CN104772877A - 注射成型机的合模力设定装置和合模力设定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种注射成型机的合模力设定装置和合模力设定方法。在多条系杆中分别设置变形传感器，通过该变形传感器分别检测这些系杆的伸出量，由此测定实际向金属模具施加的合模力。通过该测定确定金属模具最初打开的位置，求出该位置的金属模具不被打开的最低合模力。这样求出的最低合模力不会受到金属模具的空腔的形状、配置、注射成型机的合模部的合模力平衡等的影响地成为金属模具不被打开的最低合模力。

Description

注射成型机的合模力设定装置和合模力设定方法

技术领域

本发明涉及一种注射成型机的合模力设定装置和合模力设定方法，其寻求不会由于在向注射成型机的金属模具内注射树脂时产生的树脂压力而产生毛刺，并且不产生金属模具变形的适当的合模力。

背景技术

在注塑成型循环中，在闭模工序中关闭金属模具，并且在合模工序中产生合模力后，向金属模具内注射熔融树脂。在向金属模具内注射熔融树脂时，如果合模力相对于熔融树脂所产生的压力而不足，则有可能金属模具打开而产生毛刺。另一方面，在合模力过大的情况下，虽然不用担心产生毛刺，但存在脱气变差而质量降低，另外向金属模具施加超过需要的合模力而使金属模具的寿命变短的问题。因此，为了能够通过使合模力成为注射时金属模具不被打开的最小限的值而防止产生毛刺，并且成为容易产生脱气的状态，不会对金属模具施加超过需要的负荷，理想的是寻求并设定这样的金属模具不被打开的最小限度的合模力。

作为寻求最小限度的合模力的技术，在日本特开2008-6651号公报中，公开了以下的合模力设定方法，其使合模力逐渐变化，根据检测出的合模力的变化寻求应该向金属模具施加的最低合模力。另外，在日本特开平8-252849号公报中公开了以下的合模力设定方法，其着眼于在设定合模力和注射过程中的合模力的最大值与设定合模力之间的差即合模力最大增加量之间成立的近似的线性关系的变化，寻求最低合模力。

在上述那样的寻求最小限度的合模力的合模力设定方法中，在效率、正确性方面存在问题。在现实中使用这些合模力设定方法的情况下，需要确定金属模具最初打开的位置，检测向其周边施加的合模力来作为指标。

因此，在日本特开2013-75382号公报(与DE102012018 749A1对应)公开了解决上述问题点的技术。根据该技术，检测金属模具闭合时产生的合模力和注射过程中的合模力的差来作为合模力最大增加量，根据该检测出的合模力最大增加量，求出金属模具不被打开的最低合模力。在该技术中，能够防止由于金属模具被打开而产生的毛刺，另外由于在容易产生脱气的状态下成型所以质量提高，不会向金属模具施加超过需要的负荷而不会不必要地缩短金属模具的寿命。

图3A～图3C是表示设定合模力和注射时的金属模具状态的图(参照日本特开2013-75382号公报)。另外，图4A～图4C表示了在注射时金属模具从金属模具的上部开始打开的情况。在本说明书中，把在图4C中表示的状态3那样的金属模具的状态称为“金属模具最初打开的位置是金属模具的上部的状态”。在这样的状态下，相对于上侧的系杆与合模完成时刻的长度相比伸长，下侧的系杆保持与合模完成时刻的长度大致相同的长度。为了检测出合模力，大多在多条系杆中的一条系杆上设置用于检测系杆的伸长的合模力检测器。因此，在图4A～图4C的状态3那样的情况下，如果在上侧的系杆设置合模力检测器，则能够在闭合金属模具后的注射过程中检测出合模力的增加，能够检测出金属模具打开。与此相对，如果在下侧的系杆设置合模力检测器，则在下侧的系杆的合模力检测器中在注射过程中不会检测出合模力的变化，无法检测出金属模具打开的情况。

在金属模具打开的位置，树脂压力造成的开模力比作用于金属模具的合模力大，根据金属模具从熔融树脂受到的力的分布、合模力平衡等综合地决定该位置。金属模具从熔融树脂受到的力的分布依存于空腔的形状、配置，有容易推测力的分布的情况，但也有很多难以推测的情况。由于注射成型机的调整程度、金属模具的分割面彼此的平行度等，如果不每次都进行测定，则难以正确地掌握合模力平衡。

根据以上所述，难以推测金属模具开始打开的位置，因此实际进行成型，根据毛刺的产生位置来推测金属模具开始打开的位置。另外，在确定了金属模具最初打开的位置的情况下，为了检测向其周边施加的合模力，需要在最近的系杆设置合模力检测装置。对于每个金属模具，金属模具最初打开的位置都不同，因此随着金属模具的更换，会产生重新向其他系杆设置合模力检测装置的麻烦。

发明内容

因此，本发明的目的在于进一步改进在上述日本特开2013-75382号公报中公开的注射成型机的合模力设定的技术，提供一种注射成型机的合模力设定方法和合模力设定装置，其不受到金属模具的空腔的形状、配置、注射成型机的合模部的合模力平衡等的影响地，更确实地求出金属模具不被打开的最低合模力。

