DE102023131447A1

DE102023131447A1 - Steuervorrichtung von spritzgiessmaschine, spritzgiessmaschine und verfahren des steuerns von spritzgiessmaschine

Info

Publication number: DE102023131447A1
Application number: DE102023131447.5A
Authority: DE
Inventors: Takuya Matsunaga; Keisuke Tomimatsu; Katsuki Fujita; Shun Shibuya; Xiangyu Chu
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2022-11-16
Filing date: 2023-11-13
Publication date: 2024-05-16
Also published as: CN118046548A; JP2024072352A; US20240157617A1

Abstract

Es wird eine Technik zum Reduzieren von Anstrengungen eines Benutzers einer Spritzgießmaschine (10) bereitgestellt. Eine Steuervorrichtung (700) umfasst: eine Einspritzsteuereinheit (713), die bei einem Druckhalteprozess des Steuerns eines Drucks, der von einem Einspritzelement (330) auf ein Formmaterial wirkt, eine Einspritzantriebsquelle (350) auf der Grundlage eines Einstellwerts des Drucks und eines Istwerts des Drucks steuert. Die Einspritzsteuereinheit (713) führt Druckabbausteuerung durch, um den Istwert des Drucks in Bezug auf den Einstellwert des Drucks ab einer Mitte einer k-ten Stufe (k ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr und n oder weniger) allmählich zu reduzieren. Die Steuervorrichtung (700) umfasst eine Verhältniseinstelleinheit (716), die ein Zeitverhältnis Tr(k) bei der k-ten Stufe und ein Druckverhältnis ΔPr(k) bei der k-ten Stufe auf der Grundlage eines Einstellwerts P(k) des Drucks bei der k-ten Stufe, eines Einstellwerts T(k) einer Haltezeit bei der k-ten Stufe und im Voraus gespeicherter Informationen einstellt.

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
Eine im japanischen Patent Nr. 4266224 beschriebene Spritzgießmaschine enthält eine Schnecke, die ein Formmaterial drückt, einen Einspritzmotor, der die Schnecke bewegt, und eine Steuervorrichtung, die den Einspritzmotor steuert. Die Steuervorrichtung reduziert allmählich eine Leistung des Einspritzmotors, um Stromverbrauch des Einspritzmotors bei einem Druckhalteprozess des Steuerns eines Drucks, der von der Schnecke auf das Formmaterial wirkt, zu reduzieren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Japanisches Patent Nr. 4266224 beschreibt, dass ein Benutzer einer Spritzgießmaschine eine Bedingung (Parameter) zum allmählichen Reduzieren der Leistung des Einspritzmotors in eine Eingabevorrichtung eingibt. In einem Fall, in dem der Parameter unangemessen ist, wird Qualität eines Formprodukts verringert. Es ist notwendig, den Parameter zu bestimmen, damit die Qualität des Formprodukts aufrechterhalten werden kann, was für den Benutzer eine schwere Belastung darstellt.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Technik zum Reduzieren von Belastungen eines Benutzers einer Spritzgießmaschine bereit.
Eine Steuervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Steuervorrichtung einer Spritzgießmaschine, die ein Einspritzelement, das ein Formmaterial drückt, und eine Einspritzantriebsquelle, die das Einspritzelement bewegt, enthält. Die Steuervorrichtung umfasst eine Einspritzsteuereinheit, die bei einem Druckhalteprozess des Steuerns eines Drucks, der von dem Einspritzelement auf das Formmaterial wirkt, die Einspritzantriebsquelle auf der Grundlage eines Einstellwerts des Drucks und eines Istwerts des Drucks steuert. Der Druckhalteprozess weist n Stufen (n ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr) von Kombinationen von Einstellwerten des Drucks und Haltezeiten zum Halten der Einstellwerte auf. Die Einspritzsteuereinheit führt Druckabbausteuerung durch, um den Istwert des Drucks in Bezug auf den Einstellwert des Drucks ab einer Mitte einer k-ten Stufe (k ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr und n oder weniger) allmählich zu reduzieren. Die Steuervorrichtung umfasst eine Verhältniseinstelleinheit, die ein Zeitverhältnis Tr(k) bei der k-ten Stufe und ein Druckverhältnis ΔPr(k) bei der k-ten Stufe auf der Grundlage eines Einstellwerts P(k) des Drucks bei der k-ten Stufe, eines Einstellwerts T(k) der Haltezeit bei der k-ten Stufe und im Voraus gespeicherter Informationen einstellt. Tr(k) ist ein Verhältnis einer Startzeit Ta(k), zu der die Druckabbausteuerung bei der k-ten Stufe beginnt, zu dem Einstellwert T(k) der Haltezeit bei der k-ten Stufe. ΔPr(k) ist ein Verhältnis einer Differenz ΔPa(k) zwischen dem Istwert des Drucks an einem Ende der k-ten Stufe und einem Referenzwert zu einer Differenz ΔP(k) zwischen dem Einstellwert P(k) des Drucks bei der k-ten Stufe und dem Referenzwert.
Gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Parameter, der für die Druckabbausteuerung verwendet wird, automatisch eingestellt werden, und eine Belastung des Benutzers der Spritzgießmaschine kann reduziert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

1 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem Formöffnen bei einer Spritzgießmaschine gemäß einer Ausführungsform abgeschlossen ist.
2 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem Formschließen/-klemmen bei der Spritzgießmaschine gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird.
3 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Beispiel von Komponenten einer Steuervorrichtung zeigt.
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Prozessen eines Formzyklus zeigt.
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Änderung eines Einstellwerts eines Drucks und eines Istwerts des Drucks bei einem Druckhalteprozess zeigt.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Bildschirms zum manuellen Einstellen eines Zeitverhältnisses und eines Druckverhältnisses zeigt.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Bildschirms zum automatischen Einstellen des Zeitverhältnisses und des Druckverhältnisses zeigt.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens des Einstellens des Zeitverhältnisses zeigt.
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens des Einstellens des Druckverhältnisses zeigt.
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Bedingung zeigt, bei der das Druckverhältnis negativ wird.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In jeder Zeichnung werden die gleichen Bezugszeichen den gleichen oder entsprechenden Konfigurationen zugeordnet, und Beschreibung davon wird weglassen.
(Spritzgießmaschine)
1 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem Formöffnen bei einer Spritzgießmaschine gemäß einer Ausführungsform abgeschlossen ist. 2 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem Formschließen/-klemmen bei der Spritzgießmaschine gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird. In 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 Formöffnungs- und - schließrichtung 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 Formöffnungs- und - schließrichtung 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 Formöffnungs- und - schließrichtung 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 Fläche der stationären Platte 110 befestigt, die der beweglichen Platte 120 zugewandt ist.
Die bewegliche Platte 120 ist so angeordnet, dass sie in der Formöffnungs- und -schließrichtung in Bezug auf den Formschließ-/klemmeinheit-Rahmen 910 beweglich ist. Eine Führung 101, die die bewegliche Platte 120 führt, ist auf den Formschließ-/klemmeinheit-Rahmen 910 gelegt. Die bewegliche Form 820 ist an einer Fläche 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 Formschließen, 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 Formöffnungs- und Schließrichtung in Bezug auf den Kniehebelträger 130 bewegt, einen Formschließ-/klemmmotor 160, der den Kniehebelmechanismus 150 betätigt, einen Bewegungsumwandlungsmechanismus 170, der eine Drehbewegung des Formschließ-/klemmmotors 160 in eine lineare Bewegung 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 ist auf dem Formschließ-/klemmeinheit-Rahmen 910 so platziert, dass er in der Formöffnungs- und -schließrichtung beweglich ist. Der Kniehebelträger 130 kann so angeordnet sein, dass er entlang einer Führung, die auf den Formschließ-/klemmeinheit-Rahmen 910 gelegt ist, 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 Formöffnungs- und - schließrichtung 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 Bezug auf den Formschließ-/klemmeinheit-Rahmen 910 in der Formöffnungs- und - schließrichtung beweglich ist.
