JP2009083327A - Injection molding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、射出成形方法に関し、より詳細には、射出工程から保圧工程での圧力制御を安定させる射出成形方法に関する。 The present invention relates to an injection molding method, and more particularly to an injection molding method that stabilizes pressure control from an injection process to a pressure holding process.
溶融樹脂を金型内に充填する射出装置として、インラインスクリュ式、もしくはプランジャ式等があるが、本発明は射出装置に係わらず適応できるものである。以下、インラインスクリュ式射出装置に関して説明する。
射出成形装置では、充填行程において、一般的に、金型のキャビティ内に樹脂を充填する射出工程と、そのキャビティ内に樹脂が充満した後に所定時間、所定圧力を樹脂に対して付加する保圧工程が設けられている。この射出工程と保圧工程との切り換えタイミングについて、射出に使用される射出スクリュの位置測定や、樹脂充填時での樹脂圧力測定を実施することにより、設定スクリュ位置(位置切換方式)および設定射出圧力(圧力切換方式)で保圧工程へ切り換える処理がなされるのが一般的である。
There are an inline screw type or a plunger type as an injection device for filling the molten resin into the mold, but the present invention can be applied regardless of the injection device. Hereinafter, an inline screw type injection device will be described.
In an injection molding apparatus, in the filling process, generally, an injection process for filling a resin into a cavity of a mold, and a holding pressure for applying a predetermined pressure to the resin for a predetermined time after the resin fills the cavity. A process is provided. Regarding the switching timing between the injection process and the pressure-holding process, the setting screw position (position switching method) and the setting injection are performed by measuring the position of the injection screw used for injection and measuring the resin pressure at the time of resin filling. In general, a process of switching to a pressure holding process is performed by pressure (pressure switching method).
このような、上記位置切換方式および圧力切換方式においては、射出工程の速度制御から保圧工程の圧力制御に切り替わる保圧切替時に、圧力のオーバーシュートする(スクリュが慣性力により成り行きで前進し、その後樹脂の弾性力により成り行きで樹脂に押し戻されることで、保圧切替時にスクリュの無制御状態が生じ、外乱に弱い状態となる)ことがあるため、ショット(各射出成形)間の射出圧力のばらつきが大きくなり、従って、成形品のばらつきが大きくなる。 In such a position switching method and pressure switching method, pressure overshoots at the time of holding pressure switching in which the pressure control in the injection process is switched to pressure control in the holding pressure process (the screw moves forward due to inertial force, After that, it is pushed back to the resin by the elastic force of the resin, so that there is a possibility that the uncontrolled state of the screw occurs at the time of holding pressure switching, and it becomes weak against disturbance), so the injection pressure between shots (each injection molding) The variation becomes large, and therefore the variation of the molded product becomes large.
上記圧力切換方式において、射出圧力のオーバーシュートによる保圧移行中の圧力のばらつきを抑制するため、射出成形時に検出された樹脂圧力と設定圧力との差に基づいて、圧力の変化速度を制御するようにした射出成型機の制御装置が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。また、設定された射出圧力設定値と成形機からの圧力フィードバック値との偏差値に基づいてPID演算を行い、該PID演算出力が射出速度設定値を越えるまでは充填工程から保圧工程への切り換えをスムースに行い、射出速度設定値を越える場合、第1のPID演算器の積分要素を停止させて引き続き充填工程から保圧工程への切り換えをスムースに実施するようにした電動射出成型機の制御装置および制御方法が知られている(例えば、特許文献2参照。)。 In the pressure switching system, the pressure change rate is controlled based on the difference between the resin pressure detected at the time of injection molding and the set pressure in order to suppress the pressure variation during the holding pressure transition due to the overshoot of the injection pressure. A control device for an injection molding machine is disclosed (for example, see Patent Document 1). Further, PID calculation is performed based on a deviation value between the set injection pressure setting value and the pressure feedback value from the molding machine, and the filling process to the pressure holding process is performed until the PID calculation output exceeds the injection speed setting value. If the injection speed setting value is exceeded when the switching is performed smoothly, the integration element of the first PID computing unit is stopped, and the switching from the filling process to the pressure holding process is continuously performed. A control device and a control method are known (for example, refer to Patent Document 2).
