射出成形机及射出成形机的控制方法 【技术领域】
本发明涉及一种射出成形机及射出成形机的控制方法,尤其涉及具有压力传感器等压力检测器的射出成形机,以及设置在射出成形机的压力传感器等压力检测器的电压输入方法。
背景技术
在具有射出装置、模具装置及合模装置的射出成形机中,树脂在射出装置的加热汽缸中被加热和熔融。熔融树脂以高压状态射出,并填充模具装置的内腔空间。在模具装置的内腔中,树脂被冷却和固化而形成成形品。
模具装置由固定模具及可动模具构成。由合模装置移动可动模具,使其沿着连杆相对于固定模具前进或后退,从而进行闭模、合模及开模。
当完成模具装置的合模而向前推进射出装置时,加热汽缸的喷嘴通过形成于固定压板的喷嘴通过孔,压上设在固定模具背面的浇口套。
然后,由加热汽缸内的螺杆加压在射出装置中被熔融的树脂,并由喷嘴射出熔融树脂。被射出的熔融树脂通过浇口套及浇口被填充到形成在固定模具与可动模具之间的内腔中。
射出装置的螺杆驱动机构上设有压力检测器,以用于检测施加于螺杆的熔融树脂的压力(熔融树脂的反作用力)。
合模装置的连杆上设有合模力传感器,该合模力传感器作为压力检测器测量可动模具与固定模具的合模力。
合模装置的可动压板上设有顶出装置,用于在开模后从模具分离成形品,还设有压力检测器,用于测量由顶出驱动部产生的顶出力。
作为上述的压力检测器或合模力传感器,通常使用将应变仪的电桥电路的电压换算成压力的压力传感器。具体来讲,构成被贴附在压力传感器主体上的电桥电路的应变仪的电阻变化会引起电桥电路的电位差(输出电压的变化),可以根据该电桥电路的电位差来测定所施加的负荷(压力)。
日本专利“特许3313666号公报”提出了一种射出成形机的背压检测装置,该装置根据第一传感器所提供的信息进行计量工程中的背压控制;其中设置用来抵抗螺杆的后退压力的弹簧部件,当在计量工程中发生螺杆的最大后退压力时,作用防止所述弹簧部件的塑性变形的制动器;并且,根据第二传感器所提供的信息进行射出、保压工序。
但是,由于施加到压力传感器的应变仪的电压不高,容易受到电机等周围装置的噪声等干扰的影响。因此,有时压力传感器的输出产生波动或变动,传感器对负荷的分辨率,即SN比(Signal to Noise比:信号-噪声比)会下降,无法获得正确的输出。
例如,在保压、计量工程等中,检测施加于螺杆的熔融树脂的压力需要高的精确度,但是如果受到这种噪声等干扰的影响时,有时难以掌握正确的压力传感器的输出。
另外,射出成形机不必一直以高精度测定所施加的负荷(压力),但是以往一直向应变仪提供一定的电压。因此,如果为了减小噪声等干扰的影响,使供应到应变仪的电压升高并一直供应该电压时,应变仪会因为发热而变成高温状态,由此可能导致检测误差。
【发明内容】
本发明是为了解决如上所述的问题而提出的,其目的在于提供一种具有可以根据需要以高精度检测所作用的负荷(压力)的压力检测器的射出成形机,以及该射出成形机的控制方法。
根据本发明的射出成形机,具有压力检测器,所述压力检测器为通过输入电压来检测应变的应变检测器,在一个成形循环中,输入到所述压力检测器的所述电压值被变化。
所述压力检测器包含可变增益放大器,所述可变增益放大器可以计算输入到所述压力检测器的所述电压与由所述压力检测器输出的电压之比。
所述压力检测器用于检测合模装置的合模力,输入到所述压力检测器的所述电压,至少在所述合模装置处于开模极限的状态或者在进行合模动作之前具有最高值,至少在进行开模动作的过程中或者在进行闭模动作的过程中具有最低值。
所述压力检测器用于检测射出装置的射出压力,输入到所述压力检测器的所述电压,可以在计量工序中具有最高值,可以在计量工序结束后至射出工序开始之前的期间具有最低值。
