專利名稱：用于注模成型機(jī)的計(jì)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于注模成型機(jī)的計(jì)量方法，其中通過用一個(gè)所安裝的止回閥轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)螺桿來執(zhí)行計(jì)量，并且該止回閥被強(qiáng)制關(guān)閉。
背景技術(shù)：
通常，在線內(nèi)螺桿(inline screw)式的注模成型機(jī)中，通過在螺桿的頂端安裝一個(gè)止回閥(環(huán)形閥)來避免在注入期間熔融樹脂的回流。在這種類型的注模成型機(jī)中，為了提供更為可靠的回流防止性能而執(zhí)行常規(guī)的方法，其中在通過轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿(向前轉(zhuǎn)動(dòng))執(zhí)行計(jì)量之后，通過使螺桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小的旋轉(zhuǎn)數(shù)(旋轉(zhuǎn)角)使止回閥強(qiáng)制關(guān)閉。
例如，在日本未審專利公開公報(bào)No.11(1999)-240052中公開了一種線內(nèi)螺桿式注模成型機(jī)的操作方法(計(jì)量方法)，其中避免了在回吸和注入期間所測(cè)得的要注入的熔融混合樹脂的量發(fā)生變化，減少了充填量的離差。在這種操作方法中，在計(jì)量匯聚到加熱管頂端的熔融混合樹脂之后，轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)螺桿，并移動(dòng)一個(gè)檢測(cè)環(huán)(環(huán)形閥)直到它與一個(gè)檢測(cè)片相接觸，封閉檢測(cè)環(huán)和檢測(cè)片之間所形成的樹脂路徑，然后執(zhí)行回吸處理。
然而，在注模成型機(jī)的常規(guī)操作方法(計(jì)量方法)中存在下列問題。
首先，由于螺桿的反向轉(zhuǎn)動(dòng)受到設(shè)置時(shí)間或螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)量的控制，在止回閥(環(huán)形閥)的位置處很容易出現(xiàn)離差，或者在反向轉(zhuǎn)動(dòng)后出現(xiàn)樹脂壓力。最終它將變得不足以避免在數(shù)次噴射之間測(cè)得的樹脂量發(fā)生變化，從而不能確保高計(jì)量精度。
其次，當(dāng)止回閥尾部的樹脂壓力變得高于前端的壓力時(shí)，由于計(jì)量結(jié)束后螺桿將向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，很難向回移動(dòng)止回閥，因此不可能完全關(guān)閉止回閥。即使隨后執(zhí)行使螺桿回退的回吸處理，已關(guān)閉的止回閥也可能再次打開，因此在開始注入之前不可能可靠且穩(wěn)定地關(guān)閉止回閥。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于注模成型機(jī)的計(jì)量方法，其中通過顯著減少反向轉(zhuǎn)動(dòng)后樹脂壓力的離差以及進(jìn)一步減小多次噴射之間測(cè)得的樹脂量的變化，能夠確保很高的計(jì)量精度，即使此時(shí)通過用安裝在其頂端的止回閥來向前轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿、然后反向轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于注模成型機(jī)的計(jì)量方法，其中消除了由于回吸處理使止回閥再次打開的問題，即使在反向轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿之后包含了回吸處理時(shí)，止回閥也可以在開始注入之前被可靠、穩(wěn)定地關(guān)閉。
為了實(shí)現(xiàn)所述目標(biāo)，本發(fā)明所述的用于注模成型機(jī)的計(jì)量方法的特征通過以下事實(shí)來表明在包括一個(gè)主計(jì)量過程和一個(gè)后續(xù)計(jì)量過程的計(jì)量過程中，其中在所述主計(jì)量過程中通過向前轉(zhuǎn)動(dòng)在其頂端安裝有止回閥的螺桿來執(zhí)行計(jì)量，而在所述后續(xù)計(jì)量過程中，在主計(jì)量過程完成之后反向轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿以執(zhí)行后續(xù)計(jì)量過程，在執(zhí)行后續(xù)計(jì)量過程時(shí)，螺桿被設(shè)定為自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，并在主計(jì)量過程完成之后向前移動(dòng)，在向前移動(dòng)期間對(duì)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，如果螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)停止，則使螺桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)指定的旋轉(zhuǎn)量。


