CN118082140A - 制造设备控制方法、制造系统、控制设备和成型品制造法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及制造设备控制方法、制造系统、控制设备和成型品制造法。制造设备包括喷嘴、注射缸、注射柱塞、柱塞按压构件和用于移动柱塞按压构件的可移动单元。可移动单元具有滚珠丝杠，滚珠丝杠包括移动构件和丝杠轴，移动构件可沿着丝杠轴移动到第一位置、第二位置和第三位置。控制设备的中央处理单元(CPU)控制可移动单元以在移动构件在第一位置和第二位置之间移动的重复注射操作中将移动构件移动到第三位置。

Description

制造设备控制方法、制造系统、控制设备和成型品制造法

技术领域

本公开涉及使用熔融树脂并包括滚珠丝杠的制造设备，例如注射成型机。

背景技术

已知使用注射成型来制造由树脂制成的成型品的制造设备。在这种制造设备中，通过使用螺杆、柱塞等将熔融树脂注射到模具的型腔中，将熔融树脂在模具中冷却以固化，在固化后打开模具，并且从模具中取出成型产品。成型产品是通过重复从注射熔融树脂到顶出成型产品的一系列操作来批量生产的。使用注射成型的制造设备的示例包括预塑化柱塞式设备和直列螺杆式注射成型设备。

日本专利申请公开2006-256278讨论了一种活塞驱动设备，该活塞驱动设备包括储存塑化合成树脂材料的缸、设置在缸中以将塑化合成树脂材料从缸挤出的活塞、具有设置在活塞上的螺母和螺接到螺母上的丝杠轴的滚珠丝杠机构、以及驱动丝杠轴旋转的电机。

在滚珠丝杠机构中，滚珠设置在丝杠轴和螺母之间的空间中，并且该空间填充有润滑脂。润滑脂在滚珠周围循环，并且具有减少当在彼此接触的两个物体(滚珠与丝杠轴或螺母)之间反复进行往复滑动时发生的表面损伤(微动磨损)的功能。

在日本专利申请公开2006-256278中讨论的活塞驱动设备中，如果以微小的行程重复进行树脂的注射，则滚珠丝杠机构可能会损坏，从而导致注射操作失败。

发明内容

本公开的一些实施例旨在提供一种有利于即使在注射成型中以微小行程重复进行注射操作的情况下也减少滚珠丝杠损坏的技术。

根据本公开的一方面，一种制造设备的控制方法，制造设备包括：注射喷嘴，配置成注射树脂；注射缸，配置成储存要供给到注射喷嘴的树脂；注射柱塞，配置成按压储存在注射缸中的树脂；以及可移动单元，配置成使注射柱塞移动，其中，可移动单元具有滚珠丝杠，滚珠丝杠包括移动构件和丝杠轴，移动构件配置成沿注射柱塞移动方向移动，丝杠轴配置成旋转以使移动构件移动，其中，移动构件能够在沿着丝杠轴的方向上移动到至少第一位置、第二位置和第三位置；控制方法包括：通过移动构件的移动来执行第一注射操作、在第一注射操作之后执行的第二注射操作、以及在第二注射操作之后执行的第三注射操作；其中，第一位置是当要在第二注射操作中注射的树脂量储存在注射缸中时移动构件的位置；其中，第二位置是当在第二注射操作中完成从注射缸注射树脂时移动构件的位置；其中，第三位置是从处于第二位置的移动构件的一部分的位置到处于第三位置的移动构件的所述一部分的位置的第一距离比从处于第一位置的移动构件的所述一部分的位置到处于第二位置的移动构件的所述一部分的位置的第二距离大的位置；并且其中，在第一注射操作和第三注射操作之间的间隔中将移动构件移动到第三位置。

通过以下参考附图对示例性实施例的描述，各实施例的其他特征将变得明显。

附图说明

图1是根据第一示例性实施例的注射设备的示意性剖视图。

图2是示出使用根据第一示例性实施例的注射设备的成型品制造方法的图。

图3包括示出使用根据第一示例性实施例的注射设备的成型品制造方法的图。

图4是示出使用根据第一示例性实施例的注射设备的成型品制造方法的图。

图5包括示出使用根据第二示例性实施例的注射设备的成型品制造方法的图。

图6包括示出使用根据第三示例性实施例的注射设备的成型品制造方法的图。

图7是示出使用根据第四示例性实施例的注射设备的成型品制造方法的图。

图8A和图8B是示出根据第四示例性实施例的阀单元的示意性剖视图。

图9A和图9B是在根据第四示例性实施例和第五示例性实施例的注射成型周期中注射柱塞侧的树脂流路中的树脂压力和塑化螺杆侧的树脂流路中的树脂压力的示意图。

图10是示出根据第一示例性实施例的显示单元的图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述示例性实施例。

在以下对示例性实施例的描述中参考的附图中，除非另外指明，否则由相同附图标记表示的元件具有相同的功能。

图1是根据第一示例性实施例的制造系统1的示意性剖视图。制造系统1包括制造设备100和控制设备200。制造设备100是用于制造树脂成型品的预塑化柱塞式注射成型设备，并且包括塑化单元111、注射单元112和可移动单元101。控制设备200是能够控制包括在制造设备100的注射柱塞4和可移动单元101中的组成部件的控制单元的示例。控制设备200包括例如具有处理器的一个或多个计算机。

