专利名称：注射成形机的控制方法
技术领域：
本发明涉及注射成形机的控制方法，特别涉及通过螺杆的移动将熔融树脂注入到金属模中的注射成形机的控制方法。
背景技术：
首先简单说明注射成形机的成形周期。
(1)在可塑化/计量工序中，通过螺杆旋转用伺服马达使螺杆旋转。螺杆配置在加热缸内。从装料斗将树脂供给到加热缸的螺杆后部。通过螺杆的旋转，一边将供给到螺杆后部的树脂加热熔融，一边以一定量送入到加热缸的前端部。此时，螺杆一边受到存留在加热缸的前端部的熔融树脂的压力(背压)一边后退。
注射轴直接连结在螺杆的后端部上。注射轴经由轴承旋转自如地支撑在压力板上。注射轴通过使压力板移动的注射用伺服马达而在轴向上被驱动。压力板在注射用伺服马达的作用下经由滚珠丝杠沿着导引杆前进后退。上述熔融树脂的背压如后述那样由负荷传感器检测，用反馈控制环路进行控制。
(2)接着，在填充工序中，通过注射用伺服马达的驱动使压力板前进，将螺杆前端部作为活塞，将熔融树脂填充到金属模内。检测此时的螺杆前部的树脂压力作为注射压力。
(3)在填充工序结束时，熔融树脂充满金属模的腔内。此时螺杆的前进运动从速度控制切换为压力控制。该切换被称作V(速度)/P(压力)切换，左右成形品的品质。
(4)在V/P切换后，金属模腔内的树脂在设定的压力下被逐渐冷却。该阶段称作保压工序。在保压工序中，注射压力与上述背压控制同样地由反馈控制环路进行控制。
在注射装置中，在(4)的保压工序后，返回(1)的可塑化/计量工序而进入下一个成形循环。另一方面，在合模(型締)装置中，在(1)的可塑化/计量工序后，进行用来从金属模将冷却固化的制品排出的排出动作。在排出动作中，在打开金属模并由排出机构将冷却固化的制品排出后，关闭金属模并进入(2)的填充工序。
接着，参照图1，特别对具有伺服马达驱动的注射装置的电动式注射成形机中的注射装置侧的部分进行说明。在图1中，注射用伺服马达11的旋转被传递给滚珠丝杠12。在滚珠丝杠12的旋转的作用下而前进后退的螺母13固定在压力板14上。压力板14可以沿着固定在基架(未图示)上的导引杆15、16移动。压力板14的前进后退运动经由轴承17、负荷传感器18、注射轴19而传递给螺杆20。螺杆20可旋转且可在轴向移动地配置在加热缸21内。在对应于螺杆20后部的加热缸21中设有树脂供给用的装料斗22。螺杆旋转用伺服马达24的旋转经由带或滑轮等连接部件23传递给注射轴19。即，通过由螺杆旋转用伺服马达24驱动注射轴19旋转，使螺杆20旋转。
在可塑化/计量工序中，通过螺杆20在加热缸21中一边旋转一边后退，在螺杆20的前部、即加热缸21的喷嘴21-1一侧存留了树脂。在填充工序中，将存留在螺杆20前方的熔融树脂填充到金属模内，通过加压来进行成形。此时，推压树脂的力作为反作用力被负荷传感器18检测。即，检测螺杆前部的树脂压力。检测到的压力由负荷传感器放大器25放大、输入到控制器26中。
在压力板14上安装有用来检测螺杆20的移动量的位置检测器27。位置检测器27的检测信号由放大器28放大、输入到控制器26中。该检测信号也用来检测螺杆20的移动速度。
控制器26根据由操作者通过输入装置35预先设定的各种设定值将对应于上述各多个工序的电流(转矩)指令输出给伺服放大器29、30。在伺服放大器29中控制伺服马达11的驱动电流，来控制伺服马达11的输出转矩。在伺服放大器30中控制伺服马达24的驱动电流，来控制伺服马达24的转速。在伺服马达11、24中分别具有用来检测转速的编码器31、32。将由编码器31、32检测到的转速分别输入到控制器26中。
另外，图1所示的成形机的结构无论只是用来方便地说明注射成形机的概况，只是注射成形机的一例。
如上述那样，在注射成形机中，将树脂一边加热熔融一边计量，将其压出到金属模内来成形制品。这里，在将树脂向金属模内压出时，将产生的压力控制为所希望的压力，是决定制品的好坏的非常重要的因素。
通过螺杆20的前进，将在螺杆20前部计量的熔融树脂向金属模内压出。此时，在螺杆20前部产生的压力的控制方法，已知主要有以下2种方式。
第1方式是压力切换控制方式，针对应用到图1的注射成形机中的情况进行说明。
