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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Formklemm- bzw. Formschließsteuervorrichtung
und ein Formklemm- bzw. Formschließsteuerverfahren.
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Hintergrund der Technik
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Herkömmlicher
Weise ist eine Spritzgussmaschine konfiguriert, um ein Harz von
einer Einspritzdüse der Spritzgussmaschine einzuspritzen,
um einen Hohlraum zwischen einer feststehenden Form und einer bewegbaren
Form mit dem eingespritzten Harz zu füllen. Durch Aushärten
des eingespritzten Harzes kann ein Formprodukt erhalten werden.
Ferner ist eine Formklemm- bzw. Formschließvorrichtung
vorgesehen, um die bewegbare Form in Bezug auf die feststehende
Form zum Ausführen des Formschließens, Formklemmens
und Formöffnens zu bewegen.
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Es
existieren hydraulische Formschließvorrichtungen, die durch
Liefern eines Öls an einen hydraulischen Zylinder angetrieben
werden, sowie elektrisch betriebene Formschließvorrichtungen,
die durch einen Elektromotor angetrieben werden. Insbesondere die
elektrisch betriebenen Formschließvorrichtungen finden
breite Verwendung. Dies deshalb, da die elektrisch betriebenen Formschließvorrichtungen
eine hohe Steuerbarkeit aufweisen, nicht die Umgebung der elektrisch
betriebenen Formschließvorrichtung verschmutzen und eine
hohe Energieeffizienz aufweisen. In de elektrisch betriebenen Formschließvorrichtung
wird eine Kugelumlaufspindel durch einen Elektromotor gedreht, wodurch
eine Schubkraft erzeugt wird, und dehnt die Schubkraft mit einem
Kniehebel- bzw. Umschaltermechanismus aus, um eine größere
Formschließkraft zu erzeugen (beispielsweise Patentdokument
1).
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Die
Formschließvorrichtung, die durch den Umschaltermechanismus
aufgebaut wird, weist eine mechanische Struktur auf. Daher wird
eine Beziehung zwischen einem elektrischen Strom, der an den Elektromotor
geliefert wird, der die Schraube bzw. Schnecke antreibt, und einer
Formklemm- bzw. Formschließkraft, die durch Antreiben der
Kugelumlaufspindel erzeugt wird, die dem elektrischen Strom entspricht,
mechanisch bestimmt. Daher wird es möglich, eine Formschließkraft
durch elektrisches Liefern eines Nennstroms (eines Stroms mit einem Wert,
der der Zielformschließkraft entspricht) an den elektrischen
Motor stabil zu erhalten.
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Andererseits
wird eine Formschließvorrichtung vorgeschlagen, die einen
Linearmotor zum Öffnen und Schließen einer Form
verwendet, und die die Anziehungskraft eines Elektromagnets zum
Schließen bzw. Zusammenklemmen der Form verwendet.
- [Patentdokument
1] Japanische, offengelegte
Veröffentlichung Nr. 2003-25398
- [Patentdokument 2] Internationale Veröffentlichungsbroschüre
Nr. WO 05/090052
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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Der
Elektromagnet besitzt jedoch die Eigenschaft, dass sein Ansprechverhalten
schlecht ist. Daher ist es, selbst wenn der Nennstrom geliefert
wird, nicht möglich, unmittelbar eine Formschließkraft
zu liefern, die dem Stromwert entspricht. Auf diese Weise ist eine
bestimmte Menge an Zeit erforderlich bevor die Formschließkraft
erhalten wird.
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Andererseits
besteht im Hinblick auf einer Verkürzung eines Formzyklus
und zwar zur Sicherung der Produktivität die Anforderung,
eine Zielformschließkraft innerhalb einer vorbestimmten,
zulässigen Zeit ab Beginn des Formschließens (dem
Beginn des Lieferns eins Stroms an den Elektromagnet) zu erreichen
und einen statischen Zustand aufrecht zu erhalten.
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Daher
gibt es die Möglichkeit, ein Anstiegsansprechverhalten
der Formschließkraft durch Liefern eines Stroms (beispielsweise
des maximalen Stroms) an den Elektromagnet zu verbessern, der viel
größer als der Nennstrom ist, und zwar unmittelbar
bei und nach der Initiierung des Formklemmens bzw. Formschließens,
und dann Liefern des Nennstroms nachdem die Formschließkraft
die Zielformschließkraft erreicht hat.
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Wenn
jedoch der Strom, der viel größer als der Nennstrom
ist, an den Elektromagnet unmittelbar bei und nach der Initiierung
des Formschließens geliefert wird, besteht eine Wahrscheinlichkeit,
dass ein Phänomen verursacht wird, das in 1 dargestellt ist.
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1 stellt
Probleme dar, die zu einer Zeit der Verbesserung der Ansprecheigenschaft
einer Formschließkraft in einer gewöhnlichen Rückkopplungssteuerung
verursacht wird. Bezug nehmend auf 1(A) stellt
die Abszissenachse eine Zeit dar, und die Ordinatenachse stellt
einen Stromwert dar, der an den Elektromagnet geliefert wird. Die
Linie I stellt eine Übertragung des Stromwerts an den Elektromagnet
zu jeder abgelaufenen Zeit dar.
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Bezug
nehmend auf 1(B) stellt die Abszissenachse
eine Zeit dar, und zwar synchron bzw. in Übereinstimmung
mit der Abszissenachse der 1(A), und
die Ordinatenachse stellt einen Wert der Formschließkraft
dar. Die Linie F stellt eine Übertragung der Formschließkraft
zu jeder abgelaufenen Zeit dar.
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Wie
durch Linie I in 1A dargestellt, durchläuft
ein gelieferter Strom I eine Rückkopplungssteuerung, um
eine Zielformschließkraft zu einem Zeitpunkt (t1) der Initiierung
des Formklemmens zu erreichen. Daher wird der maximale Strom geliefert.
Durch Liefern des maximalen Stroms, steigt die Formschließkraft
mit einem Ansprechverhalten an, das besser als in einem Fall ist,
wo ein Nennstrom geliefert wird. Nachdem detektiert wird, dass die
Zielformschließkraft zu einem Zeitpunkt t2 erhalten wird, wird
der Versorgungsstrom I auf den Nennstrom verringert. Der Versorgungsstrom
durchläuft jedoch einen Verzögerungseinfluss der Rückkopplungssteuerung.
Daher fällt der Versorgungsstrom I nicht unmittelbar, obwohl
die Formschließkraft die Zielformschließkraft
zum Zeitpunkt t2 wird.
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Der
Versorgungsstrom beginnt zu einem Zeitpunkt ts durch den Einfluss
der Rückkopplungssteuerung zu fallen. Der Grund der Verzögerung
der Rückkopplungssteuerung ist als eine Funktion des Integrators
bekannt. Daher kann die Formschließkraft überschießen,
und zwar durch Überschreiten eines zulässigen
Fehlerbereichs der Zielformschließkraft (im Folgenden als
eine zulässige Formschließkraft bezeichnet).
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Bezug
nehmend auf 1 tritt ein Überschießen
zum Zeitpunkt t2 und danach auf. Obwohl der Versorgungsstrom I auf
den Nennstrom zum Zeitpunkt ts verringert wird, sinkt die Formschließkraft
F nicht unmittelbar ab, und zwar durch ein minderwertiges Ansprechverhalten
des Elektromagnets. Die Formschließkraft F fährt
fort, für eine Zeit lang anzusteigen und beginnt dann zu
fallen. Infolgedessen findet weiterhin ein Überschießen
bis zu einem Zeitpunkt t4 statt. Wenn das Überschießen
verschwindet, ist die zulässige Zeit tp abgelaufen. Auf
diese Weise, wenn der große Strom unmittelbar bei Initiierung
des Formschließens und danach geliefert wird, wenn der Versorgungsstrom
I nicht in geeigneter Weise gesteuert wird, bestehen Probleme, dass
nicht nur die Formschließkraft innerhalb des zulässigen
Bereichs der Formschließkraft aufrecht erhalten wird, sondern die
Formschließkraft ebenfalls überschießt.
Wenn die Zielformschließkraft nicht in der zulässige
Zeit tp erreichbar ist, wird ein Formzyklus lang und die Produktivität
wird verschlechtert. Ferner verursacht das Überschießen
der Formschließkraft ein fehlerhaftes Formen und verkürzt
die Lebensdauer einer Form.
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Unterdessen
weisen, anders als die Formschließvorrichtung, die den
Umschaltermechanismus verwendet, der in Patentdokument 1 offenbart
ist, Formschließvorrichtungen, die Elektromagneten Verwenden,
Spalte zwischen den Elektromagneten und den Anziehungsflächen
des Elektromagneten auf. Daher sind sie mechanisch diskontinuierliche
Teile. Obwohl der Spalt zuvor angepasst wurde, so dass eine geeignete
Formschließkraft zu einem Zeitpunkt des Zusammenklemmens
einer Form erhalten wird, verändert sich der Spalt empfindlich,
ansprechend auf die Erzeugung der Formklemm- bzw. Formschließkraft.
Die Veränderung des Spalts beeinflusst einen Wert der Formschließkraft.
Beispielsweise wenn der Spalt abnimmt wird die Formschließkraft groß.
Ferner, da sich ein Magnetstrom, der durch den Elektromagnet erzeugt
wird, verteilt, ist es schwierig, die Wirkung des Magnetstroms zu
steuern.
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Wie
in eindeutiger Weise durch die Eigenschaft des Elektromagnets bekannt,
ist die Steuerung der Formschließkraft, die durch den Elektromagnet
erhalten wird, grundsätzlich schwierig. Daher ist es äußerst
schwierig, das oben beschriebene Überschießen
zu vermeiden, während die Aufrechterhaltung der Zielformschließkraft
innerhalb der zulässigen Zeit eingehalten wird. Daher kann
eine übermäßige Formschließkraft
auf die Form für eine lange Zeit angewendet werden. Als
eine Folge davon wird die Lebensdauer der Form kurz.
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Die
vorliegende Erfindung ist unter Berücksichtigung der obigen
Punkte gemacht worden. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es,
eine Formschließvorrichtung und ein Formschließsteuerverfahren
vorzusehen, welche es ermöglichen, eine Formschließkraft
in geeigneter Weise zu steuern, die durch einen Elektromagnet erzeugt
wird.
