專利名稱：注射壓縮成形方法及其合?？刂品椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及注射壓縮成形方法及其合?？刂品椒?。
在注射壓縮成形中，以往的合?？刂剖菍?duì)合模力進(jìn)行檢測(cè)、并將其實(shí)測(cè)值與合模力的目標(biāo)值之差反饋至電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩中進(jìn)行的。
但是，在上述以往的注射壓縮成形方法中存在以下問題。雖然高循環(huán)成形或快速硬化樹脂成形的場(chǎng)合要求高速的合?？刂?，但由于以往的合模力控制方法是合模力檢測(cè)裝置在注射開始后對(duì)合模力進(jìn)行檢測(cè)并根據(jù)其實(shí)測(cè)值進(jìn)行合模力的反饋控制，故存在無法與高速的合模控制對(duì)應(yīng)且不能獲得高復(fù)制程度的成形件。
另一方面，不僅要求短時(shí)間的成形獲得高復(fù)制程度的成形件，并要求對(duì)花費(fèi)時(shí)間的高精度的多種成形件進(jìn)行注射成形。另外，在減速比因肘式機(jī)構(gòu)或曲柄機(jī)構(gòu)等的位置而變化的合模機(jī)構(gòu)中，由于閉模位置附近的必要電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩較小，一旦進(jìn)行將合模力反饋到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩上的合?？刂?，控制的精度即變差。
本發(fā)明的目的在于提供一種通過縮短模具的開閉動(dòng)作所需時(shí)間來提高成形件的質(zhì)量并縮短成形生產(chǎn)節(jié)拍的注射壓縮成形方法及其合?？刂品椒ā?br> 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的注射壓縮成形方法及其合?？刂品椒ǖ奶攸c(diǎn)是對(duì)合模力進(jìn)行檢測(cè)、并與根據(jù)其實(shí)測(cè)值使速度指令值變動(dòng)的合模力反饋速度控制合并進(jìn)行對(duì)模具的位置進(jìn)行檢測(cè)并控制的位置控制。
更具體地說，是最初進(jìn)行高速的位置控制，在可動(dòng)模具到達(dá)預(yù)定位置的時(shí)刻將位置控制切換成合模力反饋速度控制。
或者，將速度確定為一定并最初進(jìn)行使模具高速移動(dòng)的一定速度控制，在合模力到達(dá)低于目標(biāo)值的規(guī)定值的時(shí)刻切換成合模力反饋速度控制。由于各種成形件因樹脂的狀態(tài)千變?nèi)f化、并且模具的溫度也在變化，合模力也與此相應(yīng)而變動(dòng)。通過對(duì)微妙地跟隨這種變動(dòng)并可高精度微調(diào)的合模力反饋速度控制與高速位置控制或一定速度控制進(jìn)行適當(dāng)?shù)那袚Q，同時(shí)實(shí)現(xiàn)成形所需時(shí)間的縮短和高精度的成形。
附圖簡(jiǎn)單說明圖1為注射成形機(jī)的結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖2A為表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的注射壓縮成形的注射-壓縮時(shí)的可動(dòng)模具的位置的變化的時(shí)間圖。
圖2B為表示該實(shí)施形態(tài)的注射壓縮成形的注射-壓縮時(shí)的合模力的變化的時(shí)間圖。
圖2C為表示該實(shí)施形態(tài)的注射壓縮成形的注射-壓縮時(shí)的可動(dòng)模具的速度的變化的時(shí)間圖。
圖3為表示該實(shí)施形態(tài)的合?？刂品椒ǖ暮夏ＡΨ答佀俣瓤刂频姆娇驁D。
圖4A為表示本發(fā)明另一實(shí)施形態(tài)的注射壓縮成形的注射-壓縮時(shí)的可動(dòng)模具的位置的變化的時(shí)間圖。
圖4B為表示該實(shí)施形態(tài)的注射壓縮成形的注射-壓縮時(shí)的合模力的變化的時(shí)間圖。
圖4C為表示該實(shí)施形態(tài)的注射壓縮成形的注射-壓縮時(shí)的可動(dòng)模具的速度的變化的時(shí)間圖。
圖5為表示該實(shí)施形態(tài)的合?？刂品椒ǖ暮夏ＡΨ答佀俣瓤刂频姆娇驁D。
以下參照


本發(fā)明的注射壓縮成形方法及其合?？刂品椒ǖ囊粚?shí)施形態(tài)。
