DE102020124316A1

DE102020124316A1 - Steuervorrichtung und steuerverfahren für spritzgiessmaschine

Info

Publication number: DE102020124316A1
Application number: DE102020124316.2A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Horiuchi; Hiroyasu Asaoka; Kenjirou SHIMIZU
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2020-09-17
Publication date: 2021-03-25
Also published as: JP2021045945A; US11691323B2; US20210086421A1; JP7277327B2; CN112536996A

Abstract

Eine Steuervorrichtung (20) für eine Spritzgießmaschine (10) einschließlich eines Zylinders (26), in den ein Harz zugeführt wird, und einer Schnecke (28), die sich vorwärts und rückwärts bewegt und sich innerhalb des Zylinders (26) dreht, enthält eine Dosiersteuereinheit (76), die basierend auf vorbestimmten Dosierbedingungen das Dosieren des Harzes innerhalb des Zylinders (26) durch das Steuern der Vorwärtsdrehung und der Rückwärtsbewegung der Schnecke (28) durchführt, bis die Schnecke (28) rückwärts in eine vorbestimmte Dosierposition bewegt wurde, eine Erfassungseinheit (78) für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit, die eine Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke (28) erfasst, eine Geschwindigkeitsbestimmungseinheit (80), die basierend auf der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit, die während des Dosierens von der Erfassungseinheit (78) für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit bestimmt wird, eine Rücksauggeschwindigkeit bestimmt, um zu bewirken, dass ein Harzdruck einen Zieldruck erreicht, und eine Rücksaugsteuereinheit (82), die bewirkt, dass sich die Schnecke (28) basierend auf der Rücksauggeschwindigkeit weiter rückwärts bewegt, nachdem die Schnecke (28) die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für eine Spritzgießmaschine.
Beschreibung des verwandten Standes der Technik:

In Bezug auf eine Spritzgießmaschine wurden bestimmte Verfahren vorgeschlagen, um Schwankungen in der Produktqualität von Formprodukten zu reduzieren. Beispielsweise wurde in dem japanischen offengelegten Patent, Veröffentlichungsnr. 09-029794 in Bezug auf eine Spritzvorrichtung (Spritzeinheit) vorgeschlagen, das Zurücksaugen einer Schnecke und die Rückwärtsdrehung derselben Schnecke nach dem Dosieren eines Harzes nacheinander in dieser Reihenfolge durchzuführen. Gemäß der Offenbarung können durch solche Aktionen Schwankungen in dem Gewicht des Harzes innerhalb des Zylinders reduziert werden.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Im Übrigen muss ein Bediener bei dem Zurücksaugen der Schnecke die Rücksauggeschwindigkeit im Voraus bestimmen. Um eine solche Geschwindigkeit richtig zu bestimmen, muss der Bediener jedoch die Dosierbedingungen und ebenso die Materialeigenschaften des Harzes berücksichtigen. Solche Vorgänge sind für den Bediener in der Regel mühsam durchzuführen. Ferner treten bei einem Bediener, der mit der Handhabung einer Spritzgießmaschine nicht sehr vertraut ist, nachteilig Formfehler auf, da der Bediener die Zurücksauggeschwindigkeit möglicherweise nicht angemessen bestimmen kann.
Somit hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für eine Spritzgießmaschine bereitzustellen, bei denen die Zurücksauggeschwindigkeit angemessen und leicht bestimmt werden kann.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist durch eine Steuervorrichtung für eine Spritzgießmaschine gekennzeichnet, die Folgendes umfasst: einen Zylinder, in den ein Harz zugeführt wird, und eine Schnecke enthält, die konfiguriert ist, sich vorwärts und rückwärts zu bewegen und sich innerhalb des Zylinders zu drehen, wobei die Steuervorrichtung eine Dosiersteuereinheit, die konfiguriert ist, ein Dosieren des Harzes innerhalb des Zylinders durchzuführen, indem eine Vorwärtsdrehung und eine Rückwärtsbewegung der Schnecke basierend auf einer vorbestimmten Dosierbedingung gesteuert werden, bis die Schnecke rückwärts in eine vorbestimmte Dosierposition bewegt wurde, eine Erfassungseinheit für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit, die konfiguriert ist, eine Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke zu erfassen, eine Geschwindigkeitsbestimmungseinheit, die konfiguriert ist, basierend auf der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke, die während des Dosierens durch die Erfassungseinheit für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit erfasst wird, eine Rücksauggeschwindigkeit zu bestimmen, damit ein Druck des Harzes einen Zieldruck erreicht, und eine Rücksaugsteuereinheit, die konfiguriert ist, zu bewirken, dass die Schnecke basierend auf der Rücksaugeschwindigkeit weiter rückwärts bewegt wird, nachdem die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist durch ein Steuerverfahren einer Spritzgießmaschine gekennzeichnet, die einen Zylinder, in den ein Harz zugeführt wird, und eine Schnecke enthält, die konfiguriert ist, sich vorwärts und rückwärts zu bewegen und sich innerhalb des Zylinders zu drehen, wobei das Verfahren umfasst: einen Dosierschritt des Durchführens des Dosierens des Harzes innerhalb des Zylinders, indem eine Vorwärtsdrehung und eine Rückwärtsbewegung der Schnecke basierend auf einer vorbestimmten Dosierbedingung gesteuert werden, bis die Schnecke rückwärts in eine vorbestimmte Dosierposition bewegt wurde, und eine Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke erfasst wird, einen Geschwindigkeitsbestimmungsschritt des Bestimmens, basierend auf der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit, die in dem Dosierschritt erfasst wurde, einer Rücksauggeschwindigkeit, damit ein Druck des Harzes einen Zieldruck erreicht, und einen Rücksaugschritt des Bewirkens, dass die Schnecke basierend auf der Rücksaugeschwindigkeit weiter rückwärts bewegt wird, nachdem der Dosierschritt und der Geschwindigkeitsbestimmungsschritt abgeschlossen wurden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für eine Spritzgießmaschine bereitgestellt, bei denen die Zurücksauggeschwindigkeit angemessen und leicht bestimmt werden kann.
Die vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlicher, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen genommen werden, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als ein veranschaulichendes Beispiel gezeigt ist.
Figurenliste

1 ist eine Seitenansicht, die eine Spritzgießmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Spritzeinheit;
3 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Steuervorrichtung;
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Steuerverfahrens für die Spritzgießmaschine zeigt, das von der Steuervorrichtung der Ausführungsform ausgeführt wird;
5 ist ein Zeitdiagramm einer Drehzahl einer Schnecke für den Fall, dass das Steuerverfahren des in 4 gezeigten Flussdiagramms durchgeführt wird;
6 ist ein Zeitdiagramm einer Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke für den Fall, dass das Steuerverfahren des in 4 gezeigten Flussdiagramms durchgeführt wird;
7 ist ein Zeitdiagramm eines Gegendrucks, der auf ein Harz innerhalb eines Zylinders ausgeübt wird, in dem Fall, dass das Steuerverfahren des in 4 gezeigten Flussdiagramms, durchgeführt wird; und
8 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Modifikation.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevorzugte Ausführungsformen einer Steuervorrichtung und eines Steuerverfahrens für eine Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vorgestellt und detailliert beschrieben. Darüber hinaus ist zu beachten, dass die nachstehend beschriebenen jeweiligen Richtungen den in jeder der Zeichnungen gezeigten Pfeilen entsprechen.
[Ausführungsformen]
1 ist eine Seitenansicht einer Spritzgießmaschine 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Spritzgießmaschine 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Formklemmeinheit 14 mit einer Form 12, die geöffnet und geschlossen werden kann, eine Spritzeinheit 16, die der Formklemmeinheit 14 in einer Richtung von vorne nach hinten zugewandt ist, eine Maschinenbasis 18, auf der solche Komponenten getragen werden, und eine Steuervorrichtung 20, die die Einspritzeinheit 16 steuert.
Unter solchen Komponenten können die Formklemmeinheit 14 und die Maschinenbasis 18 basierend auf einer bekannten Technik konfiguriert werden. Dementsprechend werden in der folgenden Diskussion Beschreibungen der Formklemmeinheit 14 und der Maschinenbasis 18 auf geeignete Weise weggelassen.
Vor der Beschreibung der Steuervorrichtung 20 der vorliegenden Ausführungsform wird zunächst eine Beschreibung bezüglich der Spritzeinheit 16 gegeben, die ein Steuerziel der Steuervorrichtung 20 ist.
Die Spritzeinheit 16 wird von einer Basis 22 getragen, und die Basis 22 wird von einer Führungsschiene 24 getragen, die an der Maschinenbasis 18 installiert ist, sodass sich die Basis 22 vorwärts und rückwärts bewegen kann. Folglich kann sich die Spritzeinheit 16 auf der Maschinenbasis 18 vorwärts und rückwärts bewegen und kann mit der Formklemmeinheit 14 in Kontakt kommen und sich von dieser trennen.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht der Spritzeinheit 16.
Die Spritzeinheit 16 ist mit einem rohrförmigen Heizzylinder (Zylinder) 26, einer in dem Zylinder 26 bereitgestellten Schnecke 28, einem an der Schnecke 28 bereitgestellten Drucksensor 30 und einer ersten Antriebsvorrichtung 32 und einer zweiten Antriebsvorrichtung 34 ausgestattet, die mit der Schnecke 28 verbunden sind.
Die axialen Linien des Zylinders 26 und der Schnecke 28 stimmen auf einer imaginären Linie L gemäß der vorliegenden Ausführungsform miteinander überein. Ein solches System kann auch als „Inline-System (Inline-Schneckensystem)“ bezeichnet werden. Ferner kann eine Spritzgießmaschine, auf die ein solches Inline-System angewendet wird, auch als „Inline-Spritzgießmaschine“ bezeichnet werden.
Als Vorteile einer solchen Inline-Spritzgießmaschine kann beispielsweise ein Punkt angeführt werden, nach dem die Struktur der Spritzeinheit 16 einfacher ist, und ein Punkt, nach dem die Wartbarkeit davon im Vergleich zu anderen Arten von Spritzgießmaschinen ausgezeichnet ist. In diesem Fall ist als eine andere Art einer Spritzgießmaschine, beispielsweise eine Spritzgießmaschine der vorplastifizierenden Art, bekannt.
Wie in 2 gezeigt, enthält der Zylinder 26 einen Trichter 36, der auf einer Rückseite bereitgestellt ist, eine Heizung 38 zum Erwärmen des Zylinders 26 und eine Düse 40, die an einem Vorderseitenende davon bereitgestellt ist. Unter solchen Elementen ist der Trichter 36 mit einer Zufuhröffnung zum Zuführen eines Formmaterialharzes zu dem Zylinder 26 versehen. Ferner ist an der Düse 40 eine Spritzöffnung zum Spritzen des Harzes in den Zylinder 26 bereitgestellt.
