CN1593893A - 喷嘴触力控制*** - Google Patents

喷嘴触力控制*** Download PDF

Info

Publication number
CN1593893A
CN1593893A CN200410073772.4A CN200410073772A CN1593893A CN 1593893 A CN1593893 A CN 1593893A CN 200410073772 A CN200410073772 A CN 200410073772A CN 1593893 A CN1593893 A CN 1593893A
Authority
CN
China
Prior art keywords
touch force
nozzle touch
injection
force
acceleration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200410073772.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100360298C (zh
Inventor
长谷元弘
川崎达也
桥本展明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Publication of CN1593893A publication Critical patent/CN1593893A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100360298C publication Critical patent/CN100360298C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1777Nozzle touch mechanism
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76003Measured parameter
    • B29C2945/76006Pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76003Measured parameter
    • B29C2945/76083Position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76003Measured parameter
    • B29C2945/7611Velocity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76003Measured parameter
    • B29C2945/7611Velocity
    • B29C2945/76113Velocity linear movement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76177Location of measurement
    • B29C2945/7618Injection unit
    • B29C2945/76187Injection unit screw
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76177Location of measurement
    • B29C2945/76297Fluids
    • B29C2945/76307Fluids hydraulic fluids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76344Phase or stage of measurement
    • B29C2945/76381Injection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494Controlled parameter
    • B29C2945/76498Pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494Controlled parameter
    • B29C2945/76505Force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494Controlled parameter
    • B29C2945/76511Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494Controlled parameter
    • B29C2945/76525Electric current or voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494Controlled parameter
    • B29C2945/76568Position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494Controlled parameter
    • B29C2945/76595Velocity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76655Location of control
    • B29C2945/76658Injection unit
    • B29C2945/76695Injection unit nozzle-touch mechanism
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76655Location of control
    • B29C2945/76775Fluids
    • B29C2945/76785Fluids hydraulic fluids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76929Controlling method
    • B29C2945/76933The operating conditions are corrected immediately, during the same phase or cycle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76929Controlling method
    • B29C2945/76939Using stored or historical data sets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

能够以简单的结构保持触力的喷嘴触力控制***。电动机通过弹簧使注射单元前进,使喷嘴与模具抵接。另外,压缩弹簧,提供设定触力。在注射·保压工序期间,驱动螺旋,在每规定周期使在注射树脂的伺服电动机中设置的位置·速度检测器检测注射速度。从注射速度求加速度,从求得的加速度求由于注射动作移动的注射螺旋和推板等可动部的惯性力产生的力。以与求得的力相当的量,通过改变电动机的旋转位置,控制弹簧的压缩量,而维持一定的喷嘴触力。因为使喷嘴触力保持一定,因此不会发生树脂泄漏,也不会产生过大的喷嘴触力。

