用于注射成型的控制方法
【專利摘要】用于注射成型系統(tǒng)的控制方法，所述注射成型系統(tǒng)具有擠壓機(jī)，所述擠壓機(jī)連續(xù)供給材料至儲料器，所述儲料器間歇地分配材料到注射裝置，其中所述控制方法被配置為分別以高速或以低速驅(qū)動所述擠壓機(jī)，所述高速和所述低速限定擠壓機(jī)速率區(qū)間，所述方法包括獲取儲料器的實(shí)際位置變化的值(ΔPOSACT)，將所述實(shí)際位置變化的值(ΔPOSACT)與位置變化的預(yù)測值(ΔPOSPRED)進(jìn)行比較，基于所述比較的結(jié)果調(diào)整所述擠壓機(jī)的速率。
【專利說明】
用于注射成型的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及塑料材料的注射成型領(lǐng)域，并且尤其涉及在注射成型中可使用的控制 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 塑料的注射成型是一種多級工藝。像這樣的方法是眾所周知的。塑料材料通常以 顆粒形式被提供。根據(jù)一種構(gòu)思，一批顆?？梢园ň哂袑?yīng)于最終產(chǎn)品的組分的組合物 的單一的顆粒。根據(jù)另一種構(gòu)思，一批顆?？梢园ú煌M合物的各種類型的顆粒，使得該 批顆?？傮w來說具有對應(yīng)于最終產(chǎn)品的組分的組合物。
[0003] 將顆粒供給到擠壓機(jī)，顆粒通常通過連續(xù)操作的擠壓機(jī)螺桿而在擠壓機(jī)中被加 工。擠壓螺桿可以被比作具有變化的深度或螺距(或兩者）的輸送螺桿以引起在顆粒上的摩 擦功的量的增加，允許截留的氣體被釋放等。擠壓機(jī)的設(shè)計(jì)本身是一門科學(xué)，這完全超出了 本說明書的范圍而不提供詳細(xì)的描述。
[0004]擠壓過程的結(jié)果可能是熔化物，然后該熔化物被供給到儲料器，儲料器充當(dāng)連續(xù) 操作的擠壓機(jī)和間歇操作的注射裝置之間的緩沖器。注射裝置將該熔化物注射到模具腔 中，并且該熔化物在模具腔中凝固，或凍結(jié)。因此，注射裝置在一個沖程中具有循環(huán)的或間 歇的操作，其中其將熔化物注入到腔，并且經(jīng)由儲料器從擠壓機(jī)接收新的熔化物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為此，本發(fā)明涉及用于注射成型系統(tǒng)的控制方法，使得能夠改進(jìn)對塑料注射成型 的動態(tài)的控制。
[0006] 根據(jù)第一個方面，本公開涉及一種用于注射成型系統(tǒng)的控制方法，所述注射成型 系統(tǒng)具有擠壓機(jī)，所述擠壓機(jī)連續(xù)供給材料至儲料器，所述儲料器間歇地分配材料到注射 裝置，其中所述控制方法被配置為分別以高速或以低速驅(qū)動所述擠壓機(jī)，所述高速和所述 低速限定擠壓機(jī)速率區(qū)間。所述方法包括獲取儲料器的實(shí)際位置變化的值（A POSact)，并且 將所述實(shí)際位置變化的值（APOSact)與位置變化的預(yù)測值（APOSpred)進(jìn)行比較，隨后基于 所述比較的結(jié)果調(diào)整所述擠壓機(jī)的速率。
[0007] 在一個或多個實(shí)施方式中，低速或高速以遞增方式被向上或向下改變或偏移，因 此產(chǎn)生新的低速或新的高速。在相關(guān)的實(shí)施方式中，低速和高速兩者以相同的方向改變，從 而以遞增方式使整個擠壓機(jī)速率區(qū)間偏移。
[0008] 在一個或幾個實(shí)施方式中，可能優(yōu)選的是，以間斷方式，建議在每個注射周期的相 同時間，獲得實(shí)際位置變化的值，以使得該值是可比較的。然后，實(shí)際位置變化可通過將所 述儲料器位置的相鄰測量所得的值進(jìn)行比較來獲得。
