JP2020116767A - Injection molding machine and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、射出成形機およびその制御方法に関する。 The present invention relates to an injection molding machine and a control method thereof.
従来の射出成形機の一例が特許文献1に開示されている。特許文献1の射出成形機は射出シリンダを有している。射出シリンダの後部には油が収容されており、この油を射出シリンダに対して注入および排出することにより油圧を制御するサーボ弁が設けられている。サーボ弁により油圧を変えると、スクリューの位置が変化して、射出シリンダ内の樹脂圧および金型内の樹脂圧が変化する。サーボ弁は制御装置に接続されている。
制御装置は、金型内樹脂圧閉ループ制御手段と、リザーバ内樹脂圧閉ループ制御手段と、切換区間制御手段と、を有している。金型内樹脂圧閉ループ制御手段は、金型内の樹脂圧とその目標値とに基づいてサーボ弁の操作量を制御する。リザーバ内樹脂圧閉ループ制御手段は、射出シリンダのリザーバ内の樹脂圧とその目標値とに基づいてサーボ弁の操作量を制御する。そして、切換区間制御手段は、金型内樹脂圧閉ループ制御手段による操作量からリザーバ内樹脂圧閉ループ制御手段による操作量へ切り換える。 The control device has an in-mold resin pressure closed loop control means, a reservoir resin pressure closed loop control means, and a switching section control means. The in-mold resin pressure closed loop control means controls the operation amount of the servo valve based on the resin pressure in the mold and its target value. The in-reservoir resin pressure closed loop control means controls the operation amount of the servo valve based on the resin pressure in the reservoir of the injection cylinder and its target value. Then, the switching section control means switches from the operation amount by the resin pressure closed loop control means in the mold to the operation amount by the resin pressure closed loop control means in the reservoir.
特許文献1の射出成形機では、保圧工程の開始時点t1から時点t2までの区間Aでは、金型内樹脂圧閉ループ制御手段によりサーボ弁の操作量を制御する。時点t2から時点t3までの区間Bでは、切換区間制御手段によりサーボ弁の操作量を制御する。時点t3以後の区間Cでは、リザーバ内樹脂圧閉ループ制御手段によりサーボ弁の操作量を制御する。
In the injection molding machine of
保圧工程において、金型内の樹脂圧に基づいて樹脂材料に適切な圧力を加えることにより、(1)樹脂材料の製造ロットの変更や成形サイクル時間のばらつきによる樹脂材料の流動性の変化による影響を抑制することができ、(2)インサート成形では、不適切な圧力が加わることによるインサートワークの破損を防ぐことができる。 In the pressure-holding process, by applying an appropriate pressure to the resin material based on the resin pressure in the mold, (1) due to a change in the manufacturing lot of the resin material or a change in the fluidity of the resin material due to variations in molding cycle time. The influence can be suppressed, and (2) insert molding can prevent damage to the insert work due to improper pressure.
上記射出成形機では、金型内樹脂圧閉ループ制御手段の制御によりスクリューの位置が変化してから金型内の樹脂圧が変化するまでに比較的長い時間がかかる。そのため、スクリューの位置が必要以上に大きく変化してしまい、金型内の樹脂圧が目標値から一時的に大きくずれるオーバーシュートやアンダーシュートが生じることがある。このようなオーバーシュートやアンダーシュートは、成形品の品質低下の要因となり得る。閉ループ制御のゲインの調整によりオーバーシュートやアンダーシュートを抑制することが考えられるが、その調整は専門的な知識を必要とする高度かつ困難なものであり、また、調整の困難さのわりには効果が小さい。 In the above injection molding machine, it takes a relatively long time from the position of the screw is changed by the control of the resin pressure closed loop control means in the mold until the resin pressure in the mold is changed. Therefore, the position of the screw may change more than necessary, and overshoot or undershoot may occur in which the resin pressure in the mold temporarily deviates largely from the target value. Such overshoot and undershoot can cause deterioration of the quality of the molded product. It is possible to suppress overshoot and undershoot by adjusting the gain of closed-loop control, but the adjustment is a sophisticated and difficult task that requires specialized knowledge. Is small.
本発明者はこの課題について鋭意検討した。その結果、一般的には金型内樹脂圧の変化に対して追従性をよくするためにスクリューを最大速度で移動させることが好ましいと考えられていたが、本発明者は、スクリューの速度が速すぎるために必要以上にスクリューの位置が変化してしまうことが原因であることに気がついた。そこで、本来、オーバーパック(金型への樹脂材料の過充填)を防止するために設けられたスクリューの前進時速度を規制する機能を用い、保圧工程時のスクリューの前進時速度を最大速度より低くすることでオーバーシュートを抑制できることを見いだした。 The present inventor diligently studied this problem. As a result, it was generally considered that it is preferable to move the screw at the maximum speed in order to improve the followability with respect to the change in the resin pressure in the mold, but the present inventors have found that the screw speed is I realized that the cause was that the screw position changed more than necessary because it was too fast. Therefore, originally, the function to regulate the forward speed of the screw provided to prevent overpack (overfilling of the resin material into the mold) is used to maximize the forward speed of the screw during the pressure holding process. It was found that lowering can suppress overshoot.
