JP2002059458A - Injection molding machine - Google Patents

Injection molding machine

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JP2002059458A
JP2002059458A JP2000247652A JP2000247652A JP2002059458A JP 2002059458 A JP2002059458 A JP 2002059458A JP 2000247652 A JP2000247652 A JP 2000247652A JP 2000247652 A JP2000247652 A JP 2000247652A JP 2002059458 A JP2002059458 A JP 2002059458A
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JP
Japan
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temperature
injection
nozzle
nozzles
molding material
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Withdrawn
Application number
JP2000247652A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsuki Takei
厚樹 武井
Shoji Takahashi
祥二 高橋
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/78Measuring, controlling or regulating of temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/27Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B29C45/2737Heating or cooling means therefor
    • B29C2045/274Thermocouples or heat sensors

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve yield of molding and quality of molding by decreasing difference in temperature hysteresis between injection nozzles in an injection molding machine with a plurality of injection nozzles. SOLUTION: Temperatures of the injection nozzles 210A and 210B are controlled by means of temperature controllers 230A and 230B. A temperature difference operating circuit 280 obtains temperature difference ΔT in detected temperatures of both nozzles and forwards a difference between this and an offset value ΔT0 as a temperature difference data DT to a main controller 240. The main controller 240 is constituted in such a way that it outputs temperature commands SA and SB modified in accordance with the temperature difference data DT to the temperature controllers 230A and 230B and the temperatures in both nozzles are elevated under a condition where the temperatures correspond to each other.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は射出成形用ノズル構
造及びこれを備えた射出成形機に係り、特に、溶融金属
射出成形を行う場合に好適なノズル構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nozzle structure for injection molding and an injection molding machine provided with the same, and more particularly to a nozzle structure suitable for performing molten metal injection molding.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、射出成形機として、射出ノズル
の先端開口を開いたままのオープン構造とし、射出ノズ
ルから成形材料を射出させた後に射出ノズルの先端開口
の近傍において成形材料を固化させていわゆるコールド
プラグを形成し、しかる後に成形品を取り出すように構
成されたものがある。このような射出成形機において
は、通常、射出ノズルの周囲に加熱ヒータを配置して、
射出時には射出ノズルのノズル先端部の温度を上昇させ
た状態とし、一方、射出終了後にはノズル先端部の温度
を降下させることによって上記のコールドプラグを形成
し、射出ノズルの先端開口からの成形材料の漏出を防止
している。このような射出ノズルは、通常、成形品に付
着するランナ部分をなくすためのホットランナノズルと
して用いられている。
2. Description of the Related Art In general, an injection molding machine has an open structure in which the tip opening of an injection nozzle is kept open. After the molding material is injected from the injection nozzle, the molding material is solidified in the vicinity of the tip opening of the injection nozzle. There is a configuration in which a so-called cold plug is formed, and thereafter, a molded product is taken out. In such an injection molding machine, usually, a heater is arranged around an injection nozzle,
At the time of injection, the temperature of the nozzle tip of the injection nozzle is raised, while after the injection is completed, the temperature of the nozzle tip is lowered to form the cold plug, and the molding material from the tip opening of the injection nozzle is formed. To prevent leakage. Such an injection nozzle is generally used as a hot runner nozzle for eliminating a runner portion adhering to a molded product.

【0003】図9には上記射出成形機100における射
出ノズル近傍の構造を示す。射出ノズル110はノズル
筒部111と、このノズル筒部111の先端側に設けら
れたノズル先端部112と、ノズル筒部111よりも外
径が拡大され、図示しない射出シリンダに接続されるノ
ズル基部113と、ノズル筒部111及びノズル先端部
112の外周に配置された先端側加熱ヒータ114と、
ノズル基部113の外周に配置された基端側加熱ヒータ
115とを有している。ノズル先端部112の先端開口
は金型120のキャビティ120aに臨むように構成さ
れている。金型120は固定型121及び可動型122
を有し、ノズル先端部112の先端近傍の外周面は固定
型121に接触している。
FIG. 9 shows a structure in the vicinity of an injection nozzle in the injection molding machine 100. The injection nozzle 110 has a nozzle cylinder 111, a nozzle tip 112 provided on the tip side of the nozzle cylinder 111, and a nozzle base having an outer diameter larger than that of the nozzle cylinder 111 and connected to an injection cylinder (not shown). 113, a tip side heater 114 arranged on the outer periphery of the nozzle cylinder 111 and the nozzle tip 112,
And a base-side heater 115 arranged on the outer periphery of the nozzle base 113. The tip opening of the nozzle tip 112 is configured to face the cavity 120 a of the mold 120. The mold 120 includes a fixed mold 121 and a movable mold 122.
And the outer peripheral surface near the tip of the nozzle tip 112 is in contact with the fixed die 121.

【0004】図9(a)において、図示しない射出シリ
ンダ内において図示しない射出スクリュウが軸線方向に
駆動されると、射出シリンダ内の低融点金属等の成形材
料3は溶融状態でノズル流路110aを経てノズル先端
部112の先端開口からキャビティ120a内に押し出
される。このとき、先端側加熱ヒータ114及び基端側
加熱ヒータ115は射出ノズル110のノズル筒体11
1及びノズル先端部112を加熱し、内部の成形材料3
を溶融状態のままキャビティ120a内に導くようにし
ている。
In FIG. 9A, when an injection screw (not shown) is driven in an injection cylinder (not shown) in the axial direction, a molding material 3 such as a low melting point metal in the injection cylinder flows through the nozzle flow channel 110a in a molten state. After that, it is extruded from the tip opening of the nozzle tip 112 into the cavity 120a. At this time, the distal heater 114 and the proximal heater 115 are connected to the nozzle cylinder 11 of the injection nozzle 110.
1 and the nozzle tip 112 are heated and the molding material 3 inside is heated.
Is guided into the cavity 120a in a molten state.

【0005】射出後においてキャビティ120a内の成
形材料3は温度降下して徐々に固化していくが、そのと
き先端側加熱ヒータ114の制御温度を低下させること
により、ノズル先端部112の先端開口近傍の成形材料
3も固化させる。しかる後に、図9(b)に示すよう
に、可動型122を開いて成形品4をノズル先端部11
2から離反させ、取り出す。このように成形品4がノズ
ル先端部112から離反すると、ノズル先端部112内
には成形材料3が固化した固形部5及び半固形部6から
なるコールドプラグが残される。
After the injection, the molding material 3 in the cavity 120a gradually decreases in temperature and gradually solidifies. At this time, by lowering the control temperature of the front heater 114, the vicinity of the front opening of the nozzle front section 112 is reduced. Is also solidified. Thereafter, as shown in FIG. 9B, the movable mold 122 is opened and the molded product 4 is moved to the nozzle tip 11.
Separate from 2 and remove. When the molded product 4 separates from the nozzle tip 112 in this way, a cold plug including the solid portion 5 and the semi-solid portion 6 in which the molding material 3 is solidified is left in the nozzle tip 112.

【0006】図9(a)に示す成形材料3の固化領域
は、成形材料3を射出した後、先端開口から徐々にノズ
ル内部に向けて伸び、やがてノズル先端部112内に形
成された最小の内径を有する絞り部(ノッチ)を越えて
テーパ状部12bの内側まで形成される。そして、図9
(b)に示すように成形品をノズル先端部112から離
反させたとき、上記の固化領域は、通常は絞り部の近傍
において分断され、絞り部よりもノズルの奥部側の固化
領域がコールドプラグとしてノズル内に残るように設計
されている。
[0009] The solidified region of the molding material 3 shown in FIG. 9 (a) gradually extends toward the inside of the nozzle from the tip opening after the molding material 3 is injected, and eventually the smallest region formed in the nozzle tip 112. It is formed up to the inside of the tapered portion 12b beyond the narrowed portion (notch) having an inner diameter. And FIG.
As shown in (b), when the molded product is separated from the nozzle tip portion 112, the solidified region is usually divided near the narrowed portion, and the solidified region on the deeper side of the nozzle than the narrowed portion is cold. It is designed to remain in the nozzle as a plug.

【0007】上記射出成形機100において、キャビテ
ィ120a内への溶湯の充填性を向上させるために、キ
ャビティ120aに通ずる複数の射出ノズル110を備
えた多点ゲート式の金型構造を設ける場合(多点ゲート
構造)がある。また、金型120内に複数のキャビティ
120aを形成し、これらの複数のキャビティ120a
にそれぞれ溶湯を射出するために複数の射出ノズル11
0を設ける場合(多数個取り構造)もある。このように
複数の射出ノズル110を備えた射出成形機において
は、射出ノズル間において相互に射出タイミングなどを
合わせるための制御を行う必要がある。
In the injection molding machine 100, in order to improve the filling property of the molten metal into the cavity 120a, a multipoint gate type mold structure having a plurality of injection nozzles 110 communicating with the cavity 120a is provided (multiple gate type). Point gate structure). Further, a plurality of cavities 120a are formed in the mold 120, and the plurality of cavities 120a are formed.
Injection nozzles 11 for injecting molten metal into
In some cases, 0 is provided (a multi-cavity structure). As described above, in the injection molding machine including the plurality of injection nozzles 110, it is necessary to perform control for adjusting the injection timing and the like between the injection nozzles.

