475913 五、發明說明（1) (發明之背景） 本發明係關於射出成型背壓控制方法及使用之背壓控制 裝置。 射出成型機分成液壓射出成型機及馬達驅動射出成型 機。每個液壓射出成型機使用液壓引動器做爲射出裝置及 夾緊裝置之驅動源，而每個馬達驅動射出成型機則使用伺 服馬達做爲驅動源。以下雖以馬達驅動射出成型機爲前提 敘述射出成型機，但本發明也可應用於液壓射出成型機； 液壓射出成型機及馬達驅動射出成型機除了液壓引動器和 伺服馬達不同外，構造及動作皆相同。下面將簡述利用伺 服馬達做爲引動器之射出裝置之動作。 (1)於增塑及計量過程上，螺桿係被螺桿旋轉伺服馬達 驅動。螺桿係設在加熱圓筒內。樹脂粉，做爲進給樹脂係 自漏斗被進給至加熱圓筒內之螺桿之後部，螺桿旋轉之結 果將既定數量之樹脂進給至加熱圓筒之前端部並藉加熱圓 筒溶化樹脂以形成溶化樹脂。在此期間，螺桿由於陷在加 熱圓筒之前端部上之溶化樹脂之壓力（背壓）而退縮。 螺桿具有直接接到射出軸之後端部。射出軸係藉軸承而 被旋轉地支撐在壓力板上。射出軸係藉被支撐在壓力板上 之射出伺服馬達而在軸向上被驅動。壓力板係藉球面螺桿 響應射出伺服馬達之動作而沿著導桿前後移動。溶化樹脂 之上述背壓係以後述之方式藉測力器偵測及藉饋返控制環 路控制。 475913 五、發明說明（2 ) (2) 接著，於充塡過程上，藉驅動射出伺服馬達向前移 動壓力板。螺桿具有前端部以做爲將溶化樹脂充塡於模之 活塞。 (3) 在充塡過程結束時，溶化樹脂塡滿模穴內之空間。 此際，螺桿之前行運動則自速度控制模式切換爲壓力控制 模式。此切換過程係稱爲"V-P切換”。 (4) 俟V-P切換後，模穴內之樹脂則容許在既定之壓力 下冷卻。此過程係稱爲閉模過程。於閉模過程上，樹脂之 壓力係以與前述背壓控制者相似之方式在饋返控制環路內 被控制。 然後，射出裝置之動作在完成第（4)項所述之閉模過程 後返回第（1)項所述之增塑及計量過程。 另外一方面，於夾緊裝置上，則與第（1)項所述之增塑 及計量過程平行地執行將固態產物自模頂出之頂出動作。 此頂出動作包括藉頂出器機構打開模並將固態產物自模頂 出，然後封閉模俾進行第（2)項所述之樹脂充塡。 於下文參照第3圖所述之方式上，傳統之背壓控制方 法包括下述步驟：設定多數之固定背壓指令値俾形成具有 固定背壓指令値之背壓型樣，此背壓型樣具有對螺桿之退 縮位置或螺桿之退縮瞬時持續地改變之固定背壓指令値， 及控制背壓俾背壓偵測値與背壓型樣一致。但是，傳統之 背壓控制方法無法充份地辨別要被溶化之樹脂之特性及執 行多級背壓控制（例如，三級或四級），除非射出成型機操 -4- 475913 五、發明說明（3 ) 作員具有豐富之經驗。因固定之背壓指令値係與螺桿之退 縮位置互有關聯，故成型工作須藉重複改變固定背壓指令 値直到固定背壓指令値之組合適於切換依螺桿之位置而定 之位置。結果，傳統之射出成型機之設定工作需費時且高 熟練度。 (發明之槪述） 因此，本發明之目的係提供射出成型機之背壓控制方 法，此方法能藉簡單之設定工作執行幾乎理想之背壓控制。 本發明之另外目的係提供射出成型機之背壓控制裝置， 此裝置係適於執行上述之背壓控制方法。 本發明之其它目的將隨著下面之敘述而逐漸淸楚。 依本發明之第1型態，背壓控制方法係控制含有射出 裝置之射出成型機內之背壓。射出成型裝置含有用於加熱 充塡於其內之樹脂粉俾將樹脂粉溶化成溶化樹脂之加熱圓 筒，配置在加熱圓筒內用於將加熱圓筒內之溶化樹脂朝前 進給俾計量溶化樹脂之螺桿，及與螺桿結合而動作俾在軸向 上驅動螺桿以朝前射出在加熱圓筒內被計量之溶化樹脂之 射出引動器。背壓控制方法包括下述步驟：對背壓設定之 背壓控制位準，根據背壓控制位準自動決定具有持續地對 螺桿退縮位置改變之可變背壓指令値之背壓型樣，及依背 壓型樣控制背壓。 依本發明之第2型態，背壓型樣製作方法係製作用於 有射出裝置之射出成型機內之背壓之背壓型樣。射出裝置
475913 五、發明說明（4 ) 包括用於加熱充塡於其內之樹脂粉使樹脂粉溶化成溶化樹 脂之加熱圓筒及配置在加熱圓筒內用於朝前進給在加熱圓 筒內之溶化樹脂俾計量溶化樹脂之螺桿。背壓型樣製作方 法包括下述步驟：對背壓設定背壓控制位準，及根據背壓 控制位準自動決定具有持續地對螺桿位置改變之可變背壓 指令値之背壓型樣俾製作背壓型樣。 依本發明之第3型態，背壓控制方法係控制含有射出 裝置之射出成型機內之背壓。射出裝置包括用於加熱充塡 於其內之樹脂粉使樹脂粉溶化成溶化樹脂之加熱圓筒，配 置在加熱圓筒內用於朝前進給在加熱圓筒內之溶化樹脂俾 計量溶化樹脂之螺桿及與螺桿結合而動作俾在軸向上之驅 動該螺桿以朝前射出在加熱圓筒內被計量之溶化樹脂之射 出引動器。背壓控制方法包括下述步驟：對背壓設定背壓 控制位準，根據背壓控制位準自動決定具有持續地對時間 改變之可變背壓指令値之背壓型樣及依背壓型樣控制背 壓。 依本發明之第4型樣，背壓型樣製作方法係製作用於 控制含有射出裝置之射出成型機內之背壓之背壓型樣。射 出裝置包括用於加熱充塡於其內之樹脂粉使樹脂粉溶化成 溶化樹脂之加熱圓筒及配置在加熱圓筒內用於朝前進給在 加熱圓筒內之溶化樹脂俾計量溶化樹脂之螺桿。背壓型樣 製作方法包括下述步驟：對背壓設定背壓控制位準及根據 背壓控制位準自動決定具有持續地對時間改變之可變背壓 475913 五、 發明 說明 (5 ) 指 令値之背壓型 樣 俾製 作背壓 型 樣 〇 依本發明之第ΐ 丨型 態，用: 於 控 制含有射出 裝置 之射出 成型機內 之背壓 之背壓 控制裝 置 Ο 射出裝 置包括用 於加 熱 充 塡於其 內之樹 脂 粉使 樹脂粉 溶 化成溶化 樹脂之加 熱圓 筒 ，配置 在加熱 圓 筒內 用於朝 \ 刖 進 給在加 熱圓 筒內 之溶 化 樹 脂俾計 量溶化 樹- 脂之 螺桿， 及 與 螺桿結 合而 動作俾在 軸 向 上驅動 螺桿以 朝 前射出在加 熱 圓 筒內被 計量 之溶 化樹 脂 之射出引 動器。 射出裝 置設有用 於 藉在螺 桿目丨J 端被 計量 之 溶 化樹脂 以產生 表 示背 壓之偵 測 値 而偵測 在該 加熱 圓筒 內 之 溶化樹 脂之背 壓 之背 壓偵測 器 及用於偵 測螺 桿之 退縮 以 產 生表示 螺桿之 退 縮位 置之螺 桿位 置偵測 信號 之螺 桿位 置 偵 測器。 背壓控 制 裝置 包括用 於 對 背壓設 定背 壓控制位 準 以 產生表 示背壓 控 制位 準之位 準 設 定部。 連接 至位 準設 定 部 之決定 部係根 據 位準 設定信 號 所 表示之背壓 控制 位準 決 定 具有持 續對螺 桿 之退 縮位置 改 變 之可變 背壓 指令 値之背 壓 型樣。 決定部 產 生表 示背壓 型 樣 之型樣 信號 。連 接至 決 定 部，背 壓偵測 器 及螺 桿位置 偵 測 器且結 合於射出 引動 器 之 控制器 係響應 壓 力偵 測信號 及 螺 桿位置 偵測 信號 藉射出 引 動器依背壓型 樣 來控 制背壓 〇 依本發明之第6型 態，背 壓 控 制裝置 係用 於控 制含有 射出裝置 之射出成 型機 。射出 裝 置 包括用 於加 熱充 塡在其 內 之樹脂 粉使樹 脂 粉溶 化成溶 化 樹 脂之加 熱圓 筒， 配置 在 加 熱圓筒 內用於 朝 前進 給溶化 -1 樹 1 脂 俾計量 溶化 樹脂 之螺 桿 475913 五、 發明說明 (e 0 及 結 合於螺桿用 於在軸向上 驅 動 螺 桿而將在加 熱圓 筒 內 被 計 量 之溶化樹脂 朝前射出之射出 引 動 器。 