JP2005028869A - 射出成形機における射出方法および同方法を用いた射出速度パターンの生成方法および装置 - Google Patents

射出成形機における射出方法および同方法を用いた射出速度パターンの生成方法および装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2005028869A
JP2005028869A JP2004129870A JP2004129870A JP2005028869A JP 2005028869 A JP2005028869 A JP 2005028869A JP 2004129870 A JP2004129870 A JP 2004129870A JP 2004129870 A JP2004129870 A JP 2004129870A JP 2005028869 A JP2005028869 A JP 2005028869A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
injection
molded product
information
sectional area
generating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004129870A
Other languages
English (en)
Inventor
Takato Baba
丘人 馬場
Masamitsu Suzuki
正光 鈴木
Motoyuki Miyauchi
基行 宮内
Hiroshi Katsuta
弘 勝田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Machine Co Ltd
Priority to JP2004129870A priority Critical patent/JP2005028869A/ja
Priority to US10/868,906 priority patent/US7556754B2/en
Publication of JP2005028869A publication Critical patent/JP2005028869A/ja
Priority to US11/846,992 priority patent/US7588435B2/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B29C45/766Measuring, controlling or regulating the setting or resetting of moulding conditions, e.g. before starting a cycle
    • 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
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76003Measured parameter
    • B29C2945/761Dimensions, e.g. thickness
    • 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
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76177Location of measurement
    • B29C2945/7629Moulded articles
    • 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
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494Controlled parameter
    • B29C2945/76551Time
    • 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
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494Controlled parameter
    • B29C2945/76568Position
    • B29C2945/76581Position distance
    • 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
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494Controlled parameter
    • B29C2945/76585Dimensions, e.g. thickness
    • B29C2945/76591Dimensions, e.g. thickness volume
    • 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
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494Controlled parameter
    • B29C2945/76595Velocity
    • 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