圖1示出了本發(fā)明的最佳實(shí)施例的注模成型機(jī)計(jì)量方法的處理流程的流程圖。
圖2示出了在使用相同計(jì)量方法的后續(xù)計(jì)量過程中出現(xiàn)的螺桿位置的正確離差的處理流程的流程圖。
圖3其中體現(xiàn)了本計(jì)量方法的注模成型機(jī)的局部截面平面視圖。
圖4(a)示出了當(dāng)執(zhí)行該計(jì)量方法時(shí)螺桿狀態(tài)的動(dòng)作示意圖。
圖4(b)示出了當(dāng)執(zhí)行該計(jì)量方法時(shí)在圖4(a)之后的螺桿狀態(tài)的動(dòng)作示意圖。
圖4(c)示出了當(dāng)執(zhí)行該計(jì)量方法時(shí)在圖4(b)之后的螺桿狀態(tài)的動(dòng)作示意圖。
圖4(d)示出了當(dāng)執(zhí)行該計(jì)量方法時(shí)在圖4(c)之后的螺桿狀態(tài)的動(dòng)作示意圖。
圖4(e)示出了當(dāng)執(zhí)行該計(jì)量方法時(shí)在圖4(d)之后的螺桿狀態(tài)的動(dòng)作示意圖。
圖5示出了當(dāng)執(zhí)行該計(jì)量方法時(shí)用于螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的伺服電機(jī)和用于螺桿前進(jìn)/后退的伺服電機(jī)的動(dòng)作狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖6在該計(jì)量方法的后續(xù)計(jì)量過程中出現(xiàn)的螺桿位置的正確離差的示意圖。
圖7用于解釋該計(jì)量方法的效率的模制成型產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)于噴射次數(shù)的變化數(shù)據(jù)點(diǎn)。
圖8用于解釋該計(jì)量方法的效率的數(shù)據(jù)表。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。所附附圖并非用來限定本發(fā)明，而是使其更易于理解。為了避免本發(fā)明的表述不清，對(duì)于眾所周知的部分省去了詳細(xì)的描述。
首先，下面參考圖3和圖4(a)描述了能夠體現(xiàn)本實(shí)施例所述計(jì)量方法的注模成型機(jī)M的結(jié)構(gòu)。
在圖3中所示的注模成型機(jī)M中僅示出了一個(gè)注入裝置Mi，而沒有示出模具鎖定裝置。注入裝置Mi配備有一個(gè)注入級(jí)11和一個(gè)驅(qū)動(dòng)級(jí)12，它們彼此分離，并且加熱套管13的尾端通過注入級(jí)11的前表面來支撐。加熱套管13在其前端配備有一個(gè)注入噴嘴14，而在其尾部配備有一個(gè)貯料斗15，它向加熱套管13中送入模制成型材料，一個(gè)螺桿3通過加熱套管13的內(nèi)部插入。
這個(gè)螺桿3在其頂端配備有一個(gè)環(huán)形閥(止回閥)2。如圖4(a)中詳細(xì)示出的，螺桿3具有一個(gè)錐形的螺桿頭3h，而螺桿頭具有逐漸變細(xì)的尖端，所述螺桿還在螺桿頭3h和螺紋3f之間具有一個(gè)直徑相對(duì)較小的閥加載軸3s，其中管狀環(huán)形閥2以可自由更換的方式被加載到所述加載軸3s上。通過這種方式，環(huán)形閥2可以在閥加載軸3s的軸向方向上(前后方向上)隨著特定沖程自由滑動(dòng)，在這種情況下，如果環(huán)形閥2退回并與在螺紋3f一側(cè)形成的閥片3r相接觸，則從螺紋3f一側(cè)至螺桿頭3h一側(cè)的樹脂路徑被截止，如果環(huán)形閥2前進(jìn)并離開閥片3r，則樹脂路徑被釋放。在這種情況下，樹脂路徑的截止等同于環(huán)形閥2的關(guān)閉。
另一方面，四個(gè)連接桿(tie bars)16...安裝在注入級(jí)11和驅(qū)動(dòng)級(jí)12之間，一個(gè)滑塊17可自由滑動(dòng)地加載到連接桿16...上。在滑塊17的前端支撐了一個(gè)與移動(dòng)環(huán)18結(jié)合成一體的轉(zhuǎn)動(dòng)塊19，其可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿3的尾端連接到轉(zhuǎn)動(dòng)塊19的中央。并且，用于轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿的伺服電機(jī)5連到滑塊17一側(cè)，一個(gè)固定到伺服電機(jī)5的旋轉(zhuǎn)軸上的驅(qū)動(dòng)環(huán)21經(jīng)由一個(gè)旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22連接到移動(dòng)環(huán)18。這個(gè)旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22可以是利用傳動(dòng)齒輪的齒輪型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，或者也可以是利用定時(shí)帶的帶型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。此外，與伺服電機(jī)5一起安裝的是一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器6，它檢測(cè)伺服電機(jī)5的轉(zhuǎn)速(旋轉(zhuǎn)數(shù))。
