(57)【要約】【課題】プラスチック製品の製造方法及び全電気式射出成形機を提供する。【解決手段】コントローラを含む全電気式射出成形機の機械番号及び機械パラメータを保管するクラウドサーバを提供する工程と、機械番号に基づいて、クラウドサーバから機械パラメータをダウンロードする工程と、機械パラメータに基づいて、型流れ解析ソフトウェアを実行して、鋳型のモデルデータ及び最適の射出条件を発生する工程と、モデルデータ及び最適の射出条件に対して、鋳型番号及びパスワードを設定し、パッキング後、クラウドサーバに保管する工程と、コントローラにより機械番号、鋳型番号及びパスワードでクラウドサーバに連結する工程と、クラウドサーバにより機械番号、鋳型番号及びパスワードを確認した後、最適の射出条件をコントローラにダウンロードすると、最適の射出条件に基づいて、コントローラにより全電気式射出成形機を駆動する工程とを備える。【選択図】図１
2014004828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントローラを含む全電気式射出成形機に関連する機械番号及び機械パラメータを保管するクラウドサーバを提供する工程（ａ）と、
前記機械番号に基づいて、前記クラウドサーバから前記機械パラメータをダウンロードする工程（ｂ）と、
前記機械パラメータに基づいて、型流れ解析ソフトウェアを実行して、型に関連するモデルデータの集合及び最適の射出条件を発生する工程（ｃ）と、
前記モデルデータの集合及び前記最適の射出条件に対して、鋳型番号及びパスワードを設定し、パッキング後、前記鋳型番号及び前記パスワードを前記クラウドサーバに保管する工程（ｄ）と、
生産要求を受け取った後、前記コントローラにより前記機械番号、前記鋳型番号及び前記パスワードで前記クラウドサーバに連結する工程（ｅ）と、
前記クラウドサーバにより前記機械番号、前記鋳型番号及び前記パスワードを確認した後、前記最適の射出条件を前記コントローラにダウンロードする工程（ｆ）と、
前記最適の射出条件に基づいて、前記コントローラにより前記全電気式射出成形機を駆動して、塑性体をプラスチック製品に射出成形する工程（ｇ）と、
を備えるプラスチック製品の製造方法。
【請求項２】
前記全電気式射出成形機は、複数の軸及び複数のドライブを含み、工程（ｇ）は、
前記最適の射出条件に基づいて、前記複数のドライブに複数の速度指令曲線を発生させる工程（ｇ１）と、
前記コントローラにより、前記複数の速度指令曲線の対応するものに基づいて前記複数のドライブの各々に対応する軸を駆動させて、前記鋳型によって前記塑性体を前記プラスチック製品に射出成形する工程（ｇ２）と、を含む請求項１に記載のプラスチック製品の製造方法。
【請求項３】
前記複数のドライブが前記複数の速度指令曲線に基づいて前記軸を駆動する場合、前記複数の軸の各々は、対応する実際の速度曲線を有し、前記プラスチック製品の製造方法は、
前記プラスチック製品の品質状況が不良製品状況にかなうかどうかを決定し、不良製品状況にかなう場合、工程（ｉ）を実行する工程（ｈ）と、
前記品質状況及び前記実際の速度曲線を前記クラウドサーバに返送する工程（ｉ）と、
を更に備える請求項２に記載のプラスチック製品の製造方法。
【請求項４】
前記機械パラメータは、機械のトン数のパラメータ、射出管のパラメータ及びスクリューの断面積のパラメータを含む請求項１から３の何れか１項に記載のプラスチック製品の製造方法。
【請求項５】
前記モデルデータの集合は、鋳型図面パラメータ及びスプルーパラメータを含む請求項１から４の何れか１項に記載のプラスチック製品の製造方法。
【請求項６】
前記最適の射出条件は、最適温度値、最適射出速度値及び最適圧力値を含む請求項１から５の何れか１項に記載のプラスチック製品の製造方法。
【請求項７】
クラウドサーバと組み合って、塑性体を鋳型内に射出することに用いる全電気式射出成形機であって、
前記鋳型に機能的に連結されており、前記鋳型を開閉することに用いるクランプ軸と、
前記鋳型と連通しており、前記塑性体を収納することに用いるシリンダ本体と、
前記シリンダ本体の中にスライド自在で且つ回転可能に配置されるスクリューと、
前記スクリューに機能的に連結されており、前記スクリューを駆動して前記シリンダ本体に対してスライドさせることに用いる射出軸と、
前記スクリューに機能的に連結されており、前記スクリューを駆動して前記シリンダ本体に対して回転させることに用いる材料保管軸と、
前記全電気式射出成形機に関連する機械番号、前記鋳型に関連する鋳型番号及びパスワードによって、前記クラウドサーバから最適の射出条件をダウンロードすることに用いるコントローラと、
前記最適の射出条件に基づいて型開き速度指令曲線及び型締め速度指令曲線を発生することに用い、前記型開き速度指令曲線及び前記型締め速度指令曲線にそれぞれ基づいて前記クランプ軸を駆動して前記鋳型を開閉することができる第１ドライブと、
前記最適の射出条件に基づいて射出速度指令曲線及び材料保管速度指令曲線を発生することに用い、射出段階において前記射出速度指令曲線に基づいて前記射出軸を駆動して前記スクリューを前記鋳型に向けて移動させて、前記塑性体を前記鋳型内に射出し、材料の保管段階において前記材料保管の速度指令曲線に基づいて前記射出軸を駆動して前記スクリューを前記鋳型から離れるように移動することができる第２ドライブと、
