DE102014008055B4 - Pressure control device of an injection molding machine - Google Patents
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Abstract
Drucksteuervorrichtung einer Spritzgießmaschine, aufweisend:
eine Einspritzschneckenantriebseinheit (30), die eine Einspritzschnecke (3) antreibt;
eine Einspritzdruckdetektionseinheit (40), die einen Einspritzdruck detektiert;
eine Schneckengeschwindigkeitssteuereinheit (31), die eine Bewegungsgeschwindigkeit der Einspritzschnecke (3) in einem Einspritzprozess steuert;
eine Drucksteuereinheit (32), die einen Einspritzdruck in einem Verweilprozess steuert;
eine Einspritz-/Verweilprozessumschalteinheit (50), die von dem Einspritzprozess auf den Verweilprozess umschaltet;
eine Spitzendruckdetektionseinheit (41), die einen Spitzendruckerzeugungszeitpunkt und einen Spitzendruckwert des Einspritzdrucks detektiert; und
eine Spitzendruckaufrechterhaltungssteuereinheit (42), die eine derartige Drucksteuerung ausführt, dass der Einspritzdruck von dem Spitzendruckerzeugungszeitpunkt zu einem Zeitpunkt, zu dem eine Bedingung des Abschlusses der Spitzendruckaufrechterhaltungssteuerung in dem Verweilprozess erfüllt ist, bei dem detektierten Spitzendruckwert aufrechterhalten wird,
wobei die Drucksteuereinheit (32) eine Drucksteuerung entsprechend einem eingestellten Druck des Verweilprozesses von dem Zeitpunkt des Abschlusses der Spitzendruckaufrechterhaltungssteuerung zu einem Zeitpunkt des Abschlusses des Verweilprozesses ausführt.Pressure control device of an injection molding machine, comprising:
an injection screw drive unit (30) that drives an injection screw (3);
an injection pressure detecting unit (40) that detects an injection pressure;
a screw speed control unit (31) that controls a moving speed of the injection screw (3) in an injection process;
a pressure control unit (32) that controls an injection pressure in a dwell process;
an injection / dwell process switching unit (50) that switches from the injection process to the dwell process;
a peak pressure detection unit (41) that detects a peak pressure generation timing and a peak pressure value of the injection pressure; and
a peak pressure maintaining control unit that performs such pressure control that the injection pressure from the peak pressure generation timing to a timing at which a condition of completion of the peak pressure maintenance control in the dwell process is satisfied is maintained at the detected peak pressure value;
wherein the pressure control unit (32) performs pressure control in accordance with a set pressure of the dwell process from the time of completion of the peak pressure maintenance control at a time of completion of the dwell process.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drucksteuervorrichtung einer Spritzgießmaschine.The present invention relates to a pressure control device of an injection molding machine.
Beschreibung der verwandten TechnikDescription of the Related Art
Eine Spritzgießmaschine vom Schnecken-Typ führt einen Dosierungsprozess, bei dem ein geschmolzenes Harz in ein vorderes Ende eines Heizzylinders durch Einziehen einer Schnecke unter Druck, während die Schnecke im Heizzylinder gedreht wird, eingespeist wird, dann einen Einspritzprozess, bei dem das geschmolzene Harz durch Vorwärtsbewegen der Schnecke in eine Form geladen wird, und einen Verweilprozess aus.A screw-type injection molding machine performs a metering process in which a molten resin is fed into a front end of a heating cylinder by drawing a screw under pressure while the screw is rotated in the heating cylinder, then an injection process in which the molten resin is moved forward the worm is loaded into a mold, and a dwell process.
