锁模力控制方法及注塑机

摘要

本发明公开了一种锁模力控制方法及注塑机，该方法包括：获取锁模动作元件在第一锁模力作用下的动作参数数据，所述锁模动作元件设置在注塑机的合模装置上；判断所述动作参数数据是否在预设范围内；若否，则调整所述第一锁模力，进而重复上述步骤；若是，则按当前锁模力控制注塑机的合模装置执行锁模动作。本发明能实现注塑机的锁模力自动调节,有效减少调试人员的调试时间，提高了产品的合格率并降低了注塑机能耗。

权利要求

1.锁模力控制方法，其特征在于，该方法包括：获取锁模动作元件在第一锁模力作用下的动作参数数据，所述锁模动作元件设置在注塑机的合模装置上，用于对固定模板和活动模板执行模具锁紧操作；该动作参数数据用于指示在注射时腔内熔体对定模和动模的涨开力撑开定模和动模的距离；

判断所述动作参数数据是否在预设范围内；所述预设范围用于指示在临界锁模力作用下定模和动模被撑开的距离的允许变化量，所述预设范围与定模和动模被撑开的距离成正比；

若否，则调整所述第一锁模力，进而重复上述步骤；其中，所述调整所述第一锁模力具体为：若所述动作参数数据的变化量超过第一阈值，则按照第一规则，加大所述第一锁模力；若所述动作参数数据的变化量小于第二阈值，则按照第二规则，减小所述第一锁模力；

若是，则按当前锁模力控制注塑机的合模装置执行锁模动作;其中，所述动作参数数据包括锁模动作元件在注射过程中的位置变化量、和/或锁模油缸中与注入的润滑油相关的参数数据；

所述锁模油缸中与注入的润滑油相关的参数数据为锁模油缸的注油变化量、或注油变化量曲线的幅值或者斜率；

当所述锁模油缸中与注入的润滑油相关的参数数据为锁模油缸的注油变化量曲线的幅值或者斜率时，在生产过程中，能够根据注油变化量曲线和注射进度，实时确定注射过程中该动作参数数据的预设范围，从而在注射过程中的每个时刻，都能实时获取当前的注油变化量曲线，并与预设的注油变化量曲线上相对应的点的幅值或斜率进行比较，来确定当前时刻的注油变化量的变化速度或幅度是否超过当前允许的范围，进而确定是否需要立即调整当前的锁模力，实现对锁模力动态快速的调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取锁模动作元件在第一锁模力作用下的动作参数数据具体为：

获取所述锁模动作元件在第一状态时的第一参数数据；

获取所述锁模动作元件在第二状态时的第二参数数据；

根据所述第一、二参数数据，生成所述动作参数数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一规则为线性增大、按递增函数增大、或阶跃增大。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二规则为线性减小、按递减函数减小、或阶跃减小。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锁模动作元件为注塑机的合模装置上的导柱。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述锁模动作元件为注塑机的合模装置上的导柱；

所述第一状态为注塑机的注射系统在注射开始时的状态，所述第一参数数据为导柱起始位置；

所述第二状态为注塑机的注射系统在注射结束时的状态，所述第二参数数据为导柱结束位置；

所述动作参数数据为导柱结束位置与导柱起始位置的移动变化量。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取锁模动作元件在第一锁模力作用下的动作参数数据之前，还包括：接收用户操作指令，并根据所述用户操作指令，进入锁模力自调节模式。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述按当前锁模力控制所述锁模动作元件执行动作之后，还包括以下步骤：退出锁模力自调节状态。

9.一种注塑机，其特征在于，包括：存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行如权利要求1至

8中任一项所述的锁模力控制方法。

说明书

锁模力控制方法及注塑机

技术领域

[0001] 本发明涉及注塑机技术领域，特别涉及一种锁模力控制方法及注塑机。

背景技术

[0002] 注塑机是一种借助螺杆(或柱塞)的推力，将熔融状态的料体注射入闭合模腔内，最后经固化定型取得制品的设备。在实际生产过程中，操作人员需要根据自身操作经验对
注塑机的锁模力进行调节，以避免因锁模力过大或过小造成产品不合格等问题。