另一方面，在滑塊17的尾部，一個(gè)螺母單元25與其同軸安裝為一體，被支撐可在驅(qū)動(dòng)級(jí)12上自由轉(zhuǎn)動(dòng)的滾珠螺旋單元26的前端被適配到螺母單元25中，構(gòu)成了一個(gè)滾珠螺旋機(jī)構(gòu)24。并且，一個(gè)移動(dòng)環(huán)27被連到從驅(qū)動(dòng)級(jí)12向后伸出的滾珠螺旋單元26的尾端，一個(gè)用于螺桿前進(jìn)/回退的伺服電機(jī)(電動(dòng)機(jī))28被連到一個(gè)連接至驅(qū)動(dòng)級(jí)12的支撐面板12s，并且固定到伺服電機(jī)28的旋轉(zhuǎn)軸上的一個(gè)驅(qū)動(dòng)環(huán)29經(jīng)由一個(gè)旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)30連接到移動(dòng)環(huán)27。旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)30可以是一個(gè)利用傳動(dòng)齒輪的齒輪型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，或者也可以是一個(gè)利用定時(shí)帶的帶型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。此外，與伺服電機(jī)28一起安裝的是一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器31，它檢測(cè)伺服電機(jī)28的轉(zhuǎn)速(旋轉(zhuǎn)數(shù))。
另外，在圖3中，用32來表示的是一個(gè)構(gòu)造在注模成型機(jī)M中的控制器，其中通過所存儲(chǔ)的控制程序32p在本實(shí)施例所述的計(jì)量方法中執(zhí)行一個(gè)控制序列(順序控制)。另一方面，連接到控制器32的是所述伺服電機(jī)5和28、旋轉(zhuǎn)編碼器6和31、以及位于轉(zhuǎn)動(dòng)塊19和滑塊17之間的一個(gè)負(fù)載單元(壓力檢測(cè)器)33。施加到螺桿3上的壓力(樹脂壓力)可以通過負(fù)載單元33被檢測(cè)出來。此外，連接到控制器32的還有一個(gè)利用液晶顯示器等的顯示設(shè)備7。
接下來，參考圖3～8并參照?qǐng)D1所示流程圖來闡述利用注模成型機(jī)M的本實(shí)施例的計(jì)量方法。
在本實(shí)施例的計(jì)量方法中，根據(jù)一個(gè)主計(jì)量過程Sa和一個(gè)后續(xù)計(jì)量過程Sb來執(zhí)行每次計(jì)量，主計(jì)量過程Sa和后續(xù)計(jì)量過程Sb構(gòu)成了該計(jì)量處理過程。
在主計(jì)量過程Sa中，首先通過控制器32驅(qū)動(dòng)控制(速度控制)用于轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿的伺服電機(jī)5。通過這種方式，伺服電機(jī)5的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22被傳遞給螺桿3，借助于向前轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿3，已被塑化的熔融樹脂被計(jì)量，并朝著加熱套管13內(nèi)的螺桿3的前端匯集，與之相對(duì)應(yīng)，螺桿3(在步驟S1中)退回。并且，在主計(jì)量過程Sa中，借助于伺服電機(jī)28對(duì)螺桿的前進(jìn)/回退進(jìn)行供電和控制，并且螺桿3(在步驟S1中)被背壓控制。在圖5的時(shí)序圖中示出了用于轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿的伺服電機(jī)5和用于螺桿前進(jìn)/回退的伺服電機(jī)28的操作狀態(tài)。在圖5中，用Xo來表示的是計(jì)量開始部分，用Vm來表示的是在主計(jì)量過程Sa中伺服電機(jī)5的轉(zhuǎn)速。另一方面，在圖4(a)中示出了主計(jì)量過程Sa中螺桿3的狀態(tài)，其中的箭頭Rp表示螺桿3的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)動(dòng)方向向前)，箭頭Pf表示熔融樹脂的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向。
隨著螺桿3退回到一個(gè)預(yù)設(shè)的計(jì)量結(jié)束位置Xm，主計(jì)量過程Sa結(jié)束(步驟S2)。圖4(b)中示出的是在計(jì)量結(jié)束位置Xm處螺桿3的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，在環(huán)形閥2的螺紋3f一側(cè)的樹脂壓力Pf處于比噴嘴頭3h一側(cè)的樹脂壓力Ph更高的狀態(tài)，即在該狀態(tài)下Ph＜Pf。
