CN102886879A - 注射成型机的波形监视装置 - Google Patents

Abstract

一种注射成型机的波形监视装置，波形监视装置(1)通过搭载于利用特定成型方式进行成型的注射成型机(M)来监视至少成型时的动作波形，在构成该波形监视装置(1)时，具有：脱模开度检测单元(Fp)，其检测成型时脱模开度(Lm)相对于时间的变化数据；以及动作波形显示单元(Fd)，其在附属于成型机控制器(3)的显示器(4)的画面(4v)的波形显示部(5)中，显示至少从针对模具(2)的树脂填充开始(ts)到模具(2)的冷却时间结束(te)为止的由脱模开度检测单元(Fp)检测到的变化数据。

Description

注射成型机的波形监视装置

技术领域

本发明涉及搭载于利用特定的成型方式进行成型的注射成型机而用于监视至少成型时的动作波形的注射成型机的波形监视装置。

背景技术

以往，在将注射压缩成型法等成型原理基本上不同的成型法排除在外的普通的注射成型方法中，对模具附加高压合模力来进行合模的技术可以说是常规的成型法，但是，另一方面，从二氧化碳的减排、资源节约等地球环境保护的观点看，对注射成型机等的产业设备有节能化要求。

因此，为了应对这样的要求，本申请人已通过专利文献1提出了一种注射成型方法，该注射成型方法具有下述优点等：通过在必要时对模具附加必要量的压力，能够应对二氧化碳的减排、资源节约等地球环境保护方面的节能化要求，并且能够可靠且稳定地进行成型时的模具内的排气。该注射成型方法在从注射成型装置向支承在模具开闭装置上的具有定模和动模的模具中注射填充熔融树脂来进行注射成型时，预先设定了在注射成型时不侵入熔融树脂的定模与动模之间的间隙(设定间隔)，在成型时，以隔开基于设定间隔的间隙的状态闭合模具，从注射装置将熔融树脂注射填充到该模具中，并且至少在注射填充中，进行针对动模的位置控制，使得设定间隔固定。

另一方面，在通过以往的注射成型机(成型方法)进行成型的情况下，合模装置具有对模具进行合模的功能，因此可以说是被放置于几乎不动的静态环境中，并且，注射装置具有向模具中注射填充熔融后的树脂的功能，因此可以说是被放置于存在运动的动态环境中。因此，像专利文献2中公开的注射成型用显示装置、或者专利文献3中公开的监视显示方法等那样，对于成型时受到监视的动作波形而言，现状是几乎全是注射步骤和压力保持步骤中的注射压力、注射速度和保持压力等注射装置侧的动作波形(物理量)，基本未监视合模装置侧的动作波形(物理量)。

专利文献

日本特开2007-118349号公报

日本特开2001-260174号公报

日本特开2004-330479号公报

由此，上述以往的注射成型机中的监视动作波形的波形监视装置(显示装置和监视显示方法)存在下述这样的问题。

第一，通常在构成监视动作波形的波形监视装置时，是与注射成型机的成型方式相对应地进行构成，因此可能无法应对采用该成型方式以外的其它不同的特定成型方式的情况。特别是以往的波形监视装置几乎未对合模装置侧的动作波形进行监视，因此，即使在合模装置侧存在与成型有关的重要的监视项目，也很难进行应对。其结果是，生产时的监视不充分，在成型方式不同的情况等中，成为在成型质量和合格率等的提高方面无法忽视的妨碍因素，并且从通用性和发展性的观点来看也是不充分的。

第二，这种波形监视装置通常是以监视在成型中(生产中)的注射速度、注射压力等物理量中是否未产生异常值或异常波动为目的而使用的，因此要区分为进行成型中的监视的监视画面和预先进行成型条件等的设定的设定画面。因此，要利用画面切换键来切换监视画面和设定画面，由此分别进行显示。其结果是，在采用不同的特定成型方式并利用监视画面和设定画面双方来设定(调整)成型条件的情况下，从提高设定的容易性和正确性、以及实现最佳化的方面看，不一定充分，存在进一步改善的余地。

发明内容

为了解决上述课题，本发明构成了注射成型机M的波形监视装置1，该波形监视装置1通过搭载于利用特定成型方式进行成型的注射成型机M来监视至少成型时的动作波形，所述特定成型方式是：求出并设定在注射填充时能够在模具2的动模2m与定模2c之间产生预定间隙(脱模开度)Lm并且能够实现合格品成型的注射压力(以下称为“成型注射压力”)Pi和合模力(以下称为“成型合模力”)Pc，并且利用成型合模力Pc使合模装置Mc进行合模，而且驱动将成型注射压力Pi设定为限制压力Ps的注射装置Mi，将树脂R注射填充到模具2中，其特征在于，该波形监视装置具有：脱模开度检测单元Fp，其检测成型时脱模开度Lm相对于时间的变化数据；以及动作波形显示单元Fd，其在附属于成型机控制器3的显示器4的画面4v的波形显示部5中，显示至少从针对模具2的树脂填充开始ts到模具2的冷却时间结束te为止的由脱模开度检测单元Fp检测到的变化数据。

按照基于这样的手段的本发明的注射成型机M的波形监视装置1，实现了如下这样的显著效果。

(1)具有：脱模开度检测单元Fp，其检测成型时脱模开度Lm相对于时间的变化数据；以及动作波形显示单元Fd，其在附属于成型机控制器3的显示器4的画面4v的波形显示部5中，显示至少从针对模具2的树脂填充开始ts到模具2的冷却时间结束te为止的由脱模开度检测单元Fp检测到的变化数据，因此，即使是利用特定的成型方式进行成膜的注射成型机M，也可通过视觉，容易且有效地监视作为合模装置Mc侧的动作波形的模具2的脱模开度Lm的变化状况，所述特定的成型方式是：求出并设定在注射成型时能够在模具2的动模2m与定模2c之间产生预定的脱模开度Lm并且能够成型出合格品的成型注射压力Pi和成型合模力Pc，并且利用成型合模力Pc使合模装置Mc进行合模，并且驱动将成型注射压力Pi设定为限制压力Ps的注射装置Mi，将树脂R注射填充到模具2中。因此，即使是利用特定的成型方式进行成型的注射成型机M，也能够进行生产时的充分监视，能够实现成型质量和合格率等的提高，有助于通用性和发展性。