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MITTEL ZUM LÖSEN
DER PROBLEME
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Um
die obigen Probleme zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung
daher eine Formklemm- bzw. Formschließvorrichtung vor,
die eine Formschließkraft mit einem Elektromagnet ausübt,
wobei die Formschließvorrichtung eine Formschließkraftdetektionseinheit
umfasst, die die Formschließkraft detektiert, eine Versorgungsstromberechnungseinheit,
die einen Versorgungsstrom berechnet, der an den Elektromagnet geliefert
wird, und zwar basierend auf einem Fehler zwischen einem detektierten
Wert der Formschließkraft, der durch die Formschließkraftdetektionseinheit
detektiert wird, und einer Zielformschließkraft, sowie
eine Begrenzungseinheit, die den Stromwert, der durch die Versorgungsstromberechnungseinheit
berechnet wird, auf ein vorbestimmtes Muster begrenzt.
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Ferner
ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinheit
den Versorgungsstrom, der durch die Versorgungsstromberechnungseinheit
berechnet wird, auf einen Grenzwert begrenzt, und zwar basierend
auf Begrenzungsinformation, die der verstrichenen Zeit entspricht.
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Ferner
ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinheit
zwischen der Versorgungsstromberechnungseinheit und dem Elektromagnet
angeordnet ist.
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Ferner
ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinheit,
den Stromwert auf einen vorbestimmten Wert begrenzt, der einen Nennstrom
bei Initiierung des Formklemmens übersteigt, und zwar basierend
auf einer Begrenzungsinformation, und den Stromwert von dem vorbestimmten
Wert aus verringert, und zwar bevor die Formschließkraft
einen zulässigen Fehlerbereich der Zielformschließkraft übersteigt.
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Ferner
ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinheit,
den Stromwert des Versorgungsstroms von dem vorbestimmten Wert aus
mit einer vorbestimmten Abnahmerate verringert.
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Ferner
ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinheit
den Stromwert des Versorgungsstroms von dem vorbestimmten Wert aus
verringert, und zwar bevor die Formschließkraft den zulässigen
Fehlerbereich der Zielformschließkraft erreicht.
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Es
ist möglich, dass die Formschließvorrichtung die
Formschließkraft, die durch den Elektromagnet erhalten
wird, in geeigneter Weise steuert.
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WIRKUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung sieht eine Formklemm- bzw. Formschließvorrichtung
und ein Formschließsteuerverfahren vor, die eine geeignete
Steuerung einer Formschließkraft ermöglichen,
die durch den Elektromagnet erhalten wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 stellt
Probleme dar, welche zu einem Zeitpunkt der Verbesserung des Ansprechverhaltens einer
Formschließkraft in einer gewöhnlichen Rückkopplungssteuerung
verursacht werden.
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2 stellt
einen Formschließzustand einer Formeinheit und einer Formschließvorrichtung
in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
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3 stellt
einen Formöffnungszustand der Formeinheit und einer Formschließvorrichtung
in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
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4 stellt
ein Aufbaubeispiel einer Steuereinheit dar.
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5 stellt
die Steuerung einer Formschließkraft, basierend auf einem
Begrenzungsmuster eines ersten Ausführungsbeispiels dar.
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6 stellt
die Steuerung einer Formschließkraft, basierend auf einem
Begrenzungsmuster eines zweiten Ausführungsbeispiels dar.
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7 stellt
die Steuerung einer Formschließkraft, basierend auf einem
Begrenzungsmuster eines dritten Ausführungsbeispiels dar.
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8 stellt
die Steuerung einer Formschließkraft, basierend auf einem
Begrenzungsmuster eines vierten Ausführungsbeispiels dar.
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9 stellt
ein modifiziertes Beispiel der vorliegenden Anwendung unter Verwendung
eines Rotationsmotors dar, in dem ein Erzeugungsbereich des Magnetfelds
durch einen Motorrahmen eingeschlossen wird.
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- 10
- Formklemm-
bzw. Formschließvorrichtung
- 11
- feststehende
Platte
- 12
- bewegbare
Platte
- 12a
- Flanschteil
der bewegbaren Platte
- 13
- hintere
Platte
- 14
- Führungssäule
- 15
- feststehende
Form
- 16
- bewegbare
Form
- 17
- Einspritzvorrichtung
- 18
- Einspritzdüse
- 19
- Formeinheit
- 21
- Führungspfosten
- 22
- Anziehungsplatte
- 23
- Führungsloch
- 24
- Teil
mit großem Durchmesser
- 25
- Teil
mit kleinem Durchmesser
- 28
- Linearmotor
- 29
- Stator
- 31
- Bewegungsglied
- 37
- Elektromagneteinheit
- 39
- Stange
- 41,
42
- Loch
- 43
- Schraube
bzw. Schnecke
- 44
- Mutter
- 45
- Spulenbereitstellungseinheit
- 46
- Kern
- 47
- Joch
- 48
- Spule
- 49
- Elektromagnet
- 51
- Anziehungseinheit
- 55
- Formschließkraftdetektor
- 60
- Steuereinheit
- 61
- obere
Steuervorrichtung
- 62
- Addierer
- 63
- Proportional-Integral-Steuervorrichtung (PI-Steuervorrichtung)
- 64
- Begrenzer
- 65
- Verstärker
- 71
- Kugelumlaufspindelmutter
- 72
- Kugelumlaufspindelwelle
- 73
- Motorhalterung
- 74
- Formöffnungs-/-schließmotor
- 75
- Positionsdetektor
- Br1
- Lager
- Gd
- Führung
- Fr
- Rahmen
- n1,
n2
- Mutter
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BESTER AUSFÜHRUNGSMODUS
DER ERFINDUNG
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Die
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden
im Folgenden mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In
Formschließvorrichtungen der Ausführungsbeispiele
sind die Richtungen wie folgt bezeichnet. Eine Bewegungsrichtung
einer bewegbaren Platte zum Zeitpunkt des Formschließens
ist eine Vorwärtsrichtung. Eine Bewegungsrichtung der bewegbaren
Platte zu einem Zeitpunkt des Formöffnens ist eine Rückwärtsrichtung.
Eine Bewegungsrichtung der Einspritzvorrichtung zu einem Zeitpunkt
des Einspritzens ist die Vorwärtsrichtung. Eine Bewegungsrichtung
der Einspritzvorrichtung zu einem Zeitpunkt der Dosierung ist die
Rückwärtsrichtung.
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2 stellt
eine Formeinheit und eine Formschließvorrichtung in einem
Formschließzustand des Ausführungsbeispiels dar. 3 stellt
die Formeinheit und die Formschließvorrichtung in einem
Formöffnungszustand des Ausführungsbeispiels dar.
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Bezug
nehmend auf 2 bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine
Formklemm- bzw. Formschließvorrichtung, und das Bezugszeichen
Fr bezeichnet einen Rahmen einer Spritzgussmaschine. Das Bezugszeichen
Gd bezeichnet zwei Führungen als ein erstes Führungsglied,
welches eine Schiene konfiguriert, die auf dem Rahmen Fr installiert
ist und die Formschließvorrichtung 10 trägt
(nur eine der beiden Schienen ist in der 2 dargestellt).
Das Bezugszeichen 11 bezeichnet eine feststehende Platte als
ein erstes stationäres Glied, das auf der Führung Gd
angebracht und an dem Rahmen Fr und der Führung Gd befestigt
ist. Eine hintere Platte 13 als ein zweites stationäres
Glied ist so angeordnet, dass sie zu der fest stehenden Platte 11 weist,
wobei ein vorbestimmter Zwischenraum zwischen die feststehende Platte 11 und
die hintere Platte 13 eingefügt wird. Führungssäulen 14 als
vier Verbindungsglieder sind zwischen der feststehenden Platte 11 und
der hinteren Platte 13 aufgespannt (nur zwei der vier Führungssäulen 14 sind
dargestellt). Die hintere Platte 13 ist auf der Führung
Gd angebracht, um leicht auf der Führung Gd gemeinsam mit
dem Ausdehnen und Zusammenziehen der Führungssäulen 14 bewegbar zu
sein.
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In
dem Ausführungsbeispiel sind die feststehende Platte 11,
die an dem Rahmen Fr und der Führung Gd befestigt ist,
und die hintere Platte 13 leicht auf der Führung
Gd bewegbar. Es ist jedoch möglich, die hintere Platte 13 an
dem Rahmen Fr und der Führung Gd so zu befestigen, dass
die feststehende Platte 11 leicht auf der Führung
Gd bewegbar ist.
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Eine
bewegbare Platte 12 als ein erstes bewegbares Glied ist
so angeordnet, dass sie zu der feststehenden Platte 11 weist,
wobei sie zwischen die Führungssäulen 14 eingefügt
ist und in den Formöffnungs-/-schließrichtungen
bewegbar ist. Daher besitzt die bewegbare Platte 12 Führungslöcher
(nicht dargestellt), um zu veranlassen, dass die Führungssäulen
bei Teilen hindurchgehen, die den Führungssäulen 14 der
bewegbaren Platte 12 entsprechen.
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Eine
erste Schraube bzw. Schnecke (nicht dargestellt) ist an den Vorderenden
der Führungssäulen 14 gebildet. Die Führungssäulen 14 sind
an der feststehenden Platte durch Schraubeneingriff der ersten Schraube
mit den Muttern n1 befestigt. Führungspfosten 21 als
zweite Führungsglieder mit einem Durchmesser der kleiner
als der der Führungssäulen 14 ist, sind
an vorbestimmten Teilen der Führungssäulen 14 in
rückwärtigen Richtungen der Führungssäulen 14 gebildet.
Die Führungspfosten 21 sind integral mit den Führungssäulen 14 gebildet
und ragen in der rückwärtigen Richtung von der
Rückfläche der hinteren Platte 13 hervor.
Zweite Schrauben (nicht dargestellt) sind in der Nähe der
hinteren Endfläche der hinteren Platte 13 gebildet.
Die feststehende Platte 11 und die hintere Platte 13 sind
durch Schraubeneingriff der zweiten Schrauben und der Muttern N2
verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Führungspfosten 21 integral
mit den Füh rungssäulen 14 gebildet. Es
ist jedoch möglich, die Führungspfosten 21 von
den Führungssäulen 14 zu trennen.
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Eine
feststehende Form 15 als eine erste Form ist an der feststehenden
Platte 11 befestigt. Eine bewegbare Form 16 als
eine zweite Form 16 ist an der bewegbaren Platte 12 befestigt.
