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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung:
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießmaschine, die den Druckabbau von geschmolzenem Harz optimal durchführt.
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Beschreibung des Stands der Technik:
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Die
japanische Offenlegungsschrift Nr. 2010-005840 offenbart eine Spritzgießmaschine, die einen Heizzylinder und eine Schnecke enthält, die sich innerhalb des Heizzylinders drehen sowie hin und her bewegen kann. In einer herkömmlichen Spritzgießmaschine wird, wie in der
japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2010 -
005840 offenbart, die Schnecke zurückgezogen, während sie in Vorwärtsrichtung gedreht wird, um dadurch in dem Heizzylinder geschmolzenes Harz zu plastifizieren. Außerdem reduziert eine herkömmliche Spritzgießmaschine nach der Plastifizierung des geschmolzenen Harzes den auf das geschmolzene Harz ausgeübten Druck, indem die Schnecke rückwärts gedreht oder zurückgezogen wird. In der
japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2010-005840 werden Einstellungen, wie z.B. die Drehzahl beim Drehen der Schnecke, zuvor von dem Bediener bestimmt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Was den Vorgang des Rückwärtsdrehens der Schnecke beim Dekomprimieren des geschmolzenen Harzes betrifft, so werden die Drehzahl und/oder der Drehwinkel im Allgemeinen von dem Bediener (Arbeiter) bestimmt. Es besteht jedoch die Anforderung an den Bediener, die komplizierten Bedingungen einschließlich der Materialeigenschaften des geschmolzenen Harzes und der Leistung der Spritzgießmaschine zu berücksichtigen, um solche Einstellungen zu bestimmen. Daher hängen bei herkömmlichen Spritzgießmaschinen Betriebseinstellungen für ein Dekomprimieren des geschmolzenen Harzes stark von den Fähigkeiten des Bedieners ab, und daher ist es für einige Bediener schwierig gewesen, eine optimale Dekomprimierung des geschmolzenen Harzes zu implementieren.
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Als Verfahren zur optimalen Dekomprimierung des geschmolzenen Harzes ist es denkbar, die Rückwärtsdrehung der Schnecke durch eine Regelung beruhend auf dem während einer Dekomprimierung sequentiell erfassten Drucks zu steuern. Die Höhe des Drucks des geschmolzenen Harzes während einer Druckentlastung ändert sich jedoch normalerweise jeden Moment, da das Drehmoment der Schnecke kontinuierlich auf das geschmolzene Harz ausgeübt wird. Daher entsteht bei einer Regelung zwangsläufig ein zeitlicher Abstand (Steuerverzögerung) zwischen dem Steuerbefehl und der optimalen Steuerung, die zu dem Zeitpunkt der Ausgabe des Steuerbefehls für das geschmolzene Harz durchgeführt werden soll. Das heißt, dass es bei der herkömmlichen Spritzgießmaschine schwierig ist, die optimale Dekomprimierung des geschmolzenen Harzes zu realisieren, selbst bei Verwendung einer Regelung.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung einer Spritzgießmaschine, die den Druck des geschmolzenen Harzes optimal reduziert.
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Ein Aspekt der Erfindung liegt in einer Spritzgießmaschine, die einen Heizzylinder, der dazu konfiguriert ist, Harz zu schmelzen, und eine Schnecke enthält, die im Inneren des Heizzylinders vorgesehen ist, sowie Folgendes enthält: eine erste Antriebsvorrichtung, die dazu konfiguriert ist, die Schnecke im Inneren des Heizzylinders zu drehen; eine zweite Antriebsvorrichtung, die dazu konfiguriert ist, die Schnecke im Inneren des Heizzylinders vorwärts und rückwärts zu bewegen; einen Dosiersteuerabschnitt, der dazu konfiguriert ist, durch Steuern der ersten Antriebsvorrichtung und der zweiten Antriebsvorrichtung die Schnecke rückwärts zu bewegen, während die Schnecke vorwärts gedreht wird, um das Harz zu dosieren, während das Harz geschmolzen wird, und danach die Schnecke rückwärts zu drehen, um dadurch den Harzdruck zu reduzieren; eine erste Sensoreinheit, die dazu konfiguriert ist, den Druck zu erfassen; eine zweite Sensoreinheit, die dazu konfiguriert ist, eine oder mehrere Arten von physikalischen Größen, die die Druckänderung beeinflussen, von der Spritzgießmaschine zu erfassen; und einen Vorhersageabschnitt, der dazu konfiguriert ist, Informationen zu der dekomprimierenden Drehung, die den Drehwinkel, um den die Schnecke nach der Dosierung rückwärts gedreht werden soll, um den Druck auf einen Solldruck zu reduzieren, und/oder die Drehzahl enthalten, mit der die Schnecke nach der Dosierung rückwärts gedreht werden soll, um den Betrag der Druckänderung pro Zeiteinheit auf einem vorbestimmten Niveau oder niedriger zu halten, beruhend auf dem von der ersten Sensoreinheit erfassten Druck und der einen oder den mehreren von der zweiten Sensoreinheit erfassten Arten von physikalischen Größen vorherzusagen, wobei der Dosiersteuerabschnitt dazu konfiguriert ist, die erste Antriebsvorrichtung beruhend auf den von dem Vorhersageabschnitt vorhergesagten Informationen zu der dekomprimierenden Drehung zu steuern.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Spritzgießmaschine vorzusehen, die eine Dekomprimierung von geschmolzenem Harz optimal implementiert.
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Die oben genannten und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als illustratives Beispiel gezeigt wird, deutlicher hervortreten.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Seitenansicht einer Spritzgießmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 ist eine teilweise schematische Konfigurationsdarstellung der Spritzgießmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel;
- 3 ist eine schematische Konfigurationsdarstellung, die eine Steuervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
- 4A ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für Änderungen der Drehzahl der Schnecke zeigt, wenn die Spritzgießmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel einen Dosier- (Mess-) und Dekomprimierungsvorgang ausführt;
- 4B ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für Änderungen des Harzdrucks in der gleichen zeitlichen Abfolge wie in 4A zeigt; und
- 5 ist eine schematische Konfigurationsdarstellung, die eine Steuervorrichtung einer Modifikation 4 zeigt.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Die unten beschriebenen Richtungen sollen den in den Zeichnungen gezeigten Pfeilen folgen.
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[Ausfü h ru ngsbeispiel]
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1 ist eine Seitenansicht, die eine Spritzgießmaschine 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.
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Die Spritzgießmaschine 10 dieses Ausführungsbeispiels wird auch als Inline-Spritzgießmaschine bezeichnet. Die Spritzgießmaschine 10 enthält eine Schließeinheit 12, die eine Form aufweist, eine Spritzeinheit 14, die ein geschmolzenes Harz (Harz) in die Form der Schließeinheit 12 einspritzt, und eine Maschinenbasis 16, die die Schließeinheit 12 und die Spritzeinheit 14 stützt, sowie eine Steuervorrichtung 18. Von diesen können die Schließeinheit 12 und die Maschinenbasis 16 beruhend auf bekannten Technologien konfiguriert werden. Auf eine detaillierte Beschreibung der Schließeinheit 12 und der Maschinenbasis 16 wird daher in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verzichtet.
