TWI501061B - 塑料成品製造方法及全電式塑膠射出成型機 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種塑料成品製造方法以及全電式塑膠射出成型機。
近年來，隨著環保意識逐漸受到重視，使得許多產業設備有很大的變遷，而塑膠成型產業的製程設備演進則成為一項明顯的例子，由過去普遍的液壓式設備轉換為較具環保概念的全電式設備。顧名思義，全電式塑膠射出成型機的動力系統全以電動馬達驅動，也就是以伺服馬達或感應馬達來取代原有之油壓缸或氣壓缸。
全電式塑膠射出成型機具有快速、精準、穩定、安靜、省電、潔淨等特性，堪稱塑膠射出成型機革命性的里程碑。因此，全電式塑膠射出成型機的應用市場相當廣泛，舉凡從一般民生工業用品(例如，矽膠類產品、PET容器、汽機車零件、化妝品容器、家庭用容器、精密齒輪…等)，進而以全電式塑膠射出成型機之快速、穩定、安靜的優勢應用於精密射出市場(例如，半導體元件、資訊電腦產品、光學鏡片、液晶導光板、IC卡、電子材料元件…等)，似乎是無所不括。而先進之微量射出成型技術於生化、醫療、微機電、資訊、光電、精密量測元件…等領域，更是任由全電式塑膠射出成型機大放異彩。
一般來說，全電式塑膠射出成型機的運作主要係以中央控制的方式來運作(亦即，由一個上位控制器來處理所有程序以及下達命令給下端的驅動器及馬達)，與傳統油壓式塑膠射出成型機的架構相同。但是，全電式塑膠射出成型機在射出與儲料的壓力與速度控制卻需要即時回授控制，其響應要求也比油壓系統快速很多。上位控制器除了人機介面的數值顯示外，還要包含程序控制以及在各過程的擠料速度及壓力的命令追隨控制。舉例來說，成型中的熱化塑料在流動時的速度及產生的壓力是非常快速變化，使得上位控制器的即時計算能力需要相當快。如此繁重任務，上位控制器的運作間隔時間就無法很短，也導致整體系統的射出品質無法提升。為了得到好的射出成品，通常必須仰賴有經驗的技師花不少時間進行調整速度及壓力的射出條件。也有學者提出田口方法來取得最佳的條件。因此，在全電式塑膠射出成型機的使用過程中，必須花費很多人力與物力成本，同時也可能降低工作進度。
全電式塑膠射出成型機具有快速、精準、穩定、安靜、省電、潔淨等特性，堪稱塑膠射出成型機革命性的里程碑。因此，全電式塑膠射出成型機的應用市場相當廣泛，舉凡從一般民生工業用品(例如，矽膠類產品、PET容器、汽機車零件、化妝品容器、家庭用容器、精密齒輪…等)，進而以全電式塑膠射出成型機之快速、穩定、安靜的優勢應用於精密射出市場(例如，半導體元件、資訊電腦產品、光學鏡片、液晶導光板、IC卡、電子材料元件…等)，似乎是無所不括。而先進之微量射出成型技術於生化、醫療、微機電、資訊、光電、精密量測元件…等領域，更是任由全電式塑膠射出成型機大放異彩。
一般來說，全電式塑膠射出成型機的運作主要係以中央控制的方式來運作(亦即，由一個上位控制器來處理所有程序以及下達命令給下端的驅動器及馬達)，與傳統油壓式塑膠射出成型機的架構相同。但是，全電式塑膠射出成型機在射出與儲料的壓力與速度控制卻需要即時回授控制，其響應要求也比油壓系統快速很多。上位控制器除了人機介面的數值顯示外，還要包含程序控制以及在各過程的擠料速度及壓力的命令追隨控制。舉例來說，成型中的熱化塑料在流動時的速度及產生的壓力是非常快速變化，使得上位控制器的即時計算能力需要相當快。如此繁重任務，上位控制器的運作間隔時間就無法很短，也導致整體系統的射出品質無法提升。為了得到好的射出成品，通常必須仰賴有經驗的技師花不少時間進行調整速度及壓力的射出條件。也有學者提出田口方法來取得最佳的條件。因此，在全電式塑膠射出成型機的使用過程中，必須花費很多人力與物力成本，同時也可能降低工作進度。
為解決習知技術之問題，本發明之一技術樣態是一種塑料成品製造方法，其主要是藉由雲端服務器整合上下游的專家系統架構(例如，機械廠、產品設計廠、模流分析軟體廠…等)，以將塑料成品的最佳製造方案於雲端上進行整合。並且，全電式塑膠射出成型機的控制器可透過雲端服務器獲得藉由模具製造塑料成品的最佳射出條件。如此，即可縮短調整全電式塑膠射出成型機的時程，同時此設定、調整機台之經驗得以系統化地累積儲存及利用，使得 “老師傅逐漸凋零”的困境得以解決，且射出之塑料成品的品質也得以優化。
根據本發明一實施例，一種塑料成品製造方法包含下列步驟：(a)提供雲端服務器，其中雲端服務器儲存關於全電式塑膠射出成型機之機台編號以及一組機台參數，並且全電式塑膠射出成型機包含控制器；(b)根據機台編號由雲端服務器下載該組機台參數；(c)執行模流分析軟體根據該組機台參數產生關於模具之一組模型資料以及一組最佳射出條件；(d)對該組模型資料與該組最佳射出條件設定模具編號以及密碼，並於包裹後回存至雲端服務器；(e)於接收生產要求之後，透過控制器以機台編號、模具編號與密碼連結雲端服務器；(f)於雲端服務器確認機台編號、模具編號與密碼之後，將該組最佳射出條件下載至控制器；以及(g)藉由控制器根據該組最佳射出條件驅動全電式塑膠射出成型機，進而藉由模具將塑料射出成型為塑料成品。
於本發明的一實施例中，上述的全電式塑膠射出成型機包含複數個軸以及複數個驅動器。步驟(g)進一步包含下列步驟：(g1)使驅動器根據該組最佳射出條件產生複數個速度命令曲線；以及(g2)藉由控制器使每一驅動器根據對應之速度命令曲線驅動對應之軸，進而藉由模具將塑料射出成型為塑料成品。
於本發明的一實施例中，當上述的驅動器根據速度命令曲線驅動軸時，每一軸具有對應之實際速度曲線。塑料成品製造方法進一步包含下列步驟：(h)判斷塑料成品之品質狀況是否符合不良品狀況，若是，則執行步驟(i)；以及(i)將品質狀況與實際速度曲線回傳至雲端服務器。
於本發明的一實施例中，上述的該組機台參數包含機台噸數參數、射出管參數以及螺桿截面積參數。
於本發明的一實施例中，上述的該組模型資料包含模具圖面參數以及膠道口參數。
於本發明的一實施例中，上述的該組最佳射出條件包含最佳溫度數值、最佳射速數值以及最佳壓力數值。
本發明之另一技術樣態是一種全電式塑膠射出成型機，其主要係使控制器只負責人機介面及程序邏輯(PLC)的執行工作。當模具及速度命令曲線決定後，控制器會將速度命令曲線傳給下位的驅動器。在開始運作後，控制器只下每一階段的啟動命令給驅動器，而驅動器依據之前傳送的速度命令曲線自行運作。控制器只監測所有保護開關是否被觸發來決定之後的應變的動作，同時也監測驅動器是否完成階段任務來決定下一階段的啟動。換言之，各個驅動器在接到速度命令曲線之後，可以自行驅動對應之軸進行作動，只將系統狀態回傳到控制器。藉此，本發明之全電式塑膠射出成型機即可達到分散化控制架構，以減少控制器的負擔。