しかしながら、スクリューの前進時速度を低くすると、アンダーシュートから金型内の樹脂圧が上昇して目標値に戻るまでに時間がかかってしまう。そのため、保圧工程時のスクリューの前進時速度を十分に低くすることができず、オーバーシュートおよびアンダーシュートを十分に抑制することができない。 However, when the forward speed of the screw is reduced, it takes time for the resin pressure in the mold to rise from the undershoot and to return to the target value. Therefore, the forward speed of the screw during the pressure holding step cannot be sufficiently reduced, and overshoot and undershoot cannot be sufficiently suppressed.
そこで、本発明は、保圧動作時の金型内樹脂圧のオーバーシュートおよびアンダーシュートを効果的に抑制できる射出成形機およびこの射出成形機の制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide an injection molding machine that can effectively suppress overshoot and undershoot of resin pressure in a mold during a pressure-holding operation, and a control method for this injection molding machine.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る射出成形機は、金型のキャビティに通じるノズルが先端に設けられた射出シリンダと、前記射出シリンダに収容されたスクリューと、前記スクリューを回転および前後進させるスクリュー駆動部と、前記キャビティ内の樹脂材料の圧力である金型内樹脂圧を検出する金型内圧力検出部と、前記スクリューによって前記キャビティに充填された樹脂材料に圧力を加える保圧動作を実行するように前記スクリュー駆動部を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記保圧動作での前記スクリューの前進時速度が前進時速度規制値以下となるように規制する射出成形機であって、前記制御部は、前記保圧動作での前記スクリューの後退時速度が後退時速度規制値以下となるように規制することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an injection molding machine according to one aspect of the present invention includes an injection cylinder provided with a nozzle communicating with a cavity of a mold at a tip thereof, a screw housed in the injection cylinder, and the screw. A screw driving unit for rotating and moving forward and backward, an in-mold pressure detecting unit for detecting an in-mold resin pressure which is a pressure of the resin material in the cavity, and a pressure for the resin material filled in the cavity by the screw. A control unit that controls the screw drive unit to execute a pressure-holding operation to be applied, and the control unit is configured such that the forward speed of the screw in the pressure-holding operation is equal to or lower than the forward speed limit value. In the above-described injection molding machine, the control unit controls the backward movement speed of the screw in the pressure-holding operation to be equal to or lower than the backward movement speed regulation value.
本発明によれば、保圧動作でのスクリューの前進時速度が前進時速度規制値以下となるように規制するとともに、保圧動作でのスクリューの後退時速度が後退時速度規制値以下となるように規制する。このようにすることで、保圧動作においてスクリューの位置が必要以上に大きく変化してしまうことを抑制できる。そのため、金型内樹脂圧のアンダーシュートを効果的に抑制できるので、前進時速度を低くしてもアンダーシュートから金型内樹脂圧が上昇して目標値に戻るまでに要する時間を短くすることができる。これにより、前進時速度を十分に低くすることができるので、金型内樹脂圧のオーバーシュートも効果的に抑制できる。 According to the present invention, the forward speed of the screw in the pressure-holding operation is regulated to be equal to or lower than the forward speed limit value, and the backward speed of the screw in the pressure-holding operation is equal to or lower than the backward speed limit value. To regulate. By doing so, it is possible to prevent the position of the screw from changing more than necessary during the pressure-holding operation. Therefore, the undershoot of the resin pressure in the mold can be effectively suppressed.Therefore, shorten the time required for the resin pressure in the mold to rise from the undershoot and return to the target value even if the forward speed is reduced. You can As a result, the forward speed can be made sufficiently low, and the overshoot of the resin pressure inside the mold can be effectively suppressed.
本発明において、前記前進時速度規制値および前記後退時速度規制値を設定するための設定画面を表示する表示部をさらに有することが好ましい。このようにすることで、射出成形機のユーザーによって前進時速度規制値および後退時速度規制値を適切に設定することができる。 In the present invention, it is preferable to further include a display unit for displaying a setting screen for setting the forward speed regulation value and the backward speed regulation value. By doing so, the user of the injection molding machine can appropriately set the forward speed regulation value and the backward speed regulation value.
