專利名稱：注射模塑機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直列螺桿式注射模塑機(jī)，特別涉及在螺桿前端設(shè)置的防止樹脂逆流的逆流防止閥機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
用一根螺桿可使可塑化(熔融)的材料、混揉以及射出的注射模塑機(jī)被稱為直列螺桿式注射模塑機(jī)。通常，在直列螺桿式注射模塑機(jī)上為防止在前端射出時(shí)樹脂逆流而具有逆流防止閥機(jī)構(gòu)。圖1是這種逆流防止閥機(jī)構(gòu)的一個(gè)例子。在螺桿1的前端設(shè)置的螺桿頭2和螺桿1的本體部分之間直徑縮小的部分上配置可在螺桿軸方向移動(dòng)的止回環(huán)3，還在該直徑縮小的部分的螺桿1的本體側(cè)配置和該止回環(huán)3可緊密接觸的關(guān)閉樹脂通路的止回片4。
從螺桿1的后方供給的樹脂顆粒被螺桿1的轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生的剪斷熱和在被插入螺桿1的滾筒外側(cè)設(shè)置的加熱器的熱量熔融。熔融的樹脂提高了止回環(huán)3后方的樹脂壓力，產(chǎn)生把止回環(huán)3壓向前方的力。當(dāng)止回環(huán)3被壓向前方時(shí)，后方的樹脂通過止回環(huán)3和直徑縮小的部分的間隙，流入止回環(huán)3的前方，使螺桿頭2的前方的滾筒內(nèi)的壓力上升。
當(dāng)止回環(huán)3的前方的壓力超過規(guī)定的壓力(背壓)時(shí)，螺桿1被壓向后方，從而使止回環(huán)3的前方的壓力降低。進(jìn)一步，旋轉(zhuǎn)螺桿1，使止回環(huán)3的后方的壓力變得比止回環(huán)3的前方的壓力高，繼續(xù)熔融的樹脂被送入止回環(huán)3的前方，到規(guī)定的量時(shí)螺桿1后退，停止螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)。
接著進(jìn)入射出工序，因?yàn)闉樘畛錁渲孤輻U1前進(jìn)，在螺桿頭2的前方積存的樹脂壓力上升，從而使止回環(huán)3后退，與止回片4緊密接觸，關(guān)閉樹脂通路，這樣，用充填壓而防止了熔融樹脂向螺桿后退方向逆流。當(dāng)止回環(huán)3后退、關(guān)閉樹脂通路的定時(shí)變動(dòng)時(shí)，充填的樹脂量也變動(dòng)，從而使成形不穩(wěn)定。
射出時(shí)的逆流防止閥機(jī)構(gòu)通過螺桿1的前進(jìn)使逆流防止閥機(jī)構(gòu)前方的壓力變得比后方的壓力高而關(guān)閉，但是如上所述，就在射出之前的逆流防止閥機(jī)構(gòu)的后方在螺紋5之間的溝部6中有殘壓，由于該殘壓的影響存在關(guān)閉定時(shí)變動(dòng)的問題。因此，提出各種能夠在每一周期穩(wěn)定實(shí)施逆流防止閥機(jī)構(gòu)關(guān)閉的設(shè)備，和確定逆流防止閥機(jī)構(gòu)實(shí)際的關(guān)閉定時(shí)、根據(jù)所確定的定時(shí)控制射出工序的方法。
例如已知，在圓筒內(nèi)追加壓力傳感器，根據(jù)螺干前進(jìn)中的壓力變化檢測逆流防止閥的關(guān)閉，以逆流防止閥的關(guān)閉時(shí)刻作為射出沖程的原點(diǎn)的方法(參照特開平4-201225號(hào)公報(bào))，利用靜電容量檢測環(huán)形閥的位置的方法(參照特開平3-92321號(hào)公報(bào))，通過檢測射出開始時(shí)的射出壓力的提升檢測逆流防止閥的關(guān)閉，從該檢測位置控制射出沖程的方法(參照特開昭51-73563號(hào)公報(bào))等。
另外也知道，有在和射出開始時(shí)同時(shí)，強(qiáng)制地或者釋放固定地使螺桿反轉(zhuǎn)，關(guān)閉逆流防止閥的方法(參照特開昭62-60621號(hào)公報(bào))，在射出開始時(shí)為防止螺桿反轉(zhuǎn)施加制動(dòng)，在射出開始、逆流防止閥關(guān)閉后解除制動(dòng)，減少磨損、延長螺桿壽命的方法(參照特開平11-170319號(hào)公報(bào))。
此外，還提出通過在開始射出前的計(jì)量結(jié)束時(shí)降低螺紋部分的溝部的樹脂殘壓等，在開始射出的同時(shí)關(guān)閉逆流防止閥那樣的各種方法。例如，已知計(jì)量結(jié)束時(shí)通過使螺桿反轉(zhuǎn)降低螺紋部分的壓力的方法(參照特開2000-858號(hào)公報(bào))，執(zhí)行預(yù)射、執(zhí)行逆流防止閥的關(guān)閉，根據(jù)該預(yù)射后的螺桿位置進(jìn)行射出工序的控制的方法(特開昭60-76321號(hào)公報(bào))。另外，使射出螺桿在自由轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下射出，通過射出螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)可以容易地關(guān)閉逆流防止閥的方法(特開平6-71706號(hào)公報(bào))。
由于要通過樹脂壓力的上升檢測逆流防止閥關(guān)閉就需要追加壓力傳感器、從而產(chǎn)生了機(jī)構(gòu)變得復(fù)雜的問題。另外，在計(jì)量結(jié)束后、射出開始前進(jìn)行減壓處理的方法中存在為進(jìn)行這一減壓處理的控制復(fù)雜化的缺點(diǎn)。
