TWI696543B

TWI696543B - 開模控制方法及其射出成型機台

Info

Publication number: TWI696543B
Application number: TW108131214A
Authority: TW
Inventors: 塗翎; 陳福庭
Original assignee: 盟立自動化股份有限公司
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2020-06-21
Also published as: CN112440454A; TW202108347A

Abstract

一種開模控制方法適用於射出成型機台，射出成型機台具有動模及靜模，動模可操作地遠離或接近靜模以執行射出成型製程。開模控制方法包含設定單元設定動模之剎車初始速度、剎車減速度以及預設開模距離、驅動單元根據剎車初始速度及剎車減速度控制動模進行開模且以等減速度方式減速至停止、感測單元偵測動模之實際開模距離，以及運算單元根據預設開模距離及實際開模距離，判斷是否經由設定單元改變動模之剎車初始速度、剎車減速度，以及預設開模距離之設定以控制驅動單元調整動模之開模動作。

Description

開模控制方法及其射出成型機台

本發明關於一種開模控制方法及其射出成型機台，尤指一種控制動模以等減速度方式減速至停止之開模控制方法及其射出成型機台。

一般而言，在射出成型機台進行開模的過程中，為了確保射出成型製程可以準確地實施以維持成型品質，通常會要求射出成型機台在完成開模動作後，其動模最終停止的位置能夠達到一定的開模精度要求（例如開模位置精度要落在數十至數釐米之誤差範圍內）。在先前技術中，常見用來控制動模在開模後停下的方法係利用機台本身所能達到之最大摩擦力控制動模以非線性減速方式急停，然而，上述減速急停方式往往會因整個機台受力過大而讓機台產生明顯的震動搖晃現象，甚至會因此造成機台元件斷裂損壞問題，從而大幅地縮短機台壽命且影響射出成型品質。雖然上述問題可以經由慢速拖行動模之方式來解決，但此種方式又會導致開模時間過長而降低射出成型機台的射出成型效率。

本發明之目的之一在於提供一種控制動模以等減速度方式減速至停止之開模控制方法及其射出成型機台，以解決上述之問題。

根據一實施例，本發明之開模控制方法適用於一射出成型機台，該射出成型機台具有一動模以及一靜模，該動模可操作地遠離或接近該靜模以執行一射出成型製程，該開模控制方法包含一設定單元設定該動模之一剎車初始速度、一剎車減速度以及一預設開模距離、一驅動單元根據該剎車初始速度以及該剎車減速度控制該動模進行開模且以等減速度方式減速至停止、一感測單元偵測該動模之一第一實際開模距離，以及一運算單元根據該預設開模距離以及該第一實際開模距離，判斷是否經由該設定單元改變該動模之該剎車初始速度、該剎車減速度，以及該預設開模距離之設定以控制該驅動單元調整該動模之開模動作。

根據另一實施例，本發明之射出成型機台包含一底座、一靜模、一動模，以及一控制模組。該靜模設置於該底座上。該動模可活動地設置於該底座上以可操作地遠離或接近該靜模而與該靜模共同執行一射出成型製程。該控制模組包含一設定單元、一驅動單元、一感測單元，以及一運算單元。該設定單元用來設定該動模之一剎車初始速度、一剎車減速度，以及一預設開模距離。該驅動單元連接於該動模以及電連接於該設定單元，用來根據該剎車初始速度以及該剎車減速度，控制該動模進行開模且以等減速度方式減速至停止。該感測單元用來偵測該動模之一第一實際開模距離。該運算單元電連接於該設定單元以及該感測單元，用來根據該預設開模距離以及該第一實際開模距離，判斷是否經由該設定單元改變該動模之該剎車初始速度、該剎車減速度，以及該預設開模距離之設定以控制該驅動單元調整該動模之開模動作。

