DE112021006010T5

DE112021006010T5 - Steuervorrichtung und Steuerverfahren

Info

Publication number: DE112021006010T5
Application number: DE112021006010.4T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Horiuchi
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-11-16
Filing date: 2021-11-10
Publication date: 2023-11-09
Also published as: CN116547124A; JPWO2022102637A1; WO2022102637A1; US20230415394A1

Abstract

Es wird eine Steuervorrichtung (20) für eine Spritzgießmaschine (10) bereitgestellt, die Folgendes umfasst: eine Rücksaugsteuereinheit (76), die bewirkt, dass eine Schnecke (28), die eine vorgeschriebene Messposition erreicht hat, mit einer vorgeschriebenen Rücksauggeschwindigkeit zurückgesaugt wird; eine Rückwärtsdrehungssteuereinheit (78), die bewirkt, dass die Schnecke auf der Grundlage eines vorgeschriebenen Rückwärtsdrehungszustandswertes (CVrb) bei und nach der Einleitung des Rücksaugens rückwärts gedreht wird, eine Messeinheit (80), die einen Rückwärtsdrehungszustandswert (SVrb) der Schraube misst; und eine Steuereinheit (82) zur Beendigung des Rücksaugens, die bewirkt, dass das Rücksaugen beendet wird, wenn der Rückdrehungszustandswert (SVrb) einen Schwellenwert (Th) erreicht hat.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren zur Steuerung einer Spritzgießmaschine.
STAND DER TECHNIK
In einem Spritzgießzyklus einer Spritzgießmaschine ist ein Prozess (Druckreduzierungsprozess) enthalten, der bewirkt, dass der Druck einer dosierten Harzschmelze auf einen vorbestimmten Zieldruck reduziert wird. In JP H01-148526 A wird offenbart, dass im Zusammenhang mit dem Druckreduzierungsprozess durch Überwachung des Drucks eines Harzes das Zurücksaugen beendet wird, wenn der Druck des Harzes auf einen konstanten Wert gefallen ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine solche Spritzgießmaschine umfasst einen Zylinder und eine Schnecke. Die Schnecke kann innerhalb des Zylinders zurückgesaugt (nach hinten bewegt) werden. Der Druck des Harzes im Inneren des Zylinders nimmt entsprechend dem Zurücksaugen der Schnecke schnell ab. Der Druck des Harzes schwankt jedoch unter dem Einfluss eines viskosen Widerstands des Harzes, einer auf die Schnecke ausgeübten Last oder Ähnlichem. Dementsprechend tritt in JP H01-148526 A das Problem auf, dass der Zeitpunkt, zu dem das Zurücksaugen endet, in jedem der Gießzyklen Schwankungen unterliegt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Schwankungen des Zeitpunkts, zu dem das Rücksaugen endet, zu reduzieren.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung für eine Spritzgießmaschine, wobei die Spritzgießmaschine einen Zylinder und eine Schnecke aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie sich innerhalb des Zylinders dreht und vorwärts und rückwärts bewegt, wobei die Steuervorrichtung so konfiguriert ist, dass sie eine Dosierung von Harz innerhalb des Zylinders durch Bewegen der Schnecke rückwärts in eine vorbestimmte Dosierposition durchführt, während die Schnecke vorwärts gedreht wird, wobei die Steuervorrichtung eine Rücksaugsteuereinheit aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie die Schnecke mit einer vorbestimmten Rücksauggeschwindigkeit zurücksaugt, nachdem die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat, eine Rückwärtsdrehungssteuereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine Rückwärtsdrehung der Schnecke auf der Grundlage eines vorbestimmten Rückwärtsdrehungszustandswertes durchführt, nachdem das Zurücksaugen der Schnecke begonnen hat, eine Messeinheit, die so konfiguriert ist, dass sie einen Rückwärtsdrehungszustandswert misst, der einen Rückwärtsdrehungszustand der Schnecke von einem Zeitpunkt an anzeigt, zu dem die Rückwärtsdrehung der Schnecke begonnen wurde, und eine Rücksaugbeendigungssteuereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie das Zurücksaugen der Schnecke durch die Rücksaugsteuereinheit zu einem Zeitpunkt beendet, zu dem der Rückwärtsdrehungszustandswert einen Schwellenwert erreicht hat.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch ein Steuerverfahren für eine Spritzgießmaschine, wobei die Spritzgießmaschine einen Zylinder und eine Schnecke aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie sich innerhalb des Zylinders dreht und vorwärts und rückwärts bewegt, wobei das Steuerverfahren zum Durchführen einer Dosierung von Harz innerhalb des Zylinders durch Bewegen der Schnecke rückwärts zu einer vorbestimmten Dosierposition dient, während die Schnecke vorwärts gedreht wird, wobei das Steuerverfahren einen Rücksaugsteuerschritt zum Zurücksaugen der Schnecke mit einer vorbestimmten Rücksauggeschwindigkeit aufweist, nachdem die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat, einen Rückwärtsdrehungssteuerschritt zum Durchführen einer Rückwärtsdrehung der Schnecke auf der Grundlage eines vorbestimmten Rückwärtsdrehungszustandswertes, nachdem das Zurücksaugen der Schnecke begonnen hat, einen Messschritt zum Messen eines Rückwärtsdrehungszustandswertes, der einen Rückwärtsdrehungszustand der Schnecke von einem Zeitpunkt an anzeigt, zu dem die Rückwärtsdrehung der Schnecke begonnen wurde, und einen Rücksaugbeendigungsschritt zum Bewirken, dass das Zurücksaugen der Schnecke durch den Rücksaugsteuerschritt zu einem Zeitpunkt endet, zu dem der Rückwärtsdrehungszustandswert einen Schwellenwert erreicht hat.
Gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung wird eine Variation des Zeitpunkts, zu dem das Rücksaugen endet, reduziert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Seitenansicht einer Spritzgießmaschine gemäß einer Ausführungsform;
2 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Einspritzeinheit;
3 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Steuervorrichtung;
4 ist ein erstes Flussdiagramm, das einen Prozessablauf eines Steuerverfahrens gemäß der Ausführungsform illustriert;
5 ist ein erstes Zeitdiagramm, das einen zeitlichen Übergang einer Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit einer Schnecke, einer Rotationsgeschwindigkeit der Schnecke und eines Drucks eines Harzes für den Fall veranschaulicht, dass das in 4 gezeigte Steuerverfahren ausgeführt wird;
6 ist ein zweites Flussdiagramm, das einen Prozessablauf eines Steuerverfahrens gemäß der Ausführungsform illustriert;
7 ist ein zweites Zeitdiagramm, das einen zeitlichen Übergang einer Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit einer Schnecke, einer Rotationsgeschwindigkeit der Schnecke und eines Drucks des Harzes für den Fall veranschaulicht, dass das in 6 gezeigte Steuerverfahren ausgeführt wird;
8 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Steuervorrichtung gemäß der beispielhaften Modifikation 2;
9 ist eine beispielhafte Konfiguration einer Tabelle, die in einer Speichereinheit gemäß der beispielhaften Modifikation 2 gespeichert ist;
10 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Steuervorrichtung gemäß Modifikationsbeispiel 3; und
11 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Steuervorrichtung gemäß beispielhafter Modifikation 5.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen davon unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail vorgestellt und beschrieben.
[Ausführungsbeispiele]
1 ist eine Seitenansicht einer Spritzgießmaschine 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Spritzgießmaschine 10 umfasst eine Formschließeinheit 14, eine Einspritzeinheit 16, ein Maschinenbett (Maschinensockel) 18 und eine Steuereinrichtung 20. Die Formschließeinheit 14 umfasst eine Form 12, die geöffnet und geschlossen werden kann. Die Einspritzeinheit 16 ist hinter der Formschließeinheit 14 angeordnet (vgl. 1). Der Maschinensockel 18 dient zum Abstützen der Formschließeinheit 14 und der Spritzeinheit 16. Die Formschließeinheit 14 und der Maschinensockel 18 können nach bekannter Technik gestaltet sein.
Im Folgenden wird zunächst die Einspritzeinheit 16 beschrieben. Die Einspritzeinheit 16 ist ein Steuerziel der Steuereinrichtung 20.
Die Einspritzeinheit 16 ist auf einem Sockel 22 gelagert. Der Sockel 22 wird von einer Führungsschiene 24 getragen, so dass er sich nach vorne und hinten bewegen kann. Außerdem ist die Führungsschiene 24 auf dem Maschinensockel 18 installiert. Dadurch wird die Einspritzeinheit 16 auf dem Maschinensockel 18 vorwärts und rückwärts beweglich.
2 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm der Einspritzeinheit 16.
Die Einspritzeinheit 16 ist mit einem Zylinder (Heizzylinder) 26, einer Schnecke 28, einem Drucksensor 30, einer ersten Antriebsvorrichtung 32 und einer zweiten Antriebsvorrichtung 34 ausgestattet. Der Zylinder 26 ist ein rohrförmiges Element. Die Schnecke 28 ist im Inneren des Zylinders 26 angebracht. Der Drucksensor 30 ist an der Schnecke 28 angeordnet. Die erste Antriebsvorrichtung 32 und die zweite Antriebsvorrichtung 34 sind mit der Schnecke 28 verbunden.
Eine imaginäre Linie L in 2 zeigt eine Achse des Zylinders 26 an. Die imaginäre Linie L verläuft parallel zu einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung. Darüber hinaus ist zu beachten, dass die imaginäre Linie L auch als Axiallinie der Schnecke 28 dient. Ein System, bei dem sich die Axiallinie des Zylinders 26 und die Axiallinie der Schnecke 28 überschneiden (d.h. zur gleichen gedachten Linie L werden), wird auch als „In-Line-System (In-Line-Schnecke)“ bezeichnet. Ferner wird die Spritzgießmaschine, auf der das In-Line-System eingesetzt wird, auch als „In-Line-Spritzgießmaschine“ bezeichnet.
Der Aufbau der Einspritzeinheit 16 einer solchen Inline-Spritzgießmaschine ist einfacher als bei anderen Arten von Spritzgießmaschinen. Dementsprechend ist die Spritzeinheit 16 in Bezug auf ihre Wartungsfreundlichkeit besser als andere Arten von Spritzgießmaschinen. Darüber hinaus ist eine andere Art der Spritzgießmaschine zum Beispiel eine vorplastifizierende Spritzgießmaschine.
Der Zylinder 26 ist mit einem Trichter 36, einer Heizung 38 und einer Düse 40 ausgestattet (siehe 2). Der Trichter 36 ist in unmittelbarer Nähe eines hinteren Endteils des Zylinders 26 installiert. Der Trichter 36 ist mit einer Zuführungsöffnung versehen, über die dem Zylinder 26 ein Harz, d. h. ein Formmaterial, zugeführt wird. Das Harz wird dieser Zuführungsöffnung beispielsweise in Form von Granulat zugeführt. Die Heizung 38 dient zum Beheizen des Zylinders 26. Die Düse 40 ist an einem stirnseitigen distalen Ende des Zylinders 26 angebracht. Die Düse 40 weist eine Einspritzöffnung 41 auf. Die Einspritzöffnung 41 stellt eine Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Zylinders 26 her.
Die Schnecke 28 umfasst einen Schneckengang 42. Der Schneckengang 42 hat die Form einer einzigen Spirale (Helix), die sich in der Richtung von vorne nach hinten erstreckt. Der Schneckengang 42 und die Innenwand des Zylinders 26 bilden einen Fließweg (Strömingsweg) 44. Der Fließweg 44 hat die Form einer einzigen Spirale. Das Harz im Inneren des Zylinders 26 wird entlang des Fließweges 44 entsprechend der Vorwärtsdrehung der Schnecke 28 vorwärts geführt.
Die Schnecke 28, die den Schneckenförmigen Gangabschnitt 42 aufweist, wird auch als „Einzelgang-Typ“ („Einzelschnecke“) bezeichnet. Der Typ der Schnecke 28 ist jedoch nicht auf einen Einzelgang-Typ beschränkt. So kann die Schnecke 28 beispielsweise auch eine „Doppelschnecke“ sein. In dem Fall, dass der Typ der Schnecke 28 ein Doppelgang-Typ ist, ist der Gangabschnitt 42 in der Form einer Doppelhelix vorgesehen.
Die Schnecke 28 umfasst einen Schneckenkopf 46, einen Rückhaltesitz 48 und einen Rückhaltering 50. Der Schneckenkopf 46 ist ein distaler Endteil in der Vorwärtsrichtung der Schnecke 28. Der Rückhaltesitz 48 ist hinter dem Schneckenkopf 46 in einem Abstand dazwischen angeordnet. Zwischen dem Schneckenkopf 46 und dem Rückhaltesitz 48 ist der Rückhaltering 50 in Bezug auf den Rückhaltesitz 48 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung beweglich.
Der Rückschlagring 50 öffnet oder schließt den Strömungsweg 44, indem er sich relativ zum Rückschlagsitz 48 bewegt. Beispielsweise erhält der Rückschlagring 50 bei einer später beschriebenen Dosierung einen nach vorne gerichteten Druck von dem Harz, der auf der Rückseite des Rückschlagrings 50 anliegt. Der Rückschlagring 50 erhält den nach vorne gerichteten Druck und bewegt sich dadurch in Bezug auf den Rückschlagsitz 48 in Vorwärtsrichtung. In diesem Fall gibt der Rückschlagring 50 den Fließweg 44 allmählich frei. Infolgedessen wird das Harz, das sich auf der Rückseite des Rückschlagrings 50 befindet, in die Lage versetzt, über den Rückschlagsitz 48 hinaus entlang des Fließwegs 44 nach vorne zu fließen.
