CN113320107A - 射出装置以及射出控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种射出装置以及射出控制方法,其在高周期成形时也可以防止从射出喷嘴的滴料现象、且可将热稳定性差的树脂适当地塑化并成形。本发明的射出装置(10)的特征在于包括:射出气缸(30),存积成形材料且在前方包括射出喷嘴(33);射出柱塞(31),在射出气缸(30)内后退移动;射出柱塞驱动装置(50、150),使射出柱塞(31)后退移动;以及射出控制装置(60、160),射出控制装置(60、160)在计量已被供给至射出气缸(30)内的成形材料的塑化计量步骤中,利用射出柱塞驱动装置(50、150)使射出柱塞(31)后退来进行计量。

Description

射出装置以及射出控制方法
技术领域
本发明涉及一种在塑化单元与射出单元经分离的螺杆预塑式射出成形机中,尤其在塑化计量步骤中具有特征的射出装置以及射出控制方法。
背景技术
射出成形机一般包括合模装置与射出装置,通过所述合模装置来进行模具的开闭或紧固,通过所述射出装置来将可流动的状态的成形材料经由模具内的注道部、或流道部、或浇口部等流路而朝模腔进行射出填充。所述射出成形机例如在一次的成形周期中,依次进行将模具关闭的闭模步骤、将模具紧固的合模步骤、将经计量的可流动的状态的成形材料射出填充至模具内的射出步骤、使模具内的可流动的状态的成形材料固化的固化步骤(例如冷却步骤)、将模具打开的开模步骤、以及用于从模具取出成形品的取出步骤(例如推出步骤),并且在从开始所述固化步骤后至开始所述射出步骤前为止的期间内,同时进行计量步骤(例如在热塑性树脂材料的情况下为塑化计量步骤),所述计量步骤对应于成形材料进行熔融或混合等,并且计量可流动的状态的成形材料。另外,在所使用的成形材料中也存在热塑性树脂材料、或热硬化性树脂材料、或金属材料、或液状树脂材料等。
例如,将热塑性树脂材料射出成形的塑料射出成形机的射出装置大致分为同轴螺杆式射出装置或螺杆预塑式射出装置,所述同轴螺杆式射出装置利用一根同轴螺杆来进行树脂材料的塑化熔融与所述熔融树脂的射出填充,所述螺杆预塑式射出装置分开设置有利用塑化螺杆来进行树脂材料的塑化熔融的塑化单元、及利用射出柱塞来进行所述熔融树脂的射出填充的射出单元。螺杆预塑式射出装置无需在射出柱塞中包括防逆流用的锁环,因此不存在由所述环的闭合延迟所引起的熔融树脂的计量的偏差,计量精度良好。
此种射出成形机的射出装置至少包括:射出气缸;射出柱塞,进退自如地包含在所述射出气缸内;射出喷嘴,形成在所述射出气缸前部;以及射出室,在所述射出气缸的气缸孔内,形成在所述射出柱塞的前端面的前方。在塑化计量步骤中,树脂材料一边通过由塑化螺杆的旋转所产生的剪切发热与利用加热器的加热来塑化熔融,一边穿过连通路而被朝射出室内挤出,并且一边通过使射出柱塞后退来使所述熔融树脂受到规定的背压,一边对应于射出柱塞已后退的距离来计量熔融树脂(专利文献1、专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第6281999号公报
专利文献2:日本专利特开平09-123241号公报
发明内容
发明所要解决的问题
