DE102023134942A1

DE102023134942A1 - Steuereinheit und spritzgiessvorrichtung

Info

Publication number: DE102023134942A1
Application number: DE102023134942.2A
Authority: DE
Inventors: Kouji Seike; Masaki Amada
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2022-12-23
Filing date: 2023-12-13
Publication date: 2024-07-04
Also published as: CN118238373A

Abstract

Es wird eine Technik bereitgestellt, die in der Lage ist, einen unnötigen Anstieg an Energieverbrauch zu unterdrücken, der verursacht wird, wenn ein Formmaterial vorgewärmt wird. Eine Steuereinheit (40, 240, 340, 440, 540) für eine Spritzgießvorrichtung (1) enthält eine Einspritzeinheit (10), die konfiguriert ist, um geschmolzenes Harz einzuspritzen, und eine Zufuhreinheit (70), die konfiguriert ist, um Vorwärmen eines Formmaterials auszuführen, während das Formmaterial der Einspritzeinheit (10) zugeführt wird, wobei die Steuereinheit (40, 240, 340, 440, 540) unter Berücksichtigung mindestens einer beliebigen Kapazität in Bezug auf Plastifizierung zum Einspritzen des geschmolzenen Harzes pro Zeiteinheit in der Einspritzeinheit (10) und von Energieverbrauch, der unter Verwendung von durch die Einspritzeinheit (10) verbrauchter Energie und durch die Zufuhreinheit (70) verbrauchter Energie abgeleitet wird, bestimmt, ob das Vorwärmen ausgeführt werden soll oder nicht.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinheit und eine Spritzgießvorrichtung.
Beschreibung des Standes der Technik
In dem Stand der Technik ist eine Spritzgießvorrichtung, die eine Harzzufuhreinheit enthält, die ein Harzpellet während Harzformens vorwärmen kann, offenbart.
Eine Spritzgießvorrichtung, die in japanischer ungeprüfter Patentveröffentlichung Nr. 2011-98498 beschrieben ist, enthält beispielsweise: eine Harzzufuhreinheit, die ein Harzpellet zu einer Spritzgießmaschine fördert und zuführt; und die Spritzgießmaschine, die das von der Harzzufuhreinheit zugeführte Harzpellet spritzgießt, um ein Harzformprodukt zu erhalten. Die Harzzufuhreinheit enthält: einen Drehzylinder, der sich in einer Förderrichtung des Harzpellets erstreckt, das Harzpellet aufnimmt und so vorgesehen ist, dass er um eine zylindrische Welle drehbar ist; und einen Schneckenabschnitt, der schraubenförmig um eine zylindrische Welle in dem Drehzylinder vorgesehen ist, sich zusammen mit dem Drehzylinder um die zylindrische Welle dreht und das Harzpellet in einer zylindrischen Wellenrichtung bewegt. Darüber hinaus enthält die Harzzufuhreinheit: Heizmittel zum Erwärmen der Innenseite des Drehzylinders und eine Drehsteuerung, die den Drehzylinder um die zylindrische Welle sowohl in Vor- als auch in Rückwärtsrichtung dreht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wenn ein Formmaterial (in japanischer ungeprüfter Patentveröffentlichung Nr. 2011-98498 das Harzpellet) vorgewärmt wird, bevor es einer Einspritzeinheit (in japanischer ungeprüfter Patentveröffentlichung Nr. 2011-98498 die Spritzgießmaschine) zugeführt wird, die geschmolzenes Harz einspritzt, wird das Hochtemperatur-Formmaterial in einen Zylinder der Einspritzeinheit gefüllt. Daher wird das Formmaterial von der Schnecke leicht plastifiziert und an eine Vorderseite der Schnecke gefördert. Dadurch kann eine Kapazität in Bezug auf Plastifizierung, zum Beispiel die Masse des einzuspritzenden geschmolzenen Harzes pro Zeiteinheit, die von der Einspritzeinheit vorbereitet werden kann, verbessert werden. Wenn jedoch Vorwärmen ausgeführt wird, werden nicht nur Energieverbrauch der Einspritzeinheit, sondern auch Energieverbrauch, der verursacht wird, wenn die Harzzufuhreinheit Vorwärmen ausführt, addiert. Daher nimmt der Energieverbrauch zu.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuereinheit oder dergleichen vorzusehen, die in der Lage ist, einen unnötigen Anstieg von Energieverbrauch zu unterdrücken, der verursacht wird, wenn ein Formmaterial vorgewärmt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, die abgeschlossen ist, um die Aufgabe zu lösen, ist eine Steuereinheit für eine Spritzgießvorrichtung vorgesehen, die eine Einspritzeinheit, die konfiguriert ist, um geschmolzenes Harz einzuspritzen, und eine Zufuhreinheit, die konfiguriert ist, um Vorwärmen eines Formmaterials auszuführen, während das Formmaterial der Einspritzeinheit zugeführt wird, enthält, wobei die Steuereinheit bestimmt, ob das Vorwärmen unter Berücksichtigung mindestens einer beliebigen Kapazität in Bezug auf Plastifizierung zum Einspritzen des geschmolzenen Harzes pro Zeiteinheit in der Einspritzeinheit und von Energieverbrauch, der unter Verwendung von durch die Einspritzeinheit verbrauchter Energie und durch die Zufuhreinheit verbrauchter Energie abgeleitet wird, ausgeführt wird oder nicht.
Darüber hinaus ist unter einem anderen Gesichtspunkt gemäß der vorliegenden Erfindung eine Spritzgießvorrichtung vorgesehen, die enthält: eine Einspritzeinheit, die so konfiguriert ist, dass sie geschmolzenes Harz einspritzt; eine Zufuhreinheit, die so konfiguriert ist, dass sie Vorwärmen eines Formmaterials ausführt, während sie das Formmaterial der Einspritzeinheit zuführt; und einen Bestimmungsabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er unter Berücksichtigung mindestens einer beliebigen Kapazität in Bezug auf Plastifizierung zum Einspritzen des geschmolzenen Harzes pro Zeiteinheit in der Einspritzeinheit und von Energieverbrauch, der unter Verwendung von durch die Einspritzeinheit verbrauchter Energie und durch die Zufuhreinheit verbrauchter Energie abgeleitet wird, bestimmt, ob das Vorwärmen ausgeführt werden soll oder nicht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein unnötiger Anstieg von Energieverbrauch, der verursacht wird, wenn ein Formmaterial vorgewärmt wird, unterdrückt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer Spritzgießvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist ein Beispiel eines Blockdiagramms, das Funktionen einer Steuereinheit zeigt.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Ablaufs eines Vorwärmsteuerungsprozesses zeigt, der von einer Vorwärmsteuerung ausgeführt wird.
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer Steuereinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Ablaufs eines Vorwärmsteuerungsprozesses zeigt, der von einer Vorwärmsteuerung ausgeführt wird.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer Steuereinheit gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Ablaufs eines Vorwärmsteuerungsprozesses zeigt, der von einer Vorwärmsteuerung ausgeführt wird.
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer Steuereinheit gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Ablaufs eines Vorwärmsteuerungsprozesses zeigt, der von einer Vorwärmsteuerung ausgeführt wird.
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer Steuereinheit gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt.
11 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Ablaufs eines Vorwärmsteuerungsprozesses zeigt, der von einer Vorwärmsteuerung ausgeführt wird.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben.
<Erste Ausführungsform>
1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer Spritzgießvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist ein Beispiel eines Blockdiagramms, das Funktionen einer Steuereinheit 40 zeigt.
Die Spritzgießvorrichtung 1 enthält eine Formschließ-/klemmeinheit (nicht gezeigt), eine Einspritzeinheit 10, die geschmolzenes Harz einspritzt, eine Zufuhreinheit 70, die der Einspritzeinheit 10 ein Formmaterial zuführt, und eine Steuereinheit 40, die die gesamte Vorrichtung steuert. Die Formschließ-/klemmeinheit, die Einspritzeinheit 10, die Zufuhreinheit 70 und die Steuereinheit 40 werden nachstehend detailliert beschrieben. Darüber hinaus wird in der folgenden Beschreibung angenommen, dass eine Seite, auf der die Einspritzeinheit 10 geschmolzenes Harz einspritzt, eine Vorderseite ist und eine der Einspritzseite gegenüberliegende Seite eine Rückseite ist.
Darüber hinaus enthält die Spritzgießvorrichtung 1 einen Bedienungsabschnitt 51, der eine Eingabebedienung eines Benutzers empfängt, und einen Anzeigeabschnitt 52, der einen Bedienungsempfangsbildschirm oder ein Bild anzeigt. Als der Bedienungsabschnitt 51 kann zum Beispiel eine Eingabeeinheit wie beispielsweise eine Taste, ein Schalter oder ein Touch-Panel verwendet werden. Als der Anzeigeabschnitt 52 kann zum Beispiel eine Flüssigkristallanzeige oder eine organische EL-Anzeige verwendet werden. Der Bedienungsabschnitt 51 und der Anzeigeabschnitt 52 können integral konfiguriert sein.
Die Spritzgießvorrichtung 1 stellt wiederholt ein Formprodukt durch einen Zyklus her, der einen Formschließprozess, einen Formschließ-/klemmprozess, einen Füllprozess, einen Druckhalteprozess, einen Kühlungsprozess, einen Plastifizierungsprozess, einen Formöffnungsprozess und einen Auswerfprozess enthält. Der Formschließprozess ist ein Prozess des Schließens einer Formeinheit, die aus einer stationären Form und einer beweglichen Form konfiguriert ist. Der Formschließ-/klemmprozess ist ein Schritt des Schließens/klemmens der Formeinheit. Der Füllprozess ist ein Prozess des Gießens von geschmolzenem Harz in die Formeinheit. Der Druckhalteprozess ist ein Schritt des Anlegens eines Drucks auf das Gießharz. Der Kühlungsprozess ist ein Prozess des Verfestigens des Harzes in der Formeinheit nach dem Druckhalteprozess. Der Plastifizierungsprozess ist ein Schritt des Plastifizierens des geschmolzenen Harzes für das nächste Formprodukt. Der Formöffnungsprozess ist ein Prozess des Öffnens der Formeinheit. Der Auswerfprozess ist ein Prozess des Auswerfens des Formprodukts aus der geöffneten Formeinheit. Um den Formzyklus zu verkürzen, kann der Plastifizierungsprozess, während der Kühlungsprozess ausgeführt wird, ausgeführt werden.