根據本發明一實施例，一種全電式塑膠射出成型機配合雲端服務器使用，用以將塑料注入模具。全電式塑膠射出成型機包含夾模軸、缸體、螺桿、射出軸、儲料軸、控制器、第一驅動器、第二驅動器以及第三驅動器。夾模軸操作性連接模具，用以開啟或關閉模具。缸體連通模具，用以容納塑料。螺桿可滑動地且可轉動地設置於缸體內。射出軸操作性連接螺桿，用以致動螺桿相對缸體滑動。儲料軸操作性連接螺桿，用以致動螺桿相對缸體轉動。控制器用以根據關於全電式塑膠射出成型機之機台編號、關於模具之模具編號以及密碼由雲端服務器下載一組最佳射出條件。第一驅動器用以根據該組最佳射出條件產生開模速度命令曲線以及關模速度命令曲線。第一驅動器可分別根據關模速度命令曲線與開模速度命令曲線驅動夾模軸關閉與開啟模具。第二驅動器用以根據該組最佳射出條件產生射出速度命令曲線以及儲料速度命令曲線。第二驅動器可於射出階段根據射出速度命令曲線驅動射出軸致動螺桿朝向模具移動，進而將塑料注入模具，並可於儲料階段根據儲料速度命令曲線驅動射出軸致動螺桿遠離模具移動。第三驅動器用以於儲料階段驅動儲料軸致動螺桿將缸體外之塑料捲入缸體內。
於本發明的一實施例中，上述的第一驅動器包含第一命令平滑單元以及第一驅動單元。第一命令平滑單元用以使關模速度命令曲線與開模速度命令曲線平滑化。第一驅動單元用以分別根據經平滑化之關模速度命令曲線與開模速度命令曲線驅動夾模軸關閉與開啟模具。
於本發明的一實施例中，上述的第二驅動器包含第二命令平滑單元以及第二驅動單元。第二命令平滑單元用以使射出速度命令曲線與儲料速度命令曲線平滑化。第二驅動單元用以根據經平滑化之射出速度命令曲線驅動射出軸致動螺桿朝向模具移動，並根據經平滑化之儲料速度命令曲線驅動射出軸致動螺桿遠離模具移動。
於本發明的一實施例中，上述的控制器進一步由雲端服務器下載背壓命令曲線。螺桿相對模具之任一相對位置根據背壓命令曲線皆具有對應之背壓限制值。全電式塑膠射出成型機進一步包含壓力感測器。壓力感測器操作性連接螺桿，用以感測關於螺桿之實際背壓值。第二驅動器用以於實際背壓值大於對應之背壓限制值時同時根據射出速度命令曲線與背壓命令曲線驅動射出軸致動螺桿朝向模具移動，並同時根據儲料速度命令曲線與背壓命令曲線驅動射出軸致動螺桿遠離模具移動。
根據本發明一實施例，一種塑料成品製造方法包含下列步驟：(a)提供雲端服務器，其中雲端服務器儲存關於全電式塑膠射出成型機之機台編號以及一組機台參數，並且全電式塑膠射出成型機包含控制器；(b)根據機台編號由雲端服務器下載該組機台參數；(c)執行模流分析軟體根據該組機台參數產生關於模具之一組模型資料以及一組最佳射出條件；(d)對該組模型資料與該組最佳射出條件設定模具編號以及密碼，並於包裹後回存至雲端服務器；(e)於接收生產要求之後，透過控制器以機台編號、模具編號與密碼連結雲端服務器；(f)於雲端服務器確認機台編號、模具編號與密碼之後，將該組最佳射出條件下載至控制器；以及(g)藉由控制器根據該組最佳射出條件驅動全電式塑膠射出成型機，進而藉由模具將塑料射出成型為塑料成品。
於本發明的一實施例中，上述的全電式塑膠射出成型機包含複數個軸以及複數個驅動器。步驟(g)進一步包含下列步驟：(g1)使驅動器根據該組最佳射出條件產生複數個速度命令曲線；以及(g2)藉由控制器使每一驅動器根據對應之速度命令曲線驅動對應之軸，進而藉由模具將塑料射出成型為塑料成品。
於本發明的一實施例中，當上述的驅動器根據速度命令曲線驅動軸時，每一軸具有對應之實際速度曲線。塑料成品製造方法進一步包含下列步驟：(h)判斷塑料成品之品質狀況是否符合不良品狀況，若是，則執行步驟(i)；以及(i)將品質狀況與實際速度曲線回傳至雲端服務器。
於本發明的一實施例中，上述的該組機台參數包含機台噸數參數、射出管參數以及螺桿截面積參數。
於本發明的一實施例中，上述的該組模型資料包含模具圖面參數以及膠道口參數。
於本發明的一實施例中，上述的該組最佳射出條件包含最佳溫度數值、最佳射速數值以及最佳壓力數值。
本發明之另一技術樣態是一種全電式塑膠射出成型機，其主要係使控制器只負責人機介面及程序邏輯(PLC)的執行工作。當模具及速度命令曲線決定後，控制器會將速度命令曲線傳給下位的驅動器。在開始運作後，控制器只下每一階段的啟動命令給驅動器，而驅動器依據之前傳送的速度命令曲線自行運作。控制器只監測所有保護開關是否被觸發來決定之後的應變的動作，同時也監測驅動器是否完成階段任務來決定下一階段的啟動。換言之，各個驅動器在接到速度命令曲線之後，可以自行驅動對應之軸進行作動，只將系統狀態回傳到控制器。藉此，本發明之全電式塑膠射出成型機即可達到分散化控制架構，以減少控制器的負擔。
根據本發明一實施例，一種全電式塑膠射出成型機配合雲端服務器使用，用以將塑料注入模具。全電式塑膠射出成型機包含夾模軸、缸體、螺桿、射出軸、儲料軸、控制器、第一驅動器、第二驅動器以及第三驅動器。夾模軸操作性連接模具，用以開啟或關閉模具。缸體連通模具，用以容納塑料。螺桿可滑動地且可轉動地設置於缸體內。射出軸操作性連接螺桿，用以致動螺桿相對缸體滑動。儲料軸操作性連接螺桿，用以致動螺桿相對缸體轉動。控制器用以根據關於全電式塑膠射出成型機之機台編號、關於模具之模具編號以及密碼由雲端服務器下載一組最佳射出條件。第一驅動器用以根據該組最佳射出條件產生開模速度命令曲線以及關模速度命令曲線。第一驅動器可分別根據關模速度命令曲線與開模速度命令曲線驅動夾模軸關閉與開啟模具。第二驅動器用以根據該組最佳射出條件產生射出速度命令曲線以及儲料速度命令曲線。第二驅動器可於射出階段根據射出速度命令曲線驅動射出軸致動螺桿朝向模具移動，進而將塑料注入模具，並可於儲料階段根據儲料速度命令曲線驅動射出軸致動螺桿遠離模具移動。第三驅動器用以於儲料階段驅動儲料軸致動螺桿將缸體外之塑料捲入缸體內。
於本發明的一實施例中，上述的第一驅動器包含第一命令平滑單元以及第一驅動單元。第一命令平滑單元用以使關模速度命令曲線與開模速度命令曲線平滑化。第一驅動單元用以分別根據經平滑化之關模速度命令曲線與開模速度命令曲線驅動夾模軸關閉與開啟模具。
於本發明的一實施例中，上述的第二驅動器包含第二命令平滑單元以及第二驅動單元。第二命令平滑單元用以使射出速度命令曲線與儲料速度命令曲線平滑化。第二驅動單元用以根據經平滑化之射出速度命令曲線驅動射出軸致動螺桿朝向模具移動，並根據經平滑化之儲料速度命令曲線驅動射出軸致動螺桿遠離模具移動。
