JP2022169103A - Molding condition setting method and injection molding machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特定の成形方式により成形を行う射出成形機における成形条件を設定する際に用いて好適な成形条件設定方法及び射出成形機に関する。 The present invention relates to a molding condition setting method and an injection molding machine suitable for use in setting molding conditions in an injection molding machine that performs molding according to a specific molding method.
従来、一般に広く知られている射出成形方法は、型締装置により所定の型締力で型締された固定型と可動型からなる金型に対して、射出装置により所定の射出圧力で樹脂を射出充填することにより成形を行うが、このような一般的な射出成形方法は、基本的に、型締装置の型締条件を固定条件として設定し、これに基づいて、射出装置の射出条件を設定するため、射出条件を正確かつ的確に設定した場合であっても、金型に充填された樹脂は、金型や型締機構における温度変動等の影響を受けるとともに、最終的な成形品の品質及び均質性も影響を受けやすい難点がある。また、成形条件は、主に射出装置側で設定するため、射出速度,速度切換位置,速度圧力切換位置,射出圧力,保圧力等の正確性の要求される射出条件をはじめ、正確な計量が要求される計量値等の計量条件を含む各種成形条件を設定する必要があり、成形条件に対する設定作業が容易でないとともに、成形時における動作制御も煩雑化し、しかも、通常、射出速度に対する多段の制御や保圧に対する制御などの一連の制御が行われるため、成形サイクル時間が長くなる傾向があり、成形サイクル時間の短縮化、更には量産性を高めるには限界があった。 Conventionally, a widely known injection molding method involves injecting resin into a mold consisting of a fixed mold and a movable mold which are clamped by a mold clamping device with a predetermined clamping force. Molding is performed by injection filling, but in such a general injection molding method, basically, the mold clamping conditions of the mold clamping device are set as fixed conditions, and the injection conditions of the injection device are set based on this. Therefore, even if the injection conditions are set accurately and appropriately, the resin filled in the mold is affected by temperature fluctuations in the mold and the mold clamping mechanism, etc., and the final molded product. Quality and homogeneity are also susceptible to drawbacks. In addition, since the molding conditions are mainly set on the injection device side, accurate metering is required, including injection conditions that require accuracy such as injection speed, speed switching position, speed pressure switching position, injection pressure, holding pressure, etc. It is necessary to set various molding conditions including weighing conditions such as the required weighing value, and the setting work for the molding conditions is not easy, and the operation control during molding becomes complicated. Since a series of controls such as control over pressure and holding pressure are performed, the molding cycle time tends to be long, and there is a limit to shortening the molding cycle time and further increasing mass productivity.
そこで、本出願人は、既に、これらの問題を解消する好適な射出成形機の成形方法を特許文献1により提案した。同文献1の成形方法は、成形品の高度の品質及び均質性を確保するとともに、成形条件の設定の容易化、更には成形サイクル時間の短縮により量産性を高めることを目的としたものであり、具体的には、型締装置として少なくとも金型内の樹脂の固化に伴って樹脂の自然圧縮が可能となる型締装置を使用し、予め、射出充填時に可動型と固定型間に所定の型隙間が生じ、かつ良品成形可能な成形射出圧力と成形型締力を求めて設定するとともに、生産時に、成形型締力により型締装置を型締し、かつ成形射出圧力をリミット圧力として設定し、射出装置を駆動して金型に対する樹脂の射出充填を行った後、所定の冷却時間の経過後に成形品の取出しを行うようにしたものである。
Therefore, the applicant of the present application has already proposed a suitable molding method for an injection molding machine that solves these problems in
しかし、上述した特許文献1における射出成形機の成形方法は、次のような解決すべき課題も残されていた。
However, the molding method for the injection molding machine in
第一に、射出充填時に可動型と固定型間に所定の型隙間を生じさせるとともに、良品成形可能な成形射出圧力と成形型締力を求めて設定するため、成形条件の設定に際して、成形射出圧力及び成形型締力等の設定値と、この設定値に対応して発生する型隙間の関係を確認しながら設定する必要があるとともに、これらの動作物理量の大きさは、成形機コントローラに付属するディスプレイに、モニタリング波形としてグラフィック表示される。このため、経験者にとっては、比較的容易に成形条件の設定ができるとしても、初心者にとっては設定しにくいという解決すべき課題も存在した。 First, in order to create a predetermined mold gap between the movable mold and the fixed mold during injection filling, and to determine and set the molding injection pressure and mold clamping force that enable good product molding, when setting the molding conditions, the molding injection It is necessary to make settings while confirming the relationship between set values such as pressure and mold clamping force and the mold gap generated corresponding to these set values. displayed graphically as a monitoring waveform. For this reason, there is a problem to be solved in that even if an experienced person can set the molding conditions relatively easily, it is difficult for a beginner to set the molding conditions.
第二に、成形条件を設定する経験者であっても、予め、試し成形を行うことにより成形射出圧力と成形型締力を求める工程が必要になるなど、短時間に効率的に設定を行う観点からは必ずしも十分であるとは言えないとともに、成形条件の微調整を最適化し、より的確な成形条件の設定を行う観点からも更なる改善すべき課題が残されていた。 Secondly, even for those who have experience setting molding conditions, it is necessary to carry out trial molding in advance to find the molding injection pressure and mold clamping force. From the point of view, it cannot be said that it is necessarily sufficient, and there are still issues to be further improved from the viewpoint of optimizing the fine adjustment of the molding conditions and setting more accurate molding conditions.
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した成形条件設定方法及び射出成形機の提供を目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a molding condition setting method and an injection molding machine that solve the problems existing in the background art.