Description

喷嘴触力控制***
技术领域
本发明涉及注射成型机,特别涉及注射成型机的喷嘴触力控制***。
背景技术
使注射单元整体移动、接触按压模具的喷嘴接触机构通过喷嘴触力产生装置,驱动装载在基座上可以前进后退的注射单元,使注射单元的喷嘴与模具相接触。作为喷嘴触力产生装置,公知的为使用油压气缸的装置,或使用电动机力伸缩的弹簧力,将喷嘴与模具进行压接保持的装置(参考特公平6-17038号公报)。
而且,公知的还有使用油压以一定压力在模具上压住喷嘴的喷嘴接触机构。这样,现有的喷嘴触力控制一般为保持喷嘴触力产生装置的输出一定,在模具上压住保持喷嘴。
而且还公知,为能够容易并且任意地设定喷嘴触力,在注射单元中设置歪度传感器,根据来自歪度传感器的反馈信号,通过控制使注射单元前进的伺服电动机,反馈控制喷嘴触力,获得所希望的喷嘴触力的控制方法(参考特公平7-106580号公报)。
而且还公知这样的发明,为消除在注射加减速时由注射单元的可动部的惯性力产生的反作用力,通过在互逆方向上设置移动的可动部,排除惯力,防止注射成型机的各部件的破损或控制特性恶化(参考特开2001-124169号公报)。
而且还公知这样的发明,还有使用在螺旋后方设置的负载元件(loadcell),检测作用在螺旋上的轴方向的反作用力,同时通过求得在注射加减速时产生的螺旋等的可动部分的惯性力,补正该反作用力,而正确地求得涉及溶融树脂的压力(参考特开2003-191285号公报)。
为了防止从喷嘴与模具的抵接位置漏出溶融树脂,希望在喷嘴接触机构中保持一定的喷嘴触力。但是,在注射加速时由于注射单元的注射螺旋或推板等可动部的惯性力的影响,降低了压住喷嘴接触面的喷嘴触力。图9a和图9b是在使用现有技术弹簧的喷嘴触力产生装置中喷嘴触力的说明图。图9a表示在注射单元中,注射螺旋前进、向模具内注射加热气缸内的熔融树脂时的注射速度,图9b是表示该注射时的喷嘴触力的图。
在由弹簧压缩产生规定的喷嘴触力fs的状态下,开始注射操作后,在注射加速时由于注射单元的注射螺旋、推板等可动部的惯性力的影响,压住喷嘴接触面的喷嘴触力降低。另一方面,在注射减速时,由于注射单元的可动部的惯性力影响,相反增大喷嘴触力。图9b表示注射加速、减速中喷嘴触力增减f1的数量。
于是,在该喷嘴触力比树脂压力小时,压迫注射单元后退,产生树脂泄漏。因此,在现有技术中为使即使由于注射加速的影响降低喷嘴触力也不产生树脂泄漏,而以充分大的喷嘴触力按压。但是,以较大的喷嘴触力压住模具时,因为要保持模具柔性、和/或模盘平行度,因此具有成形品的品质恶化及模具寿命降低的问题。而且,如图9b所示的,因为在注射速度减低时由于惯性力会增加喷嘴触力,进一步带来模具寿命降低等的问题。
发明内容
因此,本发明的目的是提供构造简单、并且能够容易地保持一定的喷嘴触力的喷嘴触力控制***。
本发明提供的喷嘴触力控制***是用于具有基座和在该基座上能够前进后退配置的注射单元的注射成型机的喷嘴触力控制***,具有:在注射单元上给予喷嘴触力的喷嘴触力产生部;求得注射时的注射单元的可动部的加速度的运算部;对应可动部的加速度而控制喷嘴触力产生部产生的喷嘴触力的增减的控制部。运算部分根据以规定周期读出的注射速度求得所述加速度。
喷嘴触力产生部具有弹簧和使弹簧伸缩的电动机,通过弹簧的伸缩量产生喷嘴触力,控制部测定弹簧伸缩量,同时以通过将注射单元的可动部的加速度与预先设定的值相乘而计算的修正伸缩量来增减弹簧伸缩量,由此能够控制电动机使产生规定的喷嘴触力。
或者,喷嘴触力产生部具有可控转矩的电动机,能够通过电动机的输出转矩产生喷嘴触力,控制部以通过将注射单元的可动部的加速度与预先设定的值相乘而计算的修正转矩值来增减电动机输出转矩的值,由此能够控制电动机使产生规定的喷嘴触力。
或者,喷嘴触力产生部具有可控压力的气缸,能够通过气缸的压力产生喷嘴触力,控制部以通过将注射单元的可动部的加速度与预先设定的值相乘而计算的修正压力值来增减气缸压力的值,由此能够控制气缸使产生规定的喷嘴触力。
另外,所述喷嘴触力产生装置可以由控制压力的气缸和伸缩弹簧的电动机构成,也可以由控制压力的气缸和能够控制转矩的其它电动机构成,也能够以能够控制转矩的电动机和使弹簧伸缩的其它电动机构成,使2个喷嘴触力产生装置的任意一个根据注射加速度控制其输出,能够将喷嘴触力保持在规定的喷嘴触力。
附图说明
本发明的上述和其它目的、特征和优点参考附图通过以下最优实施形态的说明可以更加清楚。
图1是表示本发明的基本结构的方框图。
图2是表示本发明的第1实施形态的主要部分的图。
图3是在第1实施形态中在注射/保压工序时每规定周期实施的喷嘴触力控制处理的流程图。
图4是表示本发明第2实施形态的主要部分的图。
图5是在第2实施形态中在注射/保压工序时每规定周期实施的喷嘴触力控制处理的流程图。
图6是本发明第3实施形态的概略图。
图7是在第3实施形态中在注射/保压工序时每规定周期实施的喷嘴触力控制处理的流程图。
图8a是表示在本发明各实施形态中注射速度变化的图。
图8b是表示涉及图8a喷嘴触力变化的图。
图9a是表示在现有技术的喷嘴接触机构中注射操作的注射速度变化的图。
图9b是表示涉及图9a的喷嘴触力变化的图。
具体实施方式
