TW201504025A - 射出成形機觸控式射出參數調整方法及調整系統 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種射出成形機觸控式射出參數調整方法及調整系統，其係包含一與射出成形機連結之射出控制器，該射出控制器具有射出參數設定選項單元、處理單元、曲線轉換單元、觸控顯示器及觸控調整單元；當處理單元接收輸入於射出參數設定選項單元之設定參數訊號後即驅動射出成形機，並偵測射出成形機射出後所反饋之實際參數訊號，以藉曲線轉換單元將設定參數訊號及實際參數訊號轉換為對應之曲線圖並輸出於觸控顯示器，而能利用觸控調整單元以觸控方式修正曲線，並使曲線轉換為新設定值，再利用新設定值來驅動射出成形機執行射出動作。

Description

射出成形機觸控式射出參數調整方法及調整系統

本發明係關於射出成形機觸控式射出參數調整方法及調整系統，尤指於射出成形機結合一具觸控顯示器之射出控制器，而能利用觸控調整觸控顯示器所顯示之曲線圖，藉以修正射出設定參數並進一步使成形品趨近於理想者。

一般的射出成形機主要包括有機台、夾模機構及射出成形機構三大部分。其中，當塑料射出成形時，該射出成形機構的料管前端之射嘴係抵緊於夾模機構之模具澆口，藉由一馬達驅動螺桿，使料管內的塑料混煉並推向前方，該螺桿藉由反作用力向後退一段距離後，再藉由射出缸所產生的強大壓力，將螺桿推向前方，從而使料管內的塑料以高速射入夾模機構之模具中，在射出成型機的整個射出成型過程中，主要包括射出填充階段及保壓階段，其中該射出填充階段是指模具內射入塑料至接近填滿模腔之整段過程，此時從原先極少阻力的狀態下，逐漸增加阻力，使得射出壓力呈現由小而大的狀態。一般射出成型機的射出馬力在出廠時皆已固定，在射出成形過程中，射出程序(如：射出速度及射出時間的調整)以及保壓程序的樹脂壓力變動曲線(profile)會造成極大的影響，也是決定成形品尺寸精度的要因。譬如就薄壁成形品而言，往往會因V/P切換後樹脂壓力不同而產生注料少、氣孔、飛邊以及翹曲...等成形不良現象。為避免 上述成形不良現象，在成形條件方面進行V/P切換位置設置、射出速度設置以及保壓壓力設置...等，這些設置操作稱作成形條件指定。由於上述各種設置之間相互影響，所以成形條件指定顯得相當複雜，往往需仰賴長久累積之經驗來判斷以輸入各種成形條件之參數，而傳統射出成形機之控制系統如第1圖所示，該控制系統1通常具有數個成形條件選項鈕11及一觸控顯示器12，而能透過觸控顯示器12呈現所設定之射出參數數值，當參數數值設定完成後，射出成形機的控制系統1內部之觸控顯示器12便會顯示出設定參數數值之曲線圖121(如第2圖所示)，而射出成形機便會依照所設定的設定參數數值進行射出程序，當射出成形程序完成後，操作者檢視成形品是否達到所需品質之要求，若無法達成需求品質，則需判斷曲線圖121以及成形品之缺陷並以試誤法(trial and error)反覆進行調整參數數值及試射之動作，藉以獲得較佳之射出條件參數，然而該種方法經常需耗費大量的時間及原料成本，且無法確保成形品品質之穩定性。

而為減少射出條件參數調整及試驗時間，使品質符合需求，故經常會於射出成形機裝設各種感測器，以便於檢測成形時的射出速度或射出壓力、射出渦流位置…等，並使用示波器顯示該等動作數據的記憶信號(記錄輸出)，藉此可監視射出成形機的動作狀態，並作為下一次調整射出條件參數之依據。

又，日本特開平7-205245號公報中是使用微電腦處理將射出成形機的各種感測器所檢測之檢測信號，將動作數據記憶在各成形的射壓中，並於解析數值數據之同時，顯示相關動作數據之數據解析裝置，但是，上述之習知裝置中，於射出成形時僅單純顯示連續變化的動作數據，因此， 對於把握成品的品質較為困難，根據所顯示之動作數據監視動作狀態上，仍需要經驗及知識，才能穩定確保品質。此外，上述公報中，藉動作數據的解析，雖同時揭示有各動作數據之最大值、最小值的上升及下降時間的射出參數數值，但是如上述的解析值也僅單純顯示連續變化的動作數據(過程數據)，無法根據數值監視動作狀態，故對於射出成形之參數判斷及調整上，顯然無法提供足夠的幫助。

