JP2014195993A - 射出成形機の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】逆流防止弁を有する射出部材を備えた射出成形機において、所定サイクル毎に計量完了位置や射出速度切換位置といった射出部材の工程位置を変更する。これにより、シリンダ内の摩耗しやすい位置を定期的に変更して、パージや分解清掃のメンテナンスを実施する頻度を減らすことができて生産性が向上し、シリンダの寿命を延ばすことが可能となる。
【選択図】図4
Description
また、射出ユニットを固定プラテンに対して前後進させ、射出ユニットの射出シリンダ先端のノズルを、固定プラテンに取り付けられた金型の樹脂注入口に密着させて、スクリュー回転により溶融した樹脂をシリンダ前方に備え、スクリューを前進移動させることによって、溶融した樹脂を金型内に射出している。
射出成形機は、図示しない機台上に型締部Mc及び射出部Miを備える。射出部Miは樹脂材料(ペレット)を加熱溶融し、当該溶融樹脂を金型40のキャビティ内に射出するものである。型締部Mcは主に金型40(40a,40b)の開閉を行うものである。
射出開始から逆流防止弁3が樹脂通路を閉鎖するまでの間には逆流防止弁3の前方から後方に向かって樹脂の逆流(バックフロー)が生じる。このバックフローは樹脂通路中に生じるが、逆流防止弁3の外径とシリンダ5との内径の差のギャップを通っても発生する。長期間射出成形機を使用し続けると、逆流防止弁3やシリンダ5が摩耗し、バックフロー量が変化することになる。このバックフロー量は、金型に充填される樹脂量に影響を与えることから、成形品の品質に影響を与えることとなる。
射出部材の工程位置とは、計量完了位置、射出速度切換位置、射出保圧切換位置を包括して指す制御目標値である。前記工程値とは、実際の工程位置を決定するためのパラメータである。
すなわち、請求項2に係る発明では、射出保圧切換条件として、射出部材の位置で判定する場合には、計量完了位置や射出速度切換位置に加えて、さらに射出保圧切換位置も補正値を用いて設定することによって、計量完了位置が変更されたとしても、それと同様の位置に射出保圧切換位置も変更されることによって、金型内に射出される樹脂の量が変更されることがない。
すなわち、請求項3に係る発明では、射出部材の工程位置を示す数値である工程値を設定し、所定サイクル毎に工程値に補正値を加算又は減算して工程値を新しい工程値に置き換えて、その新しい工程値に基づいて新たな射出部材の工程位置が設定される。
すなわち、請求項4に係る発明では、サイクル数に応じてそれぞれ対応した補正値を設定しておき、所定サイクル毎に読みだした補正値を工程値に加算又は減算する演算を行い、その結果に基づいて次の射出部材の工程位置が設定される。
すなわち、請求項5に係る発明では、所定サイクル数を、記憶装置に予め記憶されたサイクル数又は入力手段からの入力によって設定することができる。
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
本発明の実施の形態で用いられる射出成形機及び該射出成形機内に設けられた射出シリンダ部は、図1、図2に示されているような従来技術と同様の射出成形機及び射出シリンダ部が用いられる。
図3は、射出シリンダ部における射出工程を示した図である。図3(a)は、計量完了位置を示しており、この位置からシリンダ先端までの間で一定量の樹脂を計量する。計量完了後、射出工程となり、スクリュー1がシリンダ5内を前進する。図3(b)は、スクリュー1の前進途中の位置においてスクリュー1の前進速度を変化させる射出速度切換位置を示した図である。図3(c)は、スクリュー1の前進が終了して、射出保圧状態に切り替える射出保圧切換位置を示す図である。
・(ステップSA1)計量完了位置を示す計量完了値Xmと、射出速度切換位置を示す射出速度切換値Xvの初期値を設定する。
・(ステップSA2)計量完了値Xmの下限値Xmin、及び上限値Xmaxを設定する。
・(ステップSA3)所定サイクル数を設定する。
・(ステップSA4)計量完了値Xmに対応する計量完了位置、射出速度切換値Xvに対応する射出速度切換位置として射出工程を行う。内部圧力の値や射出工程開始からの時間など所定の射出保圧切換条件が成立すると保圧工程を行う。ショット数に1を加算する。
