CN104972629A - 注射成形机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种注射成形机的控制装置，将从开始注射工序到合模动作结束为止的时间Gt与合模工序的动作时间Ct进行比较，在Gt小于Ct的情况下，在经过了Gt与Ct的差分时间Dt之后，开始注射工序。另一方面，在Gt≥Ct的情况下，在开始注射工序后，在经过时间Dt之前在金属模具接触位置使可动压板停止，在经过了时间Dt之后开始合模工序。

Description

注射成形机的控制装置
技术领域
本发明涉及注射成形机的控制装置。
背景技术
在注射成形中使可动压板(movable platen)前进而闭合金属模具的工序分为闭模工序(mold closing step)和合模工序(mold clamping step)。闭模工序是使可动压板在闭模方向前进而使可动侧金属模具与固定侧金属模具接触的工序。并且，合模工序是在闭模工序之后使可动压板从金属模具接触位置进一步前进而产生预定的合模力的工序。
以往已知有如下内容：通过使合模与注射同时动作来缩短周期时间(参照日本特开2006-15527号公报、日本特开平7-256722号公报、以及日本特开平8-90621号公报)。并且还已知有如下内容：这样的合模与注射的同时动作有助于改善“烧焦”(burn)等形成不良。图6是说明以往的合模工序与注射工序的动作时刻的图。
在金属模具的内腔内残留有气体的状态下，在树脂注射至内腔内时，通过因该注射而进入到内腔内的树脂而使得气体被压缩而处于高温高压从而在成形品产生“烧焦”。在使用所述的合模与注射的同时动作时，在将树脂填充到内腔内的注射工序中由于合模力不高，因此气体易于从金属模具间的细微的间隙排出至金属模具外，从而获得抑制“烧焦”的产生的效果。
在日本特开平7-256722号公报中记载有如下内容：在开始合模工序之后，根据从金属模具接触起的延迟时间(图6的(1)时间T1)来设定所述注射工序的开始时刻。但是在该方法中，由于注射工序的开始至少是开始合模工序之后，因此限制了使气体易于从金属模具的间隙排出的效果。
进而，为了改善排气而考虑如下方法：在金属模具接触位置结束了闭模工序之后立即开始注射，而使合模工序的开始延迟。但是，为了进行该动作需要设定从闭模工序中金属模具接触直到开始合模工序为止的延迟时间(图6的(2)的时间T2)。
这样，在以缩短周期时间和排气为目的而设定注射成形机的动作条件的情况下，需要根据合模工序与注射工序的开始时刻来设定图6所示的延迟时间T1和T2。设定注射成形机的动作条件的作业者不得不分别设定延迟时间(T1或者T2)，从而存在设定繁杂的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种注射成形机的控制装置，能够通过只设定合模工序与注射工序的排气时间的简单方法来得到所希望的缩短周期时间效果和排气效果。
本发明涉及的注射成形机的控制装置构成为同时进行合模工序的至少一部分与注射工序的至少一部分，所述控制装置具有：第一时间设定部，其将从开始注射工序到合模动作结束为止的时间设定为第一时间(后述的排气时间Gt)；第二时间取得部，其取得所述合模工序的动作时间作为第二时间(后述的闭模动作时间Ct)；以及注射工序开始部，其在所述第一时间比所述第二时间短的情况下，在开始所述合模工序后，在经过了所述第一时间与所述第二时间的差分时间之后开始注射工序。
也可以是，所述第二时间取得部构成为通过所述注射成形机实际进行合模动作来计量从而取得所述第二时间。
也可以是，所述第二时间取得部构成为根据所述合模工序的移动距离、移动速度、加减速计算求出所述第二时间。
也可以是，所述控制装置构成为在所述第一时间比所述第二时间长的情况下，在开始所述注射工序后，在经过所述第一时间与所述第二时间的差分时间之前在金属模具接触位置使可动压板停止，在经过了所述差分时间之后开始合模工序。
