DE19507297A1 - Druckerfassungsvorrichtung für eine Spritzgießeinrichtung - Google Patents
Druckerfassungsvorrichtung für eine SpritzgießeinrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Druckerfassungsvorrichtung einer
Spritzgießeinrichtung zur Erfassung des Drucks eines Hydraulikzylinders, wie
beispielsweise eines Spritzzylinders.
Die in der JP-OS Nr. 1(1989) -263021 offenbarte Spritzgießeinrichtung ist allgemein
bekannt als eine Spritzgießeinrichtung, die mit einer Druckerfassungsvorrichtung
versehen ist. Die Spritzgießeinrichtung weist an ihrer Vorderseite eine Spritzdüse auf,
einen Trommelzylinder, in dem eine Schraube eingesetzt ist, und ein Paar von
Spritzzylindern (Hydraulikzylindern) mit einem eingebauten Kolben. Darüber hinaus ist
eine von dem Kolben nach hinten wegstehende Stange mit dem hinteren Ende der
Schraube so verbunden, daß sie gemeinsam nach hinten oder vorne bewegt werden
können.
Die Spritzgießeinrichtung ist ebenso mit einem Steuergerät mit einer
Druckerfassungsvorrichtung versehen. Die Druckerfassungsvorrichtung weist einen
Drucksensor (Hydrauliksensor) zur Erfassung des Öldrucks der hinteren Ölkammer und
einen Verstärker auf, der mit dem Drucksensor verbunden ist. Dadurch wird ein
Erfassungssignals des Drucksensors durch den Verstärker verstärkt, der als ein erfaßter
Druckwert (Ist-Wert) zum Zeitpunkt der Drucksteuerung verwendet wird. Der erfaßte
Druckwert wird mit einem eingestellten Druckwert (Soll-Wert) durch einen Komparator
verglichen, wodurch die Abweichung zwischen dem erfaßten Druckwert und dem
eingestellten Druckwert erhalten wird. Die Abweichung wird durch einen Druck-
Kompensationsabschnitt druckkompensiert und weiterhin durch den Verstärker
verstärkt, und daraufhin zu einer Servoventil-Ansteuerung ausgegeben. Ein Steuersignal
wird von dem Servoventil-Antrieb zu einem Servoventil ausgegeben, Öl unter
geregeltem Druck wird zu dem Spritzzylinder gegeben und eine Druckregelung wird
ausgeführt, um den erfaßten Druckwert im Gleichklang mit dem eingestellten
Druckwert zu bringen.
Da die obige bekannte Druckerfassungsvorrichtung häufig einen Dehnungsmeßstreifen
als Drucksensor verwendet, beinhaltet der erhaltene erfaßte Druckwert Fehler aufgrund
der Schwankung der Kennlinien des Dehnungsstreifens und der Schwankung, die durch
die Anbringung des Dehnungsmeßstreifens an dem Spritzzylinder verursacht wird.
Daher wird normalerweise eine Nullabgleichsschaltung und eine Verstärkungs-
Einstellschaltung in dem Verstärker eingebaut, der mit dem Drucksensor verbunden ist,
um eine Nullpunkteinstellung eine Verstärkungseinsstellung zum Zeitpunkt der
Anfangseinstellung auszuführen.
Wenn indessen eine Temperaturdrift auftritt aufgrund verschiedener Faktoren
einschließlich der Betriebsumgebung und einem Betriebszeitbereich der
Spritzgießeinrichtung, treten, auch wenn eine Nullpunkteinstellung zum Zeitpunkt der
Anfangseinstellung ausgeführt wird, Probleme darin auf, daß der Einstellpunkt von dem
normalen Nullpunkteinstellungs-Punkt abweicht und daher der Druck nicht genau oder
präzise erfaßt werden kann, was eine Verschlechterung der Qualität des Gußteiles zur
Folge hat.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, eine Druckerfassungsvorrichtung für eine
Spritzgießeinrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, daß stets ein genauer Nullpunkt-
Einstellungspunkt beibehalten werden sowie genau und präzise der Druck erfaßt werden
kann, ohne daß er durch Temperaturdrift beeinflußt wird, und weiterhin dann die
Qualität eines Gußteils zu verbessern.
