TWI301793B - - Google Patents

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1301793 (1) 九、發明說明 t 【發明所屬之技術領域】 ' 該發明是關於射出成型機的計量控制方法 ' 旋轉來進行計量，並且當螺桿後退到預先設定 位置時，則使計量結束。 【先前技術】 • 一般來說，射出成型機的成型週期，具有 射出步驟，在計量步驟，是使螺桿旋轉來進行 當螺桿後退到預先設定的計量結束位置時，進 束的計量控制。在計量步驟，進行了速度控制 、及位置控制等的各種控制，可是在計量步驟 連串的控制步驟的高控制精度，對於確保均勻 質量來得到高品質的成型構件方面，是非常重 往經提出過各種計量控制方法。 • 例如，在日本專利公報（公告）NO .6 6 1 800，是揭示一種射出成型機的計量控制方 制裝置），以預先設定的螺桿轉數，使螺桿一 後退，在預先所設定的計量結束位置，來使螺 、 制方法，接受了 ：以螺桿位置檢測手段所檢測 _ 、與以螺桿速度檢測手段所檢測的螺桿後退速 先決定的計算式子，來計算出使螺桿在計量結 的螺桿轉數，將所計算的螺桿轉數送出作爲旋 。而在日本專利公開公報No.2004 — 154988中 ，是使螺桿 的計量結束 計量步驟與 計量，並且 行使計量結 、壓力控制 中相對於一 的成型構件 要的，而以 (1994 )— 法（計量控 邊旋轉一邊 桿停止的控 的螺桿位置 度，藉由預 束位置停止 轉驅動指令 ，是揭示一 -5- (2) 1301793 種射出成型機的計量控制方法（計量方法），在讓螺桿後 p 退到設定計量結束位置附近的設定螺桿位置之後，求出： : 與設定計量結束位置及現在的螺桿後退位置的位置偏差成 • 比例的螺桿旋轉速度，對該螺桿旋轉速度，根據設定樹脂 壓力與現在的檢測樹脂壓力的壓力偏差，來進行螺桿旋轉 速度的修正，作爲螺桿旋轉速度指令來控制螺桿旋轉速度 〇 φ 上述習知的射出成型機的計量控制方法，具有如下述 的問題。 首先，如上述公報Νο·6 ( 1994) — 61800，檢測出螺 桿位置與螺桿後退速度，計算出使螺桿在計量結束位置停 止的螺桿轉數，並且採用將所計算的螺桿轉數當作旋轉驅 動指令的控制方法的情況，在計量結束位置附近的螺桿的 旋轉速度會非常趨近於0，螺桿到達到計量結束位置需要 相當的時間。因此，雖然有利於提高螺桿位置的控制精度 • ’而由於不能縮短循環週期時間，所以極不利於實現高速 成型處理，並且在提昇成型效率及量產性方面也會產生界 限。 如上述公報No. 2 00 4 — 1 5498 8，在使螺桿後退到，設 • 定計量結束位置附近的設定螺桿位置之後，求出與設定計 . 量結束位置與現在的螺桿後退位置的位置偏差成比例的螺 桿旋轉速度，並且藉由設定樹脂壓力與現在的檢測樹脂壓 力的壓力偏差來進行修正，而將其作爲螺桿旋轉速度指令 的ί空制方法，在採用這種控制方法的情況，設定計量結束 -6 - (3) (3)1301793 位置附近的控制僅成爲位置控制，而固定了控制對象。因 此，雖然有利於提高螺桿位置的控制精度，可是背壓力控 制需要調整螺桿旋轉速度來進行，而會導致控制的複雜化 ，並且要在些許的距離區間實現背壓力控制，很難確保其 回應性及穩定性。 在計量控制，在計量結束位置（計量完成位置）要使 螺桿的旋轉與後退兩者確實地停止，是要求要確保有高度 的計量精度，可是在任何一種情況，並沒有考慮到使螺桿 的旋轉與後退兩者確實地停止，尤其是要求高度的計量精 度時，並不能充分地對應厚度較薄的光碟的成型處理。 【發明內容】 本發明的目的，是要提供一種射出成型機的計量控制 方法’使螺桿的旋轉及後退動作兩者，在所設定的計量結 束位置正確且確實地停止，來確保高度的計量精度，尤其 是要能充分對應，最近特別要求高精度的厚度較薄的光碟 等的成型處理。 該發明的其他目的，是要提供一種射出成型機的計量 控制方法，提高計量結束位置的控制精度且縮短循環週期 的時間’維持高成型品質，且提昇成型效率及量產性，並 且貫現局速成型。 