一般而言,在塑化计量步骤中,为了防止空气被卷入在射出气缸内流动的熔融树脂中,而对射出柱塞设定正的背压或将背压设定成0。若设定正的背压,则在塑化计量步骤中射出气缸内的压力上升,伴随于此,射出气缸内的温度上升。在将热稳定性差的树脂用作射出成形的材料的情况下,此种射出气缸内的温度的上升会产生使树脂分解的问题。另外,即便在将射出柱塞的背压设定成0的情况下,在重复成形周期的过程中,在射出柱塞的后方已固化的树脂也残留在射出气缸与射出柱塞之间的间隙,所述树脂变成阻力而妨碍射出柱塞朝后方的移动。其结果,射出气缸内的压力及温度变动,对熔融树脂带来不良影响。
进而,在高周期成形中,在利用射出柱塞的塑化计量中完成冷却步骤,朝开模步骤切换。若在对射出柱塞设定正的背压或将背压设定成0的状态下进行计量,并在所述计量中打开模具,则与大气压相比,射出气缸内的压力高,因此存在如下的问题:熔融树脂从射出喷嘴流出(滴料现象),在下一周期中模具夹入所述已流出的熔融树脂,损伤模具本体而给予损害。
另外,为了防止以上所说明的滴料现象,有时在塑化计量步骤结束后、且在开始射出步骤前进行使射出柱塞略微地后退的所谓的吸回(suck back)步骤。但是,所述吸回步骤使射出气缸内变成负压,因此空气从射出喷嘴进入,变成气泡而混在熔融树脂内。
本发明是鉴于所述情况而形成的发明,其目的在于提供一种在高周期成形时也可以防止从射出喷嘴的滴料现象、且可将热稳定性差的树脂适当地塑化并成形的射出装置以及射出控制方法。
另外,本发明的目的在于提供一种即便省略吸回步骤,也可以防止滴料现象的射出装置以及射出控制方法。
解决问题的技术手段
本申请发明者对所述课题进行努力研究,结果发明了如下的射出装置,所述射出装置通过在塑化计量步骤中主动地使射出柱塞后退、及对射出柱塞已后退时的射出柱塞的停止位置精心创意研究,而在高周期成形时也可以防止从射出喷嘴的滴料现象。
本发明的射出装置包括:射出气缸,存积成形材料且在前方包括射出喷嘴;射出柱塞,在所述射出气缸内后退移动;射出柱塞驱动装置,使所述射出柱塞后退移动;以及射出控制装置,所述射出控制装置在计量已被供给至所述射出气缸内的所述成形材料的塑化计量步骤中,利用所述射出柱塞驱动装置使所述射出柱塞后退来进行计量。
此处,“射出柱塞的后退移动”表示从射出气缸的中心观察,射出柱塞朝与射出喷嘴相反的方向移动。
根据本发明,在塑化计量步骤中利用射出柱塞驱动装置来主动地使射出柱塞后退,由此可防止射出气缸内的压力的上升,其结果,可抑制射出气缸内的温度的上升,因此可解决热稳定性差的树脂因高温而分解等课题。另外,射出气缸内变成负压,因此即便是高周期成形时,也可以防止滴料现象,可省略为了防止滴料现象而实施的吸回步骤。
关于本发明的射出装置,还包括检测所述射出柱塞的位置的位置检测装置,射出控制装置根据在第n-1次的射出周期的塑化计量步骤中由所述位置检测装置所测定的计量时间,算出第n次的射出周期的塑化计量步骤中的所述射出柱塞的后退速度,使所述射出柱塞以所述后退速度后退来进行计量。
进而,本发明的射出控制方法是包括一边使射出柱塞后退,一边计量已被供给至在前方具有射出喷嘴的射出气缸内的成形材料的塑化计量步骤的射出控制方法,其中,根据在第n-1次的射出周期的塑化计量步骤中所测定的计量时间,算出第n次的射出周期的塑化计量步骤中的所述射出柱塞的后退速度,使所述射出柱塞以所述后退速度后退来进行第n次的射出周期的计量。
在射出周期的塑化计量步骤中,决定射出柱塞的后退速度是十分困难的问题。若射出柱塞的后退速度过快,则射出室内的树脂密度变低而产生成形品不良,另一方面,若射出柱塞的后退速度过慢,则射出室内的树脂密度变得过多而产生滴料现象。