(Formschließ-/klemmeinheit)
Die Formschließ-/klemmeinheit enthält eine stationäre Platte, an der die stationäre Form angebracht ist, und eine bewegliche Platte, an der die bewegliche Form angebracht ist, und führt dadurch, dass sie die bewegliche Platte vorwärts und rückwärts bewegt und die bewegliche Form in Kontakt mit der stationären Form bringt und die bewegliche Form von der stationären Form trennt, Formschließen, Formschließen/-klemmen und Formöffnen aus. Der Typ der Formschließ-/klemmeinheit ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel kann ein Drehmomenttyp unter Verwendung eines Elektromotors und eines Kniehebelmechanismus, ein direkter Drucktyp unter Verwendung eines Fluiddruckzylinders oder ein elektromagnetischer Typ unter Verwendung eines Linearmotors und eines Elektromagneten verwendet werden.
(Einspritzeinheit 10)
Die Einspritzeinheit 10 enthält einen Zylinder 11 zum Erwärmen eines Harzes als Formmaterial und eine Düse 12, die an einem vorderen Ende des Zylinders 11 angeordnet ist. Darüber hinaus enthält die Einspritzeinheit 10 eine Schnecke 20, die in dem Zylinder 11 drehbar und in einer Drehwellenrichtung vor- und rückwärts bewegbar angeordnet ist, Heizungen h11, h12 und h13 als Wärmequellen, die den Zylinder 11 erwärmen, und eine Antriebseinheit 60, die an der Rückseite des Zylinders 11 angeordnet ist.
Die Schnecke 20 enthält einen Schneckenhauptkörper 21 und einen Einspritzabschnitt 22, der an der Vorderseite weiter als der Schneckenhauptkörper 21 angeordnet ist und mit der Antriebseinheit 60 durch einen Wellenabschnitt eines hinteren Endes verbunden ist.
Der Schneckenhauptkörper 21 enthält einen Schneckengangabschnitt 23 und ein Druckelement 24, das an einem vorderen Ende des Schneckengangabschnitts 23 anbringbar und von diesem lösbar angeordnet ist. Der Schneckengangabschnitt 23 enthält einen stangenförmigen Hauptkörperabschnitt 23a und einen schneckenförmigen Schneckengang 23b, der so gebildet ist, dass er aus einer Außenumfangsfläche des Hauptkörperabschnitts 23a vorsteht, in dem eine schneckenförmige Gewindenut 26 entlang des Schneckengangs 23b gebildet ist. In einem Bereich von einem hinteren Ende bis zu einem vorderen Ende des Schneckengangabschnitts 23 ist beispielsweise die Tiefe der Gewindenut 26 konstant, und ein Schneckenkompressionsverhältnis ist konstant.
Die Schnecke 20 muss das Druckelement 24 nicht enthalten, und der Schneckengangabschnitt 23 kann über den gesamten Schneckenhauptkörper 21 gebildet sein. Darüber hinaus kann der Schneckenhauptkörper 21 in einem Bereich von einem hinteren Ende bis zu einem vorderen Ende in eine Zufuhrzone, in der ein Harz zugeführt wird, eine Kompressionszone, in der das zugeführte Harz geschmolzen wird, während es komprimiert wird, und eine Plastifizierzone, in der jede vorbestimmte Menge des geschmolzenen Harzes dosiert wird, unterschieden werden. Die Tiefe der Gewindenut 26 kann in der Zufuhrzone am größten sein, kann in der Plastifizierzone am kleinsten sein und kann in der Kompressionszone von der Rückseite zu der Vorderseite hin abnehmen.
Der Einspritzabschnitt 22 enthält einen Kopfabschnitt 31, der an einer Spitze eine konische Stelle enthält, einen Stangenabschnitt 32, der benachbart zu einer Rückseite des Kopfabschnitts 31 gebildet ist, einen Kontrollring 33, der um den Stangenabschnitt 32 angeordnet ist, und einen Dichtring 34, der an einem vorderen Ende des Druckelements 24 angebracht ist.
Wenn bei dem Plastifizierungsprozess der Kontrollring 33 in Bezug auf den Stangenabschnitt 32 zusammen mit dem Rückzug der Schnecke 20 zu der Vorderseite bewegt wird und von dem Dichtring 34 getrennt wird, wird das Harz von der Rückseite zu der Vorderseite des Einspritzabschnitts 22 gefördert. Darüber hinaus wird bei dem Einspritzprozess Rückfluss des Harzes verhindert, wenn der Kontrollring 33 mit dem Vorschub der Schnecke 20 in Bezug auf den Stangenabschnitt 32 zu der Rückseite bewegt und in Kontakt mit dem Dichtring 34 gebracht wird.
In einem hinteren Abschnitt des Zylinders 11 ist ein Harzzuführungsanschluss 14 als ein Formmaterial-Zuführungsanschluss gebildet. In einem Zustand, in dem die Schnecke 20 auf der vordersten Seite in dem Zylinder 11 positioniert ist, ist der Harzzuführungsanschluss 14 an einer Position gebildet, die einem hinteren Endabschnitt der Gewindenut 26 zugewandt ist. Die Zufuhreinheit 70, die das Harz in den Zylinder 11 zuführt, ist an dem Harzzuführungsanschluss 14 angebracht.
Die Antriebseinheit 60 dreht die Schnecke 20 in dem Zylinder 11 oder bewegt sie vor- und rückwärts.
Die Antriebseinheit 60 enthält einen Plastifiziermotor 61 als eine Antriebsquelle, der die Schnecke 20 in dem Zylinder 11 dreht, und einen Einspritzmotor 62 als eine Antriebsquelle, der die Schnecke 20 in der Drehwellenrichtung in dem Zylinder 11 bewegt. Als der Plastifiziermotor 61 und Einspritzmotor 62 kann zum Beispiel ein Servomotor verwendet werden.
So ist beispielsweise zwischen dem Einspritzmotor 62 und der Schnecke 20 ein Bewegungsumwandlungsmechanismus vorgesehen, der eine Drehbewegung des Einspritzmotors 62 in eine lineare Bewegung der Schnecke 20 umwandelt. Der Bewegungsumwandlungsmechanismus weist beispielsweise eine Spindelwelle und eine Spindelmutter, die an die Spindelwelle geschraubt ist, auf. Zwischen der Spindelwelle und der Spindelmutter kann beispielweise eine Kugel oder eine Rolle vorgesehen sein. Die Antriebsquelle, die die Schnecke 20 in der Drehwellenrichtung bewegt, ist nicht auf den Einspritzmotor 62 beschränkt, und kann zum Beispiel ein Hydraulikzylinder sein.
(Zufuhreinheit 70)
Die Zufuhreinheit 70 enthält einen Trichter 71, der ein Formmaterial (zum Beispiel ein Harzpellet) aufnimmt, einen Zuführzylinder 72, der sich von einem unteren Ende des Trichters 71 in einer horizontalen Richtung erstreckt, und einen rohrförmigen Führungsabschnitt 73, der sich von einem vorderen Ende des Zuführzylinders 72 nach unten erstreckt. Darüber hinaus enthält die Zufuhreinheit 70 eine Zuführschnecke 74, die drehbar in dem Zuführzylinder 72 angeordnet ist, und einen Zuführmotor 75, der die Zuführschnecke 74 dreht. Darüber hinaus ist die Zufuhreinheit 70 um den Zuführzylinder 72 herum angeordnet und enthält eine Heizung 76 als eine Wärmequelle, die den Zuführzylinder 72 erwärmt.
Das aus dem Trichter 71 in den Zuführzylinder 72 zugeführte Formmaterial bewegt sich zusammen mit der Drehung der Zuführschnecke 74 entlang der Gewindenut der Zuführschnecke 74 vorwärts. Das von einem vorderen Ende der Zuführschnecke 74 in den Führungsabschnitt 73 geförderte Formmaterial fällt in den Führungsabschnitt 73 und wird in den Zylinder 11 zugeführt.
Die Zufuhreinheit 70 kann Vorwärmen des in den Zuführzylinder 72 zugeführten Formmaterials unter Verwendung der Heizung 76 ausführen, bevor es in den Zylinder 11 der Einspritzeinheit 10 zugeführt wird. Aufgrund des Vorwärmens kann zum Beispiel das Formmaterial auf eine Temperatur erwärmt werden, bei der das Formmaterial nicht schmilzt, zum Beispiel auf eine vorgegebene Temperatur eines Glasübergangspunktes oder niedriger.
Der Zuführzylinder 72 muss sich nicht parallel zu dem Zylinder 11 erstrecken, und kann sich beispielsweise auch schräg zu dem Zylinder 11 erstrecken. Darüber hinaus kann eine Auslassseite in dem Zuführzylinder 72 höher als eine Einlassseite sein.
(Steuereinheit 40)
Die Steuereinheit 40 enthält eine CPU 41, einen ROM 42, der ein Steuerprogramm oder dergleichen speichert, einen wiederbeschreibbaren RAM 43, der ein Betriebsergebnis oder dergleichen speichert, einen Speicherabschnitt 44, wie beispielsweise eine Festplatte, eine Eingabeschnittstelle (I/F) 45 und eine Ausgabeschnittstelle (I/F) 46. Die Steuereinheit 40 führt verschiedene Funktionen aus, indem sie die CPU 41 veranlasst, ein in dem ROM 42 oder dem Speicherabschnitt 44 gespeichertes Programm auszuführen.