本発明に係る成形条件設定方法は、上述した課題を解決するため、少なくとも金型C内の樹脂Rの固化に伴って樹脂Rの自然圧縮が可能となる型締装置Mcを使用し、少なくとも、樹脂Rの射出充填時に、可動型Cmと固定型Cc間に所定の型隙間Lcが生じる成形型締力Pc及びリミット圧力Psとなる成形射出圧力Piを含む成形条件を設定するに際し、予め、時間tに対する型隙間Lcの変化特性を有する型開パターンXpとしてグラフィック表示する型開パターン表示部2p,及びこの型開パターンXpを変形させる少なくとも一つの変形操作部3c…を有するパターン操作機能部3を設けるとともに、この変形操作部3c…の操作量Lck…,グラフィック表示された型開パターンXpの変形量及び少なくとも一つの動作物理量を紐付けした成形条件変換処理部4を設け、成形条件の設定時に、型開パターン表示部2pに、型開パターンXpをグラフィック表示し、変形操作部3c…の操作量Lck…に対応した変形量により型開パターンXpを変形させるとともに、成形条件変換処理機能部4により、型開パターンXpの変形量に対応する少なくとも一つの動作物理量を求め、この動作物理量に基づいて型開パターンXpの基礎となる動作物理量を修正し、修正した動作物理量により成形条件の設定を行うことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the molding condition setting method according to the present invention uses a mold clamping device Mc that enables natural compression of the resin R at least as the resin R in the mold C solidifies, and at least: When setting the molding conditions including the molding mold clamping force Pc that creates a predetermined mold gap Lc between the movable mold Cm and the fixed mold Cc when the resin R is injected and filled, and the molding injection pressure Pi that becomes the limit pressure Ps, a time A pattern
一方、本発明に係る射出成形機Mは、上述した課題を解決するため、少なくとも金型C内の樹脂Rの固化に伴って樹脂Rの自然圧縮が可能となる型締装置Mcと、少なくとも、樹脂Rの射出充填時に、可動型Cmと固定型Cc間に所定の型隙間Lcが生じる成形型締力Pc及びリミット圧力Psとなる成形射出圧力Piを含む成形条件を設定する成形機コントローラMsとを備えてなる射出成形機を構成するに際して、時間tに対する型隙間Lcの変化特性を有する型開パターンXpとしてグラフィック表示する型開パターン表示部2p,及びこの型開パターンXpを変形させる少なくとも一つの変形操作部3c…をディスプレイ2に表示するパターン操作機能部3を設けるとともに、変形操作部3c…の操作量Lck…,グラフィック表示された型開パターンXpの変形量,及び少なくとも一つの動作物理量を紐付けした成形条件変換処理機能部4を設け、成形条件の設定時に、型開パターン表示部2pに、型開パターンXpをグラフィック表示し、変形操作部3c…の操作量Lck…に対応した変形量により型開パターンXpを変形させるとともに、成形条件変換処理機能部4により、型開パターンXpの変形量に対応する少なくとも一つの動作物理量を求め、この動作物理量に基づいて型開パターンXpの基礎となる動作物理量を修正し、修正した動作物理量により成形条件の設定を行う成形機コントローラMsを備えることを特徴とする。
On the other hand, in order to solve the above-described problems, the injection molding machine M according to the present invention includes a mold clamping device Mc that enables natural compression of the resin R as it solidifies at least in the mold C, and at least: a molding machine controller Ms for setting molding conditions including a molding mold clamping force Pc that creates a predetermined mold gap Lc between the movable mold Cm and the fixed mold Cc when the resin R is injected and filled, and a molding injection pressure Pi that becomes the limit pressure Ps; When constructing an injection molding machine comprising A pattern
また、本発明は好適な態様により、変形操作部3c…には、型開パターンXpの型隙間Lcの型開量Ac,型開パターンXpの型隙間Lcの型開期間At,型開パターンXpの型隙間Lcの型開タイミングAs,型開パターンXpの型隙間Lcの型閉タイミングAeの一又は二以上を変形させる機能を持たせることができるとともに、型開量Acには、動作物理量として、少なくとも、型締力,射出圧力,射出速度,射出時間の一又は二以上に紐付けし、型開期間Atには、動作物理量として、少なくとも、射出圧力,型締力,射出速度,樹脂温度の一又は二以上に紐付けし、型開タイミングAsには、動作物理量として、少なくとも、射出速度,射出圧力,型締力,充填圧力段数の一又は二以上に紐付けし、型閉タイミングAeには、動作物理量として、少なくとも、射出速度,射出圧力,型締力,充填圧力段数の一又は二以上に紐付けすることができる。他方、成形条件の設定時に型開パターン表示部2pに表示する型開パターンXpは、試し成形後に設定される暫定的な型開パターンXpを用いてもよいし、過去の成形履歴データ又はシミュレーシン作成データに基づいて設定される暫定的な型開パターンXpを用いてもよい。さらに、パターン操作機能部3は、ディスプレイ2に表示された操作キーKc,Kt,Ks,Keのスライド操作により、型開パターンXpを変形させるタッチパネル2tを用いて構成することができ、具体的には、型開パターンXpの型隙間Lcの型開量Acを操作キーKcにより変形させる第一変形操作部3c,型開パターンXpの型隙間Lcの型開期間Atを操作キーKtにより変形させる第二変形操作部3t,型開パターンXpの型隙間Lcの型開タイミングAsを操作キーKsにより変形させる第三変形操作部3s,型開パターンXpの型隙間Lcの型閉タイミングAeを操作キーKeにより変形させる第四変形操作部3eの一又は二以上を含ませることができる。
According to a preferred aspect of the present invention, the deformation operation portions 3c include a mold opening amount Ac of the mold gap Lc of the mold opening pattern Xp, a mold opening period At of the mold gap Lc of the mold opening pattern Xp, and a mold opening pattern Xp. and the mold closing timing Ae of the mold gap Lc of the mold opening pattern Xp. , at least one or more of the mold clamping force, injection pressure, injection speed, and injection time. The mold opening timing As is linked to at least one or more of the injection speed, injection pressure, mold clamping force, and filling pressure step number as physical quantities of operation, and the mold closing timing Ae can be linked to at least one or more of the injection speed, injection pressure, mold clamping force, and the number of stages of filling pressure as physical quantities of operation. On the other hand, the mold opening pattern Xp displayed in the mold opening
このような本発明に係る成形条件設定方法及び射出成形機Mによれば、次のような顕著な効果を奏する。 According to the molding condition setting method and the injection molding machine M according to the present invention, the following remarkable effects can be obtained.
