注塑機的後推力控制的製作方法
2023-05-31 09:35:16 2
專利名稱：注塑機的後推力控制的製作方法
技術領域：
本發明涉及注塑機的後推力控制方法及所用的後推力控制裝置。
注塑機可分為液壓注塑機和電機驅動注塑機。各種液壓注塑機使用液壓致動裝置作為注射裝置和夾緊裝置的驅動源，而各電機驅動注塑機則使用伺服電機作為驅動源。以下進行的描述雖然以注塑機是電機驅動注塑機為前提，但本發明也可應用於液壓注塑機；液壓注塑機和電機驅動注塑機在結構和操作上是彼此相同的，不同的只是液壓致動裝置和伺服電機之間的不同。現在對使用伺服電機的注射裝置的操作作簡要的介紹。
(1)在增塑和計量過程中，螺杆由螺杆旋轉伺服電機帶動旋轉。螺杆設置在加熱壓筒的內部。樹脂粉末作為被輸送的樹脂，從料鬥被輸送到加熱壓筒內的螺杆後部。螺杆的旋轉使被輸送中的樹脂具有預定的計量進入加熱壓筒的嘴部，被輸送好的樹脂被加熱壓筒熔化而形成熔融樹脂。在這期間，由於封閉在加熱壓筒嘴部的熔融樹脂的壓力(後推力)，螺杆後退。
螺杆有一個後端部直接與注射軸連接。注射軸通過軸承可轉動地支承在壓力板上。注射軸在軸向被裝在壓力板上的注射伺服電機驅動。壓力板通過滾珠絲槓相應於注射伺服電機的動作而沿導杆向前和向後運動。以這種方法(後面將變得更清楚)，上述熔融樹脂的後推力可用測力傳感器檢測，並通過反饋控制迴路進行控制。
(2)接著，在填充過程中，通過注射伺服電機的驅動，壓力板向前運動。螺杆有一個嘴部用作活塞，向模具注入熔融樹脂。
(3)在填充過程的末尾，熔融樹脂充滿模具型腔的內部。這時，螺杆前進運動的控制模式從速度控制模式轉換為壓力控制模式。這種轉換稱為「V-P轉換」。
(4)在V-P轉換以後，使模具腔內的熔隔樹脂在預定的壓力下冷卻。這個過程叫做保持過程。在保持過程中，樹脂的壓力由反饋控制迴路以類似於上述注射時的後推力控制的方法進行控制。
其後，在完成(4)中描述的保持過程以後，注射裝置的操作返回到(1)中描述的增塑和計量過程。
另一方面，在夾緊裝置中，在(1)中描述的增塑和計量過程的同時，進行退模操作將固體產品從模具中退出。退模操作就是打開模具，藉助於退模機構將固體產品從模具中脫出，並在此後合模，以便進行(2)中描述的樹脂填充。
下面結合圖3說明常規的後推力控制方法，其包括如下步驟設置多個固定的後推力指令值，以形成具有固定的後推力指令值的後推力圖形，這些指令值與螺杆後退位置或螺杆後退瞬間有關而不連續地改變；控制後推力，使檢測到的後推力符合後推力圖形。但是，用常規的後推力控制方法，不可能充分地考慮待模製的樹脂的具體特性，並且不可能進行多級後推力控制(例如三級或四級)，除非注塑機操作者具有豐富的經驗。由於固定的後推力指令值彼此關係到螺杆後退位置，模製作業必須通過重複改變固定的後推力指令值進行，直到固定的後推力值的組合適合於依賴於螺杆位置的轉換位置。結果，這種常規的注塑機的設置工作要求較長的時間和較高的熟練程度。
因此，本發明的一個目的是提供一種用於注塑機後推力控制方法，這種方法能以簡單的設置操作進行接近理想的後推力控制。
本發明的另一個目的是提供一種用於注塑機的後推力控制裝置，這種裝置適合於上述後推力控制方法。
本發明的其他目的隨著描述的進行將變得清楚。
根據本發明的第一方面，後推力控制方法是控制包括注射裝置在內的注塑機中的後推力。注射裝置包括一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱，使樹脂粉末熔化為熔融樹脂；一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，對熔融樹脂進行計量；和一注射致動裝置，與螺杆在操作上聯動，用於沿軸向驅動螺杆，將加熱壓筒中被計量的熔融樹脂向前注射。後推力控制方法包括步驟根據後推力設置後推力控制電平；根據後推力控制電平，自動地確定具有與螺杆後退位置有關而連續變化的可變後推力指令值的後推力圖形；以及根據後推力圖形控制後推力。
根據本發明的第二方面，後推力圖形準備方法，是為控制包括注射裝置在內的注塑機中的後推力準備後推力圖形。注射裝置包括一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱，使樹脂粉末熔化為熔融樹脂；一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，對熔融樹脂進行計量。後推力圖形準備方法包括步驟根據後推力設置後推力控制電平；根據後推力控制電平，自動地確定具有與螺杆後退位置有關而連續變化的可變後推力指令值的後推力圖形，以此準備後推力圖形。
根據本發明的第三方面，後推力控制方法是控制包括注射裝置在內的注塑機中的後推力。注射裝置包括一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱，使樹脂粉末熔化為熔融樹脂；一螺杆，被設置在所述加熱壓筒內，用於將加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，對熔融樹脂進行計量；和注射致動裝置，與螺杆在操作上聯動，用於沿軸向驅動所述螺杆，將加熱壓筒中被計量的熔融樹脂向前注射。後推力控制方法包括步驟根據後推力設置後推力控制電平；根據後推力控制電平，自動地確定具有與時間有關而連續變化的可變後推力指令值的後推力圖形；以及根據後推力圖形控制後推力。
根據本發明的第四方面，後推力圖形準備方法是為控制包括注射裝置在內的注塑機中的後推力準備後推力圖形。注射裝置包括一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱，使樹脂粉末熔化為熔融樹脂；一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，對熔融樹脂進行計量。後推力圖形準備方法包括步驟根據後推力設置後推力控制電平；根據後推力控制電平，自動地確定具有與時間有關而連續變化的可變後推力指令值的後推力圖形，以此準備後推力圖形。
根據本發明第五個方面，後推力控制方法是用於控制包括注射裝置在內的注塑機中的後推力。注射裝置包括一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱，使樹脂粉末熔化為熔融樹脂；一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，對熔融樹脂進行計量；和一注射致動裝置，與螺杆在操作上聯動，用於沿軸向驅動螺杆，將加熱壓筒中被計量的熔融樹脂向前注射。注射裝置設有後推力檢測器，用於檢測所述加熱壓筒內處於螺杆前面的熔融樹脂的後推力，產生指示後推力的後推力檢測值的壓力檢測信號；還設有螺杆位置檢測器，用於檢測螺杆的後退位置，產生指示螺杆的後退位置的螺杆位置檢測信號。後推力控制裝置包括電平設置部，用於根據後推力設置後推力控制電平，產生指示後推力控制電平的電平設置信號。與電平設置部相連的確定部，根據電平設置信號指示的後推力控制電平，確定後推力圖形，這個後推力圖形具有與螺杆後退位置有關而連續變化的可變後推力指令值。確定部產生一個指示後推力圖形的圖形信號。與確定部、後推力檢測器和螺杆位置檢測器相連並與注射致動裝置在操作上相聯動的控制器，響應壓力檢測信號和螺杆位置檢測信號，根據後推力圖形，通過注射致動裝置，控制後推力。
根據本發明的第六方面，後推力控制裝置是控制包括注射裝置在內的注塑機中的後推力。注射裝置包括一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱，使樹脂粉末熔化為熔融樹脂；一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，對熔融樹脂進行計量；和一注射致動裝置，與螺杆在操作上聯動，用於沿軸向驅動螺杆，將加熱壓筒中被計量的熔融樹脂向前注射。注射裝置設有後推力檢測器，用於檢測所述加熱壓筒內處於螺杆前面的熔融樹脂的後推力，產生指示後推力的後推力檢測值的壓力檢測信號；還設有螺杆位置檢測器，用於檢測螺杆的後退位置，產生指示螺杆的後退位置的螺杆位置檢測信號。後推力控制裝置包括電平設置部，用於根據後推力設置後推力控制電平，產生指示後推力控制電平的電平設置信號。銳度選擇部從多種傳變至最大後推力指令值的銳度中選擇一種，作為所選銳度。與電平設置部和銳度選擇部相連的確定部，根據電平設置信號指示的後推力控制電平，確定後推力圖形，這個後推力圖形具有與螺杆後退位置有關而連續變化的可變後推力指令值。後推力圖形有一個由所選銳度決定的山形部分。確定部產生一個指示後推力圖形的圖形信號。與確定部，後推力檢測器和螺杆位置檢測器相連並與注射致動裝置在操作上相聯動的控制器，響應壓力檢測信號和螺杆位置檢測信號，根據後推力圖形，通過注射致動裝置，控制後推力。
根據本發明第七方面，後推力圖形準備單元是為控制包括注射裝置在內的注塑機中的後推力準備後推力圖形。注射裝置包括一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱，使樹脂粉末熔化為熔融樹脂；一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，對熔融樹脂進行計量。後推力圖形準備單元包括電平設置部，用於根據後推力設置後推力控制電平，產生指示後推力控制電平的電平設置信號。與電平設置部相連的確定部，根據電平設置信號指示的後推力控制電平，確定後推力圖形，這個後推力圖形具有與螺杆後退位置有關而連續變化的可變後推力指令值。確定部產生一個指示後推力圖形的圖形信號。
根據本發明第八方面，後推力圖形準備單元是為控制包括注射裝置在內的注塑機中的後推力準備後推力圖形。注射裝置包括一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱，使樹脂粉末熔化為熔融樹脂；一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，對熔融樹脂進行計量。後推力圖形準備單元包括電平設置部，用於根據後推力設置後推力控制電平，產生指示後推力控制電平的電平設置信號。銳度選擇部從多種傳變至最大後推力指令值的銳度中選擇一種，作為所選銳度。與電平設置部和銳度選擇部相連的確定部，根據電平設置信號指示的後推力控制電平，確定後推力圖形，這個後推力圖形具有與螺杆後退位置有關而連續變化的可變後推力指令值。後推力圖形有一個由所選銳度決定的山形部分。確定部產生一個指示後推力圖形的圖形信號。