本发明是为了除去在注射期间注射加减速时可动部的惯性力的影响而经常一定地保持喷嘴触力,求得注射时的加速度(注射螺旋加速度),根据此加速度求得给予喷嘴触力的影响,控制由喷嘴触力产生装置产生的力。在注射时,因为注射螺旋或推板等可动部注射熔融树脂,使其加速及减速。惯性力为将其加减速时加速度乘以被加减速的可动部的质量,因而向喷嘴触力提供影响的力能够通过相乘注射时的加速度和规定常数而求得。本发明通过软件处理求得伴随着给予该喷嘴触力影响的注射时的加减速的惯性力,控制喷嘴触力。
图1是表示本发明的基本结构的方框图。注射成型机具有基座、和在基座上能够前进后退地配置的注射单元,用于注射成型机的喷嘴接触控制***具有给予注射单元的喷嘴触力的喷嘴触力产生部、求得注射时注射单元的可动部的加速度的运算部、和对应该加速度增减控制由喷嘴触力产生部产生的喷嘴触力的控制部。
图2是表示本发明的第1实施形态的主要部分的图。如图所示,在注射成型机的基座1上设置轨道2,能够前进后退地配置构成注射单元10一部分的单元基座11。在单元基座11上,为更换和维护注射螺旋,能够旋转地安装注射机构。注射机构具有前板12、后板13、和在连接前板12和后板13之间的多个导杆15上被引导的推板14,在推板14上将注射用球形螺丝16和螺合的螺母17固定。而且,在推板14上旋转自由地保持***加热气缸18内的注射螺旋20。在加热气缸18的前端设置喷嘴19,喷嘴19构成为能够离合安装到固定盘21的模具22。而且,设置到后板13上的伺服电动机23驱动球形螺丝16,通过螺母17使推板14和注射螺旋20前进,进行熔融树脂的注射。
在单元基座11上,配置喷嘴触力产生部,也就是配置喷嘴触力产生装置,此喷嘴触力产生装置由以下构成:固定在基座1上的电动机3;将电动机3的转动轴连接到球形螺丝4,同时旋转自由并且不能在轴方向移动地轴支撑球形螺丝4,固定到基座1的连结部件9;螺合到球形螺丝,同时被引导在单元基座11的支脚间设置的导轨(guide road)(图中未示),前进后退的螺母部件5;在螺母部件5和单元基座11的支脚之间配置的、通过螺母部件5的移动伸缩的弹簧6。驱动电动机旋转球形螺丝4后,螺合到球形螺丝4的螺母部件5在导轨(guide road)上被引导,在轴方向移动。通过螺母部件5的前进(图2中的左方向)压缩弹簧6,单元基座11前进,安装到单元基座11的注射机构进行前进。也就是,该结构是使注射单元10前进,使喷嘴19抵接到模具22,并且由传感器等检测弹簧的伸缩量,对应该伸缩量产生喷嘴触力。
而且,该第1实施形态的喷嘴触力控制***50用控制注射成型机的控制***构成,控制***50具有作为运算部、即可编程机器控制器(PMC)用微处理器的CPU30;作为计算机数值控制(CNC)用微处理器的CPU31;和作为控制部也就是伺服控制用微处理器的CPU34;通过经由总线43选择相互的输入输出,可以在各微处理器之间进行信息传输。
PMC用的CPU30与记录控制注射成型机的顺序操作的顺序程序等的ROM39和用于暂时记录运算数据的RAM40相连,CNC用CPU31与记录整体地控制注射成型机的自动运行程序等的ROM41和用于暂时记录运算数据的RAM42相连。
而且,伺服用CPU34与存储进行位置环路、速度环路和电流环路的处理的伺服控制专用的控制程序的ROM35和用于暂时记录数据的RAM36相连。另外,伺服用CPU34与根据来自CPU34的指令驱动闭模用、注射用、螺旋旋转用、喷射器用和喷嘴触力用等各轴的伺服电动机的伺服放大器相连。从安装到各轴的伺服电动机上的位置·速度检测器的输出反馈到伺服用CPU34。并且,在图2中,图示出本发明涉及的喷嘴接触用伺服电动机3、检测伺服电动机3的位置和速度的位置·速度检测器7、使球形螺丝16旋转的推板14和在轴方向驱动注射螺旋20的注射用伺服电动机23、检测该伺服电动机23的位置和速度的位置·速度检测器24、喷嘴用伺服电动机的伺服放大器37、注射用伺服电动机的伺服放大器38。
另外总线43连接由非易失存储器构成的数据保存用RAM32,在数据保存用RAM32中记录涉及注射成形作业的成形条件和记录各种设定值、参数和宏变量等的成形数据。而且,由显示各种设定数据显示画面的液晶或CRT构成的显示装置、由用来输入各种数据和指令的键盘等输入装置构成的显示装置/输入装置33也连接到总线43。
通过以上的结构,PMC用CPU30控制注射成型机整体的序列操作,CNC用CPU31根据ROM41的运行程序或存储在数据保存用RAM32的成形条件,对应各轴的伺服电动机进行移动指令的分配,伺服用CPU34对于各轴根据分配的移动指令和由位置·速度检测器检测的位置和速度的反馈信号等,进行与现有技术相同的位置环路控制、速度环路控制、还有电流环路控制等伺服控制,执行所谓的数字伺服处理。
上述结构作为本发明的喷嘴触力控制***,通过在注射·保压工序中在每个规定周期执行如图3所示处理,修正由注射时的注射单元的可动部的加减速的影响,保持一定的喷嘴触力。
例如,设注射时移动的注射螺旋和推板等可动部的质量为m、注射加速度为a、喷嘴触力为fn、弹簧6的弹性系数为k,初始弹簧伸缩量为x、弹簧伸缩增加量(补正量)为dx的话,求注射加速度a,如果调整弹簧伸缩增加量(补正量)为dx,使下面公式成立,则能够保持一定的喷嘴触力。