Wie in 2 gezeigt, enthält die Steuereinheit 40 einen Formbedingungs-Bestimmungsabschnitt 81, der die Formbedingungen aus Informationen in Bezug auf das Formprodukt bestimmt. Darüber hinaus enthält die Steuereinheit 40 den Plastifiziermotor 61, den Einspritzmotor 62, eine Motorsteuerung 82, die den Antrieb des Zuführmotors 75 oder dergleichen steuert, eine Heizungssteuerung 83, die Betriebe der Heizungen h11 bis h13 steuert, und eine Vorwärmsteuerung 90, die einen Betrieb der Heizung 76 steuert.
(Betrieb von Spritzgießvorrichtung 1)
Nachstehend wird der von der Steuereinheit 40 gesteuerte Betrieb der Spritzgießvorrichtung 1 beschrieben. Zunächst erfasst der Formbedingungs-Bestimmungsabschnitt 81 die Informationen in Bezug auf das Formprodukt. Als die Informationen in Bezug auf das Formprodukt können zum Beispiel Informationen, die das Volumen enthalten, das zum Formen des Formprodukts verwendet wird, oder Informationen über das Formmaterial, das für das Formprodukt verwendet wird, verwendet werden. Die Informationen in Bezug auf das Formprodukt können zum Beispiel über den Bedienungsabschnitt 51 eingegeben werden. Der Formbedingungs-Bestimmungsabschnitt 81 bestimmt die Formbedingungen unter Verwendung der erfassten Informationen in Bezug auf das Formprodukt. Als die Formbedingungen können zum Beispiel Formzyklusinformationen, die eine Plastifizierzeit oder eine Einstelltemperatur enthalten, verwendet werden.
Die Motorsteuerung 82 steuert den Antrieb des Einspritzmotors 62, des Zuführmotors 75 und dergleichen in Abhängigkeit von den durch den Formbedingungs-Bestimmungsabschnitt 81 bestimmten Formbedingungen. Darüber hinaus steuert die Heizungssteuerung 83 die Betriebe der Heizungen h11 bis h13 in Abhängigkeit von den Formbedingungen, die durch den Formbedingungs-Bestimmungsabschnitt 81 bestimmt werden.
Bei dem Plastifizierungsprozess beispielsweise treibt die Motorsteuerung 82 den Plastifiziermotor 61 an und dreht die Schnecke 20. In diesem Fall treibt die Motorsteuerung 82 den Zuführmotor 75 an und dreht die Zuführschnecke 74. Die Motorsteuerung 82 kann beispielsweise die Schnecke 20 und die Zuführschnecke 74 während Formens synchron zueinander drehen. Die Motorsteuerung 82 steuert einen dem Plastifiziermotor 61 zuzuführenden Strom so, dass eine Drehzahl der Schnecke 20 (nachstehend auch als „Schneckendrehzahl“ bezeichnet) zum Beispiel auf eine gemäß einem vorbestimmten Formzyklus eingestellte Drehzahl eingestellt ist. Darüber hinaus steuert die Motorsteuerung 82 einen dem Zuführmotor 75 zuzuführenden Strom so, dass eine Drehzahl der Zuführschnecke 74 zum Beispiel auf eine gemäß einem vorbestimmten Formzyklus eingestellte Drehzahl eingestellt ist.
Das von der Zufuhreinheit 70 in den Zylinder 11 zugeführte Formmaterial wird von der Schnecke 20 sofort zu der Vorderseite gefördert, ohne in dem Harzzuführungsanschluss 14 zu verbleiben. Das Formmaterial ist in der Gewindenut 26 der Schnecke 20 nicht dicht gefüllt, und der Zustand des Formmaterials in der Gewindenut 26 ist spärlich. Dementsprechend nimmt mit zunehmender Zuführgeschwindigkeit des Formmaterials aus der Zufuhreinheit 70 die Menge des Formmaterials zu, die von der Schnecke 20 pro Zeiteinheit zu der Vorderseite gefördert wird.
Das in den Zylinder 11 zugeführte Formmaterial bewegt sich mit der Drehung der Schnecke 20 entlang der Gewindenut 26 der Schnecke 20 vorwärts und wird durch die Heizungen h11 bis h13 erwärmt und geschmolzen. Die Heizungssteuerung 83 der Steuereinheit 40 steuert Leistung, die den Heizungen h11 bis h13 zuzuführen ist, so, dass eine Temperatur der Heizungen h11 bis h13 zum Beispiel auf eine gemäß vorbestimmten Formbedingungen eingestellte Temperatur eingestellt ist.
Darüber hinaus wird das in den Zylinder 11 zugeführte Formmaterial allmählich in einem Bereich von einer Druckerhöhungs-Startposition des Formmaterials in dem Schneckenhauptkörper 21 bis zu einem vorderen Ende des Schneckenhauptkörpers 21 druckbeaufschlagt. Die Druckerhöhungs-Startposition ist eine Position in einem vorbestimmten Abstand von dem Druckelement 24 zu der Rückseite und wird gemäß einem Verhältnis (Synchronisationsverhältnis) oder dergleichen zwischen der Drehzahl der Schnecke 20 und der Drehzahl der Zuführschnecke 74 versetzt. Wenn die Druckerhöhungs-Startposition in einem vorbestimmten Abstandsbereich zu dem Druckelement 24 liegt, wird der geschmolzene Zustand des Formmaterials stabilisiert, und das Gewicht des Formprodukts wird stabilisiert.
Das Formmaterial, das entlang der Gewindenut 26 der Schnecke 20 vorwärts bewegt wird, passiert einen Strömungsweg zwischen dem Druckelement 24 und dem Zylinder 11, wird dazwischen geknetet, passiert einen Strömungsweg zwischen dem Zylinder 11 und dem Stangenabschnitt 32 und bewegt sich vorwärts. Als nächstes wird das Harz zu einer Vorderseite der Schnecke 20 gefördert und wird in einem Zylindervorderabschnitt akkumuliert. Wenn das geschmolzene Harz an der Vorderseite der Schnecke 20 akkumuliert ist, bewegt sich die Schnecke 20 rückwärts.
Bei dem Plastifizierungsprozess steuert die Motorsteuerung 82 der Steuereinheit 40 einen dem Einspritzmotor 62 zuzuführenden Strom, so dass ein Gegendruck der Schnecke 20 zum Beispiel auf einen Gegendruck eingestellt ist, der gemäß vorbestimmten Formbedingungen eingestellt ist. Durch Anlegen des Gegendrucks auf die Schnecke 20 wird ein schneller Rückzug der Schnecke 20 unterdrückt, Knetbarkeit des Formmaterials wird verbessert, und es ist wahrscheinlich, dass Gas in dem Formmaterial zu der Rückseite entweicht.
Die Motorsteuerung 82 veranlasst einen Positionssensor (nicht gezeigt), die Position der Schnecke 20 zu überwachen, während sich die Schnecke 20 rückwärts bewegt. Wenn sich die Schnecke 20 bis zu einer Plastifizierungs-Abschlussposition rückwärts bewegt und eine vorbestimmte Menge des Formmaterials an der Vorderseite der Schnecke 20 akkumuliert ist, stoppt die Steuereinheit 40 den Antrieb des Plastifiziermotors 61. Infolgedessen wird die Drehung der Schnecke 20 gestoppt, und der Plastifizierungsprozess ist abgeschlossen. Beispielsweise kann die Motorsteuerung 82 nach Abschluss des Plastifizierungsprozesses den Antrieb des Zuführmotors 75 stoppen, um die Drehung der Zuführschnecke 74 zu stoppen.
Bei dem Füllprozess treibt die Motorsteuerung 82 den Einspritzmotor 62 an, bewegt die Schnecke 20 vorwärts und führt das geschmolzene Harz in einen Kavitätsraum in der Formeinheit in dem Formschließ/-klemm-Zustand ein. In diesem Fall steuert die Motorsteuerung 82 einen dem Einspritzmotor 62 zuzuführenden Strom so, dass eine Bewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 20 in der Drehwellenrichtung beispielsweise auf eine Bewegungsgeschwindigkeit eingestellt ist, die gemäß einem vorbestimmten Formzyklus eingestellt ist.
Bei dem Druckhalteprozess steuert die Motorsteuerung 82 einen dem Einspritzmotor 62 zuzuführenden Strom so, dass ein Druck des geschmolzenen Harzes zum Beispiel auf einen Druck eingestellt ist, der gemäß vorbestimmten Formbedingungen eingestellt ist. Infolgedessen schrumpft das in den Kavitätsraum gefüllte geschmolzene Harz durch Abkühlen, und das geschmolzene Harz wird entsprechend der Schrumpfung nachgefüllt.
Als nächstes wird das Vorwärmen beschrieben, das durch die Vorwärmsteuerung 90 gesteuert wird.
Die Vorwärmsteuerung 90 bestimmt unter Berücksichtigung einer Kapazität in Bezug auf Plastifizierung in der Einspritzeinheit 10 (nachstehend auch als „Plastifizierungskapazität“ bezeichnet), ob Vorwärmen ausgeführt werden soll oder nicht. Wenn beispielsweise die Plastifizierungskapazität in der Einspritzeinheit 10 während Nichtausführung der Vorwärmung geringer als die zum Formen erforderliche Plastifizierungskapazität ist, bestimmt die Vorwärmsteuerung 90, dass die Vorwärmung ausgeführt wird.
Weiter insbesondere enthält die Vorwärmsteuerung 90 einen Berechnungsabschnitt 91 für erforderliche Kapazität, der eine erforderliche Kapazität Qt als eine Kapazität in Bezug auf Plastifizierung berechnet, die erforderlich ist, um die durch den Formbedingungs-Bestimmungsabschnitt 81 bestimmten Formbedingungen zu erfüllen, und einen Berechnungsabschnitt 92 für tatsächliche Kapazität, der eine tatsächliche Kapazität Qa als eine Kapazität in Bezug auf Plastifizierung in der Einspritzeinheit 10 berechnet. Darüber hinaus enthält die Vorwärmsteuerung 90 einen Bestimmungsabschnitt 93, der bestimmt, ob die Vorwärmung unter Verwendung der tatsächlichen Kapazität Qa ausgeführt werden soll oder nicht, und einen Vorwärmbedingungs-Bestimmungsabschnitt 94, der Vorwärmbedingungen bestimmt, wenn der Bestimmungsabschnitt 93 bestimmt, dass die Vorwärmung ausgeführt werden soll.
