JP2012000929A - Controller of injection molding machine having plasticization condition monitoring means - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、射出成形機の制御装置に関し、特に、可塑化状態監視手段を有する射出成形機の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an injection molding machine, and more particularly to a control device for an injection molding machine having a plasticized state monitoring means.
射出成形機における計量工程の制御は、スクリュを設定回転速度で回転させると共に、設定背圧になるよう溶融樹脂圧力を制御しながらスクリュを設定計量完了位置まで後退させることによって、樹脂に背圧を与え、樹脂を溶融混練りする。そして、スクリュが設定計量完了位置に達するとスクリュ回転を停止し、計量工程を終了する。この計量工程においては、シリンダ温度の変動や、樹脂材料と射出シリンダ内壁との間の摩擦係数の変動などにより、可塑化能力が変動する場合がある。なお、本発明では、可塑化能力は、スクリュ1回転あたりの可塑化される樹脂量のことを意味する。可塑化能力が高いとは、スクリュ1回転あたり多くの樹脂を可塑化できることを意味する。 The metering process in the injection molding machine is controlled by rotating the screw at the set rotational speed and by retracting the screw to the set weighing completion position while controlling the molten resin pressure so that the set back pressure is reached. The resin is melt kneaded. When the screw reaches the set measurement completion position, the screw rotation is stopped and the measurement process is terminated. In this measuring step, the plasticizing ability may fluctuate due to fluctuations in the cylinder temperature, fluctuations in the friction coefficient between the resin material and the inner wall of the injection cylinder, and the like. In the present invention, the plasticizing ability means the amount of resin to be plasticized per one screw rotation. High plasticizing ability means that many resins can be plasticized per screw rotation.
可塑化能力が変動すると、所定の樹脂量を可塑化するための計量時間が変動するため、金型に射出される溶融樹脂の粘度などの特性が変動し、成形品が不良になる恐れがある。そのため、計量工程における樹脂の計量状態を監視する技術が従来から知られている。 If the plasticizing ability varies, the measurement time for plasticizing a predetermined amount of resin will vary, so the characteristics such as the viscosity of the molten resin injected into the mold will vary, and the molded product may become defective. . Therefore, a technique for monitoring the measurement state of the resin in the measurement process is conventionally known.
例えば、特許文献1においては、計量工程における各段の時間を計測し、前記計測した各段の計量時間が設定した上限値と下限値の範囲内にあるか否かを判断する計量時間監視装置が開示されている。
また、特許文献2においては、スクリュの回転数と後退速度から演算装置によってすべり量を計算して可塑化プロセスの混練の指標とする技術が開示されている。
For example, in
特許文献3においては、スクリュ回転開始時期からのスクリュ回転量を累積演算し、このスクリュ回転量をチャージ・計量工程時のモニタリング項目の1つとして用いる技術が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-228561 discloses a technique of accumulating the screw rotation amount from the screw rotation start timing and using this screw rotation amount as one of the monitoring items during the charge / metering process.
しかし、特許文献1に開示される技術では、計量時間は可塑化能力だけでなく、計量回転速度や計量ストロークによっても変動するため、計量時間を監視しても可塑化能力を正確には判定できないという問題があった。
However, in the technique disclosed in
また、特許文献2に開示される技術では、すべり量はスクリュの溝の断面積、スクリュの断面積、スクリュの径などから計算して求めるため、計算が煩雑であったり、スクリュデザイン毎にそれぞれ計算式を変更する必要があるなどの問題があった。
Further, in the technique disclosed in
さらに特許文献3に開示される技術では、スクリュ回転量を累積演算した値は、可塑化能力だけでなく、計量ストロークによっても変動するため、スクリュ回転量を累積演算した値を監視しても可塑化能力を正確に判定できないという問題がある。 Further, in the technique disclosed in Patent Document 3, the value obtained by cumulatively calculating the screw rotation amount varies depending not only on the plasticizing ability but also on the measuring stroke. There is a problem that the ability to make it impossible to determine accurately.
そこで本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、計量中のスクリュ回転速度や計量ストロークの変動に影響されること無く、可塑化能力の指標値を正確に算出することができる射出成形機の制御装置を提供することである。 Accordingly, in view of the above-described problems of the prior art, an object of the present invention is an injection molding that can accurately calculate an index value of plasticizing ability without being affected by fluctuations in screw rotation speed and measurement stroke during measurement. It is to provide a control device for the machine.
本願の請求項1に係る発明は、射出シリンダと、射出シリンダ内に回転自在に、かつ、進退自在に配設されたスクリュと、スクリュを回転駆動するスクリュ回転駆動手段と、所定区間内におけるスクリュ回転量を検出するスクリュ回転量検出手段と、所定区間内におけるスクリュ後退量を検出するスクリュ後退量検出手段とを有する射出成形機の制御装置において、前記スクリュ後退量検出手段によって検出したスクリュ後退量を、前記スクリュ回転量検出手段によって検出したスクリュ回転量で除した値を可塑化能力の指標値として算出する可塑化能力指標値算出手段を有することを特徴とする射出成形機の制御装置である。
請求項2に係る発明は、射出シリンダと、射出シリンダ内に回転自在に、かつ、進退自在に配設されたスクリュと、スクリュを回転駆動するスクリュ回転駆動手段と、所定区間内におけるスクリュ回転速度を検出するスクリュ回転速度検出手段と、所定区間内におけるスクリュ後退速度を検出するスクリュ後退速度検出手段とを有する射出成形機の制御装置において、前記スクリュ後退速度検出手段によって検出したスクリュ後退速度を、前記スクリュ回転速度検出手段によって検出したスクリュ回転速度で除した値を可塑化能力の指標値として逐次算出する可塑化能力指標値算出手段を有することを特徴とする射出成形機の制御装置である。
The invention according to
According to a second aspect of the present invention, there are provided an injection cylinder, a screw rotatably and reciprocally disposed in the injection cylinder, a screw rotation driving means for rotationally driving the screw, and a screw rotation speed within a predetermined section. In a control device for an injection molding machine having a screw rotation speed detection means for detecting a screw retraction speed and a screw retraction speed detection means for detecting a screw retraction speed within a predetermined section, the screw retraction speed detected by the screw retraction speed detection means, An injection molding machine control device comprising: a plasticizing ability index value calculating means for sequentially calculating a value obtained by dividing the screw rotating speed detected by the screw rotating speed detecting means as an index value of the plasticizing ability.