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76655Location of control
    • B29C2945/76658Injection unit
    • B29C2945/76665Injection unit screw
    • 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
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76822Phase or stage of control
    • B29C2945/76859Injection
    • 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
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76822Phase or stage of control
    • B29C2945/76913Parameter setting
    • 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
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76929Controlling method
    • B29C2945/76939Using stored or historical data sets
    • 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
    • B29C45/77Measuring, controlling or regulating of velocity or pressure of moulding material

Abstract

【課題】 未熟練者にとっても所定の成形品に対応する射出速度パターンデータを容易に生成可能な前記パターンデータの生成方法を提供する
【解決手段】 金型加工情報10またはそれと独立に成形品形状を生成する段階12から与えられる成形品形状情報14を形成する。この情報から射出軸方向における成形品の断面積情報16を抽出する。バレル断面積、充填時間、射出ストローク量等のパラメータ情報18と前記断面積情報に基づいて射出速度パターンデータを生成する段階20により射出速度パターンデータを生成しその結果をメモリへ格納する。各段階の内容を表示及び修正する機能を備えた表示手段24が設けられている。前記成形品形状生成の段階では、円柱、直方体等の複数の基本立体図形情報を前記表示手段の画面上にてそれらを適宜結合・組み合わせ及び合成・加工して成形品形状を特定することにより、成形品の形状情報を生成可能である。
【選択図】 図1

Description

本発明は射出成形機における射出方法および同方法を用いた射出速度パターンを生成するための方法およびそのための装置に関する。
射出成形機における射出動作中の射出スクリュに指令される射出速度パターンは、主として成形品の形状に大きく依存する。しかしながら、これまでの射出速度パターンを定める方法は、成形品の容積をバレル径で除して得られる充填ストローク量を決めそれに関連付けて経験値により射出速度を決めて実際に成形を行い、得られた成形品を見て種々の成形条件を適宜修正し、最適な条件を求めるようにしている。従って、所定の成形品の射出速度パターンを定めるには、成形分野における長年の経験及び熟練が要求される。
図7は比較的簡単な形状の内部に樹脂の詰まった、すなわち中実の成形品を成形するときの金型断面図である。同図7において、金型MLD内にはキャビティCVが形成され、同キャビティCVへ溶融した樹脂が充填されそこで固化することにより成形品Wが成形される。前記溶融樹脂RSは金型MLDの右方に配置したバレルBRL左端部から射出スクリュSCRによりノズルNZ、ゲートGTを経てキャビティCVへ供給される。この射出スクリュSCRの射出軸方向Xのストロークは、前述のように計量後のバレルBRL先端部内にある樹脂RSが成形品容積即ち、キャビティCVの容積とほぼ等しくなるように設定される。
今、成形品WのX方向をゾーンZ0、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5と区分すると、ゾーンZ0はゲートGTに対応している。充填中、樹脂RSはゾーンZ0からZ1に達し、このゾーンZ1では断面積がX方向に対し徐々に大きくなっているので供給樹脂量が次第に増大するように射出スクリュの移動速度が制御される。 同様な関係は、ゾーンZ2からゾーンZ3のところでも該当する。
また、ゾーンZ3からZ4、さらにゾーンZ4からZ5においては供給樹脂量が徐々に減少するように射出スクリュの移動速度が制御される。
一方、鎖線で示す円柱状成形品Waの場合、ゾーンZ1からZ5までの充填中において、射出スクリュSCRの移動速度は一定にされる。以上から一般的に結論付けられることは、射出スクリュの移動速度として断面積の大きいゾーンのところでは小さいゾーンよりも供給樹脂量を増大させるため射出スクリュの移動速度を大きくしなければならないという至極当然の現象である。
