CN101318370A - 注塑机及止回阀关闭判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及注塑机及止回阀关闭判断方法。在螺杆前进中检测施加在螺杆上的旋转力和树脂压力并求出这两个的相关系数。在止回阀打开着的时候，与由反流的树脂得到的树脂压力成比例，螺杆旋转力也增加。这种情况，螺杆旋转力和树脂压力的相关系数比基准值大。在止回阀关闭时着由于树脂压力不作用在螺杆刮板上，因而螺杆旋转力下降，相关系数变得比基准值小。利用相关系数比该基准值小，从而可判断止回阀的关闭。

Description

注塑机及止回阀关闭判断方法

技术领域

本发明涉及在螺杆前端具备止回阀(check ring)的注射机，尤其涉及检测该止回阀的关闭时刻的技术。

背景技术

在螺杆前端具备止回阀的注塑机中，在计量结束后的时刻止回阀打开。在该状态下不进行注射的场合，止回阀前方的树脂压力因螺杆前进而上升，从而止回阀向后方移动，树脂的流路关闭。该止回阀关闭的时机因止回阀前方的树脂压力的大小和止回阀后方的树脂压力的大小等而发生变动。由于从注射开始直至止回阀关闭期间，从止回阀前方向后方发生树脂的反流，因而由于止回阀的关闭时机的变动，在每个成形周期的注射体积发生变动，对模制品的质量造成影响。

为了应对这种止回阀的关闭时机的变动，现有众知有将在每个成形周期中使止回阀的关闭时机稳定作为目的的技术。

另外，作为用于应对止回阀的关闭时机变动的其它技术，实际上还已知有监视止回阀关闭后的时机的技术。例如，已知有在比止回阀的位置靠后的后方(树脂流动的上游侧)的汽缸内配设压力传感器，检测螺杆前进中的压力变化并检测止回阀的关闭的方法(参照专利文献1：日本特开平4-53720号公报和专利文献2：日本特开平4-201225号公报)。另外，同样地，还已知有在比止回阀位置靠后的后方汽缸内配设压力传感器，对用该压力传感器检测的压力进行积分并比较该积分值和基准值，在积分值比基准值大时，输出警告，进行模制品的好坏的发明(参照专利文献3：日本特开平3-114721号公报)。

再有，在使螺杆前进时利用由反流的树脂对螺杆的刮板(flight)施加的树脂压力从而对螺杆施加旋转力，从而在注射中螺杆处于自如旋转的状态，检测螺杆的旋转停止了的情况并探测止回阀关闭的方法(参照专利文献4：日本特开2004-216808号公报)。

上述专利文献1、2记载的发明通过用压力传感器检测的树脂压力的变化从而检测止回阀的关闭。在注射开始时刻，止回阀打开着，在注射中止回阀关闭了的时候，由于检测树脂压力从上升变化为下降，所以利用该压力变化检测止回阀的关闭。但是，在注射开始时刻止回阀已经关闭了的场合、在注射中止回阀并未关闭的场合，由于检测树脂压力不发生变化，所以存在无法区别并检测在注射开始时刻止回阀已经关闭着的情况和在注射中止回阀并未关闭的情况的问题。

专利文献3记载的发明由于求出检测树脂压力的积分值并利用该积分值检测止回阀的关闭，所以可判断止回阀从注射开始关闭是否正常动作或者在注射途中是否已关闭或者在注射/保持压力工序中止回阀不关闭是否正常动作。

但是，该专利文献3及专利文献1、2记咱的发明由于都是检测比止回阀靠后的后方的汽缸内的树脂压力，所以有必要将树脂压力传感器设置汽缸内。并且，该树脂压力传感器的设置位置是比螺杆全行程后退后时的止回阀位置靠后的后方。由此，有必要追加树脂压力传感器和放大器等的部件。再有，由于树脂压力传感器的设置位置比螺杆在全行程后退后时的止回阀的位置靠后方，所以计量行程小的场合，螺杆在后退到计量行程时的止回阀的位置离开树脂压力传感器的设置位置。这种情况，由于用树脂压力传感器检测出的树脂压力有可能与止回阀的紧挨其后部分的树脂压力不一致，所以有可能无法准确检测止回阀的状态。

专利文献4记载的发明，虽然不必如专利文献1～3记载的发明那样，在比止回阀靠后的后方设置检测汽缸内的树脂压力的压力检测传感器，但即使止回阀关闭，受到由从该止回阀漏出的反流的树脂得到的压力，螺杆受到旋转力。再有，利用螺杆的前进，存积在螺杆的刮板之间的槽中的树脂也移动，利用存积在该槽内的树脂的粘性等，刮板受到螺杆旋转力。这些螺杆旋转力由于树脂的粘性或树脂压力(注射压力)而发生变动，但即使利用这些力止回阀关闭，但螺杆也有旋转的可能性，存在很难准确检测止回阀的关闭时刻的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不必追加特别的部件且与计量行程的大小无关地可更准确地检测止回阀的关闭时刻的注射机及止回阀关闭判断方法。

