CN113459442B - 注塑成型机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种注塑成型机,能够抑制螺杆的过度后退并能够避免缸体的前端部中的成型材料的压力成为负压。本发明的注塑成型机(1)具备:注塑装置(2),具有在前端设置有喷嘴(201)的缸体(20)、被设置成在缸体(20)内能够进退并通过前进使积存于缸体(20)的前端部中的成型材料从喷嘴(201)注塑出的螺杆(21)、及检测前端部中的成型材料的压力的压力传感器(26);及控制装置(3),控制注塑装置(2),当在使螺杆(21)前进的期间压力传感器(26)的检测压力成为阈值以上时,控制装置(3)在使螺杆(21)后退之后使其停止,并且螺杆的后退以停止为目标包括至少3个阶段的后退设定。
Description
技术领域
本申请主张基于2020年3月31日申请的日本专利申请第2020-064643号的优先权。该申请的全部内容通过参考而援用于本说明书中。
本发明涉及一种注塑成型机。
背景技术
例如,如下述专利文献1等所示,在注塑成型机中,通过使螺杆前进来使在缸体内被熔融的成型材料注塑至合模的模具内,之后经过保压及冷却等工序来形成成型品。在从缸体注塑成型材料时,有时因材料温度等影响而缸体内的压力上升。过度的压力上升会破坏模具、缸体等,因此在检测到异常(压力上升异常)时进行使螺杆停止的操作。
在专利文献1中,提出有如下内容,即,将在使螺杆前进的期间使该螺杆减速及停止时的压力预测值逐次通过运算来求出,并且在该压力预测值超过了极限压力的情况下,使螺杆停止。
专利文献1:日本特开2009-248438号公报
在上述专利文献1的注塑成型机中,根据通过运算求出的压力预测值使螺杆停止,因此若响应性差,则会导致螺杆在超过了极限压力的状态下停止。若维持超过了极限压力的状态,则会导致破坏缸体等,因此不仅期望使螺杆停止,还期望使螺杆后退而降低缸体内的压力。
另一方面,认为在缸体内的压力成为规定值以上时,若为了更提前降低缸体内的压力而使螺杆以较快的速度持续后退,则螺杆过度后退而导致缸体内的压力下降过多。在使螺杆停止时,若缸体的前端部中的成型材料的压力成为负压,则螺杆持续被向前方拉拽而导致在注塑成型机的各部产生负载。
发明内容
本发明是为了解决如上所述的课题而完成的,其目的之一在于提供一种能够抑制螺杆的过度后退并能够避免缸体的前端部中的成型材料的压力成为负压的注塑成型机。
本发明的一实施方式所涉及的注塑成型机具备:缸体,在前端设置有喷嘴;螺杆,被设置成在缸体内能够进退且通过前进使积存于缸体的前端部中的成型材料从喷嘴注塑出;压力传感器,检测前端部中的成型材料的压力;及控制装置,控制螺杆的动作,当在使螺杆前进的期间压力传感器的检测压力成为阈值以上时,控制装置在使螺杆后退之后使其停止,并且螺杆的后退以停止为目标包括至少3个阶段的后退设定。
发明的效果
根据本发明的一实施方式所涉及的注塑成型机,螺杆的后退以停止为目标包括至少3个阶段的后退设定,因此能够抑制螺杆的过度后退并能够避免缸体的前端部中的成型材料的压力成为负压。
附图说明
图1是表示基于本发明的实施方式的注塑成型机的结构图。
图2是更详细地表示图1的螺杆及连结件的剖视图。
图3是沿图2的线III-III剖切的剖视图。
图4是表示由图1的控制装置进行的螺杆的后退控制的一例的流程图。
图5是进行图4的后退控制时的波形图。
符号的说明
1-注塑成型机,2-注塑装置,20-缸体,201-喷嘴,21-螺杆,26-压力传感器,3-控制装置。
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。本发明并不限定于各实施方式,能够在不脱离其宗旨的范围内对构成要件进行变形并具体化。并且,能够通过在各实施方式中所公开的多个构成要件的适当的组合来形成各种发明。例如,可以从在实施方式中所示的所有构成要件去除几个构成要件。而且,也可以适当组合不同的实施方式的构成要件。
