DE112021001967T5

DE112021001967T5 - Spritzgießmaschinensteuerungsvorrichtung und Programm

Info

Publication number: DE112021001967T5
Application number: DE112021001967.8T
Authority: DE
Inventors: Kensuke Namiki
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-05-18
Filing date: 2021-05-14
Publication date: 2023-01-12
Also published as: WO2021235362A1; US20230249386A1; JP7397185B2; JPWO2021235362A1; CN115666899A

Abstract

Bereitgestellt werden eine Steuereinrichtung für eine Spritzgießmaschine und ein Programm, welche die Genauigkeit einer berechneten Wärmeableitungsmenge einer Heizeinrichtung verbessern können. Die vorliegende Erfindung ist versehen mit: eine Betriebsinformations-Erfassungseinheit 12, die die Heizeinrichtungsleistung einer Heizeinrichtung 102 und die Solltemperatur der Heizeinrichtung 102 für einen vorgeschriebenen Zeitraum unmittelbar vor einem vorgeschriebenen Zeitpunkt als Betriebsinformationen erfasst; eine Oberflächentemperatur-Erfassungseinheit 15, welche die Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102 für den vorgeschriebenen Zeitraum erfasst, der in den erfassten Betriebsinformationen enthalten ist; eine Eigenschaftsinformations-Erfassungseinheit 21, die Eigenschaftsinformationen über eine Eigenschaft bezüglich der Wärmeableitung der Heizeinrichtung 102 erfasst, eine Ergebnisinformations-Erfassungseinheit 14, die als Ergebnisinformation Ergebnisse von Übergängen in den Verhältnissen der Oberflächentemperatur und der Solltemperatur der Heizeinrichtung 102 zu Übergängen in der Heizeinrichtungsleistung der Heizeinrichtung 102 erfasst; eine Schätzeinheit 17, die die Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102 zu dem vorgeschriebenen Zeitpunkt auf Grundlage der Betriebsinformation, der Ergebnisinformation und der erfassten Oberflächentemperatur schätzt; und eine Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit 22, die eine Wärmeableitungsmenge von einer Oberfläche der Heizeinrichtung 102 an die Umgebungsluft auf Grundlage der geschätzten Oberflächentemperatur und der Eigenschaftsinformation berechnet.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Spritzgießmaschinensteuerung und ein Programm.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Aus dem Stand der Technik ist eine Spritzgießmaschine bekannt, die einen mit Granulat gefüllten Trichter aufweist, das Granulat in einem Zylinder schmelzt und das geschmolzene Granulat in eine Form spritzt. Die Spritzgießmaschine weist Heizeinrichtungen auf, die an dem äußeren Umfang des Zylinders angeordnet sind. Wenn die Heizeinrichtungen den Zylinder erhitzen, wird das Granulat geschmolzen.
Es ist hilfreich, die Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung zu überwachen, um den Zustand der Heizeinrichtung zu überwachen und eine Wärmeableitung von den Heizeinrichtungen zu berechnen. Daher erfolgt die Installation von Sensoren zur Temperaturmessung an der Oberfläche der Heizeinrichtung, Temperaturmessung durch Thermografie, Schätzung der Oberflächentemperatur anhand einer Gleichung und ähnliches. Ferner wurde unter Berücksichtigung des Wärmezuflusses/-abflusses an einer Heizquelle, die den Zylinder erhitzt, eine Spritzgießmaschine vorgeschlagen, die eine Temperatur an einer beliebigen Position des Zylinders berechnet (siehe z.B. Patentdokument 1).
Patentdokument 1: Nicht geprüfte, japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2014-46488
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Für die Schätzung einer Oberflächentemperatur mit Hilfe einer Gleichung werden Temperaturen an beliebigen Positionen entlang der axialen und radialen Richtung des Zylinders auf Grundlage der an Temperaturkontrollpunkten und Detektionspunkten mit zusätzlichen Sensoren und dergleichen erfassten Temperaturen geschätzt. Ein tatsächlicher Zylinder weist jedoch Löcher für Sensoren, Reste und dergleichen auf. Aus diesem Grund ist die Oberflächentemperatur des Zylinders nicht gleichmäßig verteilt. Daher besteht die Möglichkeit, dass zwischen einer geschätzten Temperatur und einer tatsächlichen Temperatur ein Fehler auftritt.
In der Zwischenzeit ist es hilfreich, wie in Patentdokument 1 beschrieben, die Wärmeableitungsmenge der Heizquelle unter dem Gesichtspunkt der Verringerung von Energieverlust zu berücksichtigen. Andererseits basiert das Patentdokument 1 auf der Annahme, dass die Temperaturverteilung auf der Oberfläche der Heizquelle gleichmäßig ist. Daher ist davon auszugehen, dass die Wärmeableitungsmenge gemäß Patentdokument 1 fehlerhaft ist. In Anbetracht dessen wird es als vorteilhaft angesehen, die Genauigkeit der berechneten Wärmeableitungsmenge zu verbessern.
Mittel zur Lösung der Probleme
(1) Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Steuerung für eine Spritzgießmaschine mit einem Zylinder und einer um den Zylinder herum angeordneten Heizeinrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie eine Wärmeableitungsmenge der Heizeinrichtung zu einem vorgegebenen Zeitpunkt berechnet. Die Steuerung weist auf: eine Betriebsinformations-Erfassungseinheit, die als Betriebsinformation eine Heizeinrichtungsleistung der Heizeinrichtung und eine Solltemperatur für die Heizeinrichtung während eines vorbestimmten Zeitraums unmittelbar vor dem vorbestimmten Zeitpunkt erfasst; eine Oberflächentemperatur-Erfassungseinheit, die eine Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung während des vorbestimmten Zeitraums erfasst, die in der erfassten Betriebsinformation enthalten ist; eine Eigenschaftsinformations-Erfassungseinheit, die Eigenschaftsinformation erfasst, die Eigenschaften anzeigt, die sich auf Wärmeableitung der Heizeinrichtung beziehen; eine Ergebnisinformations-Erfassungseinheit, die als Ergebnisinformation Ergebnisse des Übergangs unter Verhältnissen zwischen den Oberflächentemperaturen und der Solltemperatur der Heizeinrichtung relativ zum Übergang unter der Heizeinrichtungsleistung der Heizeinrichtung erfasst; eine Schätzeinheit, die eine Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung zu dem vorbestimmten Zeitpunkt auf Grundlage der Betriebsinformation, der Ergebnisinformation und der erfassten Oberflächentemperaturen schätzt; und eine Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit, die die Wärmeableitungsmenge von einer Oberfläche der Heizeinrichtung in eine Umgebungsluft auf Grundlage der geschätzten Oberflächentemperatur und der Eigenschaftsinformation berechnet.