請求項3に係る発明は、前記算出した可塑化能力の指標値に基づいて成形品の良否判別を行う良否判別手段を備えたことを特徴とする請求項1または2のいずれか1つに記載の射出成形機の制御装置である。
請求項4に係る発明は、前記良否判別手段で用いられる良否判別の上限値または下限値は、樹脂材料の種類ごとに標準的な可塑化能力値が設定されているテーブルから読み出した可塑化能力基準値に所定の係数を乗じた値であることを特徴とする請求項3に記載の射出成形機の制御装置である。
請求項5に係る発明は、前記算出した可塑化能力の指標値が所定の目標値に一致するようにシリンダ温度を調節する温度調節手段を有することを特徴とする請求項1または2のいずれか1つに記載の射出成形機の制御装置である。
The invention according to claim 3 is provided with quality determination means for determining quality of the molded product based on the calculated index value of the plasticizing ability. It is a control apparatus of the injection molding machine.
In the invention according to claim 4, the upper limit value or lower limit value of the pass / fail judgment used by the pass / fail judgment means is the plasticizing ability read from a table in which a standard plasticizing ability value is set for each type of resin material. 4. The control apparatus for an injection molding machine according to claim 3, wherein the control value is a value obtained by multiplying a reference value by a predetermined coefficient.
The invention according to claim 5 includes temperature adjusting means for adjusting the cylinder temperature so that the calculated index value of the plasticizing ability coincides with a predetermined target value. It is a control apparatus of the injection molding machine as described in one.
請求項6に係る発明は、前記算出した可塑化能力の指標値が所定の目標値に一致するように計量背圧を調節する計量背圧調節手段を有することを特徴とする請求項1または2のいずれか1つに記載の射出成形機の制御装置である。
請求項7に係る発明は、前記算出した可塑化能力の指標値が所定の目標値に一致するようにスクリュ回転速度を調節するスクリュ回転速度調節手段を有することを特徴とする請求項1または2のいずれか1つに記載の射出成形機の制御装置である。
請求項8に係る発明は、前記所定の目標値は、樹脂材料の種類ごとに標準的な可塑化能力値が設定されているテーブルから読み出した可塑化能力基準値を設定する可塑化能力基準値設定手段を有することを特徴とする請求項5〜7のいずれか1つに記載の射出成形機の制御装置である。
The invention according to claim 6 is characterized by further comprising a measured back pressure adjusting means for adjusting the measured back pressure so that the calculated index value of the plasticizing ability coincides with a predetermined target value. It is a control apparatus of the injection molding machine as described in any one of these.
The invention according to claim 7 includes screw rotation speed adjusting means for adjusting the screw rotation speed so that the calculated index value of the plasticizing ability matches a predetermined target value. It is a control apparatus of the injection molding machine as described in any one of these.
In the invention according to claim 8, the predetermined target value is a plasticizing ability reference value for setting a plasticizing ability reference value read from a table in which a standard plasticizing ability value is set for each type of resin material. It has a setting means, It is a control apparatus of the injection molding machine as described in any one of Claims 5-7 characterized by the above-mentioned.
請求項9に係る発明は、前記所定区間とは、計量開始から計量終了までの区間であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つであることを特徴とする射出成形機の制御装置である。
請求項10に係る発明は、前記所定区間とは、計量開始から計量終了までの区間をさらに複数の区間に分割したうちの任意の区間であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つであることを特徴とする射出成形機の制御装置である。
The invention according to claim 9 is the injection molding machine according to any one of
The invention according to
本発明により、計量中のスクリュ回転速度や計量ストロークの変動に影響されること無く、可塑化能力の指標値を正確に算出することができる射出成形機の制御装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an injection molding machine control device capable of accurately calculating an index value of plasticizing ability without being affected by fluctuations in screw rotation speed and metering stroke during metering.
一般的に計量工程においては設定背圧になるよう溶融樹脂圧力を制御しながらスクリュを後退させるため、スクリュの後退量と可塑化された樹脂体積とは正比例の関係がある。また、可塑化能力とはスクリュ1回転あたりの可塑化される樹脂量のことであるので、計量工程におけるスクリュの総回転量と可塑化能力とは反比例の関係がある。可塑化能力が高いとは、スクリュ1回転あたり多くの樹脂を可塑化できることを意味する。 In general, in the measuring process, the screw is retracted while controlling the molten resin pressure so as to be a set back pressure, and therefore, the retraction amount of the screw and the plasticized resin volume have a directly proportional relationship. Further, since the plasticizing ability is the amount of resin to be plasticized per one rotation of the screw, the total amount of rotation of the screw in the measuring step and the plasticizing ability are inversely related. High plasticizing ability means that many resins can be plasticized per screw rotation.
本発明は、これらの特性に着目し、計量中のスクリュ後退量およびスクリュ回転量に基づいて、可塑化能力の指標値を算出することを特徴とする。つまり、計量中のスクリュ後退量をスクリュ回転量で除した値を可塑化能力の指標値として算出することを特徴とする。 The present invention pays attention to these characteristics and is characterized in that an index value of plasticizing ability is calculated on the basis of a screw retraction amount and a screw rotation amount during measurement. That is, it is characterized in that a value obtained by dividing the screw retraction amount during measurement by the screw rotation amount is calculated as an index value of the plasticizing ability.