射出 裝置 設 有用 於偵 測在加熱圓 筒 內螺桿之前 端 部 被 計量 之 溶 化樹 脂之背 壓 以 產生表示背 壓 之背壓偵 測 値之 壓 力偵 測 信 號之背 壓 偵 測 器 、及用於偵 測 螺桿之退 縮 位 置 以 產生 表 示 螺桿 之退 縮 位 置 之螺桿位置 偵 測信號之 螺 桿位 置 偵測 器 〇 背壓 控 制 裝 置 包括用於對背 壓 設定背壓 控 制 位 準 俾產 生 表 示背 壓 控 制 位 準 之位準設定 信 號之位準 設 定 部 〇 銳度 選 擇 部係 白 變 換 到 最 大背壓指令 値 止之眾多 銳 度 中 選 出其 一 以做爲 選 定 銳 度 〇 連接至位準 設' 定部及銳 度 選 擇 部 之決定 部 係根 據 位 準 設 定 信號所表示 之背壓控制 位 準 決定 具有 對 螺 桿之 退 縮 位 置 持 續改變之可 變 背壓指令 値 之 背 壓 型樣 〇 背 壓型 樣 具 有 被 選 定之銳度所界定之山形 部 份 〇 決定部 產 生 表示背 壓 型 樣 之型樣信號。 連 接至決定 部 y 背 壓 偵測 器 及 螺桿 偵 測 器 且 結 合於射出引 動 器之控制 器 係 藉 射出引 動 器 依背 壓 型 樣 響 應 背壓偵測信 號 及螺桿位 置 偵 測 信 號控 制 背 壓。 依本發明之第7型態， 背』 壓. 型: 樣: 製作. 單 元係用: 於 製 作 控 制 含有射出裝 置 之射出成 型 機 內 之背壓 之背 壓型 樣 〇 射 出 裝 置包括用於加 熱充塡在其 內 之 樹 脂粉 使 樹 脂粉 溶 化成 溶 化 樹脂之加熱 圓 筒及配置 在加 熱 圓 筒內 用 於 朝前 進 給 溶 化 樹 脂俾計量溶 化 樹脂之螺 桿 〇 背 壓 製作 單 元包含用於 對 背 壓 設定背壓控 制 位準俾產 生 表 示背 壓控 制位 準之 位 準 設 定 信 號之位準設 定 部。連接 至 -8 位 準 設 定部 之 決定部 係根 據 475913 五、 ‘發 明 說明（7 ) 位 準設 定 信號所表示 之背 壓控制位 準決定 具有對 螺 桿 之 退 縮 位置 持 續改變之可 變背 壓指令値 之背壓 型樣 〇 決定 部 產 生 表示背 壓型樣之型 樣信 號。 依本發明之第8 型態 ，背壓型 樣製作 單元係用 於 製 作 控制含有射出裝置之射出成型機內 之背壓 之背 壓 型 樣 〇 射 出 裝置 包括用於加熱 充塡 在其內之 樹脂粉 ，使 樹 脂 粉 溶 化 成 溶化 樹 脂之加熱圓 筒， 以及配置 在加熱 圓筒 內 用 於 朝 ..Λ ^ 刖 進 給溶 化 樹脂俾計量 溶化 樹脂之螺 桿。背 壓製 作 單 元包含 用 於對 背 壓設定背壓 控制 位準俾產 生表示背壓 控 制 位 準 之 位 準設 定 信號之位準 設定 部。銳度 選擇部 係自 變 換 到 最 大 - 背 壓指 令 値止之眾多 銳度 中選出其 一以做 爲選 定之 銳 度 〇 連 接至 位 準設定部及 銳度 選擇部之決定部 係根 據 位 準 設 定 信 號所 表 示之背壓控 制位 準決定具有對螺 桿之 退 縮 位 置 持 續 改變 之可變背壓指 令値 之背壓型 樣。背 壓型 樣 具 有被 選 定之銳 度 所界定之山形部份。決定 部產生 表示 背 壓 型 樣 之 型 樣信 號 〇 依本發明之第9 型態 ，背壓控 制裝置 係用: 於' 控 制 含有 射出裝 置 之射出成型 機。 射出裝置 包括用 於加 熱 充 塡 在其 內 之樹 脂 粉使樹脂粉 溶化成溶化樹 脂之加 熱圓 筒 配 置 在 加 熱圓 筒 內用於朝前 進給 溶化樹脂 俾計量 溶化 樹 脂 之 螺 桿 、及 結 合於螺桿用 於在 軸向上驅 動螺桿而將 加 熱 圓 筒 內 被計量 之 溶化樹脂朝 前射出之射出引動器 。射出 裝 置 設 有 用 於偵 測 在加熱圓筒 內螺 桿之前端 -9- 部被計 量之 溶 化 樹 脂 之 475913 五、發明說明（8 ) 背壓。以產生表示背壓之背壓偵測値之壓力偵測信號之背 壓偵測器，及用於產生表示螺桿之退縮瞬時之瞬時信號之 螺桿退縮瞬時產生器。背壓控制裝置包括用於對背壓設定 背壓控制位準俾產生表示背壓控制位準之位準設定信號之 位準設定部。連接至位準設定部之決定部係根據位準設定 信號所表示之背壓控制位準決定具有對螺桿之退縮瞬時持 續改變之可變背壓指令値之背壓型樣，決定部產生表示背 壓型樣之型樣信號。連接至決定部，背壓偵測器及螺桿偵 測器且結合於射出引動器之控制器係藉射出引動器依背壓 型樣，響應背壓偵測信號及瞬時信號以控制背壓。 依本發明之第10型態，背壓控制裝置係用於控制含有 射出裝置之射出成型機。射出裝置包括用於加熱充塡在其 內之樹脂粉使樹脂粉溶化成溶化樹脂之加熱圓筒，配置在 加熱圓筒內用於朝前進給溶化樹脂俾計量溶化樹脂之螺 桿，及結合於螺桿且用於在軸向上驅動螺桿而將加熱圓筒 內被計量之溶化樹脂朝前射出之射出引動器。射出裝置設 有用於偵測在加熱圓筒內螺桿之前端部被計量之溶化樹脂 之背壓以產生表示背壓之背壓偵測値之壓力偵測信號之背 壓偵測器，及用於產生表示螺桿之退縮瞬時之瞬時信號之 螺桿退縮信號產生器。背壓控制裝置包括用於對背壓設定 背壓控制位準俾產生表示背壓控制位準之位準設定信號之 位準設定部。銳度選擇部係自變換到最大背壓指令値止之 眾多銳度中選出其一以做爲選定之銳度。連接至位準設定 -10- 475913 五、發明說明（9 ) 部及銳度選擇部之決定部係根據位準設定信號所表示之背 壓控制位準決定具有對時間持續改變之可變背壓指令値之 背壓型樣。背壓型樣具有被選定之銳度所界定之山形部 份。決定部產生表示背壓型樣之型樣信號。連接至決定 部，背壓偵測器及螺桿退縮瞬時產生器，且結合於射出引 動器之控制器係藉射出引動器依背壓型樣，響應背壓偵測 信號及瞬時信號控制背壓。 依本發明之第11型態，背壓型樣製作單元係用於製作 控制含有射出裝置之射出成型機內之背壓之背壓型樣。射 出裝置包括用於加熱充塡在其內之樹脂粉使樹脂粉溶化成 溶化樹脂之加熱圓筒及配置在加熱圓筒內用於朝前進給溶 化樹脂俾計量溶化樹脂之螺桿。背壓製作單元包含用於對 背壓設定背壓控制位準俾產生表示背壓控制位準之位準設 定信號之位準設定部。連接至位準設定部之決定部係根據 位準設定信號所表示Z背壓控制位準決定具有對螺桿之退 縮瞬時持續改變之可變背壓指令値之背壓型樣。決定部產 生表示背壓型樣之型樣信號。 依本發明之第1 2型態，背壓型樣製作單元係用於製作 含有射出裝置之射出成型機內之背壓之背壓型樣。射出裝 置包括用於加熱充塡在其內之樹脂粉使樹脂粉溶化成溶化 樹脂之加熱圓筒及配置在加熱圓筒內用於朝前進給溶化樹 脂俾計量溶化樹脂之螺桿。背壓製作單元包含用於對背壓 設定背壓控制位準俾產生表示背壓控制位準之位準設定信 -11- 475913 五、發明說明（1 o) 號之位準設定部。銳度選擇部係自變換到最大背壓指令値 止之眾多銳度中選出其一以做爲選定之銳度。連接至位準 設定部及銳度選擇部之決定部係根據位準設定信號所表示 之背壓控制位準決定具有對螺桿之退縮瞬時持續改變之可 變背壓指令値之背壓型樣。背壓型樣具有被選定之銳度所 界定之山形部份。決定部產生表示背壓型樣之型樣信號。 (圖式之簡單說明） 第1圖係含有被伺服馬達驅動之射出裝置之傳統馬達 驅動之射出成型機之示意圖。 