JP4494472B2 - 射出成形機の運転方法 - Google Patents

射出成形機の運転方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4494472B2
JP4494472B2 JP2007536161A JP2007536161A JP4494472B2 JP 4494472 B2 JP4494472 B2 JP 4494472B2 JP 2007536161 A JP2007536161 A JP 2007536161A JP 2007536161 A JP2007536161 A JP 2007536161A JP 4494472 B2 JP4494472 B2 JP 4494472B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
value
determined
control
transition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007536161A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008516795A (ja
Inventor
クラム、ライムント
ホフマン、ヴェルナー
オーベルンドルファー、クラウス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of JP2008516795A publication Critical patent/JP2008516795A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4494472B2 publication Critical patent/JP4494472B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/77Measuring, controlling or regulating of velocity or pressure of moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/77Measuring, controlling or regulating of velocity or pressure of moulding material
    • B29C2045/776Measuring, controlling or regulating of velocity or pressure of moulding material determining the switchover point to the holding pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76003Measured parameter
    • B29C2945/76083Position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76177Location of measurement
    • B29C2945/7618Injection unit
    • B29C2945/76187Injection unit screw
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494Controlled parameter
    • B29C2945/76498Pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494Controlled parameter
    • B29C2945/76595Velocity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76655Location of control
    • B29C2945/76732Mould
    • B29C2945/76735Mould cavity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76655Location of control
    • B29C2945/76775Fluids
    • B29C2945/76785Fluids hydraulic fluids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76929Controlling method
    • B29C2945/76989Extrapolating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

