TWI232162B - Injection-molding machine and method of controlling injection-molding machine - Google Patents

Description

1232162 五、發明說明（j) 【發明所屬+ ^ 本發明係=領域】 別有關於電動關於成形機之控制方法及控制裝置，且特 【先前技術】式射出成形機之控制方法及控制裝置。 電動式射 / 而設於加熱叙、形機中使用的電力，除了用於熔融樹脂 動機械、亦g ^ 2之加熱器用電力外，幾乎全部使用於轉 中，有射出用Ζ Ϊ馬達。組合入電動式射出成形機之馬達 器用馬達等錄^ ^、螺桿旋轉用馬達、鎖模用馬達及射出 於寻種種電動馬達。 可。亦即，^馬達消耗電力’只要不通入電流即 即可。必須要‘ ：口:艮大力量之部分只要減小施加的力量 麼工序。保ίϊ;:”力量之工序之一，可例舉出保 前進而使炫融樹脂填充：模桿於加熱缸内 壓力施加於螺桿而整理握丨^之填充工序之後，使一定 保塵工序：：：内成形品形狀之工序。 控制裝置’藉由輸入裝置二二所二，/於射出成形機之 保壓壓力之工序係眾所疋複數段（此處為4段） 陳m X — 係眾所周知。具體說明時，料m Γ [[力k疋值及其維持時間係透過輸 t對各段之保 定。結果，控制裝置係透過射出凌置由作業員設 段設定之保麼《力、維持於言免定值之:i f '驅冑器、來實施各 當如第！圖所示，保壓壓力被設保定£控制―。 力實績值係如第2圖所示。亦即，斤二’貫施各段之壓 示’係經過設^時間後，壓力以^傾實^值如第2圖所 叮欠化而達到次段 第5頁 7041-5937-PF(N2).ptd 1232162 五、發明說明（2) 之壓力設定值。 類之Li專利文獻1，係提案有使前述傾斜能設定複數種 利文獻1)日本特開200卜2 93762號公報（第1頁， 弟d圖） 、 —專利文獻1之提案中，特別於壓力下降時，例如， 段壓力設定轉移到第2段壓力設定時，於時間⑴自 J第2=力設定值日寺，控制使自時間τι = 段壓力設定值。這意味著馬達 到達 之面積部分。 ”貝J Μ琛所不 變為；ί驅Ϊίί的射出成形機’隨著自油壓驅動方式轉 Ξ:動肖ϊ電力之課題變成非常重要: 觀點來看並非好事 夕餘電力，於減低消耗電力之 【發明内容】 改良過==二=2性s的，係提供一種為解決上述問題而 , 、射出成形機控制方法及控制裝置。 本發明更具體66 a W衣1 消耗電力t g ^的，係提供一種能減少所使用馬達 1 ^射出成形機控制方法及控制裝置。 為了達成上述目沾 ,, 出成形機的控制方半地本發明之一形態，係提供一種射 入，其特徵在於.ί j制組合入射出成形機之馬達的輪 時間之設定值，'佶=達輪出設定成僅必須保持既定設定 的削減比率，依播!1述設定值設定成隨著時間經過而減少 康則述削減比率控制前述馬達的輸入。

1232162 五、發明說明（3) 於上述控制方法中，可藉由設定於保持終了時點的設 定值，決定前述削減比率。或者，也可以藉由設定削減開 始的時間，決定前述削減比率。還有，也玎以藉由設定保 持終了時點之設定值及削減開始的時間，決定前述削減比 率。而且，也f以將設定保持終了時點之設定值而決定之 削減比率，及藉由設定削減開始的時間而決定之削減比率 加以組合，於2個削減比率存在之部分，藉由選擇前述設 定值較小一者的削減比率來決定前述削減比率。 於上述控制方法中，當隨著時間經過而前述設定值被 設定複數個值時，可以使對應前述各複數值的前述馬達輸 入以相同削減比率，或者以各自不同的削減比率減少。 又，於上述控制方法中，馬達係射出用馬達，設定值 之複數個值可以當作射出成形工序之保壓工序中之保持壓 力。 又’本發明之另一形態，係提供一種射出成形機，具 有控制組合入射出成形機之馬達輸入的控制裝置，其特徵 在於：前述控制裝置包括：設定機構，使馬達輸出設定成 僅必須保持既定設定時間之設定值；決定機構，決定使前 述設定值隨著時間經過而減少的削減比率；以及控制機 構，依據前述削減比率控制前述馬達的輸入。 上述本發明射出成形機中之決定機構，可藉由設定於 保持終了時點的設定值，決定前述削減比率。或者，決定 機構也可以藉由設定削減開始的時間，決定前述削減比 率。還有，決定機構也可以藉由設定保持終了時點之設定

