CN114953383A - 注射成型机 - Google Patents
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Abstract
本发明通过以适当的温度来对成型材料进行加热控制,缩短计量时间,以提高生产率。注射成型机具备注射装置及控制装置。注射装置将在缸体内计量出的成型材料填充于模具装置。控制装置控制注射装置。控制装置具备初始设定温度设定部、计量处理部、计量时间测量部及设定温度决定部。初始设定温度设定部设定用于决定对缸体的设定温度的初始设定温度。计量处理部以不同的各初始设定温度来控制成型材料的计量工序。计量时间测量部按每个初始设定温度测量通过计量处理部进行计量工序的期间的计量时间。设定温度决定部根据通过计量时间测量部按每个初始设定温度测量到的多个计量时间,决定对缸体的设定温度。
Description
技术领域
本申请主张基于2021年2月26日申请的日本专利申请第2021-030100号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
本发明涉及一种注射成型机。
背景技术
注射成型机具备被供给作为成型材料的树脂颗粒的缸体及为了使树脂颗粒熔融而对缸体进行加热的加热器。注射成型机通过在缸体内熔融树脂颗粒并将已熔融的树脂填充于模具装置内的型腔空间,制造成型品。
而且,关于注射成型机中的用于使树脂颗粒熔融的加热器控制提出有各种方案。例如,在专利文献1中所记载的技术中提出有根据由最靠近主轴箱的带式加热器加热的缸体的设定温度,自动地设定设置有供给树脂颗粒的料斗的主轴箱中的料斗的下侧部分的设定温度的技术。
专利文献1:日本特开2009-119654号公报
专利文献1为自动地设定料斗下部的设定温度的技术,但不是考虑成型材料的熔融状态而设定加热器的温度的技术。供给至缸体的成型材料通过从树脂供给口附近进行加热,能够缩短在缸体的前端部作为完全熔融的状态蓄积之前的计量时间。另一方面,当对成型材料过度进行了加热时,因成型材料在缸体的根底附近熔融并且成型材料附着于螺杆等原因而未前进至缸体的前端部,其结果,有时计量时间会延长。
发明内容
本发明的一实施方式提供一种通过以适当的温度来对成型材料进行加热控制,缩短计量时间,以提高生产率的技术。
本发明的一实施方式所涉及的注射成型机具备注射装置及控制装置。注射装置将在缸体内计量出的成型材料填充于模具装置。控制装置控制注射装置。控制装置具备初始设定温度设定部、计量处理部、计量时间测量部及设定温度决定部。初始设定温度设定部设定用于决定对缸体的设定温度的初始设定温度。计量处理部以不同的各初始设定温度来控制成型材料的计量工序。计量时间测量部按每个初始设定温度测量通过计量处理部进行计量工序的期间的计量时间。设定温度决定部根据通过计量时间测量部按每个初始设定温度测量到的多个计量时间,决定对缸体的设定温度。
发明效果
根据本发明的一实施方式,通过以适当的温度来对成型材料进行加热控制,缩短计量时间,以提高生产率。
附图说明
图1是表示第1实施方式所涉及的注射成型机的开模结束时的状态的图。
图2是表示第1实施方式所涉及的注射成型机的合模时的状态的图。
图3是表示第1实施方式的注射成型机的主要部分的图。
图4是以功能框来表示第2实施方式所涉及的控制装置的构成要件的图。
图5是例示计量时间与初始设定温度之间的对应关系的图。
图6是表示第2实施方式所涉及的注射成型机中的设定第1区域中的设定温度而开始控制之前的处理的流程图。
图7是以功能框来表示第2实施方式所涉及的控制装置的构成要件的图。
图8是表示第2实施方式所涉及的注射成型机中的设定第1区域中的设定温度而调整转速的处理的流程图。
图中:10-注射成型机,700-控制装置,601-获取部,602-计量处理部,603-计量时间测量部,604-填充处理部,605-初始设定温度设定部,606-设定温度决定部,607-温度调节处理部,611-转速设定部。
具体实施方式
以下,参考附图对本发明的实施方式进行说明。另外,在各附图中,有时对相同或相应的结构标注相同或相应的符号,并省略说明。
图1是表示第1实施方式所涉及的注射成型机的开模结束时的状态的图。图2是表示第1实施方式所涉及的注射成型机的合模时的状态的图。在本说明书中,X轴方向、Y轴方向及Z轴方向为彼此垂直的方向。X轴方向及Y轴方向表示水平方向,Z轴方向表示铅垂方向。当合模装置100为卧式时,X轴方向为模开闭方向,Y轴方向为注射成型机10的宽度方向。将Y轴方向负侧称为操作侧,将Y轴方向正侧称为操作侧相反侧。
如图1~图2所示,注射成型机10具有:合模装置100,开闭模具装置800;顶出装置200,顶出通过模具装置800成型的成型品;注射装置300,对模具装置800注射成型材料;移动装置400,使注射装置300相对于模具装置800进退;控制装置700,控制注射成型机10的各构成要件;及框架900,支承注射成型机10的各构成要件。框架900包括:合模装置框架910,支承合模装置100;及注射装置框架920,支承注射装置300。合模装置框架910及注射装置框架920分别经由水平调节器930设置于底板2。在注射装置框架920的内部空间配置控制装置700。以下,对注射成型机10的各构成要件进行说明。
(合模装置)
在合模装置100的说明中,将闭模时的可动压板120的移动方向(例如X轴正方向)设为前方,将开模时的可动压板120的移动方向(例如X轴负方向)设为后方来进行说明。
合模装置100进行模具装置800的闭模、升压、合模、脱压及开模。模具装置800包括定模810及动模820。
合模装置100例如为卧式,且模开闭方向为水平方向。合模装置100具有安装定模810的固定压板110、安装动模820的可动压板120及使可动压板120相对于固定压板110沿模开闭方向移动的移动机构102。
固定压板110相对于合模装置框架910固定。在固定压板110的与可动压板120对置的面安装定模810。
可动压板120配置成相对于合模装置框架910沿模开闭方向移动自如。在合模装置框架910上铺设引导可动压板120的引导件101。在可动压板120的与固定压板110的对置的面安装动模820。
移动机构102通过使可动压板120相对于固定压板110进退,进行模具装置800的闭模、升压、合模、脱压及开模。移动机构102具有与固定压板110隔着间隔配置的肘节座130、连结固定压板110与肘节座130的连接杆140、使可动压板120相对于肘节座130沿模开闭方向移动的肘节机构150、使肘节机构150进行工作的合模马达160、将合模马达160的旋转运动转换为直线运动的运动转换机构170及调整固定压板110与肘节座130的间隔的模厚调整机构180。
肘节座130与固定压板110隔着间隔配设,且在合模装置框架910上载置成沿模开闭方向移动自如。另外,肘节座130可以配置成沿铺设于合模装置框架910上的引导件移动自如。肘节座130的引导件可以与可动压板120的引导件101通用。
另外,在本实施方式中,固定压板110相对于合模装置框架910固定,肘节座130配置成相对于合模装置框架910沿模开闭方向移动自如,但也可以是肘节座130相对于合模装置框架910固定,固定压板110配置成相对于合模装置框架910沿模开闭方向移动自如。
连接杆140在模开闭方向上隔着间隔L连结固定压板110与肘节座130。连接杆140可以使用多根(例如4根)。多根连接杆140配置成与模开闭方向平行,且根据合模力而延伸。可以在至少1根连接杆140上设置检测连接杆140的应变的连接杆应变检测器141。连接杆应变检测器141将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。连接杆应变检测器141的检测结果用于合模力的检测等。