另外，在上述特開平6-71706號(hào)公報(bào)中記載的使螺桿反轉(zhuǎn)的方法中，因?yàn)榉崔D(zhuǎn)的量是通過組裝的止回環(huán)的連接突出部的機(jī)構(gòu)部件調(diào)整的，因此存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。另外，在特開昭62-60621號(hào)公報(bào)記載的在射出開始的同時(shí)釋放螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的固定、實(shí)行反轉(zhuǎn)的方法中，由于在射出、壓力保持中經(jīng)常保持釋放螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，因此在保持壓力控制時(shí)降低螺桿前端壓力的場合，此時(shí)螺桿正轉(zhuǎn)，樹脂被供給前方，但存在充填量變動(dòng)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的直列螺桿式注射模塑機(jī)的第一實(shí)施例具有檢測從射出開始使螺桿進(jìn)入自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)、到射出后上述螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)停止檢測設(shè)備，和檢測出由所述螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)停止檢測設(shè)備檢測出轉(zhuǎn)動(dòng)停止時(shí)的螺桿位置的螺桿位置檢測設(shè)備。而且，這種實(shí)施例的注射模塑機(jī)可以有以下的形態(tài)具有根據(jù)所述螺桿位置檢測設(shè)備檢測出來的螺桿位置，修正為控制射出工序所設(shè)定的螺桿位置的螺絲位置修正設(shè)備。
設(shè)置任意設(shè)定使所述螺桿進(jìn)入自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的定時(shí)的設(shè)定設(shè)備。
設(shè)置將自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向限定在一個(gè)方向上的限定設(shè)備。
設(shè)置將自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩設(shè)定為任意值的設(shè)定設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的直列螺桿式注射模塑機(jī)的第二實(shí)施例具有從射出開始使螺桿進(jìn)入自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的設(shè)備，和在使螺桿進(jìn)入自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)后再固定螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)備。這種實(shí)施例的注射模塑機(jī)可以有以下的形態(tài)設(shè)置任意設(shè)定使所述螺桿進(jìn)入自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的定時(shí)和再次固定螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的定時(shí)的設(shè)定設(shè)備。
設(shè)置將自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向限定在一個(gè)方向上的限定設(shè)備。
設(shè)置將自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩設(shè)定為任意值的設(shè)定設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明，可以簡單地檢測為防止在注射模塑機(jī)的螺桿的前端射出時(shí)樹脂逆流而設(shè)置的逆流防止閥的關(guān)閉定時(shí)。另外，可以抑制由于計(jì)量結(jié)束后的螺桿螺紋間殘壓的影響使逆流防止閥的關(guān)閉定時(shí)變動(dòng)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的射出控制。


圖1是在注射模塑機(jī)的螺桿上設(shè)置的逆流防止閥機(jī)構(gòu)的一例；圖2是表示計(jì)量結(jié)束時(shí)的逆流防止閥機(jī)構(gòu)的狀態(tài)的圖；圖3是說明由于流到螺桿螺紋間的溝部的樹脂的壓力延遲止回環(huán)向后移動(dòng)的現(xiàn)象的說明圖；圖4是表示由于射出開始時(shí)螺桿自由轉(zhuǎn)動(dòng)使止回環(huán)容易后移、加速樹脂通路關(guān)閉的原理說明圖；圖5是說明止回環(huán)后移、與止回片緊密接觸、關(guān)閉樹脂通路的狀態(tài)的說明圖；圖6是說明在射出/壓力保持工序中在使射出/保持的壓力降低的場合，通過使螺桿自由轉(zhuǎn)動(dòng)，使熔融樹脂通過止回環(huán)的部分，被供給到螺桿前端的說明圖；圖7是表示射出時(shí)螺桿自由轉(zhuǎn)動(dòng)、變化樹脂的種類和成形條件射出時(shí)，測定從射出開始到螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖；圖8是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的要部的方框圖；圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的注射模塑操作的流程圖；圖10是關(guān)于在射出控制中射出速度的切換位置以及向壓力保持的切換位置的設(shè)定及其修正的說明圖；圖11是表示不通過逆流防止閥機(jī)構(gòu)檢測樹脂通路關(guān)閉的本發(fā)明的另一實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖對下面的實(shí)施例的說明可以明了本發(fā)明的上述以及其它的目的和特征。