Der Berechnungsabschnitt 91 für erforderliche Kapazität berechnet die erforderliche Kapazität Qt. Die erforderliche Kapazität Qt ist die Masse des einzuspritzenden geschmolzenen Harzes pro Zeiteinheit, die von der Einspritzeinheit 10 vorbereitet werden muss, und die Einheit ist kg/h. Der Berechnungsabschnitt 91 für erforderliche Kapazität kann beispielsweise die erforderliche Kapazität Qt berechnen, indem er eine Schneckendrehzahl oder eine Zylinder-Einstelltemperatur, die gemäß Formbedingungen eingestellt ist, in eine vorbestimmte Berechnungsformel einsetzt.
Der Berechnungsabschnitt 92 für tatsächliche Kapazität berechnet die tatsächliche Kapazität Qa der Einspritzeinheit 10. Als die tatsächliche Kapazität Qa wird die Masse des einzuspritzenden geschmolzenen Harzes pro Zeiteinheit berechnet, die von der Einspritzeinheit 10 während Formens vorbereitet werden kann. Die Einheit ist kg/h.
Hier speichert der Speicherabschnitt 44 eine Beziehung zwischen der Schneckendrehzahl, der Zylinder-Einstelltemperatur oder dergleichen und der tatsächlichen Kapazität Qa für jedes für das Formprodukt verwendete Formmaterial, wobei die Beziehung im Voraus auf der Grundlage empirischer Regeln vorbereitet wird. Der Berechnungsabschnitt 92 für tatsächliche Kapazität berechnet die tatsächliche Kapazität Qa unter Verwendung der in dem Speicherabschnitt 44 gespeicherten Beziehung, des für das Formprodukt verwendeten Formmaterials und der Schneckendrehzahl und der gemäß den Formbedingungen eingestellten Zylinder-Einstelltemperatur. Der Speicherabschnitt 44 kann die Beziehung zwischen der Schneckendrehzahl, der Zylinder-Einstelltemperatur oder dergleichen und der tatsächlichen Kapazität Qa in der Form eines Kennfeldes oder in der Form einer Berechnungsformel für jedes Formmaterial speichern. In diesem Beispiel wird die tatsächliche Kapazität Qa auf der Grundlage der Drehzahl der Schnecke 20 oder der Temperatur des Zylinders 11 berechnet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht besonders auf diesen Aspekt eingeschränkt. Als die tatsächliche Kapazität Qa kann zum Beispiel die Drehzahl der Schnecke 20 oder die Temperatur des Zylinders 11 verwendet werden, die von der Einspritzeinheit 10 während Formens vorbereitet werden kann.
Der Bestimmungsabschnitt 93 bestimmt, ob die Vorwärmung unter Verwendung der erforderlichen Kapazität Qt, die durch den Berechnungsabschnitt 91 für erforderliche Kapazität berechnet wurde, und der tatsächlichen Kapazität Qa, die durch den Berechnungsabschnitt 92 für tatsächliche Kapazität berechnet wurde, ausgeführt werden soll oder nicht. Wenn zum Beispiel die tatsächliche Kapazität Qa der erforderlichen Kapazität Qt oder mehr (Qa ≥ Qt) ist, bestimmt der Bestimmungsabschnitt 93, dass die Vorwärmung nicht ausgeführt wird. Andererseits, wenn beispielsweise die tatsächliche Kapazität Qa geringer als die erforderliche Kapazität Qt ist (Qa < Qt), bestimmt der Bestimmungsabschnitt 93, dass die Vorwärmung ausgeführt wird.
Wenn der Bestimmungsabschnitt 93 bestimmt, dass die Vorwärmung ausgeführt werden soll, bestimmt der Vorwärmbedingungs-Bestimmungsabschnitt 94 Vorwärmbedingungen (zum Beispiel eine Vorwärmtemperatur Tp). Zunächst berechnet der Vorwärmbedingungs-Bestimmungsabschnitt 94 eine fehlende Kapazität Lq (= Qt - Qa), um die die tatsächliche Kapazität Qa von der erforderlichen Kapazität Qt unzureichend ist.
Hier speichert der Speicherabschnitt 44 eine Beziehung zwischen der fehlenden Kapazität Lq, der Schneckendrehzahl, der Zylinder-Einstelltemperatur oder dergleichen und der Vorwärmtemperatur Tp für jedes für das Formprodukt verwendete Formmaterial, wobei die Beziehung im Voraus auf der Grundlage empirischer Regeln vorbereitet wird. Der Vorwärmbedingungs-Bestimmungsabschnitt 94 bestimmt die Vorwärmtemperatur Tp unter Verwendung der in dem Speicherabschnitt 44 gespeicherten Beziehung, des für das Formprodukt verwendeten Formmaterials, der fehlenden Kapazität Lq und der Drehzahl und der gemäß den Formbedingungen eingestellten Zylinder-Einstelltemperatur. Der Speicherabschnitt 44 kann die Beziehung zwischen der fehlenden Kapazität Lq, der Schneckendrehzahl, der Zylinder-Einstelltemperatur oder dergleichen und der Vorwärmtemperatur Tp in der Form eines Kennfeldes oder in der Form einer Berechnungsformel für jedes Formmaterial speichern.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Ablaufs eines Vorwärmsteuerungsprozesses zeigt, der von der Vorwärmsteuerung 90 ausgeführt wird.
Beispielsweise kann die Vorwärmsteuerung 90 diesen Prozess ausführen, wenn Informationen in Bezug auf die von dem Formbedingungs-Bestimmungsabschnitt 81 bestimmten Formbedingungen erfasst werden.
Zunächst berechnet die Vorwärmsteuerung 90 die erforderliche Kapazität Qt, die die von dem Formbedingungs-Bestimmungsabschnitt 81 (S301) bestimmten Formbedingungen erfüllt. Der Prozess von S301 ist ein Prozess, der von dem Berechnungsabschnitt 91 für erforderliche Kapazität ausgeführt wird. Darüber hinaus berechnet die Vorwärmsteuerung 90 die aktuelle Kapazität Qa der Einspritzeinheit 10 (S302). Der Prozess von S302 ist ein Prozess, der von dem Berechnungsabschnitt 92 für tatsächliche Kapazität ausgeführt wird.
Die Vorwärmsteuerung 90 bestimmt, ob die in dem Prozess von S302 berechnete tatsächliche Kapazität Qa größer als oder gleich (Qa ≥ Qt) der in dem Prozess von S301 berechneten erforderlichen Kapazität Qt ist oder nicht (S303). Wenn die tatsächliche Kapazität Qa größer als oder gleich der erforderlichen Kapazität Qt ist (JA in S303), bestimmt die Vorwärmsteuerung 90, dass die Vorwärmung nicht ausgeführt wird (S304). Wenn andererseits die tatsächliche Kapazität Qa nicht größer als oder gleich der erforderlichen Kapazität Qt ist (NEIN in S303), bestimmt die Vorwärmsteuerung 90, dass die Vorwärmung ausgeführt wird (S305). Die Prozesse von S303, S304 und S305 sind Prozesse, die von dem Bestimmungsabschnitt 93 ausgeführt werden.
Die Vorwärmsteuerung 90 berechnet die fehlende Kapazität Lq (= Qt - Qa) (S306). Die Vorwärmsteuerung 90 bestimmt die Vorwärmbedingungen (zum Beispiel die Vorwärmtemperatur Tp) (S307). Die Prozesse von S306 und S307 sind Prozesse, die von dem Vorwärmbedingungs-Bestimmungsabschnitt 94 ausgeführt werden.
Wenn die Vorwärmsteuerung 90 bestimmt, dass die Vorwärmung nicht ausgeführt wird, führt die Steuereinheit 40 Spritzgießen aus, ohne die Vorwärmung auszuführen. Infolgedessen wird das von dem Trichter 71 in den Zuführzylinder 72 zugeführte Formmaterial dem Zylinder 11 zugeführt, ohne durch die Heizung 76 vorgewärmt zu werden. Die Einspritzeinheit 10 spritzt das geschmolzene Harz in den Zylinder 11 ein.
Wenn andererseits die Vorwärmsteuerung 90 bestimmt, dass die Vorwärmung ausgeführt wird, führt die Steuereinheit 40 Spritzgießen aus, während sie die Vorwärmung ausführt. Infolgedessen wird das von dem Trichter 71 in den Zuführzylinder 72 zugeführte Formmaterial dem Zylinder 11 zugeführt, nachdem sie von der Heizung 76 auf eine hohe Temperatur vorgewärmt wurde. Die Einspritzeinheit 10 spritzt das geschmolzene Harz in den Zylinder 11 ein.
Wie oben beschrieben, bestimmt in der Steuereinheit 40 der Spritzgießvorrichtung 1, die die Einspritzeinheit 10, die so konfiguriert ist, dass sie geschmolzenes Harz einspritzt, und die Zufuhreinheit 70, die so konfiguriert ist, dass sie Vorwärmen eines Formmaterials ausführt, während sie das Formmaterial der Einspritzeinheit 10 zuführt, enthält, die Steuereinheit 40, ob die Vorwärmung unter Berücksichtigung der Plastifizierungskapazität zum Einspritzen des geschmolzenen Harzes pro Zeiteinheit in der Einspritzeinheit 10 ausgeführt werden soll oder nicht. Dementsprechend kann, wenn die Spritzgießvorrichtung 1 Spritzgießen ausführt, ein unnötiger Anstieg an Energieverbrauch, der verursacht wird, wenn ein Formmaterial vorgewärmt wird, im Vergleich zu einem Fall, in dem Vorwärmen ausgeführt werden muss, unterdrückt werden.
