專利名稱：注塑機(jī)和調(diào)整注塑機(jī)中螺桿反向旋轉(zhuǎn)的控制條件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及螺桿前端具有止回閥的注塑機(jī)中反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的調(diào)整。

背景技術(shù)：
已使用具有包括在螺桿前端提供的止回閥機(jī)構(gòu)以防止注塑期間樹(shù)脂倒流的注塑機(jī)構(gòu)，例如同軸螺桿(in-line screw)注塑機(jī)。圖1示出止回閥機(jī)構(gòu)的例子。螺桿1插入汽缸7中。在螺桿1的前端，特別是在螺桿頭2和螺桿1主體之間直徑減小的部分，在螺桿軸向可移動(dòng)地裝配止回閥3，并在接近螺桿1的主體側(cè)的直徑減小的部分裝配檢測(cè)座4。止回閥3與檢測(cè)座4緊密接觸，從而阻塞樹(shù)脂通道。
通過(guò)獲得螺桿1的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱和在插入螺桿1的汽缸7外部裝配的加熱器產(chǎn)生的熱熔化從螺桿1后部供給的樹(shù)脂球8。熔化的樹(shù)脂引起止回閥3后部的樹(shù)脂壓力增大，從而產(chǎn)生向前推動(dòng)止回閥3的力。當(dāng)向前推動(dòng)止回閥3時(shí)，后部的樹(shù)脂流向止回閥3的前部，通過(guò)止回閥3和直徑減小的部分之間的間隙，從而增加汽缸7中螺桿頭2前面的壓力。
當(dāng)止回閥3前面的壓力超過(guò)特定值(背壓)時(shí)，向后推動(dòng)螺桿1，從而減小止回閥3前面的壓力。螺桿1的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)使止回閥3后面的壓力增大，變成大于止回閥3前面的壓力。因此，向止回閥3前部連續(xù)地供給熔化的樹(shù)脂。當(dāng)螺桿1向后移動(dòng)直到指定位置時(shí)，停止螺桿1的旋轉(zhuǎn)(熔化過(guò)程)。
然后，在注塑過(guò)程中，當(dāng)向前移動(dòng)螺桿1向前移動(dòng)(圖1中從右至左)以注入樹(shù)脂時(shí)，螺桿頭2前部存儲(chǔ)的樹(shù)脂的壓力增大，所以止回閥3向后移動(dòng)并與檢測(cè)座4緊密接觸，從而阻塞樹(shù)脂通道以防止由于注塑壓力使熔化的樹(shù)脂回流(如箭頭F所示)，即沿螺桿的反向運(yùn)動(dòng)方向。反向移動(dòng)的止回閥3阻塞樹(shù)脂通道的定時(shí)變化造成注塑的樹(shù)脂量的變化，這導(dǎo)致不穩(wěn)定的模制。
在注塑過(guò)程中，通過(guò)止回閥機(jī)構(gòu)前面的壓力關(guān)閉止回閥機(jī)構(gòu)，螺桿1的前向運(yùn)動(dòng)使止回閥機(jī)構(gòu)前面的壓力增大到變得大于止回閥機(jī)構(gòu)后面的壓力。然而，如上所述，臨注塑前，在溝槽(flights)5之間的凹槽6中，在止回閥機(jī)構(gòu)的后面存在殘余壓力，并且這種殘余壓力引起阻塞時(shí)間的變化。在注塑開(kāi)始之后直到止回閥阻塞樹(shù)脂道之前，樹(shù)脂從止回閥的前面向回流到止回閥的后面。從而，阻塞時(shí)間的變化造成每個(gè)周期注塑的數(shù)量的變化，這影響模制產(chǎn)品的質(zhì)量。
關(guān)于這一點(diǎn)，已知的發(fā)明在計(jì)量過(guò)程完成之后并在注塑/保壓過(guò)程之前增加了沿計(jì)量過(guò)程中以旋轉(zhuǎn)螺桿的方向的相反方向旋轉(zhuǎn)螺桿的步驟，從而在反向旋轉(zhuǎn)螺桿之后進(jìn)行注塑(參見(jiàn)JP45-2988B、JP56-113440A及JP01-192521A)。即使螺桿的反向旋轉(zhuǎn)并非總是確保在注塑開(kāi)始時(shí)關(guān)閉止回閥，但是反向旋轉(zhuǎn)螺桿確保在注塑開(kāi)始之后立即關(guān)閉止回閥。
對(duì)于螺桿的這種反向旋轉(zhuǎn)，需要將例如反向旋轉(zhuǎn)量、反向旋轉(zhuǎn)速度等反向旋轉(zhuǎn)的控制條件設(shè)置為適合的值。
關(guān)于確定反向旋轉(zhuǎn)的控制條件的方法，例如JP04-284221A揭示了一個(gè)發(fā)明，在該發(fā)明中，在螺桿反向旋轉(zhuǎn)期間關(guān)閉止回閥引起向旋轉(zhuǎn)螺桿的油電動(dòng)機(jī)(oil motor)提供的油壓的急劇增大，當(dāng)在螺桿反向旋轉(zhuǎn)期間力矩達(dá)到特定值時(shí)，停止螺桿反向旋轉(zhuǎn)。
JP2003-305758A揭示了一種發(fā)明，在該發(fā)明中，根據(jù)樹(shù)脂粘度準(zhǔn)備多組的螺桿反向旋轉(zhuǎn)控制條件(螺桿反向旋轉(zhuǎn)時(shí)間、沿螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)方向提供的壓力、反向旋轉(zhuǎn)速度及反向旋轉(zhuǎn)量)以允許通過(guò)選擇一組的值自動(dòng)設(shè)置反向旋轉(zhuǎn)的控制條件。
如果使用公開(kāi)的止回閥進(jìn)行注塑，在注塑期間樹(shù)脂向回流，從而在螺桿上施加與計(jì)量過(guò)程中螺桿旋轉(zhuǎn)方向相反方向的力矩(反向力矩)。已知的發(fā)明通過(guò)向旋轉(zhuǎn)螺桿的液壓電動(dòng)機(jī)提供小量的液壓來(lái)防止由這種反向力矩引起的螺桿反向旋轉(zhuǎn)(參見(jiàn)JP48-21741A及JP49-74252A)，一個(gè)發(fā)明通過(guò)向旋轉(zhuǎn)螺桿的電動(dòng)機(jī)供給旋轉(zhuǎn)速度指令“0”或?qū)υ撾妱?dòng)機(jī)進(jìn)行位置控制來(lái)防止螺桿的這種旋轉(zhuǎn)(參見(jiàn)JP62-236720A)，和一個(gè)發(fā)明使用棘輪防止這種旋轉(zhuǎn)(參見(jiàn)JP63-166412U)。
另外，關(guān)于在螺桿的前端具有止回閥的注塑機(jī)，已知當(dāng)在注塑期間止回閥變?yōu)殛P(guān)閉時(shí)，反向力矩停止施加在螺桿上。
例如，JP11-170319A揭示了一種發(fā)明，在該發(fā)明中，在注塑開(kāi)始時(shí)，通過(guò)施加制動(dòng)力防止螺桿反向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)螺桿向前移動(dòng)特定距離時(shí)，確定止回閥關(guān)閉，并且因?yàn)橹够亻y的關(guān)閉停止對(duì)螺桿施加反向力矩，所以消除了制止螺桿旋轉(zhuǎn)的力。
此外，JP2004-216808A揭示了一種發(fā)明，在該發(fā)明中，開(kāi)始注塑并允許螺桿沿任一方向旋轉(zhuǎn)，所以在注塑開(kāi)始時(shí)，由于樹(shù)脂的回流，螺桿反向地旋轉(zhuǎn)。在該發(fā)明中，因?yàn)橹够亻y的關(guān)閉停止對(duì)螺桿施加反向力矩，通過(guò)檢測(cè)螺桿反向旋轉(zhuǎn)的停止來(lái)檢測(cè)止回閥關(guān)閉。
另外，JP01-168421A揭示了通過(guò)檢測(cè)超過(guò)允許范圍的反向力矩來(lái)檢測(cè)異常狀態(tài)的技術(shù)，該技術(shù)基于這樣的事實(shí)由于止回閥的磨損等原因，注塑/保壓過(guò)程中樹(shù)脂回流增加造成在注塑/保壓過(guò)程中螺桿上的反向力矩增大。
由于注塑期間產(chǎn)生的樹(shù)脂回流引起的回流量變化造成注入鑄模的樹(shù)脂量的變化并影響模制產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，必須反向旋轉(zhuǎn)螺桿，從而在止回閥的前面和后面之間產(chǎn)生壓力差，從而移動(dòng)止回閥并關(guān)閉或最可能地關(guān)閉止回閥。為此，希望獲得螺桿反向旋轉(zhuǎn)的更適合的控制條件。
螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程中不足的反向旋轉(zhuǎn)量造成注塑中回流的增加并且影響模制產(chǎn)品的質(zhì)量。相反地，過(guò)多的反向旋轉(zhuǎn)量引起向后發(fā)送的止回閥后部的樹(shù)脂比需要的樹(shù)脂多，這造成計(jì)量時(shí)間增加，并因此增加周期時(shí)間。
如上所述，在JP04-284221A揭示的發(fā)明中，利用在螺桿反向旋轉(zhuǎn)期間關(guān)閉止回閥的現(xiàn)象引起向旋轉(zhuǎn)螺桿的油電動(dòng)機(jī)(oil motor)提供的油的壓力的急劇增大，當(dāng)在螺桿反向旋轉(zhuǎn)期間力矩達(dá)到特定值時(shí)，停止螺桿反向旋轉(zhuǎn)。然而，由于樹(shù)脂的類型，螺桿反向旋轉(zhuǎn)不足以引起止回閥關(guān)閉，或在螺桿反向旋轉(zhuǎn)期間導(dǎo)環(huán)(ring)關(guān)閉不能引起反向力矩增加。因此，JP04-284221A中揭示的發(fā)明具有難以獲得螺桿反向旋轉(zhuǎn)的控制條件的最佳值的問(wèn)題。
在JP2003-305758A揭示的發(fā)明中，僅根據(jù)樹(shù)脂粘度確定螺桿反向旋轉(zhuǎn)的控制條件的值。然而，反向旋轉(zhuǎn)量的最佳值根據(jù)鑄模形狀、螺桿形狀、止回閥行程及其它條件而變化。因此，JP2003-305758A中揭示的方法具有不能一直將反向旋轉(zhuǎn)量調(diào)整到最佳值的問(wèn)題。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種允許將螺桿反向旋轉(zhuǎn)的控制條件調(diào)整到更加適合的值的注塑機(jī)以及調(diào)整注塑機(jī)中反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的方法。
本發(fā)明的注塑機(jī)具有裝配有止回閥的螺桿、用于驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件、用于驅(qū)動(dòng)螺桿軸向移動(dòng)的軸向驅(qū)動(dòng)部件以及用于檢測(cè)螺桿上施加的旋轉(zhuǎn)力的旋轉(zhuǎn)力檢測(cè)部件，并且在計(jì)量過(guò)程完成之后并在注塑過(guò)程開(kāi)始之前，所述注塑機(jī)在控制條件下執(zhí)行與計(jì)量過(guò)程中螺桿旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)螺桿的反向旋轉(zhuǎn)處理，所述注塑機(jī)包括回流量指標(biāo)檢測(cè)部件，在螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)期間通過(guò)止回閥檢測(cè)指示模制操作狀態(tài)并用作回流的樹(shù)脂的回流量指標(biāo)的一個(gè)或多個(gè)物理量；評(píng)價(jià)值計(jì)算部件，通過(guò)向用于評(píng)價(jià)反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的評(píng)價(jià)函數(shù)，輸入作為回流量指標(biāo)的檢測(cè)到的物理量獲得評(píng)價(jià)值；控制條件選擇部件，其通過(guò)在預(yù)定范圍內(nèi)變化的反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的設(shè)定值，重復(fù)模制操作，并選擇在連續(xù)的模制操作中為反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程設(shè)置的控制條件的值，通過(guò)該選擇的值，所述評(píng)價(jià)值計(jì)算部件獲得最高的評(píng)價(jià)值。