(1) 成形条件の設定時に、型開パターン表示部2pに、型開パターンXpをグラフィック表示し、変形操作部3c…の操作量Lck…に対応した変形量により型開パターンXpを変形させるとともに、成形条件変換処理機能部4により、型開パターンXpの変形量に対応する少なくとも一つの動作物理量を求め、この動作物理量に基づいて型開パターンXpの基礎となる動作物理量を修正し、修正した動作物理量により成形条件を設定するようにしたため、初心者であっても比較的容易に成形条件の設定ができることに加え、経験者であっても短時間かつ効率的に成形条件を設定できるとともに、成形条件の微調整を最適化し、より的確な成形条件を設定できる。
(1) When molding conditions are set, the mold opening pattern Xp is graphically displayed on the mold opening
(2) 好適な態様により、変形操作部3c…に、型開パターンXpの型隙間Lcの型開量Ac,型開パターンXpの型隙間Lcの型開期間At,型開パターンXpの型隙間Lcの型開タイミングAs,型開パターンXpの型隙間Lcの型閉タイミングAeの一又は二以上を変形させる機能を持たせれば、一つの山形形状となる型開パターンXpにおけるほとんどの部位を変形可能になるため、各変形操作部3c…の使い分け及び組合わせにより、型開パターンXpにおける十分な範囲及び細部の調整をカバーできる。 (2) According to a preferred embodiment, the deformation operation portions 3c are provided with the mold opening amount Ac of the mold gap Lc of the mold opening pattern Xp, the mold opening period At of the mold gap Lc of the mold opening pattern Xp, and the mold gap of the mold opening pattern Xp. If one or more of the mold opening timing As of Lc and the mold closing timing Ae of the mold gap Lc of the mold opening pattern Xp are deformed, most of the parts of the mold opening pattern Xp that become one chevron shape can be deformed. Therefore, it is possible to cover a sufficient range and detailed adjustment in the mold opening pattern Xp by properly using and combining the deformation operation portions 3c.
(3) 好適な態様により、型開量Acに対して、少なくとも、型締力,射出圧力,射出速度,射出時間の一又は二以上の動作物理量を紐付けするようにすれば、型開量Acと動作物理量の十分な相関を有する紐付けが可能になるため、型開量Acに対する精度の高い調整を行うことができる。 (3) According to a preferred embodiment, if at least one or more motion physical quantities of mold clamping force, injection pressure, injection speed, and injection time are associated with the mold opening amount Ac, the mold opening amount Since it is possible to link Ac and the motion physical quantity with sufficient correlation, it is possible to adjust the mold opening amount Ac with high accuracy.
(4) 好適な態様により、型開期間Atに対して、少なくとも、射出圧力,型締力,射出速度,樹脂温度の一又は二以上の動作物理量を紐付けするようにすれば、型開期間Atと動作物理量の十分な相関を有する紐付けが可能になるため、型開期間Atに対する精度の高い調整を行うことができる。 (4) According to a preferred embodiment, if at least one or more operating physical quantities of injection pressure, mold clamping force, injection speed, and resin temperature are associated with the mold opening period At, the mold opening period Since At and motion physical quantity can be linked with a sufficient correlation, it is possible to adjust the mold opening period At with high accuracy.
(5) 好適な態様により、型開タイミングAsに対して、少なくとも、射出速度,射出圧力,型締力,充填圧力段数の一又は二以上の動作物理量を紐付けするようにすれば、型開タイミングAsと動作物理量の十分な相関を有する紐付けが可能になるため、型開タイミングAsに対する精度の高い調整を行うことができる。 (5) According to a preferred embodiment, if at least one or more motion physical quantities of injection speed, injection pressure, mold clamping force, and number of stages of filling pressure are associated with the mold opening timing As, mold opening Since the timing As and the motion physical quantity can be linked with a sufficient correlation, the mold opening timing As can be adjusted with high precision.
(6) 好適な態様により、型閉タイミングAeに対して、少なくとも、射出速度,射出圧力,型締力,充填圧力段数の一又は二以上の動作物理量を紐付けするようにすれば、型閉タイミングAeと動作物理量の十分な相関を有する紐付けが可能になるため、型閉タイミングAeに対する精度の高い調整を行うことができる。 (6) According to a preferred embodiment, if at least one or more of the injection speed, injection pressure, mold clamping force, and number of stages of filling pressure are associated with the mold closing timing Ae, the mold closing Since the timing Ae and the motion physical quantity can be linked with a sufficient correlation, the mold closing timing Ae can be adjusted with high accuracy.
(7) 好適な態様により、成形条件の設定時に型開パターン表示部2pに表示する型開パターンXpに、試し成形後に設定される型開パターンXpを、暫定的な型開パターンXpとして用いれば、射出成形機Mにより生産を開始する前に行う成形条件の設定工程で得られる型開パターンXpを、そのまま利用できるため、型開パターンXpに対する微調整により、成形条件の更なる最適化を図ることができる。
(7) According to a preferred embodiment, if the mold opening pattern Xp set after trial molding is used as the temporary mold opening pattern Xp displayed in the mold opening
(8) 好適な態様により、成形条件の設定時に型開パターン表示部2pに表示する型開パターンXpに、過去の成形履歴データ又はシミュレーシン作成データに基づいて設定された型開パターンXpを暫定的な型開パターンXpとして用いれば、生産開始前に行う成形条件の設定工程を省略できるため、成形条件を設定する際における迅速化及び効率化を図れるとともに、ビッグデータやAI(人工知能)により利用することにより、成形条件の更なる最適化に寄与できる。
(8) According to a preferred embodiment, the mold opening pattern Xp set based on past molding history data or simulation data is provisionally displayed in the mold opening
(9) 好適な態様により、パターン操作機能部3を構成するに際し、ディスプレイ2に表示された操作キーKc,Kt,Ks,Keのスライド操作により、型開パターンXpを変形させるタッチパネル2tを用いて構成すれば、オペレータが所定の操作キーKc…をスライド操作するのみで、その操作量に対応して型開パターンXpの所定の部位を変形させて調整できるため、視覚的かつ感覚的な観点から成形条件の設定に係わる動作物理量の変更を容易に行うことができる。
(9) According to a preferred embodiment, when configuring the pattern
(10) 好適な態様により、パターン操作機能部3を構成するに際し、型開パターンXpの型隙間Lcの型開量Acを変形させる第一変形操作部3c,型開パターンXpの型隙間Lcの型開期間Atを変形させる第二変形操作部3t,型開パターンXpの型隙間Lcの型開タイミングAsを変形させる第三変形操作部3s,型開パターンXpの型隙間Lcの型閉タイミングAeを変形させる第四変形操作部3eの一又は二以上を含ませれば、型開パターンXpと各変形操作部3c…を視覚的に関連付けることが可能になるため、各変形操作部3c…の使い分け及び組合わせにより細部の調整も容易かつ効率的に行うことができる。
(10) According to a preferred embodiment, when configuring the pattern
次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。 Next, preferred embodiments according to the present invention will be presented and explained in detail based on the drawings.
