DE102020132107A1

DE102020132107A1 - Steuerungsvorrichtung und Steuerungsverfahren für eine Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE102020132107A1
Application number: DE102020132107.4A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Horiuchi
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-12-06
Filing date: 2020-12-03
Publication date: 2021-06-10
Also published as: JP2021091105A; US20210170657A1; JP7420539B2; CN112917854A

Abstract

Steuerungsvorrichtung (20) für eine Spritzgießmaschine (10), umfassend einen Zylinder (26), in den ein Harz zugeführt wird, eine Düse (40), die an einem distalen Ende des Zylinders (26) angeordnet ist, und eine Schnecke (28), die sich im Inneren des Zylinders (26) nach vorne und nach hinten bewegt, wobei die Spritzgießmaschine eine Dosierung des Harzes durchführt, während das Harz im Inneren des Zylinders (26) geschmolzen wird, indem sie bewirkt, dass die Schnecke (28) nach hinten in eine Dosierposition bewegt wird, um den Harzdruck auf einem Dosierdruck (P1) zu halten, umfassend eine Berechnungseinheit (80), die konfiguriert ist, um eine Zurücksaugdistanz (Lsb) oder eine Zurücksaugzeit (Tsb) zu berechnen, die das Ansaugen eines Sollvolumens (Vtar) des Harzes innerhalb der Düse (40) in Richtung des Zylinders (26) erreicht, und eine Zurücksaug-Steuerungseinheit (84), die konfiguriert ist, um zu bewirken, dass die Schnecke (28) auf der Grundlage der Zurücksaugdistanz (Lsb) oder der Zurücksaugzeit (Tsb) zurückgesaugt wird, nachdem die Schnecke (28) die Dosierposition erreicht hat.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung und ein Steuerungsverfahren für eine Spritzgießmaschine.
Beschreibung des Stands der Technik:
Auf dem Gebiet der Spritzgießmaschinen ist eine Technik bekannt, um einen Formgebungsfehler, bei dem ein Harz aus einem Zylinder austritt, zu verhindern, indem ein Harzdruck reduziert wird, nachdem das Harz im Inneren des Zylinders geschmolzen wurde. Eine solche Technik ist zum Beispiel in der japanischen Offenlegungsschrift 2008-230164 offenbart. Ein solcher Formgebungsfehler, bei dem das Harz aus dem Zylinder austritt, wird auch als Tropfen oder Leckage bezeichnet.
Gemäß der offenbarten Technik führt die Spritzgießmaschine nach einem Dosierschritt, in dem das Harz geschmolzen wird, einen Zurücksaugschritt (Druckreduzierschritt) durch. Dadurch erreicht der Harzdruck einen eingestellten Druck (Solldruck P0), der in der Lage ist, ein Tropfen zu verhindern.
Zusammenfassung der Erfindung
Wenn ein Zurücksaugen der Schnecke durchgeführt wird, ist es übrigens erforderlich, dass der Bediener im Voraus eine Zurücksaugdistanz oder eine Zurücksaugzeit bestimmt. Um die Zurücksaugdistanz oder die Zurücksaugzeit zweckmäßig zu bestimmen, muss der Bediener jedoch Versuche durchführen und dabei die Materialeigenschaften des Harzes und Spezifikationen der Spritzgießmaschine berücksichtigen. Aus Sicht des Bedieners ist die Durchführung solcher Aufgaben eine Belastung.
Somit hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine Steuerungsvorrichtung und ein Steuerungsverfahren für eine Spritzgießmaschine bereitzustellen, bei der/dem die Zurücksaugdistanz oder die Zurücksaugzeit auf zweckmäßige und einfache Weise bestimmt werden kann.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Steuerungsvorrichtung für eine Spritzgießmaschine, wobei die Spritzgießmaschine einen Zylinder, in den ein Harz zugeführt wird, eine Düse, die an einem distalen Ende des Zylinders angeordnet ist, und eine Schnecke umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie sich nach vorne und nach hinten bewegt und im Inneren des Zylinders dreht, wobei die Spritzgießmaschine so konfiguriert ist, dass sie eine Dosierung des Harzes durchführt, während das Harz im Inneren des Zylinders geschmolzen wird, indem sie bewirkt, dass die Schnecke nach hinten in eine vorbestimmte Dosierposition bewegt wird, während sie vorwärts gedreht wird, und zwar in einer Weise, dass ein Druck des Harzes auf einem vorbestimmten Dosierdruck gehalten wird, wobei die Steuerungsvorrichtung eine Berechnungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie auf der Grundlage eines Sollvolumens des Harzes im Inneren der Düse, das von einer Seite der Düse zu einer Seite des Zylinders angesaugt wird, eine Zurücksaugdistanz oder eine Zurücksaugzeit berechnet, die das Ansaugen des Sollvolumens des Harzes innerhalb der Düse zu der Seite des Zylinders erreicht, und eine Zurücksaug-Steuerungseinheit umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie bewirkt, dass die Schnecke auf der Grundlage der Zurücksaugdistanz oder der Zurücksaugzeit zurückgesaugt wird, nachdem die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch ein Steuerungsverfahren für eine Spritzgießmaschine, wobei die Spritzgießmaschine einen Zylinder, in den ein Harz zugeführt wird, eine Düse, die an einem distalen Ende des Zylinders angeordnet ist, und eine Schnecke umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie sich nach vorne und nach hinten bewegt und im Inneren des Zylinders dreht, wobei die Spritzgießmaschine so konfiguriert ist, dass sie eine Dosierung des Harzes durchführt, während das Harz im Inneren des Zylinders geschmolzen wird, indem sie bewirkt, dass die Schnecke nach hinten in eine vorbestimmte Dosierposition bewegt wird, während sie vorwärts gedreht wird, und zwar in einer Weise, dass ein Druck des Harzes auf einem vorbestimmten Dosierdruck gehalten wird, wobei das Steuerungsverfahren einen Berechnungsschritt eines Berechnens, auf der Grundlage eines Sollvolumens des Harzes im Inneren der Düse, das von einer Seite der Düse zu einer Seite des Zylinders angesaugt wird, einer Zurücksaugdistanz oder einer Zurücksaugzeit, die das Ansaugen des Sollvolumens des Harzes im Inneren der Düse zu der Seite des Zylinders erreicht, und einen Zurücksaug-Steuerungsschritt umfasst, der bewirkt, dass die Schnecke auf der Grundlage der Zurücksaugdistanz oder der Zurücksaugzeit zurückgesaugt wird, nachdem die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Steuerungsvorrichtung und das Steuerungsverfahren für die Spritzgießmaschine bereitgestellt, bei denen die Zurücksaugdistanz oder die Zurücksaugzeit zweckmäßig und einfach bestimmt werden kann.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlicher, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen genommen wird, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als anschauliches Beispiel gezeigt ist.
Figurenliste

1 ist eine Seitenansicht einer Spritzgießmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Einspritzeinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel;
3 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Steuerungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel;
4 ist ein Beispiel für eine erste Tabelle, die in einer Speichereinheit gespeichert ist, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel;
5 ist ein Beispiel für eine zweite Tabelle, die in der Speichereinheit gespeichert ist, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel;
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für ein Steuerungsverfahren für die Spritzgießmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
7A ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel für einen Zustand im Inneren eines Zylinders zu einem Zeitpunkt zeigt, zu dem ein Dosiersteuerungsschritt abgeschlossen ist;
7B ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel für einen Zustand im Inneren des Zylinders zeigt, nachdem das Zurücksaugen ausgeführt wurde;
8 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Steuerungsvorrichtung gemäß einer dritten Modifikation; und
9 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Steuerungsvorrichtung gemäß einer vierten Modifikation.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Bevorzugte Ausführungsbeispiele einer Steuerungsvorrichtung und eines Steuerungsverfahrens für eine Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen im Detail vorgestellt und beschrieben. Es ist zu beachten, dass die im Folgenden besprochenen Richtungen jeweils mit den in den Zeichnungen dargestellten Pfeilen übereinstimmen.
[Ausführungsbeispiele]
1 ist eine Seitenansicht einer Spritzgießmaschine 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Spritzgießmaschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst eine Formklemmeinheit 14 mit einer Form 12, die geöffnet und geschlossen werden kann, eine Einspritzeinheit 16, die der Formklemmeinheit 14 in einer Vor-Hinter-Richtung zugewandt ist, eine Maschinenbasis 18, auf der solche Komponenten abgestützt sind, und eine Steuerungsvorrichtung 20 für die Spritzgießmaschine 10.
Von diesen Komponenten können die Formklemmeinheit 14 und die Maschinenbasis 18 auf der Grundlage einer bekannten Technik konfiguriert werden. Dementsprechend wird im Folgenden auf die Beschreibung der Formklemmeinheit 14 und der Maschinenbasis 18 verzichtet.
Bevor die Steuerungsvorrichtung 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben wird, wird zunächst die Einspritzeinheit 16 beschrieben, die ein Steuerziel der Steuerungsvorrichtung 20 ist.
Die Einspritzeinheit 16 wird von einer Basis 22 gestützt. Die Basis 22 stützt sich auf einer Führungsschiene 24 ab, die auf der Maschinenbasis 18 installiert ist, sodass die Basis 22 in der Lage ist, sich nach vorne und nach hinten zu bewegen. Dadurch ist die Einspritzeinheit 16 in der Lage, sich auf der Maschinenbasis 18 nach vorne und nach hinten zu bewegen. Außerdem kann sich die Einspritzeinheit 16 näher an die Formklemmeinheit 14 heran und von ihr weg bewegen.
2 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm der Einspritzeinheit 16.
Die Einspritzeinheit 16 ist mit einem rohrförmigen Heizzylinder (Zylinder) 26, einer im Inneren des Zylinders 26 bereitgestellten Schnecke 28, einem an der Schnecke 28 bereitgestellten Drucksensor 30 sowie einer ersten Antriebsvorrichtung 32 und einer zweiten Antriebsvorrichtung 34 ausgestattet, die mit der Schnecke 28 verbunden sind. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass der Zylinder 26 eine zylindrische Form hat.
