專利名稱：注射成形機(jī)的計(jì)量方法及控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及注射成形機(jī)。特別是涉及能夠更加準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)樹(shù)脂計(jì)量的計(jì)量方法及注射成形機(jī)的控制裝置。
背景技術(shù)：
直列螺桿式注射成形機(jī)中，使加熱料筒內(nèi)的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)樹(shù)脂材料進(jìn)行熔融混煉，將熔融樹(shù)脂加壓送至加熱料筒的前端。與此同時(shí)，一邊進(jìn)行壓力控制一邊使螺桿后退，一旦螺桿到達(dá)設(shè)定計(jì)量點(diǎn)，就停止螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且使螺桿的后退也停止，并進(jìn)行樹(shù)脂的計(jì)量。另外，預(yù)塑式注射成形機(jī)也同樣，使其可塑化轉(zhuǎn)動(dòng)把熔融樹(shù)脂供給料筒的前端，使柱塞受到供給料筒前端的樹(shù)脂的壓力而后退，通過(guò)柱塞到達(dá)設(shè)定位置來(lái)進(jìn)行熔融樹(shù)脂的計(jì)量。并且，在該計(jì)量后使螺桿或柱塞前進(jìn)將熔融樹(shù)脂注射并填充在模具內(nèi)。
為了提高成形品的質(zhì)量，就必需減少填充在模具內(nèi)的熔融樹(shù)脂填充量的波動(dòng)。
螺桿或柱塞后退到計(jì)量點(diǎn)位置，然后，進(jìn)行注射時(shí)，假如使計(jì)量過(guò)的熔融樹(shù)脂就原樣注射并填充到模具里的話，就能夠得到準(zhǔn)確的填充量，成形品的重量不會(huì)參差不齊，能夠保證成形品質(zhì)量的均勻。但是，從計(jì)量結(jié)束轉(zhuǎn)移到注射工程之際，還存在計(jì)量樹(shù)脂量改變，不能注射準(zhǔn)確的熔融樹(shù)脂量這樣的問(wèn)題，為了改善生活這些問(wèn)題，提出了各種各樣的技術(shù)方案。
在計(jì)量工程時(shí)，將伴隨著螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的熔融樹(shù)脂供給料筒的前端。在注射工程時(shí)，為了使螺桿前端的熔融樹(shù)脂不向后方返流而注射到模具內(nèi)，在螺桿前端設(shè)置了止回閥、擋圈等閥門。還提出了如下技術(shù)方案，通過(guò)該閥門，從計(jì)量結(jié)束到注射開(kāi)始之間，防止熔融樹(shù)脂因在螺桿前端和螺桿后端之間移動(dòng)導(dǎo)致的計(jì)量樹(shù)脂量變化，以注射準(zhǔn)確的計(jì)量樹(shù)脂量。
(a)所知的有，在預(yù)塑式注射成形機(jī)中，計(jì)量結(jié)束后使柱塞后退、螺桿前端的熔融樹(shù)脂的壓力為「0」后，使柱塞前進(jìn)、止回閥后退封閉從料筒的后端到前端的樹(shù)脂通路以防止熔融樹(shù)脂的逆向流動(dòng)來(lái)避免計(jì)量樹(shù)脂量的波動(dòng)(例如，參照特開(kāi)平2-147312號(hào)公報(bào))。
(b)所知的還有，在直列式注射成形機(jī)中，一旦螺桿后退到計(jì)量點(diǎn)就停止螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，并且停止螺桿的后退。然后，使螺桿反轉(zhuǎn)、使料筒后端的樹(shù)脂壓力降低并使止回閥后退以封閉樹(shù)脂通路，回抽后開(kāi)始注射，這樣來(lái)防止計(jì)量的樹(shù)脂量的波動(dòng)(例如，參照特開(kāi)平11-240052號(hào)公報(bào))。
(c)同樣，所知的還有，計(jì)量結(jié)束后使螺桿反轉(zhuǎn)或者使螺桿反轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行回抽，以逆止環(huán)封閉樹(shù)脂通路，然后開(kāi)始注射(例如，參照特開(kāi)平10-16016號(hào)公報(bào))。
(d)再有，所知的還有，計(jì)量結(jié)束后，回抽后使螺桿反轉(zhuǎn)，用環(huán)形閥封閉樹(shù)脂通路，然后進(jìn)行注射(例如，參照特開(kāi)平9-29794號(hào)公報(bào))。
在上述的現(xiàn)有技術(shù)中都是防止在注射時(shí)料筒前端的熔融樹(shù)脂發(fā)生逆流等而導(dǎo)致計(jì)量樹(shù)脂量的變化。
另外，作為控制得到準(zhǔn)確的計(jì)量樹(shù)脂量的技術(shù)，公知的有(a)設(shè)置數(shù)個(gè)背壓指令和螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)指令組，控制使該組合的背壓和螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)連動(dòng)，通過(guò)在計(jì)量工程結(jié)束時(shí)控制使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)及螺桿后退速度為「0」使計(jì)量均勻的方法(例如，參照特公平1-26875號(hào)公報(bào))。另外，(b)將計(jì)量停止前的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)速度以螺桿后退位置為基準(zhǔn)作成依次變小的轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)，以得到穩(wěn)定的計(jì)量樹(shù)脂量(例如，參照特公昭64-6931號(hào)公報(bào))。