本発明は、射出成形機の運転方法及びその方法を実施するための射出成形機に関する。この種の方法は、例えばフリードリヒ、ヨハンナバ(Friedrich Johannaber)及びワルタ、ミヒャエリ(Walter Michaeli)著「射出成形ハンドブック(Handbuch Spritzgiessen)」(カール ハンサ出版社(Carl Hanser Verlag)2001年発行)(ISDN 3-446-15632-1)から知られている。射出成形におけるプロセスは例えば5.2章(300〜337頁)に記載されている。このハンドブックの8章にはさらに射出成形機の種々の構造方式の例が記載されている(999〜1050頁)。模範的な射出成形プロセスにおいては、顆粒状合成物質が注入用ホッパーを介してスクリューに導かれる。スクリューの回転運動によって、顆粒状合成物質は前方へスクリューの先端部の方向に送られる。運搬により生じる損失仕事によって、またスクリューシリンダに設けられている電気的加熱を用いて、顆粒状合成物質は溶融状態となる。顆粒状合成物質の融体はスクリュー先端部の前に集まり、スクリューを押し戻す。十分に溶融した材料がスクリュー準備室内に満たされると、スクリューはピストンとしてスクリュー先端部の前方向へ押される。このように顆粒状合成物質の融体は閉じられた型内へ射出される。閉じられた型は成形具であり、例えば2つの型部分からなる。その際速度は、規定の限界圧力を越えないように調整される。限界圧力は例えばスクリュー先端部の前の圧力に関係する。成形具が顆粒状合成物質の融体、従って合成物質融体によって満たされている場合には成形具内の圧力は急激に上昇する。何故なら融体材料(合成物質融体)の圧縮が生じるからである。この段階においては例えばスクリューの速度調節から圧力調節に切り換えられる。その際、そのような切換は再現可能であり、且つ正確に実施されることが非常に重要である。切換のために切換基準が使用される。その切換基準は2つの調節タイプ間の移行基準であり、その1つの調節タイプは例えば速度調節であり、第2の調節タイプは圧力調節である。
速度調節の代わりに速度制御を用いることもできる。同様に圧力調節の代わりに圧力制御を用いることもできる。その場合は従って移行基準は2つの制御タイプに関係する。
切換基準は例えばスクリューの位置、成形具内における融体圧力又は型内圧である。切換は例えば速度調節から圧力調節への切換を意味する。圧力崩壊又は圧力突出は射出成形部分の品質に不利に作用するので避けられなければならない。圧力調節への常に再現性のある正確な、特に切換基準に関して極めて正確な切換を保持するため、例えば調節ないし制御に対しできるだけ短いサンプリング時間を使用することができる。可能なサンプリング時間は例えば100μsの範囲にある。
再現性のある結果を得るための他の可能性は割込み制御の使用である。その際外部コンパレータ及びそれに引続く割込みの際に、調節器周期及び制御周期又はそのいずれか一方の周期の1つ場合によっては9つの要素で設定される。
100μsの範囲のサンプリング時間は高いハードウエア費用を要求する。純粋の計算性能のほかに、すべての関与するアクチュエータ及びセンサもこの時間を支援しなければならず、そのことはハードウエアコストを上昇させる。これに対し割込み反応による方法は、そこでは再同期化は不可能であるから周期同期性の周辺機器の使用を不要とする。
本発明の課題は、圧力調節への切換が改善される射出成形機を運転するための新しい方法を提示することにある。
この課題の解決は、請求項1の特徴を持った方法を用いて達成される。この方法は本発明に従えば請求項による射出成形機において使用することができる。請求項2〜はこの方法の本発明による有利な発展形態である。
請求項1に係る本発明によれば、成形具、射出装置、及び射出装置のディジタル式調節装置及び制御装置又はそのいずれか一方の装置を備えた射出成形機の運転方法であって、射出装置の調節及び制御又はそのいずれか一方において、移行基準の到達に基づいて射出装置の調節及び制御又はそのいずれか一方のために、速度調節(ないし位置調節)及び速度制御(ないし位置制御)又はそのいずれか一方が、圧力調節及び圧力制御又はそのいずれか一方へ切り換えられ、その際移行基準の決定のために使用される値が求められ確定される方法において、少なくとも1つの測定された値について少なくとも1つの外挿値が求められ確定され、それにより外挿値が移行基準と比較され、それにより、
(a) 外挿値が移行基準と同一か、又は
(b) 外挿値が移行基準を越えたとき、
圧力調節及び圧力制御又はそのいずれか一方へ切り換えられ、さらに、前記外挿値は、成形具内の通常の圧力の時間的推移に関する蓄積保存データに基づいて描かれる曲線であるマスタ曲線を用いて求められ確定され、前記圧力調節及び圧力制御又はそのいずれか一方への切換のために、測定された値が前記マスタ曲線(90)と比較されることを特徴とする。前記移行基準は例えば圧力制御又は圧力調節への切換のための切換基準である。その際圧力制御ないし圧力調節は射出装置の例えば速度調節又は速度制御と交代する。調節ないし制御はその際特に、材料の成形具内への射出のために備えられている手段を動かすための駆動部に関係する。この手段は例えばスクリューである。
本発明に従う方法においては、移行基準の決定のために使用される値が求められ確定される。この値は例えば圧力値である。
少なくとも1つの測定された値から、少なくとも1つの外挿値が求められ確定される。外挿値は移行基準と比較され、その際移行基準は例えば切換基準である。外挿値が移行基準に等しいか又は外挿値が移行基準を越える場合には、圧力調節および圧力制御、又はそのいずれか一方(以下圧力調節ないし圧力制御という)が本質的な操作に入れられる。この操作を受け入れるとは、例えば圧力調節ないし圧力制御に切り換えられることを意味する。部分的には、圧力調節ないし圧力制御のほかに、例えば位置調節のような他の調節ないし制御も有効であってよい。しかしながらその受持ち部分は例えば圧力調節の受持ち部分より小さいのが有利である。有利な実施形態においては、圧力調節ないし圧力制御に完全に切り換えられる。