Wenn zum Beispiel die tatsächliche Kapazität Qa, die die Kapazität in Bezug auf Plastifizierung während Nichtausführung des Vorwärmens ist, geringer als die erforderliche Kapazität Qt ist, die die Kapazität in Bezug auf zum Formen erforderliche Plastifizierung ist, bestimmt die Steuereinheit 40, dass die Vorwärmung ausgeführt wird. Infolgedessen wird die Vorwärmung nur ausgeführt, wenn die Vorwärmung wirklich erforderlich ist. So kann ein unnötiger Anstieg an Energieverbrauch unterdrückt werden.
Die Spritzgießvorrichtung 1 weist die Konfiguration auf, bei der das Formmaterial in dem Zuführzylinder 72 durch die um den Zuführzylinder 72 angeordnete Heizung 76 vorgewärmt wird. Der Aspekt des Vorwärmens des Formmaterials ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Die Heizung kann beispielsweise um einen Materialzufuhrkanal zwischen einem Vorratsbehälter wie beispielsweise dem Trichter des Formmaterials zu dem Zylinder 11 und einem Behälter zum Zuführen des Formmaterials zu dem Vorratsbehälter angeordnet sein, um das Formmaterial zu erwärmen, das den Materialzufuhrkanal passiert. Darüber hinaus ist ein Heiztyp der Heizung ebenfalls nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel kann eine Heizung des Heißlufterwärmungstyps, die erwärmtes Gas wie beispielsweise Hochtemperaturluft einbläst, eine Heizung des elektrischen Erwärmungstyps, wie beispielsweise dielektrische Hochfrequenzheizung, eine Heizung des Infrarotheizungstyps, wie beispielsweise eine Halogenlampe oder eine keramische Heizung oder eine Heizung des Laserheiztyps verwendet werden.
<Zweite Ausführungsform>
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer Steuereinheit 240 gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
Die Steuereinheit 240 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Steuereinheit 40 gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass eine Vorwärmsteuerung 290 vorgesehen ist, die der Vorwärmsteuerung 90 entspricht. Die Vorwärmsteuerung 290 unterscheidet sich von der Vorwärmsteuerung 90 gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Vorwärmsteuerung 290 bestimmt, ob die Vorwärmung während Spritzgießens ausgeführt werden soll oder nicht, und dass ein Berechnungsabschnitt 292 für tatsächliche Kapazität vorgesehen ist, der dem Berechnungsabschnitt 92 für tatsächliche Kapazität entspricht. Nachstehend werden die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform werden die gleichen Komponenten durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt, und die detaillierte Beschreibung davon wird nicht wiederholt.
Der Speicherabschnitt 44 gemäß der zweiten Ausführungsform speichert eine Beziehung zwischen einem gleitenden Mittelwert V (U/min) der Drehzahl bei dem Plastifizierungsprozess und der tatsächlichen Kapazität Qa. Der gleitende Mittelwert V der Drehzahl ist eine Schneckendrehzahl pro Minute (V (U/min) = Kumulierter Wert von Schneckendrehzahl / Plastifizierzeit × 60), die erhalten wird, indem ein kumulierter Wert der Schneckendrehzahl von dem Start des Plastifizierungsprozess bis zu dem Abschluss des Plastifizierungsprozesses durch eine Plastifizierzeit (Zeit (Sekunden) von dem Start des Plastifizierungsprozesses bis zu dem Abschluss des Plastifizierungsprozess) dividiert wird. Der Speicherabschnitt 44 kann die Beziehung zwischen dem gleitenden Mittelwert V der Drehzahl und der tatsächlichen Kapazität Qa in der Form eines Kennfeldes oder in der Form einer Berechnungsformel für jedes Formmaterial speichern.
Der Berechnungsabschnitt 292 für tatsächliche Kapazität gemäß der zweiten Ausführungsform misst einen Drehwinkel des Plastifiziermotors 61 (zum Beispiel unter Verwendung eines Detektionswerts eines Detektionssensors (zum Beispiel eines Kodierers)), berechnet eine tatsächliche Schneckendrehzahl bei dem Plastifizierungsprozess und berechnet den gleitenden Mittelwert V der Drehzahl (U/min) pro Schuss. Der Berechnungsabschnitt 292 für tatsächliche Kapazität berechnet die tatsächliche Kapazität Qa unter Verwendung der Beziehung zwischen dem gleitenden Mittelwert V der Drehzahl und der in dem Speicherabschnitt 44 gespeicherten tatsächlichen Kapazität Qa und des berechneten gleitenden Mittelwerts V der Drehzahl.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Ablaufs eines Vorwärmsteuerungsprozesses zeigt, der von der Vorwärmsteuerung 290 ausgeführt wird.
Zum Beispiel kann die Vorwärmsteuerung 290 diesen Prozess ausführen, nachdem sie Informationen in Bezug auf die Formbedingungen erfasst hat, die durch den Formbedingungs-Bestimmungsabschnitt 81 bestimmt wurden, und Spritzgießen gestartet hat.
Zunächst berechnet die Vorwärmsteuerung 290 die erforderliche Kapazität Qt, die die von dem Formbedingungs-Bestimmungsabschnitt 81 (S501) bestimmten Formbedingungen erfüllt. Der Prozess S501 ist derselbe wie der Prozess von S301 in dem oben beschriebenen Vorwärmsteuerungsprozess unter Verwendung von 3. Als Nächstes berechnet die Vorwärmsteuerung 290 den gleitenden Mittelwert V der Drehzahl (U/min) (S502). Die Vorwärmsteuerung 290 berechnet die tatsächliche Kapazität Qa unter Verwendung des in S502 berechneten gleitenden Mittelwerts V der Drehzahl (U/min) (S503). Die Prozesse von S502 und S503 sind Prozesse, die von dem Berechnungsabschnitt 292 für tatsächliche Kapazität ausgeführt werden.
Die Vorwärmsteuerung 290 bestimmt, ob die in dem Prozess von S503 berechnete tatsächliche Kapazität Qa größer als oder gleich (Qa ≥ Qt) der in dem Prozess von S501 berechneten erforderlichen Kapazität Qt ist oder nicht (S504). Wenn die tatsächliche Kapazität Qa größer als oder gleich der erforderlichen Kapazität Qt ist (JA in S504), bestimmt die Vorwärmsteuerung 290, dass die Vorwärmung nicht ausgeführt werden muss, und führt die Prozesse bei und nach S502 aus. Der Prozess von S504 ist ein Prozess, der von dem Bestimmungsabschnitt 93 ausgeführt wird.
Wenn andererseits die tatsächliche Kapazität Qa nicht größer als oder gleich der erforderlichen Kapazität Qt ist (NEIN in S504), bestimmt die Vorwärmsteuerung 290, dass die Vorwärmung ausgeführt wird (S505). Der Prozess von S505 ist ein Prozess, der von dem Bestimmungsabschnitt 93 ausgeführt wird. Die Vorwärmsteuerung 290 berechnet die fehlende Kapazität Lq (= Qt - Qa) (S506). Die Vorwärmsteuerung 290 bestimmt die Vorwärmbedingungen (zum Beispiel die Vorwärmtemperatur Tp) (S507). Die Prozesse S506 und S507 sind die gleichen wie die Prozesse von S306 und S307 in dem Vorwärmsteuerungsprozess, der oben unter Verwendung von 3 beschrieben ist, und sind Prozesse, die von dem Vorwärmbedingungs-Bestimmungsabschnitt 94 ausgeführt werden.
Wie oben beschrieben, startet die Steuereinheit 240 gemäß der zweiten Ausführungsform Spritzgießen, ohne die Vorwärmung auszuführen. Die Steuereinheit 240 berechnet die tatsächliche Kapazität Qa auf der Grundlage einer Drehzahl der Schnecke 20 bei dem Plastifizierungsprozess der Einspritzeinheit 10, wenn Spritzgießen ohne Ausführen der Vorwärmung ausgeführt wird. Beispielsweise berechnet die Steuereinheit 240 die tatsächliche Kapazität Qa auf der Grundlage des gleitenden Mittelwerts V der Drehzahl (ein Beispiel eines Durchschnittswerts der Drehzahl der Schnecke 20) bei dem Plastifizierungsprozess der Einspritzeinheit 10, wenn Spritzgießen ohne Ausführen der Vorwärmung ausgeführt wird. Wenn die tatsächliche Kapazität Qa, die unter Verwendung des berechneten gleitenden Mittelwerts V der Drehzahl berechnet wurde, nicht größer als oder gleich der erforderlichen Kapazität Qt ist, startet die Steuereinheit 240, die Vorwärmung auszuführen. In der Beschreibung berechnet die Steuereinheit 240 die tatsächliche Kapazität Qa auf der Grundlage der Drehzahl der Schnecke 20. „Auf der Grundlage der Drehzahl der Schnecke 20“ steht für „unter Berücksichtigung mindestens der Drehzahl der Schnecke 20“ und enthält auch Berechnung unter Berücksichtigung eines anderen Elements als der Drehzahl der Schnecke 20. In anderen Fällen als der Berechnung der tatsächlichen Kapazität Qa steht die Beschreibung „auf der Grundlage von“ für „unter Berücksichtigung von mindestens“.
Dementsprechend kann, wenn die Spritzgießvorrichtung 1 Spritzgießen ausführt, ein unnötiger Anstieg an Energieverbrauch, der verursacht wird, wenn ein Formmaterial vorgewärmt wird, im Vergleich zu einem Fall, in dem Vorwärmen ausgeführt werden muss, unterdrückt werden. Darüber hinaus kann sich, wenn Spritzgießen fortgesetzt wird, die Plastifizierungskapazität der Einspritzeinheit 10 zum Beispiel aufgrund der Wirkung einer Änderung von Umgebungstemperatur ändern. Selbst wenn die Plastifizierungskapazität der Einspritzeinheit 10 nach dem Start von Spritzgießen abnimmt, kann geschmolzenes Harz, das zum Formen erforderlich ist, eingespritzt werden, indem die Ausführung der Vorwärmung gestartet wird. Infolgedessen wird die Vorwärmung nur ausgeführt, wenn die Vorwärmung wirklich erforderlich ist. Dadurch kann ein unnötiger Anstieg an Energieverbrauch, der durch die Ausführung der Vorwärmung verursacht wird, unterdrückt werden.