まず、本実施形態に係る成形条件設定方法の理解を容易にするため、同成形条件設定方法を実施できる射出成形機Mについて、図1-図3,及び図11-図15を参照して説明する。 First, in order to facilitate understanding of the molding condition setting method according to the present embodiment, an injection molding machine M capable of carrying out the same molding condition setting method will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and 11 to 15. do.
最初に、射出成形機Mの機械系の構成について説明する。図2に示すように、射出成形機Mは、射出装置Miと型締装置Mcを備える。射出装置Miは、前端に射出ノズル21nを、後部にホッパ21hをそれぞれ有する加熱筒21を備え、この加熱筒21の内部にスクリュ22を挿入するとともに、加熱筒21の後端にスクリュ駆動部23を配設する。スクリュ駆動部23は、片ロッドタイプの射出ラム24rを内蔵する射出シリンダ(油圧シリンダ)24を備え、射出シリンダ24の前方に突出するラムロッド24rsはスクリュ22の後端に結合するとともに、射出ラム24rの後端には、射出シリンダ24に取付けた計量モータ(オイルモータ)25のシャフトがスプライン結合する。
First, the configuration of the mechanical system of the injection molding machine M will be described. As shown in FIG. 2, the injection molding machine M includes an injection device Mi and a mold clamping device Mc. The injection device Mi includes a
一方、型締装置Mcには、少なくとも金型Cの内部の樹脂R(図15参照)の固化に伴って樹脂Rに対する自然圧縮が可能となる型締装置を使用する。例示の型締装置Mcは、型締シリンダ(油圧シリンダ)30の駆動ラム30pにより可動型Cmを変位させる直圧方式の油圧式型締装置である。このような直圧方式の油圧式型締装置を用いれば、型締装置Mc自身の油圧挙動を直接利用して、金型C内の樹脂Rに対する自然圧縮を行わせることができるため、良好な自然圧縮を確実に実行できるとともに、制御の容易化にも寄与できる。
On the other hand, as the mold clamping device Mc, a mold clamping device is used that enables natural compression of the resin R at least as the resin R (see FIG. 15) inside the mold C solidifies. The illustrated mold clamping device Mc is a direct pressure type hydraulic mold clamping device that displaces the movable mold Cm by a driving
例示する型締装置Mcは、型締シリンダ30に対して離間して配し、かつ位置が固定された固定盤31と、この固定盤31と型締シリンダ30間に架設した複数(四本)のタイバー32…と、このタイバー32…にスライド自在に装填した可動盤33を備え、この可動盤33に、型締シリンダ30から前方に突出したラムロッド30psの先端を固定する。そして、可動盤33に可動型Cmを取付け、固定盤31に固定型Ccを取付ける。この固定型Ccと可動型Cmは金型Cを構成する。これにより、型締シリンダ30は金型Cに対する型開閉及び型締を行うことができる。
The exemplified mold clamping device Mc includes a
他方、35は油圧回路であり、油圧駆動源となる可変吐出型油圧ポンプ36及びバルブ回路37を備える。油圧ポンプ36は、この油圧ポンプ部36を回転駆動するサーボモータ39を備える。40はサーボモータ39の回転数を検出するロータリエンコーダを示す。また、油圧ポンプ部36は、斜板型ピストンポンプにより構成するポンプ機体41を内蔵する。したがって、油圧ポンプ部36は、斜板の傾斜角(斜板角)を大きくすれば、ポンプピストンのストロークが大きくなり、吐出流量が増加するとともに、斜板角を小さくすれば、同ポンプピストンのストロークが小さくなり、吐出流量が減少する。したがって、斜板角を所定の角度に設定することにより、吐出流量(最大容量)が所定の大きさに固定される固定吐出流量を設定することができる。油圧ポンプ部36の吸入口は、オイルタンク41tに接続し、かつ油圧ポンプ部36の吐出口は、バルブ回路37の一次側に接続するとともに、バルブ回路37の二次側は、射出成形機Mにおける射出シリンダ24,計量モータ25及び型締シリンダ30等ヲ含む各油圧アクチュエータに接続する。したがって、バルブ回路37には、射出シリンダ24,計量モータ25及び型締シリンダ30等にそれぞれ接続する切換バルブ(電磁バルブ)を備えている。なお、各切換バルブは、それぞれ一又は二以上のバルブ部品をはじめ、必要な付属油圧部品等により構成され、少なくとも、射出シリンダ24,計量モータ25及び型締シリンダ30等に対する作動油の供給,停止,排出に係わる切換機能を有している。
On the other hand,
これにより、サーボモータ39の回転数を可変制御すれば、可変吐出型油圧ポンプ36の吐出流量及び吐出圧力を可変でき、これに基づいて、上述した射出シリンダ24,計量モータ25及び型締シリンダ30等に対する駆動制御を行うことができるとともに、成形サイクルにおける各動作工程の制御を行うことができる。このような可変吐出型油圧ポンプ36を使用すれば、ポンプ容量を所定の大きさの固定吐出流量(最大容量)に設定できるとともに、固定吐出流量を基本として吐出流量及び吐出圧力を可変できるため、制御系による制御を容易かつ円滑に実施できる。
Thus, by variably controlling the rotation speed of the
次に、射出成形機Mの制御系の構成について説明する。制御系の主要部には図2及び図3に示す成形機コントローラMsを備える。この成形機コントローラMsには、コントローラ本体51を備える。コントローラ本体51は、CPU及び内部メモリ等のハードウェアを内蔵するコンピュータ機能を備えている。したがって、内部メモリには、各種演算処理及びシーケンス制御処理を含む各種制御処理を実行するため制御プログラム(ソフトウェア)51pを格納するとともに、データベースFdや各種データ類を記憶可能なデータメモリ51mが含まれる。
Next, the configuration of the control system of the injection molding machine M will be described. The main part of the control system is provided with a molding machine controller Ms shown in FIGS. The molding machine controller Ms includes a controller
特に、データメモリ51mには、過去の成形履歴データ又はシミュレーシン作成データに基づいて設定された型開パターンXpを登録した型開パターンファイルFfを含むとともに、制御プログラム51pには、本実施形態に係る成形条件設定方法を実行するための制御プログラムが含まれ、CPU及び内部メモリ等のハードウェアを駆動するとともに、後述するディスプレイ2とともに、同成形条件設定方法を実行する各種機能を備える。即ち、成形機コントローラMsは、ディスプレイ2に、時間tに対する型隙間Lcの変化特性を有する型開パターンXpとしてグラフィック表示する型開パターン表示部2p,及びこの型開パターンXpを変形させる少なくとも一つの変形操作部3c…を表示するパターン操作機能部3を備えるとともに、後述する変形操作部3c…の操作量Lck…,グラフィック表示された型開パターンXpの変形量,及び少なくとも一つの動作物理量を紐付けした成形条件変換処理機能部4を備える。この成形条件変換処理機能部4は、成形条件の設定時にディスプレイ2の型開パターン表示部2pに、型開パターンXpをグラフィック表示し、変形操作部3c…の操作量Lck…に対応した変形量により型開パターンXpを変形させるとともに、成形条件変換処理機能部4により、型開パターンXpの変形量に対応する少なくとも一つの動作物理量を求め、この動作物理量に基づいて型開パターンXpの基礎となる動作物理量を修正し、修正した動作物理量により成形条件の設定を行う機能を実現する。これらの各機能の具体的な内容は後述する。
In particular, the