Die Schnecke 28 enthält ein spiralförmiges Flugteil 42, das bereitgestellt ist, um sich über die Längsrichtung (von vorne nach hinten) davon zu erstrecken. Das Flugteil 42 bildet zusammen mit einer Innenwand des Zylinders 26 einen spiralförmigen Strömungsweg 44. Der spiralförmige Strömungsweg 44 führt das von dem Trichter 36 zugeführte Harz nach vorne in den Zylinder 26.
Die Schnecke 28 enthält einen Schneckenkopf 46, der sich an einem distalen Ende an der Vorderseite befindet, einen Kontrollsitz 48, der in einer bestimmten Entfernung in einer Rückwärtsrichtung von dem Schneckenkopf 46 angeordnet ist, und einen Kontrollring (einen Ring für die Verhinderung eines Rückflusses) 50, der sich zwischen dem Schneckenkopf 46 und dem Kontrollsitz 48 bewegen kann.
Der Kontrollring 50 bewegt sich in Bezug auf die Schnecke 28 nach vorne, wenn der Kontrollring einen Vorwärtsdruck von dem Harz erhält, das sich auf einer Rückseite des Kontrollrings 50 selbst befindet. Ferner bewegt sich der Kontrollring 50 nach dem Empfangen eines Rückwärtsdrucks von dem Harz auf der Vorderseite davon relativ zu der Schnecke 28 in einer Rückwärtsrichtung.
Zu einem Zeitpunkt des Dosierens (der später beschrieben wird) wird das Harz, das von dem Trichter 36 zu der Zufuhröffnung des Zylinders 26 zugeführt wird, in der Vorwärtsrichtung gespeist und komprimiert, während es entlang des Strömungsweges 44 durch die Vorwärtsdrehung von der Schnecke 28 geschmolzen wird, und wird der Druck auf einer rückwärtigeren Seite als der Kontrollring 50 größer. Wenn dies auftritt, bewegt sich der Kontrollring 50 in der Vorwärtsrichtung, und der Strömungsweg 44 wird allmählich geöffnet, was eine solche Bewegung begleitet. Folglich kann das Harz dann entlang des Strömungswegs 44 über den Kontrollsitz 48 hinaus zu der Vorderseite strömen.
Umgekehrt wird zu dem Zeitpunkt des Spritzens der Druck auf der Vorderseite größer als der Druck auf der Rückseite des Kontrollrings 50. Wenn dies auftritt, bewegt sich der Kontrollring 50 in der Rückwärtsrichtung relativ zu der Schnecke 28 und wird der Strömungsweg 44 allmählich geschlossen, was eine solche Bewegung begleitet. Wenn der Kontrollring 50 rückwärts bewegt wird, bis er auf dem Kontrollsitz 48 sitzt, wird ein Zustand bewirkt, in dem es für das Harz maximal schwierig ist, vorwärts und rückwärts von dem Kontrollring 50 zu strömen, und wird eine Situation verhindert, in das Harz auf einer vorwärtigeren Seite als der Kontrollsitz 48 rückwärts zu einer rückwärtigeren Seite als der Kontrollsitz 48 strömt.
Der Drucksensor 30, wie beispielsweise eine Kraftmessdose oder dergleichen zum sequentiellen Erkennen des Drucks, der auf das Harz innerhalb des Zylinders 26 ausgeübt wird, ist an der Schnecke 28 angebracht. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann der vorstehend beschriebene „Druck, der auf das Harz innerhalb des Zylinders 26 ausgeübt wird“, ebenso einfach als „Gegendruck“ oder alternativ als „Druck eines Harzes (Harzdruck)“ bezeichnet werden.
Die erste Antriebsvorrichtung 32 dient dazu, die Schnecke 28 innerhalb des Zylinders 26 zu drehen. Die erste Antriebsvorrichtung 32 enthält einen Servomotor 52a, eine Antriebsriemenscheibe 54a, eine angetriebene Riemenscheibe 56 und ein Riemenelement 58a. Die Antriebsriemenscheibe 54a dreht sich einstückig mit einer Drehwelle des Servomotors 52a. Die angetriebene Riemenscheibe 56 ist einstückig auf der Schnecke 28 angeordnet. Das Riemenelement 58a überträgt die Drehkraft des Servomotors 52a von der Antriebsriemenscheibe 54a auf die angetriebene Riemenscheibe 56.
Wenn sich die Drehwelle des Servomotors 52a dreht, wird die Drehkraft des Servomotors 52a über die Antriebsriemenscheibe 54a, das Riemenelement 58a und die angetriebene Riemenscheibe 56 auf die Schnecke 28 übertragen. Folglich dreht sich die Schnecke 28.
Auf diese Weise dient die erste Antriebsvorrichtung 32 dazu, die Schnecke 28 zu drehen, indem bewirkt wird, dass sich die Drehwelle des Servomotors 52a dreht. Darüber hinaus kann durch das Ändern der Richtung, in die die Drehwelle des Servomotors 52a gedreht wird, als Reaktion auf die Änderung die Drehrichtung der Schnecke 28 zwischen Vorwärtsdrehung und Rückwärtsdrehung umgeschaltet werden.
Ein Positions-/Geschwindigkeitssensor 60a ist an dem Servomotor 52a bereitgestellt. Der Positions-/Geschwindigkeitssensor 60a erkennt die Drehposition und die Drehzahl der Drehwelle des Servomotors 52a. Das Erkennungsergebnis davon wird an die Steuervorrichtung 20 ausgegeben. Folglich ist die Steuervorrichtung 20 in der Lage, den Drehbetrag, die Drehbeschleunigung und die Drehzahl der Schnecke 28 basierend auf der Drehposition und der Drehzahl zu berechnen, die von dem Positions-/Geschwindigkeitssensor 60a erkannt werden.
Die zweite Antriebsvorrichtung 34 dient dazu, die Schnecke 28 vorwärts und rückwärts (was in dieser Patentschrift ebenso als „rückwärts“ bezeichnet werden kann) innerhalb des Zylinders 26 zu bewegen. Die zweite Antriebsvorrichtung 34 enthält einen Servomotor 52b, eine Antriebsriemenscheibe 54b, ein Riemenelement 58b, eine Kugelumlaufspindel 61, eine angetriebene Riemenscheibe 62 und eine Mutter 63. Die Antriebsriemenscheibe 54b dreht sich einstückig mit einer Drehwelle des Servomotors 52b. Das Riemenelement 58b überträgt die Drehkraft des Servomotors 52b von der Antriebsriemenscheibe 54b auf die angetriebene Riemenscheibe 62. Eine Axiallinie der Kugelumlaufspindel 61 und eine Axiallinie der Schnecke 28 stimmen auf der imaginären Linie L überein. Die Mutter 63 ist mit der Kugelumlaufspindel 61 verschraubt.
Wenn eine Drehkraft von dem Riemenelement 58b übertragen wird, wandelt die Kugelumlaufspindel 61 die Drehkraft in eine lineare Bewegung um und überträgt die lineare Bewegung auf die Schnecke 28. Folglich wird die Schnecke 28 vorwärts und rückwärts bewegt.
Auf diese Weise dient die zweite Antriebsvorrichtung 34 dazu, die Schnecke 28 vorwärts und rückwärts zu bewegen, indem bewirkt wird, dass sich die Drehwelle des Servomotors 52b dreht. Darüber hinaus kann durch das Ändern der Richtung, in die die Drehwelle des Servomotors 52b gedreht wird, als Reaktion auf die Änderung der Bewegungsrichtung der Schnecke 28 zwischen einer Vorwärtsbewegung (vorrückend) und einer Rückwärtsbewegung (zurückziehend) umgeschaltet werden.
Ferner ist an dem Servomotor 52b ein Positions-/Geschwindigkeitssensor 60b bereitgestellt, der dem Positions-/Geschwindigkeitssensor 60a ähnlich ist. Als Positions-/Geschwindigkeitssensor 60b kann dieselbe Sensorart wie der vorstehend beschriebene Positions-/Geschwindigkeitssensor 60a verwendet werden, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Merkmal beschränkt. Folglich kann die Steuervorrichtung 20 die Vorwärtsposition und die Rückwärtsposition (Rückwärtsbewegungsentfernung) der Schnecke 28 in der Richtung von vorne nach hinten sowie die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit (Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit) V der Schnecke 28 basierend auf der Drehposition und der Drehzahl, die von dem Positions-/Geschwindigkeitssensor 60b erkannt werden, berechnen.
In der vorstehend beschriebenen Spritzeinheit 16 wird, wenn die Schnecke 28 vorwärts gedreht wird, während das Harz durch den Trichter 36 in den Zylinder 26 eingeführt wird, das Harz allmählich in der Vorwärtsrichtung entlang des Strömungsweges 44 gespeist und komprimiert.
Während einer solchen Zeit wird das Harz geschmolzen (plastifiziert), indem es einem Erwärmen durch die Heizung 38 unterzogen wird und aufgrund der Drehkraft der Schnecke 28 erwärmt wird. Das geschmolzene Harz sammelt sich in einem Bereich auf der Vorderseite des Kontrollsitzes 48 innerhalb des Bereichs innerhalb des Zylinders 26 an. Nachfolgend kann der Bereich auf der Vorderseite des Kontrollsitzes 48 innerhalb des Zylinders 26 auch als „Dosierbereich“ bezeichnet werden.
Die Vorwärtsdrehung der Schnecke 28 wird aus einem Zustand eingeleitet, in dem die Schnecke 28 vollständig in den Zylinder 26 vorgeschoben wurde (ein Zustand, in dem das Volumen des Dosierbereichs minimal ist) und wird durchgeführt, bis die Schnecke 28 rückwärts in eine vorbestimmte Position (Dosierposition) bewegt wurde. Ferner wird die Rückwärtsbewegung der Schnecke 28 durchgeführt, um den Gegendruck in der Nähe eines vorbestimmten Wertes (Dosierdruck) P1 zu halten. Diese Reihe von Schritten kann auch als „Dosieren (Dosierschritt)“ bezeichnet werden.
Durch das Bestimmen der Position der Schnecke 28 an der Dosierposition durch das Bewegen der Schnecke 28 rückwärts, um den Gegendruck während des Dosierens in der Nähe des Dosierdrucks P1 aufrechtzuerhalten, ist es möglich, das Volumen des Dosierbereichs und die Dichte des Harzes jedes Mal, wenn die Dosierung durchgeführt wird, im Wesentlichen konstant zu halten.
