专利名称：注射成型机的控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种注射成型机，尤其涉及一种精确测量树脂的注射成型机的控制器。
背景技术：
在螺旋直射式注射成型机中，旋转加热料筒中的螺杆从而熔化和塑造树脂材料，然后将熔化的树脂在压力下进给到加热料筒的末端部分。然后，螺杆在压力控制下后退。当螺杆达到设定测量点时就停止旋转和后退，然后测量树脂量。同样，在预增塑式注射成型机中，将熔化的树脂进给到料筒末端部分，活塞在注射树脂的压力下后退。当活塞到达设定位置时，测量树脂量。在测量后，螺杆或活塞前进而将熔化的树脂注射并填充到模具中。
为了提高成型产品的质量，需要减少模具中熔化树脂填充的分散。
在螺杆或活塞后退到测量点或位置时执行注射。如果在此之后直接将测量的熔化树脂注射并填充到模具中，就能够获得准确的填充，因此成型的产品不会由于重量而分散从而其质量能够保持统一。然而，当测量结束后开始注射过程时，存在熔化的树脂回流而改变测量的树脂量的问题。
例如为止逆阀或止逆环的阀门粘贴在螺杆的末端，从而将螺杆旋转产生的熔化树脂在测量过程中进给到料筒的末端，然后在注射过程将在螺杆末端部分的熔化树脂无回流地注射到模具中。该阀门防止熔化树脂在螺杆的末端部分和基部之间流动，并在防止在测量结束至开始注射的时间周期期间改变测量的树脂量。因此，能够准确地注射测量的树脂量。然而，存在的问题是回流防止装置(例如防止熔化树脂回流的阀门)的延迟操作可能导致熔化树脂的回流，从而不能注射准确量的熔化树脂。有各种技术可以改善该问题。
在根据已知发明(JP2-147312A，图1)的预增塑式注射成型机中，在测量结束时活塞后退，从而螺杆末端部分的熔化材料的压力为0。然后，活塞前进将止逆阀后退，从而关闭从料筒基部到末端部分的树脂通道。因此防止了熔化材料的回流，从而排除了测量树脂量的分散。
在已知的螺旋直射式注射成型机中(见JP11-240052A的0031段)，当螺杆后退到测量点时停止旋转。在螺杆停止后退后，螺杆在其停止的位置反向旋转，料筒后部的树脂的压力降低使止逆阀后退，从而关闭树脂通道。然后，将树脂吸回并开始注射，从而排除了测量树脂量的分散。
在另一已知情况下(见JP3118188B的权利要求1和2)，螺杆停留在测量结束后的回吸过程中反向旋转时的位置，然后开始注射。在另一已知情况下(见JP2-38381B的发明效果)，在测量结束后的同时螺杆反向旋转和后退，然后开始注射。在另一已知情况下(见JP9-29794B的0015，0016，0017段)，测量结束后在吸回树脂后螺杆反向旋转，止逆阀将树脂通道关闭。然后，在螺杆前进到回吸过程开始之前的位置并暂时停下时，执行注射。可选地，在螺杆前进到回吸过程开始之前的位置并在树脂被吸回之后暂时停下时开始反向旋转之后，执行注射。在另一已知情况下(见JP60-76321A的权利要求1和2)，在测量之后执行预注射从而提高注射的精确度。在该预注射中，在测量之后将比将熔化油注射到容器中的压力更低的压力维持固定时间周期，从而该压力增加到固定的压力。在关闭止逆环后，将该位置存储到存储器中，并执行距离存储的位置为固定距离的注射。可选地，在预注射中反向旋转螺杆。在另一已知情况下(见JP53-39358A的权利要求)，在测量结束后对螺杆简单施压使其前进并在预定的位置停止，然后以此位置为参考点执行注射。在另一已知情况下(见JP52-151352A的权利要求)，在测量结束后对螺杆施压固定时间周期从而移动止逆阀将树脂通道安全关闭，螺杆停止在到达预定压力的位置，以此位置为参考点执行注射。
在另一情况下(见JP3652681B的0011段)，通过反向旋转将测量之后由于过度的螺杆旋转产生的过剩测量树脂返回。在另一情况下(见JP2004-154994A的0011段)，在测量结束之后立即开始螺杆的反向旋转，螺杆停止在准确的测量末端位置。