Die feststehende Form 15 und die bewegbare Form 16 werden gemeinsam
mit der Bewegung der bewegbaren Form geschlossen und geöffnet,
wodurch ein Formschließen, Formklemmen und Formöffnen
ausgeführt wird. Mehrere Hohlräume (nicht dargestellt)
werden zwischen der feststehenden Form 15 und der bewegbaren
Form 16 beim Formklemmen gebildet. Ein Harz (nicht dargestellt)
als ein Formmaterial, welches von einer Einspritzdüse 18 der
Einspritzvorrichtung 17 eingespritzt wird, füllt
die Hohlräume. Eine Formeinheit 19 wird durch
die feststehende Form 15 und die bewegbare Form 16 gebildet.
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Eine
Anziehungsplatte 22 als ein zweites bewegbares Glied, die
parallel zu der bewegbaren Platte 12 angeordnet ist, ist
angeordnet, um entlang der Führungspfosten 21 in
der rückwärtigen Richtung der hinteren Platte 13 bewegbar
zu sein. Die Anziehungsplatte 22 wird durch die Führungspfosten 21 geführt.
Führungslöcher sind in der Anziehungsplatte 22 gebildet,
um zu bewirken, dass die Führungspfosten durch die Anziehungsplatte 22 an
Teilen hindurchgehen, die den Führungspfosten 21 entsprechen.
Die Führungslöcher 23 umfassen einen
Teil 24 mit großem Durchmesser, welcher zu einer
vorderen Endoberfläche der Anziehungsplatte 22 hin
geöffnet ist, und die Kugelmutter n2 unterbringt, und einen
Teil 25 mit kleinem Durchmesser, der zu einer hinteren Endoberfläche
der Anziehungsplatte 22 hin geöffnet ist, und
eine Gleitoberfläche besitzt, die auf den Führungspfosten 21 gleitet.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Anziehungsplatte 22 durch
die Führungspfosten 21 geführt. Es ist
jedoch möglich, die Anziehungsplatte 22 zu führen,
wobei nicht nur die Führungspfosten 21, sondern
auch die Führung Gd führen.
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Ein
Linearmotor 28 als ein erster Antriebsabschnitt und ein
Formöffnungs-/-schließantriebsabschnitt sind zwischen
der bewegbaren Platte 12 und dem Rahmen Fr angeordnet,
um die bewegbare Platte 12 vorwärts und rückwärts
zu be wegen. Der Linearmotor 28 umfasst einen Stator 29 als
ein erstes Antriebselement und ein Bewegungsglied 31 als
ein zweites Antriebselement. Der Stator 29 ist parallel
zu der Führung Gd innerhalb eines Bewegungsbereichs der
bewegbaren Platte 12 gebildet. Das Bewegungsglied 31 ist
auf einem unteren Ende der bewegbaren Platte 12 innerhalb
eines vorbestimmten Bereichs gebildet, um zu dem Stator 29 zu
weisen.
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Das
Bewegungsglied 31 umfasst einen Kern 34 und eine
Spule 35. Der Kern 34 ragt zu dem Stator 29 hin
hervor. Der Kern 34 umfasst mehrere Magnetpolzähne 33 an
vorbestimmten Abständen. Die Spulen 35 sind um
die Magnetpolzähne 33 herum gewickelt. Die Magnetpolzähne 33 sind
senkrecht zu den Bewegungsrichtungen der bewegbaren Platte 12 angeordnet.
Die Magnetpolzähne 33 sind parallel zueinander
angeordnet. Der Stator 29 umfasst einen Kern (nicht dargestellt)
und einen Permanentmagnet (nicht dargestellt), der durch Ausdehnen
des Kerns gebildet wird. Der Permanentmagnet wird durch abwechselndes
Magnetisieren der Magnetpole in Nord-(N-)Pole und Süd-(S-)Pole
an Abständen gebildet, die denen der Magnetpolzähne 33 entsprechen.
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Wenn
der Linearmotor 28 durch Liefern eines vorbestimmten Stroms
an die Spule 35 angetrieben wird, bewegt sich das Bewegungsglied 31 vorwärts
und rückwärts. Daher bewegt sich die bewegbare
Platte 12 vorwärts und rückwärts,
und zwar gemeinsam mit dem Bewegungsglied 31, wodurch das Schließen
und Öffnen der Form ausgeführt wird.
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Obwohl
der Permanentmagnet an dem Stator 29 vorgesehen ist und
die Spule 35 an dem Bewegungsglied in dem Ausführungsbeispiel
vorgesehen ist, ist es ebenfalls möglich, den Stator mit
einer Spule und das Bewegungsglied mit einem Permanentmagnet vorzusehen.
In diesem Fall, da sich die Spule nicht bewegt, wenn sich der Linearmotor 28 bewegt, ist
es möglich, eine einfache Verkabelung für das
Liefern der elektrischen Leistung an die Spule vorzusehen.
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Wenn
die bewegbare Platte 12 vorwärts bewegt wird und
die bewegbare Form 16 in Kontakt mit der feststehenden
Form 15 kommt, wird die Form geschlossen und danach zusammengeklemmt.
Die Elektromagneteinheit 37 als ein zweiter Antriebsabschnitt
und ein Formklemm- bzw. Formschließantriebsabschnitt sind
zwischen der hinteren Platte 13 und der Anziehungsplatte 22 angeordnet,
um die Form zusammenzuklemmen. Eine Stange 39 als ein Formschließkraftübertragungsglied
ist in der Formschließvorrichtung 10 installiert,
um vorwärts und rückwärts bewegbar zu
sein. Die Stange 39 erstreckt sich durch die hintere Platte 13 und
die Anziehungsplatte 22 und verbindet die bewegbare Platte 12 mit der
Anziehungsplatte 22. Die Stange 39 bewegt die die
Anziehungsplatte 22 gemeinsam mit der Vorwärts-
und Rückwärtsbewegung der bewegbaren Platte 12 vorwärts
und rückwärts, wenn die Form geschlossen oder
geöffnet wird, und überträgt eine Formschließkraft,
die durch die Elektromagneteinheit 37 erzeugt wird, auf
die bewegbare Platte 12, wenn die Form zusammengeklemmt
wird.
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Die
Formschließvorrichtung 10 wird durch die feststehende
Platte 11, die bewegbare Platte 12, die hintere
Platte 13, die Anziehungsplatte 22, den Linearmotor 28,
die Elektromagneteinheit 37, die Stange 39 usw.
gebildet.
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In
der Formschließvorrichtung 10 steuert eine Steuereinheit 60 die
Betriebe des Linearmotors 28 als dem Formschließantriebsabschnitt
und dem Formöffnungs-/-schließantriebsabschnitt,
und die Betriebe der Elektromagneteinheit 37 als dem Formschließantriebsabschnitt.
Eine detaillierte Erläuterung der Steuereinheit 60 wird
später erfolgen.
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Die
Elektromagneteinheit 37 umfasst den Elektromagnet 49 als
dem ersten Antriebsabschnitt, der auf der Seite der hinteren Platte
gebildet ist, und eine Anziehungseinheit 51 als zweiter
Antriebsabschnitt, die auf einer Seite der Anziehungsplatte 22 gebildet
ist. Die Anziehungseinheit 51 umgibt die Stange 39 an
einem vorbestimmten Teil der vorderen Endoberfläche der
Anziehungsplatte 22, z. B. der Anziehungsplatte 22 des
Ausführungsbeispiels. Die Anziehungseinheit 51 ist
an einem Teil gebildet, der zu dem Elektromagnet 49 weist.
Zwei Nuten 45 als eine Spulenbereitstellungseinheit mit
einer rechteckigen Querschnittsform sind an vorbestimmten Teilen
einer hinteren Endoberfläche der hinteren Platte 13 gebildet,
z. B. einer Position leicht oberhalb oder unterhalb der Stange 39 in
dem Ausfüh rungsbeispiel. Die beiden Nuten 45 sind
parallel angeordnet. Die Kerne 46 mit einer rechteckigen
Form werden in die Nuten 45 eingeführt. Ferner
werden die Jochs 47 in die Räume der Nuten 45 eingeführt.
Eine Spule 48 ist um den Kern 46 herum gewickelt.
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Der
Kern 46 und das Joch 47 können aus einem
Gussmetall in einer einstückigen Konstruktion bestehen.
Der Kern 46 und das Joch 47 können ebenfalls
durch Laminieren dünner Metallbleche gebildet werden, die
aus einem ferromagnetischen Material bestehen, um ein elektromagnetisch
laminiertes Stahlblech herzustellen.
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In
dem Ausführungsbeispiel kann der Elektromagnet 49 separat
von der hinteren Platte 13 gebildet sein und die Anziehungseinheit 51 kann
separat von der Anziehungsplatte 22 gebildet sein. Unterdessen
kann der Elektromagnet als ein Teil der hinteren Platte 13 gebildet
sein und die Anziehungseinheit kann als ein Teil der Anziehungsplatt 22 gebildet
sein.
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Wenn
ein Strom (ein Gleichstrom) an die Spule 48 der Elektromagneteinheit 37 geliefert
wird, wird daher der Elektromagnet 49 angetrieben, um die Anziehungseinheit 51 anzuziehen
und die Formschließkraft zu erzeugen.
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Die
Stange 39 ist mit der Anziehungsplatte 22 an dem
hinteren Endteil der Stange 39 und mit der bewegbaren Platte 12 an
dem vorderen Endteil der bewegbaren Platte 12 verbunden.
Daher bewegt die Stange 39 die Anziehungsplatte 22 gemeinsam
mit der Vorwärtsbewegung der bewegbaren Platte 12 vorwärts,
wenn die Form geschlossen wird, und bewegt die Anziehungsplatte 22 gemeinsam
mit der Rückwärtsbewegung der bewegbaren Platte 12 rückwärts,
wenn die Form geöffnet wird.
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Daher
ist ein Loch 41, durch welches die Stange 39 hindurchgeht,
an einem Mittelteil der hinteren Platte 13 gebildet, und
ein Loch 42, durch welches die Stange 39 hindurchgeht,
ist an einem Mittelteil der Anziehungsplatte 22 gebildet.
Ein Lager Br1 ist zu einer Öffnung des vorderen Endteils
des Lochs 41 weisend, wie ein Buchse zum Tragen der Stange 39,
so dass diese frei gleitbar ist, angeordnet.
