DE102022132416A1

DE102022132416A1 - Steuerungsvorrichtung für spritzgiessmaschine und steuerungsverfahren für spritzgiessmaschine

Info

Publication number: DE102022132416A1
Application number: DE102022132416.8A
Authority: DE
Inventors: Yutaka Tsutsumi; Daigo Hotta; Shun Shibuya; Yuki Matsui
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2021-12-08
Filing date: 2022-12-06
Publication date: 2023-06-15
Also published as: JP2023084850A; US20230173727A1; CN116238122A; US12083727B2

Abstract

Bereitgestellt wird ein Verfahren zum Bereitstellen von Unterstützung beim Einstellen der Zeit zum Erhöhen der Schließ-/Klemmkraft. Eine Steuerungsvorrichtung einer Spritzgießmaschine weist ein Schließ-/Klemmsteuerungsteil und ein Überwachungsteil auf. Das Schließ-/Klemmsteuerungsteil ist konfiguriert, in einem Füllschritt zum Befüllen des Inneren einer Formvorrichtung mit einem Formmaterial während des Schließens/Klemmens, zu einem vorbestimmten Druckbeaufschlagungszeitpunkt in der Mitte des Füllschritts, einen Sollwert der Schließ-/Klemmkraft von einem ersten Sollwert auf einen zweiten Sollwert zu ändern, der größer ist als der erste Sollwert. Das Überwachungsteil ist konfiguriert, Änderungen des Istwerts der Schließ-/Klemmkraft aufgrund von Änderungen des Sollwerts der Schließ-/Klemmkraft zu überwachen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung für eine Spritzgießmaschine und ein Steuerungsverfahren für eine Spritzgießmaschine.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Die in Patentdokument 1 offenbarte Verbundkunststoffformvorrichtung weist ein Pressteil und ein Einspritzteil auf. Das Pressteil umfasst eine Basis, mehrere in der Basis- installierte Antriebsteile und einen von den mehreren Antriebsteilen angetriebenen Schlitten auf. Ein Formteil ist an dem Pressteil angebracht. Das Formteil weist ein an dem Schlitten angebrachtes oberes Formteil und ein an der Basis montiertes unteres Formteil auf. In einem Zustand, in dem das Pressteil den Schlitten derart positioniert, dass zwischen dem oberen Formteil und dem unteren Formteil ein schmaler Spalt entsteht, spritzt das Einspritzteil das Material in das Formteil. Wenn das Einspritzteil das Material in das Formteil spritzt, versucht, wenn ein Teil in dem Schlitten vorhanden ist, bei dem die von dem Material von unten ausgeübte Last größer ist als die von dem Antriebsteil ausgeübte Last, dieser Teil des Schlittens nach oben auszuweichen.
[Dokument des Stands der Technik]
[Patentdokument]
[Patentdokument 1] Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2019-093576
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
[Technisches Problem]
Es wird nun eine Technik erforscht, mit der in dem Füllschritt zum Befüllen des Inneren einer Formvorrichtung mit einem Formmaterial während Klemmens, zu einem vorbestimmten Druckbeaufschlagungszeitpunkt in der Mitte des Füllschritts, der Sollwert der Schließ-/Klemmkraft von einem ersten Sollwert auf einen zweiten Sollwert geändert wird, der größer ist als der erste Sollwert. Das Auftreten von Gasverbrennung kann reduziert werden, indem die Schließ-/Klemmkraft bis zu der Mitte des Füllschritts niedrig eingestellt wird, und ferner kann das Auftreten von Gratbildung reduziert werden, wenn die Schließ-/Klemmkraft ab der Mitte des Füllschritts hoch eingestellt wird.
Wenn der Zeitpunkt zur Erhöhung der Klemmkraft oder zum Druckbeaufschlagen zu früh ist, hat das Gas in der Formvorrichtung Schwierigkeiten, nach außen zu entkommen, wird in der Formvorrichtung komprimiert und erzeugt Wärme, was zu Gasverbrennung führt. Zudem tritt, wenn der Zeitpunkt zur Erhöhung der Schließ-/Klemmkraft oder zum Druckbeaufschlagen zu spät liegt, das Formmaterial zwischen der feststehenden Form und der beweglichen Form aus, was zu Gratbildung führt. Der Druckbeaufschlagungszeitpunkt wird für gewöhnlich von einem Facharbeiter anhand seiner/ihrer eigenen Erfahrung eingestellt, und für eine anderen Arbeiter als einen Facharbeiter ist es schwierig, den Druckbeaufschlagungszeitpunkt einzustellen.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt deshalb eine Technik zur Bereitstellung von Unterstützung beim Einstellen des Zeitpunkts zum Erhöhen der Schließ-/Klemmkraft bereit.
[Lösung des Problems]
Eine Steuerungsvorrichtung für eine Spritzgießmaschine gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Schließ-/Klemmsteuerungsteil und ein Überwachungsteil auf. Das Schließ-/Klemmsteuerungsteil ist konfiguriert, in einem Füllschritt zum Befüllen des Inneren einer Formvorrichtung mit einem Formmaterial während Schließens/Klemmens, zu einem vorbestimmten Druckbeaufschlagungszeitpunkt in der Mitte des Füllschritts, einen Sollwert der Schließ-/Klemmkraft von einem ersten Sollwert auf einen zweiten Sollwert zu ändern, der größer ist als der erste Sollwert. Das Überwachungsteil ist konfiguriert, Änderungen des Istwerts der Schließ-/Klemmkraft aufgrund von Änderungen des Sollwerts der Schließ-/Klemmkraft zu überwachen.
[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung lässt sich der Füllstand des Formmaterials durch Überwachen der Änderungen des Istwerts der Schließ-/Klemmkraft abschätzen, die mit den Änderungen des Sollwerts der Schließ-/Klemmkraft einhergehen. Als ein Ergebnis davon ist es möglich, Unterstützung bei der Einstellung des Zeitpunkts zum Erhöhen der Schließ-/Klemmkraft bereitzustellen.
Figurenliste

1 ist ein Schaubild, das eine Form einer Spritzgießmaschine gemäß einer Ausführungsform vollständig geöffnet zeigt;
2 ist ein Schaubild, das die Form der Spritzgießmaschine gemäß einer Ausführungsform geschlossen zeigt;
3 ist ein Schaubild, das Beispiele von Komponenten einer Steuerungsvorrichtung in Funktionsblöcken zeigt;
4 ist ein Schaubild, das Beispiele für Abläufe in einem Formzyklus zeigt;
5 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Formmaterials zeigt, das in eine Formvorrichtung strömt;
6 ist ein Schaubild, das ein erstes Beispiel für Änderung des Istwerts der Schließ-/Klemmkraft zeigt; und
7 ist ein Schaubild, das ein zweites Beispiel für Änderung des Istwerts der Schließ-/Klemmkraft zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es wird angemerkt, dass in sämtlichen Zeichnungen denselben Bezugszeichen dieselben oder entsprechenden Kodes zugewiesen sein können, und die Beschreibung davon kann weggelassen werden.
(Spritzgießmaschine)
1 ist ein Schaubild, das einen Zustand einer Spritzgießmaschine zeigt, wenn eine Form vollständig offen ist, gemäß einer Ausführungsform. 2 ist ein Schaubild, das die Spritzgießmaschine gemäß einer Ausführungsform zeigt, bei der die Form geklemmt ist. In dieser Beschreibung verlaufen die X-Achsenrichtung, die Y-Achsenrichtung und die Z-Achsenrichtung senkrecht zueinander. Die X-Achsenrichtung und die Y-Achsenrichtung stellen die horizontale Richtung dar, und die Z-Achsenrichtung stellt die vertikale Richtung dar. Wenn die Schließ-/Klemmvorrichtung 100 ein horizontaler Typ ist, ist die X-Achsenrichtung die Richtung, in der sich die Form öffnet und schließt, und die Y-Achsenrichtung ist die Breitenrichtung der Spritzgießmaschine 10. Die negative Seite der Y-Achsenrichtung wird nachfolgend als „die Bedienseite“ bezeichnet und die positive Seite der Y-Achsenrichtung wird als „die Nicht-Bedienseite“ bezeichnet.
Wie in 1 und 2 dargestellt, weist die Spritzgießmaschine 10 auf: eine Schließ-/Klemmvorrichtung 100, die eine Formvorrichtung 800 öffnet und schließt; eine Auswerfvorrichtung 200, die das Formerzeugnis auswirft, das von der Formvorrichtung 800 geformt wurde; eine Einspritzvorrichtung 300, die das Formmaterial in die Formvorrichtung 800 einspritzt; eine Bewegungsvorrichtung 400, die die Einspritzvorrichtung 300 bezogen auf die Formvorrichtung 800 vorwärts und rückwärts bewegt; eine Steuerungsvorrichtung 700, die jeden Bestandteil der Spritzgießmaschine 10 steuert; und einen Rahmen 900, der jeden Bestandteil der Spritzgießmaschine 10 trägt. Der Rahmen 900 umfasst: einen Schließ-/Klemmvorrichtungsrahmen 910, der die Schließ-/Klemmvorrichtung 100 trägt, und einen Einspritzvorrichtungsrahmen 920, der die Einspritzvorrichtung 300 trägt. Der Schließ-/Klemmvorrichtungsrahmen 910 und der Einspritzvorrichtungsrahmen 920 sind jeweils via eine Höheneinstellung 930 auf einem Boden 2 installiert. Die Steuerungsvorrichtung 700 ist in dem Innenraum des Einspritzvorrichtungsrahmens 920 angeordnet. Jeder Bestandteil der Spritzgießmaschine 10 wird nachstehend beschrieben.
(Schließ-/Klemmvorrichtung)
Bei der Beschreibung der Schließ-/Klemmvorrichtung 100 ist die Richtung, in der sich die bewegliche Platte 120 beim Schließen der Form bewegt (zum Beispiel die positive X-Achsenrichtung) als Vorne definiert, und die Richtung, in der sich die bewegliche Platte 120 beim Öffnen der Form bewegt (zum Beispiel die negative X-Achsenrichtung), ist als Hinten definiert.
Die Schließ-/Klemmvorrichtung 100 schließt die Formvorrichtung 800, beaufschlagt sie mit Druck, klemmt, druckentlastet und öffnet sie. Die Formvorrichtung 800 weist eine feststehende Form 810 und eine bewegliche Form 820 auf.
Die Schließ-/Klemmvorrichtung 100 ist zum Beispiel eine Schließ-/Klemmvorrichtung vom horizontalen Typ und die Richtung, in der sich die Form öffnet und schließt, ist die horizontale Richtung. Die Schließ-/Klemmvorrichtung 100 umfasst: eine feststehende Platte 110, an der die feststehende Form 810 angebracht ist; eine bewegliche Platte 120, an der die bewegliche Form 820 befestigt ist; und einen Bewegungsmechanismus 102 zum Bewegen der beweglichen Platte 120 bezogen auf die feststehende Platte 110 in der Richtung, in der sich die Form öffnet und schließt.
Eine feststehende Platte 110 ist an dem Schließ-/Klemmvorrichtungsrahmen 910 befestigt. Eine feststehende Form 810 ist an der Fläche der feststehenden Platte 110 angebracht, die der beweglichen Platte 120 zugewandt ist.
Die bewegliche Platte 120 ist so an dem Schließ-/Klemmvorrichtungsrahmen 910 angeordnet, dass sie sich in der Richtung, in der sich die Form öffnet und schließt, frei bewegt. Eine Führung 101 zum Führen der beweglichen Platte 120 ist auf den Schließ-/Klemmvorrichtungsrahmen 910 gelegt. Die bewegliche Form 820 ist an der Fläche der beweglichen Platte 120 angebracht, die der feststehenden Platte 110 zugewandt ist.
Der Bewegungsmechanismus 102 bewegt die bewegliche Platte 120 bezogen auf die feststehende Platte 110 vorwärts und rückwärts, wodurch die Form der Formvorrichtung 800 geschlossen, mit Druck beaufschlagt, geklemmt, druckentlastet und geöffnet wird. Der Bewegungsmechanismus 102 umfasst: einen Kniehebelträger 130, der bezogen auf die feststehende Platte 110 in einem Abstand angeordnet ist; eine Säule 140, die die feststehende Platte 110 und den Kniehebelträger 130 verbindet; einen Kniehebelmechanismus 150, der die bewegliche Platte 120 bezogen auf den Kniehebelträger 130 in der Richtung bewegt, in der sich die Form öffnet und schließt; einen Schließ-/Klemmmotor 160, der den Kniehebelmechanismus 150 betätigt; einen Bewegungsumwandlungsmechanismus 170, der die Drehbewegung des Schließ-/Klemmmotors 160 in lineare Bewegung umwandelt; und einen Formdickenanpassungsmechanismus 180, der den Abstand zwischen der feststehenden Platte 110 und dem Kniehebelträger 130 anpasst.
Der Kniehebelträger 130 ist in einem Abstand zu der feststehenden Platte 110 vorgesehen und an dem Schließ-/Klemmvorrichtungsrahmen 910 montiert, dass er sich in der Richtung, in der sich die Form öffnet und schließt, frei bewegt. Es wird angemerkt, dass der Kniehebelträger 130 so angeordnet sein kann, dass er sich frei entlang einer auf dem Schließ-/Klemmvorrichtungsrahmen 910 liegenden Führung bewegt. Die Führung für den Kniehebelträger 130 kann dieselbe sein wie die Führung 101 für die bewegliche Platte 120.
Es wird angemerkt, dass bei der vorliegenden Ausführungsform die feststehende Platte 110 an dem Schließ-/Klemmvorrichtungsrahmen 910 befestigt ist und der Kniehebelträger 130 derart an dem Schließ-/Klemmvorrichtungsrahmen 910 angeordnet ist, dass er sich in der Richtung, in der sich die Form öffnet und schließt, frei bewegt. Es ist jedoch ebenso möglich, den Kniehebelträger 130 an dem Schließ-/Klemmvorrichtungsrahmen 910 zu befestigen und die feststehende Platte 110 derart an dem Schließ-/Klemmvorrichtungsrahmen 910 anzuordnen, dass sie sich in der Richtung, in der sich die Form öffnet und schließt, frei bewegt.