m·a+fn-k(x+dx)=0
即,根据上述公式,如果使dx=m·a/k成立那样控制电动机3,则fn=kx,可以固定喷嘴触力。
因此,首先与现有技术相同,驱动构成喷嘴触力产生装置的伺服电动机3,通过球形螺丝4、螺母部件5和弹簧6使注射单元10前进(图2中左方向),将喷嘴19抵接模具21,进而,压缩弹簧6,使该弹簧6的压缩量达到规定值,由位置·速度检测器7检测达到产生设定喷嘴触力的位置后,停止伺服电动机3的驱动保持该位置。然后,此时PMC用CPU30读取由位置·速度检测器7检测的伺服电动机3的位置P0,并在存储器中记录。
然后,开始注射后,运算部即PMC用CPU30在每规定周期执行图3所示处理。首先,通过伺服用CPU34读出从安装到注射用伺服电动机23上的位置·速度检测器24的被反馈来的注射速度V(步骤100),从注射速度中减去在寄存器中记录的在前面周期中读取的注射速度V0,求得加速度A(步骤101)。并且,记录注射速度的寄存器在注射开始时记录为“零”。接着将在该周期中检测的注射速度V作为前面周期的注射速度V0记录(步骤102)。
接着,以规定系数乘以在步骤101中求得的加速度A,求得规定在对应由加速度A产生的惯性力的力产生时的弹簧6的修正伸缩量的伺服电动机3的移动量(转速)P(步骤103)。在最初定位的指令位置P0上加上该求得的移动量P进行修正,向伺服电动机3输出到该修正位置(P0+P)的新位置指令(步骤104)。伺服电动机3接受该位置指令旋转,定位到被指令的位置。以后在注射·保压工序期间每规定周期执行该处理。
在注射开始时,因为螺旋20或推板14被加速,因此在步骤101中求得的加速度A为正值,将此值乘以系数α求得正的移动量P,将该移动量加在位置P0上,作为新的位置指令被输出,旋转伺服电动机3,使其移动到被指令的位置(P0+P),以修正伸缩量的量进一步压缩弹簧6。并且,弹簧6的压缩方向为正方向。
通过压缩弹簧6,增加从弹簧6产生的、使注射单元前进的方向的力。因为该力是伴随注射单元的螺旋20和推板14等可动部的加速产生的、起抵消使注射单元10后退的力的作用,因此喷嘴19压住模具22的喷嘴触力实质上不变动或仅仅变动一点。从而,不会发生降低喷嘴触力、熔融树脂从喷嘴接触部分泄漏。
另一方面,注射速度被减速,加速度A成为负的加速度A时,指令位置成为从当初指令位置P0减去对应加速度A的份额的部分,因而弹簧6的压缩量仅仅减少修正伸缩量的份额,由弹簧产生的向模具22方向压住喷嘴19的力变小,但由于伴随注射单元的可动部减速产生的力以相当数量在模具22的方向上要压住喷嘴那样作用,使得喷嘴触力几乎保持一定。
图8a和图8b表示的是在该实施形态中注射·保压工序时的注射速度和喷嘴触力的关系,在注射速度增加和减少时任意一种情况中,表示喷嘴触力保持为被设定的一定值fs。这样喷嘴触力保持为一定值fs,既没有喷嘴触力降低、熔融树脂从该喷嘴接触部分漏出,也没有过剩的喷嘴触力作用到模具。
如上所述,排除了在注射·保压工序时产生的、伴随注射单元中的可动部的加减速的注射单元后退或前进的惯性力的影响,喷嘴触力成为经常大体保持在被设定的值。由此,没有树脂的漏出,并且没有作用到模具22的过大的喷嘴触力。
并且,在上述的第1实施形态中,作为构成喷嘴触力产生装置的电动机的伺服电动机,通过其旋转位置检测弹簧的伸缩量,但是作为伺服电动机也可以使用线性电动机,通过线性电动机的位置检测弹簧的伸缩量。
而且,不用伺服电动机而使用通常的电动机,弹簧的伸缩量使用线性标度等的测长传感器检测,根据由测长传感器检测的弹簧6的伸缩量控制电动机的旋转位置也是可以的。另外,多个并列地配置邻近开关,根据来自该邻近开关的信号,控制电动机的旋转位置,控制喷嘴触力也是可以的。
图4是表示本发明第2实施形态的主要部分的图。在该第2实施形态中,替代图2所示伺服电动机3,使用能够控制输出转矩的转矩可控电动机3’,并且不使用弹簧6,将转矩可控电动机3’驱动的球形螺丝与固定到注射单元的挤压机基座11的螺母(图中未示)相螺合,使用转矩可控电动机3’的转矩通过球形螺丝/螺母机构驱动直接注射单元10,并且控制转矩可控电动机3’的输出转矩,控制得使喷嘴触力经常与设定值一致。而且,从伺服用CPU34通过转矩可控电动机3’的放大器输出转矩指令。
在该第2实施形态的情况,PMC用CPU30通过伺服用CPU34和放大器向转矩可控电动机3’输出对应预先设定的喷嘴触力的转矩指令T0。通过电动机3’的驱动旋转球形螺丝,通过与球形螺丝螺合的螺母使注射单元前进,将喷嘴19抵接到模具22,注射单元10的移动一停止,就由于电动机3’输出被指令的转矩T0,将喷嘴触力维持到设定的喷嘴触力。
图5是在第2实施形态中在注射·保压工序时每规定周期实施的喷嘴触力控制处理的流程图。一变为注射·保压工序,PMC用CPU30进行与第1实施形态的步骤100~102相同的处理,读取注射速度V,求得加速度A,将在该周期求得的注射速度V作为下一周期处理中前一周期的注射速度V0记录(步骤200~202)。给在步骤201中求得的加速度A乘以规定的系数β,求得影响由注射单元10的可动部加减速时的惯性力产生的喷嘴触力的转矩成分T(步骤203)。然后在被设定的转矩T0上相加求得的转矩成分T,作为转矩指令输出到电动机3’。以后在每个注射·保压工序中、每规定周期执行该处理。