涉及本发明的注塑机，具备：具备止回阀的螺杆；在螺杆轴心方向驱动该螺杆的轴心方向驱动单元；使上述螺杆旋转的旋转驱动单元；检测作用于上述螺杆的旋转力的旋转力检测单元；以及检测树脂压力的树脂压力检测单元。再有，该注塑机，具备：在上述螺杆前进时，求出用上述旋转力检测单元检测出的旋转力和用上述树脂压力检测单元检测出的树脂压力的相关系数的相关系数算出单元；和在上述螺杆前进中，在上述求出来的相关系数比基准值小的时刻，判断为上述止回阀已关闭的判断单元。

上述注塑机还可具备：检测上述螺杆的轴心方向位置的螺杆位置检测单元；和在上述判断单元判断为止回阀关闭时，存储用上述螺杆位置检测单元检测出的螺杆位置的单元。

上述注塑机还可具备：求出并存储从螺杆前进开始直至用上述判断单元判断为止回阀关闭的经过时间的单元。

上述注塑机还可具备：在上述判断单元判断为在上述螺杆前进中的全区间范围内上述已求出的相关系数为基准值以上时输出表示上述止回阀在上述螺杆前进工序中未关闭的信号的单元。

上述螺杆的前进是指在注射/保持压力工序中的螺杆的前进或者从计量工序结束直至注射工序开始期间所进行的螺杆的前进。

上述旋转力检测单元可以由上述旋转驱动单元的驱动力进行检测，另外还可以检测由作用于上述螺杆的旋转力得到的上述螺杆的变形。

涉及本发明的注塑机的止回阀关闭判断方法适用于如下结构的注塑机，即具备：具备止回阀的螺杆；在螺杆轴心方向驱动该螺杆的轴心方向驱动单元；使上述螺杆旋转的旋转驱动单元；检测作用于上述螺杆的旋转力的旋转力检测单元；以及检测树脂压力的树脂压力检测单元。并且，上述止回阀关闭判断方法，含有：在上述螺杆前进时，求出用上述旋转力检测单元检测出的旋转力和用上述树脂压力检测单元检测出的树脂压力的相关系数的步骤；在显示装置中显示求出来的相关系数的波形的步骤；以及在上述螺杆前进中，在上述已显示的相关系数比基准值小的时刻判断为上述止回阀关闭了的步骤。

根据本发明，不必追加特别的部件，且可与计量行程的大小无关地检测止回阀的关闭状态，止回阀在螺杆前进开始时刻已经关闭了的时候，止回阀在螺杆前进途中关闭了的时候，止回阀在螺杆前进中并未关闭的时候均可区别并检测该关闭状态。

附图说明

本发明的上述及其它目的和特征将从参照附图的以下实施例的说明中变得更加明确。这些图中：

图1是现有所使用的止回阀机构的一例的说明图。

图2A是在注射/保持压力工序中，表示止回阀并未关闭时的螺杆旋转力及树脂压力的大小的说明图。

图2B是表示图2A的螺杆旋转力及树脂压力的相关系数和关闭判断的基准值关系的说明图。

图3A是在注射/保持压力工序中，表示在螺杆前进中止回阀已关闭时的螺杆旋转力及树脂压力的大小的说明图。

图3B是表示图3A的螺杆旋转力及树脂压力的相关系数和关闭判断的基准值关系的说明图。

图4A是在注射/保持压力工序中，表示从注射开始止回阀已关闭时的螺杆旋转力及树脂压力的大小的说明图。

图4B是表示图4A的螺杆旋转力及树脂压力的相关系数和关闭判断的基准值关系的说明图。

图5是表示涉及本发明的注塑机的一个实施方式的主要部分方框图。

图6是表示涉及本发明的止回阀关闭判断方法的一个实施方式的在注射/保持压力工序中，在每个规定取样周期实施的树脂压力、螺杆旋转力、螺杆位置的数据收集处理的算法的流程图。

图7是表示涉及本发明的止回阀关闭判断方法的一个实施方式的存储取样数据的图表的说明图。

图8是表示涉及本发明的止回阀关闭判断方法的一个实施方式的判断止回阀的关闭时刻处理的第一方式的算法的流程图。

图9是表示涉及本发明的止回阀关闭判断方法的一个实施方式的判断止回阀的关闭时刻处理的第二方式的算法的流程图。

具体实施方式

首先，对本发明的止回阀关闭时刻检测原理进行说明。图1表示现有所使用的止回阀机构的一例。螺杆1插入到汽缸7内，在该螺杆1的前端在螺杆头2和螺杆主体部分之间的缩径部分在螺杆轴心方向可移动地配置止回阀3，在该已缩径部分的螺杆1的主体一侧具备与该止回阀3抵接贴紧并关闭树脂通路的检验单(check seat)4。

