專利名稱：預(yù)塑式注塑機(jī)的注射方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及預(yù)塑式注塑機(jī)的注射方法，更詳細(xì)地，涉及把塑化腔塑化后的溶融樹脂送到注射腔并計(jì)量，而后，利用柱塞將其注射出去的預(yù)塑式注塑機(jī)的注射方法。
迄今為止，存在利用射出成型方法制造精密模制品的領(lǐng)域。在該領(lǐng)域，金屬模腔的形狀能否非常準(zhǔn)確地復(fù)制出模制品的形狀，其材料的物理性能能否保持穩(wěn)定是很重要的。要做到這一點(diǎn)，必須重視不但要使成型樹脂材料在塑化(溶融)過程中保持物理性能穩(wěn)定，而且還要能準(zhǔn)確地計(jì)量出規(guī)定的溶融樹脂量、準(zhǔn)確地控制充填量，從而使保壓(maintaining thepressure)時(shí)預(yù)留量(cushion amount)(在高壓下把若干溶融樹脂貯留在充填后的注射腔的前端部，以補(bǔ)充冷卻過程中成品收縮掉的部分)不產(chǎn)生偏差。
當(dāng)利用在塑化腔進(jìn)行合成樹脂材料的塑化、在注射腔進(jìn)行注射的預(yù)塑式注塑機(jī)進(jìn)行此類注塑成型時(shí)具有以下優(yōu)點(diǎn)除柱塞與注塑料筒之間的間隙有極微量的泄漏外，沒有其它的泄漏，從而充填量基本上不產(chǎn)生偏差。由于注射是利用沒有反向止回閥的柱塞進(jìn)行的，所以，在每次成型注料過程中，只要能準(zhǔn)確地計(jì)量出實(shí)際的溶融樹脂，就可以做到預(yù)留量基本無偏差。
因此，專利申請(qǐng)人在特開平6-170900專利中公開了以下技術(shù)。這是利用螺桿預(yù)塑式注塑機(jī)注射成型的情況。即計(jì)量工序結(jié)束后，使塑化螺桿向前進(jìn)給并切斷塑化腔與注射腔的通路(以下稱之為反向止回)，接著進(jìn)行注射。由于該反向止回動(dòng)作是使螺桿前進(jìn)而產(chǎn)生的動(dòng)作，所以，注射腔溶融樹脂的量亦有所增加。因此，算出該增加部分，亦即算出由檢測(cè)出計(jì)量結(jié)束時(shí)的柱塞的位置(以下稱計(jì)量檢出位置)到因上述反向止回動(dòng)作而后退的柱塞位置的位置變動(dòng)量(以下稱反向止回動(dòng)作產(chǎn)生的位置變動(dòng)量)，在下次計(jì)量中，利用該反向止回動(dòng)作產(chǎn)生的位置變動(dòng)量抵消并修正計(jì)量結(jié)束時(shí)的計(jì)量檢出位置。在短期間內(nèi)，因?yàn)闃渲牧蠋缀跏菍?duì)應(yīng)每次成型注料連續(xù)地被塑化的，所以，對(duì)應(yīng)每次成型注料，溶融樹脂的物理性能基本不變，但長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，就會(huì)逐漸地變化。由于出現(xiàn)這種情況時(shí)上述反向止回動(dòng)作產(chǎn)生的位置變動(dòng)量也是逐漸變化的，所以，根據(jù)該反向止回動(dòng)作產(chǎn)生的位置變動(dòng)量修正的計(jì)量檢出位置可以實(shí)現(xiàn)無偏差計(jì)量。
但是，被送到注射腔的溶融樹脂中，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣泡，這些氣泡是塑化時(shí)未被排出而殘留的一些樹脂分解氣體造成的。如果在溶融樹脂中包含氣泡，就會(huì)使溶融樹脂的密度不均勻，從而計(jì)量的樹脂量也會(huì)有微小偏差。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是為提高塑化效率，加在注射腔側(cè)溶融樹脂上的壓力(由加在柱塞背面的壓力控制)小于加在塑化腔側(cè)溶融樹脂上的壓力，所以，在注射腔內(nèi)出現(xiàn)了氣泡。進(jìn)一步地由于是把密度不均勻的溶融樹脂不做任何改變地用無泄漏逆流的柱塞按增量的形式以一定的行程進(jìn)行充填，故實(shí)際充填量產(chǎn)生了微小偏差，其結(jié)果最終導(dǎo)致預(yù)留量也有微小偏差。
