CN112571746A - 注射成型机的控制装置以及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种注射成型机的控制装置以及控制方法，注射成型机(10)的控制装置(20)具备：压力取得部(72)，其取得树脂的压力；减压控制部(76)，其在螺杆(28)到达预定的计量位置后，执行螺杆(28)的反转和倒吸中的至少一方，由此使树脂的压力下降到目标压力(P0)；以及待机压力控制部(82)，其在树脂的压力达到目标压力(P0)后，通过在维持螺杆(28)在缸(26)的轴向上的位置的状态下使螺杆(28)旋转，从而使树脂的压力收敛在预定的范围内。

Description

注射成型机的控制装置以及控制方法

技术领域

本发明涉及注射成型机的控制装置以及控制方法。

背景技术

在注射成型机的领域中，已知一种在缸内使树脂熔融后，通过降低该树脂的压力来防止树脂从缸漏出这样的成型不良的技术。例如在日本特开2008-230164号公报中公开了这种技术。此外，树脂从缸漏出的成型不良也称作拉丝或者流涎。

根据公开的技术，注射成型机通过使树脂熔融的计量工序后续的减压工序(倒吸工序)来执行倒吸。由此，树脂的压力达到可防止拉丝的设定压力(目标压力)。

在等待金属模具侧准备就绪后，射出计量以及减压后的树脂。减压后进行待机直到金属模具侧准备就绪为止的工序也被称作待机工序。在待机工序的期间，需要在执行注射前连续调整树脂的压力。这是因为熔融后的树脂的压力进行变动从而产生拉丝。

此时，在待机工序中多次执行倒吸以调整树脂的压力是不优选的。这是因为在倒吸时可能会导致空气被吸入缸内。被吸入缸内的空气与树脂混合而成为气泡，成为成型不良的原因。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于防止在待机工序中发生成型不良的注射成型机的控制装置以及控制方法。

发明的一个方式是一种注射成型机的控制装置，该注射成型机具备放入树脂的缸和在上述缸内进退以及旋转的螺杆，通过使上述螺杆一边正转一边后退到预定的计量位置来使上述缸内的上述树脂熔融并对其进行计量，上述注射成型机的控制装置具备：压力取得部，其取得上述树脂的压力；减压控制部，其在上述螺杆到达上述预定的计量位置后，执行上述螺杆的反转和倒吸中的至少一方，由此使上述树脂的压力下降到预先决定的目标压力；以及待机压力控制部，其在上述树脂的压力达到上述目标压力后，通过在维持上述螺杆在上述缸的轴向上的位置的状态下使上述螺杆旋转，从而使上述树脂的压力收敛在预定的范围内。

发明的另一方式是一种注射成型机的控制方法，该注射成型机具备用于放入树脂的缸和在上述缸内进退以及旋转的螺杆，通过使上述螺杆一边正转一边后退到预定的计量位置来使上述缸内的上述树脂熔融并对其进行计量，上述注射成型机的控制方法包括：减压步骤，在上述螺杆到达上述预定的计量位置后，取得上述树脂的压力，同时执行上述螺杆的反转和倒吸中的至少一方，由此使上述树脂的压力下降到预先决定的目标压力；以及待机压力控制步骤，在上述减压步骤后，通过在维持上述螺杆在上述缸的轴向上的位置的状态下使上述螺杆旋转，从而使上述树脂的压力收敛在预定的范围内。

根据本发明，提供一种用于防止在待机工序中发生成型不良的注射成型机的控制装置以及控制方法。

附图说明

通过参照附图对以下实施方式进行说明，上述目的、特征及有点更容易理解。在这些图中：

图1是实施方式的注射成型机的侧视图。

图2是实施方式的注射单元的概要截面图。

图3是由注射成型机执行的成型循环的时序图。

图4是实施方式的控制装置的概要结构图。

图5是表示通过实施方式的控制装置执行的注射成型机的控制方法的一例的流程图。

图6是与执行了图5的控制方法时的(向缸内的树脂施加的)树脂压力、(螺杆的)旋转速度、(螺杆的)进退速度以及推进力有关的时序图。

图7是变形例1的控制装置的概要结构图。

具体实施方式

下面对于本发明的注射成型机的控制装置以及控制方法，举出优选实施方式，一边参照附图一边详细地进行说明。此外，下面记载的各方向是基于各附图中示出的箭头的方向。

(实施方式)

图1是实施方式的注射成型机10的侧视图。

本实施方式的注射成型机10具备：具有可开闭的金属模具12的合模单元14；在前后方向上与合模单元14相对的注射单元16；对这些单元进行支承的机台18；以及控制注射单元16的控制装置20。

其中，关于合模单元14和机台18，可以基于已知技术构建。因此，下文中将适当地省略关于合模单元14和机台18的说明。

下面，在说明本实施方式的控制装置20之前，首先对控制装置20的控制对象即注射单元16进行说明。

注射单元16由基座22支承，通过设置在机台18上的导轨24，以该基座22能够向前后进退的方式支承该基座22。由此，注射单元16能够在机台18上向前后进退，能够相对于合模单元14接近和离开。