綜上所述，本發明係採用控制動模以等減速度方式減速至停止的開模控制設計以產生動模可平穩地減速滑動至開模停止位置的功效，藉以解決先前技術中所提到的利用機台本身摩擦力控制動模進行非線性減速急停時會產生機台搖晃震動的問題，從而延長機台壽命並且提升射出成型品質。除此之外，透過上述根據動模之預設開模距離以及實際開模距離以判斷是否需要改變開模動作參數以控制動模之開模動作的開模控制方法，本發明係可針對動模開模動作參數進行最佳化調整，藉以確保動模之開模動作可滿足射出成型機台所欲達到的開模精度要求，進而有效地提升射出成型機台的射出成型效率。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的實施方式及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖，其為根據本發明之一實施例所提出之一射出成型機台10之部分簡示圖，如第1圖所示，射出成型機台10係可為一般常見用來進行射出成型製程的自動化機台（其針對機台自動化機構動作以及射出成型製程原理之相關描述係常見於先前技術中，為簡化說明，於此不再贅述）且包含一底座12、一靜模14、一動模16，以及一控制模組18。靜模14係設置於底座12上，且動模16係可活動地設置於底座12上以可操作地接近靜模14以進行閉模流程或是遠離靜模14以進行開模流程，從而與靜模14共同執行射出成型製程。

至於在控制模組18之設計方面，請參閱第1圖以及第2圖，第2圖為第1圖之控制模組18之功能方塊示意圖，由第1圖以及第2圖可知，控制模組18包含一設定單元20、一驅動單元22、一感測單元24，以及一運算單元26。設定單元20係可較佳地為開模動作參數設定介面（但不受此限）以用來設定動模16之剎車初始速度、剎車減速度，以及預設開模距離。驅動單元22係可較佳地為常見應用在射出成型機台上之驅動裝置（如液/油壓驅動馬達、伺服馬達等，其驅動相關設計係常見於先前技術中，於此不再贅述）且連接於動模16（例如以曲肘連接驅動方式等，但不受此限）以及電連接於設定單元20，藉此，驅動單元22係可根據設定單元20所設定之剎車初始速度以及剎車減速度，控制動模16進行開模且以等減速度方式減速至停止。感測單元24係可較佳地為常見配置在射出成型機台上之距離感測裝置（如電阻尺感測器，但不受此限），感測單元24係可用來進行動模16之開模距離偵測以作為後續是否調整動模16之開模動作參數的判斷依據。運算單元26係可較佳地為具有運算控制功能以用來經由驅動單元22控制動模16之開模動作的韌體、軟體或硬體（如系統晶片（system on chip, SOC）等），運算單元26係電連接於設定單元20以及感測單元24，藉此，根據動模16之開模距離比對結果，運算單元26係可判斷出是否需要經由設定單元20改變動模16之開模動作參數設定且據以控制驅動單元22調整動模16之開模動作。

以下係就本發明使用控制模組18執行開模控制方法的流程進行說明，請參閱第1圖、第2圖，以及第3圖，第3圖為根據本發明之一實施例所提出之開模控制方法之流程圖，本發明之開模控制方法包含下列步驟。

步驟300：設定單元20設定動模16之剎車初始速度、剎車減速度，以及預設開模距離；

步驟302：驅動單元22根據剎車初始速度以及剎車減速度，控制動模16進行開模且以等減速度方式減速至停止；

步驟304：感測單元24偵測動模16之實際開模距離；

步驟306：運算單元26根據動模16之預設開模距離以及實際開模距離，判斷是否改變動模16之剎車初始速度、剎車減速度，以及預設開模距離之設定；若是，回到步驟300；若否，則結束。

以下係針對上述步驟進行詳細之描述，首先，在步驟300中，設定單元20係可進行動模16之剎車初始速度、剎車減速度，以及預設開模距離的設定，更詳細地說，設定單元20係可較佳地採用使動模16以最大等減速度移動預設開模距離（可為使用者經由設定單元20手動輸入或機台預設值，但不受此限）後停止的設定，藉以達到將動模16在上述設定下所需的剎停時間最小化的目的，舉例來說，設定單元20係可較佳地將動模16之最大開模速度設定為剎車初始速度，並且根據動模16之剎車初始速度以及預設開模距離計算出動模16之最大剎車減速度（其係可根據習知直線等減速度運動公式計算而得）。