外挿値を使用することによって、例えば、射出成形品の品質を阻害する調節器又は制御部の出力における突変が生ずるのを避けることができる。調節器の出力又は制御部の出力において移行基準を上回るのを阻止することも実行可能である。その際調節器ないし制御部はそれに所属する装置にも関係する。移行基準は例えば圧力又は道程にも関係する。
従来技術によれば、切換点において、従って圧力調節への切換の時点に、圧力の最終実際値から再加圧段階のために一定の目標値としての再加圧力へ突然に切り換えられるのではなく、一定の圧力勾配dp/dtでもってプロフィール段へ向かって進み、その際プロフィール段は再加圧段階の圧力に対する目標値を表わす。調節器クロック又は制御部のクロックにおけるサンプリングによって、切換基準は正確に再現可能には評価されない。例えば観察される移行基準が位置値である場合には、例えばスクリューの現実の速度と調節ないし制御のクロックとの積からジッターを生じる。このように従来技術においては、最大圧力を越える可能性がある。圧力は特に成形具内の圧力に関係する。
外挿値を使用することによって、本発明に従えばこの問題は解決される。本発明による方法を用いることによって、射出段階においては切換点に達する前に圧力推移が外挿される。圧力推移は例えば成形具内、射出ノズル内及びスクリュー準備室内、又はそのいずれか一方内の圧力に関係する。本発明に従う方法は、連続的な圧力推移を可能にし、成形具内の射出すべき材料に不利に作用する圧力の急変を回避する。
本発明に従う方法によってジッターの最小化が生じ、その際ジッターは圧力推移に関係し、その際特に移行基準(例えば切換基準)の範囲での圧力推移が重要である。
本発明による方法の有利な構成においては、圧力調節ないし圧力制御のために圧力に対する開始目標値が求められ確定される。開始目標値はその際特に前記圧力調節又は圧力制御時における圧力の時間変化を予め定めた勾配曲線の開始値に関係する。勾配曲線を用いて、例えば圧力段に直線的に接近する圧力目標値があらかじめ設定される。圧力段は時間的に制限された一定の圧力目標値をあらかじめ設定する。圧力調節ないし圧力制御への移行の範囲において、開始目標値は特に射出成形機の調節ないし制御のクロックサイクル時間内で計算される。
外挿のために例えば記憶された圧力推移が使用される。圧力として例えばスクリューの油圧、融体の圧力、又は型内圧を使用することができる。型内圧は成形具内の圧力である。
外挿値は例えば補間テーブルを用いて求められ確定することができる。補間テーブルにはその際、例えば圧力値のような値の典型的な推移を反映する値が保管されている。
この方法の別の構成においては、外挿値は内挿関数及び多項式、又はそのいずれか一方を用いて求められ確定される。多項式は例えば3、4又は5の段階である。
外挿値は別の構成においてはマスタ曲線を用いても求められ確定可能である。マスタ曲線においては例えば圧力推移が時間について描かれ、通常の場合に生じる値を描出する。それから圧力の実際値をマスタ曲線と比較することができ、その結果実際値の比較によって将来に現れる値が評価可能である。この比較は特に圧力調節ないし圧力制御に関係する。マスタ曲線から読み取り得る将来の圧力値は、その際移行基準、従って例えば最大圧力値を越えてはならない。
移行基準は例えばスクリューの位置、油圧又は融体の圧力又は型内圧に関係する。
本方法の有利な構成においては種々の切換基準が使用可能である。切換基準に対する例は、スクリューの位置、油圧、融体圧、型内圧などである。
移行基準のために使用される値の確定は、調節器クロックないし制御部クロックにおいて行われる。調節器クロックは例えば電気的駆動部のサーボクロックである。制御部クロックは例えば油圧駆動部の操作のために備えられている制御部のクロックである。調節装置は例えば射出装置の駆動部の調節に使用することができる。射出装置は例えばピストンないしスクリューである。
特に切換点を有する切換基準である移行基準のための値として、例えば位置値を使用することができる。その際先ず例えばスクリューの将来の位置が計算される。この位置は例えば次のように算出される。
neu=sist+vist・TR
ここで
neu=新位置
ist=実際位置
ist=実際速度
TR=クロックサイクル
あらかじめ計算した新しい位置sneuが切換位置sUMの後方、従って切換基準の後方にある場合には、切換点の到達まで、従って切換基準の到達までの時間TUが計算される。時間TUは次のように、即ちTU=(sUM−sist)/vistによって計算される。あらかじめ計算した新しい位置sneuが切換位置sUMの後方にある場合には、同時に圧力調節へ切り換えられる。
再加圧段階、従って圧力調節へ切り換えられた段階に対する第1の目標値は次のように計算される。
soll-start=pum+dp/dt・(TR−TU)
圧力実際値pistでもって、例えば、射出段階の保存された圧力推移を有するテーブル内へ導かれ、時間TU後に生じる圧力値pumがさがし求められる。この圧力値から出発して、開始勾配dp/dtによって再加圧段階の第1の圧力段へ減ぜられるか高められる。
このようにして、圧力推移は調節器クロック内の切換時点に依存することなく行われる。圧力推移は例えばスクリューの直線運動を形成するための油圧又はスクリュー準備室内の圧力にも関係する。代替的に又は組み合わせて、成形具の内圧も使用することができる。本方法においては例えば先ず将来の油圧ないし融体圧が圧力推移のテーブルから求められ確定される。このことは、上述のように、テーブル内の実際圧力から出発してTR後の圧力値が選別される。
neu =f(pist, TR)
この圧力が切換圧力pumの上方にあれば、時間TUがテーブルから求められ確定され、その時間後切換点が得られる。
TU =f(pist, pum)
そして同時に圧力調節ないし圧力制御へ切り換えられる。
