CN116890437A - 注射成型机的控制装置、注射成型机及注射成型机的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种减少在保压工序中因注射部件后退而产生的冲击的技术。注射成型机的控制装置中，注射成型机具备设置于对成型材料进行加热的缸体的内部的注射部件及通过使所述注射部件前进而将所述成型材料填充于模具装置内部的注射驱动源。所述控制装置具有限制部，所述限制部在控制从所述注射部件作用于所述成型材料的填充压力的保压工序中，将所述注射部件的后退速度限制为预先设定的限制值以下。在所述保压工序中，若在所述注射部件的后退中所述注射部件的位置到达预先设定的减速开始位置，则所述限制部将所述注射部件的所述后退速度控制为小于所述限制值的速度。

Description

注射成型机的控制装置、注射成型机及注射成型机的控制 方法

技术领域

本申请主张基于2022年3月30日申请的日本专利申请第2022-056958号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及一种注射成型机的控制装置、注射成型机及注射成型机的控制方法。

背景技术

注射成型机具备对成型材料进行加热的缸体、设置于缸体内部的注射部件、通过使注射部件前进而将成型材料填充于模具装置内部的注射驱动源及控制注射驱动源的控制装置(参考专利文献1)。控制装置依次实施填充工序及保压工序。填充工序为通过以使注射部件的移动速度的实际值成为设定值的方式控制注射驱动源而将成型材料填充于模具装置内部的工序。保压工序为通过以使从注射部件作用于成型材料的填充压力的实际值成为设定值的方式控制注射驱动源而补充模具装置内的由冷却收缩而导致的不足量的成型材料的工序。

从填充工序向保压工序的切换也被称为V/P切换。在进行V/P切换之后，当填充压力的实际值大于设定值时，使注射部件后退，以使填充压力的实际值变小。专利文献1中记载有如下内容：在保压工序中，通过对注射部件的后退速度设置限制值，能够消除在保压工序中由螺杆高速后退引起的对成型品品质的不良影响。

专利文献1：日本专利第3917459号公报

在缸体的前端设置有喷嘴。喷嘴将通过缸体加热的成型材料注射于模具装置的内部。若喷嘴及缸体中的至少一个的温度过低，则成型材料的粘度超过适合于注射压力的粘度，从而会产生所谓的喷嘴堵塞。喷嘴堵塞为即使开始填充工序而注射部件前进，也不会从喷嘴注射成型材料的现象。

当发生喷嘴堵塞时，在进行V/P切换之后，填充压力的实际值大于设定值且其偏差大，因此注射部件可能会后退至可动范围的后退极限位置。若注射部件后退至后退极限位置，则对构成注射装置的机械元件中产生冲击，从而导致机械元件的寿命缩短。

作为机械元件的一例，可举出滚珠丝杠。滚珠丝杠将注射马达的旋转运动转换为注射部件的直线运动。滚珠丝杠包括丝杠轴、丝杠螺母及在丝杠轴与丝杠螺母之间滚动的滚珠。通过丝杠螺母到达丝杠轴的行程终点，注射部件到达后退极限位置，注射部件的后退停止。

另外，注射部件后退至后退极限位置的原因并不限定于喷嘴堵塞。例如，在发生成型品的取出不良的情况下，也会发生相同的问题。若发生成型品的取出不良，则在模具装置的内部存在成型品的状态下，开始填充工序。因此，在进行V/P切换之后，填充压力的实际值大于设定值且其偏差大，因此注射部件可能会后退至可动范围的后退极限位置。

发明内容

本发明的一方式提供一种减少在保压工序中因注射部件后退而产生的冲击的技术。

本发明的一方式所涉及的注射成型机的控制装置中，注射成型机具备设置于对成型材料进行加热的缸体的内部的注射部件及通过使所述注射部件前进而将所述成型材料填充于模具装置内部的注射驱动源。所述控制装置具有限制部，所述限制部在控制从所述注射部件作用于所述成型材料的填充压力的保压工序中，将所述注射部件的后退速度限制为预先设定的限制值以下。在所述保压工序中，若在所述注射部件的后退中所述注射部件的位置到达预先设定的减速开始位置，则所述限制部将所述注射部件的所述后退速度控制为小于所述限制值的速度。

发明效果

根据本发明的一方式，在保压工序中，若在注射部件的后退中注射部件的位置到达预先设定的减速开始位置，则将注射部件的后退速度控制为小于限制值的速度。由此，即使注射部件后退至后退极限位置，此时的注射部件的后退速度小，冲击也小。因此，能够减少冲击。

附图说明

图1是表示一实施方式所涉及的注射成型机的开模结束时的状态的图。

图2是表示一实施方式所涉及的注射成型机的合模时的状态的图。

图3是以功能框来表示控制装置的构成要件的一例的图。

图4是表示成型周期的工序的一例的图。

图5是表示注射控制部的一例的图。

图6是表示限制部的一例的图。

图7是表示螺杆速度、填充压力及螺杆位置随时间的变化的一例的图。

图中：10-注射成型机，310-缸体，330-螺杆(注射部件)，350-注射马达(注射驱动源)，700-控制装置，713c-限制部，800-模具装置。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在各附图中，有时对相同或相应的结构标注相同的符号，并省略说明。

(注射成型机)

图1是表示一实施方式所涉及的注射成型机的开模结束时的状态的图。图2是表示一实施方式所涉及的注射成型机的合模时的状态的图。在本说明书中，X轴方向、Y轴方向及Z轴方向为彼此垂直的方向。X轴方向及Y轴方向表示水平方向，Z轴方向表示铅垂方向。当合模装置100为卧式时，X轴方向为模开闭方向，Y轴方向为注射成型机10的宽度方向。将Y轴方向负侧称为操作侧，将Y轴方向正侧称为操作侧相反侧。

