CN108621375A - 用于注塑机的注射控制***及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及注塑机技术领域，具体涉及用于注塑机的注射控制***，包括，塑化装置，所述塑化装置包括螺杆和料筒，所述螺杆设置在所述料筒内，所述料筒为中空结构，所述中空结构内设置有加热线圈，螺杆驱动装置，所述螺杆驱动装置为所述螺杆提供驱动力，注射装置，所述注射装置包括喷嘴，所述喷嘴包括连接部和内置部，所述连接部与所述料筒连接，所述内置部伸向模具的主流道中，所述主流道与模具之间通过弹簧连接，所述主流道随喷嘴运动，所述喷嘴用于向模腔内喷射熔体，喷嘴压力检测装置，用于检测喷嘴压力变化。本发明结构简单，主流道杯随喷嘴运动，能够避免冷料井内塑料固化，影响注塑品质的问题。

Description

用于注塑机的注射控制***及控制方法

技术领域

本发明涉及注塑技术领域，具体涉及注塑机的注射控制***及方法。

背景技术

注塑成型又称注射成型，是热塑性塑料成型的主要方法。其基本原理就是利用塑料的可挤压性与可模塑性，将粒状或粉状塑料加入到注塑机的料斗，在注塑机内塑料受热熔融并使之保持流动状态，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，快速通过料筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过冷却定型后，熔融的塑料就固化成为所需的塑件。

在现有技术的注塑过程中，存在着多种影响注塑品质的因素，比如，注塑物料混料速度以及混料体积会影响注塑件的注塑品质，或者在注塑的过程中，主流道杯始终与定模接触，导致由于散热快而引起冷料井内塑料固化，影响注塑件的注塑品质，并且，现有技术中都是通过控制螺杆的行进速度和行进路程来判断模具中型腔的充盈状况，但是由于温度、黏度等因素的影响，在不同的循环中，同样的螺杆位移量可能造成不同的注射量，因此，简单的通过预先设定螺杆位移量来控制注射量并不能够准确的判断模具中型腔的充盈程度，以上这些因素都会影响注塑件注塑品质。

因此，基于上述问题，有必要提供一种能够混料均匀、避免冷料井内塑料固化并且能够及时准确的判断模具型腔的充盈状况的设备及控制方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术中的注塑机注射时冷料井内塑料容易固化，影响注塑件的品质以及型腔充盈程度判断准确率低，影响注塑件品质的问题。

为解决上述技术问题，本发明公开了注塑机的注射控制***，具体的，所述用于注塑机的注射控制***，包括：

塑化装置，所述塑化装置包括螺杆和料筒，所述螺杆设置在所述料筒内，所述料筒为中空结构，所述中空结构内设置有加热线圈，

螺杆驱动装置，所述螺杆驱动装置为所述螺杆提供驱动力，

注射装置，所述注射装置包括喷嘴，所述喷嘴包括连接部和内置部，所述连接部与所述料筒连接，所述内置部伸向模具的主流道杯中，所述主流道杯与模具之间通过弹簧连接，所述主流道杯随喷嘴运动，所述喷嘴用于向模具的型腔内喷射熔体，

喷嘴压力检测装置，用于检测喷嘴的压力变化。

进一步的，所述主流道杯外部套设有定位圈，用于限制所述主流道杯的运动空间。

进一步的，所述喷嘴的内置部为锥形结构。

进一步的，所述螺杆包括螺杆头、螺杆柱和螺杆柄，所述螺杆柱一端与所述螺杆头连接，所述螺杆柱的另一端与所述螺杆柄连接，所述螺杆头上设置有多个出料孔，所述螺杆柱上设置有螺纹，所述螺纹外边面设置有凸块，所述螺杆柄与所述螺杆驱动装置连接。

作为优选的，所述凸块为三角形结构。

作为优选的，所述螺杆驱动装置为电机或液压马达。

进一步的，所述***还包括：

螺杆运行速度控制装置，用于控制螺杆的运行速度，

螺杆行程控制装置，用于控制螺杆的行进路程；

警报模块，用于螺杆的运行速度、行进路程以及喷嘴的压力变化值不合格时，发出警报。

进一步的，所述螺杆运行速度控制装置为速度传感器，所述螺杆行程控制装置为位移传感器。

进一步的，为解决现有技术中存在的问题，本发明还提供了用于注塑机的注射控制方法，具体的，所述方法包括如下步骤：

判断螺杆的当前运行速度v是否在预设运行速度v'范围内，若是，控制螺杆以当前运行速度v运行预设时间T，若否，发出警报；

判断在预设时间T内螺杆的行进路程s是否在预设行进路程s'范围内，若是，判断在预设时间T内喷嘴的压力的变化量Δp是否在预设压力变化量Δp'的范围内，若是，进入保压阶段，否则发出警报。