图2是注射单元16的概要截面图。

注射单元16具备：筒状的加热缸(缸)26；设置在缸26内的螺杆28；设置在螺杆28上的压力传感器30；以及与螺杆28连接的第1驱动装置32和第2驱动装置34。

在本实施方式中，缸26和螺杆28各自的轴线在虚拟线L上一致。这种方式也称作“同轴(同轴螺杆)式”。另外，应用了同轴式的注射成型机也被称作“同轴式注射成型机”。

作为同轴式注射成型机的优点，可以列举如下几点：例如与其它方式的注射成型机相比注射单元16的结构更加简单、可维护性优异等。在此作为其它方式，已知例如预塑式等。

如图2所示，缸26具有：设置在后方侧的料斗36；用于对缸26进行加热的加热器38；以及设置在前方侧的前端的喷嘴40。其中，在料斗36设有用于向缸26供给成型材料的树脂的供给口。另外，在喷嘴40设有用于注射缸26内的树脂的注射口。

螺杆28具备遍及前后方向设置的螺旋状的刮板部42。刮板部42与缸26的内壁一起构成螺旋状的流路44。螺旋状的流路44向前方侧引导从料斗36供给到缸26的树脂。

螺杆28具有：前方侧的前端部即螺杆头46；从螺杆头46向后方隔开距离设置的检测片48；以及在螺杆头46与检测片48之间能够前后移动的防逆流环50。

防逆流环50当从位于自身后方侧的树脂受到向前方的压力时相对于螺杆28向前方相对移动。此外，防逆流环50当从位于自身前方侧的树脂受到向后方的压力时相对于螺杆28向后方相对移动。

在计量(后述)时，从料斗36向缸26的供给口供给的树脂通过螺杆28向正方向的旋转而沿着流路44在熔融的同时向前方压力输送，防逆流环50后方侧的压力比防逆流环50前方侧的压力大。于是，防逆流环50向前方移动，与此相伴流路44缓缓打开。由此，树脂能够沿着流路44向检查片48的前方侧流动。

相反地，在注射时，防逆流环50的前方侧的压力比防逆流环50的后方侧的压力大。于是，防逆流环50相对于螺杆28向后方相对移动，随着该移动流路44缓缓被锁闭。当防逆流环50后退至检查片48时，成为在防逆流环50前后树脂最难流动的状态，抑制检查片48前方侧的树脂向检查片48后方侧逆流。

在螺杆28安装有负载传感器等压力传感器30，用于逐次检测向缸26内的树脂施加的压力。在本实施方式中，也将上述的“向缸26内的树脂施加的压力”仅称作“树脂的压力”。

第1驱动装置32用于使螺杆28在缸26内旋转。第1驱动装置32具有：伺服电动机52a、驱动带轮54a、从动带轮56、以及传动带部件58a。驱动带轮54a与伺服电动机52a的旋转轴一体地旋转。从动带轮56与螺杆28一体地设置。传动带部件58a将伺服电动机52a的旋转力从驱动带轮54a传递到从动带轮56。

当伺服电动机52a的旋转轴旋转时，其旋转力经由驱动带轮54a、传动带部件58a以及从动带轮56传递到螺杆28。由此，螺杆28旋转。

如此，第1驱动装置32通过使伺服电动机52a的旋转轴旋转从而使螺杆28旋转。此外，通过改变伺服电动机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转和反转。

另外，在伺服电动机52a设置有位置速度传感器60a。位置速度传感器60a用于检测伺服电动机52a的旋转轴的旋转位置以及旋转速度。将检测结果输出至控制装置20。由此，控制装置20基于位置速度传感器60a检测出的旋转位置以及旋转速度，能够计算出螺杆28的旋转量(旋转角)、旋转加速度、以及旋转速度。另外，控制装置20基于驱动伺服电动机52a的电流，能够计算出螺杆28的旋转力(旋转转矩)。

第2驱动装置34用于使螺杆28在缸26内进退。第2驱动装置34具有：伺服电动机52b、驱动带轮54b、传动带部件58b、滚珠丝杠61、从动带轮62、以及螺母63。驱动带轮54b与伺服电动机52b的旋转轴一体地旋转。传动带部件58b将伺服电动机52b的旋转力从驱动带轮54b传递到从动带轮62。滚珠丝杠61的轴线与螺杆28的轴线在虚拟线L上一致。螺母63与滚珠丝杠61螺纹接合。

当从传动带部件58b传递来旋转力时，滚珠丝杠61将该旋转力转换为直线运动并传递给螺杆28。由此，螺杆28进行进退。

如此，第2驱动装置34通过使伺服电动机52b的旋转轴旋转从而使螺杆28进退。此外，通过改变伺服电动机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，在伺服电动机52b设置有位置速度传感器60b。位置速度传感器60b用于检测伺服电动机52b的旋转轴的旋转位置以及旋转速度。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相同的传感器，但并不限于此。由此，控制装置20基于位置速度传感器60b检测出的旋转位置以及旋转速度，能够计算出螺杆28在前后方向上的前进位置和后退位置、螺杆28的前进速度、后退速度。另外，控制装置20基于驱动伺服电动机52b的电流，能够计算出螺杆28在前后方向上的推进力。

上述注射单元16通过料斗36向缸26导入树脂，同时使螺杆28正转，由此将导入的树脂沿着流路44逐渐向前方压力输送。在此期间，通过加热器38的加热和螺杆28的旋转力，使树脂熔融(可塑化)。熔融的树脂积存在缸26内的检测片48前方侧的区域中。下面，将缸26内的检测片48前方侧的区域也记载为“计量区域”。