另外,在本实施方式中,作为检测合模力的合模力检测器,使用连接杆应变检测器141,但本发明并不限定于此。合模力检测器并不限定于应变仪式,也可以是压电式、电容式、液压式及电磁式等,其安装位置也并不限定于连接杆140。
肘节机构150配置于可动压板120与肘节座130之间,且使可动压板120相对于肘节座130沿模开闭方向移动。肘节机构150具有沿模开闭方向移动的十字头151及通过十字头151的移动而屈伸的一对连杆组。一对连杆组分别具有通过销等连结成屈伸自如的第1连杆152及第2连杆153。第1连杆152通过销等安装成相对于可动压板120摆动自如。第2连杆153通过销等安装成相对于肘节座130摆动自如。第2连杆153经由第3连杆154安装于十字头151。若使十字头151相对于肘节座130进退,则第1连杆152及第2连杆153屈伸,以使可动压板120相对于肘节座130进退。
另外,肘节机构150的结构并不限定于图1及图2所示的结构。例如,在图1及图2中,各连杆组的节点的数量为5个,但可以是4个,也可以是第3连杆154的一端部结合于第1连杆152与第2连杆153的节点。
合模马达160安装于肘节座130,且使肘节机构150工作。合模马达160通过使十字头151相对于肘节座130进退,使第1连杆152及第2连杆153屈伸,以使可动压板120相对于肘节座130进退。合模马达160与运动转换机构170直接连结,但也可以经由带、带轮等与运动转换机构170连结。
运动转换机构170将合模马达160的旋转运动转换为十字头151的直线运动。运动转换机构170包括丝杠轴及与丝杠轴螺合的丝杠螺母。滚珠或滚柱可以介于丝杠轴与丝杠螺母之间。
合模装置100在控制装置700的控制下,进行闭模工序、升压工序、合模工序、脱压工序及开模工序等。
在闭模工序中,通过驱动合模马达160使十字头151以设定移动速度前进至闭模结束位置,使可动压板120前进,以使动模820与定模810接触。例如使用合模马达编码器161等检测十字头151的位置、移动速度。合模马达编码器161检测合模马达160的旋转,并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。
另外,检测十字头151的位置的十字头位置检测器及检测十字头151的移动速度的十字头移动速度检测器并不限定于合模马达编码器161,能够使用常规的检测器。并且,检测可动压板120的位置的可动压板位置检测器及检测可动压板120的移动速度的可动压板移动速度检测器并不限定于合模马达编码器161,能够使用常规的检测器。
在升压工序中,进一步驱动合模马达160使十字头151从闭模结束位置进一步前进至合模位置,由此产生合模力。
在合模工序中,驱动合模马达160将十字头151的位置维持在合模位置。在合模工序中,维持在升压工序中产生的合模力。在合模工序中,在动模820与定模810之间形成型腔空间801(参考图2),注射装置300对型腔空间801填充液态的成型材料。所填充的成型材料进行固化,由此获得成型品。
型腔空间801的数量可以是1个,也可以是多个。在后者的情况下,可以同时获得多个成型品。可以在型腔空间801的一部分配置嵌入件,且对型腔空间801的另一部分填充成型材料。可获得嵌入件与成型材料被一体化的成型品。
在脱压工序中,通过驱动合模马达160使十字头151从合模位置后退至开模开始位置,使可动压板120后退,以减少合模力。开模开始位置与闭模结束位置可以是相同的位置。
在开模工序中,通过驱动合模马达160使十字头151以设定移动速度从开模开始位置后退至开模结束位置,使可动压板120后退,以使动模820从定模810分开。然后,顶出装置200从动模820顶出成型品。
闭模工序、升压工序及合模工序中的设定条件作为一系列的设定条件而统一设定。例如,闭模工序及升压工序中的十字头151的移动速度、位置(包括闭模开始位置、移动速度切换位置、闭模结束位置及合模位置)及合模力作为一系列的设定条件而统一设定。闭模开始位置、移动速度切换位置、闭模结束位置及合模位置从后侧向前方依次排列,且表示设定移动速度的区间的起点、终点。按每一区间设定移动速度。移动速度切换位置可以是1个,也可以是多个。可以不设定移动速度切换位置。可以仅设定合模位置及合模力中的任一个。
脱压工序及开模工序中的设定条件也以相同的方式设定。例如,脱压工序及开模工序中的十字头151的移动速度、位置(开模开始位置、移动速度切换位置及开模结束位置)作为一系列的设定条件而统一设定。开模开始位置、移动速度切换位置及开模结束位置从前侧向后方依次排列,且表示设定移动速度的区间的起点、终点。按每一区间设定移动速度。移动速度切换位置可以是1个,也可以是多个。可以不设定移动速度切换位置。开模开始位置与闭模结束位置可以是相同的位置。并且,开模结束位置与闭模开始位置可以是相同的位置。
另外,代替十字头151的移动速度、位置等,也可以设定可动压板120的移动速度、位置等。并且,代替十字头的位置(例如合模位置)、可动压板的位置,也可以设定合模力。
然而,肘节机构150放大合模马达160的驱动力并传递至可动压板120。其放大倍率也被称为肘节倍率。肘节倍率根据第1连杆152与第2连杆153所成的角度θ(以下,也称为“连杆角度θ”)而发生变化。连杆角度θ由十字头151的位置求出。当连杆角度θ为180°时,肘节倍率成为最大。
当因模具装置800的更换、模具装置800的温度变化等而模具装置800的厚度发生了变化时,进行模厚调整,以在合模时获得规定的合模力。在模厚调整中,例如调整固定压板110与肘节座130的间隔L,以在动模820与定模810接触的时刻,肘节机构150的连杆角度θ成为规定的角度。
合模装置100具有模厚调整机构180。模厚调整机构180调整固定压板110与肘节座130的间隔L,由此进行模厚调整。另外,关于模厚调整的定时,例如在从成型周期结束至下一个成型周期开始之前的期间进行。模厚调整机构180例如具有:丝杠轴181,形成于连接杆140的后端部;丝杠螺母182,在肘节座130保持为旋转自如且不可进退;及模厚调整马达183,使与丝杠轴181螺合的丝杠螺母182旋转。
按每个连接杆140设置丝杠轴181及丝杠螺母182。模厚调整马达183的旋转驱动力可以经由旋转驱动力传递部185传递至多个丝杠螺母182。能够同步旋转多个丝杠螺母182。另外,通过变更旋转驱动力传递部185的传递路径,也能够单独旋转多个丝杠螺母182。
旋转驱动力传递部185例如由齿轮等构成。此时,在各丝杠螺母182的外周形成从动齿轮,在模厚调整马达183的输出轴安装驱动齿轮,与多个从动齿轮及驱动齿轮啮合的中间齿轮在肘节座130的中央部保持为旋转自如。另外,代替齿轮,旋转驱动力传递部185也可以由带、带轮等构成。
模厚调整机构180的动作由控制装置700控制。控制装置700驱动模厚调整马达183使丝杠螺母182旋转。其结果,肘节座130相对于连接杆140的位置被调整,且固定压板110与肘节座130的间隔L被调整。另外,也可以组合使用多个模厚调整机构。
使用模厚调整马达编码器184检测间隔L。模厚调整马达编码器184检测模厚调整马达183的旋转量、旋转方向,并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。模厚调整马达编码器184的检测结果用于监视及控制肘节座130的位置、间隔L。另外,检测肘节座130的位置的肘节座位置检测器及检测间隔L的间隔检测器并不限定于模厚调整马达编码器184,能够使用常规的检测器。