並且該發明的其他目的，是要提供一種射出成型機的 計量控制方法，要讓相對於計量結束位置的位置控制處理 正確化及容易化，並且藉由提高控制的回應性及穩定性， (4) (4)1301793 能在些許的距離區間實現確實且正確的背壓力控制。 爲了達成該目的，該發明的射出成型機的計量控制方 法，使螺桿旋轉來進行計量，當若螺桿後退到預先設定的 計量結束位置的話則使計量結束時，預先設定··將預定距 離加到計量結束位置的結束目標位置、及使螺桿旋轉的旋 轉速度模型，並且當計量時，每隔預定時間檢測出螺桿位 置，根據所檢測的螺桿位置，藉由計算來預測出，在結束 目標位置使螺桿的旋轉停止的剩餘的旋轉速度模型，並且 藉由所預測的旋轉速度模型，來將螺桿進行旋轉控制，而 當螺桿到達計量結束位置時，則停止控制螺桿的旋轉。 本發明的其他方式的計量控制方法，是預先設定：相 對於螺桿的背壓力、以及螺桿後退的假設的後退速度模型 ，並且當計量時，每隔預定時間間隔，檢測出螺桿的後退 速度，藉由計算，從所檢測的後退速度預測出剩餘的後退 速度模型，並且設定相對於後退速度的極限値，並且選擇 :在預測時的進行背壓力控制的壓力控制量、或相對於計 量結束位置進行位置控制的位置控制量的其中之一較小的 控制量，來將螺桿進行後退控制，當螺桿到達計量結束位 置時，則停止控制螺桿的後退。 本發明的其他方式的計量控制方法，是進行了： 預先設定：將預定距離加到計量結束位置的結束目標 位置、及使螺桿旋轉的旋轉速度模型、相對於螺桿的背壓 力、以及螺桿後退的假設的後退速度模型，並且當計量時 ，每隔預定時間間隔，檢測出螺桿位置，根據所檢測的螺 -8- (6) (6)1301793 斗15，並且在加熱筒13的內部插穿有螺桿2。 另一^方面’在射出台11與驅動台之間，架設有四 支拉桿1 6…，在該拉桿1 6 ···，是可自由滑動地裝塡著滑 塊17。在該滑塊17的前端，是可自由轉動地支承著旋轉 塊19，該旋轉塊19是一體地具有被動輪18，在該旋轉塊 1 9的中央結合著螺桿2的後端。在滑塊1 7的側面，安裝 著螺桿旋轉用伺服馬達（電動馬達）2 0，在該伺服馬達 20的旋轉軸所固定的驅動輪21，是經由旋轉傳達機構22 而連接於被動輪1 8。該旋轉傳達機構22，也可以是使用 傳達齒輪的齒輪式傳達機構，也可以是使用正時皮帶的皮 帶式傳達機構。並且在伺服馬達20，是附設有：用來檢 測該伺服馬達20的旋轉速度（旋轉數）的旋轉編碼器.23 〇 另一方面，在滑塊1 7的後部，在同軸上一體地設置 有螺母部2 5，並且藉由使可自由轉動地被支承於驅動台 1 2的滾珠螺桿部26的前側螺合於螺母部25，構成了滾珠 螺桿機構24。而在從驅動台1 2朝後方突出的滾珠螺桿部 26的後端，安裝著被動輪27，並且在驅動台12所安裝的 支承盤1 2s，安裝著螺桿進退用的伺服馬達（電動馬達） 2 8，在該伺服馬達2 8的旋轉軸所固定的驅動輪2 9，是經 由旋轉傳達機構30而連接於被動輪27。該旋轉傳達機構 30，也可以是使用傳達齒輪的齒輪式傳達機構，也可以是 使用正時皮帶的皮帶式傳達機構。並且在伺服馬達28, 是附設有：用來檢測該伺服馬達2 8的旋轉速度（旋轉數 -10- (7) (7)1301793 )的旋轉編碼器3 1。 在第3圖，32是在射出成型機Μ所具備的控制器， 藉由所收容的控制程式32Ρ ’則可執行該實施例的計量控 制方法的一連串的控制（程序控制）及計算等。另一方面 ，在控制器32，是分別連接著上述的伺服馬達20、28及 旋轉編碼器23、3 1，並且連接著：中介在旋轉塊1 9與滑 塊1 7之間的壓力感應器（測壓計）3 3。藉由該壓力感應 器3 3則可檢測出相對於螺桿2的背壓力Pd。並且在控制 器32連接著顯示器34。 第4圖是控制器3 2的主要機能部的方塊系統圖。在 該圖中，4 1是螺桿旋轉側的速度回饋控制系統，是具備 有：偏差計算部42、速度校正部43、及速度轉換部44， 速度校正部43的輸出，是被送到螺桿旋轉用伺服馬達20 。而對偏差計算部42的其中一方的輸入部（非反轉輸入 部），是由控制器主體32m，送入：使螺桿2旋轉的旋轉 速度的指令値，具體來說，是根據後述的旋轉速度模型 Ar，來送入旋轉速度的指令値，並且對偏差計算部42的 另一方的輸入部（反轉輸入部），送入來自於速度轉換部 44的螺桿2的旋轉速度的檢測値。