(2)根据优选的方式，如果上述脱模开度检测单元Fp采用了通过附设于模具2来检测动模2m与定模2c的相对位置的位置检测器11，则能够直接检测脱模开度Lm的大小，因此，能够获得尽可能地排除了位置检测器11以外的误差因素的准确的脱模开度Lm及其变化数据。

(3)根据优选的方式，在动作波形显示单元Fd中设有重叠显示功能Fdp，该重叠显示功能Fdp将成型时注射压力Pd相对于时间的变化数据重叠于脱模开度Lm的变化数据而显示到波形显示部5中，在此情况下，能够与注射压力Pd相对于时间的变化对照地，把握脱模开度Lm相对于时间的变化，因此，能够针对脱模开度Lm的变化数据进行更加准确的监视，并且能够容易地进行用于优化成型条件的微调等。

(4)根据优选的方式，在动作波形显示单元Fd中设有重叠显示功能Fdv，该重叠显示功能Fdv将成型时注射速度Vd相对于时间的的变化数据重叠于脱模开度Lm的变化数据而显示到波形显示部5中，在此情况下，能够与注射速度Vd相对于时间的变化对照地，把握脱模开度Lm相对时间的变化，因此，能够针对脱模开度Lm的变化数据进行更加准确的监视，并且能够容易地进行用于优化成型条件的微调等。

(5)根据优选的方式，在动作波形显示单元Fd中设有局部放大显示功能Fde，该局部放大显示功能Fde能够指定波形显示部5中的时间轴(横轴)上的任意一部分区间来进行放大显示，在此情况下，由于能够放大地显示波形中的任意一部分区间，因此，例如对脱模开度Lm达到最大的附近进行放大，能够更加细致地确认重要部位，能够容易地进行与注射有关的条件设定(变更)和与合模力有关的条件设定(变更)。

(6)根据优选的方式，在动作波形显示单元Fd中设有合模力设定部12，该合模力设定部12与波形显示部5相邻地配置，并且至少设定合模力Pc，在此情况下，能够一边确认显示于波形显示部5中的脱模开度Lm的波形(变化)，一边使用合模力设定部12进行设定，因此能够更加可靠且容易地进行对脱模开度Lm的变化影响大的合模力Pc的设定。

(7)根据优选的方式，在动作波形显示单元Fd中设有模拟显示部13，该模拟显示部13与波形显示部5相邻，并且带有能够对实时获得的脱模开度Lm进行模拟显示的刻度14，在此情况下，能够同时确认显示于波形显示部5中的脱模开度Lm相对于时间的变化状态和显示于模拟显示部13中的脱模开度Lm的实时数值(大小)，因此，能够利用基于两者的协同效应，实现对脱模开度Lm的最佳监视。

(8)根据优选的方式，构成为能够对上述特定成型方式与通用成型方式进行切换，上述通用成型方式是利用所设定的预定合模力对模具2进行合模，并且利用所设定的预定注射速度和预定注射压力将树脂注射填充到模具2中，进行成型，动作波形显示单元Fd仅在切换到特定成型方式时使用，在此情况下，能够在不牺牲通用成型模式的情况下，实现对特定成型模式的优化，由此，能够选择与成型品的种类、成型材料的种类等不同的各种成型场合相适应的成型方式，能够提高注射成型机M的多功能性以及附加价值和商品性，并且能够进一步提高用户侧的使用便利性。

附图说明

图1是本发明的优选实施方式的波形监视装置中的显示画面和波形显示部的截取放大图；

图2是包括该波形监视装置的显示画面中的合模力设定部和模拟显示部的局部截取放大图；

图3的(a)是示出在该模拟显示部的变更例中脱模开度为0的情况的画面显示图；

图3的(b)是示出在该变更例中脱模开度变大的情况的画面显示图；

图4是搭载该波形监视装置的注射成型机的结构图；

图5是该注射成型机的要部的控制系统的系统方框图；

图6是用于说明该注射成型机中的成型条件设定时的处理步骤的流程图；

图7是用于说明该注射成型机的生产时的处理步骤的流程图；

图8是示出用于说明该注射成型机的设定时的处理的、与合模力对应的成型品是否良好的结果的数据表；

图9是该注射成型机的生产时的与时间对应的注射压力、注射速度和模具间隙的变化特性图；

图10的(a)是示出该注射成型机的模具状态的示意图；

图10的(b)是示出该注射成型机的模具的其它状态的示意图；

图10的(c)是示出该注射成型机的模具的其它状态的示意图。

符号说明

1：波形监视装置；2：模具；2m：动模；2c：定模；3：成型机控制器；4：显示器；4v：画面；5：波形显示部；11：位置检测器；12：合模力设定部；14：刻度；13：模拟显示部；M：注射成型机；Mc：合模装置；Mi：注射装置；Lm：预定间隙(脱模开度)；Fp：脱模开度检测单元；Fd：动作波形显示单元；Fdp：重叠显示功能；Fdv：重叠显示功能；Fde：局部放大显示功能；Pi：成型注射压力；Pc：成型注射压力；Pc：限制压力；Pd：注射压力；ts：树脂填充开始te：冷却时间结束；R树脂；Vd：注射速度。

具体实施方式

下面列举本发明的优选实施方式，根据附图，具体地进行说明。附图不是对本发明进行限定，而是用于容易理解本发明。另外，关于公知部分，为了避免本发明不清楚，省略具体的说明。

以下，参照图1至图5，对搭载了本实施方式的波形监测装置1的注射成型机M的结构进行说明。

在图4中，标号M是注射成型机，该注射成型机包括注射装置Mi和合模装置Mc。注射装置Mi包括在前端具有注射喷嘴21n并且在后部具有储料器21h的加热筒21，在该加热筒21的内部插着螺杆22，并且在该加热筒21的后端设置有螺杆驱动部23。螺杆驱动部23具备内置有单杆型的注射柱塞24r的注射缸(液压缸)24。朝向注射缸24的前方突出的柱塞杆24rs与螺杆22的后端结合。另外，在注射柱塞24r的后端，通过花键方式结合着安装于注射缸24上的计量电机(液压电机)25的轴。标号26表示注射装置移动缸，该注射装置移动缸使注射装置Mi进退移动来进行喷嘴对模具2的接触或其解除。由此，注射装置Mi能够使注射喷嘴21n接触模具2，向模具2的腔内注射填充熔融(塑化)的树脂R(图10(b))。