根据本发明,包括检测射出柱塞的位置的位置检测装置,根据在第n-1次的射出周期的塑化计量步骤中所测定的计量时间与射出柱塞的计量结束位置,算出第n次的射出周期的塑化计量步骤中的射出柱塞的后退速度,因此能够以适当的后退速度驱动射出柱塞,可防止成形不良或滴料现象。
关于本发明的射出装置,在第n次的射出周期的塑化计量步骤中,使所述射出柱塞以所述后退速度后退至从事先设定的计量结束位置朝所述射出喷嘴侧移动了固定范围的位置为止。
进而,关于本发明的射出控制方法,在第n次的射出周期的塑化计量步骤中,使所述射出柱塞以所述后退速度后退至所述射出柱塞从所述计量结束位置朝所述射出喷嘴侧移动了固定范围的位置为止。
根据本发明,射出柱塞在从前次的射出周期的计量结束位置起射出喷嘴侧近前的位置上暂时停止,在成形材料的计量步骤的最后,监视熔融树脂的挤出力(树脂压力)来使射出柱塞后退。因此,可谋求提升射出气缸内的树脂密度的稳定性。
发明的效果
本发明的射出装置及射出控制方法在塑化计量时主动地使射出柱塞后退,进而对射出柱塞的后退速度施加研究,由此在高周期成形时也可以防止从射出喷嘴的滴料现象而省略吸回步骤,且即便是热稳定性差的树脂,也可以适当地成形。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的射出成形机1的概略图。
图2是表示所述实施方式的射出柱塞驱动装置50的结构(油压式)的概略图。
图3是表示所述实施方式的射出柱塞驱动装置150的结构(电动式)的概略图。
图4是表示所述实施方式的第一次的射出周期中的塑化计量步骤的流程的流程图。
图5是表示所述实施方式的第二次的射出周期中的塑化计量步骤的流程的流程图。
图6是表示所述实施方式的第三次以后的射出周期中的塑化计量步骤的流程的流程图。
图7是表示所述实施方式的射出柱塞31的停止位置E的示意图。
符号的说明
1:射出成形机
10:射出装置
2:塑化单元
2a:料斗安装构件
20:塑化气缸
21:塑化螺杆
22:旋转驱动装置
3:射出单元
30:射出气缸
30a:射出气缸孔
31:射出柱塞
32:喷嘴气缸
32a:连通路
32b:前壁
33:射出喷嘴
33a:射出孔
35:射出室
36:连接器
39:加热器(heater)
4:模具
41:模腔空间
5:连通构件
5a:连通路
50、150:射出柱塞驱动装置
51:油压缸
51a:活塞
51b:气缸
51c:前油室
51d:后油室
52:伺服阀
52a:指令值输入部
53:油压供给源
54:油压泵
55:泵马达
56:过滤器
57:止回阀
58:蓄压器
59:油罐
60、160:射出控制装置
61、161:位置检测装置
62、162:压力检测装置
7:料斗
具体实施方式
以下,将成形材料为热塑性树脂材料的情况作为一例,使用附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的一实施方式的射出成形机1的概略结构图。图2是表示所述实施方式的射出柱塞驱动装置50的结构(油压式)的概略图。本发明的射出成形机1包括:塑化单元2,将成形材料塑化;射出单元3,将从塑化单元2供给的经塑化的成形材料朝模具4的模腔空间41内射出;连通构件5,将塑化单元2与射出单元3连通;以及合模装置(未图示),安装模具4,将所述模具4开闭并紧固。另外,通过塑化单元2、射出单元3及连通构件5来构成射出装置10。射出成形机1在未图示的机台上配置射出装置10及合模装置,通过控制部(未图示)来驱动控制射出装置10及合模装置。另外,在本实施方式中,以下作为将热塑性树脂材料用作成形材料的实施方式进行说明,但也可以将热塑性树脂、热硬化性树脂、金属、或它们的复合材料等用于成形材料,并无特别限定。