前記材料の保管段階において前記材料保管軸を駆動して前記スクリューを作動させて、前記シリンダ本体外の前記塑性体を前記シリンダ本体内に押し込むことに用いる第３ドライブと、
を備える全電気式射出成形機。
【請求項８】
前記第１ドライブは、
前記射出速度指令曲線及び前記型締め速度指令曲線を平滑化することに用いる第１指令平滑化ユニットと、
前記平滑化された型開き速度指令曲線及び前記平滑化された型締め速度指令曲線にそれぞれ基づいて、前記クランプ軸を駆動して前記鋳型を開閉することに用いる第１駆動ユニットと、
を含む請求項７に記載の全電気式射出成形機。
【請求項９】
前記第２ドライブは、
前記型開き速度指令曲線及び前記材料保管速度指令曲線を平滑化することに用いる第２指令平滑化ユニットと、
前記平滑化された射出速度指令曲線に基づいて前記射出軸を駆動して前記スクリューを前記鋳型に向けて移動させ、また、前記平滑化された材料保管速度指令曲線に基づいて前記射出軸を駆動して前記スクリューを前記鋳型から離れるように移動させるための第２駆動ユニットと、
を含む請求項７または８に記載の全電気式射出成形機。
【請求項１０】
前記コントローラは、更に、前記クラウドサーバから背圧指令曲線をダウンロードし、前記スクリューは、前記背圧指令曲線によると、前記鋳型に対する如何なる相対位置にも、対応する背圧限界値を有し、前記全電気式射出成形機は、前記スクリューに機能的に連結されており、前記スクリューに関連する実際の背圧値を検出することに用いる圧力センサを更に備え、前記実際の背圧値が前記背圧限界値より大きい場合、前記第２ドライブは、前記射出速度指令曲線及び前記背圧指令曲線に基づいて前記射出軸を駆動して前記スクリューを前記鋳型に向けて移動させ、また、前記材料保管の速度指令曲線及び前記背圧指令曲線に基づいて前記射出軸を駆動して前記スクリューを前記鋳型から離れるように移動させる請求項７から９の何れか１項に記載の全電気式射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、プラスチック製品の製造方法及び全電気式射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境意識の高まりに伴い、工業設備において著しい変化が生じる。その明確な実例としては、プラスチック成形工業における、過去では普通だった油圧機械から環境に優しい電気設備への変化を経た処理設備がある。その名の通り、全電気式射出成形機の電力系統は、電動モータにより駆動される。つまり、従来の油圧シリンダや空気圧シリンダは、サーボモータや誘導電動機に取って代わられた。
【０００３】
全電気式射出成形機は、快速、正確、安定、静謐、省エネ及び清潔であるため、プラスチック射出成形機の分野において革命的である。全電気式射出成形機は、例えば、消費者製品及び工業供給製品（例えば、シリコーン製品、ポリエチレンテレフタレート容器、車両部品、化粧品容器、家庭用容器、精密歯車等）関連の分野、及び精密射出製品（例えば、半導体素子、情報及びコンピュータ製品、光学用レンズ、液晶表示導光板、ＩＣカード、電子材料素子等）関連の分野のような、様々な異なる分野に適用できる。全電気式射出成形機は、生物化学、医学、微小電気機械システム（ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍｓ；ＭＥＭＳ）、情報技術（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ＩＴ）、光エレクトロニクス、精密測定素子等の分野における先進のマイクロ射出成形技術にも寄与する。
【０００４】
一般的に、全電気式射出成形機は、中央制御に関連する（つまり、高レベルのコントローラは、あらゆるプロシージャを処理して、低レベルドライブ及びモータにオーダーを供給する）。全電気式射出成形機の基本構造は、従来の油圧射出成形機のと似ている。しかしながら、全電気式射出成形機の射出段階及び材料の保管段階の期間に、圧力及び速度制御に対して、即時のフィードバック制御は必要である。また、全電気式射出成形機の請求への応答は、油圧系統でのよりも速い。人間-機械インタフェースの数字表示に加えて、全電気式射出成形機の高レベルのコントローラは、さらに、圧力の各製程でのプロシージャ制御、締付速度制御及び指令追跡制御を含む。例として、溶融塑性体の流速及び発生した圧力が急速に変化するため、高レベルのコントローラの即時の計算能力は、相当に快速でなければならない。このような場合、高レベルのコントローラの操作間隔は、非常に短くなってはならず、さもなければ系統全体の射出品質を向上させることができなくなる。良好な射出製品を得るために、経験豊かな技術者が膨大な時間を費やして速度及び圧力の射出条件を調整することに頼らなければならない。最上の条件を得るためには、研究者によりタグチメソッド（Ｔａｇｕｃｈｉ  ｍｅｔｈｏｄｓ）は提案されている。このため、全電気式射出成形機の使用には、多くの技術者の関与及び材料コストを必要としている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