於本發明的一實施例中，上述的控制器進一步由雲端服務器下載背壓命令曲線。螺桿相對模具之任一相對位置根據背壓命令曲線皆具有對應之背壓限制值。全電式塑膠射出成型機進一步包含壓力感測器。壓力感測器操作性連接螺桿，用以感測關於螺桿之實際背壓值。第二驅動器用以於實際背壓值大於對應之背壓限制值時同時根據射出速度命令曲線與背壓命令曲線驅動射出軸致動螺桿朝向模具移動，並同時根據儲料速度命令曲線與背壓命令曲線驅動射出軸致動螺桿遠離模具移動。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
請參照第1圖。第1圖為繪示依照本發明一實施例之塑料成品製造系統1的應用示意圖。
如第1圖所示，於本實施例中，本發明之塑料成品製造系統1用以製造塑料成品。塑料成品製造系統1包含雲端服務器10、模具14以及全電式塑膠射出成型機12。本發明之塑料成品製造系統1可與機械廠3、產品設計廠5以及模流分析軟體廠7相互聯合運作。以下將針對本發明之塑料成品製造系統1的內部各模組以及塑料成品製造系統1與機械廠3、產品設計廠5及模流分析軟體廠7之間的聯合運作關係做更進一步的詳細介紹。
請參照第2圖以及第3圖。第2圖為繪示第1圖中之塑料成品製造系統1的詳細示意圖。第3圖為繪示依照本發明一實施例之塑料成品製造方法的流程圖。
如第2圖以及第3圖所示，於本實施例中，塑料成品製造方法包含步驟S100。
步驟S100：提供雲端服務器10，其中雲端服務器10儲存關於全電式塑膠射出成型機12之機台編號以及一組機台參數，並且全電式塑膠射出成型機12包含控制器120。
如第2圖所示，塑料成品製造系統1的雲端服務器10進一步包含傳輸模組100、儲存模組102以及作業模組104。雲端服務器10的傳輸模組100可接收由機械廠3上傳的機台編號一組機台參數，並將機台編號一組機台參數儲存於雲端服務器10的儲存模組102中。其中該組機台參數係對應全電式塑膠射出成型機12。於一實施例中，該組機台參數包含機台噸數參數、射出管參數以及螺桿截面積參數，但並不以此為限。
如第3圖所示，於本實施例中，塑料成品製造方法還包含下列步驟。
步驟S102：根據機台編號由雲端服務器10下載該組機台參數。
步驟S104：執行模流分析軟體根據該組機台參數產生關於模具14之一組模型資料以及一組最佳射出條件。
步驟S106：對該組模型資料與該組最佳射出條件設定模具編號以及密碼，並於包裹後回存至雲端服務器10。
如第2圖所示，於本實施例中，產品設計廠5可根據全電式塑膠射出成型機12的機台編號由雲端服務器10的儲存模組102中下載全電式塑膠射出成型機12的該組機台參數至雲端服務器10的作業模組104。接著，產品設計廠5可藉由作業模組104執行由模流分析軟體廠7所上傳的模流分析軟體根據該組機台參數產生關於模具14之該組模型資料以及該組最佳射出條件。
在此要說明的是，雲端服務器10的作業模組104可執行由模流分析軟體廠7上傳的模流分析軟體。在模具14製作前，通常會以模流分析軟體來進行射出件的品質狀況。因此，於一使用情境中，產品設計廠5端的設計者可操作模流分析軟體根據該組機台參數設定該組模型資料，並對應地產生該組最佳射出條件。這組最佳射出條件在模具14進行射出成型時會得到理論上的最佳狀況。
最後，產品設計廠5可對該組模型資料與該組最佳射出條件設定模具編號以及密碼，並於包裹後回存至雲端服務器10的儲存模組102中。換言之，於本實施例中，產品設計廠5所做的行為都是在塑料成品製造系統1的雲端服務器10中完成。
於一實施例中，該組模型資料包含模具圖面參數以及膠道口參數，但並不以此為限。
然而，產品設計廠5所做的行為並非必須在塑料成品製造系統1的雲端服務器10中完成。於另一實施例中，產品設計廠5可根據全電式塑膠射出成型機12的機台編號由雲端服務器10的儲存模組102中下載全電式塑膠射出成型機12的該組機台參數至產品設計廠5端的電腦中。接著，產品設計廠5可執行由模流分析軟體廠7所提供的模流分析軟體(安裝於產品設計廠5端的電腦中)根據該組機台參數產生關於模具14之該組模型資料以及該組最佳射出條件。最後，產品設計廠5可對該組模型資料與該組最佳射出條件設定模具編號以及密碼，並於包裹後經由雲端服務器10的傳輸模組100回存至儲存模組102中。
如第3圖所示，於本實施例中，塑料成品製造方法還包含下列步驟。
步驟S108：於接收生產要求之後，透過控制器120以機台編號、模具編號與密碼連結雲端服務器10。
步驟S110：於雲端服務器10確認機台編號、模具編號與密碼之後，將該組最佳射出條件下載至控制器120。
如第2圖所示，於本實施例中，當射出成型廠的用戶皆收到產品設計廠5的生產要求之後，產品設計廠5會先告知射出成型廠的用戶所採用之全電式塑膠射出成型機12的機台編號、模具14的模具編號以及產品設計廠5所設定的密碼。藉此，射出成型廠的用戶即可透過全電式塑膠射出成型機12中的控制器120以機台編號、模具編號與密碼連結雲端服務器10。在雲端服務器10確認機台編號、模具編號與密碼無誤之後，雲端服務器10即可允許該組最佳射出條件被下載至全電式塑膠射出成型機12中的控制器120中。
於一實施例中，由模流分析軟體所產生的該組最佳射出條件包含最佳溫度數值、最佳射速數值以及最佳壓力數值，並可以點對點的對照表數值的方式呈現，但並不以此為限。
請參照第4圖。第4圖為繪示第1圖中之塑料成品製造系統1的另一詳細示意圖。
如第4圖所示，於本實施例中，塑料成品製造系統1的全電式塑膠射出成型機12包含複數個軸、複數個驅動器以及控制器120。軸係操作性連接模具14。在此僅先簡單描述全電式塑膠射出成型機12所包含的元件。有關全電式塑膠射出成型機12所包含的包含複數個軸、複數個驅動器以及控制器120的詳細說明，可參照以下對於第4圖的詳細敘述。
如第3圖所示，於本實施例中，塑料成品製造方法還包含下列步驟。
步驟S112：使驅動器根據該組最佳射出條件產生複數個速度命令曲線。
步驟S114：藉由控制器120使每一驅動器根據對應之速度命令曲線驅動對應之軸，進而藉由模具14將塑料射出成型為塑料成品。
換句話說，全電式塑膠射出成型機12中的每一驅動器可根據該組最佳射出條件產生對應的速度命令曲線。因此，全電式塑膠射出成型機12即可藉由控制器120使每一驅動器根據對應之速度命令曲線驅動對應之軸，進而藉由模具14將塑料射出成型為塑料成品。
