專利名稱：注塑成型機樹脂特性的檢測方法及注塑控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從注塑成型機園柱缸內(nèi)部到成型模具的模腔部位之間，具有能阻止所述園柱缸體內(nèi)部部位與模腔部位之間的可塑化合成樹脂流通的流路開閉機構(gòu)的注塑成型機中，檢測可塑化合成樹脂的樹脂特性的樹脂特性檢測方法以及根據(jù)所檢測的可塑化合成樹脂的樹脂特性，對由注塑成型機園柱缸內(nèi)部注塑到成型模具模腔部所充填的可塑化合成樹脂的注塑重量進(jìn)行控制的注塑控制方法。
對于用注塑成型機進(jìn)行可塑化合成樹脂的注塑成型的這一技術(shù)而言，很困難的課題就是當(dāng)注塑出的被充填的可塑化合成樹脂的注塑重量隨成型時可塑化合成樹脂的熔融樹脂壓力、熔融樹脂的比容積以及熔融狀態(tài)，即熔融樹脂溫度等等(而且，還包括外部條件變化對成型系統(tǒng)的影響)為指標(biāo)的熔融樹脂的熔融狀態(tài)的變化而變化的條件下，也能保持成型制品具有一定的質(zhì)量。為解決這一問題，已提出了種種所謂自適應(yīng)控制的適應(yīng)控制方案，特開昭56-84932所公開的技術(shù)就是其中的一例。
一般來說，所謂適應(yīng)控制就是在檢測外部干擾對成型系統(tǒng)影響的結(jié)果，或在作為給定條件的熔融壓力、熔融樹脂溫度以及模具溫度等等產(chǎn)生變化的情況下，檢測這些影響或變化，并以其作為控制因子去改變可能被控制的、檢測因子以外的成形條件(壓力、時間等)，從而使成形制品保持一定質(zhì)量的方法。
然而這種方法存在有以下問題①必須預(yù)先調(diào)查分析與模具相應(yīng)的檢測因子與成型制品的質(zhì)量間的相關(guān)關(guān)系，進(jìn)而得到控制因子與成型制品質(zhì)量間的相關(guān)關(guān)系。
②當(dāng)更換模具時，即便作為使用材料的可塑化合成樹脂是完全相同的，但由于檢測因子與成型制品質(zhì)量之間的相關(guān)關(guān)系、控制因子與成型制品質(zhì)量之間的相關(guān)關(guān)系完全不同，因而必須對①款所述的調(diào)查分析進(jìn)行再次修正。
在注塑成形的成型過程中，可塑化合成樹脂的樹脂特性，一般可用如PVT(熔融樹脂壓力-熔融樹脂比容積-熔融樹脂溫度(＝熔融狀態(tài))特性來說明。因此，相反地，根據(jù)PVT的特性來控制成型過程的提案如《Modern Plastics Intemational》1989年10月號第11-12頁所給出的就是其中的一例。然而根據(jù)PVT特性來控制成型過程亦存在有以下問題(1)根據(jù)PVT特性進(jìn)行控制，需要予先給出PVT特性，因而在未得到PVT特性之前就不能實施該方法。另外，為了獲得PVT特性，在實驗設(shè)備中必須使用特殊的計測裝置，來進(jìn)行精密測定。
(2)而且，即便通過實驗?zāi)塬@得某種可塑化合成樹脂的PVT特性，然而在實際注塑成型的現(xiàn)場，由于所使用的可塑化合成樹脂是各種各樣的，而且很多情況是一種接一種地使用新的可塑化合成樹脂，因此通過實驗預(yù)先獲得所有種類的可塑化合成樹脂的PVT特性，則需占用相當(dāng)多的時間和費用，因而這種方法也是很難實際使用的。
(3)再有，即使是同一種可塑化合成樹脂其在注塑成形現(xiàn)場實際使用的注塑成型中的PVT特性和在實驗中所獲得的PVT特性往往也未必一致，其原因在于，對實驗裝置中的，可塑化合成樹脂對其僅僅從外部進(jìn)行加熱，而對實際使用的注塑成形機，在可塑化合成樹脂的熔融過程中，由于熱滯后和非常強的剪切應(yīng)力而使可塑化合成樹脂的分子量分布多少會改變，因而在實驗裝置和實際使用的注塑成形機之間，樹脂所進(jìn)行的熔融，有不按同一處理的情況。
(4)再有，在注塑成形的現(xiàn)場，為了再次利用廢材，也有把再生可塑化合成樹脂混入到所使用的可塑化合成樹脂中的情況，而且即使所供給的可塑化合成樹脂是新的顆粒狀樹脂，在制造批量之間以及同一批量內(nèi)，其品質(zhì)也都具有離散性，因此把實驗獲得的PVT特性原封不動地用于注塑成形現(xiàn)場也是非常困難的。
另外，在PTV特性中，用熔融樹脂溫度(T)，換句話說，有關(guān)用熔融樹脂溫度(T)為指標(biāo)的熔融樹脂的流動性等的熔融狀態(tài)，除用熔融樹脂溫度(T)之外，還用實際注塑成形時絲杠的轉(zhuǎn)速，絲杠的背壓、計量樹脂熔融所需時間等為指標(biāo)，也還可以將其組合作為指標(biāo)，因此一般通過把PVT特性的熔融狀態(tài)(Z)置換為熔融溫度(T)，就可以得到PVT特性。
本發(fā)明的目的在于消除如前所述的按樹脂特性控制成形過程時的問題點(Ⅰ)①即使拿現(xiàn)有使用的可塑化合成樹脂、用注塑成型現(xiàn)場的注塑成型機，也能容易地進(jìn)行檢測。
②而且，這樣所測出的樹脂特性直接可以被利用到現(xiàn)場實際的注塑成型過程的控制上。
并且提供一種檢測可塑化合成樹脂特性的檢測樹脂特性的方法;以及
(Ⅱ)依照這種樹脂特性檢測方法所檢測的樹脂特性和計算公式，可以計算出絲杠的適宜移動距離;
提供一種控制從注塑成形機的園柱缸內(nèi)部部位注塑充填到成形用金屬模具模腔部位的可塑化合成樹脂的注塑重量的注塑控制方法。
為了實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明的注塑成形機樹脂特性檢測方法為一種用于注塑成形機的樹脂特性的檢測方法，該注塑成形機由注塑成形機的園柱缸體內(nèi)部部位到成形用模具的模腔部位之間，帶有流路開閉機構(gòu)，該流路開閉機構(gòu)能阻止由園柱缸體內(nèi)部部位到模腔部位之間可塑化合成樹脂的流通，其特征在于，該檢測方法包括在可塑化合成樹脂的規(guī)定熔融狀態(tài)值Z的條件下，依次進(jìn)行(a)在可塑化合成樹脂被可塑化并被計量后，關(guān)閉前述的流路開閉機構(gòu)，在可塑化合成樹脂的流通被阻止的狀態(tài)下，在絲杠上施加基準(zhǔn)推壓值P0的推壓力，使絲杠平衡移動，并得到在該絲杠停止平衡移動的基準(zhǔn)停止位置的絲杠的位置值的第1工序;以及(b)在絲杠上施加與前述基準(zhǔn)推壓值P0不相同的推壓值P的推壓力，使絲杠平衡移動，并得到該絲杠停止平衡移動的、在停止位置的絲杠的位置值，從而得到離開前述基準(zhǔn)停止位置的絲杠的移動距離ST的第2工序;
再把前述推壓值P0、P及移動距離ST的關(guān)系，按所定的函數(shù)式進(jìn)行近似，而得到熔融樹脂壓力值P和熔融樹脂容積值的關(guān)系式。
