CN108608627A - 成型机锁模力设定方法及其系统 - Google Patents

Abstract

一种成型机锁模力设定方法及其系统，该成型机锁模力设定方法包含下列步骤。使成型机以数个任意大小不同的预定锁模力进行成型，在每一次进行成型过程中，利用一个感测器对成型机进行感测以得到一个感测锁模力，并根据该感测锁模力分析出一个锁模力增量，且将所述预定锁模力与相对应的锁模力增量进行记录。接着，将所记录的所述预定锁模力及相对应的所述锁模力增量进行拟合分析，以得到数个函数线段。最后，根据所述函数线段的相交点分析取得一个适当锁模力。本发明能通过拟合分析得到适当锁模力，以利于设定成型机进行成型时所需的锁模力。

Description

成型机锁模力设定方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种成型机，尤其是一种成型机锁模力设定方法及其系统。

背景技术

一般产业所使用的成型机，其样式包含三板型、两板型、无大柱型等成型机的机种。其中，是利用模具本身特定形状，使塑胶(或聚合物)成型为具有一定形状和尺寸的制品。在注塑成型时，通过闭模/关闭的金属模具，施予预先设定的锁模力后，向该金属模具中注射熔融树脂。

参阅图1，为一个成型机10以过大的锁模力11，来压制该金属模具12，并以一个注射力道13注射该熔融树脂14时，该金属模具12中的空气将无法顺利排出，而导致制品15中产生气泡，不仅使制品的质量降低，更会发生金属模具的寿命降低，及能量消耗增大等问题。

参阅图2，为该成型机10以不足的锁模力11，来压制该金属模具12，并以一个注射力道13注射该熔融树脂14时，该金属模具12将不足以抵抗注射力道13，而导致该金属模具12被撑开，使该制品15产生溢料的问题。

因此，如何在不同的成型机中取得适当的锁模力，并于成型时，该金属模具不打开的最小限度来防止溢料的发生，且能够顺利将该金属模具中的空气顺利排出，以顺利进行成型的制程，是相当值得研究的议题。

发明内容

本发明的目的，是在提供一种能计算出适当锁模力的成型机锁模力设定方法。

本发明的成型机锁模力设定方法，适用于计算出一个成型机的适当锁模力，并包含下列步骤，(A)使该成型机以数个任意大小不同的预定锁模力进行成型，在每一次进行成型过程中，利用一个感测器对该成型机进行感测以得到一个感测锁模力，并根据该感测锁模力分析出一个锁模力增量，且将所述预定锁模力与相对应的锁模力增量进行记录。(B)将所记录的所述预定锁模力及相对应的所述锁模力增量进行拟合分析，以得到数个函数线段。(C)根据所述函数线段的相交点分析取得一个适当锁模力。

本发明所述的成型机锁模力设定方法，在步骤(B)中，能通过自动曲线拟合判断法进行拟合分析，而分析得到有一个相交点的两个函数线段，在步骤(C)中，会以该相交点所对应的预定锁模力作为该适当锁模力。

本发明所述的成型机锁模力设定方法，在步骤(B)中，能通过自动曲线拟合判断法进行拟合分析，当分析得到不相交的两个函数线段时，会再通过曲线拟合法拟合分析出另一个函数线段，在步骤(C)中，会从所述函数线段取得两个相交点，并将所述相交点所对应的预定锁模力的平均值作为该适当锁模力。

本发明所述的成型机锁模力设定方法，在步骤(C)中，会以该适当锁模力的一个特定区间做为该适当锁模力范围。

本发明所述的成型机锁模力设定方法，该特定区间为±10％。

本发明所述的成型机锁模力设定方法，该成型机锁模力设定方法还包含以下步骤：(D)若通过该自动曲线拟合判断法所得到的所述函数线段的平均斜率皆大于β时，会重新设定所述预定锁模力，并接续执行步骤(A)。