如图1～图2所示，注射成型机10具有：合模装置100，开闭模具装置800；顶出装置200，顶出通过模具装置800成型的成型品；注射装置300，对模具装置800注射成型材料；移动装置400，使注射装置300相对于模具装置800进退；控制装置700，控制注射成型机10的各构成要件；及框架900，支承注射成型机10的各构成要件。框架900包括：合模装置框架910，支承合模装置100；及注射装置框架920，支承注射装置300。合模装置框架910及注射装置框架920分别经由水平调节脚轮930设置于底板2。在注射装置框架920的内部空间配置控制装置700。以下，对注射成型机10的各构成要件进行说明。

(合模装置)

在合模装置100的说明中，将闭模时的可动压板120的移动方向(例如X轴正方向)设为前方，将开模时的可动压板120的移动方向(例如X轴负方向)设为后方来进行说明。

合模装置100进行模具装置800的闭模、升压、合模、脱压及开模。模具装置800包括定模810及动模820。

合模装置100例如为卧式，且模开闭方向为水平方向。合模装置100具有安装定模810的固定压板110、安装动模820的可动压板120及使可动压板120相对于固定压板110沿模开闭方向移动的移动机构102。

固定压板110相对于合模装置框架910固定。在固定压板110的与可动压板120对置的面安装定模810。

可动压板120配置成相对于合模装置框架910沿模开闭方向移动自如。在合模装置框架910上铺设引导可动压板120的引导件101。在可动压板120的与固定压板110对置的面安装动模820。

移动机构102通过使可动压板120相对于固定压板110进退，进行模具装置800的闭模、升压、合模、脱压及开模。移动机构102具有与固定压板110隔着间隔配置的肘节座130、连结固定压板110与肘节座130的连接杆140、使可动压板120相对于肘节座130沿模开闭方向移动的肘节机构150、使肘节机构150进行工作的合模马达160、将合模马达160的旋转运动转换为直线运动的运动转换机构170及调整固定压板110与肘节座130的间隔的模厚调整机构180。

肘节座130与固定压板110隔着间隔配设，且在合模装置框架910上载置成沿模开闭方向移动自如。另外，肘节座130可以配置成沿铺设于合模装置框架910上的引导件移动自如。肘节座130的引导件可以与可动压板120的引导件101通用。

另外，在本实施方式中，固定压板110相对于合模装置框架910固定，肘节座130配置成相对于合模装置框架910沿模开闭方向移动自如，但也可以是肘节座130相对于合模装置框架910固定，固定压板110配置成相对于合模装置框架910沿模开闭方向移动自如。

连接杆140在模开闭方向上隔着间隔L连结固定压板110与肘节座130。连接杆140可以使用多根(例如4根)。多根连接杆140配置成与模开闭方向平行，且根据合模力而延伸。可以在至少1根连接杆140上设置检测连接杆140的应变的连接杆应变检测器141。连接杆应变检测器141将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。连接杆应变检测器141的检测结果用于合模力的检测等。

另外，在本实施方式中，作为检测合模力的合模力检测器，使用连接杆应变检测器141，但本发明并不限定于此。合模力检测器并不限定于应变仪式，也可以是压电式、电容式、液压式及电磁式等，其安装位置也并不限定于连接杆140。

肘节机构150配置于可动压板120与肘节座130之间，且使可动压板120相对于肘节座130沿模开闭方向移动。肘节机构150具有沿模开闭方向移动的十字头151及通过十字头151的移动而屈伸的一对连杆组。一对连杆组分别具有通过销等连结成屈伸自如的第1连杆152及第2连杆153。第1连杆152通过销等安装成相对于可动压板120摆动自如。第2连杆153通过销等安装成相对于肘节座130摆动自如。第2连杆153经由第3连杆154安装于十字头151。若使十字头151相对于肘节座130进退，则第1连杆152及第2连杆153屈伸，以使可动压板120相对于肘节座130进退。

另外，肘节机构150的结构并不限定于图1及图2所示的结构。例如，在图1及图2中，各连杆组的节点的数量为5个，但可以是4个，也可以是第3连杆154的一端部结合于第1连杆152与第2连杆153的节点。

合模马达160安装于肘节座130，且使肘节机构150工作。合模马达160通过使十字头151相对于肘节座130进退，使第1连杆152及第2连杆153屈伸，以使可动压板120相对于肘节座130进退。合模马达160与运动转换机构170直接连结，但也可以经由带、带轮等与运动转换机构170连结。

运动转换机构170将合模马达160的旋转运动转换为十字头151的直线运动。运动转换机构170包括丝杠轴及与丝杠轴螺合的丝杠螺母。滚珠或滚柱可以介于丝杠轴与丝杠螺母之间。

合模装置100在控制装置700的控制下，进行闭模工序、升压工序、合模工序、脱压工序及开模工序等。

在闭模工序中，通过驱动合模马达160使十字头151以设定移动速度前进至闭模结束位置，使可动压板120前进，以使动模820与定模810接触。例如使用合模马达编码器161等检测十字头151的位置、移动速度。合模马达编码器161检测合模马达160的旋转，并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。

另外，检测十字头151的位置的十字头位置检测器及检测十字头151的移动速度的十字头移动速度检测器并不限定于合模马达编码器161，能够使用常规的检测器。并且，检测可动压板120的位置的可动压板位置检测器及检测可动压板120的移动速度的可动压板移动速度检测器并不限定于合模马达编码器161，能够使用常规的检测器。

