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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kompressionsregler einer Spritzgießmaschine.
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Beschreibung der verwandten Technik
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Es gibt ein Formpressverfahren, bei dem ein Auswurfmechanismus oder ein Formschließmechanismus einer Spritzgießmaschine betätigt wird, um ein gespritztes Harz nach oder während des Spritzens zu komprimieren. Durch dieses Verfahren können die sich ergebenden Formteile im Hinblick auf Druckübertragbarkeit oder Dünnwandigkeit verbessert werden. Wenn eine Harzschmelze in eine Form gespritzt wird, wird Druck nur in einer Richtung entlang eines Durchgangs für das Harz ausgeübt. Beim Formen eines scheibenartigen Formteils wird der Druck demnach radial ausgeübt, so dass sich manchmal radiale Linien an dem Formteil bilden können. Da der Druck auf das gespritzte Harz durch Formpressen ausgeübt werden kann, ist die Richtung des Drucks auf das Harz einheitlich.
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Beim Formpressen wird ein Kompressionselement bewegt, um das Harz in der Form zu komprimieren. Das verwendete Kompressionselement kann der Auswurfmechanismus, der Formschließmechanismus oder ein Kern in der Form, der verwendet wird, wenn das Formteil hohl oder röhrenförmig ist, sein.
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Die
japanische Patentanmeldungs-Auslegeschrift Nr. 7-137107 offenbart ein Formpressverfahren, bei dem ein Formteil geformt wird, indem eine Druckkraft auf ein Harz in einer Form einer Spritzgießmaschine unter Verwendung von Auswurfmitteln ausgeübt wird, um das Formteil aus der Form auszuwerfen.
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Die
japanische Patentanmeldungs-Auslegeschrift Nr. 9-174633 offenbart eine Technik, bei der ein Servomotor zur Kompression verwendet wird, um eine Schließachse oder eine Auswurfachse anzutreiben, um ein Harz in einer Form zu komprimieren.
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Die
japanische Patentanmeldungs-Auslegeschrift Nr. 60-179216 offenbart eine Technik, bei der ein Harz in einer Form anhand einer Formplatte in der Form komprimiert wird.
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Die
japanische Patentanmeldungs-Auslegeschrift Nr. 7-68613 offenbart eine Technik, bei der ein Formschließmotor zum Schließen einer Form um einen vorbestimmten Betrag gedreht wird, so dass eine bewegbare Aufspannplatte und eine bewegbare Form durch einen Kippmechanismus oder dergleichen über einen vorbestimmten Abstand bewegt werden können, um eine Kompressionskraft auf eine Harzschmelze in einer Formhöhlung auszuüben.
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Eine Technik zum Korrigieren von Bewegungsbefehlen für eine Schnecke in einem Spritzprozess wird in den
japanischen Patentanmeldungs-Auslegeschriften Nr. 8-323824 und
2006-272646 offenbart.
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Beim Formpressen wird ein Kompressionsvorgang ausgeführt, während sich das Harz, das in die Form gespritzt wird, allmählich verfestigt. Wenn die Zeiteinstellung des Beginns der Kompression variiert, ändert sich demnach die Fließfähigkeit des Harzes, obwohl der Kompressionshub festgelegt ist, so dass Form und Maßhaltigkeit des fertigen Formteils variieren können.
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Obwohl die Formpresstechnik in den
japanischen Patentanmeldungs-Auslegeschriften Nr. 7-137107 und
9-174633 offenbart wird, ist dies nicht der Fall für die Zeiteinstellung des Beginns der Kompression.
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Gemäß den
japanischen Patentanmeldungs-Auslegeschriften Nr. 60-179216 und
7-68613 wird die Zeiteinstellung des Beginns der Kompression unter Berücksichtigung des geschmolzenen Zustands des Harzes in der Form eingestellt. Daher werden die Bedingungen für den Beginn des Kompressionsvorgangs basierend auf Zeiteinstellungen eingestellt, wenn die verstrichene Zeit seit dem Beginn des Spritzens eine vorbestimmte Zeit erreicht, wenn der Harzdruck einen vorbestimmten Wert erreicht oder wenn das Harz eine vorbestimmte Position erreicht. Bei einem Kompressionsprozess dieser Techniken wird der Kompressionsvorgang gestartet, wenn ein Regler, der die Zeit und den Druck, die von einem Zeitmesser und einem Drucksensor darin detektiert werden, überwacht, detektiert, dass eine vorbestimmte Zeit oder ein vorbestimmter Druck erreicht ist.
