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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Spritzgussmaschine
und insbesondere auf ein Verfahren, das das Nichtöffnen der Formöffnens aufgrund
einer nicht ausreichenden Ausreißkraft bzw. Formöffnungskraft
verhindert.
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Bei
einer herkömmlichen
elektrischen Spritzgussmaschine werden die Formen geöffnet, während die
Kraft, die auf die Formen aufgebracht wird, überwacht wird. Insbesondere
werden die Formen geöffnet,
während
die Drehmomentskurve (oder der numerische Drehmomentswert) eines
Servomotors zum Öffnen
und Schließen
der Form überwacht
wird, wobei die Drehmomentskurve auf einer Schalttafel dargestellt
wird. Eine Einrichtung, um im voraus anzuzeigen, dass sich die Formen
aufgrund einer nicht ausreichenden Formöffnungskraft (d.h. einem nicht ausreichendes
Drehmoment des Stellmotors) nicht öffnen werden, wird jedoch bei
der herkömmlichen elektrischen
Spritzgussmaschine nicht vorgesehen.
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Wenn
ein Gegenstand, der eine große
Kraft zum Öffnen
der Formen erfordert, in einer Spritzgussmaschine hergestellt wird,
kann die benötigte Öffnungskraft
die verfügbare Öffnungskraft
manchmal überschreiten,
mit der Folge, dass die Formen nicht geöffnet werden können. In
solch einem Fall müssen
die Formen zu einer anderen Spritzgussmaschine überführt und geöffnet werden, indem eine größere Öffnungskraft
aufgebracht wird, oder sie müssen
aufgebrochen werden, um ein gegossenes Produkt zu entfernen.
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Wird
mit der kommerziellen Produktion eines neuen Produkts mit einer
Spritzgussmaschine begonnen, sind die Gussbedingungen im voraus
bestimmt. Die in die Formen zu bringende Menge geschmolzenen Harzes
kann erhöht
werden, um zu kurze Eingüsse
und Sinkmakel (Oberflächenvertiefungen)
auf dem gegossenen Produkt zu vermeiden. Je größer jedoch die Menge des verwendeten
Harzes ist, desto größer ist
die Kraft, die zum Öffnen
der Formen benötigt
wird. Wird geschmolzenes Harz im Übermaß in die Formen eingebracht
(was Overpack-Zustand
genannt wird), wird die Öffnungskraft, die
durch die Spritzgussmaschine aufgebracht wird, nicht ausreichen,
um die Formen zu öffnen.
Selbst wenn eine Einrichtung zum Darstellen der Formöffnungskraft
(d.h. des Drehmoments des Stellmotors zum Öffnen und Schließen der
Form) bei der Spritzgussmaschine vorgesehen ist, kann der unaufmerksame
Bediener in einem solchen Fall nicht voraussagen, dass sich die
Formen nicht öffnen.
Als Folge versagt das Öffnen
der Formen, selbst wenn ein maximal verfügbares Drehmoment (oder das
maximale vorhandene Drehmoment entsprechend der mechanischen Festigkeit
einer Kugelspindel zum Antreiben einer bewegbaren Form) durch den
Stellmotor auf die Formen der Spritzgussmaschine aufgebracht wird.
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Ferner
ist aus der
DE 199
02 429 C2 ein Verfahren zum Überwachen der Aufreißkraft bekannt, bei
dem Drehzahl, Drehrichtung und Stromaufnahme eines Stellmotors überwacht
werden. Eine Überwachung
des Drehmoments ist ferner aus der
DE 195 44 329 A1 bekannt. Darüber hinaus
stellt die
DE 44 03
079 C1 allgemeinen Stand der Technik dar.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde angesichts des beschriebenen Problems
im Hinblick auf das Öffnen
der Formen einer herkömmlichen
elektrischen Spritzgussmaschine getätigt. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Verfahren vorzusehen, dass ein Versagen bzgl. des Öffnens der
Formen aufgrund einer nicht ausreichenden Formöffnungskraft voraussagt, wodurch
ein Auftreten eines fehlerhaften Formöffnens verhindert wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Verfahren zum Überwachen der Aufreißkraft bzw. Formöffnungskraft
einer elektrischen Spritzgussmaschine vorgesehen, umfassend: das Überwachen des
Drehmoments eines Stellmotors zum Öffnen und Schließen der
Form während
des Öffnens
der Formen; und das Erzeugen eines Alarms, wenn das Drehmoment eine
vorbestimmte obere Grenze erreicht oder überschreitet.