图1是表示基于本发明的实施方式的注塑成型机1的结构图,图2是更详细地表示图1的螺杆21及连结件245的剖视图,图3是沿图2的线III-III剖切的剖视图。图1所示的注塑成型机1为用于将成型材料注塑至未图示的模具中的装置。成型材料例如由热塑性树脂等构成,并且以熔融的状态被注塑至模具内。在模具内成型材料被冷却固化,从而形成规定形状的成型品。
如图1所示,本实施方式的注塑成型机1具有注塑装置2、合模装置(未图示)及控制装置3。注塑装置2为用于将被熔融的成型材料注塑至模具内的装置。合模装置为用于将模具设为合模状态、闭模状态或开模状态的装置。控制装置3为用于控制注塑装置2的装置。
注塑装置2具有缸体20、螺杆21、加热件22、移动装置23、计量马达24、注塑马达25及压力传感器26。
缸体20为长条状的筒状部件。缸体20的截面形状优选为圆形,但是也可以设为其他形状。在缸体20上设置有供给口200及喷嘴201。供给口200为安装料斗202的开口,所述料斗202用于将成型材料投入至缸体20内。供给口200配置于缸体20的后方侧且是计量马达24的近前。能够在供给口200附近设置基于水冷等的冷却器。喷嘴201是设置于缸体20的前端,并且具有开口的部分,所述开口用于注塑在缸体20内被熔融的成型材料。喷嘴201配置成朝向上述模具。喷嘴201的横截面积小于缸体20的后方侧的横截面积。
螺杆21为插入于缸体20的内部的长条状部件。螺杆21的中心轴线优选与缸体20的中心轴线平行地延伸。螺杆21构成为能够通过计量马达24旋转,并且能够通过注塑马达25进退。在螺杆21的周围螺旋状地设置有刮板,并且通过计量马达24来使螺杆21旋转,从而从供给口200供给至缸体20内的成型材料被输送至缸体20的前端部。并且,通过注塑马达25来使螺杆21前进,从而使积存于缸体20的前端部中的成型材料从喷嘴201注塑出。
加热件22用于对缸体20的内部进行加热。加热件22围绕缸体20的外周而配置。加热件22能够采用带状等形状。通过进行加热件22的加热来使缸体20内的成型材料熔融。加热件22可以沿轴线方向(图1的左右方向)一体地形成,但是如图所示,也可以具有沿轴线方向彼此分割的多个加热件部分22a。可以在每个加热件部分22a的位置,以不同的温度对缸体20的内部进行加热。
移动装置23为用于使注塑装置2相对于模具前进后退位移的装置。本实施方式的移动装置23具有滑动底座230、第1支撑板231、第2支撑板232、多个杆233、引导件234及驱动器235。
滑动底座230设置于注塑装置2的下部。第1支撑板231及第2支撑板232在缸体20的长度方向上彼此分开而固定于滑动底座230的上表面上。这些第1支撑板231及第2支撑板232被杆233彼此连结。杆233能够配置于计量马达24的周围的多个部位、例如四个部位。
第1支撑板231支撑缸体20及计量马达24。在第1支撑板231的正面固定有缸体20的后端部。在第1支撑板231的背面固定有计量马达24。在第1支撑板231上设置有用于插入螺杆21的插入孔231a。如将在后面进行详细说明,螺杆21的后端部与计量马达24连结,并且螺杆21经由该计量马达24被支撑于第1支撑板231上。
第2支撑板232支撑注塑马达25及压力传感器26。在第2支撑板232的背面经由压力传感器26固定有注塑马达25。
引导件234为设置于框架Fr上的直线状部件。引导件234与缸体20的长度方向平行地延伸。滑动底座230设置于引导件234上,并且被设置成沿引导件234能够进退。
驱动器235为用于向滑动底座230施加驱动力的装置。驱动器235能够由任意的装置构成,但是本实施方式的驱动器235由液压泵构成。更具体而言,本实施方式的驱动器235具有固定于滑动底座230上的缸体235a及被设置成相对于缸体235a能够进退的柱塞235b。柱塞235b的前端与未图示的合模装置的固定压板连接,并且能够通过使柱塞235b进退来使滑动底座230向靠近及远离固定压板的方向位移。
计量马达24为用于使螺杆21旋转的驱动装置。本实施方式的计量马达24具有壳体240、定子241、转子242、计量花键轴243、螺杆安装部244及连结件245。