(2) Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Programm, das einen Computer veranlasst, als Steuerung für eine Spritzgießmaschine zu fungieren, die einen Zylinder und um den Zylinder herum angeordnete Heizeinrichtungen aufweist und derart konfiguriert ist, dass sie eine Wärmeableitungsmenge der Heizeinrichtung zu einem vorgegebenen Zeitpunkt berechnet. Das Programm veranlasst den Computer, als Einheiten zu arbeiten, aufweisend: eine Betriebsinformations-Erfassungseinheit, die als Betriebsinformation eine Heizeinrichtungsleistung der Heizeinrichtung und eine Solltemperatur für die Heizeinrichtung während einer vorbestimmten Zeitraum unmittelbar vor dem vorbestimmten Zeitpunkt erfasst; eine Oberflächentemperatur-Erfassungseinheit, die eine Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung während der vorbestimmten Zeitraum erfasst, die in der erfassten Betriebsinformation enthalten ist; eine Eigenschaftsinformations-Erfassungseinheit, die Eigenschaftsinformationen erfasst, die Eigenschaften anzeigen, die sich auf die Wärmeableitung der Heizeinrichtung beziehen eine Ergebnisinformations-Erfassungseinheit, die als Ergebnisinformation Ergebnisse des Übergangs zwischen Verhältnissen zwischen den Oberflächentemperaturen und der Solltemperatur der Heizeinrichtung relativ zum Übergang zwischen der Heizeinrichtungsleistung der Heizeinrichtung erfasst; eine Schätzeinheit, die eine Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung zu dem vorbestimmten Zeitpunkt auf Grundlage der Betriebsinformation, der Ergebnisinformation und der erfassten Oberflächentemperaturen schätzt; und eine Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit, die die Wärmeableitungsmenge von einer Oberfläche der Heizeinrichtung in eine Umgebungsluft auf Grundlage der geschätzten Oberflächentemperatur und der Eigenschaftsinformation berechnet.
Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine Spritzgießmaschinensteuerung, die in der Lage ist, die Genauigkeit einer berechneten Wärmeableitungsmenge einer Heizeinrichtung zu verbessern, sowie ein Programm bereitzustellen.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung einer Spritzgießmaschine mit einer Steuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine Tabelle, die ein Beispiel von Ergebnisinformationen zeigt, die von der Steuerung der einen Ausführungsform gelernt wurden;
3 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Wärmeerzeugungsmenge und Wärmeableitungsmenge der Heizeinrichtung der Spritzgießmaschine mit der Steuerung der einen Ausführungsform zeigt;
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Steuerung der einen Ausführungsform zeigt;
5 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel für die Betriebsinformationen der Steuerung der einen Ausführungsform zeigt;
6 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel von Ergebnisinformationen der Steuerung der einen Ausführungsform zeigt;
7 ist ein Bildschirmdiagramm, das einen Bildschirm zeigt, der auf einer Anzeigeeinheit der Steuerung der einen Ausführungsform angezeigt wird;
8 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betriebsablauf der Steuerung der einen Ausführungsform zeigt;
9 ist ein Bildschirmdiagramm, das einen auf der Anzeigeeinheit der Steuerung angezeigten Bildschirm eines Modifikationsbeispiels zeigt;
10 ist ein Bildschirmdiagramm, das einen auf der Anzeigeeinheit der Steuerung angezeigten Bildschirm eines anderen Modifikationsbeispiels zeigt;
11 ist ein Bildschirmdiagramm, das einen auf der Anzeigeeinheit der Steuerung angezeigten Bildschirm eines weiteren Modifikationsbeispiels zeigt; und
12 ist ein Bildschirmdiagramm, das einen Bildschirm zeigt, der auf der Anzeigeeinheit der Steuerung eines weiteren Modifikationsbeispiels angezeigt wird.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Eine Steuerung 1 einer Spritzgießmaschine 10 und ein Programm gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung werden unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 beschrieben. Zunächst wird die Spritzgießmaschine beschrieben, die durch die vorliegende Ausführungsform gesteuert wird. Die Spritzgießmaschine 10 ist eine Vorrichtung, die Gießen durch Schmelzen von Granulat und Einspritzen des geschmolzenen Granulats in eine Form (nicht dargestellt) durchführt. Wie in 1 gezeigt, ist die Spritzgießmaschine 10 zum Beispiel mit einem Zylinder 101, Heizeinrichtungen 102 und einer Sicherheitsabdeckung 103 versehen.
Der Zylinder 101 ist zum Beispiel ein zylindrischer Körper. Der Durchmesser des einen Endabschnitts des Zylinders 101 nimmt in der axialen Richtung zu dem Endabschnitt hin ab. Im Inneren des Zylinders 101 befindet sich in axialer Richtung eine Schnecke (nicht dargestellt). Während des Rührens des geschmolzenen Granulats bewirkt die Schnecke, dass sich das geschmolzene Granulat zu einer Endseite des Zylinders 101 bewegen.
Die Heizeinrichtungen 102 sind um den Zylinder 101 herum angeordnet. Die Vielzahl von Heizeinrichtungen 102 ist zum Beispiel entlang der axialen Richtung des Zylinders 101 angeordnet. Insbesondere ist die Vielzahl von Heizeinrichtungen 102 von einem Düsenabschnitt an der Spitze des Zylinders 101 in der axialen Richtung bis zum Basisende angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind fünf Heizeinrichtungen 102 derart entlang der axialen Richtung angeordnet, dass sie den Außenumfang des Zylinders 101 abdecken. Die Heizeinrichtungen 102 erhitzen der Zylinder 101 zum Beispiel auf 200 Grad oder mehr.
Die Sicherheitsabdeckung 103 ist ein hohlförmiger Körper, der um die Heizeinrichtungen 102 herum angeordnet ist. Die Sicherheitsabdeckung 103 ist derart angeordnet, dass sie Kontakt mit den Heizeinrichtungen 102, die relativ heiß werden, vermeidet.
Gemäß der oben beschriebenen Spritzgießmaschine 10 wird das Granulat im Inneren des Zylinders 101 geschmolzen, der von den Heizeinrichtungen 102 auf 200 Grad oder mehr erhitzt wird. Die Schnecke spritzt das geschmolzene Granulat von einem Ende des Zylinders 101 aus in eine Form ein. Dadurch formt die Spritzgießmaschine 10 zum Beispiel ein Kunststoffprodukt.
Da hier die Sicherheitsabdeckung 103 um die Heizeinrichtungen 102 herum angeordnet ist, ist es nicht einfach, eine Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102 von außen direkt zu messen. Es ist bekannt, dass eine Korrelation zwischen der tatsächlichen Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102, einer für die Heizeinrichtungen 102 eingestellten Solltemperatur und einer Heizeinrichtungsleistung der Heizeinrichtung 102 besteht. Insbesondere ist bekannt, dass es eine Korrelation zwischen einer durchschnittlichen Heizeinrichtungsleistung der Heizeinrichtung 102 und einem Verhältnis zwischen der Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102 und der Solltemperatur gibt. Wie in 2 gezeigt, wurden zum Beispiel die Solltemperatur für die Heizeinrichtungen 102 und die Drehzahl der Schnecke auf (1) 220 Grad und 50 U/min, (2) 180 Grad und 100 U/min und (3) 180 Grad und 50 U/min eingestellt. Infolgedessen betrugen Werte für die Oberflächentemperatur/Solltemperatur 1,19, 0,792 bzw. 0,919 und Werte der durchschnittlichen Heizeinrichtungsleistung waren 46,6 %, 6,62 % bzw. 14,5 %. Daraus ergab sich ein Korrelationskoeffizient zwischen Oberflächentemperatur/Solltemperatur und Heizeinrichtungsleistung von 0,991. Es zeigte sich also, dass es eine starke Korrelation zwischen Oberflächentemperatur/Solltemperatur und der Heizeinrichtungsleistung gibt.
