CN86107692A - 塑料注射成型机合模力测量及控制的方法和设备 - Google Patents

Abstract

塑料注射成型机，在预定操作循环中，测量合模力K。对实际值S_i，计算平均值，如平均值在调定值S₀公差带T内，便不发生控制介入。如平均值在公差带T以外，而在警报极限A内的控制范围R内，则模具的高度作步进变化，直至每一操作循环后测出的实际值又在公差T内。这测量还在另一个运转期间B中重复；如果测值在控制范围R内，则要在这运转期间终了才计算新平均值，决定是否再作控制介入。

Description

本发明一般有关注射成型，具体有关塑料注射成型机合模力测量及控制的方法和设备。

与本发明具体有关的塑料注射成型机合模力测量及控制的方法和设备，其成型机中有一个中央肝杆系统，用于产生合模力，并且有关于执行这方法的设备。

在一个这种方法中，例如从德国专利公告案第DE-OS2，910，931号中得知，对每一个工作循环的实际合模力进行测量，并和调定值的两个预定公差极限作比较;假如实际值超过了一个或另一个公差极限，那么便用适当控制的伺服电机改变模具的高度，即是下一循环中的合模力。这变化在预定的时间间隔中进行。合模力的这种控制方式，不仅导致若干控制间隔，并且还不论涉及的只是一次特殊的偏移，还是连续工作循环中合模力超出公差带是显示了实际的倾向。

与上述情况相反，本发明提出一种方法，合模力偶然偏离公差带时，并不自动引起合模力的变化，并不在每一工作循环结束决定是否执行控制，以改变装置的高度，这样便可以防止作次数过多的不利的控制干涉。

本发明提出的方法的特点，至少在机器的按循环次数预定的一部分运转期间内测量每一操作循环的合模力，根据这些测量值计算一个平均值，只有当合模力控制范围中的平均值，超出了合模力预调定点的公差带时，才执行控制，在合模力调整步骤中仍进行控制，在这些调整步骤后对每一个工作循环作测量，只有在合模力调整步骤后的测量中，发现数值在公差带内，下一轮测定平均值的运转期才开始。

应用本方法时，在整个运转期间，或仅在开始运转阶段，或仅在随后的正常运转阶段中（此阶段中机器达到热平衡），都不含有问题出现。在开始阶段的每一运转期中，比正常运转阶段每一运转期中，选定次数较少的工作循环，经证明是有好处的。这样便有可能照顾到合模力通常在开始阶段，和调定值有很大的偏离，并且一次次接连迅速发生偏离。

并且，也是本发明的一个目的，是用以执行本方法的设备有相当简单的设计。里面包括一个测量器件，测量实际的合模力，其输出通过一个放大器连接计算机;有一个位置测量器也和计算机连接，输出相应表示动模板位置的信号。计算机输出连接伺服电机，调节模具的高度;设有一个和计算机连接的程序装置，编制每一运转期的循环次数，公差带的宽度，合模力调节步骤的大小，和伺服电机作控制介入的时间。

因此，本发明的一个目的，是提出一种改进的装置，用以测量在动模件上施加的使之和定模件闭合的合模力，其中还有一个和测量器连接的放大器，测量器向计算机供给信息，计算机有一个程序编制器，控制移动定模部件或定模板的装置，移动装置中包括一个伺服电机，和有输入装置或程序编制器的计算机，有关每一运转期中循环次数，合模调节步骤的长短，和伺服电机执行控制介入时间等的信息，都向输入装置或程序编制器供给。

本发明的另外一个目的，是提出一种方法，测量并控制塑料注射成型机的合模力，机器有一个可调节的中央肘杆系统产生合模力，功能包括在每运转期间内测量每一操作循环的合模力，根据测量值计算平均值，只有当合模力控制范围中的平均值超出了合模力预调定点的公差带时，才对合模力执行控制，控制在合模力调节步骤中进行，并在调节步骤后的每一个操作循环中进行测量，并且只在测量出合模力，位于公差带内的一个数值的过程后，才进行计算平均值的下一个运转期间。

本发明的另一个目的，是提出一个测量并控制塑料注射成型机合模力的装置，其设计简单，构造坚固，制造经济。

附图内容如下：

图1带有本发明合模力测量及控制装置的塑料注射成型机简图;

图2为图1测量及控制装置及控制装置的操作图。

参看附图，图示本发明的实施，具体包括测量和控制塑料注射成型机合模力的方法，成型机有机架或机座1，其中安装一个定模板2，其中有支承动模板4的模杆或导柱3，模板4支承一个可以和模板2上的定模具部分5a合拢的动模具部分5b。