また、成形機コントローラMsには、図1-図3に示すディスプレイ2が付属する。ディスプレイ2は、ディスプレイ本体2m及びこのディスプレイ本体2mに付設したタッチパネル2tを備え、このディスプレイ本体2m及びタッチパネル2tは表示インタフェース53を介してコントローラ本体51に接続する。したがって、このタッチパネル2tにより各種設定操作及び選択操作等を行うことができる。このディスプレイ2は、各種表示を行う機能を備えるとともに、特に、本実施形態に係る成形条件設定方法において使用する図1に示す型開パターン表示部2pとして機能する。図1は、射出及び計量に係わる設定画面Vsを示しており、この設定画面Vsの一部に、波形表示部Vsgを備えるため、この波形表示部Vsgが型開パターン表示部2pとして機能(兼用)する。なお、型開パターン表示部2pは、設定画面Vs上に、別途、ウィンドウ表示しても勿論よい。波形表示部Vsgは型隙間Lcの時間的な変化をグラフィック表示する機能を備えるため、少なくとも金型Cへの射出開始時から金型Cの冷却終了(冷却時間終了)までの、後述する型位置検出器62により検出した型隙間Lcの変化特性、即ち、型開パターンXpを表示することができる。波形表示部Vsgは、横軸が、時間〔秒〕軸となり、縦軸が型隙間Lc〔mm〕となる。型開パターンXpにおいて、Acは型開量、Atは型開時間、Asは型開タイミング、Aeは型閉タイミングをそれぞれ示す。
A
さらに、成形機コントローラMsには、図3に示すサーボアンプ52が付属する。このサーボアンプ52の出力部には、上述したサーボモータ39を接続するとともに、サーボアンプ52のエンコーダパルス入力部にはロータリエンコーダ40を接続する。また、サーボアンプ52には、コントローラ本体51から、成形射出圧力Pi(リミット圧力Ps)及び成形型締力Pcが付与されるとともに、内蔵する速度リミッタには速度限界値VLが付与される。そして、サーボアンプ52から出力するモータ駆動電流がサーボモータ39に供給され、サーボモータ39が駆動される。なお、ロータリエンコーダ40から得るエンコーダパルスは、サーボアンプ52に付与され、回転速度に対するマイナループのフィードバック制御が行われる。
Further, the molding machine controller Ms is attached with a
一方、金型Cの外側面には型位置検出器62を付設し、この型位置検出器62はコントローラ本体51に接続する。型位置検出器62は、可動型Cmと固定型Ccの相対位置による型隙間Lcの大きさ、即ち、型開量Asを検出する機能を備える。また、油圧回路35におけるバルブ回路37の一次側には、油圧を検出する圧力センサ42を付設するとともに、油温を検出する温度センサ43を付設する。そして、型位置検出器62,圧力センサ42及び温度センサ43は、それぞれ成形機コントローラMsのセンサポートに接続する。さらに、図2に示すように、成形機コントローラMsの制御信号出力ポートには上述したバルブ回路37を接続する。
On the other hand, a
次に、射出成形機Mを用いた具体的な射出成形方法について、図11~図15を参照して説明する。なお、この射出成形方法は、基本的に、本出願人が既に提案した前述のWO2011/161899号公報記載の成形方法となる。 Next, a specific injection molding method using the injection molding machine M will be described with reference to FIGS. 11 to 15. FIG. This injection molding method is basically the molding method described in WO2011/161899 already proposed by the present applicant.
成形に際しては、最初に、基本的な成形条件の設定を行う。まず、射出装置Mi側おける射出圧力を初期設定する(ステップS31)。このときの射出圧力は、射出装置Miの能力(駆動力)に基づく射出圧力を設定できる。この場合の射出圧力は、絶対値として正確に求める必要がないため、射出シリンダ21に接続した油圧回路35における圧力センサ42により検出した油圧の大きさを用いてもよいし、演算により変換した射出圧力を用いてもよい。
For molding, first, basic molding conditions are set. First, the injection pressure on the injection device Mi side is initialized (step S31). The injection pressure at this time can be set based on the capability (driving force) of the injection device Mi. Since the injection pressure in this case does not need to be accurately obtained as an absolute value, the magnitude of the hydraulic pressure detected by the
また、型締装置Mc側における型締力を初期設定する(ステップS32)。このときの型締力は、型締装置Mcの能力(駆動力)に基づく型締力を設定できる。この場合の型締力も、絶対値として正確に求める必要がないため、型締シリンダ30に接続した油圧回路35における圧力センサ42により検出した油圧の大きさを用いてもよいし、演算により変換した型締力を用いてもよい。
Also, the mold clamping force on the mold clamping device Mc side is initialized (step S32). The mold clamping force at this time can be set based on the capacity (driving force) of the mold clamping device Mc. Since the mold clamping force in this case does not need to be accurately obtained as an absolute value, the magnitude of the hydraulic pressure detected by the
なお、油圧回路35は、型締時に、バルブ回路37により型締装置Mc側に切換えられ、型締装置Mc側の油圧回路として機能するとともに、射出時に、バルブ回路37により射出装置Mi側に切換えられ、射出装置Mi側の油圧回路として機能する。射出圧力及び型締力を求める際に、油圧回路35における油圧を用いれば、後述する成形型締力Pc及び成形射出圧力Piに係わる設定を容易に行うことができる。そして、初期設定した射出圧力に対して最適化処理を行うことにより生産時に用いる成形射出圧力Piを求めるとともに、初期設定した型締力に対して最適化処理を行うことにより生産時に用いる成形型締力Pcを求める(ステップS33,S34)。
The
型締力及び射出圧力を最適化する方法の一例を図12を参照して説明する。まず、初期設定した型締力及び射出圧力を用いて試し成形を行う。具体的には、不図示の成形開始キーをONすれば、型締動作が行われ、初期設定した条件により、金型Cによる試し成形が行われる。例示の場合、初期設定した型締力は40〔kN〕である。初期設定した型締力(40〔kN〕)及び射出圧力を用いた試し成形の結果の一例を図12に示す。 An example of a method of optimizing the clamping force and injection pressure will now be described with reference to FIG. First, trial molding is performed using the initially set mold clamping force and injection pressure. Specifically, when a molding start key (not shown) is turned on, a mold clamping operation is performed, and trial molding is performed with the mold C under the initially set conditions. In the case of illustration, the initially set mold clamping force is 40 [kN]. FIG. 12 shows an example of the results of trial molding using the initially set mold clamping force (40 [kN]) and injection pressure.