第2A及2B圖係集中示出使用於第1圖所示之傳統馬 達驅動之射出成型機之螺桿之組態之說明圖； 第3圖係示出用於敘述設定在傳統之馬達驅動射出成 型機之背壓之例； 第4圖係本發明之第1實例之背壓控制裝置之方塊 圖； 第5圖係示出用於第4圖之背壓控制裝置之背壓控制 上低背壓控制位準和第1背壓型樣間之關係； 第6圖係示出用於第4圖之背壓控制裝置之背壓控制 上中背壓控制位準和第2背壓型樣間之關係； 第7圖係示出用於第4圖之背壓控制裝置之背壓控制 上高背壓控制位準和第3背壓型樣間之關係； 第8圖係本發明之第2實例之背壓控制裝置之方塊第 9圖係示出用於第8圖之背壓控制裝置之背壓控制上低背 -12- 475913 五、發明說明（11) 壓控制位準和三個第1背壓型樣間之關係； 第10圖係示出用於第8圖之背壓控制裝置之背壓控制 上中度背壓控制位準和三個第2背壓型樣間之關係； 第11圖係示出用於第8圖之背壓控制裝置之背壓控制 上高背壓控制位準和三個第3背壓型樣間之關係； 第12圖係本發明之第3實例之背壓控制裝置之方塊 P^T · 圖， 第13圖係示出用於第12圖之背壓控制裝置之背壓控制 上低背壓控制位準和第1背壓型樣間之關係； 第14圖係示出用於第12圖之背壓控制裝置之背壓控制 上中度背壓控制位準和第2背壓型樣間之關係； 第15圖係示出用於第12圖之背壓控制裝置之背壓控制 上高背壓控制位準和第3背壓型樣間之關係； 第16圖係本發明之第4實例之背壓控制裝置之方塊 圖， 第17圖係示出用於第16圖之背壓控制裝置之背壓控制 上低背壓控制位準和三個第1背壓型樣間之關係； 第18圖係示出用於第16圖之背壓控制裝置之背壓控制 上中度背壓控制位準和三個第2背壓型樣間之關係； 第19圖係示出用於第16圖之背壓控制裝置之背壓控制 上高背壓控制位準和三個第3背壓型樣間之關係； 第20圖係含有被液壓引動器驅動之射出裝置之傳統液 壓射出成型機之示意圖； 475913 五、發明說明（12) 第21圖係本發明之第5實例之背壓控制裝置之方塊 圖， 第22圖係本發明之第6實例之背壓控制裝置之方塊 圖； 第23圖係本發明之第7實例之背壓控制裝置之方塊 圖， 第24圖係本發明之第8實例之背壓控制裝置之方塊 圖。 (良好實例之敘述） 下面將參照第1圖，首先敘述傳統之馬達驅動射出成 型機俾便於瞭解本發明。說明之馬達驅動射出成型機係藉 球形螺桿及螺帽將伺服馬達之旋轉運動轉換成直線或往復 運動以行溶化樹脂之充塡。 第1圖示出射出伺服馬達之旋轉被傳動至球形螺旋 12。螺帽13係固定於壓力板14俾響應球形螺桿12之旋轉 而前進及退縮。壓力板14可沿著固定於座框（未圖示）上之 導桿15及16移動。壓力板14之往復運動係經軸承17,測 力器18及射出軸19而被傳動至螺桿20。螺桿20係設在加 熱圓筒21內，能旋轉及在軸向上移動。加熱圓筒21對應 於螺桿20之後部設有樹脂粉進給用之漏斗22。螺桿旋轉 伺服馬達24之旋轉運動係經含有，例如，帶及滑輪之結合 構件23而傳動至射出軸19。換言之，螺桿20係藉射出軸 1 9被螺桿旋轉伺服馬達24旋轉地驅動而旋轉。 -14- 475913 五、發明說明（13) 在進行增塑及計量過程期間，溶化樹脂係掉入加熱圓筒 21內螺桿20之前端，亦即，當螺桿20在加熱圓筒21內-邊旋轉-邊退回之際溶化樹脂係在噴嘴21-1之側。作用在 溶化樹脂上之力量係藉測力器18而被測出以做爲反作用 力’亦即，背壓。測力器1 8產生表示背壓之壓力偵測信 號。測力器1 8係做偵測背壓用之背壓偵測器。壓力偵測信 號被測力器放大器25放大後被送至控制器26,。 附裝於壓力板14之位置偵測器27偵測螺桿20之移動 量以產生表示螺桿20之移動量之位置偵測信號。位置偵測 信號經位置放大器28放大後送至控制器26’。位置偵測器 27係做爲偵測螺桿退縮位置用之螺桿位置偵測器。控制器 26’根據上述過程，依操作員設定之每個値供給第1及第2 電流（轉矩）指令至第1及第2馬達驅動器29及30。 響應第1電流（轉矩）指令，第1馬達驅動器29藉控制 螺桿旋轉伺服馬達24之第1驅動電流控制螺桿旋轉伺服 馬達24之轉速。響應第2電流（轉矩）指令，第2馬達驅 動器30藉控制射出伺服馬達11之第2驅動電流控制射出 伺服馬達11之輸出轉矩。螺桿旋轉伺服馬達24設有第1 編碼器3 1俾偵測螺桿旋轉伺服馬達24之第1轉速以產生 表示第1轉速之第1轉速信號。相似地’射出伺服馬達 11設有第2編碼器32俾偵測射出伺服馬達11之第2轉 速以產生表示第2轉速之第2轉速信號。第1及第2轉 速信號係被送到控制器26’。特別是’第1編碼器3 1偵測 -15- 475913 五、發明說明（14) 出之第1轉速係用來決定螺桿20之轉速。 須一提者，第1圖所示之組態係爲簡便之例。此例子 之具體組態係揭示於被本說明書採做爲參考之日本未審查 專利公報特開平9-174,626號或JP-A9-174,626裡。熟悉此 項技術者應瞭解亦可使用其它組態。 下面將參照第2A及2B圖詳述螺桿20。如第2A圖所 示，螺桿20係由四個部所形成：進給部20-1，壓縮部20-2，計量部20-3及頭部20-4。進給部20-1係從漏斗22(第1 圖）進給固態或部份溶化狀態之樹脂粉。樹脂之溫度在進給 部係被加溫到約爲溶點溫度。在這種情況下，進給部20-1 典型地具有沿著長度方向大體爲一定直徑且在周面設有螺 旋槽之桿型構件2(V (第2B圖）。 被自進給部20-1供給至壓縮部20-2之樹脂粉含有相互 分離之多數樹脂粒。結果，溶化樹脂在壓縮部20-2之容積 約爲樹脂粉之一半。壓縮部20-2係用於縮減樹脂粉容許通 過之空間俾補減少之容積。此項壓縮能藉推拔桿形構件20’ 在對應於壓縮部20-2之位置使螺旋槽變淺而達成。壓縮部 20-2壓縮溶化樹脂，增強因摩擦所產生上之放熱效應及增 加溶化樹脂之壓力俾將加熱圓筒21內之空氣，濕氣及含在 空氣內和污染溶化樹脂之揮發氣體壓回漏斗22。從上述得 知加熱圓筒21之樹脂壓力在壓縮部20-2爲最高。 桿形構件20’之最大直徑係在對應於計量部20-3之領 域。計量部20-3具有形成在桿形構件20’上之最淺螺旋 -16- 475913 五、發明說明（15) 槽。溶化樹脂在計量部20-3係受到最大之剪力且藉內部放 熱反應而被加熱到均勻之溫度。然後，既定量之溶化樹脂 在加熱圓筒21內朝噴嘴側被進給。 溶化樹脂係經頭部20-4內之逆止閥環20-5而從計量部 20-3被進給至噴嘴側。在計量期間，逆止閥環20-5係位在 圖上之左手側附近。於這種狀態下，溶化樹脂能自計量部 20-3被進給至噴嘴側。 俟完成計量過程後，由於壓差，逆止閥環20-5移動至 圖上之右手側。藉此防止溶化樹脂自噴嘴側回流至計量部 20-3。頭部20-4典型地係與桿形構件20’分開形成。頭部 20-4之根部設有外螺紋。桿形構件20’末端則設有內螺紋。 頭部20-4係藉形成在頭部20-4上之外螺紋與形成在桿形構 件20’上之內螺紋之嚙合而與桿形構件結合。爲達成此目 的，頭部20-4之根部之直徑須遠小於桿形構件2(Τ者。 下面將敘述揭示於，例如，日本未審查專利公報特公平 4-28,5 33號或】Ρ-Β4-28,533號裡之傳統之背壓控制方（螺桿 20)之退縮運動轉換成旋轉運動且藉控制旋轉運動之旋轉力 控制射出成型材料之塡料過程上射出柱塞之背壓。具體言 之，螺桿軸響應射出柱塞之退縮運動而旋轉。螺桿軸具有 端部，此端部係機械地接到做爲控制螺桿軸之旋轉力用之 背壓控制器之馬達。馬達驅動力之控制係藉饋返控制系統 執行，於該控制系統上，在塡料期間，溶化材料之壓力或射 出柱塞之退縮力（推力）係電氣地被測定以做爲表示射出柱 -17- 475913 五、發明說明（16) 塞之背壓之饋返信號及執行饋返控制俾射出柱塞之背壓之 壓力偵測値與當時之壓力指令値之一致。 