Die Säule 140 verbindet die feststehende Platte 110 und den Kniehebelträger 130 in einem Abstand L in der Richtung, in der sich die Form öffnet und schließt. Mehrere (zum Beispiel vier) Säulen 140 können hier verwendet werden. Die mehreren Säulen 140 sind parallel zu der Richtung angeordnet, in der sich die Form öffnet und schließt, und strecken sich entsprechend der Schließ-/Klemmkraft. Mindestens eine Säule 140 kann mit einem Säulen-Dehnungssensor 141 versehen sein, der die Dehnung der Säule 140 detektiert. Der Säulen-Dehnungssensor 141 sendet ein Signal, das das Detektionsergebnis angibt, an die Steuerungsvorrichtung 700. Das Detektionsergebnis des Säulen-Dehnungssensors 141 wird zum Detektieren der Schließ-/Klemmkraft und dergleichen verwendet.
Es wird angemerkt, dass der Säulen-Dehnungssensor 141 bei der vorliegenden Ausführungsform als ein Schließ-/Klemmkraftsensor zum Detektieren der Schließ-/Klemmkraft verwendet wird, die vorliegende Erfindung jedoch keinesfalls darauf beschränkt ist. Das heißt, der Schließ-/Klemmkraftsensor ist keinesfalls auf den Typ des Dehnungsmessstreifens beschränkt, sondern kann ein piezoelektrischer Typ, ein kapazitiver Typ, ein hydraulischer Typ, ein elektromagnetischer Typ und so weiter sein und des Weiteren ist seine Montageposition auch nicht auf eine Säule 140 beschränkt.
Der Kniehebelmechanismus 150 ist zwischen der beweglichen Platte 120 und dem Kniehebelträger 130 angeordnet und bewegt die bewegliche Platte 120 bezogen auf den Kniehebelträger 130 in der Richtung, in der sich die Form öffnet und schließt. Der Kniehebelmechanismus 150 umfasst einen Kreuzkopf 151, der sich in der Richtung bewegt, in der sich die Form öffnet und schließt, und ein Paar von Bindegliedsätzen, die sich, während sich der Kreuzkopf 151 bewegt, beugen und strecken. Jeder Satz Bindeglieder weist erste Bindeglieder 152 und zweite Bindeglieder 153 auf, die unter Verwendung von Stiften oder dergleichen verbunden sind, so dass sie sich frei beugen und strecken. Die ersten Bindeglieder 152 sind mit Stiften oder dergleichen an der beweglichen Platte 120 angebracht, damit sie frei schwingen. Die zweiten Bindeglieder 153 sind mit Stiften oder dergleichen an dem Kniehebelträger 130 angebracht, damit sie frei schwingen. Die zweiten Bindeglieder 153 sind via dritte Bindeglieder 154 an dem Kreuzkopf 151 angebracht. Wenn der Kreuzkopf 151, bezogen auf den Kniehebelträger 130, vorwärts oder rückwärts bewegt wird, beugen und strecken sich die ersten Bindeglieder 152 und die zweiten Bindeglieder 153, und die bewegliche Platte 120 bewegt sich, bezogen auf den Kniehebelträger 130, vorwärts oder rückwärts.
Es wird angemerkt, dass die Konfiguration des Kniehebelmechanismus 150 keinesfalls auf die in 1 und 2 dargestellten Konfigurationen beschränkt ist. Obwohl die Anzahl an Knoten in jedem Satz Bindeglieder zum Beispiel in 1 und 2 fünf beträgt, kann sie vier betragen, und ein Endteil des dritten Bindeglieds 154 kann mit einem Knoten zwischen einem ersten Bindeglied 152 und einem zweiten Bindeglied 153 verbunden sein.
Am Kniehebelträger 130 ist zum Aktivieren des Kniehebelmechanismus 150 ein Schließ-/Klemmmotor 160 angebracht. Der Schließ-/Klemmmotor 160 bewegt, bezogen auf den Kniehebelträger 130, den Kreuzkopf 151 vorwärts und rückwärts, wodurch die ersten Bindeglieder 152 und die zweiten Bindeglieder 153 veranlasst werden, sich zu beugen und zu strecken, und es der beweglichen Platte 120 ermöglicht wird, bezogen auf den Kniehebelträger 130, sich vorwärts und rückwärts zu bewegen. Der Schließ-/Klemmmotor 160 ist direkt mit dem Bewegungsumwandlungsmechanismus 170 verbunden, kann jedoch über einen Riemen, eine Riemenscheibe und dergleichen mit dem Bewegungsumwandlungsmechanismus 170 verbunden sein.
Der Bewegungsumwandlungsmechanismus 170 wandelt die Drehbewegung des Schließ-/Klemmmotors 160 in lineare Bewegung des Kreuzkopfs 151 um. Der Bewegungsumwandlungsmechanismus 170 weist eine Spindelwelle und eine Spindelmutter auf, die in die Spindelwelle geschraubt ist. Zwischen der Spindelwelle und der Spindelmutter kann eine Kugel oder eine Rolle angeordnet sein.
Die Schließ-/Klemmvorrichtung 100 führt unter der Kontrolle der Steuerungsvorrichtung 700 einen Formschließschritt, einen Druckbeaufschlagungsschritt, einen Klemmschritt, einen Druckentlastungsschritt, einen Formöffnungsschritt und so weiter aus.
In dem Formschließschritt wird der Schließ-/Klemmmotor 160 so angetrieben, dass der Kreuzkopf 151 mit einer Sollgeschwindigkeit an die Position vorwärts bewegt wird, in der die Form vollständig geschlossen ist, wodurch die bewegliche Platte 120 vorwärts bewegt wird und bewirkt wird, dass die bewegliche Form 820 die feststehende Form 810 berührt. Die Position und Bewegungsgeschwindigkeit des Kreuzkopfs 151 werden unter Verwendung von zum Beispiel einem Schließ-/Klemmmotorencoder 161 oder dergleichen detektiert. Der Schließ-/Klemmmotorencoder 161 detektiert die Drehung des Schließ-/Klemmmotors 160 und sendet ein Signal, das das Detektionsergebnis angibt, an die Steuerungsvorrichtung 700.
Es wird angemerkt, dass der Kreuzkopfpositionssensor zum Detektieren der Position des Kreuzkopfs 151 und der Kreuzkopfbewegungsgeschwindigkeitssensor zum Detektieren der Bewegungsgeschwindigkeit des Kreuzkopfs 151 keinesfalls auf den Schließ-/Klemmmotorencoder 161 beschränkt sind, und Allgemeinere können verwendet werden. Der Positionssensor für die bewegliche Platte zum Detektieren der Position der beweglichen Platte 120 und der Bewegungsgeschwindigkeitssensor für die bewegliche Platte zum Detektieren der Bewegungsgeschwindigkeit der beweglichen Platte 120 sind auch keinesfalls auf den Schließ-/Klemmmotorencoder 161 beschränkt, und Allgemeinere können verwendet werden.
In dem Druckbeaufschlagungsschritt wird der Schließ-/Klemmmotor 160 ferner so angetrieben, dass er den Kreuzkopf 151 aus der Position, in der die Form vollständig geschlossen ist, weiter vorwärts in die Schließ-/Klemmposition bewegt, wodurch eine Schließ-/Klemmkraft erzeugt wird.
In dem Schließ-/Klemmschritt wird der Schließ-/Klemmmotor 160 so angetrieben, dass er den Kreuzkopf 151 in der Schließ-/Klemmposition hält. In dem Schließ-/Klemmschritt wird die in dem Druckbeaufschlagungsschritt erzeugte Schließ-/Klemmkraft aufrechterhalten. In dem Schließ-/Klemmschritt wird ein Kavitätsraum 801 (siehe 2) zwischen der beweglichen Form 820 und der feststehenden Form 810 gebildet, und die Einspritzvorrichtung 300 befüllt den Kavitätsraum 801 mit einem flüssigen Formmaterial. Ein Formerzeugnis wird erhalten, wenn sich das eingefüllte Formmaterial verfestigt.
Es kann ein Kavitätsraum 801 oder es können mehrere Kavitätsräume 801 vorhanden sein. In dem letzteren Fall können mehrere Formerzeugnisse gleichzeitig erhalten werden. In einem Teil des Kavitätsraums 801 kann ein Insert-Material platziert werden, und ein weiterer Teil des Kavitätsraums 801 kann mit dem Formmaterial befüllt werden. Hierdurch kann ein Formerzeugnis gefertigt werden, bei dem das Insert-Material und das Formmaterial als eines integriert sind.
In dem Druckentlastungsschritt wird der Schließ-/Klemmmotor 160 so angetrieben, dass er den Kreuzkopf 151 aus der Schließ-/Klemmposition rückwärts in die Position bewegt, in der sich die Form zu öffnen beginnt, wodurch die bewegliche Platte 120 rückwärts bewegt wird und die Schließ-/Klemmkraft abnimmt. Die Position, in der sich die Form zu öffnen beginnt, und die Position, in der die Form vollständig geschlossen ist, können dieselbe Position sein.
In dem Formöffnungsschritt wird der Schließ-/Klemmmotor 160 so angetrieben, dass der Kreuzkopf 151 mit einer Sollgeschwindigkeit aus der Position, in der sich die Form zu öffnen beginnt, rückwärts in die Position bewegt wird, in der die Form vollständig geöffnet ist, wodurch die bewegliche Platte 120 rückwärts bewegt wird und sich die bewegliche Form 820 von der feststehenden Form 810 trennt. Danach wirft die Auswerfvorrichtung 200 das Formerzeugnis aus der beweglichen Form 820 aus.
Die Einstellungen in dem Formöffnungsschritt, dem Druckbeaufschlagungsschritt und dem Schließ-/Klemmschritt werden gemeinsam als eine Reihe von Einstellungen eingestellt. Die Bewegungsgeschwindigkeit, die Position und die Schließ-/Klemmkraft des Kreuzkopfs 151 in dem Formöffnungsschritt und dem Druckbeaufschlagungsschritt (einschließlich der Position, in der sich die Form zu schließen beginnt, der Position, in der die Bewegungsgeschwindigkeit umgeschaltet wird, der Position, in der die Form vollständig geschlossen ist, und der Schließ-/Klemmposition) werden zum Beispiel gemeinsam als eine Reihe von Einstellungen eingestellt. Die Position, in der sich die Form zu schließen beginnt, die Position, in der die Bewegungsgeschwindigkeit umgeschaltet wird, die Position, in der die Form vollständig geschlossen ist, und die Schließ-/Klemmposition sind von hinten nach vorn in dieser Reihenfolge angeordnet und stellen den Start- und Endpunkt von Abschnitten dar, in denen die Bewegungsgeschwindigkeit eingestellt ist. Die Bewegungsgeschwindigkeit wird abschnittsweise eingestellt. Die Bewegungsgeschwindigkeit kann an einer Position umgeschaltet werden oder kann an mehreren Positionen umgeschaltet werden. Die Position zum Umschalten der Bewegungsgeschwindigkeit muss nicht eingestellt sein. Die Schließ-/Klemmposition oder die Schließ-/Klemmkraft kann eingestellt sein.
Die Einstellungen in dem Druckentlastungsschritt und in dem Formöffnungsschritt werden auf ähnliche Weise eingestellt. Die Bewegungsgeschwindigkeit und die Position des Kreuzkopfs 151 in dem Druckentlastungsschritt und in dem Formöffnungsschritt (einschließlich der Position, in der sich die Form zu öffnen beginnt, der Position, in der die Bewegungsgeschwindigkeit umgeschaltet wird, und der Position, in der die Form vollständig geöffnet ist) werden zum Beispiel gemeinsam als eine Reihe von Einstellungen eingestellt. Die Position, in der sich die Form zu öffnen beginnt, die Position, in der die Bewegungsgeschwindigkeit umgeschaltet wird, und die Position, in der die Form vollständig geöffnet ist, sind von vorn nach hinten in dieser Reihenfolge angeordnet und stellen den Start- und Endpunkt von Abschnitten dar, in denen die Bewegungsgeschwindigkeit eingestellt ist. Die Bewegungsgeschwindigkeit wird abschnittsweise eingestellt. Die Bewegungsgeschwindigkeit kann an einer Position umgeschaltet werden oder kann an mehreren Positionen umgeschaltet werden. Die Position zum Umschalten der Bewegungsgeschwindigkeit muss nicht eingestellt sein. Die Position, in der sich die Form zu öffnen beginnt, und die Position, in der die Form vollständig geschlossen ist, können dieselbe Position sein. Die Position, in der die Form vollständig geöffnet ist, und die Position, in der sich die Form zu schließen beginnt, können ebenfalls dieselbe Position sein.
Es wird angemerkt, dass anstatt der Bewegungsgeschwindigkeit und der Position des Kreuzkopfs 151 die Bewegungsgeschwindigkeit und die Position der beweglichen Platte 120 eingestellt werden können. Zudem kann anstatt der Position des Kreuzkopfs (zum Beispiel die Schließ-/Klemmposition) oder der Position der beweglichen Platte auch die Schließ-/Klemmkraft eingestellt werden.
Der Kniehebelmechanismus 150 verstärkt nun die Antriebskraft des Schließ-/Klemmmotors 160 und überträgt diese an die bewegliche Platte 120. Der Grad dieser Vergrößerung wird auch als „Kniehebelvergrößerung“ bezeichnet. Die Kniehebelvergrößerung ändert sich entsprechend einem Winkel θ, der zwischen dem ersten Bindeglied 152 und dem zweiten Bindeglied 153 gebildet wird (nachfolgend auch als „Bindegliedwinkel θ‟ bezeichnet). Der Bindegliedwinkel θ kann anhand der Position des Kreuzkopfs 151 ermittelt werden. Die Kniehebelvergrößerung wird am höchsten, wenn der Bindegliedwinkel θ 180 Grad beträgt.