Wie in 3 gezeigt, kann eine Wärmeerzeugungsmenge E_Hi der Heizeinrichtung 102 durch eine Konvektionswärmeableitungsmenge E_Ci , eine Strahlungswärmeableitungsmenge E_Ri , eine Wärmemenge Ew , die von Kühlwasser aufgenommen wird, eine Wärmeübertragungsmenge E₀ an den Maschinenkörper (die Trichterseite), eine Wärmemenge E_M, die von Harz aufgenommen wird, und Scherenergie E_S dargestellt werden. Hierbei ist i (i=1, 2, ..., k) eine natürliche Zahl und bezeichnet eine Nummer zur Identifizierung jeder der k Heizeinrichtungen 102. Zum Beispiel wird eine Menge von Wärmeableitung (Konvektionswärmeableitung + Strahlungswärmeableitung) in die Luft durch die nachstehende Formel 1 dargestellt. $\sum_{i = 0}^{k} (E_{C i} + E_{R i}) ≒ \sum_{i = 0}^{k} (E_{H i}) - E_{W} - E_{0} + E_{S} - E_{M}$
Die Steuerung 1 für die Spritzgießmaschine 10 gemäß der Ausführungsform schätzt die Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102 von außen unter Verwendung der obigen Korrelation. Dadurch schätzt die Steuerung 1 für die Spritzgießmaschine 10 gemäß der Ausführungsform die Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102 im Vergleich zur Schätzung der Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102 unter Verwendung einer Gleichung aus Temperaturkontrollpunkten und Detektionspunkten von zusätzlichen Sensoren und dergleichen genauer. Ferner verbessert die Steuerung 1 für die Spritzgießmaschine 10 gemäß der Ausführungsform die Genauigkeit einer geschätzten Wärmeableitungsmenge durch Berechnen der Wärmeableitungsmenge aus der Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102. In dieser Ausführungsform bezieht sich „in Betrieb“ auf den Moment, an dem die Spritzgießmaschine 10 tatsächlich in Betrieb ist. Ferner bezieht sich der Begriff „vorbestimmte Zeit“ in der Ausführungsform auf den Zeitpunkt, zu dem die Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102 geschätzt werden soll.
Nachfolgend wird die Steuerung 1 für die Spritzgießmaschine 10 gemäß der einen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 beschrieben. Die Steuerung 1 ist eine Vorrichtung zur Steuerung der Spritzgießmaschine 10. Insbesondere ist die Steuerung 1 eine Vorrichtung, die Formbedingungen der Spritzgießmaschine 10 steuert. Wie in 1 dargestellt, ist die Steuerung 1 zum Beispiel mit der Spritzgießmaschine 10 verbunden. Die Steuerung 1 führt Steuerung durch, welche die Formbedingungen angibt, wie z.B. Geschwindigkeit und Druck des Spritzgießens, die Temperatur des Zylinders 101, die Formtemperatur und die Einspritzmenge des geschmolzenen Granulats. Die Steuerung 1 in der vorliegenden Ausführungsform ist eine Vorrichtung, die die Wärmeableitungsmenge der Heizeinrichtung 102 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt berechnet. Wie in 4 gezeigt, ist die Steuerung 1 mit einer Betriebsinformations-Speichereinheit 11, einer Betriebsinformations-Erfassungseinheit 12, einer Eigenschaftsinformations-Speichereinheit 20, einer Eigenschaftsinformations-Erfassungseinheit 21, einer Ergebnisinformations-Speichereinheit 13, einer Ergebnisinformations-Erfassungseinheit 14, einer Oberflächentemperatur-Erfassungseinheit 15, einer Übergangsberechnungseinheit 16, einer Schätzeinheit 17, einer Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit 22, einer Ausgabeeinheit 18 und einer Ausgabesteuerungseinheit 19 versehen.
Die Betriebsinformations-Speichereinheit 11 ist ein Speichermedium, z.B. eine Festplatte. Die Betriebsinformationsspeichereinheit 11 speichert eine Solltemperatur für die Heizeinrichtungen 102 der Spritzgießmaschine 10 und Betriebsinformationen über Heizeinrichtungsleistungen der Heizeinrichtungen 102 im Betrieb. Darüber hinaus speichert die Betriebsinformations-Speichereinheit 11 zum Beispiel Inhalt von Anweisungen über den Betrieb der Spritzgießmaschine 10 als die Betriebsinformationen. Die Betriebsinformations-Speichereinheit 11 speichert z.B. die oben genannten Formbedingungen als die Betriebsinformationen. Wie in 5 gezeigt, speichert die Betriebsinformations-Speichereinheit 11 zum Beispiel die Heizeinrichtungsleistungen y_0, y_1, ..., y_T-1 für jeden Abtastzyklus t_1(s) bis zu t_T-1 unmittelbar vor dem vorbestimmten Zeitpunkt, wobei der Betriebsstartzeitpunkt als 0 und der vorbestimmte Zeitpunkt als T bezeichnet wird. Die Betriebsinformations-Speichereinheit 11 speichert S (°C) als die Solltemperatur.
Die Betriebsinformations-Erfassungseinheit 12 wird zum Beispiel durch eine CPU realisiert. Die Betriebsinformations-Erfassungseinheit 12 erfasst die Heizeinrichtungsleistungen der Heizeinrichtungen 102 und eine Solltemperatur für die Heizeinrichtungen 102 während eines vorbestimmten Zeitraums unmittelbar vor dem vorbestimmten Zeitpunkt als die Betriebsinformationen. In der vorliegenden Ausführungsform erfasst die Betriebsinformations-Erfassungseinheit 12 die Betriebsinformationen von der Betriebsinformations-Speichereinheit 11. Die Betriebsinformations-Erfassungseinheit 12 erfasst Heizeinrichtungsleistungen der Heizeinrichtungen 102 und eine Solltemperatur für die Heizeinrichtungen 102 während eines Zeitraums vom Beginn des Betriebs der Spritzgießmaschine 10 bis unmittelbar vor dem vorbestimmten Zeitpunkt als die Betriebsinformationen. Zum Beispiel erfasst die Betriebsinformations-Erfassungseinheit 12 die in einem vorbestimmten Abtastzyklus gezeigten Heizeinrichtungsleistungen bis unmittelbar vor dem vorbestimmten Zeitpunkt.
Die Eigenschaftsinformationen-Speichereinheit 20 ist ein Speichermedium, z.B. eine Festplatte. Die Eigenschaftsinformations-Speichereinheit 20 speichert Eigenschaftsinformationen, die Eigenschaften bezüglich der Wärmeableitung der Heizeinrichtungen 102 angeben. Die Eigenschaftsinformations-Speichereinheit 20 speichert für die Heizeinrichtungen 102 spezifische Informationen als Eigenschaftsinformationen. Die Eigenschaftsinformations-Speichereinheit 20 speichert zum Beispiel den Flächeninhalt, den Emissionsgrad und die Boltzmann-Konstante der Heizeinrichtungen 102 als die Eigenschaftsinformationen.