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Im Allgemeinen ist ein Regler zum Regeln einer Werkzeugmaschine oder von Industriemaschinen konfiguriert, um eine Ein-/Ausgabe von Signalen, eine logische Operation oder dergleichen zu einer vorbestimmten Abtastzeit auszuführen, die gemäß dem Durchsatz einer CPU (Zentraleinheit) in dem Regler bestimmt wird. Ein Regler einer Spritzgießmaschine überwacht auch den Zeitmesser oder den Harzdruck für jede Abtastzeit derselben beim Regeln eines Kompressionsvorgangs. Der Kompressionsvorgang wird auch für jede Abtastzeit gestartet. Wenn die Abtastperiode lang ist, ist demnach das Überwachungsintervall für den Zeitmesser und den Harzdruck ebenfalls lang, so dass der Beginn der Kompression und der anschließende Kompressionsvorgang möglicherweise mit Bezug auf eine voreingestellte Betätigungszeit verzögert werden.
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Obwohl die Technik zum Korrigieren der Bewegungsbefehle für die Schnecke bei dem Spritzprozess in den offenbarten
japanischen Patentanmeldungs-Auslegeschriften Nr. 8-323824 und
2006-272646 offenbart wird, ist dies nicht der Fall für die Zeiteinstellung des Kompressionsbeginns für den Kompressionsvorgang. Bei einem Formvorgang, wie etwa beim Formpressen, bei dem sich eine Betätigungsverzögerung eines Kompressionselements auf die Qualität der Formteile auswirkt, ist es demnach schwierig, die Betätigung des Kompressionselements zu korrigieren.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Entsprechend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Kompressionsregler einer Spritzgießmaschine bereitzustellen, der einen verzögerungsfreien Kompressionsvorgang in der Spritzgießmaschine ermöglicht.
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Bei einem Kompressionsregler einer Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung, der einen Bewegungsbefehl zum Komprimieren eines Harzes in einer Form an ein Kompressionselement der Spritzgießmaschine für jede vorbestimmte Abtastperiode basierend auf einer voreingestellten Kompressionsendposition und einer Sollgeschwindigkeit ausgibt, umfasst der Kompressionsregler Kompressionsvorgangs-Startbedingungs-Einstellmittel zum Einstellen einer Startbedingung des Kompressionsvorgangs des Kompressionselements, Festlegungsbestimmungsmittel, um zu bestimmen, ob die Startbedingung des Kompressionsvorgangs, die von den Kompressionsvorgangs-Startbedingungs-Einstellmitteln eingestellt wird, während eines Zeitintervalls zwischen aufeinanderfolgenden Abtastzeiten festgelegt wird oder nicht, und Bewegungsbetrags-Berechnungsmittel, um als einen berechneten Bewegungsbetrag den Bewegungsbetrag des Kompressionselements während eines Zeitintervalls zwischen dem Zeitpunkt, wenn die Startbedingung des Kompressionsvorgangs festgelegt wird, und einer Abtastzeit sofort danach, wenn bestimmt wird, dass die Startbedingung des Kompressionsvorgangs während des Zeitintervalls zwischen den aufeinanderfolgenden Abtastzeiten festgelegt wird, zu erzielen. Der Bewegungsbefehl für das Kompressionselement zur Abtastzeit sofort vor dem Zeitpunkt, an dem die Startbedingung des Kompressionsvorgangs festgelegt wird, wird derart ausgegeben, dass der Bewegungsbetrag gleich dem berechneten Bewegungsbetrag ist, der durch die Mittel zum Berechnen des Bewegungsbetrags erzielt wird.
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Somit kann bei dem Kompressionsregler der Spritzgießmaschine ein verzögerungsfreier Kompressionsvorgang ausgeführt werden, ohne die Abtastperiode durch Beschleunigen einer CPU oder dergleichen zu reduzieren.
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Die Startbedingung des Kompressionsvorgangs kann eine Bedingung sein, dass die verstrichene Zeit seit dem Start des Spritzens eine voreingestellte Kompressionsstartzeit überschreitet.
