DE4340415A1 - Steuerverfahren für Spritzgußmaschinen - Google Patents
Steuerverfahren für SpritzgußmaschinenInfo
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Description
Diese Erfindung betrifft ein Steuerverfahren für Spritzgußma
schinen, bei welchen eine Steuerung derart ausgeführt wird, daß
eine Endsteuerungsgröße eines der Steuerung unterworfenen Ob
jekts, das durch ein Verstellorgan gesteuert wird, einen einge
stellten Wert einer vorher eingestellten Gußbedingung annimmt.
Bei einer Spritzgußmaschine, wie sie beispielsweise aus der ja
panischen Patentveröffentlichung Nr. 4 (1992) -131217 hervor
geht, wird generell eine Rückkopplungssteuerung derart ausge
führt, daß eine Spritzgeschwindigkeit (Endsteuerungsgröße) eines
Gewindes (der Steuerung unterworfenes Objekt) die durch einen
Einspritzzylinder (Verstellorgan) gesteuert wird, einen einge
stellten Wert einer vorher eingestellten Gußbedingung annimmt.
Ein derartiges Steuerverfahren wird unter Bezugnahme auf das in
Fig. 5 gezeigte Rückkopplungssteuersystem erklärt. Zuerst wird
eine Stellung eines Einspritzzylinders (Gewinde) 62 durch einen
Positionsdetektor 61 detektiert, und dieser detektierte Wert Dod
wird durch eine Geschwindigkeitsumwandlungseinheit 63 in eine
Geschwindigkeitsinformation (detektierter Wert Vod) umgewandelt.
Ein eine Gußbedingung bildender eingestellter Wert Vos der
Einspritzgeschwindigkeit und der detektierte Wert Vod werden in
einer Subtraktionseinheit 64 einer Subtraktion unterworfen, ein
erhaltener Abweichungswert Voc wird in einer PID-Kompensations
einheit 65 einer PID-Kompensation unterworfen und danach an ein
Servoventil 66 gegeben, und dieses Servoventil 66 wird dazu be
nutzt, eine Rückkopplungssteuerung der Betätigung des Einspritz
zylinders 62 auszuführen. Eine solche Steuerung wird bei einem
analogen Signalverarbeitungssystem ebenso wie bei einem digita
len Signalverarbeitungssystem ausgeführt.
Bei einem solchen herkömmlichen Steuerverfahren wird die Steue
rung unter Verwendung des die PID-Kompensationseinheit 62 ent
haltenden Rückkopplungssteuersystems ausgeführt, wobei im Fall
des analogen Signalverarbeitungssystems eine Einstellung zur Be
stimmung einer PID-Konstante oder dergleichen nicht einfach ist,
die Einstellung zum Treffen einer Wahl zur Mäßigung ganzer Cha
rakteristiken zwangsläufig ausgeführt wird, und es folglich
schwer wird, gute Charakteristiken für alle Bereiche einzustel
len, was zwangsläufig in dem Nachteil resultiert, daß leicht ein
individueller Fehler und/oder ein mechanischer Fehler auftreten,
obgleich dies eine beträchtliche Zeit in Anspruch nimmt.