另一方面，在進(jìn)行特別是壁厚較薄的薄壁件精密成型的模制品成型時(shí)，存在如下成型控制上的困難。在充填控制中，現(xiàn)有的技術(shù)是采用預(yù)先對(duì)應(yīng)柱塞位置設(shè)定注射速度(充填速度)，在充填過程中以柱塞位置為基準(zhǔn)優(yōu)先速度進(jìn)行控制的。這樣，充填過程中的壓力是作為所設(shè)定的充填速度的結(jié)果而產(chǎn)生的，它有時(shí)會(huì)受溶融樹脂的物理性能，特別是粘度和密度的影響出現(xiàn)偏差。進(jìn)而，在充填結(jié)束并切換到保壓控制時(shí)(以下稱V-P切換點(diǎn))所產(chǎn)生的充填結(jié)束點(diǎn)壓力，也會(huì)因在V-P切換點(diǎn)被壓縮的溶融樹脂量的總量，亦即模制品、柱塞閥、澆口(runner)、預(yù)留量的合計(jì)容積的偏差而受到一些影響。特別是成型薄壁的精密模制品時(shí)，這種模制品的形狀精度和物理性能，將因充填結(jié)束開始固化時(shí)的壓力而受到影響。這是因?yàn)樵谌苋跇渲涮钔杲饘倌Ｇ缓篑R上被冷卻固化。當(dāng)計(jì)量容積、充填量帶有實(shí)質(zhì)偏差時(shí)，充填結(jié)束點(diǎn)的壓力也有偏差，從而上述薄壁精密模制品的形狀精度和物理性能都受到其影響。
本發(fā)明涉及預(yù)塑式注塑機(jī)的注射方法，該預(yù)塑式注塑機(jī)由以下結(jié)構(gòu)構(gòu)成可塑化合成樹脂材料的塑化腔；計(jì)量并注射溶融的上述合成樹脂材料的注射腔；設(shè)置在該注射腔并可前進(jìn)后退的柱塞；連通上述塑化腔和注射腔的通路。其特征在于它包括以下工序經(jīng)由上述通路將在上述塑化腔塑化的樹脂材料送至上述注射腔并計(jì)量，以及在計(jì)量檢出位置結(jié)束計(jì)量的計(jì)量工序；閉鎖上述通路的反向止回工序；在反向止回后注射前，利用上述柱塞以一定的壓力壓縮溶融樹脂的預(yù)壓縮工序；在上述預(yù)壓縮工序后檢測(cè)上述柱塞位置的預(yù)壓縮位置檢測(cè)工序；以上述預(yù)壓縮位置為基準(zhǔn)進(jìn)行充填控制的注射工序；利用由預(yù)壓縮產(chǎn)生的由上述計(jì)量檢出位置到上述預(yù)壓縮位置的位置變動(dòng)量修正下次計(jì)量檢出位置的計(jì)量位置修正工序。
通過上述方法來預(yù)壓縮溶融樹脂，使溶融樹脂的密度變回到溶融樹脂自身的密度。因此，利用把被預(yù)壓縮時(shí)的柱塞位置作為預(yù)壓縮位置進(jìn)行測(cè)量，能夠測(cè)量出不受密度影響的實(shí)際計(jì)量容積。并且由于能夠利用包含不同密度影響的前次預(yù)壓縮產(chǎn)生的位置變動(dòng)量，相抵消地修正計(jì)量檢出位置，所以，反向止回并預(yù)壓縮后的溶融樹脂的容積基本上與無分解氣體等影響時(shí)所設(shè)定的期望的計(jì)量容積一致。由于能夠以準(zhǔn)確地測(cè)量出實(shí)際的溶融樹脂容積的預(yù)壓縮位置為基準(zhǔn)充填用上述方法準(zhǔn)確測(cè)量出的溶融樹脂，所以，充填量幾乎沒有變動(dòng)。其結(jié)果是為保壓準(zhǔn)備的預(yù)留量也基本上沒有變動(dòng)，充填結(jié)束點(diǎn)壓力也是所期望的壓力而幾乎沒有偏差。
本發(fā)明的另一實(shí)施例具有如下特征伴隨上述反向止回工序檢測(cè)上述柱塞移動(dòng)的反向止回位置的工序；代替根據(jù)上述預(yù)壓縮所產(chǎn)生的位置變動(dòng)量修正計(jì)量檢出位置的工序，而采用因反向止回產(chǎn)生的從上述計(jì)量檢出位置到上述反向止回位置的位置變動(dòng)量修正下次計(jì)量檢出位置的計(jì)量位置修正工序。
由于通過這種做法，能夠利用上述反向止回前一次成型塑料所產(chǎn)生的位置變動(dòng)量修正計(jì)量檢出位置，所以，反向止回狀態(tài)時(shí)溶融樹脂的容積與所設(shè)定的容積大體一致。又因?yàn)槭且詫?shí)際準(zhǔn)確地測(cè)量出的溶融樹脂容積的預(yù)壓縮位置為基準(zhǔn)充填溶融樹脂，故充填量也基本無偏差。其結(jié)果是預(yù)留量也基本無偏差，充填結(jié)束時(shí)壓力也基本同期望的壓力一致。