所述回流量指標(biāo)檢測(cè)部件可以檢測(cè)以下的一個(gè)或多個(gè)物理量作為回流量的指標(biāo)在螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由所述旋轉(zhuǎn)力矩檢測(cè)部件檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)力的峰值；相對(duì)于時(shí)間的旋轉(zhuǎn)力的綜合值，該時(shí)間是從螺桿開(kāi)始前進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的時(shí)間到旋轉(zhuǎn)力到達(dá)峰值時(shí)的時(shí)間；相對(duì)于從螺桿開(kāi)始前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的位置到旋轉(zhuǎn)力矩到達(dá)峰值的位置的螺桿位置的旋轉(zhuǎn)力矩的綜合值；螺桿的位置；從螺桿開(kāi)始前進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置到旋轉(zhuǎn)力矩到達(dá)峰值時(shí)的位置螺桿的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的距離；從螺桿開(kāi)始前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)到旋轉(zhuǎn)力矩到達(dá)峰值時(shí)的時(shí)間的時(shí)間周期；當(dāng)螺桿的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)開(kāi)始之后預(yù)定的時(shí)間周期過(guò)去時(shí)沿與螺桿的向后運(yùn)動(dòng)方向相反的方向在螺桿上施加的壓力以及當(dāng)螺桿移動(dòng)到預(yù)定位置時(shí)沿與螺桿的向后運(yùn)動(dòng)方向相反的方向在螺桿上施加的壓力。
所述注塑機(jī)可以進(jìn)一步包括用于檢測(cè)計(jì)量時(shí)間周期和計(jì)量力矩中的至少一個(gè)的部件，且除了回流量的指標(biāo)，所述評(píng)價(jià)值計(jì)算部件通過(guò)使用計(jì)量時(shí)間周期和計(jì)量力矩中的至少一個(gè)的檢測(cè)值，作為評(píng)價(jià)函數(shù)的變量獲得評(píng)價(jià)值。
所述評(píng)價(jià)函數(shù)可以是

(i≥1，a1≠0，b1≠0，Xi是變量，例如回流量的指標(biāo))，或
(i≥1，c1≠0，Xi是變量，例如回流量的指標(biāo))。
反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件可以是時(shí)間周期、螺桿反向旋轉(zhuǎn)的速度和數(shù)量中的一個(gè)或兩個(gè)的組合。
可以為注塑/保壓過(guò)程執(zhí)行螺桿的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，或可以計(jì)量過(guò)程完成和注塑過(guò)程開(kāi)始之間執(zhí)行螺桿的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
一種調(diào)整注塑機(jī)中反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的方法，該注塑機(jī)具有裝配止回閥的螺桿、用于驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件、用于驅(qū)動(dòng)螺桿軸向移動(dòng)的軸向驅(qū)動(dòng)部件以及用于檢測(cè)螺桿上施加的旋轉(zhuǎn)力矩的旋轉(zhuǎn)力矩檢測(cè)部件，并且在計(jì)量過(guò)程完成之后并在注塑過(guò)程開(kāi)始之前，在控制條件下，所述注塑機(jī)執(zhí)行在與計(jì)量過(guò)程中螺桿旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)螺桿的反向旋轉(zhuǎn)處理，所述方法包括以下步驟(a)在反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件下進(jìn)行模制循環(huán)；(b)在螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)期間，檢測(cè)指示模制操作狀態(tài)和用作向回流動(dòng)的通過(guò)止回閥的樹(shù)脂的回流量指標(biāo)的一個(gè)或更多個(gè)物理量；(c)通過(guò)輸入作為回流量指標(biāo)的檢測(cè)到的物理量到評(píng)價(jià)函數(shù)中獲得評(píng)價(jià)值；(d)改變?cè)摲聪蛐D(zhuǎn)過(guò)程的控制條件；以及(e)以變化的反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的設(shè)定值重復(fù)所述步驟(a)至(d)，并選擇為反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程設(shè)置的控制條件的值，通過(guò)該選擇的值獲得最高評(píng)的價(jià)值。
所述步驟(b)可以包括檢測(cè)以下的一個(gè)或更多個(gè)物理量作為回流量的指標(biāo)的步驟在螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)期間由所述旋轉(zhuǎn)力矩檢測(cè)部件檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)力的峰值；相對(duì)于時(shí)間的旋轉(zhuǎn)力的綜合值；該時(shí)間是從螺桿開(kāi)始前進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的時(shí)間到旋轉(zhuǎn)力到達(dá)峰值時(shí)的時(shí)間；相對(duì)于從螺桿開(kāi)始前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的位置到旋轉(zhuǎn)力到達(dá)峰值的位置的螺桿位置的旋轉(zhuǎn)力的綜合值；螺桿的位置；從螺桿開(kāi)始前進(jìn)運(yùn)動(dòng)到旋轉(zhuǎn)力到達(dá)峰值的位置的螺桿的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的距離；從螺桿開(kāi)始前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間到旋轉(zhuǎn)力到達(dá)峰值時(shí)間的時(shí)間周期；在螺桿的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)開(kāi)始之后的預(yù)定的時(shí)間周期過(guò)去時(shí)，在螺桿的向后運(yùn)動(dòng)方向上在螺桿上施加的壓力以及當(dāng)螺桿移動(dòng)到預(yù)定位置時(shí)以螺桿的向后運(yùn)動(dòng)方向在螺桿上施加的壓力。
所述方法可以進(jìn)一步包括獲得計(jì)量時(shí)間和計(jì)量力矩中的至少一個(gè)的步驟，且所述步驟(c)包括使用計(jì)量時(shí)間周期和計(jì)量力矩中的至少一個(gè)檢測(cè)值作為評(píng)價(jià)函數(shù)的變量獲得評(píng)價(jià)值的步驟。
在所述步驟(c)中使用的評(píng)價(jià)函數(shù)可以是

(i≥1，a1≠0，b1≠0，Xi是變量，例如回流量的指標(biāo))，或

(i≥1，c1≠0，Xi是變量，例如回流量的指標(biāo))。
反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件可以是時(shí)間周期、螺桿反向旋轉(zhuǎn)的速度和數(shù)量中的一個(gè)或兩個(gè)的組合。
所述步驟(b)可以包括在注塑/保壓過(guò)程中或在計(jì)量過(guò)程完成和注塑過(guò)程開(kāi)始之間，在螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)期間檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)物理量的步驟。
通過(guò)在螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)期間獲得樹(shù)脂回流量的指標(biāo)，本發(fā)明使得獲得螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的最佳值成為可能，該最佳值以較低的水平保持樹(shù)脂回流量，并且不會(huì)造成計(jì)量時(shí)間的無(wú)用的增加。因此，即使替換樹(shù)脂和/或鑄?；蚋淖兡Ｖ茥l件時(shí)，也可以獲得適合當(dāng)前采用的樹(shù)脂、鑄?；蚰Ｖ茥l件的螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的最佳值。



圖1是關(guān)于止回閥機(jī)構(gòu)的例子的說(shuō)明性示圖； 圖2是示表在螺桿反向旋轉(zhuǎn)期間計(jì)量過(guò)程完成時(shí)，并接著在螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)始(注塑)，止回閥機(jī)構(gòu)達(dá)到的狀態(tài)的說(shuō)明性示圖； 圖3是表示由于螺桿向前運(yùn)動(dòng)在螺桿旋轉(zhuǎn)方向?qū)β輻U施加的負(fù)載是怎樣變化的； 圖4是表示本發(fā)明實(shí)施例的示意方框圖； 圖5是表示在這個(gè)實(shí)施例中調(diào)整螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的算法的流程圖； 圖6是表示在這個(gè)實(shí)施例中檢測(cè)用作樹(shù)脂回流量的指標(biāo)的物理量的算法的流程圖。

具體實(shí)施例方式 首先，說(shuō)明本發(fā)明的工作原理。
在計(jì)量過(guò)程完成之后并在注塑/保壓過(guò)程之前進(jìn)行的螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程引起螺桿前端裝配的止回閥的關(guān)閉或可能關(guān)閉。如上所述，不足的螺桿反向旋轉(zhuǎn)量引起注塑中止回閥關(guān)閉的延遲，從而造成樹(shù)脂回流量增加。相反地，過(guò)多的螺桿反向旋轉(zhuǎn)量造成樹(shù)脂回流量減少，但造成計(jì)量時(shí)間增加并因此增加周期時(shí)間。因此，必須更適當(dāng)?shù)卮_定螺桿反向旋轉(zhuǎn)的控制條件，以便以較低的水平保持樹(shù)脂回流量，并不引起計(jì)量時(shí)間的增加。
圖2是表示在螺桿反向旋轉(zhuǎn)期間計(jì)量過(guò)程完成時(shí)，并接著在螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)始(注塑)，止回閥機(jī)構(gòu)達(dá)到的狀態(tài)的說(shuō)明性示圖。
圖2a表示在計(jì)量過(guò)程完成時(shí)螺桿的位置和止回閥機(jī)構(gòu)的狀態(tài)。在汽缸7內(nèi)的螺桿頭2的前部存儲(chǔ)熔化的樹(shù)脂。螺桿1處于收回的位置。在計(jì)量過(guò)程中，通過(guò)螺桿的旋轉(zhuǎn)熔化的樹(shù)脂引起止回閥3后部的樹(shù)脂壓力增加，從而產(chǎn)生向前推動(dòng)止回閥3的力。因此，向前推動(dòng)止回閥3，從而通過(guò)止回閥3和螺桿的直徑減小的部分之間的間隙，熔化的樹(shù)脂向止回閥3的前面流動(dòng)。如圖2a所示，在完成計(jì)量過(guò)程的時(shí)間，止回閥3處于前進(jìn)的位置，即止回閥機(jī)構(gòu)處于打開(kāi)的位置，從而沒(méi)有阻塞熔化的樹(shù)脂通道。