對該速度轉換部44的 輸入側，送入：從伺服馬達20所附設的旋轉編碼器23所 得到的螺桿2的旋轉位置的檢測値，該旋轉位置的檢測値 會被速度轉換部44轉換成旋轉速度的檢測値。該旋轉速 度的檢測値也被送到控制器主體3 2m。 另一方面，45是螺桿進退側的回饋控制系統，45x是 -11 - (8) (8)1301793 位置回饋控制系統，4 5 p爲壓力回饋控制系統。位置回饋 控制系統4 5 X，是具備有：偏差計算部4 6及位置校正部 4 7，位置校正部4 7的輸出（後述的位置控制量d X )，是 被送到控制量選擇部48。而對偏差計算部46的其中一方 的輸入部（非反轉輸入部），是由控制器主體32m，被送 入預先設定的計量結束位置Xe來作爲指令値，並且對偏 差計算部46的另一方的輸入部（反轉輸入部），送入： 由螺桿進退用伺服馬達2 8所附設的旋轉編碼器3 1所得到 的螺桿位置X (檢測値）。該螺桿位置X，也被送到控制 器主體32m。另一方面，壓力回饋控制系統45p，是具備 有：偏差計算部4 9及壓力校正部5〇，壓力校正部5 0的 輸出（後述的壓力控制量Dp )，是被送到控制量選擇部 48。而對偏差計算部49的其中一方的輸入部（非反轉輸 入部），由控制器主體32m送入作爲指令値的背壓力ps ，並且對偏差計算部49的另一方的輸入部（反轉輸入部 )，送入從壓力感應器3 3所得到的檢測値（背壓力Pd ) 。該背壓力Pd，也被送到控制器主體32m。 接著，針對使用該射出成型機Μ的該實施例的計量 控制方法，參照第3圖〜第9圖，根據第1圖及第2圖所 顯示的流程圖來加以說明。 在計量步驟，作爲基本的動作，藉由螺桿旋轉用伺服 馬達20讓螺桿2旋轉，在螺桿2的前方積蓄計量溶融樹 脂，並且伴隨著讓螺桿2後退，對於該螺桿2藉由螺桿進 退用伺服馬達2 8施加背壓力。螺桿2 —旦後退到預先設 -12- (9) 1301793 ' 定的計量結束位置Xe，則結束計量。該實施例的計量控 _ 制方法，是企圖在計量結束位置Xe，使螺桿旋轉用伺服 : 馬達2 0及螺桿進退用伺服馬達2 8正確且確實地停止。 - 以下，將螺桿旋轉用伺服馬達20側的作動控制與螺 桿進退用伺服馬達2 8側的作動控制分開說明。螺桿旋轉 用伺服馬達20的作動控制、與螺桿進退用伺服馬達28的 作動控制，是分別相關且同時進行（步驟SR、SB )。 • 最初針對以螺桿旋轉用伺服馬達20的作動控制爲中 心的計量控制方法，參照第5圖及第6圖且根據第1圖所 示的流程圖來加以說明。第5圖，是表示以橫軸作爲時間 的旋轉速度模型Ar，第6圖，是表示以橫軸作爲螺桿位 置的旋轉速度模型Ar。 首先’預先設定：將預定距離Ls加到計量結束位置 Xe的結束目標位置Xes、及使螺桿2旋轉的旋轉速度模 型Ar (步驟SR1 )。在這種情況，預定距離Ls，可以任 Φ 意地選擇〇 · 〇 1〜0 · 0 5 ( mm )程度的些許的距離。旋轉速 度模型Ar，如第5圖及第6圖所示，是藉由：利用預定 的加速度（加速係數）來使螺桿2的旋轉速度加速的加速 區間Ara、從該加速區間Ara的終端起，旋轉速度爲一定 - 的定速區間Ar e、以及從該定速區間A r c的終端起，利用 . 預定的減速度減速的減速區間Ars，來加以設定。藉由在

旋轉速度模型Ar，至少包含定速區間Arc與減速區間ArS ，相對於螺桿旋轉側，能夠確實且穩定地實施該發明的計 量控制方法。 -13· (10) (10)1301793 另一方面，當計量時，從控制器主體32m，將根據所 設定的旋轉速度模型Ar使螺桿2旋轉的指令値，送出到 偏差計算部42，將螺桿旋轉用伺服馬達20進行作動控制 (速度控制）（步驟SR2 )。在這種情況，藉由偏差計算 部42，來求出：從速度轉換部44所送出的螺桿2的旋轉 速度（檢測値）、與從控制器主體3 2m所送出的旋轉速 度（指令値）的速度偏差，並且將該速度偏差送到速度校 正部43，在進行過速度校正之後，將其送到伺服馬達20 。