Die Säule 140 verbindet die stationäre Platte 110 und den Kniehebelträger 130 in einem Abstand L in der Formöffnungs- und -schließrichtung miteinander. Es können mehrere (beispielsweise vier) Säulen 140 verwendet werden. Die mehreren Säulen 140 sind parallel zueinander in der Formöffnungs- und -schließrichtung 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 Hydrauliköltyp, einem elektromagnetischen Typ oder dergleichen 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 Formöffnungs- und - schließrichtung. Der Kniehebelmechanismus 150 weist einen Kreuzkopf 151, der sich in der Formöffnungs- und - schließrichtung bewegt, und ein Paar Bindegliedgruppen, die durch eine Bewegung des Kreuzkopfes 151 gebeugt und gestreckt werden, auf. Jede des Paars Bindegliedgruppen weist ein erstes Bindeglied 152 und ein zweites Bindeglied 153, die so verbunden sind, dass sie durch einen Stift oder dergleichen frei gebeugt und gestreckt werden, auf. Das erste Bindeglied 152 ist durch einen Stift oder dergleichen oszillierend an der beweglichen Platte 120 angebracht. Das zweite Bindeglied 153 ist durch einen Stift oder dergleichen oszillierend an dem Kniehebelträger 130 angebracht. Das zweite Bindeglied 153 ist via ein drittes Bindeglied 154 an dem Kreuzkopf 151 angebracht. 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 in 1 und 2 gezeigte Konfigurationen beschränkt. In 1 und 2 ist die Anzahl an Knoten bei 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 angebracht 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, eine Riemenscheibe, oder dergleichen 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 an 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, einen Formöffnungsprozess und dergleichen unter der Steuerung der Steuervorrichtung 700 durch.
Bei dem Formschließprozess 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 durch Verwenden 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 der Position des Kreuzkopfes 151 und ein Kreuzkopf-Bewegungsgeschwindigkeitsdetektor zum Messen der Bewegungsgeschwindigkeit des Kreuzkopfes 151 sind nicht auf den Formschließ-/klemmmotor-Kodierer 161 beschränkt, und ein allgemeiner Detektor kann 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 ein allgemeiner Detektor kann 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 weiter 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 an 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 der 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 von 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 in eine 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 sind kollektiv als eine Reihe von Einstellbedingungen eingestellt. Zum Beispiel sind die Bewegungsgeschwindigkeit, Positionen (einschließlich einer Formschließ-Startposition, einer Bewegungsgeschwindigkeits-Umschaltposition, der Formschließ-Abschlussposition und der Formschließ-/klemmposition) und die Formschließ-/klemmkraft des Kreuzkopfes 151 bei dem Formschließprozess und bei dem Druckbeaufschlagungsprozess kollektiv als eine Reihe von Einstellbedingungen eingestellt. Die Formschließ-Startposition, die Bewegungsgeschwindigkeits-Umschaltposition, die Formschließ-Abschlussposition und die Formschließ-/klemmposition sind in dieser Reihenfolge von einer Rückseite zu einer Vorderseite hin 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 der Bewegungsgeschwindigkeits-Umschaltpositionen kann eins oder mehr sein. Es kann sein, dass die Bewegungsgeschwindigkeits-Umschaltposition nicht eingestellt ist. Es kann sein, dass entweder nur die Formschließ-/klemmposition oder die Formschließ-/klemmkraft eingestellt ist.
Einstellbedingungen bei dem Druckentlastungsprozess und bei dem Formöffnungsprozess sind auf dieselbe Weise eingestellt. Beispielsweise sind die Bewegungsgeschwindigkeit oder Positionen (die Formöffnungs-Startposition, die Bewegungsgeschwindigkeits-Umschaltposition und die Formöffnungs-Abschlussposition) des Kreuzkopfes 151 bei dem Druckentlastungsprozess und bei dem Formöffnungsprozess kollektiv als eine Reihe von Einstellbedingungen eingestellt. Die Formöffnungs-Startposition, die Bewegungsgeschwindigkeits-Umschaltposition und die Formöffnungs-Abschlussposition sind in dieser Reihenfolge von der Vorderseite zu der Rückseite hin 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. 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 oder der Position der beweglichen Platte 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), der zwischen dem ersten Bindeglied 152 und dem zweiten Bindeglied 153 gebildet ist, geändert. Der Bindegliedwinkel θ wird aus der Position des Kreuzkopfes 151 erhalten. Wenn der Bindegliedwinkel θ 180° beträgt, ist die Kniehebelvergrößerung maximiert.
In einem Fall, in dem ein Formraum der Formeinheit 800 aufgrund von Austausch der Formeinheit 800, einer Temperaturänderung in der Formeinheit 800 oder dergleichen 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 zu einer Formberührungszeit, zu der 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 durchgeführt. 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 bewegt, und einen Formraum-Anpassungsmotor 183, der die an die Spindelwelle 181 geschraubte Spindelmutter 182 dreht, auf.
Die Spindelwelle 181 und die Spindelmutter 182 sind für jede der Säulen 140 vorgesehen. Eine Drehantriebskraft des Formraum-Anpassungsmotors 183 kann via eine Drehantriebskraft-Übertragungseinheit 185 auf mehrere der Spindelmuttern 182 übertragen werden. Die mehreren Spindelmuttern 182 können synchron zueinander gedreht werden. Die mehreren Spindelmuttern 182 können individuell gedreht werden, indem ein Übertragungskanal der Drehantriebskraft-Übertragungseinheit 185 geändert wird.
Die Drehantriebskraft-Übertragungseinheit 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 ein Zwischenzahnrad, das in mehrere der angetriebenen Zahnräder und das antreibende Zahnrad eingreift, wird drehbar in einem Mittelabschnitt des Kniehebelträgers 130 gehalten. Die Drehantriebskraft-Übertragungseinheit 185 kann so konfiguriert sein, dass sie anstelle des Zahnrads einen Riemen, eine Riemenscheibe oder dergleichen enthält.
Ein Betrieb 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 durch Verwenden 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 beim Überwachen oder Steuern 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 eine 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 Formöffnungs- und -schließrichtung die horizontale Richtung ist, kann aber von einem vertikalen Typ sein, bei dem die Formöffnungs- und -schließrichtung 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 Hydraulikölzylinder vorgesehen sein. Darüber hinaus kann die Formschließ-/klemmeinheit 100 einen Linearmotor zum Formöffnen und - schließen aufweisen, und sie kann einen Elektromagneten zum Formschließen/-klemmen 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, der eine Drehbewegung des Auswerfermotors in eine lineare Bewegung des Auswerferstabs 210 umwandelt, auf. Der Bewegungsumwandlungsmechanismus enthält eine Spindelwelle und eine Spindelmutter, die an die Spindelwelle geschraubt ist. Zwischen der Spindelwelle und der Spindelmutter kann eine Kugel oder eine Rolle eingefügt sein.
Die Auswerfereinheit 200 führt unter der Steuerung 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 er den Auswerferstab 210 veranlasst, sich mit einer eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit rückwärts zu bewegen, so dass sich die Auswerferplatte 826 in eine ursprüngliche Bereitschaftsposition rückwärts bewegt.
Beispielsweise wird eine Position oder eine Bewegungsgeschwindigkeit des Auswerferstabs 210 durch Verwenden 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 ein allgemeiner Detektor kann 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 Befüllen (zum Beispiel die negative Richtung der X-Achse) als vorwärts definiert, und eine Bewegungsrichtung der Schnecke 330 während Plastifizieren (zum Beispiel 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 im Inneren 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 innerhalb 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, der eine zwischen dem Einspritzmotor 350 und der Schnecke 330 übertragene Last misst, auf.
Der Zylinder 310 erwärmt das Formmaterial, das von einem Zuführungsanschluss 311 in den Zylinder 310 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 Einstelltemperatur eingestellt ist und eine Messtemperatur des ersten Temperaturmessgerätes 314 die Einstelltemperatur erreicht.
Die Düse 320 ist in dem 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 Einstelltemperatur 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 von dem Zylinder 310 allmählich geschmolzen, während es vorwärts gefördert wird. Wenn das flüssige Formmaterial zu der Vorderseite der Schnecke 330 gefördert wird und in einem vorderen Abschnitt des Zylinders 310 akkumuliert ist, 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 füllt 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 so angebracht, dass er sich vor- und rückwärts bewegen kann.
Der Rückflussverhinderungsring 331 wird durch einen Druck des Formmaterials vor der Schnecke 330 rückwärts gedrückt, wenn die Schnecke 330 veranlasst wird, sich vorwärts zu bewegen, und bewegt sich relativ zu der Schnecke 330 in eine Schließposition (siehe 2) rückwärts, in der ein Strömungsweg des Formmaterials geschlossen ist. Dementsprechend wird das vor der Schnecke 330 akkumulierte Formmaterial daran gehindert, rückwärts zu strömen.