而且其特征還在于，使熔融狀態(tài)值Z為各種不同值，反復(fù)進(jìn)行前述的第1及第2工序的同時，改變在前述第2工序中施加在絲杠上的推壓力的推壓值P，并將前述的推壓值P0、P、移動距離ST和熔融狀態(tài)值Z間的關(guān)系，按確定的函數(shù)式，經(jīng)近似計算而得到熔融樹脂壓力P、熔融樹脂容積值以及熔融狀態(tài)值Z的關(guān)系式，作為所確定的函數(shù)式的一個例子是f(P/P0)＝exp｛a(Z)·(P/P0-1)｝其中P0基準(zhǔn)熔融樹脂壓力值(基準(zhǔn)推壓值P0)P熔融樹脂壓力值(推壓值P)a(Z)熔融狀態(tài)所確定的常數(shù)。
當(dāng)根據(jù)熔融樹脂的容積值而得到熔融樹脂比容積值時，可以按以下順序，根據(jù)所得到的熔融樹脂容積以及熔融樹脂的比容積V，利用比例計算方法就可以求得。
在可塑化合成樹脂的前述狀態(tài)值為Z的條件下，依次進(jìn)行下述工序(a)當(dāng)前述流路開閉機構(gòu)關(guān)閉而阻止可塑化合成樹脂流通的、該可塑化合成樹脂處于被阻止的狀態(tài)下，在絲杠上施加前述的推壓值P0、P中的任一推壓值的推壓力，而使絲杠進(jìn)行平衡移動，而得到在絲杠停止平衡移動的第1停止位置的絲杠的位置值的第1工序;以及(b)接著，打開前記流路開閉機構(gòu)而使可塑化合成樹脂可以進(jìn)行流通，在該可塑化合成樹脂能流通的狀態(tài)下，在前記的絲杠上施加推壓力而使適當(dāng)重量G的可塑化合成樹脂被注塑出的第2工序;以及(c)隨后，當(dāng)注塑出前記重量值G的可塑化合成樹脂后，關(guān)閉前述的流路開閉機構(gòu)，以阻止可塑化合成樹脂的流通，在該可塑化合成樹脂的流通被阻止的狀態(tài)下，在絲杠上再次施加和第1工序的推壓值為相同值的推壓值的推壓力，而使絲杠進(jìn)行平衡移動，而得到在該絲杠停止平衡移動的第2停止位置的絲杠位置值的第3工序。
然后根據(jù)在前述第1停止位置所得到的絲杠位置值、在前述第2停止位置所得到的絲杠位置值，而得到前述的被注塑出的可塑化合成樹脂的熔融樹脂容積值，再根據(jù)該熔融樹脂容積值和前述的重量值G，得到熔融樹脂比容積值V。
在用前述的比例計算而得到熔融樹脂比容積值V時，并且需要真實的熔融樹脂比容積值V時，換句話說就是當(dāng)所適用的機種、成形條件發(fā)生大幅度變化時，則必須考慮在絲杠的前端側(cè)所殘存的熔融樹脂的容積。但是，當(dāng)前述流路開閉機構(gòu)是注塑成形機的噴咀部所設(shè)置的閉鎖閥的情況下，由下述所獲得的熔融樹脂容積值中，可以獲得真實的熔融樹脂比容值V。
Ⅰ)在以絲杠前端到閉鎖閥之間，所存在的可塑化合成樹脂的殘存熔融樹脂容積值作為設(shè)定值，而且其是已的情況下，可以將該殘存熔融樹脂的容積值換算為絲杠的移動距離，并把該移動距離加到前述的移動距離ST上，根據(jù)加算后所得到的移動距離就可以得到前述的被注塑出的可塑化合成樹脂的熔融樹脂容積值。
Ⅱ)當(dāng)從絲杠的前端到閉鎖閥之間所存在的可塑化合成樹脂的殘存熔融樹脂容積值是末知的情況下，則可以采用將閉鎖閥關(guān)閉，使可塑化合成樹脂的流通處于被阻止的狀態(tài)，在可塑化合成樹脂的前述熔融狀態(tài)值為Z的條件下，在絲杠上施加規(guī)定推壓值P的推壓力，并將絲杠的位置變換成數(shù)段，通過所施加的前述規(guī)定推壓值P的推壓力，而得到從各絲杠的位置平衡移動到停止的位置的距離。然后，根據(jù)各絲杠的位置和移動距離，通過外插法而得到絲杠靠所施加的規(guī)定推壓值P的推壓力的作用下，移動距離變?yōu)榱銜r的絲杠位置值，將該位置值加到前述的移動距離ST里，根據(jù)加算后所得到的移動距離，就可以得到被注塑出的可塑化合成樹脂的熔融樹脂容積值。
為達(dá)成本發(fā)明的前述目的的另一種注塑成形機的樹脂特性檢測方法為一種用于注塑成形機的樹脂特性檢測方法，在該注塑成形機的園柱形缸體內(nèi)部部位到成型用模具的模腔部位之間，具有流路開閉機構(gòu)，該流路開閉機構(gòu)可以阻止園柱形缸體內(nèi)部部位到模腔部位之間的可塑化合成樹脂的流通，其特征在于在可塑化合成樹脂的各熔融狀態(tài)值Z的條件下，依次進(jìn)行(a)關(guān)閉前述流路開閉機構(gòu)，阻止可塑化合成樹脂的流通，在該可塑化合成樹脂的流通已被阻止的狀態(tài)下，在絲杠上施加各種的推壓值P的推壓力后，使絲杠平衡移動，在該絲杠平衡移動停止的與各推壓值P相對應(yīng)的第1停止位置上，得到絲杠位置值的第1工序;以及(b)然后，當(dāng)前述流路開閉機構(gòu)開啟而使可塑化合成樹脂可以流通，在該可塑化合成樹脂能流通的狀態(tài)下，在前述絲杠上施加推壓力而注塑出適宜重量值G的可塑化合成樹脂的第2工序;
(c)隨后，當(dāng)前述流路開閉機構(gòu)在注塑出前述重量G的可塑化合成樹脂之后，被關(guān)閉以阻止可塑化合成樹脂流通，在可塑化合成樹脂流通被阻止了的狀態(tài)下，再次在絲杠上施加推壓力，而使絲杠平衡移動，其推壓力的各推壓值應(yīng)與前述的各個推壓值P為相同值，在絲杠平衡移動停止的第2停止位置上，得到絲杠位置值的第3工序;
然后再根據(jù)各熔融狀態(tài)值Z的與各推壓值P相對應(yīng)的、在前述第1停止位置所得到的絲杠位置值、在前述第2停止位置所得到的絲杠位置值，來獲得前述被注塑的各熔融樹脂的容積值，根據(jù)這些各熔融樹脂容積值和前述的重量值，計算出各熔融樹脂的比容積值V，從而得到熔融樹脂壓力值P、熔融樹脂比容積值V以及熔融狀態(tài)值Z之間的PVZ特性關(guān)系式。
因此，采用本發(fā)明的注塑成形機的樹脂特性檢測方法，可以用在注塑成形現(xiàn)場中所使用的可塑化合成樹脂、使用現(xiàn)場的注塑成形機就可以方便地檢測可塑化合成樹脂的樹脂特性，并且還可以將由這一方法所檢測的樹脂特性直接用于對該處的實際注塑成形過程進(jìn)行控制。
為實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明的注塑成形機的注塑控制方法為一種對由注塑成形機園柱缸體內(nèi)部部位注塑充填到成型用模具模腔部位的可塑化合成樹脂的注塑重量進(jìn)行控制的注塑成形機的注塑控制方法，其特征在于根據(jù)成形制品的重量值G、被注塑的可塑化合成樹脂的熔融狀態(tài)值Z、即將注塑時熔融樹脂的壓力P1、即將注塑時的絲杠位置值S1以及連續(xù)注塑保壓時的熔融樹脂壓力值PH、再根據(jù)可塑化合成樹脂的PVZ特性關(guān)系式，按所定的計算式，運算出對應(yīng)于成形品重量值G的可塑化合成樹脂注塑充填時的絲杠移動距離SD后，進(jìn)行予設(shè)定，在前述絲杠由即將開始注塑時的絲杠位置移動到被予設(shè)定的絲杠移動距離SD的時間點上，停止向前述成形用模具的模腔部位進(jìn)行的可塑化合成樹脂的注塑充填。
另，作為前述所定計算公式的一例為
SD＝SI-SH＝V(PH，Z)·｛G/A-S·〔1/V(PI，Z)-1/V(PH，Z〕｝其中SH在熔融狀態(tài)值Z的連續(xù)注塑保壓時的絲杠位置值。
SI在熔融狀態(tài)值Z的條件下即將注塑時的絲杠位置值。
G成形制品的重量值。