Zur Lösung der obigen Aufgabe verwendet die vorliegende Erfindung
Druckerfassungsvorrichtungen 1 und 1w für eine Spritzgießeinrichtung, mit
Drucksensoren 3, 3f und 3r zur Erfassung des Öldrucks der Hydraulikzylinder, wie
beispielsweise der Spritzzylinder 2 und 2w, wobei folgende Bauteile vorgesehen sind:
Korrektur-Berechnungsabschnitte 5, 5f und 5r zum Erhalten erfaßter Druckwerte Pd,
Pdf und Pdr gemäß den Ausgangssignalen der Drucksensoren 3, 3f und 3r in einer
Zeitdauer Ts, in der der Öldruck theoretisch Null wird, als Korrekturwerte A, Af und
Ar, Korrekturwert-Speicherabschnitte 6, 6f und 6r zum Speichern der erhaltenen
Korrekturwerte A, Af und Ar, und Druckkorrekturabschnitte 7, 7f und 7r zur Korrektur
der erfaßten Druckwerte Pd, Pdf und Pdr gemäß den Ausgangssignalen der
Drucksensoren 3, 3f und 3r durch die Korrekturwerte A, Af und Ar zum Zeitpunkt der
Druckerfassung.
In diesem Fall ist es möglich, die Zeitdauer Ts, in der der Öldruck theoretisch Null
wird, auf einen vorbestimmten Zeitwert nach dem Abschluß der Initialisierung aufgrund
der Spannungsversorgung oder einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Abschluß eines
Spritzvorgangs einzustellen. Vorzugsweise werden die Korrekturwerte A, Af und Ar
durch Mittelung der erfaßten Druckwerte Pd . . . , Pdf . . . und Pdr . . . durch mehrmaliges
Abtasten der Korrekturwerte A, Af und Ar erhalten. Eine Vorrichtung kann durch
Verwendung eines Spritzzylinders 2 mit einem eingebauten Einstangen-Kolben 4 und
einem Drucksensor 3 zur Erfassung des Öldrucks der hinteren Ölkammer 2r des
Spritzzylinders 2 erhalten werden. Indessen kann eine weitere Konstruktion zur
Verwendung eines Spritzzylinders 2w mit einem eingebauten Zweistangen-Kolben 4w
und einem Paar von Drucksensoren 3f und 3r zur Erfassung des Öldrucks einer
vorderen Ölkammer 2wf und einer hinteren Ölkammer 2wr des Spritzzylinders 2w
erhalten werden. Wenn in diesem Fall ein Spritzzylinder 2w mit einem eingebauten
Zweistangen-Kolben 4w verwendet wird, wird ein Differenz-Berechnungsabschnitt 8
verwendet, der einen erfaßten Druckwert Pa des Kolbens 4w aus der Differenz
zwischen den korrigierten erfaßten Druckwerten Pdf und Pdr gemäß den
Ausgangssignalen der Drucksensoren 3f und 3r erhält.
Dadurch werden im wesentlichen die Öldrücke der Spritzzylinder 2 und 2w durch die
Drucksensoren 3, 3f und 3r erfaßt, und die beabsichtigten erfaßten Druckwerte Pd, Pdf
und Pdr werden gemäß den Ausgangssignalen von den Drucksensoren 3, 3f und 3r
erhalten.
Während dem Betrieb der Spritzgießeinrichtung gibt es eine Zeitdauer Ts, in der der
Öldruck theoretisch auf Null abfällt. Beispielsweise ist die Zeitdauer Ts eine
vorbestimmte Zeitdauer nach dem Abschluß der Initialisierung aufgrund der
Spannungsversorgung, oder einer vorbestimmten Zeitdauer nach der Vollendung des
Spritzvorgangs, in der die erfaßten Druckwerte Pd, Pdf und Pdr Null werden, da der
Druck während dieser Zeitdauer nicht geregelt wird. Die vorliegende Erfindung
berücksichtigt die Zeitdauer Ts, um automatisch die erfaßten Druckwerte Pd, Pdf und
Pdr durch die Korrekturwerte A, Af und Ar zu korrigieren, die in dieser Zeitdauer Ts
zum Zeitpunkt der Druckerfassung erhalten werden.
D.h., da die erfaßten Druckwerte Pd, Pdf und Pdr in der Zeitdauer Ts, in der sie
theoretisch (ursprünglich) Null werden, mit Fehlern behaftet sind, werden die erfaßten
Druckwerte Pd, Pdf und Pdr zuvor durch die Korrekturwert-Berechnungsabschnitte 5,
5f und 5r als Korrekturwerte A, Af und Ar erhalten. Wenn die Korrekturwerte A, Af
und Ar erhalten werden, werden die Fehler der Korrekturwerte A, Af und Ar durch
Mittelung der erfaßten Druckwerte Pd . . . , Pdf . . . und Pdr . . . vermindert, die durch
mehrmaliges Abtasten erhalten werden. Dann werden die erhaltenen Korrekturwerte A,
Af und Ar in Korrekturwert-Speicherabschnitten 6, 6f und 6r gespeichert.