Andererseits wird, wenn die Schnecke 330 gedreht wird, der Rückflussverhinderungsring 331 durch den Druck des entlang der spiralförmigen Nut der Schnecke 330 vorwärts geförderten Formmaterials vorwärts gedrückt und bewegt sich relativ zu der Schnecke 330 in eine Öffnungsposition (siehe 1) vorwärts, in der der Strömungsweg des Formmaterials offen ist. Dementsprechend wird das Formmaterial zu der Vorderseite der Schnecke 330 gefördert.
Der Rückflussverhinderungsring 331 kann entweder ein mitdrehender Typ, der sich zusammen mit der Schnecke 330 dreht, oder ein nicht mitdrehender Typ, der sich nicht zusammen mit der Schnecke 330 dreht, sein.
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. Eine Antriebsquelle, die die Schnecke 330 dreht, ist nicht auf den Plastifiziermotor 340 beschränkt und kann beispielsweise eine Hydraulikölpumpe 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, die an die Spindelwelle geschraubt ist, auf. 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 Hydraulikölzylinder 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 bei Steuerung oder Überwachung des von der Schnecke 330 von dem Formmaterial empfangenen Drucks, eines Rückdrucks gegen die Schnecke 330, des von der Schnecke 330 auf das Formmaterial wirkenden Drucks oder dergleichen verwendet.
Ein Druckdetektor zum Messen des Drucks des Formmaterials ist nicht auf den Lastdetektor 360 beschränkt, und ein allgemeiner Detektor kann verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Düsendrucksensor oder ein Forminnendrucksensor verwendet werden. Der Düsendrucksensor ist in der Düse 320 installiert. Der Forminnendrucksensor ist im Inneren der Formeinheit 800 installiert.
Die Einspritzeinheit 300 führt einen Plastifizierungsprozess, einen Füllprozess, einen Druckhalteprozess und dergleichen unter der Steuerung der Steuervorrichtung 700 durch. Der Füllprozess und der Druckhalteprozess 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 zu der Vorderseite der Schnecke 330 gefördert wird und in einem vorderen Abschnitt des Zylinders 310 akkumuliert ist, bewegt sich die Schnecke 330 rückwärts. Die Drehzahl der Schnecke 330 wird beispielsweise durch Verwenden 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 ein allgemeiner Detektor kann verwendet werden.
Bei dem Plastifizierungsprozess kann der Einspritzmotor 350 so angetrieben werden, dass er einen Einstellrückdruck auf die Schnecke 330 ausübt, um eine plötzliche Rückwärtsbewegung der Schnecke 330 zu begrenzen. Der auf die Schnecke 330 ausgeübte Rückdruck wird beispielsweise durch Verwenden 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 ist, ist der Plastifizierungsprozess abgeschlossen.
Die Position und die Drehzahl der Schnecke 330 bei dem Plastifizierungsprozess sind kollektiv als eine Reihe von Einstellbedingungen eingestellt. Beispielsweise sind eine Plastifizierungs-Startposition, eine Drehzahlumschaltposition und die Plastifizierungs-Abschlussposition eingestellt. Diese Positionen sind in dieser Reihenfolge von der Vorderseite zu der Rückseite hin angeordnet und stellen einen Startpunkt und einen Endpunkt eines 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 durch Verwenden 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 Einstellposition erreicht, wird der Füllprozess auf den Druckhalteprozess 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. Beispielsweise sind 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 hin 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 von dem 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 überschreitet, zum Schutz der Form die Schnecke 330 veranlasst, sich mit einer Bewegungsgeschwindigkeit, die langsamer als die eingestellte Bewegungsgeschwindigkeit ist, 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 hat, 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 dass die Schnecke 330 gestoppt wird, 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 ein allgemeiner Detektor kann verwendet werden.
Bei dem Druckhalteprozess wird der Einspritzmotor 350 angetrieben, um die Schnecke 330 vorwärts zu drücken. Ein Druck (nachstehend auch als ein „Haltedruck“ bezeichnet) des Formmaterials in einem vorderen Endabschnitt der Schnecke 330 wird bei einem Einstelldruck gehalten, und das innerhalb des Zylinders 310 verbleibende Formmaterial wird zu der Formeinheit 800 hin gedrückt. Eine unzureichende Menge des Formmaterials aufgrund von Kühlschrumpfung im Inneren der Formeinheit 800 kann nachgefüllt werden. Der Haltedruck wird beispielsweise durch Verwenden des Lastdetektors 360 gemessen. Ein Einstellwert des Haltedrucks kann in Abhängigkeit von einer seit dem Start des Druckhalteprozesses verstrichenen Zeit oder dergleichen geändert werden. Mehrere Haltedrücke und mehrere Haltezeiten zum Halten der Haltedrücke bei dem Druckhalteprozess können entsprechend eingestellt sein, oder sie können kollektiv als eine Reihe von Einstellbedingungen eingestellt sein.
Bei dem Druckhalteprozess wird das Formmaterial in dem Kavitätsraum 801 im Inneren der Formeinheit 800 allmählich gekühlt, und wenn der Druckhalteprozess 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 Druckhalteprozess beginnt 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 von einem Vorplastifiziertyp sein. Die Einspritzeinheit des Vorplastifiziertyps führt das innerhalb eines Plastifizierzylinders geschmolzene Formmaterial einem Einspritzzylinder zu, und das Formmaterial wird von dem Einspritzzylinder in die Formeinheit eingespritzt. Innerhalb des Plastifizierzylinders ist die Schnecke so angeordnet, dass sie drehbar ist und sich nicht vor- und rückwärts bewegt, oder die Schnecke ist so angeordnet, dass sie drehbar ist und sich vor- und rückwärts bewegen kann. Indessen ist ein Plungerkolben so angeordnet, dass er sich innerhalb des Einspritzzylinders vor- und rückwärts bewegen kann.
Darüber hinaus ist die Einspritzeinheit 300 der vorliegenden Ausführungsform von einem horizontalen 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 einer Einspritzeinheit 300 des vertikalen Typs kombiniert ist, kann von dem vertikalen Typ oder dem horizontalen Typ sein. Ähnlich kann die Formschließ-/klemmeinheit, die mit einer Einspritzeinheit 300 des horizontalen Typs kombiniert ist, von dem horizontalen Typ oder dem vertikalen Typ sein.
(Bewegungseinheit)
Beim Beschreiben der Bewegungseinheit 400 wird, ähnlich wie bei der Beschreibung der Einspritzeinheit 300, eine Bewegungsrichtung der Schnecke 330 während des Befüllens (zum Beispiel die negative Richtung der X-Achse) als vorwärts definiert, und eine Bewegungsrichtung der Schnecke 330 während des Plastifizierens (zum Beispiel 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, einen Hydraulikzylinder 430, der als ein hydraulischer Aktuator dient, und dergleichen.
Die Hydraulikpumpe 410 weist einen ersten Anschluss 411 und einen zweiten Anschluss 412 auf. Die Hydraulikpumpe 410 ist eine Pumpe, die sich in beiden Richtungen drehen kann und Drehrichtungen des Motors 420 umschaltet, so dass ein Hydraulikfluid (zum Beispiel Öl) aus dem ersten Anschluss 411 oder dem zweiten Anschluss 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 dem ersten Anschluss 411 oder dem zweiten Anschluss 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 eine Innenseite 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 der vorderen Kammer 435 via den ersten Strömungsweg 401 zugeführt, wodurch die Einspritzeinheit 300 vorwärts 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 mittels 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, der eine Drehbewegung des Elektromotors in eine lineare Bewegung der Einspritzeinheit 300 umwandelt, verwendet werden.
(Steuervorrichtung)
Beispielsweise ist die Steuervorrichtung 700 so konfiguriert, dass sie einen Computer enthält, und weist, wie in 1 und 2 gezeigt, eine Zentraleinheit (central processing unit, CPU) 701, ein Speichermedium 702, wie beispielsweise einen Speicher, eine Eingabeschnittstelle 703 und eine Ausgabeschnittstelle 704 auf. Die Steuervorrichtung 700 führt verschiedene Steuerungen durch, indem sie die CPU 701 veranlasst, ein in dem Speichermedium 702 gespeichertes Programm auszuführen. Darüber hinaus empfängt die Steuervorrichtung 700 durch die Eingabeschnittstelle 703 ein Signal von außen und überträgt das Signal durch die Ausgabeschnittstelle 704 nach außen.
