專利名稱：用于合模裝置的合模力校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于合模裝置的合模力校正方法，用來檢測合模力在生產(chǎn)期間的變化量并且根據(jù)該變化量來校正合模力。
背景技術(shù)：
日本專利No.H6-61806(1994)披露了一種肘節(jié)式(toggle-type)合模裝置，用于夾緊設(shè)在注模機(jī)中的模具。如所披露的一樣，肘節(jié)式合模裝置使支撐著可動(dòng)模具的可動(dòng)臺板和在驅(qū)動(dòng)單元作用下前進(jìn)和回縮的十字頭與肘節(jié)式連桿機(jī)構(gòu)連接，具有增大十字頭的壓緊力并且將該壓緊力傳遞給可動(dòng)臺板的功能，從而在該肘節(jié)式連桿機(jī)構(gòu)幾乎完全伸展的狀態(tài)下根據(jù)系桿的延伸而產(chǎn)生預(yù)定的合模力。在閉模操作中，通常從開模位置開始進(jìn)行高速閉模，并且如果模具到達(dá)低速低壓轉(zhuǎn)換位置，則操作模式切換至低速低壓閉模。低速低壓閉模變?yōu)槟＞弑Ｗo(hù)區(qū)，將沒有從中正確排出的模塑產(chǎn)品檢測為外物。如果模具到達(dá)預(yù)定發(fā)高壓轉(zhuǎn)換位置，則切換操作模式以進(jìn)行高壓合模。
肘節(jié)式合模裝置與直壓式合模裝置的不同之處在于合模原理，并且合模力即使在模具和系桿由于外來干擾因素例如模具的加熱溫度和外界空氣溫度等而只是稍微伸展和收縮時(shí)也變化很大。具體地說，在形成精密模塑產(chǎn)品時(shí)它產(chǎn)生出明顯的問題例如質(zhì)量下降等。更具體地說，即使在加熱模具之前建立正常合模力(目標(biāo)值)時(shí)，合模力也會由于模具在加熱之后的熱膨脹而增大。熱量然后從模具傳遞給系桿，并且系桿熱膨脹以在加熱模具時(shí)或之后緩慢降低合模力。而且，模具的熱膨脹變?yōu)樵龃蠛夏ＡΦ闹饕蛩?，并且系桿的熱膨脹變?yōu)榻档秃夏ＡΦ闹饕蛩亍?br> 因此，外來干擾因素例如模具的加熱溫度和外界空氣溫度等變?yōu)樵谥夤?jié)式合模裝置中正確保持合模力的顯著的主要因素。在日本特許公開專利申請No.2004-122579中還披露了其中通過具有肘節(jié)式合模裝置來抑制合模力變化的注模機(jī)，該合模裝置布置在安裝有可動(dòng)側(cè)模具的可動(dòng)臺板和由用于夾緊可動(dòng)臺板的伺服馬達(dá)期間/回縮的后臺板之間，并且設(shè)有一合模力調(diào)節(jié)部件，用于使后臺板的位置運(yùn)動(dòng)以調(diào)節(jié)合模力，從而需要將合模力作用標(biāo)準(zhǔn)值并且更具體地說將峰值當(dāng)前值用作與合模力成比例的標(biāo)準(zhǔn)值并且通過合模力調(diào)節(jié)部件根據(jù)在之后的模塑循環(huán)中針對每個(gè)預(yù)定循環(huán)測量出的峰值當(dāng)前值和用作標(biāo)準(zhǔn)值的峰值當(dāng)前值之間的差異來調(diào)節(jié)后臺板的位置。
但是，傳統(tǒng)的合模力校正方法(用于注模機(jī))具有以下問題。
首先，峰值當(dāng)前值在小負(fù)載扭矩的小型模具中減小，并且峰值當(dāng)前值在大負(fù)載扭矩的大型模具中增大，具體地說由于在小型模具中的靈敏度降低而難以進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，并且峰值當(dāng)前值(絕對值)根據(jù)模具尺寸而大大不同，該方法在合模力調(diào)節(jié)的精度和使用通用性方面較差，從而針對每個(gè)模具必須進(jìn)行匹配調(diào)節(jié)等。
第二，峰值當(dāng)前值和合模力根據(jù)模具(注模機(jī))往往不成比例，從而使得該方法難以使用。在試劑的注模機(jī)中，合?？刂埔彩峭ㄟ^扭矩限制來實(shí)現(xiàn)的，從而如圖5和圖6中所示一樣，從模具保護(hù)方面看在多個(gè)情況下負(fù)載扭矩不會超過所設(shè)定的大小，并且在幾個(gè)情況下也可以采用內(nèi)置彈簧模具C，其中彈簧Bs位于可動(dòng)模具Cm和固定模具Cc之間，其中峰值當(dāng)前值和合模力不成比例并且該方法在靈活性和可靠性方面較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于合模裝置的合模力校正方法，它即使在模具尺寸較小的情況下也能夠精確調(diào)節(jié)合模力，不需要針對每個(gè)模具進(jìn)行匹配調(diào)節(jié)，并且能夠提高通用性。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于合模裝置的合模力校正方法，它即使在通過扭矩限制或具有內(nèi)置彈簧的模具進(jìn)行合?？刂频那闆r下也能夠精確可靠地調(diào)節(jié)合模力，并且其靈活性和可靠性優(yōu)異。
本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供一種用于合模裝置的合模力校正方法，它能夠通過各種方法獲得變化并且針對每個(gè)模具選擇最優(yōu)的方法。