在计量工序中，从螺杆1的后方供给的树脂粒8由通过螺杆1旋转而发生的剪切热和来自设置在插有螺杆1的汽缸7外侧的加热器的热而熔融。已熔融的树脂使止回阀3后方的树脂压力上升，发生向前方推压止回阀3的力。如果止回阀3被向前方推，则后方的树脂通过止回阀3和缩径部分的之间的间隙流入止回阀3前方，使螺杆2前方的汽缸7内的压力上升。

在止回阀3前方的树脂压力超过规定压力(背压)时，则螺杆1被向后方推，止回阀3前方压力被减压。再有，通过螺杆1旋转进而止回阀3后方的压力变得比止回阀3前方的压力高，所以继续熔融后的树脂送入到止回阀3的前方。并且，如果螺杆1后退直至规定量(计量位置)，则使螺杆旋转停止。

接下来进入注射工序，为了填充树脂，螺杆1前进(图1中从后向左在螺杆轴心方向移动)，则由于存积在螺杆头2前方的树脂压力上升，所以止回阀3后退与检验单4贴紧，树脂通路关闭，其结果，可防止熔融树脂因该填充压力而向螺杆后退方向反流。

在使螺杆1前进时如果树脂反流，则从止回阀的前方向后方反流后的树脂以对应于树脂压力(注射压力)的力推压螺杆1的刮板5、该推力F的分力为螺杆轴心方向的力(将螺杆1向后方推的力)Fx、和螺杆旋转方向的力(使螺杆1向与计量时相反的方向旋转的力)Fθ。因此，在直至止回阀3关闭期间，在螺杆1上作用对应注射压力的螺杆旋转力(以下，称之为压力依存的螺杆旋转力)Fθ。该压力依存的螺杆旋转力Fθ直至止回阀缝制为止与注射压力的上升一起增加，当止回阀关闭时则与压力的上升无关而渐渐减少。

但是，在螺杆前进中树脂压力(注射压力)从上升转变为减少的场合，即使止回阀并未关闭，螺杆旋转力Fθ也从上升转变为减少。由此，仅仅从螺杆旋转力Fθ的上升/减少很难准确判断止回阀的关闭时刻。

于是，本发明求出螺杆旋转力和树脂压力(注射压力)的相关系数，并根据该相关系数的大小来判断止回阀的关闭时刻。在该相关系数在基准值以上的场合，判断为止回阀打开着，在相关系数比基准值小的场合，判断为止回阀关闭着。

另外，图3A及图3B是止回阀在注射/保持压力工序的螺杆前进途中关闭后时的说明图。如图3A所示，螺杆前进螺杆前方的树脂压力上升，但在该螺杆前进途中如果止回阀关闭，则与树脂压力的上升相反，螺杆旋转力Fθ下降。其结果，螺杆的旋转力和树脂压力的相关系数如图3B所示，比基准值小，由此，可检测止回阀的关闭。

再有，在止回阀自注射开始时刻便关闭着的场合如图4A所示，螺杆前进，即使树脂压力上升，由于止回阀关闭着，所以螺杆旋转力不会上升，相关系数不会变大。其结果，螺杆旋转力和树脂压力的相关系数如图4B所示，在注射～保持压力的全区间中，螺杆旋转力和树脂压力的相关系数变得比基准值小，可判断为止回阀从最初开始便已关闭。

图5是表示实施根据本发明得到的判断方法的注塑机的一例的主要部分方框图。

在插有螺杆1的汽缸7的前端上安装有喷嘴9，在汽缸7的后端部上安装有将树脂粒向汽缸7内供给的料斗15。螺杆1具备在其前端有止回阀3、检验单4等构成的止回阀机构。该螺杆1由作为旋转驱动单元的螺杆旋转用伺服马达10、带、滑轮等构成传动机构12进行旋转驱动。

再有，螺杆1构成为，由作为将螺杆在其轴心方向进行驱动的驱动单元的注射用伺服马达11、传动机构13以及滚珠螺杆/螺母等的将旋转运动转换为直线运动的转换机构14在轴心方向进行驱动，并进行注射及背压控制。在螺杆旋转用伺服马达10及注射用伺服马达11上分别安装检测其旋转位置/速度的位置/速度检测器16、17，利用该位置/速度检测器，可检测螺杆1的旋转速度、螺杆1的位置(螺杆轴心方向的位置)、移动速度(注射速度)。另外，设有来自施加在螺杆1的熔融树脂的螺杆轴线方向的压力的测力传感器等的压力传感器18。

控制该注塑机的控制装置20用总线36连接数值控制用的微处理器即CNC-CPU22、可编程序控制器用的微处理器即PMC-CPU21、伺服控制用的微处理器即伺服CPU25。

