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Die
Erfindung betrifft eine elektrisch betriebene Spritzgussmaschine
und insbesondere eine Vorrichtung zum Ermitteln der Last, die auf
ein bewegliches Teil einer Spritzgussmaschine ausgeübt wird.
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Bei
Spritzgussmaschinen verwendet man oft ein Verfahren, das eine Anomalie
von einem beweglichen Teil aufgrund der darauf ausgeübten Last
ermittelt. Insbesondere bei elektrisch betriebenen Spritzgussmaschinen
bestimmt man zur Ermittlung einer Anomalie von dem beweglichen Teil
usw. die Last, die auf einen Antriebsmotor für das bewegliche Teil ausgeübt wird,
anhand des Motorstroms und dergleichen, ohne dass ein spezieller
Hardware-Sensor, beispielsweise ein Lastsensor, zum Ermitteln der
auf das bewegliche Teil ausgeübten
Last verwendet wird.
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Man
kennt zum Beispiel eine Erfindung, wobei die auf einen Auswerfer
ausgeübte
Last mithilfe eines Lastabschätzungsbeobachters
geschätzt
wird, der in eine Steuerung für
einen Auswerfer-Antriebsmotor integriert ist. Eine anomale Aktion
wird auf Basis der geschätzten
Last ermittelt, wodurch verhindert wird, dass ein Auswerferstab
mit einem Bauteil in einer Gießform
kollidiert, weil das Ausmaß,
in dem der Auswerferstab herausragt, falsch eingestellt ist. So
werden Beschädigungen
des Formteils und des Auswerfermechanismus im Vorhinein verhindert.
Neben dem Abschätzen
der Last mithilfe des Lastabschätzungsbeobachters
verwendet die erwähnte
Erfindung zudem ein Verfahren zum Ermitteln der Last auf Basis eines
befohlenen Motorstroms oder eines tatsächlichen Motorstroms angesichts
der Tatsache, dass der Motorantriebsstrom im Verhältnis zu
der auf den Motor ausgeübten
Last variiert (siehe
JP 10-119107A ).
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Man
kennt zudem ein Verfahren zum Abtasten des geschätzten Stördrehmoments in Abständen in
einem zuvor festgelegten Zeitraum, das ebenfalls mithilfe des Beobachters
geschätzt
wird, und zum Ermitteln einer anomalen Last, übersteigt ein Durchschnittswert
von abgetasteten Drehmomenten einen zulässigen Wert (siehe
JP 2001-38775A ).
Man kennt zudem das Ermitteln des Antriebsstroms für einen Auswerfstift-Antriebsmotor während des
Vorgangs, bei dem ein geformtes Produkt mithilfe von Auswerfstiften
aus der Form gedrückt
wird, und das Bestimmen, dass eine Anomalie aufgetreten ist, weicht
ein Antriebsstrommuster aus einem zulässigen Bereich ab, der durch
ein Bezugsmuster definiert ist (siehe
JP 2002-18924A ).
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Man
kennt zudem eine Erfindung, bei der die auf einen Auswerfer-Antriebsmotor
ausgeübte
Last unter Verwendung eines störungsabschätzenden
Beobachters oder dergleichen abgeschätzt wird, die Formfreisetzungskraft,
mit der ein geformtes Produkt aus der Form freigesetzt wird, auf
Basis der abgeschätzten
Kraft bestimmt wird und der Zu stand und die Qualität des geformten
Produkts auf Basis der Größe der Formfreisetzungskraft
ermittelt wird (
JP 2002-144383A ).
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Ein
weiteres Verfahren zur Ermittlung der Formfreisetzungskraft ist
in
JP 2003-236898A offenbart.
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Wie
oben erwähnt,
ist die elektrisch betriebene Spritzgussmaschine derart gebaut,
dass sie die Last, die auf den Antriebsmotor für das bewegliche Teil ausgeübt wird,
auf Basis des Wertes für
den Motorantriebsstrom oder mithilfe des Beobachters ermittelt,
der in die Motorregelschaltung integriert ist, und auf Basis der
ermittelten Last die Qualität
geformter Produkte sowie das Auftreten von Anomalien ermittelt.
