JP2015033793A - Injection molding machine - Google Patents

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screw
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molten resin
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靖丈 澤田
Yasutake Sawada
靖丈 澤田
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Toyo Machinery and Metal Co Ltd
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Toyo Machinery and Metal Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an injection molding machine which allows accurate determination of the timing of replacement of a check valve, independently of the viscosity of a resin.SOLUTION: In a storage section of a controller 1, the relationship between the viscosity of a molten resin stored in the tip part of a heating cylinder 21 and the limit value of the injection speed at which back flow does not occur when a specified injection pressure is applied to the molten resin by using an injection device appropriate in the clearance between the inner surface of the heating cylinder 21 and the outer surface of a screw 23. In response to an instruction of an operator or automatically at predetermined specified timing, measurement of the viscosity of a molten resin stored in the tip part of the heating cylinder 21 and measurement of the injection speed are carried out, and the timing of replacement of a check valve is determined by comparing the measurements with the viscosity of the molten resin and the limit value of the injection speed stored in the storage section.

Description

本発明は、インラインスクリュ式の射出成形機に係り、特に、スクリュに設けられる逆流防止弁の交換時期を自動的に判定する技術に関する。   The present invention relates to an in-line screw type injection molding machine, and more particularly to a technique for automatically determining the replacement time of a backflow prevention valve provided in a screw.

インラインスクリュ式の射出成形機のスクリュには、加熱シリンダ内に貯えられた溶融樹脂が射出時にスクリュヘッドの後方側に逆流するのを防止するための逆流防止弁が備えられるのが一般的である。   The screw of an in-line screw type injection molding machine is generally provided with a backflow prevention valve for preventing the molten resin stored in the heating cylinder from flowing backward to the rear side of the screw head during injection. .

図9を用いてスクリュに備えられる逆流防止弁の働きを説明する。図9において、符号51は加熱シリンダ、符号52は加熱シリンダ51内に回転可能かつ前後進可能に配設されたスクリュ、符号57は逆流防止弁を示している。加熱シリンダ51の外周には、図示しないバンドヒータが巻回され、加熱シリンダ51内を所定の温度で加熱している。スクリュ52は、外周にネジ部が形成されたスクリュ本体53と、スクリュ本体53の前端部に取り付けられたスクリュヘッド54とからなる。また、逆流防止弁57は、スクリュ本体53とスクリュヘッド54との間に遊挿され、加熱シリンダ51の内周面に接した状態でスクリュ52の軸方向に所定量だけ移動可能であると共に、スクリュ52と一体に回転するチェックリング55と、スクリュ本体53の前端面とスクリュヘッド54との間に挟持されたチェックシート56とからなる。スクリュヘッド54におけるチェックリング55の遊挿部分には、溝状の樹脂通路54aが形成される。   The function of the check valve provided in the screw will be described with reference to FIG. In FIG. 9, reference numeral 51 denotes a heating cylinder, reference numeral 52 denotes a screw disposed in the heating cylinder 51 so as to be able to rotate and move forward and backward, and reference numeral 57 denotes a backflow prevention valve. A band heater (not shown) is wound around the outer periphery of the heating cylinder 51 to heat the inside of the heating cylinder 51 at a predetermined temperature. The screw 52 includes a screw main body 53 having a screw portion formed on the outer periphery and a screw head 54 attached to the front end portion of the screw main body 53. The backflow prevention valve 57 is loosely inserted between the screw main body 53 and the screw head 54, and can move by a predetermined amount in the axial direction of the screw 52 while being in contact with the inner peripheral surface of the heating cylinder 51. It consists of a check ring 55 that rotates integrally with the screw 52, and a check sheet 56 that is sandwiched between the front end surface of the screw body 53 and the screw head 54. A groove-shaped resin passage 54 a is formed in the loose insertion portion of the check ring 55 in the screw head 54.

図9に示す構成において、計量工程時、スクリュ52は、図示しない計量用サーボモータの駆動力で所定方向に回転駆動される。これにより、スクリュ52の後部側に供給されたペレット状の原料樹脂は、混練・可塑化されつつスクリュ52のネジ送り作用によって前方に移送される。この際には、前方に移送される樹脂の圧力で、図9(a)に示すように、チェックリング55はチェックシート56から離間した状態となり、溶融樹脂は、チェックリング55とチェックシート56との間の隙間、及び、スクリュヘッド54とチェックリング55との間に形成された樹脂通路54aを通って、スクリュヘッド54の前方側に送り込まれる。そして、スクリュ52は、スクリュヘッド54の前方側に送り込まれた溶融樹脂の圧力を受けて後退する。その際、スクリュ52には、圧力フィードバック制御で駆動制御される図示しない射出用サーボモータの駆動力により所定の後退抵抗(背圧)が与えられ、これにより、スクリュヘッド54の前方側に貯えられた溶融樹脂には所定の圧力が付与される。   In the configuration shown in FIG. 9, during the weighing process, the screw 52 is rotationally driven in a predetermined direction by a driving force of a not-shown measuring servo motor. Thus, the pellet-shaped raw material resin supplied to the rear side of the screw 52 is transferred forward by the screw feeding action of the screw 52 while being kneaded and plasticized. At this time, as shown in FIG. 9A, the check ring 55 is separated from the check sheet 56 by the pressure of the resin transferred forward, and the molten resin is separated from the check ring 55 and the check sheet 56. And a resin passage 54 a formed between the screw head 54 and the check ring 55, and sent to the front side of the screw head 54. Then, the screw 52 moves backward under the pressure of the molten resin sent to the front side of the screw head 54. At this time, the screw 52 is given a predetermined backward resistance (back pressure) by the driving force of an injection servo motor (not shown) that is driven and controlled by pressure feedback control, and is thereby stored in the front side of the screw head 54. A predetermined pressure is applied to the molten resin.

計量工程の完了後は、射出工程に移行する。射出工程は、1次射出工程と保圧工程とからなる。1次射出工程では、速度フィードバック制御で駆動制御される射出用サーボモータの駆動力によってスクリュ52が前進駆動され、計量工程でスクリュヘッド54の前方側に貯えられた溶融樹脂が金型内に射出・充填される。このとき、チェックリング55は、スクリュヘッド54よりも前方に位置する溶融樹脂の射出動作に伴う圧力により後退し、図9(b)に示すように、チェックシート56に密着した状態となる。これにより、スクリュヘッド54より後ろ側への溶融樹脂の逆流(バックフロー)が防止される。また、1次射出工程に続く保圧工程においては、スクリュ52に、圧力フィードバック制御で駆動制御される射出用サーボモータの駆動力(保圧力)が付加される。これにより、金型内の樹脂の冷却収縮に応じた量の溶融樹脂が金型内に補充される。この保圧工程においても、チェックリング55は後退方向の圧力を受けており、チェックリング55は、チェックシート56に密着した状態に維持される。   After the completion of the weighing process, the process proceeds to the injection process. The injection process includes a primary injection process and a pressure holding process. In the primary injection process, the screw 52 is driven forward by the driving force of the injection servo motor driven and controlled by speed feedback control, and the molten resin stored in the front side of the screw head 54 in the metering process is injected into the mold. -Filled. At this time, the check ring 55 is retracted by the pressure accompanying the injection operation of the molten resin located in front of the screw head 54, and is in close contact with the check sheet 56 as shown in FIG. Thereby, the reverse flow (back flow) of the molten resin to the rear side of the screw head 54 is prevented. In the pressure holding process following the primary injection process, the driving force (holding pressure) of the injection servomotor that is driven and controlled by pressure feedback control is added to the screw 52. Thereby, an amount of molten resin corresponding to the cooling shrinkage of the resin in the mold is replenished in the mold. Also in this pressure holding process, the check ring 55 receives the pressure in the backward direction, and the check ring 55 is maintained in a state of being in close contact with the check sheet 56.

ところで、チェックリング55は、射出成形機の稼働に伴って経時的に摩耗が進行する。そして、摩耗がある程度まで進行すると、加熱シリンダ51の内面とチェックリング55の間のクリアランスが過大となって、充填中にバックフローが生じるようになる。バックフローが生じても、その程度が小さい場合には、成形品の外観に反映されないことが多いため、オペレータはバックフローを生じていることに気が付きにくく、成形品にショートショットを生じる程度までバックフロー量が多くなって、始めてオペレータが気が付くことも稀ではない。   By the way, the wear of the check ring 55 progresses with time with the operation of the injection molding machine. When the wear proceeds to a certain extent, the clearance between the inner surface of the heating cylinder 51 and the check ring 55 becomes excessive, and a backflow occurs during filling. Even if a backflow occurs, if the degree is small, it is often not reflected in the appearance of the molded product, so it is difficult for the operator to notice that a backflow has occurred, and back up to the extent that a short shot occurs in the molded product. It is not uncommon for an operator to notice for the first time when the flow amount increases.

本願の出願人は、先に、このような問題を防止するため、保圧工程における実測射出速度データを監視し、この実測射出速度データが概略一定速度を保つ時間が所定時間を超えると、逆流防止弁にバックフローが生じていると判定して、逆流防止弁が交換時期に至った旨を表示画面に自動的に表示する射出成形機を提案した(例えば、特許文献1の要約書参照。)。この発明によれば、逆流防止弁が交換時期に至ったことをオペレータに報知できるので、品質不足の成形品の製造を未然に防止できると共に、無駄な逆流防止弁の交換を防止できて、射出成形機の稼働率を高めることができる。   In order to prevent such a problem, the applicant of the present application first monitors the measured injection speed data in the pressure-holding process, and if the time during which the measured injection speed data maintains a substantially constant speed exceeds a predetermined time, It has been determined that a backflow has occurred in the prevention valve, and an injection molding machine that automatically displays on the display screen that the backflow prevention valve has reached the replacement time has been proposed (see, for example, the abstract of Patent Document 1). ). According to the present invention, since it is possible to notify the operator that the backflow prevention valve has reached the replacement time, it is possible to prevent the production of a molded product with insufficient quality, and to prevent unnecessary replacement of the backflow prevention valve. The operating rate of the molding machine can be increased.

特許第5199639号公報Japanese Patent No. 5199639

しかしながら、特許文献1に記載の発明は、保圧工程中の実測射出速度データを監視することによりバックフローの有無を判定する構成であるので、樹脂粘度が中程度以上の樹脂材料についてはバックフローの有無を的確に判定できるものの、樹脂粘度が低い樹脂材料については、もともと逆流防止弁の摩耗が軽微である段階においてもバックフローを生じやすいことから、逆流防止弁の交換時期を的確に判定することが困難であることが判明した。   However, since the invention described in Patent Document 1 is configured to determine the presence or absence of backflow by monitoring measured injection speed data during the pressure-holding process, the backflow is applied to resin materials having a medium or higher resin viscosity. Although it is possible to accurately determine the presence or absence of backflow, for resin materials with low resin viscosity, backflow is likely to occur even when wear of the backflow prevention valve is minimal, so accurately determine when to replace the backflow prevention valve. It turned out to be difficult.