Die Achslinien des Zylinders 26 und der Schnecke 28 fallen gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf einer gedachten Linie L zusammen. Ein solches System kann als „In-Line-System (In-Line-Schneckensystem)“ bezeichnet werden. Ferner wird die Spritzgießmaschine, an der das In-Line-System angewendet wird, auch als „In-Line-Spritzgießmaschine“ bezeichnet.
Was die Vorteile einer Inline-Spritzgießmaschine betrifft, so sind mehrere Vorteile bekannt. Als Beispiele können der einfachere Aufbau der Einspritzeinheit 16 und die hervorragende Wartungsfreundlichkeit im Vergleich zu anderen Spritzgießmaschinentypen genannt werden. In diesem Fall ist als ein weiterer Spritzgießmaschinentyp zum Beispiel eine Spritzgießmaschine vom Vorplastifizierungstyp bekannt.
Wie in 2 gezeigt, ist der Zylinder 26 mit einem Trichter 36 auf der Hinterseite, einer Heizung 38 zum Beheizen des Zylinders 26 und einer Düse 40 auf der Vorderseite von diesem, d. h. an einem distalen Ende des Zylinders, ausgestattet. Unter diesen Elementen ist der Trichter 36 mit einer Zuführöffnung zum Zuführen eines Formmaterialharzes zu dem Zylinder 26 versehen. Ferner ist in der Düse 40 ein Düsenfließweg 41 ausgebildet, der mit dem Innenraum des Zylinders 26 in Verbindung steht. Eine Öffnung des Düsenfließwegs 41 steht mit dem Innenraum und der Außenseite des Zylinders 26 in Verbindung.
Die Form des Düsenfließwegs 41 ist nicht besonders begrenzt, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dessen Form jedoch zylindrisch. Ferner ist die Form der Öffnung des Düsenfließwegs 41 kreisförmig.
Die Schnecke 28 umfasst einen spiralförmigen Schraubengangteil 42, der sich in ihrer Längsrichtung (vorne-hinten) erstreckt. Der Schraubengangteil 42 bildet zusammen mit einer Innenwand des Zylinders 26 einen spiralförmigen Fließweg 44. Der spiralförmige Fließweg 44 leitet das Harz, das aus dem Trichter 36 in den Zylinder 26 zugeführt wird, in eine Vorderrichtung.
Die Schnecke 28 umfasst einen Schneckenkopf 46, der sich an einem distalen Ende an der Vorderseite befindet, einen Rückschlagsitz 48, der in einer bestimmten Distanz in einer Hinterrichtung vom Schneckenkopf 46 angeordnet ist, und einen Rückschlagring 50 (ein Ring zur Rückflussverhinderung), der in der Lage ist, sich zwischen dem Schneckenkopf 46 und dem Rückschlagsitz 48 zu bewegen.
Der Rückschlagring 50 bewegt sich relativ zur Schnecke 28 in die Vorderrichtung, wenn der Rückschlagring einen Druck nach vorne von dem Harz erhält, das sich auf einer hinteren Seite des Rückschlagrings 50 selbst befindet. Die Relativbewegung des Rückschlagrings 50 in der Vorderrichtung wird beispielsweise zu einem später beschriebenen Zeitpunkt einer Dosierung durchgeführt.
In diesem Fall wird der Fließweg 44, die Relativbewegung des Rückschlagrings 50 begleitend, allmählich geöffnet. Infolgedessen kann das Harz leicht entlang des Fließwegs 44 von der hinteren Seite zu der vorderen Seite über den Rückschlagsitz 48 fließen.
Ferner bewegt sich der Rückschlagring 50, wenn er einen Druck nach hinten von dem Harz auf der vorderen Seite erfährt, in Bezug auf die Schnecke 28 in eine Hinterrichtung. Die Relativbewegung des Rückschlagrings 50 in die Hinterrichtung wird beispielsweise zu einem später beschriebenen Zeitpunkt einer Einspritzung durchgeführt.
In diesem Fall wird der Fließweg 44, eine solche Relativbewegung des Rückschlagrings 50 begleitend, allmählich geschlossen. Infolgedessen wird der Fluss des Harzes entlang des Fließwegs 44 von der vorderen Seite zu der hinteren Seite über den Rückschlagsitz 48 unterdrückt. Insbesondere wenn der Rückschlagring 50 zu dem Rückschlagsitz 48 zurückgezogen wird, wird zumindest das Harz auf der vorderen Seite des Rückschlagrings 50 in einen Zustand versetzt, in dem der Fluss des Harzes in die Hinterrichtung über den Rückschlagsitz 48 maximal unterdrückt ist.
Der Drucksensor 30, wie z. B. eine Wägezelle oder Ähnliches, zur sequentiellen Erfassung des auf das Harz im Inneren des Zylinders 26 ausgeübten Drucks, ist an der Schnecke 28 angebracht. Im Folgenden kann die Formulierung „der auf das Harz im Inneren des Zylinders 26 ausgeübte Druck“ auch einfach als „Harzdruck (Druck eines Harzes)“ bezeichnet werden.
Die erste Antriebsvorrichtung 32 dient zum Drehen der Schnecke 28 im Inneren des Zylinders 26. Die erste Antriebsvorrichtung 32 umfasst einen Servomotor 52a, eine Antriebsscheibe 54a, eine Abtriebsscheibe 56a und ein Riemenelement 58a. Die Antriebsscheibe 54a dreht sich integral mit einer Drehwelle des Servomotors 52a. Die Abtriebsscheibe 56a ist integral an der Schnecke 28 angeordnet. Das Riemenelement 58a überträgt die Drehkraft des Servomotors 52a von der Antriebsscheibe 54a auf die Abtriebsscheibe 56a.
Gemäß der oben beschriebenen ersten Antriebsvorrichtung 32 wird die Drehkraft der Drehwelle des Servomotors 52a über die Antriebsscheibe 54a, das Riemenelement 58a und die Abtriebsscheibe 56a auf die Schnecke 28 übertragen, indem sie in Drehung versetzt wird. Folglich kann die Schnecke 28 gedreht werden. Ferner kann gemäß der oben beschriebenen ersten Antriebsvorrichtung 32 durch Änderung der Richtung, in der die Drehwelle der Schnecke 28 des Servomotors 52a gedreht wird, die Drehrichtung der Schnecke zwischen einer Vorwärtsdrehung und einer Rückwärtsdrehung umgeschaltet werden.
Am Servomotor 52a ist ein Positions-/Geschwindigkeitssensor 60a bereitgestellt. Der Positions-/Geschwindigkeitssensor 60a erfasst die Drehposition und die Drehzahl der Drehwelle des Servomotors 52a. Das Erfassungsergebnis daraus wird an die Steuerungsvorrichtung 20 ausgegeben. Folglich ist die Steuerungsvorrichtung 20 in der Lage, den Betrag der Drehung (den Drehbetrag), die Drehbeschleunigung und die Drehzahl der Schnecke 28 auf der Grundlage der Drehposition und der Drehzahl zu berechnen, die durch den Positions-/Geschwindigkeitssensor 60a erfasst werden.
Die zweite Antriebsvorrichtung 34 dient dazu, die Schnecke 28 innerhalb des Zylinders 26 nach vorne und nach hinten zu bewegen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, sofern nicht anders angegeben, bedeutet der Begriff „Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Schnecke 28“ eine Bewegung der Schnecke 28 nach vorne und nach hinten relativ zu dem Zylinder 26, in dem die Schnecke 28 bereitgestellt ist.
Die zweite Antriebsvorrichtung 34 umfasst einen Servomotor 52b, eine Antriebsscheibe 54b, eine Abtriebsscheibe 56b, ein Riemenelement 58b, eine Kugelumlaufspindel 62 und eine Mutter 64. Die Antriebsscheibe 54b dreht sich integral mit einer Drehwelle des Servomotors 52b. Das Riemenelement 58b überträgt die Drehkraft des Servomotors 52b von der Antriebsscheibe 54b auf die Abtriebsscheibe 56b. Eine Achslinie der Kugelumlaufspindel 62 und eine Achslinie der Schnecke 28 fallen auf der gedachten Linie L zusammen. Die Mutter 64 ist mit der Kugelumlaufspindel 62 im Spindeleingriff.
Gemäß der oben beschriebenen zweiten Antriebsvorrichtung 34 wird die Drehkraft der Drehwelle des Servomotors 52b über die Antriebsscheibe 54b, das Riemenelement 58b und die Abtriebsscheibe 56b auf die Kugelumlaufspindel 62 übertragen, indem diese in Drehung versetzt wird. Die Kugelumlaufspindel 62 wandelt die übertragene Drehkraft in eine lineare Bewegung um und überträgt die lineare Bewegung auf die Schnecke 28. Folglich kann die Schnecke 28 nach vorne und nach hinten bewegt werden. Ferner kann gemäß der oben beschriebenen zweiten Antriebsvorrichtung 34 durch Ändern der Drehrichtung der Drehwelle des Servomotors 52b die Bewegungsrichtung der Schnecke 28 zwischen Vorwärtsbewegung (Vorschub) und Rückwärtsbewegung (Rückzug) umgeschaltet werden.
Am Servomotor 52b ist ein Positions-/Geschwindigkeitssensor 60b bereitgestellt. Der Positions-/Geschwindigkeitssensor 60b erfasst die Drehposition und die Drehzahl der Drehwelle des Servomotors 52b und ist ein ähnlicher Sensor wie der Positions-/Geschwindigkeitssensor 60a. Das Erfassungsergebnis davon wird an die Steuerungsvorrichtung 20 ausgegeben. Folglich ist die Steuerungsvorrichtung 20 in der Lage, die Vorwärtsposition und die Rückwärtsposition (Rückwärtsbewegungsdistanz) der Schnecke 28 in der Vor-Hinter-Richtung sowie die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit (Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit) der Schnecke 28 auf der Grundlage der Drehposition und der Drehzahl zu berechnen, die durch den Positions-/Geschwindigkeitssensor 60b erfasst werden.