在完成上述動模16之剎車初始速度、剎車減速度，以及預設開模距離之設定後，驅動單元22即可據以控制動模16進行開模且以等減速度方式減速至停止（步驟302），至於針對驅動單元22控制動模16以等減速度方式遠離靜模14以完成射出成型之開模流程的相關描述，簡言之，驅動單元22係可利用曲肘連接且軟硬體微調控制之方式驅動動模16在開模過程中以等減速度方式剎停，但不以此為限，也就是說，只要是射出成型機台使用驅動單元控制動模在開模過程中以等減速度方式減速至停止之等減速度驅動設計，其均屬本發明之保護範疇。接下來，當動模16以等減速度剎停時，感測單元24係可偵測動模16之實際開模距離（步驟304）並且將其偵測結果傳送至運算單元26以供後續開模距離比對判斷之用。

最後，在步驟306中，運算單元26係可根據事先設定好的預設開模距離以及感測單元24所偵測到的實際開模距離，判斷出是否要經由設定單元20改變動模16之剎車初始速度、剎車減速度，以及預設開模距離之設定，更進一步地，在此實施例中，運算單元26係可較佳地根據預設開模距離以及實際開模距離與所欲達到的精度誤差值（如10mm，但不以此為限）之比對結果，作為是否要改變動模16之剎車初始速度、剎車減速度，以及預設開模距離的判斷依據。

也就是說，若是運算單元26比對出動模16之預設開模距離以及實際開模距離之差值小於精度誤差值時（其可視為動模16之開模精度落在所欲達到的誤差範圍內），則運算單元26係可相對應地判斷出動模16已在滿足最大等減速度且最短剎停時間的設定下完成剎停的動作，如此即可結束本發明之開模控制方法；反之，若是運算單元26比對出動模16之預設開模距離以及實際開模距離之差值大於精度誤差值時（其可視為動模16之開模精度超出所欲達到的誤差範圍之外），則在實際應用中，設定單元20係可較佳地採用數學迭代法來調整動模16之剎車初始速度、剎車減速度，以及預設開模距離的設定，舉例來說，設定單元20係可調降動模16之剎車減速度（例如將動模16之剎車減速度調降至1/k 倍，其中k為大於1之正數），則在不改變動模16之剎車初始速度的設定下，根據習知直線等減速度運動公式，運算單元26係可經由設定單元20相對應地改變動模16之預設開模距離以及開模時間，且據以再次執行上述步驟300至步驟306（此可視為完成一次迭代），如此循環之，直到運算單元26比對出動模16之預設開模距離以及實際開模距離之差值小於精度誤差值為止，如此係可針對動模16之剎車初始速度、剎車減速度，以及預設開模距離的設定進行參數最佳化調整，從而確保動模16之開模動作可滿足射出成型機台10所欲達到的開模精度要求。

值得一提的是，在運算單元26比對出動模16之預設開模距離以及實際開模距離之差值大於精度誤差值時所進行的開模動作參數調整係可不限於上述實施例所提及之剎車減速度調降設計，其亦可改採用選擇性地調整其他開模動作參數（如動模16之剎車初始速度、預設開模距離等）的設計。舉例來說，在另一實施例中，設定單元20係可調降動模16之剎車初始速度，則在不改變動模16之剎車減速度的設定下，根據習知直線等減速度運動公式，運算單元26係可經由設定單元20相對應地改變動模16之預設開模距離以及開模時間，且據以再次執行上述步驟300至步驟306，其相關描述係可參照上述實施例類推，於此不再贅述。

綜上所述，本發明係採用控制動模以等減速度方式減速至停止的開模控制設計以產生動模可平穩地減速滑動至開模停止位置的功效，藉以解決先前技術中所提到的利用機台本身摩擦力控制動模進行非線性減速急停時會產生機台搖晃震動的問題，從而延長機台壽命並且提升射出成型品質。除此之外，透過上述根據動模之預設開模距離以及實際開模距離以判斷是否需要改變開模動作參數以控制動模之開模動作的開模控制方法，本發明係可針對動模開模動作參數進行最佳化調整，藉以確保動模之開模動作可滿足射出成型機台所欲達到的開模精度要求，進而有效地提升射出成型機台的射出成型效率。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10:射出成型機台 12:底座 14:靜模 16:動模 18:控制模組 20:設定單元 22:驅動單元 24:感測單元 26:運算單元 300、302、304、306:步驟

第1圖為根據本發明之一實施例所提出之射出成型機台之部分簡示圖。第2圖為第1圖之控制模組之功能方塊示意圖。第3圖為根據本發明之一實施例所提出之開模控制方法之流程圖。

