 die erwartete Schließendposition Pe1 erreicht, kann bestimmt werden, dass das Formschließen der Spritzgießform 16 normal ausgeführt wurde. Dadurch kann auch bei der tatsächlichen Verarbeitung die Spritzgießmaschine 10 eine geeignete Schließkraft bei dem Schließvorgang der Spritzgießform 16 erzeugen und das Spritzgießen erfolgreich ausführen.
Wenn die Bewegung des Kreuzkopfs 42 dagegen angehalten wird (Schritt S2: JA), gibt es eine Anomalie in dem Schließkraftsensor 64, und die Einheit 80 zum Verarbeiten einer Anomalieentscheidung führt einen Prozess basierend auf einer Anomaliebestimmung aus (Schritt S4). Bei diesem Prozess wird die bewegbare Form 14 beispielsweise angehalten oder zurückgezogen, und gleichzeitig wird eine Nachricht über eine Anomalie des Schließkraftsensors 64 an dem Berührungsfeld 66 angezeigt. Ferner sendet das Steuergerät 20 das Ergebnis der Anomaliebestimmung an die zentrale Verwaltungsvorrichtung 24. Wenn der Prozess basierend auf der Anomaliebestimmung beendet ist, beendet das Steuergerät 20 den Versuchsschritt. Dann kann der Bediener die notwendigen Maßnahmen (beispielsweise den Austausch des Schließkraftsensors 64 oder dergleichen) basierend auf dem gemeldeten Ergebnis der Anomaliebestimmung treffen. Danach ist es durch ein erneutes Ausführen des Anpassungsvorgangs möglich, Fehlfunktionen und Störungen der Spritzgießmaschine 10 im Voraus zu verhindern.
Wenn sie ein Ergebnis einer Anomaliebestimmung von einer gewissen Spritzgießmaschine 10 empfängt, meldet die zentrale Verwaltungsvorrichtung 24, die mehrere Spritzgießmaschinen 10 verwaltet, dem Bediener oder dergleichen, dass der Schließkraftsensor 64 der identifizierten Spritzgießmaschine 10 anormal ist, anhand des Monitors der zentralen Verwaltungsvorrichtung 24, wodurch der Verwalter oder Administrator des Verwaltungssystems 26 die Anomalie sofort erkennen kann.
Wie zuvor beschrieben, steuert das Steuergerät 20 der Spritzgießmaschine 10 gemäß der ersten Ausführungsform das Formschließen der feststehenden Form 12 und der bewegbaren Form 14. Das Steuergerät 20 umfasst: die Einheit 76 zum Steuern des Antriebs eines Servomotors, die den Antriebsstrom des Formschließservomotors 50 steuert, um eine Schließkraft durch Bewegen der bewegbaren Form 14 zu generieren, und den Anstieg des Antriebsstroms während des Antreibens des Formschließservomotors 50 durch Einstellen einer oberen Grenze U1 für den Antriebsstrom begrenzt; die Einheit 78 zum Erfassen eines Bewegungszustands, die Detektionssignale von dem Codierer 52 als Information bezüglich der Bewegung der bewegbaren Form 14 erfasst; die Einheit 70 zum Erfassen einer Schließkraft, die eine Information über die Schließkraft von dem Schließkraftsensor 64 erfasst, um eine Information (die Dehnung der Führungssäule 38) über die Schließkraft zu detektieren, mit der die feststehende Form 12 und die bewegbare Form 14 geschlossen werden; und die Einheit 72 zum Anpassen des Formschließens, welche die Schließendposition Pe der bewegbaren Form 14 anpasst, indem sie einen Mechanismus 30 zum Anpassen des Formschließens basierend auf der Schließkraft betätigt. Das Steuergerät 20 umfasst ferner die Einheit 80 zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung, die das Vorkommen einer Anomalie in dem Schließkraftsensor 64 bestimmt, wenn sie das Anhalten der Bewegung der bewegbaren Form 14 während des Formschließens basierend auf der Information von der Einheit 78 zum Erfassen eines Bewegungszustands erkennt.