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Die Startbedingung des Kompressionsvorgangs kann eine Bedingung sein, dass der Druck des Harzes einen voreingestellten Harzdruck überschreitet.
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Die Startbedingung des Kompressionsvorgangs kann eine Bedingung sein, dass die Position einer Schnecke eine voreingestellte Schneckenposition überschreitet.
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Die Startbedingung des Kompressionsvorgangs kann eine Bedingung sein, dass ein detektierter Wert, der sich auf einen Prozess der Verfestigung des Harzes in der Form auswirkt, einen vorbestimmten Wert überschreitet.
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Somit kann der verzögerungsfreie Kompressionsvorgang ausgeführt werden, ohne die Abtastperiode zu ändern. Die Geschwindigkeit der Schnecke oder die Temperatur des Harzes können als Beispiel des detektierten Wertes gegeben werden, der sich auf den Prozess der Verfestigung des Harzes in der Form auswirkt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Kompressionsregler einer Spritzgießmaschine bereitgestellt werden, der einen verzögerungsfreien Kompressionsvorgang in der Spritzgießmaschine ermöglicht.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung der Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen hervorgehen. Es zeigen:
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1 ein Konfigurationsdiagramm einer herkömmlichen Spritzgießmaschine;
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2A ein Diagramm, das eine ideale Kompressionsstartzeit und eine Kompressionsstartzeit nach dem Stand der Technik für einen Kompressionsvorgang der Spritzgießmaschine zeigt;
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2B einen idealen Bewegungsbefehl für ein Kompressionselement;
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2C einen Bewegungsbefehl für ein Kompressionselement nach dem Stand der Technik;
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3 ein Ablaufschema, das eine Verarbeitung zum Ausgeben eines Bewegungsbefehls für jede Abtastperiode in dem Regler gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4A ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einer Kompressionsstartzeit gemäß einer ersten Ausführungsform und der idealen Kompressionsstartzeit zeigt;
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4B den idealen Bewegungsbefehl für das Kompressionselement;
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4C den Bewegungsbefehl für das Kompressionselement nach dem Stand der Technik;
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5A ein Diagramm, das zeigt, wie sich ein Harzdruck gemäß einer zweiten Ausführungsform ändert;
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5B ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einer Kompressionsstartzeit gemäß einer zweiten Ausführungsform und der idealen Kompressionsstartzeit zeigt;
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6A ein Diagramm, das zeigt, wie sich eine Schneckenposition gemäß einer dritten Ausführungsform ändert; und
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6B ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einer Kompressionsstartzeit gemäß einer dritten Ausführungsform und der idealen Kompressionsstartzeit zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Erste Ausführungsform
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Es wird nun eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Konfigurationsdiagramm einer herkömmlichen Spritzgießmaschine. Die Spritzgießmaschine umfasst im Allgemeinen eine Spritzvorrichtung und eine Formschließvorrichtung, die auf einer Maschinenbasis angeordnet sind. 1 zeigt hauptsächlich eine Spritzeinheit 10, die der Spritzvorrichtung entspricht, und einen Regler zum allgemeinen Regeln einer bewegbaren Form 42, einer feststehenden Form 44, eines Kompressionselements und der Spritzeinheit 10.
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Bei der Spritzeinheit 10 ist eine Düse 33 an dem distalen Ende eines Zylinders 34 angebracht, in den eine Schnecke 36 eingesetzt ist, und ein Trichter 32 ist in der Nähe des hinteren Endes des Zylinders 34 montiert. Der Trichter 32 führt dem Zylinder 34 Harzgranulat zu. Ferner umfasst die Spritzeinheit 10 einen Spritzmotor 22 als Antriebsmittel zum axialen Antreiben der Schnecke 36, einen Übertragungsmechanismus 28 und dergleichen. Die Schnecke 36 wird zur Spritzregelung durch den Spritzmotor 22, den Übertragungsmechanismus 28 und dergleichen axial angetrieben. Ferner umfasst die Spritzeinheit 10 einen Motor 24 für die Schneckendrehung als Drehantriebsmittel zum Drehen der Schnecke 36 und einen Übertragungsmechanismus 27, der einen Riemen, Riemenscheiben und dergleichen umfasst. Die Schnecke 36 wird zum Drehen durch den Motor 24 für die Schneckendrehung und den Übertragungsmechanismus 27, der den Riemen, die Riemenscheiben und dergleichen umfasst, angetrieben.