Wenn sich die Dicke der Formvorrichtung 800 durch Austausch der Formvorrichtung 800 oder eine Temperaturänderung der Formvorrichtung 800 ändert, wird die Dicke der Form so angepasst, dass eine vorbestimmte Schließ-/Klemmkraft beim Schließen/Klemmen der Form erhalten werden kann. Beim Anpassen der Dicke der Form wird zum Beispiel Abstand L zwischen der feststehenden Platte 110 und dem Kniehebelträger 130 derart angepasst, dass Bindegliedwinkel θ in dem Kniehebelmechanismus 150 bei Berührung der Form ein vorbestimmter Winkel wird, was dann eintritt, wenn die bewegliche Form 820 die feststehende Form 810 berührt.
Die Schließ-/Klemmvorrichtung 100 umfasst einen Formdickenanpassungsmechanismus 180. Der Formdickenanpassungsmechanismus 180 passt die Formdicke durch Anpassen des Abstands L zwischen der feststehenden Platte 110 und dem Kniehebelträger 130 an. Es wird angemerkt, dass die Zeit zum Anpassen der Formdicke zum Beispiel zwischen dem Ende eines Formzyklus und dem Beginn des nächsten Formzyklus vorgesehen ist. Der Formdickenanpassungsmechanismus 180 umfasst zum Beispiel: eine Spindelwelle 181, die in dem hinteren Endteil der Säule 140 gebildet ist; eine Spindelmutter 182, die vom Kniehebelträger 130 gehalten wird, damit sie sich frei dreht und sich nicht vorwärts und rückwärts bewegen kann, und einen Formdickenanpassungsmotor 183, der die Spindelmutter 182 dreht, die in die Spindelwelle 181 geschraubt ist.
Für jede Säule 140 ist eine Spindelwelle 181 und eine Spindelmutter 182 vorgesehen. Die Drehantriebskraft des Formdickenanpassungsmotors 183 kann via ein Drehantriebskraftübertragungsteil 185 auf mehrere Spindelmuttern 182 übertragen werden. Diese Spindelmuttern 182 können sich synchron drehen. Es wird angemerkt, dass auch mehrere Spindelmuttern 182 einzeln durch Ändern des Übertragungswegs des Drehantriebskraftübertragungsteils 185 gedreht werden können.
Das Drehantriebskraftübertragungsteil 185 kann zum Beispiel aus Zahnrädern und dergleichen aufgebaut sein. In diesem Fall sind an dem Außenumfang jeder Spindelmutter 182 passive Zahnräder gebildet, an der Ausgangswelle des Formdickenanpassungsmotors 183 ist ein Antriebszahnrad angebracht und in dem Mittelteil des Kniehebelträgers 130 ist ein Zwischenzahnrad drehbar gehalten, das in mehrere passive Zahnräder und Antriebszahnrädern eingreift. Es wird angemerkt, dass das Drehantriebskraftübertragungsteil 185 anstatt aus Zahnrädern aus Riemen, Riemenscheiben oder dergleichen aufgebaut sein kann.
Der Betrieb des Formdickenanpassungsmechanismus 180 wird von der Steuerungsvorrichtung 700 gesteuert. Die Steuerungsvorrichtung 700 steuert den Formdickenanpassungsmotor 183 so, dass er die Spindelmutter 182 dreht. Dadurch wird die Position des Kniehebelträgers 130, bezogen auf die Säule 140, angepasst und Abstand L zwischen der feststehenden Platte 110 und dem Kniehebelträger 130 wird angepasst. Es wird angemerkt, dass mehrere Formdickenanpassungsmechanismen in Kombination verwendet werden können.
Der Abstand L wird unter Verwendung des Formdickenanpassungsmotorencoders 184 detektiert. Der Formdickenanpassungsmotorencoder 184 detektiert den Drehbetrag, die Drehrichtung und so weiter des Formdickenanpassungsmotors 183 und sendet Signale, die diese Detektionsergebnisse anzeigen, an die Steuerungsvorrichtung 700. Die Detektionsergebnisse des Formdickenanpassungsmotorencoders 184 werden zum Überwachen und Steuern der Position des Kniehebelträgers 130 und des Abstands L verwendet. Es wird angemerkt, dass der Kniehebelträgerpositionssensor zum Detektieren der Position des Kniehebelträgers 130 und der Abstandssensor zum Detektieren des Abstands L keinesfalls auf den Formdickenanpassungsmotorencoder 184 beschränkt sind, und Allgemeinere können verwendet werden.
Die Schließ-/Klemmvorrichtung 100 kann ein Metallformtemperatur-Einstellglied zum Einstellen der Temperatur der Formvorrichtung 800 aufweisen. Die Formvorrichtung 800 weist innen einen Kanal für ein Temperatursteuermedium auf. Das Metallformtemperatur-Einstellglied passt die Temperatur der Formvorrichtung 800 durch Anpassen der Temperatur des Temperatursteuermediums an, das dem Kanal in der Formvorrichtung 800 zugeführt wird.
Es wird angemerkt, dass, obgleich die Schließ-/Klemmvorrichtung 100 dieser Ausführungsform ein horizontaler Typ ist, in der sich die Form horizontal öffnet und schließt, die Schließ-/Klemmvorrichtung 100 jedoch auch ein vertikaler Typ sein kann, in der sich die Form vertikal öffnet und schließt.
Obgleich der Schließ-/Klemmmotor 160 als Antriebsteil in der Schließ-/Klemmvorrichtung 100 bei dieser Ausführungsform dient, kann anstatt des Schließ-/Klemmmotors 160 auch ein Öldruckzylinder vorgesehen sein. Die Schließ-/Klemmvorrichtung 100 kann auch einen Linearmotor zum Öffnen und Schließen der Form und einen Elektromagnet zum Schließen/Klemmen der Form aufweisen.
(Auswerfvorrichtung)
Bei der Beschreibung der Auswerfvorrichtung 200 ist wie bei der Beschreibung der Schließ-/Klemmvorrichtung 100 die Richtung, in der sich die bewegliche Platte 120 beim Schließen der Form bewegt (zum Beispiel die positive X-Achsenrichtung) als Vorne definiert, und die Richtung, in der sich die bewegliche Platte 120 beim Öffnen der Form bewegt (zum Beispiel die negative X-Achsenrichtung), ist als Hinten definiert.
Die Auswerfvorrichtung 200 ist an der beweglichen Platte 120 angebracht und bewegt sich mit der beweglichen Platte 120 vorwärts und rückwärts. Die Auswerfvorrichtung 200 umfasst: eine Auswerferstange 210 zum Auswerfen des Formerzeugnisses aus der Formvorrichtung 800; und einen Antriebsmechanismus 220 zum Bewegen der Auswerferstange 210 in der Richtung, in der sich die bewegliche Platte 120 bewegt (die X-Achsenrichtung).
Die Auswerferstange 210 ist in einem Durchgangsloch der beweglichen Platte 120 angeordnet, damit sie sich frei vorwärts und rückwärts bewegt. Das vordere Endteil der Auswerferstange 210 berührt die Auswerferplatte 826 der beweglichen Form 820. Das vordere Endteil der Auswerferstange 210 kann mit der Auswerferplatte 826 verbunden oder kann mit dieser nicht verbunden sein.
Der Antriebsmechanismus 220 umfasst zum Beispiel: einen Auswerfermotor; und einen Bewegungsumwandlungsmechanismus, der die Drehbewegung des Auswerfermotors in lineare Bewegung der Auswerferstange 210 umwandelt. Der Bewegungsumwandlungsmechanismus weist eine Spindelwelle und eine Spindelmutter auf, die in die Spindelwelle geschraubt ist. Zwischen der Spindelwelle und der Spindelmutter kann eine Kugel oder eine Rolle angeordnet sein.
Die Auswerfvorrichtung 200 führt unter der Kontrolle der Steuerungsvorrichtung 700 einen Auswerfschritt durch. In dem Auswerfschritt wird die Auswerferstange 210 mit einer Sollgeschwindigkeit aus der Standbyposition in die Auswerfposition bewegt, wodurch die Auswerferplatte 826 vorwärts bewegt und das Formerzeugnis ausgeworfen wird. Anschließend wird der Auswerfermotor so angetrieben, dass er die Auswerferstange 210 mit einer Sollbewegungsgeschwindigkeit rückwärts bewegt und die Auswerferplatte 826 wird in die ursprüngliche Standbyposition zurück bewegt.
Die Position und Bewegungsgeschwindigkeit der Auswerferstange 210 werden unter Verwendung von zum Beispiel einem Auswerfermotorencoder detektiert. Der Auswerfermotorencoder detektiert die Drehung des Auswerfermotors und sendet ein Signal, das das Detektionsergebnis angibt, an die Steuerungsvorrichtung 700. Es wird angemerkt, dass der Positionssensor für die Auswerferstange zum Detektieren der Position der Auswerferstange 210 und der Bewegungsgeschwindigkeitssensor für die Auswerferstange zum Detektieren der Bewegungsgeschwindigkeit der Auswerferstange 210 keinesfalls auf einen Auswerfermotorencoder beschränkt sind, und Allgemeinere können verwendet werden.
(Einspritzvorrichtung)
Bei der folgenden Beschreibung der Einspritzvorrichtung 300 ist im Unterschied zur Beschreibung der Schließ-/Klemmvorrichtung 100 und der Beschreibung der Auswerfvorrichtung 200 die Richtung, in der sich die Schnecke 330 beim Befüllen bewegt (zum Beispiel die negative Richtung der X-Achse) als Vorne definiert, und die Richtung, in der sich die Schnecke 330 beim Messen bewegt (zum Beispiel die positive X-Achsenrichtung), ist als Hinten definiert.
Die Einspritzvorrichtung 300 ist auf einer Gleitbasis 301 installiert. Die Gleitbasis 301 ist so angeordnet, dass sie sich, bezogen auf den Einspritzvorrichtungsrahmen 920, frei vorwärts und rückwärts bewegt. Die Einspritzvorrichtung 300 ist so angeordnet, dass sie sich, bezogen auf die Formvorrichtung 800, frei vorwärts und rückwärts bewegt. Die Einspritzvorrichtung 300 berührt die Formvorrichtung 800 und befüllt den Kavitätsraum 801 in der Formvorrichtung 800 mit dem Formmaterial. Die Einspritzvorrichtung 300 umfasst zum Beispiel: einen Zylinder 310, der das Formmaterial erwärmt; eine Düse 320, die an dem vorderen Endteil des Zylinders 310 vorgesehen ist; eine Schnecke 330, die so in dem Zylinder 310 angeordnet ist, dass sie sich frei vorwärts und rückwärts bewegt und sich frei dreht, einen Messmotor 340, der die Schnecke 330 dreht; einen Einspritzmotor 350, der die Schnecke 330 vorwärts und rückwärts bewegt; und einen Lastsensor 360, der die Last detektiert, die zwischen dem Einspritzmotor 350 und der Schnecke 330 übertragen wird.
Der Zylinder 310 erwärmt das Formmaterial, das von einem Zufuhranschluss 311 zugeführt wird. Das Formmaterial umfasst zum Beispiel ein Harz oder dergleichen. Das Formmaterial ist zum Beispiel in Pellets geformt und wird dem Zufuhranschluss 311 in einem festen Zustand zugeführt. Der Zufuhranschluss 311 ist in dem hinteren Teil des Zylinders 310 gebildet. Eine Kühlvorrichtung 312, zum Beispiel ein wassergekühlter Zylinder, ist in dem Außenumfang des hinteren Teils des Zylinders 310 vorgesehen. Eine Heizeinrichtung 313, wie beispielsweise eine Bandheizung, und ein Temperatursensor 314 sind in dem Außenumfang des Zylinders 310 an der Vorderseite der Kühlvorrichtung 312 vorgesehen.
Der Zylinder 310 ist in der Axialrichtung (zum Beispiel die X-Achsenrichtung) des Zylinders 310 in mehrere Zonen unterteilt. In jeder dieser mehreren Zonen ist eine erste Heizeinrichtung 313 und ein erster Temperatursensor 314 vorgesehen. In jeder Zone ist eine Solltemperatur vorgesehen, und die Steuerungsvorrichtung 700 steuert die erste Heizeinrichtung 313 derart, dass die von dem ersten Temperatursensor 314 detektierte Temperatur mit der Solltemperatur übereinstimmt.
Die Düse 320 ist an dem vorderen Endteil des Zylinders 310 vorgesehen und drückt gegen die Formvorrichtung 800. In dem Außenumfang der Düse 320 sind eine zweite Heizeinrichtung 323 und ein zweiter Temperatursensor 324 vorgesehen. Die Steuerungsvorrichtung 700 steuert die zweite Heizeinrichtung 323 derart, dass die detektierte Temperatur der Düse 320 mit der Solltemperatur übereinstimmt.
Die Schnecke 330 ist derart in dem Zylinder 310 vorgesehen, dass sich die Schnecke 330 frei dreht und frei vorwärts und rückwärts bewegt. Wenn sich die Schnecke 330 dreht, wird das Formmaterial den spiralförmigen Rillen der Schnecke 330 folgend vorwärts gefördert. Das Formmaterial wird während des Vorwärtsförderns allmählich durch die Wärme von dem Zylinder 310 geschmolzen. Wenn das flüssige Formmaterial vor die Schnecke 330 gefördert wird und sich vor dem Zylinder 310 sammelt, bewegt sich die Schnecke 330 rückwärts. Anschließend, wenn sich die Schnecke 330 vorwärts bewegt, wird das flüssige Formmaterial, das sich vor der Schnecke 330 gesammelt hat, aus der Düse 320 eingespritzt und befüllt das Innere der Formvorrichtung 800.
An dem vorderen Teil der Schnecke 330 ist ein Rückflussverhinderungsring 331 derart angebracht, dass sich der Rückflussverhinderungsring 331 frei vorwärts und rückwärts bewegt. Der Rückflussverhinderungsring 331 dient als ein Rückflussverhinderungsventil zum Verhindern des Rückflusses des Formmaterials, wenn die Schnecke 330 vorwärtsgeschoben wird und das Formmaterial von vorn nach hinten gefördert wird.