在使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)、螺桿、將電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力傳送到螺桿的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部都具有慣性，即使螺桿到達(dá)計(jì)量點(diǎn)位置使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用的電機(jī)停止，使螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)停止，由于該慣性的影響也不能使螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)立即停止。因此，伴隨著該慣性，就會(huì)發(fā)生螺桿、螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的過(guò)轉(zhuǎn)，該過(guò)轉(zhuǎn)會(huì)改變樹(shù)脂量，使得計(jì)量樹(shù)脂量不能與設(shè)定值相等。而且，由于伴隨著該過(guò)轉(zhuǎn)等所產(chǎn)生的計(jì)量樹(shù)脂量不能被控制，雖然看起來(lái)好像是穩(wěn)定的，實(shí)際上卻是變化的。結(jié)果，成為成形的實(shí)際的成形品的重量參差不齊等成形缺陷的原因。
另外，例如，即使設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置為相同條件，在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)大的場(chǎng)合，由于螺桿到停止所需的時(shí)間較長(zhǎng)，因過(guò)轉(zhuǎn)導(dǎo)致的多余的樹(shù)脂量包含在計(jì)量樹(shù)脂量中。因此，計(jì)量樹(shù)脂量有增加的傾向，意味著根據(jù)成形條件該計(jì)量樹(shù)脂量會(huì)變化。因此，在決定成形條件之際，需要微調(diào)設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置等多余并且困難的作業(yè)。另外，采用一旦接近上述計(jì)量結(jié)束位置就使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)依次減小、即減速的方法，存在需要時(shí)間、在計(jì)量工程中也太費(fèi)時(shí)之類的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的注射成形機(jī)的計(jì)量方法的第1方案包括求出螺桿或者柱塞后退位置到達(dá)設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置后的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)量；及在螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)后使螺桿僅反轉(zhuǎn)上述求出的轉(zhuǎn)動(dòng)量。
本發(fā)明的注射成形機(jī)的計(jì)量方法的第2方案包括螺桿或者柱塞后退位置到達(dá)設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置并停止時(shí)，向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)指令，計(jì)算測(cè)量其后的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)量，以及在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)停止后使螺桿僅反轉(zhuǎn)上述測(cè)量到的轉(zhuǎn)動(dòng)量。
本發(fā)明的注射成形機(jī)的計(jì)量方法的第3方案包括螺桿或者柱塞后退位置到達(dá)設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置并停止時(shí)，向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)指令，預(yù)先計(jì)算測(cè)量并儲(chǔ)存其后的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)量；以及在以后的計(jì)量工程中，螺桿或柱塞后退位置到達(dá)設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置并停止時(shí)，向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)指令，使螺桿僅反轉(zhuǎn)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)停止后上述儲(chǔ)存了的轉(zhuǎn)動(dòng)量。
本發(fā)明的注射成形機(jī)的控制裝置適用于直列式注射成形機(jī)，它具有用于使螺桿前后移動(dòng)的螺桿前后移動(dòng)用電機(jī)和用于使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用電機(jī)，在計(jì)量中使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用電機(jī)在一定方向轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)螺桿前后移動(dòng)用電機(jī)使螺桿后退到設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置。