壳体240为圆环状部件且围绕定子241等的外周。壳体240优选与螺杆21同轴设置。壳体240的前端部240a固定于第1支撑板231的背面。定子241固定于壳体240的内周面上。转子242配置于定子241的内侧。转子242在该转子242的旋转轴线方向的两端部经由轴承242a旋转自如地支撑于壳体240的内周面上。
转子242的内周面与计量花键轴243的外周面花键连接。换言之,在计量花键轴243的后端部的外周面上形成有与设置于转子242的内周面上的键槽对应的一个以上的键243a。计量花键轴243被设置成与转子242能够一体地旋转,并且沿转子242的旋转轴线能够进退。在计量花键轴243的前端部固定有螺杆安装部244的后端部。在螺杆安装部244的前端部设置有供螺杆21的后端部插入的环状突部246。螺杆21通过连结件245以螺杆21的后端部插入至环状突部246中的状态连结于螺杆安装部244上。螺杆21被设置成与计量花键轴243能够一体地旋转,并且能够进退。
此处,参考图2及图3对螺杆21及连结件245的连结更详细地进行说明。如图2所示,螺杆21从前侧朝向后侧在同轴上依次具有螺杆丝杠轴210、中间轴211及花键轴212。螺杆丝杠轴210插入至缸体20内,而形成输送供给至缸体20内的成型材料的螺旋状沟槽。中间轴211形成于螺杆丝杠轴210与花键轴212之间,并且具有小于螺杆丝杠轴210及花键轴212的外径。花键轴212插入至环状突部246中,并且与环状突部246的内周面花键结合。即,在不考虑连结件245时,螺杆21被设置成与环状突部246能够一体地旋转,并且相对于环状突部246能够进退。
连结件245能够由任意的部件构成,但是本实施方式的连结件245具有压紧凸缘247、压紧螺栓248及紧固螺栓249(参考图3)。
压紧凸缘247具有贯穿孔247a。压紧凸缘247的内径(贯穿孔247a的直径)大于中间轴211的外径,并且小于花键轴212的外径。另一方面,压紧凸缘247的外径大于花键轴212的外径。
压紧凸缘247嵌合于沟槽211a,所述沟槽211a形成于螺杆丝杠轴210与花键轴212之间即中间轴211的外周。因此,压紧凸缘247在周向上被分割,而具有多个分割体247b、247c(参考图3)。在将分割体247b、247c配置于中间轴211的外周之后,通过紧固螺栓249将分割体247b、247c彼此紧固,从而能够在中间轴211的外周形成环状的压紧凸缘247。
压紧螺栓248将压紧凸缘247固定于环状突部246的前端。压紧螺栓248相对于螺杆21平行地延伸。能够围绕螺杆21隔开间隔而配设多个压紧螺栓248。通过紧固压紧螺栓248,压紧凸缘247将花键轴212的后端向环状突部246的底面246a按压。由此,在螺杆21的后端与螺杆安装部244之间没有间隙,从而能够抑制由重复进行进退和停止引起的螺杆21与螺杆安装部244的冲撞,并能够减少异常磨损或异常变形等故障。
另外,在压紧凸缘247将花键轴212的后端向环状突部246的底面246a按压的状态下,在压紧凸缘247与环状突部246的前端之间可以形成间隙。与没有间隙的情况相比,紧固压紧螺栓248的力能够有效地转换成将花键轴212的后端向环状突部246的底面246a按压的力。
如后述,在缸体20的前端部中的成型材料的压力成为负压、螺杆21被持续向前方拉拽时,压紧凸缘247及压紧螺栓248通过花键轴212向前方施力,因此尤其在压紧凸缘247及压紧螺栓248产生负载。
返回到图1,注塑马达25为用于使螺杆21进退的驱动装置。本实施方式的注塑马达25具有壳体250、定子251、转子252、注塑花键轴253及丝杠螺母254。
壳体250为有底筒状部件。壳体250配置成开口朝向第2支撑板232的背面,并且围绕定子251等的外周。壳体250优选与螺杆21同轴设置。壳体250的前端部250a经由筒状部件250b及压力传感器26固定于第2支撑板232的背面。定子251固定于壳体250的内周面上。转子252配置于定子251的内侧。转子252在该转子252的旋转轴线方向的两端部经由轴承252a旋转自如地支撑于壳体250的内周面上。