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、樹脂粘度の高低に関わらず逆流防止弁が交換時期に至ったことを的確に判定可能な射出成形機を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and the object of the present invention is to accurately determine that the backflow prevention valve has reached the replacement time regardless of the resin viscosity level. Is to provide a simple injection molding machine.

本発明は、上述の目的を達成するため、加熱シリンダ内に回転可能かつ前後進可能に収納されたスクリュと、前記スクリュに取り付けられた逆流防止弁と、前記スクリュの駆動を制御するコントローラとを備え、前記スクリュを回転駆動して、前記加熱シリンダの先端部に所定量の溶融樹脂を貯える計量工程と、該計量工程の終了後に前記スクリュを前進駆動して、前記加熱シリンダの先端部に貯えられた溶融樹脂を金型のキャビティ内に射出する射出工程とを繰り返して、所定形状の成形品を連続的に製造するインラインスクリュ式の射出成形機において、前記コントローラの記憶部には、前記加熱シリンダの先端部に貯えられる溶融樹脂の粘度と、当該加熱シリンダの先端部に貯えられた溶融樹脂前記加熱シリンダの内面と前記スクリュの外面との間のクリアランスが適正な射出装置を用いて所定の圧力を付与したときの、バックフローを生じない前記スクリュの前進速度の限界値との相関が記憶され、当該コントローラは、オペレータの指示に応じて又は予め設定した所定のタイミングで自動的に、前記加熱シリンダの先端部に貯えられた溶融樹脂の粘度測定と、射出速度の測定とを行い、これらの各測定値を前記記憶部に記憶された前記溶融樹脂の粘度及び前記スクリュの前進速度の限界値と対比して、前記逆流防止弁が交換時期に至っているか否かを判定するという構成にした。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention includes a screw housed in a heating cylinder so as to be rotatable and capable of moving forward and backward, a backflow prevention valve attached to the screw, and a controller for controlling the drive of the screw. A metering step of rotating the screw to store a predetermined amount of molten resin at the tip of the heating cylinder, and driving the screw forward after the metering step to store it at the tip of the heating cylinder. In an in-line screw type injection molding machine that continuously manufactures a molded product of a predetermined shape by repeating the injection process of injecting the molten resin into the mold cavity, the storage unit of the controller includes the heating unit wherein the viscosity of the molten resin is stored in the distal end portion of the cylinder, the inner surface of the heating cylinder of the tip the heating cylinder to the molten resin that has been stored in unit subscriptions The clearance between the outer surface when the applying a predetermined pressure by using an appropriate injection device, the correlation is stored in the limit value of the forward speed of the screw does not cause backflow, the controller, the operator In response to an instruction or automatically at a predetermined timing set in advance, the viscosity of the molten resin stored at the tip of the heating cylinder and the measurement of the injection speed are measured, and these measured values are stored in the storage unit. In comparison with the limit values of the viscosity of the molten resin and the forward speed of the screw stored in the table, it is determined whether or not the backflow prevention valve has reached the replacement time.

成形品の製造には、溶融時の粘度が異なる様々な樹脂材料が使用される。そして、射出成形機の運転開始に際しては、使用する樹脂材料に適合する計量条件及び射出条件が射出成形機に設定され、成形品を連続的に製造するための自動運転が実行される。射出成形機の自動運転は、樹脂材料の計量工程と、計量工程で可塑化された溶融樹脂の射出工程とを繰り返すことにより行われる。ところで、自動運転を長期間に亘って実行すると、逆流防止弁が摩耗し、加熱シリンダの内面と逆流防止弁の外面との間のクリアランスが経時的に大きくなる。そのため、1次射出時の射出圧及び保圧時の保圧力を受けたときに、加熱シリンダ内の溶融樹脂が逆流防止弁を超えて加熱シリンダの末端側に逆流しやすくなる。この現象をバックフローという。バックフローが発生すると、成形品にひけや重量不足等の成形不良が生じて良品の歩留まりが低下するので、速やかに逆流防止弁を新しいものに交換して、加熱シリンダの内面と逆流防止弁の外面との間のクリアランスを適正化する必要がある。このためには、バックフローの発生を随時的確に検出して、オペレータに逆流防止弁が交換時期に至ったことを報知できるようにすることが望ましい。   Various resin materials having different viscosities at the time of melting are used for manufacturing molded articles. When the operation of the injection molding machine is started, the weighing conditions and the injection conditions suitable for the resin material to be used are set in the injection molding machine, and the automatic operation for continuously producing the molded product is executed. The automatic operation of the injection molding machine is performed by repeating the resin material measurement process and the injection process of the molten resin plasticized in the measurement process. By the way, when the automatic operation is performed for a long period of time, the check valve is worn, and the clearance between the inner surface of the heating cylinder and the outer surface of the check valve increases with time. Therefore, when the injection pressure at the time of primary injection and the holding pressure at the holding pressure are received, the molten resin in the heating cylinder easily flows backward to the end side of the heating cylinder beyond the backflow prevention valve. This phenomenon is called backflow. If backflow occurs, molding defects such as sink marks and insufficient weight will occur in the molded product and the yield of non-defective products will decrease.Therefore, replace the check valve immediately with a new one, and replace the inner surface of the heating cylinder with the check valve. It is necessary to optimize the clearance with the outer surface. For this purpose, it is desirable to detect the occurrence of backflow as needed and to notify the operator that the backflow prevention valve has reached the replacement time.

バックフローは、スクリュの前進駆動中に発生するが、1次射出工程においては、スクリュが速度フィードバック制御で駆動されるので、バックフローが発生してか否かに関わりなく、スクリュの前進速度は予め設定された速度制御パターンに倣う。これに対して、保圧工程においては、金型のキャビティ内に製品が存在し、かつスクリュが圧力フィードバック制御で駆動されるので、バックフローが発生していない場合にはスクリュがほとんど前進せず、バックフローが発生した場合には、バックフロー量に応じた速度でスクリュが前進動作する。このように、保圧力を一定とした場合、バックフローが発生した場合には、バックフローが発生していない場合よりも、スクリュの前進速度が早くなる。したがって、保圧力に相当する所定の圧力を付与した状態におけるスクリュの前進速度を監視することにより、バックフローの発生の有無を検出することができる。なお、加熱シリンダの内面と逆流防止弁の外面との間のクリアランスが一定であっても、射出時における溶融樹脂の粘度が低いほど、バックフローが生じやすい。したがって、バックフローの発生を的確に検出するためには、成形品の製造に使用している樹脂材料の射出時における粘度を考慮する必要がある。   Backflow occurs during the forward drive of the screw, but in the primary injection process, the screw is driven by speed feedback control, so the forward speed of the screw is the same regardless of whether or not backflow occurs. Follow the preset speed control pattern. On the other hand, in the pressure holding process, since the product exists in the cavity of the mold and the screw is driven by pressure feedback control, the screw hardly advances when no backflow occurs. When a backflow occurs, the screw moves forward at a speed corresponding to the backflow amount. As described above, when the holding pressure is constant, when the backflow occurs, the forward speed of the screw becomes faster than when the backflow does not occur. Therefore, it is possible to detect the occurrence of backflow by monitoring the forward speed of the screw in a state where a predetermined pressure corresponding to the holding pressure is applied. Even if the clearance between the inner surface of the heating cylinder and the outer surface of the check valve is constant, the lower the viscosity of the molten resin at the time of injection, the easier the backflow occurs. Therefore, in order to accurately detect the occurrence of backflow, it is necessary to consider the viscosity at the time of injection of the resin material used for manufacturing the molded product.

請求項1に係る発明は、コントローラの記憶部に、加熱シリンダ内に貯えられる溶融樹脂の粘度と、バックフローを生じないスクリュの前進速度の限界値との関係を予め記憶しておき、加熱シリンダの先端部に貯えられる溶融樹脂の粘度測定と、射出動作中におけるスクリュの前進速度の測定とを随時行って、各測定値を各記録値と対比するので、溶融樹脂の粘度に関わりなく、バックフローが生じているか否か、ひいては、逆流防止弁が交換時期に至っているか否かを適切に判定できる。具体的には、測定されたスクリュの前進速度が、測定された溶融樹脂の粘度に対応して記憶されたスクリュの前進速度の限界値を超えている場合には、バックフローが生じていると判断して、オペレータに逆流防止弁の交換を促すことができる。   According to the first aspect of the present invention, the relationship between the viscosity of the molten resin stored in the heating cylinder and the limit value of the forward speed of the screw that does not cause backflow is stored in advance in the storage unit of the controller, The viscosity of the molten resin stored at the tip of the machine and the screw advance speed during the injection operation are measured as needed, and each measured value is compared with each recorded value, regardless of the viscosity of the molten resin. It is possible to appropriately determine whether or not a flow has occurred and, in turn, whether or not the backflow prevention valve has reached the replacement time. Specifically, if the measured screw advance speed exceeds the limit value of the screw advance speed stored corresponding to the measured viscosity of the molten resin, the backflow is occurring. Judgment can be made to prompt the operator to replace the check valve.

なお、加熱シリンダ内に貯えられる溶融樹脂の粘度は、射出成形機で使用される各種の樹脂材料について既知であるか、実験により求めることができる。また、バックフローを生じないスクリュの前進速度の限界値は、加熱シリンダの内面と逆流防止弁の外面との間のクリアランスが出荷時の許容値内に調整された射出装置を用い、かつ、射出圧力を一定値として射出動作を実行することにより、粘度が異なる各種の樹脂材料について実験的に求められる。したがって、コントローラの記憶部に、溶融樹脂の粘度とバックフローを生じないスクリュの前進速度の限界値とを関連付けて記憶することができる。一方、実機を用いた溶融樹脂の粘度測定は、特許第3732821号公報に記載の方法で行うことができ、自動運転実行中のスクリュの前進速度は、射出成形機の各部に備えられたセンサの出力信号から算出できる。   Note that the viscosity of the molten resin stored in the heating cylinder is known for various resin materials used in the injection molding machine or can be obtained by experiments. In addition, the limit value of the forward speed of the screw that does not cause backflow is determined by using an injection device in which the clearance between the inner surface of the heating cylinder and the outer surface of the backflow prevention valve is adjusted within the allowable value at the time of shipment. By performing the injection operation with the pressure set to a constant value, various resin materials having different viscosities can be experimentally obtained. Therefore, the viscosity of the molten resin and the limit value of the forward speed of the screw that does not cause backflow can be stored in the storage unit of the controller in association with each other. On the other hand, the viscosity measurement of the molten resin using an actual machine can be performed by the method described in Japanese Patent No. 3732821. The advance speed of the screw during the automatic operation is determined by the sensor provided in each part of the injection molding machine. It can be calculated from the output signal.

また本発明は、前記構成の射出成形機において、前記溶融樹脂の粘度測定は、計量動作の完了後にノズルバックを行って、前記加熱シリンダの先端部に備えられたノズルを金型から離隔し、この状態で前記スクリュを前進駆動して、前記加熱シリンダの先端部に貯えられた溶融樹脂の射出動作を行うという構成にした。   In the injection molding machine having the above-described configuration, the viscosity measurement of the molten resin may be performed by performing nozzle back after completion of the metering operation, and separating the nozzle provided at the tip of the heating cylinder from the mold, In this state, the screw is driven forward to perform an injection operation of the molten resin stored at the tip of the heating cylinder.