【0008】図8は、上記のように複数の射出ノズル1
10A,110Bを備えた射出成形機のノズル温度制御
系の概略構成を示すものである。射出ノズル110A,
110Bに設けられた先端側加熱ヒータ114A,11
4Bはそれぞれ温度コントローラ130A,130Bか
ら電力の供給を受けて発熱するように構成され、ノズル
先端部に設けられた温度センサはこれら温度コントロー
ラ130A,130Bに出力TA,TBを送出する。こ
れらの出力TA,TBはメインコントローラ140にも
送出される。
FIG. 8 shows a plurality of injection nozzles 1 as described above.
1 shows a schematic configuration of a nozzle temperature control system of an injection molding machine including 10A and 110B. Injection nozzle 110A,
Tip-side heater 114A, 11 provided in 110B
4B is configured to generate heat by receiving power supply from the temperature controllers 130A and 130B, respectively, and a temperature sensor provided at the nozzle tip sends outputs TA and TB to the temperature controllers 130A and 130B. These outputs TA and TB are also sent to the main controller 140.

【0009】メインコントローラ140は、入出力回路
150を介して図示しない成形機制御装置に対して信号
のやり取りを行うようになっている。成形機制御装置は
射出シリンダの射出動作や金型の開閉動作を制御するも
のであり、この動作に応じて射出ノズル110A,11
0Bの温度状態を制御するために、メインコントローラ
140が温度コントローラ130A,130Bに対して
温度指令SA,SBを送出するとともに加熱の開始及び
停止を行うためのスタートストップ制御信号S/Sを送
出するようになっている。
The main controller 140 exchanges signals with a molding machine controller (not shown) via an input / output circuit 150. The molding machine control device controls the injection operation of the injection cylinder and the opening / closing operation of the mold, and the injection nozzles 110A and 110A are controlled in accordance with this operation.
In order to control the temperature state of 0B, the main controller 140 sends out temperature commands SA and SB to the temperature controllers 130A and 130B, and sends out a start / stop control signal S / S for starting and stopping heating. It has become.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の射出
成形機においては、射出ノズル110Aと110Bとの
間の熱的環境の相違や先端側加熱ヒータ114Aと11
4Bとの間の加熱能力の差等によって、射出ノズル11
0Aと110Bとを同様に制御しても、図7に示すよう
に、温度の上昇や降下の過程において射出ノズル110
Aと110Bとの間に温度差が生じる場合がある。その
ため、射出ノズル110Aと110Bの双方が同じ温度
になるまで待ったり、一方の加熱開始時点を遅延させた
りするなどの方法で両ノズルの温度を整合させ、次のス
テップ(例えば射出動作)に進むようになっている。
However, in the above-described injection molding machine, the difference in the thermal environment between the injection nozzles 110A and 110B and the difference between the thermal environment of the injection nozzles 110A and 110B and the front-end side heaters 114A and 114B.
4B, the injection nozzle 11
Even if 0A and 110B are controlled in the same way, as shown in FIG.
A temperature difference may occur between A and 110B. Therefore, the temperatures of both the injection nozzles 110A and 110B are adjusted by, for example, waiting until the temperatures of both the injection nozzles 110A and 110B reach the same temperature, or by delaying the start of heating of one of the nozzles, and proceed to the next step (for example, injection operation). It has become.

【0011】しかしながら、上記のように複数の射出ノ
ズルの温度を合わせて次のステップに進むようにして
も、両ノズル間における温度履歴が相互に異なることに
より射出ノズル110A,110B内部の成形材料3も
相互に異なった状態である場合があるため、例えば、射
出タイミングよりも前に一方のノズルから先に溶湯の流
出が始まり、その溶湯が固化することによって射出時に
溶湯を金型に充填することができなくなってしまった
り、或いは、射出後におけるコールドプラグの形成状態
が相互に異なったりすることにより、コールドプラグの
成形不良や次回の射出量のばらつきが生じたりするとい
う問題点がある。
However, even if the temperature of the plurality of injection nozzles is adjusted to proceed to the next step as described above, the temperature histories of the two nozzles are different from each other, so that the molding material 3 inside the injection nozzles 110A and 110B is also different. For example, since the molten metal starts to flow out of one nozzle earlier than the injection timing, and the molten metal is solidified, the molten metal can be filled in the mold at the time of injection. There is a problem that, due to the disappearance or a difference in the formation state of the cold plug after the injection, a cold plug molding defect and a variation in the next injection amount occur.

【0012】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、その課題は、複数の射出ノズルを有する射出成
形機において、射出ノズル間の温度履歴の相違を低減す
ることにより、成形の歩留まり向上及び成形品位の向上
を図ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to reduce the difference in temperature history between injection nozzles in an injection molding machine having a plurality of injection nozzles, thereby improving the molding yield. And to improve the molding quality.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の射出成形機は、ノズル流路から成形型内に成
形材料を射出するための複数の射出ノズルを備えた射出
成形機であって、前記成形材料の射出動作を可能にする
とともに射出後において複数の前記射出ノズルの先端部
にコールドプラグを形成するために前記射出ノズル毎に
それぞれ設けられた、前記射出ノズルの温度を昇降させ
る加熱手段と、前記加熱手段の加熱状態を制御する加熱
制御手段と、前記加熱手段によってそれぞれ加熱された
領域の温度を検出する温度検出手段とを有し、前記加熱
制御手段は、複数の前記射出ノズルの温度が上昇若しく
は降下していく過程で、前記温度検出手段の出力に応じ
て、複数の前記射出ノズル間の温度差が所定値になるよ
うに前記加熱手段を制御することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, an injection molding machine according to the present invention is an injection molding machine having a plurality of injection nozzles for injecting a molding material from a nozzle flow path into a molding die. And raising and lowering the temperature of each of the injection nozzles provided for each of the injection nozzles in order to enable the injection operation of the molding material and to form cold plugs at the tips of the plurality of injection nozzles after the injection. Heating means, a heating control means for controlling a heating state of the heating means, and a temperature detection means for detecting a temperature of a region heated by the heating means, wherein the heating control means includes a plurality of In the process of increasing or decreasing the temperature of the injection nozzle, the heating means is controlled so that the temperature difference between the plurality of injection nozzles becomes a predetermined value according to the output of the temperature detection means. And controlling.

【0014】本発明によれば、昇温若しくは降温過程に
おいて、複数の射出ノズル間の温度差が所定値になるよ
うに加熱制御手段によって加熱手段が制御されるように
構成されているので、射出ノズル間の温度履歴の関係を
制御することができることから、射出ノズル間の射出状
態やコールドプラグ形成状態の相互関係に起因する不具
合を低減できる。具体的には、例えば所定値をほぼ0に
することによって、射出ノズル間の温度履歴の相違を低
減することができるため、射出ノズル間の成形材料の状
態を同等にすることができ、射出状態、コールドプラグ
の形成状態のばらつきを低減できる。
According to the present invention, since the heating means is controlled by the heating control means so that the temperature difference between the plurality of injection nozzles becomes a predetermined value in the process of raising or lowering the temperature. Since the relationship of the temperature history between the nozzles can be controlled, it is possible to reduce problems caused by the mutual relationship between the injection state between the injection nozzles and the cold plug formation state. Specifically, for example, by setting the predetermined value to approximately 0, the difference in the temperature history between the injection nozzles can be reduced, so that the state of the molding material between the injection nozzles can be made equal, and the injection state can be reduced. In addition, it is possible to reduce the variation in the formation state of the cold plug.

【0015】ここで、上記の射出ノズル間の温度差の所
定値は、射出ノズル間の射出状態やコールドプラグの形
成状態の相違が低減されるように決定されることが好ま
しい。すなわち、複数の射出ノズル間においては、ノズ
ル自体の熱的特性(熱容量や温度の昇降特性など)やノ
ズルと金型との間の熱的特性(ノズルと金型との間の熱
の移動状態など)等に関してばらつきがあることが多い
ので、これらのばらつきを勘案して、射出ノズル間の射
出状態やコールドプラグの形成状態の相違をなくそうと
すると、一般に射出ノズル間の温度差を適宜の所定値に
するように制御することが望まれる。しかしながら、複
数の射出ノズル間において上記の熱的特性に大きな相違
がない場合には上記所定値はほぼ0とすればよい。ま
た、例えば金型内のキャビティに対して複数の射出ノズ
ルから成形材料が射出される場合、成形材料のキャビテ
ィに対する充填性を高めるために、意図的に複数の射出
ノズル間に温度差を付ける場合も考えられる。この場合
には、複数の射出ノズル間において熱的状態の相違を意
図的に生じさせるために、上記所定値が決定される。
Here, it is preferable that the predetermined value of the temperature difference between the injection nozzles is determined so that the difference between the injection state between the injection nozzles and the formation state of the cold plug is reduced. That is, among a plurality of injection nozzles, the thermal characteristics of the nozzles themselves (heat capacity and temperature rise / fall characteristics, etc.) and the thermal characteristics between the nozzles and the mold (the state of heat transfer between the nozzle and the mold) In many cases, there is a variation in the temperature difference between the injection nozzles in order to eliminate the difference in the injection state between the injection nozzles and the formation state of the cold plug in consideration of these variations. It is desired to perform control so as to be a predetermined value. However, if there is no significant difference in the thermal characteristics among the plurality of injection nozzles, the predetermined value may be set to substantially zero. Further, for example, when a molding material is injected from a plurality of injection nozzles into a cavity in a mold, when a temperature difference is intentionally provided between the plurality of injection nozzles in order to enhance filling property of the molding material into the cavity. Is also conceivable. In this case, the predetermined value is determined in order to intentionally cause a difference in thermal state between the plurality of injection nozzles.