再加圧段階に対する第1の目標値はそのため次のように求められ確定される。
soll-start=pum+dp/dt・(TR−TU)
この場合pumは固定の切換圧力である。
ここでも圧力推移は調節器クロック内で切換時点の位置に依存せず行われる。
圧力として型内圧が使用される場合には境界条件が考慮される。切換基準として型内圧を介しての切換は、複雑な要求を意味する。何故ならここでは移行基準(切換基準)と調節すべき(制御すべき)量が異なるからである。この場合たしかに内圧の特定のしきい値に到達すると再加圧へ切り換えられるが、圧力調節は常に例えば油圧ないし融体圧に作用する。何故なら成形具内の成形部分が凝固することによって、科学技術的には型内圧に対する調節は意味が少ないからである。
型内圧を使用する場合には、型内圧推移に対しても油圧ないし融体圧の推移に対しても典型的な(平均値の)実際曲線が取り上げられ保存される。
既に上で具体的に述べた仕方で、先ず型内圧推移のテーブルから切換時間TUが求められ確定され、その後この時間及び目下の油圧(融体圧、予測される油圧/融体圧)を用いて切換点におけるpumが求められ確定される。
再加圧段階に対する第1の目標値は再び次のように求められ確定される。
soll-start=pum+dp/dt・(TR−TU)
テーブルの使用と並んでマスタ曲線も使用することができる。マスタ曲線は特に圧力値のような値の推移の別の描写形式を表わす。
上述の移行基準はもちろん互いに組み合わせたり結び付けたりすることができる。
以下に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図1に従い描かれたものは成形プロセスの3つのステップ3、5、7を示す。第1のステップ3は可塑化及び計量に関係し、第2のステップ5は射出及び再加圧に関係し、第3のステップ7は冷却及び型解放に関係する。射出プロセスは射出成形機1に関係する。射出成形機1はスクリュー21を有する。スクリュー21はスクリューシリンダ31内にある。射出成形機1はさらにホッパー25を有する。ホッパー25は顆粒状合成物質23を装入可能である。スクリュー21の回転運動33によって顆粒状合成物質23はスクリュー準備室19内へ輸送することができる。輸送中摩擦ないし電気的加熱部29によって顆粒状合成物質は融体になるまで加熱される。融体は回転運動33によってスクリュー準備室19内に集まる。回転運動33は例えば電気駆動部37によって得ることができる。駆動部としては油圧式駆動部も使用することができるが、このことは図には示されていない。電気駆動部37は例えば調節装置39によって調節ないし制御可能である。調節装置39は速度ないし位置調節部(即ち速度調節部、位置調節部の一方又は両方)45及び圧力調節部47を有する。スクリュー準備室19内に融体が集まることによって、スクリュー21はノズル17から押し戻される。ノズル17は融体を放出するために備えられている。ノズル17は成形具13、15のほうへ導き得るようになっており、そのため例えば電気式又は油圧式駆動部が備えられるが、両者とも図には示されていない。成形具13、15は2つの型部材を有する。第1の型部材13及び第2の型部材15は1つの型を形成するため組み合わされる。成形プロセスの第1のステップは融体材料の可塑化と計量とを含む。成形プロセスの第2のステップは融体の射出ないし融体の再加圧に関係する。融体を射出するためスクリュー21はノズル17の方向に動かされる。これによって融体は成形具13、15内へ入り込む。射出工程の終わりには再加圧が行われる。
成形プロセスの第3のステップ7においては、冷却と型解放が行われる。スクリューシリンダ31は成形具の型部材15から切り離される。成形具の両部材13及び15は分離され、その結果射出品41が放出される。このステップ後再び成形プロセスの第1のステップ3、即ち可塑化及び計量が続く。
図2によって描かれたものは成形具内の圧力推移pを示す。この圧力は成形具内の圧力に関係し、時間tについて示されている。圧力推移は3つの段階に分けられる。射出段階9には圧縮段階10が、次いで再加圧段階11が続く。圧縮段階10においては2つの圧力推移が描かれている。即ち、破線で示された不利な圧力推移59と、連続した線で描かれた有利な圧力推移61である。不利な圧力推移59として示されたものでは、不十分な圧力調節の場合、成形すべき射出品に対し不利な圧力推移が発生することが明らかとなる。圧力によって、結晶性又は異方性のような物質パラメータが不利な影響を受ける可能性がある。さらに、圧縮段階においては、例えば射出品の完全な形の仕上がり、バリ形成又はひけ形成に関して、型部材の性質、従って射出品の性質が不利にないしは有利に影響される。
図3によって描かれたものは圧力推移63を示す。この圧力は例えば、特に切換基準である移行基準43の確定のために使用される値W 49であり、時間tについて示されている。移行基準43 Kumは圧力しきい値である。しきい値、従って切換基準43 Kumが圧力推移63に関する圧力値によって越えられると、圧力調節への切換が行われなければならない。従って圧力は監視可能かつ制限可能である。理想的なやり方では調節器クロックTR53は、圧力推移63が切換基準43に等しく相応する点に正確に当たる。圧力調節によって例えば静圧が調節され得る。静圧は圧力目標値圧力65によってあらかじめ与えられる。例えば勾配曲線である圧力時間プロフィール67によって、今や圧力値は切換基準43が満たされる時点において少なくとも事情によっては時間的に制限されて静圧目標値65にまで導かれる。調節器クロックTR1 73、TR2 74、TR3 75又はTR4 76の位置に依存して、圧力時間プロフィール67への切換が異なる時点に行われる。そのことからそれぞれ過圧pUe272、pUe3 71及びpUe4 70が生じる。従来技術によれば発生するこのような過圧は避けられるべきである。過圧はpUe2、pUe3ないしpUe4と値Kumとの差から生じる。切換時点、従って調節器クロックTR1 73、TR2 74、TR3 75又はTR4 76の切換値Kumに対する位置に依存して、異なる圧力時間プロフィール67の曲線群が生じ、その際圧力時間プロフィールは、定義された圧力勾配dp/dtによって圧力pがプロフィール段従って圧力値65に向かって行き得るように形成されている。圧力時間プロフィール67中に示された丸印はクロックの位置を示す。