藉此讓螺桿2的旋轉速度（檢測値）與指令値一致，來 進行相對於螺桿2的旋轉速度的回饋控制。 在伺服馬達20作動中，每隔預定時間Ts間隔（例如 50〜20〔// s〕間隔），藉由旋轉編碼器31來得到（步驟 SR3 )螺桿2的位置（螺桿位置X)。在控制器主體32m ，根據每隔預定時間Ts間隔所檢測的螺桿位置X，藉由 計算來預測，在結束目標位置Xes使螺桿2的旋轉停止的 剩餘的旋轉速度模型Ar (步驟SR4 )。在這種情況，藉 由實際的螺桿位置X的檢測，則能知道已經計量的樹脂 量，並且從已經計量的樹脂量，能夠計算出剩餘要計量的 樹脂量，根據該剩餘的樹脂量，來預測在結束目標位置 Xes停止的旋轉速度模型Ar。在預測後，藉由所預測的旋 轉速度模型Ar來將螺桿2進行旋轉控制。並且，藉由旋 轉速度模型Ar的預測，在每次預測時特定了第5圖及第 6圖所示的結束目標位置X e s及減速開始點t c，一旦螺桿 2到達第5圖所示的減速開始點tc，則開始進行減速（減 •14- (11) (11)1301793 速區間Airs)(步驟SR5、SR6)，一旦螺桿2到達計量 結束位置Xe，則停止螺桿2的旋轉，也就是說，停止控 制伺服馬達20的旋轉，進行伺服鎖定（步驟SR7，SR8 ) 〇 計量結束位置Xe的所預測的旋轉速度模型Ar的旋 轉速度，如第5圖及第6圖所示，不是0，爲Ve的大小 ，在到達計量結束位置Xe的時間點，輸出螺桿旋轉停止 指令，進行使螺桿2的旋轉強制停止的控制。此時的旋轉 速度Ve的大小，能夠藉由上述的預定距離Ls的選定而改 變，所以藉由選定預定距離Ls的長度，來縮短到達計量 結束位置Xe的時間，且藉由螺桿旋轉停止指令的輸出， 來設定：讓螺桿2的旋轉迅速地停止的最適當的旋轉速度 Ve的大小即可。於是，如第6圖所示，所預測的旋轉速 度模型Ar的減速區間Ars的旋轉速度Vrs，在結束目標 位置Xes爲0，而實際的旋轉速度Vrd，如假想線所示， 在計量結束位置X e爲0。 在實際的控制，是相對於螺桿位置X檢測出螺桿2 的旋轉速度，所以如第6圖所示是進行沿著波形的控制。 因此，例如，當成形材料相對於螺桿2的吃入狀態變化時 ，在相對於時間的減速區間Ars，是藉由一定比率的減速 度而減速，所以會成爲在計量結束位置Xe的誤差的原因 ，在相對於螺桿位置X的減速區間Ars所檢測的螺桿2的 旋轉速度不相同，所以藉由修正指令値，則能夠在計量結 束位置X e使螺桿2確實地停止。 -15- (12) (12)1301793 在螺桿旋轉用伺服馬達20側的作動控制，設定了： 將預定距離Ls加到計量結束位置Xe的結束目標位置Xes 、及使螺桿2旋轉的旋轉速度模型Ar，並且每隔預定時 間Ts間隔檢測出螺桿位置X，根據所檢測的螺桿位置X ，藉由計算來預測，在結束目標位置Xes使螺桿2的旋轉 停止的剩餘的旋轉速度模型Ar，並且藉由所預測的旋轉 速度模型Ar來旋轉控制螺桿2，當螺桿2到達計量結束 位置Xe時，則停止控制螺桿2的旋轉，所以可提高計量 結束位置Xe的控制精度，且可縮短循環週期過程的時間 ，維持高成型品質，且提昇成型效率及量產性，並且實現 高速成型處理。 接著，針對以螺桿進退用伺服馬達28的作動控制爲 中心的計量控制方法，參照第7圖〜第9圖，且根據第2 圖所示的流程圖來加以說明。 首先，預先設定：相對於螺桿2的背壓力Ps、及螺 桿2後退的假設的後退速度模型Ab (步驟SB1 )。在這 種情況，後退速度模型Ab，如第7圖（a )的實線所示， 是藉由：以預定的加速度（加速係數）來使螺桿2的後退 速度加速的加速區間Aba、從該加速區間Aba的終端起， 後退速度爲一定的定速區間Abe、以及從該定速區間Abe 的終端起，以預定的減速度減速的減速區間Abs來加以設 定。Xeb，是表示後退速度模型Ab的假設的計量結束位 置。而定速區間Abe的螺桿2的後退速度，是設定成大於 實際的螺桿2的後退速度Vd。也就是說，相對於預先假 -16- (13) 1301793 設的實際的後退速度Vd，是設定了實際上不可能 。