【0016】本発明において、前記加熱手段によって複
数の前記射出ノズルの温度が上昇していく過程で、前記
温度検出手段の出力に基づいて、複数の前記射出ノズル
の温度がそれぞれ所定温度に到達した際に、前記成形材
料の射出動作を行うように構成されていることが好まし
い。この手段によれば、複数の射出ノズルのそれぞれが
所定温度(それぞれの射出ノズルについて相互に同じ温
度であっても、相互に異なる温度であってもよい。)に
到達した際に成形材料の射出が行われるので、それぞれ
の射出ノズルの内部における成形材料の状態を相互に一
定の関係にすることができ、良好な射出状態を得ること
ができる。特に、加熱手段の設定温度の上昇態様をそれ
ぞれの射出ノズルにおいて常に一定にすることによっ
て、射出状態の再現性を確保することができる。ここ
で、上記複数の射出ノズルにおいて上記の所定温度が相
互に等しいことが望ましい。
In the present invention, in the process of increasing the temperatures of the plurality of injection nozzles by the heating means, the temperatures of the plurality of injection nozzles each reach a predetermined temperature based on the output of the temperature detection means. At this time, it is preferable that the apparatus is configured to perform the injection operation of the molding material. According to this means, when each of the plurality of injection nozzles reaches a predetermined temperature (the temperature may be the same or different for each injection nozzle), the molding material is injected. Is performed, the state of the molding material inside each of the injection nozzles can be in a fixed relation to each other, and a good injection state can be obtained. In particular, by making the rising mode of the set temperature of the heating means constant at each injection nozzle, reproducibility of the injection state can be ensured. Here, it is desirable that the predetermined temperatures are equal to each other in the plurality of injection nozzles.

【0017】本発明において、前記成形材料の射出後に
おいて複数の前記射出ノズルの温度が降下していく過程
で、前記温度検出手段の出力に基づいて、複数の前記射
出ノズルの温度がそれぞれ所定温度に到達した際に、成
形品の取り出し動作を開始するように構成されているこ
とが好ましい。この手段によれば、複数の射出ノズルの
それぞれが所定温度(それぞれの射出ノズルについて相
互に同じ温度であっても、相互に異なる温度であっても
よい。)に到達した際に成形品の取り出し動作が開始さ
れる(すなわち、型開きが行われる)ので、それぞれの
射出ノズルの内部における成形材料の状態を相互に一定
の関係にすることができ、複数の射出ノズルにおいて相
互に対応したコールドプラグの形成状態を得ることがで
きる。特に、加熱手段の設定温度の降下態様をそれぞれ
の射出ノズルにおいて常に一定にすることによって、コ
ールドプラグの形成状態の再現性を確保することができ
る。ここで、上記複数の射出ノズルにおいて、上記の所
定温度が相互に等しいことが望ましい。
In the present invention, the temperature of each of the plurality of injection nozzles is set to a predetermined temperature based on the output of the temperature detection means in the process of lowering the temperature of the plurality of injection nozzles after the injection of the molding material. , It is preferable to start the operation of taking out the molded article when reaching. According to this means, when each of the plurality of injection nozzles reaches a predetermined temperature (the temperature of each injection nozzle may be the same or different), the molded product is taken out. Since the operation is started (that is, the mold opening is performed), the state of the molding material inside each injection nozzle can be made to have a constant relationship with each other, and the cold plugs corresponding to each other in the plurality of injection nozzles can be set. Can be obtained. In particular, the reproducibility of the cold plug formation state can be ensured by always keeping the mode of decreasing the set temperature of the heating means constant at each injection nozzle. Here, in the plurality of injection nozzles, it is preferable that the predetermined temperatures are equal to each other.

【0018】本発明において、前記加熱制御手段は、前
記加熱手段毎に設けられた温度制御部と、前記温度検出
手段の出力に基づいて複数の射出ノズル間の温度差を求
める温度差導出部と、前記温度差に基づいて温度指令を
変更し、前記温度差が前記所定値となるように調整され
た温度指令を前記温度制御部へ出力する温度指令送出部
とを有することが好ましい。
In the present invention, the heating control means includes a temperature control section provided for each of the heating means, and a temperature difference deriving section for obtaining a temperature difference between a plurality of injection nozzles based on an output of the temperature detecting means. And a temperature command sending unit that changes a temperature command based on the temperature difference and outputs a temperature command adjusted so that the temperature difference becomes the predetermined value to the temperature control unit.

【0019】本発明において、各射出ノズルの軸線方向
に複数の加熱手段を配置し、最もノズル先端側の前記加
熱手段の温度目標値が成形サイクルに応じて繰り返し昇
降し、その他のノズル基端側の前記加熱手段の温度目標
値がほぼ一定となるように構成されていることがことが
好ましい。
In the present invention, a plurality of heating means are arranged in the axial direction of each injection nozzle, and the temperature target value of the heating means at the most distal end of the nozzle repeatedly rises and falls according to the molding cycle. It is preferable that the temperature target value of the heating means is configured to be substantially constant.

【0020】本発明において、前記射出ノズルの先端開
口の近傍に設定された、成形品の取り出し開始時に固相
の前記成形材料が存在する第1領域と、該第1領域より
もノズル基端側に設定された、成形品の取り出し開始時
に液相の前記成形材料が存在する第2領域と、前記第1
領域と前記第2領域との間に設定された、成形品の取り
出し開始時に固液共存相の前記成形材料が存在する中間
領域とを有し、前記中間領域の温度が所定温度に達した
時点で成形品の取り出しを開始するように構成されてい
ることが好ましい。
In the present invention, a first region which is set near the tip opening of the injection nozzle and in which the solid-phase molding material is present at the time of starting the removal of the molded product, and which is closer to the nozzle base end than the first region. A second region in which the liquid-phase molding material is present at the time of starting the removal of the molded product;
An intermediate region, which is set between the region and the second region, where the solid-liquid coexisting phase of the molding material is present at the start of removal of the molded article, and when the temperature of the intermediate region reaches a predetermined temperature It is preferable that the apparatus is configured to start taking out the molded article.

【0021】ここで、上記の所定温度が前記成形材料の
固液共存相の温度であることが好ましい。ここで、前記
所定温度は、固液共存相の固相率が約50〜90%とな
る温度域であることが望ましい。特に、AZ91Dのマ
グネシウム合金の場合には、約520〜575度である
ことが望ましい。
Here, it is preferable that the predetermined temperature is a temperature of a solid-liquid coexisting phase of the molding material. Here, the predetermined temperature is desirably in a temperature range where the solid fraction of the solid-liquid coexisting phase is about 50 to 90%. In particular, in the case of a magnesium alloy of AZ91D, it is desirable that the angle be about 520 to 575 degrees.

【0022】また、上記の各手段においては、ノズル先
端部内に、ノズル流路に臨む最小の開口面積を有する絞
り部(ノッチ)を設けることが好ましい。また、この絞
り部のノズル基端側にテーパ状部を設けることが望まし
い。これらの場合、上記中間領域は、絞り部、或いは、
絞り部及びテーパ状部の内側の領域となる。
In each of the above-mentioned means, it is preferable that a throttle (notch) having a minimum opening area facing the nozzle flow path is provided in the tip of the nozzle. Further, it is desirable to provide a tapered portion on the nozzle base end side of the throttle portion. In these cases, the intermediate region is a throttle section, or
This is a region inside the narrowed portion and the tapered portion.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係る射出成形用ノズル構造及びこれを用いた射出成形
機の実施形態について詳細に説明する。図1は、本発明
に係る実施形態の射出成形機200における射出ノズル
の温度制御系の概略構成を示すブロック図である。本実
施形態の射出成形機200においては、従来例と同様の
いわゆるホットランナタイプの金型構造に用いられる一
対の射出ノズル(ホットランナノズル)210A,21
0Bを備えたものである。また、図2は、本実施形態の
射出成形機200における射出ノズル210A,210
Bと、これらによって成形される成形品の形状を示す概
略斜視図であり、図3は、射出ノズル210Aと金型構
造との関係を示す断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of an injection molding nozzle structure and an injection molding machine using the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a temperature control system of an injection nozzle in an injection molding machine 200 according to an embodiment of the present invention. In the injection molding machine 200 of the present embodiment, a pair of injection nozzles (hot runner nozzles) 210A and 21 used in a so-called hot runner type mold structure similar to the conventional example.
0B. FIG. 2 shows injection nozzles 210A and 210 in the injection molding machine 200 of the present embodiment.
B and a schematic perspective view showing the shape of a molded product formed by these components. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the relationship between the injection nozzle 210A and the mold structure.