合模装置100可以具有调节模具装置800的温度的模具温度调节器。模具装置800在其内部具有温度调节介质的流路。模具温度调节器调节供给至模具装置800的流路的温度调节介质的温度,由此调节模具装置800的温度。
另外,本实施方式的合模装置100是模开闭方向为水平方向的卧式,但也可以是模开闭方向为上下方向的立式。
另外,本实施方式的合模装置100作为驱动源具有合模马达160,但也可以代替合模马达160而具有液压缸。并且,合模装置100具有模开闭用直线马达,也可以具有合模用电磁体。
(顶出装置)
在顶出装置200的说明中,与合模装置100等的说明同样地,将闭模时的可动压板120的移动方向(例如X轴正方向)设为前方,将开模时的可动压板120的移动方向(例如X轴负方向)设为后方来进行说明。
顶出装置200安装于可动压板120,且与可动压板120一同进退。顶出装置200具有:顶出杆210,从模具装置800顶出成型品;及驱动机构220,使顶出杆210沿可动压板120的移动方向(X轴方向)移动。
顶出杆210配置成在可动压板120的贯穿孔进退自如。顶出杆210的前端部与动模820的顶出板826接触。顶出杆210的前端部可以与顶出板826连结,也可以不与其连结。
驱动机构220例如具有顶出马达及将顶出马达的旋转运动转换为顶出杆210的直线运动的运动转换机构。运动转换机构包括丝杠轴及与丝杠轴螺合的丝杠螺母。滚珠或滚柱可以介于丝杠轴与丝杠螺母之间。
顶出装置200在控制装置700的控制下进行顶出工序。在顶出工序中,通过使顶出杆210以设定移动速度从待机位置前进至顶出位置,使顶出板826前进,以顶出成型品。然后,驱动顶出马达使顶出杆210以设定移动速度后退,使顶出板826后退至原来的待机位置。
例如使用顶出马达编码器检测顶出杆210的位置、移动速度。顶出马达编码器检测顶出马达的旋转,并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。另外,检测顶出杆210的位置的顶出杆位置检测器及检测顶出杆210的移动速度的顶出杆移动速度检测器并不限定于顶出马达编码器,能够使用常规的检测器。
(注射装置)
在注射装置300的说明中,与合模装置100的说明、顶出装置200的说明不同,将填充时的螺杆330的移动方向(例如X轴负方向)设为前方,将计量时的螺杆330的移动方向(例如X轴正方向)设为后方来进行说明。
注射装置300设置于滑动底座301,滑动底座301配置成相对于注射装置框架920进退自如。注射装置300配置成相对于模具装置800进退自如。注射装置300与模具装置800接触,并将在缸体310内计量出的成型材料填充于模具装置800内的型腔空间801。注射装置300例如具有对成型材料进行加热的缸体310、设置于缸体310的前端部的喷嘴320、配置成在缸体310内进退自如且旋转自如的螺杆330、使螺杆330旋转的计量马达340、使螺杆330进退的注射马达350及检测在注射马达350与螺杆330之间被传递的荷载的荷载检测器360。
缸体310对从供给口311供给至内部的成型材料进行加热。成型材料例如包括树脂等。成型材料例如形成为颗粒状,且以固体状态供给至供给口311。供给口311形成于缸体310的后部。在缸体310后部的外周设置水冷缸等冷却器312。在比冷却器312更靠前方,在缸体310的外周设置带式加热器等加热器313及温度检测器314。
缸体310沿缸体310的轴向(例如X轴方向)划分为多个区域。在多个区域分别设置加热器313及温度检测器314。对多个区域分别设定设定温度,控制装置700控制加热器313,以使温度检测器314的检测温度成为设定温度。
喷嘴320设置于缸体310的前端部,且对模具装置800进行按压。在喷嘴320的外周设置加热器313及温度检测器314。控制装置700控制加热器313,以使喷嘴320的检测温度成为设定温度。
螺杆330配置成在缸体310内旋转自如且进退自如。若使螺杆330旋转,则成型材料沿螺杆330的螺旋状沟槽被输送到前方。成型材料一边被输送到前方,一边通过来自缸体310的热量而逐渐被熔融。随着液态的成型材料被输送到螺杆330的前方并蓄积于缸体310的前部,使螺杆330后退。然后,若使螺杆330前进,则蓄积于螺杆330前方的液态的成型材料从喷嘴320注射,并填充于模具装置800内。
止回环331在螺杆330的前部安装成进退自如,该止回环331作为止回阀防止将螺杆330推向前方时成型材料从螺杆330的前方向后方逆流。
当使螺杆330前进时,止回环331因螺杆330前方的成型材料的压力而被推向后方,而相对于螺杆330相对地后退至堵塞成型材料的流路的封闭位置(参考图2)。由此,防止蓄积于螺杆330前方的成型材料向后方逆流。
另一方面,当使螺杆330旋转时,止回环331因沿螺杆330的螺旋状沟槽被输送到前方的成型材料的压力而被推向前方,而相对于螺杆330相对地前进至打开成型材料的流路的打开位置(参考图1)。由此,成型材料被输送到螺杆330的前方。
止回环331可以是与螺杆330一同旋转的共转型及不与螺杆330一同旋转的非共转型中的任一个。
另外,注射装置300可以具有使止回环331相对于螺杆330在打开位置与封闭位置之间进退的驱动源。
计量马达340使螺杆330旋转。使螺杆330旋转的驱动源并不限定于计量马达340,例如可以是液压泵等。
注射马达350使螺杆330进退。在注射马达350与螺杆330之间设置将注射马达350的旋转运动转换为螺杆330的直线运动的运动转换机构等。运动转换机构例如具有丝杠轴及与丝杠轴螺合的丝杠螺母。可以在丝杠轴与丝杠螺母之间设置滚珠或滚柱等。使螺杆330进退的驱动源并不限定于注射马达350,例如可以是液压缸等。
荷载检测器360检测在注射马达350与螺杆330之间被传递的荷载。检测到的荷载通过控制装置700被换算成压力。荷载检测器360设置于注射马达350与螺杆330之间的荷载的传递路径,且检测作用于荷载检测器360的荷载。
荷载检测器360将检测到的荷载的信号发送至控制装置700。通过荷载检测器360检测的荷载被换算成作用于螺杆330与成型材料之间的压力,且用于控制、监视螺杆330从成型材料承受的压力、对螺杆330的背压及从螺杆330作用于成型材料的压力等。
另外,检测成型材料的压力的压力检测器并不限定于荷载检测器360,能够使用常规的检测器。例如,可以使用喷嘴压力传感器或模具内压传感器。喷嘴压力传感器设置于喷嘴320。模具内压传感器设置于模具装置800的内部。
注射装置300在控制装置700的控制下进行计量工序、填充工序及保压工序等。可以将填充工序及保压工序统称为注射工序。
在计量工序中,驱动计量马达340使螺杆330以设定转速旋转,并将成型材料沿螺杆330的螺旋状沟槽输送到前方。伴随于此,成型材料逐渐被熔融。随着液态的成型材料被输送到螺杆330的前方并蓄积于缸体310的前部,使螺杆330后退。例如使用计量马达编码器341检测螺杆330的转速。计量马达编码器341检测计量马达340的旋转,并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。另外,检测螺杆330的转速的螺杆转速检测器并不限定于计量马达编码器341,能够使用常规的检测器。