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Bei
der elektrisch betriebenen Spritzgussmaschine ist vorteilhaft, dass
die auf das bewegliche Teil ausgeübte Last anhand des Antriebsstroms
für den Antriebsmotor
des beweglichen Teils oder mithilfe des Beobachters ermittelt wird,
weil dies zu einer kostengünstigen
Anordnung führt,
die zur Lastermittlung keine Hardware erfordert, wie einen Drehmomentsensor.
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Wird
die elektrisch betriebene Spritzgussmaschine aber stetig betrieben,
steigt die Motortemperatur mit der Zeit an. Die Veränderung
der Motortemperatur führt
zu einer Veränderung
im Antriebsstrom und in dem abgeschätzten Drehmoment, das von dem
Beobachter ermittelt wird, sogar wenn die Motorlast unverändert bleibt.
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4 zeigt
die Beziehung zwischen der Motortemperatur und der von dem Störlastbeobachter
ermittelten Last, die bei konstanter tatsächlicher Motorlast beobachtet
wird. Mit zunehmender Motortemperatur nimmt die vom Störlastbeobachter
ermittelte Last wie dargestellt zu und weicht von der tatsächlich ausgeübten Last
ab. Die Schwankung des Drehmoments mit zunehmender Motortemperatur kennt
man beispielsweise aus
JP
61196779A .
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Die
Erfindung stellt eine Lastermittlungsvorrichtung für eine elektrisch
betriebene Spritzgussmaschine bereit, welche die Last auf Basis
von einem Antriebszustand eines Servomotors ermitteln kann, wobei
der Einfluss einer Temperaturschwankung des Servomotors beseitigt
wird und keine spezielle Hardware vorgesehen werden muss, wie ein
Sensor zur Lastermittlung.
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Erfindungsgemäß wird eine
Lastermittlungsvorrichtung bereitgestellt zum Ermitteln einer Last, die
auf ein bewegliches Teil ausgeübt
wird, das von einem Servomotor einer elektrisch betriebenen Spritzgussmaschine
angetrieben wird, in einer Mehrzahl an Gießzyklen, umfassend eine Ermittlungseinrichtung,
die derart angeordnet ist, dass sie die Last auf Basis eines Antriebszustands
von dem Servomotor ermittelt und eine Speichereinrichtung (17)
umfasst, wobei die Lastermittlungsvorrichtung dadurch gekenn zeichnet
ist, dass: sie derart programmiert ist, dass sie einen Wert für die Last,
wie von der Ermittlungseinrichtung an einem zuvor festgelegten Bezugspunkt
in einem Gießzyklus
ermittelt, wobei der tatsächliche
Wert für
die Last als konstant in der Mehrzahl an Gießzyklen angesehen wird, als
einen ermittelten Bezugslastwert speichert; eine Speichereinrichtung,
die zum Speichern des ermittelten Bezugslastwerts verwendet wird;
die Lastermittlungsvorrichtung derart programmiert ist, dass sie
in der Speichereinrichtung Werte für die Last speichert, wie von
der Ermittlungseinrichtung an dem Bezugspunkt in anschließenden Gießzyklen
als anschließende
ermittelte Lastwerte ermittelt, die aufgrund eines Temperaturanstiegs
von dem Servomotor größer sind
als der gespeicherte ermittelte Bezugslastwert; und die Lastermittlungsvorrichtung
zudem derart programmiert ist, dass sie einen Wert für die Last
korrigiert, wie von der Ermittlungseinrichtung in einem gegenwärtigen Gießzyklus
an einem anderen Punkt als dem Bezugspunkt ermittelt, wobei die
Korrektur auf der Beziehung basiert zwischen dem gespeicherten ermittelten
Bezugslastwert und einem der anschließenden gespeicherten ermittelten
Lastwerte, die in einem Gießzyklus
ermittelt wurden, der dem gegenwärtigen
Gießzyklus
vorausgegangen ist.
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Die
Ermittlungseinrichtung kann einen Störlastbeobachter umfassen, der
in einem Regelsystem für
den Servomotor enthalten ist.