接下來描述后續(xù)計(jì)量過程Sb。在后續(xù)計(jì)量過程Sb中，首先執(zhí)行的是將螺桿3移動(dòng)到使環(huán)形閥2與閥片3r相接觸的位置的操作(步驟S3～S9)。在這種情況下，螺桿3被切換到可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，即在該狀態(tài)下它可以通過外力被動(dòng)地旋轉(zhuǎn)，并且用于螺桿前進(jìn)/回退的伺服電機(jī)28由控制器32驅(qū)動(dòng)控制。在這種情況下驅(qū)動(dòng)控制變?yōu)橛梢粋€(gè)所添加的限壓器進(jìn)行的速度控制，伺服電機(jī)28的轉(zhuǎn)動(dòng)通過旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)30和滾珠螺旋機(jī)構(gòu)24被動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換為使螺桿3向前移動(dòng)(步驟S3和S4)。在圖5中，用Vf來表示的是在螺桿3向前移動(dòng)期間用于螺桿前進(jìn)/回退的伺服電機(jī)28的轉(zhuǎn)速。
并且，控制器32在螺桿3向前移動(dòng)的同時(shí)開始定時(shí)，并通過螺桿3的被動(dòng)旋轉(zhuǎn)開始監(jiān)控旋轉(zhuǎn)狀態(tài)(旋轉(zhuǎn)檢測(cè))(步驟S3)。在這種情況下，如圖4(c)所示，通過螺桿3的向前運(yùn)動(dòng)，螺桿頭3h一側(cè)的熔融樹脂反向流動(dòng)到螺紋3f一側(cè)(箭頭Fr的方向)，這種反向流動(dòng)使螺桿3在與向前轉(zhuǎn)動(dòng)相反的方向上(箭頭Rrs的方向)被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，在這種狀態(tài)下，針對(duì)環(huán)形閥2而言，噴嘴頭3h一側(cè)的樹脂壓力Ph變得高于螺紋3f一側(cè)的樹脂壓力Pf，即有如下關(guān)系Pf＜Ph。
然后環(huán)形閥2向后移動(dòng)，通過熔融樹脂的反向流動(dòng)被推回，并停在與閥片3r相接觸的位置(接觸位置)。因此，環(huán)形閥2有效地在接觸位置關(guān)閉(見圖4(d)中的位置)。在此時(shí)刻，熔融樹脂的反向流動(dòng)停止，同時(shí)螺桿3的被動(dòng)旋轉(zhuǎn)也停止。由于螺桿3伴隨著這樣的行為，由控制器32監(jiān)控螺桿3的轉(zhuǎn)動(dòng)，如果螺桿3的轉(zhuǎn)動(dòng)停止，則立即完成控制以停止螺桿3的向前運(yùn)動(dòng)(步驟S5、S6和S7)。
在這種情況下，可以通過監(jiān)控由安裝在伺服電機(jī)5上的旋轉(zhuǎn)編碼器6所獲得的編碼器脈沖Dp來檢測(cè)出螺桿3的轉(zhuǎn)動(dòng)和停止。具體地說，如果一段預(yù)設(shè)監(jiān)控時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)變?yōu)橐粋€(gè)指定的數(shù)值，或者如果脈沖輸出間隔變?yōu)橐粋€(gè)指定的間隔(時(shí)間)，則它被判斷為停止?fàn)顟B(tài)。因此，停止?fàn)顟B(tài)是這樣一個(gè)概念它不僅包括完全停止的情況，而且還包括減慢為一個(gè)指定速度的情況。如果檢測(cè)到螺桿3的停止?fàn)顟B(tài)，則同時(shí)對(duì)定時(shí)進(jìn)行重置。
通過執(zhí)行這種螺桿前進(jìn)處理，螺桿3能夠總是精確地停在環(huán)形閥2與閥片3r相接觸的接觸位置。通過借助于從旋轉(zhuǎn)編碼器6獲得的編碼器脈沖Dp檢測(cè)出這樣的接觸位置(停止?fàn)顟B(tài))，不再需要其他的檢測(cè)器，其優(yōu)點(diǎn)是能夠利用已有的設(shè)備很容易地、并以低成本實(shí)現(xiàn)。
通過這種方式，在螺桿3向前移動(dòng)期間可能會(huì)發(fā)生異常，通過環(huán)形閥2的一部分被切下或者有異質(zhì)的材料被嵌入到環(huán)形閥2中。當(dāng)發(fā)生這種異常時(shí)，螺桿3的轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)正常停下，而是繼續(xù)空轉(zhuǎn)。在這一實(shí)施例中，如果即使在螺桿3開始向前移動(dòng)的同時(shí)開始定時(shí)之后達(dá)到一段預(yù)設(shè)的時(shí)間(判別時(shí)間)Ts時(shí)沒有檢測(cè)到螺桿3的停止?fàn)顟B(tài)，則執(zhí)行特定的差錯(cuò)處理(步驟S5和S9)。當(dāng)進(jìn)行差錯(cuò)處理時(shí)，可以執(zhí)行驅(qū)動(dòng)(操作)停止處理、警告報(bào)告處理等，通過這些處理可以迅速檢測(cè)到環(huán)形閥2的操作異常，并能夠迅速執(zhí)行針對(duì)操作異常的措施。