しかし、特許文献1に記載の制御装置は、圧力のオーバーシュートの発生自体を抑えるものではなく、発生したオーバーシュートのピーク圧のばらつきを抑制するようにしたものであり、このオーバーシュート自体は発生しており、無制御状態は完全には回避されておらず、成形品の品質を向上させるためには改善の余地があった。また、特許文献2に記載の制御装置によるPID演算制御だけでは、ばらつきを十分小さく抑制できない可能性があり、更なる改善の余地があった。
However, the control device described in Patent Document 1 does not suppress the occurrence of pressure overshoot itself, but suppresses variations in the peak pressure of the generated overshoot, and this overshoot itself occurs. The uncontrolled state is not completely avoided, and there is room for improvement in order to improve the quality of the molded product. Further, there is a possibility that the variation cannot be suppressed to be sufficiently small only by PID calculation control by the control device described in
ここで、例えば、プラスチックレンズは、ガラスなどの無機材料に比べ軽量で割れにくく、様々な形状に加工でき、また、ガラス製レンズよりもコスト面で有利となるため、眼鏡レンズのみならず、光情報記録機器用の光学レンズとしても急速に普及しつつある。これに伴い、レンズを高解像度化・小型・薄肉化することが要求されている。この場合、例えば、レンズの寸法・形状精度はミクロンからサブミクロンオーダーが要求されるため、圧力のオーバーシュートのように外乱に弱い状態が発生していると、製造上の歩留まりの低下が著しくなるという問題がある。 Here, for example, a plastic lens is lighter and harder to break than inorganic materials such as glass, and can be processed into various shapes, and is more advantageous in terms of cost than a glass lens. It is also rapidly spreading as an optical lens for information recording equipment. Along with this, it is required to increase the resolution, size, and thickness of the lens. In this case, for example, the dimensional and shape accuracy of the lens is required to be on the order of micron to sub-micron, so if a state that is vulnerable to disturbance such as pressure overshoot occurs, the manufacturing yield will be significantly reduced. There is a problem.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、射出工程から保圧工程での圧力制御を安定させるために圧力のオーバーシュートの発生を防止し、無制御状態を回避し、ばらつきのない高品質の成形品を成形することができる射出成形方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to prevent the occurrence of pressure overshoot in order to stabilize the pressure control from the injection process to the pressure holding process, to avoid an uncontrolled state, An object of the present invention is to provide an injection molding method capable of molding a high-quality molded product without variation.
本発明の上記目的は、下記射出成形方法によって達成される。
(1)射出工程から保圧工程の制御を速度制御から圧力制御に切り換える(以降、V/P切換とも称す)射出成形方法であって、
前記速度制御における設定射出速度値を前記V/P切換時を行う設定圧力に対して、圧力のオーバーシュートが少なくなる方向へ収束的に変更して複数回の第1プレ成形を実施し、前記オーバーシュートを発生させない内で最速の第1射出速度V1を求め、
成形毎に設定する初期設定射出速度(V0)ではV/P切換時の圧力のオーバーシュートが発生する場合に、速度制御用の設定射出速度を前記V/P切換に到達する以前に初期設定射出速度V0から第1射出速度V1に切換ることを特徴とする射出成形方法。
The above object of the present invention is achieved by the following injection molding method.
(1) An injection molding method in which the control from the injection process to the pressure holding process is switched from speed control to pressure control (hereinafter also referred to as V / P switching).
The set injection speed value in the speed control is convergedly changed in a direction in which the pressure overshoot is reduced with respect to the set pressure for performing the V / P switching, and the first pre-molding is performed a plurality of times, Finding the fastest first injection speed V1 without causing overshoot,
When the initial injection speed (V0) set for each molding is overshooting the pressure at the time of V / P switching, the initial injection is set before the speed control setting injection speed reaches the V / P switching. An injection molding method characterized by switching from a speed V0 to a first injection speed V1.