[0009] 測量不必每個注射周期執(zhí)行，可以替代地每兩個、三個、四個…等周期執(zhí)行。
[0010] 根據(jù)一個或多個實(shí)施方式，特定時間是在注射裝置被填充和注射開始之間的時間 間隔中選擇，該特定時間是在例如系統(tǒng)中的壓強(qiáng)變化不太顯著時的時間。
[0011] 不是僅僅向上或向下改變(或偏移)速率區(qū)間，而是可以調(diào)節(jié)區(qū)間的實(shí)際寬度，以 便達(dá)到預(yù)定的儲料器周期時間。這將在詳細(xì)描述中更徹底地描述。
[0012] 根據(jù)另一種構(gòu)思，本公開涉及用于注射成型系統(tǒng)的控制單元，所述控制單元被配 置以執(zhí)行根據(jù)一個或多個公開的實(shí)施方式所述的方法。
[0013]還根據(jù)另一個方面，本公開涉及包括控制單元的注射成型系統(tǒng)，所述控制單元被 配置以執(zhí)行根據(jù)一個或多個公開的實(shí)施方式所述的方法。
【附圖說明】
[0014] 圖1是注射成型系統(tǒng)的示意圖。
[0015] 圖2A-C是表示儲料器內(nèi)的體積與時間的函數(shù)關(guān)系的示意性曲線圖。
[0016] 圖3是說明根據(jù)一個實(shí)施方式的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 圖1示出了注射成型系統(tǒng)。在100處示出了擠壓機(jī)，其被供給顆粒并提供連續(xù)流動 的熔化物到儲料器102,儲料器102進(jìn)而供料給具有注射筒106的注射器104。注射器將熔化 物注射到模具108。注射筒106的體積適合于填充模具108所需要的體積。因此注射筒在注射 沖程中被完全排空，并隨后被從儲料器102再填充。注射成型系統(tǒng)的所有部件被示意性地繪 制，并與實(shí)際部件的設(shè)計(jì)幾乎沒有共同之處。注射筒106的體積當(dāng)然小于儲料器102的容積， 當(dāng)儲料器102被擠壓機(jī)100連續(xù)地進(jìn)料時，注射筒的工作將僅僅導(dǎo)致曲線圖中波紋，該曲線 圖表示存在于儲料器中的熔化物的體積。
[0018] 顆粒110向擠壓機(jī)的進(jìn)料通?？梢酝ㄟ^重力驅(qū)動，以使得塑料顆粒落入擠壓機(jī)中。 對于擠壓機(jī)螺桿112的驅(qū)動，可以使用(通常是調(diào)頻的）交流電動機(jī)114,但也存在其他可替 代方案，例如伺服電動機(jī)或液壓馬達(dá)驅(qū)動的擠壓機(jī)。儲料器可以由氣壓缸116來驅(qū)動，或通 過其他手段來驅(qū)動。實(shí)際的注射器可適當(dāng)?shù)赝ㄟ^液壓驅(qū)動缸118驅(qū)動，但也可以使用具有類 似性能的替代的驅(qū)動裝置。擠壓機(jī)螺桿的制造本身是一門技術(shù)，并且每個螺桿可以具有將 要說明的單個的性能。
[0019] 在穩(wěn)態(tài)操作中，系統(tǒng)的行為將是完全可預(yù)測的，并在這種情況下，當(dāng)注射器是在注 射沖程中時，儲料器可容納注射器的體積和從擠壓機(jī)供給的塑料的量，即儲料器可具有大 致為注射筒106的體積的兩倍的體積，這樣可能就足夠了。關(guān)于"穩(wěn)態(tài)操作"，我們是指在注 射器以明確定義的和恒定的速率將塑料注入模具中，使得系統(tǒng)的操作很容易預(yù)測。但是在 實(shí)際情況下，會出現(xiàn)注射器的速率的變化，其中最激烈的是當(dāng)生產(chǎn)突然停止時，或者在技術(shù) 應(yīng)用于一連串的包裝容器的情況下，當(dāng)遺漏的包裝在注射之間產(chǎn)生意外的時間間隔時。