PMC-CPU21连接有存储用于控制注塑机的顺序动作的顺序程序等的ROM26及用于暂时存储运算数据的RAM27，CNC-CPU22连接有存储了整体控制注塑机的自动运转程序等的ROM28及用于暂时存储运算数据等的RAM29。

另外，伺服CPU25连接有寄存进行位置环路、速度环路、电流环路的处理的伺服控制专用的控制程序的ROM31和用于暂时存储运算数据的RAM32。再有，伺服CPU25连接基于来自该CPU25的指令，驱动螺杆旋转用的伺服马达10的伺服放大器34和驱动用于进行在轴心方向驱动螺杆并进行注射等的注射用伺服马达11的伺服放大器35。

在螺杆旋转用的伺服马达10及注射用伺服马达11上分别安装位置/速度检测器16、17，来自这些位置/速度检测器16、17的输出反馈到伺服马达10、11。伺服CPU25基于从CNC-CPU22指令的向各轴(螺杆旋转用伺服马达10或者注射用伺服马达11)的移动指令和从位置/速度检测器16、17反馈的检测位置/速度，进行位置/速度的反馈控制的同时，还执行电流的反馈控制，通过各伺服放大器34、35，驱动控制各伺服马达10、11。另外，设有根据来自位置/速度检测器17的位置反馈信号来求出螺杆1的前进位置(轴心方向位置)的当前位置记录器，利用该当前位置记录器可检测螺杆位置。

对伺服CPU25输入将用压力传感器18检测的检测信号用A/D转换器转换为数字信号的树脂压力(施加给螺杆的树脂压力)。另外，为了因树脂的反流而产生的使螺杆1旋转的旋转力，在螺杆旋转用伺服马达10的驱动控制处理中插入周知的干扰推定服务器，由该干扰推定服务器检测施加在螺杆1上的旋转方向的力(旋转力)。

再有，在图5所示的注塑机上设有驱动合模机构和排出机构的伺服马达和伺服放大器等，但这些机构与本申请的发明没有直接关系，所以在图5中省略。

用液晶或者CRT构成的带有显示装置的输入装置30通过显示电路24与总线26连接。用非易失存储器构成的成形数据保存用RAM23也与总线36连接，该成形数据保存用RAM23存储与注射成形作业有关的成形条件和各种设定值、参数、宏观变量等。

根据以上结构，PMC-CPU21控制注塑机整体的顺序动作，CNC-CPU22基于ROM28的运转程序和寄存在成形数据保存用RAM23中的成形条件进行对各轴伺服马达移动指令的分配，伺服CPU25基于对各轴(螺杆旋转用伺服马达10和注射用伺服马达11等的各驱动轴的伺服马达)分配的移动指令和用位置/速度检测器检测出的位置及速度的反馈信号等，进行与现有相同的位置环路控制、速度环路控制还有电流环路控制等的伺服控制，执行所谓的数字伺服处理。

上述结构与现有的电动式注射机的控制装置没有变化，与现有的控制装置不同点在于，附加求出螺杆前进时的螺杆旋转力和树脂压力的相关系数并判断止回阀的关闭时刻的功能。

图6是表示在控制装置20实施的注射/保持压力工序中，在每个规定取样周期中用于检测止回阀的关闭时刻的树脂压力(注射压力)P、螺杆旋转力Q、螺杆位置L等的数据处理的算法的流程图，图7是设置在将如此收集来的每个取样周期的数据作为时间序列数据存储的存储器(RAM29)中的图表T的说明图。另外，图8是表示基于如此收集来的技术求出相关系数判断止回阀的关闭时刻的处理的本发明的第一方式的止回阀的关闭判断处理的算法的流程图。

当开始使螺杆1前进的注射时，CNC-CPU22在每个规定周期执行图6所示的数据收集处理。首先，通过伺服CPU25读取用压力传感器18检测的并用过A/D转换器输入的树脂压力(注射压力)P。另外，读取利用插入到伺服CPU25的处理中的干扰推定服务器求出的施加在螺杆上的旋转力。再有，求出用对来自位置/速度检测器17的反馈信号进行积算并存储注塑用伺服马达11的位置的当前位置记录器的数值所示的螺杆位置(螺杆的前进位置)L(步骤a1)。

其次，在将已求出的树脂压力(注射压力)P、螺杆旋转力Q、螺杆位置L设置在RAM29中的图表T中，并对应于表示取样时的变址i作为时间序列数据如图7所示那样地进行存储(步骤a2)。从注射开始直至保持压力结束位置在每个取样周期中执行该处理，收集用于判断止回阀的关闭时刻的数据。

当注射/保持压力工序结束，在图表T中以时间序列的方式收集数据时，则CNC-CPU22开始判断止回阀的关闭时刻的处理。图8是表示判断该实施方式的止回阀的关闭时刻的处理的第一方式的算法流程图。