Nachdem die Schnecke 28 die Dosierposition erreicht hat, wird die Schnecke 28 von der Dosierposition weiter rückwärts bewegt (zurückgesaugt). Wenn ein Zurücksaugen durchgeführt wird, wird die Position des Kontrollsitzes 48 relativ zu dem Zylinder 26 relativ rückwärts bewegt, und daher wird das Volumen des Dosierbereichs erhöht. Folglich wird der Gegendruck reduziert, da der auf das Harz in dem Dosierbereich ausgeübte Druck reduziert wird. Der Schritt des Reduzierens des Gegendrucks nach dem Dosieren kann ebenso als „Druckreduzierung (Druckreduzierungsschritt)“ bezeichnet werden.
Durch das Reduzieren des Drucks ist es möglich, das Risiko zu reduzieren, dass Formfehler erzeugt werden, bei denen das geschmolzene Harz aus dem Spitzenende der Düse 40 austritt. Solche Formfehler werden ebenso als Sickern (Auslauf) bezeichnet. Eine solche Druckreduzierung wird vorzugsweise fortgesetzt, bis der Gegendruck nahe an Null kommt (Zieldruck P0).
Das Rücksaugen erfolgt auf der Basis von Rücksaugbedingungen, die vor der Ausführung davon bestimmt wurden. Die Rücksaugbedingungen dienen dazu, eine Rücksauggeschwindigkeit Vsb und eine Rückwärtsbewegungsentfernung oder eine Rückwärtsbewegungszeit anzugeben. Die Rücksauggeschwindigkeit Vsb ist eine Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V der Schnecke 28 zu einem Zeitpunkt des Rücksaugens. Die Rückwärtsbewegungsentfernung ist die Entfernung, um die die Schnecke 28 relativ zu dem Zylinder 26 zu dem Zeitpunkt des Rücksaugens relativ rückwärts bewegt wird. Die Rückwärtsbewegungszeit ist eine Dauer oder ein kontinuierlicher Zeitraum, während der/dessen die Schnecke 28 zurückgesaugt wird.
Nachdem der Dosierschritt und der nachfolgende Druckreduzierungsschritt abgeschlossen sind, wird das in dem Dosierbereich innerhalb des Zylinders 26 angesammelte Harz in einen Hohlraum innerhalb der Form 12 gefüllt. Ein solcher Schritt kann auch als „Spritzung (Spritzschritt)“ bezeichnet werden. In dem Spritzschritt wird die Schnecke 28 an der Seite der Spritzeinheit 16 vorgeschoben, während eine Formklemmkraft auf die geschlossene Form 12 an der Seite der Formklemmeinheit 14 ausgeübt wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die Form 12 und die Düse 40 in Kontakt gebracht (in einen Düsenberührungszustand gebracht). Infolgedessen wird das geschmolzene Harz von dem Spitzenende der Düse 40 zu der Form 12 gespritzt. Nach dem Ausführen des Spritzschritts führt die Formklemmeinheit 14 einen als „Formöffnung (Formöffnungsschritt)“ bezeichneten Schritt durch, um die Form 12 zu öffnen. Folglich wird das Harz, das in den Hohlraum innerhalb der Form 12 gefüllt ist, als ein Formprodukt aus der Form 12 herausgenommen. Nach dem Formöffnungsschritt wird ein als „Formschließung (Formschließschritt)“ bezeichneter Schritt durchgeführt, bei dem die in der Formklemmeinheit 14 enthaltene Form 12 für die Vorbereitung eines nachfolgenden Formens geschlossen wird.
Die Mehrzahl der Schritte, die von der Spritzgießmaschine 10 ausgeführt wird, um das geformte Produkt herzustellen, kann ebenso als ein „Formzyklus“ bezeichnet werden. Jedes/jede des/der vorstehend genannten Dosierens, Druckreduzierung, Spritzens, Formöffnung und Formschließung ist ein Vorgangsschritt, der in dem Formzyklus enthalten sein kann. Durch wiederholtes Ausführen des Formzyklus kann die Spritzgießmaschine 10 geformte Produkte in Massenproduktion herstellen.
In diesem Fall werden Punkte beschrieben, die berücksichtigt werden sollten, um ein qualitativ hochwertiges Formen durchzuführen. In Bezug auf das Rücksaugen, das innerhalb des Formzyklus unter einem reduzierten Druck durchgeführt wird, wird, wenn die Rücksauggeschwindigkeit Vsb zu hoch ist, Luft von der Düse 40 in das Innere des Zylinders 26 gesaugt und werden Luftblasen in dem Harz innerhalb des Zylinders 26 gemischt. Solche Blasen werden zu einer Ursache für Schwankungen der Massen der geformten Produkte und führen infolgedessen zu einem schlechten Aussehen und einer schlechten Qualität solcher geformten Produkte. Dementsprechend ist es wünschenswert, dass die Rücksauggeschwindigkeit Vsb derart angemessen eingestellt wird, dass keine Luft in den Zylinder 26 gezogen wird.
Wenn die Rückwärtsbewegungsentfernung (Rückwärtsbewegungszeit) übermäßig klein ist, erreicht der Gegendruck nicht Null, selbst wenn ein Rücksaugen durchgeführt wird. In diesem Fall besteht, selbst wenn ein Rücksaugen durchgeführt wird, die Sorge, dass danach ein Sickern auftreten kann. Ein solches Sickern verursacht Schwankungen in den Massen der geformten Produkte, ähnlich dem Fall, in dem Luftblasen in das Harz gemischt werden, wie vorstehend beschrieben. Daher ist es wünschenswert, dass die Rückwärtsbewegungsentfernung (Rückwärtsbewegungszeit) auf eine ausreichende Entfernung eingestellt wird, sodass der Gegendruck nach dem Rücksaugen kleiner oder gleich Null wird.
Unter den vorstehenden Überlegungen, insbesondere um die Rücksauggeschwindigkeit Vsb angemessen zu bestimmen, muss der Bediener jedoch die Dosierbedingungen und ebenso die Materialeigenschaften des Harzes berücksichtigen. Ferner waren in bestimmten Fällen Versuchs- und Fehlerversuche nötig, um die geeignete Rücksauggeschwindigkeit Vsb zu bestimmen. Unter solchen Umständen war es für den Bediener schwierig, die Rücksauggeschwindigkeit Vsb angemessen zu bestimmen.
Somit bestimmt gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Steuervorrichtung 20 auf geeignete und einfache Weise die Rücksauggeschwindigkeit Vsb, ohne dass der Bediener gezwungen wird, Versuchs- und Fehlerversuche durchzuführen. Eine Beschreibung wird nachstehend bezüglich der Steuervorrichtung 20 der vorliegenden Ausführungsform detailliert gegeben.
3 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm der Steuervorrichtung 20.
Wie in 3 gezeigt, ist die Steuervorrichtung 20 mit einer Speichereinheit 64, einer Anzeigeeinheit 66, einer Betriebseinheit 68 und einer Recheneinheit 70 als eine Hardwarekonfiguration ausgestattet. Die Recheneinheit 70 kann von einem Prozessor wie einer CPU (Zentraleinheit) oder dergleichen konfiguriert werden, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Merkmal beschränkt. Die Speichereinheit 64 enthält einen flüchtigen Speicher und einen nichtflüchtigen Speicher, von denen keiner gezeigt ist. Beispiele für den flüchtigen Speicher enthalten einen RAM oder dergleichen. Beispiele für den nichtflüchtigen Speicher enthalten ein ROM, einen Flash-Speicher oder dergleichen.
Ein vorbestimmtes Steuerprogramm 85 zum Steuern der Spritzeinheit 16 wird vorab in der Speichereinheit 64 gespeichert, und abgesehen davon wird eine Information in der Speichereinheit 64 nach Bedarf während der Ausführung des Steuerprogramms 85 gespeichert.
Die Anzeigeeinheit 66 ist, obwohl nicht besonders beschränkt, eine Anzeigevorrichtung, die beispielsweise einen Flüssigkristallschirm enthält, und zeigt auf geeignete Weise eine Information in Bezug auf den von der Steuervorrichtung 20 durchgeführten Steuervorgang an.
Die Bedieneinheit 68 enthält, obwohl nicht besonders eingeschränkt, beispielsweise eine Tastatur, eine Maus oder ein Bildschirm-Tastfeld, das an dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 66 angebracht ist und von einem Bediener verwendet wird, um Befehle an die Steuervorrichtung 20 zu senden.
Wie in 3 veranschaulicht, enthält die Recheneinheit 70 eine Druckerfassungseinheit 72, eine Drehzahlerfassungseinheit 74, eine Dosiersteuereinheit 76, eine Erfassungseinheit 78 für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit, eine Geschwindigkeitsbestimmungseinheit 80 und eine Rücksaugsteuereinheit 82. Diese jeweiligen Einheiten werden von der Recheneinheit 70 realisiert, die das vorgenannte Steuerprogramm 85 in Zusammenarbeit mit der Speichereinheit 64 ausführt.
Die Druckerfassungseinheit 72 erfasst nacheinander den von dem Drucksensor 30 erkannten Gegendruck. Der erfasste Gegendruck wird in der Speichereinheit 64 gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt wird der erfasste Gegendruck in der Speichereinheit 64 beispielsweise in der Form von Zeitreihendaten gespeichert.
Die Drehzahlerfassungseinheit 74 erfasst nacheinander die Drehzahl der Schnecke 28. Die erfasste Drehzahl wird in der Speichereinheit 64 gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt wird die erfasste Drehzahl in der Speichereinheit 64 beispielsweise in der Form von Zeitreihendaten gespeichert.
Die Dosiersteuereinheit 76 führt das vorstehend beschriebene Dosieren auf der Basis der vorbestimmten Dosierbedingungen durch. Eine Vorwärtsdrehzahl (Dosierdrehzahl Vr) der Schnecke 28 während des Dosierens und der Dosierdruck P1 sind als solche Dosierbedingungen definiert. Die Dosiersteuereinheit 76 kann sich auf die Dosierbedingungen beziehen, die im Voraus in der Speichereinheit 64 gespeichert sind, oder kann zusammen mit Dosierbedingungen folgen, die von dem Bediener über die Bedieneinheit 68 angewiesen (spezifiziert) werden.
Die Dosiersteuereinheit 76 steuert die erste Antriebsvorrichtung 32 und bewirkt, dass die Schnecke 28 mit der Dosierdrehzahl Vr vorwärts gedreht wird, bis die Schnecke 28 die Dosierposition erreicht, und steuert zusätzlich die zweite Antriebsvorrichtung 34 derart, dass der Gegendruck zu dem Dosierdruck P1 wird und dadurch die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V und die Position der Schnecke 28 eingestellt wird. Während dieser Zeit führt die Dosiersteuereinheit 76 die Steuerung durch, während sie sich angemessen auf den von der Druckerfassungseinheit 72 erfassten Gegendruck und die von der Drehzahlerfassungseinheit 74 erfasste Drehzahl bezieht.
