CN108698295A - 注射成型机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种注射成型机,其具备:喷嘴,与模具装置接触,且向所述模具装置的内部注射成型材料;加热器,对所述喷嘴进行加热;温度检测器,检测所述喷嘴的温度;控制装置,根据所述喷嘴的检测温度和所述喷嘴的设定温度来求出所述加热器的输出,且以求出的所述输出来控制所述加热器;及移动装置,使所述喷嘴相对于所述模具装置进退,所述控制装置预测由于所述喷嘴的位移而引起的所述喷嘴的温度变化,且为了抑制所述温度变化,根据预测的所述温度变化来校正所述输出,并以校正后的所述输出来控制所述加热器。
Description
技术领域
本发明涉及一种注射成型机。
背景技术
专利文献1中记载的注射成型机检测喷嘴的温度,以该检测温度与设定温度一致的方式进行PID控制并对喷嘴加热器进行ON/OFF控制。仅在连续成型作业开始之后,注射数和经过时间超出容许范围外的期间增大喷嘴加热器的通电时间。由此,在连续成型作业的初始阶段,即在使喷嘴刚与模具接触的阶段,喷嘴前端部的温度极端地降低且变得不再产生喷嘴堵塞等。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特开平9-248847号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
对喷嘴进行加热的加热器的输出以喷嘴的检测温度与喷嘴的设定温度的偏差成为零的方式,例如通过PI运算或PID运算等而求出。在喷嘴的检测温度与喷嘴的设定温度的偏差大致为零时,若相对于模具装置的喷嘴的位置发生变化,则喷嘴与模具装置之间的热的移动量发生变化,因此喷嘴的检测温度从设定温度较大地偏离。之后,直至喷嘴的检测温度恢复到设定温度为止的时间长,且成型材料的熔融状态变得不稳定的时间长。
本发明是鉴于上述课题而完成的,其主要目的在于,提供一种能够抑制由于相对于模具装置的喷嘴的位移而引起的喷嘴的温度变化的注射成型机。
用于解决技术课题的手段
为了解决上述课题,根据本发明的一方式,提供一种注射成型机,其具备:
喷嘴,与模具装置接触,且向所述模具装置的内部注射成型材料;
加热器,对所述喷嘴进行加热;
温度检测器,检测所述喷嘴的温度;
控制装置,根据所述喷嘴的检测温度和所述喷嘴的设定温度来求出所述加热器的输出,且以求出的所述输出来控制所述加热器;及
移动装置,使所述喷嘴相对于所述模具装置进退,
所述控制装置预测由于所述喷嘴的位移而引起的所述喷嘴的温度变化,且为了抑制所述温度变化,根据预测的所述温度变化来校正所述输出,并以校正后的所述输出来控制所述加热器。
发明效果
根据本发明的一方式,提供一种能够抑制由于相对于模具装置的喷嘴的位移而引起的喷嘴的温度变化的注射成型机。
附图说明
图1是表示一实施方式的注射成型机的喷嘴与模具装置接触的状态的图。
图2是表示一实施方式的注射成型机的喷嘴从模具装置分离的状态的图。
图3是表示一实施方式的由于相对于模具装置的喷嘴的位移而引起的喷嘴的温度变化的预测的图。
图4是表示一实施方式的由于喷嘴的后退而引起的、未校正加热器的输出时的喷嘴温度的时间变化、加热器的输出的校正量的时间变化及校正加热器的输出时的喷嘴温度的时间变化的图。
图5是表示一实施方式的由于喷嘴的前进而引起的、未校正加热器的输出时的喷嘴温度的时间变化、加热器的输出的校正量的时间变化及校正加热器的输出时的喷嘴温度的时间变化的图。
图6是以功能模块来表示一实施方式的控制系统的构成要件的图。
图7是表示一实施方式的加热器的输出的打开/关闭的时间变化及喷嘴的检测温度的时间变化的图。
图8是表示一实施方式的加热器的输出的打开/关闭的时间变化及喷嘴的检测温度的时间变化的图。
具体实施方式
以下,参考附图对用于实施本发明的方式进行说明,但在各附图中,对于相同的结构标注相同的符号并省略说明。
图1是表示一实施方式的注射成型机的喷嘴与模具装置接触的状态的图。