所述压力检测器用于检测顶出装置的顶出力,输入到所述压力检测器的所述电压,可以在进行顶出动作的过程中具有最高值,可以在顶出动作结束后至下一轮成形循环中的顶出动作开始之前的期间具有最低值。
根据本发明的射出成形机的控制方法,设置在所述射出成形机的压力检测器为通过输入电压来检测应变的应变检测器,在一个成形循环中,改变输入到所述压力检测器的所述电压值。
所述压力检测器用于检测合模装置的合模力,改变输入到所述压力检测器的所述电压的值,使所述电压至少在所述合模装置处于开模极限的状态或者在进行合模动作之前具有最高值,并且至少在进行开模动作的过程中或者在进行闭模动作的过程中具有最低值。
所述压力检测器用于检测射出装置的射出压力,改变输入到所述压力检测器的所述电压的值,使所述电压在计量工序中具有最高值,并且在计量工序结束后至射出工序开始之前的期间具有最低值。
所述压力检测器用于检测顶出装置的顶出力,改变输入到所述压力检测器的所述电压的值,使所述电压在进行顶出动作的过程中具有最高值,并且在顶出动作结束后至下一轮成形循环中的顶出动作开始之前的期间具有最低值。
根据本发明,可以提供具有能根据需要以高精度检测所作用的负荷(压力)的压力检测器的射出成形机及该射出成形机的控制方法。
【附图说明】
图1为表示作为应用本发明的射出成形机的一个例子的螺杆式电动射出成形机的概略结构图。
图2为表示本发明的实施方式中的压力检测器电路结构的模式图。
图3为使用检测合模装置的合模力的可动压板前进后退时所需的合模力设定值而示出的、表示成形过程(时间)和电桥电路的输入电压及所作用的负荷(压力)之间的关系的图。
图4为在检测射出装置中的树脂压力的树脂压力检测用压力传感器中,表示成形过程(时间)和电桥电路的输入电压及所作用的负荷(压力)之间的关系的图。
图5为在检测顶出装置中的顶出力的顶出力检测用压力传感器中,表示成形过程(时间)和电桥电路的输入电压及所作用的负荷(压力)之间的关系的图。
图6为应用本发明的射出成形机的合模装置的其它例子的概略结构示意图。
主要符号说明:1为射出成形机,20为射出装置,35为树脂压力检测用压力传感器,48为合模力传感器,50为合模装置,55为连杆,84为顶出板,87为顶出力检测用压力传感器,151为合模力检测用压力传感器。
【具体实施方式】
下面参照附图说明本发明的实施方式。
首先,参照图1简单地说明应用本发明的射出成形机。
图1为表示作为应用本发明的射出成形机的一个例子的螺杆式电动射出成形机的概略结构图。
图1中示出的电动射出成形机1包含机架10、设置在机架10上的射出装置20及合模装置50等。
射出装置20具有加热汽缸21,加热汽缸21上设有料斗22。加热汽缸21的外周设有对加热汽缸21进行加热的加热器21a。加热汽缸21内设有螺杆23,该螺杆23可自由进退且自由旋转。螺杆23的后端被可动支撑部24旋转自如地支撑。
可动支撑部24上安装伺服电机等计量电机25作为驱动部。计量电机25的旋转通过安装在输出轴31的同步带26传递到作为被驱动部的螺杆23上。
输出轴31的后端连接有旋转检测器32,旋转检测器32通过检测计量电机25的旋转数或旋转量来检测螺杆23的旋转速度。
射出装置20具有平行于螺杆23的滚珠丝杠轴27。滚珠丝杠轴27与滚珠丝杠螺母90拧接,构成将旋转运动变换为直线运动的运动方向变换机构。
当驱动作为驱动部的射出电机29并通过同步带28旋转滚珠丝杠轴27时,被滚珠丝杠螺母90固定的可动支撑部24及支撑件30向前后移动。结果,可以使作为被驱动部的螺杆23前后移动。
