CN106042311A - 具有树脂清洁功能的注射成形机的控制装置 - Google Patents

具有树脂清洁功能的注射成形机的控制装置 Download PDF

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Abstract

在本发明的注射成形机的控制装置中，调整树脂清洁动作的动作形式使得树脂清洁动作中的每单位时间的树脂的可塑化量有关的可塑化量指标与目标可塑化量指标大致一致。由此，能够防止树脂的热劣化，能够缩短从开始成形运转到成形品成为合格品为止的启动时间，能够提高生产效率。另外，不一定必须由操作者设定可塑化量指标，因此还能够降低操作者的负担。

Description

具有树脂清洁功能的注射成形机的控制装置
技术领域
本发明涉及一种注射成形机的控制装置，特别涉及一种具有树脂清洁功能的注射成形机的控制装置。
背景技术
在注射成形机中，在开始成形运转之前、在替换树脂的颜色和种类而进行成形时，或者在中断运转后重启运转时，进行排出在注射缸内剩余的旧树脂并置换为新树脂的清洁动作。另外，在结束成形运转后，还通过清洁动作排出在注射缸内剩余的树脂并进行下一个运转所具备的操作。
进而，在中断成形运转后到重启成形运转的期间，也会定期地进行清洁动作。这样，会防止在注射缸内剩余的树脂由于热劣化而变黄或碳化。
作为清洁动作有以下的方法，即一边使螺杆前后移动预先设定的注射行程，一边使螺杆旋转地重复进行树脂的可塑化和排出。此时，如果清洁动作的间隔长，一次的清洁量不充分，则会产生因树脂的热劣化而造成的黄斑和碳化。相反，如果动作的间隔过短，则进行必要以上的过剩清洁动作，有可能树脂的消耗量增加而生产成本增大。
在日本特开平10-272664号公报中，公开了与以下清洁单元有关的技术，即该清洁单元将用于进行通常的清洁(清洁动作)的第一清洁条件、用于进行连续成形前的清洁的第二清洁条件存储在存储器中，依照读出的清洁条件进行清洁。另外，还公开了预先设定各个清洁条件并存储在存储器中的技术。
在日本特开2007-223187号公报中公开了以下的技术，即在启动注射成形机运转中断后的运转时，设定与运转启动后的成形相关的成形条件对应的动作条件，并且在启动运转时，以预定的注射次数进行通过动作条件将加热筒的树脂排出到外部的清洁动作。另外，还公开了以下技术，即作为动作条件，预先设定通过成形条件进行成形时的至少一个成形周期的时间。
在日本特开平10-272664号公报以及日本特开2010-223187号公报中，公开了根据预先设定的预定条件进行清洁动作的技术。但是，都必须预先设定预先清洁条件的设定时间等动作条件。因此，不熟练的操作者难以进行设定操作，即使是熟练的操作者也有可能产生操作的负担。
发明内容
因此，本发明的目的在于：提供一种注射成形机的控制装置，其一边降低设定清洁动作条件的操作者的负担，一边设定适当的清洁条件，由此能够防止树脂的热劣化。
在本发明的注射成形机的控制装置中，提供一种注射成形机的控制装置，该注射成形机具备注射缸、螺杆、螺杆前后移动驱动部、螺杆位置检测部、螺杆旋转驱动部、螺杆旋转量检测部、进行树脂清洁动作的树脂清洁控制部，在该注射成形机的控制装置中，通过上述螺杆的前后移动动作和旋转动作进行上述树脂清洁动作，上述树脂清洁控制部以预定的时间间隔重复进行上述树脂清洁动作，并调整上述树脂清洁动作的动作方式，使得上述树脂清洁动作的每个单位时间中的树脂的可塑化量相关的可塑化量指标与所设定的目标可塑化量指标大概一致。
由此，能够防止树脂的热劣化，能够缩短从开始成形运转到成形品成为合格品为止的启动时间，能够提高生产效率。另外，不需要一定由操作者设定可塑化量指标，因此也能够降低操作者的负担。