また、図13に仮想線で示すLcは型隙間、即ち、型開量Asの大きさを表している。この型開量Asの大きさは、射出充填中においては徐々に大きくなるとともに、射出充填が終了すれば、樹脂の冷却が行われ、型締装置Mcによる自然圧縮作用により徐々に小さくなる。したがって、型開量Asの大きさが適切な範囲にあれば、ガス抜き及び樹脂Rの圧縮(自然圧縮)が良好に行われるとともに、冷却後には適切な範囲の隙間(残留隙間Lcr)が発生する。本実施形態に係る成形条件設定方法では、この型開量Asの大きさの変化を型開パターンXpとして利用する。なお、図13中、Vdは実際の射出速度、Pdは実際の射出圧力を示す。 Also, Lc indicated by a phantom line in FIG. 13 represents the mold gap, that is, the size of the mold opening amount As. The size of this mold opening amount As gradually increases during injection filling, and when injection filling is completed, the resin is cooled and gradually decreases due to the natural compression action of the mold clamping device Mc. Therefore, if the size of the mold opening amount As is within an appropriate range, degassing and compression of the resin R (natural compression) are performed satisfactorily, and an appropriate range of clearance (residual clearance Lcr) is generated after cooling. do. In the molding condition setting method according to the present embodiment, the change in the mold opening amount As is used as the mold opening pattern Xp. In FIG. 13, Vd indicates the actual injection speed, and Pd indicates the actual injection pressure.
一方、図13を参照すれば、型締力が40〔kN〕のときは、型開量Asが0であり、また、残留隙間も0である。この場合、型開量Asは、射出充填時に発生する最大の開量になるとともに、残留隙間は、射出充填後、所定の冷却期間を経過したときの残留した開量となる。型締力が40〔kN〕は、大きめの値となるため、バリは発生しないレベル0(最良)にあるとともに、ヒケはレベル4(不良)、ソリはレベル3(稍不良)、ガス抜きに関してはレベル3(稍不良)であることを示している。そして、この後は、型締力の大きさ及び射出圧力の大きさを、図13に示すように、段階的に低下させ、それぞれの段階で試し成形を行うことにより、固定型Ccと移動型Cm間の型間量と残留隙間を測定するとともに、成形品G(図15(c)参照)の良否状態を観察する(ステップS35,S36)。 On the other hand, referring to FIG. 13, when the mold clamping force is 40 [kN], the mold opening amount As is 0, and the residual gap is also 0. In this case, the mold opening amount As is the maximum opening amount that occurs during injection filling, and the residual gap is the remaining opening amount after a predetermined cooling period has passed after injection filling. A mold clamping force of 40 [kN] is a large value, so it is at level 0 (best) where no burrs occur, sink marks at level 4 (defective), warpage at level 3 (slightly poor), and gas venting. indicates level 3 (slightly poor). After that, as shown in FIG. 13, the magnitude of the mold clamping force and the magnitude of the injection pressure are reduced step by step, and trial molding is performed at each stage, whereby the fixed mold Cc and the movable mold The mold gap and residual gap between Cm are measured, and the quality of the molded product G (see FIG. 15(c)) is observed (steps S35 and S36).
なお、図13には、射出圧力のデータはないが、射出圧力の最適化は、射出充填時に移動型Cmと固定型Cc間に型間量Lcが生じ、かつ良品成形可能となることを条件に、設定し得る最小値又はその近傍の値を成形射出圧力Piとすることができる。具体的には、図13に示すように、型締力を低下させた際に、適宜、射出圧力も低下させ、樹脂Rが金型Cに対して正常に充填しなくなる手前の大きさを選択できる。そして、求めた成形射出圧力Piは生産時の射出圧力に対するリミッタ圧力Psとして設定する(ステップS37)。図13に示す結果によれば、範囲Zuにおける14,15,16〔kN〕の型締力のとき、型間量Lcは、良好とされる0.03~0.20〔mm〕の範囲を満たしている。また、バリ,ヒケ及びソリのいずれの不良も発生しないレベル0(最良)であるとともに、ガス抜きもレベル0(最良)となり、良品成形品を得るという条件を満たしている。したがって、成形型締力Pcは、三つの型締力14,15,16〔kN〕から選択し、選択した型締力は、生産時に金型Cで型締を行う際の成形型締力Pcとして設定することができる(ステップS38)。
Although FIG. 13 does not include injection pressure data, optimization of the injection pressure is based on the condition that an inter-mold distance Lc is generated between the movable mold Cm and the fixed mold Cc at the time of injection filling and that a good product can be molded. In addition, the minimum value that can be set or a value in the vicinity thereof can be used as the molding injection pressure Pi. Specifically, as shown in FIG. 13, when the mold clamping force is reduced, the injection pressure is also reduced as appropriate, and a size is selected before the resin R does not normally fill the mold C. can. Then, the obtained molding injection pressure Pi is set as a limiter pressure Ps for the production injection pressure (step S37). According to the results shown in FIG. 13, when the mold clamping force is 14, 15, 16 [kN] in the range Zu, the mold gap Lc is in the range of 0.03 to 0.20 [mm], which is considered good. meet. In addition, the level 0 (best) in which none of the defects such as burrs, sink marks, and warpage occurs, and the level 0 (best) in gas venting satisfy the conditions of obtaining good molded products. Therefore, the mold clamping force Pc is selected from three
さらに、図13の場合、バリは、成形品取出後に除去することができるとともに、少しのバリがあっても良品として使用できる場合も少なくないため、図13に、レベル1(良)やレベル2(普通)で示す低度のバリ発生は、即不良品となるわけではない。したがって、図13に示すデータを考慮すれば、成形品の種類等によっては、仮想線で示す範囲Zusにおける型締力12,13〔kN〕の選択も可能である。なお、図13は、成形型締力Pcと成形射出圧力Piを設定するための説明用データである。したがって、実際の設定に際しては、例えば、型締力を、40,30,20,10等のように、数回程度の変更実施により目的の成形型締力Pc及び成形射出圧力Piを求めることができる。この場合、型締力及び射出圧力の大きさは、オペレータが任意に設定してもよいし、射出成形機Mに備えるオートチューニング機能等を併用しつつ自動又は半自動により求めてもよい。オートチューニング機能を利用した場合には、バリが発生する直前の型締力を容易に求めることができる。
Furthermore, in the case of FIG. 13, the burrs can be removed after the molded product is taken out, and even if there is a small amount of burrs, there are many cases where the product can be used as a non-defective product. A low degree of burr generation indicated by (normal) does not immediately lead to defective products. Therefore, considering the data shown in FIG. 13, it is possible to select the