在升压工序中，进一步驱动合模马达160使十字头151从闭模结束位置进一步前进至合模位置，由此产生合模力。

在合模工序中，驱动合模马达160将十字头151的位置维持在合模位置。在合模工序中，维持在升压工序中产生的合模力。在合模工序中，在动模820与定模810之间形成型腔空间801(参考图2)，注射装置300对型腔空间801填充液态的成型材料。所填充的成型材料进行固化，由此获得成型品。

型腔空间801的数量可以是1个，也可以是多个。在后者的情况下，可以同时获得多个成型品。可以在型腔空间801的一部分配置嵌入件，且对型腔空间801的另一部分填充成型材料。可获得嵌入件与成型材料被一体化的成型品。

在脱压工序中，通过驱动合模马达160使十字头151从合模位置后退至开模开始位置，使可动压板120后退，以减少合模力。开模开始位置与闭模结束位置可以是相同的位置。

在开模工序中，通过驱动合模马达160使十字头151以设定移动速度从开模开始位置后退至开模结束位置，使可动压板120后退，以使动模820从定模810分开。然后，顶出装置200从动模820顶出成型品。

闭模工序、升压工序及合模工序中的设定条件作为一系列的设定条件而统一设定。例如，闭模工序及升压工序中的十字头151的移动速度、位置(包括闭模开始位置、移动速度切换位置、闭模结束位置及合模位置)及合模力作为一系列的设定条件而统一设定。闭模开始位置、移动速度切换位置、闭模结束位置及合模位置从后侧向前方依次排列，且表示设定移动速度的区间的起点、终点。按每个区间设定移动速度。移动速度切换位置可以是1个，也可以是多个。可以不设定移动速度切换位置。可以仅设定合模位置及合模力中的任一个。

脱压工序及开模工序中的设定条件也以相同的方式设定。例如，脱压工序及开模工序中的十字头151的移动速度、位置(开模开始位置、移动速度切换位置及开模结束位置)作为一系列的设定条件而统一设定。开模开始位置、移动速度切换位置及开模结束位置从前侧向后方依次排列，且表示设定移动速度的区间的起点、终点。按每个区间设定移动速度。移动速度切换位置可以是1个，也可以是多个。可以不设定移动速度切换位置。开模开始位置与闭模结束位置可以是相同的位置。并且，开模结束位置与闭模开始位置可以是相同的位置。

另外，代替十字头151的移动速度、位置等，也可以设定可动压板120的移动速度、位置等。并且，代替十字头151的位置(例如合模位置)，可动压板120的位置，也可以设定合模力。

然而，肘节机构150放大合模马达160的驱动力并传递至可动压板120。其放大倍率也被称为肘节倍率。肘节倍率根据第1连杆152与第2连杆153所成的角度θ(以下，也称为“连杆角度θ”)而发生变化。连杆角度θ由十字头151的位置求出。当连杆角度θ为180°时，肘节倍率成为最大。

当因模具装置800的更换、模具装置800的温度变化等而模具装置800的厚度发生了变化时，进行模厚调整，以在合模时获得规定的合模力。在模厚调整中，例如调整固定压板110与肘节座130的间隔L，以在动模820与定模810接触的时刻，肘节机构150的连杆角度θ成为规定的角度。

合模装置100具有模厚调整机构180。模厚调整机构180调整固定压板110与肘节座130的间隔L，由此进行模厚调整。另外，关于模厚调整的定时，例如在从成型周期结束至下一个成型周期开始之前的期间进行。模厚调整机构180例如具有：丝杠轴181，形成于连接杆140的后端部；丝杠螺母182，在肘节座130保持为旋转自如且不可进退；及模厚调整马达183，使与丝杠轴181螺合的丝杠螺母182旋转。

按每个连接杆140设置丝杠轴181及丝杠螺母182。模厚调整马达183的旋转驱动力可以经由旋转驱动力传递部185传递至多个丝杠螺母182。能够同步旋转多个丝杠螺母182。另外，通过变更旋转驱动力传递部185的传递路径，也能够单独旋转多个丝杠螺母182。

旋转驱动力传递部185例如由齿轮等构成。此时，在各丝杠螺母182的外周形成从动齿轮，在模厚调整马达183的输出轴安装驱动齿轮，与多个从动齿轮及驱动齿轮啮合的中间齿轮在肘节座130的中央部保持为旋转自如。另外，代替齿轮，旋转驱动力传递部185也可以由带、带轮等构成。

模厚调整机构180的动作由控制装置700控制。控制装置700驱动模厚调整马达183使丝杠螺母182旋转。其结果，肘节座130相对于连接杆140的位置被调整，且固定压板110与肘节座130的间隔L被调整。另外，也可以组合使用多个模厚调整机构。

使用模厚调整马达编码器184检测间隔L。模厚调整马达编码器184检测模厚调整马达183的旋转量、旋转方向，并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。模厚调整马达编码器184的检测结果用于监视及控制肘节座130的位置、间隔L。另外，检测肘节座130的位置的肘节座位置检测器及检测间隔L的间隔检测器并不限定于模厚调整马达编码器184，能够使用常规的检测器。

合模装置100可以具有调节模具装置800的温度的模具温度调节器。模具装置800在其内部具有温度调节介质的流路。模具温度调节器调节供给至模具装置800的流路的温度调节介质的温度，由此调节模具装置800的温度。

另外，本实施方式的合模装置100是模开闭方向为水平方向的卧式，但也可以是模开闭方向为上下方向的立式。

另外，本实施方式的合模装置100作为驱动源具有合模马达160，但也可以代替合模马达160而具有液压缸。并且，合模装置100具有模开闭用直线马达，也可以具有合模用电磁体。

