DE19806544A1 - Verfahren zum Messen der Arbeitskennlinie eines elektromagnetischen Proportionalsteuerventils, Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Hydraulikzylinders und Verfahren zum Modifizieren der Arbeitskennlinie eines elektromagnetischen Proportionalsteuerventils - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum tatsächlichen Mes­ sen einer Druck/Stromkennlinie als Arbeitskennlinie eines elektromagnetischen Proportional Steuerventils in einem Hydraulikkreis oder einer Geschwindigkeits/Stromkennlinie eines Hydraulikzylinders, ein Verfahren zum Steuern eines Betriebszustands des Hydraulikzylinders auf Grundlage dieses Meßergebnisses, und ein Verfahren zum Modifizieren einer vorab gespeicherten Arbeitskennlinie. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Messen einer Arbeitskennlinie eines elektromagnetischen Proportionalsteu­ erventils, ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Hydraulikzylinders und ein Verfahren zum Modifizieren einer Arbeitskennlinie des Proportionalsteuerventils, welches Ver­ fahren eingesetzt werden kann, wenn eine Spritzgußmaschine am Herstellungsort zur Auslieferung inspiziert wird, oder wenn die Spritzgußmaschine gesteuert wird, während sie tatsächlich betätigt ist.

Während in einer Spritzgußmaschine ein Hydraulikdruck von einer Hydraulikpumpe oder einem Akkumulator einem Hydraulik­ zylinder (Spritzzylinder, Schließzylinder, Düsenberührungs­ zylinder oder dergleichen) über ein elektromagnetisches Pro­ portionalsteuerventil (elektromagnetisches Proportionaldurch­ satzsteuerventil oder elektromagnetisches Proportionaldruck­ steuerventil) zugeführt wird, um die Geschwindigkeit oder den Druck zu steuern, unterliegt ein elektromagnetisches Propor­ tionalsteuerventil üblicherweise einer großen Schwankung sei­ ner Kennlinie.

Vor Auslieferung einer Spritzgußmaschine muß folglich der Hydraulikkreis in der tatsächlichen Maschine betätigt werden, mehrere Druckpegelpunkte oder Durchsatzpunkte ihres elektro­ magnetischen Proportionalsteuerventils in bezug auf seinen Laststrom müssen gemessen werden, und die derart gemessenen Pegel werden mit einer Referenzkennlinie verglichen, die zu dem elektromagnetische Proportionalsteuerventil gehört, und die Verstärkung der Laststromausgabeschaltung für das elek­ tromagnetischen Proportionalsteuerventil wird vor der Auslie­ ferung manuell eingestellt. In den meisten Fällen werden jedoch lediglich der Maximalpegel und der Minimalpegel für die Ausgangsstromeinstellung gemessen und auch unter dem Ein­ fluß von Unterschieden zwischen Maschinen und Schaltungskon­ figurationen ist nicht gewährleistet, daß die modifizierte Kennlinie eine hohe Genauigkeit hat.

Die japanische Patentschrift Nr. SHO 64-9177 offenbart eine Technik, bei welcher, um die Genauigkeit einer tatsächlich verwendeten Kennlinie zu verbessern, die Kennlinie eines elektromagnetischen Proportionalsteuerventils, welches in eine Spritzgußmaschine eingebaut ist, tatsächlich gemessen wird, bevor ihre Hardware ausgeliefert wird, eine Korrektur­ kennlinientabelle, welche die Beziehung zwischen dem georder­ ten Pegel bzw. Niveau und einem Ausgangspegel bzw. -niveau bereitstellt, in Übereinstimmung mit diesem Meßergebnis vor- bzw. zubereitet wird und das elektromagnetische Proportional­ steuerventil unter bezug auf den Inhalt dieser Korrekturkenn­ linientabelle beim tatsächlichen Betreiben der Hardware gesteuert wird.

Die Kennlinien-Selbstmodifizierungstechnik für ein elektro­ magnetisches Proportionalsteuerventil, das in der vorstehend genannten Patentschrift offenbart ist, sieht vor, daß das elektromagnetische Proportionalsteuerventil betätigt wird, wobei seine Eingangspegel nacheinander von einem Minimalein­ gangspegel auf einen Maximaleingangspegel derart betätigt werden, daß die bzw. ihrer entsprechenden numerischen Aus­ gangspegel anfänglich gemessen werden und in Übereinstimmung mit dem Ergebnis der enthaltenen bzw. umfassenden Beziehung zwischen diesen zahlreichen tatsächlich gemessenen Pegeln bzw. Niveaus und ihren entsprechenden bestellten bzw. geor­ derten Pegeln bzw. Niveaus wird die Korrekturkennlinien­ tabelle derart vorbereitet, daß der Ausgangspegel proportio­ nal zu dem Eingangspegel ist.

Bei dieser Technik zum Messen der Kennlinie eines elektro­ magnetischen Proportionalsteuerventils, bei welcher zahlrei­ che Punkte ausgehend vom minimalen Eingangspegel bis zum maximalen Eingangspegel tatsächlich gemessen und aufgetragen werden, wenn die Korrekturkennlinientabelle vorbereitet wird, können Fälle auftreten, demnach aufgrund der Bedingung, unter welcher ein Hydraulikzylinder verwendet wird und dergleichen, der maximale Druck oder die maximale Geschwindigkeit in dem Zustand nicht erreicht werden können, in welchem das elektro­ magnetische Proportionalsteuerventil in die Maschine einge­ baut wird bzw. ist. In einem derartigen Fall kann die Kenn­ linie des elektromagnetischen Proportionalsteuerventils nicht modifiziert werden. Außerdem kann die Anzahl an Meßpunkten derart groß sein, daß eine enorme Mühe und eine große Zeit erforderlich sind.

Die japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. HEI 5-57777 offenbart deshalb eine Technik, demnach Refe­ renzkennliniendaten eines elektromagnetischen Proportional­ steuerventils desselben Typs wie desjenigen des elektromagne­ tischen Proportionalsteuerventils, das in die Maschine einge­ baut ist, in einer Speicherschaltung in einem Mikrocomputer in einer Steuereinheit der Spritzgußmaschine vorab gespei­ chert sind, wobei der Mikrocomputer das elektromagnetische Proportionalsteuerventil veranlaßt (in einem Testlauf) durch die vorgegebenen bestellten Pegel an zwei vorbestimmten Punk­ ten zu arbeiten, wobei Ausgangs (Druck- oder Geschwindig­ keits)pegel in Übereinstimmung hiermit jeweils gemessen wer­ den, und woraufhin in Übereinstimmung mit den zwei Punkten der bestellten Pegel und der Ausgangspegel, die durch den Test lauf erhalten werden und in Übereinstimmung mit den vor­ stehend genannten Referenzkennliniendatenausgangspegel ent­ sprechend einzelnen Punkten einer Referenzkennlinie nachein­ ander berechnet werden, um die Kennlinie erneut zusammenzu­ setzen bzw. zu erstellen.

Bei der Technik, bei welcher der tatsächlich gemessene Pegel und die Referenzkennlinientabelle, die an dem elektromagne­ tischen Proportionalsteuerventil angebracht bzw. vorgesehen ist, miteinander verglichen werden, werden die maximalen und minimalen Pegel durch Verstärkungseinstellung eines Last­ stromausgangsschaltungsverstärkers des elektromagnetischen Proportionalsteuerventils derart geregelt, daß die Kenn­ linienpegel des elektromagnetischen Proportionalsteuerventils modifiziert werden, wie vorstehend erläutert, wobei jedoch Daten des elektromagnetischen Proportionalsteuerventils sich zwischen unterschiedlichen Maschinen unterscheiden und außer­ dem unter dem Einfluß von unterschiedlichen Schaltungskonfi­ gurationen, eine Linearität zwischen den bestellten und aus­ geführten Pegeln nicht erhalten werden kann, wodurch die Genauigkeit der modifizierten Kennlinie verschlechtert ist.

Bei derjenigen Technik, bei welcher eine Kennlinie tatsäch­ lich gemessen wird, wird eine Korrekturkennlinientabelle unter Beibehaltung der Beziehung zwischen den bestellten und den Ausgabepegeln vorbereitet und eine Korrekturkennlinie wird derart hinzugefügt, daß das elektromagnetische Propor­ tionalsteuerventil gesteuert wird, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 64-9177 offenbart, wobei zahl­ reiche Punkte ausgehend vom minimalen Eingangspegel bis zum maximalen Eingangspegel tatsächlich gemessen werden müssen, um die vorstehend genannten Korrekturkennlinientabelle vorzu­ bereiten. Da dabei die Anzahl an Meßpunkten groß ist, sind eine enorm große Arbeitsmühe und ein großer Zeitaufwand erforderlich.

Bei dem in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungs­ schrift (Kokai) Nr. HEI 5-57777 offenbarten Verfahren, bei welchem Kennliniendaten des elektromagnetischen Proportional­ steuerventils auf der Analogie von zwei Datenpunkten erhalten werden, können korrekte Daten aus den zwei Punkten alleine nicht erhalten werden, weil die ursprünglichen Daten eine Kurve bilden, die durch eine Polynominalfunktion gebildet ist.