Nachfolgend werden mehrere Arbeitsschritte beschrieben, die in der Spritzgießmaschine 10 durchgeführt werden, um ein geformtes Produkt zu erhalten. Insbesondere werden die Vorgänge beschrieben, die von der Einspritzeinheit 16 durchgeführt werden können.
Die Einspritzeinheit 16 schmilzt (plastifiziert) das dem Zylinder 26 zugeführte Harz aufgrund der Erwärmung durch die Heizung 38 und durch die Drehkraft der Schnecke 28, während das Harz aufgrund einer Vorwärtsdrehung der Schnecke 28 in die Vorderrichtung entlang des Fließwegs 44 zugeführt und verdichtet wird. Eine solche Vorwärtsdrehung der Schnecke 28 wird in einem Zustand gestartet, in dem die Schnecke 28 vollständig in den Zylinder 26 vorgeschoben worden ist (ein Zustand, in dem das Volumen des Dosierbereichs minimal ist). Außerdem wird die Schnecke 28 mit einer vorbestimmten Drehzahl vorwärts gedreht.
Die Schnecke 28 wird relativ zu dem Zylinder 26 allmählich nach hinten bewegt, wobei das Harz in die Vorderrichtung zugeführt und verdichtet wird. Die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der zurückgezogenen Schnecke 28 wird von der Steuerungsvorrichtung 20 so gesteuert, dass der Harzdruck in der Nähe eines vorbestimmten Wertes (Dosierdrucks) P1 gehalten wird. Der Aufbau der Steuerungsvorrichtung 20 wird später noch beschrieben.
Das Harz, das beim Zuführen und Verdichten geschmolzen wird, erreicht einen Bereich (einschließlich des Düsenfließwegs 41) auf der Vorderseite des Rückschlagventils 48 im Inneren des Zylinders 26 und wird in diesem Bereich angesammelt. Im Folgenden kann der Bereich an der Vorderseite des Rückschlagventils 48 im Inneren des Zylinders 26 auch als „Dosierbereich“ bezeichnet werden.
Die Vorwärtsdrehung und Rückwärtsbewegung der Schnecke 28 werden so lange durchgeführt, bis die Schnecke 28 durch eine solche Rückwärtsbewegung eine vorbestimmte Position (Dosierposition) erreicht. Genauer gesagt bis die Schnecke 28 die Dosierposition erreicht, wird das Harz im Inneren des Zylinders 26 weiter in Richtung des Dosierbereichs zugeführt und verdichtet, während es geschmolzen wird.
Der Schritt des Ausführens einer Vorwärtsdrehung und einer Rückwärtsbewegung, bis die Schnecke 28 an der Dosierposition ankommt, um dadurch das geschmolzene Harz in dem Dosierbereich anzusammeln, kann auch als „Dosierschritt“ oder einfach als „Dosierung“ bezeichnet werden. Durch die Durchführung einer solchen Dosierung kann eine gewisse vorbestimmte Menge des Harzes in dem Dosierbereich angesammelt werden.
Außerdem ist es bei der Dosierung notwendig, im Voraus einen Dosierdruck P1 und eine vorbestimmte Drehzahl der Schnecke 28, die sich vorwärts dreht, zu spezifizieren. Der Dosierdruck P1 und die vorbestimmte Drehzahl, die in Bezug auf die Dosierung spezifiziert werden, können auch als „Dosierbedingungen“ bezeichnet werden.
Nachdem die Schnecke 28 an der Dosierposition angekommen ist, wird ein Schritt ausgeführt, der bewirkt, dass der Harzdruck in dem Dosierbereich von dem Dosierdruck P1 auf den Solldruck P0 reduziert wird, indem die Schnecke 28 weiter aus der Dosierposition zurückgezogen (nach hinten bewegt) wird. Ein solcher Schritt kann auch als „Druckreduzierungsschritt“ oder einfach als „Druckreduzierung“ bezeichnet werden.
Der Vorgang des weiteren Bewegens der Schnecke 28 nach hinten, die die Dosierposition erreicht hat, kann auch als „Zurücksaugen“ bezeichnet werden. Beim Zurücksaugen wird das Volumen des Dosierbereichs entsprechend der Distanz, über die die Schnecke 28 nach hinten bewegt wird, vergrößert. Infolgedessen kommt es zu einer Volumenvergrößerung des Harzes in dem Dosierbereich, und genauer gesagt zu einer Verringerung der Dichte des Harzes, und infolgedessen wird der Harzdruck in dem Dosierbereich reduziert.
Ein Zurücksaugen wird auf der Grundlage einer vorbestimmten Bedingung in Bezug auf das Zurücksaugen durchgeführt. Nachfolgend kann eine solche vorbestimmte Bedingung auch als „Zurücksaugbedingung“ bezeichnet werden. Die Zurücksaugbedingung kann die Bezeichnung einer Zurücksaugdistanz L_sb oder die Bezeichnung einer Zurücksaugzeit T_sb umfassen.
Die Zurücksaugdistanz L_sb ist eine Distanz, über die die Schnecke 28 aufgrund des Zurücksaugens eine Rückwärtsbewegung relativ zu dem Zylinder 26 erfährt. Die Zurücksaugzeit T_sb ist eine Zeitspanne, während der das Zurücksaugen fortgesetzt wird.
Als der Solldruck P0 wird ein Druck spezifiziert, der kleiner ist als der Dosierdruck P1 (P0 < P1). Obwohl dessen Größe nicht besonders begrenzt ist, kann zum Beispiel der Wert des atmosphärischen Drucks (Null) spezifiziert werden.
Der Harzdruck in dem Dosierbereich befindet sich in der Nähe des Dosierdrucks P1 unmittelbar nachdem die Schnecke 28 die Dosierposition erreicht hat, d.h. unmittelbar nachdem die Dosierung durchgeführt worden ist. Durch die Reduzierung des Harzdrucks von der Nähe des Dosierdrucks P1 auf den Solldruck P0 kann der Impuls des Harzes nach vorne in dem Dosierbereich, der in dem Dosierschritt den nach vorne gerichteten Druck erhalten hat, abgeschwächt werden. Folglich wird ein Fließen des Harzes in dem Dosierbereich in die Vorwärtsrichtung unterdrückt, und das Auftreten von Tropfen wird verhindert.
Zusätzlich zum Zurücksaugen kann eine Reduzierung des Drucks des Harzes in dem Dosierbereich auch dadurch erreicht werden, dass die Schnecke 28 in eine Richtung gedreht (rückwärts gedreht) wird, die derjenigen zum Zeitpunkt der Dosierung entgegengesetzt ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jedoch auf eine Beschreibung bezüglich einer solchen Druckreduzierung durch Rückwärtsdrehung verzichtet.
Nach einer erfolgten Dosierung und einer anschließenden Druckreduzierung wird das in dem Dosierbereich im Inneren des Zylinders 26 angesammelte Harz in eine Kavität der Form 12 gefüllt. Ein solcher Vorgang wird auch als „Einspritzschritt“ oder einfach als „Einspritzung“ bezeichnet.
Eine Einspritzung erfolgt in einem Zustand, in dem die Form 12 der Formklemmeinheit 14 und die Düse 40 der Einspritzeinheit 16 zur Berührung aneinandergepresst werden, sodass die Kavität der Form 12 und der Düsenfließweg 41 miteinander in Verbindung gebracht werden. Das Anpressen der Form 12 und der Düse 40 aneinander kann auch als „Düsenberührung“ bezeichnet werden. Bei der Einspritzung wird die Form 12 in einen geschlossenen Zustand gebracht, zum Beispiel durch einen bekannten Kniehebelmechanismus, der in der Formklemmeinheit 14 bereitgestellt ist, und es wird eine Formklemmkraft darauf ausgeübt. Durch einen Vorschub der Schnecke 28 drückt die Einspritzeinheit 16 das Harz in dem Dosierbereich durch die Düse 40 in die Kavität der Form 12, auf die die Formklemmkraft wirkt. Folglich wird die Kavität mit dem Harz gefüllt.
Unmittelbar nach der Einspritzung befindet sich die Schnecke 28 in einem Zustand, in dem sie im Inneren des Zylinders 26 vollständig vorgeschoben ist. Dementsprechend kann die Einspritzeinheit 16 nach der Einspritzung wieder eine Dosierung durchführen. Auf diese Weise ist die Einspritzeinheit 16 in der Lage, eine Dosierung, eine Druckreduzierung und eine Einspritzung in dieser Reihenfolge effizient und wiederholt auszuführen.
Andererseits werden in der Formklemmeinheit 14 eine Abkühlung und eine Verfestigung des in die Form 12 eingefüllten Harzes durch ein Ausführen der Einspritzung, ein Öffnen der Form 12 und eine Entnahme des verfestigten Harzes (ein geformtes Produkt) durchgeführt. Der Schritt des Abkühlens des in die Form 12 eingefüllten Harzes kann auch als „Abkühlschritt“ oder einfach als „Abkühlung“ bezeichnet werden. Ferner kann der Schritt des Öffnens der Form 12 auch als „Formöffnungsschritt“ oder einfach als „Formöffnung“ bezeichnet werden. Ferner kann der Schritt der Entnahme des geformten Produkts auch als „Entnahmeschritt“ oder einfach als „Entnahme“ bezeichnet werden.
Zwischen den Schritten der Formöffnung und der Entnahme kann das geformte Produkt durch einen bekannten Auswerfer (Auswerferstift), der in der Formklemmeinheit 14 bereitgestellt ist, aus der Form 12 ausgeworfen werden. Dieser Schritt kann auch als „Auswerfschritt“ oder einfach als „Auswerfen“ bezeichnet werden. Durch das Auswerfen des geformten Produkts kann eine spätere Entnahme des geformten Produkts einfach erfolgen.
Außerdem kann durch das Schließen der Form 12 nach der Entnahme des geformten Produkts die Form 12 in einen Zustand versetzt werden, in dem das Harz wieder in sie gefüllt werden kann. Des Weiteren kann der Schritt des Schließens der Form 12 auch als „Formschließschritt“ oder einfach als „Formschließen“ bezeichnet werden. Auf diese Weise kann die Formklemmeinheit 14 eine Abkühlung, eine Formöffnung, ein Auswerfen, eine Entnahme und ein Formschließen in dieser Reihenfolge wiederholt durchführen.
