CN112571737A - 注射成形机的控制装置及控制方法 - Google Patents

注射成形机的控制装置及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种注射成形机的控制装置及控制方法。注射成形机(10)的控制装置(20)具备：压力取得部(72)，其取得树脂的压力；测量部(78)，其测量螺杆(28)到达预定的计量位置后的经过时间或螺杆(28)的旋转量；反向旋转控制部(76)，其在螺杆(28)到达预定的计量位置后使螺杆(28)反向旋转；以及条件决定部(80)，其基于螺杆(28)到达预定的计量位置后树脂的压力下降到目标压力为止的所需时间来决定反向旋转时间，或者基于螺杆(28)到达预定的计量位置后树脂的压力下降到目标压力为止的所需反向旋转量来决定反向旋转量。

Description

注射成形机的控制装置及控制方法
技术领域
本发明涉及注射成形机的控制装置及控制方法。
背景技术
关于注射成形机，提出了几种用于减小成形品的品质偏差的方法。例如，在日本特开平09-029794号公报中，关于注射装置(注射单元)，提出了在树脂的计量后按照螺杆的回吸和该螺杆的反向旋转的顺序进行的方案。根据公开，由此减少缸体内的树脂的重量偏差。
发明内容
计量后进行螺杆的回吸、反向旋转的工序也称为减压工序。在该减压工序中进行螺杆的反向旋转时，需要预先决定该反向旋转的持续时间(反向旋转时间)或该反向旋转的旋转量(反向旋转量)。
到目前为止，操作员通过反复试错来求出反向旋转时间或反向旋转量。该作业对于操作员来说是麻烦的。另外，特别是不习惯注射成形机的操作的操作人员无法决定适当的反向旋转时间或反向旋转量，因此有时会产生成形不良。
因此，本发明的目的在于提供适当且容易地决定减压工序中的反向旋转时间或反向旋转量的注射成形机的控制装置及控制方法。
本发明的一个方式是一种注射成形机的控制装置，其具备放入树脂的缸体和在所述缸体内进退及旋转的螺杆，通过使所述螺杆一边正向旋转一边后退至预定的计量位置，使所述缸体内的所述树脂熔融并进行计量，并且具备：压力取得部，其取得所述树脂的压力；测量部，其测量所述螺杆到达所述预定的计量位置后的经过时间或所述螺杆的旋转量；反向旋转控制部，其在所述螺杆到达所述预定的计量位置后，基于预先决定的反向旋转时间或预先决定的反向旋转量，使所述螺杆反向旋转，由此降低所述树脂的压力，在所述反向旋转时间或所述反向旋转量未确定的情况下，所述螺杆到达所述预定的计量位置后，为了决定所述反向旋转时间或所述反向旋转量，使所述螺杆反向旋转；以及条件决定部，其在所述反向旋转时间未确定的情况下，基于所述螺杆到达所述预定的计量位置后使所述树脂的压力下降到预先决定的目标压力为止的所需时间来决定所述反向旋转时间，或者，在所述反向旋转量未确定的情况下，基于所述螺杆到达所述预定的计量位置后使所述树脂的压力下降到所述目标压力为止的所需反向旋转量来决定所述反向旋转量。
本发明的另一个方式是一种注射成形机的控制方法，所述注射成形机具备放入树脂的缸体和在所述缸体内进退及旋转的螺杆，通过使所述螺杆一边正向旋转一边后退至预定的计量位置，使所述缸体内的所述树脂熔融并进行计量，所述注射成形机的控制方法包括：反向旋转步骤，在所述螺杆到达所述预定的计量位置后，基于预先决定的反向旋转时间或预先决定的反向旋转量，使所述螺杆反向旋转，由此降低所述树脂的压力，在所述反向旋转时间或所述反向旋转量未确定的情况下，所述螺杆到达所述预定的计量位置后，测量所述树脂的压力和经过时间或所述螺杆的旋转量，并基于预定的反向旋转速度或预定的反向旋转加速度，使所述螺杆反向旋转；以及条件决定步骤，在所述反向旋转时间未确定的情况下，基于所述螺杆到达所述预定的计量位置后使所述树脂的压力下降到预先决定的目标压力为止的所需时间来决定所述反向旋转时间，或者，在所述反向旋转量未确定的情况下，基于所述螺杆到达所述预定的计量位置后使所述树脂的压力下降到所述目标压力为止的所需反向旋转量来决定所述反向旋转量。
根据本发明，提供适当且容易地决定减压工序中的反向旋转时间或反向旋转量的注射成形机的控制装置及控制方法。
从通过参照附图说明的以下实施方式的说明中，能够容易地了解上述目的、特征以及优点。
附图说明
图1是实施方式的注射成形机的侧视图。
图2是注射单元的概略剖视图。
图3是控制装置的概略结构图。
图4是表示实施方式的注射成形机的控制方法的一例的流程图。
图5是关于进行了图4的控制方法的情况下的(螺杆的)旋转速度、(螺杆的)后退速度、以及(缸体内的)树脂的压力的时序图(未指定反向旋转时间时)。
图6是关于进行了图4的控制方法的情况下的(螺杆的)旋转速度、(螺杆的)后退速度、以及(缸体内的)树脂的压力的时序图(已指定反向旋转时间时)。
图7是变形例1的控制装置的概略结构图。
具体实施方式
以下，对本发明所涉及的注射成形机的控制装置及控制方法列举优选的实施方式，参照附图进行详细说明。另外，以下记载的各方向是按照各附图所示的箭头方向。
[实施方式]
图1是实施方式的注射成形机10的侧视图。
本实施方式的注射成形机10具备：合模单元14，其具有能够开闭的模具12；注射单元16，其在前后方向上与合模单元14对置；机台18，其对合模单元14和注射塑单元16进行支撑；以及控制装置20，其对注射单元16进行控制。
其中，关于合模单元14和机台18，可以基于已知的技术构成。因此，以下适当省略关于合模单元14和机台18的说明。
以下，在说明本实施方式的控制装置20之前，首先对作为控制装置20的控制对象的注射单元16进行说明。