根據本發明第九方面，後推力控制裝置是控制包括注射裝置在內的注塑機中的後推力。注射裝置包括一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱，使樹脂粉末熔化為熔融樹脂；一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，對熔融樹脂進行計量；和一注射致動裝置，與螺杆在操作上聯動，用於沿軸向驅動螺杆，將加熱壓筒中被計量的熔融樹脂向前注射。注射裝置設有後推力檢測器，用於檢測所述加熱壓筒內處於螺杆前面的熔融樹脂的後推力，產生指示後推力的後推力檢測值的壓力檢測信號；還設有螺杆後退瞬時產生器，用於產生一個指示螺杆的後退瞬時的瞬時信號。後推力控制裝置包括電平設置部，用於根據後推力設置後推力控制電平，產生指示後推力控制電平的電平設置信號。與電平設置部相連的確定部，根據電平設置信號指示的後推力控制電平，確定後推力圖形，這個後推力圖形具有與螺杆後退瞬時有關而連續變化的可變後推力指令值。確定部產生一個指示後推力圖形的圖形信號。與確定部，後推力檢測器和螺杆後退瞬時產生器相連並與注射致動裝置在操作上相聯動的控制器，響應壓力檢測信號和瞬時信號，根據後推力圖形，通過注射致動裝置，控制後推力。
根據本發明第十方面，後推力控制裝置是控制包括注射裝置在內的注塑機中的後推力。注射裝置包括一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱，使樹脂粉末熔化為熔融樹脂；一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，對熔融樹脂進行計量；和一注射致動裝置，與螺杆在操作上聯動，用於沿軸向驅動螺杆，將加熱壓筒中被計量的熔融樹脂向前注射。注射裝置設有後推力檢測器，用於檢測所述加熱壓筒內處於螺杆前面的熔融樹脂的後推力，產生指示後推力的後推力檢測值的壓力檢測信號；還設有螺杆後退瞬時產生器，用於產生一個指示螺杆的後退瞬時的瞬時信號。後推力控制裝置包括電平設置部，用於根據後推力設置後推力控制電平，產生指示後推力控制電平的電平設置信號。銳度選擇部從多種傳變至最大後推力指令值的銳度中選擇一種，作為所選銳度。與電平設置部和銳度選擇部相連的確定部，根據電平設置信號指示的後推力控制電平，確定後推力圖形，這個後推力圖形具有與時間有關而連續變化的可變後推力指令值。後推力圖形有一個由所選銳度決定的山形部分。確定部產生一個指示後推力圖形的圖形信號。與確定部，後推力檢測器和螺杆後退瞬時產生器相連並與注射致動裝置在操作上相聯動的控制器，響應壓力檢測信號和瞬時信號，根據後推力圖形，通過注射致動裝置，控制後推力。
根據本發明第十一方面，後推力圖形準備單元是為控制包括注射裝置在內的注塑機中的後推力準備後推力圖形。注射裝置包括一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱，使樹脂粉末熔化為熔融樹脂；一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，對熔融樹脂進行計量。後推力圖形準備單元包括電平設置部，用於根據後推力設置後推力控制電平，產生指示後推力控制電平的電平設置信號。與電平設置部相連的確定部，根據電平設置信號指示的後推力控制電平，確定後推力圖形，這個後推力圖形具有與螺杆後退瞬時有關而連續變化的可變後推力指令值。確定部產生一個指示後推力圖形的圖形信號。
根據本發明第十二方面，後推力圖形準備單元是為控制包括注射裝置在內的注塑機中的後推力準備後推力圖形。注射裝置包括一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱，使樹脂粉末熔化為熔融樹脂；一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，對熔融樹脂進行計量。後推力圖形準備單元包括電平設置部，用於根據後推力設置後推力控制電平，產生指示後推力控制電平的電平設置信號。銳度選擇部從多種傳變至最大後推力指令值的銳度中選擇一種，作為所選銳度。與電平設置部和銳度選擇部相連的確定部，根據電平設置信號指示的後推力控制電平，確定後推力圖形，這個後推力圖形具有與螺杆後退瞬時有關而連續變化的可變後推力指令值。後推力圖形有一個由所選銳度決定的山形部分。確定部產生一個指示後推力圖形的圖形信號。
圖1是常規的電機驅動注塑機的示意圖，包括由伺服電機驅動的注射裝置；圖2A和2B是總體上表示在圖1說明的常規的電機驅動注塑機中，所用的螺杆結構的解釋性示意圖；圖3是用來說明在常規的電機驅動注塑機中，設置後推力的一個實例的示意圖；圖4是根據本發明第一實施例的後推力控制裝置方塊圖；圖5是表示低後推力控制電平與圖4中說明的後推力控制裝置中的後推力控制所用的第一後推力圖形之間的關係圖；圖6是表示中間後推力控制電平與圖4中說明的後推力控制裝置中的後推力控制所用的第二後推力圖形之間的關係圖；圖7是表示高后推力控制電平與圖4中說明的後推力控制裝置中的後推力控制所用的第三後推力圖形之間的關係圖；圖8是根據本發明第二實施例的後推力控制裝置方塊圖；圖9是表示低後推力控制電平與圖8中說明的後推力控制裝置中的後推力控制所用的三個第一後推力圖形之間的關係圖；圖10是表示中間後推力控制電平與圖8中說明的後推力控制裝置中的後推力控制所用的三個第二後推力圖形之間的關係圖；圖11是表示高后推力控制電平與圖8中說明的後推力控制裝置中的後推力控制所用的三個第三後推力圖形之間的關係圖；圖12是根據本發明第三實施例的後推力控制裝置方塊圖；圖13是表示低後推力控制電平與圖12中說明的後推力控制裝置中的後推力控制所用的第一後推力圖形之間的關係圖；圖14是表示中間後推力控制電平與圖12中說明的後推力控制裝置中的後推力控制所用的第二後推力圖形之間的關係圖；圖15是表示高后推力控制電平與圖12中說明的後推力控制裝置中的後推力控制所用的第三後推力圖形之間的關係圖；圖16是根據本發明第四實施例的後推力控制裝置方塊圖；圖17是表示低後推力控制電平與圖16中說明的後推力控制裝置中的後推力控制所用的三個第一後推力圖形之間的關係圖；圖18是表示中間後推力控制電平與圖16中說明的後推力控制裝置中的後推力控制所用的三個第二後推力圖形之間的關係圖；圖19是表示高后推力控制電平與圖16中說明的後推力控制裝置中的後推力控制所用的三個第三後推力圖形之間的關係圖；圖20是常規的液壓注塑機的示意圖，包括由液壓致動裝置驅動的注射裝置；圖21是根據本發明第五實施例的後推力控制裝置方塊圖；圖22是根據本發明第六實施例的後推力控制裝置方塊圖；圖23是根據本發明第七實施例的後推力控制裝置方塊圖；圖24是根據本發明第八實施例的後推力控制裝置方塊圖。
為了便於理解本發明，參考圖1，首先對常規的電機驅動注塑機進行說明。所表示的電機驅動注塑機，通過使用一個滾珠絲槓和一個螺母將伺服電機的旋轉運動變換為直線或往復運動的方法，實現填充熔融樹脂。
在圖1中，注射伺服電機11的旋轉傳遞給滾珠絲槓12。螺母13被固定在壓力板14上，使其可隨滾珠絲槓12的旋轉而前進和後退。壓力板14可沿固定在機架(未示出)上的導杆15和16運動。壓力板14的後退和向前運動，通過軸承17，測力傳感器18和注射軸19，傳遞給螺杆20。螺杆20設置在加熱壓筒21的裡面，可以旋轉和沿軸向運動。對應於螺杆20後部的加熱壓筒21有一個輸送樹脂粉末的料鬥22。螺杆旋轉伺服電機24的旋轉，通過包括如皮帶和皮帶輪的耦合件23，傳遞給注射軸19。換句話說，螺杆20由於被螺杆旋轉伺服電機24驅動的注射軸19的旋轉而旋轉。
在增塑和計量處理過程中，當螺杆20在加熱壓筒21內旋轉回行時，熔融樹脂在螺杆20前面的加熱壓筒21中被封閉，即在嘴部21-1的側邊上被封閉。在螺杆20前面的熔融樹脂被注入模具(未示出)中，並模製加壓。作用於熔融樹脂的力，由承受反作用力即後推力的測力傳感器18檢測。測力傳感器18產生指示後推力的壓力檢測信號。測力傳感器18被用作檢測後推力的後推力檢測器。壓力檢測信號由測力傳感器放大器25放大，而後，將放大了的壓力信號送到控制器26′。
連接在壓力板14上的位置檢測器27檢測螺杆20的運動量，產生指示螺杆20運動量的位置檢測信號。位置檢測信號由位置放大器28放大，將放大了的位置信號輸送到控制器26′。位置檢測器27起檢測螺杆後退位置的螺杆位置檢測器的作用。控制器26′根據操作員為上述處理過程設置的每個數值。將第一和第二電流(扭矩)指令施加給第一和第二電機驅動器29和30。
響應第一電流(扭矩)指令，第一電機驅動器29通過控制螺杆旋轉伺服電機24的第一驅動電流的方法，控制螺杆旋轉伺服電機24的轉速。響應第二電流(扭矩)指令，第二電機驅動器30通過控制注射伺服電機11的第二驅動電流的方法，控制注射伺服電機11的輸出扭矩。螺杆旋轉伺服電機24配有檢測螺杆旋轉伺服電機24的第一轉速的編碼器31，以產生指示第一轉速的第一轉速信號。類似地，注射伺服電機11配有檢測注射伺服電機11的第二轉速的編碼器32，以產生指示第二轉速的第二轉速信號。第一和第二轉速信號被饋送到控制器26′。具體地說，由第一編碼器31檢測的第一轉速被用於確定螺杆20的轉速。
應注意，圖1所表示的實例的結構是為了簡單和方便起見。這個實例的具體結構在例如Tokkai的日本未審查專利公開平9-174626或JP-A 9-174626中有所描述，這裡一併作為參考。很明顯，本領域技術熟練人員可以使用其它的結構。
參考圖2A和2B，對螺杆20做進一步的詳細說明。如圖2A所示，螺杆20由四部分形成送料段20-1，壓縮段20-2，計量段20-3和頭部段20-4。送料段20-1用來從料鬥22(圖1)輸送固態或部分熔融態的樹脂粉末。樹脂在送料段20-1具有增高到大約是熔點的溫度。在這種情況下，送料段20-1通常具有沿其長度為恆定值徑的杆狀構件20′(圖2B)，並在其周圍表面有螺旋狀槽。
樹脂粉末從送料段20-1輸送到壓縮段20-2時包括許多相互分離的樹脂顆粒。結果，壓縮段20-2中的熔融樹脂的體積大約是樹脂粉末的一半。壓縮段20-2用於減小允許樹脂粉末通過的空間，以彌補減小的體積。這種壓縮的實現，是在相應於壓縮段20-2的位置，通過做成錐形的杆狀構件20′，使螺旋狀槽做淺。壓縮段20-2壓縮熔融樹脂，加強因磨擦產生的放熱效應，並增加熔融樹脂的壓力，將加熱壓筒21中的空氣、包含在空氣和粘染在熔融樹脂中的溼氣和揮發性氣體推回料鬥22。由上所述可明顯看出，加熱壓筒21在壓縮段20-2中有最高的樹脂壓力。
杆狀構件20′對應於計量段20-3的區域有最大的直徑。計量段20-3有形成在杆狀構件20′上的最淺的螺旋狀槽。熔融樹脂在計量段20-3受到大的剪切力，並且隨著內部放熱反應而被加熱至均勻的溫度。然後，預定數量的熔融樹脂被輸送到加熱壓筒21的嘴部側邊。
通過頭部段20-4中的單向閥環20-5，從計量段20-3將熔融樹脂輸送到嘴部側邊。在計量過程中，單向閥環20-5定位在圖中左側附近。在這種狀態下，熔融樹脂能夠從計量段20-3輸送到嘴部側。
在完成計量過程之後，單向閥環20-5因壓力差移到圖1的右側。因此，阻止熔融樹脂離開嘴部側邊向後流入計量段20-3。頭部段20-4通常與杆狀構件20′分開形成。頭部段20-4在其根部有外螺紋，杆狀構件20′在其端部有內螺紋。採用將頭部段20-4上形成的外螺紋與杆狀構件20′上形成的內螺紋接合的方法，使頭部段20-4與杆狀件20′相結合。為了這個目的，頭部段20-4的根部直徑大大地小於杆狀構件20′。