【0024】図3に示すように、本実施形態において、
射出ノズル210Aのノズル先端部212には先端開口
212aが設けられ、この先端開口212aの開口縁の
外面である先端外面部には金型220の固定型221が
接触している。先端開口212aの内側には、先端開口
212aに向けて拡径する開口テーパ部が設けられ、こ
の開口テーパ部の奥側(ノズル基端側)には最も内径が
小さく構成された絞り部(ノッチ)212eが形成され
ている。絞り部212eのさらにノズル基端側には、ノ
ズル基端側に向けて拡径するテーパ状部212bが形成
されている。このテーパ状部212bのさらにノズル基
端側のノズル流路210aはほぼ一定の内径を有するも
のとなっている。
As shown in FIG. 3, in this embodiment,
The nozzle tip 212 of the injection nozzle 210A is provided with a tip opening 212a, and the fixed die 221 of the mold 220 is in contact with the tip outer surface, which is the outer surface of the opening edge of the tip opening 212a. Inside the tip opening 212a, there is provided an opening taper portion that expands in diameter toward the tip opening 212a, and on the back side (nozzle base end side) of the opening taper portion, a throttle portion (notch) having the smallest inner diameter is provided. ) 212e are formed. A tapered portion 212b whose diameter increases toward the nozzle base end side is further formed on the nozzle base end side of the throttle section 212e. The nozzle flow path 210a on the nozzle base end side of the tapered portion 212b has a substantially constant inner diameter.

【0025】ノズル先端部212の周囲には高周波コイ
ル等からなる誘導加熱方式の第1加熱ヒータ215Aが
配置され、この第1加熱ヒータ215Aのノズル基端側
には、電熱線等を有する抵抗加熱方式の第2加熱ヒータ
216が配置されている。さらに、この第2加熱ヒータ
216のノズル基端側には、抵抗加熱方式の第3加熱ヒ
ータ217が配置されている。
A first heater 215A of an induction heating type comprising a high-frequency coil or the like is arranged around the nozzle tip 212, and a resistance heater having a heating wire or the like is provided on the base end side of the first heater 215A. A second heater 216 of the type is arranged. Further, a third heater 217 of a resistance heating type is arranged on the base end side of the nozzle of the second heater 216.

【0026】第1加熱ヒータ215Aは、上記先端開口
212aから開口テーパ部、絞り部212e及びテーパ
状部212bを経てさらにノズル基端側に進んだ部分ま
でを加熱するように構成されている。この第1加熱ヒー
タ215Aは、ノズル先端部212において先端開口2
12a側(すなわちノズル先端側)に進むに従ってコイ
ルの巻回ピッチが徐々に増大するように構成されていて
もよい。
The first heater 215A is configured to heat the portion from the distal end opening 212a to the portion further advanced to the nozzle base end side through the opening tapered portion, the throttle portion 212e and the tapered portion 212b. The first heater 215A has a tip opening 2 at the nozzle tip 212.
The winding pitch of the coil may gradually increase as it moves toward the 12a side (that is, toward the nozzle tip).

【0027】ノズル先端部212には、上記絞り部21
2e及びテーパ状部212b内の成形材料3(上記中間
領域にある成形材料3)の温度を検出するための熱電対
等の温度センサ218を備えている。ここで、上記開口
テーパ部の内側に存在する成形材料3(上記第1領域に
ある成形材料3)の温度を検出するための温度センサ
と、上記の温度センサ218よりもノズル基端側に配置
され、上記テーパ状部212bよりもノズル基端側の成
形材料3(第2領域にある成形材料3)の温度を検出す
るための温度センサとを設けてもよい。
At the nozzle tip 212, the throttle 21
A temperature sensor 218 such as a thermocouple for detecting the temperature of the molding material 3 (the molding material 3 in the intermediate region) in the tapered portion 212b is provided. Here, a temperature sensor for detecting the temperature of the molding material 3 (the molding material 3 in the first region) existing inside the opening tapered portion, and a temperature sensor disposed closer to the nozzle than the temperature sensor 218. In addition, a temperature sensor for detecting the temperature of the molding material 3 (the molding material 3 in the second region) closer to the nozzle base end than the tapered portion 212b may be provided.

【0028】上記の温度センサ218は、第1加熱ヒー
タ215Aによってノズル先端部212を設定温度(温
度目標値)に制御するためのフィードバック信号を出力
するものである。なお、図示しないが、上記と同様に第
2加熱ヒータ216や第3加熱ヒータ217によってそ
れぞれの加熱領域を設定温度に制御するためのフィード
バック信号を出力する温度センサが設けられている。
The temperature sensor 218 outputs a feedback signal for controlling the nozzle tip 212 to a set temperature (a target temperature) by the first heater 215A. Although not shown, a temperature sensor for outputting a feedback signal for controlling the respective heating regions to the set temperature by the second heater 216 and the third heater 217 is provided in the same manner as described above.

【0029】本実施形態において、成形材料3を金型2
20の内部に射出する時には、第1加熱ヒータ215A
の設定温度を高めてノズル先端部内の温度を上昇させ、
また、成形材料3の射出後には、成形材料3の圧力を保
持(保圧)したまま、第1加熱ヒータ215Aの設定温
度を低下させてノズル温度を降下させ、後述するコール
ドプラグを形成する。
In the present embodiment, the molding material 3 is
20 when the first heater 215A
Raise the temperature inside the nozzle tip by raising the set temperature of
Further, after the injection of the molding material 3, while maintaining the pressure of the molding material 3 (holding pressure), the set temperature of the first heater 215A is lowered to lower the nozzle temperature, and a cold plug described later is formed.

【0030】ここで、本実施形態では、第2加熱ヒータ
216及び第3加熱ヒータ217の設定温度を成形サイ
クルを通じて常時一定とし、その結果、図4に示すよう
に、これらのヒータの加熱領域における検出温度T2,
T3もまたほぼ一定とする。一方、第1加熱ヒータの設
定温度を上述のように昇降させ、それに応じてノズル先
端部の検出温度(温度センサ218の出力に対応した温
度)T1も成形サイクル毎に昇降させている。第2加熱
ヒータ216の設定温度は、ノズル基端側からの熱の流
入と、ノズル先端側への熱の放出とを勘案して、第2加
熱ヒータ216による加熱領域内で成形材料3が常に液
相を保持し得る最低の温度、例えば成形材料3の液相線
近傍の温度とされる。また、第3加熱ヒータ217の設
定温度は、第2加熱ヒータ216の設定温度よりも高
く、より安定して成形材料3の液相状態を維持し得る温
度とされる。
Here, in the present embodiment, the set temperatures of the second heater 216 and the third heater 217 are kept constant throughout the molding cycle, and as a result, as shown in FIG. Detection temperature T2
T3 is also substantially constant. On the other hand, the set temperature of the first heater is raised and lowered as described above, and accordingly, the detected temperature T1 at the nozzle tip (the temperature corresponding to the output of the temperature sensor 218) T1 is raised and lowered for each molding cycle. The setting temperature of the second heater 216 is such that the molding material 3 is always in the heating area of the second heater 216 in consideration of the inflow of heat from the nozzle base end side and the release of heat to the nozzle end side. The lowest temperature at which the liquid phase can be maintained, for example, a temperature near the liquidus line of the molding material 3. Further, the set temperature of the third heater 217 is higher than the set temperature of the second heater 216, and is set to a temperature at which the liquid phase state of the molding material 3 can be more stably maintained.

【0031】本実施形態では、第3加熱ヒータ217に
よってノズル基端側の成形材料が液相に維持されるとと
もに、第1加熱ヒータ215Aによってノズル先端部2
12内の成形材料の温度が昇降し、成形サイクルに応じ
てコールドプラグが形成されるように構成されている。
ここで、第2加熱ヒータ216の存在によって第1加熱
ヒータ215Aによって温度を昇降させるノズル領域の
体積が低減されるとともに、第2加熱ヒータ216の設
定温度を成形材料の射出に影響のない範囲内で第3加熱
ヒータ215よりも低くすることにより、第1加熱ヒー
タ215Aによるノズル先端部212の昇降温サイクル
においてコールドプラグを形成するための降温時間を従
来よりも短縮することが可能になる。
In this embodiment, the molding material on the base end side of the nozzle is maintained in a liquid phase by the third heater 217, and the nozzle tip 2 is maintained by the first heater 215A.
The temperature of the molding material in 12 rises and falls, and a cold plug is formed according to a molding cycle.
Here, due to the presence of the second heater 216, the volume of the nozzle region for raising and lowering the temperature by the first heater 215A is reduced, and the set temperature of the second heater 216 is set within a range that does not affect the injection of the molding material. By setting the temperature lower than that of the third heater 215, it is possible to shorten the temperature lowering time for forming the cold plug in the temperature raising / lowering cycle of the nozzle tip 212 by the first heater 215A than before.