在该第一方式及后述的第二方式中，基于此次取样时的数据和比该取样时靠前的n次(n：设定数)取样时的各数据及在比此次取样时靠后的n次取样时的各数据的共计(2n+1)个数据，求出螺杆旋转力Q和树脂压力P的相关系数R。为此，预先确定求出该相关系数R的数据数，并进行设定。对于取样时i的相关系数Ri用下式(1)表示。

$\mathrm{Ri}=\frac{\frac{1}{2n+1}\underset{j=i-n}{\overset{i+n}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{Pj}-\stackrel{\‾}{P})(\mathrm{Qj}-\stackrel{\‾}{Q})}{\sqrt{\frac{1}{2n+1}\underset{j=i-n}{\overset{i+n}{\mathrm{\Σ}}}{(\mathrm{Pj}-\stackrel{\‾}{P})}^2\×\sqrt{\frac{1}{2n+1}\underset{j=i-n}{\overset{i+n}{\mathrm{\Σ}}}{(\mathrm{Qj}-\stackrel{\‾}{Q})}^2}}}\·\·\·\left(1\right)$

但是，在从注射开始直到取样数据到达设定数n，由于比此次取样数据靠前的n个取样数据没有，所以使用从最初的取样时(i＝0)的数据到(此后n个取样时后的)取样时的(n+i)个数据，由下式(2)求出相关系数Ri。

$\mathrm{Ri}=\frac{\frac{1}{n+i+1}\underset{j=0}{\overset{i+n}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{Pj}-\stackrel{\‾}{P})(\mathrm{Qj}-\stackrel{\‾}{Q})}{\sqrt{\frac{1}{n+i+1}\underset{j=0}{\overset{i+n}{\mathrm{\Σ}}}{(\mathrm{Pj}-\stackrel{\‾}{P})}^2\×\sqrt{\frac{1}{n+i+1}\underset{j=0}{\overset{i+n}{\mathrm{\Σ}}}{(\mathrm{Qj}-\stackrel{\‾}{Q})}^2}}}...\left(2\right)$

另外，在注射/保持压力工序中，由于没有在此次取样时之后设定数n个的数据，所以，在从比最后取样时N靠n个前的取样时(N-n)，根据从比此次取样时i靠n个前的取样时(i-n)到最后的取样时N的数据，并利用下式(3)求出相关系数Ri。

$\mathrm{Ri}=\frac{\frac{1}{N-i+n+1}\underset{j=i-n}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{Pj}-\stackrel{\‾}{P})(\mathrm{Qj}-\stackrel{\‾}{Q})}{\sqrt{\frac{1}{N-i+n+1}\underset{j=i-n}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{(\mathrm{Pj}-\stackrel{\‾}{P})}^2\×\sqrt{\frac{1}{N-i+n+1}\underset{j=i-n}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{(\mathrm{Qj}-\stackrel{\‾}{Q})}^2}}}...\left(3\right)$

就该第一方式而言，开始了判断止回阀的关闭时刻的处理的CNC-CPU22首先将表示取样时的变址i作为“0”，读取并存储作为存储在图表T中的变址i的最终值的总取样数据数N(步骤b1)。读取用变址i所示的取样时0～(i+1)的螺杆旋转力Q、树脂压力(注射压力)P(步骤b2)，进行(2)式的运算求出相关系数Ri，将取样时i的取样数据和该求出来的相关系数Ri一同存储在图表T中(步骤b3)。

由于最初i＝0，所以利用从取样时0到取样时n的数据的螺杆旋转力Q0～Qn及树脂压力旋转力P0～pN的各(n+1)个数据，求出相关系数Ri并进行存储。

其次，将变址i增加1个(步骤b4)，并判断该变址i的值是否超过设定值n(步骤b5)，未超过时，返回到步骤b2，反复执行上述步骤b2～b5的处理，并基于(2)式求出相关系数Ri，连同对应的取样数据一同进行存储。

由于变址i的值在超过设定值n时是指比用变址i表示的取样时靠前n个的取样数据的意思，所以读取取样时(i-n)～取样时(i+n)的各数据(螺杆旋转力Q、树脂压力P)(步骤b6)，并基于(1)式求出相关系数Ri，将取样时i的取样数据一同将该求出来的相关系数Ri存储在图表T中(步骤b7)。其次，将变址1增加1(步骤b8)，判断该变址i的值是否超过(N-n)(步骤b9)，未超过时，返回到步骤b6，反复执行上述步骤b6～b9，并基于(1)式求出相关系数Ri，与对应的取样数据一同进行存储。