在本发明的注射成型机的合模力设定装置中，所述注射成型机具备：根据设定合模力将金属模具闭合产生合模力的合模部；以及向所述金属模具内注射熔融树脂的注射部，所述合模力设定装置具有：多个合模力检测部，其在合模部的相互不同的部位检测合模力；合模力最大增加量计算部，以任意的设定合模力进行注射，针对所述多个合模力检测部中的每个合模力检测部，求出所述多个合模力检测部检测出的金属模具已闭合时产生的合模力与在向金属模具内注射熔融树脂时产生的注射过程中的合模力的最大值的差即合模力最大增加量；存储部，其针对所述多个合模力检测部中的每个合模力检测部，将所述金属模具已闭合时产生的合模力和所述合模力最大增加量相对应地进行存储；提取部，其在所述多个合模力检测部中的至少一个合模力检测部中提取作为所述设定合模力和所述合模力最大增加量的组合的、合模力最大增加量不同并且具有金属模具不被打开的设定合模力的两个以上的组合；关系式计算部，其针对通过所述提取部提取了所述设定合模力和合模力最大增加量的两个以上的组合的所述合模力检测部，根据所述两个以上的组合求出表示相对于设定合模力的合模力最大增加量的关系式来作为该合模力检测部的关系式；合模力计算部，其针对所述多个合模力检测部中的通过所述关系式计算部求出了所述关系式的合模力检测部，通过比对应于该合模力检测部提取出的所述两个以上的组合的设定合模力小的设定合模力进行注射，计算所述合模力最大增加量，求出该合模力最大增加量超过了根据该合模力检测部的关系式决定的预定的阈值时的设定合模力；以及合模力设定部，其将由所述合模力计算部求出的设定合模力紧前的设定合模力设定为金属模具不被打开所需要的最小限度的合模力。

也可以构成为所述提取部针对全部的合模力检测部，对各个合模力检测部中的每个合模力检测部提取所述设定合模力和所述合模力最大增加量的两个以上的组合，所述关系式计算部针对全部的合模力检测部，对各个合模力检测部中的每个合模力检测部求出表示相对于设定合模力的合模力最大增加量的关系式，所述合模力计算部针对全部的合模力检测部，对各个合模力检测部中的每个合模力检测部求出合模力最大增加量超过基于该合模力检测部的关系式的所述阈值的设定合模力，所述合模力设定部针对求出了由所述合模力计算部针对所述各个合模力检测部中的每个合模力检测部求出的设定合模力中的最大的设定合模力的合模力检测部，将该合模力检测部的最大的设定合模力紧前的设定合模力设定为金属模具不被打开所需要的最小限度的合模力。

也可以将所述提取部提取的设定合模力设为所述合模力最大增加量大于预定的值时的设定合模力。

也可以将所述提取部提取的设定合模力设为能够判断成型品为良品时的设定合模力。

还可以构成为所述提取部以充分满足根据最大注射压和金属模具的投影面积计算出的合模力的设定合模力来开始设定合模力的提取，一边降低该设定合模力一边进行设定合模力的提取。

在本发明的注射成型机的合模力设定方法中，所述注射成型机具备：根据设定合模力将金属模具闭合产生合模力的合模部；向所述金属模具内注射熔融树脂的注射部；以及多个合模力检测部，其在所述合模部的相互不同的部位检测合模力，所述合模力设定方法具有：合模力最大增加量计算步骤，以任意的设定合模力进行注射，针对所述多个合模力检测部中的每个合模力检测部，求出基于所述多个合模力检测部检测出的所述金属模具已闭合时产生的合模力与在向所述金属模具内注射熔融树脂时产生的注射过程中的合模力的最大值的差的合模力最大增加量；提取步骤，其在所述多个合模力检测部中的至少一个合模力检测部中提取作为所述设定合模力和所述合模力最大增加量的组合的、合模力最大增加量不同并且具有金属模具不被打开的设定合模力的两个以上的组合；关系式计算步骤，其针对通过所述提取步骤提取了所述设定合模力和合模力最大增加量的两个以上的组合的合模力检测部，根据所述两个以上的组合求出表示相对于设定合模力的合模力最大增加量的关系式来作为该合模力检测部的关系式；合模力计算步骤，其针对所述多个合模力检测部中的在所述关系式计算步骤中求出了所述关系式的合模力检测部，通过比对应于该合模力检测部提取出的所述两个以上的组合的设定合模力小的设定合模力进行注射，计算所述合模力最大增加量，求出该合模力最大增加量超过了根据该合模力检测部的关系式决定的预定的阈值时的设定合模力；以及合模力设定步骤，其将在所述合模力计算步骤中求出的设定合模力紧前的设定合模力设定为金属模具不被打开所需要的最小限度的合模力。

还可以设为所述提取步骤针对全部的合模力检测部，对各个合模力检测部中的每个合模力检测部提取所述设定合模力和所述合模力最大增加量的两个以上的组合，所述关系式计算步骤针对全部的合模力检测部，对各个合模力检测部中的每个合模力检测部求出表示相对于设定合模力的合模力最大增加量的关系式，所述合模力计算步骤针对全部的合模力检测部，对各个合模力检测部中的每个合模力检测部求出合模力最大增加量超过基于该合模力检测部的关系式的所述阈值的设定合模力，所述合模力设定步骤针对求出了在所述合模力计算步骤中针对所述各个合模力检测部中的每个合模力检测部求出的设定合模力中的最大的设定合模力的合模力检测部，将该合模力检测部的最大的设定合模力紧前的设定合模力设定为金属模具不被打开所需要的最小限度的合模力。

还可以设为将通过所述提取步骤提取的设定合模力设为所述合模力最大增加量大于预定的值时的设定合模力。

还可以设为将通过所述提取步骤提取的设定合模力设为能够判断成型品为良品时的设定合模力。

还可以设为所述提取步骤以充分满足根据最大注射压和金属模具的投影面积计算出的合模力的设定合模力来开始设定合模力的提取，一边降低该设定合模力一边进行设定合模力的提取。

根据本发明，能够提供一种注射成型机的合模力设定方法和合模力设定装置，其不会受到金属模具的空腔的形状、配置、注射成型机的合模部的合模力平衡等的影响地，更确实地求出金属模具不被打开的最低合模力。