Ferner erhält der Rückschlagring 50 beispielsweise während einer später beschriebenen Injektion einen nach hinten gerichteten Druck von dem Harz, das sich auf der Vorderseite des Rückschlagrings 50 befindet. Der Rückschlagring 50 erhält den nach hinten gerichteten Druck und bewegt sich dadurch in Bezug auf den Rückschlagsitz 48 in eine rückwärtige Richtung. In diesem Fall verschließt der Rückschlagring 50 allmählich den Fließweg 44. Dadurch wird verhindert, dass das auf der Vorderseite des Rückschlagrings 50 befindliche Harz über den Rückschlagsitz 48 hinaus entlang des Fließwegs 44 nach hinten fließt (Rückströmung). Insbesondere wird das Zurückfließen des Harzes maximal unterdrückt, wenn der Rückschlagring 50 und der Rückschlagsitz 48 in Kontakt miteinander sind.
Bei dem Drucksensor 30 handelt es sich beispielsweise um eine Lastzelle (Druckmesszelle). Der Drucksensor 30 ist z.B. an einem hinteren Endteil der Schnecke 28 angebracht. Die Schnecke 28 empfängt einen Druck (einen Druck des Harzes) P von dem Harz, das entlang des Fließweges 44 fließt. Der Drucksensor 30 gibt ein Erfassungssignal aus, das dem Druck P des Harzes entspricht. Das Erfassungssignal wird in die Steuervorrichtung 20 eingegeben.
Die erste Antriebsvorrichtung 32 ist eine Vorrichtung, die eine Drehung der Schnecke 28 im Zylinder 26 bewirkt. Die erste Antriebsvorrichtung 32 umfasst einen Servomotor 52a, eine Antriebsscheibe (Antriebsriemenscheibe) 54a, eine Abtriebsscheibe (angetriebene Riemenscheibe) 56a und ein Riemenelement 58a. Der Servomotor 52a ist mit einer rotierenden Welle ausgestattet. Die Antriebsscheibe 54a dreht sich zusammen mit der Welle des Servomotors 52a. Die angetriebene Riemenscheibe 56a ist fest mit der Schnecke 28 verbunden. Das Riemenelement 58a überträgt die Drehkraft der Welle des Servomotors 52a von der Antriebsscheibe 54a auf die angetriebene Riemenscheibe 56a.
Die Welle des Servomotors 52a überträgt die Rotationskraft über die Antriebsscheibe 54a, das Riemenelement 58a und die angetriebene Riemenscheibe 56a auf die Schnecke 28. Die Schnecke 28 dreht sich entsprechend der übertragenen Rotationskraft. Darüber hinaus kann die Drehrichtung der Schnecke 28 entsprechend einer Änderung der Drehrichtung der Welle des Servomotors 52a zwischen der Vorwärtsdrehung und der Rückwärtsdrehung umgeschaltet werden.
Am Servomotor 52a ist ein Positions-/Drehzahlsensor 60a vorgesehen. Der Positions-/Drehzahlsensor 60a gibt ein Erfassungssignal aus, das der Rotationsposition der Welle des Servomotors 52a entspricht. Das Erfassungssignal wird in die Steuervorrichtung 20 eingegeben. Folglich ist die Steuervorrichtung 20 in der Lage, auf der Grundlage des Erfassungssignals des Positions-/Drehzahlsensors 60a den Betrag der Drehung und die Drehgeschwindigkeit der Schnecke 28 zu erfassen. Die Steuervorrichtung 20 kann auch eine Rotationsbeschleunigung der Schnecke 28 auf der Grundlage des Erfassungssignals des Positions-/Drehzahlsensors 60a erfassen.
Die zweite Antriebsvorrichtung 34 ist eine Vorrichtung, die die Schnecke 28 veranlasst, sich innerhalb des Zylinders 26 vorwärts und rückwärts zu bewegen. Darüber hinaus sollte in der vorliegenden Ausführungsform beachtet werden, dass sich die Vorwärtsbewegung (Vorrücken) und Rückwärtsbewegung (Zurückziehen) der Schnecke 28, sofern nicht anders angegeben, auf die relative Bewegung der Schnecke 28 entlang der Vorwärts-Rückwärtsrichtung in Bezug auf den Zylinder 26 bezieht.
Die zweite Antriebsvorrichtung 34 umfasst einen Servomotor 52b, eine Antriebsscheibe 54b, eine Abtriebsscheibe 56b, ein Riemenelement 58b, eine Kugelumlaufspindel 62 und eine Mutter 64. Der Servomotor 52b ist mit einer rotierenden Welle ausgestattet. Die Antriebsscheibe 54b dreht sich zusammen mit der Welle des Servomotors 52b. Das Riemenelement 58b überträgt die Rotationskraft der Welle des Servomotors 52b von der Antriebsscheibe 54b auf die angetriebene Scheibe 56b. Die angetriebene Riemenscheibe 56b ist mit der Kugelumlaufspindel 62 verbunden. Die Kugelumlaufspindel 62 ist mit der Mutter 64 verschraubt. Die Kugelumlaufspindel 62 ist parallel zur Vorschub- und Rückzugsrichtung (Vorwärts-Rückwärts-Richtung) der Schnecke 28 eingebaut. Die Achse der Kugelumlaufspindel 62 überschneidet sich mit der gedachten Linie L. Die Kugelumlaufspindel 62 ist mit der Schnecke 28 verbunden.
Die Welle des Servomotors 52b überträgt die Drehkraft über die Antriebsscheibe 54b, das Riemenelement 58b und die Abtriebsscheibe 56b auf die Kugelumlaufspindel 62. Die Kugelumlaufspindel 62 dreht sich entsprechend der übertragenen Rotationskraft. Die Mutter 64 bewegt sich entsprechend der Drehung der Kugelumlaufspindel 62 nach vorne und nach hinten. Folglich bewegt sich die Schnecke 28 linear in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung. Außerdem kann das Vorschieben und Zurückziehen der Schnecke 28 entsprechend einer Änderung der Drehrichtung der Welle des Servomotors 52b geändert werden.
Der Servomotor 52b ist mit einem Positions-/Drehzahlsensor 60b ausgestattet. Der Positions-/Drehzahlsensor 60b gibt ein Erfassungssignal aus, das der Rotationsposition der Welle des Servomotors 52b entspricht. Der Positions-/Drehzahlsensor 60b ist z. B. derselbe Sensor wie der Positions-/Drehzahlsensor 60a. Ein Erfassungssignal des Positions-/Drehzahlsensors 60b wird in die Steuervorrichtung 20 eingegeben. Folglich ist die Steuervorrichtung 20 in der Lage, basierend auf dem Erfassungssignal des Positions-/Geschwindigkeitssensors 60b einen Rückwärtsbewegungsabstand der Schnecke 28 und eine Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 28 zu berechnen.
Unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Einspritzeinheit 16 werden im Folgenden die Prozesse beschrieben, die von der Spritzgießmaschine 10 ausgeführt werden, um ein geformtes Produkt (Gießprodukt) zu erhalten. Darüber hinaus wird in der folgenden Beschreibung ein Bereich im Inneren des Zylinders 26 auf der Vorderseite des Rückschlagsitzes 48 auch als „Dosierbereich“ bezeichnet.
Die Schnecke 28 der Einspritzeinheit 16 wird mit einer vorgegebenen Drehzahl (Dosiergeschwindigkeit) Vrf vorwärts gedreht. Infolgedessen wird das Harz, das dem Zylinder 26 von der Zufuhröffnung des Trichters 36 zugeführt wird, entlang des Fließwegs 44 vorwärts gefördert und verdichtet. Während des Zuführens und Verdichtens des Harzes wird das Harz geschmolzen (plastifiziert), da es durch die Heizung 38 und die Drehkraft der Schnecke 28 erhitzt wird. Indem das geschmolzene Harz durch die Vorwärtsdrehung der Schnecke 28 in Vorwärtsrichtung zugeführt und komprimiert wird, erreicht das Harz den Dosierbereich. Das geschmolzene Harz wird im Dosierbereich gesammelt und gespeichert.
Die Zuführung und Komprimierung des Harzes zum Dosierbereich wird von einem Zustand aus gestartet, in dem die Schnecke 28 vollständig in den Zylinder 26 vorgeschoben wurde. Genauer gesagt wird die Zufuhr und Komprimierung des Harzes in den Dosierbereich von einem Zustand aus gestartet, in dem das Volumen des Dosierbereichs ein Minimum erreicht hat. Mit zunehmender Menge des Harzes im Dosierbereich nimmt der Druck P des Harzes zu. In diesem Fall wird die Schnecke 28 nach hinten bewegt, um den Druck P des Harzes zu verringern. Mit anderen Worten: Wenn die Schnecke 28 nach hinten bewegt wird, wird der Dosierbereich erweitert. Folglich nimmt der Druck P des Harzes ab. Außerdem dreht sich die Schnecke 28 auch nach Beginn der Rückwärtsbewegung weiter vorwärts (Zuführung und Komprimierung des Harzes). Darüber hinaus steuert die Steuervorrichtung 20 auch die Geschwindigkeit der Rückwärtsbewegung der Schnecke 28. Folglich wird der Druck P des Harzes während der Rückwärtsbewegung der Schnecke 28 auf einem vorgegebenen Wert (Dosierdruck) P1 gehalten.
Die Zuführung und Komprimierung des Harzes erfolgt, bis die zurückgezogene Schnecke 28 eine vorbestimmte Position (Dosierposition) erreicht.
Der Vorgang des Zuführens und Verdichtens des Harzes, bis die Schnecke 28 die Dosierposition erreicht, wird als „Dosiervorgang“ oder einfach als „Dosieren“ bezeichnet. Durch die Durchführung einer solchen Dosierung ist die Einspritzeinheit 16 in der Lage, eine bestimmte vorbestimmte Menge des Harzes im Dosierbereich anzusammeln und zu speichern.
Die Einspritzeinheit 16 führt die Dosierung auf der Grundlage der Dosiergeschwindigkeit Vrf und des Dosierdrucks P1 durch. Der Bediener kann die Dosiergeschwindigkeit Vrf und den Dosierdruck P1, die er selbst ermittelt hat, entsprechend einstellen. Der Dosierdruck P1 ist jedoch größer als der Atmosphärendruck.
Nachdem die Schnecke 28 die Dosierposition erreicht hat, bewirkt die Einspritzeinheit 16, dass der Druck P des Harzes von dem Dosierdruck P₁ auf einen Zieldruck P₀ reduziert wird. Der Prozess, bei dem der Druck P des Harzes vom Dosierdruck P₁ auf den Zieldruck P₀ reduziert wird, wird als „Druckreduzierungsprozess“ oder einfach als „Druckreduzierung“ bezeichnet. Wenn der Druck P des Harzes reduziert wird, lässt der Impuls des Harzes nach, so dass das Harz in Vorwärtsrichtung fließen kann. Indem die Einspritzeinheit 16 die Druckreduzierung nach der Dosierung durchführt, unterdrückt sie das Fließen des Harzes im Dosierbereich zur Einspritzöffnung 41. Infolgedessen wird das Auftreten von Tropfen oder Spritzabfall unterdrückt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Zieldruck P₀ der atmosphärische Druck (der vom Drucksensor 30 erfasste Wert = Null). Der Zieldruck P₀ kann jedoch auch auf einen anderen Druck als den Atmosphärendruck eingestellt werden, solange der Zieldruck P₀ in einem Bereich liegt, der kleiner als der Dosierdruck P₁ ist.
Um zu bewirken, dass der Druck P des Harzes im Druckreduzierungsprozess reduziert wird, saugt die Einspritzeinheit 16 der vorliegenden Ausführungsform die Schnecke 28 zurück oder dreht sie umgekehrt. Durch das Zurücksaugen beim Druckabbau wird die Schnecke 28 von der Dosierposition weiter nach hinten bewegt. In diesem Fall vergrößert sich das Volumen des Dosierbereichs entsprechend der Entfernung, um die die Schnecke 28 nach hinten bewegt wird. Folglich wird das Volumen des Harzes im Dosierbereich vergrößert. Außerdem wird die Dichte des Harzes im Dosierbereich verringert. Infolgedessen nimmt der Druck P des Harzes ab.
Während des Rücksaugens wird die Schnecke 28 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit nach hinten bewegt. Nachfolgend wird die vorgegebene Geschwindigkeit auch als Rücksauggeschwindigkeit V_sb bezeichnet. Die Rücksauggeschwindigkeit V_sb wird in der Steuereinrichtung 20 eingestellt. Der Bediener kann die durch eigene Überlegung ermittelte Rücksauggeschwindigkeit V_sb in der Steuereinrichtung 20 einstellen. Der Bediener kann aber auch einen vom Hersteller der Spritzgießmaschine 10 vorgegebenen Standardwert für die Rücksauggeschwindigkeit V_sb in der Steuereinrichtung 20 einstellen.
Die Rückwärtsdrehrichtung der Schnecke 28 ist der Drehrichtung (Vorwärtsdrehrichtung) beim Dosieren entgegengesetzt. Wenn die Schnecke 28 rückwärts gedreht wird, fließt das Harz im Inneren des Zylinders 26 in umgekehrter Richtung (Rückfluss). Infolgedessen wird das Harz in einer stärker rückwärtigen Richtung als der Zylinder 26 herausgeschabt, und die Dichte des gesamten Harzes im Inneren des Zylinders 26 nimmt ab. Infolgedessen nimmt der Druck P des Harzes ab.
Die Schnecke 28 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erfährt eine Rückwärtsdrehung auf der Grundlage eines Rückwärtsdrehungszustandswertes CV_rb. Der Rückwärtsdrehungsbedingungswert CV_rb ist eine Information, die mindestens zwei aus einer Ziel-Rückwärtsdrehungsgeschwindigkeit V_rb, einer fortgesetzten Zeitdauer der Rückwärtsdrehung T_rb und einem Zielbetrag der Rückwärtsdrehung R_rb umfasst. Die Soll-Rückwärtsdrehzahl V_rb ist ein Sollwert für die Drehzahl der Schnecke 28 während ihrer Rückwärtsdrehung. Die Rückwärtsdrehzahl der Schnecke 28 wird mit der Soll-Rückwärtsdrehzahl V_rb als Zielwert gesteuert. Die Dauer der fortgesetzten Rückwärtsdrehung T_rb ist ein Zielwert für die Zeitdauer, während der die Rückwärtsdrehung fortgesetzt werden soll. Der Sollwert für den Betrag der Rückwärtsdrehung R_rb ist ein Sollwert für den Betrag der Drehung (Drehwinkel) in der Rückwärtsdrehrichtung der Schnecke 28.