Insbesondere wird dieses Problem deutlich sichtbar, wenn als
Servoventil 66 ein Proportionalservoventil verwendet wird, bei
welchem die Strömungsgrößencharakteristik keine lineare Charak
teristik aufweist. Andererseits tritt im Fall des digitalen Si
gnalverarbeitungssystems (digitales servosystem), bei welchem
ein Steueralgorithmus durch einen Mikrocomputer ausgeführt und
verarbeitet wird, den Nachteil auf, daß es schwierig ist, die
lineare Steuerung, bei welcher Berechnungsgleichungen linear
werden, auszuführen. Außerdem besteht bei dem Steuersystem, bei
welchem eine derartige PID-Kompensation wie bei einer in Fig. 3
durch eine strichpunktierte Linie gezeigten Einspritzgeschwin
digkeit-Charakteristikkurve Fv ausgeführt wird, der Nachteil,
daß das Reaktionsvermögen schlecht ist und eine hohe Genauig
keit und Steuerung hoher Stabilität aufgrund des Auftretens ei
nes Überschwingens in positiver und/oder negativer Richtung
nicht erreicht oder ausgeführt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steuerungsverfahren für
Spritzgußmaschinen bereitzustellen, bei welchem insbesondere das
Reaktionsvermögen bzw. während der Zunahme der Steuerung ver
stärkt ist, so daß das Auftreten eines Überschwingens in posi
tiver und/oder negativer Richtung verhindert ist, und bei wel
chem die Stabilität und die Zuverlässigkeit beträchtlich ver
größert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Pa
tentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst, wonach die Erfin
dung dadurch gekennzeichnet ist, daß, in dem Fall, daß eine Ein
spritzgeschwindigkeit (Endsteuerungsgröße) eines durch ein Ver
stellorgan 2, beispielsweise einen Einspritzzylinder 2c gesteu
erten Gewindes 3 (der Steuerung unterworfenes Objekt) so gesteu
ert wird, daß sie einen eingestellten Wert Vs einer vorher ein
gestellten Gußbedingung, insbesondere zum Beispiel eine Zwi
schensteuerungsgröße zur Betätigung des Einspritzzylinders 2c
annimmt, als eine Basistechnik ein Ventildifferenzdruck ΔP eines
Servoventils 4 detektiert wird, ein Instruktionswert Vc zur Be
tätigung und Steuerung des Einspritzzylinders 2c durch Berech
nung mittels einer Computerfunktionseinheit 5 auf der Basis des
detektierten Ventildifferenzdrucks ΔP und des eingestellten
Wertes Vs bestimmt wird und der bestimmte Instruktionswert Vc
zur Betätigung und Steuerung des Einspritzzylinders 2c verwendet
wird. Dadurch ist es möglich, während einer Teilperiode im Ein
spritzschritt, insbesondere während einer Übergangsperiode, eine
Steuerung auszuführen, die einer vorwärtsgekoppelten Steuerung
ähnlich ist. Deshalb wird während dieser Periode die gewöhnliche
Rückkopplungssteuerung nicht ausgeführt.
Die Aufgabe wird auch durch ein eine andere Ausführungsform die
ser Erfindung bildendes Steuerungsverfahren gelöst, welches die
im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 8 angegebenen Merk
male aufweist, wonach diese andere Ausführungsform der Erfindung
dadurch gekennzeichnet ist, daß zusätzlich zum Steuerungsver
fahren nach dem Patentanspruch 1 die Einspritzgeschwindigkeit
als die Endsteuerungsgröße detektiert wird und beim Erreichen
eines vorher eingestellten Zielwertes Ld durch einen detektier
ten Wert Vd der detektierten Einspritzgeschwindigkeit eine Rück
kopplungssteuerung auf der Basis des detektierten Wertes Vd und
des eingestellten Wertes Vs ausgeführt wird. Insbesondere wird
die Einspritzgeschwindigkelt aufgrund der Tätigkeit des Ein
spritzzylinders 2c detektiert, und wenn der detektierte Wert Vd
den vorher eingestellten Zielwert Ld (üblicherweise gilt Ld < Vs)
erreicht, wird die Rückkopplungssteuerung auf der Basis des
eingestellten Wertes Vs und des detektierten Wertes Vd ausge
führt. Dadurch wird in der Übergangsperiode die Steuerung ähn
lich einer vorwärts gekoppelten Steuerung ausgeführt, während in
der stationären Periode die Rückkopplungssteuerung zusammen mit
der vorwärts gekoppelten Steuerung verwendet oder ein Schalten
auf die Rückkopplungssteuerung allein ausgeführt wird.