如图1所示,塑化单元2包括:塑化气缸20、塑化气缸20内的塑化螺杆(螺杆)21、以及使塑化螺杆21旋转的旋转驱动装置22。另外,为了从塑化气缸20的后端侧供给树脂材料而设置料斗7。料斗7的材料排出口与塑化气缸20的材料供给口通过料斗安装构件2a的内孔来连通。塑化单元2的塑化气缸20内经由连通构件5的连通路5a而与射出单元3的射出室35连通。
另外,在塑化气缸20、射出气缸30、喷嘴气缸32、连通构件5、射出喷嘴33等的外周设置带式加热器等加热器39(以下,仅称为加热器)。图1为了方便说明,表示在塑化气缸20卷绕有加热器39的状态,但在射出气缸30、喷嘴气缸32、连通构件5、射出喷嘴33也卷绕加热器39。
若塑化螺杆21通过旋转驱动装置22而在塑化气缸20内旋转,则已从料斗7供给的树脂材料通过从加热器39施加的热与剪切热而熔融。
射出单元3具有:射出气缸30、射出气缸30的射出气缸孔30a内的射出柱塞(柱塞)31、使射出柱塞31后退的射出柱塞驱动装置50、以及经由喷嘴气缸32而安装在射出气缸30的前端的射出喷嘴33。在喷嘴气缸32的射出气缸30侧端面,形成有与射出柱塞31的前端面31a大致相等形状的前壁32b。射出室35作为由所述前壁32b、射出气缸30的射出气缸孔30a、及射出柱塞31的前端面31a包围的空间来形成。而且,经由连通构件5的连通路5a而与塑化气缸20内连通的连通路32a、或连通至射出喷嘴33的前端为止的射出孔33a在射出室35开口。
另外,射出单元3包括:射出柱塞驱动装置50,使射出柱塞31进退;位置检测装置61,检测射出柱塞31的位置;压力检测装置62,用于检测射出气缸30内的成形材料的压力;以及射出控制装置60,控制射出柱塞驱动装置50。
图2中所示的射出单元3的射出柱塞驱动装置50表示以油压式来驱动射出柱塞31时的结构的一例。
射出柱塞驱动装置50是用于使射出柱塞31后退的装置,通过连接器36来将射出柱塞31与射出柱塞驱动装置50的驱动杆连结。
射出柱塞驱动装置50具有:包含活塞51a与气缸51b的油压缸51、伺服阀52、油压供给源53、以及油罐59。油压供给源53具有:油压泵54、驱动油压泵54的泵马达55、与油压泵54的吸入侧连接的过滤器56、与油压泵54的喷出侧连接且仅容许所述喷出方向的流动的止回阀57、以及与所述止回阀57的喷出侧连接的蓄压器58等。在利用油压缸51来驱动射出柱塞31的射出柱塞驱动装置50中,作为油压供给源53,除油压泵54以外,包括蓄压器58,将在所述蓄压器58中高压大量地蓄压的工作油一口气供给至油压缸51,由此高速地驱动射出柱塞31,并且在蓄压器58与油压缸51之间配置伺服阀52,控制伺服阀52的驱动,由此可调整朝油压缸51中的工作油的供给量及供给方向,高响应及高精密地驱动射出柱塞31。
伺服阀52是具有A阀口、B阀口、P阀口及T阀口的四通伺服阀52,A阀口与油压缸51的后油室51d(活塞头侧油室)连接,B阀口与前油室51c(活塞杆侧油室)连接,P阀口与蓄压器58连接,T阀口与油罐59连接。虽然省略图示,但四通伺服阀52在圆筒形的套筒形成有A阀口、B阀口、P阀口及T阀口,在其内部收容有在轴方向上位移的滑阀,使滑阀的位置移动,由此切换阀口彼此的连接,使各阀口的开口的开度(以下,称为滑阀开度)可变来调整流量,然后将各阀口的开口封闭来阻断阀口。以与变成从射出控制装置60输出并被输入四通伺服阀52的指令值输入部52a中的指令信号(以下,称为指令值Qr)的电压值成正比的方式,控制滑阀开度。另外,通过射出装置10的结构,以与电流值而非电压值成正比的方式控制滑阀开度。