在计量工序中,为了限制螺杆330急剧地后退,可以驱动注射马达350对螺杆330施加设定背压。例如使用荷载检测器360检测对螺杆330的背压。若螺杆330后退至计量结束位置,且在螺杆330的前方蓄积规定量的成型材料,则计量工序结束。
计量工序中的螺杆330的位置及转速作为一系列的设定条件而统一设定。例如,设定计量开始位置、转速切换位置及计量结束位置。这些位置从前侧向后方依次排列,且表示设定转速的区间的起点、终点。按每一区间设定转速。转速切换位置可以是1个,也可以是多个。可以不设定转速切换位置。并且,按每一区间设定背压。
在填充工序中,驱动注射马达350使螺杆330以设定移动速度前进,并将蓄积于螺杆330前方的液态的成型材料填充于模具装置800内的型腔空间801。例如使用注射马达编码器351检测螺杆330的位置、移动速度。注射马达编码器351检测注射马达350的旋转,并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。若螺杆330的位置到达设定位置,则进行从填充工序向保压工序的切换(所谓的V/P切换)。将进行V/P切换的位置也称为V/P切换位置。螺杆330的设定移动速度可以根据螺杆330的位置、时间等进行变更。
填充工序中的螺杆330的位置及移动速度作为一系列的设定条件而统一设定。例如,设定填充开始位置(也称为“注射开始位置”。)、移动速度切换位置及V/P切换位置。这些位置从后侧向前方依次排列,且表示设定移动速度的区间的起点、终点。按每一区间设定移动速度。移动速度切换位置可以是1个,也可以是多个。可以不设定移动速度切换位置。
按设定螺杆330的移动速度的每一区间设定螺杆330的压力的上限值。通过荷载检测器360检测螺杆330的压力。当螺杆330的压力为设定压力以下时,螺杆330以设定移动速度前进。另一方面,当螺杆330的压力超过设定压力时,以保护模具为目的,螺杆330以比设定移动速度更慢的移动速度前进,以使螺杆330的压力成为设定压力以下。
另外,在填充工序中,螺杆330的位置到达V/P切换位置之后,可以使螺杆330暂停在V/P切换位置,然后进行V/P切换。在即将进行V/P切换之前,代替螺杆330的停止,也可以进行螺杆330的微速前进或微速后退。并且,检测螺杆330的位置的螺杆位置检测器及检测螺杆330的移动速度的螺杆移动速度检测器并不限定于注射马达编码器351,能够使用常规的检测器。
在保压工序中,驱动注射马达350将螺杆330推向前方,且将螺杆330的前端部的成型材料的压力(以下,也称为“保持压力”。)保持为设定压力,并将缸体310内残留的成型材料推向模具装置800。能够补充模具装置800内的因冷却收缩而导致的不足量的成型材料。例如使用荷载检测器360检测保持压力。保持压力的设定值可以根据自保压工序开始起的经过时间等进行变更。可以分别设定多个保压工序中的保持压力及保持保持压力的保持时间,也可以作为一系列的设定条件而统一设定。
在保压工序中,模具装置800内的型腔空间801的成型材料逐渐被冷却,在保压工序结束时,型腔空间801的入口被已固化的成型材料堵住。该状态被称为浇口密封,可防止成型材料从型腔空间801的逆流。在保压工序之后,开始冷却工序。在冷却工序中,进行型腔空间801内的成型材料的固化。以缩短成型周期时间为目的,可以在冷却工序中进行计量工序。
另外,本实施方式的注射装置300为同轴螺杆方式,但也可以是螺杆预塑方式等。螺杆预塑方式的注射装置将在塑化缸内被熔融的成型材料供给至注射缸,并从注射缸对模具装置内注射成型材料。在塑化缸内,螺杆配置成旋转自如且不可进退,或螺杆配置成旋转自如且进退自如。另一方面,在注射缸内,柱塞配置成进退自如。
并且,本实施方式的注射装置300是缸体310的轴向为水平方向的卧式,但也可以是缸体310的轴向为上下方向的立式。与立式的注射装置300组合的合模装置可以是立式,也可以是卧式。同样地,与卧式的注射装置300组合的合模装置可以是卧式,也可以是立式。
(移动装置)
在移动装置400的说明中,与注射装置300的说明同样地,将填充时的螺杆330的移动方向(例如X轴负方向)设为前方,将计量时的螺杆330的移动方向(例如X轴正方向)设为后方来进行说明。
移动装置400使注射装置300相对于模具装置800进退。并且,移动装置400相对于模具装置800按压喷嘴320而产生喷嘴接触压力。移动装置400包括液压泵410、作为驱动源的马达420及作为液压致动器的液压缸430等。
液压泵410具有第1端口411及第2端口412。液压泵410为可双向旋转的泵,通过切换马达420的旋转方向,从第1端口411及第2端口412中的任一端口吸入工作液(例如油)并从另一端口吐出而产生液压。另外,液压泵410也能够从罐抽吸工作液并从第1端口411及第2端口412中的任一端口吐出工作液。
马达420使液压泵410工作。马达420通过与来自控制装置700的控制信号相对应的旋转方向及旋转转矩来驱动液压泵410。马达420可以是电动马达,也可以是电动伺服马达。
液压缸430具有缸主体431、活塞432及活塞杆433。缸主体431相对于注射装置300固定。活塞432将缸主体431的内部划分为作为第1室的前腔室435及作为第2室的后腔室436。活塞杆433相对于固定压板110固定。
液压缸430的前腔室435经由第1流路401与液压泵410的第1端口411连接。从第1端口411吐出的工作液经由第1流路401供给至前腔室435,由此注射装置300被推向前方。注射装置300前进而喷嘴320被按压于定模810。前腔室435发挥通过从液压泵410供给的工作液的压力而产生喷嘴320的喷嘴接触压力的压力室的作用。
另一方面,液压缸430的后腔室436经由第2流路402与液压泵410的第2端口412连接。从第2端口412吐出的工作液经由第2流路402供给至液压缸430的后腔室436,由此注射装置300被推向后方。注射装置300后退而喷嘴320从定模810分开。
另外,在本实施方式中,移动装置400包括液压缸430,但本发明并不限定于此。例如,代替液压缸430,也可以使用电动马达及将该电动马达的旋转运动转换为注射装置300的直线运动的运动转换机构。
(控制装置)
控制装置700例如由计算机构成,如图1~图2所示,具有CPU(CentralProcessingUnit(中央处理器))701、存储器等存储介质702、输入接口703及输出接口704。控制装置700通过使CPU701执行存储于存储介质702的程序来进行各种控制。并且,控制装置700通过输入接口703接收来自外部的信号,并通过输出接口704向外部发送信号。
控制装置700通过反复进行计量工序、闭模工序、升压工序、合模工序、填充工序、保压工序、冷却工序、脱压工序、开模工序及顶出工序等,反复制造出成型品。将用于获得成型品的一系列的动作例如从计量工序开始至下一个计量工序开始之前的动作也称为“注料”或“成型周期”。并且,将一次注料所需的时间也称为“成型周期时间”或“周期时间”。
一次成型周期例如依次具有计量工序、闭模工序、升压工序、合模工序、填充工序、保压工序、冷却工序、脱压工序、开模工序及顶出工序。这里的顺序为各工序开始的顺序。填充工序、保压工序及冷却工序在合模工序期间进行。也可以使合模工序的开始与填充工序的开始一致。脱压工序的结束与开模工序的开始一致。
另外,以缩短成型周期时间为目的,可以同时进行多个工序。例如,计量工序可以在上次成型周期的冷却工序中进行,也可以在合模工序期间进行。此时,可以设为在成型周期的最初进行闭模工序。并且,填充工序可以在闭模工序中开始。并且,顶出工序可以在开模工序中开始。当设置开闭喷嘴320的流路的开闭阀时,开模工序可以在计量工序中开始。因为即便在计量工序中开始开模工序,只要开闭阀关闭喷嘴320的流路,则成型材料不会从喷嘴320泄漏。