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Der Spritzmotor 22 und der Motor 24 für die Schneckendrehung sind einzeln mit Positions-/Geschwindigkeitssensoren (nicht gezeigt) zum Detektieren ihrer Drehpositionen und Drehgeschwindigkeiten ausgestattet. Die Positions-/Geschwindigkeitssensoren können die Position (entlang der Schneckenachse) der Schnecke 36, die Bewegungsgeschwindigkeit (Spritzgeschwindigkeit) und die Drehgeschwindigkeit der Schnecke 36 detektieren. Ferner ist die Schnecke 36 mit einem Harzdrucksensor 26 zum Detektieren einer Kraft, die von der Harzschmelze auf die Schnecke 36 entlang der Schneckenachse ausgeübt wird, versehen.
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Während die Schnecke 36 in dem Zylinder 34 angetrieben wird, wird die Harzschmelze gespritzt und in die bewegbare Form 42 eingespeist. Ein Kompressionselement 50 ist in der bewegbaren Form 42 angeordnet und kann durch einen Übertragungsmechanismus 54, der einen Riemen, Riemenscheiben und dergleichen umfasst, hin und her bewegt werden.
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Eine PMC-CPU 62 ist mit einem ROM 81 verbunden, in dem sequenzielle Programme gespeichert sind, um die sequenzielle Betätigung der Spritzgießmaschine zu regeln. Die PMC-CPU 62 ist auch mit einem RAM 82 verbunden, der für eine zeitweilige Speicherung von arithmetischen Daten und dergleichen verwendet wird. Eine CNC-CPU 64 ist mit einem ROM 83 verbunden, in dem automatische Betriebsprogramme gespeichert sind, um die Spritzgießmaschine allgemein zu regeln. Die CNC-CPU 64 ist auch mit einem RAM 84 verbunden, der für eine zeitweilige Speicherung von arithmetischen Daten und dergleichen verwendet wird.
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Eine Servo-CPU 60 ist mit einem ROM 85 verbunden, in den ein dediziertes Regelprogramm zur Servoregelung für Position, Geschwindigkeit und Stromschleifenverarbeitung geladen ist. Die Servo-CPU 60 ist auch mit einem RAM 86 verbunden, der für eine zeitweilige Datenspeicherung verwendet wird. Ferner ist die Servo-CPU 60 mit einem Servoverstärker 76, der den Spritzmotor 22 basierend auf einem Befehl von der Servo-CPU 60 antreibt, einem Servoverstärker 74, der konfiguriert ist, um den Motor 24 für die Schneckendrehung anzutreiben, und einem Servoverstärker 72, der konfiguriert ist, um einen Motor 52 für den Kompressionsvorgang anzutreiben, verbunden.
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Der Spritzmotor 22, der Motor 24 für die Schneckendrehung und der Motor 52 für den Kompressionsvorgang sind einzeln mit Positions-/Geschwindigkeitsdetektoren (nicht gezeigt) ausgestattet. Die Ausgaben dieser Positions-/Geschwindigkeitsdetektoren werden an die Servo-CPU 60 zurückgeführt. Die Servo-CPU 60 führt die Positions- und Geschwindigkeits-Rückführregelung basierend auf einem Bewegungsbefehl für jede Achse X (Spritzmotor 22 oder Motor 24 für die Schneckendrehung), der von der CNC-CPU 64 abgegeben wird, und auf detektierten Positionen und Geschwindigkeiten, die von den Positions-/Geschwindigkeitsdetektoren zurückgeführt werden, aus. Die Servo-CPU 60 führt auch eine Strom-Rückführregelung aus, wodurch sie den Servoverstärker 76 zum Antreiben des Spritzmotors 22, den Servoverstärker 74 zum Antreiben des Motors 24 für die Schneckendrehung und den Servoverstärker 72 zum Antreiben des Motors 52 für den Kompressionsvorgang antriebsmäßig regelt.
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Eine LCD/MDI (Eingabevorrichtung mit Anzeige) 92 mit einer Anzeigeeinheit ist an über eine LCD-Anzeigeschaltung 90 einen Bus 70 angeschlossen. Ein RAM 88 zum Speichern von Formdaten, der aus einem nicht flüchtigen Speicher besteht, ist ebenfalls an den Bus 70 angeschlossen. In dem RAM 88 zum Speichern von Formdaten sind Formbedingungen, diverse Sollwerte, Parameter, Makrovariablen und dergleichen bezüglich eines Spritzgießvorgangs gespeichert.