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五、發明說明（4) 值及削減開始的時間，決定前述削減比率。而且，決定機 構也可以將設定保持終了時點之設定值而決定之削減比 率’及藉由設定削減開始的時間而決定之削減比率加以組 合’於2個削減比率存在之部分，藉由選擇前述設定值較 小一者的削減比率來決定前述削減比率。 又’於上述本發明射出成形機中，控制裝置，係當隨 著時間經過而前述設定值被設定複數個值時，可以使對2 前述各複數值的前述馬達輸入以相同削減比率，或者以^ 自不同的削減比率減少。 而且，於本發明射出成形機中，馬達係射出用馬達， 設定值之複數個值可以係射出成形工序之保壓工序 持壓力。 保 、、如上所述，利用本發明時，能提供一種有助於減低 達消耗電力之成形機控制方法，及一種能執行上述控· 法的成形機。 4万 本發明其他的目的、特徵及優點，藉由參照附圖 讀下述詳細說明，應能更加明瞭。 1 【實施方式】 r ’蒼知、圖面詳細說明本發明之實施例。 首先，參照第3圖來說明能適用本發明成形機一 電動式射出成形機。 械例之 12 U、,V射出用伺服馬達11之旋轉傳達到滾珠螺椁 加昼板14。加塵板Η能沿著固定於基座框架巾(目

1232162 五、發明說明（5) 導引棒1 5，1 6移動。力^厥4c： 1 17、負載感測器18及射出進後退運動係透過軸承 旋轉自如且於軸向移動自專f到螺桿20。螺桿2〇係能 i 動自如地配置於加熱缸21内。對庫蟫 杯20後#之加熱缸21設有供給樹脂 對應累 轉用伺服馬達2 4之旋Μ、*私於& 存槽2 2。螺桿旋 Γ =射心轉= = 24，射出軸19被驅動旋轉，螺桿2〇藉此而旋轉。、、 邊量工序中，藉由使螺桿20於加熱红21中- 埶疋 喊1义，熔融樹脂會儲存於螺桿20前部，亦即加 …、缸21之喷嘴2 1-1側。於填充工序中，係使儲 1方之熔融樹脂填充於模具内，#由加壓而實施成形J此 =丄下壓樹脂之力量藉由負載感測器18而作為反作用力被 檢，。亦即，、螺桿前部中之樹脂壓力被檢出。檢出之壓 係藉由負載感測器放大器2 5而放大，輸入到作為控 之控制器26 (控制裝置）。 H構 於加壓板14上，安裝有用於檢出螺桿2〇移動量之位置 檢出器27。位置檢出器27之檢出訊號藉由放大器28而放 大，然後輸入控制器2 6。前述檢出訊號也被使用於檢 桿20之移動速度。 控制器2 6，係對應作業員透過輸入裝置3 5事先設定之 各種設定值後，將對應前述複數各工序之電流（扭力）_ 令輸出到伺服放大器2 9，3 0。以伺服放大器2 9，可控制飼曰 服馬達11之驅動電流而控制伺服馬達11之輸出扭力。以飼 服放大器3 0，可控制伺服馬達2 4之驅動電流而控制伺服馬

1232162 五、發明說明（6) 達24之轉迷。於 編石馬器31，32。以\服馬達u，24分別具備用於檢出轉速之 控制器26。（編碼器31，32檢出之轉速，係分:輸速入之到 便說=出Ϊ 3::/△射出成形機構成只不過是為了方 战形機之概略，而舉出之一例。 疋馬了方 上所述’於射出成形機中，係一邊 旦：【由藉由將樹脂押入模具内而成形製品’:、亦Γ樹脂— :序中’驅動與射出裝置相對配置之鎖 署、I7 ’於計 二”固定模具執行閉模而於模具内形成模穴‘門之二？模 序之後，藉由前進螺桿20使在螺桿2〇前部之二=杈工 脂隨著速度控制巾填充到模具内之模穴^ =里過融樹 當經過前述填充工序而樹脂填充到模具内時，成形 作進入到保壓工序，保持某程度之樹脂壓力後，整形模具 内之樹脂。於保壓工序中，依據第i圖所示之壓力變化y、 式而岫進後退螺桿2 0 ’就能保持所希望之樹脂壓力。 接著，說明本發明之概念。 於此，當考慮減低用於移動螺桿2 0之伺服馬達3 1消耗 電力時，於第2圖所示之曲線圖中可知，藉由例如減少斜 線部分之面積，就能減少馬達之消耗電力。亦即，於整形 成形品之壓力控制工序中，實際上藉由削減馬達用於加壓 樹脂之未執行作功部分’就能減少馬達作功量，亦即減少 消耗電力。 馬達作功量，能以第5A〜5D圖所示之方法削減。亦 即，當考慮使某壓力設定值p僅維持某設定時間τ之設定模