<塑化单元的说明>

塑化单元111对送到塑化单元111的树脂材料进行塑化，并经由联接构件5将熔融树脂供给到注射单元112。注射单元112将从塑化单元111供给的熔融树脂注射到模具(未示出)中，以将熔融树脂供给到模具内部。

塑化单元111包括料斗(未示出)、塑化螺杆6、塑化缸7和塑化驱动单元22。例如，将颗粒形式的树脂材料供给到料斗中。树脂材料是热塑性树脂。塑化缸7由加热器(未示出)加热，以被调节到使供给的树脂材料塑化的温度。塑化螺杆6设置在塑化缸7的内部。塑化螺杆6是可旋转的螺杆。塑化螺杆6具有例如17毫米(mm)的直径。

塑化驱动单元22包括减速齿轮20和作为驱动源示例的塑化电机21，并且配置成经由联轴器220驱动塑化螺杆6旋转。塑化电机21由控制设备200控制。塑化螺杆6使供给到塑化螺杆6和塑化缸7之间间隙的树脂材料塑化并熔融，并使树脂材料向塑化螺杆6的前端移动。

<注射单元的说明>

注射单元112包括注射缸3、注射柱塞4、联接构件5、止回阀8和可移动单元101。注射缸3和注射柱塞4的材料可以是金属，例如高速钢或硬质合金。

注射缸3具有供给熔融树脂的供给口S和射出熔融树脂的喷嘴N。喷嘴N是注射口的示例，并且是注射缸3在轴向上的前端。使喷嘴N与模具(未示出)接触将使得注射缸3的内部和模具的内部彼此连通。

经由联接构件5使塑化缸7和注射缸3连接。联接构件5具有止回阀8，止回阀用作连接到供给口S的阀，使得熔融树脂不会从供给口S向注射缸3的外部逆流(即，不会向塑化单元111流动)。止回阀8防止熔融树脂经由供给口S流出注射缸3。

止回阀8以使得熔融树脂不会从注射缸3向塑化螺杆6逆流的朝向连接到供给口S。在止回阀8设置为连接到供给口S的情况下，熔融树脂在流路31和流路32中沿从塑化缸7到注射缸3的正向流动，从而熔融树脂不沿从注射缸3到塑化缸7的反向流动。流路31和流路32是熔融树脂流过的流路。通过塑化螺杆6而塑化和熔融的树脂经由止回阀8和注射缸3的供给口S供给到注射缸3中。从塑化螺杆6供给的熔融树脂储存在注射缸3的内部。供给口S可以设置有开闭阀来代替止回阀8。

塑化和熔融的树脂从塑化缸7经由联接构件5中的流路31和32流入注射缸3，并储存在注射缸3中。

在注射缸3内部，切换阀(未示出)设置在喷嘴N附近。切换阀在允许从喷嘴N注射熔融树脂的位置(打开位置)和阻止从喷嘴N注射熔融树脂的位置(关闭位置)之间改变位置。切换阀是防止熔融树脂从喷嘴N(注射口)向注射缸3外部流出的阀。切换阀由控制设备200控制。止回阀8可以设置在注射缸3的外部或模具的内部。此外，设置在注射缸3外部的止回阀8和设置在模具内部的止回阀8可以组合使用。

作为止回阀8设置在注射缸3外部的情况的示例，可以使用截止喷嘴单元；作为止回阀8设置在模具内部的情况的示例，可以使用热流道单元。

<可移动单元的说明>

图2是从图1的负(-)Y方向观察的本示例性实施例中的注射单元112的示意性剖视图。可移动单元101具有滚珠丝杠15。注射驱动单元25包括减速齿轮24和作为驱动源示例的注射电机23，并且配置成经由联轴器250驱动丝杠轴13旋转。滚珠丝杠15包括移动构件14(例如滚珠丝杠螺母10)和丝杠轴13。丝杠轴13旋转以使移动构件14移动。注射电机23例如是旋转电机，并且由控制设备200控制。丝杠轴13的前侧由包括轴承的前侧块67保持，丝杠轴13的后侧由包括轴承的后侧块66保持。

移动构件14包括滚珠丝杠螺母10、注射驱动构件19(也称为移动块)、和柱塞按压构件9。滚珠丝杠螺母10连接并固定到注射驱动构件19，并且注射驱动构件19连接并固定到柱塞按压构件9。注射驱动构件19还连接到图1所示的直线导块11，直线导块11在直线导轨12上滑动的同时移动。利用这种构造，柱塞按压构件9能够通过注射电机23的旋转而前后移动。一起移动的柱塞按压构件9、滚珠丝杠螺母10、注射驱动构件19和直线导块11中的至少两个可以集成为单个构件作为移动构件14。

柱塞按压构件9与注射柱塞4分开形成，并且柱塞按压构件是独立于注射柱塞4的构件。也就是说，柱塞按压构件9能够与注射柱塞4接触和分离。

柱塞按压构件9在与注射柱塞4接触的一侧的前端9a上具有球面(如图3所示)，在本示例性实施例中球面的半径为R50。另一方面，注射柱塞4的外周表面和注射缸3的内周表面形成滑动配合部，并且在它们之间提供2微米(μm)至50微米的配合间隙，以防止熔融树脂的泄漏以及注射柱塞4与注射缸3之间的咬合。在本示例性实施例中，直径6mm的柱塞被用作注射柱塞4。