本发明所述的成型机锁模力设定方法，该成型机锁模力设定方法还包含以下步骤：(D)若通过该曲线拟合判断法所得到的该函数线段的平均斜率大于β时，会重新设定所述预定锁模力，并接续执行步骤(A)。

本发明的另一目的，是在提供一种能计算出适当锁模力的成型机锁模力设定系统。

本发明的成型机锁模力设定系统，适用于一个能被驱动而以数个任意大小不同的预定锁模力进行成型的成型机，该成型机锁模力设定系统包含一个感测器，及一个讯号连接该感测器的锁模力计算器。该感测器设置于该成型机中，并在该成型机每一次进行成型过程中，对该成型机进行感测以得到一个感测锁模力。该锁模力计算器能根据该感测锁模力分析出一个锁模力增量，并将所述预定锁模力与相对应的锁模力增量进行记录，该锁模力计算器会将所记录的所述预定锁模力及相对应的所述锁模力增量进行拟合分析，以得到数个函数线段，并根据所述函数线段的相交点分析取得一个适当锁模力。

本发明所述的成型机锁模力设定系统，该锁模力计算器能通过自动曲线拟合判断法进行拟合分析，在分析得到有一个相交点的两个函数线段时，会以该相交点所对应的预定锁模力作为该适当锁模力。

本发明所述的成型机锁模力设定系统，该锁模力计算器能通过自动曲线拟合判断法进行拟合分析，在分析得到不相交的两个函数线段时，会再通过曲线拟合法拟合分析出另一个函数线段，该锁模力计算器会从所述函数线段取得两个相交点，并将所述相交点所对应的预定锁模力平均以作为该适当锁模力。

本发明所述的成型机锁模力设定系统，该锁模力计算器会以该适当锁模力的一个特定区间做为该适当锁模力范围。

本发明所述的成型机锁模力设定系统，该特定区间为±10％。

本发明所述的成型机锁模力设定系统，该成型机包括至少一个固定柱、一个设置于该固定柱一端的固定壁、一个能滑动地套设于该固定壁并能相对于该固定壁移动的活动壁、一个设置于该固定壁的第一模具、一个固定于该活动壁并能分离地与该第一模具接合的第二模具，及一个能驱动该第二模具与该第一模具进行接合及分离以进行成型的锁模模块，该感测器能感测该固定柱的应变量。

本发明所述的成型机锁模力设定系统，该成型机包括一个第一模具、一个能分离地与该第一模具接合的第二模具，及一个能驱动该第二模具与该第一模具进行接合及分离以进行成型的锁模模块，该感测器能感测该第一模具与该第二模具的相对位移量。

本发明所述的成型机锁模力设定系统，该锁模力计算器包括一个计算模块，及一个与该计算模块电连接的记忆模块，该记忆模块能记录不同的预定锁模力及相对应的锁模力增量，以提供该计算模块运算出该适当锁模力。

本发明的有益效果在于：通过以不同大小的预定锁模力进行成型，并由该感测器感测得到该感测锁模力，且记录在不同预定锁模力时所对应的锁模力增量。最后进行拟合分析，并根据拟合分析所得到的函数线段的相交点能取得该成型机的适当锁模力，以利于设定该成型机进行成型时所需的锁模力。