也可以具备计算上述可塑化量指标的可塑化量指标计算部，上述目标可塑化量指标是根据成形运转中的上述注射成形机的计量行程和螺杆旋转量中的任意一个、进行成形运转中的一个成形周期的周期时间而计算出的与成形运转中的树脂的可塑化量相关的可塑化量指标。
由此，调整树脂清洁动作的动作方式，使得与成形动作中和树脂清洁动作中的单位时间的树脂的可塑化量相关的可塑化指标大概一致。因此熔融树脂的温度能够在成形动作中和树脂清洁动作中大致相同，能够防止树脂的热劣化，能够缩短从开始成形运转到成形品成为合格品为止的启动时间，能够提高生产效率。
也可以具备设定上述目标可塑化量指标的设定单元，通过上述设定单元的直接输入、或从预先存储在控制装置中的候选值进行选择输入来设定上述目标可塑化量指标。
由此，即使在进行成形运转之前未定计量行程、螺杆旋转量、周期时间，也能够设定与树脂的种类对应的适当目标可塑化量指标。
上述树脂清洁控制部也可以调整进行上述树脂清洁动作的时间间隔、上述树脂清洁动作中的上述螺杆的行程、上述树脂清洁动作中的每一次上述螺杆的旋转量中的至少一个。
由此，作为树脂清洁控制部进行控制的树脂清洁动作的动作方式的调整，也能够通过调整进行树脂清洁动作的时间间隔、螺杆的行程、旋转量中的任意一个来进行。
上述树脂清洁控制部求出成形运转中的上述注射成形机的计量行程和上述树脂清洁动作中的上述注射成形机的行程之间的比例即行程比例，并调整进行上述树脂清洁动作的时间间隔，使得成形运转中的周期时间和进行上述树脂清洁动作的时间间隔之间的比例与该行程比例一致。
上述树脂清洁控制部也可以求出成形运转中的每一个周期的上述螺杆的旋转量和上述树脂清洁动作中的每一次上述螺杆的旋转量之间的比例即旋转量比例，调整进行上述树脂清洁动作的时间间隔，使得成形运转中的周期时间和进行上述树脂清洁动作的时间间隔之间的比例与该旋转量比例一致。
由此，即使是在成形运转中和树脂清洁动作中行程与螺杆旋转量不同的情况下，使这些比例与周期时间和进行树脂清洁动作的时间间隔之间的比一致。由此，能够使每单位时间的树脂的可塑化量指标在成形运转中和树脂清洁动作中一致，还能够使熔融树脂的温度、状态在成形运转中和树脂清洁动作中一致。
根据本发明，能够提供一种注射成形机的控制装置，其能够一边降低清洁动作的条件设定中的操作者的负担，一边能够通过设定适当的清洁条件来防止树脂的热劣化。
附图说明
通过参照附图说明以下的实施例能够明确本发明的上述以及其他目的和特征。
图1是表示本发明的实施方式的注射成形机及其控制装置的结构的框图。
图2是表示本发明的第一实施方式的动作流程的流程图。
图3是表示本发明的第二实施方式的动作流程的流程图。
图4是表示本发明的第三实施方式的动作流程的流程图。
图5是表示本发明的第四实施方式的动作流程的流程图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，根据附图说明本发明的实施方式。图1是表示本实施方式的注射成形机及其控制装置的结构的框图。本实施方式的注射成形机的注射装置与普通的注射成形机的注射装置相同，因此虽然没有特别图示，但向注射缸内供给贮存在贮槽中的树脂，通过注射缸内的螺杆，向设置在注射缸前端部的喷嘴方向输送。在输送时，通过设置在注射缸周围的加热器进行加热，通过该加热来熔融注射缸内部的树脂。然后，被熔融的树脂从注射缸前端部的喷嘴被注射到金属模具内。之后通过对金属模具进行闭模，而对成形品进行成形。
在图1的框图中，30是设置在注射缸的内部的螺杆，通过螺杆前后移动驱动部26和螺杆旋转驱动部28进行向前后移动方向的驱动和旋转驱动。具体地使用伺服电动机等来构成这些螺杆前后移动驱动部26和螺杆旋转驱动部28。通过螺杆位置检测部20检测螺杆30的前后移动方向的位置，通过螺杆旋转量检测部24检测螺杆30的旋转量。