在从螺杆28在缸26内前进到头的状态(计量区域的容积为最小的状态)开始直到螺杆28后退到预定的计量位置为止的期间，执行螺杆28的正转。另外，此时的螺杆28的后退是为了将树脂的压力维持在预定值(计量压力)P1附近而执行的。该一连串的工序也被称作“计量(计量工序)”。使计量中的树脂的压力为计量压力P1附近，并将螺杆28的后退距离确定到计量位置为止，由此在每次计量时能够使计量区域的容积和树脂的密度大致恒定。

当螺杆28到达计量位置后，注射单元16通过螺杆28的反转或者倒吸来降低树脂的压力。该工序也被称作“减压(减压工序)”。螺杆28的反转是使螺杆28向与计量时相反的方向旋转的动作。由此，检测片48后方侧的树脂沿着流路44向缸26内的后方侧被刮出。于是，检测片48后方侧的树脂密度降低，因此缸26内的树脂的压力降低。倒吸是使螺杆28从计量位置进一步后退的动作。由此，计量区域的容积扩大。于是，计量区域的树脂密度降低，因此树脂的压力降低。

如此，螺杆28的反转和倒吸均是能够降低树脂压力的动作。在减压工序中，可以仅执行螺杆28的反转和倒吸中的一方，也可以执行双方。

希望减压工序持续到将树脂的压力降低到目标压力P0为止。目标压力P0是比计量压力P1小的压力，在本实施方式中将其设为0。但是，目标压力P0并不限于0。目标压力P0例如也可以为0附近。通过使树脂的压力从计量压力P1下降到目标压力P0，能够抑制拉丝的发生。

注射单元16在减压工序后经过待机(待机工序)来执行注射(注射工序)。待机工序是在减压工序后，直到通过后述的闭模工序使金属模具12闭合从而成为能够开始注射工序的状态为止，使注射单元16待机的工序。注射工序是将积存在缸26内的计量区域中的树脂填充到金属模具12内的空腔中的工序。在注射工序中，一边在合模单元14侧对闭合的金属模具12施加合模力，一边在注射单元16侧使螺杆28前进。此时，金属模具12和喷嘴40处于压接(喷嘴接触)的状态。由此，从喷嘴40的前端向金属模具12内的空腔注射熔融的树脂。

注射工序后，在合模单元14中，进行“冷却(冷却工序)”、“开模(开模工序)”、“顶出(顶出工序)”、“取出(取出工序)”、以及“闭模(闭模工序)”。冷却工序是用于使填充在金属模具12的空腔中的树脂冷却硬化的工序。开模工序是用于打开金属模具12的工序。顶出工序是通过金属模具12所具备的未图示的顶出销(排出器)将成型品从打开状态的金属模具12中顶出的工序。取出工序是用于取出被顶出的成型品的工序。闭模工序是用于闭合金属模具12的工序。由此，金属模具12成为可再次填充树脂的状态。

为了制造成型品而由注射成型机10执行的多个工序的组合也被称作“成型循环”。计量工序、减压工序、待机工序、注射工序、冷却工序、开模工序、顶出工序、取出工序、以及闭模工序均是可包含在成型循环中的代表性的工序。注射成型机10通过反复执行成型循环，能够批量生产成型品。

注射成型机10将包含在成型循环中的多个工序划分为在注射单元16侧执行的工序和在合模单元14侧执行的工序，并且可并行进行。由此，注射成型机10可缩短完成1次成型循环所需的时间(循环时间)T，从而可高效地批量生产成型品。

图3是由注射成型机10执行的成型循环的时序图。在图3中，横轴是时间。

在图3的示例中，在合模单元14侧正在执行冷却工序的期间，注射单元16完成计量工序和减压工序。然后，在合模单元14侧正在执行闭模工序的期间，注射单元16持续进行待机工序，直到成为能够开始注射工序的状态。由此，注射单元16可以在闭模工序后迅速执行注射工序。

此外，图3示出的各工序的所需时间仅是例示。根据减压工序在冷却工序～取出工序的时间段中的何时结束，待机工序的时间段的时长会变动，因此，待机工序的时间段有时与冷却工序～取出工序的时间段重复，也有时不重复。

在此，说明为了进行良好的成型而应该考虑的点。在包含待机工序的成型循环中，如果在待机工序中使螺杆28的进退和旋转停止，则在待机工序期间，树脂的压力会偏离目标压力P0。其理由是通过在计量工序、减压工序中使树脂熔融以及压力输送树脂，树脂获得粘性和流动性。

获得了粘性和流动性的树脂的压力如下述那样偏离目标压力P0。即，刚刚开始待机工序后的树脂的状态强烈受到通过减压进行的控制的影响。例如，如已经说明的那样，在减压工序中执行反转、倒吸。通过该反转和倒吸，在计量中，从后方向前方的方向的树脂在缸26内的流动方向有时会逆转。这也被称作树脂的逆流。即便在减压工序后即待机工序开始后，减压的量(旋转量、后退位置)越是过多或者减压的势头(旋转速度、后退速度)越是过大，该逆流越不会立即停止。于是，在待机工序中积存在计量区域中的树脂量减少。结果，树脂的压力变得小于目标压力P0。

另一方面，如果减压的量过少或者减压的势头过小，则无法充分引起树脂的逆流。其理由是维持了检测片48后方侧的压力比前方侧高的状态，在计量工序中发生的树脂从检测片48后方侧向前方侧的计量区域的流动持续。此时，在待机工序中，计量区域的树脂量增加。结果，结束减压工序后的树脂的压力变得大于目标压力P0。