圖2～圖6是本發(fā)明的原理說明圖。
圖2是表示計(jì)量結(jié)束時(shí)的逆流防止閥機(jī)構(gòu)的狀態(tài)的圖，螺桿頭2的前端的筒7內(nèi)貯存著熔融樹脂，由于該貯存的熔融樹脂的壓力和螺桿1的螺紋5之間的溝部6中殘存的樹脂壓力的差小，因此逆流防止閥機(jī)構(gòu)的止回環(huán)3處于不穩(wěn)定的位置。從這樣的狀態(tài)使螺桿1前進(jìn)執(zhí)行射出時(shí)，由于充填壓，在逆流防止閥機(jī)構(gòu)的前方的壓力比在后方的螺紋5之間的溝部6中存在的樹脂的壓力變高的階段，止回環(huán)3向后方移動(dòng)與止回片4緊密接觸，關(guān)閉樹脂通路。在該射出開始時(shí)，停止螺桿1的轉(zhuǎn)動(dòng)，在固定狀態(tài)下使螺桿1在軸方向移動(dòng)射出時(shí)，如圖3所示，由于流入螺紋5之間的溝部6中的樹脂的壓力，推遲止回環(huán)3的后移。由于螺紋5之間的溝部6中貯存的樹脂的壓力的大小使逆流防止閥的關(guān)閉的定時(shí)變動(dòng)。這一點(diǎn)對在金屬模內(nèi)充填的樹脂的充填量有影響，影響成品的質(zhì)量。
因此，在本發(fā)明中，如圖4所示，在射出開始時(shí)使螺桿1自由轉(zhuǎn)動(dòng)。為使螺桿自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在電動(dòng)式注射模塑機(jī)的場合，切斷螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電源，或限制電流值。另一方面，在油壓式注射模塑機(jī)的場合，開放螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)用油壓回路。
螺桿1前進(jìn)，螺桿頭2的前方的樹脂壓力增高時(shí)，這一壓力也作用在逆流防止閥機(jī)構(gòu)后方的螺紋5之間的樹脂上。螺紋5之間的樹脂要向后移動(dòng)那樣在螺紋5之上施加后退方向的力。因?yàn)槁輻U1保持在可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，因此螺桿1自身轉(zhuǎn)動(dòng)，樹脂的后移容易。這一事實(shí)使止回環(huán)3容易地后移，在射出開始后迅速地關(guān)閉逆流防止閥機(jī)構(gòu)。
如圖5所示，止回環(huán)3后移，和止回片4緊密接觸關(guān)閉樹脂通路時(shí)，在螺桿1的螺紋5之間的溝部6中蓄集的樹脂上因?yàn)槭ヂ輻U頭2前方的樹脂的壓力作用，因此螺桿1的轉(zhuǎn)動(dòng)停止。即，該螺桿1的轉(zhuǎn)動(dòng)量和速度由充填壓、充填(射出)速度、螺紋5之間的溝部6中的樹脂壓力自然決定，不需要預(yù)先設(shè)定。檢測該螺桿1停止轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)刻，判斷在該檢測的時(shí)刻通過逆流防止閥機(jī)構(gòu)執(zhí)行的關(guān)閉，根據(jù)此時(shí)的螺桿1的位置(螺桿1的向射出方向的移動(dòng)位置)修正射出控制的射出速度切換位置和向壓力保持的切換位置等的控制參數(shù)的設(shè)定值。
圖7是變化樹脂的種類和成形條件，在射出時(shí)使螺桿自由轉(zhuǎn)動(dòng)射出，測定從射出開始到螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。可以明白，在用△標(biāo)記表示的點(diǎn)處，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)停止，作為逆流防止閥機(jī)構(gòu)執(zhí)行關(guān)閉樹脂通路的時(shí)刻被檢測出來。
逆流防止閥機(jī)構(gòu)執(zhí)行關(guān)閉樹脂通路后，螺紋5之間的溝部6中蓄積的樹脂上失去螺桿頭2前方的樹脂的壓力作用。但是，因?yàn)樵谏涑?壓力保持工序中壓力控制正在操作，根據(jù)成形條件有螺桿前端壓力降低的情況。在這種壓力降低的場合，在螺紋5之間的溝部6中蓄積的樹脂壓力對止回環(huán)3有向前方擠壓的作用。這里，螺桿1自由轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如圖6所示那樣螺桿1正轉(zhuǎn)，在螺紋5之間的溝部6的部分中貯存的熔融樹脂通過止回環(huán)3的部分被供給螺桿前端。這樣因?yàn)槌涮盍孔兊貌环€(wěn)定，因此從射出開始在任意的定時(shí)需要固定螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)。螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的固定也可以在正反兩個(gè)方向上共同固定，也可以只固定正轉(zhuǎn)。在電動(dòng)式注射模塑機(jī)的場合，在固定正反兩方向的場合，執(zhí)行螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置的反饋控制，保持指令位置固定螺桿1。另外，在只固定正轉(zhuǎn)方向的場合，也可以只在反轉(zhuǎn)方向執(zhí)行螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流限制，在正方向不轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖8是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的要部的方框圖。
