DE68917301T2

DE68917301T2 - Gruppensteuersystem für spritzgiessmaschinen.

Info

Publication number: DE68917301T2
Application number: DE68917301T
Authority: DE
Inventors: Masao Room - Fanuc M Kamiguchi; Kazuo Kubota
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1988-11-25
Filing date: 1989-11-22
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2009-11-23
Also published as: KR900701503A; EP0419665A1; US5216617A; WO1990006221A1; JPH02143825A; EP0419665B1; EP0419665A4; JP2927434B2; DE68917301D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gruppensteuersystem für Spritzgießmaschinen, welches schnell und präzise die optimalen Gußbedingungen für eine Vielzahl von Spritzgießmaschinen festlegen kann.
Beim Herstellen gegossener Artikel mit Spritzgießmaschinen muß eine große Anzahl von Gußbedingungen festgelegt werden, wie insbesondere die Formschließkraft, die Einspritzgeschwindigkeit, der Haltedruck, die Haltezeit, die Harztemperatur, die Formtemperatur, der Gegendruck, die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel, die rückgesaugte Menge, die Abkühlungszeit etc..
Deshalb wird üblicherweise das Spritzgießen zuerst auf dem Wege des Versuchs unter den Spritzgußbedingungen durchgeführt, welche versuchsweise basierend auf Expertenwissen und Erfahrung mit dem zu gießenden Artikeltyp festgelegt werden, worauf eine oder mehrere Gußbedingungen in Übereinstimmung mit dem Expertenwissen und der Erfahrung geändert werden, und zwar in Abhängigkeit vom Typ des Gußfehlers, der im resultierenden Spritzgußartikel auftritt, wie Grate, Mulden, Wirbel, Schweißspuren, Risse, etc., worauf das Spritzgießen erneut versucht wird. Dieser Prozeß zur Festlegung der Gußbedingungen wird wiederholt ausgeführt, um die optimalen Bedingungen zu finden, welche keinerlei Gußfehler verursachen. Demgemäß erfordert die Festlegung der optimalen Gußbedingungen beträchtlichen Arbeitsaufwand.
Insbesondere wenn eine Vielzahl von Spritzgießmaschinen verschiedenen Typs hergestellt werden, unter Verwendung einer Vielzahl von Spritzgießmaschinen von denen jede andere Eigenschaften aufweist, muß der Prozeß zur Festlegung der Gußbedingungen für jede der Spritzgießmaschinen durchgeführt werden, was beträchtlichen Arbeitsaufwand zur Bestimmung der optimalen Gußbedingungen erfordert.
Einige Probleme hinsichtlich der Steuerung verschiedener Maschinen mit einem Computer sind in dem Artikel "BDE- Systeme der Spritzgießmaschinen-Hersteller" (Systeme der Hersteller zur Bereitstellung von Steuerungsdaten in Spritzgußmaschinen) von Menges und anderen in Plastikverarbeiter, Band 39, Nummer 5, Seiten 150-160 (Mai 1988) diskutiert worden.
Ein in Figur 1 dieses Artikels gezeigtes System weist einen Zentralrechner auf, welcher mit einer Gruppe von CNC-Maschinen verbunden ist. Damit mehrere Maschinen simultan gesteuert werden können, ist es erforderlich, diese Verbindung über einen Multiplexer zu realisieren. Daten, welche nicht automatisch durch die Maschine geinessen werden, können über eine Eingabetafel der NC (numeric control) Einheit selber eingegeben werden. Dieses System erlaubt das Sammeln von jede Maschine betreffenden Daten, sobald diese sich im Betrieb befindet, wie die Zykluslänge oder Arten von Fehlfunktionen. Jedoch hilft es dem Betreiber nicht dabei, die richtigen Betriebsparameter zu wählen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gruppensteuerungssystem für Spritzgießmaschinen zur Verfügung zu stellen, welches schnell und präzise die optimalen Gußbedingungen für eine Vielzahl von Spritzgießmaschinen bestimmen kann.
Die oben genannte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Gruppensteuerungssystem für Spritzgießmaschinen gemäß der vorliegenden Erfindung folgendes umfaßt:
