DE102023101131A1

DE102023101131A1 - Steuervorrichtung von spritzgiessmaschine, spritzgiessmaschine und verfahren des steuerns von spritzgiessmaschine

Info

Publication number: DE102023101131A1
Application number: DE102023101131.6A
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: 2022-03-30
Filing date: 2023-01-18
Publication date: 2023-10-05
Also published as: CN116890447A; US20230311391A1; JP2023148494A

Abstract

Es wird eine Technik zum Verwalten eines Schererwärmungswerts eines Formmaterials bereitgestellt. Eine Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10) steuert individuell Leistungen mehrerer Heizeinheiten (313) für jede von mehreren Zonen (Z1, Z2, Z3, Z4), in die ein Zylinder (310) in einer Strömungsrichtung eines Formmaterials unterteilt ist. Die Steuervorrichtung (700) erfasst die Leistung der Heizeinheit (313), die in einer vorbestimmten Zone vorgesehen ist, sowohl in einem stationären Zustand, in dem ein Betrieb einer Schnecke (330), die innerhalb des Zylinders (310) vorgesehen ist, gestoppt ist, als auch zu einem Zeitpunkt des Formens, zu dem der Betrieb der Schnecke (330) durchgeführt wird, und berechnet eine Differenz von Leistung der Heizeinheit (313), die in der vorbestimmten Zone vorgesehen ist, zwischen dem Zeitpunkt des Formens und in dem stationären Zustand.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung einer Spritzgießmaschine, eine Spritzgießmaschine, und ein Verfahren des Steuerns einer Spritzgießmaschine.
Beschreibung des Standes der Technik
Bei einer Spritzgießmaschine von japanischer ungeprüfter Patentveröffentlichung Nr. 2013-52510 ist ein Plastifizierzylinder zur Temperatursteuerung in mehrere Zonen unterteilt. Der Plastifizierzylinder weist eine Zwischenzone auf, die zwischen einer ersten Zone und einer zweiten Zone angeordnet ist. In der Zwischenzone ist ein Temperatursensor zur Temperatursteuerung vorgesehen, aber eine Heizung ist nicht vorgesehen. Eine Temperatur der Zwischenzone wird durch eine Leistung einer Heizung, die in der ersten Zone oder der zweiten Zone vorgesehen ist, angepasst.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Spritzgießmaschine enthält einen Zylinder, der ein Formmaterial erwärmt. Der Zylinder ist in einer Axialrichtung des Zylinders in mehrere Zonen unterteilt. Eine Heizeinheit und ein Temperaturmessgerät sind in jeder der mehreren Zonen vorgesehen. Eine Steuervorrichtung steuert eine Leistung der Heizeinheit so, dass in jeder der mehreren Zonen eine eingestellte Temperatur eingestellt ist und eine Temperatur, die von dem Temperaturmessgerät gemessen wird, die eingestellte Temperatur erreicht.
Die Spritzgießmaschine enthält eine Schnecke innerhalb des Zylinders. Wenn die Schnecke gedreht wird, wird ein Formmaterial entlang einer spiralförmigen Nut der Schnecke vorwärts gefördert. Das Formmaterial wird durch Wärme von der Heizeinheit allmählich geschmolzen, während es vorwärts gefördert wird. Eine Temperatur des Formmaterials wird hauptsächlich durch die Leistung der Heizeinheit gesteuert.
Die Temperatur des Formmaterials in dem Zylinder wird hauptsächlich durch die Leistung der Heizeinheit gesteuert, kann aber aufgrund von Schererwärmung aufgrund der Drehung der Schnecke schwanken. Da Schererwärmung die Temperatur des Formmaterials erhöht, ist die Temperatur des Formmaterials umso höher, je größer ein Schererwärmungswert ist. Im Unterschied zu der Leistung der Heizeinheit ist der Schererwärmungswert schwer zu steuern.
Um die Temperatur des Formmaterials auf eine gewünschte Temperatur zu steuern, ist es daher bevorzugt, den Schererwärmungswert so weit wie möglich zu reduzieren. Der Grund, warum die Temperatur des Formmaterials auf eine gewünschte Temperatur gesteuert wird, besteht darin, dass beispielsweise Formfehler auftreten, wenn die Temperatur des Formmaterials zu hoch ist.
Beispiele der Formfehler, die dadurch verursacht werden, dass die Temperatur des Formmaterials zu hoch ist, enthalten Gasverbrennung, schwarze Flecken und schwarze Streifen. Gasverbrennung ist ein Phänomen, bei dem, wenn ein Formmaterial in einen Kavitätsraum innerhalb einer Formeinheit fließt, ein Gas in dem Kavitätsraum komprimiert wird und Wärme erzeugt und das Formmaterial karbonisiert wird. Wenn die Temperatur des Formmaterials zu hoch ist, wird aufgrund thermischer Zersetzung des Formmaterials eine große Menge an Gas erzeugt, und Gasverbrennung tritt auf. Schwarze Flecken sind ein Phänomen, bei dem schwarze Flecken bei einem Formprodukt auftreten. Schwarze Streifen sind ein Phänomen, bei dem schwarze Streifen bei einem Formprodukt auftreten. Wenn die Temperatur des Formmaterials zu hoch ist, tritt thermische Verschlechterung des Formmaterials auf, und schwarze Flecken oder schwarze Streifen erscheinen.
Wenn die Häufigkeit von Formfehlern hoch ist, ist die Häufigkeit von Wartung der Formeinheit ebenfalls hoch.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Technik zum Verwalten eines Schererwärmungswerts eines Formmaterials bereitgestellt.
Eine Steuervorrichtung einer Spritzgießmaschine gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung steuert individuell Leistungen mehrerer Heizeinheiten für jede von mehreren Zonen, in die ein Zylinder in einer Strömungsrichtung eines Formmaterials unterteilt ist. Die Steuervorrichtung erfasst die Leistung der Heizeinheit, die in einer vorbestimmten Zone vorgesehen ist, sowohl in einem stationären Zustand, in dem ein Betrieb einer Schnecke, die innerhalb des Zylinders vorgesehen ist, gestoppt ist, als auch zu einem Zeitpunkt des Formens, zu dem der Betrieb der Schnecke durchgeführt wird, und berechnet eine Differenz von Leistung der Heizeinheit, die in der vorbestimmten Zone vorgesehen ist, zwischen dem Zeitpunkt des Formens und in dem stationären Zustand.
Gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Differenz von Leistung zwischen dem Zeitpunkt des Formens und in dem stationären Zustand berechnet. Während sich die Schnecke zu dem Zeitpunkt des Formens dreht und Schererwärmung auftritt, dreht sich die Schnecke in dem stationären Zustand nicht, und es tritt keine Schererwärmung auf. Daher stellt die Differenz von Leistung zwischen dem Zeitpunkt des Formens und in dem stationären Zustand einen Schererwärmungswert dar. Daher kann der Schererwärmungswert des Formmaterials durch Berechnen der Differenz von Leistung verwaltet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

1 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem Formöffnen in einer Spritzgießmaschine gemäß einer Ausführungsform abgeschlossen ist.
2 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem Formschließen/-klemmen in der Spritzgießmaschine gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird.
3 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Hauptteils einer Einspritzeinheit zeigt.
4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eingestellte Temperaturen eines Zylinders und Leistungen von ersten Heizeinheiten zeigt.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für Verarbeitung zeigt, die von einer Steuervorrichtung durchgeführt wird.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein weiteres Beispiel der Verarbeitung zeigt, die von der Steuervorrichtung durchgeführt wird.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In jeder Zeichnung werden die gleichen oder entsprechenden Bezugszeichen den gleichen oder entsprechenden Konfigurationen zugeordnet, und Beschreibung davon wird weglassen.
(Spritzgießmaschine)
1 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem Formöffnen in einer Spritzgießmaschine gemäß einer Ausführungsform abgeschlossen ist. 2 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem Formschließen/-klemmen in der Spritzgießmaschine gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird. Bei der vorliegenden Beschreibung sind eine X-Achsenrichtung, eine Y-Achsenrichtung und eine Z-Achsenrichtung senkrecht zueinander. Die X-Achsenrichtung und die Y-Achsenrichtung stellen eine horizontale Richtung dar, und die Z-Achsenrichtung stellt eine vertikale Richtung dar. In einem Fall, in dem eine Formschließ/klemmeinheit 100 von einem horizontalen Typ ist, stellt die X-Achsenrichtung eine Öffnungs- und Schließrichtung der Form dar, und die Y-Achsenrichtung stellt eine Breitenrichtung einer Spritzgießmaschine 10 dar. Eine negative Seite in der Y-Achsenrichtung wird als eine Bedienseite bezeichnet, und eine positive Seite in der Y-Achsenrichtung wird als eine Gegenbedienseite bezeichnet.
Wie in 1 und 2 gezeigt, enthält die Spritzgießmaschine 10 die Formschließ-/klemmeinheit 100, die eine Formeinheit 800 öffnet und schließt, eine Auswerfereinheit 200, die ein von der Formeinheit 800 geformtes Formprodukt auswirft, eine Einspritzeinheit 300, die ein Formmaterial in die Formeinheit 800 einspritzt, eine Bewegungseinheit 400, die die Einspritzeinheit 300 veranlasst, sich in Bezug auf die Formeinheit 800 vor- und rückwärts zu bewegen, eine Steuervorrichtung 700, die jede Komponente der Spritzgießmaschine 10 steuert, und einen Rahmen 900, der jede Komponente der Spritzgießmaschine 10 trägt. Der Rahmen 900 enthält einen Formschließ/klemmeinheit-Rahmen 910, der die Formschließ-/klemmeinheit 100 trägt, und einen Einspritzeinheit-Rahmen 920, der die Einspritzeinheit 300 trägt. Der Formschließ-/klemmeinheit-Rahmen 910 und der Einspritzeinheit-Rahmen 920 sind jeweils via einen Höhenversteller 930 auf einem Boden 2 installiert. Die Steuervorrichtung 700 ist in einem Innenraum des Einspritzeinheit-Rahmens 920 angeordnet. Nachstehend wird jede Komponente der Spritzgießmaschine 10 beschrieben.
(Formschließ-/klemmeinheit)
Beim Beschreiben der Formschließ-/klemmeinheit 100 wird eine Bewegungsrichtung einer beweglichen Platte 120 während Formschließen (zum Beispiel eine positive Richtung einer X-Achse) als vorwärts definiert, und eine Bewegungsrichtung der beweglichen Platte 120 während Formöffnen (zum Beispiel eine negative Richtung der X-Achse) wird als rückwärts definiert.
Die Formschließ-/klemmeinheit 100 führt Formschließen, Druckbeaufschlagen, Formschließen/-klemmen, Druckentlasten und Formöffnen der Formeinheit 800 durch. Die Formeinheit 800 enthält eine stationäre Form 810 und eine bewegliche Form 820.
Zum Beispiel ist die Formschließ-/klemmeinheit 100 von einem horizontalen Typ, und die Öffnungs- und Schließrichtung der Form ist eine horizontale Richtung. Die Formschließ-/klemmeinheit 100 enthält eine stationäre Platte 110, an der die stationäre Form 810 angebracht ist, die bewegliche Platte 120, an der die bewegliche Form 820 angebracht ist, und einen Bewegungsmechanismus 102, der die bewegliche Platte 120 in der Öffnungs- und Schließrichtung der Form in Bezug auf die stationäre Platte 110 bewegt.
Die stationäre Platte 110 ist an dem Formschließ/klemmeinheit-Rahmen 910 befestigt. Die stationäre Form 810 ist an einer Oberfläche der stationären Platte 110 befestigt, die der beweglichen Platte 120 zugewandt ist.
Die bewegliche Platte 120 ist so angeordnet, dass sie in der Öffnungs- und Schließrichtung der Form in Bezug auf den Formschließ-/klemmeinheit-Rahmen 910 beweglich ist. Eine Führung 101, die die bewegliche Platte 120 führt, wird auf den Formschließ-/klemmeinheit-Rahmen 910 gelegt. Die bewegliche Form 820 ist an einer Oberfläche der beweglichen Platte 120 angebracht, die der stationären Platte 110 zugewandt ist.
Der Bewegungsmechanismus 102 veranlasst die bewegliche Platte 120, sich in Bezug auf die stationäre Platte 110 vor- und rückwärts zu bewegen, so dass Formenschließen, Druckbeaufschlagen, Formschließen/-klemmen, Druckentlasten und Formöffnen der Formeinheit 800 durchgeführt werden. Der Bewegungsmechanismus 102 enthält einen Kniehebelträger 130, der in einem Abstand von der stationären Platte 110 angeordnet ist, eine Säule 140, die die stationäre Platte 110 und den Kniehebelträger 130 miteinander verbindet, einen Kniehebelmechanismus 150, der die bewegliche Platte 120 in der Öffnungs- und Schließrichtung der Form in Bezug auf den Kniehebelträger 130 bewegt, einen Formschließ/klemmmotor 160, der den Kniehebelmechanismus 150 betätigt, einen Bewegungsumwandlungsmechanismus 170, der eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung des Formschließ/klemmmotors 160 umwandelt, und einen Formraum-Anpassungsmechanismus 180, der einen Abstand zwischen der stationären Platte 110 und dem Kniehebelträger 130 anpasst.
