專利名稱：注模機(jī)的控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種注模機(jī)的控制器，特別涉及執(zhí)行從注射處理到壓力保持處理的穩(wěn)定切換的控制器。
背景技術(shù)：
在由注模機(jī)執(zhí)行的模鑄中，注射樹脂來填充模的空腔(注射處理)，然后在預(yù)先確定的時(shí)間周期保持施加的壓力在預(yù)定的壓力值(壓力保持處理)。通常，樹脂是否填充該空腔是通過注射螺桿的位置或通過探測注射壓力的實(shí)際值確定的，這是因?yàn)楫?dāng)該空腔填充樹脂時(shí)，注射壓力增加。當(dāng)注射螺桿到達(dá)預(yù)定的位置或當(dāng)注射壓力的探測值等于或大于預(yù)定壓力值時(shí)，執(zhí)行控制以將注射處理中注射螺桿的速度控制切換為壓力保持處理的壓力控制。
在該注射處理切換為該壓力保持處理時(shí)如果該壓力馬上改變?yōu)轭A(yù)定的壓力-保持壓力(在壓力保持中壓力應(yīng)該保持在該壓力)，這是理想的。但實(shí)際上，該壓力不會(huì)馬上改變?yōu)轭A(yù)定的壓力-保持壓力，而延遲達(dá)到預(yù)定的壓力-保持壓力。此外，即使在探測到在壓力值等于預(yù)定的切換壓力(應(yīng)該開始從注射處理到壓力保持處理的切換的壓力)時(shí)將壓力改變?yōu)閴毫?保持壓力，該壓力過沖了，即增加超過預(yù)定的切換壓力而到達(dá)峰值。
這個(gè)峰值壓力施加在該模的空腔內(nèi)的樹脂上并影響模鑄產(chǎn)品的質(zhì)量。
作為在注射螺桿的位置的基礎(chǔ)上執(zhí)行將注射處理切換為壓力保持處理時(shí)刻保持該峰值壓力在預(yù)定壓力范圍內(nèi)的技術(shù)，在執(zhí)行切換時(shí)探測樹脂壓力并調(diào)節(jié)注射螺桿在執(zhí)行切換或在測量結(jié)束時(shí)所處的位置，從而探測的壓力值是在預(yù)定的壓力范圍內(nèi)，這是公知的(參見JP-9514A)。
此外，公知一個(gè)發(fā)明，其中壓力從當(dāng)前探測值改變?yōu)轭A(yù)定最大注射壓力時(shí)所用的時(shí)間周期Tpd是從注射壓力的增加率獲得的，該增加率通過微分由壓力探測器探測到的壓力的表達(dá)式而獲得的；從制動(dòng)器的減速特性和預(yù)定注射速度獲得減速時(shí)間周期Tvd；當(dāng)減速時(shí)間周期Tvd等于或大于該壓力到達(dá)預(yù)定最大注射壓力所用的時(shí)間周期Tpd時(shí)開始減速；測量該壓力從預(yù)定壓力-保持壓力增加至最大注射壓力所用的時(shí)間周期T1；并根據(jù)具有斜率為測量的時(shí)間周期T1的斜率的整數(shù)倍的壓力減少圖，將該壓力從最大注射壓力減少至壓力-保持壓力(參見JP7-1522A)。
當(dāng)在注射處理中該模的空腔填充滿樹脂且該注射處理被切換為壓力保持處理時(shí)，該壓力為峰值(最大壓力)并且該峰值壓力施加至該空腔中的樹脂上。因?yàn)樵摲逯祲毫τ绊懩ｈT產(chǎn)品的質(zhì)量，期望準(zhǔn)確地控制該峰值壓力。在JP7-9514A和JP7-1522A揭示的上述發(fā)明中，預(yù)先確定該峰值壓力的目標(biāo)值并且執(zhí)行控制，從而該峰值壓力滿足該目標(biāo)值，但是沒有考慮實(shí)際峰值壓力的變化。
在該注模機(jī)的控制中，在每個(gè)預(yù)定的取樣周期探測樹脂壓力，且在該樹脂壓力的探測值的基礎(chǔ)上執(zhí)行從注射處理至壓力保持處理的切換。在JP7-9514A和JP7-1522A揭示的發(fā)明也是這樣的。由于取樣周期導(dǎo)致該樹脂壓力的探測值的探測誤差。此外，即使在探測等于預(yù)定切換壓力的壓力值時(shí)速度控制馬上切換為壓力保持的壓力控制，壓力過沖和峰值壓力也不總是相同的。
圖2a和2b是說明當(dāng)注射處理(速度控制)切換為壓力保持處理(壓力控制)時(shí)出現(xiàn)的峰值壓力的變化的示意圖。