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Die Steuervorrichtung 18 ist eine Vorrichtung, die an die Spritzeinheit 14 angeschlossen ist, um die Spritzeinheit 14 zu steuern. Die Steuervorrichtung 18 enthält eine Bedienschnittstelle (nicht gezeigt). Die Bedienschnittstelle umfasst z.B. ein Bedienfeld mit Bedientasten, eine Tastatur und ein Touchpanel. Der Bediener kann über die Bedienschnittstelle z.B. die Art des zum Gießen verwendeten Harzes, die Anzahl der Formteile und ähnliches spezifizieren und eingeben.
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2 ist eine teilweise schematische Konfigurationsdarstellung, die die Spritzgießmaschine 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt.
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Die Spritzeinheit 14 enthält einen Heizzylinder 20, Heizelemente 21, die an der Außenseite des Heizzylinders 20 angeordnet sind, eine Schnecke 22, die im Inneren des Heizzylinders 20 angeordnet ist, eine erste Antriebsvorrichtung 24 und eine zweite Antriebsvorrichtung 26, die mit der Schnecke 22 verbunden sind. Die Konfiguration der Spritzeinheit 14 wird nachfolgend beschrieben werden.
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Der Heizzylinder 20 weist einen Versorgungsanschluss 28, der auf der Rückseite angeordnet ist, um Harz vor dem Schmelzen in den Heizzylinder 20 zuzuführen, und eine Düse 30 auf, die an dem distalen Ende auf der Vorderseite angeordnet ist und mit der Form verbunden wird, wenn das in dem Heizzylinder 20 geschmolzene Harz eingespritzt wird.
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Die Schnecke 22 dreht sich in dem Heizzylinder 20 in einer Vorwärtsrichtung und in einer Rückwärtsrichtung entsprechend dem Zuführvorgang der ersten Antriebsvorrichtung 24. Des Weiteren bewegt sich die Schnecke 22 im Inneren des Heizzylinders 20 vorwärts und rückwärts in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung gemäß dem Zuführvorgang der zweiten Antriebsvorrichtung 26. Hierbei sind die erste Antriebsvorrichtung 24 und die zweite Antriebsvorrichtung 26 Vorrichtungen, die aus einer Kombination von Motoren, Hydraulikpumpen, Zahnrädern, Riemen und Riemenscheiben, Kugelumlaufspindeln und dergleichen aufgebaut sind.
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Die Schnecke 22 ist mit einer Wendelnut ausgebildet. Wenn die Schnecke 22 in die Vorwärtsrichtung gedreht wird, wird ein Vorwärtsdrehmoment der Schnecke 22 auf das Harz ausgeübt, das von dem Versorgungsanschluss 28 in den Heizzylinder 20 zugeführt wird. Infolgedessen wird das Harz in dem Heizzylinder 20 mittels der Heizelemente 21 erwärmt sowie mittels der Vorwärtsdrehung der Schnecke 22 druckbeaufschlagt und in dem Heizzylinder 20 entlang der Wendelnut der Schnecke 22 vorwärts zugeführt (gefördert). Bei diesem Vorgang der Druckbeaufschlagung und Förderung wird das Harz geschmolzen (plastifiziert). Mit Fortschreiten dieses Vorgangs bewegt sich die Schnecke 22 rückwärts. Infolgedessen wird eine vorbestimmte Menge des geschmolzenen Harzes (geschmolzenes Harz) an der Vorderseite des Heizzylinders 20 angesammelt, während es mit einem vorbestimmten Druck druckbeaufschlagt wird (, was als Dosieren oder Messen bezeichnet wird).
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An dem vorderen Ende der Schnecke 22 ist ein Rückflussverhinderungsring (für Rückflussverhinderungsteile, nicht gezeigt) angeordnet, der den Harzflussweg in dem Heizzylinder 20 gemäß dem später beschriebenen Betrieb der Schnecke 22 öffnet oder schließt. Der Rückflussverhinderungsring erhält Druck von dem Harz, das druckbeaufschlagt und von hinten nach vorne in dem Heizzylinder 20 zugeführt wird, und öffnet dann den Flussweg. Des Weiteren erhält der Rückflussverhinderungsring beim Einspritzen des Harzes Druck von dem Harz, das sich an der Vorderseite des Rings angesammelt hat, und verschließt dann den Flussweg. Dadurch wird ein übermäßiger Rückfluss des angesammelten Harzes verhindert.
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3 ist eine schematische Konfigurationsdarstellung der Steuervorrichtung 18 gemäß dem Ausführungsbeispiel.
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Wie oben beschrieben, wird die Spritzeinheit 14 mittels der Steuervorrichtung 18 gesteuert. Die Steuervorrichtung 18 enthält eine Verarbeitungseinheit 32 und eine Speichereinheit 34. Die Verarbeitungseinheit 32 ist z.B. ein Prozessor, die Speichereinheit 34 ist z.B. ein Speicher. Die Steuervorrichtung 18 des vorliegenden Ausführungsbeispiels steuert die Spritzeinheit 14, indem sie die Verarbeitungseinheit 32 veranlasst, ein in der Speichereinheit 34 gespeichertes, vorbestimmtes Programm auszuführen.
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Die Verarbeitungseinheit 32 enthält einen Dosiersteuerabschnitt 36, der die erste Antriebsvorrichtung 24 und die zweite Antriebsvorrichtung 26 steuert. Der Dosiersteuerabschnitt 36 steuert die erste Antriebsvorrichtung 24 und die zweite Antriebsvorrichtung 26, sodass die Schnecke 22 während der Vorwärtsdrehung rückwärts in eine vorbestimmte Position (Dosierposition) bewegt wird, um dadurch die erforderliche Harzmenge zum Gießen zu dosieren. Da die Position der Schnecke 22 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung innerhalb des Heizzylinders 20 beruhend auf einer bekannten Technik gemessen werden kann, entfällt deren Beschreibung in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
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Darüber hinaus steuert der Dosiersteuerabschnitt 36 die erste Antriebsvorrichtung 24, um die Schnecke 22 nach der Dosierung des Harzes rückwärts zu drehen. Diese Rückwärtsdrehung der Schnecke 22 senkt den Druck in der Vorwärtsrichtung zum Komprimieren und Zuführen des Harzes in Richtung der Düse 30. Auf diese Weise verhindert die Rückwärtsdrehung der Schnecke 22 ein unbeabsichtigtes Austreten (Tröpfeln) des Harzes aus der Düse 30. Der Betriebsvorgang, den Druck des Harzes nach der Dosierung so anzupassen, dass der Druck auf diese Weise reduziert wird, wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auch allgemein als „Dekomprimierungsvorgang“ bezeichnet.