通过螺杆位置检测部20检测出的螺杆30的前后移动方向的位置、以及通过螺杆旋转量检测部24检测出的螺杆30的旋转量被输入到可塑化指标计算部12。在可塑化指标计算部12中，计算出与树脂的可塑化量相关的指标即可塑化量指标。作为可塑化量指标，有成形运转中的可塑化量指标18和树脂清洁中的可塑化量指标14。将在后面说明具体的计算方法等。根据通过螺杆位置检测部20检测出的螺杆30的前后移动位置、通过螺杆旋转量检测部24检测出的螺杆旋转量计算从未图示的设定单元的画面输入的可塑化量指标16。选择成形运转中的可塑化量指标18的任意一个，输入到树脂清洁控制部22中。树脂清洁控制部22根据树脂清洁中的可塑化量指标14、从画面输入的可塑化量指标16以及成形运转中的可塑化量指标18，进行树脂清洁动作的控制。然后，向螺杆前后移动驱动部26和螺杆旋转驱动部28输出信号。
接着，说明这样构成的注射成形机及其控制装置中的树脂清洁动作的动作方式的调整方法。在本实施方式中，根据成形运转中的计量行程来调整树脂清洁动作的动作方式。
(1)首先，在成形运转中，根据在每一个周期中与可塑化的树脂的体积对应的计量行程(Xs)、一个周期所花费的时间(Ts)，来计算每个单位时间的树脂的可塑化量指标(R1)。该树脂的可塑化量指标R1为与每个单位时间的树脂的可塑化量关联的指标值。
R1＝Xs/Ts
(2)接着，根据树脂清洁动作中的行程(Xp)、在(1)中计算出的每个单位时间的树脂的可塑化量指标(R1)，来计算树脂清洁动作的动作周期(Tp)。在此，树脂清洁动作中的行程(Xp)既可以预先设定，也可以由操作者在设定画面中进行设定。
Tp＝Xp/R1
(3)根据树脂清洁动作的行程(Xp)、在(2)中计算出的树脂清洁动作的动作周期(Tp)，重复执行树脂清洁动作。
图2是表示本实施方式的动作流程的流程图。以下，按照每个步骤进行说明。
(步骤SA1)判定是否开始了成形运转。在开始了成形运转时(是)前进到步骤SA2，在没有开始成形运转时(否)前进到步骤SA5。
(步骤SA2)开始成形运转的一个周期动作，进行周期时间的测量、计量行程的测量。
(步骤SA3)根据计量行程和周期时间计算树脂的可塑化量指标R1并存储。具体地说，将计量行程设为Xs，将周期时间设为Ts，作为R1＝Xs/Ts进行计算。
(步骤SA4)判定是否测量下一个周期。在继续的情况下(是)返回到步骤SA2，在不继续的情况下(否)前进到步骤SA5。
(步骤SA5)根据树脂清洁动作的行程Xp、在步骤SA3中求出的树脂的可塑化量指标R1，将树脂清洁动作的动作周期Tp作为Tp＝Xp/R1来计算。
(步骤SA6)判定是否开始了树脂清洁动作的运转。在开始了的情况下前进到步骤SA7，在没有开始的情况下(否)结束。
(步骤SA7)开始树脂清洁动作，开始树脂清洁动作的动作时间的计时。
(步骤SA8)判定树脂清洁动作时间是否为在步骤SA5中求出的树脂清洁动作的动作周期Tp以上。在为动作周期以上的情况下(是)前进到步骤SA9，在不满动作周期的情况下(否)，重复进行步骤SA8，重复直到成为动作周期以上为止。
(步骤SA9)判定是否测量下一个树脂清洁动作的周期。在继续的情况下(是)返回到步骤SA6，在不继续的情况下(否)结束。
这样通过所设定的树脂清洁动作的行程Xp、所计算出的树脂清洁动作的动作周期Tp来进行树脂清洁动作，从而能够使树脂清洁动作中的每个单位时间的树脂的可塑化量指标与目标的可塑化量指标(成形运转中的每个单位时间的树脂的可塑化量指标)大致一致。由此，树脂清洁动作中和成形运转中每单位时间的树脂的流量大致相等，因此注射缸内的树脂停滞时间等变得相等，从而能够使树脂清洁动作中的熔融树脂的温度状态接近成形运转中的温度状态。