Andererseits, wenn zum Zeitpunkt der Druckerfassung der Druck geregelt wird, etc.,
werden die erfaßten Druckwerte Pd, Pdf und Pdr gemäß den Ausgangssignalen von den
Drucksensoren 3, 3f und 3r zum Zeitpunkt der Druckerfassung durch die
Korrekturwerte A, Af und Ar korrigiert, die in den Korrekturwert-Speicherabschnitten
6, 6f und 6r gespeichert sind. D.h., die Korrekturwerte A, Af und Ar werden zu den
erfaßten Druckwerten Pd, Pdf und Pdr addiert oder von diesen abgezogen, und als
Ergebnis werden präzise korrigierte erfaßte Druckwerte Pa, Paf und Par erhalten.
Nebenbei bemerkt, wenn der Spritzzylinder 2w mit einem eingebauten Zweistangen-
Kolben 4 verwendet wird, wird der erfaßte Druckwert Pa (Spritzdruck oder
Entlüftungsdruck, etc.) des Kolbens 4w aus der Differenz zwischen den erfaßten
Druckwerten Paf und Par erhalten, die gemäß den Ausgangssignalen der Drucksensoren
3f und 3r durch den Differenz-Berechnungsabschnitt 8 korrigiert sind.
Die Erfindung wird nun anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Spritzgießeinrichtung, die mit einer erfindungsgemäßen
Druckerfassungsvorrichtung versehen ist (erstes Ausführungsbeispiel);
Fig. 2 ein Flußdiagramm des Korrekturvorgangs in der erfindungsgemäßen
Druckerfassungsvorrichtung (erstes Ausführungsbeispiel);
Fig. 3 einen Zeitablaufplan einer Druckänderung zur Erläuterung des
Korrekturvorgangs der Druckerfassungsvorrichtung in Fig. 2 und
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Spritzgießeinrichtung, die mit einer erfindungsgemäßen
Druckerfassungsvorrichtung versehen ist (zweites Ausführungsbeispiel).
Zuerst wird der Aufbau einer Spritzgießeinrichtung M mit einer
Druckerfassungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung bezugnehmend auf Fig. 1 beschrieben.
Das erste Ausführungsbeispiel zeigt einen Fall, in dem die vorliegende Erfindung auf
einen Spritzzylinder mit einem eingebauten Einstangen-Kolben verwendet wird.
Die Spritzgießeinrichtung M ist mit einer Spritzeinheit 10 und einer Klemmeinheit 20
versehen. Die Spritzeinheit 10 ist mit einem Trommelzylinder 11 mit einer Spritzdüse
12 an seiner Vorderseite und einem Trichter 13 an seinem hinteren Ende versehen, eine
Schraube 14 ist in den Trommelzylinder 11 eingesetzt und ein
Schraubenantriebsabschnitt 15 ist mit dem hinteren Ende des Trommelzylinders 11
verbunden. Der Schraubenantriebsabschnitt 15 ist mit einem Spritzzylinder
(Hydraulikzylinder) 2 mit einem eingebauten Einstangen-Kolben 4 versehen, wobei eine
Stange 4f, die von dem Kolben 4 hervorsteht, mit dem hinteren Ende der Schraube 14
verbunden ist, während die Welle eines Öl-Motors 17, der an dem Spritzzylinder 2
angebracht ist, durch Verkeilung mit dem hinteren Ende des Kolbens 4 verbunden ist.
Die Klemmeinheit 20, die durch unterbrochene Linien dargestellt ist, trägt eine
Gußform 21, um die Gußform 21 zu öffnen oder zu schließen.
Der Spritzzylinder 2 ist mit einer Öldruck-Regelschaltung 10 verbunden. Die Öldruck-
Regelschaltung 10 ist mit einem Hydraulikkreis 30 und einem Regelkreis U versehen.
Der Hydraulikkreis 30 ist mit einem Vierfach-Servoventil 31 versehen, bei dem der
Anschluß B mit der hinteren Ölkammer 2r des Spritzzylinders 2 verbunden ist, der
Anschluß P mit einer Öldruckquelle (Hydraulikpumpe oder Speicher) 32 verbunden ist,
und der Anschluß T mit einem Öltank 33 verbunden ist. Die vordere Ölkammer 2f des
Spritzzylinders 2 ist so ausgeführt, daß sie wahlweise durch ein Schaltventil 31c mit der
Öldruckquelle 32 oder dem Öltank 33 verbunden werden kann.