进一步的，所述螺杆的预设运行速度v'、预设行进路程s'以及喷嘴的预设压力变化量Δp'根据材料的性质预先设置。

采用上述技术方案，本发明所述的用于注塑机的注射控制***及控制方法具有如下有益效果：

1)本发明所述的用于注塑机的注射控制***中，通过将喷嘴部分伸进模具的主流道杯中，增加了对主流道杯的导热速度和导热量，同时本发明中的主流道杯能够随喷嘴一起运动，尤其在注射完成后，能够随喷嘴一起后退，有效避免了主流道杯始终与定模接触由于散热快而引起冷料井内塑料固化，影响注塑品质的问题；

2)本发明所述的用于注塑机的注射***中的螺杆上的螺纹上设置有三角形凸块，能够提高混料速度和混料质量；

3)本发明所述的用于注塑机的注射控制***，将料筒设置为中结构，并在中空结构中设置线圈，可以保障在注塑的过程中，原料受热均匀，不会由于在加工的过程中部分热量的丢失，而导致注塑的密度下降的问题。

4)本发明所述的用于注塑机的注射控制***，依次对螺杆行进速度、行进路程以及对喷嘴压力的变化值进行检测，能够及时、准确的判断模具中型腔的充盈程度，适用于不同的大小、形式的模具且适用于不同的材料，能够提高产品的注塑品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例1所述的用于注塑机的注射控制***的结构示意图；

图2是图1中I处的放大图；

图3是实施例1所述的螺杆的结构示意图；

图4是实施例2所述的用于注塑机的注射控制***的方法流程图；

图中，1-塑化装置，11-螺杆、111-螺杆头，1111-出料孔，112-螺杆柱，1121-螺纹，11211-凸块，113-螺杆柄，12-料筒，121-加热线圈，2-螺杆驱动装置，3-喷嘴，4-模具，41-型腔，42-主流道杯，5-弹簧，6-定位圈，7-螺杆驱动装置。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

实施例1：

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了用于注塑机的注射控制***，具体的，参阅图1、图2和图3，所述用于注塑机的注射控制***包括：

塑化装置1、螺杆驱动装置7、注射装置和喷嘴压力检测装置(图中未示出)，所述塑化装置1包括螺杆11和料筒12，所述螺杆11设置在所述料筒12内，所述料筒12为中空结构，所述中空结构内设置有加热线圈121，可以理解的是，通过在料筒12的中空结构中设置加热线圈121，可以保障在注塑的过程中，原料受热均匀，不会由于在加工的过程中部分热量的丢失，而导致注塑的密度下降的问题。

所述螺杆驱动装置7为所述螺杆11提供驱动力，作为优选的，所述螺杆驱动装置7为电机。可以理解的是，所述螺杆驱动装置7的作用是驱动螺杆11前进或带动螺杆11后退因此，以电机作为驱动源仅仅是本发明的一个优选方案，并不对其进行限制，在其它可实施的方案中，所述螺杆驱动装置7也可以优选为液压马达。

进一步的，所述螺杆11包括螺杆柱112、螺杆头111和螺杆柄113，所述螺杆柱112一端与所述螺杆头111连接，所述螺杆柱112的另一端与所述螺杆柄113连接，所述螺杆头111上设置有多个出料孔1111，作为优选的，多个出料孔1111之间交错设置，所述螺杆柱112上设置有螺纹1121，所述螺纹1121的外表面设置有凸块11211，所述螺杆柄113与所述螺杆驱动装置7连接。

作为一个优选的实施例，所述螺纹1121上的凸块11211为三角形结构，所述三角形结构的高度为3～6mm，可以理解的是，在所述螺纹1121上设置凸块11211能够有增加螺1121纹的直径，有效防止螺杆11打滑，同时能够提高混料速度和混料质量。