Wenn sich die Schnecke 330 vorwärts bewegt, wird der Rückflussverhinderungsring 331 durch den Druck des Formmaterials, das sich vor der Schnecke 330 befindet, zurückgedrückt und bewegt sich, bezogen auf die Schnecke 330, rückwärts in eine Sperrposition (siehe 2), in der der Rückflussverhinderungsring 331 den Kanal des Formmaterials versperrt. Damit wird verhindert, dass das vor der Schnecke 330 angesammelte Formmaterial zurückfließt.
Wenn sich die Schnecke 330 dreht, wird indessen der Rückflussverhinderungsring 331 durch den Druck des Formmaterials, das entlang der spiralförmigen Rillen der Schnecke 330 vorwärts gefördert wird, vorwärts geschoben und bewegt sich, bezogen auf die Schnecke 330, vorwärts bis zu der Öffnungsposition, wo sich der Kanal für das Formmaterial öffnet (siehe 1). Damit wird das Formmaterial zu der Vorderseite der Schnecke 330 gefördert.
Der Rückflussverhinderungsring 331 kann entweder vom Co-Rotationstyp sein, der sich mit der Schnecke 330 dreht, oder vom Nicht-Co-Rotationstyp sein, der sich nicht mit der Schnecke 330 dreht.
Es wird angemerkt, dass die Einspritzvorrichtung 300 eine Antriebsquelle aufweisen kann, die bewirkt, dass sich der Rückflussverhinderungsring 331, bezogen auf die Schnecke 330, zwischen der Öffnungsposition und der Schließposition vorwärts und rückwärts bewegt.
Der Messmotor 340 bewirkt, dass sich die Schnecke 330 dreht. Die Antriebsquelle zum Drehen der Schnecke 330 ist keinesfalls auf den Messmotor 340 beschränkt und kann zum Beispiel eine Öldruckpumpe oder dergleichen sein.
Der Einspritzmotor 350 bewirkt, dass sich die Schnecke 330 vorwärts und rückwärts bewegt. Zwischen dem Einspritzmotor 350 und der Schnecke 330 ist ein Bewegungsumwandlungsmechanismus zum Umwandeln der Drehbewegung des Einspritzmotors 350 in lineare Bewegung der Schnecke 330 und dergleichen vorgesehen. Der Bewegungsumwandlungsmechanismus umfasst zum Beispiel eine Spindelwelle und eine Spindelmutter, die in die Spindelwelle geschraubt ist. Zwischen der Spindelwelle und der Spindelmutter kann eine Kugel, eine Rolle oder dergleichen vorgesehen sein. Die Antriebsquelle, die bewirkt, dass sich die Schnecke 330 vorwärts und rückwärts bewegt, ist keinesfalls auf den Einspritzmotor 350 beschränkt, und zum Beispiel kann ein Öldruckzylinder oder dergleichen verwendet werden.
Der Lastsensor 360 detektiert die Last, die zwischen dem Einspritzmotor 350 und der Schnecke 330 übertragen wird. Die detektierte Last wird in der Steuerungsvorrichtung 700 in Druck umgewandelt. Der Lastsensor 360 ist auf dem Übertragungsweg der Last zwischen dem Einspritzmotor 350 und der Schnecke 330 vorgesehen und detektiert die Last, die auf den Lastsensor 360 einwirkt.
Der Lastsensor 360 sendet ein Signal, das das Detektionsergebnis angibt, an die Steuerungsvorrichtung 700. Die vom Lastsensor 360 detektierte Last wird in Druck umgewandelt, der zwischen der Schnecke 330 und dem Formmaterial wirkt, und dafür verwendet, den Druck zu steuern oder zu überwachen, der von dem Formmaterial auf die Schnecke 330 ausgeübt wird, den Gegendruck auf die Schnecke 330, den von der Schnecke 330 auf das Formmaterial wirkenden Druck und so weiter.
Es wird angemerkt, dass der Drucksensor zum Detektieren des Drucks des Formmaterials keinesfalls auf den Lastsensor 360 beschränkt ist, und auch Allgemeinere können verwendet werden. Es kann zum Beispiel ein Düsendrucksensor oder ein Forminnendrucksensor verwendet werden. Der Düsendrucksensor kann in der Düse 320 installiert sein. Der Forminnendrucksensor kann in der Formvorrichtung 800 installiert sein.
Die Einspritzvorrichtung 300 führt unter der Kontrolle der Steuerungsvorrichtung 700 einen Messschritt, einen Füllschritt, einen Druckhalteschritt und so weiter aus. Der Füllschritt und der Druckhalteschritt können auch kollektiv als ein „Einspritzschritt“ bezeichnet werden.
In dem Messschritt wird der Messmotor 340 so angetrieben, dass er die Schnecke 330 entsprechend den Einstellungen um mehrere Umdrehungen pro Zeiteinheit dreht, und das Formmaterial wird vorwärts gefördert, wobei es den spiralförmigen Rillen der Schnecke 330 folgt. Währenddessen schmilzt das Formmaterial allmählich. Wenn das flüssige Formmaterial vor die Schnecke 330 gefördert wird und sich vor dem Zylinder 310 sammelt, bewegt sich die Schnecke 330 rückwärts. Die Anzahl an Umdrehungen der Schnecke 330 pro Zeiteinheit wird unter Verwendung von zum Beispiel einem Messmotorencoder 341 detektiert. Der Messmotorencoder 341 detektiert die Drehung des Messmotors 340 und sendet ein Signal, das das Detektionsergebnis angibt, an die Steuerungsvorrichtung 700. Es wird angemerkt, dass der Schneckendrehzahlsensor zum Detektieren der Anzahl an Umdrehungen der Schnecke 330 pro Zeiteinheit keinesfalls auf den Messmotorencoder 341 beschränkt ist, und Allgemeinere können verwendet werden.
In dem Messschritt kann der Einspritzmotor 350 so angetrieben werden, dass er einen in den Einstellungen eingestellten Gegendruck auf die Schnecke 330 ausübt, damit verhindert wird, dass sich die Schnecke 330 zu plötzlich rückwärts bewegt. Der Gegendruck auf die Schnecke 330 wird unter Verwendung von zum Beispiel dem Lastsensor 360 detektiert. Wenn sich die Schnecke 330 zurück in die Position bewegt, in der die Messung abgeschlossen ist und sich eine vorbestimmte Menge Formmaterial vor der Schnecke 330 angesammelt hat, ist der Messschritt abgeschlossen.
Die Position und Anzahl an Umdrehungen der Schnecke 330 pro Zeiteinheit werden zusammen als eine Reihe von Einstellungen eingestellt. Zum Beispiel werden die Position, in der mit der Messung begonnen wird, die Position, in der die Anzahl an Umdrehungen pro Zeiteinheit umgeschaltet wird, und die Position, in der die Messung abgeschlossen ist, eingestellt. Diese Positionen sind in dieser Reihenfolge von vorn nach hinten angeordnet und stellen die Startpunkte und die Endpunkte von Abschnitten dar, in denen die Anzahl an Umdrehungen pro Zeiteinheit eingestellt ist. Die Anzahl an Umdrehungen pro Zeiteinheit wird abschnittsweise eingestellt. Die Anzahl an Umdrehungen pro Zeiteinheit kann an einer Position umgeschaltet werden oder kann an mehreren Positionen umgeschaltet werden. Die Position zum Umschalten der Anzahl an Umdrehungen pro Einheit muss nicht eingestellt sein. Der Gegendruck wird ebenfalls abschnittsweise eingestellt.
In dem Füllschritt wird der Einspritzmotor 350 so angetrieben, dass er die Schnecke 330 mit einer Sollgeschwindigkeit vorwärts bewegt. Der Kavitätsraum 801 in der Formvorrichtung 800 wird mit dem flüssigen Formmaterial befüllt, das sich vor der Schnecke 330 gesammelt hat. Die Position und Bewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 330 werden unter Verwendung von zum Beispiel einem Einspritzmotorencoder 351 detektiert. Der Einspritzmotorencoder 351 detektiert die Drehung des Einspritzmotors 350 und sendet ein Signal, das das Detektionsergebnis angibt, an die Steuerungsvorrichtung 700. Wenn die Position der Schnecke 330 eine Sollposition erreicht, schaltet der Füllschritt zu den Druckhalteschritt um (dieses Umschalten wird allgemein als „ViP-Umschaltung“ bezeichnet). Die Position, in der V/P-Umschaltung stattfindet, wird auch als die „V/P-Umschaltposition“ bezeichnet. Die eingestellte Bewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 330 kann je nach Position der Schnecke 330, der Zeit und so weiter verändert werden.
Die Position und die Bewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 330 in dem Füllschritt werden zusammen als eine Reihe von Einstellungen eingestellt. Es werden zum Beispiel die Position, in der das Befüllen gestartet wird (auch als „die Startposition zum Einspritzen“ bezeichnet), die Position zum Umschalten der Bewegungsgeschwindigkeit und die V/P-Umschaltposition eingestellt. Diese Positionen sind in dieser Reihenfolge von hinten nach vorn angeordnet und stellen die Startpunkte und die Endpunkte von Abschnitten dar, in denen die Bewegungsgeschwindigkeit eingestellt ist. Die Bewegungsgeschwindigkeit wird abschnittsweise eingestellt. Die Bewegungsgeschwindigkeit kann an einer Position umgeschaltet werden oder kann an mehreren Positionen umgeschaltet werden. Die Umschaltposition der Bewegungsgeschwindigkeit muss nicht eingestellt sein.
In jedem Abschnitt, in dem die Bewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 330 eingestellt ist, ist der obere Grenzwert des Drucks für die Schnecke 330 eingestellt. Der Druck der Schnecke 330 wird vom Lastsensor 360 detektiert. Wenn der Druck der Schnecke 330 kleiner als oder gleich einem Solldruck ist, wird die Schnecke 330 mit der Sollgeschwindigkeit vorwärts bewegt. Wenn der Druck der Schnecke 330 andererseits höher ist als der Solldruck, wird die Schnecke 330 zum Schutz der Form mit einer Bewegungsgeschwindigkeit vorwärts bewegt, die langsamer ist als die eingestellte Bewegungsgeschwindigkeit, sodass der Druck der Schnecke 330 kleiner als oder gleich dem Solldruck wird.
Es wird angemerkt, dass, wenn die Position der Schnecke 330 während des Füllschritts die V/P-Umschaltposition erreicht, die Schnecke 330 vorübergehend an der V/P-Umschaltposition gestoppt werden kann und V/P-Umschaltung kann später durchgeführt werden. Kurz vor der V/P-Umschaltung kann die Schnecke 330, anstatt angehalten zu werden, mit einer langsamen Geschwindigkeit vorwärts oder rückwärts bewegt werden. Der Schneckenpositionssensor zum Detektieren der Position der Schnecke 330 und der Schneckenbewegungsgeschwindigkeitssensor zum Detektieren der Bewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 330 sind zudem keinesfalls auf den Einspritzmotorencoder 351 beschränkt, und Allgemeinere können verwendet werden.
In dem Druckhalteschritt wird der Einspritzmotor 350 so angetrieben, dass die Schnecke 330 vorwärts geschoben wird, der Druck auf das Formmaterial in dem vorderen Endteil der Schnecke 330 (nachfolgend auch als der „Haltedruck“ bezeichnet) auf einem Solldruck gehalten wird, und das Formmaterial, das in dem Zylinder 310 verbleibt, zu der Formvorrichtung 800 geschoben wird. Dadurch kann der Mangel des Formmaterials, der aufgrund von Kühlschrumpfung in der Formvorrichtung 800 hervorgerufen wird, ausgeglichen werden. Der Haltedruck wird unter Verwendung von zum Beispiel dem Lastsensor 360 detektiert. Der Sollwert für den Haltedruck kann je nach der seit Beginn des Druckhalteschritts verstrichenen Zeit und so weiter verändert werden. Der Haltedruck und die Zeit zum Beibehalten des Haltedrucks in dem Druckhalteschritt können als mehrere Werte eingestellt werden und können zusammen als eine Reihe von Einstellungen eingestellt werden.
In dem Druckhalteschritt kühlt das Formmaterial in dem Kavitätsraum 801 in der Formvorrichtung 800 allmählich ab, und wenn der Druckhalteschritt abgeschlossen ist, wird der Einlass des Kavitätsraums 801 mit dem verfestigten Formmaterial verschlossen. Dieser Zustand wird als „Angussdichtung“ bezeichnet und der Rückfluss des Formmaterials aus dem Kavitätsraum 801 wird damit verhindert. Nach dem Druckhalteschritt startet der Kühlschritt. In dem Kühlschritt verfestigt sich das Formmaterial in dem Kavitätsraum 801. Um die Formzykluszeit zu verkürzen, kann der Messschritt während des Kühlschritts durchgeführt werden.
Es wird angemerkt, dass, obgleich bei der Einspritzvorrichtung 300 von dieser Ausführungsform ein In-line Schneckenverfahren verwendet wird, jedoch auch ein Vorplungerverfahren oder dergleichen verwendet werden kann. Die Einspritzvorrichtung vom Vorplungertyp führt das in einem Plastifizierungszylinder geschmolzene Formmaterial einem Einspritzzylinder zu und spritzt das Formmaterial aus dem Einspritzzylinder in die Formvorrichtung ein. In dem Plastifizierungszylinder ist eine Schnecke vorgesehen, die sich frei dreht oder frei dreht und vorwärts und rückwärts bewegt. In dem Einspritzzylinder ist indessen ein Plungerkolben vorgesehen, der sich frei vorwärts und rückwärts bewegt.
Obgleich die Einspritzvorrichtung 300 dieser Ausführungsform ein horizontaler Typ ist, bei dem die Axialrichtung des Zylinders 310 horizontal verläuft, kann jedoch die Einspritzvorrichtung 300 auch ein vertikaler Typ sein, bei dem die Axialrichtung des Zylinders 310 vertikal verläuft. Die mit einer vertikalen Einspritzvorrichtung 300 zu kombinierende Schließ-/Klemmvorrichtung kann vertikal oder horizontal sein. Ähnlich kann die mit einer horizontalen Einspritzvorrichtung 300 zu kombinierende Schließ-/Klemmvorrichtung horizontal oder vertikal sein.