Bei dem vorstehend angeführten Verfahren, bei welchem eine Datentabelle rückgewonnen wird, kann eine Genauigkeitsauf­ lösung mit einer Feinheit von 0,1% nicht erhalten werden.

Bei der herkömmlichen Druckmessung in einem tatsächlichen Hydraulikkreis wird in dem Fall, daß der Druck relativ nied­ rig ist, der Druck nach einem ansteigenden Überschwingen auf dem Hydraulikschaltdruck unterdrückt. Wenn die Anzahl an Meß­ punkten groß ist, ist hierfür jedoch viel Zeit erforderlich. Um die Geschwindigkeit zu messen, wird die Zeit gemessen, in welcher eine vorbestimmte Position sich eine vorbestimmte Strecke weiterbewegt. Es ist deshalb viel Zeit erforderlich, um die minimale Geschwindigkeit zu messen und eine große Zeitdauer ist erforderlich, um zahlreiche Punkte zu messen.

Angesichts dieser Probleme besteht eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zum Messen einer Arbeitskennlinie eines elektromagnetischen Proportionalsteu­ erventils zu schaffen, welches es erlaubt, daß die Arbeits­ kennlinie in einer kurzen Zeitperiode automatisch gemessen wird, um die für eine Inspektion bei der Auslieferung erfor­ derliche Zeit zu verkürzen.

Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Hydraulikzylin­ ders zu schaffen, welches es erlaubt, daß der Hydraulikzylin­ der konstant mit hoher Genauigkeit in Übereinstimmung mit der automatisch gemessenen Arbeitskennlinie gesteuert werden kann.

Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Modifizieren einer Arbeitskennlinie eines elektromagnetischen Proportionalsteuerventils zu schaffen, welches es erlaubt, daß eine Arbeitskennlinie in einem Spei­ cher gehalten wird, um nach dem Ausliefern der Maschine auto­ matisch modifiziert zu werden, so daß die Arbeitskennlinie, die mit dem aktuellen Zustand übereinstimmt, stets beibehal­ ten werden kann.

Gelöst werden diese Aufgaben durch die anliegenden unabhängi­ gen Ansprüche.

Gemäß einem ersten Aspekt schafft die Erfindung demnach ein Verfahren zum Messen einer Arbeitskennlinie eines elektro­ magnetischen Proportionalsteuerventils, wobei in einem Hydraulikkreis ein Hydraulikzylinder betätigt wird, wenn ein elektromagnetisches Proportionalsteuerventil den Hydraulik­ druck und den Durchfluß einstellt, wobei es sich bei dem elektromagnetischen Proportionalsteuerventil um ein elektro­ magnetisches Proportionaldrucksteuerventil handelt, welches den Hydraulikdruck ansprechend auf einen Laststrom steuert, wobei das Verfahren darin besteht, eine Druck/Stromkennlinie als Arbeitskennlinie des elektromagnetischen Proportional­ drucksteuerventils zu messen, indem der Laststrom in bezug auf das elektromagnetische Proportionaldrucksteuerventil stu­ fenweise nacheinander geändert wird und der Druck der Hydrau­ likschaltung entsprechend dem Laststrom in jedem Schritt in einem geschlossenen Betriebszustand des Hydraulikkreises gemessen wird, wobei in jedem Schritt zum Messen des Drucks des Hydraulikkreises der Druck in einem vorbestimmten Zeit­ intervall gemessen wird, wobei angenommen wird, daß der Druck sich zu einem Zeitpunkt stabilisiert hat, wenn eine Differenz zwischen dem derart gemessenen Druckwert und dem vorausgehend gemessenen Druckwert einen vorbestimmten Pegel einnimmt oder kleiner als dieser ist, und der gemessene Druckwert zu diesem Zeitpunkt wird als Druck entsprechend dem Laststrom in diesem Schritt verwendet.

Bei dem Verfahren zum Messen einer Arbeitskennlinie eines elektromagnetischen Proportionalsteuerventils in Übereinstim­ mung mit der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend ange­ führt, wird selbst in dem Fall, daß sein Druck relativ nied­ rig ist, ein Druck, der erhalten wird, wenn die Neigung einer abfallenden Kurve mit einem ansteigenden Überschwingen beim Umschalten des Hydraulikdrucks einen vorbestimmten Pegel ein­ nimmt oder kleiner ist als dieser, als Meßwert verwendet, wodurch die Meßzeit verkürzt werden kann. Selbst dann, wenn zahlreiche Punkte gemessen werden, kann deshalb die Zeitperi­ ode zum Messen der Kennlinie verringert werden, wodurch die Zeit, die zur Inspektion bei der Auslieferung oder derglei­ chen erforderlich ist, ebenfalls stark reduziert ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Verfah­ ren zum Messen einer Arbeitskennlinie eines elektromagne­ tischen Proportionalsteuerventils, wobei in einem Hydraulik­ kreis ein Hydraulikzylinder betätigt wird, wenn ein elektro­ magnetisches Proportionalsteuerventil den Hydraulikdruck und den Durchsatz einstellt, wobei es sich bei dem elektromagne­ tischen Proportionalsteuerventil um ein elektromagnetisches Proportionaldurchsatzsteuerventil handelt, welches einen Durchsatz ansprechend auf einen Laststrom steuert, wobei das Verfahren darin besteht, eine Geschwindigkeits/Stromkennlinie als die Arbeitskennlinie des elektromagnetischen Proportio­ naldurchsatzsteuerventils zu messen, wobei der Hydraulik­ zylinder veranlaßt wird, einen Betriebszustand zu erreichen, wobei der Laststrom in bezug auf das elektromagnetische Pro­ portionaldurchsatzsteuerventil stufenweise derart geändert wird, daß der Hydraulikzylinder betätigt wird, und wobei die Geschwindigkeit eines Hydrauliktauchkolbens eines Hydraulik­ zylinders entsprechend dem Laststrom in jedem Schritt berech­ net wird, wobei in jedem Schritt zum Berechnen der Geschwin­ digkeit des Hydrauliktauchkolbens eine Hubstrecke des Hydrau­ likkolbens für eine vorbestimmte Zeitperiode gemessen wird, und wobei eine berechnete Geschwindigkeit entsprechend der Hubstrecke als Geschwindigkeit entsprechend dem Laststrom in diesem Schritt verwendet wird.

Bei dem vorstehend genannten Verfahren zum Messen einer Arbeitskennlinie eines elektromagnetischen Proportionalsteu­ erventils in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird die Hubstrecke für eine vorbestimmte Zeit so bemessen, daß die Geschwindigkeit ermittelt wird, wodurch die Meßzeit im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren verkürzt werden kann, insbesondere bei einer minimalen Geschwindigkeit. Selbst dann, wenn zahlreiche Punkte gemessen werden, kann deshalb die Zeitperiode zum Messen der Arbeitskennlinie redu­ ziert werden, wodurch die für die Inspektion bei der Auslie­ ferung oder dergleichen erforderliche Zeit stark verringert werden kann.

Bei dem Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Hydraulik­ zylinders in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Verfahren zum Steuern des Betriebszu­ stands des Hydraulikzylinders durch Einstellen des Hydraulik­ drucks und des Durchsatzes durch einen Hydraulikkreis mit einem elektromagnetischen Proportionalsteuerventil, wobei eine Arbeitskennlinie des elektromagnetischen Proportional­ steuerventils durch eines der zwei vorstehend genannten Ver­ fahren zum Messen der Arbeitskennlinie eines elektromagne­ tischen Proportionalsteuerventils gemessen wird und in einem Speicher abgespeichert wird, und wobei beim Spezifizieren oder Festlegen eines Hydraulikdrucks für den Hydraulikzylin­ der oder einer Geschwindigkeit für den Hydrauliktauchkolben des Hydraulikzylinders ein Arbeitskennlinienwert, der mit dem festgelegten Pegel übereinstimmt, aus dem Speicher gelesen und in einen Ausführungsstrom gewandelt wird, der daraufhin an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil derart angelegt wird, daß der Betriebszustand des Hydraulikzylinders gesteuert wird.

Bei dem vorstehend genannten Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Hydraulikzylinders in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wobei der Hydraulikdruck des Hydrau­ likzylinders oder die Geschwindigkeit des Hydrauliktauchkol­ bens zum Zeitpunkt der tatsächlichen Betätigung festgelegt ist, wird der aktuelle Stromkennlinienwert, der mit dem fest­ gelegten Wert übereinstimmt, aus dem Speicher gelesen und in einen Ausführungsstrom so gewandelt, daß er an das elektro­ magnetische Proportionalsteuerventil angelegt werden kann, wodurch der Betriebszustand des Hydraulikzylinders gesteuert wird. In Übereinstimmung mit einer automatisch gemessenen Arbeitskennlinie kann der Hydraulikzylinder damit stets mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.