A絲杠的投影斷面積。
V(PHZ)熔融狀態(tài)值Z和按該熔融狀態(tài)值Z連續(xù)注塑保壓時的熔融樹脂壓力值PH的熔融樹脂比容積值。
V(PI、Z)熔融狀態(tài)值Z和在熔融狀態(tài)值Z的即將開始注塑時的熔融樹脂壓力值PI的熔融樹脂比容積值。
因此，采用本發(fā)明的注塑成形機的控制方法，根據(jù)用前述樹脂特性檢測方法所檢測的PVZ特性，再按照計算式，就可以自動地設(shè)定使注塑重量一定的絲杠移動距離，從而可以使成形品的質(zhì)量保持一定。而且即使在為確定成形條件的給出條件階段，也可以對熔融樹脂壓力值PI、PH、熔融狀態(tài)值Z進(jìn)行各種值的試行變化，在這種情況下，如果給定目標(biāo)重量值，則可自動地設(shè)定移動距離，因而也可高效率地進(jìn)行條件給出作業(yè)。
另外，前述的熔融狀態(tài)值Z，可以是熔融樹脂的溫度、絲杠的轉(zhuǎn)數(shù)、絲杠的背壓力、計量所需的時間以及將它們組合后所得到的值。


圖1至圖7是用于說明本發(fā)明的注塑成形機樹脂特性檢測方法和注塑控制方法的最佳實施例的附圖。
圖1(A)、(B)分別是注塑成形機整體的半圖解式的縱斷面圖和局部放大縱斷面圖。
圖2、和圖3分別是第一實施例和第二實施例的絲杠動作狀態(tài)模型的縱斷面圖。
圖4表示用外插法所獲得的殘存在絲杠前端側(cè)的熔融樹脂容積值的曲線圖。
圖5表示的是為獲得注塑重量值一定的有關(guān)絲杠移動距離的計算式時，絲杠動作狀態(tài)的模式的縱斷面圖。
圖6和圖7分別表示第三實施例和第四實施例控制方法的具體實施例裝置的半圖解式縱斷面圖。
以下將參照附圖，說明根據(jù)本發(fā)明的注塑成形機的樹脂特性檢測方法以及注塑控制方法的具體的實施例。
首先，如表示注塑成形機整體的概略圖1(A)中所示，當(dāng)注塑成形時，注塑成形機的成型模具10與注塑成形機11的噴嘴部12相吻接。在該注塑成形機11的園柱形缸體13的內(nèi)部，內(nèi)裝有絲杠19，該絲杠19把由加熱裝置14加熱了的、從料斗15供給的可塑化合成樹脂的樹脂顆粒，在園柱形缸體13里連續(xù)地進(jìn)行熔融混煉，并對被熔融的樹脂進(jìn)行計量之后，由該絲杠19將計量了的熔融樹脂，經(jīng)貫通噴嘴12的流路16、再經(jīng)模具10上的注入口17，注塑充填到該模具10的模腔18部位置。
由絲杠驅(qū)動電機20驅(qū)動絲杠19轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)熔融混煉樹脂顆粒等操作，并且將該絲杠19和絲杠驅(qū)動電機20安裝在底盤21上。由控制裝置24控制電磁流量閥22和電磁壓力閥23操作由壓源25通過管路26向油壓活塞裝置27供給或排放壓油，就可以驅(qū)動底盤21沿圖中所示的左、右方向移動，而通過由向油壓活塞裝置27進(jìn)行的供給或排放壓油而被驅(qū)動的底盤21的左、右移動，使絲杠19朝噴嘴12做進(jìn)退移動，就可以實現(xiàn)計量被注塑的熔融樹脂，并將計量后的熔融樹脂注塑充填到模具10的模腔部位18中，以及對絲杠19施加所定的推壓力以便使園柱形缸體13中的熔融樹脂的壓力，變成所定的熔融樹脂壓力等操作。
在底盤21上還結(jié)合有由電位計和編碼器構(gòu)成的絲杠位置檢測器28，其用于檢測絲杠19由園柱形缸體13的左側(cè)端部，即“0”位置，向園柱形缸體13的右側(cè)端部移動時所增加的位置值。該絲杠位置檢測器28，隨時檢測絲杠19的位置值，并將所檢測的位置值送入控制裝置24和PVZ運算裝置，然后PVZ運算裝置在樹脂特性檢測時，可計算可塑化合成樹脂的PVZ特性關(guān)系式;當(dāng)注塑控制時，按這個PVZ特性關(guān)系式進(jìn)行運算，并且把所計算出的絲杠19的移動距離供給控制裝置24，除位置值之外PVZ運算裝置還把由樹脂溫度檢測器30檢測的園柱形缸體13內(nèi)部的熔融樹脂的樹脂溫度，并以該溫度作為熔融樹脂的熔融狀態(tài)值Z作為輸入值;
還將由油壓檢測器31檢測的油壓活塞裝置27里的油壓值，作為施加到絲杠19上的推壓力的推壓值，即作為園柱形缸體13內(nèi)部的熔融樹脂的熔融樹脂壓力值P也送入PVZ運算裝置29。
符號32為向PVZ運算裝置29輸入以下數(shù)值的外部輸入裝置，在檢測樹脂特性時，其向PVZ運算裝置29上輸入已注塑的熔融樹脂的計量值，并且把樹脂特性檢測時所設(shè)定的各種各樣的熔融樹脂壓力值P、熔融狀態(tài)值(熔融溫度值)Z等經(jīng)PVZ運算裝置29輸入到控制裝置24上，同時在注塑成形時，將注塑充填熔融樹脂的目標(biāo)注塑重量值輸入到PVZ運算裝置29上。
在噴嘴部位12的通路16中，設(shè)置有可阻止已熔融了的可塑化合1成樹脂流通的本發(fā)明的流路開閉機構(gòu)的閉鎖閥33。該閉鎖閥由控制裝置24控制電磁驅(qū)動裝置34來操作桿35，而實現(xiàn)該閉鎖閥33的開閉。
如圖1(B)所示，在絲杠19的園錐狀前端部36與設(shè)置在螺旋桿部37的端部的凸緣突起38之間，嵌裝入了能軸向方向進(jìn)退移動的環(huán)狀滑動閥體39。當(dāng)位于絲杠19前端側(cè)，即圖示的左側(cè)的熔融樹脂的樹脂壓力增高時，該環(huán)狀滑動閥體39則被壓接到凸緣突起部38上，從而阻止了熔融樹脂向圖示的右側(cè)倒流。由該凸緣突起部38和環(huán)狀滑動閥體39構(gòu)成倒流防止閥40。
當(dāng)由絲杠位置檢測器28檢測出絲杠19的位置值為如圖所示的“0”時，則由絲杠19的前端到閉鎖閥33之間，更具體地說，是在從倒流防止閥40到閉鎖閥33之間，將線留有可塑化合成樹脂的殘存熔融樹脂。
以下將說明本發(fā)明的注塑成形機的樹脂特性檢測方法的各個實施例。
第一實施例首先，在第一階段中，依次改變?nèi)廴跔顟B(tài)值(熔融樹脂溫度值)為Z1，Z2，Z3……，同時反復(fù)進(jìn)下述的三個工序，以得到在一定熔融脂壓力值Po情況下，對應(yīng)于各熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度)Z1、Z2、Z3……的各熔融樹脂的比容積值V01，V02，V03……。(參見附圖2)①第1工序，在第1工序中，靠絲杠19的轉(zhuǎn)動使熔融了的可塑化合成樹脂被送到絲杠19前方側(cè)，由于閉鎖閥33呈閉鎖狀態(tài)，因而利用絲杠19前側(cè)的熔融樹脂的樹脂壓力，使絲杠19向后方側(cè)退行移動，在計量注塑熔融樹脂量的同時，在預(yù)先設(shè)定的一絲杠初始位置上，絲杠停止轉(zhuǎn)動。