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Ersatzweise
ermittelt die Ermittlungseinrichtung die Last, die auf das bewegliche
Teil ausgeübt wird,
auf Basis eines Antriebsstroms von dem Servomotor oder eines Strombefehls
für den
Servomotor.
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Der
Bezugspunkt kann eingestellt werden als eine Position des beweglichen
Teils, an der eine maximale Last in einem Bewegungsabschnitt von dem
beweglichen Teil ermittelt wird, in dem die Störlast als konstant in der Mehrzahl
an Gießzyklen
angesehen wird.
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Ersatzweise
kann der Bezugspunkt eingestellt werden als eine zuvor festgelegte
Position des beweglichen Teils in einem Bewegungsabschnitt von dem
beweglichen Teil, in dem die Störlast
als konstant in der Mehrzahl an Gießzyklen angesehen wird. Zudem
kann der Bezugspunkt eingestellt werden als eine Position des beweglichen
Teils, wenn eine zuvor festgelegte Zeitspanne vom Beginn eines Bewegungsabschnitts
des beweglichen Teils verstrichen ist, in dem die Störlast als
konstant in der Mehrzahl an Gießzyklen
angesehen wird.
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Ermittelt
man die Last, die auf das von einem Motor angetriebene bewegliche
Teil ausgeübt
wird, durch einen Störlastbeobachter
oder auf Basis des Antriebsstroms oder des Strombefehls für den Motor, variiert
die ermittelte Last je nach der Motortemperatur, sogar wenn die
tatsächliche
Last konstant ist. Die Erfindung kann die Last bestimmen, indem
der Einfluss der Motortemperatur beseitigt wird. Daher erfordert
die Erfindung keinen speziellen Sensor oder dergleichen zum Ermitteln
der auf das bewegliche Teil ausgeübten Last und kann kostengünstig gebaut werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigt:
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1 ein
Blockdiagramm von grundlegenden Teilen einer Ausführungsform
der Erfindung;
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2 ein
Fließschema,
das hauptsächlich die
Verarbeitung zum Korrigieren und Bestimmen der Auswerferlast bei
der Ausführungsform
darstellt;
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3 eine
Ansicht zur Verdeutlichung der Beziehung zwischen ermittelter Last
und Korrektur bei der Ausführungsform
und
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4 die
Beziehung zwischen der Motortemperatur und der abgeschätzten Last,
die von einem Störlastbeobachter
in einem Zustand ermittelt wird, in dem die Last konstant gehalten
wird.
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EINGEHENDE BESCHREIBUNG
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Das
Blockdiagramm in 1 zeigt grundlegende Teile von
einer Ausführungsform
der Erfindung. Die Ausführungsform
zeigt ein Beispiel, bei dem die Erfindung auf einen Auswerfer angewendet wird,
der als bewegliches Teil einer elektrisch betriebenen Spritzgussmaschine
dient.
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Die
Bezugszahl 1 bezeichnet eine Steuerung, von der die elektrisch
betriebene Spritzgussmaschine gesteuert wird. Eine erfindungsgemäße Lastermittlungsvorrichtung
ist in der Steuerung 1 enthalten. Die Steuerung 1 enthält eine
CNC-CPU 18, die ein Mikroprozessor für die numerische Steuerung ist,
eine PC-CPU 15, die ein Mikroprozessor für eine programmierbare
Steuerung ist, und eine Servo-CPU 12, die ein Mikroprozessor
für die
Servoregelung ist. Die Informationsübermittlung zwischen diesen
Mikroprozessoren kann mithilfe eines Busses 24 erfolgen, indem
ein Eingang an und ein Ausgang von jedem Mikroprozessor ausgewählt wird.