現在繼續對例如Tokkou的日本審查專利公開No.平4-28533或JP-B4-28533披露的常規的後推力控制方法進行說明。常規的後推力控制方法包括步驟將注射活塞(螺杆20)的後退運動變換為旋轉運動，以及通過控制旋轉運動的旋轉力，控制充填模製材料過程中的注射活塞的後推力。具體地說，響應注射活塞的後退運動，螺杆軸旋轉。螺杆軸有一端部，它與用作後推力控制器的電機機械連接，以控制螺杆軸的旋轉力。對電機驅動力的控制由一個反饋控制系統進行，這裡，在充填過程中熔融材料的壓力或注射活塞的後退力(止推力)被電子測量作為指示注射活塞後推力的反饋信號，並且，進行反饋控制，使注射活塞後推力具有的壓力檢測值每次都與壓力指令值中的一個相符合。
圖3表示通常後推力控制需要設置的後推力的實例。在圖3中，橫座標和縱座標分別表示螺杆後退位置和後推力。在包括上述JP-B 4-28533所披露的後推力控制的已知後推力控制中，第一至第三固定後推力指令值P1，P2和P3通常由操作員根據螺杆的後退位置進行設置。在這種場合下，第一固定後推力指令值P1小於第二固定後推力指令值P2，而大於第三固定後推力指令值P3。根據情況，可按照螺杆後退位置設置四種固定後推力指令值，即包括另一個由虛線表示的固定後推力指令值。另外，以電機的電流或輸出扭矩進行控制，從而使壓力檢測值每次都與固定後推力指令值中的一個相符合。
以下將說明為何需要多級後推力設置。注意點是在增塑和計量過程中螺杆開始旋轉之後的那一刻。在這種情況下，由於螺杆反向的後退力不足夠高，必須設置後推力，使其具有第一固定後推力指令值P1。這是因為體積的壓縮，使螺杆20的螺旋狀槽中的樹脂，或在螺杆20的頭部段20-4前面封閉的樹脂，或尚不足以被螺杆20的送料段20-1咀嚼的樹脂中產生氣泡。
此後，假定螺杆20正常開始後退。在這種情況下，具有第二固定後推力指令值P2的合適的後推力是需要的。隨著螺杆後退，螺杆20的送料段20-1具有短的有效長度，這就引起螺杆20的後退力減小。螺杆20的送料段20-1具有短的有效長度的原因是因為儘管料鬥22裝在固定位置上，螺杆20作為一個整體後退。因此，相應於螺杆20的後退力而減小後推力是必要的。
現在的注意點是在完成增塑和計量過程之前那一刻。在這種情況下，正常的控制是減小螺杆20的轉速，以防止螺杆20後退超過目標。如果螺杆20的轉速低，在螺杆後退容易導致易變狀態之外會存在樹脂，例如聚醯胺樹脂等等。因此，有必要降低後推力，以起到阻止螺杆後退的作用，如圖3表示的第三固定後推力指令值P3。
從上述說明可明顯看出，對於常規的後推力控制方法，需要操作員充分了解將要模製樹脂的具體特性，並且根據操作員的豐富經驗去進行三級或四級的多級後推力的設置。因為固定後推力指令值與螺杆後退的位置是相互關聯的，所以模製工作必須這樣進行，即反覆改變固定後推力指令值直至一些固定後推力指令值的組合適合於基於螺杆位置的轉換位置。結果，常規注塑機的設置工作要求工作時間長，並且技術高超，如上所述。
參考圖4，對根據本發明第一實施例的後推力控制裝置連同電機驅動注塑機進行說明。所說明的後推力控制裝置包括電平設置部41、確定部42、後推力檢測器18、螺杆位置檢測器27和控制器26。
電平設置部41用來設置相對於後推力的後推力控制電平。電平設置部41產生一個指示後推力控制電平的電平設置信號。電平設置信號被饋送到確定部42。隨著說明的進行可清楚了解，確定部42根據後推力控制電平，確定具有與螺杆後退位置有關而連續變化的可變後推力指令值的後推力圖形。確定部42產生一個指示後推力圖形的圖形信號。圖形信號被送到控制器26。總之，電平設置部41和確定部42相結合作為準備對應於螺杆後退位置的後推力圖形的後推力圖形準備單元。
後推力檢測器18檢測螺杆20前面的加熱壓筒21中的被計量的熔融樹脂的後推力，以產生指示後推力檢測值的後推力檢測信號。後推力檢測信號通過放大器25被送到控制器26。螺杆位置檢測器27檢測螺杆20的後退位置，產生指示螺杆後退位置的螺杆後退位置檢測信號。螺杆後退位置檢測信號通過放大器28被送到控制器26。控制器26響應後推力檢測信號和螺杆後退位置檢測信號，根據圖形信號，通過電機驅動器30控制注射伺服電機11，進行後推力控制。
由電平設置部41設置，後推力控制電平有一個關於後推力的給定值。後推力控制電平可以是後推力的平均值，或後推力總工作量的平均值。但是，後推力控制電平僅僅是表示作為標準的一個數值，它可以是比如從數值0至99中選擇而設置的一個數值。這個數值本身並不重要。在現行中重要的環節是根據後推力控制電平所確定的後推力圖形，這一點下面即將說明。
除圖4之外參考圖5、6和7，對由確定部42產生的後推力圖形進行說明。在圖5至圖7中，橫座標和縱座標分別表示螺杆後退位置和後推力。圖5表示當電平設置部41設置低後推力控制電平時的第一後推力圖形PT1。圖6表示當電平設置部41設置中間後推力控制電平時的第二後推力圖形PT2。圖7表示當電平設置部41設置高后推力控制電平時的第三後推力圖形PT3。
在圖5至圖7中，第一至第三後推力圖形PT1、PT2和PT3，每個都由對應於螺杆旋轉開始的後退位置和螺杆旋轉停止的後退位置來確定。具體地說，在螺杆旋轉開始和螺杆旋轉停止之間的螺杆後退位置中，螺杆運動的行程用L表示。螺杆運動行程L被分成多個分行程區間，以螺杆運動行程L的十分之一，即L/10為一個單元。
在現在所說明的實例中，螺杆運動行程L被分成第一至第五分行程區間L1、L2、L3、L4和L5，螺杆後退位置從螺杆旋轉開始的開始位置到螺杆旋轉停止的停止位置，依次在這些分行程區間中移動。第一和第五分行程區間L1和L5，每個都具有螺杆運動行程L的十分之一的長度，即L/10。第一分行程區間L1稱為開始分行程區間，而第五分行程區間L5稱為最終分行程區間。第二和第四分行程區間L2和L4，每個都具有螺杆運動行程L的十分之二的長度，即2L/10。第二分行程區間L2被稱為先導分行程區間，而第四分行程區間L4稱為尾部分行程區間。第三分行程區間L3具有螺杆運動行程L的十分之四的長度，即4L/10。第三分行程區間L3被稱為中間分行程區間。
如圖5至圖7所說明的，在螺杆旋轉開始後立即開始的第一或開始分行程區間L1中，第一至第三後推力圖形PT1、PT2和PT3，每個都具有從零後推力指令值開始向低後推力指令值變化的可變後推力指令值。在第二或先導分行程區間L2中，第一至第三後推力圖形PT1、PT2和PT3，每個都具有從低後推力指令值開始向上升到最大後推力指令值的可變後推力指令值。在第三或中間分行程區間L3中，第一至第三後推力圖形PT1、PT2和PT3，每個都具有從最大後推力指令值向中間後推力指令值平緩下降的可變後推力指令值。在第四或尾部分行程區間L4中，第一至第三後推力圖形PT1、PT2和PT3，每個都具有從中間後推力指令值向最終低後推力指令值急劇下降的可變後推力指令值。在第五或最終分行程區間L5中，第一至第三後推力圖形PT1、PT2和PT3，每個都具有從最終低後推力指令值向零後推力指令值變化的可變後推力指令值。
結果，有可能得到具有可變後推力指令值的後推力圖形，這個後推力指令值是與螺杆後退位置一一對應而連續變化的。
如圖5至7所示，第一至第三後推力圖形PT1、PT2和PT3，除對應於第一和最終分行程區間L1和L5的部分以外，每個都有一個山形部分。後推力圖形的山形部分響應由電平設置部41設置的後推力控制電平，沿縱坐標軸上下移動。為此，確定部42包括一個存儲器421，用於預先存儲作為標準形狀的後推力圖形的山形部分。
現在，對圖4所示的後推力控制裝置的操作進行描述。操作者首先操作電平設置部41，使電平設置部41設置後推力控制電平。指示後推力控制電平的電平設置信號被供給確定部42。確定部42響應電平設置信號，根據後推力控制電平確定如圖5至7所示的後推力圖形，產生指示後推力圖形的圖形信號。圖形信號被供給控制器26。來自螺杆位置檢測器27的指示螺杆後退位置的螺杆位置檢測信號，經過放大器28，被供給控制器26，來自後推力檢測器18的指示後推力檢測值的壓力檢測信號，經過放大器25，也被供給控制器26。控制器26響應由螺杆位置檢測信號指示的螺杆後退位置，對後推力進行控制，使後推力檢測值符合由後推力圖形指示的與螺杆後退位置相對應的可變後推力指令值。具體地說，控制器26在螺杆旋轉開始之後，從螺杆位置檢測器27所檢測的螺杆位置檢測信號中判明當前螺杆後退位置。接著，控制器26對後推力檢測值與圖形信號中的與當前螺杆後退位置相應的當前後推力指令值進行比較，得到後推力檢測值和當前後推力指令值之間的當前壓力差。然後，控制器26經過電機驅動器30控制注射伺服電機11的電流或輸出扭矩，使當前的壓力差變為零或變為接近於零。
另外，如上所述，後推力圖形在第五或最終分行程區間L5具有最終的低後推力指令值。因此，儘管在第五或最終分行程區間L5，螺杆20的轉速減小，但是螺杆後退是不改變的，並且在該位置螺杆20也不空轉。在上述實施例中，雖然第一至第五分行程區間L1至L5分別具有螺杆運動行程L的十分之一，十分之二，十分之四，十分之二和十分之一的長度，但是，第一至第五分行程區間L1至L5中每個都可以適宜地選擇其長度。
如結合圖3所說明的，在常規的後推力控制方法中，操作者必須設置三個固定後推力指令值在增塑和計量過程中螺杆旋轉開始時的第一固定後推力指令值P1，在增塑和計量過程剛完成時的第三固定後推力指令值P3，和在正常增塑和計量過程中的第二固定後推力指令值P2。最好，操作者必須設置四個固定後推力控制值，如圖3中虛線所示。另外，關於多個固定後推力指令值的組合以及它們之間的位置轉換，操作者需要具有經驗，也就是怎樣使螺杆的後退即咀嚼和揉和均勻地進行。
與此相反，在根據本發明第一個實施例的後推力控制裝置中，操作者可以通過電平設置部41設置一個後推力控制電平，然後由確定部42的自動確定或準備後推力圖形。在這種情況下，操作者可首先設置相當低的後推力控制電平，以後可考慮螺杆20的後退情況，從加熱壓筒21的尖頭部中的熔融樹脂中溢出的氣體狀態，或者樹脂上色等，升高後推力控制電平。這種作業與常規的固定後推力指令值的組合及它們之間的位置轉換的設置作業相比較，是很容易的，也不必在這方面具有高度熟練的水平。
圖4所表示的後推力控制裝置準備或產生的後推力圖形只具有一個山形部分。那就是說，後推力圖形僅具有一種型式的山形部分。但是，後推力控制裝置最好能準備或產生具有從下面將要說明的多個山形部分中選擇的一個山形部分的後推力圖形。換句話說，後推力圖形可以有兩個或更多型式的山形部分。
下面將參考圖8對根據本發明第二實施例的後推力控制裝置進行描述。圖示說明的後推力控制裝置在結構和操作方面與圖4所示的類似，所不同的是後推力控制裝置還包括一個銳度選擇部43，並且確定部較之圖4所示的有所修改，下面將清楚地說明。所以，確定部以42A表示。
銳度選擇部43在從開始的最低後推力指令值向最大後推力指令值轉換的第一至第三銳度中選擇一個，作為所選擇的銳度。在說明書中的術語「銳度」表示圖形的斜度變化速率。第一銳度是相對陡峭的銳度，而第三銳度是相對平緩的銳度。第二銳度是介於第一和第三銳度之間的中間銳度。第一至第三銳度分別決定第一至第三山形部分。第一山形部分的形狀有相對陡峭的斜度，而第三山形部分的形狀有相對平緩的斜度。第二山形部分的形狀具有介於相對陡峭的斜度和相對平緩的斜度之間的中間斜度。銳度選擇部43產生指示選擇的銳度的銳度選擇信號。銳度選擇信號被供給確定部42A。