Die Steuervorrichtung 700 führt wiederholt den Plastifizierungsprozess, den Formschließprozess, den Druckbeaufschlagungsprozess, den Formschließ-/klemmprozess, den Füllprozess, den Druckhalteprozess, den Kühlungsprozess, den Druckentlastungsprozess, den Formöffnungsprozess, den Auswerfprozess und dergleichen durch, wodurch das Formprodukt wiederholt hergestellt wird. Eine Reihe von Vorgängen zum Erhalten des Formprodukts, zum Beispiel ein Vorgang von 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 Druckhalteprozess, 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 Druckhalteprozess 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 bei einer Anfangsstufe des Formzyklus durchgeführt werden. Darüber hinaus kann der Füllprozess während des Formschließprozesses beginnen. Darüber hinaus kann der Auswerfprozess während des Formöffnungsprozesses beginnen. In einem Fall, in dem ein Ein-Aus-Ventil zum Öffnen und Schließen eines Strömungswegs der Düse 320 vorgesehen ist, kann der Formöffnungsprozess während des Plastifizierungsprozesses beginnen. Der Grund ist wie folgt. Selbst in einem Fall, in dem der Formöffnungsprozess während des Plastifizierungsprozesses beginnt, 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 Druckhalteprozess, den Kühlungsprozess, den Druckentlastungsprozess, den Formöffnungsprozess und den Auswerfprozess enthalten.
Beispielsweise kann, nachdem der Druckhalteprozess abgeschlossen ist und bevor der Plastifizierungsprozess beginnt, ein Vorplastifizierungs-Rücksaugprozess, bei dem die Schnecke 330 veranlasst wird, sich in eine voreingestellte Plastifizierungs-Startposition rückwärts zu bewegen, durchgeführt werden. Der Druck des vor Beginn des Plastifizierungsprozesses vor der Schnecke 330 akkumulierten Formmaterials kann reduziert werden, und eine plötzliche Rückwärtsbewegung der Schnecke 330, wenn der Plastifizierungsprozess beginnt, kann verhindert werden.
Darüber hinaus kann, nachdem der Plastifizierungsprozess abgeschlossen ist und bevor der Füllprozess beginnt, 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 Beginn des Füllprozesses vor der Schnecke 330 akkumulierten Formmaterials kann reduziert werden, und ein Austreten des Formmaterials aus der Düse 320 vor Beginn des Füllprozesses kann verhindert werden.
Die Steuervorrichtung 700 ist mit einer Bedienungsvorrichtung 750, die eine Eingabebedienung 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 Steuerung der Steuervorrichtung 700 an. Der Bildschirm des Touch-Panels 770 kann beispielsweise Einstellungen der Spritzgießmaschine 10 und Informationen über einen aktuellen Zustand der Spritzgießmaschine 10 anzeigen. Darüber hinaus kann der Bildschirm des Touch-Panels 770 beispielsweise eine Taste zum Annehmen der 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 überprüft, Einstellung (einschließlich einer Eingabe eines Einstellwerts) der Spritzgießmaschine 10 durchführen, indem er den auf dem Bildschirm vorgesehenen Bedienungsabschnitt bedient. Darüber hinaus kann der Benutzer die Spritzgießmaschine 10 entsprechend dem Bedienungsabschnitt betreiben, indem er den auf dem Bildschirm vorgesehenen Bedienungsabschnitt bedient. Beispielsweise kann der Betrieb der Spritzgießmaschine 10 ein Betrieb (einschließlich Stoppen) der Formschließ-/klemmeinheit 100, der Auswerfereinheit 200, der Einspritzeinheit 300, der Bewegungseinheit 400 oder dergleichen sein. Darüber hinaus kann der Betrieb der Spritzgießmaschine 10 Umschalten zwischen den Bildschirmen sein, 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. Sowohl die Bedienungsvorrichtung 750 als auch die Anzeigevorrichtung 760 können jedoch unabhängig voneinander 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.
(Details von Steuervorrichtung)
Als Nächstes wird ein Beispiel von Komponenten der Steuervorrichtung 700 unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Jeder in 3 gezeigte Funktionsblock ist konzeptionell, und es kann sein, dass er nicht unbedingt wie gezeigt physisch konfiguriert ist. Alle oder ein Abschnitt jedes Funktionsblocks können so konfiguriert sein, dass sie in einer beliebigen gewünschten Einheit funktionell oder physisch verteilt und integriert sind. Alle oder ein beliebiger gewünschter Abschnitt jeder Verarbeitungsfunktion, die in jedem Funktionsblock durchgeführt wird, können durch ein Programm realisiert sein, das von einer CPU ausgeführt wird, oder können als Hardware unter Verwendung einer verdrahteten Logik realisiert sein.
Wie in 3 gezeigt, enthält die Steuervorrichtung 700 beispielsweise eine Formschließ/-klemm-Steuereinheit 711, eine Auswerfersteuereinheit 712, eine Einspritzsteuereinheit 713, eine Plastifiziersteuereinheit 714, eine Anzeigesteuereinheit 715 und eine Verhältniseinstelleinheit 716. Die Formschließ/-klemm-Steuereinheit 711 steuert die Formschließ-/klemmeinheit 100, um den Formschließprozess, den Druckbeaufschlagungsprozess, den Formschließ-/klemmprozess, den Druckentlastungsprozess und den Formöffnungsprozess durchzuführen, die in 4 gezeigt werden. Die Auswerfersteuereinheit 712 steuert die Auswerfereinheit 200, um den Auswerfprozess durchzuführen. Die Einspritzsteuereinheit 713 steuert eine Einspritzantriebsquelle der Einspritzeinheit 300, um den Einspritzprozess durchzuführen. Die Einspritzantriebsquelle ist zum Beispiel der Einspritzmotor 350, kann aber ein Hydraulikölzylinder oder dergleichen sein. Der Einspritzprozess enthält den Füllprozess und den Druckhalteprozess. Der Einspritzprozess wird während des Formschließ-/klemmprozesses durchgeführt. Die Plastifiziersteuereinheit 714 steuert eine Plastifizierantriebsquelle der Einspritzeinheit 300, um den Plastifizierungsprozess durchzuführen. Die Plastifizierantriebsquelle ist zum Beispiel der Plastifiziermotor 340, kann aber eine Hydraulikölpumpe oder dergleichen sein. Der Plastifizierungsprozess wird während des Kühlungsprozesses durchgeführt. Die Anzeigesteuereinheit 715 steuert die Anzeigevorrichtung 760.
Der Füllprozess ist ein Prozess, bei dem die Einspritzantriebsquelle so gesteuert wird, dass ein Istwert einer Bewegungsgeschwindigkeit eines Einspritzelements, das innerhalb des Zylinders 310 vorgesehen ist, ein Einstellwert wird. Der Füllprozess ist ein Prozess, bei dem das Innere der Formeinheit 800 mit dem flüssigen Formmaterial (zum Beispiel einem Harz) befüllt wird, das vor dem Einspritzelement akkumuliert ist, indem das Einspritzelement vorwärts bewegt wird. Das Einspritzelement ist beispielsweise die Schnecke 330, kann aber ein Plungerkolben sein.
Die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzelements wird durch Verwenden eines Geschwindigkeitsdetektors gemessen. Der Geschwindigkeitsdetektor ist beispielsweise der Einspritzmotor-Kodierer 351. Bei dem Füllprozess nimmt der von dem Einspritzelement auf das Formmaterial wirkende Druck zu, wenn sich das Einspritzelement vorwärts bewegt. Der Füllprozess kann einen Prozess des vorübergehenden Stoppens des Einspritzelements oder einen Prozess des Veranlassens des Einspritzelements, sich unmittelbar vor dem Druckhalteprozess rückwärts zu bewegen, enthalten.
Der Druckhalteprozess ist ein Prozess, bei dem die Einspritzantriebsquelle so gesteuert wird, dass ein Istwert des von dem Einspritzelement auf das Formmaterial wirkenden Drucks ein Einstellwert wird. Der Druckhalteprozess ist ein Prozess, bei dem ein Mangel des Formmaterials aufgrund von Kühlschrumpfung in der Formeinheit 800 durch Vorwärtsdrücken des Einspritzelements nachgefüllt wird. Der Druck wird durch Verwenden eines Druckdetektors, wie beispielsweise des Lastdetektors 360, gemessen. Als der Druckdetektor kann der Düsendrucksensor oder der Forminnendrucksensor verwendet werden.
Als Nächstes wird ein Beispiel einer Änderung des Einstellwerts des Drucks und des Istwerts des Drucks bei dem Druckhalteprozess unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. In 5 gibt eine dicke durchgezogene Linie eine Änderung des Einstellwerts des Drucks im Laufe der Zeit an. Die Einspritzsteuereinheit 713 veranlasst im Wesentlichen, dass der Istwert des Drucks mit dem Einstellwert des Drucks zusammenfällt, kann aber den Istwert des Drucks relativ zu dem Einstellwert des Drucks allmählich verringern, wie durch eine dicke gestrichelte Linie angegeben, um Stromverbrauch des Einspritzmotors 350 zu reduzieren.