图2是表示一实施方式的注射成型机的喷嘴从模具装置分离的状态的图。
注射成型机具有:合模装置10,进行模具装置30的闭模、合模及开模;注射装置40,向模具装置30内填充成型材料;移动装置50,使注射装置40相对于模具装置30移动;及控制装置90,控制合模装置10、注射装置40及移动装置50。
合模装置10在基于控制装置90的控制下,进行模具装置30的闭模、合模及开模。在图1及图2中,合模装置10的模开闭方向是水平方向,但也可以是上下方向。在合模装置10的说明中,将闭模时的可动压板13的移动方向(图1及图2中为右方向)设为前方,将开模时的可动压板13的移动方向(图1及图2中为左方向)设为后方进行说明。
合模装置10具有固定压板12、可动压板13等。固定压板12相对于框架Fr固定。固定压板12中与可动压板13对置的面上安装有定模32。另一方面,可动压板13沿着铺设于框架Fr上的引导件(例如导轨)17移动自如。可动压板13中与固定压板12对置的面上安装有动模33。由定模32与动模33构成模具装置30。
通过使可动压板13相对于固定压板12进退来进行闭模、合模及开模。通过使可动压板13前进并使动模33与定模32接触来进行闭模。接着,通过使可动压板13进一步前进并产生合模力来进行合模。合模时,在动模33与定模32之间形成有型腔空间34,在型腔空间34填充液态的成型材料。通过所填充的成型材料固化而得到成型品。型腔空间34的数量可以是多个,此时,能够同时得到多个成型品。之后,通过使可动压板13后退并使动模33从定模32分离来进行开模。
注射装置40在控制装置90的控制下,向模具装置30的内部填充成型材料。在注射装置40的说明中,将进行填充时的螺杆43的移动方向(图1及图2中为左方向)设为前方,而将进行计量时的螺杆43的移动方向(图1及图2中为右方向)设为后方进行说明。
注射装置40相对于框架Fr进退自如,且相对于模具装置30进退自如。注射装置40与模具装置30接触,向模具装置30内的型腔空间34填充成型材料。通过使填充于型腔空间34的成型材料冷却固化而得到成型品。注射装置40例如具有缸体41、喷嘴42、螺杆43、冷却器44、计量马达45、注射马达46、荷载检测器47、加热器48及温度检测器49等。
缸体41对从供给口41a供给到内部的成型材料进行加热。供给口41a形成于缸体41的后部。在缸体41的后部的外周设有水冷缸等冷却器44。在比冷却器44更靠前方,缸体41的外周设置有带式加热器等加热器48和温度检测器49。
在缸体41的轴向(图1及图2中为左右方向)上,缸体41被划分为多个区域。各区域设置有加热器48和温度检测器49。按各区域,以使温度检测器49的检测温度成为设定温度的方式,控制装置90控制加热器48。
喷嘴42设置于缸体41的前端部,且按压于模具装置30。喷嘴42的外周设置有加热器48和温度检测器49。以使喷嘴42的检测温度成为设定温度的方式,控制装置90控制加热器48。
螺杆43旋转自如且进退自如地配设在缸体41内。若使螺杆43旋转,则成型材料沿着螺杆43的螺旋状的槽被送往前方。成型材料一边被送往前方,一边通过来自缸体41的热而逐渐熔融。随着液态的成型材料被送往螺杆43的前方且蓄积在缸体41的前部,使螺杆43进行后退。之后,若使螺杆43前进,则螺杆43前方的成型材料从喷嘴42射出,且被填充到模具装置30内。
计量马达45使螺杆43旋转。
注射马达46使螺杆43进退。注射马达46的旋转运动通过滚珠丝杠等运动转换机构而转换成螺杆43的直线运动。
荷载检测器47设置于注射马达46与螺杆43之间的力的传递路径上,检测作用于荷载检测器47的荷载。荷重检测器47将表示其检测结果的信号输送到控制装置90。荷重检测器47的检测结果用于控制或监视螺杆43从成型材料受到的压力、对于螺杆43的背压、从螺杆43作用于成型材料的压力等。