ΙΜΙ 7041-5937-PF(N2).ptd 第10頁 1232162 五、發明說明（7) 式時，可考慮以下之削減方法。 當將斜線部分當作削減領域時，第5 A圖係表示僅操作 壓力而削減馬達作功量之方法。藉由輸入裝置35，告設定 設定壓力p與壓力保持終了時之壓力Pa之比值的壓力"削減 比率：Pr-Pa/P (但是’ Pa <P ) ( % )時，控制界26 (控制裝置），係生成經過設定時間τ之期間，設^壓力 自Ρ到Pa降低之壓力設定模式’控制伺服馬達丨丨驅動哭， 以使遵照生成之壓力設定模式供給電力到飼服馬達3厂。於 此情形下’當切換到保壓工序日寺，螺桿控制變成壓力控 制’遵照以壓力削減比率pr決定之壓力模式來控制，以使 自設定壓力p到達壓力保持終了時之壓力Pa。而且，設定 壓力係自壓力保持開始時點開始減少，於壓力保持終 間（時刻T )中達到壓力Pa。 ' 第5B圖係表示僅控制時間而削減馬達作功量之方法。 藉由輸入裝置，當削減開始時間Ta與壓力保持終了時間設 定值τ之比值的時間削減比率：Tr = Ta/T (但是，Ta<T° (% )時’控制器26 (控制裝置），係生成自時刻n往時 刻T，壓力降低之壓力設定模式，控制伺服馬達〗丨驅動 器，以使遵照生成之壓力設定模式供給電力到伺服馬達 3 1。於此情形下，當切換到保壓工序時，螺桿控制變成壓 力控制，遵照设定壓力P開始螺桿之壓力控制，當到達削 減開始時間Ta時，遵照以時間削減比率Tr決定之壓力模式 來控制，以使自Ta到達壓力保持終了時間之設定值τ。而$ 且，設定壓力係自壓力保持開始後之時刻Ta開始減少，於

第11頁 1232162 五、發明說明（8) '- 壓力保持終了時間（時刻T )中達到下一設定壓力。 第5C圖係表示設定壓力削減比率：pr = pa/p ( % ) 時間削減比率：Tr = Ta /T ( % )兩者的方法。於此情步及 下，遵照規定以直線連結Ta及Pa之壓力模式來控制^桿。 而且’設定壓力係自時刻T a開始減少，於時刻τ達到壓力 Pa。控制器2 6，係生成自時刻Ta壓力開始下降，且於時岁 T下降達到壓力Pa之壓力設定模式’控制伺服馬達丨丨 '驅 器，以使遵照生成之壓力設定模式供給電力到伺服馬 31。 。、、 而且，第5D圖係表示使設定壓力削減比率：pr = pa / (% )及時間削減比率：Tr = Ta /T ( % )兩者自削減比 求得之壓力值中，選用任何較小值的方法。控制器2 6 藉由自設定壓力削減比率及時間削減比率兩者之削減比^ 求得之壓力值中’選用任何較小值，生成自壓力保持開始 時點壓力開始下降，且於時刻T達到下一設定壓力Pa之壓D 力設定模式’控制伺服馬達Π驅動器，以使遵照生成之芦 力設定模式供給電力到伺服馬達11。 ^ 相當於以上述方法削減之作功量部分，係伺服馬達工 實際沒有作功之部分’並不妨礙整形成形品之壓力控制。 本發明係有關於依據上述概念控制馬達輸入電力之 制方法。以下，說明其實施例。 工 第6圖係表示用於說明使用本發明第丨實施例控制方 之壓力-時間特性變化曲線圖。於第6圖所示之例中，保 壓力設定有4階段，於各階段係藉由第5A圖所示之方法來