并且，該控制裝置的第1方案具有求出從螺桿到達(dá)設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置的時(shí)刻起到螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)減速停止之間上述螺桿過(guò)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)量的裝置，以及驅(qū)動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用電機(jī)根據(jù)上述轉(zhuǎn)動(dòng)量使螺桿沿與計(jì)量中相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。
再有，該控制裝置的第2方案具有預(yù)先設(shè)定儲(chǔ)存從螺桿到達(dá)設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置的時(shí)刻起到螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)減速停止的螺桿的相當(dāng)于過(guò)轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)量的裝置，以及計(jì)量結(jié)束的螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，使螺桿沿與計(jì)量中相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)上述儲(chǔ)存的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)量。
這些控制裝置的第1、第2方案具有以下形式。
使螺桿與計(jì)量中相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置可以在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)停止之后馬上使其與上述計(jì)量中相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
使螺桿與計(jì)量中相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置可以以預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)動(dòng)速度使螺桿在計(jì)量時(shí)與轉(zhuǎn)動(dòng)用電機(jī)相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
注射成形機(jī)可以是以柱塞式注射成形機(jī)代替直列式注射成形機(jī)，設(shè)置用于使柱塞前后移動(dòng)的柱塞前后移動(dòng)用電機(jī)取代用于使螺桿前后移動(dòng)的螺桿前后移動(dòng)用電機(jī)而，以該柱塞前后移動(dòng)用電機(jī)使柱塞前后移動(dòng)取代使螺桿前后移動(dòng)。
采用本發(fā)明，就能夠得到一種修正因螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的計(jì)量樹(shù)脂量的變化，得到更加準(zhǔn)確均勻的計(jì)量樹(shù)脂量的計(jì)量方法及注射成形機(jī)的控制裝置。


圖1是本發(fā)明的各實(shí)施例所使用的注射成形機(jī)的注射機(jī)構(gòu)部分的概要圖。
圖2是構(gòu)成作為控制該注射成形機(jī)的控制裝置的本發(fā)明的控制裝置的一個(gè)實(shí)施例的主要部分的方框圖。
圖3(a)-圖3(b)是本發(fā)明的工作原理的說(shuō)明圖。
圖4是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方例的動(dòng)作處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式
通過(guò)參照附圖對(duì)以下實(shí)施例的說(shuō)明就能夠更清楚地了解本發(fā)明的上述及其它目的和特征。
圖1是本發(fā)明的控制裝置所使用的直列式注射成形機(jī)的一個(gè)例子的注射機(jī)構(gòu)部分的概要圖。圖中，1為模具，2為料筒，3為螺桿，4為向料筒內(nèi)供給樹(shù)脂球粒的料斗，5是構(gòu)成注射機(jī)構(gòu)的前板，6是后板。還有，上述前板5和后板6之間設(shè)有數(shù)個(gè)導(dǎo)向桿7，推板8被移動(dòng)自如地配置在導(dǎo)向桿7上被引導(dǎo)沿前進(jìn)后退方向(圖中的左右方向)移動(dòng)。螺桿3的基部被移動(dòng)自如地安裝在該推板8上，同時(shí)在該基部安裝從動(dòng)皮帶輪12，利用螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用伺服電機(jī)M1通過(guò)主動(dòng)皮帶輪14、同步皮帶13、從動(dòng)皮帶輪12來(lái)驅(qū)動(dòng)螺桿3轉(zhuǎn)動(dòng)。還有，圖中雖然省略了螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用伺服電機(jī)M1，它被安裝在推板8上與推板8一起前后移動(dòng)。
另外，在推板8通過(guò)壓力傳感器(測(cè)壓元件)9安裝有滾珠螺母10，滾珠絲杠11與該滾珠螺母10螺紋連接，該滾珠絲杠11通過(guò)螺桿前后移動(dòng)用伺服電機(jī)M2，通過(guò)主動(dòng)皮帶輪15、同步皮帶16、從動(dòng)皮帶輪17而被驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，借助于推板8螺桿3就沿軸向(圖中的左右方向)被驅(qū)動(dòng)。
圖2是控制該注射成形機(jī)的控制裝置的主要部分的方框圖。本發(fā)明的控制裝置是由該方框圖的控制裝置構(gòu)成的。
圖2中，符號(hào)26是控制該注射成形機(jī)全體的處理器，通過(guò)總線29，與將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換器20、伺服接口21、22，輸入輸出接口25、ROM、RAM、非易失性RAM等構(gòu)成的存儲(chǔ)器27連接。壓力傳感器(測(cè)壓元件)9連接在A/D轉(zhuǎn)換器20上，伺服接口21、22上分別連接有伺服放大器23、24。