Bei dem Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Hydraulik­ zylinders in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Verfahren zum Steuern des Betriebs­ zustands des Hydraulikzylinders durch Einstellen des Hydrau­ likdrucks und des Durchflusses durch einen Hydraulikkreis mit einem elektromagnetischen Proportionalsteuerventil, wobei eine Arbeitskennlinie des elektromagnetischen Proportional­ steuerventils durch eines der zwei vorstehend genannten Ver­ fahren zum Messen einer Arbeitskennlinie eines elektromagne­ tischen Proportionalsteuerventils gemessen und in einem Spei­ cher gespeichert wird, wobei eine Tabelle zum Inbezugsetzen eines Laststrompegels zu dem gemessenen Arbeitskennlinienwert in jedem Schritt vorbereitet wird, wobei eine Interpolation zwischen Punkten durchgeführt wird, die auf der Tabelle auf­ getragen sind, um eine kontinuierliche Funktion zu ermitteln, die daraufhin in einem Speicher als die Arbeitskennlinie eines elektromagnetischen Proportionalsteuerventils gespei­ chert wird, wobei die Funktion aus dem Speicher bei aktueller Betätigung des Hydraulikzylinders ausgelesen wird, wobei ein Ausführungsstrompegel in Übereinstimmung mit der Funktion und einem Zielpegel für den Hydraulikdruck für den Hydraulik­ zylinder oder der Geschwindigkeit für den Hydrauliktauchkol­ ben des Hydraulikzylinders berechnet wird, und wobei ein Strom entsprechend dem Ausführungsstrompegel an das elektro­ magnetische Proportionalsteuerventil so angelegt wird, daß der Betriebszustand des Hydraulikzylinders gesteuert wird.

Bei dem Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Hydraulik­ zylinders in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird die Arbeitskennlinie, die im Speicher gespeichert ist, als eine Funktion automatisch modifiziert und ansprechend auf eine Anforderung für eine automatische bzw. selbsttätige Modifikation erneut eingeschrieben bzw. überschrieben. Selbst dann, wenn das elektromagnetische Proportionalsteuerventil in den Hydraulikkreis eingebaut ist, oder funktionelle Teile in bezug auf den Hydraulikdruck oder den Durchsatz repariert oder ausgetauscht werden, kann die Arbeitskennlinie des elek­ tromagnetischen Proportionalsteuerventils, die im Speicher gespeichert ist, automatisch modifiziert werden, während die Maschine so wie sie ist, installiert bleibt, und der Hydrau­ likzylinder kann stets mit hoher Genauigkeit in Übereinstim­ mung mit dieser automatisch modifizierten Arbeitskennlinie gesteuert werden.

Das Verfahren zum Modifizieren einer Arbeitskennlinie eines elektromagnetischen Proportionalsteuerventils in Übereinstim­ mung mit der vorliegenden Erfindung sieht vor, daß zum Steu­ ern des Betriebszustands eines Hydraulikzylinders durch Ein­ stellen des Hydraulikdrucks und eines Durchsatzes durch einen Hydraulikkreis mit einem elektromagnetischen Proportional­ steuerventil ein Arbeitskennlinienwert entsprechend einem Laststrompegel des elektromagnetischen Proportionalsteuerven­ tils in einem Speicher als Kennlinie vorab gespeichert wird, wobei ein Verfahren zum Modifizieren der im Speicher gespei­ cherten Kennlinie vorgesehen ist, demnach ein Hydraulikdruck oder ein Durchsatz des Hydraulikkreises festgelegt bzw. spe­ zifiziert wird, ein Laststrompegel des elektromagnetischen Proportionalsteuerventils entsprechend dem derart spezifi­ zierten Pegel aus der Kennlinie im Speicher gelesen wird, ein Strom entsprechend dem derart ausgelesenen Laststrompegel an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil angelegt wird, der Druck oder Durchsatzes des Hydraulikkreises ent­ sprechend diesem Strom tatsächlich gemessen wird, ein Laststrompegel des elektromagnetischen Proportionalsteuerven­ tils entsprechend dem derart tatsächlich gemessenen Wert aus der Kennlinie im Speicher gelesen wird, eine Differenz zwi­ schen dem derart erhaltenen Laststrompegel und einem anfäng­ lichen Laststrompegel dem anfänglichen Laststrompegel hinzu­ addiert oder von diesem subtrahiert wird, und ein aktueller Pegel, der aus diesem Addier- oder Subtrahiervorgang her­ rührt, in den Speicher als der modifizierte Laststrompegel entsprechend dem festgelegten Pegel derart geschrieben wird, daß der Laststrompegel der Kennlinie im Speicher modifiziert wird.

Bei dem vorstehend genannten Verfahren zum Modifizieren einer Arbeitskennlinie eines elektromagnetischen Proportionalsteu­ erventils in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, kann in dem Fall, daß ein Arbeitskennlinienwert entsprechend dem Laststrompegel des elektromagnetischen Proportionalsteu­ erventils in dem Speicher als Kennlinie abgespeichert ist, die Kennlinie (Arbeitskennlinie) automatisch modifiziert wer­ den, nachdem die Maschine ausgeliefert wurde. Selbst dann, wenn das elektromagnetische Proportionalsteuerventil, das in dem Hydraulikkreis eingebaut ist oder funktionelle Teile in bezug auf den Hydraulikdruck oder den Durchsatz repariert oder ausgetauscht werden, kann demnach die Kennlinie entspre­ chend dem aktuellen Zustand bzw. Stromzustand stets im Spei­ cher gehalten werden, während die Maschine selbst installiert bleibt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispiel­ haft näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zum Mes­ sen einer Arbeitskennlinie eines elektromagnetischen Propor­ tionaldrucksteuerventils in Übereinstimmung mit einer Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Kurvendarstellung des Hydraulikdruckanstiegs in einem Hydraulikkreis gemäß dieser Ausführungsform,

Fig. 3A eine Seitenschnittansicht unter schematischer Dar­ stellung eines Einspritzzylinders zur Erläuterung der Technik zum Messen der Geschwindigkeit eines herkömmlichen Einspritz­ tauchkolbens,

Fig. 3B eine Seitenschnittansicht unter schematischer Dar­ stellung eines Einspritzzylinders zur Erläuterung eines Ver­ fahrens zum Messen der Arbeitskennlinie eines elektromagneti­ schen Proportionaldurchsatzsteuerventils (Technik zum Messen der Geschwindigkeit eines Einspritztauchkolbens) gemäß dieser Ausführungsform,

Fig. 4 eine Ansicht einer Konfiguration des Hydraulikkreises und des Steuersystems in einer Einspritzgußmaschine gemäß dieser Ausführungsform,

Fig. 5 ein Blockdiagramm zur funktionellen Darstellung der detaillierten Konfiguration des Hydraulikkreises und des Steuersystems zur Erläuterung eines Verfahrens zum Steuern des Betriebs eines Einspritzzylinders (Verfahren zum Modifi­ zieren einer Arbeitskennlinie eines elektromagnetischen Pro­ portionaldrucksteuerventils) gemäß dieser Ausführungsform, und

Fig. 6 eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels eines Verfahrens zum Modifizieren einer Arbeitskennlinie eines elektromagnetischen Proportionaldrucksteuerventils in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform.

Erläutert wird in dieser Ausführungsform der Fall, demnach die vorliegende Erfindung auf einen hydraulischen Steuerkreis für eine Spritzgußmaschine angewendet wird, die eine Hydrau­ likpumpe, ein Schaltventil und dergleichen enthält und den Hydraulikdruck und den Durchfluß derart einstellt, daß der Hydraulikzylinder betätigt wird, wie nachfolgend erläutert, um dadurch einen Schließvorgang, das Einspritzen von geschmolzenem Harz und dergleichen durchzuführen.

Zunächst unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird die Konfiguration bzw. der Aufbau des Hydraulikkreises und des Steuersystems für die Spritzgußmaschine erläutert, auf welche die vorlie­ gende Erfindung angewendet wird. In Fig. 4 gezeigt sind ein Einspritzzylinder (Hydraulikzylinder) 1 der Spritzguß­ maschine, deren Betrieb gemäß dieser Ausführungsform gesteu­ ert ist, ein Einspritztauchkolben (Hydrauliktauchkolben) 2 innerhalb des Einspritzzylinders 1 und eine Einspritzschnecke 2a, die mit dem Einspritztauchkolben 2 verbunden ist.