Eine Vielzahl von Spritzgießmaschinen, einen mit den Spritzgießmaschinen verbundenen Standardhochleistungscomputer, wobei der Computer ein Multi-user-Betriebssystem (also ein System für mehrere Benutzer) aufweist und dazu verwendet wird, ein Programm zur Bestimmung der Spritzgußbedingungen und eine Spritzgußbedingungsdatei zu verwenden, und Eingabemittel für die manuelle Eingabe von Daten, welche den Typ jeglichen Gußfehlers anzeigen, der in einein Spritzgußartikel auftritt, welcher durch irgend eine der Spritzgießmaschinen hergestellt wurde. Der Computer kann automatisch die Gußbedingungen der einzelnen Spritzgießmaschinen gemäß den Daten ändern, welche den Typ des Gußfehlers anzeigen, und gemäß dem Gußbedingungs-bestimmungs-Festlegungsprogramm und der Datei.
Wie oben beschrieben, ist es mit einem System gemäß der vorliegenden Erfindung lediglich nötig, Daten über den Typ des Gußfehlers, welcher in den gegossenen Artikeln, die mit den Spritzgießmaschinen hergestellt wurden, auftritt, in den einzigen Standardhochleistungscomputer einzugeben. Die Gußbedingungen jeder Spritzgießmaschine werden dann automatisch online (d.h. sofort und über eine feste, bestehende Verbindung) durch den Computer geändert, wobei das Spritzgußbedingungen-Bestimmungsprogramm und die Datei verwendet werden. Dies ermöglicht es, schnell und präzise die optimalen Gußbedingungen für jede Spritzgießmaschine festzulegen. Ferner können, da der einzige Standard-Hochleistungscomputer ein Multi-User-Betriebssystem verwendet, die einzelnen Prozesse zur Festlegung der Gußbedingungen für eine Vielzahl von Spritzgußmaschinen durch den einen Computer ausgeführt werden, und zwar auf unabhängige und im wesentlichen simultane Weise. Desweiteren kann das Gruppensteuerungssystem zu einem relativ niedrigen Preis konstruiert werden, da es nicht notwendig ist, für die Spritzgießmaschinen jeweils einzelne Computer zu verwenden, von denen jeder das Gußbedingungs-Festlegungsprogramm und die Datei hat; der einzige Computer ist darauf ausgerichtet, das Gußbedingungs-Festlegungsprogramm und die Datei für alle von ihm gesteuerten Maschinen zu verwenden. Da das Gußbedingungsfestlegungsprogramm und die Datei hier gemeinsam benutzt werden, ist es ferner einfach, das Programm und die Datei zu beherrschen. Außerdem wird das Erneuern der Datei gemäß den Ergebnissen des Gußbedingungs-Festlegungsprozesses der einzelnen Spritzgießmaschinen ermöglicht, wodurch das Ansammeln von know-how (Wissen) zur Festlegung der Gußbedingungen gefördert werden kann, eine hochentwickelte Datei aufgebaut werden kann, und ferner die Effizienz des Gußbedingungsfestlegungsprozesses verbessert werden kann.
JP 63-94810 (Mitsubishi Heavy Industries) zeigt ein grobes System zum Teilen von Maschine und Gußtyp betreffenden Daten, und zwar offensichtlich durch physikalisches Bewegen eines Speichers, welcher die Daten enthält, und zum Konvertieren von Daten unter Verwendung von gespeicherten Formeln. Dies verkürzt die Zeit welche zum Vorbereiten eines neuen Durchlaufes erforderlich ist, ist jedoch beschwerlich zu verwenden und nicht anwendbar für die Steuerung von mehreren Maschinen.
Zur genaueren Erläuterung der Erfindung wird nun ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung erläutert, welche eine schematische Darstellung des Gruppensteuerungssystems für Spritzgießmaschinen ist. Unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung beinhaltet ein Gruppensteuerungssystem für Spritzgießmaschinen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die ersten, zweiten und dritten Standardhochleistungscomputer (hier im weiteren als workstations bezeichnet) 10, 20 und 30, welche einzeln mit einem Zentralrechner 1 durch ein Netzwerk 2 zum Austausch von Signalen darüber verbunden sind und stellt als ganzes ein sogenanntes local area network (=LAN= lokales Computernetz) dar. In dieser Ausführungsform sind die erste bis dritte work station in ihrer Struktur identisch urd sind gegenseitig durch erste bis dritte Netzwerke 11, 2% und 31 mit den ersten bis dritten Gruppen 12,22 und 32 der Spritzgießmaschinen zum Austausch von Signalen mit diesen verbunden.