根据上述现有技术，防止了料筒末端部分的熔化树脂的回流等并且防止了在注射过程中改变测量的树脂量。
在获得准确测量树脂量的已知控制方法中(见JP1-26857B第6栏最后1行至第7栏第21行)，提供了多个后压力指令集和螺杆旋转频率指令集，从而能够彼此相关地控制后压力和螺杆旋转频率的组合。在这种情况下，通过在测量过程结束时将螺杆旋转频率和螺杆后退速度控制为零，使得测量统一。
在另一已知方法中，(见JP64-6931B的权利要求和图2)，基于螺杆后退位置，通过在测量停止前逐渐降低螺杆旋转速度而获得稳定的测量树脂量。
在JP2-147312A描述的预增塑式注射成型机中，在测量结束后，活塞后退或前进。在JP11-240052A、JP3118188B、JP 9-29794B和JP3652681B描述的注射成型机中，通过将螺杆的反向旋转和测量结束后的前进或后退分开执行而获得准确的测量量(注射量)。然而，基于这些现有技术的测量操作的劣势在于与预增塑注射成型机(其中活塞既不前进也不后退)、或传统螺旋直射式注射成型机(其中螺杆不反向旋转)的测量操作相比，其循环时间不可避免地延长。
根据JP2-38381B中描述的技术，其中螺杆在测量结束后后退时反向旋转，此外，尽管其周期时间并不会增加，但如果螺杆反向旋转一点，螺杆的内部压力就完全降低。因此，为了精确成型必须最小化螺杆的反向旋转，这可能会导致过度的反向旋转。然而，如果过度地反向旋转螺杆，会导致熔化树脂回流并且过度填充到螺杆的槽中，就不可避免地导致在下一成型循环中测量的分散。进一步，如果为了减少螺杆的反向旋转而缩短螺杆的后退距离，则螺杆后退的减压太小，以致从喷嘴滴落造成成型不稳定。进一步地，如果反向旋转中的螺杆的后退速度太高，螺杆反向旋转带来的测量树脂的压力减少效果和螺杆后退带来的测量树脂的压力减少效果协同工作。于是发生突然的压力改变，从而树脂的测量量也不可避免地发生改变。这增加了注射压力的分散或最小缓冲量，其控制也很困难。
发明内容
本发明提供了一种用于注射成型机的控制器，能够最小化在测量结束后螺杆的后退过程中的周期时间的增加，能够获得更准确和统一的测量的树脂量，并且能够在短时间内确定测量条件。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于注射成型机的测量方法，该注射成型机是具有在料筒内可旋转和轴向移动的螺杆的螺旋直射式注射成型机。该方法包括在第一方向旋转螺杆从而进给在料筒内的螺杆前的树脂来进行树脂测量；在树脂测量结束后以与用于注射树脂的前进方向相反的后退方向轴向地移动螺杆，从而螺杆进行后退动作；以及，以与第一方向相反的第二方向旋转在后退动作中的螺杆，其中，在未旋转时螺杆的后退动作的第一速度与在第二方向旋转时螺杆的后退动作的第二速度不同。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于注射成型机的测量方法，该注射成型机是具有在第一料筒内可旋转的螺杆、和在与该第一料筒相连的第二料筒内可轴向地移动的活塞的预增塑式注射成型机。该方法包括在第一料筒内使螺杆在第一方向上旋转，从而进给在第二料筒内的活塞前的树脂来进行树脂测量；在树脂测量结束后以与用于注射树脂的前进方向相反的后退方向轴向地移动活塞，从而活塞进行后退动作；以及，以与第一方向相反的第二方向旋转在后退动作中的螺杆，其中，在螺杆未旋转时活塞后退动作的第一速度和螺杆在第二方向旋转时活塞的后退动作的第二速度不同。