附图说明

通过参照附图对以下的实施方式进行说明，本发明上述的以及其他的目的和特征会变得明确。在这些附图中：

图1是表示设定合模力和注射时的合模力最大增加量之间的关系的图表。

图2是表示合模力的时间变化的图表。

图3A～图3C是表示设定合模力和注射时的金属模具状态的图。

图4A～图4C是表示金属模具空腔有偏离而在注射时金属模具从金属模具的上部开始打开的情况下的设定合模力和注射时的金属模具状态的图。

图5A是说明合模力最大增加量的变化量判定方法的图表。

图5B是说明通过多个合模力传感器进行的合模力最大增加量的测定方法的图。

图6是注射成型机的概要框图。

图7A和图7B是表示使用一个合模力传感器求出合模力的处理的算法的流程图。

图8是表示使用多个合模力传感器求出适当的合模力的处理的算法的流程图。

具体实施方式

首先，在说明本发明的实施方式之前，说明成为本发明的前提的日本特开2013-75382号公报所公开的合模力设定相关的技术。

如果合模力相对于熔融树脂所产生的压力而不足，则金属模具被打开而产生毛刺。在图1中表示了使合模力从以最大注射压和金属模具的投影面积为参考而考虑的充足的合模力下降到金属模具打开的状态时的设定合模力与表示屈服于注射时的注射压力而金属模具打开时的开模量的合模力最大增加量之间的关系。在此，如图2所示，合模力最大增加量表示设定合模力和注射过程中的合模力的最大值之间的差。如果分析该关系，则能够分为以下的3个状态。在图3A～图3C中分别表示各个状态(状态1、状态2、状态3)下的设定合模力和注射时的金属模具状态。设金属模具的模具厚度为L。

状态1(图3A)：即使降低设定合模力，注射时的合模力最大增加量也不变化的区间。在该区间中，合模力相对于注射压力足够大，因此金属模具被压缩产生变形。理想的是注射时的合模力最大增加量不变化。由于合模力金属模具被压缩收缩量δ1，模具厚度成为L－δ1，压板间(可动压板30和固定压板33之间)的距离也成为L－δ1。

状态2(图3B)：如果降低设定合模力，则注射时的合模力最大增加量增加的区间。在该区间中，由于合模力相对于状态1降低，屈服于注射压力而使金属模具将要打开，因此在状态1下产生的金属模具的变形逐渐释放。因此，注射时的合模力最大增加量增加在注射时与变形释放量相应的量。变形稍微释放，金属模具的压缩量成为比δ1小的收缩量δ2(0<δ2<δ1)，压板之间的距离成为L－δ2(>L－δ1)。

状态3(图3C)：如果降低设定合模力，则注射时的合模力最大增加量相对于状态2很大地增加的区间。在该区间中，在状态2下产生的金属模具的变形在注射时完全释放，因此模具厚度成为L，进而产生开模量δ3，因此压板之间的距离成为L+δ3。

此外，上述的“注射”是指使螺杆动作而向金属模具内的空腔空间填充熔融树脂的全部工序，也包含被称为保压工序的向熔融树脂施加压力而在金属模具内的空腔空间中完全填充熔融树脂的工序。

图5A是说明判别合模力最大增加量的变化量从状态2转移到状态3的点的方法的图表。横轴是设定合模力(Fs)，纵轴是注射过程中的合模力最大增加量(Fmax)。

为了检测状态2和状态3的转移点，首先用近似直线求出状态2的变化。为此，在产生金属模具变形的释放而合模力最大增加量发生变化的状态2(参照图3B)的区间的任意2点进行合模力最大增加量的测定，取得对于设定合模力A测定到的合模力最大增加量Amax、对于设定合模力B测定到的合模力最大增加量Bmax。这时，在合模力最大增加量Amax和Bmax相等的情况下，该点是状态1区间，因此进一步降低设定合模力，在图5A所示的Amax<Bmax的点再次进行测定。

这样，能够根据该测定值Amax和Bmax的值，求出表示状态2的合模力最大增加量的近似直线Fmax＝a×Fs+b。该直线表示状态2下的由于金属模具变形的释放而导致的合模力的增加，针对位于状态2的区间中的设定合模力C测定到的合模力最大增加量Cmax为满足Cmax－(a×C+b)≤α(α>0)的值。这时，α为考虑了测定误差、变动的阈值，可以以任意的相同合模力数次进行注射来检测合模力最大增加量，将检测值的最大值和最小值之间的差作为阈值。此外，阈值的求取方法并不限于该方法。

接着，由于变形的释放结束，金属模具成为打开的状态，因此合模力的增加量有很大变化，由此针对位于状态3的区间中的设定合模力D测定到的合模力最大增加量Dmax成为Dmax－(a×D+b)>α。

即，从状态2向状态3的转移点的判别方法是根据状态2的区间中的任意2点的合模力最大增加量求出近似直线Fmax＝a×Fs+b，在降低设定合模力X的过程中测量到的合模力最大增加量Xmax在2点连续为Xmax－(a×X+b)>α的情况下，将最初的点判别为向状态3的转移点。然后，检测该转移点紧前的点来作为金属模具不被打开的最低合模力。

接着，说明本发明的合模力设定装置和合模力设定方法。

在本发明中，通过多个合模力传感器进行该最低合模力计算过程。作为例子，在图5B中表示通过4个合模力传感器CH1、CH2、CH3、CH4测定的合模力和合模力最大增加量之间的关系。转移到下一个状态时的合模力根据合模力传感器而不同，在图5B中，合模力传感器CH1在合模力F1下从状态2转移到状态3，合模力传感器CH2在合模力F2下从状态2转移到状态3，合模力传感器CH3在合模力F3下从状态2转移到状态3，合模力传感器CH4在合模力F4下从状态2转移到状态3。

