全电式塑胶射出成型机的控制方法技术

本公开关于一种控制方法，应用于全电式塑胶射出成形机，控制方法包含：(S1)采样射胶马达所接收的驱动电流，以得到第一电流值；(S2)计算操作电流值，其中操作电流值至少包含射胶马达进行转速控制时所需的电流；(S3)将第一电流值减去操作电流值，以得到第二电流值；以及(S4)将第二电流值换算成射胶螺杆给予该料管的推力，并根据料管的截面积将推力换算成反映射嘴的前端压力的推估值。

【技术实现步骤摘要】
全电式塑胶射出成型机的控制方法
本公开属于塑胶射出成型机领域，特别涉及一种全电式塑胶射出成型机的控制方法。
技术介绍
近年来，随着环保意识逐渐受到重视，使得许多产业设备有很大的变迁，而射出成型产业的制程设备演进则成为一项明显的例子，由过去普遍的液压式设备转换为较具环保概念的全电式设备。顾名思义，全电式塑胶射出成型机的动力系统全以电动马达驱动，也就是以伺服马达或感应马达来取代原有的油压缸或气压缸。全电式塑胶射出成型机具有快速、精准、稳定、安静、省电、洁净等特性，堪称塑胶射出成型机革命性的里程碑。因此，全电式塑胶射出成型机的应用市场相当广泛，举凡从一般民生工业用品(例如，硅胶类产品、PET容器、汽机车零件、化妆品容器、家庭用容器、精密齿轮……等)，进而以全电式塑胶射出成型机的快速、稳定、安静的优势应用于精密射出市场(例如，半导体元件、信息电脑产品、光学镜片、液晶导光板、IC卡、电子材料元件……等)，似乎是无所不括。目前在全电式塑胶射出成型机的运行流程中，射胶保压阶段以及储料计量阶段都需应用到属于压力感测器的荷重元(loadcell)，即全电式塑胶射出成型机会通过荷重元感测料管将塑料推出时的压力，并依据荷重元所反馈的压力感测值来对应调整控制策略。然而由于全电式塑胶射出成型机通常需要用到4台以上的大瓦特数的伺服驱动器及伺服马达，故成本的压力非常大，所以降低成本是全电式塑胶射出成型机非常重要的一环。目前部分业者考虑拿掉荷重元来达到节省成本的目的，然而如何使不具有荷重元的全电式塑胶射出成型机仍具有不错的压力控制，以维持射出效果则为目前的研发重点。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种全电式塑胶射出成型机的控制方法，从而使全电式塑胶射出成型机无需荷重元而节省生产成本，同时保持不错的射出效果。为达上述目的，本公开的一较广实施方式为提供一种控制方法，应用于全电式塑胶射出成形机，全电式塑胶射出成形机包含射胶马达、减速机构、射胶螺杆、料管及射嘴，减速机构利用减速比而提高射胶马达的扭力，射胶螺杆由射胶马达经由减速机构所输出的扭力带动而旋转及移动，进而推动料管将于料管内的塑料转为熔胶，并自射嘴射出，控制方法包含：S1于全电式塑胶射出成型机运行时，采样射胶马达所接收的驱动电流，以得到第一电流值；S2计算操作电流值，其中操作电流值至少包含射胶马达进行转速控制时所需的电流；S3将第一电流值减去操作电流值，以得到第二电流值；以及S4将第二电流值换算成射胶螺杆给予料管的推力，并根据料管的截面积将推力换算成反映射嘴的前端压力的推估值。附图说明图1为本公开第一优选实施例的全电式塑胶射出成型机的控制方法的步骤流程示意图；图2为图1所述的控制方法所应用的全电式塑胶射出成型机的简易元件结构示意图；图3为传统全电式塑胶射出成型机利用荷重元感测到的射嘴的前端压力，与本公开的全电式塑胶射出成型机利用图1所示的控制方法所估测出的射嘴的前端压力两者之间的比较示意图；图4为本公开第二优选实施例的全电式塑胶射出成型机的控制方法的步骤流程示意图；图5为传统全电式塑胶射出成型机利用荷重元感测到的射嘴的前端压力，与本公开的全电式塑胶射出成型机利用图4所示的控制方法所估测出的射嘴的前端压力两者之间的比较示意图；图6为本公开的全电式塑胶射出成型机的射胶马达运转时所被施加的阻尼力与射胶马达的转动速度的关系示意图；图7为本公开的全电式塑胶射出成型机的射胶马达运转时所被施加的动摩擦力与射胶马达的转动速度的关系示意图；图8为具荷重元的传统全电式塑胶射出成型机进行200模的射出成型实验时，模次与重量的关系示意图；图9为图2所示的全电式塑胶射出成型机在使用图4所示的控制方法下，且进行200模的射出成型实验时，模次与重量的关系示意图。附图标记说明：1：全电式塑胶射出成型机10：马达驱动器11：射胶马达12：减速机构13：射胶螺杆14：料管15：射嘴i：驱动电流S1～S4：控制方法的步骤具体实施方式体现本公开特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明的用，而非架构于限制本公开。