Außerdem dargestellt sind ein Positionssensor 3 zum Ermitteln des Bewegungsausmaßes des Einspritztauchkolbens 2, ein Steu­ erschaltventil 4 zum Ein/Ausschalten eines Einspritzvorgangs des Einspritzzylinders 1, ein elektromagnetisches Proportio­ naldurchsatzsteuerventil (elektromagnetisches Proportional­ steuerventil) 5 zum Steuern des Durchsatzes eines Hydraulik­ arbeitsfluids zu dem Einspritzzylinder 1 ansprechend auf einen Laststrom von einer Steuereinheit 12, ein elektromagne­ tisches Proportionaldrucksteuerventil (elektromagnetisches Proportionalsteuerventil) 6 zum Steuern des Drucks des Hydraulikarbeitsfluids ansprechend auf einen Laststrom von der Steuereinheit 12, eine kontinuierliche Strömungspumpe 7, die durch einen Motor (M) 7a derart angetrieben ist, daß sie sich mit einer vorbestimmten Drehzahl (UpM) dreht, ein Abschaltventil 8 und ein Drucksensor 9 zum Ermitteln des Drucks in diesem Hydraulikkreis.

Das vorstehend genannte Steuerschaltventil 4, die Steuerven­ tile 5 und 6, die Pumpe 7, das Abschaltventil 8 und derglei­ chen bilden den Hydraulikkreis zum Betätigen des Einspritzzylinders 1 in einem Einspritzprozeß, der durch die Ein­ spritzschnecke 2a ausgelöst ist.

Andererseits sind ein Bedienbrett 11 zum Einstellen und Ein­ geben unterschiedlicher Informationsarten, wie etwa von fest­ gelegten Pegeln (Steuerzielpegel) für den Druck des Hydrau­ likkreises, der Geschwindigkeit des Einspritztauchkolbens 2 (Durchfluß des Hydraulikkreises) und dergleichen in die Steu­ ereinheit 12 vorgesehen, die nachstehend erläutert ist, und die Steuereinheit 12, welche Signale vom Positionssensor 3 und dem Drucksensor 9 empfängt und einen Laststrom an jedes der Steuerventile 5 und 6 derart anlegt, daß der Hydraulik­ kreis gesteuert ist, wodurch der Betriebszustand des Ein­ spritzzylinders 9 gesteuert ist. Die Steuereinheit 12 ist beispielsweise zusätzlich zu einer CPU 13 aus einer arithme­ tischen Verarbeitungs- bzw. Rechnereinheit, einem Speicher 14, einem D/A-Wandler 15, einem Ausgangsverstärker 16 und einem A/D-Wandler 17 gebildet, die darin eingebaut sind.

Die CPU 13 steuert aktuell bzw. tatsächlich einen Betriebs­ zustand bzw. den Betrieb des Einspritzzylinders 1 zusätzlich zu Meß/Modifizierungsarbeitskennlinien der Steuerventile 5 und 6, die nachfolgend erläutert, während der Speicher 14 die Arbeitskennlinien der Steuerventile 5 und 6 speichert, wie nachfolgend erläutert.

Andererseits wandelt der D/A-Wandler 15 Steuersignale (Laststrompegelsignale), die von der CPU 13 für die jeweili­ gen Steuerventile 5 und 6 ausgegeben werden, von digital in analog. Der Verstärker (Ausgangsverstärker) 16 verstärkt die Steuersignale von dem D/A-Wandler 15 und gibt die derart ver­ stärkten Signale an ihre entsprechenden Steuerventile 5 und 6 aus. Der A/D-Wandler 17 wandelt analoge Ermittlungssignale von dem Positionssensor 3 und dem Drucksensor 9 in digitale Signale und gibt die derart gewandelten Signale an die CPU 13 aus.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3 ein Ver­ fahren zum automatischen Überprüfen einer Druck/Strom-Kenn­ linie (Arbeitskennlinie) des elektromagnetischen Drucksteuer­ ventils 6 bzw. der Beziehung zwischen der Geschwindigkeit des Einspritzzylinders 1 und dem Laststrompegel zu dem elektro­ magnetischen Proportionaldurchsatzsteuerventil 5 [eine Geschwindigkeit/Stromkennlinie des Einspritzzylinders 1 und eine Arbeitskennlinie (Durchfluß-Stromkennlinie) des elektro­ magnetischen Proportionaldurchsatzsteuerventils 5] im Arbeitszustand erläutert, wenn die Spritzgußmaschine, die mit dem Hydraulikkreis und der Steuereinheit 12 gemäß dieser Aus­ führungsform vorgesehen ist, am Herstellort der Maschine vor der Auslieferung inspiziert wird.

Fig. 2 zeigt eine Kurvendarstellung des Anstiegszustands des Hydraulikdrucks bzw. des ansteigenden Hydraulikdrucks in dem Hydraulikkreis gemäß dieser Ausführungsform. Dargestellt ist ein Ergebnis, das erzielt wird, wenn bei dieser Ausführungs­ form die Hydraulikpumpe 7 angetrieben ist, der Einspritz­ zylinder 1 und der Hydraulikdruck betätigt ist, der Ein­ spritztauchkolben 2 des Einspritzzylinders 1 in der verwirk­ lichten Maschine in den Endabschnitt des Hubs zum Verschlie­ ßen bzw. Beenden des Einspritzens von geschmolzenem Kunstharz gepreßt bzw. gedrückt wird und dergleichen, so daß der Hydraulikkreis einen geschlossen Zustand erzielt bzw. ein­ nimmt, wobei der Laststrom in bezug auf das elektromagne­ tische Proportionaldrucksteuerventil 6 nacheinander stufen­ weise geändert wird, und wobei der Druck des Hydraulikkreises durch den Drucksensor 9 gemessen wird.

Wie in Fig. 2 gezeigt, tritt im Niederdruckband (Nrn. 1 bis 4) bei jedem Meßschritt ein Überschwingen auf, woraufhin der Druck allmählich auf den Solldruck konvergiert. Da eine bestimmte Zeit erforderlich ist, damit der Druck sich stabi­ lisiert, ist ein Verzögerungszeitgeber bzw. Taktgeber her­ kömmlicherweise vorgesehen worden (siehe Ts in Fig. 1 für seinen Sollpegel), um den Druckmeßtakt bzw. den -zeitpunkt zu verzögern. Bei einer derartigen Meßtechnik findet jedoch eine gleichmäßige Verzögerung der Meßzeit selbst in dem Fall statt, daß der Solldruck so hoch ist, daß Druck sich in kur­ zer Zeit stabilisiert, wodurch eine große Zeitdauer erforder­ lich ist, um den Druck zu messen (um eine Arbeitskennlinie zu messen).

Um den Druck zu messen, um eine Arbeitskennlinie gemäß dieser Ausführungsform zu messen, wird beim Messen eines Druck­ schritts, wie in der Kurve abnehmenden Drucks nach dem Über­ schwingen in Fig. 1 gezeigt, der Druck durch den Drucksensor 9 in einem konstanten Zeitintervall t wiederholt gemessen, die CPU 13 der Steuereinheit 12 nimmt an, daß der Druck sta­ bilisiert ist, wenn eine Differenz ΔP zwischen dem Meßwert und dem vorausgehend gemessenen Wert einen ausreichend klei­ nen konstanten numerischen Wert e oder weniger einnimmt, und dieser Druck wird als Betriebsarbeitsdruck des elektromagne­ tischen Proportionaldrucksteuerventils 6 in Übereinstimmung mit dem Laststrom in diesem Schritt herangezogen.

Ohne daß es erforderlich wäre, eine bestimmte Wartezeit Ts für jeden Meßschritt vor der Messung wie im herkömmlichen Fall abzuwarten, kann infolge davon eine Messung mit einem Takt bzw. zu einem Zeitpunkt bewirkt werden, zu welchem Druck als für jeden Meßschritt stabilisiert angenommen wird. Die Druckmeßzeit erfordert deshalb lediglich T₁, wodurch der Arbeitsdruck im nächsten Schritt gemessen werden kann, nach­ dem die Zeit T₁ abgelaufen ist. Die Gesamtzeit, die zum Her­ stellen einer Druck/Stromkennlinie in der CPU 13 der Steuer­ einheit 12 erforderlich ist, kann damit kürzer gemacht werden als im herkömmlichen Fall.

Wie in Fig. 2 gezeigt, tritt ein Überschwingen in dem Hoch­ druckband (Nrn. 5 bis 7) kaum bzw. so gut wie nicht auf. Selbst in einem derartigen Fall ist es bei dem Meßverfahren gemäß dieser Ausführungsform unnötig, vor der Messung bei jedem Meßschritt eine bestimmte Zeit Ts abzuwarten, wie vor­ stehend erwähnt, wodurch die Messung mit einer Zeitdauer T₂ bewirkt wird, bei bzw. innerhalb welcher angenommen wird, daß der Druck sich stabilisiert hat.

Fig. 3A zeigt eine Seitenschnittansicht unter schematischer Darstellung des Einspritzzylinders 1 zum Erläutern einer her­ kömmlichen Technik zum Messen der Geschwindigkeit des Ein­ spritztauchkolbens 2, während Fig. 3B eine Seitenschnitt­ ansicht unter schematischer Darstellung des Einspritzzylin­ ders 1 zur Erläuterung eines Verfahrens zum Messen einer Arbeitskennlinie eines elektromagnetischen Proportionaldurch­ satzsteuerventils 5 (Technik zum Messen der Geschwindigkeit des Einspritzkolbens 2) gemäß dieser Ausführungsform zeigt.