注射开始时注射速度增加时加速度A为正,在步骤203中求得的转矩成分T也为正值,在步骤204中输出的转矩指令比设定转矩指令T0增加转矩成分T的量。另一方面,注射速度增加时,如图9a和图9b所示,注射单元受到要使喷嘴触力减少那样的力。其结果是,在该注射速度增加区间,伴随注射速度增加而使注射单元后退的力和电动机3’产生的使注射单元前进的转矩成分T抵消,喷嘴触力几乎保持为对应设定的转矩指令T0的力fs。而且在注射速度减少时,在步骤203求得的转矩成分T为负,向电动机3’的指令减少,但是通过相加伴随注射速度的减少而产生的使注射单元10前进的惯性力,喷嘴触力几乎被维持在对应如图8b所示设定转矩T0的力fs。
图6是本发明第3实施形态的概略图。该第3实施形态以油压操作喷嘴触力产生装置那样构成。在图6中,附图标记10表示在注射成型机的基座1上可移动地装载的注射单元,附图标记18表示加热气缸,附图标记19表示喷嘴。注射单元10构成为通过油压气缸61在图6中左右方向可以移动,使喷嘴19与图中未示的模具连接分离。62是油槽,63是泵,64是切换阀,65是控制油压压力的比例电磁式减压阀,60是控制该喷嘴触力产生装置的控制***。
在使注射单元10前进、将喷嘴19与模具接触的情况下,控制***使切换阀64向图6中左方向移动,将由泵63从油槽62汲取上来的操作油,经由切换阀64和比例电磁式减压阀65导入到油压气缸61的右侧的操作室,突出活塞61a使注射单元10向左方向移动。然后,喷嘴19与模具抵接、停止注射单元的移动后,控制***60对于比例电磁式减压阀,输出对应设定喷嘴触力的指令压力Pt(电压指令),对于模具以设定的喷嘴触力压住喷嘴19。另一方面,从模具分离喷嘴19时,向右方向移动切换阀64,来自泵63的操作油导入到油压气缸61的左侧操作室,使注射单元10向图6中右方向移动,使喷嘴19从模具分离。
因此,如上所述,在使成为将喷嘴19以设定的喷嘴触力压住到模具的状态,执行注射·保压工序时,控制***60的处理在每个规定周期执行图7的处理。
首先,经由控制注射成型机的控制***后,读出注射速度V(步骤300),减去在前一周期中读出的注射速度V0,求得加速度A(步骤301)。为了下面周期的处理,将读取的速度V作为前一周期的速度V0进行记录(步骤302),将在步骤301中求得的加速度乘以规定系数γ,求得对应加速度的压力Pr(步骤303)。将求得压力Pr加上对应被设定的喷嘴触力的压力Pr0,将该相加的压力(Pr0+Pr)作为该周期的压力指令输出到比例电磁式减压阀65。以下在注射·保压工序期间每规定周期执行该处理。
通过该处理,如图8b所示,在注射·保压工序中,喷嘴触力大体维持到设定值fs,能够防止喷嘴触力降低,也能够防止过剩喷嘴触力的产生。即在注射速度上升的区间中,注射单元10受到后退方向的惯性力,喷嘴触力像要减少那样作用,但因为作用到油压气缸61的油压以相当份额上升,将注射单元10压住到模具侧,因此作用于注射单元的力和由注射加速时的惯性力产生的力与追加到油压气缸上的附加油压力抵消,喷嘴触力大体维持到设定值fs。而且,与注射速度降低时相同,由注射速度降低产生的使注射单元前进的力与减少追加到油压气缸的附加油压力抵消,结果维持到设定喷嘴触力fs。
并且,在上述各实施形态中,检测注射螺旋等的速度,从该检测的速度求得注射时移动的可动部的加速度,但是也可以设置加速度传感器直接检测注射螺旋的加速度。
而且,喷嘴触力产生装置也可以为并用由第1实施形态的电动机和弹簧构成的喷嘴触力产生装置、由第3实施形态的气缸的喷嘴触力产生装置的喷嘴触力产生装置。在此情况,通过电动机使弹簧伸缩,以该伸缩量加压注射单元,同时通过气缸输出还加压注射单元,由两者给予喷嘴触力,根据其中一方的注射加速度,修正由注射可动部的惯性力产生的触力的变化进行控制也是可以的。而且,喷嘴触力产生装置同样也可以是具有第1实施形态的喷嘴触力产生装置和第2实施形态的喷嘴触力产生装置的喷嘴触力产生装置,另外,也可以是具有第2实施形态的喷嘴触力产生装置和第3实施形态的喷嘴触力产生装置的喷嘴触力产生装置。于是,也可以通过任意一方的喷嘴触力产生装置,修正伴随注射操作由可动部的惯性力影响产生的喷嘴触力的变化那样进行控制,将喷嘴触力维持到被设定的一定值那样进行控制。
如特公平7-106580号公报所记载的发明,使用歪度传感器进行喷嘴触力的反馈控制的话,在注射加速时等能够防止注射单元的可动部的惯性力的影响,但是必要有歪度传感器。而且,如特开2001-124169号公报所记载的,在注射单元中注射时对于动作的可动部追加与该可动部的移动方向相反的可动部,使惯性力抵消、没有惯性力作用那样,能够保持喷嘴触力,但必需设置向相反方向移动的可移动部件,质量变为2倍,其结果为在由同转矩的电动机驱动的情况下,注射加速度降低为1/2,并且具有构造变得复杂的缺点。而且,特开2003-191285号公报所记载的发明没有喷嘴触力的控制。
按照本发明,解决了上述的问题,能够保持一定的喷嘴触力,并不向模具附加过大的喷嘴触力,能够防止熔融树脂的泄漏。
参考用于说明所选定的特定实施形态对本发明进行说明,但对于本领域技术人员可以明白能够在不脱离本发明的基本概念和范围具有许多的变更。