在此要說明的是，全電式塑膠射出成型機12的控制器120與雲端服務器10之儲存模組102所儲存的內容是相互搭配的。雲端服務器10的儲存模組102對於全電式塑膠射出成型機12的控制器120而言，有如需密碼的遠端磁碟槽。對於機械廠3來說，雲端服務器10之儲存模組102可以是可開放的遠端磁碟槽。對於產品設計廠5而言，由於需要更強大的保密機制來存放該組最佳射出條件，因此為了產品機密，詳細的模型資料(例如，模具圖面參數的原始檔)並不需要被放置在雲端服務器10的儲存模組102中，但是經處理過的模具略圖可以被儲存在雲端服務器10的儲存模組102中，以便模流分析軟體廠7進行問題分析診斷。
如第3圖所示，於本實施例中，當全電式塑膠射出成型機12中的每一驅動器根據對應的速度命令曲線驅動對應的軸時，實際上每一軸會具有對應之實際速度曲線。塑料成品製造方法還包含下列步驟。
步驟S116：判斷塑料成品之品質狀況是否符合不良品狀況。
若步驟S116的判斷結果為是，則根據塑料成品製造方法進一步執行步驟S118。
步驟S118：將品質狀況與實際速度曲線回傳至雲端服務器。
也就是說，在每一驅動器根據對應的速度命令曲線驅動對應的軸，進而藉由模具14將塑料射出成型為塑料成品之後，如果塑料成品的品質狀況有不容許的差異，則塑料成品將會被判定為不良品，且塑料成品的不良品狀況(由人員填寫選項)與實際速度曲線將會被回傳到雲端服務器10的傳輸模組100。雲端服務器10的傳輸模組100會再將塑料成品的不良品狀況與實際速度曲線回傳給模流分析軟體廠7進行分析診斷，並給出新建議。
如第4圖所示，於本實施例中，塑料成品製造系統1的全電式塑膠射出成型機12主要係配合雲端服務器10使用，並包含夾模軸124a、缸體126a、螺桿126b、儲料漏斗126c、射出軸124b、儲料軸124c、控制器120、第一驅動器122a、第二驅動器122b、第三驅動器122c、第四驅動器122d以及使用者介面122g。全電式塑膠射出成型機12的夾模軸124a操作性連接模具14，用以開啟或關閉模具14。全電式塑膠射出成型機12的缸體126a連通模具14，用以容納塑料。全電式塑膠射出成型機12的螺桿126b可滑動地且可轉動地設置於缸體126a內。全電式塑膠射出成型機12的射出軸124b操作性連接螺桿126b，用以致動螺桿126b相對缸體126a滑動。全電式塑膠射出成型機12的儲料軸124c操作性連接螺桿126b，用以致動螺桿126b相對缸體126a轉動。
全電式塑膠射出成型機12的控制器120可根據關於全電式塑膠射出成型機12之機台編號、關於模具14之模具編號以及產品設計廠5所設定的密碼經由雲端服務器10的傳輸模組100下載該組最佳射出條件。於一實施例中，由上述驅動器根據該組最佳射出條件所產生之速度命令曲線包含開模速度命令曲線、關模速度命令曲線、射出速度命令曲線以及儲料速度命令曲線，但並不以此為限。全電式塑膠射出成型機12的第一驅動器122a用以根據該組最佳射出條件產生開模速度命令曲線以及關模速度命令曲線，並可分別根據關模速度命令曲線與開模速度命令曲線驅動夾模軸124a關閉與開啟模具14。全電式塑膠射出成型機12的第二驅動器122b用以根據該組最佳射出條件產生射出速度命令曲線以及儲料速度命令曲線。第二驅動器122b可於射出階段根據射出速度命令曲線驅動射出軸124b致動螺桿126b朝向模具14移動，進而將塑料注入模具14，並可於儲料階段根據儲料速度命令曲線驅動射出軸124b致動螺桿126b遠離模具14移動。全電式塑膠射出成型機12的第三驅動器122c用以於儲料階段驅動儲料軸124c致動螺桿126b將缸體126a外(亦即，由儲料漏斗126c進料)之塑料捲入缸體126a內。全電式塑膠射出成型機12的使用者介面122g可包含螢幕與鍵盤(圖未示)，藉以供操作全電式塑膠射出成型機12的操作人員進行機台的控制與維護。
另外，全電式塑膠射出成型機12的第四驅動器122d電性連接至頂出軸(圖未示)，用以將射出成型後之塑料成品由開啟之模具14中頂出。
藉此，本發明之塑料成品製造系統1的全電式塑膠射出成型機12在控制器120將各個速度命令曲線傳輸至對應之驅動器之後，即可讓各個驅動器各司其職。全電式塑膠射出成型機12的控制器120從開機後，預加熱料管，並進行關閉模具14。接著，待料管溫度達到設定值後，開始進行儲料、進行空射以及射座前進等程序。之後，開始進入射出、保壓、冷卻、儲料、開啟模具14以及頂出等程序的循環。
請參照第5A圖。第5A圖為繪示第4圖中之第一驅動器122a的詳細示意圖。
如第5A圖所示，於本實施例中，全電式塑膠射出成型機12的第一驅動器122a包含第一命令平滑單元122a1以及第一驅動單元122a2。第一驅動器122a的第一命令平滑單元122a1用以使關模速度命令曲線與開模速度命令曲線平滑化。第一驅動器122a的第一驅動單元122a2用以分別根據經平滑化之關模速度命令曲線與開模速度命令曲線驅動夾模軸124a關閉與開啟模具14。換言之，對於夾模軸124a來說，夾模軸124a相對模具14的位置所對應之速度可由關模速度命令曲線與開模速度命令得知。
於一實施例中，全電式塑膠射出成型機12的第一驅動器122a還可進一步將扭力保護限制值列入考量，以確保關閉模具14的最佳效率。另外，在模具14閉模時，全電式塑膠射出成型機12的第一驅動器122a會固定取樣時間回傳目前的階段狀態值。全電式塑膠射出成型機12的控制器120會根據回傳階段狀態值，來判斷是否模具14的合模出現問題。而在模具14開模時，不用考慮模具14嚙合，只需要在不傷塑料成品表面的情況下以最短時間來完成開模。
請參照第5B圖。第5B圖為繪示第4圖中之第二驅動器122b的詳細示意圖。
如第5B圖所示，於本實施例中，全電式塑膠射出成型機12的第二驅動器122b包含第二命令平滑單元122b1以及第二驅動單元122b2。第二驅動器122b的第二命令平滑單元122b1用以使射出速度命令曲線與儲料速度命令曲線平滑化。第二驅動器122b的第二驅動單元122b2用以根據經平滑化之射出速度命令曲線驅動射出軸124b致動螺桿126b朝向模具14移動，並根據經平滑化之儲料速度命令曲線驅動射出軸124b致動螺桿126b遠離模具14移動。
另外，如第4圖所示，於本實施例中，全電式塑膠射出成型機12的控制器120可進一步經由雲端服務器10的傳輸模組100下載背壓命令曲線。背壓命令曲線同樣可由模流分析軟體產生，並儲存於儲存模組102中。全電式塑膠射出成型機12的螺桿126b相對模具14之任一相對位置根據背壓命令曲線皆具有對應之背壓限制值。全電式塑膠射出成型機12進一步包含壓力感測器122f。全電式塑膠射出成型機12的壓力感測器122f操作性連接螺桿126b，用以感測關於螺桿126b之實際背壓值。