Darüber hinaus ist der Regelkreis U mit der erfindungsgemäßen
Druckerfassungsvorrichtung 1 versehen. Die Druckerfassungsvorrichtung 1 ist mit dem
Drucksensor 3 unter Verwendung eines Dehnungsmeßstreifens zur Erfassung des
Öldrucks der hinteren Ölkammer 2r des Spritzzylinders 2 und einem Vorverstärker 34
versehen, der eine Brückenschaltung aufweist, die mit dem Drucksensor 3 verbunden
ist. Das Ausgangssignal des Vorverstärkers 34 wird als beabsichtigter erfaßter
Druckwert Pd verwendet, d. h. als ein erfaßter Spritz-Druckwert oder ein erfaßter
Entlüftungspausen-Druckwert. Darüber hinaus ist die Druckerfassungsvorrichtung 1 mit
einem Korrekturwert-Berechnungsabschnitt 5 versehen, der eine Funktion zum Erhalten
des erfaßten Druckwerts Pd als Korrekturwert A aufweist, der den Öldruck der hinteren
Ölkammer 2, 3 in der Zeitdauer Ts anzeigt, in der der erfaßte Druckwert Pd Null wird,
einen Korrekturwert-Speicherabschnitt 6 zum Speichern des erhaltenen Korrekturwerts
A und einen Druck-Korrekturabschnitt 7 (Differenzeinheit) zur Korrektur des erfaßten
Druckwerts Pd durch den Druckwert A, d. h. zur Korrektur des erfaßten Druckwerts Pd
durch Addieren des Korrekturwerts A oder Subtrahieren des Werts A von dem erfaßten
Druckwert Pd zum Zeitpunkt der Druckerfassung.
In dem Regelkreis U bezeichnet das Bezugszeichen 36 eine Abweichungs-
Erfassungsvorrichtung zur Erhaltung der Abweichung zwischen dem erfaßten
Druckwert Pa, der von dem Druck-Korrekturabschnitt 7 erhalten wird, und dem
vorbestimmten Druckwerts Ps, 37 bezeichnet einen Druck-Kompensationsabschnitt zum
Erhalten einer Druck-Stellgröße, die hinsichtlich der Abweichung, die von der
Abweichungs-Erfassungseinrichtung 36 erhalten wurde, druckkompensiert ist, 38
bezeichnet einen Positionssensor zur Erfassung der Position der Schraube 14, 39
bezeichnet einen Geschwindigkeits-Umsetzabschnitt zur Erhaltung einer
Geschwindigkeit aus der Position, die durch den Positionssensor 38 erfaßt wurde, 40
bezeichnet eine Abweichungs-Erfassungseinheit zum Erhalten der Abweichung
zwischen einer erfaßten Geschwindigkeit, die von dem Geschwindigkeits-
Umsetzabschnitt 39 erhalten wird, und einem eingestellten Geschwindigkeitswert, 41
bezeichnet einen Geschwindigkeits-Kompensationsabschnitt zum Erhalten einer
Geschwindigkeits-Stellgröße, die geschwindigkeitskompensiert ist, 42 und 43
bezeichnen Schaltbetriebabschnitte zur Wahl der Druck-Stellgröße und der
Geschwindigkeits-Stellgröße, 44 bezeichnet einen Servosteuerabschnitt zum Umsetzen
der Geschwindigkeits-Stellgröße oder Druck-Stellgröße zu einem Steuersignal zur
Steuerung der Servoventile 31, und 45 bezeichnet einen Steuerabschnitt zur
Durchführung verschiedener Steuerungen (d. h., Servoablaufsteuerung und
Maschinensteuerung).
Als nächstes werden einige Steuervorgänge der Spritzgießeinrichtung M einschließlich
der Vorgänge der Druckerfassungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
im folgenden bezugnehmend auf Fig. 1 und 3 und weiterhin bezugnehmend auf das in
Fig. 2 gezeigte Flußdiagramm erläutert.
Zuerst wird in der Druckerfassungsvorrichtung 1 im wesentlichen der Öldruck der
hinteren Ölkammer 2r des Spritzzylinders 2 durch den Drucksensor erfaßt, und der
beabsichtigte erfaßte Druckwert Pd wird von dem Vorverstärker 34 erhalten.
Indessen, da der Druck während der vorbestimmten Zeitdauer nach der Vollendung des
Spritzvorgangs nicht geregelt ist, dient die vorbestimmte Zeitdauer theoretisch als die
Zeitdauer Ts, in der der erfaßte Druckwert Pd, der den Öldruck der hinteren Ölkammer
2r des Spritzzylinders 2 anzeigt, Null wird. D.h., der Spritzvorgang weist einen
Geschwindigkeits-Steuerbereich zur Durchführung eines Spritzvorgangs und Füllung
auf, und einen Druck-Steuerbereich zur Durchführung einer Druck-Entlüftung.