上記構成の射出成形方法によれば、V/P切換時の射出圧力の設定圧力に対して圧力のオーバーシュートを発生させない内で最速の第1射出速度V1を求め、速度制御中に射出工程速度を成形製品毎に設定している初期設定射出速度V0から第1射出速度V1に変更するため、このようなオーバーシュートの発生を抑制することができ、ばらつきの少ない高品質の成形品を短い充填・保圧時間で成形することができる。 According to the injection molding method having the above-described configuration, the fastest first injection speed V1 is obtained without generating pressure overshoot with respect to the set pressure of the injection pressure at the time of V / P switching, and the injection process speed is controlled during speed control. Is changed from the initial injection speed V0 set for each molded product to the first injection speed V1, so that the occurrence of such overshoot can be suppressed, and high-quality molded products with little variation can be filled in a short time.・ It can be molded with pressure keeping time.
(2) 前記初期設定射出速度V0から第1設定射出速度V1への速度切換タイミングについて、前記初期設定射出速度V0で成形したときのV/P切換時の前記射出スクリュの位置から、圧力のオーバーシュートが少なくなるように射出とは逆方向にスクリュ位置を収束的に変更する複数回の第2プレ成形を実施し、圧力のオーバーシュートが発生しない速度切換時期に対応したスクリュ位置を特定することを特徴とする上記(1)記載の射出成形方法。 (2) With respect to the speed switching timing from the initial setting injection speed V0 to the first setting injection speed V1, the pressure is exceeded from the position of the injection screw at the time of V / P switching when molding is performed at the initial setting injection speed V0. Implement a plurality of second pre-molding operations that converge the screw position in the opposite direction to the injection so that the chute is reduced, and identify the screw position corresponding to the speed switching time when pressure overshoot does not occur The injection molding method according to (1) above, wherein
上記構成の射出成形方法によれば、初期設定射出速度V0から第1設定射出速度V1への速度切換タイミングについて、初期設定射出速度V0で成形したときのV/P切換時の射出スクリュの位置から計量方向へ射出スクリュ位置を圧力のオーバーシュートが少なくなるように収束的に変更する複数回の第2プレ成形によって、このようなオーバーシュートが発生しない速度切換時期に対応したスクリュ位置が特定されるので、圧力のオーバーシュートが発生しない成形において射出充填時間が最短となる。これにより形状、寸法精度のばらつきが少ない高品質の成形品を短い成形サイクル時間で成形することができる。 According to the injection molding method configured as described above, the speed switching timing from the initial setting injection speed V0 to the first setting injection speed V1 is determined from the position of the injection screw at the time of V / P switching when molding is performed at the initial setting injection speed V0. The screw position corresponding to the speed switching timing at which such overshoot does not occur is specified by multiple second pre-molding that converges the injection screw position in the metering direction so as to reduce pressure overshoot. Therefore, the injection filling time is the shortest in the molding where pressure overshoot does not occur. Thereby, a high-quality molded product with little variation in shape and dimensional accuracy can be molded in a short molding cycle time.
(3) 前記初期設定射出速度V0から前記第1射出速度V1への速度切換制御で複数回射出成形をしたとき、射出圧力曲線で射出開始からゲートシール時点までの時間範囲積分値の各射出成形間ばらつきを±1.5%以内とすることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の射出成形方法。 (3) When injection molding is performed a plurality of times by speed switching control from the initial setting injection speed V0 to the first injection speed V1, each injection molding of the time range integral value from the start of injection to the gate seal point in the injection pressure curve The injection molding method according to the above (1) or (2), characterized in that the inter-variation is within ± 1.5%.
上記構成の射出成形方法によれば、射出圧力曲線を射出開始からゲートシール時間までの時間範囲で積分した値のショット間のばらつきが、±1.5%以内とすることで、成形品のショット間ばらつきを抑制することができ、高品質の成形品を安定して得ることができる。 According to the injection molding method having the above-described configuration, the shot shot of the molded product is obtained by setting the variation between shots of the value obtained by integrating the injection pressure curve in the time range from the start of injection to the gate seal time within ± 1.5%. Variations in intervals can be suppressed, and high-quality molded products can be stably obtained.
