CN104029363A - 注塑成型机的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种注塑成型机的控制装置。在具备具有止回阀的注塑部件（注塑螺杆、柱塞）的注塑成型机中，在每个预定循环中变更计量完成位置、注塑速度切换位置这样的注塑部件的工序位置。由此，定期地变更缸内的容易磨损的位置，能够减少清洗、分解清扫的维护的实施频度。

Description

注塑成型机的控制装置

技术领域

本发明涉及一种注塑成型机，特别涉及在每个预定循环中控制注塑成型机的注塑部件的工序位置的注塑成型机的控制装置。

背景技术

注塑成型机M如图1所示，在机台上具备合模部Mc和注塑部Mi。合模部Mc进行金属模具40（可动侧金属模具40a、固定侧金属模具40b）的开闭。注塑部Mi对树脂材料（颗粒）进行加热熔融，将该熔融后的树脂注射到金属模具40的模腔内。

首先，说明合模部Mc。合模部Mc由以下构成：可动模板30、后模板31、肘节32、固定模板33、十字头34、使可动模板30前进后退的合模用伺服电动机M3、用于使顶杆突出的伺服电动机M4，该顶杆用于将成型品从金属模具中顶出、以及由合模用伺服电动机M3驱动的滚珠丝杆轴38。固定模板33被固定在机台上。固定模板33和后模板31通过多个连杆41连结。将可动模板30配置成通过肘节32的动作在固定模板33和后模板31之间沿着连杆41移动（前进、后退）。

在可动模板30上安装有可动侧金属模具40a，在固定模板33上安装有固定侧金属模具40b。由这些可动侧金属模具40a、固定侧金属模具40b构成金属模具40。通过合模用伺服电动机M3驱动滚珠丝杆轴38，使安装在该滚珠丝杆轴38上的十字头34前进后退，由此能够改变可动模板30的位置。在该情况下，如果使十字头34前进（向图1的右方向移动），则经由肘节32使可动模板30前进而进行合模。另外，产生合模用伺服电动机M3的推进力乘以肘节倍率所得的合模力，通过该产生的合模力进行合模。

接着，说明注塑部Mi。在注塑缸部10的前端安装有喷嘴12，螺杆1贯穿到该注塑缸部10的缸5内。该螺杆1通过螺杆旋转用伺服电动机M2而旋转，并且通过螺杆前进后退用伺服电动机M1在螺杆1的轴向上移动。符号14是向缸5供给树脂的料斗。图1表示了注塑部Mi的注塑缸部10的前端的注塑喷嘴12与固定模板33的树脂注入口紧贴的状态。在该状态下，将通过螺杆1的旋转而熔融的树脂通过螺杆1的前进运动注射到金属模具40（可动侧金属模具40a、固定侧金属模具40b）内。

说明使用了上述注塑成型机M的成型动作。当合模用伺服电动机M3向正方向旋转时，滚珠丝杆轴38向正方向旋转，与该滚珠丝杆轴38螺纹配合的十字头34前进（图1中的右方向），当肘节32工作时，可动模板30前进。

当安装在可动模板30上的可动侧金属模具40a与安装在固定模板33上的固定侧金属模具40b接触（合模状态）时，转移到合模工序。在合模工序中，当进一步向正方向驱动合模用伺服电动机M3时，金属模具40产生合模力。另外，通过驱动设置在注塑部Mi上的螺杆前进后退用伺服电动机M1而在螺杆1的轴向上前进，向金属模具40（可动侧金属模具40a、固定侧金属模具40b）内形成的模腔空间填充熔融树脂。

在进行开模时，向反方向驱动合模用伺服电动机M3，使滚珠丝杆轴38向反方向旋转。与此相伴，十字头34后退，可动模板30在接近后模板31的方向上移动（后退）。如果开模工序结束，则用于使顶杆（未图示）突出的伺服电动机M4工作，该顶杆用于将成型品从可动侧金属模具40a中顶出。由此，顶杆从可动侧金属模具40a的内面突出，可动侧金属模具40a内的成型品从可动侧金属模具40a突出。

在注塑缸部10中，通过螺杆旋转用伺服电动机M2使螺杆1旋转而使树脂熔融，将该熔融的树脂向前方送出。此后，以该树脂压力通过螺杆前进后退用伺服电动机M1使螺杆1旋转，由此使其后退来进行计量。然后，通过螺杆前进后退用伺服电动机M1使螺杆1前进从而将熔融树脂注射到金属模具40内。为了防止注塑时的树脂的倒流，在螺杆1的前端具备止回阀3。

