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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Formmaschinenüberwachungsvorrichtung, -verfahren
und -programm.
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Technischer Hintergrund:
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Herkömmlicher
Weise wird in einer Formmaschine, wie beispielsweise einer Spritzgussmaschine,
durch Vorschieben einer Schnecke bzw. Schraube innerhalb eines Erwärmungszylinders,
erwärmtes und
geschmolzenes Harz unter hohem Druck eingespritzt und in einen Hohlraum
eine Formvorrichtung geladen; und das Harz innerhalb des Hohlraums
wird abgekühlt
um auszuhärten,
wodurch ein gegossener bzw. geformter Gegenstand erhalten wird.
Für eine derartige
Formmaschine wurde ein Verfahren zur Überwachung eines Formzustands
auf der Basis einer Veränderung
eines Zahlenwerts vorgeschlagen, der den Formzustand repräsentiert,
wie beispielsweise den Harzladezustand oder die Dosierungszeit (es wird
beispielsweise auf das Patentdokument 1 Bezug genommen).
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In
dem Verfahren der Überwachung
eines Formzustands auf der Basis einer Veränderung eines Zahlenwerts,
der den Formzustand repräsentiert, wird
ein numerischer Bereich eingestellt, innerhalb dessen geformte Produkte
als gut bestimmt werden, und zwar auf der Basis tatsächlicher
Daten des Zahlenwerts, der den Formzustand repräsentiert. Wenn der detektierte
numerische Zahlenwert in dem numerischen Bereich fällt, wird
ein geformtes Produkt als gut oder nicht fehlerhaft bestimmt. Wenn
der detektierte Zahlenwert den oberen Grenzwert oder den unteren
Grenzwert übersteigt,
wird ein geformtes Produkt als fehlerhaft bestimmt. Der Formzustand
wird auf diese Art und Weise überwacht.
- Patentdokument 1: Japanische
Patentanmeldungsoffenlegung (kokai) Nr. H7-52207.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU
LÖSENDE
PROBLEME
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Bei
dem herkömmlichen Überwachungsverfahren
ist jedoch, da die oberen und unteren Grenzwerte, d.h. die eingestellten
Schwellenwerte zur Bestimmung ob ein geformtes Produkt gut oder
fehlerhaft ist, fixiert sind, das Einstellen der Schwellenwerte
schwierig. Ferner, wenn die Schwellenwerte nicht in geeigneter Weise
eingestellt sind, wird ein prozentualer Fehler – was die Wahrscheinlichkeit
ist, mit der bestimmt wird, dass ein geformtes Produkt fehlerhaft ist – unangemessen
hoch oder unangemessen klein. Darüber hinaus kann sich ein numerischer
Zahlenwert, der einen ausgewählten
Formzustand repräsentiert,
verändern,
während
der Formvorgang fortgesetzt wird. In einem solchen Fall, verändert sich der
prozentuale Fehler und eine Fehlbestimmung tritt auf.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben erwähnten Probleme
der herkömmlichen
Technik zu lösen
und eine Formmaschinenüberwachungsvorrichtung,
ein -verfahren und ein -programm vorzusehen, welches einen Schwellenwert berechnet
und einstellt, der verwendet wird um zu bestimmen, ob ein geformtes
Produkt gut oder fehlerhaft ist, und zwar für jede Formeinspritzung, um
es dadurch einem Bediener einer Formmaschine zu ermöglichen,
den Schwellenwert in einfacher Weise einzustellen, und welcher dann
bestimmen kann, ob ein geformtes Produkt gut oder fehlerhaft ist,
während
ein geeigneter Schwellenwert verwendet wird, um dadurch einen geeigneten
prozentualen Fehler aufrechtzuerhalten und eine akkurate bzw. fehlerfreie Bestimmung
der geformten Produkte zu ermöglichen.
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MITTEL ZUM
LÖSEN DER
PROBLEME
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Um
das obige Ziel zu erreichen, weist eine Formmaschinenüberwachungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung einen Zahlenwertdetektionsabschnitt auf,
der einen Zahlenwert detektiert, der einen Formzustand einer Formmaschine
repräsentiert;
einen Beziehungsableitungsabschnitt, der eine Beziehung zwischen
dem Schwellenwert und dem prozentualen Fehler auf der Basis des
detektierten Zahlenwerts ableitet; einen Schwellenwerteinstellabschnitt der
in Übereinstimmung mit
der abgeleiteten Beziehung einen Schwellenwert einstellt, der einem
zuvor eingestellten Zielwert des prozentualen Fehlers entspricht;
und einen Bestimmungsabschnitt, der bestimmt ob ein geformtes Produkt
gut oder fehlerhaft ist, und zwar durch Vergleich zwischen dem detektierten
Wert und dem eingestellten Schwellenwert.
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In
einer weiteren Formmaschinenüberwachungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung leitet der Beziehungsableitungsabschnitt
die Beziehung für
jede Formeinspritzung der Formmaschine ab.
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In
noch einer weiteren Formmaschinenüberwachungsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung leitet der Beziehungsableitungsabschnitt
die Beziehung auf der Basis des Zahlenwerts ab, der in jeder einer vorbestimmten
Anzahl von Formeinspritzungen der Formmaschine detektiert wird.
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Ein
Formmaschinenüberwachungsverfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung weist folgenden die Schritte auf: das Ableiten einer Beziehung
zwischen dem Schwellenwert und dem prozentualen Fehler auf der Basis
eines detektierten Zahlenwerts, der einen Formzustand einer Formmaschine
repräsentiert;
das Einstellen gemäß der abgeleiteten
Beziehung eines Schwellenwerts, der einem zuvor eingestellten Zielwert
des prozentualen Fehlers entspricht; und das Bestimmen, ob ein geformtes
Produkt gut oder fehlerhaft ist durch Vergleich zwischen dem detektierten
Zahlenwert und dem eingestellten Schwellenwert.