本発明によれば、V/P切換位置における圧力のオーバーシュートの発生を防止することで、射出工程から保圧工程での圧力制御を安定させて、ばらつきのない高品質の成形品を成形することができる射出成形方法を提供できる。 According to the present invention, by preventing the occurrence of pressure overshoot at the V / P switching position, the pressure control from the injection process to the pressure holding process is stabilized, and a high-quality molded product with no variation is formed. An injection molding method can be provided.
以下、本発明に係る射出成形方法について、図面に基づいて説明する。
本発明に係る射出成形方法は、射出圧力が設定保圧力を超えるオーバーシュートの発生を防止しつつ、圧力のオーバーシュートが発生しない成形において射出充填時間が最短となる射出成形方法である。
Hereinafter, an injection molding method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The injection molding method according to the present invention is an injection molding method that prevents the occurrence of an overshoot in which the injection pressure exceeds a set holding pressure, while minimizing the injection filling time in the molding in which no pressure overshoot occurs.
図1は本発明の射出成形方法を実施できる射出成型機の一例を示す概略構成図、図2は本発明の射出成形方法の射出時間と射出圧力の関係を示すグラフ、図3は射出時間と射出速度との関係を図2に対応させて示すグラフ、図4は射出時間とスクリュ位置との関係を示すグラフ、図5は図4に示す各射出時間におけるスクリュ位置を示す射出成型機の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an injection molding machine capable of performing the injection molding method of the present invention, FIG. 2 is a graph showing the relationship between the injection time and the injection pressure of the injection molding method of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the injection speed and the screw position, FIG. 4 is a graph showing the relationship between the injection time and the screw position, and FIG. 5 is an outline of the injection molding machine showing the screw position at each injection time shown in FIG. It is a block diagram.
図1に示すように、基本的なインライン式射出成型機1として、先端にノズル2を有する加熱シリンダ3を備え、該加熱シリンダ3内に射出スクリュ4が配設されている。加熱シリンダ3の外周にはヒータ5が、及びノズル2の対向端部には樹脂ペレット7を射出スクリュ4に供給するホッパ6が取り付けられている。ノズル2の対向端部で、射出スクリュ4の後端には、スクリュ4を回転させ、作動油の圧力・流量(速度)の設定値でスクリュ4を軸方向(図1において左右方向)へ前進させて射出動作をさせる油圧モータ・シリンダセット9と、射出圧力を検出する為のロードセル8とが配設されている。また、ノズル2の先端は、内部にキャビティ10を形成する固定金型11及び可動金型12のゲート13に接続されている。
As shown in FIG. 1, as a basic in-line type injection molding machine 1, a
ホッパ6から投入された樹脂ペレット7は、回転する射出スクリュ4及びヒータ5によって、樹脂の移送、圧縮、混練、溶融、計量動作を含む可塑化動作、等が施される。そして、油圧モータ・シリンダセット9によって移動速度が制御されながら射出スクリュ4がノズル2方向へ移動され、ノズル2から一定速度で吐出した溶融樹脂がキャビティ10内に充填され、所定の時間、設定保圧力に保持されながら冷却され成形品が成形される。
The
次に図2及び図3に基づいて本発明の射出成形方法を詳細に説明する。
本発明の射出成形方法との比較を容易にするため、先ず、従来の射出成形方法について説明する。図3に示すように、射出スクリュ4を前進させて溶融樹脂を、成形品ごとに設定する初期設定射出速度V0でキャビティ10内に射出すると(速度曲線21)、図2の圧力曲線31に示すように、キャビティ10内の射出圧力Pは次第に上昇し、やがて時刻t0で設定保圧力Psに達し、油圧モータ・シリンダセット9により移動速度制御から設定保圧力Psでの圧力制御へ移行し、キャビティ10への溶融樹脂の充填は完了する。この射出圧力が設定保圧力Psとなった時点で、射出速度Vを0とし、速度制御から圧力制御に切り換える(以降、V/P切換とも称す)。この時、射出スクリュ4の慣性力などにより射出圧力のオーバーシュート31aが発生し、射出圧力Pは、振動収束しながら設定保圧力Psで安定する。その後、所定時間の間、設定保圧力Psに維持制御される。
Next, based on FIG.2 and FIG.3, the injection molding method of this invention is demonstrated in detail.