在插入螺桿1的筒7的前端安裝噴嘴9，在筒7的后端部安裝向筒7內(nèi)供給樹脂顆粒的料斗15。螺桿1由計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12被驅(qū)動(dòng)，此外，該螺桿1由射出用伺服電動(dòng)機(jī)11和把傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13以及球螺桿/螺母等的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換成直線運(yùn)動(dòng)的變換機(jī)構(gòu)14使其在軸方向驅(qū)動(dòng)，執(zhí)行射出以及背壓控制那樣構(gòu)成。在計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10和射出用伺服電動(dòng)機(jī)11上分別安裝檢測其轉(zhuǎn)動(dòng)位置速度的位置/速度檢測器16、17，通過該位置/速度檢測器可以檢測螺桿1的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、軸方向的位置以及移動(dòng)速度(射出速度)。
控制該注射模塑機(jī)的控制裝置20由用總線28連接的處理器21、由ROM和RAM等構(gòu)成的存儲(chǔ)器22、與注射模塑機(jī)的各種傳感器和驅(qū)動(dòng)器連接的輸入輸出電路23、控制注射模塑機(jī)中的計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10和射出用伺服電動(dòng)機(jī)11等的各控制軸的伺服電動(dòng)機(jī)的伺服電路24以及接口26構(gòu)成。
在接口26上連接附加液晶顯示裝置的手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入裝置27。使用附加液晶顯示裝置的手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入裝置27預(yù)先設(shè)定后述計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10的正轉(zhuǎn)方向以及反轉(zhuǎn)方向的電流限制值等。另外，伺服電路24由處理器和存儲(chǔ)器等構(gòu)成，控制驅(qū)動(dòng)注射模塑機(jī)的各軸的伺服電動(dòng)機(jī)的位置、速度等。伺服電路24通過伺服放大器25驅(qū)動(dòng)各軸的伺服電動(dòng)機(jī)。另外，從在各伺服電動(dòng)機(jī)上安裝的位置/速度檢測器反饋來的位置及速度反饋信號(hào)輸入到伺服電路24中，進(jìn)行位置及速度的反饋控制。此外，在圖8中，僅示出計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10和射出用伺服電動(dòng)機(jī)11。此外，以上這樣的注射模塑機(jī)的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有的電動(dòng)式注射模塑機(jī)的結(jié)構(gòu)相同。
圖9是本實(shí)施例中的處理器21執(zhí)行的關(guān)于本發(fā)明的注射模塑機(jī)的操作流程圖。
成形操作開始時(shí)，首先，復(fù)位存儲(chǔ)逆流防止閥關(guān)閉螺桿位置CL的寄存器以及定時(shí)器T(步驟100)，將螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)開始檢測標(biāo)記ST調(diào)整為“0”(步驟101)。然后，等待射出開始(步驟102)，射出開始時(shí)，起動(dòng)調(diào)整解除計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)(螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)用伺服電動(dòng)機(jī))10的電流值限制的時(shí)間的定時(shí)器T(步驟103)。