参照图2A，在压力切换控制方式中，在注射工序中，首先以预先决定的速度V1使螺杆20前进。此时，控制器26通过负荷传感器18、负荷传感器放大器25而获取作用在螺杆20上的压力的检测信号，如果检测压力达到预先设定的设定压力P1，则停止螺杆20并切换为压力控制，使检测压力维持为设定压力P1。即，在通过速度控制使螺杆20前进时，如果检测压力达到设定压力P1，则控制器26应进行V/P切换而使螺杆20停止。
但是，如图2B所示，在检测压力到达设定压力P1后使螺杆20停止的情况下，会发生在减速过程中注射压力上升的现象(注射压力的过冲)。
该现象是由于螺杆20的前进速度越快，从开始减速到停止的时间越长，所以相应地上升的压力越大。如果该过冲变大，则金属模内的树脂成为过填充状态，在成形品上会产生毛边。
接着说明第2方式即位置切换方式。
在位置切换方式中，预先设定了规定进行V/P切换的定时的螺杆位置。由此，在注射工序中，首先螺杆20以预先决定的速度前进。控制器26获取通过位置检测器27、放大器28得到的螺杆位置的检测信号，如果螺杆20到达预先设定的位置，则切换到压力控制(例如参照专利文献1)。
专利文献1日本专利特开平6-170909号公报(第1、4页)但是，即使用位置切换控制方式，也会由于在螺杆20从开始减速到停止的时间中注射压力上升，所以在达到想要控制的压力之前会发生不想要的压力上升，而给制品带来不良影响。
发明内容
本发明的总的目的是提供一种解决上述问题的改良的有用的注射成形机的控制方法。
本发明的更具体的目的，是提供一种能够控制将熔融树脂压入金属模内时的最高压力的注射成形机的控制方法。
本发明的另一个目的，是提供一种能够根据模型化的运算式简单地预测将熔融树脂压入金属模内时的注射压力，来控制注射时的最高压力的注射成形机的控制方法。
本发明的另一个目的，是提供一种能够根据条件对复杂变化的上升注射压力进行适当的预测的注射成形机的控制方法。
为了达成上述目的，根据本发明，提供了一种注射成形机的控制方法，该注射成形机通过螺杆的移动来控制注射压力，其特征在于，在注射工序中检测螺杆前进移动时所产生的注射压力；预测从注射压力的检测时刻开始以预先设定的螺杆的减速度使螺杆减速时的上升注射压力ΔP；将预测的上升注射压力ΔP与预先设定的压力P比较；根据比较结果以预先设定的减速度使上述螺杆减速。
在上述控制方法中，优选地根据由ΔP＝dP·(V0/K)(其中dP为单位时间内的注射压力变化，V0为螺杆的前进速度，k为系数)表示的运算式进行对上升注射压力ΔP的预测。
此外，在上述控制方法中，优选地通过将由至少1次注射的成形得到的各种实际值代入运算式中，将运算式的常数部分即系数k作为理想的系数k model而反算出来，在以后的成形中反映理想的系数kmodel来进行成形。
进而，在上述控制方法中，也可以在系数k的反算中使用将预测后上升压力与预测延迟压力相加后的压力作为上升注射压力ΔP；预测后上升压力是通过从1次注射的成形中得到的最大注射压力Pmax中减去注射压力Pfb1后的值(Pmax-Pfb1)而得到的，其中注射压力Pfb1是在判断预测后上升压力与预测延迟压力相加的值与最大注射压力不一致的时刻的注射压力；预测延迟压力是通过将判断为不一致的时刻的注射压力Pfb1加上在该时刻预测的上升注射压力ΔP，并从该相加的值减中去设定压力Pref后的值(Pfb1+ΔP-Pref)而得到的。进而，也可以使用判断为超过了预先设定的压力P时的检测压力来求出系数k。
此外，在上述控制方法中，也可以将进行实际的成形、操作者判断成形品是否优良时的系数k的值用作理想的系数k model。进而，也可以使系数k为2·dV(其中dV为预先设定的减速度)。
此外，在上述控制方法中，也可以使用由至少1次注射的成形得到的实际值求得的系数k，来修正预先设定的减速度。或者也可以使用由至少1次注射的成形得到的实际值求得的系数k，来修正减速开始的时刻。
此外，在上述控制方法中，也可以在系数k的反算中，使用预测后上升压力与预测延迟压力相加后的压力作为上升注射压力ΔP；预测后上升压力是通过从1次注射的成形中得到的最大注射压力Pmax中减去注射压力Pfb1后的值(Pmax-Pfb1)而得到的，其中该注射压力Pfb1是在判断预测后上升压力与预测延迟压力相加的值与最大注射压力不一致的时刻的注射压力；预测延迟压力是通过将判断为不一致的时刻的注射压力Pfb1加上在该时刻预测的上升注射压力ΔP，并从该相加的值中减去设定压力Pref后的值(Pfb1+ΔP-Pref)而得到的。