Die oben beschriebene Vielzahl von Schritten kann routinemäßig als „Formzyklus“ durchgeführt werden. Durch die wiederholte Ausführung des Formzyklus ist die Spritzgießmaschine 10 in der Lage, geformte Produkte effizient in Massenproduktion herzustellen.
Im Folgenden werden die Punkte beschrieben, die berücksichtigt werden können, um qualitativ hochwertige geformte Produkte zu erhalten. Um qualitativ hochwertige geformte Produkte zu erhalten, ist es wünschenswert, das Auftreten von Fehlern während der Ausführung des Formzyklus so weit wie möglich zu reduzieren. Fehler, die während der Ausführung des Formzyklus auftreten, können auch als Formgebungsfehler bezeichnet werden. Das bereits erwähnte Tropfen ist ein typisches Beispiel für einen solchen Formgebungsfehler. Weiterhin kann auch das Einmischen von Luft (Fremdmaterial) in das dosierte Harz als ein Beispiel für einen Formgebungsfehler genannt werden.
Um jede Sorge vor einem Tropfen zu verringern, ist es notwendig, ein Zurücksaugen in dem Druckreduzierungsschritt zweckmäßig durchzuführen, indem die Zurücksaugdistanz L_sb oder die Zurücksaugzeit T_sb zweckmäßig spezifiziert werden. Wenn beispielsweise die Zurücksaugdistanz L_sb oder die Zurücksaugzeit T_sb so spezifiziert werden kann, dass das in den Düsenfließweg 41 eingefüllte Harz von der Seite der Düse 40 zu der Seite des Zylinders 26 mit einem bestimmten Volumenbetrag oder einem bestimmten Distanzbetrag angesaugt wird, kann jede Sorge vor einem Tropfen verringert werden.
Die Zurücksaugdistanz L_sb oder die Zurücksaugzeit T_sb, um die das Harz im Inneren des Düsenfließwegs 41 von der Seite der Düse 40 zu der Seite des Zylinders 26 mit einem festen Distanzbetrag oder einem festen Volumenbetrag angesaugt wird, ist jedoch für den Bediener nicht auf den ersten Blick ersichtlich. Darüber hinaus kommt es beim Zurücksaugen zu einem übermäßigen Ansaugen von Luft von dem distalen Ende der Düse 40 in den Düsenfließweg 41, falls die spezifizierte Zurücksaugdistanz Lsb oder die spezifizierte Zurücksaugzeit T_sb zu groß ist. In einem solchen Fall kommt es zu einer nachteiligen Vermischung von Luft (Fremdmaterial) in das Harz.
Wie aus den obigen Ausführungen ersichtlich ist, muss der Bediener, um die Zurücksaugdistanz L_sb oder die Zurücksaugzeit T_sb zweckmäßig zu spezifizieren, unter Berücksichtigung der Materialeigenschaften des Harzes und der Spezifikationen der Spritzgießmaschine 10 Versuche durchführen. Aus Sicht des Bedieners ist die Durchführung solcher Aufgaben eine Belastung.
So veranlasst die Spritzgießmaschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Steuerungsvorrichtung 20, eine zweckmäßige Zurücksaugdistanz L_sb oder eine zweckmäßige Zurücksaugzeit T_sb zu berechnen, um ein Ansaugen des Harzes im Inneren der Düse 40 zu der Seite des Zylinders 26 mit einem Solldistanzbetrag Ltar oder einem Sollvolumenbetrag V_tar zu erreichen. Im Folgenden wird die Steuerungsvorrichtung 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels im Detail beschrieben.
3 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm der Steuerungsvorrichtung 20.
Von der in der Spritzgießmaschine 10 bereitgestellten Formklemmeinheit 14 und der Einspritzeinheit 16 steuert die Steuerungsvorrichtung 20 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zumindest die Einspritzeinheit 16. Die Steuerungsvorrichtung 20 ist mit einer Speichereinheit 66, einer Anzeigeeinheit 68, einer Bedieneinheit 70 und einer Berechnungseinheit 72 ausgestattet.
Unter diesen Einheiten kann die Speichereinheit 66 einen flüchtigen Speicher und einen nichtflüchtigen Speicher umfassen, die beide nicht dargestellt sind. Der flüchtige Speicher kann durch Hardware wie einen RAM (Random Access Memory) oder Ähnliches konfiguriert werden. Der nichtflüchtige Speicher kann durch Hardware wie einen ROM (Read Only Memory), einen Flash-Speicher oder Ähnliches konfiguriert werden.
Ein vorbestimmtes Steuerungsprogramm 74 zum Steuern der Einspritzeinheit 16 ist in der Speichereinheit 66 vorab gespeichert. Ferner speichert die Speichereinheit 66 in zweckmäßiger Weise Informationen, die zum Steuern der Einspritzeinheit 16 erforderlich sind. Unter solchen Informationen werden im Folgenden Beschreibungen zu Informationen in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gegeben, die je nach Bedarf eine besondere Erläuterung verdienen.
Obwohl nicht auf dieses Merkmal beschränkt, ist die Anzeigeeinheit 68 beispielsweise eine Anzeigevorrichtung, die mit einem Flüssigkristallbildschirm ausgestattet ist. Die Anzeigeeinheit 68 zeigt in zweckmäßiger Weise Informationen zu den von der Steuerungsvorrichtung 20 durchgeführten Steuerungen an.
Obwohl nicht darauf beschränkt, umfasst die Bedieneinheit 70 beispielsweise eine Tastatur, eine Maus oder ein Touchpanel, das an den Bildschirm (Flüssigkristallbildschirm) der Anzeigeeinheit 68 angeschlossen werden kann. Die Bedieneinheit 70 kann von dem Bediener verwendet werden, um Befehle an die Steuerungsvorrichtung 20 zu übertragen.
Die Berechnungseinheit 72 kann durch Hardware wie beispielsweise eine CPU (Central Processing Unit) oder Ähnliches konfiguriert werden. Die Berechnungseinheit 72 umfasst eine Druckerfassungseinheit 76, eine Dosiersteuerungseinheit 78, eine Berechnungseinheit 80, eine Volumenänderung-Erfassungseinheit 82 und eine Zurücksaug-Steuerungseinheit 84. Diese jeweiligen Einheiten können durch die Berechnungseinheit 72, die das Steuerungsprogramm 74 ausführt, in Zusammenarbeit mit der Speichereinheit 66 realisiert werden. Nachfolgend wird jede dieser Einheiten beschrieben.
Die Druckerfassungseinheit 76 erfasst sequentiell den von dem Drucksensor 30 erfassten Harzdruck. Obwohl nicht auf dieses Merkmal beschränkt, wird der erfasste Harzdruck in der Speichereinheit 66 gespeichert, beispielsweise in Form von Zeitreihendaten. Die Daten in Bezug auf den gespeicherten Harzdruck können von der Dosiersteuerungseinheit 78 herangezogen werden. Ferner kann der Bediener in die Lage versetzt werden, diese Daten zu überwachen, indem die Daten auf der Anzeigeeinheit 68 angezeigt werden.
Unter den Steuerungen der Einspritzeinheit 16 führt die Dosiersteuerungseinheit 78 eine Steuerung insbesondere in Bezug auf die Dosierung durch. Genauer gesagt erfasst die Dosiersteuerungseinheit 78 zunächst, wenn die Dosierbedingungen in der Speichereinheit 66 gespeichert sind, den Dosierdruck P1 und die vorbestimmte Drehzahl unter Bezugnahme auf die Speichereinheit 66. Darüber hinaus kann die Dosiersteuerungseinheit 78 als den Dosierdruck P1 oder als die vorbestimmte Drehzahl Werte erfassen, die vom Bediener über die Bedieneinheit 70 vorgegeben werden.
Wenn die Dosiersteuerungseinheit 78 die Dosierbedingungen erfasst, wird die Schnecke 28 mit einer vorbestimmten Drehzahl vorwärts gedreht, indem dem Servomotor 52a der ersten Antriebsvorrichtung 32 ein Antriebsstrom zugeführt wird. Ferner passt die Dosiersteuerungseinheit 78 unter Bezugnahme auf den von der Druckerfassungseinheit 76 erfassten Harzdruck den dem Servomotor 52b der zweiten Antriebsvorrichtung 34 zugeführten Antriebsstrom an, wodurch die Schnecke 28 nach hinten in die Dosierposition bewegt wird, während der Harzdruck in der Nähe des Dosierdrucks P1 gehalten wird.
Die Berechnungseinheit 80 berechnet die Zurücksaugdistanz L_sb oder die Zurücksaugzeit T_sb, um ein Ansaugen des Harzes in dem Düsenfließweg 41 zu der Seite des Zylinders 26 mit dem Solldistanzbetrag L_tar oder dem Sollvolumenbetrag Vtar zu erreichen. Der Bediener kann auswählen, ob die Zurücksaugdistanz L_sb oder die Zurücksaugzeit T_sb berechnet wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird beispielhaft beschrieben, dass die Berechnungseinheit 80 zur Berechnung der Zurücksaugdistanz L_sb dient. Später wird in einem modifizierten Beispiel ein Fall beschrieben, in dem die Zurücksaugzeit T_sb berechnet wird.
In der Berechnungseinheit 80 wird die Berechnung der Zurücksaugdistanz L_sb auf der Grundlage des Sollvolumens V_tar des Harzes im Inneren der Düse 40 durchgeführt, das von der Seite der Düse 40 zu der Seite des Zylinders 26 angesaugt wird.
Genauer gesagt berechnet die Berechnungseinheit 80 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Zurücksaugdistanz L_sb auf der Grundlage der folgenden Gleichung (1). In Gleichung (1) wird das Sollvolumen Vtar eingegeben, und die Zurücksaugdistanz L_sb wird daraus ausgegeben.