Claims (5)

1.用于具有基座及在该基座上能够前进后退配置的注射单元的注射成型机的喷嘴触力控制***,其特征在于,具有:
向所述注射单元提供喷嘴触力的喷嘴触力产生部;
求得注射时的所述注射单元的可动部的加速度的运算部;
对应所述加速度增减控制所述喷嘴触力产生部产生的喷嘴触力的控制部。
2.如权利要求1所述的喷嘴触力控制***,其特征在于,所述运算部根据按规定周期读出的注射速度求得所述加速度。
3.如权利要求1所述的喷嘴触力控制***,其特征在于,所述喷嘴触力产生部具有弹簧及使该弹簧伸缩的电动机,通过所述弹簧的伸缩量产生喷嘴触力,所述控制部测定所述弹簧的伸缩量,同时仅用通过将所述加速度与预先设定的值相乘而计算的修正伸缩量,增减所述弹簧的所述伸缩量,由此控制所述电动机以便产生规定的喷嘴触力。
4.如权利要求1所述的喷嘴触力控制***,其特征在于,所述喷嘴触力产生部具有转矩可控电动机,通过该电动机的输出转矩产生喷嘴触力,所述控制部仅用通过将所述加速度与预先设定的值相乘而计算的修正转矩值,增减所述电动机的所述输出转矩的值,由此控制所述电动机以便产生规定的喷嘴触力。
5.如权利要求1所述的喷嘴触力控制***,其特征在于,所述喷嘴触力产生部具有压力可控气缸,通过该气缸的压力产生喷嘴触力,所述控制部仅用通过将所述加速度和预先设定的值相乘而计算的修正压力值,增减所述气缸的所述压力的值,由此控制所述气缸以便产生规定的喷嘴触力。
CNB2004100737724A 2003-09-09 2004-09-09 喷嘴触力控制*** Expired - Fee Related CN100360298C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003316785A JP3749725B2 (ja) 2003-09-09 2003-09-09 ノズルタッチ力制御装置
JP2003316785 2003-09-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1593893A true CN1593893A (zh) 2005-03-16
CN100360298C CN100360298C (zh) 2008-01-09

