JP4922173B2 - 射出成形機を運転するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機を運転するための方法であって、射出成形機の型締のための目標量経過を検出し、この検出した目標量経過に基づき射出成形機を運転する形式のものに関する。

成形型の、例えば射出成形機の型の閉鎖力のための目標力経過を調節するための公知の方法では、射出成形機の成形型の閉鎖プロセスの終了時に、目標力検出フェーズの間に、一段または多段の圧力プロフィールが設定される。このような圧力プロフィールの検出は手動および経験的に行わる。即ち射出成形機のオペレータが型閉鎖フェーズの終了時に、動く型半部に対する駆動力を、この駆動力が理想的には、動く型半部の支承部における摩擦損失を克服することができる程度にまで反復的に減じる。このような経験的かつ手動で検出された最小の操作力から、場合によっては、オフセット値を加算することにより、型閉鎖フェーズの終端領域に対する目標力経過が求められる。次いで射出成形機に、製造の運転フェーズで、このように求められた目標力経過を加えると、これにより結果として、動く型半部が、型閉鎖フェーズでの所定の移動距離のために必要とする移動時間が得られる。射出成形機の運転フェーズでは、成形型の各閉鎖の際にこのような移動時間が、運転時に実際値として測定され、目標移動時間と比較される。例えば、型半部等の間に遮断物が存在するなど何らかの障害的な理由により型閉鎖が妨げられると、予め調節された目標閉鎖力は、所定の閉鎖時間で型を完全に接合するためにはもはや十分ではない。目標閉鎖時間を超過すると、外乱障害があるという前提で、型の駆動が停止される。これにより、成形型の損傷及び／又は誤ってまだ型半部の間にある成形部分の損傷が回避される。しかしながらこのような方法は有効ではあるが、繰り返し手動で最小の走行力に近似させなければならないので、目標力経過の検出のフェーズに対しては手間がかかり労力を要する。これには多くの調整時間を要し、検出を開始する力レベルの最初の選択に関してはオペレータの経験にかかっているところが大きい。このために著しく手間のかかる訓練を要する。さらには、例えば型交換後の射出成形機の調整の手間は著しい。

さらには、型閉鎖運動中の速度経過および距離経過は必要な走行力に影響を与えるので、これらのパラメータが変化する場合には目標閉鎖力の検出は繰り返され、従って著しい手間が生じるという欠点がある。これが行われないと、型締の誤作用が生じる可能性がある。先行技術による方法は時間がかかりエラーの危険性を含んでいる。同様に、型閉鎖過程の速度経過及び／又は距離経過の変化は目標移動時間に直接影響するので、例えば所望のクロック時間を変化させると、型締時間、即ち目標移動時間を手動で経験的に新たに検出する必要がある。これが行われないと、型締の誤作用が生じる恐れがある。これは望ましくない。

本発明の課題は、射出成形機の運転フェーズのための目標量経過の検出の手間を最小にする、かつ／又は自動化により行う、型用機械、特に射出成形機を運転するための方法を提供することである。さらに、操作する人員に必要な訓練の手間および教育の手間が減じられると望ましい。型交換と、新たな型に適した目標量経過を有する射出成形機の再始動の間の時間が減じられると望ましい。

この課題は本発明によれば、請求項１の特徴を有した方法により解決される。有利な構成は請求項２以下に記載されている。

射出成形機を運転するための本発明による方法は、成形型の型移動距離の少なくとも１つの区分に沿って目標量経過を求める目標量検出フェーズと、検出された目標量経過に従い射出成形機を運転する運転フェーズとに分けられる。目標量検出フェーズにおける目標量検出は、成形型の操作のために少なくとも１つの初期量を設定するステップと、成形型を初期量の設定経過に対応させて駆動する測定走行ステップと、測定走行中に目標量の初期量とは異なる少なくとも１つの値を測定し記憶する過程と、目標量の測定された値から１つの移動距離区分に沿った目標量経過を形成するステップとがある。

このような方法には、型の所望閉鎖運動に対応して簡単に選択可能な初期量の経過を設定することができ、運転フェーズで射出成形機の駆動のために必要な目標量経過を自動的に機械自体の制御により検出することができるという特別な利点がある。これにより、各移動距離区分ごとに射出成形機の駆動力を手間をかけて繰り返し手動で調整もしくは調節する必要がない。適当な初期量として例えば、開放距離及び／又は閉鎖距離に沿った速度プロフィールが有効である。このような速度プロフィールは、実質的に所望のクロック時間に依存している。例えば型の構造的な変化に基づき、クロック時間の延長が可能または所望されるので、速度プロフィールの速度は区分ごとに高められる。このような変化は、自動的な測定走行と、次いで極めて短時間で行われる自動的な目標量経過の検出とにより、射出成形機のさらなる運転のための基準にできる。