進(jìn)一步地，本發(fā)明另外的實(shí)施例具有以下特征即在開模前增加回吸(為防止由噴咀泄漏溶融樹脂而暫時(shí)降低注射壓力)工序，并在注射工序中以上述預(yù)壓縮位置為基準(zhǔn)進(jìn)行充填控制。
這樣一來，即使噴咀處沒配備注射孔開閉用的閥門，也能夠防止緩慢泄漏(drawling)(樹脂由噴咀前部漏出的現(xiàn)象)，同時(shí)，還能夠以可準(zhǔn)確測(cè)量出的預(yù)壓縮位置為基準(zhǔn)進(jìn)行正確的充填控制。


圖1所示是根據(jù)本發(fā)明第1實(shí)施例的螺桿預(yù)塑式注塑機(jī)和塑化裝置、注射裝置以及與其關(guān)連的控制裝置的原理方框圖。
圖2所示是第1實(shí)施例控制程序流程圖。
圖3所示是根據(jù)第1實(shí)施例的計(jì)量檢出位置的修正量，每次計(jì)量時(shí)按計(jì)量次數(shù)推移計(jì)量檢出位置的狀態(tài)說明圖。
圖4是本發(fā)明第2實(shí)施例控制程序流程圖。
圖5所示是根據(jù)第2實(shí)施例的計(jì)量檢出位置的修正量，每次計(jì)量時(shí)按計(jì)量次數(shù)推移計(jì)量檢出位置的狀態(tài)說明圖。
如圖1所示，螺桿預(yù)塑式注塑機(jī)1由塑化部2和注射部3構(gòu)成。塑化部2的料筒內(nèi)所形成的塑化腔10和注射部分3的料筒內(nèi)形成的注射腔20經(jīng)由通路11連通。塑化腔10內(nèi)備有可以旋轉(zhuǎn)并可以進(jìn)退的螺桿12，而注射腔20內(nèi)則配置有可自由進(jìn)退的柱塞22。在螺桿2的后端部上形成了帶有花鍵的軸部12a，該軸部12a被插入在油缸14內(nèi)的活塞15的花鍵槽內(nèi)。馬達(dá)16的輸出軸16a的外周也形成有花鍵，該輸出軸16a被插在上述活塞15另一側(cè)上所形成的花鍵槽內(nèi)。
馬達(dá)16旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用上述花鍵槽轉(zhuǎn)動(dòng)活塞15，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)螺桿12，塑化樹脂材料。馬達(dá)16的旋轉(zhuǎn)速度由如旋轉(zhuǎn)編碼器之類的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置17檢測(cè)出來。另一方面，配置在上述油缸14內(nèi)的活塞15通過從油壓泵等油壓源經(jīng)由換向閥8以及管路19流入的動(dòng)作油(operating fluid)推動(dòng)上述軸部12a，使螺桿12前進(jìn)。這樣，將使通路11閉鎖，亦即通路11處于反向止回狀態(tài)。此外，通過切換換向閥8，把連接于管路19的油缸油室開放至油槽T側(cè)，使螺桿12可以后退，利用塑化時(shí)被送到前部的溶融樹脂的反作用力可以開放通路11。
在注射腔20內(nèi)，其前端側(cè)連接有噴咀23，通過噴咀23將溶融樹脂注射到圖中未示的金屬模腔中。而可以自由進(jìn)退地配置在注射料筒中的柱塞22則通過聯(lián)軸器27同其后面油缸24內(nèi)的活塞28連接在一起?；钊?8利用由前進(jìn)用油室25或后退用油室26供給的壓力油使柱塞22前進(jìn)或后退。柱塞22的位置，亦即被安裝在聯(lián)軸器27上的齒條13b的移動(dòng)位置，由和小齒輪13a連接的類似旋轉(zhuǎn)編碼器的測(cè)量裝置13檢測(cè)出來，所檢測(cè)出的信號(hào)，經(jīng)輸入接口電路4輸入到作為控制裝置的微機(jī)控制裝置5中。
微機(jī)控制裝置5至少具備以下部分，即包括輸入諸如后述的計(jì)量基準(zhǔn)位置S等注射控制條件的鍵盤K、顯示注射或合模的控制狀態(tài)的顯示器L以及存貯柱塞22的測(cè)量位置等信息的存儲(chǔ)器M。微機(jī)控制裝置與經(jīng)由輸出接口電路6，控制電路7，對(duì)應(yīng)塑化條件來控制馬達(dá)16以及切換換向閥8來控制螺桿12的反向止回和釋放。此外，微機(jī)控制裝置5還通過控制圖中未示出的電磁比例流量控制閥，或者伺服閥之類的流量控制閥和換向閥9來實(shí)現(xiàn)后述的計(jì)量工序的背壓控制，注射工序的充填控制及保壓控制等。