接著判斷定時(shí)器T是否到規(guī)定時(shí)間(步驟104)，未到規(guī)定時(shí)間的話，將使螺桿在正轉(zhuǎn)方向和反轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的計(jì)量伺服電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)方向及反轉(zhuǎn)方向的電流限制值調(diào)整為預(yù)先設(shè)定的小的值(幾乎接近0)“+TQ1”、“-TQ1”(步驟105)。由此，因?yàn)轵?qū)動(dòng)計(jì)量伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流保持在設(shè)定的“+TQ1”、“-TQ1”以下，因此計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10以及由該計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的螺桿1成為自由轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)。
接著判斷螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)開始檢測標(biāo)記ST是否是“2”(步驟106)，如果不是“2”，則判斷是否是“1”(步驟107)，如果也不是“1”，則判斷由位置/速度檢測器16檢測的計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)動(dòng)速度V是否在設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)速度V0或V0以上(步驟108)。最初，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)開始檢測標(biāo)記ST為“0”，計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10為停止?fàn)顟B(tài)，或者僅僅在移動(dòng)，因此其轉(zhuǎn)動(dòng)速度V未達(dá)到設(shè)定值V0。在這一場合，處理器21判斷壓力保持是否結(jié)束(步驟110)，如果未結(jié)束則返回到步驟104。以下，到計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)動(dòng)速度V到成為設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)速度V0或V0以上的期間，重復(fù)執(zhí)行步驟104～108、步驟110的處理。
射出開始，射出用伺服電動(dòng)機(jī)11被驅(qū)動(dòng)，螺桿1前進(jìn)，從噴嘴9向金屬模內(nèi)開始射出在螺桿頭2的前方蓄積的熔融樹脂后，由于該熔融樹脂的壓力，如前所述，逆流防止閥機(jī)構(gòu)的止回環(huán)3被擠壓向后方。然后，開始擠壓螺桿1的螺紋5之間的溝部6中蓄積的樹脂，但是因?yàn)槭孤輻U1轉(zhuǎn)動(dòng)的計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10的驅(qū)動(dòng)電流是小的值“+TQ1”、“-TQ1”，所以螺桿1是可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，螺紋5之間的溝部6中蓄積的樹脂擠壓螺桿1的螺紋5使螺桿1轉(zhuǎn)動(dòng)。該螺桿1的轉(zhuǎn)動(dòng)速度變成設(shè)定值V0以上時(shí)，這一點(diǎn)就由步驟108檢測出來，把螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)開始檢測標(biāo)記ST定為表示螺桿正在轉(zhuǎn)動(dòng)的值“1”(步驟109)，前進(jìn)到步驟110，返回步驟104。因?yàn)槁輻U轉(zhuǎn)動(dòng)開始檢測標(biāo)記ST被設(shè)定為“1”，因此執(zhí)行步驟104、105、106的處理，從步驟107移動(dòng)到步驟114。
在步驟114，判斷計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)動(dòng)速度V是否在設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)速度V0或V0以下。如果不在設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)速度V0或V0以下，則返回到步驟110。以下，到使用位置/速度檢測器16檢測的計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)動(dòng)速度V成為設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)速度V0或V0以下的期間，重復(fù)執(zhí)行步驟104～107、步驟114、步驟110的處理。
止回環(huán)3被樹脂擠壓向后退，緊密接觸止回片4，關(guān)閉樹脂的通路后，因?yàn)樵诼輻U1的螺紋5上失去施加的力，因此螺桿1停止轉(zhuǎn)動(dòng)。于是，該螺桿1的轉(zhuǎn)動(dòng)速度變成設(shè)定值V0或V0以下，從步驟114前進(jìn)到步驟115，讀取根據(jù)來自位置/速度檢測器17的位置的反饋信號(hào)確定的螺桿1的現(xiàn)在位置(以螺桿的軸方向的位置表示射出位置)P作為逆流防止閥關(guān)閉螺桿位置CL存儲(chǔ)。另外，也在顯示裝置27上顯示該逆流防止閥關(guān)閉螺桿位置CL。并且，把螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)開始檢測標(biāo)記ST定為表示逆流防止閥關(guān)閉的值“2”(步驟116)，前進(jìn)到步驟110。