也可以是，所述控制装置构成为在所述第一时间比所述第二时间长的情况下同时开始所述注射工序和合模工序。
根据本发明通过只设定合模工序和注射工序的排气时间的简单方法，能够获得所希望的缩短周期时间效果和排气效果。
附图说明
通过参照附图对以下的实施例的说明，可以明确本发明的上述、其它目的以及特征。
图1是表示本发明涉及的注射成形机的控制装置执行的合模工序以及注射工序的各动作时刻的图。
图2是表示合模动作中的加减速控制的示例的图。
图3是说明本发明涉及的注射成形机的控制装置的第一实施方式执行的注射开始、合模开始的动作的流程图。
图4是说明本发明涉及的注射成形机的控制装置的第二实施方式执行的注射开始、合模开始的动作的流程图。
图5是说明由本发明涉及的控制装置控制的注射成形机的一例的图。
图6是说明以往的合模工序与注射工序的动作时刻的图。
具体实施方式
注射成形机执行的一个注射成形周期包括：闭模、合模、注射、冷却、可塑化和计量、开模、取出各工序。本发明涉及的注射成形机的控制装置具有将作为气体易于从金属模具的间隙排出的区间的、从开始注射工序到产生设定合模力为止的时间设定为排气时间Gt的单元，根据该设定的排气时间Gt与合模动作时间Ct的大小关系，自动地调整注射工序的开始和合模动作的开始的时刻，由此，获得所希望的缩短周期时间效果和排气效果。，
图1表示本发明涉及的注射成形机的控制装置执行的合模工序以及注射工序的各动作时刻。
在图1中，(1)表示在开始合模之后开始注射的情况(排气时间Gt＜合模动作时间Ct)，(2)表示在开始注射之后开始合模的情况(排气时间Gt≥合模动作时间Ct)。另外，所谓注射工序一般是使树脂填充到金属模具的内腔内的工序，但是也存在因成形而使用保压将树脂填充到内腔内的情况。因此，在本发明中对将树脂填充到内腔内的工序进行统称，称为注射工序，该注射工序有包含保压工序的情况和不包含保压工序的情况。
首先，对作为合模工序的动作时间的合模动作时间Ct的取得方法进行详细叙述。
关于合模动作时间Ct，根据到产生所希望的合模力为止可动压板或者十字头移动的距离(即，合模工序中的可动压板的移动距离、或者在肘节式成形机中使可动压板移动的十字头的移动距离)即移动距离X、可动压板或者十字头的移动速度V、可动压板或十字头的加减速的时间常数A来取得。另外，可动压板或十字头的移动速度V、以及可动压板或十字头的加减速的时间常数A通过注射成形机的画面来设定，或者预先存储于注射成形机的存储单元(图5的存储器34)中。
如图2所示，通过以下的数学式(1)，来计算出通过合模工序使可动压板直线地加减速时的合模动作时间Ct。
Ct＝2A+B＝2A+(X/V-A)＝X/V+A……(1)
B：可动压板以恒定速度V进行动作的时间
另外，合模动作时间Ct也可以通过实际的注射成形机进行合模动作而预先计量求出。
根据本发明涉及的注射成形机的控制装置的第一实施方式，将排气时间Gt与合模动作时间Ct进行比较，(a)在Gt＜Ct的情况下，在开始合模工序后，在经过了Gt与Ct的差分时间后，开始注射工序，另一方面，(b)在Gt≥Ct的情况下，在开始注射工序后，在经过Gt与Ct的差分时间之前在金属模具接触位置使可动压板停止，在经过了所述差分时间后开始合模工序。因此，使用图3的流程图对该实施方式的控制装置的注射开始、合模开始的动作进行说明。以下，按照该流程图的各步骤进行说明。
[步骤sa01]使可动压板在闭模方向前进至金属模具接触位置。
[步骤sa02]求出排气时间Gt与合模动作时间Ct的差的绝对值Dt。
[步骤sa03]将时间t设为0。
[步骤sa04]判断排气时间Gt是否比合模动作时间Ct短，短的情况下(是)向步骤sa05转移，不短的情况下(否)向步骤sa09转移。