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Es
ist anzumerken, dass es notwendig ist, für die obere Grenze in Abhängigkeit
von dem maximal verfügbaren
Drehmoment des Stellmotors einen geeigneten Wert zum Öffnen und
Schließen
der Formen festzulegen. Zum Beispiel ist die obere Grenze vorzugsweise
geringer als das in der Spezifikation des Servomotors zum Öffnen und
Schließen
beschriebene maximal verfügbare
Drehmoment, das und nicht größer als
das der mechanischen Festigkeit der Kugelumlaufspindel zum Antreiben
einer bewegbaren Form entsprechende maximal verfügbare Drehmoment.
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Gemäß dem Überwachungsverfahren
für die Aufreißkraft für eine elektrische
Spritzgussmaschine der vorliegenden Erfindung ist es möglich, wenn
die passende Einspritzmenge von geschmolzenem Harz bestimmt wird,
während
die in die in Form zu bringende Menge eingestellt wird, den Bediener
dahingehend zu warnen, dass die Aufreißkraft nicht ausreicht (nahe
an dem Grenzwert ist), bevor sich die Formen selbst dann nicht mehr öffnen lassen,
wenn das maximale Augenblicks-Drehmoment des Servomotors (oder das
maximale Augenblicks-Drehmoment entsprechend der mechanischen Festigkeit
einer Kugelumlaufspindel zum Betreiben einer bewegbaren Form) aufgebracht
wird. Als Folge ist es möglich, nicht
nur eine übermäßige Beschickung
mit geschmolzenem Harz zu verhindern, sondern auch das Auftreten
von Fehlern zu verringern, d.h. einem Versagen beim Öffnen der
Formen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ANSICHTEN DER ZEICHNUNG
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1 ist
ein Blockdiagramm eines Systems, wenn das Überwachungsverfahren der vorliegenden Erfindung
auf eine Spritzgussmaschine angewendet wird, die mit einer Formschließvorrichtung
versehen ist, die einen elektrischen Umschaltmechanismus hat; und
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2 ist
ein Flussdiagramm, das das Verfahren zum Überwachen der Aufreißkraft gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 zeigt
eine elektrische Spritzgussmaschine, auf die das Verfahren zum Überwachen
der Aufreißkraft
gemäß der vorliegenden
Erfindung angewendet wird.
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Die
Spritzgussmaschine ist mit einer Formschließvorrichtung mit einem elektrischen
Umschaltmechanismus versehen. Eine stationäre Platte 3 ist so
angeordnet, dass sie in Richtung auf eine bewegbare Platte 4 gerichtet
ist. Eine stationäre
Form 1 ist an der Vorderfläche der stationären Platte 3 angebracht,
während
eine bewegbare Form 2 an der Vorderfläche der bewegbaren Platte 4 angebracht
ist. Die bewegbare Platte 4 ist an der Vorderfläche eines Verbindungsgehäuses 21 über einen
Umschaltmechanismus 22 angebracht. Der Umschaltmechanismus 22 wird
durch eine Traverse 18 ausgefahren und eingezogen, die über eine
Schraubenspindel 17 angetrieben wird, wodurch die Öffnungs-
und Schließbewegung
der bewegbaren Platte 4 gesteuert wird. Die Schraubenspindel 17 wird
durch einen Stellmotor 10 angetrieben. Eine Riemenscheibe 11 ist
an der Spitze der Welle des Stellmotors 10 angebracht.
Eine Riemenscheibe 13 ist an dem hinteren Endbereich der
Schraubenspindel 17 angebracht. Die Riemenscheibe 11 und
die Riemenscheibe 13 sind miteinander über einen Zahnriemen 12 verbunden.
Eine Einheit 32 zum Erfassen der Position der Traverse
berechnet eine Traversenposition auf Grundlage des Rotationsbetrags
eines Servomotors 10, um Daten zu ermitteln, die an eine
Steuereinheit 31 gesendet werden. Die Steuereinheit 31 sendet
die Daten der Traversenposition als Feedback-Signal in der Gestalt eines
elektrischen Signals und steuert den Betrieb des Servomotors 10 entsprechend
einem vorbestimmten Programm.
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Die
obere Grenze des Antriebsdrehmoments eines Servomotors 10 wird
in einer Einheit 33 zum Festlegen der oberen Grenze des
Drehmoments bestimmt. Eine Vergleichseinheit 34 vergleicht
ein gemessenes Antriebsdrehmoment des Stellmotors 10, das
aus der Steuereinheit 31 gesendet wird, mit der oberen
Grenze des Antriebsdrehmoments, das von der Einheit 33 für das Festlegen
der oberen Grenze des Drehmoments gesendet wird. Wenn der Wert des
gemessenen Drehmoments die obere Grenze überschreitet, wird ein Alarmton
erzeugt. Gleichzeitig wird eine Warnung auf der Displayeinheit 35 ausgegeben,
um den Bediener zu warnen.