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Ein
Formmaschinenüberwachungsprogramm
gemäß der vorliegenden
Erfindung bewirkt, dass ein Computer zur Überwachung einer Formmaschine
als ein Zahlenwertdetektionsabschnitt fungiert, der einen Zahlenwert
detektiert, der einen Formzustand der Formmaschine repräsentiert;
ein Beziehungsableitungsabschnitt, der eine Beziehung zwischen dem
Schwellenwert und dem prozentualen Fehler auf der Basis des detektierten
Zahlenwerts ableitet; einen Schwellenwerteinstellabschnitt, der gemäß der abgeleiteten
Beziehung einen Schwellenwert einstellt, der einem zuvor eingestellten
Zielwert des prozentualen Fehlers entspricht; und einen Bestimmungsabschnitt,
der bestimmt ob ein geformtes Produkt gut oder fehlerhaft ist, und
zwar durch Vergleich zwischen dem detektierten Zahlenwert und dem
eingestellten Schwellenwert.
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WIRKUNG DER
ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung berechnet die Formmaschinenüberwachungsvorrichtung einen
Schwellenwert und stellt diesen ein, der für die Bestimmung verwendet
wird, ob ein geformtes Produkt gut oder fehlerhaft ist, und zwar
für jede
Formeinspritzung. Daher kann ein Bediener einer Formmaschine in
einfacher Weise den Schwellenwert einstellen und Bestimmungen, dahingehend
ob ein geformtes Produkt gut oder fehlerhaft ist, können durch die
Verwendung eines geeigneten Schwellenwerts ausgeführt werden,
wodurch ein geeigneter prozentualer Fehler erhalten werden kann,
und Bestimmungen dahingehend, ob ein geformtes Produkt gut oder fehlerhaft
ist, können
akkurat ausgeführt
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Ansicht einer Spritzgussmaschine gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
ein Diagramm, das tatsächliche Werte
eines Zahlenwerts, der einen Formzustand in dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung repräsentiert,
zeigt.
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3 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Werten des prozentualen
Fehlers und Schwellenwertbreiten zeigt, die aus den tatsächlichen
Werten in dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung bestimmt wurden.
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4 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer Formmaschinenüberwachungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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- 17
- Steuerabschnitt
- 18
- Verwaltungsabschnitt
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BESTER AUSFÜHRUNGSMODUS
DER ERFINDUNG
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird als nächstes mit Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben. Obwohl die Erfindung auf verschiedene Bauarten von
Formmaschinen anwendbar ist, wird aus Gründen der Bequemlichkeit, das
Ausführungsbeispiel
für den
Fall beschrieben, wo die vorliegende Erfindung auf eine Spritzgussmaschine
angewendet wird.
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1 ist
eine schematische Ansicht einer Spritzgussmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 11 eine Einspritzvorrichtung; Bezugszeichen 12 bezeichnet
eine Formklemm- bzw. Formschließvorrichtung,
die entgegengesetzt zu der Einspritzvorrichtung 11 angeordnet
ist; Bezugszeichen 13 bezeichnet einen Formmaschinenrahmen,
der die Einspritzvorrichtung 11 und die Formschließvorrichtung 12 trägt; Bezugszeichen 14 bezeichnet
einen Einspritzvorrichtungsrahmen, der durch den Formmaschinenrahmen 13 getragen
wird und die Einspritzvorrichtung 11 trägt; Bezugszeichen 15 bezeichnet
eine Führung,
die entlang der Längsrichtung
des Einspritzvorrichtungsrahmens 14 angeordnet ist; und Bezugszeichen 70 bezeichnet
eine Formvorrichtung, die aus einer stationären Form 73 und einer
beweglichen Form 71 besteht. Es sei bemerkt, dass ein Hohlraum
in der Formvorrichtung 70 gebildet ist.
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Eine
Kugelumlaufspindelwelle 21 wird drehbar durch den Einspritzvorrichtungsrahmen 14 getragen,
und ein Ende der Kugelumlaufspindelwelle 21 ist mit einem
Motor 22 verbunden. Die Kugelumlaufspindelwelle 21 befindet
sich in Schraubeneingriff mit einer Kugelumlaufspindelmutter 23,
die mit der Einspritzvorrichtung 11 über einen Bügel 25 verbunden ist.
Wenn der Motor in einer gewöhnlichen
Richtung oder einer umgekehrten Richtung angetrieben wird, wird
daher die Drehbewegung des Motors 22 zu einer linearen
Bewegung mittels einer Kombination der Kugelumlaufspindelwelle 21 und
der Kugelumlaufspindelmutter 23 umgewandelt, d.h. einer
Kugelumlaufspindelübertragungsvorrichtung,
und die lineare Bewegung wird auf den Bügel 25 übertragen.
Auf diese Weise wird der Bügel 25 entlang
der Führung 15 bewegt,
wodurch die Einspritzvorrichtung 11 vorgeschoben und zurückgezogen
wird.
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Ein
Erwärmungszylinder 51 ist
an dem Bügel 25 befestigt,
so dass er sich vorwärts
(nach links in 1) erstreckt, und eine Einspritzdüse ist an
dem Vorderende (linkes Ende in 1) des Erwärmungszylinders 51 angeordnet.
Eine Zuführvorrichtung 52 ist
auf dem Erwärmungszylinder 51 angeordnet,
und eine Schraube 53 ist innerhalb des Erwärmungszylinders 51 so
angeordnet, dass sich die Schraube drehen kann, sowie vorschieben
und zurückziehen
kann (sich in einer Links-Rechts-Richtung in 1 bewegen
kann). Das hintere Ende (rechtes Ende in 1) der Schraube 53 wird
durch ein Trageglied 50 getragen.