Die Eigenschaftsinformations-Erfassungseinheit 21 wird z.B. durch den Betrieb der CPU realisiert. Die Eigenschaftsinformations-Erfassungseinheit 21 erfasst die Eigenschaftsinformationen über die Heizeinrichtungen 102, welche den Flächeninhalt der Heizeinrichtung 102 beinhaltet.
Die Ergebnisinformations-Speichereinheit 13 ist ein Speichermedium, zum Beispiel eine Festplatte. Die Ergebnisinformations-Speichereinheit 13 speichert Ergebnisse des Übergangs des Verhältnisses zwischen der Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102 und einer Solltemperatur relativ zum Übergang der Heizeinrichtungsleistung der Heizeinrichtung 102 als Ergebnisinformationen. Zum Beispiel speichert die Ergebnisinformations-Speichereinheit 13 bei einem im Voraus gemessenen Übergang unter Heizeinrichtungsleistung der Heizeinrichtung 102 als Eingangsdaten den Übergang zwischen Verhältnissen zwischen der gleichzeitig gemessenen Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102 und der Solltemperatur (Oberflächentemperatur/Solltemperatur) als die Ergebnisinformation. Die Ergebnisinformations-Speichereinheit 13 speichert Ergebnisinformationen, die im Voraus durch Lernen von Lerndaten mit Heizeinrichtungsleistungen als Eingabe erhalten wurden. Die Ergebnisinformations-Speichereinheit 13 kann zum Beispiel die in 2 gezeigten Ergebnisinformationen speichern, die durch Lernen einer Beziehung zwischen der Heizeinrichtungenleistung und Oberflächentemperatur unter Verwendung von Temperatursensoren (nicht gezeigt), die im Voraus in Kontakt mit der Oberfläche der Heizeinrichtung 102 gebracht werden, gewonnen werden. Die Ergebnisinformations-Speichereinheit 13 speichert zum Beispiel eine Vielzahl von Ergebnissen als die Ergebnisinformationen. Zum Beispiel, wie in 6 gezeigt, speichert die Ergebnisinformations-Speichereinheit 13 für jedes gemessene Ergebnis eine Ergebnisinformation, in der der Wert der Heizeinrichtungsleistung durch x_MN und der Wert der Oberflächentemperatur/Solltemperatur durch R_MN angezeigt wird, mit einer Messungsnummer als M (M ist eine natürliche Zahl), Messungsstartzeitpunkt (Betriebsstartzeitpunkt) als 0 und dem Heizeinrichtungsleistungs-Erfassungszeitpunkt als tM_N (N ist eine natürliche Zahl).
Die Ergebnisinformations-Erfassungseinheit 14 wird z.B. durch den Betrieb der CPU realisiert. Die Ergebnisinformations-Erfassungseinheit 14 erfasst die Ergebnisinformationen von der Ergebnisinformations-Speichereinheit 13. Die Ergebnisinformations-Erfassungseinheit 14 erfasst zum Beispiel die Ergebnisse des Übergangs unter Verhältnissen zwischen den Oberflächentemperaturen der Heizeinrichtungen 102 und der Solltemperatur in Bezug auf den Übergang zwischen den Heizeinrichtungsleistungen der Heizeinrichtungen 102 als die Ergebnisinformationen. Insbesondere erfasst die Ergebnisinformations-Erfassungseinheit 14 für jede Heizeinrichtungsleistung in der Vergangenheit ein Verhältnis zwischen einer Solltemperatur in der Vergangenheit und einer Oberflächentemperatur in der Vergangenheit (Oberflächentemperatur/Solltemperatur) als die Ergebnisinformation.
Die Oberflächentemperatur-Erfassungseinheit 15 wird zum Beispiel durch den Betrieb der CPU realisiert. Die Oberflächentemperatur-Erfassungseinheit 15 erfasst Oberflächentemperaturen der Heizeinrichtungen 102 während eines Zeitraums, der in den erfassten Betriebsinformationen enthalten ist. Die Oberflächentemperatur-Erfassungseinheit 15 erfasst zum Beispiel Oberflächentemperaturen, die von der später zu beschreibenden Schätzeinheit 17 innerhalb des in den erfassten Betriebsinformationen enthaltenen Zeitraums geschätzt werden. Ferner erfasst die Oberflächentemperatur-Erfassungseinheit 15 an Position der geschätzten Oberflächentemperaturen tatsächlich gemessene oder von außen bereitgestellte Oberflächentemperaturen. Zum Beispiel erfasst die Oberflächentemperatur-Erfassungseinheit 15 für jeden Abtastzyklus t_1 eine Oberflächentemperatur TP_A (°C) (A=1, 2, ..., t-1).
Die Übergangsberechnungseinheit 16 wird z.B. durch den Betrieb der CPU realisiert. Die Übergangsberechnungseinheit 16 berechnet auf Grundlage der erfassten Betriebsinformationen und der erfassten Oberflächentemperaturen den Übergang zwischen den Verhältnissen zwischen den Oberflächentemperaturen und der Solltemperatur relativ zum Übergang zwischen den in den Betriebsinformationen enthaltenen Heizeinrichtungsleistungen. Zum Beispiel berechnet die Übergangsberechnungseinheit 16 den Wert der Oberflächentemperatur/Solltemperatur für jede in den Betriebsinformationen enthaltene Heizeinrichtungsleistung. In der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Übergangsberechnungseinheit 16 (TP_A/S) (A=1, 2, ..., t-1) für jeden Abtastzyklus t_1.
Die Schätzeinheit 17 wird zum Beispiel durch die CPU realisiert. Die Schätzeinheit 17 schätzt eine Oberflächentemperatur der Heizeinrichtungen 102 zu dem vorbestimmten Zeitpunkt auf Grundlage der Betriebsinformationen, der Ergebnisinformationen und der erfassten Oberflächentemperaturen. Insbesondere schätzt die Schätzeinheit 17 die Oberflächentemperatur zu dem vorbestimmten Zeitpunkt unter Verwendung von Ergebnissen, die den Betriebsinformationen und dem berechneten Übergang unter Verhältnissen ähnlich sind oder mit ihnen übereinstimmen, unter den in den Ergebnisinformationen enthaltenen Ergebnissen. Die Schätzeinheit 17 schätzt die Oberflächentemperatur zum vorbestimmten Zeitpunkt anhand eines Verhältnisses zwischen einer Solltemperatur und einer Oberflächentemperatur zu einem Zeitpunkt, der dem vorbestimmten Zeitpunkt entspricht, was durch die Ergebnisse, die dem Übergang ähnlich sind oder mit ihm übereinstimmen, angezeigt wird. Zum Beispiel identifiziert die Schätzeinheit 17 Ergebnisse, die einem Zeitraum entsprechen, der dem Übergang zwischen den Heizeinrichtungsleistungen und dem Übergang zwischen den Verhältnissen zwischen einer Solltemperatur und den Oberflächentemperaturen, die in den Betriebsinformationen enthalten sind, während eines vorbestimmten Zeitraums unmittelbar vor dem vorbestimmten Zeitpunkt ähnlich ist oder mit diesem zusammenfällt. Die Schätzeinheit 17 erfasst ein Verhältnis zwischen einer Solltemperatur und einer Oberflächentemperatur zum nächsten Zeitpunkt nach Ablauf des ähnlichen oder übereinstimmenden Zeitraums (entsprechend der vorbestimmten Zeit), der in den identifizierten Ergebnissen enthalten ist. Dann schätzt die Schätzeinheit 17 die Oberflächentemperatur zum vorbestimmten Zeitpunkt durch Multiplikation des ermittelten Verhältnisses mit der in den Betriebsinformationen enthaltenen Solltemperatur.