Ein Vorteil der im Anspruch 1 und im Anspruch 8 angegebenen Er
findung liegt darin, daß in beiden Fällen ein Steuerungsverfah
ren für Spritzgußmaschinen bereitgestellt ist, bei welchem wäh
rend der ganzen Steuerung die Steuerungsgenauigkeit stark ver
größert und die Gußqualität stark verbessert werden kann.
Am besten geeignete Beispiele der Erfindung werden in der nach
folgenden Beschreibung anhand der Figuren detailliert näher er
läutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein funktionelles Blockschaltbild zur Erklärung eines
erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens für Spritzgußmaschinen,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Spritzgußmaschine, bei wel
cher dieses Steuerungsverfahren ausgeführt werden kann,
Fig. 3 Charakteristiken von Steuerungsgrößen und dergleichen
in Abhängigkeit von der Zeit, die entstehen, wenn die Steue
rung mit diesem Steuerungsverfahren ausgeführt wird,
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines anderen Beispiels einer
Spritzgußmaschine, bei welcher dieses Steuerungsverfahren aus
geführt werden kann, und
Fig. 5 ein funktionelles Blockschaltbild zur Erklärung eines
herkömmlichen Steuerungsverfahrens für eine Spritzgußmaschine.
Zunächst wird eine Ausbildung einer Spritzgußmaschine, bei wel
cher ein Steuerungsverfahren gemäß dieser Erfindung ausgeführt
werden kann, unter Bezugnahme auf die Fig. 2 erklärt.
In Fig. 2 bedeutet das Bezugszeichen 10 eine Einspritzvorrich
tung der Spritzgußmaschine, die an einem vorderen Bereich mit
einem Heizzylinder 11 und an einem hinteren Bereich mit einer
Gewindeantriebseinheit versehen ist. Die Fig. 2 zeigt einen
Einspritzzylinder 2c nur in der Gewindeantriebseinheit. Außerdem
ist der Zylinder 11, der in seinem Inneren mit dem frei ver
schiebbaren Gewinde 3, das eine Schraube oder Schnecke sein
kann, versehen ist, am vorderen Ende mit einer Einspritzdüse 12
und am oberen Ende seines hinteren Bereichs mit einem Trichter
zum Zuführen von Gußmaterialien versehen. Der Einspritzzylinder
2c ist in seinem Innern mit einem Einspritzkolben 14 versehen
und das vordere Ende dieses Einspritzkolbens ist mit dem hinte
ren Ende des Gewindes 3 verbunden.
Mit X ist ein Steuerungssystem bezeichnet, das durch eine Hy
draulikdruckschaltung 20 und ein Signalverarbeitungssystem 30
gebildet ist. Die Hydraulikdruckschaltung 20 ist durch eine Ver
bindung einer Hydraulikdruckpumpe 21 und eines Ölbehälters 22
durch ein Viertor-Servoventil 4 mit einer vorderen Kammer und
einer hinteren Kammer des Einspritzzylinders 2c gebildet. Das
Signalverarbeitungssystem 30 ist als ganzes durch eine Compu
terfunktionseinheit (Computereinheit) 5 gebildet und mit einem
Positionsdetektor 35 versehen. Die Computereinheit 5 weist eine
Einstelleinheit 31, eine Geschwindigkeitsumwandlungseinheit 32,
eine Servofolgesteuerungseinheit 33 und eine Servosteuerungs
einheit 34 auf. Die Einstelleinheit 31 ist beispielsweise durch
eine Tastatur gebildet, die verschiedene Gußbedingungen ein
stellt, bei diesem Beispiel insbesondere einen Einstellwert Vs
der Einspritzgeschwindigkeit. Verschiedene Einstelldaten, die
durch die Einstelleinheit 31 eingestellt werden, werden an die
Servofolgesteuerungseinheit 33 gegeben. Der Positionsdetektor 35
ist so ausgebildet, daß er beispielsweise einen linearen Maßstab
für die absolute Stellung verwendet, der die Erfassung der
Stellung des Gewindes 3 ausführt. An die Servofolgesteue
rungseinheit 33 werden Detektierte Positionsdaten und die Ge
schwindigkeitsumwandlungseinheit 32 gegeben. Die Geschwindig
keitsumwandlungseinrichtung 32 ist mit einer Funktion zur Um
wandlung der vom Positionsdetektor 35 gegebenen Positionsdaten
in Geschwindigkeitsinformation versehen, und ein detektierter
Wert Vd der von der Geschwindigkeitsumwandlungseinheit 32 erhal
tenen Einspritzgeschwindigkeit wird an die Servosteuereinheit 34
gegeben.
