CN108290330B - 注射成型机的成型循环结束方法 - Google Patents

Abstract

注射成型机的成型循环结束方法具有如下的步骤：第一平均转矩计算步骤，计算计量步骤中的螺杆(16)的第一平均转矩；第二平均转矩计算步骤，根据所选择的多次各成型循环的各第一平均转矩来计算该多次成型循环的第二平均转矩，并将该第二平均转矩设定为稳定成型转矩基准值；以及平均转矩比较步骤，将第一平均转矩与稳定成型转矩基准值进行比较，在平均转矩比较步骤中，将第一平均转矩从稳定成型转矩基准值起达到设定成型结束值、或者变得低于设定成型结束值的成型循环作为最终成型循环，使成型循环结束。

Description

注射成型机的成型循环结束方法

技术领域

本发明涉及具有注射装置的注射成型机的成型循环结束方法，该注射装置使加热筒内的螺杆旋转，使从所述螺杆的后方供给到所述加热筒内的树脂材料在朝向所述螺杆的前方流动的期间内塑化。

背景技术

首先，对在注射成型机的注射装置中使1个成型循环的量的熔融树脂塑化(成为熔融状态)的计量步骤进行说明。如图1所示，直列螺杆式注射装置1具有：在后方侧(图1右侧)形成有料斗等材料供给部14的加热筒15；以能够旋转的方式配置在加热筒15内的螺杆16；使螺杆16旋转的伺服马达等计量用驱动机构(未图示)；以及配置在加热筒15的外周面上的加热单元15a。螺杆16在其外周面上具有螺旋状的螺棱16a。并且，螺杆16构成为，在配置于加热筒15内时，通过螺棱16a之间、螺杆16的外周面和加热筒15的内周面而在加热筒15内形成呈螺旋状连续的树脂流路10。在这样的直列螺杆式注射装置1中，通过利用计量用驱动机构使螺杆16旋转，而使从材料供给部14供给到加热筒15内的颗粒状(粒状)的树脂材料14a经由树脂流路10朝向螺杆16前方(图1左侧)流动。并且，在直列螺杆式注射装置1中，在树脂材料14a流动的期间，通过来自加热单元15a的热能、进行旋转的螺棱16与树脂材料14a的接触时或树脂材料14a彼此接触时所产生的横波能量而对树脂材料14a进行加热从而使其塑化(熔融状态)。另外，图1示出了直列螺杆式注射装置1的计量步骤开始之时，螺杆16位于计量开始位置(注射完成位置)。

树脂材料14a朝向螺杆16的前方流动，伴随着树脂流路10中的受热距离和受热时间的增加，塑化(熔融)也在进行。并且，树脂材料14a在穿过螺杆16前方的锁环18的时刻几乎被完全塑化，并到达螺杆16前端的螺杆头17前方的空间(蓄积部15b)。在计量步骤中，加热筒15前端的喷嘴13被按压于未图示的模具的浇道套中，并且，配置于喷嘴13或者模具的未图示的树脂通断切换阀被切断。由此，蓄积部15b形成了封闭空间，因此能够使塑化后的树脂材料14a(熔融树脂)蓄积在蓄积部15b中。

这里，锁环18是防逆流阀，并且是以能够在螺杆16的长度方向上移动规定的量的方式与螺杆16同轴配置的中空圆筒状(环状)的阀体。锁环18自身没有设置使锁环18相对于螺杆16在长度方向上移动的驱动源。锁环18构成为，在计量步骤时，通过在树脂流路10中流动的树脂材料14a向螺杆16前方流动的流动压力而向螺杆16前方被按压，从而移动到其前进的极限，由此将树脂流路10维持在开放状态。

另一方面，在直列螺杆式注射装置1中，为了进行注射填充，不仅使螺杆16旋转，而且可以通过未图示的注射用驱动机构使螺杆16以规定的速度和压力在长度方向上前进后退。螺杆16在通过注射用驱动机构而被施加前进方向(图1左侧)上的压力(背压)的同时，通过计量用驱动机构以规定的速度旋转。由此，使在树脂流路10中被塑化了的树脂材料14a在维持着与前进方向上的所述背压大致相同的压力的状态下，连续地蓄积在蓄积部15b中。其结果为，如图2所示，螺杆16会在进行旋转的同时后退。在该螺杆16的后退动作中，锁环18前方的蓄积部15b内的树脂材料14a的压力与后方的树脂流路10内的树脂材料14a的压力也为大致相同的压力(≒背压)，因此锁环18停留在其前进极限位置，树脂流路10的开放状态持续。另外，图2示出了直列螺杆式注射装置1的计量步骤完成之时，螺杆16位于计量完成位置(注射开始位置)。

在注射用驱动机构中配置有对加热筒15内的螺杆16的长度方向上的位置进行测量的测量单元。在这样的注射用驱动机构中，通常情况下，是根据从计量开始位置(注射完成位置)至螺杆16的后退位置(计量完成位置/注射开始位置)的距离来计算1个成型循环所需要的被塑化了的树脂材料14a的量的，即1次注射填充所需要的树脂材料14a的量(计量树脂量)。在注射用驱动机构中，根据螺杆16后退到预先设定的位置(计量完成位置/注射开始位置)来判定计量步骤完成，停止螺杆16的旋转以及树脂材料14a向材料供给部14的供给。并且，在注射用驱动机构中，能够通过使螺杆16前方的树脂通断切换阀开放，并利用注射用驱动机构使螺杆16以规定的速度(注射速度)前进，而使蓄积部15b的树脂材料14a注射填充到模具内的模具腔。

在注射填充开始时，由于锁环18前方的蓄积部15b内的树脂材料14a的压力与其后方的树脂流路10内的树脂材料14a的压力为大致相同的压力(≒背压)，因此锁环18无法追随于螺杆16的前进动作。另一方面，通过螺杆16的前进动作，螺杆16中的形成于锁环18的后退极限位置的树脂流路10的堵塞用密封面(未图示)前进，并与形成于锁环18后方端面的密封面(未图示)抵接，因此树脂流路10被堵塞。并且，在树脂流路10堵塞后，伴随着螺杆16的前进动作，蓄积部15b内的树脂材料14a的压力急剧上升，在螺杆16的前进动作期间，锁环18向螺杆16后方被按压。因此，在螺杆16的前进动作期间，防止了蓄积部15b内的树脂材料14a向树脂流路10逆流，能够使树脂材料14b注射并填充到模具腔内。