如图1或图2所示,控制装置90具有CPU(中央处理器,Central Proces sing Unit)91、存储器等存储介质92、输入界面93及输出界面94。控制装置90通过使CPU91执行存储于存储介质92中的程序来进行各种控制。并且,控制装置90在输入界面93接收来自外部的信号,并在输出界面94向外部发送信号。控制装置90控制填充工序、保压工序、计量工序等。
在填充工序中,驱动注射马达46使螺杆43以设定速度前进,并将蓄积在螺杆43的前方的液态的成型材料填充到模具装置30内的型腔空间34。螺杆43的位置和速度例如使用注射马达46的编码器46a来检测。编码器46a检测注射马达46的旋转,并将表示其检测结果的信号输送到控制装置90。螺杆43的位置达到设定位置时,从填充工序切换成保压工序(所谓、V/P切换)。螺杆43的设定速度可以根据螺杆43的位置和时间等变更。
另外,在填充工序中,螺杆43的位置达到设定位置之后,也可以在该设定位置使螺杆43暂时停止,之后进行V/P切换。也可以在将要进行V/P切换之前,进行螺杆43的微速前进或微速后退,来代替螺杆43的停止。
在保压工序中,驱动注射马达46而以设定压力向前方按压螺杆43,并向填充到模具装置30内的型腔空间34的成型材料施加压力。能够补充因冷却收缩而引起的不足部分的成型材料。成型材料的压力例如利用荷载检测器47来检测。
在保压工序中,型腔空间34的成型材料逐渐被冷却,在保压工序结束时,型腔空间34的入口被固化的成型材料堵住。该状态被称为浇口密封,防止来自型腔空间34的成型材料的逆流。保压工序之后,开始进行冷却工序。在冷却工序中,进行型腔空间34内的成型材料的固化。为了缩短成型周期,也可以在冷却工序中进行计量工序。
在计量工序中,驱动计量马达45使螺杆43以设定转速旋转,并沿着螺杆43的螺旋状的槽将成型材料送到前方。随此,成型材料逐渐熔融。螺杆43随着液态的成型材料被送往螺杆43的前方并蓄积在缸体41的前部而后退。螺杆43的转速例如利用计量马达45的编码器45a来检测。编码器45a将表示其检测结果的信号输送到控制装置90。
在计量工序中,为了限制螺杆43急速后退,可以驱动注射马达46来向螺杆43施加设定背压。相对于螺杆43的背压例如利用荷载检测器47来检测。若螺杆43后退至规定位置,且规定量的成型材料蓄积在螺杆43的前方,则结束计量工序。
移动装置50在基于控制装置90的控制下,使注射装置40相对于模具装置30移动。移动装置50例如作为驱动源具有缸体,并通过缸体的伸缩使注射装置40相对于模具装置30移动。另外,移动装置50作为驱动源可以具有马达。马达的旋转运动通过滚珠丝杠等运动转换机构而转换成注射装置40的直线运动。
在填充工序或保压工序中,移动装置50通过使喷嘴42按压于模具装置30,抑制从模具装置30与喷嘴42之间漏出成型材料。将喷嘴42按压于模具装置30的力称为喷嘴接触力。
为了保护模具装置30和合模装置10,移动装置50在保压工序之后、接下来的填充工序之前,可以降低喷嘴接触力,或者使喷嘴42离开模具装置30。在任一情况下,喷嘴42的位置也会相对于模具装置30发生变化。
另外,移动装置50在重复制造成型品的周期运行开始之前,将喷嘴42按压于模具装置30,在周期运行结束之后,可以降低喷嘴接触力,或者从模具装置30分开喷嘴42。
在喷嘴42与模具装置30接触的情况下,热从喷嘴42向模具装置30流出。喷嘴接触力越大,从喷嘴42向模具装置30的热的流出量越大。另一方面,在喷嘴42从模具装置30分离的情况下,不会产生从喷嘴42向模具装置30的热的流出。
控制装置90根据喷嘴42的检测温度和喷嘴42的设定温度来求出加热器48的输出,并以求出的输出来控制加热器48。加热器48的输出以喷嘴42的检测温度和喷嘴42的设定温度的偏差成为零的方式,例如通过PI运算或PID运算等求出。
控制装置90为了抑制喷嘴42相对于模具装置30的位移而引起的喷嘴42的温度变化,对该温度变化进行预测。温度变化的预测例如使用由于相对于过去的模具装置30的喷嘴42的位移而引起的喷嘴42的温度变化的数据或热传导方程式等来进行。温度变化的预测可以在温度变化开始之前进行,也可以在图3所示的时刻t0之前进行。