控制裝置根據(jù)來自絲杠位置檢測器28的絲杠19的位置值，來檢查絲杠19是否到達(dá)該初始位置，當(dāng)檢測出絲杠19已到達(dá)該初始位置時，控制裝置24對供給油壓活塞裝置27的油壓進(jìn)行控制，以使施加到絲杠19上的推壓力為所設(shè)定推壓值P0的推壓力。絲杠19在這個推壓力的作用下，靠平衡移動而前進(jìn)，而且與倒流防止閥的作用相結(jié)合，去壓縮絲杠19前端側(cè)的熔融樹脂，使熔融樹脂的壓力增高。在所施加的推壓力與被壓縮了的熔融樹脂的脂壓力相平衡時的位置上，絲杠19停止前進(jìn)。
由絲杠位置檢測器28檢測這樣停止的絲杠第1停止位置的位置值，并將該位置值輸入到PVZ運算裝置上。
另外，絲杠19的前端側(cè)熔融樹脂的樹脂壓力值P0與停止時間點上在絲杠19上所付與的押壓力的推壓值P0相對應(yīng)。
②第2工序打開閉鎖閥33，靠絲杠19上所施加的推壓力使絲杠19移動所定的距離，而且僅僅將所定距離部分的適量熔融樹脂注塑出去，再用外部計量器，計量已被注塑的適宜量的熔融樹脂的重量值G，將該計量值送入外部輸入裝置32后，再被加到PVZ運算裝置29上。
③第3工序再次關(guān)閉閉鎖閥33，由控制裝置24按照該閉鎖閥33呈閉鎖狀態(tài)的第1工序同樣地去控制油壓，使其對絲杠19施加預(yù)設(shè)定的推壓值為P0的推壓力，靠平衡移動使絲杠19前進(jìn)后退，同時利用該推壓力壓縮絲杠19前端側(cè)的熔融樹脂，同樣，當(dāng)在所付與的推壓力與熔融樹脂的樹脂壓力相平衡的位置上，絲杠停止，把這樣停止的絲杠19的第2停止位置的位置值。由絲杠位置檢測器28檢測，并送到PVZ運算裝置29上。
然后，由PVZ運算裝置29計算第1停止位置的位置值與第2停止位置的位置值的差ST，換句話說，是計算與所注塑的熔融樹脂的重量G相對應(yīng)的熔融樹脂容積值，進(jìn)而把該熔融樹脂容積值用前述的重量值除，而計算出熔融樹脂比容積值V0。
隨后，把施加在絲杠19上的推壓力保持在一定的推壓值P0(熔融樹脂壓力值P0)的情況下，改變?nèi)廴跔顟B(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z1，Z2，Z3……，反復(fù)進(jìn)行一連串的工序，以獲得相應(yīng)的各熔融樹脂比容積值V01，V02，V03……。
而后，在第二階段中，依次改變?nèi)廴跔顟B(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z1，Z2，Z3……，并反復(fù)進(jìn)行下述2個工序，從而得到在各熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z1，Z2，Z3……的相應(yīng)于各個熔融樹脂壓力值P1，P2，P3……的各個熔融樹脂容積值V11，V21，V31，……，V12，V22，V32，……，V13，V23，V33……。(參見圖3)。
①第1工序與第一階段中的第1工序同樣地在閉鎖閥33呈關(guān)閉的狀態(tài)下，驅(qū)動絲杠19轉(zhuǎn)動去計量熔融樹脂的量，并使絲杠19向后方后退移動，在到達(dá)預(yù)先設(shè)定的初始位置時，停止絲杠19的轉(zhuǎn)動，隨后，在絲杠19上施加其推壓值為預(yù)先設(shè)定值P0的推壓力，使絲杠19向前移動而壓縮熔融樹脂。當(dāng)該被壓縮了的熔融樹脂的熔融樹脂壓力和施加在絲杠19上的推壓力相平衡時，絲杠19停止移動。由絲杠位置檢測器28，檢測出絲杠19的第一停止位置的位置值，并將其輸入到PVZ運算裝置29。其它的均與第一階段的第1工序相同。
②第2工序保持閉鎖閥33的關(guān)閉狀態(tài)，把施加在絲杠19上的推壓力的推壓值P，以第1工序中的推壓值P0為基準(zhǔn)，選擇成順序變大的P1，P2，P3……并壓縮熔融樹脂。施加了推壓力依次為P1，P2，P3……的各推壓值的推壓力的絲杠19，經(jīng)移動平衡而停止，把絲杠19的第2、第3、第4等各停止位置的位置值，同樣由絲杠位置檢測器28進(jìn)行檢測，并將其輸入到PVZ運算裝置29。
然后，在PVZ運算裝置29中，根據(jù)相對第一停止位置的位置值的第2、第3、第4、……各停止位置的差值ST，計算出各個熔融樹脂容積值。
然后，根據(jù)所算出的各熔融樹脂容積值，在第一階段得到的熔融樹脂比容積值V01(V02，V03，……)，通過比運算，而得到各熔融樹脂比容積值V11，V21，V31，……;(V12，V22，V32……;V13，V23，V23，V33，……)。該比運算是在壓縮熔融樹脂處在同一熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z和同一重量值G的被壓縮熔融樹脂的基礎(chǔ)上，將熔融樹脂壓力值P0(推壓值P0)變化為熔融樹脂壓力值P1，P2，P3……(推壓值P1，P2，P3……)時，通過與熔融樹脂容積值的比而得到熔融樹脂比容積值V。
由此，對各熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z反復(fù)實施一連串的工序，并在各一連串的工序中，通過改變施加在絲杠19上的推壓力的推壓值P1，P2，P3……(熔融樹脂壓力值P1，P2，P3……)，而得到各熔融樹脂比容積值V11，V21，V31，……;V12，V22，V32，……;V13，V23，V33，……。
另，通過控制裝置24對加熱裝置14的控制，實現(xiàn)該熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z的變更。
即便在絲杠19的位置為“0”的情況下，從絲杠19的前端側(cè)到閉鎖閥33之間也還會殘留殘存的熔融樹脂，因此各停止位置的位置值也是由施加推壓力的絲杠19壓縮該殘存的熔融樹脂的結(jié)果。因此，如果把所得到的PVZ特性關(guān)系式，轉(zhuǎn)用到該注塑成形機之外的殘存熔融樹脂容積值有差的其它機型的注塑成形機上，并作為其PVZ特性關(guān)系式的話，將產(chǎn)生不可忽略大小的誤差。
下面將描述附加了殘存熔融樹脂容積修正的熔融樹脂比容積值的獲得方法Ⅰ)首先，當(dāng)殘存的熔融樹脂容積值為已知的機械設(shè)計值時，而且該殘存熔融樹脂容積值，已付與換算成絲杠移動距離的移動距離S0時，在同一熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z的情況下，在計量了相同重量G的熔融樹脂之后，在絲杠19上施加各個推壓值為Px、Py的推壓力，并將熔融樹脂壓力值為Px、Py時的絲杠19停止移動的各停止位置的位置值Sx、Sy上，疊加移動距離S0，并將各補正位置值取作Sx(＝Sx+S0)，Sy(＝Sy+S0)，則熔融樹脂比容積值Vx，Xy可由下式表示Vx＝(π/4·D2·Sx)/G (1)Vy＝(π/4·D2·Sy)/G (2)D絲杠的直徑然后取(1)式與(2)式之比，而得到下式Vx/Vy＝Sx/Sy(＝S0+Sx/S0+Sy) (3)
如果把熔融樹脂比容積值Vy取作在第一階段里所得到的熔融樹脂比容積值V01，V02，V03，……;則根據(jù)式(3)就能很簡單地得到熔融樹脂比容積值Vx。而且如本實施例這樣，在通過同樣的比運算得到熔融樹脂比容積值V的情況下，立即就能原封不動地使用這種方法。