(顶出装置)

在顶出装置200的说明中，与合模装置100等的说明同样地，将闭模时的可动压板120的移动方向(例如X轴正方向)设为前方，将开模时的可动压板120的移动方向(例如X轴负方向)设为后方来进行说明。

顶出装置200安装于可动压板120，且与可动压板120一同进退。顶出装置200具有：顶出杆210，从模具装置800顶出成型品；及驱动机构220，使顶出杆210沿可动压板120的移动方向(X轴方向)移动。

顶出杆210配置成在可动压板120的贯穿孔进退自如。顶出杆210的前端部与动模820的顶出板826接触。顶出杆210的前端部可以与顶出板826连结，也可以不与其连结。

驱动机构220例如具有顶出马达及将顶出马达的旋转运动转换为顶出杆210的直线运动的运动转换机构。运动转换机构包括丝杠轴及与丝杠轴螺合的丝杠螺母。滚珠或滚柱可以介于丝杠轴与丝杠螺母之间。

顶出装置200在控制装置700的控制下进行顶出工序。在顶出工序中，通过使顶出杆210以设定移动速度从待机位置前进至顶出位置，使顶出板826前进，以顶出成型品。然后，驱动顶出马达使顶出杆210以设定移动速度后退，使顶出板826后退至原来的待机位置。

例如使用顶出马达编码器检测顶出杆210的位置、移动速度。顶出马达编码器检测顶出马达的旋转，并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。另外，检测顶出杆210的位置的顶出杆位置检测器及检测顶出杆210的移动速度的顶出杆移动速度检测器并不限定于顶出马达编码器，能够使用常规的检测器。

(注射装置)

在注射装置300的说明中，与合模装置100的说明、顶出装置200的说明不同，将填充时的螺杆330的移动方向(例如X轴负方向)设为前方，将计量时的螺杆330的移动方向(例如X轴正方向)设为后方来进行说明。

注射装置300设置于滑动底座301，滑动底座301配置成相对于注射装置框架920进退自如。注射装置300配置成相对于模具装置800进退自如。注射装置300与模具装置800接触，并对模具装置800内的型腔空间801填充成型材料。注射装置300例如具有对成型材料进行加热的缸体310、设置于缸体310的前端部的喷嘴320、配置成在缸体310内进退自如且旋转自如的螺杆330、使螺杆330旋转的计量马达340、使螺杆330进退的注射马达350及检测在注射马达350与螺杆330之间被传递的荷载的荷载检测器360。

缸体310对从供给口311供给至内部的成型材料进行加热。成型材料例如包括树脂等。成型材料例如形成为颗粒状，且以固体状态供给至供给口311。供给口311形成于缸体310的后部。在缸体310后部的外周设置水冷缸等冷却器312。在比冷却器312更靠前方，在缸体310的外周设置带式加热器等第1加热器313及第1温度检测器314。

缸体310沿缸体310的轴向(例如X轴方向)划分为多个区域。在多个区域分别设置第1加热器313及第1温度检测器314。对多个区域分别设定设定温度，控制装置700控制第1加热器313，以使第1温度检测器314的检测温度成为设定温度。

喷嘴320设置于缸体310的前端部，且对模具装置800进行按压。在喷嘴320的外周设置第2加热器323及第2温度检测器324。控制装置700控制第2加热器323，以使喷嘴320的检测温度成为设定温度。

螺杆330配置成在缸体310内旋转自如且进退自如。若使螺杆330旋转，则成型材料沿螺杆330的螺旋状沟槽被输送到前方。成型材料一边被输送到前方，一边通过来自缸体310的热量而逐渐被熔融。随着液态的成型材料被输送到螺杆330的前方并蓄积于缸体310的前部，使螺杆330后退。然后，若使螺杆330前进，则蓄积于螺杆330前方的液态的成型材料从喷嘴320注射，并填充于模具装置800内。

止回环331在螺杆330的前部安装成进退自如，该止回环331作为止回阀防止将螺杆330推向前方时成型材料从螺杆330的前方向后方逆流。

当使螺杆330前进时，止回环331因螺杆330前方的成型材料的压力而被推向后方，而相对于螺杆330相对地后退至堵塞成型材料的流路的封闭位置(参考图2)。由此，防止蓄积于螺杆330前方的成型材料向后方逆流。

另一方面，当使螺杆330旋转时，止回环331因沿螺杆330的螺旋状沟槽被输送到前方的成型材料的压力而被推向前方，而相对于螺杆330相对地前进至打开成型材料的流路的打开位置(参考图1)。由此，成型材料被输送到螺杆330的前方。

止回环331可以是与螺杆330一同旋转的共转型及不与螺杆330一同旋转的非共转型中的任一个。

另外，注射装置300可以具有使止回环331相对于螺杆330在打开位置与封闭位置之间进退的驱动源。

计量马达340使螺杆330旋转。使螺杆330旋转的驱动源并不限定于计量马达340，例如可以是液压泵等。

注射马达350使螺杆330进退。在注射马达350与螺杆330之间设置将注射马达350的旋转运动转换为螺杆330的直线运动的运动转换机构等。运动转换机构例如具有丝杠轴及与丝杠轴螺合的丝杠螺母。可以在丝杠轴与丝杠螺母之间设置滚珠、滚柱等。使螺杆330进退的驱动源并不限定于注射马达350，例如可以是液压缸等。

荷载检测器360检测在注射马达350与螺杆330之间传递的荷载。检测到的荷载通过控制装置700被换算成压力。荷载检测器360设置于注射马达350与螺杆330之间的荷载的传递路径，且检测作用于荷载检测器360的荷载。