Die Servosteuereinheit 33 ist mit einer Funktion zum Geben ver
schiedener Steuerungsmoden zur Ausführung einer Folgesteuerung
im Steuerungssystem X sowie von Geschwindigkeitseinstelldaten,
Druckeinstelldaten und dergleichen an die Servosteuereinheit 34
versehen. An die Servosteuereinheit 34 werden außerdem detek
tierte Werte eines Vorwärtsbewegungsdruckes Pf und eines Rück
wärtsbewegungsdruckes Pr des Einspritzkolbens 14 (Gewinde 3),
ein Ölzufuhrdruck Po der Hydraulikdruckpumpe 21 und ein Behäl
terdruck Pt des Ölbehälters 22 gegeben. Ein Instruktionswert zum
Betrieb und zur Steuerung des Einspritzzylinders 2c als ein Aus
gangssignal aus der Servosteuerungseinheit 34, d. h. ein In
struktionswert Vc für das Servoventil 4, wird an eine Steue
rungseingabeeinheit 4i des Servoventils 4 gegeben.
Als nächstes wird das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren für
die Spritzgußmaschine unter Bezugnahme auf das in Fig. 1 ge
zeigte funktionelle Blockschaltbild beschrieben. Das Beispiel
exemplifiziert das Steuerungsverfahren beispielsweise in einem
Geschwindigkeitssteuerungsbereich im Einspritzschritt.
Zunächst betätigt und steuert die Computerfunktionseinheit 5
(Servosteuerungseinheit 34) den Einspritzzylinder 2c gemäß einem
eine Gußbedingung bildenden eingestellten Wert Vs der Ein
spritzgeschwindigkeit, einem Ventildifferenzdruck ΔP des Servo
ventils 4, vorher gespeicherten vorbestimmten Funktionsgleichun
gen (Übertragungsfunktion für das Übertragungssystem und der
gleichen) und bekannten Konstanten, d. h. sie bestimmt einen an
das Servoventil 4 zu gebenden Instruktionswert Vc
(Ventilverschiebung M). Die Einspritzgeschwindigkeit V kann
durch V = Q/S (Q bedeutet die Flußmenge durch das Servoventil 4,
S bedeutet die Fläche des Einspritzzylinders 2c) dargestellt
werden, so daß die Flußmenge Q aus dem eingestellten Wert Vs der
Einspritzgeschwindigkeit bestimmt werden kann. Die Flußmenge Q
ist proportional zu einem Öffnungsbereich einer Spule des Ser
voventils 4 und einem Flußmengenkoeffizienten des Servoventils
4, der proportional zur Quadratwurzel eines Wertes ist, der
durch Teilen des Zweifachen des Ventildifferenzdruckes ΔP des
Servoventils 4 durch eine Betriebsöldichte r erhalten wird, so
daß die Flußmenge Q nach Q = CB· (B bedeutet die Öffnungs
gradfläche des Servoventils 4) bestimmt werden kann. In diesem
Fall wird der Ventildifferenzdruck ΔP gemäß P = P0 - Pt - Pf (P0
bedeutet den Ölzufuhrdruck, Pt den Behälterdruck, und Pf den
Vorwärtsbewegungsdruck (Ladedruck)) bestimmt.