(Bewegungsvorrichtung)
Bei der Beschreibung der Bewegungsvorrichtung 400 ist wie bei der vorangehenden Beschreibung der Einspritzvorrichtung 300 die Richtung, in der sich die Schnecke 330 während Befüllens bewegt (zum Beispiel die negative X-Achsenrichtung) vorn, und die Richtung, in der sich die Schnecke 330 während Messens bewegt (zum Beispiel die positive X-Achsenrichtung), ist hinten.
Die Bewegungsvorrichtung 400 ermöglicht, dass sich die Einspritzvorrichtung 300, bezogen auf die Formvorrichtung 800, vorwärts und rückwärts bewegt. Die Bewegungsvorrichtung 400 drückt zudem die Düse 320 gegen die Formvorrichtung 800, um einen Düsenberührungsdruck zu erzeugen. Die Bewegungsvorrichtung 400 umfasst: eine Flüssigkeitsdruckpumpe 410; einen Motor 420, der als eine Antriebsquelle dient; einen Flüssigkeitsdruckzylinder 430, der als ein Flüssigkeitsdruckaktor dient und so weiter.
Die Flüssigkeitsdruckpumpe 410 weist einen ersten Anschluss 411 und einen zweiten Anschluss 412 auf. Die Flüssigkeitsdruckpumpe 410 ist eine Pumpe, die sich in beiden Richtungen drehen kann und durch Umschalten der Drehrichtung des Motors 420 saugt die Flüssigkeitsdruckpumpe 410 Hydraulikflüssigkeit (zum Beispiel Öl) über den ersten Anschluss 411 oder den zweiten Anschluss 412 an und gibt sie aus dem anderen Anschluss ab, wodurch ein Hydraulikdruck erzeugt wird. Die Flüssigkeitsdruckpumpe 410 kann die Hydraulikflüssigkeit auch aus einem Behälter ansaugen und sie aus dem ersten Anschluss 411 oder dem zweiten Anschluss 412 abgeben.
Der Motor 420 sorgt dafür, dass die Flüssigkeitsdruckpumpe 410 arbeitet. Der Motor 420 treibt die Flüssigkeitsdruckpumpe 410 in der Drehrichtung und mit einem Drehmoment entsprechend Steuersignalen von der Steuerungsvorrichtung 700 an. Der Motor 420 kann ein Elektromotor oder ein elektrischer Servomotor sein.
Der Flüssigkeitsdruckzylinder 430 umfasst einen Zylinderkörper 431, einen Kolben 432 und eine Kolbenstange 433. Der Zylinderkörper 431 ist an der Einspritzvorrichtung 300 befestigt. Der Kolben 432 unterteilt das Innere des Zylinderkörpers 431 in eine vordere Kammer 435, die als eine erste Kammer dient, und eine hintere Kammer 436, die als eine zweite Kammer dient. Die Kolbenstange 433 ist an der feststehenden Platte 110 befestigt.
Die vordere Kammer 435 des Flüssigkeitsdruckzylinders 430 ist via einen ersten Kanal 401 mit dem ersten Anschluss 411 der Flüssigkeitsdruckpumpe 410 verbunden. Die aus dem ersten Anschluss 411 abgegebene Hydraulikflüssigkeit wird via den ersten Kanal 401 der vorderen Kammer 435 zugeführt und drückt die Einspritzvorrichtung 300 vorwärts. Wenn sich die Einspritzvorrichtung 300 vorwärts bewegt, wird die Düse 320 gegen die feststehende Form 810 gedrückt. Die vordere Kammer 435 fungiert als eine Druckkammer, die unter Verwendung des Drucks der von der Flüssigkeitsdruckpumpe 410 gelieferten Hydraulikflüssigkeit einen Düsenberührungsdruck der Düse 320 erzeugt.
Die hintere Kammer 436 des Flüssigkeitsdruckzylinders 430 ist indessen via einen zweiten Kanal 402 mit dem zweiten Anschluss 412 der Flüssigkeitsdruckpumpe 410 verbunden. Die aus dem zweiten Anschluss 412 abgegebene Hydraulikflüssigkeit wird via den zweiten Kanal 402 der hinteren Kammer 436 des Flüssigkeitsdruckzylinders 430 zugeführt und drückt die Einspritzvorrichtung 300 rückwärts. Wenn sich die Einspritzvorrichtung 300 rückwärts bewegt, wird die Düse 320 von der feststehenden Form 810 getrennt.
Es wird angemerkt, dass, obgleich die Bewegungsvorrichtung 400 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Flüssigkeitsdruckzylinder 430 aufweist, die vorliegende Erfindung jedoch keinesfalls darauf beschränkt ist. Es ist zum Beispiel möglich, anstatt des Flüssigkeitsdruckzylinders 430 einen Elektromotor und einen Bewegungsumwandlungsmechanismus zu verwenden, der die Drehbewegung des Elektromotors in lineare Bewegung der Einspritzvorrichtung 300 umwandelt.
(Steuerungsvorrichtung)
Die Steuerungsvorrichtung 700 ist aus einem Computer aufgebaut und umfasst, wie in 1 und 2 gezeigt: eine CPU (Central Processing Unit, Zentraleinheit) 701; ein Speichermedium 702 wie beispielsweise einen Speicher; eine Eingangsschnittstelle 703 und eine Ausgangsschnittstelle 704. Die Steuerungsvorrichtung 700 bewirkt, dass die CPU 701 in dem Speichermedium 702 gespeicherte Programme ausführt und verschiedene Steuerungen durchführt. Die Steuerungsvorrichtung 700 empfängt zudem via die Eingangsschnittstelle 703 Signale von außen und sendet via die Ausgangsschnittstelle 704 Signale nach außen.
Die Steuerungsvorrichtung 700 wiederholt den Messschritt, den Formschließschritt, den Druckbeaufschlagungsschritt, den Schließ-/Klemmschritt, den Füllschritt, den Kühlschritt, den Druckentlastungsschritt, den Formöffnungsschritt, den Auswerfschritt und so weiter, wodurch das Formerzeugnis wiederholt hergestellt wird. Die Reihe von Vorgängen zum Erhalten eines Formerzeugnisses wird auch als ein „Schuss“ oder ein „Formzyklus“ bezeichnet. Dies umfasst zum Beispiel den Vorgang ab dem Start des Messschritts bis zum Start des nächsten Messschritts. Die für einen Schuss notwendige Zeit wird auch als eine „Formzykluszeit“ oder eine „Zykluszeit“ bezeichnet.
Ein Formzyklus ist zum Beispiel aus einem Messschritt, einem Formschließschritt, einem Druckbeaufschlagungsschritt, einem Schließ-/Klemmschritt, einem Füllschritt, einem Druckhalteschritt, einem Kühlschritt, einem Druckentlastungsschritt, einem Formöffnungsschritt und einem Auswerfschritt aufgebaut, die in dieser Reihenfolge durchgeführt werden. Diese Reihenfolge ist die Reihenfolge zum Starten jedes Schritts. Der Füllschritt, der Druckhalteschritt und der Kühlschritt werden während des Schließ-/Klemmschritts durchgeführt. Der Start des Schließ-/Klemmschritts kann mit dem Start des Füllschritts übereinstimmen. Zudem kann das Ende des Druckentlastungsschritts mit dem Start des Formöffnungsschritts übereinstimmen.
Es wird angemerkt, dass mehrere Schritte gleichzeitig durchgeführt werden können, um die Formzykluszeit zu verkürzen. Der Messschritt kann zum Beispiel während des Kühlschritts in dem vorangehenden Formzyklus oder während des Schließ-/Klemmschritts durchgeführt werden. In diesem Fall kann der Formschließschritt zum Beginn des Formzyklus durchgeführt werden. Zudem kann der Füllschritt während des Formschließschritts gestartet werden. Der Auswerfschritt kann während des Formöffnungsschritt gestartet werden. Wenn ein An-Aus-Ventil zum Öffnen und Schließen des Kanals der Düse 320 der Einspritzvorrichtung 300 vorgesehen ist, kann der Formöffnungsschritt während des Messschritts gestartet werden. Dies liegt daran, dass selbst wenn der Formöffnungsschritt während des Messschritts gestartet wird, das Formmaterial so lange nicht aus der Düse 320 austritt, wie der Kanal der Düse 320 durch das An-Aus-Ventil verschlossen ist.
Es wird angemerkt, dass ein Formzyklus andere Schritte als den Messschritt, den Formschließschritt, den Druckbeaufschlagungsschritt, den Schließ-/Klemmschritt, den Füllschritt, den Druckhalteschritt, den Kühlschritt, den Druckentlastungsschritt, den Formöffnungsschritt und den Auswerfschritt umfassen kann.
Nach Abschluss des Druckhalteschritts und vor Starten des Messschritts kann zum Beispiel ein Rücksaugschritt vor der Messung durchgeführt werden, in dem die Schnecke 330 rückwärts in eine vorkonfigurierte Messstartposition bewegt wird. In diesem Fall kann der Druck des Formmaterials, das vor der Schnecke 330 gesammelt ist, vermindert werden, bevor der Messschritt gestartet wird, sodass verhindert werden kann, dass sich die Schnecke 330 zum Start des Messschritts zu plötzlich rückwärts bewegt.
Nach Abschluss des Messschritts und vor Starten des Füllschritts kann auch ein Rücksaugschritt nach der Messung durchgeführt werden, in dem die Schnecke 330 rückwärts in eine vorkonfigurierte (auch als die „Einspritzstartposition“ bezeichnet) Füllstartposition bewegt wird. In diesem Fall kann der Druck des Formmaterials, das vor der Schnecke 330 gesammelt ist, vermindert werden, bevor der Füllschritt gestartet wird, sodass verhindert wird, dass das Formmaterial aus der Düse 320 austritt, bevor der Füllschritt gestartet wird.
Die Steuerungsvorrichtung 700 ist mit einer Bedienvorrichtung 750, die die Bedieneingabe des Benutzers empfängt, und einer Anzeigevorrichtung 760 verbunden, die einen Bildschirm anzeigt. Die Bedienvorrichtung 750 und die Anzeigevorrichtung 760 können zum Beispiel mit einem Touchpanel 770 eingestellt sein und können mit dem Touchpanel 770 integriert sein. Das Touchpanel 770 zeigt unter der Kontrolle der Steuerungsvorrichtung 700, wenn es als eine Anzeigevorrichtung 760 dient, einen Bildschirm an. Der Bildschirm des Touchpanels 770 kann Informationen wie zum Beispiel die Einstellungen der Spritzgießmaschine 10, den Istzustand der Spritzgießmaschine 10 und so weiter anzeigen. Auf dem Bildschirm des Touchpanels 770 können zudem zum Beispiel Bedienelemente wie beispielsweise Tasten zum Empfangen der Bedieneingaben des Benutzers, Eingabefelder und dergleichen angezeigt sein. Das Touchpanel 770 detektiert, wenn es als eine Bedienvorrichtung 750 dient, die Bedieneingaben des Benutzers auf dem Bildschirm, und gibt Signale, die den Bedieneingaben entsprechen, an die Steuerungsvorrichtung 700 aus. Auf diese Weise kann der Benutzer zum Beispiel die auf dem Bildschirm angezeigten Informationen überprüfen und die auf dem Bildschirm angezeigten Bedienelemente bedienen, damit zum Beispiel die Spritzgießmaschine 10 eingestellt wird (einschließlich Eingeben von Werten für die Einstellungen). Da der Benutzer die auf dem Bildschirm vorgesehenen Bedienelemente bedient, ist die Spritzgießmaschine 10 auch dazu in der Lage, gemäß den Bedienelementen zu arbeiten. Es wird angemerkt, dass es sich bei dem Betrieb der Spritzgießmaschine 10 zum Beispiel um den Betrieb (einschließlich eines Stopps) der Schließ-/Klemmvorrichtung 100, der Auswerfvorrichtung 200, der Einspritzvorrichtung 300, der Bewegungsvorrichtung 400 und so weiter handeln kann. Bei dem Betrieb der Spritzgießmaschine 10 kann es sich zum Beispiel auch um Umschalten des auf dem Touchpanel 770 angezeigten Bildschirms handeln, das als die Anzeigevorrichtung 760 dient.
Es wird angemerkt, dass, obgleich die Bedienvorrichtung 750 und die Anzeigevorrichtung 760 bei der vorliegenden Ausführungsform als in ein Touchpanel 770 integriert beschrieben sind, sie jedoch auch separat vorgesehen sein können. Es können auch mehrere Bedienvorrichtungen 750 vorgesehen sein. Die Bedienvorrichtung 750 und die Anzeigevorrichtung 760 sind auf der Bedienseite (die negative Y-Achsenrichtung) der Schließ-/Klemmvorrichtung 100 (weiter insbesondere der feststehenden Platte 110) platziert.
(Details von Steuerungsvorrichtung)
Als Nächstes werden Beispiele für Komponenten der Steuerungseinheit 700 unter Bezug auf 3 beschrieben. Es wird angemerkt, dass die in 3 gezeigten Funktionsblöcke lediglich konzeptionell sind und physisch nicht unbedingt wie gezeigt konfiguriert sein müssen. Sämtliche Funktionsblöcke oder ein Teil davon können bzw. kann funktionell oder physisch verteilt sein oder in willkürlichen Einheiten integriert sein. Sämtliche Verarbeitungsfunktionen, die von jedem Funktionsblock ausgeführt werden, oder ein Teil davon sind bzw. ist durch Programme implementiert, die von der CPU ausgeführt werden. Alternativ kann jeder Funktionsblock als verdrahtete Logik umgesetzt sein.