注射单元16支撑于基座22，该基座22被设置于机台18的导轨24支撑为能够前后进退。由此，注射单元16能够在机台18上前后进退，能够相对于合模单元14分离或接触。
图2是注射单元16的概略剖视图。
注射单元16具备：筒状的加热缸体(缸体)26；设置于缸体26内的螺杆28；设置于螺杆28的压力传感器30；以及与螺杆28连接的第一驱动装置32和第二驱动装置34。
缸体26和螺杆28各自的轴线在本实施方式中在假想线L上一致。这样的方式也被称为“同轴(同轴螺杆)方式”。另外，应用了同轴方式的注射成形机也被称为“同轴式注射成形机”。
作为同轴式注射成形机的优点，例如与其他方式的注射成形机相比，可列举出注射单元16的结构简单、维护性优异等优点。在此，所谓其他方式，例如已知有预塑化方式等。
如图2所示，缸体26具有：料斗36，其设置在后方向侧；加热器38，其对缸体26进行加热；以及喷嘴40，其设置在前方向侧的前端。其中，在料斗36设置有用于向缸体26供给成形材料树脂的供给口。另外，在喷嘴40设置有用于注射缸体26内的树脂的注射口。
螺杆28具有横跨前后方向设置的螺旋状的螺棱部42。螺棱部42与缸体26的内壁一起构成螺旋状的流路44。螺旋状的流路44将从料斗36向缸体26供给的树脂引导至前方向侧。
螺杆28具有：作为前方向侧的前端部的螺杆头46；从螺杆头46向后方向隔开距离地设置的止回板48；以及能够在螺杆头46与止回板48之间前后移动的逆流防止环50。
就逆流防止环50而言，当从自身的后方向侧的树脂受到前方向的压力时，相对于螺杆28相对地向前方向移动。另外，当从自身的前方向侧的树脂受到后方向的压力时，相对于螺杆28相对地向后方向移动。
在计量(后述)时，从料斗36供给至缸体26的供给口的树脂通过螺杆28的向正方向的旋转沿着流路44熔融且向前方加压输送，与逆流防止环50的前方向侧相比靠后方向侧的压力变大。于是，逆流防止环50向前方向移动，伴随于此，流路44逐渐开放。由此，树脂能够沿着流路44向比止回板48靠前方向侧的位置流动。
相反，在注射时，逆流防止环50的前方向侧的压力变得比后方向侧的压力大。于是，逆流防止环50相对于螺杆28相对地向后方向移动，伴随于此，流路44逐渐被封闭。当逆流防止环50后退至止回板48时，树脂在逆流防止环50的前后成为最难流动的状态，抑制比止回板48靠前方向侧的树脂向比止回板48靠后方向侧的位置逆流。
在螺杆28上安装有用于依次检测施加于缸体26内的树脂的压力的测力传感器等压力传感器30。在本实施方式中，上述“施加于缸体26内的树脂的压力”也简称为“树脂的压力”或“树脂压力”。
第一驱动装置32使螺杆28在缸体26内旋转。第一驱动装置32具有伺服马达52a、驱动带轮54a、从动带轮56以及带部件58a。驱动带轮54a与伺服马达52a的旋转轴一体地旋转。从动带轮56与螺杆28一体地设置。带部件58a将伺服马达52a的旋转力从驱动带轮54a传递到从动带轮56。
当伺服马达52a的旋转轴旋转时，其旋转力经由驱动带轮54a、带部件58a及从动带轮56传递至螺杆28。由此，使螺杆28旋转。
这样一来，第一驱动装置32通过使伺服马达52a的旋转轴旋转而使螺杆28旋转。此外，通过改变伺服马达52a的旋转轴的旋转方向，能够与其相应地将螺杆28的旋转方向切换为正向旋转和反向旋转。
另外，在伺服马达52a上设置有位置速度传感器60a。位置速度传感器60a检测伺服马达52a的旋转轴的旋转位置以及旋转速度。检测结果被输出到控制装置20。由此，控制装置20能够基于位置速度传感器60a所检测的旋转位置以及旋转速度，计算螺杆28的旋转量、旋转加速度以及旋转速度。
第二驱动装置34使螺杆28在缸体26内进退。第二驱动装置34具有伺服马达52b、驱动带轮54b、带部件58b、滚珠丝杠61、从动带轮62以及螺母63。驱动带轮54b与伺服马达52b的旋转轴一体地旋转。带部件58b从驱动带轮54b向从动带轮62传递伺服马达52b的旋转力。滚珠丝杠61的轴线与螺杆28的轴线在假想线L上一致。螺母63与滚珠丝杠61螺纹连接。
当从带部件58b传递旋转力时，滚珠丝杠61将该旋转力转换为直动运动并传递给螺杆28。由此，使螺杆28进退。
这样一来，第二驱动装置34通过使伺服马达52b的旋转轴旋转来使螺杆28进退。另外，通过改变伺服马达52b的旋转轴的旋转方向，能够与其相应地将螺杆28的进退方向切换为前进和后退。
另外，在伺服马达52b上设置有与位置速度传感器60a同样的位置速度传感器60b。作为位置速度传感器60b，可以使用与上述位置速度传感器60a同样的传感器，但并不限于此。由此，控制装置20能够基于位置速度传感器60b检测的旋转位置以及旋转速度，计算螺杆28的前后方向上的前进位置以及后退位置、螺杆28的后退速度(进退速度)。
在上述注射单元16中，当通过料斗36将树脂放入缸体26之后使螺杆28正向旋转时，树脂沿着流路44并逐渐向前方向压送。
在此期间，树脂通过加热器38的加热和螺杆28的旋转力而熔融(塑化)。熔融的树脂积存在缸体26内的止回板48的前方向侧的区域。以下，将缸体26内的止回板48的前方向侧的区域也记载为“计量区域”。
螺杆28的正向旋转从螺杆28在缸体26内前进的状态(计量区域的容积为最小的状态)开始，进行到螺杆28后退至预定的位置(计量位置)。另外，此时的螺杆28的后退以树脂的压力维持在预定值(计量压力)P1的附近的方式进行。这一系列的工序也被称为“计量(计量工序)”。
通过以将计量中的树脂的压力维持在计量压力P1的附近的方式使螺杆28后退而将螺杆28的位置决定为计量位置，能够使计量区域的容积与树脂的密度在每次计量时大致恒定。