在注射填充步骤完成后，经过保压和冷却固化时间，成型循环结束。在未图示的模具夹紧装置中，进行使模具开模而从模具中取出树脂成型品的制品取出步骤。并且，在直列螺杆式注射装置1中，如图1所示，使螺杆16旋转，并且开始从材料供给部14供给树脂材料14a，开始进行用于下一个成型循环的计量步骤。

另外，在刚刚之前的成型循环的注射填充步骤中，使螺杆16在停止从材料供给部14供给树脂材料14a的状态下，从图2所示的螺杆16的注射开始位置(计量完成位置)前进至图1所示的螺杆16的注射完成位置(计量开始位置)。因此，在树脂材料14a开始供给时，处于在材料供给部14的正下方起规定的距离内的树脂流路10中几乎不存在树脂材料14a的排空的状态(饥饿状态)。这里，从材料供给部14的正下方起规定的距离内是指，从材料供给部14的正下方起的、螺杆16的长度方向上的如下距离内，该距离与进行计量步骤时的螺杆16的后退距离(图3所示的后退量S)(注射填充步骤时的螺杆16的前进距离)大致相同。

接着，参照图3和图4对在具有直列螺杆式注射装置1的注射成型机中使成型循环结束的情况进行说明。为了使附图简单，在这些图中，简单地图示出加热筒15内部。

在图3中示出在之前说明的计量步骤中，向材料供给部14供给树脂材料14a的情况下的计量步骤开始时(螺杆16的旋转开始时)的加热筒15内的状态。在加热筒15内的螺杆16(锁环18)前方的蓄积部15b中，填满了之前的成型循环中被塑化的树脂材料14a。并且，虽然塑化状态不同，但锁环18后方的树脂流路10的除“从材料供给部14的正下方起规定的距离内”以外的区域也被树脂材料14a填满。

在从图3所示的状态起使成型循环结束的情况下，首先，向材料供给装置(未图示)发送材料供给停止指令，停止向直列螺杆式注射装置1的树脂材料14a的供给。即使停止从材料供给部14供给树脂材料14a，虽然塑化状况不同，但在加热筒15内保持有大量的树脂材料14a。因此，即使在停止树脂材料14a的供给后，成型循环仍在持续。因此，在树脂材料14a的供给停止后，随着成型循环的进行，如图4所示，加热筒15的树脂材料14a逐渐减少。

这里，在计量步骤中，当在蓄积部15b中没有蓄积有1次注射填充所需的树脂材料14a的情况下，即，在螺杆16没有后退到预先设定的位置(计量完成位置/注射开始位置)(螺杆16未到达计量完成位置)或者至进行后退为止的时间发生变动的情况下，需要用于判定螺杆16未到达计量完成位置的基准。

因此，在针对螺杆16未到达计量完成位置的情况的判定中，除了监视螺杆16到达计量完成位置(注射开始位置)的情况之外，还对从计量步骤开始(螺杆16的旋转开始、或者螺杆16的后退开始)起的计量时间进行监视，通常情况下是与设定计量时间进行比较。通过同时进行计量时间的监视，当在连续的成型循环中发生了螺杆16未到达计量完成位置的情况下，不向注射填充步骤转移，而是在使成型循环停止之后，调查其主要原因。并且，在成型循环的停止后，使残留在注射装置(塑化机构)内的树脂材料塑化并向外部排出(清除)。

另外，虽然清除处理(动作)存在各种方法，但在直列螺杆式注射装置1中，如下方法是普遍的：在成型循环结束后，首先使直列螺杆式注射装置1与模具分离，并在直列螺杆式注射装置1的前端的喷嘴13前方配置树脂接收容器等，然后，使位于注射完成位置(计量开始位置)的螺杆16在该位置以恒定速度旋转，使残留在直列螺杆式注射装置1内的树脂材料14a在塑化的同时向树脂接收容器等排出(清除)。

像上述所说明的那样，在树脂成型品的成型中，在计量步骤时产生了螺杆16未到达计量完成位置的情况下停止成型循环。因此，即使在为了使成型循环结束而停止树脂材料14a的供给的情况下，也会如图4所示那样，在之后的成型循环中加热筒15内的树脂材料14a逐渐减少，如果出现了产生螺杆16未到达计量完成位置的状况，则停止成型循环，因此应该不会成型出计量树脂量不足的不合格产品。

然而，在为了结束成型循环而停止树脂材料14a的供给的情况下，在出现产生螺杆16未到达计量完成位置的状况之前的几次成型循环(螺杆16到达计量完成位置的成型循环)中，也会成型出计量树脂量不足的不合格产品。

这是由于注射装置(加热筒15)内的树脂材料14a的减少而引起的，主要基于2个理由。即，在停止树脂材料14a的供给之后的计量步骤中，如图3和图4所示，在每个成型循环中，计量步骤开始时的加热筒15内的树脂材料14a逐渐减少。计量步骤中的螺杆16是通过计量用驱动机构而以规定的转速被等速控制的。因此，伴随着加热筒15内的树脂材料14a的减少，用于维持螺杆16的规定的转速的计量用驱动机构的转矩减少，与之相伴，会产生每单位时间向蓄积部15b流动的树脂材料14a的体积减少的状况。在持续进行树脂材料14a的供给的通常的计量步骤中不会产生该状况(理由1)。

另一方面，为了使该计量步骤中的螺杆16向前进方向施加的背压恒定，利用注射用驱动机构对计量步骤中的螺杆16的后退动作进行控制。因此，伴随着加热筒15内的树脂材料14a的减少，用于维持施加给螺杆16的背压的计量用驱动机构的后退速度减少，与之相伴，会发生每单位时间向蓄积部15b流动的树脂材料14a的体积也减少的状况。这在通常的计量步骤中也不会产生(理由2)。

由于上述的理由1和理由2，在为了使成型循环结束而停止树脂材料14a的供给的情况下，即使是螺杆16到达计量完成位置的成型循环，也会产生蓄积在蓄积部15b中的树脂材料14a的体积与在通常的计量步骤中所蓄积的容积相比减少的状况，由此，会成型出计量树脂量不足的不合格产品。因此，期望如下的注射成型机的成型循环结束方法：即使在停止了树脂材料的供给的情况下，也不会成型出计量树脂量不足的不合格产品，在注射装置内的树脂材料的保持量为最小的时刻，结束成型循环。