In der folgenden Gleichung stellt der Begriff dV_cyl den Betrag der Änderung (Ausdehnung) des Volumens des Harzes dar, für den Fall, dass der Druck des Harzes (des dosierten Harzes) in dem Dosierbereich aufgrund des Zurücksaugens von dem Dosierdruck P1 auf atmosphärischen Druck reduziert wird. Der Begriff D_cyl ist ein bekannter Zahlenwert und stellt den Innendurchmesser des Zylinders 26 dar. Das Zeichen π steht für das Umfangsverhältnis (pi). $L_{s b} = \frac{V_{t a r} + d V_{c y l}}{\frac{π}{4} \cdot D_{c y l}^{2}}$
Das Sollvolumen V_tar kann auch indirekt auf der Grundlage der Form der Düse 40, genauer gesagt auf der Grundlage der Form des Düsenfließwegs 41, und der Solldistanz Ltar, über die das Harz im Inneren der Düse 40 von der Seite der Düse 40 zu der Seite des Zylinders 26 angesaugt wird, ermittelt werden. Im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Form des Düsenfließwegs 41 beispielsweise zylindrisch. In diesem Fall wird das Sollvolumen V_tar, durch das das Ansaugen des Harzes im Inneren der Düse 40 zu der Seite des Zylinders 26 mit der Solldistanz Ltar erreicht wird, gemäß der folgenden Gleichung (2) erhalten. In Gleichung (2) ist eine Funktion f(Ltar) dargestellt, in die die Solldistanz L_tar eingegeben wird, und die das Sollvolumen Vtar ausgibt. In der folgenden Gleichung ist D_noz ein bekannter Zahlenwert und stellt den Innendurchmesser des Düsenfließwegs 41 dar. $V_{t a r} = f (L_{t a r}) = \frac{π}{4} \cdot D_{n o z}^{2} \cdot L_{t a r}$
Als eine andere Form des Düsenfließwegs 41 als ein Zylinder kann zum Beispiel eine konische Form angeführt werden. Ferner kann die Düse 40, bei der die Form der Öffnung des Düsenfließwegs 41 nicht kreisförmig, sondern elliptisch ist, auch in dem Zylinder 26 der Spritzgießmaschine 10 bereitgestellt sein. Für den Fall, dass das vorliegende Ausführungsbeispiel auf eine solche Düse 40 angewendet wird, kann die Funktion f(Ltar), die einer solchen Form der Zieldüse 40 entspricht, geometrisch erhalten werden.
4 ist ein Beispiel für eine erste Tabelle 86, die in der Speichereinheit 66 gespeichert ist, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
Eine entsprechende Beziehung zwischen der Form der Düse 40 und der gemäß der Form der Düse 40 spezifizierten Funktion f(Ltar) kann in der ersten Tabelle 86 definiert werden. Die erste Tabelle 86 kann in der Speichereinheit 66 gespeichert werden. Wie in 4 gezeigt, kann in dem Fall, dass die Anzahl der Typen der Form der Düse 40 größer oder gleich m ist, die Anzahl der Typen der Funktion f(Ltar) größer oder gleich m sein (m: eine natürliche Zahl von 1 oder größer).
Durch eine Bezugnahme auf die erste Tabelle 86 und auf der Grundlage der Form der Düse 40 ist die Berechnungseinheit 80 in der Lage, auf einfache Weise den Typ einer zweckmäßigen Funktion f(L_tar) zu spezifizieren, um das Sollvolumen V_tar aus der Solldistanz Ltar zu berechnen. Die Information über die Form der Düse 40, die als Schlüssel bei der Bezugnahme auf die Tabelle dient, kann von dem Bediener beispielweise über die Bedieneinheit 70 eingegeben werden.
Der in Gleichung (1) umfasste Betrag der Änderung dV_cyl wird von der Volumenänderung-Erfassungseinheit 82 erfasst. Die Volumenänderung-Erfassungseinheit 82 erfasst den Betrag der Änderung dV_cyl beispielsweise durch eine Berechnung auf der Grundlage der folgenden Gleichung (3). In der folgenden Gleichung steht L_met für die Länge der Distanz, um die die Schnecke 28 in dem Dosierschritt nach hinten bewegt wird. Der Begriff ρ₀ ist ein bekannter Zahlenwert und repräsentiert die Dichte des Harzes unter dem Solldruck P0. Der Begriff ρ₁ steht für die Dichte des Harzes unter dem Dosierdruck P1. $d V_{c y l} = \frac{π}{4} \cdot D_{c y l}^{2} \cdot L_{m e t} \cdot (\frac{ρ_{1}}{ρ_{0}} - 1)$
Die Volumenänderung-Erfassungseinheit 82 setzt in Gleichung (3) die Dichte ρ₁ ein, die auf der Grundlage der Position der Schnecke 28 und des Drucks des Harzes berechnet wird, wenn die Schnecke 28 die Dosierposition erreicht hat. Durch das Berechnen der Dichte ρ₁ bei jeder Dosierung ist die Volumenänderung-Erfassungseinheit 82 in der Lage, den Betrag der Änderung dV_cyl mit höherer Genauigkeit zu erfassen. Indem die Volumenänderung-Erfassungseinheit 82 den Betrag der Änderung dV_cyl so genau wie möglich erfasst und das aus Gleichung (2) ermittelte Sollvolumen Vtar und den aus Gleichung (3) ermittelten Betrag der Änderung dV_cyl der Gleichung (1) zuordnet, kann die Berechnungseinheit 80 die Zurücksaugdistanz L_sb mit hoher Genauigkeit berechnen.
Es sollte beachtet werden, dass es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht unbedingt erforderlich ist, dass die Dichte ρ₁ jedes Mal berechnet wird, wenn eine Dosierung durchgeführt wird. Genauer gesagt kann ein Wert der Dichte ρ₁, der im Voraus experimentell ermittelt wird, in Gleichung (3) eingesetzt werden.
5 ist ein Beispiel für eine zweite Tabelle 88, die in der Speichereinheit 66 gespeichert ist, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
Für den Fall, dass die Dichte ρ₀ und die Dichte ρ₁ im Voraus für jeden Harztyp experimentell bestimmt werden, kann der Betrag der Änderung dV_cyl für jeden Harztyp im Voraus vorbereitet werden. In diesem Fall kann, wie in 5 gezeigt, eine zweite Tabelle 88, in der der Harztyp und der Betrag der Änderung dV_cyl, der dem Harztyp entspricht, einander zugeordnet sind, vorbereitet und in der Speichereinheit 66 gespeichert werden. Folglich ist die Volumenänderung-Erfassungseinheit 82 in der Lage, durch Bezugnahme auf die zweite Tabelle 88 und auf der Grundlage des Harztyps den Betrag der Änderung dV_cyl einfach zu erfassen. Wenn beispielsweise der Harztyp „PA (Polyamid)“ ist, kann die Volumenänderung-Erfassungseinheit 82 den Wert des Betrags der Änderung dV_cyl (dV_cyl1), der PA entspricht, leicht durch Bezugnahme auf die zweite Tabelle 88 erfassen. Die Information über den Harztyp, die als Schlüssel dient, wenn auf die Tabelle Bezug genommen wird, kann von dem Bediener beispielsweise über die Bedieneinheit 70 eingegeben werden.
Außerdem kann die zweite Tabelle 88 mit der oben beschriebenen ersten Tabelle 86 zusammengeführt werden. Genauer gesagt kann in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Tabelle erstellt werden, in der die Form der Düse 40, die der Form der Düse 40 entsprechende Funktion f(L_tar), der Harztyp und der dem Harztyp entsprechende Betrag der Änderung dV_cyl einander zugeordnet sind.
Von den Steuerungen für die Einspritzeinheit 16 führt insbesondere die Zurücksaug-Steuerungseinheit 84 eine Steuerung in Bezug auf die Druckreduzierung durch Zurücksaugen durch. Nachdem die Schnecke 28 die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat, veranlasst die Zurücksaug-Steuerungseinheit 84 durch Zuführung eines Antriebsstroms zum Servomotor 52b das Zurücksaugen der Schnecke 28 auf der Grundlage der von der Berechnungseinheit 80 berechneten Zurücksaugdistanz L_sb oder der Zurücksaugzeit T_sb.
Außerdem wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel davon ausgegangen, dass eine Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Schnecke 28 (Zurücksauggeschwindigkeit) Usb während des Zurücksaugens im Voraus bestimmt wird.
Eine beispielhafte Konfiguration der Steuerungsvorrichtung 20 wurde oben beschrieben. Es ist zu beachten, dass die Konfiguration der Steuerungsvorrichtung 20 nicht auf die obige Beschreibung beschränkt ist. Zum Beispiel kann die Steuerungsvorrichtung 20 weiterhin eine Konfiguration zur Steuerung der Formklemmeinheit 14 umfassen. Ferner ist die Spritzgießmaschine 10, die von der Steuerungsvorrichtung 20 gesteuert werden kann, nicht darauf beschränkt, eine In-Line-Spritzgießmaschine zu sein.
Im Folgenden wird ein Steuerungsverfahren für die Spritzgießmaschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für das Steuerungsverfahren für die Spritzgießmaschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt.
Das Steuerungsverfahren für die Spritzgießmaschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel (im Folgenden einfach als „Steuerungsverfahren“ bezeichnet) wird durch die oben beschriebene Steuerungsvorrichtung 20 ausgeführt. Wie in 6 gezeigt, umfasst ein solches Steuerungsverfahren mindestens einen Berechnungsschritt und einen Zurücksaug-Steuerungsschritt. Nachfolgend wird ein solches Steuerungsverfahren beschrieben.
Als Prämisse wird im Folgenden ein Fall beschrieben, in dem die Zurücksaugdistanz L_sb aus der Zurücksaugdistanz L_sb und der Zurücksaugzeit T_sb berechnet wird.
Es wird angenommen, dass das Steuerungsverfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von einem Dosiersteuerungsschritt (Dosierschritt) eingeleitet wird. Der vorliegende Schritt wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von der Dosiersteuerungseinheit 78 ausgeführt.
7A ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel für einen Zustand im Inneren des Zylinders 26 zu einem Zeitpunkt zeigt, an dem der Dosiersteuerungsschritt abgeschlossen ist.
