[发明专利]注模机控制方法

说明书

本发明涉及一种在材料树脂测量工序中高精度控制配置在注模机加热筒中螺杆速度、位置和背压的注模机，而且还涉及一种控制同样用途的注模机的方法。

在设计注模机时，特别在考虑各种步骤的控制或自动化操作时，必须注意产品质量的改进、节能和生产效率的提高，特别在材料树脂测量工序中尤其要注意这些问题。从产品质量改进这一点出发，由于其质量主要受注射速度、压力、树脂温度、注入量等的影响，就需要测量高精度注入树脂的精确量。从节能这一点出发，由于以颗粒形状喂入注模机加热筒的材料树脂是在注模机中加热，由螺杆剪切和搅拌以获得均匀熔融的树脂的，因此树脂测量过程的能量可根据螺杆转速（下面称为转数）和背压、要熔融的树脂的温度和种类及形式有效地控制螺杆操作而减至最小，而且，模制产品的生产效率能由减少测量工序所需时间间隔而提高。

一般地说，在注模机中，材料树脂通过料斗喂入加热筒，喂入加热筒的树脂由螺杆旋转向前喂入。在这一操作过程中，树脂由加热器，如安置在加热筒外圆周的加热线圈加热，然后，由螺杆的旋转剪切，搅拌。当喂入在加热筒前端部分形成的空间中的树脂通过在加热筒前端部分形成的喷嘴注入模具。注入模具的树脂压力将螺杆稍微回缩，由此防止熔融的树脂向外流出。这时，由有效地联接螺杆的驱动机构向螺杆施加背压，由此防止从喷嘴和料斗把空气引入加热筒并精确测量树脂量。因此，螺杆靠树脂压力和由传动机构所加背压之间的压差逐渐拉回。螺杆的转数和背压是根据所用树脂的类型及温度凭经验予定。用于确定树脂注射量的螺杆在加热筒中的位置是由检测装置，如限位开关，（检测装置配置在传动机构中）以及推动螺杆旋转的装置和向螺杆提供背压的装置确定。

由于上述通用型注模机的结构，螺杆的位置是由限位开关检测，然后间接地由螺杆转数和其背压之间相对关系控制。这样就产生这样一个问题：由于限位开关动作后，螺杆停止旋转，使螺杆停在偏离所要求位置的位置上，在先有技术中为了克服这一缺点，只能在螺杆接近限位开关时逐渐降低螺杆的转动，或在考虑螺杆过度向后运动后，在理论操作点之前确定限位开关的操作点。出于上述原因，很有必要在树脂测量过程反复试探及修正来确定实际螺杆位置。而且，由于外部因素或干扰，如：所用树脂的种类、模具形状、温度变化、树脂湿度和从料斗喂入加热筒的树脂量的变化，精确的确定限位开关的操作点是很复杂的，这样，获得树脂注入量以及限位开关操作点是很困难的。因此，不可能均匀地注入树脂，也不可能防止模制产品质量的下降，而且，在这种通常的技术中，即使在正常操作过程中，也得不必要地降低螺杆转数，使螺杆停在准确位置，才能在短时间内测量树脂量并获得较高的能源效率以及改进生产率。由于上述干扰，在树脂测量工序中螺杆的振动或过调在树脂测量工序有害地向树脂施加不必要地压缩或压力减少引起熔融的树脂从喷嘴流出，或相反地流入料斗。因此，就需要适当地根据螺杆的速度和位置控制注模机而甚至在注模机控制系统可变化操作过程中也不影响螺杆的特性。

本发明的一个目的就是提供一种能够控制其传动机构的改进的注模机，以便精确地对机器单独的或与螺杆装置的转数和背压一起进行测量工序。

本发明的另一个目的就是提供一种由适当地控制包括螺杆和螺杆传动机构的运动控制系统，精确地控制上述形式注模机测量工序的方法。

一方面根据本发明，提供了一种形式的注模机，在该注模机中供入中空加热筒的材料树脂被加热并由螺杆向前喂入。该螺杆靠传动机构使其旋转并在加热筒中往复运动。在加热筒中熔融并塑化的树脂注入模具，螺杆的位置及其转数由检测装置检测。该注模机的特征在于传动机构包括使螺杆旋转的第一电动机和使螺杆往复运动的第二电动机。其特征还在于：检测装置包括：检测螺杆转数并发出螺杆转数反馈信号的有效联接在第一电动机的第一传感器以及检测螺杆位置并发出螺杆位置反馈信号的有效联接在第二电动机的第二传感器。第一和第二电动机由控制系统控制，螺杆位置的指令信号，螺杆转数的反馈信号以及螺杆位置的反馈信号输入该控制系统。控制系统向第一电动机发出螺杆旋转信号以及向第二电动机发出螺杆背压信号，使位置指令信号和位置反馈信号差值基本为零，该控制系统能够修改使其具有各种控制方式。