除了上述以外，当在检测片48的前方侧(计量区域)与后方侧存在压力差时，缸26内的树脂进行流动使得减小该压力差。此时，在防逆流环50没有封闭流路44的状态下，缸26内的树脂在检测片48的前方侧与后方侧之间流动。作为结果，消除了上述压力差，但树脂的压力从目标压力P0偏离。

树脂的压力越是大于目标压力P0，发生拉丝的可能越大。另外，树脂的压力越是小于目标压力P0，从喷嘴40向缸26内吸入空气，气泡混入缸26内的树脂中的可能越大。拉丝不仅使成型品的质量产生偏差从而降低产品的品质，还产生冷料从而引起喷嘴40的堵塞。另外，积存在计量区域中的树脂量的偏差是使成型品的质量产生偏差的原因。作为结果，成型品的质量的偏差导致成型品的外观不良或品质不良。因此，从进行良好的成型这一观点出发，希望不只是计量工序和减压工序，还在待机工序的期间适当地调整树脂的压力。

鉴于上述要点，本实施方式的控制装置20通过控制注射单元16来适当地执行待机工序。下面，对控制装置20的结构进行说明。

图4是控制装置20的概要结构图。

如图4所示，作为硬件结构，控制装置20具备存储部64、显示部66、操作部68、运算部70。运算部70例如可以由CPU(Central Processing Unit；中央处理器)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，例如举出RAM等。作为非易失性存储器，例如举出ROM、闪存等。

在存储部64中预先存储用于控制注射单元16的预定的控制程序85，除此之外，还适当地存储在该控制程序85的执行中需要的信息。

对于显示部66没有特别限定，例如为具备液晶屏幕的显示装置，适当地显示与控制装置20进行的控制处理相关的信息。

对于操作部68没有特别限定，例如具有键盘、鼠标或安装在显示部66的屏幕上的触控面板，用于操作者向控制装置20发送指示。

如图4所示，运算部70具有：压力取得部72、计量控制部74、减压控制部76、旋转速度取得部78、以及旋转力取得部80。这些各部通过由运算部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。将取得的树脂的压力存储在存储部64中。此时，将取得的树脂的压力例如以时间序列数据的形式存储在存储部64中。

计量控制部74通过适当地参照压力取得部72所取得的树脂的压力来控制注射单元16，从而执行计量工序。即，计量控制部74通过控制第1驱动装置32和第2驱动装置34，使螺杆28一边正转一边后退到计量位置。

此时，计量控制部74基于预定的计量条件(以下简单记载为“计量条件”)来控制第1驱动装置32和第2驱动装置34，使得将树脂的压力维持在计量压力P1附近。计量条件用于指定计量中的螺杆28的正转速度(计量旋转速度)Vr以及计量压力P1。计量控制部74可以参照预先存储在存储部64中的计量条件，也可以遵照操作者经由操作部68指示的计量条件。

减压控制部76控制注射单元16来执行减压工序。即，在螺杆28到达计量位置后，减压控制部76通过执行螺杆28的反转和倒吸中的至少一方，使树脂的压力下降到目标压力P0。作为例子，设本实施方式的减压控制部76按照螺杆28的反转和倒吸这样的顺序执行这两者。

当执行螺杆28的反转时，减压控制部76可以基于预定的反转条件(以下简单地记载为“反转条件”)来执行螺杆28的反转。反转条件用于指定与螺杆28的反转相关的条件。可通过反转条件指定的项目并未被限定，例如是反转的持续时间、反转的最大旋转量、反转的速度、以及反转的加速度。反转条件可以由操作者预先指定，也可以由控制装置20自动决定。

当执行倒吸时，减压控制部76可以基于预定的倒吸条件(以下简单地记载为“倒吸条件”)来执行倒吸。倒吸条件用于指定与倒吸相关的条件。可通过倒吸条件指定的项目并未被限定，例如是倒吸的持续时间、倒吸的量(后退距离)、以及倒吸时的后退速度。倒吸条件可以由操作者预先指定，也可以由控制装置20自动决定。

旋转速度取得部78用于取得螺杆28的旋转速度。可以基于位置速度传感器60a检测出的伺服电动机52a的旋转轴的旋转速度来取得螺杆28的旋转速度。

将取得的螺杆28的旋转速度存储在存储部64中。此时的存储形式并未被限定，例如是时间序列数据的形式。由此，运算部70可以适当地参照存储在存储部64中的螺杆28的旋转速度。

旋转力取得部80取得螺杆28的旋转力(旋转转矩)。可以作为基于驱动伺服电动机52a的电流求出的值来取得螺杆28的旋转力。

将取得的螺杆28的旋转力存储在存储部64中。此时的存储形式并未被限定，例如是时间序列数据的形式。由此，运算部70可以适当地参照存储在存储部64中的螺杆28的旋转力。

运算部70还具有：待机压力控制部82、旋转速度决定部84、旋转力决定部86、推进赋予部88、推进力取得部90、以及判定部92。与减压控制部76等相同地，这些各部通过由运算部70与存储部64协作来执行上述控制程序85来实现。

待机压力控制部82在待机工序的期间对树脂的压力进行调整。更具体地，在从树脂的压力达到目标压力P0后直到执行注射工序为止的期间，待机压力控制部82通过在维持螺杆28在缸26的轴向(前后方向)上的位置的状态下使螺杆28旋转，从而使树脂的压力收敛在预定的范围内。