先行技術の問題を解決するために、本開示は、改良したプラスチック製品の製造方法を提供する。プラスチック製品の製造方法は、クラウドサーバでアップストリーム末端及びダウンストリーム末端（例えば、機械工場、プロダクトデザイン工場、型流れ解析ソフトウェア工場等）での専門科システム構築を整合して、プラスチック製品のクラウドでの最良の製造解決策を整合する。また、全電気式射出成形機のコントローラは、クラウドサーバからプラスチック製品の最良の製造解決策を取得できる。このため、全電気式射出成形機のスケジュールは減少されるとともに、機械の設置及び調整の経験は体系的に蓄積し利用されることが可能になる。その結果、経験豊かな技術者がなくても製造に悪影響を与えることはなく、また、プラスチック製品の品質を最適化することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の実施例によると、プラスチック製品の製造方法は、コントローラを含む全電気式射出成形機に関連する機械番号及び機械パラメータを保管するクラウドサーバを提供する工程（ａ）と、機械番号に基づいて、クラウドサーバから機械パラメータをダウンロードする工程（ｂ）と、機械パラメータに基づいて、型流れ解析ソフトウェアを実行して、鋳型に関連するモデルデータの集合及び最適の射出条件を発生する工程（ｃ）と、モデルデータの集合及び最適の射出条件に対して、鋳型番号及びパスワードを設定し、パッキング後、鋳型番号及びパスワードをクラウドサーバに保管する工程（ｄ）と、生産要求を受け取った後、コントローラにより機械番号、鋳型番号及びパスワードでクラウドサーバに連結する工程（ｅ）と、クラウドサーバにより機械番号、鋳型番号及びパスワードを確認した後、最適の射出条件をコントローラにダウンロードする工程（ｆ）と、最適の射出条件に基づいて、コントローラにより全電気式射出成形機を駆動して、塑性体をプラスチック製品に射出成形する工程（ｇ）と、を備える。
【０００７】
本開示の実施例において、全電気式射出成形機は、複数の軸及び複数のドライブを含み、工程（ｇ）は、最適の射出条件に基づいて、ドライブに複数の速度指令曲線を発生させる工程（ｇ１）と、コントローラにより、対応速度指令曲線に基づいて各ドライブに対応の軸を駆動させて、鋳型によって塑性体をプラスチック製品に射出成形する（ｇ２）と、を含む。
【０００８】
本開示の実施例において、ドライブが速度指令曲線に基づいて軸を駆動する場合、各軸は、対応の実際の速度曲線を有する。プラスチック製品の製造方法は、プラスチック製品の品質状況が不良製品状況にかなうかどうかを決定し、不良製品状況にかなう場合、工程（ｉ）を実行する工程（ｈ）と、品質状況及び実際の速度曲線をクラウドサーバに返送する工程（ｉ）と、を更に備える。
【０００９】
本開示の実施例において、機械パラメータは、機械のトン数のパラメータ、射出管のパラメータ及びスクリューの断面積のパラメータを含む。
【００１０】
本開示の実施例において、モデルデータの集合は、鋳型図面パラメータ及びスプルーパラメータを含む。
【００１１】
本開示の実施例において、最適の射出条件は、最適温度値、最適射出速度値及び最適圧力値を含む。
【００１２】
本開示は、更に、改良した全電気式射出成形機を提供する。全電気式射出成形機のコントローラは、人間-機械インタフェース及びプログラム論理（ＰＬＣ）の実施のみに関与する。鋳型及び速度指令曲線が決定された後、コントローラは、速度指令曲線を低レベルドライブに伝送する。各段階において、コントローラは、前記段階に対応する起動指令のみをドライブに伝送してから、ドライブは、伝送された速度指令曲線に基づいて別々に操作する。コントローラは、あらゆる保護スイッチがトリガされたかどうかのみを監視して、後の作動を決定し、また、ドライブが現段階の任務を完成したかどうかを監視して、次の段階の起動を決定する。対応速度指令曲線を受け取った後、各ドライブは、対応の軸を駆動し、システム状態をコントローラに返送する。これによって、本開示の全電気式射出成形機は、分散化制御構成を達成できるため、コントローラの負担が減少される。
【００１３】
本開示の実施例によると、全電気式射出成形機は、クラウドサーバと組み合って、塑性体を鋳型内に射出することに用いる。全電気式射出成形機は、クランプ軸と、シリンダ本体と、スクリューと、射出軸と、材料保管軸と、コントローラと、第１ドライブと、第２ドライブと、第３ドライブと、を備える。クランプ軸は、鋳型に機能的に連結されており、鋳型を開閉することに用いる。シリンダ本体は、鋳型と連通しており、塑性体を収納することに用いる。スクリューは、シリンダ本体の中にスライド自在で且つ回転可能に配置される。射出軸は、スクリューに機能的に連結されており、スクリューを駆動してシリンダ本体に対してスライドさせることに用いる。材料保管軸は、スクリューに機能的に連結され、スクリューを駆動してシリンダ本体に対して回転させることに用いる。コントローラは、全電気式射出成形機に関連する機械番号、鋳型に関連する鋳型番号及びパスワードによって、クラウドサーバから最適の射出条件をダウンロードすることに用いる。第１ドライブは、最適の射出条件に基づいて型開き速度指令曲線及び型締め速度指令曲線を発生することに用いる。第１ドライブは、別々に型開き速度指令曲線及び型締め速度指令曲線に基づいてクランプ軸を駆動して鋳型を開閉することができる。第２ドライブは、最適の射出条件に基づいて射出速度指令曲線及び材料保管速度指令曲線を発生することに用いる。第２ドライブは、射出段階において射出速度指令曲線に基づいて射出軸を駆動してスクリューを鋳型に向けて移動させて、塑性体を鋳型内に射出し、また、材料の保管段階において材料保管速度指令曲線に基づいて射出軸を駆動してスクリューを鋳型から離れるように移動することができる。第３ドライブは、材料の保管段階において材料保管軸を駆動してスクリューを作動させて、シリンダ本体外の塑性体をシリンダ本体内に押し込むことに用いる。