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Ein
Schraubendrehmotor 55 ist an dem Trageglied 50 angebracht.
Die Drehung, die bei Antrieb des Schraubendrehmotors 55 erzeugt
wird, wird auf die Schraube 53 über einen Taktungsriemen 56 übertragen.
Ein erster Pulscodierer 62 ist an dem Schraubedrehmotor 55 angebracht,
um die Drehung einer Drehwelle 61 des Schraubendrehmotors 55 zu
detektieren. Es sei bemerkt, dass eine Kraftmesszelle 54 an
dem Trageglied 50 angebracht ist, um den Druck zu detektieren,
der durch die Schraube 53 aufgenommen wird.
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Ferner
ist eine Kugelumlaufspindelwelle 57 drehbar auf dem Einspritzvorrichtungsrahmen 14 parallel
zu der Schraube 53 gelagert, und ist mit einem Einspritzmotor 59 über einen
Taktungsriemen 58 verbunden. Das vordere Ende der Kugelumlaufspindelwelle 57 befindet
sich in Schraubeneingriff mit einer Kugelumlaufspindelmutter 60,
die an dem Trageglied 50 befestigt ist. Wenn der Einspritzmotor 59 angetrieben
wird, wird daher die Drehbewegung des Einspritzmotors 59 in
eine lineare Bewegung mittels einer Kombination der Kugelumlaufspindelwelle 57 und
der Kugelumlaufspindelmutter 60, d.h. einer Kugelumlaufspindelübertragungsvorrichtung
umgewandelt und die lineare Bewegung wird auf das Trageglied 50 übertragen.
Ferner ist ein zweiter Pulscodierer 64 an dem Einspritzmotor 59 angebracht,
um die Drehung einer Drehwelle 63 des Einspritzmotors 59 zu
detektieren.
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Als
nächstes
wird der allgemeine Betrieb der Einspritzvorrichtung 11 mit
der oben beschriebenen Konfiguration beschrieben.
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Zunächst wird
in einem Dosierschritt der Schraubendrehmotor 55 angetrieben,
um die Schraube 53 über
den Taktungsriemen 56 zu drehen, um dadurch die Schraube 53 zu
einer vorbestimmten Position zurückzuziehen
(nach rechts in 1 zu bewegen). Zu diesem Zeitpunkt
wird Harz, das von der Zuführvorrichtung 52 geliefert
wird, erwärmt
und innerhalb des Erwärmungszylinders 51 geschmolzen, und
das geschmolzene Harz wird vor der Schraube 53 angesammelt,
während
sich die Schraube 53 zurückzieht.
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Als
nächstes
wird in einem Einspritzschritt die Einspritzdüse des Erwärmungszylinders 51 gegen
die stationäre
Form 73 gepresst, und der Einspritzmotor 59 wird
angetrieben, um die Kugelumlaufspindel 57 über den
Taktungsriemen 58 zu drehen. Zu diesem Zeitpunkt wird das
Trageglied 50, während
sich die Kugelumlaufspindelwelle 57 dreht, bewegt, um die
Schraube 53 vorzuschieben (nach links in 1 zu
bewegen). Daher wird das Harz, das vor der Schraube 53 angesammelt
ist, von der Einspritzdüse
eingespritzt und in einen Hohlraum geladen, der zwischen der stationären Form 73 und
der beweglichen Form 71 gebildet ist, und zwar über einen
Harzdurchlass, der in der stationären Form 73 gebildet
ist.
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Als
nächstes
wird die zuvor erwähnte
Formklemm- bzw. Formschließvorrichtung 12 beschrieben.
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Die
Formschließvorrichtung 12 umfasst
Folgendes: eine stationäre
Platte 74, eine Toggle- bzw. Umschalterhalterung 76,
Führungsstangen 75,
die sich zwischen der stationären
Platte 74 und der Umschalterhalterung 76 erstrecken;
eine bewegliche Platte 72, die gegenüber der stationären Platte
in einer Art und Weise angeordnet ist, die ein Vorschieben und Zurückziehen
entlang der Führungsstangen 75 ermöglicht;
und einen Umschaltermechanismus, der zwischen der beweglichen Platte 72 und
der Umschalterhalterung 76 angeordnet ist. Die stationäre Form 73 und
die bewegliche Form 71 sind an der stationären Platte 74 bzw.
der beweglichen Platte 72 in einer solchen Art und Weise
angebracht, dass die stationäre
Form 73 und die bewegliche Form 71 zueinander
weisen.
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Der
Umschaltermechanismus ist so konfiguriert, dass wenn ein Kreuzkopf 80 zwischen
der Umschalterhalterung 76 und der beweglichen Platte 72 mittels
eines Formklemm- bzw. Formschließmotors 78 vorgeschoben
und zurückgezogen
wird, die bewegliche Platte 72 entlang der Führungsstangen 75 vorgeschoben
und zurückgezogen
wird, um die bewegliche Form 71 in Kontakt mit der stationären Form 73 zu
bringen und die bewegliche Form 71 von der stationären Form 73 zu
trennen, um dadurch das Formschließen, Formklemmen und Formoffnen
auszuführen.
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Für einen
derartigen Betrieb, umfasst der Umschaltermechanismus erste Umschalterheber,
die schwenkbar durch den Kreuzkopf 80 getragen werden;
zweite Umschalterheber, die schwenkbar durch die Umschalterhalterung 76 getragen
werden und Umschalterarme 77, die schwenkbar durch die
bewegliche Platte 72 getragen werden. Die ersten Umschalterheber
und die zweiten Umschalterheber sind miteinander verbunden und die
zweiten Umschalterheber und die Umschalterarme 77 sind
miteinander verbunden.