圖2b表示在計(jì)量完成之后通過(guò)反向旋轉(zhuǎn)螺桿，如何使止回閥3向后移動(dòng)到可能使其關(guān)閉，從而引起止回閥3后部的樹(shù)脂壓力減小。
圖2c表示當(dāng)螺桿1前進(jìn)運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的時(shí)間引起止回閥3關(guān)閉的狀態(tài)。圖2b和圖2c中表示的距離d是螺桿1在止回閥3關(guān)閉之前而前進(jìn)運(yùn)動(dòng)開(kāi)始之后移動(dòng)的距離，在該期間，樹(shù)脂向回流動(dòng)。
如果圖2b所示的螺桿反向旋轉(zhuǎn)的控制條件的值不適合，從而螺桿反向旋轉(zhuǎn)量太小，就造成注塑中止回閥3的緩慢移動(dòng)，并因此延遲關(guān)閉止回閥3(增加圖2b和圖2c中所示的螺桿運(yùn)動(dòng)距離d)，這造成注塑中樹(shù)脂回流量的增加，并因此減少注入鑄模的樹(shù)脂量。相反地，如果螺桿反向旋轉(zhuǎn)量過(guò)大，會(huì)造成注塑中樹(shù)脂回流量減少，而導(dǎo)致計(jì)量時(shí)間增加。
當(dāng)進(jìn)行預(yù)注塑螺桿運(yùn)動(dòng)步驟，即在計(jì)量過(guò)程完成之后進(jìn)行注塑開(kāi)始之前，向前移動(dòng)螺桿的步驟時(shí)，還可以增加螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程。具體地，在計(jì)量完成時(shí)，止回閥機(jī)構(gòu)的止回閥處于如圖2a所示的打開(kāi)的位置。然后如圖2b所示的，通過(guò)反向旋轉(zhuǎn)螺桿使得止回閥可能被關(guān)閉，然后，與預(yù)注塑螺桿運(yùn)動(dòng)步驟相同，向前移動(dòng)該螺桿。在這個(gè)預(yù)注塑螺桿運(yùn)動(dòng)步驟中螺桿的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)使止回閥關(guān)閉。在這種情況下，認(rèn)為圖2c表示通過(guò)在預(yù)注塑螺桿運(yùn)動(dòng)步驟中螺桿的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致阻塞樹(shù)脂通道的止回閥。
仍然在預(yù)注塑螺桿運(yùn)動(dòng)步驟中，在螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)始和止回閥3的關(guān)閉之間發(fā)生樹(shù)脂回流，并且如果螺桿反向旋轉(zhuǎn)的控制條件的值不適合，會(huì)造成在該預(yù)注塑螺桿運(yùn)動(dòng)步驟中樹(shù)脂回流量的變化，并因此造成通過(guò)注塑封裝在鑄模中的樹(shù)脂量的改變，這影響模制產(chǎn)品的質(zhì)量并導(dǎo)致計(jì)量時(shí)間的增加。
因此，在本發(fā)明中，在螺桿反向旋轉(zhuǎn)的控制條件獲得螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)中的樹(shù)脂回流量指標(biāo)的值(螺桿反向旋轉(zhuǎn)量(旋轉(zhuǎn)角))，該值是變化的，并且基于上述的指標(biāo)使用準(zhǔn)備用于評(píng)價(jià)螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的評(píng)價(jià)函數(shù)評(píng)價(jià)變化的控制條件的每一個(gè)值，以找到相應(yīng)于最高評(píng)價(jià)值的螺桿反向旋轉(zhuǎn)的控制條件的值。
<螺桿前進(jìn)移動(dòng)中樹(shù)脂回流量的指標(biāo)> 圖3是表示當(dāng)螺桿向前移動(dòng)時(shí)在螺桿旋轉(zhuǎn)方向在螺桿上施加的負(fù)載是怎樣變化的，其中在水平軸繪制時(shí)間或在注塑方向上的螺桿位置，并在垂直軸上繪制沿在桿旋轉(zhuǎn)方向上的負(fù)載。
在圖3中，點(diǎn)S是螺桿前進(jìn)移動(dòng)開(kāi)始點(diǎn)。通過(guò)止回閥3和檢測(cè)座4之間的間隙，螺桿1的前進(jìn)移動(dòng)產(chǎn)生樹(shù)脂的回流F。回流的樹(shù)脂在螺桿1的溝槽(flights)5上施加壓力，從而，如計(jì)量過(guò)程中那樣，在螺桿上施加趨于引起螺桿反向旋轉(zhuǎn)的負(fù)載。隨著螺桿1向前移動(dòng)，在反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載增大。不久，當(dāng)關(guān)閉止回閥3時(shí)，回流停止，從而在反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載停止增大并開(kāi)始減小。這時(shí)，在反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載達(dá)到峰值。在負(fù)載達(dá)到峰值的時(shí)間表示止回閥關(guān)閉的時(shí)間。
(1)在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載的峰值是回流量的指標(biāo) 在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載持續(xù)增大直到止回閥關(guān)閉(直到螺桿移動(dòng)通過(guò)圖2b和圖2c中表示的距離d)。因此，止回閥的推遲關(guān)閉導(dǎo)致在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載的高峰值。止回閥的推遲關(guān)閉表示樹(shù)脂回流的增加量。因此，在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載的高度(幅度)用作樹(shù)脂回流量的指標(biāo)，其中在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載的較高峰值越高，表示回流量越大。
(2)直到負(fù)載達(dá)到峰值時(shí)的時(shí)間為止，獲得的在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載的時(shí)間相關(guān)的綜合值是回流量的指標(biāo) 即使具有在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載的相同峰值，在在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載達(dá)到峰值之前過(guò)去的較長(zhǎng)時(shí)間越長(zhǎng)，導(dǎo)致樹(shù)脂回流量越大。因此，也在螺桿開(kāi)始前進(jìn)移動(dòng)的時(shí)間和負(fù)載達(dá)到作為回流量指標(biāo)的峰值的時(shí)間之間的范圍獲得在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載的時(shí)間相關(guān)綜合值，螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載的時(shí)間相關(guān)綜合值越大表示回流量越大。
(3)直到負(fù)載達(dá)到峰值時(shí)的螺桿位置為止獲得的在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載的位置相關(guān)的綜合值是回流量的指標(biāo) 即使具有在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載的相同峰值，在在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載達(dá)到峰值之前較長(zhǎng)的螺桿移動(dòng)距離越長(zhǎng)，導(dǎo)致樹(shù)脂回流量越大。因此，也在螺桿開(kāi)始前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的螺桿位置和負(fù)載達(dá)到作為回流量指標(biāo)的峰值的螺桿位置之間的范圍獲得在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載的螺桿位置相關(guān)的綜合值，其中螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載的螺桿位置綜合值越大表示回流量越大。
(4)當(dāng)在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載達(dá)到峰值時(shí)的螺桿位置或在在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載達(dá)到峰值之前螺桿移動(dòng)的距離是回流量的指標(biāo) 雖然在螺桿前進(jìn)移動(dòng)期間在螺桿上施加的在螺桿上施加的螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載的基礎(chǔ)上獲得(1)至(3)中的每一個(gè)回流量指標(biāo)，但是當(dāng)在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載達(dá)到峰值時(shí)(關(guān)閉該回流預(yù)防值)，還可以使用檢測(cè)到的其他物理量作為回流量的指標(biāo)。
止回閥的推后關(guān)閉導(dǎo)致在止回閥關(guān)閉之前螺桿向前移動(dòng)更大的距離。因此，也可以使用在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載達(dá)到峰值時(shí)螺桿的位置，或在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載達(dá)到峰值之前螺桿移動(dòng)的距離作為樹(shù)脂回流量指標(biāo)。在這種情況下，在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載達(dá)到峰值時(shí)螺桿的向前移動(dòng)位置越多表示回流量越大，并且在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載達(dá)到峰值之前螺桿移動(dòng)的距離越大，表示回流量越大。
(5)在在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載達(dá)到峰值之前過(guò)去的時(shí)間是回流量指標(biāo)止回閥關(guān)閉越遲，表示在回流預(yù)防值關(guān)閉之前過(guò)去的時(shí)間越長(zhǎng)。因此，也可以使用在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載達(dá)到峰值之前過(guò)去的時(shí)間作為回流量指標(biāo)，其中在在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載達(dá)到峰值之前過(guò)去的時(shí)間越長(zhǎng)，表示回流量越大。