<Dritte Ausführungsform>
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer Steuereinheit 340 gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
Die Steuereinheit 340 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von der Steuereinheit 240 gemäß der zweiten Ausführungsform dadurch, dass eine Vorwärmsteuerung 390 vorgesehen ist, die der Vorwärmsteuerung 290 entspricht. Die Vorwärmsteuerung 390 unterscheidet sich von der Vorwärmsteuerung 290 gemäß der zweiten Ausführungsform dadurch, dass ein Bestimmungsabschnitt 393 vorgesehen ist, der dem Bestimmungsabschnitt 93 entspricht. Nachstehend werden die Unterschiede zu der zweiten Ausführungsform beschrieben. Bei der zweiten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform werden die gleichen Komponenten durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt, und die detaillierte Beschreibung davon wird nicht wiederholt.
Der Bestimmungsabschnitt 393 gemäß der dritten Ausführungsform misst eine tatsächliche Plastifizierzeit Ta, die von dem Start des Plastifizierungsprozesses bis zu dem Abschluss des Plastifizierungsprozesses tatsächlich erforderlich ist, und bestimmt, ob die Vorwärmung unter Verwendung der tatsächlichen Plastifizierzeit Ta und einer Zielplastifizierzeit Tt, die eine Zielplastifizierzeit unter den Formbedingungen ist, ausgeführt werden soll oder nicht. Wenn beispielsweise die tatsächliche Plastifizierzeit Ta kürzer als oder gleich (Ta ≤ Tt) der Zielplastifizierzeit Tt ist, bestimmt der Bestimmungsabschnitt 393, dass die Vorwärmung nicht ausgeführt wird. Andererseits, wenn zum Beispiel die tatsächliche Plastifizierzeit Ta länger (Ta > Tt) als die Zielplastifizierzeit Tt ist, bestimmt der Bestimmungsabschnitt 393, dass die Vorwärmung ausgeführt wird.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Ablaufs eines Vorwärmsteuerungsprozesses zeigt, der von der Vorwärmsteuerung 390 ausgeführt wird.
Zum Beispiel kann die Vorwärmsteuerung 390 diesen Prozess ausführen, nachdem sie Informationen in Bezug auf die Formbedingungen erfasst hat, die durch den Formbedingungs-Bestimmungsabschnitt 81 bestimmt wurden, und Spritzgießen gestartet hat.
Zunächst berechnet die Vorwärmsteuerung 390 die erforderliche Kapazität Qt, die die von dem Formbedingungs-Bestimmungsabschnitt 81 (S701) bestimmten Formbedingungen erfüllt. Der Prozess S701 ist derselbe wie der Prozess S501 in dem oben beschriebenen Vorwärmsteuerungsprozess unter Verwendung von 5. Als Nächstes misst die Vorwärmsteuerung 390 die tatsächliche Plastifizierzeit Ta (S702). Die Vorwärmsteuerung 390 bestimmt, ob die in S702 gemessene tatsächliche Plastifizierzeit Ta kürzer als oder gleich der Zielplastifizierzeit Tt (Ta ≤ Tt) ist oder nicht (S703). Wenn die tatsächliche Plastifizierzeit Ta kürzer als oder gleich der Zielplastifizierzeit Tt ist (JA in S703), bestimmt die Vorwärmsteuerung 390, dass die Vorwärmung nicht ausgeführt werden muss, und führt die Prozesse bei und nach S702 aus. Wenn andererseits die tatsächliche Plastifizierzeit Ta länger als die Zielplastifizierzeit Tt ist (NEIN in S703), bestimmt die Vorwärmsteuerung 390, dass die Vorwärmung ausgeführt wird (S704). Die Prozesse von S702, S703 und S704 sind Prozesse, die von dem Bestimmungsabschnitt 393 ausgeführt werden.
Die Vorwärmsteuerung 390 berechnet den gleitenden Mittelwert V der Drehzahl (U/min) (S705). Die Vorwärmsteuerung 390 berechnet die tatsächliche Kapazität Qa unter Verwendung des in S705 berechneten gleitenden Mittelwerts V der Drehzahl (U/min) (S706). Die Prozesse S705 und S706 sind die gleichen wie die Prozesse S502 und S503 bei dem Vorwärmsteuerungsprozess, der oben unter Verwendung von 5 beschrieben ist, und sind Prozesse, die von dem Berechnungsabschnitt 292 für tatsächliche Kapazität ausgeführt werden.
Die Vorwärmsteuerung 390 berechnet die fehlende Kapazität Lq (= Qt - Qa) (S707). Die Vorwärmsteuerung 390 bestimmt die Vorwärmbedingungen (zum Beispiel die Vorwärmtemperatur Tp) (S708). Die Prozesse S707 und S708 sind die gleichen wie die Prozesse von S506 und S507 in dem Vorwärmsteuerungsprozess, der oben unter Verwendung von 5 beschrieben ist, und sind Prozesse, die von dem Vorwärmbedingungs-Bestimmungsabschnitt 94 ausgeführt werden.
Wie oben beschrieben, startet die Steuereinheit 340 gemäß der dritten Ausführungsform Spritzgießen, ohne die Vorwärmung auszuführen. Die Steuereinheit 340 bestimmt auf der Grundlage der Zielplastifizierzeit Tt (ein Beispiel der Zielplastifizierzeit) und der tatsächlichen Plastifizierzeit Ta (ein Beispiel der tatsächlichen Plastifizierzeit) der Einspritzeinheit 10, ob die Vorwärmung ausgeführt werden soll oder nicht, wenn Spritzgießen ohne Ausführen der Vorwärmung ausgeführt wird. Beispielsweise in einem Fall, in dem die tatsächliche Plastifizierzeit Ta der Einspritzeinheit 10, wenn Spritzgießen ohne Ausführen der Vorwärmung ausgeführt wird, länger als die Zielplastifizierzeit Tt ist, da die tatsächliche Kapazität Qa geringer als die erforderliche Kapazität Qt ist, bestimmt die Steuereinheit 340, dass die Vorwärmung ausgeführt wird, und startet, die Vorwärmung auszuführen.
Dementsprechend kann, wenn die Spritzgießvorrichtung 1 Spritzgießen ausführt, ein unnötiger Anstieg an Energieverbrauch, der verursacht wird, wenn ein Formmaterial vorgewärmt wird, im Vergleich zu einem Fall, in dem Vorwärmen ausgeführt werden muss, unterdrückt werden. Darüber hinaus kann sich, wenn Spritzgießen fortgesetzt wird, die Plastifizierungskapazität der Einspritzeinheit 10 zum Beispiel aufgrund der Wirkung einer Änderung von Umgebungstemperatur ändern. Selbst wenn die Plastifizierungskapazität abnimmt, kann geschmolzenes Harz, das zum Formen erforderlich ist, durch Starten der Ausführung der Vorwärmung eingespritzt werden. Infolgedessen wird die Vorwärmung nur dann ausgeführt, wenn die Vorwärmung wirklich erforderlich ist. Dadurch kann ein unnötiger Anstieg an Energieverbrauch, der durch die Ausführung der Vorwärmung verursacht wird, unterdrückt werden.
<Vierte Ausführungsform>
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer Steuereinheit 440 gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
Die Steuereinheit 440 gemäß der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von der Steuereinheit 40 gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass eine Vorwärmsteuerung 490 vorgesehen ist, die der Vorwärmsteuerung 90 entspricht. Die Vorwärmsteuerung 490 unterscheidet sich von der Vorwärmsteuerung 90 gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass ein dem Bestimmungsabschnitt 93 entsprechender Bestimmungsabschnitt 493 und ein Energieverbrauchsmessabschnitt 495 vorgesehen sind. Nachstehend werden die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform und der vierten Ausführungsform werden die gleichen Komponenten durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt, und die detaillierte Beschreibung davon wird nicht wiederholt.
Der Energieverbrauchsmessabschnitt 495 misst Energieverbrauch En der Spritzgießvorrichtung 1 während Spritzgießens, das ohne Ausführen der Vorwärmung ausgeführt wird, und Energieverbrauch Ep der Spritzgießvorrichtung 1 während Spritzgießens, das während Ausführens der Vorwärmung ausgeführt wird. Der Energieverbrauch En und der Energieverbrauch Ep ist jeweils Energie, die von der Einspritzeinheit 10 und der Zufuhreinheit 70 während des Spritzgießens verbraucht wird, und ist Energieverbrauch, der unter Verwendung von Energie, die von der Einspritzeinheit 10 verbraucht wird, und Energie, die von der Zufuhreinheit 70 verbraucht wird, abgeleitet wird. Beispielsweise kann als der Energieverbrauch En und der Energieverbrauch Ep jeweils der Gesamtenergieverbrauch der von der Einspritzeinheit 10 verbrauchten Energie und der von der Zufuhreinheit 70 verbrauchten Energie verwendet werden. Das heißt, der Energieverbrauch En ist Gesamtenergie, die verbraucht wird, wenn der Plastifiziermotor 61, der Einspritzmotor 62, der Zuführmotor 75 und die Heizungen h11 bis h13 arbeiten. Andererseits ist der Energieverbrauch Ep Gesamtenergie, die verbraucht wird, wenn der Plastifiziermotor 61, der Einspritzmotor 62, der Zuführmotor 75, die Heizungen h11 bis h13 und die Heizung 76 der Zufuhreinheit 70 arbeiten. Alternativ kann der Energieverbrauch En und der Energieverbrauch Ep jeweils ein Wert sein, der durch Einsetzen der von der Einspritzeinheit 10 verbrauchten Energie und der von der Zufuhreinheit 70 verbrauchten Energie in eine vorbestimmte Funktion erhalten wird. Darüber hinaus kann der Energieverbrauch En und der Energieverbrauch Ep jeweils ein Wert sein, der durch Addieren eines korrigierten Werts der von der Einspritzeinheit 10 verbrauchten Energie und eines korrigierten Werts der von der Zufuhreinheit 70 verbrauchten Energie erhalten wird.