第3圖示出用於設定傳統背壓控制所需之背壓之例 子。第3圖之橫座標及縱座標分別表示螺桿之退縮位置及 背壓。於包括上述JP-B4-28,533揭示之已知背壓控制上， 第1至第3固定背壓指令値P1，P2及P3通常係由操作 員依螺桿之退縮位置設定。這種情形，第1固定背壓指令 値P1係小於第2固定背壓指令値P2但大於第3固定背 壓指令値P3。依據情況，包括虛線所示之另外固定背壓指 令値之四個固定背壓指令値可依螺桿之退縮位置設定。另 外，藉控制馬達之電流或輸出轉矩使壓力偵測値與當時之 固定背壓指令値一致。 下面將敘述需要多級背壓設定之理由。說明之重點將放 在於增加可塑性及計量過程上螺桿開始旋轉後之瞬間之情 形。這種情形，因螺桿朝後之退縮力變成不夠強，需設定 背壓於第1固定背壓指令値P1。這是因樹脂在螺桿20之 螺旋槽內之泡沬產生容積壓縮或樹脂陷在螺桿20之頭部 20-4之前端，或樹脂在螺桿20之進給部20-1內尙未充份 地被攪拌或揉合之故。 然後，假定螺桿20正常地開始退縮。在這種情況下， 需要具有第2固定背壓指令値P2之適當背壓。因螺桿之 退縮，縮短螺桿20之進給部20-1之有效長度，進而減少 螺桿20之退縮力。螺桿20之進給部20-1爲何會縮短有效 -1 8 - 475913 五、發明說明（17) 長度，其理由係螺桿20整體退縮之故，縱然漏斗22係位 固定之位置。因此，需響應螺桿20之退縮力而減少背壓。 下面說明之重點將放在完成增塑及計量過程前之瞬間之 情形。這種情形，控制係正常地進行俾減少螺桿20之轉速 以防止螺桿20退縮超過目標値。有些樹脂，如聚醯胺樹脂 等，如果螺桿20之轉速低時螺桿之退縮容易導致可變狀 態。因此，需降低作用上爲螺桿退縮阻力之背壓，如第3 圖之第3固定背壓指令値P3所示。 從上述可知，對傳統之背壓控制方法需要有充份地瞭解 要被溶化之樹脂之特質之操作員並根據此操作員之豐富經 驗執行三級或四級之多級背壓設定。因固定之背壓指令値 係與螺桿之退縮位置互有關聯，故成型工作須藉重複地改 變固定背壓指令進行直到固定背壓指令値之組合適合依螺 桿位置而定之切換位置止。結果，如上述，傳統之射出成 型機之設定係爲需要長時期及高熟練度之工作。 下面將參照第4圖敘述本發明之第1實例使用於馬達 驅動射出成型機上之背壓控制裝置。說明之背壓控制裝置 含有位準設定部41，決定部42，背壓偵測器18，螺桿位置 偵測器27，及控制器26。 位準設定部41係用來對背壓設定背壓控制位準。位準 設定部41產生表示背壓控制位準之位準設定信號。此位準 設定信號係被送至決定部42。決定部42係以後文將說明 之方式根據背壓控制位準決定具有對螺桿之退縮位置持續 -19- 475913 五、發明說明（18) 改變之可變背壓指令値之背壓型樣。決定部42產生表示背 壓型樣之型樣信號。此型樣信號係被送至控制器26。位準 設定部41及決定部42之組合係做爲背壓型樣製作單元俾 對螺桿之退縮位置以任何速率製作背壓型樣。 背壓偵測器18偵測加熱圓筒21內被計量之溶化樹脂， 此溶化樹脂係在螺桿20之前端部被計量而產生表示背壓偵 測値之背壓偵測信號。背壓偵測信號係經放大器25而被送 至控制器26。螺桿位置偵測器27偵測螺桿20之退縮位置 而產生表示螺桿退縮位置之螺桿退縮位置偵測信號。螺桿 退縮偵測信號係經放大器28被送至控制器26。控制26響 應背壓偵測信號及螺桿退縮偵測信號藉爲馬達驅動器30依 型樣信號控制射出伺服馬達11而執行背壓控制。 背壓控制位準對背壓具有由位準設定部4 1設定之値。 背壓控制位準具有可能是背壓之平均値或背壓之總工作量 之平均値。但是，背壓控制位準之値僅代表做爲準則之數 字値及可能係數，例如，可設定爲自0到9 9之數字値之 一者。數字値本身不重要。根據背壓控制位準決定之之背 壓型樣係以即將說明之方式扮演一重要之元件。 下面除了第4圖外，另將參照第5, 6及7圖敘述決 定部42所產生之背壓型樣。第5至第7圖，橫座標及縱 座標係分別代表螺桿退縮位置及背壓。第5圖示出當位準 設定部41設定之背壓控制位準低時之第1背壓型樣ρτι。 第6圖示出當位準設定部41設定之背壓控制位準中度時 -20- 475913 五、發明說明（19) 之第2背壓型樣PT2。第7圖示出當位準設定部41設定 之背壓控制位準高時之第3背壓型樣PT3。 第5至第7圖分別所示之背壓型樣PT1，PT2，及PT3 係各被對應於螺桿旋轉開始時之螺桿退縮位置及對應於螺 桿旋轉停止時之螺桿退縮位置所界定。具體言之，在螺桿 開始旋轉及停止旋轉間螺桿之退縮，亦即螺桿之移動行 程，係以L表示。螺桿移動行程L係以L/ 10爲單位被 分割成多數之行程區，L/10係螺桿移動L之十分之一。 於所示之例子上，螺桿移動行程L係依螺桿之退縮從 螺桿開始旋轉之旋轉位置轉移至螺桿停止旋轉之停止位置 之順序分割成第1至第5行程區1^1，1^2，1^3，1^4及 L5。第1至第5行程區L1至L5各具有L/10之長度， 此長度係爲螺桿移動行程L之十分之一。第1分割行程 區L1係稱爲起始分割行程區，而第5分割行程區L5則稱 爲最終分割行程區。第2至第4分割行程區L2至L4各 具有2L/ 10之長度，此長度係爲螺桿移動行程L之十分之 二。第2分割行程區L2係稱爲前導分割行程區，而第4 分割行程區L4則稱爲末尾分割行程區。第3分割行程區 L3具有4L/ 10之長度，此長度係爲螺桿移動行程L之十 分之四。第3分割行程區係稱爲中間分割行程區。 如第5至第7圖所示，在螺桿開始旋轉後瞬間之第1 或起始分割行程區L1上，第1至第3背壓型樣PT1 ’ PT2及PT3各具有從零背壓指令値變化至起始低背壓指令 -21 - 475913 五、發明說明（20 ) 値之可變背壓指令値。在第2或前導分割行程區L2上， 第1至第3之背壓型樣PT1，PT2及PT3各具有從起始低 背壓指令値上昇到最大背壓指令値之可變背壓指令値。在 第3或中間分割行程區L3上，第1至第3之背壓型樣 PT1，PT2及PT3各具有從最大背壓指令値緩降到中度背壓 指令値之可變背壓指令値。在第4或末尾分割行程區L4 上，第1至第3背壓型樣PT1，PT2及PT3各具有從中度 背壓指令値突降到最終背壓指令値之可變背壓指令値。在 第5或最終分割行程區L5上，第1至第3背壓型樣 PT1，PT2及PT3各具有從最終背壓指令値變化到零背壓指 令値之可變背壓指令値。 結果，能獲得具有以一對一之方式持續地改變與螺桿之 退縮位置有關聯之背壓指令値之可變背壓指令値之背壓型 樣。 如第5至第7圖所示，第1至第3背壓型樣PT1， PT2及PT3除了對應於第1及最終分割行程區L1及L5 外，餘皆有山形部份。背壓型樣之山型部份係響應位準設 定部41設定之背壓控制位準沿著縱座標上下變化。爲達此 目的，決定部42之標準組態係含有用於初始地貯存背壓型 樣之山形部之記憶體。 下面將參照第4圖說明背壓控制裝置之動作，操作員 首先操作位準設定部41以設定背壓控制位準。表示背壓控 制位準之位準設定信號係被送至決定部42。決定部42響 -22- 475913 五、發明說明（21) 應此位準設定信號，根據背壓控制位準決定第5至第7 圖所示之背壓型樣以產生表示背壓型樣之型樣信號。此型 樣信號係被送至控制器26。螺桿位置偵測器27經放大器 28送出表示螺桿退縮之螺桿位置偵測信號至控制器26。背 壓偵測器1 8則經放大器25送出表示背壓偵測値之壓力偵 測信號至控制器26。