Wenn folglich der eingestellte Wert Vs gegeben ist, wird der
Ventildifferenzdruck ΔP in Realzeit bestimmt, und die Flußmenge
Q kann durch Berechnung gemäß den vorher gespeicherten bekannten
Konstanten und den oben genannten Funktionsgleichungen (Block
51) bestimmt werden. Außerdem stellen die Flußmenge Q und die
Ventilverschiebung M des Servoventils 4 eine proportionale Re
lation dar, so daß der Instruktionswert Vc des Servoventils 4
gemäß Vc = M = KQ (K bedeutet eine Zunahme bzw. Verstärkung der
Flußmenge Q und der Ventilverschiebung M aufgrund des Ventildif
ferenzdruckes ΔP) (Block 52).
Der auf diese Weise erhaltene Instruktionswert Vc
(Ventilverschiebung M) wird durch eine Digital-Analog-Umwand
lungsfunktionseinheit 53 in ein analoges Signal umgewandelt und
an das Servoventil 4 gegeben. Dadurch wird speziell vom Start
des Einspritzens und während der Übergangsperiode bei der Tä
tigkeit des Einspritzzylinders 2c die der vorwärtsgekoppelten
Steuerung ähnliche Steuerung für den Ventildifferenzdruck ΔP
(Zwischensteuerungsgröße) ausgeführt und keine gewöhnliche Rück
kopplungssteuerung für die Einspritzgeschwindigkeit
(Endsteuerungsgröße) gemacht. Dies hat zur Folge, daß das Servo
ventil 4 keine Verzögerung erzeugt, sondern unmittelbar auf ei
nen Ventilöffnungsgrad zur Gewinnung des eingestellten Wertes Vs
eingestellt wird, der schnell zunimmt. In diesem Fall wird eine
Schaltfunktionseinheit 54 nach Fig. 1 auf offen geschaltet.
Der Ventildifferenzdruck ΔP wird in Realzeit detektiert und än
dert sich, so daß nach dem Start des Einspritzens die Flußmenge
Q zu jedem Zeitpunkt zur Steuerung des Servoventils 4 geändert
wird. In diesem Fall kann der Ventildifferenzdruck ΔP ein Abso
lutwert sein oder als Änderungsverhältnis bestimmt werden, je
doch wird das Änderungsverhältnis vom Gesichtspunkt der Genau
igkeit mehr bevorzugt. Wenn überdies der Ventildifferenzdruck ΔP
zunimmt, wird das Servoventil 4 in Richtung eines Schließens
gesteuert. Andererseits wird eine derartige Drucksteuerung
(Rückdrucksteuerung) durch eine Proportional-Plus-Integralsteue
rung ausgeführt. Bei der Proportional-Plus-Integralsteuerung
wird ein Abweichungswert Ve mit einem Proportionalverstärkungs
faktor Kp multipliziert und danach bei jeder Integralzeit die
Berechnung einer Summe von Produkten ausgeführt, um den In
struktionswert Vc zu bestimmen, der an das Servoventil 4 gegeben
wird. Der Instruktionswert Vc ist in diesem Fall gemäß Vc = Ve +
(Kp × Ve)/Ts bestimmt.
Andererseits machen der Einspritzkolben 14 und das Gewinde 3 im
Einspritzzylinder 2c unter der Steuerung des Servoventils 4 eine
Vorwärtsbewegung. Die Vorwärtsbewegungsstellung des Gewindes 3
wird durch den Kolbendetektor 35 detektiert und in eine Ge
schwindigkeitsinformation umgewandelt, welche der detektierte
Wert Vd der Einspritzgeschwindigkeit durch die Geschwindigkeit
sumwandlungseinheit 32 ist. Der erhaltene detektierte Wert Vd
wird an eine Geschwindigkeitsvergleichseinheit 55 gegeben. Au
ßerdem wird der eingestellte Wert Vs an die Geschwindigkeitsver
gleichseinheit 55 gegeben, so daß die Geschwindigkeitsvergleich
seinheit 55 einen Zählwert (Überwachungslinie der unteren Gren
ze) Ld aus dem eingestellten Wert Vc gewinnt, beispielsweise
durch Multiplikation mit einem konstanten Koeffizienten (nicht
größer als 1), und die Geschwindigkeitsvergleichseinheit 55
vergleicht diesen Zielwert Ld mit dem detektierten Wert Vd und
schaltet die Schaltfunktionseinheit 54 zu einem Zeitpunkt
(Zeitpunkt von Tc in Fig. 3), zu welchem der detektierte Wert
Vd den Zielwert Ld erreicht, aufgeschlossen.