Der Energieverbrauch En und der Energieverbrauch Ep können jeweils Energieverbrauch unter Berücksichtigung nur von Energie abgeleitet werden, die von Komponenten verbraucht wird, bei denen der Betriebsaspekt zwischen einem Fall, in dem die Vorwärmung ausgeführt wird, und einem Fall, in dem die Vorwärmung nicht ausgeführt wird, variabel ist (zum Beispiel der Plastifiziermotor 61, die Heizungen h11 bis h13 und die Heizung 76), ohne Berücksichtigung von Energie, die von Komponenten verbraucht wird, bei denen sich der Betriebsaspekt nicht ändert.
Der Bestimmungsabschnitt 493 vergleicht den Energieverbrauch En und den Energieverbrauch Ep miteinander, und wenn der Energieverbrauch Ep während der Ausführung der Vorwärmung geringer als der Energieverbrauch En während der Nichtausführung der Vorwärmung ist, bestimmt er, dass die Vorwärmung ausgeführt wird. Wenn andererseits der Energieverbrauch En während der Nichtausführung der Vorwärmung geringer als oder gleich dem Energieverbrauch Ep während der Ausführung der Vorwärmung ist, bestimmt der Bestimmungsabschnitt 493, dass die Vorwärmung nicht ausgeführt wird.
Es ist anzumerken, dass, wenn ein langer Zeitraum erforderlich ist, bis der Vorwärmbedingungs-Bestimmungsabschnitt 94 die Vorwärmbedingungen bestimmt, der Bestimmungsabschnitt 493 die Anzahl an Schüssen, die Formzeit oder dergleichen begrenzt, um die Vorwärmung nicht auszuführen, und wenn der Grenzwert überschritten wird, bestimmt, die Vorwärmung nicht auszuführen.
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Ablaufs eines Vorwärmsteuerungsprozesses zeigt, der von der Vorwärmsteuerung 490 ausgeführt wird.
Zum Beispiel kann die Vorwärmsteuerung 490 diesen Prozess ausführen, nachdem sie Informationen in Bezug auf die Formbedingungen erfasst hat, die durch den Formbedingungs-Bestimmungsabschnitt 81 bestimmt wurden, und Spritzgießen ohne Ausführen der Vorwärmung gestartet hat.
Zunächst misst die Vorwärmsteuerung 490 den Energieverbrauch En während der Nichtausführung der Vorwärmung (S901). Der Prozess von S901 ist ein Prozess, der von dem Energieverbrauchsmessabschnitt 495 ausgeführt wird. Als Nächstes startet die Vorwärmsteuerung 490, die Vorwärmung auszuführen (S902). Der Prozess von S902 ist ein Prozess, der von dem Bestimmungsabschnitt 493 ausgeführt wird. Infolgedessen ändert die Vorwärmsteuerung 490 die Formbedingungen in Formbedingungen während der Ausführung der Vorwärmung (S903). Beispielsweise stellt der Vorwärmbedingungs-Bestimmungsabschnitt 94 eine Zieltemperatur der Heizung 76 der Zufuhreinheit 70 auf eine vorbestimmte Temperatur ein. Darüber hinaus reduziert der Formbedingungs-Bestimmungsabschnitt 81 zum Beispiel die Drehzahl des Plastifiziermotors 61. Darüber hinaus kann der Formbedingungs-Bestimmungsabschnitt 81 zum Beispiel eine Zieltemperatur der Heizungen h11 bis h13 reduzieren.
Als nächstes misst die Vorwärmsteuerung 490 den Energieverbrauch Ep während der Ausführung der Vorwärmung (S904). Der Prozess von S904 ist ein Prozess, der von dem Energieverbrauchsmessabschnitt 495 ausgeführt wird. Die Vorwärmsteuerung 490 bestimmt, ob der Energieverbrauch Ep innerhalb eines zulässigen Fortsetzungsbereichs liegt oder nicht (S905). Das heißt, die Vorwärmsteuerung 490 bestimmt, ob die Anzahl an Schüssen oder die Formzeit innerhalb eines vorbestimmten Werts liegt oder nicht. Wenn der Energieverbrauch Ep innerhalb des zulässigen Fortsetzungsbereichs liegt (JA in S905), bestimmt die Vorwärmsteuerung 490, ob der in S904 gemessene Energieverbrauch Ep geringer als der in S901 gemessene Energieverbrauch En ist oder nicht (S906). Wenn der Energieverbrauch Ep nicht geringer als der Energieverbrauch En ist (NEIN in S906), führt die Vorwärmsteuerung 490 die Prozesse bei und nach S903 aus, da eine Möglichkeit besteht, dass die Änderung zu den Formbedingungen während der Ausführung der Vorwärmung noch nicht abgeschlossen ist. Andererseits, wenn der Energieverbrauch Ep geringer als der Energieverbrauch En ist (JA in S906), fährt die Vorwärmsteuerung 490 Spritzgießen so fort, wie es ist (S907). Wenn der Energieverbrauch Ep nicht innerhalb des zulässigen Fortsetzungsbereichs liegt (NEIN in S905), stoppt die Vorwärmsteuerung 490 die Vorwärmung und führt Spritzgießen aus (S908). Die Prozesse von S905 bis S908 sind Prozesse, die von dem Bestimmungsabschnitt 493 ausgeführt werden.
Wie oben beschrieben, startet die Steuereinheit 440 gemäß der vierten Ausführungsform Spritzgießen ohne Ausführen der Vorwärmung und misst den Energieverbrauch En, wenn Spritzgießen ohne Ausführen der Vorwärmung ausgeführt wird. Als nächstes startet die Steuereinheit 440, die Vorwärmung auszuführen, und misst den Energieverbrauch Ep, wenn Spritzgießen während Ausführens der Vorwärmung ausgeführt wird. Die Steuereinheit 440 bestimmt, die Vorwärmung auf der Grundlage des Energieverbrauchs En und des Energieverbrauchs Ep auszuführen. Beispielsweise vergleicht die Steuereinheit 440 den Energieverbrauch En und den Energieverbrauch Ep und bestimmt, ob die Vorwärmung ausgeführt werden soll oder nicht. Wenn beispielsweise der Energieverbrauch Ep geringer als der Energieverbrauch En ist, bestimmt die Steuereinheit 440, die Vorwärmung auszuführen, und fährt das Vorwärmen so fort, wie es ist. Andererseits, wenn der Energieverbrauch Ep größer als oder gleich dem Energieverbrauch En ist und in dem zulässigen Fortsetzungsbereich liegt, stoppt die Steuereinheit 440 die Vorwärmung und führt Spritzgießen ohne Ausführen der Vorwärmung aus.
Dementsprechend kann, wenn die Spritzgießvorrichtung 1 Spritzgießen ausführt, ein unnötiger Anstieg an Energieverbrauch, der verursacht wird, wenn ein Formmaterial vorgewärmt wird, im Vergleich zu einem Fall, in dem Vorwärmen ausgeführt werden muss, unterdrückt werden.
<Fünfte Ausführungsform>
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer Steuereinheit 540 gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt.
Die Steuereinheit 540 gemäß der fünften Ausführungsform unterscheidet sich von der Steuereinheit 40 gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass eine Vorwärmsteuerung 590 vorgesehen ist, die der Vorwärmsteuerung 90 entspricht. Die Vorwärmsteuerung 590 unterscheidet sich von der Vorwärmsteuerung 90 gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass ein dem Bestimmungsabschnitt 93 entsprechender Bestimmungsabschnitt 593 und ein Energieverbrauchsberechnungsabschnitt 596 vorgesehen sind. Nachstehend werden die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform und der fünften Ausführungsform werden die gleichen Komponenten durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt, und die detaillierte Beschreibung davon wird nicht wiederholt.
Der Formbedingungs-Bestimmungsabschnitt 81 gemäß der fünften Ausführungsform bestimmt jede Formbedingung während Spritzgießens, das ohne Ausführen der Vorwärmung ausgeführt wird, und Formbedingungen während Spritzgießens, das während Ausführens der Vorwärmung ausgeführt wird.
Der Energieverbrauchsberechnungsabschnitt 596 berechnet Energieverbrauch En der Spritzgießvorrichtung 1 während Spritzgießens, das ohne Ausführen der Vorwärmung ausgeführt wird, und Energieverbrauch Ep der Spritzgießvorrichtung 1 während Spritzgießens, das während Ausführens der Vorwärmung ausgeführt wird. Der Energieverbrauch En ist Gesamtenergie, die verbraucht wird, wenn der Plastifiziermotor 61, der Einspritzmotor 62, der Zuführmotor 75 und die Heizungen h11 bis h13 arbeiten. Andererseits ist der Energieverbrauch Ep Gesamtenergie, die verbraucht wird, wenn der Plastifiziermotor 61, der Einspritzmotor 62, der Zuführmotor 75, die Heizungen h11 bis h13 und die Heizung 76 der Zufuhreinheit 70 arbeiten.
Hier speichert der Speicherabschnitt 44 eine Beziehung zwischen dem Energieverbrauch En und den Formbedingungen während Spritzgießens, das ohne Ausführen der Vorwärmung ausgeführt wird, wobei die Beziehung im Voraus auf der Grundlage empirischer Regeln vorbereitet wird. Darüber hinaus speichert der Speicherabschnitt 44 eine Beziehung zwischen dem Energieverbrauch Ep und den Formbedingungen während Spritzgießens, das während Ausführens der Vorwärmung ausgeführt wird, wobei die Beziehung im Voraus auf der Grundlage empirischer Regeln vorbereitet wird. Der Speicherabschnitt 44 kann die Beziehung zwischen den Formbedingungen und dem Energieverbrauch En oder dem Energieverbrauch Ep in der Form eines Kennfeldes oder in der Form einer Berechnungsformel für jedes Formmaterial speichern.