预定的范围是包含目标压力P0的目标压力P0附近。由此，待机压力控制部82可以在待机工序的期间控制螺杆28的旋转，使得将树脂的压力维持在目标压力P0附近。

在由待机压力控制部82控制的螺杆28的旋转中，可以包括正转和反转两者。即，当树脂的压力大于预定的范围时，待机压力控制部82可以通过螺杆28的反转来降低树脂的压力。另外，当树脂的压力小于预定的范围时，待机压力控制部82可以通过螺杆28的正转来提高树脂的压力。

待机压力控制部82在维持螺杆28在前后方向上的位置的状态下使螺杆28旋转。即，在待机压力控制部82可执行的树脂压力的调整手段中，不包括倒吸。如果多次执行倒吸，则经由喷嘴40将空气吸入缸26内的风险增大。这是气泡(异物)混入树脂的原因。由于待机压力控制部82是通过螺杆28的旋转而不是倒吸来调整树脂的压力，因此能够良好地防止将空气吸入缸26。此外，可以通过由待机压力控制部82调出推进赋予部88来实现螺杆28在前后方向上的位置的维持。关于推进赋予部88，将在下文进行描述。

旋转速度决定部84基于在减压控制部76使螺杆28反转的期间取得的螺杆28的旋转速度的最大值来确定上限速度。作为减压控制部76使螺杆28反转的期间的螺杆28的旋转速度的最大值，可以通过旋转速度取得部78来取得。旋转速度决定部84可以将该最大值设为上限速度，也可以通过修正该最大值将该最大值以下的值设为上限速度。将旋转速度决定部84决定的上限速度存储在存储部64中，可以作为使螺杆28旋转时的旋转条件(预定条件)之一而由待机压力控制部82适当地参照。

旋转力决定部86基于在减压控制部76使螺杆28反转的期间取得的螺杆28的旋转力的最大值来决定上限旋转力。作为减压控制部76使螺杆28反转的期间的螺杆28的旋转力的最大值，可以通过旋转力取得部80来取得。旋转力决定部86可以将该最大值设为上限旋转力，也可以通过修正该最大值而将该最大值以下的值设为上限旋转力。将旋转力决定部86决定的上限旋转力存储在存储部64中，可以作为使螺杆28旋转时的预定的条件之一而由待机压力控制部82适当地参照。

在使螺杆28旋转时，待机压力控制部82进行控制使得螺杆28的旋转速度和旋转力的绝对值不超过上限速度和上限旋转力的绝对值。由此，可以防止由待机压力控制部82控制的螺杆28的旋转速度和旋转力过大。

待机压力控制部82可以执行将螺杆28限制为上限速度以下的旋转速度的控制和将螺杆28限制为上限旋转力以下的旋转力的控制这两方，也可以仅选择执行一个控制。可以由操作者经由操作部68来进行该选择。

可以基于树脂的材料特性来进行该选择。也就是说，可以根据树脂的材料将树脂分类为易于流动的树脂和难以流动的树脂。越是易于流动的树脂，使螺杆28旋转时的旋转速度越容易上升，旋转力小即可。另外，越是难以流动的树脂，使螺杆28旋转时的旋转速度越难以上升，需要大的旋转力。因此，当把易于流动的树脂导入缸26内时，基于上限速度来限制旋转速度使得旋转速度不会过大，由此可以实现树脂压力的微细调整。另外，当把难以流动的树脂导入缸26内时，基于上限旋转力来限制旋转力使得旋转力不会过大，由此可以实现树脂压力的微细调整。

通过待机压力控制部82调出推进赋予部88。在待机工序中，由于被树脂挤压，在缸26中螺杆28在前后方向上的位置可能会发生偏离。推进赋予部88通过在树脂的压力达到目标压力P0后对螺杆28适当地赋予前后方向的推进力，从而维持螺杆28在缸26的轴向上的位置。推进赋予部88通过控制第2驱动装置34向螺杆28赋予上述推进力从而防止位置偏离。

推进力取得部90依次取得由推进赋予部88向螺杆28赋予的推进力。可以基于驱动伺服电动机52b的电流来取得推进力。

判定部92判定推进力取得部90取得的推进力是否超过了预先决定的阈值Th。阈值Th可以由操作者预先指定并存储在存储部64中。当判定部92判定为推进力超过了阈值Th时，可以调出待机压力控制部82。

以上是控制装置20的结构例。接着，对注射成型机10的控制方法进行说明。此外，作为前提，设为预先指定了计量条件。

图5是表示实施方式的注射成型机10的控制方法的一例的流程图。图6是与执行了图5的控制方法时的(向缸26内的树脂施加的)树脂压力、(螺杆28的)旋转速度、(螺杆28的)进退速度以及推进力有关的时序图。

关于图6，从附图上方开始，纵轴依次为树脂的压力、旋转速度、进退速度、以及推进力。另外，横轴为时间。

图6中的t0表示计量步骤的开始时间点。另外，t1表示螺杆28到达计量位置的时间点。t0～t1是在注射成型机10中执行计量工序的时间段。

首先，控制装置20使螺杆28一边正转一边后退到计量位置，由此使缸26内的树脂熔融并对其进行计量(S1：计量步骤)。基于计量条件进行计量步骤。计量步骤持续到螺杆28到达计量位置的t1。

如图6所示，螺杆28的旋转速度从计量步骤的开始时间点t0起开始上升，然后达到通过计量条件指定的预定的计量旋转速度Vr。在从此开始到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。