但是，使螺杆28旋转的伺服马达52a以及传递旋转力的驱动带轮54a、带部件58a以及从动带轮56产生惯性。因此，即使欲使螺杆28的旋转停止，也无法使螺杆28瞬间停止。因此，在螺杆28到达计量位置后至螺杆28的正向旋转停止为止的时间产生时滞。在该时滞期间，也继续从后方向向前方向压送树脂。而且，在螺杆28的正向旋转停止后，由于熔融树脂的粘性阻力的影响，树脂从后方向向前方向的流动不会瞬间停止，在短暂的期间继续进行树脂的压送。
由以上的主要原因可知，积存于计量区域的树脂量实际上比优质的成形所需的树脂量(适当量)多。若计量区域的树脂量过剩，有时会发生熔融树脂从喷嘴40的前端泄漏的成形不良。该成形不良也被称为拉丝现象(ハナタレ)。拉丝现象成为用注射成形机10量产的成形品的质量偏差的原因。成形品的质量偏差在想要大量生产品质统一的成形品时是不优选的。另外，因拉丝现象而漏出的树脂会发生固化。固化了的漏出树脂也被称为冷渣。冷渣成为使喷嘴40堵塞的原因。当喷嘴40堵塞时，来自注射单元16的树脂的注射被阻碍。因此，冷渣的产生是不优选的。
为了防止上述拉丝现象和冷渣的产生，在螺杆28到达计量位置之后，在注射单元16执行“减压(减压工序)”。在减压工序中，进行使旋转方向与计量时相反的螺杆28的旋转(反向旋转)。若进行反向旋转，缸体26内的树脂会沿着流路44从前方向(喷嘴40)侧向后方(料斗36)侧移动。缸体26内的树脂的从前方向向后方向的移动也被称为逆流。
通过引起逆流，缸体26内的树脂包含计量区域的树脂，沿着流路44被向缸体26内的更靠后方向侧刮出。由此，缸体26内的树脂密度降低，因此树脂的压力降低。然后，通过使树脂的压力降低，降低拉丝现象产生的可能性。由于降低了拉丝现象产生的可能性，因此也降低了冷渣产生的可能性。
另外，当引起逆流时，计量区域的树脂量减少。这样一来，过剩的计量区域的树脂量接近适当量。因此，能够更适当地降低拉丝现象和冷渣产生的可能性。
减压工序优选持续到树脂的压力成为目标压力P0为止。目标压力P0在本实施方式中设为零(大气压)。但是，目标压力P0并不限于此，例如也可以是零附近。
螺杆28的反向旋转基于在其执行之前预先决定的反向旋转条件来进行。反向旋转条件指定与反向旋转相关的条件。作为与反向旋转相关的条件，代表性的是反向旋转时间Trb、反向旋转量Rrb、反向旋转速度Vrb以及反向旋转加速度Arb这四个项目。
其中，反向旋转时间Trb是指定螺杆28到达计量位置后结束反向旋转为止的时间的项目。反向旋转量Rrb是指定螺杆28到达计量位置后结束反向旋转为止的旋转量的项目。反向旋转在螺杆28到达计量位置后的经过时间达到反向旋转时间Trb时、或螺杆28到达计量位置后的螺杆28的旋转量达到反向旋转量Rrb时结束。
在反向旋转条件下，能够指定反向旋转时间Trb和反向旋转量Rrb中的任意一方作为反向旋转的结束条件。操作者能够选择在反向旋转条件下指定反向旋转时间Trb和反向旋转量Rrb中的哪一个。关于所选择的反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb的值，具体后述，在本实施方式中由控制装置20决定。因此，在本实施方式中不需要操作者特别指定反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb的值。
另外，反向旋转条件的代表性的四个项目中，反向旋转速度Vrb是指定反向旋转的螺杆28的最大的旋转速度的项目。并且，反向旋转加速度Arb是指定反向旋转的螺杆28的最大的旋转加速度的项目。反向旋转速度Vrb和反向旋转加速度Arb对进行反向旋转时的树脂压力的降低势头有影响。反向旋转速度Vrb和反向旋转加速度Arb越大，树脂的压力越迅猛地降低，反向旋转速度Vrb和反向旋转加速度Arb越小，树脂的压力越缓慢地降低。
反向旋转速度Vrb的值和反向旋转加速度Arb的值都可以由操作员指定。在操作员未指定的情况下，能够自动指定注射成形机10的制造商在设计阶段中决定的默认值。
在计量工序和其之后的减压工序之后，将积存于缸体26内的计量区域的树脂填充于模具12内的腔室。该工序也被称为“注射(注射工序)”。在注射工序中，一边对在合模单元14侧关闭的模具12施加合模力，一边使螺杆28在注射单元16侧前进。此时，模具12与喷嘴40是压接(喷嘴接触)的状态。由此，从喷嘴40的前端向模具12内的腔室注射熔融的树脂。在注射工序之后，在合模单元14中，进行将模具12打开的被称为“开模(开模工序)”的工序。由此，将填充于模具12内的腔室内的树脂作为成形品从模具12取出。接着开模工序，进行被称为“闭模(闭模工序)”的工序，为下一次成形做准备，该“闭模(闭模工序)”关闭闭模单元14所具有的模具12。
为了制造成形品而由注射成形机10执行的多个工序的组合也被称为“成形周期”。上述的计量工序、减压工序、注射工序、开模工序及合模工序均为可包含于成形周期的工序。注射成形机10通过反复执行成形周期，能够量产成形品。
在此，对为了进行优质的成形而应该考虑的点进行说明。在减压工序中，如果反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb过小，即使基于所指定的反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb进行反向旋转，树脂的压力也不会达到目标压力P0。在该情况下，不能充分地降低拉丝现象产生的可能性。因此，作为反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb，优选指定充分大小的值，以使反向旋转后的树脂压力达到目标压力P0。