しかしながら、このような現象が理解できたとしても、所定の成形品形状に対応して射出スクリュの速度を具体的に数値として特定すること及び、射出速度の切換位置を数値として特定することは、特に未熟練者にとって非常に困難であり、多大な試行錯誤が要求される作業であった。そこで従来から射出成形機においては、このような製品成形のため、樹脂の射出速度の成形のための自動バターン生成技術がもとめられている。
このような自動パターン生成の一例として、例えば特開平9−267374号公報には、成形品の形状を微小要素に分解し、数値解析手法を使用した手法が示されている。しかしながらこの方法は、複雑な計算を必要としており、より一層簡便に容易にパターンの生成可能な方法の提供が課題とされていた。
特開平9−26734号公報
本発明者等は、前述した問題点を解決すべく鋭意検討・努力した結果、成形品に対応するキャビティ内での射出軸方向における流動樹脂先端部分の速度が一定になるよう射出スクリュの射出速度を制御することを前提とすることで前記成形品に対応する射出速度パターンデータを容易に生成できることを見出した。従って、本発明の目的は、未熟練者にとっても所定の成形品に対応する射出速度パターンデータを容易に生成可能な前記パターンデータ生成方法を提供することにある。
上述の目的を達成するため、本発明による射出方法は、射出動作中、成形品に対応して形成された金型キャビティ内を射出軸方向に進行する溶融樹脂の先端部分の速度が一定となるよう前記成形品の形状に関連づけて前記射出動作中の射出スクリュ速度を制御するよう構成される。
さらに、この目的を達成するための本発明による射出速度パターンデータの生成方法は、 射出動作中の射出スクリュ位置に対する射出速度を指令するための射出成形機における射出速度パターンデータを生成する方法であって、 成形品の形状情報に基づいて射出軸方向における成形品の断面積情報を生成する段階と、
少なくとも射出成形機のバレル断面積、充填時間、成形品の射出軸方向長さ及び同長さを1つまたは複数の区域に区分するための区分量を含むパラメータ情報を用意する段階と、成形品の断面積情報及びパラメータ情報に基づいて前記区域における射出速度の値を算出する段階と、
同算出された射出速度の値を前記区域に対応する射出速度の指令値としてメモリへ格納する段階とから構成される。
さらにまた、この目的を達成するための本発明による射出速度パターンデータの生成装置は、射出動作中の射出スクリュ位置に関連して射出速度を指令するための射出成形機における射出速度パターンを生成する装置であって、成形品の形状情報に基づいて射出軸方向における成形品の断面積情報を生成する手段と、少なくとも射出成形機のバレル断面積、充填時間、成形品の射出方向長さ及び同長さを1つまたは複数の区域に区分するための区分量を含むパラメータ情報を設定するパラメータ設定部と、成形品の断面積情報及びパラメータ情報に基づいて前記区域における射出速度の値を算出する演算部と、同演算部で算出された射出速度の値を前記区域に対応する射出速度の指令値として格納する射出速度指令値用のメモリとを備えて構成した。
本発明による射出方法及び射出速度パターンデータの生成方法は、溶融樹脂の先端部分の速度が一定となるように射出スクリュ速度を制御するため、成形品の形状情報に基づいて射出方向における成形品の断面積情報を使用し、バレル断面積、充填時間、前記成形品の射出方向長さ及び同長さを1つまたは複数の区域に区分するための区分量を含むパラメータ情報として用意し、成形品の断面積情報及びパラメータ情報に基づいて前記区域における射出速度の値を算出し、算出された射出速度の値を前記区域に対応する射出速度の指令値としてメモリへ格納して、さらに自動的に射出速度指令値を生成して射出背入れ形機を制御するので、作業者が成形について経験年数が浅く、未熟練者であっても前記メモリの内容を射出速度パターンとして表示装置の画面上に表示させることが可能となる。
また、上述した効果に加え、前記成形品の形状情報に基づいて射出方向における成形品の断面積情報を生成する段階において、成形品の形状情報を前記画面上に表示し、且つ修正することができる。 従って、成形品の容積を一定に保持したまま形状情報を修正し、その修正情報に対応する断面積情報に基づいて前記射出速度パターンデータを種々生成できるので、所定の、形状の定まった成形品に対する射出速度パターンのシミュレーション操作を極めて効果的に遂行できるという効果を奏する。
以下、本発明の実施の形態に基づく実施例について図1ないし図6を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明による射出速度パターンデータの生成のプロセスを、左方から情報の流れに沿って示す概念図である。同図1において、参照符号10はCAD装置から与えられる金型加工情報の段階、参照符号12は前記金型加工情報と独立に成形品の形状を生成する段階を示す。参照符号14は前記段階10または12から与えられる情報のうち成形品に関し特定された形状情報を示す。参照符号16は前記成形品形状情報14から射出軸方向(Xとする)における成形品の断面積情報を抽出したものである。
さらに、参照符号18はパラメータ情報を示し、バレルの断面積、充填時間、射出ストローク量等である。参照符号20は前記成形品の断面積情報16およびパラメータ情報18に基づいて射出速度パターンデータを生成する段階を示す。さらに、参照符号22は射出速度パターンデータ生成20の結果をメモリへ格納する段階を示す。また参照符号24は前記12、14、16、18及び22の各段階においてその内容を表示及び好ましくはさらに修正する機能を備えた表示手段である。