<操作的说明>

在下文中，注射缸3的移动方向称为X方向。Y方向是与X方向正交的方向，Z方向是与Y方向和X方向正交的方向。正(+)X方向是向前方向，-X方向是向后方向。

柱塞按压构件9通过由注射电机23驱动而在X方向上移动，从而与注射柱塞4接触和分离。也就是说，柱塞按压构件9由注射电机23驱动以在+X方向上移动，从而柱塞按压构件9沿+X方向按压注射柱塞4，以使与柱塞按压构件9接触的注射柱塞4沿+X方向移动。此外，柱塞按压构件9通过被注射电机23驱动而沿-X方向移动，从而从注射柱塞4分离。也就是说，+X方向是柱塞按压构件9按压注射柱塞4的方向，-X方向是柱塞按压构件9从注射柱塞4分离的方向。

通过柱塞按压构件9与注射柱塞4接触来限制注射柱塞4在-X方向上越过柱塞按压构件9的移动。通过台阶部41与注射缸3接触来限制注射柱塞4在+X方向上越过注射缸3的接触表面的移动。

通过流入注射缸3的熔融树脂使注射柱塞4向后移动。通过可移动单元101将柱塞按压构件9移动到-X方向上的适当位置的操作允许设定能够储存在注射缸3中的树脂量，从而能够进行熔融树脂的计量。

接下来，将描述在使用根据第一示例性实施例的制造设备100制造成型品时注射缸3、注射柱塞4和移动构件14之间的位置关系。图3显示了从图1的-Y方向观察的本示例性实施例中的注射缸3、注射柱塞4、柱塞按压构件9和注射驱动构件19的示意性剖视图。

<注射操作的说明>

在图3中，位置A是示出通过注射电机23的旋转经由柱塞按压构件9按压使注射柱塞4向前移动而已完成对储存在注射缸3中的熔融树脂的注射的位置(注射完成位置)的图。在这种状态下，柱塞按压构件9和注射柱塞4彼此接触。这里，柱塞按压构件9的前端9a(其是移动构件14的一部分)在位置A的位置称为“第二位置”。注射柱塞4注射储存在注射缸3中的熔融树脂的操作称为“注射操作”。在重复注射操作期间，某一注射操作称为“第一注射操作”，在第一注射操作之后执行的注射操作称为“第二注射操作”，在第二注射操作之后执行的注射操作称为“第三注射操作”。

在本示例性实施例中，使用不需要保压工序的弹性体成型的示例情况进行描述，并且注射完成位置相对于前进极限位置而言设定在5mm内，前进极限位置是注射柱塞4的前进行程(例如，70mm)的极限。注射完成位置可以是压力控制已完成的位置，或者可以是基于对注射成型机的控制单元的关于每次注射的压力控制已完成的位置的反馈而已被存储为注射完成位置的位置。

在弹性体成型中，计量完成后注射缸3中的树脂残余压力较小；即使柱塞按压构件9后退，注射柱塞4也保持在注射完成位置。也就是说，在压力控制已完成的位置被用作注射完成位置的情况下，以只有柱塞按压构件9后退且注射柱塞4仍能保持在注射完成位置的压力来执行控制。

位置B是示出“后退完成位置”的图，该位置是已通过移动构件14使柱塞按压构件9沿-X方向后退的位置。在这种状态下，柱塞按压构件9和注射柱塞4彼此分离，并且仅使柱塞按压构件9沿-X方向移动行程L3。柱塞按压构件9的前端9a在位置B的位置称为“第三位置”，将移动构件14移动到第三位置的操作称为“微动操作”。

当柱塞按压构件9向前移动对应于滚珠丝杠的导程和圈数之积的行程时，滚珠丝杠的螺旋槽中的滚珠旋转一圈。导程是当丝杠轴和螺母中的一个旋转一圈时另一个沿轴向行进的距离。

圈数是表示滚珠(未示出)在螺旋槽中返回原始位置所要旋转的次数的值。在导程为5mm和三圈的滚珠丝杠的情况下，行程L3为15mm(5mm×3)。

由于距离被设定为使得柱塞按压构件9移动的行程L3包括注射所需的行程L1，因此作为微动操作中移动量的行程L2能够由L3-L1导出。更具体地说，由于注射所需的行程L1是5mm并且行程L3是15mm，因此作为微动操作中移动量的行程L2是10mm(15mm-5mm)。

<计量操作的说明>

位置C是示出“计量开始位置”的示意图，该位置是在熔融树脂即将流入注射缸3之前状态的位置。在这种状态下，注射柱塞4和柱塞按压构件9彼此分离。

位置D是示出“计量完成位置”的图，该位置是在待注射量的熔融树脂已储存在注射缸3中并已完成计量的状态下的位置。在这种状态下，注射柱塞4和柱塞按压构件9彼此接触。柱塞按压构件9的前端9a在计量完成位置的位置称为“第一位置”，并且在第一示例性实施例中从位置C到位置D的操作称为“计量操作”。

处于计量开始位置的柱塞按压构件9位于比柱塞按压构件9处于计量完成位置的位置沿+X方向前进的位置。柱塞按压构件9的前端9a在计量开始位置的位置称为“第五位置”。

在计量操作中，柱塞按压构件9沿+X方向按压注射柱塞4，并且在预定背压施加到熔融树脂的状态下熔融树脂流入注射缸3。在该操作中，控制设备200以使注射缸3内压力保持在恒定压力(例如，1兆帕(MPa)的背压)的方式操作用于移动柱塞按压构件9的可移动单元101。更具体地说，控制设备200使塑化螺杆6旋转，在使流入注射缸3的熔融树脂的压力与背压平衡的同时使注射柱塞4沿-X方向向后移动。在注射柱塞4已到达预定计量位置之后，停止塑化螺杆6的旋转，并且计量操作结束。