Der Kniehebelträger 130 ist in einem Abstand von der stationären Platte 110 angeordnet und wird auf dem Formschließ-/klemmeinheit-Rahmen 910 so platziert, dass er in der Öffnungs- und Schließrichtung der Form beweglich ist. Der Kniehebelträger 130 kann so angeordnet sein, dass er entlang einer auf dem Formschließ-/klemmeinheit-Rahmen 910 gelegten Führung beweglich ist. Die Führung des Kniehebelträgers 130 kann mit der Führung 101 der beweglichen Platte 120 gemeinsam sein.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die stationäre Platte 110 an dem Formschließ-/klemmeinheit-Rahmen 910 befestigt, und der Kniehebelträger 130 ist so angeordnet, dass er in Bezug auf den Formschließ/klemmeinheit-Rahmen 910 in der Öffnungs- und Schließrichtung der Form beweglich ist. Der Kniehebelträger 130 kann jedoch an dem Formschließ-/klemmeinheit-Rahmen 910 befestigt sein, und die stationäre Platte 110 kann so angeordnet sein, dass sie in der Öffnungs- und Schließrichtung der Form in Bezug auf den Formschließ/klemmeinheit-Rahmen 910 beweglich ist.
Die Säule 140 verbindet die stationäre Platte 110 und den Kniehebelträger 130 in einem Abstand L in der Öffnungs- und Schließrichtung der Form miteinander. Es können mehrere (beispielsweise vier) Säulen 140 verwendet werden. Die mehreren Säulen 140 sind parallel zueinander in der Öffnungs- und Schließrichtung der Form angeordnet und strecken sich in Übereinstimmung mit einer Formschließ/klemmkraft. Mindestens eine der Säulen 140 kann mit einem Säulen-Dehnungsdetektor 141 versehen sein, der eine Dehnung der Säule 140 misst. Der Säulen-Dehnungsdetektor 141 überträgt ein Signal, das ein Messergebnis davon angibt, an die Steuervorrichtung 700. Das Messergebnis des Säulen-Dehnungsdetektors 141 wird zum Messen der Formschließ/klemmkraft verwendet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird als ein Formschließ-/klemmkraftdetektor zum Messen der Formschließ/klemmkraft der Säulen-Dehnungsdetektor 141 verwendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Formschließ-/klemmkraftdetektor ist nicht auf einen Dehnungsmessgerätetyp beschränkt. Der Formschließ/klemmkraftdetektor kann von einem piezoelektrischen Typ, einem kapazitiven Typ, einem hydraulischen Typ oder einem elektromagnetischen Typ sein, und eine Anbringungsposition davon ist nicht auf die Säule 140 beschränkt.
Der Kniehebelmechanismus 150 ist zwischen der beweglichen Platte 120 und dem Kniehebelträger 130 angeordnet und bewegt die bewegliche Platte 120 in Bezug auf den Kniehebelträger 130 in der Öffnungs- und Schließrichtung der Form. Der Kniehebelmechanismus 150 weist einen Kreuzkopf 151, der sich in der Öffnungs- und Schließrichtung der Form bewegt, und ein Paar Bindegliedgruppen auf, die durch eine Bewegung des Kreuzkopfs 151 gebeugt und gestreckt werden. Jedes Paar Bindegliedgruppen weist ein erstes Bindeglied 152 und ein zweites Bindeglied 153 auf, die verbunden sind, um durch einen Stift frei gebeugt und gestreckt zu werden. Das erste Bindeglied 152 ist durch einen Stift oszillierend an der beweglichen Platte 120 angebracht. Das zweite Bindeglied 153 ist durch einen Stift oszillierend an dem Kniehebelträger 130 angebracht. Das zweite Bindeglied 153 ist via ein drittes Bindeglied 154 an dem Kreuzkopf 151 befestigt. Wenn der Kreuzkopf 151 veranlasst wird, sich in Bezug auf den Kniehebelträger 130 vor- und rückwärts zu bewegen, werden das erste Bindeglied 152 und das zweite Bindeglied 153 gebeugt und gestreckt, und die bewegliche Platte 120 bewegt sich in Bezug auf den Kniehebelträger 130 vor- und rückwärts.
Eine Konfiguration des Kniehebelmechanismus 150 ist nicht auf Konfigurationen beschränkt, die in 1 und 2 gezeigt sind. In 1 und 2 ist die Anzahl an Knoten in jeder Bindegliedgruppe zum Beispiel fünf, kann aber vier betragen. Ein Endabschnitt des dritten Bindeglieds 154 kann mit dem Knoten zwischen dem ersten Bindeglied 152 und dem zweiten Bindeglied 153 verbunden sein.
Der Formschließ-/klemmmotor 160 ist an dem Kniehebelträger 130 befestigt und betätigt den Kniehebelmechanismus 150. Der Formschließ-/klemmmotor 160 veranlasst den Kreuzkopf 151, sich in Bezug auf den Kniehebelträger 130 vor- und rückwärts zu bewegen, so dass das erste Bindeglied 152 und das zweite Bindeglied 153 gebeugt und gestreckt werden und die bewegliche Platte 120 sich in Bezug auf den Kniehebelträger 130 vor- und rückwärts bewegt. Der Formschließ-/klemmmotor 160 ist direkt mit dem Bewegungsumwandlungsmechanismus 170 verbunden, kann aber via einen Riemen oder eine Riemenscheibe mit dem Bewegungsumwandlungsmechanismus 170 verbunden sein.
Der Bewegungsumwandlungsmechanismus 170 wandelt eine Drehbewegung des Formschließ-/klemmmotors 160 in eine lineare Bewegung des Kreuzkopfes 151 um. Der Bewegungsumwandlungsmechanismus 170 enthält eine Spindelwelle und eine Spindelmutter, die auf die Spindelwelle geschraubt ist. Zwischen der Spindelwelle und der Spindelmutter kann eine Kugel oder eine Rolle eingefügt sein.
Die Formschließ-/klemmeinheit 100 führt einen Formschließprozess, einen Druckbeaufschlagungsprozess, einen Formschließ-/klemmprozess, einen Druckentlastungsprozess und einen Formöffnungsprozess unter der Kontrolle der Steuervorrichtung 700 durch.
Bei dem Formschließ-/klemmprozess wird der Formschließ-/klemmmotor 160 angetrieben, um den Kreuzkopf 151 zu veranlassen, sich mit einer eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit in eine Formschließ-Abschlussposition vorwärts zu bewegen, wodurch die bewegliche Platte 120 veranlasst wird, sich so vorwärts zu bewegen, dass die bewegliche Form 820 die stationäre Form 810 berührt. Beispielsweise wird eine Position oder eine Bewegungsgeschwindigkeit des Kreuzkopfes 151 unter Verwendung eines Formschließ-/klemmmotor-Kodierers 161 gemessen. Der Formschließ-/klemmmotor-Kodierer 161 misst Drehung des Formschließ-/klemmmotors 160 und überträgt ein Signal, das ein Messergebnis davon angibt, an die Steuervorrichtung 700.
Ein Kreuzkopf-Positionsdetektor zum Messen einer Position des Kreuzkopfes 151 und ein Kreuzkopf-Bewegungsgeschwindigkeitsdetektor zum Messen einer Bewegungsgeschwindigkeit des Kreuzkopfes 151 sind nicht auf den Formschließ-/klemmmotor-Kodierer 161 beschränkt, und es kann ein allgemeiner Detektor verwendet werden. Darüber hinaus sind ein Positionsdetektor für bewegliche Platte zum Messen einer Position der beweglichen Platte 120 und ein Bewegungsgeschwindigkeitsdetektor für bewegliche Platte zum Messen einer Bewegungsgeschwindigkeit der beweglichen Platte 120 nicht auf den Formschließ-/klemmmotor-Kodierer 161 beschränkt, und es kann ein allgemeiner Detektor verwendet werden.
Bei dem Druckbeaufschlagungsprozess wird der Formschließ-/klemmmotor 160 weiter angetrieben, um den Kreuzkopf 151 zu veranlassen, sich von der Formschließ-Abschlussposition in eine Formschließ-/klemmposition vorwärts zu bewegen, wodurch eine Formschließ-/klemmkraft erzeugt wird.
Bei dem Formschließ-/klemmprozess wird der Formschließ-/klemmmotor 160 angetrieben, um die Position des Kreuzkopfes 151 in der Formschließ-/klemmposition beizubehalten. Bei dem Formschließ-/klemmprozess wird die bei dem Druckbeaufschlagungsprozess erzeugte Formschließ/klemmkraft beibehalten. Bei dem Formschließ-/klemmprozess ist ein Kavitätsraum 801 (siehe 2) zwischen der beweglichen Form 820 und der stationären Form 810 gebildet, und die Einspritzeinheit 300 befüllt den Kavitätsraum 801 mit einem flüssigen Formmaterial. Durch Verfestigen des darin eingefüllten Formmaterials wird ein Formprodukt erhalten.
Die Anzahl der Kavitätsräume 801 kann eins oder mehr sein. In dem letzteren Fall können mehrere Formprodukte gleichzeitig erhalten werden. Ein Einsatzmaterial kann in einem Abschnitt des Kavitätsraums 801 angeordnet sein, und der andere Abschnitt des Kavitätsraums 801 kann mit dem Formmaterial befüllt werden. Ein Formprodukt, bei dem das Einsatzmaterial und das Formmaterial miteinander integriert sind, kann erhalten werden.
Bei dem Druckentlastungsprozess wird der Formschließ/klemmmotor 160 angetrieben, um den Kreuzkopf 151 zu veranlassen, sich aus der Formschließ-/klemmposition in eine Formöffnungs-Startposition rückwärts zu bewegen, so dass sich die bewegliche Platte 120 rückwärts bewegt, um die Formschließ-/klemmkraft zu reduzieren. Die Formöffnungs-Startposition und die Formschließ-Abschlussposition können dieselbe Position sein.
Bei dem Formöffnungsprozess wird der Formschließ/klemmmotor 160 angetrieben, um den Kreuzkopf 151 zu veranlassen, sich mit einer eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit von der Formöffnungs-Startposition zu einer Formöffnungs-Abschlussposition rückwärts zu bewegen, so dass sich die bewegliche Platte 120 rückwärts bewegt und die bewegliche Form 820 von der stationären Form 810 getrennt wird. Danach wirft die Auswerfereinheit 200 das Formprodukt aus der beweglichen Form 820 aus.
Einstellbedingungen bei dem Formschließprozess, dem Druckbeaufschlagungsprozess und dem Formschließ/klemmprozess werden kollektiv als eine Reihe von Einstellbedingungen bezeichnet. Zum Beispiel werden die Bewegungsgeschwindigkeit oder Positionen (einschließlich einer Formschließ-Startposition, einer Bewegungsgeschwindigkeits-Umschaltposition, der Formschließ-Abschlussposition und der Formschließ/klemmposition) des Kreuzkopfes 151 und die Formschließ/klemmkraft bei dem Formschließprozess und bei dem Druckbeaufschlagungsprozess kollektiv als eine Reihe von Einstellbedingungen bezeichnet. Die Formschließ-Startposition, die Bewegungsgeschwindigkeits-Umschaltposition, die Formschließ-Abschlussposition und die Formschließ-/klemmposition sind in dieser Reihenfolge von einer Rückseite zu einer Vorderseite angeordnet und stellen einen Startpunkt und einen Endpunkt eines Abschnitts dar, in dem die Bewegungsgeschwindigkeit eingestellt ist. Die Bewegungsgeschwindigkeit ist für jeden Abschnitt eingestellt. Die Anzahl an Bewegungsgeschwindigkeits-Umschaltpositionen kann eins oder mehr sein. Es kann sein, dass die Bewegungsgeschwindigkeits-Umschaltposition nicht eingestellt ist. Es kann entweder nur die Formschließ/klemmposition oder die Formschließ-/klemmkraft eingestellt sein.
Die Einstellbedingungen bei dem Druckentlastungsprozess und bei dem Formöffnungsprozess sind auf dieselbe Weise eingestellt. Beispielsweise werden die Bewegungsgeschwindigkeit oder Positionen (die Formöffnungs-Startposition, die Bewegungsgeschwindigkeits-Umschaltposition und die Formöffnungs-Abschlussposition) des Kreuzkopfs 151 bei dem Druckentlastungsprozess und bei dem Formöffnungsprozess kollektiv als eine Reihe von Einstellbedingungen bezeichnet. Die Formöffnungs-Startposition, die Bewegungsgeschwindigkeits-Umschaltposition und die Formöffnungs-Abschlussposition sind in dieser Reihenfolge von der Vorderseite zu der Rückseite angeordnet und stellen den Startpunkt und den Endpunkt des Abschnitts dar, in dem die Bewegungsgeschwindigkeit eingestellt ist. Die Bewegungsgeschwindigkeit ist für jeden Abschnitt eingestellt. Die Anzahl an Bewegungsgeschwindigkeits-Umschaltpositionen kann eins oder mehr sein. Es kann sein, dass die Bewegungsgeschwindigkeits-Umschaltposition nicht eingestellt ist. Die Formöffnungs-Startposition und die Formschließ-Abschlussposition können dieselbe Position sein. Darüber hinaus können die Formöffnungs-Abschlussposition und die Formschließ-Startposition dieselbe Position sein.
Anstelle der Bewegungsgeschwindigkeit, Positionen und dergleichen des Kreuzkopfes 151 können die Bewegungsgeschwindigkeit, Positionen und dergleichen der beweglichen Platte 120 eingestellt sein. Darüber hinaus kann anstelle der Position (zum Beispiel der Formschließ/klemmposition) des Kreuzkopfes 151 oder der Position der beweglichen Platte 120 die Formschließ-/klemmkraft eingestellt sein.
Der Kniehebelmechanismus 150 verstärkt eine Antriebskraft des Formschließ-/klemmmotors 160 und überträgt die Antriebskraft auf die bewegliche Platte 120. Eine Verstärkungsvergrößerung wird als eine Kniehebelvergrößerung bezeichnet. Die Kniehebelvergrößerung wird gemäß einem Winkel θ (nachstehend auch als ein „Bindegliedwinkel θ“ bezeichnet) geändert, der zwischen dem ersten Bindeglied 152 und dem zweiten Bindeglied 153 gebildet ist. Der Bindegliedwinkel θ wird aus der Position des Kreuzkopfes 151 erhalten. Wenn der Bindegliedwinkel θ 180° beträgt, ist die Kniehebelvergrößerung maximiert.