Nachdem der Druck-Steuerbereich an dem Punkt Se beendet ist, wird die sogenannte
Druckfreigabe ausgeführt. In diesem Fall wird das in Fig. 1 gezeigte Servoventil 31 auf
das linke Symbol umgeschaltet, die hintere Ölkammer 2r des Spritzzylinders 2 wird mit
Öltank 33 verbunden, während das Wahlventil 31c auf das rechte Symbol umgeschaltet
wird, und die vordere Ölkammer 2f des Spritzzylinders 2 wird ebenso mit dem Öltank
verbunden (Schritte 50 bis 52).
Der Steuerabschnitt 45 überwacht die Druckfreigabe und, wenn der Druck in Punkt Sp
in Fig. 3 erreicht, bei dem die Druckfreigabe beendet ist, erhält der Steuerabschnitt 45
den Korrekturwert A durch den Korrekturwert-Berechnungsabschnitt 5. Genauer gesagt
mißt die Zeitgeberfunktion, die mit dem Korrekturwert-Berechnungsabschnitt 5
vorgesehen ist, eine Konstantintervall-Zeitdauer Ti (Schritt 53) und, wenn die Zeit
abgelaufen ist, führt der Steuerabschnitt 5 eine Abtastung des erfaßten Druckwerts Pd
durch, der von dem Vorverstärker 34 erhalten wird (Schritte 54 und 55). In diesem Fall
wird die Abtastung n-Mal mit vorbestimmten Zyklen wiederholt. Zu dieser Zeit, da der
erfaßte Druckwert Pd, der abgetastet werden soll, theoretisch gleich dem erfaßten
Druckwert Pd in der Zeitdauer Ts ist, in der der erfaßte Druckwert Pd Null wird, weist
der erfaßte Druckwert Pd einen Fehler aufgrund einer Drift auf. Gleichzeitig wird nach
der n-maligen Wiederholung der Abtastung (Schritt 56) der Mittelwert von jedem
erfaßten Druckwert Pd . . . durch den Korrekturwert-Berechnungsabschnitt 5 berechnet
(Schritt 57). Dann wird der Mittelwert in den Korrekturwert-Speicherabschnitt 6 als
Korrekturwert A gespeichert (Schritt 58).
Bei dem nächsten Spritzvorgang wird zur Druckregelung der erfaßte Druckwert Pd
durch den gespeicherten Korrekturwert A korrigiert. In diesem Fall, da eine
Druckregelung zum Zeitpunkt der Drucksteuerung ausgeführt wird, wird der erfaßte
Druckwert Pd zuerst durch die Druck-Erfassungsvorrichtung 1 erfaßt. D.h., der
Öldruck der hinteren Kammer 2r des Spritzzylinders 2 wird durch den Drucksensor 3
erfaßt, um den erfaßten Druckwert Pd zu erhalten. Sowohl der erhaltene erfaßte
Druckwert Pd und der Korrekturwert A, der in dem Korrekturwert-Speicherabschnitt 6
gespeichert ist, werden zu dem Druck-Korrekturabschnitt 7 gegeben. In dem Druck-
Korrekturabschnitt 7 wird der erfaßte Druckwert Pd durch den Druckwert A korrigiert
(Schritt 59). Genauer gesagt wird der Korrekturwert A zu dem erfaßten Druckwert Pd
addiert oder von diesem subtrahiert, und das Ergebnis wird der genau korrigierte
erfaßte Druckwert Pa (Spritzdruck oder Entlüftungsdruck) erhalten.
Dann wird der korrigierte erhaltene Druckwert Pa, der von der
Druckerfassungsvorrichtung 1 erhalten wird, zu der Abweichungs-
Erfassungsvorrichtung 36 gegeben, und die Abweichung zwischen dem erfaßten
Druckwert Pa und dem eingestellten Druckwert Ps wird durch die Abweichungs-
Erfassungseinrichtung 36 erhalten. Die Abweichung wird durch die Druck-
Kompensationseinrichtung 37 druck-kompensiert und zu dem Servo-Steuerabschnitt 44
als eine Druck-Steuergröße gegeben. Als Ergebnis wird ein Steuersignal zu dem
Servoventil 31 vor dem Servosteuerabschnitt 34 gegeben, um den Öldruck zu steuern,
während das druckgesteuerte Öl zu der hinteren Ölkammer 2r des Spritzzylinders 2
gegeben wird, um die Schraube 14 unter Druck zu setzen. In der Zwischenzeit, da der
erfaßte Druckwert Pa durch die Druckerfassungsvorrichtung 1 erhalten wird, wird der
erfaßte Druckwert Pa und der eingestellte Druckwert Ps durch ein Druckregelsystem so
geregelt, daß sie einander gleich gemacht werden. In diesem Fall wird der
Schaltbetriebsabschnitt 43 abgeschaltet und der Schaltbetriebsabschnitt 42 wird durch
den Steuerabschnitt 45 eingeschaltet.