Wie in 5 gezeigt, weist der Druckhalteprozess n Stufen (n ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr) von Kombinationen von Einstellwerten des Drucks und Haltezeiten zum Halten der Einstellwerte auf. In 5 ist n 4, kann aber 1 sein oder kann 2 bis 3 oder 5 oder mehr sein. Für jede Stufe werden Einstellwerte P(1) bis P(4) des Drucks und Einstellwerte T(1) bis T(4) der Haltezeit eingestellt. Diese Einstellungen werden von dem Benutzer unter Verwendung einer Eingabevorrichtung, wie beispielsweise des Touch-Panels 770, vorgenommen.
Die Einspritzsteuereinheit 713 führt im Wesentlichen Rückkopplungssteuerung an dem Einspritzmotor 350 durch, so dass ein Druck-Istwert bei jeder Stufe ein Druckeinstellwert wird. Darüber hinaus führt die Einspritzsteuereinheit 713 Druckabbausteuerung durch, um den Druck-Istwert in Bezug auf den Druckeinstellwert von der Mitte einer k-ten Stufe (k ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr und n oder weniger) bis zu dem Ende der k-ten Stufe allmählich zu reduzieren.
Wie später detailliert beschrieben wird, kann es sein, dass die Einspritzsteuereinheit 713 die Druckabbausteuerung ab der Mitte der k-ten Stufe bis zu dem Ende der k-ten Stufe nicht durchführt. Wenn beispielsweise der Druck-Istwert vor dem Ende der k-ten Stufe mittels der Druckabbausteuerung eine Untergrenze erreicht, kann die Einspritzsteuereinheit 713 Druckhaltesteuerung durchführen, um den Druck-Istwert konstant an der Untergrenze von diesem Punkt bis zum Ende der k-ten Stufe zu halten.
Die Druckabbausteuerung kann bei mindestens einer Stufe durchgeführt werden. Die Druckabbausteuerung wird vorzugsweise bei einer Stufe durchgeführt, bei der der Druckeinstellwert am höchsten ist, und die k-te Stufe ist vorzugsweise eine Stufe, bei der der Druckeinstellwert am höchsten ist. Dies liegt daran, dass es beim Reduzieren des Stromverbrauchs effektiv ist, die Druckabbausteuerung bei der Stufe durchzuführen, bei der der Einstellwert des Drucks am höchsten ist.
In 5 ist die Stufe, bei der der Druckeinstellwert am höchsten ist, eine dritte Stufe (k = 3). Wie in 5 gezeigt, kann die Druckabbausteuerung auch bei einer anderen Stufe als der Stufe durchgeführt werden, bei der der Druckeinstellwert am höchsten ist (zum Beispiel der dritten Stufe). In 5 wird die Druckabbausteuerung bei einer ersten Stufe, der dritten Stufe und einer vierten Stufe durchgeführt. Wie später detailliert beschrieben wird, wird die Druckabbausteuerung nicht bei einer zweiten Stufe durchgeführt.
Mit fortschreitender Kühlverfestigung des Formmaterials (zum Beispiel des Harzes) nimmt der Druck, der erforderlich ist, um den Rückfluss des Formmaterials zu verhindern, allmählich ab. Daher veranlasst Erzeugen eines konstanten Drucks von dem Start bis zu dem Ende der k-ten Stufe, dass ein übermäßiger Druck ab der Mitte der k-ten Stufe erzeugt wird, was eine Energieverschwendung ist. Wenn der Druck im Laufe der Zeit ab der Mitte der k-ten Stufe reduziert wird, kann der Stromverbrauch reduziert werden.
Bei der Druckabbausteuerung wird die Rückkopplungssteuerung des Einspritzmotors 350 durch Verwenden eines Werts, der von dem Druckeinstellwert im Laufe der Zeit subtrahiert wird, anstelle des Druckeinstellwerts durchgeführt. Alternativ wird bei der Druckabbausteuerung die Rückkopplungssteuerung des Einspritzmotors 350 durch Verwenden eines Werts, der zu dem Druck-Istwert im Laufe der Zeit addiert wird, anstelle des Druck-Istwerts durchgeführt.
Die Einspritzsteuereinheit 713 kann die Rückkopplungssteuerung an dem Einspritzmotor 350 durchführen, so dass ein Strom-Istwert oder ein Drehmoment-Istwert des Einspritzmotors 350 bei dem Druckhalteprozess ein Strombefehlswert oder ein Drehmomentbefehlswert wird.
In diesem Fall wird bei der Druckabbausteuerung die Rückkopplungssteuerung des Einspritzmotors 350 unter Verwendung eines Werts, der von dem Strombefehlswert oder von dem Drehmomentbefehlswert im Laufe der Zeit subtrahiert wird, anstelle des Strombefehlswerts oder des Drehmomentbefehlswerts durchgeführt. Alternativ wird bei der Druckabbausteuerung die Rückkopplungssteuerung des Einspritzmotors 350 unter Verwendung eines Werts, der zu dem Strom-Istwert oder dem Drehmoment-Istwert im Laufe der Zeit addiert wird, anstelle des Strom-Istwerts oder des Drehmoment-Istwerts durchgeführt.
Als Nächstes wird ein Beispiel eines Bildschirms 761 zum manuellen Einstellen eines Zeitverhältnisses Tr(k) und eines Druckverhältnisses ΔPr(k) unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Der Bildschirm 761 wird von der Anzeigesteuereinheit 715 auf der Anzeigevorrichtung 760 angezeigt. Beispielsweise weist der Bildschirm 761 ein erstes Eingabefeld 762 und ein zweites Eingabefeld 763 auf. Das erste Eingabefeld 762 ist ein Feld zum Eingeben des Zeitverhältnisses Tr(k). Das zweite Eingabefeld 763 ist ein Feld zum Eingeben des Druckverhältnisses ΔPr(k).
Tr(k) ist ein Verhältnis einer Startzeit Ta(k), zu der die Druckabbausteuerung bei der k-ten Stufe beginnt, zu einem Einstellwert T(k) der Haltezeit bei der k-ten Stufe. Tr(k) wird aus Gleichung (1) berechnet, wenn es als ein Prozentsatz ausgedrückt wird. $Tr (k) = Ta (k) / T (k) \times 100$
Hier ist ΔPr(k) ein Verhältnis einer Differenz ΔPa(k) zwischen einem Istwert Pa(k) des Drucks an dem Ende der k-ten Stufe und einem Referenzwert Pt(k) zu einer Differenz ΔP(k) zwischen einem Einstellwert P(k) des Drucks bei der k-ten Stufe und dem Referenzwert Pt(k). Hier wird ΔPr(k) aus Gleichung (2) berechnet, wenn es als ein Prozentsatz ausgedrückt wird. $Δ Pr (k) = Δ Pa (k) / Δ P (k) \times 100$
Hier ist der Referenzwert Pt(k) des Drucks bei der k-ten Stufe ein Einstellwert P(n + 1) des Drucks bei einer (k + 1)-ten Stufe in einem Fall, in dem k (n-1) oder weniger ist, und ist 0 MPa in einem Fall, in dem k n ist. Pt(k) ist 0 MPa in einem Fall, in dem k n ist, weil, wenn der Druckhalteprozess beendet ist, die Stromversorgung zu dem Einspritzmotor 350 gestoppt wird und der Druck 0 MPa wird.
Beispielsweise ist der Bildschirm 761 ein Bildschirm, der allen Stufen gemeinsam ist. Für das Zeitverhältnis und das Druckverhältnis werden in allen Stufen die gleichen Werte verwendet. Daher kann eine Berechnungslast reduziert werden. Der Bildschirm 761 kann für jede Stufe vorbereitet werden, und unterschiedliche Werte können für das Zeitverhältnis und das Druckverhältnis bei mehreren Stufen verwendet werden. In diesem Fall ist es, während die Berechnungslast zunimmt, einfacher, Qualität eines Formprodukts aufrechtzuerhalten.
Der Bildschirm 761 weist eine Umschalttaste 764 auf. Die Umschalttaste 764 befindet sich beispielsweise in einem Pull-down-Format und nimmt eine Eingabe eines Kandidaten an, der von dem Benutzer aus mehreren im Voraus registrierten Kandidaten ausgewählt wurde. Darüber hinaus zeigt die Umschalttaste 764 den von dem Benutzer ausgewählten Kandidaten auf dem Bildschirm 761 an. Der anzuzeigende Kandidat ist nicht besonders eingeschränkt, und Beispiele davon umfassen „MANUELL“ und „AUS“.