Der Dosiersteuerungsschritt wird fortgesetzt, bis die Schnecke 28 die Dosierposition erreicht, genauer gesagt bis die Rückwärtsbewegungsdistanz der Schnecke 28 die vorbestimmte Distanz L_met erreicht. Durch ein Durchführen des Dosiersteuerungsschritts, wie in 7A gezeigt, wird das geschmolzene Harz in den Dosierbereich auf der Vorderseite des Rückschlagrings 50 einschließlich des Düsenfließwegs 41 gefüllt.
Wenn die Schnecke 28 an der Dosierposition ankommt, wird der Volumenänderung-Erfassungsschritt eingeleitet. Dieser Schritt wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von der Volumenänderung-Erfassungseinheit 82 ausgeführt. In diesem Schritt wird zunächst die Dichte ρ₁ des Harzes in dem Dosierbereich unter dem vorbestimmten Dosierdruck P1 berechnet, auf der Grundlage der Position (Rückwärtsbewegungsdistanz) der Schnecke 28 und dem Druck des Harzes zum Zeitpunkt des Erreichens der Dosierposition. Darüber hinaus wird der Betrag der Änderung dV_cyl auf der Grundlage der bereits beschriebenen Gleichung (3) ermittelt. Falls die zweite Tabelle 88 im Voraus in der Speichereinheit 66 gespeichert ist, kann der Betrag der Änderung dV_cyl außerdem durch Bezugnahme auf die zweite Tabelle 88 ermittelt werden.
Anschließend wird der Berechnungsschritt ausgeführt. In dem vorliegenden Schritt wird die Zurücksaugdistanz L_sb auf der Grundlage des Sollvolumens Vtar berechnet. Eine solche Berechnung erfolgt auf der Grundlage der Gleichung (1), die bereits beschrieben wurde.
Die Vorgabe des Sollvolumens Vtar, das zur Berechnung der Zurücksaugdistanz L_sb benötigt wird, erfolgt durch den Bediener über die Bedieneinheit 70. Im folgenden Beispiel wird davon ausgegangen, dass das Sollvolumen V_tar durch Einsetzen der vom Bediener angewiesenen Solldistanz Ltar in die Gleichung (2) berechnet wurde. Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist jedoch nicht auf die oben gegebene Beschreibung beschränkt. Beispielsweise kann als Sollvolumen V_tar ein vom Hersteller der Spritzgießmaschine 10 vorbestimmter Standardwert automatisch vorbestimmt werden.
7B ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel für einen Zustand im Inneren des Zylinders 26 zeigt, nachdem das Zurücksaugen ausgeführt wurde.
Nach dem Berechnungsschritt wird der Zurücksaug-Steuerungsschritt ausgeführt, bei dem die Schnecke 28 auf der Grundlage der berechneten Zurücksaugdistanz L_sb zurückgesaugt wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird dieser Schritt von der Zurücksaug-Steuerungseinheit 84 ausgeführt. Die Zurücksaug-Steuerungseinheit 84 saugt die Schnecke 28 mit der vorbestimmten Zurücksauggeschwindigkeit Usb weiter zurück, bis die Schnecke 28 um die Zurücksaugdistanz L_sb nach hinten bewegt wird.
Gemäß dem oben beschriebenen Steuerungsverfahren ist es möglich, auf einfache Weise die zweckmäßige Zurücksaugdistanz L_sb zu berechnen, die ein Ansaugen des Harzes im Inneren der Düse 40 zu der Seite des Zylinders 26 mit dem Sollvolumen Vtar (über die Solldistanz L_tar) erreicht.
Genauer gesagt werden gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Steuerungsvorrichtung 20 und das Steuerungsverfahren für die Spritzgießmaschine 10 bereitgestellt, bei denen die Zurücksaugdistanz L_sb zweckmäßig und einfach bestimmt werden kann. Der Bediener kann unter Verwendung der Spritzgießmaschine 10, die mit der Steuerungsvorrichtung 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ausgestattet ist, auf einfache Weise qualitativ hochwertige geformte Produkte herstellen.
[Modifikationen]
Obwohl oben ein Ausführungsbeispiel als ein Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, versteht es sich von selbst, dass verschiedene Modifikationen oder Verbesserungen zu dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel hinzugefügt werden können. Es geht aus dem Umfang der Ansprüche hervor, dass andere Ausführungsbeispiele, zu denen solche Modifikationen oder Verbesserungen hinzugefügt wurden, in den technischen Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung einbezogen werden können.
(Modifikation 1)
In der vorliegenden Modifikation wird als Ergänzung zum Ausführungsbeispiel ein Beispiel für einen Fall offenbart, in dem die Zurücksaugzeit T_sb erhalten wird.
Die Zurücksaugzeit T_sb, die der Solldistanz Ltar entspricht, kann durch die folgende Gleichung (4) ermittelt werden. In der folgenden Gleichung ist der Begriff U_sb die Zurücksauggeschwindigkeit. Außerdem kann auch in diesem Fall das Sollvolumen Vtar indirekt aus der Solldistanz Ltar nach der Gleichung (2) berechnet werden. $T_{s b} = \frac{L_{s b}}{U_{s b}} = \frac{V_{t a r} + d V_{c y l}}{\frac{π}{4} \cdot D_{c y l}^{2} \cdot U_{s b}}$
Unter Verwendung der obigen Gleichung (4) ist die Berechnungseinheit 80 in der Lage, auf einfache und zweckmäßige Weise die Zurücksaugzeit T_sb zu berechnen, die das Ansaugen des Harzes im Inneren der Düse 40 mit dem Sollvolumen V_tar (über die Solldistanz L_tar) in Richtung des Zylinders 26 erreicht.
Auf diese Weise werden gemäß der vorliegenden Modifikation die Steuerungsvorrichtung 20 und das Steuerungsverfahren für die Spritzgießmaschine 10 bereitgestellt, bei denen die Zurücksaugzeit T_sb zweckmäßig und einfach bestimmt werden kann.
(Modifikation 2)
Für den Fall, dass das Sollvolumen V_tar einen vorbestimmten Grenzwert Vmax überschreitet, kann die Berechnungseinheit 80 die Zurücksaugdistanz L_sb oder die Zurücksaugzeit T_sb berechnen, nachdem sie das Sollvolumen Vtar auf einen Wert kleiner oder gleich dem Grenzwert Vmax begrenzt hat. Eine solche Begrenzung kann nicht nur auf das von dem Bediener vorgegebene Sollvolumen V_tar angewendet werden, sondern auch auf das Sollvolumen V_tar, das aus der Solldistanz L_tar spezifiziert wird.
Der Grenzwert Vmax ist beispielsweise ein von dem Hersteller der Spritzgießmaschine 10 vorbestimmter Wert. Der Grenzwert Vmax kann auch von dem Bediener über die Bedieneinheit 70 vorgegeben werden.
Wenn das Sollvolumen Vtar über dem Grenzwert Vmax liegt, kann folglich jede Sorge vor einer übermäßigen Zurücksaugdistanz Lsb, die auf der Grundlage eines solchen übermäßigen Sollvolumens Vtar berechnet wird, verringert werden. Ebenso kann jede Sorge vor einer zu langen Zurücksaugzeit T_sb, die auf der Grundlage eines solchen zu hohen Sollvolumens Vtar berechnet wird, verringert werden.
(Modifikation 3)
8 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm der Steuerungsvorrichtung 20 gemäß einer dritten Modifikation.
Die Berechnungseinheit 80 kann eine Kompensationseinheit 90 umfassen, die für den Fall, dass die berechnete Zurücksaugdistanz L_sb einen oberen Grenzwert Lmax der vorbestimmten Distanz überschreitet, die Zurücksaugdistanz L_sb auf den oberen Grenzwert Lmax kompensiert (modifiziert). Der obere Grenzwert Lmax ist beispielsweise ein von dem Hersteller der Spritzgießmaschine 10 spezifizierter Wert. Der obere Grenzwert Lmax kann auch von dem Bediener über die Bedieneinheit 70 vorgegeben werden.
Gemäß diesem Merkmal kann jede Sorge davor, dass ein Zurücksaugen auf der Grundlage einer solchen übermäßigen Zurücksaugdistanz L_sb durchgeführt wird, reduziert werden.
Ferner kann die vorliegende Modifikation auch in dem Fall angewendet werden, dass die Berechnungseinheit 80 die Zurücksaugzeit T_sb berechnet. Genauer gesagt kann die Berechnungseinheit 80 die Kompensationseinheit 90 umfassen, die für den Fall, dass die berechnete Zurücksaugzeit T_sb einen oberen Grenzwert Tmax der vorbestimmten Zeit überschreitet, die Zurücksaugzeit T_sb auf den oberen Grenzwert Tmax kompensiert (modifiziert). Der obere Grenzwert Tmax ist beispielsweise ein von dem Hersteller der Spritzgießmaschine 10 spezifizierter Wert, ähnlich wie bei dem oberen Grenzwert Lmax. Der obere Grenzwert Tmax kann auch von dem Bediener über die Bedieneinheit 70 vorgegeben werden.
Gemäß diesem Merkmal kann jede Sorge davor, dass das Zurücksaugen auf der Grundlage einer solchen übermäßigen Zurücksaugzeit T_sb durchgeführt wird, reduziert werden.
(Modifikation 4)
9 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm der Steuerungsvorrichtung 20 gemäß einer vierten Modifikation.
Die Steuerungsvorrichtung 20 kann ferner mit einer Meldeeinheit 92 ausgestattet sein, die eine Meldung über die berechnete Zurücksaugdistanz L_sb oder die berechnete Zurücksaugzeit T_sb ausgibt. Eine solche Meldung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Zurücksaugdistanz L_sb oder die Zurücksaugzeit T_sb auf der Anzeigeeinheit 68 angezeigt wird.
Gemäß diesem Merkmal ist der Bediener in der Lage, die von der Steuerungsvorrichtung 20 berechnete Zurücksaugdistanz L_sb oder die Zurücksaugzeit T_sb leicht zu erfassen.