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Bei dem Dekomprimierungsvorgang kann das Harz nach der Dosierung auch drucklos gemacht werden, indem die Schnecke 22 rückwärts in eine vorbestimmte Position bewegt wird, anstatt die Schnecke 22 rückwärts zu drehen. Die Spritzgießmaschine 10 kann die Rückwärtsdrehung und die Rückwärtsbewegung (das Zurückziehen) der Schnecke 22 in einer geeigneten Kombination oder einzeln durchführen. Zum leichteren Verständnis wird bei der Beschreibung des Ausführungsbeispiels davon ausgegangen, dass eine Rückwärtsbewegung der Schnecke 22 während der Rückwärtsdrehung nicht durchgeführt wird.
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Wenn hier der Betrag der Druckreduzierung oder der Grad der Dekomprimierung (Rate der Druckreduzierung und Rückdrehzeit) durch den Dekomprimierungsvorgang zu groß ist, wird Luft aus der Düse 30 in den Heizzylinder 20 hinein gesaugt, wodurch in dem Harz Luftblasen entstehen. Die Spritzgießmaschine 10 führt einen Gießvorgang durch, indem sie das gemessene Harz dekomprimiert und danach das Harz aus der Düse 30 in die Form der Schließeinheit 12 spritzt. Wenn sich in dem Harz Luftblasen bilden, führt dies zu Qualitätsmängeln. Daher ist es ideal, dass der Dekomprimierungsvorgang so durchgeführt wird, dass die Bildung von Luftblasen in dem Harz verhindert wird, während gleichzeitig das Tröpfeln verhindert wird.
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Um den oben beschriebenen idealen Dekomprimierungsvorgang durchzuführen, enthält die Spritzgießmaschine 10 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ferner eine erste Sensoreinheit 38 und eine zweite Sensoreinheit 40 (2). Weiterhin enthält die Verarbeitungseinheit 32 der Steuervorrichtung 18 einen Vorhersageabschnitt 42 (3). Nachfolgend wird die Beschreibung der Reihe nach vorgenommen werden.
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Die erste Sensoreinheit 38 weist ein Drucksensorelement auf und ist mit der Schnecke 22 verbunden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 2 gezeigt, ist die erste Sensoreinheit 38 mit dem hinteren Endabschnitt der Schnecke 22 verbunden. Die erste Sensoreinheit 38 ist ebenfalls mit der Steuervorrichtung 18 verbunden. Somit kann die erste Sensoreinheit 38 den Druck des auf die Schnecke 22 aufgetragenen Harzes sequentiell erfassen und den Erfassungswert an die Steuervorrichtung 18 ausgeben.
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Die zweite Sensoreinheit 40 weist ein Stromsensorelement auf und ist mit der ersten Antriebsvorrichtung 24 und der Steuervorrichtung 18 verbunden. Mit dieser Konfiguration kann die zweite Sensoreinheit 40 den durch die erste Antriebsvorrichtung 24 fließenden elektrischen Strom sequentiell erfassen und den Stromwert an die Steuervorrichtung 18 ausgeben. Der „Stromwert der ersten Antriebsvorrichtung 24“ ist nicht besonders begrenzt, sondern bezieht sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf den „Wert des elektrischen Stroms, der durch den Motor der ersten Antriebsvorrichtung 24 fließt“.
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Die erste Sensoreinheit 38 und die zweite Sensoreinheit 40 geben sequentiell den Druck und den Stromwert der ersten Antriebsvorrichtung 24, die während einer vorbestimmten Zeitspanne (Erfassungszeitspanne) erfasst wurden, an den Vorhersageabschnitt 42 der Steuervorrichtung 18 aus. In diesem Ausführungsbeispiel wird die „Erfassungszeitspanne“ als die Zeitspanne angegeben, von einem Zeitpunkt, zu dem die Strecke, um die die Schnecke 22 während einer Dosierung rückwärts bewegt wird, gleich oder mehr als die Hälfte der Strecke zwischen dem Startpunkt der Rückwärtsbewegung und der Dosierposition wird, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Schnecke 22 die Dosierposition erreicht und an dieser anhält.
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Der Vorhersageabschnitt 42 sagt Informationen zu der dekomprimierenden Drehung voraus, indem er sich auf eine vorbestimmte Umrechnungsformel (Funktion) und auch auf den von der ersten Sensoreinheit 38 erfassten Druck und den von der zweiten Sensoreinheit 40 erfassten Stromwert bezieht. Die obige Umrechnungsformel kann im Voraus experimentell bestimmt und in der Speichereinheit 34 gespeichert werden, sodass der Vorhersageabschnitt 42 in geeigneter Weise darauf Bezug nehmen kann.
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Die obigen „Informationen zu der dekomprimierenden Drehung“ sind Informationen, die den Drehwinkel (oder die Drehzeit) der Schnecke 22, um den die Schnecke 22 nach der Dosierung rückwärts gedreht werden soll, um den Druck auf einen Solldruck zu reduzieren, sowie die Drehzahl enthalten, mit der die Schnecke 22 nach der Dosierung rückwärts gedreht werden soll, um den Betrag der Änderung des Drucks pro Zeiteinheit auf einem vorbestimmten Niveau oder niedriger zu halten.
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Der „Solldruck“ der Informationen zu der dekomprimierenden Drehung ist die Höhe des Harzdrucks, bei dem die Kraft zur Druckbeaufschlagung und Zuführung des Harzes in Richtung der Düse 30 nahe Null (idealerweise Null) wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Solldruck auf Null gesetzt.
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Die „Drehzahl“ der Informationen zu der dekomprimierenden Drehung ist vorzugsweise so hoch wie möglich unter dem Gesichtspunkt der Zeiteffizienz des von der Spritzgießmaschine 10 ausgeführten Gießens. Ferner wird das „vorbestimmte Niveau“ für die Begrenzung der Drehzahl unter Berücksichtigung der Eigenschaften des Harzes und der mechanischen Spezifikationen der Spritzgießmaschine 10 so bestimmt, dass es in einen Bereich fällt, in dem kein Lufteintrag aus der Düse 30 in den Heizzylinder 20 hinein erfolgt, bevor der Druck den Solldruck erreicht.
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Bei dem oben Genannten ist zu beachten, dass sich der „Bereich, in dem kein Lufteintrag aus der Düse 30 in den Heizzylinder 20 hinein erfolgt, bevor der Druck den Solldruck erreicht“, aufgrund des Drehmoments der Rückwärtsdrehung der Schnecke 22 ständig ändern kann. Der Vorhersageabschnitt 42 kann eine Vorhersage, dass „die Drehzahl der Schnecke geändert werden sollte, nachdem die Schnecke 22 rückwärts in eine bestimmte Position bewegt wurde“, beruhend auf der zeitsequentiellen Änderung des Harzdrucks während der Erfassungszeitspanne und der zeitsequentiellen Änderung des Stromwerts der ersten Antriebsvorrichtung 24, die die Schnecke 22 rückwärts dreht, treffen. Auf diese Weise kann der Vorhersageabschnitt 42 die Informationen zu der dekomprimierenden Drehung vorhersagen, um so die Drehzahl der Rückwärtsdrehung der Schnecke 22 zur Einstellung des Harzdrucks auf den Solldruck immer auf dem Optimum zu halten (die höchste Drehzahl innerhalb des zulässigen Bereichs).