Die Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit 22 wird z.B. durch den Betrieb der CPU realisiert. Die Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit 22 berechnet eine Wärmeableitungsmenge von den Oberflächen der Heizeinrichtungen 102 in die Umgebungsluft, basierend auf der geschätzten Oberflächentemperatur und der Eigenschaftsinformationen. Das heißt, die Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit 22 berechnet die Summe der Konvektionswärmeableitungsmenge und der Strahlungswärmeableitungsmenge der k Heizeinrichtungen 102 als die Wärmeableitungsmenge an die Luft. Dabei wird mit der Wärmeableitungsmenge (J) von den Heizeinrichtungen 102 an die Umgebungsluft als E_Ai, der Konvektionswärmeableitungsmenge (J) als E_Ci, der Strahlungswärmeableitungsmenge (J) als E_Ri, der Oberflächentemperatur (K) der Heizeinrichtungen 102 als T_H, dem Flächeninhalt (m²) der Heizeinrichtungen 102 als A_i, dem Wärmeübergangskoeffizient (W/m²K) als h, dem Emissionsgrad als ε, der Boltzmann-Konstante (W/m² K⁴) als σ, und der Zahl, die jede der k Heizeinrichtungen 102 als i=1, 2, ...., k, angibt, durch die Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit 22 die Wärmeableitungsmenge E_Ai unter Verwendung der folgenden Formel 2 berechnet. $E_{A i} = E_{C i} + E_{R i}$
$E_{C i} = A_{i} \times \int_{t_{0}}^{t_{1}} {(T_{H} - T_{R}) \times h} d t$
$E_{R i} = A_{i} \times \int_{t_{0}}^{t_{1}} {(T_{H}^{4} - T_{R}^{4}) \times ε \times σ} d t$
Die Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit 22 kann den Wärmeübergangskoeffizienten h als eine Funktion der Temperaturdifferenz zwischen der Oberflächentemperatur der Heizeinrichtungen 102 und der Umgebungstemperatur berechnen.
Die Ausgabeeinheit 18 ist z.B. eine Anzeigeeinheit wie ein Display. Die Ausgabeeinheit 18 gibt die berechnete Wärmeableitungsmenge nach außen hin aus. Wie in 7 gezeigt, zeigt die Ausgabeeinheit 18 zum Beispiel die Positionen der Heizeinrichtungen 102 relativ zu dem Zylinder 101, eine Solltemperatur, Heizelementleistungen und Wärmeableitungsmengen an.
Die Ausgabesteuerungseinheit 19 wird z.B. durch den Betrieb der CPU realisiert. Die Ausgabesteuerungseinheit 19 veranlasst die Ausgabeeinheit 18, eine berechnete Wärmeableitungsmenge auszugeben.
Nachfolgend wird der Ablauf eines Prozesses durch die Steuerung 1 unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Zunächst erfasst die Ergebnisinformations-Erfassungseinheit 14 Ergebnisinformationen (Schritt S1). Zum Beispiel erwirbt die Ergebnisinformations-Erfassungseinheit 14 eine Vielzahl von Ergebnisinformationen von der Ergebnisinformations-Speichereinheit 13.
Als nächstes erfasst die Eigenschaftsinformations-Erfassungseinheit 21 Eigenschaftsinformationen (Schritt S2). Die Eigenschaftsinformations-Erfassungseinheit 21 erfasst zum Beispiel Eigenschaftsinformationen, die in der Eigenschaftsinformations-Speichereinheit 20 im Voraus gespeichert wurden.
Als nächstes erfasst die Betriebsinformations-Erfassungseinheit 12 Betriebsinformationen (Schritt S3). Die Betriebsinformations-Erfassungseinheit 12 erfasst zum Beispiel Betriebsinformationen, die in der Betriebsinformations-Speichereinheit 11 im Voraus gespeichert wurden.
Als nächstes erfasst die Oberflächentemperatur-Erfassungseinheit 15 die Oberflächentemperatur entsprechend der Betriebsinformation (Schritt S4).
Als nächstes berechnet die Übergangsberechnungseinheit 16 auf Grundlage der erfassten Betriebsinformationen und der erfassten Oberflächentemperaturen den Übergang unter Verhältnissen zwischen den Oberflächentemperaturen und einer Solltemperatur relativ zum Übergang zwischen den in den Betriebsinformationen enthaltenen Heizeinrichtungsleistungen (Schritt S5). Als nächstes schätzt die Schätzeinheit 17 eine Oberflächentemperatur der Heizeinrichtungen 102 aus den Betriebsinformationen, den Oberflächentemperaturen und den Ergebnisinformationen (Schritt S6).
In Schritt S7 berechnet die Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit 22 eine Wärmeableitungsmenge auf Grundlage der geschätzten Oberflächentemperatur der Heizeinrichtungen 102 und der Eigenschaftsinformationen. Zum Beispiel berechnet die Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit 22 eine Wärmeableitungsmenge für jede Heizeinrichtung 102.
In Schritt S8 gibt die Ausgabesteuerungseinheit 19 die berechnete Wärmeableitungsmenge an die Ausgabeeinheit 18 aus. Die Ausgabeeinheit 18 zeigt zum Beispiel die berechnete Wärmeableitungsmenge an.
Als nächstes wird bestimmt, ob die Berechnung der Wärmeableitungsmenge wiederholt werden soll oder nicht (Schritt S9). Falls die Berechnung wiederholt werden soll (Schritt S9: JA), kehrt der Prozess zu Schritt S3 zurück. Wenn die Berechnung hingegen beendet werden soll (Schritt S9: NEIN), wird der Prozess mit dem vorliegenden Ablauf beendet.
Als nächstes wird ein Programm der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Jede Komponente, die in der Steuerung 1 für die Spritzgießmaschine 10 enthalten ist, kann durch Hardware, Software oder eine Kombination davon realisiert werden. Hier bedeutet die Realisierung durch Software, dass sie durch einen Computer realisiert wird, der das Programm liest und ausführt.
Das Programm kann auf verschiedenen Arten von nichtübertragbaren computerlesbaren Medien gespeichert und einem Computer zugeführt werden. Zu den nicht flüchtigen, computerlesbaren Medien gehören verschiedene Arten von materiellen Speichermedien. Beispiele für nicht flüchtige computerlesbare Medien sind magnetische Aufzeichnungsmedien (z.B. eine flexible Platte, ein Magnetband und ein Festplattenlaufwerk), magneto-optische Aufzeichnungsmedien (z.B. eine magneto-optische Platte), eine CD-ROM (Nur-LeseSpeicher), eine CD-R, eine CD-R/W und Halbleiterspeicher (z.B. ein Masken-ROM, ein PROM (programmierbares ROM), ein EPROM (löschbares PROM), ein Flash-ROM, ein RAM (Direktzugriffsspeicher)). Das Programm kann dem Computer durch verschiedene Arten von flüchtigen, computerlesbaren Medien zugeführt werden. Beispiele für die verschiedenen Arten von flüchtigen computerlesbaren Medien sind ein elektrisches Signal, ein optisches Signal und elektromagnetische Wellen. Das flüchtige computerlesbare Medium kann dem Computer das Programm über einen verdrahteten Kommunikationskanal wie ein elektrisches Kabel und optische Fasern oder einen drahtlosen Kommunikationskanal zuführen.
