KR20120029417A - 사출 성형기용 제어 장치 - Google Patents

Abstract

각각의 사출 성형 사이클에 시간상으로 정확하게 맞추어진 특정 온도 프로파일을 간단한 방식으로 자유롭게 사전에 결정하거나 또는 프로그래밍하고 사이클 동기적으로 실행할 수 있기 위하여, 본 발명에 따라 사출 성형기를 위한 제어 장치가 제공되며, 상기 제어 장치 안에는 사출 성형 사이클 특유의 그리고 상기 사출 성형 사이클 동안에 발생하는 복수의 이벤트 및/또는 상태 그리고 복수의 온도 변동 유형이 저장되어 조작자에 의해 선택될 수 있다. 조작자는 이벤트 및/또는 상태 그리고 온도 변동 유형을 선택하고, 상기 이벤트 및/또는 상태 그리고 온도 변동 유형을 상호 연관시키며, 상기 복수의 연관 관계로부터 하나의 시리즈를 형성한다. 사출 성형 사이클 동안에 시간 흐름에 따라 연속으로 발생하는 이벤트 및/또는 상태 그리고 상기 이벤트 및/또는 상태와 연관된 온도 변동 유형에 의해서 온도의 시간 파형이 나타난다. 본 발명은 또한 상기와 같은 제어 장치 및 온도 조절 장치를 구비한 사출 성형기와도 관련이 있으며, 상기 온도 조절 장치에 의해서는 사출 성형 공구의 온도 또는 사출 성형 공구 영역들의 온도가 조절될 수 있다.

Description

사출 성형기용 제어 장치 {CONTROL DEVICE FOR AN INJECTION MOLDING MACHINE}

성형품을 신속하게 냉각할 수 있기 위하여, 사출 성형기에 사용되는 사출 성형 공구는 다수의 경우에 일정한 온도로 유지된다. 하지만, 분사 전에 사출 성형 공구를 우선 단시간 동안 예컨대 플라스틱 용융 온도까지 가열하고, 분사 이후에 비로소 몰드로부터 분리시키는 온도까지 냉각시켜야 한다는 요구가 점점 더 증가하고 있다. 이와 같은 경우는 동적 또는 열 가변적 온도 조절(tempering)이라고도 불린다.

상기와 같은 사출 성형 공구의 동적 온도 조절 기술은 이미 수년 전부터 공지되어 있는 기술이다(멩에스/미하엘리/모렌: "Anleitung zum Bau von Spritzgiesswerkzeugen(사출 성형 공구를 제조하기 위한 안내서)", 5판, 한저-출판사, 1999년, 8.7.4장 "Dynamische Werkzeugtemperierung(공구의 동적 온도 조절)"). 요트. 기쓰아우프의 논문 『"Variotherme Temperierung - Methoden und Einsatzmoeglichkeiten(열 가변적인 온도 조절 - 방법 및 사용 가능성)", 엥엘 오스트리아 게엠베하, 파우데이 파흐타궁 "사출 성형 2008" - 혁신 및 생산성, 2008년 1월 29-30일, 바덴-바덴, 독일』에서는 사출 성형 공구의 온도를 열 가변적으로 조절하기 위한 다양한 방법 그리고 상기 사출 성형 공구의 적용 가능성이 제시된다.

문서 DE 102007019389 A1호, WO 97/16274 A1호 및 US 5376317 A호에는 사출 성형 공구의 온도를 동적으로 또는 열 가변적으로 조절하기 위한 온도 조절 장치가 공지되어 있으며, 상기 온도 조절 장치는 분리된 두 개의 온도 조절 순환계로 동작하는데, 말하자면 제 1 온도의 액체(예컨대 상대적으로 뜨거운 물 또는 오일)로 실행되는 제 1 온도 조절 순환계 및 제 2 온도의 액체(예컨대 상대적으로 차가운 물 또는 오일)로 실행되는 제 2 온도 조절 순환계로 동작한다. 사전에 결정된 시점들에서 제어 장치에 의해 상기 두 가지 온도 조절 순환계 사이에서 접속이 이루어진다. 상기 시점들은 사출 성형 사이클 동안에 발생하는 특정 이벤트 또는 상태에 의해서, 예를 들면 "몰드 개방"이라는 이벤트 또는 "공동부 내에서 최대 압력에 도달함"이라는 상태에 의해서 규정될 수 있다(이와 관련해서는 예를 들어 US 5376317 A호, 칼럼 11, 18-52행 참조). 이와 같은 방식으로 상기와 같은 온도 조절 장치에 의해서는 사출 성형 공구가 각각의 사출 성형 사이클 안에서 처음에는 가열되고 그 후에는 냉각될 수 있다. 이 경우 사출 성형 공구 내에서는 예를 들어 US 5376317 A호의 도 2a에 도시된 바와 같은 시간적인 온도 파형에 도달할 수 있다. DE 102007019389 A1호에는 온도 조절을 위한 저장 프로그래밍 가능한 제어 장치(SPS)가 공지되어 있으며, 이 경우 상기 SPS를 통해서는 예컨대 온도 센서와 같은 센서에 의해서 검출된 데이터가 처리될 수 있고, 조절 신호가 상기 온도 조절 장치의 특정 부분으로 출력될 수 있다. 상대적으로 더 차가운 매체와 상대적으로 더 뜨거운 매체 간의 전환 시점들을 위한 신호들은 프로그래밍 가능한 입력부 및/또는 출력부를 통해서 기계 제어 프로세스에 따라 제공될 수 있다.