Aufgrund der Anforderung, dass der Gegendruck in unmittelbarer Nähe zu dem Dosierdruck P1 gehalten werden muss, variiert die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V der Schnecke 28 während des Dosierens von Moment zu Moment. Wenn ein Variationsbereich der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V zu groß ist, können der Zylinder 26 und die Schnecke 28 beschädigt werden, oder es kann eine Kompression oder Dehnung des Harzes innerhalb des Zylinders 26 induziert werden, was zu einer Ursache für eine Verschlechterung in dem geschmolzenen Zustand des Harzes führt.
Somit stellt die Dosiersteuereinheit 76 im Prinzip die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V derart ein, dass die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V in einen vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich fällt. Der vorbestimmte Geschwindigkeitsbereich kann beispielsweise auf 90 % bis 110 % (±10 %) der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V zu einem Zeitpunkt eingestellt werden, zu dem der Gegendruck zum ersten Mal nach Beginn des Dosierens den Dosierdruck P1 erreicht hat. Der vorbestimmte Geschwindigkeitsbereich ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann beispielsweise ±5 % der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V zu dem Zeitpunkt betragen, zu dem der Gegendruck den Dosierdruck P1 erreicht.
Darüber hinaus kann ein Fall angenommen werden, in dem die Dosiersteuereinheit 76 den vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich ignoriert und die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V beispielsweise unmittelbar nach dem Beginn des Dosierens einstellt. Zwischen einer Zeitspanne von dem Beginn des Dosierens und bis der Gegendruck den Dosierdruck P1 erreicht, kann die Dosiersteuereinheit 76 den vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich ignorieren und die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V einstellen.
Innerhalb des Formzyklus erfasst die Erfassungseinheit 78 für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit während des Dosierens wenigstens die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V der Schnecke 28. Die Erfassungseinheit 78 für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit kann die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V erfassen, die auf der Basis der Drehposition und der von dem Positions-/Geschwindigkeitssensor 60b erkannten Drehzahl berechnet wird. In diesem Fall kann die Erfassungseinheit 78 für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit ebenso die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V direkt selbst berechnen.
Obwohl die Erfassungseinheit 78 für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V zu einem vorbestimmten Zeitpunkt während des Dosierens erfassen kann, ist es von dem Standpunkt der Zuverlässigkeit aus bevorzugt, die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V zu einer Mehrzahl von Zeitpunkten während des Dosierens zu erfassen.
Folglich kann beispielsweise, selbst wenn eine aus der Mehrzahl der erfassten Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten V erheblich durch Rauschen beeinflusst wird, die Bestimmung der Rücksauggeschwindigkeit Vsb auf der Basis einer solchen betroffenen Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V vermieden werden. Ein solches Rauschen ist beispielsweise ein Rauschen, das in dem Positions-/Geschwindigkeitssensor 60b erzeugt wird. Die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V, die erheblich durch Rauschen beeinflusst wird, kann nachstehend ebenso als ein Rauschwert bezeichnet werden.
Die Mehrzahl der Zeitpunkte, obwohl nicht darauf beschränkt, sind beispielsweise jeweilige Zeitpunkte, die alle X Sekunden innerhalb eines vorbestimmten Zeitbereichs genommen werden. Ein spezifischer Wert von X kann entsprechend eingestellt werden.
Ferner erfasst die Erfassungseinheit 78 für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit vorzugsweise die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V innerhalb eines vorbestimmten Zeitbereichs während des Dosierens. Der vorbestimmte Zeitbereich ist, obwohl er nicht darauf beschränkt ist, beispielsweise ein Zeitbereich „von einem Zeitpunkt an, zu dem der Gegendruck größer oder gleich dem Dosierdruck P1 geworden ist, und bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Schnecke 28 die Dosierposition erreicht“. Folglich wird verhindert, dass die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V erfasst wird, bevor der Gegendruck den Dosierdruck P1 erreicht.
Die erfasste Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V ist in der Speichereinheit 64 gespeichert. Obwohl die Erfassungseinheit 78 für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V zu einer Mehrzahl von Zeitpunkten erfasst, wird die Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten V in der Speichereinheit 64 gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt wird die Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten V beispielsweise in der Form von Zeitreihendaten gespeichert.
Die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit 80 bestimmt die Rücksauggeschwindigkeit Vsb auf der Basis der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V der Schnecke 28 während des Dosierens. Durch die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit 80, die die Rücksauggeschwindigkeit Vsb bestimmt, wird es für den Bediener unnötig, Versuchs- und Fehlerversuche in Bezug auf das Bestimmen der Rücksauggeschwindigkeit Vsb durchzuführen.
Die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit 80 gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die Rücksauggeschwindigkeit Vsb unter Verwendung einer vorbestimmten Funktion f(V). Die vorbestimmte Funktion f(V) wird mit der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V eingegeben, die von der Erfassungseinheit 78 für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit während des Dosierens erfasst wird, und gibt die Rücksauggeschwindigkeit Vsb aus. Die vorbestimmte Funktion f(V) ist vorzugsweise eine Funktion, die eine Rücksauggeschwindigkeit Vsb ausgibt, die kleiner ist als die eingegebene Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V, die in diese eingegeben wird. Folglich ist es möglich, eine Rücksauggeschwindigkeit Vsb zu erhalten, bei der das Risiko, dass Luftblasen in das Harz gemischt werden, zu einem Zeitpunkt gering ist, zu dem ein später beschriebener Rücksaugschritt ausgeführt wird.
Die vorbestimmte Funktion f(V) ist beispielsweise eine Funktion, die eine aus der Mehrzahl von Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten V auswählt und die Rücksauggeschwindigkeit Vsb durch Setzen von Vsb = V ×α unter Verwendung eines vorbestimmten Kompensationsfaktors α (0 < α < 1) ausgibt.
Die Auswahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V, die in die vorbestimmte Funktion f(V) eingegeben werden soll, kann von der Geschwindigkeitsbestimmungseinheit 80 durchgeführt werden. Die einzugebende Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V kann zufällig aus der Mehrzahl der erfassten Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten V ausgewählt werden, jedoch ist es nach Möglichkeit vorzuziehen, die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V mit der späteren Erfassungszeit auszuwählen. In Übereinstimmung damit kann die Rücksauggeschwindigkeit Vsb basierend auf einer Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V erhalten werden, die erhalten wird, wenn der geschmolzene Zustand des Harzes und die Menge an Harz in dem Dosierbereich relativ nahe an dem geschmolzenen Zustand des Harzes und der Menge an Harz in dem Dosierbereich zu dem Zeitpunkt des Zurücksaugens sind. Durch das Vermeiden einer Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V, wenn das Schmelzen des Harzes nicht ausreicht, und wenn die Menge an Harz in dem Dosierbereich nicht ausreicht, ist es möglich, eine Rücksauggeschwindigkeit Vsb zu erhalten, bei der das Risiko, dass Luftblasen in das Harz gemischt werden, klein ist. Ferner wird die Auswahl der einzugebenden Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V vorzugsweise derart durchgeführt, dass die Eingabe eines Rauschwerts in die vorbestimmte Funktion f(V) vermieden wird. Beispielsweise kann unter den erfassten Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten V davon ausgegangen werden, dass diejenigen, die nicht in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich liegen, zuvor aus den Optionen ausgeschlossen werden. Folglich ist es möglich, die Rücksauggeschwindigkeit Vsb zu erhalten, bei der ein geringeres Risiko besteht, dass sich Luftblasen in dem Harz vermischen.
Der vorgegebene Kompensationsfaktor α kann experimentell im Voraus unter Berücksichtigung der Dosierbedingungen und der Materialeigenschaften des Harzes erhalten werden oder kann auf der Basis des vorbestimmten Geschwindigkeitsbereichs bestimmt werden, wenn die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V durch die Dosiersteuereinheit 76 eingestellt wird. Wenn beispielsweise der Variationsbereich der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V, der zulässig ist, wenn die Dosiersteuereinheit 76 die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V einstellt, 90 % bis 110 % beträgt, kann die untere Grenze (90 %) des Variationsbereichs auf den vorgegebenen Kompensationsfaktor α (α = 0,9) eingestellt werden.
Die vorbestimmte Funktion f(V) kann ebenso eine Funktion sein, die die Rücksauggeschwindigkeit Vsb in der Form von Vsb = V - β unter Verwendung eines vorbestimmten Ausgleichsbetrags β (0 < β <V) ausgibt. Alternativ kann die vorbestimmte Funktion f(V) eine Funktion sein, die die Rücksauggeschwindigkeit Vsb in der Form Vsb = V × α - β unter Verwendung sowohl des Kompensationsfaktors α als auch des Ausgleichbetrags β ausgibt. Der vorgegebene Ausgleichsbetrag β kann auf die gleiche Weise wie der Kompensationsfaktor α unter Berücksichtigung der Dosierbedingungen und der Materialeigenschaften des Harzes im Voraus experimentell erhalten werden, und zusätzlich kann der untere Grenzwert des Variationsbereichs der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V bestimmt werden, um die Rücksauggeschwindigkeit Vsb (β = V × 0,1) abzuleiten. Wenn ferner die Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten V erfasst wird, kann eine Differenz zwischen zwei der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten V aus den mehreren Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten V als der vorbestimmte Kompensationsbetrag β eingestellt werden. In diesem Fall wird der vorgegebene Ausgleichsbetrag β beispielsweise als „Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Durchschnittswert mehrerer Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten V“ oder „eine Differenz zwischen dem Durchschnittswert und dem Minimalwert der Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten V“ erhalten.
Abgesehen von dem Vorstehenden kann die vorbestimmte Funktion f(V) beispielsweise eine Funktion sein, die die Rücksauggeschwindigkeit Vsb als einen Minimalwert, einen Maximalwert, einen Durchschnittswert, einen Medianwert oder einen Moduswert der mehreren Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten V ausgibt. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal kann der Einfluss, den ein solcher Rauschwert auf die Rücksauggeschwindigkeit Vsb ausübt, reduziert werden, selbst wenn die Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten V einen Rauschwert enthält. Ferner kann die Rücksauggeschwindigkeit Vsb innerhalb eines Bereichs bestimmt werden, in dem die Rücksauggeschwindigkeit die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V während des Dosierens nicht überschreitet. Insbesondere ist eine Funktion zum Berechnen des Durchschnittswerts, des Medianwerts und des Moduswerts dahingehend vorzuziehen, dass es möglich ist, eine Rücksauggeschwindigkeit Vsb zu bestimmen, die die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V während des Dosierens nicht überschreitet und die größer ist als der Minimalwert.
Ferner kann die vorbestimmte Funktion f(V) eine Funktion sein, die einen Wert als Rücksauggeschwindigkeit Vsb ausgibt, der durch Kompensieren eines Minimalwerts, eines Maximalwerts, eines Durchschnittswerts, eines Medianwerts oder eines Moduswerts der Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten V mit dem Kompensationsfaktor α und/oder den Ausgleichsbetrag β vorstehend beschrieben erhalten wird. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal kann die Rücksauggeschwindigkeit Vsb in einem Bereich zuverlässiger bestimmt werden, in dem die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V während des Dosierens nicht überschritten wird.