・(ステップSA6)ショット数を0にリセットする。
・(ステップSA7)補正値Δsを読みだす。
・(ステップSA8)Xm+Δs≧Xmax、または、Xm+Δs≦Xminとなるかどうか、すなわち、計量完了値XmにΔsを加算したときに、加算後の計量完了値Xmに対応するスクリューの位置が所定の範囲内におさまるかどうかを判定する。所定の範囲内におさまらない場合(YES)は、ステップSA9に進み、所定の範囲内におさまる場合(NO)は、ステップSA10に進む。
・(ステップSA10)スクリュー計量完了値Xm、射出速度切換値Xvに、それぞれ補正値Δsを加算して、それぞれ新しいスクリュー計量完了値Xm、射出速度切換値Xvとする。
・(ステップSA11)射出処理が終了したかどうかを判定する。終了した場合(YES)は終了とし、終了していない場合(NO)はステップSA4に戻る。
図5は、第2の実施の形態におけるスクリュー工程位置の補正方法を示したフローチャートである。第2の実施の形態においては、射出保圧切換条件の成立を、スクリューの位置で判定し、計量完了位置、射出速度切換位置に加えて、補正値を用いて射出保圧切換位置についても補正している。射出保圧切換位置を示すスクリュー工程値として射出保圧切換値Xpとする。本実施の形態においては、計量完了値Xm、射出速度切換値Xv、及び射出保圧切換値Xpが、本発明のスクリュー工程値に相当する。
・(ステップSB1)計量完了位置を示す計量完了値Xm、射出速度切換位置を示す射出速度切換値Xv、射出保圧切換位置を示す射出保圧切換値Xpの初期値を設定する。
・(ステップSB2)計量完了値Xmの下限値Xmin、及び上限値Xmaxを設定する。
・(ステップSB3)所定サイクル数を設定する。
・(ステップSB4)計量完了値Xmに対応する計量完了位置、射出速度切換値Xvに対応する射出速度切換位置として射出工程を行う。スクリューが射出保圧切換値Xpに対応する射出保圧切換位置となると保圧工程を行う。ショット数に1を加算する。
・(ステップSB6)ショット数を0にリセットする。
・(ステップSB7)補正値Δsを読みだす。
・(ステップSB8)Xm+Δs≧Xmax、または、Xm+Δs≦Xminとなるかどうか、すなわち、計量完了値XmにΔsを加算したときに、加算後の計量完了値Xmに対応するスクリューの位置が所定の範囲内におさまるかどうかを判定する。所定の範囲内におさまらない場合(YES)は、ステップSB9に進み、所定の範囲内におさまる場合(NO)は、ステップSB10に進む。
・(ステップSB10)計量完了値Xm、射出速度切換値Xv、射出保圧切換値Xpに、それぞれ補正値Δsを加算して、それぞれ新しいスクリュー計量完了値Xm、射出速度切換値Xv、射出保圧切換値Xpとする。
・(ステップSB11)射出処理が終了したかどうかを判定する。終了した場合(YES)は終了とし、終了していない場合(NO)はステップSB4に戻る。
図6は、第3の実施の形態におけるスクリュー工程位置の補正方法を示したフローチャートである。第3の実施の形態においては、計量完了基準値Xm’、射出速度切換基準値Xv’の値は変化させず、サイクル数に対応した補正値Δsを読みだして、計量完了基準値Xm’、射出速度切換基準値Xv’に補正値Δsを加算して、加算後の値を用いてスクリュー計量完了位置、射出速度切換位置を設定している。本実施の形態においては、計量完了基準値Xm’、射出速度切換基準値Xv’が、本発明のスクリュー工程値に相当する。
以下、図6のフローチャートに従って説明する。
・(ステップSC1)スクリューの計量完了基準値Xm’と、射出速度切換基準値Xv’を設定する。
・(ステップSC2)サイクル数と補正値Δsの関係のテーブルを読みだす。
・(ステップSC3)Xm’+Δsに対応する計量完了位置、Xv’+Δsに対応する射出速度切換位置として射出工程を行う。内部圧力の値や射出工程開始からの時間など所定の射出保圧切換条件が成立すると保圧工程を行う。ショット数に1を加算する。
・(ステップSC5)テーブルに基づいて、新たにサイクル数に応じた補正値Δsを読み出す。
・(ステップSC6)射出処理が終了したかどうかを判定する。終了した場合(YES)は終了とし、終了していない場合(NO)はステップSC3に戻る。