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Mit
der PC-CPU 15 verbunden sind ein ROM 16, der ein
Abfolgeprogramm, das zur Steuerung der Abfolge von Arbeitsschritten
der Spritzgussmaschine verwendet wird, ein Programm, das für die erfindungsgemäße Verarbeitung
zur Korrektur der ermittelten Last verwendet wird, usw. speichert,
und ein RAM 17, der zur temporären Speicherung von Berechnungsdaten
usw. verwendet wird. Mit der CNC-CPU 18 verbunden sind
ein ROM 19 zum Speichern eines automatischen Betriebsprogramms,
das zur Gesamtsteue rung der Spritzgussmaschine verwendet wird, usw.
und ein RAM 20, der zum temporären Speichern von Berechnungsdaten
usw. verwendet wird.
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Mit
der Servo-CPU 12 verbunden sind ein ROM 13 zum
Speichern von Steuerprogrammen, die nur für die Servoregelung verwendet
werden, so dass die Verarbeitung hinsichtlich Positions-, Geschwindigkeits-
und Stromregelung durchgeführt
wird, und ein RAM 14, der zur temporären Datenspeicherung verwendet
wird. Zudem ist mit der Servo-CPU 12 ein Servoverstärker 11 verbunden,
der die Achsenservomotoren M für
das Schließen
der Form, das Einspritzen, die Schneckenrotation, den Auswerfer
usw. in Übereinstimmung
mit Befehlen antreibt, die von der Servo-CPU 12 gegeben
werden, die ihrerseits ein Feedback durch Ausgaben der Positions-/Ge-schwindigkeitsdetektoren
P erhält,
die jeweils an den Achsenservomotoren M angebracht sind. In 1 sind
nur der Servomotor M zum Antreiben der Auswerferachse (des Auswerfermechanismus)
und der daran befestigte Positions-/Geschwindigkeits-detektor P
zum Ermitteln der Position usw. von Auswerferstiften als Rotationsposition
des Servomotors dargestellt.
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Eine
Vorrichtung zur manuellen Dateneingabe 23 mit einer Anzeigevorrichtung
sind mit dem Bus 24 über
eine Anzeigesteuerschaltung 22 verbunden. Die Anzeigevorrichtung
kann ein CRT-Bildschirm oder ein Flüssigkristallbildschirm sein.
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Ein
Datenspeicher-RAM 21, der aus einem Permanentspeicher besteht,
ist ein Gießdatenspeicher,
in dem Gießbedingungen
für Spritzgussarbeitsschritte
sowie verschiedene Stellwerte, Parameter, Makrovariablen usw. gespeichert
werden.
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Die
stationäre
und die bewegliche Form 4a, 4b sind an einer stationären Platte 2 bzw.
einer beweglichen Platte 3 befestigt. Die bewegliche Platte 3 wird
für die
Arbeitsschritte Formschließen,
Formverriegeln und Formöffnen
mithilfe eines Antriebsmechanismus (nicht dargestellt) entlang Verbindungsriegeln 7 angetrieben.
Der Antriebsmotor M für
die Auswerferachse treibt einen Kugelumlaufspindel-/Kugelmutter-Mechanismus 5 über Übersetzungsvorrichtung 4 an,
die Riemenscheiben und Riemen umfasst, wodurch der Auswerfermechanismus angetrieben
und die Auswerferstifte 6 in Bezug auf die bewegliche Form 4b bewegt
werden, an der ein geformtes Produkt 8 haftet. Dadurch
wird das geformte Produkt aus der beweglichen Form gedrückt.
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Bei
der beschriebenen Bauweise steuert die PC-CPU 15 die Abfolge
der Arbeitsschritte der gesamten Spritzgussmaschine. Die CNC-CPU 18 verteilt
Bewegungsbefehle an die jeweiligen Achsenservomotoren in Übereinstimmung
mit dem im ROM 19 gespeicherten Betriebsprogramm und den
im Datenspeicher-RAM 21 gespeicherten Gießbedingungen usw.
Je nach den Bewegungsbefehlen, die den jeweiligen Achsen gegeben
werden, und den Positions- und Geschwindigkeits-Feedbacksignalen,
die von dem Positions- /Geschwindigkeitsdetektor
P ermittelt werden, und dergleichen führt die Servo-CPU 12 eine
herkömmliche
Servoregelung durch, wie eine Positions-, Geschwindigkeits- und
Stromregelung, wodurch die so genannte digitale Servoverarbeitung erfolgt.