射出电机29的输出轴33后端连接有位置检测器34,该位置检测器34通过检测射出电机29的旋转数或旋转量来检测表示螺杆23驱动状态的螺杆23位置。
可动支撑部24与支撑件30之间设有树脂压力检测用压力传感器35,该压力传感器35作为压力检测装置,用于检测施加到螺杆23的熔融树脂的压力(反作用力)。
射出装置20具有增塑移动装置40,该增塑移动装置40作为驱动机构,用于驱动射出装置20而施加喷嘴接触压力。增塑移动装置40包含增塑移动驱动部91和射出装置引导部92。射出装置引导部92与构成射出装置20的可动支撑部24、支撑件30及前部法兰盘93啮合。
因此,当驱动增塑移动驱动部91时,具有加热汽缸21的射出装置20沿着射出装置引导部92在射出成形机的机架10上水平移动。通过驱动上述增塑移动装置40,在预定的时间向前移动射出装置20,并使加热汽缸21的喷嘴接触固定模具53,从而进行喷嘴接触。
加热汽缸21被前部法兰盘93支撑,前部法兰盘93的后端设有接触部5,该接触部5被用作限制螺杆23的前进或后退的限制单元。
接触部5还是在装置侧用于控制螺杆前进的制动部件,当螺杆23移动到最前方时,用来防止螺杆23的前端部接触加热汽缸21前方的喷嘴部(未图示)而受损。因此,在螺杆23的行程前进极限,接触部5与可动支撑部24接触。
此时,通过压力传感器35检测由射出电机29施加的全部的轴向力的反作用力。此时,可以根据接触部5和可动支撑部24的接触来掌握射出装置的机构部构成单元的特性。在此,接触部5不一定要设置在前部法兰盘93的后端,还可以将加热汽缸21的后端作为接触部5。
作为限制单元的另一种实施例,还可以通过挡住加热汽缸21的前端来限制螺杆23的前进,并在包含被用作限制单元的负荷板11的状态下检测反作用力。在树脂填满加热汽缸21的状态下,限制螺杆21的前进。
因此,由上述的作为压力检测器的树脂压力检测用压力传感器35来检测由射出电机29施加到加热汽缸21中的树脂的树脂压力,即全部的轴向力的反作用力。
此时,不仅能掌握射出装置20的机构部构成单元的特性,还可以掌握螺杆23的破损等螺杆23或加热汽缸21等的、包括增塑部的影响的射出装置20的整体特性。并且,可以使用接触部5所检测的机构部构成单元的特性和负荷板11所检测的射出装置20的整体特性,计算增塑部构成单元的特性。
计量电机25、旋转检测器32、射出电机29、位置检测器34及树脂压力检测用压力传感器35被连接于控制装置45。从旋转检测器32、位置检测器34及压力传感器35输出的检测信号被传送到控制装置45。控制装置45基于检测信号来控制计量电机25及射出电机29的动作。
在此,控制装置45可以单独设置,也可以作为对射出成形机的整体进行控制的控制部的一部分而设置。
合模装置50包含固定压板54和拨动架56,固定压板54为被固定在机架10上的固定模具支撑装置,拨动架56为离固定压板54具有预定间距并可以相对于机架10移动的基板54。拨动架56作为肘杆式合模装置的支撑装置而动作。
固定压板54与拨动架56之间设有多个(例如,四个)作为导向单元的连杆55。
可动压板52面对固定压板54而设置,并被用作可以沿着连杆55进退(朝图中的左右方向移动)的可动模具支撑装置,可动压板52根据肘杆机构57的动作沿连杆55移动,由此进行闭模、合模及开模。
模具装置70包含固定模具53和可动模具51。
固定模具53设置在固定压板54上的、面对可动压板52的模具设置面上。另外,可动模具51设置在可动压板52上的、面对固定压板54的模具设置面上。
可动压板52的后端(图中的左侧)设有顶出装置。顶出装置的顶出电机80设置在可动压板52的后上方,该电机80的输出轴上卷绕有传动带81,当驱动顶出电机80时,该电机80的旋转驱动被传递到传动带81上。