另外，伴随着螺杆28的正转，树脂的压力在t0之后开始上升，然后达到通过计量条件指定的预定的计量压力P1。螺杆28的进退速度在计量步骤开始后如果树脂的压力达到计量压力P1附近则开始下降。这表示螺杆28正在后退。在从此开始到t1为止的期间，控制螺杆28的进退速度使得树脂的压力成为计量压力P1。

图6的t2表示螺杆28的反转的开始时间点。另外，t3表示螺杆28的反转的结束时间点。t4表示倒吸的开始时间点。t5表示倒吸的结束时间点。t1～t5是在注射成型机10中执行减压工序的时间段。

当螺杆28到达计量位置时，控制装置20使树脂的压力降低到目标压力P0(S2：减压步骤)。通过执行螺杆28的反转和倒吸中的至少一方，可降低树脂的压力。如已经说明的那样，本实施方式的控制装置20通过按照螺杆28的反转和倒吸这样的顺序执行反转和倒吸来降低树脂的压力。此外，螺杆28在t2～t3的旋转速度小于0表示螺杆28正在反转。

在t2～t3的期间，依次取得螺杆28的反转的旋转速度和旋转力。在开始以下所述的待机压力控制步骤之前，控制装置20基于在t2～t3期间取得的旋转速度和旋转力，决定上限速度和上限旋转力(S3：上限速度/上限旋转力决定步骤)。

图6的t6是推进力到达阈值Th的时间点。t7是注射工序的开始时间点。t5～t7是在注射成型机10中执行待机工序的时间段。

在螺杆28的反转以及倒吸结束的时间点t5之前，树脂的压力达到目标压力P0。在此之后，控制装置20通过调出推进赋予部88来维持螺杆28在前后方向上的位置(S4：待机步骤)。

在待机步骤中，由于没有通过待机压力控制部82使螺杆28旋转，而维持了螺杆28在前后方向上的位置，因此随着时间的经过，树脂的压力产生变动。判定部92在待机步骤开始后，判定推进力是否已达到阈值Th(S5：判定步骤)。当树脂的压力进行变化时，推进力随之进行变化。因此，通过判定推进力是否超过了阈值Th，可判定树脂的压力是否已开始偏离目标压力P0。

当在判定步骤中判定为推进力已达到阈值Th时(是)，开始后述的待机压力控制步骤。当没有判定为推进力已达到阈值Th时(否)，再次执行待机步骤和判定步骤的流程。

当推进力达到阈值Th时，待机压力控制部82通过使螺杆28旋转从而使树脂的压力收敛在预定的范围内(S6：待机压力控制步骤)。此时，螺杆28在缸26的前后方向上的位置从待机步骤开始持续维持。

图6的树脂的压力一栏中示出的虚线表示假设待机压力控制部82不执行任何操作时的树脂压力的推移的一例。如该虚线所示，如果放任不管，则树脂的压力会偏离目标压力P0。这成为待机工序中发生拉丝的原因。

与此相对，在本实施方式中，由于待机压力控制部82使螺杆28旋转，因此t6之后的树脂压力的推移如图6中示出的实线所示。与虚线的推移不同，树脂的压力维持在目标压力P0附近，因此在t5～t7期间防止拉丝的发生。另外，由于没有反复执行倒吸来调整树脂的压力，因此还防止气泡混入树脂。

t6～t7期间的螺杆28以不超过预先决定的上限速度的绝对值的旋转速度进行旋转。此外，以不超过预先决定的上限旋转力的绝对值的旋转力进行旋转。由此，可以防止螺杆28的旋转速度和旋转力在t6～t7期间过大，并且可以防止拉丝、气泡混入。

待机压力控制步骤随着注射工序的开始而结束(结束)。此外，例如通过由待机压力控制部82从合模单元14取得金属模具12已通过闭模工序闭合这一主旨的信号，可判定注射工序开始。

以上是本实施方式的控制装置20以及控制方法的一例。根据该控制装置20，降低了发生拉丝、冷料或气派混入这些成型不良的风险。具备该控制装置20的注射成型机10一旦在合模单元14侧完成闭模工序，立即在注射单元16侧迅速从待机工序转移到注射工序，由此可以高效地批量生产优质的成型品。

此外，可以应用上述控制装置20的注射成型机不限于同轴式注射成型机(注射成型机10)。控制装置20也可以应用于具备螺杆的预塑式注射成型机(螺杆预塑式注射成型机)。

另外，第1驱动装置32和第2驱动装置34各自的结构并不限于上述内容。例如，第1驱动装置32和第2驱动装置34中的至少一方可以具有液压缸或液压马达以取代伺服电动机52a和伺服电动机52b。

[变形例]

以上说明了作为本发明一例的实施方式，当然，可以对上述实施方式施加各种变更或改良。基于权利要求书的记载可知，施加了这种的变更或改良的方式也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’的概要结构图。此外，对于与实施方式相同的要素标注相同的符号。

控制装置20’还可以具备报告部94。报告部94没有被特别限定，例如具有发出声音的扬声器、点亮的灯(报告灯)。另外，如图7所示，报告部94也可以具有在实施方式中说明的显示部66。

该报告部94用于报告待机压力控制部82使螺杆28旋转时的螺杆28的控制状态。例如，如果是具有显示部66的报告部94，则通过使显示部66显示预定的图标(图形信息)、信息(文字信息)来向操作者报告待机压力控制部82是否正在调整树脂的压力。

(变形例2)