圖1為注射成形機(jī)的結(jié)構(gòu)的概略圖。注射成形機(jī)具有模具10、模具開閉推頂機(jī)構(gòu)7、控制裝置8。模具開閉推頂機(jī)構(gòu)7作為運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，系由經(jīng)皮帶4將從伺服電動(dòng)機(jī)1傳遞的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)闄M向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的曲柄機(jī)構(gòu)5和將該橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)樯舷逻\(yùn)動(dòng)的肘式機(jī)構(gòu)6組成。控制裝置8對(duì)從作為設(shè)于系桿2上的合模力檢測(cè)裝置的變形傳感器3來的模擬信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)并對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)1的速度和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制。模具10由沿系桿2安裝于滑動(dòng)自如的下臺(tái)板9的下模10a和經(jīng)上臺(tái)板11安裝于系桿2的上模10b組成。上模10b中設(shè)有注射作為成形材料的熔融樹脂的噴嘴。
以下說明從注射開始至壓縮的本發(fā)明的合?？刂品椒?。
圖1所示的注射成形機(jī)的控制裝置8根據(jù)由變形傳感器3來的模擬信號(hào)和由伺服電動(dòng)機(jī)1的速度和位置信號(hào)向伺服電動(dòng)機(jī)1輸出速度和轉(zhuǎn)矩指令。本發(fā)明的合?？刂品椒ㄏ蹬c根據(jù)檢測(cè)出的合模力進(jìn)行指令速度的合模力反饋速度控制合并進(jìn)行對(duì)模具的位置進(jìn)行檢測(cè)并控制的位置控制。
圖2A-圖2C為表示注射壓縮成形的注射-壓縮時(shí)的時(shí)間圖。其中，圖2A表示可動(dòng)模具10a的位置的變化，圖2B表示合模力的變化，圖2C表示可動(dòng)模具10a的速度的變化。
注射壓縮開始時(shí)，控制裝置8進(jìn)行位置控制，并使可動(dòng)模具10a以設(shè)定的高速度移動(dòng)。一旦測(cè)得可動(dòng)模具10a到達(dá)合模位置X1點(diǎn)，控制裝置8即由位置控制切換為合模力反饋速度控制。合模力反饋速度控制中輸出的速度指令值為測(cè)得的合模力與合模力的目標(biāo)值之差的比例值。圖3為本實(shí)施形態(tài)的合模控制方法的合模力反饋速度控制的方框圖。F為合模力的目標(biāo)值，F(xiàn)’為合模力檢測(cè)裝置測(cè)得的實(shí)測(cè)值。P為比例乘數(shù)，I為積分乘數(shù)，V為向伺服電動(dòng)機(jī)輸出的速度指令值。如圖3所示，是補(bǔ)充F與F’的差乘以P的值和F與F’之差的積分值乘以I的值算出速度指令值V。由于合模力反饋速度控制是根據(jù)合模力的目標(biāo)值與實(shí)測(cè)值之差的比例值算出速度指令值，可動(dòng)模具的移動(dòng)速度雖然不快，但能跟隨合模力的微妙變化進(jìn)行高精度的控制。
一旦根據(jù)這樣求得的速度指令值V使可動(dòng)模具10a移動(dòng)且合模力到達(dá)目標(biāo)值F1，即在指定的時(shí)間內(nèi)維持合模力=F1的狀態(tài)。然后，可動(dòng)模具10a由合模力反饋速度控制沿與固定模具10b分開方向移動(dòng)，其結(jié)果是合模力如圖2B所示從比當(dāng)初的F1值低的F2值進(jìn)一步變化到比F2值更低的F3值。其間進(jìn)行與成形件的成形狀態(tài)的變化對(duì)應(yīng)的合模力控制，并對(duì)成形件加以壓縮成形。
一旦合模力到達(dá)F3值，控制裝置8即由合模力反饋速度控制切換為位置控制。可動(dòng)模具10a以設(shè)定的高速度移動(dòng)并回到注射壓縮成形開始時(shí)的位置，并結(jié)束注射壓縮成形。
該合?？刂品椒ㄓ捎谠跇渲⑸溟_始時(shí)和注射過程中進(jìn)行位置控制并使可動(dòng)模具10a以高速度移動(dòng)，然后切換為合模力反饋速度控制而以高精度進(jìn)行樹脂成形，再切換為位置控制而使可動(dòng)模具10a以高速度移動(dòng)，故成形精度不會(huì)降低，并能實(shí)現(xiàn)高速注射壓縮成形。因此，如適用于高循環(huán)成形或快速硬化樹脂成形，能獲得高復(fù)制程度的成形件。
另外，如在冷卻工序中進(jìn)行合模力反饋速度控制，并花費(fèi)時(shí)間將模具打開，則成形精度進(jìn)一步提高。
另外，在通過位置控制使可動(dòng)模具10a移動(dòng)的期間，也可在合模力的實(shí)測(cè)值到達(dá)比目標(biāo)值F1稍低的F1’值的時(shí)刻切換為合模力反饋速度控制。這樣，能進(jìn)行與樹脂的成形狀態(tài)的變化隨時(shí)對(duì)應(yīng)的合?？刂?。
以下參照?qǐng)D4A-圖4C和圖5說明本發(fā)明的合?？刂品椒āＴ搶?shí)施形態(tài)的合?？刂品椒ǖ奶攸c(diǎn)是，在通過上述控制裝置8進(jìn)行一定速度控制并使可動(dòng)模具10a移動(dòng)的過程中，在到達(dá)合模力的實(shí)測(cè)值設(shè)定范圍內(nèi)的值的時(shí)刻將一定速度控制切換為合模力反饋速度控制。