以下，读取取样时(i-n)～取样时(i+n)的(2n+1)个数据并进行(1)式的运算，求出相关系数Ri并存储。

在变址i的值超过(N-n)且当前变址i的取样时以后的取样时数据为设定值n以下时，读取取样时(i-n)～取样时N的取样数据(螺杆旋转力Q、树脂压力P)(步骤b10)，并基于(3)式求出相关系数Ri，与取样时i的取样数据一同将该求出来的相关系数Ri存储在图表T中(步骤b11)。并且，将变址i增加1(步骤b12)，判断该变址i的值是否超过取样数据的总数N(步骤b13)，未超过时，返回到步骤b10反复执行上述步骤b10～b13的处理，并基于(3)式求出相关系数Ri，与对应的取样数据一同存储。

并且，当变址i的值超过取样数据的总数N时，则将以时间序列存储在图表T中的相关系数Ri自开始依次与基准值进行比较，在检测到比基准值小的相关系数Ri时，则将存储该相关系数Ri的变址i的取样数据(螺杆旋转力Q、树脂压力P、螺杆位置L、还有表示取样时的变址i)作为此次注射料量(注射成形循环)的管理数据存储在设于成形数据保存用RAM23中的管理数据图表中(步骤b16)。再有，作为止回阀的关闭时刻，将该相关系数Ri比基准值小的取样时i的取样数据即螺杆位置Li或者对表示取样时的变址i乘以取样周期求出从注射开始的经过时间的任一方或者双方显示在带有显示装置的输入装置30的显示画面中(步骤b17)，结束该止回阀的关闭时刻的检测处理。

另一方面，已求出的相关系数Ri均在基准值以上时，作为在注射/保持压力工序中止回阀并未关闭的情况，在带有显示装置的输入装置30的显示画面中输出表示止回阀并未关闭的信号(步骤b15)，结束该止回阀的关闭时刻的检测处理。显示该止回阀并未关闭的信号最为警告信号或者作为显示不合格品成形的信号而被利用，向带有显示装置的输入装置30的显示画面进行止回阀并未关闭等的显示。

在该第一方式中，设有步骤b14～b17的处理，比较相关系数和基准值，检测止回阀的关闭时刻，但相关系数Ri在每个取样时以时间序列存储在图表T中的，所以还可以将该相关系数Ri以时间序列的方式显示在带有显示装置的输入装置30的显示画面的同时还显示基准值，作为止回阀的关闭时刻从该显示画面判断相关系数比基准值小的时刻。这种场合，如图2B～图4B所示，在显示画面中显示相关系数和基准值，可判断止回阀的关闭时刻。

另外，在上述第一方式中，虽然在每个各取样数据中求出相关系数Ri，但如果仅判断止回阀的关闭，则每求出相关系数便进行止回阀的关闭的判断，并判断相关系数比基准值小进而出止回阀关闭的取样时以后，还可以不执行相关系数Ri的算出和止回阀的关闭判断处理。

图9是表示判断出该止回阀关闭之后，省略以后的每个取样时的判断处理的本发明的第二方式的止回阀的关闭判断处理的算法的流程图。

该图9所示的第二方式与图8所示的第一方式的差异在于，追加了在求出相关系数Ri之后比较该求出来的相关系数和基准值的步骤。

如图9所示的步骤c1～c3及步骤c5、c6与图8的步骤b1～b5的处理相同，图9的步骤c7、c8及步骤c10、c11与图8的步骤b6～b9的处理相同，图9的步骤c12、c13及步骤c15、c16的处理与图8的步骤b10～b13的处理相同。另外，没有图8的步骤b14的处理，图8的步骤b16、b17的处理与图9的步骤c18、c19的处理几乎相同。

在该第二方式中，将变址i设定为“0”，存储取样总数N之后(步骤c1)，与第一方式相同，直到变址i超过设定值n(步骤c2～c6)，根据(2)式求出相关系数Ri，判断该求出来的相关系数Ri是否在基准值以上(步骤c4)，如果比基准值小，则作为止回阀关闭转移到步骤c18，将此次取样i的数据(显示取样时的变址i、螺杆旋转力Q、树脂压力P、螺杆位置L)作为此次注射料量(注射成形循环)的管理数据存储在管理图表中。再有，作为止回阀的关闭时刻，将此次取样时i的取样数据即、即螺杆位置Li或者对表示取样时的变址i乘以取样周期求出从注射开始的经过时间的任一方或者双方显示在带有显示装置的输入装置30的显示画面中(步骤c19)，结束该止回阀的关闭时刻的检测处理。

在步骤c4，在相关系数Ri不比基准值小，变址i超过了设定值n时，读取取样时(i-n)～(i+n)的(2n+1)个数据，进行(1)式的运算，求出相关系数Ri并存储(步骤c7、c8)，判断该相关系数Ri是否在基准值以上(步骤c9)。在相关系数Ri比基准值小时，转移到步骤c18，如上所述，将此次取样i的数据(表示取样时的变址i、螺杆旋转力Qi、树脂压力Pi、螺杆位置Li)作为此次注射料量(注射成形循环)的管理数据存储在管理数据图表中，作为止回阀的关闭时刻，显示此次取样时i的螺杆位置Li、从注射开始的经过时间(步骤c18、c19)，结束该止回阀的关闭时刻的检测处理。