一般來說，射出階段本身分為兩個子階段。射出階段的第一子階段為「射出」，第二子階段為「保壓」。在射出階段的第一子階段時(亦即，射出)，全電式塑膠射出成型機12的第二驅動器122b可於實際背壓值大於對應之背壓限制值時同時根據射出速度命令曲線與背壓命令曲線驅動射出軸124b致動螺桿126b朝向模具14移動。相反地，當實際背壓值沒有超過背壓限制值時，全電式塑膠射出成型機12的第二驅動器122b單純以既定的射出速度命令曲線來運行驅動射出軸124b致動螺桿126b朝向模具14移動。
在射出階段的第二子階段時(亦即，保壓)，其目的是在維持實際背壓值。其維持實際背壓值的方式，係根據壓力感測器122f回傳的實際背壓值來決定。當壓力感測器122f回傳的實際背壓值變大時，全電式塑膠射出成型機12的第二驅動器122b會驅動射出軸124b致動螺桿126b遠離模具14移動。相反地，壓力感測器122f回傳的實際背壓值變小時，全電式塑膠射出成型機12的第二驅動器122b會驅動射出軸124b致動螺桿126b朝向模具14移動。一般來說，在射出階段的第二子階段大多需要補充背壓值，因為塑料會冷卻而造成收縮，使得實際背壓值會一直降低。
另外，在儲料階段時，需要射出軸124b與儲料軸124c的同時運作，其目的與射出階段的第二子階段相同。其維持實際背壓值的方式，同樣係根據壓力感測器122f回傳的實際背壓值來決定。全電式塑膠射出成型機12的第二驅動器122b驅動射出軸124b將螺桿126b往後拉，第三驅動器122c驅動儲料軸124c將塑料由儲料漏斗126c捲入缸體126a中，以維持足夠背壓來確保塑料密度。當壓力感測器122f回傳的實際背壓值變大時，全電式塑膠射出成型機12的第三驅動器122c會驅動儲料軸124c降低螺桿126b的轉速。相反地，壓力感測器122f回傳的實際背壓值變小時，全電式塑膠射出成型機12的第三驅動器122c會驅動儲料軸124c增加螺桿126b的轉速。
在運作的過程中，驅動儲料軸124c的第三驅動器122c只需隨時監測壓力感測器122f回傳的實際背壓值，驅動射出軸124b的第二驅動器122b與第三驅動器122c彼此互動並不需要控制器120，只要將背壓誤差及速度誤差以固定取樣時間回傳給控制器120即可。綜上所述，全電式塑膠射出成型機12的控制器120只要決定啟動哪一驅動器即可，並不需如以往的控制器負責上述各個驅動器的工作。藉此，本發明之全電式塑膠射出成型機12即可達到分散化控制架構，以減少控制器120的負擔。
由以上對於本發明之具體實施例之詳述，可以明顯地看出，本發明之塑料成品製造方法主要是藉由雲端服務器整合上下游的專家系統架構(例如，機械廠、產品設計廠、模流分析軟體廠…等)，以將塑料成品的最佳製造方案於雲端上進行整合。並且，全電式塑膠射出成型機的控制器可透過雲端服務器獲得藉由模具製造塑料成品的最佳射出條件。如此，即可縮短調整全電式塑膠射出成型機的時程，同時此設定、調整機台之經驗得以系統化地累積儲存及利用，使得“老師傅逐漸凋零”的困境得以解決，且射出之塑料成品的品質也得以優化。此外，本發明之全電式塑膠射出成型機係使控制器只負責人機介面及程序邏輯(PLC)的執行工作。當模具及速度命令曲線決定後，控制器會將速度命令曲線傳給下位的驅動器。在開始運作後，控制器只下每一階段的啟動命令給驅動器，而驅動器依據之前傳送的速度命令曲線自行運作。控制器只監測所有保護開關是否被觸發來決定之後的應變的動作，同時也監測驅動器是否完成階段任務來決定下一階段的啟動。換言之，各個驅動器在接到速度命令曲線之後，可以自行驅動對應之軸進行作動，只將系統狀態回傳到控制器。藉此，本發明之全電式塑膠射出成型機即可達到分散化控制架構，以減少控制器的負擔。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
請參照第1圖。第1圖為繪示依照本發明一實施例之塑料成品製造系統1的應用示意圖。
如第1圖所示，於本實施例中，本發明之塑料成品製造系統1用以製造塑料成品。塑料成品製造系統1包含雲端服務器10、模具14以及全電式塑膠射出成型機12。本發明之塑料成品製造系統1可與機械廠3、產品設計廠5以及模流分析軟體廠7相互聯合運作。以下將針對本發明之塑料成品製造系統1的內部各模組以及塑料成品製造系統1與機械廠3、產品設計廠5及模流分析軟體廠7之間的聯合運作關係做更進一步的詳細介紹。
請參照第2圖以及第3圖。第2圖為繪示第1圖中之塑料成品製造系統1的詳細示意圖。第3圖為繪示依照本發明一實施例之塑料成品製造方法的流程圖。
如第2圖以及第3圖所示，於本實施例中，塑料成品製造方法包含步驟S100。
步驟S100：提供雲端服務器10，其中雲端服務器10儲存關於全電式塑膠射出成型機12之機台編號以及一組機台參數，並且全電式塑膠射出成型機12包含控制器120。
如第2圖所示，塑料成品製造系統1的雲端服務器10進一步包含傳輸模組100、儲存模組102以及作業模組104。雲端服務器10的傳輸模組100可接收由機械廠3上傳的機台編號一組機台參數，並將機台編號一組機台參數儲存於雲端服務器10的儲存模組102中。其中該組機台參數係對應全電式塑膠射出成型機12。於一實施例中，該組機台參數包含機台噸數參數、射出管參數以及螺桿截面積參數，但並不以此為限。
如第3圖所示，於本實施例中，塑料成品製造方法還包含下列步驟。
步驟S102：根據機台編號由雲端服務器10下載該組機台參數。
步驟S104：執行模流分析軟體根據該組機台參數產生關於模具14之一組模型資料以及一組最佳射出條件。
步驟S106：對該組模型資料與該組最佳射出條件設定模具編號以及密碼，並於包裹後回存至雲端服務器10。
如第2圖所示，於本實施例中，產品設計廠5可根據全電式塑膠射出成型機12的機台編號由雲端服務器10的儲存模組102中下載全電式塑膠射出成型機12的該組機台參數至雲端服務器10的作業模組104。接著，產品設計廠5可藉由作業模組104執行由模流分析軟體廠7所上傳的模流分析軟體根據該組機台參數產生關於模具14之該組模型資料以及該組最佳射出條件。
在此要說明的是，雲端服務器10的作業模組104可執行由模流分析軟體廠7上傳的模流分析軟體。在模具14製作前，通常會以模流分析軟體來進行射出件的品質狀況。因此，於一使用情境中，產品設計廠5端的設計者可操作模流分析軟體根據該組機台參數設定該組模型資料，並對應地產生該組最佳射出條件。這組最佳射出條件在模具14進行射出成型時會得到理論上的最佳狀況。
最後，產品設計廠5可對該組模型資料與該組最佳射出條件設定模具編號以及密碼，並於包裹後回存至雲端服務器10的儲存模組102中。換言之，於本實施例中，產品設計廠5所做的行為都是在塑料成品製造系統1的雲端服務器10中完成。