荷载检测器360将检测到的荷载的信号发送至控制装置700。通过荷载检测器360检测的荷载被换算成作用于螺杆330与成型材料之间的压力，且用于控制、监视螺杆330从成型材料承受的压力、对螺杆330的背压及从螺杆330作用于成型材料的压力等。

另外，检测成型材料的压力的压力检测器并不限定于荷载检测器360，能够使用常规的检测器。例如，可以使用喷嘴压力传感器或模具内压传感器。喷嘴压力传感器设置于喷嘴320。模具内压传感器设置于模具装置800的内部。

注射装置300在控制装置700的控制下进行计量工序、填充工序及保压工序等。可以将填充工序及保压工序统称为注射工序。

在计量工序中，驱动计量马达340使螺杆330以设定转速旋转，并将成型材料沿螺杆330的螺旋状沟槽输送到前方。由此，成型材料逐渐被熔融。随着液态的成型材料被输送到螺杆330的前方并蓄积于缸体310的前部，使螺杆330后退。例如使用计量马达编码器341检测螺杆330的转速。计量马达编码器341检测计量马达340的旋转，并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。另外，检测螺杆330的转速的螺杆转速检测器并不限定于计量马达编码器341，能够使用常规的检测器。

在计量工序中，为了限制螺杆330急剧的后退，可以驱动注射马达350对螺杆330施加设定背压。例如使用荷载检测器360检测对螺杆330的背压。若螺杆330后退至计量结束位置，且在螺杆330的前方蓄积规定量的成型材料，则计量工序结束。

计量工序中的螺杆330的位置及转速作为一系列的设定条件而统一设定。例如，设定计量开始位置、转速切换位置及计量结束位置。这些位置从前侧向后方依次排列，且表示设定转速的区间的起点、终点。按每个区间设定转速。转速切换位置可以是1个，也可以是多个。可以不设定转速切换位置。并且，按每个区间设定背压。

在填充工序中，驱动注射马达350使螺杆330以设定移动速度前进，并将蓄积于螺杆330前方的液态的成型材料填充于模具装置800内的型腔空间801。例如使用注射马达编码器351检测螺杆330的位置、移动速度。注射马达编码器351检测注射马达350的旋转，并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。若螺杆330的位置到达设定位置，则进行从填充工序向保压工序的切换(所谓的V/P切换)。将进行V/P切换的位置也称为V/P切换位置。螺杆330的设定移动速度可以根据螺杆330的位置、时间等进行变更。

填充工序中的螺杆330的位置及移动速度作为一系列的设定条件而统一设定。例如，设定填充开始位置(也称为“注射开始位置”。)、移动速度切换位置及V/P切换位置。这些位置从后侧向前方依次排列，且表示设定移动速度的区间的起点、终点。按每个区间设定移动速度。移动速度切换位置可以是1个，也可以是多个。可以不设定移动速度切换位置。

按设定螺杆330的移动速度的每个区间设定螺杆330的压力的上限值。通过荷载检测器360检测螺杆330的压力。当螺杆330的压力为设定压力以下时，螺杆330以设定移动速度前进。另一方面，当螺杆330的压力超过设定压力时，以保护模具为目的，螺杆330以比设定移动速度慢的移动速度前进，以使螺杆330的压力成为设定压力以下。

另外，在填充工序中，螺杆330的位置到达V/P切换位置之后，可以使螺杆330暂停在V/P切换位置，然后进行V/P切换。也可以在将要进行V/P切换之前，代替螺杆330的停止，进行螺杆330的微速前进或微速后退。并且，检测螺杆330的位置的螺杆位置检测器及检测螺杆330的移动速度的螺杆移动速度检测器并不限定于注射马达编码器351，能够使用常规的检测器。

在保压工序中，驱动注射马达350将螺杆330推向前方，且将螺杆330的前端部的成型材料的压力(以下，也称为“保持压力”。)保持为设定压力，并将缸体310内残留的成型材料推向模具装置800。能够补充模具装置800内的因冷却收缩而导致的不足量的成型材料。例如使用荷载检测器360检测保持压力。保持压力的设定值可以根据自保压工序开始起的经过时间等进行变更。可以分别设定多个保压工序中的保持压力及保持保持压力的保持时间，也可以作为一系列的设定条件而统一设定。

在保压工序中，模具装置800内的型腔空间801的成型材料逐渐被冷却，在保压工序结束时，型腔空间801的入口被已固化的成型材料堵塞。该状态被称为浇口密封，可防止成型材料从型腔空间801的逆流。在保压工序之后，开始冷却工序。在冷却工序中，进行型腔空间801内的成型材料的固化。以缩短成型周期时间为目的，可以在冷却工序中进行计量工序。

另外，本实施方式的注射装置300为同轴螺杆方式，但也可以是预塑方式等。预塑方式的注射装置将在塑化缸内被熔融的成型材料供给至注射缸，并从注射缸对模具装置内注射成型材料。在塑化缸内，螺杆配置成旋转自如且不可进退，或螺杆配置成旋转自如且进退自如。另一方面，在注射缸内，柱塞配置成进退自如。

并且，本实施方式的注射装置300是缸体310的轴向为水平方向的卧式，但也可以是缸体310的轴向为上下方向的立式。与立式的注射装置300组合的合模装置可以是立式，也可以是卧式。同样地，与卧式的注射装置300组合的合模装置可以是卧式，也可以是立式。

(移动装置)

在移动装置400的说明中，与注射装置300的说明同样地，将填充时的螺杆330的移动方向(例如X轴负方向)设为前方，将计量时的螺杆330的移动方向(例如X轴正方向)设为后方来进行说明。