控制器26響應螺桿偵測信號所表示 之螺桿退縮位置執行壓力控制俾使背壓偵測値與對應於螺 桿退縮位置之背壓型樣所表示之可變背壓指令値一致。具 體言之，控制器26在螺桿20開始旋轉後係從螺桿位置偵 測器27偵測出之螺桿位置認知目前之螺桿退縮位置。然 後，控制器26比較背壓偵測値與型樣信號上對應於目前螺 桿之退縮位置之目前之背壓指令値以求出背壓偵測値和背 壓指令値間之目前壓差。接著，控制器26經馬達驅動器 30控制射出伺服馬達11之電流或轉矩俾使目前之壓差變 零或接近零。 另外，如上述，背壓型樣在第5或最終分割行程區L5 上具有最終低背壓指令値。結果，雖然螺桿20之轉速在第 5或最終分割行程區L5內減低，但螺桿之退縮無法改 變，進而螺桿20在此區內不會空轉。雖然於上述之實施例 裡，第1至第5分割行程區L1至L5之長度分別爲螺桿 移動行程L之十分之一，十分之二，十分之三，十分之四 及十分之五，但第1至第5分割行程區L1至L5各個之 長度亦可適宜地選定。 -23- 475913 五、發明說明（22 ) 如參照第3圖所述者，於傳統之背壓控制方法上，操 作員須設定三個固定背壓指令値：在增塑及計量過程上螺 桿開始旋轉後瞬間之第1固定背壓指令値P1，在增塑及 計量過程完成前瞬間之第3固定背壓指令値P3,及在正 常之增塑及計量過程上第2固定背壓指令値P2。操作最 好須設定四個如第3圖之虛線所示之固定背壓指令値。另 外，關於固定背壓指令値之多數組合及各指令値間之切換 位置，操作員須具備如何順利地進行退縮螺桿20，亦即攪 拌及揉合之經驗。 對照於此點，依本發明之第1實施例之背壓控制裝 置，操作員可藉位準設定部41僅設定一個背壓控制位準， 而背壓型樣則藉決定部42而自動地決定或製成。這種情 形，操作員可先設定背壓控制位準低，然後視螺桿20之退 縮情況，自加熱圓筒21之前端部之溶化樹脂排放之氣體之 狀態或樹脂之顏色而提昇背壓控制位準。相較於傳統之固 定背壓指令値之組合及各指令値間之切換之設定工作，前 述之工作係極爲容易，進而不需要深具經驗及高度熟練之 操作員。 第4圖所示之背壓控制裝置係製作或產生僅具有山形 背壓型樣。亦即，背壓型樣只具有山形部份一型。但是， 背壓控制裝置最好可以下述之方式製作或生成自眾多之山 形部選出之一之背壓型樣。換言之，背壓型樣可具有兩種 或以上之山形部份。
-24- 475913 五、發明說明（23) 下面將參照第8圖說明本發明之第2實施例之背壓控 制裝置。說明之背壓控制裝置除了背壓控制裝置另含有銳 度選擇部43及變更第4圖所示之決定部外，其餘之結構 和動作皆與第4圖所示者相似。決定部之變更將於下文說 明並以42A代表。 銳度選擇部43係用於選擇從起始之低背壓指令値變換 到接近最大背壓指令値之第1至第3銳度之一以做爲選 定銳度。本文使用之名詞”銳度”係指型樣之斜度之變化 率。第1銳度係相當峻峭而第3銳度則係非常緩和。第2 銳度係屬第1及第3銳度間之中度銳度。第1至第3銳 度分別界定第1至第3之山形部份。第1山形部份具有 相陡峭斜度之組態而第3山形部份則具有相當緩和之斜度 之組態。第2山形部份具有介於相當陡峭斜度及相當緩和 斜度之間之中度斜度之組態。銳度選擇部43產生表示選定 之銳度之銳度選擇信號。銳度選擇信號係被送至決定部 42A。 決定部42A響應於銳度選擇信號根據背壓控制位準決定 具有對螺桿退縮位置以將於下面說明之方式持續地改變之 可變背壓指令値之背壓型樣。決定部42A產生表示背壓型 樣之型樣信號。此型樣信號係被送至控制器26。位準設定 部41，銳度選擇部43及決定部42A之組合係可做爲背壓 型樣製作單元而以任何速率對螺桿退縮位置製作背壓型 樣。 -25- 475913 五、發明說明（24) 控制器26響應於背壓偵測信號及螺桿退縮偵測信號依 型樣信號藉馬達驅動器30控制射出伺服馬達1 1而執行背 壓控制。 下面除了第8圖外另參照第9，10及11圖敘述決定部 42A所產生之背壓型樣。第9至第11圖之橫座標及縱座 標分別表示螺桿退縮位置及背壓。第9圖示出當位準設定 部41設定之背壓控制位準極低時三個第1背壓型樣： 第1陡峭之陡峭背壓型樣PT1A;第1中度背壓型樣 PT1M ;及第1緩和背壓型樣PT1G。第10圖示出當位準設 定部41設定之背壓控制位準係爲中度時三個第2背壓型 樣： 第2陡峭背壓型樣PT2A;第2中度背壓型樣PT2M; 第2緩和背壓型樣PT2G。第11圖示出當位準設定部41設 定之背壓控制位準係非常高時三個第3背壓型樣：第3 陡峭背壓型樣PT3A ;第3中度背壓型樣PT3M ;及第3 緩和背壓型樣PT3G。 如第9圖所示，第1中度背壓型樣PT1M係對應於第 5圖所示之第1背壓型樣PT1。第1陡峭背壓型樣PT1A 具有高於第1中度背壓型樣PT1M者之最大背壓指令値。 第1緩和背壓型樣PT1G具有低於第1中度背壓型樣 PT1M者之最大背壓指令値。 相似地，示於第10圖之第2中度背壓型樣PT2M係對 應於第6圖之第2背壓型樣PT2。第2陡峭背壓型樣 -26- 475913 五、發明說明（2 5 ) PT2A具有高於第2中度背壓型樣PT2M者之最大背壓指令 値。第2緩和背壓型樣PT2G具有低於第2中度背壓型樣 PT2M者之最大背壓指令値。 相似地，第11圖所示之第3中度背壓型樣PT3M係對 應於第7圖之第3背壓型樣PT3。第3陡峭背壓型樣 PT3A具有高於第3中度背壓型樣PT3M者之最大背壓指令 値。第3緩和背壓型樣PT3G具有低於第3中度背壓型樣 PT3M者之最大背壓指令値。 第1至第3陡峭背壓型樣PT1A，PT2A及PT3A各具 有第1山形部份。相似地，第1至第3中度背壓型樣 PT1M，PT2M及PT3M各具有第2山形部份。相似地，第 1至第3緩和背壓型樣PT1G，PT2G及PT3G各具有第3 山形部份。 例如，銳度選擇部43可選擇第1銳度做爲選定之銳度 及位準設定部41設定低背壓控制位準。這種情形，決定部 42A產生或製作，如第9圖所示，表示第1陡峭背壓型樣 PT1A之型樣信號，另外之例子，銳度選擇部43可選擇第2 銳度做爲選定之銳度及位準設定部4 1設定中度背壓控制位 準。在這種情況下，決定部42A產生或製作，如第10圖所 示，表示第2中度背壓型樣PT2M之型樣信號。另外之例 子，銳度選擇部43可選擇第3銳度做爲選定之銳度及位 準設定部4 1設定高背壓控制位準。這種情形，決定部42A 產生或製作，如第11圖所示，表示第3緩和背壓型樣 -27- 475913 五、發明說明（26) PT3G之型樣信號。如上述，決定部42A可產生或製作表示 具有從第1至第3山形部份選出之一之背壓型樣之型樣 信號。這是因需考慮要被溶化之樹脂之特性之故。 具體言之，重點將放在螺桿20容易產生空轉現象之樹 脂，如聚醯胺。這種情形，需使這種樹脂形成如PT 1A， PT2A及PT3 A之陡峭背壓型樣，此背壓型樣在前導分割行 程區L2上從起始低背壓指令値趨近最大背壓指令値時具有 相當陡峭之改變並在中間之分割行程區L3上對螺桿20之 退縮具有陡峭之斜率。重點將放在如丙烯腈丁二烯苯乙烯 樹脂（ABS)之樹脂，聚丙二醇酯，聚乙烯，及聚苯乙烯之聚 碳酸鹽，烯屬之樹脂。在這種情況下，需使這種樹脂造成 PT1G，PT2G及PT3G之緩和背壓型樣，此背壓型樣在前導 分割行程區L2上從起始低背壓指令値趨近最大背壓指令値 時具有相當緩和之變換且在中間分割行程區L3上對螺桿 20之退縮具有緩和之斜率。重點放在聚丁烯對酞酸鹽（P3T) 樹脂。