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Ferner
wird eine Kugelumlaufspindelwelle 79 drehbar durch die
Umschalterhalterung 76 getragen und befindet sich in Schraubeneingriff
mit einer Kugelumlaufspindelmutter 81, die an dem Kreuzkopf 80 befestigt
ist. Um die Kugelumlaufspindelwelle 79 zu drehen, ist eine
Riemenscheibe bzw. Laufrolle 82 an einem Endteil der Kugelumlaufspindelwelle 79 gegenüberliegend
der Kugelumlaufspindelmutter 81 angebracht und die Laufrolle 82 wird
durch den Formschließmotor 78 über den
Taktungsriemen 84 gedreht. Ferner ist ein dritter Pulscodierer 85 an
dem Formschließmotor 78 angebracht,
um die Drehung einer Drehwelle 83 des Formschließmotors
zu detektieren.
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Wenn
der Formschließmotor 78 angetrieben wird,
wird daher die Drehbewegung des Formschließmotors 78 auf die
Kugelumlaufspindelwelle 79 über den Taktungsriemen 84 übertragen
und in eine lineare Bewegung mittels einer Kombination der Kugelumlaufspindelwelle 79 und
der Kugelumlaufspindelmutter 81, d.h. einem Kugelumlaufspindelübertragungsmechanismus,
umgewandelt und die lineare Bewegung wird auf den Kreuzkopf 80 übertragen, wodurch
der Kreuzkopf 80 vorgeschoben und zurückgezogen wird. Wenn der Kreuzkopf 80 vorgeschoben
wird (nach rechts in 1 bewegt wird), expandiert der
Umschaltermechanismus, so dass die bewegliche Platte 72 vorgeschoben
wird, um das Formschließen
und Formklemmen auszuführen. Wenn
der Kreuzkopf 80 zurückgezogen
wird (nach links in 1 bewegt wird), kontrahiert
der Umschaltermechanismus, so dass die bewegliche Platte 72 zurückgezogen
wird, um das Formöffnen
auszuführen.
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Ferner
ist eine Auswerfervorrichtung auf der hinteren Seite der beweglichen
Platte 72 angeordnet und umfasst Folgendes: einen nicht
dargestellten Auswerferstift, der sich durch die bewegliche Form 71 so
erstreckt, dass sein vorderes Ende (rechtes Ende in 1)
zu dem Hohlraum weist; eine nicht dargestellte Auswerferstange,
die hinter (links in 1) dem Auswerferstift angeordnet
ist; eine Kugelumlaufspindelwelle, die hinter der Auswerferstange
angeordnet ist und durch einen Servomotor angetrieben wird; und
eine Kugelumlaufspindelmutter, die sich in Schraubeneingriff mit
der Kugelumlaufspindelwelle befindet.
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Wenn
der Servomotor angetrieben wird, wird daher die Drehbewegung des
Servomotors in eine lineare Bewegung mittels einer Kombination der
Kugelumlaufspindelwelle und der Kugelumlaufspindelmutter, d.h. einem
Kugelumlaufspindelübertragungsmechanismus,
umgewandelt und die lineare Bewegung wird auf die Auswerferstange übertragen,
wodurch die Auswerferstange und der Auswerferstift vorgeschoben
und zurückgezogen
werden.
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Es
sei bemerkt, dass die Spritzgussmaschine Folgendes umfasst: einen
Steuerabschnitt 17 zum Steuern der Betriebe des Formschließmotors 78,
des Schraubendrehmotors 55 und des Einspritzmotors 59.
Der Steuerabschnitt 17 ist ein Computer, der Berechnungsmittel
(z.B. eine CPU, eine MPU etc.), Speichermittel (z.B. eine magnetische
Diskette, einen Halbleiterspeicher etc.), eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle
etc. umfasst. Der Steuerabschnitt 17 steuert nicht nur
die Betriebe des Formschließmotors 78,
des Schraubendrehmotors 55 und des Einspritzmotors 59,
sondern auch den gesamten Betrieb der Spritzgussmaschine. Ferner
empfängt
der Steuerabschnitt 17 Ausgabesignale von der Kraftmesszelle 54,
derm ersten Pulscodierer 62, dem zweiten Pulscodierer 64,
dem dritten Pulscodierer 85 etc. und detektiert nicht nur
den Druck, der durch die Schraube 53 aufgenommen wird und
die Drehungen der Drehwelle 61 des Schraubendrehmotors 55,
der Drehwelle 63 des Einspritzmotors 59 und der
Drehwelle 83 des Formschließmotors 78, sondern
auch die verschiedenen Zahlenwerte, die die Formbedingungen in der
Spritzgussmaschine darstellen.
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Eine
Verwaltungsvorrichtung 18 ist mit dem Steuerabschnitt 17 verbunden.