此时,滚珠丝杠轴82被传动带81带动而进行旋转,螺母83进行前进或后退,固定有螺母83的顶出板84沿着引导销85前进或后退。当顶出板84前进时,顶出杆86推开可动模具51内的推出板(省略图示)分离成形品。
顶出杆86的后端部设有顶出力检测用压力传感器87,该压力传感器87作为压力检测装置,用于检测顶出杆86的顶出力。
可动压板52与拨动架56之间设有作为肘杆式合模装置的肘杆机构57。拨动架56的后端设有作为合模用驱动源而驱动肘杆机构57的合模电机46。
合模电机46包含由将旋转运动变换为往复运动的滚珠丝杠机构构成的运动方向变换装置(未图示),通过使滚珠丝杠轴59前进或后退(朝图中的左右方向移动),从而可以驱动肘杆机构57。
合模电机46最好为伺服电机,并具有作为检测旋转数的编码器的开模/闭模位置传感器47。
本发明可以由作为驱动部的合模电机46来驱动横头60,通过使横头60前进或后退来驱动肘杆机构57。当横头60前进(朝图中的右侧移动)时,作为被驱动部的可动压板52前进而进行闭模。然后,产生在合模电机46所施加的推动力乘以肘杆放大倍率的合模力,并由该合模力进行合模。
拨动架56后端的上方设有作为合模位置调整用驱动源的模厚电机41。
模厚电机41最好为伺服电机,并具有作为检测旋转数的编码器的合模位置传感器42。
在本实施方式中,在多个连杆55中的一个连杆55上设置合模力传感器48作为压力检测器。合模力传感器48用来检测连杆55的应变(主要是伸展)。连杆55上作用有对应于合模时的合模力的拉力,连杆55与合模力成比例地略微伸长。
据此,由合模力传感器48检测连杆55的伸展量,从而可以掌握实际施加在模具装置70的合模力。固定模具53与可动模具51接触时,可以由作为压力检测器的合模力传感器48来检测由驱动部的合模电机46产生的全部的轴向力的反作用力。换句话说,由于可动压板52的前进运动被固定模具53限制,因此固定模具53作为限制单元而动作。
上述的顶出力检测用压力传感器87、合模力传感器48、合模/闭模位置传感器42、合模电机46及模厚电机41被连接于控制装置45,由顶出力检测用压力传感器87、合模力传感器48及合模/闭模位置传感器42输出的检测信号被传送到控制装置45。控制装置45基于检测信号来控制顶出电机80、合模电机46及模厚电机41的动作。
下面说明具有上述结构的射出成形机成形时的动作。
当向正方向驱动合模电机46时,滚珠丝杠轴59向正方向旋转和前进(朝图1的右侧移动)。随之,横头60前进并驱动肘杆机构57,使可动压板52前进。
当设置在上述可动压板52的可动模具51接触固定模具53时,转到合模工序。在合模工序中,进一步向正方向驱动合模电机46,并由肘杆机构57在模具装置70产生合模力。
当在加热汽缸21中旋转螺杆23时,由料斗22供应的作为成形材料的树脂颗粒(resin pellet)被加热汽缸21上的加热器21a熔融。被熔融的树脂聚集在螺杆23的前端,并从加热汽缸21前端的喷嘴射出,被填充到模具装置70中的内腔空间中。
进行开模时,朝反方向驱动合模电机46,滚珠丝杠轴59朝反方向旋转。随之,横头60后退并驱动肘杆机构57,使可动压板52后退。
当完成开模工序时驱动顶出电机80,驱动设置在可动压板52上的顶出装置,从而由可动模具51推开可动模具51内的成形品。
下面参照图2说明本发明的实施方式中的压力检测器,即树脂压力检测用压力传感器35、顶出力检测用压力传感器87及合模力传感器48的电路结构。在此,图2为表示本发明的实施方式中的压力检测器电路结构的模式图。