附图说明

图1是一个示意图，说明一般成型机使用过大锁模力的态样；

图2是一个示意图，说明一般成型机使用过小锁模力的态样；

图3是一个装置示意图，说明本发明成型机锁模力设定系统的第一实施例中，一个成型机的态样；

图4是一个方块图，说明该第一实施例的元件关系；

图5是一个流程图，说明该第一实施例的实施步骤；

图6是一个分析图，说明该第一实施例中，将一个成型材料进行成型时，该感测器所测得的感测锁模力的变化；

图7是一个分析图，说明该第一实施例于形式一时，预定锁模力相对于锁模力增量的分析图；

图8是一个分析图，说明该第一实施例于形式二时，预定锁模力相对于锁模力增量的分析图；

图9是一个分析图，说明该第一实施例于形式三时，预定锁模力相对于锁模力增量的分析图；

图10是一个分析图，说明该第一实施例于形式四时，预定锁模力相对于锁模力增量的分析图；

图11是一个装置示意图，说明本发明成型机锁模力设定系统的第二实施例中，一个成型机的态样。

具体实施方式

有关本发明的相关申请专利特色与技术内容，在以下配合参考图式的实施例的详细说明中，将清楚的呈现。

参阅图3、4与5，为本发明的成型机锁模力设定系统的第一实施例，适用于一个成型机5。该成型机5包括至少一个固定柱51、一个设置于该固定柱51一端的固定壁52、一个设置于该固定壁52的第一模具53、一个套设于该固定壁52并能于该固定壁52上滑动的活动壁54、一个固定于该活动壁54并能分离地与该第一模具53接合的第二模具55，及一个与该活动壁54连接的锁模模块56。在本实施例中，该成型机5是四柱型全电卧式成型机，而包括四个固定柱51(其中两个位于后方被遮掩)，但实施上该成型机5也能仅包括一个固定柱51，或包括二、三、五个以上的固定柱51，不以本实施例为限。该锁模模块56移动该第二模具55，使该第二模具55与该第一模具53进行接合及分离。在本实施例中，该成型机5为能供成型材料3进行射出成型的射出成型机，因此本实施例是以射出制程来进行说明，但实施上，亦可为押出成型机或中空成型机等，不以上述内容为限。

本实施例所使用的四柱型全电卧式成型机，是一种业界常使用的机型，由于成型机5的使用技术已是业界所熟悉的技术，在此便不再详加赘述，实际实施时，也能使用其他型式的成型机5，不应以此为限。此外，该成型材料3选自于塑料、金属粉材、木质粉材、陶瓷坯料，及此等的组合。

该成型机锁模力设定系统7包含一个设置于该成型机5中的感测器71，及一个与该感测器71讯号连接的锁模力计算器72。

在该第一实施例中，该感测器71是设置于该固定柱51上的应变规(Straingauge)，以感测该固定柱51的应变量，进而感测出该成型机5的锁模力。该应变规是一种黏贴该固定柱51的电路感测器，是利用金属导线的阻值变化来量测金属的应变量，就电阻的特性来说，阻值会随着长度的改变，而成正比的变化。上述应变规是以通过下列公式(1)来推导该成型机5的锁模力；

ε＝Tie bar stress-strain(uε)

E＝Tie bar Young’s modulus

A＝Tie bar cross sectional area(mm²)

F＝clamping force(Tonf)

因此，该第一实施例依据所使用的成型机5的相关数据，求出下列公式(2)，以感应该成型机5的锁模力：

该锁模力计算器72包括一个计算模块721，及一个与该计算模块721电连接的记忆模块722，该记忆模块722能记录不同的锁模力，及相对应的锁模力增量，以提供该计算模块721运算出该成型机5的适当锁模力范围。

参阅图3、图4与图5，以下对本发明成型机锁模力设定方法进行说明：该锁模力设定方法包含下列步骤：

步骤901：感测锁模力。该锁模模块56以任意大小不同的预定锁模力将该第二模具55与该第一模具53进行组合，并以固定的射出力量将该成型材料3进行射出制程。在射出过程中，该成型机5的锁模模块56以一个预定锁模力将该第二模具55推向该第一模具53，令该第一、二模具53、55紧接在一起，再将该成型材料3进行射出成型，并以该感测器71来进行感测以得到一个感测锁模力。

配合参阅图6，为该感测锁模力的时间曲线。其中，横轴为注入该成型材料3的时间，纵轴为该感测器71测得的感测锁模力。由图6能知，当该成型材料3以固定的射出力量射入该第一、二模具53、55时，会提高该第一、二模具53、55中的压力并由内产生撑力，此时连接于该固定壁52、该活动壁54的固定柱51会产生延长的情况，导致所测得的感测锁模力将会上升，当该成型材料3停止注入后，该第一、二模具53、55中的空气会由缝隙中排出，使该第一、二模具53、55中的压力释放，而将该固定壁52的长度还原，导致该成型机5的锁模力将会回复。其中，该感测器71所感应的感应最大锁模力b，减去该预定锁模力a，能得到一个锁模力增量c。该锁模力计算器72的记忆模块722能将所述预定锁模力，及相对应的锁模力增量进行记录。