【００１４】
本開示の実施例において、第１ドライブは、第１指令平滑化ユニット及び第１駆動ユニットを含む。第１指令平滑化ユニットは、射出速度指令曲線及び型締め速度指令曲線を平滑化することに用いる。第１駆動ユニットは、平滑化された型開き速度指令曲線及び平滑化された型締め速度指令曲線にそれぞれ基づいて、クランプ軸を駆動して型を開閉することに用いる。
【００１５】
本開示の実施例において、第２ドライブは、第２指令平滑化ユニット及び第２駆動ユニットを含む。第２指令平滑化ユニットは、型開き速度指令曲線及び材料保管速度指令曲線を平滑化することに用いる。第２駆動ユニットは、平滑化された射出速度指令曲線に基づいて射出軸を駆動してスクリューを鋳型に向けて移動させ、また、平滑化された材料保管速度指令曲線に基づいて射出軸を駆動してスクリューを鋳型から離れるように移動させることに用いる。
【００１６】
本開示の実施例において、コントローラは、更に、クラウドサーバから背圧指令曲線をダウンロードする。スクリューは、背圧指令曲線によると、鋳型に対する如何なる相対位置にも、対応の背圧限界値を有する。全電気式射出成形機は、圧力センサを更に備える。圧力センサは、スクリューに機能的に連結されており、スクリューに関連する実際の背圧値を検出することに用いる。実際の背圧値が背圧限界値より大きいである場合、第２ドライブは、射出速度指令曲線及び背圧指令曲線に基づいて射出軸を駆動してスクリューを鋳型に向けて移動させ、また、材料保管の速度指令曲線及び背圧指令曲線に基づいて射出軸を駆動してスクリューを鋳型から離れるように移動させる。
【００１７】
理解すべきなのは、前述の一般的な説明及び下記詳細な説明の何れも例示であり、主張された本開示の更なる説明を提供しようとする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
以下の添付図面を参照しながら、実施例の下記詳細な説明を読むことにより、本開示をより十分に理解することができる。
【００１９】
【図１】本開示の実施例によるプラスチック製品の製造システムのブロック図である。
【図２】図１に示したプラスチック製品の製造システムの詳細ブロック図である。
【図３】本開示の実施例によるプラスチック製品の製造方法のフロー図である。
【図４】図１に示したプラスチック製品の製造システムの別の詳細ブロック図である。
【図５Ａ】図４に示した第１ドライブの詳細ブロック図である。
【図５Ｂ】図４に示した第２ドライブの詳細ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
現在、本開示の実施例に詳細に参照つけ、添付図面に本開示の実施例の実例を示す。可能な限り、図面及び説明において、同一又は類似な素子は、同一の符号で表示する。
【００２１】
図１は、本開示の実施例によるプラスチック製品の製造システム１のブロック図である。
【００２２】
本開示のプラスチック製品の製造システム１は、プラスチック製品を製造することに用いる。図１に示すように、プラスチック製品の製造システム１は、クラウドサーバ１０と、鋳型１４と、全電気式射出成形機１２と、を備える。本開示のプラスチック製品の製造システム１は、機械工場３、プロダクトデザイン工場５及び型流れ解析ソフトウェア工場７と組み合わることができる。以下、本開示のプラスチック製品の製造システム１における内部モジュール、及びプラスチック製品の製造システム１と、機械工場３、プロダクトデザイン工場５及び型流れ解析ソフトウェア工場７との操作関係を詳細に紹介する。
【００２３】
図２は、図１に示したプラスチック製品の製造システム１の詳細ブロック図である。図３は、本開示の実施例によるプラスチック製品の製造方法のフロー図である。
【００２４】
現在、図２及び図３によって、本開示の実施例によるプラスチック製品の製造方法を説明する。
【００２５】
工程Ｓ１００において、コントローラ１２０を含む全電気式射出成形機１２に関連する機械番号及び機械パラメータを保管するクラウドサーバ１０を提供する。
【００２６】
図２に示すように、プラスチック製品の製造システム１のクラウドサーバ１０は、伝送モジュール１００と、保管モジュール１０２と、操作モジュール１０４と、を含む。クラウドサーバ１０の伝送モジュール１００は、機械工場３によりアップロードされた機械番号及び機械パラメータを受け取って、機械番号及び機械パラメータをクラウドサーバ１０の保管モジュール１０２に保管することができる。機械パラメータは、全電気式射出成形機１２に対応する。本開示の実施例において、機械パラメータは、機械のトン数のパラメータ、射出管のパラメータ及びスクリューの断面積のパラメータを含むが、本開示はこの点で制限されるものではない。
【００２７】
図３に示すように、プラスチック製品の製造方法は、以下で略述する多数の工程を更に備える。
【００２８】
工程Ｓ１０２において、機械番号に基づいて、クラウドサーバ１０から機械パラメータをダウンロードする。
【００２９】
工程Ｓ１０４において、機械パラメータに基づいて、型流れ解析ソフトウェアを実行して、鋳型１４に関連するモデルデータの集合及び最適の射出条件を発生する。