Ähnlich umfasst das Verwaltungssystem 26 gemäß der ersten Ausführungsform das Steuergerät 20 der Spritzgießmaschine 10, um das Formschließen der feststehenden Form 12 und der bewegbaren Form 14 zu steuern, und die zentrale Verwaltungsvorrichtung 24, die an das Steuergerät 20 angeschlossen ist, um das Mitteilen von Informationen ausführen zu können. Und das System verwaltet die Zustände mehrerer Spritzgießmaschinen 10 durch die zentrale Verwaltungsvorrichtung 24. Das Steuergerät 20 für jede der mehreren Spritzgießmaschinen 10 umfasst: die Einheit 76 zum Steuern des Antriebs eines Servomotors, die den Antriebsstrom des Formschließservomotors 50 steuert, um eine Schließkraft durch Bewegen der bewegbaren Form 14 zu generieren, und den Anstieg des Antriebsstroms während des Antreibens des Formschließservomotors 50 durch Einstellen einer oberen Grenze U1 für den Antriebsstrom begrenzt; die Einheit 78 zum Erfassen eines Bewegungszustands, die Detektionssignale von dem Codierer 52 als Information bezüglich der Bewegung der bewegbaren Form 14 erfasst; die Einheit 70 zum Erfassen einer Schließkraft, die eine Information über die Schließkraft von dem Schließkraftsensor 64 erfasst, um eine Information über die Schließkraft zu detektieren, mit der die feststehende Form 12 und die bewegbare Form 14 geschlossen werden; und die Einheit 72 zum Anpassen des Formschließens, welche die Schließendposition Pe der bewegbaren Form 14 anpasst, indem sie einen Mechanismus 30 zum Anpassen des Formschließens basierend auf der Schließkraft betätigt. Das Steuergerät 20 bestimmt das Vorkommen einer Anomalie des Schließkraftsensors 64 und erteilt eine Meldung basierend auf der Anomaliebestimmung, wenn es das Anhalten der Bewegung der bewegbaren Form 14 basierend auf der Information von der Einheit 78 zum Erfassen eines Bewegungszustands während des Formschließens erkennt.
Auf diese Art und Weise begrenzen das Steuergerät 20 und das Verwaltungssystem 26 den Anstieg des Antriebsstroms durch Einstellen der oberen Grenze U1 des Antriebsstroms durch die Einheit 76 zum Steuern des Antriebs eines Servomotors, wodurch verhindert werden kann, dass eine zu große Schließkraft ausgeübt wird, wenn die bewegbare Form 14 und die feststehende Form 12 geschlossen werden. D.h. eine Beschädigung oder dergleichen der Maschine auf Grund einer zu großen Schließkraft kann mit einer einfachen Struktur vermieden werden. Falls ferner der Antriebsstrom begrenzt ist, kann man davon ausgehen, dass eine große Schließkraft auf die Spritzgießform 16 ausgeübt wird. Dadurch dass das Steuergerät 20 auch das Anhalten der Bewegung der bewegbaren Form 14 während des Formschließens detektiert, ist es möglich, das Vorkommen einer Anomalie des Schließkraftdetektors 64 genau zu bestimmen. Somit ist es möglich, eine Anomalie des Schließkraftsensors 64 frühzeitig zu detektieren, ohne Vorrichtungen, wie etwa einen Ersatzschließkraftsensor oder dergleichen, zu benötigen, und Herstellungsdefekte von Spritzgießprodukten, eine Beschädigung der Maschine und andere Fehler zu unterdrücken.
Die obere Grenze U1 des Antriebsstroms kann bevorzugt ein Stromwert sein, der eine Schließkraft erzeugt, die etwas größer als die eingestellte Schließkraft 84 ist, die beim Schließen der bewegbaren Form 14 und der feststehenden Form 12 generiert wird. Dadurch ist es möglich, die Schließendposition Pe bei dem Anpassungsvorgang ohne Weiteres zu erkennen, und somit ist es möglich, eine Beschädigung und andere Fehler der Maschine beim Formschließen der Spritzgießform 16 zuverlässig zu reduzieren.
Wenn ferner bestimmt wird, dass der Schließkraftsensor 64 anormal ist, gibt die Einheit 80 zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung das Ergebnis der Anomaliebestimmung über das Berührungsfeld 66, das an das Steuergerät 20 angeschlossen ist, an. Daher kann der Bediener der Spritzgießmaschine 10 ohne Weiteres über die Anomalie des Schließkraftsensors 64 Bescheid wissen.