Family

ID=34131959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100737724A Expired - Fee Related CN100360298C (zh) 2003-09-09 2004-09-09 喷嘴触力控制***

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7214049B2 (zh)
EP (1) EP1514663B1 (zh)
JP (1) JP3749725B2 (zh)
CN (1) CN100360298C (zh)
DE (1) DE602004002820T2 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102837405A (zh) * 2011-06-21 2012-12-26 发那科株式会社 注塑机的喷嘴接触控制装置
CN103323174A (zh) * 2013-06-09 2013-09-25 东南大学 一种无针注射射流压力的测量装置及其测量方法
CN104552744A (zh) * 2014-12-31 2015-04-29 苏州市博奥塑胶电子有限公司 注塑机
CN107364068A (zh) * 2016-05-13 2017-11-21 发那科株式会社 注射成形机
CN109228119A (zh) * 2018-09-07 2019-01-18 王佳琦 一种汽车注塑机
CN111113778A (zh) * 2019-12-30 2020-05-08 博戈橡胶金属(上海)有限公司 一种gem稳定连杆注塑机的开机工艺

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4355309B2 (ja) * 2005-09-08 2009-10-28 日精樹脂工業株式会社 射出成形機
JP5289528B2 (ja) * 2011-09-09 2013-09-11 ファナック株式会社 射出成形機のノズルタッチ制御装置
US9517580B2 (en) * 2012-07-05 2016-12-13 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Nozzle touch mechanism and injection molding machine
JP6385832B2 (ja) * 2015-01-23 2018-09-05 住友重機械工業株式会社 射出成形機
JP6084638B2 (ja) * 2015-01-26 2017-02-22 株式会社日本製鋼所 竪型射出成形機
JP6212069B2 (ja) * 2015-05-12 2017-10-11 ファナック株式会社 可動部をモータで駆動制御する射出成形機
JP7246991B2 (ja) * 2019-03-27 2023-03-28 住友重機械工業株式会社 射出装置及びブラケット
JP2022178772A (ja) * 2021-05-21 2022-12-02 株式会社日本製鋼所 2台の射出装置を備えたツイン射出成形機