在计量操作中，柱塞按压构件9的前端9a从注射完成位置后退到距离为行程L1的计量完成位置。行程L1例如为5mm。

如图4所示，在完成计量操作中的计量后，关闭止回阀8以关闭流路31和32之间的连接。

这里，从第二位置到第三位置的行程L3称为“第一距离”，从第一位置到第二位置的行程L1称为“第二距离”。

<回吸操作的说明>

图3中的位置E是示出已执行“回吸操作”的位置的示意图。回吸操作是在计量操作已完成并且流路31和32之间的连接已关闭之后柱塞按压构件9沿与喷嘴N相反的-X方向进一步后退预定量的操作。柱塞按压构件9在回吸操作中后退的位置称为回吸位置。在这种状态下，注射柱塞4和柱塞按压构件9可以彼此分离或者可以彼此接触。回吸操作是为了降低在计量操作完成之后注射缸3内部的树脂内部压力而使注射柱塞4向后移动的操作。

在计量操作中，内部压力施加到储存在注射缸3中的熔融树脂上。因此，如果注射缸3内的熔融树脂的压力保持较高，则发生熔融树脂从注射喷嘴前端泄漏(滴落)或在注射操作中熔融树脂从注射喷嘴前端急速射出(喷射)。回吸操作导致熔融树脂泄漏和喷射的减少。

柱塞按压构件9的前端9a在回吸位置的位置称为“第四位置”。在回吸操作中，柱塞按压构件9的前端9a从计量完成位置后退到柱塞按压构件9已移动了行程L4的回吸位置。从计量完成位置到回吸位置的行程L4称为“第三距离”。行程L4设定为例如2mm至3mm。

如上述构造那样，注射柱塞4和柱塞按压构件9构造为彼此可分离，从而减少了在计量操作和回吸操作期间由于空气夹带到注射缸3中的熔融树脂中而导致的例如空隙和银纹等成型缺陷。

<下一次注射操作>

图3中的位置F是示出从位置E所示状态起注射柱塞4已被柱塞按压构件9按压并沿+X方向向前移动并且储存在注射缸3中的熔融树脂的注射已完成时的注射完成位置的图。在这种状态下，柱塞按压构件9和注射柱塞4彼此接触。

利用上述构造，在成型品制造工序中，柱塞按压构件9能够以大于或等于使润滑脂可循环的行程的行程移动，并且可以在不停止设备的情况下在防止滚珠丝杠部磨损和损坏的同时执行具有微小行程的连续成形工序。

将参照图5描述根据第二示例性实施例的注射设备。在本示例性实施例中，将简化或省略与第一示例性实施例相同的事项的描述。在图5中，位置A至位置F是示出使用根据本示例性实施例的制造设备100制造成型品的方法的图，位置A至位置F以时间序列示意性地示出了本示例性实施例中的注射缸3、注射柱塞4和柱塞按压构件9的剖视图。在位置A至位置F中，注射柱塞4和柱塞按压构件9之间相对于注射缸3的位置关系以时间序列示出，并且在成形工序中重复从位置A至位置F的移动。

图5中的位置A是示出注射柱塞4已沿+X方向向前移动并且储存在注射缸3中的熔融树脂的注射已完成的位置的图。柱塞按压构件9的前端9a在位置A中的位置称为“第二位置”。

通过用户向操作屏幕输入数值来设定计量完成位置和注射完成位置。控制设备200根据用户设定的计量完成位置和注射完成位置来计算行程L1，并且在行程L1与预先设定的行程L3的关系为L1＜L3的情况下执行控制以改变到微动操作模式。例如，行程L1设定为5mm，行程L3设定为15mm。控制设备200可以执行L3-L1以计算行程L2，并且在L1＜L2的情况下控制设备200可执行向微动操作模式的改变。

图5中的位置B是示出已通过微动操作使柱塞按压构件9后退的位置(后退完成位置)的图。从注射完成位置到后退完成位置的行程L3被预先设定，并且当设定了微动操作模式时执行微动操作。在该操作中，由于柱塞按压构件9和注射柱塞4彼此分离，因此只有柱塞按压构件9移动行程L2。柱塞按压构件9的前端9a在位置B中的位置称为“第三位置”。

图5中的位置C是示出柱塞按压构件9已从后退完成位置向前移动并且已完成向计量开始位置的移动的位置的图。在该位置，柱塞按压构件9和注射柱塞4彼此分离。柱塞按压构件9的前端9a在位置C中的位置称为“第五位置”。然后，通过流入注射缸3中的熔融树脂的压力使注射柱塞4向后移动，并且注射柱塞4与柱塞按压构件9接触并抵靠。

图5中的位置D是示出已使注射柱塞4和柱塞按压构件9相互接触并且熔融树脂的计量已完成的位置的图。柱塞按压构件9的前端9a在位置D中的位置称为“第一位置”。计量的完成是通过基于伺服电机的电流值等检测出已通过储存在注射缸3中的熔融树脂的压力使注射柱塞4按压了柱塞按压构件9的状态来判定的。然后，停止图4中塑化螺杆6的旋转，以完成计量操作。另外，也可以使用不同的传感器等作为用于判定计量完成的检测装置。