In einem Fall, bei dem ein Formraum der Formeinheit 800 aufgrund von Austausch der Formeinheit 800 oder einer Temperaturänderung in der Formeinheit 800 geändert wird, wird Formraumanpassung durchgeführt, so dass eine vorbestimmte Formschließ-/klemmkraft während des Formschließen/-klemmens erhalten wird. Zum Beispiel wird bei der Formraumanpassung der Abstand L zwischen der stationären Platte 110 und dem Kniehebelträger 130 so angepasst, dass der Bindegliedwinkel θ des Kniehebelmechanismus 150 zu einem vorbestimmten Winkel, unter dem die bewegliche Form 820 die stationäre Form 810 berührt, wird.
Die Formschließ-/klemmeinheit 100 weist den Formraum-Anpassungsmechanismus 180 auf. Der Formraum-Anpassungsmechanismus 180 führt die Formraumanpassung durch Anpassen des Abstands L zwischen der stationären Platte 110 und dem Kniehebelträger 130 durch. Beispielsweise wird eine Zeit für die Formraumanpassung von einem Endpunkt eines Formzyklus bis zu einem Startpunkt eines nachfolgenden Formzyklus bestimmt. Der Formraum-Anpassungsmechanismus 180 weist beispielsweise eine Spindelwelle 181, die in einem hinteren Endabschnitt der Säule 140 gebildet ist, eine Spindelmutter 182, die von dem Kniehebelträger 130 so gehalten wird, dass sie drehbar ist und sich nicht vor- und rückwärts bewegen kann, und einen Formraum-Anpassungsmotor 183 auf, der die auf die Spindelwelle 181 geschraubte Spindelmutter 182 dreht.
Die Spindelwelle 181 und die Spindelmutter 182 sind für jede der Säulen 140 vorgesehen. Eine Drehantriebskraft des Formraum-Anpassungsmotors 183 kann via eine Drehantriebskraftübertragungseinheit 185 auf mehrere der Spindelmuttern 182 übertragen werden. Die mehreren Spindelmuttern 182 können synchron miteinander gedreht werden. Die mehreren Spindelmuttern 182 können individuell gedreht werden, indem ein Übertragungskanal der Drehantriebskraftübertragungseinheit 185 geändert wird.
Die Drehantriebskraftübertragungseinheit 185 ist zum Beispiel so konfiguriert, dass sie ein Zahnrad enthält. In diesem Fall ist ein angetriebenes Zahnrad an einem Außenumfang jeder Spindelmutter 182 gebildet, ein antreibendes Zahnrad ist an einer Abtriebswelle des Formraum-Anpassungsmotors 183 angebracht, und mehrere Zwischenzahnräder, die in das angetriebene Zahnrad und das antreibende Zahnrad eingreifen, sind drehbar in einem Mittelabschnitt des Kniehebelträgers 130 gehalten. Die Drehantriebskraftübertragungseinheit 185 kann so konfiguriert sein, dass sie anstelle des Zahnrads einen Riemen oder eine Riemenscheibe enthält.
Eine Betätigung des Formraum-Anpassungsmechanismus 180 wird von der Steuervorrichtung 700 gesteuert. Die Steuervorrichtung 700 treibt den Formraum-Anpassungsmotor 183 an, um die Spindelmutter 182 zu drehen. Infolgedessen wird eine Position des Kniehebelträgers 130 in Bezug auf die Säule 140 angepasst, und der Abstand L zwischen der stationären Platte 110 und dem Kniehebelträger 130 wird angepasst. Darüber hinaus können mehrere der Formraum-Anpassungsmechanismen in Kombination verwendet werden.
Der Abstand L wird unter Verwendung eines Formraum-Anpassungsmotor-Kodierers 184 gemessen. Der Formraum-Anpassungsmotor-Kodierer 184 misst einen Drehbetrag oder eine Drehrichtung des Formraum-Anpassungsmotors 183 und überträgt ein Signal, das ein Messergebnis davon angibt, an die Steuervorrichtung 700. Das Messergebnis des Formraum-Anpassungsmotor-Kodierers 184 wird bei Überwachung oder Steuerung der Position oder des Abstands L des Kniehebelträgers 130 verwendet. Ein Kniehebelträger-Positionsdetektor zum Messen der Position des Kniehebelträgers 130 und ein Abstanddetektor zum Messen des Abstands L sind nicht auf den Formraum-Anpassungsmotor-Kodierer 184 beschränkt, und ein allgemeiner Detektor kann verwendet werden.
Die Formschließ-/klemmeinheit 100 kann eine Formtemperatursteuerung enthalten, die die Temperatur der Formeinheit 800 anpasst. Die Formeinheit 800 weist im Inneren einen Strömungsweg eines Temperatursteuerungsmediums auf. Die Formtemperatursteuerung passt die Temperatur der Formeinheit 800 an, indem sie eine Temperatur des dem Strömungsweg der Formeinheit 800 zugeführten Temperatursteuerungsmediums anpasst.
Die Formschließ-/klemmeinheit 100 der vorliegenden Ausführungsform ist von dem horizontalen Typ, bei dem die Öffnungs- und Schließrichtung der Form die horizontale Richtung ist, kann aber von einem vertikalen Typ sein, bei dem die Öffnungs- und Schließrichtung der Form eine Auf-Ab-Richtung ist.
Die Formschließ-/klemmeinheit 100 der vorliegenden Ausführungsform weist den Formschließ-/klemmmotor 160 als eine Antriebseinheit auf. Anstelle des Formschließ/klemmmotors 160 kann jedoch ein Hydraulikzylinder vorgesehen sein. Darüber hinaus kann die Formschließ/klemmeinheit 100 einen Linearmotor zum Formöffnen und - schließen aufweisen, und sie kann einen Elektromagneten zum Formklemmen aufweisen.
(Auswerfereinheit)
Beim Beschreiben der Auswerfereinheit 200 wird, ähnlich wie bei der Beschreibung der Formschließ/klemmeinheit 100, eine Bewegungsrichtung der beweglichen Platte 120 während des Formschließens (zum Beispiel die positive Richtung der X-Achse) als vorwärts definiert, und eine Bewegungsrichtung der beweglichen Platte 120 während des Formöffnens (zum Beispiel die negative Richtung der X-Achse) wird als rückwärts definiert.
Die Auswerfereinheit 200 ist an der beweglichen Platte 120 angebracht und bewegt sich zusammen mit der beweglichen Platte 120 vor- und rückwärts. Die Auswerfereinheit 200 weist einen Auswerferstab 210, der ein Formprodukt aus der Formeinheit 800 auswirft, und einen Antriebsmechanismus 220, der den Auswerferstab 210 in der Bewegungsrichtung (X-Achsenrichtung) der beweglichen Platte 120 bewegt, auf.
Der Auswerferstab 210 ist so angeordnet, dass er sich in einem Durchgangsloch der beweglichen Platte 120 vor- und rückwärts bewegen kann. Ein vorderer Endabschnitt des Auswerferstabs 210 kommt mit einer Auswerferplatte 826 der beweglichen Form 820 in Kontakt. Der vordere Endabschnitt des Auswerferstabs 210 kann mit der Auswerferplatte 826 verbunden sein oder es kann sein, dass er nicht mit dieser verbunden ist.
Der Antriebsmechanismus 220 weist beispielsweise einen Auswerfermotor und einen Bewegungsumwandlungsmechanismus auf, der eine Drehbewegung des Auswerfermotors in eine lineare Bewegung des Auswerferstabs 210 umwandelt. Der Bewegungsumwandlungsmechanismus enthält eine Spindelwelle und eine Spindelmutter, die auf die Spindelwelle geschraubt ist. Zwischen der Spindelwelle und der Spindelmutter kann eine Kugel oder eine Rolle eingefügt sein.
Die Auswerfereinheit 200 führt unter der Kontrolle der Steuervorrichtung 700 einen Auswerfprozess durch. Bei dem Auswerfprozess wird der Auswerferstab 210 veranlasst, sich mit einer eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit von einer Bereitschaftsposition in eine Auswerfposition vorwärts zu bewegen, so dass sich die Auswerferplatte 826 vorwärts bewegt, um das Formprodukt auszuwerfen. Danach wird der Auswerfermotor so angetrieben, dass der Auswerferstab 210 veranlasst wird, sich mit einer eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit rückwärts zu bewegen, so dass sich die Auswerferplatte 826 in eine ursprüngliche Bereitschaftsposition rückwärts bewegt.
So wird beispielsweise eine Position oder eine Bewegungsgeschwindigkeit des Auswerferstabs 210 unter Verwendung eines Auswerfermotor-Kodierers gemessen. Der Auswerfermotor-Kodierer misst die Drehung des Auswerfermotors und überträgt ein Signal, das ein Messergebnis davon angibt, an die Steuervorrichtung 700. Ein Auswerferstab-Positionsdetektor zum Messen der Position des Auswerferstabs 210, und ein Auswerferstab-Bewegungsgeschwindigkeitsdetektor zum Messen der Bewegungsgeschwindigkeit des Auswerferstabs 210 sind nicht auf den Auswerfermotor-Kodierer beschränkt, und es kann ein allgemeiner Detektor verwendet werden.
(Einspritzeinheit)
Beim Beschreiben der Einspritzeinheit 300 wird im Unterschied zu der Beschreibung der Formschließ/klemmeinheit 100 oder der Beschreibung der Auswerfereinheit 200 eine Bewegungsrichtung einer Schnecke 330 während Füllen (beispielsweise die negative Richtung der X-Achse) als vorwärts definiert, und eine Bewegungsrichtung der Schnecke 330 während Plastifizieren (beispielsweise die positive Richtung der X-Achse) wird als rückwärts definiert.
Die Einspritzeinheit 300 ist auf einer Gleitbasis 301 installiert, und die Gleitbasis 301 ist so angeordnet, dass sie sich in Bezug auf den Einspritzeinheit-Rahmen 920 vor- und rückwärts bewegen kann. Die Einspritzeinheit 300 ist so angeordnet, dass sie sich in Bezug auf die Formeinheit 800 vor- und rückwärts bewegen kann. Die Einspritzeinheit 300 berührt die Formeinheit 800 und befüllt den Kavitätsraum 801 innerhalb der Formeinheit 800 mit dem Formmaterial. Die Einspritzeinheit 300 weist beispielsweise einen Zylinder 310, der das Formmaterial erwärmt, eine Düse 320, die in einem vorderen Endabschnitt des Zylinders 310 vorgesehen ist, die Schnecke 330, die so angeordnet ist, dass sie sich vor- und rückwärts bewegen und im Inneren des Zylinders 310 drehen kann, einen Plastifiziermotor 340, der die Schnecke 330 dreht, einen Einspritzmotor 350, der die Schnecke 330 veranlasst, sich vor- und rückwärts zu bewegen, und einen Lastdetektor 360 auf, der eine zwischen dem Einspritzmotor 350 und der Schnecke 330 übertragene Last misst.
Der Zylinder 310 erwärmt das Formmaterial, das in den Zylinder 310 durch einen Zuführungsanschluss 311 zugeführt wird. Das Formmaterial enthält zum Beispiel ein Harz. Das Formmaterial ist beispielsweise in einer Pelletform gebildet und wird dem Zuführungsanschluss 311 in einem festen Zustand zugeführt. Der Zuführungsanschluss 311 ist in einem hinteren Abschnitt des Zylinders 310 gebildet. Ein Kühler 312, wie beispielsweise ein Wasserkühlzylinder, ist an einem Außenumfang des hinteren Abschnitts des Zylinders 310 vorgesehen. Vor dem Kühler 312 sind an einem Außenumfang des Zylinders 310 eine erste Heizeinheit 313, wie beispielsweise eine Bandheizung, und ein erstes Temperaturmessgerät 314 vorgesehen.
Der Zylinder 310 ist in einer Axialrichtung (zum Beispiel der X-Achsenrichtung) des Zylinders 310 in mehrere Zonen unterteilt. Die erste Heizeinheit 313 und das erste Temperaturmessgerät 314 sind in jeder der mehreren Zonen vorgesehen. Die Steuervorrichtung 700 steuert die erste Heizeinheit 313 so, dass in jeder der mehreren Zonen eine eingestellte Temperatur eingestellt ist und eine Messtemperatur des ersten Temperaturmessgerätes 314 die eingestellte Temperatur erreicht.
Die Düse 320 ist in einem vorderen Endabschnitt des Zylinders 310 vorgesehen, und wird gegen die Formeinheit 800 gedrückt. Eine zweite Heizeinheit 323 und ein zweites Temperaturmessgerät 324 sind an einem Außenumfang der Düse 320 vorgesehen. Die Steuervorrichtung 700 steuert die zweite Heizeinheit 323 so, dass eine Messtemperatur der Düse 320 die eingestellte Temperatur erreicht.
Die Schnecke 330 ist so angeordnet, dass sie sich im Inneren des Zylinders 310 drehen und vor- und rückwärts bewegen kann. Wenn die Schnecke 330 gedreht wird, wird das Formmaterial entlang einer spiralförmigen Nut der Schnecke 330 vorwärts gefördert. Das Formmaterial wird durch Wärme des Zylinders 310 allmählich geschmolzen, während es vorwärts gefördert wird. Wenn das flüssige Formmaterial von der Schnecke 330 vorwärts gefördert wird und in einem vorderen Abschnitt des Zylinders 310 akkumuliert wird, bewegt sich die Schnecke 330 rückwärts. Danach wird, wenn die Schnecke 330 veranlasst wird, sich vorwärts zu bewegen, das flüssige Formmaterial, das vor der Schnecke 330 akkumuliert ist, aus der Düse 320 eingespritzt und befüllt einen Innenraum der Formeinheit 800.