In dem Einspritzprozess wird dann, wenn die Schnecke entsprechend einer voreingestellten Einspritzbewegung und einer voreingestellten Einspritzgeschwindigkeit vorwärts bewegt wird, das geschmolzene Harz in dem Heizzylinder in die Form geladen. Dann wird, wenn sich die Schnecke bis in eine Einspritz-/Verweilumschaltposition vorwärts bewegt, von dem Einspritzprozess in den Verweilprozess umgeschaltet. In dem Verweilprozess wird, wenn eine Drucksteuerung gemäß einem voreingestellten Verweildruck und einer voreingestellten Verweilzeit ausgeführt wird, das geschmolzene Harz vollständig in die Form geladen und der durch die Kontraktion des Harzes verursachte Volumenschwund des gegossenen Produktes kompensiert.In the injection process, when the screw is moved forward in accordance with a preset injection movement and a preset injection speed, the molten resin in the heating cylinder is charged into the mold. Then, as the screw advances to an injection / dwell switching position, it is switched from the injection process to the dwell process. In the dwell process, when pressure control is performed according to a preset dwell pressure and a preset dwell time, the molten resin is completely charged into the mold, and the volume shrinkage of the molded product caused by the contraction of the resin is compensated.
Die offengelegte Japanische Patentanmeldung
Die offengelegte Japanische Patentanmeldung
Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr.
Um das Harz vollständig einzufüllen, wenn eine Harzströmungspassage innerhalb der Form eng ist oder ein Dünngießvorgang ausgeführt wird, gibt es einen Fall, in dem in dem Einspritz-/Verweilprozess ein hoher Spitzendruck notwendig ist. Wenn der Spitzendruck übermäßig zunimmt, ergibt sich jedoch das Problem, dass der Heizzylinder oder die Form beschädigt wird oder ein Grat in dem gegossenen Produkt erzeugt wird. Folglich besteht ein Bedarf an einer Technik, bei der das Harz vollständig in die Form geladen wird, ohne den übermäßigen Spitzendruck zu erzeugen.In order to completely fill the resin when a resin flow passage within the mold is narrow or a pouring operation is performed, there is a case where a high peak pressure is necessary in the injection / hold process. However, when the peak pressure excessively increases, there arises the problem that the heating cylinder or the mold is damaged or a burr is generated in the molded product. Thus, there is a need for a technique whereby the resin is fully loaded into the mold without producing the excessive peak pressure.
Hier wird die Leistung des Füllens des Harzes in die Kavität der Form mit dem Einspritzdruck als ”Fülleffizienz” bezeichnet. Wenn die Fülleffizienz erhöht wird, kann das Harz mit einem niedrigeren Einspritzdruck vollständig in die Form geladen werden. Um eine hohe Fülleffizienz zu erreichen, ist es wünschenswert, die Drucksteuerung, das heißt, eine Spitzendruckaufrechterhaltungssteuerung auszuführen, bei der ein hoher Druck innerhalb eines Bereichs aufrechterhalten wird, in dem der Druck nicht übermäßig zunimmt, bevor die Fülloperation abgeschlossen ist oder direkt, bevor die Fülloperation abgeschlossen ist, und dann der Verweilprozess zur Kompensation des Volumenschwunds des gegossenen Produkts gewählt wird.Here, the performance of filling the resin into the cavity of the mold with the injection pressure is referred to as "filling efficiency". If the filling efficiency is increased, the resin can be fully charged into the mold with a lower injection pressure. In order to achieve a high filling efficiency, it is desirable to perform the pressure control, that is, a peak pressure maintaining control in which a high pressure is maintained within a range in which the pressure does not increase excessively before the filling operation is completed or directly before the filling operation Fulloperation is completed, and then the dwell process to compensate for the volume shrinkage of the molded product is selected.