注射柱塞4和注射缸3之间的配合间隙可以设定为例如2μm至50μm。在连续成形操作中的一些情况下，当注射柱塞4被已流入间隙的熔融树脂向上推并向后移动时，注射柱塞4和注射缸3之间的滑动阻力改变。在本示例性实施例中，检测时间T。时间T是从柱塞按压构件9处于位置C所示计量开始位置并且塑化螺杆6的旋转开始的时刻到柱塞按压构件9处于位置D所示计量完成位置并且执行了检测出注射柱塞4按压柱塞按压构件9的时刻为止的时段。控制设备200将时间T与预先设定的预定时间进行比较。在时间T超过预定时间的情况下，控制设备200判定熔融树脂已流入注射柱塞4和注射缸3之间的配合间隙，即，发生咬合。通过该判定，控制设备200能够发出警告以提醒维护。例如，预定时间是1秒。

如上所述，即使在注射柱塞4已向后移动到计量完成位置的状态下让熔融树脂流入注射缸3的情况下，也不必为了使滚珠丝杠的润滑脂循环而停止注射设备。也就是说，注射设备能够在以微小行程执行的连续成形的间隔中以能够减少微动磨损的行程移动。由于注射柱塞4不被强制向后移动，因此能够减少由于空气夹带而导致的成型不良的发生，从而提高了与成型品制造相关的成品率。位置E是示出以与图3中位置E所示相同的方式已执行“回吸操作”的位置的图。图5中的位置F是示出以与图3中位置F所示相同方式的注射完成位置的图。

将参照图6描述根据第三示例性实施例的注射设备。在第三示例性实施例中，将简化或省略与第一示例性实施例和第二示例性实施例相同的事项的描述。

在图6中，位置A至位置E是示意性示出根据第三示例性实施例的注射缸3、注射柱塞4和柱塞按压构件9的剖视图。注射柱塞4和柱塞按压构件9之间相对于注射缸3的位置关系以从位置A到位置E的时间序列示出，并且在成形工序中以该顺序重复在位置A至位置E中示出的移动。

位置A是示出注射柱塞4已沿+X方向向前移动并且储存在注射缸3中的熔融树脂的注射已完成的位置的图。柱塞按压构件9的前端9a在位置A中的位置称为“第二位置”。

在这种状态下，注射完成后残留在流路中的熔融树脂由于注射后的残余压力而处于高压状态。如图4所示，当注射完成时，止回阀8处于关闭状态，以防止熔融树脂在注射期间向塑化螺杆6逆流。然后，止回阀8打开，如图1所示。止回阀8构造为通过空气驱动来开闭。当流路打开时，在残余压力残留状态下残留在流路中的熔融树脂的压力被释放。此外，在打开止回阀8之后，使塑化螺杆6沿与塑化和熔融时的方向相反的方向旋转。

图6中的位置B是示出柱塞按压构件9已从第二位置沿-X方向后退且柱塞按压构件9向计量开始位置的移动已完成的位置的图。柱塞按压构件9的前端9a在位置B中的位置称为“第五位置”。在这种状态下，柱塞按压构件9和注射柱塞4彼此分离。然后，通过已流入注射缸3中的熔融树脂的压力使注射柱塞4向后移动，并且注射柱塞4与柱塞按压构件9接触并抵靠。

图6中的位置C是示出注射柱塞4和柱塞按压构件9已相互接触并且熔融树脂的计量已完成的位置的图。柱塞按压构件9的前端9a在位置C中的位置称为“第一位置”。计量的完成是通过基于伺服电机的电流值等检测出注射柱塞4已通过储存在注射缸3中的熔融树脂的压力按压了柱塞按压构件9的状态来判定的。然后，停止图4中塑化螺杆6的旋转，以结束计量操作。可以使用不同的传感器等作为用于判定计量完成的检测装置。

图6中的位置D是示出微动操作已执行以及柱塞按压构件9已后退的位置的图。预先设定从注射完成位置到后退完成位置的行程L3，并且在微动操作模式下执行后退操作。在该操作中，由于柱塞按压构件9和注射柱塞4彼此分离，因此只有柱塞按压构件9移动行程L2。柱塞按压构件9的前端9a在位置D中的位置称为“第三位置”。位置E是示出注射柱塞4已被柱塞按压构件9按压并从位置D所示状态沿+X方向向前移动以及储存在注射缸3中的熔融树脂的注射已完成的注射完成位置的图。在这种状态下，柱塞按压构件9和注射柱塞4彼此接触。

在柱塞按压构件9从位置C所示计量完成位置移动到位置D所示后退完成位置期间，通过使柱塞按压构件9经由回吸位置进行移动，可以执行回吸操作。

将参考图5、图7、以及图9A和图9B描述根据第四示例性实施例的注射设备。图7是示出根据本示例性实施例的配备有注射柱塞4的预塑化注射成型机的树脂流路的剖视图。

图8A和图8B是示出本示例性实施例中使用球的阀单元的剖视图。图9A是在本示例性实施例的注射成型周期中注射柱塞4侧的树脂流路中的压力和塑化螺杆6侧的树脂流路中的压力的示意图。

将描述通过利用树脂流动开闭止回阀来执行开闭树脂流路并以微小行程执行连续成型的操作。如图7以及图8A和图8B所示，在插入在连接注射柱塞4和塑化螺杆6的联接构件5内部的树脂流路中的阀单元34中设置有球体33。当球体33向塑化螺杆6侧移动时，通过球体33处于阀座51上来关闭塑化螺杆6侧的流路31和注射柱塞4侧的流路32之间的树脂流路。当球体33向注射柱塞4侧移动时，球体33与阀爪52接触。在这种状态下，由于彼此接触的球体33和阀爪52之间的间隙，树脂流路打开。例如，联接构件5的基本流路的直径为5mm，球体33的直径为6mm，并且阀单元34的直径逐渐增大以将球体33保持在阀单元34内部。