這樣在把螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)開始檢測標(biāo)記ST定為“2”以后，定時(shí)器T計(jì)時(shí)設(shè)定時(shí)間，到規(guī)定時(shí)間期間，反復(fù)執(zhí)行步驟104、105、106(轉(zhuǎn)動(dòng)開始檢測標(biāo)記ST為“2”的判斷為“是”)、110、104的處理。
然后，當(dāng)定時(shí)器T到規(guī)定時(shí)間時(shí)(步驟104)，解除轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿1的計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)矩限制、使其限制值返回到可以輸出全轉(zhuǎn)矩的最大驅(qū)動(dòng)電流值“+TQ0”、“-TQ0”，另外，此時(shí)控制計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10的位置回路的位置偏差設(shè)定為“0”(步驟113)。以下，到壓力保持結(jié)束期間，反復(fù)執(zhí)行步驟104、113、110的處理。
這樣，在定時(shí)器T達(dá)到規(guī)定時(shí)間后，計(jì)量伺服電動(dòng)機(jī)的電流限制值成為最大值，而且，因?yàn)閷υ撚?jì)量伺服電動(dòng)機(jī)沒有移動(dòng)指令輸出，因此該計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10要保持其轉(zhuǎn)動(dòng)位置那樣作用，停止螺桿1的轉(zhuǎn)動(dòng)，固定。
這樣，當(dāng)壓力保持結(jié)束時(shí)(步驟110)，計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10的電流限制值再次設(shè)定為最大驅(qū)動(dòng)電流值“+TQ0”、“-TQ0”(步驟111)，等待成形結(jié)束(步驟112)。
以上是該實(shí)施例的操作處理。這樣在射出開始后的規(guī)定時(shí)間內(nèi)，螺桿1保持可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。其結(jié)果，由于射出產(chǎn)生的充填壓，在逆流防止閥機(jī)構(gòu)的止回環(huán)3后退時(shí)螺桿1反轉(zhuǎn)，止回環(huán)3容易后退，同時(shí)止回環(huán)3緊密接觸止回片4，關(guān)閉樹脂通路，此時(shí)的螺桿1的位置P作為逆流防止閥關(guān)閉螺桿位置CL存儲(chǔ)并且顯示。
把這樣確定的逆流防止閥關(guān)閉螺桿位置CL利用到像現(xiàn)有技術(shù)中執(zhí)行的射出工序的射出控制中。
圖10是關(guān)于在射出控制中射出速度的切換位置以及向壓力保持的切換位置的設(shè)定及其修正的說明圖。橫軸表示射出沖程，縱軸表示射出速度。從射出開始螺桿位置S0以射出速度V1開始射出，在螺桿位置S1切換到射出速度V2，進(jìn)而在螺桿位置S2切換到射出速度V3，在螺桿位置VP向壓力保持切換，這樣進(jìn)行設(shè)定。此外，CL0是作為基準(zhǔn)的射出工序時(shí)的逆流防止閥關(guān)閉螺桿位置，該螺桿位置CL0是在調(diào)整成形條件、成形穩(wěn)定、滿足成品要求的質(zhì)量的狀態(tài)下根據(jù)在多次成形周期中的逆流防止閥關(guān)閉螺桿位置的平均值確定的。
因此，該基準(zhǔn)逆流防止閥關(guān)閉螺桿位置CL0預(yù)先設(shè)定，開始成形周期后，處理器21以圖9所示處理檢測逆流防止閥關(guān)閉螺桿位置CL，根據(jù)該檢測值CL與設(shè)定的基準(zhǔn)逆流防止閥關(guān)閉螺桿位置CL0求逆流防止閥機(jī)構(gòu)的關(guān)閉螺桿位置的偏差ΔCL。
ΔCL＝CL-CL0...(1)把這樣求出來的偏差ΔCL加到設(shè)定的各速度切換螺桿位置以及向壓力保持切換的螺桿位置上，求修正的位置S1’、S2’、VP’，以求出來的修正螺桿位置S1’、S2’切換射出速度，以修正壓力保持切換位置VP’切換壓力保持控制。
S1’＝S1+ΔCLS2’＝S2+ΔCLVP’＝VP+ΔCL也就是說，可以認(rèn)為金屬模內(nèi)實(shí)際上熔融樹脂的被注入是從逆流防止閥機(jī)構(gòu)關(guān)閉樹脂通路的時(shí)刻開始的。因此，以和基準(zhǔn)逆流防止閥關(guān)閉螺桿位置CL0的位置偏差ΔCL的份額修正各速度切換位置、壓力保持切換位置的話，和實(shí)質(zhì)的射出操作、向壓力保持的切換與作為獲得優(yōu)良成品的基準(zhǔn)的射出工序幾乎相同。
在上述實(shí)施例中，從射出開始經(jīng)過以定時(shí)器T計(jì)時(shí)的設(shè)定的規(guī)定時(shí)間后，轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿的計(jì)量伺服電動(dòng)機(jī)的電流限制值取最大值“+TQ0”、“-TQ0”，但是在不設(shè)置這一定時(shí)器T時(shí)，在射出開始時(shí)刻設(shè)定計(jì)量伺服電動(dòng)機(jī)的電流限制值為小的限制值“+TQ1”、“-TQ1”，也可以在逆流防止閥關(guān)閉、螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)開始標(biāo)記ST設(shè)定為“2”時(shí)(圖9中步驟116)，使計(jì)量伺服電動(dòng)機(jī)的電流限制值取最大值“+TQ0”、“-TQ0”，鎖定螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。