Als ein Rückflussverhinderungsventil zum Verhindern eines Rückflusses des von der Vorderseite der Schnecke 330 rückwärts geförderten Formmaterials, wenn die Schnecke 330 vorwärts gedrückt wird, ist ein Rückflussverhinderungsring 331 an einem vorderen Abschnitt der Schnecke 330 befestigt, um sich vor- und rückwärts bewegen zu können.
Der Rückflussverhinderungsring 331 wird durch einen Druck des Formmaterials vor der Schnecke 330 nach hinten gedrückt, wenn die Schnecke 330 veranlasst wird, sich vorwärts zu bewegen, und bewegt sich relativ zu der Schnecke 330 in eine Schließposition rückwärts (siehe 2), in der ein Strömungsweg des Formmaterials geschlossen ist. Dementsprechend wird das vor der Schnecke 330 akkumulierte Formmaterial daran gehindert, rückwärts zu strömen.
Andererseits wird der Rückflussverhinderungsring 331 durch den Druck des entlang der spiralförmigen Nut der Schnecke 330 vorwärts geförderten Formmaterials vorwärts gedrückt, wenn die Schnecke 330 gedreht wird, und bewegt sich relativ zu der Schnecke 330 in eine Öffnungsposition vorwärts (siehe 1), in der der Strömungsweg des Formmaterials offen ist. Dementsprechend wird das Formmaterial von der Schnecke 330 vorwärts gefördert.
Der Rückflussverhinderungsring 331 kann entweder ein mitdrehender Typ sein, der sich zusammen mit der Schnecke 330 dreht, oder ein nicht mitdrehender Typ, der sich nicht zusammen mit der Schnecke 330 dreht.
Die Einspritzeinheit 300 kann eine Antriebsquelle aufweisen, die den Rückflussverhinderungsring 331 veranlasst, sich in Bezug auf die Schnecke 330 zwischen der Öffnungsposition und der Schließposition vor- und rückwärts zu bewegen.
Der Plastifiziermotor 340 dreht die Schnecke 330. Die Antriebsquelle zum Drehen der Schnecke 330 ist nicht auf den Plastifiziermotor 340 beschränkt und kann beispielsweise eine Hydraulikpumpe sein.
Der Einspritzmotor 350 veranlasst die Schnecke 330, sich vor- und rückwärts zu bewegen. Ein Bewegungsumwandlungsmechanismus, der eine Drehbewegung des Einspritzmotors 350 in eine lineare Bewegung der Schnecke 330 oder dergleichen umwandelt, ist zwischen dem Einspritzmotor 350 und der Schnecke 330 vorgesehen. Der Bewegungsumwandlungsmechanismus weist beispielsweise eine Spindelwelle und eine Spindelmutter auf, die auf die Spindelwelle geschraubt ist. Zwischen der Spindelwelle und der Spindelmutter kann eine Kugel oder eine Rolle vorgesehen sein. Eine Antriebsquelle, die die Schnecke 330 veranlasst, sich vor- und rückwärts zu bewegen, ist nicht auf den Einspritzmotor 350 beschränkt und kann beispielsweise ein Hydraulikzylinder sein.
Der Lastdetektor 360 misst eine zwischen dem Einspritzmotor 350 und der Schnecke 330 übertragene Last. Die gemessene Last wird von der Steuervorrichtung 700 in einen Druck umgewandelt. Der Lastdetektor 360 ist in einem Lastübertragungskanal zwischen dem Einspritzmotor 350 und der Schnecke 330 vorgesehen und misst die auf den Lastdetektor 360 wirkende Last.
Der Lastdetektor 360 überträgt ein Signal der gemessenen Last an die Steuervorrichtung 700. Die von dem Lastdetektor 360 gemessene Last wird in den zwischen der Schnecke 330 und dem Formmaterial wirkenden Druck umgewandelt und wird zur Steuerung oder Überwachung des von der Schnecke 330 von dem Formmaterial empfangenen Drucks, eines Rückdrucks gegen die Schnecke 330 oder des von der Schnecke 330 auf das Formmaterial wirkenden Drucks verwendet.
Ein Druckdetektor zum Messen des Drucks des Formmaterials ist nicht auf den Lastdetektor 360 beschränkt, und es kann ein allgemeiner Detektor verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Düsen-Drucksensor oder ein Form-Innendrucksensor verwendet werden. Der Düsen-Drucksensor ist in der Düse 320 installiert. Der Form-Innendrucksensor ist im Inneren der Formeinheit 800 installiert.
Die Einspritzeinheit 300 führt einen Plastifizierungsprozess, einen Füllprozess und einen Haltedruckprozess unter der Kontrolle der Steuervorrichtung 700 durch. Der Füllprozess und der Haltedruckprozess können kollektiv als ein Einspritzprozess bezeichnet werden.
Bei dem Plastifizierungsprozess wird der Plastifiziermotor 340 angetrieben, um die Schnecke 330 mit einer eingestellten Drehzahl zu drehen, so dass das Formmaterial entlang der spiralförmigen Nut der Schnecke 330 vorwärts gefördert wird. Infolgedessen wird das Formmaterial allmählich geschmolzen. Wenn das flüssige Formmaterial von der Schnecke 330 vorwärts gefördert wird und in einem vorderen Abschnitt des Zylinders 310 akkumuliert wird, bewegt sich die Schnecke 330 rückwärts. Eine Drehzahl der Schnecke 330 wird beispielsweise unter Verwendung eines Plastifiziermotor-Kodierers 341 gemessen. Der Plastifiziermotor-Kodierer 341 misst die Drehung des Plastifiziermotors 340 und überträgt ein Signal, das ein Messergebnis davon angibt, an die Steuervorrichtung 700. Ein Schnecken-Drehzahldetektor zum Messen der Drehzahl der Schnecke 330 ist nicht auf den Plastifiziermotor-Kodierer 341 beschränkt, und es kann ein allgemeiner Detektor verwendet werden.
Bei dem Plastifizierungsprozess kann der Einspritzmotor 350 so angetrieben werden, dass er einen eingestellten Rückdruck auf die Schnecke 330 ausübt, um einen plötzlichen Rückzug der Schnecke 330 zu begrenzen. Der auf die Schnecke 330 ausgeübte Rückdruck wird beispielsweise unter Verwendung des Lastdetektors 360 gemessen. Wenn sich die Schnecke 330 in eine Plastifizierungs-Abschlussposition rückwärts bewegt und eine vorbestimmte Menge des Formmaterials vor der Schnecke 330 akkumuliert wird, ist der Plastifizierungsprozess abgeschlossen.
Die Position und die Drehzahl der Schnecke 330 bei dem Plastifizierungsprozess sind kollektiv als eine Reihe von Einstellbedingungen eingestellt. So sind beispielsweise eine Plastifizier-Startposition, eine Drehzahlumschaltposition und eine Plastifizier-Abschlussposition eingestellt. Diese Positionen sind in dieser Reihenfolge von der Vorderseite zu der Rückseite angeordnet und stellen den Startpunkt und den Endpunkt des Abschnitts dar, in dem die Drehzahl eingestellt ist. Die Drehzahl ist für jeden Abschnitt eingestellt. Die Anzahl der Drehzahlumschaltpositionen kann eins oder mehr sein. Es kann sein, dass die Drehzahlumschaltposition nicht eingestellt ist. Darüber hinaus ist der Rückdruck für jeden Abschnitt eingestellt.
Bei dem Füllprozess wird der Einspritzmotor 350 angetrieben, um die Schnecke 330 zu veranlassen, sich mit einer eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit vorwärts zu bewegen, und der Kavitätsraum 801 innerhalb der Formeinheit 800 wird mit dem flüssigen Formmaterial befüllt, das vor der Schnecke 330 akkumuliert ist. Die Position oder die Bewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 330 wird beispielsweise unter Verwendung eines Einspritzmotor-Kodierers 351 gemessen. Der Einspritzmotor-Kodierer 351 misst die Drehung des Einspritzmotors 350 und überträgt ein Signal, das ein Messergebnis davon angibt, an die Steuervorrichtung 700. Wenn die Position der Schnecke 330 eine eingestellte Position erreicht, wird der Füllprozess auf den Haltedruckprozess umgeschaltet (sogenanntes V/P-Umschalten). Die Position, an der das V/P-Umschalten durchgeführt wird, wird als eine V/P-Umschaltposition bezeichnet. Die eingestellte Bewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 330 kann in Übereinstimmung mit der Position, einer Zeit oder dergleichen der Schnecke 330 geändert werden.
Die Position und die Bewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 330 bei dem Füllprozess sind kollektiv als eine Reihe von Einstellbedingungen eingestellt. So werden beispielsweise eine Füllstartposition (auch als eine „Einspritzstartposition“ bezeichnet), die Bewegungsgeschwindigkeits-Umschaltposition und die V/P-Umschaltposition eingestellt. Diese Positionen sind in dieser Reihenfolge von der Rückseite zu der Vorderseite angeordnet und stellen den Startpunkt und den Endpunkt des Abschnitts dar, in dem die Bewegungsgeschwindigkeit eingestellt ist. Die Bewegungsgeschwindigkeit ist für jeden Abschnitt eingestellt. Die Anzahl der Bewegungsgeschwindigkeits-Umschaltpositionen kann eins oder mehr sein. Es kann sein, dass die Bewegungsgeschwindigkeits-Umschaltposition nicht eingestellt ist.
Für jeden Abschnitt, in dem die Bewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 330 eingestellt ist, ist eine Obergrenze des Drucks der Schnecke 330 eingestellt. Der Druck der Schnecke 330 wird durch den Lastdetektor 360 gemessen. In einem Fall, in dem der Druck der Schnecke 330 gleich oder niedriger als ein Einstelldruck ist, bewegt sich die Schnecke 330 mit einer eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit vorwärts. Andererseits wird in einem Fall, in dem der Druck der Schnecke 330 den Einstelldruck übersteigt, zum Schutz der Form die Schnecke 330 veranlasst, sich mit einer geringeren Bewegungsgeschwindigkeit als der eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit vorwärts zu bewegen, so dass der Druck der Schnecke 330 gleich oder niedriger als der Einstelldruck ist.
Nachdem die Position der Schnecke 330 bei dem Füllprozess die V/P-Umschaltposition erreicht, kann die Schnecke 330 vorübergehend an der V/P-Umschaltposition gestoppt werden, und danach kann das V/P-Umschalten durchgeführt werden. Unmittelbar vor dem V/P-Umschalten kann, anstatt die Schnecke 330 zu stoppen, die Schnecke 330 veranlasst werden, sich mit einer niedrigen Geschwindigkeit vorwärts zu bewegen, oder sie kann veranlasst werden, sich mit einer niedrigen Geschwindigkeit rückwärts zu bewegen. Darüber hinaus sind ein Schnecken-Positionsdetektor zum Messen der Position der Schnecke 330 und ein Schnecken-Bewegungsgeschwindigkeitsdetektor zum Messen der Bewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 330 nicht auf den Einspritzmotor-Kodierer 351 beschränkt, und es kann ein allgemeiner Detektor verwendet werden.
Bei dem Haltedruckprozess wird der Einspritzmotor 350 angetrieben, um die Schnecke 330 vorwärts zu drücken. Ein Druck (nachstehend auch als ein „Haltedruck“ bezeichnet) des Formmaterials in dem vorderen Endabschnitt der Schnecke 330 wird auf einem Einstelldruck gehalten, und das innerhalb des Zylinders 310 verbleibende Formmaterial wird zu der Formeinheit 800 hin gedrückt. Eine unzureichende Menge des Formmaterials, die auf Kühlschrumpfung im Inneren der Formeinheit 800 zurückzuführen ist, kann nachgefüllt werden. Der Haltedruck wird beispielsweise unter Verwendung des Lastdetektors 360 gemessen. Ein Einstellwert des Haltedrucks kann in Abhängigkeit von einer seit dem Start des Haltedruckprozesses verstrichenen Zeit geändert werden. Mehrere Haltedrücke und mehrere Haltezeiten zum Halten der Haltedrücke bei dem Haltedruckprozess können jeweils eingestellt sein, oder sie können kollektiv als eine Reihe von Einstellbedingungen eingestellt sein.
Bei dem Haltedruckprozess wird das Formmaterial in dem Kavitätsraum 801 innerhalb der Formeinheit 800 allmählich gekühlt, und wenn der Haltedruckprozess abgeschlossen ist, wird ein Einlass des Kavitätsraums 801 durch das verfestigte Formmaterial geschlossen. Dieser Zustand wird als Angussdichtung bezeichnet und verhindert den Rückfluss des Formmaterials aus dem Kavitätsraum 801. Nach dem Haltedruckprozess startet ein Kühlungsprozess. Bei dem Kühlungsprozess wird das Formmaterial innerhalb des Kavitätsraums 801 verfestigt. Um eine Formzykluszeit zu verkürzen, kann der Plastifizierungsprozess während des Kühlungsprozesses durchgeführt werden.
Die Einspritzeinheit 300 der vorliegenden Ausführungsform ist von einem Inline-Schneckentyp, kann aber auch von einem Vorplastifiziertyp sein. Die Einspritzeinheit des Vorplastifiziertyps führt das innerhalb eines Plastifizierzylinders geschmolzene Formmaterial einem Einspritzzylinder zu, und das Formmaterial wird aus dem Einspritzzylinder in die Formeinheit eingespritzt. Im Inneren des Plastifizierzylinders ist die Schnecke so angeordnet, dass sie drehbar ist und sich nicht vor- und rückwärts bewegen kann, oder die Schnecke ist so angeordnet, dass sie drehbar ist und sich vor- und rückwärts bewegen kann. Andererseits ist ein Plungerkolben so angeordnet, dass er sich im Inneren des Einspritzzylinders vor- und rückwärts bewegen kann.