In order to facilitate comparison with the injection molding method of the present invention, first, a conventional injection molding method will be described. As shown in FIG. 3, when the injection screw 4 is moved forward to inject molten resin into the
このオーバーシュート31aの発生は、射出スクリュ4の移動速度制御から設定保圧力Psでの圧力制御への切り換え時、制御の空白、つまり、無制御状態と同じである。本発明に係る射出成形方法は、射出速度Vを初期設定射出速度V0から第1射出速度V1に変更することにより、オーバーシュート31aの発生を防止し、無制御状態を回避はするようにしたものであり、具体的には下記の方法によって達成される。 The occurrence of the overshoot 31a is the same as that in the control blank, that is, in the non-control state when switching from the moving speed control of the injection screw 4 to the pressure control at the set holding pressure Ps. In the injection molding method according to the present invention, the injection speed V is changed from the initial setting injection speed V0 to the first injection speed V1, thereby preventing the occurrence of an overshoot 31a and avoiding an uncontrolled state. Specifically, this is achieved by the following method.
即ち、本発明の射出成形方法は、先ず、射出速度Vの設定射出速度を射出圧力のオーバーシュートの発生が少なくなる方向へ収束的に変更しながら複数回の第1プレ成形を実施し、射出圧力のオーバーシュートを発生させない最速の射出速度Vを第1射出速度V1として求める。この第1プレ成形では、射出速度Vを変更する以外は、PID演算による処理を実行することが可能である。
第1射出速度V1による射出成形では、図3の速度曲線22に示すように、射出速度0から第1射出速度V1まで立ち上げた後、第1射出速度V1一定としたままキャビティ10への溶融樹脂の充填が完了する時刻t2まで保持した後、この射出圧力が設定保圧力Psとなり、射出速度Vを0として保圧制御に移行される。
That is, in the injection molding method of the present invention, first, the first pre-molding is performed a plurality of times while the set injection speed of the injection speed V is convergently changed in a direction in which the occurrence of overshoot of the injection pressure is reduced. The fastest injection speed V that does not cause pressure overshoot is determined as the first injection speed V1. In the first pre-molding, processing by PID calculation can be executed except that the injection speed V is changed.
In the injection molding at the first injection speed V1, as shown by the
このときの射出圧力Pの変化は、図2の圧力曲線32に示すように、初期設定射出速度V0における圧力曲線31より緩い傾斜で立ち上がり、当然ながら射出圧力のオーバーシュートが発生することなく設定保圧力Psに接近して設定保圧力Psで安定する。第1射出速度V1での射出成形は、上記したように射出圧力のオーバーシュートが発生しないので成形品の品質が安定する利点を有するが、射出充填時間が長くなる。
そこで、本発明の射出成型方法は、射出充填時間の短縮を図るため、圧力曲線33に示すように、射出成形初期において初期設定射出速度V0で溶融樹脂を射出し、成形途中の経過時間txで第1射出速度V1に切り替えることで、射出充填時間が長くなることを抑制するものである。
The change in the injection pressure P at this time rises with a gentler slope than the
Therefore, in the injection molding method of the present invention, in order to shorten the injection filling time, as shown by the
初期設定射出速度V0から第1射出速度V1へ切り換えるタイミングが遅すぎると、やはり射出圧力のオーバーシュートが発生してしまう。
そこで、射出圧力のオーバーシュートを発生させることなく初期設定射出速度V0から第1射出速度V1へ切り換える速度変更時刻txは、初期設定射出速度V0で成形した時のV/P切換時の時刻から速度制御側への移行程度を射出圧力のオーバーシュートの発生が少なくなる方向へ収束的に変更して複数回の第2プレ成形を実施し、射出圧力のオーバーシュートが発生せず、且つ初期設定射出速度V0での射出時間が最も長くなる、換言すれば、第1射出速度V1での射出時間が最も短くなる速度変更時刻txを求めることにより特定される。この第2プレ成形についても、射出速度Vを途中切り換えする以外は、PID演算による処理を適用することが可能である。
If the timing of switching from the initial setting injection speed V0 to the first injection speed V1 is too late, an overshoot of the injection pressure will also occur.