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Die
oben genannten Konstruktion ist gleich der herkömmlichen Steuerung für eine elektrisch
betriebene Spritzgussmaschine, und die erfindungsgemäße Lastermittlungsvorrichtung
besteht aus einer Steuerung 1 dieser Art. Unterschiede
zu der herkömmlichen
Steuerung liegen darin, dass der Störlastbeobachter zum Abschätzen der
Motorlast in die von der Servo-CPU 12 durchgeführte Motorregelung einbezogen
ist. Die im Folgenden beschriebene, von der PC-CPU 15 durchgeführte Verarbeitung
zum Ermitteln der Auswerferlast unter Verwendung des Störlastbeobachters
ist in den ROM 16 integriert.
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Das
Fließschema
in 2 zeigt die Verarbeitung für Gießarbeitsschritte, einschließlich der
Verarbeitung, die von der PC-CPU 15 der Steuerung 1 durchgeführt wird,
die als Lastermittlungsvorrichtung dient.
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Bei
Beginn des stetigen Gießens
wird ein Kennzeichen F auf "0" gesetzt (Schritt 100).
Es wird ermittelt, ob ein Befehl zur Beendigung des stetigen Gießens eingegeben
wird oder nicht (Schritt 101). Soll das stetige Gießen nicht
beendet werden, werden die Schritte Formschließen, Einspritzen, Druckhalten,
Abmessen und Formöffnen
durchgeführt (Schritte 102-104).
Ein Auswerfarbeitsschritt wird gestartet (Schritt 105).
Genauer gesagt, wird der Auswerf-Servomotor M von der Servo-CPU 12 über den Servoverstärker 11 angetrieben,
so dass der Auswerfermechanismus angetrieben wird. Dadurch beginnt das
Vorschieben der Auswerfstifte 6 in das Innere der beweglichen
Form 4b, und das geformte Produkt 8 wird aus der
beweglichen Form 4b gedrückt.
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Als
nächstes
wird ermittelt, ob das Kennzeichen F auf "0" steht
oder nicht (Schritt 106). Das Kennzeichen wurde zu Beginn
im Schritt 100 auf "0" gesetzt. Deshalb
geht der Ablauf zum Schritt 107 über, in dem ein Wert "0" in einem Register gespeichert wird,
in dem als Bezugswert Lr0 ein Maximalwert für die Last gespeichert wird,
die beim Zurückziehen
des Auswerfers (beim Bewegen der Auswerfstifte 6 zurück in die
bewegliche Form 4b) auf den Auswerfer ausgeübt wird.
Die PC-CPU 15 wartet auf den Beginn des Zurückziehens
von dem Auswerfer im Auswerferbetriebszyklus (Schritt 108).
Wird das Zurückziehen
gestartet, wird eine Auswerferlast La gelesen, die durch die Verarbeitung
des Störlastbeobachters
ermittelt wird, die von der Servo-CPU 12 ausgeführt wird
(Schritt 109). Die Auswerferlast La wird mit dem Bezugswert
Lr0 verglichen (Schritt 110). Ist die ermittelte Auswerferlast
La größer als
der Bezugswert Lr0, wird die ermittelte Last La als Bezugslast Lr0
in dem Register und zudem in einem Register zum Speichern des Maximalwertes
Lra der Auswerferlasten im vorhergehenden Gießzyklus gespeichert (Schritt 111).
Als nächstes
wird ermittelt, ob das Zurückziehen
des Auswerfers beendet ist oder nicht (Schritt 112). Bis
das Zurückziehen
des Auswerfers beendet ist, wird die Verarbeitung der Schritte 109-112 wiederholt
durchgeführt.