300、302、304、306:步驟

Claims

一種開模控制方法，其適用於一射出成型機台，該射出成型機台具有一動模以及一靜模，該動模可操作地遠離或接近該靜模以執行一射出成型製程，該開模控制方法包含：一設定單元設定該動模之一剎車初始速度、一剎車減速度，以及一預設開模距離；一驅動單元根據該剎車初始速度以及該剎車減速度，控制該動模進行開模且以等減速度方式減速至停止；一感測單元偵測該動模之一第一實際開模距離；以及一運算單元根據該預設開模距離以及該第一實際開模距離，判斷是否經由該設定單元改變該動模之該剎車初始速度、該剎車減速度，以及該預設開模距離之設定以控制該驅動單元調整該動模之開模動作。
如請求項1所述之開模控制方法，其中該運算單元根據該預設開模距離以及該第一實際開模距離判斷是否經由該設定單元改變該動模之該剎車初始速度、該剎車減速度，以及該預設開模距離之設定以控制該驅動單元調整該動模之開模動作之步驟包含：該設定單元在該運算單元判斷該預設開模距離以及該第一實際開模距離之一差值大於一精度誤差值時，調整該動模之該剎車減速度以及該預設開模距離；該驅動單元根據該剎車初始速度以及經調整後之該剎車減速度以及該預設開模距離，控制該動模進行開模且以等減速度方式減速至停止；該感測單元偵測該動模之一第二實際開模距離；以及該運算單元根據該第二實際開模距離以及經調整後之該預設開模距離，判斷是否經由該設定單元改變該動模之該剎車初始速度、該剎車減速度，以及該預設開模距離之設定以控制該驅動單元調整該動模之開模動作。
如請求項2所述之開模控制方法，其中該設定單元設定該動模之該剎車初始速度、該剎車減速度以及該預設開模距離之步驟包含：該設定單元將該動模之一最大開模速度設定為該剎車初始速度。
如請求項3所述之開模控制方法，其中該設定單元在該運算單元判斷該預設開模距離以及該第一實際開模距離之該差值大於該精度誤差值時調整該動模之該剎車減速度以及該預設開模距離之步驟包含：該設定單元調降該剎車減速度至1/k倍，且k為大於1之正數。
一種射出成型機台，其包含：一底座；一靜模，其設置於該底座上；一動模，其可活動地設置於該底座上以可操作地遠離或接近該靜模而與該靜模共同執行一射出成型製程；以及一控制模組，其包含：一設定單元，其用來設定該動模之一剎車初始速度、一剎車減速度，以及一預設開模距離；一驅動單元，其連接於該動模以及電連接於該設定單元，用來根據該剎車初始速度以及該剎車減速度，控制該動模進行開模且以等減速度方式減速至停止；一感測單元，其用來偵測該動模之一第一實際開模距離；以及一運算單元，其電連接於該設定單元以及該感測單元，用來根據該預設開模距離以及該第一實際開模距離，判斷是否經由該設定單元改變該動模之該剎車初始速度、該剎車減速度，以及該預設開模距離之設定以控制該驅動單元調整該動模之開模動作。
如請求項5所述之射出成型機台，其中該設定單元在該運算單元判斷該預設開模距離以及該第一實際開模距離之一差值大於一精度誤差值時調整該動模之該剎車減速度以及該預設開模距離，該驅動單元根據該剎車初始速度以及經調整後之該剎車減速度以及該預設開模距離控制該動模進行開模且以等減速度方式減速至停止，該感測單元偵測該動模之一第二實際開模距離，且該運算單元根據該第二實際開模距離以及經調整後之該預設開模距離，判斷是否經由該設定單元改變該動模之該剎車初始速度、該剎車減速度，以及該預設開模距離之設定以控制該驅動單元調整該動模之開模動作。
如請求項6所述之射出成型機台，其中該設定單元將該動模之一最大開模速度設定為該剎車初始速度。
如請求項7所述之射出成型機台，其中該設定單元在該運算單元判斷該預設開模距離以及該第一實際開模距離之該差值大於該精度誤差值時，調降該剎車減速度至1/k倍，且k為大於1之正數。