在後退速度模型Ab，至少包含有定速區間Abe 區間Abs，並且藉由將定速區間Abe的螺桿2的後 ，設定成大於實際的螺桿2的後退速度Vd，則能 穩定地實施相對於螺桿後退側的該發明的計量控制 另一方面，當計量時，藉由將螺桿進退用伺 28進行作動控制，來對螺桿2進行後退控制（步 )。在該情況，每隔預定時間Ts間隔（例如，50 ^ // s〕間隔）檢測出螺桿位置X及螺桿2的後退速β 步驟SB3)。從所檢測出的後退速度Vd，藉由計 測剩餘的後退速度模型Ab (步驟SB4)。也就是 由實際的後退速度Vd (螺桿位置X )的檢測，可 已經計量的樹脂量，並且可以從所計量的樹脂量計 餘的要計量的樹脂量，已經計量的樹脂量、與剩餘 量的樹脂量的總計量，只要計算成與第7圖（a ) 假設的後退速度模型Ab進行積分的面積一致即可 ，要能容易地預測剩餘的後退速度模型Ab。以假 顯示第7圖（a )所預測的後退速度模型Ab，並且 圖（b)、第7圖（c)、第7圖（d)、第7圖（e 分別顯示了在不同時間所預測的後退速度模型Ab。 在控制器3 2m，是根據所預測的剩餘的後退速 Ab的最大値，來設定（變更）：相對於螺桿2的 度的極限値VL (步驟SB5 )。藉由根據所預測的 後退速度模型Ab的最大値，來設定極限値VL， 的大小 與減速 退速度 確實且 方法。 服馬達 驟 SB2 ^ 200 [ £ Vd ( 算來預 說，藉 以知道 算出剩 的要計 所示的 ，藉此 想線來 在第7 )，是 度模型 後退速 剩餘的 則能容 (14) 1301793 易且確實地實施相對於螺桿後退側的該發明的計量控 法。 — 另一方面，當計量時，從控制器3 2m，將作爲指 • 的背壓力Ps送到偏差計算部49，在偏差計算部49， :該背壓力Ps、與由壓力感應器33所得到的背壓力 檢測値）的壓力偏差，並且該壓力偏差，是被送到壓 正部50’在藉由壓力校正部50進行壓力校正之後， φ 用來進行背壓力控制的壓力控制量D p，而被送到控 選擇部48。而從控制器32m，將計量結束位置xe的 値送到偏差計算部4 6，在偏差計算部4 6，來求出： 量結束位置Xe的指令値、與藉由旋轉編碼器3 1所得 螺桿位置X (檢測値）的位置偏差，並且該位置偏差 藉由位置校正部47進行過位置校正處理之後，作爲 於計量結束位置Xe進行位置控制的位置控制量Dx， 送到控制量選擇部48。 # 在控制量選擇部48，是選擇：從壓力校正部50 出的壓力控制量Dp、及從位置校正部47所送出的位 制量Dx的其中較小的一方，予以輸出。藉此，將所 的壓力控制量Dp或位置控制量Dx送到伺服馬達28 . 驟SB6 )。當壓力控制量Dp小於位置控制量Dx時 行壓力控制（背壓力控制）’也就是說，相對於背 Pd進行回饋控制（步驟SB6、SB7)，讓其與設定的 力Ps —致。相對的，當位置控制量Dx小於壓力控 Dp時，進行位置控制’也就是說’進行相對於螺桿 制方 令値 求出 Pd ( 力校 作爲 制量 指令 該計 到的 ，在 相對 而被 所送 置控 選擇 (步 則進 壓力 背壓 制量 位置 -18- (15) 1301793 X的回饋控制（步驟SB 6、SB8 )，讓其與計量結束位置 Xe —致。 :在這種情況，在從計量開始到計量結束位置Xe之前 . 處，是將相對於螺桿2的後退速度的極限値VL設定得較 大，基本來說，是進行壓力控制（背壓力控制）。也就是 說，如第7圖（b )、第7圖（c )所示，在預測的後退速 度模型Ab，殘存有定速區間Abe，將該定速區間Abe的 φ 後退速度（最大値）設定爲極限値VL，位置控制量Dx 是相對地大於壓力控制量Dp。 另一方面，在螺桿2到達計量結束位置Xe之前處之 後，如第7圖（d )所示，伴隨著螺桿2的後退，變成沒 有了後退速度模型Ab的定速區間Abe，而成爲僅剩下減 速區間Abs的狀態，後退速度模型Ab的最大値沿著減速 區間Abs降低，極限値VL也降低。結果，極限値VL， 如第8圖所示的Via、VLb、VLc、VLd··· ’是設定成：伴 φ 隨著螺桿2的後退而依序降低。