Die erste bis dritte Gruppe von Spritzgießmaschinen 12,22 und 32 bestehen im wesentlichen aus den ersten bis dritten Spritzgießmaschinen 12a bis 12c, den vierten bis achten Spritzgießmaschinen 22a bis 22e und den neunten bis elften Spritzgießmaschinen 32a bis 32c. Die ersten bis elften Spritzgießmaschinen 12a bis 32c weisen jede eine nach Stand der Technik bekannte Struktur auf und beinhalten eine, nicht gezeigte numerical-control-Einheit (also eine Einheit zur numerischen Steuerung) mit einem eingebauten Computer, etc..auf. Die ersten bis elften Geräte zum manuellen Eingeben von Daten mit einem CRT- Display (welche hier im folgenden als CRT/MDI bezeichnet werden) 13a bis 13c, 23a bis 23e, und 33a bis 33c sind jeweils mit den Spritzgießmaschinen verbunden. In dieser Ausführungsform sind zumindest eine oder mehrere der ersten bis elften Spritzgießmaschinen 12a bis 32c in ihrer Struktur (Typ) von den anderen Maschinen verschieden.
Die erste bis dritte work station 10, 20 und 30 sind jede mit einem Multi-User Betriebssystem ausgestattet, sowie mit einem Programm das einen Gußbedingungsfestlegungsalgorithmus umfaßt, und einer Datei, die verschiedene Daten beinhaltet, auf welche während der Ausführung des Programmes Bezug genommen wird. Das Programm und die Datei zur Gußbedingungsfestlegung werden aufgrund von Expertenwissen und Erfahrung erstellt, und stellen ein sogenanntes künstlich intelligentes Expertensystem dar. In dieser Ausführungsform sind die erste bis dritte work station mit dem gleichen Multi-User Betriebssystem ausgestattet, sowie mit dem gleichen Gußbedingungsfestlegungsprogramm und der gleichen Datei.
Der Betrieb des Gruppensteuerungssystems für Spritzgußmaschinen nach obiger Konstruktion wird nun beschrieben.
Bei der Herstellung von Spritzgußartikeln gibt ein Betreiber Anfangswerte von verschiedenen Gußbedingungen für die ersten bis elften Spritzgießmaschinen 12 bis 32 c, wie Formschließkraft, Einspritzgeschwindigkeit, Haltedruck, Haltezeit, Harztemperatur, Formtemperatur, Gegendruck, Spindelrotationsgeschwindigkeit, zurückgesaugte Menge, Abkühlungszeit, etc.. in die Spritzgießmaschinen 12a-32c a jeweils durch die ersten bis elften CRT/MDIs 13 a - 33 c ein, wobei diese Werte versuchsweise basierend auf Expertenwissen und Erfahrung festgelegt werden, und zwar gemäß den Typen der ersten bis elften Spritzgießmaschinen 12a-32c und den Typen von Artikeln die durch die jeweiligen Spritzgießmaschinen gegossen werden sollen.
In diesem Fall müssen die Typen der Artikel, welche durch die ersten bis elften Spritzgießmaschinen 12a-32a gegossen werden sollen, nicht notwendigerweise gleich sein. Nach dem Erhalt der Anfangsspritzgußbedingungen führen die ersten bis elften Spritzgießmaschinen 12a-32c versuchsweises Spitzgießen unter den jeweiligen Anfangsgußbedingungen durch.
Der Betreiber prüft darauf hin, ob die gegossenen Artikel welche versuchsweise durch die ersten bis elften Spritzgießmaschinen 12a-32c produziert wurden, eine Gußdefekt wie Grate, Mulden, Wirbel, Schweißspuren, Risse, etc.. aufweisen. Wenn einer oder mehrere Artikel einen Gußfehler aufweisen, gibt der Betreiber Daten über den Typ des Gußfehlers durch eine oder mehrere CRT/MDIs ein, welche mit denjenigen Spritzgießmaschinen verbunden sind, die die defekten Artikel hergestellt haben. Hier soll angenommen werden, daß alle gegossenen Artikel, die durch die ersten bis elften Spritzgießmaschinen 12a-32 c produziert wurden, jeweils einen oder mehrere Gußfehler aufweisen, und daß ein oder mehrere Datenelemente über den Typ des Gußfehlers in jede der ersten bis elften Spritzgießmaschinen 12a-32c eingegeben wurden.