Der Bediener kann auswählen, welche der Zielwerte für die Rückwärtsdrehzahl V_rb, die fortgesetzte Zeitdauer der Rückwärtsdrehung T_rb und den Zielwert für die Rückwärtsdrehung R_rb in den Wert für die Rückwärtsdrehbedingung CV_rb eingehen sollen. Der Bediener kann mindestens einen der Werte, die im Rückwärtsdrehungs-Bedingungswert CV_rb enthalten sind, untersuchen und den Wert in der Steuervorrichtung 20 einstellen. Der Bediener kann einen vom Hersteller der Spritzgießmaschine 10 voreingestellten Standardwert in Bezug auf mindestens einen der Werte aus der Vielzahl der Werte verwenden, die in dem Rückwärtsdrehbedingungswert CV_rb enthalten sind. Beispielsweise kann der Rückwärtsdrehungsbedingungswert CV_rb eine Ziel-Rückwärtsdrehungsgeschwindigkeit Vrb, die vom Bediener untersucht wurde, und eine fortgesetzte Zeitdauer der Rückwärtsdrehung T_rb, die ein Standardwert ist, enthalten.
Wenn zwei Werte aus der Ziel-Rückwärtsdrehzahl V_rb, der fortgesetzten Zeitdauer der Rückwärtsdrehung T_rb und dem Zielbetrag der Rückwärtsdrehung R_rb bestimmt werden, wird der verbleibende dieser Werte natürlich von selbst bestimmt. Wenn zum Beispiel die Ziel-Rückwärtsdrehzahl V_rb und die fortgesetzte Zeitdauer der Rückwärtsdrehung T_rb bestimmt werden, wird der Zielbetrag der Rückwärtsdrehung R_rb natürlich als Ergebnis der Multiplikation der Ziel-Rückwärtsdrehzahl V_rb und der fortgesetzten Zeitdauer der Rückwärtsdrehung T_rb bestimmt.
Zu einem Zeitpunkt nach dem Druckabbau veranlasst die Einspritzeinheit 16 die Schnecke 28, sich vorwärts zu bewegen. Infolgedessen wird das Harz im Dosierbereich über die Einspritzöffnung 41 aus dem Zylinder 26 (d. h. in die Form 12) gedrückt. Ein solcher Vorgang wird als „Einspritzvorgang“ oder einfach als „Einspritzung“ bezeichnet. Die Einspritzeinheit 16 füllt die Form 12 mit dem Harz, indem sie die Injektion durchführt. Dabei ist zu beachten, dass sich die Form 12 während des Injektionsvorgangs in einem geschlossenen Zustand befindet. Die Formschließeinheit 14 übt eine Formschließkraft auf die Form 12 aus, die sich im geschlossenen Zustand befindet.
Das in die Form 12 eingefüllte Harz wird durch Abkühlen verfestigt. Ein solcher Prozess wird als „Kühlprozess“ oder einfach als „Kühlung“ bezeichnet. Wenn das Harz in der Form 12 erstarrt ist, öffnet die Formschließeinheit 14 die Form 12. Der Vorgang des Öffnens der Form 12 kann auch als „Formöffnungsprozess“ oder einfach als „Formöffnung“ bezeichnet werden. Das erstarrte Harz (das geformte Produkt) kann aus der geöffneten Form 12 entnommen werden. Der Vorgang der Entnahme des geformten Produkts aus der Form 12 kann auch als „Entnahmevorgang“ oder einfach als „Entnahme“ bezeichnet werden. Die Formschließeinheit 14 bringt die Form 12 nach der Entnahme des geformten Produkts wieder in einen geschlossenen Zustand. Der Vorgang des Schließens der Form 12 kann auch als „Formschließvorgang“ oder einfach als „Formschließen“ bezeichnet werden.
Die oben beschriebenen Vorgänge (Dosieren, Druckreduzierung, Einspritzen, Kühlen, Öffnen der Form, Entnahme und Schließen der Form) werden routinemäßig als „Gießzyklus“ durchgeführt. Durch die wiederholte Durchführung des Gießzyklus ist die Spritzgießmaschine 10 in der Lage, die geformten Produkte in gro-ßen Mengen zu produzieren. Die für einen Gießzyklus erforderliche Zeit kann auch als „Zykluszeit“ bezeichnet werden.
Nachfolgend wird das Druckreduzierverfahren näher beschrieben. Beim Druckabbau führt die Schnecke 28 eine saugende Rückwärtsdrehung oder Rückwärtsrotation aus. Wenn die Schnecke 28 zurückgesaugt wird, vergrößert sich das Volumen des Dosierbereichs schnell. In diesem Fall nimmt der Druck P des Harzes schnell ab. Wird die Schnecke 28 dagegen in Rückwärtsrichtung gedreht, fließt das Harz sanft zurück. In diesem Fall nimmt der Druck P des Harzes leicht ab. Mit anderen Worten: Wenn die Schnecke 28 zurückgesaugt wird, kann der Druck P des Harzes schneller abnehmen als wenn die Schnecke 28 rückwärts gedreht wird.
Wenn jedoch die Bedingung für das Ende des Zurücksaugens darin besteht, dass der Druck P des Harzes den Zieldruck P₀ erreicht, ergibt sich das Problem, dass der Endzeitpunkt, an dem das Zurücksaugen beendet wird, für jeden der Gießzyklen variiert. Mit anderen Worten, der Druck P des Harzes schwankt in Abhängigkeit vom Viskositätswiderstand des im Zylinder 26 geschmolzenen Harzes und von der Quetschlast der Schnecke 28. Es ist praktisch unmöglich, diese Schwankungen über eine Vielzahl von Gießzyklen konstant zu halten. Der Grund dafür ist, dass das Harz fließfähig wird. Aus dem oben genannten Grund ist in dem Fall, dass das Zurücksaugen mit der Endbedingung ausgeführt wird, dass der Druck P des Harzes den Zieldruck P₀ erreicht, der Endzeitpunkt, an dem das Zurücksaugen beendet wird, nicht konstant. In dem Fall, dass der Zeitpunkt, an dem das Zurücksaugen beendet wird, nicht konstant ist, variiert die Zykluszeit bei der Massenproduktion der geformten Produkte.
Ein weiteres Problem des Rücksaugens besteht darin, dass im Vergleich zur Rückwärtsrotation die Menge des Harzes, die beim Dosiervorgang übermäßig dosiert wird, nicht eingestellt werden kann. Das heißt, bei der Vorwärtsdrehung wird die Schnecke 28 durch die mit dem Rotationsantrieb der Schnecke 28 verbundene Trägheit und den viskosen Widerstand des Harzes beeinflusst. Folglich entsteht eine Zeitverzögerung zwischen dem Zeitpunkt, an dem die Schnecke 28 die Dosierposition erreicht, und dem Zeitpunkt, an dem die Vorwärtsdrehung der Schnecke 28 zum Stillstand kommt. Mit anderen Worten: Die Schnecke 28 wird auch nach Erreichen der Dosierposition noch eine kurze Zeit lang weitergedreht. Dies hat zur Folge, dass, nachdem die Schnecke 28 die Dosierposition erreicht hat, eine übermäßige Menge an Harz in den Dosierbereich zugeführt und komprimiert wird. Dieses Phänomen wird auch als Nachlauf bezeichnet, da die Vorwärtsdrehung der Schnecke 28 zu dem Zeitpunkt, an dem die Schnecke 28 die Dosierposition erreicht hat, ununterbrochen weiterläuft. Aus der Sicht des Bedieners ist es wünschenswert, die Menge des Harzes im Dosierbereich auf einem angemessenen Niveau zu halten, indem ein Nachlaufen verhindert wird. Die Tatsache, dass die Schnecke 28 durch die Trägheit und den viskosen Widerstand des Harzes beeinflusst wird, ist jedoch ein physikalisches Phänomen, das sich praktisch nicht vermeiden lässt. Dementsprechend ist es praktisch schwierig, das Auftreten von Nachläufen vollständig zu verhindern. Anstatt das Überlaufen zu verhindern, wird daher erwogen, die Harzmenge der angemessenen Menge anzunähern, indem man das überschüssiges Harz aus dem Inneren des Dosierbereichs nach außen zurückfließen lässt. In dieser Hinsicht ist ein solches Zurücksaugen ein Vorgang, der das Volumen des Dosierbereichs vergrößert, und kein Vorgang, der das Harz dazu bringt, in umgekehrter Richtung vom Inneren des Dosierbereichs zum Äußeren des Dosierbereichs zu fließen. Dementsprechend ist es schwierig, das überschüssige Harz innerhalb des Dosierbereichs durch Zurücksaugen der Schnecke 28 zu reduzieren.
Andererseits bewirkt die Rückwärtsdrehung der Schnecke 28, dass das Harz in umgekehrter Richtung vom Inneren des Dosierbereichs zum Äußeren des Dosierbereichs fließt. Folglich kann die Menge des Harzes im Inneren des Dosierbereichs an die entsprechende Menge herangeführt werden.
Die Rückwärtsdrehung der Schnecke 28 muss jedoch langsamer erfolgen als die Vorwärtsdrehung beim Dosiervorgang, damit die Schnecke 28 unter dem Einfluss der Rotationslast nicht beschädigt wird. Dementsprechend ist die Stärke, mit der der Druck P des Harzes während der Rückwärtsdrehung abgebaut wird, mäßig im Vergleich zu dem Fall, in dem die Schnecke 28 zurückgesaugt wird. Aus diesem Grund ist das Zurücksaugen der Schnecke 28 gegenüber dem Rückwärtsdrehen der Schnecke 28 vorzuziehen, wenn es darum geht, den Druck P des Harzes schnell zu reduzieren.
Die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Berücksichtigung der obigen Beschreibung erläutert.
3 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm der Steuervorrichtung 20.
Die Steuervorrichtung 20 ist eine elektronische Vorrichtung (ein Computer), die zumindest die Einspritzeinheit 16 der Spritzgießmaschine 10 steuert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform steuert die Steuereinrichtung 20 die Einspritzeinheit 16 auf der Grundlage eines CNC-Verfahrens (Computerized Numerical Control). Die Steuereinrichtung 20 ist mit einer Anzeigeeinheit 66, einer Bedieneinheit 68, einer Speichereinheit 70 und einer Recheneinheit 72 ausgestattet.
Die Anzeigeeinheit 66 dient der Anzeige von Informationen. Bei der Anzeigeeinheit 66 handelt es sich beispielsweise um eine Anzeigevorrichtung. Die Anzeigeeinheit 66 ist mit einem Anzeigebildschirm ausgestattet. Ein solcher Bildschirm enthält als Material einen Flüssigkristall oder ein OEL (Organic Electro-Luminescence). Der Anzeigeschirm der Anzeigeeinheit 66 zeigt z.B. einen Rückwärtsdrehungszustandswert CV_rb oder einen Rückwärtsdrehungszustandswert SV_rb (wird später beschrieben) der Schnecke 28 an.
Die Bedieneinheit 68 empfängt Informationen (Anweisungen), die in die Steuervorrichtung 20 eingegeben werden. Beispielsweise gibt der Bediener über die Bedieneinheit 68 die Rücksauggeschwindigkeit V_sb und den Wert des Rückwärtsdrehungszustands CV_rb in die Steuervorrichtung 20 ein. Die Bedieneinheit 68 umfasst z. B. eine Tastatur, eine Maus und ein Touchpanel. Das Touchpanel ist z.B. auf der Anzeigeeinheit 66 installiert.
Die Speichereinheit 70 dient zum Speichern von Informationen. Die Speichereinheit 70 umfasst einen Speicher. Beispielsweise umfasst die Speichereinheit 70 einen RAM (Random Access Memory) und einen ROM (Read Only Memory). In der Speichereinheit 70 ist ein Steuerprogramm 74 gespeichert. Das Steuerprogramm 74 ist ein Programm, das die Steuereinrichtung 20 veranlasst, das Steuerverfahren (das Steuerverfahren für die Spritzgießmaschine 10) gemäß der vorliegenden Ausführungsform auszuführen. Ferner speichert die Speichereinheit 70 einen Schwellenwert Th, die Rücksauggeschwindigkeit V_sb und den Wert der Rückwärtsdrehbedingung CV_rb. Der Schwellenwert Th wird später beschrieben. Die Speichereinheit 70 kann auch andere Informationen als das Steuerprogramm 74, den Schwellenwert Th, die Rücksauggeschwindigkeit V_sb und den Wert der Rückwärtsdrehbedingung CV_rb speichern.
Die Recheneinheit 72 verarbeitet Informationen, indem sie Berechnungen durchführt. Die Berechnungseinheit 72 umfasst einen Prozessor. Beispielsweise umfasst die Recheneinheit 72 eine CPU (Central Processing Unit) und eine GPU (Graphics Processing Unit). Die Recheneinheit 72 ist mit einer Dosiersteuereinheit 75, einer Rücksaugsteuereinheit 76, einer Rückwärtsdrehungssteuereinheit 78, einer Messeinheit 80, einer Rücksaugbeendigungssteuereinheit 82, einer Druckerfassungseinheit 84, einer Schwellenwerteinstelleinheit 86 und einer Anzeigesteuereinheit 88 ausgestattet (siehe 3). Die Dosiersteuerungseinheit 75, die Rücksaugsteuerungseinheit 76, die Rückwärtsdrehungssteuerungseinheit 78, die Messeinheit 80, die Rücksaugbeendigungssteuereinheit 82, die Druckerfassungseinheit 84, die Schwellenwerteinstellungseinheit 86 und die Anzeigesteuerungseinheit 88 werden virtuell durch die Recheneinheit 72 realisiert, die das Steuerprogramm 74 ausführt.