確定部42A響應銳度選擇信號，根據後推力控制電平，確定具有與螺杆後退位置有關而連續變化的可變後推力指令值，這一點隨著描述的進行將變得清晰。確定部42A產生指示後推力圖形的圖形信號。圖形信號被送到控制器26。在任何情況下，電平設置部41，銳度選擇部43和確定部42A組合在一起用作後推力圖形準備單元，準備與螺杆後退位置有關的後推力圖形。
控制器26響應後推力檢測信號和螺杆後退位置檢測信號，根據圖形信號，經過電機驅動器30控制注射伺服電機11，從而進行後推力控制。
除圖8以外，將參考圖9、10和11對由確定部42A產生的後推力圖形進行描述。在圖9至11中，橫坐標和縱坐標分別代表螺杆後退位置和後推力。圖9表示電平設置部41設置的控制電平較低時的三個第一後推力圖形第一陡峭的後推力圖形PT1A；第一適中的後推力圖形PT1M；和第一平緩的後推力圖形PT1G。圖10表示電平設置部41設置的控制電平適中時的三個第二後推力圖形第二陡峭的後推力圖形PT2A；第二適中的後推力圖形PT2M；和第二平緩的後推力圖形PT2G。圖11表示電平設置部41設置的控制電平較高時的三個第三後推力圖形第三陡峭的後推力圖形PT3A；第三適中的後推力圖形PT3M；和第三平緩的後推力圖形PT3G。
如圖9中所示，第一適中的後推力圖形PT1M相應於圖5中說明的第一後推力圖形PT1。第一陡峭的後推力圖形PT1A具有的最大後推力指令值，高於第一適中的後推力圖形PT1M的最大後推力指令值。第一平緩的後推力圖形PT1G具有的最大後推力指令值，低於第一適中的後推力圖形PT1M的最大後推力指令值。
同樣，圖10中所示的第二適中的後推力圖形PT2M相應於圖6中說明的第二後推力圖形PT2。第二陡峭的後推力圖形PT2A具有的最大後推力指令值，高於第二適中的後推力圖形PT2M的最大後推力指令值。第二平緩的後推力圖形PT2G具有的最大後推力指令值，低於第二適中的後推力圖形PT2M的最大後推力指令值。
同樣，圖11中所示的第三適中的後推力圖形PT3M相應於圖7中說明的第三後推力圖形PT3。第三陡峭的後推力圖形PT3A具有的最大後推力指令值，高於第三適中的後推力圖形PT3M的最大後推力指令值。第三平緩的後推力圖形PT3G具有的最大後推力指令值，低於第三適中的後推力圖形PT3M的最大後推力指令值。
第一至第三陡峭的後推力圖形PT1A、P2A、和PT3A中的每一個都具有第一山形部分。同樣，第一至第三適中的後推力圖形PT1M、PT2M和PT3M中的每一個都具有第二山形部分。同樣，第一至第三平緩的後推力圖形PT1G、PT2G和PT3G中的每一個都具有第三山形部分。
例如，銳度選擇部43可以選擇第一銳度作為所選擇的銳度，而電平設置部41則設置低後推力控制電平。在這種情況下，確定部42A產生或準備如圖9所示的指示第一陡峭的後推力圖形PT1A的圖形信號。作為另一個例子，銳度選擇部43可以選擇第二銳度作為所選擇的銳度，而電平設置部41則設置中間後推力控制電平。在這種情況下，確定部42A產生或準備如圖10所示的指示第二適中的後推力圖形PT2M的圖形信號。作為又一個例子，銳度選擇部43可以選擇第三銳度作為所選擇的銳度，而電平設置部41則設置高后推力控制電平。在這種情況下，確定部42A產生或準備如圖11所示的指示第三平緩的後推力圖形PT3G的圖形信號。
如上所述，確定部42A可以產生或準備具有從第一至第三山形部分選出的一個山形部分的後推力圖形的圖形信號。這是因為應當考慮模製樹脂的特定性能。
具體地說，考慮使用例如聚醯胺這樣的樹脂的場合，就容易出現螺杆20空轉的現象。在這種情況下，對於這類樹脂有必要使後推力圖形陡峭，象PT1A、PT2A和PT3A那樣，在先導分行程區間L2從開始的低後推力指令值向最大後推力指令值趨近的變化比較急速，並且在中間分行程區間L3隨著螺杆20的後退呈現一個陡坡。考慮使用比如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物樹脂(ABS)，聚碳酸脂，烯烴族樹脂如聚丙烯，聚乙烯，聚苯乙烯等等的場合，在這些情況下，對於這類樹脂有必要使後推力圖形平緩，象PT1G、PT2G和PT3G那樣，在先導分行程區間L2從開始的低後推力指令值向最大後推力指令值趨近的變化比較平緩，並且在中間分行程區間L3隨著螺杆20的後退呈現一個緩坡。考慮使用例如聚丁烯-對酞酸鹽樹脂(PBT)的場合，在這種情況下，對於這類樹脂有必要使後推力圖形適中，象PT1M、PT2M和PT3M那樣，在先導分行程區間L2從開始的低後推力指令值向最大後推力指令值趨近的變化適中，並且在中間分行程區間L3隨著螺杆20的後退呈現一個適中的坡。
比較第一陡峭的後推力圖形PT1A，第二適中的後推力圖形PT2M和第三平緩的後推力圖形PT3G。第一陡峭的後推力圖形PT1A具有最小的峰值和最尖的峰形，而第三平緩的後推力圖形PT3G具有最大的峰值和最鈍的峰形。另外，第二適中的後推力圖形PT2M具有適中的峰值和中等銳度的峰形。
響應由電平設置部41設置的後推力控制電平，由銳度選擇部43所選擇的後推力圖形的山形部分沿縱坐標軸上下移動。為此目的，確定部42A有一個存儲器421A，用來預先存儲作為三種標準形狀的後推力圖形的第一至第三山形部分。
現在，對圖8所示的後推力控制裝置的操作進行描述。操作者首先操作電平設置部41，使電平設置部41設置後推力控制電平，並操作銳度選擇部43，使銳度選擇部43根據要模製的樹脂性質從第一至第三銳度中選擇一個，作為所選擇的銳度。指示後推力控制電平的電平設置信號和指示所選擇的銳度的銳度選擇信號被供給確定部42A。確定部42A響應銳度選擇信號，根據後推力控制電平，確定圖9至11中所示的具有一個與所選銳度相應的所選擇的山形部分的後推力圖形中的一個作為所選的的後推力圖形。確定部42A產生指示所選後推力圖形的圖形信號。圖形信號被供給控制器26。來自螺杆位置檢測器27的指示螺杆後退位置的螺杆位置檢測信號，經過放大器28，被供給控制器26，並且來自後推力檢測器18的指示後推力檢測值的壓力檢測信號，經過放大器25，也被供給控制器26。控制器26響應由螺杆位置檢測信號指示的螺杆後退位置，對後推力進行控制，使後推力檢測值符合由所選後推力圖形所指示的與螺杆後退位置相應的可變後推力指令值。具體地說，控制器26在螺杆20旋轉開始以後，從螺杆位置檢測器27所檢測的螺杆位置檢測信號中判明當前螺杆位置。接著，控制器26對後推力檢測值與圖形信號中的與當前螺杆後退位置相應的當前後推力指令值進行比較，得到後推力檢測值和當前後推力指令值之間的當前壓力差。然後，控制器26經過電機驅動器30控制注射伺服電機11的電流或輸出扭矩，使當前的壓力差變為零或變為接近於零。
如結合圖3所說明的，在常規的後推力控制方法中，操作者必須設置三個固定後推力指令值在增塑和計量過程中螺杆旋轉開始時的第一固定後推力指令值P1，在增塑和計量過程剛完成時的第三固定後推力指令值P3，和在正常的增塑和計量過程中的第二固定後推力指令值P2。最好，操作者必須設置四個固定後推力控制值，如圖3中虛線所示。另外，關於多個固定的後推力指令值的組合以及它們之間的位置轉換，以及關於怎樣使螺杆的後退即咀嚼和揉和均勻地進行，操作者需要具有經驗。
與此相反，在根據本發明第二實施例的後推力控制裝置中，操作者可以通過電平設置部41隻設置一個後推力控制電平，並可以通過銳度選擇部43從第一至第三銳度中選擇一個銳度，然後由確定部42A自動地確定或準備所選擇的後推力控制圖形。在這種情況下，操作者可以首先設置比較低的後推力控制電平，以後可考慮螺杆20的後退情況、從加熱壓筒21的尖頭部中的熔融樹脂中溢出的氣體狀態，或者熔融樹脂的上色等，升高後推力控制電平。這種作業與常規的固定後推力指令值的組合及它們之間的位置轉換的設置作業相比，是很容易的，也不必要在這方面具有高度熟練的水平。
順帶說明，由確定部42A產生的後推力圖形在顯示裝置(未示出)的顯示屏上顯示。這樣，利用眾所周知的工具例如光筆，顯示在顯示屏上的後推力圖形的銳度可以被任意地修改。
下面參考圖12對根據本發明第三實施例的後推力控制裝置進行描述。所說明的後推力控制裝置在結構和操作上與圖4所示的類似，不同之處是後推力控制裝置包括時鐘產生器44和計數器45，用以代替螺杆位置檢測器27和放大器28的組合，確定部和控制器也比圖4所示的有所修改，這些在後面將變得清楚。為此，確定部和控制器以42B和26A表示。
時鐘產生器44產生一個時鐘信號送往計數器45。計數器45響應控制器26A來的復位信號，復位或初始化為零。這個復位信號在螺杆旋轉開始時由控制器26A產生。計數器45與時鐘信號同步進行計數操作，產生指示螺杆後退瞬時的瞬時信號。也就是說，時鐘產生器44和計數器45接合起來用作螺杆後退的瞬時產生器，以產生指示螺杆後退瞬時的瞬時信號。這個瞬時信號被供給控制器26A。
由電平設置部41設置的指示後推力控制電平的電平設置信號被供給確定部42B。隨著描述的進行，運行情況將變得更清楚，確定部42B根據後推力控制電平確定具有與時間有關的連續變化的可變後推力指令值的後推力圖形。確定部42B產生指示後推力圖形的圖形信號。圖形信號被供給控制器26A。在任何情況下，電平設置部41和確定部42B接合在一起充當後推力圖形準備單元，用以準備與時間有關的後推力圖形。
控制器26A被提供有經過放大器25的指示來自後推力檢測器18的後推力檢測值的後推力檢測信號。響應後推力檢測信號和瞬時信號，控制器26A根據圖形信號，經電機驅動器30控制注射伺服電機11，進行後推力控制。
除圖12以外，參考圖13、14和15，對由確定部42B產生的後推力圖形進行說明。在圖13至15中，橫坐標和縱坐標分別表示螺杆後退的瞬時和後推力。圖13表示由電平設置部41設置的後推力控制電平較低時的第一後推力圖形PT1。圖14表示由電平設置部41設置的後推力控制電平適中時的第二後推力圖形PT2。圖15表示由電平設置部41設置的後推力控制電平較高時的第三後推力圖形PT3。
在圖13至15中，第一至第三後推力圖形PT1、PT2和PT3中的每一個都由螺杆旋轉開始和螺杆旋轉停止之間的螺杆後退的瞬時來確定。具體地說，在與螺杆旋轉開始相應的螺杆後退瞬時和與螺杆旋轉停止相應的螺杆後退瞬時之間，螺杆運動時間區間用T表示。螺杆運動時間區間T被分為多個分時間區間，以螺杆運動時間區間的十分之一即T/10為一個單位。
在現在所說明的實例中，螺杆運動時間區間T被分成第一至第五分時間區間T1、T2、T3、T4和T5，螺杆後退瞬時從螺杆旋轉開始瞬時到螺杆旋轉停止瞬時，依次在這些分時間區間中移動。第一和第五分時間區間T1和T2，每個都具有螺杆運動時間區間T的十分之一的長度，即T/10。第一分時間區間T1稱為開始分時間區間，而第五分時間區間T5稱為最終分時間區間。第二和第四分時間區間T2和T4，每個都具有螺杆運動時間區間T的十分之二的長度，即2T/10。第二分時間區間T2稱為先導分時間區間，而第四分時間區間T4稱為尾部分時間區間。第三分時間區間T3具有螺杆運動時間區間T的十分之四的長度，即4T/10。第三分時間區間T3稱為中將分時間區間。