图1示意的塑料注射成型机，有一个由机架1支持的模板2，有一个模板4，安装在导柱3上作纵向活动。两个模板2及4，各支承模具部分5a及5b。动模板4，通过有铰链板8的肘杆系统7，和支板6连接，支板6安装在机架1上，上面安装伺服电机9。

塑料注射成型机器本为已知，在本设计中有可能利用伺服电机9，把支板6定中，从而利用肘杆系统产生模具5a，5b闭合位置时的合模力，肘杆系统推动装置未细述。为此，伺服电机9和计算机输出连接，计算机产生促动信号，可以用程序装置11编制程序。在肘杆系统7的全部肘节杆上，放置测量器或伸长传感器12，其信号经过平均，通过前置放大器13和转换器14，供给计算机10。在固定支板6和活动模板4之间，还安装一个测距仪15，产生相应动模板4瞬时位置的信号，这信号也向计算机10输入。

在本实施例中，因为安排了测量和控制装置9-15，便可以实行下文参照图2所述，以及程序装置11所规定的测量及控制方法。

在本实施例中，假定已按给定的机器运转日，对机器作基本定位，其后在模具闭合时取得合模力K的调定值S。如果这时起动机器，仅在经过某一起动阶段，可能为一个多小时后，达到热平衡。因此在这起动阶段相当大量的操作循环Z（合模并锁紧）中，保持模具的锁紧状态和把模具放松，在这过程中，合模力K可能有向调定值So一侧和/或另一侧的相当频繁的变化。由于几乎不可能，并且也没有必要保持合模力S的计算出的准确调定值So，因此便采取了与当时条件相当的公差带T，其中包含了合模力S偏离调定值So实际值Si，而对这值允许不加控制干涉。在另一方面，假如实际值Si在大量的循环Z中，只有一次超出公差带，因为这种特残的偏离如不超过一定限度也可允许，所以也不进行控制干涉。但是为了避免超出这个限度，在公差T两侧伸展的控制区R，边缘上有警报极限A，中央定位使合模力回到公差带内，使机器避免损坏。假如有了及时的控制干涉，而合模力S的实际Si超出警报极限，便触动警报，并/或把机器停止。

上述状态仅在下列措施输入程序装置后才达到：当每一操作循环（模具锁定），在时杆系统7处测得实际值Si，把相当于其平均值的信号输入计算机。运转期间B结束，由程序装置11决定，并且根据预定的循环次数，从这阶段中存储的实际值Si计算出一个诸如算术平均的平均值。假如这平均值在公差带T内，便不产生控制介入;对各实际值作测量，计算出平均值，对是否进行控制介入作决定的一个有相同循环次数的运转期间B又重复开始。从图2所示的运转状态，可以看出第二运转期间B（从图2左侧）中的最后测值似乎略为超出公差T;但这还绝不能说明这运转期间中全部循环的测值的平均值在公差带T以外，因而需要进行控制介入。假如这时下一个运转期间B（图2中左数第三）的平均实际值竟然在公差带T的外侧，而在R表示的控制带内，计算机10便命令伺服电机9介入。然后这伺服电机9，按照需要的变化方向，把支板6通过程序装置11所规定的一个距离移动，从而模具高度和下一操作循环的合模力都作相应的变化。应该注意到合模力发生变化的时候，是在合模装置作静态压紧时，取决于是否需要降低合模力（即在图下控制带R的上方），或增高合模力（即在图2下控制带R的下方），而回到公差带T内。测距仪15提供控制介入信号发出的正确时间。伺服电机9根据计算机发出的信号执行的调整步骤，在本实施例中，窄于公差带T的幅宽。假如在作控制介入（图2中区域B₁所示）后，操作循环的测值表明实际值还在公差T外侧，于是有另一个（或多个）调节步骤开始作另一控制介入，直到新测值显示实际值处于公差带T。仅在这时才有一个有预定循环次数的新运转期间B开始，开始时与上述的方式相似，监测这阶段的实际值Si的平均值，视其位置究竟处在公差带T的内侧或外侧。

在上文中假定涉及的是开始阶段中运转期间B。在这情况下，每一运转期间的工作循环次数相当少，例如仅有10次或20次。开始阶段有多少运转期间，当然取决于机器达到热平衡的速度;例如这些开始阶段的数目可能在10次和20次之间。因此，可以通过程序装置11编程序，根据经验数值转换为正常的运转。但是这种转换仅仅意味着形成实际合模力平均数值所需的工作循环次数，有限大的增高，例如增多到100次以上。