為了實(shí)現(xiàn)這些目的，本發(fā)明的用于合模裝置的合模力校正方法其特征在于，在檢測出在生產(chǎn)操作期間在模具的合模力方面的變化并且根據(jù)所檢測出的變化校正合模力時(shí)，采用伴隨著合模過程的高壓合模的工作負(fù)載作為變化量，預(yù)先設(shè)定伴隨著高壓合模的工作負(fù)載作為標(biāo)準(zhǔn)值(標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載Ws)，檢測出在生產(chǎn)期間伴隨著合模過程的高壓合模的工作負(fù)載(檢測工作負(fù)載Wd)，并且根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載與檢測工作負(fù)載的偏差校正所述合模力。


圖1為一流程圖，顯示出用在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的合模力校正方法中的用于獲得工作負(fù)載(標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載)的處理程序。
圖2為一相互關(guān)系特征圖，顯示出工作負(fù)載對合模力的相互關(guān)系。
圖3為一變化特征圖，顯示出合模力對噴射次數(shù)的變化。
圖4為用于實(shí)現(xiàn)合模力校正方法的肘節(jié)式合模裝置的方框圖。
圖5為在由肘節(jié)式合模裝置夾緊的內(nèi)置彈簧模具的合模狀態(tài)下的局部剖開側(cè)視圖。
圖6為在內(nèi)置彈簧模具的開模狀態(tài)下的局部剖開側(cè)視圖。
圖7為一閉塞電路圖，顯示出設(shè)有肘節(jié)式合模裝置的造型機(jī)控制器的一部分。
圖8為用于說明該合模力校正方法的負(fù)載扭矩對十字頭位置的變化特征圖。
圖9為用于說明該合模力校正方法的負(fù)載扭矩對在高壓合模區(qū)中的脈沖數(shù)的變化特征圖。
圖10為一流程圖，顯示出用于實(shí)施合模力校正方法的處理程序。
圖11為一流程圖，顯示出在由合模力校正方法執(zhí)行的合模力校正方式中的處理程序。
具體實(shí)施例方式
下面將通過提供與之相關(guān)的優(yōu)選實(shí)施例根據(jù)這些附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。這些附圖不是對本發(fā)明的具體限定，而只是為了便于理解本發(fā)明。省略了對本發(fā)明中公知部分的詳細(xì)說明以避免使本發(fā)明難以理解。
下面將參照圖4-圖7對能夠?qū)嵤┊?dāng)前實(shí)施例的合模力校正方法的肘節(jié)式合模裝置Mc的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
圖4顯示出注模機(jī)M并且設(shè)有肘節(jié)式合模裝置Mc和注射設(shè)備Mi。該肘節(jié)式合模裝置Mc設(shè)有固定臺板11和分開布置的承壓臺板6，其中固定臺板11固定到未示出的機(jī)座上，并且承壓臺板6被支撐，以便可以在機(jī)座上前進(jìn)和收縮。四根系桿12豎立在固定臺板11和承壓臺板6之間，在該情況下，這些系桿12的前端固定在固定臺板11上，并且這些系桿12的后端插入穿過承壓臺板6，也用作承壓臺板6的止動(dòng)件的調(diào)節(jié)螺母14分別與形成在后端處的螺紋13擰在一起。調(diào)節(jié)螺母14構(gòu)成用于調(diào)節(jié)承壓臺板6的位置的模具厚度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15，該機(jī)構(gòu)還設(shè)有共軸一體地設(shè)在相應(yīng)調(diào)節(jié)螺母14上的小齒輪16、與這些小齒輪16嚙合的大齒輪17、與大齒輪17嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪18、模具厚度調(diào)節(jié)馬達(dá)5以及用于檢測模具厚度調(diào)節(jié)馬達(dá)5的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)編碼器19。
在該情況下，小齒輪16分別布置在一正方形的四個(gè)角部處，并且大齒輪17由這些小齒輪16包圍，因此這些小齒輪16與該大齒輪17同時(shí)嚙合。如果操作模具厚度調(diào)節(jié)馬達(dá)5，則驅(qū)動(dòng)齒輪18的轉(zhuǎn)動(dòng)被傳遞給大齒輪17，小齒輪16同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)并且一體轉(zhuǎn)動(dòng)的調(diào)節(jié)螺母14沿著系桿12的螺紋13前進(jìn)和回縮，從而承壓臺板6也可以前進(jìn)和回縮以沿著向前/向后方向調(diào)節(jié)其位置。另一方面，可動(dòng)臺板2可滑動(dòng)地安裝在這些系桿13上，并且內(nèi)置彈簧模具C由可動(dòng)臺板2和固定臺板11支撐。
內(nèi)置彈簧模具C如圖5和圖6所示，設(shè)有支撐在可動(dòng)臺板2上的可動(dòng)半模Cm和支撐在固定臺板11上的固定半模Cc，并且彈簧Bs位于可動(dòng)半模Cm和固定半模Cc之間?？蓜?dòng)半模Cm設(shè)有安裝在可動(dòng)臺板2上的可動(dòng)半模主體Cmb和與該可動(dòng)半模主體Cmb分開的型腔式模具Cmc，并且在該型腔式半模Cmc中形成有型腔21。由此，該型腔式半模Cmc與可動(dòng)半模主體Cmb互鎖以前進(jìn)和回縮，并且與該可動(dòng)半模主體Cmb相關(guān)的運(yùn)動(dòng)行程由合模裝置22來控制。