【0032】特に、ノズル先端部212において、第1
加熱ヒータ215Aを先端開口212aに向けて徐々に
加熱コイルの巻回ピッチが増大するように構成すると、
第1加熱ヒータ215Aがノズル先端部212へ放出す
る熱量は先端開口212aに向けて徐々に小さくなるた
め、第1加熱ヒータ215Aによって加熱されるノズル
先端部212の領域内においても大きな温度勾配を意図
的に形成することができ、コールドプラグ形成のさらな
る迅速化を図ることができる。
In particular, at the nozzle tip 212, the first
When the heater 215A is configured so that the winding pitch of the heating coil gradually increases toward the distal end opening 212a,
Since the amount of heat emitted by the first heater 215A to the nozzle tip 212 gradually decreases toward the tip opening 212a, a large temperature gradient is intended even in the region of the nozzle tip 212 heated by the first heater 215A. The formation of the cold plug can be further accelerated.

【0033】また、本実施形態においては、後述するよ
うにほぼ一定の設定温度になるように射出ノズル210
Aを加熱する第2加熱ヒータ216及び第3加熱ヒータ
217を抵抗加熱方式とし、設定温度を繰り返し昇降さ
せる第1加熱ヒータ215Aを誘導加熱方式としたこと
によって、第2加熱ヒータ216及び第3加熱ヒータ2
17については安価に構成できるとともに安定した温度
環境を構成することができ、第1加熱ヒータ215Aに
ついては迅速な昇温及び降温が可能になる。
Further, in the present embodiment, the injection nozzle 210 is set so as to have a substantially constant set temperature as described later.
The second heater 216 and the third heater 216A for heating the heater A are of a resistance heating type, and the first heater 215A for repeatedly raising and lowering the set temperature is of an induction heating type. Heater 2
17 can be configured at a low cost and a stable temperature environment can be configured, and the first heater 215A can be quickly raised and lowered in temperature.

【0034】なお、第2加熱ヒータ216及び第3加熱
ヒータ217を誘導加熱方式としてもよい。この場合に
は、金型交換が頻繁に行われるようなときに、金型交換
後のノズル部の昇温を迅速に行うことが可能になる。
The second heater 216 and the third heater 217 may be of an induction heating type. In this case, when the mold replacement is frequently performed, it is possible to quickly raise the temperature of the nozzle portion after the mold replacement.

【0035】本実施形態では、ノズル先端部212内の
ノズル流路を、ノズル先端側の第1領域(成形品4の取
り出し開始時に固相の成形材料3が存在する領域、すな
わち開口テーパ部の内側領域)と、ノズル基端側の第2
領域(成形品4の取り出し開始時に液相の成形材料3が
存在する領域、すなわちテーパ状部212bよりもノズ
ル基端側の領域)と、第1領域と第2領域との間にある
中間領域(成形品4の取り出し開始時に固液共存相の成
形材料3が存在する領域、すなわち絞り部212e及び
テーパ状部212bの内側領域)とに分けて考えること
ができる。
In the present embodiment, the nozzle flow path in the nozzle tip 212 is defined as a first area on the nozzle tip side (the area where the solid phase molding material 3 exists at the time of starting the removal of the molded article 4, that is, the opening taper section). Inner area) and the second on the base end side of the nozzle.
A region (a region where the liquid-phase molding material 3 exists at the start of removing the molded product 4, that is, a region closer to the nozzle base end than the tapered portion 212 b), and an intermediate region between the first region and the second region (A region where the molding material 3 of the solid-liquid coexisting phase exists at the start of the removal of the molded product 4, that is, a region inside the narrowed portion 212 e and the tapered portion 212 b).

【0036】ここで、第1領域の成形材料3が固相温度
になって固化する一方、第2領域の成形材料3が液相温
度に維持されている時点で、中間領域の成形材料3が固
液共存相の温度となるように温度制御を行い、当該時点
で成形品4がノズル先端部32から離反するように構成
することが好ましい。このように成形品の取り出し開始
時を決定する方法としては、予め適宜の時点で成形品の
取り出しが開始されるように成形サイクルの時間を決定
しておく方法もあり、また、後述するように温度センサ
の検出温度が所定値まで低下した時点で成形品の取り出
しを開始する方法もある。
Here, while the molding material 3 in the first region is solidified at the solidus temperature, while the molding material 3 in the second region is maintained at the liquidus temperature, the molding material 3 in the intermediate region is solidified. It is preferable that the temperature is controlled so as to be the temperature of the solid-liquid coexistence phase, and the molded product 4 is separated from the nozzle tip 32 at this time. As a method of determining the start time of removal of the molded article in this way, there is also a method of determining the time of the molding cycle so that the removal of the molded article is started at an appropriate time in advance, and as described later. There is also a method in which the removal of the molded article is started when the temperature detected by the temperature sensor drops to a predetermined value.

【0037】本実施形態では、金型220内への成形材
料3の射出が完了し、金型220内の成形材料が凝固し
て成形品4が形成されていくと、先端開口212aの近
傍の成形材料も固化し、その固化領域は先端開口212
aから徐々にノズル基端側へ向けて広がっていく。この
固化領域の広がりは、金型220内において既に固化し
た成形材料や固定型221に接触した先端外面部を通し
た放熱によって生ずるとともに、第1加熱ヒータ215
Aの設定温度の低下によって促進される。
In the present embodiment, when the injection of the molding material 3 into the mold 220 is completed and the molding material in the mold 220 solidifies to form the molded product 4, the vicinity of the tip opening 212a is formed. The molding material is also solidified, and the solidified region is at the tip opening 212
a gradually spreads toward the nozzle base end side. The expansion of the solidified region is caused by heat radiation through the front end outer surface portion in contact with the molding material already solidified in the mold 220 or the fixed mold 221 and the first heater 215.
It is facilitated by the lowering of the set temperature of A.

【0038】可動型222が開くことによって成形品4
がノズル先端部212から離反するタイミング(すなわ
ち成形品取り出し開始時)を、図示のように、成形材料
3の固化領域が絞り部212eの内側まで広がり、さら
にテーパ状部212bの内側に達して、その先に固液共
存相からなる半固化領域が形成されたときに一致させる
ことが最も好ましい。図示の状態で、可動型222を開
き、成形品4をノズル先端部212から離反させると、
ノズル先端部212のテーパ状部212b及び絞り部2
12eの内側には固形部5及び半固形部6からなるコー
ルドプラグが残される。
When the movable mold 222 is opened, the molded product 4
As shown in the figure, the solidification region of the molding material 3 spreads to the inside of the narrowed portion 212e and further reaches the inside of the tapered portion 212b, as shown in FIG. It is most preferable to match the semi-solid region formed of the solid-liquid coexisting phase before that. In the state shown in the figure, when the movable mold 222 is opened and the molded product 4 is separated from the nozzle tip 212,
Tapered portion 212b of nozzle tip 212 and throttle portion 2
A cold plug including the solid portion 5 and the semi-solid portion 6 is left inside 12e.

【0039】なお、射出ノズル210Bの構造は、上記
の射出ノズル210Aの構造と全く同様である。
The structure of the injection nozzle 210B is exactly the same as the structure of the injection nozzle 210A.

【0040】本実施形態においては、図1に示すよう
に、射出ノズル210A,210Bに設けられた温度セ
ンサ218の出力TA,TBは温度コントローラ230
A,230B及びコンパレータ260A,260Bに入
力される。温度コントローラ230A,230Bは射出
ノズル210A,210Bにそれぞれ設けられた第1加
熱ヒータ215A,215Bに対して電力を供給し、そ
れぞれの温度設定値に応じて射出ノズル210A,21
0Bを加熱する。温度コントローラ230A,230B
は、メインコントローラ240からそれぞれ温度指令S
A,SBを受け、上記温度センサ218の出力TA,T
Bに対応する検出温度が温度指令SA,SBに応じた設
定温度になるように第1加熱ヒータ215A,215B
をフィードバック制御するようになっている。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the outputs TA and TB of the temperature sensors 218 provided in the injection nozzles 210A and 210B are output from the temperature controller 230.
A, 230B and comparators 260A, 260B. The temperature controllers 230A and 230B supply electric power to the first heaters 215A and 215B provided in the injection nozzles 210A and 210B, respectively, and according to the respective temperature set values, the injection nozzles 210A and 21B.
Heat OB. Temperature controller 230A, 230B
Are the temperature commands S from the main controller 240, respectively.
A, SB, the outputs TA, T of the temperature sensor 218
The first heaters 215A, 215B are set so that the detected temperature corresponding to B becomes a set temperature according to the temperature commands SA, SB.
Feedback control.