Ⅱ)對殘存的熔融樹脂容積值為末知值時，如附圖4所示，熔融樹脂被壓縮的量，即按要求壓縮時絲杠19所需移動的距離△S，與壓縮前熔融樹脂的容積、按要求進(jìn)行壓縮之前的絲杠19的位置值Sm成比例。因此，在熔融樹脂壓力值P和熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z保持一定的同時，通過分幾段來變更絲杠19的位置值Sm的方式，描繪出一次函數(shù)曲線，如在這一曲線上進(jìn)行外插，則可容易地得到移動距離S0。其余的與前述情況相同。
隨后，在第三階段中，將由第一階段和第二階段所獲得的各熔融樹脂壓力值P0，P1，P2，……，各熔融樹脂比容值V01，V02，V03……;V11，V12，V13，……;V21，V22，V23，……以及各熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z1，Z2，Z3……代入PVZ特性的一般表達(dá)式中，以確定PVZ特性關(guān)系式。
根據(jù)(3)式，可以得到以下的一般化的函數(shù)式V/Vc＝f(P/P0) (4)其中P，V任意的熔融樹脂壓力值和該熔融樹脂壓力值下的熔融樹脂比容積值。
P0，V0作為基準(zhǔn)的熔融樹脂壓力值和該烷融樹脂壓力值下的熔融樹脂比容積值。
這些熔融樹脂壓力值P，P0和熔融脂比容積值V，V0，是在同一熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z狀態(tài)下的值。
本發(fā)明人，根據(jù)公式(4)，得到近似的PV特性的實驗公式f(P/P0)＝exp｛a(P/P0-1)｝ (5)其中a為常數(shù)。
因此，如將任意熔融樹脂壓力值P，變成一連串的各種值時，來得到常量a，則可以把握PV(Z＝定值)特性關(guān)系式。
本發(fā)明人還得出用下式近似表示的，作為熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z的函數(shù)的常數(shù)a的近的計復(fù)公式a(Z)＝b·Z+c其中b，c均為常數(shù)。
由式(4)、(5)、(6)，可以得出以下一般性表達(dá)式V＝V0·exp｛(b·Z+c)·(P/P0-1)｝ (7)如果把由第一階段以及第二階段所獲得的各個熔融樹脂壓力值P0，P1，P2……，各熔融樹脂比容積值V01，V02，V03，……;V11，V12，V13，……;V21，V22，V23……;以及各熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z1，Z2，Z3……，代入式(7)，并確定常數(shù)b，c，則可以確定PVZ特性關(guān)系式。
另外，如果在熔融樹脂壓力值為基準(zhǔn)值P0的情況下，使熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z變化，而得到熔融樹脂比容積值V0時，熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z與熔融樹脂比容積值V之間的關(guān)系，可以用以下的一次式來近似表達(dá)。
V0＝α·Z+β
其中α、β均為常量。
(8)將(8)或代入(7)式，則變?yōu)橄率絍＝(α·Z+β)·exp｛(b·Z+C)·(P/P0-1)｝對上述情況，常量a是用一次式來近似的。但，當(dāng)常數(shù)a以熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z為變量，隨熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)的改變而變化時，如用下述熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z的多項式來近似，就可以進(jìn)行實機的適宜的修正。
a(Z)＝b′·Zm+b″·Zm-1+…+bm′·Z+c′其中b′，b″……bm′，c′為常量。
同樣，即便在固定的熔融樹脂壓力值的條件下，當(dāng)熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z變化時，熔融樹脂比容積值V0，以熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z為變量，也將發(fā)生變化，因此最好采用下述的Z的多項式來近似V0＝α′·Zn+α″Zn-1+……+αn′Z+β′其中α′，α″……αn′，β′為常數(shù)第二實施例下面將說明第二實施例，而且特別是僅說明與第一實施例所不同的部分，而對相同的部分的說明將被省略。
按照每個熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z1，Z2，Z3……，反復(fù)進(jìn)行以下3個工序，以確定PVZ特性關(guān)系式。
①第1工序，與第一實施例中的第一階段的第1工序一樣，使閉鎖閥33處于關(guān)閉狀態(tài)，轉(zhuǎn)動絲杠19，并使其倒退到予先設(shè)定的初始位置上，在絲杠19到達(dá)這個位置時，絲杠19停止轉(zhuǎn)動。順序增大絲杠19上所施加的推壓值為PS0，PS1，PS2，……PSn的推壓力，用以壓縮熔融樹脂。在各推壓值PS0，PS1，PS2……PSn的推壓力時，由絲杠位置檢測裝置28順序檢測絲杠19停止移動的第1停止位置的各位置值SS0，SS1，SS2，……SSn，并把這些位置值送到PVZ運算裝置29中。
其余的，與第一實施例的第1階段的第1工序一樣。
②第2工序在絲杠19上施加推壓力，當(dāng)其恢復(fù)到正規(guī)生產(chǎn)過程的即將開始注塑時的推壓值P時，打開閉鎖閥33，向模具10的模腔部位18，注塑充填一次注塑重量的熔融樹脂，而完成實際成形。然后，按正規(guī)生產(chǎn)中的連續(xù)注塑保壓時的推壓力來向絲杠19施加推壓力，關(guān)閉閉鎖閥33。利用外部的計量器;計量所注塑充填的熔融樹脂的重量值G，并通過外部輸入裝置32，將該計量重量值G，送入PVZ運算裝置29。
③第3工序在絲杠19上順序施加和第1工序同樣的推壓值PS0，PS1，PS2……PSn的推壓力之后，由絲杠位置檢測器28，順序檢測在各推壓值PS0，PS1，PS2，……PSn時，絲杠19停止的絲杠19的第2停止位置的各位置SF0，SF1，SF2……SFn，并將這些位置值送入PVZ運算裝置29。
在這些一連串的工序中，所有的N次都可以做成注塑充填重量值G的熔融樹脂，因此，在一定的熔融樹脂狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z時，下式可成立
