TW461854B - Injection controlling method for an injection molding machine - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 61B5 4 A7 _B7_ 五、發明說明（< ) 發明之背景： 發明之領域 本發明偽關於射出成形機所用之射出控制方法，更特 別是適於成形厚度很小的物件之射出控制方法。 先前之技術說明： 馬達驅動之射出成形機近年來已大量被使用，其中伺 服馬逹被用來替代液壓致動器。此種使用伺腋馬逹之射 出裝置的操作綜合如下。 在塑化/計量（plasticization/metering)過程中，螺捍以 伺服馬達轉動。螺桿被置於加熱圓筒中。樹脂從漏斗被 進給到加熱圓筒中螺捍的後部。螺桿的轉動使某些被計 量之樹脂熔融，且前進到加熱圆筒中之鞾部（nose)。在此 時段中，螺桿由於儲存在加熱圓筒中择部之熔融樹脂所 産生之壓力（背壓）作用而縮回。 射出軸直接連到螺桿之後端部。射出軸經由軸承而可 轉動地由一储壓力板所支持。射出軸沿箸軸向由在壓力 板上之射出伺服馬逹所驅動《壓力板反應於射出伺服馬 達之操作，通過滾珠螺捍而沿著導桿前進或後退移動。 上述熔融樹脂背壓是使用負荷單元偵測，並且以回授控 制回路來控制，下列將詳細說明之。 然後，在填入過程中，壓力板由驅動射出伺服馬達而 使之前進。螺桿之#部做為活塞，使模具中充滿熔融樹 脂。 熔融樹脂在充填過程之終了時將模腔中之空間填阖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------裝 -------訂---------線 (請先閲讀背面之沒意事項再填寫本頁) ^ - 1 8 5 4 A7 _B7五、發明說明（> ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -裝-------訂---------線---------------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 程 V 停 ， ( 程平 切換。 暫中 屋字開具 。成發物邊故制速 件 式力質冷在路-+S打模 行之會形毛。控動 方形 模Λΐ品被)0回/0量具後 進大，成生件出移 制成 制 之下S)制 化-+«模然 被較時的産物射大 控保 控 I 件力es控 塑/S*, 中fcb形薄會疵統最 <, 出確 度 物壓00授 到化中出 序度成到力瑕傳之小 射可 速 形定pr回 回塑作移 程厚之加壓或，桿中 的間 從〖成預 g 之 ，與操中 填對件施度陷是螺序 良之 式為終在in式 後以出具 充若物制過缺但為程 改作 模稱最脂11方 序作頂模 在。形控之成。因填 種操 制被到樹we制 程操在從 制變成出上造少，充 一形 控換響之(d控 停出，品 控改的射件會減力在 供成 之切影中序壓 暫頂件成 出須薄的物將須壓比 提鄰 動種且腔程背 成行物完。射必到此形，必少中 在相 蓮此並模停述 完進形化序 *度用如成力力減序 的次 進。，，暫上 在則固固程知厚施，在應壓然程 目阐 前式)''後為如 置置出將填周之被如生留之突停 値件 桿模ng之稱力 裝裝頂構充所件制例産殘件地暫明一形 螺制hi換被壓 出住中機行中物控。，或物效在說之成 ，控ltc切程脂 射夾具器進術視出題時S/型有度要明的 上力W1-P過樹 β ，具模出以技制射問形 > 成能速扼發薄 點壓 SV此-制後模從頂上此控之多成sh到不加之本使 此成 P 在。中控然。地由關如出品許之la生法或明故 ， 在換to卻序所 序行而被 射形生件 α 産方度發 法 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 4 6 1 85 4 _ B7_ 五、發明說明（々） 之重量及尺寸穩定性〇 第1圖是顯示電動射出成彤機之架構概圖。 第2 A圖及第2B_顯示傳統螺桿移動速度，以及螺桿 移動速度改變時螺桿位置之一個例子。 第3A圖及第3B圖顯示本發明第一實施例中螺桿移動 速度，以及螺桿移動速度改變時螺捍位置之一個例子。 第4A圖及第4B圖顯示本發明第二實施例中螺桿移動 速度，以及螺桿移動速度改變時螺桿位置之一値例子。 第5圖顯示本發明第三實施例中螺桿移動速度，以及 螺桿移動速度改變時螺桿位置之一個例子。 第6_顯示第5圖實施例之一値改變之圖。 較佳實施例之詳細説明 參照第1圖，含有由伺服馬達操作之射出裝置的電動 射出成形機在此被敘述以促進對本發明之了解。