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Eine
Schnecke bzw. Schraube 43 ist an dem hinteren Endteil der
Stange 39 gebildet. Die Schraube 43 und eine Mutter 44 als
ein Formdickenanpassungsmechanismus, der durch die Anziehungsplatte 22 getragen
wird, um frei drehbar zu sein, werden zusammengeschraubt, um in
Eingriff miteinander zu stehen.
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Ein
Zahnrad mit großem Durchmesser (nicht dargestellt) ist
auf dem Außenumfang der Mutter 44 gebildet. Ein
Formdickenanpassungsmotor (nicht dargestellt) als ein Antriebsabschnitt
zum Anpassen der Formdicke ist auf der Anziehungsplatte 22 angeordnet.
Ein Zahnrad mit kleinem Durchmesser, das an der Abtriebswelle des
Formdickenanpassungsmotors angebracht ist, befindet sich in Zahneingriff mit
dem Zahnrad mit großem Durchmesser, das auf dem Außenumfang
der Mutter 44 gebildet ist.
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Wenn
der Formdickenanpassungsmotor in Übereinstimmung mit der
Dicke der Formeinheit 19 angetrieben wird, wird die Mutter 44 um
einen vorbestimmten Winkel gedreht bzw. angetrieben. Dann wird die
Position der Stange 39 in Bezug auf die Anziehungsplatte 22 angepasst,
um dadurch die Position der Anziehungsplatte 22 in Bezug
auf die feststehende Platte 11 und die bewegbare Platte 12 anzupassen.
Infolgedessen kann der Spalt δ den optimalen Wert annehmen.
Anders ausgedrückt wird durch Verändern der relativen
Position zwischen der bewegbaren Plate 12 und der Anziehungsplatte 22 die Formdicke
verändert.
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Der
Kern 46, die Jochs 47 und die Anziehungsplatte 22 können
in ihrer Gesamtheit aus elektromagnetisch laminierten Stahlblechen
bestehen. Unterdessen kann ein Teil der hinteren Platte 13 in der
Nähe des Kerns 46 und der Anziehungsplatte 51 aus
elektromagnetisch laminierten Stahlblechen bestehen. In diesem Ausführungsbeispiel
ist der Elektromagnet 49 auf der hinteren Endoberfläche
der hinteren Platte 13 gebildet, und die Anziehungseinheit 51 wird
auf der vorderen Endoberfläche der Anziehungsplatte 22 angeordnet,
um zu dem Elektromagnet 49 zu weisen. Ferner kann sich
die Anziehungseinheit 51 frei vorwärts und rückwärts
bewegen. Es ist ebenfalls möglich, die Anziehungseinheit
auf der hinteren Endoberfläche der hinteren Platte 13 anzuordnen
und den Elektromagnet auf der vorderen Endoberfläche der
Anziehungsplatte 22 anzuordnen, so dass er zu der An ziehungseinheit
weist. Auf diese Weise kann der Elektromagnet angeordnet werden, so
dass er frei vorwärts und rückwärts bewegbar
ist.
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Als
nächstes wird die Steuereinheit 60 im Detail beschrieben. 4 stellt
ein Aufbaubeispiel der Steuereinheit dar. Bezug nehmend auf 4 umfasst
die Steuereinheit 60 eine obere Steuervorrichtung 61,
einen Addierer 62, eine Proportional-Integral-Steuervorrichtung
(PI-Steuervorrichtung) 63 als eine Versorgungstromberechnungseinheit,
eine Begrenzungsvorrichtung 64 als eine Begrenzungseinheit
und einen Verstärker 65. Die Steuereinheit 60 steuert
den Antrieb des Linearmotors 28. Ein Antriebssystem des
Linearmotors ist jedoch in der 4 weggelassen.
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Die
obere Steuervorrichtung 61 umfasst eine CPU und einen Speicher
oder Ähnliches. Durch Ausführen eines Steuerprogramms
durch die CPU, das in einem Speicher gespeichert ist, werden die
Betriebe des Linearmotors 28 und des Elektromagnets 49 gesteuert.
Die obere Steuervorrichtung 61 gibt einen Befehl (einen
Formschließkraftbefehl) aus, der eine Anzeige für
den Betrag der Formschließkraft bildet, und einen Befehl
(einen Positionsbefehl), der eine Anzeige für eine Position
des Linearmotors 28 bildet, zu der sich der Linearmotor
geplanter Weise bewegen soll. Der Positionsbefehl wird durch ein
Antriebssystem des Linearmotors 28 verarbeitet. Daher wird eine
Erläuterung des Befehls hier weggelassen, der eine Anzeige
für die Position bildet.
-
Ein
Formklemm- bzw. Formschließkraftbefehl von der oberen Steuervorrichtung 61 wird
in den Addierer 62 einer Linearmotorantriebseinheit eingegeben.
Ein Wert (ein Formschließkraftdetektionswert), der durch
einen Formschließkraftdetektor 55 detektiert wird,
der in der Formschließvorrichtung 10 installiert
ist, wird in den Addierer 62 eingegeben. Der Addierer 62 berechnet
einen Fehler (einen Formschließkraftfehler) des Detektionswerts
der Formschließkraft in Bezug auf den Formschließkraftbefehl,
und zwar basierend auf einem Wert (einem Formschließkraftbefehlswert)
der Formschließkraft, der durch den Formschließkraftbefehl
angezeigt wird, und dem Formschließkraftdetektionswert.
Der berechnete Formschließkraftfehler wird in die PI-Steuervorrichtung 63 eingegeben.
Der Form schließkraftdetektor 55 kann durch einen
Sensor zum Detektieren des Betrags, mit dem die Führungssäule 14 gedehnt
ist, einen Lastdetektor, wie beispielsweise einer Kraftmesszelle,
die in der Stange 39 installiert ist, oder einem Sensor
zum Detektieren eines Magnetflusses zwischen dem Elektromagnet 49 und
der Anziehungseinheit 51 gebildet sein.
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Die
PI-Steuervorrichtung 63 wird beispielsweise durch eine
Servokarte gebildet. Ein Stromwert, zum schnellen Lösen
(Korrigieren) des Formschließkraftfehlers wird durch die
PI-Steuerung (eine Proportional-Integral-Steuerung) basierend auf
dem Formschließkraftfehler berechnet, wobei ein Signal (ein
Elektromagnetstrombefehl) an die Begrenzungsvorrichtung 4 ausgegeben
wird, welches eine Anzeige für den Stromwert bildet. Der
Ausdruck des „Stromwerts zum schnellen Lösen (Korrigieren)
des Formschließkraftfehlers” bezeichnet einen
Stromwert, der es ermöglicht, den Formschließkraftfehler unter
Berücksichtigung der unterlegenen Ansprecheigenschaft des
Elektromagnets 49 zu lösen. Daher ist der Stromwert,
der durch die Steuereinheit 63 berechnet wird, nicht immer
ein Stromwert, der in eindeutiger Weise für den Formschließfehler
bestimmt wird und kann größer als der Stromwert
werden.
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Die
Begrenzungsvorrichtung 64 begrenzt den Stromwert (Eingabestromwert),
der durch den Elektromagnetstrombefehl angezeigt wird, welcher von
der PI-Steuervorrichtung 63, basierend auf einem Strombegrenzungsmuster,
eingegeben wird, welches zuvor eingegeben wurde. Das Strombegrenzungsmuster
ist Information (d. h. Information, die eine Anzeige für
einen Begrenzungswert eines Versorgungsstroms bildet, der der abgelaufenen
Zeit entspricht), die eine Anzeige für die Beziehung zwischen
einer Zeit und dem Begrenzungswert des Versorgungsstroms bildet.
Daher bestimmt die Begrenzungsvorrichtung 64 den Strombegrenzungswert, der
der Zeit entspricht, wenn der Elektromagnetstrombefehl basierend
auf dem Begrenzungsmuster eingegeben wird, und gibt den Elektromagnetstrombefehl
(einen begrenzten Strombefehl), der eine Anzeige für einen
Stromwert bildet, der durch Begrenzen des Eingabewerts erhalten
wird, und zwar basierend auf dem Begrenzungswert, an den Verstärker 65 aus.
Der Ausdruck des „Begrenzens des Eingabewerts basierend
auf dem Begrenzungswert” bezeichnet, dass der Stromwert
auf den Begrenzungswert begrenzt ist, wenn der Eingabestromwert
den Begrenzungswert übersteigt und der Stromwert wird ausgegeben
wie er ist, wenn der Eingabestromwert dem Begrenzungswert entspricht
oder niedriger ist.
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Der
Verstärker 65 wird beispielsweise durch eine Steuerplatine
gebildet. Der Verstärker 65 liefert einen Strom
in Übereinstimmung mit dem Begrenzungsstrombefehl, der
von der Begrenzungsvorrichtung 64 an die Spule 48 des
Elektromagnets 49 eingegeben wird. Der Elektromagnet 49 wird
ansprechend auf das Liefern des Stroms angetrieben.
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Als
nächstes wird eine Beschreibung der Betriebe der Formschließvorrichtung 10 mit
dem obigen Aufbau erfolgen.
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Die
Steuereinheit 60 öffnet und schließt
die Form. Wenn die Form geschlossen ist, liefert die Steuereinheit 60 einen
Strom an die Spule 35. Nachfolgend wird der Linearmotor 28 angetrieben,
um die bewegbare Platte 12 vorwärts zu bewegen.
Dann befindet sich die bewegbare Form 16 in Kontakt mit
der feststehenden Form 15, wie in 2 dargestellt.
Zu diesem Zeitpunkt kann ein optimaler Spalt δ zwischen
der hinteren Platte 13 und der Anziehungsplatte 22 gebildet
werden, und zwar simultan zwischen dem Elektromagnet 49 und
der Anziehungseinheit 51. Die Kraft, die zum Schließen
der Form notwendig ist, kann im Vergleich zu der Formschließkraft
ausreichend klein werden.
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Wenn
die bewegbare Platte 12 eine vorbestimmte Position erreicht
(wo sich die bewegbare Form 16 in Kontakt mit der feststehenden
Form 15 befindet oder leicht vor dem Kontakt mit der feststehenden
Form 15 positioniert ist), wird ein Formklemmprozess begonnen.
Anders ausgedrückt gibt die obere Steuervorrichtung 61 einen
Formschließkraftbefehl, der eine Anzeige eines zuvor eingestellten
Zielwerts (im Folgenden als eine Zielformschließkraft bezeichnet)
der Formschließkraft bildet, an den Addierer 62 aus.