在圖2a和2b中，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示樹脂壓力。沿著表示時(shí)間的軸分布的垂直虛線表示探測壓力的取樣時(shí)間。取樣時(shí)間之間的間隔(period)為Δt。Pp是預(yù)定為在壓力保持中應(yīng)該保持的壓力的壓力值(稱為“壓力-保持壓力”)，P(v-p)是預(yù)定為確定是否從注射切換為壓力保持的標(biāo)準(zhǔn)的樹脂壓力值(稱為“確定注射/壓力-保持切換樹脂壓力”)，Ps是預(yù)定為應(yīng)該開始切換的壓力值的壓力(稱為“切換開始?jí)毫Α?。Pr是實(shí)際的樹脂壓力，而Pr’是由壓力傳感器探測作為到達(dá)或超過確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)的值的樹脂壓力值。Pc是在壓力保持處理中的壓力控制的壓力的指令值。
假設(shè)執(zhí)行注射，從而樹脂壓力Pr增加并且在如圖2a所示的取樣時(shí)間t1之后不久超過確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)。在取樣時(shí)間t1，沒有識(shí)別到樹脂壓力Pr已達(dá)到確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)。樹脂壓力Pr已達(dá)到確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)的情況在取樣時(shí)間t2被識(shí)別，即在取樣時(shí)間t1之后的一個(gè)取樣周期Δt(探測的樹脂壓力值Pr’)。此時(shí)，執(zhí)行切換到壓力保持處理并且開始?jí)毫刂?，然而在該切換之后出現(xiàn)樹脂壓力過沖和峰值壓力Pmax。
圖2b表示在取樣時(shí)間t1之后、取樣時(shí)間t2稍前，樹脂壓力超過確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)的情況。在取樣時(shí)間t2，識(shí)別到樹脂壓力已達(dá)到確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)的情況(探測的樹脂壓力值Pr’)。此時(shí)，執(zhí)行切換到壓力保持處理并且開始?jí)毫刂?。同樣在該情況中，在切換之后出現(xiàn)樹脂壓力過沖和峰值壓力Pmax。
圖2a和2b之間的比較表明在圖2a的情況中，雖然實(shí)際的樹脂壓力Pr已達(dá)到確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)，但是比圖2b的情況大約要晚一個(gè)取樣周期Δt識(shí)別到實(shí)際樹脂壓力已達(dá)到確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)并開始?jí)毫Ρ３挚刂啤Ｒ虼?，在圖2a的情況中，在實(shí)際樹脂壓力已達(dá)到確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)之后，壓力保持控制比圖2b的情況大約晚一個(gè)取樣周期Δt才開始，從而過沖量和峰值分別比圖2b的情況更大。因此，如圖2所示，存在峰值壓力的變化ΔPmax。
如上所述，關(guān)于探測到壓力已達(dá)到確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)的時(shí)間，存在最多相應(yīng)于一個(gè)取樣周期Δt的差別，且峰值壓力相應(yīng)于這個(gè)差別而變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種注模機(jī)，能夠通過減少峰值壓力的變化來穩(wěn)定峰值壓力。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種注模機(jī)的控制器通過改變在預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)換時(shí)間周期內(nèi)從預(yù)設(shè)的第一值變?yōu)閴毫Ρ３痔幚淼念A(yù)設(shè)的第二值的樹脂壓力的指令值來控制從注射處理切換為壓力保持處理的樹脂壓力。該控制器包括探測裝置，用于探測該樹脂壓力；確定裝置，在每個(gè)預(yù)先確定的周期對所述探測裝置探測到的樹脂壓力和用于將該注射處理切換成壓力保持處理的預(yù)設(shè)切換壓力進(jìn)行比較，和當(dāng)探測的樹脂壓力超過預(yù)設(shè)的切換壓力時(shí)確定注射處理完成；以及校正裝置，在注射處理開始之后由該確定裝置確定該注射處理完成時(shí)，根據(jù)該預(yù)設(shè)的切換壓力和該探測的樹脂壓力之間的差校正該轉(zhuǎn)換時(shí)間周期。通過校正該轉(zhuǎn)換時(shí)間周期，減少該峰值壓力的變化。