固定半模Cc設(shè)有安裝在固定臺板11上的固定模具主體Ccb和與該固定半模主體Ccb分開的襯墊突出板Ccp，其中型腔式模具Cmc和襯墊突出板Ccp由從固定半模主體Ccb伸出的導(dǎo)軸23可滑動(dòng)地支撐，在該情況下，型腔式模具Cmc的固定半模主體Ccb的運(yùn)動(dòng)行程由導(dǎo)桿23控制，并且襯墊突出板Ccp的固定半模主體Ccb的運(yùn)動(dòng)行程由限制銷24控制。然后，彈簧凹槽25設(shè)在該型腔式模具Cmc中并且是通過將彈簧Bs的一個(gè)端部固定在襯墊突出板的相對位置處而設(shè)置。此外，彈簧Bp位于襯墊突出板Ccp和固定半模主體Ccb之間。
因此，如果這樣構(gòu)成的內(nèi)置彈簧模具C處于在圖5中所示的合模狀態(tài)下，則可動(dòng)半模主體Cmb、型腔式模具Cmc、襯墊突出板Ccp和固定半模主體Ccb都變成受壓狀態(tài)，并且位于型腔式模具Cmc和襯墊突出板Ccp之間的彈簧Bs以及位于襯墊突出板Ccp和固定半模主體Ccb之間的彈簧Bp兩者都變得處于壓縮狀態(tài)?？蓜?dòng)半模主體Cmb在模具打開期間也隨著可動(dòng)臺板6的向后運(yùn)動(dòng)而沿著開模方向運(yùn)動(dòng)。這時(shí)，型腔式模具Cmc在彈簧Bs的激發(fā)力作用下向襯墊突出板Ccp打開，并且襯墊突出板Ccp在彈簧Bp的激發(fā)力作用下向固定半模主體Ccb打開，因此通過襯墊突出板Ccp實(shí)現(xiàn)向模塑產(chǎn)品H的襯墊Hr的突出。如果內(nèi)置彈簧模具C變成在圖6中所示的開模狀態(tài)(完全打開)，則通過未示出的脫模機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)向模塑產(chǎn)品H的襯墊Hr的突出，并且使模塑產(chǎn)品H從型腔21中脫出。
在這種內(nèi)置彈簧模具C中，至少彈簧Bs位于襯墊突出板Ccp和型腔式模具Cmc之間，因此彈簧Bs的激發(fā)力從模具C閉合的側(cè)面被加載到可動(dòng)臺板6上，并且根據(jù)該彈簧Bs產(chǎn)生出負(fù)載扭矩(驅(qū)動(dòng)電流)。如上所述，在監(jiān)測合模力并且根據(jù)負(fù)載扭矩大小(峰值的當(dāng)前值)檢測出合模位置時(shí)，由于彈簧Bs而產(chǎn)生誤差，并且檢測變得不可靠。因此，本發(fā)明即使在模具為內(nèi)置彈簧模具的情況下也可以很容易可靠地調(diào)節(jié)合模力。
另一方面，在承壓臺板6和可動(dòng)臺板2之間設(shè)有肘節(jié)式連桿機(jī)構(gòu)L。該肘節(jié)式連桿機(jī)構(gòu)L設(shè)有一對樞接在承壓臺板6上的一對第一連桿La、La、樞接在可動(dòng)臺板2上的一對輸出連桿Lc、Lc以及與第一連桿La、La和第二連桿Lb、Lb的主軸連接的一對第二連桿Lb、Lb，并且第二連桿Lb、Lb樞接在十字頭26處。
此外，在承壓臺板6和十字頭26之間設(shè)有合模驅(qū)動(dòng)裝置27。合模驅(qū)動(dòng)裝置27可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)有位于承壓臺板6上的滾珠絲杠(ballscrew)29和滾珠絲杠機(jī)構(gòu)28，該機(jī)構(gòu)與滾珠絲杠29螺紋連接并且具有與十字頭26設(shè)置成一體的滾珠螺母30以及用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠29的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)31。該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)31設(shè)有合模伺服馬達(dá)3、安裝在該伺服馬達(dá)3上并檢測伺服馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)編碼器4、安裝在伺服馬達(dá)3的軸上的驅(qū)動(dòng)齒輪32、安裝在滾珠絲杠29上的從動(dòng)齒輪33以及纏繞在驅(qū)動(dòng)齒輪32和從動(dòng)齒輪33上的同步皮帶34。
因此，如果操作伺服馬達(dá)3，則驅(qū)動(dòng)齒輪32轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)齒輪32的轉(zhuǎn)動(dòng)借助同步皮帶被傳遞給從動(dòng)齒輪33以使?jié)L珠絲杠29轉(zhuǎn)動(dòng)，由此滾珠螺母30前進(jìn)和回縮。結(jié)果，與滾珠螺母30成一體的十字頭26前進(jìn)和回縮，該肘節(jié)式連桿機(jī)構(gòu)收縮或伸展，并且可動(dòng)壓板2沿著開模方向(向后)或閉模方向(向前)前進(jìn)或回縮。標(biāo)號40為造型機(jī)控制器，它與伺服馬達(dá)3、旋轉(zhuǎn)編碼器4、模具厚度調(diào)節(jié)馬達(dá)5和旋轉(zhuǎn)編碼器19連接。
另一方面，圖7顯示出伺服電路41，它包括一部分造型機(jī)控制器40。伺服電路41設(shè)有偏差計(jì)算部42、43、加法器44、45、位置閉環(huán)增益設(shè)定部46、前饋增益設(shè)定部47、速度限制器48、速度轉(zhuǎn)換器(微分器)49、速度閉環(huán)增益設(shè)定部50、扭矩限制器51、驅(qū)動(dòng)器52、干擾監(jiān)測部53、加速轉(zhuǎn)換器(微分器)54以及由在圖7中所示的系統(tǒng)構(gòu)成的伺服控制系統(tǒng)(伺服電路41)。然后，合模伺服馬達(dá)3與驅(qū)動(dòng)器52的輸出側(cè)連接，并且安裝在該伺服馬達(dá)3上的旋轉(zhuǎn)編碼器4分別與速度轉(zhuǎn)換器49和偏差計(jì)算部42的倒相輸入部分連接。偏差計(jì)算部42的非倒相輸入部分與未示出的順序控制器連接。