另一方面，合模装置Mc采用了直压方式的液压式合模装置，该液压式合模装置利用合模缸(液压缸)27的驱动柱塞27r使动模2m移位。如果合模装置Mc采用了这样的液压式合模装置，则非常适合于在注射填充时利用注射压力使动模2m移位而产生必要间隙(脱模开度)Lm(Lmp，Lmr)的情况。合模装置Mc具有可动盘30，该可动盘30以滑动自如的方式安装在多个压模杆(die bar)29...上，这多个压模杆29被架设在位置固定且分离地设置的固定盘28与合模缸27之间，在该可动盘30上，固定着从合模缸27朝向前方突出的柱塞杆27rs的前端。另外，在固定盘28上安装定模2c，并且在可动盘30上安装动模2m。该定模2c和动模2m构成了模具2。由此，合模缸27能够进行针对模具2的模具开闭和合模。另外，标号31表示推出缸，该推出缸在打开模具2时，将附着于动模2m的成型品G(图10(c))推出。

另一方面，标号35表示液压回路，该液压回路35包括作为液压驱动源的可变排出型液压泵36和阀路37。液压泵36包括泵部38和对该泵部38进行旋转驱动的伺服电机39。标号40表示检测伺服电机39的转速的旋转编码器。另外，泵部38内置有由斜板型活塞泵构成的泵主体41。因此，泵部38包括斜板42，如果增大斜板42的倾斜角(斜板角)，则泵主体41中的泵活塞的行程变大，排出流量增加，而如果减小斜板角，则该泵活塞的行程变小，排出流量减少。所以，通过将斜板角设定为预定角度，能够设定将排出流量(最大容量)固定为预定大小的固定排出流量。在斜板42上附设有控制缸43和返回弹簧44，并且控制缸43经由切换阀(电磁阀)45与泵部38(泵主体41)的排出口连接。由此，通过对控制缸43进行控制，能够改变斜板42的角度(斜板角)。

此外，泵部38的吸入口与油箱46连接，并且泵部38的排出口与阀路37的一次侧连接，而且阀路37的二次侧与注射成型机M中的注射缸24、计量电机25、合模缸27、推出缸31以及注射装置移动缸26连接。因此，阀路37包括分别与注射缸24、计量电机25、合模缸27、推出缸31和注射装置移动缸26连接的切换阀(电磁阀)。另外，各切换阀分别由以一个或二个以上的阀部件为主的必要的附属液压部件等构成，并且具有切换功能，该切换功能至少涉及注射缸24、计量电机25、合模缸27、推出缸31和注射装置移动缸26的工作油的供给、停止、排出。

由此，如果对伺服电机39的转速进行可变控制，则能够改变可变排出型液压泵36的排出流量和排出压力，并能够基于此对上述注射缸24、计量电机25、合模缸27、推出缸31和注射装置移动缸26进行驱动控制，并且能够进行成型循环中的各工作步骤的控制。像这样，如果采用了可通过改变斜板角来设定固定排出流量的可变排出型液压泵36，则能够将泵容量设定为预定大小的固定排出流量(最大容量)，并且能够以固定排出流量为基础改变排出流量和排出压力，因此能够容易且顺利地实施控制系统的控制。

另一方面，标号3表示构成控制系统的要部的成型机控制器，其附带有显示器4。如图5所示，在成型机控制器3中内置有伺服放大器52，在该伺服放大器52的输出部连接着上述伺服电机39，并且在伺服放大器52的编码脉冲输入部连接着旋转编码器40。另外，如图4所示的那样，在成型机控制器3的控制信号输出端口连接着上述脉冲电路37。

另外，在模具2的外侧面上附设有位置检测器(间隙传感器)11。该位置检测器11具有检测动模2m与定模2c的相对位置、即脱模开度Lm的大小的功能，例如，如图5所示，可由反射板11p与反射型测距传感器11s的组合构成，上述反射板11p安装于定模2c(或动模2m)，上述反射型测距传感器11s通过安装于动模2m(或定模2c)上而将光或电波投射至反射板11p来进行测距。此时，在将位置检测器11设置于模具2的顶面的情况下，优选将位置检测器11设置于左右方向中间附近，在将位置检测器11设置于模具2的侧面的情况下，优选将位置检测器11设置于上下方向中间附近。该位置检测器11构成脱模开度检测单元Fp，该脱模开度检测单元Fp检测本实施方式的波形监视装置1的、成型时的脱模开度Lm相对于时间的变化数据。像这样，作为脱模开度检测单元Fp，如果采用了附设于模具2来检测动模2m与定模2c的相对位置的位置检测器11，则能够直接检测脱模开度Lm的大小，因而具有如下优点：能够获得尽可能地排除了位置检测器11以外的误差因素的准确的脱模开度Lm及其变化数据。另外，在液压回路35中的阀路37的一次侧，附设有检测液压的压力传感器16，并且附设有检测液温的温度传感器17。此外，位置检测器11、压力传感器16和温度传感器17与成型机控制器3的传感器端口连接。

另外，图5示出了成型机控制器3(控制系统)的系统方框图。在成型机控制器3中，包括控制器主体51和伺服放大器52。控制器主体51具备内置有CPU和内部存储器等硬件的计算机功能。因此，在内部存储器中存储有用于执行各种运算处理和各种控制处理(次序控制)的控制程序(软件)51p，并且包括可存储各种数据(数据库)类的数据存储器51m。特别是在控制程序51p中，包括用于实现本实施方式的波形监视装置1的功能的控制程序。

此外，在注射成型机M中，为了进行特定成型方式(特定成型模式)的成型动作，在内部存储器中包含用于进行该成型动作的控制程序(次序控制程序)。在该情况下，特定成型模式是指这样的成型模式：预先求出并设定在注射填充时能够在模具2的动模2m与定模2c之间产生预定间隙、即脱模开度Lm并且能够成型出合格品的成型注射压力Pi和成型合模力Pc，而且在成型时(生产时)，利用成型合模力Pc使合模装置Mc进行合模，并且驱动将成型注射压力Pi设定为限制压力Ps的注射装置Mi，向模具2中注射填充树脂R，在注射填充后，当经过了模具2的预定冷却时间Tc时，将成型品取出。本实施方式的波形监视装置1进行与该特定成型模式相对应的监视，关于该特定成型模式，将在后面进行具体描述。另一方面，在注射成型机M中，还包括利用以往广泛实施的通用成型方式(通用成型模式)进行成型动作的控制程序(次序控制程序)。通用成型模式是指进行如下这样的成型的公知的普通成型模式：利用所设定的预定合模力对模具2进行合模，并且利用所设定的预定注射速度和预定注射压力向模具2中注射填充树脂R。