Die Dosiersteuereinheit 75 steuert die Einspritzeinheit 16 in Bezug auf den Dosiervorgang. Genauer gesagt, treibt die Dosiersteuereinheit 75 beim Dosiervorgang den Stellmotor 52a an. Folglich veranlasst die Dosiersteuereinheit 75 beim Dosiervorgang die Schnecke 28, sich mit der vorgegebenen Drehzahl (Dosiergeschwindigkeit Vrf) V_rf vorwärts zu drehen. Außerdem steuert die Dosiersteuereinheit 75 während des Dosiervorgangs die Geschwindigkeit der Rückwärtsbewegung der Schnecke 28, indem sie den Servomotor 52b antreibt. Folglich wird der Druck P des Harzes auf den vorgegebenen Dosierdruck P₁ eingestellt. In diesem Fall werden die Dosiergeschwindigkeit V_rf und der Dosierdruck P₁ in der Speichereinheit 70 gespeichert. Auf eine Darstellung der Dosiergeschwindigkeit V_rf und des Dosierdrucks P₁ wird jedoch verzichtet. Ferner kann der Druck P des Harzes von der Druckerfassungseinheit 84, die später beschrieben wird, erfasst werden.
Nach Beendigung der Dosierung bewirkt die Rücksaugsteuerung 76 durch Ansteuerung des Servomotors 52b ein Zurücksaugen der Schnecke 28. Folglich ist die Rücksaugsteuerung 76 in der Lage, den Druck P des Harzes zu verringern. In diesem Fall bewirkt die Rücksaugsteuereinheit 76, dass die Schnecke 28 mit der vorgegebenen Rücksauggeschwindigkeit V_sb zurückgesaugt wird. Genauer gesagt, nachdem die Schnecke 28 die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat, veranlasst die Rücksaugsteuereinheit 76, dass die Schnecke 28 mit der in der Speichereinheit 70 gespeicherten Rücksauggeschwindigkeit zurückgesaugt wird.
Zu einem Zeitpunkt, nachdem das Zurücksaugen der Schnecke 28 begonnen hat, veranlasst die Rückwärtsdrehungssteuereinheit 78, dass sich die Schnecke 28 auf der Grundlage des vorbestimmten Rückwärtsdrehungszustandswertes CV_rb rückwärts dreht. Folglich ist die Rückwärtsdrehungssteuereinheit 78 in der Lage, den Druck P des Harzes zu reduzieren. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die Rückwärtsdrehungssteuereinheit 78 die Schnecke 28 durch den Antrieb des Servomotors 52a zu einer Rückwärtsdrehung veranlassen. Die Rückwärtsdrehungssteuereinheit 78 kann die Rückwärtsdrehung der Schnecke 28 zum gleichen Zeitpunkt einleiten, zu dem das Zurücksaugen beginnt. Die Rückwärtsdrehungssteuereinheit 78 veranlasst die Schnecke 28, sich auf der Grundlage des vorbestimmten Rückwärtsdrehungszustandswertes CVrb rückwärts zu drehen. Um eine solche Situation herbeizuführen, kann die Rückwärtsdrehungssteuereinheit 78 die Schnecke 28 steuern, während sie die Drehgeschwindigkeit der Schnecke 28 und die Zeitdauer überwacht, für die eine Drehung der Schnecke durchgeführt wird. Darüber hinaus ist anzumerken, dass die Drehzahl und die Zeitdauer der Drehung der Schnecke 28 von der Messeinheit 80 (die später beschrieben wird) gemessen werden.
Vorzugsweise ist der vorgegebene Wert für die Rückwärtsdrehung CV_rb eine Bedingung, bei der die Schnecke 28 während des Dosiervorgangs langsamer rückwärts gedreht wird als in Vorwärtsrichtung. Folglich wird während der Rückwärtsdrehung der Schnecke 28 der Einfluss der Trägheit und des viskosen Widerstands des Harzes auf die Schnecke 28 gering. Infolgedessen wird eine übermäßige Rückwärtsdrehung der Schnecke 28 unterdrückt.
Das Zurücksaugen der Schnecke 28 und die Rückwärtsdrehung der Schnecke 28 können überlappend (d.h. gleichzeitig oder parallel) ausgeführt werden. Folglich finden die Volumenvergrößerung des Dosierbereichs durch das Zurücksaugen der Schnecke 28 und das Rückfließen des Harzes durch die Rückwärtsdrehung der Schnecke 28 zur gleichen Zeit statt. Infolgedessen nimmt der Druck P des Harzes schnell ab. Indem das Zurücksaugen und die Rückwärtsdrehung parallel ausgeführt werden, kann die Zykluszeit verkürzt werden. Wenn das Zurücksaugen und die Rückwärtsdrehung parallel ausgeführt werden, bewegt sich nicht nur das Harz, sondern auch die Schnecke 28 in die rückwärtige Richtung. In diesem Fall wird verhindert, dass das im Dosierbereich angesammelte Harz aus der Einspritzöffnung 41 herausfließt.
Die Messeinheit 80 misst den Wert des Rückwärtsdrehungszustands SV_rb. Der Wert für den Rückwärtsdrehungszustand SV_rb zeigt den Rückwärtsdrehungszustand der Schnecke 28 an. Der Rückwärtsdrehungszustandswert SV_rb ist eine Drehgeschwindigkeit der rückwärts drehenden Schnecke 28, ein Betrag der Drehung der rückwärts drehenden Schnecke 28 oder eine verstrichene Zeitspanne, während sich die Schnecke rückwärts dreht. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Drehzahl und der Betrag der Drehung der Schnecke 28 bei ihrer Rückwärtsdrehung auf der Grundlage eines Erfassungssignals des Positions-/ Geschwindigkeitssensors 60a gemessen. Ferner wird die verstrichene Zeitspanne gemessen, beispielsweise durch eine Zeitgeberfunktion, die von der Recheneinheit 72 realisiert wird.
Die Messeinheit 80 kann mindestens zwei der folgenden Größen messen: die Drehgeschwindigkeit der Schnecke 28 während ihrer Rückwärtsdrehung, den Betrag der Drehung der Schnecke 28 während ihrer Rückwärtsdrehung und die verstrichene Zeitspanne ab dem Beginn der Rückwärtsdrehung der Schnecke 28. In diesem Fall können der Typ des von der Messeinheit 80 gemessenen Wertes SV_rb (Rückwärtsdrehungszustandswert) und der Typ des von der Messeinheit 80 gemessenen Wertes CV_rb (Rückwärtsdrehungszustandswert) voneinander verschieden sein. Zum Beispiel kann die Messeinheit 80 in dem Fall, dass der Zielbetrag der Rückwärtsdrehung Rrb nicht in dem Rückwärtsdrehungszustandswert CV_rb enthalten ist, den Betrag der Drehung als den Rückwärtsdrehungszustandswert SV_rb messen.
Nach dem Beginn der Rückwärtsdrehung, wenn der Rückwärtsdrehungszustandswert SV_rb den Schwellenwert Th erreicht hat, veranlasst die Rücksaugbeendigungssteuereinheit 82, dass das Rücksaugen der Schnecke 28 durch die Rücksaugsteuereinheit 76 beendet wird. Mit anderen Worten, die Steuereinheit 82 für die Beendigung des Rücksaugens gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen dem Rückwärtsdrehungszustandswert SV_rb, der den Rückdrehungszustand der Schnecke 28 anzeigt, und dem Schwellenwert Th, ob das Rücksaugen beendet werden soll oder nicht. In diesem Fall muss die Steuereinheit 82 zur Beendigung des Rücksaugens den Druck P des Harzes nicht überwachen.
In dem Fall, in dem der Zeitpunkt, an dem das Zurücksaugen endet, auf der Grundlage des Zustandswertes SV_rb der Rückwärtsdrehung bestimmt wird, wird der Zeitpunkt, an dem das Zurücksaugen endet, wahrscheinlich stabilisiert. Der Grund für diese Eigenschaft ist der folgende. Die Rückwärtsdrehung der Schnecke 28 wird mit guter Reproduzierbarkeit durchgeführt, da die Steuerung des Motors durch die Rückwärtsdrehungssteuereinheit 78 auf der Grundlage des Rückwärtsdrehungszustandswertes CV_rb erfolgt. Daher ist auch der Zeitpunkt, zu dem der Zustandswert SV_rb für die Rückwärtsdrehung den Schwellenwert Th erreicht, über mehrere Gießzyklen hinweg gut reproduzierbar. In diesem Fall endet das Zurücksaugen der Schnecke 28, wenn der Zustandswert der Rückwärtsdrehung SV_rb den Schwellenwert Th erreicht. Folglich ist der Zeitpunkt, zu dem das Zurücksaugen der Schnecke 28 endet, über die Vielzahl der Gießzyklen gut reproduzierbar.
Ferner wird durch die absichtliche Bestimmung des Zeitpunkts, zu dem das Zurücksaugen endet, auf der Grundlage des Zustandswerts SV_rb der Rückwärtsdrehung eine Wechselbeziehung zwischen dem Zurücksaugen und der Rückwärtsdrehung verbessert.
Der Schwellenwert Th wird in der Speichereinheit 70 entsprechend dem von der Messeinheit 80 gemessenen Rückwärtsdrehungszustandswert SV_rb gespeichert (eingestellt). Wenn die Messeinheit 80 beispielsweise die Drehzahl (Rückwärtsdrehzahl) der Schnecke 28 als Rückwärtsdrehzahl-Zustandswert SV_rb misst, wird ein Schwellenwert Th bezüglich der Rückwärtsdrehzahl der Schnecke 28 eingestellt. Ferner wird beispielsweise in dem Fall, dass die Messeinheit 80 den Betrag der Drehung der Schnecke 28 während ihrer Rückwärtsdrehung als Zustandswert der Rückwärtsdrehung SV_rb misst, ein Schwellenwert Th für den Betrag der Rückwärtsdrehung festgelegt. Für den Fall, dass die Messeinheit 80 die verstrichene Zeitspanne ab dem Beginn der Rückwärtsdrehung der Schnecke 28 als den Rückwärtsdrehungszustandswert SV_rb misst, wird ein Schwellenwert Th für eine solche verstrichene Zeitspanne festgelegt.
Vorzugsweise wird der Schwellenwert Th so eingestellt, dass das Rücksaugen endet, bevor der Druck P des Harzes den Zieldruck P₀ erreicht. Folglich erreicht der Druck P des Harzes nach Beendigung des Rücksaugens den Zieldruck P₀, indem nur die Rückwärtsdrehung aus dem Rücksaugen und der Rückwärtsdrehung durchgeführt wird. In diesem Fall fließt das Harz aus dem Dosierbereich heraus, weil die Schnecke 28 rückwärts gedreht und nicht nach hinten bewegt wird. Infolgedessen nähert sich die Menge des Harzes im Dosierbereich der passenden Menge an. Der Bediener ist in der Lage, den Druck P des Harzes genau auf den Zieldruck P₀ einzustellen, indem er den vorgegebenen Wert für die Rückwärtsdrehung CV_rb unter Berücksichtigung des Schwellenwerts Th einstellt.
Die Druckerfassungseinheit 84 dient zur Erfassung des Drucks P des Harzes. Die Druckerfassungseinheit 84 erfasst den Druck P des Harzes auf der Grundlage des Erfassungssignals vom Drucksensor 30. Die Schwellenwerteinstelleinheit 86 stellt einen Schwellenwert Th ein. Das Einstellen des Schwellenwerts Th umfasst das Ändern des eingestellten Schwellenwerts Th, nachdem er eingestellt wurde.
Für den Fall, dass der Druck P des Harzes einen vorbestimmten Rücksaugbeendigungsdruck P2 erreicht hat, veranlasst die Schwellenwerteinstelleinheit 86 die Speichereinheit 70, den Rückdrehungszustandswert SV_rb zum Zeitpunkt des Erreichens desselben als Schwellenwert Th zu speichern. Folglich wird der Schwellenwert Th in der Steuervorrichtung 20 eingestellt. Damit die Schwellenwerteinstelleinheit 86 veranlasst wird, den Schwellenwert Th einzustellen, kann die Rücksaugbeendigungssteuereinheit 82 ausnahmsweise als Rücksaugbeendigungsbedingung die Tatsache einstellen, dass der Druck P des Harzes den vorgegebenen Rücksaugbeendigungsdruck P₂ erreicht hat.
Der vorbestimmte Rücksaugbeendigungsdruck P₂ ist so vorbestimmt, dass er innerhalb eines Bereichs (P₁ > P₂ ≥ P₀) liegt, der kleiner als der Dosierdruck P₁ und größer oder gleich dem Zieldruck P₀ ist. Der vorbestimmte Rücksaugbeendigungsdruck P₂ wird im Voraus in der Speichereinheit 70 gespeichert und wird von der Schwellenwerteinstelleinheit 86 referenziert.
Für den Fall, dass nur die Rückwärtsdrehung durchgeführt wird, nachdem das Rücksaugen und die Rückwärtsdrehung überlappend ausgeführt worden sind, wird der vorbestimmte Rücksaugbeendigungsdruck P₂ vorzugsweise so eingestellt, dass er in einem Bereich von P₁ > P₂ > P₀ liegt. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal kann die Schwellenwerteinstelleinheit 86 den Schwellenwert Th einstellen, bei dem das Rücksaugen aus dem Rücksaugen und der Rückwärtsdrehung zuerst beendet wird, bevor der Druck P des Harzes den Zieldruck P₀ erreicht. Ferner ist es vorzuziehen, dass der vorbestimmte Rücksaugbeendigungsdruck P₂ so nahe wie möglich am Zieldruck P₀ liegt. Folglich sinkt der Druck P des Harzes schnell auf den Zieldruck P₀.
Wenn der Schwellenwert Th in Bezug auf die Rückwärtsdrehzahl der Schnecke 28 eingestellt ist, liegt der vorbestimmte Rücksaugbeendigungsdruck P2 in einem Bereich, den der Druck P des Harzes erreichen kann, bevor die Rückwärtsdrehzahl der Schnecke 28 die Zielrückwärtsdrehzahl V_rb erreicht. Durch Einstellen der Rücksauggeschwindigkeit V_sb ist der Bediener in der Lage, den vorbestimmten Rücksaugbeendigungsdruck P₂ innerhalb des oben genannten Bereichs zu halten.