如圖13至圖15所說明的，在螺杆旋轉開始後立即開始的第一或開始分時間區間T1中，第一至第三後推力圖形PT1、PT2和PT3，每個都具有從零後推力指令值開始向低後推力指令值變化的可變後推力指令值。在第二或先導分時間區間T2中，第一至第三後推力圖形PT1、PT2和PT3，每個都具有從低後推力指令值開始向上升到最大後推力指令值的可變後推力指令值。在第三或中間分時間區間T3中，第一至第三後推力圖形PT1、PT2和PT3，每個都具有從最大後推力指令值向中間後推力指令值平緩下降的可變後推力指令值。在第四或尾部分時間區間T4中，第一至第三後推力圖形PT1、PT2和PT3，每個都具有從中間後推力指令值向最終低後推力指令值急劇下降的後推力指令值。在第五或最終分時間區間T5中，第一至第三後推力圖形PT1、PT2和PT3，每個都具有從最終低後推力指令值向零後推力指令值變化的可變後推力指令值。
結果，有可能得到具有可變後推力值的後推力圖形，這個後推力指令值是與螺杆後退瞬時一一對應而連續變化的。
如圖13至15所示，第一至第三後推力圖形PT1、PT2和PT3，除對應於第一和最終分時間區間T1和T5的部分以外，每個都有一個山形部分。後推力圖形的山形部分響應由電平設置部41設置的後推力控制電平，沿縱坐標軸上下移動。為此，確定部42B包括一個存儲器421B，用於預先存儲作為標準形狀的後推力圖形的山形部分。
現在，對圖12所示的後推力控制裝置的操作進行描述。操作者首先操作電平設置部41，使電平設置部41設置後推力控制電平。指示後推力控制電平的電平設置信號被提供給確定部42B。確定部42B響應電平設置信號，根據後推力控制電平確定如圖13至15所示的後推力圖形，產生指示後推力圖形的圖形信號。控制器26A也被提供有來自計數器45的指示螺杆後退瞬時的瞬時信號，以及經過放大器25的來自後推力檢測器18的指示後推力檢測值的壓力檢測信號。控制器26A響應瞬時信號所指示的螺杆後退瞬時，對後推力進行控制，使後推力檢測值符合由後推力圖形指示的與螺杆後退瞬時相對應的可變後推力指令值。
具體地說，控制器26A在螺杆20開始旋轉之後，從計數器45所產生的瞬時信號中判明當前螺杆後退瞬時。接著，控制器26A對後推力檢測值與圖形信號中的與當前螺杆後退瞬時相應的當前後推力指令值進行比較，得到後推力檢測值和當前後推力指令值之間的當前壓力差。然後，控制器26A經過電機驅動器30控制注射伺服電機11的電流或輸出扭矩，使當前的壓力差變為零或變為接近於零。
另外，如上所述，後推力圖形在第五或最終分時間區間L5，具有最終的低後推力指令值。因此，儘管在第五或最終分時間區間T5，螺杆20的轉速減小，但是螺杆後退是不改變的，並且在此位置螺杆20也不空轉。雖然第一至第五分時間區間T1至T5分別具有螺杆運動時間區間T的十分之一，十分之二，十分之四，十分之二和十分之一的長度，但是，在上述實施例中，第一至第五分時間區間T1至T5，每個都可以適宜地選擇其長度。
如結合圖3所說明的，在常規的後推力控制方法中，操作者必須設置三個固定後推力指令值在增塑和計量過程中螺杆旋轉開始時的第一固定後推力指令值P1，在增塑和計量過程剛完成時的第三固定後推力指令值P3，和在正常的增塑和計量過程中的第二固定後推力指令值P2。最好，操作者必須設置四個固定後推力控制值，如圖3中虛線所示。另外，關於多個固定後推力指令值的組合以及它們之間的位置轉換，以及關於怎樣使螺杆的後退即咀嚼和揉和均勻地進行，操作者需要具有經驗。
與此相反，在根據本發明第三個實施例的後推力控制裝置中，操作者可以通過電平設置部41僅設置一個後推力控制電平，然後由確定部42B自動計算或準備後推力圖形。在這種情況下，操作者可首先設置較低的後推力控制電平，然後可考慮螺杆20的後退情況，從加熱壓筒21的尖頭部中的熔融樹脂中溢出的氣體狀態，或者熔融樹脂上色等，升高後推力控制電平。這種作業與常規的固定後推力指令值的組合及它們之間的位置轉換的設置作業相比較，是很容易的，也不必在這方面具有高度熟練的水平。
圖12所表示的後推力控制裝置準備或產生的後推力圖形，只具有一個山形部分。那就是說，後推力圖形僅具有一種型式的山形。但是，後推力控制裝置最好可準備或產生具有下面將要說明的從多個山形部分中選擇的一個山形的後推力圖形。換句話說，後推力圖形可以有兩個或更多型式的山形部分。
下面將參考圖16對根據本發明第四實施例的後推力控制裝置進行描述。圖示說明的後推力控制裝置在結構和操作方面與圖12所示的類似，所不同的是後推力控制裝置還包括一個銳度選擇部43，並且確定部較之圖12所示的有所修改，下面將清楚地說明。所以，確定部以42C表示。
確定部42C響應來自銳度選擇部43的銳度選擇信號，根據後推力控制電平，確定具有與螺杆後退瞬時有關而連續變化的可變後推力指令值，這一點隨著描述的進行將變得清晰。確定部42C產生指示後推力圖形的圖形信號。圖形信號被送到控制器26A。在任何情況下，電平設置部41、銳度選擇部43和確定部42C組合在一起用作後推力圖形準備單元，準備與螺杆後退瞬時有關的後推力圖形。
控制器26A響應後推力檢測信號和瞬時信號，根據圖形信號，經過電機驅動器30控制注射伺服電機11，進行後推力控制。
除圖16以外，將參考圖17、18和19對由確定部42C產生的後推力圖形進行描述。在圖17至19中，橫坐標和縱坐標分別代表螺杆後退位置和後推力。圖17表示電平設置部41設置的後推力控制電平較低時的三個第一後推力圖形第一陡峭的後推力圖形PT1A；第一適中的後推力圖形PT1M；和第一平緩的後推力圖形PT1G。圖18表示電平設置部41設置的後推力控制電平適中時的三個第二後推力圖形第二陡峭的後推力圖形PT2A；第二適中的後推力圖形PT2M；和第二平緩的後推力圖形PT2G。圖19表示電平設置部41設置的後推力控制電平較高時的三個第三後推力圖形第三陡峭的後推力圖形PT3A；第三適中的後推力圖形PT3M；和第三平緩的後推力圖形PT3G。
如圖17中所示，第一適中的後推力圖形PT1M相應於圖13中說明的第一後推力圖形PT1。第一陡峭的後推力圖形PT1A具有的最大後推力指令值高於第一適中的後推力圖形PT1M的最大後推力指令值。第一平緩的後推力圖形PT1G具有的最大後推力指令值低於第一適中的後推力圖形PT1M的最大後推力指令值。
同樣，圖18中所示的第二適中的後推力圖形PT2M相應於圖14中說明的第二後推力圖形PT2。第二陡峭的後推力圖形PT2A具有的最大後推力指令值高於第二適中的後推力圖形PT2M的最大後推力指令值。第二平緩的後推力圖形PT2G具有的最大後推力指令值低於第二適中的後推力圖形PT2M的最大後推力指令值。
同樣，圖19中所示的第三適中的後推力圖形PT3M相應於圖15中說明的第三後推力圖形PT3。第三陡峭的後推力圖形PT3A具有的最大後推力指令值高於第三適中的後推力圖形PT3M的最大後推力指令值。第三平緩的後推力圖形PT3G具有的最大後推力指令值低於第三適中的後推力圖形PT3M的最大後推力指令值。
第一至第三陡峭的後推力圖形PT1A、PT2A、和PT3A中的每一個都具有第一山形部分。同樣，第一至第三適中的後推力圖形PT1M、PT2M和PT3M中的每一個都具有第二山形部分。同樣，第一至第三平緩的後推力圖形PT1G、PT2G和PT3G中的每一個都具有第三山形部分。
將假設銳度選擇部43選擇第一銳度作為所選擇的銳度，而電平設置部41則設置低後推力控制電平。在這種情況下，確定部42C產生或準備如圖17所示的指示第一陡峭的後推力圖形PT1A的圖形信號。作為另一個例子，假設銳度選擇部43選擇第二銳度作為所選擇的銳度，而電平設置部41則設置中間後推力控制電平。在這種情況下，確定部42C產生或準備如圖18所示的指示第二適中的後推力圖形PT2M的圖形信號。假設銳度選擇部43選擇第三銳度作為所選擇的銳度，而電平設置部41則設置高的後推力控制電平。在這種情況下，確定部42C產生或準備如圖19所示的指示第三平緩的後推力圖形PT3G的圖形信號。
如上所述，確定部42C可以產生或準備圖形信號，這個信號表示具有從第一至第三山形部分選出的一個山形部分的後推力圖形。這是因為應當考慮模製樹脂的特定性能。
具體地說，考慮使用例如聚醯胺這樣的樹脂的場合，就容易出現螺杆20空轉的現象。在這種情況下，對於這類樹脂有必要使後推力圖形陡峭，象PT1A、PT2A和PT3A那樣，在先導分時間區間T2從開始的低後推力指令值向最大後推力指令值趨近的變化比較急速，而在中間分時間區間T3隨著螺杆20的後退呈現一個陡坡。考慮使用例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物樹脂(ABS)，聚碳酸脂，烯烴族樹脂如聚丙烯，聚乙烯，聚苯乙烯的場合，在這些情況下，對於這類樹脂有必要使後推力圖形平緩，象PT1G、PT2G和PT3G那樣，在先導分時間區間T2從開始的低後推力指令值向最大後推力指令值趨近的變化比較平緩，而在中間分時間區間T3隨著螺杆20的後退呈現一個緩坡。考慮使用例如聚丁烯-對酞酸鹽樹脂(PBT)，的場合，在這種情況下，對於這類樹脂有必要使後推力圖形適中，象PT1M、PT2M和PT3M那樣，在先導分時間區間T2從開始的低後推力指令值向最大後推力指令值趨近的變化適中，而在中間分時間區間T3隨著螺杆20的後退呈現一個適中的坡。
響應由電平設置部41設置的後推力控制電平，由銳度選擇部43所選擇的後推力圖形的山形部分沿縱坐標軸上下移動。為此目的，確定部42C有一個存儲器421C，用來預先存儲作為三種標準形狀的後推力圖形的第一至第三山形部分。
現在，對圖16所示的後推力控制裝置的操作進行描述。操作者首先操作電平設置部41，使電平設置部41設置後推力控制電平，並操作銳度選擇部43，使銳度選擇部43根據要模製的樹脂性質從第一至第三銳度中選擇一個，作為所選擇的銳度。指示後推力控制電平的電平設置信號和指示所選擇的銳度的銳度選擇信號，被供給確定部42C。確定部42C響應銳度選擇信號，根據後推力控制電平，確定圖17至19表示的後推力圖形之一，作為具有與所選銳度相應的所選山形部分的後推力圖形。確定部42C產生指示所選後推力圖形的圖形信號。圖形信號被供給控制器26A。來自計數器45的指示螺杆後退瞬時的瞬時信號，以及來自後推力檢測器18並經過放大器25的指示後推力檢測值的壓力檢測信號，也都被供給控制器26A。控制器26A響應由瞬時信號指示的螺杆後退瞬時，對後推力進行控制，使後推力檢測值符合由所選後推力圖形所指示的與螺杆後退瞬時相應的可變後推力指令值。具體地說，控制器26A在螺杆20旋轉開始以後，從計數器45產生的瞬時信號中識別當前螺杆後退瞬時。接著，控制器26A對後推力檢測值與圖形信號中的與當前螺杆後退瞬時相應的當前後推力指令值進行比較，得到後推力檢測值和當前後推力指令值之間的當前壓力差。然後，控制器26A經過電機驅動器30控制注射伺服電機11的電流或輸出扭矩，使當前的壓力差變為零或變為接近於零。