溶融樹脂の粘度測定は、特許文献1に記載の方法によって行うことができる。この特許文献1に記載の方法は、射出動作中の射出速度が一定のときの射出圧力値から樹脂粘度を算出するというものである。したがって、射出ノズルを金型にタッチした状態でも、射出動作中の射出速度が一定である限りは樹脂粘度の算出が可能であるが、射出ノズルを金型にタッチした状態では、金型のキャビティ形状などにより射出圧力が変動しやすくなる。そこで、射出ノズルを金型から離隔したノズルバック状態で樹脂粘度の算出を行えば、キャビティ形状などの影響を回避することができて、樹脂粘度の算出を容易かつ高精度に行うことができる。   The viscosity of the molten resin can be measured by the method described in Patent Document 1. The method described in Patent Document 1 is to calculate the resin viscosity from the injection pressure value when the injection speed during the injection operation is constant. Therefore, the resin viscosity can be calculated even when the injection nozzle is touched to the mold as long as the injection speed during the injection operation is constant, but when the injection nozzle is touched to the mold, the mold cavity The injection pressure easily varies depending on the shape. Therefore, if the resin viscosity is calculated in a nozzle back state in which the injection nozzle is separated from the mold, the influence of the cavity shape and the like can be avoided, and the calculation of the resin viscosity can be performed easily and with high accuracy.

また本発明は、前記構成の射出成形機において、前記射出速度の測定は、前記金型内に製品があり、かつ前記加熱シリンダの先端部に備えられたノズルを前記金型にノズルタッチした状態で実行するという構成にした。   In the injection molding machine having the above-described configuration, the injection speed may be measured when the product is in the mold and the nozzle provided at the tip of the heating cylinder is touched to the mold. It was configured to run on.

従来、射出成形機においては、射出工程中のスクリュの前進速度、即ち、射出速度を測定し、その測定結果に基づいて射出用サーボモータの駆動制御を行っている。したがって、上記の構成によれば、バックフローを検出するために特別な方法で射出速度を測定する必要がないので、逆流防止弁の交換時期の判定を簡便に行うことができる。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an injection molding machine, a screw forward speed during an injection process, that is, an injection speed is measured, and drive control of an injection servo motor is performed based on the measurement result. Therefore, according to the above configuration, since it is not necessary to measure the injection speed by a special method in order to detect the backflow, it is possible to easily determine the replacement time of the check valve.

また本発明は、前記構成の射出成形機において、前記コントローラは、前記逆流防止弁が交換時期に至っているか否かの判定結果を、表示装置の表示画面に表示するという構成にした。   According to the present invention, in the injection molding machine having the above-described configuration, the controller displays a determination result as to whether or not the backflow prevention valve has reached a replacement time on a display screen of a display device.

かかる構成によると、オペレータに逆流防止弁の交換時期を目視可能な方法で報知できるので、オペレータが逆流防止弁の交換時期を見逃しにくく、逆流防止弁の交換を適切に行うことができる。   According to this configuration, the operator can be notified of the replacement time of the backflow prevention valve by a visually visible method, so that it is difficult for the operator to miss the replacement time of the backflow prevention valve, and the backflow prevention valve can be replaced appropriately.

また本発明は、前記構成の射出成形機において、前記コントローラは、成形品を連続的に製造するための自動運転モードの実行プログラムと、前記逆流防止弁が交換時期に至っているか否かの判定を行うための検査モードの実行プログラムとを記憶部に記憶しており、前記自動運転モードの実行中にオペレータが入力装置を操作して前記検査モードへの移行を指示したとき、前記自動運転モードから前記検査モードへと移行して、前記逆流防止弁が交換時期に至っているか否かの判定を行うという構成にした。   Further, the present invention is the injection molding machine having the above-described configuration, wherein the controller determines whether or not the backflow prevention valve has reached an exchange time, and an execution program for an automatic operation mode for continuously manufacturing a molded product. An inspection mode execution program to be stored in the storage unit, and when the operator operates the input device to instruct the transition to the inspection mode during execution of the automatic operation mode, from the automatic operation mode It shifted to the said inspection mode, and it was set as the structure which determines whether the said backflow prevention valve has reached the replacement time.

かかる構成によると、オペレータの指示に応じて逆流防止弁が交換時期に至っているか否かの検査を随時行うことができるので、予め定められた時期ごとに定期検査を行う場合に比べて、射出成形機の稼働状況に応じたきめの細かい検査が可能になり、逆流防止弁の交換時期を適切に判定することができる。   According to such a configuration, it is possible to inspect whether or not the backflow prevention valve has reached the replacement time at any time according to an instruction from the operator, so that compared with the case where the periodic inspection is performed every predetermined time, injection molding Detailed inspection according to the operating status of the machine becomes possible, and it is possible to appropriately determine the replacement time of the check valve.

また本発明は、前記構成の射出成形機において、前記コントローラは、成形品を連続的に製造するための自動運転モードの実行プログラムと、前記逆流防止弁が交換時期に至っているか否かの判定を行うための検査モードの実行プログラムと、前記検査モードの実行タイミングとを記憶部に記憶しており、前記記憶部に記憶された前記検査モードの実行タイミングに至ったとき、自動的に前記自動運転モードから前記検査モードに移行して、前記逆流防止弁が交換時期に至っているか否かの判定を行うという構成にした。   Further, the present invention is the injection molding machine having the above-described configuration, wherein the controller determines whether or not the backflow prevention valve has reached an exchange time, and an execution program for an automatic operation mode for continuously manufacturing a molded product. An inspection mode execution program to be performed and an execution timing of the inspection mode are stored in a storage unit, and the automatic operation is automatically performed when the execution timing of the inspection mode stored in the storage unit is reached. The mode is changed from the mode to the inspection mode, and it is determined whether or not the backflow prevention valve has reached the replacement time.

かかる構成によると、逆流防止弁が交換時期に至っているか否かの検査をコントローラが自動的に行うので、オペレータの指示による場合とは異なり検査時期を忘れるということがなく、逆流防止弁が交換時期を確実に判定できる。   According to such a configuration, the controller automatically checks whether or not the backflow prevention valve has reached the replacement time, so unlike the case of an instruction from the operator, the backflow prevention valve is not forgotten. Can be reliably determined.

本発明の射出成形機は、コントローラが、オペレータの指示に応じて又は所定のタイミングで自動的に、加熱シリンダ内に貯えられた溶融樹脂の粘度測定とスクリュの前進速度の測定とを行って、逆流防止弁が交換時期に至っているか否かの判定を行うので、溶融樹脂の粘度に関わりなく、逆流防止弁が交換時期に至っているか否かの判定を適切に行うことができる。   In the injection molding machine of the present invention, the controller performs viscosity measurement of the molten resin stored in the heating cylinder and measurement of the advance speed of the screw in accordance with an operator instruction or automatically at a predetermined timing, Since it is determined whether or not the backflow prevention valve has reached the replacement time, it is possible to appropriately determine whether or not the backflow prevention valve has reached the replacement time regardless of the viscosity of the molten resin.

実施形態に係る射出成形機の計量系及び射出系の構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the structure of the measurement system of the injection molding machine which concerns on embodiment, and an injection system. 実施形態に係る射出成形機に備えられるシステムコントローラのブロック構成図である。It is a block block diagram of the system controller with which the injection molding machine which concerns on embodiment is equipped. 逆流防止弁の交換時期の判定テーブルを示す図である。It is a figure which shows the determination table of the exchange time of a backflow prevention valve. 逆流防止弁の交換時期の判定処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the determination processing procedure of the exchange time of a backflow prevention valve. バックフローありと判定された場合における表示装置の表示内容を例示する図である。It is a figure which illustrates the display content of the display apparatus when it determines with with a backflow. 樹脂粘度と剪断速度との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between resin viscosity and a shear rate. 実施形態に係る射出成形機に備えられる加熱シリンダの要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the heating cylinder with which the injection molding machine which concerns on embodiment is equipped. バンドヒータの設定温度と樹脂粘度との関係の一例を示す表図である。It is a table | surface figure which shows an example of the relationship between the preset temperature of a band heater and resin viscosity. 逆流防止弁の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of a backflow prevention valve.

以下、本発明に係るインラインスクリュ式の射出成形機の実施の形態を、図を用いて説明する。なお、本発明の技術的特徴は、以下に記載する実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。   Embodiments of an inline screw type injection molding machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The technical features of the present invention are not limited to the embodiments described below, and appropriate modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

図1に、本発明に係るインラインスクリュ式の射出成形機の計量系及び射出系の構成を模式的に示す。この図において、31は計量用サーボモータ、31aは計量用サーボモータ31の出力プーリ、32は出力プーリ31aの回転をスクリュ23の後端に結合されたプーリ33に伝達するタイミングベルト、34は射出用サーボモータ、34aは射出用サーボモータ34の出力プーリ、35は出力プーリ34aの回転を回転→直線運動変換メカニズム36のプーリ36aに伝達するタイミングベルト、36は回転運動を直線運動に変換してスクリュ23に伝達するためのボールネジ機構等よりなる回転→直線運動変換メカニズム、37は計量用サーボモータ31の回転を検出するエンコーダ、38はスクリュ23にかかる圧力を検出する(実測射出圧力値を検出する)ロードセル、39は射出用サーボモータ34の回転を検出するエンコーダである。なお、計量用サーボモータ31及びタイミングベルト32は、加熱シリンダ21内に回転可能かつ前後進可能に収納されたスクリュ23と一体となって前後進するようになっている。スクリュ23の先端部寄りには、逆流防止弁24が取り付けられている。   FIG. 1 schematically shows a configuration of a measuring system and an injection system of an inline screw type injection molding machine according to the present invention. In this figure, 31 is a metering servo motor, 31a is an output pulley of the metering servo motor 31, 32 is a timing belt for transmitting the rotation of the output pulley 31a to a pulley 33 coupled to the rear end of the screw 23, and 34 is an injection. Servo motor 34a, the output pulley 34a of the injection servo motor 34, the rotation of the output pulley 34a rotation → timing belt that transmits to the pulley 36a of the linear motion conversion mechanism 36, 36 to convert the rotational motion into linear motion Rotation → linear motion conversion mechanism comprising a ball screw mechanism or the like for transmission to the screw 23, 37 an encoder for detecting the rotation of the measuring servo motor 31, and 38 for detecting the pressure applied to the screw 23 (detecting the actually measured injection pressure value) The load cell 39 is an encoder that detects the rotation of the servo motor 34 for injection. That. Note that the measuring servo motor 31 and the timing belt 32 move forward and backward integrally with a screw 23 that is housed in the heating cylinder 21 so as to be rotatable and forward and backward. A check valve 24 is attached near the tip of the screw 23.