Wenn die Rücksauggeschwindigkeit Vsb bestimmt wird, setzt die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit 80 die bestimmte Rücksauggeschwindigkeit Vsb als eine von den mehreren Rücksaugbedingungen.
Die Rücksaugsteuereinheit 82 führt ein Rücksaugen basierend auf den Rücksaugbedingungen durch. In Übereinstimmung damit wird der Gegendruck reduziert. Die Rücksauggeschwindigkeit Vsb, die eine der vorstehend beschriebenen Rücksaugbedingungen ist, wird von der Geschwindigkeitsbestimmungseinheit 80 bestimmt, sodass die Kraft eines solchen Rücksaugens nicht übermäßig wird. Dementsprechend kann die Rücksaugsteuereinheit 82 bewirken, dass die Schnecke 28 derart zurückgesaugt wird, dass verhindert wird, dass sich Luftblasen in dem Harz innerhalb des Zylinders 26 vermischen.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens zum Steuern der Spritzgießmaschine 10 zeigt, das von der Steuervorrichtung 20 der Ausführungsform ausgeführt wird.
5 bis 7 sind Zeitdiagramme bezüglich der Drehzahl (der Schnecke 28), der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit (V) (der Schnecke 28) und des Gegendrucks, der auf das Harz innerhalb des Zylinders 26 ausgeübt wird, für den Fall, dass das Steuerverfahren des Flussdiagramms von 4 durchgeführt wird. Darüber hinaus stellen in den 5 bis 7 die vertikalen Achsen davon jeweils die Drehzahl, die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit (V) und den Gegendruck dar. Ferner stellt die horizontale Achse in jeder der Figuren die Zeit dar.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die 4 bis 7 wird ein Beispiel eines Falles beschrieben, in dem das Dosieren und die Druckreduzierung durch die vorstehend beschriebene Steuervorrichtung 20 durchgeführt werden.
Als eine Voraussetzung wird angenommen, dass die Dosierbedingungen und die Rücksaugbedingungen im Voraus in der Speichereinheit 64 gespeichert wurden. Darüber hinaus können solche Bedingungen der Steuervorrichtung 20 von dem Bediener im Voraus über die Bedieneinheit 68 angezeigt (spezifiziert) werden.
Zunächst bewirkt die Steuervorrichtung 20, dass ein Dosieren von der Dosiersteuereinheit 76 auf der Basis der Dosierbedingungen durchgeführt wird, und bewirkt, dass die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V der Schnecke 28 während des Dosierens von der Erfassungseinheit 78 für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit erfasst wird (Schritt S1: Dosierschritt). Der Dosierschritt wird fortgesetzt, bis die Schnecke 28 die Dosierposition erreicht.
Die Zeit t0 in den 5 bis 7 gibt einen Zeitpunkt an, zu dem der Dosierschritt gestartet wird. Die Zeit t1 gibt einen Zeitpunkt an, zu dem der Gegendruck den Dosierdruck P1 erreicht. Die Zeit t2 gibt einen Zeitpunkt an, zu dem die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V (V1) der Schnecke 28 erfasst wird. Die Zeit t3 gibt einen Zeitpunkt an, zu dem die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V (V2) der Schnecke 28 erfasst wird. Die Zeit t4 gibt einen Zeitpunkt an, zu dem die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V (V3) der Schnecke 28 erfasst wird. Ferner zeigt die Zeit t5 einen Zeitpunkt an, zu dem die Schnecke 28 an der Dosierposition angekommen ist.
Von der Zeit t0 bis zu der Zeit t5 liegt eine Zeitzone, in der das Dosieren ausgeführt wird. Wie in 5 gezeigt, beginnt die Drehzahl der Schnecke 28 von dem Beginn (Zeit t0) des Dosierschritts an zuzunehmen und erreicht danach eine vorbestimmte Dosierdrehzahl Vr, die durch die Dosierbedingungen bezeichnet wird. Wie in 7 gezeigt, beginnt der Gegendruck nach der Zeit t0 zuzunehmen, der mit der Vorwärtsdrehung der Schnecke 28 einhergeht, und erreicht danach den durch die Dosierbedingungen bezeichneten Dosierdruck P1.
Der Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl der Schnecke 28 die Dosierdrehzahl Vr erreicht, stimmt nicht notwendigerweise mit der Zeit t1 überein, zu der der Gegendruck den Dosierdruck P1 erreicht. In 5 ist für die Erleichterung der Beschreibung jedoch gezeigt, dass der Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl der Schnecke 28 die Dosierdrehzahl Vr erreicht, zu der Zeit t1 ist.
Wie in 6 gezeigt, wird die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V der Schnecke 28 gesteuert, damit sie beginnt, zuzunehmen, wenn der Gegendruck nach dem Start des Dosierschritts in unmittelbare Nähe zu dem Dosierdruck P1 kommt, und dass der Gegendruck zu dem Dosierdruck P1 wird. Zu dieser Zeit wird die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V in einem Variationsbereich von 90 % bis 110 % ab der Zeit t1 eingestellt, wenn der Gegendruck den Dosierdruck P1 erreicht hat.
In diesem Fall erfasst die Steuervorrichtung 20 beispielsweise eine Mehrzahl von Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten V1 bis V3 innerhalb eines vorbestimmten Zeitbereichs. Der vorbestimmte Zeitbereich ist als ein Zeitbereich von einem Zeitpunkt an definiert, zu dem der Gegendruck größer oder gleich dem Dosierdruck P1 geworden ist, und bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Schnecke 28 die Dosierposition erreicht. Obwohl, wann (zu welchen Zeitpunkten) die Zeiten t2 bis t4 innerhalb des vorbestimmten Zeitbereichs eingestellt sind, nicht besonders begrenzt ist, wird in diesem Fall angenommen, dass die Zeiten in vorbestimmten Intervallen eingestellt werden.
Die Zeit t5 und danach ist eine Zeitzone, in der die Steuervorrichtung 20 eine Druckreduzierung durchführt. Zu der Zeit t5 bestimmt die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit 80 der Steuervorrichtung 20 auf der Basis der in dem Dosierschritt erfassten Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V die Rücksauggeschwindigkeit Vsb, damit der Harzdruck den Zieldruck P0 erreicht (Schritt S2: Geschwindigkeitsbestimmungsschritt).
Wie vorstehend beschrieben, erhält die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit 80 die Rücksauggeschwindigkeit Vsb über die vorbestimmte Funktion. In Bezug auf die vorbestimmte Funktion, wie vorstehend beschrieben, können verschiedene Funktionen dafür übernommen werden.
In diesem Fall wird als ein solches Beispiel eine vorbestimmte Funktion verwendet, die als die Rücksauggeschwindigkeit Vsb einen Minimalwert der drei Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten V1, V2 und V3 ausgibt. Wie in 6 gezeigt, ist der Minimalwert unter den erfassten Werten V1, V2 und V3 V1. Dementsprechend bestimmt die Steuervorrichtung 20 V1 als die Rücksauggeschwindigkeit Vsb.
Durch das Bestimmen der Rücksauggeschwindigkeit Vsb auf eine Weise, dass die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V während des Dosierens in einem später beschriebenen Rücksaugschritt nicht überschritten wird, ist es möglich zu verhindern, dass die Kraft eines solchen Rücksaugens übermäßig wird.
Die Zeit t6 in den 5 bis 7 geben einen Zeitpunkt an, zu dem die Drehzahl der Schnecke 28 Null wird. Wenn die Schnecke 28 an der Dosierposition ankommt, stoppt die Dosiersteuereinheit 76 die Vorwärtsdrehung und die Rückwärtsbewegung der Schnecke 28. Folglich bewegen sich die Drehzahl und die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 28 gegen Null. In der Praxis ist es jedoch schwierig, dass die Vorwärtsdrehung und die Rückwärtsbewegung der Schnecke 28 aufgrund des Einflusses der Trägheit in der ersten Antriebsvorrichtung 32 und der zweiten Antriebsvorrichtung 34 und aufgrund des Einflusses der viskosen Beständigkeit des geschmolzenen Harzes sofort angehalten werden. Dementsprechend braucht das Anhalten der Vorwärtsdrehung und der Rückwärtsbewegung zum Zwecke des Dosierens eine bestimmte Zeit, nachdem die Schnecke 28 die Dosierposition erreicht hat.
Die Steuervorrichtung 20 bewirkt, dass die Schnecke 28 von der Rücksaugsteuereinheit 82 basierend auf der Rücksauggeschwindigkeit Vsb weiter rückwärts bewegt (zurückgesaugt) wird (Schritt S3: Rücksaugschritt). Der Zeitpunkt, zu dem das Rücksaugen gestartet wird, ist nicht besonders begrenzt, solange der Zeitpunkt zu der Zeit t5 oder später auftritt, und obwohl der Zeitpunkt von dem Bediener spezifiziert werden kann, erfolgt der Zeitpunkt vorzugsweise nachdem die Vorwärtsdrehung und die Rückwärtsbewegung der Schnecke 28 gestoppt wurden. In diesem Fall wird der Einfachheit halber die Zeit t6 als der Zeitpunkt eingestellt, zu dem das Rücksaugen gestartet wird.
Auf der Basis der Rücksaugbedingungen einschließlich der in dem Geschwindigkeitsbestimmungsschritt bestimmten Rücksauggeschwindigkeit Vsb führt die Rücksaugsteuereinheit 82 ein Rücksaugen auf eine Weise durch, dass der Gegendruck den Zieldruck P0 erreicht. Wie vorstehend beschrieben, können zusätzlich zu der Rücksauggeschwindigkeit Vsb die Rücksaugbedingungen die Rückwärtsbewegungszeit oder die Rückwärtsbewegungsentfernung enthalten. In diesem Fall wird angenommen, dass die Rücksaugbedingungen die Rückwärtsbewegungszeit enthalten.
Die Zeit t7 in den 5 bis 7 gibt einen Zeitpunkt an, zu dem das Rücksaugen abgeschlossen ist. Wenn beispielsweise die durch die Rücksaugbedingungen spezifizierte Rückwärtsbewegungszeit ab dem Zeitpunkt abläuft, zu dem das Rücksaugen begonnen wurde, ist der Rücksaugschritt abgeschlossen (ENDE). Darüber hinaus wird in dem Rücksaugschritt, vorzugsweise durch das Einstellen der Rückwärtsbewegungszeit auf eine ausreichende Länge, der Gegendruck kleiner oder gleich dem Zieldruck P0 gemacht, wodurch ein Sickern verhindert wird.