図4によって描かれたものは図3に類似して描かれたものであるが、本発明に従う方法を用いた、しかし図示されていない本発明に従う射出成形機における、改善された圧力切換によるものを示す。測定時点TM 78に測定圧力PM 80が測定される。それに基づいて外挿値51の計算が行われる。時点TM+1 82に生じる外挿値が切換基準Kum 43に等しいかそれより大きい場合には、すでに測定時点TM 78後のクロックに圧力調節への切換が起こり得る。図4に示される方法においては、測定された圧力実際値によって生じる圧力推移63が外挿され、その際図4においては切換基準Kum 43である移行基準に達したとき目標値の設定が圧力時間プロフィール67に従って行われる。第1の圧力目標値65に達した後、時間的に制限されて一定の値を持ったなお別の圧力目標値が続き得る。
図5によって描かれたものは保存された圧力推移を示す。この保存された圧力推移はマスタ曲線90として使用することができる。圧力p 84の推移は図5に従えばt86について示されている。保存された圧力推移は例えば圧力開始値p開始88と圧力最終値p最終89との間に延びる。これら両値の間に切換のために考慮される圧力が存在し、その際この圧力に先行するないし後続する圧力はクロックサイクルより大きい時間範囲94に少なくとも存在する。この時間範囲は従って、圧力調節ないし圧力制御への移行に必要な情報もその間に存在するように十分に大きく選ばれるべきである。10のサンプリング時間の長さを有する時間範囲94はこの要求に添い得るものである。図5によって描かれたものはそのほか、圧力推移の開始勾配96及び圧力推移の最終勾配97をも示す。
図6によって描かれたものは図5によって描かれたものに依拠し、切換圧力が圧力推移からどのように確定し得るかを具体的に示す。圧力pが測定され、これが圧力p84の目下の実際値pistである。それに基づいて切換時間Tumが求められ確定される。切換時間Tumは切換基準43即ち切換圧力pumが得られるまでに経過する時間である。切換時間Tumは例えば調節器クロックのようなクロックサイクルより小さいが、このクロックサイクルは図6には示されていない。
図7によって描かれたものは、経路位置s 92が時間t 86について示されたものを表わす。経路位置s 92は移行基準に対する例であり、例えば射出時ないし再加圧段階におけるスクリューの経路位置を示す。経路位置sist 110の目下の実際値から、あらかじめ与えられた速度v(ds/dt=v)及びあらかじめ与えられたクロックTR 53において新しい経路位置sneu 112が計算される。この新しい経路位置sneu 112は、圧力調節ないし圧力制御への切換のためのあらかじめ与えられた移行基準sum 114より大きい範囲にある。実際値sist 110と切換値sum 114の到達との間に生ずる時間は切換時間Tum'88である。クロックサイクルTR 53と切換時間Tum' 88との間の差から、勾配曲線91上に圧力の新しい目標値を計算するために使用される時間が生ずる。計算し得る時間Tum' 88及びTR−Tum'の、圧力p 84が時間t 86について示されているマスタ曲線90への転換によって、切換圧力pum 43及び目標圧力に対する開始値psoll-start 55が生じ、これは勾配dp/dtを持った勾配曲線91上にある。勾配曲線91は第1の最終目標値57に通じる。別の下がった圧力段が後に続き得る。‘’
図8によって描かれたものは、射出工程を射出段階102と再加圧段階106とに細分した概要図を示す。射出段階102と再加圧段階106との間に射出成形機の調節ないし制御への移行104が行われる。射出段階102も再加圧段階106も調節ないし制御されて実行され得る。射出段階102においては調節ないし制御のために例えば速度・時間プロフィールが使用される。再加圧段階106においては例えば圧力・位置プロフィールに基づく圧力調節ないし圧力制御が実行される。射出段階102においては圧力制限が基礎にあるのが有利である。圧力制限は有利に位置依存性を有する。再加圧段階106においては基礎にある速度制限が有利に実行される。容積制限も基礎にあることが可能である。
射出工程の各段階の説明図である。 成形具内の圧力推移の線図である。 従来技術に従う圧力切換を説明するための線図である。 本発明に従う圧力切換を説明するための線図である 蓄積された圧力推移を説明するための線図である。 曲線推移から切換圧力を求めて確定する方法を説明するための線図である。 外挿及び圧力調節の目標値のための開始値の確定のための直線的圧力推移を用いた簡単化された線図である。 射出工程を射出段階及び再加圧段階に細分する回路図である。
符号の説明
1 射出成形機
3、5、7 射出成形プロセスのステップ
9、102 射出段階
10 圧縮段階
11、106 再加圧段階
13、15 成形具の型部材
17 ノズル
19 スクリュー準備室
21 スクリュー(射出装置)
23 顆粒状合成物質
25 ホッパー
29 電気的加熱部
31 スクリューシリンダ
33 回転運動
37 電気駆動部
39 調節装置
41 射出品
43 移行基準
45 速度、位置調節部
47 圧力調節部
49 値
51 外挿値
53 調節器クロック
55 開始目標値
59、61、63 圧力推移
65 静圧目標値
67 圧力時間プロフィール
73、74、75、76 調節器クロック
78 測定時点
80 測定圧力
82、86 時点
84 圧力
88 切換時間
90 マスタ曲線
91 勾配曲線
92、110、112 経路位置
94 時間範囲
96 開始勾配
97 最終勾配
114 移行基準