Der Addierer 62 berechnet den Formschließkraftfehler
basierend auf dem Formschließkraftbefehlswert und dem Formschließkraftdetektionswert,
der nachfolgend von dem Formschließkraftdetektor eingegeben
wird, und gibt den Formschließkraftfehler an die PI-Steuervorrichtung 63 aus.
Die PI- Steuervorrichtung 63 korrigiert den Formschließkraftfehler
durch eine PI-Steuerung. Die PI-Steuervorrichtung 63 berechnet
einen Stromwert, der an den Elektromagnet 49 geliefert
wird, um den Formschließkraftfehler zu vermeiden, und gibt
den Elektromagnetstrombefehl an die Begrenzungsvorrichtung 64 aus.
Die Begrenzungsvorrichtung 64 begrenzt den Elektromagnetstrombefehl
unter Verwendung eines Stromwerts der der abgelaufenen Zeit entspricht,
und gibt den begrenzten Strombefehl an den Verstärker 65 aus.
Der Verstärker 65 liefert den Strom in Übereinstimmung
mit dem begrenzten Strombefehl an die Spule 48 des Elektromagnets 49 aus.
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Durch
Liefern des Stroms an die Spule 48 wird der Elektromagnet 49 angetrieben,
um die Anziehungseinheit 51 durch die Anziehungskraft des Elektromagnets 49 anzuziehen.
Simultan wird die Formklemm- bzw. Formschließkraft auf
die bewegbare Platte 12 über die Anziehungsplatte 22 und
die Stangen 39 übertragen. Auf diese Weise wird
die Form zusammengeklemmt.
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Die
Steuereinheit 60 liefern einen Strom (im Folgenden als
ein Nennstrom bezeichnet), der einen Stromwert übersteigt,
der der Zielformschließkraft entspricht, nachdem der Formschließkraftbefehl
ausgegeben wird, um ein Anstiegsansprechverhalten der Formschließkraft
zu verbessern. Genau gesagt zeigt unmittelbar bei und nach Initiierung
des Formklemmens, wenn der Formschließkraftfehler groß ist, ein
von der PI-Steuervorrichtun 63 ausgegebener Strombefehl
einen Stromwert an, der den Nennstrom übersteigt. Wenn
jedoch der Strom, der den Nennstrom übersteigt, kontinuierlich
an die Spule geliefert wird, wird eine Formschließkraft
erzeugt, die einen zulässigen Fehlerbereich für
die Zielformschließkraft (Überschießen
der Formschließkraft) übersteigt. Daher steuert
die Steuereinheit 60 dieses Ausführungsbeispiels
die Formschließvorrichtung, um das Überschießen
der Formschließkraft zu verhindern. Diese Steuerung wird
realisiert, wenn die Begrenzungsvorrichtung den Versorgungsstrom
begrenzt, und zwar basierend auf einem Begrenzungsmuster. Die detaillierte
Beschreibung des Begrenzungsmusters wird später erfolgen.
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Nachdem
die Zielformschließkraft während des Formklemmprozesses
erhalten wird, wird nachfolgend der Formschließkraftdetektionswert,
der durch den Formschließkraftdetektor 55 detektiert wird,
in den Addierer 62 eingegeben. Der Strom, der an die Spule 48 geliefert
wird, wird angepasst, um die Formschließkraft durch den
Addierer 62, die PI-Steuervorrichtung 63, die
Begrenzungsvorrichtung 64 und den Verstärker 65 innerhalb
des zulässigen Fehlerbereichs der Zielformschließkraft
zu halten, um dadurch eine Rückkopplungssteuerung auszuführen. Bei
dieser Gelegenheit wird ein Harz, das durch die Einspritzvorrichtung 17 geschmolzen
wurde, von der Einspritzdüse 18 eingespritzt und
in Hohlräume der Formeinheit 19 gefüllt.
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Wenn
das Harz in den Hohlräumen gekühlt und ausgehärtet
wird, hält die Steuereinheit 60 das Liefern des
Stroms zu einem Zeitpunkt des Öffnens der Form in einem
Zustand an, der in 2 dargestellt ist. Zur gleichen
Zeit wird der Linearmotor 28 angetrieben, um die bewegbare
Platte 12 rückwärts zu bewegen. 3 stellt
einen Formöffnungszustand dar, in dem die bewegbare Form 16 an
der hintersten Position angeordnet wird.
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Als
nächstes wird eine Steuerung der Formschließkraft
basierend auf dem Begrenzungsmuster beschrieben. 5 stellt
eine Steuerung der Formschließkraft basierend auf dem Begrenzungsmuster eines
ersten Ausführungsbeispiels dar.
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Bezug
nehmend auf 5A stellt die Abszissenachse
die abgelaufene Zeit und die Ordinatenachse einen Stromwert dar,
der an einen Elektromagnet angelegt wird. Die durchgezogene Linie
stellt ein Begrenzungsmuster dar, welches durch die Begrenzungsvorrichtung 64 eingestellt
wird. Die gestrichelte Linie I stellt einen Stromwert dar, der tatsächlich
von dem Verstärker 65 an die Spule 48 des
Elektromagnets 49 geliefert wird.
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Bezug
nehmend auf 5B stellt die Abszissenachse
die abgelaufene Zeit synchronisiert mit der Abszissenachse der 5A dar, und die Ordinatenachse stellt
den Wert der Formschließkraft (den Formschließkraftdetektionswert)
dar. Die Linie F stellt eine Übertragung der Formschließkraft
mit der jeweils abgelaufenen Zeit dar.
-
Wie
in 5(A) dargestellt, ist das Begrenzungsmuster
L1 in dem ersten Ausführungsbeispiel so definiert, dass
der Begrenzungswert unmittelbar auf den Nennstrom zu einem Zeitpunkt
t2 abfällt. Der Zeitpunkt t2 liegt hinter dem Erreichen
der Formschließkraft F des zulässigen Fehlerbereichs
(im Folgenden als eine zulässige Formschließkraft
bezeichnet) der Zielformschließkraft und bevor die Formschließkraft
F die zulässige Formschließkraft übersteigt,
so dass ein Überschießen verursacht wird.
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Wie
beschrieben wird das Begrenzungsmuster zuvor eingestellt, so dass
der Versorgungsstrom zu einem Zeitpunkt verringert wird, wenn die
Formschließkraft die Zielformschließkraft erreicht.
Daher kann der Strom in Übereinstimmung mit dem Begrenzungsmuster
geliefert werden, obwohl der Elektromagnet, der ein langsames Ansprechverhalten
aufweist, eine Rückkopplungssteuerung durchläuft.
Infolgedessen kann das Überschießen der Formschließkraft
verhindert werden.
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Unten
beschrieben wird die Steuerung der Formschließkraft F,
die durch die Steuereinheit 60 ausgeführt wird,
und zwar in einem Fall wo das Begrenzungsmuster in der Begrenzungsvorrichtung 64 eingestellt
wird.
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Für
eine Zeit lang wird nach der Initiierung (t1) des Formklemmens zur
Verbesserung eines Anstiegsansprechverhaltens der Formschließkraft,
ein Strombefehl, der eine Anzeige eines Stromwerts des maximalen
Stroms (des maximalen Stroms, der von dem Verstärker 65 an
den Elektromagnet 49 innerhalb eines Bereichs geliefert
werden kann, in dem die Betriebe einer Vorrichtung in geeigneter
Weise sichergestellt werden) bildet, oder mehr von der PI-Steuervorrichtung 63 ausgegeben.
Daher wird ein begrenzter Strombefehl in Übereinstimmung
mit dem Begrenzungsmuster L1 durch die Begrenzungsvorrichtung 64 an
den Verstärker 65 ausgegeben und ein Strom wird
ansprechend auf den begrenzten Strombefehl an die Spule 48 des
Elektromagnets 49 geliefert. Die durchgezogene Linie L1
und die gestrichelte Linie I überlappen sich zwischen dem
Zeitpunkt t1 und einem Zeitpunkt ts.
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Durch
Liefern des Stroms in Übereinstimmung mit dem Begrenzungsmuster,
wird der maximale Strom an die Spule 48 für eine
Zeit lang nach der Initiierung (t1) des Formklemmens geliefert. Durch
Liefern des maximalen Stroms erhöht sich die Formklemm-
bzw. Formschließkraft F mit einem guten Ansprechverhalten
im Vergleich zu einem Fall, wo der Nennstrom geliefert wird. Zu
dem Zeitpunkt t2 nähert sich die Formschließkraft
dem oberen Grenzwert der zulässigen Formschließkraft
an oder erreicht diesen.
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Im
Fall einer gewöhnlichen Rückkopplungssteuerung
ohne Vorsehen der Begrenzungsvorrichtung 64 kann der Strom
nicht unmittelbar abfallen, selbst nachdem die Formschließkraft
die Zielformschließkraft zum Zeitpunkt t2 annimmt. Dies
geschieht aufgrund einer Verzögerung der Rückkopplungssteuerung.
Infolgedessen überschießt die Formschließkraft
in dem Fall der Verwendung von lediglich der gewöhnlichen
Rückkopplungssteuerung. Das Begrenzungsmuster wird jedoch
verwendet, um das Überschießen in dem Ausführungsbeispiel
zu verhindern. Daher wird der Strom so geliefert, dass er nicht
den Grenzwert des Begrenzungsmusters nach dem Zeitpunkt t2 übersteigt,
und zwar bis die Formschließkraft F nicht den zulässigen
Fehlerbereich übersteigt. Daher wird der Nennstrom ab dem
Zeitpunkt t2 und danach geliefert. Als eine Folge davon nimmt die
Formschließkraft F ab und wird innerhalb der zulässigen
Formschließkraft gehalten um einen statischen Zustand einzunehmen.
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Die
Formschließkraft F wird nachfolgend durch den Formschließkraftdetektor 55 detektiert
und wird in den Addierer 62 eingegeben. Der Addierer 62 berechnet
nachfolgend einen Fehler (Formschließkraftfehler) der Formschließkraft
in Bezug auf die Zielformschließkraft und gibt den Formschließkraftfehler
an die PI-Steuervorrichtung 63 aus. Wenn der Formschließkraftfehler
verringert wird, kann daher ein Fall auftreten, wo der Stromwert,
der durch den Strombefehl angezeigt wird, der durch die PI-Steuervorrichtung 63 ausgegeben
wird, die rückkopplungsgesteuert ist, kleiner als der durch
das Begrenzungsmuster I wird. In diesem Fall läuft der
Strombefehl von der PI-Steuervorrichtung 63 durch die Begrenzungsvorrichtung 64 hindurch,
und zwar ohne begrenzt zu werden, und wird in den Verstärker 65 eingegeben.