【００３０】
工程Ｓ１０６において、モデルデータの集合及び最適の射出条件に対して、鋳型番号及びパスワードを設定し、パッキング後、鋳型番号及びパスワードをクラウドサーバ１０に保管する。
【００３１】
図２によると、プロダクトデザイン工場５は、全電気式射出成形機１２の機械番号に基づいて、クラウドサーバ１０の保管モジュール１０２から全電気式射出成形機１２の機械パラメータをクラウドサーバ１０の操作モジュール１０４にダウンロードすることができる。その後、プロダクトデザイン工場５は、操作モジュール１０４を使用し、機械パラメータに基づいて型流れ解析ソフトウェア工場７によりアップロードされた型流れ解析ソフトウェアを実行して、鋳型１４に関連するモデルデータの集合及び最適の射出条件を発生することができる。
【００３２】
指摘すべきなのは、クラウドサーバ１０の操作モジュール１０４は、型流れ解析ソフトウェア工場７によりアップロードされた型流れ解析ソフトウェアを実行することができる。製造する前、型流れ解析ソフトウェアは、一般に、型１４の品質状態を解析することに用いる。このため、実例状況において、プロダクトデザイン工場５におけるデザイナーは、機械パラメータに基づいて型流れ解析ソフトウェアを操作して、モデルデータの集合を設定できるため、最適の射出条件が対応的に発生する。理論上は、最適の射出条件に基づいて製造された型１４は、最良の品質を取得する。
【００３３】
最後、プロダクトデザイン工場５は、モデルデータの集合及び最適の射出条件に対して、鋳型番号及びパスワードを設定し、パッキング後、クラウドサーバ１０の保管モジュール１０２に保管することができる。つまり、本開示の実施例において、プロダクトデザイン工場５の上記操作は、何れもプラスチック製品の製造システム１のクラウドサーバ１０で行われる。
【００３４】
本開示の実施例において、モデルデータの集合は、鋳型図面パラメータ及びスプルーパラメータを含むが、本開示はこの点で制限されるものではない。
【００３５】
注意すべきなのは、プロダクトデザイン工場５の上記操作は、必ずしもプラスチック製品の製造システム１のクラウドサーバ１０で行わない。本開示の別の実施例において、プロダクトデザイン工場５は、全電気式射出成形機１２の機械番号に基づいて、クラウドサーバ１０の保管モジュール１０２から全電気式射出成形機１２の機械パラメータをプロダクトデザイン工場５のコンピュータにダウンロードすることができる。その後、プロダクトデザイン工場５は、操作モジュール１０４を使用し、機械パラメータに基づいて型流れ解析ソフトウェア工場７により提供された型流れ解析ソフトウェア（プロダクトデザイン工場５のコンピュータにインストールされる）を実行して、鋳型１４に関連するモデルデータの集合及び最適の射出条件を発生することができる。最後、プロダクトデザイン工場５は、モデルデータの集合及び最適の射出条件に対して、鋳型番号及びパスワードを設定し、パッキング後、クラウドサーバ１０の伝送モジュール１００を介して、鋳型番号及びパスワードをクラウドサーバ１０の保管モジュール１０２に保管することができる。
【００３６】
図３に示すように、プラスチック製品の製造方法は、多数の工程を更に備える。
【００３７】
工程Ｓ１０８において、生産要求を受け取った後、機械番号、鋳型番号及びパスワードを使用してコントローラ１２０を介してクラウドサーバ１０に連結する。
【００３８】
工程Ｓ１１０において、クラウドサーバ１０により機械番号、鋳型番号及びパスワードを確認した後、最適の射出条件をコントローラ１２０にダウンロードする。
【００３９】
図２によると、本開示の実施例において、射出成形工場の使用者がプロダクトデザイン工場５の生産要求を受け取った後、プロダクトデザイン工場５は、採用した全電気式射出成形機１２の機械番号、鋳型１４の鋳型番号及びプロダクトデザイン工場５により設定されたパスワードを射出成形工場の使用者に知らせる。このため、射出成形工場の使用者は、機械番号、鋳型番号及びパスワードを使用して全電気式射出成形機１２のコントローラ１２０を介してクラウドサーバ１０に連結する。クラウドサーバ１０は、機械番号、鋳型番号及びパスワードに間違いないことを確認した後、最適の射出条件を全電気式射出成形機１２のコントローラ１２０にダウンロードすることを許可する。
【００４０】
本開示の実施例において、型流れ解析ソフトウェアにより発生された最適の射出条件は、最適温度値、最適射出速度値及び最適圧力値を含み、ルックアップテーブルの形で表示されることができるが、本開示はこの点で制限されるものではない。
【００４１】
図４は、図１に示したプラスチック製品の製造システム１の別の詳細ブロック図である。
【００４２】
図４に示しように、プラスチック製品の製造システム１の全電気式射出成形機１２は、複数の軸と、複数のドライブと、コントローラ１２０と、を含む。軸は、鋳型１４に機能的に連結される。ここで、全電気式射出成形機１２に含まれる素子については、ただ簡単に説明する。下文で、図４により、全電気式射出成形機１２の軸、ドライブ及びコントローラ１２０についての詳細な説明を提供する。
【００４３】
図３に示すように、プラスチック製品の製造方法は、多数の工程を更に備える。
【００４４】
工程Ｓ１１２において、最適の射出条件に基づいて、ドライブに複数の速度指令曲線を発生させる。
【００４５】