【0041】コンパレータ260A,260Bは、メイ
ンコントローラ240からそれぞれに送出される温度閾
値TLと、上記の温度コントローラ230A,230B
の出力TA,TBとを比較し、その結果をAND回路2
70へ送る。AND回路270は、温度コントローラの
出力TA,TBの双方が温度閾値TLに達したことを示
す充足信号TXをメインコントローラ240に送出す
る。
The comparators 260A and 260B are provided with the temperature threshold TL sent from the main controller 240 and the temperature controllers 230A and 230B, respectively.
Are compared with the outputs TA and TB, and the result is compared with the AND circuit 2
Send to 70. AND circuit 270 sends to main controller 240 a satisfying signal TX indicating that both outputs TA and TB of temperature controller have reached temperature threshold value TL.

【0042】一方、上記の温度センサ218の出力T
A,TBは温度差演算回路280にも入力され、この温
度差演算回路280は、出力TAに対応する検出温度
と、出力TBに対応する検出温度との温度差ΔTに相当
する温度差データDTを算出して、メインコントローラ
240に送出する。メインコントローラ240は、温度
差データDTに基づいて、上記温度コントローラ230
A,230Bに送出する温度指令SA,SBを修正す
る。具体的には、上記の温度差データDTが大きくなる
ほど温度指令SAとSBとの差を大きくし、上記出力T
Aに対応する検出温度と、出力TBに対応する検出温度
との差が所定値(後述するオフセット値)になるように
温度指令SA,SBを修正する。
On the other hand, the output T of the temperature sensor 218
A and TB are also input to a temperature difference calculation circuit 280. The temperature difference calculation circuit 280 generates temperature difference data DT corresponding to a temperature difference ΔT between the detected temperature corresponding to the output TA and the detected temperature corresponding to the output TB. Is calculated and sent to the main controller 240. The main controller 240, based on the temperature difference data DT,
A, the temperature commands SA and SB sent to 230B are corrected. Specifically, as the temperature difference data DT increases, the difference between the temperature commands SA and SB increases, and the output T
The temperature commands SA and SB are corrected so that the difference between the detected temperature corresponding to A and the detected temperature corresponding to the output TB becomes a predetermined value (an offset value described later).

【0043】温度差演算回路280には、予め設定され
たオフセット値ΔT0がメインコントローラ240から
入力されている。上記温度データDTは、出力TAに対
応する検出温度と出力TBに対応する検出温度との温度
差ΔTと、オフセット値ΔT 0との差(ΔT−ΔT0)と
して求められる。
The temperature difference calculation circuit 280 is set in advance.
Offset value ΔT0From the main controller 240
Has been entered. The temperature data DT corresponds to the output TA.
Temperature between corresponding detected temperature and detected temperature corresponding to output TB
Difference ΔT and offset value ΔT 0(ΔT−ΔT0)When
Is required.

【0044】上記のオフセット値ΔT0は、例えば、射
出ノズル210Aと210Bとの間に熱的特性に差があ
ることに起因して、射出ノズル210Aにおける出力T
Aに対応する検出温度と実際のノズル内の温度との間の
温度差と、出力TBに対応する検出温度と実際のノズル
内の温度との間の温度差とに相互に差がある場合、或い
は、射出ノズル210Aと210Bとの間に意図的に温
度差を付けたい場合に適宜に設定される。
The offset value ΔT 0 is, for example, due to the difference in thermal characteristics between the injection nozzles 210A and 210B, the output T
When there is a mutual difference between the temperature difference between the detected temperature corresponding to A and the temperature in the actual nozzle and the temperature difference between the detected temperature corresponding to the output TB and the temperature in the actual nozzle, Alternatively, it is set appropriately when it is desired to intentionally provide a temperature difference between the injection nozzles 210A and 210B.

【0045】メインコントローラ240は、入出力回路
250を介して図示しない成形機制御装置との間で信号
のやり取りを行い、射出成形機の成形サイクル、すなわ
ち射出、保圧、型開き(成形品の取り出し開始)、離型
剤の散布、型締め、の各ステップと、射出ノズル210
A,210Bの温度制御状態とを整合させる。
The main controller 240 exchanges signals with a molding machine control device (not shown) via an input / output circuit 250, and performs a molding cycle of the injection molding machine, ie, injection, pressure holding, mold opening (molding of a molded product). Steps of starting take-out), spraying the release agent, and clamping the mold, and the injection nozzle 210
A and the temperature control state of 210B are matched.

【0046】本実施形態では、上記構成に基づいて、例
えば、金型220の型締めが行われると、成形機制御装
置から入出力回路250を介してメインコントローラ2
40に信号が送出され、この信号によって、メインコン
トローラ240は温度指令SA,SBを時間とともに増
加させることにより温度コントローラ230A,230
Bの設定温度(温度目標値)を上昇させ、図4に示すよ
うに、第1加熱ヒータ215A,215Bにより射出ノ
ズル210A,210Bの先端部の温度T1を上昇させ
る。このとき、図7に示すものと同様に、射出ノズル2
10Aと210Bとの間に温度差ΔTが生じると、上記
温度差演算回路280により温度差ΔTと、オフセット
値ΔT0とから温度差データDTがメインコントローラ
240に出力される。そして、この温度差データDTに
基づいて修正された温度指令SA,SBが温度コントロ
ーラ230A,230Bに送出されることによって(例
えば、オフセット値ΔT0が0である場合には、射出ノ
ズル210Aの方が射出ノズル210Bよりも温度が低
いとすると、温度指令SAが温度指令SBよりも高い温
度目標値を温度コントローラ230A,230Bに与え
るので、射出ノズル210Aの方が射出ノズル210B
よりも急速に加熱されることによって)、射出ノズル2
10Aの温度と、射出ノズル210Bの温度とがオフセ
ット値ΔT0に近づく。もちろん、オフセット値が0な
らば、両ノズルの温度差ΔTは0に近づく。
In the present embodiment, based on the above configuration, for example, when the mold 220 is closed, the main controller 2 is transmitted from the molding machine control device via the input / output circuit 250.
40, a signal is sent to the temperature controller 230A, 230 by the main controller 240 by increasing the temperature commands SA, SB with time.
The set temperature (temperature target value) of B is increased, and as shown in FIG. 4, the first heater 215A, 215B raises the temperature T1 of the tip of the injection nozzle 210A, 210B. At this time, similarly to the one shown in FIG.
When a temperature difference ΔT occurs between 10A and 210B, the temperature difference calculation circuit 280 outputs temperature difference data DT to the main controller 240 from the temperature difference ΔT and the offset value ΔT 0 . Then, the temperature commands SA and SB corrected based on the temperature difference data DT are sent to the temperature controllers 230A and 230B (for example, when the offset value ΔT 0 is 0, the temperature of the injection nozzle 210A is reduced). Is lower than the injection nozzle 210B, the temperature command SA gives a higher temperature target value than the temperature command SB to the temperature controllers 230A and 230B.
Injection nozzle 2)
The temperature of 10A and the temperature of injection nozzle 210B approach offset value ΔT 0 . Of course, if the offset value is 0, the temperature difference ΔT between both nozzles approaches 0.

【0047】上記の結果、射出ノズル210Aと射出ノ
ズル210Bとは、オフセット値に応じた温度差を一定
に保ちつつ(或いはオフセット値が0ならば相互に同じ
温度になるように制御されながら)昇温していき、やが
て、両ノズルの検出温度が共に上記温度閾値TLに達し
たとき、AND回路270から充足信号TXがメインコ
ントローラ240に送出される。充足信号TXが送出さ
れると、メインコントローラ240は入出力回路250
を介して成形機制御装置に信号を送出し、これによって
成形機の射出シリンダは射出動作を行う。
As a result, the injection nozzle 210A and the injection nozzle 210B raise the temperature while keeping the temperature difference corresponding to the offset value constant (or, if the offset value is 0, the temperature is controlled to be the same as each other). When the detected temperatures of both nozzles reach the above-mentioned temperature threshold value TL, a sufficient signal TX is sent from the AND circuit 270 to the main controller 240. When the satisfaction signal TX is transmitted, the main controller 240
And a signal is sent to the molding machine control device via the controller, whereby the injection cylinder of the molding machine performs an injection operation.

【0048】射出動作が完了した後、上記温度指令S
A,SBは温度コントローラ230A,230Bの設定
温度を低下させ、或いは、0とし、ノズル先端部の検出
温度T1を図4に示すように漸次低下させる。この場
合、上記と同様に、射出ノズル210Aの温度の降下速
度と、射出ノズル210Bの温度の降下速度との間に差
がある場合、両ノズルの降下速度を一定にするために、
上記温度差演算回路280から出力される温度差データ
DTに基づき、温度指令SA,SBを修正し、両ノズル
の降温過程が相互に所定関係になるように制御すること
もできる。この場合にも、オフセット値ΔT0は上記と
同様の機能を果たす。
After the injection operation is completed, the temperature command S
A and SB lower the set temperature of the temperature controllers 230A and 230B or set them to 0, and gradually lower the detected temperature T1 at the nozzle tip as shown in FIG. In this case, as described above, if there is a difference between the temperature drop rate of the injection nozzle 210A and the temperature drop rate of the injection nozzle 210B, in order to make the drop rates of both nozzles constant,
Based on the temperature difference data DT output from the temperature difference calculation circuit 280, the temperature commands SA and SB may be corrected so that the processes of lowering the temperature of both nozzles have a predetermined relationship with each other. Also in this case, the offset value ΔT 0 performs the same function as described above.