前述した成形品形状生成の段階12では、円柱、直方体、球、円錐(台)、角錐(台)等の複数の基本立体図形情報を前記表示手段に適宜表示可能であり、同表示手段の画面上にてそれらを適宜結合・組み合わせ及び合成・加工及び寸法指定して成形品形状を具体的に特定し形成することにより、成形品の形状情報を作業者がコンピュータを使って生成することもできる。このようにすると、実際に金型を加工することなく、事前に射出速度パターンのシミュレーション及び評価のために成形品形状情報を生成することが可能である。
図2は図1の段階16乃至22をさらに詳細に説明するための機能ブロック図である。即ち、同図2において、参照符号30は射出軸方向における成形品の断面積S(X)生成手段である。この生成手段32では射出軸方向の所定位置Xにおける成形品断面積は数値データとして生成することも可能であるし、また数式即ち、変数Xの関数形式S(X)、あるいはそれらの組み合わせにより与えられることができる。
参照符号32はパラメータ設定部であって、少なくともバレル断面積Sb、充填時間T、成形品の射出軸方向長さL及び同長さLを1または複数の区域に区分するための区分量(時間分解能の値ΔT及び/または位置分解能の値ΔL)が与えられている。
参照符号34は演算部であって、前記成形品の断面積S(X)生成手段30及びパラメータ設定部32からの情報、データに基づいて所定の区域における射出スクリュの移動速度の指令値Vを算出する。同演算部32において、記号Vmは、射出動作中金型キャビティ内を流動する樹脂の先端部分の移動速度を示し、本発明においては前記成形品の長さLと充填時間Tから定まる一定値である。さらに、ΔXは時間分解能の値ΔTの間に進行する樹脂先端部分の移動量を示す。同時にΔXは前記区域の射出軸方向長さを意味するものである。記号S(1・ΔX)は、成形品の最初の区域1における断面積を代表して示しており、この値S(1・ΔX)は数値データとして前記断面積S(X)生成手段30から与えられる。また、前記数式の場合は変数の値ΔXに対応する式の値として予め算出しておく。
記号Q(1・ΔX)は区域ΔXにおける成形品の容積を示し、前記代表の断面積S(1・ΔX)と区域長さΔXとの積として与えられる。ここで、時間分解能の値ΔTを一定とすると、次の区域2、さらにn番目の区域に対応する容積はそれぞれQ(2・ΔX)、Q(n・ΔX)として与えられる。記号V(n・ΔX)はn番目の区域における射出スクリュ移動速度の指令値を示し、前記容積Q(n・ΔX)とバレル断面積Sbから算出される。参照符号36は、各区域に対応して前記算出された指令値が格納されているメモリである。
前記演算部32では区域を区分するための区分量としてΔTを一定としたが、成形品の長さLの所定範囲でΔTとは異なる値Δtとすることもできる。その場合ΔXの値も当然変化する(ΔX=Δt・Vm)。
なお、前記時間分解能の値ΔTの代わりに、位置分解能の値としてΔXを直接指定してもよい。このときΔXは同時に区域長さでもある。
図3は、図2の演算部32の処理を遂行するプログラム内容を示すフローチャートである。同図3において、演算の指令が与えられると前記プログラムによる処理が開始され、ステップST1でパラメータデータが取り込まれる。次いで、ステップST2でVmが計算され、樹脂先端部の一定移動速度が特定される。さらに、ステップST3で成形品の最初の区域1をn=1として指定する。次いで、ステップST4で当該区域1の長さΔXを時間分解能の値ΔTと前記一定速度Vmにより特定する。さらに、ステップST5で当該区域(区域番号をnとする)に対応する断面積S(n・ΔX)を特定する。次いで、ステップ6で区域nの容積Q(n・ΔX)が特定される。さらに、ステップST7で区域nに対応する射出スクリュ移動速度の指令値V(n・ΔX)を算出する。次いで、ステップST8で算出した速度指令値をメモリへ格納する。さらに、ステップST9で当該区域nが成形品の長さLの全体にわたって定義されたか否か判定され、判定「否」の場合はステップST10にてnの値がインクリメントされ、以降前記ステップST4からST9を繰り返す。ステップST9で判定「合」の場合演算を終了する。
前述の図2の説明ではゲート部分について区域として言及していない。その理由はゲートが成形品自体とはみなされず、所定の充填時間内に必要十分な樹脂を通過供給するものであり、必ずしも本発明における一定速度Vmが適用される断面積としての機能を有しないからである。しかし、例えば多数個取りのように1つの金型内に複数の成形品キャビティが形成されている場合や1つのキャビティの場合でも成形品に近いゲート部分での樹脂の流動が成形品内の流動に影響を与える場合にはその部分を含めて成形品の区域として扱うことも可能である。
なお、前述のパラメータデータは設定部32で設定されるように説明したが、射出成形機の制御装置側からバレル断面積Sbや充填時間T、さらに成形品の長さL等を転送することも可能である。さらに、図2において、断面積生成手段30、パラメータ設定部32、演算部34及びメモリ36は前記射出成形機の制御装置を構成する一部として同制御装置内に組み込まれるよう構成してもよい。同様に、図1の各段階12及び14ならびに表示・修正手段を前記射出成形機の制御装置の一部として構成されるようにしてもよい。また1つの金型内に複数の成形品用キャビティがある場合、その断面積は各々の断面積を区域ごとに加算することによって得られる。
図4、図5、および図6は、前述した本発明による射出速度パターンデータの生成方法を適用した具体例を示す。