以上說明的螺桿預(yù)塑式注塑機(jī)只是反向止回方式的一個(gè)實(shí)施例。對(duì)諸如后退前端部較粗的螺桿進(jìn)行反向止回的方式，或帶有旋轉(zhuǎn)式球閥的眾所周知的方式，本發(fā)明的控制方法也同樣適用。作為塑化裝置、注射裝置的驅(qū)動(dòng)裝置，無論是電動(dòng)式的還是油壓式的都可以。另外，預(yù)塑裝置也不限定于螺桿預(yù)塑式，例如，也可以是帶有魚雷型(torpado)料筒和柱塞的柱塞預(yù)塑式。而做為合模裝置，現(xiàn)有的眾所周知的裝置即可，故這里省略其說明。
下面，根據(jù)圖2的流程圖，說明上述構(gòu)成中第1實(shí)施例的動(dòng)作過程。
首先，關(guān)閉圖中未示出的合模裝置并緊模(S110)。此時(shí)，成型次數(shù)的計(jì)數(shù)變量n為0。由圖中未示出的裝料斗投進(jìn)塑化腔10的樹脂材料被圖中未示出的加熱裝置加熱，并通過螺桿12的旋轉(zhuǎn)邊壓縮、攪拌、加熱，邊被塑化。然后，溶融樹脂通過通路11被送到注射腔20，并開始計(jì)量(S120)。此時(shí)，因?qū)⑷苋跇渲偷角岸藭r(shí)所產(chǎn)生的反作用力作用，螺桿12后退(上升)，在螺桿12的前部形成間隙B(1mm左右)，故溶融的樹脂材料經(jīng)過通路11被送到注射腔20。由于溶融樹脂通過該間隙時(shí)產(chǎn)生流動(dòng)阻力，所以，塑化腔10中的溶融樹脂的壓力達(dá)到適合于塑化的壓力。并且在該壓力下可以邊排出空氣和分解氣體、邊塑化樹脂材料。此時(shí)，雖然注射腔20的溶融樹脂也被加有某種程度的背壓，但是，為了提高塑化效率，所加壓力小于塑化腔10的壓力。這樣，由于注射腔20的背壓不高，故當(dāng)因長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)而使塑化條件慢慢發(fā)生變化時(shí)，在溶融樹脂中會(huì)分解出氣體而產(chǎn)生氣泡，其結(jié)果，導(dǎo)致溶融樹脂的密度發(fā)生變化。
如此繼續(xù)進(jìn)行塑化和計(jì)量，后退柱塞22。當(dāng)柱塞位置L大于計(jì)量檢出位置So時(shí)(S121)，則螺桿12停止轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)量(S122)結(jié)束，接著，讓螺桿12前進(jìn)使通路11處于反向止回(S130)。這時(shí)，存在于上述間隙B的溶融樹脂被擠入注射腔20，注射腔的柱塞22后退與擠入量相應(yīng)的距離。
然后，對(duì)上述前進(jìn)用油室25加注壓力油對(duì)柱塞22施加推力，使其按期望的壓力預(yù)壓縮溶融樹脂(S140)。預(yù)壓縮時(shí)所加壓力根據(jù)樹脂材料而定，范圍為100kg/cm2～1000kg/cm2。進(jìn)而，把預(yù)壓縮后停止下來的柱塞位置作為預(yù)壓縮位置Sp測(cè)量出來，并用其更新內(nèi)存。通過這樣的處理，可以不受分解氣體多少的影響而準(zhǔn)確地測(cè)量出溶融樹脂材料的實(shí)際容積。這是因?yàn)?，?dāng)分解氣體的氣泡被壓縮到可忽略不計(jì)的程度，溶融樹脂的密度也就達(dá)到了樹脂本來的密度。進(jìn)一步加壓的話，可使注射腔內(nèi)存在的溶融樹脂密度在整體上達(dá)到均一化。至于如何判定予壓縮繼續(xù)到何種程度，可以采用譬如按照定時(shí)器設(shè)定的時(shí)間連續(xù)壓縮的方法，或檢測(cè)出柱塞預(yù)壓縮時(shí)移動(dòng)速度的加速度，當(dāng)該速度為0或負(fù)值時(shí)停止繼續(xù)壓縮的方法等。
接著，進(jìn)行計(jì)量位置的修正，以便計(jì)算出下次成型注料的計(jì)量檢出位置(S150)，關(guān)于這一點(diǎn)，后面將詳細(xì)敘述。