接下來以相反方式執(zhí)行轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿3的處理。應(yīng)注意螺桿3的反向轉(zhuǎn)動(dòng)可以在對(duì)螺桿3停止?fàn)顟B(tài)的所述檢測(cè)之后立即進(jìn)行，或者可以在經(jīng)過一段指定的設(shè)置時(shí)間之后進(jìn)行。在這種情況下，用于螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的伺服電機(jī)5通過控制器32驅(qū)動(dòng)控制(速度控制)，由此螺桿3在圖4(d)所示的箭頭Rr方向上反向主動(dòng)旋轉(zhuǎn)(步驟S10)。在圖5中，用Vr來表示的是螺桿3反向轉(zhuǎn)動(dòng)期間伺服電機(jī)5的轉(zhuǎn)速，用θe和θs來表示的是螺桿3的角度。反向轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿3的旋轉(zhuǎn)量可以對(duì)于每臺(tái)模制成型機(jī)任意設(shè)定，如設(shè)置為大約1/4。在這種情況下，圖5中的(θe-θs)可以被設(shè)定為大約90[°]。此外，在螺桿3反向轉(zhuǎn)動(dòng)期間，用于螺桿前進(jìn)/回退的伺服電機(jī)28通過控制器32驅(qū)動(dòng)控制，執(zhí)行位置控制以固定螺桿3的前后位置，進(jìn)一步避免測(cè)得的樹脂量的改變并提高計(jì)量精度。在圖5中，用Xd來表示的是螺桿3反向旋轉(zhuǎn)之后的螺桿位置(反向轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)束位置)。
在反向轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿3時(shí)的旋轉(zhuǎn)數(shù)(旋轉(zhuǎn)角)或轉(zhuǎn)速可以在連接到控制器32的顯示設(shè)備7上進(jìn)行顯示。通過執(zhí)行這種顯示，操作者能夠很容易地以可視方式了解環(huán)形閥2的操作狀態(tài)。如果螺桿3的反向轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到了一個(gè)設(shè)定的旋轉(zhuǎn)量(旋轉(zhuǎn)角)，則執(zhí)行控制以停止螺桿3的轉(zhuǎn)動(dòng)(步驟S11和S12)。
在螺桿3反向轉(zhuǎn)動(dòng)期間，由于螺桿3的前后位置是固定的，后向(箭頭Fi的方向)壓力被施加到熔融樹脂，如圖4(d)所示。在這種情況下，針對(duì)環(huán)形閥2而言，并且在螺桿3反向轉(zhuǎn)動(dòng)之前不久，噴嘴頭3h一側(cè)的樹脂壓力高于螺紋3f一側(cè)的樹脂壓力Pf，即Pf＜Ph。因此，在螺桿3反向轉(zhuǎn)動(dòng)之后，針對(duì)環(huán)形閥2而言，噴嘴頭3h一側(cè)的樹脂壓力Ph變得遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于螺紋3f一側(cè)的樹脂壓力Pf，即Pf＜＜Ph。
另一方面，一旦螺桿3反向轉(zhuǎn)動(dòng)的操作完成，則執(zhí)行通過預(yù)設(shè)沖程(例如大約1～2[mm])使螺桿3退回的回吸處理，并釋放壓力。在回吸處理過程中，伺服電機(jī)28由控制器32驅(qū)動(dòng)控制(速度控制)，并且螺桿3向后移動(dòng)。在這種情況下，對(duì)于螺桿3的向后沖程，向后沖程的終止通過考慮完成壓力釋放的位置被預(yù)設(shè)為回吸結(jié)束位置Xs。由此，一旦螺桿3到達(dá)回吸結(jié)束位置Xs，則螺桿3的向后運(yùn)動(dòng)停止，并終止回吸處理過程，處理過程進(jìn)行到下一個(gè)注入處理過程。在圖5中，用Vs來表示的是用于螺桿前進(jìn)/回退的伺服電機(jī)28的轉(zhuǎn)速，而Xs是回吸操作中的回吸結(jié)束位置，其中回吸結(jié)束位置Xs變?yōu)樽⑷腴_始位置。應(yīng)注意回吸處理過程是這樣一個(gè)處理過程其中通過一個(gè)預(yù)設(shè)的微小沖程使螺桿3退回，從而在計(jì)量結(jié)束之后釋放壓力，避免發(fā)生在模具的開口內(nèi)存在樹脂壓力的有害效應(yīng)，即避免發(fā)生由于樹脂粘滯度低而造成的所謂“流鼻涕現(xiàn)象”、以及由于樹脂粘滯度高而造成的來自模制線軸的所謂“蛛網(wǎng)現(xiàn)象”等現(xiàn)象。
圖4(e)中所示的是在執(zhí)行這種回吸處理之后螺桿3的狀態(tài)，其中針對(duì)環(huán)形閥2而言，噴嘴頭3h一側(cè)的樹脂壓力要比螺紋3f一側(cè)的樹脂壓力高一些，或者大致相等，即在該狀態(tài)下Pf＜Ph或Pf≈Ph。因此，即使執(zhí)行了回吸處理，由于利用了在前部(螺桿頭3h一側(cè))的樹脂壓力總是高于環(huán)形閥2的尾部(螺紋3f一側(cè))的樹脂壓力的特定，環(huán)形閥2能夠在回吸處理之前關(guān)閉，借助于后續(xù)的回吸處理可以消除環(huán)形閥再次打開所造成的有害影響，由此在開始注入之前可以可靠、穩(wěn)定地關(guān)閉止回閥2。