移动装置400使注射装置300相对于模具装置800进退。并且，移动装置400相对于模具装置800按压喷嘴320而产生喷嘴接触压力。移动装置400包括液压泵410，作为驱动源的马达420及作为液压致动器的液压缸430等。

液压泵410具有第1端口411及第2端口412。液压泵410为可双向旋转的泵，通过切换马达420的旋转方向，从第1端口411及第2端口412中的任一端口吸入工作液(例如油)并从另一端口吐出而产生液压。另外，液压泵410也能够从罐抽吸工作液并从第1端口411及第2端口412中的任一端口吐出工作液。

马达420使液压泵410工作。马达420通过与来自控制装置700的控制信号相对应的旋转方向及旋转转矩来驱动液压泵410。马达420可以是电动马达，也可以是电动伺服马达。

液压缸430具有缸主体431、活塞432及活塞杆433。缸主体431相对于注射装置300固定。活塞432将缸主体431的内部划分为作为第1室的前腔室435及作为第2室的后腔室436。活塞杆433相对于固定压板110固定。

液压缸430的前腔室435经由第1流路401与液压泵410的第1端口411连接。从第1端口411吐出的工作液经由第1流路401供给至前腔室435，由此注射装置300被推向前方。注射装置300前进而喷嘴320被按压于定模810。前腔室435发挥通过从液压泵410供给的工作液的压力而产生喷嘴320的喷嘴接触压力的压力室的作用。

另一方面，液压缸430的后腔室436经由第2流路402与液压泵410的第2端口412连接。从第2端口412吐出的工作液经由第2流路402供给至液压缸430的后腔室436，由此注射装置300被推向后方。注射装置300后退而喷嘴320从定模810分开。

另外，在本实施方式中，移动装置400包括液压缸430，但本发明并不限定于此。例如，代替液压缸430，也可以使用电动马达及将该电动马达的旋转运动转换为注射装置300的直线运动的运动转换机构。

(控制装置)

控制装置700例如由计算机构成，如图1～图2所示，具有CPU(Central ProcessingUnit(中央处理器))701、存储器等存储介质702、输入接口703及输出接口704。控制装置700通过使CPU701执行存储于存储介质702的程序来进行各种控制。并且，控制装置700通过输入接口703接收来自外部的信号，并通过输出接口704向外部发送信号。

控制装置700通过反复进行计量工序、闭模工序、升压工序、合模工序、填充工序、保压工序、冷却工序、脱压工序、开模工序及顶出工序等，反复制造出成型品。将用于获得成型品的一系列的动作例如从计量工序开始至下一个计量工序开始之前的动作也称为“注料”或“成型周期”。并且，将一次注料所需的时间也称为“成型周期时间”或“周期时间”。

一次成型周期例如依次具有计量工序、闭模工序、升压工序、合模工序、填充工序、保压工序、冷却工序、脱压工序、开模工序及顶出工序。这里的顺序为各工序开始的顺序。填充工序、保压工序及冷却工序在合模工序期间进行。也可以使合模工序的开始与填充工序的开始一致。脱压工序的结束与开模工序的开始一致。

另外，以缩短成型周期时间为目的，可以同时进行多个工序。例如，计量工序可以在上次成型周期的冷却工序中进行，也可以在合模工序期间进行。此时，可以设为在成型周期的最初进行闭模工序。并且，填充工序可以在闭模工序中开始。并且，顶出工序可以在开模工序中开始。当设置开闭喷嘴320的流路的开闭阀时，开模工序可以在计量工序中开始。因为即使在计量工序中开始开模工序，只要开闭阀关闭喷嘴320的流路，则成型材料不会从喷嘴320泄漏。

另外，一次成型周期可以具有除了计量工序、闭模工序、升压工序、合模工序、填充工序、保压工序、冷却工序、脱压工序、开模工序及顶出工序以外的工序。

例如，可以在保压工序结束之后且计量工序开始之前，进行使螺杆330后退至预先设定的计量开始位置的计量前倒吸工序。能够在计量工序开始之前降低蓄积于螺杆330前方的成型材料的压力，而能够防止开始计量工序时的螺杆330急剧的后退。

并且，也可以在计量工序结束之后且填充工序开始之前，进行使螺杆330后退至预先设定的填充开始位置(也称为“注射开始位置”。)的计量后倒吸工序。能够在填充工序开始之前降低蓄积于螺杆330前方的成型材料的压力，而能够防止填充工序开始之前成型材料从喷嘴320的泄漏。

控制装置700与接收用户的输入操作的操作装置750及显示画面的显示装置760连接。操作装置750及显示装置760例如由触摸面板770构成，并且可以被一体化。作为显示装置760的触摸面板770在控制装置700的控制下，显示画面。可以在触摸面板770的画面显示例如注射成型机10的设定，当前的注射成型机10的状态等信息。并且，可以在触摸面板770的画面显示例如用于接收用户的输入操作的按钮，输入栏等操作部。作为操作装置750的触摸面板770检测用户在画面上的输入操作，并将与输入操作相对应的信号输出至控制装置700。由此，例如，用户能够一边确认显示于画面的信息，一边操作设置于画面的操作部，进行注射成型机10的设定(包括设定值的输入)等。并且，用户操作设置于画面的操作部，由此能够使与操作部对应的注射成型机10进行动作。另外，注射成型机10的动作例如可以是合模装置100、顶出装置200、注射装置300、移动装置400等的动作(也包括停止)。并且，注射成型机10的动作可以是显示于作为显示装置760的触摸面板770的画面的切换等。