使用图2说明注塑成型机M的注塑缸部10。

将螺杆1插入缸5内，在该螺杆1的前端具备螺杆头2、止回阀（checkvalve）3、阀座（check seat）4。在螺杆1的主体部分间的缩径的部分上，在螺杆1的轴向上能够移动地配置止回阀3。阀座4被设置在螺杆1的前端的上述缩径的部分即螺杆主体侧，与止回阀3接触而密合，关闭树脂通路。

在计量工序中，螺杆1旋转，由于该螺杆1的旋转而产生的剪切热和在插入了螺杆1的缸5的外侧设置的加热器（未图示）的热，从螺杆1的后方供给的树脂颗粒熔融。熔融的树脂使止回阀3的后方的树脂压力上升，产生向前方按压止回阀3的力。如果止回阀3被向前方按压，则后方的螺杆压缩部6的树脂经过止回阀3和螺杆前端的上述缩径的部分之间的间隙而流入止回阀3的前方，使螺杆头2前方的缸5内的压力上升。

如果止回阀3的前方的树脂压力超过预定的压力，则螺杆1被向后方按压，止回阀3的前方的压力减压。并且，通过螺杆1旋转，止回阀3的后方的压力变得比止回阀3的前方的压力高，因此继续熔融的树脂被送入止回阀3的前方。如果螺杆1后退到预定的量，则使螺杆停止旋转，结束计量工序。

接着，进入注塑工序，如果为了将树脂填充到金属模具40中而螺杆1前进，则滞留在螺杆头2的前方的树脂压力上升，因此止回阀3后退与阀座4密合从而关闭树脂通路，防止熔融树脂向螺杆1的后退方向倒流。

在从注塑开始到止回阀3关闭树脂通路为止的期间，从止回阀3的前方向后方产生树脂的倒流（backflow）。在树脂通路中产生该倒流，但即使经过止回阀3的外径和缸5的内径的相差的间隙也会产生倒流。如果长期持续使用注塑成型机，则止回阀3、缸5磨损，倒流量变化。该倒流量对填充到金属模具中的树脂量产生影响，因此对成型品的品质产生影响。

另外，在螺杆的压缩部6中，有时在缸5的内部堆积着色添加剂、树脂燃烧沉积这样的污染物。这些污染物的存在也对成型品的品质产生影响。为了从缸5的内部去除污染物，必须用清洗剂清洗，或者对注塑缸部10进行分解清扫，会花费由此而产生的成本、工时。

在日本特开2008-302527号公报中，记载了如果持续使用注塑成型机，则止回阀、缸内壁磨损，从止回阀前方向后方产生的树脂的倒流增大，该树脂的倒流对填充在金属模具中的树脂量产生影响，对成型品的品质产生影响，并且作为该影响的对策，检测由于从止回阀的前方向后方产生的树脂的倒流而造成的螺杆的旋转力，根据螺杆旋转力的峰值的大小、峰值产生时刻、此时的螺杆的位置等物理量的变化，推定止回阀等的磨损状态。

根据上述日本特开2008-302527号公报所公开的技术，通过检测因树脂的倒流造成的螺杆的旋转力，能够计算止回阀等到目前为止的磨损状态的发展情况、根据推定结果预测今后的磨损的发展情况，但并没有记载具体怎样降低磨损量。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种注塑成型机的控制装置，其在具备注塑部件的注塑成型机的控制装置中，能够减少注塑成型机的清洗、分解清扫的维护的实施频度从而提高生产率，能够延长局部磨损而更换后的缸的寿命。

在本发明中，在注塑成型机的注塑部中，通过定期地修正计量完成位置、注塑速度切换位置等，定期地变更在缸内容易磨损的位置，能够减少清洗、分解清扫的维护的实施频度从而提高生产率，能够延长缸的寿命。另外，通过定期地修正计量完成位置，缸内部的螺杆的压缩部接近的位置变化，因此相对于现有技术中污染物偏于堆积在缸内部某一部位的情况，能够扩展缸相对于螺杆的压缩部的位置，因此能够延长直到污染物产生堆积的期间。

在本发明的注塑成型机的控制装置中，该注塑成型机具备注塑部件，该控制装置控制注塑成型机以便在计量工序中到计量完成位置为止进行树脂的可塑化计量，在注塑工序中一边在注塑速度切换位置切换注塑速度一边使上述注塑部件前进，如果预定的注塑保压切换条件成立则转移到保压工序。该控制装置还具备：注塑部件位置设定单元，其设定与上述注塑部件的工序位置有关的工序值，依照设定的该工序值设定上述注塑部件的工序位置；修正值设定单元，其设定用于修正上述注塑部件的工序位置的修正值。并且，上述注塑部件位置设定单元在每个预定循环中，使用上述修正值，设定上述计量完成位置和上述注塑速度切换位置来作为上述注塑部件的工序位置。