根据本发明的第三方面，提供了一种用于注射成型机的控制器，该注射成型机是具有用于在料筒内旋转螺杆的第一电动机、和用于在料筒内轴向地移动螺杆的第二电动机的螺旋直射式注射成型机。该控制器包括用于驱动第一电动机在第一方向旋转螺杆来进给在料筒内螺杆前的树脂，而且驱动用于测量树脂的第二电动机直到螺杆轴向地移动到预设的测量结束位置的装置；用于设定螺杆到达预设测量结束位置后螺杆的后退动作的距离，以及螺杆后退动作的第一和第二不同速度的装置；以及，用于驱动第二电动机将螺杆轴向地移动设定的距离从而使螺杆在到达设定的测量结束位置之后执行后退动作，并且驱动第一电动机在与第一方向相反的第二方向上旋转后退动作中的螺杆的装置，其中，驱动第二电动机从而在螺杆不旋转时螺杆以设定的第一速度执行后退动作，而且当螺杆在第二方向上旋转时螺杆以设定的第二速度执行后退动作。
根据本发明的第四方面，提供了一种用于注射成型机的控制器，该注射成型机是具有在第一料筒内旋转螺杆的第一电动机、和用于在第二料筒内轴向地移动活塞的第二电动机的预增塑式注射成型机。该控制器包括用于驱动第一电动机在第一方向上旋转螺杆来进给在第二料筒内的活塞前的树脂，而且驱动用于测量树脂的第二电动机直到活塞轴向地移动到预设的测量结束位置的装置；用于设定活塞到达预设的测量结束位置后活塞的后退动作的距离、以及活塞的后退动作的第一和第二不同速度的装置；以及，用于驱动第二电动机将活塞轴向地移动设定的距离从而使活塞在到达设定的测量结束位置之后执行后退动作，并且驱动第一电动机以在所述活塞的所述后退动作中使所述螺杆与第一方向相反的第二方向上旋转的装置，其中，驱动第二电动机从而使活塞在螺杆不旋转时以设定的第一速度执行后退动作，而且，当螺杆在第二方向旋转时，活塞以设定的第二速度执行后退动作。
可以以预定的角度旋转螺杆预定的时间周期，直到螺杆或活塞到达预定位置、或者直到在螺杆或活塞后退动作中料筒中的树脂压力到达预定值。
当螺杆或活塞在后退动作中到达预定位置后，在后退动作开始、经过预定时间周期后、或者在螺杆或活塞的后退动作中料筒内的树脂压力到达预定值后，可以开始螺杆的旋转。
螺杆或活塞的后退动作的第二速度比螺杆或活塞的后退动作的第一速度低。
基于树脂的预定压力和检测压力控制螺杆或活塞的后退动作的第一速度。同时可以基于树脂的预定压力和检测压力控制螺杆或活塞的后退动作的第二速度。
螺杆不旋转时螺杆或活塞的后退动作可以具有螺杆开始旋转之前的阶段和螺杆旋转结束之后的阶段，可以将螺杆或活塞在这些阶段的后退动作的速度和第二速度设定为不同的值。
当在螺杆或活塞的后退动作结束之前螺杆的旋转没有结束时，在第二方向上螺杆的旋转可以在螺杆或活塞的后退动作结束的同时停止。
该控制器可以进一步包括一装置，该装置用于在开始注射过程之前和螺杆或活塞的后退动作结束之后在前进方向轴向地移动螺杆或活塞，直到料筒内的树脂压力到达预定值、或者螺杆或活塞到达预定位置或者到达预定时间周期，并且在螺杆或活塞的前进动作中在第二方向上旋转螺杆，或者其后在第二方向上旋转螺杆。
由于螺杆持续后退，比起分别执行螺杆的后退和反向旋转的情况，可以缩短周期时间。进一步地，能够抑制突然的压力改变，从而当螺杆反向旋转时通过降低螺杆的后退速度或在压力控制下以后退速度操作螺杆实现精确测量。由于能够独立调节螺杆反向旋转和后退的条件，从而能够在短时间内调整到最佳条件。此外，在螺杆反向旋转后，能够再次增加螺杆的后退速度从而缩短周期时间。如果将控制器设计为只能设定两个速度，即螺杆在反向旋转时和不反向旋转时后退的速度，进一步地，能够减少设定项目的数目，从而能够更容易地设定最佳条件。
图1为给出了根据本发明一实施例的、用于控制螺旋直射式注射成型机的控制器的主要部件的框图；图2为预增塑式注射成型机的示意图；图3为说明根据该实施例的、用于测量结束后的减压处理的操作概要的示图；图4为给出了根据该实施例的减压处理的流程图；图5为给出了由时间确定反向旋转区域的减压处理的流程图。
具体实施例方式