Therefore, the speed change time tx for switching from the initial setting injection speed V0 to the first injection speed V1 without causing an overshoot of the injection pressure is the speed from the time at the time of V / P switching when molding is performed at the initial setting injection speed V0. The degree of transition to the control side is convergently changed in a direction that reduces the occurrence of injection pressure overshoot, and multiple second pre-molding operations are performed, injection pressure overshoot does not occur, and default injection It is specified by obtaining the speed change time tx at which the injection time at the speed V0 is the longest, in other words, the injection time at the first injection speed V1 is the shortest. The process by PID calculation can be applied to the second pre-molding, except that the injection speed V is switched halfway.
上記した成形途中で初期設定射出速度V0から第1射出速度V1へ速度変更する本発明の射出成型方法は、図3の速度曲線23に示すように、射出成形初期において初期設定射出速度V0で溶融樹脂を射出し、上記したようにして求められた速度変更時刻txで初期設定射出速度V0から第1射出速度V1へ切り換え、キャビティ10への溶融樹脂の射出圧力が設定保圧力Psに到達すると、射出速度Vを0と設定し、速度制御から圧力制御に切り換える。
In the injection molding method of the present invention in which the speed is changed from the initial injection speed V0 to the first injection speed V1 during the molding as described above, the melting is performed at the initial injection speed V0 in the initial stage of injection molding as shown by the
このときの射出圧力の変化は、図2の圧力曲線33に示すように、時刻txまでは従来の射出成型方法と同様に急速に圧力が上昇し、その後、次第に立ち上がりカーブが緩くなって時刻t1でオーバーシュートすることなく、設定保圧力Psで安定する。このように、第1射出速度V1と速度変更時刻txを実際の射出成形の前に求め、実際の射出成形に設定することで、圧力のオーバーシュートに起因する成形品品質のばらつきが解消され、且つ短い射出充填時間で成形することができる。
As shown in the
図4及び図5は、上述した射出時間と射出圧力の関係(図2)を、射出成形機1の射出スクリュ4の位置に置き換えて示したものである。図5(a)に示す射出スクリュ位置が初期位置にある状態(時刻t0)から、図5(b)に示す射出スクリュ位置x(時刻tx)まで初期設定射出速度V0で溶融樹脂を射出する。ここで(射出スクリュ位置xで)、射出速度Vを初期設定射出速度V0から第1射出速度V1に切り替え、図5(c)に示すキャビティ10への溶融樹脂の充填が完了する射出スクリュ位置a(時刻t1)まで、第1射出速度V1で溶融樹脂を射出する。
4 and 5 show the relationship between the injection time and the injection pressure (FIG. 2) described above by replacing the position with the injection screw 4 of the injection molding machine 1. The molten resin is injected at the initial setting injection speed V0 from the state where the injection screw position shown in FIG. 5A is at the initial position (time t0) to the injection screw position x (time tx) shown in FIG. Here, at the injection screw position x, the injection speed V is switched from the initial injection speed V0 to the first injection speed V1, and the injection screw position a in which the filling of the molten resin into the
このときの射出時間と射出スクリュ位置との関係を図4にスクリュ位置曲線43として示す。スクリュ位置曲線43は、図2に示す圧力曲線33に対応する曲線である。尚、図4には、参考として図2に示す圧力曲線31、32にそれぞれ対応するスクリュ位置曲線41、42も同時に示す。
The relationship between the injection time and the injection screw position at this time is shown as a
本実施形態の射出成型方法によれば、複数回の射出成形における、射出圧力曲線を射出開始からゲートシール時間までの時間範囲で積分した値のショット間ばらつきを±1.5%以内、好ましくは±0.5%以内とすることができ、この積分値は、射出圧力曲線33がゲートシール時点に到達するまでに囲む面積を示しており、これによりショットごとの成形品のばらつきが極めて小さくすることができ(重量ばらつきは0.25%好ましくは0.08%)、形状、寸法精度のばらつきが少ない高品質の成形品を短い射出・充填時間で成形することができる。これにより、光情報記録機器用の光学レンズなどに対して、小型・薄肉・高解像度化するための寸法精度に対する非常に高い要求を満足させることができ、高品質の成形品を提供することができる。
According to the injection molding method of the present embodiment, the shot-to-shot variation of the value obtained by integrating the injection pressure curve in the time range from the start of injection to the gate seal time in multiple injection moldings is within ± 1.5%, preferably This integral value indicates the area that the
図6は本発明の射出成形の制御方法を示すフローチャート図である。
ステップS10でスタートし、ステップS12では、初期設定射出速度V0による速度制御から圧力制御に切り換えるV/P切換時の射出圧力のオーバーシュートの計測をロードセル8のデータを基に実施する。次に、ステップS14では、射出圧力のオーバーシュートの度合いと射出速度との関係を予め設定したLUT(ルックアップテーブル)により、ステップS12で計測した射出圧力のオーバーシュートの度合いからオーバーシュートの発生なしと予想される第1射出速度V1の候補を複数設定する。
FIG. 6 is a flowchart showing the injection molding control method of the present invention.