Wenn eine vorbestimmte Eingabebedienung (nachstehend auch als eine erste Eingabebedienung bezeichnet) mit der Umschalttaste 764 durchgeführt wird, führt die Einspritzsteuereinheit 713 die Druckabbausteuerung gemäß dem Zeitverhältnis Tr(k) und dem Druckverhältnis ΔPr(k), die in den Bildschirm 761 eingegeben wurden, durch. In diesem Fall zeigt die Umschalttaste 764 beispielsweise „MANUELL“, wie in 6 gezeigt, unter der Steuerung der Anzeigesteuereinheit 715 an und informiert den Benutzer in Textform über die aktuelle Einstellung.
Andererseits führt, wenn eine zweite Eingabebedienung, die sich von der ersten Eingabebedienung unterscheidet, mit der Umschalttaste 764 durchgeführt wird, die Einspritzsteuereinheit 713 die Druckabbausteuerung nicht durch. In diesem Fall zeigt die Umschalttaste 764 unter der Steuerung der Anzeigesteuereinheit 715 „AUS“ an und informiert den Benutzer in Textform über die aktuelle Einstellung.
Um die Druckabbausteuerung durchzuführen, ist es notwendig, das Zeitverhältnis Tr(k) und das Druckverhältnis ΔPr(k) zu bestimmen. In einem Fall, in dem das Zeitverhältnis Tr(k) und das Druckverhältnis ΔPr(k) ungeeignet sind, nimmt die Qualität des Formprodukts ab. Es ist notwendig, das Zeitverhältnis Tr(k) und das Druckverhältnis ΔPr(k) zu bestimmen, so dass die Qualität des Formprodukts aufrechterhalten werden kann, was dem Benutzer eine schwere Last auferlegt.
Daher enthält die Steuervorrichtung 700 der vorliegenden Ausführungsform die Verhältniseinstelleinheit 716, wie in 3 gezeigt. Die Verhältniseinstelleinheit 716 stellt das Zeitverhältnis Tr(k) bei der k-ten Stufe und das Druckverhältnis ΔPr(k) bei der k-ten Stufe auf der Grundlage des Einstellwerts P(k) des Drucks bei der k-ten Stufe, des Einstellwerts T(k) der Haltezeit bei der k-ten Stufe und im Voraus gespeicherter Informationen ein. Parameter, die für die Druckabbausteuerung verwendet werden, können automatisch eingestellt werden, und eine Belastung des Benutzers kann reduziert werden.
Beispiele der im Voraus gespeicherten Informationen umfassen die Startzeit Ta(k), zu der die Druckabbausteuerung bei der k-ten Stufe startet, und eine Reduktionsrate V(k) des Drucks bei der k-ten Stufe. Hier ist die k-te Stufe nicht besonders eingeschränkt, aber wie oben beschrieben, ist beispielsweise die k-te Stufe die Stufe, bei der der Einstellwert des Drucks am höchsten ist. Dies liegt daran, dass es beim Reduzieren des Stromverbrauchs effektiv ist, die Druckabbausteuerung bei der Stufe durchzuführen, bei der der Einstellwert des Drucks am höchsten ist.
Je früher die Startzeit Ta(k) ist, desto geringer ist der Stromverbrauch. Wenn die Startzeit Ta(k) jedoch zu früh ist, kann die Druckabbausteuerung starten, bevor der Istwert des Drucks in dem gesamten Kavitätsraum 801 ein Ziel P(k) erreicht. Dies liegt daran, dass der Kavitätsraum 801 von dem Einspritzmotor 350 entfernt ist, so dass es Zeit braucht, den Druck zu übertragen.
Die Startzeit Ta(k) wird unter Berücksichtigung einer Zeitdifferenz ΔT von dem Start der k-ten Stufe, bis der Istwert des Drucks das Ziel P(k) in dem gesamten Kavitätsraum 801 erreicht, bestimmt. Die Startzeit Ta(k) kann die Zeitdifferenz ΔT sein, oder kann ein Wert sein, der durch Multiplizieren der Zeitdifferenz ΔT mit einem Sicherheitskoeffizienten erhalten wird. Die Startzeit Ta(k) ist nicht besonders eingeschränkt, beträgt aber beispielsweise 1 Sekunde.
Die Startzeit Ta(k) kann unter Verwendung des Forminnendrucksensors bestimmt werden. Der Forminnendrucksensor ist im Inneren der Formeinheit 800 installiert. Es ist auch möglich, den Düsendrucksensor oder den Lastdetektor 360 anstelle des Forminnendrucksensors zu verwenden. Darüber hinaus ist es auch möglich, anstelle des Forminnendrucksensors einen Stromsensor zu verwenden. Der Stromsensor detektiert einen Versorgungsstrom zu dem Einspritzmotor 350. Je größer der Versorgungsstrom ist, desto größer ist das Drehmoment und desto höher ist der Druck.
Je schneller die Reduktionsrate V(k) ist, desto geringer ist der Stromverbrauch. Wenn die Reduktionsrate V(k) jedoch zu schnell ist, kann ein Rückfluss des Formmaterials oder unzureichendes Nachfüllen des Formmaterials auftreten. Die Reduktionsrate V(k) wird im Voraus durch ein Experiment oder dergleichen bestimmt. Beispielsweise wird ein Formprodukt durch Variieren der Reduktionsrate V(k) hergestellt, und ein Gewicht oder Abmessungen des Formprodukts werden gemessen, um die Reduktionsrate V(k) zu bestimmen. Es ist bevorzugt, ein Experiment an Formprodukten mit unterschiedlichen Zielformen oder unterschiedlichen Zielabmessungen durchzuführen und die Reduktionsrate V(k) zu bestimmen, so dass gute Produkte für alle Formprodukte erhalten werden. Die Reduktionsrate V(k) ist nicht besonders eingeschränkt, beträgt aber beispielsweise 1 MPa/s.
Beispielsweise berechnet die Verhältniseinstelleinheit 716 das Zeitverhältnis Tr(k) und das Druckverhältnis ΔPr(k) unter Verwendung von Gleichungen (1) und (2). Die Verhältniseinstelleinheit 716 berechnet das Druckverhältnis Pr(k) durch Einsetzen von Pa(k), das unter Verwendung von Gleichung (3) unten berechnet wurde, in Gleichung (2). $Pa (k) = P (k) - V (k) \times (T (k) - Ta (k))$
Die Verhältniseinstelleinheit 716 kann den gleichen Wert wie das Zeitverhältnis Tr(k) bei der k-ten Stufe als ein Zeitverhältnis Tr(m) bei einer m-ten Stufe (m ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr und n oder weniger und ist von k verschieden) verwenden und kann den gleichen Wert wie das Druckverhältnis ΔPr(k) bei der k-ten Stufe als ein Druckverhältnis ΔPr(m) bei der m-ten Stufe verwenden. Für das Zeitverhältnis und das Druckverhältnis werden in allen Stufen die gleichen Werte verwendet. Daher kann eine Berechnungslast reduziert werden.
Die Verhältniseinstelleinheit 716 kann das Zeitverhältnis und das Druckverhältnis für jede Stufe berechnen. In diesem Fall ist es, während die Berechnungslast zunimmt, einfacher, die Qualität des Formprodukts aufrechtzuerhalten. In diesem Fall berechnet die Verhältniseinstelleinheit 716 das Druckverhältnis ΔPr(m) und das Zeitverhältnis Tr(m) bei der m-ten Stufe auf die gleiche Weise wie das Druckverhältnis ΔPr(k) und das Zeitverhältnis Tr(k) bei der k-ten Stufe. Das heißt, die Verhältniseinstelleinheit 716 kann das Zeitverhältnis Tr(m) bei der m-ten Stufe und das Druckverhältnis ΔPr(m) bei der m-ten Stufe auf der Grundlage eines Einstellwerts P(m) des Drucks bei der m-ten Stufe, eines Einstellwerts T(m) der Haltezeit bei der m-ten Stufe und im Voraus gespeicherter Informationen einstellen.
Darüber hinaus kann es sein, dass in einem Fall, in dem der Einstellwert P(m) des Drucks bei der m-ten Stufe (m ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr und (n - 1) oder weniger und ist von k verschieden) niedriger als ein Einstellwert P(m + 1) des Drucks bei einer (m + 1)-ten Stufe ist, die Verhältniseinstelleinheit 716 die Druckabbausteuerung bei der m-ten Stufe nicht durchführt. In 5 wird beispielsweise die Druckabbausteuerung bei der zweiten Stufe nicht durchgeführt, da P(2) niedriger als P(3) ist. Dementsprechend kann eine plötzliche Druckänderung zu Beginn der dritten Stufe unterdrückt werden.