合模力F1、F2、F3、F4中的F1最大，因此可知金属模具开始打开的位置是CH1测定的区域，金属模具开始打开时的合模力是F1。因此，将F1紧前的点设定为最低合模力。

列举2个例子作为最低合模力的检测方法。一个方法是一边从足够大的合模力开始顺序地减小设定合模力，一边通过CH1、CH2、CH3、CH4的各个合模力传感器进行测定，在通过任意一个合模力传感器最初检测出从状态2到状态3的转移点之前，通过各合模力传感器进行处理。在图5B的情况下，如果作为从状态2到状态3的最初的转移点检测出F1则结束测定，该转移点紧前的点成为最低合模力。另一个方法是针对CH1、CH2、CH3、CH4全部的合模力传感器在转移到状态3之前持续进行处理，检测出全部的F1～F4，将这些转移点中的最大的合模力的转移点紧前的点作为最低合模力。

另外，可知检测出最低合模力的合模力传感器所测定的区域中金属模具最初开始打开在成型品中容易出现毛刺，因此可知在合格品检查时重点调查哪里。

此外，在一点的毛刺都不允许的情况下，可以在状态2区间的区间内修正作为裕度(margin)检测到的最低合模力。

可以通过以最大注射压力和金属模具的投影面积为参考考虑的充足的状态1的合模力进行注射，一边降低合模力一边计算各注射过程中的合模力最大增加量，根据产生合模力最大增加量的变化的点求出产生金属模具变形释放的状态2的设定合模力。另外，除了使合模力从上述状态1向状态2变化而求出状态2的设定合模力的方法以外，也可以通过任意的设定合模力计算合模力最大增加量，求出该合模力最大增加量产生变化的设定合模力中的通过操作者、照相机的监视、合格与否判别功能能够判断为成型品是合格品的情况下的合模力来作为状态2的设定合模力。

根据本发明的实施方式，通过具备合模力检测装置的注射成型机，从以最大注射压力和金属模具的投影面积作为参考而考虑的充足的合模力试行注射，一边降低合模力一边测量各注射过程中的合模力最大增加量。即，通过设定相当于状态1的任意的合模力，一边从该设定合模力开始逐渐降低合模力，一边测量各注射过程中的合模力最大增加量。

此外，在本发明的实施方式中，需要在状态2下设定至少2个不同的合模力，求出分别与这些2个设定合模力对应的2个合模力最大增加量，在状态3下设定至少一个合模力，求出与该设定合模力对应的一个合模力最大增加量。

如上述那样，合模力最大增加量是指设定合模力和注射过程中的合模力的最大值之间的差。根据金属模具的大小、构造，设定合模力和施加到金属模具的实际的合模力并不一定一致，因此在本发明的实施方式中，也可以根据在合模后注射前检测出的合模力和在注射过程中检测出的合模力的最大值之间的差，测定正确的合模力最大增加量。另外，可以检测注射过程中的合模力最大增加量从状态2转移到状态3的点(合模力最大增加量有很大变化的点)，求出其紧前的点的合模力作为金属模具不被打开所需要的最小限度的设定合模力。另外，作为其他实施方式，可以在状态2和状态3下分别求出线性近似式，根据这些线性近似式的交点(表示状态2的直线和表示状态3的直线的交点)，求出金属模具不被打开所需要的最小限度的设定合模力。

根据本发明，与上述现有技术(日本特开2013-75382号公报所公开的技术)相比，能够更确实地求出金属模具不被打开所需要的最小限度的设定合模力。通过求出需要的最小限度的设定合模力，能够防止由于金属模具打开而产生的毛刺的产生，在容易脱气的状态下成型由此质量提高，不会对金属模具施加超过需要的负荷从而不缩短金属模具的寿命。

图6是注射成型机的概要框图。图6所示的注射成型机构成为能够使用本发明的合模力设定方法设定合模力的注射成型机。注射成型机M在机台(省略图示)上具备合模部Mc和注射部Mi。注射部Mi对树脂材料(小球)进行加热熔融，将该熔融后的树脂注射到金属模具40的空腔内。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。

首先，说明注射部Mi。在注射缸的前端安装喷嘴2，在注射缸1内贯穿螺杆3。在该螺杆3上设置有根据对螺杆3施加的压力检测树脂压力的使用了载荷单元等的树脂压力传感器。来自树脂压力传感器5的输出信号通过A/D变换器16从模拟信号变换为数字信号并输入到伺服CPU15。

螺杆3通过螺杆旋转用伺服电动机M2经由由滑轮、皮带等构成的传动机构6进行旋转。进而，该螺杆3通过螺杆前进后退用伺服电动机M1经由包括滑轮、皮带、滚珠丝杠/螺母机构等将旋转运动变换为直线运动的机构的传动机构7被驱动，在螺杆3的轴向上移动。此外，符号P1是通过检测螺杆前进后退用伺服电动机M1的位置、速度而检测螺杆3的轴向的位置、速度的位置/速度检测器，符号P2是通过检测螺杆旋转用伺服电动机M2的位置、速度而检测螺杆3的绕轴旋转位置、速度的位置/速度检测器。符号4是向注射缸1供给树脂的漏斗。

接着，说明合模部Mc。后压板31和固定压板33通过多条系杆32连结，配置可动压板30由系杆32进行引导。将可动侧金属模具40a安装在可动压板30上，将固定侧金属模具40b安装在固定压板33上。肘节机构36通过使安装在滚珠丝杠轴38上的十字头34进退来进行动作，滚珠丝杠轴38由可动压板前进后退用伺服电动机M3驱动。在该情况下，如果使十字头34前进(向图中的右方向移动)，则可动台板30前进而进行模具关闭。并且，产生可动压板前进后退用伺服电动机M3的推进力乘以肘节倍率所得的合模力，通过该合模力进行合模。顶出器前进后退用伺服电动机M4驱动顶出器机构35使顶针(未图示)突出而将成型品从金属模具中推出。