發明人係專門從事射出成形機之研發及製造工作，深知傳統射出成形機其射出條件參數之設定與調整不易，而感測器僅能提供數據紀錄並作為調整之參考，無法確保成形品品質，遂乃依據多年之工作經驗積極進行改良，終於歷經數次的試驗與改進後，研擬出可快速調整射出條件參數之方法與系統。

本發明之目的乃是利用觸控方式調整觸控顯示器所顯示之射出曲線圖，藉以使射出條件參數符合成形條件並提供最佳化設定值，減少參數調整時間及試驗步驟，降低射出成形品之失敗率，提高生產效能。

為達前揭目的，本發明提供一種射出成形機觸控式射出參數調整方法及調整系統，並針對射出之充填(Filling)階段，即原料經高溫熔融並射入模穴之過程，所影響甚鉅之射出條件(如：射出速度及射出時間)作為主要控制與調整之參數變因。

該射出成形機觸控式射出參數調整方法係包含下列步驟：(S1)輸入射出條件參數數值(初始設定值)，以形成設定參數訊號；(S2)傳送該設定參數訊號；(S3)使該設定參數訊號轉換為一曲線(設定值)輸出於觸 控顯示器；(S4)利用該設定參數訊號驅動射出成形機作動；(S5)偵測該射出成形機射出後所反饋之實際參數訊號；(S6)使該實際參數訊號轉換為另一曲線(實際值)輸出於該觸控顯示器；(S7)觀察射出成形品狀態；(S8)以觸控方式調整該觸控顯示器所顯示之(實際值)曲線；(S9)調整後之(實際值)曲線變更為(設定值)曲線；(S10)依該(實際值)曲線調整之比例變更並轉換為新設定參數訊號；(S11)傳送新設定參數訊號，並以新設定參數訊號再次驅動射出成形機作動，而完成射出動作後，則再次反饋實際參數訊號並藉曲線轉換單元轉換為(實際值)曲線以輸出於觸控顯示器，而操作者則能依據射出成形品狀態決定是否再次調整曲線。

而射出成形機觸控式射出參數調整系統係包含：一與射出成形機連結之射出控制器，位於射出控制器內部係包含有一射出參數設定選項單元、一處理單元、一曲線轉換單元、一觸控顯示器以及一觸控調整單元；其中，該射出參數設定選項單元係含括數種射出製程條件選項，並能以人工輸入完成參數設定，再將設定參數訊號傳送至處理單元；而處理單元係能接收輸入於射出參數設定選項單元之設定參數訊號及射出成形機射出後所反饋之實際參數訊號以傳送至曲線轉換單元；該曲線轉換單元係與處理單元連結，且能將設定參數訊號及實際參數訊號轉換為對應之曲線圖輸出於觸控顯示器，或將產生曲線變化之曲線圖轉換回新設定參數訊號傳送回處理單元；該觸控顯示器係連接於該射出控制器，且能輸出曲線轉換單元所傳送之曲線圖，並具有一觸控調整單元；該觸控調整單元係能利用觸控方式調整觸控顯示器上之曲線圖，並將產生之曲線變化傳送回曲線轉換單元。

執行上述射出成形機觸控式射出參數調整方法及調整系統之程序如下：當射出參數設定選項單元完成設定值之輸入後，處理單元即接收此設定參數訊號並驅動射出成形機執行射出動作，同時將設定參數訊號傳送至曲線轉換單元，使曲線轉換單元輸出一設定值曲線圖於觸控顯示器，當射出完畢時，射出成形機係將射出後之實際參數訊號反饋至處理單元，而處理單元則傳送所偵測之實際參數訊號至曲線轉換單元，令觸控顯示器同時呈現設定值曲線與實際值曲線，而能於觀察射出成形品後進行射出條件參數之調整，其係透過觸控方式將實際值曲線拉合並調整至符合設定值曲線，使觸控調整單元感測並轉換觸動訊號為數位資訊並傳送回曲線轉換單元，接著，藉曲線轉換單元使實際值曲線變更為設定值曲線，而原設定參數訊號則依實際值曲線調整之比例對等變更而產生並轉換為新設定參數訊號傳送至處理單元，而處理單元則以新設定參數訊號驅動射出成形機執行射出，並再次反饋實際參數訊號以呈現實際值曲線，而能依據射出成品決定是否再次調整實際值曲線，以獲致更為精確之射出條件參數。