另外,一次成型周期可以具有除了计量工序、闭模工序、升压工序、合模工序、填充工序、保压工序、冷却工序、脱压工序、开模工序及顶出工序以外的工序。
例如,可以在保压工序结束之后且计量工序开始之前,进行使螺杆330后退至预先设定的计量开始位置的计量前倒吸工序。能够在计量工序开始之前降低蓄积于螺杆330前方的成型材料的压力,而能够防止开始计量工序时的螺杆330急剧地后退。
并且,也可以在计量工序结束之后且填充工序开始之前,进行使螺杆330后退至预先设定的填充开始位置(也称为“注射开始位置”。)的计量后倒吸工序。能够在填充工序开始之前降低蓄积于螺杆330前方的成型材料的压力,而能够防止填充工序开始之前成型材料从喷嘴320的泄漏。
控制装置700与接收用户的输入操作的操作装置750及显示画面的显示装置760连接。操作装置750及显示装置760例如由触摸面板770构成,并且可以被一体化。作为显示装置760的触摸面板770在控制装置700的控制下,显示画面。可以在触摸面板770的画面例如显示注射成型机10的设定,当前的注射成型机10的状态等信息。并且,可以在触摸面板770的画面例如显示用于接收用户的输入操作的按钮、输入栏等操作部。作为操作装置750的触摸面板770检测用户在画面上的输入操作,并将与输入操作相对应的信号输出至控制装置700。由此,例如,用户能够一边确认显示于画面的信息,一边操作设置于画面的操作部,进行注射成型机10的设定(包括设定值的输入)等。并且,用户操作设置于画面的操作部,由此能够使与操作部对应的注射成型机10进行动作。另外,注射成型机10的动作例如可以是合模装置100、顶出装置200、注射装置300、移动装置400等的动作(也包括停止)。并且,注射成型机10的动作可以是显示于作为显示装置760的触摸面板770的画面的切换等。
另外,对本实施方式的操作装置750及显示装置760被一体化为触摸面板770的情况进行了说明,但也可以独立地设置。并且,也可以设置多个操作装置750。操作装置750及显示装置760配置于合模装置100(更详细而言固定压板110)的操作侧(Y轴负方向)。
(第1实施方式)
图3是表示第1实施方式的注射装置300的主要部分的图。如图3所示,第1实施方式所涉及的注射装置300具有缸体310及在缸体310内输送树脂的螺杆330。并且,本实施方式所涉及的注射装置300在缸体310的外周,作为加热器313设置有按每一区域分割的5个加热器313_1~313_5。
螺杆330一体地具有螺杆旋转轴332、在螺杆旋转轴332的周围以螺旋状设置的螺纹333。若螺杆330旋转,则螺杆330的螺纹333进行动作,填充于螺杆330的螺纹槽内的树脂颗粒被输送到前方。
螺杆330例如沿轴向从后方(料斗335侧)向前方(喷嘴320侧)区分为供给部330a、压缩部330b及计量部330c。供给部330a为接收树脂颗粒并向前方输送的部分。压缩部330b为一边压缩所供给的树脂一边进行熔融的部分。计量部330c为按恒定量计量已熔融的树脂的部分。螺杆330的螺纹槽的深度在供给部330a中较深,在计量部330c中较浅,且在压缩部330b中朝向前方逐渐变浅。另外,螺杆330的结构并无特别限定。例如,螺杆330的螺纹槽的深度可以是恒定。在本实施方式中,对供给部330a、压缩部330b、计量部330c的长度之比成为约50%、约25%、约25%的情况进行说明,但该长度之比为作为一例示出的例子,根据成型材料的种类、实施方式而不同。
注射成型机10从喷嘴320注射在缸体310内熔融的树脂,并填充于模具装置800内的型腔空间801。模具装置800由定模及动模构成,在合模时在定模与动模之间形成型腔空间801。在型腔空间801中已冷却固化的树脂在开模后作为成型品取出。作为成型材料的树脂颗粒从料斗335供给至缸体310的后部。
在缸体310的规定位置形成有树脂供给口311,在树脂供给口连接有料斗335。料斗335内的树脂颗粒通过树脂供给口供给至缸体310内。
缸体310沿到达至喷嘴320的长度方向分割为6个区域。在本实施方式中,在6个区域中,5个区域(区域Z1~Z5)设置有加热器313(加热器),1个区域(区域Z0)设置有冷却器312。并且,在各区域设置有温度检测器314_0~314_5。
在本实施方式中,从树脂供给口附近依次称为第0区域Z0、第1区域Z1、第2区域Z2、第3区域Z3、第4区域Z4及第5区域Z5。第0区域Z0设置于连接有料斗335的树脂供给口。第1区域Z1及第2区域Z2设置于接收树脂颗粒并向前方输送的供给部330a。第3区域Z3设置于一边压缩所供给的树脂一边进行熔融的压缩部330b。第4区域Z4设置于按恒定量计量已熔融的树脂的计量部330c。第5区域Z5设置于喷嘴320附近。另外,本实施方式对各第0区域Z0~第5区域Z5进行温度控制的例子进行说明,但并不限制于以本实施方式中示出的区域单位来进行温度控制的方法,设为根据缸体310的长度或成型材料等的实施方式来设定进行温度控制的区间的方法。
在第0区域Z0,冷却器312配置于缸体310的外周。
冷却器312设置于比多个加热器313_1~313_5更靠后方(树脂供给口附近)的位置。设置有冷却器312的第0区域Z0通过从第1区域Z1传递过来的热量而逐渐升温。因此,冷却器312通过来自控制装置700的控制冷却缸体310的后部,以树脂颗粒的表面不熔融的温度来保持缸体310后部的温度,以免在缸体310的后部或料斗335内产生树脂颗粒的桥接(结块)。冷却器312具有水或空气等制冷剂的流路321。而且,控制装置700通过调整流过流路321的流量,进行温度的调整。区域Z0的温度由温度检测器314_0测量。
在第1区域Z1、第2区域Z2、第3区域Z3、第4区域Z4及第5区域Z5,单独通电的加热器313_1~313_5分别配置于缸体310的外周。作为加热器313_1~313_5,例如使用从外侧对缸体310进行加热的带式加热器。带式加热器设置成包围缸体310的外周。换言之,在缸体310的外周与第1区域Z1~第5区域Z5对应地安装有面状的加热器313_1~313_5。能够通过对加热器313_1~313_5进行通电,在缸体310内对树脂颗粒进行加热而使其熔融。
多个加热器313_1~313_5沿缸体310的长度方向排列,且对沿长度方向分割的缸体310的各第1区域Z1~第5区域Z5单独进行加热。通过控制装置700对多个加热器313_1~313_5进行反馈控制,以使各区域Z1~Z5的温度成为所设定的温度。各区域Z1~Z5的温度由温度检测器314_1~314_5测量。注射成型机10的动作由控制装置700控制。
图4是以功能框来表示一实施方式所涉及的控制装置700的构成要件的图。图4中所图示的各功能框为概念性的功能框,在物理上无需一定要如图示那样构成。能够将各功能框的全部或一部分以任意单位进行功能性或物理性分散、整合来构成。在各功能框中进行的各处理功能其全部或任意的一部分通过由CPU701执行的程序来实现。或者,可以将各功能框作为基于布线逻辑的硬件来实现。如图4所示,控制装置700具备获取部601、计量处理部602、计量时间测量部603、填充处理部604、初始设定温度设定部605、设定温度决定部606及温度调节处理部607。获取部601例如获取表示温度检测器314_0~S4测量到的温度的信息及预先设定的设定值等。初始设定温度设定部605设定用于决定对缸体310的设定温度的初始设定温度。计量处理部602例如以不同的各初始设定温度来控制在缸体310中计量用于填充于型腔空间801的成型材料的计量工序。计量时间测量部603测量通过计量处理部602进行计量工序的期间的计量时间。填充处理部604控制填充工序。设定温度决定部606根据按每个初始设定温度测量到的多个计量时间,按用于填充成型材料的缸体310的每一区域决定用于控制加热器313_1~313_5或冷却器312的设定温度。温度调节处理部607按照通过初始设定温度设定部605设定的温度,控制加热器313_1~313_5或冷却器312。另外,关于各结构的具体说明,将在后面叙述。