Weiterer Stand der Technik ist bekannt aus den Druckschriften
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Eine Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Drucksteuervorrichtung einer Spritzgießmaschine bereitzustellen, die eine Drucksteuereinheit, die einen Einspritzdruck in einem Verweilprozess steuert, eine Spitzendruckdetektionseinheit und eine Spitzendruckaufrechterhaltungssteuereinheit aufweist, wobei die Spitzendruckdetektionseinheit einen Spitzendruckerzeugungszeitpunkt und einen Spitzendruckwert des Einspritzdrucks detektiert, und die Spitzendruckaufrechterhaltungssteuereinheit eine derartige Drucksteuerung ausführt, dass der Einspritzdruck ab dem Spitzendruckerzeugungszeitpunkt in dem Verweilprozess bei dem detektierten Spitzendruckwert aufrechterhalten wird, bis eine Bedingung des Abschlusses der Spitzendruckaufrechterhaltungssteuerung erfüllt ist.It is therefore an object of the invention to provide a pressure control apparatus of an injection molding machine having a pressure control unit controlling an injection pressure in a dwell process, a peak pressure detection unit and a peak pressure maintenance control unit, the peak pressure detection unit detecting a peak pressure generation timing and a peak pressure value of the injection pressure, and the peak pressure maintenance control unit Pressure control executes that the injection pressure from the peak pressure generation timing in the dwell process at the detected peak pressure value is maintained until a condition of completion of the peak pressure maintenance control is satisfied.
Eine Drucksteuervorrichtung einer Spritzgießmaschine gemäß der Erfindung umfasst: eine Einspritzschneckenantriebseinheit, die eine Einspritzschnecke antreibt; eine Einspritzdruckdetektionseinheit, die einen Einspritzdruck detektiert; eine Schneckengeschwindigkeitssteuereinheit, die eine Bewegungsgeschwindigkeit (Vorschubgeschwindigkeit) der Einspritzschnecke in einem Einspritzprozess steuert; eine Drucksteuereinheit, die einen Einspritzdruck in einem Verweilprozess steuert; eine Einspritz-/Verweilprozessumschalteinheit, die von dem Einspritzprozess auf den Verweilprozess umschaltet; und eine Spitzendruckdetektionseinheit, die einen Spitzendruckerzeugungszeitpunkt und einen Spitzendruckwert des Einspritzdrucks detektiert. Die Drucksteuervorrichtung umfasst ferner eine Spitzendruckaufrechterhaltungssteuereinheit, die eine derartige Drucksteuerung ausführt, dass der Einspritzdruck von dem Spitzendruckerzeugungszeitpunkt zu einem Zeitpunkt des Abschlusses der Spitzendruckaufrechterhaltungssteuerung, zu dem eine Bedingung des Abschlusses der Spitzendruckaufrechterhaltungssteuerung in dem Verweilprozess erfüllt ist, bei dem detektierten Spitzendruckwert aufrechterhalten wird. Dann ist die Drucksteuereinheit dafür konfiguriert, eine Drucksteuerung entsprechend einem eingestellten Druck des Verweilprozesses von dem Zeitpunkt des Abschlusses der Spitzendruckaufrechterhaltungssteuerung bis zu einem Zeitpunkt des Abschlusses des Verweilprozesses auszuführen.A pressure control device of an injection molding machine according to the invention comprises: an injection screw driving unit that drives an injection screw; an injection pressure detection unit that detects an injection pressure; a screw speed control unit that controls a moving speed (feed speed) of the injection screw in an injection process; a pressure control unit that controls an injection pressure in a dwell process; an injection / dwell process switching unit that switches from the injection process to the dwell process; and a peak pressure detection unit that detects a peak pressure generation timing and a peak pressure value of the injection pressure. The pressure control apparatus further includes a peak pressure maintaining control unit that performs pressure control such that the injection pressure from the peak pressure generation timing at a time of completion of the peak pressure maintenance control to which a condition of completion of the peak pressure maintenance control in the dwell process is met is maintained at the peak detected pressure value. Then, the pressure control unit is configured to execute pressure control according to a set pressure of the dwell process from the time of completion of the peak pressure maintenance control to a time of completion of the dwell process.