Gemäß der Steuerung 1 und dem Programm gemäß der einen Ausführungsform werden die folgenden Effekte erzielt.
(1) Die Steuerung 1 für eine Spritzgießmaschine 10, die einen Zylinder 101 und eine um den Zylinder 101 herum angeordnete Heizeinrichtung 102 enthält und konfiguriert ist, eine Wärmeableitungsmenge der Heizeinrichtung 102 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt zu berechnen. Die Steuerung 1 umfasst: eine Betriebsinformations-Erfassungseinheit 12, die als Betriebsinformation eine Heizeinrichtungsleistung der Heizeinrichtung 102 und eine Solltemperatur für die Heizeinrichtung 102 während einer vorbestimmten Zeitraum unmittelbar vor dem vorbestimmten Zeitpunkt erfasst; eine Oberflächentemperatur-Erfassungseinheit 15, die eine Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102 während der vorbestimmten Zeitraum erfasst, die in der erfassten Betriebsinformation enthalten ist; eine Eigenschaftsinformations-Erfassungseinheit 21, die Eigenschaftsinformationen erfasst, die Eigenschaften angeben, die sich auf die Wärmeableitung der Heizeinrichtung 102 beziehen, eine Ergebnisinformations-Erfassungseinheit 14, die als Ergebnisinformation Ergebnisse des Übergangs unter Verhältnissen zwischen den Oberflächentemperaturen und der Solltemperatur der Heizeinrichtung 102 relativ zu Übergang unter der Heizeinrichtungsleistung der Heizeinrichtung 102 erfasst; eine Schätzeinheit 17, die eine Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102 zu dem vorbestimmten Zeitpunkt auf Grundlage der Betriebsinformation, der Ergebnisinformation und der erfassten Oberflächentemperaturen schätzt; und eine Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit 22, die die Wärmeableitungsmenge von einer Oberfläche der Heizeinrichtung 102 in eine Umgebungsluft auf Grundlage der geschätzten Oberflächentemperatur und der Eigenschaftsinformation berechnet. Ferner ein Programm, das einen Computer veranlasst, als Steuerung 1 für die Spritzgießmaschine 10 zu fungieren, die den Zylinder 101 und die um den Zylinder 101 herum angeordneten Heizeinrichtungen 102 aufweist, und das so konfiguriert ist, dass es eine Wärmeableitungsmenge der Heizeinrichtung 102 zu einem vorgegebenen Zeitpunkt berechnet. Das Programm veranlasst den Computer, als Einheiten zu arbeiten, umfassend: die Betriebsinformations-Erfassungseinheit 12, die als Betriebsinformation eine Heizeinrichtungsleistung der Heizeinrichtung 102 und eine Solltemperatur für die Heizeinrichtung 102 während eines vorbestimmten Zeitraums unmittelbar vor dem vorbestimmten Zeitpunkt erfasst; die Oberflächentemperatur-Erfassungseinheit 15, die eine Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102 während dem vorbestimmten Zeitraum erfasst, die in der erfassten Betriebsinformation enthalten ist; die Eigenschaftsinformations-Erfassungseinheit 21, die Eigenschaftsinformationen erfasst, die Eigenschaften angeben, die sich auf die Wärmeableitung der Heizeinrichtung 102 beziehen; die Ergebnisinformations-Erfassungseinheit 14, die als Ergebnisinformation Ergebnisse des Übergangs unter Verhältnissen zwischen den Oberflächentemperaturen und der Solltemperatur der Heizeinrichtung 102 relativ zum Übergang unter der Heizeinrichtungsleistung der Heizeinrichtung 102 erfasst; die Schätzeinheit 17, die eine Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102 zu dem vorbestimmten Zeitpunkt auf Grundlage der Betriebsinformation, der Ergebnisinformation und der erfassten Oberflächentemperaturen schätzt; und die Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit 22, die die Wärmeableitungsmenge von der Oberfläche der Heizeinrichtung 102 in eine Umgebungsluft auf Grundlage der geschätzten Oberflächentemperatur und der Eigenschaftsinformation berechnet. Dadurch ist es möglich, die Genauigkeit der geschätzten Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102 zu verbessern, unabhängig von der Form (Unebenheit) um den Zylinder 101. Außerdem können die Kosten gesenkt werden, da es nicht notwendig ist, physische Sensoren und dergleichen auf der Oberfläche der Heizeinrichtung 102 zu installieren. Auf Grundlage der geschätzten Oberflächentemperatur ist es möglich, die Wärmeableitungsmenge jeder der Heizeinrichtungen 102 zu berechnen. Daher ist es möglich, die Wärmeableitungsmenge von der Oberfläche der Heizeinrichtung 102 an die Luft genauer zu berechnen.
Dadurch ist es möglich, die Lebensdauer der Heizeinrichtung zu verlängern und die Antriebsenergie der Spritzgießmaschine 10 zu verringern, indem die Betriebs- und Formgebungsbedingungen derart eingestellt werden, dass die Wärmeableitungsmenge minimiert wird.
(2) Die Steuerung 1 für die Spritzgießmaschine 10 umfasst ferner eine Übergangsberechnungseinheit 16, die auf Grundlage der erfassten Betriebsinformationen und der erfassten Oberflächentemperaturen den Übergang unter den Verhältnissen zwischen den Oberflächentemperaturen und der Solltemperatur in Bezug auf den Übergang zwischen den in den Betriebsinformationen enthaltenen Heizeinrichtungsleistungen berechnet, wobei die Schätzeinheit 17 die Oberflächentemperatur zu dem vorbestimmten Zeitpunkt unter Verwendung von Ergebnissen, die den Betriebsinformationen und dem berechneten Übergang unter den Verhältnissen ähnlich sind oder mit ihnen übereinstimmen, unter den in den Ergebnisinformationen enthaltenen Ergebnissen schätzt. Dadurch ist es möglich, die Oberflächentemperatur auf einfache Weise zu schätzen, indem die Heizeinrichtungsleistung und die Solltemperatur erfasst werden.
(3) Die Oberflächentemperatur-Erfassungseinheit 15 erfasst die Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102 in Form der Verhältnisse zwischen den Oberflächentemperaturen und der Solltemperatur der Heizeinrichtung; und die Schätzeinheit 17 schätzt die Oberflächentemperatur zu dem vorbestimmten Zeitpunkt unter Verwendung von Ergebnissen, die den Betriebsinformationen und dem erfassten Übergang unter den Verhältnissen ähnlich sind oder mit ihnen übereinstimmen, unter den in den Ergebnisinformationen enthaltenen Ergebnissen. Dadurch ist es auch möglich, die Oberflächentemperatur auf einfach Weise zu schätzen, indem die Verhältnisse zwischen der Solltemperatur und den Oberflächentemperaturen direkt erfasst werden.