步骤902：拟合函数线段。该锁模力计算器72将所储存的预定锁模力，及相对应的锁模力增量，以自动曲线拟合判断法进行分析，而得到有一个相交点的两个函数线段。

配合参阅图7，为锁模力增量的曲线图(型态一)，其所使用的自动曲线拟合判断法，是将该记忆模块722所记录的所述预定锁模力，及所对应的锁模力增量绘制成两个相交于一个相交点的函数线段(第一函数线段L1、第二函数线段L2)，横轴为该锁模模块56所施加的预定锁模力，纵轴为将该成型材料3进行射出成型时的锁模力增量。

由图7中能得知，当该锁模模块56的预定锁模力设定较小时，该成型材料3会使该第一、二模具53、55中的压力增大，导致设置于该固定柱51上的感测器71能感应到较大的锁模力增量；而当该锁模模块56的预定锁模力设定较大时，则该第二模具55对该第一模具53会产生较大的压制力，即使该第一、二模具53、55中的压力增加，也不足以让该固定柱51产生弹伸的状况，使该感测器71所感测的锁模力增量持平。

步骤903：分析适当锁模力。该计算模块721能将所储存的数据分析出所述函数线段(第一函数线段L1、第二函数线段L2)时，并以所述函数线段(第一函数线段L1、第二函数线段L2)的相交点(第一交点P1)所对应的预定锁模力作为该适当锁模力。该适当锁模力的一个特定区间为该成型机5的适当锁模力范围α，在本实施例中，该特定区间为±10％，但不以此为限。

配合参阅图8，补充说明的是，若在步骤902中，以自动曲线拟合判断法分析出的所述两个函数线段(第三函数线段L3、第五函数线段L5)没有相交点时，如图8所示的曲线图(型态二)，此时，会将所述预定锁模力及所对应的锁模力增量再以曲线拟合法分析得到另一个函数线段(第四函数线段L4)。

而在步骤903中会求出所述三个函数线段间的两个相交点(第二交点P2、第三交点P3)，并将所述相交点所对应的预定锁模力的平均值P4作为该适当锁模力，该适当锁模力的一个特定区间为该成型机5的适当锁模力范围α，在本实施例中，该特定区间为±10％，但不以此为限。

配合参阅图9，补充说明的是，若在步骤902中，以自动曲线拟合判断法分析出所述两个函数线段(第六函数线段L6、第七函数线段L7)没有相交点，且以曲线拟合法分析得到另一个函数线段(第八函数线段L8)的平均斜率大于β时，如图9所示的曲线图(型态三)。此时，会执行步骤904：重新设定。重新设定该成型机5的所述预定锁模力，并再次重新执行步骤901。

会出现图9较为倾斜的曲线图的原因在于，该锁模模块56以过低的预定锁模力(型态三)将该第一、二模具53、55接合并进行射出制程时，而于产品上产生毛边。因此，当出现平均斜率大于β的曲线时，就无法从预定锁模力取得该成型机5的适当锁模力，也就是说，斜率β是判断所使用的预定锁模力是否太低的条件，而不同的成型机5具有不同判断斜率β，实际量测时，应搭配所使用的成型机5，来决定β。

参阅图10，补充说明的是，若在步骤902中，以自动曲线拟合判断法分析出现有一个相交点的两个函数线段(第九函数线段L9，第十函数线段L10)，且其中一个函数线段(第九函数线段L9)的斜率大于β，另一个函数线段(第十函数线段L10)的斜率大于γ时，如图10所示的曲线图(型态四)，斜率值γ大于β(第十函数线段L10较第九函数线段L9斜)。此时，会执行步骤904：重新设定。重新设定该成型机5的所述预定锁模力，并再次重新执行步骤901。