进而，在上述控制方法中，也可以进行多次注射的试成形，将由此得到的多个系数k的反算值的平均值用作系数k model。在该控制方法中，也可以一边反映由上次的注射得到的系数k的反算值一边进行多次注射的试成形。此外，也可以在进入到实际成形以后，计算与多次注射相同的多次注射的多个系数k的反算值的移动平均值来作为系数k model。
此外，在上述控制方法中，也可以以任意的时间间隔反复进行上升注射压力ΔP的预测及判断。
在本发明的控制方法中，也可以使用由至少1次注射的成形得到的实际值来修正预先设定的减速度。或者也可以使用由至少1次注射的成形得到的实际值来修正减速开始的时刻。还可以求出在至少1次注射的成形中检测的最大注射压力与预先设定的压力P的偏差，使用该求出的偏差修正预先设定的压力P。
根据上述的本发明，能够在抑制压力的过冲的状态下控制将熔融树脂压入金属模时的最高压力，使其接近设定压力，能够防止因过填充而造成的毛边的发生。此外，由于是一次性地使螺杆停止，所以能够使此后的压力控制(保压工序)的动作稳定化。
此外，根据本发明，通过修正以使作为运算式中的常数部分的系数接近于理想值，能够可靠地进行上升注射压力的预测。
图1是表示现有的电动式注射成形机的注射装置侧的部分结构的图。
图2A是表示注射工序中的螺杆的速度-时间特性的曲线图。
图2B是表示注射工序中的注射压力的变化的曲线图。
图3A是表示由本发明的第1实施例的控制方法控制的螺杆速度的变化的曲线图。
图3B是表示由本发明的第1实施例的控制方法控制的注射压力的变化的曲线图。
图4是为了进行本发明的第1实施例的控制方法而由控制器执行的处理的流程图。
图5A是表示在到了减速开始时刻预测注射压力也没有达到设定压力的情况下设定的螺杆速度的曲线图。
图5B是表示到了减速开始时刻预测注射压力也没有达到设定压力的情况的曲线图。
图6A是表示由本发明的第2实施例的控制方法控制的螺杆速度的变化的曲线图。
图6B是表示由本发明的第2实施例的控制方法控制的注射压力的变化的曲线图。
图7是用来说明环形缓冲器的图。
图8是本发明的第3实施例的控制方法的减速度改变处理的流程图。
图9A是表示减速度的改变的曲线图。
图9B是表示检测到的最大压力没有达到设定压力时的注射压力的变化的曲线图。
图10是本发明的第4实施例的控制方法的设定压力的修正处理的流程图。
图11A是表示检测到的最大压力超过了设定压力时的注射压力的变化的曲线图。
图11B是表示设定压力的修正的曲线图。
具体实施例方式
下面参照
本发明的实施例。
首先，参照图3A、图3B说明本发明的第1实施例的注射成形机的控制方法。以下的说明是假设将本实施例的控制方法应用到图1所示的注射成形机中的情况，但本实施例的控制方法并不限于图1所示的电动式注射成形机，可以应用到其他各种各样的成形机中。
在本实施例的控制方法中，在螺杆20前进的期间，如果在当前时刻螺杆20以预先设定的减速度开始减速并停止，则预测树脂压力(即注射压力)上升多少。然后，在判断出将预测的注射压力加上检测到的注射压力的值超过预先设定的设定压力时，停止螺杆20的动作。
图3A、图3B是用来说明本实施例的控制方法的图，图3A是表示螺杆速度-时间特性的曲线图，图3B是表示注射压力-时间特性的曲线图。在图3A中，变量Pfb表示由负荷传感器18检测出的检测压力，变量ΔP表示预测上升压力，变量dP/dt表示注射压力的微分值。此外，在图3B中，变量V0表示螺杆20的前进速度，变量a表示螺杆20的停止处理中加速度(即减速度)，变量ΔS表示从螺杆20开始减速到停止所形成的速度面积(图3A所示的斜线部分的面积＝螺杆20的移动距离)。
预测上升压力、即压力变化ΔP与速度面积ΔS相关。其关系使用常数k，可以表示为ΔP＝α·ΔS。
速度面积ΔS可以用ΔS＝V0·(V0/a)/2＝V02/2a表示，所以预测上升压力ΔP可以用以下的式(1)表示。