Die Anzeigesteuereinheit 88 steuert die Anzeigeeinheit 66. Beispielsweise veranlasst die Anzeigesteuereinheit 88 die Anzeigeeinheit 66, den Schwellenwert Th anzuzeigen. Vorzugsweise veranlasst die Anzeigesteuereinheit 88 die Anzeigeeinheit 66, den Schwellenwert Th anzuzeigen, der von der Schwellenwerteinstelleinheit 86 eingestellt worden ist. Somit kann der Bediener darüber informiert werden, dass der Schwellenwert Th automatisch eingestellt wurde, zusammen mit dem spezifischen Wert des Schwellenwerts Th.
Die Anzeigesteuereinheit 88 kann veranlassen, dass andere Informationen als der Schwellenwert Th auf der Anzeigeeinheit 66 angezeigt werden. Zum Beispiel kann die Anzeigesteuereinheit 88 veranlassen, dass die Anzeigeeinheit 66 den Rückwärtsdrehungszustandswert CV_rb, den Rückwärtsdrehungszustandswert SV_rb, die Rücksauggeschwindigkeit V_sb und den Druck P des Harzes anzeigt.
Es ist zu beachten, dass die Konfiguration der Steuervorrichtung 20 nicht auf die obige Beschreibung beschränkt ist. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 20 weiterhin mit einem Element ausgestattet sein, das die Einspritzeinheit 16 im Injektionsprozess steuert. Ferner kann die Steuervorrichtung 20 mit einem Element zur Steuerung der Formschließeinheit 14 ausgestattet sein. Das Steuerelement zur Steuerung der Einspritzeinheit 16 und das Steuerelement zur Steuerung der Formschließeinheit 14 können auf der Grundlage bekannter Techniken realisiert werden. Die Beschreibung der Steuervorrichtung 20 ist wie oben beschrieben.
4 ist ein erstes Flussdiagramm (Fließbild), das einen Prozessablauf des Steuerverfahrens gemäß der Ausführungsform darstellt. 5 ist ein erstes Zeitdiagramm, das einen zeitlichen Übergang der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 28, der Drehgeschwindigkeit der Schnecke 28 und des Drucks P des Harzes für den Fall veranschaulicht, dass das in 4 dargestellte Steuerverfahren ausgeführt wird.
Nachfolgend wird eine Beschreibung des Steuerverfahrens der vorliegenden Ausführungsform vorgestellt. Das Steuerverfahren wird von der Steuereinrichtung 20 ausgeführt. Das Steuerverfahren der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Dosierschritt S1, einen Rücksaugsteuerungsschritt S2, einen Rückdrehungssteuerungsschritt S3, einen Messschritt S4 und einen Rücksaugbeendigungsschritt S5 (siehe 4). In dem nachfolgend beschriebenen Beispiel ist in der Speichereinheit 70 im Voraus der Schwellenwert Th in Bezug auf die fortgesetzte Zeitdauer der Rückwärtsdrehung der Schnecke 28 gespeichert. Die Schritte vom Rücksaugsteuerungsschritt S2 bis zum Rücksaugbeendigungsschritt S5 sind in den Druckreduzierungsprozess einbezogen.
Der Dosierschritt S1 ist ein Schritt zum Ausführen eines Dosiervorgangs. Im Dosierschritt S1 führt die Dosiersteuereinheit 75 eine Dosierung des Harzes durch, indem sie die Schnecke 28 veranlasst, sich nach hinten zu bewegen, während sie die Schnecke 28 in eine Vorwärtsdrehung versetzt. In Übereinstimmung mit diesem Schritt sammelt sich das Harz im Dosierbereich an, wobei der Druck P des Harzes auf den vorbestimmten Messdruck P₁ eingestellt wird.
Im Rücksaugsteuerungsschritt S2, nachdem die Schnecke 28 die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat, bewirkt die Rücksaugsteuerungseinheit 76, dass die Schnecke 28 mit der vorbestimmten Rücksauggeschwindigkeit V_sb zurückgesaugt wird.
Der Zeitpunkt t₀ in 5 gibt einen Zeitpunkt an, zu dem der Rücksaugsteuerschritt S2 gestartet wird. Der Zeitpunkt t₀ ist auch ein Zeitpunkt, an dem der Dosiervorgang endet. Ferner ist der Zeitpunkt t₀ auch der Zeitpunkt, an dem der Druckabbau beginnt. Zum Zeitpunkt t₀ erreicht der Druck P des Harzes den vorgegebenen Messdruck P₁. Zum Zeitpunkt t₀ veranlasst die Rücksaugsteuereinheit 76, dass die Schnecke 28 zurückgesaugt wird. Nach dem Punkt t₀ stellt die Rücksaugsteuereinheit 76 die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 28 auf die vorgegebene Rücksauggeschwindigkeit V_sb ein (siehe 5). Außerdem beginnt der Druck P des Harzes durch den Beginn des Rücksaugens von dem vorbestimmten Messdruck P₁ zu sinken.
Im Schritt S3 zur Steuerung der Rückwärtsdrehung veranlasst die Steuereinheit 78 für die Rückwärtsdrehung zu einem Zeitpunkt, nachdem das Zurücksaugen der Schnecke 28 begonnen hat, dass die Schnecke 28 auf der Grundlage des vorbestimmten Rückwärtsdrehungszustandswertes CV_rb rückwärts gedreht wird.
Der Zeitpunkt t₁ in 5 zeigt einen Zeitpunkt an, an dem der Rückwärtsdrehungssteuerschritt S3 gestartet wird. Genauer gesagt, zeigt der Zeitpunkt t₁ einen Zeitpunkt an, an dem die Rückwärtsdrehung der Schnecke 28 gestartet wird. Im Zeitdiagramm in Bezug auf die Drehzahl der Schnecke 28 in 5 zeigt das „+“-Symbol eine Vorwärtsdrehrichtung der Schnecke 28 an. Im Zeitdiagramm in Bezug auf die Drehgeschwindigkeit der Schnecke 28 in 5 zeigt das Symbol „-“ eine umgekehrte (Rückwärts-)Drehrichtung der Schnecke 28 an. Während des Zeitraums von Punkt t₀ bis Punkt t₁ ist die Drehrichtung der Schnecke 28 die Vorwärtsdrehrichtung. Während des Zeitraums von Punkt t₀ bis Punkt t₁ verlangsamt sich die Drehgeschwindigkeit der Schnecke 28 allmählich. Darüber hinaus kann es während des Zeitraums von Punkt t₀ bis Punkt t₁ zu einem Nachlauf (Überdrehen) der Schnecke 28 kommen. Wenn die Schnecke 28 überdreht, wird eine übermäßige Menge an Harz unter Druck in den Dosierbereich gefördert. Nach dem Punkt t₁ beschleunigt die Schnecke 28 in der umgekehrten Drehrichtung mit einer vorbestimmten Beschleunigung, die auf dem Wert CV_rb für die umgekehrte Drehrichtung basiert. Folglich erreicht die Drehzahl der Schnecke 28 die Soll-Rückwärtsdrehzahl V_rb. Ferner führt die Schnecke 28 nach dem Punkt t₁ sowohl das Rücksaugen als auch die Rückwärtsdrehung überlappend oder gleichzeitig aus. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal fällt der Druck P des Harzes nach dem Punkt t₁ schneller ab als in der Zeitspanne von Punkt t₀ bis Punkt t₁.
Im Messschritt S4 misst die Messeinheit 80 den Rückwärtsdrehungszustandswert SVrb, der den Rückwärtsdrehungszustand der Schnecke 28 ab dem Zeitpunkt angibt, an dem die Rückwärtsdrehung gestartet wurde.
Der Zeitpunkt, an dem der Messschritt S4 gestartet wird, ist der Punkt t₁. Das heißt, der Messschritt S4 wird zur gleichen Zeit wie der Schritt S3 zur Steuerung der Rückwärtsdrehung gestartet. Der Schwellenwert Th gibt die fortgesetzte Zeitspanne der Rückwärtsdrehung an. Dementsprechend misst die Messeinheit 80 die fortgesetzte Zeitspanne der Rückwärtsdrehung als den Rückwärtsdrehungszustandswert SVrb.
Im Schritt S5 zur Beendigung des Zurücksaugens, wenn der Zustandswert SVrb der Rückwärtsdrehung den Schwellenwert Th erreicht hat, bewirkt die Steuereinheit 82 zur Beendigung des Zurücksaugens, dass das Zurücksaugen der Schnecke 28 beendet wird.
Der Punkt t₂ in 5 gibt einen Zeitpunkt an, an dem der Zustandswert der Rückwärtsdrehung SVrb den Schwellenwert Th erreicht. Die Schnecke 28 beendet das Zurücksaugen zum Zeitpunkt t₂. Die Schnecke 28 wird jedoch nach dem Punkt t₂ weiter rückwärts gedreht, bis der Rückwärtsdrehungszustandswert CVrb erfüllt ist. Dementsprechend sinkt der Druck P des Harzes nach dem Punkt t₂, wenn die Schnecke 28 rückwärts gedreht wird. Folglich erreicht der Druck P des Harzes den Zieldruck P₀. Da die Schnecke 28 rückwärts gedreht wird, ohne zurückgesaugt zu werden, fließt das Harz im Dosierbereich in umgekehrter Richtung. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal nähert sich nach dem Punkt t₂ die Menge des Harzes im Dosierbereich, die aufgrund des Auftretens von Überlauf während des Dosiervorgangs zu groß geworden ist, der geeigneten Menge an.
Ein Beispiel für den Ablauf des Verfahrens zur Steuerung der Spritzgießmaschine 10 durch die Steuereinrichtung 20 wurde oben beschrieben. Darüber hinaus sollte beachtet werden, dass, obwohl das Beispiel in 5 ein Beispiel zeigt, in dem die Rückwärtsdrehung gestartet wird, nachdem das Rücksaugen gestartet wurde, das Rücksaugen und die Rückwärtsdrehung gleichzeitig gestartet werden können. In diesem Fall wird das Rücksaugen der Schnecke 28 bis zu einem Zeitpunkt (Punkt t₁ in 5) ausgesetzt, an dem die Drehgeschwindigkeit der Schnecke 28 auf Rückwärtsdrehung umschaltet. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal wird die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 28 nach Beendigung des Dosiervorgangs (zum Zeitpunkt t₀ in 5) vorübergehend Null. Dadurch ist die Schnecke 28 in der Lage, das Rücksaugen und die Rückwärtsdrehung gleichzeitig einzuleiten.
Als nächstes wird der Ablauf des Steuerverfahrens für den Fall beschrieben, dass die Schwellenwerteinstelleinheit 86 den Schwellenwert Th einstellt.
6 ist ein zweites Flussdiagramm (Fließbild), das einen Prozessablauf des Steuerverfahrens gemäß der Ausführungsform illustriert. 7 ist ein zweites Zeitdiagramm, das einen zeitlichen Übergang der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 28, der Drehgeschwindigkeit der Schnecke 28 und des Drucks P des Harzes für den Fall veranschaulicht, dass das in 6 dargestellte Steuerverfahren ausgeführt wird.
Das in 6 gezeigte Steuerverfahren umfasst einen Dosierschritt S1, einen Rücksaugsteuerungsschritt S2, einen Rückwärtsdrehungssteuerungsschritt S3, einen Messschritt S4, einen Druckerfassungsschritt S6, einen Rücksaugbeendigungsschritt S7 und einen Schwellenwerteinstellungsschritt S8. Die Beschreibungen des Dosierschritts S1, des Rücksaugsteuerungsschritts S2, des Rückwärtsdrehungssteuerungsschritts S3 und des Messschritts S4 überschneiden sich mit den in 4 gezeigten Schritten mit denselben Namen und Bezugszeichen oder sind redundant, so dass im Folgenden die Beschreibungen dieser Schritte entsprechend weggelassen werden.
In dem Druckerfassungsschritt S6 erfasst die Druckerfassungseinheit 84 den Druck P des Harzes im Inneren des Zylinders 26. Die Erfassung des Drucks P des Harzes wird zusammen mit dem Schritt S2 der Rücksaugsteuerung begonnen und bis zum Schritt S7 der Beendigung des Rücksaugens, der später beschrieben wird, fortgesetzt.
In dem in 7 gezeigten Beispiel ist der Zeitpunkt, zu dem der Druckerfassungsschritt S6 gestartet wird, der Punkt t₀. Der Punkt t₀ ist ein Zeitpunkt, an dem der Druckreduzierungsprozess (der Rücksaugsteuerungsschritt S2) gestartet wird. Der Zeitpunkt t₀ ist auch der Zeitpunkt, zu dem der Dosiervorgang endet. Nach dem Zeitpunkt t₀ beginnt der Druck P des Harzes aufgrund des Beginns des Rücksaugens von dem vorbestimmten Dosierdruck P₁ zu sinken. Die Druckerfassungseinheit 84 fährt fort, den Druck P des Harzes, der abnimmt, zu erfassen.
Nach dem Punkt t₀ werden der Schritt S3 zur Steuerung der Drehrichtungsumkehr und der Messschritt S4 auf die gleiche Weise ausgeführt wie in dem in 5 dargestellten Beispiel. In 7 ist der Punkt t₁ auf die gleiche Weise wie in 5 dargestellt. Der Punkt t₁ zeigt den Zeitpunkt an, an dem der Schritt der Rückwärtsdrehungssteuerung S3 und der Messschritt S4 gestartet werden.
Im Schritt S7 zur Beendigung des Zurücksaugens, wenn der Druck P des Harzes den vorbestimmten Druck P₂ zur Beendigung des Zurücksaugens erreicht hat, bewirkt die Steuereinheit 82 zur Beendigung des Zurücksaugens, dass das Zurücksaugen beendet wird. Das heißt, die Rücksaugsteuereinheit 82 bestimmt den Zeitpunkt, zu dem das Rücksaugen endet, auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen dem Druck P des Harzes und dem vorbestimmten Rücksaugbeendigungsdruck P₂.