In diesem Falle lesen die erste bis dritte work station 10, 20 und 30 korrespondierende Datenelemente aus den derart eingegebene Daten über den Typ der Gußfehler. Die erste work station 10, welche die Daten über die Typen der Gußfehler erhielt, welche mit den ersten bis dritten Spritzgußmaschinen 12a bis 32c verbunden sind, führt online Spritzgußbedingungs-Änderungs-Prozesse mit Bezug auf die ersten bis dritten Spritzgießmaschinen 12a bis 12c, z.B. auf zeitsparende Weise durch; dies bedeutet scheinbar simultan und parallel, unter Verwendung des Multi-User-Betriebssystems, und des Programmes und der Datei zur Festlegung der Gußbedingungen. Genauer werden eine oder mehrere Routinen im Gußbedingungs-Festlegungsprogramm, welche sich auf ein oder mehrere Datenelemente über den Typ des Spritzgußfehlers beziehen, welcher mit der ersten Spritzgußmaschine 12a verbunden ist, mit Bezug auf die Gußbedingungsfestlegungsdatei und eine oder mehrere zu ändernde Gußbedingungen durchgeführt und die Höhe jeder Änderung wird jeweils festgelegt. Dann werden Daten, welche die zu ändernden einen oder mehreren Gußbedingungen die Höhe jeder Änderung spezifizieren und an die erste Spritzgießmaschine 12a übertragen. Ein gleichartiger Prozeß wird mit Bezug auf die zweiten und dritten Spritzgießmaschinen 12b und 12c ausgeführt.
Die zweiten und dritten work stations 20 und 30 führen einen Prozess zur Änderung der Gußbedingungen aus, der dem obigen entspricht, jedoch jeweils mit Bezug auf die vierten bis achten Spritzgießmaschinen 22a bis 22e und die neunten bis elften Spritzgießmaschinen 32a bis 32c.
Nachdem der Prozess zur Änderung der Gußbedingungen einmal für die einzelnen Spritzgießmaschinen in oben genannter Weise durchgeführt worden ist, führen die Spritzgießmaschinen das Spritzgießen wieder unter den nun geänderten Gußbedingungen durch. Der Betreiber überprüft dann, ob oder ob nicht die erzeugten Gußartikel einen Gußfehler aufweisen, und wenn ein Gußfehler auftritt, gibt er Daten über den Typ des Gußfehlers über das korrespondierende CRT/MDI ein. Die korrespondierende Spritzgießmaschine führt dann wieder unter den durch die damit verbundene work station modifizierten Gußbedingungen ein erneutes Spritzgießen aus.
Wenn dann ein fehlerfreier Gußartikel produziert worden ist, gibt der Betreiber einen Befehl zur Beendigung des Gußbedingungs-Festlegungsprozesses in die korrespondierende Spritzgießmaschine über die verbundene CRT/MDI ein, wodurch optimale Gußbedingungen, welche zu keinem Gußfehler führen, in der Spritzgußmaschine festgelegt werden. Wenn optimale Gußbedingungen in allen der ersten bis elften Spritzgießmaschinen 12a bis 32c in dieser Weise festgelegt worden sind, ist der gesamte Gußbedingungsfestlegungsprozess beendet.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt, und verschiedene Änderungen können daran vorgenommen werden. Zum Beispiel können, obwohl in der obigen Ausführungsform einige der ersten bis elften Spritzgießmaschinen anderen Typs als die anderen sind, alle Spritzgießmaschinen desselben Typs oder alle verschiedenen Typs sein. Ferner können, wenn der Spritzgußfestlegungsprozeß abgeschlossen ist, die Spritzgußbedingungsfestlegungsdateien, welche insbesondere in den ersten bis dritten work stations aktualisiert (updated) wurden, unter der Steuerung des Zentralrechners integriert werden, sodaß die in den jeweiligen work stations verwendeten Dateien miteinander verbunden werden. Desweiteren kann derselbe Typ von Spritzgußartikeln durch alle Spritzgußmaschinen hergestellt werden, oder verschiedene Typen von Artikeln können durch verschiedene Spritzgußmaschinen hergestellt werden. Die vorliegende Erfindung ist auch für den Fall nützlich, daß Gußartikel des gleichen Typs unter Verwendung von Spritzgußmaschinen der gleichen Struktur hergestellt werden, weil sogar in diesem Fall die optimalen Guß bedingungen von Maschine zu Maschine abweichen können, und zwar vor allem in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen (z.B. der Umgebungstemperatur). Ferner ist in der obigen Ausführungsform die Datei zur Festlegung der Gußbedingungen in den einzelnen work stations untergebracht, jedoch kann sie ebenso gut im Zentralrechner installiert sein.