另一方面，显示器4包括显示器主体4d和附设于该显示器主体4d的触摸面板4t，该显示器主体4d和触摸面板4t经由显示接口53与控制器主体51连接。因此，可利用该触摸面板4t进行各种设定操作和选择操作等。在该显示器4中，与本实施方式的波形监视装置1相关联地显示图1所示的画面4v。该画面4v是注射/计量画面。在该情况下，在注射/计量画面4v的上部和下部，显示对画面进行切换的多个画面切换键K1、K2...。对于该画面切换键K1...，考虑到使用频率的高低而进行了分级，在上部，以横向排成一排的方式设置了与成型机的工作条件的设定有关的第1组Ga，该第1组Ga具有“模具开闭画面”切换键K1、“排出(ejector)画面”切换键K2、显示图1所示的注射/计量画面4v的“注射/计量画面”切换键K3、“温度画面”切换键K4、“监视画面”切换键K5、“主要条件画面”切换键K6、“条件切换画面”切换键K7，并且在下部，以横向排成一排的方式设置了第2组Gb，该第2组Gb具有上述切换键以外的“操作开关画面”切换键K8、“步骤监视画面”切换键K9、“生产信息画面”切换键K10、“波形画面”切换键K11、“历史画面”切换键K12、“支援画面”切换键K13。各切换键K1...即使在将注射/计量画面4v切换到模具开闭画面等其它画面的情况下仍以相同位置、相同形状进行表示。另外，Kc表示用于切换到第2层级画面的切换键。

另外，在注射/计量画面4v中具有成型模式切换键Km，通过触摸该成型模式切换键Km，能够对上述的特定成型模式和通用成型模式进行切换。注射/计量画面4v如图1所示，包括进行与注射速度有关的设定的注射速度设定部71、进行与注射压力有关的设定的注射压力设定部72、进行与计量有关的设定的计量设定部73、以及进行其它设定和显示的辅助设定部74。在此情况下，各个设定部71、72、73、74兼用于特定成型模式和通用成型模式这两者。

此外，在注射/计量画面4v中包括波形显示部5，该波形显示部5显示至少从针对模具2的树脂填充开始ts到模具2的冷却时间结束te为止的由脱模开度检测单元Fp检测到的变化数据，该波形显示部5构成动作波形显示单元Fd。在该波形显示部5中，横轴为时间(秒)轴，纵轴为脱模开度Lm(mm)、注射压力Pi(MPa)、注射速度Vi(mm/s)。特别是，横轴的时间(秒)确保了能够描绘出至少从针对模具2的树脂填充开始ts到模具2的冷却时间结束te为止的时间的时间长度。由此，在波形显示部5的下侧具有3个时间设定部75、76、77。标号75表示设定从注射开始起的波形显示开始时间的开始时间设定部，例如，如果设定了“0.000”(秒)，则波形从注射开始时刻(0.000(秒))起进行表示。标号76表示设定波形时间轴刻度间隔的刻度时间设定部，例如，如果设定了“1.000”(秒)，则1个刻度被设定为“1.000”(秒)。标号77表示设定从注射开始起的波形显示结束时间的整体显示时间设定部，例如，如果设定了“15.000”(秒)，则波形从注射开始时刻起显示“15.000”(秒)。另一方面，作为纵轴的脱模开度Lm(mm)、注射压力Pi(MPa)、注射速度Vi(mm/s)可基于触摸波形画面切换键K11而显示的波形画面来进行设定。

另外，3个时间设定部75、76、77构成局部放大显示功能Fde，该局部放大显示功能Fde可指定波形显示部5中的时间轴(横轴)上的任意一部分区间来进行放大显示。即，使用开始时间设定部75和整体显示时间设定部77指定一部分区间，并且利用刻度时间设定部76设定刻度时间，由此能够放大地显示波形的任意区间。因此，如果设置了这样的局部放大显示功能Fde，则能够放大地显示波形的任意一部分区间，因此，例如具有下述优点：通过对脱模开度Lm达到最大的附近进行放大，能够更加细致地确认重要部位，且能够容易地进行与注射有关的条件设定(变更)和与合模力有关的条件设定(变更)。

该波形显示部5仅被用于特定成型模式。因此，在通用成型模式的情况下，进行与该波形显示部5不同的显示，即，进行以往公知的普通波形显示，例如专利文献1和专利文献2中公开的那样的波形显示。如果这样地构成为能够对特定成型模式和通用成型模式进行切换、并且能够使波形显示部5(动作波形显示单元Fd)仅在切换到特定成型模式时进行使用，则能够在不牺牲通用成型模式的情况下，实现对特定成型模式的优化，由此，能够选择与成型品的种类、成型材料的种类等不同的各种成型场合相适应的成型方式，能够提高注射成型机M的多功能性以及附加价值和商品性，并且能够进一步提高用户侧的使用便利性。

另外，在动作波形显示单元Fd中具有重叠显示功能Fdp，如图1所示，重叠显示功能Fdp将成型时注射压力Pd相对于时间的变化数据重叠于脱模开度Lm的变化数据而显示到波形显示部5中。注射压力Pd的变化数据可采用压力传感器16的检测数据。如果设置了这样的重叠显示功能Fdp，则能够与注射压力Pi相对于时间的变化对照地把握脱模开度Lm相对于时间的变化，因而具有如下优点：能够对脱模开度Lm的变化数据进行更加准确的监视，并且能够容易地进行用于优化成膜条件的微调等。另外，在动作波形显示单元Fd中还具有重叠显示功能Fdv，如图1所示，该重叠显示功能Fdv将成型时注射速度Vd相对于时间的变化数据重叠于脱模开度Lm的变化数据而显示在波形显示部5中。该注射速度Vd的变化数据可利用图5所示的速度变换部61的输出结果。如果设置了这样的重叠显示功能Fdv，则能够与注射速度Vd相对于时间的变化对照地把握脱模开度Lm相对于时间的变化，因而具有如下优点：能够对脱模开度Lm的变化数据进行更加准确的监视，并且能够容易地进行用于优化成膜条件的微调等。