在伺服放大器23上連接有伺服電機(jī)M1、編碼器等的位置/速度檢測(cè)器P1。利用該位置/速度檢測(cè)器P1，通過(guò)檢測(cè)出伺服電機(jī)M1的位置、轉(zhuǎn)動(dòng)速度來(lái)檢測(cè)出螺桿3的轉(zhuǎn)動(dòng)量、轉(zhuǎn)動(dòng)速度。伺服放大器23在計(jì)量時(shí)通過(guò)伺服接口21接收由處理器26發(fā)出的移動(dòng)指令，通過(guò)利用位置/速度檢測(cè)器P1檢測(cè)出的、被反饋的伺服電機(jī)M1的實(shí)際速度(螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)速度)，進(jìn)行速度的反饋控制，進(jìn)一步進(jìn)行電流(力矩)的反饋控制以控制伺服電機(jī)M1的驅(qū)動(dòng)。另外，作為本發(fā)明的特征的構(gòu)成，利用由控制器26發(fā)出的與計(jì)量時(shí)相反的方向的一定轉(zhuǎn)動(dòng)量的移動(dòng)指令進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)量的控制(位置的控制)。
另外，在伺服放大器24上連接有伺服電機(jī)M2、編碼器等位置/速度檢測(cè)器P2。利用該位置/速度檢測(cè)器P2，通過(guò)檢測(cè)出伺服電機(jī)M2的轉(zhuǎn)動(dòng)位置、轉(zhuǎn)動(dòng)速度來(lái)檢測(cè)出螺桿3的前后移動(dòng)位置及前后移動(dòng)速度。伺服放大器24通過(guò)伺服接口22接收由處理器26發(fā)出的位置指令或速度指令，通過(guò)利用位置/速度檢測(cè)器P2檢測(cè)出的、被反饋的伺服電機(jī)M2的轉(zhuǎn)動(dòng)位置及/或?qū)嶋H速度(螺桿的速度)，進(jìn)行位置及/或速度的反饋控制，進(jìn)一步進(jìn)行電流(力矩)的反饋控制以控制伺服電機(jī)M2的驅(qū)動(dòng)。還有，伺服放大器23、24雖然可以僅由電路等硬件構(gòu)成，但在本實(shí)施例中是由處理器、ROM、RAM等構(gòu)成，即用軟件對(duì)伺服電機(jī)的位置、速度、力矩等進(jìn)行控制的所謂數(shù)字式伺服放大器構(gòu)成。
在輸入輸出接口25上連接有具有由液晶或CRT等構(gòu)成的顯示裝置的數(shù)據(jù)輸入輸出裝置28，利用該輸入輸出裝置28可以設(shè)定各種指令、各種參數(shù)，并且，在顯示裝置上能夠顯示各種設(shè)定值和后述的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)、螺桿后退位置、螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)力矩等。
上述的結(jié)構(gòu)雖然與原有的注射成形機(jī)的控制裝置的結(jié)構(gòu)是一樣的，但是從具有用于使計(jì)量樹(shù)脂量準(zhǔn)確而均勻的控制螺桿反轉(zhuǎn)功能的裝置這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，它與原有的注射成形機(jī)的控制裝置是不同的。
圖3(a)及圖3(b)是本發(fā)明的原理說(shuō)明圖。圖3(a)的縱軸表示螺桿后退速度，橫軸表示時(shí)間。圖3(b)的縱軸表示螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)速度，橫軸表示時(shí)間。
一旦進(jìn)入計(jì)量工程，螺桿被加速到設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)速度并維持在該設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)速度。另外，對(duì)熔融樹(shù)脂進(jìn)行背壓控制，將其保持在設(shè)定背壓，結(jié)果，螺桿以大致一定的速度后退。
在直到設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置Sb的剩余移動(dòng)量(位置偏差量)達(dá)到設(shè)定位置偏差量Ss時(shí)，就切換到向設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置Sb的定位控制，并且，輸出螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)停止指令。使螺桿后退速度減速，定位于設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置Sb位置并停止螺桿后退。還有，有時(shí)也把該計(jì)量工程分為數(shù)個(gè)階段，以改變并控制螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)速度和螺桿后退速度(背壓)。
另一方面，通過(guò)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)停止指令量停止螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)之際，因電機(jī)、螺桿、螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等的慣性，轉(zhuǎn)動(dòng)不能立即停止，如圖3(b)所示，轉(zhuǎn)動(dòng)不與螺桿后退的停止同時(shí)停止，要過(guò)轉(zhuǎn)以后螺桿才停止轉(zhuǎn)動(dòng)。僅該過(guò)轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)量Aa計(jì)量了額外的樹(shù)脂，若將其注射，則注射了比設(shè)定計(jì)量的樹(shù)脂量更多的樹(shù)脂量。而且，該過(guò)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)量Aa由于沒(méi)有受到控制，每一計(jì)量工程中都會(huì)變化，就成為導(dǎo)致成形品的重量產(chǎn)生參差不齊的原因。