さらに、移動距離区分が、成形型の開放運動及び／又は閉鎖運動の少なくとも１つの部分区分であると有利である。このような方法の特徴は、例えば成形型運動の開始時に空行程が行われるならば特に有利である。空行程は、必ずしも目標量経過に従ってなされねばならないわけではなく、機械の駆動ユニットによってのみ制限されている最大の力によっても行うことができる。

しかしながら特に有利には、移動距離区分として、成形型の開放運動及び／又は閉鎖運動全体を基準とすると有利である。何故ならば、最近の極めて複雑な型では、型運動全体を監視する必要があるからである。

アラーム装置の誤作動を回避するために、自動的に検出された目標量経過に、公差量もしくは公差帯を加算または減算すると有利である。

適当な目標量経過として、例えば開放力経過及び／又は閉鎖力経過並びに成形型の運動の時間経過が有効である。

更に有利には目標量の測定された値が、成形型の移動距離区分の距離点もしくは距離値に割り当てられる。これによりオペレータの希望に応じた所定の速度プロフィールを正確に形成することができる。

運転フェーズ中、型機械の駆動は、形成された目標量経過に対応するように操作される。成形型の各行程中、時間の測定が移動距離区分に関して行われる。このようにして検出された実際時間値は、対応する移動距離区分の目標移動時間と比較される。目標量経過、例えば目標移動時間、場合によっては公差帯を加算及び／又は減算した目標移動時間を上回わるか、もしくは下回わる場合、射出成形機の故障であることが前提である。従って駆動は停止され、場合によってはアラームが発せられる。

精度を高めるために、移動距離区分がラスタによって下位区分に分割されると特に有利である。各下位区分に対して、対応する下位時間区分が検出され記憶される。

しかしながら、移動距離区分は初期パラメータの設定経過の特徴的な区分、例えば一定の移動速度の範囲であっても良い。

以下に本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

図１には、設定経過として、成形型の可動の型半部の、型移動距離に沿った希望・目標速度プロフィールが例示されており、
図２には、本発明による方法の目標量検出フェーズ内での方法ステップを示したフローチャートが示されており、
図３には、本発明による方法の運転フェーズでの方法ステップを示したフローチャートが示されている。

図１には、初期量の予備走行経過が示されており、これに基づき本発明の方法により、射出成形機の成形型の型締を開始するための目標量経過が自動的に検出される。図１には、動いている成形型半部の速度経過が、０〜Ｓ_０の閉鎖距離もしくは移動距離にわたって示されている。ゾーンＩでは、設定速度ひいては初期量ｖが初期速度まで上昇する。ゾーンＩＩでは、この初期速度で成形型半部が定速に動く。続くゾーンでは、初期量ｖの設定経過は、制動フェーズおよび加速フェーズならびに定速のフェーズを有する段状のプロフィールに従って経過する。移動距離の最後では、型閉鎖時に、成形型の移動速度はもちろん０になる。移動距離０〜Ｓ_０に沿った種々異なる速度ｖを有するこのような速度プロフィールの経過は簡単に予測可能である。何故ならば、空行程が行われる領域では難なく最高速度で走行され、例えばスライダが固定され、連行されるべき領域では比較的低い速度が所望されるからである。射出成形機のオペレータは、殆ど訓練の手間をかけることなく、初期量経過としての適当な速度プロフィールを、即ち初期量の設定経過を簡単に求め、設定することができる。

射出成形機が速度センサまたは類似の成形型半部速度の検出に適した装置を有しているならば、このような速度経過、即ち、成形型半部の移動距離に沿った初期量ｖの設定経過は、機械制御装置によって簡単に実行することができる。この場合、オペレータは、このような速度プロフィールを実現するために必要である駆動力を手間をかけて手動で計算する必要はない。先行技術とは異なり、摩擦損失を克服するためにちょうど十分であるような駆動力はもはや重要ではなく、設定速度プロフィールに応じて、特に加速および制動フェーズのために必要な力が自動的に得られる。この力は、射出成形機の駆動ユニットを発動させることができる最大の力によってのみ制限されている。

以下に図２につき、本発明の方法による目標量検出フェーズ内での方法ステップを説明する。

図１につき説明したように、設定速度経過がオペレータにより設定された後、射出成形機のための本発明による運転方法の目標量検出フェーズの第１の方法ステップは終了する。この方法ステップが終了した後、射出成形機の測定走行において、成形型が設定された速度プロフィールに従い、一度、閉鎖方向及び／又は開放方向に沿って走行する。測定走行中、成形型半部の運転のための駆動力は、射出成形機の駆動ユニットの可能出力によってのみ制限される。測定走行中は、連続的にまたはクロック制御されて、初期量とは異なる、結果として生じた目標量の値が測定され、この値は目標量として記憶される。適当な目標量、例えば速度プロフィールに沿った所定の移動距離区分のために必要な駆動力は、例えば、射出成形機の液圧的な駆動システムにおける圧力センサによって測定される。