Dadurch wird eine auf dem eingestellten Wert Vs und dem detek
tierten Wert Vd basierende Rückkopplungssteuerungsfunktion ad
diert. Das heißt, der Abweichungswert Ve wird aus dem einge
stellten Wert Vs und dem detektierten Wert Vd durch eine Sub
traktionsfunktionseinheit 56 bestimmt, es wird eine Integralbe
rechnung einer Verzögerung erster Ordnung auf der Basis des
durch die Schaltfunktionseinheit 54 hindurchgegangenen Abwei
chungswerts Ve ausgeführt, und es wird ein Hilfsinstruktionswert
Vc′ bestimmt (Block 57). Im vorliegenden Fall wird der Hilfsin
struktionswert Vc′ gemäß Vc′ = Vc0 + Vc (1 - e)-(t/T)/Ts (Vc0
bedeutet den Servoinstruktionswert zum vorhergehenden Zeitpunkt,
e bedeutet die Basiskonstante des natürlichen Logarithmus, t
bedeutet die Samplingperiode, T die Zeitkonstante der Verzöge
rung erster Ordnung und Ts eine Steuerungszeitkonstante) be
stimmt, und der erhaltene Hilfsinstruktionswert Vc′ wird durch
die Digital-Analog-Umwandlungsfunktionseinheit 53 in ein Ana
logsignal umgewandelt, welches zusätzlich zum Instruktionswert
Vc an das Servoventil 4 gegeben wird. Auf diese Weise wird unter
Verwendung des eingestellten Wertes Vs und des detektierten Wer
tes Vd eine gewöhnliche Rückkopplungssteuerung für die Ein
spritzgeschwindigkeit (Endsteuerungsgröße) addiert. Auf diese
Weise wird die Rückkopplungssteuerung in der stationären bzw.
gleichbleibenden Periode der Tätigkeit des Einspritzzylinders 2c
addiert und die Rückkopplungssteuerung für die Endsteuerungs
größe (Vd) und die der vorwärts gekoppelten Steuerung ähnliche
Steuerung für die Zwischensteuerungsgröße (ΔP) werden zusammen
benutzt. Im vorliegenden Fall kann die Rückkopplungssteuerung
allein ausgeführt werden.
Bei diesem Steuerungsverfahren ist die Steuerungscharakteristik
der Einspritzgeschwindigkeit (Vd) so wie in Fig. 3 dargestellt.
Wie aus dieser Figur klar hervorgeht, wird die der vorwärts ge
koppelten Steuerung ähnliche Steuerung während des Anstiegs
ausgeführt, die Reaktionszeit Tr wird kürzer als eine herkömm
liche Reaktionszeit Tr0, das Reaktionsvermögen in der Über
gangsperiode wird vergrößert, ein Überschwingen in positiver
und/oder negativer Richtung verschwindet und die Stabilität wird
verbessert. Überdies werden in der stationären Periode die Rück
kopplungssteuerung und die einer vorwärts gekoppelten Steuerung
ähnliche Steuerung zusammen benutzt, so daß die Steuerungsgen
auigkeit stark erhöht wird. Außerdem tritt nach Fig. 3 beim
Auftreten einer Änderung der Belastung aufgrund einer Reakti
onsverzögerung im Fall einer Rückkopplungssteuerung durch die
herkömmliche P-D-Kompensation eine Fluktuation W der Einspritz
geschwindigkeit auf, und dieses Problem ist im Fall des Steue
rungsverfahrens gemäß dieser Erfindung gelöst. In Fig. 3 be
zeichnet Lu eine Überwachungslinie einer oberen Grenze, Zf einen
Bereich, in welchem die einer vorwärts gekoppelten Steuerung
ähnliche Steuerung unter Verwendung des Ventildifferenzdrucks P
ausgeführt wird, Zb einen Bereich, in welchem die Rückkopp
lungssteuerung weiter zusammen mit der einer vorwärts gekoppel
ten Steuerung ähnlichen Steuerung verwendet wird, und Tc einen
Schaltpunkt der Schaltfunktionseinheit 54.