図4に示すように、金型MLD内のキャビティCVで形成される成形品は段付の円柱状部材であり、その各部諸元は図中に示される。その右方には内径200mmのバレルBRL及びノズル部NZを簡略化して示す。このような構成の成形品を5秒にて射出を行うものとする。従って、射出軸方向長さLは80(mm)、充填時間は5.0(sec)とから樹脂先端部の一定速度Vmは16(mm/sec)である。さらにバレル断面積Sbはπ(200/2)=10π(mm)、時間分解能の値ΔTを1秒(sec)とすると射出スクリュの前進速度指令値の演算結果は図5(a)に示される表の如くになる。
なお、同図5(a)で時間1〜2(sec)では時間分解能の値1秒が図4の30mmと50mmにまたがるので充填容積Qの計算は別々に行われている。これを避けるには時間分解能の値をもっと細かく刻めばよい。
図5(b)は同図5(a)の時間軸をX方向のストローク位置に換算して横軸座標とし、縦軸座標に射出スクリュの速度指令値Vsを採用したときに生成される射出速度パターンの様子である。同パターンは、射出成形機の制御装置によって速度制御されるために使用される。このように成形品形状情報やバレル形状などを使用し、樹脂速度を一定にした射出速度パターンが自動生成され、成形熟練者によらず、射出制御パターンが成形に使用可能となる。
ここで前記の「射出軸方向」という用語は、射出スクリュが前進する向き即ち、ノズル部NZを介してキャビティCV内へ溶融樹脂を射出中の射出スクリュの移動する方向として説明したが、本発明における射出軸方向とは、さらにその逆方向即ち、射出スクリュが計量動作時のように、後退する方向をも含む。
上述の図4、図5(a)、(b)の例においては、溶融樹脂の粘度が比較的高いか又は、溶融樹脂のキャビティCVへの流入速度が遅い場合であって、流入する溶融樹脂により、最初にキャビティCVを形成する直径50mmの小径軸部分の空間が充満され、次いで直径100mmの大径軸部分の空間が充満されるというキャビティ充満のプロセス(プロセスCVP1という)を踏み、キャビティCV内で溶融樹脂の進行する先端部分が図4の射出軸方向即ち、+Xの方へ移動するものとして説明した。
しかしながら、前記プロセスCVP1とは異なり、溶融樹脂の粘度が比較的低いか又は、溶融樹脂のキャビティCVへの流入速度が大きい場合においては、溶融樹脂はノズル部NZから射出され、直径100mmの大径軸部分の端面SFに直接突き当たり、最初に直径100mmの大径軸部分の空間が充満され、次いで、直径50mmの小径軸部分の空間が充満されるというキャビティ充満のプロセス(プロセスCVP2という)を踏む。このプロセスCVP2の場合は、溶融樹脂先端部分の進行する射出軸方向は前述した後退方向となり、従って、図5(a)に示されているプロセスCVP1の時間経過に伴う充填容積、射出スクリュ前進速度及び射出速度切替位置の内容とはちょうど逆となる。図5(b)に対応して、プロセスCVP2の場合の射出速度パターンを図6に示す。ただし、図6においては、射出軸方向は前記の後退方向であり、同図中、X=0は、前記大径軸部分の端面SFの位置に対応している。
前記プロセスCVP1とプロセスCVP2とは、結局、キャビティCVへの溶融樹脂の充満がノズル部NZに近い部分から遠い部分へ向けて遂行されるか、遠い部分から近い部分へ向けて遂行されるかという点の相違がある。前記プロセスCVP1及びプロセスCVP2は、本発明における射出速度パターンを生成する際に考慮される、キャビティ充満プロセスの典型的な例として述べたものであり、そのいずれかを前提にすることにより、射出スクリュ前進速度のパターンを比較的簡単に定義することができるものである。
さらにまた、粘度、射出速度に大きく依存するキャビティ内での溶融樹脂の流動をより実際の流動状態に近いものとして、前記プロセスCVP1とプロセスCVP2に適宜のウェイトを付与したものを合算して扱うことも可能である。
次にこの発明の変形について述べると、成形品の断面積情報を形成するための成形品の形状情報は、金型キャビティを加工する加工情報としてCAD装置側から与えること、あるいは、円柱、直方体、球、円錐(台)、角錐(台)等の複数の基本立体図形情報を前記表示装置に適宜表示可能とし、同表示装置の画面上にてそれらを適宜結合・組み合わせ及び加工し成形品形状を作ることにより、成形品の形状情報を作業者がコンピュータを使って生成することもできる。このようにすると、実際に金型を加工することなく、事前に射出速度パターンのシミュレーション及び評価を行うことが可能となる。
さらに、前述のCAD装置あるいは上記基本図形情報により成形品形状の情報が確定した段階でも、その成形品の成形に要する樹脂容積を一定とする条件下で、前記表示装置上に成形品形状を表示し、その形状自体を部分的に修正することにより得られる射出速度パターンを前記同一表示画面上で見ながらより適切なパターンに接近するよう操作することができる。その場合、修正操作の対象としては前記形状の他、区域の区分量即ち、分解能の値や場合のよっては充填時間を含めることも可能である。
本発明による射出速度パターンデータの生成のプロセスを、左方から情報の流れに沿って示す概念図である。 図1の段階16乃至22をさらに詳細に説明するための機能ブロック図である。 図2の演算部32の処理を遂行するプログラム内容を示すフローチャートでる。 本発明による射出速度パターンデータの生成方法を適用した具体例の成形品形状をしめす金型断面図である。 図4の成形品用に生成された射出速度パターンデータに関するものであって、(a)は時間分解能の値を1秒として生成したデータを示す表、(b)は(a)に対応する射出速度パターンを示すグラフ、 溶融樹脂先端部の進行方向が図5(b)と逆の場合における射出速度パターンを示すグラフである。 比較的簡単な形状をした中実の成形品を成形するときの金型断面図である。