Claims (6)

  1. 成形具(13、15)、射出装置(21)、及び射出装置(21)のディジタル式調節装置及び制御装置(39)又はそのいずれか一方の装置を備えた射出成形機(1)の運転方法であって、射出装置(21)の調節及び制御又はそのいずれか一方において、移行基準(43)の到達に基づいて射出装置(21)の調節及び制御又はそのいずれか一方のために、速度調節(ないし位置調節)及び速度制御(ないし位置制御)又はそのいずれか一方が、圧力調節及び圧力制御又はそのいずれか一方へ切り換えられ、その際移行基準(43)の決定のために使用される値(49)が求められ確定される方法において、少なくとも1つの測定された値(49)について少なくとも1つの外挿値(51)が求められ確定され、それにより外挿値(51)が移行基準(43)と比較され、それにより、
    (a) 外挿値(51)が移行基準(43)と同一か、又は
    (b) 外挿値(51)が移行基準(43)を越えたとき、
    力調節及び圧力制御(47)又はそのいずれか一方へ切り換えられ、さらに、前記外挿値(51)は、成形具内の通常の圧力の時間的推移に関する蓄積保存データに基づいて描かれる曲線であるマスタ曲線(90)を用いて求められ確定され、前記圧力調節及び圧力制御又はそのいずれか一方への切換のために、測定された値が前記マスタ曲線(90)と比較されることを特徴とする射出成形機の運転方法。
  2. 圧力調節及び圧力制御(47)又はそのいずれか一方のために、圧力に対する開始目標値(55)が求められ確定され、その際、前記開始目標値(55)は、前記圧力調節又は圧力制御時における圧力の時間変化を予め定めた勾配曲線(91)に関係し、その際開始目標値(55)は特に射出成形機(1)の調節ないし制御のクロックサイクル時間内で計算されることを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 前記の値(49)の確定が射出装置(21)の運転のために使用される調節装置(39)の調節器クロック(53)において実行され、その際射出装置(21)としてピストン及びスクリュー(21)又はそのいずれか一方が使用されることを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
  4. 前記の値(49)として位置値、圧力値、時間値のいずれか1つ又は任意の組み合わせが使用されることを特徴とする請求項1〜のいずれか1つに記載の方法。
  5. 関数を用いて、開始目標値(55)と最終目標値との間の圧力調節(47)のための目標値が確定されることを特徴とする請求項1〜のいずれか1つに記載の方法。
  6. 請求項1〜のいずれか1つに記載の方法を実施するため調節装置及び制御装置(39)又はそのいずれか一方を有することを特徴とする射出成形機(1)。
JP2007536161A 2004-10-19 2005-10-11 射出成形機の運転方法 Expired - Fee Related JP4494472B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004051109A DE102004051109B4 (de) 2004-10-19 2004-10-19 Verfahren zum Betrieb einer Spritzgießmaschine
PCT/EP2005/055146 WO2006042809A1 (de) 2004-10-19 2005-10-11 VERFAHREN ZUM BETRIEB EINER SPRITZGIEßMASCHINE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008516795A JP2008516795A (ja) 2008-05-22
JP4494472B2 true JP4494472B2 (ja) 2010-06-30