这里，为了在成型中的材料不足或材料用尽的检测时，或者清除处理(动作)时，检测在注射装置(塑化机构)内已经没有树脂材料的情况，已知有专利文献1的注射成型机的材料检测方法或专利文献2的清除动作的停止方法。

专利文献1的注射成型机的材料检测方法的目的在于，在成型循环中或者清除动作中检测加热筒(加热筒)内的材料(树脂材料)的有无。在专利文献1的注射成型机的材料检测方法中，在螺杆旋转驱动马达工作时，检测驱动马达的负载电流的大小，在电流检测值为预先设定的电流设定值以下，且在该电流检测值为电流设定值以下的时间持续了预先设定的设定时间以上时，输出检测不到材料的信号。

专利文献2的清除动作的停止方法的目的在于，在自动地进行清除动作的情况下，准确地检测将要从塑化装置(注射装置)内排出的树脂排尽的时刻。在专利文献2的清除动作的停止方法中，在清除动作的开始后，在塑化装置内使螺杆以规定的转速旋转的同时，监视螺杆的驱动转矩，在该驱动转矩降低到预定的设定值时，立即停止螺杆的旋转，或在经过了规定的时间后停止螺杆的旋转。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平4-334426号公报

专利文献2：日本特开2006-088557号公报

发明内容

发明要解决的课题

为了检测注射装置内已经没有树脂材料的情况，在专利文献1的注射成型机的材料检测方法中检测螺杆的旋转驱动马达的负载电流，在专利文献2的清除动作的停止方法中监视螺杆的驱动转矩。换言之，在专利文献1的注射成型机的材料检测方法和专利文献2的清除动作的停止方法中，均监视螺杆的转矩，在该转矩为设定值以下时，判定为注射装置内的树脂材料达到所期望的保持量(残量)的状态。

这里，在计量步骤中或清除动作中的螺杆中，通常将转速控制为恒定。在该情况下，将螺杆的转速维持为恒定所需的转矩并不是恒定的，而是变动的。例如，在从像图3所示那样加热筒15(塑化机构)内几乎被树脂材料14a填满的状态起，在正常的计量状态下进行计量步骤的情况下，螺杆的转矩也会发生变动。并且，伴随着塑化了的树脂材料14a在蓄积部15b中的蓄积体积的增加，螺杆16中产生的转矩伴随着变动而变化。并且，如果产生意料之外的突发的要因(例如，因来自材料供给部14的树脂材料14a的供给停止等、材料供给状态的变化而引起在从材料供给部14正下方到螺杆16前方的树脂流路10中所保持的树脂材料14a产生的流动不良等)，则螺杆16中产生的转矩的变动或变化只会变大，而不会变小。

并且，在清除动作中，当在正常的清除动作状态下进行清除动作的情况下，伴随着注射装置内的树脂材料的减少，在螺杆中产生的转矩会降低。然而，由于在清除动作中也会进行使螺杆以规定的转速进行旋转的速度控制，因此为了将螺杆的转速维持恒定所需的转矩并不是恒定的，而是变动的，螺杆中产生的转矩伴随着变动而降低。并且，鉴于针对意料之外的突发的要因、或注射装置内的树脂材料的减少而维持注射装置的加热单元的加热控制所引起的注射装置内的树脂材料的塑化状态的变化等，是无法避免螺杆中产生的转矩的变动(参照专利文献2的图2/从清除动作的开始到结束为止的螺杆的驱动转矩(转矩))的。

因此，即使像专利文献1的注射成型机的材料检测方法那样，针对螺杆的旋转驱动马达的变动的负载电流，以定点的方式设定了注射装置内的树脂材料达到所期望的保持量的状态下的负载电流作为电流设定值，但负载电流降低到该电流设定值的状态有可能是负载电流因变动而暂时地降低到该电流设定值的状态，而并不是达到所期望的保持量的状态。

并且，在专利文献1的注射成型机的材料检测方法中，在检测的条件中添加了处于该电流设定值以下的时间持续了预先设定的设定时间以上的条件。推测这是为了避免如下错误检测，该错误检测是由于伴随于上述那样的螺杆的转矩降低所带来的转矩变动或意料之外的突发的要因等而使螺杆的旋转驱动马达的负载电流因变动而暂时地降低到该电流设定值所导致的。然而，降低到该电流设定值的状态所维持的时间根据这些变动的要因的种类、状况和程度是各种各样的，因此很难设定最佳的设定时间。其结果为，在专利文献1的注射成型机的材料检测方法中，即使在负载电流降低到该电流设定值，并且处于电流设定值以下的时间持续了预先设定的设定时间以上的状态下，仍然有可能未处于注射装置内的树脂材料达到所期望的保持量的状态。

这样，在专利文献1的注射成型机的材料检测方法中，即使通过试验成型等，以定点的方式求出停止树脂材料的供给的情况下的、与注射装置内的树脂材料达到所期望的保持量的状态(即，不会成型出树脂量不足的不合格产品且塑化机构内的树脂材料的保持量为最小的时刻)相当的螺杆的转矩，并将该转矩设为该设定值，也很可能无法准确地检测所期望的上述状态。

另一方面，在专利文献2中，除了将螺杆的转矩降低到设定值时设为注射装置内的树脂材料达到所期望的保持量的状态(在专利文献2的情况下为，注射装置内的树脂材料已经没有的状态)的方法以外，还记载了对螺杆的转矩的移动平均值进行监视，将该移动平均值降低到设定值时设为注射装置内的树脂材料达到所期望的保持量的状态的方法(替代方法)(除专利文献2的权利要求2以外)。

这里，移动平均值是指，“在时间序列数据中，针对每个某恒定区间的平均值，在移动该区间的同时对其进行求解而得到的平均值，若使用移动平均值来制成图表，则能够得到示出长期倾向的平滑的曲线”(摘自网站“统计WEB/统计Tips/移动平均的计算方法”)。在专利文献2所记载的替代方法中，并不是针对螺杆的转矩，而是针对螺杆的转矩的移动平均值而设置了设定值，由此认为，可以使专利文献2的图2所示的从清除动作的开始到结束的伴随有变动的螺杆的驱动转矩(转矩)像专利文献2的图4所示那样，变换成平滑至一定程度的变动。并且，由此认为专利文献2所记载的替代方法有助于避免错误地检测到，上述的清除动作时因伴随于螺杆中产生的转矩的降低所带来的变动而导致的暂时降低到设定值的情况。