在壳体250的底板250c上安装有旋转检测器255。旋转检测器255由编码器等构成。旋转检测器255具有贯穿底板250c而与转子252的后端部连接的轴部255a,并且能够检测轴部255a及转子252的旋转。
转子252的内周面与注塑花键轴253的外周面花键结合。换言之,在注塑花键轴253的后端部的外周面上形成有与设置于转子252的内周面上的键252b对应的一个以上的键槽。注塑花键轴253被设置成与转子252能够一体地旋转,并且沿转子252的旋转轴线能够进退。
在注塑花键轴253的中间部设置有螺纹部253a。在螺纹部253a上螺合有丝杠螺母254。在丝杠螺母254上设置有后端凸缘254a。后端凸缘254a的后端面固定于压力传感器26上。即,丝杠螺母254经由压力传感器26固定于第2支撑板232的背面。通过使注塑花键轴253的螺纹部253a螺合于丝杠螺母254来使注塑花键轴253与转子252一同旋转,从而注塑花键轴253能够进退。
在注塑花键轴253的前端部设置有旋转轴部253b。旋转轴部253b经由轴承235c旋转自如地连接于计量花键轴243的内侧。轴承235c发挥如下作用,即,不将计量花键轴243及注塑花键轴253中的一方的旋转传递至另一方。注塑花键轴253的进退经由轴承235c、计量花键轴243及螺杆安装部244传递至螺杆21。
压力传感器26为用于检测积存于缸体20的前端部中的成型材料的压力的传感器。安装压力传感器26的位置是任意的,但是如上所述,本实施方式的压力传感器26设置于丝杠螺母254与第2支撑板232之间。
本实施方式的压力传感器26具有基底部260、从该基底部260分开配置的前端部261以及连接这些基底部260及前端部261之间的连接部262。基底部260固定于第2支撑板232上。前端部261固定于丝杠螺母254的后端凸缘254a上。积存于缸体20的前端部中的成型材料的压力经由螺杆21等传递至丝杠螺母254,并且使在基底部260与前端部261之间发生应变。压力传感器26能够根据该基底部260与前端部261之间的应变来检测积存于缸体20的前端部中的成型材料的压力。连接部262的横截面积设为小于基底部260及前端部261的横截面积。由此,在基底部260与前端部261之间容易引起应变,从而提高压力的检测精确度。
控制装置3为用于控制注塑成型机1的装置。控制装置3例如能够由根据程序进行运算处理的计算机或专用电路等装置构成。控制装置3能够配置于任意的位置,例如能够配置于框架Fr的内部,所述框架Fr设置于注塑装置2的下部。本实施方式的控制装置3能够通过控制计量马达24的动作来控制螺杆21的旋转,并且能够通过控制注塑马达25的动作来控制螺杆21的进退。
由控制装置3进行的螺杆21的动作控制包括计量前倒吸模式、计量模式、计量后倒吸模式、填充模式及保压模式。
计量前倒吸模式为如下模式,即,在计量模式开始前,不使螺杆21旋转而以规定的设定速度使螺杆21后退至预先设定的计量开始位置。
计量模式为如下模式,即,通过使螺杆21旋转来朝向缸体20的前端部输送成型材料。在朝向缸体20的前端部输送成型材料的过程中,通过进行加热件22的加热来使成型材料熔融。通过进行计量模式来将规定量的被熔融的成型材料积存于缸体20的前端部中。
计量后倒吸模式为如下模式,即,在计量模式结束之后,不使螺杆21旋转而以规定的设定速度使螺杆21后退规定距离。通过进行计量后倒吸模式来使积存于缸体20的前端部中的熔融材料的压力降低。有时将在计量前倒吸模式及计量后倒吸模式下使螺杆21后退的速度称为倒吸速度。
填充模式为通过使螺杆21前进来使缸体20的前端部的成型材料从喷嘴201注塑出的模式。在填充模式下,能够通过速度控制来使螺杆21前进。即,设定有螺杆21的目标速度,并且以使螺杆21的实际速度与目标速度之间的偏差成为零值的方式使螺杆21前进。偏差越大,螺杆21的加速度能够设定为越大。
保压模式为如下模式,即,通过使螺杆21前进来将位于缸体20的前端部的成型材料保持为规定的压力。通过进行保压模式,能够通过残留于缸体20的前端部中的成型材料来对填充于模具的型腔中的成型材料施加压力。能够补充在模具的型腔中由于成型材料的冷却收缩而不足的成型材料。在保压模式下,能够通过进行压力控制来使螺杆21前进。即,设定有缸体20的前端部中的成型材料的目标压力值,并且以使实际测定压力与目标压力值之间的偏差成为零值的方式控制螺杆21的前进。偏差越大,螺杆21的加速度能够设定为越大。螺杆21的前进还包括不伴随螺杆21的位移的前进驱动(向前进方向对螺杆21施力的状态)。