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図1は、本発明を電動式射出成形機に適用した場合の一実施形態の要部ブロック図である。射出シリンダ1の先端にノズル部2が取り付けられ、射出シリンダ1内には射出スクリュ3が挿通されている。射出スクリュ3には、射出シリンダ1内の樹脂圧力を測定するために射出スクリュ3にかかる圧力を検出するロードセル等の圧力センサ5が設けられている。計量背圧は圧力センサ5によって検出することができる。射出シリンダ1の外周囲には、図示しないバンドヒータ等の加熱手段が装着されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a principal block diagram of an embodiment in which the present invention is applied to an electric injection molding machine. A
射出スクリュ3は、スクリュ回転用サーボモータM2により、プーリやベルト等で構成された伝動手段6を介して回転させられる。また、射出スクリュ3は、射出用サーボモータM1によって、プーリ、ベルト、ボールネジ/ナット機構等の回転運動を直線運動に変換する機構を含む伝動手段7を介して駆動され、該射出スクリュ3の軸方向に移動させられる。 The injection screw 3 is rotated by a screw rotation servomotor M2 via a transmission means 6 composed of a pulley, a belt, or the like. The injection screw 3 is driven by a servo motor M1 for injection via a transmission means 7 including a mechanism for converting a rotational motion of a pulley, belt, ball screw / nut mechanism, etc. into a linear motion, and the shaft of the injection screw 3 Moved in the direction.
符号Penc1は、サーボモータM1の位置、速度を検出することによって、射出スクリュ3の軸方向の位置、速度を検出する位置・速度検出器であって、符号Penc2は、サーボモータM2の位置、速度を検出することによって、射出スクリュ3の回転位置(回転角度)及び回転速度を検出する位置・速度検出器である。また、符号4は、射出シリンダ1に樹脂材料を供給するホッパである。位置・速度検出器Penc1,Penc2は、後述して説明する射出スクリュ3の回転位置,射出スクリュ3の軸方向位置や、射出スクリュ3の回転速度,射出スクリュ3の軸方向移動速度の検出に用いられる。
Reference numeral Penc1 is a position / speed detector that detects the position and speed of the injection screw 3 in the axial direction by detecting the position and speed of the servo motor M1, and the reference numeral Penc2 is the position and speed of the servo motor M2. This is a position / speed detector that detects the rotational position (rotational angle) and rotational speed of the injection screw 3 by detecting. Reference numeral 4 denotes a hopper that supplies a resin material to the
射出成形機の制御装置10は、数値制御用のマイクロプロセッサであるCNCCPU20、プログラマブルマシンコントローラ用のマイクロプロセッサであるPMCCPU17、及び、サーボ制御用のマイクロプロセッサであるサーボCPU15を有し、バス26を介して相互の入出力を選択することにより、各マイクロプロセッサ間で情報伝達が行なえる。
The injection molding
サーボCPU15には、位置ループ、速度ループ、電流ループの処理を実行するサーボ制御専用の制御プログラムを格納したROM13やデータの一時記憶に用いられるRAM14が接続されている。また、サーボCPU15は、A/D(アナログ/デジタル)変換器16を介して、射出成形機本体側に設けられた射出圧力等の各種圧力を検出する圧力センサ5からの圧力信号を検出できるように接続されている。
The
更に、サーボCPU15には、サーボCPU15からの指令に基づいて、射出軸、スクリュ回転軸に接続された射出用、スクリュ回転用のサーボモータM1,M2を駆動するサーボアンプ11,12が接続されている。そして、各サーボモータM1,M2には位置・速度検出器Penc1,Penc2が取り付けられており、この位置・速度検出器Penc1,Penc2からの出力がサーボCPU15に帰還される。
各サーボモータM1,M2の回転位置は、位置・速度検出器Penc1,Penc2からの位置のフィードバック信号に基づいてサーボCPU15により算出され、各現在位置記憶レジスタに更新記憶される。
Further, the
The rotational position of each servo motor M1, M2 is calculated by the
図1においては、射出軸、スクリュ回転軸を駆動するサーボモータM1,M2、サーボモータM1,M2の回転位置、速度を検出する位置・速度検出器Penc1,Penc2及びサーボアンプ11,12についてのみ示している。金型の型締めを行なう型締軸や成形品を金型から取り出すエジェクタ軸等の各軸の構成は皆これと同様であり、図1では記載を省略している。
In FIG. 1, only the servo motors M1 and M2 for driving the injection shaft and the screw rotation shaft, the rotational positions of the servo motors M1 and M2, the position / speed detectors Penc1 and Penc2 for detecting the speed, and the
PMCCPU17には射出成形機のシーケンス動作を制御するシーケンスプログラム等を記憶したROM18及び演算データの一時記憶等に用いられるRAM19が接続され、CNCCPU20には、射出成形機を全体的に制御する自動運転プログラム等を記憶したROM21、及び、演算データの一時記憶等に用いられるRAM22が接続されている。不揮発性メモリで構成される成形データ保存用RAM23は、射出成形作業に関する成形条件と各種設定値、パラメータ、マクロ変数等を記憶する成形データ保存用のメモリである。成形データ保存用RAM23には、後述する可塑化能力基準値Pを樹脂材料ごとの可塑化能力値テーブルとして格納される。
A
LCD付手動入力装置(LCD/MDI)25はLCD表示回路24を介してバス26に接続され、数値データの入力用のテンキーや各種のファンクションキーが設けられ、グラフ表示画面や機能メニューの選択、及び、各種データの入力操作を行なえるようになっている。表示器に良品判別の結果も表示することができる。
A manual input device with LCD (LCD / MDI) 25 is connected to a
以上の構成により、PMCCPU17が射出成形機全体のシーケンス動作を制御し、CNCCPU20がROM21の運転プログラムや成形データ保存用RAM23に格納された成形条件等に基づいて各軸のサーボモータに対して移動指令の分配を行い、サーボCPU15は各軸に対して分配された移動指令と位置・速度検出器Penc1,Penc2で検出された位置および速度のフィードバック信号に基づいて、従来技術と同様に位置ループ制御、速度ループ制御、更には、電流ループ制御等のサーボ制御を行い、いわゆるディジタルサーボ処理を実行し、サーボモータM1,M2を駆動制御する。
With the above configuration, the PMC CPU 17 controls the sequence operation of the entire injection molding machine, and the
上記の射出成形機およびその制御装置は、図2〜図7に示す本発明に係るアルゴリズムを示すフローチャートの処理を実行するため、以下に説明する機能を備える。 The injection molding machine and its control device have the functions described below in order to execute the processing of the flowchart showing the algorithm according to the present invention shown in FIGS.