然而，在专利文献2中，采用上述的移动平均值，能够针对不存在螺杆在长度方向上的移动而仅有旋转动作的清除动作时的螺杆的转矩的变化或变动，通过将从清除动作的开始到结束为止作为1个时间序列来进行处理。与此相对，在计量步骤中，由于1个成型循环中的1个计量步骤是1个时间序列，因此在判定为注射装置内的树脂材料达到所期望的保持量的状态的情况下，采用专利文献2的移动平均值仅能够针对某1个成型循环的1个计量步骤中的螺杆的转矩的变化或变动。

因此，考虑以如下平均转矩为基准来设定适当的设定值，该平均转矩是将某1个成型循环的1个计量步骤作为1个时间序列进行移动平均化而得到的。然而，在该1个计量步骤中，有可能产生意料之外的突发的要因等，在该情况下，与没有产生该要因的情况相比，会产生异常的转矩。并且，在包含这样的异常的转矩的情况下对1个计量步骤进行移动平均化得到的平均转矩与对没有产生该要因的1个计量步骤进行移动平均化得到的平均转矩相比，有可能产生规定的量的差异，由此，存在作为基准的平均转矩的可靠性较低的问题。

这样，采用专利文献2的清除动作的停止方法中所记载的移动平均值，仅能够针对作为1个时间序列的1个计量步骤中的螺杆的转矩的变化或变动，从而即使以针对某1个成型循环的1个计量步骤中的螺杆的转矩的变化或变动进行移动平均化而得到的平均转矩为基准来设定适当的设定值，也存在作为基准的平均转矩的可靠性较低的问题。因此，虽然在专利文献2的清除动作的停止方法中，通过试验成型等求出停止了树脂材料的供给的情况下的、注射装置内的树脂材料达到所期望的保持量的状态(即，与不成型出树脂量不足的不合格产品且塑化机构内的树脂材料的保持量为最小的时刻相当的螺杆的转矩)，并将该螺杆的转矩设为该设定值，但由于与设定值进行比较的作为基准的平均转矩的可靠性较低，因此有可能无法准确地检测所期望的上述状态。

本发明是鉴于上述这样的问题点而完成的，具体而言，其目的在于，提供如下的注射成型机的成型循环结束方法：在停止了树脂材料的供给之后，能够在不成型出树脂量不足的不合格产品且注射装置内的树脂材料的保持量为最小的时刻使成型循环结束。

用于解决课题的手段

本发明的上述目的通过注射成型机的成型循环结束方法来实现，该注射成型机具有注射装置，该注射装置使加热筒内的螺杆旋转，使从所述螺杆的后方供给到所述加热筒内的树脂材料在朝向所述螺杆的前方流动的期间内塑化，

其中，该注射成型机的成型循环结束方法具有如下步骤：

第一平均转矩计算步骤，在1个成型循环中，计算在所述注射装置的蓄积部中使塑化的所述树脂材料蓄积至设定量为止的计量步骤中的所述螺杆的第一平均转矩；

第二平均转矩计算步骤，从任意的成型循环起，在所选择的多次各成型循环中进行所述第一平均转矩计算步骤，根据所求出的各所述第一平均转矩来计算所述所选择的多次成型循环中的第二平均转矩，并且将该第二平均转矩设定为稳定成型转矩基准值；以及

平均转矩比较步骤，将设定了所述稳定成型转矩基准值之后的任意1个成型循环中的所述第一平均转矩与所述稳定成型转矩基准值进行比较，

在所述平均转矩比较步骤中，将所述第一平均转矩从所述稳定成型转矩基准值起达到设定成型结束值的成型循环、或者变得低于设定成型结束值的成型循环作为最终成型循环，在该最终成型循环中使成型循环结束。

在本发明的注射成型机的成型循环结束方法中，优选在成型开始后的规定次数的成型循环中，不进行所述第一平均转矩计算步骤。

并且，在本发明的注射成型机的成型循环结束方法中，也可以是，从任意的成型循环起，针对每个成型循环进行所述第一平均转矩计算步骤，

并且，从所述任意的成型循环起，针对每个成型循环开始进行所述第二平均转矩计算步骤，

在所述平均转矩比较步骤中，将通过所述第二平均转矩计算步骤而被设定了所述稳定成型转矩基准值的成型循环的紧后的成型循环中的所述第一平均转矩与在紧前的成型循环中所设定的所述稳定成型转矩基准值进行比较。

此外，在本发明的注射成型机的成型循环结束方法中，也可以是，将所述第二平均转矩计算步骤中所述所选择的多次成型循环作为1组，针对每个所述1组而设定所述稳定成型转矩基准值，并且在所述平均转矩比较步骤中，将所述1组中的各成型循环的所述第一平均转矩与紧前的所述1组中所设定的所述稳定成型转矩基准值进行比较。

另一方面，在上述的本发明的注射成型机的成型循环结束方法中，优选为，每当在成型循环的还包括临时停止在内的停止操作之后再次开始进行成型循环时，都在所述第二平均转矩计算步骤中设定所述稳定成型转矩基准值。

发明效果

在本发明的注射成型机的成型循环结束方法中，该注射成型机具有注射装置，该注射装置使加热筒内的螺杆旋转，使从所述螺杆的后方供给到所述加热筒内的树脂材料在朝向所述螺杆的前方流动的期间内塑化，

其中，该注射成型机的成型循环结束方法具有如下步骤：

第一平均转矩计算步骤，在1个成型循环中，计算计量步骤中的所述螺杆的第一平均转矩，在该计量步骤中，使塑化的所述树脂材料蓄积到所述注射装置的蓄积部中，直至设定量为止；

第二平均转矩计算步骤，从任意的成型循环起，在所选择的多次各成型循环中进行所述第一平均转矩计算步骤，并根据所求出的各所述第一平均转矩来计算所述所选择的多次成型循环中的第二平均转矩，并且将该第二平均转矩设定为稳定成型转矩基准值；以及