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Das zu dosierende Harz wird vorwärts transportiert, während es, wie oben beschrieben, entlang der Nut der Schnecke 22 komprimiert (druckbeaufschlagt) wird. Zu diesem Zeitpunkt findet ein Vorwärtsfluss in dem Harz statt. Dieser Fluss wird durch verschiedene Faktoren wie die Art des Harzes, die Viskosität des Harzes, die Temperatur des Heizzylinders 20, sowie die Drehzahl und den Druck der Schnecke 22 zum Zeitpunkt der Dosierung erzeugt. Der Druck nach der Dosierung wird von diesen Faktoren beeinflusst und ändert sich jeden Moment. Daher ist es schwierig, den optimalen Drehwinkel und die optimale Drehzahl für den Dekomprimierungsvorgang nur durch die Erfassung des Drucks vorherzusagen.
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Um mit der obigen Situation umzugehen, berücksichtigt der Vorhersageabschnitt 42 des Ausführungsbeispiels nicht nur den Druck des Harzes vor Beginn der Rückwärtsdrehung, sondern auch eine physikalische Größe (den Stromwert der ersten Antriebsvorrichtung 24, die die Schnecke 22 dreht), die die Änderung des Drucks beeinflusst. Auf diese Weise sagt der Vorhersageabschnitt 42 den optimalen Drehwinkel und die optimale Drehzahl für den Dekomprimierungsvorgang mit guter Genauigkeit vor der Durchführung eines Dekomprimierungsvorgangs voraus.
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Wie oben beschrieben, sagt in der Spritzgießmaschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Vorhersageabschnitt 42 beruhend auf dem von der ersten Sensoreinheit 38 erfassten Druck und dem von der zweiten Sensoreinheit 40 erfassten Stromwert der ersten Antriebsvorrichtung 24 die optimalen Informationen zu der dekomprimierenden Drehung (Drehwinkel und Drehzahl), wenn die Schnecke 22 rückwärts gedreht wird, vorher. Dadurch wird die Abhängigkeit des Dekomprimierungsvorgangs von den Fähigkeiten des Bedieners reduzieren.
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Der Vorhersageabschnitt 42 gibt die vorhergesagten Informationen zu der dekomprimierenden Drehung an den Dosiersteuerabschnitt 36 aus. Dann führt der Dosiersteuerabschnitt 36 beruhend auf den eingegebenen Informationen zu der dekomprimierenden Drehung einen Dekomprimierungsvorgang aus. Zu diesem Zeitpunkt werden die Drehzahl und der Drehwinkel der Schnecke 22 während des Dekomprimierungsvorgangs beruhend auf den in den Dosiersteuerabschnitt 36 eingegebenen Informationen zu der dekomprimierenden Drehung gesteuert. Daher ist in der Spritzgießmaschine 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels keine Regetung während einer Rückwärtsdrehung der Schnecke 22 erforderlich, sodass während des Dekomprimierungsvorgangs keine Steuerverzögerung auftritt.
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Die physikalischen Größen, die die Änderung des Drucks beeinflussen, sind nicht auf den Stromwert der ersten Antriebsvorrichtung 24 begrenzt. Zum Beispiel kann die zweite Sensoreinheit 40 direkt oder indirekt die Drehzahl, die Phase und das Drehmoment der Schnecke 22, die Position der Schnecke 22 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung, die Temperatur des Harzes, die Temperatur des Heizzylinders 20 (der Heizelemente 21) und/oder den Stromwert der zweiten Antriebsvorrichtung 26 erfassen. Darüber hinaus können die physikalischen Größen auch diejenigen umfassen, die von jeder der Hydraulikpumpen, Zahnräder, Riemen und Riemenscheiben, Kugelumlaufspindeln usw. der ersten Antriebsvorrichtung 24 und der zweiten Antriebsvorrichtung 26 erfasst werden. All dies sind physikalische Größen, von denen angenommen wird, dass sie die Änderung des Harzdrucks beeinflussen. Daher können die von der zweiten Sensoreinheit 40 erfassten physikalischen Größen gegebenenfalls geändert werden. In diesem Zusammenhang kann die zweite Sensoreinheit 40 gegebenenfalls Temperatursensoren, Encoder, Drehmomentmesser und dergleichen enthalten und kann bei Bedarf mit einem anderen Abschnitt als der ersten Antriebsvorrichtung 24 verbunden werden.
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Dementsprechend kann die Umrechnungsformel, die für die Vorhersage durch den Vorhersageabschnitt 42 verwendet wird, entsprechend vorbereitet werden. Hier kann der Vorhersageabschnitt 42 andere physikalische Größen als die oben genannten erhalten und verwenden, indem er die zuvor genannten erfassbaren physikalischen Größen beruhend auf den vorbestimmten numerischen Werten, wie z.B. den mechanischen Spezifikationen der Spritzgießmaschine 10, z.B. Nennwerte und Untersetzungsverhältnisse, und den Betriebseinstellungen der Spritzgießmaschine 10 umrechnet. Der Vorhersageabschnitt 42 kann eine Vorhersage beruhend auf den so erhaltenen umgerechneten physikalischen Größen durchführen.
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Der Zustand des Harzes zu dem Zeitpunkt der Dosierung ändert sich, wie oben beschrieben, von Moment zu Moment. Im Vergleich zwischen dem Dosierbeginn und dem Dosierende wird davon ausgegangen, dass die physikalische Größe an dem Dosierende näher an dem Zustand des Harzes zu dem Zeitpunkt der Rückwärtsdrehung der Schnecke 22 liegt.
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Daher wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie oben erwähnt, die Zeitspanne von einem Zeitpunkt, zu dem die Strecke, um die die Schnecke 22 während der Dosierung rückwärts bewegt wird, gleich oder mehr als die Hälfte der Strecke zwischen dem rückwärtigen Startpunkt und der Dosierposition wird, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Schnecke 22 die Dosierposition erreicht und an dieser anhält, als die Erfassungszeitspanne definiert. Dies ermöglicht es dem Vorhersageabschnitt 42, den Druck von ausreichend plastifiziertem Harz (d.h. von einem Zustand des Harzes, der dem Zustand bei einer Rückwärtsdrehung der Schnecke 22 so nahe wie möglich kommt) und die physikalische Größe, die die Druckänderung beeinflusst (z.B. der Stromwert der ersten Antriebsvorrichtung 24), vor Beginn der Rückwärtsdrehung der Schnecke 22 zu erfassen. Daher kann der Vorhersageabschnitt 42 des Ausführungsbeispiels die Informationen zu der dekomprimierenden Drehung mit guter Genauigkeit vorhersagen.