(6)在參考螺桿位置的注塑壓力，或在參考時(shí)間之后注塑壓力是回流量指標(biāo)除了以上提到的指標(biāo)，也可以使用下面提到的量作為樹(shù)脂回流量指標(biāo)。止回閥的早關(guān)閉(因此，增大的回流量)導(dǎo)致注塑壓力早增加，而止回閥的推后關(guān)閉(因此，減少的回流量)導(dǎo)致注塑壓力推后增加。因此，也可以使用在螺桿前進(jìn)移動(dòng)開(kāi)始之后特定的螺桿位置上的注塑壓力或特定的時(shí)間上的注塑壓力作為回流量指標(biāo)。
例如，在前進(jìn)移動(dòng)期間螺桿到達(dá)參考螺桿位置時(shí)的時(shí)間設(shè)置參考螺桿位置并使用注塑壓力作為回流量指標(biāo)是可能的。在這種情況下，注塑壓力越高表示回流量越小。
此外，在螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)開(kāi)始之后的時(shí)間設(shè)置參考時(shí)間并使用注塑壓力作為回流量指標(biāo)是可能的。在這種情況下，注塑壓力越高表示回流量越小。
設(shè)置多個(gè)參考螺桿位置或多個(gè)參考時(shí)間是可能的。
<在無(wú)法獲得峰值的情況> 在螺桿開(kāi)始前進(jìn)移動(dòng)止回閥已經(jīng)關(guān)閉時(shí)，或在螺桿前進(jìn)移動(dòng)期間止回閥沒(méi)有變?yōu)殛P(guān)閉時(shí)，在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載無(wú)法表示峰值。在這種情況下，無(wú)法獲得例如在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載的峰值、在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載達(dá)到峰值之前螺桿移動(dòng)的距離等指標(biāo)。然而，即使在這種情況下，也可以獲得在螺桿前進(jìn)移動(dòng)開(kāi)始之后在參考螺桿位置的注塑壓力或參考時(shí)間的注塑壓力。
有這樣的情況，在螺桿反向旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)載表示兩個(gè)或多個(gè)峰值(例如，負(fù)載變化給出兩個(gè)峰值)。作為對(duì)這種情況的反應(yīng)，可以停止獲得回流量指標(biāo)，并在顯示設(shè)備上顯示該結(jié)果消息，或基于時(shí)間上最近的峰值獲得回流量指標(biāo)，或基于上述螺桿前進(jìn)移動(dòng)開(kāi)始之后在參考螺桿位置或參考時(shí)間上的注塑壓力獲得回流量指標(biāo)。
<評(píng)價(jià)函數(shù)> 可以使用評(píng)價(jià)函數(shù)，諸如 (i≥1，a1≠0，b1≠0，Xi是回流量指標(biāo)) 或 (i≥1，c1≠0，Xi是回流量指標(biāo))。
注意，因?yàn)樾枰o出回流量中的至少一個(gè)指標(biāo)作為輸入變量，所以每一個(gè)評(píng)價(jià)函數(shù)(1)和(2)包括是回流量指標(biāo)的輸入變量Xi，其中a1≠0、b1≠0且c1≠0。可以給出回流量中的兩個(gè)或多個(gè)指標(biāo)作為輸入變量。
除了回流量指標(biāo)外，可以給出計(jì)量時(shí)間和計(jì)量力矩中的至少一個(gè)作為輸入變量。如上所述，過(guò)多的螺桿反向旋轉(zhuǎn)量引起將要回送的止回閥后部的樹(shù)脂多于需要的樹(shù)脂，這導(dǎo)致計(jì)量時(shí)間的增加。因此，計(jì)量時(shí)間是可用于評(píng)價(jià)螺桿反向旋轉(zhuǎn)的控制條件的參數(shù)，因此，除了回流量指標(biāo)外，可以使用計(jì)量時(shí)間作為評(píng)價(jià)函數(shù)的輸入變量。
此外，螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的增加傾向于導(dǎo)致在螺桿前部溝槽的樹(shù)脂被回送，從而造成螺桿前部溝槽的樹(shù)脂減少。利用螺桿前部溝槽減少的樹(shù)脂的計(jì)量操作傾向于引起在螺桿上施加的力矩(計(jì)量力矩)的減少，尤其是在計(jì)量開(kāi)始的時(shí)候。因此，計(jì)量力矩也是可用于評(píng)價(jià)螺桿反向旋轉(zhuǎn)的控制條件的參數(shù)，因此，除了回流量指標(biāo)外，可以使用計(jì)量力矩作為評(píng)價(jià)函數(shù)的輸入變量。
假設(shè)四個(gè)量 ·旋轉(zhuǎn)力矩的峰值(回流量的指標(biāo)) ·在旋轉(zhuǎn)力達(dá)到峰值之前，注塑開(kāi)始之后，螺桿移動(dòng)的距離(回流量的指標(biāo)) ·計(jì)量時(shí)間 ·計(jì)量力矩 是評(píng)價(jià)函數(shù)的輸入變量，因此，評(píng)價(jià)函數(shù)(1)和(2)中的Xi是 ·X1旋轉(zhuǎn)力的峰值 ·X2在旋轉(zhuǎn)力達(dá)到峰值之前，注塑開(kāi)始之后，螺桿移動(dòng)的距離 ·X3計(jì)量時(shí)間 ·X4計(jì)量力矩 如果使用評(píng)價(jià)函數(shù)(1) a1X1b1+a2X2b2+a3X3b3+a4X4b4 (a1，a2，a3，a4，b1，b2，b3，b4是各個(gè)輸入變量的加權(quán)因數(shù)，a1≠0，a2≠0，a3≠0，a4≠0，b1≠0，b2≠0，b3≠0，b4≠0) 如果使用評(píng)價(jià)函數(shù)(2) X1c1×X2c2×X3c3×X4c4 (c1，c2，c3，c4是各個(gè)輸入變量的加權(quán)因數(shù)，c1≠0，c2≠0，c3≠0，c4≠0) 注意，如下面表達(dá)式所示的，評(píng)價(jià)函數(shù)可以允許全部的輸入變量為N個(gè)，即可以作為回流量的指標(biāo)給出的全部變量加上兩個(gè)其它的變量，即計(jì)量時(shí)間和計(jì)量力矩，其中將評(píng)價(jià)中不使用的變量加權(quán)因數(shù)ai，bi，ci設(shè)置為0。
a1X1b1+a2X2b2+...+aiXibi+...+aNXNbN...(3) 或 X1c1×X2c2×...×Xici×...×XNcN ...(4) <螺桿反向旋轉(zhuǎn)的控制條件的調(diào)整(1)> 首先，將使用示例給出說(shuō)明，其中 ·X1旋轉(zhuǎn)力的峰值 ·X2在旋轉(zhuǎn)力矩達(dá)到峰值之前，注塑開(kāi)始之后，螺桿移動(dòng)的距離是評(píng)價(jià)函數(shù)的輸入變量。
通常，螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的增加(螺桿反向旋轉(zhuǎn)的控制條件)造成止回閥的較早關(guān)閉，因此回流量減少。因此，從上面給出的說(shuō)明可知，螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的增加帶來(lái)以下指出的改變 ·X1→減小 ·X2→減小 假設(shè)給出上述X1(旋轉(zhuǎn)力的峰值)和X2(在注塑開(kāi)始之后旋轉(zhuǎn)力達(dá)到峰值之前，螺桿移動(dòng)的距離)作為評(píng)價(jià)函數(shù)(1)的輸入變量，其中b1＝1且b2＝1。評(píng)價(jià)函數(shù)表示為 a1X1+a2X2...(5) (a1，a2是各個(gè)輸入變量的加權(quán)因數(shù)，a1＞0，a2＞0) 如上所述，隨著螺桿旋轉(zhuǎn)量的增加，X1和X2減小，從而評(píng)價(jià)函數(shù)(5)的值，即a1X1b1+a2X2b2減小。因此，可能獲得逐漸增大的螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的評(píng)價(jià)函數(shù)(5)的值，并相應(yīng)于評(píng)價(jià)函數(shù)(5)的最小值調(diào)整螺桿反向旋轉(zhuǎn)量。
在這種情況下，螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的進(jìn)一步增加造成止回閥關(guān)閉。一旦止回閥關(guān)閉，螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的進(jìn)一步增加不引起關(guān)閉的止回閥的任何變化。因此，X1(旋轉(zhuǎn)力的峰值)和X2(在旋轉(zhuǎn)力達(dá)到峰值之前，注塑開(kāi)始之后，螺桿移動(dòng)的距離)的減小達(dá)到穩(wěn)定期，從而評(píng)價(jià)函數(shù)(5)的值的減小達(dá)到穩(wěn)定期。當(dāng)評(píng)價(jià)函數(shù)的值的減小達(dá)到穩(wěn)定期，從而認(rèn)為止回閥關(guān)閉時(shí)，反向旋轉(zhuǎn)量的進(jìn)一步增加是無(wú)用的，并且如上所述，造成計(jì)量時(shí)間的增加。因此，相應(yīng)于評(píng)價(jià)函數(shù)的穩(wěn)定期，調(diào)整螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的值。
<螺桿反向旋轉(zhuǎn)的控制條件的調(diào)整(2)> 接著，將給出示例的說(shuō)明，其中 ·X1旋轉(zhuǎn)力的峰值(回流量的指標(biāo)) ·X2在旋轉(zhuǎn)力達(dá)到峰值之前，注塑開(kāi)始之后，螺桿移動(dòng)的距離(回流量的指標(biāo)) ·X3計(jì)量時(shí)間 ·X4計(jì)量力矩 是評(píng)價(jià)函數(shù)的輸入變量。
如以上所述，螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的增加帶來(lái)X1和X2產(chǎn)生如下所示的改變 ·X1→減小 ·X2→減小 同時(shí)，螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的增加造成計(jì)量時(shí)間的增加，即帶來(lái)X3產(chǎn)生如下面所表示的改變 ·X3→增加 此外，螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的增加傾向于引起螺桿前部溝槽的樹(shù)脂被回送，從而造成螺桿前部溝槽的樹(shù)脂減少。利用螺桿前部溝槽減少的樹(shù)脂的計(jì)量操作傾向于引起螺桿上插入的力矩(計(jì)量力矩)的減少，尤其是在計(jì)量開(kāi)始的時(shí)候。因此，螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的增加帶來(lái)X4產(chǎn)生如下所示的改變 ·X4→減小 總之，螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的增加造成回流量的指標(biāo)(X1，X2)的減小，計(jì)量時(shí)間(X3)的增加，以及計(jì)量力矩(X4)的減小。為了減小回流量，應(yīng)該增加螺桿反向旋轉(zhuǎn)量，然而，這引起計(jì)量時(shí)間的增加和計(jì)量力矩的減小。因?yàn)橛?jì)量時(shí)間的增加導(dǎo)致周期時(shí)間的增加，所以不希望計(jì)量時(shí)間增加的量多于需要的量。另外，計(jì)量力矩的增加，尤其在計(jì)量開(kāi)始時(shí)，表示已經(jīng)將應(yīng)該處于止回閥前部溝槽的樹(shù)脂向回送，并且向回送的樹(shù)脂多于需要的樹(shù)脂也是不希望。
因此，即使螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的增加帶來(lái)回流量減少，也需要考慮獲得螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的適合的值，以避免計(jì)量時(shí)間的過(guò)多增加及計(jì)量力矩的過(guò)多減少。
因此，使用包括計(jì)量時(shí)間和計(jì)量力矩作為增加的輸入變量的評(píng)價(jià)函數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