Die Bedingung des Abschlusses der Spitzendruckaufrechterhaltungssteuerung kann mindestens eine der Bedingungen sein, die beinhalten: Ablauf einer Zeitspanne einer vorbestimmten Zeit ab dem Spitzendruckerzeugungszeitpunkt; eine Vorwärtsbewegung der Schnecke um ein vorbestimmtes Schneckenvorwärtsbewegungsmaß ab dem Spitzendruckerzeugungszeitpunkt; und eine Abnahme einer Schneckenvorwärtsbewegungsgeschwindigkeit bis zu einem vorbestimmten Niveau.The condition of completing the peak pressure maintenance control may be at least one of the conditions including: elapse of a period of a predetermined time from the peak pressure generation timing; advancing the worm by a predetermined screw advance amount from the peak pressure generation timing; and a decrease of a screw advance speed up to a predetermined level.
Die Spitzendruckdetektionseinheit kann als den Spitzendruckerzeugungszeitpunkt einen Zeitpunkt, zu dem ein Druckänderungsausmaß pro Zeiteinheit ein vorbestimmtes Änderungsausmaß oder weniger wird, oder einen Zeitpunkt, zu dem die Schneckengeschwindigkeit eine vorbestimmte Geschwindigkeit oder weniger wird, detektieren und detektiert als den Spitzendruckwert den Einspritzdruck zu dem detektierten Spitzendruckerzeugungszeitpunkt.The peak pressure detection unit may detect and detect, as the peak pressure generation timing, a timing at which a pressure change amount per unit time becomes a predetermined change amount or less, or a time at which the screw speed becomes a predetermined speed or less than the peak pressure value, the injection pressure at the peak pressure generation timing detected.
Die Drucksteuereinheit kann eine Drucksteuerung entsprechend dem eingestellten Druck des Verweilprozesses von einem Einspritz-/Verweilprozessumschaltzeitpunkt zu dem Spitzendruckerzeugungszeitpunkt ausführen.The pressure control unit may perform a pressure control corresponding to the set pressure of the dwell process from an injection / dwell process switching timing to the peak pressure generation timing.
Die Drucksteuereinheit kann eine derartige Steuerung ausführen, dass die Schneckengeschwindigkeit eine Verweilbegrenzungsgeschwindigkeit oder weniger von einem Einspritz-/Verweilprozessumschaltzeitpunkt bis zu dem Spitzendruckerzeugungsschaltzeitpunkt wird.The pressure control unit may perform such control that the screw speed becomes a dwell limiting speed or less from an injection / dwell process switching timing to the peak pressure generation switching timing.
Gemäß der Drucksteuervorrichtung der Spritzgießmaschine der Erfindung kann, da der Spitzendruckwert ab dem Spitzendruckdetektionszeitpunkt aufrechterhalten wird, eine hohe Fülleffizienz erreicht werden, während der Druck auf einen Druckwert hinuntergedrückt wird, der geringer als ein Druckwert ist, bei dem Gratbildung entsteht. Ferner wird der Prozess, nachdem die Bedingung des Abschlusses der Spitzendruckaufrechterhaltungssteuerung erfüllt ist, auf den Verweilprozess umgeschaltet, in dem der Volumenschwund des gegossenen Produkts kompensiert wird, so dass es möglich ist, eine durch Aufrechterhalten des Spitzendrucks über einen langen Zeitraum verursachte Verformung des gegossenen Produkt zu verhindern.According to the pressure control apparatus of the injection molding machine of the invention, since the peak pressure value is maintained from the peak pressure detection timing, high filling efficiency can be achieved while pressing down the pressure to a pressure value lower than a pressure value at which burr formation occurs. Further, after the condition of completion of the peak pressure maintenance control is satisfied, the process is switched to the dwell process in which the volume shrinkage of the molded product is compensated, so that it is possible to deform the molded product caused by maintaining the peak pressure for a long time to prevent.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Eine Düse
Der Einspritzservomotor M1 und der Schneckendrehservomotor M2 sind mit einem Positions-/Geschwindigkeitsdetektor Penc1 bzw. einem Positions-/Geschwindigkeitsdetektor Penc2 ausgerüstet, die deren Drehposition-/Geschwindigkeit detektieren. Die Position (die Position in der Schneckenachsenrichtung) und die Bewegungsgeschwindigkeit (die Einspritzgeschwindigkeit) der Einspritzschnecke