接着,对注射成型机10的动作进行说明。
在计量工序中,计量处理部602旋转驱动计量马达340,使螺杆330旋转。如此一来,螺杆330的螺纹(螺纹牙)进行动作,填充于螺杆330的螺纹槽内的树脂颗粒(固体状的成型材料)被输送到前方。树脂颗粒在缸体310内一边向前方移动一边通过经由了缸体310的来自加热器313_1~313_5的热量等得到加热,由此逐渐被熔融。然后,树脂颗粒在缸体310的前端部中成为完全熔融的状态。然后,随着液态的成型材料(树脂)被输送到螺杆330的前方并蓄积于缸体310的前部而螺杆330后退。
计量马达编码器341检测计量马达340的旋转,并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。另外,检测螺杆330的转速的螺杆转速检测器并不限定于计量马达编码器341,能够使用常规的检测器。
获取部601获取作为螺杆330的转速来设定的设定值。
若螺杆330后退规定距离,且在螺杆330的前方蓄积规定量的液态的成型材料(树脂),则计量处理部602使计量马达340的旋转停止,以使螺杆330的旋转停止。
在计量工序中,为了限制螺杆330急剧地后退,可以驱动注射马达350对螺杆330施加设定背压。例如使用荷载检测器360检测对螺杆330的背压。荷载检测器360将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。
获取部601根据来自荷载检测器360的荷载的检测结果,获取螺杆330的位置。
计量处理部602在螺杆330后退至计量结束位置,且在螺杆330的前方蓄积有规定量的成型材料的时刻,结束计量工序的处理。
计量工序中的螺杆330的位置及转速作为一系列的设定条件而统一设定。例如,设定计量开始位置、转速切换位置及计量结束位置。这些位置从前侧向后方依次排列,且表示设定转速的区间的起点、终点。按每一区间设定转速。转速切换位置可以是1个,也可以是多个。可以不设定转速切换位置。并且,可以按每一区间设定背压。
计量时间测量部603测量通过计量处理部602进行计量工序的期间的计量时间。
接着,对进行计量时间的测量的原因进行说明。当提升了缸体310的温度时,能够缩短成型材料熔融为止的时间,因此能够提高塑化能力及改善熔融状态。
尤其,通过提高具有供给部330a等存在固体的成型材料(树脂颗粒)的区间的区域Z0~Z2的温度,可在区域Z3以后的区间(例如,包括压缩部330b或计量部330c的区间)加快固体的成型材料的熔融。由此,能够提高塑化能力,换言之,能够增加在螺杆330旋转时将成型材料输送到喷嘴320侧的量。
另一方面,若在从树脂供给口至包括供给部330a在内的区域Z0~Z2中固体的成型材料进行熔融,则有时会使计量时间延长。这是因为已软化的成型材料附着于螺杆330等而成型材料输送到喷嘴320侧的效率降低引起的。
换言之,随着提高对加热器313_1~313_2及冷却器312的设定温度而加快熔融,因此能够缩短计量时间,但若设定规定的温度以上,则计量时间延长。
因此,在本实施方式所涉及的注射成型机10中,设定多个用于决定对缸体310的设定温度的初始设定温度,并且对多个初始设定温度的每一个进行计量工序。而且,设定温度决定部606根据通过计量时间测量部603测量的按每个初始设定温度测量到的多个计量时间,决定对加热器313_1~313_2及冷却器312的适当的设定温度。
本实施方式为如下例子,即,决定从成型材料即树脂颗粒的投入口至在开始计量工序时用于使用螺杆330供给成型材料的区间即与供给部330a对应的第1区域Z1的设定温度。在本实施方式中,对决定第1区域Z1的设定温度的例子进行说明,但对其他区域(例如第0区域Z0、第2区域Z2)也能够通过相同的方法来决定设定温度,因此省略说明。
初始设定温度设定部605设定用于决定对缸体310的设定温度的初始设定温度。每次进行计量时间的测量时设定初始设定温度。例如,初始设定温度设定部605根据通过计量时间测量部603测量到的计量时间,设定与第1区域对应的加热器313_1的下一次初始设定温度。在本实施方式中,根据这次计量时间与上一次计量时间相比是否变长,设定初始设定温度。
另外,在本实施方式中,在初始设定温度设定部605对冷却器312及加热器313_1~313_5设定的温度中,将决定最适合成型的设定温度为止的临时温度称为初始设定温度。
设定温度决定部606比较对冷却器312及加热器313_1~313_5设定的初始设定温度,将计量时间最短的初始设定温度(换言之,最适合成型的温度)决定为设定温度。
本实施方式的初始设定温度设定部605为了决定用于成型的最适当的设定温度,使初始设定从初始值增加,计量时间测量部603测量每个初始设定温度的计量时间。然后,当能够确定计量时间变最短的初始设定温度时,设定温度决定部606将计量时间最短的初始设定温度决定为设定温度。以后,温度调节处理部607以成为设定温度的方式控制(第1区域Z1的)加热器313_1而成型成型品。
图5是例示计量时间与初始设定温度之间的对应关系的图。如图5所示,起初,随着初始设定温度设定部605加大初始设定温度,计量时间测量部603所测量的计量时间缩短。然而,在初始设定温度比温度T0变大的阶段,计量时间转为增加。可以认为,这是因初始设定温度变高而已熔融的成型材料开始附着于螺杆330等,因此成型材料无法前进。因此,在图5所示的例子中,设定温度决定部606将计量时间转为增加之前的温度T0决定为设定温度。
初始设定温度设定部605及设定温度决定部606对第0区域Z0、第2区域Z2~第5区域Z5也决定设定温度。第0区域Z0及第2区域Z2的设定温度通过与第1区域Z1相同的方法来决定。并且,第3区域Z3~第5区域Z5可以通过与第1区域Z1相同的方法来决定,也可以通过其他方法来决定。
温度调节处理部607控制配置于第0区域Z0的冷却器312,并且以成为第0区域Z0的设定温度的方式进行调整。本实施方式的冷却器312能够在冷却用单位时间的范围内进行开/关控制。温度调节处理部607根据通过温度检测器314_0检测到的温度及冷却器312的控制,能够以第0区域Z0成为设定温度的方式进行调整。
温度调节处理部607控制配置于第1区域Z1~第5区域Z5的加热器313_1~313_5,以成为设定于各第1区域Z1~第5区域Z5的设定温度的方式进行调整。本实施方式的加热器313_1~313_5能够在加热用单位时间的范围内进行开/关控制。例如,当输出为50%时,温度调节处理部607以“加热用单位时间/2”的时间成为开且“加热用单位时间/2”的时间成为关的方式进行控制。并且,当输出最大时,以温度调节处理部607继续成为开的方式进行控制。温度调节处理部607根据通过温度检测器314_1~314_5检测到的温度及加热器313_1~313_5的控制,能够以各第1区域Z1~第5区域Z5成为设定温度的方式进行调整。