假設(shè)X1(旋轉(zhuǎn)力的峰值)，X2(在旋轉(zhuǎn)力達(dá)到峰值之前，注塑開(kāi)始之后，螺桿移動(dòng)的距離)，X3(計(jì)量時(shí)間)及X4(計(jì)量力矩)是評(píng)價(jià)量(1)的輸入變量，其中b1＝1，b2＝1，b3＝1且b4＝1。評(píng)價(jià)函數(shù)表示為 a1X1+a2X2+a3X3+a4X4...(6) (a1，a2，a3，a4是各個(gè)輸入變量的加權(quán)因數(shù)，a1＞0，a2＞0，a3＞0，a4＜0) 注意，在評(píng)價(jià)函數(shù)(6)中，因?yàn)閄4(計(jì)量力矩)傾向于減少螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的增加，所以其加權(quán)因數(shù)是負(fù)的(a4＜0＝＝＝＝＝＝＝ 隨著螺桿旋轉(zhuǎn)量的增加，評(píng)價(jià)函數(shù)(6)的(a1X1+a2X2)的值減小，(a3X3+a4X4)的值增加。當(dāng)(a1X1+a2X2)的值減小到如上所述的穩(wěn)定期時(shí)，(a3X3+a4X4)的值隨著螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的增加而繼續(xù)增加(當(dāng)a3X3的值是正的并繼續(xù)增加時(shí)，a4X4的值是負(fù)的并且a4X4的絕對(duì)值繼續(xù)減小。因此，(a3X3+a4X4)的值繼續(xù)增加)。因此，隨著螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的增加，評(píng)價(jià)函數(shù)(6)的值首先減小，然后停止減小并開(kāi)始增加。評(píng)價(jià)函數(shù)的值在靜止點(diǎn)最小，在靜止點(diǎn)上該值停止減小并開(kāi)始增加。因此，可能獲得靜止點(diǎn)并將螺桿反向旋轉(zhuǎn)量調(diào)整到在靜止點(diǎn)上的值。
如上所述，螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的增加傾向于引起處于止回閥前部溝槽的樹(shù)脂向回送。有時(shí)，這種回送的樹(shù)脂引起計(jì)量力矩的增加。在這種情況下，應(yīng)該將評(píng)價(jià)函數(shù)中計(jì)量力矩的加權(quán)因數(shù)設(shè)置為正值(例如，評(píng)價(jià)函數(shù)(6)中的a4＞0)。與此相同，根據(jù)隨著螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的增加，輸入變量是增加還是減小，可以確定評(píng)價(jià)函數(shù)中每一個(gè)輸入變量的加權(quán)因數(shù)的符號(hào)。
可以這樣安排上述例子中的任一個(gè)，提前指定應(yīng)該調(diào)整螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的范圍，并且將螺桿反向旋轉(zhuǎn)量調(diào)整到在該指定范圍之內(nèi)評(píng)價(jià)函數(shù)(5)或(6)獲得最小值的點(diǎn)上的值。
<作為螺桿反向旋轉(zhuǎn)的控制條件的反向旋轉(zhuǎn)量的調(diào)整> 作為螺桿反向旋轉(zhuǎn)的控制條件，調(diào)整反向旋轉(zhuǎn)量，其中通過(guò)調(diào)整從反向旋轉(zhuǎn)角、螺桿反向旋轉(zhuǎn)時(shí)間及螺桿反向旋轉(zhuǎn)速度中選擇的一個(gè)或兩個(gè)參數(shù)，可以獲得反向旋轉(zhuǎn)量的調(diào)整。通過(guò)增加反向旋轉(zhuǎn)角，或當(dāng)固定螺桿反向旋轉(zhuǎn)速度時(shí)增加螺桿反向旋轉(zhuǎn)時(shí)間，或當(dāng)固定螺桿反向旋轉(zhuǎn)時(shí)間時(shí)增加螺桿反向旋轉(zhuǎn)速度，可以增加反向旋轉(zhuǎn)量。這也可以通過(guò)改變這些參數(shù)中的任何兩個(gè)參數(shù)獲得。
<實(shí)施例> 以上是本發(fā)明的原理的要點(diǎn)說(shuō)明。下面，將說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖4是本發(fā)明的實(shí)施例的示意方框圖。
在具有插入的螺桿1的汽缸7的前端，連接噴嘴9，并且在汽缸7的后端部分，連接用于將樹(shù)脂球供給汽缸7的送料斗15。螺桿1在其前端具有由止回閥3、檢測(cè)座4等組成的止回閥機(jī)構(gòu)，并由螺桿旋轉(zhuǎn)伺服電動(dòng)機(jī)10通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12驅(qū)動(dòng)螺桿1。另外，由注塑伺服電動(dòng)機(jī)11通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13以及用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動(dòng)的例如滾珠螺桿/螺母的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)14驅(qū)動(dòng)螺桿1軸向移動(dòng)，從而進(jìn)行注塑和回壓控制。向螺桿旋轉(zhuǎn)伺服電動(dòng)機(jī)10和注塑伺服電動(dòng)機(jī)11分別連接用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)位置-速度的位置-速度檢測(cè)器16，17，從而可以通過(guò)這些位置-速度檢測(cè)器檢測(cè)螺桿1的旋轉(zhuǎn)速度、螺桿1的位置(在螺桿軸方向的位置)及移動(dòng)速度(注塑速度)。另外，設(shè)置用于檢測(cè)熔化的樹(shù)脂在螺桿軸方向施加在螺桿1上的壓力的壓力傳感器18，諸如負(fù)載元件(loadcell)。
用于控制注塑機(jī)的控制設(shè)備20包括由總線36連接的、用于數(shù)字控制的微處理器CNC CPU 22，用于可編程控制器的微處理器PC CPU 21，以及用于伺服控制的微處理器的伺服CPU 25。
PC CPU 21與ROM 26連接，ROM 26存儲(chǔ)用于控制注塑機(jī)的順序操作的順序程序等，RAM 27用于臨時(shí)保存算法數(shù)據(jù)。CNC CPU 22與ROM 28連接，ROM 28保存整體控制注塑機(jī)的自動(dòng)操作程序等，RAM 29用于臨時(shí)保存算法數(shù)據(jù)。
伺服CPU 25與ROM 31連接，ROM 31保存用于執(zhí)行位置環(huán)、速度環(huán)及電流環(huán)的伺服控制專用的控制程序，RAM 32用于臨時(shí)保存數(shù)據(jù)。伺服CPU 25進(jìn)一步與伺服放大器34連接，放大器34根據(jù)來(lái)自CPU 25的命令驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)伺服電動(dòng)機(jī)10，伺服放大器35用于驅(qū)動(dòng)注塑伺服電動(dòng)機(jī)11軸向移動(dòng)螺桿，從而進(jìn)行注塑等。將位置-速度檢測(cè)器16，17固定在各自的伺服電動(dòng)機(jī)10和11，位置-速度檢測(cè)器16，17的輸出反饋給CPU 25?；趶腃NC CPU 22饋送的各個(gè)軸的移動(dòng)命令(給螺桿旋轉(zhuǎn)伺服電動(dòng)機(jī)10或注塑伺服電動(dòng)機(jī)11)以及由位置-速度檢測(cè)器16，17檢測(cè)和反饋的位置和速度，通過(guò)執(zhí)行位置反饋控制和速度反饋控制并且還執(zhí)行電流反饋控制，伺服CPU 25通過(guò)伺服放大器34，35驅(qū)動(dòng)控制伺服電動(dòng)機(jī)10，11。
另外，將由壓力傳感器18檢測(cè)并由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的樹(shù)脂壓力(螺桿上施加的樹(shù)脂壓力)提供給CPU 25。此外，為了檢測(cè)樹(shù)脂回流產(chǎn)生的并引起螺桿1旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力，加入公知的擾動(dòng)觀測(cè)器以對(duì)螺桿旋轉(zhuǎn)伺服電動(dòng)機(jī)10進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。因此，擾動(dòng)觀測(cè)器檢測(cè)螺桿1上施加的在旋轉(zhuǎn)方向的力(旋轉(zhuǎn)力)。
注意，即使也提供用于驅(qū)動(dòng)鎖模機(jī)構(gòu)和噴射器機(jī)構(gòu)的伺服電動(dòng)機(jī)、伺服放大器等，但是因?yàn)樗鼈兣c本發(fā)明沒(méi)有直接關(guān)系，所以在圖4中將其省略。
具有例如液晶顯示器或CRT的顯示設(shè)備的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備30通過(guò)顯示電路24與總線36連接。另外，由非易失性存儲(chǔ)器構(gòu)成的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM 23也與總線36連接，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)RAM 23中存儲(chǔ)用于注模的模制條件、各種設(shè)置值、參數(shù)、宏變量等。
通過(guò)上述配置，PC CPU 21整體控制注塑機(jī)的順序操作，CNC CPU 22基于ROM 28中存儲(chǔ)的操作程序、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM 23中存儲(chǔ)的模制條件等，向各個(gè)軸的伺服電動(dòng)機(jī)分配移動(dòng)命令，而伺服CPU 25執(zhí)行所謂的數(shù)字伺服處理，即，基于向各個(gè)軸分配的移動(dòng)命令(分配給各個(gè)軸的伺服電動(dòng)機(jī)，諸如螺桿旋轉(zhuǎn)伺服電動(dòng)機(jī)10，注塑伺服電動(dòng)機(jī)11等)、由位置-速度檢測(cè)器檢測(cè)的位置和速度表示的反饋信號(hào)等，以常規(guī)的方式執(zhí)行包括位置環(huán)控制、速度環(huán)控制、電流環(huán)控制等。
上述配置與電動(dòng)注塑機(jī)的常規(guī)的控制設(shè)備的配置沒(méi)有區(qū)別。與常規(guī)的控制設(shè)備的區(qū)別在于提供調(diào)整螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的函數(shù)。
圖5是表示由該控制設(shè)備執(zhí)行的調(diào)整螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的函數(shù)的算法的流程圖。