在简单地使通过设置在注射缸中的温度计等测量出的温度与目标值一致的情况下，目前能够在测量位置附近使树脂清洁动作中的温度和成形运转中的温度一致。但是，在从测量位置偏离的位置，由于有树脂的流动，因此有时温度等的状态不一定相等。在本实施方式中，使树脂清洁动作中和成形运转中的可塑化量指标大概一致。因此，即使在从测量位置偏离的部分中，也能够将树脂清洁动作中和成形运转的熔融树脂的温度等的状态保持为相等，其结果是能够缩短从开始成形运转到成形品成为合格品为止的启动时间，能够提高生产效率。
计量行程也可以测量成形运转中从测量开始位置到测量结束位置为止的行程的实际值来使用。计量行程也可以测量从注射开始到注射结束为止的行程的实际值来使用。一个周期时间也可以测量成形运转中的一个周期时间的实际值来使用。一个周期时间也可以从测量结束后到进行下一个注射为止的树脂滞留时间的实际值来使用。一个周期时间也可以根据开闭模条件、注射条件、保压条件、冷却时间等计算一个周期所需要的时间来使用。
(第二实施方式)
代替第一实施方式中的根据成形运转中的计量行程来调整树脂清洁动作的动作方式，在本实施方式中，根据成形运转中的螺杆旋转量来调整树脂清洁动作的动作方式。
(1)首先，在成形运转中，根据与每一个周期中可塑化的树脂体积对应的螺杆旋转量(Cs)、一个周期所花费的时间(Ts)，来计算每个单位时间的树脂的可塑化量指标(R2)。该树脂的可塑化量指标R2成为与每个单位时间的树脂的可塑化量关联的指标值。
R2＝Cs/Ts。
(2)接着，根据树脂清洁动作中的每一次的螺杆旋转量(Cp)、在(1)中计算出的每个单位时间的树脂的可塑化量指标(R2)，来计算树脂清洁动作的动作周期(Tp)。在此，树脂清洁动作中的每一次的螺杆旋转量(Cp)既可以预先进行设定，也可以由操作者在设定画面中进行设定。
Tp＝Cp/R2
(3)根据树脂清洁动作中的每一次的螺杆旋转量(Cp)、在(2)中计算出的树脂清洁动作的动作周期(Tp)，来重复执行树脂清洁动作。
图3是表示本实施方式的动作流程的流程图。以下按照每个步骤进行说明。
(步骤SB1)判定是否开始了成形运转。在开始了成形运转时(是)前进到步骤SB2，在没有开始成形运转时(否)前进到步骤SB5。
(步骤SB2)开始成形运转的一个周期动作，进行周期时间的测量、螺杆旋转量的测量。
(步骤SB3)根据螺杆旋转量和周期时间来计算树脂的可塑化量指标R2并进行存储。具体地说，将计量行程设为Cs，将周期时间设为Ts，作为R2＝Cs/Ts来计算。
(步骤SB4)判定是否测量下一个周期。在继续的情况下(是)返回到步骤SB2，在不继续的情况下(否)前进到步骤SB5。
(步骤SB5)根据树脂清洁动作的螺杆旋转量Cp、在步骤SB3中求出的树脂的可塑化量指标R2，将树脂清洁动作的动作周期Tp作为Tp＝Cp/R2来计算。
(步骤SB6)判定是否开始了树脂清洁动作的运转。在开始了的情况下前进到步骤SB7，在没有开始的情况下(否)结束。
(步骤SB7)开始树脂清洁动作，开始树脂清洁动作的动作时间的计时。
(步骤SB8)判定树脂清洁动作时间是否为在步骤SB5中求出的树脂清洁动作的动作周期Tp以上。在为动作周期以上的情况下(是)前进到步骤SB9，在不满动作周期的情况下(否)，重复进行步骤SB8，直到成为动作周期以上为止进行重复。
(步骤SB9)判定是否测量下一个树脂清洁动作的周期。在继续的情况下(是)返回到步骤SB6，在不继续的情况下(否)结束。
这样根据所设定的树脂清洁动作的每一次的螺杆旋转量Cp、所计算出的树脂清洁动作的动作周期Tp来进行树脂清洁动作，由此在本实施方式中也能够使树脂清洁动作中的每个单位时间的树脂的可塑化量指标与目标的可塑化量指标(成形运转中的每个单位时间的树脂的可塑化量指标)大致一致。由此，树脂清洁动作中和成形运转中的每个单位时间的树脂的流量大致相等，因此注射缸内的树脂停滞时间等变得相等，熔融树脂的温度等状态变得相等，能够使树脂清洁动作中的熔融树脂的温度状态与成形运转中的温度状态接近。