(4) Die Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit berechnet die Wärmeableitungsmenge unter Verwendung eines Parameters, der aus den Oberflächentemperaturen als ein Teil der Eigenschaftsinformationen berechnet wird. Da die geschätzte Oberflächentemperatur verwendet wird, ist es möglich, die Genauigkeit der berechneten Wärmeableitungsmenge weiter zu verbessern.
Jede bevorzugte Ausführungsform der Spritzgießmaschinensteuerung und des Programms der vorliegenden Offenbarung ist oben beschrieben worden. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt und kann in geeigneter Weise geändert werden. Zum Beispiel kann in der obigen Ausführungsform die Ergebnisinformations-Erfassungseinheit 14 die Ergebnisinformationen an einer Vielzahl von Punkten auf der Oberfläche einer Heizeinrichtung 102 erfassen. Dadurch kann die Schätzeinheit 17 die Oberflächentemperaturen an der Vielzahl von Punkten auf der Oberfläche der einen Heizeinrichtung 102 schätzen. Dann kann die Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit 22 die Wärmeableitungsmengen an der Vielzahl von Punkten auf der Oberfläche der einen Heizeinrichtung 102 berechnen. Zu diesem Zeitpunkt kann die Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit 22 die Wärmeableitungsmengen bestimmen, indem sie eine Konvektionswärmeableitungsmenge E_Ci und eine Strahlungswärmeableitungsmenge E_Ri durch die nachstehende Formel 3 berechnet, wobei die Oberflächentemperatur (K) der Heizeinrichtung 102 an jedem Messpunkt als T_Hm, eine Fläche (m²), die von jedem Messpunkt innerhalb der Oberfläche der Heizeinrichtung 102 eingenommen wird, als A_im, und eine Zahl, die jeden Messpunkt angibt, als m=1, 2, .... $E_{C i} = \sum_{m} [A_{i m} \times \int_{t_{0} }^{t_{1}} {(T_{H m} - T_{R}) \times h} d t]$
$E_{R i} = \sum_{m} [A_{i m} \times \int_{t_{0} }^{t_{1}} {(T_{H m}^{4} - T_{R}^{4}) \times ε \times σ} d t]$
In der obigen Ausführungsform kann die Ausgabesteuerungseinheit 19 die Ausgabeeinheit 18 veranlassen, eine Wärmeableitungsmenge mit einem Balkendiagramm für jede Heizeinrichtung 102 anzuzeigen, wie in 9 dargestellt. Darüber hinaus kann die Ausgabesteuerungseinheit 19 die Ausgabeeinheit 18 veranlassen, eine Konvektionswärmeableitungsmenge und eine Strahlungswärmeableitungsmenge separat anzuzeigen, wie in 10 dargestellt. Dadurch wird es möglich, Unterschiede unter den Heizeinrichtungen 102 auf einfache Weise zu erkennen.
In der obigen Ausführungsform kann die Ausgabesteuerungseinheit 19 die Ausgabeeinheit 18 veranlassen, ein Streudiagramm anzuzeigen, das eine Wärmeableitungsmenge zu jedem vorbestimmten Zeitpunkt zeigt, wie in 11 dargestellt. Dadurch ist es möglich, die Wärmeableitungsmengen der Heizeinrichtungen 102 chronologisch anzuzeigen und somit die Überwachung von Anomalien der Wärmeableitungsmenge der Heizeinrichtungen 102 zu erleichtern.
In der obigen Ausführungsform kann die Ausgabesteuerungseinheit 19 die Ausgabeeinheit 18 veranlassen, die Wärmeableitungsmengen der Heizeinrichtungen 102 zu jedem vorbestimmten Zeitpunkt in einer Liste anzuzeigen, wie in 12 gezeigt. Zum Beispiel kann die Ausgabesteuerungseinheit 19 die Ausgabeeinheit 18 veranlassen, einen Maximalwert, einen Minimalwert, einen Mittelwert, eine Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert und eine Standardabweichung für jede Heizeinrichtung 102 anzuzeigen.
In der obigen Ausführungsform erfasst die Betriebsinformations-Erfassungseinheit 12 die Betriebsinformationen, nachdem die Ergebnisinformations-Erfassungseinheit 14 die Ergebnisinformationen erfasst hat. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Betriebsinformations-Erfassungseinheit 12 kann die Betriebsinformationen vor der Erfassung der Ergebnisinformationen durch die Ergebnisinformations-Erfassungseinheit 14 erfassen.
In der obigen Ausführungsform kann die Spritzgießmaschine 10 ein beliebiger Typ zwischen einem Schneckentyp und einem Kolbentyp bzw. Plunger-Typ sein. Ferner kann in der obigen Ausführungsform die Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102, die in den Ergebnisinformationen enthalten ist, eine von einem Temperatursensor (nicht gezeigt) gemessene Temperatur sein, was eine direkte Methode ist, oder eine durch Thermografie (ein Strahlungsthermometer; nicht dargestellt) gemessene Temperatur, was eine indirekte Methode ist.
In der obigen Ausführungsform kann die Ausgabeeinheit 18 als ein von der Steuerung 1 (der Spritzgießmaschine 10) getrennter Körper konfiguriert sein. Die Steuerung 1 kann eine Vielzahl von Spritzgießmaschinen 10 verwalten. Ferner kann die Ausgabesteuerungseinheit 19 in der obigen Ausführungsform bewirken, dass die Ausgabeeinheit 18 zusätzlich zur Wärmeableitungsmenge die Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102 anzeigt.
In der obigen Ausführungsform kann die Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit 22 eine Wärmeableitungsmenge pro Zeiteinheit oder für eine vorbestimmte Zeitdauer berechnen, z.B. für jede Zykluszeit. Ferner kann die Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit 22 in der obigen Ausführungsform eine Gesamt-Wärmeableitungsmenge oder eine Wärmeableitungsmenge pro Zeiteinheit entsprechend einer vorbestimmten Zeitdauer berechnen. Ferner kann die Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit 22 einen Mittelwert für jeden vorgegebenen Zeitraum oder eine Wärmeableitung zu einem bestimmten Zeitpunkt berechnen.
In der obigen Ausführungsform kann die Betriebsinformations-Erfassungseinheit 12 eine erfasste Temperatur (oder eine geschätzte Oberflächentemperatur) an einem Temperaturkontrollpunkt an Position einer Solltemperatur verwenden. Ferner kann in der obigen Ausführungsform die Schätzeinheit 17 die Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102 in der Annahme schätzen, dass die Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung 102 zu dem Zeitpunkt, zu dem die Spritzgießmaschine 10 den Betrieb aufnimmt, E% der erfassten Temperatur an dem Kontrollpunkt der Heizeinrichtung 102 entspricht (E ist eine beliebige Konstante oder Variable). Zum Beispiel kann die Schätzeinheit die Oberflächentemperatur als eine solche Variable schätzen, dass E=95 gilt, wenn die erfasste Temperatur unter 50 Grad liegt, und E=90 gilt, wenn die erfasste Temperatur gleich oder höher als 50 Grad ist.