[0003] 但是，由于不同产品的模具不同，需要的锁模力也不尽相同，对操作人员的经验要求较高，调节难度大。

发明内容

[0004] 本发明实施例提供一种锁模力控制方法及注塑机，用以实现注塑机的锁模力自动调节。

[0005] 第一方面，本发明实施例提供了一种锁模力控制方法，该方法包括：

[0006] 获取锁模动作元件在第一锁模力作用下的动作参数数据，所述锁模动作元件设置在注塑机的合模装置上；

[0007] 判断所述动作参数数据是否在预设范围内；

[0008] 若否，则调整所述第一锁模力，进而重复上述步骤；

[0009] 若是，则按当前锁模力控制注塑机的合模装置执行锁模动作。

[0010] 进一步，所述获取锁模动作元件在第一锁模力作用下的动作参数数据具体为：获取所述锁模动作元件在第一状态时的第一参数数据；

[0011] 获取所述锁模动作元件在第二状态时的第二参数数据；

[0012] 根据所述第一、二参数数据，生成所述动作参数数据。

[0013] 进一步，所述调整所述第一锁模力具体为：

[0014] 若所述动作参数数据的变化量超过第一阈值，则按照第一规则，加大所述第一锁模力；

[0015] 若所述动作参数数据的变化量小于第一阈值，则按照第二规则，减小所述第一锁模力。

[0016] 进一步，所述第一规则为线性增大、按递增函数增大、或阶跃增大。

[0017] 所述第二规则为线性减小、按递减函数减小、或阶跃减小。

[0018] 进一步，在所述获取锁模动作元件在第一锁模力作用下的动作参数数据之前，还包括：接收用户操作指令，并根据所述用户操作指令，进入锁模力自调节模式。

[0019] 进一步，在所述按当前锁模力控制所述锁模动作元件执行动作之后，还包括以下步骤：退出锁模力自调节状态。

[0020] 在一种具体的实施方式中，所述锁模动作元件为注塑机的合模装置上的导柱。

[0021] 进一步地，所述锁模动作元件为注塑机的合模装置上的导柱；

[0022] 所述第一状态为注塑机的注射系统在注射开始时的状态，所述第一参数数据为导柱起始位置；

[0023] 所述第二状态为注塑机的注射系统在注射结束时的状态，所述第二参数数据为导柱结束位置；

[0024] 所述动作参数数据为导柱结束位置与导柱起始位置的移动变化量。

[0025] 第二方面，本发明实施例提供了一种注塑机，其包括：

[0026] 存储器，用于存储程序指令；

[0027] 处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行上述锁模力控制方法。

[0028] 在本发明实施例中，通过获取锁模动作元件在第一锁模力作用下的动作参数数据，进一步如果该动作参数数据不在预设的允许范围内，则控制调节第一锁模力的大小，再
重新获取动作参数数据，以进一步判断；如果该动作参数数据在预设的允许范围内，则以当
前的锁模力控制锁模动作元件执行相应的动作，从而实现了注塑机锁模力的自调节。

附图说明

[0029] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本
领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的
附图。

[0030] 图1是本发明实施例的锁模力控制方法的流程示意图；

[0031] 图2是本发明实施例的锁模力控制方法的流程示意图；

[0032] 图3是本发明实施例的锁模力控制方法的流程示意图；

[0033] 图4是本发明实施例的注塑机的结构示意图。

具体实施方式

[0034] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员
在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0035] 在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”
也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

[0036] 取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如
果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述
的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

[0037] 图1为在传统技术一个例子中注塑机的合模装置的结构示意图，包括定模板101、动模板102、定模103、动模104、锁模油缸105、导柱106、活塞107、开合模气缸108和半合螺母
109。

[0038] 其中，定模103固定于定模板101上，动模104固定于动模板102上，定模103和动模104的内部设有空腔。锁模油缸105固定于定模板101的外侧，且锁模油缸105内设置有活塞
107，活塞107与一导柱106的末端连接，导柱106贯穿定模板101与动模板102上的安装孔，导
柱106前端的外周面设置有螺纹。

[0039] 定模板101上还设置有开合模气缸108，开合模气缸108通过连杆与动模104固定，动模104上还设置有半合螺母109，半合螺母109的内侧设置有与导柱106前端外侧的螺纹相
匹配的螺纹。