Bezüglich der für die Berechnung notwendigen Steuerungszeitkon
stante wird eine am besten geeignet Zeitkonstante durch Ausfüh
ren eines Lernprozesses für jeden eingestellten Wert bestimmt,
die gespeichert wird, bei Änderung der Gußbedingung gelesen und
benutzt wird. Überdies ist es auch möglich, während der Ausfüh
rung der Steuerung den eingestellten Wert mit dem detektierten
Wert zu vergleichen, um eine am besten geeignete Zeitkonstante
zu bestimmen. Darüberhinaus wird bei Verwendung eines Proportio
nalservoventils die Zeitkonstante so eingestellt, daß eine
Kennlinie, die eine Ventilverschiebung in Abhängigkeit von einer
Flußmenge angibt, eine lineare Charakteristik aufweist.
Ein anderes Beispiel der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt.
Das obige, in Fig. 2 gezeigte Beispiel ist vom Hydraulikdruck
typ, während das andere Beispiel nach Fig. 4 vom Elektromotor
typ ist. Grundsätzlich kann der Elektromotortyp wie der Hydrau
likdrucktyp ausgeführt sein, mit der Ausnahme, daß die Funkti
onsgleichungen und die Konstanten verschieden sind. In der Fig.
4 sind Teile, die jenen in Fig. 2 gleich sind, mit dem gleichen
Bezugszeichen bezeichnet. Der Elektromotortyp unterscheidet sich
vom Hydraulikdrucktyp darin, daß das Gewinde 3 durch einen Ser
vomotor 37 und einen Kugelspindelmechanismus 38 bewegt wird, und
daß eine Motorsteuerung 39 zum Betrieb des Servomotors 37 vor
gesehen ist, wobei die Drehzahl (Drehwinkel) des Servomotors 37
durch einen Drehkodierer 40 detektiert wird und an die Motor
steuerung 39 zum Ausführen der Steuerung gegeben wird.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Bei
spiele beschränkt. Bei den obigen Beispielen ist zum Beispiel
die Einspritzgeschwindigkeit das Steuerungselement, jedoch ist
es möglich, das gleiche auch mit anderen Steuerelementen aus zu
führen, beispielsweise einem Druck, einer Position oder derglei
chen. Außerdem können Aufbau, Techniken oder dergleichen von
Detaills wahlweise geändert werden, ohne daß vom Erfindungsge
danken abgewichen wird.
Claims (17)
1. Steuerungsverfahren für Spritzgußmaschinen, bei welchem eine
Endsteuerungsgröße (V) eines der Steuerung unterworfenen und
durch ein Verstellorgan (2) gesteuerten Objekts (3) so gesteuert
wird, daß sie ein eingestellter Wert (Vs) einer vorher einge
stellten Gußbedingung ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Zwischensteuerungsgröße (ΔP) zur Betätigung des Ver
stellorgans (2) detektiert wird, ein Instruktionswert (Vc) zur
Betätigung und Steuerung des Verstellorgans (2) durch Berechnung
mittels einer Computerfunktionseinheit (5) auf der Basis der
detektierten Zwischensteuerungsgröße (ΔP) und des eingestellten
Wertes (Vs) bestimmt wird, und das Verstellorgan (2) unter
Verwendung des bestimmten Instruktionswertes (Vc) betätigt und
gesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Verstellorgan (2) ein Einspritzzylin
der (2c) verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß als Verstellorgan (2) ein Servo
motor (37) verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß als der Steue
rung unterworfenes Objekt (3) ein Gewinde verwendet wird, wel
ches durch das Verstellorgan (2) angetrieben wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che,insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Endsteuerungsgröße (V) eine Ein
spritzgeschwindigkeit des Gewindes (3) des der Steuerung unter
worfenen Objekts (3) verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß als Zwischen
steuerungsgröße ein Ventildifferenzdruck (ΔP) eines Servoventils
(4) zur Betätigung und Steuerung des Verstellorgans (2)
verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß als Zwischen
steuerungsgröße eine Drehzahl des Servomotors (37) verwendet
wird.