符号の説明
10 金型加工情報
12 成形品形状生成
14 成形品形状情報
16 成形品の断面積情報
18 パラメータ情報
20 射出速度パターンデータ生成
22 射出速度パターンデータ格納
24 表示及び修正
30 成形品の断面積生成手段
32 パラメータ設定部

Claims (12)

  1. 射出動作中、成形品に対応して形成された金型キャビティ内を射出軸方向に進行する溶融樹脂の先端部分の速度が一定となるよう前記成形品の形状に関連づけて前記射出動作中の射出スクリュの速度パターンを生成し、生成された当該速度パターンに基づき射出スクリュの速度を制御することを特徴とする射出成形機における射出方法。
  2. 射出成形機における射出スクリュに関連して射出速度を指令するための射出速度のパターンを生成する方法であって、
    成形品の形状情報に基づいて前記射出スクリュの射出軸方向におけるこの成形品の断面積情報を生成する段階と、
    少なくとも前記射出成形機のバレル断面積、充填時間、前記成形品の射出方向長さおよび同長さを1つまたは複数の区域に区分するため区分量を含むパラメータ情報を用意する段階と、
    前記成形品の断面積情報およびパラメータ情報に基づいて前記区域における射出速度の値を算出する段階と、
    同算出された射出速度の値を前記区域に対応する射出速度の指令値としてメモリへ格納する段階と、
    を備えて構成し、成形品の形状情報を用いて射出パターンを生成することを特徴とする射出成形機における射出速度パターンの生成方法。
  3. 請求項2において、前記区分量は時間に関連付けて定義された分解能の値とすることを特徴とする射出成形機における射出速度パターンの生成方法。
  4. 請求項2において、前記区分量は位置に関連付けて定義された分解能の値とすることを特徴とする射出成形機における射出速度パターンの生成方法。
  5. 請求項2ないし4において、前記成形品の断面積情報を生成する段階が、前記成形品に対応するキャビティを形成するための金型加工情報に基づいて成形品の形状情報を生成するステップと、同ステップにより得られた成形品の形状情報から射出軸方向における成形品の断面積情報を生成するステップとを含むことを特徴とする射出成形機における射出速度パターンの生成方法。
  6. 請求項2ないし5において、前記成形品の断面積情報を生成する段階が、予めプログラムされた複数の基本図形要素を用いて前記成形品形状を生成するステップと、同ステップにより生成された成形品形状に基づいて成形品形状情報を生成するステップと、同ステップにより得られた成形品の形状情報から射出方向における成形品の断面積情報を生成するステップとを含むことを特徴とする射出成形機における射出速度パターンの生成方法。
  7. 請求項2ないし6において、前記断面積情報は、前記各区域に対応する成形品断面積として定義されることを特徴とする射出成形機における射出速度パターンの生成方法。
  8. 請求項2ないし7において、前記成形品の断面積情報及びパラメータ情報に基づいて前記区域における射出速度の値を算出する段階が、
    前記パラメータ情報を取り込むステップと、
    同パラメータ情報中の成形品の射出軸方向長さL及び充填時間Tにより樹脂先端部の一定移動速度Vmを特定するステップと、
    前記区分量及び前記一定移動速度Vmにより指定された区域における射出軸方向の区域長ΔXを特定するステップと、
    前記区域長ΔXに対応する成形品の断面積S(ΔX)を特定するステップと、
    同特定された断面積S(ΔX)及び前記区域長ΔXにより成形品の当該区域長における容積を特定するステップと、
    同特定された容積及びバレル断面積Sbにより射出スクリュの速度Vs(ΔX)を特定するステップと、
    同特定された速度Vs(ΔX)を当該区域に対応する射出スクリュの速度指令値としてメモリへ格納するステップと、
    を備えて構成したことを特徴とする射出成形機における射出速度パターンの生成方法。
  9. 射出動作中の射出スクリュ位置に関連して射出速度を指令するための射出成形機における射出速度パターンを生成する装置であって、
    成形品の形状情報に基づいて射出軸方向における成形品の断面積情報を生成する手段と、
    少なくとも前記射出成形機のバレル断面積、充填時間、前記成形品の射出方向長さ及び同長さを1つまたは複数の区域に区分するための区分量を含むパラメータ情報を設定するパラメータ設定部と、
    前記成形品の断面積情報及びパラメータ情報に基づいて前記区域における射出速度の値を算出する演算部と、
    同演算部で算出された射出速度の値を前記区域に対応する射出速度の指令値として格納する射出速度指令値用のメモリとを有する射出成形機における射出速度パターンの生成装置。
  10. 請求項9において、前記断面積情報を生成する手段には前記射出速度指令値用のメモリ内容を表示する表示装置を有し、前記各区域に対応する射出スクリュの速度指令値を連続的なパターンとして表示することを特徴とする射出成形機における射出速度パターンデータの生成装置。
  11. 請求項9および請求項10において、前記断面積情報を生成する手段には前記射出速度指令値用のメモリ内容を修正する修正手段を備えたことを特徴とする射出成形機における射出速度パターンデータの生成装置。