图1给出了根据本发明一实施例的注射成型机的主要部件。喷嘴部2粘贴在注射料筒1的末端，螺杆3通过注射料筒1。螺杆3具有例如为负荷元(Load Cell)的压力传感器5，用于检测作用于螺杆3上的树脂压力。用于螺杆旋转的伺服电动机M2通过传动机构6(由滑轮、传送带等构成)旋转螺杆3。进一步地，用于螺杆前进和后退的伺服电动机M1通过传动机构7驱动螺杆3在其轴向移动，该传动机构7包括滑轮、传送带、滚珠螺杆/螺母机构、以及将旋转动作转换为线性动作的一些其它机构。符号P1代表位置/速度检测器，其通过检测使螺杆前进和后退的伺服电动机M1的位置/速度来检测螺杆3的轴位置和速度。符号P2代表位置/速度检测器，其通过检测伺服电动机M2的位置/速度检测螺杆3的旋转位置和速度。进一步地，符号4代表漏斗，树脂通过该漏斗提供到注射料筒1。
注射成型机的控制器10具有作为用于数值控制的微处理器的CNCCPU20，作为用于可编程控制器的微处理器的PCCPU17，和作为用于伺服控制的微处理器的伺服CPU15。信息可以通过总线26选择各个微处理器的输入和输出，而在微处理器之间转发。
伺服CPU15与载有专用控制程序的ROM13、用于暂时存储数据的RAM14相连，该专用控制程序用于对位置闭环、速度闭环和电流闭环进行处理的伺服控制。进一步地，连接伺服CPU15从而其能够通过A/D(模拟/数字)转换器16检测来自压力传感器5的压力信号。粘贴在注射成型机主体侧的压力传感器5检测例如为注射压力的各种压力。进一步地，伺服CPU15与伺服放大器12、11相连，伺服放大器12、11响应于来自伺服CPU15的指令分别驱动与注射轴和螺杆旋转轴相连的、用于注射和旋转的伺服电动机M1、M2。分别粘贴在伺服电动机M1、M2上的位置-速度检测器P1、P2的输出被反馈至伺服CPU15。伺服电动机M1、M2的各自旋转位置由伺服CPU15基于位置-速度检测器P1、P2的位置反馈信号进行计算，然后被更新并存储在当前位置存储寄存器中。图1中只显示了驱动注射轴和螺杆旋转轴的伺服电动机M1、M2，检测伺服电动机M1、M2各自旋转位置和速度的位置-速度检测器P1、P2，以及伺服放大器12、11。然而，没有显示在图1中的各种其它轴，例如用于合模的合模轴、用于从模具中取出成型产品的顶出轴等，以同样的方式布置。
PCCPU17与ROM18、RAM19相连，ROM18存储有用于控制注射成型机的顺序操作的顺序程序等，RAM19用于计算数据的暂时存储等。CNCCPU20与ROM21、RAM22相连，ROM21存储有用于通常控制注射成型机的自动操作程序、以及与本发明相关的测量后减压控制程序等，RAM22用于计算数据的暂时存储等。
用于成型数据存储的RAM23(由非易失性存储器构成)为成型数据保存存储器，存储与注射成型机相关的成型条件和各种设定值、参数、宏变量等。LCD(液晶显示器)/MDI(人工数据输入)25通过接口(I/F)24与总线26相连，从而能够选择图形显示屏幕或功能菜单并且能够输入各种数据。LCD/MDI25具有用于数值数据输入的十个键、以及各种功能键等。可选地，CRT可以代替LCD用作显示单元。
基于该配置，PMCCPU17控制整个注射成型机的顺序操作，CNCCPU20根据ROM21中的操作程序、以及用于数据存储的RAM 23中存储的成型条件等，向各个轴的伺服电动机分发移动指令。根据分发至轴的移动指令、以及位置-速度检测器P1、P2检测的位置和速度反馈信号，伺服CPU15执行传统的伺服控制，例如位置闭环控制、速度闭环控制、电流闭环控制等，或者执行所谓的数字伺服处理，从而驱动地控制伺服电动机M1、M2。
如果传统电注射成型机的控制器提供了载有用于测量结束后减压处理的程序的ROM21，上述控制器的配置和传统电注射成型机的控制器相同。
参考图1描述了螺旋直射式注射成型机的控制器。此外，本发明也可应用于预增塑式注射成型机，该预增塑式注射成型机具有用于塑造/测量操作的螺杆、以及用于注射操作的活塞。