Darüber hinaus ist die Einspritzeinheit 300 der vorliegenden Ausführungsform von einem horizontaler Typ, bei dem die Axialrichtung des Zylinders 310 eine horizontale Richtung ist, kann aber von einem vertikalen Typ sein, bei dem die Axialrichtung des Zylinders 310 eine Auf-Ab-Richtung ist. Die Formschließ-/klemmeinheit, die mit der Einspritzeinheit 300 des vertikalen Typs kombiniert ist, kann der vertikale Typ oder der horizontale Typ sein. Ähnlich kann die Formschließ-/klemmeinheit, die mit der Einspritzeinheit 300 des horizontalen Typs kombiniert ist, der horizontale Typ oder der vertikale Typ sein.
(Bewegungseinheit)
Beim Beschreiben der Bewegungseinheit 400 wird ähnlich wie bei der Beschreibung der Einspritzeinheit 300 eine Bewegungsrichtung der Schnecke 330 während des Füllens (beispielsweise die negative Richtung der X-Achse) als vorwärts definiert, und eine Bewegungsrichtung der Schnecke 330 während des Plastifizierens (beispielsweise die positive Richtung der X-Achse) wird als rückwärts definiert.
Die Bewegungseinheit 400 veranlasst die Einspritzeinheit 300, sich in Bezug auf die Formeinheit 800 vor- und rückwärts zu bewegen. Die Bewegungseinheit 400 drückt die Düse 320 gegen die Formeinheit 800, wodurch ein Düsenberührungsdruck erzeugt wird. Die Bewegungseinheit 400 enthält eine Hydraulikpumpe 410, einen Motor 420, der als eine Antriebsquelle dient, und einen Hydraulikzylinder 430, der als ein hydraulischer Aktuator dient.
Die Hydraulikpumpe 410 weist einen ersten Anschluss 411 und einen zweiten Anschluss 412 auf. Die Hydraulikpumpe 410 ist eine Pumpe, die sich in beide Richtungen drehen kann und Drehrichtung des Motors 420 so umschaltet, dass ein Hydraulikfluid (zum Beispiel Öl) aus einem beliebigen des ersten Anschlusses 411 und des zweiten Anschlusses 412 gesaugt wird und aus dem anderen abgegeben wird, um einen Hydraulikdruck zu erzeugen. Die Hydraulikpumpe 410 kann das Hydraulikfluid aus einem Tank ansaugen, und kann das Hydraulikfluid aus einem beliebigen des ersten Anschlusses 411 und des zweiten Anschlusses 412 abgeben.
Der Motor 420 betreibt die Hydraulikpumpe 410. Der Motor 420 treibt die Hydraulikpumpe 410 in einer Drehrichtung und mit einem Drehmoment in Übereinstimmung mit einem von der Steuervorrichtung 700 übertragenen Steuersignal an. Der Motor 420 kann ein Elektromotor sein oder kann ein elektrischer Servomotor sein.
Der Hydraulikzylinder 430 weist einen Zylinderkörper 431, einen Kolben 432 und einen Kolbenstab 433 auf. Der Zylinderkörper 431 ist an der Einspritzeinheit 300 befestigt. Der Kolben 432 unterteilt das Innere des Zylinderkörpers 431 in eine vordere Kammer 435, die als eine erste Kammer dient, und in eine hintere Kammer 436, die als eine zweite Kammer dient. Der Kolbenstab 433 ist an der stationären Platte 110 befestigt.
Die vordere Kammer 435 des Hydraulikzylinders 430 ist mit dem ersten Anschluss 411 der Hydraulikpumpe 410 via einen ersten Strömungsweg 401 verbunden. Das aus dem ersten Anschluss 411 abgegebene Hydraulikfluid wird via den ersten Strömungsweg 401 der vorderen Kammer 435 zugeführt, wodurch die Einspritzeinheit 300 nach vorne gedrückt wird. Die Einspritzeinheit 300 bewegt sich vorwärts, und die Düse 320 wird gegen die stationäre Form 810 gedrückt. Die vordere Kammer 435 fungiert als eine Druckkammer, die den Düsenberührungsdruck der Düse 320 mit Hilfe des Drucks des von der Hydraulikpumpe 410 zugeführten Hydraulikfluids erzeugt.
Andererseits ist die hintere Kammer 436 des Hydraulikzylinders 430 mit dem zweiten Anschluss 412 der Hydraulikpumpe 410 via einen zweiten Strömungsweg 402 verbunden. Das aus dem zweiten Anschluss 412 abgegebene Hydraulikfluid wird der hinteren Kammer 436 des Hydraulikzylinders 430 via den zweiten Strömungsweg 402 zugeführt, wodurch die Einspritzeinheit 300 rückwärts gedrückt wird. Die Einspritzeinheit 300 bewegt sich rückwärts, und die Düse 320 wird von der stationären Form 810 getrennt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform enthält die Bewegungseinheit 400 den Hydraulikzylinder 430, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können anstelle des Hydraulikzylinders 430 ein Elektromotor und ein Bewegungsumwandlungsmechanismus verwendet werden, der eine Drehbewegung des Elektromotors in eine lineare Bewegung der Einspritzeinheit 300 umwandelt.
(Steuervorrichtung)
Beispielsweise ist die Steuervorrichtung 700 so konfiguriert, dass sie einen Computer enthält, und weist eine Zentraleinheit (CPU; Central Processing Unit) 701, ein Speichermedium 702, wie beispielsweise einen Speicher, eine Eingabeschnittstelle 703 und eine Ausgabeschnittstelle 704 auf, wie in 1 und 2 gezeigt. Die Steuervorrichtung 700 führt verschiedene Typen von Steuerungen durch, indem sie die CPU 701 veranlasst, ein in dem Speichermedium 702 gespeichertes Programm auszuführen. Darüber hinaus empfängt die Steuervorrichtung 700 über die Eingabeschnittstelle 703 ein Signal von außen und überträgt das Signal über die Ausgabeschnittstelle 704 nach außen.
Die Steuervorrichtung 700 führt wiederholt den Plastifizierungsprozess, den Formschließprozess, den Druckbeaufschlagungsprozess, den Formschließ-/klemmprozess, den Füllprozess, den Haltedruckprozess, den Kühlungsprozess, den Druckentlastungsprozess, den Formöffnungsprozess und den Auswerfprozess durch, wodurch das Formprodukt wiederholt hergestellt wird. Eine Reihe von Vorgängen zum Erhalten des Formprodukts, zum Beispiel ein Vorgang ab dem Start des Plastifizierungsprozesses bis zu dem Start des nachfolgenden Plastifizierungsprozesses, wird als ein „Schuss“ oder ein „Formzyklus“ bezeichnet. Darüber hinaus wird eine für einen Schuss erforderliche Zeit als eine „Formzykluszeit“ oder eine „Zykluszeit“ bezeichnet.
Ein Formzyklus weist beispielsweise den Plastifizierungsprozess, den Formschließprozess, den Druckbeaufschlagungsprozess, den Formschließ-/klemmprozess, den Füllprozess, den Haltedruckprozess, den Kühlungsprozess, den Druckentlastungsprozess, den Formöffnungsprozess und den Auswerfprozess in dieser Reihenfolge auf. Die hier beschriebene Reihenfolge ist die Reihenfolge der Startzeiten der jeweiligen Prozesse. Der Füllprozess, der Haltedruckprozess und der Kühlungsprozess werden während des Formschließ-/klemmprozesses durchgeführt. Der Start des Formschließ-/klemmprozesses kann mit dem Start des Füllprozesses zusammenfallen. Der Abschluss des Druckentlastungsprozesses fällt mit dem Start des Formöffnungsprozesses zusammen.
Mehrere Prozesse können gleichzeitig durchgeführt werden, um die Formzykluszeit zu verkürzen. Der Plastifizierungsprozess kann beispielsweise während des Kühlungsprozesses des vorherigen Formzyklus durchgeführt werden, oder er kann während des Formschließ/klemmprozesses durchgeführt werden. In diesem Fall kann der Formschließprozess in einer Anfangsstufe des Formzyklus durchgeführt werden. Darüber hinaus kann der Füllprozess während des Formschließprozesses starten. Darüber hinaus kann der Auswerfprozess während des Formöffnungsprozesses starten. In einem Fall, in dem ein Ein-Aus-Ventil zum Öffnen und Schließen des Strömungsweges der Düse 320 vorgesehen ist, kann der Formöffnungsprozess während des Plastifizierungsprozesses starten. Der Grund ist wie folgt. Selbst wenn der Formöffnungsprozess während des Plastifizierungsprozesses startet, tritt das Formmaterial nicht aus der Düse 320 aus, wenn das Ein-Aus-Ventil den Strömungsweg der Düse 320 schließt.
Ein Formzyklus kann einen anderen Prozess als den Plastifizierungsprozess, den Formschließprozess, den Druckbeaufschlagungsprozess, den Formschließ-/klemmprozess, den Füllprozess, den Haltedruckprozess, den Kühlungsprozess, den Druckentlastungsprozess, den Formöffnungsprozess und den Auswerfprozess enthalten.
So kann beispielsweise, nachdem der Haltedruckprozess abgeschlossen ist und bevor der Plastifizierungsprozess startet, ein Vorplastifizierungs-Rücksaugprozess durchgeführt werden, indem die Schnecke 330 veranlasst wird, sich in eine voreingestellte Plastifizier-Startposition rückwärts zu bewegen. Der Druck des vor der Schnecke 330 akkumulierten Formmaterials vor Start des Plastifizierungsprozesses kann reduziert werden, und ein plötzlicher Rückzug der Schnecke 330, wenn der Plastifizierungsprozesses startet, kann verhindert werden.
Darüber hinaus kann, nachdem der Plastifizierungsprozess abgeschlossen ist und bevor der Füllprozess startet, ein Rücksaugprozess nach dem Plastifizieren durchgeführt werden, bei dem die Schnecke 330 veranlasst wird, sich in eine voreingestellte Füllstartposition (auch als eine „Einspritzstartposition“ bezeichnet) rückwärts zu bewegen. Der Druck des vor der Schnecke 330 akkumulierten Formmaterials, bevor der Füllprozess startet, kann reduziert werden, und ein Austreten des Formmaterials aus der Düse 320, bevor der Füllprozess startet, kann verhindert werden.
Die Steuervorrichtung 700 ist mit einer Bedienungsvorrichtung 750, die eine Bedienungseingabe eines Benutzers empfängt, und mit einer Anzeigevorrichtung 760, die einen Bildschirm anzeigt, verbunden. Beispielsweise können die Bedienungsvorrichtung 750 und die Anzeigevorrichtung 760 in einer Form eines Touch-Panels 770 miteinander integriert sein. Das Touch-Panel 770, das als die Anzeigevorrichtung 760 dient, zeigt den Bildschirm unter der Kontrolle der Steuervorrichtung 700 an. Auf dem Bildschirm des Touch-Panels 770 können beispielsweise Einstellungen der Spritzgießmaschine 10 und Informationen über einen aktuellen Zustand der Spritzgießmaschine 10 angezeigt werden. Darüber hinaus kann der Bildschirm des Touch-Panels 770 zum Beispiel eine Taste zum Annehmen von Eingabebedienung des Benutzers oder einen Bedienungsabschnitt wie beispielsweise ein Eingabefeld anzeigen. Das als die Bedienungsvorrichtung 750 dienende Touch-Panel 770 detektiert eine Eingabebedienung des Benutzers auf dem Bildschirm und gibt ein der Eingabebedienung entsprechendes Signal an die Steuervorrichtung 700 aus. Auf diese Weise kann der Benutzer, während er beispielsweise auf dem Bildschirm angezeigte Informationen bestätigt, Einstellungen (einschließlich einer Eingabe eines Einstellwertes) der Spritzgießmaschine 10 durchführen, indem er den auf dem Bildschirm vorgesehenen Bedienungsabschnitt bedient. Darüber hinaus kann der Benutzer die Spritzgießmaschine 10 entsprechend dem Bedienungsabschnitt bedienen, indem er den auf dem Bildschirm vorgesehenen Bedienungsabschnitt bedient. Beispielsweise kann die Bedienung der Spritzgießmaschine 10 eine Bedienung (einschließlich Stoppen) der Formschließ-/klemmeinheit 100, der Auswerfereinheit 200, der Einspritzeinheit 300, der Bewegungseinheit 400 oder dergleichen sein. Darüber hinaus kann die Bedienung der Spritzgießmaschine 10 durch Umschalten zwischen den Bildschirmen erfolgen, die auf dem als die Anzeigevorrichtung 760 dienenden Touch-Panel 770 angezeigt werden.
Es wurde ein Fall beschrieben, in dem die Bedienungsvorrichtung 750 und die Anzeigevorrichtung 760 der vorliegenden Ausführungsform als das Touch-Panel 770 miteinander integriert sind. Diese beiden können jedoch unabhängig vorgesehen sein. Darüber hinaus können mehrere der Bedienungsvorrichtungen 750 vorgesehen sein. Die Bedienungsvorrichtung 750 und die Anzeigevorrichtung 760 sind auf der Bedienseite (eine negative Richtung der Y-Achse) der Formschließ-/klemmeinheit 100 (weiter insbesondere der stationären Platte 110) angeordnet.
(Temperatursteuerung von Zylinder)
Als Nächstes wird ein Beispiel eines Hauptteils der Einspritzeinheit 300 unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Bei der folgenden Beschreibung bedeutet vorwärts eine Stromabwärtsseite (zum Beispiel die negative Richtung der X-Achse) in einer Strömungsrichtung des Formmaterials innerhalb des Zylinders 310. Darüber hinaus bedeutet rückwärts eine Stromaufwärtsseite (zum Beispiel die positive Richtung der X-Achse) in der Strömungsrichtung des Formmaterials innerhalb des Zylinders 310.