Dadurch wird ein Maximalwert von Auswerferlasten, die beim Zurückziehen
des Auswerfers ermittelt werden, als Bezugswert Lr0 sowie als Maximalwert
Lra von Auswerferlasten im vorhergehenden Gießzyklus gespeichert. In einem
Abschnitt des zurückgezogenen
Auswerfers ist die Auswerferlast äquivalent zu der Reibung, die erzeugt
wird, lässt
man die Auswerfstifte 6 usw. sich bewegen. Daher wird im
Grunde in dem Zurückziehabschnitt
keine Last auf den Auswerfer ausgeübt. Gewöhnlich ist der Auswerferzurückziehabschnitt
ein Abschnitt, in dem die Last bei jeder Auswerferaktion als gleich
angesehen werden kann. Ist das Zurückziehen des Auswerfers beendet,
wird das Kennzeichen F auf "1" gesetzt (Schritt 113),
und der Ablauf kehrt zum Schritt 101 zurück.
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Im
nächsten
Gießzyklus
wird die Verarbeitung der Schritte 101-106 durchgeführt. Weil
das Kennzeichen F im Schritt 106 auf "1" gesetzt
wurde, geht der Ablauf zum Schritt 114 über, in dem die PC-CPU 15 auf
den Beginn des Vorschiebens von dem Auswerfer wartet, einen Index
n auf "0" setzt (Schritt 115)
und die Auswerferlast La abliest, die vom Störlastbeobachter bestimmt wird
(Schritt 116). Die so abgelesene Auswerferlast La wird
multipliziert mit einem Quotienten (Lr0/Lra) aus dem Bezugswert Lr0
und der maximalen Last Lra, die beim Zurückziehen des Auswerfers im
vorhergehenden Gießzyklus ermittelt
wurde, wodurch eine korrigierte Last Lfx(n) zum Zeitpunkt des Vorschiebens
von dem Auswerfer ermittelt und im RAM 17 gespeichert wird
(Schritt 117). Als nächstes
wird der Index n um eins angehoben (Schritt 118). Es wird
ermittelt, ob das Vorschieben des Auswerfers beendet ist oder nicht
(Schritt 119). Ist das Vorschieben nicht beendet, geht
der Ablauf zum Schritt 116 zurück. Indem die Verarbeitung der
Schritte 116-119 in Abständen in einem zuvor festgelegten
Zeitraum wiederholt durchgeführt
wird, wird eine korrigierte Lastwellenform im Hinblick auf die Last,
die auf den Auswerfer beim Vorschieben des Auswerfers ausgeübt wird,
im RAM 17 gespeichert.
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Ist
das Vorschieben des Auswerfers beendet, wird das Register zum Speichern
der maximalen Last Lra, die beim Zurückziehen des Auswerfers beobachtet
wird, auf "0" zurückgesetzt
(Lra = 0) (Schritt 120). Die PC-CPU 15 wartet
auf den Beginn des Zurückziehens
von dem Auswerfer, liest die Auswerferlast La, die von dem Störlastbeobachter
bestimmt wurde, und vergleicht die Auswerferlast La mit der maximalen
Last Lra, die beim Zurückziehen
des Auswerfers ermittelt und im Register gespeichert wurde (Schritt 123).
Ist die von dem Störlastbeobachter
bestimmt Auswerferlast La größer, wird
die Auswerferlast La als maximale Last Lra zum Zeitpunkt des Zurückziehens
von dem Aus werter gespeichert (Schritt 124). Bis ermittelt
wird, dass das Zurückziehen
des Auswerfers beendet ist (Schritt 125), wird die Verarbeitung
der Schritte 122-125 in Abständen in einem zuvor festgelegten
Zeitraum durchgeführt.
Dadurch wird die maximale Last Lra unter den Auswerferlasten La,
die von dem Störlastbeobachter
beim Zurückziehen
des Auswerfers bestimmt werden, im dem Register gespeichert. Bei
der Verarbeitung von Schritt 117 für den nächsten Gießzyklus wird die so gespeicherte
maximale Last als maximale Last Lra beim Zurückziehen des Auswerfer im vorhergehenden
Gießzyklus
verwendet.
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Ist
das Zurückziehen
des Auswerfers beendet, geht der Ablauf von Schritt 125 zu
Schritt 101 und führt
die Verarbeitung von Schritt 101 und der anschließenden Schritte
durch. Weil das Kennzeichen F auf "1" gesetzt
wurde, wird die Verarbeitung der Schritte 101-106 und 114-125 in
jedem anschließenden
Gießzyklus
ausgeführt.