请参阅图1及图2，其中图1为本公开第一优选实施例的全电式塑胶射出成型机的控制方法的步骤流程示意图，图2为图1所述的控制方法所应用的全电式塑胶射出成型机的简易元件结构示意图。如图1及图2所示，本实施例的控制方法可应用于全电式塑胶射出成型机1中，且可分别于全电式塑胶射出成型机1运行于射出阶段以及储料计量阶段时执行，其中全电式塑胶射出成型机1的结构与运行皆与一般广泛运用的全电式塑胶射出成型机1的结构相仿，仅差异在应用本实施例的控制方法的全电式塑胶射出成型机1无须具有荷重元，故于图2中，仅对与本实施例的控制方法具有相关性的全电式塑胶射出成型机1的部分元件结构进行标示，并不对全电式塑胶射出成型机1的细节结构及整体运行进行描述。于本实施例中，全电式塑胶射出成型机1主要包含马达驱动器10、射胶马达11、减速机构12、射胶螺杆13、料管14及射嘴15。马达驱动器10用以提供驱动电流i驱动射胶马达11运行，并依据全电式塑胶射出成型机1的内部的检测元件(未图示)以反馈方式传来的关于全电式塑胶射出成型机1的运行参数，例如驱动电流i等等，而对应调整驱动电流i。减速机构12与射胶马达11连接，且具有一减速比，减速机构12可利用减速比而达到使射胶马达11降转速但提高扭力的目的。料管14与射嘴15连接，且可填充塑料。射胶螺杆13与减速机构12及料管14连接，射胶螺杆13可由射胶马达11经由减速机构12所输出的扭力带动而进行前后移动，进而推动塑料于料管14中经熔融转为熔胶后，再以移动的方式使该熔胶自与料管14连接的射嘴15射出至模具(未图示)。本实施例的控制方法可由马达驱动器10来执行，而该控制方法的原理主要为由于射胶马达11所接收的驱动电流i的反馈值包含了相当多的信息，其中的一信息即为射嘴15的前端压力，而此压力数值传统是由荷重元进行检测，而为了达到拿掉荷重元以节省全电式塑胶射出成型机1的成本的目的，本实施例的控制方法即架构于从射胶马达11所接收的驱动电流i中将射嘴15的前端压力分离出来，如此一来，即可根据所分离出射嘴15的前端压力而对应调整全电式塑胶射出成型机1的运行。因此本实施例的控制方法即为先实施步骤S1，于全电式塑胶射出成型机1运行时，经由反馈方式采样射胶马达11所接收的驱动电流i，以得到第一电流值。接着，执行步骤S2，计算一操作电流值，其中操作电流值至少包含对射胶马达11进行转速控制时所需的电流。由于在射胶马达11所接收的驱动电流i中，占比例最大的电流成分为让射胶马达11进行加速或减速时所需的电流，而为了准确地估测出射嘴15的前端压力，必须优先从驱动电流i中剔除让射胶马达11进行加速或减速时所需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制方法，应用于一全电式塑胶射出成形机，该全电式塑胶射出成形机包含一射胶马达、一减速机构、一射胶螺杆、一料管及一射嘴，该减速机构用以提高该射胶马达的扭力，该射胶螺杆由该射胶马达经由该减速机构所输出的扭力带动而移动，进而推动该料管于该料管内的塑料转为熔胶，并自该射嘴射出，该控制方法包含以下步骤：/nS1于该全电式塑胶射出成型机运行时，采样该射胶马达所接收的一驱动电流，以得到一第一电流值；/nS2计算一操作电流值，其中该操作电流值至少包含该射胶马达进行转速控制时所需的电流；/nS3将该第一电流值减去该操作电流值，以得到一第二电流值；以及/nS4将该第二电流值换算成该射胶螺杆给予该料管的一推力，并根据该料管的一截面积将该推力换算成反映该射嘴的前端压力的一推估值。/n

【技术特征摘要】
1.一种控制方法，应用于一全电式塑胶射出成形机，该全电式塑胶射出成形机包含一射胶马达、一减速机构、一射胶螺杆、一料管及一射嘴，该减速机构用以提高该射胶马达的扭力，该射胶螺杆由该射胶马达经由该减速机构所输出的扭力带动而移动，进而推动该料管于该料管内的塑料转为熔胶，并自该射嘴射出，该控制方法包含以下步骤：
S1于该全电式塑胶射出成型机运行时，采样该射胶马达所接收的一驱动电流，以得到一第一电流值；
S2计算一操作电流值，其中该操作电流值至少包含该射胶马达进行转速控制时所需的电流；
S3将该第一电流值减去该操作电流值，以得到一第二电流值；以及
S4将该第二电流值换算成该射胶螺杆给予该料管的一推力，并根据该料管的一截面积将该推力换算成反映该射嘴的前端压力的一推估值。


2.如权利要求1所述的控制方法，其中于该步骤S2中，是采样该射胶马达的转动速度，以产生一采样信号，并对该采样信号进行第一次低...

【专利技术属性】
技术研发人员：许云峰，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71