因此，本發(fā)明計(jì)算測(cè)量該過(guò)轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)量Aa，使螺桿僅反轉(zhuǎn)相應(yīng)于該轉(zhuǎn)動(dòng)量Aa的量Ab。結(jié)果，被積蓄在注射料筒的螺桿前端并被壓縮的熔融樹(shù)脂就向螺桿側(cè)逆向流動(dòng)一個(gè)反轉(zhuǎn)量Ab，即相當(dāng)于過(guò)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)量Aa。并且，假如開(kāi)始注射的話，因過(guò)轉(zhuǎn)導(dǎo)致的多余的樹(shù)脂量就被上述的反轉(zhuǎn)所修正，使得設(shè)定計(jì)量樹(shù)脂量被注射，就能夠減少成形品的參差不齊。
圖4是根據(jù)上述的本發(fā)明的原理，本實(shí)施例的控制裝置的處理器26實(shí)行計(jì)量工程的動(dòng)作處理的流程圖。
一旦進(jìn)入計(jì)量工程，處理器26通過(guò)伺服接口22輸出一個(gè)讓螺桿前后移動(dòng)用伺服電機(jī)M2使螺桿后退到設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置Sb的移動(dòng)量到伺服放大器24(步驟T1)。該移動(dòng)量?jī)?chǔ)存在用于伺服放大器24內(nèi)的位置循環(huán)控制所設(shè)置的誤差寄存器中。
另外，通過(guò)A/D變換器20讀取用壓力傳感器(測(cè)壓元件)9檢測(cè)出的樹(shù)脂壓力Pa，根據(jù)設(shè)定的樹(shù)脂壓力Ps與該檢測(cè)出的樹(shù)脂壓力之間的壓力偏差求出螺桿后退移動(dòng)指令，通過(guò)伺服接口22輸出到伺服放大器24(步驟T2)。最初，在伺服放大器24內(nèi)的誤差寄存器里儲(chǔ)存的是至計(jì)量結(jié)束位置Sb的移動(dòng)量，但不根據(jù)儲(chǔ)存在該誤差寄存器中的位置偏差進(jìn)行位置循環(huán)控制，而根據(jù)基于壓力偏差的移動(dòng)指令，控制螺桿前后移動(dòng)用伺服電機(jī)M2的驅(qū)動(dòng)。
另外，將使螺桿以設(shè)定的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)動(dòng)的指令通過(guò)伺服接口21輸出到伺服放大器23(步驟T3)。
一旦伺服放大器24接收到根據(jù)壓力偏差的后退移動(dòng)指令，就根據(jù)該后退移動(dòng)指令和從速度檢測(cè)器P2反饋的速度信息進(jìn)行速度的反饋控制，使螺桿前后移動(dòng)用伺服電機(jī)M2移動(dòng)。這樣，通過(guò)樹(shù)脂壓力的反饋控制進(jìn)行背壓控制。
另外，伺服放大器23接收螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)指令，根據(jù)該指令的設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)速度和從位置/速度檢測(cè)器P1反饋的速度信息，進(jìn)行速度的反饋控制，使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用伺服電機(jī)M1以設(shè)定速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
這樣，如圖3(a)及圖3(b)所示，螺桿一邊進(jìn)行壓力控制一邊后退，同時(shí)開(kāi)始以設(shè)定的轉(zhuǎn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行樹(shù)脂的熔融混煉。
其次，處理器26去除從位置/速度檢測(cè)器P2反饋來(lái)的位置信息，讀出儲(chǔ)存現(xiàn)在時(shí)刻的位置偏差量的誤差寄存器的值Sd(步驟T4)，與作為從轉(zhuǎn)動(dòng)速度調(diào)整點(diǎn)及壓力控制向定位控制的切換點(diǎn)所設(shè)定的位置偏差Ss進(jìn)行比較(步驟T5)。
假如讀取出的現(xiàn)在的位置偏差Sd比設(shè)定位置偏差Ss更大的話就返回步驟T2，重復(fù)實(shí)行步驟T2～T5的處理直到位置偏差Sd小于設(shè)定位置偏差Ss，如圖3(a)所示，螺桿3以根據(jù)壓力偏差的后退速度后退，螺桿3如圖3(b)所示持續(xù)設(shè)定速度的轉(zhuǎn)動(dòng)。
一旦位置偏差Sd小于設(shè)定位置偏差Ss，就停止利用壓力偏差的移動(dòng)指令(停止壓力反饋控制)，切換到根據(jù)誤差寄存器所儲(chǔ)存的位置偏差(至設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置Sb的剩余移動(dòng)量)的位置循環(huán)控制，開(kāi)始定位控制(步驟T6，T7)。另外，將停止轉(zhuǎn)動(dòng)指令(速度指令的停止)輸出到螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用伺服電機(jī)M1的伺服放大器23(步驟T8)。設(shè)定位置偏差Ss的設(shè)定是預(yù)先測(cè)定螺桿后退速度，根據(jù)該螺桿后退速度和螺桿前后移動(dòng)用電機(jī)M2的加減速時(shí)的常數(shù)預(yù)先求得相當(dāng)于為停止而開(kāi)始減速直至停止的移動(dòng)量的量作為位置偏差Ss?；蛘?，也可以檢測(cè)出實(shí)際的螺桿后退速度，通過(guò)該檢測(cè)出的后退速度和加減速時(shí)的常數(shù)，求出到減速停止時(shí)所需的移動(dòng)量并將此量自動(dòng)設(shè)定為位置偏差Ss。結(jié)果，如圖3(a)及圖3(b)所示，螺桿后退速度和螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)速度都被減速。