平均转矩比较步骤，将设定了所述稳定成型转矩基准值之后的任意1个成型循环中的所述第一平均转矩与所述稳定成型转矩基准值进行比较，

在所述平均转矩比较步骤中，将所述第一平均转矩从所述稳定成型转矩基准值达到设定成型结束值的成型循环、或者变得低于设定成型结束值的成型循环设为最终成型循环，在该最终成型循环中使成型循环结束，因此能够在停止了树脂材料的供给之后，在没有成型出树脂量不足的不合格产品且注射装置内的树脂材料的保持量为最小的时机，结束成型循环。

附图说明

图1是示出本发明的实施例1的注射成型机的直列螺杆式注射装置的计量步骤开始时的概要剖视图。

图2是示出本发明的实施例1的注射成型机的直列螺杆式注射装置的计量步骤完成时的概要剖视图。

图3是示出向材料供给部供给树脂材料的计量步骤开始时的加热筒内的概要剖视图。

图4是示出在停止向材料供给部供给树脂材料之后的计量步骤开始时的加热筒内的概要剖视图。

图5是用于对在实施例1中使成型循环结束的步骤进行说明的示意图。

图6是示出在实施例1中即将使成型循环结束之前的成型循环的计量步骤中的螺杆的第一平均转矩等的图表。

图7是用于说明实施例2中用于使成型循环结束的步骤的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地对用于实施本发明的方式进行说明。

实施例1

参照图5和图6对本发明的实施例1的注射成型机的成型循环结束方法进行说明。以如下内容为前提进行说明：实施例1的注射成型机的成型循环结束方法，由使用图1至图4而在上述中说明的具有直列螺杆式注射装置1的注射成型机来实施。

图5是将横轴设为成型循环次数(N)，说明在实施例1中用于使成型循环结束的步骤的示意图。将从成型循环(N＝1)开始起至第5次(N＝5)为止的成型循环(A1～A5)设为A成型循环。与示出向材料供给部14供给树脂材料14a的情况下的计量步骤开始时的图3不同，在新的成型循环刚开始之后的成型循环A1中，是在螺杆16的树脂流路10中完全没有树脂材料14a的状态下使螺杆16旋转，并开始进行树脂材料14a的供给的。因此，在所供给的树脂材料14a经由树脂流路10而向螺杆16前方流动的期间使塑化进行，至蓄积部15b中的蓄积(计量)开始为止需要规定的时间。

并且，冷状态下的直列螺杆式注射装置1(加热筒15或螺杆16等)的温度在树脂材料14a的供给开始后，至升温到成型出合格产品所适宜的温度并稳定(饱和)为止也是需要规定的时间的。在直列螺杆式注射装置1的温度升温至成型出合格产品所适宜的温度的期间、或者在至直列螺杆式注射装置1自身的受热和散热平衡并稳定(饱和)为止的期间内，加热单元15a的热能的一部分、和旋转的螺棱16a与树脂材料14a的接触时或树脂材料14a之间的接触时所产生的横波能量的热能的一部分并没有被树脂材料14a的塑化所消耗，而是消耗于与这些树脂材料14a直接接触的直列螺杆式注射装置1的升温中。

另一方面，在成型循环开始前、即供给树脂材料14a之前便开始利用加热筒15的加热单元15a进行加热，能够使直列螺杆式注射装置1的温度预先升温。然而，成型循环中的、至伴随着与直列螺杆式注射装置1有关的受热和散热所带来的饱和为止的热过程如之前说明的那样，无法仅通过加热单元15a的加热控制来进行补偿控制。因此，不进行树脂材料14a的塑化或注射填充而仅通过加热单元15a的加热控制，很难使冷状态的直列螺杆式注射装置1恰当地升温和饱和至、能够在树脂材料14a的供给刚开始之后的成型循环中便成型出合格产品的程度。

并且，在未图示的模具夹紧机构和模具侧，出于相同的理由，至升温到规定的温度并稳定(饱和)为止也需要规定的时间，并且，不进行树脂材料14a的注射填充而仅通过连接于模具侧的模具温度调节装置(调温机)等的温度控制，是很难使模具夹紧机构和模具适宜地升温和饱和的。因此，即使在下一次成型循环A2以后的A成型循环中成功地从图3所示的状态使计量步骤开始，但距离成为蓄积部15b的树脂材料14a的塑化状态以及模具侧的温度调节稳定并能够成型出合格产品的成型循环为止，是需要规定次数的成型循环的。从而理所当然，在成为该能够成型出合格产品的成型循环之前的成型循环中，会成型出不合格产品。在成型出不合格产品的成型循环中螺杆16中所产生的转矩的平均值(第一平均转矩)与在能够成型出合格产品的成型循环中的第一平均转矩之间产生有，因无法避免的变动而导致的差异以上的差异。

这里，在实施例1中，在1个成型循环中的使塑化后的树脂材料14a在蓄积部15b中蓄积至设定量为止的计量步骤中，对螺杆16中产生的转矩的平均值(第一平均转矩)进行计算(第一平均转矩计算步骤)。在持续向加热筒15内供给树脂材料14a的期间内于第一平均转矩计算步骤中所计算出的第一平均转矩是在后述的第二平均转矩计算步骤中，为了计算第二平均转矩而使用的重要的数值。

并且，如上所述，即使在正常的计量状态下进行计量的情况下，螺杆16中产生的转矩也会发生变动。在专利文献1的注射成型机的材料检测方法中，由于在螺杆16所产生的转矩变动的计量步骤中，以定点的方式将注射装置内的树脂材料达到期望的保持量的状态下的负载电流设定为电流设定值，因此产生上述的问题。与此相对，在实施例1中，对计量步骤中的螺杆16所产生的转矩进行平均化而作为第一平均转矩来进行处理，由此能够减少因螺杆16的转矩而带来的变动的影响，因此能够形成使螺杆16的转矩稳定的基准。

因此，为了将上述那样的成为能够成型出合格产品的成型循环之前的不稳定的成型循环排除在外，优选在成型开始后的规定的次数的成型循环中不进行第一平均转矩计算步骤。根据树脂成型品及其尺寸和要求品质、以及成型条件和注射条件，从成型开始起至成为能够成型出合格产品的成型循环的、成型循环次数有多种。因此，优选为通过试验成型等而预先求出不进行第一平均转矩计算步骤的最佳的规定次数。在实施例1中，将上述规定次数设为5次，设从第6次的成型循环B1开始能够成型出合格产品。