[0040] 图1中注塑机的合模装置的合模工作过程为：

[0041] 当开始合模操作时，半合螺母109打开，通过开合模气缸108拉动动模板102向定模板101方向移动，当动模板102移动至导柱106设置有螺纹的位置时，半合螺母109关闭，通过
螺纹锁紧导柱106，使得动模104与导柱106之间也被锁紧固定。在这一条件下，通过调整锁
模油缸105内的活塞107两端的油压，使得活塞107受到远离定模板101方向的推力，继而活
塞107拉动导柱106产生对动模板102的锁模力，该锁模力为锁紧力，用于在注射装置通过定
模板101上的注射孔向定模103和动模104中的空腔注射熔体时，克服空腔内熔体对定模103
和动模104的涨开力。

[0042] 在实际生产过程中，操作人员需要根据自身操作经验对注塑机的锁模力进行设定和调节，例如根据产品的端面积设定锁模力，以避免因锁模力过大或过小造成产品不合格
等问题。

[0043] 但是，由于不同产品的模具不同，需要的锁模力也不尽相同，对操作人员的经验要求较高，调节难度大，当锁模力设置过小时，腔内熔体对定模103和动模104的涨开力会撑开
定模103和动模104，导致产品出现披风或胶毛边等不合格现象，而当锁模力设置过大时，会
造成注塑机磨损严重，增加能耗。

[0044] 针对上述的技术问题，本申请实施例提供了一种锁模力控制方法，通过获取注塑机的锁模动作元件在当前锁模力作用下的动作参数数据，该动作参数数据指示了腔内熔体
对定模103和动模104的涨开力是否会撑开定模103和动模104，以及撑开定模103和动模104
的距离，本申请实施例的锁模力控制方法根据该动作参数数据不停的调整锁模力，直到找
到合适的临界锁模力，从而可以根据临界锁模力执行锁模操作，实现了注塑机锁模力的自
动调节。

[0045] 如图2所示，在一个示例性的实施例中，本申请实施例中的锁模力控制方法执行包括如下步骤：

[0046] S201：获取锁模动作元件在第一锁模力作用下的动作参数数据，所述锁模动作元件设置在注塑机的合模装置上。

[0047] 注塑机的合模装置是保证成型模具可靠的闭锁、开启，并取出制品的系统，通常由固定模板、活动模板、拉杆、油缸、连杆以及模具调整机构、制品顶出机构等组成。

[0048] 根据锁模动作原理的不同，注塑机通常包括使用连杆机械方式获取模具锁紧力的机械液压联动式合模装置，或者如图1中所示的通过锁模油缸的油压直接产生模具锁紧力
的直压式合模装置。

[0049] 锁模动作元件为所述合模装置中，对固定模板和活动模板执行模具锁紧操作的动作元件，在图1的例子中，活塞107、导柱106、动模104、动模板102和半合螺母109都是该合模
装置的锁模动作元件，针对连杆机械方式获取模具锁紧力的机械液压联动式合模装置，锁
模动作元件则包括了其相应的固定模板、活动模板、机械装置以及液压装置中用于锁紧固
定模板与活动模板的相关零部件，在下面的例子中，以图1中的合模装置为例，对本申请实
施例的锁模力控制方法进行具体的说明。

[0050] 本申请实施例的锁模力控制方法，其核心思想在于找出一个临界锁模力，当低于该临界锁模力，在注射时腔内熔体对定模103和动模104的涨开力会撑开定模103和动模104
超过最大允许的距离，导致注塑产品不合格，当高于该临界锁模力，虽然在注射时腔内熔体
对定模103和动模104的涨开力不足以撑开定模103和动模104，但注塑机的能耗会较大。

[0051] 根据这一思想，在一个实施例中，该动作参数数据以是锁模动作元件在当前的第一锁模力下，在注射过程中的位置变化量，即该动作参数数据可以是活塞107、导柱106、动
模104、动模板102和半合螺母109等一个或多个元件在注射过程中的位置变化量。

[0052] S202：判断所述动作参数数据是否在预设范围内。

[0053] S203：若否，则调整所述第一锁模力，进而重复上述步骤。

[0054] S204：若是，则按当前锁模力控制注塑机的合模装置执行锁模动作。

[0055] 针对不同的模具和注塑产品工艺，在注塑机出厂前，都做了相应的动作参数数据调试，从而得到每种注塑产品工艺对应的动作参数数据的预设范围，在一些例子中，在调试
完成后，可以将该动作参数数据的预设范围预先设置在注塑机的控制系统内。