また、41はスクリュ回転数フィードバック制御部、42は速度フィードバック制御部、43は圧力フィードバック制御部、44は速度フィードバック制御部42の出力と圧力フィードバック制御部43の出力の切り替えを行うスイッチ部で、これらフィードバック制御部41〜43及びスイッチ部44は、図2の運転プロセス制御部4中に設けられる。また、45は計量用サーボモータ31を駆動制御するサーボアンプ、46は射出用サーボモータ34を駆動制御するサーボアンプで、これらの各サーボアンプ45、46は、図2のドライバ群14中に設けられる。   Also, 41 is a screw rotation speed feedback control unit, 42 is a speed feedback control unit, 43 is a pressure feedback control unit, 44 is a switch unit that switches between the output of the speed feedback control unit 42 and the output of the pressure feedback control unit 43, These feedback control units 41 to 43 and the switch unit 44 are provided in the operation process control unit 4 of FIG. Reference numeral 45 denotes a servo amplifier that drives and controls the metering servo motor 31, and 46 denotes a servo amplifier that drives and controls the injection servo motor 34. These servo amplifiers 45 and 46 are provided in the driver group 14 shown in FIG. It is done.

計量工程時には、計量工程の指令値を受けるスクリュ回転数フィードバック制御部41によってサーボアンプ45を介して計量用サーボモータ31が駆動制御されて、スクリュ23が回転し、スクリュ23の先端側に溶融樹脂が蓄えられるに従って、スクリュ23が後退する。このとき、スクリュ回転数フィードバック制御部41は、エンコーダ39の出力A3から得られる実測スクリュ位置を監視すると共に、設定スクリュ回転数データと、エンコーダ37の出力A1から得られる実測スクリュ回転数データとを対比し、計量開始位置からスクリュ23が所定の後退位置に至るまでの区間を、設定されたスクリュ回転数となるように制御信号を生成して、これをサーボアンプ45に出力し、計量用サーボモータ31を駆動制御する。また、計量工程時には、計量工程の指令値を受ける圧力フィードバック制御部43によって、サーボアンプ46を介して圧力フィードバック制御により射出用サーボモータ34が駆動制御されて、これにより、設定された樹脂圧力となるようにスクリュ23に背圧が付与される。このとき、圧力フィードバック制御部43は、エンコーダ39の出力A3から得られる実測スクリュ位置を監視すると共に、設定圧力データと、ロードセル38の出力A2から得られる実測圧力データとを対比して、計量開始位置からのスクリュ後退位置に対応して設定された樹脂圧力となるように制御信号を生成して、これをサーボアンプ46に出力し、射出用サーボモータ34を駆動制御する。   During the weighing process, the screw rotation speed feedback control unit 41 that receives the command value of the weighing process drives and controls the measuring servo motor 31 via the servo amplifier 45, the screw 23 rotates, and the molten resin is placed on the tip side of the screw 23. Is stored, the screw 23 moves backward. At this time, the screw rotation speed feedback control unit 41 monitors the actual screw position obtained from the output A3 of the encoder 39, and also sets the set screw rotation speed data and the actual screw rotation speed data obtained from the output A1 of the encoder 37. In contrast, a control signal is generated so that the section from the measurement start position until the screw 23 reaches the predetermined retraction position is set to the set screw rotation speed, and this is output to the servo amplifier 45, and the measurement servo The motor 31 is driven and controlled. Further, during the weighing process, the injection servo motor 34 is driven and controlled by the pressure feedback control via the servo amplifier 46 by the pressure feedback control unit 43 that receives the command value of the weighing process. Thus, back pressure is applied to the screw 23. At this time, the pressure feedback control unit 43 monitors the actually measured screw position obtained from the output A3 of the encoder 39, and compares the set pressure data with the actually measured pressure data obtained from the output A2 of the load cell 38 to start measurement. A control signal is generated so that the resin pressure set corresponding to the screw retreat position from the position is generated, and this is output to the servo amplifier 46, and the injection servo motor 34 is driven and controlled.

また、射出工程の1次射出工程を速度フィードバック制御で行う場合には、1次射出工程の指令値を受ける速度フィードバック制御部42によって、サーボアンプ46を介して速度フィードバック制御により射出用サーボモータ34が駆動制御されて、これにより、設定された射出速度となるようにスクリュ23の前進速度が制御される。このとき、速度フィードバック制御部42は、エンコーダ39の出力A3から得られる実測スクリュ位置を監視すると共に、位置に応じて設定された設定速度データと、エンコーダ39の出力A3から得られる位置データを算出して得られる実測速度データとを対比して、射出開始位置からスクリュ前進位置に対応して設定された射出速度となるように制御信号を生成して、これをサーボアンプ46に出力し、射出用サーボモータ34を駆動制御する。   When the primary injection process of the injection process is performed by speed feedback control, the injection servomotor 34 is controlled by speed feedback control via the servo amplifier 46 by the speed feedback control unit 42 that receives the command value of the primary injection process. Is controlled so that the forward speed of the screw 23 is controlled to reach the set injection speed. At this time, the speed feedback control unit 42 monitors the actually measured screw position obtained from the output A3 of the encoder 39, and calculates the set speed data set according to the position and the position data obtained from the output A3 of the encoder 39. The control signal is generated so that the injection speed set in accordance with the screw advance position is obtained from the injection start position by comparing with the actually measured speed data obtained in this way, and this is output to the servo amplifier 46 to be injected. The servo motor 34 for driving is controlled.

なお、図1の計量系及び射出系は、図示しない金型装置に対してノズルタッチ位置又はノズルバック位置に移動できるようになっており、後に説明する樹脂粘度の計測モードでは、図1の計量系及び射出系をノズルバック位置に移動して、フリー射出を行う。また、計量工程及び実測速度の計測モードでは、図1の計量系及び射出系をノズルタッチ位置に移動し、金型内に製品がある状態で、所要の計量動作及び射出動作を行う。また、射出圧力値(実測射出圧力値)の計測は、ロードセル38で実測することもできるし、射出用サーボモータ34の実測駆動電流値から得られるトルク値から算出することもできる。   1 can move to a nozzle touch position or a nozzle back position with respect to a mold apparatus (not shown). In the resin viscosity measurement mode described later, the measurement system of FIG. The system and the injection system are moved to the nozzle back position to perform free injection. Further, in the measurement mode and the measurement speed measurement mode, the measurement system and the injection system shown in FIG. 1 are moved to the nozzle touch position, and the required measurement operation and injection operation are performed with the product in the mold. The injection pressure value (actually measured injection pressure value) can be measured by the load cell 38 or can be calculated from a torque value obtained from the actually measured drive current value of the injection servomotor 34.

図2に実施形態に係る射出成形機に備えられるシステムコントローラ1の構成を示す。射出成形機のシステムコントローラ1は、射出成形機全体の制御を司るものであり、計量動作、サックバック動作、射出(1次射出及び保圧)動作、型開閉動作、エジェクト動作等の成形行程全体の制御や、成形運転中の実測データの演算・格納処理、良品/不良品の判定処理、異常判定処理、溶融樹脂粘度の演算・格納処理などの演算・判定処理、あるいは、表示装置3の出力画像の表示制御処理等々の各種処理を実行する。このシステムコントローラ1は、実際には、各種I/Oインターフェイス、ROM、RAM、CPU等を具備したもので構成され、予め作成された各種プログラムにより各種処理を実行する。本例においては、システムコントローラ1が、運転条件設定格納部2、測定値格納部3、運転プロセス制御部4、バックフロー判定部5、樹脂粘度算出部6、計測樹脂粘度記憶部7及び表示処理部8を含んで構成されている。   FIG. 2 shows the configuration of the system controller 1 provided in the injection molding machine according to the embodiment. The system controller 1 of the injection molding machine controls the entire injection molding machine, and the entire molding process such as weighing operation, suck back operation, injection (primary injection and pressure holding) operation, mold opening / closing operation, ejection operation, etc. Control, calculation / storage processing of measured data during molding operation, non-defective / defective product determination processing, abnormality determination processing, calculation / storage processing of molten resin viscosity, or output of display device 3 Various processes such as an image display control process are executed. The system controller 1 is actually composed of various I / O interfaces, ROM, RAM, CPU, and the like, and executes various processes by various programs created in advance. In this example, the system controller 1 includes an operation condition setting storage unit 2, a measurement value storage unit 3, an operation process control unit 4, a backflow determination unit 5, a resin viscosity calculation unit 6, a measured resin viscosity storage unit 7, and a display process. The unit 8 is configured to be included.

また、このシステムコントローラ1には、外部装置として、オペレータにより操作されるキーボード入力装置等の入力装置11と、オペレータに各種の画像データを表示するカラー液晶表示装置等の表示装置12と、射出成形機の各部に配設された各種のセンサで構成されるセンサ群13と、射出成形機の各部に配置されたモータやヒータなどのアクチュエータを駆動する各種のドライバで構成されるドライバ群14が接続されている。なお、入力装置11及び表示装置12については、システムコントローラ1に外付けする構成に代えて、システムコントローラ1に内蔵する構成とすることもできる。センサ群13を構成するセンサとしては、位置センサ、速度センサ、圧力センサ、回転量検出センサ、温度センサなどがある。また、ドライバ群14を構成するドライバとしては、計量用サーボモータや射出用サーボモータなどのモータを駆動するモータドライバや、加熱シリンダの外面に巻回されるバンドヒータを駆動するヒータドライバなどがある。   Further, the system controller 1 includes, as external devices, an input device 11 such as a keyboard input device operated by an operator, a display device 12 such as a color liquid crystal display device that displays various image data to the operator, and injection molding. Connected is a sensor group 13 composed of various sensors disposed in each part of the machine and a driver group 14 composed of various drivers for driving actuators such as motors and heaters disposed in each part of the injection molding machine. Has been. Note that the input device 11 and the display device 12 can be configured to be built in the system controller 1 instead of being externally attached to the system controller 1. Examples of the sensor constituting the sensor group 13 include a position sensor, a speed sensor, a pressure sensor, a rotation amount detection sensor, and a temperature sensor. The driver group 14 includes a motor driver that drives a motor such as a weighing servo motor or an injection servo motor, a heater driver that drives a band heater wound around the outer surface of the heating cylinder, and the like. .