接着，从能够成型出合格产品的第6次成型循环B1起，开始在所选择的多次各个成型循环中进行上述的第一平均转矩计算步骤，计算各成型循环的第一平均转矩。为了使说明容易理解，在实施例1中，将成型循环的选择方法和次数设为连续5次(从第6次的成型循环B1至第10次的成型循环B5)，在以下的说明中，将这5次成型循环统称为B成型循环。并且，在实施例1中，在B成型循环的各成型循环(B1～B5)中，进行第一平均转矩计算步骤，计算各成型循环的第一平均转矩。并且，在与第10次成型循环B5(B成型循环中的最后的成型循环)的计量步骤的完成大致相同的时间，对各成型循环B1～B5中所计算出的第一平均转矩进行合计，计算出使该合计值除以所选择的次数(在实施例1中为5)而得到的第二平均转矩。并且，将在B成型循环中计算出的第二平均转矩作为稳定成型转矩基准值而设定于未图示的控制装置。这样，第二平均转矩计算步骤是计算第二平均转矩、并且将所计算出的第二平均转矩设定为稳定成型转矩基准值的步骤。

在以下的说明中，将在B成型循环的第二平均转矩计算步骤中所设定的稳定成型转矩基准值设为TB。另一方面，将设定了稳定成型转矩基准值TB的第10次成型循环的紧后的第11次的成型循环中的第一平均转矩与在紧前的第10次的成型循环中设定的稳定成型转矩基准值TB进行比较(平均转矩比较步骤)。

并且，在B成型循环中的第二平均转矩计算步骤进行的同时，从第7次的成型循环起开始进行新的第二平均转矩计算步骤。在以下的说明中，将从第7次成型循环起连续的5次成型循环(从第7次成型循环C1到第11次成型循环C5)统称为C成型循环。并且，在与第11次的成型循环C5(C成型循环中的最后的成型循环)的计量步骤完成大致相同的时间，计算第二平均转矩，并将其设定为稳定成型转矩基准值TC。并且，与B成型循环同样，将设定了稳定成型转矩基准值TC的第11次成型循环的紧后的第12次成型循环中的第一平均转矩与在紧前的第11次成型循环中设定的稳定成型转矩基准值TC进行比较(平均转矩比较步骤)。

然后，在从第8次成型循环起的D成型循环和从第9次成型循环起的E成型循环中也同样，分别重新进行第二平均转矩计算步骤，并分别设定稳定成型转矩基准值TD、TE。然后，进行平均转矩比较步骤，其中，将设定了各个稳定成型转矩基准值的成型循环的紧后的成型循环中的第一平均转矩与紧前的成型循环中所设定的稳定成型转矩基准值进行比较。

这样，在实施例1中，其特征在于，从能够成型出合格产品的第6次成型循环起开始进行第一平均转矩计算步骤和第二平均转矩计算步骤，在设定了稳定成型转矩基准值之后的成型循环中进行，将根据为最近的设定次数的成型循环而计算并设定的稳定成型转矩基准值与其紧后的成型循环中的第一平均转矩进行比较的平均转矩比较步骤，针对每个成型循环进行该平均转矩比较步骤。

这里，图6是示出某试验成型中的能够成型出合格产品的成型循环的计量步骤中的螺杆16的第一平均转矩(实线1)和与设定成型结束值相关的3种候选值(虚线2、实线3、单点划线4)的图表。如上所述，第一平均转矩在针对与该第一平均转矩相关的成型循环所属的1组成型循环(连续的5次成型循环)进行的第二平均转矩的计算中使用，并且在与稳定成型转矩基准值进行的比较中使用，该稳定成型转矩基准值是通过与该第一平均转矩相关的成型循环紧前的1组成型循环而得到的。设定成型结束值在本发明中是用于判断最终成型循环的基准值，是第一平均转矩相对于稳定成型转矩基准值(第二平均转矩)的差异。在实施例1中，说明了以作为基准值可靠性较高的稳定成型转矩基准值(第二平均转矩)为基础，通过试验成型等求出设定成型结束值的方法。

在图6的图表中，横轴示出了成型循环的次数(N)，且示出了第50次成型循环以后的次数。纵轴示出螺杆16的转矩，所示出的并不是转矩值本身，而是在将对螺杆16进行旋转驱动的未图示的计量用驱动机构的伺服马达的额定转矩设为100％的情况下，以％来表示。在各成型循环的次数上描点而成的方块是该成型循环中的计量步骤的第一平均转矩，用直线对该方块进行连结而得到的线(实线1)示出了螺杆16的第一平均转矩的变化。虽然经确认，认为是因无法避免的要因等而引起的若干变动，但从成型循环的第50次到第58次示出了，每个成型循环的第一平均转矩的差异不大，是比较稳定的值。

这里，图6的虚线2、实线3和单点划线4是对作为设定成型结束值的3种候选值进行描点，并平滑地连结而成的，该设定成型结束值以在各成型循环中设定的稳定成型转矩基准值(各成型循环的之前5次成型循环的、螺杆16的第二平均转矩)为基础。对各个候选值进行说明，虚线2是使稳定成型转矩基准值下降10％而得到的(稳定成型转矩基准值的90％)，实线3是使稳定成型转矩基准值下降20％而得到的(稳定成型转矩基准值的80％)，单点划线4是使稳定成型转矩基准值下降30％而得到的(稳定成型转矩基准值的70％)。

在实施例1的试验成型中，在图6的第58次成型循环的计量步骤完成后，停止树脂材料14a的供给。因此，在第59次以后的成型循环中，在每个成型循环中螺杆16的第一平均转矩都会减少。根据之前5次的各成型循环中的第一平均转矩而计算出的第二平均转矩(稳定成型转矩基准值)也受到第一平均转矩减少的影响，因此虚线2、实线3和单点划线4在每个成型循环中也会减少。在该图6的成型循环的情况下，在第60次(三角形显示)成型循环中的平均转矩比较步骤中，得到如下结果：该第一平均转矩成为(降低到)稳定成型转矩基准值下降了20％后的值(实线3)、即稳定成型转矩基准值的80％。并且还得到了如下结果：该第60次成型循环是成型出合格产品的最后的成型循环。