In der obigen Ausführungsform ist der vorbestimmte Zeitpunkt nicht auf die aktuelle Zeit beschränkt und kann in der Vergangenheit oder in der Zukunft liegen. Wenn der vorbestimmte Zeitpunkt in der Vergangenheit liegt, erfasst die Betriebsinformations-Erfassungseinheit 12 die Heizeinrichtungsleistungen und Einstellungsinformationen während des vorbestimmten Zeitraums unmittelbar vor dem vorbestimmten Zeitpunkt. Wenn der vorbestimmte Zeitpunkt in der Zukunft liegt, erfasst die Betriebsinformations-Erfassungseinheit 12 Heizeinrichtungsleistungen und Einstellinformationen, die während des vorbestimmten Zeitraums unmittelbar vor dem vorbestimmten Zeitpunkt angenommen werden.
In der obigen Ausführungsform kann die Oberflächentemperatur-Erfassungseinheit 15 an Position von Oberflächentemperaturen auch Verhältnisse zwischen einer Solltemperatur und Oberflächentemperaturen erfassen. In diesem Fall kann die Steuerung 1 nicht mit der Übergangsberechnungseinheit 16 versehen sein.
Bezugszeichenliste

1: Steuerung
10: Spritzgießmaschine
12: Betriebsinformations-Erfassungseinheit
14: Ergebnisinformations-Erfassungseinheit
16: Übergangsberechnungseinheit
17: Schätzeinheit
21: Eigenschaftsinformations-Erfassungseinheit
22: Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit
101: Zylinder
102: Heizeinrichtung
103: Sicherheitsabdeckung

Claims

Steuerung für eine Spritzgießmaschine, wobei die Spritzgießmaschine einen Zylinder und eine um den Zylinder herum angeordnete Heizeinrichtung aufweist und konfiguriert ist, eine Wärmeableitungsmenge der Heizeinrichtung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt zu berechnen, wobei die Steuerung aufweist: eine Betriebsinformations-Erfassungseinheit, die als Betriebsinformation eine Heizeinrichtungsleistung der Heizeinrichtung und eine Solltemperatur für die Heizeinrichtung während eines vorbestimmten Zeitraums unmittelbar vor dem vorbestimmten Zeitpunkt erfasst; eine Oberflächentemperaturerfassungseinheit, die eine Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung während des vorbestimmten Zeitraums erfasst, der in den erfassten Betriebsinformationen enthalten ist; eine Eigenschafteninformations-Erfassungseinheit, die Eigenschafteninformationen erfasst, die Eigenschaften in Bezug auf Wärmeableitung der Heizeinrichtung betreffen; eine Ergebnisinformations-Erfassungseinheit, die als Ergebnisinformation Ergebnisse des Übergangs unter Verhältnissen zwischen den Oberflächentemperaturen und der Solltemperatur der Heizeinrichtung relativ zum Übergang der Heizeinrichtungsleistung der Heizeinrichtung erfasst; eine Schätzeinheit, die eine Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung zu dem vorbestimmten Zeitpunkt auf Grundlage der Betriebsinformationen, der Ergebnisinformationen und der erfassten Oberflächentemperaturen schätzt; und eine Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit, die die Wärmeableitungsmenge von der Oberfläche der Heizeinrichtung an die Umgebungsluft auf Grundlage der geschätzten Oberflächentemperatur und der Eigenschaftsinformationen berechnet.
Steuerung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner eine Übergangsberechnungseinheit aufweist, die auf Grundlage der erfassten Betriebsinformationen und der erfassten Oberflächentemperaturen den Übergang unter den Verhältnissen zwischen den Oberflächentemperaturen und der Solltemperatur relativ zu dem Übergang unter den in den Betriebsinformationen enthaltenen Heizeinrichtungsleistungen berechnet, wobei die Schätzeinheit die Oberflächentemperatur zu dem vorbestimmten Zeitpunkt unter Verwendung von Ergebnissen, die den Betriebsinformationen und dem berechneten Übergang unter den Verhältnissen ähnlich sind oder mit ihnen übereinstimmen, unter den in den Ergebnisinformationen enthaltenen Ergebnissen schätzt.
Steuerung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, wobei die Oberflächentemperaturerfassungseinheit die Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung in einer Form der Verhältnisse zwischen den Oberflächentemperaturen und der Solltemperatur der Heizeinrichtung erfasst, und die Schätzeinheit die Oberflächentemperatur zu dem vorbestimmten Zeitpunkt unter Verwendung von Ergebnissen, die den Betriebsinformationen und dem erfassten Übergang unter den Verhältnissen ähnlich sind oder mit ihnen übereinstimmen, unter den in den Ergebnisinformationen enthaltenen Ergebnissen schätzt.
Steuerung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Schätzeinheit die Oberflächentemperatur zu dem vorbestimmten Zeitpunkt aus einem Verhältnis zwischen einer Oberflächentemperatur und der Solltemperatur zu einem Zeitpunkt schätzt, der dem vorbestimmten Zeitpunkt entspricht, der durch die Ergebnisse angezeigt wird, die dem Übergang ähnlich sind oder mit diesem übereinstimmen.
Steuerung für die Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit die Wärmeableitungsmenge unter Verwendung eines aus den Oberflächentemperaturen berechneten Parameters als einen Teil der Eigenschaftsinformation berechnet.
Programm, das einen Computer veranlasst, als eine Steuerung für eine Spritzgießmaschine zu fungieren, wobei die Spritzgießmaschine einen Zylinder und eine um den Zylinder herum angeordnete Heizeinrichtung aufweist und konfiguriert ist, eine Wärmeableitungsmenge der Heizeinrichtung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt zu berechnen, wobei das Programm den Computer veranlasst, als Einheiten zu fungieren, aufweisend: eine Betriebsinformations-Erfassungseinheit, die als Betriebsinformation eine Heizeinrichtungsleistung der Heizeinrichtung und eine Solltemperatur für die Heizeinrichtung während eines vorbestimmten Zeitraums unmittelbar vor dem vorbestimmten Zeitpunkt erfasst; eine Oberflächentemperaturerfassungseinheit, die eine Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung während des vorbestimmten Zeitraums erfasst, die in den erfassten Betriebsinformationen enthalten ist; eine Eigenschaftsinformations-Erfassungseinheit, die Eigenschaftsinformationen erfasst, die Wärmeableitung der Heizeinrichtung betreffen; eine Ergebnisinformations-Erfassungseinheit, die als Ergebnisinformation Ergebnisse des Übergangs unter einem Verhältnis zwischen der Oberflächentemperatur und der Solltemperatur der Heizeinrichtung relativ zum Übergang unter der Heizeinrichtungsleistung der Heizeinrichtung erfasst; eine Schätzeinheit, die eine Oberflächentemperatur der Heizeinrichtung zu dem vorbestimmten Zeitpunkt auf Grundlage der Betriebsinformationen, der Ergebnisinformationen und der erfassten Oberflächentemperaturen schätzt; und eine Wärmeableitungsmenge-Berechnungseinheit, die die Wärmeableitungsmenge von einer Oberfläche der Heizeinrichtung in die Umgebungsluft auf Grundlage der geschätzten Oberflächentemperatur und der Eigenschaftsinformationen berechnet.