另外，对本实施方式的操作装置750及显示装置760被一体化为触摸面板770的情况进行了说明，但也可以独立地设置。并且，也可以设置多个操作装置750。操作装置750及显示装置760配置于合模装置100(更详细而言固定压板110)的操作侧(Y轴负方向)。

(控制装置的详细说明)

接着，参考图3对控制装置700的构成要件的一例进行说明。另外，图3中所图示的各功能框为概念性的功能框，在物理上无需一定要如图示那样构成。能够将各功能框的全部或一部分以任意单位进行功能性或物理性分散·统合来构成。关于根据各功能框进行的各处理功能，其全部或任意一部分能够通过由CPU执行的程序来实现，或者以基于布线逻辑的硬件来实现。

如图3所示，控制装置700例如具有合模控制部711、顶出控制部712、注射控制部713及计量控制部714。合模控制部711控制合模装置100，并实施图4所示的闭模工序、升压工序、合模工序、脱压工序及开模工序。顶出控制部712控制顶出装置200，并实施顶出工序。注射控制部713控制注射装置300的注射驱动源，并实施注射工序。注射驱动源例如为注射马达350，但也可以是液压缸等。注射工序包括填充工序及保压工序。注射工序在合模工序中进行。计量控制部714控制注射装置300的计量驱动源，并实施计量工序。计量驱动源例如为计量马达340，但也可以是液压泵等。计量工序在冷却工序中进行。

填充工序为以使设置于缸体310内部的注射部件的移动速度的实际值成为设定值的方式控制注射驱动源的工序。填充工序为通过使注射部件向前方移动而将蓄积于注射部件前方的液态的成型材料填充于模具装置800内部的工序。注射部件例如为螺杆330(参考图1及图2)，但也可以是柱塞。

注射部件的移动速度使用速度检测器来检测。速度检测器例如为注射马达编码器351。在填充工序中，通过注射部件前进，从注射部件作用于成型材料的压力(以下，也称为“填充压力”。)上升。填充工序在保压工序之前，可以包括使注射部件暂停的工序或使注射部件后退的工序。

保压工序为以使填充压力的实际值成为设定值的方式控制注射驱动源的工序。保压工序为通过将注射部件按向前方而补充模具装置800内的由冷却收缩而导致的不足量的成型材料的工序。填充压力使用荷载检测器360等压力检测器来检测。作为压力检测器，可以使用喷嘴压力传感器或模具内压传感器。

保压工序由注射控制部713控制。如图5所示，注射控制部713例如具有速度设定部713a及指令制作部713b。速度设定部713a根据填充压力的设定值与实际值的偏差，制作注射部件的速度的设定值。指令制作部713b根据注射部件的速度的设定值与实际值的偏差，制作对注射驱动源的指令(例如电流指令)。注射驱动源例如为注射马达350。注射驱动源按照由指令制作部713b制作出的指令驱动。

速度设定部713a以使填充压力的实际值成为设定值的方式制作注射部件的速度的设定值。填充压力的实际值使用荷载检测器360等压力检测器来获取。速度设定部713a例如通过PID运算或PI运算制作注射部件的速度的设定值。

指令制作部713b以使注射部件的速度的实际值成为设定值的方式制作对注射驱动源的指令。注射部件的速度的实际值使用注射马达编码器351等速度检测器来获取。指令制作部713b例如通过PID运算或PI运算制作对注射驱动源的指令。

注射控制部713具有限制部713c。在保压工序中，在注射部件的后退中，限制部713c将注射部件的后退速度限制为预先设定的限制值V1以下。在保压工序中，能够消除由注射部件高速后退引起的对成型品品质的不良影响。以消除由注射部件高速后退引起的对成型品品质的不良影响的方式设定限制值V1。

例如，如图6所示，限制部713c对通过速度设定部713a制作出的后退速度的设定值(＞0)与限制值V1(V1＞0)进行比较。限制部713c将通过速度设定部713a制作出的后退速度的设定值(＞0)及限制值V1(V1＞0)的最小值(包括设定值与限制值V1相等的情况。)作为后退速度的设定值输出至指令制作部713b。指令制作部713b根据限制部713c所输出的设定值与实际值的偏差，制作对注射驱动源的指令。

因此，如图6所示，限制部713c具有校正部713d，该校正部713d在保压工序中，在注射部件的后退中，监视注射部件的位置，根据注射部件的位置校正后退速度的设定值，并将所校正的设定值输出至指令制作部713b。校正部713d使用注射马达编码器351等位置检测器获取注射部件的位置。

在保压工序中，若在注射部件的后退中注射部件的位置到达预先设定的减速开始位置A2(参考图7)，则校正部713d将注射部件的后退速度的设定值校正为小于限制值V1的速度。减速开始位置A2设定为比填充开始位置A3更靠后方且比后退极限位置A0更靠前方的位置。填充开始位置A3是填充工序开始时的位置。

由此，在保压工序中，若在注射部件的后退中注射部件的位置到达减速开始位置A2，则注射部件的后退速度变得小于限制值V1。因此，即使注射部件的位置后退至后退极限位置A0，此时的后退速度小，冲击也小。因此，能够减少冲击。并且，在注射部件的位置到达减速开始位置A2之前，能够将后退速度控制为限制值V1，从而能够迅速降低填充压力。

在保压工序中，若在注射部件的后退中，注射部件的位置到达预先设定的停止位置A1，则校正部713d将注射部件的后退速度的设定值校正为零。停止位置A1设定为比减速开始位置A2更靠后方且比后退极限位置A0更靠前方的位置。由此，在保压工序中，若在注射部件的后退中注射部件的位置到达停止位置A1，则注射部件停止。因此，能够消除注射部件的位置后退至后退极限位置A0，从而能够消除因注射部件的位置后退至后退极限位置A0而产生的冲击。