Der Strom wird von dem Verstärker 65 an die Spule 48 in Übereinstimmung
mit dem Strombefehl ausgegeben.
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Der
obige Zustand tritt zum Zeitpunkt ts und danach auf. Nach dem Zeitpunkt
ts wird der Versorgungsstrom I von dem Begrenzungsmuster L1 getrennt
und wird ein Wert der kleiner als der Begrenzungs- bzw. Grenzwert
ist. Nach dem Zeitpunkt ts wird die Rückkopplungssteuerung
wirksam ohne durch die Begrenzungsvorrichtung 64 begrenzt
zu werden. Dann wird die Formschließkraft F aufrechterhalten,
um eine zulässige Formschließkraft zu sein.
-
Wie
beschrieben, liefert die Formschließvorrichtung 10 des
ersten Ausführungsbeispiels den Versorgungsstrom (den maximalen
Strom), der größer als der Nennstrom ist, unmittelbar
bei und nach der Initiierung des Formklemmens, um dadurch den Strom
an den Elektromagnet 49 zu liefern, und zwar basierend
auf dem Begrenzungsmuster, durch welches der Versorgungsstrom auf
den Nennstrom abnimmt, bevor ein Überschießen
der Formschließkraft stattfindet. Daher ist es möglich,
die Wahrscheinlichkeit des Hervorrufens des Überschießens
zu verringern, während das Anstiegsansprechverhalten verbessert
wird.
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In
dem ersten Ausführungsbeispiel fällt die Formschließkraft
(unterschwingt) aus dem zulässigen Fehlerbereich nachdem
die Formschließkraft einmal in den zulässigen
Fehlerbereich kommt, und zwar ansprechend auf den Abfall des Versorgungsstroms.
Infolgedessen erfordert es Zeit bis die Formschließkraft
in den zulässigen Fehlerbereich fällt. Daher besteht
ein Problem, dass eine Zeitdauer von der Initiierung des Formklemmens
zu einem Zeitpunkt, an dem der statische Zustand realisiert wird,
lang wird. Ein zweites Ausführungsbeispiel wird als nächstes
als ein Beispiel zur Lösung des Problems beschrieben.
-
6 stellt
eine Steuerung einer Formklemm- bzw. Formschließkraft dar,
und zwar basierend auf einem Begrenzungsmuster des zweiten Ausführungsbeispiels.
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In 6 sind
die gleichen Bezugszeichen Teilen zugeordnet, die die gleichen wie
die in 5 sind, und die Beschreibung dieser Teile wird
weggelassen.
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Bezug
nehmend auf 6(A) ist das Begrenzungsmuster
L1 des zweiten Ausführungsbeispiels so definiert, dass
ein Begrenzungswert zu einem Zeitpunkt t2 beginnt abzunehmen. Der
Zeitpunkt t2 liegt hinter dem Zeitpunkt an dem die Formschließkraft
F eine zulässige Formschließkraft erreicht und bevor
die Formschließkraft F die zulässige Formschließkraft übersteigt,
also überschießt. Der Grenzwert nimmt jedoch nicht
unmittelbar auf einen Nennstrom ab. Und zwar ist der Grenzwert definiert,
um graduell abzunehmen und sanft den Nennstrom zu erreichen. Wenn
der Versorgungsstrom unmittelbar verringert wird, wird die Formschließkraft
eine zulässige Formschließkraft oder weniger,
ebenfalls wie in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Daher erfordert es mehr Zeit letztlich einen statischen Zustand
zu erreichen (einen Zustand, in dem die Formschließkraft
stabil aufrecht erhalten wird, um eine zulässige Formschließkraft
zu sein).
-
Wie
beschrieben, wird das Begrenzungsmuster zuvor so bestimmt, dass
der Versorgungsstrom zu einer Zeit verringert wird, wenn die Formschließkraft
den zulässigen Fehlerbereich erreicht. Daher kann der Strom
in Übereinstimmung mit dem Begrenzungsmuster geliefert
werden, obwohl der Elektromagnet, der ein langsames Ansprechverhalten
aufweist, eine Rückkopplungssteuerung durchläuft.
Infolgedessen kann das Überschießen der Formschließkraft
verhindert werden.
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Unten
beschrieben ist die Steuerung der Formschließkraft F, die
durch eine Steuereinheit 60 in einem Fall ausgeführt
wird, wo das Begrenzungsmuster L1 in einer Begrenzungsvorrichtung 64 eingestellt
wird.
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Für
eine Zeit lang nach der Initiierung (t1) des Formklemmens, wird
ein Strombefehl, der eine Anzeige für einen Stromwert des
maximalen Stroms oder mehr bildet, durch eine PI-Steuervorrichtung 63 an
die Begrenzungsvorrichtung 64 ausgegeben, wodurch ein Anstiegsansprechverhalten
der Formschließkraft verbessert wird.
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Daher
wird der begrenzte Strombefehl in Übereinstimmung mit dem
Begrenzungsmuster L1 durch die Begrenzungsvorrichtung 64 an
den Verstärker 65 ausgegeben, und ein Strom wird
ansprechend auf den begrenzten Strombefehl an eine Spule 48 des
Elektromagnets 49 geliefert. Eine durchgezogene Linie L1
und eine gestrichelte Linie I überlappen einander zwischen
dem Zeitpunkt t1 und einem Zeitpunkt ts.
-
Durch
Liefern des Stroms in Übereinstimmung mit dem Begrenzungsmuster
L1 wird der maximale Strom an die Spule 48 für
eine Zeit nach der Iniitierung (t1) des Formklemmens geliefert.
Durch Liefern des maximalen Stroms steigt die Formschließkraft
F mit einem guten Ansprechverhalten im Vergleich zu einem Fall an,
wo der Nennstrom geliefert wird. Zu dem Zeitpunkt t2 nähert
sich die Formschließkraft dem oberen Begrenzungswert der
zulässigen Formschließkraft an oder erreicht diesen.
-
Im
Fall einer gewöhnlichen Rückkopplungssteuerung
ohne Vorsehen der Begrenzungsvorrichtung 64 kann der Strom
nicht unmittelbar abfallen, selbst nachdem die Formschließkraft
die Zielformschließkraft zum Zeitpunkt t2 erreicht. Dies
geschieht aufgrund einer Verzögerung einer Rückkopplungssteuerung.
Das Begrenzungsmuster ist jedoch in dem Ausführungsbeispiel
vorgesehen. Daher wird der Strom so geliefert, dass er nicht einen
Grenzwert des Begrenzungsmusters übersteigt. Daher beginnt nach
dem Zeitpunkt t2 der Versorgungsstrom in Übereinstimmung
mit dem Begrenzungsmuster abzunehmen. Anders ausgedrückt
nimmt der Versorgungsstrom nicht unmittelbar auf den Nennstrom ab und
nimmt mit einer graduell mit einer Abnahmerate (einer abnehmenden
Rate) ab. Infolgedessen nimmt die Formschließkraft F nicht
mehr als notwendig ab und wird innerhalb der zulässigen
Formschließkraft gehalten, um einen statischen Zustand
innerhalb einer zulässigen Zeit tp einzunehmen.
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Die
Formschließkraft F wird sukzessive durch den Formschließkraftdetektor 55 detektiert
und wird in einen Addierer 62 eingegeben. Der Addierer 62 berechnet
sukzessive einen Fehler (den Formschließkraftfehler) der
Formschließkraft F in Bezug auf die Zielformschließkraft
und gibt den Formschließkraftfehler an die PI- Steuervorrichtung 63 aus.
Wenn der Formschließkraftfehler verringert wird, kann daher
ein Fall auftreten, wo der Stromwert, der durch den Strombefehl
angezeigt wird, durch die PI-Steuervorrichtung 63 ausgegeben
wird, welche rückkopplungsgesteuert ist, kleiner als der
durch das Begrenzungsmuster I wird. In diesem Fall geht der Strombefehl
von der PI-Steuervorrichtung 63 durch die Begrenzungsvorrichtung 63 hindurch
ohne begrenzt und in den Verstärker 65 eingegeben
zu werden. Der Strom wird durch den Verstärker 65 an
die Spule 48 in Übereinstimmung mit dem Strombefehl ausgegeben.
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Ein
derartiger Zustand tritt zum Zeitpunkt ts und danach auf. Nach dem
Zeitpunkt ts wird der Versorgungsstrom I von dem Begrenzungsmuster
L1 getrennt und nimmt einen Wert an, der kleiner als der Begrenzungswert
ist. Nach dem Zeitpunkt ts wird die Rückkopplungssteuerung
wirksam, ohne durch die Begrenzungsvorrichtung 64 begrenzt
zu werden. Dann wird die Formschließkraft F aufrecht erhalten, um
eine zulässige Formschließkraft zu sein.
-
Wie
beschrieben, liefert die Formschließvorrichtung 10 des
zweiten Ausführungsbeispiels den Versorgungsstrom (den
maximalen Strom), der größer als der Nennstrom
ist, unmittelbar bei und nach der Initiierung des Formklemmens,
um dadurch Strom an den Elektromagnet 49 zu liefern, und
zwar basierend auf dem Begrenzungsmuster nach dem der Versorgungsstrom
mit einer vorbestimmten Verringerungsrate abnimmt, bevor die Formschließkraft überschießt.
Daher ist es möglich, eine Wahrscheinlichkeit zu verringern,
dass das Überschießen auftritt, während
das Anstiegsansprechverhalten verbessert wird. Ferner ist es möglich,
das Unterschießen der Formschließkraft zu verhindern,
um dadurch den statischen Zustand der Formschließkraft
innerhalb der zulässigen Zeit zu realisieren.
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Obwohl
das Begrenzungsmuster L1 für die Initialisierung t1 des
Formklemmens oder später vorgesehen ist, ist es ebenfalls
möglich, dieses nicht für eine Zeitdauer von dem
Zeitpunkt t1 bis t2 vorzusehen, und das Begrenzungsmuster für
den Zeitpunkt t2 oder später vorzusehen. Dies deshalb,
da der maximale Strom als der Grenzwert des Begrenzungsmusters für
den Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2 eingestellt ist, was nicht
in ausreichender Weise als der Grenzwert fungiert.