另外，射出開始時(shí)逆流防止閥機(jī)構(gòu)的止回環(huán)3迅速后退，與止回片4緊密接觸，為使樹脂的阻力小，容許螺桿1反轉(zhuǎn)，也可以使計(jì)量伺服電動(dòng)機(jī)的電流限制值僅在反轉(zhuǎn)方向取小的電流限制值“-TQ1”。例如，在圖9的例子中，在步驟105也可以取螺桿反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩＝-TQ1。
另外，一旦逆流防止閥關(guān)閉后，由于減壓等，逆流防止閥機(jī)構(gòu)的前方的樹脂壓力比后方的樹脂壓力降低，螺桿1正轉(zhuǎn)，把止回環(huán)向前方擠壓，由于為防止把在螺紋5之間的溝部6中蓄積的樹脂向逆流防止閥的前方送出，鎖定了螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，螺桿1在正轉(zhuǎn)方向上像要不轉(zhuǎn)動(dòng)那樣，可以使計(jì)量伺服電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)方向的電流限制值取最大值“+TQ0”(例如在圖9所示例子中，在步驟113，可以取螺桿反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩＝+TQ0)。
另外，關(guān)于成形條件，在射出、壓力保持的工序中不發(fā)生壓力減低等時(shí)，進(jìn)而，在即使有壓力減低也可以忽視的場合，也可以在射出工序中保持螺桿自由轉(zhuǎn)動(dòng)。這一場合，在圖9的流程圖中，不需要進(jìn)行步驟103、104、113的處理。
另外，在計(jì)量結(jié)束時(shí)為降低螺桿頭2前方的樹脂壓力有時(shí)使螺桿1后退任意距離，在這種場合，在下一射出工序中在螺桿1前進(jìn)相當(dāng)于減壓距離部分的期間，為使螺桿頭2前方的樹脂不發(fā)生向后退方擠壓止回環(huán)3的力，也可以不使螺桿自由轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，螺桿1從射出開始到達(dá)任意的位置后，或者從射出開始經(jīng)過任意的時(shí)間后，也可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
進(jìn)一步，在由于射出時(shí)使螺桿1可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，通過逆流防止閥機(jī)構(gòu)迅速執(zhí)行樹脂通路的關(guān)閉，可以不執(zhí)行關(guān)于逆流防止閥機(jī)構(gòu)的關(guān)閉螺桿位置的修正也可以的場合，或者在連續(xù)成形運(yùn)行前，使螺桿自由轉(zhuǎn)動(dòng)射出，預(yù)先檢測、顯示關(guān)閉螺桿位置。然后，確定該關(guān)閉螺桿位置、或者檢測顯示的螺桿位置的平均值，取該平均值作為關(guān)閉螺桿位置CL。其后，根據(jù)該檢測的關(guān)閉螺桿位置CL執(zhí)行射出控制中的射出速度的切換位置和向壓力保持的切換位置等的設(shè)定。這樣做的話，在連續(xù)成形運(yùn)行時(shí)，只需簡單地使螺桿可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，不用檢測逆流防止閥的關(guān)閉即可。
圖11表示這種場合的處理器21實(shí)施的處理的流程圖。成形操作開始后，復(fù)位定時(shí)器T(步驟200)，等待射出開始(步驟201)，使定時(shí)器T起動(dòng)(步驟202)。然后，判斷定時(shí)器T是否到達(dá)規(guī)定時(shí)間(步驟203)。如果未到規(guī)定時(shí)間，設(shè)定計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10的正轉(zhuǎn)方向和反轉(zhuǎn)方向的電流限制值為小的值(幾乎接近0)“+TQ1”、“-TQ1”(步驟204)。由此，計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10以及由該計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的螺桿1成為可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)。
如果壓力保持未結(jié)束的話(步驟205)，返回到步驟203，到定時(shí)器T到達(dá)規(guī)定時(shí)間的期間，重復(fù)執(zhí)行步驟203、204、205的處理。然后，定時(shí)器T到達(dá)規(guī)定時(shí)間后，解除計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)矩限制，使輸出全轉(zhuǎn)矩那樣使該限制值返回到最大驅(qū)動(dòng)電流值“+TQ0”、“-TQ0”，另外，此時(shí)設(shè)定控制計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10的位置回路的位置偏差為“0”(步驟208)。