如图2所示,本发明的实施方式中的压力检测器为通过输入电压而检测应变的应变检测器,该压力检测器中使用应变仪。应变仪是使用电桥电路来检测电阻值的变化的检测电路。
应变仪通过组合多个电阻线来构成电桥电路,并由放大器放大电桥电路的预定位置的输出电压与输入电压之差,并以电压信号输出到控制装置45(参照图1)。
通常,电路被设计成输入电压的基准电压为接地电位(0V)。当各个电阻线无变化(即,电阻值没有变化)时,电桥电路输出0V。当电阻线中有一个或两个发生变化(即,电阻线伸缩而使电阻值变化)时,失去电桥电路内的电阻值的平衡,输出与电阻值的变化成比例的电压。
基于控制装置45(参照图1)的指令输入到电桥电路的电压为可变电压,在预定的时间向电桥电路输入必要的电压。
本实施例的放大器为可变增益放大器,可以计算出电桥电路的输出电压和电桥电路的输入电压之比(输出电压/输入电压)。因此,在电压低时也能进行测定,而且当输入电压变化时,也能基于相关的计算结果检测出电桥电路的电阻变化。
所述可变增益放大器,如图2所示,可以由将输入电压放大为模拟的可变电压进行输出的一个放大功能模块来构成,或者由在电桥电路与控制装置之间通过开关接入多个放大功能模块,并根据输入电压切换开关的结构来构成。
例如,当作用10000N的负荷的状态下输入电压为1V、电桥电路的输出电压为1mV时,若在可变增益放大器放大1000倍,则向控制装置45输出的电压被放大到1V。在这种负荷检测电路中,当输入高电压10V时,在作用10000N的相同负荷的状态下,电桥电路的输出电压为10mV。因此,考虑到输入电压的增加的部分,在可变增益放大器放大100倍。结果,向控制装置45输出的电压变成1V,因此可以照常评价负荷检测器的检测值。
当负荷检测电路中作用有1mV的噪声成分时,在通常的输入电压(1V)的条件下所检测出的电桥电路的输出为,在1mV的输出电压上加上噪声成分(1mV)而变成2mV。结果,向控制装置45的输出值变为2V。相对与此,在输入10V的高电压的条件下所检测出的电桥电路的输出为,即使在10mV上加上噪声成分(1mV),也不过为11mV,因此向控制装置45的输出值为1.1V。因此,可以提高检测精度,可以使原来的SN比从约50%(检测值与噪声之间的比例)减小到约10%。
下面参照图3至图5说明如何设定具有这种电桥电路及可变增益放大器的压力检测器的输入电压,以便以高精度检测根据需要而作用的负荷(压力),即,对于相对比压力检测器的容量小的负荷,也使压力检测器的输出达到高精度。
图3为使用检测合模装置50的合模力的可动压板52前进后退时所需的合模力的设定值而示出的、表示成形过程(时间)和电桥电路的输入电压及所作用的负荷(压力)之间的关系的图。图4为表示在射出装置20中检测树脂压力的树脂压力检测用压力传感器35中,成形过程(时间)和电桥电路的输入电压及所作用的负荷(压力)之间的关系的图。图5为表示在顶出装置中检测顶出力的顶出力检测用压力传感器87中,成形过程(时间)和电桥电路的输入电压及所作用的负荷(压力)之间的关系的图。
在本实施方式中,如上所述,使合模力传感器48、树脂压力检测用压力传感器35及顶出力检测用压力传感器87的电桥电路的输入电压为可变电压。
当以高精度检测所作用的负荷(压力)时,使输入电压为高电压。当输入高电压时,可以抑制电机等周边设备的噪声等干扰的影响,可以提高SN比,得到正确的输出。
另外,当检测不要求高精度时,使输入电压为低电压。因此,可以避免一直施加高电压,并防止由于应变仪发热变成高温而产生检测误差。
如上所述,在本实施方式中,根据所要求的检测精度来改变输入电压的值。
首先,参照图1及图3。