-
Das
Begrenzungsmuster L1 des zweiten Ausführungsbeispiels ist
dahingehend kompliziert, dass es viele Knoten von einer Zeit des
Erzeugens des maximalen Stroms zu einer Zeit der Verringerung des
Nennstroms besitzt. Infolgedessen besteht eine Wahrscheinlichkeit,
dass die Formschließkraft instabil wird. Bezug nehmend
auf 6(B) steigt die Formschließkraft
innerhalb des zulässigen Fehlerbereichs nach dem Zeitpunkt
t2 an und fällt ab. 6(B) zeigt,
dass die Formschließkraft instabil ist. Ferner besteht
ein Problem, dass die Knoten nicht in einfacher Weise bestimmt werden
können. Ein drittes Ausführungsbeispiel wird als
nächstes als ein Beispiel zum Lösen dieses Problems
beschrieben.
-
7 stellt
eine Steuerung einer Formschließkraft basierend auf einem
Begrenzungsmuster des dritten Ausführungsbeispiels dar.
In 7 sind die gleichen Bezugszeichen den gleichen
Teilen wie denen zugewiesen, die in 6 dargestellt
sind und eine Beschreibung dieser Teile wird weggelassen.
-
Bezug
nehmend auf 7(A) wird ein Begrenzungsmuster
L1 des dritten Ausführungsbeispiels so definiert, dass
ein Grenzwert graduell von dem maximalen Strom abnimmt, bevor eine
Formschließkraft F eine zulässige Formschließkraft
erreicht. Infolgedessen wird die Anzahl der Knoten während
der Grenzwert graduell abnimmt kleiner als in dem Begrenzungsmuster
des zweiten Ausführungsbeispiels. Insbesondere gibt es
keinen Knoten bis zu einem zulässigen Zeitpunkt tp.
-
Im
Folgenden wird eine Steuerung der Formschließkraft F beschrieben,
die durch die Steuereinheit 60 in einem Fall ausgeführt
wird, wo das Begrenzungsmuster L1 in der Begrenzungsvorrichtung 64 eingestellt
wird.
-
Für
eine Zeit lang nach der Initiierung (t1) des Formklemmens wird ein
Strombefehl, der eine Anzeige für einen Stromwert des maximalen
Stroms bildet, oder mehr durch eine PI-Steuervorrichtung 63 an
die Begrenzungsvorrichtung 64 ausgegeben, wodurch ein Anstiegsansprechverhalten
der Formschließkraft verbessert wird. Daher wird ein begrenzter
Strombefehl in Übereinstimmung mit dem Begrenzungsmuster
L1 durch die Begrenzungsvorrichtung 64 an den Verstärker 65 aus gegeben
und ein Strom wird ansprechend auf den begrenzten Strombefehl an
eine Spule 48 eines Elektromagnets 49 geliefert.
Eine durchgezogene Linie L1 und eine gestrichelte Linie I überlappen
einander zwischen dem Zeitpunkt t1 und einem Zeitpunkt ts.
-
Durch
Liefern des Stroms in Übereinstimmung mit dem Begrenzungsmuster
L1, wird der maximale Strom an die Spule 48 für
eine Zeit lang nach der Initiierung (t1) des Formklemmens geliefert. Durch
Liefern des Spitzenstroms steigt die Formschließkraft F
mit einem Ansprechverhalten an, welches besser als in einem Fall
ist, wo ein Nennstrom geliefert wird. Danach beginnt der Versorgungsstrom I
mit einer vorbestimmten Verringerungsrate in Übereinstimmung
mit dem Begrenzungsmuster L1 beim Zeitpunkt t2 abzunehmen, bevor
die Formschließkraft F die zulässige Formschließkraft
erreicht. Der Zeitpunkt t2, wenn der Strom beginnt abzunehmen, ist
unterschiedlich von der in dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Der Zeitpunkt t2 wird als eine Zeit bestimmt, bevor die Formschließkraft
den zulässigen Fehlerbereich der Zielformschließkraft
erreicht. Als eine Folge davon wird eine Neigung (ein Zunahmegrad)
der Formschließkraft durch leichtes Verzögern von
der Abnahme des Versorgungsstroms klein. Die Formschließkraft
F erreicht die zulässige Formschließkraft vor
der zulässigen Zeit tp während die Neigung klein
ist. Ein lokaler Maximalpunkt der zulässigen Formschließkraft
liegt bei dem zulässigen Zeitpunkt tp. Danach verläuft
der Versorgungsstrom I getrennt von dem Begrenzungsmuster L1 beim
Zeitpunkt ts und danach, und zwar in einer gleichartigen Art und
Weise wie die, die in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben
ist, wodurch eine Rückkopplungssteuerung ermöglicht
wird. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass die Formschließkraft
F durch die Rückkopplungssteuerung der zulässigen Formschließkraft
entspricht.
-
Wie
beschrieben, liefert die Formschließvorrichtung 10 des
dritten Ausführungsbeispiels den Versorgungsstrom (den
maximalen Strom), der größer als der Nennstrom
ist, unmittelbar bei und nach der Initiierung des Formklemmens,
um dadurch den Strom an den Elektromagnet 49 basierend
auf dem Begrenzungsmuster zu liefern, durch welches der Versorgungsstrom
graduell abnimmt bevor die Formschließkraft die zulässige
Formschließkraft erreicht. Daher ist es möglich, das
Anstiegsansprechverhalten zu verbessern, während eine Wahrscheinlichkeit
des Erzeugens des Überschießens verringert wird.
Auf diese Weise ist es möglich, einen statischen Zustand der
Formschließkraft innerhalb einer zulässigen Zeit zu
realisieren.
-
Da
der Versorgungsstrom graduell abnimmt bevor die Formschließkraft
die zulässige Formschließkraft erreicht, ist es
möglich, die Neigung der Formschließkraft zu verringern.
Auf diese Weise ist es möglich zu bewirken, dass die Formschließkraft die
zulässige Formschließkraft erreicht. Infolgedessen
wird die die Steuerung der Formschließkraft einfacher als
die in dem zweiten Ausführungsbeispiel und das Begrenzungsmuster
kann vereinfacht werden. In dem Ausführungsbeispiel wurde
beschrieben, dass die Formschließkraft den lokalen Maximalpunkt innerhalb
der zulässigen Formschließkraft zu dem Zeitpunkt
tp erreicht. Anders ausgedrückt ist es möglich,
eine Form des Begrenzungsmusters zu bestimmen (einen Abstand zwischen
dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2, und die Neigung zum und nach dem
Zeitpunkt t2 (die Abnahmerate)), so dass der lokale Maximalpunkt
der Formschließkraft innerhalb der zulässigen
Formschließkraft gebildet wird. Dadurch ist es möglich,
die Form des Begrenzungsmusters L1 zu vereinfachen.
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Als
nächstes wird ein viertes Ausführungsbeispiel
beschrieben. 8 stellt eine Steuerung einer
Formschließkraft basierend auf einem Begrenzungsmuster
eines vierten Ausführungsbeispiels dar. In 8 sind
die gleichen Bezugszeichen den Teilen zugewiesen, die denen entsprechen,
die in 6 und 7 dargestellt sind und eine
Beschreibung dieser wird weggelassen.
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Bezug
nehmend auf 8(A) ist ein Begrenzungsmuster
L1 des vierten Ausführungsbeispiels so definiert, dass
ein Grenzwert von dem maximalen Strom von einem Zeitpunkt aus fällt,
und zwar noch früher als der in dem dritten Ausführungsbeispiel. 8 stellt
ein Beispiel dar, dass die Formschließkraft von der Initiierung
(t1) des Formklemmens aus beginnt abzunehmen.
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Unten
beschrieben ist die Steuerung der Formschließkraft F, die
durch eine Steuereinheit 60 in einem Fall ausgeführt
wird, wo das Begrenzungsmuster L1 in einer Begrenzungsvorrichtung 64 eingestellt
ist.
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Für
eine Zeit lang nach der Initiierung (t1) des Formklemmens, wird
ein Strombefehl durch eine PI-Steuerung 63 an die Begrenzungsvorrichtung 64 ausgegeben,
das eine Anzeige für einen Stromwert des maximalen Stroms
oder mehr bildet, wodurch ein Anstiegsansprechverhalten der Formschließkraft verbessert
wird. Daher wird ein begrenzter Strombefehl in Übereinstimmung
mit dem Begrenzungsmuster L1 durch die Begrenzungsvorrichtung 64 an
den Verstärker 65 während einer Zeitdauer
von dem Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2 ausgegeben, und ein Strom
wird ansprechend auf den begrenzten Strombefehl an eine Spule 48 eines
Elektromagnets 49 geliefert. Eine durchgezogene Linie L1
und ein gestrichelte Linie I überlappen sich zwischen dem
Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt ts.
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Durch
Liefern des Stroms in Übereinstimmung mit dem Begrenzungsmuster
L1 wird der maximale Strom an die Spule 48 bei der Initiierung
(t1) des Formklemmens geliefert, und die Formschließkraft
nimmt mit einer vorbestimmten Abnahmerate unmittelbar nach der Initiierung
(t1) ab. Indem zunächst der maximale Strom geliefert wird,
steigt die Formschließkraft F mit einem guten Ansprechverhalten
im Vergleich zu einem Fall an, wo ein Nennstrom geliefert wird.
Die Formschließkraft F erreicht eine zulässige
Formschließkraft vor der zulässigen Zeit tp. Wenn
der Versorgungsstrom abnimmt, erreicht die Formschließkraft
F ferner die zulässige Formschließkraft und wird
aufrechterhalten, um einer zulässigen Formschließkraft
ohne Verursachen eines Überschießens zu entsprechen.
Daher unterscheidet sich der Versorgungsstrom I von dem Begrenzungsmuster
L1 bei und nach dem Zeitpunkt ts, und zwar in einer Art und Weise
die der ähnlich ist, die in dem zweiten Ausführungsbeispiel
beschrieben ist. Auf diese Weise wird eine Rückkopplungssteuerung
wirksam. Auf diese Weise wird die Formschließkraft F aufrechterhalten,
um der zulässige Formschließkraft durch die Rückkopplungssteuerung
zu entsprechen. Dann wird die Formschließkraft F aufrechterhalten, um
durch die Rückkopplungssteuerung der zulässigen
Formschließkraft zu entsprechen.