如 果發(fā)生這種情況，則當(dāng)儲料器被填充到一定程度時擠壓機(jī)100將停止操作，然而即使擠壓機(jī) 停止，從擠壓機(jī)供給塑料仍將持續(xù)一段時間。由于這個和其他原因，儲料器的體積比注射筒 的容積大得多。這可能導(dǎo)致在穩(wěn)態(tài)操作中，儲料器只使用全沖程的非常小的一部分，例如為 近似全沖程的四分之一，并且由于所述注射器的操作和來自該擠壓機(jī)的進(jìn)料，因而儲料器 所使用的全沖程的部分圍繞該位置略微波動。但是，這樣的操作是不希望的，因?yàn)樗赡軙?影響在儲料器中的塑料的質(zhì)量，例如由于熔化物的部分在儲料器中保持很長一段時間，從 而導(dǎo)致燃燒和降解塑料。燃燒過的和降解的剩余物本身就可以導(dǎo)致生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量問 題，并且當(dāng)實(shí)際上需要利用該沖程的其他部分時，它也可能導(dǎo)致該燒過的塑料阻礙儲料器 的移動。
[0020] 因此，如果允許儲料器以其最大沖程的大部分工作可能是有利的，這是因?yàn)樗鼫p 少了在塑料熔化物中有害現(xiàn)象的風(fēng)險。由于這個原因，擠壓機(jī)100的速率可能會稍微改變， 例如使擠壓機(jī)具有高速和低速。在所述高速下，擠壓機(jī)100以比注射器104將熔化物注入到 模具中的速率高的速率填充儲料器102。期望的結(jié)果是，儲料器102中的塑料熔化物的量會 逐漸增加直到其到達(dá)最大位置，例如其最大容積的50-60%。不設(shè)置最大位置到例如最大容 積的90%的一個原因是總是為意外停止留有余地。所述位置可以通過傳感器來測量(參見 圖1中的指示）。在該點(diǎn)擠壓機(jī)100可被切換到低速。當(dāng)在低速操作時，擠壓機(jī)100以比注射器 104將熔化物注入到模具中的速率低的速率填充儲料器102。在低速下期望的結(jié)果是，儲料 器中的塑料的量會逐漸減少直到儲料器到達(dá)最小位置，例如由傳感器測得的其容積的20% (參見圖1中的指示）。對于其中高速和低速已經(jīng)憑經(jīng)驗(yàn)推導(dǎo)出的特定的擠壓機(jī)，當(dāng)處理單一 的塑料化合物時使用具有高速和低速的二進(jìn)制控制系統(tǒng)可能是足夠的。
[0021] 當(dāng)上述控制算法正常工作時，如圖2A所示的曲線圖應(yīng)該是將儲料器位置與時間的 函數(shù)關(guān)系繪制成圖時的結(jié)果。從憑經(jīng)驗(yàn)推導(dǎo)出的穩(wěn)態(tài)速率開始，低速和高速被定位在距穩(wěn) 態(tài)速率相等的距離處。圖中的虛線表示儲料器的平均位置(g卩，儲料器的由熔化物占據(jù)的體 積），并且由此形成的鋸齒狀曲線表示可以被稱為儲料器周期的曲線。上覆的振蕩曲線示出 了由從儲料器到注射器的熔化物的間歇輸送（即，注射器循環(huán))導(dǎo)致的位置的小規(guī)模變化。 在圖2A的曲線圖中，第一段對應(yīng)于擠壓機(jī)在高速運(yùn)行，從而填充所述儲料器，而在第二段， 速率已經(jīng)轉(zhuǎn)變到低速并且儲料器開始被排空。此后的行為循環(huán)重演。周期時間可以因系統(tǒng) 而異，但是對于本應(yīng)用，約一分鐘的周期時間可能適用于儲料器。為了實(shí)用的目的，"半儲料 器周期"和類似的參數(shù)可以參考儲料器的兩個轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間的距離（時間或空間的距離）。根 據(jù)圖2B的曲線圖，顯而易見的是半儲料器周期的范圍可以改變，但是可能優(yōu)選的是，上轉(zhuǎn)折 點(diǎn)和隨后的下轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間的半周期與下轉(zhuǎn)折點(diǎn)和隨后的上轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間的半周期具有相似 的范圍，兩個半周期形成了一個完整的儲料器周期。