图3中的(a)表示成形过程(时间t)和用于检测合模装置50的合模力的合模力传感器48的电桥电路的设定输入电压(V)之间的关系,图3中的(b)表示成形过程(时间t)和所设定的合模力(F)之间的关系。
在合模装置50中,从可动模具51的分界面接触固定模具53的分界面的状态,进行使可动压板52后退而使可动模具51离开固定模具53的开模动作的过程中,当该可动压板52位于其可动范围内的最后方(图1中的最左侧)时,即处于开模极限状态时,不设定合模力。
当处于这种开模极限状态时,即处于无负荷状态时,合模力传感器48进行原点调整,为此合模力传感器48的电桥电路中输入高电压VH。
当长时间使用构成电桥电路的电阻线时,电阻值随着时间而逐步变化。当电阻值随时间变化时,最初被设定为0V的电桥电路的输出电压并非为0V,而是输出与随时间变化的电阻值变化成比例的电压(例如,10mV)。这种输出电压的变化称为漂移。
即,最初,当连杆55处于没有发生应变(无负荷时)的状态时,输出电压被设定为0V,但经过一段时间之后,即使在无负荷状态,输出电压也会因为发生漂移而变为例如10mV。因此,输出由连杆55的应变(伸展)引起的实际电压上加上10mV的电压。
连杆55的应变(伸展)为换算该输出电压而获得的值,当输出电压发生漂移时,电压漂移会相应地引起与实际应变(伸展)不同的值,从而发生应变的检测误差。
因此,需要从实际输出电压值减去(或加上)上述的无负荷时的输出电压漂移部分,以进行修正抵消漂移部分的电压值(原点调整)。
这种修正(原点调整)方法中有软复位和硬复位。软复位是,设置模拟/数字变换电路,对从电桥电路通过放大器(AMP)输出的输出电压进行数字变换,并在数字变换而获得的输出电压的数值上加上或减去相当于电压漂移部分的数值,从而进行抵消的修正方法。软复位是通过软件来处理表示输出电压的数据而进行修正的方法。硬复位是,通过设置电路,在被供应到生成输出电压的比较器的基准电压中,改变相当于漂移电压的部分,从而由硬件(电路)抵消电压漂移的修正方法。
当进行上述修正(原点调整)时,需要以高精度检测输出,因此向合模力传感器48的电桥电路提供高电压VH。
接着,合模装置50进行闭模动作。“闭模”是,从可动模具51与固定模具53分开的状态到可动模具51的分解面接触固定模具53的分解面为止,使可动模具51接近固定模具53的动作。
在该状态中,设定第一合模力作为合模力。另外,输入到合模力传感器48的电桥电路的电压由高电压VH变为低电压VL。由于处于该状态时,无需以高精度检测合模力,因此可以防止因为应变仪发热变成高温状态而发生的检测误差。
在快要结束闭模动作时,设定小于上述第一合模力的合模力。其原因在于,如果在该状态下作用于合模装置50的力无谓地大,则可能使可动模具51与固定模具53突然冲突而导致两个模具51及53受损,因此需要防止这种现象并保护可动模具51及固定模具53。据此,需要以高精度检测发生的合模力,使输入到合模力传感器48的电桥电路的电压从低电压VL变为高电压VH,而且根据可变增益放大器计算对应于输入电压的比例。
接着,合模装置50进行合模动作。“合模”是,在可动模具51的分界面接触固定模具53的分界面的状态下,进一步向可动模具51施加力,使可动模具51压上固定模具53。
在该状态下,设定大于第一合模力的第二合模力作为合模力。另外,输入到合模力传感器48的电桥电路的电压由高电压VH变为中电压VM。其原因在于,在该状态下,一方面只需要以一定的精度测定合模力,另一方面难以发生模具51及53受损的现象,因此该检测未必需要高精度。
接着,合模装置50进行开模动作。如上所述,“开模”是从可动模51的分界面接触固定模具53的分界面的状态,使可动压板52后退而使可动模具51离开固定模具53的动作。