式(1)ΔP=αV022a=αV022(dV/dt)=αV02dt2dV]]>=αV0dt·V02dV=dP·V02dV]]>其中，dP/dt＝αv0这里，在用来得到式(1)的预测上升压力ΔP的多个要素中，要素dP为单位时间内的压力变化，可以使用检测压力Pfb计算。要素V0可以作为螺杆20的前进速度被检测。要素dV为每单位时间的螺杆20的速度变化，作为减速度a被预先设定。
控制器26使用上述各要素进行式(1)的运算。特别地，控制器26在螺杆20的前进过程中以微小时间(即控制取样时间)间隔进行上述运算，来计算预测上升压力ΔP。
对于用来进行上述运算的控制器26的1次注射的控制动作，参照图4进行说明。图4是控制器26的1次注射的控制动作的流程图。
参照图4，首先，在步骤S1的注射工序中，控制器26以预先决定的速度使螺杆20前进。由此开始树脂填充。接着，在步骤S2中，控制器26使用以取样时间间隔检测到的压力检测值，根据式(1)计算预测上升压力ΔP。
接着，在步骤S3中，控制器26判断进行预测的时刻的检测压力Pfb与计算出的预测上升压力ΔP的和(Pfb+ΔP)是否超过预先设定的设定压力P1。在判断为(Pfb+ΔP)超过了设定压力P1的情况下，处理前进到步骤S4，控制器26以预先设定的减速度a使螺杆20减速而停止。另一方面，在判断为(Pfb+ΔP)没有超过设定压力P1的情况下，处理返回到步骤S2。
另外，上述步骤S1～S3的处理，以微小时间(控制取样时间)间隔反复进行。此外，在步骤3中判断为(Pfb+ΔP)没有超过设定压力P1的情况下，即如图5B所示，在即使到了开始螺杆的减速的时刻T1也判断为(Pfb+ΔP)没有达到设定压力P1的情况下，重复步骤S3和S2直到达到设定压力P1，如果最终(Pfb+ΔP)到达设定压力P1，则开始减速。这种情况下，结果是，如图5A所示那样进行将减速开始时刻T1延迟的控制。
通过以上的控制动作，根据本实施例，能够把将熔融树脂压入金属模内时的最高压力控制为预先设定的设定压力P1。
以上说明了将本实施例的控制方法应用到图1所示的结构的注射成形机中的情况，但如上所述本实施例的控制方法并不限于图1所示的注射成形机。例如在加热缸的头侧设有树脂压力传感器的情况下，检测压力Pfb也可以使用该检测值。此外，螺杆的速度也可以使用设在注射用伺服马达上的编码器的检测信号来计算。此外，本实施例的控制方法并不限于电动式的注射成形机，也可以适用于油压式的注射成形机。此时，注射压力由例如注射缸的油压传感器检测。
如上述那样，根据本发明的第1实施例的控制方法，能够在抑制压力的过冲的状态下，控制将熔融树脂压入到金属模内时的最高压力使其与设定压力接近，能够防止因过填充带来的毛边。此外，由于是一次性地使螺杆速度成为0，即一次性地使螺杆停止，所以能够使此后的压力控制(保压工序)的动作稳定化。
接着说明本发明的第2实施例的成形机的控制方法。
在本发明的第2实施例的控制方法中，为了能够控制将熔融树脂压入到金属模中时产生的注射压力、特别是控制最高压力，使螺杆以预先设定的减速度停止。此时，将从减速开始到停止的注射压力的上升值作为预测上升压力进行预测，判断预测的预测上升压力与当前的注射压力之和是否超过预先设定的压力。并且，在判断为超过的时刻，以预先设定的螺杆的减速度使螺杆减速，通过螺杆速度控制进行压力控制。
这是因为以下的理由。即，如果注射速度为高速，则通过实时的压力检测进行的压力反馈控制变得困难。这是因为压力反馈控制的响应性降低的缘故。所以优选地不进行压力反馈控制，而是采用速度反馈控制。这是因为，通过速度反馈控制，能够以高响应性控制螺杆速度。
特别地，在预测上升压力的预测中使用模型化的运算式。在该运算式中存在作为用来将螺杆速度与注射压力联系起来的常数部分的系数。在本实施例中将该系数修正为理想的数值。
本实施例的控制方法能够应用到图1所示的注射成形机中，在本实施例中对应用到图1的结构的注射成形机的情况进行了说明，但本发明并不限于图1所示的注射成形机。
在V/P切换时以预先设定的减速度使螺杆停止时的预测上升压力ΔP，可以由以下的式(2)模型化。
ΔP＝dP·(V0/2dV) (2)在式(2)中，dP为单位时间内的注射压力变化，它可以通过使用注射压力的检测值来实现。V0为螺杆的前进速度，它也使用螺杆速度的检测值。dV是单位时间内的速度变化，是预先设定的减速度，可以任意地设定。如果用图1说明，则可以分别将负荷传感器18的检测值用作注射压力的检测值，将位置检测器27的检测值或编码器31的检测值用作螺杆速度的检测值。此外，预先设定的减速度由输入装置35设定，以下所述的各种设定值也是由输入装置35设定的。并且，控制器26使用这些值进行以下的处理。