待机压力控制部82并非必须执行螺杆28的正转和反转这两者。待机压力控制部82可以构成为当树脂的压力小于预定的范围时，不使螺杆28旋转，当树脂的压力大于预定的范围时，使螺杆28反转。

这是因为当树脂的压力小于预定的范围(目标压力P0)时，即使放任不管，发生拉丝的风险也没有那么大。此外是因为当使螺杆28正转时，树脂被向缸26的前方压力输送，此时存在发生拉丝的可能性。

(变形例3)

也可以不决定上限速度和上限旋转力中的至少一方。例如，可以不决定上限速度和上限旋转力中的上限旋转力。

此时，可以从控制装置20的结构中适当省略旋转速度决定部84或旋转力决定部86。由此，可以简化控制装置20的结构以及注射成型机10的控制方法。

(变形例4)

当决定上限速度和上限旋转力中的至少一方时，可以由操作者经由操作部68来决定。在该情况下，可以从控制装置20的结构中适当省略旋转速度决定部84或旋转力决定部86。

(变形例5)

当可以通过其它装置来执行计量时，可以从控制装置20的结构中省略计量控制部74。在该情况下，只要在计量结束时启动控制装置20即可。另外，控制装置20也可以具有用于控制成型循环中的注射工序的构成要素，还可以具有用于控制成型循环中的在合模单元14侧执行的工序的构成要素。

(变形例6)

判定部92也可以判定树脂的压力是否超过预先决定的阈值Th’，而不是判定推进力是否超过阈值Th。

(变形例7)

上述实施方式以及各变形例可以在不产生矛盾的范围内适当地组合。

[从实施方式中得出的发明]

关于可以从上述实施方式以及变形例中掌握的发明，记载如下。

第1发明

一种注射成型机的控制装置，该注射成型机具备放入树脂的缸和在上述缸内进退以及旋转的螺杆，通过使上述螺杆一边正转一边后退到预定的计量位置来使上述缸内的上述树脂熔融并对其进行计量，上述控制装置具备：压力取得部，其取得上述树脂的压力；减压控制部，其在上述螺杆到达上述预定的计量位置后，执行上述螺杆的反转和倒吸中的至少一方，由此使上述树脂的压力下降到预先决定的目标压力；以及待机压力控制部，其在上述树脂的压力达到上述目标压力后，通过在维持上述螺杆在上述缸的轴向上的位置的状态下使上述螺杆旋转，从而使上述树脂的压力收敛在预定的范围内。

由此，提供一种用于防止在待机工序中发生成型不良的注射成型机的控制装置。

可以使上述注射成型机还具备喷嘴，该喷嘴射出在上述缸内熔融的上述树脂，在上述树脂的压力达到上述目标压力后直到从上述喷嘴射出上述树脂为止的期间，上述待机压力控制部使上述树脂的压力收敛在上述预定的范围内。由此，在待机工序中，防止拉丝和气泡(异物)混入树脂。

在上述预定的范围内可以包含上述目标压力。由此，在待机工序期间也能够将树脂的压力维持在目标压力P0附近。

可以使上述减压控制部通过进行上述螺杆的反转和倒吸中的至少上述螺杆的反转来降低上述树脂的压力，上述待机压力控制部基于预定的条件使上述螺杆旋转，上述预定的条件包含上限速度的指定和上限旋转力的指定中的至少一方，该上限速度表示上述螺杆的旋转速度的上限，该上限旋转力表示上述螺杆的旋转力的上限。由此，当待机压力控制部使螺杆旋转时，防止该旋转的旋转速度和旋转力中的至少一方过大。

可以使上述预定的条件包含上述上限速度的指定，上述控制装置还具备：旋转速度取得部，其取得上述螺杆的旋转速度；以及旋转速度决定部，其基于在上述减压控制部使上述螺杆反转的期间取得的上述螺杆的旋转速度的最大值来决定上述上限速度。由此，不会有待机压力控制部使螺杆超过减压中的螺杆的旋转速度而旋转的情况。因此，当待机压力控制部使螺杆旋转时，防止该旋转的旋转速度和旋转力中的至少一方过大。

可以使上述预定的条件包含上述上限旋转力的指定，上述控制装置还具备：旋转力取得部，其取得上述螺杆的旋转力；以及旋转力决定部，其基于在上述减压控制部使上述螺杆反转的期间取得的上述螺杆的旋转力的最大值来确定上述上限旋转力。由此，不会有待机压力控制部使螺杆超过减压中的螺杆的旋转力而旋转的情况。因此，当待机压力控制部使螺杆旋转时，防止该旋转的旋转速度和旋转力中的至少一方过大。

可以使上述待机压力控制部基于预定的条件使上述螺杆旋转，上述控制装置还具备操作部，该操作部用于由操作者指定上述预定的条件。

可以使上述预定的条件包含上限速度的指定和上限旋转力的指定中的至少一方，该上限速度表示上述螺杆的旋转速度的上限，该上限旋转力表示上述螺杆的旋转力的上限。由此，当待机压力控制部使螺杆旋转时，防止该旋转的旋转速度和旋转力中的至少一方过大。

可以使上述控制装置还具备：推进力赋予部，其在上述树脂的压力达到上述目标压力后对上述螺杆赋予与上述树脂的压力相反方向的推进力，由此维持上述螺杆在上述轴向上的位置；以及推进力取得部，其取得上述推进力，在上述推进力超过预先决定的阈值后，上述待机压力控制部使上述树脂的压力收敛在上述预定的范围内。由此，在待机工序的期间，防止拉丝以及向树脂混入气泡(异物)。