Ferner umfasst die Spritzgießmaschine 10 einen Codierer 52, der die Anzahl der Umdrehungen oder den Drehwinkel des Formschließservomotors 50 als Information über die Bewegung der bewegbaren Form 14 detektiert und das Detektionssignal an die Einheit 78 zum Erfassen eines Bewegungszustands sendet. Dadurch kann das Steuergerät 20 die Bewegung des Kreuzkopfs 42 (der bewegbaren Form 14) und das Anhalten der Bewegung desselben mit hoher Genauigkeit erkennen.
Ferner ist die feststehende Form 12 an den Führungssäulen 38, die sich in der Bewegungsrichtung der bewegbaren Form 14 erstrecken, befestigt und werden von diesen getragen, und der Schließkraftsensor 64 detektiert den Dehnungsbetrag der Führungssäule 38 als Information über die Schließkraft. Somit kann das Steuergerät 20 durch das Erfassen des Dehnungsbetrags der Führungssäule 38 die Schließkraft, die zwischen der feststehenden Form 12 und der bewegbaren Form 14 generiert wird, ohne Weiteres berechnen.
Das Steuergerät 20 und das Verwaltungssystem 26 der Spritzgießmaschine 10 gemäß der ersten Ausführungsform sind nicht auf die zuvor beschriebenen Konfigurationen begrenzt, und es können diverse Anwendungsbeispiele und Änderungsbeispiele übernommen werden. Beispielsweise ist der Mechanismus zum Bewegen der bewegbaren Form 14 nicht auf den zuvor beschriebenen Kniehebelmechanismus 40 eingeschränkt, sondern es können diverse Mechanismen angewendet werden. Als ein Mechanismus zum Bewegen der bewegbaren Form 14 kann man einen hydraulischen Zylinder, einen pneumatischen Zylinder, einen Elektromagneten, ein lineares Stellglied oder dergleichen zusätzlich zu dem Kniehebelmechanismus 40 verwenden.
Wenn zudem beispielsweise eine Anomalie des Schließkraftsensors 64 nicht behoben wird, kann das Steuergerät 20 die Bewegung der bewegbaren Form 14 durch das Einstellen der oberen Grenze U1 für den Antriebsstrom nicht nur während des Anpassungsvorgangs steuern, sondern auch wenn die tatsächliche Verarbeitung ausgeführt wird (während des Spritzgießens). Dadurch ist es möglich, einen Formschließvorgang auszuführen, während die Schließkraft unterdrückt (reguliert) wird, und somit kann das Vorkommen von mechanischen Störungen der Spritzgießmaschine 10 reduziert werden.
Ferner kann das Steuergerät 20 konfiguriert sein, um den Antriebsstrom (den Antriebsstromwert, der durch das Amperemeter 60 detektiert wird), der von dem Servoverstärker 58 an den Formschließservomotor 50 beim Ausführen eines Prozesses zum Bestimmen einer Anomalie des Schließkraftsensors 64 ausgegeben wird, zu empfangen und zu verwenden. Wie beispielsweise durch die punktierten Linien in 2 angegeben, kann das Steuergerät 20 eine Einheit 86 zum Erfassen eines Stromwerts umfassen, die ein Detektionssignal des Antriebsstroms von dem Amperemeter 60 erfasst, und kann konfiguriert sein, um den Antriebsstrom (oder das Drehmoment des Formschließservomotors 50) zu überwachen. Dadurch kann die Einheit 80 zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung zuverlässig erkennen, dass der Antriebsstrom die obere Grenze U1 erreicht hat, und kann dann das Vorkommen der Anomalie in dem Schließkraftsensor 64 bestimmen, wenn das Anhalten der Bewegung der bewegbaren Form 14 detektiert wird. Daher kann das Steuergerät 20 eine Anomalie des Schließkraftsensors 64 mit hoher Genauigkeit bestimmen.