在圖7中，Pt表示用于伴隨著模具C閉合而檢測負(fù)載扭矩的信號輸入端子，Pv表示用于隨著模具C閉合而檢測可動(dòng)臺板2的速度V的信號輸入端子，Pa表示用于隨著模具C閉合而檢測可動(dòng)臺板2的加速度A的信號輸入端子，Pe表示用于檢測由于在模具C閉合情況下的干擾而產(chǎn)生的估計(jì)扭矩E的信號輸入端子，并且Px表示用于檢測可動(dòng)臺板2伴隨模具C閉合的位置偏差Xr的信號輸入端子。此外，將通過下面所述的肘節(jié)式合模裝置的整體操作來描述這些相應(yīng)部的操作(功能)。
接著，在下面將參照圖1-圖11對包括當(dāng)前實(shí)施例的合模力校正方法的肘節(jié)式合模裝置Mc的操作(功能)進(jìn)行說明。
首先，對當(dāng)前實(shí)施例的合模力校正機(jī)構(gòu)有效的原因進(jìn)行說明。圖2顯示出從通過在每次合模力設(shè)定值從100％改變至0％時(shí)進(jìn)行自動(dòng)模具厚度調(diào)節(jié)而測量出的工作負(fù)載中所獲得的數(shù)據(jù)，并且在合模力和工作負(fù)載之間存在特定的相關(guān)性。而且，高壓合模轉(zhuǎn)換位置對于在圖2中所示的數(shù)據(jù)而言沒有改變，因此認(rèn)為合模力越低，則在合模轉(zhuǎn)換位置和模具接觸位置之間的位置偏差越大，并且在低合模力區(qū)域中的相關(guān)性越小，但是如果它是至少約為40％或更高的合模力區(qū)域，則即使在高壓合模轉(zhuǎn)換位置沒有改變的情況下在合模力和工作負(fù)載之間也存在特定的相關(guān)性。圖3顯示出合模力變化相對于噴射次數(shù)的數(shù)據(jù)。噴射次數(shù)總共為560次，模具溫度從噴射開始到第560次噴射從24℃(普通溫度)增大至60℃，在該情況下如果進(jìn)行合模力校正，則該合模力象變化特征線Fr一樣變化，并且該合模力隨著噴射次數(shù)增大而逐漸增大。但是，如果根據(jù)伴隨著高壓合模的工作負(fù)載來進(jìn)行合模力校正，則合模力象變化特征線Fs一樣變化，并且合模力即使在噴射次數(shù)增大的情況下也變得幾乎恒定。本發(fā)明的目的就在于使伴隨著這種高壓合模的工作負(fù)載和合模力之間具有特定相關(guān)性，并利用該伴隨著高壓合模的工作負(fù)載作為合模力變化量。
接下來說明具體的處理程序。首先，建立工作負(fù)載，該工作負(fù)載在實(shí)施依據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的合模力校正方法的期間變?yōu)榘殡S高壓合模所必需的標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載)。
在物理學(xué)中，規(guī)則的工作負(fù)載指的是在力被用來使物體運(yùn)動(dòng)時(shí)與當(dāng)前實(shí)施例相關(guān)的物理量，其單位用焦耳表示。但是，在依據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的合模力校正方法中，采用工作負(fù)載作為相關(guān)變化量就足夠了，而不必采用精確的物理量作為絕對值。因此，不僅規(guī)則工作負(fù)載而且還有所有與規(guī)則工作負(fù)載成比例(對應(yīng)的)的物理量都包括在當(dāng)前實(shí)施例(本發(fā)明)中的工作負(fù)載中。
因此，在當(dāng)前實(shí)施例中，通過求出伴隨著高壓合模的工作負(fù)載相對于模具位置的積分來得出該負(fù)荷的大小，在該情況下，伴隨著高壓合模的扭矩值T被用作負(fù)荷的大小。從圖7所示的信息輸入端子獲得的、伴隨著模具C閉合的負(fù)荷扭矩(扭矩值)也可以被用作負(fù)荷扭矩值T，或者在其現(xiàn)有狀態(tài)下也可以使用扭矩命令值。此外，在積分中所使用的模具位置應(yīng)該為可動(dòng)臺板2的位置，且可動(dòng)臺板2的位置從可動(dòng)臺板2自身的位置或者十字頭的位置開始，并且還包括從用于檢測用在本發(fā)明的合模伺服馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)編碼器4獲得的編碼器脈沖Sp的脈沖數(shù)R。因此，通過使用伴隨著高壓合模的扭矩值T作為負(fù)荷大小并且使用從旋轉(zhuǎn)編碼器4獲得的編碼器脈沖Sp的脈沖數(shù)R作為模具位置，可以很容易實(shí)施當(dāng)前實(shí)施例，而不用加入新的檢測部件。
當(dāng)在合模過程(圖8)中在從低壓低速合模切換到高壓合模時(shí)，建立高壓合模轉(zhuǎn)換位置Xp。該高壓合模轉(zhuǎn)換位置Xp根據(jù)模具接觸位置(模具閉合位置)建立。操作人員能夠在視覺上確認(rèn)合模轉(zhuǎn)換位置Xp或者參照負(fù)荷力矩T等的變化手動(dòng)設(shè)定它。在當(dāng)前實(shí)施例中，在監(jiān)測合模力變化時(shí)，監(jiān)測伴隨著高壓合模的工作負(fù)載(Ws，Wd)即由在圖9中所示的扭矩值T的特定線包圍的面積大小(Ws，Wd)，高壓合模轉(zhuǎn)換位置Xp變小并且高壓合模轉(zhuǎn)換位置Xp基本上不變，但是高壓合模轉(zhuǎn)換位置也可以根據(jù)需要改變。