在该状态下,与上述的进行闭模动作时相同,设定第一合模力作为合模力。另外,输入到合模力传感器48的电桥电路的电压从中电压VM变为低电压VL。其原因在于,在该状态下,合模力的检测不需要高精度,而且能防止因为应变仪发热变成高温而产生检测误差。
当接近完成开模动作并达到开模极限时,如上所述,由于不设定合模力并在合模力传感器48进行原点调整,因此向合模力传感器48输入高电压VH。
如上所述,作为用于检测合模力的压力检测器而设置在合模装置50的连杆55上的合模力传感器48的电桥电路,在开模极限的状态及闭模动作结束前的合模动作开始前输入高电压VH,以此进行高精度的检测;在进行合模动作的过程中,输入中电压VM;在进行闭模动作及开模动作的过程中,输入低电压VL,以此可以防止因为应变仪发热变成高温而产生检测误差。
下面,参照图1及图4。
图4的(a)为表示成形过程(时间t)和树脂压力检测用压力传感器35的电桥电路的设定输入电压(V)之间的关系,所述树脂压力检测用压力传感器用于检测由射出装置20中的射出电机29施加在加热汽缸21内的树脂的树脂压力,图4的(b)为表示成形过程(时间t)和所设定的树脂压力(F)之间的关系。
进行上述的开模工序之后,驱动设置在可动压板52上的顶出装置,从可动模具51推出通过上述循环过程成形的成形品。
由于在该工序中不驱动射出装置,因此在树脂压力检测用压力传感器35,向电桥电路输入低电压VL,因此,可以防止应变仪发热变成高温而产生检测误差。
然后,在射出工序中,螺杆23前进并从射出喷嘴射出被聚集到螺杆23前方的树脂,熔融树脂填充由模具51、53形成的内腔空间。此时的螺杆23前端部的树脂压力作为射出压力,被树脂压力检测用压力传感器35检测。
在该射出工序中,输入到树脂压力检测用压力传感器35的电桥电路的电压变为比低电压VL高的中电压VM1。在结束射出工序时,螺杆的前进运动从速度控制转换为压力控制(V(速度)/P(压力)转换)。
在V/P转换之后,转到保压工序,形成在模具51及53的内腔中的树脂以比射出工序中的压力低的压力保藏并进行冷却。
由于在该保压工序中,树脂压力被进行反馈控制的闭电路控制,因此比射出工序更需要以高精度检测树脂压力,而输入到树脂压力检测用压力传感器35的电桥电路的电压变为比输出工序中的中电压VM1高的中电压VM2。
然后,转到计量工序。在计量工序中,由计量电机25旋转设在加热汽缸21内的螺杆23。树脂由料斗22供应到加热汽缸21中的螺杆23后部。随着螺杆23的旋转,所供应的树脂被熔融的同时,一部分被送入加热汽缸21的前端部。在此期间,螺杆23受到被积到加热汽缸21前端部的熔融树脂的压力(背压)而后退。
在该计量工序中,熔融树脂的背压与在射出工序中根据驱动装置的驱动而积极前进的螺杆23产生的树脂压力不同,背压是螺杆23受到被储存到螺杆23前方的熔融树脂的压力而被动地后退时产生的反作用力。因此,背压比射出工序中的树脂压力小。并且,由于背压还会影响熔融树脂的密度,因此比射出工序更需要以高精度检测树脂压力。因此,输入到树脂压力检测用压力传感器35的电桥电路的电压变为比保压工序中的中电压VM1高的高电压VH。
当完成计量工序时,在上述的开模工序后,驱动安装在可动压板52的顶出装置,从可动模具51推出可动模具51内的成形品。如上所述,此时不设定树脂压力而处于无负荷状态。对于树脂压力检测用压力传感器35,向电桥电路中输入低电压VL。因此,可以防止因为应变仪发热变成高温而发生检测误差。