這種情形，需使這種樹脂形成如PT1M，PT2M及 PT3M之中度背壓型樣，此背壓型樣在前導分割行程區L2 上從起始低背壓指令値趨近最大背壓指令値時具有中度之 變化且在中間分割行程區L3上對螺桿20之退縮具有中度 之斜率。 下面將比較第1陡峭背壓型樣PT1A，第2中度背壓 型樣PT2M，及第3緩和背壓型樣PT3G。第1陡峭背壓型 樣PT1A具有最小之峰値及最尖銳之峰形而第3緩和背壓 -28- 475913 五、發明說明（27) 型樣PT3G具有最大之峰値及最鈍之峰形。另外，第2中 度背壓型樣PT2M具有中度之峰値及平均銳度之峰形。銳 度選擇部43選擇之背壓型樣之山形部份係響應於位準設定 部41所設定之背壓控制位準而沿著縱座標上下變化。爲此 目的，決定部42A含有用於初始地貯存做爲三個標準組態 之第1至第3之背壓型樣之山形部份之記憶體。 下面將說明第8圖所示之背壓控制裝置之動作。操作 員首先操作位準設定部41以設定背壓控制位準及操作銳度 選擇部43以依要被塑製之樹脂選定第1至第3銳度之一 做爲選定銳度。表示背壓控制位準之位準設定信號及表示 選定之銳度之銳度選擇信號係被送至決定部42A。決定部 42A響應於銳度選擇信號，根據背壓控制位準自第9圖至 第11圖所示之背壓型樣中選出其一以做爲選定之背壓型 樣，此背壓型樣具有對應於選定之銳度之被選定之山形部 份。決定部42A產生表示被選定之背壓型樣之型樣信號。 此型樣信號係被供給至控制器26。螺桿偵測器27輸出之 表示螺桿退縮位置之螺桿位置偵測信號係經放大器28而被 送至控制器26，另外，背壓偵測器1 8輸出之表示背壓偵 測値之壓力係經放大器25而被送至控制器26。控制器26 響應於螺桿位置偵測信號所表示之螺桿退縮位置執行背壓 控制俾使背壓偵測値與對應於螺桿退縮位置之被選定之背 壓型樣所表示之可變背壓指令値一致。具體言之，控制器 26在螺桿開始旋轉後從螺桿位置偵測器27所偵測之螺桿 -29- 475913 —^ 五、發明說明（28) 位置偵測信號認知目前之螺桿退縮位置。然後，控制器26 比較背壓偵測信號與型樣信號對應於目前之螺桿退縮位置 之目前背壓指令値俾得出背壓偵測値與目前之背壓指令値 間之目前之壓差。接著，控制器26經馬達驅動器30控制 射出伺服馬達11之電流或輸出轉矩俾使目前之壓差變零或 幾乎零。 如參照第3圖所述者，於傳統之背壓控制方法上，操 作員須設定三個固定之背壓指令値：在增塑及計量過程上 螺桿開始旋轉後瞬間之第1固定背壓指令値P1，在增塑及 計量過程完成前瞬間之第3固定背壓指令値P3,及在正常 增塑及計量過程期間之第2固定背壓指令値P2。作員最好 設定如第3圖之虛線所示之第四個固定背壓指令値。另 外，關於多數固定背壓指令値之組合及各指令値間之切換 位置，操作員需具有如何順利地退縮螺桿20，亦即，順利 地進行攪拌及揉合之經驗。 對照於此，於本發明之背壓控制裝置上，操作員可藉位 準設定部41僅設定一個背壓控制位準及可藉銳度選擇部 43自第1至第3銳度中選擇其一，及接著藉決定部42A 自動地決定或製作被選定之背壓型樣。這種情形，操作員 可首先設定背壓控制位準低，然後考慮螺桿20之退縮情 況，從加熱圓筒21之前端部之溶化樹脂排放之氣體狀態或 溶化樹脂之顏色提昇背壓控制位準。相較於固定背壓指令 値之組合及各個指令値間之切換位置之傳統設定工作，前 -30- 475913 五、發明說明（29) 述之工作係極爲容易進行，因此不需要高度熟練之操作 員。 附帶一提者，決定部42A所產生之背壓型樣係顯示於顯 示裝置（未圖示）之銀幕上。這種情形，藉熟知之配備，如 光電筆，可選擇地變更顯示在銀幕上之背壓型樣之銳度。 下面將參照第12圖說明本發明之第3實施例之背壓控 制裝置。說明之背壓控制裝置除了以時計產生器44及計數 器45之組合代替螺桿位置偵測器27及放大器28之組合及 變更第4圖所示決定部及控制器外，其它之結構及動作皆 與第4圖所示者相似。決定部及控制器之變更將於後文敘 述並各以42B及26A代表。 時計產生器44產生被供給至計數器45之時計信號。計 數器45響應來自控制器26A之重設信號而被重設或初始化 爲零。此重設信號係由控制器26A在螺桿開始旋轉之際所 產生者。計數器45係與時計信號同步執行計數動作以產生 表示螺桿退縮瞬時之瞬時信號。亦即，時計產生器44及計 數器45之組合係做爲螺桿退縮瞬時產生器俾產生表示螺桿 退縮瞬時之瞬時信號。此瞬時信號係被送至控制器26A。 位準設定部41設定之表示背壓控制位準之位準設定信 號係被供給至決定部42B。決定部42B以將在下文說明之 方式根據背壓控制位準決定具有對時間持續改變之可變背 壓指令値之背壓型樣。決定部42B產生表示背壓型樣之型 樣信號。此型樣信號係被供給至控制器26A。位準設定部 五、發明說明（3〇) 41及決定部42B之組合係做爲背壓型樣製作單元而以任何 速率對時間製作背壓型樣。 背壓偵測器18送出表示背壓偵測値之背壓偵測信號係 經放大器25而供給至控制器26A。控制器26A響應背壓偵 測信號及瞬時信號藉馬達驅動器30控制射出伺服馬達11 依型樣信號執行背壓控制。 下面除了第12圖外另參照第13，14及15圖說明決定 部42B所產生之背壓型樣。第13至第15圖之橫座標及縱 座標係分別代表螺桿退縮瞬時及背壓。第13圖示出當位準 設定部41設定之背壓控制位準低時之第1背壓型樣PT1。 第14圖示出當位準設定部41設定之背壓控制位準中度時 之第2背壓型樣PT2。第15圖示出當位準設定部41設定 之背壓控制位準高時之第3背壓型樣PT3。 於第13至第15圖上，第1至第3背壓型樣PT1，PT2 及ΡΤ3各被在螺桿開始旋轉和螺桿停止旋轉間之螺桿退縮 瞬時所界定。具體言之，在對應於螺桿開始旋轉之螺桿退 縮瞬時和對應於螺桿停止旋轉之螺桿退縮瞬時之間，螺桿 移動之時間間隔係用Τ表示。螺桿移動時間間隔Ρ係以 Τ/ 10爲單位分割成多數之時間期間，該Τ/ 10單位係 爲螺桿移動時間間隔Τ之十分之一。 於說明之例子上，螺桿移動時間間隔Τ係依螺桿退縮 瞬時從螺桿開始旋轉之瞬時變化到螺桿停止旋轉之瞬時 之順序分割成第1至第5之分割時間期間Τ1，Τ2，Τ3， -32- 475913 五、發明說明（3〇 T4及T5。第1至第5分割時間期間T1至T5各具有T/ 10之時間間隔，此T/ 10之時間間隔係爲螺桿移動之時間 間隔L之十分之一。第1分割時間期間T1係稱爲起始分 割時間期間而第5分割時間期間T5則稱爲最終分割時間 期間，第2及第4時間期間T2及T4具有2T/ 10之時間 間隔，此時間間隔係爲螺桿移動時間間隔L之十分之二。 第2分割時間期間T2係稱爲前導分割時間期間而第4分 割時間期間T4則稱爲末尾分割時間期間。第3分割時間 期間T3具有時間間隔4L/ 10，此時間間隔係爲螺桿移動 之時間間隔T之十分之四。第3分割時間期間T3稱爲中 間分割時間期間。 如第13至第15圖所示，在螺桿旋轉後瞬間之第1或 起始分割時間期間T1上，第1至第3背壓型樣PT1，PT2 及PT3各具有從零背壓指令値變化到起始低背壓指令値之 可變背壓指令値。在第2或前導分割時間期間T2上，第1 至第3背壓型樣PT1，PT2及PT3各具有從起始低背壓指 令値上昇到最大背壓指令値之可變背壓指令値。於第3或 中間分割時間期間T3上，第1至第3背壓型樣PT1， PT2及PT3各具有從最大背壓指令値緩降至中度背壓指令 値之可變背壓指令値。