藉此，以觸控方式修正曲線，並進一步獲得最佳射出條件之參數，使射出成形品符合所要求之品質，減少射出條件參數調整期間所耗費之原料及成本，降低試模次數，並能依實際射出成形品之缺陷進行修正，以便於輸出設定值曲線及實際值曲線，並藉觸控調整曲線以轉換並獲致正確的射出條件參數，使後續射出製程更穩定，確保射出成形品品質。

習知者：

1‧‧‧控制系統

11‧‧‧成形條件選項鈕

12‧‧‧觸控顯示器

121‧‧‧曲線圖

本發明：

2‧‧‧射出成形機

3‧‧‧射出控制器

31‧‧‧射出參數設定選項單元

32‧‧‧處理單元

33‧‧‧曲線轉換單元

4‧‧‧觸控顯示器

41‧‧‧觸控調整單元

42‧‧‧射出時間參數

43‧‧‧射出速度設定值

431‧‧‧速度設定值曲線

44‧‧‧射出速度實際值

441‧‧‧速度實際值曲線

45‧‧‧新射出速度設定值

S1‧‧‧輸入射出條件參數數值(初始設定值)

S2‧‧‧傳送設定參數訊號

S3‧‧‧轉換並輸出對應數值(初始設定值)曲線

S4‧‧‧驅動射出成形機執行射出動作

S5‧‧‧偵測實際參數訊號

S6‧‧‧轉換並輸出對應數值(實際值)曲線

S7‧‧‧觀察射出成形品

S8‧‧‧觸控調整曲線

S9‧‧‧實際值曲線變更為設定值曲線

S10‧‧‧依曲線變化轉換設定參數訊號(新設定值)

S11‧‧‧傳送設定參數訊號(新設定值)

第1圖係傳統射出成形機控制面板之示意圖。

第2圖係傳統射出成形機曲線輸出之示意圖。

第3圖係本發明射出成形機觸控式射出參數調整系統之方塊圖。

第4圖係本發明射出參數調整之流程圖。

第5圖係本發明射出參數設定值曲線輸出之示意圖。

第6圖係本發明射出參數曲線輸出之示意圖。

第7圖係本發明射出曲線調整之示意圖。

第8圖係本發明射出值對等變更之示意圖。

第9圖係本發明射出實際值曲線變更為設定值曲線之示意圖。

第10圖係本發明另一射出曲線調整之示意圖。

為使 貴審查委員瞭解本發明欲達成目的所運用之技術、手段及功效，茲舉一較佳之實施例並配合圖式，詳細說明如后：

首先，請參閱第3圖所示，係本發明射出成形機觸控式射出參數調整系統之方塊圖，該射出參數調整系統係包含一與射出成形機2連結之射出控制器3，而該射出控制器3係包含一射出參數設定選項單元31、一處理單元32、一曲線轉換單元33、一觸控顯示器4以及一觸控調整單元41；該射出參數設定選項單元31係涵蓋數種影響射出製程之條件參數，由於整個射出成形過程主要包含充填(Filling)、保壓(Packing)及冷卻(Cooling)三階段，且各階段之條件設置均會影響射出之成形品品質(如：保壓壓力不足造成表面缺陷...等)，而各項變因之參數調整上係會相互影響，因此，必需逐項逐步調整修正以獲得最佳射出製程條件參數之排列組合，但過多的控制變因易使射出參數調整系統複雜化，故本實施例 之射出參數設定選項單元31係針對影響充填(Filling)階段製程參數之射出速度設定及射出時間設定為主要調整條件，而所輸入之各項射出條件參數將傳送至處理單元32；該處理單元32係能針對輸入於射出參數設定選項單元31之設定參數訊號驅動射出成形機2執行射出動作以及偵測射出成形機2實際射出後所反饋之實際參數訊號，並將設定參數訊號及實際參數訊號傳送至曲線轉換單元33；而曲線轉換單元33將接收之設定參數訊號及實際參數訊號轉換為對應之曲線圖，並傳送至觸控顯示器4，或將產生曲線變化之曲線圖轉換回新設定參數訊號並傳送回處理單元32；該觸控顯示器4係能顯示曲線轉換單元33所傳送之曲線圖，並藉內部之觸控調整單元41將觸控式面板感測及接收之觸動訊號(類比訊號)轉換為電腦可接受之數位資訊，再經過整合與編譯後供連結或執行後續應用，而利用觸控方式調整觸控顯示器4上所顯示之曲線圖後，觸控調整單元41係將因調整而產生之曲線變化傳送回曲線轉換單元33，藉以將曲線轉換回新設定參數訊號並傳送回處理單元32以驅動射出機2。