可以使上述控制装置还具备报告部，该报告部报告上述待机压力控制部使上述螺杆旋转时的上述螺杆的控制状态。由此，操作者容易掌握螺杆的控制状态。

第2发明

一种注射成型机的控制方法，该注射成型机具备用于放入树脂的缸和在上述缸内进退以及旋转的螺杆，通过使上述螺杆一边正转一边后退到预定的计量位置来使上述缸内的上述树脂熔融并对其进行计量，上述注射成型机的控制方法包括：减压步骤，在上述螺杆到达上述预定的计量位置后，取得上述树脂的压力，同时执行上述螺杆的反转和倒吸中的至少一方，由此使上述树脂的压力下降到预先决定的目标压力；以及待机压力控制步骤，在上述减压步骤后，通过在维持上述螺杆在上述缸的轴向上的位置的状态下使上述螺杆旋转，从而使上述树脂的压力收敛在预定的范围内。

由此，提供一种防止在待机工序中发生成型不良的注射成型机的控制方法。

Claims (11)

1.一种注射成型机的控制装置，该注射成型机具备放入树脂的缸和在上述缸内进退以及旋转的螺杆，通过使上述螺杆一边正转一边后退到预定的计量位置来使上述缸内的上述树脂熔融并对其进行计量，其特征在于，

上述控制装置具备：

压力取得部，其取得上述树脂的压力；

减压控制部，其在上述螺杆到达上述预定的计量位置后，执行上述螺杆的反转和倒吸中的至少一方，由此使上述树脂的压力下降到预先决定的目标压力；以及

待机压力控制部，其在上述树脂的压力达到上述目标压力后，通过在维持上述螺杆在上述缸的轴向上的位置的状态下使上述螺杆旋转，从而使上述树脂的压力收敛在预定的范围内。

2.根据权利要求1所述的注射成型机的控制装置，其特征在于，

上述注射成型机还具备喷嘴，该喷嘴射出在上述缸内熔融的上述树脂，

在上述树脂的压力达到上述目标压力后直到从上述喷嘴射出上述树脂为止的期间，上述待机压力控制部使上述树脂的压力收敛在上述预定的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的注射成型机的控制装置，其特征在于，

在上述预定的范围内包含上述目标压力。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的注射成型机的控制装置，其特征在于，

上述减压控制部通过进行上述螺杆的反转和倒吸中的至少上述螺杆的反转来降低上述树脂的压力，

上述待机压力控制部基于预定的条件使上述螺杆旋转，

上述预定的条件包含上限速度的指定和上限旋转力的指定中的至少一方，该上限速度表示上述螺杆的旋转速度的上限，该上限旋转力表示上述螺杆的旋转力的上限。

5.根据权利要求4所述的注射成型机的控制装置，其特征在于，

上述预定的条件包含上述上限速度的指定，

上述控制装置还具备：

旋转速度取得部，其取得上述螺杆的旋转速度；以及

旋转速度决定部，其基于在上述减压控制部使上述螺杆反转的期间取得的上述螺杆的旋转速度的最大值来决定上述上限速度。

6.根据权利要求4或5所述的注射成型机的控制装置，其特征在于，

上述预定的条件包含上述上限旋转力的指定，

上述控制装置还具备：

旋转力取得部，其取得上述螺杆的旋转力；以及

旋转力决定部，其基于在上述减压控制部使上述螺杆反转的期间取得的上述螺杆的旋转力的最大值来确定上述上限旋转力。

7.根据权利要求1至3中的任意一项所述的注射成型机的控制装置，其特征在于，

上述待机压力控制部基于预定的条件使上述螺杆旋转，

上述控制装置还具备操作部，该操作部用于由操作者指定上述预定的条件。

8.根据权利要求7所述的注射成型机的控制装置，其特征在于，

上述预定的条件包含上限速度的指定和上限旋转力的指定中的至少一方，该上限速度表示上述螺杆的旋转速度的上限，该上限旋转力表示上述螺杆的旋转力的上限。

9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的注射成型机的控制装置，其特征在于，

上述控制装置还具备：

推进力赋予部，其在上述树脂的压力达到上述目标压力后对上述螺杆赋予与上述树脂的压力相反方向的推进力，由此维持上述螺杆在上述轴向上的位置；以及

推进力取得部，其取得上述推进力，

在上述推进力超过预先决定的阈值后，上述待机压力控制部使上述树脂的压力收敛在上述预定的范围内。

10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的注射成型机的控制装置，其特征在于，

上述控制装置还具备报告部，该报告部报告上述待机压力控制部使上述螺杆旋转时的上述螺杆的控制状态。

11.一种注射成型机的控制方法，该注射成型机具备用于放入树脂的缸和在上述缸内进退以及旋转的螺杆，通过使上述螺杆一边正转一边后退到预定的计量位置来使上述缸内的上述树脂熔融并对其进行计量，其特征在于，

上述注射成型机的控制方法包括：

减压步骤，在上述螺杆到达上述预定的计量位置后，取得上述树脂的压力，同时执行上述螺杆的反转和倒吸中的至少一方，由此使上述树脂的压力下降到预先决定的目标压力；以及

待机压力控制步骤，在上述减压步骤后，通过在维持上述螺杆在上述缸的轴向上的位置的状态下使上述螺杆旋转，从而使上述树脂的压力收敛在预定的范围内。

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