工程Ｓ１１４において、コントローラ１２０により、対応速度指令曲線に基づいて各ドライブに、対応の軸を駆動させて、鋳型１４によって塑性体のプラスチック製品への射出成形を達成する。
【００４６】
つまり、全電気式射出成形機１２における各ドライブは、最適の射出条件に基づいて対応の速度指令曲線を発生することができる。このため、全電気式射出成形機１２は、コントローラを介して、対応速度指令曲線に基づいて各ドライブ１２０に対応の軸を駆動させて、鋳型１４によって塑性体のプラスチック製品への射出成形を達成することができる。
【００４７】
指摘すべきなのは、全電気式射出成形機１２のコントローラ１２０及びクラウドサーバ１０の保管モジュール１０２に保管された内容は、互いにつながっている。全電気式射出成形機１２のコントローラ１２０に対して、クラウドサーバ１０の保管モジュール１０２は、パスワードを要求する遠隔ディスクドライブとされている。機械工場３に対して、クラウドサーバ１０の保管モジュール１０２は、共有遠隔ディスクドライブであってよい。詳細なモデルデータ（例えば、鋳型図面パラメータのソース）をクラウドサーバ１０の保管モジュール１０２に保管する必要をなくすために、プロダクトデザイン工場５に対して、製品機密に関わる可能な最適の射出条件は、より強固なセキュリティ機構で保管しなければならない。しかしながら、処理された鋳型１４のサムネイルをクラウドサーバ１０の保管モジュール１０２に保管することができ、解析及び診断問題から言えば、型流れ解析ソフトウェア工場７に便利をもたらす。
【００４８】
図３によると、全電気式射出成形機１２の各ドライブが対応の速度指令曲線に基づいて対応の軸を駆動する場合、各軸は、実際的に対応の実際の速度曲線を有する。プラスチック製品の製造方法は、多数の工程を更に備える。
【００４９】
工程Ｓ１１６において、プラスチック製品の品質状況が不良製品状況にかなうかどうかを決定する。
【００５０】
工程Ｓ１１６の結果が肯定である場合、本開示のプラスチック製品の製造方法によって工程Ｓ１１８を実行する。
【００５１】
工程Ｓ１１８において、品質状況及び実際の速度曲線をクラウドサーバ１０に返送する。
【００５２】
つまり、全電気式射出成形機１２の各ドライブが対応の速度指令曲線に基づいて対応の軸を駆動して鋳型１４を介して塑性体をプラスチック製品に射出成形した後、プラスチック製品が品質で受け入れられない差異を有する場合、不良品として決定され、また、プラスチック製品の不良の製品状況及び実際の速度曲線が後でクラウドサーバ１０の伝送モジュール１００に返送される。その後、クラウドサーバ１０の伝送モジュール１００は、プラスチック製品の不良の製品状況及び実際の速度曲線を型流れ解析ソフトウェア工場７に返送して解析及び診断を許可させ、また、型流れ解析ソフトウェア工場７による提案することを許可する。
【００５３】
図４に示しように、プラスチック製品の製造システム１の全電気式射出成形機１２は、クラウドサーバ１０と組み合って、クランプ軸１２４ａと、シリンダ本体１２６ａと、スクリュー１２６ｂと、材料の保管フィラー１２６ｃと、射出軸１２４ｂと、材料保管軸１２４ｃと、コントローラ１２０と、第１ドライブ１２２ａと、第２ドライブ１２２ｂと、第３ドライブ１２２ｃと、第４ドライブ１２２ｄと、使用者インタフェース１２２ｇと、を備える。全電気式射出成形機１２のクランプ軸１２４ａは、鋳型１４に機能的に連結されており、鋳型１４を開閉することに用いる。全電気式射出成形機１２のシリンダ本体１２６ａは、鋳型１４と連通しており、塑性体を収納することに用いる。全電気式射出成形機１２のスクリュー１２６ｂは、シリンダ本体１２６ａの中にスライド自在で且つ回転可能に配置される。全電気式射出成形機１２の射出軸１２４ｂは、スクリュー１２６ｂに機能的に連結されており、スクリュー１２６ｂを駆動してシリンダ本体１２６ａに対してスライドさせることに用いる。全電気式射出成形機１２の材料保管軸１２４ｃは、スクリュー１２６ｂに機能的に連結されており、スクリュー１２６ｂを駆動してシリンダ本体１２６ａに対して回転させることに用いる。
【００５４】
全電気式射出成形機１２のコントローラ１２０は、全電気式射出成形機１２に関連する機械番号、鋳型１４に関連する鋳型番号及びプロダクトデザイン工場５によりセットアップされたパスワードに基づいて、クラウドサーバ１０の伝送モジュール１００から最適の射出条件をダウンロードすることができる。本開示の実施例において、最適の射出条件に基づいて上記ドライブから発生された速度指令曲線は、型開き速度指令曲線、型締め速度指令曲線、射出速度指令曲線及び材料保管速度指令曲線を含むが、本開示はこの点で制限されるものではない。全電気式射出成形機１２の第１ドライブ１２２ａは、最適の射出条件に基づいて型開き速度指令曲線及び型締め速度指令曲線を発生することに用い、また、型開き速度指令曲線及び型締め速度指令曲線にそれぞれ基づいてクランプ軸１２４ａを駆動して鋳型１４を開閉することができる。全電気式射出成形機１２の第２ドライブ１２２ｂは、最適の射出条件に基づいて射出速度指令曲線及び材料保管速度指令曲線を発生することに用いる。第２ドライブ１２２ｂは、射出段階において射出速度指令曲線に基づいて射出軸１２４ｂを駆動してスクリュー１２６ｂを鋳型１４に向けて移動させて、塑性体を鋳型１４内に射出し、また、材料の保管段階において材料保管の速度指令曲線に基づいて射出軸１２４ｂを駆動してスクリュー１２６ｂを鋳型１４から離れるように移動することができる。全電気式射出成形機１２の第３ドライブ１２２ｃは、材料の保管段階において材料保管軸１２４ｃを駆動してスクリュー１２６ｂを作動させて、シリンダ本体１２６ａ外の塑性体をシリンダ本体１２６ａ内に押し込む（つまり、塑性体が材料の保管フィラー１２６ｃから押される）ことに用いる。操作者が使用者インタフェース１２２ｇを介して全電気式射出成形機１２を制御し維持することを可能にするために、全電気式射出成形機１２の使用者インタフェース１２２ｇは、ディスプレイ及びキーボード（図示せず）を備えてよい。