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Mit der zuvor beschriebenen Konfiguration regelt die PMC-CPU 62 den sequenziellen Betrieb der gesamten Spritzgießmaschine. Basierend auf Betriebsprogrammen des ROM 83, den Formbedingungen, die in dem Formdatenspeicher-RAM 84 gespeichert sind, und dergleichen gibt die CNC-CPU 64 für jede Abtastzeit einen Bewegungsbefehl an die Servo-CPU 60 aus. Basierend auf dem Bewegungsbefehl gibt die Servo-CPU 60 Strombefehle an die Servoverstärker 76, 74 und 72 aus, um jeweils den Spritzmotor 22, den Motor 24 für die Schneckendrehung und den Motor 52 für den Kompressionsvorgang anzutreiben. Basierend auf Positions- und Geschwindigkeits-Rückführsignalen, die von den Positions-/Geschwindigkeits-Detektoren (nicht gezeigt) und dergleichen detektiert werden, führt die Servo-CPU 60 Servoregelungen, d. h. Positions-, Geschwindigkeits- und Stromschleifenregelungen, aus. Diese Regelungen werden als digitale Servoverarbeitung bezeichnet.
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2A zeigt eine ideale Kompressionsstartzeit und eine Kompressionsstartzeit nach dem Stand der Technik für den Kompressionsvorgang der Spritzgießmaschine. Die verstrichene Zeit seit dem Start des Spritzens wird als Kompressionsstartzeit ts eingestellt. Im Idealfall wird der Kompressionsvorgang demnach genau vor einem Zeitpunkt gestartet, wenn die Zeit ts seit dem Start des Spritzens verstrichen ist, und wird fortgeführt, bis eine Kompressionsendposition (Ys) erreicht ist. 2B zeigt einen Bewegungsbefehl für das Kompressionselement für diesen Fall.
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Der Bewegungsbefehl wird jedoch nur für jede Abtastzeit der CNC-CPU 64 ausgegeben. Wenn die Kompressionsstartzeit (ts) derart eingestellt ist, dass die verstrichene Zeit seit dem Start des Spritzens nicht gleich einem ganzzahligen Vielfachen einer Abtastperiode ist, kann der Kompressionsvorgang des Kompressionselements demnach nicht zu der idealen Kompressionsstartzeit gestartet werden. Der Kompressionsvorgang des Kompressionselements wird unweigerlich in der Abtastzeit sofort nach der idealen Kompressionsstartzeit ausgeführt, und die Kompression wird an einer Zeiteinstellung t5 gestartet. Dieser Fall ist in 2A durch eine punktierte Linie angegeben, und 2C zeigt einen Bewegungsbefehl für das Kompressionselement für diesen Fall.
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Da die tatsächliche Kompressionsstartzeit t5 ist, wird der Vorgang immer während einer Periode verzögert, die seit dem Start der Kompression verstrichen ist, bis die Kompressionsposition durch das Kompressionselement erreicht wird. Die Verzögerungszeit ist ein Zeitraum, der von der idealen Kompressionsstartzeit (ts) bis zu der Abtastzeit t5 sofort danach verstrichen ist.
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Auch während der Verzögerungszeit schreitet die Verfestigung des Harzes in der Form fort. Obwohl die Kompression durch das Kompressionselement ausgeführt wird, um die Bewegung in die Kompressionsendposition zu erreichen, kann es demnach sein, dass eventuell kein richtiges Formteil geformt wird.
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Um die Zeit zu reduzieren, die von der idealen Kompressionsstartzeit bis zu der Abtastzeit sofort danach verstreicht, kann die Abtastzeit reduziert werden, indem die CNC-CPU 64 des Reglers der Spritzgießmaschine beschleunigt wird. Das Beschleunigen der CPU verteuert jedoch den Regler, und es gibt eine gewisse Grenze für die Beschleunigung der CPU.
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Entsprechend ist die vorliegende Erfindung dazu gedacht, einen verzögerungsfreien Kompressionsvorgang zu erreichen, ohne eine CPU zu beschleunigen.