而后，根據(jù)成型次數(shù)的變量n是否為0來判斷上次是否進(jìn)行了注射(S160)。因?yàn)榈谝淮巫⒘蠒r(shí)n＝0，所以，可以直接移至下一步的回吸步驟(S170)，但是，在第二次及以后的成型注料后，由于上次進(jìn)行過注射，所以，要判斷是否達(dá)到了成型制品的冷卻時(shí)間(S161)，在達(dá)到冷卻時(shí)間后且馬上要打開金屬模之前進(jìn)行回吸(S170)，接著，在完成眾所周知的開模、頂料后(S180)，進(jìn)行合模，鎖緊(S190)。
在利用柱塞注射的注塑機(jī)中，即使進(jìn)行回吸，也不會(huì)產(chǎn)生溶融樹脂的泄漏或倒流現(xiàn)象。這是因?yàn)橥?1被反向止回，且柱塞上沒有象串聯(lián)螺桿式注塑機(jī)那樣的反向止回閥。因此，即使在柱塞22的位置因回吸而移動(dòng)后，也不會(huì)改變作為準(zhǔn)確測(cè)量溶融樹脂容積的位置的預(yù)壓縮位置Sp的作用。并且在后述的充填控制中，是以柱塞到達(dá)上述預(yù)壓縮位置Sp的位置為基準(zhǔn)開始充填控制的，即從該位置開始增量式地按規(guī)定的行程使柱塞做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。這里的預(yù)塑裝置并非限定于螺桿預(yù)塑式，只要是能夠使通路反向止回且同樣進(jìn)行回吸就行。
接下來的是注射工序，即進(jìn)行后述的充填控制和保壓控制(S200)，而后開始冷卻(S201)。這時(shí)，成型次數(shù)變量n被加1。進(jìn)而，在達(dá)到預(yù)先設(shè)定的時(shí)間T并準(zhǔn)備好做下一次塑化后(S202)，判斷是否繼續(xù)進(jìn)行成型(S210)。該判定是通過比較變量n和所設(shè)定的預(yù)定成型次數(shù)N進(jìn)行的。通常，由于成型要繼續(xù)進(jìn)行，所以，再次開始塑化和計(jì)量(S120)，但如果是最后一次注料，則在冷卻結(jié)束后開模并頂出模制品，結(jié)束整個(gè)工作循環(huán)(S220)。
第1實(shí)施例中計(jì)量檢出位置的修正如下述方式進(jìn)行(S150)。圖3所示為按照每次成型注料依次修正計(jì)量檢出位置So的狀態(tài)的原理圖。為便于說明，在相應(yīng)于第一次、第二次、……、第n次的各次成型注料的各位置數(shù)據(jù)上附加有下標(biāo)1，2，…，n。
首先，第1次的計(jì)量在柱塞到達(dá)So1＝S的計(jì)量檢出位置So1(S121，S122)過程中一直進(jìn)行。這里，S是計(jì)量基準(zhǔn)位置，是模制品的充填容積，柱塞閥、澆口的容積和保壓所需預(yù)留量的合計(jì)計(jì)量容積的設(shè)定值。接著，進(jìn)行反向止回動(dòng)作(S130)，這時(shí)，柱塞后退到反向止回位置Sb1。不過，這里的反向止回位置Sb1是為便于說明所使用的符號(hào)，在第1實(shí)施例中并沒有檢測(cè)出該位置。然后，進(jìn)行預(yù)壓縮(S140)以壓縮溶融樹脂，這時(shí)，柱塞只前進(jìn)到預(yù)壓縮位置Sp1。該預(yù)壓縮位置Sp1為從計(jì)量檢出位置So1后退了ΔSp1后所得到的位置。并且，此后將以該予壓縮位置Sp1為基準(zhǔn)進(jìn)行充填控制(S200)。
微機(jī)控制裝置5首先根據(jù)在第一次成型時(shí)檢出的上述預(yù)壓縮位置Sp1、所設(shè)定的計(jì)量基準(zhǔn)位置S以及運(yùn)算出來的計(jì)量檢出位置So1，按照表達(dá)式So2＝S-(Sp1-So1)……式(1)計(jì)算出第二次計(jì)量檢出位置So的值So2，并把So存儲(chǔ)值更新為So2，從而結(jié)束了第一次的計(jì)量位置的修正。這里，由預(yù)壓縮產(chǎn)生的位置變動(dòng)量ΔSp1用ΔSp1＝Sp1-So1…式(2)算出。即該變動(dòng)量是柱塞位置隨著反向止回工序從計(jì)量檢出位置So1開始變動(dòng)并達(dá)到由預(yù)壓縮工序形成的預(yù)壓縮位置Sp1時(shí)的位置變動(dòng)量。