【0049】なお、射出動作後のノズル温度の降下過程
においては、温度指令SA,SBを修正することによる
両ノズルの降温状態の制御は困難であるので、温度差デ
ータDTに基づく温度指令SA,SBの修正を行わなく
てもよい。
In the process of lowering the nozzle temperature after the injection operation, it is difficult to control the temperature drop state of both nozzles by correcting the temperature commands SA and SB. The SB need not be modified.

【0050】このとき、上記中間領域に設置した温度セ
ンサ218によって検出された温度データが所定値まで
低下したときに、上記と同様にAND回路270から出
力される充足信号TXがメインコントローラ240に出
力され、メインコントローラ240から入出力回路25
0を介して成形機制御装置へ制御信号が送出され、成形
品4の取り出しを開始するように制御することが好まし
い。このようにすると、予め時間で決定された成形サイ
クルをもって制御したり、或いは、第1領域や第2領域
の温度によって成形品の取り出しを開始させたりするよ
りも、コールドプラグ形成状態を正確に把握することが
でき、コールドプラグの形成状態を安定させ、溶湯の流
出や成形不良の発生を低減することができる。
At this time, when the temperature data detected by the temperature sensor 218 installed in the intermediate area decreases to a predetermined value, the satisfaction signal TX output from the AND circuit 270 is output to the main controller 240 in the same manner as described above. From the main controller 240 to the input / output circuit 25
It is preferable that a control signal is sent to the molding machine control device via the control signal 0 to start the removal of the molded product 4. In this case, the cold plug formation state can be grasped more accurately than by controlling the molding cycle determined in advance by time or starting the removal of the molded article by the temperature of the first area or the second area. Therefore, it is possible to stabilize the formation state of the cold plug, and to reduce the outflow of molten metal and the occurrence of molding defects.

【0051】本実施形態の射出ノズル210A,210
Bを用いた射出成形機においては、成形品4の取り出し
開始時を決定する温度閾値(温度センサ218によって
検出される検出温度の所定値)を、絞り部212e及び
テーパ状部212bの内側(すなわち中間領域)の成形
材料3が固液共存相の温度にまで低下した状態に対応す
る値とすることが好ましい。例えば、温度センサ218
によって検出される検出温度が成形材料3の実際の温度
にきわめて近い場合には、成形品4の離反タイミングを
温度センサ218の検出温度が成形材料3の固液共存相
の温度となった時点を成形品の取り出し開始時に設定す
ることが望ましい。
The injection nozzles 210A, 210 of the present embodiment
In the injection molding machine using B, the temperature threshold value (the predetermined value of the temperature detected by the temperature sensor 218) that determines the start time of the removal of the molded product 4 is set inside the narrowed portion 212e and the tapered portion 212b (that is, the tapered portion 212b). It is preferable to set the value to a value corresponding to a state in which the molding material 3 in the (intermediate region) has dropped to the temperature of the solid-liquid coexisting phase. For example, the temperature sensor 218
If the detected temperature detected by the temperature sensor 218 is very close to the actual temperature of the molding material 3, the separation timing of the molded product 4 is determined by the time when the temperature detected by the temperature sensor 218 reaches the temperature of the solid-liquid coexisting phase of the molding material 3. It is desirable to set at the start of removal of the molded article.

【0052】本実施形態の射出成形機により、成形材料
3としてAl−Mg系のマグネシウム合金AZ91Dを
用いて成形品を成形した。具体的には、このマグネシウ
ム合金AZ91Dの場合、図6の相図(平衡状態図)に
おいて一点鎖線にて示すように、約500℃以下で固
相、約600℃以上で液相であり、約500〜600℃
が固液共存相となる。ここで、液相線Lと固相線Sとに
よって囲まれた領域が固液共存相を示す。本実施形態の
場合には、上記温度センサ218によって中間領域の成
形材料が固液共存相となった時点で、成形品を取り出す
ようにしている。
Using the injection molding machine of the present embodiment, a molded article was molded using an Al—Mg based magnesium alloy AZ91D as the molding material 3. Specifically, in the case of the magnesium alloy AZ91D, as shown by a dashed line in the phase diagram (equilibrium diagram) of FIG. 6, a solid phase is formed at about 500 ° C. or less, and a liquid phase is formed at about 600 ° C. or more. 500-600 ° C
Becomes a solid-liquid coexisting phase. Here, a region surrounded by the liquidus line L and the solidus line S indicates a solid-liquid coexisting phase. In the case of the present embodiment, the molded product is taken out when the molding material in the intermediate region becomes a solid-liquid coexistence phase by the temperature sensor 218.

【0053】本実施形態では、第3加熱ヒータ217の
設定温度を約620℃、第2加熱ヒータ216の設定温
度を約600℃として、両ヒータの加熱領域において温
度がほぼ一定温度になるように制御し、第1加熱ヒータ
215Aの設定温度を約500℃(成形品取り出し開始
時)と、約580℃(射出時)との間で成形サイクルに
おいて繰り返し昇降させた。図5には、成形品の取り出
し開始時における射出ノズル210A,210Bの軸線
方向の温度プロファイルを示す。
In the present embodiment, the set temperature of the third heater 217 is set to about 620 ° C., and the set temperature of the second heater 216 is set to about 600 ° C., so that the temperatures in the heating regions of both heaters become substantially constant. Under the control, the set temperature of the first heater 215A was repeatedly raised and lowered between about 500 ° C. (at the time of starting the removal of the molded product) and about 580 ° C. (at the time of injection) in the molding cycle. FIG. 5 shows an axial temperature profile of the injection nozzles 210A and 210B at the start of removal of the molded product.

【0054】特に、成形品取り出し開始時における中間
領域の固相率(固液共存相中の固相部分の割合)を約5
0〜90%の範囲とすることが好ましい。この範囲より
も固相率が低くなると、コールドプラグの形成不良によ
る溶湯の流出が発生する可能性が高くなり、この範囲よ
りも固相率が高くなると、成形サイクルが長くなるとと
もに、ノズル内の絞り部に加わる負荷が大きくなり、ノ
ズル先端部の内部の異常磨耗などを招き、ノズル寿命を
縮める結果となる。上記固相率の範囲に対応するマグネ
シウム合金AZ91Dの温度範囲は約520〜575℃
である。
In particular, the solid phase ratio (the ratio of the solid phase portion in the solid-liquid coexisting phase) of the intermediate region at the time of starting the removal of the molded product is about 5%.
It is preferable to set it in the range of 0 to 90%. If the solid phase ratio is lower than this range, the possibility that the molten metal will flow out due to poor formation of the cold plug increases.If the solid phase ratio is higher than this range, the molding cycle becomes longer and the inside of the nozzle becomes longer. The load applied to the constricted portion increases, which causes abnormal wear inside the nozzle tip and shortens the life of the nozzle. The temperature range of the magnesium alloy AZ91D corresponding to the range of the solid phase ratio is about 520 to 575 ° C.
It is.

【0055】上記温度設定にて図2に示すような重量約
190g、サイズが約270×200×30mmで厚さ
が1mmの成形品4を、マグネシウム合金AZ91Dに
て形成した。この成形に使用した射出成形機は、型締め
能力650トン、上記2つの射出ノズルを有する多点ゲ
ート式であり、図2に示すように、成形機ノズル201
と、この成形機ノズル201を受けるノズル受け202
と、ノズル受け202とともに、上記の射出ノズル21
0A,210Bに接続された分岐ユニット203とを備
えている。
A molded product 4 having a weight of about 190 g, a size of about 270.times.200.times.30 mm, and a thickness of 1 mm as shown in FIG. 2 was formed of a magnesium alloy AZ91D at the above temperature setting. The injection molding machine used for this molding is a multi-point gate type having a mold clamping capacity of 650 tons and the above two injection nozzles. As shown in FIG.
And a nozzle receiver 202 for receiving the molding machine nozzle 201
And the above-described injection nozzle 21 together with the nozzle receiver 202.
0A, 210B.

【0056】上記の射出成形機によって成形を行った結
果、複数の射出ノズルの昇温過程の温度履歴が相互にほ
ぼ一致し、射出ノズル210Aと210Bの射出タイミ
ングが常にほぼ同時になったため、安定した射出動作を
行うことができるようになった。その結果、射出前の溶
湯流出等による溶湯の充填不良などの製品不良がほとん
ど見られなくなり、きわめて高品位の成形品を製造する
ことができるようになった。
As a result of molding by the above-described injection molding machine, the temperature histories of the plurality of injection nozzles during the temperature rising process almost coincide with each other, and the injection timings of the injection nozzles 210A and 210B are almost always the same. An injection operation can now be performed. As a result, almost no defective products such as defective filling of the molten metal due to outflow of the molten metal or the like before injection are found, and it has become possible to manufacture molded products of extremely high quality.