Family

ID=35519984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007536161A Expired - Fee Related JP4494472B2 (ja) 2004-10-19 2005-10-11 射出成形機の運転方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20070296102A1 (ja)
JP (1) JP4494472B2 (ja)
DE (1) DE102004051109B4 (ja)
WO (1) WO2006042809A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT510879B1 (de) * 2010-12-27 2012-10-15 Engel Austria Gmbh Steuer- und/oder regeleinrichtung zur steuerung und/oder regelung einer einspritzschnecke einer spritzgiessmaschine
AT514232B1 (de) * 2013-04-18 2015-04-15 Engel Austria Gmbh Verfahren zum Steuern oder Regeln einer Spritzgießmaschine
JP6190061B2 (ja) 2013-08-01 2017-08-30 アイエムフラックス インコーポレイテッド 射出成形行程中の材料特性の変化を考慮する射出成形機及び方法
BR112016002260A2 (pt) * 2013-08-01 2017-08-29 Imflux Inc Máquinas de moldagem por injeção e métodos para realizar alterações nas propriedades do material durante operações de moldagem por injeção
JP6177712B2 (ja) * 2014-02-28 2017-08-09 住友重機械工業株式会社 射出成形機
JP2016129952A (ja) * 2015-01-13 2016-07-21 ファナック株式会社 射出成形機の圧縮制御装置
AT516879B1 (de) 2015-02-16 2018-02-15 Engel Austria Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Einspritzaggregats und Einspritzaggregat
JP6169633B2 (ja) * 2015-03-04 2017-07-26 ファナック株式会社 射出成形機の圧力制御装置
EP4037887A4 (en) 2019-10-04 2024-01-17 Husky Injection Molding Systems Luxembourg IP Development S.à.r.l STABILIZED ADAPTIVE HYDRAULIC SYSTEM PRESSURE IN AN INJECTION MOLDING SYSTEM