運転条件設定格納部2には、各運転モードにおける運転制御条件が書き換え可能に格納されている。運転条件設定格納部2への運転制御条件の入力は、入力装置11や図示しないメモリカード等を用いて行うことができる。本例の射出成形機においては、運転モードとして、成形品を自動的かつ連続的に生産する自動運転モードと、後述する逆流防止弁の交換時期判定モードとが少なくとも記憶されている。運転モードは、適宜切り替え可能である。他の運転モードから逆流防止弁の交換時期判定モードへの切替は、オペレータの指示により行うようにすることもできるし、運転条件設定格納部2に切り替え時期を設定しておくことにより自動的に行うようにすることもできる。逆流防止弁の交換時期判定モードへの切替をオペレータの指示により行うようにすると、自動運転中の任意のタイミングで逆流防止弁が交換時期に達したか否かを判定できるので、不良品の発生を防止又は最小限に抑えることができる。一方、逆流防止弁の交換時期判定モードへの切替をシステムコントローラ1の指示で自動的に行うようにすると、オペレータの不注意等によって交換時期の判定を怠るということがないので、逆流防止弁の交換時期の判定を確実に行うことができる。このように、射出成形機の運転モードを適宜逆流防止弁の交換時期判定モードに切り替えることにより、スクリュ23を分解することなく、成形不良の原因が逆流防止弁24の摩耗によるバックフローに起因するものであるか否かを判断できる。   In the operation condition setting storage unit 2, operation control conditions in each operation mode are stored in a rewritable manner. The operation control condition can be input to the operation condition setting storage unit 2 using the input device 11 or a memory card (not shown). In the injection molding machine of this example, at least an automatic operation mode for automatically and continuously producing a molded product and a backflow prevention valve replacement timing determination mode to be described later are stored as operation modes. The operation mode can be switched as appropriate. Switching from the other operation mode to the check timing for the check valve replacement time can be performed by an operator instruction or automatically by setting the switching time in the operation condition setting storage unit 2. You can also do it. When switching to the check mode for the backflow prevention valve is performed according to the operator's instruction, it is possible to determine whether the backflow prevention valve has reached the replacement time at any time during automatic operation. Can be prevented or minimized. On the other hand, if the switching to the replacement time determination mode of the backflow prevention valve is automatically performed according to the instruction of the system controller 1, the replacement time is not neglected due to carelessness of the operator, etc. The replacement time can be reliably determined. As described above, by appropriately switching the operation mode of the injection molding machine to the replacement time determination mode of the backflow prevention valve, the cause of the molding failure is caused by the backflow due to wear of the backflow prevention valve 24 without disassembling the screw 23. It can be judged whether it is a thing.

この運転条件設定格納部2には、図3に示すように、計量工程において加熱シリンダ21内に貯えられる溶融樹脂の粘度と、加熱シリンダ21内に貯えられた当該溶融樹脂をバックフローが生じない所定の射出圧力で射出するときの、スクリュの前進速度の限界値との関係も併せて格納されている。   As shown in FIG. 3, the operating condition setting storage unit 2 does not cause backflow of the viscosity of the molten resin stored in the heating cylinder 21 in the weighing process and the molten resin stored in the heating cylinder 21. The relationship with the limit value of the screw forward speed when injecting at a predetermined injection pressure is also stored.

成形品の製造に一般的に用いられる樹脂材料については、計量工程において加熱シリンダ内に貯えられる溶融樹脂の粘度は既知である。また、既知でない樹脂材料についても、キャピラリレオメータやメルトインデキクタなどの樹脂粘度計測器を用いて計測できるし、特許第3732821号公報に記載の方法によっても計測することができる。図3の例では、溶融樹脂の粘度が、1〜20Pa・sec、21〜50Pa・sec、51〜75Pa・sec、76〜100Pa・sec、101Pa・sec以上の5段階に区分されている。   For resin materials commonly used in the manufacture of molded articles, the viscosity of the molten resin stored in the heating cylinder in the metering process is known. Further, an unknown resin material can be measured using a resin viscosity measuring instrument such as a capillary rheometer or a melt indexer, or can be measured by the method described in Japanese Patent No. 3732821. In the example of FIG. 3, the viscosity of the molten resin is divided into five stages of 1 to 20 Pa · sec, 21 to 50 Pa · sec, 51 to 75 Pa · sec, 76 to 100 Pa · sec, and 101 Pa · sec or more.

一方、所定の射出圧力で加熱シリンダ内に貯えられた溶融樹脂を射出するときのバックフローを生じないスクリュの前進速度の限界値は、加熱シリンダの内面と逆流防止弁の外面との間のクリアランスが、逆流防止弁の交換が必要となる以前の適正値に調整された射出装置、例えば出荷時の射出装置を用いることにより求められる。本例においては、図2に示すように、射出圧力を100MPaとしてバックフローを生じないスクリュの前進速度の限界値を求め、溶融樹脂の粘度が1〜20Pa・sの樹脂材料については0.5mm/sec、21〜50Pa・secの樹脂材料については0.4mm/sec、51〜75Pa・secの樹脂材料については0.3mm/sec、76〜100Pa・secの樹脂材料については0.2mm/sec、101Pa・sec以上の樹脂材料については0.1mm/secを得た。   On the other hand, the limit value of the forward speed of the screw that does not cause backflow when the molten resin stored in the heating cylinder is injected at a predetermined injection pressure is the clearance between the inner surface of the heating cylinder and the outer surface of the check valve. However, it is calculated | required by using the injection apparatus adjusted to the appropriate value before the replacement | exchange of a backflow prevention valve was required, for example, the injection apparatus at the time of shipment. In this example, as shown in FIG. 2, the limit value of the forward speed of the screw that does not cause backflow with an injection pressure of 100 MPa is obtained, and the resin material having a molten resin viscosity of 1 to 20 Pa · s is 0.5 mm. / Sec for resin materials of 21-50 Pa · sec, 0.4 mm / sec, for resin materials of 51-75 Pa · sec, 0.3 mm / sec, for resin materials of 76-100 Pa · sec, 0.2 mm / sec For a resin material of 101 Pa · sec or higher, 0.1 mm / sec was obtained.

測定値格納部3には、センサ群13により検出された射出成形機の各部の計測情報(位置情報、速度情報、圧力情報、回転角情報、回転速度情報、温度情報など)がリアルタイムで取り込まれて格納される。この測定値格納部3に取り込まれて格納される計測情報には、射出工程(1次射出工程及び保圧工程)における実測射出速度データ、実測射出圧力データが含まれている。なお、実測射出速度データは、図示しない射出用サーボモータに付設されたエンコーダの計測情報と時間情報とに基づいて求められ、測定値格納部3に格納される。また、実測圧力データは、スクリュの後方側に取り付けられた図示しないロードセルによって測定され、測定値格納部3に格納される。   Measurement information (position information, speed information, pressure information, rotation angle information, rotation speed information, temperature information, etc.) of each part of the injection molding machine detected by the sensor group 13 is captured in the measurement value storage unit 3 in real time. Stored. The measurement information taken in and stored in the measurement value storage unit 3 includes actual injection speed data and actual injection pressure data in the injection process (primary injection process and pressure holding process). The actually measured injection speed data is obtained based on measurement information and time information of an encoder attached to an injection servo motor (not shown) and stored in the measurement value storage unit 3. The actually measured pressure data is measured by a load cell (not shown) attached to the rear side of the screw and stored in the measured value storage unit 3.

運転プロセス制御部4には、運転モード毎に予め用意された各工程の運転制御プログラムが記憶されている。そして、この運転プロセス制御部4は、この予め用意された運転制御プログラムと、運転条件設定格納部2に格納された各工程の運転条件の設定値とに基づき、かつ測定値格納部3中の計測情報や各部からの状態確認情報や自身の計時情報を参照してドライバ群14を駆動制御し、射出成形機に各運転モードに即した各工程の運転を実行させる。   The operation process control unit 4 stores an operation control program for each process prepared in advance for each operation mode. The operation process control unit 4 is based on the operation control program prepared in advance and the operation condition setting values stored in the operation condition setting storage unit 2 and in the measurement value storage unit 3. The driver group 14 is driven and controlled with reference to the measurement information, the state confirmation information from each part, and the own time information, and the operation of each process according to each operation mode is executed by the injection molding machine.

本例の射出成形機には、図4に示す逆流防止弁の交換時期判定手順が、運転制御プログラムとして運転プロセス制御部4に記憶されている。図4に示すように、本例の逆流防止弁の交換時期判定手順は、手順S1で逆流防止弁の交換時期判定モードへの切替が指示されたと判定したとき(Yes)、計量工程(手順S2)とノズルバック動作(手順S3)をこの順に実施した後、手順S4に移行して樹脂粘度の計測を行う。手順S1の交換時期判定モードへの切替指示は、オペレータが入力装置11を操作することにより行うこともできるし、運転条件設定格納部2に予め交換時期判定モードへの切替時期を設定しておくことにより行うこともできる。手順S2の計量工程は、正確な計量を行うため、自動運転中の計量工程と同様に、金型内に製品がありかつノズルタッチした状態で行われる。手順S3のノズルバック動作は、手順S4の樹脂粘度計測を、金型のキャビティ形状等の影響を受けることなく容易かつ高精度に実施するために行う。手順S4の樹脂粘度計測の具体的な方法に関しては、後に詳細に説明する。   In the injection molding machine of this example, the procedure for determining the replacement time of the check valve shown in FIG. 4 is stored in the operation process control unit 4 as an operation control program. As shown in FIG. 4, the procedure for determining the replacement time of the backflow prevention valve of the present example is that when it is determined in step S1 that switching to the replacement time determination mode of the backflow prevention valve is instructed (Yes), the measuring step (step S2 ) And the nozzle back operation (procedure S3) are performed in this order, and then the process proceeds to procedure S4 to measure the resin viscosity. The switching instruction to the replacement time determination mode in step S1 can be performed by the operator operating the input device 11, or the switching time to the replacement time determination mode is set in the operation condition setting storage unit 2 in advance. Can also be done. In order to perform accurate weighing, the weighing process in step S2 is performed in a state where the product is in the mold and the nozzle is touched, as in the weighing process during automatic operation. The nozzle back operation in step S3 is performed in order to carry out the resin viscosity measurement in step S4 easily and with high accuracy without being affected by the cavity shape of the mold. A specific method for measuring the resin viscosity in step S4 will be described in detail later.

樹脂粘度の計測後は、ノズルタッチ動作(手順S5)と計量工程(手順S6)をこの順に実施した後、手順S7に移行して射出速度の計測を行う。手順S5のノズルタッチ動作は、手順S6の計量工程を自動運転モード時に即して正確に行うために実施する。手順S7の射出速度の計測は、スクリュ23の位置を検出する位置センサの出力変化を時間で微分することにより求められる。   After the resin viscosity is measured, the nozzle touch operation (procedure S5) and the metering step (procedure S6) are performed in this order, and then the process proceeds to step S7 to measure the injection speed. The nozzle touch operation in step S5 is performed in order to accurately perform the weighing process in step S6 in accordance with the automatic operation mode. The measurement of the injection speed in step S7 is obtained by differentiating the output change of the position sensor that detects the position of the screw 23 with respect to time.

次いで、手順S8に移行して、計測された樹脂粘度と射出速度を図3に示した判定テーブルと対比し、計測された射出速度が、計測された樹脂粘度に対応して設定された射出速度の限界値以下であるか否か判定する。手順S8において、計測された射出速度はバックフローを生じない射出速度の限界値以下であると判定した場合(Yes)は、手順S9に進んで、自動運転を再開する。これに対して、計測された射出速度はバックフローを生じない射出速度の限界値を超えていると判定した場合(No)は、手順S10に進んで、逆流防止弁が交換時期に達している旨を表示装置に表示して、オペレータに報知する。   Next, the process proceeds to step S8, where the measured resin viscosity and the injection speed are compared with the determination table shown in FIG. 3, and the measured injection speed is set according to the measured resin viscosity. It is determined whether it is below the limit value. In step S8, when it is determined that the measured injection speed is equal to or less than the limit value of the injection speed at which no backflow occurs (Yes), the process proceeds to step S9 and automatic operation is resumed. On the other hand, if it is determined that the measured injection speed exceeds the limit value of the injection speed at which no backflow occurs (No), the process proceeds to step S10, and the check valve has reached the replacement time. A message is displayed on the display device to notify the operator.