Die vorstehende Beschreibung wird als ein Beispiel der Steuervorrichtung 20 und des Steuerverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform angeboten. Wie nachstehend beispielhaft dargestellt wird, sollte jedoch angemerkt werden, dass die Steuervorrichtung 20 und das Steuerverfahren der vorliegenden Ausführungsform nicht auf die vorstehend beschriebenen Merkmale beschränkt sind.
Wie vorstehend angegeben, werden das Dosieren und die Druckreduzierung innerhalb des Formzyklus in der Steuervorrichtung 20 durchgeführt. Zusätzlich zu dem Dosieren und zu der Druckreduzierung innerhalb des Formzyklus kann die Steuervorrichtung 20 andere Vorgangsschritte ausführen. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 20 ebenso Bestandteile enthalten, um das Spritzen und das Öffnen der Form zu steuern.
Die Vorrichtung oder Einrichtung, auf die die Steuervorrichtung 20 angewendet werden kann, ist nicht auf eine Inline-Spritzgießmaschine (die Spritzgießmaschine 10) beschränkt. Die Steuervorrichtung 20 kann auf eine Spritzgießmaschine der Vorplastifizierungsart (eine Spritzgießmaschine der Schneckenvorplastifizierungsart) angewendet werden, die mit einer Schnecke ausgestattet ist.
Die Konfigurationen der ersten Antriebsvorrichtung 32 und der zweiten Antriebsvorrichtung 34 sind nicht auf die vorstehend beschriebenen Konfigurationen beschränkt. Beispielsweise kann anstelle des Servomotors 52a und des Servomotors 52b die erste Antriebsvorrichtungen 32 und/oder die zweite Antriebsvorrichtungen 34 einen Hydraulikzylinder oder einen Hydraulikmotor enthalten.
Der Zeitpunkt, zu dem der Geschwindigkeitsbestimmungsschritt ausgeführt wird, ist nicht auf die Zeit t5 beschränkt. Beispielsweise kann der Geschwindigkeitsbestimmungsschritt zu der Zeit t3 ausgeführt werden, wenn die Erfassung der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten V1 bis V3 abgeschlossen ist.
[Modifikationen]
Obwohl eine Ausführungsform vorstehend als ein Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, versteht es sich von selbst, dass verschiedene Modifikationen oder Verbesserungen zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform hinzugefügt werden können. Aus dem Umfang der Ansprüche geht hervor, dass andere Modi, zu denen solche Modifikationen oder Verbesserungen hinzugefügt wurden, in dem technischen Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten sein können.
(Modifikation 1)
Der vorbestimmte Zeitbereich ist nicht auf „einen Zeitbereich von einem Zeitpunkt an, zu dem der Gegendruck größer oder gleich dem Dosierdruck P1 geworden ist, und bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Schnecke 28 die Dosierposition erreicht“ begrenzt.
Beispielsweise kann der vorbestimmte Zeitbereich als ein Zeitbereich „von einem Zeitpunkt an, zu dem die Drehzahl der Schnecke 28 größer oder gleich der Dosierdrehzahl Vr wird, und bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Schnecke 28 die Dosierposition erreicht“ eingestellt werden. Als ein weiteres Beispiel kann der vorbestimmte Zeitbereich als ein Zeitbereich „von einem Zeitpunkt an, zu dem die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 28 größer oder gleich einer Dosierrückwärtsbewegungsgeschwindigkeit wird, und bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Schnecke 28 erreicht die Dosierposition“ eingestellt werden. Die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit kann ein vorbestimmter Wert oder ein Wert sein, der von dem Bediener über die Bedieneinheit 68 spezifiziert wird.
(Modifikation 2)
8 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm der Steuervorrichtung 20 gemäß einer zweiten Modifikation.
Die Steuervorrichtung 20 kann ferner mit einer Benachrichtigungseinheit 84 ausgestattet sein, die eine Benachrichtigung über die Rücksauggeschwindigkeit Vsb bereitstellt, die von der Geschwindigkeitsbestimmungseinheit 80 bestimmt wird.
Die Steuervorrichtung 20 kann ferner mit der Benachrichtigungseinheit 84 ausgestattet sein, die eine Benachrichtigung über eine Abnormalität ausgibt, die zu einer Zeit aufgetreten ist, zu der das Rücksaugen ausgeführt wird. Gemäß der vorliegenden Modifikation wird die Steuervorrichtung 20, die ferner mit der Benachrichtigungseinheit 84 ausgestattet ist, ebenso als eine „Steuervorrichtung 20“ bezeichnet, um von der Steuervorrichtung 20 gemäß der Ausführungsform unterschieden zu werden.
Die Benachrichtigungseinheit 84 ist, obwohl sie nicht besonders auf solche Merkmale beschränkt ist, beispielsweise ein Lautsprecher, der Ton aussendet, oder eine Lampe (Benachrichtigungslampe), die Licht emittiert. Die in der Ausführungsform beschriebene Anzeigeeinheit 66 kann ebenso als die Benachrichtigungseinheit 84 dienen. Alternativ kann die Benachrichtigungseinheit 84 eine Kombination des vorstehend beschriebenen Lautsprechers, der Lampe und der Anzeigeeinheit 66 sein. Das Benachrichtigungsformat in dem Fall, dass die Anzeigeeinheit 66 als die Benachrichtigungseinheit 84 dient, kann beispielsweise ein Format sein, in dem vorbestimmte Symbole oder Nachrichten auf einem Bildschirm angezeigt werden.
Eine Abnormalität, die auftritt, wenn das Rücksaugen ausgeführt wird, impliziert beispielsweise, dass die Schnecke 28 nicht basierend auf der Rücksauggeschwindigkeit Vsb rückwärts bewegt wird, obwohl die Rücksaugsteuereinheit 82 bewirkt hat, dass die Schnecke 28 rückwärts bewegt wird. Die Diagnose, ob eine solche Abnormalität aufgetreten ist oder nicht, kann realisiert werden, indem bewirkt wird, dass die Erfassungseinheit 78 für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V der Schnecke 28 während des Rücksaugens der Schnecke 28 erfasst.
Durch die Ausstattung mit der Benachrichtigungseinheit 84 kann die Steuervorrichtung 20' dem Bediener eine Benachrichtigung senden, dass zu der Zeit des Rücksaugens eine Abnormalität aufgetreten ist, und kann den Bediener auffordern, eine notwendige Gegenmaßnahme zu ergreifen.
Nachdem die Rücksauggeschwindigkeit Vsb, die von der Geschwindigkeitsbestimmungseinheit 80 bestimmt wird, bestimmt worden ist, kann die Benachrichtigungseinheit 84 den Bediener über die Rücksauggeschwindigkeit Vsb informieren. Ferner kann die Benachrichtigungseinheit 84 sowohl eine Benachrichtigung über die Abnormalität als auch eine Benachrichtigung über die bestimmte Rücksauggeschwindigkeit Vsb ausgeben.
(Modifikation 3)
Nachdem die Schnecke 28 die Dosierposition erreicht hat, kann die Steuervorrichtung 20 bewirken, dass die Schnecke 28 rückwärts gedreht wird. Wenn die Schnecke 28 rückwärts gedreht wird, passiert das Harz durch den Kontrollring 50 und bewegt sich von der Vorwärtsrichtung in die Rückwärtsrichtung (strömt rückwärts). Infolgedessen wird durch Rückwärtsströmen zu einer rückwärtigeren Seite als der Kontrollsitz 48 der auf das Harz in dem Dosierbereich ausgeübte Druck verringert und der Gegendruck reduziert. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal kann der Gegendruck reduziert werden, indem bewirkt wird, dass die Schnecke 28 rückwärts gedreht wird.
Die Rückwärtsdrehung und das Rücksaugen der Schnecke 28 können nacheinander durchgeführt werden. In diesem Fall kann der Bediener einen Befehl bezüglich einer solchen sequentiellen Reihenfolge über die Bedieneinheit 68 an die Steuervorrichtung 20 senden. Ferner können die Rückwärtsdrehung und das Rücksaugen der Schnecke 28 auf eine überlappende Weise durchgeführt werden. In diesem Fall kann der Bediener über die Bedieneinheit 68 einen Befehl bezüglich eines Zeitpunkts für eine solche überlappende Weise an die Steuervorrichtung 20 senden.
In der vorliegenden Modifikation wird in dem Fall, dass die Rückwärtsdrehung der Schnecke 28 vor dem Rücksaugen der Schnecke 28 ausgeführt wird, die Menge an Harz in dem Dosierbereich zu dem Zeitpunkt, zu dem das Rücksaugen begonnen wird, kleiner als die Menge des Harzes in dem Dosierbereich zu dem Zeitpunkt, zu dem die Schnecke 28 die Dosierposition erreicht. Dementsprechend ist es für die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit 80 bevorzugt, eine Rücksauggeschwindigkeit Vsb zu bestimmen, die verhindern kann, dass Luftblasen in das Harz gemischt werden, während eine Menge an Harz in dem Dosierbereich berücksichtigt wird, die aufgrund der Rückwärtsdrehung der Schnecke 28 abnimmt.
(Modifikation 4)
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und ihre Modifikationen können in einem Bereich, in dem keine technischen Inkonsistenzen auftreten, angemessen kombiniert werden.
[Erfindungen, die von der Ausführungsform erhalten werden können]
Die Erfindungen, die aus der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erhalten werden kann, und die Modifikationen davon werden nachstehend beschrieben.
<Erste Erfindung>
Die Steuervorrichtung (20, 20') für die Spritzgießmaschine (10) einschließlich des Zylinders (26), in den das Harz zugeführt wird, und der Schnecke (28), die sich vorwärts und rückwärts bewegt und sich innerhalb des Zylinders (26) dreht, enthält die Dosiersteuereinheit (76), die das Dosieren des Harzes innerhalb des Zylinders (26) durch das Steuern der Vorwärtsdrehung und der Rückwärtsbewegung der Schnecke (28) auf der Basis der vorbestimmten Dosierbedingungen durchführt, bis die Schnecke (28) rückwärts in die vorbestimmte Dosierposition bewegt wurde, die Erfassungseinheit (78) für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit, die die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke (28) erfasst, die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit (80), die die Rücksauggeschwindigkeit bestimmt, damit der Harzdruck (der Druck des Harzes) den Zieldrucks auf der Basis der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke (28) erreicht, die während des Dosierens von der Erfassungseinheit (78) für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit erfasst wird, und die Rücksaugsteuereinheit (82), die bewirkt, dass die Schnecke (28) auf der Basis der Rücksauggeschwindigkeit weiter rückwärts bewegt werden soll, nachdem die Schnecke (28) die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat.
In Übereinstimmung mit solchen Merkmalen ist die Steuervorrichtung (20, 20') für die Spritzgießmaschine (10) bereitgestellt, die in der Lage ist, schnell eine Druckreduzierung zu erreichen, und in der hochwertige geformte Produkte erhalten werden können.