在多条系杆32的至少2条上配设合模力传感器41。各个合模力传感器41是检测分别配设了这些合模力传感器41的系杆32的变形的传感器，与合模力检测部对应。在合模时与合模力对应对系杆32施加拉力，与合模力成比例地微微伸长。因此，通过合模力传感器41检测系杆32的伸出量，能够知道实际对金属模具40施加的合模力。作为合模力传感器41，例如可以使用变形传感器。把来自合模力传感器41的检测信号经由A/D变换器27发送到伺服CPU15。

根据来自合模力传感器41的检测信号得到图2所示的合模力和时间的关系的图表。在伺服CPU15中计算设定合模力、该设定合模力和注射过程中的最大合模力之间的差分即合模力最大增加量，将得到的数据存储在RAM14中。在此，对上述设定合模力使用在模具闭合结束后注射开始前检测出的合模力。或者，也可以使用设定的合模力的值。

在后压板31上配设合模位置调整用电动机M5。在合模位置调整用电动机M5的旋转轴上安装有驱动用齿轮。在系杆螺母的齿轮和上述驱动用齿轮上架设带齿的皮带等动力传递构件。因此，当驱动合模位置调整用电动机M5而使上述驱动用齿轮旋转时，与各个系杆32的螺纹部37螺纹旋合的系杆螺母同步地旋转。由此，使合模位置调整用电动机M5向预定的方向旋转规定的转数，能够使后压板31进退预定的距离。合模位置调整用电动机M5优选伺服电动机，具备旋转位置检测用位置检测器P5。把位置检测器P5检测出的合模位置调整用电动机M5的旋转位置的检测信号输入到伺服CPU15。在本发明中，通过驱动合模位置调整用电动机M5，例如能够通过执行图7A、图7B、图8所示的处理来设定最佳的合模力。

注射成型机M的控制装置具备作为数值控制用微处理器的CNC-CPU20、作为可编程控制器用微处理器的PMC-CPU17、以及作为伺服控制用微处理器的伺服CPU15，通过经由总线26选择相互的输入输出，能够在各微处理器之间传递信息。

在伺服CPU15上连接有用于存储进行位置环、速度环、电流环的处理的伺服控制专用控制程序的ROM13、用于暂时存储数据的RAM14。另外，连接伺服CPU15，使其能够经由A/D(模拟/数字)变换器16检测来自设置在注射成型机本体侧的检测注射压力等各种压力的树脂压力传感器5的压力信号。对伺服CPU15分别连接根据来自伺服CPU15的指令，驱动与注射轴连接的螺杆前进后退伺服电动机M1以及驱动与螺杆旋转轴连接的螺杆旋转用伺服电动机M2的伺服放大器11、12，将来自安装在各伺服电动机M1、M2上的位置/速度检测器P1、P2的输出反馈到伺服CPU15。根据来自位置/速度检测器P1、P2的位置的反馈信号，由伺服CPU15计算各伺服电动机M1、M2的旋转位置，更新存储在各当前位置存储寄存器中。

在可动压板前进后退用伺服电动机M3和顶出器前进后退用伺服电动机M4上分别连接有伺服放大器8、9。将来自安装在各伺服电动机M3、M4上的位置/速度检测器P3、P4的输出反馈到伺服CPU15。根据来自位置/速度检测器P3、P4的位置的反馈信号，通过伺服CPU15计算各伺服电动机M3、M4的旋转位置，更新存储在各当前位置存储寄存器中。

在PMC-CPU17上连接有用于存储控制注射成型机的顺序动作的顺序程序等的ROM18和用于暂时存储运算数据的RAM19，在CNC-CPU20上连接有用于存储整体地控制注射成型机的自动运转程序、实现与本发明关联的合模力设定方法的控制程序等各种程序的ROM21、以及用于暂时存储运算数据的RAM22。成型数据保存用RAM23是非易失性的存储器，是用于存储与注塑成型作业有关的成型条件、各种设定值、参数、宏变量等的成型数据保存用存储器。显示装置/MDI(手动数据输入装置)25经由接口(I/F)24与总线26连接，能够进行功能菜单的选择和各种数据的输入操作等。设置有数值数据输入用数字键以及各种功能键等。作为显示装置可以使用LCD(液晶显示装置)、CRT、其他显示装置。

通过以上的注射成型机的结构，PMC-CPU17控制注射成型机整体的顺序，CNC-CPU20根据RAM21的运转程序、存储在成型数据保存用RAM23中的成型条件等，向各轴的伺服电动机分配移动指令，伺服CPU15根据对各轴分配的移动指令和通过位置/速度检测器P1、P2、P3、P4、P5检测出的位置和速度的反馈信号等，执行数字伺服处理，驱动控制伺服电动机M1、M2、M3、M4、M5。

说明使用了上述注射成型机M的成型动作。当使可动压板前进后退伺服电动机M3向正方向旋转时，滚珠丝杠轴38向正方向旋转，与滚珠丝杠轴38螺纹旋合的十字头34前进(向图4中的右方向的移动)，当使肘节机构36工作时，使可动压板30前进。