注射部件的位置从减速开始位置A2越接近停止位置A1，校正部713d将注射部件的后退速度逐渐校正为越小的速度。由此，注射部件的位置从减速开始位置A2越接近停止位置A1，注射部件的后退速度逐渐变小。能够缓慢地减速后退速度，从而能够抑制振动的产生。

接着，参考图7对螺杆速度、填充压力及螺杆位置随时间的变化的一例进行说明。在图7中，螺杆速度为注射部件的速度的一例，螺杆位置为注射部件的位置的一例。螺杆位置以距螺杆330的可动范围的前进极限位置的距离来表示。螺杆位置从前进极限位置越后退，表示螺杆位置的距离越大。

在图7中，t0表示填充工序的开始时刻，t1表示V/P切换的时刻，t2表示螺杆速度(后退速度)的实际值达到限制值V1的时刻，t3表示螺杆位置到达减速开始位置A2的时刻，t4表示螺杆位置到达停止位置A1的时刻，t5表示保压工序的结束时刻。

若在时刻t0开始填充工序，则螺杆位置以设定速度前进。其结果，填充压力上升。当发生喷嘴堵塞或成型品的取出不良等时，即使螺杆位置前进，几乎不会注射成型材料，因此填充压力急剧上升。

之后，若在时刻t1螺杆位置到达V/P切换位置，则开始保压工序。在保压工序中，控制螺杆位置，以使填充压力的实际值成为设定值P1。当发生喷嘴堵塞等时，填充压力的实际值大于设定值P1，且其偏差大。

因此，当发生喷嘴堵塞等时，在时刻t1之后，使螺杆位置后退，以使填充压力的实际值变小。如此，螺杆速度(详细而言后退速度)逐渐变大，在时刻t2，后退速度达到限制值V1。

限制部713c将后退速度限制为限制值V1，以免后退速度超过限制值V1。之后，若在时刻t3螺杆位置到达减速开始位置A2，则限制部713c将后退速度控制为小于限制值V1的速度。由此，即使螺杆位置后退至后退极限位置A0，此时的后退速度小，且冲击也小。因此，能够减少冲击。并且，在螺杆位置到达减速开始位置A2之前，能够将后退速度控制为限制值V1，从而能够迅速地降低填充压力。

之后，若在时刻t4螺杆位置到达停止位置A1，则限制部713c停止螺杆330。停止位置A1设定为比后退极限位置A0更靠前方的位置。因此，能够消除螺杆位置后退至后退极限位置A0，从而能够消除因螺杆位置后退至后退极限位置A0而产生的冲击。

如图7所示，在从时刻t3至时刻t4的期间，螺杆位置从减速开始位置A2越接近停止位置A1，限制部713c将后退速度逐渐控制为越小的速度。能够缓慢地减速后退速度，从而能够抑制振动的产生。

以上，对本发明所涉及的注射成型机的控制装置、注射成型机及注射成型机的控制方法的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式等。在技术方案中所记载的范畴内，能够进行各种变更、修正、替换、附加、删除及组合。关于这些，当然也属于本发明的技术范围内。

Claims (6)

1.一种注射成型机的控制装置，所述注射成型机具备设置于对成型材料进行加热的缸体的内部的注射部件及通过使所述注射部件前进而将所述成型材料填充于模具装置内部的注射驱动源，所述注射成型机的控制装置具有：

限制部，在控制从所述注射部件作用于所述成型材料的填充压力的保压工序中，将所述注射部件的后退速度限制为预先设定的限制值以下，

在所述保压工序中，若在所述注射部件的后退中所述注射部件的位置到达预先设定的减速开始位置，则所述限制部将所述注射部件的所述后退速度控制为小于所述限制值的速度。

2.根据权利要求1所述的注射成型机的控制装置，其中，

在所述保压工序中，若在所述注射部件的后退中所述注射部件的位置到达预先设定的停止位置，则所述限制部使所述注射部件停止在所述停止位置，

所述停止位置设定为比所述减速开始位置更靠后方且比所述注射部件的可动范围的后退极限位置更靠前方的位置。

3.根据权利要求2所述的注射成型机的控制装置，其中，

所述注射部件的位置从所述减速开始位置越接近所述停止位置，所述限制部将所述注射部件的所述后退速度逐渐控制为越小的速度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的注射成型机的控制装置，其具有：

速度设定部，根据所述填充压力的实际值与设定值的偏差，制作所述注射部件的速度的设定值；及指令制作部，根据所述速度的实际值与设定值的偏差，制作对所述注射驱动源的指令，

在所述保压工序中，在所述注射部件的后退中，所述限制部将通过所述速度设定部制作出的所述后退速度的设定值及所述限制值的最小值作为所述后退速度的设定值输出至所述指令制作部。

5.一种注射成型机，其具备权利要求1至4中任一项所述的控制装置、所述注射部件及所述注射驱动源。

6.一种注射成型机的控制方法，所述注射成型机具备设置于对成型材料进行加热的缸体的内部的注射部件及通过使所述注射部件前进而将所述成型材料填充于模具装置内部的注射驱动源，所述注射成型机的控制方法具有如下工序：

在以使从所述注射部件作用于所述成型材料的填充压力的实际值成为设定值的方式控制所述注射驱动源的保压工序中，将所述注射部件的后退速度限制为预先设定的限制值以下；及

在所述保压工序中，若在所述注射部件的后退中所述注射部件的位置到达预先设定的减速开始位置，则将所述注射部件的所述后退速度减速为小于所述限制值的速度。