本発明において、前記制御部は、前記保圧動作において前記金型内圧力検出部によって検出された前記金型内樹脂圧に基づいて前記前進時速度規制値および前記後退時速度規制値を調整することが好ましい。このようにすることで、保圧動作時に実際に検出された金型内樹脂圧が適切な値となるように前進時速度規制値および後退時速度規制値を自動的に調整することができる。これにより、ユーザーによる調整作業を省略したり、調整作業の負担を軽減したりすることができる。 In the present invention, the control section adjusts the forward speed regulation value and the backward speed regulation value based on the in-mold resin pressure detected by the in-mold pressure detecting section in the pressure holding operation. It is preferable. By doing so, the forward speed regulation value and the backward speed regulation value can be automatically adjusted so that the resin pressure in the mold actually detected during the pressure holding operation becomes an appropriate value. As a result, the adjustment work by the user can be omitted or the burden of the adjustment work can be reduced.
本発明において、前記制御部は、前記保圧動作において前記金型内圧力検出部によって検出された前記金型内樹脂圧が保圧目標圧力値となるように前記スクリュー駆動部を制御し、当該金型内樹脂圧が前記保圧目標圧力値を含む許容圧力範囲の上限値より大きいとき前記前進時速度規制値を減少させ、かつ、下限値より小さいとき前記後退時速度規制値を減少させることが好ましい。このようにすることで、比較的簡易な処理によって前進時速度規制値および後退時速度規制値を自動的に調整することができる。 In the present invention, the control unit controls the screw drive unit such that the in-mold resin pressure detected by the in-mold pressure detection unit in the pressure-holding operation becomes a holding target pressure value, Decreasing the forward speed regulation value when the resin pressure in the mold is larger than the upper limit value of the allowable pressure range including the holding pressure target pressure value, and decreasing the backward movement speed regulation value when it is smaller than the lower limit value. Is preferred. By doing so, the forward speed regulation value and the backward speed regulation value can be automatically adjusted by a relatively simple process.
上記目的を達成するために、本発明の他の一態様に係る射出成形機の制御方法は、金型のキャビティに通じるノズルが先端に設けられた射出シリンダと、前記射出シリンダに回転および前後進可能に収容されたスクリューと、を有する射出成形機の制御方法であって、前記スクリューによって前記キャビティに充填された樹脂材料に圧力を加える保圧工程において、前記スクリューの前進時速度が前進時速度規制値以下となるように規制するとともに前記スクリューの後退時速度が後退時速度規制値以下となるように規制することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for controlling an injection molding machine according to another aspect of the present invention is an injection cylinder provided with a nozzle communicating with a cavity of a mold at a tip thereof, and a rotation and forward/backward movement of the injection cylinder. A screw that can be accommodated, and a method of controlling an injection molding machine having a screw, wherein the forward speed of the screw is a forward speed in a pressure-holding step of applying pressure to the resin material filled in the cavity by the screw. It is characterized in that it is controlled so as to be equal to or less than a regulation value and that the backward speed of the screw is equal to or lower than the backward speed regulation value.
本発明によれば、保圧工程でのスクリューの前進時速度が前進時速度規制値以下となるように規制するとともに、保圧工程でのスクリューの後退時速度が後退時速度規制値以下となるように規制する。このようにすることで、保圧工程においてスクリューの位置が必要以上に大きく変化してしまうことを抑制できる。そのため、金型内樹脂圧のアンダーシュートを効果的に抑制できるので、前進時速度を低くしてもアンダーシュートから金型内樹脂圧が上昇して目標値に戻るまでに要する時間を短くすることができる。これにより、前進時速度を十分に低くすることができるので、金型内樹脂圧のオーバーシュートも効果的に抑制できる。 According to the present invention, the forward speed of the screw in the pressure holding step is regulated to be equal to or lower than the forward speed regulation value, and the backward speed of the screw in the pressure holding step is equal to or lower than the backward speed regulation value. To regulate. By doing so, it is possible to prevent the position of the screw from changing more than necessary in the pressure holding step. Therefore, the undershoot of the resin pressure in the mold can be effectively suppressed.Therefore, shorten the time required for the resin pressure in the mold to rise from the undershoot and return to the target value even if the forward speed is reduced. You can As a result, the forward speed can be made sufficiently low, and the overshoot of the resin pressure inside the mold can be effectively suppressed.
本発明によれば、保圧動作時の金型内樹脂圧のオーバーシュートおよびアンダーシュートを効果的に抑制できる。そのため、成形品の品質低下を効果的に抑制できる。 According to the present invention, it is possible to effectively suppress overshoot and undershoot of the resin pressure in the mold during the pressure holding operation. Therefore, the deterioration of the quality of the molded product can be effectively suppressed.
以下、本発明の一実施形態に係る射出成形機について、図1〜図5を参照して説明する。 Hereinafter, an injection molding machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
図1は、本発明の一実施形態に係る射出成形機の正面図である。図2は、図1の射出成形機の要部拡大断面図である。図3は、図1の射出成形機の機能ブロックを説明する図である。図4は、図1の射出成形機の表示部が表示する設定画面の一例を示す図である。図5は、図1の射出成形機の射出工程および保圧工程を説明する図である。 FIG. 1 is a front view of an injection molding machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the injection molding machine of FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating functional blocks of the injection molding machine of FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of a setting screen displayed on the display unit of the injection molding machine of FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an injection process and a pressure holding process of the injection molding machine of FIG.