图2示意性地给出了预增塑式注射成型机。喷嘴102粘贴在注射料筒100的末端，注射料筒100内具有活塞108。活塞108具有例如为负荷元的压力传感器105，用于检测作用于活塞108上的树脂压力。用于活塞前进和后退的伺服电动机M1’通过传动机构107驱动活塞108在其轴向移动，传动机构107包括滑轮、传送带、滚珠螺杆/螺母机构、以及将旋转动作转换为线性动作的一些其它机构。螺杆103提供在塑造/测量料筒101中，塑造/测量料筒101在其末端与注射料筒100相连。用于螺杆旋转的伺服电动机M2’通过传动机构106(由滑轮、传送带等构成)旋转螺杆103。符号P1’代表位置/速度检测器，其通过检测使活塞前进和后退的伺服电动机M1’的位置/速度来检测活塞108的轴位置和速度。符号P2’代表位置/速度检测器，其通过检测伺服电动机M2’的位置/速度来检测螺杆103的旋转位置和速度。进一步地，符号104代表漏斗，树脂通过该漏斗提供到塑造/测量料筒101。
在上述预增塑式注射成型机中，伺服电动机M1’和M2’、位置/速度检测器P1’和P2’以及压力传感器105以与图1给出的相同的方式，连接至数值控制器10，从而控制注射成型机。
图3为说明根据本实施例的测量结束后的减压处理的操作概要的示意图。图3给出了直射式注射成型机的减压处理。根据本实施例测量过程的操作的特征在于，与在传统情况中相同，当螺杆3后退至设定的测量位置时受到后压力，并且，减压操作在测量结束后执行。在该减压操作中，使螺杆3后退至设定减压末端位置，并且在后退期间在某些区域中反向旋转。在测量时螺杆3前向旋转，并且，反向旋转与该前向旋转相反。
如图3所示，当螺杆3以和传统方法中同样的方式前向旋转来执行塑造/测量操作时，螺杆3受到后压力，然后螺杆3后退至设定的测量位置。当在该状态下结束测量时，螺杆3以设定速度V1后退。此时，螺杆3的旋转为“0”，即螺杆3不旋转地以V1的速度后退。当到达设定的反向旋转开始点时，此后，螺杆3反向旋转并且以与后退速度V1不同的速度V2后退。当到达设定的反向旋转结束点时，螺杆3停止反向旋转，然后螺杆3以与反向旋转时使用的后退速度V2不同的后退速度V3(可以和上述后退速度V1相同)后退。当到达设定的减压结束位置时，停止后退，于是完成测量操作。在图3给出的例子中，将反向旋转区域的后退速度V2设定得低于其它区域的后退速度V1和V3，原因如下。如果反向旋转的螺杆的后退速度太高，螺杆反向旋转带来的测量树脂的压力减少效果和螺杆后退带来的测量树脂的压力减少效果协同工作。于是发生突然的压力改变，从而树脂的测量量也不可避免地发生改变。这增加了注射压力的分散或最小缓冲量，其控制也很困难。然而，由于必须防止这种情况，因此，降低反向旋转区域的后退速度从而促进对螺杆3的反向旋转的调整。
如上所述，本发明的测量方法和传统方法相似之处在于螺杆3受到后压力并被前向旋转来塑造树脂，从而螺杆3到达设定的测量位置。然而，本发明的方法和传统测量方法的不同之处在于到达该测量位置后螺杆3的动作。根据本发明，在螺杆3到达测量位置后，螺杆3后退并在后退中间的某些区域中反向旋转。在这些反向旋转区域中，螺杆3以与用于其它区域的速度不同的速度后退。在其它区域中，控制螺杆3停止旋转。
由于螺杆后退区域部分地包括反向旋转区域，从而，可以独立设定并精细调节反向旋转区域的长度以及反向旋转速度。因此，可以防止过度反向旋转并且能够以高精确度调节减压。
螺杆反向旋转的区域的数目可以是一个或多个，并且可以紧接在螺杆开始后退后或者紧接在后退结束前。
根据螺杆的后退位置、螺杆后退开始后经过的时间或者树脂压力(螺杆上的压力)来决定反向旋转开始点。进一步地，根据螺杆的后退位置、反向旋转开始后经过的时间、树脂压力(螺杆上的压力)和螺杆反向旋转开始后的旋转角度来决定反向旋转区域中的反向旋转结束点。
可以预先设定、或者从实际检测到的压力和基于树脂压力(螺杆上的压力)设定的目标压力，获得螺杆的后退速度V1、V2和V3。例如，可以基于目标压力和检测到的压力之间的差异控制后退速度V1、V2和V3。