Wie in 3 gezeigt, umfasst die Steuerungsvorrichtung 700 zum Beispiel ein Schließ-/Klemmsteuerungsteil 711, ein Auswerfersteuerungsteil 712, ein Einspritzsteuerungsteil 713 und ein Messsteuerungsteil 714. Das Schließ-/Klemmsteuerungsteil 711 steuert die Schließ-/Klemmvorrichtung 100 so, dass sie den Formschließschritt, den Druckbeaufschlagungsschritt, den Schließ-/Klemmschritt, den Druckentlastungsschritt und den Formöffnungsschritt durchführt, die in 4 gezeigt sind. Die Schließ-/Klemmantriebsquelle ist zum Beispiel der Schließ-/Klemmmotor 160, kann jedoch auch ein Öldruckzylinder und dergleichen sein. Das Auswerfersteuerungsteil 712 steuert die Auswerfvorrichtung 200 so, dass sie den Auswerfschritt durchführt. Das Einspritzsteuerungsteil 713 steuert die Einspritzantriebsquelle der Einspritzvorrichtung 300 so, dass sie den Einspritzschritt durchführt. Die Einspritzantriebsquelle ist zum Beispiel ein Einspritzmotor 350, aber auch ein Öldruckzylinder oder dergleichen kann verwendet werden. Der Einspritzschritt umfasst den Füllschritt und den Druckhalteschritt. Der Einspritzschritt wird während des Schließ-/Klemmschritts durchgeführt. Das Messsteuerungsteil 714 steuert die Messantriebsquelle der Einspritzvorrichtung 300 so, dass sie den Messschritt durchführt. Die Messantriebsquelle ist zum Beispiel ein Messmotor 340, aber auch eine Öldruckpumpe oder dergleichen kann verwendet werden. Der Messschritt wird während des Kühlschritts durchgeführt.
In dem Füllschritt wird die Einspritzantriebsquelle so gesteuert, dass der Istwert für die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzelements, das in dem Zylinder 310 vorgesehen ist, mit dem Sollwert übereinstimmt. In dem Füllschritt wird das Einspritzelement vorwärts bewegt, damit das Innere der Formvorrichtung 800 mit dem flüssigen Formmaterial befüllt wird, das vor dem Einspritzelement gesammelt ist. Das Einspritzelement ist zum Beispiel eine Schnecke 330 (siehe 1 und 2), aber auch ein Plungerkolben kann verwendet werden.
Die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzelements wird unter Verwendung eines Geschwindigkeitssensors detektiert. Der Geschwindigkeitssensor ist zum Beispiel ein Einspritzmotorencoder 351. In dem Füllschritt steigt während der Vorwärtsbewegung des Einspritzelements der Druck des Einspritzelements, der auf das Formmaterial einwirkt (dieser Druck wird nachstehend als der „Fülldruck“ bezeichnet). Der Füllschritt kann kurz vor dem Druckhalteschritt ein Anhalten des Einspritzelements oder Zurückziehen des Einspritzelements umfassen.
In dem Druckhalteschritt wird die Einspritzantriebsquelle so gesteuert, dass der Istwert des Fülldrucks mit dem Sollwert übereinstimmt. In dem Druckhalteschritt wird der Mangel des Formmaterials, der aufgrund von Kühlschrumpfung in der Formvorrichtung 800 hervorgerufen wird, durch Vorwärtsschieben des Einspritzelements ausgeglichen. Der Fülldruck wird unter Verwendung eines Drucksensors wie beispielsweise des Lastsensors 360 detektiert. Als der Drucksensor kann ein Düsendrucksensor oder ein Forminnendrucksensor verwendet werden.
Als Nächstes wird bezogen auf 5 ein Beispiel des Formmaterials M beschrieben, das in die Formvorrichtung 800 strömt. Das Formmaterial M ist zum Beispiel Harz. Das Formmaterial M strömt in den Kavitätsraum 801 in der Formvorrichtung 800. Der Kavitätsraum 801 ist an einer geteilten Oberfläche 830 der feststehenden Form 810 und der beweglichen Form 820 gebildet. Die geteilte Oberfläche 830 wird allgemein als eine „Trennlinie“ bezeichnet.
Wenn Fülldruck P1 höher ist als ein Klemmdruck P2, öffnen sich die feststehende Form 810 und die bewegliche Form 820 und Formmaterial M tritt aus. Als ein Ergebnis davon kommt es zu einem als „Gratbildung“ bezeichneten Defekt. Gratbildung bezeichnet ein Phänomen, bei dem Formmaterial M zwischen der feststehenden Form 810 und der beweglichen Form 820 austritt und sich verfestigt. Um Gratbildung zu vermeiden, werden die feststehende Form 810 und die bewegliche Form 820 mit einer Schließ-/Klemmkraft F geschlossen/geklemmt. Es wird angemerkt, dass der Schließ-/Klemmdruck P2 der Wert ist, der erhalten wird, wenn die Schließ-/Klemmkraft F durch eine Fläche S der geteilten Oberfläche 830 geteilt wird (P2 = F/S).
Wenn jedoch Formmaterial M in den Kavitätsraum 801 strömt, während der Schließ-/Klemmdruck P2 und die Schließ-/Klemmkraft F zu groß sind, hat es das Gas in dem Kavitätsraum 801 schwer, via die geteilte Oberfläche 830 nach außen zu entkommen. Als ein Ergebnis davon kommt es zu einem als „Gasverbrennung“ bezeichneten Defekt. Gasverbrennung bezieht sich auf ein Phänomen, bei dem das Gas in dem Kavitätsraum 801 komprimiert wird, Wärme erzeugt und das Formmaterial M verkohlt. Wenn Gasverbrennung auftritt, kann das Gas in dem Kavitätsraum 801 nicht ohne Weiteres aus der Formvorrichtung 800 austreten und neigt dazu, in dem Kavitätsraum 801 zu verbleiben und es könnte deshalb auch ein als „Kurzschüsse“ bezeichneter Defekt auftreten. Ein „Kurzschuss“ bezieht sich auf ein Phänomen, bei dem das Formmaterial M abkühlt und sich verfestigt, bevor der gesamte Kavitätsraum 801 befüllt ist.
Nach dem Einspritzen mit der Einspritzvorrichtung 300 gelangt das Formmaterial M durch den (nicht gezeigten) Angusskanal der feststehenden Form 810 und so weiter und strömt in den Kavitätsraum 801, der zwischen der feststehenden Form 810 und der beweglichen Form 820 gebildet ist. Bis die Spitze des Stroms des Formmaterials M die geteilte Oberfläche 830 der feststehenden Form 810 und der beweglichen Form 820 erreicht, öffnen sich die feststehende Form 810 und die bewegliche Form 820 nicht und es bildet sich kein Grat, selbst wenn Klemmkraft F gering ist.
Um sowohl das Auftreten von Gratbildung als auch Gasverbrennung zu verringern, kann das Schließ-/Klemmsteuerungsteil 711 zu einem Druckbeaufschlagungszeitpunkt, der vorher in der Mitte des Füllschritts eingestellt ist, den Sollwert der Schließ-/Klemmkraft F von einem ersten Sollwert F1 (F1 > 0) auf einen zweiten Sollwert F2 (F2 > F1) ändern, der höher ist als der erste Sollwert F1. Das Auftreten von Gasverbrennung kann verringert werden, indem Klemmkraft F bis zur Mitte des Füllschritts niedrig eingestellt wird, und das Auftreten von Gratbildung kann verringert werden, indem die Klemmkraft F ab der Mitte des Füllschritts hoch eingestellt wird. Durch niedriges Einstellen der Klemmkraft F bis zur Mitte des Füllschritts ist es möglich, nicht nur das Auftreten von Gasverbrennung zu verringern, sondern auch das Auftreten von Kurzschüssen zu verringern.
Der Druckbeaufschlagungszeitpunkt der Klemmkraft F wird zum Beispiel auf Grundlage der Position des Einspritzelements eingestellt. Das Einspritzelement wird, nachdem der Füllschritt gestartet ist, vorwärts bewegt. Die Position des Einspritzelements wird unter Verwendung eines Positionssensors detektiert. Der Positionssensor ist zum Beispiel der Einspritzmotorencoder 351. Wenn die Position des Einspritzelements eine Einstellposition erreicht (nachstehend auch als die „Schließ-/Klemmkraft-Umschaltposition“ bezeichnet), wird der Sollwert der Schließ-/Klemmkraft F vom ersten Sollwert F1 auf den zweiten Sollwert F2 geändert.
Je weiter die Klemmkraft-Umschaltposition nach vorn bewegt wird, umso später wird der Druckbeaufschlagungszeitpunkt eingestellt. Da der Druckbeaufschlagungszeitpunkt in der Mitte des Füllschritts eingestellt wird, wird die Position zum Umschalten der Schließ-/Klemmkraft vor der Position eingestellt, an der das Befüllen gestartet wird, und hinter der V/P-Umschaltposition. Es wird angemerkt, dass der Druckbeaufschlagungszeitpunkt auf Grundlage der Zeit eingestellt werden kann, die seit Start des Füllschritts vergangen ist. Wenn die verstrichene Zeit eine Zeiteinstellung erreicht, wird der Sollwert der Schließ-/Klemmkraft F vom ersten Sollwert F1 auf den zweiten Sollwert F2 geändert.
Wenn nun der Zeitpunkt zur Erhöhung der Schließ-/Klemmkraft F oder zum Druckbeaufschlagen zu früh eingestellt ist, ist es für das Gas in der Formvorrichtung 800 schwierig, nach außen zu entkommen, und das Gas wird in der Formvorrichtung 800 komprimiert, erzeugt Wärme und verursacht Gasverbrennung. Wenn zudem der Druckbeaufschlagungszeitpunkt der Schließ-/Klemmkraft F zu spät eingestellt wird, tritt Formmaterial M zwischen der feststehenden Form 810 und der beweglichen Form 820 aus und es kommt zu Gratbildung. Für gewöhnlich legt ein Facharbeiter diesen Druckbeaufschlagungszeitpunkt anhand seiner/ihrer eigenen Erfahrung fest und für einen Arbeiter ohne Fachkenntnisse ist es schwierig, den Druckbeaufschlagungszeitpunkts einzustellen.
Wie in 3 gezeigt, weist die Steuerungsvorrichtung 700 ein Überwachungsteil 715 auf. Wenn sich der Sollwert der Schließ-/Klemmkraft F ändert, überwacht das Überwachungsteil 715 die Änderungen des Istwerts der Schließ-/Klemmkraft F. Wenn der Sollwert der Schließ-/Klemmkraft F geändert wird, ändert sich auch der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F, und damit muss das Überwachungsteil 715 lediglich die nachfolgenden Änderungen überwachen. Das Überwachungsteil 715 verwendet einen Schließ-/Klemmkraftsensor wie beispielsweise den Säulen-Dehnungssensor 141 zum Bestimmen des Istwerts der Schließ-/Klemmkraft F. Obgleich die Details später beschrieben werden, kann der Füllstand des Formmaterials M anhand der Änderungen des Istwerts der Schließ-/Klemmkraft F abgeschätzt werden. Eine Überwachung der Änderungen des Istwerts der Schließ-/Klemmkraft F kann deshalb beim Einstellen des Druckbeaufschlagungszeitpunkts unterstützen.
Das Schließ-/Klemmsteuerungsteil 711 wandelt zum Beispiel den Sollwert der Schließ-/Klemmkraft F in einen Sollwert für die Kreuzkopfposition um und steuert den Schließ-/Klemmmotor 160 so, dass der Istwert für die Kreuzkopfposition mit dem Sollwert übereinstimmt. Der erste Sollwert F1 und der zweite Sollwert F2 der Schließ-/Klemmkraft F werden in einen ersten Sollwert und einen zweiten Sollwert für die Kreuzkopfposition umgewandelt. Die Kreuzkopfposition ist die Position des Kreuzkopfs 151 bezogen auf den Kniehebelträger 130. Die Schließ-/Klemmkraft F wird größer, wenn sich der Kreuzkopf 151 weiter nach vorn bewegt.
Wenn das Formmaterial M die geteilte Oberfläche 830 der feststehenden Form 810 und der beweglichen Form 820 erreicht und die feststehende Form 810 und die bewegliche Form 820 durch den Fülldruck P1 geöffnet werden, wird Abstand L zwischen der feststehenden Platte 110 und dem Kniehebelträger 130 länger. Eine Vergrößerung beim Abstand L bedeutet, dass die Säulen 140 gestreckt werden und dass der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F ansteigt. Der Füllstand des Formmaterials M kann deshalb anhand der Änderungen des Istwerts der Schließ-/Klemmkraft F abgeschätzt werden.
Wie in 3 gezeigt, kann Steuerungsvorrichtung 700 ein Bestimmungsteil 716 umfassen. Das Bestimmungsteil 716 bestimmt anhand von Änderungen des Istwerts der Schließ-/Klemmkraft F, die von dem Überwachungsteil 715 überwacht wird, ob der Druckbeaufschlagungszeitpunkt angemessen ist oder nicht. Das Bestimmungsteil 716 bestimmt zum Beispiel Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts danach, ob eine Überschreitung ΔF (siehe 6) des Istwerts, bezogen auf einen zweiten Sollwert F2, gleich oder kleiner als ein oberer Grenzwert ΔFmax ist. In 6 zeigt die durchgezogene Linie die Veränderung des Istwerts, wenn ΔF ΔFmax ist oder kleiner und die gestrichelte Linie zeigt die Veränderung des Istwerts, wenn ΔF größer als ΔFmax ist.
Es wird angemerkt, dass nach der Änderung des Sollwerts der Schließ-/Klemmkraft F von dem ersten Sollwert F1 auf den zweiten Sollwert F2, obgleich der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F in 6 beim zweiten Sollwert F2 stabilisiert ist, könnte der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F in einigen Fällen bei F2' stabilisiert sein, bei dem es sich um einen Wert handelt, der gegenüber dem zweiten Sollwert F2 verschoben ist (F2' = F2 + E (wobei E ein anderer Zahlenwert als null ist)). In dem letzteren Fall wird F2' statt F2 als ein Referenzwert für Überschreitung ΔF verwendet. Das Bestimmungsteil 716 bestimmt Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts danach, ob Überschreitung ΔF des Istwerts, bezogen auf einen vorbestimmten Referenzwert (zum Beispiel F2 oder F2') gleich oder kleiner als ein oberer Grenzwert ΔFmax ist. Fehler E ist zum Beispiel der Fehler, der erzeugt wird, wenn der Sollwert der Schließ-/Klemmkraft F in einen Sollwert für die Kreuzkopfposition umgewandelt wird, und der Fehler, der aufgrund von Änderungen der Abmessungen der Formvorrichtung 800 erzeugt wird, die von Temperaturänderungen bewirkt werden, und so weiter.