由于螺桿后退為到設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置Sb的定位指令，因而減速并定位于設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置Sb而位置。因此，一旦檢測(cè)出螺桿3的現(xiàn)在位置Sa達(dá)到了設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置Sb(步驟T9)，處理器26就通過(guò)伺服接口21讀取根據(jù)從位置/速度檢測(cè)器P1反饋來(lái)的位置信息得到的螺桿3的現(xiàn)在轉(zhuǎn)動(dòng)位置Ra，作為計(jì)量結(jié)束時(shí)的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)量Rb儲(chǔ)存下來(lái)(步驟T10)。
但是，如圖3所示，即使輸入轉(zhuǎn)動(dòng)停止指令，使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用伺服電機(jī)M1的驅(qū)動(dòng)被停止，由于電機(jī)M1、螺桿3、螺桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等的慣性，螺桿3不能立即停止，過(guò)轉(zhuǎn)以后才停止。處理器26，一旦檢測(cè)出螺桿3停止轉(zhuǎn)動(dòng)(步驟T11)，就檢測(cè)出螺桿3的現(xiàn)在轉(zhuǎn)動(dòng)位置Ra，作為螺桿3停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)量Rs儲(chǔ)存下來(lái)(步驟T12)。
對(duì)伺服放大器23發(fā)出一個(gè)使螺桿3以設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)速度或者與計(jì)量時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)指令，使其僅以這樣求得的螺桿3停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)量Rs與計(jì)量結(jié)束時(shí)的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)量Rb的差在與迄今為止的方向相反(與計(jì)量工程的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用伺服電機(jī)M1(步驟T13)，結(jié)束計(jì)量工程的處理。
結(jié)果，如圖3所示，計(jì)量結(jié)束后，通過(guò)使螺桿3僅反轉(zhuǎn)一個(gè)相當(dāng)于過(guò)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)量Aa的量Ab，就使計(jì)量樹(shù)脂量修正一個(gè)因螺桿3過(guò)轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的多余的量，就能夠得到設(shè)定計(jì)量樹(shù)脂量。
在上述的實(shí)施例中，雖然是利用連接在伺服電機(jī)上的位置/速度檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)出螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)量，但是也可以利用直接檢測(cè)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)量的檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)量。
另外，在上述的本實(shí)施例中，雖然在步驟T10求出計(jì)量結(jié)束點(diǎn)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)位置Rb、在步驟T12求出螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)位置Rs、通過(guò)其差求得過(guò)轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)量，但是也可以在位置/速度檢測(cè)器P1輸出脈沖的場(chǎng)合，設(shè)置計(jì)算該脈沖數(shù)的計(jì)數(shù)器，在步驟T10將該計(jì)數(shù)器歸零，在步驟T12讀出該計(jì)數(shù)，通過(guò)該計(jì)數(shù)值來(lái)求得過(guò)轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)量。再有，也可以測(cè)定從計(jì)量結(jié)束時(shí)到螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的時(shí)間，從該時(shí)間和螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)速度算出過(guò)轉(zhuǎn)量，將該算出的量作為反轉(zhuǎn)量。這時(shí)，在圖4所示的處理中，在步驟T10使計(jì)時(shí)器開(kāi)始，在步驟T12使計(jì)時(shí)器停止，測(cè)定到停止減速的時(shí)間，在步驟T13利用該測(cè)定時(shí)間和設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)速度求得并輸出反轉(zhuǎn)量。