7041-5937-PF(N2).ptd 第12頁 1232162 五、 控 都 表 部 之 壓 控 都 表 部 之 壓 控 都 圖 段 比 之 壓 控 段 發明說明（9) 制設定壓力（保壓壓力）。亦即，使4階段之各個階段 能個別設定壓力削減比率Pr。於第6圖中，斜線部分係 示削減領域。而且，也可以針對4階段之全部階段，全 設定相同壓力削減比率P r。 第7圖係表示用於說明使用本發明第2實施例控制方法 壓力-時間特性變化曲線圖。於第7圖所示之例中，保壓 力設定有4階段，於各階段係藉由第5β圖所示之方法來 制設定壓力（保壓壓力）。亦即，使4階段之各個階段 能個別設定時間削減比率Tr。於第7圖中，斜線部分係 示削減領域。而且，也可以針對4階段之全部階段，全 設定相同時間削減比率Tr。 第8圖係表不用於說明使用本發明第3實施例控制方法 壓力-時間特性變化曲線圖。&第8圖所示之例中，保壓 力設定有4階段，於各階段係藉由第％圖所示之 制設定壓力（保壓壓力）。亦即，使4階段之各個階^ ^固別設定壓力削減比率Pr及時間削減比率h。於第8 中丄分係表：削減領域。而且，也可以針對4階 =$ P& #又’王部^相同壓力削減比率Pr及時間削減 弟9圖係表示用於說明借 — 壓力—時門特拇料扎 t月第4貫施例控制方法 士力時間特性變化曲線圖。 制設定壓力（保壓壓力）。’、日 回不之方法來 ，選擇自設定壓力削減屮态p ^ ^ ，U 16 率r及日才間削減比率T r兩者的 1232162 五、發明說明（10) 削減比率所求得的壓力值中之較小值者而控制設定壓力。 於第9圖中，斜線部分係表示削減領域。而且，也可以針 對4階段之全部階段，全部設定相同壓力削減比率&相 同時間削減比率Τιτ。 而且，第6〜9圖中，細實線係表示壓力嗖定模 實線係表示實際的壓力變化模式，虛線係表示當不ς本 發明本發明控制方法時之壓力變化模式。特 線，因為存在與實線部分重複之部分，Λ 子虛 使其自實線部分偏移。 為了谷易明瞭，而 ，於上述控制方法中，設定壓力或壓力削 間削減比率T r之值，係作|貞透^ ㈣。X ^ 〇回 輸裝置35輪入到控制 為2 6又第6〜9圖所示之曲線圖俜顯干认 一 器（未圖示），於時間欄中之成形機之顯不 顯示分別設定之削減比率。 襴中之Ρ都月b 而且’控制器26，係當接受自輸入 t匕率日丰，斟雍兮伯二I 人置3 5輸入之削減 比羊k對應4值而生成如第6〜9圖所 式，依據生成之壓力今宗描斗、 之£力彡又疋杈 到馬達。藉此’控制飼服馬達二馬達之電力值 壓力設定模式來控制。 ， 祕脂壓力也依據 藉由上述控制方& ’能 因此，能削減馬達之電力消耗。民丨刀之馬達作功里， 又，例如當伟用结 (第9圖）之控制方法^貫心列（第7圖）及第4實施例 定時間後，使壓力追蹤V:、如第2圖所示之例巾’經過設 刀追如到次階段壓力之方法不同，因為保

7041-5937-PF(N2).ptd 第14頁 1232102 五、發明說明（11) 證於經過設定時間時，會綠 地表現設定之意圖。藉:匕,能Ϊ:段壓力，所以，能正確 等 現象。 ★應力不足時所=7 =應力 而且，於上述實施例中，、 電動式射出成形機保壓工序雖然，對為了能獲得特別是 馬達之保壓壓力設定桓々 之保疋壓力，而給予射出用 限於電動式射出成形t M故過玩明M旦是，本發明並不侷 形機，或者，射出成^即’即使Γ式以外之射出成 、本 ., ^ 战形機以外之成形機，都具備各種馬 ^ 依據特別是第1，2圖所示之階段性地設定值會 改變之複數段設定模式而驅動之馬達，也能適用本發明。 本發明並不侷限於上述具體開示之實施例，於本發明 之範圍内可作種種變形例及改良例，可是其皆屬於本發明 之專利申請範圍内。