[0022] 如果情況發(fā)生變化，例如如果使用新的塑料化合物或者如果塑料顆粒的性質(zhì)改 變，則雖然高速和低速覆蓋相同區(qū)間，但是高速和低速將相對于最佳速率區(qū)間偏移。換句話 說，穩(wěn)態(tài)速率改變了。其原因可能是塑料在擠壓機(jī)內(nèi)的行為將不同，該塑料在密度、粘度、溫 度等方面具有不同的特性。然而，無論是什么原因，在圖2B和圖2C中顯示了可能的影響。在 圖2B中，速率區(qū)間被向下移動，使該高速太接近穩(wěn)態(tài)速率而低速過于遠(yuǎn)離穩(wěn)態(tài)速率。而在圖 2C圖示出了其中速率被向上移動的情況。高速情況下相比于低速情況下，大的傾角的差表 明較大的壓力差，并且由于壓力差而產(chǎn)生注入的塑料的量的差別，所以這種現(xiàn)象是不希望 有的。更糟糕的情況可能是速率區(qū)間甚至不包括穩(wěn)態(tài)速率。在這種情況下，儲料器會超過最 大或最小的位置，這將觸發(fā)停機(jī)或至少擠壓機(jī)的短暫停止。停機(jī)導(dǎo)致生產(chǎn)的損失，擠壓機(jī)停 止可能導(dǎo)致會增加浪費(fèi)的缺陷產(chǎn)品。
[0023] 在本公開中，提供了一種控制方法。所述控制方法使得上述變化能夠發(fā)生而不會 導(dǎo)致不利影響。在所述控制方法中，在特定的點(diǎn)將儲料器位置在每一個注射循環(huán)測量一次、 每兩個注射循環(huán)測量一次、每三個注射循環(huán)測量一次、或其他被發(fā)現(xiàn)合適的方式測量。注射 周期涉及注射器的循環(huán)操作，并且一個全周期可表示為360°。整個注射周期由自動化系統(tǒng) 監(jiān)控，并因此有可能獲得儲料器在任何實(shí)例的注射周期中的位置。注射周期作為曲線上的 小振蕩在圖2A-C中可見。綜觀注射器的操作，其迅速注射熔化物，然后被再填充。被再填充 后，其在重復(fù)注射前等待幾分之一秒。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，用于獲取儲料器位置的可靠值的適當(dāng)時間 是在此等待期間，并且然后將對應(yīng)于如上定義的"特定點(diǎn)"。然而，在注射周期期間的任何時 間獲取位置的值是可能的，并且本公開不應(yīng)在這方面被限定。
[0024]知道所需的儲料器周期時間（不是注射周期，而是較長的儲料器周期，其中它在最 大位置和最小位置之間行進(jìn)，所述儲料器周期在上述實(shí)例中是大約一分鐘），有可能預(yù)測在 連續(xù)測量之間儲料器的位置會改變多少。所述預(yù)測參數(shù)將被表示為A POSpred，而作為實(shí)際 測量的變化將被表示為A POSact。
[0025] 根據(jù)該控制方法，將所測得的儲料器位置的變化與所預(yù)測的儲料器位置的變化進(jìn) 行比較。如果值不同，則采取適當(dāng)?shù)男袆?。圖3示出這樣的控制方法的一個實(shí)施方式。由于有 幾個替代方案，所以圖3實(shí)際上例證幾個實(shí)施方式。
[0026] 在步驟302中，實(shí)際的儲料器位置的讀數(shù)與所述儲料器位置的先前讀數(shù)相比，計(jì)算 差值并將所得到的儲料器位置的實(shí)際變化A POSact與儲料器位置的預(yù)測變化△ POSpred進(jìn)行 比較。當(dāng)然有許多方法來實(shí)際上進(jìn)行所述比較，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在研究本公開時會意 識到這一點(diǎn)，基本問題是將實(shí)際位置變化與預(yù)測或期望位置變化進(jìn)行比較。