另一方面，在控制器32中，執(zhí)行一個(gè)處理來校正后續(xù)計(jì)量過程Sb中進(jìn)一步產(chǎn)生的螺桿位置離差。這種校正處理方法根據(jù)圖2所示的流程圖來闡述。
首先，一旦主計(jì)量過程Sa結(jié)束，則檢測(cè)并讀取作為在其結(jié)束之后的螺桿位置的計(jì)量結(jié)束位置Xm(步驟S21、S22和S23)。由于在這種情況下計(jì)量結(jié)束位置Xm是預(yù)設(shè)的，也可以采用設(shè)定的計(jì)量結(jié)束位置Xm(設(shè)定值)。并且，如果螺桿3已經(jīng)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，則檢測(cè)并讀取作為反向轉(zhuǎn)動(dòng)之后的螺桿位置的反向轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)束位置Xd(步驟S24、S25和S26)。在這種情況下，可以通過與伺服電機(jī)28一起安裝的旋轉(zhuǎn)編碼器31來檢測(cè)計(jì)量結(jié)束位置Xm和反向轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)束位置Xd。一旦得到了計(jì)量結(jié)束位置Xm和反向轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)束位置Xd，則由計(jì)量結(jié)束位置Xm和反向轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)束位置Xd之間的偏差來獲得校正量H(＝Xd-Xm)。另一方面，一旦獲得了校正量H，則用該校正量H來校正至少在注入處理過程中的位置設(shè)置值X1、X2...。
圖6中所示的是用所獲得的校正量H來校正注入處理過程中的位置設(shè)置值X1、X2...的情況。在圖6中，用V1、V2、V3...來表示的是多個(gè)階段中設(shè)定的注入速度。由圖6清楚可見，當(dāng)注入過程從螺桿3的回吸結(jié)束位置(注入開始位置)Xs開始，并且注入速度從V1切換到V3時(shí)，在校正之前的基礎(chǔ)設(shè)置中，在設(shè)置位置X1處執(zhí)行切換。但是，如果獲得了校正量H并進(jìn)行了校正，則如圖所示在設(shè)置位置(X1+H)處執(zhí)行切換。以同樣的方式，當(dāng)注入速度還從V2切換到V3時(shí)，在設(shè)置位置(X2+H)處執(zhí)行切換。通過進(jìn)行這樣的校正，在后續(xù)計(jì)量過程Sb中發(fā)生的螺桿位置的差錯(cuò)量可以被消除，并消除了測(cè)得的樹脂量的進(jìn)一步改變，可以確保較高的計(jì)量精度。
盡管在該例所示的情況下是通過獲取計(jì)量結(jié)束位置Xm、反向轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)束位置Xd和校正量H來對(duì)注入處理過程中的位置設(shè)置值X1、X2...進(jìn)行校正，也可以為其他的目的(如數(shù)據(jù)顯示和分析)通過存儲(chǔ)計(jì)量結(jié)束位置Xm的檢測(cè)(操作)數(shù)據(jù)、反向轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)束位置Xd、校正量H等對(duì)這些數(shù)據(jù)加以利用。
在注入處理過程中，通過控制器32來對(duì)伺服電機(jī)28進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。由于伺服電機(jī)28的轉(zhuǎn)動(dòng)通過旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)29傳遞給滾珠螺旋單元26，滾珠螺旋單元26與螺母單元25一起向前轉(zhuǎn)動(dòng)。作為結(jié)果，螺桿3前進(jìn)，并且測(cè)得的熔融樹脂被注入填充到模具中。一旦注入過程結(jié)束，如果繼續(xù)進(jìn)行下一次噴射(模制周期)，則開始下一次噴射的計(jì)量過程，并執(zhí)行與該計(jì)量過程相關(guān)的相同處理。
圖7和圖8中所示的是當(dāng)通過本實(shí)施例的計(jì)量方法進(jìn)行計(jì)量時(shí)實(shí)際模制成型產(chǎn)品(棒料流(bar flow))的質(zhì)量[g]。此外，為了比較而一同列出的還有未按照本實(shí)施例的計(jì)量方法執(zhí)行計(jì)量時(shí)，即采用普通模制中使用的計(jì)量方法時(shí)，實(shí)際模制成型產(chǎn)品(棒料流(bar flow))的質(zhì)量[g]。本實(shí)施例的計(jì)量方法表示了這樣一種情況當(dāng)主計(jì)量過程Sa結(jié)束后，螺桿3被置于自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)并向前移動(dòng)，在向前移動(dòng)期間監(jiān)控螺桿3的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)螺桿3的轉(zhuǎn)動(dòng)已經(jīng)停下之后使螺桿3反向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)指定的量，并繼續(xù)執(zhí)行回吸處理，而在普通模制的情況下，在主計(jì)量過程Sa結(jié)束之后立即就執(zhí)行回吸處理。從圖7和圖8所示的數(shù)據(jù)圖和數(shù)據(jù)表可以清楚地看到，如果利用本實(shí)施例的計(jì)量方法強(qiáng)制關(guān)閉環(huán)形閥，可以大大減少各次噴射之間模制成型產(chǎn)品質(zhì)量的離差，表示變化參數(shù)的6CV可以減低大約1/3。