本实施方式的温度调节处理部607根据温度检测器314_0~314_5的测量温度与初始设定温度或设定温度的偏差,进行冷却器312及加热器313_1~313_5的反馈控制,由此能够提高成为初始设定温度或设定温度的精确度。另外,反馈控制例如进行PID控制等与以往相同的方法即可,因此省略说明。
在填充工序中,填充处理部604旋转驱动注射马达350,使螺杆330前进,并进行在合模状态的模具装置800内的型腔空间801填充熔融树脂(熔融状态的成型材料)的控制。在型腔空间801中熔融状态的成型材料因冷却而收缩,因此为了补充热收缩量的成型材料,在保压工序中,施加于螺杆330的树脂压力(成型材料的注射压力)被保持为规定的压力。
在填充工序中,驱动注射马达350使螺杆330以设定移动速度前进,并将蓄积于螺杆330前方的液态的成型材料填充于模具装置800内的型腔空间801。例如使用注射马达编码器351检测螺杆330的位置、移动速度。注射马达编码器351检测注射马达350的旋转,并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。若螺杆330的位置到达设定位置,则进行从填充工序向保压工序的切换(所谓的V/P切换)。将进行V/P切换的位置也称为V/P切换位置。螺杆330的设定移动速度可以根据螺杆330的位置、时间等进行变更。
填充工序中的螺杆330的位置及移动速度作为一系列的设定条件而统一设定。例如,设定填充开始位置(也称为“注射开始位置”。)、移动速度切换位置及V/P切换位置。这些位置从后侧向前方依次排列,且表示设定移动速度的区间的起点、终点。按每一区间设定移动速度。移动速度切换位置可以是1个,也可以是多个。可以不设定移动速度切换位置。
图6是表示本实施方式所涉及的注射成型机10中的决定第1区域Z1中的设定温度之前的处理的流程图。在图6所示的例子中,对决定第1区域Z1的设定温度的例子进行说明,但对其他区域(例如,第0区域Z0、第2区域Z2)进行相同的控制。另外,当在第0区域Z0调整温度时,使用冷却器312。在本实施方式中,在仅使初始设定温度变化而使其他条件(例如,螺杆330的转速或缸体310的位置等条件)固定的基础上进行处理。
首先,初始设定温度设定部605设定第1区域Z1的初始设定温度的初始值(步骤S401)。另外,初始值可以根据实施方式或成型材料等设定,也可以由用户输入。
计量处理部602旋转驱动计量马达340,使螺杆330旋转,由此执行计量工序(步骤S402)。
计量时间测量部603测量当前设定的初始设定温度时的计量工序所需的计量时间(步骤S403)。
初始设定温度设定部605提升第1区域Z1的初始设定温度,并且设定比上一次高的初始设定温度(步骤S404)。
计量处理部602旋转驱动计量马达340,使螺杆330旋转,由此执行计量工序(步骤S405)。
计量时间测量部603测量当前设定的初始设定温度时的计量工序所需的计量时间(步骤S406)。
初始设定温度设定部605判定这次测量到的计量时间与上一次相比是否变长(步骤S407)。当初始设定温度设定部605判定为不长于上一次(换言之,计量时间变短)时(步骤S407:“否”),初始设定温度设定部605判定在计量工序中通过温度调节处理部607进行的第1区域Z1的加热器313_1的输出是否为最大(步骤S408)。当初始设定温度设定部605判定为第1区域Z1的加热器313_1的输出是最大时(步骤S408:“是”),过渡到步骤S410的处理。
另一方面,当初始设定温度设定部605判定为第1区域Z1的加热器313_1的输出不是最大时(步骤S408:“否”),提升初始设定温度,设定比上一次高的初始设定温度(步骤S409),并且再次从步骤S402进行处理。上升的温度只要是预先设定的度数即可,设为根据实施方式设定的温度。在本实施方式中,以所设定的初始设定温度来使从第1区域Z1检测到的温度稳定之后,进行步骤S402的计量工序。本实施方式对以所设定的初始设定温度来使从第1区域Z1检测到的温度稳定之后进行计量工序的例子进行说明,但并不限制于该方法,也可以一边提升加热器313_1的输出一边进行计量工序。
另一方面,当初始设定温度设定部605判定为这次测量到的计量时间长于上一次时(步骤S407:“是”),或判定为第1区域Z1的加热器313_1的输出是最大时(步骤S408:“是”),设定温度决定部606将与测量到的计量时间中的最短的计量时间对应的初始设定温度决定为设定温度(步骤S410)。
本实施方式所涉及的注射成型机10通过具备上述结构,能够在计量工序中以适当的设定温度来控制加热器313_1~313_2或冷却器312。由此,能够提高塑化能力。具体而言,通过在从投入树脂颗粒(固体的成型材料)的树脂供给口至缸体310的根底附近(例如,第0区域Z0~第2区域Z2等包括供给部330a的区间),按照通过上述处理设定的设定温度控制加热器313_1~313_2或冷却器312,能够实现兼顾使树脂颗粒成为熔融状态为止的计量时间的缩短及因抑制树脂颗粒在根底附近熔融而计量时间延长的抑制。由此,能够缩短周期,因此能够实现生产率的提高。
而且,注射成型机10通过具备上述结构,能够在计量工序中以适当的设定温度来控制加热器313_1~313_2或冷却器312,因此能够改善熔融状态。通过改善熔融状态,例如,能够改善由未熔融树脂的混入引起的龟裂等由熔融状态变差引起的成型品不良情况。通过改善熔融状态,能够降低背压,因此能够抑制缸体310内剪切发热减少或树脂劣化。而且,通过降低背压,成型材料在缸体310内堵塞时施加于成型材料的压力变低,因此能够减少卡住,因此能够抑制螺杆330的寿命减少等。
而且,在第0区域Z0~第2区域Z2中,通过在计量工序中以适当的设定温度来控制加热器313_1~313_2或冷却器312,成型材料(树脂颗粒)容易熔融,因此在第3区域Z3~第5区域Z5中无需必要以上提升设定温度。换言之,能够在第3区域Z3~第5区域Z5等除根底附近以外的区间降低设定温度。由此,能够降低从喷嘴320出来的成型材料(树脂)的温度,因此能够缩短冷却时间。因此,能够实现周期的缩短。
而且,能够自动地设定缸体310的每个区域的设定温度,因此减轻用户的负担。
(第1实施方式的变形例)
在第1实施方式中,对将与最短的计量时间对应的初始设定温度决定为设定温度的例子进行了说明。然而,上述实施方式并不限制于将与最短的计量时间对应的初始设定温度决定为设定温度的例子。换言之,根据实施方式,即便计量时间延迟也存在良好的状况。例如,是冷却时间较长的情况。因此,在变形例中,对设定温度决定部606根据在测量工序中测量到的多个计量时间及冷却时间决定设定温度的例子进行说明。
但是,计量工序在之前的注料量的冷却工序中进行。即,在当前注料量的冷却工序中进行下一次注料量的计量工序。因此,计量时间只要不超过冷却时间即可。
因此,在本变形例中的控制装置700中,按照第1实施方式的图6所示的处理步骤S401~步骤S406,计量处理部602按每个初始设定温度测量计量时间。然后,设定温度决定部606确定测量到的多个计量时间中短于冷却时间的计量时间,将与该计量时间对应的初始设定温度决定为设定温度。另外,当存在多个短于冷却时间的计量时间时,从多个计量时间确定任意的计量时间即可。例如,设定温度决定部606可以确定短于冷却时间的多个计量时间中最长的计量时间,并将与所确定的计量时间对应的初始设定温度决定为设定温度。在本变形例中,测量工序所需的测量时间短于冷却时间,因此能够实现周期的缩短。并且,设定温度决定部606在与短于冷却时间的计量时间对应的初始设定温度中,将与最长计量时间对应的初始设定温度(即,最低的初始设定温度)决定为设定温度,由此能够减少供给至加热器等的电力,因此能够实现节能化。