首先，設(shè)置螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程中螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的限值及在每一個(gè)模制循環(huán)中要產(chǎn)生的反向旋轉(zhuǎn)量的變化(增量)。如果簡(jiǎn)單地通過(guò)改變旋轉(zhuǎn)螺桿的反向旋轉(zhuǎn)角改變反向旋轉(zhuǎn)量，則該限值是最大反向旋轉(zhuǎn)角，并且設(shè)置在每一個(gè)模制循環(huán)中將要產(chǎn)生的反向旋轉(zhuǎn)角的變化(增量)。如果通過(guò)改變反向旋轉(zhuǎn)速度而固定反向旋轉(zhuǎn)時(shí)間來(lái)改變反向旋轉(zhuǎn)量，則該限值是最大的速度，并且在每一個(gè)模制循環(huán)中將要產(chǎn)生的反向旋轉(zhuǎn)量的變化(增量)是速度的增量。如果通過(guò)改變反向旋轉(zhuǎn)時(shí)間而固定反向旋轉(zhuǎn)速度來(lái)改變反向旋轉(zhuǎn)量，則該限值是最大反向旋轉(zhuǎn)時(shí)間，并且在每一個(gè)模制循環(huán)中將要產(chǎn)生的反向旋轉(zhuǎn)量的變化(增量)是反向旋轉(zhuǎn)時(shí)間的增量。另外，設(shè)置時(shí)間Ts和螺桿位置xs，時(shí)間Ts是在注塑開(kāi)始之后，檢測(cè)注塑壓力之前需要的過(guò)去的時(shí)間，螺桿位置xs是當(dāng)檢測(cè)注塑壓力時(shí)螺桿需要已經(jīng)到達(dá)的位置。另外，設(shè)置評(píng)價(jià)函數(shù)的因數(shù)。例如，如果選擇旋轉(zhuǎn)力的峰值及計(jì)量時(shí)間作為提供給評(píng)價(jià)函數(shù)的輸入變量，該旋轉(zhuǎn)力的峰值允許容易地并更準(zhǔn)確地獲得回流量，則將旋轉(zhuǎn)力的峰值的因數(shù)和評(píng)價(jià)函數(shù)的計(jì)量時(shí)間設(shè)置為特定值，而將其它輸入變量的因數(shù)設(shè)置為“0”。
當(dāng)輸入命令調(diào)整螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的命令時(shí)，PC CPU 21開(kāi)始圖5的處理。
首先，將反向旋轉(zhuǎn)量設(shè)置為初始值“0”(如果簡(jiǎn)單地通過(guò)改變反向旋轉(zhuǎn)角來(lái)改變反向旋轉(zhuǎn)量，將反向旋轉(zhuǎn)角設(shè)置為“0”，如果通過(guò)改變反向旋轉(zhuǎn)速度，將反向旋轉(zhuǎn)速度設(shè)置為“0”，而如果通過(guò)改變反向旋轉(zhuǎn)時(shí)間，將反向旋轉(zhuǎn)時(shí)間設(shè)置為“0”)(步驟100)，并且驅(qū)動(dòng)控制未示出的鎖模伺服電動(dòng)機(jī)來(lái)執(zhí)行合模步驟(步驟101)。直到產(chǎn)生一組鎖模力時(shí)關(guān)閉鑄模，然后，開(kāi)始注塑/保壓過(guò)程。特別地，伺服CPU 25通過(guò)伺服放大器35驅(qū)動(dòng)控制注塑伺服電動(dòng)機(jī)11，從而向前移動(dòng)螺桿1(到圖4中的左邊)，并將存儲(chǔ)在汽缸7內(nèi)的螺桿1前部的熔化的樹(shù)脂注塑到鑄模中。在注塑/保壓過(guò)程中的注塑期間，檢測(cè)在螺桿上施加的旋轉(zhuǎn)力的峰值(下文也稱為“螺桿旋轉(zhuǎn)力”)，并且還檢測(cè)用作樹(shù)脂回流量的指標(biāo)的物理量(步驟103)。
在步驟103的處理中，即，檢測(cè)用作樹(shù)脂回流量的指標(biāo)的物理量的步驟被示于圖6中。在用于注塑的螺桿1的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的同時(shí)，將“0”輸入給存儲(chǔ)相對(duì)于時(shí)間的螺桿1上旋轉(zhuǎn)力的綜合值A(chǔ)(t)的寄存器及用于存儲(chǔ)相對(duì)于螺桿位置的旋轉(zhuǎn)力的綜合值A(chǔ)(x)的寄存器中(步驟200)。另外，從當(dāng)前位置寄存器讀取螺桿位置x0并且放入寄存器R(x)，在螺桿1開(kāi)始前進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，螺桿1位于x0，并且將“0”輸入用于存儲(chǔ)伺服電動(dòng)機(jī)10接收的旋轉(zhuǎn)力Trq的寄存器R(Trq)中(步驟201)。此外，啟動(dòng)用于計(jì)量螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)開(kāi)始之后已經(jīng)過(guò)去的時(shí)間的計(jì)時(shí)器T(步驟202)。
然后，讀出當(dāng)前位置寄存器存儲(chǔ)的螺桿位置(注塑伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置)x及由擾動(dòng)觀測(cè)器獲得的螺桿旋轉(zhuǎn)力Trq(步驟203)，并且通過(guò)從當(dāng)前采樣周期中采樣的螺桿位置x減去前一采樣周期中采樣的并保存在寄存器R(x)中的螺桿位置(初始為“x0”)獲得每個(gè)采樣周期的螺桿運(yùn)動(dòng)量δx(步驟204)。
隨后，確定標(biāo)志Ft的值是否是“1”，在設(shè)定時(shí)間已經(jīng)過(guò)去從而已經(jīng)讀出注塑壓力之后標(biāo)志Ft的值被設(shè)置為“1”(步驟205)。如果標(biāo)志值是“1”，則控制流程進(jìn)入步驟208。如果不是“1”，確定由計(jì)時(shí)器T測(cè)量的時(shí)間是否已經(jīng)達(dá)到設(shè)定時(shí)間Ts(步驟206)。如果還沒(méi)有到達(dá)設(shè)定時(shí)間Ts，則控制流程進(jìn)入步驟208。如果已到達(dá)設(shè)定時(shí)間Ts，將此時(shí)由壓力傳感器18檢測(cè)的壓力值作為注塑壓力Pt存儲(chǔ)，將標(biāo)志Ft設(shè)置為“1”，然后，控制流程進(jìn)入步驟208。
步驟208中，確定標(biāo)志Ft的值是否是“1”，在螺桿已經(jīng)到達(dá)設(shè)定位置從而已經(jīng)讀出注塑壓力之后標(biāo)志Ft的值被設(shè)置為“1”。如果標(biāo)志值是“1”，控制流程進(jìn)入步驟211。如果不是“1”，確定在步驟203讀出的螺桿位置x是否到達(dá)設(shè)定位置(步驟209)。如果還沒(méi)有到達(dá)設(shè)定位置xs，控制流程進(jìn)入步驟211。如果已到達(dá)設(shè)定位置xs，將此時(shí)由壓力傳感器18檢測(cè)的壓力值作為注塑壓力Pt存儲(chǔ)(注意，由Px表示根據(jù)螺桿位置存儲(chǔ)的注塑壓力值從由Pt表示的從過(guò)去的時(shí)間存儲(chǔ)的注塑壓力值分離的)(步驟210)，將標(biāo)志Ft設(shè)置為“1”，并且然后控制流程進(jìn)入步驟211。
在步驟211中，確定從本采樣周期在步驟203采樣的螺桿旋轉(zhuǎn)力減去前一采樣周期中采樣的并在寄存器R(Trq)中保存的螺桿旋轉(zhuǎn)力獲得的值是否是負(fù)的。如上所述，在注塑開(kāi)始時(shí)，樹(shù)脂回流并且在螺桿1上施加由該樹(shù)脂回流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力，所以如圖3所示的，由擾動(dòng)觀測(cè)器檢測(cè)的螺桿旋轉(zhuǎn)力Trq增加了。因此，首先在步驟211確定的結(jié)果是“否”。從而，在步驟203中檢測(cè)的螺桿旋轉(zhuǎn)力Trq乘以采樣周期δt，并將得到的值加到在用于保存螺桿1上的旋轉(zhuǎn)力的時(shí)間相關(guān)的綜合值A(chǔ)(t)的寄存器中保存的值，從而更新螺桿1上的旋轉(zhuǎn)力的時(shí)間相關(guān)的綜合值A(chǔ)(t)，然后，檢測(cè)的螺桿旋轉(zhuǎn)力Trq乘以在步驟204中獲得的每采樣周期的運(yùn)動(dòng)量δx，并將得到的值加到在用于保存螺桿1上螺桿位置相關(guān)的綜合值A(chǔ)(x)的寄存器中保存的值，從而更新螺桿1上旋轉(zhuǎn)力的螺桿位置相關(guān)的綜合值A(chǔ)(x)(步驟212)。
然后，將步驟203中獲得的螺桿旋轉(zhuǎn)力Trq和螺桿位置x分別輸入用于保存螺桿旋轉(zhuǎn)力Trq的寄存器R(Trq)和用于保存螺桿位置x的寄存器R(x)中(步驟213)，然后控制流程回到步驟203。然后在采樣循環(huán)中執(zhí)行步驟203至步驟213，直到步驟211確定的結(jié)果變?yōu)椤笆恰薄?br> 如上所述，螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生樹(shù)脂的回流，所以如圖3所示的，螺桿旋轉(zhuǎn)力Trq增加。然后，當(dāng)止回閥3變?yōu)殛P(guān)閉時(shí)，螺桿旋轉(zhuǎn)力Trq減小，所以在步驟211通過(guò)從當(dāng)前采樣周期中采樣的螺桿旋轉(zhuǎn)力Trq減去在前一采樣周期中采樣的并且在寄存器R(Trq)中保存的螺桿旋轉(zhuǎn)力得到的值變?yōu)樨?fù)數(shù)。此時(shí)，確定螺桿旋轉(zhuǎn)力Trq已經(jīng)到達(dá)峰值，并且獲得在檢測(cè)到峰值的時(shí)間的要獲得的物理量。因此，當(dāng)在步驟211確定Trq-R(Trq)＜0時(shí)，讀取并存儲(chǔ)該物理量。
在檢測(cè)到螺桿旋轉(zhuǎn)力的峰值的時(shí)間，已經(jīng)獲得在設(shè)定時(shí)間Ts之后的注塑壓力Pt和在設(shè)定螺桿位置xs上的注塑壓力Px，所以這些注塑壓力Pt和Px作為樹(shù)脂回流量的指標(biāo)存儲(chǔ)。寄存器R(Trq)中保存的值作為螺桿旋轉(zhuǎn)力Trq的峰值存儲(chǔ)，寄存器R(x)中保存的值作為螺桿旋轉(zhuǎn)力獲得峰值的螺桿位置存儲(chǔ)，保存在保存螺桿旋轉(zhuǎn)力的時(shí)間相關(guān)的綜合值A(chǔ)(t)的寄存器中的值作為直到螺桿旋轉(zhuǎn)力獲得峰值的時(shí)間的時(shí)間相關(guān)的綜合值存儲(chǔ)，而保存在保存螺桿旋轉(zhuǎn)力的螺桿位置相關(guān)的綜合值A(chǔ)(x)的寄存器中的值作為直到螺桿位置獲得峰值的螺桿位置的螺桿位置相關(guān)的綜合值存儲(chǔ)。在步驟211確定的的結(jié)果變?yōu)椤笆恰睍r(shí)，保存在計(jì)時(shí)器T中的值已經(jīng)超過(guò)螺桿旋轉(zhuǎn)力獲得峰值之前已經(jīng)過(guò)去的時(shí)間，計(jì)時(shí)器T中的值提供用于測(cè)量在螺桿旋轉(zhuǎn)力獲得峰值之前注塑開(kāi)始之后已經(jīng)過(guò)去的時(shí)間量。因此，從計(jì)時(shí)器T讀出的值減去采樣周期δt得到的值作為螺桿旋轉(zhuǎn)力獲得峰值之前已經(jīng)過(guò)去的時(shí)間存儲(chǔ)。
另外，從寄存器R(x)中保存的螺桿位置減去螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)開(kāi)始位置x0獲得該距離L作為在螺桿旋轉(zhuǎn)力矩獲得峰值的時(shí)間的物理量存儲(chǔ)(步驟214)，距離L是在前進(jìn)運(yùn)動(dòng)開(kāi)始之后螺桿旋轉(zhuǎn)力矩獲得峰值之前螺桿已經(jīng)移動(dòng)的距離，并且將標(biāo)志Ft和Fx設(shè)置為“0”(步驟215)，利用該標(biāo)志樹(shù)脂回流量檢測(cè)處理結(jié)束。
在以這種方式存儲(chǔ)在螺桿旋轉(zhuǎn)力矩獲得峰值的時(shí)間的物理量之后，控制流程返回圖5所示的主處理。繼續(xù)注塑直到螺桿到達(dá)注塑/保壓開(kāi)關(guān)位置，然后將注塑過(guò)程轉(zhuǎn)換至保壓過(guò)程(步驟104，105)。
保壓過(guò)程結(jié)束之后，開(kāi)始計(jì)量過(guò)程并啟動(dòng)測(cè)量計(jì)量時(shí)間的計(jì)時(shí)器。以常規(guī)方式執(zhí)行計(jì)量過(guò)程(步驟106)。計(jì)量過(guò)程結(jié)束之后，讀出計(jì)量時(shí)間計(jì)時(shí)器中存儲(chǔ)的值，并作為計(jì)量時(shí)間存儲(chǔ)該值(步驟107)。