图4为给出了在由本实施例的CNCCPU20执行的测量方法中的减压处理的算法的流程图。
在图4给出的例子中，基于例如图3所示的格式进行控制。螺杆反向旋转区域的开始和结束点以及后退停止点(减压结束点)设定在螺杆后退位置中，并且也设定后退速度V1、V2和V3。进一步地，也预先设定螺杆在反向旋转区域中的反向旋转速度Rv。
测量过程中的塑造/测量操作以传统方式进行，并且，螺杆3后退。当螺杆3到达树脂测量结束点时(步骤a1)，CNCCPU20向伺服CPU15输出对螺杆3的旋转停止指令。然后，伺服CPU15停止使螺杆旋转的伺服电动机M2的旋转。进一步地，读取第一设定区域的后退速度V1、和反向旋转速度Rv(步骤a2)。然后，螺杆3以读取的螺杆后退速度V1后退(步骤a3)。特别地，CNCCPU20向伺服CPU15传递以螺杆后退速度V1移动的指令，然后伺服CPU15反馈控制使螺杆前进和后退的伺服电动机M1，从而使得螺杆以命令的后退速度V1后退。
螺杆3不旋转地以设定的后退速度V1后退，直到以使螺杆前进和后退的伺服电动机M1的旋转位置所代表的螺杆3的位置到达设定的反向旋转开始位置，该反向旋转位置由位置-速度检测器P1检测并且存储在当前位置存储寄存器中(步骤a4)。如果确定螺杆到达反向旋转开始位置，则读取设定的反向旋转区域的螺杆后退速度V2并给出反向旋转区域的螺杆后退速度V2的指令，然后伺服电动机M1使得螺杆3以后退速度V2后退(步骤a5)。同时，给出反向旋转速度Rv的指令，从而伺服电动机M2使得螺杆3以速度Rv反向旋转(步骤a6)。
然后，确定由位置-速度检测器P1检测并由当前位置存储寄存器存储的螺杆3的轴移动位置是否与设定的螺杆反向旋转结束位置相同(步骤a7)，并等待到达该反向旋转结束位置。
如果检测到螺杆3后退到反向旋转结束位置，螺杆3停止旋转，将螺杆的后退速度切换到设定的后退速度V3(步骤a8)。然后，确定螺杆是否后退到设定的后退结束位置(减压结束位置)(步骤a9)。如果确定螺杆3到达减压结束位置，则停止螺杆的后退(步骤a10)，于是结束测量操作并开始以下的注射过程。
如果连续地进行步骤a7和a9的判断后检测到螺杆的反向旋转结束，程序进行到步骤a8，于是螺杆停止旋转，并以后退速度V3后退。然后确定螺杆位置是否到达减压结束位置。如果确定到达减压结束位置，则可以同时停止螺杆3的旋转和后退。
根据上述实施例，根据螺杆的后退位置决定螺杆反向旋转的反向旋转区域的开始，在步骤a4确定反向旋转开始的定时。可选地，然而，可以由树脂压力、或自在测量结束点后用于减压的螺杆反向旋转开始以来所经过的时间，决定该定时。如果由所经过的时间决定螺杆反向旋转的开始，只需预先设定经过的时间、在步骤a3中重新和开始定时器、确定定时器测量的时间是否到达设定的经过的时间。图5给出了这些步骤的过程。
如果由树脂压力决定螺杆反向旋转的开始，只需通过A/D转换器16检测由压力传感器5检测的螺杆3上的树脂压力，在步骤a4根据螺杆位置确定检测到的压力是否到达设定的压力。
此外，在前述实施例中，也由螺杆后退位置确定螺杆反向旋转结束位置。可选地，然而，可以根据反向旋转开始后经过的时间、树脂压力、和反向旋转开始后覆盖的螺杆3的旋转角度来确定螺杆反向旋转结束位置。如果由经过的时间确定反向旋转结束位置，只需预先设定经过的时间、在步骤a6中重新设定和开始定时器、在步骤a7确定定时器测量的时间是否到达设定的经过的时间。图5给出了这些步骤的过程。
如果由树脂压力设定螺杆反向旋转结束位置，另一方面，只需预先设定螺杆停止反向旋转时的树脂压力、在步骤a7确定压力传感器5检测到的、螺杆3上的压力是否到达设定的或较低的压力。如果确定到达设定的或较低的压力，则程序进行到步骤a8。