图5中的位置A是示出注射柱塞4已向前移动并且储存在注射缸3中的熔融树脂的注射已完成的位置的图。图9A是示出注射成型周期中树脂压力的示意图。在图中，实线表示注射柱塞4侧的树脂流路中的树脂压力，虚线表示塑化螺杆6侧的树脂流路中的树脂压力。图9A中的时段(1)示意性地表示注射柱塞4向前移动并且注射柱塞4向注射完成位置的移动完成的工序中的树脂压力。在该工序中，通过注射熔融树脂，熔融树脂从注射柱塞4侧的流路32流入塑化螺杆6侧的流路31。如图8A所示，由于熔融树脂流入，在联接构件5中球体33向塑化螺杆6侧移动，并且在球体33位于阀座51上的情况下树脂流路关闭。在这种状态下，如图5中的位置A和图9A中的时段(1)所示，通过注射熔融树脂使得注射柱塞4侧的流路32中的压力增大，并且通过熔融树脂的流入也使得塑化螺杆6侧的流路31中的压力增大，这导致树脂流路的关闭和压力的分散，从而压力降低。注射柱塞4侧的流路32中的熔融树脂由于注射后的残余压力而保持在高压状态。本示例性实施例使用不需要保压工序的弹性体成型的情况作为示例，因此残余压力等于或小于10MPa，并且塑化螺杆6侧的流路31中的压力与注射柱塞4侧的流路32中的压力之间的压差不大。接下来，如图9A中的时段(2)所示，树脂流路打开以使流路32中的熔融树脂卸压。为了执行该操作，使塑化螺杆6沿塑化和熔融方向旋转。在塑化螺杆6侧的流路31中的压力逐渐增大之后并且当流路31中的压力超过注射柱塞4侧的流路32中的熔融树脂的压力时，如图8B所示在联接构件5中球体33朝向注射柱塞4侧移动并与阀爪52接触，从而经由球体33和阀爪52之间的间隙打开树脂流路。在这种状态下，由于塑化的熔融树脂的流入，熔融树脂从注射柱塞4侧的流路32流入塑化螺杆6侧的流路31，并且压力被均衡。在这种状态下，由于压差不大，所以球体33不会关闭树脂流路。此外，使塑化螺杆6沿与塑化和熔融方向相反的方向旋转。通过该操作，执行对注射柱塞4侧的流路32和塑化螺杆6侧的流路31的卸压，并且完成卸压。

然后，如图5中的位置B所示，仅使柱塞按压构件9后退行程L3。在不需要保压的弹性体成型的情况下，可能存在几乎没有如图9A中时段(2)所示残余压力残留的情况。在这种情况下，可以同时进行卸压和柱塞按压构件9的后退。接下来，使柱塞按压构件9从后退完成位置向前移动到紧接注射完成位置之前的位置，如图5中的位置C所示。此外，如图5中的位置D和图9A中的时段(3)所示，通过塑化螺杆6的旋转而塑化和熔融的树脂经由联接构件5中的树脂流路流入注射缸3中，并储存在注射缸3内。在该操作中，如图8B所示在联接构件5中球体33与阀爪52接触，并且树脂流路打开。柱塞按压构件9在按压注射柱塞4以向储存在注射缸3中的熔融树脂施加背压的同时从注射完成位置向计量完成位置后退行程L1。

以上述方式，即使在通过树脂流动使止回阀开闭的构造中，也能够设定计量完成位置、后退完成位置和注射完成位置，从而获得与上述各示例性实施例相同的效果。

作为第五示例性实施例，如图9B所示，即使在高压条件下执行压力控制、将压力控制已完成的位置设定为注射完成位置并且注射柱塞4侧的流路32中的熔融树脂的残余压力要高得多的情况下，也能够通过在卸压中多次使塑化螺杆6旋转和反转来进行卸压。当残余压力高时，执行塑化螺杆6的上述反转，以使注射柱塞4侧的流路32和塑化螺杆6侧的流路31卸压。然而，球体33从图8B所示的流路打开位置移动到图8A所示的流路关闭位置。在这种情况下，进一步使塑化螺杆6旋转和反转，以逐渐释放树脂流路中的压力。通过这样的操作，可以获得与上述各示例性实施例相同的效果。

<显示装置>

接下来，将参考图10描述控制设备200的显示单元201。控制设备200使显示单元201(例如监视器或触摸屏等)显示关于丝杠轴13中移动构件14的计量完成位置、注射完成位置和后退完成位置的位置信息。显示单元201可以是与控制设备200不同的装置，或者可以是控制设备200的一部分。

位置信息例如是从丝杠轴13的端部到当移动构件14处于计量完成位置、注射完成位置和后退完成位置时各状态下的前端9a的长度。显示单元201还可以具有显示相对位置关系信息的功能，例如从计量完成位置到注射完成位置的移动距离和从注射完成位置到后退完成位置的移动距离。

显示单元201能够接收来自用户的输入。在计量位置输入区202中，能够输入并显示计量完成位置。在注射位置输入区203中，能够输入并显示注射完成位置。在注射量输入区204中，能够输入并显示注射量。