使用在步驟103獲得的回流量的指標(biāo)和在步驟107獲得的計(jì)量時(shí)間計(jì)算評(píng)價(jià)值，即評(píng)價(jià)函數(shù)的值(步驟108)，并以與計(jì)量時(shí)間和反向旋轉(zhuǎn)量的設(shè)定值有關(guān)的方式存儲(chǔ)獲得的評(píng)價(jià)值(步驟109)。
隨后，以設(shè)定的增量(時(shí)間或速度)遞增反向旋轉(zhuǎn)量(步驟110)，并以這樣遞增的反向旋轉(zhuǎn)量反向旋轉(zhuǎn)螺桿(步驟111)。然后，進(jìn)行回吸步驟(步驟112)，打開(kāi)鑄模并取出模制的產(chǎn)品(步驟113，114)，通過(guò)該步驟一個(gè)模制周期結(jié)束。然后，確定反向旋轉(zhuǎn)量是否超過(guò)設(shè)定的限值(步驟115)。如果否，控制流程返回步驟101，并在下一個(gè)模制周期執(zhí)行步驟101和隨后的步驟。
以這種方式，只要反向旋轉(zhuǎn)量沒(méi)有超過(guò)限值，就重復(fù)步驟101到115，并且每次，在步驟109，以與反向旋轉(zhuǎn)量和計(jì)量時(shí)間有關(guān)的方式存儲(chǔ)評(píng)價(jià)值。
當(dāng)在步驟115確定反向旋轉(zhuǎn)量已經(jīng)超過(guò)限值時(shí)，反向旋轉(zhuǎn)量的值(反向旋轉(zhuǎn)角，反向旋轉(zhuǎn)速度或反向旋轉(zhuǎn)時(shí)間)設(shè)置作為用于螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的反向旋轉(zhuǎn)量(步驟116)，該反向旋轉(zhuǎn)量的值在0到該限值的范圍內(nèi)具有存儲(chǔ)用于反向旋轉(zhuǎn)量的評(píng)價(jià)值的最高值，通過(guò)該步驟，完成螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的調(diào)整。
注意，如上所述的，當(dāng)評(píng)價(jià)函數(shù)的值達(dá)到穩(wěn)定期時(shí)，從而評(píng)價(jià)函數(shù)獲得多個(gè)反向旋轉(zhuǎn)量的最高值，選擇最小反向旋轉(zhuǎn)量作為螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的反向旋轉(zhuǎn)量。
以這種方式設(shè)置反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件之后，在設(shè)定的控制條件(反向旋轉(zhuǎn)量)下進(jìn)行正常的連續(xù)模制的模制周期中的反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程。這個(gè)正常的模制周期不包括步驟100、103、108至110、115及116，并且不需要包括在步驟106至107由計(jì)量時(shí)間計(jì)時(shí)器測(cè)量計(jì)量時(shí)間。因此，執(zhí)行包括合模、注塑、保壓、螺桿反向旋轉(zhuǎn)、回吸、開(kāi)模及模制產(chǎn)品彈出(ejecting)的模制周期。
如上所述，存在一些情況，為了有助于止回閥關(guān)閉，在計(jì)量完成之后增加預(yù)注塑螺桿運(yùn)動(dòng)步驟，即在注塑開(kāi)始之前向前移動(dòng)螺桿的步驟。在這種情況下，在步驟111之前或之后增加這個(gè)預(yù)注塑螺桿運(yùn)動(dòng)步驟。當(dāng)增加預(yù)注塑螺桿運(yùn)動(dòng)步驟時(shí)，在預(yù)注塑螺桿運(yùn)動(dòng)步驟中螺桿向前移動(dòng)時(shí)，可以執(zhí)行用于獲得樹(shù)脂回流量的指標(biāo)的上述處理。換句話說(shuō)，當(dāng)在步驟111之前或之后增加的預(yù)注塑螺桿運(yùn)動(dòng)步驟中螺桿向前移動(dòng)時(shí)，執(zhí)行圖6所示的樹(shù)脂回流量檢測(cè)處理，該處理是圖5的步驟103。不必說(shuō)，也在增加預(yù)注塑螺桿運(yùn)動(dòng)步驟時(shí)，可以在如圖5所示的注塑過(guò)程中執(zhí)行步驟103(圖6所示的樹(shù)脂回流量檢測(cè)處理)。
如上所述，計(jì)量力矩是評(píng)價(jià)函數(shù)的輸入變量。然而，在上述實(shí)施例中，沒(méi)有測(cè)量計(jì)量力矩并且沒(méi)有使用計(jì)量力矩作為評(píng)價(jià)函數(shù)的輸入變量。當(dāng)也應(yīng)該使用計(jì)量力矩作為評(píng)價(jià)函數(shù)的輸入變量時(shí)，應(yīng)該修改實(shí)施例，使得在步驟106至107的計(jì)量過(guò)程中在特定的時(shí)間間隔通過(guò)觀測(cè)器采樣螺桿旋轉(zhuǎn)力(計(jì)量力矩)，以獲得用作評(píng)價(jià)函數(shù)的計(jì)量力矩的螺桿旋轉(zhuǎn)力矩的平均值。在這種情況下，在步驟109，也使用這樣獲得的計(jì)量力矩計(jì)算評(píng)價(jià)值即評(píng)價(jià)函數(shù)的值。
僅需要獲得在計(jì)算評(píng)價(jià)函數(shù)的值中要使用的變量。因此，當(dāng)確定評(píng)價(jià)函數(shù)中要使用的變量時(shí)，允許修改實(shí)施例，使得僅獲得這些變量。例如，如果評(píng)價(jià)函數(shù)的輸入變量是旋轉(zhuǎn)力的峰值和計(jì)量時(shí)間，則圖6中的步驟202、204至210、212和215是不必要的。因此，允許修改實(shí)施例，使得僅獲得用于使用評(píng)價(jià)函數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)必須的這些變量。
以上述方式，可以獲得并設(shè)定螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件(反向旋轉(zhuǎn)量)的最佳值，該最佳值以較低的水平保持樹(shù)脂回流量并不造成計(jì)量時(shí)間的無(wú)用的增加。因此，即使替換樹(shù)脂和/或鑄模，和/或改變模制條件時(shí)，螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的反向旋轉(zhuǎn)量(控制條件)可以設(shè)定為適合這種替換和/或改變的最佳值。因此，可以總是以螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件(反向旋轉(zhuǎn)量)的最佳值執(zhí)行模制周期。
當(dāng)在注塑機(jī)的控制設(shè)備中安裝用于上述處理的軟件時(shí)，像在上述實(shí)施例中那樣，可以自動(dòng)地執(zhí)行螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的調(diào)整?？蛇x擇地，可以根據(jù)上述步驟由用戶人工地執(zhí)行螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的調(diào)整。例如，依據(jù)下列步驟執(zhí)行由人工操作的螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的調(diào)整通過(guò)將反向旋轉(zhuǎn)量設(shè)定為特定值并執(zhí)行步驟101至104獲得評(píng)價(jià)值，即模制周期包括螺桿反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程。隨后，改變反向旋轉(zhuǎn)量(以特定增量遞增)并通過(guò)以相同的方式執(zhí)行模制周期獲得評(píng)價(jià)值。以這種方式，獲得逐漸變化的螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的評(píng)價(jià)值(每次以特定增量遞增)。在顯示設(shè)備/輸入設(shè)備的屏幕上顯示獲得的全部評(píng)價(jià)值以允許選擇相應(yīng)于最高評(píng)價(jià)值的反向旋轉(zhuǎn)量。
上述實(shí)施例是電動(dòng)注塑機(jī)的例子，其中，用于旋轉(zhuǎn)螺桿的螺桿旋轉(zhuǎn)部件是電伺服電動(dòng)機(jī)。然而，可以用電動(dòng)機(jī)、液壓電動(dòng)機(jī)等替換電伺服電動(dòng)機(jī)。另外，在所述實(shí)施例中，使用擾動(dòng)觀測(cè)器作為檢測(cè)螺桿旋轉(zhuǎn)力的部件，從而獲得螺桿旋轉(zhuǎn)力矩作為觀測(cè)器獲得的負(fù)載或力矩。然而，螺桿旋轉(zhuǎn)力矩可以從向螺桿旋轉(zhuǎn)伺服電動(dòng)機(jī)提供的驅(qū)動(dòng)電流或向液壓電動(dòng)機(jī)提供的液壓獲得。可選擇地，應(yīng)變傳感器可以固定到該螺桿，從而從應(yīng)變傳感器檢測(cè)的應(yīng)變獲得螺桿旋轉(zhuǎn)力。
權(quán)利要求
1.一種注塑機(jī)，具有裝配止回閥的螺桿、用于驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件、用于驅(qū)動(dòng)螺桿軸向移動(dòng)的軸向驅(qū)動(dòng)部件以及用于檢測(cè)螺桿上施加的旋轉(zhuǎn)力的旋轉(zhuǎn)力檢測(cè)部件，并且在計(jì)量過(guò)程完成之后和在注塑過(guò)程開(kāi)始之前，在控制條件下，所述注塑機(jī)執(zhí)行以與計(jì)量過(guò)程中螺桿旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)螺桿的反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程，所述注塑機(jī)包括
回流量指標(biāo)檢測(cè)部件，在螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)期間，檢測(cè)指示模制操作的狀態(tài)并用作回流通過(guò)止回閥的樹(shù)脂的回流量指標(biāo)的一個(gè)或多個(gè)物理量；
評(píng)價(jià)值計(jì)算部件，通過(guò)輸入作為回流量指標(biāo)的檢測(cè)到的物理量到評(píng)價(jià)反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的評(píng)價(jià)函數(shù)中以獲得評(píng)價(jià)值；和