例如,在图2中所示的四通伺服阀中,当变成指令值Qr的电压值为零时是滑阀为中立位置,即所有阀口被阻断的状态,当所述电压值为正的值时是A阀口与P阀口连接,从油压供给源53朝油压缸51的后油室51d供给工作油,并且B阀口与T阀口连接,油压缸51的前油室51c的工作油返回至油罐59的状态,当所述电压值为负的值时变成B阀口与P阀口连接,从油压供给源53朝油压缸51的前油室51c供给工作油,并且A阀口与T阀口连接,油压缸51的后油室51d的工作油返回至油罐59的状态。将变成指令值Qr的电压值从零朝负的方向越变小,即负的电压值的绝对值越大,滑阀开度越变大,射出柱塞31的后退速度V越变大,以使从油压供给源53流入油压缸51的前油室51c的每单位时间的工作油的流量变大。另外,如本实施方式那样,电压值未必为零,也存在电压值位于正负的任一侧的情况。另外,相对于电压值的正负的滑阀的移动方向也存在与本实施方式相反的情况。
射出控制装置60是用于进行射出单元3整体的控制的装置,输出侧与四通伺服阀52的指令值输入部52a连接,在输入侧连接有用于检测油压缸51的后油室51d的压力,即熔融树脂对射出柱塞31给予的压力P的实测值的压力检测装置62。另外,在射出控制装置60的输入侧连接有位置检测装置61。
射出控制装置60具有驱动部66、运算部63、存储部64、计时器65、输入部68、显示部67。
驱动部66根据由运算部63所运算的值来朝指令值输入部52a发送指令值Qr,使射出柱塞31后退及停止,并且变更射出柱塞31的后退速度。
运算部63对下一个射出周期中的塑化计量步骤的射出柱塞31的停止位置或后退速度进行运算。
存储部64保存有用于进行射出成形的各种设定值。例如保存有计量开始位置SS、计量结束位置SE、射出冲程D、用于使射出柱塞31在比计量结束位置SE更前面停止的停止范围W(射出柱塞31的停止位置E与计量结束位置SE之间的距离)、树脂压力基准值P1
计时器65测定时间,使用计时器65来进行计量时间的测定。
输入部68例如为键盘、重叠设置在显示部的显示面的触摸屏等输入装置,显示部67例如包含液晶显示器等显示元件,显示设定画面等。
位置检测装置61是检测射出柱塞31的位置的实测值的传感器,可采用线性编码器等各种位置检测传感器。
压力检测装置62是用于检测施加至射出柱塞31的成形材料的压力(树脂压力)的传感器,也可以是夹在射出柱塞31与活塞杆之间的测压仪(load cell)、安装在射出柱塞31的前端的压力传感器等安装在模具内的模腔空间的一部分的压力传感器等。
图3中所示的射出单元3的射出柱塞驱动装置150表示以电动式来驱动射出柱塞31时的结构的一例。所述射出柱塞驱动装置50表示以油压式来驱动时的一例,但射出柱塞驱动装置150也能够以电动式来驱动,因此以下进行说明。
射出柱塞驱动装置150包括:马达154、通过所述马达154的驱动来旋转的滚珠螺杆151、与所述滚珠螺杆151螺合的滚珠螺杆用的螺母152、以及与所述螺母152连结的中空状的接头153。滚珠螺杆151、螺母152、接头153等被收纳在射出气缸30的套管内。
射出柱塞31的端部与接头153连结。