根據(jù)式(1)，第2次的計(jì)量檢出位置So2是較計(jì)量基準(zhǔn)位置S僅前進(jìn)了預(yù)壓縮產(chǎn)生的位置變動(dòng)量ΔSp1的距離。而且，第2次的計(jì)量進(jìn)行到達(dá)到上述檢出位置So2止，接著同樣進(jìn)行反向止回及預(yù)壓縮。此時(shí)，由于是連續(xù)動(dòng)作，故第二次的預(yù)壓縮產(chǎn)生的位置變動(dòng)量ΔSp2同上次幾乎一樣。因此，經(jīng)第二次成型注料的反向止回及預(yù)壓縮后的柱塞位置，便大致同計(jì)量基準(zhǔn)位置S一致。采用同樣做法，可以處理第3次及其以后的計(jì)量檢出位置So3、So4、……。
如上所述，用微機(jī)控制裝置5根據(jù)在第(n-1)次成型注料時(shí)所存貯的第(n-1)次予壓縮位置Spn-1，計(jì)量檢出位置Son-1以及計(jì)量基準(zhǔn)位置S，按照表達(dá)式Son＝S-(Spn-1-Son-1) …式(3)可計(jì)算出第n次成型周期的計(jì)量檢出位置Son。并且以Son為計(jì)量檢出位置進(jìn)行第n次注料。這里，預(yù)壓縮產(chǎn)生的位置變動(dòng)量ΔSpn-1如下式ΔSpn-1＝Spn-1-Son-1…式(4)如上，可以用抵消上次預(yù)壓縮產(chǎn)生的位置變動(dòng)量ΔSp的方式修正計(jì)量檢出位置S。該預(yù)壓縮產(chǎn)生的位置變動(dòng)量ΔSp在溶融樹脂含分解氣體，密度較小時(shí)變動(dòng)較大，而在其密度較大時(shí)變動(dòng)較小。另外，當(dāng)比較每次成型注料對(duì)應(yīng)的變動(dòng)量時(shí)，短時(shí)間內(nèi)每次相同，但在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)則會(huì)逐漸產(chǎn)生變化。因此，在用上述方法修正后的計(jì)量檢出位置So完成計(jì)量、反向止回以及預(yù)壓縮時(shí)，溶融樹脂的容積在忽略分解氣體等量產(chǎn)生的影響后，大體上與用計(jì)量基準(zhǔn)位置S所代表的期望設(shè)定計(jì)量容積一致。這是因?yàn)槿苋跇渲芏燃眲∽兓那闆r在通常的成型過程中很少出現(xiàn)。而且即使是特殊情況下因長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行出現(xiàn)塑化狀態(tài)逐漸變化，也因?yàn)榭捎蒙鲜龇椒ㄐ拚?jì)量檢出位置So，而使計(jì)量的溶融樹脂材料容積基本上能準(zhǔn)確地一致于計(jì)量基準(zhǔn)位置S。
下面，對(duì)注射工序的充填控制(S200)做詳細(xì)敘述。
以柱塞位置為基準(zhǔn)按照速度控制優(yōu)先進(jìn)行充填控制的做法同常規(guī)的技術(shù)沒有區(qū)別。但是，在本發(fā)明中，首先通過上述計(jì)量檢出位置So的修正，使予壓縮后的溶融樹脂容積大體上一致于按計(jì)量基準(zhǔn)位置S所設(shè)定的容積，且可以整體上使溶融樹脂的密度均一化。加之上述柱塞注射所特有的準(zhǔn)確的充填控制是以預(yù)壓縮位置Sp為基準(zhǔn)開始的，并且是從該位置開始增量式地按規(guī)定行程使柱塞做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)完成充填的，所以，充填量以及充填后的預(yù)留量基本上都是無偏差地與每次成型注料相對(duì)應(yīng)。同時(shí)，上述的V-P切換點(diǎn)處的充填結(jié)束點(diǎn)壓力也基本上沒有偏差。由上述過程可知，第1實(shí)施例是最適合于薄壁體精密成型的注射方法。
下面，根據(jù)圖4的流程圖詳細(xì)說明第2實(shí)施例中的計(jì)量位置修正(S150a)以及充填控制(S200)。由于同第1實(shí)施例的流程圖相比，S130a和S150a有所不同，故以該步驟為中心進(jìn)行說明。圖5在原理上表示了相應(yīng)于每次成型注料過程修正計(jì)量檢出位置So的狀態(tài)。