会出现图10较为倾斜的曲线图的原因在于，该锁模模块56以更低的预定锁模力(型态四)将该第一、二模具53、55接合并进行射出制程时，而于产品产生溢料，因此，当曲线图出现大于β的函数线段(第九函数线段L9)及大于γ的函数线段(第十函数线段L10)时，就无法从预定锁模力取得该成型机5的适当锁模力。由于不同的成型机5，具有不同判断斜率β及γ，实际量测时，应搭配所使用的成型机5，来决定β及γ。

参阅图11，为本发明成型机锁模力设定系统的第二实施例，该第二实施例与该第一实施例大致相同，相同处于此不再赘述，不同处在于，该感测器71为线性位移式感测器(linear displacement transducer)，设置于该第一模具53与该第二模具55上，以感测该第一模具53与该第二模具55的相对位移量。

较佳地，线性位移式感测器是一种光学感测器，能以极高的精细度，来测量该第一、二模具53、55间的位移量，以计算出该感测锁模力，及该成型材料3进行射出成型时，所产生的锁模力增量。由于高精密的线性位移式感测器已为业界所熟悉的技术，在此不再详加赘述。

此外，在该感测器71感测锁模力时，该固定柱51的形变量，或该第一、二模具53、55的相对位移量都很微小，容易受到外在温度的干扰，必须使温控器来控制该第一模具53，及该第二模具55的温度，以避免锁模力受到第一、二模具53、55温度的干扰，而使量测的数据产生变化。由于使用温控器来控制温度，并稳定温度的技术，已为业界所熟悉，在此便不再加以赘述。

参阅表1、2、3，为发明人采用PC(表1)、ABS(表2)，及PC+ABS(表3)三种塑料，分别进行该锁模力设定方法，以分别判断该成型机5应用于不同成型材料3时的适当锁模力范围。经该锁模力计算器72计算后，当使用PC材质的塑料时，该成型机5的适当锁模力范围为32Ton～52Ton；当使用ABS材质的塑料时，该成型机5的适当锁模力范围为31Ton～51Ton；当使用PC+ABS材质的塑料时，该成型机5的适当锁模力范围为30Ton～50Ton。实际实施时，该锁模力设定系统7能安装于其他形式的成型机5，也能使用其他材质的成型材料3，不应以此为限。

表1：PC塑料

表2：ABS塑料

表3：ABS+PC塑料

综上所述，本发明成型机锁模力设定系统，利用该成型机5的固定柱51的形变量或该第一、二模具53、55的相对位移量，量测并计算出该感测锁模力，并于使用该成型材料3进行射出制程时，再取得该成型机5的锁模力增量，以所述预定锁模力以及相对应的锁模力增量绘制出锁模力增量的曲线图，并拟合分析出适当的锁模力，避免过小的锁模力造成产品瑕疵，或过大的锁模力造成能源浪费或模具损坏，所以确实能够达到本发明的目的。

以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。

Claims (15)

1.一种成型机锁模力设定方法，适用于计算出一个成型机的适当锁模力，其特征在于：该成型机锁模力设定方法包含下列步骤：(A)使该成型机以数个任意大小不同的预定锁模力进行成型，在每一次进行成型过程中，利用一个感测器对该成型机进行感测以得到一个感测锁模力，并根据该感测锁模力分析出一个锁模力增量，且将所述预定锁模力与相对应的锁模力增量进行记录；(B)将所记录的所述预定锁模力及相对应的所述锁模力增量进行拟合分析，以得到数个函数线段；(C)根据所述函数线段的相交点分析取得一个适当锁模力。

2.如权利要求1所述的成型机锁模力设定方法，其特征在于：在步骤(B)中，能通过自动曲线拟合判断法进行拟合分析，而分析得到有一个相交点的两个函数线段，在步骤(C)中，会以该相交点所对应的预定锁模力作为该适当锁模力。