G/A＝S0+SS0/V(PS0，Z)-S0+SF0/V(PS0，Z)＝S0+SS1/V(PS1，Z)-S0+SF1/V(PS1，Z)＝……＝S0+SSn/V(PSn，Z)-S0+SFn/V(PSn，Z)G/A＝SSn-SFn/V(PSn，Z)＝△Sn/V(PSn，Z) (9)其中A絲杠19的投影截面積S將殘存熔融樹脂容積值換算成絲杠19的移動距離的移動距離將(5)式代入(4)式，可得到下式V(PSn，Z)/V(PS0，Z)＝exp｛a(PSn/PS0-1)｝＝△Sn/△S0(＝SSn-SFn/SS0-SF0) (9)按(10)式進(jìn)行運算處理，可以獲得對實際成形品不會帶來不良影響的一次注塑充填期間的熔融樹脂壓力(P)給所注塑的熔融樹脂的注塑重量G所帶來的影響的關(guān)系式把這個式(10)代到(9)式中，而得到下式，G/A＝〔1/△S0〕·V(Pn，Z)/exp｛a·(PSn/PS0-1)｝ (11)該(11)式是一定熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度)Z條件下的PVZ特性關(guān)系式，通過在PVZ裝置29中按(11)式的運算，確定一定熔融狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z的PV特性關(guān)系式。同樣地，若對各熔融狀態(tài)值(熔融樹脂度值)Z1，Z2，Z3，……進(jìn)行類似的運算，則可以確定出PVZ特性關(guān)系式。
在第一和第二實施例中，是以熔融樹脂溫度值作為熔融樹脂熔融狀態(tài)指標(biāo)的熔融狀態(tài)值Z，但也可用進(jìn)行可塑化計量時的絲杠19的轉(zhuǎn)數(shù)、計量所需時間或絲杠19的背壓值作為熔融狀態(tài)值，當(dāng)再生材料的比例、添加劑比例等發(fā)生變化而使以其作為原料的可塑化合成樹脂材料發(fā)生變化時，即便絲杠19的轉(zhuǎn)速和背壓值不發(fā)生變化，上述的計量所需時間也往往會發(fā)生變化。
絲杠19的背壓值隨壓送到油壓活塞裝置27的壓油的油溫等的變化而變化時，可以把這一變化在絲杠19轉(zhuǎn)動時，用油壓檢測器31進(jìn)行檢測。
另外，當(dāng)絲杠19的轉(zhuǎn)速和背壓的檢測是在成形條件改變的情況下，則最好把通過外部輸入裝置32輸入給PVZ運算裝置29的絲杠19的轉(zhuǎn)速和背壓值變?yōu)樽兏尚螚l件時所設(shè)定的轉(zhuǎn)速和背壓值后再輸入。
因此，對于這種情況，當(dāng)然也可以確定出PVZ特性關(guān)系式，但最好是以連續(xù)成形的時點上，檢測連續(xù)成形時的轉(zhuǎn)速、背壓值，作為熔融狀態(tài)值Z，而做成PVZ特性關(guān)系式，并且按這個特性關(guān)系式運算出絲杠19在注塑時的移動距離。
在第一實施例和第二實施例中，在確定PVZ特性關(guān)系式時，使用了本發(fā)明人所發(fā)見的下式V＝V0exp｛a(Z)·(P/P0-1)｝還可以使用對該式變換后的以下的斯潘塞-吉爾摩(Spencer-Gilmore)式V＝R′·T/P+πi+ω其中T熔融樹脂溫度值(熔融狀態(tài)值Z)πi，ω，R′根據(jù)可塑化合成樹脂種類確定的常量。
常量πi，ω，R′的值，可以用下述方法來確定。
按和第一實施例中第1階段的同樣方法，得出在一定的熔融樹脂壓力值P0和熔融樹脂溫度值T0的熔融樹脂比容積值V0。然后，使同一熔融樹脂壓力值P0下的熔融樹脂溫度值T改變，而得到常數(shù)W的值。隨后，與一定熔融樹脂溫度T0的第一實施例中的第2階段同樣地得到熔融樹脂壓力值P為熔融樹脂壓力值P1時的熔融樹脂容積值，并且根據(jù)前述的熔融樹脂比容積值V0，通過比例計算而得到熔融樹脂壓力P1的熔融樹脂比容積值V1。根據(jù)這些熔融樹脂壓力值P0，P1熔融樹脂比容積值V0，V1以及常數(shù)w，按下式就可以得出常數(shù)πi的值。
V0-ω/V1-ω＝R′·T0/P0+πi/R′·T0/P1+πi＝P1+πi/P0+πi＝P0+πi+△P/P0+πi＝1+△p/P0+πi(∵△P＝P1-P0)得到常數(shù)ω，πi值之后，根據(jù)(12)式還能得到常數(shù)R′。
根據(jù)需要，對其它的可塑化合成樹脂，也可以按上述的方法得到常數(shù)ω、πi、R′的值。
另外，前述的都是以熔融樹脂溫度值T作為熔融樹脂流動性的熔融狀態(tài)指標(biāo)，因此以熔融樹脂溫度值T作為熔融樹脂狀態(tài)值Z，則可以得到下述的通式V＝R′·Z/P+πi+ω以上，就根據(jù)斯潘塞-吉爾摩式來確定PVZ特性關(guān)系式的情況進(jìn)行了說明。然而根據(jù)其它的方法，例如實驗設(shè)計法中的實驗解析手段(多變量逐次近似法)也可以確定PVZ特性關(guān)系式。
以下，在根據(jù)前述所確定并得到的PVZ特性關(guān)系式說明本發(fā)明的注塑成形機注塑控制方法的各實施例之前，將參照附圖與說明為使注塑控制的注塑重量值一定所得到的在關(guān)絲杠19的移動距離的計算公式。
首先，將在一定熔融狀態(tài)值Z1的即將開始注塑時以及連續(xù)注塑保壓時的各熔融樹脂壓力值P、絲杠19的位置值S以及熔融樹脂比容積值V取成下述所示即將開始注塑時熔融樹脂壓力值PT1絲杠19的位置值SI1熔融樹脂比容積值V(PI1，Z1)連續(xù)注塑保壓時熔融樹脂壓力值PH1絲杠19的位置值SH1熔融樹脂比容積值V(PH1，Z1)另，絲杠19的位置SI1，SH1，是從絲杠19的“0”位置算起的距離。而且絲杠19的這些位置值SI1，SH1，是在需要對殘存的熔融樹脂進(jìn)行補正時，已經(jīng)補正后的補正位置值。
用下述的通式表示對模具10的模腔部位18進(jìn)行一次注塑充填時所充填的熔融樹脂的注塑重量GG＝A｛SI1/V(PI1，Z1)-SH1/V(PH1，Z1)｝……(13)其中A為絲杠19的投影斷面積經(jīng)整理，可把(13)式變?yōu)橄率紾＝A·SI1〔1/V(PI1，Z1)-1/V(PH1，Z1)〕+A·1/V(PH1，Z1)·(SI1-SH1) (14)
另，注塑充填時絲杠19所移動的移動距離SD，可用下式表示SD＝SI1-SH1將(15)式代入(14)式經(jīng)整理可以得到SD＝SI1-SH1＝V(PH1，Z1)·｛G/A-SI1·〔1/V(PI1，Z1)-1/V(PH1，Z1)〕｝……(16)另外，式(16)中，絲杠19的投影斷面積A是已知的，由絲杠位置檢測器28可以檢測即將開始注塑時的絲杠19的位置值SI1，而熔融樹脂比容積值V(PI1，Z1)，V(PH1，Z1)，則可以根據(jù)由樹脂溫度檢測器30及油壓檢測器31里檢測的熔融樹脂溫度值(熔融狀態(tài)值)Z1和熔融樹脂壓力值PI1，PH1，或者根據(jù)所設(shè)定的熔融樹脂狀態(tài)值(熔融樹脂溫度值)Z1以及熔融樹脂壓力值PI1，PH1，由前述那樣所得到的PVZ特性關(guān)系式來得到該熔融樹脂比容積值V(PI1，Z1)，V(PH1，Z1)。