於一實施例中，該組模型資料包含模具圖面參數以及膠道口參數，但並不以此為限。
然而，產品設計廠5所做的行為並非必須在塑料成品製造系統1的雲端服務器10中完成。於另一實施例中，產品設計廠5可根據全電式塑膠射出成型機12的機台編號由雲端服務器10的儲存模組102中下載全電式塑膠射出成型機12的該組機台參數至產品設計廠5端的電腦中。接著，產品設計廠5可執行由模流分析軟體廠7所提供的模流分析軟體(安裝於產品設計廠5端的電腦中)根據該組機台參數產生關於模具14之該組模型資料以及該組最佳射出條件。最後，產品設計廠5可對該組模型資料與該組最佳射出條件設定模具編號以及密碼，並於包裹後經由雲端服務器10的傳輸模組100回存至儲存模組102中。
如第3圖所示，於本實施例中，塑料成品製造方法還包含下列步驟。
步驟S108：於接收生產要求之後，透過控制器120以機台編號、模具編號與密碼連結雲端服務器10。
步驟S110：於雲端服務器10確認機台編號、模具編號與密碼之後，將該組最佳射出條件下載至控制器120。
如第2圖所示，於本實施例中，當射出成型廠的用戶皆收到產品設計廠5的生產要求之後，產品設計廠5會先告知射出成型廠的用戶所採用之全電式塑膠射出成型機12的機台編號、模具14的模具編號以及產品設計廠5所設定的密碼。藉此，射出成型廠的用戶即可透過全電式塑膠射出成型機12中的控制器120以機台編號、模具編號與密碼連結雲端服務器10。在雲端服務器10確認機台編號、模具編號與密碼無誤之後，雲端服務器10即可允許該組最佳射出條件被下載至全電式塑膠射出成型機12中的控制器120中。
於一實施例中，由模流分析軟體所產生的該組最佳射出條件包含最佳溫度數值、最佳射速數值以及最佳壓力數值，並可以點對點的對照表數值的方式呈現，但並不以此為限。
請參照第4圖。第4圖為繪示第1圖中之塑料成品製造系統1的另一詳細示意圖。
如第4圖所示，於本實施例中，塑料成品製造系統1的全電式塑膠射出成型機12包含複數個軸、複數個驅動器以及控制器120。軸係操作性連接模具14。在此僅先簡單描述全電式塑膠射出成型機12所包含的元件。有關全電式塑膠射出成型機12所包含的包含複數個軸、複數個驅動器以及控制器120的詳細說明，可參照以下對於第4圖的詳細敘述。
如第3圖所示，於本實施例中，塑料成品製造方法還包含下列步驟。
步驟S112：使驅動器根據該組最佳射出條件產生複數個速度命令曲線。
步驟S114：藉由控制器120使每一驅動器根據對應之速度命令曲線驅動對應之軸，進而藉由模具14將塑料射出成型為塑料成品。
換句話說，全電式塑膠射出成型機12中的每一驅動器可根據該組最佳射出條件產生對應的速度命令曲線。因此，全電式塑膠射出成型機12即可藉由控制器120使每一驅動器根據對應之速度命令曲線驅動對應之軸，進而藉由模具14將塑料射出成型為塑料成品。
在此要說明的是，全電式塑膠射出成型機12的控制器120與雲端服務器10之儲存模組102所儲存的內容是相互搭配的。雲端服務器10的儲存模組102對於全電式塑膠射出成型機12的控制器120而言，有如需密碼的遠端磁碟槽。對於機械廠3來說，雲端服務器10之儲存模組102可以是可開放的遠端磁碟槽。對於產品設計廠5而言，由於需要更強大的保密機制來存放該組最佳射出條件，因此為了產品機密，詳細的模型資料(例如，模具圖面參數的原始檔)並不需要被放置在雲端服務器10的儲存模組102中，但是經處理過的模具略圖可以被儲存在雲端服務器10的儲存模組102中，以便模流分析軟體廠7進行問題分析診斷。
如第3圖所示，於本實施例中，當全電式塑膠射出成型機12中的每一驅動器根據對應的速度命令曲線驅動對應的軸時，實際上每一軸會具有對應之實際速度曲線。塑料成品製造方法還包含下列步驟。
步驟S116：判斷塑料成品之品質狀況是否符合不良品狀況。
若步驟S116的判斷結果為是，則根據塑料成品製造方法進一步執行步驟S118。
步驟S118：將品質狀況與實際速度曲線回傳至雲端服務器。
也就是說，在每一驅動器根據對應的速度命令曲線驅動對應的軸，進而藉由模具14將塑料射出成型為塑料成品之後，如果塑料成品的品質狀況有不容許的差異，則塑料成品將會被判定為不良品，且塑料成品的不良品狀況(由人員填寫選項)與實際速度曲線將會被回傳到雲端服務器10的傳輸模組100。雲端服務器10的傳輸模組100會再將塑料成品的不良品狀況與實際速度曲線回傳給模流分析軟體廠7進行分析診斷，並給出新建議。
如第4圖所示，於本實施例中，塑料成品製造系統1的全電式塑膠射出成型機12主要係配合雲端服務器10使用，並包含夾模軸124a、缸體126a、螺桿126b、儲料漏斗126c、射出軸124b、儲料軸124c、控制器120、第一驅動器122a、第二驅動器122b、第三驅動器122c、第四驅動器122d以及使用者介面122g。全電式塑膠射出成型機12的夾模軸124a操作性連接模具14，用以開啟或關閉模具14。全電式塑膠射出成型機12的缸體126a連通模具14，用以容納塑料。全電式塑膠射出成型機12的螺桿126b可滑動地且可轉動地設置於缸體126a內。全電式塑膠射出成型機12的射出軸124b操作性連接螺桿126b，用以致動螺桿126b相對缸體126a滑動。全電式塑膠射出成型機12的儲料軸124c操作性連接螺桿126b，用以致動螺桿126b相對缸體126a轉動。
全電式塑膠射出成型機12的控制器120可根據關於全電式塑膠射出成型機12之機台編號、關於模具14之模具編號以及產品設計廠5所設定的密碼經由雲端服務器10的傳輸模組100下載該組最佳射出條件。於一實施例中，由上述驅動器根據該組最佳射出條件所產生之速度命令曲線包含開模速度命令曲線、關模速度命令曲線、射出速度命令曲線以及儲料速度命令曲線，但並不以此為限。全電式塑膠射出成型機12的第一驅動器122a用以根據該組最佳射出條件產生開模速度命令曲線以及關模速度命令曲線，並可分別根據關模速度命令曲線與開模速度命令曲線驅動夾模軸124a關閉與開啟模具14。全電式塑膠射出成型機12的第二驅動器122b用以根據該組最佳射出條件產生射出速度命令曲線以及儲料速度命令曲線。第二驅動器122b可於射出階段根據射出速度命令曲線驅動射出軸124b致動螺桿126b朝向模具14移動，進而將塑料注入模具14，並可於儲料階段根據儲料速度命令曲線驅動射出軸124b致動螺桿126b遠離模具14移動。全電式塑膠射出成型機12的第三驅動器122c用以於儲料階段驅動儲料軸124c致動螺桿126b將缸體126a外(亦即，由儲料漏斗126c進料)之塑料捲入缸體126a內。全電式塑膠射出成型機12的使用者介面122g可包含螢幕與鍵盤(圖未示)，藉以供操作全電式塑膠射出成型機12的操作人員進行機台的控制與維護。