図1〜図3に構成を示す本実施形態に係る射出成形機1は、上金型2および下金型3を型締することで形成されるキャビティ4に溶融した樹脂材料を射出充填し、冷却固化することで成形品を得るものである。なお、本実施形態は、金型が鉛直方向に開閉しかつ射出シリンダが鉛直方向に沿って配置された竪型射出成形機に本発明を適用した構成の一例を示すものである。これ以外にも、金型が水平方向に開閉しかつ射出シリンダが水平方向に沿って配置された横型の射出成形機に本発明を適用してもよい。
An
射出成形機1は、機台6上に、樹脂材料を射出するための射出ユニット10と、上金型2と下金型3とを当接させ、型締力を発生させて型締を行うための型締ユニット20と、表示操作ユニット30と、を有している。また、射出成形機1は、当該射出成形機1全体の動作を司る制御部40を有している。
The
射出ユニット10は、下方を向くノズル11aが先端に設けられた射出シリンダ11と、射出シリンダ11内に回転および前後進可能に収容されたスクリュー12と、を有している。ノズル11aは、上金型2にタッチした状態においてランナーやスプール、ゲートなどを有する樹脂流路5を介してキャビティ4に通じている。また、射出ユニット10は、ノズル11aを上金型2にタッチさせる電動モータなどを有する射出ユニット駆動部13(図1、図2において図示を省略)、および、射出シリンダ11内でスクリュー12を回転および前後進させる電動モータなどを有するスクリュー駆動部14を有している。射出ユニット10が下方に移動して上金型2に近づくことを前進といい、上方に移動して上金型2から離れることを後退という。射出ユニット駆動部13およびスクリュー駆動部14は、制御部40に接続されており、制御部40からの制御信号に応じて動作する。
The
射出ユニット10は、スクリュー12とスクリュー駆動部14との間に射出シリンダ内圧力検出部としてのロードセル16を有している。ロードセル16は、射出シリンダ11内でスクリュー12に作用する樹脂材料の圧力を検知するものである。ロードセル16は、スクリュー12またはスクリュー駆動部14に取り付けられており、射出シリンダ11の外に設けられている。ロードセル16は、制御部40に接続されており、射出シリンダ11内の樹脂材料の圧力である射出シリンダ内樹脂圧Piを検出して制御部40に射出シリンダ内樹脂圧Piを示す信号を送信する。なお、ロードセル16に代えて、例えば、射出シリンダ11の内壁に圧力センサーを埋め込んだ構成としてもよいが、ロードセル16を採用することで、射出シリンダ11の外に設けることができるため、簡易な構成で射出シリンダ内樹脂圧Piを検出できる。
The
射出ユニット10は、射出シリンダ11内でのスクリュー12の前後方向(図1の上下方向)の位置を検出するスクリュー位置検出部としての位置センサー17を有している。位置センサー17は、制御部40に接続されており、射出シリンダ11内でのスクリュー12の位置であるスクリュー位置Lを検出して制御部40にスクリュー位置Lを示す信号を送信する。
The
型締ユニット20は、上金型2が下面21aに取り付けられる平板状の上部プレートとしての可動プレート21と、上金型2と型締される下金型3が上面22aに取り付けられる下部プレートとしての円板状のロータリーテーブル22と、を有している。上金型2と下金型3とを型締することによりキャビティ4が形成される。ロータリーテーブル22は、複数の下金型3が取り付けられ、回転することにより複数の下金型3を上金型2と対向する位置まで順次搬送する。型締ユニット20は、上金型2および下金型3の開閉ならびに製品取り出しのための図示しないアクチュエータを有している。
The
可動プレート21の上方に射出シリンダ11が配置されている。可動プレート21の中心部には、射出シリンダ11のノズル11aを挿入できる大きさの貫通孔21bが形成されている。貫通孔21bの上部はすり鉢状に形成されている。ノズル11aは、貫通孔21bに挿通されて上金型2にタッチする。
The
型締ユニット20は、可動プレート21の上面21cにノズル11aを囲うように設けられた立方体の箱形のカバー23を有している。
The
型締ユニット20は、上金型2と下金型3とが型締されることにより形成されるキャビティ4内の樹脂材料の圧力を検出する金型内圧力検出部としての金型内圧力センサー26を有している。金型内圧力センサー26は、制御部40に接続されており、キャビティ4内の樹脂材料の圧力である金型内樹脂圧Pcを検出して制御部40に金型内樹脂圧Pcを示す信号を送信する。
The
表示操作ユニット30は、射出成形機1に係る情報を表示する表示部31と、操作を入力するため操作部32と、を有している。表示部31および操作部32は、制御部40に接続されている。表示部31は、制御部40からの制御信号に基づき、表示領域に各種画面を表示する。操作部32は、複数のキーを備えており、各キーに入力された操作に応じた信号を制御部40に送信する。なお、表示操作ユニット30は、操作部32としてタッチパネルを備え、表示部31に表示領域に重ねられたタッチパネルとそこに表示したアイコンとを組み合わせて構成したソフトウェアスイッチを有していてもよい。