該校正裝置通過將上述的差乘以預(yù)設(shè)的校正系數(shù)可以獲得校正時(shí)間周期，并校正該轉(zhuǎn)換時(shí)間周期為參考轉(zhuǎn)換時(shí)間周期減去該校正時(shí)間周期獲得的值。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種注模機(jī)的控制器通過將注射處理的注射速度的反饋控制切換為壓力保持處理的樹脂壓力的反饋控制來控制樹脂壓力。該控制器包括探測裝置，用于探測注射處理中的樹脂壓力；確定裝置，在每個(gè)預(yù)定的周期對所述探測裝置探測到的樹脂壓力和用于將該注射處理切換成壓力保持處理的預(yù)設(shè)切換壓力進(jìn)行比較，和當(dāng)探測的樹脂壓力超過該預(yù)定的切換壓力時(shí)確定該注射處理完成；以及校正裝置，在壓力保持處理開始之后，由該確定裝置確定該注射處理完成時(shí)，根據(jù)該預(yù)設(shè)的切換壓力和該探測的樹脂壓力之間的差，在壓力保持處理開始之后的周期內(nèi)立即校正該樹脂壓力的反饋控制的增益。通過調(diào)節(jié)該樹脂壓力的反饋控制的反饋增益，減少該峰值壓力的變化。
在上述配置中，該探測裝置可以該探測樹脂壓力作為施加在注射螺桿上的壓力，或作為模內(nèi)的壓力。
由于減少了峰值壓力的變化，可以獲得高質(zhì)量的模鑄產(chǎn)品。


圖1是說明本發(fā)明的工作原理的示意圖；圖2是說明在常規(guī)情況下注射處理切換為壓力保持處理時(shí)出現(xiàn)的峰值壓力變化的示意圖；圖3是表示本發(fā)明實(shí)施例的方框圖；圖4是表示在這個(gè)實(shí)施例中注射壓力-保持處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式
參照圖1a和1b，描述本發(fā)明的工作原理。在圖1a和1b中，和圖2a和2b一樣，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示壓力。沿著表示時(shí)間的軸分布的垂直虛線表示探測壓力的取樣時(shí)間，并且取樣時(shí)間之間的間隔為Δt。Pp是預(yù)設(shè)作為在壓力中應(yīng)該保持的壓力的壓力值(稱為“壓力-保持壓力”)，P(v-p)是預(yù)設(shè)作為確定是否從注射切換為壓力保持的標(biāo)準(zhǔn)的樹脂壓力值(稱為確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力)，而Ps是預(yù)設(shè)作為應(yīng)該開始切換的壓力值的壓力(稱為“切換開始?jí)毫Α?。Pr是實(shí)際的樹脂壓力，而Pr’是由壓力傳感器探測作為已到達(dá)或超過確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)的值的樹脂壓力值。Pc是用于在壓力保持處理中的壓力控制的壓力的指令值。
圖1a表示在取樣時(shí)間t1之后不久樹脂壓力超過確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)的情況，和在取樣時(shí)間t2識(shí)別樹脂壓力已超過確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)的情況。圖1b表示在取樣時(shí)間t2稍前樹脂壓力超過確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)的情況，和在取樣時(shí)間t2識(shí)別樹脂壓力已超過確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)的情況。圖1a的情況和圖1b的情況之間的差別在于實(shí)際樹脂壓力Pr到達(dá)確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)的時(shí)間和識(shí)別這個(gè)情況的時(shí)間之間的時(shí)間長度。該差別最多相應(yīng)于一個(gè)取樣間隔Δt。