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Die Erfassungszeitspanne ist jedoch nicht auf das oben Genannte beschränkt. Die Erfassungszeitspanne kann den gesamten Bereich während der Rückwärtsbewegung der Schnecke 22 von dem Startpunkt der Rückwärtsbewegung zu der Dosierposition während der Dosierung umfassen oder einen Teil des vorbestimmten gesamten Bereichs ausmachen. Das heißt, der Vorhersageabschnitt 42 kann Informationen zu der dekomprimierenden Drehung vorhersagen, beruhend auf den von der ersten Sensoreinheit 38 erfassten Drücken und einer oder mehreren Arten von physikalischen Größen, die von der zweiten Sensoreinheit 40 während des Zeitraums von dem Beginn der Vorwärtsdrehung der Schnecke 22 bis zu dem Beginn ihrer Rückwärtsdrehung erfasst werden.
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Das obige Beispiel zeigt die Konfiguration der Spritzgießmaschine 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Nachfolgend wird ein Beispiel beschrieben werden, bei dem die obige Spritzgießmaschine 10 einen Dosier- und Dekomprimierungsvorgang ausführt.
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4A ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für Änderungen der Drehzahl der Schnecke 22 zeigt, wenn die Spritzgießmaschine 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel einen Dosier- und Dekomprimierungsvorgang ausführt. 4B ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für Änderungen des Harzdrucks in der gleichen zeitlichen Abfolge wie 4A zeigt. In 4A stellt die vertikale Achse V die „Drehzahl der Schnecke 22“ und die horizontale Achse T die „Zeit“ dar. In 4B stellt die vertikale Achse P „den Druck des Harzes in dem Heizzylinder 20“ und die horizontale Achse T die „Zeit“ dar.
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Durch Überwachung der Drehzahl der Schnecke 22 in der Spritzgießmaschine 10 des Ausführungsbeispiels erhält man das in 4A beispielhaft dargestellte Zeitdiagramm. Gleichzeitig erhält man durch Überwachung des Harzdrucks in dem Heizzylinder 20 das beispielhafte Zeitdiagramm von 4B.
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Eine Zeitspanne t1 in 4A und 4B ist eine Zeitspanne, in der sich die Schnecke 22 rückwärts in die Dosierposition bewegt, während sie sich vorwärts dreht. Die Vorwärtsdrehzahl (V) der Schnecke 22 zu diesem Zeitpunkt ist in dem Beispiel von 4A konstant. Ferner wird die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 22 zu diesem Zeitpunkt sukzessive durch den Dosiersteuerabschnitt 36 angepasst, der die zweite Antriebsvorrichtung 26 so steuert, dass der Harzdruck (P) im Wesentlichen einen vorbestimmten Wert annimmt, wie in 4B gezeigt.
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Eine Zeitspanne t2 in 4A und 4B ist eine Zeitspanne von einem Zeitpunkt, zu dem die Schnecke die Dosierposition erreicht, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Vorwärtsdrehung der Schnecke 22 anhält. Eine Zeitspanne t3 in 4A und 4B ist die oben erwähnte „Erfassungszeitspanne“. Die Zeitspanne t3 (Erfassungszeitspanne) des Ausführungsbeispiels überlappt einen Teil der Zeitspanne t1 und der Zeitspanne t2. Der Vorhersageabschnitt 42 sagt die Informationen zu der dekomprimierenden Drehung beruhend auf dem Harzdruck (P) und dem Stromwert der ersten Antriebsvorrichtung 24 voraus, die während der Zeitspanne t3 erfasst wurden.
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Eine Zeitspanne t4 in 4A und 4B ist eine Zeitspanne, während der ein Dekomprimierungsvorgang beruhend auf den Informationen zu der dekomprimierenden Drehung ausgeführt wird. In der Zeitspanne t4 wird die Drehzahl (V) der Schnecke 22 beruhend auf den Informationen zu der dekomprimierenden Drehung so gesteuert, dass der Betrag der Druckreduzierung pro Zeiteinheit einen vorbestimmten Betrag nicht überschreitet, während sich die Schnecke 22 um den vorhergesagten Drehwinkel rückwärts dreht. Ferner wird in der Zeitspanne t4 der Drehwinkel der Schnecke 22 beruhend auf den Informationen zu der dekomprimierenden Drehung so gesteuert, dass der Harzdruck (P) zu dem Solldruck (Null) wird.
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Eine Zeitspanne t5 in 4A und 4B ist eine Zeitspanne, in der die Schnecke 22 nach einer Rückwärtsdrehung der Schnecke 22 weiter vorwärts und rückwärts bewegt wird. Auf diese Weise kann die Spritzgießmaschine 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine weitere Feineinstellung des Harzdrucks (P) nach der Rückwärtsdrehung der Schnecke 22 vornehmen, indem die Schnecke 22 vorwärts und rückwärts bewegt wird.
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Wie oben beschrieben, kann gemäß der Spritzgießmaschine 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Dekomprimierung des Harzes optimal durchgeführt werden.
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[Modifikationen]
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Obwohl das obige Ausführungsbeispiel als ein Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, versteht es sich von selbst, dass das obige Ausführungsbeispiel um verschiedene Modifikationen und Verbesserungen ergänzt werden kann. Aus dem Umfang der Ansprüche ergibt sich auch, dass das um solche Modifikationen und Verbesserungen ergänzte Ausführungsbeispiel in den technischen Umfang der Erfindung einbezogen werden soll.
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(Modifikation 1)
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In dem Ausführungsbeispiel kann es, wie oben erläutert, mehrere Arten von physikalischen Größen geben, die die Änderung des Harzdrucks beeinflussen. Die zweite Sensoreinheit 40 kann mehrere Arten von physikalischen Größen erfassen, die die Druckänderung beeinflussen. Darüber hinaus kann die Umrechnungsformel entsprechend geändert werden.
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Beispielsweise kann die zweite Sensoreinheit 40 den Stromwert der ersten Antriebsvorrichtung 24 und den Stromwert der zweiten Antriebsvorrichtung 26 getrennt erfassen. In diesem Fall kann der Vorhersageabschnitt 42 beruhend auf dem von der ersten Sensoreinheit 38 erfassten Druck und diesen beiden Arten von Stromwerten Informationen zu der dekomprimierenden Drehung vorhersagen. Auf diese Weise ist es möglich, die Vorhersagegenauigkeit des Vorhersageabschnitts 42 zu verbessern, indem die Informationen, auf welchen beruhend die Informationen zu der dekomprimierenden Drehung vorhergesagt werden, erhöht werden.
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In diesem Fall kann die zweite Sensoreinheit 40 als Sensorelementgruppe konfiguriert werden, die mehrere Sensorelemente enthält, deren Erfassungsziele sich voneinander unterscheiden. Die Sensorelementgruppe muss nicht notwendigerweise integral konfiguriert sein, und jedes der mehreren Sensorelemente kann je nach Bedarf an einer für die Erfassung des zu erfassenden Ziels notwendigen Stelle angeordnet sein.