Die Verwaltungsvorrichtung 18 ist ein Computer, der Folgendes
aufweist: Berechnungsmittel (z.B. eine CPU, eine MPU etc.); Speichermittel
(z.B. eine magnetische Diskette, einen Halbleiterspeicher etc.);
eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle;
einen Eingabeabschnitt, einschließlich einer Tastatur, eines
Joysticks, eines Tastenfelds etc; einen Anzeigeabschnitt, einschließlich einer
CRT, einer Flüssigkristallanzeige,
einer LED- (Leuchtdioden-) Anzeige oder Ähnliches, etc. Beispielsweise kann
die Verwaltungsvorrichtung 18 ein Personal Computer, ein
Server, eine Workstation oder Ähnliches
sein; die Verwaltungsvorrichtung 18 kann jedoch jegliche
Vorrichtung sein.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel fungieren
der Steuerabschnitt 17 und die Verwaltungsvorrichtung 18 als
eine Formmaschinenüberwachungsvorrichtung
zum Überwachen
der Spritzgussmaschine. In diesem Fall besitzen aus funktionalem
Gesichtspunkt der Steuerabschnitt 17 und die Verwaltungsvorrichtung 18,
die als eine Formmaschinenüberwachungsvorrichtung
fungieren, Folgendes: einen Zahlenwertdetektionsabschnitt, der einen
Zahlwert detektiert, der einen Formzustand der Spritzgussmaschine
repräsentiert;
einen Beziehungsableitungsabschnitt, der eine Beziehung zwischen
dem Schwellenwert und dem prozentualen Fehler auf der Basis des
Zahlenwerts ableitet, der durch den Zahlenwertdetektionsabschnitt
detektiert wurde; einen Schwellenwerteinstellabschnitt, der gemäß der durch den
Beziehungsableitungsabschnitt abgeleiteten Beziehung einen Schwellenwert
einstellt, der einen zuvor eingestellten Zielwert des prozentualen
Fehlers entspricht; sowie einen Bestimmungsabschnitt, der bestimmt
ob ein geformtes Produkt gut oder fehlerhaft ist, und zwar durch
Vergleich zwischen dem detektierten Zahlenwert und dem eingestellten
Schwellenwert.
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Die
Verwaltungsvorrichtung 18 überwacht den Formzustand der
Spritzgussmaschine auf der Basis der Veränderung des Zahlenwerts, der
den Formzustand repräsentiert.
Wenn der detektierte Zahlenwert innerhalb einer Schwellwertbreite
liegt, die als der eingestellte Schwellenwert dient, wird bestimmt,
dass ein geformtes Produkt gut ist. Wenn der detektierte Zahlenwert
nicht innerhalb der Schwellenwertbreite liegt, d.h. der detektierte
Zahlenwert überschreitet
den Schwellenwert, wird bestimmt, dass ein geformtes Produkt fehlerhaft
ist.
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Wenn
die Verwaltungsvorrichtung 18 bestimmt, dass ein geformtes
Produkt fehlerhaft ist, wird das geformte Produkt wünschenswerter
Weise mittels einer nicht dargestellten Formproduktentfernungsvorrichtung
oder Ähnlichem
zu einer Stelle transferiert, die sich von einer Stelle unterscheidet, zu
der geformte Produkte, die als gut bestimmt wurden, transferiert
werden. Ferner stellt ein Bediener durch den Betrieb des Eingabeabschnitts
den Schwellenwert zum Bestimmen ein, ob ein geformtes Produkt gut
oder fehlerhaft ist. Die Verwaltungsvorrichtung 18 berechnet
den Schwellenwert und stellt ihn für jede Formeinspritzung ein
und bestimmt, ob ein geformtes Produkt gut oder fehlerhaft ist,
und zwar auf der Basis des eingestellten Schwellenwerts.
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Als
nächstes
wird der Betrieb der Formmaschinenüberwachungsvorrichtung mit
der oben beschriebenen Konfiguration beschrieben.
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2 ist
ein Diagramm, das tatsächliche Werte
eines Zahlenwerts zeigt, der einen Formzustand in dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung repräsentiert. 3 ist
ein Diagramm, dass die Beziehung zwischen den Werten des prozentualen
Fehlers und den Schwellenwertbreiten zeigt, die aus den tatsächlichen
Werten in dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung bestimmt wurden. 4 ist ein
Flussdiagramm, das den Betrieb der Formmaschinenüberwachungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. Es sei bemerkt, dass in 2 die
vertikale Achse den tatsächlichen
Wert und die horizontale Achse die Einspritzzahl repräsentiert; und
in 3 stellt die vertikale Achse den prozentualen
Fehler und die horizontale Achse stellt den Schwellenwertbereich
dar.
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Zunächst gibt
ein Bediener verschiedene Posten durch den Betrieb des Eingabeabschnitts
der Verwaltungsvorrichtung 18 ein. In diesem Fall umfassen
die eingegebenen Posten die Berechnungseinspritzzahl, den Mittelwert,
die Schwellenwertbreite, die Zielbestimmungsrate etc. Hier bezeichnet
der Ausdruck „Berechnungseinspritzzahl” die Anzahl
der Formeinspritzungen, nach deren Vollendung die Verwaltungsvorrichtung 18 die
Berechnung des Schwellenwerts beginnt. Die Berechnungseinspritzzahl
beträgt
beispielsweise 100, die Berechnungszahl kann jedoch beliebig eingestellt
werden.
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Der
Ausdruck „Mittelwert" bezeichnet den Mittelwert
des Zahlenwerts, der den Formzustand der Spritzgussmaschine repräsentiert,
und kann das arithmetische Mittel, der Median oder Ähnliches
des Zahlenwerts sein. Es sei bemerkt, dass der Zahlenwert, der den
Formzustand repräsentiert,
der Spitzenladungsdruck des Harzes, die Harzdosierzeit, die Druckhalteabschlussposition,
die Minimalpufferposition oder Ähnliches
sein kann; es können
jedoch jegliche Typen von Zahlenwerten verwendet werden. Von diesen
Zahlenwerten kann eine oder eine Vielzahl von Zahlenwerten als der
Zahlenwert verwendet werden, der den Formzustand repräsentiert.
Alternativ kann eine multivariate Analyse durch die Verwendung der
Maharanobis-Entfernung, basierend auf einer großen Anzahl von Typen von Zahlenwerten, ausgeführt werden.