[0056] 该预设范围为预设的锁模动作元件在注射过程中的允许位置变化量，其与合模装置在注射时腔内熔体对定模103和动模104的涨开力撑开定模103和动模104的距离成正比，
也就是说，该预设范围指示了定模和动模被撑开的距离。

[0057] 如果判断动作参数数据不在预设范围内，则表明当前的第一锁模力偏小或偏大，当偏小时，熔体对定模103和动模104的涨开力撑开定模103和动模104超过最大允许距离，
当偏大时，熔体对定模103和动模104的涨开力无法撑开定模103和动模104。

[0058] 当前的第一锁模力偏小时，需要增加当前的第一锁模力，而当前的第一锁模力偏大时，则需要减小当前的第一锁模力，直到获取使得锁模动作元件在第一锁模力作用下的
动作参数数据在预设范围内的临界锁模力，使得动作参数数据在预设范围内。

[0059] 在本发明实施例中，通过获取锁模动作元件在第一锁模力作用下的动作参数数据，进一步如果该动作参数数据不在预设的允许范围内，则控制调节第一锁模力的大小，再
重新获取动作参数数据，以进一步判断；如果该动作参数数据在预设的允许范围内，则以当
前的锁模力控制锁模动作元件执行相应的动作，从而实现了注塑机锁模力的自调节。

[0060] 在前述的实施例中，动作参数数据指示了锁模动作元件在注射过程中的允许位置变化量，在实际的生产过程中，需要按照经验值预先设定一个锁模力，然后根据该位置变化
量来对锁模力进行动态调节，但这一调节过程是在锁模力已经对生产产生影响后实施的，
难免对调试初期的生产过程造成影响。

[0061] 在本申请实施例涉及的合模装置中，对锁模力的调节，是通过调节锁模油缸105内的注油量来完成的，因此，锁模油缸105也可以是该合模装置的锁模动作元件，所述动作参
数数据包括该锁模油缸105中，与注入的润滑油相关的参数数据。

[0062] 具体的，在一个实施例中，所述动作参数数据包括了该锁模油缸105的注油变化量，锁模油缸105的注油变化量的大小，可以直接反应出在注射时熔体对定模103和动模104
的涨开力撑开定模103和动模104是否超过最大允许距离如果注油变化量过大，则表明当前
的锁模力偏小，需要增加锁模力，如果注油变化量过小，则表明当前的锁模力偏大，需要减
小锁模力。在本实施例中，通过预先测试在合适的锁模力下，注射时锁模油缸105的注油变
化量大小，并根据测试结果中注油变化量的最大允许值，设定注油变化量的预设范围。

[0063] 由于注射是一个动态持续的过程，因此，在另一个实施例中，通过预先测试在合适的锁模力下，注射时锁模油缸105的注油变化量曲线，将该注油变化量曲线的幅值或者斜率
作为动作参数数据。在生产过程中，根据注油变化量曲线和注射进度，实时确定注射过程中
该动作参数数据的预设范围，从而可以在注射过程中的每个时刻，都能实时获取当前的注
油变化量曲线，并与预设的注油变化量曲线上相对应的点的幅值或斜率进行比较，来确定
当前时刻的注油变化量的变化速度或幅度是否超过当前允许的范围，从而确定是否需要立
即调整当前的锁模力，实现对锁模力动态快速的调整。

[0064] 在本申请实施例的锁模力控制方法中，第一种方式公开了可以采用前述实施例中的活塞107、导柱106、动模104、动模板102和半合螺母109作为锁模动作元件，并以上述锁模
动作元件在注射过程中的位置变化量作为动作参数数据，第二种方式公开了可以采用锁模
油缸105作为锁模动作元件，与注入的润滑油相关的参数数据作为动作参数数据，上述两种
方式通过不同的原理实现了不同的技术效果，因此，本申请实施例的锁模力控制方法，在具
体实现时可以包括上述任意的一种实现方式，也可以同时包括上述的两种实现方式。