[步骤sa05]开始合模。
[步骤sa06]判断时间t是否是通过步骤sa02求出的Dt以上，若是Dt以上(是)则向步骤sa08转移，若不是(否)则向步骤sa07转移。
[步骤sa07]将从合模开始的经过时间代入时间t，返回到步骤sa06。另外，使用注射成形机的控制装置所具有的计时功能来计量从合模开始的经过时间。
[步骤sa08]开始注射，结束该处理。
[步骤sa09]开始注射
[步骤sa10]判断时间t是否是通过步骤sa02求出的Dt以上，若是以上(是)则向步骤sa11转移，若不是(否)则向步骤sa12转移。
[步骤sa11]开始合模，结束该处理。
[步骤sa12]将从合模开始的经过时间代入时间t，返回到步骤sa10。
在该实施方式涉及的注射成形机的控制装置中，(a)在设定的排气时间Gt比取得的合模动作时间Ct短的情况下(Gt＜Ct，步骤sa04的判断结果是，与图1的(1)对应)，在可动压板前进至金属模具接触位置而闭模工序结束之后，立即开始合模工序。注射工序是在开始合模工序后，在经过了排气时间Gt与合模动作时间Ct的差分(时间Dt)后开始。
另一方面，(b)在设定的排气时间Gt比取得的合模动作时间Ct长的情况下(Gt≥Ct，步骤sa04的判断结果否，与图1的(2)对应)，在可动压板前进至金属模具接触位置而闭模工序结束之后，立即开始注射工序。在金属模具接触位置使可动压板停止相当于排气时间Gt与合模动作时间Ct的差分(时间Dt)的时间后开始合模工序。该情况下，在金属模具接触的状态下，即在合模工序开始之前，开始注射，因此，除了缩短周期时间效果之外，还具有金属模具内的气体伴随着注射而容易地从金属模具间的细微的间隙排出至金属模具外这样的效果。
根据本发明涉及的注射成形机的控制装置的第二实施方式，将排气时间Gt与合模动作时间Ct进行比较，(a)在Gt＜Ct的情况下，在开始合模工序后，在经过了Gt与Ct的差分时间后，开始注射工序，另一方面，(b)在Gt≥Ct的情况下，同时开始注射工序与合模工序。因此，使用图4的流程图对该实施方式的控制装置的注射开始、合模开始的动作进行说明。以下，按照该流程图的各步骤进行说明。
[步骤sb01]使可动压板在闭模方向前进至金属模具接触位置。
[步骤sb02]求出排气时间Gt与合模动作时间Ct的差的绝对值Dt。
[步骤sb03]将时间t设为0。
[步骤sb04]判断排气时间Gt是否比合模动作时间Ct短，短的情况下(是)向步骤sb05转移，不短的情况下(否)向步骤sb09转移。
[步骤sb05]开始合模。
[步骤sb06]判断时间t是否是通过步骤sb02求出的Dt以上，若是Dt以上(是)则向步骤sb08转移，若不是(否)则向步骤sb07转移。
[步骤sb07]将从合模开始的经过时间代入时间t，返回到步骤sb06。另外，使用注射成形机所具有的计时功能来计量从合模开始的经过时间。
[步骤sb08]开始注射，结束该处理。
[步骤sb09]开始注射并且开始合模，结束该处理。
在该实施方式涉及的注射成形机的控制装置中，(a)在设定的排气时间Gt比取得的合模动作时间Ct短的情况下(Gt＜Ct，步骤sb04的判断结果是，与图1的(1)对应)，与所述的第一实施方式(图3的流程图)同样地，在可动压板前进至金属模具接触位置而闭模工序结束之后，立即开始合模工序。注射工序是在开始合模工序后，在经过了排气时间Gt与合模动作时间Ct的差分(时间Dt)后开始。
另一方面，(b)在设定的排气时间Gt比取得的合模动作时间Ct长的情况下(Gt≥Ct，步骤sb04的判断结果否，与图1的(2)对应)，与所述的第一实施方式(图3的流程图)不同，在可动压板前进至金属模具接触位置而闭模工序结束之后，不等待排气时间Gt与合模动作时间Ct的差分时间(Dt)，注射工序与合模工序两者同时开始。该动作的目的是应对以下情况：若像第一实施方式那样在合模工序开始之前开始注射，则有可能成形品有毛刺并损伤金属模具。在本实施方式中，通过同时开始注射工序与合模工序，防止毛刺的产生与金属模具的损伤。