下面參照在圖1中所示的流程圖對標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載Ws的具體處理程序進(jìn)行說明。
在建立標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載Ws時(shí)，可以利用在生產(chǎn)期間的初始階段處的預(yù)定次數(shù)的噴射部分。在注模機(jī)M在生產(chǎn)期間開始自動(dòng)操作(步驟S1)的情況下，它執(zhí)行第一噴射的模塑循環(huán)，因此造型機(jī)控制器40監(jiān)測可動(dòng)臺板2是否到達(dá)高壓合模轉(zhuǎn)換位置Xp。更具體地說，是否輸出高壓合模轉(zhuǎn)換指令。如果模具C在模塑循環(huán)過程中正在從模具打開位置(完全打開位置)開始進(jìn)行合模操作，則肘節(jié)式連桿機(jī)構(gòu)L的十字頭26處于在圖8中所示的模具打開位置Xa，因此十字頭26隨著合模操作(合模伺服馬達(dá)3的操作)開始向前運(yùn)動(dòng)，而可動(dòng)臺板2從模具打開位置向模具閉合位置運(yùn)動(dòng)。
在該情況下，可動(dòng)壓板2高速向前運(yùn)動(dòng)以開始進(jìn)行高速合模。另一方面，伺服電路41的操作如下。首先，對可動(dòng)臺板2進(jìn)行(十字頭26)速度控制和位置控制。也就是說，將位置指令值從順序控制器提供給伺服電路41的偏差計(jì)算部42，并且與根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器4的編碼器脈沖而獲得的位置檢測值進(jìn)行比較。從偏差計(jì)算部42獲得位置偏差Xr，因此根據(jù)位置偏差Xr進(jìn)行位置的回饋控制。
該位置偏差Xr由位置閉環(huán)增益設(shè)定部46補(bǔ)償并被提供給加法器44的輸入部，并且位置指令值由前饋增益設(shè)定部47補(bǔ)償并被提供給加法器44的輸入部分。然后，通過速度限制器48將加法器44的輸出提供給偏差計(jì)算部43的非倒相輸入部分。另一方面，通過速度轉(zhuǎn)換部49求出位置檢測值的微分，并將它轉(zhuǎn)換成速度(速度檢測值)V，并將該速度V提供給偏差計(jì)算部43的倒相輸入部分。從偏差計(jì)算部43中獲得速度偏差，因此根據(jù)該速度偏差進(jìn)行速度回饋控制，在該情況下通過速度限制器48來限制速度V。
通過速度閉環(huán)增益設(shè)定部50來補(bǔ)償該速度偏差并將它提供給加法器45的輸入部分。另一方面，通過加速度轉(zhuǎn)換部54求出該速度的微分以將它轉(zhuǎn)變成提供給干擾監(jiān)測部53的輸入部分的加速度(加速度檢測值)A。干擾監(jiān)測部53監(jiān)測該加速度A。例如，如果加速度A由于一些原因(干擾)而異常變化，則輸出估計(jì)扭矩(扭矩值)E以便加速回程。然后將估計(jì)扭矩E提供給加法器45的輸入部分作為校正值。因此，從加法器45獲得扭矩指令(指令值)，并且通過扭矩限制器51將它提供給驅(qū)動(dòng)器52，由此驅(qū)動(dòng)控制伺服馬達(dá)3，并且針對可動(dòng)臺板2進(jìn)行位置控制和速度控制。從扭矩限制器51輸出的扭矩指令被反饋給干擾監(jiān)測部53的輸入部分。
另一方面，可動(dòng)臺板2沿著閉模方向向前運(yùn)動(dòng)，并且如果十字頭26到達(dá)預(yù)定的低壓低速轉(zhuǎn)換位置Xb，則被切換至低壓低速合模。如圖8所示，在低壓低速合模中建立模具保護(hù)區(qū)Zd以進(jìn)行模具保護(hù)處理，例如監(jiān)測外物。也就是說，在模具保護(hù)區(qū)中監(jiān)測負(fù)載扭矩T的大小，如果T超過預(yù)定閾值，則確定存在外物并且進(jìn)行異常情況處理，例如模具打開控制。如果模具保護(hù)區(qū)結(jié)束并且十字頭26到達(dá)預(yù)定高壓合模轉(zhuǎn)換位置Xp，則輸出高壓合模轉(zhuǎn)換指令以將它切換至高壓合模(步驟S2)。而且，Xe表示模具保護(hù)區(qū)的起始位置，并且Zo表示合模周期。
造型機(jī)控制器40接收高壓合模轉(zhuǎn)換指令的輸出以找出伴隨著高壓合模的工作負(fù)載并且對設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載Ws的工作負(fù)載進(jìn)行檢測處理，在該情況下首先清除前面標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載Wc的數(shù)據(jù)(步驟S3)。然后，在從高壓合模轉(zhuǎn)換位置Xp到肘節(jié)式連桿機(jī)構(gòu)L變?yōu)殒i緊狀態(tài)的合模終止位置Xd(圖8)的高壓合模區(qū)Zp中針對每個(gè)預(yù)定采樣間隔ts(例如，500μs)順序插入從旋轉(zhuǎn)編碼器4獲得的編碼器脈沖Sp的脈沖數(shù)R和扭矩值T(步驟4)。如圖9所示，順序插入脈沖數(shù)R0、R1、R2，并且從高壓合模轉(zhuǎn)換位置Xp開始針對每個(gè)采樣間隔ts按順序一起插入扭矩值T0、T1、T2。圖9顯示出在高壓合模轉(zhuǎn)換位置Xp處插入脈沖數(shù)R0和扭矩值T0并且在從高壓合模轉(zhuǎn)換位置Xp經(jīng)過采樣間隔ts之后插入脈沖數(shù)R1和扭矩值T1的狀態(tài)。