當(dāng)識(shí)別到樹脂壓力已到達(dá)或超過確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)時(shí)，馬上執(zhí)行切換為壓力保持處理的壓力控制。然而，在樹脂壓力過沖出現(xiàn)的峰值壓力Pmax相應(yīng)于該時(shí)間長度與識(shí)別的時(shí)間的的這個(gè)差別而改變。在本發(fā)明中，為了使得峰值壓力Pmax過沖一致，在壓力控制中壓力的指令值的變化率從切換開始?jí)毫Ω淖優(yōu)閴毫?保持壓力。
在壓力保持處理的壓力控制中，在轉(zhuǎn)換時(shí)間周期T內(nèi)壓力的指令值Pc從切換開始?jí)毫s變化為預(yù)設(shè)壓力-保持壓力Pp，該切換開始?jí)毫s預(yù)設(shè)為應(yīng)該開始?jí)毫刂频膲毫χ?。獲得探測作為已達(dá)到或超過確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)的值的壓力值Pr’和確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)之間的差Ve，即獲得Ve＝Pr’-P(v-p)。當(dāng)差Ve變大時(shí)，轉(zhuǎn)換時(shí)間周期T變短。當(dāng)差Ve變小時(shí)，轉(zhuǎn)換時(shí)間周期T變長。通過改變壓力的指令值Pc的變化率，消除峰值壓力Pmax的變化。
當(dāng)T0是參考轉(zhuǎn)換時(shí)間周期和Ve是探測的壓力值Pr’和確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)之間的差時(shí)，轉(zhuǎn)換時(shí)間周期T通過下式獲得T＝T0-α×Ve(1)因此，當(dāng)差Ve變大時(shí)，轉(zhuǎn)換時(shí)間周期變短，以快速減少壓力的指令值Pc，從而抑制樹脂壓力的過沖并減少峰值壓力Pmax的變化。
關(guān)于圖1a和1b的情況，圖1a的情況中探測作為已達(dá)到或超過確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)的值的壓力值Pr’和確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)之間的差Ve較大，從而轉(zhuǎn)換時(shí)間周期T相應(yīng)地變短并且壓力的指令值Pc的減小率相應(yīng)地變大。結(jié)果，在探測已達(dá)到或超過確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)的壓力值之后，圖1a的情況中實(shí)際樹脂壓力Pr的過沖比圖1b的情況更加抑制。從而，從圖1和圖2之間的比較清楚看到，在圖1所示的本發(fā)明的情況中，峰值壓力Pmax的變化ΔPmax被控制得更小了。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的注模機(jī)的控制器的相關(guān)部件的方框圖，該注模機(jī)使用上所述的控制方法。
噴嘴2固定在加熱圓筒(cylinder)1的前端。在加熱圓筒1中插入注射螺桿3。加熱器5固定在加熱圓筒1。諸如負(fù)載元件(load cell)的壓力傳感器8固定在注射螺桿3，壓力傳感器8從施加在注射螺桿3上的壓力探測樹脂壓力?？蛇x擇地，模內(nèi)樹脂壓力可以通過在該模中安排探測樹脂壓力的壓力傳感器進(jìn)行探測。注射螺桿3由螺桿旋轉(zhuǎn)伺服馬達(dá)M2通過傳動(dòng)裝置7驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。注射螺桿3也由注射伺服馬達(dá)M1通過機(jī)構(gòu)6驅(qū)動(dòng)而沿著注射螺桿3的軸移動(dòng)，機(jī)構(gòu)6例如用于變換旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)的滾珠螺桿/螺帽(ball screw/nut)機(jī)構(gòu)。符號(hào)P1和P2表示用于探測每個(gè)伺服馬達(dá)的位置和速度的位置-速度探測器。