<スクリュ回転量検出手段>
スクリュ回転量検出手段としては、例えばスクリュ回転軸にPenc2としてロータリーエンコーダーを備え、計量工程の開始時と終了時のロータリーエンコーダーの値をそれぞれ検出し記憶し、前記検出および記憶した2つの値の差を求めるようにしてもよい。また、スクリュ回転軸に回転速度検出器を備え、計量工程の開始時から終了時までのスクリュ回転速度の時間積分値を求めるようにしてもよい。なお、スクリュ回転駆動モータに取り付けられたロータリーエンコーダーの値を検出する場合は、検出した値にスクリュ回転駆動モータからスクリュまでの減速比を考慮してスクリュ回転量を検出するようにしてもよい。
<Screw rotation amount detection means>
As the screw rotation amount detection means, for example, a rotary encoder is provided as Penc2 on the screw rotation shaft, the values of the rotary encoder at the start and end of the weighing process are detected and stored, respectively, and the difference between the detected and stored two values is detected. May be requested. Further, the screw rotation shaft may be provided with a rotation speed detector, and the time integral value of the screw rotation speed from the start to the end of the measuring process may be obtained. When the value of the rotary encoder attached to the screw rotation drive motor is detected, the screw rotation amount may be detected in consideration of the reduction ratio from the screw rotation drive motor to the screw.
<スクリュ後退量検出手段>
スクリュ後退量検出手段としては、例えばPenc1としてスクリュ前後進方向の位置を検出するスクリュ位置検出手段を備え、計量工程の開始時と終了時のスクリュ位置の値をそれぞれ検出および記憶し、前記検出および記憶した2つの値の差を求めるようにしてもよい。また、スクリュ前後進方向の速度を検出するスクリュ前後進速度検出手段を備え、計量工程の開始時から終了時までのスクリュ前後進速度の時間積分値を求めるようにしてもよい。
<Screw retraction amount detection means>
As the screw retraction amount detection means, for example,
<可塑化能力の指標値>
計量中のスクリュ後退量を計量中のスクリュ回転量で除した値を、計量中の可塑化能力の指標値として算出する。この場合、前記算出した指標値は計量工程における平均的な可塑化能力の指標値となる。
また、計量開始から計量完了までの区間を複数の区間に分割し、該分割したそれぞれの区間におけるスクリュ後退量とスクリュ回転量を検出し、該検出したスクリュ後退量をスクリュ回転量で除した値を、それぞれの区間における可塑化能力の指標値として算出するようにしてもよい。この場合、前記算出した指標値はそれぞれの区間における平均的な可塑化能力の指標値となる。
また、計量中のスクリュ後退速度を計量中のスクリュ回転速度で除した値を、計量中の可塑化能力の指標値として算出するようにしてもよい。この場合、前記算出した指標値は計量工程のそれぞれの時点における可塑化能力の指標値となる。
<Indicator value of plasticizing ability>
A value obtained by dividing the screw retraction amount during measurement by the screw rotation amount during measurement is calculated as an index value of the plasticizing ability during measurement. In this case, the calculated index value is an index value of an average plasticizing ability in the measuring process.
In addition, a value obtained by dividing a section from the start of measurement to completion of measurement into a plurality of sections, detecting a screw retraction amount and a screw rotation amount in each of the divided sections, and dividing the detected screw retraction amount by a screw rotation amount. May be calculated as an index value of the plasticizing ability in each section. In this case, the calculated index value is an index value of the average plasticizing ability in each section.
Further, a value obtained by dividing the screw retraction speed during measurement by the screw rotation speed during measurement may be calculated as an index value of the plasticizing ability during measurement. In this case, the calculated index value is an index value of the plasticizing ability at each time point of the measuring process.
<良否判別>
前記算出した可塑化能力の指標値を画面に表示することで、可塑化品質の監視手段を提供することができる。また、前記算出した可塑化能力の指標値に基づいて、成形品の良否判別を行うことができる。
<Pass / fail judgment>
By displaying the calculated plasticizing ability index value on the screen, it is possible to provide a means for monitoring the plasticizing quality. Further, the quality of the molded product can be determined based on the calculated index value of the plasticizing ability.
<可塑化能力の制御>
前記算出した指標値が所定の目標値と一致するようにシリンダ温度を制御することで、可塑化能力が安定するように制御することができる。例えば、前記算出した指標値が所定の目標値より小さい場合は、ヒーターから樹脂へ与える熱量が不足して可塑化能力が低下しているため、シリンダ温度を上げ、前記算出した指標値が所定の目標値より大きい場合は、ヒーターから樹脂へ与える熱量が過多になりスクリュフライトによる樹脂の混練が不十分となっているため、シリンダ温度を下げるようにしてもよい。
また、前記算出した指標値が所定の目標値と一致するように計量背圧を制御することで、可塑化能力が安定するように制御することができる。例えば、前記算出した指標値が所定の目標値より小さい場合は、計量背圧が適正値よりも高く樹脂がスクリュ前方に送られない状態になっているため、計量背圧を下げ、前記算出した指標値が所定の目標値より大きい場合は、計量背圧が適正値よりも低く樹脂密度を安定させるために適切な圧縮がかけられていないため、計量背圧を上げるように制御するようにしてもよい。
<Control of plasticizing ability>
By controlling the cylinder temperature so that the calculated index value matches a predetermined target value, the plasticizing ability can be controlled to be stable. For example, when the calculated index value is smaller than a predetermined target value, the amount of heat given from the heater to the resin is insufficient and the plasticizing ability is reduced, so that the cylinder temperature is raised, and the calculated index value is If it is larger than the target value, the amount of heat applied from the heater to the resin becomes excessive, and the resin kneading by screw flight is insufficient, so the cylinder temperature may be lowered.