如結合圖3所說明的，在常規的後推力控制方法中，操作者必須設置三個固定後推力指令值在增塑和計量過程中螺杆旋轉開始時的第一固定後推力指令值P1，在增塑和計量過程剛完成時的第三固定後推力指令值P3，和在正常的增塑和計量過程中的第二固定後推力指令值P2。最好，操作者必須設置四個固定後推力控制值，如圖3中虛線所示。另外，關於多個固定後推力指令值的組合以及它們之間的位置轉換，以及關於怎樣使螺杆20的後退即咀嚼和揉和均勻地進行，操作者需要具有經驗。
與此相反，在根據本發明第四實施例的後推力控制裝置中，操作者可以通過電平設置部41隻設置一個後推力控制電平，並可以通過銳度選擇部43從第一至第三銳度中選擇一個銳度，然後由確定部42C自動地確定或準備所選擇的後推力控制圖形。在這種情況下，操作者可以設置較低的後推力控制電平，以後可考慮螺杆20的後退情況，從加熱壓筒21的尖頭部中的熔融樹脂中溢出的氣體狀態，或者熔融樹脂的上色等，升高後推力控制電平。這種作業與常規的固定後推力指令值的組合及它們之間的位置轉換的設置作業相比，是很容易的，也不必要在這方面具有熟練的水平。
順帶說明，由確定部42C產生的後推力圖形，在顯示裝置(未示出)的顯示屏上顯示。這樣，利用眾所周知的工具例如光筆，顯示在顯示屏上的後推力圖形的銳度可以被任意地修改。
儘管至此已結合最佳實施例對本發明進行了描述，但對於本領域技術熟練人員來說，將本發明變成各種不同的形式是很容易的。雖然所做的描述是就電機驅動注塑機而言的，但本發明也可以應用到如圖20所說明的液壓注塑機。
如圖20所示，液壓注塑機包括液壓致動裝置11A，用以替換圖1所示的伺服電機11。液壓致動裝置11A包括注射圓筒51和活塞52。具有可控流速或可控壓力的傳動油，經進/出口51-1從注射圓筒51流進和流出。注射圓筒51的液壓壓力由將要被說明的壓力控制閥控制。
圖21表示根據本發明第五實施例的後推力控制裝置，這裡的後推力控制裝置被應用於液壓注塑機。所表示的後推力控制裝置在結構和操作上與圖4所示的類似，不同之處是這裡的後推力控制裝置包括液壓致動裝置11A和標註為30A的壓力控制閥的組合，代替圖4所示的伺服電機11和電機驅動器30的組合。
圖22表示根據本發明第六實施例的後推力控制裝置，這裡的後推力控制裝置被應用於液壓注塑機。所表示的後推力控制裝置在結構和操作上與圖8所示的類似，不同之處是這裡的後推力控制裝置包括液壓致動裝置11A和標註為30A的壓力控制閥的組合，代替圖8所示的伺服電機11和電機驅動器30的組合。
圖23表示根據本發明第七實施例的後推力控制裝置，這裡的後推力控制裝置被應用於液壓注塑機。所表示的後推力控制裝置在結構和操作上與圖12所示的類似，不同之處是這裡的後推力控制裝置包括液壓致動裝置11A和標註為30A的壓力控制閥的組合，代替圖12所示的伺服電機11和電機驅動器30的組合。
圖24表示根據本發明第八實施例的後推力控制裝置，這裡的後推力控制裝置被應用於液壓注塑機。所表示的後推力控制裝置在結構和操作上與圖16所示的類似，不同之處是這裡的後推力控制裝置包括液壓致動裝置11A和標註為30A的壓力控制閥的組合，代替圖16所示的伺服電機11和電機驅動器30的組合。
另外，代替測力傳感器，後推力檢測器18可以是裝在螺杆20頭部段20-4(圖2)的樹脂壓力檢測器。再有，雖然所描述的是就後推力圖形具有三種山形部分的標準形狀而言的，但後推力圖形也可以具有四種或更多種山形部分的標準形狀。
確定部42、42A、42B和42C可以是任何計算機。這種計算機，例如可包括微處理機，非易失性存儲器(如ROM或硬碟驅動器)，用以存儲程序，進行上述圖形的計算或選擇，和易失性存儲器(如RAM)，暫時存儲程序及數據。還有，儘管圖中說明確定部與控制器是分開的，但確定部和控制器也可以包括在單個計算機中。
電平設置部41和銳度選擇部43可以是任何類型的計算機輸入裝置。
控制器26和26A可以是任何類型的適合於所述控制的已知的控制器，如本領域技術熟練人員所顯而易見的。另一種方法是控制器26和26A可以被包括在計算機中。
權利要求
1.一種控制包括注射裝置在內的注塑機中的後推力的方法，所述注射裝置具有一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱使樹脂粉末熔化成熔融樹脂，一螺杆，被設置在所述加熱壓筒內，用於將所述加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，以對熔融樹脂進行計量，和一注射致動裝置，與所述螺杆在操作上聯動，用於沿軸向驅動所述螺杆以將所述加熱壓筒中被計量的熔融樹脂向前注射，其特徵在於，所述方法包括步驟選擇後推力控制電平；根據後推力控制電平，確定具有與所述螺杆後退位置有關而連續變化的可變後推力指令值的後推力圖形，其中至少有最大的後推力指令值；以及根據後推力圖形控制所述後推力。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述注塑機包括電機驅動注塑機，所述電機驅動注塑機包括用作所述注射致動裝置的注射電機，通過控制所述注射電機的電流，對所述後推力進行控制。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述注塑機包括電機驅動注塑機，所述電機驅動注塑機包括用作所述注射致動裝置的注射電機，通過控制所述注射電機的輸出扭矩，對所述後推力進行控制。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述注塑機包括液壓注塑機，所述液壓注塑機包括用作所述注射致動裝置的液壓致動裝置，通過控制所述液壓致動裝置的液壓壓力，對所述後推力進行控制。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述後推力圖形由所述螺杆旋轉開始和所述螺杆旋轉停止之間螺杆運動行程中的所述螺杆的後退位置確定，所述螺杆運動行程被分成第一分行程區間、先導分行程區間、中間分行程區間、尾部分行程區間和最終分行程區間，具有可變後推力指令值的所述後推力圖形的值，在第一分行程區間從零後推力指令值向開始的低後推力指令值變化，在先導分行程區間從開始的低後推力指令值上升到具有預定銳度的最大後推力指令值，在中間分行程區間從最大後推力指令值相對平緩地下降到中間後推力指令值，在尾部分行程區間從中間後推力指令值相對陡峭地下降到最終的低後推力指令值，並且在最終分行程區間從最終的低後推力指令值變化到零後推力指令值。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述預定銳度是從多個銳度中選擇的一個。
7.一種用於控制包括注射裝置在內的注塑機的後推力的後推力圖形的準備方法，所述注射裝置具有一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱使樹脂粉末熔化成熔融樹脂，和一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將所述加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，以對熔融樹脂進行計量，其特徵在於，所述方法包括步驟選擇後推力控制電平；以及根據後推力控制電平，確定具有與所述螺杆後退位置有關而連續變化的可變後推力指令值的後推力圖形，其中至少有最大的後推力指令值。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述後推力圖形由所述螺杆旋轉開始和所述螺杆旋轉停止之間螺杆運動行程中的所述螺杆的後退位置確定，所述螺杆運動行程被分成第一分行程區間、先導分行程區間、中間分行程區間、尾部分行程區間和最終分行程區間，具有可變後推力指令值的所述後推力圖形的值，在第一分行程區間從零後推力指令值向開始的低後推力指令值變化，在先導分行程區間從開始的低後推力指令值上升到具有預定銳度的最大後推力指令值，在中間分行程區間從最大後推力指令值相對平緩地下降到中間後推力指令值，在尾部分行程區間從中間後推力指令值相對陡峭地下降到最終的低後推力指令值，並且在最終分行程區間從最終的低後推力指令值變化到零後推力指令值。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述預定銳度是從多個銳度中選擇的一個。
10.一種控制包括注射裝置在內的注塑機中的後推力的方法，所述注射裝置具有一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱使樹脂粉末熔化成熔融樹脂，一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將所述加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，以對熔融樹脂進行計量，和一注射致動裝置，與所述螺杆在操作上聯動，用於沿軸向驅動所述螺杆以將所述加熱壓筒中被計量的熔融樹脂向前注射，其特徵在於，所述方法包括步驟選擇後推力控制電平；根據後推力控制電平，確定具有與時間有關而連續變化的可變後推力指令值的後推力圖形，其中至少有最大的後推力指令值；以及根據後推力圖形控制所述後推力。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述注塑機包括電機驅動注塑機，所述電機驅動注塑機包括用作所述注射致動裝置的注射電機，通過控制所述注射電機的電流，對所述後推力進行控制。
12.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述注塑機包括電機驅動注塑機，所述電機驅動注塑機包括用作所述注射致動裝置的注射電機，通過控制所述注射電機的輸出扭矩，對所述後推力進行控制。
13.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述注塑機包括液壓注塑機，所述液壓注塑機包括用作所述注射致動裝置的液壓致動裝置，通過控制所述液壓致動裝置的液壓壓力，對所述後推力進行控制。
14.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述後推力圖形由所述螺杆旋轉開始和所述螺杆旋轉停止之間螺杆運動時間區間中的所述螺杆的後退瞬時確定，所述螺杆運動時間區間被分成第一分時間區間、先導分時間區間、中間分時間區間、尾部分時間區間和最終分時間區間，具有可變後推力指令值的所述後推力圖形的值，在第一分時間區間從零後推力指令值向開始的低後推力指令值變化，在先導分時間區間從開始的低後推力指令值上升到具有預定銳度的最大後推力指令值，在中間分時間區間從最大後推力指令值相對平緩地下降到中間後推力指令值，在尾部分時間區間從中間後推力指令值相對陡峭地下降到最終的低後推力指令值，並且在最終分時間區間從最終的低後推力指令值變化到零後推力指令值。
15.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述預定銳度是從多個銳度中選擇的一個。