Oberer Grenzwert ΔFmax ist so eingestellt, dass keine Gratbildung verursacht wird. Wenn der Druckbeaufschlagungszeitpunkt zu spät ist, ist der Schließ-/Klemmdruck P2, wenn Formmaterial M die geteilte Oberfläche 830 der feststehenden Form 810 und der beweglichen Form 820 erreicht, geringer als Fülldruck P1, und deshalb öffnen sich die feststehende Form 810 und die bewegliche Form 820 weit. Als ein Ergebnis davon überschreitet Überschreitung ΔF (ΔF > 0) den oberen Grenzwert ΔFmax und es kommt zur Gratbildung.
Es wird angemerkt, dass selbst wenn sich die feststehende Form 810 und die bewegliche Form 820 öffnen, Formmaterial M, das zähflüssig ist, nicht austritt, solange die Öffnung klein ist, und es kommt nicht zu Gratbildung. Der obere Grenzwert ΔFmax wird zum Beispiel für jede Formvorrichtung 800 eingestellt. Die Einstellung für den oberen Grenzwert ΔFmax kann verändert werden. Der Arbeiter kann zum Beispiel den oberen Grenzwert ΔFmax manuell durch Eingabe von Ziffern in eine Eingabespalte auf einem Bildschirm einstellen. Alternativ kann die Steuerungsvorrichtung 700 unter Verwendung eines Bilds eines Formerzeugnisses detektieren, ob Gratbildung vorliegt oder nicht, und oberen Grenzwert ΔFmax auf Grundlage des Detektionsergebnisses automatisch einstellen.
Sobald Überschreitung ΔF den oberen Grenzwert ΔFmax überschreitet, vergrößert sich die Öffnung zwischen der feststehenden Form 810 und der beweglichen Form 820 und es kommt zu Gratbildung, und deshalb stellt das Bestimmungsteil 716 fest, dass der Druckbeaufschlagungszeitpunkt unangemessen ist. Andererseits ist, wenn die Überschreitung ΔF kleiner gleich dem oder weniger als der obere (n) Grenzwert ΔFmax ist, die Größe der Öffnung zwischen der feststehenden Form 810 und der beweglichen Form 820 klein und es kommt nicht zu Gratbildung, sodass das Bestimmungsteil 716 feststellt, dass der Druckbeaufschlagungszeitpunkt angemessen ist.
Es wird angemerkt, dass bei dieser Ausführungsform das Bestimmungsteil 716 die Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts bestimmt, jedoch der Arbeiter selbst die Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts bestimmen kann. Das heißt, obwohl Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts bei dieser Ausführungsform automatisch bestimmt wird, kann Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts auch manuell bestimmt werden. Wenn die Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts manuell bestimmt wird, kann das Anzeigesteuerungsteil 720 der Steuerungsvorrichtung 700 (siehe 3) zum Beispiel die Überwachungsergebnisse des Überwachungsteils 715 auf der Anzeigevorrichtung 760 anzeigen.
Der Arbeiter kann die Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts durch Betrachten der Überwachungsergebnisse des Überwachungsteils 715 beurteilen, die auf der Anzeigevorrichtung 760 angezeigt sind. Die auf der Anzeigevorrichtung 760 anzuzeigenden Inhalte können zum Beispiel die Wellenform der Istwerte der Schließ-/Klemmkraft F und eine Grenzlinie BL umfassen, die den oberen Grenzwert ΔFmax (siehe 6) angibt. Alternativ können die auf der Anzeigevorrichtung 760 anzuzeigenden Inhalte auch Überschreitung ΔF umfassen. Überschreitung ΔF kann als Zahlenwerte angezeigt werden oder es kann nur angezeigt werden, ob Überschreitung ΔF den oberen Grenzwert ΔFmax überschreitet oder nicht.
Wie in 3 gezeigt, kann die Steuerungsvorrichtung 700 ein Einstellungsänderungsteil 717 aufweisen. Das Einstellungsänderungsteil 717 ändert anhand von Änderungen des Istwerts der Schließ-/Klemmkraft F, die von dem Überwachungsteil 715 überwacht werden, die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts. Das Einstellungsänderungsteil 717 ändert die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts zum Beispiel derart, dass Überschreitung ΔF gleich oder kleiner als der obere Grenzwert ΔFmax ist. Wenn Überschreitung ΔF den oberen Grenzwert ΔFmax überschreitet, ändert das Einstellungsänderungsteil 717 die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts, um so den Druckbeaufschlagungszeitpunkt nach vorne zu verlegen. Die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts kann um einen Festbetrag geändert werden oder kann um einen Betrag geändert werden, der der Überschreitung ΔF entspricht. In letzterem Fall ist der Betrag, um den die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts geändert werden kann, umso größer, je größer die Überschreitung ΔF ist. Das Einstellungsänderungsteil 717 kann Ändern der Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts wiederholen, so dass der Druckbeaufschlagungszeitpunkt nach vorn verlegt wird, bis Überschreitung ΔF gleich oder kleiner als oberer Grenzwert ΔFmax ist.
Das Einstellungsänderungsteil 717 kann Ändern der Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts wiederholen, Überschreitung ΔF bei jedem Druckbeaufschlagungszeitpunkt messen und den spätesten Druckbeaufschlagungszeitpunkt in dem Bereich, in dem Überschreitung ΔF gleich oder kleiner als der obere Grenzwert ΔFmax ist, als den nächsten Druckbeaufschlagungszeitpunkt einstellen. Auf diese Weise ist es möglich, den Druckbeaufschlagungszeitpunkt möglichst spät einzustellen, während das Auftreten von Gratbildung verringert wird und das Auftreten von Gasverbrennung verringert wird. Als ein Ergebnis davon kann nun der Druckbeaufschlagungszeitpunkt, der in der Vergangenheit nur von Facharbeitern eingestellt werden konnte, automatisch eingestellt werden.
Beim Wiederholen des Änderns der Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts kann das Einstellungsänderungsteil 717 Ändern der Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts wiederholen, um den Druckbeaufschlagungszeitpunkt nach vorn zu verlegen, oder das Einstellungsänderungsteil 717 kann Ändern der Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts wiederholen, um den Druckbeaufschlagungszeitpunkt aufzuschieben. Das heißt, das Einstellungsänderungsteil 717 kann die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts sowohl ändern und nach vorn verlegen als auch die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts ändern und aufschieben. In jedem Fall kann der späteste Druckbeaufschlagungszeitpunkt in dem Bereich, in dem Überschreitung ΔF gleich oder kleiner als der obere Grenzwert ΔFmax ist, als der nächste Druckbeaufschlagungszeitpunkt eingestellt werden.
Ändern der Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts, um den Druckbeaufschlagungszeitpunkt nach vorn zu verlegen, kann zum Beispiel Ändern der Einstellung der Schließ-/Klemmkraft-Umschaltposition in eine spätere Position umfassen. Andererseits kann Ändern der Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts, um den Druckbeaufschlagungszeitpunkt aufzuschieben, zum Beispiel Ändern der Einstellung der Schließ-/Klemmkraft-Umschaltposition in eine frühere Position umfassen. Anstatt der zuvor beschriebenen Schließ-/Klemmkraft-Umschaltposition kann der Druckbeaufschlagungszeitpunkt auf Grundlage der Zeit, die verstrichen ist, seit der Füllschritt gestartet ist, eingestellt werden.
Das Einstellungsänderungsteil 717 kann die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts in dem (n+1)-ten und folgenden Formzyklen auf der Grundlage von zum Beispiel Überschreitung ΔF in dem n-ten Formzyklus ändern (wobei n eine natürliche Zahl gleich oder größer als 1 ist). Auf diese Weise ist es in dem (n+1)-ten und folgenden Formzyklen möglich, den Druckbeaufschlagungszeitpunkt so spät wie möglich einzustellen, während das Auftreten von Gratbildung verringert wird und auch das Auftreten von Gasverbrennung verringert wird.
Es wird angemerkt, dass bei dieser Ausführungsform das Einstellungsänderungsteil 717 die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts ändert, aber der Arbeiter auch selbst die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts ändern kann. Anders ausgedrückt kann, obwohl die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts bei dieser Ausführungsform automatisch geändert wird, die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts auch manuell geändert werden.
Der Arbeiter kann die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts zum Beispiel durch Betrachtung der Überwachungsergebnisse des Überwachungsteils 715 ändern, die auf der Anzeigevorrichtung 760 angezeigt sind. Diese Änderung der Einstellung kann erfolgen, wenn der Arbeiter den Druckbeaufschlagungszeitpunkt in eine Eingabespalte auf einem Bildschirm eingibt. Der Arbeiter kann Ändern der Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts wiederholen und Überschreitung ΔF für jeden Druckbeaufschlagungszeitpunkt messen. Der Arbeiter kann den spätesten Druckbeaufschlagungszeitpunkt in dem Bereich, in dem Überschreitung ΔF gleich oder kleiner als der obere Grenzwert ΔFmax ist, in eine Eingabespalte auf einem Bildschirm als ab dem nächsten Mal geltenden Druckbeaufschlagungszeitpunkt eingeben.
Als nächstes wird nachstehend eine Modifikation von 6 unter Bezug auf 7 beschrieben. Wie in der gestrichelten Linie in 6 gezeigt, überschreitet bei der vorstehenden Ausführungsform, wenn der Druckbeaufschlagungszeitpunkt spät liegt, der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F den zweiten Sollwert F2 und wird nachfolgend in Richtung des zweiten Sollwerts F2 kleiner. Grund hierfür ist, dass der Schließ-/Klemmdruck P2 (P2 = F2/S) größer ist als der Fülldruck P1 und deshalb schließen die feststehende Form 810 und die bewegliche Form 820, nach dem sie öffnen.
Andererseits überschreitet bei dieser Modifikation, wie mit durchgezogenen und unterbrochenen Linien in 7 gezeigt, der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F den zweiten Sollwert F2, verschiebt sich dann von dem zweiten Sollwert F2 und bleibt dort konstant. Grund hierfür ist, dass der Schließ-/Klemmdruck P2 (P2 = F2/S) kleiner ist als der Fülldruck P1, und deshalb schließen sich die feststehende Form 810 und die bewegliche Form 820 nicht, nach dem sie öffnen.
Es wird angemerkt, dass, wenn der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F den zweiten Sollwert F2 überschreitet und dann in Richtung des zweiten Sollwerts F2 hin abnimmt, das Verfahren nach dieser Modifikation angewendet werden kann. Grund hierfür ist, dass ein Bezugszeitpunkt t0, der später beschrieben wird, den Zeitpunkt angibt, zu dem Formmaterial M die geteilte Oberfläche 830 erreicht, unabhängig davon, wie groß oder klein der zweite Sollwert F2 ist.
Ebenso kann das Verfahren der vorstehenden Ausführungsform angewendet werden, wenn der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F den zweiten Sollwert F2 überschreitet, sich dann von dem zweiten Sollwert F2 verschiebt und dort konstant bleibt. Grund hierfür ist, dass Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts aus Überschreitung ΔF bestimmt werden kann, unabhängig von dem Verhalten, nachdem der zweite Sollwert F2 den Höchstwert erreicht.
Das Bestimmungsteil 716 nach dieser Modifikation bestimmt die Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts auf der Basis, ob der Erreichungszeitpunkt, also der Zeitpunkt, zu dem der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F den zweiten Sollwert F2 erreicht, innerhalb eines zulässigen Bereichs Δt liegt. Zulässiger Bereich Δt weist einen unteren Grenzwert und einen oberen Grenzwert auf. Obgleich zulässiger Bereich Δt eine Breite aufweist und sein unterer Grenzwert und sein oberer Grenzwert sich unterscheiden, kann der zulässige Bereich Δt auch ein Punkt sein und sein unterer Grenzwert und sein oberer Grenzwert können identisch sein. Zulässiger Bereich Δt kann manuell eingestellt werden oder kann von dem Einstellungsteil 718 für den zulässigen Bereich, das in 3 gezeigt ist, eingestellt werden. Nachfolgend wird der Erreichungszeitpunkt, zu dem der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F den zweiten Sollwert F2 erreicht, einfach als „Erreichungszeitpunkt“ bezeichnet.
Es wird angemerkt, dass, nachdem sich der Sollwert der Schließ-/Klemmkraft F von dem ersten Sollwert F1 auf den zweiten Sollwert F2 ändert, der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F beim zweiten Sollwert F2 in 7 stabilisiert ist. In einigen Fällen könnte der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F bei dem Wert F2' stabilisiert sein, bei dem es sich um einen Wert handelt, der von dem zweiten Sollwert F2 verschoben ist (F2' = F2 + E (wobei Fehler E eine andere Zahl als null ist)). In dem letzteren Fall kann der Zeitpunkt, zu dem der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F F2' erreicht, als Erreichungszeitpunkt verwendet werden. Das Bestimmungsteil 716 bestimmt die Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts auf der Basis, ob der Erreichungszeitpunkt, zu dem der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F einen vorbestimmten Referenzwert (zum Beispiel F2 oder F2') erreicht, innerhalb des zulässigen Bereichs Δt liegt. Fehler E ist zum Beispiel der Fehler, der erzeugt wird, wenn der Sollwert der Schließ-/Klemmkraft F in einen Sollwert für die Kreuzkopfposition umgewandelt wird, der Fehler, der aufgrund von Änderungen bei den Abmessungen der Formvorrichtung 800 erzeugt wird, die von Temperaturänderungen bewirkt werden, und so weiter.
Das Einstellungsteil 718 für den zulässigen Bereich stellt den zulässigen Bereich Δt auf Grundlage des Zeitpunkts t0 ein, der dann eintritt, wenn der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F bei einem Referenzwert (zum Beispiel F2 oder F2') stabilisiert ist und sich danach von dem Referenzwert zu verschieben beginnt, wie mit der durchgezogenen Linie in 7 gezeigt. Nachfolgend wird der Zeitpunkt t0, zu dem der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F bei einem Referenzwert stabilisiert ist und sich danach von dem Referenzwert zu verschieben beginnt, als „Bezugszeitpunkt t0“ bezeichnet. Bezugszeitpunkt t0 stellt den Zeitpunkt dar, wenn Formmaterial M die geteilte Oberfläche 830 erreicht, die später beschrieben wird.