注塑部件的工序位置是指包括计量完成位置、注塑速度切换位置、注塑保压切换位置在内的控制目标值。上述工序值是用于决定实际的工序位置的参数。

根据本发明的注塑成型机的控制装置，能够在每个预定循环中变更计量完成位置、注塑速度切换位置这样的注塑部件的工序位置，因此定期地变更缸内的容易磨损的位置，能够减少清洗、分解清扫的维护的实施频度从而提高生产率，能够延长缸的寿命。

也可以根据上述注塑部件的位置来判定上述注塑保压切换条件，另外上述注塑部件位置设定单元使用上述修正值，还设定注塑保压切换位置来作为上述注塑部件的工序位置。

根据上述实施方式，作为注塑保压切换条件，在通过注塑部件的位置来判定的情况下，除了计量完成位置、注塑速度切换位置以外，还使用修正值设定注塑保压切换位置，即使变更了计量完成位置，也将注塑保压切换位置变更为与之相同的位置，由此向金属模具内注射的树脂的量没有被变更。

上述注塑部件位置设定单元也可以在每个预定循环中读出上述修正值，对上述工序值加上或减去读出的上述修正值来作为新的工序值，根据该新的工序值来设定上述注塑部件的工序位置。

根据上述实施方式，设定表示注塑部件的工序位置的数值即工序值，在每个预定循环中对工序值加上或减去修正值来将工序值置换为新的工序值，根据该新的工序值设定新的注塑部件的工序位置。

上述修正值设定单元也可以设定与循环数对应的修正值，根据对上述工序值加上或减去读出的上述修正值后的结果，来设定上述注塑部件的工序位置。

上述预定循环数也可以是预先存储在存储装置中的循环数、或从输入单元输入的循环数。

根据本发明，能够提供一种注塑成型机的控制装置，其在具备注塑部件的注塑成型机的控制装置中，能够减少注塑成型机的清洗、分解清扫的维护的实施频度从而提高生产率，能够延长局部磨损而更换后的缸的寿命。

注塑成型机的注塑部件还能够在螺杆和柱塞的某一方中实施。

附图说明

通过参照附图对以下的实施方式进行说明，本发明的上述以及其他的目的和特征会变得明确。

图1是表示注塑成型机的全体结构的图。

图2是放大表示了图1的注塑成型机的注塑缸部的图。

图3A～图3C是表示图1的注塑成型机的注塑缸部的注塑工序的图。

图4是表示通过本发明的注塑成型机的控制装置执行的螺杆工序值的修正处理的第一例子的流程图。

图5是表示通过本发明的注塑成型机的控制装置执行的螺杆工序值的修正处理的第二例子的流程图。

图6是表示通过本发明的注塑成型机的控制装置执行的螺杆工序值的修正处理的第三例子的流程图。

图7是表示通过本发明的注塑成型机的控制装置执行的螺杆工序值的修正处理的第四例子的流程图。

具体实施方式

在本发明中，在注塑成型机的注塑缸部中，在每个预定循环调整计量完成位置、速度切换位置这样的螺杆的工序位置。

以下，根据附图说明本发明的实施方式。

本发明的控制装置控制的注塑成型机和设置在该注塑成型机中的注塑缸部使用与图1和图2所示那样的现有技术相同的注塑成型机和注塑缸部。

图3A～图3C是表示注塑缸部10的注塑工序的图。图3A表示计量完成位置，在从该位置到缸5的前端之间计量一定量的树脂。在计量完成后成为注塑工序，螺杆1在缸5内前进。图3B是表示在螺杆1的前进途中的位置使螺杆1的前进速度变化的注塑速度切换位置的图。图3C是表示螺杆1的前进结束，切换为注塑保压状态的注塑保压切换位置的图。

在此，将螺杆1的前进端的位置设为0，设想在螺杆1后退的方向上数值增加的螺杆工序值。另外，对于该螺杆工序值，将表示计量完成位置的螺杆工序值（计量完成值）设为Xm，将表示注塑速度切换位置的螺杆工序值（注塑速度切换值）设为Xv。将这些计量完成值Xm和注塑速度切换值Xv存储在存储装置中。

另外，关于计量完成值Xm的下限值Xmin，通常设定从计量完成位置到注塑保压工序中的螺杆最前进位置为止的螺杆移动量。关于计量完成值Xm的上限值Xmax，既可以作为成型条件进行输入，也可以设定预先存储在存储装置中的值或注塑成型机的可动的上限值。