首先，第一次的計(jì)量在柱塞到達(dá)So1＝S的計(jì)量檢出位置So之前一直進(jìn)行(S121，S122)。計(jì)量基準(zhǔn)位置S和第1實(shí)施例相同。接著進(jìn)行反向止回，把柱塞后退的位置作為反向止回位置Sb1檢測(cè)出來(S130a)。反向止回位置Sb1就是由計(jì)量檢出位置So1后退ΔSb1的位置。然后，對(duì)溶融樹脂進(jìn)行預(yù)壓縮(S140)，柱塞位置發(fā)生微量進(jìn)給，且該位置作為預(yù)壓縮位置Sp1被檢測(cè)出來。此后，將以該預(yù)壓縮位置Sp1為基準(zhǔn)進(jìn)行充填控制(S200)。
進(jìn)而，微機(jī)控制裝置5首先根據(jù)第1次成型時(shí)檢出的上述反向止回位置Sb1和所設(shè)定的計(jì)量基準(zhǔn)位置S以及計(jì)算出來的計(jì)量檢出位置Sp1，按照表達(dá)式So2＝S-(Sb1-So1)…式(5)計(jì)算出第2次計(jì)量檢出位置So的值So2，并把So的存貯值更新為So2，結(jié)束第1次計(jì)量位置的修正。這里，反向止回動(dòng)作產(chǎn)生的位置變動(dòng)量ΔSb1由表達(dá)式ΔSb1＝Sb1-So1…式(6)算出，它是柱塞位置隨著反向止回工序由計(jì)量檢出位置So1開始變動(dòng)的位置變動(dòng)量。
根據(jù)式(5)，第2次的計(jì)量檢出位置So2只比計(jì)量基準(zhǔn)位置S小一個(gè)由反向止回動(dòng)作產(chǎn)生的位置變動(dòng)量ΔSb。此后，第2次的計(jì)量進(jìn)行到柱塞到達(dá)上述計(jì)量檢出位置So2再停止，然后，同樣地進(jìn)行反向止回。這時(shí)，由第2次的反向止回動(dòng)作產(chǎn)生的位置變動(dòng)量ΔSb和上一次大致相同。所以，第2次成型注料時(shí)，反向止回后的柱塞位置基本上同計(jì)量基準(zhǔn)位置S一致。采用同樣的做法，再次計(jì)算并更新第3次及以后各次的計(jì)量檢出位置So3、So4、…。
如上所述，微機(jī)控制裝置5利用在第(n-1)次成型注料中所存貯的第(n-1)次反向止回位置Sbn-1、計(jì)量檢出位置Son-1以及計(jì)量基準(zhǔn)位置S，按照表達(dá)式Son＝S-(Sbn-1-Son-1)…式(7)計(jì)算第n次成型周期的計(jì)量檢出位置Son。進(jìn)而，以Son為計(jì)量檢出位置進(jìn)行第n次的成型注料。這里，反向止回位置產(chǎn)生的位置變動(dòng)量ΔSbn-1為ΔSbn-1＝Sbn-1-Son-1…式(8)。
當(dāng)溶融樹脂的物理性質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，由于反向止回位置Sb隨上述變化而變化，所以，反向止回引起的位置變動(dòng)量ΔSb也發(fā)生變化。由于在這種情況下，可以利用上一次反向止回過程產(chǎn)生的位置變動(dòng)量ΔSb修正計(jì)量檢出位置So，故在該計(jì)量檢出位置So結(jié)束計(jì)量并進(jìn)行反向止回后的溶融樹脂量視在上基本一致于計(jì)量基準(zhǔn)位置S所代表的容積。另外，因?yàn)橥ㄟ^預(yù)壓縮能夠均一化到溶融樹脂本來的密度，所以，可以準(zhǔn)確地測(cè)量出溶融樹脂的容積。因以該預(yù)壓縮位置Sp為基準(zhǔn)，充填密度均一化的溶融樹脂，故充填量基本上固定，最終的預(yù)留量也基本上不產(chǎn)生偏差。從而上述V-P切換點(diǎn)處的充填結(jié)束點(diǎn)的壓力也幾乎無偏差。綜上所述，第2實(shí)施例是適合于薄壁體精密成型的注射方法。當(dāng)然，在該實(shí)施例中，預(yù)壓縮位置Sp相對(duì)于計(jì)量基準(zhǔn)位置S會(huì)產(chǎn)生一定的偏差，不過，這并不意味塑化狀態(tài)不穩(wěn)定，因?yàn)檫@個(gè)偏差基本上是一定的，所以，可以實(shí)現(xiàn)同第1實(shí)施例一樣的上述作用和效果。