这样，在实施例1中，通过上述的试验成型而确认了第二平均转矩(稳定成型转矩基准值)的80％是设定成型结束值。并且确认了，在停止了树脂材料的供给之后，不会成型出树脂量不足的不合格产品且注射装置内的树脂材料的保持量为最小的条件是，螺杆16的第一平均转矩成为(降低到)该成型循环之前5次(设定次数)的第二平均转矩的80％的成型循环(在实施例1的情况下为第60次)。因此，在制造树脂成型品的实际的成型中，通过使满足该条件的成型循环为最终成型循环，能够实现本发明的目的。

本发明在平均转矩比较步骤中，将第一平均转矩低于设定成型结束值的成型循环设为最终成型循环，并结束成型循环。因此，在实施例1中，只要将设定成型结束值设定为稳定成型转矩基准值的80％即可。

在实施例1中，确认了螺杆16的第一平均转矩中的被认为是因无法避免的要因等而引起的若干变动。然而示出了，在停止树脂材料14a的供给之前，每个成型循环的第一平均转矩的差异不大，是比较稳定的值，不存在成为设定成型结束值(稳定成型转矩基准值的80％)的程度的变动。在实施例1中，由于并不是将计量步骤中的螺杆16的转矩本身与稳定成型转矩基准值进行比较，而是将转矩的平均值(第一平均转矩)与稳定成型转矩基准值进行比较，因此即使螺杆16的转矩的变化伴随有变动，也会降低专利文献1的注射成型机的材料检测方法那样的错误检测的可能性。

并且，在实施例1中，根据稳定成型转矩基准值(第二平均转矩)而设定了设定成型结束值。稳定成型转矩基准值(第二平均转矩)是对连续的设定次数(最近5次)的成型循环中的第一平均转矩进行再次平均而得到的值。因此，如图6的实线3等所示，基于稳定成型转矩基准值(第二平均转矩)的各成型循环的设定成型结束值的3个候选与相同成型循环内的第一平均转矩相比，其变动都受到了抑制。其结果为，进一步降低了专利文献1的注射成型机的材料检测方法那样的错误检测的可能性。

并且，即使在某1个成型循环的计量步骤中因意料之外的突发的要因而产生转矩的较大的变动，从而使该成型循环的第一平均转矩发生了变动，也能够通过使多个第一平均转矩平均化来计算出稳定成型转矩基准值(第二平均转矩)，从而抑制该变动的影响。显然，以此方式而计算出的稳定成型转矩基准值的可靠性比像专利文献2的清除动作的停止方法那样将某1个成型循环的1个计量步骤作为1个时间序列而计算出的螺杆的转矩的移动平均值更高。

并且，在实施例1中，每次都是根据之前的连续5次成型循环中的第一平均转矩来计算第二平均转矩，每次都设定了稳定成型转矩基准值。因此，如图6所示，针对停止了树脂材料14a的供给之后的第一平均转矩的变化(降低)，基于稳定成型转矩基准值(第二平均转矩)的设定成型结束值会立即追随于该变化而变化(降低)。这样，通过每次都设定最新的稳定成型转矩基准值，能够抑制因进行成型的环境的温度变化或注射成型机的温度变化等的影响而在成型出合格产品的状态下也有可能产生的第一平均转矩或第二平均转矩(稳定成型转矩基准值)的变动的影响，能够使成型循环在所期望的时刻结束。

对于这样的设定成型结束值或用于计算第二平均转矩的成型循环的选择方法或次数等，只要使用图6而像上述那样，通过在变更设定成型结束值、选择方法或次数的同时进行试验成型等而求出适当的设定值即可，该设定值是能够判定出不会成型出树脂量不足的不合格产品且注射装置内的树脂材料的保持量为最小的时刻的设定值。并且，第一平均转矩、第二平均转矩和上述设定结束值也可以不是通过％来表示而以转矩值来表示。

然而，鉴于本发明的稳定成型转矩基准值的较高的可靠性，关于上述设定结束值，与将试验成型等中求出的第一平均转矩的转矩值本身设为设定值相比，更优选将试验成型等中求出的第一平均转矩设为与在相同的试验成型等中求出的第二平均转矩(稳定成型转矩基准值)相关联的设定值(例如像实施例1那样，将上述设定结束值设为从该稳定成型转矩基准值起下降的比例(％))。

实施例2

接着，参照图7对本发明的实施例2的注射成型机的成型循环结束方法进行说明。在实施例2中，也是以如下事项为前提：以具有之前说明的直列螺杆式注射装置1的注射成型机来实施。并且，实施例2与实施例1不同的点仅在于，所选择的成型循环中的进行螺杆16的第二平均转矩计算步骤和平均转矩比较步骤的时刻。除此之外，与实施例1基本相同，因此对于相同的结构，使用与实施例1相同的标号，并且省略重复的说明。

在实施例2中，与实施例1同样，将不进行第一平均转矩计算步骤的规定次数设为5次，设从第6次成型循环B1开始能够成型出合格产品。并且，在第二平均转矩计算步骤中，用于计算第二平均转矩的成型循环的选择方法和次数也与实施例1相同为连续的5次。

在实施例2中，与实施例1同样，在从能够成型出合格产品的第6次的成型循环B1起连续5次B成型循环的各成型循环中进行第一平均转矩计算步骤。并且，在与第10次的成型循环B5的计量步骤的完成大致相同的时间计算第二平均转矩，设定稳定成型转矩基准值TB。

并且，在实施例2中，与实施例1不同，在从接下来的第11次成型循环C1起连续5次C成型循环的各成型循环中进行第一平均转矩计算步骤。并且，在与第15次的成型循环C5的计量步骤的完成大致相同的时间计算第二平均转矩，设定稳定成型转矩基准值TC。并且，将C成型循环的各成型循环(C1～C5)的第一平均转矩与在之前的B成型循环中设定的稳定成型转矩基准值TB进行比较(平均转矩比较步骤)。

并且，在实施例2中，在从第16次成型循环D1起连续的5次D成型循环的各成型循环中进行第一平均转矩计算步骤，并且进行第二平均转矩计算步骤。并且，将D成型循环的各成型循环(D1～D5)的第一平均转矩与在之前的C成型循环中设定的稳定成型转矩基准值TC进行比较。