因此，利用(16)式，就能得到使注塑重量值G一定時，絲杠19所移動的距離SD。
第三實施例本實施例中，如圖6所式，首先由位置檢測器28檢測即將開始注塑時絲杠19的位置值SI1，樹脂溫度檢測器30檢測熔融樹脂溫度值(熔融樹脂狀態(tài)值)Z1，油壓檢測器31檢測即將開始注塑前以及連續(xù)注塑保壓時的熔融樹脂壓力值PI1，PH1，并將它們已經(jīng)加到PVZ運算裝置29上的情況下，來進(jìn)行說明。
首先，通過外部輸入裝置32，將是成形制品的目標(biāo)重量值的注塑重量值G，加到PVZ運算裝置29上。然后利用絲杠19的后退移動來計量所注塑熔融樹脂量，在熔融樹脂的計量和絲杠19轉(zhuǎn)動停止之后，在絲杠19上，施加了推壓力，并且在即將開始注塑時，并且閉鎖閥33處于關(guān)閉狀態(tài)的情況下，用絲杠位置檢測器28以及油壓檢測器31，檢測絲杠19的位置值SI1以及熔融樹脂壓力值PI1(推壓值PI1)，并且由樹脂溫度檢測器30，檢測熔融樹脂溫度值(熔融狀態(tài)值)Z，之后，把這些值加到PVZ運算裝置29上。
然后，開始打開閉鎖閥33，隨著絲杠19前進(jìn)移動而向模具10的模腔部位18，充填熔融樹脂在幾乎要充填完了的時點上，進(jìn)入保壓。也用油壓檢測器31來檢測這個連續(xù)注塑保壓時的樹脂壓力值PH1(推壓值PH1)，并把它加到PVZ運算裝置29上，該PVZ運算裝置29，根據(jù)這些位置值SI1、熔融樹脂壓力值PI1，PH1，以及熔融樹脂溫度值(熔融狀態(tài)值)Z1，進(jìn)而再由PVZ特性關(guān)系式，運算出移動距離SD，并將該移動距離SD，加到控制裝置24上，在控制裝置24中，將該移動距離SD與由絲杠位置檢測器28所檢測的位置值相比較，在兩者相一致的時間點上，關(guān)閉閉鎖閥33，從而結(jié)束向模具10的模腔部位18的一次熔融樹脂的注塑充填。
因此，本實施例中即使熔融樹脂壓力值PI1，PH1以及熔融樹脂溫度值(熔融狀態(tài)值)Z1變化，也能得到為使注塑重量值G一定的移動距離SD。
第四實施例本實施例如圖7所示，在PVZ運算裝置29上輸入即將開始注塑時所檢測的絲杠19位置值SI1，并且在控制裝置24上已經(jīng)予設(shè)定了其余的熔融樹脂壓力值PI1，PH1，以及熔融樹脂溫度值(熔融狀態(tài)值)Z1，并且把這些予設(shè)定的值PI1，PH1，Z1從控制裝置24加到PVZ運算裝置29上的情況下，以下將僅就與第三實施例不同的部分進(jìn)行說明，而省略重復(fù)部分的說明。
控制裝置24按照能得到所設(shè)定的熔融樹脂壓力值PI1，PH1來控制電磁流量閥22及電磁壓力閥23，同時，按可以得到設(shè)定的熔融樹脂溫度(熔融樹脂狀態(tài))Z1去控制加熱裝置14。
PVZ運算裝置29，根據(jù)由絲杠位置檢測器28所檢測的即將開始注塑時的絲杠位置值SI1，在控制裝置24上所設(shè)定的熔融樹脂壓力值PI1，PH1以及熔融樹脂溫度值(熔融狀態(tài)值)Z1，進(jìn)而根據(jù)PVZ特性關(guān)系式算出移動距離SD，并把該運算的移動距離SD加到控制裝置24上。其它與第三實施例是同樣的。
在第三實施例中，是用本次所檢測的熔融樹脂壓力值PI1，PH1以及熔融樹脂溫度值(熔融狀態(tài)值)Z1來算移動距離SD的，但是，在運算時使用前次所檢測的PI1，PH1Z，或前次之前所檢測的在所定期間內(nèi)各個檢測值PI1，PH1，Z1的平均值也可以。
第三及第四實施例中，對熔融狀態(tài)值Z，使用了熔融樹脂溫度值，但，當(dāng)然也可以用可塑化計量時的絲杠轉(zhuǎn)速、計量所需時間或絲杠的背壓值。
另外對其它的實施例中，在噴嘴12部的流路16上，沒有閉鎖閥33的情況下，把在模具10的注入口17里設(shè)置的關(guān)閉閥，像閉鎖閥33那樣地使用也行。
根據(jù)本發(fā)明，使用成形現(xiàn)場的注塑成形機，拿現(xiàn)正在使用的可塑化合成樹脂就可以容易地檢測樹脂特性，而且把這樣測得的樹脂特性可直接地利用于控制該場合的實際注塑成形過程。因此，按照本發(fā)明的注塑成形機的樹脂檢測方法及注塑控制方法，尤其適用于作為原料的再生材料比率和添加料比例進(jìn)行變化的可塑化合成材料的情況。
權(quán)利要求
1.一種用于注塑成形機的樹脂特性的檢測方法，該注塑成形機由注塑成型機的園柱形缸體內(nèi)部部位到成型用模具的模腔部位之間，具有流路開閉機構(gòu)，該開閉機構(gòu)能阻止園柱形缸體內(nèi)部部位和模腔部之間的可塑化合成樹脂流通，其特征在于在可塑化合成樹脂處于所定的熔融狀態(tài)值Z的條件下，依次進(jìn)行(a)在可塑化合成樹脂被可塑化并被計量后，關(guān)閉前述的流路開閉機構(gòu)，在可塑化合成樹脂的流通被阻止的狀態(tài)下，在絲杠上施加基準(zhǔn)推壓值P0的推壓力，使絲杠平衡移動，并且得到在該絲杠停止平衡移動的基準(zhǔn)停止位置上的線杠位置值的第1工序；以及(b)在絲杠上施加與前述基準(zhǔn)推壓值P0不相同的推壓值P的推壓力，使絲杠平衡移動，并得到停止平衡移動時的在停止位置上的絲杠位置值，從而得到離開前述基準(zhǔn)停止位置的絲杠的移動距離S1的第2工序；再把前述推壓值P0，P以及移動距離S1的關(guān)系，用所定的函數(shù)式進(jìn)行近似，而得到熔融樹脂壓力值和熔融樹脂容積值的關(guān)系式。
2.一種如權(quán)利要求1所述的注塑成型機的樹脂特性檢測方法，其特征是所述的所定函數(shù)式為f(P/P0)＝exp｛a·(P/P0-1)｝P0基準(zhǔn)熔融樹脂壓力值(基準(zhǔn)推壓值P0)P熔融樹脂壓力值(推壓值P)a常數(shù)。
3.一種如權(quán)利要求1所述的注塑成形機的樹脂特性的檢測方法，其特征是，取熔融樹脂的熔融狀態(tài)值Z為各種不同的值，反復(fù)進(jìn)行前述的第1和第2工序的同時，也改變在前述第2工序中施加到絲杠上的推壓力的推壓值P為各種不同的值，并將前述的推壓值P0，P以及移動距離ST和熔融狀態(tài)值Z間的關(guān)系，按所確定的函數(shù)式，經(jīng)計算而得到熔融樹脂壓力P、熔融樹脂容積值以及熔融狀態(tài)值Z的關(guān)系式。
4.一種如權(quán)利要求3所述的注塑成形機的樹脂特性檢測方法，其特征是所述的所確定的函數(shù)式為f(P/P0)＝exp｛a(Z)·(P/P0-1)｝P0基準(zhǔn)熔融樹脂壓力值(基準(zhǔn)推壓值P0)P熔融樹脂壓力值(推壓值P)a(Z)由熔融狀態(tài)所確定的常數(shù)。