如果順序插入脈沖數(shù)R0，R1，R2...Rn并且針對每個(gè)采樣間隔ts獲得扭矩值T0，T1，T2，則順序算出在每個(gè)采樣間隔ts中脈沖數(shù)的差值(R1-R0)、(R2-R1)(步驟S5)。如果獲得了脈沖數(shù)的差值(R1-R0)，則將它們乘以扭矩值T以順序算出區(qū)工作負(fù)載(R1-R0)≌T0，(R2-R1)≌T1(步驟S6)。然后，順序?qū)λ@得的區(qū)工作負(fù)載求積分以求出在高壓合模區(qū)Zp中的所有區(qū)工作負(fù)載的積分值(步驟S7)。如果獲得了在高壓合模區(qū)Zp中的總積分值、即在合模終止位置Xd處的最終積分值，則將它作為工作負(fù)載數(shù)據(jù)插入(步驟S8)。
監(jiān)測是否隨著第一噴射類似地輸出高壓合模轉(zhuǎn)換指令以通過繼續(xù)進(jìn)行自動(dòng)操作來執(zhí)行第二噴射的模塑循環(huán)，如果輸出，則通過類似的工作負(fù)載監(jiān)測處理來獲得工作負(fù)載數(shù)據(jù)(步驟S9，S2)。之后，重復(fù)類似的處理，并且如果它到達(dá)預(yù)定的噴射次數(shù)，則求出插入的多個(gè)工作負(fù)載數(shù)據(jù)的平均值，并且將所獲得的平均值設(shè)定作為標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載Ws(步驟S9，S10，S11)。因此，可以獲得非?？煽康臄?shù)據(jù)，其中通過將從多次噴射中獲得的工作負(fù)載數(shù)據(jù)平均化除去噪聲分量以找出標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載Ws(后面所述的檢測工作負(fù)載是相同的)。
接下來根據(jù)在圖10(圖11)中所示的流程圖描述采用該標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載Ws進(jìn)行的合模力校正過程。
現(xiàn)在，在建立標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載Ws之后繼續(xù)基于自動(dòng)操作的生產(chǎn)過程(步驟S21)。如果該生產(chǎn)過程繼續(xù)并到達(dá)預(yù)定的噴射檢測數(shù)的檢測時(shí)間，則根據(jù)在圖1中所示的流程圖自動(dòng)地執(zhí)行工作負(fù)載檢測模式以求出標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載Ws，并且通過與設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載Ws的情況類似的處理過程來獲得伴隨著合模的工作負(fù)載(檢測工作負(fù)載Wd)。工作負(fù)載檢測模式的執(zhí)行間隔可以是針對每次噴射或者針對每個(gè)特定數(shù)量噴射(或特定時(shí)間)的間隔，并且可以通過考慮在實(shí)時(shí)機(jī)中的合模力的變化程度等來建立它，另一方面，在造型機(jī)控制器40中將標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載Ws的大小和檢測工作負(fù)載Wd的大小進(jìn)行比較以找出兩者的偏差(步驟S23)。然后，針對所獲得的偏差Ke是否處于預(yù)定的許可范圍Za中進(jìn)行判定。更具體地說，針對該偏差Ke是否處于針對標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載Ws的大小設(shè)定的許可百分比(例如，5％)中進(jìn)行確定(步驟S24)。作為確定的結(jié)果，如果偏差Ke落入在許可百分比之外，則在計(jì)數(shù)器中計(jì)數(shù)「+1」(步驟S25)。相反，如果它落入在許可百分比內(nèi)，則將計(jì)數(shù)器清零(步驟S26)。
在計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)了預(yù)定恒定值(例如「+3」)時(shí)，對合模力進(jìn)行校正，在該情況下首先將計(jì)數(shù)器清零(步驟S27，S28)，然后執(zhí)行合模力校正(步驟S29)。因此，在生產(chǎn)過程中以預(yù)定的定時(shí)監(jiān)測伴隨著高壓合模的工作負(fù)載(檢測工作負(fù)載Wd)，并且只有在檢測工作負(fù)載Wd連續(xù)變化超出許可范圍Za預(yù)定次數(shù)時(shí)才完成校正。因此，在檢測工作負(fù)載Wd只是一次超過許可范圍時(shí)，則確定它是由暫時(shí)因素例如干擾引起的并且不進(jìn)行校正，從而能夠增大在校正期間的穩(wěn)定性和可靠性。
接著將根據(jù)在圖11中所示的流程圖對在通過合模力校正模式進(jìn)行校正處理時(shí)的處理程序進(jìn)行說明。
在不中斷模塑循環(huán)的情況下以預(yù)定的特定定時(shí)完成校正處理。可以采用除了合模周期之外的周期即模具打開周期、突起周期、中間周期等作為不會使模塑循環(huán)終端的特定定時(shí)。在其中將突起周期設(shè)定為用于進(jìn)行校正處理的周期(特定定時(shí))的情況下，造型機(jī)控制器40監(jiān)測該突起周期是否隨著切換至合模校正模式開始(步驟S41，S42)。然后通過突起周期的起始定時(shí)輸出校正指令，并且根據(jù)校正指令執(zhí)行校正處理(步驟S43，S44)。