另一方面，如图1所示，在波形显示部5的下方，相邻地设置有特定成型设定部81。该特定成型设定部81用于特定成型模式。该特定成型设定部81也是动作波形显示单元Fd的一部分。图2放大地示出了所截取的特定成型设定部81。在特定成型设定部81中具有合模力设定部12和模拟显示部13。合模力设定部12具有设定合模力Pc(tonf)的功能，并且相邻地设置于波形显示部5的下方。如果这样地设置了与波形显示部5相邻的合模力设定部12，则能够一边确认显示于波形显示部5中的脱模开度Lm的波形(变化)，一边使用合模力设定部12进行设定，因而能够更加准确且容易地设定对脱模开度Lm的变化影响大的合模力Pc。

模拟显示部13具有对实时得到的脱模开度Lm进行模拟显示的功能，并且相邻地设置于波形显示部5的下方。如图2所示，图示的模拟显示部13带有用于进行模拟显示的圆形的刻度14，模仿作为精密测量器的度盘式指示器进行了描绘。因此，如果设置了这样的模拟显示部13，则能够同时确认显示于波形显示部5中的脱模开度Lm相对于时间的变化状态和显示于模拟显示部13中的脱模开度Lm的实时数值(大小)，因而具有如下优点：能够利用基于两者的协同效应来实现对脱模开度Lm的最佳监视。

此外，在特定成型设定部81中，标号82表示模具移位监视器，该模具移位监视器82具有利用数值来表示模拟显示部13中显示的脱模开度Lm的绝对值的功能。标号83表示旋转速度显示部，标号84表示树脂压力显示部，标号85表示螺杆位置显示部。另外，图3(a)、(b)表示模拟显示部13的变更例。图3(a)、(b)所示的模拟显示部13模仿模具2的形状进行显示，采用了定模显示部2cs和动模显示部2ms。图3(a)表示脱模开度Lm为0的情况，图3(b)表示脱模开度Lm变大的情况。标号14表示与脱模开度Lm对应的刻度。如果采用了这样的图3(a)、(b)所示的模拟显示部13，则能够更加直观地把握脱模开度Lm的大小。这样，模拟显示部13可通过各种形态(方式)进行显示。

另一方面，伺服放大器52包括压力补偿部56、速度限制部57、旋转速度补偿部58、转矩补偿部59、电流检测部60和速度变换部61，从控制器主体51向压力补偿部56提供成型注射压力Pi(限制压力Ps)或成型合模力Pc，并且将速度极限值VL提供给速度限制部57。由此，从压力补偿部56输出经过压力补偿的速度指令值，并提供给速度限制部57。该速度指令值被限制压力Ps所限制，并且从速度限制部57输出的速度指令值被速度极限值VL所限制。进而，从速度限制部57输出的速度指令值被提供给旋转速度补偿部58，并且从该旋转速度补偿部58输出的转矩指令值被提供给转矩补偿部59。接着，从转矩补偿部59输出的电机驱动电流被提供给伺服电机39，对伺服电机39进行驱动。另外，从旋转编码器40获得的编码脉冲被速度变换部61变换为速度检测值(Vd)，提供给控制器主体51，并且还被提供给旋转速度补偿部58，由此对旋转速度进行次级环路(minor loop)的反馈控制。

下面参照图1～图10(a)、(b)、(c)，对包括本实施方式的波形监视装置1的功能的注射成型机M的成型方法进行具体说明。

首先，成型方法的概要如下。

(A)预先求出生产时所使用的成型合模力Pc和成型注射压力Pi，并且设定为成型条件。此时的条件是：

(x)在注射填充时，在定模2c与动模2m之间产生恰当的脱模开度(自然间隙)Lm；

(y)在成型品G中不会产生毛边、缩痕和翘曲等成型不良。

另外，关于自然间隙Lm，考虑到排气和树脂R的压缩(自然压缩)而要考虑作为最大时的脱模开度的成型间隙Lmp和作为经过冷却时间Tc后的脱模开度的残留间隙Lmr，条件是满足以下各个容许范围：

(xa)成型间隙Lmp：0.03～0.30(mm)；

(xb)残留间隙Lmr：0.01～0.10(mm)。

(B)在生产时，基于利用所设定的成型合模力Pc进行合模、以及将成型注射压力Pi设定为限制压力这样的成型条件，简单地注射树脂R。

因此，按照这样的成型方法，在注射填充时，在模具2中产生自然间隙Lm和自然压缩。其结果是，即使由注射装置Mi注射填充的树脂R的状态不稳定，合模装置Mc也能够适应不稳定的树脂R的状态，能够得到具有高品质和均质性的成型品G。

下面对具体的处理步骤进行说明。首先，预先求出作为成型条件的成型注射压力Pi和成型合模力Pc，并且设定为成型条件。图6示出了用于说明求出并设定成型注射压力Pi和成型合模力Pc的处理步骤的流程图。

最初，通过成型模式切换键Km，将成型模式切换到特定成型模式。接着，通过注射压力设定部72，对作为注射装置Mi侧的注射条件的注射压力进行初始设定。对于此时的注射压力，可设定基于注射装置Mi的能力(驱动力)的注射压力(步骤S1)。在该情况下，可根据与注射缸24连接的液压回路35中的压力传感器16检测到的液压Po求出注射压力。对于注射压力，不需要准确地作为绝对值求出，因此既可采用所检测到的液压Po的大小，也可以通过运算变换为注射压力来使用。另外，通过合模力设定部12对作为合模装置Mc侧的合模条件的合模力进行初始设定。对于此时的合模力，可设定基于合模装置Mc的能力(驱动力)的合模力(步骤S2)。在该情况下，可根据与合模缸27连接的液压回路35中的压力传感器16检测到的液压Po求出合模力。对于合模力，不需要准确地作为绝对值求出，因此既可采用所检测到的液压Po的大小，也可以通过运算变换为合模力来使用。另外，液压回路35被阀路37进行切换，在合模时用作合模装置Mc侧的液压回路，而在注射时用作注射装置Mi侧的液压回路。如果采用这样的液压Po作为注射压力和合模力，则能够容易地进行与成型合模力Pc和成型注射压力Pi有关的设定。而且，由于不需要设定作为绝对值的准确的成型合模力Pc和成型注射压力Pi，因此能够进行误差因素更少的高精度的动作控制。