以下，到壓力保持結(jié)束期間，反復(fù)執(zhí)行步驟203、208、205的處理。這樣，在定時(shí)器T到達(dá)規(guī)定時(shí)間后，計(jì)量伺服電動(dòng)機(jī)的電流限制值成為最大，而且因?yàn)閷υ撚?jì)量伺服電動(dòng)機(jī)沒有移動(dòng)指令輸出，因此該計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10像要保持其轉(zhuǎn)動(dòng)位置那樣作用，停止螺桿1的轉(zhuǎn)動(dòng)，固定。這樣，壓力保持結(jié)束后(步驟205)，計(jì)量用伺服電動(dòng)機(jī)10的電流限制值再次設(shè)定為最大驅(qū)動(dòng)電流值“+TQ0”、“-TQ0”(步驟206)，等待成形結(jié)束(步驟207)。
此外，在上述各實(shí)施例中，通過從射出開始經(jīng)過的時(shí)間確定固定螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的定時(shí)，但是，也可以根據(jù)螺桿1的位置和實(shí)際的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)量決定該定時(shí)。
如上所述，本發(fā)明不使用特別的機(jī)構(gòu)可以檢測射出時(shí)的逆流防止閥的關(guān)閉定時(shí)。另外，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定地射出控制。
權(quán)利要求
1.一種直列螺桿式注射模塑機(jī)，其特征在于，具有檢測在從射出開始時(shí)螺桿自由轉(zhuǎn)動(dòng)、射出后上述螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)停止檢測設(shè)備，還有檢測在由所述螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)停止檢測設(shè)備檢測出轉(zhuǎn)動(dòng)停止時(shí)的螺桿位置的螺桿位置檢測設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的注射模塑機(jī)，其特征在于，具有根據(jù)上述螺桿位置檢測設(shè)備檢測出來的螺桿位置、修正為控制射出工序設(shè)定的螺桿位置的螺桿位置修正設(shè)備。
3.如權(quán)利要求1或2所述的注射模塑機(jī)，其特征在于，設(shè)置任意設(shè)定使上述螺桿進(jìn)入自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的定時(shí)的設(shè)定設(shè)備。
4.如權(quán)利要求1或2所述的注射模塑機(jī)，其特征在于，設(shè)置限定進(jìn)入自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向在一個(gè)方向上的設(shè)備。
5.如權(quán)利要求1或2所述的注射模塑機(jī)，其特征在于，設(shè)置設(shè)定成為自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩為任意值的設(shè)備。
6.一種直列螺桿式注射模塑機(jī)，其特征在于，具有從射出開始使螺桿進(jìn)入自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的設(shè)備，還有在使上述螺桿進(jìn)入自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)后再次固定螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)備。
7.如權(quán)利要求6所述的注射模塑機(jī)，其特征在于，設(shè)置任意設(shè)定使所述螺桿進(jìn)入自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的定時(shí)和再次固定螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的定時(shí)的設(shè)備。
8.如權(quán)利要求6或7所述的注射模塑機(jī)，其特征在于，設(shè)置限定成為自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向在一個(gè)方向上的設(shè)備。
9.如權(quán)利要求6或7所述的注射模塑機(jī)，其特征在于，設(shè)置設(shè)定成為自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩為任意值的設(shè)備。
全文摘要
直列螺桿式注射模塑機(jī)，通過開始射出，逆流防止閥的前方的樹脂壓力增大，止回環(huán)后退，由于螺桿的螺紋之間貯留的樹脂的壓力妨礙止回環(huán)的后退，但是通過使螺桿自由轉(zhuǎn)動(dòng)，止回環(huán)的后退速度變快，因此，止回環(huán)迅速和止回片緊密接觸，關(guān)閉樹脂通路后，固定螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過射出/壓力保持的降壓螺桿正轉(zhuǎn)，防止樹脂向逆流防止閥的前方壓出。
文檔編號(hào)B29C45/52GK1517196SQ20041000050
公開日2004年8月4日 申請日期2004年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月17日
發(fā)明者渡邊廣, 小宮慎吾, 吾 申請人:發(fā)那科株式會(huì)社