Als nächstes wird eine Spritzgießeinrichtung Mw aufweisend die
Druckerfassungsvorrichtung Sw gemäß dem zweiten erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiel im folgenden bezugnehmend auf Fig. 4 erläutert.
Das zweite Ausführungsbeispiel zeigt den Fall, indem die vorliegende Erfindung auf
einen Spritzzylinder mit eingebauten Zweistangen-Kolben angewendet wird. Daher ist
der Abschnitt, der gleich dem des ersten Ausführungsbeispiels ist, mit dem gleichen
Bezugszeichen versehen, um seinen Aufbau zu verdeutlichen. Indessen wird eine
genaue Beschreibung unterlassen.
Die Fig. 4 bezeichnet das Bezugzeichen 2w einen Spritzzylinder (Hydraulikzylinder)
mit einem eingebauten Zweistangen-Kolben 4w. Eine vordere Stange 4wf des Kolbens
4w ist mit dem hinteren Ende der Schraube 14 verbunden, während eine hintere Stange
4wr des Kolbens 4w durch Verkeilung mit der Welle des Ölmotors 17 verkoppelt ist,
der an dem hinteren Ende des Spritzzylinders 2w angebracht ist. Die vordere Stange
4wf und die hintere Stange 4wr weisen den gleichen Durchmesser auf. In dem Fall des
Vierfach-Servoventils 31 in dem Hydraulikkreis 30 ist der Anschluß A mit der vorderen
Ölkammer 2wf des Spritzzylinders 2w verbunden, der Anschluß T ist mit der hinteren
Kammer 2wr des Spritzzylinders 2w verbunden, der Anschluß t ist mit der
Öldruckquelle (Hydraulikpumpe oder Speicher) 32 durch ein Logikventil (Pilotbetriebs-
Prüfventil) 32v verbunden und der Anschluß T ist mit dem Öltank 33 verbunden.
Gleichzeitig ist die Druckerfassungsvorrichtung 1w mit einer Vorderkammer-
Druckerfassungsvorrichtung 1w und einer Rückkammer-Druckerfassungsvorrichtung
1wr versehen. Die Vorderkammer-Druckerfassungsvorrichtung 1wf ist mit dem
Drucksensor 3 versehen, der einen Dehnungsmeßstreifen zur Erfassung des Öldrucks
der vorderen Ölkammer 2wf des Spritzzylinders 2w und einen Vorverstärker 34f
aufweist, der eine Brückenschaltung aufweist, die mit dem Drucksensor 3f verbunden
ist, und das Ausgangssignal des Vorverstärkers 34f wird als ein erfaßter Druckwert Pdf
verwendet. Weiterhin ist die Druckerfassungsvorrichtung 1wf mit dem Korrekturwert-
Erfassungsabschnitt 5f versehen, der eine Funktion zur Erhaltung des erfaßten
Druckwerts Pdf aufweist, der dem Öldruck der vorderen Ölkammer 2wf in der
Zeitdauer Ts als einen Korrekturwert Af anzeigt, in der der erfaßte Druckwert Pdf
theoretisch Null wird, und der Korrekturwert-Speicherabschnitt 6f zum Speichern des
erhaltenen Korrekturwerts Af, und den Druckkorrekturabschnitt (Differentialeinheit) 7f
zur Korrektur des erfaßten Druckwerts Pdf durch den Druckwert Af, d. h. zur Korrektur
des erfaßten Druckwerts Pdf durch Addieren des Druckswerts Af oder Subtrahieren des
Druckwerts Af von dem erfaßten Druckwert Pdf zum Zeitpunkt der Druckerfassung.