其中，在式(2)中dP＝k·V0dt，通过系数k进行注射压力与螺杆速度的结合，所以将参数、即作为预先设定的减速度的2dV一起，用式(3)表示ΔP。
ΔP＝dP·(V0/k)(3)控制器26在注射工序中以预定的取样周期反复进行上述运算，使用每次运算的运算结果进行后述的判断。
如果按照上述模型那样进行，则看作k＝2dV，将式(2)作为模型化的运算式使用是没有问题的，但实际上因成形的树脂的粘弹性或机械的滑动阻力等的关系，很少会按模型那样进行，压力的斜度并不总是定值。
所以，在本实施例中，实际至少进行1次试成形，使用将计量的树脂压入到金属模中时得到的各种实际值，在控制器26中计算理想的系数k model来作为系数k，将该系数k model与式(3)的系数k置换来使用。
根据上述试成形，将实际计量的树脂压入到金属模内时产生的各种实际值，与对预测上升压力进行预测的模型，为如图6A、图6B所示那样的关系。在图6B中，由粗实线表示的波形为注射压力的实际值，即表示检测压力Pfb的波形。
1、超过预测时检测压力(Pfb1)计算预测上升压力ΔP，并在判断为得到的预测上升压力ΔP与该预测时得到的检测压力Pfb相加而得到的压力(Pfb+ΔP)超过了预先设定的设定压力Pref时的检测压力。
2、预测上升压力(ΔP)根据式(3)计算。
3、预测最大压力(Pfb+ΔP)由于根据式(3)进行的计算，在各次注射中压力斜度并不一定，所以难以判断(Pfb+ΔP)是否与设定压力Pref一致。实际得到的值必须是考虑了下面的压力误差后的值。
4、压力误差(Pfb1+ΔP-Pref)表示预测最大压力与设定压力Pref相比偏离的程度。
5、最大压力(Pmax)通过上述那样不按模型进行而上升时的最高压力。
6、设定压力(Pref)7、预测后上升压力(Pmax-Pfb1)使用上述的关系，控制器26使用1次注射成形时的各种实际值，根据以下的式(4)反算出理想的系数k model。此外，由于此时的预测后上升压力中吸收了取样延迟等带来的误差，所以追加压力误差。
式(4) =dP·V0Pmax-Pfb1+Pfb1+ΔP-Pref]]>=dP·V0Pmax+ΔP-Pref]]>其中，dP为预测到超过的时刻的注射压力微分值V0为预测到超过的时刻的螺杆速度Pmax为最大压力ΔP为预测到超过的时刻的预测上升压力Pref为设定压力以下说明其作用。
在式(3)中，在设定了适当的系数k后仅进行1次注射的试成形。另外，系数k也可以根据式(2)的模型设定为k＝2dV。
根据通过该设定的1次注射成形而得到的各种实际值(dP、V0、Pmax、ΔP)及设定压力(Pref)，按照式(4)计算理想的系数k model。计算后，将它反映到下次以后的实际成形注射时的系数中。
作为反映的方法，可以应用以下的1～3的方法。
1、将得到的系数直接在下次注射时使用。
2、一边反映由多次注射的试成形、或者由上次注射得到的系数一边进行多次注射的成形，利用分别得到的系数的平均值(其中，成形条件(设定)变化的情况除外)。该方法也可以在进入实际成形后继续使用。
3、一边反映由多次注射的试成形得到的系数一边进行多次注射的成形，将分别得到的系数依次保存到环形缓冲器中。以后，在实际成形中也继续计算移动平均值，将它用作实际系数使用。
所谓的环形缓冲器，如图7所示，是准备了具有能够保存任意多个变量的多个区域的存储器，在该存储器的各区域中依次保存所计算的系数(k model)，如果满了则再在最初的区域中放入最新的系数。在反复进行以上操作的同时，每次新保存了1个系数后都在所有的多个区域中求所保存的系数的平均值。即，在图7所示的例子中，是不断计算最新的6个系数的平均值、将它用于下次注射中的方法。
因为模型与实际的背离经常发生，所以再寻求与此对应的模型是有某种程度的限度的。况且，在如塑料树脂那样具有粘弹性的流体中，其模型化非常困难。但是，由于在限定的条件下确实存在理想的系数(k model)，所以通过本发明这样对它进行反算是可以应对各种各样的状态的。