如此,作为用于检测被射出装置20的射出电机29施加到加热汽缸21内的树脂的树脂压力的压力检测器而设置的树脂压力检测用压力传感器35,在计量工序中,向电桥电路输入高电压VH而进行高精度的检测,在射出工序及保压工序中,向电桥电路输入中电压VM,在计量工序完成至射出工序开始前的期间,向电桥电路输入低电压VL,从而可以防止因为应变仪发热变成高温而发生检测误差。
下面参照图1及图5。
图5的(a)为表示成形过程(时间t)和顶出力检测用压力传感器87的电桥电路的设定输入电压(V)之间的关系,所述顶出力检测用压力传感器87作为压力检测装置,用于检测顶出装置的顶出杆86所施加的顶出力,图5的(b)为表示成形过程(时间t)和所设定的顶出力(F)之间的关系。
与射出装置20进行的计量工序并行,顶出装置在模具51及53开模之后进行从模具51及53顶出被冷却凝固的成品的顶出动作。在本实施例中,进行三次由顶出杆86推出成品的操作,在进行顶出动作的过程中,所设定的顶出力呈现三次高值。
为了检测由顶出杆86施加的顶出力,顶出力检测用压力传感器87在进行顶出动作的过程中,向顶出力检测用压力传感器87的电桥电路输入高电压VH,由此可以进行高精度的检测。
另外,当完成顶出动作并排出成形品时,模具51及53进行闭模,然后转到合模工序、射出工序,在完成射出工序之后转到开模工序。在闭模工序开始后至开模工序完成之前,即,在顶出动作结束后至下一轮成形循环中的顶出动作开始之前的期间,不设定顶出力而处于无负荷状态。顶出力检测用压力传感器87的电桥电路中输入低电压VL。因此,可以防止因为应变仪发热变成高温而产生的检测误差。
如此,作为用于检测被顶出装置的顶出杆86所施加的顶出力的压力检测装置的顶出力检测用压力传感器87,在进行顶出动作的过程中,向电桥电路输入高电压VH而进行高精度的检测,在闭模工序开始后至开模工序完成之前,即,在顶出动作结束后至下一轮成形循环中的顶出动作开始之前的期间,输入低电压VL,因此可以防止因为应变仪发热变成高温而发生检测误差。
如上所述,根据本发明的实施方式,在合模力传感器48、树脂压力检测用压力传感器35及顶出力检测用压力传感器87等,使压力检测器的电桥电路的输入电压为可变电压,根据需要的检测精度来改变输入电压。
当以高精度检测作用的负荷(压力)时,使输入电压为高电压,抑制电机等周边设备的噪声等干扰的影响,提高SN比,从而可以得到正确的输出。当该检测不需要高精度时,使输入电压为低电压,避免一直接通高电压的状态,从而可以防止因为应变仪发热变成高温而产生的检测误差。
本发明并非限定于特定的实施方式,在权利要求中记载的本发明技术思想的范围内,可以进行各种变形及变更。
在上述实施方式中,说明了由合模力传感器48检测模具装置70的合模力的结构,但本发明并不限定于这种结构。例如,还可以在图6中示出的结构中应用本发明。
在此,图6为应用本发明的射出成形机的合模装置的其它例子的概略结构示意图。在图6中,与图1中示出的部分相同的地方使用相同的标号,并省略其说明。
如图6所示,在该例子中,可动模具51设置在可动模具安装板150。该可动模具安装板150与可动压板52之间设置合模力检测用压力传感器151。合模力检测用压力传感器151与图1中示出的合模力传感器48相同,用于检测实际施加在合模装置70上的合模力。对于合模力检测用压力传感器151,也能应用本发明。
本国际申请以2006年9月19日申请的日本专利申请2006-252523号作为主张优先权的基础,本申请引用该国际申请的全部内容。
本发明可以应用于射出成形机及射出成形机的控制方法,更具体来讲,可以应用于具有压力传感器等压力检测器的射出成形机及设置在射出成形机的压力传感器等压力检测器的电压输入方法。