The
制御部40は、例えば、CPU、メモリ、各種I/Oインタフェースなどを有する組み込み機器用のマイクロコンピュータを有して構成されている。制御部40は、型閉工程、計量工程、射出工程、保圧工程、型開工程および取り出し工程などの各工程において、射出ユニット10が有する射出ユニット駆動部13およびスクリュー駆動部14や型締ユニット20が有する図示しないアクチュエータなどの動作を制御する。
The
制御部40からの制御信号に基づき、表示部31は、射出動作および保圧動作に関する各種パラメータを設定するための設定画面33を表示する。図4に設定画面33の一例を示す。各種パラメータの設定値は、操作部32を通じて入力され、制御部40のメモリに記憶される。設定画面33は、射出動作設定部34および保圧動作設定部35を有している。射出動作設定部34には、パラメータとして「位置」、「速度」、「1次圧」が設定される。保圧動作設定部35には、パラメータとして「圧力」、「タイマ」、「前進速度」、「後退速度」が設定される。射出動作設定部34および保圧動作設定部35は、多段設定可能(本実施形態においては1段〜7段)である。各種パラメータは、射出成形機1や成形品の構成などに応じた設定値が適宜設定される。
Based on the control signal from the
射出動作設定部34の「位置」には、各段におけるスクリュー12の動作開始位置(単位:mm)が設定される。射出動作設定部34の「速度」には、各段におけるスクリュー12の速度(スクリュー速度V)の目標値(単位:mm/秒)が設定される。射出動作設定部34の「1次圧」には、各段における射出シリンダ内樹脂圧Piの許容上限値(単位:MPa)が設定される。本実施形態では、1段目の「位置」、「速度」、「1次圧」の設定値として、順に「100mm」、「50mm/秒」、「80MPa」が設定されている。2段目〜7段目は未使用(未設定)である。
In the “position” of the injection
保圧動作設定部35の「圧力」には、各段における保圧目標圧力値Ps(単位:MPa)が設定される。保圧動作設定部35の「タイマ」には、各段における保圧時間Th(単位:秒)が設定される。保圧動作設定部35の「前進速度」には、各段におけるスクリュー12の前進時速度規制値Vf(単位:mm/秒)が設定される。保圧動作設定部35の「後退速度」には、各段におけるスクリュー12の後退時速度規制値Vb(単位:mm/秒)が設定される。本実施形態では、1段目の「圧力」、「タイマ」、「前進速度」、「後退速度」の設定値として、順に「60MPa」、「10秒」、「2mm/秒」、「1mm/秒」が設定されている。2段目〜7段目は未使用(未設定)である。スクリュー12の速度に関する値は、スクリュー12が前進するときは前進方向を正の値とし、スクリュー12が後退するときは後退方向を正の値としている。
The pressure holding target pressure value Ps (unit: MPa) in each stage is set in the “pressure” of the pressure holding
次に、上述した本実施形態の射出成形機1の動作(制御方法)の一例について、図5を参照して説明する。
Next, an example of the operation (control method) of the above-described
図5は、射出工程および保圧工程におけるスクリュー速度Vおよび金型内樹脂圧Pcの変化の様子を示すグラフである。図5の右側部分は、射出工程時のグラフであり、スクリュー位置L(横軸)に対するスクリュー速度Vおよび金型内樹脂圧Pc(縦軸)を示す。図5の右側部分において、左方向に進むほどスクリュー12の位置が前方に移動する。図5の左側部分は、保圧工程時のグラフであり、保圧時間Th(横軸)に対するスクリュー速度Vおよび金型内樹脂圧Pc(縦軸)を示す。図5の左側部分において、左方向に進むほど保圧時間Thが進む。
FIG. 5 is a graph showing changes in the screw speed V and the in-mold resin pressure Pc in the injection process and the pressure holding process. The right part of FIG. 5 is a graph during the injection process and shows the screw speed V and the resin pressure Pc in the mold (vertical axis) with respect to the screw position L (horizontal axis). In the right side portion of FIG. 5, the position of the