然后，通过对初始设定的合模力进行优化处理，求出生产时所使用的成型合模力Pc，并且，通过对初始设定的注射压力进行优化处理，求出生产时所使用的成型注射压力Pi(步骤S3，S4)。参照图8来说明对合模力和注射压力进行优化的方法的一个例子。在所例示的情况下，初始设定的合模力为40(kN)。使用初始设定的合模力和注射压力进行试成型的结果是，如图8所示，成型间隙Lmp和残留间隙Lmr均为0。即，由于合模力大，所以未产生毛边(◎)，而缩痕、翘曲、排气均不佳(▲ ▲▲)

因此，如图8所示，分阶段地降低合模力的大小和注射压力的大小，并在各个阶段进行试成型，由此来测定定模2c与动模2m之间的脱模开度Lm(Lmp，Lmr)，并且观察成型品G的状态是否良好(步骤S5，S6)。图8示出了其结果。

另外，在图8中，不存在注射压力的数据，但关于注射压力的优化，可以把注射填充时在动模2m与定模2c之间产生脱模开度Lm并且能够成型出合格品作为条件，将所能设定的最小值或其附近的值作为成型注射压力Pi。因此，具体来说，如图8所示，在改变(降低)合模力时，也适当地改变(降低)注射压力，可选择出树脂R即将不能正常地填充模具2时的大小。作为成型注射压力Pi，如果选择了这样的最小值或其附近的值，则与此相伴，成型合模力Pc也能够设定为最小值或其附近的值，由此，从提高节能性的观点来看，能够获得最佳的性能，并且能够实现机构部件等的保护和寿命的延长。接着，将所求出的成型注射压力Pi设定为针对生产时的注射压力的限制压力Ps(步骤S7)。

另一方面，在图8的各阶段中，在为被假想线框Zu包围的14、15、16(kN)的合模力时，成型间隙Lmp和残留间隙Lmr均满足允许范围。即，成型间隙Lmp满足0.03～0.30(mm)的允许范围，而且还满足0.03～0.20(mm)的允许范围。此外，残留间隙Lmr满足0.01～0.10(mm)的允许范围，而且还满足0.01～0.04(mm)的允许范围。此外，未产生毛边、缩痕和翘曲中的任意一者(◎)，并且排气也是良好地(◎)进行，满足了获得良好成型品的条件。因此，成型合模力Pc可从3个合模力14、15、16(kN)中选择而进行设定。接着，将选择的合模力设定为生产时进行合模时的成型合模力Pc(步骤S8)。

另外，在图8的情况下，虽然成型间隙Lmp满足0.03～0.20(mm)的允许范围并且残留间隙Lmr满足0.01～0.04(mm)的允许范围就能够得到不产生毛边的最佳成型品，不过，毛边可以在成型品取出后再去除，并且即使存在少许毛边，有时仍可以作为合格品使用，因此在图8中，用(○)或(△)表示的低度的毛边产生并非就是不合格品。因此，如果考虑图8所示的结果，还可以根据成型品G的种类等，选择由假想线框Zus包围的合模力12、13(kN)。即，只要成型间隙Lmp满足了0.03～0.30(mm)的允许范围，并且残留间隙Lmr满足了0.01～0.10(mm)的允许范围，即可获得良好的成型品。

图8是用于说明成型合模力Pc和成型注射压力Pi的设定方法的实验数据。因此，在实际的设定时，例如，可以像40、30、20、10等那样，针对合模力进行多次的变更实施，由此求出作为目标的成型合模力Pc和成型注射压力Pi。另外，对于合模力和注射压力的大小，既可由操作人员任意地进行设定，也可同时使用注射成型机M中具备的自动调谐功能等，以自动或半自动的方式求出。在采用自动调谐功能的情况下，能够容易地求出即将产生毛边前的合模力。

另一方面，设定注射装置Mi的对于注射速度Vd的速度极限值VL(步骤S9)。该速度极限值VL不是必须进行设定，不过，通过进行设定，即使在万一注射速度Vd过快的情况下，也能够实现对模具2和螺杆22等的机械保护。因此，对于速度极限值VL，设定为能够实现对模具2和螺杆22等的机械保护的大小。

进而，进行其它的必要事项的设定(步骤S10)。所例示的注射成型机M具有补偿功能，该补偿功能根据由液压回路35中的温度传感器17检测到的液温To的大小对成型合模力Pc进行校正。该补偿功能是用于排除因对于成型合模力Pc的温度漂移等造成的液温To等的影响的功能，能够始终将成型合模力Pc保持为恒定，因此能够实现动作控制的进一步的高精度化和稳定化，并且有助于成型品G的高品质和均质性。因此，作为其它的必要事项的设定，可应用通过补偿功能进行校正时所采用的校正系数等。

下面对生产时的具体处理步骤进行说明。图7示出了使用成型注射压力Pi和成型合模力Pc进行生产时的处理步骤的流程图。

首先，通过阀路37的切换和伺服电机39的控制，驱动注射装置Mi的计量电机25，使树脂R塑化，进行注射准备(步骤S11)。在该成型方法中，如普通的成型法那样，不需要对树脂R进行准确计量的计量步骤。即，虽然进行普通的计量步骤的计量动作，但是不进行用于获得准确的计量值的计量控制。这是在树脂R不足之前追加树脂R的动作。另外，通过阀路37的切换和伺服电机39的控制，驱动合模装置Mc的合模缸27，以使合模力成为成型合模力Pc的方式，对模具2进行合模(步骤S12)。图10(a)示出了此时的模具2的状态。

接着，通过阀路37的切换和伺服电机39的控制，驱动注射装置Mi的注射缸24，从图9所示的注射开始时刻ts起进行树脂R的注射(步骤S13)。在该情况下，只要通过额定动作使螺杆22前进即可，不需要对螺杆22的速度控制和压力控制。由此，将加热筒21内的塑化熔融的树脂R填充到模具2的腔内(步骤S14)。随着树脂R的填充，如图9所示，注射压力Pd上升。接着，接近限制压力Ps，当达到限制压力Ps时，进行用于保持在限制压力Ps的控制，即进行防止过度注射(over shoot)的控制，使得注射压力Pd保持在限制压力Ps(成型注射压力Pi)(步骤S15，S16)。因此，在注射动作中，实质上进行单压控制。另外，图9中的Vd表示注射速度。