一方、射出装置Miの射出速度に対する速度限界値VLを設定する(ステップS39)。この速度限界値VLは、必ずしも設定する必要はないが、設定することにより、万が一、射出速度Vdが過度に速くなった場合でも、金型Cや射出スクリュ等に対して機械的な保護を図ることができる。したがって、速度限界値VLには、金型Cや射出スクリュ等に対して機械的な保護を図ることができる大きさを設定する。その他、必要事項があれば、その設定を行う(ステップS40)。 On the other hand, a speed limit value VL is set for the injection speed of the injection device Mi (step S39). This speed limit value VL does not necessarily need to be set, but by setting it, even if the injection speed Vd becomes excessively high, the die C, the injection screw, etc. are mechanically protected. be able to. Therefore, the speed limit value VL is set to a value that can mechanically protect the die C, the injection screw, and the like. If there are other necessary items, they are set (step S40).
以上により、基本的な成形条件が得られる。ところで、前述したように、この実施形態で示す射出成形方法は、射出充填時に可動型Cmと固定型Cc間に所定の型隙間Lcを生じさせるとともに、良品成形可能な成形射出圧力Piと成形型締力Pcを求めて設定するため、成形条件の設定に際し、成形射出圧力Pi及び成形型締力Pc等の設定値と、この設定値に対応して発生する型隙間Lcの関係を確認しながら設定する必要があるとともに、これらの物理量の大きさは、成形機コントローラMsのディスプレイ2に、モニタリング波形としてグラフィック表示される。このため、初心者にとっては、条件の設定が容易でないとともに、経験者であっても、より容易かつ迅速に、的確な成形条件を設定することができないという課題も存在した。
From the above, basic molding conditions are obtained. By the way, as described above, the injection molding method shown in this embodiment generates a predetermined mold gap Lc between the movable mold Cm and the fixed mold Cc at the time of injection filling, and the molding injection pressure Pi and mold Since the clamping force Pc is obtained and set, when setting the molding conditions, while confirming the relationship between the set values such as the molding injection pressure Pi and the mold clamping force Pc, and the mold gap Lc generated corresponding to these set values. The magnitudes of these physical quantities are graphically displayed as monitoring waveforms on the
本実施形態に係る成形条件設定方法は、上述した基本的な成形条件の設定を支援するためのものであり、得られた成形条件が暫定的な成形条件であっても、本実施形態に係る成形条件設定方法により、微調整をより容易に行うことができるとともに、全体の成形条件の設定を、より迅速かつ効率的に行うことができるようにしたものである。 The molding condition setting method according to the present embodiment is for supporting the setting of the basic molding conditions described above, and even if the obtained molding conditions are temporary molding conditions, The molding condition setting method enables fine adjustments to be made more easily, and the overall molding conditions to be set more quickly and efficiently.
次に、本実施形態に係る成形条件設定方法を実施できる射出成形機1の主要構成部分について、図1-図9を参照して説明する。
Next, the main components of the
本実施形態に係る成形条件設定方法の実施に際しては、前述したディスプレイ2と成形機コントローラMsを使用する。ディスプレイ2は、図1に示すように、時間tに対する型隙間Lcの変化特性、即ち、型開パターンXpとしてグラフィック表示する型開パターン表示部2pを備えるとともに、この型開パターンXpを変形させる少なくとも一つの変形操作部3c…、例示は、四つの変形操作部3c,3t,3s,3eを備えるとともに、成形機コントローラMsには、型開パターン表示部2pの表示機能及び各変形操作部3c…の機能を実現するためのパターン操作機能部3を備える。
In carrying out the molding condition setting method according to this embodiment, the
この場合、一つの変形操作部3cは、図1に示すように、タッチした操作キーKcをスライドさせることにより、型開パターンXpを変形させるタッチパネル2tを用いて構成することができる。また、他の変形操作部3t,3s,3eも変形操作部3cと同様に構成することができ、それぞれ型開パターンXpが表示される矩形の型開パターン表示部2pの四隅付近に配されるとともに、各操作キーKc…は、移動方向が型開パターンXpの変形方向に一致させることが望ましい。このように、パターン操作機能部3を構成するに際し、ディスプレイ2に表示された操作キーKc,Kt,Ks,Keのスライド操作により、型開パターンXpを変形させるタッチパネル2tを用いて構成すれば、オペレータが所定の操作キーKc…をスライド操作するのみで、その操作量に対応して型開パターンXpの所定の部位を変形させて調整できるため、視覚的かつ感覚的な観点から成形条件の設定に係わる動作物理量の変更を容易に行うことができる。
In this case, as shown in FIG. 1, one deformation operation section 3c can be configured using a touch panel 2t that deforms the mold opening pattern Xp by sliding the touched operation key Kc. Further, the other deformation operation portions 3t, 3s, and 3e can be configured in the same manner as the deformation operation portion 3c, and are arranged near the four corners of the rectangular mold opening
具体的には、図1及び図5に示すように、第一変形操作部3cは、型開パターンXpの型隙間Lcの型開量Acを変形させる機能を備え、図1に示すように、型開パターン表示部2pの右上に配置し、操作キーKcは縦方向にスライドできるようにする。図5は、操作キーKcを仮想線で示す上方位置Kcuにスライド移動、即ち、移動量Lckだけ移動させ、型開量Acのピーク位置を、仮想線で示す上方位置Acu(Xpu)へ変形させた例を示す。同様に、操作キーKcを仮想線で示す下方位置Kcdにスライド移動させれば、型開量Acのピーク位置を、仮想線で示す下方位置Acd(Xpd)に変形できる。
Specifically, as shown in FIGS. 1 and 5, the first deformation operation unit 3c has a function of deforming the mold opening amount Ac of the mold gap Lc of the mold opening pattern Xp. It is arranged on the upper right of the mold opening
第二変形操作部3tは、変化パターXpの型隙間Lcの型開期間Atを変形させる機能を備え、図1に示すように、型開パターン表示部2pの左上に配置し、操作キーKtは横方向にスライドできるようにする。図6は、操作キーKtを仮想線で示す左方位置Ktpにスライド移動、即ち、移動量Ltkだけ移動させ、型開期間Atを仮想線で示す短い型開期間Atp(Xpp)に変形させた例を示す。同様に、操作キーKtを仮想線で示す右方位置Ktqにスライド移動させれば、型開期間Atを仮想線で示す長い型開期間Atq(Xpq)に変形できる。 The second deformation operation section 3t has a function of deforming the mold opening period At of the mold gap Lc of the variable pattern Xp, and as shown in FIG. Allow it to slide horizontally. In FIG. 6, the operation key Kt is slid to the left position Ktp indicated by the phantom line, that is, moved by the movement amount Ltk, and the mold opening period At is transformed into the short mold opening period Atp (Xpp) indicated by the phantom line. Give an example. Similarly, if the operation key Kt is slid to the right position Ktq indicated by the phantom line, the mold open period At can be transformed into the long mold open period Atq (Xpq) indicated by the phantom line.