まず、射出成形機1の制御部40は、射出ユニット駆動部13を制御して、射出ユニット10を前進させ、ノズル11aを上金型2にタッチさせる。この状態において、ノズル11aとキャビティ4とが樹脂流路5を介して通じており、スクリュー12は初期位置(例えば0mmの位置)にある。また、射出シリンダ11は図示しないヒーターによって加熱されているとともに、射出シリンダ11内の樹脂材料がスクリュー12により混練されており、射出シリンダ11の先端部近傍の樹脂材料は溶融状態となっている。
First, the
そして、制御部40は、型閉工程において、図示しない型締駆動部を制御して、上金型2および下金型3を重ねて型締めする(型閉動作)。
Then, in the mold closing step, the
制御部40は、計量工程において、スクリュー駆動部14を制御して、スクリュー12を回転させながら計量位置(例えば、射出動作設定部34の1段目の「位置」)まで後退させ、1回の射出に必要となる量の樹脂材料を射出シリンダ11の先端部に供給する(計量動作)。
In the measuring process, the
制御部40は、射出工程において、スクリュー駆動部14を制御して、スクリュー12を前進させることによって、射出シリンダ11の先端部の樹脂材料を樹脂流路5を介してキャビティ4に射出する(射出動作)。
In the injection process, the
具体的には、制御部40は、射出動作中に位置センサー17から送信される信号に基づいてスクリュー位置Lを取得する。そして、制御部40は、スクリュー駆動部14を制御して、スクリュー速度Vがスクリュー位置Lに応じて設定された目標値(射出動作設定部34の「速度」)となるようにスクリュー12を前進させる。また、制御部40は、射出動作中に金型内圧力センサー26から送信される信号に基づいて金型内樹脂圧Pcを取得する。そして、制御部40は、金型内樹脂圧Pcが所定の動作切替圧力値に到達すると、射出動作から保圧動作に切り替える(型内圧切替方式)。なお、このような型内圧切替の構成に代えて、スクリュー位置Lが所定の動作切替位置に到達すると、射出動作から保圧動作に切り替える構成(スクリュー位置切替方式)を採用してもよい。
Specifically, the
制御部40は、保圧工程において、スクリュー駆動部14を制御して、スクリュー12を前後進させることによって、キャビティ4に充填された樹脂材料に圧力を加える(保圧動作)。具体的には、制御部40は、金型内圧力センサー26から送信される信号に基づいて金型内樹脂圧Pcを取得するとともに、スクリュー駆動部14をフィードバック制御して金型内樹脂圧Pcが保圧目標圧力値Ps(保圧動作設定部35の「圧力」)となるようにスクリュー12を前後進させる。制御部40は、保圧動作を所定の保圧時間Th(保圧動作設定部35の「タイマ」)にわたって実行する。
In the pressure-holding step, the
また、制御部40は、保圧工程において、スクリュー12の前進時速度および後退時速度を規制する。具体的には、制御部40は、保圧動作中に位置センサー17から送信される信号に基づいてスクリュー位置Lを取得し、スクリュー位置Lからスクリュー速度Vを得る。そして、制御部40は、前進時のスクリュー速度Vが前進時速度規制値Vf以下となるようにスクリュー駆動部14を制御するとともに、後退時のスクリュー速度Vが後退時速度規制値Vb以下となるようにスクリュー駆動部14を制御する。このようにすることで、前進時および後退時のスクリュー速度Vの大きさ(絶対値)がスクリューの最大速度の大きさより十分に小さくなるように規制することができる。そのため、保圧動作において、スクリュー12が前進および後退した際にスクリュー位置Lが必要以上に大きく変化してしまうことを抑制できる。
In addition, the
次に、制御部40は、型開工程において、型締駆動部を制御して、上金型2および下金型3を上下方向に開く(型開動作)。そして、制御部40は、取り出し工程において、図示しないエジェクトピンによりキャビティ4から成形品を取り出す(取り出し動作)。
Next, in the mold opening step, the
以降、上記型閉工程〜上記取り出し工程を繰り返して成形品の成形を行う。 After that, the molded article is molded by repeating the mold closing step to the removing step.