另一方面，在反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb过大的情况下，即使树脂的压力达到目标压力P0，反向旋转也不会结束。在该情况下，空气从喷嘴40卷入缸体26内，气泡(异物)可能混入树脂中。混入树脂中的气泡成为成形品的质量偏差的原因。另外，由于过度的逆流，计量区域的树脂量不足。因此，优选适当地设定反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb，使得不会发生上述空气的卷入，且不会产生过度的逆流。
然而，为了适当地决定反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb，通常操作人员必须考虑计量条件、树脂的材料特性进行试错。这对于操作员来说是麻烦的。另外，根据操作员是否习惯于注射成形机10的操作，所决定的反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb可能会有偏差。这会导致成形品的品质的不稳定化以及减压工序所需的时间的不稳定化，进而导致成形品的量产效率的不稳定化。
因此，在本实施方式中，通过以下详细说明的控制装置20，适当且容易地决定反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb。
图3是控制装置20的概略结构图。
如图3所示，控制装置20具备存储部64、显示部66、操作部68以及运算部70作为硬件的结构。运算部70例如能够由CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等处理器构成，但并不限于此。存储部64包括未图示的易失性存储器和未图示的非易失性存储器。作为易失性存储器，例如可举出RAM等。作为非易失性存储器，例如可举出ROM、闪存等。
在存储部64中，除了预先存储用于控制注射单元16的预定的控制程序85以外，还适当地存储在该控制程序85的执行中根据需要的信息。例如，在存储部64中存储反向旋转条件。
显示部66没有特别限定，例如是具备液晶屏幕的显示器装置，适当地显示与控制装置20进行的控制处理相关的信息。
操作部68没有特别限定，例如具有键盘、鼠标、或者安装于显示部66的屏幕上的触摸面板，用于操作者向控制装置20发送指示。操作员向控制装置20发送的指示例如是目标压力P0的指定、或者反向旋转条件的指定。
如图3所示，运算部70具有压力取得部72、计量控制部74、反向旋转控制部76、测量部78以及条件决定部80。这些各部通过运算部70与存储部64协作来执行上述控制程序85来实现。
压力取得部72依次取得压力传感器30检测出的树脂的压力。所取得的树脂的压力被存储在存储部64中。此时，所取得的树脂的压力例如以时间序列数据的形式存储于存储部64。
计量控制部74基于预定的计量条件(以下，也简称为“计量条件”)，进行上述计量工序。计量条件指定计量中的螺杆28的正向旋转速度(计量旋转速度)Vr及计量压力P1。计量控制部74可以参照预先存储于存储部64的计量条件，也可以依照操作员经由操作部68指示的计量条件。
计量控制部74在螺杆28到达计量位置为止的期间，控制第一驱动装置32，以计量旋转速度Vr使螺杆28正向旋转，并且控制第二驱动装置34以使树脂的压力成为计量压力P1，从而调整螺杆28的后退速度和位置。在此期间，计量控制部74一边适当参照压力取得部72所取得的树脂的压力、以及测量部78所取得的旋转速度，一边进行控制。
反向旋转控制部76在螺杆28到达计量位置后，使螺杆28反向旋转，由此进行上述的减压工序。若进行反向旋转，如已经说明的那样，树脂的压力会降低，并且计量区域的树脂接近适当量。
反向旋转控制部76基于反向旋转条件进行反向旋转。即，反向旋转控制部76基于反向旋转条件所指定的预定的反向旋转速度Vrb及预定的反向旋转加速度Arb，在螺杆28到达计量位置后进行反向旋转。预定的反向旋转速度Vrb及预定的反向旋转加速度Arb可以是注射成形机10的制造商指定的默认值，也可以是操作员经由操作部68指定的值。另外，如果反向旋转条件已指定了反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb，反向旋转的结束时机会基于这些来判断。测量部78进行螺杆28到达计量位置后的经过时间的测量或螺杆28的旋转量的测量。
在反向旋转条件没有指定反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb的情况下，反向旋转控制部76进行必要的动作以决定反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb。更具体而言，在未指定反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb的情况下，反向旋转控制部76在螺杆28到达计量区域后，基于反向旋转条件开始反向旋转。此时的反向旋转条件指定预定的反向旋转速度Vrb及预定的反向旋转加速度Arb中的至少一个。另外，反向旋转控制部76同时调用条件决定部80。
条件决定部80在反向旋转时间Trb未确定的情况下，基于螺杆28到达计量位置后树脂压力下降至目标压力P0为止的所需时间来决定反向旋转时间Trb。或者，条件决定部80在反向旋转量Rrb未确定的情况下基于螺杆28到达计量位置后树脂压力下降至目标压力P0为止的所需反向旋转量来决定反向旋转量Rrb。测量部78进行所需时间或所需反向旋转量的测量。然后，条件决定部80将决定的反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb作为反向旋转条件指定的项目之一存储在存储部64中。