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2 zeigt
ein Flussdiagramm des Verfahrens zum Überwachen der Aufreißkraft gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Nachdem
mit dem Öffnen
der Form begonnen wurde, wird das Überwachen des Drehmomentwerts
des Stellmotors 10 zum Öffnen
und Schließen der
Form gestartet. Das erfasste Drehmoment wird mit einem vorbestimmten
oberen Wert verglichen. Wenn der erfasste Wert die vorbestimmte
obere Grenze nicht übertrifft,
wird in einem weiteren Schritt bestimmt, ob eine Traversenposition
eine Formöffnungsendposition
erreicht. Wenn die Traversenposition die Formöffnungsendposition nicht erreicht,
beginnt die Überwachung
wieder am Anfangspunkt der Schleife. Wenn die Traversenposition
die Formöffnungsendposition
erreicht, endet das Öffnen
der Form.
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Wenn
das erfasste Drehmoment des Stellmotors zum Öffnen und Schließen der
Form 10 die vorbestimmte obere Grenze übersteigt, wird eine Warnung "die Formöffnungskraft übersteigt
die obere Grenze" auf
der Displayeinheit 35 dargestellt (1). Danach
gelangt man zum Schritt des Bestimmens, ob die Traversenposition
die Formöffnungsendposition
erreicht hat oder nicht.
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Der
Bediener ist sich durch die Warnung der Tatsache bewusst, dass sich
die Aufreißkraft
dem Wert (kritischem Punkt) nähert,
oberhalb dessen beim Öffnen
der Form ein Versagen auftritt, selbst wenn durch den Stellmotor 10 zum Öffnen und Schließen der
Form eine Kraft aufgebracht wird (1). Dies bedeutet,
dass zu viel geschmolzenes Harz eingesetzt werden könnte. Zu
dieser Zeit kann die Öffnungskraft,
die durch den Stellmotor 10 zum Öffnen und Schließen der
Form aufgebracht wird, die Form noch öffnen. Daher setzt der Stellmotor 10 zum Öffnen und
Schließen
der Form das Aufbringen der Kraft fort, bis die Form schließlich das Öffnen der Form
beendet hat. Nachdem die Formen offen sind, justiert der Bediener
die einzubringende Menge Harz für
den nächsten
Herstellungsschritt.
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Das
vorher beschriebene Verfahren kann wie folgt modifiziert werden:
wenn das Drehmoment eines Servomotors zum Öffnen der Formen die obere Grenze übersteigt,
wird eine Warnung dargestellt und gleichzeitig kann der Servomotor
vorübergehend
angehalten werden. Zu dieser Zeit muss der Bediener bestimmen, ob
er das Öffnen
der Form fortsetzt oder die Formen aus der verwendeten Maschine
entfernt.
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Bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
wird das Überwachungsverfahren
der vorliegenden Erfindung auf eine Spritzgussmaschine angewendet,
die mit einem System zum Klemmen der Form versehen ist, das einen
Umschaltmechanismus verwendet. Sie kann jedoch auch auf eine Spritzgussmaschine
angewendet werden, die ein Klemmsystem hat, das direkt ohne Verwendung
eines Umschaltmechanismus betrieben wird.
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Gemäß dem Verfahren
zur Formöffnungskraft
für eine
elektrische Spritzgussmaschine der vorliegenden Erfindung ist es
möglich,
wenn eine passende eingebrachte Menge von geschmolzenem Harz bestimmt
wird, während
die Menge, die in die Formen einzubringen ist, justiert wird, den
Bediener wissen zu lassen, dass die Öffnungskraft nicht ausreichend
ist, bevor sich die Formen nicht mehr öffnen, selbst wenn das maximale
unmittelbare Drehmoment des Stellmotors aufgebracht wird (oder das maximale
unmittelbare Drehmoment, das einer mechanischen Festigkeit einer
Kugelumlaufspindel zum Betreiben einer bewegbaren Form entspricht).
Als Folge ist es möglich,
nicht nur ein übermäßiges Einbringen
von geschmolzenem Harz zu verhindern, sondern auch das Auftreten
von Fehlern zu verringern, d.h. ein Versagen beim Öffnen der
Formen.