Wenn eine Arbeitskennlinie des elektromagnetischen Proportio­ naldurchsatzsteuerventils 5 gemessen wird, während der Ein­ spritzzylinder 1 der tatsächlichen Maschine in einem Betriebszustand versetzt ist, wird der Laststrom zu dem elek­ tromagnetischen Proportionaldurchsatzsteuerventil 5 aufeinan­ derfolgend bzw. nacheinander schrittweise geändert und die Geschwindigkeit des Einspritztauchkolbens 2 wird gemessen, während der Einspritzzylinder 1 in Betrieb versetzt ist.

Bei der in Fig. 3A gezeigten herkömmlichen Technik wird dabei eine Zeit t, mit bzw. während welcher sich der Einspritz­ tauchkolben 2 um eine vorbestimmte Strecke bzw. mit einem vorbestimmten Abstand l₀ bewegt, gemessen, um die Geschwin­ digkeit l₀/t zu berechnen. Wie in Fig. 3B gezeigt, wird im Gegensatz hierzu gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Strecke bzw. ein Abstand x, mit welchem bzw. welcher der Ein­ spritztauchkolben 2 sich in einer vorbestimmten Zeit t₀ bewegt, präzise mittels des Positionssensors 3 gemessen und in die CPU 13 der Steuereinheit 12 zugeführt, wodurch die Geschwindigkeit des Einspritztauchkolbens 2 als x/t₀ berech­ net wird. Daraufhin multipliziert die CPU 13 die derart gemessene und berechnete Geschwindigkeit des Einspritztauch­ kolbens (Hydrauliktauchkolbens) 2 durch den Druckempfangs- bzw. -aufnahmebereich des Einspritzzylinders 1, um einen Durchsatz zu berechnen, und sie veranlaßt ihn dazu, den Last­ strom bei jedem Schritt zu entsprechen, wodurch eine Kenn­ linie betreffend die Durchsatz/Stromkennlinie des elektro­ magnetischen Proportionaldurchsatzsteuerventils 5 gebildet wird.

Bei der in Fig. 3A gezeigten herkömmlichen Technik betreffend die Zeit zum Durchlaufen eines Annäherungsabstands bzw. einer Vorschubstrecke m und der Meßstrecke l₀ insbesondere dann, wenn der Strom des elektromagnetischen Proportionaldurchsatz­ steuerventils 5 gering (Durchsatz ist niedrig) ist, wird nicht nur die Meßzeit länger, sondern auch die Zeit, die der Hydrauliktauchkolben 2 benötigt, um rückzukehren, wird grö­ ßer. Im Gegensatz hierzu ist bei der Technik der in Fig. 3B gezeigten Ausführungsform dann, wenn die Annäherungszeit und die Meßzeit auf 0,5 Sekunden bzw. 1,5 Sekunden im vornherein beispielsweise eingestellt sind, die Meßzeit stets konstant, und zwar unabhängig davon, ob der Strom des elektromagne­ tischen Proportionaldurchsatzsteuerventils 5 groß oder klein bzw. hoch oder niedrig ist, wodurch die Messung in sehr viel kürzerer Zeit beendet werden kann als bei der in Fig. 3A gezeigten herkömmlichen Technik.

In Übereinstimmung mit den durch die vorstehend genannte Technik gemessenen Daten werden bei dieser Ausführungsform Kennlinien für das elektromagnetische Proportionaldurchsatz­ steuerventil 5 und das elektromagnetische Proportionaldruck­ steuerventil 6 vorbereitet, und die derart vorbereiteten Kennlinien werden im Speicher 14 der Steuereinheit 12 gespei­ chert. In dem Fall, daß eine Kennlinie bereits im Speicher 14 gespeichert wurde, wird die Kennlinie im Speicher 14 durch die Kennlinie überschrieben oder modifiziert, die durch die vorstehend genannte Technik vorbereitet wurde.

Wenn der Hydraulikbetriebsdruck des Einspritzzylinders 1 oder die Geschwindigkeit des Einspritztauchkolbens 2 in der Spritzgußmaschine durch den aktuellen Antrieb spezifiziert bzw. festgelegt ist, liest die CPU 13 der Steuereinheit 12 einen diesem spezifizierten Wert entsprechenden Stromkenn­ linienpegel aus dem Speicher 14 aus, wandelt diesen ausgele­ senen Pegel in einen Ausführungsstrom und legt diesen Strom an das elektromagnetische Proportionaldurchsatzsteuerventil 5 und das elektromagnetische Proportionaldrucksteuerventil 6 über den D/A-Wandler 15 und den Verstärker 16 an. Infolge davon wird der Betriebszustand des Einspritzzylinders 1 der­ art gesteuert, daß ein festgelegter Wert erzielt wird.

Es folgt eine Erläuterung für ein Verfahren zum Modifizieren der Strom/Spannungskennlinie des elektromagnetischen Propor­ tionaldrucksteuerventils 6 bzw. der Durchfluß/Stromkennlinie des elektromagnetischen Proportionaldurchsatzsteuerventils 5, die in den Speicher 14 derart geschrieben sind. Diese Ausfüh­ rungsform umfaßt zwei Arten eines Modifizierungsverfahrens.

Erste und zweite Beispiele werden in bezug auf Fig. 5 und 6 erläutert.

Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm unter funktionaler Darstellung des detaillierten Aufbaus des Hydraulikkreises und des Steu­ ersystems zur Erläuterung eines Verfahrens zum Steuern eines Betriebs des Einspritzzylinders 1 (Verfahren zum Modifizieren einer Arbeitskennlinie des elektromagnetischen Proportional­ drucksteuerventils 6) gemäß dieser Ausführungsform. Dieser Prozeß bzw. dieses Verfahren wird im einzelnen in bezug auf Fig. 5 erläutert und zusätzlich im Hinblick auf die Modifi­ zierungs- und Überschreibfunktion für die Druckkennlinie in dem elektromagnetischen Proportionaldrucksteuerventil 6 in dem in Fig. 4 gezeigten Hydraulikkreis.

• (1) Wenn eine Anforderung zum automatischen Modifizieren der Druckkennlinie von dem Bedienbrett 11 an die CPU 13 aus­ gegeben wird, wird ein Druckfestlegungspegel Pn, der in einem (nicht gezeigten) Speicher gespeichert ist, der in einem Verarbeitungsabschnitt 13a der CPU 13 eingebaut ist, zum Speicher 14 gesendet und ein Laststrompegel In entsprechend dem Druckfestlegungspegel Pn wird aus einer Bezugs- bzw. Referenzkurve Ps einer Druck/Stromkennlinienfunktionstabelle, die im Speicher 14 gespeichert ist, in dem Verarbeitungsabschnitt 13a der CPU 13 derart gelesen, daß sie dort vorübergehend gehal­ ten ist.
• (2) In Übereinstimmung mit einem Strom (welcher dem Strom­ pegel In entspricht), der von dem Verarbeitungsabschnitt 13a der CPU 13 über den D/A-Wandler 15 und den Verstärker 16 ausgegeben wird, wird das elektromagnetische Propor­ tionaldrucksteuerventil 6 betätigt, wodurch der Druck des Hydraulikkreises zum Antreiben des Einspritzzylinders 1 gesteuert wird. Daraufhin wird der tatsächliche Druck Pn' des Hydraulikkreises durch den Drucksensor 9 gemessen und dieses gemessene Signal wird zu einem arithmetischen Abschnitt 13b der CPU 13 mittels des A/D-Wandlers 17 gesendet. Vorliegend wird der tatsächliche Druck Pn' durch diejenige Technik gemessen, die vorstehend anhand von Fig. 1 erläutert ist.
• (3) In dem arithmetischen Abschnitt 13b der CPU 13 wird in Übereinstimmung mit dem tatsächlichen Druck Pn' und dem Laststrompegel In, die in dem Verarbeitungsabschnitt 13a der CPU 13 in dem vorstehend genannten Schritt (1) gehal­ ten bzw. (vorübergehend) gespeichert sind, wird der tat­ sächliche Druck Pn' auf der Druck/Stromkennlinienfunktionstabelle ausgedruckt bzw. eingetragen.
• (4) Wie vorstehend erläutert, werden, wie dargestellt, durch den Druckfestlegungspegel Pn, Druckfestlegungspegel P₁ bis P_MAX nacheinander dem Speicher 14 zugeführt, aktuelle Pegel I₁ bis I_MAX, jeweils entsprechend den Druckfestle­ gungspegeln, werden aus der Kennlinie Ps der Druck/Stromkennlinienfunktionstabelle im Speicher 14 in den Verarbeitungsabschnitt 13a der CPU 13 derart ausge­ lesen, daß sie dort vorübergehend gehalten bzw. gespei­ chert werden, tatsächliche Drücke P₁' bis P_MAX' des Hydraulikdrucks werden dem arithmetischen Abschnitt 13b der CPU 13 zugeführt und daraufhin auf der Druck/Stromkennlinienfunktionstabelle ausgedruckt bzw. in diese eingetragen und es erfolgt eine Interpolation zwi­ schen dem derart ausgedruckten bzw. eingetragenen Punk­ ten, wodurch eine kontinuierliche tatsächliche Druckkenn­ linienkurve Pr erhalten wird, wie in Fig. 5 gezeigt. Da diese Kennlinie Pr eine Form analog zu derjenigen der Kennlinie Ps in der anfänglichen Referenzkennlinienfunk­ tionstabelle aufweist, wird die Konstante der Funktion betreffend die Kennlinie Ps derart modifiziert, daß die neue Kennlinie Pr als die Funktion angenommen bzw. aufge­ griffen wird.
• (5) Anstelle der Funktion der anfänglichen Referenzkenn­ linienfunktionstabelle wird die neue Kennlinie Pr in den Speicher 14 als Funktion so geschrieben, daß sie für den tatsächlichen Betrieb bereitsteht. Wenn der tatsächliche Betrieb gesteuert wird, verwendet die CPU 13 die neue Funktion dazu, einen Laststrompegel des elektromagne­ tischen Proportionaldrucksteuerventils 6 in Übereinstim­ mung mit einem willkürlichen Druckfestlegungspegel zu ermitteln. Ein Zieldruck oder eine Zieltauchkolben­ geschwindigkeit wird insbesondere vom Bedienbrett 11 aus derart eingestellt, daß er bzw. sie zur CPU 13 der Steu­ ereinheit 12 übertragen wird; die CPU 13 liest die vor­ stehend genannte Funktion aus dem Speicher 14 aus, berechnet einen Laststrompegel entsprechend dem Zielpegel in Übereinstimmung mit der Funktion und gibt einen Strom entsprechend dem derart berechneten Ergebnis über den D/A-Wandler 15 und den Verstärker 16 aus, wodurch das elektromagnetische Proportionaldrucksteuerventil 6 und das elektromagnetische Proportionaldurchsatzsteuerventil 5 betätigt werden.