控制器20包括CNC CPU 34，它是用于數(shù)字控制的微處理器；PC CPU 28，它是用于可編程控制器的微處理器；伺服CPU 29，它是用于伺服控制的微處理器，和壓力監(jiān)視CPU 27，利用A/D轉(zhuǎn)換器26從壓力傳感器8(或用于探測模內(nèi)樹脂壓力的傳感器(未示出))取樣壓力信號(hào)，并將取樣的值存儲(chǔ)在RAM 22中。信息可以通過選擇輸入/輸出經(jīng)過總線32在這些微處理器之間傳輸。
ROM 36和用于暫存工作數(shù)據(jù)的RAM 37連接至CNC CPU 34，ROM 36存儲(chǔ)用于一般地控制注模機(jī)的自動(dòng)操作程序等。ROM 23和用于暫存操作數(shù)據(jù)的RAM 24連接至PC CPU 28，ROM 23存儲(chǔ)用于控制注模機(jī)的順序工作的順序程序等。
ROM 30和用于暫存數(shù)據(jù)的RAM 31連接至伺服CPU 29，ROM 30存儲(chǔ)專用于包括位置環(huán)(loop)，速度環(huán)和當(dāng)前環(huán)的伺服控制的控制程序。根據(jù)CPU29的指令驅(qū)動(dòng)每個(gè)軸的伺服馬達(dá)進(jìn)行模夾緊，注射，螺桿旋轉(zhuǎn)，噴射等(在圖3中只示出注射伺服馬達(dá)M1和螺桿旋轉(zhuǎn)伺服馬達(dá)M2)的伺服放大器25也連接到伺服CPU 29，并且固定在每個(gè)軸的伺服馬達(dá)的位置-速度探測器的輸出反饋給伺服CPU 29。
ROM 21和RAM 22連接至壓力監(jiān)視CPU 27，ROM 21存儲(chǔ)由壓力監(jiān)視CPU 27執(zhí)行的控制的控制程序，RAM 22用于存儲(chǔ)由壓力傳感器8探測的樹脂壓力值。
存儲(chǔ)模鑄數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)器33和手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入裝置35連接至總線32，存儲(chǔ)模鑄數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)器33用于存儲(chǔ)有關(guān)注模的模鑄條件，設(shè)置值，參數(shù)，宏變量等，手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入裝置35具有使用CRT或液晶的顯示器。
在測量過程中，CNC CPU 34驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)伺服馬達(dá)M2并控制其旋轉(zhuǎn)，而且還驅(qū)動(dòng)注射螺桿3并控制背壓。通過注射螺桿3和固定在加熱圓筒1上的加熱器5的旋轉(zhuǎn)，從漏斗4提供的樹脂被加熱和熔化。由于熔化的樹脂的壓力，注射螺桿向后移動(dòng)(到圖3中的右側(cè))以對抗背壓，從而測量出樹脂的精確數(shù)量。
在注射過程中，通過驅(qū)動(dòng)注射伺服馬達(dá)M1，注射螺桿3向前運(yùn)移動(dòng)(到圖3中的左側(cè))。在控制注射螺桿3的運(yùn)動(dòng)速度時(shí)，熔化的樹脂通過噴嘴2注射入該模(未示)的空腔中。當(dāng)樹脂填滿該空腔時(shí)，執(zhí)行切換到壓力保持處理的壓力反饋控制。
注模機(jī)及其控制器的上述結(jié)構(gòu)和功能與常規(guī)的注模機(jī)及其控制器相同的。然而，在本實(shí)施例中，在注射處理的速度控制切換到壓力保持處理的壓力控制之后的壓力保持控制的初始狀態(tài)的控制與常規(guī)的控制不同。特別地，該控制的不同之處在于當(dāng)由壓力傳感器8探測已到達(dá)或超過確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)的壓力值時(shí)，如上所述的，獲得轉(zhuǎn)換時(shí)間周期并執(zhí)行壓力控制，從而在獲得的轉(zhuǎn)換時(shí)間周期內(nèi)該壓力從切換開始?jí)毫ψ優(yōu)轭A(yù)設(shè)壓力-保持壓力。
圖4是在本實(shí)施例中CNC CPU 34在每個(gè)預(yù)定周期執(zhí)行的注射-壓力保持程序的流程圖。