螺杆旋转量也可以测量成形运转中的从测量开始时刻到测量结束时刻为止的螺杆旋转量的实际值来使用。螺杆旋转量可以根据测量作为成形条件而设定在注射成形机的画面中的螺杆转速所得的测量时间而进行时间积分来使用。树脂清洁的每一次的螺杆旋转量既可以从画面来设定螺杆旋转量，也可以从画面来设定树脂清洁动作的行程Xp、螺杆转速Vrot、螺杆后退速度Vback，如下这样进行计算来使用。
Cp＝Vrot×Xp/Vback。
(第三实施方式)
在本实施方式中，根据通过设定单元设定的设定值、树脂清洁动作的行程，来调整树脂清洁动作的动作方式。
(1)首先，从设定单元的画面等来设定每个单位时间的树脂的可塑化量指标(R3)。
(2)接着，根据树脂清洁动作的行程(Xp)、在(1)中进行设定的每个单位时间的树脂的可塑化量指标(R3)，来计算树脂清洁动作的动作周期(Tp)。在此，树脂清洁动作的行程(Xp)既可以预先进行设定，也可以由操作者在设定画面中进行设定。
Tp＝Xp/R3。
(3)根据树脂清洁动作的行程(Xp)、在(2)中计算出的树脂清洁动作的动作周期(Tp)，重复执行树脂清洁动作。
图4是表示本实施方式的动作流程的流程图。以下，按照每个步骤进行说明。
(步骤SC1)从设定单元的画面等设定树脂的可塑化量指标R3。
(步骤SC2)根据树脂清洁动作的行程Xp、在步骤SC1中进行设定的树脂的可塑化量指标R3，将树脂清洁动作的动作周期Tp作为Tp＝Xp/R3来计算。
(步骤SC3)判定是否开始了树脂清洁动作的运转。在开始了的情况下前进到步骤SC4，在没有开始的情况下(否)结束。
(步骤SC4)开始树脂清洁动作，开始树脂清洁动作的动作时间的计时。
(步骤SC5)判定树脂清洁动作时间是否为在步骤SC2中求出的树脂清洁动作的动作周期Tp以上。在为动作周期以上的情况下(是)前进到步骤SC6，在不满动作周期的情况下(否)，重复进行步骤SC5，直到成为动作周期以上为止进行重复。
(步骤SC6)判定是否测量下一个树脂清洁动作的周期。在继续的情况下(是)返回到步骤SC3，在不继续的情况下(否)结束。
这样根据所设定的树脂清洁动作的行程Xp、计算出的树脂清洁动作的动作周期Tp来进行树脂清洁动作，由此能够使树脂清洁动作中的每个单位时间的树脂的可塑化量指标与目标的可塑化量指标大概一致。由此，能够使树脂清洁动作中的每个单位时间的树脂的流量、注射缸内的树脂的停滞时间、熔融树脂的温度等的状态成为与树脂的种类对应的适当的状态。
(第四实施方式)
在本实施方式中，根据通过设定单元设定的设定值、树脂清洁动作的螺杆旋转量，来调整树脂清洁动作的动作方式。
(1)首先，从设定单元的画面等来设定每个单位时间的树脂的可塑化量指标(R4)。
(2)接着，根据树脂清洁动作的每一次的螺杆旋转量(Cp)、在(1)中进行设定的每个单位时间的树脂的可塑化量指标(R4)，计算树脂清洁动作的动作周期(Tp)。在此，树脂清洁动作的每一次的螺杆旋转量(Cp)既可以预先进行设定，也可以由操作者在设定画面中进行设定。
Tp＝Cp/R4。
(3)根据树脂清洁动作的每一次的螺杆旋转量(Cp)、在(2)中计算出的树脂清洁动作的动作周期(Tp)，重复执行树脂清洁动作。
图5是表示本实施方式的动作流程的流程图。以下，按照每个步骤进行说明。
(步骤SD1)从设定单元的画面等来设定树脂的可塑化量指标R4。
(步骤SD2)根据树脂清洁动作的行程Cp、在步骤SD1中进行设定的树脂的可塑化量指标R4，将树脂清洁动作的动作周期Tp作为Tp＝Cp/R4来计算。