在步骤c9中，在相关系数Ri不比基准值小，变址i超过了设定值(N-n)时，基于取样时(i-n)～N的取样数据(螺杆旋转力Q、树脂压力P)，根据(3)式求出相关系数Ri并存储(步骤c12、c13)，再有，判断该相关系数Ri是否在基准值以上(步骤c14)。在该相关系数Ri比基准值小的场合，转移到步骤c18，如上所述，将此次取样i时的数据(表示取样时的变址i、螺杆旋转力Qi、树脂压力Pi、螺杆位置Li)作为此次注射料量(注射成形循环)的管理数据存储在管理数据图表中，作为止回阀的关闭时刻，显示此次取样时i的螺杆位置Li、从注射开始的经过时间(步骤c18、c19)，结束该止回阀的关闭时刻的检测处理。

再有，存储在管理数据图表中的表示止回阀的关闭时刻的并表示取样时的变址i、螺杆旋转力Qi、树脂压力Pi、螺杆位置Li等的取样数据作为判断模制喷的好坏的数据或者设定成形条件的参考数据使用。另外，表示该每个各注射料量的止回阀的关闭时刻的螺杆旋转力Qi、树脂压力Pi、螺杆位置Li等的取样数据显示在显示装置的显示画面上，作为成形状态的监视信息使用。

另外，在步骤c14中，在相关系数Ri不比基准值小，变址i超过了取样总数N的值时(步骤c16)，是指止回阀在注射/保持压力工序中并未关闭的意思，所以输出表示止回阀并未关闭的信号(步骤c17)，结束该止回阀的关闭时刻的检测处理。该未关闭的信号作为警告信号或者作为不合格品成形信号使用，对带有显示装置的输入装置30的显示画面进行止回阀未关闭等的显示。

在上述第一及第二方式中，在步骤c17、c19中，用螺杆位置Li或者从注射开始的经过时间(＝i×取样周期)表示止回阀的关闭时刻。这种情况，在i-0取样时，相关系数R0比基准值小的场合，意味着止回阀从开始便已经关闭，所以显示为“从开始关闭”，另外，在螺杆前进中，止回阀关闭了的场合，显示为“途中关闭”，在螺杆前进中止回阀并为关闭的场合，在步骤b15、步骤c17的显示处理中还可以用文字显示为“未关闭”。再有，取代“从开始关闭”“途中关闭”“未关闭”还可以用“○”“△”“×”表示。

另外，在螺杆前进中止回阀未关闭的场合，在步骤b15、步骤c17中例如作为止回阀关闭时刻的螺杆位置，还可以显示比螺杆的最前进位置还靠前的位置那样的通常螺纹不到达那样的位置(例如，-1mm)，另外，作为止回阀关闭时刻的从螺杆前进开始的经过时间，还可以显示非常大的数字(例如999999秒)。

在上述各方式中，在注射/保持压力工序中检测止回阀的关闭，但本发明不仅可适用于注射/保持压力工序，在止回阀关闭进而计量结束之后，至注射开始期间对于使螺杆前进的螺杆前进工序也适用。例如，日本特开昭52-151352号公报及日本特开昭53-39358号公报公开了计量结束之后至注射开始期间，使螺杆前进并使止回阀关闭的技术，但本发明可也适用于这种计量结束之后至注射开始期间进行的螺杆前进工序。

另外，本发明还可适用于计量结束之后至注射开始期间的螺杆前进工序和注射/保持压力工序的双方工序。

在上述两个工序适用了本发明的场合，计量结束后的螺杆前进工序的止回阀的状态、和注射/保持压力工序的止回阀的状态的组合如下。再有，在开始计量结束后的螺杆前进工序的时刻，由于止回阀通常打开着，所以不列举在计量结束后的螺杆前进工序的开始时刻止回阀已经关闭的场合。

场合1，计量结束后的螺杆前进工序：止回阀在途中关闭、注射/保持压力工序：止回阀从开始便关闭

场合2，计量结束后的螺杆前进工序：止回阀在途中关闭、注射/保持压力工序：止回阀在途中关闭

场合3，计量结束后的螺杆前进工序：止回阀在途中关闭、注射/保持压力工序：止回阀不关闭

场合4，计量结束后的螺杆前进工序：止回阀不关闭、注射/保持压力工序：止回阀从开始便关闭

场合5，计量结束后的螺杆前进工序：止回阀不关闭、注射/保持压力工序：止回阀在途中关闭

场合6，计量结束后的螺杆前进工序：止回阀不关闭、注射/保持压力工序：不关闭

由如上所述的止回阀的关闭状态可得到作为成形条件的设定参考的信息。例如，在上述组合中，场合2和场合3意思是在计量结束后的螺杆前进工序尽管与止回阀关闭，但接着在注射/保持压力工序的开始时刻，止回阀打开着。这意味着在计量结束后的螺杆前进工序和接下来的注射/保持压力工序期间，关闭后的止回阀在此打开了。因此，例如在计量结束后的螺杆前进工序之后进行后退(サツクバツク)的场合，可知有必要检查后退条件。