在本实施例的控制方法中，在注射工序中检测螺杆前进时发生的注射压力Pfb，预测从该检测时刻开始以预先设定的螺杆的减速度使螺杆停止时的上升注射压力ΔP。并且，判断预测出的上升注射压力ΔP与当前的注射压力Pfb的和是否超过预先设定的压力Pref，在判断为超过的时刻，以预先设定的螺杆的减速度使螺杆减速，由此通过螺杆速度控制来进行压力控制。通过螺杆速度控制实现压力控制的区间，对应于图6A中从螺杆速度V0开始减小到切换为实际的压力控制的期间。
结果，可以如图6B所示那样对注射压力的最高压力进行控制，使其不会超过设定压力Pref很多，而是在设定压力Pref附近。
以上说明了将本实施例的控制方法应用到图1所示的注射成形机中的情况，但如前所述本实施例的控制方法并不限于图1所示的注射成形机。例如，检测压力Pfb在加热缸的头侧设有树脂压力传感器的情况下也可以使用该检测值。此外，螺杆的速度也可以使用设在注射用伺服马达上的编码器的检测信号来计算。此外，本实施例的控制方法并不限于电动式的注射成形机，也可以适用于油压式的注射成形机。此时，注射压力通过例如注射缸的油压传感器检测。
如上所述，根据本实施例，通过根据模型化的运算式预测将熔融树脂压入金属模内时的注射压力，能够将注射压力的最高压力控制为接近设定压力，能够防止过填充造成的毛边。并且，通过可以对上述运算式中的常数部分即系数进行修正，以使其接近理想值，能够合适地进行对上升注射压力的预测。
接着说明本发明的第3实施例的控制方法。
在本实施例的控制方法中，使螺杆开始减速的时刻以后的螺杆的减速度(dV或k)变化。图8是在本发明的控制方法中使螺杆的减速度变化的处理的流程图。
在图8中，首先在步骤S11中实际使成形机动作来进行最初的注射(第1次注射)。接着，在步骤S12中通过注射树脂的预测上升压力ΔP和系数k计算减速开始时刻T1。接着，在步骤S13中进行第2次的注射。然后，在步骤S14中，判断第2次注射中减速开始时刻T1下的Pfb+ΔP是否超过了设定压力P1。
在步骤S14中，如图9B所示，在判断减速开始时刻T1时由Pfb+ΔP求得的设定压力P1没有超过最大压力Pmax的情况下，处理前进到步骤S15。在步骤S15中，使螺杆的减速度dV(或k)减小而使螺杆减速。即，如图9A的粗虚线所示，将减速度的斜度设定为较平缓的斜度来将螺杆减速。由此，螺杆减速开始时刻T1以后的树脂压力的上升变大，能够使实际的树脂的最大压力接近于目标的设定压力。
另一方面，在步骤S14中，在判断减速开始时刻T1时由Pfb+ΔP求得的设定压力P1超过了最大压力Pmax的情况下，处理前进到步骤S16。在步骤S16中，使螺杆的减速度dV(或k)增大来将螺杆减速。即，如图9A的细虚线所示，将减速度的斜度设定为更陡峭的斜度来将螺杆减速。由此，螺杆减速开始时刻T1以后的树脂压力的上升变小，能够使实际的树脂的最大压力接近于目标的设定压力。
接着说明本发明的第4实施例的控制方法。
在本实施例的控制方法中，将检测到的树脂的最大压力Pmax与设定压力进行比较，通过修正设定压力P1，控制树脂的最大压力Pmax，使其接近于目标的设定压力P1。图10是在本发明的控制方法中对设定压力P1进行修正的处理流程图。
在图10中，首先在步骤S21中实际地使成形机动作，进行最初的注射(第1次的注射)。接着，在步骤S22中计算注射树脂的预测上升压力ΔP和系数k。接着，在步骤S23中进行第2次的注射，检测实际的树脂的最大压力Pmax。然后，在步骤S24中，判断第2次的注射中最大压力Pmax是否超过设定压力P1(即预测最大压力(Pfb+ΔP))。
在步骤S24中，如图11A所示，在判断为第2次的注射中实际检测的最高压力Pmax超过了设定压力P1的情况下，处理前进到步骤S25。在步骤S25中进行使设定压力P1的值减少ΔP的误差ΔPE的处理。即，使ΔP的值减少实际检测的最高压力Pmax超过预测最大压力(Pfb+ΔP)的部分，成为设定压力P2。由此，修正了ΔPE后的注射中的螺杆的减速开始时刻T1以后的树脂压力的上升变小，能够使实际的树脂的最大压力接近于目标的设定压力。