  12. 請求項9ないし11において、前記射出速度パターンデータの生成装置が前記射出成形機用制御装置の一部として構成され前記パラメータ情報を前記射出成形機用制御装置側から与えられることを特徴とする射出成形機における射出速度パターンデータの生成装置。
JP2004129870A 2003-06-17 2004-04-26 射出成形機における射出方法および同方法を用いた射出速度パターンの生成方法および装置 Pending JP2005028869A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004129870A JP2005028869A (ja) 2003-06-17 2004-04-26 射出成形機における射出方法および同方法を用いた射出速度パターンの生成方法および装置
US10/868,906 US7556754B2 (en) 2003-06-17 2004-06-17 Method and apparatus for generating an injection speed pattern
US11/846,992 US7588435B2 (en) 2003-06-17 2007-08-29 Apparatus for generating an injection speed pattern

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003172073 2003-06-17
JP2004129870A JP2005028869A (ja) 2003-06-17 2004-04-26 射出成形機における射出方法および同方法を用いた射出速度パターンの生成方法および装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005028869A true JP2005028869A (ja) 2005-02-03

Family

ID=33518578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004129870A Pending JP2005028869A (ja) 2003-06-17 2004-04-26 射出成形機における射出方法および同方法を用いた射出速度パターンの生成方法および装置

Country Status (2)

Country Link
US (2) US7556754B2 (ja)
JP (1) JP2005028869A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110098920A (ko) * 2008-11-21 2011-09-02 케바 아게 사출 성형기의 공정 능력 있는 기본 설정을 반자동 생성하기 위한 설정 방법

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7580771B2 (en) * 2004-10-19 2009-08-25 Husky Injection Molding Systems Ltd. Intelligent molding environment and method of configuring a molding system
DE102015107024B3 (de) * 2015-05-06 2016-07-21 BT Bayern Treuhand Management & Technologie AG Ermitteln von Prozessparameterwerten in einem Spritzgussprozess
WO2017004300A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 iMFLUX Inc. Method of injection molding with constant-velocity flow front control
AT519096B1 (de) 2016-12-23 2018-04-15 Engel Austria Gmbh Verfahren zum Einstellen einer Formgebungsmaschine
EP3802050B1 (en) 2018-06-05 2022-07-20 iMFLUX Inc. Method for simultaneous closed loop control of gas assist and gas counter pressure in an injection molding process relative to plastic melt pressure and plastic melt front position
DE102018123361A1 (de) * 2018-09-23 2020-03-26 Arburg Gmbh + Co Kg Verfahren zur Steuerung einer Maschine zur Verarbeitung von Kunststoffen
CN113878829B (zh) * 2021-08-31 2023-05-12 东风汽车集团股份有限公司 基于Moldflow的汽车保险杠注塑成型工艺方法、设备及存储介质

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03264327A (ja) * 1990-03-14 1991-11-25 Komatsu Ltd 射出成形機の射出速度制御方法