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Wie
beschrieben, liefert die Formschließvorrichtung 100 des
vierten Ausführungsbeispiels einen Strom (den maximalen
Strom), der größer als der Nennstrom ist, zum
Zeitpunkt der Initiierung des Formklemmens. Der Strom wird weiter
an den Elektromagnet 49 geliefert, und zwar basierend auf
dem Begrenzungsmuster der graduellen Verringerung des Grenzwerts.
Daher ist es möglich, das Anstiegsansprechverhalten zu
verbessern, während eine Wahrscheinlichkeit des Erzeugens
des Überschießens verringert wird. Ferner ist
es möglich einen statischen Zustand der Formschließkraft
innerhalb einer zulässigen Zeit zu realisieren.
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In
dem vierten Ausführungsbeispiel ist jedoch, da der Versorgungsstrom
unmittelbar nach der Initiierung des Formklemmens beginnt abzunehmen, das
Anstiegsansprechverhalten der Formschließkraft F dem des
dritten Ausführungsbeispiels unterlegen (die ursprüngliche
Neigung der Formschließkraft F ist kleiner als die des
dritten Ausführungsbeispiels).
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Die
Neigung der Formschließkraft F zu einem Zeitpunkt des Erreichens
der zulässigen Formschließkraft in dem vierten
Ausführungsbeispiel ist größer als die
Neigung zu einem Zeitpunkt des Erreichens der zulässigen
Formschließkraft in dem dritten Ausführungsbeispiel.
Dies deshalb, da die Abnahmerate (ein absoluter Wert der Neigung)
des Versorgungsstroms L1 zu dem Zeitpunkt, an dem die Formschließkraft
F die zulässige Formschließkraft erreicht, im
vierten Ausführungsbeispiel kleiner als in dem dritten
Ausführungsbeispiel ist. Anders ausgedrückt ist
in dem vierten Ausführungsbeispiel die Zeitdauer des Liefern
des maximalen Stroms kürzer als in dem dritten Ausführungsbeispiel.
Daher, wenn der Versorgungsstrom bei der Abnahmerate der gleiche wie
der des dritten Ausführungsbeispiels ist, besteht eine
Wahrscheinlichkeit, dass die Formschließkraft nicht die
zulässige Formschließkraft in der zulässigen
Zeit tp erreicht. Daher ist es notwendig, die Abnahmerate zu verringern.
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Wenn
die Neigung (eine Anstiegsrate) der Formschließkraft F
zu einem Zeitpunkt, wenn die Formschließkraft die zulässige
Formschließkraft erreicht, ansteigt, wird eine Steuerung
der Formschließkraft F nach der Erhöhung relativ
schwierig. Dann umfasst das Begrenzungsmuster I des vierten Ausführungsbeispiels
mehr Knoten als das Begrenzungsmuster I des dritten Ausführungsbeispiels
nach der zulässigen Zeit tp. Daher neigt das Begrenzungsmuster
I des vierten Ausführungsbeispiels dazu komplizierter als
das des dritten Ausführungsbeispiels zu sein.
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Aus
diesem Gesichtspunkt ist das Begrenzungsmuster L1 des dritten Ausführungsbeispiels
bevorzugter als das des vierten Ausführungsbeispiels. Unter
Berücksichtigung des Lösens des Problems des zweiten
Ausführungsbeispiels ist das Begrenzungsmuster L1 des dritten
Ausführungsbeispiels das bevorzugteste unter den ersten,
zweiten, dritten und vierten Ausführungsbeispielen.
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Wenn
das dritte Ausführungsbeispiel mit dem zweiten Ausführungsbeispiel
verglichen wird, ist es möglich, das Begrenzungsmuster
zu vereinfachen, und die Formschließkraft in einfacher
Weise durch Verringerung der Zeit zum Liefern des maximalen Stroms
zu steuern. Wie in dem vierten Ausführungsbeispiel jedoch
beschrieben, wird, obwohl die Zeit zum Liefern des maximalen Stroms übermäßig verkürzt
wird, das Begrenzungsmuster kompliziert und die Steuerung der Formschließkraft
neigt dazu, schwierig zu werden.
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Wenn
das Begrenzungsmuster erstellt wird, ist es daher notwendig, die
Zeit für das Liefern des maximalen Stroms und die Verringerungs-
bzw. Abnahmerate (die Neigung) des Grenzwerts nach dem Zeitpunkt
des Lieferns des maximalen Stroms in geeigneter Weise einzustellen.
Das Begrenzungsmuster kann basierend auf einer Simulation erstellt
werden, wobei experimentelle Werte durch tatsächliches Verwenden
einer Formschließvorrichtung oder Ähnliches erhalten
werden.
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Die
Begrenzungsmuster der Ausführungsbeispiele werden durch
Verbinden der Knoten mit geraden Liniensegmenten in einem Bereich
gebildet, wo die Grenzwerte abnehmen. Beispielsweise können
die Grenzwerte in einem Mehrstufigen Treppenmuster abnehmen.
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Ferner
ist es bevorzugt, den Formschließkraftdetektor 55 als
eine Formschließkraftdetektionseinheit in den Ausführungsbeispielen
zu verwenden. Daher wurde das Beispiel unter Verwendung des Formschließkraftdetektors 55 beschrieben.
Es können jedoch ein Magnetflussdichtedetektor zum Detektieren
einer Magnetflussdichte, ein Abstandsdetektor zum Messen eines Spalts δ zwischen
der hinteren Platte 13 und der Anziehungsplatte 22 oder Ähnliches
als Formschließkraftdetektionseinheit verwendet werden.
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Ein
Steuerverfahren der Formschließvorrichtung der Ausführungsbeispiele
kann nicht durch Antreiben des Linearmotors 28 zum Öffnen
und Schließen der Form ausgeführt werden. Insbesondere
da der Linearmotor 28 einen Magnet besitzt, der zu seiner
Rahmenoberfläche hin exponiert ist, kann Staub an dem Magnet
anhaften. Ein modifiziertes Beispiel der vorliegenden Anwendung
ohne Verwendung des Linearmotors 28 ist in 9 dargestellt.
Bezug nehmend auf 9 wird ein Rotationsmotor, in
dem ein Bereich des Erzeugens eines Magnetfelds durch einen Motorrahmen
eingeschlossen ist, als ein Antriebsabschnitt verwendet.
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Die
Erläuterung einer Elektromagneteinheit als einem zweiten
Antriebsabschnitt ist die Gleich wie in den 1 und 2 und
wird hier weggelassen. Ein Formöffnungs-/-schließmotor 74 als
ein erster Antriebsabschnitt und ein Formöffnungs- und -schließantriebsabschnitt
sind nicht bewegbar an einer Motorhalterung 73 angebracht,
die an einem Rahmen befestigt ist. Der Formöffnungs-/-schließmotor 74 ist
der Rotationsmotor, in dem der Bereich des Erzeugens des Magnetfelds
durch den Motorrahmen eingeschlossen wird. Eine Motorwelle (nicht dargestellt)
ragt von dem Rotationsmotor hervor. Die Motorwelle ist mit einer
Kugelumlaufspindelwelle 72 verbunden. Die Kugelumlaufspindelwelle 72 steht
in Eingriff mit einer Kugelumlaufspindelmutter 71 über eine
Schraube. Auf diese Weise wird eine Bewegungsrichtungsumwandlungsvorrichtung
zum Umwandeln einer Drehbewegung des Rotationsmotors in eine geradlinige
Bewegung gebildet. Die Kugelumlaufspindelmutter 71 ist
so installiert, dass sie nicht in einem Flanschteil 12a der
bewegbaren Platte drehbar ist, welcher von einem unteren Teil einer
bewegbaren Platte 12 hervorragt. Wenn sich der Formöffnungs-/-schließmotor 7 dreht,
bewegt sich dann die bewegbare Platte 12 vorwärts,
um eine bewegbare Form 16 dadurch zu öffnen und
zu schließen.
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Ferner
ist ein Positionsdetektor 75 an einem hinteren Ende des
Formöffnungs-/-schließmotors 74 angebracht.
Der Positionsdetektor 75 liest einen Drehwinkel des Formöffnungs-/-schließmotors 74 ab, um
eine Position der bewegbaren Platte 12 zu bestimmen. Auf
diese Weise steuert eine Formöffnungs- und -schließeinheit 61 den
Formöffnungs-/-schließmotor 74.
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In
diesem Beispiel steuert die Formöffnungs- und -schließeinheit 61 variabel
einen elektrischen Strom an den Formöffnungs-/-schließmotor 74,
wenn keine Wahrscheinlichkeit des Verursachens eines Positionsversatzes
einer Form besteht, während eine Formschließkraft
auf eine Formeinheit 19 durch einen Elektromagnet ausgeübt
wird. Beispielsweise wird der Versorgungsstrom angehalten, nachdem
der Druck erhöht ist. Dann besteht kein Einfluss auf die Formschließkraft,
der durch das Steuern einer Position des Formöffnungs-/-schließmotors 74 verursacht wird.
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Obwohl
die vorliegend Erfindung anhand des Ausführungsbeispiels
beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen,
spezifischen Ausführungsbeispiele beschränkt und
verschiede Modifikationen und Veränderungen sind innerhalb des
Umfangs der vorliegenden Erfindung möglich, der in den
Ansprüchen beschrieben wird.
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Die
internationale Anmeldung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-255821 ,
eingereicht am 28. September 2007, deren gesamten Inhalte in der
vorliegenden, internationalen Anmeldung durch Bezugnahme enthalten sind.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine
Formklemm- bzw. Formschließvorrichtung, die eine Formschließkraft
durch einen Elektromagnet hervorruft, umfasst eine Formschließkraftdetektionseinheit,
welche eine Formschließkraft detektiert, eine Versorgungsstromberechnungseinheit, welche
einen Stromwert eines Versorgungsstroms berechnet, der an den Elektromagnet
basierend auf einem Fehler zwischen einem Formschließkraftdetektionswert,
der durch die Formschließkraftdetektionseinheit detektiert
wird und einer Zielformschließkraft, geliefert wird, und
eine Begrenzungseinheit, welche den Stromwert, der durch die Versorgungsstromberechnungseinheit
berechnet wird, auf ein vorbestimmtes Muster begrenzt.
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Es
ist eine Formschließvorrichtung vorgesehen, welche die
Formschließkraft, die durch den Elektromagnet erhalten
wird, in geeigneter Weise steuern kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2003-25398 [0005]
- - WO 05/090052 [0005]
- - JP 2007-255821 [0126]