Ferner bestimmt die Einheit 80 zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung der vorliegenden Ausführungsform, dass der Schließkraftsensor 64 normal ist, wenn sie erkennt, dass die bewegbare Form 14 die erwartete Schließendposition Pe1 erreicht hat und sich in der erwarteten Schließendposition Pe1 nicht mehr bewegt. Somit ist es möglich, ohne Weiteres zu erkennen, dass die Anpassungsarbeit der Spritzgießform 16 richtig ausgeführt wurde. Zusätzlich dazu kann die Einheit 80 zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung gemäß einer Variante konfiguriert sein, um zu bestimmen, dass der Schließkraftsensor 64 anormal ist, wenn sie erkennt, dass sich die bewegbare Form 14 weiter bewegt, selbst nachdem sie die erwartete Schließendposition Pe1 erreicht hat. D.h. die Einheit 80 zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung erkennt, dass die tatsächliche Schließendposition Pe-Δ auf Grund der Anomalie des Schließkraftsensors 64 näher an der distalen Endseite (Seite X1) als die erwartete Schließendposition Pe1 liegt. Auch in diesem Fall kann die Anomalie des Schließkraftsensors 64 geeignet detektiert werden.
Des Weiteren kann das Steuergerät 20 auch detektieren, ob der Stromdetektor (Amperemeter 60) zum Detektieren des Antriebsstroms, der dem Formschließservomotor 50 zugeführt wird, normal oder anormal ist, basierend auf der Schließkraft, die durch den Schließkraftsensor 64 detektiert wird. D.h. man kann sagen, dass wenn der Schließkraftsensor 64 normal ist, der Kniehebelmechanismus 40 eine normale Bewegung zur Schließendposition Pe erreicht, um die eingestellte Schließkraft 84 richtig erzeugen zu können. Daher kann das Steuergerät 20 bestimmen, dass eine Anomalie in dem Amperemeter 60 vorkommt (eine Störung vorgekommen ist), wenn der Antriebsstrom, der durch das Amperemeter 60 detektiert wird, extrem hoch oder niedrig ist.
Alternativ kann das Verwaltungssystem 26 konfiguriert sein, um die Information über die Bewegung der bewegbaren Form 14 (den Bewegungszustand des Kreuzkopfs 42 und den Antriebsstromwert) an die zentrale Verwaltungsvorrichtung 24 zu senden, so dass die zentrale Verwaltungsvorrichtung 24 das Anhalten der Bewegung jeder bewegbaren Form 14 überwacht. Dadurch ist es bei einer nicht abgebildeten Einheit zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung der zentralen Verwaltungsvorrichtung 24 ebenfalls möglich zu bestimmen, ob jede Spritzgießmaschine 10 (jeder Schließkraftsensor 64) normal oder anormal ist.
Zweite Ausführungsform
Ein Steuergerät 20A der Spritzgießmaschine 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von dem Steuergerät 20 gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass das Steuergerät 20A, während es den Antrieb des Formschließservomotors 50 ohne Einstellung einer oberen Grenze U1 auf den Antriebsstrom steuert, eine Anomalie des Schließkraftsensors 64 durch Überwachen des Antriebsstroms, der durch das Amperemeter 60 detektiert wird, bestimmt. In der folgenden Beschreibung sind die gleichen Bestandteile wie die der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und eine Beschreibung derselben entfällt.
Insbesondere wie in 7 gezeigt, umfasst das Steuergerät 20A gemäß der zweiten Ausführungsform eine Einheit 86 zum Erfassen eines Stromwerts, die ein Detektionssignal des Amperemeters 60 erfasst, und eine Schwellenspeichereinheit 88 (Speicherbereich), die darin einen Stromschwellenwert 88a speichert.
Die Einheit 86 zum Erfassen eines Stromwerts empfängt ein Detektionssignal (Antriebsstromwert) des Formschließservomotors 50, das von dem Amperemeter 60 gesendet wird, und speichert es in einer Speichereinheit (Speicherbereich: nicht gezeigt) in der Einheit 86 zum Erfassen eines Stromwerts. Die Einheit 86 zum Erfassen eines Stromwerts kann das Drehmoment des Formschließservomotors 50 basierend auf dem empfangenen Antriebsstromwert berechnen. Der Stromschwellenwert 88a ist ein Schwellenwert, durch den ein zu großer Anstieg des Antriebsstroms bestimmt wird, und wird beispielsweise ungefähr auf das gleiche Niveau wie die obere Grenze U1 bei der ersten Ausführungsform eingestellt.