以上より、本実施形態の射出成形機1によれば、保圧動作でのスクリュー12の前進時速度が前進時速度規制値Vf以下となるように規制するとともに、保圧動作でのスクリュー12の後退時速度が後退時速度規制値Vb以下となるように規制する。このようにすることで、保圧動作においてスクリュー位置Lが必要以上に大きく変化してしまうことを抑制できる。そのため、金型内樹脂圧Pcのアンダーシュートを効果的に抑制できるので、前進時速度を低くしてもアンダーシュートから金型内樹脂圧Pcが上昇して保圧目標圧力値Psに戻るまでに要する時間を短くすることができる。これにより、スクリュー12の前進時速度を十分に低くすることができるので、金型内樹脂圧Pcのオーバーシュートも効果的に抑制できる。
As described above, according to the
また、前進時速度規制値Vfおよび後退時速度規制値Vbを設定するための設定画面33を表示する表示部31を有している。このようにすることで、射出成形機1のユーザーによって前進時速度規制値Vfおよび後退時速度規制値Vbを適切に設定することができる。
Further, it has a
上述した実施形態では、設定画面33において設定された前進時速度規制値Vfおよび後退時速度規制値Vb(保圧動作設定部35の「前進速度」および「後退速度」)を用いて保圧動作を実行する構成であった。このような構成以外にも、例えば、前進時速度規制値Vfおよび後退時速度規制値Vbを適切な値に自動調整する構成としてもよい。このような構成について、図6〜図8を参照して説明する。
In the above-described embodiment, the pressure-holding operation is performed using the forward speed regulation value Vf and the backward speed regulation value Vb (“forward speed” and “reverse speed” of the pressure-holding operation setting unit 35) set on the
図6〜図8は、図1の射出成形機において前進時速度規制値および後退時速度規制値を自動的に調整する動作を説明する図であって、順に調整初期状態、調整途中状態、調整完了状態を示す。図6〜図8は、図5と同様に、射出工程および保圧工程におけるスクリュー速度Vおよび金型内樹脂圧Pcの変化の様子を示すグラフである。 6 to 8 are views for explaining the operation of automatically adjusting the forward speed regulation value and the backward speed regulation value in the injection molding machine of FIG. Indicates the completion status. 6 to 8 are graphs showing changes in the screw speed V and the in-mold resin pressure Pc in the injection step and the pressure holding step, as in FIG.
射出成形機1の制御部40のメモリには、前進時速度規制値Vfおよび後退時速度規制値Vbの初期値(例えば、Vf=10mm/秒、Vb=10mm/秒)が設定されている。また、制御部40のメモリには、保圧動作において許容される金型内樹脂圧Pcの範囲である許容圧力範囲Pr(上限値Pu、下限値Pd)が記憶されている。保圧目標圧力値Psは、許容圧力範囲Prに含まれている。例えば、許容圧力範囲Prの上限値Puは、保圧目標圧力値Ps+5MPaに設定され、下限値Pdは、保圧目標圧力値Ps−5MPaに設定される。前進時速度規制値Vfおよび後退時速度規制値Vbの初期値、ならびに、許容圧力範囲Prの上限値Puおよび下限値Pdは、射出成形機1のユーザーによって設定可能としてあってもよい。
In the memory of the
そして、上記実施形態と同様に保圧工程において保圧動作を実行した後、当該保圧動作時の金型内樹脂圧Pcが許容圧力範囲Prの上限値Puより大きかったか否かを判定する。そして、金型内樹脂圧Pcが許容圧力範囲Prの上限値Puより大きかったとき、現在の前進時速度規制値Vfを所定値(例えば、1mm/秒)だけ減少させた値を、新たな前進時速度規制値Vfとして設定する。また、当該保圧動作において、金型内樹脂圧Pcが許容圧力範囲Prの下限値Pdより小さかったか否かも判定する。そして、金型内樹脂圧Pcが許容圧力範囲Prの上限値Puより小さかったとき、現在の後退時速度規制値Vbを所定値(例えば、1mm/秒)だけ減少させた値を、新たな後退時速度規制値Vbとして設定する。次回の保圧動作において、新たな前進時速度規制値Vfおよび新たな後退時速度規制値Vbが用いられる。 After performing the pressure-holding operation in the pressure-holding step as in the above-described embodiment, it is determined whether or not the resin pressure Pc in the mold during the pressure-holding operation is larger than the upper limit value Pu of the allowable pressure range Pr. Then, when the resin pressure Pc in the mold is larger than the upper limit value Pu of the allowable pressure range Pr, the value obtained by reducing the current forward speed regulation value Vf by a predetermined value (for example, 1 mm/sec) is used as the new forward speed. It is set as the hourly speed regulation value Vf. Further, it is also determined whether or not the resin pressure Pc in the mold is smaller than the lower limit value Pd of the allowable pressure range Pr in the pressure holding operation. Then, when the resin pressure Pc in the mold is smaller than the upper limit value Pu of the allowable pressure range Pr, a value obtained by reducing the current retreat speed regulation value Vb by a predetermined value (for example, 1 mm/sec) is newly retreated. It is set as the hourly speed regulation value Vb. In the next pressure holding operation, the new forward speed regulation value Vf and the new backward speed regulation value Vb are used.
このように保圧動作を実行する毎に金型内樹脂圧Pcに応じて前進時速度規制値Vfおよび後退時速度規制値Vbを減少させることで、図6〜図8に模式的に示すように、金型内樹脂圧Pcの変動が徐々に収束して許容圧力範囲Prに収まる。 In this way, each time the pressure holding operation is executed, the forward speed regulation value Vf and the backward speed regulation value Vb are decreased according to the resin pressure Pc in the mold, and as shown schematically in FIGS. 6 to 8. Then, the fluctuation of the resin pressure Pc in the mold gradually converges and falls within the allowable pressure range Pr.