【0057】また、上記のように複数の射出ノズルにお
いて射出タイミングの時間的ズレが低減されることによ
って、その後の射出ノズルの温度降下によるコールドプ
ラグの形成状態も互いに同様となるので、コールドプラ
グの形成状態のばらつきに起因する成形材料の射出量の
ばらつきや成形品位の低下を抑制することができた。
Further, since the time lag of the injection timing in the plurality of injection nozzles is reduced as described above, the cold plug formation state due to the subsequent temperature drop of the injection nozzles becomes similar to each other. It was possible to suppress the variation in the injection amount of the molding material and the decrease in the molding quality due to the variation in the forming state.

【0058】さらに、複数の射出ノズルの降温過程の温
度履歴をも相互にほぼ一致させるように制御した場合に
は、射出ノズル210Aと210Bとの間のコールドプ
ラグ形成状態の同一性もさらに向上し、より安定した稼
動状態を得ることができるようになり、溶湯の流出事故
もなくすことができるようになった。
Further, when the temperature histories of the plurality of injection nozzles during the temperature lowering process are controlled so as to be substantially the same, the identity of the cold plug formation state between the injection nozzles 210A and 210B is further improved. As a result, a more stable operation state can be obtained, and an accident of molten metal spill can be eliminated.

【0059】上記実施形態では、いわゆる多点ゲート方
式の金型構造を備えたものについて説明したが、複数の
射出ノズルによって複数の成形品を成形可能ないわゆる
多数個取りの金型においても、射出タイミングの同期化
によって成形品間の成形条件のばらつき低減が可能にな
ることなどによって成形品位のばらつきを低減できる。
Although the above embodiment has been described with a mold having a so-called multipoint gate mold structure, a so-called multi-cavity mold capable of molding a plurality of molded products with a plurality of injection nozzles is also used. By synchronizing the timing, it is possible to reduce the variation in molding conditions between molded products, and thus, it is possible to reduce the variation in molding quality.

【0060】尚、本発明の射出成形用ノズル構造及び射
出成形機は、上述の図示例にのみ限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更
を加え得ることは勿論である。
It should be noted that the injection molding nozzle structure and the injection molding machine of the present invention are not limited to the above-described illustrated examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. It is.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
射出ノズル間の温度履歴の関係を制御することができる
ことから、射出ノズル間の射出状態やコールドプラグ形
成状態の相互関係に起因する不具合を低減できる。
As described above, according to the present invention,
Since the relationship of the temperature history between the injection nozzles can be controlled, it is possible to reduce problems caused by the mutual relationship between the injection state between the injection nozzles and the cold plug formation state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る射出成形機の実施形態における射
出ノズルの温度制御系の概略構成を示す構成ブロック図
である。
FIG. 1 is a configuration block diagram showing a schematic configuration of a temperature control system of an injection nozzle in an embodiment of an injection molding machine according to the present invention.

【図2】同実施形態における射出経路及び成形品の構造
を示す概略斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing an injection path and a structure of a molded product in the embodiment.

【図3】同実施形態における射出ノズルの構造を示す断
面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a structure of an injection nozzle according to the embodiment.

【図4】同実施形態の第1加熱ヒータ、第2加熱ヒータ
及び第3加熱ヒータによるそれぞれの加熱領域の検出温
度を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing detected temperatures of respective heating regions by a first heater, a second heater, and a third heater of the embodiment.

【図5】同実施形態の射出ノズルにおける軸線方向の温
度プロファイルを示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a temperature profile in the axial direction of the injection nozzle of the embodiment.

【図6】同実施形態において用いられる成形材料の平衡
状態図である。
FIG. 6 is an equilibrium diagram of a molding material used in the embodiment.

【図7】従来の多点ゲート式金型構造を有する射出成形
機における射出ノズルの昇温過程を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a process of increasing the temperature of an injection nozzle in a conventional injection molding machine having a multipoint gate mold structure.

【図8】従来の射出成形機における射出ノズルの温度制
御系の概略構成を示す構成ブロック図である。
FIG. 8 is a configuration block diagram showing a schematic configuration of a temperature control system of an injection nozzle in a conventional injection molding machine.

【図9】従来の射出成形機における射出時(a)及び成
形品取り出し時(b)の状態を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state at the time of injection (a) and at the time of removal of a molded product (b) in a conventional injection molding machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,200 射出成形機 210A,210B 射出ノズル 210a ノズル流路 212 ノズル先端部 212a 先端開口 215A,215B 第1加熱ヒータ 216 第2加熱ヒータ 217 第3加熱ヒータ 218 温度センサ 220 金型 221 固定型 222 可動型 230A,230B 温度コントローラ 240 メインコントローラ 250 入出力回路 260A,260B コンパレータ 270 AND回路 280 温度差演算回路 100, 200 Injection molding machine 210A, 210B Injection nozzle 210a Nozzle flow path 212 Nozzle tip 212a Tip opening 215A, 215B First heater 216 Second heater 217 Third heater 218 Temperature sensor 220 Mold 221 Fixed mold 222 Movable Type 230A, 230B Temperature controller 240 Main controller 250 Input / output circuit 260A, 260B Comparator 270 AND circuit 280 Temperature difference calculation circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ノズル流路から成形型内に成形材料を射
出するための複数の射出ノズルを備えた射出成形機であ
って、 前記成形材料の射出動作を可能にするとともに射出後に
おいて複数の前記射出ノズルの先端部にコールドプラグ
を形成するために前記射出ノズル毎にそれぞれ設けられ
た、前記射出ノズルの温度を昇降させる加熱手段と、 前記加熱手段の加熱状態を制御する加熱制御手段と、 前記加熱手段によってそれぞれ加熱された領域の温度を
検出する温度検出手段とを有し、 前記加熱制御手段は、複数の前記射出ノズルの温度が上
昇若しくは降下していく過程で、前記温度検出手段の出
力に応じて、複数の前記射出ノズル間の温度差が所定値
になるように前記加熱手段を制御することを特徴とする
射出成形機。
1. An injection molding machine having a plurality of injection nozzles for injecting a molding material from a nozzle flow path into a molding die, wherein the injection molding machine enables an injection operation of the molding material and a plurality of injection nozzles after the injection. Heating means for increasing and decreasing the temperature of the injection nozzle, provided for each injection nozzle to form a cold plug at the tip of the injection nozzle, heating control means for controlling the heating state of the heating means, Temperature detecting means for detecting the temperature of the region heated by the heating means, wherein the heating control means, in the process of increasing or decreasing the temperature of the plurality of injection nozzles, of the temperature detecting means An injection molding machine, wherein the heating means is controlled so that a temperature difference between the plurality of injection nozzles becomes a predetermined value according to an output.
【請求項2】 請求項1において、前記加熱手段によっ
て複数の前記射出ノズルの温度が上昇していく過程で、
前記温度検出手段の出力に基づいて、複数の前記射出ノ
ズルの温度がそれぞれ所定温度に到達した際に、前記成
形材料の射出動作を行うように構成されていることを特
徴とする射出成形機。
2. The process according to claim 1, wherein the temperature of the plurality of injection nozzles is increased by the heating means.
An injection molding machine configured to perform an injection operation of the molding material when a plurality of injection nozzles reach respective predetermined temperatures based on an output of the temperature detection means.
【請求項3】 請求項1又は請求項2において、前記成
形材料の射出後において複数の前記射出ノズルの温度が
降下していく過程で、前記温度検出手段の出力に基づい
て、複数の前記射出ノズルの温度がそれぞれ所定温度に
到達した際に、成形品の取り出し動作を開始するように
構成されていることを特徴とする射出成形機。
3. The method according to claim 1, wherein the temperature of the plurality of injection nozzles decreases after the injection of the molding material, based on an output of the temperature detection means. An injection molding machine characterized in that when a temperature of each nozzle reaches a predetermined temperature, a removal operation of a molded product is started.
【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に
おいて、前記加熱制御手段は、前記加熱手段毎に設けら
れた温度制御部と、前記温度検出手段の出力に基づいて
複数の射出ノズル間の温度差を求める温度差導出部と、
前記温度差に基づいて温度指令を変更し、前記温度差が
前記所定値となるように調整された温度指令を前記温度
制御部へ出力する温度指令送出部とを有することを特徴
とする射出成形機。
4. The heating control device according to claim 1, wherein the heating control unit includes a temperature control unit provided for each of the heating units, and a plurality of injection units based on an output of the temperature detection unit. A temperature difference deriving unit for obtaining a temperature difference between the nozzles,
A temperature command sending unit that changes a temperature command based on the temperature difference and outputs a temperature command adjusted so that the temperature difference becomes the predetermined value to the temperature control unit. Machine.
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