如果条件决定部80决定了反向旋转的反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb，反向旋转控制部76会在此结束反向旋转。另外，作为注射成形机10，如果条件决定部80决定了反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb，会在此结束减压工序，继续成形周期(开始减压工序的后续工序)。
反向旋转控制部76按照以后反复进行的成形周期开始减压工序时，基于包含条件决定部80所决定的反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb的指定的反向旋转条件进行反向旋转。
条件决定部80基于在以预定的旋转速度及预定的旋转加速度进行反向旋转时树脂压力能够达到目标压力P0的所需时间或所需反向旋转量来决定反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb。由此，降低了反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb变得过小或过大的可能性。另外，降低了操作员为了决定适当的反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb而进行试错的必要性。
在决定反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb时，条件决定部80优选将它们决定为预先决定的上限值以下。在此，上限值例如是操作员经由操作部68预先指定的值。由此，防止反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb变得过大，降低气泡混入树脂或计量区域的树脂量不足的可能性。
以上是控制装置20的结构例。接着，对注射成形机10的控制方法进行说明。作为前提，计量条件使用预先指定的。另外，反向旋转条件作为项目包含反向旋转时间Trb、反向旋转速度Vrb、以及反向旋转加速度Arb。进而，在该反向旋转条件中，对于反向旋转速度Vrb和反向旋转加速度Arb分别指定了预定的值，但对于反向旋转时间Trb未指定。
图4是表示实施方式的注射成形机10的控制方法的一例的流程图。图5是关于进行了图4的控制方法的情况下的(螺杆28的)旋转速度、(螺杆28的)后退速度、以及(缸体26内的)树脂压力的时序图(未指定反向旋转时间Trb时)。
关于图5中的三个时序图，从附图的上方起纵轴依次为旋转速度、后退速度、树脂压力。另外，横轴表示时间。
图5的t0表示计量步骤的开始时刻。另外，t1表示螺杆28的计量位置到达时刻。t0～t1是在注射成形机10中进行计量工序的时间段。
首先，控制装置20一边使螺杆28正向旋转一边后退至计量位置，由此将缸体26内的树脂熔融并进行计量(S1：计量步骤)。计量步骤基于计量条件进行。计量步骤持续到螺杆28到达计量位置的时刻t1为止。
螺杆28的旋转速度如图5所示从计量步骤的开始时刻t0开始上升，然后到达计量条件所指定的预定计量旋转速度Vr。此后，在时刻t1为止的期间，螺杆28的旋转速度被调整为维持计量旋转速度Vr。计量步骤中的螺杆28的旋转方向为正向旋转。
如图5所示，树脂的压力随着螺杆28的正向旋转在t0以后开始上升，然后到达计量条件所指定的预定计量压力P1。如图5所示，开始计量步骤后，当树脂的压力接近计量压力P1时，螺杆28的后退速度开始上升。此后，在时刻t1为止的期间，以使树脂压力成为计量压力P1的方式控制螺杆28的后退速度。
图5的t2表示反向旋转的开始时刻。另外，t3表示树脂压力的目标压力P0的到达时刻。t1～t3是在注射成形机10中进行减压工序的时间段。
当螺杆28到达计量位置时，反向旋转控制部76通过参照反向旋转条件，判定是否已决定作为项目而包含在反向旋转条件中的反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb(S2：判定步骤)。另外，当螺杆28到达计量位置时，测量部78开始测量经过时间。
在该例子中，如前提所说明的那样，在反向旋转条件中作为项目而包含的反向旋转时间Trb未指定。因此，反向旋转控制部76将判定步骤的判定结果设为“否”。
在判定步骤S2的判定结果为“否”的情况下，反向旋转控制部76开始基于预定的反向旋转速度Vrb以及预定的反向旋转加速度Arb的反向旋转(S3：反向旋转步骤)。另外，反向旋转控制部76调用条件决定部80。
通过开始反向旋转，在时刻t2以后，树脂的压力降低。在时刻t2～t3的螺杆28的旋转速度小于零的情况表示螺杆28正在反向旋转。降低的树脂压力在时刻t3达到目标压力P0。当树脂压力达到目标压力P0时，反向旋转步骤S3结束。
当反向旋转步骤S3结束时，条件决定部80基于t2～t3的时间长度(所需时间)来决定反向旋转时间Trb(S4：条件决定步骤)。由此，本实施方式的控制方法结束(END)。
之后，能够按照成形周期执行后续的工序。另外，通过反复进行成形周期而接着在进行判定步骤时，如上所述，条件决定部80决定反向旋转时间Trb，因此判定结果为“是”。在该情况下，进行反向旋转步骤S5。
在反向旋转步骤S5中，不仅基于与反向旋转步骤S3时相同的预定的反向旋转速度Vrb以及预定的反向旋转加速度Arb，还基于条件决定步骤中决定的反向旋转时间Trb进行反向旋转。