Wenn der Druckbeaufschlagungszeitpunkt früh ist, wie durch die durchgezogene Linie in 7 gezeigt, ist der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F beim Referenzwert (zum Beispiel F2 oder F2') stabilisiert, bis Formmaterial M die geteilte Oberfläche 830 zwischen der feststehenden Form 810 und der beweglichen Form 820 erreicht. Danach beginnen sich die feststehende Form 810 und die bewegliche Form 820 aufgrund von Fülldruck P1 zu öffnen, wenn Formmaterial M die geteilte Oberfläche 830 erreicht, und der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F beginnt sich von dem Referenzwert in Richtung eines höheren Werts zu verschieben. Es wird angemerkt, dass die Größe der Öffnung zwischen der feststehenden Form 810 und der beweglichen Form 820 angepasst wird, um Gratbildung nicht zu verursachen.
Es wird angemerkt, dass sich, wenn Formmaterial M die geteilte Oberfläche 830 erreicht, der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F von dem Referenzwert in Richtung eines niedrigeren Werts zu verschieben beginnen könnte. Diese Fälle umfassen zum Beispiel, wenn die Mitte der Formvorrichtung 800 oder des Kavitätsraums 801, bezogen auf die Mitte der feststehenden Platte 110 oder der beweglichen Platte 120, exzentrisch ist. In diesem Fall könnte, wenn Formmaterial M die geteilte Oberfläche 830 erreicht, die Dehnung an einigen der Säulen 140 nachlassen und die Zugspannung, die auf einige der Säulen 140 wirkt, könnte abnehmen. Als ein Ergebnis davon könnte der Detektionswert an dem Säulendehnungssensor 141 geringer werden und der Istwert der Schließ-/Klemmkraft F könnte geringer werden.
Der Bezugszeitpunkt t0 stellt deshalb den Zeitpunkt dar, zu dem Formmaterial M die geteilte Oberfläche 830 erreicht. Wie in 7 gezeigt, kann das Einstellungsteil 718 für den zulässigen Bereich den zulässigen Bereich Δt zum Beispiel so einstellen, dass er den Zeitpunkt t0 umfasst. Zulässiger Bereich Δt kann den Zeitpunkt t0 als ein Medianwert umfassen, kann jedoch den Zeitpunkt t0 als einen oberen Grenzwert oder als einen unteren Grenzwert umfassen. Des Weiteren muss zulässiger Bereich Δt den Zeitpunkt t0 nicht umfassen und kann zum Beispiel als ein Bereich zeitlich vor dem Zeitpunkt t0 eingestellt sein.
Zulässiger Bereich Δt kann zum Beispiel für jede Formvorrichtung 800 eingestellt sein. Die Einstellung des zulässigen Bereichs Δt kann verändert werden. Es wird angemerkt, dass zulässiger Bereich Δt ohne Verwendung des Bezugszeitpunkts t0 eingestellt sein kann. Die Steuerungsvorrichtung 700 kann zum Beispiel unter Verwendung eines Bilds eines Formerzeugnisses detektieren, ob es Grat und Gasverbrennung gibt und auf Grundlage dieses Detektionsergebnisses den zulässigen Bereich Δt automatisch einstellen. Der Arbeiter kann zudem den zulässigen Bereich Δt manuell einstellen, indem er mit eigenen Augen überprüft, ob Grate und Gasverbrennung vorhanden sind oder nicht, und Zahlenwerte in eine Eingabespalte auf einem Bildschirm eingibt.
Wie mit der gestrichelten Linie in 7 gezeigt, ist es möglich, wenn der Erreichungszeitpunkt innerhalb des zulässigen Bereichs Δt liegt, den Erreichungszeitpunkt so einzustellen, dass der Erreichungszeitpunkt so weit wie möglichaufgeschoben wird, während das Auftreten von Gratbildung verringert wird und auch das Auftreten von Gasverbrennung verringert wird. Wenn der Erreichungszeitpunkt innerhalb des zulässigen Bereichs Δt liegt, stellt deshalb das Bestimmungsteil 716 fest, dass der Druckbeaufschlagungszeitpunkt angemessen ist. Wenn der Erreichungszeitpunkt andererseits nicht innerhalb des zulässigen Bereichs Δt liegt, stellt das Bestimmungsteil 716 fest, dass der Druckbeaufschlagungszeitpunkt nicht angemessen ist.
Es wird angemerkt, dass bei dieser Ausführungsform das Bestimmungsteil 716 die Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts bestimmt, jedoch auch der Arbeiter selbst die Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts bestimmen kann. Das heißt, obwohl die Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts bei dieser Ausführungsform automatisch bestimmt wird, kann die Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts auch manuell bestimmt werden. Wenn die Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts manuell bestimmt wird, kann zum Beispiel das Anzeigesteuerungsteil 720 der Steuerungsvorrichtung 700 (siehe 3) die Überwachungsergebnisse des Überwachungsteils 715 auf der Anzeigevorrichtung 760 anzeigen.
Der Arbeiter kann die Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts durch Betrachtung der Überwachungsergebnisse des Überwachungsteils 715 bestimmen, die auf der Anzeigevorrichtung 760 angezeigt sind. Die auf der Anzeigevorrichtung 760 anzuzeigenden Inhalte können zum Beispiel die Wellenform der Istwerte der Schließ-/Klemmkraft F, den Erreichungszeitpunkt und zulässigen Bereich Δt (siehe 7) umfassen. Alternativ können die auf der Anzeigevorrichtung 760 anzuzeigenden Inhalte lediglich umfassen, ob der Erreichungszeitpunkt innerhalb des zulässigen Bereichs Δt liegt oder nicht.
Das Einstellungsänderungsteil 717 gemäß dieser Modifikation ändert die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts so, dass der Erreichungszeitpunkt innerhalb zulässigen Bereichs Δt liegt. Wenn der Erreichungszeitpunkt früher als der zulässige Bereich Δt liegt, ändert das Einstellungsänderungsteil 717 die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts, um den Druckbeaufschlagungszeitpunkt aufzuschieben. Andererseits ändert das Einstellungsänderungsteil 717 die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts, wenn der Erreichungszeitpunkt später als der zulässige Bereich Δt liegt, um so den Druckbeaufschlagungszeitpunkt nach vorn zu verlegen. Die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts kann um einen Festbetrag geändert werden oder kann um einen Betrag geändert werden, der dem Betrag der Verschiebung zwischen dem Erreichungszeitpunkt und dem zulässigen Bereich Δt entspricht. In letzterem Fall ist der Betrag, um den die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts geändert werden kann, umso größer, je größer der Betrag der Verschiebung zwischen dem Erreichungszeitpunkt und dem zulässigen Bereich Δt ist.
Das Einstellungsänderungsteil 717 kann Ändern der Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts wiederholen, bis der Erreichungszeitpunkt innerhalb eines zulässigen Bereichs liegt. Auf diese Weise ist es möglich, den Druckbeaufschlagungszeitpunkt so spät wie möglich einzustellen, während das Auftreten von Gratbildung verringert wird und das Auftreten von Gasverbrennung verringert wird. Als ein Ergebnis davon kann der Druckbeaufschlagungszeitpunkt, der in der Vergangenheit nur durch Facharbeiter eingestellt werden konnte, automatisch eingestellt werden.
Das Einstellungsänderungsteil 717 kann die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts in dem (n+1)-ten und folgenden Formzyklen auf der Grundlage von zum Beispiel dem Erreichungszeitpunkt in dem n-ten Formzyklus ändern (wobei n eine natürliche Zahl gleich oder größer als 1 ist). Auf diese Weise ist es in dem (n+1)-ten und folgenden Formzyklen möglich, den Druckbeaufschlagungszeitpunkt so spät wie möglich einzustellen, während das Auftreten von Gratbildung verringert wird und auch das Auftreten von Gasverbrennung verringert wird.
Es wird angemerkt, dass bei dieser Ausführungsform das Einstellungsänderungsteil 717 die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts ändert, jedoch auch der Arbeiter selbst die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts ändern kann. Anders ausgedrückt kann, obwohl die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts bei dieser Ausführungsform automatisch geändert wird, die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts auch manuell geändert werden.
Der Arbeiter kann die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts zum Beispiel durch Betrachten der Überwachungsergebnisse des Überwachungsteils 715 ändern, die auf der Anzeigevorrichtung 760 angezeigt sind. Diese Änderung der Einstellung kann erfolgen, wenn der Arbeiter den Druckbeaufschlagungszeitpunkt in eine Eingabespalte auf einem Bildschirm eingibt. Der Arbeiter kann Ändern der Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts wiederholen und den Erreichungszeitpunkt für jeden Druckbeaufschlagungszeitpunkt messen. Der Arbeiter kann einen Druckbeaufschlagungszeitpunkt, zu dem der Erreichungszeitpunkt innerhalb des zulässigen Bereichs Δt liegt, in eine Eingabespalte auf einem Bildschirm als ab dem nächsten Mal geltenden Druckbeaufschlagungszeitpunkt eingeben.
Obgleich vorstehend Ausführungsformen der Steuerungsvorrichtung für eine Spritzgießmaschine und das Steuerungsverfahren für die Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt. Innerhalb des Umfangs der Ansprüche sind verschiedene Änderungen, Modifikationen, Ersetzungen, Hinzufügungen, Weglassungen und Kombinationen möglich. Diese gehören selbstverständlich auch zu dem technischen Umfang der vorliegenden Erfindung.
Bezugszeichenliste

10: Spritzgießmaschine
100: Schließ-/Klemmvorrichtung
300: Einspritzvorrichtung
700: Steuerungsvorrichtung
711: Schließ-/Klemmsteuerungsteil
715: Überwachungsteil
800: Formvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2019093576 [0003]

Claims

Steuerungsvorrichtung für eine Spritzgießmaschine, wobei die Steuerungsvorrichtung umfasst: ein Schließ-/Klemmsteuerungsteil, das konfiguriert ist, um in einem Füllschritt zum Befüllen eines Inneren einer Formvorrichtung mit einem Formmaterial während des Schließens/Klemmens, zu einem vorbestimmten Druckbeaufschlagungszeitpunkt in einer Mitte des Füllschritts einen Sollwert der Schließ-/Klemmkraft von einem ersten Sollwert auf einen zweiten Sollwert zu ändern, der größer ist als der erste Sollwert, und ein Überwachungsteil, das konfiguriert ist, um eine Veränderung eines Istwerts der Schließ-/Klemmkraft aufgrund von einer Änderung des Sollwerts der Schließ-/Klemmkraft zu überwachen.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, die ferner ein Bestimmungsteil umfasst, das konfiguriert ist, um Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts auf Grundlage der Änderung des Istwerts der Schließ-/Klemmkraft zu bestimmen, die von dem Überwachungsteil überwacht wird.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 2, wobei das Bestimmungsteil die Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts auf der Basis bestimmt, ob eine Überschreitung des Istwerts der Schließ-/Klemmkraft, bezogen auf einen vorbestimmten Referenzwert, gleich oder kleiner als ein oberer Grenzwert ist oder nicht.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei das Bestimmungsteil die Angemessenheit des Druckbeaufschlagungszeitpunkts auf der Basis bestimmt, ob ein Erreichungszeitpunkt, zu dem der Istwert der Schließ-/Klemmkraft einen vorbestimmten Referenzwert erreicht, innerhalb eines zulässigen Bereichs liegt.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die ferner ein Einstellungsänderungsteil umfasst, das konfiguriert ist, eine Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts auf Grundlage der Änderung des Istwerts der Schließ-/Klemmkraft zu ändern, die von dem Überwachungsteil überwacht wird.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 5, wobei das Einstellungsänderungsteil die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts derart ändert, dass eine Überschreitung des Istwerts der Schließ-/Klemmkraft, bezogen auf einen vorbestimmten Referenzwert, gleich oder kleiner als ein oberer Grenzwert ist.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 6, wobei das Einstellungsänderungsteil Ändern der Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts wiederholt, die Überschreitung für jeden Druckbeaufschlagungszeitpunkt misst und einen spätesten Druckbeaufschlagungszeitpunkt in einem Bereich einstellt, in dem die Überschreitung gleich oder kleiner als der obere Grenzwert ist.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Einstellungsänderungsteil die Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts derart ändert, dass ein Erreichungszeitpunkt, zu dem der Istwert der Schließ-/Klemmkraft den vorbestimmten Referenzwert erreicht, innerhalb eines zulässigen Bereichs liegt.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 8, wobei das Einstellungsänderungsteil Ändern der Einstellung des Druckbeaufschlagungszeitpunkts wiederholt, bis der Erreichungszeitpunkt innerhalb des zulässigen Bereichs liegt.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 4, Anspruch 8 oder Anspruch 9, ferner umfassend ein Einstellungsteil für den zulässigen Bereich, das konfiguriert ist, um den zulässigen Bereich auf Grundlage eines Zeitpunkts einzustellen, zu dem sich der Istwert der Schließ-/Klemmkraft von dem vorbestimmten Referenzwert zu verschieben beginnt, nachdem der Istwert der Schließ-/Klemmkraft bei dem vorbestimmten Referenzwert stabilisiert ist.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner umfassend ein Anzeigesteuerungsteil, das konfiguriert ist, ein Überwachungsergebnis des Überwachungsteils auf einer Anzeigevorrichtung anzuzeigen.
Steuerungsverfahren für eine Spritzgießmaschine, wobei das Steuerungsverfahren umfasst: in einem Füllschritt zum Befüllen eines Inneren einer Formvorrichtung mit einem Formmaterial während Schließens/Klemmens, Ändern eines Sollwerts der Schließ-/Klemmkraft zu einem vorbestimmten Druckbeaufschlagungszeitpunkt in einer Mitte des Füllschritts von einem ersten Sollwert auf einen zweiten Sollwert, der größer ist als der erste Sollwert, und Überwachen einer Veränderung eines Istwerts der Schließ-/Klemmkraft aufgrund von einer Veränderung des Sollwerts der Schließ-/Klemmkraft.