[0027] 在描述該方法的剩下部分后，我們會回到步驟304。
[0028] 在步驟308中，判定Δ POSact是否小于或大于Δ POSpred。如果是小于的話，則在步驟 310中采取合適的行動。步驟310中的合適行動可能是以遞增方式增大擠壓機(jī)速率。另一種 合適行動可以是以遞增方式向上移動由低速和高速限定的整個擠壓機(jī)的速率區(qū)間。這兩種 行動可以同時采取以解決緊急的問題并且同時在較長時期改變。如果實(shí)際的位置變化大于 預(yù)測的或預(yù)期的位置變化，則在步驟312中采取合適的行動。步驟312中的合適行動可以是 以遞增方式降低擠壓機(jī)速率，以遞增方式向下移動整個速率區(qū)間，做出兩種變化，或不采取 行動。步驟310和步驟312兩者都回到步驟302。
[0029] 回到步驟304,在這個步驟中，確定儲料器是否在其移動區(qū)間內(nèi)。有不應(yīng)當(dāng)被超過 的最大位置。在擠出機(jī)由于下游處理(注射成型）停止而停止之后的情況下，該最大位置被 設(shè)置為允許儲料器在短期內(nèi)從擠壓機(jī)接收熔化物。還有防止儲料器用干熔化物的最小位 置。為了本公開的目的，實(shí)際位置是較不相關(guān)的，盡管實(shí)際的設(shè)置將觸發(fā)從低速到高速的改 變以及相反的改變。除了最大/最小位置還有停止位置。停止位置位于相應(yīng)地由最大和最小 位置限定的區(qū)間之外。如果儲料器到達(dá)這些位置，就表明存在較顯著的問題，并根據(jù)事件的 性質(zhì)，系統(tǒng)的部件將被關(guān)閉。如果達(dá)到最大停止位置，擠壓機(jī)將停止，并且如果到達(dá)最小位 置，下游處理并包括儲料器可能被停止。
[0030] 如果儲料器的位置是在由最大位置和最小位置限定的其移動區(qū)間之外，則該方法 進(jìn)入步驟306以采取合適行動。步驟306中的合適行動可以根據(jù)情況（即，根據(jù)是否已經(jīng)達(dá)到 最大位置或最小位置)將擠壓機(jī)的速率從高轉(zhuǎn)變?yōu)榈突驈牡娃D(zhuǎn)變?yōu)楦?。?dāng)轉(zhuǎn)變速率(這是在 可被稱為轉(zhuǎn)折點(diǎn)中進(jìn)行的）時，轉(zhuǎn)變優(yōu)選以二進(jìn)制方式從由較高速/較低速限定的速率區(qū)間 的一端切換到由較高速/較低速限定的速率區(qū)間的另一端。到轉(zhuǎn)折點(diǎn)時，速率和或整個區(qū)間 已被所述控制方法調(diào)節(jié)，并且假設(shè)到達(dá)該轉(zhuǎn)折點(diǎn)時的速率對應(yīng)于用于獲得所述儲料器的最 佳移動模式的最佳速率。然后速率會在區(qū)間的另一端轉(zhuǎn)變到另一最佳速率。如果不是這種 情況，則控制方法將相應(yīng)地調(diào)整速率。
[0031] 先前的實(shí)施方式已描述了對于擠壓機(jī)速率區(qū)間的位置的優(yōu)化，其中所述區(qū)間的范 圍是已知的或預(yù)設(shè)的。如果該區(qū)間已根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)被設(shè)定，則通常這可能就足夠了。在一個 進(jìn)一步的實(shí)施方式中，可包括優(yōu)化速率區(qū)間的步驟。在此步驟中，在轉(zhuǎn)折點(diǎn)處的實(shí)際速率可 能被用作輸入并與例如儲料器位置的實(shí)際周期時間相關(guān)聯(lián)。在另一個實(shí)施方式中，唯一的 輸入是儲料器位置的實(shí)際周期時間，并且在其它實(shí)施方式中可使用半個周期的時間。如果 周期時間短于期望的周期時間，則速率區(qū)間可以以遞增方式減小，從而導(dǎo)致降低的高速和 增加的低速，如果周期時間長于期望的周期時間，速率區(qū)間可以以遞增方式增大。根據(jù)這些 和類似的實(shí)施方式，在轉(zhuǎn)折點(diǎn)處的速率轉(zhuǎn)變甚至可能在立即找到正確的速率中更成功。