此外，如果由螺杆的旋转角度确定反向旋转区域的结束，则只需预先设定旋转角度、读取并存储螺杆的旋转位置(由位置-速度检测器P2在步骤a6检测并存储在位置存储寄存器中)、然后在步骤a7确定当前位置存储寄存器中存储的旋转位置是否覆盖设定的螺杆的旋转角度。
图5为在由时间来确定螺杆的反向旋转区域开始和结束情况下的处理的流程图。该处理和图4所示的处理的不同之处在于在步骤b3额外重新设定和开始定时器，在步骤b4确定定时器测量的时间是否到达设定的开始时间，在步骤b6额外重新设定和开始定时器，在步骤b7确定定时器测量的时间是否到达设定的反向旋转结束时间。该处理的其它步骤和图4中的处理相同。
根据前述实施例，螺杆为了减压而后退时的后退速度V1、V2和V3是设定值。可选地，然而，可以基于树脂压力控制后退速度。
可以预先设定目标压力，获得与由压力传感器5检测的压力的差异或偏差，并且，基于获得的压力偏差控制螺杆的后退速度。在这种情况下，对于螺杆的反向旋转区域，为了能够精细地调节螺杆的反向旋转的影响，期望后退速度比其它区域的后退速度低，因此，用来乘压力偏差的增益应当比其它区域的小。
尽管结合上述实施例描述了螺旋直射式注射成型机，本发明也可应用于具有活塞和螺杆的预增塑式注射成型机。螺旋直射式注射成型机的螺杆的旋转速度和旋转角度对应于预增塑式注射成型机的螺杆的旋转速度和旋转角度。螺旋直射式注射成型机的螺杆的轴移动对应于预增塑式注射成型机的活塞的移动。
此外，尽管可能增长了周期，额外的过程能够确保高精确度的注射，该额外的过程用于在后退过程后的注射前使螺杆或活塞在注射方向上前进，从而以预定速度或在预定时间到达预定压力或位置。在这种情况下，基于额外的过程中到达的位置(该位置作为注射过程中注射开始的参考点)，在注射过程注射了预定量树脂后开始压力保持过程。预定速度是由预设速度或压力控制的结果获得的速度。在螺杆前进到参考点的过程中或之后，螺杆以与测量的方向相反的反向旋转。因此，能够为更精确的注射做准备。应该预先获得和通过试验等设定前进至参考点的过程的预定压力、位置、速度和时间的最佳值，这些值根据树脂类型或其它成型条件而变化。
权利要求
1.一种注射成型机的控制器，所述注射成型机是具有用于在料筒内旋转螺杆的第一电动机、和用于在所述料筒内轴向地移动所述螺杆的第二电动机的螺旋直射式注射成型机，所述控制器包括用于驱动所述第一电动机在第一方向上旋转所述螺杆以进给在所述料筒中的所述螺杆前的树脂，而且驱动用于测量所述树脂的所述第二电动机直到所述螺杆轴向地移动到预设的测量结束位置的装置；用于设定所述螺杆到达所述预设的测量结束位置后所述螺杆的后退动作的距离、以及所述螺杆的所述后退动作的第一和第二不同速度的装置；以及用于驱动所述第二电动机将所述螺杆轴向地移动设定的距离从而使所述螺杆在到达所述设定的测量结束位置之后执行所述后退动作，并且驱动所述第一电动机在与所述第一方向相反的第二方向上旋转所述后退动作中的所述螺杆的装置，其中，驱动所述第二电动机从而在所述螺杆不旋转时所述螺杆以所述设定的第一速度执行所述后退动作，而且当所述螺杆在所述第二方向上旋转时所述螺杆以所述设定的第二速度执行所述后退动作。
2.根据权利要求1所述的注射成型机的控制器，其中，所述螺杆在所述后退动作中旋转预定的时间周期。
3.根据权利要求1所述的注射成型机的控制器，其中，所述螺杆在所述后退动作中以预定的角度旋转。
4.根据权利要求1所述的注射成型机的控制器，其中，所述螺杆旋转，直到所述螺杆在所述后退动作中到达预定的后退位置。
5.根据权利要求1所述的注射成型机的控制器，其中，所述螺杆在所述后退动作中旋转，直到所述料筒中的树脂压力到达预定值。
6.根据权利要求1所述的注射成型机的控制器，其中，当所述螺杆在所述后退动作中到达预定位置后开始进行所述旋转。
7.根据权利要求1所述的注射成型机的控制器，其中，从所述螺杆的所述后退动作开始，经过预定时间周期后，开始所述螺杆的所述旋转。