第15頁 1232162 圖式簡單說明 第1圖係用於說明先前保壓控制工序中之保壓壓力設 定值的圖面。 第2圖係表示第1圖中保壓控制工序中之實際壓力變化 曲線圖。 第3圖係表示能適用於本發明之射出成形機構成圖。 第4 A圖係表示填充工序中之螺桿速度變化曲線圖。 第4B圖係表示填充工序中之射出壓力變化曲線圖。 第5A，5B，5C，5D圖係表示為了減低本發明中之馬達作 功量所使用之壓力削減模式一例之曲線圖。 第6圖係表示使用本發明第1實施例控制方法控制後之 壓力變化曲線圖。 第7圖係表示使用本發明第2實施例控制方法控制後之 壓力變化曲線圖。 第8圖係表示使用本發明第3實施例控制方法控制後之 壓力變化曲線圖。 第9圖係表示使用本發明第4實施例控制方法控制後之 壓力變化曲線圖。 【符號說明】 1 2 滾珠螺桿 14加壓板 17 軸承 19射出軸 21 加熱缸 2 3 連結構件 11伺服馬達 13螺帽 15, 16導引棒 1 8負載感測器 20 螺桿 2 2儲存槽

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Claims (1)

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六、申請專利範圍 率 法 率 合 小 法 1 · 一種射出成形機的控制方法，控制紐合八射出成形 機之馬達的輸入， 其特徵在於： 使馬達輸出設定成僅必須保持既定設定時間之設定 使前述設定值設定成隨荽拄4一、 返者日守間經過而減少的削減比 依據别述削減比率控制箭 2·如申請專利範圍第i項所过、’、、、的輸入。 法，其中，藉由設定於保持欲W之射出成形機的控制方 削減比率。 、、” 了袴點之設定值，決定前述 3 ·如申請專利範圍第] 法，其中，藉由設定削ί^述^射出/形機的控制方 率。 1始的犄間，決定前述削減比 4 ·如申請專利範圍第1項 法，其中，藉由設定保持終了所上之 時間，決定前述削減比率：值及削減開始的 5. 如申請專利範圍第1項所述之射出成形機的方 其中’將設定保持終了時點之設定值而二的t 及藉由設定削減開始的時間而決定之削減比率= 於2個削滅比率存在之部分，藉由選擇前述設定值’、 -者的削減比率來決定前述削減比率。 乂 6. 如申請專利所述之射出成 其中’當隨著時間經過而前述設定值被設定二方值

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η:應前述各複數值的前述馬達輸入〜 同削減比 7 f:各自不同的削減比率減少。 法，其二G 3圍第6項戶斤述之射出成形機的控制方 值係射出成=達出用馬彡’前述設定值之複數個 偎货:成形工序之保壓工序中之保持壓力。 8 ·種射出成形機，具有控制組合入射出& # ^ 達輸入的控制裝置， ’ 印成形械之馬 其特徵在於： 前述控制裝置包括： 口又疋枝構’使馬達輪出設定成僅必須保持既定設 間之設定值； 决定機構’決定使前述設定值隨著時間經過而減少的 削減比率；以及 控制機構’依據前述削減比率控制前述馬達的輸入。 9·如申請專利範圍第8項所述之射出成形機，其中， 前述決定機構係藉由設定於保持終了時點之設定值，決定 前述削減比率。 ” 1 0·如申請專利範圍第8項所述之射出成形機，其中， 前述決定機構係藉由設定削減開始的時間，決定前述削減 比率。 11.如申請專利範圍第8項所述之射出成形機，其中， 前述決定機構係藉由設定保持終了時點之設定值及削減開 始的時間，決定前述削減比率。 1 2 ·如申請專利範圍第8項所述之射出成形機，其中， 11 1 _____ ___—------------ 7041-5937-PF(N2).ptd < 1232162 六、申請專利範圍 前述決定機構係將設定保持終了時點之設定值而決定之削 減比率，及藉由設定削減開始的時間而決定之削減比率加 以組合，於2個削減比率存在之部分，藉由選擇前述設定 值較小一者的削減比率來決定前述削減比率。 1 3.如申請專利範圍第8項所述之射出成形機，其中， 前述控制機構係當隨著時間經過而前述設定值被設定複數 個值時，使對應前述各複數值的前述馬達輸入以相同削減 比率，或者以各自不同的削減比率減少。 1 4.如申請專利範圍第8項所述之射出成形機，其中， 前述馬達係射出用馬達，前述設定值之複數個值係射出成 形工序之保壓工序中之保持壓力。

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