图3是表示基于一实施方式的因喷嘴相对于模具装置的位移而引起的喷嘴的温度变化的预测的图。在图3中,实线表示在与模具装置30接触的状态下温度稳定的喷嘴42在时刻t0相对于模具装置30后退而分离时的、喷嘴42的温度变化的预测。另一方面,双点划线表示在从模具装置30分离的状态下温度稳定的喷嘴42相对于模具装置30前进并在时刻t0接触时的、喷嘴42的温度变化的预测。
如图3中实线表示,若在与模具装置30接触的状态下使温度稳定的喷嘴42在时刻t0相对于模具装置30后退而分离,则预测为从喷嘴42向模具装置30的热的流出量减少,且喷嘴42的检测温度从设定温度暂时上升。之后,直至喷嘴42的检测温度在设定温度稳定为止,喷嘴42的检测温度暂时变得不稳定。
另一方面,如图3中双点划线表示,若在从模具装置30分离的状态下使温度稳定的喷嘴42相对于模具装置30前进并在时刻t0接触,则预测为从喷嘴42向模具装置30的热的流出量增加,且喷嘴42的检测温度从设定温度暂时下降。之后,直至喷嘴42的检测温度在设定温度稳定为止,喷嘴42的检测温度暂时变得不稳定。
另外,图3表示切换成使喷嘴42相对于模具装置30分离的状态及接触的状态的情况的预测,但在保持使喷嘴42相对于模具装置30接触的状态下变更喷嘴接触力的情况下,也表示同样的倾向。
控制装置90根据预测的温度变化来校正加热器48的输出。成为输出校正的对象的加热器48是对喷嘴42进行加热的加热器48。另外,在图1及图2中,对喷嘴42进行加热的加热器48的数量可以是1个,但也可以是多个。例如,喷嘴42可以在前后方向被划分为多个区域,按区域设置有加热器48。只要控制装置90校正对喷嘴42进行加热的加热器48中的至少一个输出即可。
另外,在本实施方式中,成为输出校正的对象的加热器48仅包括对喷嘴42进行加热的加热器48,但还可以包括对缸体41进行加热的加热器48。这是因为,热在缸体41与喷嘴42之间进行移动。
例如,在喷嘴42相对于模具装置30后退的情况下,如图3中以实线表示的那样,预测为喷嘴42的检测温度从设定温度暂时上升,因此控制装置90将加热器48的输出暂时校正为比通过PI运算或PID运算而求出的值低。该校正可以在图3所示的时刻t0之前进行,也可以在时刻t0之后进行。
另一方面,在喷嘴42相对于模具装置30前进的情况下,如图3中以双点划线表示的那样,预测为喷嘴42的检测温度从设定温度暂时下降,因此控制装置90将加热器48的输出暂时校正为比通过PI运算或PID运算而求出的值高。该校正可以在图3所示的时刻t0之前进行,也可以在时刻t0之后进行。
控制装置90以校正后的输出来控制加热器48。因此,能够抑制因喷嘴42相对于模具装置30的位移而引起的喷嘴42的温度变化,且能够缩短直至喷嘴42的温度恢复到设定温度为止的时间,并能够抑制成型材料的熔融状态不稳定的时间。
控制装置90可以存储以校正的输出来控制加热器48时的喷嘴42的温度变化,也可以利用存储的数据来校正接下来之后的加热器48的输出。能够进一步抑制喷嘴42的温度变化。
控制装置90根据预测的温度变化来求出校正加热器48的输出的时机,并在求出的时机校正输出。在喷嘴42的温度变化开始之前(例如图3中为时刻t0之前),可以开始加热器48的输出的校正。加热器48的输出校正的开始时机可以设定在时刻t0的附近,以免在时刻t0之前自检测温度的设定温度的偏离幅度过于大。通过加热器48的输出校正,只要自检测温度的设定温度的最大偏离幅度变小即可。
控制装置90根据预测的温度变化来求出加热器48的输出的校正量,并以求出的校正量来校正输出。自预测的检测温度的设定温度的最大偏离幅度ΔTmax越大,校正量设定得越大。例如,在切换成使喷嘴42相对于模具装置30接触的状态及分离的状态的情况下,与在保持使喷嘴42相对于模具装置30接触的状态下变更喷嘴接触力的情况相比,预测为最大偏离幅度ΔTmax变大,因此校正量设定得较大。并且,在保持使喷嘴42相对于模具装置30接触的状态下变更喷嘴接触力的情况下,喷嘴接触力的变更幅度越大,预测为最大偏离幅度ΔTmax越大,因此校正量设定得越大。