马达154采用交流(Alternating Current,AC)伺服马达。马达154的旋转轴与滚珠螺杆151连接,滚珠螺杆151通过马达154的驱动来旋转。通过射出控制装置160的指令来变更马达154的旋转速度,由此变更滚珠螺杆151的旋转速度,而可变更经由接头153与螺母152连接的射出柱塞31的移动速度(后退速度)。
在马达154配设有作为位置检测装置161的编码器,检测射出柱塞31的位置的实测值。
滚珠螺杆151与螺母152螺合,并且在后端连接马达154,前端侵入接头153的中空内部。滚珠螺杆151通过马达154来旋转,由此螺母152及与所述螺母152连接的接头153后退,滚珠螺杆151的端部侵入接头153的内部。
滚珠螺杆151通过轴承等而可旋转地枢轴支撑在射出气缸30的套管。
在滚珠螺杆151的后端周边设置测压仪等压力检测装置162,检测射出柱塞31从熔融树脂受到的压力。
射出控制装置160是用于进行射出单元3整体的控制的装置,具有驱动部166、运算部63、存储部64、计时器65、输入部68、显示部67。
驱动部166根据由运算部163所运算的值来驱动及停止马达154,由此使射出柱塞31后退及停止,并且变更马达154的旋转速度,而变更射出柱塞31的后退速度。
运算部63、存储部64、计时器65、输入部68、显示部67与油压式的情况相同,因此省略说明。
(塑化计量步骤的流程)
继而,以下对射出装置10中的塑化计量步骤的流程进行说明。此处,设想在射出柱塞驱动装置150以电动式来驱动的情况,而进行以下的说明。
(第一次的射出周期的塑化计量步骤的流程)
图4是表示本实施方式的第一次的射出周期中的塑化计量步骤的流程的流程图。
首先,使射出柱塞31后退至计量开始位置SS为止(计量前吸回步骤:S1-1)。
其次,开始计量,树脂材料一边通过由塑化螺杆21的旋转所产生的剪切发热与利用加热器39的加热来塑化熔融,一边通过塑化螺杆21的旋转而穿过连通路5a、连通路32a后被朝射出室35内挤出(S1-2)。
在射出室35内流动的树脂到达计量开始位置SS为止,而将射出柱塞31挤出。此时,射出控制装置160利用压力检测装置162来监视施加至射出柱塞31的树脂压力,进行每当受到树脂压力时均使射出柱塞31一点一点地后退的控制,射出柱塞31在计量结束位置SE上停止(S1-3)。
若从S1-1至S1-3为止的塑化计量步骤结束,则使射出柱塞31前进,将射出气缸30内的熔融树脂从射出喷嘴33朝模具4内的模腔空间41射出来进行填充(射出步骤:G)。
(第二次的射出周期的塑化计量步骤的流程)
图5是表示本实施方式的第二次的射出周期中的塑化计量步骤的流程的流程图,图7是表示所述实施方式的射出柱塞31的停止位置E的示意图。
射出控制装置160在以最初进行计量前吸回的方式设定的情况下(S2-1),使射出柱塞31后退至计量开始位置SS为止(计量前吸回步骤:S2-2)。
其次,开始计量,熔融树脂通过塑化螺杆21的旋转而穿过连通路5a、连通路32a后被朝射出室35内挤出(S2-3)。
在射出室35内流动的树脂接触射出柱塞31的前端面,而将射出柱塞31挤出。射出控制装置160利用压力检测装置162来监视施加至射出柱塞31的树脂压力(S2-4),进行每当受到树脂压力时均使射出柱塞31一点一点地后退的控制(S2-5)。
射出控制装置160在通过位置检测装置161而探测到射出柱塞31已到达计量结束位置SE为止的情况下,使射出柱塞31停止,并存储从计量开始至计量结束为止所耗费的计量时间T2(S2-6)。