Hier wird ein Fall beschrieben, wo eine dimensionslose Zahl durch
Ausführen
einer multivariaten Analyse auf der Basis von acht Typen von Zahlenwerten
als der Zahlenwert verwendet wird, der den Formzustand repräsentiert.
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Darüber hinaus
bezeichnet der Ausdruck „Schwellenwertbreite" die Breite eines
Zahlenbereichs von einem unteren Grenzwert zu einem oberen Grenzwert,
dessen Werte derart eingestellt sind, dass der Mittelwert zentral
dazwischen gelegen ist und die als Schwellenwert des Zahlenwerts
dienen. Wenn der detektierte Schwellenwert innerhalb der Schwellenwertbreite
liegt, d.h. zwischen dem unteren Grenzwert und dem oberen Grenzwert,
wird ein geformtes Produkt als gut bestimmt. Wenn der detektierte
Zahlen nicht innerhalb der Schwellenwertbreite liegt, d.h. der detektierte
Zahlenwert übersteigt
den unteren Grenzwert oder den oberen Grenzwert, wird ein geformtes
Produkt als fehlerhaft bestimmt. Der Ausdruck „Zielbestimmungsrate" bezeichnet einen Zielwert
des prozentualen Fehlers – was
die Wahrscheinlichkeit ist, dass ein geformtes Produkt als fehlerhaft
bestimmt wird. Die Zielbestimmungsrate beträgt beispielsweise 2%; die Zielbestimmungsrate kann
jedoch beliebig eingestellt werden.
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Wenn
das Formen durch die Spritzgussmaschine nach dem Abschluss der Eingabe
der verschiedenen Posten begonnen wird, bestimmt die Verwaltungsvorrichtung 18 ob
die Einspritzzahl (d.h. die Anzahl der Formeinspritzungen, die durch
die Spritzgussmaschine ausgeführt
wird) der Berechnungseinspritzzahl entspricht oder geringer ist.
Wenn die Einspritzzahl gleich oder geringer als die Berechnungseinspritzzahl
ist, führt
die Verwaltungsvorrichtung 18 die Bestimmungsverarbeitung
aus, während sie
eine Vielzahl von Schwellenwerten verwendet, und bestimmt ob ein
geformtes Produkt gut ist. D.h. die Verwaltungsvorrichtung 18 führt die
Bestimmung auf der Basis einer Vielzahl von zuvor eingestellten Schwellenwertbreiten
in einer solchen Art und Weise aus, dass sie bestimmt, dass ein
geformtes Produkt gut ist, wenn der detektierte Wert innerhalb einer Schwellenwertbreite
liegt, und dass ein geformtes Produkt fehlerhaft ist, wenn der detektierte
Wert nicht innerhalb der Schwellenwertbreite liegt. Es sei bemerkt,
dass wie in 2 gezeigt, die Vielzahl der Schwellenwertbreiten
fünf Schwellenwertbreiten
(1) bis (5) umfasst, die um den Mittelwert herum eingestellt sind.
In diesem Fall ist die Schwellenwertbreite (1) die schmalste; die
Schwellenwertbreite nimmt mit dem Zahlenwert in Klammern zu; und
die Schwellenwertbreite (5) ist die breiteste. Es sei bemerkt, dass in 2 aufgrund
des begrenzten Raums nur die obere Hälfte der Schwellenwertbreite
(5) gezeigt ist, und die untere Hälfte weggelassen ist.
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2 zeigt
tatsächliche
Werte des Zahlenwerts, der den Formzustand in dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung repräsentiert.
Es kann aus 2 erkannt werden, dass der Zahlenwert,
der den Formzustand repräsentiert,
sich mit jeder Formeinspritzung verändert. Je kleiner der Zahlenwert
in Klammern, d.h. je schmaler die Schwellenwertbreite, desto größer ist
die Anzahl von Fällen,
in denen der Zahlenwert, der den Formzustand repräsentiert,
nicht innerhalb der Schwellenwertbreite liegt; d.h. desto großer die
Anzahl von Fällen,
in denen ein geformtes Produkt als fehlerhaft bestimmt wird. Unterdessen
je größer die
Zahlenwerte in Klammern, d.h. je breiter die Schwellenwertbreite,
desto kleiner ist die Anzahl von Fällen, in denen der Zahlenwert,
der den Formzustand repräsentiert,
nicht innerhalb der Schwellenwertbreite liegt, d.h. desto kleiner ist
die Anzahl von Fällen,
in denen ein geformtes Produkt als fehlerhaft bestimmt wird. Die
Verwaltungsvorrichtung 18 speichert die Bestimmungsergebnisse in
dem Speichermittel und bestimmt wiederum, an die Einspritzzahl der Berechnungseinspritzzahl
entspricht oder geringer ist. Es sei bemerkt, dass die Bestimmungsergebnisse
gespeichert werden, während sie
in Bezug zu den Schwellenwertbreiten gesetzt werden.
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Als
nächstes
berechnet die Verwaltungsvorrichtung 18 die Bestimmungsrate
für jeden
Schwellenwert. D.h. die Verwaltungsvorrichtung 18 berechnet
einen prozentualen Fehler, der jeder Schwellenwertbreite entspricht,
auf der Basis der Bestimmungsergebnisse, die in dem Speichermittel
gespeichert sind. Es sei bemerkt, dass wenn bestimmt wird, dass
die Einspritzanzahl der Berechnungseinspritzzahl entspricht oder
geringer ist, d.h. wenn die Anzahl der Formeinspritzungen die Berechnungseinspritzzahl übersteigt,
die durch den Bediener eingestellt wurde, die Verwaltungsvorrichtung 18 die
Bestimmungsrate für
jeden Schwellenwert berechnet, und zwar ohne die Bestimmungsverarbeitung
durch die Verwendung der Vielzahl von Schwellenwerten auszuführen.