进一步的，作为一个优选实施例，在本实施中，设置在所述螺杆头111上的出料口1111为腰型孔结构，所述腰型孔结构与螺杆柱112中心线之间形成有夹角，所述夹角的范围为15°～30°，作为优选的，在本实施例中，所述夹角优选为15°。显然的，该夹角仅是一个优选方案，在其它可实施的方案中，也可以优选为其它的夹角，例如30°夹角。进一步的，所述腰型孔交错设置。作为优选的，所述腰型孔的宽度为2～5mm，所述腰型孔的长度为4～8mm。可以理解的是，在所述螺杆头111上开设腰型孔，能够有效提高预塑后的熔体分流至流入储料室中，提高注塑效率。

进一步的，所述螺杆柱112上还设置有分流块，作为优选的，所述分流块为三角形结构，所述分流块与所述螺纹1121平行设置。作为优选的，所述三角形分流块的高度与所述螺纹1121的外表面同高，通过设置三角形分流块，可以将物料反复分割，以改变物斗的流动状况，促进物料的熔融、增强混炼和均化，并且，本发明中采用三角形结构，利用三角形结构连接处存在尖角的特点，能够快速的对物料进行分流，能够促进物料混炼塑化提高了物料的塑化质量。可以理解的是，上述分流块的高度仅是一个优选方案，并不对其进行限定。

进一步的，所述注射装置包括喷嘴3，所述喷嘴3用于向模具4的型腔41内喷射熔体，所述喷嘴3包括连接部和内置部，所述连接部与所述料筒12连接，所述内置部伸向模具4的主流道杯42中，所述主流道杯42与模具4之间通过弹簧5连接，所述主流道杯42随喷嘴3运动，当每次注射完毕喷嘴3后退时，主流道杯42在弹簧5作用下也将随喷嘴3后退，这样可以避免主流道杯42始终与定模接触由于散热快而引起冷料井(冷料井为防止冷料进入型腔而影响塑件质量,并使熔料能顺利地充满型腔的一个结构。冷料井通常设置在主流道末端，当分流道长度较长时，在末端也应开设冷料井。其作用是存放熔料流前端的"冷料"，这种冷料实际上是少量温度低于熔体温度的熔料，这种温度较低的冷料如果进入型腔，会形成冷接缝，从而大大影响制品质量。)内塑料固化，提供注塑件注塑品质。

进一步的，所述喷嘴压力检测装置(图中未示出)用于检测喷嘴3的压力变化。通过检测喷嘴3的压力的变化情况判断模具4中型腔41的充盈程度，能够有效掌握型腔41的充盈状况。

进一步的，所述主流道杯42外部套设有定位圈6，用于限制所述主流道杯42的运动空间。

进一步的，所述喷嘴3的内置部为锥形结构，能够使主流道杯42内凝料随注射机喷嘴一起拉出模外，便于清理流道。

进一步的，所述***还包括：

螺杆运行速度控制装置(图中未示出)，用于控制螺杆的运行速度，

螺杆行程控制装置(图中未示出)，用于控制螺杆的行进路程；

警报模块(图中未示出)，用于螺杆11的运行速度、行进路程以及喷嘴3的压力变化值不合格时，发出警报。

可以理解的是，螺杆11的行进速度决定了熔体的流动速度，速度控制不好会影响注塑件的品质。进一步的，螺杆11的行进路程即注射量，它是由模具大小和物料的性质决定的，注射量过小，会造成制品收缩，注射量过大，会造成制品飞边，严重时可能会损坏模具，因此，需要对螺杆11的行进速度以及行进路程进行把控。具体的，本发明中通过速度传感器控制螺杆11的行进速度使其在预设的行进速度范围内，通过位移传感器控制螺杆11的行进路程使其在预设的行进路程范围内，并通过喷嘴压力传感器确保喷嘴3的压力变化值在预设的压力变化值的范围内，及时、准确的判断模具中型腔41的充盈程度，提高注塑件的注塑品质。