另一方面，在步骤S24中，在判断为实际检测的最高压力Pmax没有超过设定压力P1的情况下，处理前进到步骤S26。在步骤S26中，进行使设定压力P1的值增大ΔP的误差ΔPE的处理。即，使ΔP的值增大实际检测的最高压力Pmax与预测最大压力(Pfb+ΔP)相比不足的部分。由此，修正了ΔPE后的注射中的螺杆的减速开始时刻T1以后的树脂压力的上升变大，能够使实际的树脂的最大压力接近于目标的设定压力P1。
另外，也可以将第2实施例所示的ΔP的修正方法在第1、第3、第4实施例中应用。
本发明并不限于上述具体公开的实施例，在本发明的范围内可以做各种变形例和改良例。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1、(修改)一种注射成形机的控制方法，改注射成形机通过螺杆的移动来控制注射压力，其特征在于，在注射工序中检测上述螺杆前进移动时所产生的注射压力；预测从注射压力的检测时刻开始以预先设定的螺杆的减速度使螺杆减速时的上升注射压力ΔP；将预测的上升注射压力ΔP与预先设定的压力P相比较；根据比较结果以预先设定的减速度使上述螺杆减速。
2、如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据由下式表示的运算式对上述上升注射压力ΔP进行预测ΔP＝dP·(V0/k)其中，dP为单位时间内的注射压力变化，V0为螺杆的前进速度，k为系数。
3、如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，通过将由至少1次注射的成形得到的各种实际值代入上述运算式中，将上述运算式中的常数部分即系数k作为理想的系数k model而进行反算；在以后的成形中反映上述理想的系数k model来进行成形。
4、如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在上述系数k的反算中，将预测后上升压力与预测延迟压力相加后的压力用作上述上升注射压力ΔP；上述预测后上升压力是通过从上述1次注射的成形中得到的最大注射压力Pmax中减去注射压力Pfb1后的值(Pmax-Pfb1)而得到的，其中该注射压力Pfb1是判断为上述预测后上升压力和预测延迟压力相加的值与上述最大注射压力不一致的时刻的注射压力；上述预测延迟压力是通过将上述判断为不一致的时刻的注射压力Pfb1和在该时刻预测的上升注射压力ΔP相加，并从该相加的值中减去上述设定压力Pref的值(Pfb1+ΔP-Pref)而得到的。
5、如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，
权利要求
1.一种注射成形机的控制方法，该注射成形机通过螺杆的移动来控制注射压力，其特征在于，在注射工序中检测上述螺杆前进移动时所产生的注射压力；预测从注射压力的检测时刻开始以预先设定的螺杆的减速度使螺杆停止时的上升注射压力ΔP；将预测的上升注射压力ΔP与预先设定的压力P相比较；根据比较结果以预先设定的减速度使上述螺杆减速。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据由下式表示的运算式对上述上升注射压力ΔP进行预测ΔP＝dP·(V0/k)其中，dP为单位时间内的注射压力变化，V0为螺杆的前进速度，k为系数。
3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，通过将由至少1次注射的成形得到的各种实际值代入上述运算式中，将上述运算式中的常数部分即系数k作为理想的系数k model而进行反算；在以后的成形中反映上述理想的系数k model来进行成形。
4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在上述系数k的反算中，将预测后上升压力与预测延迟压力相加后的压力用作上述上升注射压力ΔP；上述预测后上升压力是通过从上述1次注射的成形中得到的最大注射压力Pmax中减去注射压力Pfb1后的值(Pmax-Pfb1)而得到的，其中该注射压力Pfb1是判断为上述预测后上升压力和预测延迟压力相加的值与上述最大注射压力不一致的时刻的注射压力；上述预测延迟压力是通过将上述判断为不一致的时刻的注射压力Pfb1和在该时刻预测的上升注射压力ΔP相加，并从该相加的值中减去上述设定压力Pref的值(Pfb1+ΔP-Pref)而得到的。