此处,在使螺杆21前进的期间,有时例如由于喷嘴201的堵塞等异常而在成型材料的注塑等中出现不良情况。在发生这种异常时,缸体20的前端部中的成型材料的压力异常变高而对模具、注塑成型机1的各部产生负载。
本实施方式的控制装置3在使螺杆21前进的期间监视压力传感器26的检测压力,在压力传感器26的检测压力成为阈值以上时,在使螺杆21后退之后使其停止。通过在使螺杆21后退之后使其停止,能够在降低了缸体20的前端部中的成型材料的压力的状态下使螺杆21停止。
并且,由本实施方式的控制装置3进行的螺杆21的后退以停止为目标包括至少3个阶段的后退设定。即,以停止为目标进行至少3个阶段的后退控制,从而相较于使螺杆21急剧地后退而使其停止的2个阶段的后退控制,能够抑制螺杆21的过度后退并能够避免缸体20的前端部中的成型材料的压力成为负压。另外,螺杆21的后退初期包括正在前进的螺杆21的减速及停止。
至少3个阶段的后退设定可以为后退速度的目标值或限制值以停止为目标而逐渐降低的设定。更具体而言,至少3个阶段的后退设定能够包括:第1后退设定,将后退速度的目标值或限制值设为第1速度;第2后退设定,在第1后退设定之后进行,并且将后退速度的目标值或限制值设为比第1速度慢的第2速度;及第3后退设定,在第2后退设定之后进行,并且将后退速度的目标值或限制值设为零值。在第1后退设定与第3后退设定之间,可以经过更多的阶段来逐渐降低后退速度的目标值或限制值。
为了更提前消除压力传感器26的检测压力为阈值以上的状态,第1速度优选为更快的后退速度,并且可以为螺杆21的机械上的最高后退速度。第2速度可以为任意的速度,但是能够沿用倒吸速度。通过沿用倒吸速度,能够避免发生准备后退速度的专用设定值的劳力和时间及存储容量。并且,倒吸速度为相对较慢的速度,因此也能够更可靠地避免在从第2后退设定切换成第3后退设定之后螺杆21因惯性而过度后退。
并且,至少3个阶段的后退设定可以为如下设定,即,在将由压力传感器26检测出的压力的目标值或限制值设定为低于阈值的第1压力之后,将压力的目标值或限制值从第1压力朝向低于上述阈值的规定压力逐渐提高。更具体而言,至少3个阶段的后退设定可以包括:第1后退设定,将压力的目标值或限制值设为第1压力;第2后退设定,在第1后退设定之后进行,并且将压力的目标值或限制值设为高于第1压力的第2压力;及第3后退设定,在第2后退设定之后进行,并且将压力的目标值或限制值设为高于第2压力且低于阈值的第3压力。
为了更提前消除压力传感器26的检测压力为阈值以上的状态,第1压力优选为更低的压力,并且可以为负压。第3压力优选为大气压。并且,第3压力可以为标准大气压。其中,本说明书中的标准大气压这一术语不仅包含严格的标准大气压(1013.25hPa),还包含对严格的标准大气压加上或减去规定值而获得的值。第2压力可以为任意的压力,但是例如能够沿用计量背压(计量工序时的设定背压)或计量延迟期间压力(从保压工序结束至计量工序开始为止的期间的保持压力)等用于其他用途的压力值。通过沿用用于其他用途的压力值,能够避免发生准备专用设定值的劳力和时间及存储容量。
如上所述,有时在填充模式下通过进行速度控制来使螺杆21前进,并且在保压模式下通过进行压力控制来使螺杆21前进。在填充模式下当压力传感器26的检测压力成为阈值以上时,控制装置3可以通过速度控制来使螺杆21后退,也可以将控制切换成压力控制来使螺杆21后退。同样地,在保压模式下当压力传感器26的检测压力成为阈值以上时,控制装置3可以通过进行压力控制来使螺杆21后退,也可以将控制切换成速度控制来使螺杆21后退。