藉此，螺桿2的後退速度 會被極限値VL所限制，所以在從計量結束位置Xe的前 處到計量結束位置Xe的範圍，會產生位置控制量Dx相 對地小於壓力控制量Dp的情況，如上述’在控制量選擇 - 部48判斷位置控制量Dx與壓力控制量Dp的大小’當位 置控制量Dx小於壓力控制量Dp時’則進行位置控制’ 也就是說，進行讓螺桿位置X成爲計量結束位置Xe的相 對於位置的回饋控制（步驟SB6、SB8 )，並且當壓力控 制量Dp小於位置控制量Dx時，則進行背壓力控制’也 -19- (16) (16)1301793 就是說，進行：讓背壓力Pd與所設定的背壓力Ps —致的 相對於壓力的回饋控制（步驟SB6、SB7 )。 實際上，相對於背壓力的壓力控制量Dp (壓力偏差 )是相當小，是要選擇：相對於位置的回饋控制、與相對 於壓力的回饋控制的哪一方並不明確。可是，藉由選擇控 制量的更小的一方，則在計量結束位置Xe能穩定且確實 地使螺桿2的後退停止。 當螺桿2到達計量結束位置Xe時，則停止螺桿2的 後退動作，也就是說，停止控制伺服馬達2 8的旋轉，進 行伺服鎖定（步驟SB9、SB10 )。在第7圖（e)顯示該 狀態。在該狀態，螺桿2的後退速度Vd會成爲0。第7 圖（e )，是根據實際所檢測的後退速度Vd來顯示後退速 度模型。第9圖，橫軸是表示作爲螺桿位置X的螺桿2 的後退速度Vd，該後退速度Vd是與螺桿2的旋轉速度成 比例而變化，縱軸的範圍是成爲，與不同的第6圖所示的 螺桿2的旋轉速度模型Ar大致相同的波形。 在螺桿進退用伺服馬達28側的作動控制，設定：相 對於螺桿2的背壓力Ps、及螺桿2後退的假設的後退速 度模型Ab，並且每隔預定時間Ts檢測出螺桿2的後退速 度Vd，根據所檢測的後退速度Vd，藉由計算來預測剩餘 的後退時間模型Ab，並且設定相對於後退速度的極限値 VL ( Via…），且選擇：當預測時進行背壓力控制的壓力 控制量Dp、或相對於計量結束位置Xe進行位置控制的位 置控制量Dx的其中較小的控制量Dp或Dx，來將螺桿2 - 20- (17) (17)1301793 進行後退控制，當螺桿2到達計量結束位置xe時，則停 止控制螺桿2的後退動作，而能達到相對於計量結束位置 Xe的位置控制的正確化及容易化，而能提高控制的回應 性及穩定性’而在些許的距離區間能實現確實且正確的背 壓力控制。 藉由將該螺桿進退用伺服馬達2 8側的作動控制、與 上述螺桿旋轉用伺服馬達2 0側的作動控制，同時進行， 則能將螺桿2的旋轉及後退雙方，在設定的計量結束位置 Xe正確且確實地停止，所以能確保高度的計量精度。結 果’目δ充分封應最近特別要求筒度的計量精度的厚度較薄 的光碟等的成型過程。 第1 0圖，是顯示藉由該實施例的計量控制方法，同 時進行螺桿進退用伺服馬達2 8側的作動控制、與上述螺 桿旋轉用伺服馬達20側的作動控制情況的相對於注料數 量的成型構件質量。如該圖所示，成型構件質量的誤差， 大槪是在7.22〜7.24〔g〕的範圍，誤差是〇·3〔 ％〕左右 。相對地，在第1 1圖，不是用該實施例的計量控制方法 ，而是顯示使用一般的計量控制方法時的相對於注料數量 的成型構件質量。在該情況，成型構件質量，大槪是分散 到7.18〜7.28〔§〕的範圍，誤差是達到1.4〔 ％〕左右。 藉由採用該實施例的計量控制方法，則與一般的計量控制 方法相比，能夠減少1 /4〜1 /5的成型構件質量的誤差， 而可高品質且穩定地成型。 以上是針對實施例來詳細說明，該發明並不限於該實 -21 - (18) (18)1301793 施例，在細部的構造、數量、數値、手法等，在不脫離本 發明的精髓的範圍可任意地變更，並且可因應需要增加或 刪除。 例如，射出成型機Μ，舉例利用伺服馬達2 0、2 8的 電動式構造，而也可用利用油壓缸或油類馬達的的油壓驅 動式構造等，其他的驅動型式也可以。而雖然列舉出：在 旋轉速度模型Ar，至少包含有：螺桿2的旋轉速度爲一 定的定速區間Arc、與從該定速區間Arc的終端，藉由預 定的減速度減速的減速區間Ars，並且在後退速度模型Ab ，至少包含有：螺桿2的旋轉速度爲一定的定速區間Abe 、與從該定速區間Abe的終端，藉由預定的減速度減速的 減速區間Abs，而在任何情況，都不限定於要藉由預定的 減速度來減速，減速區間Ars與Abs的減速模型是隨意的 。