樹脂粘度算出部6は、射出速度が一定であるときの実測射出圧力値(センサ群13中の射出圧力計測用センサの計測値)に基づいて樹脂粘度の算出を行う。射出速度が一定であるときの実測射出圧力値は、後述する樹脂粘度計測モードのように、加熱シリンダの先端部に備えられた射出ノズルを金型装置からノズルバックした状態で、加熱シリンダ内に貯えられた溶融樹脂をフリー射出することにより求められる。また、他の方法としては、射出ノズルを金型装置にノズルタッチした状態で金型内に実際に樹脂を射出し、射出速度が一定であることが保証されているストローク範囲(あるいは時間内)における実測射出圧力値を選択することによっても求められる。   The resin viscosity calculation unit 6 calculates the resin viscosity based on the actually measured injection pressure value (measured value of the injection pressure measuring sensor in the sensor group 13) when the injection speed is constant. The measured injection pressure value when the injection speed is constant is the same as the resin viscosity measurement mode, which will be described later, with the injection nozzle provided at the tip of the heating cylinder nozzle back from the mold device. It is calculated | required by injecting the stored molten resin free. As another method, the resin is actually injected into the mold with the injection nozzle touching the mold apparatus and the injection range is guaranteed to be constant (or within time). It is also obtained by selecting the actual injection pressure value at.

計測樹脂粘度記憶部7は、樹脂粘度算出部6が算出した樹脂粘度(計測樹脂粘度)を、樹脂材料名、樹脂材料製造メーカ名、樹脂材料品種番号、ロット番号などの入力装置11からのオペレータによる入力情報や、樹脂粘度計測時におけるバンドヒータの設定温度条件や、計測日時等々と対応付けて、適宜の格納テーブルの形式で記憶する。   The measured resin viscosity storage unit 7 is an operator from the input device 11 such as the resin material name, the resin material manufacturer name, the resin material type number, and the lot number, which is calculated by the resin viscosity calculating unit 6. Are stored in the form of an appropriate storage table in association with the input information according to the above, the set temperature condition of the band heater at the time of resin viscosity measurement, the measurement date and time, and the like.

バックフロー判定部5は、運転条件設定格納部2に格納された図3の判定テーブルと、測定値格納部3に格納されたスクリュ23の実測速度(射出速度)及び計測樹脂粘度記憶部7に記憶された計測樹脂粘度とを対比し、スクリュ23の実測速度が、計測樹脂粘度に相当する樹脂粘度について設定された射出速度を超えているか否かを判定する。例えば、ポリアミド樹脂を用いて射出成形を行い、計測樹脂粘度が25Pa・secであった場合には、図3の判定テーブルに記録された21〜50Pa・secに対応して設定された射出速度の限界値0.4mm/secとスクリュ23の実測速度とを対比し、スクリュ23の実測速度が例えば0.35mm/secである場合には、「バックフローなし」と判定し、スクリュ23の実測速度が例えば0.45mm/secである場合には、「バックフローあり」と判定する。バックフローありと判定された場合には、逆流防止弁が交換時期に至っている。   The backflow determination unit 5 stores the determination table of FIG. 3 stored in the operating condition setting storage unit 2, the measured speed (injection speed) of the screw 23 stored in the measurement value storage unit 3, and the measured resin viscosity storage unit 7. The stored measured resin viscosity is compared, and it is determined whether the measured speed of the screw 23 exceeds the injection speed set for the resin viscosity corresponding to the measured resin viscosity. For example, when injection molding is performed using a polyamide resin and the measured resin viscosity is 25 Pa · sec, the injection speed set corresponding to 21 to 50 Pa · sec recorded in the determination table of FIG. The limit value 0.4 mm / sec is compared with the measured speed of the screw 23. If the measured speed of the screw 23 is 0.35 mm / sec, for example, it is determined that there is no back flow, and the measured speed of the screw 23 is determined. Is, for example, 0.45 mm / sec, it is determined that “there is a back flow”. If it is determined that there is a backflow, the backflow prevention valve has reached the replacement time.

表示処理部8は、オペレータが入力装置11を操作することによって行われる所望表示画像の呼び出し指令に応じ、予め作成された表示画像作成・制御プロラムに基づいて、指定された表示モードの表示画像データを作成する。作成された画像データは、図示しないフレームバッファに転送されて一時記憶され、表示処理部8の指令によってこのフレームバッファの出力が表示装置12に送出されて、表示装置12の表示画面上に画像データが表示される。バックフロー判定部5によって「バックフローあり」と判定された場合、表示装置12の表示画面12aには、図5に例示するように、「バックフローが発生しています。逆流防止弁の交換時期です。」等の表示画像データが表示される。これに見ることより、オペレータは、逆流防止弁24が交換時期に至ったことを認識できるので、速やかに逆流防止弁24の交換作業に取りかかることができ、不良品の発生を防止又は最小限に抑制することができる。また、逆流防止弁24を適切なタイミングで交換できるので、無駄な交換作業の実施を回避することができ、射出成形機の稼働率を高めることができる。   The display processing unit 8 displays display image data in a designated display mode based on a display image creation / control program created in advance in response to a call instruction for a desired display image performed by an operator operating the input device 11. Create The created image data is transferred to a frame buffer (not shown) and temporarily stored. The output of the frame buffer is sent to the display device 12 according to a command from the display processing unit 8, and the image data is displayed on the display screen of the display device 12. Is displayed. When the backflow determination unit 5 determines that “there is a backflow”, the display screen 12a of the display device 12 has a “backflow has occurred. As shown in FIG. Is displayed. From this, the operator can recognize that the backflow prevention valve 24 has reached the replacement time, so that the operator can quickly start the replacement work of the backflow prevention valve 24, and prevent or minimize the occurrence of defective products. Can be suppressed. Moreover, since the backflow prevention valve 24 can be replaced at an appropriate timing, it is possible to avoid unnecessary replacement work and increase the operating rate of the injection molding machine.

以下、図4の手順S4に示した樹脂粘度計測の具体的な手法について説明する。   Hereinafter, a specific method of resin viscosity measurement shown in step S4 of FIG. 4 will be described.

計量工程で加熱シリンダ内に貯えられる溶融樹脂の粘度をη(Pa・sec)、射出工程で溶融樹脂に作用する剪断応力をτ(Pa)、射出工程における溶融樹脂の剪断速度(インラインスクリュ式の射出成形機においてはスクリュの前進速度で示される射出速度に相当)をγ(sec−1)としたとき、剪断応力τは、樹脂粘度η及び剪断速度γを用いて、下記の(1)式で表される。 The viscosity of the molten resin stored in the heating cylinder in the weighing process is η (Pa · sec), the shear stress acting on the molten resin in the injection process is τ (Pa), the shear rate of the molten resin in the injection process (in-line screw type In an injection molding machine, when γ (sec −1 ) is an injection speed indicated by the screw advance speed, the shear stress τ is expressed by the following equation (1) using the resin viscosity η and the shear speed γ. It is represented by

τ=η×γ ……(1)式
ここで、(1)式中の剪断速度γと溶融樹脂の粘度ηの間には、図6に示すような関係があることが確認されている。即ち、図6から明らかなように、剪断速度γが10〜10の範囲内にある場合には、剪断速度γの変化に伴って粘度ηも変化するが、剪断速度γが10未満の場合、及び、10を超える場合には、剪断速度γの変化の如何にかかわらず、粘度ηはほぼ一定の値を示す。したがって、剪断速度(射出速度)が10〜10の範囲内で所定の一定値を保っているときには、(1)式から溶融樹脂の粘度を算出することが可能となる。例えば、射出速度10mm/secより得られる剪断速度γは、射出成形機のサイズに関係なく、概ねγ=10〜10程度の値となって、上述した粘度の算出条件を良好に満たすものとなる。一方、射出速度100mm/secより得られる剪断速度γは、100トン以上の射出成形機ではγ=10近傍の値を示すこともあり、適切な速度設定のパラメータではなくなる。よって、本発明では、射出速度が5〜50mm/secの範囲内のある一定値を保つように制御して、上述した粘度の算出条件を良好に満たす範囲において、樹脂粘度の計測を行うようにしている。
τ = η × γ (1) Equation (1) Here, it has been confirmed that there is a relationship as shown in FIG. 6 between the shear rate γ in the equation (1) and the viscosity η of the molten resin. That is, as apparent from FIG. 6, when the shear rate γ is in the range of 10 1 to 10 5 , the viscosity η changes with the change of the shear rate γ, but the shear rate γ is less than 10 1. In the case of (1) and exceeding 10 5 , the viscosity η shows a substantially constant value regardless of the change in the shear rate γ. Therefore, when the shear rate (injection rate) is a predetermined constant value within the range of 10 1 to 10 5 , the viscosity of the molten resin can be calculated from the equation (1). For example, the shear rate γ obtained from the injection speed of 10 mm / sec is approximately γ = 10 3 to 10 4 regardless of the size of the injection molding machine, and satisfies the above-described viscosity calculation conditions satisfactorily. It becomes. Meanwhile, the shear rate gamma obtained from the injection speed 100 mm / sec, at 100 tons or more of the injection molding machine can also indicate the value of gamma = 10 5 neighborhood, no longer a parameter of appropriate speed settings. Therefore, in the present invention, the resin viscosity is measured in a range that satisfies the above-described viscosity calculation condition by controlling the injection speed to be a certain value within the range of 5 to 50 mm / sec. ing.

インラインスクリュ式の射出成形機において剪断応力τ及び剪断速度γは、JIS K7199により、射出圧力をP(Pa)、ノズル孔の直径をr(mm)、ノズルのランド長をL(mm)、流量をQ(mm/sec)としたとき、下記の(2)式及び(3)式でそれぞれ表される。 In an in-line screw type injection molding machine, the shear stress τ and shear rate γ are JIS K7199, injection pressure is P (Pa), nozzle hole diameter is r (mm), nozzle land length is L (mm), flow rate Is represented by the following formulas (2) and (3), where Q (mm 3 / sec).