Wird im Schritt 101 bestätigt, dass das stetige Gießen beendet
ist, wird die oben genannten Verarbeitung für stetige Gießschritte beendet.
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3 zeigt
eine Wellenform der Auswerferlast. Hier wird angenommen, dass die
in 3 gezeigte Bezugswellenform A für die Auswerferlast
von dem Störlastbeobachter
im ersten Gießzyklus
nach dem Beginn des stetigen Gießens ermittelt wird. In diesem
Fall wird die Auswerferlast beim Zurückziehen des Auswerfers wiederholt
ermittelt. Der Maximalwert Lr0 für
die Last, der im Schritt 111 ermittelt wird, wird im Register
und zudem als maximale Last Lra beim Zurückziehen im vorhergehenden
Gießzyklus
gespeichert (Lr0 = Lra).
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Weil
der Quotient (Lr0/Lra), der mit der ermittelten Auswerferlast La
multipliziert werden soll, gleich "1" ist,
ist im nächsten,
zweiten Gießzyklus
die korrigierte Auswerferlast Lfx(n) zum Zeitpunkt des Vorschiebens
von dem Auswerfer, die im Schritt 117 ermittelt wird, fast
gleich der in 3 dargestellten Bezugswellenform
A. Ist die ermittelte Last La größer als
die gegenwärtig
gespeicherte maximale Last Lra, wird die ermittelte Last La trotzdem
als maximale Last Lra zum Zeitpunkt des Zurückziehens von dem Auswerfer
bei der Verarbeitung der Schritte 123 und 124 gespeichert,
die in jedem Gießzyklus
durchgeführt
wird. Dauert das stetige Gießen
an und erhöht sich
die Temperatur des Servomotors M, der den Auswerfer antreibt, verändert und
erhöht
sich deshalb die Auswerferlast, die vom Störlastbeobachter ermittelt wird,
sogar wenn die tatsächlich
auf den Servomotor M ausgeübte
Last unverändert
bleibt. Genauer gesagt, wird die Last, die beim Zurückziehen des
Auswerfers beobachtet wird, so betrachtet, dass sie gleich der Reibung
im Auswerfermechanismus und zudem in jedem Gießzyklus gleich bleibend ist. Mit
zunehmender Motortemperatur bewirkt jedoch diese Temperaturerhöhung eine
Veränderung
der Aus werferlast, die von dem Störlastbeobachter ermittelt wird,
wie durch die Wellenform B in 3 dargestellt.
Sogar wenn die tatsächliche
Motorlast gleich ist, verändert
sich die beim Zurückziehen
des Auswerfers ermittelte maximale Last von dem Bezugswert Lr0,
also der maximalen Last zum Zeitpunkt des Zurückziehens im ersten Gießzyklus,
auf Lra, wie 3 zeigt. Dies bedeutet, dass
sich die ermittelte Last durch Vergrößerung von Lra/Lr0 erhöht hat,
obgleich die tatsächliche
Last die Gleiche ist.
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Beim
Vorschieben des Auswerfers drücken die
Auswerfstifte 6 das geformte Produkt aus der beweglichen
Form 4b. Somit ändert
sich die tatsächlich auf
den Servomotor ausgeübte
Last in jedem Gießzyklus.
Daneben beeinflusst die Veränderung
der Motortemperatur die ermittelte Last in dem gleichen Maß, ungeachtet
dessen, ob der Auswerfer vorgeschoben oder zurückgezogen wird. Daher wird
angenommen, dass mit zunehmender Motortemperatur die Motorlast,
die beim Vorschieben des Auswerfers ermittelt wird, sich um den
gleichen Faktor vergrößert wie
beim Zurückziehen
des Auswerfers. Folglich kann bei der Bestimmung der Auswerferlast
Lfx(n) im Schritt 117 die auf den Motor ausgeübte Last
oder die auf den Auswerfer ausgeübte
Last bestimmt werden, woraus der Einfluss des Motortemperaturanstiegs beseitigt
wurde, wenn die vom Störlastbeobachter
ermittelte Auswerferlast La mit dem Kehrwert (Lr0/Lra) des oben
genannten Faktors (Lra/Lr0) multipliziert wird.