图6是关于进行了图4的控制方法的情况下的(螺杆28的)旋转速度、(螺杆28的)后退速度、以及(缸体26内的)树脂压力的时序图(已指定反向旋转时间Trb时)。
在图6中示出了判定步骤S2中的判定结果为“是”的情况下的旋转速度、后退速度以及树脂压力的推移。图6与图5的不同点在于，在图6中，树脂压力在比时刻t3早的时刻(t4)达到目标压力P0。
树脂具有粘性和流动性。因此，基于预定的反向旋转速度Vrb以及预定的反向旋转加速度Arb进行反向旋转时的树脂的压力虽然会有大致相似的下降方式，但不一定是相同的下降方式。这就是树脂的压力到达目标压力P0的时刻在图5(t3)和图6(t4)中不同的原因。
包括是否会产生时刻t3与时刻t4之差，时刻t3与时刻t4之差的大小根据每个成形周期而不同。另外，时刻t4比时刻t3更早或更晚，也根据每个成形周期而不同。这意味着根据成形周期，减压的所需时间不一致，在多次反复进行成形周期的注射成形机10中，会导致生产效率的不稳定化。
反向旋转控制部76在指定了反向旋转时间Trb时，从时刻t2到经过反向旋转时间Trb(到达时刻t3)为止继续进行反向旋转。即，即使如图6所示地树脂压力达到了目标压力P0，如果经过时间未达到反向旋转时间Trb，反向旋转控制部76也不会结束反向旋转。另外，如果经过时间达到了反向旋转时间Trb，即使树脂压力没有达到目标压力P0，反向旋转控制部76也会结束反向旋转。
由此，在指定了反向旋转时间Trb的情况下，时刻t3作为反向旋转的结束时刻而被均匀化。因此，减压工序所需的时间稳定。
在上述控制方法中，在指定了反向旋转时间Trb的情况下，在树脂压力与目标压力P0不一致的状态下会发生反向旋转结束的情况。但是，如果树脂的材料、计量条件以及反向旋转条件不变，反向旋转结束时刻的树脂压力会收敛于目标压力P0的附近。因此，即使反复进行应用了上述控制方法的成形周期，成形品的品质也不会大幅波动，能够得到品质稳定的成形品。
这样，根据上述控制装置20以及控制方法，能够使用注射成形机10以稳定的生产效率量产品质稳定的成形品。此外，本实施方式的控制装置20以及控制方法如以下所例示，不限定于上述记载。
在上述中，控制装置20进行成形周期中的计量和减压。控制装置20能够控制的工序并不限于计量和减压。例如，控制装置20还可以具有用于控制注射以及闭模的构成要素。
能够应用控制装置20的设备不限于同轴式注射成形机(注射成形机10)。控制装置20也可以应用于具备螺杆的预塑式注射成形机(螺杆预塑式注射成形机)。
第一驱动装置32以及第二驱动装置34各自的结构并不限于上述结构。例如，第一驱动装置32及第二驱动装置34中的至少一方也可以具有液压缸或液压马达来代替伺服马达52a以及伺服马达52b。
[变形例]
以上，作为本发明的一个例子对实施方式进行了说明，当然能够对上述实施方式施加多种变更或改良。而且，根据权利要求书的记载可知，施加了上述变更或改良后的形态也可以包含在本发明的技术范围内。
(变形例1)
图7是变形例1的控制装置20’的概略结构图。
控制装置20还可以具备通知部82。在本变形例中，为了与实施方式进行区别，将还具备通知部82的控制装置20方便地记载为控制装置20’。该通知部82例如通知条件决定部80所决定的反向旋转时间Trb或者反向旋转量Rrb。由此，操作员能够知道已经决定了反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb情况。或者，该通知部82也可以通知以下情况：在基于反向旋转时间Trb或者反向旋转量Rrb的螺杆的反向旋转停止时，树脂压力未收敛于预定的范围(目标压力P0的附近)的情况。由此，操作人员能够根据来自控制装置20’的通知事先察觉到有可能产生成形不良、以及注射成形机10有可能产生不良情况。
通知部82没有特别限定，例如是发出声音的扬声器、或点亮的灯(通知灯)。也可以将实施方式中说明的显示部66作为通知部82。或者，也可以将组合了上述扬声器、灯以及显示部66的部件作为通知部82。将显示部66作为通知部82的通知形式例如可以考虑使预定的图标、消息显示于屏幕的形式。
(变形例2)
条件决定部80可以基于多个所需时间来决定反向旋转时间Trb。或者，条件决定部80可以基于多个所需反向旋转量来决定反向旋转量Rrb。多个所需时间通过在多个周期中反复进行基于预定的反向旋转速度Vrb以及预定的反向旋转加速度Arb的反向旋转而得到。多个所需反向旋转量也是这样得到。
本变形例的条件决定部80能够将多个所需时间的最小值、最大值、平均值、中央值以及众数值中的任意一个决定为反向旋转时间Trb。另外，本变形例的条件决定部80能够将多个所需反向旋转量的最小值、最大值、平均值、中央值以及众数值中的任意一个决定为反向旋转量Rrb。
通过基于多个所需时间，即使在这些中包含噪声，也能够抑制该噪声对反向旋转时间Trb造成的影响。因此，本变形例的条件决定部80能够决定可靠性高的反向旋转时间Trb。
在基于多个所需反向旋转量来决定反向旋转量Rrb时也是如此。本变形例的条件决定部80能够基于多个所需反向旋转量来决定可靠性高的反向旋转量Rrb。
在本变形例中，操作员可以适当地决定将多个所需时间(多个所需反向旋转量)中的最小值、最大值、平均值、中央值、以及众数值中的哪一个作为反向旋转时间Trb(反向旋转量Rrb)而求出。其中，最优选的是求出众数值。多个所需时间(多个所需反向旋转量)有时因环境噪声的影响而产生偏差。通过求出众数值作为反向旋转时间Trb(反向旋转量Rrb)，能够决定出减少了环境噪声影响的可靠性更高的反向旋转时间Trb(反向旋转量Rrb)。