另外，在過(guò)轉(zhuǎn)量Aa具有可重復(fù)的穩(wěn)定性的場(chǎng)合，也可以預(yù)先將該過(guò)轉(zhuǎn)量Aa作為反轉(zhuǎn)量Ab設(shè)定，在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)止減速停后立即向反方向僅轉(zhuǎn)動(dòng)該設(shè)定量Ab。這時(shí)，在圖4所示的動(dòng)作處理中，不需要步驟T10、T12的處理，步驟T13的處理成為僅反轉(zhuǎn)設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)量Ab的處理。還有，該場(chǎng)合，反轉(zhuǎn)的指令速度，可以是將計(jì)量時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度自動(dòng)作為反轉(zhuǎn)時(shí)的速度指令值，或者，也可以設(shè)定反轉(zhuǎn)時(shí)的指令速度。
另外，在上述各實(shí)施例中，雖然是將本發(fā)明應(yīng)用于直列式注射成形機(jī)的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明也同樣適用于柱塞式注射成形機(jī)。該時(shí)，螺桿前后移動(dòng)用的伺服電機(jī)M2就為柱塞前后移動(dòng)用電機(jī)，以該柱塞前后移動(dòng)用電機(jī)使柱塞前后移動(dòng)。并且，螺桿變成只用螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用伺服電機(jī)M1驅(qū)動(dòng)使其轉(zhuǎn)動(dòng)。計(jì)量工程時(shí)的動(dòng)作控制除了僅用柱塞前后移動(dòng)用電機(jī)進(jìn)行與螺桿前后移動(dòng)用伺服電機(jī)M2同樣的控制驅(qū)動(dòng)以取代螺桿前后移動(dòng)用伺服電機(jī)M2外，其他一切都不變。另外，在上述的各實(shí)施例中，雖然是以電動(dòng)式的注射成形機(jī)為例進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明也同樣適用于油壓式注射成形機(jī)。
采用本發(fā)明，修正因螺桿和該螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等的慣性，在計(jì)量結(jié)束后因螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)轉(zhuǎn)導(dǎo)致的多余的計(jì)量樹(shù)脂量，能夠得到更加準(zhǔn)確的設(shè)定計(jì)量樹(shù)脂量，結(jié)果，能夠使成形品的重量等均勻，得到穩(wěn)定的成形。
權(quán)利要求
1.一種注射成形機(jī)的計(jì)量方法，其特征在于，包括求出螺桿或者柱塞后退位置到達(dá)設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置后的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)量；以及在螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)后使螺桿僅反轉(zhuǎn)上述求出的轉(zhuǎn)動(dòng)量。
2.一種注射成形機(jī)的計(jì)量方法，其特征在于，包括螺桿或者柱塞后退位置到達(dá)設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置并停止時(shí)，向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)指令，計(jì)算測(cè)量其后的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)量；以及在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)停止后使螺桿僅反轉(zhuǎn)上述測(cè)量到的轉(zhuǎn)動(dòng)量。
3.一種注射成形機(jī)的計(jì)量方法，其特征在于，包括螺桿或者柱塞后退位置到達(dá)設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置并停止時(shí)，向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)指令，計(jì)算測(cè)量并儲(chǔ)存其后的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)量；以及在以后的計(jì)量工程中，在螺桿或者柱塞后退位置到達(dá)設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置并停止時(shí)，向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)指令，使螺桿僅反轉(zhuǎn)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)停止后上述已儲(chǔ)存的轉(zhuǎn)動(dòng)量。
4.一種直列式注射成形機(jī)的控制裝置，具有用于使螺桿前后移動(dòng)的螺桿前后移動(dòng)用電機(jī)和用于使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用電機(jī)，在計(jì)量中使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用電機(jī)以一定方向轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)螺桿前后移動(dòng)用電機(jī)使螺桿后退到設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置；其特征在于，具有求出從螺桿到達(dá)設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置時(shí)刻起到螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)減速停止之間上述螺桿過(guò)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)量的裝置，以及驅(qū)動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用電機(jī)根據(jù)上述轉(zhuǎn)動(dòng)量使螺桿沿與計(jì)量中相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。