(Modifikation 5)
Der Betrag der Änderung dV_cyl muss nicht unbedingt erfasst werden. Insbesondere kann in der Berechnung, in der Gleichung (1) verwendet wird, der Betrag der Änderung dV_cyl immer als Null behandelt werden. Selbst in diesem Fall kann die Steuerungsvorrichtung 20 eine minimal erforderliche Zurücksaugdistanz L_sb oder eine minimal erforderliche Zurücksaugzeit T_sb berechnen, um das Ansaugen des Sollvolumenbetrags V_tar (oder es Solldistanzbetrags L_tar) des Harzes im Inneren der Düse 40 zu erreichen.
Die vorliegende Modifikation ermöglicht es dem Bediener, den Mindestwert der Zurücksaugdistanz L_sb oder der Zurücksaugzeit T_sb zu kennen, der als Zurücksaugbedingung anzugeben ist. Unter Bezugnahme auf die gemäß der vorliegenden Modifikation berechnete Zurücksaugdistanz L_sb oder Zurücksaugzeit T_sb kann der Bediener die Zurücksaugdistanz L_sb oder die Zurücksaugzeit T_sb neu spezifizieren.
Gemäß der vorliegenden Modifikation kann der Bediener deutlich entlastet werden, indem der zu spezifizierende Mindestwert der Zurücksaugdistanz L_sb oder der Zurücksaugzeit T_sb leicht zu erfassen ist. Weiterhin kann gemäß der vorliegenden Modifikation die Volumenänderung-Erfassungseinheit 82 in der Konfiguration der Steuerungsvorrichtung 20 weggelassen werden. Daher kann die Konfiguration der Steuerungsvorrichtung 20 einfacher gestaltet werden als im Falle des Ausführungsbeispiels.
(Modifikation 6)
Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel und seine Modifikationen können in einem Bereich, in dem keine technischen Unstimmigkeiten auftreten, sinnvoll kombiniert werden.
[Erfindungen, die aus dem Ausführungsbeispiel gewonnen werden können]
Die Erfindungen, die sich aus dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel und den Modifikationen davon ableiten lassen, werden im Folgenden beschrieben.
<Erste Erfindung>
Die Steuerungsvorrichtung (20) für die Spritzgießmaschine (10) ist bereitgestellt. Die Spritzgießmaschine umfasst den Zylinder (26), in den das Harz zugeführt wird, die Düse (40), die an dem distalen Ende des Zylinders (26) angeordnet ist, und die Schnecke (28), die sich nach vorne und nach hinten bewegt und im Inneren des Zylinders (26) dreht. Die Spritzgießmaschine führt die Dosierung des Harzes durch, während das Harz im Inneren des Zylinders (26) geschmolzen wird, indem sie bewirkt, dass die Schnecke (28) nach hinten in die vorbestimmte Dosierposition bewegt wird, während sie gedreht wird, und zwar in einer Weise, dass der Harzdruck auf dem vorbestimmten Dosierdruck (P1) gehalten wird. Die Steuerungsvorrichtung umfasst die Berechnungseinheit (80), die auf der Grundlage des Sollvolumens (Vtar) des Harzes im Inneren der Düse (40), das von der Seite der Düse (40) zu der Seite des Zylinders (26) angesaugt wird, die Zurücksaugdistanz (L_sb) oder die Zurücksaugzeit (T_sb) berechnet, um das Ansaugen des Sollvolumens (Vtar) des Harzes im Inneren der Düse (40) zu der Seite des Zylinders (26) zu erreichen, und die Zurücksaug-Steuerungseinheit (84), die bewirkt, dass die Schnecke (28) auf der Grundlage der Zurücksaugdistanz (L_sb) oder der Zurücksaugzeit (T_sb) zurückgesaugt wird, nachdem die Schnecke (28) die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat.
Gemäß solchen Merkmalen ist die Steuerungsvorrichtung (20) für die Spritzgießmaschine (10) bereitgestellt, in der die Zurücksaugdistanz (L_sb) oder die Zurücksaugzeit (T_sb) zweckmäßig und einfach bestimmt werden kann.
Es kann weiterhin die Volumenänderung-Erfassungseinheit (82) bereitgestellt sein, die, nachdem die Schnecke (28) die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat, den Betrag der Änderung (dV_cyl) des Volumens des im Inneren des Zylinders (26) dosierten Harzes erfasst, während der Druck des Harzes von dem vorbestimmten Dosierdruck (P1) auf den atmosphärischen Druck (P0) reduziert wird, wobei die Berechnungseinheit (80) die Zurücksaugdistanz (L_sb) oder die Zurücksaugzeit (T_sb) auf der Grundlage des Betrags der Änderung (dV_cyl) und des Sollvolumens (V_tar) berechnet. Gemäß solchen Merkmalen kann die Berechnungseinheit (80) die Zurücksaugdistanz (L_sb) oder die Zurücksaugzeit (T_sb) genau berechnen.
Es kann ferner eine Druckerfassungseinheit (76) bereitgestellt sein, die den Harzdruck erfasst, wobei die Volumenänderung-Erfassungseinheit (82) den Betrag der Änderung (dV_cyl) auf der Grundlage der Distanz (L_met), über die die Schnecke (28) während der Dosierung nach hinten bewegt wird, und den Druck (P1) des Harzes erfasst, wenn die Schnecke (28) die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat. Gemäß solchen Merkmalen kann die Volumenänderung-Erfassungseinheit (82) den Betrag der Änderung (dV_cyl) mit höherer Genauigkeit erfassen.
Weiterhin kann eine Bedieneinheit (70) bereitgestellt sein, über die der Bediener das Sollvolumen (Vtar) vorgibt. Gemäß diesem Merkmal kann die Zurücksaugdistanz (L_sb) oder die Zurücksaugzeit (T_sb) berechnet werden, die das Ansaugen des Harzes im Inneren der Düse (40) zu der Seite des Zylinders (26) mit dem von dem Bediener angewiesenen Betrag des Sollvolumens (Vtar) erreicht.
Es kann weiterhin die Speichereinheit (66) bereitgestellt sein, in der die erste Tabelle (86) gespeichert ist, in der die Vielzahl von Funktionen in Verbindung mit der Form der Düse (40) definiert sind, wobei die Funktionen so konfiguriert sind, dass sie das Sollvolumen (Vtar) auf der Grundlage der Form der Düse (40) und der Solldistanz (Ltar), über die das Harz im Inneren der Düse (40) von der Seite der Düse (40) zu der Seite des Zylinders (26) angesaugt wird, berechnen, wobei die Berechnungseinheit (80) aus der ersten Tabelle (86) die Funktion auswählt, die der Form der auf dem Zylinder (26) bereitgestellten Düse (40) entspricht, und die Zurücksaugdistanz (L_sb) oder die Zurücksaugzeit (T_sb) auf der Grundlage der ausgewählten Funktion und der Solldistanz (Ltar) berechnet. Gemäß solchen Merkmalen kann die Berechnungseinheit (80) auf einfache Weise die zweckmäßige Funktion zum Berechnen des Sollvolumens (Vtar) aus der Solldistanz (Ltar) spezifizieren.
Die Speichereinheit (66) kann ferner die zweite Tabelle (88) speichern, in der der Betrag der Änderung (dV_cyl) und der Harztyp einander zugeordnet sind, wobei die Volumenänderung-Erfassungseinheit (82) den Betrag der Änderung (dV_cyl) durch Bezugnahme auf die zweite Tabelle (88) und auf der Grundlage des Harztyps erfasst.
Gemäß solchen Merkmalen ist die Volumenänderung-Erfassungseinheit (82) in der Lage, den Betrag der Änderung (dV_cyl) leicht zu erfassen.
Bei der ersten Erfindung kann, wenn die Volumenänderung-Erfassungseinheit (82) bereitgestellt ist, und für den Fall, dass das Sollvolumen (Vtar) nicht aus der Solldistanz (Ltar) berechnet wird, weiterhin die Speichereinheit (66) bereitgestellt sein, in der die Tabelle (88) gespeichert ist, in der der Betrag der Änderung (dV_cyl) und der Harztyp einander zugeordnet sind. Gemäß solchen Merkmalen ist die Volumenänderung-Erfassungseinheit (82) in der Lage, den Betrag der Änderung (dV_cyl) auch dann einfach zu erfassen, wenn das Sollvolumen (V_tar) nicht aus der Solldistanz (Ltar) berechnet wird.
Weiterhin kann eine Bedieneinheit (70) bereitgestellt sein, über die der Bediener die Solldistanz (L_tar) vorgibt. Gemäß diesem Merkmal kann die Zurücksaugdistanz (L_sb) oder die Zurücksaugzeit (T_sb) berechnet werden, die das Ansaugen des Harzes im Inneren der Düse (40) zu der Seite des Zylinders (26) über den von dem Bediener angewiesenen Betrag der Solldistanz (Ltar) erreicht.
Für den Fall, dass das Sollvolumen (V_tar) den vorbestimmten Grenzwert (V_max) überschreitet, kann die Berechnungseinheit (80) die Zurücksaugdistanz (L_sb) oder die Zurücksaugzeit (T_sb) berechnen, nachdem sie das Sollvolumen (V_tar) auf einen Wert kleiner oder gleich dem Grenzwert (V_max) begrenzt hat. Gemäß diesem Merkmal kann jede Sorge vor einer zu großen Zurücksaugdistanz (L_sb), die auf der Grundlage eines zu großen Sollvolumens (Vtar) berechnet wird, reduziert werden.
Die Berechnungseinheit (80) kann ferner die Kompensationseinheit (90) umfassen, die so konfiguriert ist, dass sie in dem Fall, in dem die berechnete Zurücksaugdistanz (L_sb) oder die berechnete Zurücksaugzeit (T_sb) den vorbestimmten oberen Grenzwert (L_max, T_max) überschreitet, die Zurücksaugdistanz (L_sb) oder die Zurücksaugzeit (T_sb) auf den oberen Grenzwert (L_max, Tmax) kompensiert. Gemäß diesem Merkmal kann jede Sorge davor, dass das Zurücksaugen aufgrund einer solchen übermäßigen Zurücksaugdistanz (L_sb) oder einer übermäßigen Zurücksaugzeit (T_sb) durchgeführt wird, reduziert werden.