[0032] 在又一個實(shí)施方式中，控制方法被簡化到基本水平，這仍然是類似于到現(xiàn)在為止 所公開的實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，速率區(qū)間的寬度被預(yù)先定義，并且擠壓機(jī)和系統(tǒng)的其 余部分在規(guī)定的時間段(例如10分鐘)通過使用本說明書中所公開的任何實(shí)施方式而被控 制。在該規(guī)定的時間段后，計(jì)算平均擠壓機(jī)速率并且速率區(qū)間以該平均擠壓機(jī)速率為中心。 接著，精細(xì)的控制方法失活，并且被精簡成在規(guī)定的時間段期間在所限定的低速和高速之 間切換。在一個相關(guān)實(shí)施方式中，描述了可應(yīng)用于任何或所有實(shí)施方式的操作模式，控制方 法在規(guī)定的時間段(如5分鐘，10分鐘，或任何合適的有限時間段)之后將使用平均擠壓機(jī)速 率作為隨后控制方法的基準(zhǔn)速率。在實(shí)際情況下，這可能意味著在規(guī)定的時間段后平均擠 壓機(jī)速率被設(shè)定為〇(如在相對于平均速率的〇偏移）。然后高速可設(shè)置為 +4(在平均速率以 上4個單位，例如驅(qū)動頻率以上4赫茲)并且低速可設(shè)定為_4(平均速率以下4個單位）。還有， 也可以有預(yù)先設(shè)定的范圍限制，例如該速率不可以改變至與平均速率相差超過+/-8個單 位。范圍限制可以是也可用于所有實(shí)施方式的單獨(dú)特征，其具有以下目的:使得控制算法更 快地達(dá)到正確的平均速率以及減小控制算法以不希望的方式對超出其實(shí)際控制的事件做 出反應(yīng)的風(fēng)險。用一個簡單的例子例證后者:如果儲料器上游有顆粒流堵塞，則算法將指示 擠壓機(jī)逐步遞增地增大速度。如果速率范圍沒有被采用（或另一個限制參數(shù)），它將繼續(xù)這 樣做，因此它可以達(dá)到很高的速率。一旦堵塞被解除(或某人在由于擠壓機(jī)上游缺乏顆粒的 情況下增加了較多的顆粒），速率將遠(yuǎn)離所述優(yōu)選范圍。
[0033] 回到更普遍的方面，由于速率被改變，另一適當(dāng)行動可以是在控制環(huán)路重新啟動 之前針對限定數(shù)目的注射周期禁用控制環(huán)路?？梢詧?zhí)行這個行動以使得新的狀態(tài)穩(wěn)定，并 且它基本上只適用于轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
[0034] 當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的任何實(shí)施方式的所公開的控制方法時，基本上將擠壓機(jī)的穩(wěn) 態(tài)速率作為擠壓機(jī)的高速和擠壓機(jī)的低速之間的中心，使得儲料器將以預(yù)定的循環(huán)方式在 預(yù)定的移動區(qū)間內(nèi)運(yùn)動。忽視原因，控制方法將導(dǎo)致擠壓機(jī)向儲料器進(jìn)料的行為改變。這將 具有在系統(tǒng)中的塑料壓力會更加穩(wěn)定的效果，從而將導(dǎo)致應(yīng)當(dāng)一直由注射器注射的塑料的 預(yù)定量將更加準(zhǔn)確，其有利于系統(tǒng)性能。在運(yùn)作良好的系統(tǒng)中，行為的變化可能是受進(jìn)給至 擠壓機(jī)中的塑料化合物的變化的影響，這將由所公開的控制方法自動解決。組件的正常磨 損也可能影響塑料供給，而這也由所公開的控制方法解決。使用根據(jù)本公開的控制方法可 能會導(dǎo)致在擠壓機(jī)周期中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)相對于半擠壓機(jī)周期變化小于20% (向上或向下），即該 轉(zhuǎn)折點(diǎn)發(fā)生在完整的擠壓周期的30-70 %的區(qū)間內(nèi)，它也可能變化15%、10%、5%、或者甚 至低至1-2%。