Beispielsweise weist die Einspritzeinheit 300 den Zylinder 310, der das Formmaterial erwärmt, die Düse 320, die in dem vorderen Endabschnitt des Zylinders 310 vorgesehen ist, und die Schnecke 330, die so angeordnet ist, dass sie sich im Inneren des Zylinders 310 vor- und rückwärts bewegen und drehen kann, auf.
Der Zylinder 310 weist den Zuführungsanschluss 311 für das Formmaterial auf (siehe 1 und 2). Das Formmaterial enthält zum Beispiel ein Harz. Das Formmaterial ist beispielsweise in einer Pelletform gebildet und wird dem Zuführungsanschluss 311 in einem festen Zustand zugeführt. Der Zuführungsanschluss 311 ist in dem hinteren Abschnitt des Zylinders 310 gebildet.
Der Zylinder 310 ist in der Axialrichtung (zum Beispiel der X-Achsenrichtung) des Zylinders 310 in mehrere (beispielsweise vier) Zonen 21 bis Z4 unterteilt. Die erste Heizeinheit 313 und das erste Temperaturmessgerät 314 sind in jeder der mehreren Zonen 21 bis Z4 vorgesehen. In jeder der mehreren Zonen 21 bis Z4 ist eine eingestellte Temperatur eingestellt. Die Anzahl an Zonen kann zwei oder mehr betragen und ist nicht auf vier beschränkt.
Die Steuervorrichtung 700 weist eine Temperatursteuereinheit 711 auf. Die Temperatursteuereinheit 711 misst eine tatsächliche Temperatur jeder der mehreren Zonen 21 bis Z4 mit dem ersten Temperaturmessgerät 314, und Leistungen der jeweiligen ersten Heizeinheiten 313 der Zonen 21 bis Z4 werden individuell so gesteuert, dass die tatsächliche Temperatur, die von dem ersten Temperaturmessgerät 314 gemessen wird, die eingestellte Temperatur erreicht. Mehrere der ersten Heizeinheiten 313 können die gleiche Konfiguration oder unterschiedliche Konfigurationen aufweisen. Die erste Heizeinheit 313 ist beispielsweise eine Bandheizung.
Beispielsweise wird die Leistung der ersten Heizeinheit 313 durch ein Verhältnis (%) einer Energetisierungszeit pro Zeiteinheit dargestellt. Je größer das Verhältnis der Energetisierungszeit ist, desto größer ist die Leistung der ersten Heizeinheit 313. Obwohl nicht gezeigt, werden in einem Fall, in dem mehrere der ersten Heizeinheiten 313 in einer Zone vorgesehen sind, die Verhältnisse der Energetisierungszeiten der mehreren ersten Heizeinheiten 313 so gesteuert, dass sie das gleiche Verhältnis sind.
Die Düse 320 ist in dem vorderen Endabschnitt des Zylinders 310 vorgesehen, und wird gegen die Formeinheit 800 gedrückt. Die zweite Heizeinheit 323 und das zweite Temperaturmessgerät 324 sind an dem Außenumfang der Düse 320 vorgesehen. Die Temperatursteuereinheit 711 steuert eine Leistung der zweiten Heizeinheit 323 so, dass eine Messtemperatur der Düse 320 die eingestellte Temperatur erreicht. Die zweite Heizeinheit 323 ist beispielsweise eine Spulenheizung.
Die Schnecke 330 ist so angeordnet, dass sie sich im Inneren des Zylinders 310 drehen und vor- und rückwärts bewegen kann. Wenn die Schnecke 330 gedreht wird, wird das Formmaterial entlang der spiralförmigen Nut der Schnecke 330 vorwärts gefördert. Das Formmaterial wird durch Wärme des Zylinders 310 allmählich geschmolzen, während es vorwärts gefördert wird.
Wenn das flüssige Formmaterial von der Schnecke 330 vorwärts gefördert wird und in dem vorderen Abschnitt des Zylinders 310 akkumuliert wird, bewegt sich die Schnecke 330 rückwärts. Danach wird, wenn die Schnecke 330 veranlasst wird, sich vorwärts zu bewegen, das flüssige Formmaterial, das vor der Schnecke 330 akkumuliert ist, aus der Düse 320 eingespritzt und befüllt den Innenraum der Formeinheit 800.
Eine Temperatur des Formmaterials in dem Zylinder 310 wird hauptsächlich durch die Leistung der ersten Heizeinheit 313 gesteuert, kann aber aufgrund von Schererwärmung, die durch die Drehung der Schnecke 330 verursacht wird, schwanken. Da Schererwärmung die Temperatur des Formmaterials erhöht, ist die Temperatur des Formmaterials umso höher, je größer ein Schererwärmungswert ist. Im Unterschied zu der Leistung der ersten Heizeinheit 313 ist der Schererwärmungswert schwer zu steuern.
Um die Temperatur des Formmaterials auf eine gewünschte Temperatur zu steuern, ist es daher bevorzugt, den Schererwärmungswert so weit wie möglich zu reduzieren. Der Grund, warum die Temperatur des Formmaterials auf eine gewünschte Temperatur gesteuert wird, besteht darin, dass beispielsweise Formfehler auftreten, wenn die Temperatur des Formmaterials zu hoch ist. Wenn die Häufigkeit von Formfehlern hoch ist, ist die Häufigkeit von Wartung der Formeinheit 800 ebenfalls hoch.
Beispiele der Formfehler, die dadurch verursacht werden, dass die Temperatur des Formmaterials zu hoch ist, umfassen Gasverbrennung, schwarze Flecken und schwarze Streifen. Gasverbrennung ist ein Phänomen, bei dem, wenn das Formmaterial in den Kavitätsraum 801 innerhalb der Formeinheit 800 fließt, ein Gas in dem Kavitätsraum 801 komprimiert wird und Wärme erzeugt und das Formmaterial karbonisiert wird. Wenn die Temperatur des Formmaterials zu hoch ist, wird aufgrund thermischer Zersetzung des Formmaterials eine große Menge an Gas erzeugt, und Gasverbrennung tritt auf. Schwarze Flecken sind ein Phänomen, bei dem schwarze Flecken bei einem Formprodukt auftreten. Schwarze Streifen sind ein Phänomen, bei dem schwarze Streifen bei einem Formprodukt auftreten. Wenn die Temperatur des Formmaterials zu hoch ist, tritt thermische Verschlechterung des Formmaterials auf, und schwarze Flecken oder schwarze Streifen erscheinen.
Es ist anzumerken, dass die Temperatur des Formmaterials nicht unbedingt mit einer Temperatur des Zylinders 310 übereinstimmt, was auch eine der Ursachen der Formfehler ist.
Um den Schererwärmungswert zu verwalten, erfasst die Temperatursteuereinheit 711 die Leistung der ersten Heizeinheit 313, die in einer vorbestimmten Zone (zum Beispiel Zone Z4) vorgesehen ist, sowohl in einem stationären Zustand, in dem ein Betrieb (zum Beispiel Drehung und Vor- und Rückwärtsbewegung) der Schnecke 330 gestoppt ist, und zu einem Zeitpunkt des Formens, zu dem der Betrieb der Schnecke 330 durchgeführt wird. Die Temperatursteuereinheit 711 berechnet eine Differenz von Leistung zwischen dem Zeitpunkt des Formens und in dem stationären Zustand. Darüber hinaus bestimmt die Temperatursteuereinheit 711, ob die Differenz von Leistung außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt oder nicht.
Während sich die Schnecke 330 zu dem Zeitpunkt des Formens dreht und gleichzeitig vor- und rückwärts bewegt und Schererwärmung auftritt, dreht sich die Schnecke 330 in dem stationären Zustand nicht und bewegt sich nicht vor- und rückwärts, und es tritt keine Schererwärmung auf. Daher stellt die Differenz von Leistung zwischen dem Zeitpunkt des Formens und in dem stationären Zustand den Schererwärmungswert dar. Daher kann der Schererwärmungswert des Formmaterials durch Berechnen der Differenz von Leistung verwaltet werden.
Die Temperatursteuereinheit 711 erfasst die Leistung in dem stationären Zustand, beispielsweise nachdem ein Temperaturanstieg des Zylinders 310 abgeschlossen ist und vor dem Start des Formens und vorzugsweise unmittelbar vor dem Start des Formens. In dem stationären Zustand ist die eingestellte Temperatur jeder der Zonen 21 bis Z4 auf die gleiche eingestellte Temperatur wie zu dem Zeitpunkt des Formens eingestellt. Darüber hinaus ist die Schnecke 330 in dem stationären Zustand gestoppt. Darüber hinaus ist in dem stationären Zustand die Leistung jeder der Zonen 21 bis Z4 stabil, oder die tatsächliche Temperatur jeder der Zonen 21 bis Z4 ist bei der eingestellten Temperatur stabil.
Die Temperatursteuereinheit 711 erfasst die Leistung zu dem Zeitpunkt des Formens, beispielsweise während eines Dauerbetriebs, bei dem das Formprodukt wiederholt hergestellt wird. Zu dem Zeitpunkt des Formens ist die tatsächliche Temperatur jeder der Zonen 21 bis Z4 typischerweise bei der eingestellten Temperatur stabil.
Typischerweise wird zu dem Zeitpunkt des Formens das Formmaterial mit einer Temperatur, die niedriger als die eingestellte Temperatur jeder der Zonen 21 bis Z4 ist, jeder der Zonen 21 bis Z4 zugeführt. In diesem Fall wird Wärme aus dem Inneren jeder der Zonen 21 bis Z4 entnommen. Die Wärme, die entnommen wird, wird von außen zugeführt. Daher ist die Leistung zu dem Zeitpunkt des Formens größer als die Leistung in dem stationären Zustand.
Die Temperatursteuereinheit 711 berechnet die Differenz von Leistung durch Subtrahieren der Leistung in dem stationären Zustand von der Leistung zu dem Zeitpunkt des Formens. Wie oben beschrieben, ist die Leistung zu dem Zeitpunkt des Formens typischerweise größer als die Leistung in dem stationären Zustand. Manchmal ist jedoch die Leistung zu dem Zeitpunkt des Formens kleiner als die Leistung in dem stationären Zustand.
Als einen Fall, in dem die Leistung zu dem Zeitpunkt des Formens kleiner als die Leistung in dem stationären Zustand ist, gibt es beispielsweise einen Fall, in dem ein großer Betrag an Schererwärmungswert in einer Zone (zum Beispiel Zone Z3) hinter der vorbestimmten Zone (zum Beispiel Zone Z4) erzeugt wird.
In einem Fall, in dem der in der hinteren Zone (zum Beispiel Zone Z3) erzeugte Schererwärmungswert groß ist, kann die Temperatur des Formmaterials in der hinteren Zone die eingestellte Temperatur der vorbestimmten Zone (zum Beispiel Zone Z4) übersteigen. Da das Formmaterial bei einer hohen Temperatur von der hinteren Zone in die vorbestimmte Zone fließt, wird die vorbestimmte Zone von innen erwärmt, und infolgedessen wird die Leistung zu dem Zeitpunkt des Formens kleiner als die Leistung in dem stationären Zustand.
Die vorbestimmte Zone ist nicht besonders eingeschränkt, ist aber bevorzugt die Zone Z4, die die vorderste der mehreren Zonen 21 bis Z4 ist. Das Formmaterial fließt von hinten nach vorne. Wenn das Formmaterial von hinten nach vorne fließt, wird durch die Schererwärmung erzeugte Wärme in dem Formmaterial akkumuliert. Um den Schererwärmungswert des Formmaterials zu steuern, ist es daher bevorzugt, die Differenz von Leistung der ersten Heizeinheit 313, die in der vordersten Zone Z4 vorgesehen ist, zu überprüfen.
Der vorbestimmte Bereich der Differenz von Leistung weist eine Obergrenze und eine Untergrenze auf. Die Obergrenze und die Untergrenze werden durch Experimente oder dergleichen bestimmt, so dass Formfehler wie beispielsweise Gasverbrennung aufgrund von Schererwärmung nicht auftreten. Als ein Fall, in dem die Differenz von Leistung kleiner als die Untergrenze des vorbestimmten Bereichs ist, gibt es beispielsweise einen Fall, in dem die Leistung zu dem Zeitpunkt des Formens kleiner als die Leistung in dem stationären Zustand ist.
Wenn die Temperatur des Formmaterials in der Zone (zum Beispiel Zone Z3) hinter der vorbestimmten Zone (zum Beispiel Zone Z4) niedrig ist, ist eine Viskosität des Formmaterials hoch, und somit ist der in der hinteren Zone erzeugte Schererwärmungswert hoch. Das Formmaterial, das aufgrund von Schererwärmung eine hohe Temperatur erreicht, fließt von der hinteren Zone in die vorbestimmte Zone. Dann wird die vorbestimmte Zone von innen erwärmt, und die Leistung der ersten Heizeinheit 313, die in der vorbestimmten Zone vorgesehen ist, wird gesenkt. Infolgedessen fällt die Differenz von Leistung unter die Untergrenze in dem vorbestimmten Bereich.
Andererseits wird, wenn die Temperatur des Formmaterials in der Zone (zum Beispiel Zone Z3) hinter der vorbestimmten Zone (zum Beispiel Zone Z4) zu niedrig ist, das Formmaterial nicht ausreichend erwärmt, selbst wenn der Schererwärmungswert groß ist, und das Formmaterial mit einer niedrigen Temperatur fließt von der hinteren Zone in die vorbestimmte Zone. Dann wird Wärme aus dem Inneren der vorbestimmten Zone entnommen, und die Leistung der ersten Heizeinheit 313, die in der vorbestimmten Zone vorgesehen ist, wird erhöht. Infolgedessen übersteigt die Differenz von Leistung die Obergrenze des vorbestimmten Bereichs.