US6512791B1 (en) * 1991-05-15 2003-01-28 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus having means for controlling exposure using an orthogonal transformation coefficient
TW305798B (ja) * 1994-08-01 1997-05-21 Toray Industries
JP3618452B2 (ja) 1996-03-29 2005-02-09 東芝機械株式会社 射出成形機における射出速度プロファイルの設定方法
JP3056215B1 (ja) * 1999-05-25 2000-06-26 ファナック株式会社 射出成形機の計量制御装置
US6835337B2 (en) * 2001-05-07 2004-12-28 Munekata Co., Ltd. Method for controlling the forward movement speed of the screw in an injection molding machine
JP2003172073A (ja) 2001-12-05 2003-06-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 大扉装置
JP2004129870A (ja) 2002-10-10 2004-04-30 Olympus Corp 超音波処置装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110098920A (ko) * 2008-11-21 2011-09-02 케바 아게 사출 성형기의 공정 능력 있는 기본 설정을 반자동 생성하기 위한 설정 방법
KR101645378B1 (ko) 2008-11-21 2016-08-04 케바 아게 사출 성형기의 공정 능력 있는 기본 설정을 반자동 생성하기 위한 설정 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US7588435B2 (en) 2009-09-15
US20080279975A1 (en) 2008-11-13
US20040256755A1 (en) 2004-12-23
US7556754B2 (en) 2009-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5623984A (en) Method of controlling pressurizing pin and casting apparatus with pressurizing pin controller
US7588435B2 (en) Apparatus for generating an injection speed pattern
DE2148917C3 (de) Vorrichtung zur optimierenden Einstellung der Drehzahl einer drehbaren und axial verschiebbaren PIastifizierschnecke einer Kunststotfspritzgießmaschine
US4559991A (en) Method and system of controlling injection molding machines
CN107350449A (zh) 压铸机及固液共存态金属的成形方法
JP4660210B2 (ja) ダイカストマシン及びダイカスト方法
CN106163697A (zh) 铸造模具装置和铸造方法
EP3100840A1 (en) Injection molding machine
KR20190065834A (ko) 사출성형기 및 사출 제어 데이터 생성 방법
EP1791440B3 (de) Verfahren und anlage zum herstellen von süsswarenprodukten
JP2016221879A (ja) 射出成形機
JPH10329180A (ja) 射出成形機の射出成形方法
JP5629157B2 (ja) 射出成形機の自動運転方法
CN109967741A (zh) 一种基于增强学习的3d打印工艺优化方法
EP2072161A1 (de) Verfahren zur Steuerung einer Ausgießbewegung eines Gießlöffels
CN107187016B (zh) 立体列印装置与立体列印方法
KR101944862B1 (ko) 캐스팅 플런저의 전진 운동 제어 장치
JP3395589B2 (ja) 射出成形機の成形条件設定方法
JP3412419B2 (ja) 射出成形機の成形条件最適化方法
JP2016022620A (ja) 射出成形機の圧力制御装置
JP3538896B2 (ja) 射出成形機の制御方法
CN112571746A (zh) 注射成型机的控制装置以及控制方法
JP3395542B2 (ja) 射出成形機の成形条件設定方法
JP6984502B2 (ja) 成形条件判定方法、成形条件判定装置及び成形条件判定プログラム
JP3897397B2 (ja) 射出成形機の射出速度制御装置