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3 ist ein Ablaufschema, das eine Verarbeitung zum Ausgeben eines Bewegungsbefehls (Ycmd) für jede Abtastperiode in der CNC-CPU 64 der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Startbedingungen des Kompressionsvorgangs werden im Voraus im RAM 88 eingestellt. Diese Bedingungen umfassen die Zeit, die seit dem Start des Spritzens verstrichen ist, bis der Kompressionsvorgang gestartet wird, d. h. die ideale Kompressionsstartzeit (ts), die Kompressionsendposition (Ys) und eine Sollgeschwindigkeit (Vs) des Kompressionselements. In der nachstehenden Beschreibung kann Ys manchmal als der Bewegungsbetrag des Kompressionselements seit dem Start der Kompression verwendet werden.
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Es folgt eine sequenzielle Beschreibung diverser Schritte der Verarbeitung.
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Schritt SA1 Eine verstrichene Zeit t seit dem Start der Kompression, das Flag f und der integrierte Wert ΣYcmd der Bewegungsbefehle für das Kompressionselement werden alle mit 0 initialisiert.
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Schritt SA2 Es wird bestimmt, ob eine Abtastperiode s abgelaufen ist oder nicht. Wenn die Abtastperiode s abgelaufen ist (JA), fährt die Verarbeitung mit Schritt SA3 fort. Wenn nicht (NEIN), wird der Schritt SA2 wiederholt, bis die Abtastperiode s abgelaufen ist.
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Schritt SA3 Die Abtastperiode s wird zu der verstrichenen Zeit t seit dem Start der Kompression hinzugefügt.
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Schritt SA4 Es wird bestimmt, ob die ideale Kompressionsstartzeit ts durch die verstrichene Zeit t überschritten wird oder nicht. Wenn die ideale Kompressionsstartzeit ts überschritten wird (JA), fährt die Verarbeitung mit Schritt SA5 fort. Wenn nicht (NEIN), d. h. wenn die ideale Kompressionsstartzeit ts gleich der verstrichenen Zeit t ist oder von dieser nicht überschritten wird, kehrt die Verarbeitung zu Schritt SA2 zurück.
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Schritt SA5 Es wird bestimmt, ob das Flag f gleich 0 ist oder nicht. Wenn das Flag f gleich 0 ist (JA), fährt die Verarbeitung mit Schritt SA6 fort. Wenn nicht (NEIN), fährt die Verarbeitung mit Schritt SA10 fort.
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Schritt SA6 Der Betrag des Bewegungsbefehls (Ycmd) wird als das Produkt der Sollgeschwindigkeit (Vs) des Kompressionselements und einer Periode, die durch Subtrahieren der idealen Kompressionsstartzeit (ts) von der verstrichenen Zeit t erzielt wird, berechnet.
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Schritt SA7 Das Flag f wird auf 1 gesetzt.
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Schritt SA8 Der Bewegungsbefehl (Ycmd) wird ausgegeben.
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Schritt SA9 Der integrierte Wert ΣYcmd der Bewegungsbefehle für das Kompressionselement wird durch Addieren des Bewegungsbefehls (Ycmd) dazu aktualisiert, wonach die Verarbeitung zu Schritt SA2 zurückkehrt.
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Schritt SA10 Es wird bestimmt, ob der Bewegungsbetrag in der Kompressionsendposition (Ys) von dem integrierten Wert ΣYcmd der Bewegungsbefehle für das Kompressionselement überschritten wird oder nicht. Wenn der Bewegungsbetrag nicht überschritten wird (NEIN), fährt die Verarbeitung mit Schritt SA13 fort. Wenn der Bewegungsbetrag überschritten wird (JA), fährt die Verarbeitung mit Schritt SA11 fort.
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Schritt SA11 Der Bewegungsbefehl (Ycmd) wird als eine Differenz berechnet, die durch Subtrahieren der Differenz zwischen dem integrierten Wert ΣYcmd der Bewegungsbefehle für das Kompressionselement und dem Bewegungsbefehl (Ycmd) von dem Bewegungsbetrag in der Kompressionsendposition (Ys) erzielt wird.
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Schritt SAl2 Der Bewegungsbetrag (Ycmd) wird ausgegeben, wonach die Verarbeitung beendet ist.