另外，通过将树脂R充满于模具2的腔内，树脂R对模具2施加压力，在定模2c与动模2m之间产生模具间隙Lm，并且在最大时产生成型间隙Lmp(步骤S17)。基于预定的成型合模力Pc和成型注射压力Pi，使得该成型间隙Lmp处于0.03～0.30(mm)的允许范围内，优选处于0.03～0.20(mm)的允许范围内，进行良好的排气，并且进行排除不良后的合格品成型。图10(b)示出了此时的模具2的状态。另一方面，随着时间的经过，模具2的腔内的树脂R进行固化，并且与该固化相伴，发生树脂R的压缩(自然压缩)(步骤S18)。

然后，当经过了所设定的冷却时间Tc时，通过阀路37的切换和伺服电机39的控制，驱动合模缸27，使动模2m后退，由此进行开模，而且通过阀路37的切换和伺服电机39的控制，驱动推出缸31，将附着于动模2m中的成型品G推出(步骤S19，S20)。由此，取出成型品G，一个成型循环结束。另外，冷却时间Tc可以被预先设定为从注射开始时刻ts起的经过时间。另外，如图9所示，在经过了冷却时间Tc的时刻te，由于树脂R的自然压缩，利用预定的成型合模力Pc和成型注射压力Pi，使得定模2c与动模2m之间的残留间隙Lmr处于0.01～0.10(mm)的允许范围内，优选处于0.01～0.04(mm)的允许范围内，可靠地进行模具2的腔内的树脂R的自然压缩，并且确保成型品G的高品质和均质性。图10(c)示出了此时的模具2的状态。

然后，在继续进行下一次成型的情况下，可以同样地使树脂R塑化而进行注射准备，并且在此之后，同样地进行合模、注射、冷却等处理(步骤S21，S11，S12...)。

因此，按照这样的特定成型方式(特定成型方式)的成型方法，预先求出并设定在注射填充时能够在动模2m与定模2c之间产生预定的模具间隙Lm并且能够成型出合格品的成型注射压力Pi和成型合模力Pc，并且在生产时，利用成型合模力Pc使合模装置Mc进行合模，而且将成型注射压力Pi设定为限制压力Ps，驱动注射装置Mi，对模具2注射填充树脂R，由此，能够始终对填充于模具2中的树脂R施加所设定的成型注射压力Pi。其结果是，能够根据恒定的成型合模力Pc与恒定的成型注射压力Pi之间的相对力学关系，产生预定模具间隙Lm，并且，即使在树脂R的注射填充结束之后，仍然能够产生基于成型合模力Pc的自然压缩，能够确保成型品G的高品质和均质性。因此，非常适合于具有容易敏感地受到温度、压力等的影响的特性的低粘性树脂R的成型。特别是，由于合模装置Mc采用了通过合模缸27的驱动柱塞27r使动模2m移位的直压方式的液压式合模装置，因此能够直接利用合模装置Mc自身的液压动作，进行模具2内的树脂R的自然压缩，由此，能够可靠地实现良好的自然压缩，而且还有助于控制的容易化。

另外，按照该成型方法，只要设定成型注射压力Pi和成型合模力Pc即可，因此不需要进行以相互影响的注射速度、速度切换位置、注射压力、保持压力等要求准确性的注射条件为代表的、包括要求准确计量的计量值等的计量条件在内的各种成型条件的设定。因此，能够实现成型条件的简化和设定的容易化、以及品质管理的容易化，还能够容易地进行生产时的动作控制。另外，由于不需要针对注射速度的多级控制、以及针对保持压力的控制等一系列的控制的原因等，能够实现成型循环时间的缩短，并且能够提高量产性和经济性。

另一方面，在成型时，进行本实施方式的波形监视装置1的监视。下面对波形监视装置1的功能进行说明。

波形监视装置1被用于上述的特定成型方式(特定成型模式)中作为重要的监视要素的脱模开度Lm的监视。因此，在成型时，即在至少从针对模具2的树脂填充开始ts到模具2的冷却时间结束te为止的时间中，由脱模开度检测单元Fp检测脱模开度Lm的变化数据。具体来说，使用检测动模2m与定模2c之间的相对位置的位置检测器11，按照一定的采样时间间隔，检测与时间对应的脱模开度Lm的大小(变化数据)。由此，将检测到的脱模开度Lm的变化数据提供给控制器主体51。

另一方面，显示器4显示图1所示的注射/计量画面4v，在横轴具有时间轴的波形显示部5中，随着成型步骤的进行，对脱模开度Lm的变化数据进行实时的波形显示。在该情况下，横轴的时间轴至少确保了从针对模具2的树脂填充开始ts到模具2的冷却时间结束te为止的时间。由此，操作人员可通过波形显示部5，监视作为合模装置Mc侧的动作波形的、模具2的脱模开度Lm的波形变化。其结果是，即使是利用特定成型方式进行成膜的注射成型机M，也可通过视觉，容易且有效地监视作为合模装置Mc侧的动作波形的模具2的脱模开度Lm的变化状况，所述特定的成型方式是：求出并设定在注射成型时能够在模具2的动模2m与定模2c之间产生预定的脱模开度Lm并且能够成型出合格品的成型注射压力Pi和成型合模力Pc，并且利用成型合模力Pc使合模装置Mc进行合模，并且驱动将成型注射压力Pi设定为限制压力Ps的注射装置Mi，将树脂R注射填充到模具2中。因此，即使是利用特定成型方式进行成型的注射成型机M，也能够进行生产时的充分监视，能够实现成型质量和合格率等的提高，有助于通用性和发展性。

另外，如图1所示，通过重叠显示功能Fdp，在波形显示部5中，与时间对应的注射压力Pd、即压力传感器16检测到的注射压力Pd的变化数据重叠于脱模开度Lm的变化数据而进行显示，并且，与时间对应的注射速度Vd、即从速度变换部61获得的注射速度Vd的变化数据重叠于脱模开度Lm的变化数据而进行显示。因此，通过这样的重叠显示功能Fdp和Fdv，能够与注射压力Pd和注射压力Vi相对于时间的变化对照地，把握脱模开度Lm相对于时间的变化，能够对脱模开度Lm的变化数据进行更加准确的监视。

此外，在波形显示部5的下方，通过相邻的模拟显示部13对实时获得的脱模开度Lm进行模拟显示。因此，能够同时确认显示于波形显示部5中的脱模开度Lm相对于时间的变化状态和显示于模拟显示部13中的脱模开度Lm的实时数值(大小)，并利用基于两者的协同效应，能够实现对脱模开度Lm的最佳监视。