Die Erfassungseinheit (78) für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit kann die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten zu einer Mehrzahl von Zeitpunkten während des Dosierens erfassen und die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit (80) kann die Rücksauggeschwindigkeit auf der Basis der Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmen, die durch die Erfassungseinheit (78) für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit erfasst werden. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal kann beispielsweise, selbst wenn eine aus der Mehrzahl von erfassten Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten (V) ein abnormaler Wert ist, die Bestimmung der Rücksauggeschwindigkeit (Vsb) auf der Basis einer solchen abnormalen Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit (V) vermieden werden.
In der ersten Erfindung kann ferner die Druckerfassungseinheit (72) bereitgestellt sein, die den Harzdruck während des Dosierens erfasst, wobei die Dosiersteuereinheit (76) bewirkt, dass die Schnecke (28) rückwärts in die vorbestimmte Dosierposition derart bewegt wird, dass der Harzdruck mit einem vorbestimmten Dosierdruck übereinstimmt, und die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit (80) kann die Rücksauggeschwindigkeit auf der Basis der Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmen, die in einem Bereich von einem Zeitpunkt, zu dem der Harzdruck, der durch die Druckerfassungseinheit (72) erfasst wird, größer als oder gleich dem vorbestimmten Dosierdruck geworden ist, und bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Schnecke (28) die vorbestimmte Dosierposition erreicht, liegen. In Übereinstimmung mit dieser Funktion ist es möglich, das Risiko des Erfassens der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit (V) zu einer Zeit zu reduzieren, zu der der Druck während des Dosierens des Harzes nicht ausreicht.
In der ersten Erfindung kann ferner die Drehzahlerfassungseinheit (74) bereitgestellt sein, die die Drehzahl der Schnecke (28) erfasst, wobei die Dosiersteuereinheit (76) bewirkt, dass die Schnecke (28) rückwärts in die vorbestimmte Dosierposition bewegt wird, während die Schnecke (28) mit einer vorbestimmten Dosierdrehzahl vorwärts gedreht wird, und kann die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit (80) die Rücksauggeschwindigkeit auf der Basis der Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmen, die in einem Bereich von einem Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl der Schnecke (28), die durch die Drehzahlerfassungseinheit (74) erfasst wird, größer als oder gleich der vorbestimmten Dosierdrehzahl geworden ist, und bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Schnecke (28) die vorbestimmte Dosierposition erreicht, liegen. In Übereinstimmung mit dieser Funktion ist es möglich, das Risiko des Erfassens der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit (V) zu einer Zeit zu reduzieren, zu der die Drehzahl der Schnecke (28) beim Dosieren des Harzes nicht ausreicht.
Die Dosiersteuereinheit (76) kann die Schnecke (28) derart steuern, dass die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit während des Dosierens eine vorbestimmte Dosierrückwärtsbewegungsgeschwindigkeit erreicht, und die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit (80) kann die Rücksauggeschwindigkeit auf der Basis der Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmen, die innerhalb eines Bereichs von einem Zeitpunkt, zu dem die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke (28), die während des Dosierens von der Erfassungseinheit (78) für die Rückbewegungsgeschwindigkeit erfasst werden, größer als oder gleich der vorbestimmten Dosierrückwärtsbewegungsgeschwindigkeit geworden ist, und bis zu einem Zeitpunkt, an dem die Schnecke (28) die vorbestimmte Dosierposition erreicht, erfasst werden. In Übereinstimmung mit dieser Funktion ist es möglich, das Risiko des Erfassens der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit (V) zu einer Zeit zu reduzieren, zu der die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit (V) beim Dosieren des Harzes nicht ausreicht.
Die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit (80) kann die Rücksauggeschwindigkeit basierend auf einem Minimalwert, einem Maximalwert, einem Durchschnittswert, einem Medianwert oder einem Moduswert der Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmen, die von der Erfassungseinheit (78) für die Rückbewegungsgeschwindigkeit erfasst werden. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal kann die Rücksauggeschwindigkeit (Vsb) in einem Bereich bestimmt werden, in dem die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit (V) während des Dosierens nicht überschritten wird. Insbesondere ist die Funktion zum Berechnen des Durchschnittswerts, des Medianwerts und des Moduswerts dahingehend vorzuziehen, dass eine Rücksauggeschwindigkeit (Vsb), die die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit V während des Dosierens nicht überschreitet und die größer ist als der Minimalwert, bestimmt werden kann.
Die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit (80) kann den Minimalwert, den Maximalwert, den Durchschnittswert, den Medianwert oder den Moduswert erhalten und kann dadurch einen vorbestimmten Ausgleichsbetrag oder einen vorbestimmten Ausgleichsfaktor auf den erhaltenen Wert anwenden, wobei dadurch die Rücksauggeschwindigkeit bestimmt wird, die kleiner als der erhaltene Wert ist. In Übereinstimmung mit dieser Funktion ist es möglich, das Risiko fehlerhafter Formteile aufgrund des Einstellens einer übermäßigen Rücksauggeschwindigkeit (Vsb) zu reduzieren.
In der ersten Erfindung kann ferner die Benachrichtigungseinheit (84) bereitgestellt werden, die eine Benachrichtigung über die von der Geschwindigkeitsbestimmungseinheit (80) bestimmte Rücksauggeschwindigkeit und/oder eine entsprechende Benachrichtigung in dem Fall ausgibt, dass die Schnecke (28) auf der Grundlage der Rücksauggeschwindigkeit nicht rückwärts bewegt worden ist, obwohl die Rücksaugsteuereinheit (82) bewirkt hat, dass die Schnecke (28) rückwärts bewegt wird. In Übereinstimmung mit dieser Funktion kann der Bediener schnell über eine solche Situation informiert werden, selbst wenn zu einer Zeit, zu der das Rücksaugen ausgeführt wird, eine Abnormalität auftritt.
<Zweite Erfindung>
In dem Verfahren zum Steuern der Spritzgießmaschine (10) einschließlich des Zylinders (26), in den das Harz zugeführt wird, und der Schnecke (28), die sich vorwärts und rückwärts bewegt und sich innerhalb des Zylinders (26) dreht, enthält das Verfahren den Dosierschritt des Durchführens des Dosierens des Harzes innerhalb des Zylinders (26) durch das Steuern der Vorwärtsdrehung und der Rückwärtsbewegung der Schnecke (28), bis die Schnecke (28) auf der Basis von Dosierbedingungen rückwärts in die vorbestimmte Dosierposition bewegt wurde und das Erfassen der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke (28), den Geschwindigkeitsbestimmungsschritt zum Bestimmen der Rücksauggeschwindigkeit, damit der Harzdruck (Druck des Harzes) auf der Basis der in dem Dosierschritt erfassten Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit den Zieldruck erreicht, und den Rücksaugschritt des Bewirkens, dass die Schnecke (28) auf der Basis der Rücksauggeschwindigkeit weiter rückwärts bewegt wird, nachdem der Dosierschritt und der Geschwindigkeitsbestimmungsschritt abgeschlossen wurden.
In Übereinstimmung mit solchen Merkmalen ist das Steuerverfahren für die Spritzgießmaschine (10) bereitgestellt, die in der Lage ist, schnell eine Druckreduzierung zu erreichen, und in der hochwertige geformte Produkte erhalten werden können.
In dem Dosierschritt können die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten zu einer Mehrzahl von Zeitpunkten erfasst werden, und in dem Geschwindigkeitsbestimmungsschritt kann die Rücksauggeschwindigkeit auf der Basis der Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmt werden, die in dem Dosierschritt erfasst wurde. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal kann beispielsweise, selbst wenn eine aus der Mehrzahl von erfassten Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten (V) ein abnormaler Wert ist, die Bestimmung der Rücksauggeschwindigkeit (Vsb) auf der Basis einer solchen abnormalen Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit (V) vermieden werden.
In dem Dosierschritt kann der Harzdruck erfasst werden und die Schnecke (28) kann derart rückwärts in die vorbestimmte Dosierposition bewegt werden, dass der Harzdruck mit einem vorbestimmten Dosierdruck übereinstimmt, und in dem Geschwindigkeitsbestimmungsschritt kann die Rücksauggeschwindigkeit auf der Basis der Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmt werden, die innerhalb eines Bereichs von einem Zeitpunkt an, zu dem der Harzdruck in dem Dosierschritt größer oder gleich dem vorbestimmten Dosierdruck geworden ist, und bis zu einem Punkt, zu dem die Schnecke (28) die vorbestimmte Dosierposition erreicht, erfasst werden. In Übereinstimmung mit dieser Funktion ist es möglich, das Risiko des Erfassens der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit (V) zu einer Zeit zu reduzieren, zu der der Druck während des Dosierens des Harzes nicht ausreicht.
In dem Dosierschritt kann die Drehzahl der Schnecke (28) erfasst werden und die Schnecke (28) kann rückwärts in die vorbestimmte Dosierposition bewegt werden, während die Schnecke (28) mit der vorbestimmten Dosierdrehzahl vorwärts gedreht wird, und in dem Geschwindigkeitsbestimmungsschritt kann die Rücksauggeschwindigkeit auf der Basis der Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmt werden, die innerhalb eines Bereichs von einem Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl der Schnecke (28) in dem Dosierschritt größer oder gleich der vorgegebenen Dosierdrehzahl geworden ist, und bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Schnecke (28) die vorbestimmte Dosierposition erreicht, erfasst werden. In Übereinstimmung mit dieser Funktion ist es möglich, das Risiko des Erfassens der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit (V) zu einer Zeit zu reduzieren, zu der die Drehzahl der Schnecke (28) beim Dosieren des Harzes nicht ausreicht.
In dem Dosierschritt kann die Schnecke (28) derart gesteuert werden, dass die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit eine vorbestimmte Dosierrückwärtsbewegungsgeschwindigkeit erreicht, und in dem Geschwindigkeitsbestimmungsschritt kann die Rücksauggeschwindigkeit auf der Basis der Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmt werden, die innerhalb eines Bereichs von einem Zeitpunkt, zu dem die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke (28) in dem Dosierschritt größer oder gleich der vorbestimmten Dosierungsrückwärtsbewegungsgeschwindigkeit geworden ist, und bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht, erfasst werden. In Übereinstimmung mit dieser Funktion ist es möglich, das Risiko des Erfassens der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit (V) zu einer Zeit zu reduzieren, zu der die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit (V) beim Dosieren des Harzes nicht ausreicht.
In dem Geschwindigkeitsbestimmungsschritt kann die Rücksauggeschwindigkeit basierend auf einem Minimalwert, einem Maximalwert, einem Durchschnittswert, einem Medianwert und/oder einem Moduswert der Mehrzahl der in dem Dosierschritt erfassten Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmt werden. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal kann beispielsweise, selbst wenn eine aus der Mehrzahl von erfassten Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten (V) ein abnormaler Wert ist, die Bestimmung der Rücksauggeschwindigkeit (Vsb) auf der Basis einer solchen abnormalen Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit (V) vermieden werden.