首先，依照图4的流程图说明螺杆工序值的修正处理的第一例子。在该例子中，成为修正对象的螺杆工序值是计量完成值Xm和注塑速度切换值Xv。

（步骤SA1）设定表示计量完成位置的计量完成值Xm的初始值、表示注塑速度切换位置的注塑速度切换位置Xv的初始值。

（步骤SA2）设定计量完成值Xm的下限值Xmin和上限值Xmax。

（步骤SA3）设定预定循环数。

（步骤SA4）将计量完成位置设为螺杆工序值Xm的位置，另外将注塑速度切换值设为螺杆工序值Xv的位置，执行注塑工序。如果内部压力的值、从注塑工序开始的时间等预定的注塑保压切换条件成立，则执行保压工序。并且将注塑数加1。

（步骤SA5）判定注塑数是否达到了在步骤SA3中设定的预定循环数。在达到了预定循环数的情况下（是），前进到步骤SA6，在没有达到的情况下（否），返回到步骤SA4。

（步骤SA6）将注塑数复位为0。

（步骤SA7）读出修正值Δs。

（步骤SA8）判定是否为Xm+Δs≥Xmax、或Xm+Δs≤Xmin，即判定在将计量完成值Xm加上Δs时，与加法后的计量完成值Xm对应的螺杆的位置是否收敛于预定的范围内。在收敛于预定的范围内的情况下（是），前进到步骤SA9，在没有收敛于预定的范围内的情况下（否），前进到步骤SA10。

（步骤SA9）将修正值Δs的符号反转。

（步骤SA10）对螺杆计量完成值Xm、注塑速度切换值Xv分别加上修正值Δs，分别作为新的螺杆计量完成值Xm、注塑速度切换值Xv。

（步骤SA11）判定注塑工序是否结束。在已结束的情况下（是）结束，在没有结束的情况下（否），返回到步骤SA4。

接着，依照图5的流程图说明螺杆工序值的修正处理的第二例子。在该例子中，成为修正对象的螺杆工序值是计量完成值Xm、注塑速度切换值Xv、注塑保压切换值Xp。

（步骤SB1）设定表示计量完成位置的计量完成值Xm的初始值、表示注塑速度切换位置的注塑速度切换值Xv的初始值、表示注塑保压切换位置的注塑保压切换值Xp的初始值。

（步骤SB2）设定计量完成值Xm的下限值Xmin和上限值Xmax。

（步骤SB3）设定预定循环数。

（步骤SB4）将计量完成位置设为螺杆工序值Xm的位置，将注塑速度切换位置设为螺杆工序值Xv的位置，执行注塑工序。并且，将注塑保压切换位置设为螺杆工序值Xp的位置，当螺杆成为螺杆工序值Xp的位置时执行保压工序。并且，将注塑数加1。

（步骤SB5）判定注塑数是否达到了在步骤SB3中设定的预定循环数。在达到了预定循环数的情况下（是），前进到步骤SB6，在没有达到的情况下（否），返回到步骤SB4。

（步骤SB6）将注塑数复位为0。

（步骤SB7）读出修正值Δs。

（步骤SB8）判定是否为Xm+Δs≥Xmax、或Xm+Δs≤Xmin，即判定在对计量完成值Xm加上Δs时，与加法后的计量完成值Xm对应的螺杆的位置是否收敛于预定的范围内。在收敛于预定的范围内的情况下（是），前进到步骤SB9，在没有收敛于预定的范围内的情况下（否），前进到步骤SB10。

（步骤SB9）将修正值Δs的符号反转。

（步骤SB10）对计量完成值Xm、注塑速度切换值Xv、注塑保压切换值Xp分别加上修正值Δs，分别作为新的螺杆计量完成值Xm、注塑速度切换值Xv、注塑保压切换值Xp。

（步骤SB11）判定注塑工序是否结束。在已结束的情况下（是）结束，在没有结束的情况下（否），返回到步骤SB4。

接着，依照图6的流程图说明螺杆工序值的修正处理的第三例子。在该例子中，成为修正对象的螺杆工序值是计量完成基准值Xm’和注塑速度切换基准值Xv’，这些计量完成基准值Xm’和注塑速度切换基准值Xv’的值不变化，读出与循环数对应的修正值Δs，对计量完成基准值Xm’、注塑速度切换基准值Xv’分别加上修正值Δs，使用加法后的值设定螺杆计量完成位置、注塑速度切换位置。