这样，在实施例2中，其特征在于，将被选择进行第二平均转矩计算步骤的多次(连续的5次)成型循环设为1组，针对每1组设定稳定成型转矩基准值，并且在平均转矩比较步骤中，将1组中的各成型循环的第一平均转矩与在紧前的1组中设定的稳定成型转矩基准值进行比较。

在实施例2的方式中，相对于实施例1的成型，优选为螺杆16的第一平均转矩的变动不存在，第一平均转矩比较稳定的成型。特别是在相对于注射装置的尺寸，1个成型循环所需的计量树脂量较少，即使停止材料供给，在5次到6次左右的成型循环中也能够成型出合格产品这样的情况下，通过使第二平均转矩计算步骤的成型循环的选择次数与之相比减少(2～3次)，从而即使在产生了第一平均转矩或第二平均转矩的变动的情况下，也能够以与实施例1相比较简单的控制来反映该情况。另外，关于在平均转矩比较步骤中所采用的设定成型结束值、或用于计算第二平均转矩的成型循环的选择方法和次数等与实施例1相同，因此省略说明。

本发明不限于上述的实施方式，能够以各种方式来实施。例如，虽然在实施例1和实施例2中，是从能够成型出合格产品的第6次成型循环B1起进行第一平均转矩计算步骤和第二平均转矩计算步骤的，但不限于此。例如，也可以在成型开始后，在从任意的成型循环起所选择的多次成型循环中进行了第二平均转矩计算步骤之后，将所计算出的稳定成型转矩基准值存储在控制装置中，并从其他的任意的成型循环起使用该稳定成型转矩基准值来进行平均转矩比较步骤。

并且，虽然在实施例1和实施例2中，是在从能够成型出合格产品的第6次的成型循环B1起的连续5次成型循环中进行第一平均转矩计算步骤和第二平均转矩计算步骤的，但不限于此。例如，也可以从连续10次成型循环中选择第1次、第3次那样的、跳过1个的多次成型循环。并且，例如也可以从连续的50次的成型循环中选择第5次、第10次那样的跳过多个的多次成型循环。通过这样的成型循环的选择，不会增加控制装置的负载，并能够期待确保第二平均转矩的值的稳定性。

另一方面，在注射成型机的注射装置中存在结构与直列螺杆式注射装置不同的预塑化注射装置。预塑化注射装置具有在喷嘴侧使塑化气缸与注射气缸连结的结构，该塑化气缸使树脂材料塑化，该注射气缸使树脂材料注射填充。预塑化注射装置构成为，使通过内设有旋转的螺杆的塑化气缸而被进行了塑化后的树脂材料经由树脂流路而蓄积在与塑化气缸前方连结的注射气缸内的蓄积部中。并且，预塑化注射装置构成为，在计量步骤完成后，通过使被配置为能够在注射气缸内于长度方向上滑动的柱塞前进，而使蓄积在蓄积部中的树脂材料向模具注射填充。这样，预塑化注射装置在塑化气缸与注射气缸独立这一点上与直列螺杆式注射装置的结构大为不同。虽然在实施例1和实施例2中，以具有直列螺杆式注射装置的注射成型机为前提进行了说明，但不限于此，在具有预塑化注射装置的注射成型机中，也能够实施本发明。

标号说明

1：直列螺杆式注射装置；10：树脂流路；13：喷嘴；14：材料供给部；14a：树脂材料；15：加热筒；15a：加热单元；15b：蓄积部；16：螺杆；16a：螺棱；17：螺杆头；18：锁环。

Claims (5)

1.一种注射成型机的成型循环结束方法，该注射成型机具有注射装置，该注射装置使加热筒内的螺杆旋转，使从所述螺杆的后方供给到所述加热筒内的树脂材料在朝向所述螺杆的前方流动的期间内塑化，

其中，该注射成型机的成型循环结束方法具有如下步骤：

第一平均转矩计算步骤，在1个成型循环中，计算计量步骤中的所述螺杆的第一平均转矩，在该计量步骤中，使塑化的所述树脂材料蓄积到所述注射装置的蓄积部中，直至设定量为止；

第二平均转矩计算步骤，从任意的成型循环起，在所选择的多次各成型循环中进行所述第一平均转矩计算步骤，根据所求出的各所述第一平均转矩来计算所述所选择的多次成型循环中的第二平均转矩，并且将该第二平均转矩设定为稳定成型转矩基准值；以及

平均转矩比较步骤，将设定了所述稳定成型转矩基准值之后的任意1个成型循环中的所述第一平均转矩与所述稳定成型转矩基准值进行比较，

在所述平均转矩比较步骤中，将所述第一平均转矩从所述稳定成型转矩基准值起达到作为所述稳定成型转矩基准值的80％的设定成型结束值，或者变得低于所述设定成型结束值的成型循环作为最终成型循环，在该最终成型循环中使成型循环结束。

2.根据权利要求1所述的注射成型机的成型循环结束方法，其中，

在成型开始后的规定次数的成型循环中，不进行所述第一平均转矩计算步骤。

3.根据权利要求1或2所述的注射成型机的成型循环结束方法，其中，

从任意的成型循环起，针对每个成型循环进行所述第一平均转矩计算步骤，

并且从所述任意的成型循环起，开始针对每个成型循环进行所述第二平均转矩计算步骤，

在所述平均转矩比较步骤中，将通过所述第二平均转矩计算步骤而被设定了所述稳定成型转矩基准值的成型循环的紧后的成型循环中的所述第一平均转矩与紧前的成型循环中所设定的所述稳定成型转矩基准值进行比较。

4.根据权利要求1或2所述的注射成型机的成型循环结束方法，其中，

将所述第二平均转矩计算步骤的所述所选择的多次成型循环作为1组，针对每个所述1组而设定所述稳定成型转矩基准值，并且在所述平均转矩比较步骤中，将所述1组中的各成型循环的所述第一平均转矩与紧前的所述1组中所设定的所述稳定成型转矩基准值进行比较。

5.根据权利要求1或2所述的注射成型机的成型循环结束方法，其中，

每当在成型循环的还包括暂时停止在内的停止操作之后再次开始进行成型循环时，都在所述第二平均转矩计算步骤中设定所述稳定成型转矩基准值。

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