首先，CNC CPU 34確定注射/壓力保持處理標(biāo)記F1是否為“1”(步驟S1)。當(dāng)測量處理結(jié)束時(shí)，該標(biāo)記在另一任務(wù)中設(shè)置為“1”，從而該機(jī)器準(zhǔn)備注射樹脂。如果標(biāo)記F1不是“1”，則在當(dāng)前處理周期的處理終止。如果標(biāo)記F1是“1”，則CNC CPU 34確定壓力保持處理標(biāo)記F2是否為“1”(步驟S2)。這個(gè)壓力保持處理標(biāo)記F2和轉(zhuǎn)換標(biāo)記F3(在后面描述)在初始設(shè)置中初始設(shè)置為“0”。因?yàn)閴毫Ρ３痔幚順?biāo)記F2初始是“0”，所以程序從步驟S2前進(jìn)至步驟S3。在步驟S3，確定轉(zhuǎn)換標(biāo)記F3是否為“1”。因?yàn)闃?biāo)記F3初始也是“0”，所以程序從步驟S3前進(jìn)至步驟S4。在步驟S4，開始注射速度控制，即驅(qū)動(dòng)注射伺服馬達(dá)M1并以與常規(guī)方式類似的方式由注射螺桿3控制注射速度。然后，CNC CPU 34獲得由壓力傳感器8探測的樹脂壓力值Pr(步驟S5)，并確定探測的樹脂壓力值Pr是否等于或大于確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)(步驟S6)。如果探測的樹脂壓力值Pr小于確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)，則在當(dāng)前處理周期的處理終止。其后，在每個(gè)預(yù)先確定的周期，通過執(zhí)行步驟S1至S6來執(zhí)行注射處理的注射速度控制，直至探測到等于或大于確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)的樹脂壓力值Pr。
在步驟S6中，如果CNC CPU 34確定探測的樹脂壓力值Pr等于或大于確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)，CNC CPU 34發(fā)送指令給伺服CPU 29來切換該速度控制為壓力保持處理的壓力控制，從而伺服CPU 29切換該速度控制到壓力控制。CNC CPU 34復(fù)位并開始計(jì)時(shí)器用于測量執(zhí)行壓力保持的時(shí)間，設(shè)置轉(zhuǎn)換標(biāo)記F3為“1”(步驟S7)，并且從作為Pr’的探測的壓力值Pr減去預(yù)設(shè)的確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)獲得差Ve(步驟S8)。然后，CNC CPU 34通過將預(yù)設(shè)的參考轉(zhuǎn)換時(shí)間周期T0減去差Ve和系數(shù)α的乘積獲得轉(zhuǎn)換時(shí)間周期T(步驟S9)。因此，如上所述，差Ve越大，轉(zhuǎn)換時(shí)間周期T越短。
接下來，CNC CPU 34設(shè)置指示符i為“0”(步驟S10)，并根據(jù)下面的表達(dá)式(2)計(jì)算壓力保持處理中的壓力反饋控制的壓力的指令值Pc(步驟S11)。
Pc＝Ps-(Ps-Pp)·i·Δt/T (2)式中，Ps是切換開始?jí)毫ΓA(yù)設(shè)為開始從注射處理切換到壓力保持處理的壓力值，Δt是執(zhí)行圖4中的程序的周期，它等于樹脂壓力取樣的取樣周期。T是在步驟S9中獲得的轉(zhuǎn)換時(shí)間周期。
CNC CPU 34確定獲得的壓力的指令值Pc是否等于或小于預(yù)設(shè)的壓力-保持壓力Pp(步驟S12)。如果獲得的壓力的指令值Pc大于預(yù)設(shè)的壓力-保持壓力Pp，CNC CPU 34輸出該獲得的指令值Pc作為當(dāng)前處理周期的壓力的指令值(步驟S13)。伺服CPU 29基于這個(gè)壓力的指令值和由壓力傳感器8探測的樹脂壓力值Pr’執(zhí)行壓力反饋控制。然后，CNC CPU 34將指示符i加“1”(步驟S14)，在當(dāng)前處理周期的處理終止。
在接下來的處理周期中，因?yàn)檗D(zhuǎn)換標(biāo)記F3已設(shè)置為“1”，程序通過步驟S1，S2和S3前進(jìn)至步驟S11，并執(zhí)行步驟S11和接下來的步驟。只要步驟S11獲得的壓力的指令值Pc大于預(yù)設(shè)的壓力-保持壓力Pp，CNC CPU 34就在每個(gè)處理周期內(nèi)執(zhí)行步驟S1，S2，S3，S11，S12，S13和S14。