另外，在本变形例中，条件决定部80在基于多个所需时间决定反向旋转时间Trb时，优选从多个所需时间中除去注射成形机10为预定的运转状态时测量到的所需时间而求出反向旋转时间Trb。在基于多个所需反向旋转量来决定反向旋转量时也是如此。
预定的运转状态是指成形不稳定的状态。这相当于例如注射成形机10的运转刚开始后、树脂的制造批次刚切换后、或者周边设备产生了异常时。在这些情况下，有时注射成形机10的动作会变得不稳定。通过除去在动作不稳定的运转状态时测量到的所需时间、所需反向旋转量，能够决定出可靠性更高的反向旋转时间Trb或反向旋转量Rrb。
与上述相关联，本变形例的控制装置20还可以具备监视和判断注射成形机10是否处于预定的运转状态的监视部。监视部判断成形是否稳定的方法可以考虑以下列举的几种。例如，基于周期时间的偏差进行判断的方法。所谓周期时间是指完成一次成形周期所需的时间。在该方法中，每当重复测量所需时间(所需反向旋转量)的成形周期时，监视部测量该成形周期的周期时间。另外，每当完成一次成形周期时，监视部计算出此前测量出的多个周期时间的平均值。然后，监视部针对测量出与该平均值的偏离较大的周期时间的成形周期，将其判断为成形不稳定的成形周期。偏离是否大的基准没有限定，例如可以根据是否为相对于平均值超过±10％的周期时间来进行判断。周期时间的测量既可以由监视部进行，也可以使测量部78进行。另外，也可以不以成形周期为单位，而是以成形周期所包含的多个工序为单位进行同样的判断。
(变形例3)
上述的实施方式以及各变形例也可以在不产生矛盾的范围内适当组合。
[根据实施方式得到的发明]
以下，对能够根据上述实施方式以及变形例掌握的发明进行记载。
＜第一发明＞
一种注射成形机(10)的控制装置(20、20’)，一种注射成形机(10)的控制装置(20、20’)，其具备放入树脂的缸体(26)和在所述缸体(26)内进退及旋转的螺杆(28)，通过使所述螺杆一边正向旋转一边后退至预定的计量位置，使所述缸体(26)内的所述树脂熔融并进行计量，并且具备：压力取得部(72)，其取得所述树脂的压力；测量部(78)，其测量所述螺杆(28)到达所述预定的计量位置后的经过时间或所述螺杆(28)的旋转量；反向旋转控制部(76)，其在所述螺杆(28)到达所述预定的计量位置后，基于预先决定的反向旋转时间或预先决定的反向旋转量，使所述螺杆(28)反向旋转，由此降低所述树脂的压力，在所述反向旋转时间或所述反向旋转量未确定的情况下，所述螺杆(28)到达所述预定的计量位置后，为了决定所述反向旋转时间或所述反向旋转量，使所述螺杆(28)反向旋转；以及条件决定部(80)，其在所述反向旋转时间未确定的情况下，基于所述螺(28)杆到达所述预定的计量位置后使所述树脂的压力下降到预先决定的目标压力为止的所需时间来决定所述反向旋转时间，或者，在所述反向旋转量未确定的情况下，基于所述螺杆(28)到达所述预定的计量位置后使所述树脂的压力下降到所述目标压力为止的所需反向旋转量来决定所述反向旋转量。
由此，提供适当且容易地决定减压工序中的反向旋转时间或反向旋转量的注射成形机(10)的控制装置(20、20’)。
在所述反向旋转时间或所述反向旋转量已确定的情况和未确定的情况中的任一情况下，所述反向旋转控制部(76)均可以基于预定的反向旋转速度或预定的反向旋转加速度而使所述螺杆(28)反向旋转。由此，在基于反向旋转时间或反向旋转量进行反向旋转的情况下，树脂的压力收敛于目标压力的附近。
所述条件决定部(80)可以将所述反向旋转时间或者所述反向旋转量决定为预先决定的上限值以下。由此，能够防止反向旋转时间或反向旋转量变得过大。
可以还具备存储所述所需时间或所述所需反向旋转量的存储部(64)，就所述条件决定部(80)而言，在所述存储部(64)存储有多个所述所需时间的情况下，可以将多个所述所需时间的最小值、最大值、平均值、中央值以及众数值中的任意一个决定为所述反向旋转时间，或者，在所述存储部(64)存储有多个所述所需反向旋转量的情况下，可以将多个所述所需反向旋转量的最小值、最大值、平均值、中央值以及众数值中的任意一个决定为所述反向旋转量。由此，决定出抑制了噪声的影响的反向旋转时间或反向旋转量。
就所述条件决定部(80)而言，可以从所述存储部(64)存储的多个所述所需时间中除去所述注射成形机(10)为预定的运转状态时测量到的所述所需时间，从而求出所述反向旋转时间，或者，可以从所述存储部(64)存储的多个所述所需反向旋转量中除去所述注射成形机(10)为所述预定的运转状态时测量到的所述所需反向旋转量，从而求出所述反向旋转量。由此，在从多个所需时间求出反向旋转时间时，决定出可靠性更高的反向旋转时间。另外，在从多个所需反向旋转量求出反向旋转量时，决定出可靠性更高的反向旋转量。
可以还具备用于供操作员指示所述目标压力的操作部(68)，所述条件决定部(80)可以基于由所述操作部(68)指示的所述目标压力来决定所述反向旋转时间或者所述反向旋转量。
可以还具备通知部(82)，该通知部通知所述条件决定部(80)所决定的所述反向旋转时间或所述反向旋转量，和基于所述反向旋转时间或所述反向旋转量的所述螺杆(28)的反向旋转停止时刻所述树脂的压力未达到所述目标压力的情况中的至少一种。由此，操作员能够知道已经决定了反向旋转时间(Trb)或反向旋转量(Rrb)的情况。另外，操作员能够事先察觉到有可能产生成形不良、以及注射成形机10有可能产生不良情况。
＜第二发明＞