τ=(P×r)/(4×L) ……(2)式
γ=(32×Q)/(π×r) ……(3)式
ここで、流量Qは、スクリュ断面積をA(mm)、射出速度(スクリュの前進速度)をV(mm/sec)とすると、
Q=A×V ……(4)式
で表されるから、スクリュの直径をDとすると、(4)式は、
Q=(π×D×V)/4 ……(5)式
で表され、(5)式を(3)式に代入すると、
γ=(8×D×V)/r ……(6)式
となる。
τ = (P × r) / (4 × L) (2) Formula γ = (32 × Q) / (π × r 3 ) (3) Here, the flow rate Q is the screw cross-sectional area. When A (mm 2 ) and the injection speed (screw advance speed) are V (mm / sec),
Q = A × V ...... Since it is expressed by equation (4), if the screw diameter is D, equation (4) is
Q = (π × D 2 × V) / 4 (represented by equation (5)), and substituting equation (5) into equation (3),
γ = (8 × D 2 × V) / r 3 (6)

したがって、結局のところ、溶融樹脂の粘度ηは、
η=(r×P)/(32×L×D×V) ……(7)式
によって、求められることになる。つまり、射出速度が一定であれば、射出圧力Pを実測すれば、一定に制御する射出速度の値やメカ寸法の値は既知であるので、実測射出圧力値に基づき樹脂粘度を算出することが可能となる。
Therefore, after all, the viscosity η of the molten resin is
η = (r 4 × P) / (32 × L × D 2 × V) (7) is obtained by the equation (7). That is, if the injection speed is constant, if the injection pressure P is actually measured, the value of the injection speed and the mechanical dimension that are controlled to be constant are known. Therefore, the resin viscosity can be calculated based on the actually measured injection pressure value. It becomes possible.

本実施形態に係る樹脂粘度の計測手法は、このような知見に基づいて構成されたものであり、計測された樹脂粘度は、樹脂材料メーカの提示する値とほぼ同等の、精度のよい値が得られることが実験によって確認された。   The resin viscosity measurement method according to the present embodiment is configured based on such knowledge, and the measured resin viscosity has a highly accurate value that is substantially equivalent to the value presented by the resin material manufacturer. It was confirmed by experiments that it was obtained.

図7に、射出ノズル22に形成されたノズル孔の直径r、射出ノズル22のランド長L及びスクリュ23の直径Dを図示する。なお、図7に記載の符号BH1〜BH4は、加熱シリンダ21及び射出ノズル22の外周に巻装されたバンドヒータを示している。   FIG. 7 illustrates the diameter r of the nozzle hole formed in the injection nozzle 22, the land length L of the injection nozzle 22, and the diameter D of the screw 23. 7 indicate band heaters wound around the outer circumferences of the heating cylinder 21 and the injection nozzle 22.

上述したように、射出速度一定の条件を満たせば、その間の射出圧力値を測定することによって、樹脂粘度を算出することができる。しかし、金型内に溶融樹脂を射出・充填すると、金型のキャビティ形状などにより射出圧力が変動することも考えられるし、超高速の射出を行う際には、射出速度が前記した粘度の算出条件を良好に満たす範囲から外れてしまうことも考えられる。そこで、本実施形態においては、樹脂粘度の計測を行う際には、射出ノズル22を金型にタッチせず、かつ射出速度一定の条件でスクリュ23の前進速度をフィードバック制御した状態で、樹脂粘度の測定を行うようにしている。   As described above, the resin viscosity can be calculated by measuring the injection pressure value during the constant injection speed condition. However, when the molten resin is injected and filled in the mold, the injection pressure may fluctuate depending on the cavity shape of the mold, etc. When performing ultra-high speed injection, the injection speed is calculated as described above. It is also conceivable that the value is out of the range that satisfies the conditions satisfactorily. Therefore, in the present embodiment, when the resin viscosity is measured, the resin viscosity is measured in a state in which the advance speed of the screw 23 is feedback controlled under the condition that the injection nozzle 22 is not touched to the mold and the injection speed is constant. I am trying to measure.

即ち、自動運転を行う前や自動運転を中断させた際に、逆流防止弁の交換時期判定モードへの切替が指示された場合には、例えば射出ストロークの50%まで量産時の計量制御条件で計量を行わせ、計量完了後に、ノズルバック動作を行って射出速度一定の条件(但し、射出速度は5〜50mm/secの範囲内を満たすものとする)でフリー射出を行わせる。そして、この際の射出圧力値を実測し、実測された射出圧力値に基づき樹脂粘度算出部6において樹脂粘度を算出する。算出された樹脂粘度は、前記表示装置12上に適宜の形態で表示されると共に、計測樹脂粘度記憶部7に記憶する。このとき、必要に応じて、樹脂材料名、樹脂材料製造メーカ名、樹脂材料品種番号、ロット番号などの入力装置11からのオペレータによる入力情報や、樹脂粘度計測時におけるバンドヒータBH1〜BH4の設定温度条件や、計測日時等々も、計測樹脂粘度データと併せて、計測樹脂粘度記憶部7に記憶する。もし、表示された樹脂粘度が所望値から外れていた場合には(例えば、樹脂材料メーカの推奨値から外れていた場合には)、オペレータはバンドヒータBH1〜BH4の設定温度を変更して、樹脂粘度が所望範囲に収まるようにバンドヒータBH1〜BH4による加熱条件を変更する。このとき、予めケーススタディして求めておいた樹脂粘度と各バンドヒータの設定温度との関係データが、計測樹脂粘度記憶部7やシステムコントローラ1が管理する適宜のデータベースに格納されている場合には、樹脂粘度を変更するための各部のバンドヒータ温度を表示させて、各バンドヒータBH1〜BH4の設定温度の変更を促すようにすることも可能である。図8は、原料樹脂としてPPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂を用い、射出速度を10mm/secに設定して射出を行った際の、各バンドヒータBH1〜BH4の設定温度と樹脂粘度との関係を示すテーブルである。このようなテーブルが予め用意されていれば、上記したような樹脂粘度を変更・補正するための各部のバンドヒータ温度を表示させることが可能となる。   That is, when switching to the replacement timing judgment mode of the backflow prevention valve is instructed before the automatic operation is performed or when the automatic operation is interrupted, for example, up to 50% of the injection stroke under the mass control conditions during mass production. Weighing is performed, and after the completion of weighing, the nozzle back operation is performed to perform free injection under the condition of a constant injection speed (provided that the injection speed satisfies the range of 5 to 50 mm / sec). Then, the injection pressure value at this time is measured, and the resin viscosity is calculated in the resin viscosity calculation unit 6 based on the actually measured injection pressure value. The calculated resin viscosity is displayed in an appropriate form on the display device 12 and is stored in the measured resin viscosity storage unit 7. At this time, if necessary, information input by the operator from the input device 11 such as a resin material name, a resin material manufacturer name, a resin material type number, and a lot number, and setting of the band heaters BH1 to BH4 at the time of resin viscosity measurement The temperature condition, the measurement date and time, and the like are stored in the measurement resin viscosity storage unit 7 together with the measurement resin viscosity data. If the displayed resin viscosity is out of the desired value (for example, out of the recommended value of the resin material manufacturer), the operator changes the set temperature of the band heaters BH1 to BH4, The heating conditions by the band heaters BH1 to BH4 are changed so that the resin viscosity falls within a desired range. At this time, when the relational data between the resin viscosity and the set temperature of each band heater, which has been obtained through a case study in advance, is stored in an appropriate database managed by the measured resin viscosity storage unit 7 or the system controller 1 It is also possible to display the band heater temperature of each part for changing the resin viscosity to prompt the change of the set temperature of each of the band heaters BH1 to BH4. FIG. 8 shows the relationship between the set temperature of each band heater BH1 to BH4 and the resin viscosity when PPS (polyphenylene sulfide) resin is used as the raw material resin and injection is performed with the injection speed set to 10 mm / sec. It is a table. If such a table is prepared in advance, it becomes possible to display the band heater temperature of each part for changing and correcting the resin viscosity as described above.

このように量産運転を行う際に射出成形機で樹脂粘度を測定するようにすると、射出成形機自体で、その場で、即座に、かつ、量産時と同様の計量条件で、樹脂粘度の測定を精度よく行うことができ、非常に利便性の高いものとなる。これに対し、従来のように専用計測器を用いて樹脂粘度の測定を行うと、時間と手間がかかり、また、量産時とは異なる可塑化条件となる可能性もあって、量産時の樹脂粘度とは異なるデータとなる虞もあった。さらにまた、量産運転を行う際に射出成形機で樹脂粘度を測定するようになすと、各バンドヒータの設定温度の変更も、設定温度指示のガイダンス表示によって、簡単・容易に行わせることも可能となる。 If the resin viscosity is measured with an injection molding machine during mass production in this way , the resin viscosity can be measured on the injection molding machine itself, immediately and under the same measurement conditions as in mass production. Can be performed with high accuracy, and is very convenient. On the other hand, if resin viscosity is measured using a dedicated measuring instrument as in the past, it takes time and effort, and there is a possibility of plasticizing conditions different from mass production. There was also a risk of data differing from the viscosity. Furthermore, if the resin viscosity is measured with an injection molding machine during mass production operation, the set temperature of each band heater can be changed easily and easily by the guidance display of the set temperature instruction. It becomes.

なお、計量工程の完了時に加熱シリンダ21の先端部に貯えられる溶融樹脂の粘度は、成形運転とは関係なく、単独で計測することもできる。この場合にも、自動運転を行う前や自動運転を中断させた際の樹脂粘度の計測と同様に、例えば射出ストロークの50%まで、その樹脂材料に応じて設定される量産時と同等の計量制御条件で計量を行わせ、計量完了後に、射出速度一定の条件(ただし、射出速度は5〜50mm/secの範囲内を満たすものとする)でフリー射出を行わせ、この際の射出圧力値を実測して、これに基づき樹脂粘度を算出する。このとき、任意の複数回数だけ計量と射出を繰り返して、各射出において計測した樹脂粘度とこれを統計演算した結果とを表示すると共に、記憶する。記憶するに際しては、必要に応じて、樹脂材料名、樹脂材料製造メーカ名、樹脂材料品種番号、ロット番号などの入力装置2からのオペレータによる入力情報や、樹脂粘度計測時におけるバンドヒータの設定温度条件や計測日時等も、併せて記憶する。   It should be noted that the viscosity of the molten resin stored at the tip of the heating cylinder 21 at the completion of the metering process can be measured independently regardless of the molding operation. In this case as well, the same measurement as in mass production, which is set according to the resin material, for example, up to 50% of the injection stroke, similar to the measurement of resin viscosity before automatic operation or when automatic operation is interrupted Weighing under control conditions, and after completion of weighing, let free injection be performed under the condition of constant injection speed (however, the injection speed shall be within the range of 5-50mm / sec), and the injection pressure value at this time The resin viscosity is calculated based on this measurement. At this time, measurement and injection are repeated a plurality of times arbitrarily, and the resin viscosity measured in each injection and the result of statistical calculation thereof are displayed and stored. When storing, if necessary, information input by the operator from the input device 2 such as a resin material name, a resin material manufacturer name, a resin material type number, a lot number, or a set temperature of the band heater when measuring the resin viscosity Conditions, measurement date and time, etc. are also stored.