In dem Geschwindigkeitsbestimmungsschritt kann nach dem Berechnen des Minimalwerts, des Maximalwerts, des Durchschnittswerts, des Medianwerts oder des Moduswerts die Rücksauggeschwindigkeit, die kleiner als der berechnete Wert ist, durch das Anwenden eines vorbestimmten Ausgleichswerts oder eines vorbestimmten Ausgleichsfaktor auf den berechneten Wert bestimmt werden. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal kann beispielsweise, selbst wenn eine aus der Mehrzahl der erfassten Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten (V) ein abnormaler Wert ist, die Bestimmung der Rücksauggeschwindigkeit (Vsb) auf der Basis einer solchen abnormalen Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit (V) zuverlässiger vermieden werden.

Claims

Steuervorrichtung (20, 20') für eine Spritzgießmaschine (10) umfassend einen Zylinder (26), in den ein Harz zugeführt wird, und eine Schnecke (28), die konfiguriert ist, sich vorwärts und rückwärts zu bewegen und sich innerhalb des Zylinders zu drehen, wobei die Steuervorrichtung umfasst: eine Dosiersteuereinheit (76), die konfiguriert ist, eine Dosierung des Harzes innerhalb des Zylinders durchzuführen, indem eine Vorwärtsdrehung und eine Rückwärtsbewegung der Schnecke basierend auf einer vorbestimmten Dosierungsbedingung gesteuert werden, bis die Schnecke rückwärts in eine vorbestimmte Dosierposition bewegt wurde; eine Erfassungseinheit (78) für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit, die konfiguriert ist, eine Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke zu erfassen; eine Geschwindigkeitsbestimmungseinheit (80), die konfiguriert ist, basierend auf der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke, die während des Dosierens durch die Erfassungseinheit für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit erfasst wird, eine Rücksauggeschwindigkeit zu bestimmen, damit ein Druck des Harzes einen Zieldruck erreicht; und eine Rücksaugsteuereinheit (82), die konfiguriert ist, zu bewirken, dass die Schnecke basierend auf der Rücksauggeschwindigkeit weiter rückwärts bewegt wird, nachdem die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat.
Steuervorrichtung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, wobei: die Erfassungseinheit für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten zu einer Mehrzahl von Zeitpunkten während des Dosierens erfasst und die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit die Rücksauggeschwindigkeit basierend auf der Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmt, die von der Erfassungseinheit für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit erfasst werden.
Steuervorrichtung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 2, ferner umfassend: eine Druckerfassungseinheit (72), die konfiguriert ist, den Druck des Harzes während des Dosierens zu erfassen; wobei die Dosiersteuereinheit bewirkt, dass die Schnecke derart rückwärts in die vorbestimmte Dosierposition bewegt wird, dass der Druck des Harzes mit einem vorbestimmten Dosierdruck übereinstimmt; und die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit die Rücksauggeschwindigkeit basierend auf der Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmt, die innerhalb eines Bereichs von einem Zeitpunkt, zu dem der Druck des von der Druckerfassungseinheit erfassten Harzes größer oder gleich dem vorbestimmten Dosierdruck geworden ist, und bis zu einem Zeitpunkt, an dem die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht, erfasst werden.
Steuervorrichtung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 2, ferner umfassend: eine Drehzahlerfassungseinheit (74), die konfiguriert ist, eine Drehzahl der Schnecke zu erfassen; wobei die Dosiersteuereinheit bewirkt, dass die Schnecke rückwärts in die vorbestimmte Dosierposition bewegt wird, während die Schnecke mit einer vorbestimmten Dosierdrehzahl vorwärts gedreht wird; und die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit die Rücksauggeschwindigkeit basierend auf der Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmt, die innerhalb eines Bereichs von einem Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl der von der Drehzahlerfassungseinheit erfassten Schnecke größer oder gleich der vorbestimmten Dosierdrehzahl geworden ist, und bis zu einem Zeitpunkt, an dem die Schnecke die vorgegebene Dosierposition erreicht, erfasst werden.
Steuervorrichtung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 2, wobei: die Dosiersteuereinheit die Schnecke derart steuert, dass die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit während des Dosierens eine vorbestimmte Dosierrückwärtsbewegungsgeschwindigkeit erreicht, und die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit die Rücksauggeschwindigkeit basierend auf der Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmt, die innerhalb eines Bereichs von einem Zeitpunkt, zu dem die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit, die durch die Erfassungseinheit für die Rückwärtsgeschwindigkeit währen des Dosierens erfasst wird, größer oder gleich der vorbestimmten Dosierrückwärtsbewegungsgeschwindigkeit geworden ist, und bis zu einem Zeitpunkt, an dem die Schnecke die vorgegebene Dosierposition erreicht, erfasst werden.
Steuervorrichtung für die Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit die Rücksauggeschwindigkeit basierend auf einem Minimalwert, einem Maximalwert, einem Durchschnittswert, einem Medianwert oder einem Moduswert der Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmt, die von der Erfassungseinheit für die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit erfasst werden.
Steuervorrichtung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 6, wobei die Geschwindigkeitsbestimmungseinheit einen Wert des Minimalwerts, des Maximalwerts, des Durchschnittswerts, des Medianwerts und des Moduswerts erhält und dadurch einen vorbestimmten Ausgleichsbetrag oder einen vorbestimmten Ausgleichsfaktor auf den erhaltenen Wert anwendet, wobei dadurch die Rücksauggeschwindigkeit bestimmt wird, die kleiner als der erhaltene Wert ist.
Steuervorrichtung für die Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend eine Benachrichtigungseinheit (84), die konfiguriert ist, eine Benachrichtigung über die von der Geschwindigkeitsbestimmungseinheit bestimmte Rücksauggeschwindigkeit und/oder eine entsprechende Benachrichtigung in einem Fall auszugeben, dass die Schnecke basierend auf der Rücksauggeschwindigkeit nicht rückwärts bewegt wurde, obwohl die Steuereinheit bewirkt hat, dass die Schnecke rückwärts bewegt wird.
Verfahren zum Steuern einer Spritzgießmaschine (10) umfassend einen Zylinder (26), in den ein Harz zugeführt wird, und eine Schnecke (28), die konfiguriert ist, sich vorwärts und rückwärts zu bewegen und sich innerhalb des Zylinders zu drehen, wobei das Verfahren umfasst: einen Dosierschritt des Durchführens des Dosierens des Harzes innerhalb des Zylinders, indem eine Vorwärtsdrehung und eine Rückwärtsbewegung der Schnecke basierend auf einer vorbestimmten Dosierungsbedingung gesteuert werden, bis die Schnecke rückwärts in eine vorbestimmte Dosierposition bewegt wurde, und eine Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke erfasst wird; einen Geschwindigkeitsbestimmungsschritt zum Bestimmen einer Rücksauggeschwindigkeit, damit ein Druck des Harzes einen Zieldruck erreicht, basierend auf der in dem Dosierschritt erfassten Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit; und ein Rücksaugschritt des Bewirkens, dass die Schnecke basierend auf der Rücksauggeschwindigkeit weiter rückwärts bewegt wird, nachdem der Dosierschritt und der Geschwindigkeitsbestimmungsschritt abgeschlossen wurden.
Verfahren zum Steuern der Spritzgießmaschine nach Anspruch 9, wobei: in dem Dosierschritt Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten zu einer Mehrzahl von Zeitpunkten erfasst werden; und in dem Geschwindigkeitsbestimmungsschritt die Rücksauggeschwindigkeit basierend auf der Mehrzahl der in dem Dosierschritt erfassten Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmt wird.
Verfahren zum Steuern der Spritzgießmaschine nach Anspruch 10, wobei: in dem Dosierschritt der Druck des Harzes erfasst wird und die Schnecke rückwärts derart in die vorbestimmte Dosierposition bewegt wird, dass der Druck des Harzes mit einem vorbestimmten Dosierdruck übereinstimmt; und in dem Geschwindigkeitsbestimmungsschritt die Rücksauggeschwindigkeit basierend auf der Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmt wird, die innerhalb eines Bereichs von einem Zeitpunkt, zu dem der Druck des Harzes in dem Dosierschritt größer oder gleich dem vorbestimmten Dosierdruck geworden ist, und bis zu einem Zeitpunkt, an dem die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht, erfasst werden.
Verfahren zum Steuern der Spritzgießmaschine nach Anspruch 10, wobei: in dem Dosierschritt eine Drehzahl der Schnecke erfasst wird und die Schnecke rückwärts in die vorbestimmte Dosierposition bewegt wird, während die Schnecke mit einer vorbestimmten Dosierdrehzahl vorwärts gedreht wird; und in dem Geschwindigkeitsbestimmungsschritt die Rücksauggeschwindigkeit basierend auf der Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmt wird, die innerhalb eines Bereichs von einem Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl der Schnecke in dem Dosierschritt größer oder gleich der vorbestimmten Dosierdrehzahl geworden ist, und bis zu einem Zeitpunkt, an dem die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht, erfasst werden.
Verfahren zum Steuern der Spritzgießmaschine nach Anspruch 10, wobei: in dem die Dosierschritt die Schnecke derart gesteuert wird, dass die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit eine vorbestimmte Dosierrückwärtsbewegungsgeschwindigkeit erreicht; und in dem Geschwindigkeitsbestimmungsschritt die Rücksauggeschwindigkeit basierend auf der Mehrzahl der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmt wird, die innerhalb eines Bereichs von einem Zeitpunkt, zu dem Rückwärtsbewegung in dem Dosierschritt größer oder gleich der vorbestimmten Dosierrückwärtsbewegungsgeschwindigkeit geworden ist, und bis zu einem Zeitpunkt, an dem die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht, erfasst werden.
Verfahren zum Steuern der Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei in dem Geschwindigkeitsbestimmungsschritt die Rücksauggeschwindigkeit basierend auf einem Minimalwert, einem Maximalwert, einem Durchschnittswert, einem Medianwert oder einem Moduswert der Mehrzahl der in dem Dosierschritt erfassten Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeiten bestimmt wird.
Verfahren zum Steuern der Spritzgießmaschine nach Anspruch 14, wobei in dem Geschwindigkeitsbestimmungsschritt nach dem Berechnen eines Werts des Minimalwerts, des Maximalwerts, des Durchschnittswerts, des Medianwerts oder des Moduswerts die Rücksauggeschwindigkeit, die kleiner als der berechnete Wert ist, durch das Anwenden eines vorbestimmten Ausgleichswerts oder eines vorbestimmten Ausgleichsfaktor auf den berechneten Wert bestimmt wird.