控制设备200将预定值与用户输入的位置信息或相对位置关系信息进行比较、或者将预定值与由控制设备200根据用户输入的位置信息和相对位置关系信息来计算出的位置信息或相对位置关系信息进行比较。例如，控制设备200根据向计量位置输入区202和注射位置输入区203输入的位置信息来计算出注射量输入区204的数值，并通过判定该数值是否小于使润滑脂围绕滚珠丝杠15中滚珠循环所需的距离来进行比较。在控制设备200判定注射量输入区204的数值小于润滑脂循环所需距离的情况下，控制设备200使显示单元201显示警告，或显示可以改变到在各连续注射操作之间间隔中要执行微动操作的模式的通知。

用户使用计量时背压是/否按钮205来选择在计量时是否要施加背压。在用户选择“是”的情况下，在通过柱塞按压构件9沿+X方向按压注射柱塞4来将预定背压施加到熔融树脂的状态下执行使熔融树脂流入注射缸3的控制。

微动操作开/关按钮206用于改变是否要在各连续注射操作之间的间隔中执行微动操作。微动操作执行频率选择按钮207用于选择是针对注射操作的每个周期执行微动操作还是间歇地执行微动操作。执行频率输入区208用于指定注射操作周期的数量，在该数量的注射操作周期的间隔要执行微动操作。

在微动位置输入区209中，能够输入并显示后退完成位置。在微动量输入区210中，能够输入并显示行程L2的长度。

在回吸位置输入区211中，能够输入并显示回吸位置。在回吸量输入区212中，能够输入并显示行程L4的距离。

即使在没有用户进行操作时，控制设备200也可以自动执行向要执行微动操作的模式的改变。控制设备200可以自动改变关于移动构件14的位置信息和相对位置关系信息，使得从注射完成位置到后退完成位置的移动距离大于从计量完成位置到注射完成位置的移动距离。

根据本公开，即使在以微小行程重复注射操作的情况下，也减少了注射设备中损坏的发生。

本公开不限于上述各示例性实施例，可以在本公开的技术思想范围内做出许多变型。此外，各示例性实施例中描述的效果仅仅是从本公开产生的一些效果的列举，本公开的效果不限于各示例性实施例中描述的那些效果。

在上述各示例性实施例中，柱塞按压构件9的前端9a已被描述为移动构件14的一部分。然而，构造并不限于此。代替前端9a，可以使用柱塞按压构件9的后端、滚珠丝杠螺母10的一部分、或预先设定的预定部分。也就是说，只要能够在移动构件14中比较同一部分的不同位置的距离，就可以使用任何部分。

在上述各示例性实施例中，移动构件14在微动操作中沿-X方向向后移动，但也可以沿+X方向向前移动。

虽然已参考示例性实施例描述了本发明，但应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应给予最宽的解释，以涵盖所有变型以及等同的结构和功能。

Claims (25)

1.一种制造设备的控制方法，

制造设备包括：

注射喷嘴，配置成注射树脂，

注射缸，配置成储存要供给到注射喷嘴的树脂，

注射柱塞，配置成按压储存在注射缸中的树脂，以及

可移动单元，配置成使注射柱塞移动，其中，可移动单元具有滚珠丝杠，滚珠丝杠包括移动构件和丝杠轴，移动构件配置成沿注射柱塞移动方向移动，丝杠轴配置成旋转以使移动构件移动，

其中，移动构件能够在沿着丝杠轴的方向上移动到至少第一位置、第二位置和第三位置，

控制方法包括：

通过移动构件的移动来执行第一注射操作、在第一注射操作之后执行的第二注射操作、以及在第二注射操作之后执行的第三注射操作，

其中，第一位置是当要在第二注射操作中注射的树脂量储存在注射缸中时移动构件的位置，

其中，第二位置是当在第二注射操作中完成从注射缸注射树脂时移动构件的位置，

其中，第三位置是从处于第二位置的移动构件的一部分的位置到处于第三位置的移动构件的所述一部分的位置的第一距离比从处于第一位置的移动构件的所述一部分的位置到处于第二位置的移动构件的所述一部分的位置的第二距离大的位置，并且

其中，在第一注射操作和第三注射操作之间的间隔中将移动构件移动到第三位置。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，移动构件是能够从注射柱塞分离的构件。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其中，当移动构件处于第三位置时，移动构件和注射柱塞彼此分离。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其中，在使移动构件从第一位置移动到第二位置的期间使移动构件移动到第三位置。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其中，在使移动构件从第二位置移动到第一位置的期间使移动构件移动到第三位置。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其中，第二距离小于滚珠丝杠的导程与圈数之积。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其中，第二距离小于从处于第三位置的移动构件的一部分的位置到处于第一位置的移动构件的所述一部分的位置的距离。

8.根据权利要求1所述的控制方法，

其中，移动构件还配置成移动到第四位置，

其中，第四位置是在注射柱塞移动方向上比第一位置更远地处于与注射喷嘴相反的一侧上，并且

其中，在第一位置在要注射的树脂量储存在注射缸中之后，使移动构件移动到第四位置。

9.根据权利要求1所述的控制方法，

其中，移动构件还配置成移动到第四位置，

其中，第四位置是在注射柱塞移动方向上比第一位置更远地处于与注射喷嘴相反的一侧上，并且

其中，在使移动构件从第三位置移动到第一位置之后使移动构件移动到第四位置。

10.根据权利要求1所述的控制方法，

其中，移动构件还配置成移动到第四位置，

其中，第四位置是在注射柱塞移动方向上比第一位置更远地处于与注射喷嘴相反的一侧上，并且

其中，移动构件在从第一位置移动到第三位置的期间经由第四位置移动。

11.根据权利要求8所述的控制方法，其中，从第一位置到第四位置的第三距离小于第一距离。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其中，第三距离小于第二距离。