Während ein Verfahren zum Modifizieren einer Arbeitskennlinie angewendet auf das elektromagnetische Proportionaldrucksteu­ erventil 6 voraustehend beispielhaft erläutert ist, wird eine Technik ähnlich zu der vorstehend erläuterten auf einen Fall angewendet, bei welchem eine Arbeitskennlinie (Durchsatz/Stromkennlinie) des elektromagnetischen Proportio­ naldurchsatzsteuerventils 5 modifiziert werden soll.

Andererseits zeigt Fig. 6 eine Ansicht zur Erläuterung des zweiten Beispiels des Verfahrens zum Modifizieren einer Arbeitskennlinie des elektromagnetischen Proportionaldruck­ steuerventils 6 in Übereinstimmung mit dieser Ausführungs­ form. Hierbei wird angenommen, daß referenzdarstellende Werte der Kennlinie für den Druck in bezug auf den Laststrompegel des elektromagnetischen Proportionaldrucksteuerventils 6 (die in Fig. 6 mit Ps bezeichnete Kurve), die diesem durch den Hersteller des elektromagnetischen Proportionaldrucksteuer­ ventils zugeordnet sind, im Speicher 14 der Steuereinheit 12 vorab gespeichert sind, und zwar nach A/D-Wandlung.

Wenn ein Druck Pa des Hydraulikkreises von dem Bedienpaneel 11 für die CPU 13 spezifiziert wird, um diese Kennlinie Ps zu modifizieren, liest die CPU 13 einen Laststrompegel Ia ent­ sprechend diesem spezifizierten bzw. festgelegten Wert Pa von der Kennlinie Ps aus, die im Speicher 14 gespeichert ist und dieser Laststrompegel Ia wird durch den D/A-Wandler 15 D/A-gewandelt, und, nachdem er durch den Verstärker 16 konstant verstärkt wurde, wird er an das elektromagnetische Proportio­ naldrucksteuerventil 6 ausgegeben.

Ein Druck Pa' entsprechend diesem Strompegel Ia wird durch den Drucksensor 9 daraufhin gemessen und dieser tatsächlich gemessene Wert wird der CPU 13 zugeführt, nachdem er durch den A/D-Wandler 17 analog/digital-gewandelt wurde; der tat­ sächliche gemessene Druckwert Pa' wird in Übereinstimmung mit der Technik ermittelt, die vorausgehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert ist.

Die CPU 13 vergleicht den tatsächlich gemessenen Druckwert Pa' mit dem referenzwiedergebenden Wert Pa der Kennlinie, ersetzt den tatsächlich gemessenen Druckwert Pa' durch den spezifizierten bzw. festgelegten Wert, liest einen Strompegel Ia' entsprechend dem tatsächlich gemessenen Wert Pa' aus der referenzwiedergebenden Kennlinie Ps aus, addiert (oder sub­ trahiert) eine Differenz ΔI zwischen dem Strompegel Ia' und dem anfänglichen Laststrompegel Ia zu (von) dem anfänglichen Laststrompegel Ia und ersetzt einen Laststrompegel Ib, der als Ergebnis dieser arithmetischen Verarbeitung bzw. Berech­ nung erhalten wird durch den Laststrompegel der referenzwie­ dergebenden Kennlinie Ps, wodurch der Speicher 14 überschrie­ ben wird.

Auf diese Weise kann der Strompegel der Kennlinie Ps in bezug auf einen bestimmten festgelegten Wert modifiziert werden.

Wenn die vorstehend genannte Technik wiederholt wird, während die Höhe des Drucks geändert wird, wird die Kennlinie Ps, die im Speicher 14 gespeichert ist, durch eine modifizierte Arbeitskennlinie Pr für den Druck und Strom überschrieben, wie sie in Fig. 6 als strichlierte Linie gezeigt ist.

Wenn eine Kennlinie eine Linie approximiert oder wenn die Differenz ΔI klein ist, hat die derart modifizierte Kennlinie Pr eine für die Praxis ausreichende Genauigkeit. Das vorste­ hend genannte Verfahren zum Modifizieren einer Kennlinie kann demnach in einfacher Weise eine Modifikation in der Herstel­ lungsstätte oder am Gußort bewirken, wodurch sie bequem ist bzw. ausgeführt werden kann.

Obwohl das Verfahren zum Modifizieren einer Arbeitskennlinie angewendet auf ein elektromagnetisches Proportionaldrucksteu­ erventil 6 im vorstehenden beispielhaft erläutert ist, kann eine ähnliche Technik hierzu für den Fall angewendet werden, daß die Arbeitskennlinie (Durchsatz/Stromkennlinie) des elek­ tromagnetischen Proportionaldurchsatzsteuerventils 5 modifi­ ziert werden soll.

In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform wird bei der Überprüfung für eine Auslieferung der Spritzgußmaschine in der Fertigungsstätte die Druck/Stromkennlinie des elektro­ magnetischen Proportionaldrucksteuerventils 6 oder die Geschwindigkeits/Stromkennlinie des Hydraulikzylinders 1 (Durchsatz/Stromkennlinie des elektromagnetischen Proportio­ naldurchsatzsteuerventils 5), die eine Referenz zum Instruie­ ren und Betreiben der Hydraulikschaltung darstellt, automa­ tische inspiziert bzw. geprüft und modifiziert, und zwar in Betrieb, wodurch der Ausführungswert entsprechend dem festge­ legten Wert korrekt reproduziert werden kann, was es ermög­ licht, eine korrekte Auflösung mit einer Feinheit von etwa 0,1% zu erzielen.

Selbst dann, wenn die elektromagnetischen Proportionalsteuer­ ventile 5 und 6, die in den Hydraulikkreis oder in Funktions­ teile betreffend den Hydraulikdruck und den Durchsatz einge­ baut sind, repariert oder ausgetauscht werden, können die Kennlinien der elektromagnetischen Proportionalsteuerventile 5 und 6 automatisch modifiziert werden, während die Maschine, wie sie ist, installiert bleibt.

Da der Laststrompegel derart modifiziert wird, daß der fest­ gelegte Wert und der Ausführungswert miteinander übereinstim­ men und daraufhin im Speicher 14 so gesteuert wird, daß er erforderlichenfalls ausgelesen wird, wird die Anzahl an Meß­ punkten reduziert, wenn die festgelegten Werte im vornherein ermittelt werden, wodurch die Meßzeit kürzer gemacht werden kann.

Selbst in dem Fall, daß bei der Druckmeßtechnik gemäß dieser Ausführungsform der Druck relativ niedrig ist, wird der Druck, der erhalten wird, wenn die Neigung der abfallenden Kurve mit ansteigendem Überschwingen beim Umschalten des Hydraulikdrucks einen vorbestimmten Pegel oder einen Wert unterhalb von diesem einnimmt, als Meßwert verwendet, wodurch die Meßzeit verkürzt werden kann. Da bei der Geschwindig­ keitsmeßtechnik gemäß dieser Ausführungsform der Bewegungs- bzw. Hubabstand in einer vorbestimmten Zeit gemessen wird, um die Geschwindigkeit zu ermitteln, kann die Meßzeit kürzer gemacht werden als im herkömmlichen Fall, insbesondere bei minimaler Geschwindigkeit. Selbst dann, wenn zahlreiche Punkte gemessen werden sollen, kann die zum Messen einer Arbeitskennlinie erforderliche Zeit bzw. Zeitdauer stark ver­ ringert werden.