(步骤SD3)判定是否开始了树脂清洁动作的运转。在开始了的情况下前进到步骤SD4，在没有开始的情况下(否)结束。
(步骤SD4)开始树脂清洁动作，开始树脂清洁动作的动作时间的计时。
(步骤SD5)判定树脂清洁动作时间是否为在步骤SD2中求出的树脂清洁动作的动作周期Tp以上。在为动作周期以上的情况下(是)前进到步骤SD6，在不满动作周期的情况下(否)，重复进行步骤SD5，直到成为动作周期以上为止进行重复。
(步骤SD6)判定是否测量下一个树脂清洁动作的周期。在继续的情况下(是)返回到步骤SD3，在不继续的情况下(否)结束。
这样根据所设定的树脂清洁动作的每一次的螺杆旋转量Cp、所计算出的树脂清洁动作的动作周期Tp来进行树脂清洁动作，由此，在本实施方式中也能够使树脂清洁动作中的每个单位时间的树脂的可塑化量指标与目标的可塑化量指标大概一致。由此，能够使树脂清洁动作中的每个单位时间的树脂的流量、注射缸内的树脂停滞时间、熔融树脂的温度等的状态成为与树脂的种类对应的适当状态。
此外，在计算树脂清洁动作的动作条件时所需要的设定值、实际值也可以与成形条件一起预先存储在控制装置中，与成形条件的读出时一致地读出所存储的值，并计算树脂清洁动作的动作条件。

Claims (6)

1.一种注射成形机的控制装置，该注射成形机具备注射缸、螺杆、螺杆前后移动驱动部、螺杆位置检测部、螺杆旋转驱动部、螺杆旋转量检测部以及进行树脂清洁动作的树脂清洁控制部，该注射成形机的控制装置的特征在于，
上述树脂清洁控制部伴随着上述螺杆的前后移动动作和旋转动作，以预定的时间间隔重复进行上述树脂清洁动作，并调整上述树脂清洁动作的动作方式，使得上述树脂清洁动作的每个单位时间的树脂可塑化量相关的可塑化量指标与所设定的目标可塑化量指标大概一致。
2.根据权利要求1所述的注射成形机的控制装置，其特征在于，
该注射成形机的控制装置具备计算上述可塑化量指标的可塑化量指标计算部，上述目标可塑化量指标是根据成形运转中的上述注射成形机的计量行程和螺杆旋转量中的任意一个、进行成形运转中的一个成形周期的周期时间而计算出的与成形运转中的树脂可塑化量相关的可塑化量指标。
3.根据权利要求1所述的注射成形机的控制装置，其特征在于，
该注射成形机的控制装置具备设定上述目标可塑化量指标的设定单元，通过上述设定单元的直接输入、或从预先存储在控制装置中的候选值进行选择输入来设定上述目标可塑化量指标。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的注射成形机的控制装置，其特征在于，
上述树脂清洁控制部调整进行上述树脂清洁动作的时间间隔、上述树脂清洁动作的上述螺杆的行程、上述树脂清洁动作中每一次的上述螺杆的旋转量中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的注射成形机的控制装置，其特征在于，
上述树脂清洁控制部求出成形运转中的上述注射成形机的计量行程和上述树脂清洁动作的上述注射成形机的行程之间的比例即行程比例，并调整进行上述树脂清洁动作的时间间隔，使得成形运转中的周期时间和进行上述树脂清洁动作的时间间隔之间的比例与该行程比例一致。
6.根据权利要求1所述的注射成形机的控制装置，其特征在于，
上述树脂清洁控制部求出成形运转中的每一个周期的上述螺杆的旋转量和上述树脂清洁动作中每一次的上述螺杆的旋转量之间的比例即旋转量比例，并调整进行上述树脂清洁动作的时间间隔，使得成形运转中的周期时间和进行上述树脂清洁动作的时间间隔之间的比例与该旋转量比例一致。
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