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4140392C2 (de) * 1991-12-07 1997-02-20 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Regelung eines Spritzgießprozesses
JP3197435B2 (ja) * 1994-09-29 2001-08-13 エヌオーケー株式会社 射出成形装置
CH688441A5 (de) * 1994-10-19 1997-09-30 Kk Holding Ag Verfahren zur Bestimmung des Umschaltpunktes bei der Herstellung eines Spritzgussteils.
JP3776944B2 (ja) * 1995-04-07 2006-05-24 株式会社日本製鋼所 射出成形機の計量制御方法および装置
DE19536566C1 (de) * 1995-10-02 1997-02-06 Arburg Gmbh & Co Verfahren zur Regelung des Werkzeuginnendrucks an einer zyklisch arbeitenden Maschine
CH692491A5 (de) * 1997-04-23 2002-07-15 Kk Holding Ag Verfahren zur Bestimmung des Umschlaltpunktes bei der Herstellung eines Spritzgussteils.
US5997778A (en) * 1998-04-23 1999-12-07 Van Dorn Demag Corporation Auto-tuned, adaptive process controlled, injection molding machine
DE10155162A1 (de) * 2001-11-12 2003-05-22 Priamus System Technologies Ag Verfahren zum Füllen der Kavität eines Werkzeuges
JP3778441B2 (ja) * 2002-03-26 2006-05-24 本田技研工業株式会社 樹脂射出成形のための保圧開始圧力決定方法
JP3881319B2 (ja) * 2003-02-13 2007-02-14 株式会社名機製作所 電動式射出成形機のスクリュ背圧制御方法
TWI235706B (en) * 2003-04-07 2005-07-11 Sumitomo Heavy Industries Method of controlling injection molding machine
AT7473U1 (de) * 2004-02-27 2005-04-25 Engel Austria Gmbh Verfahren zur regelung eines spritzzyklus bei einer spritzgiessmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004051109B4 (de) 2007-01-18
JP2008516795A (ja) 2008-05-22
US20070296102A1 (en) 2007-12-27
WO2006042809A1 (de) 2006-04-27
DE102004051109A1 (de) 2006-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4494472B2 (ja) 射出成形機の運転方法
JP5092927B2 (ja) 射出成形の制御方法及び射出成形の制御装置
JP4272205B2 (ja) 射出成形機の制御方法
JP2003326573A (ja) 射出成形機の制御装置及び制御方法
JP2002200657A (ja) 電動射出成形機及び電動射出成形機の射出速度・射出圧力制御方法
JP2007130978A (ja) 射出成形機の制御方法
JP5345730B2 (ja) 射出成形方法、成形品の製造方法並びに射出成形装置
US6994537B2 (en) Electrical injection velocity-pressure switching and pressure holding device
KR100436963B1 (ko) 사출성형기의 스크루 구동 제어방법
JP4085103B2 (ja) 保圧切替制御方法
JP3232550B2 (ja) 射出圧縮成形における型締圧力の制御方法
JP2917091B2 (ja) 射出成形機の制御方式
CN115871184A (zh) 一种基于瞬速控制模式的全电注塑机vp切换控制方法
JP4002563B2 (ja) 圧力フィードバック制御系とその制御方法
JP2775580B2 (ja) 射出成形機の制御方式
JPH07100893A (ja) 射出成形機の制御方式
JP6222740B2 (ja) 射出装置およびその射出制御方法
JP2799669B2 (ja) 射出成形機の制御方式
JP6528616B2 (ja) 射出成形機の射出充填制御方法
JP2976365B2 (ja) 射出成形機の制御方式
JP2789295B2 (ja) 射出成形機
JPH08281738A (ja) 射出成形機の制御方式
JPH05124070A (ja) 樹脂圧力の切換制御方法及びその装置
JP2003136573A (ja) 電動式射出成形装置およびその制御方法
JPH08281742A (ja) 射出成形機の制御方式

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090928

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091006

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091228

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20091228

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100309

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100407

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130416

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130416

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140416

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees