專利名稱：：注射成型的控制方法以及注射成型的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種注射成型的纟空制方法以及適合于利用該控制方法的注射成型的控制裝置。
背景技術(shù)：
：注射成型才幾通常包括成型單元、夾持單元(clampingunit)和注射單元，而成型單元具有固定才莫具(die)和可移動才莫具。通過利用夾持單元<吏該可移動才莫具前后移動而執(zhí)4亍成型單元的才莫具關(guān)閉、模具夾持、和模具開啟。與模具夾持相關(guān)聯(lián)地，在固定模具與可移動才莫具之間限定型月空空間(cavityspace)。注射單元具有力口熱圓筒以及被設(shè)置成在加熱圓筒內(nèi)可轉(zhuǎn)動且可前后移動的螺桿。該注射單元還具有用于^f吏螺^N走壽爭和前后移動的計量電才幾和注射電才幾。在計量過程中，通過轉(zhuǎn)動螺斥干而迫^f吏樹脂向前并^f諸存在加熱圓筒內(nèi)螺桿的前方。在注射過程中，通過4吏螺桿向前移動而由i殳置在加熱圓筒的前端處的注射噴嘴來注射凈皮卡者存的樹脂。因此，樹脂流動經(jīng)過成型單元內(nèi)的流道(runner)并且經(jīng)由澆口(gate)進入型月空空間，從而樹脂被填充在型腔空間中。之后通過冷卻該成型單元，型腔空間內(nèi)的樹脂4皮冷卻并固化，,人而形成才莫制品。相關(guān)技術(shù)中該類型的注射成型的控制方法和控制裝置被描述在例如，JP-A-2001-277322(在下文中，稱為專利文獻1)中。專利文獻1描述了一種用于注射成型才幾的填充過程控制方法和控制裝置。才艮據(jù)專利文獻1的用于注射成型斗幾的填充過程控制方法，當(dāng)在注射成型填充過程中螺桿向前移動直到其到達預(yù)定位置時，螺桿以設(shè)定速度返回到設(shè)定位置，以便借助于減壓而形成必需的壓力波。根據(jù)專利文獻1的發(fā)明(在下文中，稱為第一相關(guān)^t術(shù))，當(dāng)螺桿向前移動直到其到達預(yù)定填充位置(設(shè)定值)時，螺桿以設(shè)定速度向后移動至i殳定位置。因此，因為可以響應(yīng)于速度控制而才喿作螺桿，所以能夠急劇減壓，這使得可以隨意地設(shè)定所需的壓力波形。因此期待獲得可以穩(wěn)定模制品的質(zhì)量的優(yōu)點(參見專利文獻1的段)。相關(guān)4支術(shù)中注射成型4幾的另一實例#皮描述在例如，JP-A-3-243321(在下文中，稱為專利文獻2)中。專利文獻2描述了一種電動注射成型機的控制方法，其使用伺服電機作為驅(qū)動源用于注射和保持壓力。專利文獻2的電動注射成型機的控制方法涉及使用伺月良電才幾作為驅(qū)動源而在注射裝置中切換注射過程和保壓過程的電動注射成型機的控制方法。根據(jù)該控制方法，注射速度的微小反饋被提供至保壓控制系統(tǒng)，并且與注射速度控制系統(tǒng)的速度反饋系統(tǒng)一起共享該微小反饋。將在注射過程中對保壓控制系統(tǒng)的注射速度微'j、反饋的操作信號與注射速度設(shè)定信號進行比較，并且選擇這兩個信號中的較小的那一個并用作速度指令信號。才艮據(jù)專利文獻2的發(fā)明(在下文中，稱為第二相關(guān)^t支術(shù))，當(dāng)將控制從注射過程切換至保壓過程時，確保注射壓力的連續(xù)性以保護模具。由此通過防止發(fā)生軋疤(flash)而獲得令人滿意的模制品變?yōu)榭赡堋４送?，?寺實現(xiàn)這4羊的優(yōu)點，即，可以通過延長電動注射成型機的壽命來改善模制品的精度(參見專利文獻2中的發(fā)明優(yōu)點一欄)。附帶地，近來電視機和移動電器已經(jīng)變得更薄，并且極薄的模制品正在日益增加。為了滿足這才羊的增加，高速注射成型枳3皮廣泛使用，使得通過加熱而被流化(流體化)的成型材料在其被冷卻和固化之前被散布到模具內(nèi)用于模制品的空間(型腔空間)的每個角落中。在通過該高速注射成型機高速注射成型的情況下，顯然的是，從流體動力學(xué)的觀點來看，模具內(nèi)發(fā)生的壓力損失按指數(shù)規(guī)律地增加。另外，在高速注射的情況下，注射裝置的慣性4艮大，使得當(dāng)控制被切換至保壓過程時，變得難以控制螺桿速度。這引起的問題在于發(fā)生注射壓力的過沖(overshoot)。為了克服該問題，第一相關(guān)技術(shù)通過在V(速度)-P(壓力)切換的時候暫時向后移動螺斥干而實施降l氐壓力的控制，通過該V(速度)-P(壓力)切換所述控制，使得將控制從注射過程切換至保壓過程。因為螺桿在開始保壓控制之前4皮暫時向后移動，所以在繼續(xù)進行至隨后的保壓控制中存在延遲。該延遲使得對于極薄的^^制品來說難以進行保壓控制。此外，暫時的過沖導(dǎo)致才莫制品變化，這引起的問題在于對模具的壽命產(chǎn)生不利的影響。在第二相關(guān)技術(shù)中，為了防止當(dāng)將控制從注射過程切換至保壓過程時的壓力過沖，為保壓系統(tǒng)提供注射速度的微小反饋并且通過與注射速度控制系統(tǒng)的速度反饋系統(tǒng)一起共享該微d、反饋而控制切換時的速度。然而，這種構(gòu)造因此導(dǎo)致壓力下降，這是因為在注射過程中完成填充之前螺桿被減速。因此，存在這樣的問題，即，在填充結(jié)束時在4及薄的才莫制品中或薄部分中容易發(fā)生注量不足(shortshot)。7下面將更具體地描述上述問題。圖1是示出了具有薄部分的模制品的具體實例的視圖。模制品1包4舌產(chǎn)品部分2、流道部分3、以及連4妾產(chǎn)品部分2和流道部分3的澆口部分4。產(chǎn)品部分2由矩形薄^反構(gòu)件形成，并且在其一個表面中i殳置有矩形凹陷部分5。產(chǎn)品部分2的凹陷部分5的底部是尋皮制造成薄于其他部分的產(chǎn)品薄部分。對于具有這樣的薄部分的才莫制品1，需要通過高速注射的填充工作，因為熔融的成型材料的填充必須在其于才莫具內(nèi)被冷卻和固化之前完成。圖4示出了在通過相關(guān)技術(shù)中的成型方法和控制來進行成型的情況下的速度波形、壓力波形、螺桿位置的示例性實例。參照圖4，由粗實線指示的曲線表示檢測壓力Pl，由細實線指示的曲線表示4全測螺桿位置Nl，而由4且的長和短交^齊的點劃線指示的曲線表示檢測速度VI。此外，在圖4中，橫坐標(biāo)用于成型時間。其示出了/人成型開始經(jīng)過了0.5秒。,人成型開始后約0.03秒為填充過程的控制，并且之后將該控制轉(zhuǎn)換至保壓過程。參照圖4，4企測壓力Pl乂人成型開始急劇升高，并且在時間點51(,人開始后約0.05秒)達到峰值，之后其急劇下降并在時間點52(從開始后約0.13秒)返回至零(0)附近。然后其在時間點S3(從開始后約0.18秒)稍微升高并轉(zhuǎn)換至預(yù)定特定壓力并且之后保持該壓力。；險測螺^H立置N1/人成型開始后開始向前移動并在時間點S4(/人開始后約0.05秒)到達前端。然后其改變成向后移動并且在時間點S5(,人開始后約0.13秒)返回至大約一半的距離。隨后其稍微向前移動并保持該位置。檢測速度VI從成型開始后升高并且在時間點S6(乂人開始后約0.03秒)達到峰^直，之后下降直到其沿負方向進一步轉(zhuǎn)移并在時間點S7(從開始后約0.12秒)改變成升高。隨后，其在時間點S8(/人開始后約0.14秒)返回至幾乎初始速度(O),并保持該停止?fàn)顟B(tài)。以這種方式，#據(jù)圖4所示的相關(guān)^支術(shù)，當(dāng)螺^f向前移動(在圖4中向下移動)時，檢測速度V1升高(在圖4中向上)，以便響應(yīng)注射開始時的i殳定速度VS1，并且4全測壓力Pl也是這種情況。對于在4企測速度VI達到設(shè)定速度VS1之前在時間點Sll超過設(shè)定壓力PS1的檢測壓力Pl,控制裝置在時間點S6輸出減速控制信號。然而，因為注射裝置具有慣性能量，所以壓力在時間點Sl即時升高至峰值壓力。在這種情況下，峰值壓力與設(shè)定壓力PS1之間的差SR表示壓力過沖。而且，在該實例中，在螺斥干向前移動(如在時間點S9所指示的)且控制從填充過程切換至保壓過程的同時進行V(速度)-P(壓力)切^換。然而，螺^HM呆持向前移動，直至達到時間點Sl處的峰值壓力，并且在時間點S4達到向前移動的終點。這種現(xiàn)象纟皮稱為填充過量(overpacking),并且在將超過模具中型腔空間(用于模制品的空間)的容量的量的成型材料放置到?jīng)_莫具中時會發(fā)生該現(xiàn)象。這種現(xiàn)象不〗又在才莫制品中產(chǎn)生剩余應(yīng)力，而且導(dǎo)致缺陷尺寸、尺寸變化、和軋疤。在將控制切換至保壓過程且螺桿位置急劇向后移動(如在時間點S10所指示的)之后，繼續(xù)用于降^f氐壓力的控制。因此，因為才企測壓力Pl下降至或4氐于^f呆持壓力i殳定4直PT1(如在時間點S2)，所以引起減壓的行為，之后，執(zhí)行用于將檢測壓力P1保持在保持壓力設(shè)定值PT1的控制。在如上述示例性實例的薄產(chǎn)品的成型中，相關(guān)4支術(shù)中的4空制方法導(dǎo)致在填充過程中的壓力過沖，并且在將控制切換至保持壓力之后發(fā)生減壓。因此非常難以控制填充壓力和^f呆持壓力，這可能導(dǎo)致關(guān)于模制品質(zhì)量的嚴重問題。另外，存在這樣的問題，即，峰值壓力的發(fā)生縮短了模具的壽命，并且增加了注射成型機所需的夾持力。
發(fā)明內(nèi)容相關(guān)4支術(shù)中的注射成型才幾具有以下問題。即，因為在開始保壓控制之前螺桿臨時向后移動，所以在繼續(xù)進行至隨后的保壓控制中存在延遲，并且該延遲使得對于極薄的模制品來說難以進行保壓控制。而且，因為在完成注射過程中在填充之前螺^H皮減速，所以壓力降低，這容易在填充結(jié)束時在極薄的模制品中或薄部分中導(dǎo)致注量不足。因此，期望通過在填充過程開始時壓縮成型材料以聚積由成型材料中的壓縮引起的內(nèi)能并且利用在成型材料中聚積的內(nèi)能來填充成型材料，使得改善成型性同時防止在填充(注射)過程中峰值壓力的發(fā)生而有效地制造薄產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，熔融樹脂通過速度控制被填充在注射成型模具中，直到熔融樹脂的填充壓力的檢測值達到第一設(shè)定壓力值。在填充壓力的4企測值達到或超過第一i殳定壓力值的時間點，將控制從速度控制切換至以第一設(shè)定壓力值來執(zhí)行控制的壓力控制，從而進一步填充熔融樹脂。然后，當(dāng)通過上述壓力控制進4亍填充時，在填充速度下降至或低于設(shè)定速度的時間點，將所述控制切換至以第二設(shè)定壓力值來執(zhí)行控制的保壓控制。而且，才艮據(jù)本發(fā)明的實施方式，在熔融樹脂^皮填充在注射成型模具中的情況下，熔融樹脂被填充在模具中直到熔融樹脂變?yōu)轭A(yù)定狀態(tài)。然后以這樣的方式對其進行控制，使用內(nèi)能使熔融樹脂進一步流動以填充在模具中，所述內(nèi)能是利用填充在^f莫具中的樹脂變?yōu)轭A(yù)定狀態(tài)之前的物理性質(zhì)壓縮強度而聚積在填充樹脂中。而且，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提供了4企測;帔填充在注射成型模具中的樹脂的填充壓力的壓力檢測部分、檢測樹脂的填充速度的速度4企測部分、以及填充控制部分。填充控制部分通過#4居由速度檢測部分檢測的速度進行的速度控制而填充熔融樹脂，直到由壓力檢測部分檢測的熔融樹脂的填充壓力達到第一設(shè)定壓力值。此外，在由壓力檢測部分檢測的填充壓力的檢測值達到或超過第一設(shè)定壓力值時的時間點，填充控制部分將控制從速度控制切換至以第一設(shè)定壓力值來執(zhí)行控制的壓力控制。隨后，當(dāng)通過上述壓力控制進行填充時，在所述速度4全測部分檢測的所述填充速度下降至或低于設(shè)定速度的時間點，將所述控制切換至以第二設(shè)定壓力值來執(zhí)行控制的保壓控制。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，檢測被填充的成型材料的壓力，并且在內(nèi)能聚積在成型材料中的時間點，將填充控制從速度控制切換至壓力控制。之后，通過利用成型材料的內(nèi)能來將填充壓力控制為連續(xù)平坦。因此變得可以防止在填充過程中峰值壓力的發(fā)生，其又能夠以相對^f氐的壓力進4亍成型材^牛的填充。另外，因為可以防止填充過量，所以變4f可以防止i真充后立即發(fā)生的注射壓力的過沖。圖1是由根據(jù)本發(fā)明實施方式的注射成型機制造的模制品及其流道部分和澆口部分的透4見圖2是用于描述在才艮據(jù)本發(fā)明實施方式的注射成型機中使用的樹脂的壓縮強度的曲線圖3是示出了在通過沖艮據(jù)本發(fā)明實施方式的注射成型方法進4亍成型的情況下的注射速度、填充壓力、以及螺桿4立置的記錄波形的曲線圖；的情況下的注射速度、填充壓力、以及螺桿位置的記錄波形的曲線圖5是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施方式的注射成型機的示意性構(gòu)造的框圖6是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施方式的注射成型機的注射控制裝置中的控制部分的示意性構(gòu)造的框圖7是用于示意性描述由根據(jù)本發(fā)明實施方式的注射成型才幾的注射控制裝置中的控制部分進行的控制的流程圖。具體實施例方式圖2是示出了由所執(zhí)行的實驗獲得的材料數(shù)據(jù)的曲線圖，以描述構(gòu)成本發(fā)明原理的成型材料的壓縮強度。在該實驗中，PC(聚碳酸酯)用作實際"使用的同軸螺桿(screwin-line)的注射成型^L的成型材料。將直徑為36mm的螺桿的計量值(螺桿的沖程)設(shè)定為50mm、80mm和120mm。i己錄在以上指定的條件下注射成型材料時成型材料的壓力和螺桿的位置。通過基于所記錄的數(shù)據(jù)來計算成型材料PC的壓縮強度而獲得的結(jié)果被繪制在圖2的曲線圖上。在圖2中，4黃坐標(biāo)用于》真充壓力(MPa)，而《從坐標(biāo)用于壓縮比率(%)。參照圖2，填充壓力與壓縮比率的關(guān)系從每個條件下的填充開始之后線性且相對明顯地改變，直到填充壓力超過100MPa。在當(dāng)填充壓力超過100Mpa時的點處或附近，填充壓力開始緩和地變化。之后，填充壓力線性變化J旦相對《敞小。而且，存在這樣的趨勢，即，隨著計量值變大，壓縮比率變低。這種現(xiàn)象凈皮認為發(fā)生的原因在于，螺桿經(jīng)歷了由成型材料中聚積的內(nèi)能引起的作用力，并且這種現(xiàn)象說明當(dāng)注射容量變大時，聚積在成型材料中的內(nèi)能增加得更多。在下文中，將參照附圖詳細地描述本發(fā)明的實施方式。圖5是示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的注射成型的控制裝置的構(gòu)造的說明性視圖。圖6是示出了圖5所示的注射控制部分的構(gòu)造的具體實例的框圖。圖7是描述了通過圖5所示的注射控制部分15進行控制處理的具體實例的流程圖。圖3是用于描繪在通過才艮據(jù)本發(fā)明實施方式的成型方法對圖1所示的形狀和構(gòu)造的產(chǎn)品進行成型的情況下的速度波形、壓力波形和螺4干位置的4企測值和"i殳定值的關(guān)系的曲線圖。如圖5所示，注射成型機10是同軸螺桿類型的注射成型裝置。注射成型才幾10包括加熱圓筒11、螺桿12、成型單元13、驅(qū)動單元14、注射控制部分15、速度4企測部分16以及壓力才企測部分17。力口熱圓筒11是圓筒構(gòu)件的具體實例。形成為圓筒形的圓筒本體的一端被圓錐形封閉部分lla封閉，并且注射噴嘴18設(shè)置在封閉部分lla的中心。注射噴嘴18以可連接和可拆卸方式連4妄至成型單元13的連接部分13a。成型單元13包括作為第一模具的固定模具21、被設(shè)置為相對于固定模具21可前后移動的作為第二才莫具的可移動模具22、以及未示出的夾持單元。通過操作該未示出的夾持單元，執(zhí)行通過固定模具21和可移動模具22的模具關(guān)閉、模具夾持和模具開啟。在模具夾持過程中，在固定模具21與可移動模具22之間限定了型腔空間(用于模制品的空間)。為此，夾持單元包括連接有固定才莫具21的未示出的固定壓盤(platen)、連4妄有可移動沖莫具22的未示出的可移動壓盤、以及作為夾持驅(qū)動部分的未示出的夾持電機，該夾持電才幾不〗又前后移動可移動壓盤而且還產(chǎn)生夾持力。定位置處連接至加熱圓筒11。儲料器23由圓錐形、圓柱形構(gòu)件形成，并且其連接至加熱圓筒11,其中在漸縮側(cè)(錐形側(cè))的尖端處具有進料開口24。儲料器23儲存作為成型材料的未示出的樹脂，并且預(yù)定量的成型材料經(jīng)由進料開口24凈皮供給到加熱圓筒11內(nèi)。諸如聚碳酸酯(PC)的熱塑性塑料是用作成型材料的樹脂的適合實例。然而，也可^f吏用熱固'I"生塑泮+。螺桿12是注射構(gòu)件的具體實例，并且其在加熱圓筒11內(nèi)的空間中是可旋轉(zhuǎn)的。螺桿12被插入到該空間中，還可沿軸向方向前后移動。驅(qū)動螺#干12S走轉(zhuǎn)并前后移動的驅(qū)動單元14i史置在螺4干12的后端。驅(qū)動單元14包括作為導(dǎo)向構(gòu)件的導(dǎo)向桿25、作為支撐構(gòu)件的滑動基座26、沿軸向方向前后移動螺桿12的平移運動部分27、以及旋轉(zhuǎn)螺桿12的未示出的旋轉(zhuǎn)運動部分。驅(qū)動單元14的導(dǎo)向4干25固定至未示出的沖匡架，并且由導(dǎo)向才干25來導(dǎo)向滑動基座26,侵」彈滑動基座26可以4妾近于加熱圓筒11以及A人加熱圓筒ll移動離開。平移運動部分27具有固定至未示出框架的作為注射驅(qū)動部分的注射電機31、與注射電4幾31的轉(zhuǎn)動軸一體設(shè)置的滾珠螺桿軸32、以及與滾珠螺桿軸32嚙合的滾珠螺母33。滾珠螺母33固定至滑動基座26,使得與滾珠螺母33—體地搮:作滑動基座26，以與滾珠螺桿軸32的旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)地前后移動。未示出的旋轉(zhuǎn)運動部分具有固定至滑動基座26的作為計量驅(qū)動部分的未示出的計量電才幾，并且其用作爿尋通過驅(qū)動計量電才幾而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動傳輸至螺桿12的轉(zhuǎn)動傳輸系統(tǒng)。螺桿12經(jīng)由桿34耦接至軸承35,并且作為壓力檢測部分的具體實例的測壓元件(loadcell)17耦接至軸承35。測壓元件174企測加熱圓筒11內(nèi)的炫融樹脂的壓力，并且^皮固定至滑動基座26。因此，螺桿12經(jīng)由軸承35和測壓元件17以可S走4爭方式凈皮支撐在滑動基座26上。在計量過程中，通過借助于驅(qū)動未示出的計量電機而向前旋轉(zhuǎn)螺桿12，儲料器23內(nèi)的樹脂通過進料開口24^皮供給到加熱圓筒11內(nèi)并在螺桿12的槽中^皮迫向前。因此，通過向后移動螺4干12，通過加熱#1熔融的樹脂^皮迫向前且儲存在位于螺^干12前端處的螺詳干頭部的前方。隨后，在注射過禾呈中，通過4昔助于驅(qū)動注射電4幾31而向前移動螺桿12，將儲存在螺桿頭部前方的熔融成型材料(樹脂)>^人注射噴嘴18的噴嘴開口18a注射。熔融樹脂由此被引入到成型單元13的兩個模具21和22中并且通過流過流道部分3然后流過澆口部分4而被供給到型腔空間中。在熔融樹脂已經(jīng)經(jīng)過產(chǎn)品薄部分5之后，其被填充在型腔空間中。如下面將描述的，優(yōu)選將控制從速度控制切換至壓力控制的區(qū)間(zone)落在流道和澆口部分的填充過禾呈中。如上述構(gòu)造的注射成型才幾10能夠控制注射速度和注射壓力。為此，i殳置測壓元件17作為壓力4企測部分，并JU殳置4立置4全測器16作為速度檢測部分。位置檢測器16設(shè)置在導(dǎo)向桿25與滑動基座26之間。作為4立置4企測器16,例如，可以利用回4爭式編」瑪器(rotaryencoder)。其包4舌連4妄至導(dǎo)向桿25的作為第一檢測元件的定子38以及連接至滑動基座26的作為第二檢測元件的轉(zhuǎn)子39。通過使轉(zhuǎn)子39相對于定子38相對移動，可以通過檢查轉(zhuǎn)子39的〗立置而獲知螺桿12的位置。確定螺桿12位置的轉(zhuǎn)子39的傳感器輸出經(jīng)由放大器42發(fā)送至填充控制部分15。而且，測壓元件17的傳感器輸出(其確定當(dāng)注射電機31被驅(qū)動時傳輸至滑動基座26的負載)經(jīng)由測壓元件》丈大器43而核義送至填充控制部分15。通過^j^真充控制部分15中的4企出位置進行孩史分，可以通過《鼓積分來獲得速度。伺服放大器44電連接至填充控制部分15，并且注射電才幾31電連接至伺服放大器44。該構(gòu)造使得填充控制部分15能夠才艮據(jù)有關(guān)經(jīng)由放大器42提供的速度控制的信息以及有關(guān)經(jīng)由測壓元件放大器43提供的負載控制的信息來執(zhí)行預(yù)定的算術(shù)處理。填充控制部分15然后經(jīng)由伺服放大器44將以預(yù)定控制信號形式的算術(shù)處理的結(jié)果輸出至注射電機31,以在控制下驅(qū)動注射電機31。填充控制部分15、放大器42、測壓元件放大器43以及伺服放大器44一起形成注射成型的控制裝置20。填充控制部分15具有如圖6所示的構(gòu)造。更具體地，填充控制部分15包括與主存儲器和輔助存儲器分開設(shè)置的作為存+者部分(存儲器)的四個設(shè)定表(settingtable)51~54、微分器55、速度和壓力控制器56、以及五個比較器6165。螺桿位置設(shè)定表51是用來預(yù)存儲用作基準(zhǔn)(用于控制螺桿位置)的位置的區(qū)域，并且將用作基準(zhǔn)值(其通過計算或?qū)嶒灦A(yù)先#1確定)的預(yù)定值(i殳定位置值)存儲在其中。注射速度設(shè)定表52是用來預(yù)存儲用作基準(zhǔn)(用于控制注射速度V)的注射速度的區(qū)域，并且將用作基準(zhǔn)值(其通過計算或?qū)嶒灦A(yù)先被確定)的預(yù)定值(設(shè)定速度值)存儲在其中。填充壓力設(shè)定表53是用來預(yù)存儲用作基準(zhǔn)(用于控制填充壓力)的填充壓力P的區(qū)域，并且將用作基準(zhǔn)值(其通過計算或?qū)?險而預(yù)先被確定)的預(yù)定值(設(shè)定壓力值PS2)存儲在其中。類似地，保持壓力切換速度設(shè)定表54是用來預(yù)存儲用作基準(zhǔn)(用于控制保持壓力切換速度)的保持壓力切換速度的區(qū)域，并且將用作基準(zhǔn)值(其通過計算或?qū)嶒灦A(yù)先被確定)的預(yù)定值(設(shè)定保持壓力速度切換值)存儲在其中。微分器55能夠通過對由回轉(zhuǎn)式編碼器(位置檢測器)16提供的檢測信號的值求微分而計算速度。速度和壓力控制器56作出關(guān)于從速度控制切換至壓力控制的決定。利用上述構(gòu)造，當(dāng)通過注射信號驅(qū)動注射電4幾31時，開始將熔融成型材料填充到模具內(nèi)的型腔空間(用于模制品的空間)中，其中在加熱圓筒11內(nèi)的尖端處的區(qū)域中計量該熔融成型材并+。在這種情況下，通過測壓元件17檢測加熱圓筒11內(nèi)的成型材并牛的壓力，并且經(jīng)由測壓元件放大器43將壓力檢測信號提供至填充控制部分15。同時，通過回轉(zhuǎn)式編碼器16檢測螺桿12的位置，并且經(jīng)由放大器42將位置檢測信號提供至填充控制部分15。因此，在填充控制部分15中，第一比較器61首先將通過檢測螺桿12的位置而獲得的來自回轉(zhuǎn)式編碼器16的檢測位置值與存儲在螺桿位置設(shè)定表51中的設(shè)定位置值進行比較。將根據(jù)第一比較器61的比較結(jié)果提供至第二比較器62和第四比較器64。第二比較器62將填充速度的檢測速度值、存儲在注射速度設(shè)定表52中的注射速度的設(shè)定速度值、以及為根據(jù)第一比較器61的比較結(jié)果的位置確定值進行比較，其中，通過對由回轉(zhuǎn)式編碼器16提供的位置檢測信號求微分而獲得來自微分器55的該填充速度的檢測速度值。因此，基于比較結(jié)果的對應(yīng)于速度的信號被輸出至速度和壓力控制器56。將來自第三比較器63的信號以及來自第五比較器65的信號提供至速度和壓力控制器56。根據(jù)這些信號，控制信號從速度和壓力控制器56被輸出至伺服放大器44,并且在根據(jù)該控制信號的控制下驅(qū)動注射電才幾31。在填充過程中的V-P切換區(qū)間，第三比較器63將檢測壓力值與存儲在填充壓力設(shè)定表53中的設(shè)定壓力值進行比較，其中，該檢測壓力值取決于經(jīng)由測壓元件放大器43的由測壓元件17提供的壓力檢測信號。由此確定了切換壓力，并且當(dāng)檢測壓力值達到預(yù)設(shè)填充壓力的設(shè)定壓力值時，通過速度和壓力控制器56將控制從速度控制切換至壓力控制。隨后，在至保持壓力的切換區(qū)間中，在第四比較器64和第五比較器65中比較螺桿12的檢測速度。更具體地，第四比較器64將由第一比較器61提供的螺桿12的位置確定值與用于保持壓力速度切換的設(shè)定保持壓力切換速度值進行比較，該設(shè)定保持壓力切換速度值存儲在保持壓力切換速度設(shè)定表54中。將比較結(jié)果和由賴:分器55提供的注射速度的檢測速度值提供至第五比較器65。然后，第五比較器65將檢測速度值與設(shè)定保持壓力切換速度值進行比較，并且當(dāng)檢測速度值達到該設(shè)定保持壓力切換速度值時由速度和壓力控制器56將控制切換至保壓過程。圖3示出了例如在通過4艮據(jù)本發(fā)明實施方式的成型方法和控制進行成型的情況下的速度波形、壓力波形、和螺桿位置的關(guān)系。參照圖3，由粗實線指示的曲線表示檢測壓力P2，由細實線指示的曲線表示4企測螺桿位置N2，而由粗的長和短交替的點劃線指示的曲線表示檢測速度V2。在圖3中，橫坐標(biāo)用于成型時間。其示出了從成型開始經(jīng)過了0.5秒。從成型開始后約0.08秒是填充過禾呈的控制，并且之后將該控制轉(zhuǎn)換至保壓過程。參照圖3，通過操作注射成型機IO,通過速度控制來執(zhí)行該填充，并且螺4干12向前移動(在圖3中向下移動)。然后，4全測壓力P2從成型開始急劇升高(在圖3中向上)。當(dāng)檢測壓力P2在時間點Tl(從開始后約0.05秒)達到第一設(shè)定壓力PS2時，將控制從速度控制切換至壓力控制。因此螺桿12在時間點T5改變成稍」微向前移動并且保持稍纟效向前移動直到時間點T6。在該時間^敬期間，；險測壓力P2從時間點Tl至?xí)r間點T2^f呆持幾乎相同的壓力。在該時間段期間的壓力是釋放由于壓縮強度(這是樹脂的物理性質(zhì))而聚積在熔融樹脂中的內(nèi)能時產(chǎn)生的壓力。利用這種壓力，可以《義通過^]尋螺桿12的位置{呆持在當(dāng)前位置上而通過內(nèi)能來4呆持幾乎相同的壓力。通過以這種方式來利用聚積在樹脂中的內(nèi)能，可以保持此時的壓力，而不必通過向前移動螺桿12來升高壓力。由此可以防止如在相關(guān)技術(shù)中描述的當(dāng)填充結(jié)束時壓力峰值的增加。因此，樹脂可以以相對低的壓力散布到型腔空間的各個角落中。將控制從速度控制切換至壓力控制時的時間點在填充完成之前。在時間點T2以及之后，檢測壓力P2急劇下降，并且其在時間點T3(從開始后約0.2秒)降至幾乎零(0)的壓力。隨后，檢測壓力P2開始稍孩i升高并且在時間點T4(^^開始后約0.23秒)轉(zhuǎn)換至預(yù)i殳指定壓力(保持壓力i殳定值PT2)，并且之后保持該壓力。在這種情況下，4全測螺桿位置N2保持幾乎相同的位置，直到時間點T6(從開始后約0.1秒)，之后，其改變?yōu)橄蚝笠苿?。在時間點T7(從開始后約0.19秒)其返回至幾乎一半的3巨離，并且之后4呆持該位置。檢測速度V2從成型開始升高，并且在其在時間點T8(從開始后約0.03秒)達到設(shè)定速度VS2之前從加速側(cè)改變成減速側(cè)。在時間點T9U人開始后約0.05秒)其返回至幾乎零。更具體地，在該情況下的設(shè)定速度VS的值是幾乎零(0)的速度。隨后，檢測速度V2逐漸改變到負方向，并且在時間點T10(從開始后約0.17秒)改變?yōu)樯摺Ｈ缓?，其在時間點Tll(/人開始后約0.2秒)返回至幾乎零(0)的初始速度并保持該停止?fàn)顟B(tài)。以這種方式，4艮據(jù)本發(fā)明的實施方式，當(dāng)螺桿12向后移動時，計量成型材料，并且通過速度控制來保持樹脂被填充，直到填充壓力的檢測值達到第一設(shè)定壓力值PS2。隨后，在當(dāng)檢測壓力值P2達到或超過第一i殳定壓力值PS2時的時間點，將控制乂人速度控制切換至壓力控制，以第一i殳定壓力值PS2來執(zhí)4于從速度控制切換至壓力控制的控制，并且繼續(xù)樹脂的填充。在當(dāng)填充速度下降至或^f氐于設(shè)定速度時的時間點，執(zhí)行該控制以便將控制切換至保壓控制，以第二設(shè)定壓力值(PT2)來執(zhí)行切換至保壓控制的控制。如已經(jīng)描述的，通過根據(jù)設(shè)定速度的速度控制來開始將成型材料注射到才莫具中，并且在該注射開始之后啟動注射控制裝置20以監(jiān)測注射壓力。當(dāng)在填充過程中填充壓力達到V-P切換值(時間點Tl)時，開始螺桿12的減速(時間點T8)，即使當(dāng)注射速度等于或小于設(shè)定速度VS2時也是這樣。之后，在填充壓力下控制螺桿12(時間點T2),并且繼續(xù)成型材并+的Jt真充。與》真充壓力從時間點Tl到時間點T2幾乎恒定的事實無關(guān)，在時間點T5附近，螺桿12稍樣i向前移動，直到時間點T6。因此可以理解繼續(xù)成型材并牛的填充。因此，通過檢查檢測壓力值P2，可以知道沒有峰值壓力發(fā)生，通過相關(guān)技術(shù)中的控制方法不能控制這種峰值壓力的發(fā)生。簡言之，本發(fā)明的實施方式的特征在于，從填充過程到保壓過程的切換方法以及執(zhí)行該控制的方式。在相關(guān)技術(shù)中，當(dāng)將控制從注射過程轉(zhuǎn)換至保壓過程時，檢測螺桿位置和樹脂壓力，并且通過確定纟企測值是否與設(shè)定值相符合來切換該控制。相反，本發(fā)明的實施方式的特4i在于，在該過程中填充結(jié)束時監(jiān)測螺4干12的向前移動速度，并且通過在螺桿12的速度達到處于零附近的設(shè)定值時自動確定填充的完成，將該控制切換至l呆壓過-呈。由此可以獲得如上所述的本發(fā)明實施方式特有的優(yōu)點。而且，如由圖3所顯而易見的是，當(dāng)螺斥干12的速度已經(jīng)達到時間點T12的速度時，注射控制裝置20自動確定填充的完成，并且將控制切換至保壓過程。由此可以連續(xù)將填充壓力切換至保持壓力，而不會導(dǎo)致過沖。這證明了成型材料能夠利用內(nèi)能而自動流進型腔空間的各個角落中，其中，該內(nèi)能^f又通過保持此時的填充壓力而不必進一步提高該填充壓力而被施加至型材料。如已經(jīng)描述的，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，通過利用由壓縮作用引起的且在填充過程中聚積在成型材料中的內(nèi)能，可以防止在填充期間發(fā)生峰值壓力，而通過相關(guān)技術(shù)中的成型方法會發(fā)生這種峰值壓力。因此能夠在低壓力下進行該填充過程。而且，當(dāng)將控制從填充過程切換至保壓過程時，能夠進行連續(xù)控制，而沒有導(dǎo)致填充過量或減壓。此外，通過以多個階,殳切換速度控制和壓力控制并且在最后階段執(zhí)行壓力控制，可以以高產(chǎn)率來有效地生產(chǎn)具有令人滿意的精加工的模制品，其中，通過速度控制根據(jù)螺桿12的位置來切換熔融樹脂的填充速度，而通過壓力控制4艮據(jù)螺桿12的位置來切換填充壓力。此外，通過在最后階段執(zhí)行壓力控制，可以通過了解才莫具內(nèi)型腔空間的填充狀態(tài)來抑制過大的峰值壓力的發(fā)生。圖7是通過才艮據(jù)本發(fā)明實施方式的注射成型才幾10的注射控制裝置20中的填充控制部分15(圖6所示)進4亍控制的實例的流考呈圖。該流程圖示意性示出了具有圖6所示構(gòu)造的填充控制部分15的操作。內(nèi)容可以簡要地描述如下。最初，在步驟Sl中執(zhí)行填充過程中的速度控制，以通過注射成型獲得模制品。為此，利用回轉(zhuǎn)式編碼器(位置檢測器)16來枱r測螺桿12的位置，以根據(jù)位置檢測信號來計算螺桿12的速度。然后，通過纟乘作驅(qū)動單元14而以預(yù)定速度移動螺才干12。隨后，流禾呈進行到步驟S2，其中，檢測施加在螺桿12上的樹脂壓力，即，由熔融成型材料賦予螺桿12的填充期間的壓力，并且輸出所得到的檢測壓力P2。應(yīng)該注意的是，在該時間，段期間螺桿12保持以預(yù)定速度移動。隨后，流程進行到步驟S3，其中，將4企測壓力P2與第一設(shè)定壓力PS2進4亍比4交。當(dāng)才企測壓力P2寸氐于第一i殳定壓力PS2(P2<PS2)時，流程返回至步驟Sl并且重復(fù)上述處理。同時，當(dāng)檢測壓力P2等于或高于第一設(shè)定壓力PS2(P22PS2)時，流程進行至步驟S4。步驟Sl至步驟S3是填充過程中用于速度控制的處理。隨后，在步驟S4中，在填充過程中將控制從速度控制切換至壓力控制，以便以第一設(shè)定壓力PS2執(zhí)行壓力控制。然后流程進行到步驟S5,其中，計算通過檢測螺桿12的位置而獲得的螺桿12的檢測速度V2并且輸出對應(yīng)于該檢測速度V2的信號。隨后，流程進行到步驟S6，其中，將檢測速度V2與設(shè)定速度VS2進行比較。當(dāng)才全測速度V2高于設(shè)定速度VS2(V2〉VS2)時，流禾呈返回至步驟S4，并且重復(fù)步艱《S4至步驟S6中的處理。同時，當(dāng)檢測速度V2等于或低于設(shè)定速度VS2(V2SVS2)時，流程進行到步驟S7。步驟S4至步驟S6是填充過程中用于壓力控制的處理。步驟Sl至步驟S6形成填充過程，以將熔融的成型材料填充到才莫具中，這對應(yīng)于圖3所示的填充過程。隨后，在步驟S7中執(zhí)行處于保持壓力設(shè)定值PT2(其為第二設(shè)定壓力值)的保壓控制。該保壓控制對應(yīng)于圖3所示的保壓過程。保壓過程通過未示出的定時器來管理。該處理在該點結(jié)束。因此，即使如圖1所示形狀的產(chǎn)品也可以通過按照上述的過程以高產(chǎn)率有效地制造。應(yīng)該理解，本發(fā)明的實施方式也可應(yīng)用于無力乾道方法(runnerlessmethod)，諸如熱流道型。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，通過在填充過程的中間將控制從速度控制切換至壓力控制，可以通過利用被填充的成型材料的內(nèi)能而以低于相關(guān)技術(shù)中成型方法壓力的壓力來執(zhí)行注射成型。尤其是，在薄成型的情況下，不^f又可以改善成型性，而且還可以降〗氐才莫制品的殘留應(yīng)力。而且，根據(jù)本發(fā)明的實施方式可以降低最大注射壓力。因此，不^f又可以降^f氐成型能量，而且還可以延長才莫具的壽命。因此可以通過設(shè)計具有低剛度的模具而減低模具的成本。因此期待也可以延長使用這樣的模具的注射成型機的壽命。此外，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，可以通過借助于壓力控制以較高密度填充成型材料，在確保壓力連續(xù)性且沒有導(dǎo)致減壓的同時將控制切換至保壓過程。因此，可以獲得的優(yōu)點在于，可以防止才莫制品中的縮痕(sinkmark),并且可以防止不良填充的發(fā)生。此夕卜，可以獲得的優(yōu)點在于，才莫制品的厚度可以更加均勻。而且，因為可以控制填充壓力和保壓過程中的壓力，所以可以降^f氐才莫制品的殘留壓力，這使得可以通過降低才莫制品的尺寸變化而改善形狀精度。此外，因為以螺桿的向前移動速度來#1行到達保持壓力的切換控制，所以可以防止i真充過量的發(fā)生。如已經(jīng)描述的，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，通過檢測在多個階段注射過程中被填充的成型材料的壓力，在內(nèi)能聚積在成型材料中時的時間點，將填充控制從速度控制切換至壓力控制。之后，為了利用成型材料的內(nèi)能，將注射(填充)壓力控制為連續(xù)平坦，使得可以控制峰值壓力的發(fā)生。由此能夠以相對低的壓力進行填充。而且，在填充過程的最后階革史，通過監(jiān)測螺桿的注射速度并將該注射速度與設(shè)定速度進行比4交來檢測螺桿的向后移動，該向后移動表示型腔的填充幾乎完成，之后，將控制/人注射過考呈切換至保壓過程。這種構(gòu)造4吏匸彈可以防止》真充過量，這又可以消除i真充之后立即發(fā)生的注射壓力的過沖。因此，不^f又可以改善才莫制品的質(zhì)量，而且還可以延長模具的壽命。雖然已經(jīng)通過實施方式描述了本發(fā)明，但應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于上述以及附圖中所示的實施方式，并且在不偏離本發(fā)明范圍的情況下，可以以各種方式^j"本發(fā)明進4亍更改。權(quán)利要求1.一種注射成型的控制方法，包括以下步驟通過速度控制將熔融樹脂填充在注射成型模具中，直到所述熔融樹脂的填充壓力的檢測值達到第一設(shè)定壓力值；在所述填充壓力的檢測值達到或超過所述第一設(shè)定壓力值的時間點，通過將控制從所述速度控制切換至以所述第一設(shè)定壓力值來執(zhí)行控制的壓力控制，填充所述熔融樹脂；以及當(dāng)通過所述壓力控制進行填充時，在填充速度下降至或低于設(shè)定速度的時間點，將控制切換至以第二設(shè)定壓力值來執(zhí)行控制的保壓控制。2.才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型的控制方法，其中，在執(zhí)行所述壓力控制期間，通過利用聚積在所述樹脂中的內(nèi)能使所述樹脂流動。3.才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型的控制方法，其中，將所述控制從所述速度控制切換至所述壓力控制的時間點是在所述填充完成之前。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型的控制方法，其中，所述控制從所述速度控制切換至所述壓力控制的區(qū)間落在流道部分和澆口部分的填充過禾呈中。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型的控制方法，其中，所述設(shè)定速度的值是幾乎為零的速度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型的控制方法，其中，通過對檢測值進行微積分而獲得所述填充速度，所述檢測值通過^f吏用回轉(zhuǎn)式編碼器4企測注射電才幾的旋轉(zhuǎn)凄t而得到，所述注射電機操作注射構(gòu)件以填充所述樹脂。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型的控制方法，其中，以多個階段來切換所述速度控制和所述壓力控制并且在最后階段執(zhí)行所述壓力控制，其中，由所述速度控制根據(jù)螺桿的位置來切換所述填充速度，并且由所述壓力控制根據(jù)所述螺桿的位置來切換所述填充壓力。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的注射成型的控制方法，其中，通過在所述最后階段、執(zhí)行所述壓力控制，通過掌握才莫具內(nèi)型腔空間的填充狀態(tài)來#卩制過大填充峰值壓力的出現(xiàn)。9.一種注射成型的控制方法，包4舌以下步驟在開始時通過速度控制將熔融樹脂填充在注射成型模具中；以及當(dāng)在中途將控制從所述速度控制切換至壓力控制而才丸行所述熔融樹脂的填充時，通過利用內(nèi)能而^吏所述熔融樹脂流動，所述內(nèi)能通過利用作為所述熔融樹脂的物理性質(zhì)的壓縮強度而聚積在填充的樹脂中。10.—種注射成型的控制裝置，包括壓力檢測部分，其檢測被填充在注射成型模具中的樹脂的填充壓力；速度4企測部分，其4企測所述樹脂的填充速度；以及填充控制部分，其通過4艮據(jù)由所述速度才企測部分檢測的速度進行的速度控制來填充熔融樹脂，直到由所述壓力檢測部分檢測的所述熔融樹脂的所述填充壓力達到第一設(shè)定壓力值，過所述第一設(shè)定壓力值的時間點，將控制從所述速度控制切換至以第一設(shè)定壓力值來執(zhí)行控制的壓力控制，當(dāng)通過所述壓力控制進行填充時，在所述速度檢測部分檢測的所述填充速度下降至或低于設(shè)定速度的時間點，將所述控制切換至以第二i殳定壓力值來執(zhí)行控制的保壓控制。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的注射成型的控制裝置，其中，在所述填充完成之前，所述填充控制部分將所述控制從所述速度控制切換至所述壓力控制。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的注射成型的控制裝置，其中，4艮據(jù)流道部分和澆口部分中所述樹脂的狀態(tài)，所述填充控制部分將所述控制從所述速度控制切換至所述壓力控制。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的注射成型的控制裝置，其中，當(dāng)所述設(shè)定速度的值是幾乎為零的速度時，所述填充控制部分將所述控制切換至所述保壓控制。14.々艮據(jù)權(quán)利要求10所述的注射成型的控制裝置，其中，通過對利用回轉(zhuǎn)式編碼器檢測注射電機的旋轉(zhuǎn)數(shù)得到的檢測值進行微積分，所述速度檢測部分獲得所述填充速度，所述注射電機操作注射構(gòu)件以填充所述樹脂。全文摘要本發(fā)明提供了一種注射成型的控制方法以及注射成型的控制裝置。該注射成型的控制方法包括以下步驟通過速度控制將熔融樹脂填充在注射成型模具中，直到熔融樹脂的填充壓力的檢測值達到第一設(shè)定壓力值；在填充壓力的檢測值達到或超過第一設(shè)定壓力值的時間點，將控制從速度控制切換至以第一設(shè)定壓力值來執(zhí)行控制的壓力控制，填充熔融樹脂；以及當(dāng)通過上述壓力控制進行填充時，在填充速度下降至或低于設(shè)定速度的時間點，將控制切換至以第二設(shè)定壓力值來執(zhí)行控制的保壓控制。文檔編號B29C45/77GK101607437SQ20091015021公開日2009年12月23日申請日期2009年6月19日優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日發(fā)明者鴻丸幾久夫申請人:索尼株式會社