Der Punkt t₃ in 7 zeigt einen Zeitpunkt an, an dem der Druck P des Harzes den vorbestimmten Rücksaugbeendigungsdruck P₂ erreicht. Das Rücksaugen endet zum Zeitpunkt t₃. Auch nach dem Punkt t₃ wird die Rückwärtsdrehung der Schnecke 28 fortgesetzt, bis der Rückwärtsdrehungs-Bedingungswert CVrb erfüllt ist. Dementsprechend erreicht der Druck P des Harzes nach dem Punkt t₃, wenn die Schnecke 28 rückwärts gedreht wird, den Zieldruck P₀.
In dem Schwellenwerteinstellschritt S8 stellt die Schwellenwerteinstelleinheit 86 den Schwellenwert Th auf der Grundlage des Rückwärtsdrehungszustandswertes SVrb zu dem Zeitpunkt (Punkt t₃) ein, wenn der Druck P des Harzes während des Rücksaugens den vorbestimmten Rücksaugbeendigungsdruck P₂ erreicht. Die Schwellenwerteinstelleinheit 86 gibt als Schwellenwert Th beispielsweise die im Messschritt S4 gemessene fortgesetzte Zeitdauer der Rückwärtsdrehung in die Steuereinrichtung 20 ein. Gemäß diesem Merkmal wird der Schwellenwert Th in Bezug auf die fortgesetzte Zeitdauer der Rückwärtsdrehung eingestellt. Im nächsten und in den darauffolgenden Gießzyklen führt die Steuervorrichtung 20 das in 4 dargestellte Steuerverfahren auf der Grundlage des Schwellenwerts Th aus, der im Schwellenwerteinstellungsschritt S8 eingestellt wurde. In diesem Fall zeigt der in 7 gezeigte Punkt t₃ den Punkt t₂ in 5 an (Punkt t₃ in 7 = Punkt t₂ in 5).
Die Beschreibung des Steuerverfahrens für die Spritzgießmaschine 10 für den Fall, dass die Schwellenwerteinstelleinheit 86 den Schwellenwert Th einstellt, ist wie oben beschrieben. Das in 4 dargestellte Steuerverfahren wird für den Fall ausgeführt, dass der Schwellenwert Th bereits in der Steuereinrichtung 20 eingestellt wurde. Durch die Ausführung des in 4 gezeigten Steuerverfahrens reduziert die Steuervorrichtung 20 in zufriedenstellender Weise die Schwankungen des Zeitpunkts, an dem das Rücksaugen endet. Falls der Schwellenwert Th nicht eingestellt ist, führt die Steuervorrichtung 20 das in 6 gezeigte Steuerverfahren aus. Insbesondere führt die Steuervorrichtung 20 das in 6 gezeigte Steuerverfahren zum Beispiel in einer Phase während eines Probebetriebs der Spritzgießmaschine 10 aus. Aber auch wenn der Schwellenwert Th eingestellt ist, kann die Steuervorrichtung 20 das in 6 gezeigte Steuerverfahren ausführen, z.B. wenn der Bediener wünscht, dass der Schwellenwert Th zurückgesetzt wird. Die Steuervorrichtung 20 kann z. B. über die Bedieneinheit 68 eine Anweisung erhalten, entweder das in 4 dargestellte Steuerverfahren oder das in 6 dargestellte Steuerverfahren auszuführen. Ferner kann die Anzeigesteuereinheit 88 in geeigneter Weise Informationen auf der Anzeigeeinheit 66 anzeigen (einen Anzeigeschritt ausführen), und zwar parallel zu jedem der in 4 bzw. 6 dargestellten Schritte.
Wie bereits erwähnt, werden mit der Steuervorrichtung 20 und dem Steuerverfahren der vorliegenden Ausführungsform in Bezug auf die Steuerung der Spritzgießmaschine 10 Schwankungen im Zeitpunkt, zu dem das Ansaugen endet, reduziert. Infolgedessen werden Schwankungen in den Abläufen in jedem der Gießzyklen reduziert, und die Zykluszeit für die Herstellung von geformten Produkten wird stabilisiert. Außerdem führt die Schnecke 28 der vorliegenden Ausführungsform sowohl das Rücksaugen als auch die Rückwärtsdrehung überlappend oder parallel zueinander aus. Folglich nimmt der Druck P des Harzes schnell ab. Infolgedessen wird die für den Druckabbau erforderliche Zeit verkürzt und die Produktionseffizienz verbessert. Darüber hinaus dreht sich die Schnecke 28 gemäß der vorliegenden Ausführungsform auch nach Beendigung des Rücksaugvorgangs weiter in umgekehrter Richtung. Folglich nähert sich die Menge des Harzes, die sich im Dosierbereich übermäßig angesammelt hat, der angemessenen Menge. Infolgedessen werden jegliche Bedenken hinsichtlich Gewichts- (oder Form-) Schwankungen des geformten Produkts verringert.
[Modifikationen]
Die Ausführungsform wurde oben als ein Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Verschiedene Modifikationen oder Verbesserungen können zu der oben beschriebenen Ausführungsform hinzugefügt werden. Ferner geht aus der Beschreibung des Umfangs der Ansprüche hervor, dass andere Ausführungsformen, denen solche Modifikationen oder Verbesserungen hinzugefügt wurden, in den technischen Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung einbezogen werden können.
Nachfolgend werden beispielhafte Modifikationen gemäß der Ausführungsform beschrieben. Auf Erläuterungen, die sich mit denen der Ausführungsform überschneiden, wird jedoch so weit wie möglich verzichtet. Sofern nicht anders angegeben, werden Bezugszeichen für Bestandteile, die bereits im Zusammenhang mit der Ausführungsform beschrieben wurden, aus der Ausführungsform verwendet.
(Beispielhafte Modifikation 1)
Die Schwellenwerteinstelleinheit 86 kann als Schwellenwert Th einen Minimalwert, einen Maximalwert, einen Durchschnittswert, einen Medianwert oder einen Modalwert des Rückwärtsdrehungszustandswertes SVrb einstellen, der durch eine vorbestimmte Anzahl von Messungen während einer Periode erhalten wird, in der die Spritzgießmaschine 10 den Gießzyklus für die vorbestimmte Anzahl von Malen ausführt. Beispielsweise werden durch mehrmaliges Ausführen des Gießzyklus mehrere Zustandswerte SVrb für die Rückwärtsdrehung erfasst. Die Schwellenwerteinstelleinheit 86 kann einen Durchschnittswert der mehreren Rückwärtsdrehungszustandswerte SVrb als Schwellenwert Th einstellen. Ferner kann die Mehrzahl der Zustandswerte der Rückwärtsdrehung SVrb einen Wert (einen Ausreißerwert) enthalten, der erheblich von dem Durchschnittswert der Mehrzahl der Zustandswerte der Rückwärtsdrehung SVrb abweicht. Ein solcher Ausreißerwert wird z. B. auf der Grundlage ermittelt, ob der Wert von einem vorgegebenen Bereich abweicht, wobei der Durchschnittswert als Referenz dient. In diesem Fall kann die Schwellenwerteinstelleinheit 86 einen Medianwert oder einen Modalwert (Modus) der Vielzahl von Rückwärtsdrehungszustandswerten SVrb als den Schwellenwert Th festlegen. Der Medianwert und der Modalwert sind weniger wahrscheinlich von Ausreißerwerten beeinflusst als der Durchschnittswert. Ferner kann die Steuervorrichtung 20 veranlassen, dass auf der Anzeigeeinheit 66 ein Streuungszustand der Rückwärtsdrehungszustandswerte SVrb angezeigt wird. Hierdurch kann der Bediener den Streuungszustand der Rückwärtsdrehungszustandswerte SVrb visuell bestätigen. Ferner kann der Bediener die Art des Schwellenwerts Th unter Berücksichtigung des Streuungszustands der Rückwärtsdrehungszustandswerte SVrb auswählen.
Bei der vorliegenden beispielhaften Modifikation ist der Schwellenwert Th weniger anfällig für eine negative Beeinflussung durch Rauschanteile, die in dem beispielsweise in einem bestimmten Formgebungszyklus gemessenen Rückwärtsdrehungszustandswert SVrb enthalten sind. Daher ist es gemäß der vorliegenden beispielhaften Modifikation möglich, einen zufriedenstellenden Schwellenwert Th zuverlässiger einzustellen.
(Beispielhafte Modifikation 2)
Das Verfahren zur Einstellung des Schwellenwerts Th ist nicht auf das in der Ausführungsform oder in der beispielhaften Modifikation 1 beschriebene Verfahren beschränkt.
8 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm der Steuereinrichtung 20 gemäß einer beispielhaften Modifikation 2.
Die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden beispielhaften Modifikation unterscheidet sich von der Steuereinrichtung 20 der Ausführungsform (siehe 3) in Bezug auf die folgenden Punkte (siehe auch 8). Die Speichereinheit 70 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel speichert eine Tabelle 90. Ferner ist die Recheneinheit 72 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einer Erfassungseinheit 92 ausgestattet. Die Recheneinheit 72 gemäß der vorliegenden beispielhaften Modifikation umfasst nicht die Druckerfassungseinheit 84.
9 ist eine beispielhafte Konfiguration der Tabelle 90, die in der Speichereinheit 70 gemäß der beispielhaften Modifikation 2 gespeichert ist.
Die Tabelle 90 zeigt eine entsprechende Beziehung zwischen mindestens einem der Typen der Schnecke 28 oder des Harzes und einem Koeffizienten A. Zum Beispiel zeigt die Tabelle 90 in 9 den Koeffizienten A als „0,71“ entsprechend einer Kombination des Typs der Schnecke 28 als „eingängige Schnecke“ und des Typs des Harzes als „PA (Polyamidharz)“. Ferner zeigt die Tabelle 90 in 9, dass der Koeffizient A „0,51“ ist, was dem Typ der Schnecke 28 entspricht, der eine „hochplastifizierende Schnecke“ ist.
Obwohl in 9 nicht dargestellt, kann die Tabelle 90 auch einen Koeffizienten A enthalten, der einer „eingängigen Schnecke“ oder einer „zweigängigen Schnecke“ („Doppelschnecke“) entspricht, ohne dass dies mit der Art des Harzes übereinstimmt. Alternativ kann die Tabelle 90 einen Koeffizienten A enthalten, der dem Typ des Harzes entspricht, ohne dem Typ der Schnecke 28 zu entsprechen. Darüber hinaus kann die Tabelle 90 auch Typen der Schnecke 28 oder Typen des Harzes enthalten, die in 9 nicht dargestellt sind.
Die Erfassungseinheit 92 erfasst den Typ der Schnecke 28 und den Typ des Harzes, die zum Spritzgießen verwendet werden. Die Erfassungseinheit 92 erfasst z.B. den Typ der Schnecke 28 und den Typ des Harzes, die vom Bediener über die Bedieneinheit 68 eingegeben werden.
Die Schwellenwerteinstelleinheit 86 gemäß der vorliegenden beispielhaften Modifikation ermittelt den Koeffizienten A durch Bezugnahme auf die Tabelle 90 auf der Grundlage des Typs der Schnecke 28 und des Typs des Harzes, die von der Erfassungseinheit 92 erfasst werden. Ferner setzt die Schwellenwerteinstelleinheit 86 gemäß der vorliegenden beispielhaften Modifikation das Produkt aus dem Koeffizienten A und dem vorbestimmten Rückwärtsdrehbedingungswert CVrb als den Schwellenwert Th. Zum Beispiel war der erfasste Typ der Schnecke 28 eine „zweigängige Schnecke“. Außerdem wurde als Kunststofftyp „PBT (Polybutylenterephthalat)-Harz“ gewählt. In diesem Fall beträgt der Koeffizient A „0,62“ (vgl. 9). Dementsprechend legt die Schwellenwerteinstelleinheit 86 das Produkt aus dem Rückwärtsdrehungszustandswert CVrb (z. B. die fortgesetzte Zeitdauer der Rückwärtsdrehung Trb) und „0,62“ als Schwellenwert Th fest. Der Wert des berechneten Schwellenwerts Th wird größer, wenn der Koeffizient A größer wird. Je größer der Koeffizient A ist, desto länger wird die Zeitspanne, in der das Zurücksaugen ausgeführt wird, und je kleiner der Koeffizient A ist, desto kürzer wird die Zeitspanne, in der das Zurücksaugen ausgeführt wird.
Der Bereich des Koeffizienten A ist 0 < A ≤ 1, und noch bevorzugter ist 0 < A < 1. Für den Fall, dass der Schwellenwert Th auf der Grundlage des Koeffizienten berechnet wird, der im Bereich von 0 < A < 1 liegt, kann die Steuereinheit 82 für die Beendigung des Zurücksaugens veranlassen, dass das Zurücksaugen vor dem Ende der Rückwärtsdrehung endet. Mit anderen Worten, indem die Steuereinheit 82 zur Beendigung des Zurücksaugens die Rückwärtsdrehung nach der überlappenden Ausführung des Zurücksaugens und der Rückwärtsdrehung durchführt, kann eine Zeitzone zum Einstellen der Harzmenge im Dosierbereich sichergestellt werden.
Der Grund, warum es vorteilhaft ist, den Koeffizienten A für jeden Typ der Schnecke 28 zu bestimmen, liegt darin, dass die Fähigkeit der Schnecke, das Rückflie-ßen des Harzes zu bewirken, je nach Typ der Schnecke 28 unterschiedlich ist. So ist beispielsweise die Fähigkeit einer eingängigen Schnecke, ein Rückfließen des Harzes zu bewirken, im Vergleich zu einer zweigängigen Schnecke oder einer hochplastifizierenden Schnecke relativ gering. In diesem Fall ist der Koeffizient A einer eingängigen Schnecke vorzugsweise größer als der Koeffizient A einer zweigängigen Schnecke oder einer hochplastifizierenden Schnecke. Wenn die Schnecke 28 eine eingängige Schnecke ist, verlängert sich folglich die Zeitspanne, in der das Rücksaugen erfolgt. Das heißt, der Druck P des Harzes kann so schnell wie möglich abnehmen.