Als Nächstes wird ein Beispiel des Bildschirms 761 zum automatischen Einstellen des Zeitverhältnisses Tr(k) und des Druckverhältnisses ΔPr(k) unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Wenn eine dritte Eingabebedienung, die sich von der ersten Eingabebedienung und der zweiten Eingabebedienung unterscheidet, mit der Umschalttaste 764 durchgeführt wird, führt die Einspritzsteuereinheit 713 die Druckabbausteuerung gemäß der Einstellung der Verhältniseinstelleinheit 716 durch. In diesem Fall zeigt die Umschalttaste 764 beispielsweise „AUTOMATISCH“, wie in 7 gezeigt, unter der Steuerung der Anzeigesteuereinheit 715 an und informiert den Benutzer in Textform über die aktuelle Einstellung.
Die Anzeigesteuereinheit 715 kann Anzeigeformate des ersten Eingabefelds 762 und des zweiten Eingabefelds 763 in Abhängigkeit davon ändern, ob Tr(k) und ΔPr(k) automatisch oder manuell eingestellt werden. Zum Beispiel sind Hintergrundfarben der Eingabefelder und Farbe von Text zwischen 6 und 7 verschieden. Der Benutzer kann in einem Anzeigeformat über die aktuelle Einstellung informiert werden.
Die Umschalttaste 764 ist ein Beispiel einer Starttaste für die Einspritzsteuereinheit 713, um die Druckabbausteuerung gemäß der Einstellung der Verhältniseinstelleinheit 716 durchzuführen. Als ein weiteres Beispiel der Starttaste kann eine Energiespartaste 765 vorgesehen sein. Wenn eine gewünschte Eingabebedienung (zum Beispiel Drücken) mit der Energiespartaste 765 durchgeführt wird, wird nicht nur die Druckabbausteuerung durchgeführt, sondern auch eine weitere Steuerung zum Reduzieren des Stromverbrauchs wird durchgeführt, und alle Steuerungen zum Reduzieren des Stromverbrauchs in der Spritzgießmaschine 10 werden durchgeführt.
Als Nächstes wird ein Beispiel eines Verfahrens des Einstellens des Zeitverhältnisses Tr(k) unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Da ein Verfahren des Einstellens von Tr(m) das gleiche wie das Verfahren des Einstellens von Tr(k) ist, wird Darstellung davon weggelassen. Beispielsweise führt die Verhältniseinstelleinheit 716 Schritte S101 bis S106 durch.
Zunächst erfasst die Verhältniseinstelleinheit 716 den Einstellwert T(k) der Haltezeit bei der k-ten Stufe (Schritt S101). Als Nächstes berechnet die Verhältniseinstelleinheit 716 das Zeitverhältnis Tr(k) bei der k-ten Stufe (Schritt S102). Tr(k) wird unter Verwendung von Gleichung (1) oder dergleichen wie oben beschrieben berechnet.
Als Nächstes überprüft die Verhältniseinstelleinheit 716, ob Tr(k) gleich oder größer als eine Untergrenze (zum Beispiel 1 %) ist oder nicht (Schritt S103). In einem Fall, in dem Tr(k) gleich oder größer als die Untergrenze ist (JA bei Schritt S103), führt die Verhältniseinstelleinheit 716 Verarbeitung nach Schritt S105 durch. Andererseits ändert, in einem Fall, in dem Tr(k) kleiner als die Untergrenze ist (NEIN bei Schritt S103), die Verhältniseinstelleinheit 716 Tr(k) zu der Untergrenze (Schritt S104) und führt dann die Verarbeitung nach Schritt S105 durch.
Als Nächstes überprüft die Verhältniseinstelleinheit 716, ob Tr(k) gleich oder kleiner als eine Obergrenze (zum Beispiel 99 %) ist oder nicht (Schritt S105). In einem Fall, in dem Tr(k) gleich oder kleiner als die Obergrenze ist (JA bei Schritt S105), beendet die Verhältniseinstelleinheit 716 die aktuelle Verarbeitung. Andererseits ändert, in einem Fall, in dem Tr(k) größer als die Obergrenze ist (NEIN bei Schritt S105), die Verhältniseinstelleinheit 716 Tr(k) zu der Obergrenze (Schritt S106), und beendet dann die aktuelle Verarbeitung.
Wie oben beschrieben, kann die Verhältniseinstelleinheit 716 Tr(k) so einstellen, dass es in einem Bereich von der Untergrenze oder mehr und der Obergrenze oder weniger liegt. Die Untergrenze ist so eingestellt, dass die Druckabbausteuerung nicht startet, bevor der Istwert des Drucks das Ziel P(k) in dem gesamten Kavitätsraum 801 erreicht. Die Obergrenze wird so eingestellt, dass der Stromverbrauch reduziert wird.
Als Nächstes wird ein Beispiel eines Verfahrens des Einstellens des Druckverhältnisses ΔPr(k) unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Da ein Verfahren des Einstellens von Pr(m) das gleiche wie das Verfahren des Einstellens von ΔPr(k) ist, wird Darstellung davon weggelassen. Beispielsweise führt die Verhältniseinstelleinheit 716 Schritte S201 bis S206 durch.
Zunächst erfasst die Verhältniseinstelleinheit 716 den Einstellwert P(k) des Drucks bei der k-ten Stufe (Schritt S201). Als Nächstes berechnet die Verhältniseinstelleinheit 716 das Druckverhältnis ΔPr(k) bei der k-ten Stufe (Schritt S202). ΔPr(k) wird unter Verwendung von Gleichungen (2) und (3) wie oben beschrieben berechnet.
Als Nächstes überprüft die Verhältniseinstelleinheit 716, ob ΔPr(k) gleich oder größer als eine Untergrenze (zum Beispiel 1 %) ist oder nicht (Schritt S203). In einem Fall, in dem ΔPr(k) gleich oder größer als die Untergrenze ist (JA bei Schritt S203), führt die Verhältniseinstelleinheit 716 Verarbeitung nach Schritt S205 durch. Andererseits ändert in einem Fall, in dem ΔPr(k) kleiner als die Untergrenze ist (NEIN bei Schritt S203), die Verhältniseinstelleinheit 716 ΔPr(k) zu der Untergrenze (Schritt S204) und führt dann die Verarbeitung nach Schritt S205 durch.
Als Nächstes überprüft die Verhältniseinstelleinheit 716, ob ΔPr(k) gleich oder kleiner als eine Obergrenze (zum Beispiel 99 %) ist oder nicht (Schritt S205). In einem Fall, in dem ΔPr(k) gleich oder kleiner als die Obergrenze ist (JA bei Schritt S205), beendet die Verhältniseinstelleinheit 716 die aktuelle Verarbeitung. Andererseits ändert in einem Fall, in dem ΔPr(k) größer als die Obergrenze ist (NEIN bei Schritt S205), die Verhältniseinstelleinheit 716 ΔPr(k) zu der Obergrenze (Schritt S206), und beendet dann die aktuelle Verarbeitung.
Wie oben beschrieben, kann die Verhältniseinstelleinheit 716 ΔPr(k) so einstellen, dass es in einem Bereich von der Untergrenze oder mehr und der Obergrenze oder weniger liegt. Die Untergrenze wird so eingestellt, dass der Istwert des Drucks an dem Ende der k-ten Stufe nicht zu stark abnimmt. Die Obergrenze wird so eingestellt, dass der Stromverbrauch reduziert wird. Ein Fall, in dem der Istwert des Drucks an dem Ende der k-ten Stufe zu stark abnimmt, wird unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
Wie in 10 gezeigt, wird in einem Fall, in dem der Einstellwert T(k) der Haltezeit bei der k-ten Stufe (beispielsweise der dritten Stufe) lang ist, Pa(k), das aus Gleichung (3) berechnet wird, niedriger als ein Einstellwert P(k + 1) des Drucks bei der (k + 1)-ten Stufe (zum Beispiel der vierten Stufe) und aus Gleichung (2) berechnetes ΔPr(k) wird negativ.
Durch Einstellen von ΔPr(k) auf die Untergrenze kann die Verhältniseinstelleinheit 716 den Istwert Pa(k) des Drucks an dem Ende der k-ten Stufe (zum Beispiel der dritten Stufe) in einen Wert ändern, der äquivalent zu dem Einstellwert P(k + 1) des Drucks bei der (k + 1)-ten Stufe (zum Beispiel der vierten Stufe) ist. Zur Vereinfachung von Softwareprogrammierung ist Pa(k) vorzugsweise etwas größer als P(k + 1), und ΔPr(k) ist vorzugsweise positiv.