其次，請仍然參閱第3圖並配合第4圖所示，該射出參數調整之流程如下：步驟S1係依欲射出之成形品體積約略評估射出之條件參數，並輸入射出條件參數數值於射出參數設定選項單元31而形成初始設定值，該設定參數訊號接著傳送至處理單元32；步驟S2處理單元32接收設定參數訊號，再將設定參數訊號傳送至曲線轉換單元33；步驟S3曲線轉換單元33將設定參數訊號轉換為對應數 值之(初始設定值)曲線並輸出於觸控顯示器4；步驟S4處理單元32以設定參數訊號驅動射出成形機2進行射出動作；步驟S5射出成形機2反饋射出後所產生之實際參數訊號，而處理單元32偵測實際參數訊號將其傳送至曲線轉換單元33；步驟S6將實際參數訊號傳送至曲線轉換單元33以利於曲線轉換單元33將實際參數訊號轉換為另一對應數值之(實際值)曲線並輸出於觸控顯示器4，使觸控顯示器4同時呈現設定參數訊號及實際參數訊號之曲線圖；此時，則判斷觀察射出成形品(步驟S7)，若射出之成形品其尺寸及質量均符合需求則結束調整動作，若射出成形品與需求不符則進行觸控調整動作；步驟S8藉由觸控顯示器4內部之觸控調整單元41使操作者能以觸控方式調整觸控顯示器4所顯示之實際值曲線，並將實際值曲線拉合至符合設定值曲線，使觸控調整單元41感測並轉換觸動訊號為數位資訊並傳送回曲線轉換單元33；步驟S9曲線轉換單元33將調整後之實際值曲線變更為設定值曲線，而原設定參數訊號則依實際值曲線調整之比例對等變更並轉換為新設定參數訊號；步驟S10藉曲線轉換單元33將新設定參數訊號傳送至處理單元32；步驟S11處理單元32則以新設定參數訊號驅動射出成 形機2以執行射出動作(返回步驟S4)。

射出成形機2在每一次執行射出動作後，皆會再次反饋實際參數訊號以藉曲線轉換單元33轉換為實際值曲線並輸出於觸控顯示器4，當射出成形品狀況符合預期品質時，則結束調整動作；若無法符合預期品質，則再一次透過觸控來調整觸控顯示器4所顯示之實際值曲線，以再次獲得新設定參數訊號並執行射出動作，直至獲得理想成形品之射出條件參數。

接著，請仍然參閱第3圖並配合參閱第5圖所示，該實施例係以影響射出成形品尺寸之主要因素即注射階段之螺桿射出速度參數設定及螺桿射出時間參數設定為控制變因，其係輸入所評估之射出時間參數42及射出速度設定值43於射出參數設定選項單元31，而處理單元32接收此射出速度設定值43後即傳送至曲線轉換單元33，使觸控顯示器4顯示速度設定值曲線431並驅動射出成形機2，而經過射出成形機2之實際射出動作後，即反饋射出速度實際值44回處理單元32，並藉曲線轉換單元33轉換為速度實際值曲線441輸出於觸控顯示器4(如第6圖所示)。

此時，該觸控顯示器4係同時顯示一速度設定值曲線431及一速度實際值曲線441，接著，透過觀察射出成形品所出現之缺陷判斷所應調整之參數，並能藉由觸控方式調整速度設定值曲線431與速度實際值曲線441所呈現之落差(如第7圖所示)，利用觸控調整單元41使無法符合需求之速度實際值曲線441移動並調整至符合速度設定值曲線431(如第8圖所示)再傳送回曲線轉換單元33，使速度實際值曲 線441變更為速度設定值曲線431(配合參閱第9圖)，而射出速度設定值43則依曲線調整之比例對等變更而形成新射出速度設定值45以傳送回處理單元32，該處理單元32則以新射出速度設定值45驅動射出成形機2進行射出動作，而每一次完成射出後，均會呈現該次速度實際值曲線441，讓操作者能依據射出成形品狀態及需求再次觸控調整曲線，以便獲致新射出速度設定值45(如第10圖所示)。