Further, by controlling the measured back pressure so that the calculated index value coincides with a predetermined target value, the plasticizing ability can be controlled to be stable. For example, when the calculated index value is smaller than a predetermined target value, the measured back pressure is higher than the appropriate value and the resin is not sent to the front of the screw. When the index value is larger than the predetermined target value, the metering back pressure is lower than the appropriate value and appropriate compression is not applied to stabilize the resin density. Also good.
また、前記算出した指標値が所定の目標値と一致するようにスクリュ回転速度を制御することで、可塑化能力が安定するように制御することができる。例えば、前記算出した指標値が所定の目標値より小さい場合は、スクリュ回転速度が速すぎて、ヒーターの伝熱による溶融が不足している状態になっているため、スクリュ回転速度を下げ、前記算出した指標値が所定の目標値より大きい場合は、スクリュ回転速度が遅すぎて、ヒーターの伝熱による溶融に余裕がある状態になっているため、スクリュ回転速度を上げるように制御するようにしてもよい。
<スクリュ回転量をスクリュ後退量で除した値>
上記は、計算中のスクリュ後退量を計量中のスクリュ回転量で除した値を、計量中の可塑化能力の指標値として算出したが、スクリュ回転量をスクリュ後退量で除した値を、可塑化能力の指標値として算出するようにしてもよい。この場合、前記算出した指標値は可塑化能力と反比例する指標値となる。
Further, by controlling the screw rotation speed so that the calculated index value matches a predetermined target value, the plasticizing ability can be controlled to be stable. For example, when the calculated index value is smaller than a predetermined target value, the screw rotation speed is too high, and melting due to heat transfer of the heater is insufficient. If the calculated index value is larger than the predetermined target value, the screw rotation speed is too slow and there is room for melting due to the heat transfer of the heater, so control is performed to increase the screw rotation speed. May be.
<Value obtained by dividing screw rotation amount by screw retraction amount>
In the above, the value obtained by dividing the screw retraction amount being calculated by the screw rotation amount during measurement was calculated as an index value of the plasticizing ability during measurement, but the value obtained by dividing the screw rotation amount by the screw retraction amount was It may be calculated as an index value of the conversion ability. In this case, the calculated index value is an index value that is inversely proportional to the plasticizing ability.
次に、図2〜図7に示されるフローチャートを説明する。
図2は、本発明に係る計量中のスクリュ後退量を計量中のスクリュ回転量で除した値を可塑化能力の指標値とした場合の処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。なお、運転開始時には、射出シリンダ内には手動で予め樹脂が充填されている。
●[ステップSA100]射出・保圧工程を実行する。
●[ステップSA101]計量開始する。
●[ステップSA102]計量開始時のスクリュ回転エンコーダ値C1を検出し記憶する。
●[ステップSA103]計量開始時のスクリュ位置X1を検出し記憶する。
●[ステップSA104]計量完了か否か判断し、計量完了の場合にはステップSA105へ移行する。
●[ステップSA105]計量完了時のスクリュ回転エンコーダ値C2を検出し記憶する。
●[ステップSA106]計量完了時のスクリュ位置X2を検出し記憶する。
●[ステップSA107]スクリュ後退量/スクリュ回転量であるΔX/ΔCを算出する。ΔX/ΔC=(X2−X1)/(C2−C1)
●[ステップSA108]ΔX/ΔCが良品範囲内か否か判断し、良品範囲内である場合ステップSA109へ移行し、良品範囲内ではない場合ステップSA110へ移行する。
●[ステップSA109]良品判定を出力する。
●[ステップSA110]不良品判定を出力する。
●[ステップSA111]運転終了か否か判断し、運転終了でない場合にはステップSA100へ戻り処理を継続し、運転終了の場合には処理を終了する。
Next, the flowchart shown in FIGS. 2 to 7 will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing an algorithm of processing when a value obtained by dividing a screw retraction amount during measurement by a screw rotation amount during measurement is used as an index value of plasticizing ability according to the present invention. Hereinafter, it demonstrates according to each step. At the start of operation, the injection cylinder is manually filled with resin beforehand.
[Step SA100] The injection / holding process is executed.
[Step SA101] Measurement is started.
[Step SA102] The screw rotation encoder value C1 at the start of measurement is detected and stored.
[Step SA103] The screw position X1 at the start of measurement is detected and stored.
[Step SA104] It is determined whether or not the measurement is completed. If the measurement is completed, the process proceeds to Step SA105.
[Step SA105] The screw rotation encoder value C2 at the completion of measurement is detected and stored.
[Step SA106] The screw position X2 at the completion of measurement is detected and stored.
[Step SA107] Calculate ΔX / ΔC which is the screw retraction amount / screw rotation amount. ΔX / ΔC = (X2-X1) / (C2-C1)
[Step SA108] It is determined whether or not ΔX / ΔC is within the non-defective range. If it is within the non-defective range, the process proceeds to Step SA109, and if not, the process proceeds to Step SA110.
[Step SA109] The non-defective product judgment is output.
[Step SA110] The defective product determination is output.
[Step SA111] It is determined whether or not the operation is finished. If the operation is not finished, the process returns to Step SA100 to continue the process. If the operation is finished, the process is finished.