Die Rückkammer-Druckerfassungsvorrichtung 1wr ist in gleicher Weise wie die
Vorderkammer-Druckerfassungsvorrichtung 1wf aufgebaut, und ist versehen mit dem
Drucksensor 3r unter Verwendung eines Dehnungsmeßstreifens zur Erfassung des
Öldrucks der hinteren Ölkammer 2wr des Spritzzylinders 2w, einen Vorverstärker 34r
mit einer Brückenschaltung, die mit dem Drucksensor 2r verbunden ist, den
Korrekturwert-Berechnungsabschnitt 5r mit einer Funktion zum Erhalten des erfaßten
Druckwerts Pdr, der den Öldruck der hinteren Ölkammer 2wr in der Zeitdauer Ts als
Korrekturwert Ar anzeigt, in der der erfaßte Druckwert Pdr theoretisch Null wird, den
Korrekturwert-Speicherabschnitt 6r zur Speicherung des erhaltenen Korrekturwerts Ar
und den Druck-Korrekturabschnitt (Differentialeinheit) 7r zur Korrektur des erfaßten
Druckwerts Pdr durch den Korrekturwert Ar, d. h. zur Korrektur wird des erfaßten
Druckwerts Pdr durch Addieren des Korrekturwerts Ar zu dem erfaßten Druckwert Pdr
oder Subtrahieren von diesem. Nebenbei bemerkt, wird das Ausgangssignal des
Vorverstärkers 34r zu dem erfaßten Druckwert Pdr.
Das Bezugszeichen 8 bezeichnet einen Differenz-Berechnungsabschnitt
(Differenzeinheit), der mit einer Funktion zum Erhalten der Differenz zwischen dem
korrigierten erfaßten Druckwert Paf, der das Ausgangssignal des
Druckkorrekturabschnitt 7f ist, und dem korrigierten erfaßten Druckwert Par versehen
ist, der das Ausgangssignal des Druck-Korrekturabschnitts 7r ist, d. h. des erfaßten
Druckwerts Pa des Kolbens 4w. Weiterhin erhält die Abweichungs-
Erfassungseinrichtung 36 die Abweichung zwischen dem erfaßten Druckwert Pa und
dem eingestellten Druckwert Ps.
Daher werden gemäß der Druckerfassungsvorrichtung 1w des zweiten
Ausführungsbeispiels die Öldrücke der vorderen Ölkammer 2wf und der hinteren
Ölkammer 2wr des Spritzzylinders 2w durch die Drucksensoren 2f bzw. 3r erfaßt, und
die Korrekturwerte Af und Ar werden, nachdem sie durch die Vorverstärker 34f und
34r verstärkt wurden, durch die Korrekturwerts-Berechnungsabschnitte 5f und 5r
erhalten und in den Korrekturwert-Speicherabschnitten 6f bzw. 6r gespeichert.
Bei dem nächsten Spritzvorgang werden zur Druckregelung die erfaßten Druckwerte
Pdf und Pdr durch die gespeicherten Korrekturwerte Af und Ar korrigiert. In diesem
Fall wird eine Druckregelung zum Zeitpunkt der Drucksteuerung ausgeführt. Daher
wird in einem Regelungssystem auf der Seite der vorderen Ölkammer 2wf der erfaßte
Druckwert Pdr zuerst durch den Drucksensor 3f und den Vorverstärker 34f erfaßt, und
sowohl der erhaltene erfaßte Druckwert Pdf als auch der Korrekturwert Af, der in dem
Korrekturwert-Speicher 6f gespeichert ist, werden zu dem Druck-Korrekturabschnitt 7f
gegeben, wo der erfaßte Druckwert Pdf durch den Korrekturwert Af korrigiert wird.
Andererseits wird in einem Regelungssystem auf Seite der hinteren Ölkammer 2wr der
erfaßte Druckwert Pdr durch den Drucksensor 3r und den Vorverstärker 34r erfaßt, und
sowohl der erhaltene erfaßte Druckwert Pdr als auch der Korrekturwert Ar, der in dem
Korrekturwert-Speicherabschnitt 6r gespeichert ist, werden zu dem Druck-
Korrekturabschnitt 7r gegeben, wo der erfaßte Druckwert Pdr durch den Korrekturwert
Ar korrigiert wird. Genauer gesagt werden die Korrekturwerte Af und Ar zu den
erfaßten Druckwerten Pdf und Pdr addiert oder von diesen abgezogen, und als ein
Ergebnis werden genau korrigierte erfaßte Druckwerte Paf und Par erhalten.
Dann werden die korrigierten erfaßten Druckwerte Paf und Par, die von den Druck-
Korrekturabschnitten 7f und 7r erhalten werden, zu dem Differenz-
Berechnungsabschnitt 8 gegeben, und der erfaßte Druckwert Pa (Spritzdruck oder
Entlüftungsdruck) des Kolbens 4w wird durch die Differenz zwischen den erfaßten
Druckwerten Paf und Par erhalten.