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Schritt SA13 Der Bewegungsbefehl (Ycmd) wird als das Produkt der Sollgeschwindigkeit (Vs) des Kompressionselements und der Abtastperiode s berechnet.
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4A ist ein Diagramm, das die ideale Kompressionsstartzeit für den Kompressionsvorgang der Spritzgießmaschine und die Kompressionsstartzeit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Eine ideale Bewegung des Kompressionselements, die durch eine durchgezogene Linie angegeben wird, sieht wie die des Beispiels aus, das in 2A gezeigt wird.
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Wenn sich bei der vorliegenden Ausführungsform die ideale Kompressionsstartzeit (ts) beispielsweise zwischen den Abtastzeiten t4 und t5 befindet, wird der Bewegungsbefehl zur Abtastzeit t4 ausgegeben. Während dies erfolgt, wird die Kompression zur Abtastzeit t4 derart gestartet, dass der Bewegungsbetrag von der Abtastzeit t4 zu der Abtastzeit t5 gleich dem Bewegungsbetrag von der idealen Kompressionsstartzeit (ts) zu der Abtastzeit t5 auf der Sollgeschwindigkeit (Vs) des Kompressionselements ist. 4A und 4C zeigen, wie dies geschieht. Wie durch eine punktierte Linie in 4A angegeben, wird die Kompression an der Abtastzeit t4 gestartet, so dass eine ideale Position des Kompressionselements an der Abtastzeit t5 erreicht wird.
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Durch diese Einstellung werden die gefüllten Bereiche zwischen den Abtastzeiten t4 und t5 gleich gesetzt, wie in 4B und 4C gezeigt. Dies bedeutet, dass die jeweiligen Beträge eines idealen Bewegungsbefehls und des Bewegungsbefehls gemäß der vorliegenden Ausführungsform in dem Intervall zwischen den Abtastzeiten t4 und t5 gleich sind.
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Dies gilt auch für den Fall einer Position kurz vor der Kompressionsendposition des Kompressionselements. Bei der idealen Bewegung, wie in 4A gezeigt, ist die Kompression zwischen den Abtastzeiten t8 und t9 beendet. Auf diese Art und Weise wird der Bewegungsbetrag von der Abtastzeit t8 bis zu der Abtastzeit t9 dem Bewegungsbetrag von der Abtastzeit t8 zu einer idealen Kompressionsendzeit auf der Sollgeschwindigkeit (Vs) des Kompressionselements gleichgesetzt.
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Somit wird der Kompressionsvorgang vor der verstrichenen Zeit t gestartet, da der Start des Spritzens die voreingestellte Kompressionsstartzeit ts überschreitet, so dass er mit Bezug auf einen idealen Vorgang des Kompressionselements ohne Verzögerung ausgeführt werden kann.
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Zweite Ausführungsform
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5A ist ein Diagramm, das zeigt, wie sich ein Harzdruck ändert. Ferner ist 5B ein Diagramm, das eine ideale Kompressionsstartzeit für den Kompressionsvorgang der Spritzgießmaschine und eine Kompressionsstartzeit gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der vorhergehenden Ausführungsform dadurch, dass eine Startbedingung des Kompressionsvorgangs darin besteht, dass der Harzdruck einen vorbestimmten Kompressionsstartdruck (Ps) überschreitet. Der Harzdruck kann unter Verwendung eines Drucksensors, der an dem hinteren Ende der Schnecke 36 der Spritzgießmaschine angebracht ist, wie etwa des Harzdrucksensors 26, der in 1 gezeigt wird, detektiert werden. Der Drucksensor ist nicht auf diese Stelle eingeschränkt und kann alternativ an der Düse 33 oder in den Formen 42 und 44 montiert sein.