Daher wird der in einer Zone hinter der vorbestimmten Zone erzeugte Schererwärmungswert sowohl in dem Fall, in dem die Differenz von Leistung unter der Untergrenze des vorbestimmten Bereichs liegt, als auch in dem Fall, in dem die Differenz von Leistung größer als die Obergrenze des vorbestimmten Bereichs ist, als groß angesehen.
In einem Fall, in dem die Differenz von Leistung außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, erhöht die Temperatursteuereinheit 711 die eingestellte Temperatur einer Zone (zum Beispiel Zone Z3, Zone Z2 oder Zone 21) hinter der vorbestimmten Zone (zum Beispiel Zone Z4). Dementsprechend wird die Leistung der ersten Heizeinheit 313, die in der hinteren Zone vorgesehen ist, erhöht. Infolgedessen kann die Viskosität des Formmaterials in der hinteren Zone verringert werden, und Schererwärmung kann unterdrückt werden.
Die Temperatursteuereinheit 711 kann einen Anstiegsbereich bei der eingestellten Temperatur in der hinteren Zone (zum Beispiel Zone Z3) auf der Grundlage der Differenz von Leistung der ersten Heizeinheit 313, die in der vorbestimmten Zone (zum Beispiel Zone Z4) vorgesehen ist, steuern. Wenn sich eine Differenz der Differenz von Leistung von dem vorbestimmten Bereich erhöht, erhöht die Temperatursteuereinheit 711 den Anstiegsbereich bei der eingestellten Temperatur.
Für die eingestellte Temperatur jeder der Zonen 21 bis Z4 ist eine Obergrenze voreingestellt. Die Obergrenze der eingestellten Temperatur ist unter Berücksichtigung von mindestens einer von Leistungsfähigkeit der ersten Heizeinheit 313 (zum Beispiel einem Erwärmungswert, wenn die Leistung der ersten Heizeinheit 313 100 % beträgt, und der Beziehung zwischen der Leistung der ersten Heizeinheit 313 und einem Fortschreiten von Verschlechterung der ersten Heizeinheit 313) und einer Zusammensetzung (zum Beispiel Harzzusammensetzung) des Formmaterials eingestellt.
In einem Fall, in dem die Differenz von Leistung außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, erhöht die Temperatursteuereinheit 711 vorzugsweise die eingestellte Temperatur der Zone (zum Beispiel Zone 23), die der vorbestimmten Zone am nächsten liegt, unter den Zonen (zum Beispiel Zone Z3, Zone Z2 oder Zone 21) hinter der vorbestimmten Zone (zum Beispiel Zone 24). In der Zone, die der vorbestimmten Zone am nächsten liegt, kann die Viskosität des Formmaterials verringert werden, und Schererwärmung kann unterdrückt werden.
In einem Fall, in dem die Differenz von Leistung außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, selbst wenn die eingestellte Temperatur der Zone (zum Beispiel Zone Z3), die der vorbestimmten Zone (zum Beispiel Zone Z4) am nächsten liegt, auf die Obergrenze erhöht wird, erhöht die Temperatursteuereinheit 711 vorzugsweise die eingestellte Temperatur der Zone (zum Beispiel Zone Z2), die der vorbestimmten Zone am zweitnächsten liegt. Schererwärmung kann weiter unterdrückt werden.
Die Temperatursteuereinheit 711 ändert die eingestellte Temperatur auf der Grundlage der Differenz von Leistung in einer Anfangsstufe des Dauerbetriebs, bei dem das Formprodukt wiederholt hergestellt wird. Danach ändert die Temperatursteuereinheit 711 während des Dauerbetriebs die eingestellte Temperatur auf der Grundlage der Differenz von Leistung nicht. Durch wiederholtes Herstellen des Formprodukts unter denselben Formbedingungen ist es möglich, Schwankungen bei der Qualität des Formprodukts zu reduzieren.
Obwohl nicht dargestellt, kann die Steuervorrichtung 700 eine Benachrichtigungssteuereinheit enthalten, die Steuerung zum Benachrichtigen über einen Alarm in dem Fall durchführt, in dem die Differenz von Leistung außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt. Es ist möglich, die Aufmerksamkeit des Benutzers der Spritzgießmaschine 10 auf sich zu ziehen. Beispielsweise steuert die Benachrichtigungssteuereinheit die Anzeigevorrichtung 760 (siehe 1 und 2), um einen Alarm auf einem Anzeigebildschirm anzuzeigen. Die Benachrichtigungssteuereinheit kann eine Alarmvorrichtung, wie beispielsweise eine Warnleuchte oder einen Summer, steuern, um einen Alarm auszugeben.
Als Nächstes wird ein Beispiel für Verarbeitung der Temperatursteuereinheit 711 unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben. Die in 4 und 5 gezeigte Verarbeitung wird in der Anfangsstufe des Dauerbetriebs, bei der das Formprodukt wiederholt hergestellt wird, wiederholt durchgeführt, bis eine Differenz von Leistung ΔW4 der ersten Heizeinheit 313, die in der vorbestimmten Zone Z4 vorgesehen ist, innerhalb des vorbestimmten Bereichs fällt oder bis eingestellte Temperaturen T1 bis T3 in den Zonen 21 bis Z3 hinter der vorbestimmten Zone Z4 Obergrenzen T1_max bis T3_max erreichen.
In 4 stellt W4 die Leistung der ersten Heizeinheit 313 dar, die in der Zone Z4 vorgesehen ist, und ΔW4 stellt die Differenz von Leistung zwischen W4 zu dem Zeitpunkt des Formens und W4 in dem stationären Zustand dar. W3 stellt die Leistung der ersten Heizeinheit 313 dar, die in der Zone Z3 vorgesehen ist, und ΔW3 stellt die Differenz von Leistung zwischen W3 zu dem Zeitpunkt des Formens und W3 in dem stationären Zustand dar. W2 stellt die Leistung der ersten Heizeinheit 313 dar, die in der Zone Z2 vorgesehen ist, und ΔW2 stellt die Differenz von Leistung zwischen W2 zu dem Zeitpunkt des Formens und W2 in dem stationären Zustand dar. W1 stellt die Leistung der ersten Heizeinheit 313 dar, die in der Zone 21 vorgesehen ist, und ΔW1 stellt die Differenz von Leistung zwischen W1 zu dem Zeitpunkt des Formens und W1 in dem stationären Zustand dar. Das gleiche gilt für 5.
In 4 stellt T4 die eingestellte Temperatur der Zone Z4 dar, T3 stellt die eingestellte Temperatur der Zone Z3 dar, T2 stellt die eingestellte Temperatur der Zone Z2 dar, und T1 stellt die eingestellte Temperatur der Zone 21 dar. Das gleiche gilt für 5. Darüber hinaus stellt in 5 T3 _max eine Obergrenze von T3 dar, T2_max stellt eine Obergrenze von T2 dar, und T1_max stellt eine Obergrenze von T1 dar.
Wie in 5 gezeigt, erfasst die Temperatursteuereinheit 711 W4 in dem stationären Zustand (Schritt S101). In dem stationären Zustand ist die eingestellte Temperatur jeder der Zonen 21 bis Z4 auf die gleiche eingestellte Temperatur wie die zu dem Zeitpunkt des Formens eingestellt, und die tatsächliche Temperatur jeder der Zonen 21 bis Z4 ist bei der eingestellten Temperatur stabil. Danach erfasst die Temperatursteuereinheit 711 W4 zu dem Zeitpunkt des Formens (Schritt S102). Selbst zu dem Zeitpunkt des Formens ist die tatsächliche Temperatur jeder der Zonen 21 bis Z4 bei der eingestellten Temperatur stabil.
Als Nächstes berechnet die Temperatursteuereinheit 711 ΔW4 (Schritt S103) und bestimmt, ob ΔW4 außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt oder nicht (Schritt S104). In einem Fall, in dem ΔW4 innerhalb des vorbestimmten Bereichs fällt (NEIN bei Schritt S104), ist der in den hinteren Zonen Z1 bis Z3 erzeugte Schererwärmungswert klein. Daher beendet die Temperatursteuereinheit 711 die aktuelle Verarbeitung.
In einem Fall, in dem ΔW4 außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt (JA bei Schritt S104), beispielsweise, wie in 4 zeigt, in einem Fall, in dem W4 zu dem Zeitpunkt des Formens größer als W4 in dem stationären Zustand ist und ΔW4 die Obergrenze übersteigt, bestimmt die Temperatursteuereinheit 711, ob T3 kleiner als T3_max ist oder nicht (Schritt S105). In einem Fall, in dem T3 kleiner als T3_max ist (JA bei Schritt S105), erhöht die Temperatursteuereinheit 711 T3 (Schritt S106). Dementsprechend wird die Leistung W3 der ersten Heizeinheit 313, die in der Zone Z3 vorgesehen ist, erhöht (siehe ERSTE ANPASSUNG in 4). Infolgedessen kann die Viskosität des Formmaterials in der Zone Z3 verringert werden, und Schererwärmung kann unterdrückt werden.
In einem Fall, in dem T3 T3_max ist (NEIN bei Schritt S105), bestimmt die Temperatursteuereinheit 711, ob T2 kleiner als T2_max ist oder nicht (Schritt S107). In einem Fall, in dem T2 kleiner als T2_max ist (JA bei Schritt S107), erhöht die Temperatursteuereinheit 711 T2 (Schritt S108). Dementsprechend wird die Leistung W2 der ersten Heizeinheit 313, die in der Zone Z2 vorgesehen ist, erhöht (siehe ZWEITE ANPASSUNG in 4). Infolgedessen kann die Viskosität des Formmaterials in der Zone Z2 verringert werden, und Schererwärmung kann unterdrückt werden.
In einem Fall, in dem T2 T2_max ist (NEIN bei Schritt S107), bestimmt die Temperatursteuereinheit 711, ob T1 kleiner als T1_max ist oder nicht (Schritt S109). In einem Fall, in dem T1 kleiner als T1_max ist (JA bei Schritt S109), erhöht die Temperatursteuereinheit 711 T1 (Schritt S110). Dementsprechend wird die Leistung W1 der ersten Heizeinheit 313, die in der Zone 21 vorgesehen ist, erhöht. Infolgedessen kann die Viskosität des Formmaterials in der Zone Z1 verringert werden, und Schererwärmung kann unterdrückt werden.
In einem Fall, in dem T1 T1_max ist (NEIN bei Schritt S109), beendet die Temperatursteuereinheit 711 die aktuelle Verarbeitung. In 4 wird die dritte Anpassung nicht durchgeführt, da T1 in dem stationären Zustand auf T1_max eingestellt ist.
Die in 4 und 5 gezeigte Verarbeitung wird auf einen Fall angewendet, in dem die tatsächliche Temperatur jeder der Zonen 21 bis Z4 nicht nur in dem stationären Zustand, sondern auch zu dem Zeitpunkt des Formens bei der eingestellten Temperatur stabil ist. Die tatsächliche Temperatur jeder der Zonen 21 bis Z4 ist bei der eingestellten Temperatur selbst zu dem Zeitpunkt des Formens in einem Fall, in dem die Viskosität des Formmaterials relativ niedrig ist, stabil.
Andererseits ist in einem Fall, in dem die Viskosität des Formmaterials relativ hoch ist, der zu dem Zeitpunkt des Formens erzeugte Schererwärmungswert groß, und die vorbestimmte Zone wird von innen erwärmt. Selbst wenn die Leistung der ersten Heizeinheit 313 reduziert wird, wird in einem Fall, in dem der Erwärmungsmenge von innen zu groß ist, die tatsächliche Temperatur höher als die eingestellte Temperatur.
Daher kann die Temperatursteuereinheit 711, anstatt die Leistung der ersten Heizeinheit 313, die in der vorbestimmten Zone vorgesehen ist, zu überprüfen, den Schererwärmungswert durch Überprüfen der tatsächlichen Temperatur in der vorbestimmten Zone verwalten.
Insbesondere kann die Temperatursteuereinheit 711 die tatsächliche Temperatur in der vorbestimmten Zone zu dem Zeitpunkt des Formens erfassen, eine Temperaturdifferenz zwischen der tatsächlichen Temperatur zu dem Zeitpunkt des Formens in der vorbestimmten Zone und der eingestellten Temperatur berechnen und bestimmen, ob die Temperaturdifferenz außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt oder nicht. Die Temperaturdifferenz wird durch Subtrahieren der eingestellten Temperatur von der tatsächlichen Temperatur zu dem Zeitpunkt des Formens erhalten.
In einem Fall, in dem die Temperaturdifferenz außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, erhöht die Temperatursteuereinheit 711 die eingestellte Temperatur der Zone (zum Beispiel Zone Z3, Zone Z2 oder Zone 21) hinter der vorbestimmten Zone (zum Beispiel Zone Z4). Dementsprechend wird die Leistung der ersten Heizeinheit 313, die in der hinteren Zone vorgesehen ist, erhöht. Infolgedessen kann die Viskosität des Formmaterials in der hinteren Zone verringert werden, und Schererwärmung kann unterdrückt werden.
Die Temperatursteuereinheit 711 kann einen Anstiegsbereich bei der eingestellten Temperatur in der hinteren Zone (zum Beispiel Zone Z3) auf der Grundlage der Temperaturdifferenz der vorbestimmten Zone (zum Beispiel Zone Z4) steuern. Wenn sich eine Differenz der Temperaturdifferenz von dem vorbestimmten Bereich erhöht, erhöht die Temperatursteuereinheit 711 den Anstiegsbereich bei der eingestellten Temperatur.