一种注射成形机(10)的控制方法，所述注射成形机(10)具备放入树脂的缸体(26)和在所述缸体(26)内进退及旋转的螺杆(28)，通过使所述螺杆(28)一边正向旋转一边后退至预定的计量位置，使所述缸体(26)内的所述树脂熔融并进行计量，注射成形机(10)的控制方法包括：反向旋转步骤，在所述螺杆(28)到达所述预定的计量位置后，基于预先决定的反向旋转时间或预先决定的反向旋转量，使所述螺杆(28)反向旋转，由此降低所述树脂的压力，在所述反向旋转时间或所述反向旋转量未确定的情况下，所述螺杆到达所述预定的计量位置后，测量所述树脂的压力和经过时间或所述螺杆(28)的旋转量，并基于预定的反向旋转速度或预定的反向旋转加速度，使所述螺杆(28)反向旋转；以及条件决定步骤，在所述反向旋转时间未确定的情况下，基于所述螺杆(28)到达所述预定的计量位置后使所述树脂的压力下降到预先决定的目标压力为止的所需时间来决定所述反向旋转时间，或者，在所述反向旋转量未确定的情况下，基于所述螺杆(28)到达所述预定的计量位置后使所述树脂的压力下降到所述目标压力为止的所需反向旋转量来决定所述反向旋转量。
由此，提供适当且容易地决定减压工序中的反向旋转时间或反向旋转量的注射成形机(10)的控制方法。

Claims (8)

1.一种注射成形机的控制装置，其具备放入树脂的缸体和在所述缸体内进退及旋转的螺杆，通过使所述螺杆一边正向旋转一边后退至预定的计量位置，使所述缸体内的所述树脂熔融并进行计量，其特征在于，具备：
压力取得部，其取得所述树脂的压力；
测量部，其测量所述螺杆到达所述预定的计量位置后的经过时间或所述螺杆的旋转量；
反向旋转控制部，其在所述螺杆到达所述预定的计量位置后，基于预先决定的反向旋转时间或预先决定的反向旋转量，使所述螺杆反向旋转，由此降低所述树脂的压力，在所述反向旋转时间或所述反向旋转量未确定的情况下，所述螺杆到达所述预定的计量位置后，为了决定所述反向旋转时间或所述反向旋转量，使所述螺杆反向旋转；以及
条件决定部，其在所述反向旋转时间未确定的情况下，基于所述螺杆到达所述预定的计量位置后使所述树脂的压力下降到预先决定的目标压力为止的所需时间来决定所述反向旋转时间，或者，在所述反向旋转量未确定的情况下基于，基于所述螺杆到达所述预定的计量位置后使所述树脂的压力下降到所述目标压力为止的所需反向旋转量来决定所述反向旋转量。
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，
在所述反向旋转时间或所述反向旋转量已确定的情况和未确定的情况中的任一情况下，所述反向旋转控制部均基于预定的反向旋转速度或预定的反向旋转加速度而使所述螺杆反向旋转。
3.根据权利要求1或2所述的注射成形机的控制装置，其特征在于，
所述条件决定部将所述反向旋转时间或所述反向旋转量决定为预先决定的上限值以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的注射成形机的控制装置，其特征在于，
还具备存储所述所需时间或所述所需反向旋转量的存储部，
就所述条件决定部而言，在所述存储部存储有多个所述所需时间的情况下，将多个所述所需时间的最小值、最大值、平均值、中央值以及众数值中的任意一个决定为所述反向旋转时间，或者，在所述存储部存储有多个所述所需反向旋转量的情况下，将多个所述所需反向旋转量的最小值、最大值、平均值、中央值以及众数值中的任意一个决定为所述反向旋转量。
5.根据权利要求4所述的注射成形机的控制装置，其特征在于，
就所述条件决定部而言，从所述存储部存储的多个所述所需时间中除去所述注射成形机为预定的运转状态时测量到的所述所需时间，从而求出所述反向旋转时间，或者，从所述存储部所存储的多个所述所需反向旋转量中除去所述注射成形机为所述预定的运转状态时测量到的所述所需反向旋转量，从而求出所述反向旋转量。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的注射成形机的控制装置，其特征在于，
还具备用于供操作者指示所述目标压力的操作部，
所述条件决定部基于由所述操作部指示的所述目标压力来决定所述反向旋转时间或所述反向旋转量。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的注射成形机的控制装置，其特征在于，
还具备通知部，其通知所述条件决定部所决定的所述反向旋转时间或所述反向旋转量，和基于所述反向旋转时间或所述反向旋转量的所述螺杆的反向旋转停止时刻所述树脂的压力未达到所述目标压力的情况中的至少一种。
8.一种注射成形机的控制方法，所述注射成形机具备放入树脂的缸体和在所述缸体内进退及旋转的螺杆，通过使所述螺杆一边正向旋转一边后退至预定的计量位置，使所述缸体内的所述树脂熔融并进行计量，
所述注射成形机的控制方法的特征在于，包括：
反向旋转步骤，在所述螺杆到达所述预定的计量位置后，基于预先决定的反向旋转时间或预先决定的反向旋转量，使所述螺杆反向旋转，由此降低所述树脂的压力，在所述反向旋转时间或所述反向旋转量未确定的情况下，所述螺杆到达所述预定的计量位置后，测量所述树脂的压力和经过时间或所述螺杆的旋转量，并基于预定的反向旋转速度或预定的反向旋转加速度，使所述螺杆反向旋转；以及
条件决定步骤，在所述反向旋转时间未确定的情况下，基于所述螺杆到达所述预定的计量位置后使所述树脂的压力下降到预先决定的目标压力为止的所需时间来决定所述反向旋转时间，或者，在所述反向旋转量未确定的情况下，基于所述螺杆到达所述预定的计量位置后使所述树脂的压力下降到所述目标压力为止的所需反向旋转量来决定所述反向旋转量。
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