於第4或末尾分割時間期間丁4 上，第1至第3背壓型樣PT1，PT2及PT3各具有從中度 背壓指令値急降至最終低背壓指令値之可變背壓指令値。 於第5或最終分割時間期間Τ5上，第1至第3背壓指 -33- 475913 五、發明說明（32) 令値PT1，PT2及PT3各具有從最終低背壓指令値變化到 零背壓指令値之可變背壓指令値。 結果，能獲得以一對一之對應關係具有對螺桿退縮瞬時 持續改變背壓指令値之可變背壓指令値之背壓型樣。 如第13至第15圖所示，第1至第3背壓型樣PT1， PT2及PT3除了對應於第1及最終分割時間期間T1及T5 外皆具有山型部份。背壓型樣之山形部份係響應於位準設 定部41設定之背壓控制位準而沿著縱座標上下變化。爲此 目的，標準之組態係決定部42B含有用於初始地貯存背壓 型樣之山形部份。 下面將敘述第12圖所示之背壓控制裝置之動作。操作 員首先操作位準設定部41以使位準設定部4 1設定背壓控 制位準。表示背壓控制位準之位準設定信號係被送至決定 部42B。決定部42B響應於位準設定信號根據背壓控制位 準決定第13至第15圖所示之背壓型樣俾產生表示背壓型 樣之型樣信號。自計數器45送出之表示螺桿退縮瞬時之瞬 時信號係被送至控制器26A，另從背壓偵測器1 8送出之表 示背壓偵測値之壓力偵測信號則經放大器25而被送至控制 器26A。控制器26A響應於由瞬時信號所表示之螺桿退縮 瞬時執行背壓控制俾背壓偵測値與由對應於螺桿退縮瞬時 之背壓型樣所表示之可變背壓指令値一致。 具體言之，控制器26A在螺桿20開始旋轉後係自計數 器45所產生之瞬時信號認知目前之螺桿退縮瞬時。然後， -34- 475913 五、發明說明（33) 控制器26A比較背壓偵測値與型樣信號係對應於目前之螺 桿退縮瞬時之目前之背壓指令値以求出背壓偵測値與目前 之背壓指令値間之目前之壓力差。接著，控制器26 A藉馬 達驅動器30控制射出伺服馬達11之電流或輸出轉矩俾使 目前之壓力差變零或幾乎爲零。 另外，如上述，背壓型樣在第5或最終分割時間期間 T5上具有最終低背壓指令値。結果，螺桿20之轉速雖然 在第5或最終分割時間期間T5上係減速，但螺桿之退縮 無法變動，且螺桿20不在此位置上空轉。雖然，於上述之 實例，第1至第5分割期間T1至T5具有分別爲螺桿移 動時間間隔T之十分之一，十分之二，十分之四，十分之 二，及十分之一之時間間隔，但第1至第5分割時間期 間T1至T5各可具有適當選定之時間期間。 如參照第3圖所述者，於傳統之背壓控制方法上，操 作員須設定三個固定背壓指令値：於增塑及計量過程上螺 桿開始旋轉後瞬間之第1固定背壓指令値P1，在增塑及 計量過程完成前瞬間之第3固定背壓指令値P3,及在正 常之增塑及計量過程期間之第2背壓固定値P2。操作員 最好設定第四個如第3圖之虛線所示之固定背壓控制値。 另外，有關多數固定背壓指令値之組合及各指令値間之切 換位置，操作員需具有如何順利地進行螺桿20之退縮，亦 即，攪拌及揉合之經驗。 對照於此，依本發明之第3實例之背壓控制裝置，操
-35- 475913 五、發明說明（34 ) 員可藉位準設定部41僅設定一個背壓控制位準，然後，藉 決定部42B可自動地計算或製作背壓型樣。這種情形，操 作員可首先設定背壓控制位準低，然後考慮螺桿20之退縮 情況，自加熱圓筒21之前端部之溶化樹脂排放之氣體狀態 或溶化樹脂之顏色而提昇反應控制位準。這種工作相較於 固定背壓指令値之組合及各指令値間之切換位置之傳統設 定工作係極爲容易，進而不需高熟練度之操作員。 第12圖所示之背壓控制裝置產生或製作僅具有一個山 形部份之背壓型樣。但是，背壓控制裝置最好可製作或產 生具有以下述之方式自多數之山形部份選出之一個山形部 份之背壓型樣。換言之，背壓型樣可具有兩個或以上型式 之山形部份。 下面將參照第16圖說明本發明之第4實施例之背壓控 制裝置。說明之背壓控制裝置除了背壓控制裝置另含有銳 度選擇部43及第12圖所示之決定部有變更之外，其它之 結構及動作皆與第12圖所示者相似。決定部之變更情形將 於下文敘述，並因此以42C代表。 決定部422C響應於來自銳度選擇部43之銳度選擇信 號，根據背壓控制位準，決定具有對螺桿之退縮瞬時以下 述之方式持續地改變之可變背壓指令値之背壓型樣。決定 部42C產生表示背壓型樣之型樣信號。此型樣信號係被送 至控制器26A。位準設定部41，銳度選擇部43，及決定部 42C之組合做爲背壓型樣製作單元而以任何速率製作與時 -36- 475913 五、發明說明（35) 變化之背壓型樣。 控制器26A響應背壓偵測信號及瞬時信號藉馬達驅動器 30控制射出伺服馬達11依型樣信號執行背壓控制。 下面除了第16圖外，另將參照第17，18及19圖說明 決定部42C所產生之背壓型樣。於第17至第19圖上，橫 座標及縱座標係分別代表螺桿退縮位置及背壓。第17圖示 出當位準設定部41設定之背壓控制位準極低時之三個第1 背壓型樣：第1陡峭之背壓型樣PT1A;第1中度背壓型 樣PT1M;及第1緩和背壓型樣PT1G。第18圖示出當位 準設定部41設定之背壓控制位準中度時之三個第2背壓 型樣：第2陡峭背壓型樣PT2 A ;第2中度背壓型樣 PT2M ;及第2緩和背壓型樣PT2G。第19圖示出當位準設 定部41設定之背壓控制位準極高時之三個第3背壓型 樣：第3陡峭背壓型樣PT3A;第3中度背壓型樣 PT3M;及第3緩和背壓型樣TP3G。 如第17圖所示，第1中度背壓型樣PT1M係對應於第 13圖之第1背壓型樣。第1陡峭背壓型樣PT1A具有高 於第1中度背壓型樣PT1M者之最大背壓指令値。第1緩 和背壓型樣PT1G具有小於第1中度背壓型樣PT1M者之 最大背壓指令値。 相似地，第18圖所示第2中度背壓型樣PT2M係對應 於第14圖所示之第2背壓型樣PT2。第2陡峭背壓型樣 PT2A具有高於第2中度背壓型樣PT2M者之最大背壓指令 -37- 475913 五、發明說明（36) 値。第2緩和背壓型樣PT2G具有小於第2中度背壓型樣 PT2M者之最大背壓指令値。 相似地，第19圖所示之第3中度背壓型樣PT3M係對 應於第15圖所示之第3背壓型樣PT3。第3陡峭背壓型 樣PT3A具有高於第3中度背壓型樣PT3M者之最大背壓 指令値。第3緩和背壓型樣PT3G具有小於第3中度背壓 型樣PT3 Μ者之最大背壓指令値。 第1至第3陡峭背壓型樣ΡΤ1Α，ΡΤ2Α及ΡΤ3Α各具 有第1山形部份。相似地，第1至第3中度背壓型樣 ΡΤ1Μ， ΡΤ2Μ及ΡΤ3Μ各具有第2山形部份。相似地，第 1至第3緩和背壓型樣PT1G，PT2G及PT3G各具有第3 山形部份。 假設銳度選擇部43選擇第1銳度做爲選定之銳度及位 準設定部41設定低背壓控制位準。這種情形，決定部42C 產生或製作表示第17圖所示之第1陡峭背壓型樣PT1A之 型樣信號。再假設銳度選擇部43選擇第2銳度做爲選擇 銳度及位準設定部41設定中度背壓控制位準。在這種情況 下，決定部42C產生或製作表示第18圖所示之第2中度 背壓型樣PT2M。另再假設銳度選擇部43選擇第3銳度做 爲選定銳度及位準設定部41設定高背壓控制位準。這種情 形，決定部42C產生或製作表示第19圖所示之第3緩和背 壓型樣PT3G。 如下述，決定部42C可產生或製作表示具有自第1至 -38- 475913 五、發明說明（37) 第3山形部份選出其一之背壓型樣之型樣信號。這是因爲 必須考慮要被溶化之樹脂之特性之故。 具體言之，需注意容易使螺桿產生空轉之樹脂，如聚醯 胺。