实施例2：

本实施例涉及用于注塑机的注射控制方法，具体的，参阅图4，所述方法包括如下步骤：

S1、判断螺杆11的当前运行速度v是否在预设运行速度v'范围内，若否，发出警报；若是，执行步骤S2，

S2、控制螺杆11以当前运行速度v运行预设时间T，

S3、判断在预设时间T内螺杆11的行进路程s是否在预设行进路程s'范围内，若是，执行步骤S4，

S4、判断在预设时间T内喷嘴3的压力的变化量Δp是否在预设压力变化量Δp'的范围内，若是，进入保压阶段，否则发出警报。

进一步的，所述螺杆11的预设运行速度v'、预设行进路程s'以及喷嘴的预设压力变化量Δp'根据材料的性质预先设置。

可以理解的是，本发明中通过速度传感器控制螺杆11的行进速度使其在预设的行进速度范围内，通过位移传感器控制螺杆11的行进路程使其在预设的行进路程范围内，并通过喷嘴压力传感器确保喷嘴3的压力变化值在预设的压力变化值的范围内，当同时满足条件时才进进入保压阶段，通过依次对螺杆11的行进速度、行进路程以及喷嘴3的压力变化值的判端，及时、准确的判断模具4中型腔41的充盈程度，提高注塑件的注塑品质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于注塑机的注射控制***，其特征在于，包括：

塑化装置(1)，所述塑化装置(10)包括螺杆(11)和料筒(12)，所述螺杆(11)设置在所述料筒(12)内，所述料筒(12)为中空结构，所述中空结构内设置有加热线圈(121)，

螺杆驱动装置(7)，所述螺杆驱动装置(7)为所述螺杆(11)提供驱动力，

注射装置，所述注射装置包括喷嘴(3)，所述喷嘴(3)包括连接部和内置部，所述连接部与所述料筒(12)连接，所述内置部伸向模具(4)的主流道杯(42)中，所述主流道杯(42)与模具(4)之间通过弹簧(5)连接，所述主流道杯(42)随喷嘴(3)运动，所述喷嘴(3)用于向模具(4)的型腔(41)内喷射熔体，

喷嘴压力检测装置，用于检测喷嘴(3)的压力变化。

2.根据权利要求1所述的用于注塑机的注射控制***，其特征在于，所述主流道杯(42)外部套设有定位圈(6)，用于限制所述主流道杯(42)的运动空间。

3.根据权利要求1所述的用于注塑机的注射控制***，其特征在于，所述喷嘴(3)的内置部为锥形结构。

4.根据权利要求1所述用于注塑机的注射控制***，其特征在于，所述螺杆(11)包括螺杆头(111)、螺杆柱(112)和螺杆柄(113)，所述螺杆柱(112)一端与所述螺杆头(111)连接，所述螺杆柱(112)的另一端与所述螺杆柄(113)连接，所述螺杆头(111)上设置有多个出料孔(1111)，所述螺杆柱(112)上设置有螺纹(1121)，所述螺纹(1121)外边面设置有凸块(11211)，所述螺杆柄(113)与所述螺杆驱动装置(7)连接。

5.根据权利要求4所述的用于注塑机的注射控制***，其特征在于，所述凸块(11211)为三角形结构。

6.根据权利要求1或4所述的用于注塑机的注射控制***，其特征在于，所述螺杆驱动装置(7)为电机或液压马达。

7.根据权利要求1所述的用于注塑机的注射控制***，其特征在于，所述***还包括：

螺杆运行速度控制装置，用于控制螺杆(11)的运行速度，

螺杆行程控制装置，用于控制螺杆(11)的行进路程；

警报模块，用于螺杆(11)的运行速度、行进路程以及喷嘴的压力变化值不合格时，发出警报。

8.根据权利要求7所述的用于注塑机的注射控制***，其特征在于，所述螺杆运行速度控制装置为速度传感器，所述螺杆行程控制装置为位移传感器。

9.用于注塑机的注射控制方法，其特征在于，通过权利要求1-8所述的注射控制***实施，所述方法包括：

判断螺杆(11)的当前运行速度v是否在预设运行速度v'范围内，若是，控制螺杆以当前运行速度v运行预设时间T，若否，发出警报；

判断在预设时间T内螺杆(11)的行进路程s是否在预设行进路程s'范围内，若是，判断在预设时间T内喷嘴(3)的压力的变化量Δp是否在预设压力变化量Δp'的范围内，若是，进入保压阶段，否则发出警报。

10.根据权利要求9所述的用于注塑机的注射控制方法，其特征在于，所述螺杆的预设运行速度v'、预设行进路程s'以及喷嘴的预设压力变化量Δp'根据材料的性质预先设置。