並且，螺桿旋轉用伺服馬達20側的作動控制或螺桿進 退用伺服馬達2 8側的作動控制，也可因應需要而分別個 別利用。 【圖式簡單說明】 第1圖是顯示該發明的最佳實施例的第一實施方式的 計量控制方法的處理順序的流程圖。 第2圖是顯示該發明的最佳實施例的第二實施方式的 計量控制方法的處理順序的流程圖。 第3圖是能實施該計量控制方法的射出成型機的局部 剖面俯視圖。 -22- (19) (19)1301793 第4圖是該射出成型機所具備的控制器的主要機能部 的方塊系統圖。 第5圖是當實施該第一實施方式的計量控制方法時的 相對於時間的螺桿的旋轉速度的特性圖（旋轉速度模型圖 )° 第6圖是當實施該第一實施方式的計量控制方法時的 相對於時間的螺桿的旋轉速度的特性圖（旋轉速度模型圖 )° 第7圖（a)是當實施該第二實施方式的計量控制方 法時的相對於時間的螺桿的後退速度的特性圖（後退速度 模型圖）。 第7圖（b)是當實施該第二實施方式的計量控制方 法時的相對於第7圖（a )的下一次處理的時間的螺桿的 後退速度的特性圖（後退速度模型圖）。 第7圖（c)是當實施該第二實施方式的計量控制方 法時的相對於第7圖（b )的下一次處理的時間的螺桿的 後退速度的特性圖（後退速度模型圖）。 第7圖（d)是當實施該第二實施方式的計量控制方 法時的相對於第7圖（c )的下一次處理的時間的螺桿的 後退速度的特性圖（後退速度模型圖）。 第7圖（e )是當實施該第二實施方式的計量控制方 法時的相對於第7圖（d )的下一次處理的時間的螺桿的 後退速度的特性圖（後退速度模型圖）。 第8圖是當實施該第二實施方式的計量控制方法時的 -23- (20) (20)1301793 相對於螺桿的後退速度的極限値的變更原理的說明圖。 第9圖是當實施該第二實施方式的計量控制方法時的 相對於螺桿位置的螺桿後退速度的特性圖（後退速度模型 圖）。 第1 0圖是使用該實施例的計量控制方法時的相對於 注料數量的成型構件質量的變動資料曲線圖。 第1 1圖爲不用該計量控制方法而用一般的計量控制 方法時的相對於注料數量的成型構件質量的變動資料曲線 圖。 【主要元件符號說明】 Μ :射出成型機 Mi :射出裝置 2 :螺桿 1 1 :射出台 1 2 :驅動台 13 :加熱筒 1 4 :射出噴嘴 15 :漏斗 1 6 :拉桿 1 7 :滑塊 1 8 :被動輪 1 9 :旋轉塊 20 :伺服馬達 -24- (21) 1301793 21 :驅動輪 22 :旋轉傳達機構 ’ 23 :旋轉編碼器 - 24 :滾珠螺桿機構 25 :螺母部 26 :滾珠螺桿部 2 7 :被動輪 φ 2 8 :伺服馬達 2 9 :驅動輪 3 0 :旋轉傳達機構 3 1 :旋轉編碼器 3 2 :控制器 3 3 :壓力感應器 3 4 :顯示器 4 1 :速度回饋控制系統 • 42 :偏差計算部 43 :速度校正部 44 :速度轉換部 4 5 :回饋控制系統 • 4 6 :偏差計算部 4 7 :位置校正部 48 :控制量選擇部 49 :偏差計算部 5 0 :壓力校正部 -25-

Claims (1)

1301793 十、申請專利範圍 第95 1 1 6603號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國97年6月10日修正 1 · 一種射出成型機的計量控制方法，使螺桿旋轉來進 fT計量’並且若螺桿後退到預先設定的計量結束位置的話 ，則使計量結束的射出成型機的計量控制方法，其特徵爲 預先設定：將預定距離加到計量結束位置的結束目標 位置、及使螺桿旋轉的旋轉速度模型，並且當計量時，每 隔預定時間檢測出螺桿位置，根據所檢測的螺桿位置，藉 由計算來預測出，在上述結束目標位置使螺桿的旋轉停止 的剩餘的旋轉速度模型，並且藉由所預測的旋轉速度模型 ，來將螺桿進行旋轉控制，而當螺桿到達上述計量結束位 置時，則停止控制螺桿的旋轉。 2 ·如申請專利範圍第1項的射出成型機的計量控制方 法，其中在上述旋轉速度模型，至少包含有：螺桿的旋轉 速度爲一定的定速區間、以及從該定速區間的終端起，藉 由預定的減速度予以減速的減速區間。 3 ·如申請專利範圍第2項的射出成型機的.