Weiterhin kann die Meldeeinheit (92) bereitgestellt sein, die eine Meldung über die berechnete Zurücksaugdistanz (L_sb) oder die berechnete Zurücksaugzeit (T_sb) ausgibt. Gemäß diesem Merkmal, ist der Bediener in der Lage, die Zurücksaugdistanz (L_sb) oder die Zurücksaugzeit (T_sb), die von der Steuerungsvorrichtung (20) berechnet wurden, leicht zu erfassen.
<Zweite Erfindung>
Das Steuerungsverfahren für die Spritzgießmaschine (10) ist bereitgestellt. Die Spritzgießmaschine umfasst den Zylinder (26), in den das Harz zugeführt wird, die Düse (40), die an dem distalen Ende des Zylinders (26) angeordnet ist, und die Schnecke (28), die sich nach vorne und nach hinten bewegt und im Inneren des Zylinders (26) dreht. Die Spritzgießmaschine führt die Dosierung des Harzes durch, während das Harz im Inneren des Zylinders (26) geschmolzen wird, indem sie bewirkt, dass die Schnecke (28) nach hinten in die vorbestimmte Dosierposition bewegt wird, während sie vorwärts gedreht wird, und zwar in einer Weise, dass der Harzdruck auf dem vorbestimmten Dosierdruck (P1) gehalten wird. Das Steuerungsverfahren umfasst den Berechnungsschritt eines Berechnens, auf der Grundlage des Sollvolumens (Vtar) des Harzes im Inneren der Düse (40), das von der Seite der Düse (40) in Richtung der Seite des Zylinders (26) angesaugt wird, der Zurücksaugdistanz (L_sb) oder der Zurücksaugzeit (T_sb), die das Ansaugen des Sollvolumens (V_tar) des Harzes im Inneren der Düse (40) zu der Seite des Zylinders (26) erreicht, und den Zurücksaug-Steuerungsschritt, der bewirkt, dass die Schnecke (28) auf der Grundlage der Zurücksaugdistanz (L_sb) oder der Zurücksaugzeit (T_sb) zurückgesaugt wird, nachdem die Schnecke (28) die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat.
Gemäß solchen Merkmalen wird das Steuerungsverfahren für die Spritzgießmaschine (10) bereitgestellt, bei dem die Zurücksaugdistanz (L_sb) oder die Zurücksaugzeit (T_sb) zweckmäßig und einfach bestimmt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2008230164 [0002]

Claims

Steuerungsvorrichtung (20) für eine Spritzgießmaschine (10), wobei die Spritzgießmaschine einen Zylinder (26), in den ein Harz zugeführt wird, eine Düse (40), die an einem distalen Ende des Zylinders angeordnet ist, und eine Schnecke (28) umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie sich nach vorne und nach hinten bewegt und im Inneren des Zylinders dreht, wobei die Spritzgießmaschine so konfiguriert ist, dass sie eine Dosierung des Harzes durchführt, während das Harz im Inneren des Zylinders geschmolzen wird, indem sie bewirkt, dass die Schnecke nach hinten in eine vorbestimmte Dosierposition bewegt wird, während sie vorwärts gedreht wird, und zwar in einer Weise, dass ein Druck des Harzes auf einem vorbestimmten Dosierdruck (P1) gehalten wird, wobei die Steuerungsvorrichtung umfasst: eine Berechnungseinheit (80), die so konfiguriert ist, dass sie auf der Grundlage eines Sollvolumens (V_tar) des Harzes im Inneren der Düse, das von einer Seite der Düse zu einer Seite des Zylinders angesaugt wird, eine Zurücksaugdistanz (L_sb) oder eine Zurücksaugzeit (T_sb) berechnet, die das Ansaugen des Sollvolumens des Harzes im Inneren der Düse zu der Seite des Zylinders erreicht; und eine Zurücksaug-Steuerungseinheit (84), die so konfiguriert ist, dass sie bewirkt, dass die Schnecke auf der Grundlage der Zurücksaugdistanz oder der Zurücksaugzeit zurückgesaugt wird, nachdem die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Volumenänderung-Erfassungseinheit (82), die so konfiguriert ist, dass sie, nachdem die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat, einen Betrag der Änderung (dV_cyl) eines Volumens des im Inneren des Zylinders dosierten Harzes erfasst, während der Druck des Harzes von dem vorbestimmten Dosierdruck auf den atmosphärischen Druck (P0) reduziert wird; wobei die Berechnungseinheit die Zurücksaugdistanz oder die Zurücksaugzeit auf der Grundlage des Betrags der Änderung und des Sollvolumens berechnet.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 2, ferner umfassend: eine Druckerfassungseinheit (76), die zum Erfassen des Drucks des Harzes konfiguriert ist; wobei die Volumenänderung-Erfassungseinheit den Betrag der Änderung auf der Grundlage einer Distanz (L_met), über die die Schnecke während der Dosierung nach hinten bewegt wird, und den Druck des Harzes erfasst, wenn die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 2, ferner umfassend: eine Speichereinheit (66), die so konfiguriert ist, dass sie eine Tabelle (88) speichert, in der der Betrag der Änderung und ein Harztyp einander zugeordnet sind; wobei die Volumenänderung-Erfassungseinheit den Betrag der Änderung durch Bezugnahme auf die Tabelle und auf der Grundlage des Harztyps erfasst.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner eine Bedieneinheit (70) umfassend, über die ein Bediener das Sollvolumen vorgibt.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Speichereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine erste Tabelle (86) speichert, in der eine Vielzahl von Funktionen in Verbindung mit einer Form der Düse definiert sind, wobei die Funktionen so konfiguriert sind, dass sie das Sollvolumen auf der Grundlage der Form der Düse und einer Solldistanz (Ltar) berechnen, über die das Harz im Inneren der Düse von der Seite der Düse zu der Seite des Zylinders angesaugt wird; wobei die Berechnungseinheit aus der ersten Tabelle die Funktion auswählt, die der Form der auf dem Zylinder bereitgestellten Düse entspricht, und die Zurücksaugdistanz oder die Zurücksaugzeit auf der Grundlage der ausgewählten Funktion und der Solldistanz berechnet.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 6, ferner umfassend: eine Volumenänderung-Erfassungseinheit (82), die so konfiguriert ist, dass sie, nachdem die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat, einen Betrag der Änderung (dV_cyl) eines Volumens des im Inneren des Zylinders dosierten Harzes erfasst, während der Druck des Harzes von dem vorbestimmten Dosierdruck auf den atmosphärischen Druck (P0) reduziert wird; wobei die Berechnungseinheit die Zurücksaugdistanz oder die Zurücksaugzeit auf der Grundlage des Betrags der Änderung und des Sollvolumens berechnet.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 7, ferner umfassend: eine Druckerfassungseinheit (76), die zum Erfassen des Drucks des Harzes konfiguriert ist; wobei die Volumenänderung-Erfassungseinheit den Betrag der Änderung auf der Grundlage der Distanz (L_met), über die die Schnecke während der Dosierung nach hinten bewegt wird, und den Druck des Harzes erfasst, wenn die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach Anspruch 7, wobei: die Speichereinheit darin außerdem eine zweite Tabelle (88) speichert, in der der Betrag der Änderung und ein Harztyp einander zugeordnet sind; und die Volumenänderung-Erfassungseinheit den Betrag der Änderung durch Bezugnahme auf die zweite Tabelle und auf der Grundlage des Harztyps erfasst.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, ferner eine Bedieneinheit (70) umfassend, über die ein Bediener die Solldistanz vorgibt.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Berechnungseinheit in einem Fall, in dem das Sollvolumen einen vorbestimmten Grenzwert (V_max) überschreitet, die Zurücksaugdistanz oder die Zurücksaugzeit berechnet, nachdem sie das Sollvolumen auf einen Wert kleiner oder gleich dem Grenzwert begrenzt hat.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Berechnungseinheit ferner eine Kompensationseinheit (90) umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie in einem Fall, in dem die berechnete Zurücksaugdistanz oder die berechnete Zurücksaugzeit einen vorbestimmten oberen Grenzwert (L_max, Tmax) überschreitet, die Zurücksaugdistanz oder die Zurücksaugzeit auf den oberen Grenzwert kompensiert.
Steuerungsvorrichtung für die Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner eine Meldeeinheit (92) umfassend, die so konfiguriert ist, dass sie eine Meldung über die berechnete Zurücksaugdistanz oder die berechnete Zurücksaugzeit ausgibt.
Steuerungsverfahren für eine Spritzgießmaschine (10), wobei die Spritzgießmaschine einen Zylinder (26), in den ein Harz zugeführt wird, eine Düse (40), die an einem distalen Ende des Zylinders angeordnet ist, und eine Schnecke (28) umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie sich nach vorne und nach hinten bewegt und im Inneren des Zylinders dreht, wobei die Spritzgießmaschine so konfiguriert ist, dass sie eine Dosierung des Harzes durchführt, während das Harz im Inneren des Zylinders geschmolzen wird, indem sie bewirkt, dass die Schnecke nach hinten in eine vorbestimmte Dosierposition bewegt wird, während sie vorwärts gedreht wird, und zwar in einer Weise, dass ein Druck des Harzes auf einem vorbestimmten Dosierdruck (P1) gehalten wird, wobei das Steuerungsverfahren umfasst: einen Berechnungsschritt eines Berechnens, auf der Grundlage eines Sollvolumens (V_tar) des Harzes im Inneren der Düse, das von einer Seite der Düse zu einer Seite des Zylinders angesaugt wird, einer Zurücksaugdistanz (L_sb) oder einer Zurücksaugzeit (T_sb), die das Ansaugen des Sollvolumens des Harzes im Inneren der Düse zu der Seite des Zylinders erreicht; und einen Zurücksaug-Steuerungsschritt, der bewirkt, dass die Schnecke auf der Grundlage der Zurücksaugdistanz oder der Zurücksaugzeit zurückgesaugt wird, nachdem die Schnecke die vorbestimmte Dosierposition erreicht hat.