图4是表示基于一实施方式的由于喷嘴的后退而引起的、未校正加热器的输出时的喷嘴温度的时间变化、加热器的输出的校正量的时间变化及校正加热器的输出时的喷嘴温度的时间变化的图。图4中,通过预先使与模具装置30接触的喷嘴42后退,在时刻t0从模具装置30分离喷嘴42。另外,通过预先使与模具装置30接触的喷嘴42稍微后退,在保持与模具装置30接触的状态下在时刻t0降低喷嘴接触力时的图与图4相同,因此省略图示。
控制装置90根据喷嘴42的检测温度和喷嘴42的设定温度求出加热器48的输出,并以求出的输出控制加热器48。加热器48的输出以喷嘴42的检测温度与喷嘴42的设定温度的偏差成为零的方式,例如通过PI运算或PID运算等求出。因此,喷嘴42的检测温度在设定温度稳定化。
通过预先使与模具装置30接触的喷嘴42后退,在时刻t0从模具装置30分离喷嘴42的情况下,若未校正加热器48的输出,则从喷嘴42向模具装置30的热的流出量减少,喷嘴42的检测温度从设定温度暂时上升。之后,直至喷嘴42的检测温度在设定温度稳定化为止,喷嘴42的检测温度暂时变得不稳定。
因此,控制装置90在开始喷嘴42的后退之前,对由于未校正加热器48的输出时的喷嘴42的后退而引起的喷嘴温度的时间变化进行预测。该预测例如使用由于未校正过去的加热器48的输出时的喷嘴42的后退而引起的喷嘴温度的时间变化的数据或热传导方程式等来进行。
控制装置90根据预测的喷嘴温度的时间变化,以抑制喷嘴温度的变动的方式来计算加热器48的输出的校正量。加热器48的输出例如由加热器48的电流值来表示。加热器48的电流值可以由向加热器48供给电流的打开时间和未向加热器48供给电流的关闭时间的比例(即,在单位时间打开时间所占的比例)来表示。
成为输出校正的对象的加热器48是对喷嘴42进行加热的加热器48。另外,在图1及图2中,对喷嘴42进行加热的加热器48的数量是1个,但也可以是多个。例如,喷嘴42可以在前后方向划分为多个区域,按区域设置加热器48。只要控制装置90校正对喷嘴42进行加热的加热器48中的至少一个输出即可。
另外,在本实施方式中,成为输出校正的对象的加热器48仅包括对喷嘴42进行加热的加热器48,但还可以包括对缸体41进行加热的加热器48。这是因为,热在缸体41与喷嘴42之间进行移动。
加热器48的输出的校正量在未校正加热器48的输出时预测为喷嘴42的检测温度超过设定温度的时间段T1、T3被设为负号。因此,在时间段T1、T3,校正之后的加热器48的输出被设为小于通过PI运算或PID运算而求出的值的值。例如,在时间段T1、T3,在校正之后的单位时间打开时间所占的比例被设为小于通过PI运算或PID运算而求出的值的值。
另一方面,加热器48的输出的校正量在未校正加热器48的输出时预测为喷嘴42的检测温度低于设定温度的时间段T2、T4被设为正号。因此,在时间段T2、T4,校正之后的加热器48的输出被设为大于通过PI运算或PID运算而求出的值的值。例如,在时间段T2、T4,在校正之后的单位时间打开时间所占的比例被设为大于通过PI运算或PID运算而求出的值的值。
控制装置90以校正后的输出来控制加热器48。校正之后的加热器48的输出可以由通过PI运算或PID运算而求出的值和校正量之和来表示。通过以校正后的输出来控制加热器48,能够抑制由于喷嘴42相对于模具装置30的后退而引起的喷嘴42的温度变化,且能够缩短直至喷嘴42的检测温度在设定温度稳定化为止的时间,并能够缩短成型材料的熔融状态不稳定的时间。
控制装置90可以存储以校正后的输出来控制加热器48时的喷嘴42的温度变化,也可以利用存储的数据来校正接下来之后的加热器48的输出。能够进一步抑制喷嘴42的温度变化。
图5是表示一实施方式的由于喷嘴的前进而引起的、未校正加热器的输出时的喷嘴温度的时间变化、加热器的输出的校正量的时间变化及校正加热器的输出时的喷嘴温度的时间变化的图。图5中,通过预先使从模具装置30分开的喷嘴42前进,在时刻t0使喷嘴42与模具装置30接触。另外,通过预先使从模具装置30分开的喷嘴42稍微前进,在保持喷嘴42从模具装置30分开的状态下在时刻t0靠近时的图与图5相同,因此省略图示。