射出裝 置以伺服馬逹之轉動傳遞而轉動了螺桿，經由滾珠螺捍 及螺帽而使轉動成為線性蓮動。 在第1圖中，射出時何服馬達11之轉動傳到滾珠螺桿 1 2。螺帽1 3固定到壓力板1 4 ,則螺帽1 3反應於滾珠螺 桿12之轉動而前進或後退。壓力板14可沿著固定在基 架（未顯示）之導桿15及16而移動β壓力板14之後退及 前進移動經由軸承17、負荷單元18、射出軸19而傳遞 到螺桿2 0。螺桿2 0位在加熱圓筒2 1中，使螺桿2 0可沿 其軸向而轉動及移動。加熱圓筒21上相當於螺桿20之 後部裝有進料漏斗2 2而進給樹脂。伺服馬達2 4之轉動 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------裝 ------1訂！-----線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〉 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 461854 A7 B7 五、發明說明（4 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 機20用偵控 中伺30ιτίο專 合達 @嘴桿作 c到2028序到之器轉编 之2Α圖 偶馬Jiη出螺。測送 桿器程令11大之由 0 審 第傺 之服 申射在形偵輸 螺大述指達放24C U 待 。關 帶何 1在存成所後 査放上Ρ)馬服達速 Μ 開 法數 皮由7201儲以18然 偵由視|5§服何馬轉 公 方函 9 筒 β 轉 G 更 及 1。發，，壓元， 以號 2(1伺 c服測26彳本 制之 圃 輪軸動彳部時加單大 ，信器流制矩伺偵器!;日 控間 熱 阴 帶出轉 Μ 頭進被荷放 上測制電控轉制以制 Ρ 於 出時 皮射 C 在 C 前且負一I14偵控送以出控用控Tfii射與 ,，2桿2 中at為 2 板之 β 輸 2 輸而 3¾¾¾ 敍 統置 如之桿 U 桿筒中而器 力來26定器之流及送 U ， 傳位 例言螺 螺圖具力大 歷27器而大11電31輪以如 有桿 *換成21熱模用放 在器制值放達動器被 U 例 述螺 含。造Ψ,筒加 了作元 定測控個服馬驅碼速 U , 敘及 包軸而冑囫在入反單 固偵到一伺服之编轉 P 構 -度 由出 熱 2琪以荷 被置送每。伺 2 有之11結 圖速 經射動 加桿脂是負27位輸之30制逹各測第定 62B動 ，到轉 在螺樹力由 器從後定及控馬達偵，特62及移 動遞而_/1存使融之力 测。然設29而服馬32的之742A桿 轉傳動化儲。熔上壓 •偵量，員器流伺服及明置-1第螺 桿 g 驅塑脂1M之脂之26置動大作大電制伺31聲裝 9 照示 螺23之在樹-1方樹後器位移放操放動控。器須出No參顯 使件24融21前在测制 之所由服驅以速碼 射利 圖 -裝 ---I---訂·---— II--線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 4 6 18 5 4 A7 B7 五、發明說明（ 先 ， 化在地 塑度別 箸速特 接動更 ，移 。 序桿定 程螺決 填及已 充置中 從位段 ，桿分 例螺橱 程 停 暫 為 終 最 序 程 量 計 三充 或從 二中 之段 中分 圔一 2B第 第在 在20 已桿 前螺 度 速内第 動段的 移分間 以二之 均第S3 止的與 間間S2 時之置 之S2位 S1及在 達 S 2 到置桿 置位螺 位在 。 桿 2 動 螺桿移 到螺V2 始 α 度 開動速 序移動 程而移 瑱VI以 P 韵 f 移f 以序 内程 段停 分皙 三到 度 fcE 逋 換 切 換 切 序35 程元 镇單 充入 ，輸 3 J S 由 置定 位設 在之 。述 動 上 移 。 第 器 制 控 入 給 已 先 Imh 而 圔 以 定 設 述 上 照 依 6 2 器 制 控 。為 度常 速通 動係 移關 桿的 螺間 換之 切置 而位 號之 信處 測變 偵改 之度 27速 器 ， 測中 偵圖 置2B 位第 從在 及 為 定 決 被 地 外 意 若 桿 螺 示 表 即 此 是 值後 定退 設種 了 這 定為 判因 6 2 , 器值 制定 控設 3 ， S 是過 但跳 〇 且 後並 退入 中輸 序的 程確 镇正 充不 在是 有 之含 退陷 後缺 20有 桿了 螺免 。避 知而 可力 圖壓 2 镇 第充 如脂 ，樹 的了 行少 執減 中由 序免 程避 停是 暫由 在理 之 大 較 比 度 厚 於 用 適 常 通 制 控 出 射 之 。