以上对优选实施方式进行了具体说明，但是，本发明并不限于这样的实施方式，对于细部的结构、形状、数量、方法等，可在不脱离本发明的主旨的范围内，任意地进行改变、增加、删除。

例如，作为位置检测器11，例示了反射型测距传感器11s，不过，也可以利用接近传感器等以非接触方式且能够以良好的精度检测间隙等的各种传感器。另外，以上示出了将注射压力Pd和注射速度Vd的变化数据重叠于脱模开度Lm的变化数据而进行显示的情况，不过，可以重叠地显示具有设定值数据(VL，Ps，Pi)等的各种数据，注射压力Pd和注射速度Vd的重叠显示并非一定是必要的组成要素。另外，局部放大显示功能Fde也可以直接触摸波形数据(Lm)的希望放大的范围的两侧的2个点来进行放大显示。此外，虽然希望在经过冷却时间Tc后在动模2m与定模2c之间产生预定的残留间隙Lmr，不过，也不排除不产生残留间隙Lmr的情况。此外，作为注射成型机M，例示了采用直压方式的液压式合模装置的情况，不过也可采用肘杆方式的电动合模装置。在该情况下，如果使肘杆(toggle link)机构处于非锁定状态来进行合模，则即使是在原本的使用方式中无法进行自然压缩的肘杆方式的合模装置Mc，也能够进行自然压缩，可以与直压方式的液压式合模装置的情况同样地实现特定的成型方式(特定成型模式)的成型。

此外，作为成型间隙Lmp，例示了0.03～0.30(mm)的允许范围，作为残留间隙Lmr，例示了0.01～0.10(mm)的允许范围，但是，不限于这些范围，可以根据新的树脂R的种类等而变更。另外，对于成型注射压力Pi，虽然希望设定为能够实现合格品成型的最小值或其附近的值，但并不排除这样的最小值或其附近的值以外的情况。此外，作为成型合模力Pc，示出了采用由与合模缸27连接的液压回路35中的压力传感器16检测到的液压Po的情况，但是也可以采用合模缸27内的液压，还可以采用可动盘(动模)等的机构部分处的压力。

本发明的波形监视装置可用于从注射装置Mi对由合模装置Mc合模的模具2注射填充树脂R来进行成型的各种注射成型机。

Claims (14)

1.一种注射成型机的波形监视装置，该波形监视装置通过搭载于注射成型机而用于监视至少成型时的动作波形，所述注射成型机利用特定成型方式进行成型，所述特定成型方式是：求出并设定在注射填充时能够在模具的动模与定模之间产生预定间隙即脱模开度并且能够成型出合格品的注射压力即成型注射压力和合模力即成型合模力，并且利用上述成型合模力使合模装置进行合模，而且驱动将上述成型注射压力设定为限制压力的注射装置，将树脂注射填充到上述模具中，其特征在于，

该波形监视装置具有：

脱模开度检测单元，其检测成型时上述脱模开度相对于时间的变化数据；以及

动作波形显示单元，其在附属于成型机控制器的显示器的画面的波形显示部中，显示至少从针对上述模具的树脂填充开始到上述模具的冷却时间结束为止的由上述脱模开度检测单元检测到的变化数据。

2.根据权利要求1所述的注射成型机的波形监视装置，其特征在于，

上述脱模开度检测单元采用了位置检测器，该位置检测器通过附设于上述模具上来检测上述动模与上述定模的相对位置。

3.根据权利要求2所述的注射成型机的波形监视装置，其特征在于，

上述位置检测器采用了包括反射型测距传感器或接近传感器在内的非接触地进行检测的传感器。

4.根据权利要求1所述的注射成型机的波形监视装置，其特征在于，

上述动作波形显示单元具有重叠显示功能，该重叠显示功能将成型时注射压力相对于时间的变化数据重叠于上述脱模开度的变化数据而显示到上述波形显示部中。

5.根据权利要求1所述的注射成型机的波形监视装置，其特征在于，

上述动作波形显示单元具有重叠显示功能，该重叠显示功能将成型时注射速度相对于时间的变化数据重叠于上述脱模开度的变化数据而显示到上述波形显示部中。

6.根据权利要求5所述的注射成型机的波形监视装置，其特征在于，

上述动作波形显示单元具有重叠显示功能，该重叠显示功能将成型时注射压力相对于时间的变化数据重叠于上述脱模开度的变化数据而显示到上述波形显示部中。

7.根据权利要求1所述的注射成型机的波形监视装置，其特征在于，

上述动作波形显示单元具有局部放大显示功能，该局部放大显示功能能够指定上述波形显示部中作为时间轴的横轴上的任意一部分区间而进行放大显示。

8.根据权利要求1所述的注射成型机的波形监视装置，其特征在于，

上述动作波形显示单元具有合模力设定部，该合模力设定部与上述波形显示部相邻地配置，并且至少设定上述合模力。

9.根据权利要求1所述的注射成型机的波形监视装置，其特征在于，

上述动作波形显示单元具有模拟显示部，该模拟显示部与上述波形显示部相邻地配置，并且带有能够对实时获得的上述脱模开度进行模拟显示的刻度。

10.根据权利要求9所述的注射成型机的波形监视装置，其特征在于，

上述模拟显示部模仿带有圆形刻度的度盘式指示器进行显示。

11.根据权利要求9所述的注射成型机的波形监视装置，其特征在于，

上述模拟显示部通过定模显示部和动模显示部来模仿模具的形状进行显示。

12.根据权利要求1所述的注射成型机的波形监视装置，其特征在于，

该波形监视装置构成为能够对上述特定成型方式与通用成型方式进行切换，上述通用成型方式是：利用所设定的预定合模力对上述模具进行合模，并且利用所设定的预定注射速度和预定注射压力将树脂注射填充到上述模具中，进行成型，

上述动作波形显示单元仅在切换到上述特定成型方式时使用。

13.根据权利要求1所述的注射成型机的波形监视装置，其特征在于，

上述合模装置采用了直压方式的液压式合模装置。

14.根据权利要求1所述的注射成型机的波形监视装置，其特征在于，

上述合模装置采用了使肘杆机构成为非锁定状态来进行合模的肘杆式的电动式合模装置。

Images