控制條件選擇部件，以預(yù)定范圍內(nèi)變化的反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的設(shè)定值重復(fù)模制操作，并選擇在連續(xù)的模制操作中為反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程設(shè)置的控制條件的值，利用該選擇的值，由所述評(píng)價(jià)值計(jì)算部件獲得最高的評(píng)價(jià)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)，其特征在于所述回流量指標(biāo)檢測(cè)部件檢測(cè)以下的一個(gè)或多個(gè)物理量作為回流量的指標(biāo)在螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)期間由所述旋轉(zhuǎn)力檢測(cè)部件檢測(cè)到的旋轉(zhuǎn)力的峰值；相對(duì)于時(shí)間的旋轉(zhuǎn)力的綜合值，該時(shí)間是從螺桿開(kāi)始前進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的時(shí)間到旋轉(zhuǎn)力到達(dá)峰值時(shí)的時(shí)間；相對(duì)于從螺桿開(kāi)始前進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置到旋轉(zhuǎn)力到達(dá)峰值時(shí)的位置的螺桿位置的旋轉(zhuǎn)力的綜合值；螺桿的位置；從螺桿開(kāi)始前進(jìn)運(yùn)動(dòng)到旋轉(zhuǎn)力到達(dá)峰值時(shí)的位置螺桿的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的距離；從螺桿開(kāi)始前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間到旋轉(zhuǎn)力到達(dá)峰值時(shí)的時(shí)間的時(shí)間周期；當(dāng)螺桿的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)開(kāi)始之后預(yù)定的時(shí)間周期過(guò)去時(shí)，在螺桿的向后運(yùn)動(dòng)方向上在螺桿上施加的壓力以及當(dāng)螺桿移動(dòng)到預(yù)定位置時(shí)以螺桿的向后運(yùn)動(dòng)方向在螺桿上施加的壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)，其特征在于進(jìn)一步包括用于檢測(cè)計(jì)量時(shí)間周期和計(jì)量力矩中的至少一個(gè)的部件，其中除了回流量的指標(biāo)之外，所述評(píng)價(jià)值計(jì)算部件使用計(jì)量時(shí)間周期和計(jì)量力矩中的至少一個(gè)的檢測(cè)值作為該評(píng)價(jià)函數(shù)的變量獲得評(píng)價(jià)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的注塑機(jī)，其特征在于進(jìn)一步包括用于檢測(cè)計(jì)量時(shí)間周期和計(jì)量力矩中的至少一個(gè)的部件，其中除了回流量的指標(biāo)之外，所述評(píng)價(jià)值計(jì)算部件使用計(jì)量時(shí)間周期和計(jì)量力矩中的至少一個(gè)檢測(cè)值作為評(píng)價(jià)函數(shù)的變量獲得評(píng)價(jià)值。
5.根據(jù)14的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的注塑機(jī)，其特征在于所述評(píng)價(jià)函數(shù)是
式中i≥1，a1≠0，b1≠0，Xi是變量，諸如回流量的指標(biāo)；
或
式中i≥1，c1≠0，Xi是變量，諸如回流量的指標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)，其特征在于為注塑/保壓過(guò)程執(zhí)行螺桿的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)，其特征在于在計(jì)量過(guò)程完成和注塑過(guò)程開(kāi)始之間執(zhí)行螺桿的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
8.一種調(diào)整注塑機(jī)中反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的方法，該注塑機(jī)具有裝配止回閥的螺桿，用于驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件，用于驅(qū)動(dòng)螺桿軸向移動(dòng)的軸向驅(qū)動(dòng)部件以及用于檢測(cè)螺桿上施加的旋轉(zhuǎn)力的旋轉(zhuǎn)力檢測(cè)部件，并且在計(jì)量過(guò)程完成之后和在注塑過(guò)程開(kāi)始之前，在控制條件下，所述注塑機(jī)執(zhí)行在與計(jì)量過(guò)程中螺桿旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)螺桿的反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程，所述方法包括以下步驟
(a)在反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件下進(jìn)行模制循環(huán)；
(b)在螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)期間，檢測(cè)指示模制操作狀態(tài)和用作向回流動(dòng)通過(guò)止回閥的樹(shù)脂的回流量指標(biāo)的一個(gè)或多個(gè)物理量；
(c)通過(guò)輸入作為回流量指標(biāo)的檢測(cè)到的物理量到評(píng)價(jià)函數(shù)中獲得評(píng)價(jià)值；
(d)改變?cè)摲聪蛐D(zhuǎn)過(guò)程的控制條件；以及
(e)以變化的反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的設(shè)定值重復(fù)所述步驟(a)至(d)，并選擇為反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程設(shè)置的控制條件的值，利用該選擇的值獲得最高的評(píng)價(jià)值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)整注塑機(jī)中反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的方法，其特征在于所述步驟(b)包括檢測(cè)以下的一個(gè)或更多個(gè)物理量作為回流量的指標(biāo)的步驟在螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)期間由所述旋轉(zhuǎn)力檢測(cè)部件檢測(cè)到的旋轉(zhuǎn)力的峰值；相對(duì)于時(shí)間的旋轉(zhuǎn)力的綜合值，該時(shí)間是從螺桿開(kāi)始前進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的時(shí)間到旋轉(zhuǎn)力到達(dá)峰值時(shí)的時(shí)間；相對(duì)于從螺桿開(kāi)始前進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置到旋轉(zhuǎn)力到達(dá)峰值的位置的螺桿位置的旋轉(zhuǎn)力的綜合值；螺桿的位置；從螺桿開(kāi)始前進(jìn)運(yùn)動(dòng)到旋轉(zhuǎn)力到達(dá)峰值的位置的螺桿的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的距離；從螺桿開(kāi)始前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間到旋轉(zhuǎn)力到達(dá)峰值時(shí)間的時(shí)間周期；在螺桿的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)開(kāi)始之后的預(yù)定的時(shí)間周期過(guò)去時(shí)，在螺桿的向后運(yùn)動(dòng)方向上在螺桿上施加的壓力以及當(dāng)螺桿移動(dòng)到預(yù)定位置時(shí)在螺桿的向后運(yùn)動(dòng)方向上在螺桿上施加的壓力。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)整注塑機(jī)中反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的方法，其特征在于進(jìn)一步包括獲得計(jì)量時(shí)間和計(jì)量力矩中的至少一個(gè)的步驟，其中所述步驟(c)包括使用計(jì)量時(shí)間周期和計(jì)量力矩中的至少一個(gè)檢測(cè)值作為評(píng)價(jià)函數(shù)的變量獲得評(píng)價(jià)值的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的調(diào)整注塑機(jī)中反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的方法，其特征在于進(jìn)一步包括獲得計(jì)量時(shí)間和計(jì)量力矩中的至少一個(gè)的步驟，其中所述步驟(c)包括使用計(jì)量時(shí)間周期和計(jì)量力矩中的至少一個(gè)檢測(cè)值作為評(píng)價(jià)函數(shù)的變量獲得評(píng)價(jià)值的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的調(diào)整注塑機(jī)中反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的方法，其特征在于所述評(píng)價(jià)函數(shù)是
式中i≥1，a1≠0，b1≠0，Xi是變量，例如回流量的指標(biāo)；
或
式中i≥1，c1≠0，Xi是諸如回流量的指標(biāo)的變量。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)整注塑設(shè)備中反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的方法，其特征在于所述步驟(b)包括在注塑過(guò)程/保壓過(guò)程中，在螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)期間檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)物理量的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)整注塑機(jī)中反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制條件的方法，其特征在于所述步驟(b)包括在計(jì)量過(guò)程完成和注塑過(guò)程開(kāi)始之間執(zhí)行的螺桿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)期間檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)物理量的步驟。
全文摘要
一種能夠適當(dāng)調(diào)整螺桿反向旋轉(zhuǎn)的控制條件的注塑機(jī)及用于調(diào)整該控制條件的方法。以在每一個(gè)模制周期中在計(jì)量完成之后并在注塑將要變化之前進(jìn)行的螺桿的反向旋轉(zhuǎn)量進(jìn)行重復(fù)模制。在注塑中，樹(shù)脂向回流動(dòng)直到止回閥變?yōu)殛P(guān)閉。檢測(cè)由樹(shù)脂的回流引起螺桿反向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力的峰值和其它物理量，作為樹(shù)脂回流量的指標(biāo)。通過(guò)向評(píng)價(jià)函數(shù)輸入樹(shù)脂回流量的指標(biāo)、計(jì)量時(shí)間等，獲得控制條件的評(píng)價(jià)值。為螺桿反向旋轉(zhuǎn)設(shè)置螺桿反向旋轉(zhuǎn)量的值，通過(guò)該值獲得最高的評(píng)價(jià)值。
文檔編號(hào)B29C45/76GK101209579SQ200710300550
公開(kāi)日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2007年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月26日
發(fā)明者丸山淳平, 高次聰, 內(nèi)山辰宏 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社