[0035] 擠壓機(jī)螺桿可以由交流電動機(jī)驅(qū)動。在這樣的情況下，擠壓機(jī)速率的增量變化可 以通過改變驅(qū)動功率IHz的增量被影響。顯然，有其它類型的可以以其他方式被控制的驅(qū)動 系統(tǒng)。
[0036] 根據(jù)本公開的方法和系統(tǒng)可用于許多注射成型應(yīng)用，其中一個例子就是所使用的 與包裝容器關(guān)聯(lián)的組件的注射成型。整個包裝容器可被注射成型（如塑料瓶），包裝容器的 一部分可被注射成型（如"包裝瓶"的塑料頂部），或者包裝容器的一個部件可被注射成型 (如開口裝置）。對于"包裝瓶"類型的包裝容器，兩個例子存在于由本
【申請人】提供的Tetra T〇p_、R)包裝容器和Tetra Evero Aseptic?包裝容器。對于這些包裝容器，有或沒有開口裝 置的塑料頂部被模塑到由包裝層壓材料制成的套筒。包裝層壓材料可以具有紙材料芯層或 其它纖維材料芯層(例如為包裝容器提供剛性的紙板），和層疊在芯層上的提供所追求的阻 隔性能的若干附加層例如聚酰胺層、聚乙烯層、鋁層等。用于包裝容器的模制塑料部件的共 同特點(diǎn)是，它們應(yīng)該以盡可能低的成本(優(yōu)選使用盡可能少的塑料材料)提供性能，因?yàn)槊?年數(shù)以億計(jì)的包裝被制造。當(dāng)包裝容器包含食品時，模制塑料部件的性能可能是特別精密 的，因?yàn)槿魏涡阅芄收峡赡軙韵麡O的方式影響所包含的產(chǎn)品。注射成型也必須快，循環(huán)速 率為每小時約5000-15000個包裝容器，以及模制的塑料構(gòu)件可能薄而使得冷卻時間短（以 及塑料消耗低）?？偠灾瑢τ谠谑称饭I(yè)中執(zhí)行的注射成型，必然地存在對錯誤的非常 低的容忍度，然而同時成功結(jié)果的限度有時被矛盾的問題(例如性能、成本、環(huán)境影響等)限 制。在這方面，本申請雖然沒有公開所有問題的解決方案，但所作的貢獻(xiàn)仍將構(gòu)成顯著的改 進(jìn)，使得能夠?qū)ψ⑸涑尚凸に囘M(jìn)行進(jìn)一步微調(diào)并提供穩(wěn)定和可靠的結(jié)果。
[0037] 從自動化的角度看，如本文所公開，可以有幾種方法實(shí)現(xiàn)所述控制方法。沒有描述 太多的細(xì)節(jié)，且僅通過示例，儲料器可以配備有模擬位置傳感器并且擠壓機(jī)可以由變頻器 或速率伺服驅(qū)動。注射之間的機(jī)器周期時間可以優(yōu)選是恒定的，以便每次儲料器位置可以 在機(jī)器周期內(nèi)的同一時間被對準(zhǔn)?？刂扑惴ū旧砜梢曰蚨嗷蛏俚赜扇魏蜪EC61131-3編程語 言來創(chuàng)建。該算法的樣品時間可以長達(dá)50毫秒而沒有任何問題。在實(shí)際情況下，用于實(shí)現(xiàn)控 制單元中的控制方法的硬件可以針對特定的環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，但在任何情況下，它應(yīng)該是容 易獲得的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于注射成型系統(tǒng)的控制方法，所述注射成型系統(tǒng)具有擠壓機(jī)，所述擠壓機(jī)連續(xù)供 給材料至儲料器，所述儲料器間歇地分配材料到注射裝置，其中所述控制方法被配置為分 別以高速或以低速驅(qū)動所述擠壓機(jī)，所述高速和所述低速限定擠壓機(jī)速率區(qū)間，所述方法 包括： 獲取所述儲料器的實(shí)際位置變化的值（A POSact)， 將所述實(shí)際位置變化的值（A POSact)與位置變化的預(yù)測值（△ POSpred)進(jìn)行比較， 基于所述比較的結(jié)果調(diào)整所述擠壓機(jī)的速率。