在校正處理中，首先根據(jù)預(yù)定恒定的校正量控制驅(qū)動(dòng)模具厚度調(diào)節(jié)馬達(dá)5，并且使承壓臺板6沿著使偏差Ke減小的方向移動(dòng)(步驟S45)。這時(shí)，承壓臺板6以低于正常速度的速度運(yùn)動(dòng)。通過模具厚度調(diào)節(jié)馬達(dá)5所附屬的旋轉(zhuǎn)編碼器19的編碼器脈沖檢測出該承壓臺板6的位置以針對該位置進(jìn)行回饋控制。承壓臺板6的旋轉(zhuǎn)編碼器19是遞增編碼器并且通過編碼器脈沖的脈沖數(shù)(產(chǎn)生數(shù))進(jìn)行絕對位置的監(jiān)測。然后，如果承壓臺板6運(yùn)動(dòng)到與校正量對應(yīng)的目標(biāo)位置(步驟S46，S47)，則停止控制模具厚度調(diào)節(jié)馬達(dá)5。這種自動(dòng)校正處理使得能夠進(jìn)行定時(shí)快速校正并且避免了產(chǎn)生過程中斷，從而有助于改善生產(chǎn)率，在該情況下采用了恒定的校正量，因此在沒有很好地進(jìn)行校正時(shí)重復(fù)相同的校正處理直到偏差Ke處于許可范圍Za內(nèi)。雖然舉例說明了采用恒定校正量的情況，但是當(dāng)然也可以將在校正量對偏差Ke之間的關(guān)系構(gòu)造成數(shù)據(jù)庫，并且根據(jù)與偏差Ke對應(yīng)的校正量即與偏差Ke偏離一次校正處理的校正量完成校正。
優(yōu)選還可以通過使用在肘節(jié)式合模裝置Mc中實(shí)際上準(zhǔn)備好的自動(dòng)合模力設(shè)定函數(shù)(自動(dòng)模具厚度調(diào)節(jié)函數(shù))來進(jìn)行校正處理。該自動(dòng)模具厚度調(diào)節(jié)函數(shù)是這樣一個(gè)函數(shù)，它通過在初始階段中設(shè)定合模力的目標(biāo)值來自動(dòng)地設(shè)定合模力。如果利用這種準(zhǔn)備好的自動(dòng)合模力設(shè)定函數(shù)，則可以進(jìn)行更精確的校正。而且，通過采用這個(gè)自動(dòng)模具厚度調(diào)節(jié)函數(shù)并且通過使用旋轉(zhuǎn)編碼器19進(jìn)行承壓臺板6的位置檢測使得不需要額外的設(shè)定函數(shù)和單獨(dú)的位置檢測部件，這有助于小型化和低成本。
對于這種自動(dòng)校正也可以由操作人員進(jìn)行自動(dòng)校正，在該情況下預(yù)先設(shè)定偏差Ke的許可范圍Za。如果偏差Ke落入到許可范圍Za之外，則通過警報(bào)等來進(jìn)行告知。由此，操作人員可以確認(rèn)該情況，并且之后他能夠例如通過觸摸合模力校正按鍵來啟動(dòng)合模力校正模式。必要時(shí)也可以進(jìn)行通過操作人員的手動(dòng)操作進(jìn)行校正，在該情況下，通過警報(bào)等來進(jìn)行告知，操作人員確認(rèn)該情況并且可以校正它以獲得任意大小的合模力，從而通過操作人員的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)知識來進(jìn)行校正并且還根據(jù)模塑產(chǎn)品的重量判斷出不必進(jìn)行校正以給出生產(chǎn)過程的優(yōu)先級。因此，該生產(chǎn)過程(自動(dòng)模塑)實(shí)際上一直持續(xù)至操作人員進(jìn)行校正操作?？梢酝ㄟ^在顯示裝置的顯示屏處的選擇按鍵來預(yù)先選擇這種校正處理模式。
另一方面，如果合模力校正模式結(jié)束并且生產(chǎn)過程繼續(xù)，則在校正之后反復(fù)執(zhí)行相同的合模力校正處理，并且通過經(jīng)改變的合模力來完成合模(步驟S30，S31)。
因此，通過這個(gè)實(shí)施例的用于合模裝置的合模力校正方法，可以將伴隨著高壓合模的工作負(fù)載用作合模力的變化量。因此，與監(jiān)測峰值當(dāng)前值等的情況相比，即使對于小型模具也可以在合模力上進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，不必對每個(gè)模具進(jìn)行匹配調(diào)節(jié)，并且可以提高在使用中的通用性。而且，監(jiān)測伴隨著高壓合模的工作負(fù)載，因此即使在通過扭矩限制來進(jìn)行合?？刂苹蛘卟捎脙?nèi)置彈簧模具C時(shí)，合模力的調(diào)節(jié)也能夠精確可靠地進(jìn)行，并且在靈活性和可靠性方面優(yōu)異。另外，可以通過各種方法來獲得工作負(fù)載，例如可以通過在模具位置或時(shí)間等上對伴隨著高壓合模的負(fù)載大小進(jìn)行積分來獲得該工作負(fù)載。
上面對該實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于這種實(shí)施例，并且在不偏離本發(fā)明精神的范圍中在技術(shù)細(xì)節(jié)、結(jié)構(gòu)、數(shù)量等方面進(jìn)行任意變化，并且必要時(shí)可以補(bǔ)充和刪除它。