[0065] 在一个具体的例子中，上述动作参数数据的预设范围的最大值为第一阈值，最小值为第二阈值，则在自动调整锁模力时，可以按照如下的规则进行调整：

[0066] 若所述动作参数数据的变化量超过第一阈值，即当前的第一锁模力偏小时，则按照第一规则，加大所述第一锁模力。

[0067] 若所述动作参数数据的变化量小于第二阈值，即当前的第一锁模力偏小时，则按照第二规则，减小所述第一锁模力。

[0068] 在具体的实现过程中，所述第一规则可以是以下任一种实现方式：线性增大、按递增函数增大、或阶跃增大。所述第二规则可以是以下任一种实现方式：线性减小、按递减函
数减小、或阶跃减小。

[0069] 注塑机的工作过程包括了合模‑锁模‑射胶‑保压‑开模等流程，为了更加准确的通过动作参数数据指示在注射时腔内熔体对定模和动模的涨开力撑开定模和动模的距离，在
一个实施例中，如图3所示，所述获取锁模动作元件在第一锁模力作用下的动作参数数据具
体为：

[0070] S301：获取所述锁模动作元件在第一状态时的第一参数数据；

[0071] S302：获取所述锁模动作元件在第二状态时的第二参数数据；

[0072] S303：根据所述第一、二参数数据，生成所述动作参数数据。

[0073] 即通过获取在不同的状态时锁模动作元件的参数数据，来完整的反应出注射时腔内熔体对定模和动模的涨开力撑开定模和动模的距离。在一个具体的例子中，所述第一状
态为注塑机的注射系统在注射开始时的状态，所述第二状态为注塑机的注射系统在注射结
束时的状态，所述动作参数数据为锁模动作元件在第一状态和第二状态之间的移动变化
量。

[0074] 在其他例子中，上述的动作参数数据也可以是在注射开始时与注射结束时之间锁模动作元件的瞬间移动变化量最大值。

[0075] 由于注射时腔内熔体对定模和动模的涨开力撑开定模和动模的距离通常不会超过1mm，如果通过距离传感器测量活塞107、导柱106、动模104、动模板102和半合螺母109等
的行程，会造成误差较大，难以准确的获取临界锁模力，因此，在一个优选的实施例中，所述
锁模动作元件为注塑机的合模装置上的导柱，所述第一状态为注塑机的注射系统在注射开
始时的状态，所述第一参数数据为导柱起始位置；所述第二状态为注塑机的注射系统在注
射结束时的状态，所述第二参数数据为导柱结束位置；所述动作参数数据为导柱结束位置
与导柱起始位置的移动变化量。

[0076] 在一个优选的实施例中，可以通过设置拉杆式位移传感器(电子尺)来进行测量导柱的位置移动变化量，拉杆式位移传感器为包括滑轨和滑片的可变电阻器，其中，滑轨定置
在定模板101上，滑片则固定在导柱上，通过检测滑片在滑轨上的位移来测量不同的阻值，
进而通过阻值来得到导柱的移动变化量。在其他例子中，还可以通过在锁模油缸内设置测
量活塞位移的拉杆式位移传感器，由于导柱移动时，会带动活塞移动，因此，可以通过用于
测量活塞位移的拉杆式位移传感器来获取导柱的起始位置和结束位置。

[0077] 在一个实施例中，锁模力作用下的动作参数数据之前，还包括：接收用户操作指令，并根据所述用户操作指令，进入锁模力自调节模式,在所述按当前锁模力控制所述锁模
动作元件执行动作之后，还包括以下步骤：退出锁模力自调节状态。

[0078] 本申请实施例的锁模力控制方法，能够有效减少调试人员的调试时间；能够快速找到符合当前模具的最佳锁模力参数；在一定程度上提高了产品的合格率并降低了注塑机
能耗。

[0079] 在介绍了本发明示例性实施方式的方法之后，接下来，参考图4，介绍本发明提供的一种示例性注塑机40，该注塑机40包括：存储器41，用于存储程序指令；处理器42，用于调
用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行图1‑4对应的本发明示例性实施方
式中任一项所述的锁模力控制方法。

[0080] 所述注塑机还包括连接存储器41、处理器42的总线，以及与所述处理器连接的网络端口43，所述网络端口用于接收或发送数据。

[0081] 本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实
施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机
可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产
品的形式。

[0082] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流
程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序
指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产
生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实
现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0083] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指
令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或
多个方框中指定的功能。