Claims

1. Ein Gruppensteuersystem für Spritzgießmaschinen, welches beinhaltet:

mehrere Spritzgießmaschinen (12a, 12b, 12c) und einen Computer (10) zur Steuerung dieser Maschinen; und

Eingabe- Vorrichtungen (13a, 13b, 13c) zur manuellen Eingabe von Daten, welche den Betrieb jeder dieser Spritzgießmaschinen betreffen,

dadurch gekennzeichnet daß der Computer (10) ein Standard-Hochleistungs-Computer ist, welcher mit einem Betriebssystem für mehrere Benutzer versehen ist, sowie mit einem Programm und einer Datei zur Festlegung der Bedingungen für das Gießen;

die Eingabe-Vorrichtung (13a, 13b, 13c) ist zur Eingabe von Daten vorgesehen, welche einen Typ eines Guß-Fehlers anzeigen der in einem gegossenen Artikel erscheint, der von irgendeiner der Spritzgießmaschinen hergestellt wurde,

und der Standard-Hochleistungs-Computer (10) kann mit dem genannten Programm dazu eingesetzt werden, die Guß-Bedingungen der einzelnen Spritzgießmaschinen automatisch zu verändern, und zwar gemaß den genannten Daten sowie der Datei zur Festlegung der Spritzgieß-Bedingungen.

2. Gruppensteuersystem für Spritzgießmaschinen nach Anspruch 1, in welchem die Spritzgießmaschinen nicht alle desselben typs sind; die Eingabe-Vorrichtung (13) ist auch für die eingabe von daten über die Art der Spritzgießmaschinen vorgesehen, und der Standard-Hochleistungs-Computer (10) wird zur automatischen Anpassung der Guß- Bedingungen der einzelnen Spritzgießmaschinen eingesetzt, und zwar gemäß den genannten Daten, welche die typen der Spritzgießmaschinen anzeigen.

3. Gruppensteuersystem für Spritzgießmaschinen nach Anspruch 1 oder 2, in welchem die Spritzgießmaschinen für die Herstellung von Spritzguß-Artikeln verschiedenen Typs eingestellt sind und die Eingabe-Vorrichtung (13) auch für die Eingabe von Daten über die Typen der gegossenen artikel ausgelegt ist, welche in den jeweiligen Spritzgießmaschinen hergestellt werden sollen, und der Standard-Hochleistungs-Computer (10) verwendet wird, um die Guß-Bedingungen automatisch gemäß den genannten Daten die Typen der gegossenen Artikel zu verändern.

4. Gruppensteuersystem fiir Spritzgießmaschinen nach einem der vorhergehenden Ansprüche in welchem das genannte Programm und die Datei in dem Standard-Hochleistungs-Computer (10) installiert sind.

5. Gruppensteuersystem für Spritzgießmaschinen nach einem der vorhergehenden Ansprüche in welchem die Eingabe-Vorrichtung (13) individuelle Eingabe-Geräte (13a 13b, ...) umfaßt, und zwar eines für jede Spritzgießmaschinen (12a, 12b, ...).

6. Gruppensteuersystem für Spritzgießmaschinen nach Anspruch 5, in welchem ein Anzeige- Gerät mit jedem der Eingabe-Geräte verbunden ist.

7. Gruppensteuersystem für Spritzgießmaschinen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches außerdem weitere Standard-Hochleistungs-Computer (20, 30) enthält, von denen jeder in gleicher weise mit weiteren dazugehörenden anlagen mit Spritzgießmaschinen (22, 32) verbunden ist, wobei das Ganze von einem Zentral-Rechners (1) gesteurt wird.