另外，全電式塑膠射出成型機12的第四驅動器122d電性連接至頂出軸(圖未示)，用以將射出成型後之塑料成品由開啟之模具14中頂出。
藉此，本發明之塑料成品製造系統1的全電式塑膠射出成型機12在控制器120將各個速度命令曲線傳輸至對應之驅動器之後，即可讓各個驅動器各司其職。全電式塑膠射出成型機12的控制器120從開機後，預加熱料管，並進行關閉模具14。接著，待料管溫度達到設定值後，開始進行儲料、進行空射以及射座前進等程序。之後，開始進入射出、保壓、冷卻、儲料、開啟模具14以及頂出等程序的循環。
請參照第5A圖。第5A圖為繪示第4圖中之第一驅動器122a的詳細示意圖。
如第5A圖所示，於本實施例中，全電式塑膠射出成型機12的第一驅動器122a包含第一命令平滑單元122a1以及第一驅動單元122a2。第一驅動器122a的第一命令平滑單元122a1用以使關模速度命令曲線與開模速度命令曲線平滑化。第一驅動器122a的第一驅動單元122a2用以分別根據經平滑化之關模速度命令曲線與開模速度命令曲線驅動夾模軸124a關閉與開啟模具14。換言之，對於夾模軸124a來說，夾模軸124a相對模具14的位置所對應之速度可由關模速度命令曲線與開模速度命令得知。
於一實施例中，全電式塑膠射出成型機12的第一驅動器122a還可進一步將扭力保護限制值列入考量，以確保關閉模具14的最佳效率。另外，在模具14閉模時，全電式塑膠射出成型機12的第一驅動器122a會固定取樣時間回傳目前的階段狀態值。全電式塑膠射出成型機12的控制器120會根據回傳階段狀態值，來判斷是否模具14的合模出現問題。而在模具14開模時，不用考慮模具14嚙合，只需要在不傷塑料成品表面的情況下以最短時間來完成開模。
請參照第5B圖。第5B圖為繪示第4圖中之第二驅動器122b的詳細示意圖。
如第5B圖所示，於本實施例中，全電式塑膠射出成型機12的第二驅動器122b包含第二命令平滑單元122b1以及第二驅動單元122b2。第二驅動器122b的第二命令平滑單元122b1用以使射出速度命令曲線與儲料速度命令曲線平滑化。第二驅動器122b的第二驅動單元122b2用以根據經平滑化之射出速度命令曲線驅動射出軸124b致動螺桿126b朝向模具14移動，並根據經平滑化之儲料速度命令曲線驅動射出軸124b致動螺桿126b遠離模具14移動。
另外，如第4圖所示，於本實施例中，全電式塑膠射出成型機12的控制器120可進一步經由雲端服務器10的傳輸模組100下載背壓命令曲線。背壓命令曲線同樣可由模流分析軟體產生，並儲存於儲存模組102中。全電式塑膠射出成型機12的螺桿126b相對模具14之任一相對位置根據背壓命令曲線皆具有對應之背壓限制值。全電式塑膠射出成型機12進一步包含壓力感測器122f。全電式塑膠射出成型機12的壓力感測器122f操作性連接螺桿126b，用以感測關於螺桿126b之實際背壓值。
一般來說，射出階段本身分為兩個子階段。射出階段的第一子階段為「射出」，第二子階段為「保壓」。在射出階段的第一子階段時(亦即，射出)，全電式塑膠射出成型機12的第二驅動器122b可於實際背壓值大於對應之背壓限制值時同時根據射出速度命令曲線與背壓命令曲線驅動射出軸124b致動螺桿126b朝向模具14移動。相反地，當實際背壓值沒有超過背壓限制值時，全電式塑膠射出成型機12的第二驅動器122b單純以既定的射出速度命令曲線來運行驅動射出軸124b致動螺桿126b朝向模具14移動。
在射出階段的第二子階段時(亦即，保壓)，其目的是在維持實際背壓值。其維持實際背壓值的方式，係根據壓力感測器122f回傳的實際背壓值來決定。當壓力感測器122f回傳的實際背壓值變大時，全電式塑膠射出成型機12的第二驅動器122b會驅動射出軸124b致動螺桿126b遠離模具14移動。相反地，壓力感測器122f回傳的實際背壓值變小時，全電式塑膠射出成型機12的第二驅動器122b會驅動射出軸124b致動螺桿126b朝向模具14移動。一般來說，在射出階段的第二子階段大多需要補充背壓值，因為塑料會冷卻而造成收縮，使得實際背壓值會一直降低。
另外，在儲料階段時，需要射出軸124b與儲料軸124c的同時運作，其目的與射出階段的第二子階段相同。其維持實際背壓值的方式，同樣係根據壓力感測器122f回傳的實際背壓值來決定。全電式塑膠射出成型機12的第二驅動器122b驅動射出軸124b將螺桿126b往後拉，第三驅動器122c驅動儲料軸124c將塑料由儲料漏斗126c捲入缸體126a中，以維持足夠背壓來確保塑料密度。當壓力感測器122f回傳的實際背壓值變大時，全電式塑膠射出成型機12的第三驅動器122c會驅動儲料軸124c降低螺桿126b的轉速。相反地，壓力感測器122f回傳的實際背壓值變小時，全電式塑膠射出成型機12的第三驅動器122c會驅動儲料軸124c增加螺桿126b的轉速。
在運作的過程中，驅動儲料軸124c的第三驅動器122c只需隨時監測壓力感測器122f回傳的實際背壓值，驅動射出軸124b的第二驅動器122b與第三驅動器122c彼此互動並不需要控制器120，只要將背壓誤差及速度誤差以固定取樣時間回傳給控制器120即可。綜上所述，全電式塑膠射出成型機12的控制器120只要決定啟動哪一驅動器即可，並不需如以往的控制器負責上述各個驅動器的工作。藉此，本發明之全電式塑膠射出成型機12即可達到分散化控制架構，以減少控制器120的負擔。
由以上對於本發明之具體實施例之詳述，可以明顯地看出，本發明之塑料成品製造方法主要是藉由雲端服務器整合上下游的專家系統架構(例如，機械廠、產品設計廠、模流分析軟體廠…等)，以將塑料成品的最佳製造方案於雲端上進行整合。並且，全電式塑膠射出成型機的控制器可透過雲端服務器獲得藉由模具製造塑料成品的最佳射出條件。如此，即可縮短調整全電式塑膠射出成型機的時程，同時此設定、調整機台之經驗得以系統化地累積儲存及利用，使得“老師傅逐漸凋零”的困境得以解決，且射出之塑料成品的品質也得以優化。此外，本發明之全電式塑膠射出成型機係使控制器只負責人機介面及程序邏輯(PLC)的執行工作。當模具及速度命令曲線決定後，控制器會將速度命令曲線傳給下位的驅動器。在開始運作後，控制器只下每一階段的啟動命令給驅動器，而驅動器依據之前傳送的速度命令曲線自行運作。控制器只監測所有保護開關是否被觸發來決定之後的應變的動作，同時也監測驅動器是否完成階段任務來決定下一階段的啟動。換言之，各個驅動器在接到速度命令曲線之後，可以自行驅動對應之軸進行作動，只將系統狀態回傳到控制器。藉此，本發明之全電式塑膠射出成型機即可達到分散化控制架構，以減少控制器的負擔。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1．．．塑料成品製造系統