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(Modifikation 2)
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Der Inhalt der Informationen zu der dekomprimierenden Drehung kann bei Bedarf entsprechend geändert werden. In der obigen Beschreibung des Ausführungsbeispiels zum Beispiel umfassen die Informationen zu der dekomprimierenden Drehung sowohl den Drehwinkel als auch die Drehzahl der Schnecke 22 zu dem Zeitpunkt der Rückwärtsdrehung. Der Vorhersageabschnitt 42 kann jedoch als Informationen zu der dekomprimierenden Drehung nur den Drehwinkel oder die Drehzahl vorhersagen. In diesem Fall kann der Dosiersteuerabschnitt 36 einen Dekomprimierungsvorgang ausführen, während der verbleibende Drehwinkel oder die verbleibende Drehzahl auf einen vorbestimmten festen Wert festgelegt wird.
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Wenn der Vorhersageabschnitt 42 als Informationen zu der dekomprimierenden Drehung nur den Drehwinkel anstatt sowohl den Drehwinkel als auch die Drehzahl vorhersagt, ist es möglich, zumindest den Gesamtbetrag der Druckreduzierung beim Dekomprimierungsvorgang zu optimieren. Wenn andererseits der Vorhersageabschnitt 42 als Informationen zu der dekomprimierenden Drehung nur die Drehzahl anstatt sowohl den Drehwinkel als auch die Drehzahl vorhersagt, ist es möglich, zumindest den Betrag der Druckreduzierung pro Zeiteinheit innerhalb des Bereichs des vorbestimmten Drehwinkels zu optimieren.
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(Modifikation 3)
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Nachdem die Schnecke 22 rückwärts bewegt wurde, während die Schnecke 22 vorwärts gedreht wurde, kann der Dosiersteuerabschnitt 36 die Schnecke 22 für eine vorbestimmte Zeit rückwärts drehen, beruhend auf vorläufigen Informationen zu der Drehung, die eine vorbestimmte Drehzahl und/oder einen vorbestimmten Drehwinkel beinhalten. In diesem Fall kann der Dosiersteuerabschnitt 36 die Schnecke 22 für die vorbestimmte Zeit rückwärts drehen und danach die Schnecke 22 beruhend auf der durch den Vorhersageabschnitt 42 vorhergesagten Informationen zu der dekomprimierenden Drehung rückwärts drehen.
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Dabei sind die „vorbestimmte Drehzahl“, der „vorbestimmte Drehwinkel“ und die „vorbestimme Zeit“ Werte, die in dem Dosiersteuerabschnitt 36 als feste Werte voreingestellt sein können.
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Darüber hinaus kann der Vorhersageabschnitt 42 die dekomprimierende Drehung beruhend auf dem Druck und einer oder mehreren Arten von physikalischen Größen vorhersagen, die von der ersten Sensoreinheit 38 und der zweiten Sensoreinheit 40 während der umgekehrten Drehung der Schnecke 22 beruhend auf den vorläufigen Informationen zu der Drehung erfasst werden.
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Dies ermöglicht es dem Vorhersageabschnitt 42, die dekomprimierende Drehung beruhend auf dem Druck und den physikalischen Größen vorherzusagen, die die Druckänderung beeinflussen und erkannt werden, wenn sich die Schnecke 22 tatsächlich rückwärts dreht, allerdings unter den durch die festen Werte bestimmten Bedingungen. Daher ist es gemäß dieser Modifikation möglich, die Genauigkeit der mittels des Vorhersageabschnitts 42 durchgeführten Vorhersage zu verbessern.
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In der obigen Beschreibung wird die Implementierung der Rückwärtsdrehung für eine vorbestimmte Zeit als eine Übergangsbedingung für einen Übergang in die Rückwärtsdrehung der Schnecke 22 beruhend auf den Informationen zu der dekomprimierenden Drehung festgelegt, aber die vorliegende Modifikation ist nicht darauf beschränkt.
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Als ein Beispiel für die Anwendung dieser Modifikation kann beispielsweise der Dosiersteuerabschnitt 36 so konfiguriert werden, dass er die Rückwärtsdrehung der Schnecke 22 beruhend auf den Informationen zu der dekomprimierenden Drehung unter der Bedingung beginnt (in diese übergeht), dass sich die Schnecke 22 um einen infinitesimal vorbestimmten Drehwinkel rückwärts gedreht hat. In diesem Fall kann der Vorhersageabschnitt 42 die Informationen zu der dekomprimierenden Drehung beruhend auf dem Druck und den physikalischen Größen vorhersagen, die die Druckänderung beeinflussen und erfasst werden, bis sich die Schnecke 22 um einen vorbestimmten Drehwinkel dreht.
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Als ein weiteres Beispiel der vorliegenden Modifikation kann der Dosiersteuerabschnitt 36 sukzessive den Druck von der ersten Sensoreinheit 38 erfassen und die Rückwärtsdrehung der Schnecke 22 beruhend auf den Informationen zu der dekomprimierenden Drehung starten (in diese übergehen), unter der Bedingung, dass der Harzdruck auf ein vorbestimmtes Niveau gesunken ist. In diesem Fall kann der Vorhersageabschnitt 42 die Informationen zu der dekomprimierenden Drehung beruhend auf dem Druck und den physikalischen Größen vorhersagen, die die Änderung des Drucks beeinflussen und erfasst werden, bis der Harzdruck auf das vorbestimmte Niveau abgefallen ist.
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(Modifikation 4)
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5 ist eine schematische Konfigurationsdarstellung, die eine Steuervorrichtung 18' einer Modifikation 4 zeigt.
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Die Spritzgießmaschine 10 kann ferner einen Vergleichsabschnitt 44 enthalten, der die beruhend auf den Informationen zu der dekomprimierenden Drehung vorhergesagte Druckänderung mit der Istdruckänderung vergleicht, wenn die Schnecke 22 beruhend auf den Informationen zu der dekomprimierenden Drehung rückwärts gedreht wird. In diesem Fall kann die Spritzgießmaschine 10 ferner einen Umrechnungsformelaktualisierungsabschnitt 46 enthalten, der die Umrechnungsformel so aktualisiert, dass die Abweichung zwischen der vorhergesagten Druckänderung und der Istdruckänderung beruhend auf dem Vergleich von dem Vergleichsabschnitt 44 minimiert wird. Der Vergleichsabschnitt 44 und der Umrechnungsformelaktualisierungsabschnitt 46 sind in der Steuervorrichtung 18' vorgesehen, wie z.B. in 5 gezeigt.