定 件設 物圖 Art 形 2 成第 之據 邊根 毛 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 脂之 樹序 了程 受填 接充 件在 物件 形物 成形 , 成 後 ， 之言 成而 完件 序物 程的 填大 充度 在厚 。對 件 Ο 物力 形壓 成之 力 壓 之 上 件 物 形 成 到 加 施 中 序 程 停 暫 在 00 縮縮 收收 地此 顯償 明補 後可 形 成及 的邊 薄毛 形生 成産 來會 用力 被壓 制度 控過 出之 射上 此件 當物 ，形 面成 方在 一 生 另産 在， 時 件 物 留 殘 或 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 1854 A7 B7_ 五、發明說明（& ) 應力，因而造成了缺陷瑕疵物件。故，産生在成形物件 上的壓力必須減少，但是，傳統射出控制方法不能有效 地突然減少壓力，因為螺桿之最大移動速度或加速度在 暫停程序中比在充填程序中小。亦即，對小厚度之成形 物件言，樹脂收縮較小。雖然須補充小量樹脂，大的樹 脂壓力連續地施加到成形物件上。 參照第3 Α及3 Β圖，本發明第一實施例之射出控制法 即將敘逑。在此之敘逑是適用於與第1画相似之電動射 出成形機。 在第3A圖中，此實施例之特徵包含有，在充填程序被 切換到暫停程序之前，於充填程序之後半段中使螺桿20 後退之步驟。第3A圖中，顯示從充填程序，接著塑化/ 計量程序到暫停程序，螺桿移動速度及螺桿位置與時間 之變化關傲。螺桿位置及螺捍移動位置已先前以五個分 段而決定，如第3B圖所示。更待別地，螺桿2D在第一 分段中從充填程序開始到螺桿位置到逢S 1之時間為止均 以移動速度VI移動。螺捍20在位置S1及S2之間的第 二分段内以移動速度V2移動。螺桿20在位置S2及S3 之間的第三分段内以移動速度V3移動。這是與傳統控制 方法很類似。不同之處在於隨後的操作中，螺桿2 0開始 在位置S 3退後。 在此實施例中，最後兩個分段有退後之動作（即充镇程 序開始之第四及第五分段螺桿20在位置S3及S4之 間的第四分段中以移動速度V 4移向後。螺桿2 0在位置 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） I----------I I -------訂-- - - ----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 461854 _B7_ 五、發明說明（r ) S 4及S 5之間的第五分段中以移動速度V 5移動向後。在 位置S5,充填程序切換到暫停程序。速度改變處之位置 間的關傜通常為S 3 < S 2 < S 4 < S 5 < S 1。 如上逑之事先設定，螺桿2G後退之時間點是以從位置 偵測器2 7之偵測信號，依照螺桿2 0之設定位置而決定。 如上述，不僅螺捍20之前移，而且其後移亦是在充煩 程序後半段某些分段中進行，以便很快地降低樹脂充填 壓力。由上述很明顯地，非所要之充填壓力可以由射出 成形機所具有的最大移動速度或加速度而降低之。此可 避免小厚度成形件上産生少毛邊或降少殘留應力。須註 明者，在兩個相鄰射出之間之成形件重量，在暫停程序（壓 力控制）螺桿2G後退時會變化。相反地，在本實施例中， 螺桿20是在充填程序中控制速度或位置，故成形物件之 重量及尺寸均為恆定。 其次，參照第4A及4B圖，敘逑本發明第二實施例β 此實施例之恃擻為，螺桿20在操作過程之二或三個分段 中後退時，至少使螺桿20停止一次。使螺桿20停止之 操作的時區是根據螺捍2 0之預定位置而開始的。更特別 地，螺桿2 Q在第一分段中從充填程序開始到螺捍位置到 達S1之哼間為止均以移動速度VI移動。螺桿2G在位置 S 1及ri 2之間的第二分段以移動速度V 2移動。螺桿2 0 在位置S 2及S 3之間的第三分段以移動速度V 3移動。這 個完全與第1實施例中所逑的操作相似。 其次，螺桿2 0開始在位置S 3後退。在此實施例中， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------裝 ！！1 訂-----！| ·線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6 18 5 4 A7 B7 五、發明說明（β ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