后退设定的切换(即,从第1后退设定向第2后退设定的切换、及从第2后退设定向第3后退设定的切换)能够根据压力传感器26的检测压力来进行。若将成为开始第1后退设定的基准的阈值称为第1阈值,则能够在压力传感器26的检测压力成为低于第1阈值的第2阈值以下时从第1后退设定切换成第2后退设定,并且在压力传感器26的检测压力成为低于第2阈值的第3阈值以下时从第2后退设定切换成第3后退设定。第2阈值及第3阈值可以以相对于第1阈值的比例来设定、例如分别为第1阈值的90%及第1阈值的10%的值等,也可以设定为绝对值。
后退设定的切换可以为例如时间控制等其他方法。例如,可以在从第1后退设定的开始起经过第1时间之后切换成第2后退设定,并且在从第1后退设定或第2后退设定的开始起经过第2时间之后切换成第3后退设定。在第2时间为从第2后退设定的开始起经过的时间时,第2时间可以为与第1时间相同的时间,也可以为与第1时间不同的时间。
优选经过至少3个阶段的后退设定的全部后退设定来进行后退的控制,以使缸体20的前端部中的成型材料的压力维持正压(不会成为负压)。
控制装置3能够记录注塑成型机1的动作履历。在发生了压力传感器26的检测压力成为阈值以上的事件时,控制装置3可以记录该事件本身,但是也可以记录与该事件不同的事件的履历。例如,能够在控制装置3中预先登记用于记录动作履历的多个项目。在发生了压力传感器26的检测压力成为阈值以上的事件时,控制装置3可以使用专用项目进行记录,但是也可以使用其他项目进行记录。其他项目为用于记录动作履历的项目、且是表示与压力传感器26的检测压力为阈值以上的情况不同的内容的项目。
例如,控制装置3能够至少形式性地进行动作模式的切换而记录表示压力传感器26的检测压力成为阈值以上的履历。更具体而言,在第1模式下当压力传感器26的检测压力成为阈值以上时,尽管原本不是切换成第2模式的定时,控制装置3也能够至少形式性地将动作模式切换成第2模式并记录履历。第1模式可以为填充模式及保压模式中的任一方。第2模式可以为填充模式及保压模式的另一方、或者计量前倒吸模式、计量模式或计量后倒吸模式。形式性的动作模式的切换是指不伴随实际的动作模式的切换而在控制装置3内模拟地切换动作模式。形式性的动作模式的切换还能够理解为仅建立动作模式的切换这样的标志。然而,控制装置3也可以实际进行动作模式的切换来进行压力传感器26的检测压力成为阈值以上之后的动作控制。并且,控制装置3可以在实际切换了动作模式之后返回到原来的动作模式的状态下,进行螺杆21的后退控制。
接着,图4是表示由图1的控制装置3进行的螺杆21的后退控制的一例的流程图,图5是进行图4的后退控制时的波形图。首先,在对图5进行说明之后,使用图4对由控制装置3进行的螺杆21的后退控制的一例进行说明。
图5的(a)的纵轴表示压力传感器26的检测压力,横轴表示时间。纵轴的与横轴的交点位置例如与大气压等基准压力对应。通过检测压力位于比与横轴的交点位置更靠上方来表示积存于缸体20的前端部中的成型材料的压力为正压。
图5的(b)的纵轴表示螺杆21的进退速度的目标值(设定值),横轴表示时间。纵轴的与横轴的交点位置表示螺杆21的进退速度的目标值为零值。在纵轴上,比与横轴的交点位置更靠上方表示螺杆21的前进速度的目标值,比与横轴的交点位置更靠下方表示螺杆21的后退速度的目标值。
图5的(c)的纵轴表示螺杆21的实际速度,横轴表示时间。纵轴的与横轴的交点位置表示螺杆21的实际速度为零值。在纵轴上,比与横轴的交点位置更靠上方表示螺杆21前进,比与横轴的交点位置更靠下方表示螺杆21后退。
图5的(d)的纵轴表示螺杆21的位置,横轴表示时间。纵轴的与横轴的交点位置表示螺杆21的机械上的前进极限位置。在纵轴上,越远离与横轴的交点位置,表示螺杆21越后退。
图5的(e)的纵轴表示流过注塑马达25的定子251的电流值的大小,横轴表示时间。纵轴的与横轴的交点位置表示电流值为零值。在纵轴上,比与横轴的交点位置更靠上方表示产生使螺杆21前进的扭矩的方向的电流值,比与横轴的交点位置更靠下方表示产生使螺杆21后退的扭矩的方向的电流值。
图4所示的后退控制在使螺杆21前进的期间开始。使螺杆21前进的期间可以为由控制装置3进行的螺杆21的动作控制被设为填充模式或保压模式的期间。在本说明中,设为处于填充模式。