該觸控式射出參數調整方法及調整系統係能配合射出成形機2，並根據完成射出後之成形品狀態作為射出條件參數之調整依據，而射出控制器3則依不同射出條件參數運算並輸出對應之曲線圖供操作者研判或調整，以迅速獲得符合該射出成形品之射出條件參數，並減少試射所耗費之時間、原料及成本，確保射出成形品之品質及穩定性。

綜上所述，本發明利用觸控方式調整觸控顯示器所顯示之射出曲線圖，並藉觸動訊號與數值之轉換調整出符合射出製程之條件參數，使成形品趨近理想之狀態，簡化射出條件調整程序及時間，實以較傳統射出條件參數調整方法更為創新、實用，理應符合發明專利之要件，爰依法提出專利申請。

2‧‧‧射出成形機

3‧‧‧射出控制器

31‧‧‧射出參數設定選項單元

32‧‧‧處理單元

33‧‧‧曲線轉換單元

4‧‧‧觸控顯示器

41‧‧‧觸控調整單元

Claims (4)

1. 一種射出成形機觸控式射出參數調整方法，該調整方法包括下列步驟：(S1)輸入射出條件參數數值(初始設定值)，以形成設定參數訊號；(S2)傳送該設定參數訊號；(S3)使該設定參數訊號轉換為一曲線(初始設定值)輸出於觸控顯示器；(S4)利用該設定參數訊號驅動射出成形機作動；(S5)偵測該射出成形機所反饋之實際參數訊號；(S6)使該實際參數訊號轉換為另一曲線(實際值)輸出於該觸控顯示器；(S7)觀察射出成形品狀態；(S8)以觸控方式調整該觸控顯示器所顯示之(實際值)曲線；(S9)調整後之(實際值)曲線變更為(設定值)曲線；(S10)依該(實際值)曲線調整之比例變更並轉換為新設定參數訊號；以及(S11)傳送該新設定參數訊號，並返回步驟(S4)。
2. 一種射出成形機觸控式射出參數調整系統，該調整系統具有一與射出成形機連結之射出控制器，該射出控制器包含： 一射出參數設定選項單元，該射出參數設定選項單元係包含複數種射出製程之條件選項，並供輸入設定參數訊號以傳送至處理單元；一處理單元，該處理單元係能接收設定參數訊號以驅動該射出成形機作動，並偵測該射出成形機實際射出後所反饋之實際參數訊號，以傳送該設定參數訊號或該實際參數訊號至曲線轉換單元；一曲線轉換單元，該曲線轉換單元係將接收之設定參數訊號及實際參數訊號轉換為對應之曲線圖，並傳送至觸控顯示器，或將產生曲線變化之曲線圖轉換回新設定參數訊號，並傳送回該處理單元；一觸控顯示器，該觸控顯示器係連接該曲線轉換單元，且能輸出該曲線轉換單元所傳送之曲線圖，並具有一觸控調整單元，以及一觸控調整單元，該觸控調整單元係能利用觸控方式調整該觸控顯示器上所顯示之曲線圖，並將曲線變化傳送回該曲線轉換單元。
3. 一種使用如申請專利範圍第1項所述之射出成形機觸控式射出參數調整方法之調整系統，該調整系統具有一與射出成形機連結之射出控制器，該射出控制器包含： 一射出參數設定選項單元，該射出參數設定選項單元係包含複數種射出製程之條件選項，並供輸入設定參數訊號以傳送至處理單元；一處理單元，該處理單元係能接收設定參數訊號以驅動該射出成形機作動，並偵測該射出成形機實際射出後所反饋之實際參數訊號，以傳送該設定參數訊號或該實際參數訊號至曲線轉換單元；一曲線轉換單元，該曲線轉換單元係將接收之設定參數訊號及實際參數訊號轉換為對應之曲線圖，並傳送至觸控顯示器，或將產生曲線變化之曲線圖轉換回新設定參數訊號，並傳送回該處理單元；一觸控顯示器，該觸控顯示器係連接該曲線轉換單元，且能輸出該曲線轉換單元所傳送之曲線圖，並具有一觸控調整單元，以及一觸控調整單元，該觸控調整單元係能利用觸控方式調整該觸控顯示器上所顯示之曲線圖，並將曲線變化傳送回該曲線轉換單元。
4. 根據申請專利範圍第2或3項所述之一種射出成形機觸控式射出參數調整系統，其中，該射出參數設定選項係包含設定螺桿射出速度參數及設定螺桿射出時間參數。