図3は、本発明に係る計量中のスクリュ後退速度を計量中のスクリュ回転速度で除した値を可塑化能力の指標値とした場合の処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。
●[ステップSB100]射出・保圧工程を実行する。
●[ステップSB101]計量開始する。
●[ステップSB102]スクリュ後退速度Vxを検出し記憶する。
●[ステップSB103]スクリュ回転速度Vcを検出し記憶する。
●[ステップSB104]スクリュ後退速度Vx/スクリュ回転速度Vcを算出する。
●[ステップSB105]Vx/Vcが良品範囲内であるか否か判断し、良品範囲内である場合にはステップSB106へ移行し、良品範囲内でない場合にはステップSB107へ移行する。
●[ステップSB106]良品判定を出力する。
●[ステップSB107]不良品判定を出力する。
●[ステップSB108]計量完了か否か判断し、計量完了でない場合にはステップSB102へ戻り処理を継続し、計量完了の場合にはステップSB109へ移行する。
●[ステップSB109]運転終了か否か判断し、運転終了でない場合にはステップSB100へ戻り、処理を継続し、運転終了の場合には処理を終了する。
なお、上記の例ではステップSB105の判定が計量工程中繰り返し実行されるが、計量工程中に一度でも不良品と判定された場合には、最終的に不良品と判定されるようにしてもよい。
FIG. 3 is a flowchart showing an algorithm of processing when the value obtained by dividing the screw retraction speed during measurement by the screw rotation speed during measurement is used as an index value of plasticizing ability according to the present invention.
[Step SB100] The injection / holding step is executed.
[Step SB101] Measurement starts.
[Step SB102] The screw reverse speed Vx is detected and stored.
[Step SB103] The screw rotation speed Vc is detected and stored.
[Step SB104] Screw retraction speed Vx / screw rotation speed Vc is calculated.
[Step SB105] It is determined whether or not Vx / Vc is within the non-defective range. If it is within the non-defective range, the process proceeds to Step SB106. If not, the process proceeds to Step SB107.
[Step SB106] A non-defective product judgment is output.
[Step SB107] The defective product judgment is output.
[Step SB108] It is determined whether or not the measurement is completed. If the measurement is not completed, the process returns to Step SB102 to continue the process. If the measurement is completed, the process proceeds to Step SB109.
[Step SB109] It is determined whether or not the operation is finished. If the operation is not finished, the process returns to Step SB100 and the process is continued. If the operation is finished, the process is finished.
In the above example, the determination in step SB105 is repeatedly executed during the weighing process. However, if it is determined as a defective product even once during the measurement process, it may be finally determined as a defective product. .
図4は、本発明に係る可塑化能力の指標値に基づいて成形品の良否判別の基準値を設定する処理を含むアルゴリズムを示すフローチャートである。なお、運転開始時には、射出シリンダ内には手動で予め樹脂が充填されている。
●[ステップSC100]樹脂の種類を設定する。
●[ステップSC101]樹脂材料ごとの可塑化能力値テーブルから可塑化能力基準値Pを読み出す。
●[ステップSC102]良否判別の下限値をP*(1−α)に設定する。
●[ステップSC103]良否判別の上限値をP*(1+α)により設定する。なお、αは0<α<1の任意の値である。
●[ステップSC104]射出・保圧工程を実行する。
●[ステップSC105]計量開始する。
●[ステップSC106]計量開始時のスクリュ回転エンコーダ値C1を検出し記憶する。
●[ステップSC107]計量開始時のスクリュ位置X1を検出し記憶する。
●[ステップSC108]計量完了か否か判断し、計量完了の場合にはステップSC109へ移行する。
●[ステップSC109]計量完了時のスクリュ回転エンコーダ値C2を検出し記憶する。
●[ステップSC110]計量完了時のスクリュ位置X2を検出し記憶する。
●[ステップSC111]スクリュ後退量/スクリュ回転量であるΔX/ΔCを算出する。ΔX/ΔC=(X2−X1)/(C2−C1)
●[ステップSC112]ΔX/ΔCが良品範囲内か否か判断し、良品範囲内である場合ステップSC113へ移行し、良品範囲内ではない場合ステップSC114へ移行する。
●[ステップSC113]良品判定を出力する。
●[ステップSC114]不良品判定を出力する。
●[ステップSC115]運転終了か否か判断し、運転終了でない場合にはステップSC104へ戻り処理を継続し、運転終了の場合には処理を終了する。
FIG. 4 is a flowchart showing an algorithm including a process for setting a reference value for quality determination of a molded product based on an index value of plasticizing ability according to the present invention. At the start of operation, the injection cylinder is manually filled with resin beforehand.
[Step SC100] The type of resin is set.
[Step SC101] The plasticizing ability reference value P is read from the plasticizing ability value table for each resin material.
[Step SC102] The lower limit value for pass / fail judgment is set to P * (1-α).
[Step SC103] An upper limit value for pass / fail judgment is set by P * (1 + α). Α is an arbitrary value of 0 <α <1.
[Step SC104] An injection / pressure holding process is executed.
[Step SC105] The measurement is started.
[Step SC106] The screw rotation encoder value C1 at the start of measurement is detected and stored.
[Step SC107] The screw position X1 at the start of measurement is detected and stored.
[Step SC108] It is determined whether or not the measurement is completed. If the measurement is completed, the process proceeds to Step SC109.
[Step SC109] The screw rotation encoder value C2 at the completion of measurement is detected and stored.
[Step SC110] The screw position X2 at the completion of measurement is detected and stored.
[Step SC111] Calculate ΔX / ΔC which is the screw retraction amount / screw rotation amount. ΔX / ΔC = (X2-X1) / (C2-C1)
[Step SC112] It is determined whether or not ΔX / ΔC is within the non-defective range. If it is within the non-defective range, the process proceeds to Step SC113. If not, the process proceeds to Step SC114.
[Step SC113] A non-defective product judgment is output.
[Step SC114] The defective product judgment is output.