Starting from step S10, in step S12, measurement of the injection pressure overshoot at the time of V / P switching for switching from speed control to pressure control based on the initially set injection speed V0 is performed based on the data of the load cell 8. Next, in step S14, no overshoot occurs from the degree of overshoot of the injection pressure measured in step S12 by using a LUT (lookup table) in which the relationship between the degree of overshoot of the injection pressure and the injection speed is set in advance. A plurality of candidates for the first injection speed V1 that are expected to be set are set.
ステップS16では、各第1射出速度V1の候補により第1プレ成形を実施する。この際、一般に利用されているPID演算を使用することができる。ステップS18では、ステップS16で実施した第1プレ成形の内、射出圧力のオーバーシュートなしで最速の射出速度を第1射出速度V1として決定する。ステップS22では、初期設定射出速度V0と第1射出速度V1の圧力曲線の傾きから初期設定射出速度V0の射出圧力のオーバーシュートが第1射出速度V1に影響しない程度の適当な速度切換タイミングを設定する(第2プレ成形)。ステップS24では、ステップS22で抽出した最も適当な速度切換タイミングにより成形制御設定としてエンドとなる。 In step S16, the first pre-molding is performed using each first injection speed V1 candidate. At this time, a commonly used PID calculation can be used. In step S18, the fastest injection speed is determined as the first injection speed V1 without overshooting of the injection pressure in the first pre-molding performed in step S16. In step S22, an appropriate speed switching timing is set so that the overshoot of the injection pressure at the initial setting injection speed V0 does not affect the first injection speed V1 from the slope of the pressure curve of the initial setting injection speed V0 and the first injection speed V1. (Second pre-molding). In step S24, the molding control setting is ended by the most appropriate speed switching timing extracted in step S22.
次に、第2プレ成形について、スクリュ位置を基準とした場合の制御方法を説明する。
図7は図6のステップS22に替わる制御のフローチャート図である。
まず、ステップS221では、設定射出速度V0におけるV/P切換時のスクリュ位置を決定する。次に、ステップS223で、V/P切換時のスクリュ位置、初期設定射出速度V0と第1射出速度V1それぞれによるスクリュ位置曲線の傾きから予測される速度切換に対応するスクリュ位置切換タイミングのLUT(ルックアップテーブル)が用意されており、これにより、スクリュ位置切換タイミングの複数候補を決定する。ステップS225では、この複数候補を基に第2プレ成形を実施を実施する。そして、ステップS227で、この第2プレ成形の結果を基に、射出圧力のオーバーシュートがなく、しかも、最も射出充填時間を短くできる速度切換時期に対応するスクリュ位置を決定する。
Next, a control method in the case of the second pre-molding based on the screw position will be described.
FIG. 7 is a flowchart of control in place of step S22 in FIG.
First, in step S221, the screw position at the time of V / P switching at the set injection speed V0 is determined. Next, in step S223, the screw position at the time of V / P switching, the LUT (the screw position switching timing corresponding to the speed switching predicted from the inclination of the screw position curve by the initial injection speed V0 and the first injection speed V1, respectively. A look-up table is prepared, and a plurality of candidates for screw position switching timing are determined thereby. In step S225, the second pre-molding is performed based on the plurality of candidates. In step S227, based on the result of the second pre-molding, a screw position corresponding to a speed switching timing at which there is no injection pressure overshoot and the injection filling time can be shortened most is determined.