Der Energieverbrauchsberechnungsabschnitt 596 berechnet den Energieverbrauch En und den Energieverbrauch Ep unter Verwendung der in dem Speicherabschnitt 44 gespeicherten Beziehung und der durch den Formbedingungs-Bestimmungsabschnitt 81 bestimmten Formbedingungen.
Der Bestimmungsabschnitt 593 vergleicht den Energieverbrauch En und den Energieverbrauch Ep miteinander, und wenn der Energieverbrauch Ep während der Ausführung der Vorwärmung geringer als der Energieverbrauch En während der Nichtausführung der Vorwärmung ist, bestimmt er, dass die Vorwärmung ausgeführt wird. Wenn andererseits der Energieverbrauch En während der Nichtausführung der Vorwärmung geringer als oder gleich dem Energieverbrauch Ep während der Ausführung der Vorwärmung ist, bestimmt der Bestimmungsabschnitt 593, dass die Vorwärmung nicht ausgeführt wird.
11 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Ablaufs eines Vorwärmsteuerungsprozesses zeigt, der von der Vorwärmsteuerung 590 ausgeführt wird.
Zum Beispiel kann die Vorwärmsteuerung 590 diesen Prozess ausführen, bevor sie Spritzgießen startet und nachdem sie Informationen in Bezug auf die Formbedingungen erfasst hat, die durch den Formbedingungs-Bestimmungsabschnitt 81 bestimmt wurden.
Zunächst berechnet die Vorwärmsteuerung 590 den Energieverbrauch En während der Nichtausführung der Vorwärmung (S1101). Darüber hinaus berechnet die Vorwärmsteuerung 590 den Energieverbrauch Ep während der Ausführung der Vorwärmung (S1102). Die Prozesse von S1101 und S1102 sind Prozesse, die von dem Energieverbrauchsberechnungsabschnitt 596 ausgeführt werden.
Als Nächstes bestimmt die Vorwärmsteuerung 590, ob der in S1102 berechnete Energieverbrauch Ep geringer als der in S1101 berechnete Energieverbrauch En ist oder nicht (S1103). Wenn der Energieverbrauch Ep geringer als der Energieverbrauch En (JA in S1103) ist, bestimmt die Vorwärmsteuerung 590, dass die Vorwärmung ausgeführt wird (S1104). Wenn andererseits der Energieverbrauch Ep größer als oder gleich dem Energieverbrauch En (NEIN in S1103) ist, bestimmt die Vorwärmsteuerung 590, dass die Vorwärmung nicht ausgeführt wird (S1105). Die Prozesse von S1103 bis S1105 sind Prozesse, die von dem Bestimmungsabschnitt 593 ausgeführt werden.
Wie oben beschrieben, berechnet die Steuereinheit 540 gemäß der fünften Ausführungsform den Energieverbrauch En während der Nichtausführung der Vorwärmung und den Energieverbrauch Ep während der Ausführung der Vorwärmung, bevor Spritzgießen gestartet wird, und bestimmt, dass die Vorwärmung auf der Grundlage des berechneten Energieverbrauchs En und des berechneten Energieverbrauchs Ep ausgeführt wird. Wenn beispielsweise der Energieverbrauch Ep geringer als der Energieverbrauch En ist, bestimmt die Steuereinheit 540, dass die Vorwärmung ausgeführt wird, und wenn der Energieverbrauch Ep größer als oder gleich dem Energieverbrauch En ist, bestimmt die Steuereinheit 540, dass die Vorwärmung nicht ausgeführt wird.
Dementsprechend kann, wenn die Spritzgießvorrichtung 1 Spritzgießen ausführt, ein unnötiger Anstieg an Energieverbrauch, der verursacht wird, wenn ein Formmaterial vorgewärmt wird, im Vergleich zu einem Fall, in dem Vorwärmen ausgeführt werden muss, unterdrückt werden.
Die Steuereinheit 540 kann, nachdem sie Spritzgießen ohne Ausführen der Vorwärmung gestartet hat, den in 5 beschriebenen Vorwärmsteuerungsprozess ausführen, und wenn die tatsächliche Kapazität Qa nicht mehr als oder gleich der erforderlichen Kapazität Qt ist, kann die Steuereinheit 540 bestimmen, dass die Vorwärmung ausgeführt wird. Infolgedessen kann selbst dann, wenn die Plastifizierungskapazität der Einspritzeinheit 10 abnimmt, zum Beispiel aufgrund der Wirkung einer Änderung der Umgebungstemperatur, geschmolzenes Harz, das zum Formen erforderlich ist, eingespritzt werden, indem die Ausführung der Vorwärmung gestartet wird.
Alternativ kann die Steuereinheit 540, nachdem sie Spritzgießen gestartet hat, ohne Ausführen der Vorwärmung den in 7 beschriebenen Vorwärmsteuerungsprozess ausführen, und wenn die tatsächliche Plastifizierzeit Ta länger als die Zielplastifizierzeit Tt ist, kann die Steuereinheit 540 bestimmen, dass die Vorwärmung ausgeführt wird. Infolgedessen kann selbst dann, wenn die Plastifizierungskapazität der Einspritzeinheit 10 abnimmt, zum Beispiel aufgrund der Wirkung einer Änderung der Umgebungstemperatur, geschmolzenes Harz, das zum Formen erforderlich ist, eingespritzt werden, indem die Ausführung der Vorwärmung gestartet wird.
Kurze Beschreibung der Bezugszeichen

1: Spritzgießvorrichtung
10: Einspritzeinheit
20: Schnecke
40, 240, 340, 440, 540: Steuereinheit
44: Speicherabschnitt
60: Antriebseinheit
61: Plastifiziermotor
62: Einspritzmotor
70: Zufuhreinheit
76, h11, h12, h13: Heizung
90, 290, 390, 490, 590: Vorwärmsteuerung
91: Berechnungsabschnitt für erforderliche Kapazität
92: Berechnungsabschnitt für tatsächliche Kapazität
93, 393, 493, 593: Bestimmungsabschnitt
94: Vorwärmbedingungs-Bestimmungsabschnitt
495: Energieverbrauchsmessabschnitt
596: Energieverbrauchsberechnungsabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 201198498 [0003, 0004]

Claims

Steuereinheit (40, 240, 340, 440, 540) für eine Spritzgießvorrichtung (1), die eine Einspritzeinheit (10), die so konfiguriert ist, dass sie geschmolzenes Harz einspritzt, und eine Zufuhreinheit (70), die so konfiguriert ist, dass sie Vorwärmen eines Formmaterials ausführt, während sie das Formmaterial der Einspritzeinheit (10) zuführt, enthält, wobei die Steuereinheit (40, 240, 340, 440, 540) bestimmt, ob das Vorwärmen unter Berücksichtigung mindestens einer beliebigen Kapazität in Bezug auf Plastifizierung zum Einspritzen des geschmolzenen Harzes pro Zeiteinheit in der Einspritzeinheit (10) und von Energieverbrauch, der unter Verwendung von durch die Einspritzeinheit (10) verbrauchter Energie und durch die Zufuhreinheit (70) verbrauchter Energie abgeleitet wird, ausgeführt wird oder nicht.
Steuereinheit (40, 240, 340, 440, 540) nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (40, 240, 340, 440, 540) bestimmt, das Vorwärmen auszuführen, wenn eine tatsächliche Kapazität, die die Kapazität in Bezug auf Plastifizierung während Nichtausführung des Vorwärmens ist, geringer als eine erforderliche Kapazität ist, die die Kapazität in Bezug auf zum Formen erforderliche Plastifizierung ist.
Steuereinheit (40, 240, 340, 440, 540) nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit (40, 240, 340, 440, 540) die tatsächliche Kapazität auf der Grundlage einer Drehzahl einer Schnecke (20) bei einem Plastifizierungsprozess der Einspritzeinheit (10) berechnet, wenn Spritzgießen ohne Ausführen des Vorwärmens ausgeführt wird.
Steuereinheit (40, 240, 340, 440, 540) nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit (40, 240, 340, 440, 540) auf der Grundlage einer Zielplastifizierzeit und einer tatsächlichen Plastifizierzeit der Einspritzeinheit (10) bestimmt, ob das Vorwärmen ausgeführt werden soll oder nicht, wenn Spritzgießen ohne Ausführen des Vorwärmens ausgeführt wird.
Steuereinheit (40, 240, 340, 440, 540) nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (40, 240, 340, 440, 540) auf der Grundlage des Energieverbrauchs während Ausführung des Vorwärmens und des Energieverbrauchs während Nichtausführung des Vorwärmens bestimmt, ob das Vorwärmen ausgeführt werden soll oder nicht.
Steuereinheit (40, 240, 340, 440, 540) nach Anspruch 5, wobei die Steuereinheit (40, 240, 340, 440, 540) auf der Grundlage eines gemessenen Werts des Energieverbrauchs, wenn Spritzgießen ohne Ausführen des Vorwärmens ausgeführt wird, und eines gemessenen Werts des Energieverbrauchs, wenn Spritzgießen während Ausführen des Vorwärmens ausgeführt wird, bestimmt, ob das Vorwärmen ausgeführt werden soll oder nicht.
Spritzgießvorrichtung, umfassend: eine Einspritzeinheit (10), die konfiguriert ist, um geschmolzenes Harz einzuspritzen; eine Zufuhreinheit (70), die so konfiguriert ist, dass sie Vorwärmen eines Formmaterials ausführt, während sie das Formmaterial der Einspritzeinheit (10) zuführt; und einen Bestimmungsabschnitt (93, 393, 493, 593), der so konfiguriert ist, dass er bestimmt, ob das Vorwärmen unter Berücksichtigung mindestens einer beliebigen Kapazität in Bezug auf Plastifizierung zum Einspritzen des geschmolzenen Harzes pro Zeiteinheit in der Einspritzeinheit (10) und von Energieverbrauch, der unter Verwendung von durch die Einspritzeinheit (10) verbrauchter Energie und durch die Zufuhreinheit (70) verbrauchter Energie abgeleitet wird, ausgeführt werden soll oder nicht.