另外，如上所述，由于只通过将树脂填充到金属模具的内腔内的注射工序来实现排气的效果，因此排气时间Gt必须是比注射工序的时间短的时间。因此，通过计算或实际进行成形来求出注射工序的时间，在设定了比求出的注射工序的时间长的排气时间Gt的情况下，也可以显示“排气时间的设定不适当”等警告，从而通知成形作业者。
使用图5对本发明涉及的控制装置控制的注射成形机的一例进行说明。
注射成形机的主体部构成为具有：由固定于机台15上的固定压板1、后部压板2、可动压板3、肘杆机构6等构成的合模部、以及由注射气缸20、注射螺杆22、螺杆旋转用伺服马达23、注射用伺服马达25等构成的注射部。
首先，对合模部进行说明。固定压板1与后压板2通过多个拉杆4连接。在固定压板1与后压板2之间沿着拉杆4移动自如地配置有可动压板3。金属模具5由固定侧金属模具5a与可动侧金属模具5b构成，固定侧金属模具5a安装于固定压板1，可动侧金属模具5b安装于可动侧压板3。
在后压板2与可动压板3之间配置有肘杆机构6，设置于肘杆机构6的十字头6a的螺母与滚珠丝杠7螺合，所述滚珠丝杠7转动自如且不能轴向移动地安装于后压板2。在设置于滚珠丝杠7的滑轮10与设置于合模用伺服马达8的输出轴的滑轮11之间悬挂传送带(同步带)9。
注射成形机通过合模用伺服马达8的驱动经由滑轮11、传送带9、滑轮10构成的动力传递部来驱动滚珠丝杠7，从而使肘杆机构6的十字头6a前进(图1中在右方向移动)、后退(图1中在左方向移动)来驱动肘杆机构6，使可动压板3在固定压板1的方向前进、后退而进行金属模具5a、5b的闭模、合模、以及开模各动作。
在合模用伺服马达8中安装有检测合模用伺服马达8的旋转位置/速度的位置/速度检测器12。构成为通过来自该位置/速度检测器12的位置反馈信号，检测出十字头6a的位置、可动压板3(可动侧金属模具5b)的位置。
符号13是脱模装置，脱模装置13是用于从设置于可动压板3的金属模具(可动侧金属模具5b)内推出成形品的装置。脱模装置13经由传送带(同步带)构成的动力传递部13b、滚珠丝杠/螺母机构13c将脱模用伺服马达13a的旋转力传递至排出销(未图示)，使该排出销推出至金属模具(可动侧金属模具5b)内从而使成形品从金属模具(可动侧金属模具5b)推出。在该脱模用伺服马达13a中安装有位置/速度检测器(未图示)，对该脱模用伺服马达13a的旋转位置/速度进行检测，由此，检测出排出销的位置/速度。
符号14是设置于后压板2的合模力调整机构，驱动合模力调整用马达14a，经由传动机构使与设置于拉杆4的螺杆螺合的螺母(未图示)旋转，改变后压板2相对于拉杆4的位置(也就是说，改变针对机台15上的固定压板1的位置)，进行合模力的调整。已知上述的、合模装置、脱模装置等是以往注射成形机所具有的装置。
接下来，对注射部进行说明。为了将树脂材料供给到输出气缸20内，而将料斗27设置于注射气缸20的上部。在注射气缸20的末端安装有喷嘴部21，注射螺杆22插通到注射气缸20内。在注射部设置有检测注射气缸20内的熔融树脂的压力的负载传感器等压力传感器(未图示)。
输出螺杆22通过螺杆旋转用伺服马达23，经由滑轮、同步带等构成的动力传递部24而正、反旋转。并且，注射螺杆22通过注射用伺服马达25，经由动力传递部26而被驱动，在注射螺杆20内在注射气缸20的轴向移动，所述动力传递部26包括将滑轮、传送带、滚珠丝杠/螺母机构等的旋转运动变换为直线运动的机构。在螺杆旋转用伺服马达23中安装有位置/速度检测器(未图示)，对注射螺杆22的旋转位置和旋转速递进行检测。并且，在注射用伺服马达25中安装有位置/速度检测器25a，对注射螺杆22的轴向的位置和速度进行检测。