8.根据权利要求1所述的注射成型机的控制器，其中，在所述螺杆的所述后退动作中，在所述料筒内的树脂压力到达预定值之后，开始所述螺杆的所述旋转。
9.根据权利要求1所述的注射成型机的控制器，其中，所述螺杆的所述后退动作的所述第二速度比所述螺杆的所述后退动作的所述第一速度低。
10.根据权利要求1所述的注射成型机的控制器，其中，基于树脂的预定压力和检测压力，控制所述螺杆的所述后退动作的所述第一速度。
11.根据权利要求1所述的注射成型机的控制器，其中，基于树脂的预定压力和检测压力，控制所述螺杆的所述后退动作的所述第二速度。
12.根据权利要求1所述的注射成型机的控制器，其中，在不旋转时，所述螺杆的所述后退动作具有在所述螺杆的所述旋转开始之前的阶段、以及在所述螺杆的所述旋转结束之后的阶段，并且，所述控制器进一步包括将所述螺杆在这些阶段的所述后退动作的速度和所述第二速度设定为不同的值的装置。
13.根据权利要求1所述的注射成型机的控制器，其中，如果所述螺杆的所述旋转没有在其后退动作结束前结束，所述螺杆在所述第二方向上的所述旋转在所述螺杆的所述后退动作结束的同时停止。
14.根据权利要求1所述的注射成型机的控制器，进一步包括一装置，用于在开始注射过程之前和所述螺杆的所述后退动作结束之后在前进方向上轴向地移动所述螺杆，直到所述料筒内的树脂压力到达预定值、或者所述螺杆到达预定位置或经过了一预定时间周期，并且在所述螺杆的前进动作中在所述第二方向上旋转所述螺杆。
15.根据权利要求1所述的注射成型机的控制器，进一步包括一装置，用于在开始注射过程之前和所述螺杆的所述后退动作结束之后在前进方向上轴向地移动所述螺杆，直到所述料筒内的树脂压力到达预定值、或者所述螺杆到达预定位置或经过了一预定时间周期，然后在第二方向上旋转所述螺杆。
16.一种注射成型机的控制器，所述注射成型机是具有用于在第一料筒内旋转螺杆的第一电动机、和用于在第二料筒内轴向地移动活塞的第二电动机的预增塑式注射成型机，所述控制器包括用于驱动所述第一电动机在第一方向上旋转所述螺杆以进给在所述第二料筒内的所述活塞前的树脂，而且驱动用于测量所述树脂的所述第二电动机直到所述活塞轴向地移动到预设的测量结束位置的装置；用于设定所述活塞到达所述预设的测量结束位置后所述活塞的后退动作的距离、以及所述活塞的所述后退动作的第一和第二不同速度的装置；以及用于驱动所述第二电动机将所述活塞轴向地移动设定的距离从而使所述活塞在到达所述设定的测量结束位置之后执行所述后退动作，并且驱动所述第一电动机以在所述活塞的所述后退动作中使所述螺杆在与所述第一方向相反的第二方向上旋转的装置，其中，驱动所述第二电动机从而使所述活塞在所述螺杆不旋转时以所述设定的第一速度执行所述后退动作，而且，当所述螺杆在所述第二方向上旋转时，所述活塞以所述设定的第二速度执行所述后退动作。
全文摘要
一种注射成型机的控制器，能够减少在测量结束后螺杆的后退过程中的周期时间的增加，能够获得更准确和统一的测量的树脂量，并且能够在短时间内确定测量条件。在测量结束后，螺杆停止旋转并以第一速度V1后退。在设定区域内螺杆以预定速度Rv反向旋转。然后，螺杆以比第一速度V1低的第二速度V2后退。在反向旋转区域终止后，螺杆停止旋转并以第三速度V3后退到设定的后退停止位置。因此，比起分别执行螺杆后退和反向旋转的情况，周期时间能够缩短。由于当螺杆反向旋转时螺杆的后退速度低，能够抑制突然的压力改变。由于能够独立调节螺杆反向旋转和后退的条件，能够在短时间内调整到最佳条件。
文档编号B29C45/46GK101024303SQ20071007870
公开日2007年8月29日 申请日期2007年2月25日 优先权日2006年2月22日
发明者白石亘, 石黑俊夫, 高次聪, 内山辰宏, 渡边广, 川崎达也, 丸山淳平 申请人:发那科株式会社