In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform wird der tat­ sächlich gemessene Wert, wie vorstehend erläutert, automa­ tisch in den festgelegten Wert modifiziert und die Kennlinien der elektromagnetischen Proportionalsteuerventile 5 und 6 werden neu bzw. wieder zusammengesetzt bzw. erstellt und im Speicher 14 abgespeichert. Wenn die tatsächliche Maschine betätigt wird, können die Arbeitskennlinien aus dem Speicher 14 derart ausgelesen werden, daß die elektromagnetischen Pro­ portionalsteuerventile 5 und 6 gesteuert sind. Außerdem kann die Inspektion zum Zweck der Auslieferung in kurzer Zeit bewirkt werden, während die Kennlinien in einer Spritzgußfer­ tigungsstätte automatisch eingestellt werden können, zu wel­ cher die Maschine ausgeliefert wird.

Obwohl die vorstehend erläuterte Ausführungsform für ein Bei­ spiel erläutert ist, bei welchem der Einspritzzylinder 1 zum Einsatz gelangt, kann bei einem elektromagnetischen Propor­ tionaldrucksteuerventil zur Drucksteuerung eines sich schlie­ ßenden Zylinders eine Arbeitskennlinie durch dasselbe Druck­ meßverfahren modifiziert werden, während der sich schließende Zylinder in einen geschlossenen bzw. verschlossenen Zustand eingestellt ist. Bei einem elektromagnetischen Proportional­ drucksteuerventil vom Gegendrucktyp kann außerdem eine Arbeitskennlinie in einem bzw. mittels eines Verfahrens modi­ fiziert werden, das ähnlich zu dem vorstehend erläuterten ist, wenn dem Ventil Drucköl zugeführt wird, während der Ein­ spritzzylinder in einen geschlossenen Zustand überführt bzw. eingestellt ist.

Die vorstehend erläuterte Ausführungsform betrifft denjenigen Fall, bei welchem die Erfindung auf einen Hydraulikkreis zum Betätigen unterschiedlicher Arten von Zylindern (Einspritzzylinder und dergleichen) in der Spritzgußmaschine angewendet wird; ohne hierauf beschränkt zu sein, ist die vorliegende Erfindung jedoch auf unterschiedliche Vorrich­ tungsarten anwendbar, bei welchen ein Hydraulikkreis zum Betätigen eines Hydraulikzylinders mit einem elektromagne­ tischen Proportionalsteuerventil ausgerüstet ist, wobei hier­ bei ähnliche vorteilhafte Wirkungen erzielt werden, wie die­ jenigen, die vorstehend im einzelnen erläutert sind.

Bezugszeichenliste

1

Einspritzzylinder (Hydraulikzylinder)

2

Einspritztauchkolben (Hydrauliktauchkolben)

3

Positionssensor

5

elektromagnetisches Proportionaldurchsatzsteuerventil (elektromagnetisches Proportionalsteuerventil)

6

elektromagnetisches Proportionaldrucksteuerventil (elektromagnetisches Proportionalsteuerventil)

9

Drucksensor

11

Bedienbrett

12

Steuereinheit

13

CPU (Steuerschaltung)

14

Speicher

Claims (7)

1. Verfahren zum Messen einer Arbeitskennlinie eines elek­ tromagnetischen Proportionalsteuerventils, aufweisend die Schritte:
In einem Hydraulikkreis, in welchem ein Hydraulikzylin­ der (1) betätigt wird, wenn ein elektromagnetisches Proportionalsteuerventil den Hydraulikdruck und den Durchsatz steuert, wobei das elektromagnetische Propor­ tionalsteuerventil ein elektromagnetisches Proportio­ naldrucksteuerventil (6) ist, welches den Hydraulik­ druck ansprechend auf einen Laststrom steuert, wird der Laststrom in bezug auf das elektromagnetische Propor­ tionaldrucksteuerventil (6) im geschlossenen Betriebs­ zustand des Hydraulikkreises schrittweise aufeinander­ folgend geändert, und
in jedem Schritt wird ein Druck des Hydraulikkreises in einem vorbestimmten Zeitintervall unter der Annahme gemessen, daß der Druck zu einem Zeitpunkt stabilisiert werden soll, wenn eine Differenz zwischen dem derart gemessenen Druckwert und dem vorausgehend gemessenen Druckwert einen vorbestimmten Pegel einnimmt oder klei­ ner ist, und der gemessene Druckwert zu diesem Zeit­ punkt wird als der dem Laststrom in diesem Schritt ent­ sprechenden Druck verwendet, um eine Druck/Stromkennlinie als Arbeitskennlinie des elektro­ magnetischen Proportionaldrucksteuerventils (6) zu mes­ sen.

2. Verfahren zum Messen einer Arbeitskennlinie eines elek­ tromagnetischen Proportionalsteuerventils, aufweisend die Schritte:
In einem Hydraulikkreis wird ein Hydraulikzylinder (1) betätigt, wenn ein elektromagnetisches Proportional­ steuerventil den Hydraulikdruck und den Durchsatz ein­ stellt, wobei das elektromagnetische Proportionalsteu­ erventil ein elektromagnetisches Proportionaldurchsatz­ steuerventil (5) ist, welches den Durchsatz ansprechend auf einen Laststrom steuert, der Hydraulikzylinder (1) veranlaßt, einen Betriebszustand zu erreichen,
der Laststrom wird in bezug auf das elektromagnetische Proportionaldurchsatzsteuerventil (5) schrittweise auf­ einanderfolgend geändert, um den Hydraulikzylinder (1) zu betätigen, und
bei jedem Schritt wird eine Bewegungs- bzw. Hubstrecke eines hydraulischen Tauchkolbens (2) des Hydraulik­ zylinders (1) mit bzw. in einer vorbestimmten Zeitperi­ ode gemessen, und die in Übereinstimmung mit der Hubstrecke berechnete Geschwindigkeit wird als Geschwindigkeit entsprechend dem Laststrom in diesem Schritt so verwendet, daß die Geschwindig­ keits/Stromkennlinie als Arbeitskennlinie des elektro­ magnetischen Proportionaldurchsatzsteuerventils (5) gemessen wird.

3. Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Hydraulik­ zylinders, demnach ein Betriebszustand des Hydraulik­ zylinders (1) gesteuert wird, wenn ein Hydraulikkreis mit einem elektromagnetischen Proportionalsteuerventil den Hydraulikdruck und den Durchsatz einstellt, aufwei­ send die Schritte:
Wenn das elektromagnetische Proportionalsteuerventil ein elektromagnetisches Proportionaldrucksteuerventil (6) ist, welches den Hydraulikdruck ansprechend auf einen Laststrom steuert, wird der Laststrom in bezug auf das elektromagnetische Proportionaldrucksteuerven­ til (6) schrittweise in einem geschlossenen Betriebs­ zustand des Hydraulikkreises geändert, wobei in jedem Schritt ein Druck des Hydraulikkreises in einem vorbe­ stimmten Zeitintervall unter der Annahme gemessen wird, daß der Druck zu einem Zeitpunkt stabilisiert werden soll, wenn eine Differenz zwischen dem derart gemesse­ nen Druckwert und dem vorausgehend gemessenen Druckwert einen vorbestimmten Pegel einnimmt oder kleiner als dieser ist, und wobei der gemessene Wert zu diesem Zeitpunkt als der Druck entsprechend dem Laststrom bei diesem Schritt verwendet wird, um die Druck/Stromkennlinie als die Arbeitskennlinie des elek­ tromagnetischen Proportionaldrucksteuerventils (6) zu messen, und wobei die gemessene Arbeitskennlinie des elektromagnetischen Proportionaldrucksteuerventils (6) in einem Speicher (14) gespeichert wird, und
dann, wenn ein Hydraulikdruck des Hydraulikzylinders (1) festgelegt wird, wird ein Arbeitskennlinienwert, der mit diesem festgelegten Pegel übereinstimmt, aus dem Speicher (14) ausgelesen, der ausgelesene Kenn­ linienwert wird in einen Ausführungsstrom gewandelt und der Ausführungsstrom wird an das elektromagnetische Proportionaldrucksteuerventil (6) so angelegt, daß der Betriebszustand des Hydraulikzylinders (1) gesteuert wird.

4. Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Hydraulik­ zylinders, bei dem ein Betriebszustand eines Hydraulik­ zylinders (1) gesteuert wird, wenn ein Hydraulikkreis mit einem elektromagnetischen Proportionalsteuerventil den Hydraulikdruck und den Durchsatz einstellt, aufwei­ send die Schritte:
Wenn das elektromagnetische Proportionalsteuerventil ein elektromagnetisches Proportionaldurchsatzsteuerven­ til (5) ist, welches einen Durchsatz ansprechend auf einen Laststrom steuert, wird der Hydraulikzylinder (1) veranlaßt, einen Betriebszustand zu erzielen; der Last­ strom wird daraufhin schrittweise aufeinanderfolgend in bezug auf das elektromagnetische Proportionaldurchsatz­ steuerventil (5) geändert, um den Hydraulikzylinder (1) zu betätigen; in jedem Schritt wird eine Bewegungs- bzw. Hubstrecke eines Hydrauliktauchkolbens (2) des Hydraulikzylinders (1) durch bzw. für eine vorbestimmte Zeitperiode gemessen, und die in Übereinstimmung mit der Hubdistanz berechnete Geschwindigkeit wird als Geschwindigkeit entsprechend dem Laststrom in diesem Schritt verwendet, um eine Geschwindig­ keit/Stromkennlinie als die Arbeitskennlinie des elek­ tromagnetischen Proportionaldurchsatzsteuerventils (5) zu verwenden, und die derart gemessene Arbeitskennlinie des elektromagnetischen Proportionaldurchsatzsteuerven­ tils (5) wird in einem Speicher (14) gespeichert, und dann, wenn eine Geschwindigkeit des Hydrauliktauchkol­ bens (2) des Hydraulikzylinders (1) festgelegt wird, wird ein Arbeitskennlinienwert, der mit dem derart festgelegten Pegel übereinstimmt, aus dem Speicher (14) gelesen, der derart ausgelesene Kennlinienwert wird in einen Ausführungsstrom gewandelt und dieser Ausfüh­ rungsstrom wird an das elektromagnetische Proportional­ durchsatzsteuerventil (5) so angelegt, daß der Betriebszustand des Hydraulikzylinders (1) gesteuert wird.

5. Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Hydraulik­ zylinders, bei dem ein Betriebszustand des Hydraulik­ zylinders (1) gesteuert wird, wenn ein Hydraulikkreis mit einem elektromagnetischen Proportionalsteuerventil den Hydraulikdruck und den Durchsatz einstellt, aufwei­ send die Schritte:
Wenn das elektromagnetische Proportionalsteuerventil ein elektromagnetisches Proportionaldrucksteuerventil (6) ist, welches Hydraulikdruck ansprechend auf einen Laststrom steuert, wird der Laststrom in bezug auf das elektromagnetische Proportionaldrucksteuerventil (6) schrittweise nacheinander in einem geschlossenen Zustand des Hydraulikkreises geändert; in jedem Schritt wird ein Druck des Hydraulikkreises in einem vorbe­ stimmten Zeitintervall unter der Annahme gemessen, daß der Druck, der zu einem Zeitpunkt stabilisiert werden soll, wenn eine Differenz zwischen diesem gemessenen Druckwert und dem vorausgehend gemessenen Druckwert einen vorbestimmten Pegel einnimmt oder kleiner als dieser ist, und ein Pegel des gemessenen Drucks zu die­ sem Zeitpunkt wird als der Druck entsprechend dem Lastdruck in diesem Schritt verwendet, um eine Druck/Stromkennlinie als die Arbeitskennlinie des elek­ tromagnetischen Proportionaldrucksteuerventils (6) zu messen; eine Tabelle wird vorbereitet, um den Laststrompegel mit dem gemessenen Arbeitskennlinienwert in jedem Schritt in Beziehung zu setzen; eine Inter­ polation wird zwischen Punkten durchgeführt, die in der Tabelle so eingetragen sind, daß eine kontinuierliche Funktion festgelegt ist, und die Funktion wird in einem Speicher (14) als Arbeitskennlinie des elektromagne­ tischen Proportionaldrucksteuerventils (6) gespeichert, und
daraufhin wird die Funktion aus dem Speicher (14) bei einer tatsächlichen Betätigung des Hydraulikzylinders (1) ausgelesen, ein Ausführungsstrompegel in Überein­ stimmung mit der Funktion und einem Zielpegel für den Hydraulikdruck für den Hydraulikzylinder (1) wird berechnet, und ein Strom in Übereinstimmung mit diesem Ausführungsstrompegel wird an das elektromagnetische Proportionaldrucksteuerventil (6) so angelegt, daß der Betriebszustand des Hydraulikzylinders (1) gesteuert wird.

6. Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Hydraulik­ zylinders, bei dem ein Betriebszustand des Hydraulik­ zylinders (1) gesteuert wird, wenn ein Hydraulikkreis mit einem elektromagnetischen Proportionalsteuerventil den Hydraulikdruck und den Durchsatz einstellt, aufwei­ send die Schritte:
Wenn das elektromagnetische Proportionalsteuerventil ein elektromagnetisches Proportionaldurchsatzsteuerven­ til (5) ist, welches einen Durchfluß ansprechend auf einen Laststrom steuert, wird der Hydraulikzylinder (1) veranlaßt, einen Betriebszustand zu erreichen; der Laststrom wird daraufhin schrittweise nacheinander in bezug auf das elektromagnetische Proportionaldurchsatz­ steuerventil (5) so geändert, daß der Hydraulikzylinder (1) betätigt wird; in jedem Schritt wird eine Bewe­ gungs- bzw. Hubdistanz eines Hydrauliktauchkolbens (2) des Hydraulikzylinders (1) mit bzw. in einer vorbe­ stimmten Zeitperiode gemessen, und eine in Übereinstim­ mung mit der Hubdistanz berechnete Geschwindigkeit wird als die Geschwindigkeit entsprechend dem Laststrom in diesem Schritt verwendet, um eine Geschwindig­ keits/Stromkennlinie als die Arbeitskennlinie des elek­ tromagnetischen Proportionaldurchsatzsteuerventils (5) zu messen; eine Tabelle wird vorbereitet, um einen Laststrompegel mit dem gemessenen Arbeitskennlinienwert in jedem Schritt in Beziehung zu setzen; eine Inter­ polation zwischen Punkten wird durchgeführt, die in der Tabelle so eingetragen sind, um eine kontinuierliche Funktion festzulegen, und die Funktion wird in einen Speicher (14) als Arbeitskennlinie des elektromagne­ tischen Proportionaldurchsatzsteuerventils (5) gespei­ chert, und
daraufhin wird die Funktion aus dem Speicher (14) bei einer tatsächlichen Betätigung des Hydraulikzylinders (1) ausgelesen, ein Ausführungsstrompegel in Überein­ stimmung mit der Funktion und ein Zielpegel für die Geschwindigkeit des Hydrauliktauchkolbens (2) des Hydraulikzylinders (1) werden berechnet und ein Strom in Übereinstimmung mit dem Ausführungsstrompegel wird an das elektromagnetische Proportionaldurchsatzsteuer­ ventil (5) so angelegt, daß der Betriebszustand des Hydraulikzylinders (1) gesteuert wird.

7. Verfahren zum Modifizieren einer Arbeitskennlinie eines elektromagnetischen Proportionalsteuerventils, bei wel­ chem zum Steuern eines Betriebszustands eines Hydrau­ likzylinders (1) durch Einstellen des Hydraulikdrucks und des Durchsatzes durch einen Hydraulikkreis mit einem elektromagnetischen Proportionalsteuerventil (5, 6) ein Arbeitskennlinienwert in Übereinstimmung mit einem Laststrompegel des elektromagnetischen Proportio­ nalsteuerventils (5, 6) in einem Speicher (14) als Kennlinie im vornherein abgespeichert wird, die in dem Speicher (14) abgespeicherte Kennlinie modifiziert wird, aufweisend die Schritte:
Ein Hydraulikdruck oder ein Durchfluß des Hydraulik­ kreises wird festgelegt, ein Laststrompegel des elek­ tromagnetischen Proportionalsteuerventils (5, 6) wird in Übereinstimmung mit diesem festgelegten Pegel aus der Kennlinie in dem Speicher (14) gelesen, ein Strom entsprechend dem derart ausgelesenen Strompegel wird an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil (5, 6) angelegt, ein Druck oder ein Durchsatz des Hydraulik­ kreises entsprechend dem Strom wird tatsächlich gemes­ sen, ein Laststrompegel des elektromagnetischen Propor­ tionalsteuerventils (5, 6) entsprechend dem derart tat­ sächlich gemessenen Wert wird aus der Kennlinie im Speicher (14) gelesen, eine Differenz zwischen dem der­ art erhaltenen Laststrompegel und dem anfänglichen Laststrompegel wird zu dem anfänglichen Laststrompegel addiert bzw. von diesem subtrahiert und ein Strompegel, der aus dem Addier- oder Subtrahiervorgang resultiert, wird in den Speicher (14) als modifizierte Laststrom­ pegel entsprechend dem festgelegten Pegel derart geschrieben, daß der Laststrompegel der Kennlinie im Speicher (14) modifiziert wird.