5.一種直列式注射成形機(jī)的控制裝置，具有用于使螺桿前后移動(dòng)的螺桿前后移動(dòng)用電機(jī)和用于使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用電機(jī)，在計(jì)量中使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用電機(jī)以一定方向轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)螺桿前后移動(dòng)用電機(jī)使螺桿后退到設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置；其特征在于，具有預(yù)先設(shè)定儲(chǔ)存從螺桿到達(dá)設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置時(shí)刻起到螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)減速停止的螺桿的過(guò)轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)量的裝置，以及計(jì)量結(jié)束的螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，使螺桿沿與計(jì)量中相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)上述儲(chǔ)存的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)量。
6.如權(quán)利要求4或5所述的注射成形機(jī)的控制裝置，其特征在于使螺桿在與上述計(jì)量中相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)停止之后馬上使其與上述計(jì)量中相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求4或5所述的注射成形機(jī)的控制裝置，其特征在于使螺桿在與上述計(jì)量中相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，以預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)動(dòng)速度使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用電機(jī)在與上述計(jì)量中相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求4或5所述的注射成形機(jī)的控制裝置，其特征在于上述注射成形機(jī)是以柱塞式注射成形機(jī)代替直列式注射成形機(jī)，設(shè)置用于使柱塞前后移動(dòng)的柱塞前后移動(dòng)用電機(jī)取代用于使螺桿前后移動(dòng)的螺桿前后移動(dòng)用電機(jī)，以該柱塞前后移動(dòng)用電機(jī)使柱塞前后移動(dòng)取代使螺桿前后移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及注射成形機(jī)。特別是能夠更加準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)樹(shù)脂計(jì)量的計(jì)量方法及注射成形機(jī)的控制裝置。計(jì)量工程開(kāi)始時(shí)，螺桿以設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)動(dòng)，并且，進(jìn)行將樹(shù)脂壓力保持在設(shè)定壓力的背壓控制而后退。螺桿在設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置附近Ss被切換到向設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置的定位控制，發(fā)出停止螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)指令。雖然使螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)，但因電機(jī)、螺桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等的慣性，螺桿的后退在設(shè)定計(jì)量結(jié)束位置停止后，僅過(guò)轉(zhuǎn)一定量后螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)使螺桿僅反轉(zhuǎn)相應(yīng)于該過(guò)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)量，修正相當(dāng)于過(guò)轉(zhuǎn)部分的樹(shù)脂量而得到設(shè)定計(jì)量樹(shù)脂量。
文檔編號(hào)B29C45/77GK1498742SQ20031011320
公開(kāi)日2004年5月26日 申請(qǐng)日期2003年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月8日
發(fā)明者白石亙, 高次聰, 石黑俊夫, 淺岡裕泰, 夫, 泰 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社