5.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，将进行实际的成形、操作者判断到成形品好坏时的上述系数k的值用作理想的系数k model。
6.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，上述系数k为2·dV，其中dV为上述预先设定的减速度。
7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，使用由至少1次注射的成形得到的实际值所求得的上述系数k，来修正上述预先设定的减速度。
8.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，使用由至少1次注射的成形得到的实际值所求得的上述系数k，来修正减速开始的时刻。
9.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，在上述系数k的反算中，将预测后上升压力与预测延迟压力相加后的压力用作上述上升注射压力ΔP；上述预测后上升压力是通过从上述1次注射的成形中得到的最大注射压力Pmax中减去注射压力Pfb1后的值(Pmax-Pfb1)而得到的，其中该注射压力Pfb1是判断为上述预测后上升压力和预测延迟压力相加的值与上述最大注射压力不一致的时刻的注射压力；上述预测延迟压力是通过将上述判断为不一致的时刻的注射压力Pfb1和该时刻预测的上升注射压力ΔP相加，并从该相加的值中减去上述设定压力Pref的值(Pfb1+ΔP-Pref)而得到的。
10.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，使用判断为超过了上述预先设定的压力P时的检测压力，来求得上述系数k。
11.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，进行多次注射的试成形，并将由此得到的多个系数k的反算值的平均值用作上述系数k model。
12.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，上述多次注射的试成形是在反映由上次的注射得到的上述系数k的反算值的同时进行的。
13.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，进入到实际成形以后，计算与上述多次注射相同的多次注射的多个系数k的反算值的移动平均值，来作为上述系数k model。
14.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，以任意的时间间隔反复进行上述上升注射压力ΔP的预测及上述判断。
15.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，使用由至少1次注射的成形得到的实际值来修正上述预先设定的减速度。
16.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，使用由至少1次注射的成形得到的实际值来修正减速开始的时刻。
17.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，求出在至少1次注射的成形中检测的最大注射压力与上述预先设定的压力P之间的偏差，使用该求出的偏差来修正上述预先设定的压力P。
全文摘要
提供一种注射成形机的控制方法，通过螺杆(20)的移动控制注射成形机的注射压力。在注射工序中检测螺杆(20)前进移动时产生的注射压力。预测从注射压力的检测时刻开始以预先设定的螺杆的减速度使螺杆停止时的上升注射压力ΔP。将预测的上升注射压力ΔP与预先设定的压力P相比较，根据比较结果，以预先设定的减速度使螺杆(20)减速。
文档编号B29C45/76GK1767934SQ20048000901
公开日2006年5月3日 申请日期2004年4月7日 优先权日2003年4月7日
发明者金野武司, 天野光昭, 佐藤洋 申请人:住友重机械工业株式会社