如果安装在可动压板30上的可动侧金属模具40a与固定侧金属模具40b接触(模具已闭合的状态)，则转移到合模工序。在合模工序中，进一步向正方向驱动可动压板前进后退伺服电动机M3，由此通过肘节机构36对金属模具40产生合模力。然后，驱动设置在注射部Mi中的螺杆前进后退用伺服电动机M1而使螺杆3在其轴向上前进，由此向金属模具40内形成的空腔空间填充熔融树脂。在进行开模的情况下，如果向反方向驱动可动压板前进后退伺服电动机M3，则滚珠丝杠轴38向反方向旋转。与此相伴，十字头34后退，肘节机构36向弯曲的方向动作，可动压板30向后压板31的方向移动(后退)。如果开模工序完成，则用于使顶出针突出的顶出器前进后退用电动机M4动作，该顶出针用于将成型品从可动侧金属模具40a推出。由此，顶出针(未图示)从可动侧金属模具40a的内表面突出，可动侧金属模具40a内的成型品从可动侧金属模具40a突出。

接着，说明本发明的实施方式的合模力设定方法和合模力设定装置。在本发明的实施方式中，在系杆32上安装合模力传感器41来检测成型过程中的合模力，根据该检测值求出适当的合模力。

图7A和图7B是表示现有技术(日本特开2013-75382号公报)的由一个合模力传感器检测最低合模力的流程的流程图。以下依照各步骤进行说明。

[步骤S1]以足够的设定合模力Fs1执行5个成型循环，测量注射过程中的合模力最大增加量，为了排除测量值的变动、误差，使用频繁值、中心值等来确定合模力最大增加量Fmax1，存储一点的设定合模力Fs1和与该设定合模力Fs1对应的合模力最大增加量Fmax1。

[步骤S2]将设定合模力Fs2设为(Fs1－ΔFs)。ΔFs是正的值。

[步骤S3]以设定合模力Fs2执行5个成型循环，测量注射过程中的合模力最大增加量，为了排除测量值的变动、误差，使用频繁值、中心值等来确定合模力最大增加量Fmax2，存储一点的设定合模力Fs2和与该设定合模力Fs2对应的合模力最大增加量Fmax2。

[步骤S4]当在步骤S1中得到的Fmax1和在步骤S3中得到的Fmax2为Fmax1<Fmax2的情况下(是)转移到步骤S5，在不是的情况下(否)转移到步骤S6。

[步骤S5]设为N＝2。此外，N表示为了确定合模力最大增加量而变更设定合模力的变更次数。

[步骤S6]设为N＝2。此外，N表示为了确定合模力最大增加量而变更设定合模力的变更次数。

[步骤S7]将设定合模力Fs3设为(Fs2－ΔFs)。ΔFs是正的值。

[步骤S8]以设定合模力Fs3执行5个成型循环，测量注射过程中的合模力最大增加量，为了排除测量值的变动、误差，使用频繁值、中心值等来确定合模力最大增加量Fmax3，存储一点的设定合模力Fs3和与该设定合模力Fs3对应的合模力最大增加量Fmax3。

[步骤S9]当在步骤S3中得到的Fmax2和在步骤S8中得到的Fmax3为Fmax2<Fmax3的情况下(是)转移到步骤S10，在不是的情况下(否)转移到步骤S11。

[步骤S10]将N加1，转移到步骤S12。

[步骤S11]将N加1，返回到步骤S5。直到满足FmaxN<FmaxN+1为止，重复进行步骤S7～9、11的处理。

[步骤S12]使用在紧前的步骤中进行了比较的值(FsN、FmaxN)和(FsN+1、FmaxN+1)，求出线性近似直线Fmax＝a×Fs+b。另外，根据测定数据的变动、测定误差求出阈值α(α>0)。此外，为了表示设定合模力和合模力最大增加量的组合而标记为(FsN，FmaxN)等。

[步骤S13]将设定合模力FsN+1设为(FsN－ΔFs)。ΔFs是正的值。

[步骤S14]以设定合模力FsN+1执行5个成型循环，测量注射过程中的合模力最大增加量FmaxN+1，存储设定合模力FsN+1和合模力最大增加量FmaxN+1。

[步骤S15]在针对设定合模力FsN+1的通过在步骤S12中求出的线性近似直线求出的合模力最大增加量a×FsN+1+b和在步骤S14中测量出的合模力最大增加量FmaxN+1为FmaxN+1－(a×FsN+1+b)≤α的情况下(是)转移到步骤S16，在不是的情况下(否)转移到步骤S17。

[步骤S16]将N加1，转移到步骤S13。

[步骤S17]将设定合模力FsN+2设为(FsN+1－ΔFs’)。ΔFs’是比ΔFs小的正值。

[步骤S18]以设定合模力FsN+2执行5个成型循环，测量注射过程中的合模力最大增加量FmaxN+2，存储设定合模力FsN+2和合模力最大增加量FmaxN+2。

[步骤S19]在针对设定合模力FsN+2的通过在步骤S12中求出的线性近似直线求出的合模力最大增加量a×FsN+2+b和在步骤S18中测量出的合模力最大增加量FmaxN+2为FmaxN+2－(a×FsN+2+b)≤α的情况下(是)转移到步骤S20，在不是的情况下(否)转移到步骤S21。

[步骤S20]将N加2，转移到步骤S13。

[步骤S21]将FsN作为金属模具不被打开所需要的最小限度的合模力而设定为设定合模力，结束处理。

接着，说明本发明。在本发明中通过至少2个合模力传感器检测最低合模力。图8的流程图是通过4个合模力传感器检测最低合模力的例子，以下依照各步骤进行说明。

[步骤ST1]将向各合模力传感器分配的状态寄存器(1)～状态寄存器(4)设为状态1。

[步骤ST2]将N和M设为1，对第一个合模力传感器开始处理。N是变更合模力的变更次数，M是状态寄存器的编号。

[步骤ST3]在状态寄存器(M)是状态1的情况下，转移到步骤ST5。在除此以外的情况下，转移到步骤ST4。

[步骤ST4]在状态寄存器(M)是状态2的情况下(是)，转移到步骤ST10。在除此以外的情况下(否)，转移到步骤ST13。

[步骤ST5]在N的值是1的情况下，转移到步骤ST6。在除此以外的情况下，转移到步骤ST7。

[步骤ST6]以足够的设定合模力Fs(1)执行5个成型循环，测量注射过程中的合模力最大增加量，为了防止测量值的变动、误差，使用频繁值、中心值等存储一点的针对设定合模力Fs(1)的合模力最大增加量Fmax(1，M)。转移到步骤ST7。