Dann liest die Einheit 80 zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung während der Bewegung der bewegbaren Form 14 den Stromschwellenwert 88a (obere Grenze) aus der Schwellenspeichereinheit 88 und vergleicht ihn mit dem Antriebsstromwert, der durch die Einheit 86 zum Erfassen eines Stromwerts erfasst wird. Wie beispielsweise in 8 gezeigt, wenn der Antriebsstrom niedriger als der Stromschwellenwert 88a ist (siehe die strichpunktierte Linie in der unteren Grafik in 8), kann man davon ausgehen, dass der Kreuzkopf 42 (die bewegbare Form 14) die Schließendposition Pe ohne Anstieg des Antriebsstroms erreicht. Wenn der Antriebsstromwert dagegen den Stromschwellenwert 88a überschreitet (siehe die durchgezogene Linie in der unteren Grafik in 8), erreicht die bewegbare Form 14 die Schließendposition Pe und rückt weiter über die Position Pe hinaus vor, um gegen die feststehende Form 12 zu drücken. D.h. wenn der Antriebsstromwert den Stromwellenwert 88a überschreitet, kann man davon ausgehen, dass die bewegbare Form 14 an der tatsächlichen Schließendposition Pe-Δ kurz vor der erwarteten Schließendposition Pe1 angehalten hat, wodurch es möglich ist, eine Anomalie des Schließkraftsensors 64 zu bestimmen.
Als Nächstes wird der Betrieb des Steuergeräts 20A gemäß der somit konfigurierten zweiten Ausführungsform beschrieben. Insbesondere wie in 9 gezeigt, gibt in dem Versuchsschritt des Anpassungsvorgangs die Einheit 76 zum Steuern des Antriebs eines Servomotors einen normalen Steuerbefehl zum Bewegen der bewegbaren Form 14 an die Stromversorgungseinheit 54 aus (Schritt S11). D.h. der Steuerbefehl ist eine Information über die Position oder Geschwindigkeit des Kreuzkopfs 42, für den die obere Grenze U1 (Drehzahlgrenze) nicht eingestellt ist.
Dann erfasst die Einheit 86 zum Erfassen eines Stromwerts des Steuergeräts 20A von dem Amperemeter 60 den Antriebsstromwert während der Bewegung des Kreuzkopfs 42 (während des Antriebs des Formschließservomotors 50) (Schritt S12). Die Einheit 80 zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung vergleicht den erfassten Antriebsstromwert mit dem Stromschwellenwert 88a, der in der Schwellenspeichereinheit 88 gespeichert ist, und bestimmt, ob der Antriebsstrom gleich oder größer als der Stromschwellenwert 88a ist (Schritt S13). Wenn der Antriebsstromwert den Stromschwellenwert 88a nicht überschreitet, begibt sich die Steuerung zu Schritt S14. Wenn der Antriebsstrom dagegen gleich oder größer als der Stromschwellenwert 88a ist, geht die Steuerung zu Schritt S15.
In Schritt S14 bestimmt die Einheit 80 zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung, ob die Schließendposition Pe erreicht wurde oder nicht, basierend auf der Positionsinformation des Kreuzkopfs 42 (der bewegbaren Form 14), die durch den Codierer 52 erfasst wird. Falls der Kreuzkopf 42 die Schließendposition Pe nicht erreicht hat, kehrt die Steuerung zu Schritt S11 zurück, und der gleiche Prozess wird wiederholt.
In Schritt S15 dagegen führt die Einheit 80 zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung einen Prozess basierend auf der Anomaliebestimmung aus. Bei diesem Prozess, wie bei der ersten Ausführungsform, hält die Einheit 76 zum Steuern des Antriebs eines Servomotors beispielsweise sofort an und zieht die bewegbare Form 14 zurück (begrenzt den Anstieg des Antriebsstroms) und zeigt an dem Berührungsfeld 66 eine Meldung an, dass eine Anomalie in dem Schließkraftsensor 64 vorkommt. Dadurch wird verhindert, dass die Spritzgießmaschine 10 eine Schließkraft aufweist, die größer als die eingestellte Schließkraft 84 ist.
Ferner sendet das Steuergerät 20A das Ergebnis der Anomaliebestimmung an die zentrale Verwaltungsvorrichtung 24. Im Übrigen ist es selbstverständlich, dass das Steuergerät 20A gemäß der zweiten Ausführungsform auch auf das Verwaltungssystem 26 anwendbar ist, das in der ersten Ausführungsform beschrieben wird, und die zentrale Verwaltungsvorrichtung 24 konfiguriert sein kann, um den Verwalter über das Vorkommen der Anomalie zu informieren.