接下来，对注射成形机的控制装置进行说明。符号30是控制注射成形机的控制装置。控制装置30具有：处理器(CPU)35、由RAM34a、ROM34b、非易失性存储器34c等构成的存储器34、显示装置接口36、以及连接上述要素的总线33。在ROM34b中存储有控制可动压板3的动作的软件、用于控制脱模装置13的推出控制用的软件等整体地控制注射成形机制的软件。作为软件还存储有对从合模开始的经过时间进行计量的计时功能。并且，在存储器34的ROM34b中存储有执行图3、图4所示的流程的处理的软件。
显示装置接口36与LCD(液晶显示装置)37连接。并且，伺服接口32与驱动注射成形机的各可动部并控制伺服马达的位置/速度的伺服放大器31连接。并且，安装于驱动各可动部的伺服马达的位置/速度检测器与伺服放大器31连接。另外，显示装置接口36与进行手动输入的输入部(未图示)连接。通过该输入部，能够将从开始注射工序到产生设定合模力为止的时间输入为排气时间Gt，存储到存储器34。
在注射成形机中为了驱动多个可动部而使用了多个伺服马达，但是在图5中只表示了合模用伺服马达8用与注射用伺服马达25用的伺服放大器31。并且，伺服放大器31分别与伺服马达8、25的位置/速度检测器12、25a连接，位置/速度信号分别被反馈至伺服放大器31。另外，脱模用伺服马达13a、螺杆旋转用伺服马达23的伺服放大器、以及分别安装于伺服放大器13a、23的位置/速度检测器省略图示。
处理器(CPU)35根据成形条件等来执行预先存储于存储器34的ROM34b的程序，经伺服接口32将对注射成形机的各可动部的移动指令输出给伺服放大器31。各伺服放大器31根据该移动指令、分别来自位置/速度检测器(12、25a)的位置/速度反馈信号来进行位置/速度的反馈控制，并且，根据来自电流检测器(未图示)的电流反馈信号来进行电流反馈控制，驱动控制各伺服马达(8、25a)。另外，各伺服放大器31与现有技术同样地由处理器与存储器构成，通过软件的处理来执行该位置/速度的反馈控制等处理。另外，PMC是可编程机器控制器，是通过顺序控制来控制注射成形机主体的装置。

Claims (5)

1.一种注射成形机的控制装置，该控制装置同时进行合模工序的至少一部分与注射工序的至少一部分，其特征在于，所述控制装置具有：
第一时间设定部，其将从开始注射工序到合模动作结束为止的时间设定为第一时间；
第二时间取得部，其取得所述合模工序的动作时间作为第二时间；以及
注射工序开始部，其在所述第一时间比所述第二时间短的情况下，在开始所述合模工序后，在经过了所述第一时间与所述第二时间的差分时间之后开始注射工序。
2.根据权利要求1所述的注射成形机的控制装置，其特征在于，
所述第二时间取得部构成为通过所述注射成形机实际进行合模动作来计量从而取得所述第二时间。
3.根据权利要求1所述的注射成形机的控制装置，其特征在于，
所述第二时间取得部构成为根据所述合模工序的移动距离、移动速度、加减速计算求出所述第二时间。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的注射成形机的控制装置，其特征在于，
所述控制装置构成为在所述第一时间比所述第二时间长的情况下，在开始所述注射工序后，在经过所述第一时间与所述第二时间的差分时间之前在金属模具接触位置使可动压板停止，在经过了所述差分时间之后开始合模工序。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的注射成形机的控制装置，其特征在于，
所述控制装置构成为在所述第一时间比所述第二时间长的情况下同时开始所述注射工序和合模工序。
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