如图4所示,在使螺杆21前进的期间,控制装置3判定压力传感器26的检测压力是否成为第1阈值Th1(参考图5的(a))以上(步骤S1)。第1阈值Th1是用于判定为异常压力的压力值。重复进行检测压力是否成为第1阈值以上的判定,直至检测压力成为第1阈值Th1以上。
如图5的(a)所示,在检测压力上升并判定为检测压力成为第1阈值Th1以上时,控制装置3记录表示检测压力成为第1阈值Th1以上的履历(步骤S2)。控制装置3通过将动作控制切换成保压模式之后立即返回到填充模式来记录上述履历。因此,以下,通过填充模式即速度控制来进行螺杆21的后退控制。
控制装置3在保留了履历之后开始第1后退设定下的螺杆21的后退(步骤S3)。在图示的例中,在第1后退设定下,螺杆21的后退速度的目标值被设为第1速度V1(参考图5的(b))。第1速度V1可以为螺杆21的机械上的最高后退速度。
通过第1后退设定下的螺杆21的后退开始,产生后退扭矩的方向的电流流过定子251(参考图5的(e))而使正在前进的螺杆21减速,并且转变成后退(参考图5的(c)及图5的(d))。并且,与螺杆21的后退对应地压力传感器26的检测压力开始减小(参考图5的(a))。
在开始了第1后退设定下的螺杆21的后退之后,控制装置3判定检测压力是否成为第2阈值Th2以下(步骤S4)。持续进行第1后退设定下的螺杆21的后退,直至检测压力成为第2阈值Th2以下。第2阈值Th2为低于第1阈值Th1的压力且为正压的值。
在判定为检测压力成为第2阈值Th2以下时,控制装置3开始第2后退设定下的螺杆21的后退(步骤S5)。在图示的例中,在第2后退设定下,螺杆21的后退速度的目标值被设为第2速度V2(参考图5的(b))。第2速度V2为比第1速度V1慢的后退速度。第2速度V2可以为倒吸速度。
与后退速度的目标值从第1速度V1变更为第2速度V2对应地,以减小后退速度的方式使电流流过定子251(参考图5的(e)),从而使螺杆21减速(参考图5的(c))。与螺杆21的减速对应地,每单位时间的螺杆21的位置变化量及每单位时间的压力传感器26的检测压力的减量变小(参考图5的(a)及图5的(d))。
在开始了第2后退设定下的螺杆21的后退之后,控制装置3判定检测压力是否成为第3阈值Th3以下(步骤S6)。持续进行第2后退设定下的螺杆21的后退,直至检测压力成为第3阈值Th3以下。第3阈值Th3为低于第2阈值Th2的压力且为正压的值。
在判定为检测压力成为第3阈值Th3以下时,控制装置3开始第3后退设定下的螺杆21的后退(步骤S7)。在图示的例中,在第3后退设定下,螺杆21的后退速度的目标值被设为零值(参考图5的(b))。
与后退速度的目标值从第2速度V2变更为零值对应地,以使螺杆21停止的方式使电流流过定子251(参考图5的(e)),从而使螺杆21停止(参考图5的(c)及图5的(d))。与螺杆21的停止对应地,压力传感器26的检测压力成为恒定值(参考图5的(a))。在图示的例中,压力传感器26的检测压力被设为例如比大气压等基准压力稍微高的程度的值。
在开始了第3后退设定下的螺杆21的后退之后,控制装置3在规定的定时确认螺杆21的停止(步骤S8),并结束后退控制。
在如本实施方式的注塑成型机1中,螺杆21的后退以停止为目标包括至少3个阶段的后退设定,因此能够抑制螺杆21的过度后退并能够避免缸体20的前端部中的成型材料的压力成为负压。由此,能够避免螺杆21被持续向前方拉拽而导致在注塑成型机的各部产生负载。
并且,至少3个阶段的后退设定为后退速度的目标值或限制值以停止为目标逐渐地降低的设定,因此能够更可靠地抑制螺杆21的过度后退。
并且,至少3个阶段的后退设定包括:第1后退设定,将后退速度的目标值或限制值设为第1速度;第2后退设定,在第1后退设定之后进行,并且将后退速度的目标值或限制值设为比第1速度慢的第2速度;及第3后退设定,在第2后退设定之后进行,并且将后退速度的目标值或限制值设为零值,因此能够进一步可靠地抑制螺杆21的过度后退。
并且,由于至少3个阶段的后退设定为如下设定,即,在将由压力传感器26检测出的压力的目标值或限制值设定为低于阈值的第1压力之后,将压力的目标值或限制值从第1压力朝向低于阈值的规定压力逐渐地提高,因此能够更可靠地抑制螺杆21的过度后退。