Wie zuvor beschrieben, kann das Steuergerät 20A der Spritzgießmaschine 10 gemäß der zweiten Ausführungsform auch die gleichen Wirkungen wie die des Steuergeräts 20 der Spritzgießmaschine 10 gemäß der ersten Ausführungsform erreichen. D.h. basierend auf der Tatsache, dass der Antriebsstrom auf einen Wert ansteigt, der gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird die Anomalie des Schließkraftsensors 64 bestimmt, und der Formschließvorgang der bewegbaren Form 14 durch den Kniehebelmechanismus 40 wird angehalten, wodurch es möglich ist, Maschinenstörungen zu reduzieren.
Natürlich können das Steuergerät 20A und das Verwaltungssystem 26 der Spritzgießmaschine 10 gemäß der zweiten Ausführungsform auch diverse Anwendungsbeispiele und Varianten übernehmen. Beispielsweise kann die zentrale Verwaltungsvorrichtung 24 konfiguriert sein, um eine Information über die Schließkraft des Schließkraftsensors 64 und den Bewegungszustand des Kreuzkopfs 42 (der bewegbaren Form 14), eine Zustandsinformation des Antriebsstromwerts und die anderen Informationen von den mehreren Spritzgießmaschinen 10 zu erfassen, und um den Zustand jeder der Spritzgießmaschinen 10 zu überwachen. Als ein Beispiel kann die zentrale Verwaltungsvorrichtung 24 konfiguriert sein, um den Durchschnitt der Spitzenantriebsstromwerte aller Maschinen zu berechnen, den berechneten Durchschnitt mit der Spitze des Antriebsstromwerts, der von jedem Steuergerät 20 empfangen wird, zu vergleichen, und dann das Vorkommen einer Anomalie in dem Schließkraftsensor 64 einer Spritzgießmaschine 10 zu bestimmen, wenn der Spitzenstrom von dem Durchschnitt erheblich abweicht.

Claims

Steuergerät (20, 20A) für eine Spritzgießmaschine (10) zum Steuern eines Formschließens einer feststehenden Form (12) und einer bewegbaren Form (14), umfassend: eine Motorantriebssteuereinheit (76), die konfiguriert ist, um einen Antriebsstrom eines Motors (50) zu steuern und einen Anstieg des Antriebsstroms während eines Antreibens des Motors (50) basierend auf einer oberen Grenze des Antriebsstroms zu begrenzen, wobei der Motor (50) konfiguriert ist, um die bewegbare Form (14) zu bewegen und eine Schließkraft zu generieren; eine Einheit (78) zum Erfassen eines Bewegungszustands, die konfiguriert ist, um eine Position umfassende Informationen über eine Bewegung der bewegbaren Form (14) zu erfassen; eine Einheit (70) zum Erfassen der Schließkraft, die konfiguriert ist, um eine Information über die Schließkraft von einem Schließkraftdetektor (64) zu erfassen, die konfiguriert ist, um eine Information über die Schließkraft zu detektieren, mit der die feststehende Form (12) und die bewegbare Form (14) geschlossen werden; eine Einheit (72) zum Anpassen des Formschließens, die konfiguriert ist, um eine Schließendposition der bewegbaren Form (14) anzupassen, indem sie einen Mechanismus (30) zum Anpassen des Formschließens basierend auf der Information über die Schließkraft betätigt; und eine Einheit (80) zum Verarbeiten einer Anomaliebestimmung, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass der Schließkraftdetektor (64) anormal ist, wenn sie die Position der bewegbaren Form und ein Anhalten der Bewegung der bewegbaren Form (14) während des Formschließens basierend auf der Information von der Einheit (78) Erfassen des Bewegungszustands zum erkennt.
Steuergerät (20, 20A) für die Spritzgießmaschine (10) nach Anspruch 1, wobei die obere Grenze des Antriebsstroms ein Stromwert ist, der eine Schließkraft erzeugt, die etwas größer als eine vorbestimmte Schließkraft ist, die beim Schließen der bewegbaren Form (14) und der feststehenden Form (12) generiert wird.