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其包括以遞增方式改變所述低速或所述高速，由此產(chǎn)生 新的低速或新的高速。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其包括以遞增方式改變所述擠壓機(jī)速率區(qū)間，因此以遞 增方式改變所述低速和所述高速兩者，從而產(chǎn)生新的低速和新的高速以及新的擠壓機(jī)速率 區(qū)間。4. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其包括間歇地獲取所述實(shí)際位置變化的所述 值。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述獲取是在每η個注射周期期間的特定時間進(jìn)行 的，其中所述η是1到在半個儲料器周期期間內(nèi)的注射周期的數(shù)目之間的整數(shù)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述特定時間是在注射裝置正在被填充和注射開 始之間的時間間隔內(nèi)。7. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其包括獲取所述儲料器的所述實(shí)際位置的值 并且當(dāng)所述儲料器的所述實(shí)際位置位于預(yù)定的位置區(qū)間之外時選擇性地將所述低速轉(zhuǎn)變 到所述高速或者相反。8. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其包括調(diào)節(jié)所述擠壓機(jī)速率區(qū)間的寬度以實(shí) 現(xiàn)預(yù)定的儲料器周期時間。9. 用于注射成型系統(tǒng)的控制單元，其被配置成執(zhí)行根據(jù)一項(xiàng)或多項(xiàng)前述權(quán)利要求所述 的方法。10. 注射成型系統(tǒng)，其包括根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制單元。
【文檔編號】B29C45/76GK106061707SQ201580011687
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年3月11日 公開號201580011687.1, CN 106061707 A, CN 106061707A, CN 201580011687, CN-A-106061707, CN106061707 A, CN106061707A, CN201580011687, CN201580011687.1, PCT/2015/55100, PCT/EP/15/055100, PCT/EP/15/55100, PCT/EP/2015/055100, PCT/EP/2015/55100, PCT/EP15/055100, PCT/EP15/55100, PCT/EP15055100, PCT/EP1555100, PCT/EP2015/055100, PCT/EP2015/55100, PCT/EP2015055100, PCT/EP201555100
【發(fā)明人】彼得·林德貝格
【申請人】利樂拉瓦爾集團(tuán)及財(cái)務(wù)有限公司