控制装置90根据喷嘴42的检测温度和喷嘴42的设定温度来求出加热器48的输出,并以求出的输出来控制加热器48。加热器48的输出以喷嘴42的检测温度与喷嘴42的设定温度的偏差成为零的方式,例如通过PI运算或PID运算等而求出。因此,喷嘴42的检测温度在设定温度稳定化。
通过预先使从模具装置30分离的喷嘴42前进,在时刻t0使喷嘴42与模具装置30接触的情况下,若未校正加热器48的输出,则从喷嘴42向模具装置30的热的流出量增加,喷嘴42的检测温度从设定温度暂时下降。之后,直至喷嘴42的检测温度在设定温度稳定化为止,喷嘴42的检测温度暂时变得不稳定。
因此,控制装置90在开始喷嘴42的前进之前,对由于未校正加热器48的输出时的喷嘴42的前进而引起的喷嘴温度的时间变化进行预测。该预测例如使用由于未校正过去的加热器48的输出时的喷嘴42的前进而引起的喷嘴温度的时间变化的数据或热传导方程式等来进行。
控制装置90根据预测的喷嘴温度的时间变化,以抑制喷嘴温度的变动的方式计算加热器48的输出的校正量。加热器48的输出例如由加热器48的电流值来表示。加热器48的电流值由向加热器48供给电流的打开时间(以下,也称为“加热器48的打开时间”。)和未向加热器48供给电流的关闭时间(以下,也称为“加热器48的关闭时间”。)的比例(即,在单位时间所占的打开时间的比例)来表示。
成为输出校正的对象的加热器48是对喷嘴42进行加热的加热器48。另外,在图1及图2中,对喷嘴42进行加热的加热器48的数量是1个,但也可以是多个。例如,喷嘴42可以在前后方向被划分为多个区域,按区域设置加热器48。只要控制装置90校正对喷嘴42进行加热的加热器48中的至少一个输出即可。
另外,在本实施方式中,成为输出校正的对象的加热器48仅包括对喷嘴42进行加热的加热器48,但还可以包括对缸体41进行加热的加热器48。这是因为,热在缸体41与喷嘴42之间进行移动。
加热器48的输出的校正量在未校正加热器48的输出时预测为喷嘴42的检测温度低于设定温度的时间段T1、T3被设为正号。因此,在时间段T1、T3,校正之后的加热器48的输出被设为大于通过PI运算或PID运算而求出的值的值。例如,在时间段T1、T3,在校正之后的单位时间打开时间所占的比例被设为大于通过PI运算或PID运算而求出的值的值。
另一方面,加热器48的输出的校正量在未校正加热器48的输出时预测为喷嘴42的检测温度超过设定温度的时间段T2、T4被设为负号。因此,在时间段T2、T4,校正之后的加热器48的输出被设为小于通过PI运算或PID运算而求出的值的值。例如,在时间段T2、T4,在校正之后的单位时间打开时间所占的比例设为小于通过该PI运算或PID运算而求出的值的值。
控制装置90以校正后的输出来控制加热器48。校正之后的加热器48的输出可以由通过PI运算或PID运算而求出的值和校正量之和来表示。通过以校正的输出来控制加热器48,能够抑制由于喷嘴42相对于模具装置30的前进而引起的喷嘴42的温度变化,且能够缩短直至喷嘴42的检测温度在设定温度稳定化为止的时间,并能够缩短成型材料的熔融状态不稳定的时间。
控制装置90可以存储以校正后的输出来控制加热器48时的喷嘴42的温度变化,也可以利用存储的数据来校正接下来之后的加热器48的输出。能够进一步抑制喷嘴42的温度变化。
图6是以功能模块来表示基于一实施方式的控制系统的构成要件的图。图6中图示的各功能模块是概念性的,并不一定要求如物理性图示那样地构成。能够以任意的单位功能性或物理性地分散/综合各功能模块的全部或一部分而构成。在各功能模块中进行的各处理功能的全部或任意的一部分通过CPU执行的程序来实现,或者基于布线逻辑的硬件来实现。