13.根据权利要求2所述的控制方法，其中，在使移动构件在从第一位置移动到第三位置的期间使移动构件从注射柱塞分离。

14.根据权利要求2所述的控制方法，

其中，移动构件还配置成移动到第五位置，

其中，第五位置在注射柱塞移动方向上处于第一位置和第二位置之间，并且

其中，当在移动构件从注射柱塞分离的状态下将树脂供给到注射缸时，被树脂按压的注射柱塞接触移动构件并将移动构件从第五位置移动到第一位置。

15.根据权利要求1所述的控制方法，其中，在第二距离小于润滑脂围绕滚珠丝杠的滚珠循环所需距离的情况下，执行控制以在各连续注射操作之间的间隔中执行向要将移动构件移动到第三位置的模式的改变。

16.一种制造系统，包括：

制造设备；和

控制设备，能够控制制造设备，

其中，制造设备包括：

注射喷嘴，配置成注射树脂，

注射缸，配置成储存要供给到注射喷嘴的树脂，

注射柱塞，配置成按压储存在注射缸中的树脂，以及

可移动单元，配置成使注射柱塞移动，

其中，可移动单元具有滚珠丝杠，滚珠丝杠包括配置成沿注射柱塞移动方向移动的移动构件和配置成旋转以使移动构件移动的丝杠轴，

其中，移动构件能够在沿着丝杠轴的方向上移动到至少第一位置、第二位置和第三位置，

其中，通过移动构件的移动来执行第一注射操作、在第一注射操作之后执行的第二注射操作、以及在第二注射操作之后执行的第三注射操作，

其中，第一位置是当要在第二注射操作中注射的树脂量储存在注射缸中时移动构件的位置，

其中，第二位置是当在第二注射操作中完成从注射缸注射树脂时移动构件的位置，

其中，第三位置是从处于第二位置的移动构件的一部分的位置到处于第三位置的移动构件的所述一部分的位置的距离比从处于第一位置的移动构件的所述一部分的位置到处于第二位置的移动构件的所述一部分的位置的距离大的位置，并且

其中，控制设备在第一注射操作和第三注射操作之间的间隔中将移动构件移动到第三位置。

17.根据权利要求16所述的制造系统，

其中，树脂经由包括有阀单元的联接构件流入注射缸中，并且

其中，阀单元配置成使注射缸的内部卸压。

18.一种控制制造设备的控制设备，

制造设备包括：

注射喷嘴，配置成注射树脂，

注射缸，配置成储存要供给到注射喷嘴的树脂，

注射柱塞，配置成按压储存在注射缸中的树脂，以及

可移动单元，配置成使注射柱塞移动，其中，可移动单元具有滚珠丝杠，滚珠丝杠包括移动构件和丝杠轴，移动构件配置成沿注射柱塞移动方向移动，丝杠轴配置成旋转以使移动构件移动，

其中，移动构件能够在沿着丝杠轴的方向上移动到至少第一位置、第二位置和第三位置，

控制设备包括：

一个或多个处理器，配置成使控制设备：

通过移动构件的移动来执行第一注射操作、在第一注射操作之后执行的第二注射操作、以及在第二注射操作之后执行的第三注射操作，

其中，第一位置是当要在第二注射操作中注射的树脂量储存在注射缸中时移动构件的位置，

其中，第二位置是当在第二注射操作中完成从注射缸注射树脂时移动构件的位置，

其中，第三位置是从第二位置到第三位置的距离比从第一位置到第二位置的距离大的位置，并且

其中，在第一注射操作和第三注射操作之间的间隔中将移动构件移动到第三位置。

19.根据权利要求18所述的控制设备，其中，所述一个或多个处理器还配置成使控制设备在显示装置上显示关于第一位置的位置信息、关于第二位置的位置信息和关于第三位置的位置信息中的至少一个。

20.根据权利要求18所述的控制设备，其中，所述一个或多个处理器还配置成使控制设备在显示装置上显示第一位置、第二位置和第三位置的至少一种组合的相对位置关系。

21.根据权利要求18所述的控制设备，其中，所述一个或多个处理器还配置成使控制设备在显示装置上显示关于能够在各连续注射操作之间的间隔中要将移动构件移动到第三位置的模式和不要将移动构件移动到第三位置的模式之间改变的通知。

22.根据权利要求18所述的控制设备，其中，所述一个或多个处理器还配置成使控制设备在显示装置上显示用于在各连续注射操作之间的间隔中要将移动构件移动到第三位置的模式和不要将移动构件移动到第三位置的模式之间改变的按钮。

23.一种用于制造成型品的方法，方法包括：

通过使用根据权利要求1至15中任一项所述的控制方法来控制用于制造成型品的制造设备；和

将树脂从注射喷嘴注射到模具中。

24.一种用于制造成型品的方法，方法包括通过使用根据权利要求16或17所述的制造系统将树脂从注射喷嘴注射到模具中。

25.一种用于制造成型品的方法，方法包括通过使用根据权利要求18至22中任一项所述的控制设备将树脂从注射喷嘴注射到模具中。