若从S2-1至S2-6为止的塑化计量步骤结束,则使射出柱塞31前进,将射出气缸30内的熔融树脂从射出喷嘴33朝模具4内的模腔空间41射出来进行填充(射出步骤:G)。
(第三次以后的射出周期的塑化计量步骤的流程)
图6是表示本实施方式的第三次以后的射出周期中的塑化计量步骤的流程的流程图。
射出控制装置160首先根据经存储的计量时间T2,对射出柱塞31的后退速度V3进行运算(数学式1)。此处,D为射出冲程。
另外,射出控制装置160读出停止范围W及计量结束位置SE,并求出变成从计量结束位置SE起停止范围W的近前的射出柱塞31的停止位置E(数学式2)。
[数学式1]
Figure BDA0002945251790000121
[数学式2]
E=SE-W (2)
然后,开始计量,通过塑化螺杆21的旋转而使熔融树脂穿过连通路5a、连通路32a后朝射出室35内挤出(S3-1)。
射出控制装置160一边利用压力检测装置162来监视施加至射出柱塞31的树脂压力(S3-2),一边利用射出柱塞驱动装置150来使射出柱塞31以后退速度V3进行移动(S3-3)。
此时,射出控制装置160利用压力检测装置162来监视是否受到了树脂压力基准值P1以上的树脂压力(S3-4),在受到了P1以上的树脂压力的情况下,将对通过(数学式1)所运算的后退速度V3增加m%(m为增加率)所得的后退速度设为新的后退速度V3(S3-5)。
射出控制装置160重复(S3-2)~(S3-5),直至通过位置检测装置161而探测到射出柱塞31已到达停止位置E为止。
若射出柱塞31到达停止位置E,则射出控制装置160这次利用压力检测装置162来监视施加至射出柱塞31的树脂压力,进行每当受到树脂压力时均使射出柱塞31一点一点地后退的控制(S3-6)。
通常在射出室35内流动的树脂的速度比后退速度V3更慢,因此射出柱塞31变成在停止位置E上暂时停止至受到树脂压力为止的状态。
然后,射出控制装置160在通过位置检测装置161而探测到射出柱塞31已到达计量结束位置SE为止的情况下,使射出柱塞31停止,并存储从计量开始至计量结束为止所耗费的计量时间T3(S3-7)。
若从S3-1至S3-7为止的塑化计量步骤结束,则使射出柱塞31前进,将射出气缸30内的熔融树脂从射出喷嘴33朝模具4内的模腔空间41射出来进行填充(射出步骤:G)。
即便是第四次以后的射出周期,也重复进行S3-1~S3-7的步骤。
具体而言,在进行第n次的射出周期的塑化计量步骤的情况下,射出控制装置160首先根据在第n-1次的射出周期的塑化计量步骤中所测定的计量时间Tn-1,对第n次的射出周期的射出柱塞31的后退速度Vn进行运算(数学式3)。此处,将n设为3以上的整数。
[数学式3]
Figure BDA0002945251790000131
然后,通过塑化螺杆21的旋转而使熔融树脂穿过连通路5a、连通路32a后朝射出室35内挤出,并且射出控制装置160利用射出柱塞驱动装置150来使射出柱塞31以后退速度Vn进行移动。在通过位置检测装置161而探测到射出柱塞31已到达停止位置E的情况下,其后使射出柱塞31暂时停止直至射出柱塞31受到树脂压力为止。其他动作与(S3-1)~(S3-7)相同,因此省略说明。
在第n次的射出周期的塑化计量步骤中,作为使用在第n-1次的射出周期中所测定的值来算出后退速度Vn,进而使射出柱塞31在计量结束位置SE的近前停止的理由,可列举以下理由。