這種情形，需使這種樹脂產生陡峭之背壓型樣，如 PT1A，PT2A及PT3A，此背壓型樣在前導分割時間期間T2 上具有從起始低背壓指令値急劇變化到最大背壓指令値， 及在中間分割時間期間T3上對螺桿20之退縮具有陡峭之 斜率。重點將放在丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS)之樹脂，聚丙 二醇酯，聚乙烯及聚苯乙烯之聚碳酸鹽，烯屬之樹脂。在 這種情況下，需使這種樹脂產生緩和之背壓型樣，如 PT1G，PT2G及PT3G，此背壓型樣在前導分割時間期間T2 上具有從起始低背壓指令値相當緩和地變化到最大背壓指 令値及在中間分割時間期間T3上對螺桿20之退縮具有緩 和之斜率。接著重點放在聚丁烯對酞酸鹽（PBT)樹脂。這種 情形，需使樹脂產生中度背壓型樣，如PT1M，PT2M及 PT3M，此背壓型樣在前導分割時間期間T2上具有從起始 低背壓指令値中庸地變化到最大背壓指令値及在中間分割 時間期間T3上對螺桿20之退縮具有中度之傾率。 響應被位準設定部41設定之背壓控制位準’銳度選擇 部43選定之背壓型樣之山形部份係沿著縱座標上下變化。 爲此目的，決定部42C含有用於初始地貯存背壓型樣之第 1至第3山形部份以做爲三個標準之組態。 下面將說明第16圖所示之背壓控制裝置之動作。操作 -39- 475913 五、發明說明（38) 員首先操作位準設定部41以設定背壓控制位準及操作銳度 選擇部43以依要被溶化之樹脂自第1至第3銳度中選出 其一以做爲選定之銳度。表示背壓控制位準之位準控制信 號及表示被選定之銳度之銳度選擇信號係被送至決定部 42C。決定部42C響應於銳度選擇信號，根據背壓控制位準 自第17至第19圖所示之具有對應於選定之銳度之被選擇 之山形部份之背壓型樣決定其一以做爲選定之背壓型樣。 決定部42C產生表示選定之背壓型樣之型樣信號。此型樣 信號係被送至控制器26A。自計數器45送出之表示螺‘桿退 縮瞬時之瞬時信號及自背壓偵測器18經放大器25送出之 表示背壓偵測値之背壓偵測信號亦被送至控制器26A。響 應於瞬時信號所表示之螺桿退縮瞬時，控制器26A執行背 壓控制俾背壓偵測値與對應於螺桿之退縮瞬時之被選定之 背壓控制所表示之可變背壓指令値一致。具體言之，控制 器26A在螺桿20開始旋轉後從計數器45所產生之瞬時信 號認知目前之螺桿退縮瞬時。然後，控制器26A比較背壓 偵測値與型樣信號對應於目前之螺桿退縮瞬時之目前背壓 指令値俾得出背壓偵測値和目前之背壓指令値間之目前之 壓差。接著，控制器26A藉馬達驅動器30控制射出伺服 馬達11之電流或輸出轉矩俾使目前之壓差變爲零或幾乎爲 零。 如參照第3圖所述，於傳統之背壓控制方法上，操作 員須設定三個固定背壓指令値：如第3圖之虛線所示，於 -40- 475913 五、發明說明（39) 增塑及計量過程上在螺桿開始旋轉後之瞬間之第1固定背 壓指令値P1，在增塑及計量過程完成前瞬間之第3固定背 壓指令値，及在正常之增塑及計量過程期間之第2固定背 壓指令値。另外，關於多數背壓指令値之組合及各指令値 之切換位置，操作員需具有如何順利地進行螺桿之退縮， 亦即，攪拌及揉合入之經驗。 對照於此，本發明之第4實例之背壓控制裝置，操作 員可藉位準設定部41僅設定一個背壓控制位準及可藉銳度 選擇部43選擇第1至第3銳度之一，接著，藉決定部 42C自動地決定或製作選擇之背壓型樣。這種情形，操作 員可首先設定背壓控制位準低，然後可考慮螺桿20之退縮 情況，自加熱圓筒21前端部之溶化樹脂排放之氣體狀態或 溶化樹脂之顏色提昇背壓控制位準。相較於固定背壓指令 値之組合及各指令値之切換位置之傳統設定工作，本工作 係相當容易執行，進而不需高度熟練之操作員。 附帶一提者，決定部42C所產生之背壓型樣係顯示於顯 示裝置（未圖示）之銀幕上。這種情形，藉熟知之配備，如 光電筆，可選擇性地變更顯示在銀幕上之背壓型樣之銳 度。 雖然本發明已藉實例敘述如上，但是，熟知本項技術者 可容易變更。雖然上面係以馬達驅動射出成型機之情形加 予說明，但是，本發明亦可適用於第20圖所示之液壓射出 成型機。 -41 - 475913 五、發明說明（4〇) 如第20圖所示，液壓射出成型機含有液壓引動器11A 以取代第1圖所示之伺服馬達11。液壓引動器11A含有 射出缸51及活塞52。具有受控之流速或受控之壓力之驅 動油係經進/出口 5 1 -1而流進及流出射出缸5 1。射出缸 5 1之液壓係受將於下面說明之壓力控制閥之控制。 第21圖示出適用於液壓射出成型機之背壓控制裝置之 本發明之第5實施例之背壓控制裝置。說明之背壓控制裝 置除了液壓引動器11A及壓力控制閥30A之組合取代第4 圖所示之伺服馬達11及馬達驅動器30之組合外，其它在 結構及動作上皆與第4圖所示者相似。 第22圖示出本發明適用於液壓射出成型機之背壓控制 裝置之第6實施例。所示之背壓控制裝置除了液壓引動器 11A及壓力控制閥30A之組合取代第8圖之伺服馬達11 及馬達驅動器30之組合外，其它在結構及動作上皆與第8 圖所示者相似。 第23圖示出本發明適用於液壓射出成型機之背壓控制 裝置之第7實施例。所示之背壓控制裝置除了液壓引動器 11A及壓力控制閥30A之組合取代第12圖之伺服馬達11 及馬達驅動器30之組合外，其它在結構及動作上皆與第 1 2圖所示者相似。 第24圖示出本發明適用於液壓射出成型機之背壓控制 裝置之第8實施例。所示之背壓控制裝置除了液壓引動器 11A及壓力控制閥30之組合取代第16圖所示之伺服馬達11及
-42- 475913 五、發明說明（4〇 馬達驅動器30之組合外，其它在結構及動作上皆與第16 圖所示者相似。 另外，在螺桿20之頭部20-4(第2圖）可配置樹脂壓力 偵測器，非測力器，以做爲背壓偵測器18。更甚者，雖然 上文所述之背壓型樣具有三類標準組態之山形部份，但是 背壓型樣亦可有四個或以上類型之標準組態之山形部份。 決定部42，42A，42B及42C可爲任何型式之電腦。電 腦，例如，可包含微處理器，用於貯存執行計算或選擇上 述型樣之程式之穩定型記憶體（例如，ROM或硬碟驅動器） 及用於暫存程式及資料之非穩定型記憶體（例如，RAM)。 再者，圖上所示之決定部係與控制器分開，但決定部與控 制器可整合於單一之電腦內。 位準設定部41及銳度選擇部43可爲任何型式之電腦輸 入裝置。 控制器26及26A可爲適用於本文所述之控制之任何型 式之熟知控制器，這點熟悉本項技術者當了然於胸。替選 地，控制器26及26A可整合於單一之電腦內。 符號之說明 11 ........伺服馬達 HA……液壓引動器 12 ........球形螺桿 13 ........螺帽 14 ........壓力板 -43- 475913 五、發明說明（42) 15,16.. ..導桿 17...... ..軸承 18...... ..測力器 19...... ..射出軸 20...... ..螺桿 21...... ..加熱圓筒 22....... ..漏斗 23....... ..結合構件 26....... ..控制器 27....... ..螺桿位置偵測器 25,28.. ..放大器 30...... ..馬達驅動器 41....... ..位準選擇部 42....... ..決定部 421…·· ..記憶體 43....... ..銳度選擇部 44....... ..時計產生器 45....... ..計數器 18...... ..背壓偵測器 -44-