(第2实施方式)
在上述实施方式中,对以通过改善树脂的熔融状态使计量时成为最短的方式进行控制的情况进行了说明。然而,根据实施方式,即便计量时间延长也存在良好的状况。例如,是冷却时间较长的情况。因此,在第2实施方式中,对考虑冷却时间而调整螺杆330的转速以调整计量时间的例子进行说明。
图7是以功能框来表示本实施方式所涉及的控制装置700的构成要件的图。如图7所示,与第1实施方式同样地,控制装置700具备获取部601、计量处理部602、计量时间测量部603、填充处理部604、初始设定温度设定部605、设定温度决定部606及温度调节处理部607,且还具备转速设定部611。另外,本实施方式对与第1实施方式相同的结构分配相同的符号,并省略说明。
因此,本实施方式所涉及的转速设定部611根据在缸体310中以多个不同的各初始设定温度来进行计量工序时测量到的多个计量时间及从保持将在缸体310内残留的成型材料按向模具装置800的压力的保压工序结束至降低合模力的脱压工序开始之前的冷却时间,设定螺杆330的转速。换言之,本实施方式设为在确定了设定温度时,代替缩短计量时间而调整螺杆330的转速的例子。
图8是表示本实施方式所涉及的注射成型机10中的设定第1区域Z1中的设定温度而调整转速的处理的流程图。在图8所示的例子中,对设定第1区域Z1的设定温度的例子进行说明,但也可以对其他区域(例如,第0区域Z0、第2区域Z2)进行相同的控制。另外,当对第0区域Z0设定设定温度时,代替加热器313_1而控制冷却器312。在本实施方式中,在仅使设定温度及转速变化而使其他条件(例如,缸体310的位置等的条件)固定的基础上进行处理。
在图8所示的处理中,首先,初始设定温度设定部605设定第1区域Z1的初始设定温度的初始值,转速设定部611设定螺杆330的初始转速的初始值(步骤S801)。另外,初始值可以根据实施方式或成型材料等设定,也可以由用户输入。
然后,与第1实施方式同样地,进行与步骤S402~步骤S410相同的处理,由此设定温度决定部606决定设定温度(步骤S802~步骤S810)。
然后,转速设定部611判定当前的计量工序中的计量时间是否为从模具装置800中的保压工序结束至脱压工序开始之前的冷却时间以下(步骤S811)。当判定为计量工序的计量时间长于冷却时间时(步骤S811:“否”),转速设定部611进行提升初始转速的控制(步骤S812),并且再次从步骤S811进行处理。
另一方面,当转速设定部611判定为当前的计量工序中的计量时间为从模具装置800中的保压工序结束至脱压工序开始之前的冷却时间以下时(步骤S811:“是”),转速设定部611将成为冷却时间以下的计量时间的初始转速决定为设定转速(步骤S813)。在以后的计量工序中,控制装置700控制螺杆330,以使其以设定转速旋转。
在本实施方式所涉及的注射成型机10中,可获得与第1实施方式相同的效果。
(变形例等)
对在上述实施方式的注射成型机10的缸体310的从投入树脂颗粒的树脂供给口至缸体310的根底附近(例如,第0区域Z0~第2区域Z2等包括供给部330a的区间)中,按照通过上述处理设定的设定温度控制加热器313_1~313_2或冷却器312的例子进行了说明。然而,上述实施方式并不限制于限于从树脂供给口至缸体310的根底附近(例如,第0区域Z0~第2区域Z2等包括供给部330a的区间)而决定设定温度的方法。
例如,可以通过上述实施方式的方法对在缸体310内树脂颗粒以固体残留(存在固体的成型材料)的区域(例如,区域Z0~Z3)决定设定温度。在缸体310内树脂颗粒以固体残留(存在固体的成型材料)的区域例如可考虑从树脂颗粒的投入口至在开始计量工序时用于螺杆330压缩成型材料的区间即包括压缩部330b的末端的第0区域Z0~第3区域Z3。作为另一例,可以仅对第0区域Z0决定设定温度,也可以仅对第1区域Z1决定设定温度,还可以仅对第2区域Z2决定设定温度,还可以仅对第3区域Z3决定设定温度。
通过决定上述设定温度,能够改善缸体310的熔融状态,并且能够自动地决定缸体310的每个区域的设定温度,因此能够减轻用户的负担。
而且,在第4区域Z4或第5区域Z5中,也可以通过上述实施方式的方法决定设定温度。通过上述方法来决定设定温度,由此能够改善缸体310或喷嘴320内的成型材料的熔融状态,并且能够自动地决定缸体310的每个区域的设定温度,因此能够减轻用户的负担。
以上,对本发明所涉及的注射成型机的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式等。在技术方案中所记载的范畴内,能够进行各种变更、修正、置换、附加、删除及组合。关于这些,当然也属于本发明的技术范围内。
Claims (9)
1.一种注射成型机,其具备:
注射装置,将在缸体内计量出的成型材料填充于模具装置;及
控制装置,控制所述注射装置,
所述控制装置具备:
初始设定温度设定部,设定用于决定对所述缸体的设定温度的初始设定温度;
计量处理部,以不同的各所述初始设定温度来控制所述成型材料的计量工序;
计量时间测量部,按每个所述初始设定温度测量通过所述计量处理部进行所述计量工序的期间的计量时间;及
设定温度决定部,根据通过所述计量时间测量部按每个所述初始设定温度测量到的多个所述计量时间,决定对所述缸体的所述设定温度。
2.根据权利要求1所述的注射成型机,其中,
所述设定温度决定部将通过所述计量时间测量部测量到的多个所述计量时间中的最短的所述计量时间时的所述初始设定温度决定为所述设定温度。
3.根据权利要求1所述的注射成型机,其中,
所述设定温度决定部根据通过所述计量时间测量部测量到的多个所述计量时间及从保压工序结束至脱压工序开始之前的冷却时间,决定对所述缸体的所述设定温度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的注射成型机,其还具备:
转速设定部,设定所述计量工序中的螺杆的转速,
所述转速设定部根据以不同的各转速来进行所述计量工序时测量到的多个所述计量时间,决定转速。
5.根据权利要求4所述的注射成型机,其中,
所述转速设定部根据所述多个所述计量时间及从保压工序结束至脱压工序开始之前的冷却时间,决定转速。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的注射成型机,其中,
所述初始设定温度设定部对沿所述缸体的长度方向分割了外表面的多个区域中的规定的区域设定所述初始设定温度,
所述设定温度决定部对所述规定的区域决定设定温度。
7.根据权利要求6所述的注射成型机,其中,
所述初始设定温度设定部设定与在所述缸体内存在固体的所述成型材料的区间对应的区域中的所述规定的区域的所述初始设定温度,
所述设定温度决定部决定所述规定的区域的设定温度。
8.根据权利要求7所述的注射成型机,其中,
所述初始设定温度设定部对与螺杆的供给部及压缩部对应的区域中的所述规定的区域设定所述初始设定温度,
所述设定温度决定部对所述规定的区域决定设定温度。
9.根据权利要求8所述的注射成型机,其中,
所述初始设定温度设定部对与所述螺杆的供给部对应的所述规定的区域设定所述初始设定温度,
所述设定温度决定部对所述规定的区域决定设定温度。
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