另外，根據(jù)上述說明，不論是第1實(shí)施例還是第2實(shí)施例，都是利用讓螺桿前進(jìn)來實(shí)現(xiàn)通路的反向止回的，此外也可以用讓螺桿后退來閉鎖通路，或用旋轉(zhuǎn)式球閥閉鎖通路的方式進(jìn)行計(jì)量檢出位置的修正。在利用前者時(shí)，由于注射腔的溶融樹脂被拉回到塑化腔一側(cè)，反向止回位置Sb較計(jì)量檢出位置So更靠近前方，因此，上述反向止回產(chǎn)生的位置變動(dòng)量ΔSb表示為負(fù)值。所以，下一次被修正的計(jì)量檢出位置So較計(jì)量基準(zhǔn)位置S增加了反向止回產(chǎn)生的位置變動(dòng)量ΔSb的絕對(duì)值部分。如果以該計(jì)量檢出位置So為基準(zhǔn)計(jì)量溶融樹脂，反向止回位置Sb仍然會(huì)基本上一致于計(jì)量基準(zhǔn)位置S。當(dāng)利用上述后者時(shí)，因柱塞位置不隨反向止回位置變動(dòng)，故反向止回產(chǎn)生的位置變動(dòng)量ΔSb為0。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)塑式注塑機(jī)的注射方法，該預(yù)塑式注塑機(jī)同塑化合成樹脂材料的塑化腔、計(jì)量并注射溶融狀上述合成樹脂材料的注射腔，設(shè)置在該注射腔內(nèi)且可前進(jìn)或后退的柱塞以及連通上述塑化腔和注射腔的通路構(gòu)成；其特征在于，其具有以下工序把在上述塑化腔塑化的合成樹脂材料經(jīng)由上述通路送至上述注射腔計(jì)量，并在計(jì)量檢出位置結(jié)束計(jì)量的計(jì)量工序；閉鎖上述通路的反向止回工序；在反向止回后進(jìn)行注射前，按規(guī)定的壓力用上述柱塞壓縮溶融樹脂的預(yù)壓縮工序；在上述預(yù)壓縮工序后檢測(cè)上述柱塞位置的預(yù)壓縮位置檢出工序；以上述預(yù)壓縮位置為基準(zhǔn)進(jìn)行充填控制的注射工序；根據(jù)因預(yù)壓縮而產(chǎn)生的由上述計(jì)量檢出位置到上述預(yù)壓縮位置的位置變動(dòng)量，修正下一次的計(jì)量檢出位置的計(jì)量位置修正工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿預(yù)塑式注塑機(jī)的注射方法，其特征在于，在繼上述反向止回工序之后，添加了檢測(cè)上述反向止回后的上述柱塞位置的反向止回位置檢出工序；取消由上述預(yù)壓縮所產(chǎn)生的位置變動(dòng)量修正下一次計(jì)量檢出位置的計(jì)量位置修正工序，代之使用由反向止回產(chǎn)生的從上述計(jì)量檢出位置到上述反向止回位置的位置變動(dòng)量修正下一次計(jì)量檢出位置的計(jì)量位置修正工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的螺桿預(yù)塑式注塑機(jī)的注射方法，其特征在于，在上述注射工序之前添加了回吸工序；在注射工序中，采用以上述預(yù)壓縮位置為基準(zhǔn)進(jìn)行注射控制的注射工序。
全文摘要
提供一種預(yù)塑式注塑機(jī)的注射方法。把在塑化腔塑化后的溶融樹脂通過通路送入注射腔并計(jì)量，而后，在利用柱塞進(jìn)行注射前，進(jìn)行通路的反向止回和溶融樹脂的預(yù)壓縮，利用該反向止回和預(yù)壓縮，可以實(shí)現(xiàn)無計(jì)量偏差，且也無注射充填量偏差的注塑控制。與反向止回或預(yù)壓縮相對(duì)應(yīng)，算出柱塞位置由計(jì)量結(jié)束時(shí)的位置發(fā)生變動(dòng)后的變動(dòng)量，根據(jù)該變動(dòng)量修正下一次計(jì)量結(jié)束的位置。進(jìn)而，以預(yù)壓縮時(shí)檢測(cè)出的柱塞位置為基準(zhǔn)進(jìn)行充填。
文檔編號(hào)B29C45/77GK1166150SQ96191263
公開日1997年11月26日 申請(qǐng)日期1996年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月27日
發(fā)明者藤川操, 音羽弘嗣 申請(qǐng)人:沙迪克株式會(huì)社