5.一種如權(quán)利要求1-4所述的注塑成形機的樹脂特性檢測方法，其特征是，在可塑化合成樹脂的前述的熔融狀態(tài)值Z的條件下，依次進(jìn)行下述工序(a)當(dāng)前述的流路開閉機構(gòu)被關(guān)閉而阻止可塑化合成樹脂流通時，在該可塑化合成樹脂處于被阻止的狀態(tài)下，在絲杠上施加前述的推壓值P0、P中的任一推壓值的推壓力，而使絲杠平衡移動，從而得到在絲杠停止平衡移動的第1停止位置的絲杠位置值的第1工序;以及(b)接著，打開前記流路開閉機構(gòu)而使可塑化合成樹脂可以進(jìn)行流通，在該可塑化合成樹脂能流通的狀態(tài)下，在前述的絲杠上施加推壓力而使適宜重量G的可塑化合成樹脂被注塑出的第2工序;以及(c)隨后，當(dāng)注塑了前記重量值G的可塑化合成樹脂之后，關(guān)閉前述的流路開閉機構(gòu)，以阻止可塑化合成樹脂的流通，在該可塑化合成樹脂的流通被阻止的狀態(tài)下，在絲杠上再次施加和第1工序的推壓值為相同值的推壓值的推壓力，而使絲杠進(jìn)行平衡移動，從而得到在該絲杠停止平衡移動的第2停止位置的絲杠位置值的第3工序;然后根據(jù)在前述第1停止位置得到的絲杠位置值、在前述第2停止位置得到的絲杠位置值，而得到前述的被注塑出的可塑化合成樹脂的熔融樹脂的容積值，再根據(jù)該熔融樹脂容積值和前述的重量值G，得到熔融樹脂的比容積值V。
6.一種如權(quán)利要求1-4所述的注塑成形機的樹脂特性檢測方法，其特征是，前述的流路開閉機構(gòu)是在注塑成形機的噴嘴部所設(shè)置的閉鎖閥，而且由絲杠前端到該閉鎖閥之間，所存在的可塑合成樹脂的殘存熔融樹脂容積值作為設(shè)定值是已知的情況下，可將殘存的熔融樹脂的容積值換算成絲杠的移動距離，并將該移動距離加到前述的移動距離ST上，根據(jù)所加算了的移動距離就可以得到前述的被注塑的可塑化合成樹脂的熔融樹脂的容積值。
7.一種如權(quán)利要求1-4所述的注塑成形機的樹脂特性檢測方法，其特征是前述的流路開閉機構(gòu)是在注塑成形機噴嘴部設(shè)置的閉鎖閥，而且由絲杠前端到該閉鎖閥之間所存在的可塑化合成樹脂的殘存熔融樹脂容積值是未知的情況下，關(guān)閉閉鎖閥，使可塑化合成樹脂的流通處于被阻止的狀態(tài)，在可塑化合成樹脂的前述熔融樹脂狀態(tài)值Z的條件下，向絲杠上施加所定推壓值P的推壓力時，將絲杠的位置變換成數(shù)段，通過所施加的前述的所定值的推壓值P的推壓力，從各絲杠的位置進(jìn)行平衡移動，而得到到達(dá)平衡位置時的移動距離，根據(jù)這些絲杠位置值以及移動距離，通過外插法而得到絲杠利用所施加的推壓值P推壓力作用下的移動距離變?yōu)?時的絲杠位置值，把該位置值加到前述的移動距離ST上，根據(jù)加算后所得到的移動距離，就可以得出前述被注塑了的可塑化合成樹脂的熔融樹脂容積值。
8.一種用于注塑成形機的樹脂特性的檢測方法，該注塑成形機由注塑成形機的園柱形缸體內(nèi)部部位到成型用模具的模腔部位之間，具有流路開閉機構(gòu)，該開閉機構(gòu)可阻止園柱形缸體內(nèi)部部位和模腔部之間的可塑化合成樹脂流通，其特征在于在可塑化合成樹脂處于所定的熔融狀態(tài)值Z的條件下，依次進(jìn)行(a)關(guān)閉前述流路開閉機構(gòu)，阻止可塑化合成樹脂的流通，在可塑化合成樹脂的流通Z被阻止的狀態(tài)下，在絲杠上施加各種的推壓值P的推壓力后，使絲杠平衡移動，在該絲杠平衡移動停止的與各推壓值P相對應(yīng)的第1停止位置上，得到絲杠位置值的第1工序;以及(b)然后，當(dāng)前述流路開閉機構(gòu)開啟而使可塑化合成樹脂可以流通，在該可塑化合成樹脂能流通的狀態(tài)下，在前述絲杠上施加推壓力而注塑出適宜重量值G的可塑化合成樹脂的第2工序。(c)隨后，當(dāng)前述流路開閉機構(gòu)在注塑出前述重量G的可塑化合成樹脂之后，被關(guān)閉以阻止可塑化合成樹脂流通，在可塑化合成樹脂流通被阻止了的狀態(tài)下，再次在絲桿上施加推壓力，而使絲桿平衡移動，其推壓力的各推壓值應(yīng)與前述的各個推壓值P為相同值，在絲杠平衡移動停止的第2停五位置上，得到絲杠位置的第3工序;然后再根據(jù)各熔融狀態(tài)值Z條件下的各推壓值P相對應(yīng)的、在前述第1停止位置上所得到的絲杠位置值，得到前述被注塑的各熔融樹脂的容積值，根據(jù)這些各熔融樹脂的比容積值V，從而得到熔融樹脂壓力值P，熔融樹脂比容積值V和熔融狀態(tài)值Z之間的PVZ特性關(guān)系式。
9.一種如權(quán)利要求1-8所述的注塑成形機的樹脂特性檢測方法，其特征是前述的熔融狀態(tài)值Z，是從熔融樹脂溫度值、絲杠轉(zhuǎn)速值、絲杠背壓以及計量所需時間中進(jìn)行選擇。
10.一種如權(quán)利要求1、2、3、4、5以及8中任一項所述的注塑成形機的樹脂特性檢測方法，其特征是“前述的流路開閉機構(gòu)為設(shè)置在注塑成形機噴嘴部位的閉鎖閥。
11.一種如權(quán)利要求1、2、3、4、5以及8中所述的注塑成形機的樹脂特性檢測方法，其特征是前述的流路開閉機構(gòu)為設(shè)置在成型模具中的關(guān)閉閥。
12.一種對由注塑成形機園柱形缸體內(nèi)部到成型模具的模腔部位注塑充填的可塑化合成樹脂的注塑重量進(jìn)行控制的注塑成形機的注塑控制方法，其特征在于該方法包括依據(jù)成型制品的重量值G、被注塑出的可塑化合成樹脂的熔融狀態(tài)值Z，即將開始注塑時的熔融樹脂壓力值PI、即將開始注塑時的絲杠位置值SI、連續(xù)注塑保壓時的熔融樹脂壓力值PH以及可塑化合成樹脂的PVZ特性關(guān)系式，利用所定的計算公式，運算出相應(yīng)于成型制品重量值G的可塑化合成樹脂被充填時，絲杠的移動距離SD，并進(jìn)行預(yù)設(shè)定，當(dāng)前述絲杠由即將開始注塑時的絲杠位置移動了前述的該預(yù)設(shè)定的絲杠移動距離SD的時間點上，停止向前述成型模具的模腔部位注塑充填可塑化合成樹脂。
13.一種如權(quán)利要求12所述的注塑成形機的注塑控制方法，其特征是前述的所定計算公式為SD＝SI-SH＝V(PH，Z)·｛G/A-SI·〔1/V(PI，Z)-1/V(PH，Z)〕｝SH在熔融樹脂狀態(tài)值Z的連續(xù)注塑保壓時的絲杠位置值;SI在熔融樹脂狀態(tài)值Z的即將開始注塑時的絲杠位置值，G成型品的重量值A(chǔ)絲杠投影的斷面積V(PH，Z)熔融狀態(tài)值Z和在熔融狀態(tài)值Z的條件下，連續(xù)注塑保壓時的熔融樹脂壓力值P的熔融樹脂比容積值，V(PI，Z)熔融狀態(tài)值Z、在熔融狀態(tài)值Z時即將開始注塑時的熔融樹脂壓力PI的條件下的熔融樹脂比容積值。
全文摘要
一種用于具有可阻止被注塑的可塑化合成樹脂 流通的流路開閉機構(gòu)的注塑成型機的樹脂特性檢測 方法和注塑控制方法，其檢測方法為根據(jù)施加在絲杠 上的推壓力P
文檔編號B29C45/77GK1055505SQ91101979
公開日1991年10月23日 申請日期1991年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月5日
發(fā)明者橫田明 申請人:株工會社小松制作所