後退浬動亦設在最後兩値分段（即，充填程序開始第四及 第五分段）。停止操作設定在每一後退分段之終了。結果， 螺桿20在位置S3及S4之間的第四分段中以移動速度 V4向後移動。然後螺桿20在位置S4停止一段時間T1。 在時間T1過去之後，螺桿2Q在位置S5的第五分段中以 移動速度V5向後移動。再者，螺桿20在位置S5停止一 段時間Τ2β在時間T1經過之後，充埔程序被切換到暫停 程序。速度改變處之位置之間的關係通常為 S3<S2<S4<S5<SU 參照第5圖，将敘述本發明第三實施例。此實施例之 特激是在充埔程序的後半段有一値使螺桿20停止之步 驟。螺桿20停止操作開始之時段視螺桿20之預定位置 而定β更恃別地，螺桿20在的第一分段中從充填程序的 開始，到螺捍到逹位置S1之時間止，以移動速度VI向 前移動。螺捍20在位置S1及S2之間的第二分段中以移 動速度V2向前移動。螺桿2(3在位置S2及S3之間的第 三分段中以移動速度V 3向前移勤。這些都與第一實施伊J 中所述的操作相似。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

然後螺桿20在位置S3停止一段時間Τ1β在時間T1 過去之後，螺桿20在位置S4的第四分段中以移動速度 V4向後移動。速度改變處之位置之間的關係通常為 S3<S2<S4<SU 在第6圖中，須提及者，螺捍2D可能在位置S3停止 一段時間T1,且在時間T1過去之後，在位置84的第® 本紙張尺度遶用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公1 ) 4 6 18 5 4 A7 B7 五、發明說明（？ 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 間，^不 換壓構 退物毛 之 時 跟樹 切油結 後形何 置退 &動定 接到之 段成任 會 位後 Ϊ 流穩 直用機 半度之 之 者 之對 可應出 後厚件 處 或 脂止 序可射 的小物 變 進 樹停 程明動 序低形。 改 前 為之«發電 程降成定 度然 因時 充本他 填可免穩 速突¾.是暫 ，。其 充地避寸 c 段 這20中序到 在別可尺 動半 。桿 例程用 桿待此及 移Ιο後 件螺 施停應 螺此，量 前<8的 物， 實暫可 ，。外重 向S2序牛之是 之有且 中低之之 V43<程^ 陷但 到必並 明降此件 度<8填形缺。 提不， 發然除物 速S4充 成動。個而機 本突。形 達桿 元 動為在^形運利一 ，形 ，可力成 馬螺 板 單 移常20/S而之有任序成 述力應使 服珠帽力桿桿承荷 以通桿及生20況述程出 所壓留且明伺滾螺壓導導軸負 中條螺況産桿情上卻射 上填殘並説 一 ； i i ； i 〖 一 段關若情件螺之在冷動。如充之，號1112131415161718 分的 視物上脂 到作中 使件邊符 ---------i ------- 訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 461854 A7 _B7 五、發明說明（…） 19- 射 出 軸 2 0·· 螺 捍 2 1·· 加 熱 圓 筒 2 2*· 漏 斗 2 3·· 偶 合 元 件 24- 伺 服 馬 達 2 5·· 負 荷 早 元 放大器 2 6- 控 制 器 2 7·· 位 置 偵 測 器 2 8- 放 大 器 2 9_· 伺 服 放 大 器 3 0·· 伺 服 放 大 器 3 1- .编 碼 器 3 2- •编 碼 器 --------- --裝 -------訂---------*5^ {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格mo X 297公釐）

Claims (1)

1. 8 8 8 8 ABCD 461854 六、申請專利範圍 1 . 一種方法，用來在執行樹脂塑化/計量程序及充瑱程序 之成形循環之射出成形機中控制射出，該方法包含使螺 桿在充填程序中後退。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中後退螺桿開始之 時段視螺桿之預定位置而定，並且其中螺桿之後退速度 係任意地決定。 3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中螺桿後退速度決 定是使得後退開始時是以螺桿的最大速度進行。 4. 如申請專利範圍第2項之方法，另外包括有在螺桿後 退時至少使螺桿停止一次。 5 . —種方法，用來在執行樹脂塑化/計量程序及充«程序 之成形循環之射出成形機中控制射出，該方法包含使螺桿 在充填程序中停止。 