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Nachfolgend
berechnet die Verwaltungsvorrichtung 18 eine Gleichung
der Bestimmungsrate auf der Basis der Bestimmungsrate jedes Schwellenwerts.
D.h. die Verwaltungsvorrichtung 18 leitet die Beziehung
zwischen dem Schwellenwert und dem prozentualen Fehler an, und zwar
durch Berechnung einer Gleichung, die ein Kurve A zeigt, wie in 3 gezeigt.
Die Kurve A repräsentiert
die Beziehung zwischen den fünf
eingestellten Schwellenwertbreiten (1) bis (5) und den prozentualen
Fehlern, die mit den Schwellenwertbreiten (1) bis (5) korrespondieren; d.h.
der Beziehung zwischen dem Schwellenwert und dem prozentualen Fehler.
Die Kurve A zeigt, dass je schmaler die Schwellenwertbreite, desto
höher der
prozentuale Fehler, und je breiter die Schwellenwertbreite, desto
geringer der prozentuale Fehler.
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Danach
stellt die Verwaltungsvorrichtung 18 die Grenzwerte entsprechend
einem zuvor eingestellten Zielwert des prozentualen Fehlers ein,
und zwar gemäß der abgeleiteten
Beziehung zwischen dem Schwellenwert und dem prozentualen Fehler; d.h.
die Verwaltungsvorrichtung 18 berechnet eine Breite zwischen
den oberen und unteren Grenzwerten (im Folgenden als eine „obere-untere
Grenzwertbreite" bezeichnet).
Genau gesagt berechnet die Verwaltungsvorrichtung 18 aus
der in 3 gezeigten Kurve A eine obere-untere Grenzwertbreite,
die als eine Schwellenwertbreite dient, mit der die Zielbestimmungsrate
erhalten werden kann, die durch den Bediener eingegeben wurde. Wenn
beispielsweise der Zielwert des prozentualen Fehlers (d.h. die Zielbestimmungsrate)
2% beträgt,
berechnet die Verwaltungsvorrichtung 18 als obere-untere
Grenzwertbreite den Wert der Schwellenwertbreite, der durch den Punkt
auf Kurve A angegeben wird, der der Fehlerrate von 2% entspricht.
Auf diese Weise können
die oberen und unteren Grenzwerte, zwischen denen der eingestellte
Mittelwert in der Mitte gelegen ist, berechnet werden. Die Verwaltungsvorrichtung 18 gibt dann
die oberen und unteren Grenzwerte aus und beendet die Verarbeitung.
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Durch
diese Verarbeitung können
die oberen und unteren Grenzwerte, die als der Schwellenwert zur
Bestimmung ob ein geformtes Produkt gut oder fehlerhaft ist, für jede Formeinspritzung
erhalten werden. Die Verwaltungsvorrichtung 18 vergleicht
den detektierten Zahlenwert, der den Formzustand darstellt, mit
dem eingestellten Schwellenwert, um dadurch zu bestimmen, ob ein
geformtes Produkt gut oder fehlerhaft ist. Wenn der detektierte
Zahlenwert, der den Formzustand darstellt, zwischen den oberen und
unteren Grenzwerten liegt, bestimmt die Verwaltungsvorrichtung 18,
dass ein geformtes Produkt gut ist. Wenn der detektierte Zahlenwert
den oberen Grenzwert oder den unteren Grenzwert übersteigt, bestimmt die Verwaltungsvorrichtung 18,
dass das geformte Produkt fehlerhaft ist. Aufgrund der oben beschriebenen
Verarbeitung, verändert
sich, selbst wenn sich der Zahlenwert, der den Formzustand repräsentiert,
während
das Formen fortgesetzt wird verändert,
der prozentuale Fehler nicht und eine falsche Bestimmung kann verhindert
werden. Daher stimmt der prozentuale Fehler – was dich Wahrscheinlichkeit
ist, mit der ein geformtes Produkt als fehlerhaft bestimmt wird – mit dem
eingegebenen Zielwert überein
und wird ein sachgemäßer Wert.
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Ferner
kann die Bestimmung dahingehend ob ein geformtes Produkt gut oder
fehlerhaft ist, durch Verwendung von oberen und unteren Grenzwerten
ausgeführt
werden, die durch eine vorbestimmte Anzahl der letzten Formeinspritzungen
(z.B. 100 Einspritzungen) bestimmt werden. Darüber hinaus können die
oberen und unteren Grenzwerte durch Ausführungen der oben beschriebenen
Verarbeitung für
eine vorbestimmte Anzahl von Einspritzungen, nachdem die Spritzgussmaschine
das Formen beginnt, ausgegeben werden; und zwar beispielsweise 100
Einspritzungen nachdem die Spritzgussmaschine den Betrieb wieder
aufgenommen hat, nachdem sie aufgrund eines Fehlers angehalten hatte,
oder 100 Einspritzungen nachdem die Spritzgussmaschine den Betrieb
wieder aufgenommen hat, nach dem Ersetzen der Formvorrichtung.
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Als
nächstes
wird das Flussdiagramm beschrieben.
- Schritt S1: Der Bediener
gibt verschiedene Posten durch den Betrieb der Verwaltungsvorrichtung 18 ein.
- Schritt S2: Die Verwaltungsvorrichtung 18 bestimmt ob
die Einspritzzahl der Berechnungseinspritzzahl entspricht oder niedriger
ist. Wenn die Einspritzzahl der Berechnungseinspritzzahl entspricht
oder geringer ist, schreitet die Verwaltungsvorrichtung 18 zu Schritt
S3 voran. Wenn die Einspritzzahl größer als die Berechnungseinspritzzahl
ist, schreitet die Verwaltungsvorrichtung 18 zu Schritt
S5 voran.