如图6所示,控制装置90具有根据喷嘴42的检测温度与喷嘴42的设定温度来制作对加热器48的指令的温度控制部95。温度控制部95以喷嘴42的检测温度与喷嘴42的设定温度的偏差成为零的方式制作对加热器48的指令。对加热器48的指令通过PI运算或PID运算等来制作。对加热器48的指令例如包括加热器48的打开时间和关闭时间。
并且,如图6所示,控制装置90对由于喷嘴42的位移而引起的喷嘴42的温度变化进行预测且抑制温度变化,因此具有根据预测的温度变化来计算加热器48的输出的校正量的运算部96。喷嘴42的温度变化的预测及加热器48的输出的校正量的计算可以根据对过去的加热器48的指令和该指令时的喷嘴42的检测温度来进行。
在温度控制部95控制加热器48的打开时间或关闭时间的情况下,运算部96计算加热器48的打开时间和关闭时间的校正量。运算部96可以计算打开时间的开始时刻、打开时间的结束时刻、打开时间的长度、关闭时间的开始时刻、关闭时间的结束时刻及关闭时间的长度中的至少一个校正量。以下,参考图7及图8,对基于运算部96的校正进行说明。
图7是表示基于一实施方式的加热器的输出的打开/关闭的时间变化及喷嘴的检测温度的时间变化的图。在图7中,粗的单点划线表示加热器的输出的打开/关闭的时间变化,粗的实线表示喷嘴的检测温度的时间变化。图7中,通过预先使与模具装置30接触的喷嘴42后退,在时刻t0从模具装置30分离喷嘴42。另外,通过预先使与模具装置30接触的喷嘴42稍微后退,在保持与模具装置30接触的状态下在时刻t0降低喷嘴接触力时的图与图7相同,因此省略图示。
图7(a)是表示基于一实施方式的校正之前的加热器的输出的打开/关闭的时间变化及喷嘴的检测温度的时间变化的图。图7(a)中,加热器48的输出被进行打开/关闭控制,直至时刻t0为止喷嘴42的检测温度以设定温度被维持为恒定。时刻t0与加热器48的打开时间重叠。时刻t0之后,喷嘴42从模具装置30分离,因此从喷嘴42向外部的热的流出量减少,喷嘴42的检测温度从设定温度暂时上升。之后,直至喷嘴42的检测温度在设定温度稳定化为止,喷嘴42的检测温度暂时变得不稳定。
图7(b)是表示一实施方式的第1次校正之后的加热器的输出的打开/关闭的时间变化及喷嘴的检测温度的时间变化的图。运算部96根据图7(a)所示的对加热器48的指令和喷嘴42的检测温度,如图7(b)所示以加热器48的关闭时间与时刻t0重叠的方式计算加热器48的输出的校正量。关闭时间的开始时刻可以设定得比时刻t0早,关闭时间的结束时刻可以设定得比时刻t0晚。通过该校正,若从加热器48供给到喷嘴42的热的供给量低于从喷嘴42向外部的热的流出量,则如图7(b)所示喷嘴42的检测温度从设定温度稍微下降。之后,直至喷嘴42的检测温度在设定温度稳定化为止,喷嘴42的检测温度暂时变得不稳定。
图7(c)是表示基于一实施方式的第2次校正之后的加热器的输出的打开/关闭的时间变化及喷嘴的检测温度的时间变化的图。运算部96根据图7(b)所示的对加热器48的指令和喷嘴42的检测温度,如图7(c)所示以加热器48的关闭时间变短的方式计算加热器48的输出的校正量。例如,图7(c)的关闭时间的开始时刻与图7(b)所示的关闭时间的开始时刻相同,但图7(c)所示的关闭时间的结束时刻设定得比图7(b)所示的关闭时间的结束时刻早。关闭时间的结束时刻可以比时刻t0晚。通过该校正,使从加热器48供给到喷嘴42的热的供给量及从喷嘴42向外部的热的流出量保持平衡,如图7(c)所示,时刻t0之后喷嘴42的检测温度也在设定温度维持为恒定。
图8是表示基于一实施方式的加热器的输出的打开/关闭的时间变化及喷嘴的检测温度的时间变化的图。在图8中,粗的单点划线表示加热器的输出的打开/关闭的时间变化,粗的实线表示喷嘴的检测温度的时间变化。图8中,通过预先使从模具装置30分离的喷嘴42前进,在时刻t0使喷嘴42与模具装置30接触。另外,通过预先使从模具装置30分离的喷嘴42稍微前进,在保持从模具装置30分开喷嘴42的状态下在时刻t0靠近时的图与图8相同,因此省略图示。