Die Bestimmung des Koeffizienten A für jeden Harztyp ist deshalb vorzuziehen, weil die Leichtigkeit, mit der die Rückwärtsdrehung eine Rückströmung bewirkt, je nach Harztyp unterschiedlich ist. Beispielsweise ist es bei einem hochviskosen Harz weniger wahrscheinlich, dass es zu einem Rückfließen kommt. Mit anderen Worten: Der Druck P eines hochviskosen Harzes nimmt weniger wahrscheinlich ab, wenn die Schnecke 28 rückwärts gedreht wird. Dementsprechend ist es vorzuziehen, ein hochviskoses Harz mit einem entsprechend größeren Koeffizienten A zu verbinden. Dies hat zur Folge, dass auch bei Verwendung eines hochviskosen Harzes zum Spritzgießen der Druck P des Harzes schnell reduziert werden kann.
Gemäß der vorliegenden beispielhaften Modifikation ist die Schwellenwerteinstelleinheit 86 in der Lage, den Schwellenwert Th einzustellen, wenn der Bediener selbst über die Bedieneinheit 68 den Typ der Schnecke 28 und den Typ des zu verwendenden Harzes der Spritzgießmaschine 10 vorgibt. In der vorliegenden beispielhaften Abwandlung muss jedoch der Koeffizient A, der mit dem Wert der Rückdrehbedingung CVrb multipliziert wird, um den Schwellenwert Th abzuleiten, im Voraus in Übereinstimmung mit dem Typ der Schnecke 28 und dem Typ des Harzes ermittelt werden. Diesbezüglich ist es beispielsweise vorteilhaft, wenn der Hersteller der Spritzgießmaschine 10 dem Bediener eine Tabelle 90 zur Verfügung stellt, die experimentell aufgebaut ist. Hierdurch wird der Aufwand für den Bediener beim Aufbau des Tisches 90 reduziert.
Darüber hinaus kann die Speichereinheit 70 eine Mehrzahl von Tabellen 90 speichern. Zum Beispiel kann die Speichereinheit 70 eine Tabelle 90 speichern, die den Koeffizienten A in Bezug auf die Soll-Rückwärtsdrehzahl Vrb angibt, eine Tabelle 90, die den Koeffizienten A in Bezug auf die fortgesetzte Zeitdauer der Rückwärtsdrehung Trb angibt, und eine Tabelle 90, die den Koeffizienten A in Bezug auf den Soll-Betrag der Rückwärtsdrehung Rrb angibt. Wenn der Koeffizient A nur auf der Grundlage des Typs der Schnecke 28 und der Art des Harzes spezifiziert werden kann, muss die Erfassungseinheit 92 nicht den anderen verbleibenden Koeffizienten erfassen.
(Beispielhafte Modifikation 3)
10 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm der Steuereinrichtung 20 gemäß einer beispielhaften Modifikation 3.
Die Steuervorrichtung 20 kann ferner mit einer Änderungsempfangseinheit 94 und einer Änderungseinheit 96 ausgestattet sein (siehe 10). Die Änderungsempfangseinheit 94 empfängt eine Anweisung (eine Änderungsanweisung) vom Bediener, um den Schwellenwert Th zu ändern, der von der Schwellenwerteinstelleinheit 86 eingestellt wurde. Der Änderungsbefehl wird der Änderungsempfangseinheit 94 z.B. über die Bedieneinheit 68 eingegeben.
Die Schwellenwerteinstelleinheit 86 stellt den Schwellenwert Th automatisch ein (siehe Ausführungsbeispiel). Es kann jedoch der Fall eintreten, dass der Bediener den von der Schwellenwerteinstelleinheit 86 eingestellten Schwellenwert Th auf einen von ihm selbst ermittelten Wert einstellen möchte. Mit der Änderungsempfangseinheit 94 kann ein solcher Komfort für den Bediener bereitgestellt werden.
Für den Fall, dass der Schwellenwert Th von einem vorbestimmten Bereich abweicht, modifiziert die Änderungseinheit 96 den Schwellenwert Th in einer Weise, dass der Schwellenwert Th innerhalb des Bereichs liegt. Der Bereich für den Schwellenwert Th wird im Voraus ermittelt, z.B. auf der Grundlage von Versuchen, die der Hersteller der Spritzgießmaschine 10 durchführt. Der Bereich für den Schwellenwert Th wird in der Speichereinheit 70 gespeichert. Die Änderungseinheit 96 verhindert, dass der Schwellenwert Th auf einen Wert eingestellt wird, der vom Hersteller nicht erwartet wird. Die Änderungseinheit 96 kann nicht nur den vom Bediener geänderten Schwellenwert Th ändern, sondern auch den Schwellenwert Th, der von der Schwellenwerteinstelleinheit 86 automatisch eingestellt wurde.
(Beispielhafte Modifikation 4)
Für den Fall, dass die Rückwärtsdrehung der Schnecke 28 vor dem Ende des Rücksaugens der Schnecke 28 beendet ist, kann die Steuereinheit 82 für das Beenden des Rücksaugens das Ende des Rücksaugens der Schnecke 28 erzwingen. Wenn beispielsweise der Schwellenwert Th so groß eingestellt ist, dass das Rücksaugen auch nach Beendigung der Rückwärtsdrehung der Schnecke 28 fortgesetzt wird, kann die Steuereinheit 82 zur Beendigung des Rücksaugens zwangsweise veranlassen, dass das Rücksaugen zu dem Zeitpunkt beendet wird, zu dem die Rückwärtsdrehung der Schnecke 28 beendet ist. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal ist die Steuereinheit 82 zur Beendigung des Rücksaugens in der Lage, Rücksaugvorgänge, die vom Hersteller der Spritzgießmaschine 10 nicht beabsichtigt sind, auf ein Minimum zu unterdrücken.
(Beispielhafte Modifikation 5)
11 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm der Steuereinrichtung 20 gemäß einer beispielhaften Modifikation 5.
Die Steuervorrichtung 20 kann ferner mit einer Benachrichtigungs- oder Meldeeinheit 98 ausgestattet sein (siehe 11). Die Meldeeinheit 98 gibt eine Meldung aus, dass die Rückwärtsdrehung beendet ist, bevor das Zurücksaugen der Schnecke 28 endet, falls die Rückwärtsdrehung beendet ist, bevor das Zurücksaugen der Schnecke 28 endet. Dadurch wird der Bediener in die Lage versetzt, zu erkennen, dass das Rücksaugen nicht normal beendet wurde.
Die Meldeeinheit 98 gibt eine solche Meldung an den Bediener aus, indem sie zum Beispiel auf der Anzeigeeinheit 66 eine Meldung anzeigt, dass die Rückwärtsdrehung vor dem Ende des Rücksaugens beendet wurde. Die vorliegende beispielhafte Modifikation ist jedoch nicht auf dieses Merkmal beschränkt. So kann die Meldeeinheit 98 beispielsweise bewirken, dass eine in der Spritzgießmaschine 10 vorgesehene Meldeleuchte (Lampe) aufleuchtet. Ferner kann die Meldeeinheit 98 einen Ton aus einem in der Spritzgießmaschine 10 vorgesehenen Lautsprecher ausgeben.
(Beispielhafte Modifikation 6)
Die Spritzgießmaschine 10, an der die Steuereinrichtung 20 angebracht ist, ist nicht darauf beschränkt, eine Inline-Spritzgießmaschine zu sein. Bei der Spritzgießmaschine 10 kann es sich beispielsweise um eine Spritzgießmaschine vom Typ Vorplastifizierung handeln.
(Beispielhafte Modifikation 7)
Die oben beschriebenen Ausführungsformen und ihre jeweiligen Modifikationen können in geeigneter Weise kombiniert werden, solange keine technischen Unstimmigkeiten auftreten.
[Erfindungen, die sich aus der Ausführungsform ableiten lassen]
Die Erfindungen, die aus der oben beschriebenen Ausführungsform und deren Modifikationen abgeleitet werden können, werden im Folgenden beschrieben.
<Erste Erfindung>
Die Steuervorrichtung (20) wird für die Spritzgießmaschine (10) verwendet, wobei die Spritzgießmaschine den Zylinder (26) und die Schnecke (28) umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie sich innerhalb des Zylinders dreht und vorwärts und rückwärts bewegt. Die Steuervorrichtung führt die Dosierung des Harzes innerhalb des Zylinders (26) durch, indem sie die Schnecke rückwärts in die vorbestimmte Dosierposition bewegt, während die Schnecke vorwärts gedreht wird. Die Steuervorrichtung umfasst: die Rücksaugsteuereinheit (76), die die Schnecke mit der vorbestimmten Rücksauggeschwindigkeit (Vsb) zurücksaugt, nachdem die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat, die Rückwärtsdrehungssteuereinheit (78), die eine Rückwärtsdrehung der Schnecke basierend auf dem vorbestimmten Rückwärtsdrehungszustandswert (CVrb) durchführt, nachdem das Zurücksaugen der Schnecke begonnen hat, die Messeinheit (80), die den Rückwärtsdrehungszustandswert (SVrb) misst, der den Rückwärtsdrehungszustand der Schnecke ab einem Zeitpunkt anzeigt, zu dem die Rückwärtsdrehung der Schnecke begonnen hat, und die Rücksaugbeendigungssteuereinheit (82), die das Rücksaugen der Schnecke durch die Rücksaugsteuereinheit zu einem Zeitpunkt beendet, zu dem der Rückwärtsdrehungszustandswert den Schwellenwert (Th) erreicht hat.
In Übereinstimmung mit solchen Merkmalen ist die Steuervorrichtung vorgesehen, die bewirkt, dass die Variation des Zeitpunkts, zu dem das Zurücksaugen endet, reduziert wird.
Die erste Erfindung kann ferner die Schwellenwerteinstelleinheit (86), die den Schwellenwert einstellt, und die Tabelle (90), in der der Koeffizient (A) gespeichert ist, der mindestens dem Typ der Schnecke oder dem Typ des Harzes entspricht, und die Erfassungseinheit (92), die den Typ mindestens der Schnecke und/oder des Harzes, die beim Spritzgießen verwendet werden, erfasst, umfassen, wobei die Schwellenwerteinstelleinheit als den Schwellenwert einen Wert einstellen kann, der durch Multiplizieren des Koeffizienten, der dem Typ der Schnecke und/oder des Harzes entspricht, der von der Erfassungseinheit erfasst wird, mit dem vorbestimmten Wert der Rückwärtsdrehbedingung erhalten wird. In Übereinstimmung mit solchen Merkmalen kann der Schwellenwert zum Beispiel einfach eingestellt werden.
Die erste Erfindung kann ferner die Schwellenwerteinstelleinheit (86), die den Schwellenwert einstellt, und die Druckerfassungseinheit (84), die den Druck (P) des Harzes im Inneren des Zylinders erfasst, umfassen, wobei in dem Fall, dass der Schwellenwert durch die Schwellenwerteinstelleinheit eingestellt wird, die Rücksaugbeendigungssteuereinheit das Rücksaugen der Schnecke durch die Rücksaugsteuereinheit (76) erst dann beenden kann, wenn der Druck (P) des Harzes den vorbestimmten Rücksaugbeendigungsdruck (P2) erreicht, und wobei die Schwellenwerteinstelleinheit den Schwellenwert basierend auf dem Rückwärtsdrehungszustandswert (SVrb) zu einem Zeitpunkt einstellen kann, wenn der Druck (P) des Harzes während des Rücksaugens den vorbestimmten Rücksaugbeendigungsdruck (P2) erreicht hat. In Übereinstimmung mit solchen Merkmalen kann der Schwellenwert zum Beispiel zufriedenstellend eingestellt werden.
Die Schwellenwerteinstelleinheit kann als Schwellenwert einen Minimalwert, einen Maximalwert, einen Mittelwert, einen Medianwert oder einen Modalwert des Rückwärtsdrehungszustandswertes (SVrb) berechnen, der durch eine vorbestimmte Anzahl von Messungen während einer Periode erhalten wird, in der die Spritzgießmaschine den Gießzyklus für die vorbestimmte Anzahl von Malen ausführt. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal kann zum Beispiel der Schwellenwert zufriedenstellender eingestellt werden.
Die erste Erfindung kann ferner die Änderungsempfangseinheit (94) umfassen, die eine Änderungsanweisung von dem Bediener empfängt, um den von der Schwellenwerteinstelleinheit eingestellten Schwellenwert zu ändern. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal ist es möglich, die Bequemlichkeit des Bedieners zu erhöhen, der den von der Schwellenwerteinstelleinheit eingestellten Schwellenwert auf einen von ihm selbst untersuchten Wert ändern möchte.
Die erste Erfindung kann ferner die Änderungseinheit (96) umfassen, die für den Fall, dass der Schwellenwert von dem vorgegebenen Bereich abweicht, den Schwellenwert so modifiziert, dass er innerhalb des Bereichs liegt. Dadurch kann auch in dem Fall, dass ein abnormaler Wert als Schwellenwert eingestellt ist, verhindert werden, dass das Spritzgießen auf der Grundlage des abnormalen Wertes ausgeführt wird.
Die erste Erfindung kann ferner die Anzeigesteuereinheit (88) umfassen, die den Schwellenwert auf der Anzeigeeinheit (66) anzeigt. Gemäß diesem Merkmal ist es möglich, dem Bediener mitzuteilen, dass der Schwellenwert eingestellt worden ist, zusammen mit dem spezifischen Wert des Schwellenwerts.
Für den Fall, dass die Rückwärtsdrehung vor Beendigung des Zurücksaugens der Schnecke beendet ist, kann die Steuereinheit für das Beenden des Zurücksaugens der Schnecke zwangsweise das Beenden des Zurücksaugens der Schnecke veranlassen. Dadurch kann selbst dann, wenn die Spritzgießmaschine entgegen den Absichten des Bedieners einen Rücksaugvorgang durchführt, ein solcher Vorgang auf ein Minimum beschränkt werden.