【００５５】
また、全電気式射出成形機１２の第４ドライブ１２２ｄは、噴出軸（図示せず）に機能的に連結されており、射出成形の後で開かれた鋳型１４からプラスチック製品を噴出することに用いる。
【００５６】
このため、プラスチック製品の製造システム１の全電気式射出成形機１２がコントローラ１２０によって各速度指令曲線を対応のドライブに伝送した後、ドライブは、それらの任務を実行することができる。起動された後、全電気式射出成形機１２のコントローラ１２０は、補給チューブを予熱し、鋳型１４を閉める。補給チューブの温度が設定値に達すると、全電気式射出成形機１２のコントローラ１２０は、例えば、材料の保管、空気の射出、射出ベースの前向きの移動等の製程を実行する。その後、全電気式射出成形機１２のコントローラ１２０は、射出、保圧、材料の保管、鋳型１４の開き、及び噴出の製程の循環を実行する。
【００５７】
図５Ａは、図４に示した第１ドライブ１２２ａの詳細ブロック図である。
【００５８】
図５Ａに示すように、全電気式射出成形機１２の第１ドライブ１２２ａは、第１指令平滑化ユニット１２２ａ１及び第１駆動ユニット１２２ａ２を含む。第１ドライブ１２２ａの第１指令平滑化ユニット１２２ａ１は、射出速度指令曲線及び型締め速度指令曲線を平滑化することに用いる。第１ドライブ１２２ａの第１駆動ユニット１２２ａ２は、平滑化された型開きの速度指令曲線及び平滑化された型締め速度指令曲線にそれぞれ基づいて、クランプ軸１２４ａを駆動して鋳型１４を開閉することに用いる。つまり、クランプ軸１２４ａの鋳型１４の位置に対する対応速度は、型開き速度指令曲線及び型締め速度指令曲線から取得することができる。
【００５９】
本開示の実施例において、鋳型１４を閉める最高効率を確保するために、全電気式射出成形機１２の第１ドライブ１２２ａは、更に、トルク保護限界値を考慮に入れてよい。また、鋳型１４を閉める期間中、全電気式射出成形機１２の第１ドライブ１２２ａは、各定数時間間隔内の段階状態値を返送する。全電気式射出成形機１２のコントローラ１２０は、段階状態値によって、鋳型１４の締めることに問題が生じたかどうかを決定する。鋳型１４が開いている期間中、鋳型１４の噛み合いを考慮する必要がなく、プラスチック製品の表面が損傷されない状態において最短時間の間隔期間で鋳型１４を開くことのみが必要である。
【００６０】
図５Ｂは、図４に示した第２ドライブ１２２ｂの詳細ブロック図である。
【００６１】
図５Ｂに示すように、全電気式射出成形機１２の第２ドライブ１２２ｂは、第２指令平滑化ユニット１２２ｂ１及び第２駆動ユニット１２２ｂ２を含む。第２ドライブ１２２ｂの第２指令平滑化ユニット１２２ｂ１は、型開き速度指令曲線及び材料保管速度指令曲線を平滑化することに用いる。第２ドライブ１２２ｂの第２駆動ユニット１２２ｂ２は、平滑化された射出速度指令曲線に基づいて射出軸１２４ｂを駆動してスクリュー１２６ｂを鋳型１４に向けて移動させ、また、平滑化された材料保管速度指令曲線に基づいて射出軸１２４ｂを駆動してスクリュー１２６ｂを鋳型１４から離れるように移動することに用いる。
【００６２】
また、図４に示しように、全電気式射出成形機１２のコントローラ１２０は、更に、クラウドサーバ１０の伝送モジュール１００から背圧指令曲線をダウンロードする。背圧指令曲線は、型流れ解析ソフトウェアにより発生されて、保管モジュール１０２に保管されてもよい。全電気式射出成形機１２のスクリュー１２６ｂは、背圧指令曲線によると、鋳型１４に対する如何なる相対位置にも、対応の背圧限界値を有する。全電気式射出成形機１２は、圧力センサ１２２ｆを更に備える。全電気式射出成形機１２の圧力センサ１２２ｆは、スクリュー１２６ｂに機能的に連結されており、スクリュー１２６ｂに関連する実際の背圧値を検出することに用いる。
【００６３】
一般的に、射出段階は、２つのサブ段階を含む。射出段階の第１サブは「射出」であり、その第２サブ段階は「保圧」である。射出段階の第１サブ段階（つまり、射出）期間中、実際の背圧値が背圧限界値より大きいである場合、全電気式射出成形機１２の第２ドライブ１２２ｂは、射出速度指令曲線及び背圧指令曲線に基づいて、射出軸１２４ｂを駆動してスクリュー１２６ｂを鋳型１４に向けて移動する。一方、実際の背圧値が背圧限界値を超えていない場合、全電気式射出成形機１２の第２ドライブ１２２ｂは、射出速度指令曲線のみに基づいて、射出軸１２４ｂを駆動してスクリュー１２６ｂを鋳型１４に向けて移動する。
【００６４】