図7は、第4の実施の形態におけるスクリュー工程位置の補正方法を示したフローチャートである。第4の実施の形態においては、計量完了基準値Xm’、射出速度切換基準値Xv’、射出保圧切換基準値Xp’の値は変化させず、サイクル数に対応した補正値Δsを読み出して、計量完了基準値Xm’、射出速度切換基準値Xv’、射出保圧切換基準値Xp’に補正値Δsを加算して、加算後の値を用いてスクリュー計量完了位置、射出速度切換位置、射出保圧切換位置を設定している。本実施の形態においては、計量完了基準値Xm’、射出速度切換基準値Xv’、射出保圧切換基準値Xp’が、本発明のスクリュー工程値に相当する。
以下、図7のフローチャートに従って説明する。
・(ステップSD1)スクリューの計量完了基準値Xm’と、射出速度切換基準値Xv’、射出保圧切換基準値Xp’の基準値を設定する。
・(ステップSD2)サイクル数と補正値Δsの関係のテーブルを読みだす。
・(ステップSD3)Xm’+Δsに対応する計量完了位置、Xv’+Δsに対応する射出速度切換位置として射出工程を行う。スクリューがXp’+Δsに対応する射出保圧切換位置となると保圧工程を行う。ショット数に1を加算する。
・(ステップSD5)テーブルに基づいて、新たにサイクル数に応じた補正値Δsを読みだす。
・(ステップSD6)射出処理が終了したかどうかを判定する。終了した場合(YES)は終了とし、終了していない場合(NO)はステップSD3に戻る。
また、射出成形機の射出部材として、第1の実施の形態及び第2の実施の形態においては、スクリューを用いて説明したが、スクリューに代えてプランジャ等の他の射出部材を用いることも可能である。
Mi 射出部
Mc 型締部
M1,M2,M3,M4 サーボモータ
1 スクリュー
2 スクリューヘッド
3 逆流防止弁
4 チェックシート
5 シリンダ
6 スクリュー圧縮部
10 射出シリンダ部
12 ノズル
14 ホッパ
30 可動プラテン
31 リアプラテン
32 トグル
33 固定プラテン
34 クロスヘッド
38 ボールねじ軸
40 金型
40a 可動側金型
40b 固定側金型
41 タイバー
Claims (5)
- 計量工程では計量完了位置まで樹脂の可塑化計量を行い、射出工程では射出速度切換位置で射出速度を切り換えながら射出部材を前進させ、所定の射出保圧切換条件が成立したら保圧工程に移行する射出成形機を制御する射出成形機の制御装置において、
射出部材の工程位置に関する工程値を設定し、射出部材の工程位置を設定する射出部材位置設定手段と、前記射出部材の工程位置を補正するための補正値を設定する補正値設定手段とを備え、
前記射出部材位置設定手段は、所定サイクル毎に、前記補正値を用いて、前記射出部材の工程位置として前記計量完了位置及び前記射出速度切換位置を設定する
ことを特徴とする射出成形機の制御装置。 - 前記射出保圧切換条件として、前記射出部材の位置で判定する場合、前記射出部材位置設定手段は、前記補正値を用いて、前記射出部材の工程位置として、さらに射出保圧切換位置も設定する
ことを特徴とする請求項1記載の射出成形機の制御装置。 - 前記射出部材位置設定手段は、所定サイクル毎に前記補正値を読み出し、前記工程値に前記読み出した補正値を加算又は減算して、新たな工程値とし、該新たな工程値に基づいて前記射出部材の工程位置を設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の射出成形機の制御装置。
- 前記補正値設定手段は、サイクル数に対応した補正値を設定し、前記工程値に前記読み出した補正値を加算又は減算した結果に基づき、前記射出部材の工程位置を設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の射出成形機の制御装置。
- 前記所定サイクル数は、記憶装置に予め記憶されたサイクル数、又は、入力手段から入力されたサイクル数とすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の射出成形機の制御装置。
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