Eine PMC-CPU
Die Servo-CPU
Wie vorstehend beschrieben, sind die Servomotoren M1 und M2 mit den Positions-/Geschwindigkeitsdetektoren Penc1 bzw. Penc2 ausgerüstet. Die Ausgabe der Positions-/Geschwindigkeitsdetektoren Penc1 und Penc2 wird an die Servo-CPU
Ferner ist ein Register der gegenwärtigen Position vorgesehen, um die Vorwärtsbewegungsposition (die axiale Position) der Einspritzschnecke
Ein LCD/MDI (Vorrichtung zur manuellen Eingabe von Daten mit Flüssigkristallanzeige)
Mit der oben beschriebenen Konfiguration steuert die PMC-CPU
Eine Ausführungsform der Drucksteuervorrichtung der Spritzgießmaschine gemäß der Erfindung wird unter Verwendung eines Blockdiagramms aus
Die Drucksteuervorrichtung der Spritzgießmaschine umfasst eine Einspritzschneckenantriebseinheit
Die Schneckengeschwindigkeitssteuereinheit
Die Spitzendruckdetektionseinheit
Die Spitzendruckaufrechterhaltungssteuereinheit
In der Zwischenzeit empfängt die Drucksteuereinheit
Als Nächstes wird eine von der Drucksteuervorrichtung der Spritzgießmaschine gemäß der Erfindung ausgeführte Steuerung des Einspritzdrucks mit Bezug auf
Um einen übermäßigen Spitzendruck zu reduzieren und eine hohe Fülleffizienz innerhalb eines vorbestimmten Einspritzdrucks während einer Fülloperation zu erreichen, ist es wünschenswert, die Drucksteuerung (das heißt, die Spitzendruckaufrechterhaltungssteuerung), bei der der zu einer Einspritz-/Verweilprozessumschaltzeit erzeugte Spitzendruck bei dem Druck aufrechterhalten wird, bevor das Füllen abgeschlossen ist oder kurz bevor das Füllen abgeschlossen ist, wie vorstehend beschrieben, auszuführen und dann auf den Verweilprozess umzuschalten, in dem der Volumenschwund des gegossenen Produkts kompensiert wird.In order to reduce excessive peak pressure and achieve high filling efficiency within a predetermined injection pressure during a filling operation, it is desirable to maintain the pressure control (that is, the peak pressure maintaining control) at which the peak pressure generated at an injection / dwell process switching time is maintained at the pressure before the filling is completed or just before the filling is completed, as described above, and then switch to the dwell process, in which the volume shrinkage of the molded product is compensated.
In der Drucksteuerung gemäß der Drucksteuervorrichtung der Erfindung wird, wenn die Geschwindigkeitssteuerung im Einspritzprozess auf die Drucksteuerung im Verweilprozess umgeschaltet wird, so dass der Einspritzdruck ein Spitzenwert wird, wie in
In der Drucksteuervorrichtung der Spritzgießmaschine der Erfindung kann, da der Spitzendruckwert ab dem Spitzendruckdetektionszeitpunkt aufrechterhalten wird, wie in
<Spitzendruckdetektionseinheit><Peak pressure detection unit>
Der Einspritzdruck kann durch Detektieren der Kraft, die in der Achsenrichtung auf die Schnecke wirkt, mittels eines Kraftdetektors, wie z. B. eines Druckmessers erlangt werden, kann durch Detektieren des Harzdrucks in dem Einspritzzylinder mittels eines Harzdrucksensors erlangt werden oder kann durch Detektieren des Antriebsdrehmoments der Einspritzschneckenantriebseinheit
Die Spitzendruckdetektionseinheit
Alternativ kann die Spitzendruckdetektionseinheit
Alternativ kann die Spitzendruckdetektionseinheit
Zu dieser Zeit ändert sich die Schneckengeschwindigkeit entsprechend dem Zeitpunkt der Spitzendruckerzeugung abhängig von dem Typ des Harzes oder der Form des gegossenen Produkts, so dass die oben genannte vorbestimmte Geschwindigkeit entsprechend dem Typ des Harzes oder der Form des gegossenen Produkts im Voraus bestimmt und von der Bedienperson bestimmt werden kann.At this time, the screw speed changes according to the timing of the peak pressure generation depending on the type of the resin or the mold of the molded product, so that the above predetermined speed is determined in advance according to the type of the resin or the mold of the molded product and by the operator can be determined.