In jedem der Ausführungsbeispiele ist ein zulässiger Driftbereich (beispielsweise
ungefähr 10% des Solldrucks) für die Drucksensoren 3, 3f und 3r vorgegeben. Daher
wird, wenn der Bereich mehr als der vorgegebene Wert Null korrigiert ist und ein
Drucksensor oder eine Fehlfunktion vorgesehen ist, ein Fehlerverarbeitungsvorgang,
wie beispielsweise ein Alarm oder Anhalten, ausgeführt.
Im obigen wurden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert
beschrieben. Indessen ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele
beschränkt. Obwohl die Ausführungsbeispiele durch Hartware gebildet wurden, ist es
ebenso möglich, die gleiche Verarbeitung durch Software auszuführen. Weiterhin,
obwohl ein Fall gezeigt wurde, indem der Druck eines Kolbens eines Spritzzylinders
erfaßt wurde, ist es ebenso möglich, die vorliegende Erfindung auf jeden anderen
Zylinder, beispielsweise einen Haltezylinder etc., anzuwenden. Weiterhin ist die
vorbestimmte Zeitdauer nach Beendigung des Spritzvorgangs als eine Zeitdauer gezeigt,
in der ein erfaßter Druckwert theoretisch Null wird. Indessen ist es ebenso möglich, die
vorbestimmte Zeitdauer nach Beendigung der Initialisierung aufgrund des
Spannungsversorgungs-Anschlusses oder irgendeiner anderen gleichwertigen Zeitdauer
zu wählen. Weiterhin ist es möglich, wahlweise jede Frequenz zum Erhalten eines
Korrekturwerts zu wählen, jegliche Abtastfrequenz oder jegliche Korrekturzeit
(Korrekturintervall) durch einen Korrekturwert.
Claims (8)
1. Druckerfassungsvorrichtung für eine Spritzgießeinrichtung mit einem Drucksensor
(3) zum Erfassen des Öldrucks eines Hydraulikzylinders (2),
gekennzeichnet durch
einen Korrekturwert-Berechnungsabschnitt (5) zum Erhalten eines erfaßten Druckwerts
(Ad) gemäß dem Ausgangssignal des Drucksensors (3) als einen Korrekturwert (A) in
einer Zeitdauer (Ts), in der der Öldruck theoretisch Null wird, einen Korrekturwert-
Speicherabschnitt (6) zum Speichern des erhaltenen Korrekturwerts und einen Druck-
Korrekturabschnitt (7) zur Korrektur eines erfaßten Druckwerts gemäß dem
Ausgangssignals des Drucksensors (3) zu der Zeit der Druckerfassung durch den
Korrekturwert.
2. Druckerfassungsvorrichtung für eine Spritzgießeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zeitdauer (Ts), in der der Öldruck theoretisch Null wird, eine vorbestimmte
Zeitdauer nach Beendigung der Initialisierung durch den Anschluß der Stromversorgung
ist.
3. Druckerfassungsvorrichtung für eine Spritzgießeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zeitdauer (Ts), in der der Öldruck Null wird, eine vorbestimmte Zeitdauer nach
Beendigung eines Spritzvorgangs ist.
4. Druckerfassungsvorrichtung für eine Spritzgießeinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Korrekturwert-Berechnungsabschnitt (8) einen Korrekturwert durch Mittelung
erfaßter Druckwerte erhält, die durch mehrmaliges Abtasten erhalten sind.
5. Druckerfassungsvorrichtung für eine Spritzgießeinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß weiterhin ein Hydraulikzylinder (2) mit einem eingebauten Einstangen-Kolben und
ein Drucksensor (3) zum Erfassen des Öldrucks einer hinteren Ölkammer des
Hydraulikzylinders (2) vorgesehen sind.
6. Druckerfassungsvorrichtung für eine Spritzgießeinrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß weiterhin ein Hydraulikzylinder (3) mit einem eingebauten Zweistangen-Kolben
und ein Paar von Drucksensoren zur Erfassung der Öldrücke einer vorderen und einer
hinteren Ölkammer des Hydraulikzylinders (3) vorgesehen sind.
7. Druckerfassungsvorrichtung für eine Spritzgießeinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Differenz-Berechnungsabschnitt (8) zum Erhalten eines erfaßten Druckwerts
von einem Kolben durch Berechnung der Differenz zwischen korrigierten erfaßten
Druckwerten gemäß den Ausgangssignalen von einem jeden Drucksensor (3)
vorgesehen ist.
8. Druckerfassungsvorrichtung für eine Spritzgießeinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hydraulikzylinder ein Spritzzylinder (3) ist.
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