图8(a)是表示基于一实施方式的校正之前的加热器的输出的打开/关闭的时间变化及喷嘴的检测温度的时间变化的图。图8(a)中,加热器48的输出被进行打开/关闭控制,直至时刻t0为止喷嘴42的检测温度在设定温度维持为恒定。时刻t0与加热器48的关闭时间重叠。时刻t0之后,喷嘴42与模具装置30接触,因此从喷嘴42向外部的热的流出量增加,喷嘴42的检测温度从设定温度暂时下降。之后,直至喷嘴42的检测温度以设定温度稳定化为止,喷嘴42的检测温度暂时变得不稳定。
图8(b)是表示基于一实施方式的第1次校正之后的加热器的输出的打开/关闭的时间变化及喷嘴的检测温度的时间变化的图。运算部96根据图8(a)所示的对加热器48的指令和喷嘴42的检测温度,如图8(b)所示以加热器48的打开时间与时刻t0重叠的方式计算加热器48的输出的校正量。打开时间的开始时刻可以设定得比时刻t0早,打开时间的结束时刻可以设定得比时刻t0晚。通过校正,若从加热器48供给到喷嘴42的热的供给量超过从喷嘴42向外部的热的流出量,则如图8(b)所示,喷嘴42的检测温度从设定温度稍微上升。之后,直至喷嘴42的检测温度以设定温度稳定化为止,喷嘴42的检测温度暂时变得不稳定。
图8(c)是表示基于一实施方式的第2次校正之后的加热器的输出的打开/关闭的时间变化及喷嘴的检测温度的时间变化的图。运算部96根据图8(b)所示的对加热器48的指令和喷嘴42的检测温度,如图8(c)所示以加热器48的打开时间变短的方式计算加热器48的输出的校正量。例如,图8(c)的打开时间的开始时刻与图8(b)所示的打开时间的开始时刻相同,但图8(c)所示的打开时间的结束时刻设定得比图8(b)所示的打开时间的结束时刻早。打开时间的结束时刻可以比时刻t0晚。通过该校正,使从加热器48供给到喷嘴42的热的供给量及从喷嘴42向外部的热的流出量保持平衡,如图8(c)所示,时刻t0之后喷嘴42的检测温度也以设定温度维持为恒定。
以上,对注射成型机的实施方式等进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式等,在权利要求书中所记载的本发明的宗旨的范围内能够进行各种变形、改良。
上述实施方式的注射装置40是同轴螺杆方式,但也可以是螺杆预塑方式。螺杆预塑方式的注射装置中,将在塑化缸体内熔融的成型材料供给到注射缸体,从注射缸体向模具装置内注射成型材料。螺杆以旋转自如或旋转自如且进退自如的方式配设于塑化缸体内,柱塞进退自如地配设于注射缸体内。在注射缸体的前端设置有与模具装置接触的喷嘴。
本申请主张基于2016年3日31日于日本专利厅申请的日本专利申请2016-071606号的优先权,并将日本专利申请2016-071606号的所有内容援用于本申请中。
符号说明
10-合模装置,12-固定压板,13-可动压板,30-模具装置,32-定模,33-动模,40-注射装置,41-缸体,42-喷嘴,48-加热器,49-温度检测器,50-移动装置,90-控制装置。
Claims (3)
1.一种注射成型机,其具备:
喷嘴,与模具装置接触,且向所述模具装置的内部注射成型材料;
加热器,对所述喷嘴进行加热;
温度检测器,检测所述喷嘴的温度;
控制装置,根据所述喷嘴的检测温度和所述喷嘴的设定温度来求出所述加热器的输出,且以求出的所述输出来控制所述加热器;及
移动装置,使所述喷嘴相对于所述模具装置进退,
所述控制装置预测由于所述喷嘴的位移而引起的所述喷嘴的温度变化,且为了抑制所述温度变化,根据预测的所述温度变化来校正所述输出,并以校正后的所述输出来控制所述加热器。
2.根据权利要求1所述的注射成型机,其中,
所述控制装置预测所述温度变化,且为了抑制所述温度变化,根据预测的所述温度变化来求出校正所述输出的时机,并在求出的时机校正所述输出。
3.根据权利要求1或2所述的注射成型机,其中,
所述控制装置预测所述温度变化,且为了抑制所述温度变化,根据预测的所述温度变化来求出所述输出的校正量,并以求出的校正量来校正所述输出。
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