16.一種用於控制包括注射裝置在內的注塑機的後推力的後推力圖形準備方法，所述注射裝置具有一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱使樹脂粉末熔化成熔融樹脂，和一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將所述加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，以對熔融樹脂進行計量，其特徵在於，所述方法包括步驟選擇後推力控制電平；以及根據後推力控制電平，確定具有與時間有關而連續變化的可變後推力指令值的後推力圖形，其中至少有最大的後推力指令值，以便準備後推力圖形。
17.根據權利要求16所述的方法，其特徵在於，所述後推力圖形由所述螺杆旋轉開始和所述螺杆旋轉停止之間螺杆運動時間區間中的所述螺杆的後退瞬時確定，所述螺杆運動時間區間被分成第一分時間區間、先導分時間區間、中間分時間區間、尾部分時間區間和最終分時間區間，具有可變後推力指令值的所述後推力圖形的值，在第一分時間區間從零後推力指令值向開始的低後推力指令值變化，在先導分時間區間從開始的低後推力指令值上升到具有預定銳度的最大後推力指令值，在中間分時間區間從最大後推力指令值相對平緩地下降到中間後推力指令值，在尾部分時間區間從中間後推力指令值相對陡峭地下降到最終的低後推力指令值，並且在最終分時間壓間從最終的低後推力指令值變化到零後推力指令值。
18.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，所述預定銳度是從多個銳度中選擇的一個。
19.一種用於控制包括注射裝置在內的注塑機中的後推力的後推力控制裝置，所述注射裝置具有一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱使樹脂粉末熔化成熔融樹脂，一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將所述加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，以對熔融樹脂進行計量，和一注射致動裝置，與所述螺杆在操作上聯動，用於沿軸向驅動所述螺杆將所述加熱壓筒中被計量的熔融樹脂向前注射，其特徵在於，所述注射裝置設有後推力檢測器，用於檢測所述加熱壓筒內的即在所述螺杆前面被計量的熔融樹脂的後推力，產生指示後推力檢測值的壓力檢測信號，和螺杆位置檢測器，用於檢測所述螺杆後退位置，產生指示所述螺杆後退位置的螺杆位置檢測信號，所述後推力控制裝置包括電平選擇裝置，用於選擇後推力控制電平和輸出指示所選擇的後推力控制電平的電平信號；確定裝置，與所述電平選擇裝置相連，用於根據由電平信號指示的所選擇的後推力控制電平，確定具有與所述螺杆後退位置有關而連續變化的可變後推力指令值的後推力圖形，其中至少有最大的後推力指令值，所述確定裝置產生指示後推力圖形的圖形信號；以及控制器，與所述確定裝置、所述後推力檢測器和所述螺杆位置檢測器相連，並與所述注射致動裝置在操作上聯動，用於響應壓力檢測信號和螺杆位置檢測信號，根據後推力圖形，通過所述注射致動裝置控制所述後推力。
20.根據權利要求19所述的後推力控制裝置，其特徵在於，所述注塑機包括電機驅動注塑機，所述電機驅動注塑機具有用作所述注射致動裝置的注射電機，其中，所述控制器通過控制所述注射電機的電流，對所述後推力進行控制。
21.根據權利要求19所述的後推力控制裝置，其特徵在於，所述注塑機包括電機驅動注塑機，所述電機驅動注塑機具有用作所述注射致動裝置的注射電機，其中，所述控制器通過控制所述注射電機的輸出扭矩，對所述後推力進行控制。
22.根據權利要求19所述的後推力控制裝置，其特徵在於，所述注塑機包括液壓注塑機，所述液壓注塑機具有用作所述注射致動裝置的液壓致動裝置，其中，所述控制器通過控制所述液壓致動裝置的液壓壓力，對所述後推力進行控制。
23.根據權利要求19所述的裝置，其特徵在於，所述後推力圖形由所述螺杆旋轉開始和所述螺杆旋轉停止之間螺杆運動行程中的所述螺杆的後退位置確定，所述螺杆運動行程被分成第一分行程區間、先導分行程區間、中間分行程區間、尾部分行程區間和最終分行程區間，所述確定裝置確定具有可變後推力指令值的所述後推力圖形，所述可變後推力指令值在第一分行程區間從零後推力指令值向開始的低後推力指令值變化，在先導分行程區間從開始的低後推力指令值上升到具有預定銳度的最大後推力指令值，在中間分行程區間從最大後推力指令值相對平緩地下降到中間後推力指令值，在尾部分行程區間從中間後推力指令值相對陡峭地下降到最終的低後推力指令值，並且在最終分行程區間從最終的低後推力指令值變化到零後推力指令值。
24.一種用於控制包括注射裝置在內的注塑機中的後推力的後推力控制裝置，所述注射裝置具有一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱使樹脂粉末熔化成熔融樹脂，一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將所述加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，以對熔融樹脂進行計量，和一注射致動裝置，與所述螺杆在操作上聯動，用於沿軸向驅動所述螺杆將所述加熱壓筒中被計量的熔融樹脂向前注射，其特徵在於，所述注射裝置設有後推力檢測器，用於檢測所述加熱壓筒內的即在所述螺杆前面被計量的熔融樹脂的後推力，產生指示後推力的後推力檢測值的壓力檢測信號，和螺杆位置檢測器，用於檢測所述螺杆後退位置，產生指示所述螺杆後退位置的螺杆位置檢測信號，所述後推力控制裝置包括電平選擇裝置，用於選擇後推力控制電平和輸出指示所選擇的後推力控制電平的電平信號；銳度選擇裝置，用於從多種轉變至最大後推力指令值的銳度中選擇一種，作為所選擇的銳度；確定裝置，與所述電平選擇裝置和所述銳度選擇裝置相連，用於根據由電平信號指示的所選擇的後推力控制電平，確定具有與所述螺杆後退位置有關而連續變化的可變後推力指令值的後推力圖形，其中至少有最大的後推力指令值，後推力圖形具有由所選擇的銳度確定的山形部分，所述確定裝置產生指示後推力圖形的圖形信號；以及控制器，與所述確定裝置、所述後推力檢測器和所述螺杆位置檢測器相連，並與所述注射致動裝置在操作上聯動，用於響應壓力檢測信號和螺杆位置檢測信號，根據後推力圖形，通過所述注射致動裝置控制所述後推力。
25.根據權利要求24所述的後推力控制裝置，其特徵在於，所述注塑機包括電機驅動注塑機，所述電機驅動注塑機具有用作所述注射致動裝置的注射電機，其中所述控制器通過控制所述注射電機的電流，對所述後推力進行控制。
26.根據權利要求24所述的後推力控制裝置，其特徵在於，所述注塑機包括電機驅動注塑機，所述電機驅動注塑機具有用作所述注射致動裝置的注射電機，其中所述控制器通過控制所述注射電機的輸出扭矩，對所述後推力進行控制。
27.根據權利要求24所述的後推力控制裝置，其特徵在於，所述注塑機包括液壓注塑機，所述液壓注塑機具有用作所述注射致動裝置的液壓致動裝置，其中所述控制器通過控制所述液壓致動裝置的液壓壓力，對所述後推力進行控制。
28.根據權利要求24所述的後推力控制裝置，其特徵在於，所述後推力圖形由所述螺杆旋轉開始和所述螺杆旋轉停止之間螺杆運動行程中的所述螺杆的後退位置確定，所述螺杆運動行程被分成第一分行程區間、先導分行程區間、中間分行程區間、尾部分行程區間和最終分行程區間，所述確定裝置確定具有可變後推力指令值的所述後推力圖形，所述可變後推力指令值在第一分行程區間從零後推力指令值向開始的低後推力指令值變化，在先導分行程區間從開始的低後推力指令值上升到具有所選銳度的最大後推力指令值，在中間分行程區間從最大後推力指令值相對平緩地下降到中間後推力指令值，在尾部分行程區間從中間後推力指令值相對陡峭地下降到最終的低後推力指令值，並且在最終分行程區間從最終的低後推力指令值變化到零後推力指令值。
29.一種準備用於控制包括注射裝置在內的注塑機的後推力的後推力圖形的後推力圖形準備單元，所述注射裝置具有一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱使樹脂粉末熔化成熔融樹脂，和一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將所述加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，以對熔融樹脂進行計量，其特徵在於，所述後推力圖形準備單元包括電平選擇裝置，用於選擇後推力控制電平和輸出指示所選擇的後推力控制電平的電平信號；以及確定裝置，與所述電平選擇裝置相連，用於根據由電平信號指示的所選擇的後推力控制電平，確定具有與所述螺杆後退位置有關而連續變化的可變後推力指令值的後推力圖形，其中至少有最大的後推力指令值，所述確定裝置產生指示後推力圖形的圖形信號；
30.根據權利要求29所述的後推力圖形準備單元，其特徵在於，所述後推力圖形由所述螺杆旋轉開始和所述螺杆旋轉停止之間螺杆運動行程中的所述螺杆的後退位置確定，所述螺杆運動行程被分成第一分行程區間、先導分行程區間、中間分行程區間、尾部分行程區間和最終分行程區間，所述確定裝置確定具有可變後推力指令值的所述後推力圖形，所述可變後推力指令值在第一分行程區間從零後推力指令值向開始的低後推力指令值變化，在先導分行程區間從開始的低後推力指令值上升到具有預定銳度的最大後推力指令值，在中間分行程區間從最大後推力指令值相對平緩地下降到中間後推力指令值，在尾部分行程區間從中間後推力指令值相對陡峭地下降到最終的低後推力指令值，並且在最終分行程區間從最終的低後推力指令值變化到零後推力指令值。
31.一種準備用於控制包括注射裝置在內的注塑機的後推力的後推力圖形的後推力圖形準備單元，所述注射裝置具有一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱使樹脂粉末熔化成熔融樹脂，和一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將所述加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，以對熔融樹脂進行計量，其特徵在於，所述後推力圖形準備單元包括電平選擇裝置，用於選擇後推力控制電平和輸出指示所選擇的後推力控制電平的電平信號；銳度選擇裝置，用於從多種轉變至最大後推力指令值的銳度中選擇一種，作為所選擇的銳度；以及確定裝置，與所述電平選擇裝置和所述銳度選擇裝置相連，用於根據由電平信號指示的後推力控制電平，確定具有與所述螺杆後退位置有關而連續變化的可變後推力指令值的後推力圖形，其中至少有最大的後推力指令值，後推力圖形具有由所選擇的銳度確定的山形部分，所述確定裝置產生指示後推力圖形的圖形信號。