（步骤SC1）设定表示螺杆的计量完成的基准位置的螺杆的计量完成基准值Xm’和表示注塑速度切换的基准位置的注塑速度切换基准值Xv’。

（步骤SC2）读出循环数和修正值Δs之间的关系的表。

（步骤SC3）将计量完成位置设为螺杆工序值Xm’+Δs的位置，将注塑速度切换位置设为螺杆工序值Xv’+Δs的位置，执行注塑工序。如果内部压力的值、从注塑工序开始的时间等预定的注塑保压切换条件成立，则执行保压工序。并且将注塑数加1。

（步骤SC4）判定注塑数是否达到了在步骤SC2的表中规定的预定的循环数。在达到了预定循环数的情况下（是），前进到步骤SC5，在没有达到的情况下（否），返回到步骤SC3。

（步骤SC5）根据表，新读出与循环数对应的修正值Δs。

（步骤SC6）判定注塑工序是否结束。在已结束的情况下（是）结束，在没有结束的情况下（否），返回到步骤SC3。

接着，依照图7的流程图说明螺杆工序值的修正处理的第四例子。在该例子中，成为修正对象的螺杆工序值是计量完成基准值Xm’、注塑速度切换基准值Xv’、注塑保压切换基准值Xp’，这些计量完成基准值Xm’、注塑速度切换基准值Xv’以及注塑保压切换基准值Xp’的值不变化，读出与循环数对应的修正值Δs，对计量完成基准值Xm’、注塑速度切换基准值Xv’、注塑保压切换基准值Xp’分别加上修正值Δs，使用加法后的值设定螺杆计量完成位置、注塑速度切换位置、注塑保压切换位置。

（步骤SD1）设定表示螺杆的计量完成的基准位置的螺杆的计量完成基准值Xm’、表示注塑速度切换的基准位置的注塑速度切换基准值Xv’、表示注塑保压切换的基准位置的注塑保压切换基准值Xp’。

（步骤SD2）读出循环数和修正值Δs的关系的表。

（步骤SD3）将计量完成位置设为螺杆工序值Xm’+Δs的位置，将注塑速度切换位置设为螺杆工序值Xv’+Δs的位置，执行注塑工序。并且，将注塑保压切换位置设为螺杆工序值Xp’+Δs的位置，当螺杆成为螺杆工序值Xp’+Δs的位置时，执行保压工序。并且，将注塑数加1。

（步骤SD4）判定注塑数是否达到了在步骤SD2的表中规定的预定的循环数。在达到了预定循环数的情况下（是），前进到步骤SD5，在没有达到的情况下（否），返回到步骤SD3。

（步骤SD5）根据表，新读出与循环数对应的修正值Δs。

（步骤SD6）判定注塑工序是否结束。在已结束的情况下（是）结束，在没有结束的情况下（否），返回到步骤SD3。

在螺杆工序值的修正处理的第一例以及第二例中，将修正值Δs设为常数，但并不一定必须是常数，既可以将公式存储在存储装置中根据该公式求出，也可以根据随机数来求出。

Claims (5)

1.一种注塑成型机的控制装置，

该注塑成型机具备注塑部件，

该控制装置控制注塑成型机以便在计量工序中到计量完成位置为止进行树脂的可塑化计量，在注塑工序中一边在注塑速度切换位置切换注塑速度一边使上述注塑部件前进，如果预定的注塑保压切换条件成立则转移到保压工序，

所述注塑成型机的控制装置的特征在于，

该控制装置还具备：

注塑部件位置设定单元，其设定与上述注塑部件的工序位置有关的工序值，依照设定的该工序值设定上述注塑部件的工序位置；

修正值设定单元，其设定用于修正上述注塑部件的工序位置的修正值，

上述注塑部件位置设定单元在每个预定循环中，使用上述修正值，设定上述计量完成位置和上述注塑速度切换位置来作为上述注塑部件的工序位置。

2.根据权利要求1所述的注塑成型机的控制装置，其特征在于，

根据上述注塑部件的位置来判定上述注塑保压切换条件，并且上述注塑部件位置设定单元使用上述修正值，还设定注塑保压切换位置来作为上述注塑部件的工序位置。

3.根据权利要求1或2所述的注塑成型机的控制装置，其特征在于，

上述注塑部件位置设定单元在每个预定循环中读出上述修正值，对上述工序值加上或减去读出的上述修正值来作为新的工序值，根据该新的工序值设定上述注塑部件的工序位置。

4.根据权利要求1或2所述的注塑成型机的控制装置，其特征在于，

上述修正值设定单元设定与循环数对应的修正值，根据对上述工序值加上或减去读出的上述修正值的结果，来设定上述注塑部件的工序位置。

5.根据权利要求1或2所述的注塑成型机的控制装置，其特征在于，

使上述预定循环数为预先存储在存储装置中的循环数或从输入单元输入的循环数。