在第n次的射出周期的塑化计量步骤中,若利用射出柱塞驱动装置150来使射出柱塞31以后退速度Vn进行移动,则射出柱塞31的后退速度比从塑化单元2供给的熔融树脂在射出室35内前进的流速更快,而变成射出室35内的树脂密度低的状态。若在所述状态下进行射出,则产生被称为短射的成形品的一部分缺失而变成不完整的形状的成形不良。另一方面,若将射出柱塞31的后退速度设定得慢,则这次射出室35内的树脂密度变得过多,产生熔融树脂从射出喷嘴33流出的滴料现象。
因此,将第n次的射出周期的塑化计量步骤中的射出柱塞31的停止位置E设为从计量结束位置SE起停止范围W的近前,进而根据前次的射出周期的信息来算出后退速度Vn,在已算出的后退速度Vn慢的情况下实时地将后退速度Vn增加m%,由此可提升射出气缸30内的树脂密度的稳定性。
设想在射出柱塞驱动装置150以电动式来驱动的情况,对所述射出装置10中的塑化计量步骤的流程进行了说明,但在射出柱塞驱动装置50以油压式来驱动的情况下,从停止位置E起的射出柱塞31的动作不同,变成如以下那样。
具体而言,在电动式的情况下,当通过位置检测装置而探测到射出柱塞31已到达停止位置E时,监视树脂压力,一点一点地进行射出柱塞31的后退控制,但在油压式的情况下,解除射出柱塞31的驱动,仅通过树脂压力来使射出柱塞31后退。
在本说明书中,计量结束位置SE或射出冲程D使用经保存的固定值,但在计量结束位置SE或射出冲程D因止回校正等而在各射出周期中不同的情况下,在各射出周期中使用经变更的计量结束位置SE或射出冲程D。
在本实施方式中,射出柱塞驱动装置50、射出柱塞驱动装置150采用油压式及电动式,但也可以使用空压式。
另外,在本实施方式中,对螺杆预塑方式的射出成形机进行了说明,但也可以应用于同轴螺杆式的射出装置。具体而言,本实施方式的塑化计量步骤中的射出柱塞31的控制方法也可以应用于同轴螺杆的控制。
本发明的射出成形机并不限定于所述实施方式,可在不脱离本发明的主旨的范围内适宜变更。

Claims (4)

1.一种射出装置,其特征在于,包括:
射出气缸,存积成形材料且在前方包括射出喷嘴;
射出柱塞,在所述射出气缸内后退移动;
射出柱塞驱动装置,使所述射出柱塞后退移动;
射出控制装置;以及
位置检测装置,检测所述射出柱塞的位置,
所述射出控制装置根据在第n-1次的射出周期的塑化计量步骤中由所述位置检测装置所测定的所述射出柱塞的计量时间,算出第n次的射出周期的塑化计量步骤中的所述射出柱塞的后退速度,使所述射出柱塞以所述后退速度后退来进行计量,其中,将n设为3以上的整数。
2.根据权利要求1所述的射出装置,其特征在于,所述射出控制装置在第n次的射出周期的塑化计量步骤中,使所述射出柱塞以所述后退速度后退至从事先设定的计量结束位置朝所述射出喷嘴侧移动了固定范围的位置为止。
3.一种射出控制方法,是包括一边使射出柱塞后退,一边计量已被供给至在前方具有射出喷嘴的射出气缸内的成形材料的塑化计量步骤的射出控制方法,其特征在于,
根据在第n-1次的射出周期的塑化计量步骤中所测定的计量时间,算出第n次的射出周期的塑化计量步骤中的所述射出柱塞的后退速度,使所述射出柱塞以所述后退速度后退来进行第n次的射出周期的计量,其中,将n设为3以上的整数。
4.根据权利要求3所述的射出控制方法,其特征在于,在第n次的射出周期的塑化计量步骤中,使所述射出柱塞以所述后退速度后退,直至所述射出柱塞到达从事先设定的计量结束位置朝所述射出喷嘴侧移动了固定范围的位置为止。
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