8. Steuerungsverfahren für Spritzgußmaschinen, bei welchem eine
Endsteuerungsgröße (V) eines der Steuerung unterworfenen und
durch ein Verstellorgan (2) gesteuerten Objekts (3) so gesteuert
wird, daß sie ein eingestellter Wert (Vs) einer vorher einge
stellten Gußbedingung ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Zwischensteuerungsgröße (ΔP) zur Betätigung des Ver
stellorgans (2) detektiert wird, ein Instruktionswert (Vc) zur
Betätigung und Steuerung des Verstellorgans (2) durch Berechnung
mittels einer Computerfunktionseinheit (5) auf der Basis der
detektierten Zwischensteuerungsgröße (ΔP) und des eingestellten
Wertes (Vs) bestimmt wird, und das Verstellorgan (2) unter Ver
wendung des bestimmten Instruktionswertes (Vc) betätigt und
gesteuert wird, während die Endsteuerungsgröße (V) detektiert
wird, und daß eine Rückkopplungssteuerung auf der Basis des de
tektierten Wertes der detektierten Endsteuerungsgröße (V) oder
des eingestellten Wertes (Vs) ausgeführt wird, wenn ein detek
tierter Wert der detektierten Endsteuerungsgröße (V) einen vor
her eingestellten Zielwert (Ld) erreicht.
9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet
durch die Verwendung eines Einspritzzylinders (2c) als
Verstellorgan (2).
10. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet
durch die Verwendung eines Servomotors (37) als Verstel
lorgan (2).
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekenn
zeichnet durch die Verwendung eines vom Verstel
lorgan (2) angetriebenen Gewindes (3) als der Steuerung unter
worfenes Objekt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Einspritzgeschwindig
keit (V) des Gewindes (3) als Endsteuerungsgröße verwendet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Ventildifferenzdruck (ΔP)
eines Servoventils (4) zur Betätigung und Steuerung des Ver
stellorgans (2) als Zwischensteuerungsgröße verwendet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Drehzahl des Servomo
tors (37) als Zwischensteuerungsgröße verwendet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß eine einer vorwärts gekop
pelten Steuerung ähnliche Steuerung ausgeführt wird, bis der
detektierte Wert der detektierten Endsteuerungsgröße (V) den
vorher eingestellten Zielwert (Ld) erreicht.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß auf die auf der Basis des
detektierten Wertes der detektierten Endsteuerungsgröße (V) oder
des eingestellten Wertes (Vs) ausgeführte Rückkopplungssteuerung
geschaltet wird, wenn der detektierte Wert der detektierten End
steuerungsgröße (V) den vorher eingestellten Zielwert (Ld) er
reicht.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die auf der Basis des detek
tierten Wertes der detektierten Endsteuerungsgröße (V) und des
eingestellten Wertes (Vs) ausgeführte Rückkopplungssteuerung
zusammen mit der einer vorwärts gekoppelten Steuerung ähnlichen
Steuerung verwendet wird, wenn der detektierte Wert der detek
tierten Endsteuerungsgröße (V) den vorher eingestellten Zielwert
(Ld) erreicht.
Applications Claiming Priority (1)
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8381 | Inventor (new situation) |
Inventor name: NAKAMURA, NOBUYUKI, NAGANO, JP Inventor name: ARAI, TSUYOSHI, NAGANO, JP |
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