在步驟S12中，當(dāng)CNC CPU 34確定壓力的指令值Pc等于或小于預(yù)設(shè)的壓力-保持壓力Pp，程序前進(jìn)至步驟S15，設(shè)置壓力保持標(biāo)記F2為“1”，并輸出預(yù)設(shè)的壓力-保持壓力Pp作為壓力的指令值Pc(步驟S16)。CNC CPU 34確定由計(jì)時(shí)器測量的時(shí)間是否等于或大于預(yù)設(shè)的壓力保持時(shí)間(步驟S17)。如果由計(jì)時(shí)器測量的時(shí)間小于預(yù)設(shè)的壓力保持時(shí)間，在當(dāng)前處理周期的處理終止。在接下來的處理周期中，因?yàn)閴毫Ρ３痔幚順?biāo)記F2已設(shè)置為“1”，CNC CPU 34執(zhí)行步驟S1和S2，然后程序前進(jìn)至步驟S16。只要由計(jì)時(shí)器測量的時(shí)間小于預(yù)設(shè)的壓力保持時(shí)間，CNC CPU 34就在每個(gè)處理周期中執(zhí)行步驟S1，S2，S16和S17。在步驟S17中，當(dāng)CNC CPU 34確定該壓力保持時(shí)間已過去了，CNC CPU 34設(shè)置標(biāo)記F1，F(xiàn)2和F3為“0”。這樣，注射-壓力保持處理結(jié)束。
下面說明圖1a所示的情況中在轉(zhuǎn)換時(shí)間周期內(nèi)提供的壓力的指令值Pc。在圖1a的情況中，在步驟S9獲得的轉(zhuǎn)換時(shí)間周期T是三倍的工作周期3·Δt。在這個(gè)情況中，在步驟S11中給出的壓力的指令值的表達(dá)式(2)重寫為下面的表達(dá)式(3)。
Pc＝Ps-(Ps-Pp)·I·Δt/3·Δt＝Ps-(Ps-Pp)·i/3 (3)在壓力保持處理開始時(shí)，在步驟S10中指示符i已設(shè)置為“0”。因此，壓力的指令值Pc＝Ps，從而，預(yù)設(shè)作為應(yīng)該開始從注射處理切換到壓力保持處理的壓力值的切換開始?jí)毫s提供作為壓力的指令值Pc。在接下來的處理周期中，每次減少(Ps-Pp)/3的值提供作為壓力的指令值Pc。當(dāng)指示符i是“3”時(shí)，Pc＝Pp，從而在步驟S12中確定的結(jié)果為“是”，從而預(yù)設(shè)的壓力-保持壓力Pp提供作為壓力的指令值Pc。在此之后，直至超過壓力保持時(shí)間，壓力-保持壓力Pp提供作為壓力的指令值Pc。
在圖1b的情況中，在步驟S9中獲得的轉(zhuǎn)換時(shí)間周期T是四倍的工作周期，即T＝4·Δt。在這個(gè)情況中，表達(dá)式(2)重寫為下面的表達(dá)式(4)。
Pc＝Ps-(Ps-Pp)·i/4 (4)在壓力保持處理開始時(shí)，指示符i為“0”，使得壓力的指令值Pc＝Ps。因此，預(yù)設(shè)作為應(yīng)該開始從注射處理切換為壓力保持處理的壓力值的切換開始?jí)毫s提供作為壓力的指令值。在第四個(gè)周期中，指示符i為“4”，壓力的指令值Pc＝Pp。在此之后，直至超過壓力保持時(shí)間，該壓力-保持壓力Pp提供作為壓力的指令值Pc。
如上所述，當(dāng)注射處理的速度控制切換為壓力保持處理的壓力控制時(shí)，執(zhí)行控制，基于探測的已達(dá)到或超過確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)的值的壓力值Pr’和確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)之間的差Ve改變轉(zhuǎn)換時(shí)間周期T，在該轉(zhuǎn)換時(shí)間周期內(nèi)該壓力應(yīng)該從預(yù)設(shè)的切換開始?jí)毫s變?yōu)轭A(yù)設(shè)的壓力-保持壓力Pp。這樣，減少了在壓力過沖中出現(xiàn)的峰值壓力Pmax的變化ΔPmax。由于減少了峰值壓力Pmax的變化ΔPmax，所以可以獲得高質(zhì)量的模鑄產(chǎn)品。
在上所述的實(shí)施例中，基于該確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)和探測作為已達(dá)到或超過該確定注射/壓力-保持切換的樹脂壓力P(v-p)的值的壓力值Pr’之間的差Ve調(diào)節(jié)該轉(zhuǎn)換時(shí)間周期T。代替改變該轉(zhuǎn)換時(shí)間周期，通過在壓力保持處理開始后馬上改變執(zhí)行壓力反饋增益的值，可以減少峰值壓力的變化ΔPmax。在這個(gè)情況中，當(dāng)差Ve變大時(shí)，壓力反饋增益變大。