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Wie in 5B gezeigt, liegt eine Spritzzeit seit dem Start des Spritzens, die dem Kompressionsstartdruck (Ps) entspricht, gemäß der vorliegenden Ausführungsform zwischen den Abtastzeiten t4 und t5. Wenn das Spritzen gestartet wird, detektiert ein Regler den Harzdruck für jede Abtastperiode. Basierend auf dem Änderungsbetrag des Drucks wird des Weiteren bestimmt, ob der detektierte Harzdruck den vorbestimmten Kompressionsstartdruck (Ps) in dem Intervall zwischen der aktuellen und der nächsten Abtastperiode überschreitet. Beispielsweise wird ein Harzdruck (P5) in der Abtastzeit t5 durch die Gleichung (1) zu der Zeit t4 folgendermaßen vorhergesagt, so dass die Drücke P5 und Ps zur Bestimmung verglichen werden können: P5 = (P4 – P3) + P4 (1)
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Die Zeit, die seit dem Start des Spritzens verstrichen ist, bis der Kompressionsstartdruck (Ps) erreicht ist, d. h. eine Kompressionsstartzeit (ts), wird folgendermaßen durch die Gleichung (2) erzielt: ts = t4 + S·(Ps – P4)/(P5 – P4) (2)
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Für den Fall, dass die Zeit für den Start der Kompression der Zeitpunkt ist, an dem der Harzdruck den vorbestimmten Kompressionsstartdruck (Ps) erreicht, wird ein Bewegungsbefehl in der Abtastzeit ausgegeben, um ein Kompressionselement ebenso zu bewegen wie bei der ersten Ausführungsform, nachdem die Kompressionsstartzeit (ts) gemäß der Gleichung (2) erzielt wurde.
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Dritte Ausführungsform
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6A ist ein Diagramm, das zeigt, wie sich eine Schneckenposition ändert. 6B ist ein Diagramm, das die ideale Kompressionsstartzeit für den Kompressionsvorgang der Spritzgießmaschine und eine Kompressionsstartzeit gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsformen dadurch, dass eine Startbedingung des Kompressionsvorgangs darin besteht, dass eine Schnecke zum Spritzen in eine vorbestimmte Position (Xs) vorgeschoben wird. Wenn das Spritzen gestartet wird, detektiert ein Regler die Schneckenposition für jede Abtastperiode. Basierend auf dem Änderungsbetrag der Schneckenposition wird des Weiteren bestimmt, ob die detektierte Schneckenposition die detektierte Schneckenposition (Ps) in dem Intervall zwischen der aktuellen und der nächsten Abtastperiode überschreitet oder nicht. Beispielsweise wird eine Schneckenposition (X5) zu der Abtastzeit t5 durch die Gleichung (3) zu der Zeit t4 vorhergesagt, so dass die Positionen X5 und Xs folgendermaßen zur Bestimmung verglichen werden können: X5 = X4 – (X3 – X4) (3)
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Ferner wird die Zeit, die seit dem Start des Spritzens verstrichen ist, bis die Schneckenposition (Xs) erreicht ist, d. h. eine Kompressionsstartzeit (ts), folgendermaßen durch die Gleichung (4) erzielt: ts = t4 + S·(Xs – X4)/(X5 – X4) (4)
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Für den Fall, dass die Zeit für den Start der Kompression der Zeitpunkt ist, an dem die Schnecke zum Spritzen in die vorbestimmte Position (Xs) vorgeschoben wird, wird ein Bewegungsbefehl zu der Abtastzeit ausgegeben, um ein Kompressionselement ebenso zu bewegen wie bei der ersten Ausführungsform, nachdem die Kompressionsstartzeit (ts) gemäß der Gleichung (4) erzielt wurde.
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In der obigen Beschreibung werden die verstrichene Zeit seit dem Start des Spritzens, der Harzdruck und die Schneckenposition als Startbedingungen des Kompressionsvorgangs gegeben. Die Startbedingungen des Kompressionsvorgangs gemäß der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht auf diese Startbedingungen eingeschränkt. Alle diese detektierten Werte, wie etwa die Schneckengeschwindigkeit und die Harztemperatur, die sich auf den Prozess der Verfestigung des Harzes in der Form auswirken, können als Startbedingung des Kompressionsvorgangs verwendet werden. Auf jeden Fall kann wie bei den zweiten und dritten Ausführungsformen der Bewegungsbefehl zu der Abtastzeit ausgegeben werden, um das Kompressionselement wie bei der ersten Ausführungsform zu bewegen, nachdem die Kompressionsstartzeit (ts) durch den Vergleich zwischen jedem detektierten Wert und seinem entsprechenden vorbestimmten Referenzwert erzielt wurde.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 7-137107 [0004, 0010]
- JP 9-174633 [0005, 0010]
- JP 60-179216 [0006, 0011]
- JP 7-68613 [0007, 0011]
- JP 8-323824 [0008, 0013]
- JP 2006-272646 [0008, 0013]