Steuergerät (20, 20A) für die Spritzgießmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Einheit (80) zum Verarbeiten der Anomaliebestimmung konfiguriert ist, wenn bestimmt wird, dass der Schließkraftdetektor (64) anormal ist, um eine Meldung des Bestimmungsergebnisses der Anomalie anhand einer Meldeeinheit (66), die an das Steuergerät (20, 20A) angeschlossen ist, zu erteilen.
Steuergerät (20, 20A) für die Spritzgießmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Spritzgießmaschine (10) eine Rotationsdetektionseinheit (52) umfasst, die konfiguriert ist, um eine Anzahl Umdrehungen oder einen Drehwinkel des Motors (50) als Information über die Bewegung der bewegbaren Form (14) zu detektieren und ein Signal, das von der Rotationsdetektionseinheit (52) detektiert wird, an die Einheit (78) zum Erfassen des Bewegungszustands zu senden.
Steuergerät (20, 20A) für die Spritzgießmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: die feststehende Form (12) an einer Führungssäule (38) befestigt ist und davon getragen wird, die sich in einer Bewegungsrichtung der bewegbaren Form (14) erstreckt; und der Schließkraftdetektor (64) ein Sensor ist, der konfiguriert ist, um einen Dehnungsbetrag der Führungssäule (38) als Information über die Schließkraft zu detektieren.
Steuergerät (20A) für die Spritzgießmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: das Steuergerät (20A) eine Einheit (86) zum Erfassen eines Stromwerts umfasst, die konfiguriert ist, um ein Detektionssignal des Antriebsstroms von einem Stromdetektor (60) zu erfassen, der konfiguriert ist, um den Antriebsstrom des Motors (50) zu detektieren; und die Einheit (80) zum Verarbeiten der Anomaliebestimmung konfiguriert ist, wenn sie das Anhalten der Bewegung der bewegbaren Form (14) erkennt, nachdem der Antriebsstrom die obere Grenze erreicht hat, um zu bestimmen, dass der Schließkraftdetektor (64) anormal ist.
Verwaltungssystem (26), umfassend ein Steuergerät (20, 20A) für eine Spritzgießmaschine (10), das konfiguriert ist, um ein Formschließen einer feststehenden Form (12) und einer bewegbaren Form (14) zu steuern, und eine zentrale Verwaltungseinheit (24), die an das Steuergerät (20, 20A) angeschlossen ist, um eine Kommunikation von Informationen mit dem Steuergerät (20, 20A) auszuführen, wobei das Verwaltungssystem (26) Zustände mehrerer Spritzgießmaschinen (10) durch die zentrale Verwaltungsvorrichtung (24) verwaltet, wobei das Steuergerät (20, 20A) für jede der mehreren Spritzgießmaschinen (10) umfasst: eine Motorantriebssteuereinheit (76), die konfiguriert ist, um einen Antriebsstrom eines Motors (50) zu steuern und einen Anstieg des Antriebsstroms während eines Antreibens des Motors (50) basierend auf einer oberen Grenze des Antriebsstroms zu begrenzen, wobei der Motor (50) konfiguriert ist, um die bewegbare Form (14) zu bewegen und eine Schließkraft zu generieren; eine Einheit (78) zum Erfassen eines Bewegungszustands, die konfiguriert ist, um eine Position umfassende Informationen über die Bewegung der bewegbaren Form (14) zu erfassen; eine Einheit (70) zum Erfassen der Schließkraft, die konfiguriert ist, um eine Information über die Schließkraft von einem Schließkraftdetektor (64) zu erfassen, die konfiguriert ist, um eine Information über die Schließkraft zu detektieren, mit der die feststehende Form (12) und die bewegbare Form (14) geschlossen werden; und eine Einheit (72) zum Anpassen des Formschließens, die konfiguriert ist, um eine Schließendposition der bewegbaren Form (14) anzupassen, indem sie einen Mechanismus (30) zum Anpassen des Formschließens basierend auf der Information über die Schließkraft betätigt, und das Steuergerät (20, 20A) oder die zentrale Verwaltungsvorrichtung (24) ist konfiguriert, um zu bestimmen, dass der Schließkraftdetektor (64) anormal ist, wenn sie die Position der bewegbaren Form und ein Anhalten der Bewegung der bewegbaren Form (14) während des Formschließens basierend auf der Information von der Einheit (78) zum Erfassen des Bewegungszustands erkennt, und um eine Meldung basierend auf der Bestimmung einer Anomalie abzugeben.