このように、成形運転とは関係なく、単に樹脂の粘度を知りたい場合には、同一メーカ・同一樹脂材料のロット毎の樹脂粘度の比較や、同一樹脂材料であるも異なるメーカの樹脂粘度の比較などを、容易に行うことが可能となる。また、同一樹脂材料であるも保管状態が異なり、乾燥の度合いが違うと考えられる樹脂同士の粘度の比較も行えるので、樹脂材料の乾燥状況の把握も可能となる。さらにまた、この場合にも、量産時と同様の計量条件で、樹脂粘度の測定を精度よく行うことができ、かつ、従来のように専用計測器を用意する必要もなくなる。   In this way, if you just want to know the viscosity of the resin regardless of the molding operation, you can compare the resin viscosity for each lot of the same manufacturer and the same resin material, or the resin viscosity of the same manufacturer but different manufacturers. Comparison and the like can be easily performed. In addition, even if the same resin material is used, it is possible to compare the viscosities of resins that are considered to have different storage conditions and different degrees of drying, and thus it is possible to grasp the drying state of the resin material. In this case, the resin viscosity can be accurately measured under the same measurement conditions as in mass production, and there is no need to prepare a dedicated measuring instrument as in the prior art.

また、樹脂替えを行う際に逆流防止弁の交換時期判定モードへの切替が指示された場合には、樹脂Aから樹脂Bへの樹脂替えを行う自動パージング動作を実行させておいて、この際各フリー射出の樹脂粘度を計測・監視し、予め記憶させておいた樹脂Bの粘度が計測されると、樹脂替え完了とみなして、自動パージング動作を自動的に停止させるようにすることができる。   In addition, when switching to the replacement time determination mode of the backflow prevention valve is instructed when changing the resin, an automatic purging operation for changing the resin from the resin A to the resin B is executed. The resin viscosity of each free injection is measured and monitored, and when the viscosity of the resin B stored in advance is measured, it can be considered that the resin replacement has been completed and the automatic purging operation can be automatically stopped. .

このようにすると、従来、オペレータが射出成形機に付きっきりで、目視により樹脂替え完了を確認していた場合に比べて、オペレータにかかる負担がなくなり、また、樹脂替え完了を正確に判定できるので、樹脂替え時の樹脂量の低減を図ることも可能となる。   In this way, conventionally, the operator is clearly attached to the injection molding machine, and compared with the case where the resin replacement completion is confirmed visually, the burden on the operator is eliminated, and the resin replacement completion can be accurately determined. It is also possible to reduce the amount of resin when changing the resin.

上述の実施形態に係る射出成形機は、オペレータの指示に応じて又は所定のタイミングで自動的に、加熱シリンダ21内に貯えられた溶融樹脂の粘度測定と、スクリュ23の前進速度の測定とを行って、逆流防止弁が交換時期に至っているか否かの判定を行うので、溶融樹脂の粘度に関わりなく、逆流防止弁24が交換時期に至っているか否かの判定を適切に行うことができる。   The injection molding machine according to the above-described embodiment performs the measurement of the viscosity of the molten resin stored in the heating cylinder 21 and the measurement of the advance speed of the screw 23 in accordance with an operator instruction or automatically at a predetermined timing. Thus, since it is determined whether or not the backflow prevention valve has reached the replacement time, it is possible to appropriately determine whether or not the backflow prevention valve 24 has reached the replacement time regardless of the viscosity of the molten resin.

なお、上述の実施形態においては、判定テーブルに溶融樹脂の粘度と射出速度の限界値とを記憶したが、溶融樹脂の粘度に代えて、樹脂材料名を記憶することもできる。かかる構成によると、オペレータが直感的に樹脂粘度及び射出速度の限界値を認識しやすいので、逆流防止弁24の交換時期の判定をより円滑に行うことができる。   In the above-described embodiment, the viscosity of the molten resin and the limit value of the injection speed are stored in the determination table. However, the resin material name can be stored instead of the viscosity of the molten resin. According to such a configuration, the operator can easily recognize the limit values of the resin viscosity and the injection speed intuitively, so that it is possible to more smoothly determine the replacement time of the backflow prevention valve 24.

1 システムコントローラ
2 運転条件設定格納部
3 測定値格納部
4 運転プロセス制御部
5 バックフロー判定部
6 樹脂粘度算出部
7 計測樹脂粘度記憶部
8 表示処理部
11 入力装置
12 表示装置
12a 表示画面
13 センサ群
14 ドライバ群
21 加熱シリンダ
22 射出ノズル
23 スクリュ
24 逆流防止弁
31 計量用サーボモータ
32 タイミングベルト
34 射出用サーボモータ
35 タイミングベルト
36 回転→直線運動変換メカニズム
37 エンコーダ
38 ロードセル
39 エンコーダ
41 スクリュ回転数フィードバック制御部
42 速度フィードバック制御部
43 圧力フィードバック制御部
44 スイッチ部
BH1〜BH4 バンドヒータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 System controller 2 Operation condition setting storage part 3 Measured value storage part 4 Operation process control part 5 Back flow determination part 6 Resin viscosity calculation part 7 Measurement resin viscosity memory | storage part 8 Display processing part 11 Input device 12 Display apparatus 12a Display screen 13 Sensor Group 14 Driver group 21 Heating cylinder 22 Injection nozzle 23 Screw 24 Backflow prevention valve 31 Servo motor for metering 32 Timing belt 34 Servo motor for injection 35 Timing belt 36 Rotation → Linear motion conversion mechanism 37 Encoder 38 Load cell 39 Encoder 41 Screw rotation speed feedback Control unit 42 Speed feedback control unit 43 Pressure feedback control unit 44 Switch unit BH1 to BH4 Band heater

Claims (6)

加熱シリンダ内に回転可能かつ前後進可能に収納されたスクリュと、前記スクリュに取り付けられた逆流防止弁と、前記スクリュの駆動を制御するコントローラとを備え、前記スクリュを回転駆動して、前記加熱シリンダの先端部に所定量の溶融樹脂を貯える計量工程と、該計量工程の終了後に前記スクリュを前進駆動して、前記加熱シリンダの先端部に貯えられた溶融樹脂を金型のキャビティ内に射出する射出工程とを繰り返して、所定形状の成形品を連続的に製造するインラインスクリュ式の射出成形機において、
前記コントローラの記憶部には、前記加熱シリンダの先端部に貯えられる溶融樹脂の粘度と、当該加熱シリンダの先端部に貯えられた溶融樹脂前記加熱シリンダの内面と前記スクリュの外面との間のクリアランスが適正な射出装置を用いて所定の圧力を付与したときの、バックフローを生じない前記スクリュの前進速度の限界値との相関が記憶され、
当該コントローラは、オペレータの指示に応じて又は予め設定した所定のタイミングで自動的に、前記加熱シリンダの先端部に貯えられた溶融樹脂の粘度測定と、射出速度の測定とを行い、これらの各測定値を前記記憶部に記憶された前記溶融樹脂の粘度及び前記スクリュの前進速度の限界値と対比して、前記逆流防止弁が交換時期に至っているか否かを判定することを特徴とする射出成形機。
A screw housed in a heating cylinder so as to be rotatable and capable of moving back and forth; a backflow prevention valve attached to the screw; and a controller for controlling driving of the screw; and rotating the screw to drive the heating A metering process for storing a predetermined amount of molten resin at the tip of the cylinder, and after the metering process, the screw is driven forward to inject the molten resin stored at the tip of the heating cylinder into the cavity of the mold. In an inline screw type injection molding machine that continuously manufactures a molded product of a predetermined shape by repeating the injection process to
The storage unit of the controller, the a viscosity of the molten resin is stored in the distal end portion of the heating cylinder, between the outer surface of the inner surface and the screw of the heating cylinder into a molten resin is stored in the distal end portion of the heating cylinder The correlation with the limit value of the forward speed of the screw that does not cause backflow when a predetermined pressure is applied using an injection device with an appropriate clearance is stored,
The controller performs viscosity measurement of the molten resin stored in the tip of the heating cylinder and measurement of injection speed according to an operator's instruction or automatically at a predetermined timing set in advance. Injection in which the measured value is compared with the limit value of the viscosity of the molten resin and the forward speed of the screw stored in the storage unit to determine whether or not the backflow prevention valve has reached the replacement time. Molding machine.
前記溶融樹脂の粘度測定は、計量動作の完了後にノズルバックを行って、前記加熱シリンダの先端部に備えられたノズルを金型から離隔し、この状態で前記スクリュを前進駆動して、前記加熱シリンダの先端部に貯えられた溶融樹脂の射出動作を行うことにより行うことを特徴とする請求項1に記載の射出成形機。   The viscosity of the molten resin is measured by performing nozzle back after completion of the metering operation, separating the nozzle provided at the tip of the heating cylinder from the mold, and driving the screw forward in this state, The injection molding machine according to claim 1, wherein the injection molding machine is performed by performing an injection operation of molten resin stored in a tip portion of the cylinder. 前記射出速度の測定は、前記金型内に製品があり、かつ前記加熱シリンダの先端部に備えられたノズルを前記金型にノズルタッチした状態で実行することを特徴とする請求項1及び請求項2のいずれか1項に記載の射出成形機。   The measurement of the injection speed is performed in a state where a product is in the mold and a nozzle provided at a tip portion of the heating cylinder is in nozzle touch with the mold. Item 3. The injection molding machine according to any one of Items 2. 前記コントローラは、前記逆流防止弁が交換時期に至っているか否かの判定結果を、表示装置の表示画面に表示することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の射出成形機。   The injection according to any one of claims 1 to 3, wherein the controller displays a determination result of whether or not the backflow prevention valve has reached a replacement time on a display screen of a display device. Molding machine. 前記コントローラは、成形品を連続的に製造するための自動運転モードの実行プログラムと、前記逆流防止弁が交換時期に至っているか否かの判定を行うための検査モードの実行プログラムとを記憶部に記憶しており、前記自動運転モードの実行中にオペレータが入力装置を操作して前記検査モードへの移行を指示したとき、前記自動運転モードから前記検査モードへと移行して、前記逆流防止弁が交換時期に至っているか否かの判定を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の射出成形機。   The controller stores an execution program for an automatic operation mode for continuously manufacturing a molded product and an execution program for an inspection mode for determining whether or not the backflow prevention valve has reached a replacement time. And when the operator operates the input device to instruct to shift to the inspection mode during execution of the automatic operation mode, the automatic flow control mode shifts to the inspection mode, and the backflow prevention valve The injection molding machine according to any one of claims 1 to 4, wherein it is determined whether or not a replacement time has been reached. 前記コントローラは、成形品を連続的に製造するための自動運転モードの実行プログラムと、前記逆流防止弁が交換時期に至っているか否かの判定を行うための検査モードの実行プログラムと、前記検査モードの実行タイミングとを記憶部に記憶しており、前記記憶部に記憶された前記検査モードの実行タイミングに至ったとき、自動的に前記自動運転モードから前記検査モードに移行して、前記逆流防止弁が交換時期に至っているか否かの判定を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の射出成形機。   The controller includes an execution program for an automatic operation mode for continuously manufacturing a molded product, an execution program for an inspection mode for determining whether or not the backflow prevention valve has reached a replacement time, and the inspection mode. Is stored in the storage unit, and when the execution timing of the inspection mode stored in the storage unit is reached, the automatic operation mode is automatically shifted to the inspection mode, and the backflow prevention is performed. The injection molding machine according to any one of claims 1 to 4, wherein it is determined whether or not the valve has reached a replacement time.
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