- Schritt S3: Die Verwaltungsvorrichtung 18 führt die Bestimmungsverarbeitung
durch Verwendung der Vielzahl von Schwellenwerten aus.
- Schritt S4: Die Verwaltungsvorrichtung 18 speichert die
Bestimmungsergebnisse in dem Speichermittel.
- Schritt S5: Die Verwaltungsvorrichtung 18 berechnet die
Bestimmungsrate für
jeden Schwellenwert.
- Schritt S6: Die Verwaltungsvorrichtung 18 berechnet die
Gleichung der Bestimmungsrate.
- Schritt S7: Die Verwaltungsvorrichtung 18 berechnet die
obere-untere Grenzwertbreite.
- Schritt S8: Die Verwaltungsvorrichtung 18 gibt die oberen
und unteren Grenzwerte aus und beendet die Verarbeitung.
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Wie
oben beschrieben, wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Zahlenwert
detektiert, der den Formzustand der Spritzgussmaschine repräsentiert;
die Beziehung zwischen dem Schwellenwert und dem prozentualen Fehler
wird auf der Basis des detektierten Zahlenwerts abgeleitet; ein Schwellenwert,
der einem erwünschten
prozentualen Fehlers entspricht, wird gemäß der abgeleiteten Beziehung
eingestellt; und die Bestimmung dahingehen ob ein geformtes Produkt
gut oder fehlerhaft ist, wird durch Verwendung der eingestellten
Schwellenwerte ausgeführt.
Daher kann die Schwellenwertbreite, die als der Schwellenwert dient
der zur Bestimmung verwendet wird, ob ein geformtes Produkt gut
oder fehlerhaft ist, kann berechnet und für jede Formeinspritzung eingestellt
werden. Daher verändert
sich der prozentuale Fehler nicht, selbst wenn sich der Zahlenwert,
der den Formzustand repräsentiert,
verändert,
während
das Formen fortgesetzt wird, und eine falsche bzw. fehlerhafte Bestimmung
kann verhindert werden.
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Ferner
kann der Bediener der Spritzgussmaschine leicht den Schwellenwert
einstellen, der verwendet wird um zu bestimmen, ob ein geformtes
Produkt gut oder fehlerhaft ist, und zwar lediglich durch Eingeben
der Berechnungseinspritzzahl, des Mittelwerts, der Schwellenwertbreite,
der Zielbestimmungsrate etc.
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Da
die Bestimmungsrate dahingehend ob ein geformtes Produkt gut oder
fehlerhaft ist, darüber hinaus
durch Nutzen eines geeigneten Schwellenwerts ausgeführt werden
kann, kann der prozentuale Fehler – der eine Wahrscheinlichkeit
darstellt mit der ein geformtes Produkt als fehlerhaft bestimmt
wird – bei
einem angemessenen Wert gehalten werden. D.h. wenn der prozentuale
Fehler der geformten Produkte, der auf der Basis der detektierten
Zahlenwerte bestimmt wird, ansteigt, wird die Schwellenwertbreite so
eingestellt, dass sie breiter wird; und wenn der prozentuale Fehler
der geformten Produkte, der auf der Basis des detektierten Zahlenwerts
bestimmt wird, abnimmt, wird die Schwellenwertbreite so eingestellt,
dass sie schmaler wird. Daher kann die Zielbestimmungsrate (Zielwert
des prozentualen Fehlers) beibehalten werden. Daher kann die Bestimmung
der geformten Produkte genau ausgeführt werden, und zwar ohne die
Produktivität
der Spritzgussmaschine zu senken.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Zahlreiche Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung
sind angesichts der vorliegenden Erfindung möglich und sie sollen nicht
aus dem Rahmen der vorliegenden Erfindung ausgeschlossen sein.
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INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
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Die
vorliegende Erfindung kann auf eine Formmaschinenüberwachungsvorrichtung,
ein -verfahren und ein -programm angewendet werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es
ist ein Ziel es möglich
zu machen, einen Schwellenwert zu berechnen und einzustellen, der verwendet
wird um zu bestimmen, ob ein geformtes Produkt gut oder fehlerhaft
ist, und zwar für
jede Formeinspritzung, um es dadurch einem Bediener einer Formmaschine
zu ermöglichen,
den Schwellenwert in einfacher Weise einzustellen, und um zu bestimmen,
ob ein geformtes Produkt gut oder fehlerhaft ist, während ein
geeigneter Schwellenwert verwendet wird, und dadurch einen angemessenen
prozentualen Fehler aufrechtzuerhalten und eine genaue Bestimmung
der geformten Produkte zu ermöglichen.
Um das obige Ziel zu erreichen, ist Folgendes vorgesehen: ein Zahlenwertdetektionsabschnitt,
der einen Zahlenwert detektiert, der einen Formzustand einer Formmaschine
repräsentiert;
ein Beziehungsableitungsabschnitt, der eine Beziehung zwischen dem
Schwellenwert und dem prozentualen Fehler auf der Basis des detektierten
Zahlenwerts ableitet; ein Schwellenwerteinstellabschnitt, der gemäß der abgeleiteten
Beziehung, einen Schwellenwert einstellt, der einem zuvor eingestellten
Zielwert des prozentualen Fehlers entspricht; und einen Bestimmungsabschnitt,
der bestimmt ob ein geformtes Produkt gut oder fehlerhaft ist, und
zwar durch den Vergleich zwischen dem detektierten Zahlenwert und dem
eingestellten Schwellenwert.