計量控制方 法，其中在上述旋轉速度模型，包含有：藉由預定的加速 度，使螺桿的旋轉速度加速到上述定速區間的加速區間。 4 ·如申請專利範圍第1項的射出成型機的計量控制方 1301793 法，其中上述預定距離，是選擇爲0.01〜0.05〔mm〕。 5 . —種射出成型機的計量控制方法，使螺桿旋轉來進 行計量，並且若螺桿後退到預先設定的計量結束位置的話 ，則使計量結束的射出成型機的計量控制方法，其特徵爲 預先設定：相對於螺桿的背壓力、以及螺桿後退的假 設的後退速度模型，並且當計量時，每隔預定時間間隔， 檢測出螺桿的後退速度，藉由計算，從所檢測的後退速度 預測出剩餘的後退速度模型，並且設定相對於後退速度的 極限値，並且選擇：在預測時的進行背壓力控制的壓力控 制量、或相對於上述計量結束位置進行位置控制的位置控 制量的其中之一較小的控制量，來將螺桿進行後退控制， 當螺桿到達上述計量結束位置時，則停止控制螺桿的後退 〇 6 .如申請專利範圍第5項的射出成型機的計量控制方 法，其中在上述後退速度模型，至少包含有：螺桿的後退 速度爲一定的定速區間、以及從該定速區間的終端起，藉 由預定的減速度予以減速的減速區間。 7. 如申請專利範圍第6項的射出成型機的計量控制方 法，其中在上述後退速度模型，包含有：藉由預定的加速 度，使螺桿的後退速度加速到上述定速區間的加速區間。 8. 如申請專利範圍第6項的射出成型機的計量控制方 法，其中上述定速區間的螺桿的後退速度，是設定爲大於 :實際的螺桿的後退速度。 -2- 1301793 9 ·如申請專利範圍第5項的射出成型機的計量控制方 法，其中上述極限値，是根據所預測的剩餘的後退速度模 型的最大値，來進行設定。 1 0 · —種射出成型機的計量控制方法，使螺桿旋轉來 進行計量，並且若螺桿後退到預先設定的計量結束位置的 話，則使計量結束的射出成型機的計量控制方法，其特徵 爲： 進行了 ： 預先設定：將預定距離加到計量結束位置的結束目標 位置、及使螺桿旋轉的旋轉速度模型、相對於螺桿的背壓 力、以及螺桿後退的假設的後退速度模型，並且當計量時 ，每隔預定時間間隔，檢測出螺桿位置，根據所檢測的螺 桿位置，藉由計算來預測出，在上述結束目標位置使螺桿 的旋轉停止的剩餘的旋轉速度模型，並且藉由所預測的旋 轉速度模型來將螺桿進行旋轉控制，當螺桿到達計量結束 位置時，則停止控制螺桿的旋轉的螺桿旋轉側的作動控制 以及每隔預定時間間隔，檢測出螺桿的後退速度，藉 由計算，從所檢測的後退速度預測出剩餘的後退速度模型 ，並且設定相對於後退速度的極限値，並且選擇：在預測 時的進行背壓力控制的壓力控制量、或相對於上述計量結 束位置進行位置控制的位置控制量的其中之一較小的控制 量，來將螺桿進行後退控制，當螺桿到達上述計量結束位 置時，則停止控制螺桿的後退的螺桿後退側的作動控制。 -3 - 1301793 1 1 ·如申請專利範圍第1 0項的射出成型機的計量控制 方法，其中在上述旋轉速度模型，至少包含有：螺桿的旋 轉速度爲一定的定速區間、以及從該定速區間的終端起， 藉由預定的減速度予以減速的減速區間。 1 2·如申請專利範圍第1 1項的射出成型機的計量控制 方法，其中在上述旋轉速度模型，包含有：藉由預定的加 速度，使螺桿的旋轉速度加速到上述定速區間的加速區間 〇 1 3 ·如申請專利範圍第1 〇項的射出成型機的計量控制 方法’其中在上述後退速度模型，至少包含有：螺桿的後 退速度爲一定的定速區間、以及從該定速區間的終端起， 藉由預定的減速度予以減速的減速區間。 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項的射出成型機的計量控制 方法’其中在上述後退速度模型，包含有：藉由預定的加 速度’使螺桿的後退速度加速到上述定速區間的加速區間 〇 1 5 ·如申請專利範圍第i 3項的射出成型機的計量控制 方法’其中上述定速區間的螺桿的後退速度，是設定爲大 於：實際的螺桿的後退速度。 1 '6 ·如申請專利範圍第丨〇項的射出成型機的計量控制 方法’其中上述極限値，是根據所預測的剩餘的後退速度 模型的最大値，來進行設定。 -4-