[Step SC115] It is determined whether or not the operation is finished. If the operation is not finished, the process returns to step SC104 to continue the process. If the operation is finished, the process is finished.
図5は、本発明に係る可塑化能力の指標値が所定の目標値に一致するように射出シリンダの温度を調節する処理を含むアルゴリズムを示すフローチャートである。なお、運転開始時には、射出シリンダ内には手動で予め樹脂が充填されている。
●[ステップSD100]樹脂の種類を設定する。
●[ステップSD101]樹脂材料ごとの可塑化能力値テーブルから可塑化能力基準値Pを読み出す。
●[ステップSD102]可塑化能力の目標値を読み出した可塑化能力基準値Pに設定する。
●[ステップSD103]射出・保圧工程を実行する。
●[ステップSD104]計量開始する。
●[ステップSD105]計量開始時のスクリュ回転エンコーダ値C1を検出し記憶する。
●[ステップSD106]計量開始時のスクリュ位置X1を検出し記憶する。
●[ステップSD107]計量完了か否か判断し、計量完了の場合にはステップSD108へ移行する。
●[ステップSD108]計量完了時のスクリュ回転エンコーダ値C2を検出し記憶する。
●[ステップSD109]計量完了時のスクリュ位置X2を検出し記憶する。
●[ステップSD110]スクリュ後退量/スクリュ回転量であるΔX/ΔCを算出する。ΔX/ΔC=(X2−X1)/(C2−C1)
●[ステップSD111]ΔX/ΔCが目標値より大きいか否か判断し、大きい場合にはステップSD112へ移行し、小さい場合にはステップSD113へ移行する。
●[ステップSD112]射出シリンダの温度を下げる。
●[ステップSD113]射出シリンダの温度を上げる。
●[ステップSD114]運転終了か否か判断し、運転終了でない場合にはステップSD103へ戻り処理を継続し、運転終了の場合には処理を終了する。
FIG. 5 is a flowchart showing an algorithm including a process of adjusting the temperature of the injection cylinder so that the index value of the plasticizing ability according to the present invention matches a predetermined target value. At the start of operation, the injection cylinder is manually filled with resin beforehand.
[Step SD100] Set the type of resin.
[Step SD101] The plasticizing ability reference value P is read from the plasticizing ability value table for each resin material.
[Step SD102] The target value of the plasticizing ability is set to the read plasticizing ability reference value P.
[Step SD103] An injection / pressure holding process is executed.
[Step SD104] Measurement is started.
[Step SD105] The screw rotation encoder value C1 at the start of measurement is detected and stored.
[Step SD106] The screw position X1 at the start of measurement is detected and stored.
[Step SD107] It is determined whether or not the measurement is completed. If the measurement is completed, the process proceeds to step SD108.
[Step SD108] The screw rotation encoder value C2 at the completion of measurement is detected and stored.
[Step SD109] The screw position X2 at the completion of the measurement is detected and stored.
[Step SD110] ΔX / ΔC, which is the screw retraction amount / screw rotation amount, is calculated. ΔX / ΔC = (X2-X1) / (C2-C1)
[Step SD111] It is determined whether or not ΔX / ΔC is larger than the target value. If larger, the process proceeds to Step SD112, and if smaller, the process proceeds to Step SD113.
[Step SD112] Lower the temperature of the injection cylinder.
[Step SD113] Raise the temperature of the injection cylinder.
[Step SD114] It is determined whether or not the operation is finished. If the operation is not finished, the process returns to step SD103 to continue the process. If the operation is finished, the process is finished.
図6は、本発明に係る可塑化能力の指標値が所定の目標値に一致するように計量背圧を調節する処理を含むアルゴリズムを示すフローチャートである。
●[ステップSE100]樹脂の種類を設定する。
●[ステップSE101]樹脂材料ごとの可塑化能力値テーブルから可塑化能力基準値Pを読み出す。
●[ステップSE102]可塑化能力の目標値を読み出した可塑化能力基準値Pに設定する。
●[ステップSE103]射出・保圧工程を実行する。
●[ステップSE104]計量開始する。
●[ステップSE105]計量開始時のスクリュ回転エンコーダ値C1を検出し記憶する。
●[ステップSE106]計量開始時のスクリュ位置X1を検出し記憶する。
●[ステップSE107]計量完了か否か判断し、計量完了の場合にはステップSE108へ移行する。
●[ステップSE108]計量完了時のスクリュ回転エンコーダ値C2を検出し記憶する。
●[ステップSE109]計量完了時のスクリュ位置X2を検出し記憶する。
●[ステップSE110]スクリュ後退量/スクリュ回転量であるΔX/ΔCを算出する。ΔX/ΔC=(X2−X1)/(C2−C1)
●[ステップSE111]ΔX/ΔCが目標値より大きいか否か判断し、大きい場合にはステップSE112へ移行し、小さい場合にはステップSE113へ移行する。
●[ステップSE112]計量背圧を上げる。
●[ステップSE113]計量背圧を下げる。
●[ステップSE114]運転終了か否か判断し、運転終了でない場合にはステップSE103へ戻り処理を継続し、運転終了の場合には処理を終了する。
FIG. 6 is a flowchart showing an algorithm including a process of adjusting the measured back pressure so that the index value of the plasticizing ability according to the present invention matches a predetermined target value.
[Step SE100] The type of resin is set.
[Step SE101] The plasticizing ability reference value P is read from the plasticizing ability value table for each resin material.
[Step SE102] The target value of the plasticizing ability is set to the read plasticizing ability reference value P.
[Step SE103] An injection / pressure holding process is executed.
[Step SE104] Measurement is started.
[Step SE105] The screw rotation encoder value C1 at the start of measurement is detected and stored.
[Step SE106] The screw position X1 at the start of measurement is detected and stored.
[Step SE107] It is determined whether or not the measurement is completed. If the measurement is completed, the process proceeds to Step SE108.
[Step SE108] The screw rotation encoder value C2 at the completion of measurement is detected and stored.