并且,至少3个阶段的后退设定包括:第1后退设定,将压力的目标值或限制值设为第1压力;第2后退设定,在第1后退设定之后进行,并且将压力的目标值或限制值设为高于第1压力的第2压力;及第3后退设定,在第2后退设定之后进行,并且将压力的目标值或限制值设为高于第2压力且低于阈值的第3压力,因此能够进一步可靠地抑制螺杆21的过度后退。
并且,在发生了压力传感器26的检测压力成为阈值以上的事件时,控制装置3记录与该事件不同的事件的履历,因此能够避免用于记录动作履历的项目的数量增加。
Claims (7)
1.一种注塑成型机,其具备:
注塑装置,具有在前端设置有喷嘴的缸体、被设置成在所述缸体内能够进退且通过前进使积存于所述缸体的前端部中的成型材料从所述喷嘴注塑出的螺杆、及检测所述前端部中的成型材料的压力的压力传感器;以及
控制装置,控制所述注塑装置,
当在使所述螺杆前进的期间所述压力传感器的检测压力成为阈值以上时,所述控制装置在使所述螺杆后退之后使其停止,
所述螺杆的后退以停止为目标包括至少3个阶段的后退设定,
所述至少3个阶段的后退设定包括:
第1后退设定,将后退速度的目标值或限制值设为第1速度;以及
第2后退设定,在所述第1后退设定之后进行,并且将所述后退速度的目标值或限制值设为比所述第1速度慢的第2速度,且设定时间比所述第1后退设定的设定时间长,
产生使所述螺杆后退时的扭矩的方向的电流,从产生使所述螺杆前进时的扭矩的方向的电流成为产生使所述螺杆后退时的扭矩的方向的电流,之后成为产生使所述螺杆前进时的扭矩的方向的电流。
2.根据权利要求1所述的注塑成型机,其中,
所述至少3个阶段的后退设定为后退速度的目标值或限制值以停止为目标逐渐降低的设定。
3.根据权利要求2所述的注塑成型机,其中,
所述至少3个阶段的后退设定进一步包括:
第3后退设定,在所述第2后退设定之后进行,并且将所述后退速度的目标值或限制值设为零值。
4.根据权利要求1所述的注塑成型机,其中,
所述至少3个阶段的后退设定为如下设定,即,在将由所述压力传感器检测出的压力的目标值或限制值设定为低于所述阈值的第1压力之后,将所述压力的目标值或限制值从所述第1压力朝向低于所述阈值的规定压力逐渐地提高。
5.根据权利要求4所述的注塑成型机,其中,
所述至少3个阶段的后退设定包括:
第1后退设定,将所述压力的目标值或限制值设为所述第1压力;
第2后退设定,在所述第1后退设定之后进行,并且将所述压力的目标值或限制值设为高于所述第1压力的第2压力;及
第3后退设定,在所述第2后退设定之后进行,并且将所述压力的目标值或限制值设为高于所述第2压力且低于所述阈值的第3压力。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的注塑成型机,其中,
在发生了所述压力传感器的检测压力成为所述阈值以上的事件时,所述控制装置记录与该事件不同的事件的履历。
7.一种注塑成型机,其具备:
注塑装置,具有在前端设置有喷嘴的缸体、被设置成在所述缸体内能够进退且通过前进使积存于所述缸体的前端部中的成型材料从所述喷嘴注塑出的螺杆、及检测所述前端部中的成型材料的压力的压力传感器;以及
控制装置,控制所述注塑装置,
当在使所述螺杆前进的期间所述压力传感器的检测压力成为阈值以上时,所述控制装置在使所述螺杆后退之后使其停止,
所述螺杆的后退以停止为目标包括至少3个阶段的后退设定,
所述至少3个阶段的后退设定包括:
第1后退设定,将压力的目标值或限制值设为所述第1压力;
第2后退设定,在所述第1后退设定之后进行,并且将所述压力的目标值或限制值设为高于所述第1压力的第2压力,且设定时间比所述第1后退设定的设定时间长,
产生使所述螺杆后退时的扭矩的方向的电流,从产生使所述螺杆前进时的扭矩的方向的电流成为产生使所述螺杆后退时的扭矩的方向的电流,之后成为产生使所述螺杆前进时的扭矩的方向的电流。
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