3.如权利要求1所述的成型机锁模力设定方法，其特征在于：在步骤(B)中，能通过自动曲线拟合判断法进行拟合分析，当分析得到不相交的两个函数线段时，会再通过曲线拟合法拟合分析出另一个函数线段，在步骤(C)中，会从所述函数线段取得两个相交点，并将所述相交点所对应的预定锁模力的平均值作为该适当锁模力。

4.如权利要求2或3所述的成型机锁模力设定方法，其特征在于：在步骤(C)中，会以该适当锁模力的一个特定区间做为该适当锁模力范围。

5.如权利要求4所述的成型机锁模力设定方法，其特征在于：该特定区间为±10％。

6.如权利要求2所述的成型机锁模力设定方法，其特征在于：该成型机锁模力设定方法还包含以下步骤：(D)若通过该自动曲线拟合判断法所得到的所述函数线段的平均斜率皆大于β时，会重新设定所述预定锁模力，并接续执行步骤(A)。

7.如权利要求3所述的成型机锁模力设定方法，其特征在于：该成型机锁模力设定方法还包含以下步骤：(D)若通过该曲线拟合法所得到的该函数线段的平均斜率大于β时，会重新设定所述预定锁模力，并接续执行步骤(A)。

8.一种成型机锁模力设定系统，适用于一个能被驱动而以数个任意大小不同的预定锁模力进行成型的成型机，其特征在于：该成型机锁模力设定系统包含一个感测器，及一个讯号连接该感测器的锁模力计算器，该感测器设置于该成型机中，并在该成型机每一次进行成型过程中，对该成型机进行感测以得到一个感测锁模力，该锁模力计算器能根据该感测锁模力分析出一个锁模力增量，并将所述预定锁模力与相对应的锁模力增量进行记录，该锁模力计算器会将所记录的所述预定锁模力及相对应的所述锁模力增量进行拟合分析，以得到数个函数线段，并根据所述函数线段的相交点分析取得一个适当锁模力。

9.如权利要求8所述的成型机锁模力设定系统，其特征在于：该锁模力计算器能通过自动曲线拟合判断法进行拟合分析，而在分析得到有一个相交点的两个函数线段时，该锁模力计算器会以该相交点所对应的预定锁模力作为该适当锁模力。

10.如权利要求8所述的成型机锁模力设定系统，其特征在于：该锁模力计算器能通过自动曲线拟合判断法进行拟合分析，而在得到不相交的两个函数线段时，会再通过曲线拟合法拟合分析出另一个函数线段，该锁模力计算器会从所述函数线段取得两个相交点，并将所述相交点所对应的预定锁模力平均以作为该适当锁模力。

11.如权利要求9或10所述的成型机锁模力设定系统，其特征在于：该锁模力计算器会以该适当锁模力的一个特定区间做为该适当锁模力范围。

12.如权利要求9或10所述的成型机锁模力设定系统，其特征在于：该特定区间为±10％。

13.如权利要求8所述的成型机锁模力设定系统，该成型机包括至少一个固定柱、一个设置于该固定柱一端的固定壁、一个能滑动地套设于该固定壁并能相对于该固定壁移动的活动壁、一个设置于该固定壁的第一模具、一个固定于该活动壁并能分离地与该第一模具接合的第二模具，及一个能驱动该第二模具与该第一模具进行接合及分离以进行成型的锁模模块，其特征在于：该感测器能感测该固定柱的应变量。

14.如权利要求8所述的成型机锁模力设定系统，该成型机包括一个第一模具、一个能分离地与该第一模具接合的第二模具，及一个能驱动该第二模具与该第一模具进行接合及分离以进行成型的锁模模块，其特征在于：该感测器能感测该第一模具与该第二模具的相对位移量。

15.如权利要求8所述的成型机锁模力设定系统，其特征在于：该锁模力计算器包括一个计算模块，及一个与该计算模块电连接的记忆模块，该记忆模块能记录不同的预定锁模力及相对应的锁模力增量，以提供该计算模块运算出该适当锁模力。