在上述各实施方式中，作为使螺杆旋转的“旋转驱动单元”，虽然使用了电动伺服马达，但电动伺服马达以外还可使用电动马达和液压马达。另外，作为在螺杆轴线方向驱动螺杆并驱动控制注射和背压的轴心方向驱动单元，虽然说明了使用电动伺服马达的例子，但该轴心方向驱动机构还可使用电动马达和液压马达等的液压机构。

再有，在本发明中，在使螺杆前进时，可以阻止螺杆的旋转，也可以以规定的旋转速度使螺杆旋转。以规定的旋转速度使螺杆旋转的场合，其旋转方向哪个方向均可。

阻止螺杆的旋转的场合，由“旋转驱动单元”保持螺杆的旋转位置即可。例如，电动伺服马达的场合，作为定位电动伺服马达的状态，可保持旋转位置，液压马达的场合，可关闭液压马达的油路保持旋转位置。另外，为阻止螺杆的旋转，可使用制动器和单方向离合器。

另外，在本实施方式中，在使螺杆旋转驱动的伺服马达控制电路中设有观测器，用该观测器求出施加在螺杆上的旋转负荷即旋转力。即、作为检测螺杆力的“旋转力检测单元”可以使用观测器。但是，还可以取代观测器而通过马达的驱动电流检测施加在螺杆上的旋转负荷，使用液压马达的场合，还可以通过该液压检测螺杆旋转力。再有，还可以在螺杆上设置变形传感器检测作用于螺杆上的旋转力。再有，用制动方式阻止螺杆旋转的场合，用设置在螺杆上的变形传感器进行检测。

Claims (9)

1.一种注塑机，具备：具备止回阀的螺杆；在螺杆轴心方向驱动该螺杆的轴心方向驱动单元；使上述螺杆旋转的旋转驱动单元；检测作用于上述螺杆的旋转力的旋转力检测单元；以及检测树脂压力的树脂压力检测单元，其特征在于，

具备：在上述螺杆前进时，求出用上述旋转力检测单元检测出的旋转力和用上述树脂压力检测单元检测出的树脂压力的相关系数的相关系数算出单元；以及

在上述螺杆前进中，在上述求出来的相关系数比基准值小的时刻，判断为上述止回阀已关闭的判断单元。

2.根据权利要求1所述的注塑机，其特征在于，

还具备：检测上述螺杆的轴心方向位置的螺杆位置检测单元；以及

在上述判断单元判断出止回阀关闭时，存储用上述螺杆位置检测单元检测出的螺杆位置的单元。

3.根据权利要求1所述的注塑机，其特征在于，

还具备：求出并存储从螺杆前进开始直至用上述判断单元判断止回阀关闭的经过时间的单元。

4.根据权利要求1至3任一项所述的注塑机，其特征在于，

还具备：在上述判断单元判断为在上述螺杆前进中的全区间范围内上述已求出的相关系数为基准值以上时，输出表示上述止回阀在上述螺杆前进工序中未关闭的信号的单元。

5.根据权利要求1至3任一项所述的注塑机，其特征在于，

上述螺杆的前进是指注射/保持压力工序中的螺杆前进。

6.根据权利要求1至3任一项所述的注塑机，其特征在于，

上述螺杆的前进是指从计量工序结束直至注射工序开始期间所进行的螺杆的前进。

7.根据权利要求1至3任一项所述的注塑机，其特征在于，

上述旋转力检测单元由上述旋转驱动单元的驱动力进行检测。

8.根据权利要求1至3任一项所述的注塑机，其特征在于，

上述旋转力检测单元检测由作用于上述螺杆的旋转力引起的上述螺杆的变形

9.一种注塑机的止回阀关闭判断方法，该注塑机，具备：具备止回阀的螺杆；在螺杆轴心方向驱动该螺杆的轴心方向驱动单元；使上述螺杆旋转的旋转驱动单元；检测作用于上述螺杆的旋转力的旋转力检测单元；以及检测树脂压力的树脂压力检测单元，上述止回阀关闭判断方法的特征在于，含有：

在上述螺杆前进时，求出用上述旋转力检测单元检测出的旋转力和用上述注射压力检测单元检测出的注射压力的相关系数的步骤；

在显示装置中显示已求出的相关系数的波形的步骤；以及

在上述螺杆前进中，在上述已显示的相关系数比基准值小的时刻判断为上述止回阀已关闭的步骤。

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