Für die eingestellte Temperatur jeder der Zonen 21 bis Z4 ist eine Obergrenze voreingestellt. Die Obergrenze der eingestellten Temperatur ist unter Berücksichtigung von mindestens einer von der Leistungsfähigkeit der ersten Heizeinheit 313 (zum Beispiel dem Erwärmungswert, wenn die Leistung der ersten Heizeinheit 313 100 % beträgt, und der Beziehung zwischen der Leistung der ersten Heizeinheit 313 und dem Fortschreiten von Verschlechterung der ersten Heizeinheit 313) und der Zusammensetzung (zum Beispiel Harzzusammensetzung) des Formmaterials eingestellt.
In einem Fall, in dem die Temperaturdifferenz außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, erhöht die Temperatursteuereinheit 711 vorzugsweise die eingestellte Temperatur der Zone (zum Beispiel Zone 23), die der vorbestimmten Zone am nächsten liegt, unter den Zonen (zum Beispiel Zone Z3, Zone Z2 oder Zone 21) hinter der vorbestimmten Zone (zum Beispiel Zone Z4). In der Zone, die der vorbestimmten Zone am nächsten liegt, kann die Viskosität des Formmaterials verringert werden, und Schererwärmung kann unterdrückt werden.
In einem Fall, in dem die Temperaturdifferenz außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, selbst wenn die eingestellte Temperatur der Zone (zum Beispiel Zone Z3), die der vorbestimmten Zone (zum Beispiel Zone Z4) am nächsten liegt, auf die Obergrenze erhöht wird, erhöht die Temperatursteuereinheit 711 vorzugsweise die eingestellte Temperatur der Zone (zum Beispiel Zone Z2), die der vorbestimmten Zone am zweitnächsten liegt. Schererwärmung kann weiter unterdrückt werden.
Die Temperatursteuereinheit 711 ändert die eingestellte Temperatur auf der Grundlage der Temperaturdifferenz in der Anfangsstufe des Dauerbetriebs, bei dem das Formprodukt wiederholt hergestellt wird. Danach ändert die Temperatursteuereinheit 711 während des Dauerbetriebs die eingestellte Temperatur auf der Grundlage der Temperaturdifferenz nicht. Durch wiederholtes Herstellen des Formprodukts unter denselben Formbedingungen ist es möglich, Schwankungen bei der Qualität des Formprodukts zu reduzieren.
Obwohl nicht dargestellt, führt die Benachrichtigungssteuereinheit Steuerung zum Benachrichtigen über einen Alarm in dem Fall durch, in dem die Temperaturdifferenz außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt. Es ist möglich, die Aufmerksamkeit des Benutzers der Spritzgießmaschine 10 auf sich zu ziehen. Beispielsweise steuert die Benachrichtigungssteuereinheit die Anzeigevorrichtung 760 (siehe 1 und 2), um einen Alarm auf dem Anzeigebildschirm anzuzeigen. Die Benachrichtigungssteuereinheit kann eine Alarmvorrichtung, wie beispielsweise eine Warnleuchte oder einen Summer, steuern, um einen Alarm auszugeben.
Als Nächstes wird ein Beispiel für Verarbeitung der Temperatursteuereinheit 711 unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Die in 6 gezeigte Verarbeitung wird in der Anfangsstufe des Dauerbetriebs, bei der das Formprodukt wiederholt hergestellt wird, wiederholt durchgeführt, bis eine Temperaturdifferenz ΔT4 der vorbestimmten Zone Z4 innerhalb des vorbestimmten Bereichs fällt oder bis die eingestellten Temperaturen T1 bis T3 in den Zonen 21 bis Z3 hinter der vorbestimmten Zone Z4 die Obergrenzen T1_max bis T3_max erreichen.
In 6 stellt T4A die tatsächliche Temperatur der Zone Z4 zu dem Zeitpunkt des Formens dar, und ΔT4 stellt die Temperaturdifferenz zwischen der tatsächlichen Temperatur der Zone Z4 zu dem Zeitpunkt des Formens und der eingestellten Temperatur dar. Darüber hinaus stellt T3 die eingestellte Temperatur der Zone Z3 dar, T3_max stellt die Obergrenze von T3 dar, T2 stellt die eingestellte Temperatur der Zone Z2 dar, T2_max stellt die Obergrenze von T2 dar, T1 stellt die eingestellte Temperatur der Zone 21 dar, und T1_max stellt die Obergrenze von T1 dar.
Wie in 6 gezeigt, erfasst die Temperatursteuereinheit 711 T4A zu dem Zeitpunkt des Formens (Schritt S202). Als Nächstes berechnet die Temperatursteuereinheit 711 ΔT4 (Schritt S203) und bestimmt, ob ΔT4 außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt oder nicht (Schritt S204). In einem Fall, in dem ΔT4 innerhalb des vorbestimmten Bereichs fällt (NEIN bei Schritt S204), ist der in den hinteren Zonen 21 bis Z3 erzeugte Schererwärmungswert klein. Daher beendet die Temperatursteuereinheit 711 die aktuelle Verarbeitung.
In einem Fall, in dem ΔT4 außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt (JA bei Schritt S204), bestimmt die Temperatursteuereinheit 711, ob T3 kleiner als T3_max ist oder nicht (Schritt S205). In einem Fall, in dem T3 kleiner als T3_max ist (JA bei Schritt S205), erhöht die Temperatursteuereinheit 711 T3 (Schritt S206). Dementsprechend wird die Leistung W3 der ersten Heizeinheit 313, die in der Zone Z3 vorgesehen ist, erhöht. Infolgedessen kann die Viskosität des Formmaterials in der Zone Z3 verringert werden, und Schererwärmung kann unterdrückt werden.
In einem Fall, in dem T3 T3_max ist (NEIN bei Schritt S205), bestimmt die Temperatursteuereinheit 711, ob T2 kleiner als T2_max ist oder nicht (Schritt S207). In einem Fall, in dem T2 kleiner als T2_max ist (JA bei Schritt S207), erhöht die Temperatursteuereinheit 711 T2 (Schritt S208). Dementsprechend wird die Leistung W2 der ersten Heizeinheit 313, die in der Zone Z2 vorgesehen ist, erhöht. Infolgedessen kann die Viskosität des Formmaterials in der Zone Z2 verringert werden, und Schererwärmung kann unterdrückt werden.
In einem Fall, in dem T2 T2_max ist (NEIN bei Schritt S207), bestimmt die Temperatursteuereinheit 711, ob T1 kleiner als T1_max ist oder nicht (Schritt S209). In einem Fall, in dem T1 kleiner als T1_max ist (JA bei Schritt S209), erhöht die Temperatursteuereinheit 711 T1 (Schritt S210). Dementsprechend wird die Leistung W1 der ersten Heizeinheit 313, die in der Zone 21 vorgesehen ist, erhöht. Infolgedessen kann die Viskosität des Formmaterials in der Zone Z1 verringert werden, und Schererwärmung kann unterdrückt werden.
In einem Fall, in dem T1 T1_max ist (NEIN bei Schritt S209), beendet die Temperatursteuereinheit 711 die aktuelle Verarbeitung.
Bisher wurden die Ausführungsformen der Steuervorrichtung für eine Spritzgießmaschine, die Spritzgießmaschine und das Verfahren des Steuerns einer Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene Abwandlungen, Korrekturen, Ersetzungen, Ergänzungen, Weglassungen und Kombinationen können in dem Schutzumfang der beigefügten Ansprüche vorgenommen werden. Selbstverständlich gehören auch diese zu dem technischen Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung.
Kurze Beschreibung der Bezugszeichen

10: Spritzgießmaschine
310: Zylinder
313: erste Heizeinheit
314: erstes Temperaturmessgerät
330: Schnecke
700: Steuervorrichtung
Z1 bis Z4: Zone

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 201352510 [0002]

Claims

Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10), die Leistungen mehrerer Heizeinheiten (313) für jede von mehreren Zonen (Z1, Z2, Z3, Z4), in die ein Zylinder (310) in einer Strömungsrichtung eines Formmaterials unterteilt ist, individuell steuert, wobei die Steuervorrichtung (700) die Leistung der Heizeinheit (313), die in einer vorbestimmten Zone vorgesehen ist, sowohl in einem stationären Zustand, in dem ein Betrieb einer Schnecke (330), die innerhalb des Zylinders (310) vorgesehen ist, gestoppt ist, als auch zu einem Zeitpunkt des Formens, zu dem der Betrieb der Schnecke (330) durchgeführt wird, erfasst, und die Steuervorrichtung (700) eine Differenz von Leistung der Heizeinheit (313), die in der vorbestimmten Zone vorgesehen ist, zwischen dem Zeitpunkt des Formens und in dem stationären Zustand berechnet.
Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10) nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (700) bestimmt, dass die Differenz von Leistung außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10) nach Anspruch 2, wobei die Steuervorrichtung (700) bestimmt, dass die Differenz von Leistung innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.
Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in einem Fall, in dem die Differenz von Leistung außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, die Steuervorrichtung (700) eine eingestellte Temperatur der Zone, die stromaufwärts der vorbestimmten Zone in der Strömungsrichtung liegt, erhöht.
Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10) nach Anspruch 4, wobei in einem Fall, in dem die Differenz von Leistung außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, eine eingestellte Temperatur der Zone, die der vorbestimmten Zone am nächsten liegt, unter den Zonen, die stromaufwärts der vorbestimmten Zone in der Strömungsrichtung liegen, erhöht wird.
Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10) nach Anspruch 5, wobei in einem Fall, in dem die Differenz von Leistung außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, selbst wenn die eingestellte Temperatur der Zone, die der vorbestimmten Zone am nächsten liegt, auf eine Obergrenze erhöht wird, eine eingestellte Temperatur der Zone, die der vorbestimmten Zone am zweitnächsten liegt, erhöht wird.
Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuervorrichtung (700) Steuerung durchführt, um in einem Fall, in dem die Differenz von Leistung außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, über einen Alarm zu benachrichtigen.
Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10), die Leistungen mehrerer Heizeinheiten (313) für jede von mehreren Zonen (Z1, Z2, Z3, Z4), in die ein Zylinder (310) in einer Strömungsrichtung eines Formmaterials unterteilt ist, individuell steuert, wobei die Steuervorrichtung (700) eine tatsächliche Temperatur einer vorbestimmten Zone zu einem Zeitpunkt des Formens erfasst, zu dem ein Betrieb einer Schnecke (330), die innerhalb des Zylinders (310) vorgesehen ist, durchgeführt wird, und die Steuervorrichtung (700) eine Temperaturdifferenz zwischen der tatsächlichen Temperatur zu dem Zeitpunkt des Formens und einer eingestellten Temperatur in der vorbestimmten Zone berechnet.
Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10) nach Anspruch 8, wobei die Steuervorrichtung (700) bestimmt, dass die Temperaturdifferenz außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10) nach Anspruch 9, wobei die Steuervorrichtung (700) bestimmt, dass die Temperaturdifferenz innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.
Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei in einem Fall, in dem die Temperaturdifferenz außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, eine eingestellte Temperatur der Zone, die stromaufwärts der vorbestimmten Zone in der Strömungsrichtung liegt, erhöht wird.
Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10) nach Anspruch 11, wobei in dem Fall, in dem die Temperaturdifferenz außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, eine eingestellte Temperatur der Zone, die der vorbestimmten Zone am nächsten liegt, unter den Zonen, die stromaufwärts der vorbestimmten Zone in der Strömungsrichtung liegen, erhöht wird.
Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10) nach Anspruch 12, wobei in einem Fall, in dem die Temperaturdifferenz außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, selbst wenn die eingestellte Temperatur der Zone, die der vorbestimmten Zone am nächsten liegt, auf eine Obergrenze erhöht wird, eine eingestellte Temperatur der Zone, die der vorbestimmten Zone am zweitnächsten liegt, erhöht wird.
Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die Steuervorrichtung (700) Steuerung durchführt, um in einem Fall, in dem die Temperaturdifferenz außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, über einen Alarm zu benachrichtigen.
Spritzgießmaschine (10), umfassend: die Steuervorrichtung (700) nach Anspruch 1 oder 8; den Zylinder (310); und die Heizeinheit (313) .
Verfahren des Steuerns einer Spritzgießmaschine (10), bei der Leistungen mehrerer Heizeinheiten (313) für jede von mehreren Zonen (Z1, Z2, Z3, Z4), in die ein Zylinder (310) in einer Strömungsrichtung eines Formmaterials unterteilt ist, individuell gesteuert werden, wobei das Verfahren umfasst: einen Prozess des Erfassens der Leistung der Heizeinheit (313), die in einer vorbestimmten Zone vorgesehen ist, sowohl in einem stationären Zustand, in dem ein Betrieb einer Schnecke (330), die innerhalb des Zylinders (310) vorgesehen ist, gestoppt ist, als auch zu einem Zeitpunkt des Formens, zu dem der Betrieb der Schnecke (330) durchgeführt wird; und einen Prozess des Berechnens einer Differenz von Leistung der Heizeinheit (313), die in der vorbestimmten Zone vorgesehen ist, zwischen dem Zeitpunkt des Formens und in dem stationären Zustand.
Verfahren des Steuerns einer Spritzgießmaschine (10), bei der Leistungen mehrerer Heizeinheiten (313) für jede von mehreren Zonen (Z1, Z2, Z3, Z4), in die ein Zylinder (310) in einer Strömungsrichtung eines Formmaterials unterteilt ist, individuell gesteuert werden, wobei das Verfahren umfasst: einen Prozess des Erfassens einer tatsächlichen Temperatur einer vorbestimmten Zone zu einem Zeitpunkt des Formens, zu dem ein Betrieb einer Schnecke (330), die innerhalb des Zylinders (310) vorgesehen ist, durchgeführt wird; und einen Prozess des Berechnens einer Temperaturdifferenz zwischen der tatsächlichen Temperatur zu dem Zeitpunkt des Formens und einer eingestellten Temperatur in der vorbestimmten Zone.