この構成では、制御部40は、保圧動作において金型内圧力センサー26によって検出された金型内樹脂圧Pcに基づいて前進時速度規制値Vfおよび後退時速度規制値Vbを調整する。このようにすることで、保圧動作時に実際に検出された金型内樹脂圧Pcが適切な値となるように前進時速度規制値Vfおよび後退時速度規制値Vbを自動的に調整することができる。これにより、ユーザーによる調整作業を省略したり、調整作業の負担を軽減したりすることができる。
In this configuration, the
また、制御部40は、保圧動作において金型内圧力センサー26によって検出された金型内樹脂圧Pcが保圧目標圧力値Psとなるようにスクリュー駆動部14を制御する。そして、制御部40は、金型内樹脂圧Pcが許容圧力範囲Prの上限値Puより大きいとき前進時速度規制値Vfを減少させ、かつ、下限値Pdより小さいとき後退時速度規制値Vbを減少させる。このようにすることで、比較的簡易な処理によって前進時速度規制値Vfおよび後退時速度規制値Vbを自動的に調整することができる。
In addition, the
上記に本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these examples. Those skilled in the art can appropriately add or delete components, change the design, or appropriately combine the features of the embodiments with respect to the above-described embodiments as long as they have the gist of the present invention. It is included in the scope of the invention.
1…射出成形機、2…上金型、3…下金型、4…キャビティ、5…樹脂流路、6…機台、10…射出ユニット、11…射出シリンダ、11a…ノズル、12…スクリュー、13…射出ユニット駆動部、14…スクリュー駆動部、16…ロードセル、17…位置センサー、20…型締ユニット、21…可動プレート、21a…下面、21b…貫通孔、21c…上面、22…ロータリーテーブル、22a…上面、23…カバー、26…金型内圧力センサー、30…表示操作ユニット、31…表示部、32…操作部、33…設定画面、34…射出動作設定部、35…保圧動作設定部、40…制御部、V…スクリュー速度、L…スクリュー位置、Pi…射出シリンダ内樹脂圧、Pc…金型内樹脂圧、Ps…保圧目標圧力値、Pr…許容圧力範囲、Pu…上限値、Pd…下限値、Th…保圧時間
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記制御部は、前記保圧動作での前記スクリューの後退時速度が後退時速度規制値以下となるように規制することを特徴とする射出成形機。 The injection cylinder provided with a nozzle communicating with the cavity of the mold at the tip, the screw housed in the injection cylinder, the screw drive unit for rotating and moving the screw forward and backward, and the pressure of the resin material in the cavity. A mold pressure detection unit for detecting the resin pressure in the mold, a control unit for controlling the screw drive unit to perform a pressure-holding operation of applying pressure to the resin material filled in the cavity by the screw, And the control unit is an injection molding machine that regulates the forward speed of the screw in the pressure-holding operation so as to be equal to or lower than the forward speed limit value,
An injection molding machine, wherein the control unit regulates a backward movement speed of the screw in the pressure-holding operation to be equal to or lower than a backward movement speed regulation value.
前記保圧動作において前記金型内圧力検出部によって検出された前記金型内樹脂圧が保圧目標圧力値となるように前記スクリュー駆動部を制御し、
当該金型内樹脂圧が前記保圧目標圧力値を含む許容圧力範囲の上限値より大きいとき前記前進時速度規制値を減少させ、かつ、下限値より小さいとき前記後退時速度規制値を減少させる、請求項3に記載の射出成形機。 The control unit is
In the pressure-holding operation, the screw drive unit is controlled so that the in-mold resin pressure detected by the in-mold pressure detection unit becomes a pressure-holding target pressure value,
When the resin pressure in the mold is larger than the upper limit value of the allowable pressure range including the holding pressure target pressure value, the forward speed regulation value is decreased, and when it is smaller than the lower limit value, the backward speed regulation value is decreased. The injection molding machine according to claim 3.
前記スクリューによって前記キャビティに充填された樹脂材料に圧力を加える保圧工程において、前記スクリューの前進時速度が前進時速度規制値以下となるように規制するとともに前記スクリューの後退時速度が後退時速度規制値以下となるように規制することを特徴とする射出成形機の制御方法。 A method for controlling an injection molding machine, comprising: an injection cylinder provided at a tip thereof with a nozzle communicating with a cavity of a mold; and a screw housed in the injection cylinder so as to be rotatable and forward and backward.
In the pressure holding step of applying pressure to the resin material filled in the cavity by the screw, the forward speed of the screw is regulated to be equal to or lower than the forward speed regulation value and the backward speed of the screw is the backward speed. A method for controlling an injection molding machine, which is characterized in that regulation is performed so as to be equal to or less than a regulation value.
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