[步骤ST7]将设定合模力Fs(N+1)设为(Fs(N)－ΔFs)。ΔFs是正的值。以该设定合模力Fs(N+1)执行5个成型循环，测量注射过程中的合模力最大增加量，为了排除测量值的变动、误差，使用频繁值、中心值等存储一点的针对设定合模力Fs(N+1)的合模力最大增加量Fmax(N+1，M)。转移到步骤ST8。

[步骤ST8]如果Fmax(N+1，M)>Fmax(N，M)(是)，则转移到步骤ST9。在不是的情况下(否)，转移到步骤ST16。

[步骤ST9]使用直到紧前的步骤为止测量出的值(Fs(N)，Fmax(N，M))和(Fs(N+1)，Fmax(N+1，M))求出线性近似直线F(N，M)＝a(M)×Fs(N)+b(M)。另外，根据测定数据的变动、测定误差求出阈值α(M)(α(M)>0)。将状态寄存器(M)设为状态2，转移到步骤ST16。

[步骤ST10]以设定合模力Fs(N+1)执行5个成型循环，测量注射过程中的合模力最大增加量Fmax(N+1，M)并进行存储。

[步骤ST11]针对步骤ST10的设定合模力Fs(N+1)的通过步骤ST9求出的F(N+1，M)(＝a(M)×Fs(N+1)+b(M))和在步骤ST10中测量出的合模力最大增加量Fmax(N+1，M)具有

Fmax(N+1，M)－(a(M)×Fs(N+1)+b(M))≤α(M)的关系的情况下(是)，转移到步骤ST16，在不是的情况下(否)，转移到步骤ST12。

[步骤ST12]将状态寄存器(M)设为状态3，转移到步骤ST16。

[步骤ST13]以设定合模力Fs(N+1)执行5个成型循环，测量注射过程中的合模力最大增加量Fmax(N+1，M)并进行存储。

[步骤ST14]在针对步骤ST13的设定合模力Fs(N+1)的通过步骤ST9求出的F(N+1，M)和在步骤ST13中测量出的合模力最大增加量Fmax(N+1，M)(＝a(M)×Fs(N+1)+b(M))具有

Fmax(N+1，M)－(a(M)×Fs(N+1)+b(M))≤α(M)的关系的情况下(是)，转移到步骤ST15，在不是的情况下(否)，转移到步骤ST19。

[步骤ST15]将状态寄存器(M)设为状态2，转移到步骤ST16。

[步骤ST16]使M增加1，转移到其他合模力传感器的处理。

[步骤ST17]在结束了4个合模力传感器的全部处理成为M>4的情况下(是)，转移到步骤ST18，在除此以外的情况下(否)，转移到步骤ST3。

[步骤ST18]将M设为1而返回第一个合模力传感器的处理，如果使N增加1减少设定合模力，则转移到步骤ST3。

[步骤ST19]将Fs(N－1)作为金属模具不被打开所需要的最小限度的合模力而设定为设定合模力，结束处理。

在步骤ST1～步骤ST19的方法中，直到在步骤ST19中检测出最低合模力为止通过各合模力传感器进行处理。但是，先转移到状态2的合模力传感器先转移到状态3的情况多。因此，在合模力传感器其中的一个转移到状态2的情况下，此后可以只通过转移到状态2的合模力传感器进行测定和处理。

另外，在步骤ST1～步骤ST19的方法中，针对多个合模力传感器中的任意一个执行步骤ST19，在求出了需要的最小限度的合模力时结束处理。作为除此以外的方法，也可以针对全部合模力传感器直到转移到状态3为止持续进行处理，求出转移到状态3的设定合模力，将该设定合模力中的最大的设定合模力设定为最低合模力。

本发明通过在多条系杆上设置合模力传感器来测定合模力，能够确定金属模具最初打开的位置，求出在该位置的金属模具不被打开的最低合模力，由此能够防止由于金属模具打开而产生的毛刺，在容易脱气的状态下成型由此质量得到提高，不对金属模具施加超过需要的负荷从而不会不必要地缩短金属模具的寿命。

Claims (10)

1.一种注射成型机的合模力设定装置，其特征在于，

所述注射成型机具备：根据设定合模力将金属模具闭合产生合模力的合模部；以及向所述金属模具内注射熔融树脂的注射部，

所述合模力设定装置具有：

多个合模力检测部，其在合模部的相互不同的部位检测合模力；

合模力最大增加量计算部，以任意的设定合模力进行注射，针对所述多个合模力检测部中的每个合模力检测部，求出所述多个合模力检测部检测出的金属模具已闭合时产生的合模力与在向金属模具内注射熔融树脂时产生的注射过程中的合模力的最大值的差即合模力最大增加量；

存储部，其针对所述多个合模力检测部中的每个合模力检测部，将所述金属模具已闭合时产生的合模力和所述合模力最大增加量相对应地进行存储；

提取部，其在所述多个合模力检测部中的至少一个合模力检测部中提取作为所述设定合模力和所述合模力最大增加量的组合的、合模力最大增加量不同并且具有金属模具不被打开的设定合模力的两个以上的组合；