因此，根據(jù)本實(shí)施例的計(jì)量方法，在螺桿3向前移動(dòng)到自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)之后開始后續(xù)計(jì)量過程Sb中的螺桿3的反向轉(zhuǎn)動(dòng)處理，并且在向前移動(dòng)的過程中螺桿3的轉(zhuǎn)動(dòng)停止；即止回閥2關(guān)閉。因此，反向轉(zhuǎn)動(dòng)后樹脂壓力的離差以及測(cè)得的樹脂量的改變可以被大大減少，由此可確保很高的計(jì)量精度，減少了發(fā)生缺陷的比例并降低了制造所需的能量。
盡管上面詳細(xì)闡述了一個(gè)實(shí)施例，但本發(fā)明并不局限于該實(shí)施例，而是可以在不超出本發(fā)明構(gòu)思的范圍內(nèi)任意改變，并且可以添加或省略結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)、形狀、數(shù)量、數(shù)據(jù)值、工藝等等。
例如，盡管描述了環(huán)形閥作為止回閥2的一個(gè)例子，但它并不僅限于環(huán)形閥。并且，盡管示出了一種利用從旋轉(zhuǎn)編碼器6獲得的編碼器脈沖Dp的方法作為用于監(jiān)控螺桿3的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)(停止?fàn)顟B(tài))的方法的一個(gè)例子，但并不排除其他監(jiān)控方法。此外，盡管示出了通過螺桿3的旋轉(zhuǎn)數(shù)(旋轉(zhuǎn)角)來設(shè)定反向轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿3的旋轉(zhuǎn)量的情況，但并不排除通過時(shí)間來對(duì)其進(jìn)行設(shè)定的情況。另一方面，盡管采用了通過監(jiān)控時(shí)間Ts來檢測(cè)操作異常的一個(gè)例子，但除此之外，也可以通過監(jiān)控螺桿3的旋轉(zhuǎn)數(shù)(旋轉(zhuǎn)角)或樹脂壓力來完成檢測(cè)。因此，在這種情況下，如果即使在達(dá)到預(yù)定的旋轉(zhuǎn)數(shù)或樹脂壓力之后還沒有檢測(cè)到停止?fàn)顟B(tài)，可以執(zhí)行特定的差錯(cuò)處理。此外，盡管在所示實(shí)施例中示出了執(zhí)行螺桿3的前后位置固定的位置控制的情況，但也可以執(zhí)行螺桿3的壓力固定的壓力控制。
權(quán)利要求
1.一種用于注模成型機(jī)的計(jì)量方法，其特征在于，在包括一個(gè)主計(jì)量過程和一個(gè)后續(xù)計(jì)量過程的計(jì)量過程中，其中在所述主計(jì)量過程中通過向前轉(zhuǎn)動(dòng)在其頂端安裝有止回閥的螺桿來執(zhí)行計(jì)量，而在所述后續(xù)計(jì)量過程中，在主計(jì)量過程完成之后反向轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿以執(zhí)行后續(xù)計(jì)量過程，在執(zhí)行后續(xù)計(jì)量過程時(shí)，螺桿被設(shè)定為自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，并在主計(jì)量過程完成之后向前移動(dòng)，在向前移動(dòng)期間對(duì)所述螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，如果螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)停止，則使螺桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)指定的旋轉(zhuǎn)量。
2.如權(quán)利要求1所述的用于注模成型機(jī)的計(jì)量方法，其特征在于，所述后續(xù)計(jì)量過程包括回吸處理，所述回吸處理在反向轉(zhuǎn)動(dòng)所述螺桿之后使所述螺桿向后移動(dòng)一個(gè)指定的沖程。
3.如權(quán)利要求1所述的用于注模成型機(jī)的計(jì)量方法，其特征在于，檢測(cè)完成所述主計(jì)量過程之后的螺桿位置(計(jì)量結(jié)束位置)和反向轉(zhuǎn)動(dòng)所述螺桿之后的螺桿位置(反向轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)束位置)，由所述計(jì)量結(jié)束位置和所述反向轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)束位置之間的偏差得到一個(gè)校正量，并用這個(gè)校正量來校正至少在注入過程中的位置設(shè)定值。