상기 공지된 사출 성형기 및 온도 조절 장치에서는 사출 성형 공구 내부의 온도가 변동되는 시점들, 더 상세하게 말하자면 예컨대 가열로부터 냉각으로 전환되는 시점 및 그 반대로 전환되는 시점이 사전에 확정되거나 또는 통상적으로는 저장 프로그래밍 가능한 제어 장치(SPS) 안에서 고정적으로 프로그래밍 된다. 이와 같은 상황은 상기 시점들이 사출 성형 사이클 동안에 발생하는 특정 이벤트 또는 상태에 의해서 규정되는 경우, 예를 들어 전술된 US 5376317 A호에 공지된 경우에도 적용된다. 단지 온도 조절 장치에 의한 가열 또는 냉각에 의해서 개시되는 온도 값 그 자체(목표 값-온도)만이 조작자에 의해 제어 장치 내부로 입력될 수 있다. 따라서, 사출 성형기 조작자에 의해서는 단지 일부분의 목표 값-온도 프로파일만 결정 또는 작성될 수 있다. 따라서, 사출 성형기의 사용자 또는 조작자에게는 사출 성형 공구 내부의 온도 파형에 영향을 미칠 수 있는 가능성이 매우 적다. 시간 시퀀스와 관련해서 목표 값-온도 프로파일을 변경하기 위해서는 SPS가 재프로그래밍 되어야만 하는데, 이 목적을 위해서는 사출 성형기의 사용자 또는 조작자가 일반적으로는 아무런 역할도 할 수 없다. 다시 말하자면, 적합한 전문가가 투입되어야만 하는데, 이와 같은 전문가의 투입은 또한 소정의 시간 소비 및 비용 지출과 직결된다.

전술된 선행 기술로부터 출발하는 본 발명의 과제는, 사출 성형기 조작자가 특히 각각의 사출 성형 사이클에 시간상으로 정확하게 맞추어진 특정 목표 값-온도 프로파일(사이클 동기적인 목표 값-온도 프로파일)을 간단한 방식으로 작성할 수 있도록 도와주는 사출 성형기용 제어 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제는 청구항 1의 특징들을 갖는 제어 장치에 의해서 해결된다. 바람직한 개선 예들 그리고 실시 예들은 종속 청구항에서 기재된다.

본 발명에 따른 제어 장치를

- 사출 성형 사이클 특유의 그리고 사출 성형 사이클 동안에 발생하는 복수의 이벤트 및/또는 상태가 제어 장치 내부에 저장되거나 또는 저장될 수 있도록,

- 상기 이벤트 및/또는 상태가 각각 사출 성형 공구의 온도를 조절하기 위한 하나 또는 복수의 온도 조절 장치를 트리거링 하기 위한 스타트 조건으로서 제공되도록,

- 상기 이벤트 및/또는 상태가 특정 이벤트 및/또는 특정 상태를 선택할 목적으로 조작자에게 제공되도록,

- 복수의 온도 변동 유형이 제어 장치 안에 저장되거나 또는 저장될 수 있도록,

- 상기 온도 변동 유형들이 특정 유형의 온도 변동을 선택할 목적으로 조작자에게 제공되도록,

- 한 편으로는 특정 이벤트 및/또는 특정 상태 그리고 다른 한 편으로는 특정 유형의 온도 변동이 조작자에 의해서 선택되고 각각 상호 연관될 수 있도록,

- 한 편으로는 상기와 같은 방식으로 상호 할당된 복수의 이벤트 및/또는 상태 그리고 다른 한 편으로는 복수의 온도 변동 유형들로부터 하나의 시리즈가 형성될 수 있도록,

- 상기와 같은 방식으로 형성된 시리즈에 의해 조작자에 의하여 사출 성형 공구의 온도 조절될 영역 안에서 온도 시간 파형이 작성될 수 있도록,

- 그리고 상기 온도 시간 파형이 사출 성형 사이클 동안에 시간 흐름에 따라 상기 시리즈 뒤에서 발생하는 이벤트 및/또는 상태 그리고 상기 이벤트 및/또는 상태와 연관된 온도 변동 유형에 의해 사전에 결정됨으로써, 결과적으로 상기와 같이 작성된 온도 시간 파형이 사이클 동기적인 온도 프로파일을 나타내도록 형성함으로써, 조작자는 SPS에 접근하거나 또는 SPS 내부로 들어가지 않고서도 간단한 방식으로 목표 값-온도 프로파일을 자유롭게 프로그래밍할 수 있다. 조작자는 말하자면 단지 이용할 수 있는 이벤트 및/또는 상태 그리고 이용할 수 있는 온도 변동 타입으로부터만 원하는 이벤트 및/또는 상태 그리고 원하는 온도 변동 유형을 선택하고 상기 원하는 이벤트 및/또는 상태 그리고 원하는 온도 변동 유형을 상호 연관시켜야만 한다. 한 편으로는 상기와 같은 방식으로 상호 연관된 복수의 이벤트 및/또는 상태로부터 그리고 다른 한 편으로는 복수의 온도 변동 유형으로부터 하나의 시리즈가 형성될 수 있다. 달리 표현하자면 상기와 같은 복수의 연관 관계로부터 하나의 시리즈가 형성된다. 상기 상호 연관된 이벤트/상태 및 온도 변동 타입의 시리즈에 의해서는 이벤트 및/또는 상태의 시간 시퀀스가 나타난다. 이와 더불어 온도 변동 유형의 시간 시퀀스, 다시 말해 조작자에 의해서 실행된 선택된 특정 이벤트 및/또는 상태에 대한 연관 관계에 상응하는 시간 시퀀스가 나타난다. 그 결과 사출 성형 사이클 동안에 시간 흐름에 따라 상기 시리즈 뒤에서 발생하는 이벤트 및/또는 상태에 의해서 온도의 시간 파형이 나타나게 되고, 그리고 이와 같이 작성된 온도 시간 파형은 조작자에 의해 자유롭게 프로그래밍 된 또는 자유롭게 작성된 온도 프로파일을 형성하게 된다. 상기 온도 프로파일이 제어 장치를 통과할 때에는 이벤트 및/또는 상태가 발생할 때에 하나 또는 복수의 온도 조절 장치가 트리거링 되어 상기 온도 프로파일에 상응하는 방식으로 작동된다.

따라서, 조작자는 정확한 그리고 고정적으로 사전에 결정된 절대적인 시점에서 방향 설정되지 않고 오히려 사출 성형 사이클의 진행 중에 발생하여 이벤트 및/또는 상태를 사이클 동기적으로 뒤따르는 목표 값-온도 프로파일을 간단한 방식으로 작성하거나 또는 자유롭게 프로그래밍할 수 있게 된다. 그렇기 때문에 사출 성형기의 작동 중에는 어느 시점에 상기 이벤트 및/또는 상태가 발생하는지는 아무런 역할도 하지 못하게 되는데, 다시 말하자면 장애 영향으로 인한 임의의 시간적인 지연은 실행될 온도-목표 값 프로파일에 대하여 부정적인 영향을 전혀 미치지 않는다.

더 나아가 스타트 조건들에는 온도 조절 장치에 의해서 개시되는 특정의 온도-목표 값이 할당될 수 있다. 온도 조절 장치는 온도가 온도 조절될 영역에서는 상기 영역을 위해서 사전에 결정된 온도-목표 값의 방향으로 변동되는 방식으로 작동된다. 사출 성형기의 작동 중에 상기 온도-목표 값에 도달되지 않거나 또는 목표 값-온도 프로파일의 시간 파형에 상응하는 신뢰할 만한 수준에 도달되지 않으면, 상기 온도 조절 장치가 개장되거나 또는 다른 온도 조절 장치로 대체될 수 있다. 그밖에 조작자가 "자신의" 목표 값-온도 프로파일을 변경하는 것 그리고 특히 기존의 사출 성형기, 기존의 사출 성형 공구 및 상기 사출 성형 공구에 연결된 온도 조절 장치를 토대로 해서 사전에 결정된 상황들에 적응하는 것도 가능하다.

온도 프로파일의 자유로운 프로그래밍 가능성에서의 유연성은 온도 조절 장치의 시간 지연된 트리거링 가능성에 의해서 증가한다. 스타트 조건이 발생할 때에 온도 조절 장치의 트리거링이 지연되도록 하기 위하여, 조작자는 간단히 시간을 사전에 결정하여 제어 장치에 입력한다. 이와 같은 과정이 의미하는 바는, '한 가지 이벤트 및/또는 상태가 발생한 후에는 상기 입력된 시간이 온도 조절 장치의 트리거링 이전에 상기 작성된 목표 값-온도 프로파일에 상응하게 경과한다.'라는 것이다.

필요에 따라 다양한 유형의 온도 변동이 제어 장치 안에 저장되거나 또는 저장될 수 있다.

다음과 같은 유형의 온도 변동을 예로 들 수 있다:

- 온도 점프, 다시 말해 온도 조절 장치는 다음 목표-온도에 가급적 신속하게 도달될 수 있는 방식으로 작동된다;

- 온도 램프, 다시 말해 온도 조절 장치는 램프의 기울기(ΔT/Δt)가 설정될 수 있는 상승하는 램프에서(온도 상승시에) 또는 하강하는 램프에서(온도 하강시에) 다음 목표-온도에 도달될 수 있는 방식으로 작동된다;

- 온도 조절이 단지 중단만 되는 것을 특징으로 하는 "스탠바이"-온도 변동, 이 경우 온도 조절 유닛의 조절은 규정된 대기 상태로 변경되고, 이와 같은 시간 동안에는 공구 온도가 실질적인 영향을 전혀 받지 않는다;

- 온도 변동 없음, 다시 말해 도달된 또는 성취된 온도가 유지된다.

추가의 온도 변동 유형들을 생각할 수 있으며, 이와 같은 온도 변동들은 경우에 따라 제어 장치 안에 저장되거나 또는 데이터 캐리어를 통해 판독 입력될 수 있다.

제어 장치는 바람직하게 스크린을 갖춘 조작 유닛을 구비하며, 상기 스크린 내에서는 이 스크린 안에 정보를 디스플레이하고 입력할 수 있기 위하여 특정 프로그램의 호출시 소수의 윈도우가 이용된다. 제 1 윈도우가 제공 또는 개방될 수 있는데, 상기 제 1 윈도우 내에서는 선택의 목적으로 이용되는 이벤트 및/또는 상태가 디스플레이되고, 상기 이벤트 및/또는 상태로부터 조작자에 의하여 원하는 또는 특정의 이벤트 및/또는 상태가 온도 조절 장치를 트리거링 하기 위한 스타트 조건으로서 선택될 수 있다. 제 2 윈도우가 제공 또는 개방될 수 있는데, 상기 제 2 윈도우 내에서는 선택의 목적으로 이용되는 온도 변동 유형이 디스플레이되고, 상기 온도 변동 유형으로부터 조작자에 의하여 원하는 또는 특정 타입의 온도 변동이 선택되어 스타트 조건에 할당될 수 있다. 한 편으로는 특정 이벤트 및/또는 상태를 반복적으로 선택하고 다른 한 편으로는 특정한 온도 변동 유형을 반복적으로 선택함으로써 그리고 상기 특정 이벤트 및/또는 상태 그리고 특정한 온도 변동 유형을 상호 연관시킴으로써, 상호 연관된 이벤트/상태 및 온도 변동 유형의 시리즈가 형성될 수 있다. 더 나아가서는 하나 또는 복수의 추가 파라미터에 대한 숫자 값(수치)을 선택하거나 또는 입력하기 위하여 추가의 윈도우가 제공될 수도 있다.

본 발명에 따른 제어 장치 및 상기 제어 장치에 의해서 트리거링 될 수 있는 온도 조절 장치를 구비한 사출 성형기는 서문에 언급된 사출 성형 공구의 열 가변적인 온도 조절 방법을 이용해서 플라스틱-성형품을 제조하기에 특히 적합하다. 플라스틱-성형품에 따라서는 상기 플라스틱-성형품을 제조하기 위한 사출 성형 공구 안에 상호 독립적으로 온도 조절될 수 있는 복수의 영역을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 한 가지 사출 성형 공구의 상기 다양한 영역을 위해서는 상이한 온도-목표 값, 특히 상이한 목표 값-온도 프로파일이 작성될 수 있다. 이 목적을 위하여 제어 장치 안에는 복수의 선택 가능한 온도 조절될 영역이 저장되어 조작자에 의해서 선택될 수 있다. 상기 각각의 영역을 위해서는 하나의 고유한 목표 값-온도 프로파일이 사출 성형기의 사용자 또는 조작자에 의하여 자유롭게 프로그래밍 될 수 있다. 이 경우에는 별도로 온도 조절될 각각의 영역을 위해서 그리고 그와 더불어 제어 장치의 각각의 온도 채널을 위해서 하나의 고유한 온도 조절 장치를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 온도 조절 장치의 실시 예에 따라서는 복수의 온도 조절 장치가 단 하나의 온도 조절 설비 안에 "통합되거나" 또는 공동으로 배치될 수도 있다.

본 발명은 실시 예를 참조하여 이하에서 상세하게 설명된다. 사출 성형기로서는 하나 또는 복수의 사출 성형 공구를 갖춘 폐쇄 유닛 그리고 가소화- 및 분사 유닛을 구비한 공지된 사출 성형기가 제공될 수 있다. 사출 성형기의 제어 장치는 원하는 목표 값-온도 프로파일을 작성하기 위한 그리고 실행하기 위한 프로그램을 사용한다.

도 1은 "동적인 공구 가열" 프로그램을 호출할 때에 제어 장치의 조작 유닛의 스크린을 도시한 부분 확대 단면도이며,
도 2는 목표 값-온도 프로파일을 예로 도시한 개략도이다.

도 1은 동적인 공구 가열" 프로그램을 호출할 때에 제어 장치의 조작 유닛의 스크린을 도시한 부분 확대 단면도를 보여준다. 제 1 윈도우에서는 조작자가 단 하나의 작은 상자 안에 십자를 표시하거나 또는 표시하지 않음으로써 "동적인 공구 가열"이라는 기능을 스위치-온 하거나 또는 스위치-오프 할 수 있다.

제 2 윈도우에서는 후속적으로 입력될 온도 값 및 추후의 목표 값-온도 프로파일과 관련이 있는 온도 채널이 선택될 수 있다. 하나의 온도 채널은 예를 들어 사출 성형 공구 안에 있는 하나의 특정 구역에 할당될 수 있다. 예를 들면 사출 성형 공구의 두 개의 몰드 절반을 서로 상이하게 그리고 상호 독립적으로 온도 조절하기 위하여 하나의 몰드 절반을 위해 제 1 온도 채널이 제공될 수 있고, 다른 몰드 절반을 위해 제 2 온도 채널이 제공될 수 있다. 그러나 상이한 구역들을 상이하게 온도 조절하고자 하는 경우에는 하나의 몰드 절반 안에 두 개의 온도 채널이 제공될 수도 있다. 하나의 온도 채널을 사용하는 경우에는 예를 들어 사출 성형 공구의 특정 영역 안에 배치된, 액체 온도 조절 매체가 관류하는 채널이 제공될 수 있다. 그러나 상기 구역 혹은 영역을 위하여 그리고 그와 더불어 상기 온도 채널을 위하여 다른 방식의 온도 조절도 생각할 수 있는데, 예를 들면 전기식 저항 가열 장치, 적외선 방사체, 펠티에 가열 장치 또는 다른 온도 조절 수단을 이용한 온도 조절 방식도 생각할 수 있다. 본 경우에는 온도 채널 1이 사용된다. 하나 또는 복수의 온도 조절 장치가 제공될 수 있으며, 이 경우에는 각각의 온도 채널을 위해 단 하나의 온도 조절 장치가 제공되는 것이 바람직하다. 상기 단 하나의 온도 조절 장치는 실제로 상이한 온도 채널을 상호 독립적으로 온도 조절할 수 있다면 단 하나의 온도 조절 설비일 수도 있다.

또한, 사용된 사출 성형 공구 타입에 따라서는 추가의 설정 가능성들이 이용될 수도 있다. 소위 회전 테이블 기술을 이용한 다성분-사출 성형용 사출 성형 공구를 사용하는 경우에는 예를 들어 상기 회전 테이블의 어느 위치에서 - 본 경우에는 180° 위치에서 - 동적인 공구 온도 조절이 이루어져야만 하는지가 사전에 결정될 수 있다.

추가의 제 3 윈도우 내에서는 선택된 온도 채널 안에서의 실제-값에 대한 표시가 제공되고, 최소 및 최대 개시 온도를 입력할 수 있는 가능성이 제공된다. 상기 개시 온도로서는 다음 분사 과정을 위한 스타트가 이루어질 수 있기 전에, 다시 말해 상기 스타트가 "개시"되기 전에 존재해야만 하는 바로 그 온도가 이용된다. 따라서, 본 실시 예에서 온도 채널 1 내부의 온도는 분사를 위한 스타트가 궁극적으로 개시되도록 하기 위하여 100℃ 내지 150℃의 값을 가져야만 한다. 실제로 분사 직전에 사출 성형기가 정상적으로 작동되는 경우에는 100℃ 내지 150℃의 실제 값이 "실제 온도 온도 채널"로서 표시될 것이다. 그와 달리 온도 채널 1에서 온도 값이 상기 범위 밖에 존재하여 상기 범위 밖에 있는 값으로 표시되면, 분사를 위한 스타트는 아직까지 개시될 수 없다. 최소 및 최대 개시 온도는 다른 무엇보다도 가공할 플라스틱 재료에 의해서 좌우된다. 각각의 플라스틱 재료를 위한 바람직한 온도들은 플라스틱 재료의 제조자에 의해서 사전에 결정된다.

도면의 최하부에 있는 윈도우 4는 복수의 윈도우 또는 칼럼(4.1 내지 4.7)으로 이루어지며, 상기 윈도우 또는 칼럼들의 의미는 아래에서 더 상세하게 설명될 것이다:

칼럼 4.1

칼럼 4.1은 사출 성형 사이클의 각각 하나의 특정 섹션에 할당된 연속 번호 "Nr."을 보여준다. 사출 성형 사이클에 따라 하나의 전체 사출 성형 사이클이 연속으로 넘버링 된 개별 섹션으로 많거나 또는 적게 미세하게 분절될 수 있다. 본 경우에는 예를 들어 하나의 사출 성형 사이클이 여덟 개의 섹션으로 분할될 수 있다.