这方法按以上所述的方式持续进行。

现假如发现（无论在开始阶段或者在通常运转阶段达到热平衡时）在运转期间中，测得的处于图2区域B₂中实际值，在程序规定的控制带R的外面，便不等待运转期间终了时计算出平均值，而立刻进行控制介入。假如经过一次或几次，一段例如5次的调节步骤，没有能把下一个操作循环的实际值退回到控制带R内，便启动一个（视觉或听觉的）警报信号，并/或把机器关闭。假使这实际值（和以后的实际值）又回到控制带内，如图2区域B₂所示，便认为目前的运转期间B没中断，就是仅在运转期间终了时重新计算平均值几乎每次都在公差带T的外面，于是便立刻产生一个控制介入，接着又介入若干次（如图2中区域B₃所示）直到各测得的实际合模力又回到公差带T内为止。唯有在这以后，才开始进入有预定循环次数的新运转期间B。

按照上文所述的方法，便可能在开始阶段和正常运转阶段（达到热平衡后），在相当少量的控制介入下运转。

在实践中发现，公差带T可能在合模力调定值So的0.5到2%内，限制控制带R的警报极限可以设定约在调定值外侧的±2至100%之间。伺服电机执行的调节步骤以占公差带范围的至少一半为有利，但在调定值的±0.5至0.9%为宜。当然这些调节步骤可以不固定，而作为计算偏差幅度的函数;然而时间长短必须永远短于操作循环中的闭模时间或开模时间。如上已有所述，测得的实际值的平均数，可以是在一个文运转期间中测得的实际值的算术平均值。但是，为了还考虑到相继的运转期间中出现的合模力与调定值偏离的动向，还可能把前一运转期间中的平均值包括在内，校正实际平均值。但是，还可以想象到测定平均值的其他方法，假如，还可以利用一个运转期间中，偏离调定值的最大和最小合模力之间一个中间平均值，作为调整控制介入判定用平均值。

上文所述本发明提出的方法，假设为在开始阶段和正常运转阶段达到热平衡时所进行的。但应理解本方法也可能仅在这两阶段中之一个阶段中进行这测量和控制方法。

Claims (6)

1、一种测量和控制塑料注射成型机合模力的方法，这种机器有一个中央可调肘杆系统，可用于在模具上产生合模力，其特征为方法中包括至少在机器运转的一部分时间内的有预定循环次数的运转期间中，测量每一操作循环的合模力，从测得数值计算出一个平均值，仅在合模力控制带中的平均值，超出合模力预定点的公差时，才对模具执行控制，随后的调节步骤中执行控制，在调节步骤后每一操作循环进行测量，才进行作测定平均值的下一运转期间。

2、如权利要求第1项中之方法，其特征为在合模力实际值的测量方法中，包括对肘杆系统全部肘节杆的测量，计算全部这些测值的平均值，输入可编程序的计算机，计算机的程序决定发出触动控制介入的信号，仅在肘杆系统静态放松，并最好在动态压紧时才进行控制介入。

3、如权利要求第1项中之方法，其特征为开始阶段和达到热平衡后的运转阶段执行控制，在开始阶段中，运转期间的操作循环次数，成倍少于正常运转阶段的运转期间的操作循环次数。

4、如权利要求第一项中之方法，其特征为假如测量结果超出了发警报的极限于是立刻触发一控制介入，随后如果几乎少量几个操作循环中，对实际值的测量结果，表明数值2进入控制带，将使平均值决定的运转期间不会中断，然而假如实际值仍处在警报极限以外，那么便会发出警报信号，并/或关闭机器。

5、如权利要求第1项中之方法，其特征为警报范围包括了合模力预定值的0.5%至2%之间的实际值，而警报极限在合模力调定值的±2至10%之间，控制介入的幅度，以公差带的一半为低限。

6、一种测量并控制作用在动模具件上的合模力的装置，合模力通过一个肘杆的闭合实现，肘杆的闭合实现，肘杆中有一个测量器与之相关，测量其实际合模力，一个计算机和该测量器连接，计算机有程序装置，和与该测量器连接，计算机放大传递到该计算机中的信号，有一个位置测量器和动模相关，并和计算机连接，发出相应于动模板位置的信号，有一个伺服电机推动动模板，该伺服电机与计算机相连，计算机程序装置配有记录每一运转期间的循环次数，合模力调节步骤的大小和伺服电机作控制介入的时间。

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