10．．．雲端服務器
100．．．傳輸模組
102．．．儲存模組
104．．．作業模組
12．．．全電式塑膠射出成型機
120．．．控制器
122a．．．第一驅動器
122a1．．．第一命令平滑單元
122a2．．．第一驅動單元
122b．．．第二驅動器
122b1．．．第二命令平滑單元
122b2．．．第二驅動單元
122c．．．第三驅動器
122d．．．第四驅動器
122f．．．壓力感測器
122g．．．使用者介面
124a．．．夾模軸
124b．．．射出軸
124c．．．儲料軸
126a．．．缸體
126b．．．螺桿
126c．．．儲料漏斗
14．．．模具
3．．．機械廠
5．．．產品設計廠
7．．．模流分析軟體廠
S100~S118．．．步驟
第1圖為繪示依照本發明一實施例之塑料成品製造系統的應用示意圖。
第2圖為繪示第1圖中之塑料成品製造系統的詳細示意圖。
第3圖為繪示依照本發明一實施例之塑料成品製造方法的流程圖。
第4圖為繪示第1圖中之塑料成品製造系統的另一詳細示意圖。
第5A圖為繪示第4圖中之第一驅動器的詳細示意圖。
第5B圖為繪示第4圖中之第二驅動器的詳細示意圖。
第2圖為繪示第1圖中之塑料成品製造系統的詳細示意圖。
第3圖為繪示依照本發明一實施例之塑料成品製造方法的流程圖。
第4圖為繪示第1圖中之塑料成品製造系統的另一詳細示意圖。
第5A圖為繪示第4圖中之第一驅動器的詳細示意圖。
第5B圖為繪示第4圖中之第二驅動器的詳細示意圖。
S100~S118．．．步驟
Claims (10)
- 一種塑料成品製造方法，包含：
(a) 提供一雲端服務器，其中該雲端服務器儲存關於一全電式塑膠射出成型機之一機台編號以及一組機台參數，並且該全電式塑膠射出成型機包含一控制器；
(b) 根據該機台編號由該雲端服務器下載該組機台參數；
(c) 執行一模流分析軟體根據該組機台參數產生關於一模具之一組模型資料以及一組最佳射出條件；
(d) 對該組模型資料與該組最佳射出條件設定一模具編號以及一密碼，並於包裹後回存至該雲端服務器；
(e) 於接收一生產要求之後，透過該控制器以該機台編號、該模具編號與該密碼連結該雲端服務器；
(f) 於該雲端服務器確認該機台編號、該模具編號與該密碼之後，將該組最佳射出條件下載至該控制器；以及
(g) 藉由該控制器根據該組最佳射出條件驅動該全電式塑膠射出成型機，進而藉由該模具將一塑料射出成型為一塑料成品。 - 如請求項1所述之塑料成品製造方法，其中該全電式塑膠射出成型機包含複數個軸以及複數個驅動器，其中步驟(g)進一步包含：
(g1) 使該等驅動器根據該組最佳射出條件產生複數個速度命令曲線；以及
(g2) 藉由該控制器使每一該等驅動器根據對應之該速度命令曲線驅動對應之該軸，進而藉由該模具將該塑料射出成型為該塑料成品。 - 如請求項2所述之塑料成品製造方法，其中該等驅動器根據該等速度命令曲線驅動該等軸時，每一該等軸具有對應之一實際速度曲線，該塑料成品製造方法進一步包含：
(h) 判斷該塑料成品之一品質狀況是否符合一不良品狀況，若是，則執行步驟(i)；以及
(i) 將該品質狀況與該等實際速度曲線回傳至該雲端服務器。 - 如請求項1所述之塑料成品製造方法，其中該組機台參數包含一機台噸數參數、一射出管參數以及一螺桿截面積參數。
- 如請求項1所述之塑料成品製造方法，其中該組模型資料包含一模具圖面參數以及一膠道口參數。
- 如請求項1所述之塑料成品製造方法，其中該組最佳射出條件包含一最佳溫度數值、一最佳射速數值以及一最佳壓力數值。
- 一種全電式塑膠射出成型機，配合一雲端服務器使用，用以將塑料注入一模具，該全電式塑膠射出成型機包含：
一夾模軸，操作性連接該模具，用以開啟或關閉該模具；
一缸體，連通該模具，用以容納該塑料；
一螺桿，可滑動地且可轉動地設置於該缸體內；
一射出軸，操作性連接該螺桿，用以致動該螺桿相對該缸體滑動；
一儲料軸，操作性連接該螺桿，用以致動該螺桿相對該缸體轉動；
一控制器，用以根據關於該全電式塑膠射出成型機之一機台編號、關於該模具之一模具編號以及一密碼由該雲端服務器下載一組最佳射出條件；
一第一驅動器，用以根據該組最佳射出條件產生一開模速度命令曲線以及一關模速度命令曲線，其中該第一驅動器可分別根據該關模速度命令曲線與該開模速度命令曲線驅動該夾模軸關閉與開啟該模具；
一第二驅動器，用以根據該組最佳射出條件產生一射出速度命令曲線以及一儲料速度命令曲線，其中該第二驅動器可於一射出階段根據該射出速度命令曲線驅動該射出軸致動該螺桿朝向該模具移動，進而將該塑料注入該模具，並可於一儲料階段根據該儲料速度命令曲線驅動該射出軸致動該螺桿遠離該模具移動；以及
一第三驅動器，用以於該儲料階段驅動該儲料軸致動該螺桿將該缸體外之該塑料捲入該缸體內。 - 如請求項7所述之全電式塑膠射出成型機，其中該第一驅動器包含：
一第一命令平滑單元，用以使該關模速度命令曲線與該開模速度命令曲線平滑化；以及
一第一驅動單元，用以分別根據經平滑化之該關模速度命令曲線與該開模速度命令曲線驅動該夾模軸關閉與開啟該模具。 - 如請求項7所述之全電式塑膠射出成型機，其中該第二驅動器包含：
一第二命令平滑單元，用以使該射出速度命令曲線與該儲料速度命令曲線平滑化；以及
一第二驅動單元，用以根據經平滑化之該射出速度命令曲線驅動該射出軸致動該螺桿朝向該模具移動，並根據經平滑化之該儲料速度命令曲線驅動該射出軸致動該螺桿遠離該模具移動。 - 如請求項7所述之全電式塑膠射出成型機，其中該控制器進一步由該雲端服務器下載一背壓命令曲線，該螺桿相對該模具之任一相對位置根據該背壓命令曲線皆具有對應之一背壓限制值，該全電式塑膠射出成型機進一步包含一壓力感測器，操作性連接該螺桿，用以感測關於該螺桿之一實際背壓值，該第二驅動器用以於該實際背壓值大於對應之該背壓限制值時同時根據該射出速度命令曲線與該背壓命令曲線驅動該射出軸致動該螺桿朝向該模具移動，並同時根據該儲料速度命令曲線與該背壓命令曲線驅動該射出軸致動該螺桿遠離該模具移動。
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