圖4A-圖4C為表示注射壓縮成形的注射-壓縮時(shí)的時(shí)間圖。其中，圖4A表示可動(dòng)模具10a的位置的變化，圖4B表示合模力的變化，圖4C表示可動(dòng)模具10a的速度的變化。
注射壓縮開始時(shí)，控制裝置8進(jìn)行一定速度控制，并使可動(dòng)模具10a以一定的高速度V0移動(dòng)。一旦合模力的實(shí)測(cè)值到達(dá)比設(shè)定的目標(biāo)值F1低若干的-△F1，控制裝置8即由一定速度控制切換為合模力反饋速度控制。由于切換為合模力反饋速度控制后可動(dòng)模具10a的移動(dòng)速度急劇降低，故實(shí)際的合模力不會(huì)超過目標(biāo)值F1。
另外，如圖5的方框圖所示，如在合模力反饋速度控制中對(duì)速度設(shè)置上限，可防止可動(dòng)模具10a移動(dòng)過度。雖然速度指令值V是補(bǔ)充合模力的目標(biāo)值F與合模力的實(shí)測(cè)值F’的差乘以比例乘數(shù)P的值和F與F’之差的積分值乘以積分乘數(shù)I的值算出的，但最好不超過預(yù)先設(shè)定的速度V0。
采用這種合?？刂品椒?，由于模具移動(dòng)速度的控制可相應(yīng)于樹脂的成形狀態(tài)的變化引起的合模力的變動(dòng)進(jìn)行，故能在不會(huì)降低成形精度的情況下實(shí)現(xiàn)高速注射壓縮成形。
如上所述，采用本發(fā)明的注射壓縮成形方法及其合?？刂品椒?，由于能縮短模具開閉動(dòng)作所需時(shí)間，并相應(yīng)于樹脂的成形狀態(tài)的變化引起的合模力的變動(dòng)進(jìn)行模具移動(dòng)速度的控制，故能實(shí)現(xiàn)在提高成形精度的同時(shí)縮短成形生產(chǎn)節(jié)拍。
權(quán)利要求
1．一種合?？刂品椒?，系在向模具中注射樹脂材料、使模具關(guān)閉而產(chǎn)生合模力并對(duì)樹脂材料加壓而形成預(yù)定形狀后將其成形件取出的注射壓縮成形方法中，其特征在于，與根據(jù)合模力的目標(biāo)值和實(shí)測(cè)值進(jìn)行合模力反饋速度控制合并進(jìn)行對(duì)可動(dòng)模具的位置進(jìn)行檢測(cè)的位置控制，在所述位置控制中一旦到達(dá)所述位置，即從位置控制切換為合模力反饋速度控制。
2．一種合?？刂品椒?，系在向模具中注射樹脂材料、使模具關(guān)閉而產(chǎn)生合模力并對(duì)樹脂材料加壓而形成預(yù)定形狀后將其成形件取出的注射壓縮成形方法中，其特征在于，與根據(jù)合模力的目標(biāo)值和實(shí)測(cè)值進(jìn)行合模力反饋速度控制合并進(jìn)行對(duì)可動(dòng)模具的位置進(jìn)行檢測(cè)的位置控制，在所述位置控制中一旦合模力的實(shí)測(cè)值到達(dá)比目標(biāo)值低的預(yù)定值，即從位置控制切換為合模力反饋速度控制。
3．一種合?？刂品椒ǎ翟谙蚰＞咧凶⑸錁渲牧?、使模具關(guān)閉而產(chǎn)生合模力并對(duì)樹脂材料加壓而形成預(yù)定形狀后將其成形件取出的注射壓縮成形方法中，其特征在于，與根據(jù)合模力的目標(biāo)值和實(shí)測(cè)值進(jìn)行合模力反饋速度控制合并進(jìn)行對(duì)可動(dòng)模具以一定速度移動(dòng)的一定速度控制，在所述一定速度控制中，在到達(dá)合模力的實(shí)測(cè)值設(shè)定范圍內(nèi)的值的時(shí)刻，將一定速度控制切換為合模力反饋速度控制。
4．一種合?？刂品椒ǎ涮卣髟谟?，采用通過肘式機(jī)構(gòu)、曲柄機(jī)構(gòu)等的位置改變減速比的合模機(jī)構(gòu)，與根據(jù)合模力的目標(biāo)值和實(shí)測(cè)值進(jìn)行合模力反饋速度控制合并進(jìn)行對(duì)可動(dòng)模具的位置進(jìn)行檢測(cè)的位置控制，在合模力反饋速度控制過程中將合模力的目標(biāo)值和實(shí)測(cè)值之差反饋至向電動(dòng)機(jī)輸出的速度指令值中。
全文摘要
在注射壓縮成形中,合?？刂茖z測(cè)合模力并根據(jù)其實(shí)測(cè)值進(jìn)行的合模力反饋速度控制與對(duì)可動(dòng)模具的位置進(jìn)行檢測(cè)并控制的位置控制合并進(jìn)行。
文檔編號(hào)B29C45/56GK1319490SQ01112198
公開日2001年10月31日 申請(qǐng)日期2001年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月30日
發(fā)明者油谷博, 角陸晉二, 矢部明, 村田忠雄, 村瀨龍馬 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社