6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中停止螺桿開始之 時段視螺桿之預定位置而定。 7. —種方法，用來在射出成形機中控制射出，該方法包 含； 計量一次射出量到射出成形機之加熱画筒中； 使射出螺桿沿著加熱圓筒中之射出方向前進，而射出 至少一部份射出量到模具中； 使射出螺桿沿箸加熱圓筒中之後退方向後退。 8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中將射出量射出包 括沿著射出方向控制射出螺桿在多數個分段中之速度。 5. 如申請專利範圍第7項之方法，其中使射出螺桿後退 -13- 本·紙張尺燴一枸I3阑阑家標嗥（（’NS丨Λ4規格（2H·)/公鏠） -事項典填寫本苜) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

   Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利乾圍 包括使螺桿在多數個後退速度下後退。 10.如申請專利範圍第7項之方法，該方法另外包括： 使射出螺桿在射出量被射入到模具後，維持在完全前 進位置上一段選定的時距。 U. —種方法，用來在射出成形機中控制射出，該方法包 含； 計量一次射出量到射出成形機之加熱圓筒中； 使射出螺桿沿著加熱圓筒中之射出方向前進，而射出 至少一部份射出量到模具中； 使射出螺捍沿著加熱圓筒中之後退方向後退第一選定 距離到加熱圓筒中之第一後退位置。 12. 如申請專利範圍第11項之方法，另外包括： 使射出螺桿後退到加熱圖筒中之第二選定距離。 13. 如申請專利範圍第項之方法，另外包括： 使射出螺桿在該後退之後，維持在第一後退位置上一 段第一選定時段；並且 使射出螺桿後退第二選定距離到第二後退位置。 1 4 .如申請專利範圍第1 3項之方法，另外包括使射出螺 桿在維持在第二後退位置上一段第二選定時段之步驟 1 5 . —種方法，用來在射出成形機中控制射出，該方法包 含； 計童一次射出量到射出成形機之加熱画筒中； 使射出螺桿沿著射出方向前進第一選定距離，而射出 第一部份射出量到模具中； -1 4 - '"之注意事項再填{馬本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ---^-------訂------I--------.----- 本紙張尺度㈤印中哽家標_ ( ! Λ4規格（川} Η，·/ J讀） 4 6 1 8 5 4 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 使射出螺桿沿著射出方向前進第二選定距離，而射 出第二部份射出量到模具中； 使射出螺桿維持在固定位置上一段第一選定時段； 使射出螺桿沿著射出方向前進第三選定距離，而射 出第三部份射出量到模具中。 16. 如申請專利範圍第15項之方法，另外包括： 在射出螺桿前進第二選定距離後，且在射出螺桿雒持 在第一選定時段之前，使射出螺捍前進額外選定之距 離，而射出額外部份射出量到模具中。 17. —種裝置，用來在射出成形機中控制射出，該裝置包 含； 一値控制單元，用來控制射出螺桿在加熱圓筒中之移 動； 一個壓力感測單元，用來_測樹脂在加熱圓筒中之射 出壓力； 一個速度感測單元，用來感測射出螺桿在加熱圓筒中 之速度； 使射出螺桿在加熱圓筒中停止及後退，之停止及後退 工具； 其中，控制單元之結構為，根據從速度感潮單元來之 倍號而控制射出螺捍的速度，並且烕測射出螺桿之前進 速度，並且根據從壓力戲测單元來之信號而咸測被射出 到模具中之樹脂壓力，該停止及後退工具根據該信號而 使射出螺桿被停止及後退。 -1 5- 一意夢項再填寫本頁) ---裝 -9. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印絜 0-------- 4 6 1 8 5 4 as Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 18.如申請專利範圍第17項之裝置，其中該控制單元之 結構為，使射出螺桿在選定速度下在第一条列步驟中前 進選定的距離，並且其中該控制單元之結構為，控制該 停 被 中 驟 步 列 糸 二 第 在 桿 螺 出 射 使 而 具 X 退 。 後退 及後 止及 停止 9m - :·. ! ^^1 —II 士，^TLJ In l^p p^[ ..... 、V5 备 ".Ά之土*爭""填寫本育) 經濟部智慧財產笱a;工消費合作社印f 各紙张尺度滿用rb阈!《祝橾嗥（: Λ4規格·:Η)，1