上記のフローチャートに従って射出成形装置が成型動作を実施できるが、作業者がこのフローチャートに沿って、手動で上記方法を実施することも可能である。また、第1射出速度を求める時や初期設定射出速度V0から第1射出速度V1への切換タイミングを求める時に、射出圧力のオーバーシュートの度合いと射出速度との関係を予め設定したLUT(ルックアップテーブル)を用いる以外にも、このようなオーバーシュートの発生が少なくなる方向へ収束的に変更できる手法としてニュートン法などの収束計算方法も利用できる。 Although the injection molding apparatus can perform the molding operation according to the above flowchart, it is also possible for the operator to manually perform the above method along this flowchart. Further, when obtaining the first injection speed or obtaining the switching timing from the initial injection speed V0 to the first injection speed V1, a LUT (look-up) that sets the relationship between the degree of injection pressure overshoot and the injection speed in advance. In addition to using a table, a convergence calculation method such as Newton's method can also be used as a method that can convergeably change in a direction in which the occurrence of such overshoot is reduced.
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、上記実施形態では、スクリュの射出圧力をロードセルにより検出しているが、ノズルへの重量供給率を一定とするために、ノズル付近の溶融樹脂の圧力を検出するセンサや、金型内に設置する型内圧力センサを設け、この検出数値を基に圧力のオーバーシュートの特定と制御を実施することもできる。
また、上記射出成形装置は油圧により射出動作を行っているが、これに限らず、油圧モータ・シリンダセットに替えて電動モータを使用することもできる。この場合には、圧力オーバーシュートの特定と制御は、前述のようにノズル付近の溶融樹脂の圧力を検出するセンサ又は金型内に設置する型内圧力センサを設け、この測定値を使用することができる。また、電動モータの回転数や負荷を利用することもできる。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. For example, in the above embodiment, the injection pressure of the screw is detected by the load cell. However, in order to make the weight supply rate to the nozzle constant, a sensor for detecting the pressure of the molten resin near the nozzle or a mold is used. An in-mold pressure sensor can be provided, and pressure overshoot can be specified and controlled based on the detected value.
The injection molding apparatus performs an injection operation by hydraulic pressure. However, the present invention is not limited to this, and an electric motor can be used instead of the hydraulic motor / cylinder set. In this case, the pressure overshoot is specified and controlled by providing a sensor for detecting the pressure of the molten resin near the nozzle or an in-mold pressure sensor installed in the mold as described above, and using this measured value. Can do. Moreover, the rotation speed and load of an electric motor can also be utilized.
33 射出圧力曲線
V 射出工程速度
V1 第1射出速度
V0 初期設定射出速度
x 初期設定射出速度から第1射出速度への速度変更時点
t 射出時間
33 Injection pressure curve V Injection process speed V1 First injection speed V0 Initial setting injection speed x Time point t when the initial setting injection speed is changed to the first injection speed t Injection time
Claims (3)
前記速度制御における設定射出速度値を前記V/P切換時を行う設定圧力に対して、圧力のオーバーシュートが少なくなる方向へ収束的に変更して複数回の第1プレ成形を実施し、前記オーバーシュートを発生させない内で最速の第1射出速度V1を求め、
成形毎に設定する初期設定射出速度(V0)ではV/P切換時における圧力のオーバーシュートが発生する場合に、速度制御用の設定射出速度を前記V/P切換に到達する以前に初期設定射出速度V0から第1射出速度V1に切換えることを特徴とする射出成形方法。 An injection molding method for switching from pressure control to pressure control from injection process to pressure holding process (hereinafter also referred to as V / P switching),
The set injection speed value in the speed control is convergedly changed in a direction in which the pressure overshoot is reduced with respect to the set pressure for performing the V / P switching, and the first pre-molding is performed a plurality of times, Finding the fastest first injection speed V1 without causing overshoot,
In the initial injection speed (V0) set for each molding, when pressure overshoot occurs at the time of V / P switching, the initial injection is set before the speed control setting injection speed reaches the V / P switching. An injection molding method, wherein the speed V0 is switched to the first injection speed V1.
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