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0617038A (ja) 1992-07-06 1994-01-25 Hiromichi Manome 多層形蓄冷剤
US5356281A (en) * 1992-08-10 1994-10-18 Three Bond Co., Ltd. Screw-type resin injection apparatus for injection molding
JPH0679759A (ja) * 1992-09-03 1994-03-22 Sumitomo Jukikai Plast Mach Kk 射出成形機の射出装置ユニット
JP2940653B2 (ja) 1993-09-27 1999-08-25 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置およびその作製方法
JP3130190B2 (ja) * 1993-08-26 2001-01-31 株式会社名機製作所 ノズルタッチ検出方法と射出成形機制御方法
JP3854725B2 (ja) * 1998-06-16 2006-12-06 株式会社日本製鋼所 射出成形機のノズルタッチ力調整方法
JP3153800B2 (ja) * 1998-09-01 2001-04-09 住友重機械工業株式会社 射出成形機のノズルタッチ装置
JP2001124169A (ja) 1999-10-26 2001-05-08 Fanuc Ltd リニアモータを用いた駆動装置
JP2003191285A (ja) 2001-12-26 2003-07-08 Toshiba Mach Co Ltd 射出成形機における射出圧力の測定方法
JP3872022B2 (ja) * 2002-03-05 2007-01-24 株式会社名機製作所 射出圧縮成形装置および射出圧縮成形金型

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102837405A (zh) * 2011-06-21 2012-12-26 发那科株式会社 注塑机的喷嘴接触控制装置
CN103323174A (zh) * 2013-06-09 2013-09-25 东南大学 一种无针注射射流压力的测量装置及其测量方法
CN103323174B (zh) * 2013-06-09 2015-02-11 东南大学 一种无针注射射流压力的测量装置的测量方法
CN104552744A (zh) * 2014-12-31 2015-04-29 苏州市博奥塑胶电子有限公司 注塑机
CN107364068A (zh) * 2016-05-13 2017-11-21 发那科株式会社 注射成形机
CN107364068B (zh) * 2016-05-13 2019-09-24 发那科株式会社 注射成形机
CN109228119A (zh) * 2018-09-07 2019-01-18 王佳琦 一种汽车注塑机
CN111113778A (zh) * 2019-12-30 2020-05-08 博戈橡胶金属(上海)有限公司 一种gem稳定连杆注塑机的开机工艺

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005081721A (ja) 2005-03-31
EP1514663A1 (en) 2005-03-16
DE602004002820D1 (de) 2006-11-30
US20050053685A1 (en) 2005-03-10
JP3749725B2 (ja) 2006-03-01
EP1514663B1 (en) 2006-10-18
CN100360298C (zh) 2008-01-09
US7214049B2 (en) 2007-05-08
DE602004002820T2 (de) 2007-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1593893A (zh) 喷嘴触力控制***
CN101111359B (zh) 成形条件设定方法以及射出成形机的控制方法
US6468449B1 (en) Mold clamping apparatus for injection molding machines and mold-opening control method therefor
EP1101593A3 (en) Electrically-operated injection molding machine and injection molding method
CN1063991C (zh) 压铸法及其设备
CN1840315A (zh) 用于注模机的控制器
CN1872527A (zh) 注射成型机的控制装置
CN108068282A (zh) 成型机
KR20090132498A (ko) 사출 성형의 제어 방법 및 사출 성형의 제어 장치
CN102574319A (zh) 注射成形机的成形方法
CN1861293A (zh) 压铸机
CN102773977A (zh) 合模装置以及合模控制方法
CN101674925A (zh) 合模装置及合模装置控制方法
EP1344623A4 (en) ELECTRICAL INJECTION MOLDING MACHINE AND METHOD FOR CONTROLLING THE INJECTION SPEED AND INJECTION PRESSURE OF AN ELECTRIC INJECTION MOLDING MACHINE
CN1521583A (zh) 位置控制装置
CN100340391C (zh) 冲压成形机
CN1117657C (zh) 用于注塑机的注射控制方法
CN1159145C (zh) 能减小模制产品重量差异的塑料注射成形机的控制方法和装置
CN1256230C (zh) 可减小模制产品重量变化的控制注塑机的方法
CN1098150C (zh) 一种电机驱动注塑机中测力传感器零位的调整方法
CN105235158A (zh) 一种注塑机的快速调模方法及其调模装置
CN102112257B (zh) 压铸机
CN1244442C (zh) 注塑机螺杆驱动的控制方法
CN102837405A (zh) 注塑机的喷嘴接触控制装置
US20030160345A1 (en) Back pressure control method of injection molding machine driven by servo motor

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080109

Termination date: 20200909