例如，舉例說明了通過使用在生產(chǎn)過程期間的初始階段的噴射數(shù)來設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載Ws的情況，但是它也可以按照這樣一種方式進(jìn)行，即提供標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載Ws設(shè)定模式，通過該標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載Ws設(shè)定模式建立標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載Ws，然后開始生產(chǎn)過程。顯示出通過在位置上對伴隨著高壓合模的負(fù)載大小進(jìn)行積分來求出工作負(fù)載的情況，也可以通過用時(shí)間積分來求出工作負(fù)載，在該情況下，可以針對每個(gè)采樣間隔ts來檢測出扭矩值T，然后將采樣間隔ts乘以該扭矩值T。用時(shí)間積分在合模力產(chǎn)生在合模伺服馬達(dá)3的額定值附近時(shí)特別有效。這是因?yàn)閾?dān)心合模力伺服馬達(dá)3的扭矩在產(chǎn)生出合模力之前飽和，從而不能檢測出精確的工作負(fù)載，在該情況下將采樣間隔ts乘以扭矩值，此外也可以成合模伺服馬達(dá)3的轉(zhuǎn)速。另一方面，可以從其它物理量中例如通過用時(shí)間將能耗或發(fā)熱量等積分來求出工作負(fù)載，并且也可以將可動(dòng)臺板2的位置、十字頭26的位置、肘節(jié)式連桿機(jī)構(gòu)L的位置等直接檢測作為模具位置。采用其中在可動(dòng)半模Cm和固定半模Cs之間具有彈簧Bs的內(nèi)置彈簧模具C作為模具，但是沒有內(nèi)置彈簧的普通模具也可以被采用，并且適合用在通過扭矩限制進(jìn)行高壓合模。
權(quán)利要求
1.一種用于合模裝置的合模力校正方法，其中在生產(chǎn)期間檢測出合模力在生產(chǎn)操作期間的變化量并根據(jù)所檢測出的變化量來校正該合模力，其中采用伴隨著合模過程的高壓合模的工作負(fù)載作為該變化量，預(yù)先設(shè)定伴隨著高壓合模的工作負(fù)載作為標(biāo)準(zhǔn)值，即標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載，檢測在生產(chǎn)期間伴隨著合模過程的高壓合模的工作負(fù)載，即檢測工作負(fù)載，以及根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載與該檢測工作負(fù)載的偏差來校正所述合模力。
2.如權(quán)利要求1所述的用于合模裝置的合模力校正方法，其中通過利用模具位置對伴隨著高壓合模的負(fù)載的大小進(jìn)行積分來求出工作負(fù)載。
3.如權(quán)利要求2所述的用于合模裝置的合模力校正方法，其中將從用于檢測合模伺服馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)編碼器中獲得的編碼器脈沖的脈沖數(shù)用作模具位置。
4.如權(quán)利要求2所述的用于合模裝置的合模力校正方法，其中采用伴隨著高壓合模的扭矩值作為負(fù)載的大小。
5.如權(quán)利要求1所述的用于合模裝置的合模力校正方法，其中通過利用時(shí)間對伴隨著高壓合模的負(fù)載的大小進(jìn)行積分來求出工作負(fù)載。
6.如權(quán)利要求5所述的用于合模裝置的合模力校正方法，其中采用伴隨著高壓合模的扭矩值作為負(fù)載大小。
7.如權(quán)利要求1所述的用于合模裝置的合模力校正方法，其中通過對從多次噴射中獲得的工作負(fù)載求平均值來求得所述標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載。
8.如權(quán)利要求1所述的用于合模裝置的合模力校正方法，其中通過對從多次噴射中獲得的工作負(fù)載求平均值來求得所述檢測工作負(fù)載。
9.如權(quán)利要求1所述的用于合模裝置的合模力校正方法，其中為該偏差建立一個(gè)可允許的范圍，如果該偏差落到該可允許的范圍之外，則執(zhí)行該校正。
10.如權(quán)利要求9所述的用于合模裝置的合模力校正方法，其中連續(xù)多次求得該偏差，如果所求出的偏差連續(xù)落到該可允許的范圍之外，則執(zhí)行該校正。
11.如權(quán)利要求1所述的用于合模裝置的合模力校正方法，其中通過沿著消除該偏差的方向驅(qū)動(dòng)控制模具厚度調(diào)節(jié)馬達(dá)來使承壓臺板移動(dòng)，如果該承壓臺板被移動(dòng)到消除了該偏差的目標(biāo)位置，則停止控制模具厚度調(diào)節(jié)馬達(dá)。
12.如權(quán)利要求1所述的用于合模裝置的合模力校正方法，其中所述模具為位于可動(dòng)半模和固定半模之間的彈簧內(nèi)置模具。
13.如權(quán)利要求1所述的用于合模裝置的合模力校正方法，其中所述合模裝置具有注模機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于合模裝置的合模力校正方法，在檢測在生產(chǎn)過程中施加在模具C上的合模力變化并且根據(jù)所檢測出的變化校正合模力時(shí)，采用伴隨著合模過程的高壓合模的工作負(fù)載作為該變化，并且預(yù)先設(shè)定工作負(fù)載作為伴隨著高壓合模的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載(標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載Ws)，將伴隨著合模過程的高壓合模的工作負(fù)載(檢測工作負(fù)載Wd)檢測作為在生產(chǎn)過程中的變化，并且根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載Ws與該檢測工作負(fù)載Wd的偏差Ke來校正合模力。
文檔編號B29C45/76GK1827346SQ20061001989
公開日2006年9月6日 申請日期2006年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月1日
發(fā)明者加藤利美, 箱田隆 申請人:日精樹脂工業(yè)株式會社