[Step SE109] The screw position X2 at the completion of measurement is detected and stored.
[Step SE110] Calculate ΔX / ΔC which is the screw retraction amount / screw rotation amount. ΔX / ΔC = (X2-X1) / (C2-C1)
[Step SE111] It is determined whether or not ΔX / ΔC is larger than the target value. If larger, the process proceeds to Step SE112, and if smaller, the process proceeds to Step SE113.
[Step SE112] Increase the weighing back pressure.
● [Step SE113] Lower the measurement back pressure.
[Step SE114] It is determined whether or not the operation is finished. If the operation is not finished, the process returns to Step SE103 to continue the process. If the operation is finished, the process is finished.
図7は、本発明に係る可塑化能力の指標値が所定の目標値に一致するようにスクリュ回転速度を調節する処理を含むアルゴリズムを示すフローチャートである。
●[ステップSF100]樹脂の種類を設定する。
●[ステップSF101]樹脂材料ごとの可塑化能力値テーブルから可塑化能力基準値Pを読み出す。
●[ステップSF102]可塑化能力の目標値を読み出した可塑化能力基準値Pに設定する。
●[ステップSF103]射出・保圧工程を実行する。
●[ステップSF104]計量開始する。
●[ステップSF105]計量開始時のスクリュ回転エンコーダ値C1を検出し記憶する。
●[ステップSF106]計量開始時のスクリュ位置X1を検出し記憶する。
●[ステップSF107]計量完了か否か判断し、計量完了の場合にはステップSF108へ移行する。
●[ステップSF108]計量完了時のスクリュ回転エンコーダ値C2を検出し記憶する。
●[ステップSF109]計量完了時のスクリュ位置X2を検出し記憶する。
●[ステップSF110]スクリュ後退量/スクリュ回転量であるΔX/ΔCを算出する。ΔX/ΔC=(X2−X1)/(C2−C1)
●[ステップSF111]ΔX/ΔCが目標値より大きいか否か判断し、大きい場合にはステップSF112へ移行し、小さい場合にはステップSF113へ移行する。
●[ステップSF112]スクリュ回転速度を上げる
●[ステップSF113]スクリュ回転速度を下げる。
●[ステップSF114]運転終了か否か判断し、運転終了でない場合にはステップSF103へ戻り処理を継続し、運転終了の場合には処理を終了する。
FIG. 7 is a flowchart showing an algorithm including a process of adjusting the screw rotation speed so that the index value of the plasticizing ability according to the present invention matches a predetermined target value.
[Step SF100] The type of resin is set.
[Step SF101] The plasticizing ability reference value P is read from the plasticizing ability value table for each resin material.
[Step SF102] The target value of the plasticizing ability is set to the read plasticizing ability reference value P.
[Step SF103] An injection / pressure holding process is executed.
[Step SF104] Measurement is started.
[Step SF105] The screw rotation encoder value C1 at the start of measurement is detected and stored.
[Step SF106] The screw position X1 at the start of measurement is detected and stored.
[Step SF107] It is determined whether or not the measurement is completed. If the measurement is completed, the process proceeds to step SF108.
[Step SF108] The screw rotation encoder value C2 at the completion of measurement is detected and stored.
[Step SF109] The screw position X2 at the completion of measurement is detected and stored.
[Step SF110] Calculate ΔX / ΔC which is the screw retraction amount / screw rotation amount. ΔX / ΔC = (X2-X1) / (C2-C1)
[Step SF111] It is determined whether or not ΔX / ΔC is larger than the target value. If larger, the process proceeds to step SF112, and if smaller, the process proceeds to step SF113.
[Step SF112] Increase the screw rotation speed. [Step SF113] Decrease the screw rotation speed.
[Step SF114] It is determined whether or not the operation is finished. If the operation is not finished, the process returns to step SF103 to continue the process. If the operation is finished, the process is finished.
1 射出シリンダ
2 ノズル部
3 射出スクリュ
4 ホッパ
5 圧力センサ
6,7 伝動手段
M1 射出用サーボモータ
M2 スクリュ回転用サーボモータ
Penc1,Penc2 位置・速度検出器
10 制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記スクリュ後退量検出手段によって検出したスクリュ後退量を、前記スクリュ回転量検出手段によって検出したスクリュ回転量で除した値を可塑化能力の指標値として算出する可塑化能力指標値算出手段を有することを特徴とする射出成形機の制御装置。 An injection cylinder, a screw rotatably disposed in the injection cylinder, and a reciprocating screw, a screw rotation driving means for rotationally driving the screw, and a screw rotation amount detecting means for detecting a screw rotation amount within a predetermined section And a control device for an injection molding machine having a screw retraction amount detecting means for detecting a screw retraction amount within a predetermined section.
A plasticizing ability index value calculating means for calculating a value obtained by dividing the screw retracting amount detected by the screw retracting amount detecting means by the screw rotating amount detected by the screw rotating amount detecting means as an index value of the plasticizing ability; A control device for an injection molding machine.
前記スクリュ後退速度検出手段によって検出したスクリュ後退速度を、前記スクリュ回転速度検出手段によって検出したスクリュ回転速度で除した値を可塑化能力の指標値として逐次算出する可塑化能力指標値算出手段を有することを特徴とする射出成形機の制御装置。 An injection cylinder, a screw rotatably disposed in the injection cylinder, and a reciprocating screw, a screw rotation driving means for rotating the screw, and a screw rotation speed detecting means for detecting a screw rotation speed within a predetermined section And a control device for an injection molding machine having a screw retraction speed detecting means for detecting a screw retraction speed within a predetermined section,
A plasticizing ability index value calculating means for sequentially calculating a value obtained by dividing the screw retracting speed detected by the screw retracting speed detecting means by the screw rotating speed detected by the screw rotating speed detecting means as an index value of the plasticizing ability; A control apparatus for an injection molding machine.
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