値を測定走行時に測定することができるその他の適当な量は、例えば、成形型の移動距離であり、この場合、（初期パラメータ経過の）速度設定経過の特徴的な領域または時点に属する各位置が距離センサによって移動距離に沿って検出される。目標量の検出された値の記憶は通常の記憶媒体において行われる。

次の方法ステップでは、有利には多数ある目標量の測定され、かつ記憶された値から、成形型半部の移動距離区分及び／又は全移動距離に沿った、１つの目標量経過が形成され、例えば算出される。

従って結果として、このような方法ステップ後には、移動距離区分及び／又は全移動距離に沿った目標量経過が得られ、これは、射出成形機の運転フェーズのための基準となる。このような目標量経過の検出は、本発明の方法では、反復的近似ステップなしに唯１度の測定走行の枠内で、簡単に検出可能かつ簡単に入力可能な初期量の設定経過曲線だけに基づき行われた。

特に有利には、図２に示したように、移動距離区分に沿って自動的に検出された目標量経過にさらに公差帯を加える。これにより公差のある目標量経過が形成され、これは射出成形機のさらなる運転のための基準となる。公差帯の幅として、移動距離に沿って種々様々な公差を使用することができ、例えば成形型の加速および制動フェーズでは、公差は、移動速度が一定である範囲よりも幾分大きく選択される。何故ならば、加速および制動フェーズでは、運転力の外乱がより大きく生じる恐れがあるからである。

次に図３につき本発明の方法の運転フェーズを説明する。

目標量検出フェーズで検出された（場合によっては公差帯を備えている）目標量経過に基づき、運転フェーズで射出成形機が運転される。射出成形機の各製造サイクル中には、移動時間の実際値または瞬間的な駆動力の実際値の測定が各移動距離区分ごとに行われる。目標経過が力の経過であるならば、勿論、射出成形機の運転中に実際の力が測定される。目標経過が距離経過であるならば、射出成形機の運転中に実際値として移動距離を測定するのが推奨される。

測定された実際値は、射出成形機に記憶された、相応のプロフィール区分の目標量経過と比較される。運転時に測定された実際値が公差帯の内側である限り、または目標量経過以下でも問題とならない領域にある限り、射出成形機の運転は続けられる。測定された実際値が公差帯を外れるか、またはプロフィールのこの個所における目標量経過の相応の値よりも大きいかまたは小さいならば、これは機械の故障として解され、機械の駆動が停止され、これにより成形型の損傷は回避される。場合によっては付加的に、機械を停止させるためにアラームが音響的または光学的に発せられる。

設定経過として、成形型の可動の型半部の、型移動距離に沿った希望・目標速度プロフィールを例示した図である。 本発明による方法の目標量検出フェーズ内での方法ステップを示すフローチャートである。 本発明による方法の運転フェーズでの方法ステップを示すフローチャートである。

Claims (10)

1. 射出成形機を運転するための方法であって、目標量検出フェーズと、これに続く運転フェーズが設けられており、
   ・前記目標量検出フェーズでは、射出成形機の成形型の開放運動および／または閉鎖運動中における、該成形型の移動経路の少なくとも一部に沿った閉鎖力経過および／または開放力経過に対する目標量の経過、または該成形型の運動の時間経過に対する目標量の経過が求められる方法において、
   ・前記目標量の経過を求めるステップでは、
   １）速度プロフィールの経過が初期量として設定され、
   ２）前記成形型が測定走行で、前記初期量に対応するように運転され、
   ３）該測定走行中に、前記目標量の１つについて生じた値が測定され、記憶され、
   ４）前記測定され、記憶された値から、前記目標量の前記１つに対する目標量経過が形成され、
   運転フェーズでは、射出成形機が前記ステップ４）で形成された前記目標量経過にしたがって運転される、ことを特徴とする射出成形機を運転するための方法。
2. 前記移動経路は、前記成形型の開放運動および／または閉鎖運動の経路の少なくとも一部である、請求項１記載の方法。
3. 前記移動経路は、前記成形型の開放運動および／または閉鎖運動全体の経路である、請求項１記載の方法。
4. 前記目標量経過に公差量を加算するか、または該目標量経過から公差量を減算する、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
5. 前記測定走行中に射出成形機を、駆動力を制限することなく、射出成形機の可能な最大の駆動力で運転する、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
6. 前記運転フェーズでは前記成形型が、前記目標量経過にしたがって運転される、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
7. 前記射出成形機の運転フェーズで、前記移動経路に関して時間の測定を行い、このように検出された実際の時間値を、移動経路の対応する目標移動時間と比較する、請求項１から６までのいずれか１項に記載に記載の方法。
8. 目標移動時間を上回るもしくは下回ると、または公差帯を含む目標移動時間を上回るもしくは下回ると、射出成形機の運転を停止させる、請求項７に記載の方法。
9. 射出成形機の運転の停止により、アラームまたはエラー機能表示が発せられるようにする、請求項８に記載の方法。
10. 前記移動経路に対応する運転時間を検出し、記憶する、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。

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