射出段階の第２サブ段階（つまり、保圧）は、実際の背圧値の維持を目的とする。実際の背圧値の維持方式は、圧力センサ１２２ｆにより伝送された実際の背圧値によって決定される。圧力センサ１２２ｆにより伝送された実際の背圧値が増加する場合、全電気式射出成形機１２の第２ドライブ１２２ｂは、射出軸１２４ｂを駆動してスクリュー１２６ｂを鋳型１４から離れるように移動する。一方、圧力センサ１２２ｆにより伝送された実際の背圧値が減少する場合、全電気式射出成形機１２の第２ドライブ１２２ｂは、射出軸１２４ｂを駆動してスクリュー１２６ｂを鋳型１４に向けて移動する。一般的に、塑性体が冷却した後で収縮することで、実際の背圧値が連続的に低減するため、主に、射出段階の第２サブ段階の期間中、背圧値を増加することが必要である。
【００６５】
また、材料の保管段階の期間中、射出軸１２４ｂ及び材料保管軸１２４ｃは同時に操作されなければならず、材料の保管段階の目的は、射出段階の第２サブ段階の目的と似ている。同じように、実際の背圧値の維持方式は、圧力センサ１２２ｆにより伝送された実際の背圧値によって決定される。十分な背圧を維持して塑性体の密度を確保するために、全電気式射出成形機１２の第２ドライブ１２２ｂは、射出軸１２４ｂを駆動してスクリュー１２６ｂを引き戻し、第３ドライブ１２２ｃは、材料保管軸１２４ｃを駆動して材料の保管フィラー１２６ｃから塑性体をシリンダ本体１２６ａ内に押し込む。
【００６６】
圧力センサ１２２ｆにより伝送された実際の背圧値が増加する場合、全電気式射出成形機１２の第３ドライブ１２２ｃは、材料保管軸１２４ｃを駆動して、スクリュー１２６ｂの回転速度を低減させる。一方、圧力センサ１２２ｆにより伝送された実際の背圧値が減少する場合、全電気式射出成形機１２の第３ドライブ１２２ｃは、材料保管軸１２４ｃを駆動して、スクリュー１２６ｂの回転速度を増加する。
【００６７】
操作期間中、駆動材料保管軸１２４ｃの第３ドライブ１２２ｃは、圧力センサ１２２ｆにより伝送された実際の背圧値のみを監視すればよい。背圧誤差及び速度誤差が各定数時間の間隔内でコントローラ１２０に返送されさえすれば、駆動射出軸１２４ｂの第２ドライブ１２２ｂは、コントローラ１２０なしに、第３ドライブ１２２ｃと相互に作用することができる。要約すれば、本開示の全電気式射出成形機１２のコントローラ１２０は、従来のように、あらゆるドライブに責任を持つ必要はなく、どのドライブを起動するかのみを決定すればよい。このため、本開示の全電気式射出成形機１２は、分散化制御構成を達成できるため、コントローラ１２０の負担が減少される。
【００６８】
本開示の実施例の前述詳説によると、プラスチック製品の製造方法は、クラウドサーバを使用してアップストリーム末端及びダウンストリーム末端（例えば、機械工場、プロダクトデザイン工場、型流れ解析ソフトウェア工場等）で専門科システム構築を整合して、プラスチック製品のクラウドでの最良の製造解決策を整合することが判明できる。また、全電気式射出成形機のコントローラは、クラウドサーバからプラスチック製品の最良の製造解決策を取得することができる。このため、全電気式射出成形機のスケジュールを減少するともに、機械の設置及び調整の経験を体系的に蓄積し利用することができる。このため、経験豊かな技術者がなくても製造に悪影響を与えることがなく、プラスチック製品の品質を最適化することができる。また、全電気式射出成形機のコントローラは、人間-機械インタフェース及びプログラム論理（ＰＬＣ）の実施のみに責任を持つ。鋳型及び速度指令曲線が決定された後、コントローラは、速度指令曲線を低レベルドライブに伝送する。各段階において、コントローラは、前記段階に対応する起動指令のみをドライブに伝送してから、ドライブは、伝送された速度指令曲線に基づいて別々に操作する。コントローラは、あらゆる保護スイッチがトリガされたかどうかのみを監視して、後の作動を決定し、また、ドライブが現段階の任務を完成したかどうかを監視して、次の段階の起動を決定する。対応速度指令曲線を受け取った後、各ドライブは、対応の軸を駆動し、システム状態をコントローラに返送する。このため、本開示の全電気式射出成形機は、分散化制御構成を達成できるため、コントローラの負担が減少される。
【００６９】
当業者なら誰でも、本開示の精神と範囲から逸脱しない範囲内で、本開示の構造に対して、多種の修正や変更を加えることができる。前述したことを考慮すると、その本開示の修正や変化は、下記特許請求の範囲の領域に含まれ、本開示はその修正や変化を含む意味である。
【符号の説明】
【００７０】
１  プラスチック製品の製造システム
３  機械工場
５  プロダクトデザイン工場
７  型流れ解析ソフトウェア工場
１０  クラウドサーバ
１２  全電気式射出成形機
１４  鋳型
１００  伝送モジュール
１０２  保管モジュール
１０４  操作モジュール
１２０  コントローラ
１２２ａ  第１ドライブ
１２２ａ１  第１指令平滑化ユニット
１２２ａ２  第１駆動ユニット
１２２ｂ  第２ドライブ
１２２ｂ１  第２指令平滑化ユニット
１２２ｂ２  第２駆動ユニット
１２２ｃ  第３ドライブ
１２２ｄ  第４ドライブ
１２２ｆ  圧力センサ
１２２ｇ  使用者インタフェース
１２４ａ  クランプ軸
１２４ｂ  射出軸
１２４ｃ  材料保管軸
１２６ａ  シリンダ本体
１２６ｂ  スクリュー
１２６ｃ  材料の保管フィラー
Ｓ１００〜Ｓ１１８  工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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