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Auf
diese Weise kann die Last, die auf den Auswerfer als ein bewegliches
Teil der Spritzgussmaschine ausgeübt wird, auf Basis der abgeschätzten Last
ermittelt werden, die von dem Störlastbeobachter
ermittelt wird, woraus der Einfluss des Motortemperaturanstiegs
entfernt wurde. Wird aufgrund einer Kollision oder dergleichen eine
anomale Last auf Basis der ermittelten Last ermittelt, kann eine
solche Anomalie unter Verwendung der im Schritt 117 bestimmten
korrigierten Last Lfx(n) genau ermittelt werden. Wird die Qualität des geformten
Produktes, die Formfreisetzungskraft oder dergleichen auf Basis
der auf den Auswerfer ausgeübten
Last bestimmt, kann ebenso eine genaue Ermittlung gewährleistet
werden, weil die Last durch Beseitigung des Einflusses durch den
Motortemperaturanstieg sehr genau bestimmt werden kann.
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Bei
der obigen Ausführungsform
wird die auf den Auswerfer ausgeübte
Last mithilfe des Störlastbeobachters
ermittelt, der in das Regelsystem für den Servomotor integriert
ist, der den Auswerfer antreibt. Anstelle der Verwendung des Störlastbeobachters kann
die auf den Auswerfer ausgeübte
Last auf Basis des Antriebsstroms für den Servomotor M (Strom-Feedback)
oder des Strombefehls bestimmt werden, bei dem es sich um einen
Drehmomentbefehl handelt, der zum Antreiben des Servomotors M verwendet
wird. Auch in diesem Fall erfolgt eine ähnliche Verarbeitung wie bei
der oben genannten Aus führungsform
zur Bestimmung der korrigierten Auswerferlast, weil der Anstieg
der Motortemperatur die Auswerferlast beeinflusst.
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Bei
der Ausführungsform
wird der Quotient, der mit der ermittelten Last La zur Bestimmung
der korrigierten Last multipliziert werden muss, auf Basis der maximalen
Last zum Zeitpunkt des Zurückziehens
von dem Auswerfer bestimmt. Es ist jedoch nicht unbedingt erforderlich,
dass die maximale Last verwendet wird. Ersatzweise kann die als
Bezug dienende Last Lr0 in dem Teil des Gießzyklus ermittelt werden, in
dem die Last als konstant in jedem Gießzyklus angesehen werden kann.
Die Last kann in jedem Gießzyklus
als Lra in dem gleichen Teil wie der oben genannte Teil des Gießzyklus
bestimmt werden. Von beiden kann der Quotient (Lr0/Lra) bestimmt
werden, der mit der ermittelten Last La multipliziert werden muss.
Zum Beispiel können
die Bezugslast Lr0 und die entsprechende Last Lra im vorhergehenden
Gießzyklus
bestimmt werden an einer bestimmten Position beim Zurückziehen
des Auswerfers oder zu einem Zeitpunkt, an dem ein zuvor festgelegter
Zeitraum vom Beginn des Zurückziehens von
dem Auswerfer verstrichen ist.
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Die
obige Ausführungsform
zeigt einen Fall, in dem die Erfindung auf den Auswerfer (6)
als bewegliches Teil der Spritzgussmaschine angewendet wird. Die
Erfindung kann auch auf die Bestimmung einer Last angewendet werden,
die auf ein anderes bewegliches Teil der Spritzgussmaschine ausgeübt wird.
In diesem Fall kann die Last, die unter Verwendung des Störlastbeobachters
oder auf Basis des Antriebsstroms oder dergleichen ermittelt wird,
in jedem Gießzyklus
unter Verwendung des Korrekturquotienten korrigiert werden, der
aus der Bezugslast Lr0 und der Last Lra im vorhergehenden Gießzyklus
bestimmt wird, die jeweils an einer Position oder zu einem Zeitpunkt
bestimmt werden, an der/dem die Last konstant ist.