关系式计算部，其针对通过所述提取部提取了所述设定合模力和合模力最大增加量的两个以上的组合的所述合模力检测部，根据所述两个以上的组合求出表示相对于设定合模力的合模力最大增加量的关系式来作为该合模力检测部的关系式；

合模力计算部，其针对所述多个合模力检测部中的通过所述关系式计算部求出了所述关系式的合模力检测部，通过比对应于该合模力检测部提取出的所述两个以上的组合的设定合模力小的设定合模力进行注射，计算所述合模力最大增加量，求出该合模力最大增加量超过了根据该合模力检测部的关系式决定的预定的阈值时的设定合模力；以及

合模力设定部，其将由所述合模力计算部求出的设定合模力紧前的设定合模力设定为金属模具不被打开所需要的最小限度的合模力。

2.根据权利要求1所述的注射成型机的合模力设定装置，其特征在于，

所述提取部针对全部的合模力检测部，对各个合模力检测部中的每个合模力检测部提取所述设定合模力和所述合模力最大增加量的两个以上的组合，

所述关系式计算部针对全部的合模力检测部，对各个合模力检测部中的每个合模力检测部求出表示相对于设定合模力的合模力最大增加量的关系式，

所述合模力计算部针对全部的合模力检测部，对各个合模力检测部中的每个合模力检测部求出合模力最大增加量超过基于该合模力检测部的关系式的所述阈值的设定合模力，

所述合模力设定部针对求出了由所述合模力计算部针对所述各个合模力检测部中的每个合模力检测部求出的设定合模力中的最大的设定合模力的合模力检测部，将该合模力检测部的最大的设定合模力紧前的设定合模力设定为金属模具不被打开所需要的最小限度的合模力。

3.根据权利要求1或2所述的注射成型机的合模力设定装置，其特征在于，

将所述提取部提取的设定合模力设为所述合模力最大增加量大于预定的值时的设定合模力。

4.根据权利要求1所述的注射成型机的合模力设定装置，其特征在于，

将所述提取部提取的设定合模力设为能够判断成型品为良品时的设定合模力。

5.根据权利要求1所述的注射成型机的合模力设定装置，其特征在于，

所述提取部以充分满足根据最大注射压和金属模具的投影面积计算出的合模力的设定合模力来开始设定合模力的提取，一边降低该设定合模力一边进行设定合模力的提取。

6.一种注射成型机的合模力设定方法，其特征在于，

所述注射成型机具备：根据设定合模力将金属模具闭合产生合模力的合模部；向所述金属模具内注射熔融树脂的注射部；以及多个合模力检测部，其在所述合模部的相互不同的部位检测合模力，

所述合模力设定方法具有：

合模力最大增加量计算步骤，以任意的设定合模力进行注射，针对所述多个合模力检测部中的每个合模力检测部，求出基于所述多个合模力检测部检测出的所述金属模具已闭合时产生的合模力与在向所述金属模具内注射熔融树脂时产生的注射过程中的合模力的最大值的差的合模力最大增加量；

提取步骤，其在所述多个合模力检测部中的至少一个合模力检测部中提取作为所述设定合模力和所述合模力最大增加量的组合的、合模力最大增加量不同并且具有金属模具不被打开的设定合模力的两个以上的组合；

关系式计算步骤，其针对通过所述提取步骤提取了所述设定合模力和合模力最大增加量的两个以上的组合的合模力检测部，根据所述两个以上的组合求出表示相对于设定合模力的合模力最大增加量的关系式来作为该合模力检测部的关系式；

合模力计算步骤，其针对所述多个合模力检测部中的在所述关系式计算步骤中求出了所述关系式的合模力检测部，通过比对应于该合模力检测部提取出的所述两个以上的组合的设定合模力小的设定合模力进行注射，计算所述合模力最大增加量，求出该合模力最大增加量超过了根据该合模力检测部的关系式决定的预定的阈值时的设定合模力；以及

合模力设定步骤，其将在所述合模力计算步骤中求出的设定合模力紧前的设定合模力设定为金属模具不被打开所需要的最小限度的合模力。

7.根据权利要求6所述的注射成型机的合模力设定方法，其特征在于，

所述提取步骤针对全部的合模力检测部，对各个合模力检测部中的每个合模力检测部提取所述设定合模力和所述合模力最大增加量的两个以上的组合，

所述关系式计算步骤针对全部的合模力检测部，对各个合模力检测部中的每个合模力检测部求出表示相对于设定合模力的合模力最大增加量的关系式，

所述合模力计算步骤针对全部的合模力检测部，对各个合模力检测部中的每个合模力检测部求出合模力最大增加量超过基于该合模力检测部的关系式的所述阈值的设定合模力，

所述合模力设定步骤针对求出了在所述合模力计算步骤中针对所述各个合模力检测部中的每个合模力检测部求出的设定合模力中的最大的设定合模力的合模力检测部，将该合模力检测部的最大的设定合模力紧前的设定合模力设定为金属模具不被打开所需要的最小限度的合模力。

8.根据权利要求6所述的注射成型机的合模力设定方法，其特征在于，

将通过所述提取步骤提取的设定合模力设为所述合模力最大增加量大于预定的值时的设定合模力。

9.根据权利要求6所述的注射成型机的合模力设定方法，其特征在于，

将通过所述提取步骤提取的设定合模力设为能够判断成型品为良品时的设定合模力。

10.根据权利要求6所述的注射成型机的合模力设定方法，其特征在于，

所述提取步骤以充分满足根据最大注射压和金属模具的投影面积计算出的合模力的设定合模力来开始设定合模力的提取，一边降低该设定合模力一边进行设定合模力的提取。