칼럼 4.2

칼럼 4.2에서는 조작자가 이용 가능한 온도 변동 유형들로 이루어진 각각의 연속 번호에 대하여 하나의 특정 유형을 선택할 수 있고, 그럼으로써 상기 번호를 위하여 특정한 유형의 온도 교체를 사전에 결정할 수 있다. 이를 위하여 사출 성형기의 제어 장치 안에는 다양한 타입의 온도 교체가 저장되거나 또는 데이터 캐리어에 의하여 제어 장치 내부로 판독 입력되어 저장될 수 있다. 이와 같이 저장된 온도 변동 타입들은 목표 값-온도 프로파일을 자유롭게 프로그래밍할 때에 조작자가 이용할 수 있고 이로부터 조작자가 곧바로 원하는 타입 또는 특정한 타입을 선택할 수 있는 하나의 선택을 형성한다. 본 실시 예에서 조작자는 온도 교체를 위해 세 가지 타입의 다양한 온도 변동을 이용할 수 있으며, 상기 온도 변동 타입들은 행 Nr.1 내지 Nr.3에 표시되어 있는데, 다시 말하자면 온도 점프, 스탠바이 그리고 온도 램프이다. 그러나 기본적으로는 온도 교체를 위해 다른 타입의 온도 변동들도 생각할 수 있다.

칼럼 4.3

본 칼럼에서는 조작자가 각각의 연속 번호에 대하여 사전에 결정된 또는 사전에 결정될 수 있는 스타트 조건들로부터 하나의 특정한 스타트 조건을 선택할 수 있다. 이 목적을 위하여 하나의 사출 성형 사이클 특유의 그리고 상기 사출 성형 사이클 동안에 발생하는 복수의 이벤트 및/또는 상태가 제어 장치 안에 저장되거나 또는 저장될 수 있다. 이와 같은 방식으로 저장된 이벤트 및/또는 상태는 조작자에 의해 선택의 목적으로 이용될 수 있다. 본 경우에는 예를 들어 아래에 열거된 하나의 사출 성형 사이클 특유의 그리고 상기 사출 성형 사이클 동안에 발생하고 이로부터 조작자가 선택에 도달할 수 있는 이벤트 및 상태가 이용될 수 있다:

선택 가능한 이벤트:

- "공구 폐쇄"는 공구의 폐쇄와 함께 스타트 되는 이벤트이고;

- "공구 개방"은 공구의 개방과 함께 스타트 되는 이벤트이며;

- "로보트 신호"는 하나의 신호가 로보트에 의해 사출 성형기로 제공되는 이벤트이다(예컨대 삽입부의 위치 설정에 의해서 또는 적외선 방사체를 이용해서 삽입부를 가열하기 위하여).

선택 가능한 상태:

- "폐쇄력에 도달함"은 사전에 결정된 폐쇄력에 실제로 도달된 상태이며;

- "노즐 압착력에 도달함"은 사전에 결정된 노즐 압착력에 도달된 상태이다.

칼럼 4.4

본 경우에는 온도 조절 장치의 시간 지연된 트리거링을 제공할 수 있는 가능성이 제공된다. 이와 같은 가능성이 의미하는 바는, 스타트 조건에 돌입하자마자 즉시 온도 교체가 해당 온도 변동 유형에 상응하게 스타트 되는 것이 아니라, 오히려 소정의 시간 지연 후에 비로소 스타트 된다는 것이다. 다시 말해 조작자는 예컨대 공구 폐쇄가 시작되고 소정의 시간이 경과 한 후에 비로소 온도 교체가 스타트 되어야만 한다는 내용, 다시 말해 "공구 폐쇄"라는 이벤트에 돌입하고 소정의 시간이 경과 한 후에 비로소 온도 교체가 스타트 되어야만 한다는 내용을 입력할 수 있다. 본 실시 예에서 상기 지연 시간은 1초에 해당한다. 또한, 본 실시 예에서는 "폐쇄력에 도달함"이라는 이벤트에 돌입한 후에 "스탠바이" 유형에 따른 100℃까지의 온도 교체가 이루어질 때까지 소정의 시간 - 본 경우에는 2초의 시간 - 만큼 더 기다릴 수도 있다. "스탠바이" 유형은 예를 들어 단지 온도 조절을 위한 조절 장치가 스위치-오프 됨으로써 온도 조절이 중단되고, 기존의 열이 간단히 주변으로 방출됨으로써 원하는 100℃의 온도까지 냉각되는 것을 특징으로 한다. 액체 온도 조절 매체를 구비한 온도 조절 장치를 사용하는 경우에는 예를 들어 온도 조절 매체의 이송 동작이 정지될 수도 있다. 본 경우에 바람직한 100℃의 사전 설정 온도에 도달된 후에 비로소 온도 조절 과정이 재차 활성화되고 예를 들어 조절 장치가 재차 스위치-온 된다. 액체 온도 조절 매체를 구비한 온도 조절 장치를 사용하는 경우에는 온도 조절 매체의 이송 및 원하는 온도의 조절이 재차 개시될 수 있다.

칼럼 4.5

본 칼럼에서는 상기 칼럼 4.1의 연속 번호에 따른 온도 교체시에 도달하게 될 온도들이 입력될 수 있다. 다시 말하자면, 사이클 내에서 원하는 온도 파형을 나타내는 온도 목표 값이 사용된다.

칼럼 4.6

본 칼럼에서는 조절 장치의 온도 조절기에 의해서 산출된 조절 구간의 스위치-온 기간(ED)이 위로 제한될 수 있다. 이와 같은 방식에 의해서 본 단계에서는 가열 능력이 원하는 최댓값으로 제한될 수 있다.

칼럼 4.7

본 경우에 조작자는 사출 성형 사이클의 개별 섹션(즉, 칼럼 4.1의 번호)을 시간상으로 제한할 수 있는 가능성을 갖는다. 칼럼 4.5에서 목표 온도에 도달하거나 또는 4.3에서 다음 스타트 조건, 다시 말해 다음 이벤트 혹은 다음 상태에 도달하면 하나의 사이클 섹션이 종료된다. 그러나 칼럼 4.7에 기록되는 사전에 선택된 기간에 도달하면 조기에 중단될 수도 있다. 후자의 경우는 특히 사출 성형 사이클의 마지막에 목표 온도를 다음 스타트 조건에 돌입할 때까지 유지하고자 하지 않고 오히려 예를 들어 온도 조절 장치를 스위치-오프하고 표준 작동 온도를 위한 상위 조절 회로로 전환하고자 하는 경우에 해당된다. 상기와 같은 상황은 장애가 발생하는 경우에도 해당된다.

따라서, 전체적으로 볼 때 본 실시 예에서는 한 편으로는 상호 연관된 여덟 개의 이벤트 및/또는 상태 그리고 다른 한 편으로는 온도 변동 유형들로 이루어진 시리즈가 형성될 수 있다. 따라서, 한 사람의 조작자에 의해서는 여덟 쌍의 이벤트/상태 및 온도 변동 타입이 형성될 수 있다. 제어 장치의 프로그래밍에 따라서는 상기와 같이 상호 연관된 더 많은 개수의 또는 더 적은 개수의 이벤트/상태 및 온도 변동 유형이 형성될 수 있다.

본 실시 예에 기술된 하나 또는 복수의 윈도우 대신에 단 하나의 윈도우 안에 데이터를 표시하기에 적합한 그리고/또는 데이터를 입력하기에 적합한 영역들만을 제공할 수도 있다. 또한, 데이터를 표시하기 위한 그리고/또는 데이터를 입력하기 위한 별도의 스크린 페이지를 제공하는 것도 생각할 수 있다. 스크린 페이지는 윈도우 및/또는 영역들의 대체물로서 제공될 수 있다; 그러나 상기 스크린 페이지는 윈도우 및/또는 영역들과 조합될 수도 있다. 데이터를 표시하기 위한 그리고/또는 데이터를 입력하기 위한 원하는 시각화(visualization)는 개별 상황에 의존하고, 본 발명을 제한하지 않는다.

따라서, 도 1에 도시된 실시 예를 위해서는 (적어도 하나의 사출 성형 사이클의 한 부분에 대하여) 다음과 같은 시퀀스가 나타나게 된다:

1 공구의 폐쇄 동작이 시작되면서 상기 공구 혹은 선택된 온도 채널을 지금까지의 온도로부터 150℃의 목표 온도까지 가급적 신속하게 가열하기 위하여 시간 계수 동작이 개시되고, 1초 후에 온도 점프가 개시된다. 이때 온도 조절 장치는 트리거링 되고, 온도 채널(1)이 존재하는 공구 내부의 구역 안에서 최단 시간 안에 150℃의 온도에 도달하도록 작동된다. 적합한 온도 센서를 통해 온도가 공구 벽 근처에서 측정되어 조절 장치에 제공될 수 있다.

2 공구가 폐쇄되어 폐쇄력이 형성되면, 언제 사전에 결정된 폐쇄력에 도달하게 되는지가 관찰된다. 상기 상태에 도달하자마자, 온도 조절 장치는 2초의 시간 지연 후에 스탠바이 상태로 전환되며, 이 경우 온도 목표 값은 100℃이고, 최대 ED 값은 100%로 제한된다. 전술된 바와 같이, 100℃로 냉각될 때까지 온도 조절 장치는 정지되어 대기한다. 그 후에 온도 조절 장치가 다시 사용된다.

사출 성형 사이클의 추가의 시퀀스 및 해당 온도 조절 파라미터(유형, 스타트 조건, 지연, ...)는 마지막에 특정 목표 값-온도 파형을 갖는 특정한 사출 성형 사이클이 설정될 때까지 상기와 유사한 방식으로 입력될 수 있다.

도 2에는 사출 성형 사이클의 섹션 Nr.1 및 Nr.2를 위하여 도 1의 스크린 윈도우에 표시된 값들이 적어도 부분적으로 인용되는 목표 값-온도 프로파일이 예로서 도시되어 있다. 제 1 이벤트가 입력되고 사출 성형 사이클의 섹션 Nr.1이 시작될 때까지, 상위 조절 회로에 의해서 80℃의 표준 작동 온도가 사전에 결정되고 조절된다. "공구 폐쇄"라는 이벤트가 나타났다가 1초 후에 사라지자마자, 온도 조절 장치(TE)가 트리거링 되고(도 2의 아래 화살표를 참조할 것), 상기 온도 조절 장치는 온도 점프에 의해 칼럼 4.5에 지시된 150℃의 온도에 도달되도록 형성된다. 공구 폐쇄 후에는 폐쇄력이 형성되고, 사전에 결정된 폐쇄력에 도달하자마자 사출 성형 사이클의 섹션 Nr.2가 시작된다. "폐쇄력에 도달함"이라는 상태에 돌입하고 2초 후에 온도 조절 장치(TE)가 트리거링 되고, 이때 상기 온도 조절 장치는 전술된 바와 같은 스탠바이 상태로 전환되도록 형성된다. 짧은 시간이 경과 한 후에 분사 동작이 개시되고, 분사 마지막에 섹션 Nr.3이 개시되는데, 다시 말하자면 "분사 종료"라는 이벤트는 온도 조절 장치를 트리거링 하기 위한, 특히 온도 램프를 갖는 60℃로 냉각이 이루어지도록 온도 조절 장치를 트리거링 하기 위한 스타트 조건이 된다. 섹션 Nr.4는 "공구 개방"이라는 이벤트와 함께 시작된다. 상기 이벤트는 제어 신호를 온도 조절 장치에 제공하고, 공구를 재차 가열하되, 특히 120℃의 온도까지 가열한다. 이 경우에는 상기 이벤트 Nr.4에 대하여 칼럼 4.7 안에 4초의 기간이 기록된 것으로 가정된다. 이와 같은 내용이 의미하는 바는 다음과 같다. 예를 들어 장애로 인하여 상기 시간 안에 다음 이벤트(예컨대 "로보트 신호" 또는 "공구 폐쇄") 또는 상태에 도달하지 않으면, 상위 온도 조절 회로로 역 스위칭이 이루어지고, 본 경우에는 80℃의 표준 작동 온도가 스타트 된다. 더 상세하게 말하자면 온도 상승이 중단된다(온도 라인의 삭제 선으로 도시된 영역을 참조할 것). 따라서, 칼럼 4.7 내에서 기간이 경과 한 후에는 동적 공구 가열 장치가 일시적으로 스위치-오프 되고, 특히 다음 이벤트 또는 다음 상태 - 즉, 다음 스타트 조건 - 에 도달할 때까지 스위치-오프 된다. 이와 같은 상황은 예를 들어 다음 사이클의 시작일 수 있고, "공구 폐쇄"라는 이벤트가 개시된다.

