[发明专利]具替代模式的射出至保压切换点控制方法

说明书

技术领域

本发明是一种具替代模式的射出至保压切换点控制方法，应用于射出成型机在成型过程中由速度控制的射出阶段至压力控制的保压阶段的切换时机的决定，而若其中一组被设定为主要切换参考时，另一组则进入统计学习模式，而若其中一组失效时，则此控制方法可自动锁定至较稳定的一组进行切换点控制。

背景技术

射出成形法为一周期性制程技术，其步骤约略分为关模过程(Clamping)、射出过程(Injection)、保压与塑化过程(Holding andPlasticising)、冷却与开模顶出过程(Cooling and Ejection)，射出成形机在射出过程是以射出速度充填模式控制，而保压过程为压力充填模式控制。射出成形工件的品质常取决于射出成形机在射出阶段末期转为保压阶段开始的切换点控制。正确的切换点控制，可降低毛边的发生的机率、保持齐一的产品品质、以及降低二次料所产生的问题等的优点。

好的切换点控制除基本上取决於射出成形机可否提供稳定的速度/压力控制特性以维持在切换点的准确性有关外，亦与所采用切换点控制方法息息相关。目前射出成形机的切换控制方法主要以射胶螺杆位置或射胶时间为切换的参考，其结果将易受油温变动、机械运动误差、及塑料不均匀性等干扰的影响，产生较大的误差，遂造成切换时机太早或延迟。太早切换常使产品尺寸不足或凹陷；而延迟切换经常伴随着模穴受高度挤压的危险，除了对尺寸及毛边的不良影响，亦可能造成模穴边缘变形及锁模单元超负载的危险主因，继而对射出机导柱的永久性伤害。

目前利用稳定可靠模穴压力信号进行切换的方法已被使用，即模穴压力在达预设的压力时去作切换功能，此方法的切换信号是基于绝对量的模穴压力值或基于计算出的充填体积饱和点(DE-A-4140392)所产生，可排除螺杆行程和止逆阀功能的影响，使得切换更有效率。但使用绝对量的模穴压力值决定切换点易受压力量测值误差的影响；而目前使用充填体积饱和点切换方法(US5665283)，其控制法则虽使用模糊控制理论较具强健性，但仍受压力感测器装设的位置和特殊模穴压力波形特性所影响，仍有改善的空间。

又，市面上所知的射出切换保压的方法约有四种：第一种为固定射胶时间切换方式；第二种为固定容积切换方式，也就是射胶螺杆位置设定方式。两者目前为射出成型机的标准配备，但其结果皆易受油温变动、机械运动误差、及塑料不均匀性等干扰的影响，产生较大的误差，遂造成切换时机太早或延迟；第三种切换方法为固定压力切换方式，对油压驱动的射出成型机而言可以有油压压力、射嘴压力及模穴压力三种模式的切换方法，但此种固定压力切换方式仍常发生切换不良的现象；第四种为利用模穴压力计算充填体积饱和点的切换方法，其控制法则虽使用模糊控制理论较具强健性，但仍受压力感测器装设的位置和特殊模穴压力波形特性所影响。

上述四种射出切换保压的方法，若太早切换则如图4所示，常使产品尺寸不足或凹陷；而延迟切换则如图5所示，经常伴随着模穴受高度挤压的危险，除了对尺寸及毛边的不良影响，亦可能造成模穴边缘变形及锁模单元超负载的危险主因，继而对射出机导柱的永久性伤害，因此在实用上无法稳定地获得一致的品质要求。

发明内容

有监于此，本发明的目的在于，提供一种具替代模式的射出至保压切换点控制方法，可以有效的改善以上各种方法的缺点，而能排除液压油、熔融塑料、螺杆行程、止逆阀功能、压力量测值误差、模具等温度变化对切换点控制的影响，及对射出速度的变化进行快速学习调整，故能大幅提升射出成形机制程能力、改善成形精度。

为达成上述目的的技术内容的控制方法，是提供一种具替代模式的射出至保压切换点控制方法，其是于射出成型机的成型模具中设置模穴压力感测器，并于射胶螺杆装置射胶螺杆位置感测器，而在射出开始到切换保压的过程中，替代模式控制方法一直是启动状态，其中，模穴压力感测器的信号P1及射胶螺杆位置感测器的信号S1被撷取后，各取两点分别以灰预测数学模型估算下一点P2及S2，并与下一点实际量测值相减，获得预测残差量P3及S3，由预测残差量所形成的时序曲线可以找到模穴压力预测残差量峰值P4及螺杆位置预测残差量零值S4，比对两者所产生的时序一同出现的状态就切换到保压控制。

其中，压力学习模式进行峰值变异量统计，并修正零值S4的精度，当模穴压力感测器失效或异常，无法找到模穴压力残差量峰值P4时，就以射胶螺杆位置信号直接进行切换。