32.根據權利要求31所述的後推力圖形準備單元，其特徵在於，所述後推力圖形由所述螺杆旋轉開始和所述螺杆旋轉停止之間螺杆運動行程中的所述螺杆的後退位置確定，所述螺杆運動行程被分成第一分行程區間、先導分行程區間、中間分行程區間、尾部分行程區間和最終分行程區間，所述確定裝置確定具有可變後推力指令值的所述後推力圖形，所述可變後推力指令值在第一分行程區間從零後推力指令值向開始的低後推力指令值變化，在先導分行程區間從開始的低後推力指令值上升到具有所選銳度的最大後推力指令值，在中間分行程區間從最大後推力指令值相對平緩地下降到中間後推力指令值，在尾部分行程區間從中間後推力指令值相對陡峭地下降到最終的低後推力指令值，和在最終分行程區間從最終的低後推力指令值變化到零後推力指令值。
33.一種用於控制包括注射裝置在內的注塑機中的後推力的後推力控制裝置，所述注射裝置具有一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱使樹脂粉末熔化成熔融樹脂，一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將所述加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，以對熔融樹脂進行計量，和一注射致動裝置，與所述螺杆在操作上聯動，用於沿軸向驅動所述螺杆將所述加熱壓筒中被計量的熔融樹脂向前注射，其特徵在於，所述注射裝置設有後推力檢測器，用於檢測所述加熱壓筒內的即在所述螺杆前面被計量的熔融樹脂的後推力，產生指示後推力的後推力檢測值的壓力檢測信號，和螺杆後退瞬時產生器，用於產生指示所述螺杆後退瞬時的瞬時信號，所述後推力控制裝置包括電平選擇裝置，用於選擇後推力控制電平和輸出指示所選擇的後推力控制電平的電平信號；確定裝置，與所述電平選擇裝置相連，用於根據由電平信號指示的所選擇的後推力控制電平，確定具有與時間有關而連續變化的可變後推力指令值的後推力圖形，其中至少有最大的後推力指令值，並產生指示後推力圖形的圖形信號；以及控制器，與所述確定裝置、所述後推力檢測器和所述螺杆後退瞬時產生器相連，並與所述注射致動裝置在操作上聯動，用於響應壓力檢測信號和瞬時信號，根據後推力圖形，通過所述注射致動裝置控制所述後推力。
34.根據權利要求33所述的後推力控制裝置，其特徵在於，所述注塑機包括電機驅動注塑機，所述電機驅動注塑機具有用作所述注射致動裝置的注射電機，其中所述控制器通過控制所述注射電機的電流，對所述後推力進行控制。
35.根據權利要求33所述的後推力控制裝置，其特徵在於，所述注塑機包括電機驅動注塑機，所述電機驅動注塑機具有用作所述注射致動裝置的注射電機，其中所述控制器通過控制所述注射電機的輸出扭矩，對所述後推力進行控制。
36.根據權利要求33所述的後推力控制裝置，其特徵在於，所述注塑機包括液壓注塑機，所述液壓注塑機具有用作所述液壓注射裝置的液壓致動裝置，所述控制器通過控制所述液壓致動裝置的液壓壓力，對所述後推力進行控制。
37.根據權利要求33所述的後推力控制裝置，其特徵在於，所述後推力圖形由所述螺杆旋轉開始和所述螺杆旋轉停止之間螺杆運動時間區間中的所述螺杆的後退瞬時確定，所述螺杆運動時間區間被分成第一分時間區間、先導分時間區間、中間分時間區間、尾部分時間區間和最終分時間區間，所述確定裝置確定具有可變後推力指令值的所述後推力圖形，所述可變後推力指令值在第一分時間區間從零後推力指令值向開始的低後推力指令值變化，在先導分時間區間從開始的低後推力指令值上升到具有預定銳度的最大後推力指令值，在中間分時間區間從最大後推力指令值相對平緩地下降到中間後推力指令值，在尾部分時間區間從中間後推力指令值相對陡峭地下降到最終的低後推力指令值，並且在最終分時間區間從最終的低後推力指令值變化到零後推力指令值。
38.一種用於控制包括注射裝置在內的注塑機中的後推力的後推力控制裝置，所述注射裝置具有一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱使樹脂粉末熔化成熔融樹脂，一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將所述加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，以對熔融樹脂進行計量，和一注射致動裝置，與所述螺杆在操作上聯動，用於沿軸向驅動所述螺杆將所述加熱壓筒中被計量的熔融樹脂向前注射，其特徵在於，所述注射裝置設有後推力檢測器，用於檢測所述加熱壓筒內的即在所述螺杆前面被計量的熔融樹脂的後推力，產生指示後推力的後推力檢測值的壓力檢測信號，和螺杆後退瞬時產生器，用於產生指示所述螺杆後退瞬時的瞬時信號，所述後推力控制裝置包括電平選擇裝置，用於選擇後推力控制電平和輸出指示所選擇的後推力控制電平的電平信號；銳度選擇裝置，用於從多種轉變至最大後推力指令值的銳度中選擇一種，作為所選擇的銳度；確定裝置，與所述電平選擇裝置和所述銳度選擇裝置相連，用於根據由電平信號指示的所選擇的後推力控制電平，確定具有與時間有關而連續變化的可變後推力指令值的後推力圖形，其中至少有最大的後推力指令值，後推力圖形具有由所選擇的銳度確定的山形部分，所述確定裝置產生指示後推力圖形的圖形信號；以及控制器，與所述確定裝置、所述後推力檢測器和所述螺杆後退瞬時產生器相連，並與所述注射致動裝置在操作上聯動，用於響應壓力檢測信號和瞬時信號，根據後推力圖形，通過所述注射致動裝置控制所述後推力。
39.根據權利要求38所述的後推力控制裝置，其特徵在於，所述注塑機包括電機驅動注塑機，所述電機驅動注塑機具有用作所述注射致動裝置的注射電機，其中所述控制器通過控制所述注射電機的電流，對所述後推力進行控制。
40.根據權利要求38所述的後推力控制裝置，其特徵在於，所述注塑機包括電機驅動注塑機，所述電機驅動注塑機具有用作所述注射致動裝置的注射電機，其中所述控制器通過控制所述注射電機的輸出扭矩，對所述後推力進行控制。
41.根據權利要求38所述的後推力控制裝置，其特徵在於，所述注塑機包括液壓注塑機，所述液壓注塑機具有用作所述注射致動裝置的液壓致動裝置，其中所述控制器通過控制所述液壓致動裝置的液壓壓力，對所述後推力進行控制。
42.根據權利要求38所述的後推力控制裝置，其特徵在於，所述後推力圖形由所述螺杆旋轉開始和所述螺杆旋轉停止之間螺杆運動時間區間中的所述螺杆的後退瞬時確定，所述螺杆運動時間區間被分成第一分時間區間、先導分時間區間、中間分時間區間、尾部分時間區間和最終分時間區間，所述確定裝置確定具有可變後推力指令值的所述後推力圖形，所述可變後推力指令值在第一分時間區間從零後推力指令值向開始的低後推力指令值變化，在先導分時間區間從開始的低後推力指令值上升到具有所選銳度的最大後推力指令值，在中間分時間區間從最大後推力指令值相對平緩地下降到中間後推力指令值，在尾部分時間區間從中間後推力指令值相對陡峭地下降到最終的低後推力指令值，並且在最終分時間區間從最終的低後推力指令值變化到零後推力指令值。
43.一種準備用於控制包括注射裝置在內的注塑機的後推力的後推力圖形的後推力圖形準備單元，所述注射裝置具有一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱使樹脂粉末熔化成熔融樹脂，和一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將所述加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，以對熔融樹脂進行計量，其特徵在於，所述後推力圖形準備單元包括電平選擇裝置，用於選擇後推力控制電平和輸出指示所選擇的後推力控制電平的電平信號；以及確定裝置，與所述電平選擇裝置相連，用於根據由電平信號指示的所選擇的後推力控制電平，確定具有與時間有關而連續變化的可變後推力指令值的後推力圖形，其中至少有最大的後推力指令值，所述確定裝置產生指示後推力圖形的圖形信號；
44.根據權利要求43的後推力圖形準備單元，其特徵在於，所述後推力圖形由所述螺杆旋轉開始和所述螺杆旋轉停止之間螺杆運動時間區間中的所述螺杆的後退瞬時確定，所述螺杆運動時間區間被分成第一分時間區間、先導分時間區間、中間分時間區間、尾部分時間區間和最終分時間區間，所述確定裝置確定具有可變後推力指令值的所述後推力圖形，所述可變後推力指令值在第一分時間區間從零後推力指令值向開始的低後推力指令值變化，在先導分時間區間從開始的低後推力指令值上升到具有預定銳度的最大後推力指令值，在中間分時間區間從最大後推力指令值相對平緩地下降到中間後推力指令值，在尾部分時間區間從中間後推力指令值相對陡峭地下降到最終的低後推力指令值，並且在最終分時間區間從最終的低後推力指令值變化到零後推力指令值。
45.一種準備用於控制包括注射裝置在內的注塑機的後推力的後推力圖形的後推力圖形準備單元，所述注射裝置具有一加熱壓筒，用於將其中的樹脂粉末加熱使樹脂粉末熔化成熔融樹脂，和一螺杆，被設置在加熱壓筒內，用於將所述加熱壓筒中的熔融樹脂向前輸送，以對熔融樹脂進行計量，其特徵在於，所述後推力圖形準備單元包括電平選擇裝置，用於選擇後推力控制電平和輸出指示所選擇的後推力控制電平的電平信號；銳度選擇裝置，用於從多種轉變至最大後推力指令值的銳度中選擇一種，作為所選擇的銳度；以及確定裝置，與所述電平選擇裝置和所述銳度選擇裝置相連，用於根據由電平信號指示的所選擇的後推力控制電平，確定具有與時間有關而連續變化的可變後推力指令值的後推力圖形，其中至少有最大的後推力指令值，後推力圖形具有由所選擇的銳度確定的山形部分，所述確定裝置產生指示後推力圖形的圖形信號。
46.根據權利要求45所述的後推力圖形準備單元，其特徵在於，所述後推力圖形由所述螺杆旋轉開始和所述螺杆旋轉停止之間螺杆運動時間區間中的所述螺杆的後退瞬時確定，所述螺杆運動時間區間被分成第一分時間區間、先導分時間區間、中間分時間區間、尾部分時間區間和最終分時間區間，所述確定裝置確定具有可變後推力指令值的所述後推力圖形，所述可變後推力指令值在第一分時間區間從零後推力指令值向開始的低後推力指令值變化，在先導分時間區間從開始的低後推力指令值上升到具有所選銳度的最大後推力指令值，在中間分時間區間從最大後推力指令值相對平緩地下降到中間後推力指令值，在尾部分時間區間從中間後推力指令值相對陡峭地下降到最終的低後推力指令值，並且在最終分時間區間從最終的低後推力指令值變化到零後推力指令值。
全文摘要
在用於控制包括注射裝置在內的注塑機中的後推力的後推力控制裝置中,所述注射裝置包括一加熱壓筒、一螺杆和一注射致動裝置,並設置有後推力檢測器和螺杆位置檢測器,後推力控制裝置包括電平設置部。銳度選擇部從多個銳度中選擇一個作為所選銳度。確定部確定具有可變後推力指令值的後推力圖形。後推力圖形具有山形部分。控制器響應壓力檢測信號和螺杆位置檢測信號,根據後推力圖形,通過注射致動裝置對後推力進行控制。
文檔編號B29C45/50GK1242285SQ99109440
公開日2000年1月26日 申請日期1999年7月2日 優先權日1998年7月2日
發明者原齊 申請人:住友重機械工業株式會社