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Der Vorhersageabschnitt 42 in der vorliegenden Modifikation (nachfolgend zur Unterscheidung auch als „Vorhersageabschnitt 42'‟ bezeichnet) gibt vorhergesagte Informationen zu der dekomprimierenden Drehung an den Vergleichsabschnitt 44 aus. Auf diese Weise kann der Vergleichsabschnitt 44 die Druckänderung beruhend auf den Informationen zu der dekomprimierenden Drehung vorhersagen. Außerdem erfasst bei dieser Modifikation die erste Sensoreinheit 38 sukzessive den Harzdruck und gibt ihn an den Vergleichsabschnitt 44 aus, während die Schnecke 22 beruhend auf den Informationen zu der dekomprimierenden Drehung rückwärts gedreht wird. Infolgedessen kann der Vergleichsabschnitt 44 die Istdruckänderung erfassen, während die Schnecke 22 beruhend auf den Informationen zu der dekomprimierenden Drehung rückwärts gedreht wird.
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Der Vergleichsabschnitt 44 berechnet die Abweichung zwischen der vorhergesagten Druckänderung und der Istdruckänderung z.B. beruhend auf einer statistischen Informationsanalyse. Außerdem gibt der Vergleichsabschnitt 44 die erhaltene Abweichung an den Umrechnungsformelaktualisierungsabschnitt 46 aus.
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Der Umrechnungsformelaktualisierungsabschnitt 46 aktualisiert die Umrechnungsformel so, dass die Abweichung zwischen der vorhergesagten Druckänderung und der Istdruckänderung minimiert wird, indem z.B. eine Kostenfunktion verwendet wird. Zu diesem Zeitpunkt kann der Umrechnungsformelaktualisierungsabschnitt 46 in geeigneter Weise Informationen, einschließlich der Informationen zu der dekomprimierenden Drehung, die erforderlich sind, um die Abweichung durch die Verwendung der Kostenfunktion zu minimieren, aus dem Vorhersageabschnitt 42', der ersten Sensoreinheit 38, der zweiten Sensoreinheit 40 und dem Vergleichsabschnitt 44 gewinnen. Die Umrechnungsformel kann aktualisiert werden, indem als die erforderlichen Informationen voreingestellte Werte einschließlich mechanischer Spezifikationen und Betriebseinstellungen der Spritzgießmaschine 10, wie z.B. Nennwerte, Untersetzungsverhältnisse, Schneckendurchmesser und dergleichen, verwendet werden. Der Umrechnungsformelaktualisierungsabschnitt 46 speichert die aktualisierte Umrechnungsformel in der Speichereinheit 34.
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In dem anschließenden Dekomprimierungsvorgang sagt der Vorhersageabschnitt 42' Informationen zu der dekomprimierenden Drehung unter Verwendung der aktualisierten Umrechnungsformel voraus. Infolgedessen kann der Vorhersageabschnitt 42' Informationen zu der dekomprimierenden Drehung mit einer geringeren Abweichung von der Istdruckänderung vorhersagen.
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Wie oben beschrieben, wird gemäß dieser Modifikation die Genauigkeit der Vorhersage des Vorhersageabschnitts 42' jedes Mal, wenn die Spritzgießmaschine 10 einen Dekomprimierungsvorgang durchführt, verbessert, sodass der nächste Dekomprimierungsvorgang nachfolgend optimaler durchgeführt werden kann. Der Vergleichsabschnitt 44 und der Umrechnungsformelaktualisierungsabschnitt 46 können als Teil des Vorhersageabschnitts 42' konfiguriert sein.
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(Modifikation 5)
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Der Vorhersageabschnitt 42 muss nicht unbedingt jedes Mal, wenn eine Dosierung durchgeführt wird, eine Vorhersage von Informationen zu der dekomprimierenden Drehung durchführen. Wenn beispielsweise die Harzdosierung, -dekomprimierung und -einspritzung kontinuierlich als eine Reihe von Formzyklen durchgeführt werden, können der zweite und die folgenden Formzyklen beruhend auf den Informationen zu der dekomprimierenden Drehung durchgeführt werden, die zu dem Zeitpunkt der Dosierung in dem ersten Formzyklus vorhergesagt wurden.
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Damit kann ein Anstieg der Verarbeitungslast auf der Spritzgießmaschine 10 bei der Massenproduktion von Formteilen durch eine wiederholte Durchführung von Formzyklen unter den gleichen Bedingungen unterdrückt werden.
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(Modifikation 6)
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In dem Ausführungsbeispiel ist die Inline-Spritzgießmaschine 10 beschrieben worden. Eine Anwendung der ersten Sensoreinheit 38, der zweiten Sensoreinheit 40 und des Vorhersageabschnitts 42 ist nicht auf die Inline-Spritzgießmaschine 10 beschränkt.
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Die Konfiguration des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann auch auf eine sogenannte Vorplastifizier-Spritzgießmaschine angewendet werden, sofern eine Dosierung und Harzdrucksteuerung erfolgt, wodurch eine optimale Dosierung und Drucksteuerung realisiert werden können. Dasselbe gilt für jede der oben beschriebenen Modifikationen. Zum Beispiel können der Vergleichsabschnitt 44 und der Umrechnungsformelaktualisierungsabschnitt 46 der Modifikation 4 auf eine Vorplastifizier-Spritzgießmaschine angewendet werden.
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(Modifikation 7)
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Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel und die Modifikationen können angemessen kombiniert werden, solange kein Widerspruch auftritt.
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[Erfindungen, die aus dem Ausführungsbeispiel gewonnen werden]
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Die Erfindungen, die sich aus dem obigen Ausführungsbeispiel und den Modifikationen ableiten lassen, werden nachfolgend beschrieben werden.
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Die Spritzgießmaschine (10), die einen Heizzylinder (20), der dazu konfiguriert ist, Harz zu schmelzen, und eine Schnecke (22) enthält, die im Inneren des Heizzylinders (20) vorgesehen ist, enthält: eine erste Antriebsvorrichtung (24), die dazu konfiguriert ist, die Schnecke (22) im Inneren des Heizzylinders (20) zu drehen; eine zweite Antriebsvorrichtung (26), die dazu konfiguriert ist, die Schnecke (22) im Inneren des Heizzylinders (20) vorwärts und rückwärts zu bewegen; einen Dosiersteuerabschnitt (36), der dazu konfiguriert ist, durch Steuern der ersten Antriebsvorrichtung (24) und der zweiten Antriebsvorrichtung (26) die Schnecke rückwärts zu bewegen, während die Schnecke (22) vorwärts gedreht wird, um so eine Menge des Harzes zu dosieren, während das Harz geschmolzen wird, und danach die Schnecke (22) rückwärts zu drehen, um dadurch den Harzdruck zu reduzieren; eine erste Sensoreinheit (38), die dazu konfiguriert ist, den Druck zu erfassen; eine zweite Sensoreinheit (40), die dazu konfiguriert ist, eine oder mehrere Arten von physikalischen Größen, die die Druckänderung beeinflussen, von der Spritzgießmaschine (10) zu erfassen; und einen Vorhersageabschnitt (42, 42'), der dazu konfiguriert ist, Informationen zu der dekomprimierenden Drehung, die den Drehwinkel, um den die Schnecke (22) nach der Dosierung rückwärts gedreht werden soll, um den Druck auf einen Solldruck zu reduzieren, und/oder die Drehzahl enthalten, bei der die Schnecke (22) nach der Dosierung rückwärts gedreht werden soll, um den Betrag der Druckänderung pro Zeiteinheit auf einem vorbestimmten Niveau oder niedriger zu halten, beruhend auf dem von der ersten Sensoreinheit (38) erfassten Druck und der einen oder den mehreren von der zweiten Sensoreinheit (40) erfassten Arten von physikalischen Größen vorherzusagen. Der Dosiersteuerabschnitt (36) ist dazu konfiguriert, die erste Antriebsvorrichtung (24) beruhend auf den durch den Vorhersageabschnitt (42, 42') vorhergesagten Informationen zu der dekomprimierenden Drehung zu steuern.