Ähnlich kann in einem Fall, in dem k gleich n ist, die Verhältniseinstelleinheit 716 durch Einstellen von ΔPr(n) auf die Untergrenze einen Istwert Pa(n) des Drucks an dem Ende einer n-ten Stufe zu einem Wert ändern, der 0 MPa entspricht. Zur Vereinfachung von Softwareprogrammierung ist Pa(n) vorzugsweise etwas größer als 0 MPa, und ΔPr(n) ist vorzugsweise positiv.
Einstellen von ΔPr(k) auf die Untergrenze ist äquivalent zu Korrigieren der Druckabbaurate V(k) bei der k-ten Stufe. Die Einspritzsteuereinheit 713 führt die Druckabbausteuerung von der Mitte der k-ten Stufe bis zu dem Ende der k-ten Stufe gemäß der korrigierten V(k) durch. In einem Fall, in dem die Einspritzsteuereinheit 713 die Druckabbausteuerung von der Mitte der k-ten Stufe bis zu dem Ende der k-ten Stufe nicht durchführt, kann es sein, dass V(k) nicht korrigiert wird.
Wenn der Druck-Istwert die Untergrenze vor dem Ende der k-ten Stufe mittels der Druckabbausteuerung erreicht, kann die Einspritzsteuereinheit 713 die Druckhaltesteuerung durchführen, um den Druck-Istwert von diesem Punkt bis zu dem Ende der k-ten Stufe konstant an der Untergrenze zu halten. Die Untergrenze des Druck-Istwerts ist beispielsweise der Referenzwert Pt(k). Pt(k) ist P (n + 1) in einem Fall, in dem k (n-1) oder weniger ist, und ist 0 MPa in einem Fall, in dem k n ist. Die Untergrenze kann größer als der Referenzwert Pt(k) sein.
Bisher wurden die Ausführungsformen der Steuervorrichtung einer 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 innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche vorgenommen werden. Selbstverständlich gehören auch all diese zu dem technischen Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung.
Kurze Beschreibung der Bezugszeichen

10: Spritzgießmaschine
330: Schnecke (Einspritzelement)
350: Einspritzmotor (Einspritzantriebsquelle)
700: Steuervorrichtung
713: Einspritzsteuereinheit
716: Verhältniseinstelleinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4266224 [0002, 0003]

Claims

Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10), die ein Einspritzelement (330), das ein Formmaterial drückt, und eine Einspritzantriebsquelle (350), die das Einspritzelement (330) bewegt, enthält, wobei die Steuervorrichtung (700) umfasst: eine Einspritzsteuereinheit (713), die bei einem Druckhalteprozess des Steuerns eines Drucks, der von dem Einspritzelement (330) auf das Formmaterial wirkt, die Einspritzantriebsquelle (350) auf der Grundlage eines Einstellwerts des Drucks und eines Istwerts des Drucks steuert, wobei der Druckhalteprozess n Stufen (n ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr) von Kombinationen von Einstellwerten des Drucks und Haltezeiten zum Halten der Einstellwerte aufweist, die Einspritzsteuereinheit (713) Druckabbausteuerung durchführt, um den Istwert des Drucks in Bezug auf den Einstellwert des Drucks ab einer Mitte einer k-ten Stufe (k ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr und n oder weniger) allmählich zu reduzieren, die Steuervorrichtung (700) ferner eine Verhältniseinstelleinheit (716) umfasst, die ein Zeitverhältnis Tr(k) bei der k-ten Stufe und ein Druckverhältnis ΔPr(k) bei der k-ten Stufe auf der Grundlage eines Einstellwerts P(k) des Drucks bei der k-ten Stufe, eines Einstellwerts T(k) der Haltezeit bei der k-ten Stufe und im Voraus gespeicherter Informationen einstellt, Tr(k) ein Verhältnis einer Startzeit Ta(k), zu der die Druckabbausteuerung bei der k-ten Stufe beginnt, zu dem Einstellwert T(k) der Haltezeit bei der k-ten Stufe ist, und ΔPr(k) ein Verhältnis einer Differenz ΔPa(k) zwischen dem Istwert des Drucks an einem Ende der k-ten Stufe und einem Referenzwert zu einer Differenz ΔP(k) zwischen dem Einstellwert P(k) des Drucks bei der k-ten Stufe und dem Referenzwert ist.
Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10) nach Anspruch 1, wobei die Verhältniseinstelleinheit (716) den gleichen Wert wie das Zeitverhältnis Tr(k) bei der k-ten Stufe als ein Zeitverhältnis Tr(m) bei einer m-ten Stufe (m ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr und n oder weniger und ist von k verschieden) verwendet und den gleichen Wert wie das Druckverhältnis ΔPr(k) bei der k-ten Stufe als ein Druckverhältnis ΔPr(m) bei der m-ten Stufe verwendet.
Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10) nach Anspruch 1, wobei die Verhältniseinstelleinheit (716) ein Zeitverhältnis Tr(m) bei einer m-ten Stufe (m ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr und n oder weniger und ist von k verschieden) und ein Druckverhältnis ΔPr(m) bei der m-ten Stufe auf der Grundlage eines Einstellwerts P(m) des Drucks bei der m-ten Stufe, eines Einstellwerts T(m) der Haltezeit bei der m-ten Stufe und im Voraus gespeicherter Informationen einstellt.
Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10) nach Anspruch 1, wobei in einem Fall, in dem ein Einstellwert P(m) des Drucks bei einer m-ten Stufe (m ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr und (n - 1) oder weniger und ist von k verschieden) niedriger als ein Einstellwert P(m + 1) des Drucks bei einer (m + 1)-ten Stufe ist, die Verhältniseinstelleinheit (716) die Druckabbausteuerung bei der m-ten Stufe nicht durchführt.
Steuervorrichtung (700) einer Spritzgießmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: eine Anzeigesteuereinheit (715), die auf einer Anzeigevorrichtung (760) einen Startknopf für die Einspritzsteuereinheit (713) anzeigt, um die Druckabbausteuerung gemäß Einstellung der Verhältniseinstelleinheit (716) durchzuführen.
Spritzgießmaschine (10), umfassend: die Steuervorrichtung (700) nach einem der Ansprüche 1 bis 4; das Einspritzelement (330); und die Einspritzantriebsquelle (350).
Verfahren des Steuerns einer Spritzgießmaschine (10), die ein Einspritzelement (330), das ein Formmaterial drückt, und eine Einspritzantriebsquelle (350), die das Einspritzelement (330) bewegt, enthält, wobei das Verfahren umfasst: einen Einspritzsteuerprozess des Steuerns der Einspritzantriebsquelle (350) auf der Grundlage eines Einstellwerts eines Drucks und eines Istwerts des Drucks bei einem Druckhalteprozess des Steuerns eines Drucks, der von dem Einspritzelement (330) auf das Formmaterial wirkt, wobei der Druckhalteprozess n Stufen (n ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr) von Kombinationen von Einstellwerten des Drucks und Haltezeiten zum Halten der Einstellwerte aufweist, der Einspritzsteuerprozess einen Druckabbau-Steuerprozess des allmählichen Reduzierens des Istwerts des Drucks in Bezug auf den Einstellwert des Drucks ab einer Mitte einer k-ten Stufe (k ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr und n oder weniger) aufweist, das Steuerverfahren ferner einen Verhältniseinstellprozess des Einstellens eines Zeitverhältnisses Tr(k) bei der k-ten Stufe und eines Druckverhältnisses ΔPr(k) bei der k-ten Stufe auf der Grundlage eines Einstellwerts P(k) des Drucks bei der k-ten Stufe, eines Einstellwerts T(k) der Haltezeit bei der k-ten Stufe und im Voraus gespeicherter Informationen umfasst, Tr(k) ein Verhältnis einer Startzeit Ta(k), zu der der Druckabbau-Steuerprozess bei der k-ten Stufe beginnt, zu dem Einstellwert T(k) der Haltezeit bei der k-ten Stufe ist, und ΔPr(k) ein Verhältnis einer Differenz ΔPa(k) zwischen dem Istwert des Drucks an einem Ende der k-ten Stufe und einem Referenzwert zu einer Differenz ΔP(k) zwischen dem Einstellwert P(k) des Drucks bei der k-ten Stufe und dem Referenzwert ist.