權(quán)利要求
1.一種注模機(jī)的控制器，在預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)換時(shí)間周期內(nèi)通過將樹脂壓力的指令值從預(yù)設(shè)的第一值變?yōu)閴毫Ρ３痔幚淼念A(yù)設(shè)的第二值來控制將注射處理切換成壓力保持處理這一過程中的樹脂壓力，所述控制器包括探測裝置，用于探測該樹脂壓力；確定裝置，在每個(gè)預(yù)先確定的周期對所述探測裝置探測到的樹脂壓力和用于將該注射處理切換成壓力保持處理的預(yù)設(shè)切換壓力進(jìn)行比較，和當(dāng)探測的樹脂壓力超過預(yù)設(shè)的切換壓力時(shí)確定注射處理完成；以及校正裝置，在注射處理開始之后由所述確定裝置確定該注射處理完成時(shí)，根據(jù)該預(yù)設(shè)的切換壓力和該探測的樹脂壓力之間的差校正該轉(zhuǎn)換時(shí)間周期。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注模機(jī)的控制器，其中所述校正裝置通過將所述的差乘以預(yù)設(shè)的校正系數(shù)獲得校正時(shí)間周期，并校正該轉(zhuǎn)換時(shí)間周期為參考轉(zhuǎn)換時(shí)間周期減去該校正時(shí)間周期獲得的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注模機(jī)的控制器，其中所述探測裝置探測該樹脂壓力作為施加在注射螺桿上的壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注模機(jī)的控制器，其中所述探測裝置探測該樹脂壓力作為模內(nèi)的壓力。
5.一種注模機(jī)的控制器，通過將用于注射處理的注射速度的反饋控制切換為用于壓力保持處理的樹脂壓力的反饋控制來控制樹脂壓力，所述控制器包括探測裝置，用于探測注射處理中的樹脂壓力；確定裝置，在每個(gè)預(yù)定的周期對所述探測裝置探測到的樹脂壓力和用于將該注射處理切換成壓力保持處理的預(yù)設(shè)切換壓力進(jìn)行比較，和當(dāng)探測的樹脂壓力超過該預(yù)設(shè)的切換壓力時(shí)確定該注射處理完成；以及校正裝置，在壓力保持處理開始之后，由所述確定裝置確定該注射處理完成時(shí)，根據(jù)該預(yù)設(shè)的切換壓力和該探測的樹脂壓力之間的差，在壓力保持處理開始之后的周期內(nèi)立即校正該樹脂壓力的反饋控制的反饋增益。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的注模機(jī)的控制器，其中所述探測裝置探測該樹脂壓力作為施加在注射螺桿上的壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的注模機(jī)的控制器，其中所述探測裝置探測該樹脂壓力作為模內(nèi)的壓力。
全文摘要
一種注模機(jī)的控制器通過減少峰值壓力的變化能夠穩(wěn)定在注射處理切換為壓力－保持處理時(shí)出現(xiàn)的樹脂的峰值壓力。在每個(gè)預(yù)定的取樣周期Δt探測樹脂壓力Pr。在樹脂壓力達(dá)到確定注射/壓力－保持切換的樹脂壓力P(v－p)的時(shí)間和探測該樹脂壓力已達(dá)到值P(v－p)的取樣時(shí)間t2之間存在時(shí)間延遲。因此，得到探測的樹脂壓力值Pr’和確定切換的樹脂壓力P(v－p)之間的差Ve。壓力應(yīng)該從壓力－保持開始?jí)毫s改變?yōu)閴毫Γ３謮毫p的轉(zhuǎn)換時(shí)間周期T以T＝T0－α×Ve進(jìn)行校正，以使得在差Ve變大時(shí)該轉(zhuǎn)換時(shí)間周期變短，從而抑制峰值壓力Pmax。這樣，減少了峰值壓力Pmax的變化Δpmax。因?yàn)樵搲毫Ρ３譃橐恢?，模鑄產(chǎn)品的質(zhì)量改進(jìn)了。
文檔編號(hào)B29C45/77GK1709683SQ200510075400
公開日2005年12月21日 申請日期2005年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月17日
發(fā)明者內(nèi)山辰宏, 小林稔 申請人:發(fā)那科株式會(huì)社