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So ist es möglich, die Spritzgießmaschine (10) bereitzustellen, die in der Lage ist, eine optimale Dekomprimierung des geschmolzenen Harzes durchzuführen.
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Die zweite Sensoreinheit (40) kann dazu konfiguriert sein, mindestens eine der folgenden Größen zu erfassen: die Drehzahl der Schnecke (22), das Drehmoment der Schnecke (22), die Temperatur des Harzes, die elektrischen Stromwerte der ersten Antriebsvorrichtung (24) und der zweiten Antriebsvorrichtung (26), die Position der Schnecke (22), und die Drehphase der Schnecke (22). Diese Konfiguration ermöglicht es dem Vorhersageabschnitt (42, 42'), die Informationen zu der dekomprimierenden Drehung zu erfassen, die sonst nur beruhend auf der Erfassung des Harzdrucks vor dem Beginn der Rückwärtsdrehung schwer vorherzusagen wären. Da die zweite Sensoreinheit (40) mehrere physikalische Größen erfasst, ist es außerdem möglich, die Vorhersagegenauigkeit der durch den Vorhersageabschnitt (42, 42') vorgenommenen Vorhersage zu verbessern.
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Der Vorhersageabschnitt (42, 42') kann dazu konfiguriert sein, die Informationen zu der dekomprimierenden Drehung beruhend auf dem Druck und der einen oder den mehreren Arten von physikalischen Größen vorherzusagen, die von der ersten Sensoreinheit (38) und der zweiten Sensoreinheit (40) während einer Zeitspanne von einem Zeitpunkt, zu dem die Schnecke (22) sich vorwärts zu drehen beginnt, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Schnecke sich rückwärts zu drehen beginnt, erfasst wurden. Diese Konfiguration ermöglicht es dem Vorhersageabschnitt (42, 42'), die Informationen zu der dekomprimierenden Drehung vor dem Beginn der Rückwärtsdrehung der Schnecke (22) vorherzusagen.
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Der Dosiersteuerabschnitt (36) kann dazu konfiguriert sein, die Schnecke (22) rückwärts in eine vorbestimmte Dosierposition zu bewegen, während er die Schnecke (22) vorwärts dreht, und der Vorhersageabschnitt (42, 42') kann dazu konfiguriert sein, die Informationen zu der dekomprimierenden Drehung beruhend auf dem Druck und der einen oder den mehreren Arten von physikalischen Größen vorherzusagen, die von der ersten Sensoreinheit (38) und der zweiten Sensoreinheit (40) erfasst werden, nachdem die Strecke, um die sich die Schnecke (22) rückwärts bewegt hat, gleich oder mehr als die Hälfte der Strecke zwischen dem Rückwärtsbewegungs-Startpunkt und der Dosierposition wird. Dadurch ist es möglich, den Harzdruck in einem Zustand so nahe wie möglich an demjenigen, in dem sich die Schnecke (22) rückwärts dreht, und den Stromwert der ersten Antriebsvorrichtung (24) in einem solchen Zustand vor Beginn der Rückwärtsdrehung der Schnecke (22) zu erfassen.
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Der Dosiersteuerabschnitt (36) kann dazu konfiguriert sein, die Schnecke (22) für eine vorbestimmte Zeit beruhend auf vorläufigen Informationen zu der Drehung, die eine vorbestimmte Drehzahl und/oder einen vorbestimmten Drehwinkel enthalten, rückwärts zu drehen, nachdem die Schnecke (22) rückwärts bewegt wurde, während die Schnecke (22) vorwärts gedreht wurde, und danach die Schnecke (22) beruhend auf den durch den Vorhersageabschnitt (42, 42') vorhergesagten Informationen zu der dekomprimierenden Drehung rückwärts zu drehen, und der Vorhersageabschnitt (42, 42') kann dazu konfiguriert sein, die Informationen zu der dekomprimierenden Drehung beruhend auf dem Druck und der einen oder den mehreren Arten von physikalischen Größen vorherzusagen, die von der ersten Sensoreinheit (38) und der zweiten Sensoreinheit (40) erfasst werden, während sich die Schnecke (22) beruhend auf den vorläufigen Informationen zu der Drehung rückwärts dreht. Diese Konfiguration ermöglicht eine Vorhersage der Informationen zu der dekomprimierenden Drehung beruhend auf dem Druck und den physikalischen Größen, die die Druckänderung beeinflussen und die erfasst werden, wenn die Schnecke (22) tatsächlich rückwärts gedreht wird.
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Der Vorhersageabschnitt (42') kann dazu konfiguriert sein, die Informationen zu der dekomprimierenden Drehung aus dem von der ersten Sensoreinheit (38) erfassten Druck und der einen oder den mehreren von der zweiten Sensoreinheit (40) erfassten Arten von physikalischen Größen beruhend auf einer vorbestimmten Umrechnungsformel vorherzusagen, und die erste Sensoreinheit (38) kann dazu konfiguriert sein, sukzessive den Druck zu erfassen, während sich die Schnecke (22) beruhend auf den Informationen zu der dekomprimierenden Drehung rückwärts dreht.
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Die Spritzgießmaschine (10) kann ferner enthalten: einen Vergleichsabschnitt (44), der dazu konfiguriert ist, die beruhend auf den Informationen zu der dekomprimierenden Drehung vorhergesagte Druckänderung mit der Istdruckänderung zu vergleichen, wenn die Schnecke (22) beruhend auf den Informationen zu der dekomprimierenden Drehung rückwärts gedreht wird; und einen Umrechnungsformelaktualisierungsabschnitt (46), der dazu konfiguriert ist, die Umrechnungsformel zu aktualisieren, um die Abweichung zwischen der vorhergesagten Druckänderung und der Istdruckänderung beruhend auf den durch den Vergleichsabschnitt (44) vorgenommenen Vergleich zu minimieren. Mit dieser Konfiguration ist die Spritzgießmaschine (10) jedes Mal, wenn ein Dekomprimierungsvorgang eines geschmolzenen Harzes durchgeführt wird, in der Lage, die nächste und nachfolgende Dekomprimierung des geschmolzenen Harzes zu optimieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2010005840 [0002]
- JP 2010 [0002]
- JP 005840 [0002]