Die erste Erfindung kann ferner eine Meldeeinheit (98) umfassen, die für den Fall, dass die Rückwärtsdrehung vor dem Ende des Rücksaugens der Schnecke beendet ist, eine Meldung ausgibt, dass die Rückwärtsdrehung vor dem Ende des Rücksaugens der Schnecke beendet ist. Hierdurch kann der Bediener erkennen, dass das Rücksaugen nicht normal beendet wurde.
Der vorbestimmte Wert für die Bedingung der Rückwärtsdrehung kann mindestens zwei aus einer fortgesetzten Zeitdauer der Rückwärtsdrehung (Trb), einer Soll-Rückwärtsdrehzahl (Vrb) und einem Soll-Betrag der Rückwärtsdrehung (Rrb) umfassen, um die Rückwärtsdrehung zu beenden.
Der Zustandswert der Rückwärtsdrehung kann eine Drehzahl der Schnecke sein, die sich rückwärts dreht, oder ein Rotationsbetrag oder eine verstrichene Zeitspanne ab dem Beginn der Rückwärtsdrehung der Schnecke.
<Zweite Erfindung>
Das Steuerverfahren wird in der Spritzgießmaschine (10) verwendet, wobei die Spritzgießmaschine den Zylinder (26) und die Schnecke (28) umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie sich innerhalb des Zylinders dreht und vorwärts und rückwärts bewegt. Das Steuerverfahren führt die Dosierung des Harzes innerhalb des Zylinders (26) durch, indem es die Schnecke nach hinten in die vorbestimmte Dosierposition bewegt, während die Schnecke vorwärts gedreht wird. Das Steuerverfahren umfasst: den Rücksaugsteuerschritt (S2), bei dem die Schnecke mit der vorbestimmten Rücksauggeschwindigkeit (Vsb) zurückgesaugt wird, nachdem die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat, den Rückwärtsdrehungssteuerschritt (S3), bei dem eine Rückwärtsdrehung der Schnecke auf der Grundlage des vorbestimmten Rückwärtsdrehungszustandswertes (CVrb) durchgeführt wird, nachdem das Zurücksaugen der Schnecke begonnen hat, den Messschritt (S4) des Messens des Zustandswerts der Rückwärtsdrehung (SVrb), der den Zustand der Rückwärtsdrehung der Schnecke ab einem Zeitpunkt anzeigt, zu dem die Rückwärtsdrehung der Schnecke begonnen hat, und den Rücksaugbeendigungsschritt (S5) des Bewirkens des Beendens des Rücksaugens der Schnecke durch den Rücksaugsteuerschritt zu einem Zeitpunkt, zu dem der Zustandswert der Rückwärtsdrehung den Schwellenwert (Th) erreicht hat.
In Übereinstimmung mit solchen Merkmalen wird das Steuerverfahren bereitgestellt, das die Variation des Zeitpunkts, zu dem das Zurücksaugen endet, reduziert.
Die zweite Erfindung kann ferner den Schwellenwerteinstellschritt (S8) des Einstellens des Schwellenwerts und den Erfassungsschritt des Erfassens eines Typs von mindestens einer der Schnecke oder des Harzes, die beim Spritzgießen verwendet werden, umfassen, wobei in dem Schwellenwerteinstellschritt, basierend auf der Tabelle (90), in der der Koeffizient (A) gespeichert ist, der zumindest dem Typ der Schnecke oder dem Typ des Harzes entspricht, der Wert, der durch Multiplizieren des Koeffizienten (A), der dem Typ der Schnecke oder des Harzes entspricht, der in dem Erfassungsschritt erfasst wurde, mit dem vorbestimmten Rückwärtsdrehungsbedingungswert erhalten wird, als der Schwellenwert festgelegt werden kann. In Übereinstimmung mit solchen Merkmalen kann der Schwellenwert zum Beispiel einfach eingestellt werden.
Die zweite Erfindung kann ferner den Schwellenwerteinstellschritt (S8) zum Einstellen des Schwellenwerts und den Druckerfassungsschritt (S6) zum Erfassen des Drucks (P) des Harzes im Inneren des Zylinders umfassen, wobei in dem Rücksaugbeendigungsschritt in dem Fall, dass der Schwellenwerteinstellschritt (S8) ausgeführt wird, das Zurücksaugen der Schnecke durch den Rücksaugsteuerschritt nicht beendet werden kann, bis der Druck (P) des Harzes den vorbestimmten Rücksaugbeendigungsdruck (P2) erreicht, und in dem Schwellenwerteinstellschritt der Schwellenwert auf der Grundlage des Rückwärtsdrehungszustandswertes (SVrb) zu einem Zeitpunkt eingestellt werden kann, wenn der Druck (P) des Harzes während des Zurücksaugens den vorbestimmten Rücksaugbeendigungsdruck (P2) erreicht hat. In Übereinstimmung mit solchen Merkmalen kann zum Beispiel der Schwellenwert zufriedenstellend eingestellt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP H01148526 A [0002, 0003]

Claims

Steuervorrichtung (20) für eine Spritzgießmaschine (10), wobei die Spritzgießmaschine einen Zylinder (26) und eine Schnecke (28) umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie sich innerhalb des Zylinders dreht und vorwärts und rückwärts bewegt, wobei die Steuervorrichtung so konfiguriert ist, dass sie eine Dosierung von Harz innerhalb des Zylinders durch Bewegen der Schnecke rückwärts in eine vorbestimmte Dosierposition durchführt, während die Schnecke vorwärts gedreht wird, wobei die Steuervorrichtung umfasst: eine Rücksaugsteuereinheit (76), die so konfiguriert ist, dass sie die Schnecke mit einer vorbestimmten Rücksauggeschwindigkeit (Vsb) zurücksaugt, nachdem die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat; eine Rückwärtsdrehungssteuereinheit (78), die so konfiguriert ist, dass sie eine Rückwärtsdrehung der Schnecke auf der Grundlage eines vorbestimmten Rückwärtsdrehungszustandswertes (CVrb) durchführt, nachdem das Zurücksaugen der Schnecke begonnen hat; eine Messeinheit (80), die so konfiguriert ist, dass sie einen Rückwärtsdrehungszustandswert (SVrb) misst, der einen Rückwärtsdrehungszustand der Schnecke ab einem Zeitpunkt anzeigt, zu dem die Rückwärtsdrehung der Schnecke begonnen hat; und eine Steuereinheit (82) zum Beenden des Zurücksaugens der Schnecke, die so konfiguriert ist, dass sie das Zurücksaugen der Schnecke durch die Steuereinheit zum Zurücksaugen zu einem Zeitpunkt beendet, zu dem der Rückwärtsdrehungszustandswert einen Schwellenwert (Th) erreicht hat.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Schwellenwerteinstelleinheit (86), die so konfiguriert ist, dass sie den Schwellenwert einstellt; eine Tabelle (90), in der ein Koeffizient (A) gespeichert ist, der mindestens einem Typ der Schnecke oder einem Typ des Harzes entspricht; und eine Erfassungseinheit (92), die so konfiguriert ist, dass sie den Typ der Schnecke und/oder des Harzes, die beim Spritzgießen verwendet werden, erfasst; wobei die Schwellenwerteinstelleinheit als den Schwellenwert einen Wert einstellt, der durch Multiplizieren des Koeffizienten, der dem Typ der Schnecke und/oder des Harzes entspricht, der von der Erfassungseinheit erfasst wurde, mit dem vorbestimmten Wert des Rückwärtsdrehungszustands erhalten wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Schwellenwerteinstelleinheit (86), die zum Einstellen des Schwellenwerts konfiguriert ist; und eine Druckerfassungseinheit (84), die so konfiguriert ist, dass sie einen Druck (P) des Harzes im Inneren des Zylinders erfasst; wobei in einem Fall, in dem der Schwellenwert durch die Schwellenwerteinstelleinheit eingestellt ist, die Rücksaugbeendigungssteuereinheit das Rücksaugen der Schnecke durch die Rücksaugsteuereinheit (76) nicht beendet, bis der Druck (P) des Harzes einen vorbestimmten Rücksaugbeendigungsdruck (P₂) erreicht; und die Schwellenwerteinstelleinheit den Schwellenwert basierend auf dem Rückwärtsdrehungszustandswert zu einem Zeitpunkt einstellt, zu dem der Druck (P) des Harzes während des Rücksaugens den vorbestimmten Rücksaugbeendigungsdruck (P₂) erreicht hat.
Steuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Schwellenwerteinstelleinheit als Schwellenwert einen Minimalwert, einen Maximalwert, einen Durchschnittswert, einen Medianwert oder einen Modalwert des Zustandswerts der Rückwärtsdrehung berechnet, der durch eine vorbestimmte Anzahl von Messungen während einer Periode erhalten wird, in der die Spritzgießmaschine einen Gießzyklus für die vorbestimmte Anzahl von Malen ausführt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, die ferner eine Änderungsempfangseinheit (94) umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie eine Änderungsanweisung von einem Bediener empfängt, um den von der Schwellenwerteinstelleinheit eingestellten Schwellenwert zu ändern.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend eine Änderungseinheit (96), die konfiguriert ist, um in einem Fall, in dem der Schwellenwert von einem vorbestimmten Bereich abweicht, den Schwellenwert so zu ändern, dass er innerhalb des Bereichs liegt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend eine Anzeigesteuereinheit (88), die ausgebildet ist, den Schwellenwert auf einer Anzeigeeinheit (66) anzuzeigen.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei in einem Fall, in dem die Rückwärtsdrehung vor Beendigung des Zurücksaugens der Schnecke beendet ist, die Steuereinheit für das Beenden des Zurücksaugens zwangsweise das Beenden des Zurücksaugens der Schnecke bewirkt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend eine Meldeeinheit (98), die dazu ausgebildet ist, für den Fall, dass die Rückwärtsdrehung vor Beendigung des Rücksaugens der Schnecke beendet ist, eine Meldung auszugeben, dass die Rückwärtsdrehung vor Beendigung des Rücksaugens der Schnecke beendet ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der vorbestimmte Rückwärtsdrehungszustandswert mindestens zwei aus einer fortgesetzten Zeitdauer der Rückwärtsdrehung (Trb), einer Soll-Rückwärtsdrehungsgeschwindigkeit (Vrb) und einem Soll-Betrag der Rückwärtsdrehung (Rrb) umfasst, um die Rückwärtsdrehung zu beenden.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Rückwärtsdrehungszustandswert eine Drehzahl der sich rückwärts drehenden Schnecke oder ein Drehbetrag oder eine verstrichene Zeitspanne ab dem Beginn der Rückwärtsdrehung der Schnecke ist.
Steuerverfahren für eine Spritzgießmaschine (10), wobei die Spritzgießmaschine einen Zylinder (26) und eine Schnecke (28) umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie sich innerhalb des Zylinders dreht und vorwärts und rückwärts bewegt, wobei das Steuerverfahren zum Durchführen einer Dosierung von Harz innerhalb des Zylinders durch Bewegen der Schnecke rückwärts in eine vorbestimmte Dosierposition dient, während die Schnecke vorwärts gedreht wird, wobei das Steuerverfahren umfasst: einen Rücksaugsteuerschritt (S2) zum Zurücksaugen der Schnecke mit einer vorbestimmten Rücksauggeschwindigkeit (Vsb), nachdem die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat; einen Schritt (S3) zur Steuerung der Rückwärtsdrehung, bei dem eine Rückwärtsdrehung der Schnecke auf der Grundlage eines vorbestimmten Rückwärtsdrehungszustandswertes (CVrb) durchgeführt wird, nachdem das Zurücksaugen der Schnecke begonnen hat; einen Messschritt (S4) zum Messen eines Rückwärtsdrehungszustandswerts (SVrb), der einen Rückwärtsdrehungszustand der Schnecke ab einem Zeitpunkt anzeigt, zu dem die Rückwärtsdrehung der Schnecke begonnen hat; und einen Schritt (S5) zur Beendigung des Zurücksaugens der Schnecke durch den Schritt zur Steuerung des Zurücksaugens zu einem Zeitpunkt, zu dem der Rückwärtsdrehungszustandswert einen Schwellenwert (Th) erreicht hat.
Steuerverfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: einen Schwellenwerteinstellschritt (S8) zum Einstellen des Schwellenwerts; und einen Erfassungsschritt zum Erfassen eines Typs der Schnecke und/oder des beim Spritzgießen verwendeten Harzes, wobei in dem Schwellenwerteinstellschritt auf der Grundlage einer Tabelle (90), in der ein Koeffizient (A) gespeichert ist, der mindestens einem von dem Typ der Schnecke oder dem Typ des Harzes entspricht, ein Wert, der durch Multiplizieren des Koeffizienten, der dem Typ von mindestens einem von der Schnecke oder dem Harz entspricht, der in dem Erfassungsschritt erfasst wurde, mit dem vorbestimmten Rückwärtsdrehungszustandswert erhalten wird, als der Schwellenwert eingestellt wird.
Steuerverfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: einen Schwellenwerteinstellschritt (S8) zum Einstellen des Schwellenwerts; und einen Druckerfassungsschritt (S6) zum Erfassen eines Drucks (P) des Harzes im Inneren des Zylinders; wobei in dem Rücksaugbeendigungsschritt in dem Fall, dass der Schwellenwerteinstellschritt (S8) ausgeführt wird, das Rücksaugen der Schnecke durch den Rücksaugsteuerschritt nicht beendet wird, bis der Druck (P) des Harzes einen vorbestimmten Rücksaugbeendigungsdruck (P₂) erreicht; und in dem Schwellenwerteinstellschritt der Schwellenwert basierend auf dem Rückwärtsdrehungszustandswert zu einem Zeitpunkt eingestellt wird, wenn der Druck (P) des Harzes während des Rücksaugens den vorbestimmten Rücksaugbeendigungsdruck (P₂) erreicht hat.