따라서, 사용자는 결과적으로 "존재함(sein)"이라는 프로그래밍 정보 없이도 목표 값-온도 프로파일을 작성할 수 있는 가능성, 다시 말해 프로그래밍할 수 있고 경우에 따라서는 최적화할 수 있는 가능성을 얻게 된다. 스타트 조건들이 사출 성형 사이클의 흐름에 따라 발생하는 이벤트 및/또는 상태에 의해 사전에 결정됨으로써, 작동 중에 발생하는 편차들은 온도 프로파일로 자동으로 "전달"되는데, 다시 말하자면 예를 들어 "폐쇄력에 도달함"이라는 상태가 언제나 동일한 시점에 도달된다는 사실 또는 상기 시점이 변동되는지의 여부는 중요하지 않다.

적합한 조치에 의해서는 불가능한 또는 단점으로 작용하는 파라미터가 제어 장치 내부로 입력될 수 없도록 보증된다. 예를 들어 단지 온도 값만 사전에 결정된 한계 안에서 입력될 수 있고, 상기 한계 밖에 있는 온도 값은 프로그램에 의해서 받아들여지지 않는다. 또한, 사출 성형 사이클의 흐름에 따라 사전에 결정된 온도 목표 값이 다음 스타트 조건에 도달한 때에도 여전히 존재하지 않는 경우에 보정 방식으로 관여하는 검사 메커니즘이 제공될 수도 있다. 가장 간단한 경우에는 사출 성형기가 단순히 대기하고, 사출 성형 사이클을 정지시킨다.

어느 온도가 검사되는지, 즉 측정되는지 그리고 어느 온도가 칼럼 4.5 안에 입력된 온도 목표 값을 위한 조절 변수로서 조절 회로 내부로 입력되는지는 개별 상태들에 의존한다. 예를 들면 공동부 면 근처에 있는 공구 벽 안에서 측정된 온도가 이용될 수 있다. 그러나 액체 온도 조절 매체의 온도 조절 회로 안에 있는 특정 장소에서 측정된 온도 조절 매체의 온도도 이용될 수 있다.

Claims (15)

1. 사출 성형기용 제어 장치로서:
   - 사출 성형 사이클 특유의 그리고 사출 성형 사이클 동안에 발생하는 복수의 이벤트 및/또는 상태가 제어 장치 내부에 저장되거나 또는 저장될 수 있으며,
   - 상기 이벤트 및/또는 상태가 각각 사출 성형 공구의 온도를 조절하기 위한 하나 또는 복수의 온도 조절 장치를 트리거링 하기 위한 스타트 조건으로서 제공되며,
   - 상기 이벤트 및/또는 상태가 특정 이벤트 및/또는 특정 상태를 선택할 목적으로 조작자에게 제공되며,
   - 복수의 온도 변동 유형이 제어 장치 안에 저장되거나 또는 저장될 수 있으며,
   - 상기 온도 변동 유형들이 특정한 온도 변동 유형을 선택할 목적으로 조작자에게 제공되며,
   - 한 편으로는 특정 이벤트 및/또는 특정 상태 그리고 다른 한 편으로는 특정한 온도 변동 유형이 조작자에 의해서 선택되고 각각 상호 연관될 수 있으며,
   - 한 편으로는 상기와 같은 방식으로 상호 연관된 복수의 이벤트 및/또는 상태 그리고 다른 한 편으로는 복수의 온도 변동 유형들로부터 하나의 시리즈가 형성될 수 있으며,
   - 상기와 같은 방식으로 형성된 시리즈에 의해 조작자에 의하여 사출 성형 공구의 온도 조절될 영역 안에서 온도 시간 파형이 작성될 수 있으며,
   - 그리고 상기 온도 시간 파형이 사출 성형 사이클 동안에 시간 흐름에 따라 상기 시리즈 뒤에서 발생하는 이벤트 및/또는 상태 그리고 상기 이벤트 및/또는 상태와 연관된 온도 변동 유형에 의해 사전에 결정됨으로써, 결과적으로 상기와 같이 작성된 온도 시간 파형이 사이클 동기적인 온도 프로파일을 나타내는,
   사출 성형기용 제어 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 스타트 조건들에 온도-목표 값이 할당될 수 있으며, 그리고
   한 가지 스타트 조건이 발생할 때에는 상기 온도 조절 장치가 트리거링 되고, 상기 온도 조절 장치는 온도 조절될 영역 안에서 상기 영역을 위해 사전에 결정된 온도-목표 값의 방향으로 온도가 변동되도록 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는,
   사출 성형기용 제어 장치.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 온도 조절 장치는 시간 지연된 상태로 트리거링 되며, 이 경우에는 상기 이벤트 또는 상기 상태가 발생한 후에 상기 온도 조절 장치의 트리거링 이전에 경과 한 특정 시간이 각각의 선택된 이벤트 및/또는 선택된 상태에 대하여 제어 장치 내부로 입력될 수 있는 것을 특징으로 하는,
   사출 성형기용 제어 장치.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   다음과 같은 온도 변동 유형들이 제공되고:
   - 온도 점프, 이때 온도 조절 장치는 다음 목표-온도에 가급적 신속하게 도달될 수 있는 방식으로 작동되며;
   - 온도 램프, 이때 온도 조절 장치는 램프의 기울기(ΔT/Δt)가 경우에 따라서 설정될 수 있는 상승하는 램프에서(온도 상승시에) 또는 하강하는 램프에서(온도 하강시에) 다음 목표-온도에 도달될 수 있는 방식으로 작동되며;
   - "스탠바이"-온도 변동, 이때에는 온도 조절 장치의 작동이 단지 중단만 되고, 이와 같은 시간 동안에는 공구 온도가 실질적인 영향을 전혀 받지 않으며;
   - 온도 변동 없음, 이때에는 도달된 또는 성취된 온도가 유지되며,
   상기 온도 변동 유형들이 조작자에 의해서 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는,
   사출 성형기용 제어 장치.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   스크린을 갖춘 조작 유닛이 제공되며,
   상기 스크린상에 제 1 윈도우 또는 제 1 영역이 제공되며,
   상기 제 1 윈도우 또는 제 1 영역 안에서는 조작자에 의해 온도 조절 장치를 트리거링 하기 위한 스타트 조건으로서 선택될 수 있는 이벤트 및/또는 상태가 디스플레이되며,
   상기 스크린상에 제 2 윈도우 또는 제 2 영역이 제공되며,
   상기 제 2 윈도우 또는 제 2 영역 안에서는 조작자에 의해 선택되어 스타트 조건에 할당될 수 있는 온도 변동 유형들이 디스플레이되는 것을 특징으로 하는,
   사출 성형기용 제어 장치.
   
6. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
   다음과 같은 하나 또는 복수의 파라미터:
   - 온도 조절 장치를 지연된 상태로 트리거링 하기 위한 시간,
   - 온도-목표 값,
   - %로 나타낸 최대 스위치-온 기간(ED), 그리고
   - 예컨대 초로 나타낸 ED 기간에 대한 숫자 값을 선택하기 위한 또는 입력하기 위한 추가의 윈도우 또는 영역이 스크린상에 제공되는 것을 특징으로 하는,
   사출 성형기용 제어 장치.
   
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 사출 성형기용 제어 장치를 구비한,
   사출 성형기.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   제어 장치에 의해서 트리거링 될 수 있는 하나 또는 복수의 온도 조절 장치를 구비한,
   사출 성형기.
   
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
   온도 조절될 하나 또는 복수의 사출 성형 공구를 구비하며,
   제어 장치 내에는 선택 가능하고 온도 조절될 소수의 사출 성형 공구 영역들이 저장되며, 그리고
   조작자에 의해서 하나 또는 복수의 특정 영역이 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는,
   사출 성형기.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    하나의 사출 성형 공구의 다양한 영역들에 상이한 온도-목표 값, 특히 상이한 목표 값-온도 프로파일이 할당될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    사출 성형기.
    
11. 제어 장치 내에서 목표 값-온도 프로파일을 작성하기 위한 방법으로서,
    상기 제어 장치 내부에 사출 성형 사이클 특유의 그리고 사출 성형 사이클 동안에 발생하는 복수의 이벤트 및/또는 상태 그리고 복수의 온도 변동 유형을 저장하여 조작자가 선택을 목적으로 이용하며, 이때 상기 이벤트 및/또는 상태는 각각 사출 성형 공구 영역들의 온도를 조절하기 위한 하나 또는 복수의 온도 조절 장치를 트리거링 하기 위한 스타트 조건으로서 제공되는, 목표 값-온도 프로파일을 작성하기 위한 방법에 있어서,
    한 편으로는 특정 이벤트 및/또는 특정 상태가 그리고 다른 한 편으로는 특정 온도 변동 유형이 조작자에 의해서 선택되어 각각 상호 연관되고, 한 편으로는 이와 같이 상호 연관된 복수의 이벤트 및/또는 상태 그리고 다른 한 편으로는 복수의 온도 변동 유형으로부터 하나의 시리즈가 형성되며, 이때 상기와 같이 형성된 시리즈에 상응하는 온도 시간 파형이 작성되며, 그리고 상기 온도 시간 파형은 사출 성형 사이클 동안에 시간 흐름에 따라 상기 시리즈 후에 발생하는 이벤트 및/또는 상태에 의해서 그리고 상기 이벤트 및/또는 상태와 연관된 온도 변동 유형에 의해서 사전에 결정되는 것을 특징으로 하는,
    목표 값-온도 프로파일을 작성하기 위한 방법.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    스타트 조건에 온도-목표 값이 할당됨으로써, 결과적으로 스타트 조건이 나타나는 때에는 온도 조절 장치가 트리거링 되고, 상기 온도 조절 장치는 온도 조절될 영역 내부의 온도가 상기 영역을 위해서 사전에 결정된 온도-목표 값의 방향으로 변동되도록 작동되는 것을 특징으로 하는,
    목표 값-온도 프로파일을 작성하기 위한 방법.
    
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 이벤트 또는 상기 상태가 발생한 후에 상기 온도 조절 장치의 트리거링 이전에 경과 한 특정 시간이 각각의 선택된 이벤트 및/또는 선택된 상태에 대하여 제어 장치 내부로 입력되는 것을 특징으로 하는,
    목표 값-온도 프로파일을 작성하기 위한 방법.
    
14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    사용 가능한 복수의 온도 채널로부터 하나 또는 복수의 온도 채널이 선택되며, 그리고 선택된 각각의 온도 채널에 대하여 고유의 목표 값-온도 프로파일이 작성되는 것을 특징으로 하는,
    목표 값-온도 프로파일을 작성하기 위한 방법.
    
15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    사출 성형 공구의 온도 조절될 복수의 영역에 대하여 각각 하나의 고유한 목표 값-온도 프로파일이 작성되는 것을 특징으로 하는,
    목표 값-온도 프로파일을 작성하기 위한 방법.

Images