4.如權(quán)利要求1所述的用于注模成型機(jī)的計(jì)量方法，其特征在于，通過從與用于螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的伺服電機(jī)一起安裝的旋轉(zhuǎn)編碼器所得到的編碼器脈沖來檢測(cè)所述停止?fàn)顟B(tài)，其中該伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)所述螺桿。
5.如權(quán)利要求1所述的用于注模成型機(jī)的計(jì)量方法，其特征在于，如果即使在監(jiān)控所述螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)期間內(nèi)達(dá)到了預(yù)設(shè)的時(shí)間但仍未檢測(cè)到所述停止?fàn)顟B(tài)，則執(zhí)行指定的差錯(cuò)處理。
6.如權(quán)利要求1所述的用于注模成型機(jī)的計(jì)量方法，其特征在于，如果即使在監(jiān)控所述螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)期間內(nèi)達(dá)到了預(yù)設(shè)的旋轉(zhuǎn)數(shù)但仍未檢測(cè)到所述停止?fàn)顟B(tài)，則執(zhí)行指定的差錯(cuò)處理。
7.如權(quán)利要求1所述的用于注模成型機(jī)的計(jì)量方法，其特征在于，如果即使在監(jiān)控所述螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)期間內(nèi)達(dá)到了預(yù)設(shè)的樹脂壓力但仍未檢測(cè)到所述停止?fàn)顟B(tài)，則執(zhí)行指定的差錯(cuò)處理。
8.如權(quán)利要求1所述的用于注模成型機(jī)的計(jì)量方法，其特征在于，當(dāng)反向轉(zhuǎn)動(dòng)所述螺桿時(shí)，執(zhí)行控制以固定所述螺桿的前后位置。
9.如權(quán)利要求1所述的用于注模成型機(jī)的計(jì)量方法，其特征在于，當(dāng)反向轉(zhuǎn)動(dòng)所述螺桿時(shí)，執(zhí)行控制以固定所述螺桿的壓力。
10.如權(quán)利要求1所述的用于注模成型機(jī)的計(jì)量方法，其特征在于，根據(jù)所述螺桿的旋轉(zhuǎn)數(shù)預(yù)先設(shè)定反向轉(zhuǎn)動(dòng)所述螺桿的旋轉(zhuǎn)量。
11.如權(quán)利要求1所述的用于注模成型機(jī)的計(jì)量方法，其特征在于，在一個(gè)顯示設(shè)備上顯示反向轉(zhuǎn)動(dòng)所述螺桿的旋轉(zhuǎn)量。
12.如權(quán)利要求1所述的用于注模成型機(jī)的計(jì)量方法，其特征在于，根據(jù)時(shí)間預(yù)先設(shè)定反向轉(zhuǎn)動(dòng)所述螺桿的旋轉(zhuǎn)量。
13.如權(quán)利要求1所述的用于注模成型機(jī)的計(jì)量方法，其特征在于，在一個(gè)顯示設(shè)備上顯示反向轉(zhuǎn)動(dòng)所述螺桿的轉(zhuǎn)速。
全文摘要
計(jì)量過程中的計(jì)量方法，該計(jì)量過程包括一個(gè)主計(jì)量過程Sa和一個(gè)后續(xù)計(jì)量過程Sb，其中在所述主計(jì)量過程中通過用安裝在其頂端的止回閥向前轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿來執(zhí)行計(jì)量，而在所述后續(xù)計(jì)量過程中，在主計(jì)量過程結(jié)束后反向轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿以執(zhí)行后續(xù)計(jì)量過程，在主計(jì)量過程Sa完成之后執(zhí)行后續(xù)計(jì)量過程Sb，其中螺桿向前移動(dòng)到一個(gè)自由轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，在向前移動(dòng)期間對(duì)所述螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，如果螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)停止，則使螺桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)指定的旋轉(zhuǎn)量。
文檔編號(hào)B29C45/76GK1872526SQ20061008775
公開日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2006年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月30日
發(fā)明者岡田晴雄, 加藤利美, 宮崎正樹, 工藤浩生 申請(qǐng)人:日精樹脂工業(yè)株式會(huì)社