<Spitzendruckaufrechterhaltungssteuereinheit><Peak pressure retention control unit>
Die Spitzendruckaufrechterhaltungssteuereinheit
Die Bedingung des Abschlusses der Spitzendruckaufrechterhaltungssteuerung kann das Ablaufen einer vorbestimmten Zeit ab dem Zeitdruck der Spitzendruckerzeugung (die in
Alternativ kann die Bedingung des Abschlusses der Spitzendruckaufrechterhaltungssteuerung eine Abnahme der Schneckenvorwärtsbewegungsgeschwindigkeit auf ein vorbestimmtes Niveau sein. Die Vorwärtsbewegungsgeschwindigkeit (Vorschubgeschwindigkeit) der Einspritzschnecke
[Schritt SA01] Der Einspritzprozess wird ausgeführt.[Step SA01] The injection process is executed.
[Schritt SA02] Umschalten des Einspritzprozesses zu dem Verweilprozess wird ausgeführt.[Step SA02] Switching of the injection process to the dwell process is carried out.
[Schritt SA03] Die Drucksteuerung wird so ausgeführt, dass der Druck der eingestellte Druck wird.[Step SA03] The pressure control is executed so that the pressure becomes the set pressure.
[Schritt SA04] Es wird bestimmt, ob der Spitzendruck erzeugt wird oder nicht, und die Routine fährt mit Schritt SA05 fort, wenn der Spitzendruck erzeugt wird (JA), oder die Routine kehrt zu Schritt SA03 zurück, wenn der Spitzendruck nicht erzeugt wird (NEIN).[Step SA04] It is determined whether or not the peak pressure is generated, and the routine proceeds to Step SA05 when the peak pressure is generated (YES), or the routine returns to Step SA03 if the peak pressure is not generated ( NO).
[Schritt SA05] Die Steuerung wird so ausgeführt, dass der Spitzendruck aufrechterhalten wird.[Step SA05] The control is executed so that the peak pressure is maintained.
[Schritt SA06] Es wird bestimmt, ob ab dem Spitzenerzeugungszeitpunkt eine vorbestimmte Zeit vergeht, und die Routine fährt mit Schritt SA07 fort, wenn eine vorbestimmte Zeit vergeht (JA) oder die Routine kehrt zu Schritt SA05 zurück, wenn eine vorbestimmte Zeit nicht vergeht (NEIN).[Step SA06] It is determined whether a predetermined time elapses from the peak generation timing, and the routine proceeds to step SA07 when a predetermined time elapses (YES), or the routine returns to step SA05 if a predetermined time does not elapse (FIG. NO).
[Schritt SA07] Die Drucksteuerung wird so ausgeführt, dass der Druck der eingestellte Druck wird.[Step SA07] The pressure control is executed so that the pressure becomes the set pressure.
[Schritt SA08] Es wird bestimmt, ob der Verweilprozess abgeschlossen ist oder nicht, und die Routine fährt mit Schritt SA09 fort, wenn der Verweilprozess abgeschlossen ist (JA), oder die Routine kehrt zu Schritt SA017 zurück, wenn der Verweilprozess nicht abgeschlossen ist (NEIN).[Step SA08] It is determined whether the dwell process is completed or not, and the routine proceeds to step SA09 when the dwell process is completed (YES), or the routine returns to step SA017 if the dwell process is not completed ( NO).
[Schritt SA09] Der Messprozess und der Druckreduktionsprozess werden ausgeführt und dann ist dieser Prozess beendet.[Step SA09] The measuring process and the pressure reducing process are executed and then this process is finished.
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