第三変形操作部3sは、型開パターンXpの型隙間Lcの型開タイミングAsを変形させる機能を備え、図1に示すように、型開パターン表示部2pの右下に配置し、操作キーKsは横方向にスライドできるようにする。図7は、操作キーKsを仮想線で示す右方位置Ksqにスライド移動、即ち、移動量Lskだけ移動させ、型開タイミングAsを仮想線で示す早い型開タイミングAsf(Xpsf)に変形させた例を示す。同様に、操作キーKsを仮想線で示す左方位置Kspにスライド移動させれば、型開タイミングAsを仮想線で示す遅い型開タイミングAsr(Xpsr)に変形できる The third deformation operation section 3s has a function of deforming the mold opening timing As of the mold gap Lc of the mold opening pattern Xp. Ks is made laterally slidable. In FIG. 7, the operation key Ks is slid to the right position Ksq indicated by the phantom line, that is, moved by the movement amount Lsk, and the mold opening timing As is changed to the early mold opening timing Asf (Xpsf) indicated by the phantom line. Give an example. Similarly, if the operation key Ks is slid to the left position Ksp indicated by the phantom line, the mold opening timing As can be changed to the late mold opening timing Asr (Xpsr) indicated by the phantom line.
第四変形操作部3eは、型開パターンXpの型隙間Lcの型閉タイミングAeを変形させる機能を備え、図1に示すように、型開パターン表示部2pの左下に配置し、操作キーKeは横方向にスライドできるようにする。図8は、操作キーKeを仮想線で示す右方位置Keqにスライド移動、即ち、移動量Lekだけ移動させ、型閉タイミングAeを仮想線で示す早い型閉タイミングAef(Xpef)に変形させた例を示す。同様に、操作キーKeを仮想線で示す左方位置Kepにスライド移動させれば、型閉タイミングAeを仮想線で示す遅い型閉タイミングAer(Xper)に変形できる。 The fourth deformation operation section 3e has a function of changing the mold closing timing Ae of the mold gap Lc of the mold opening pattern Xp. allows to slide horizontally. In FIG. 8, the operation key Ke is slid to the right position Keq indicated by the phantom line, that is, moved by the movement amount Lek, and the mold closing timing Ae is changed to the early mold closing timing Aef (Xpef) indicated by the phantom line. Give an example. Similarly, if the operation key Ke is slid to the left position Kep indicated by the phantom line, the mold closing timing Ae can be changed to the late mold closing timing Aer (Xper) indicated by the phantom line.
このように、パターン操作機能部3を構成するに際し、型開パターンXpの型隙間Lcの型開量Acを変形させる第一変形操作部3c,型開パターンXpの型隙間Lcの型開期間Atを変形させる第二変形操作部3t,型開パターンXpの型隙間Lcの型開タイミングAsを変形させる第三変形操作部3s,型開パターンXpの型隙間Lcの型閉タイミングAeを変形させる第四変形操作部3eの一又は二以上を含ませれば、一つの山形形状となる型開パターンXpにおけるほとんどの部位を変形可能になるとともに、型開パターンXpと各変形操作部3c…を視覚的に関連付けることが可能になるため、各変形操作部3c…の使い分け及び組合わせにより、型開パターンXpにおける十分な範囲及び細部の調整をカバーできるとともに、容易かつ効率的に調整することができる。
Thus, when configuring the pattern
一方、成形機コントローラMsは、各変形操作部3c,3t,3s,3eの各操作量Lck,Ltk,Lsk,Lekと、グラフィック表示された型開パターンXpの変形量と、複数(一般的には、少なくとも一つ)の動作物理量を紐付けした成形条件変換処理機能部4を備える。これにより、成形条件の設定時には、型開パターン表示部2pに、暫定的な型開パターンXpをグラフィック表示し、変形操作部3c…の操作量Lck…に対応した変形量により型開パターンXpを変形させるとともに、成形条件変換処理機能部4により、型開パターンXpの変形量Lcu…に対応する少なくとも一つの動作物理量を求め、この動作物理量に基づいて、型開パターンXpの基礎となる動作物理量を修正し、修正した動作物理量により成形条件の設定を行うことができる。
On the other hand, the molding machine controller Ms controls the operation amounts Lck, Ltk, Lsk, and Lek of the deformation operation units 3c, 3t, 3s, and 3e, the deformation amount of the graphically displayed mold opening pattern Xp, and a plurality of (generally is provided with a molding condition conversion
型開パターンXpの変形量と、複数の各動作物理量を紐付けは、図9に示すように設定できる。なお、図9中、優先度A,B,C…は、A側が優先度の順位が高いことを示す。型開量Acには、動作物理量として、少なくとも、型締力,射出圧力,射出速度,射出時間の一又は二以上に紐付けすることが望ましい。このように設定すれば、型開量Acと動作物理量の十分な相関を有する紐付けが可能になるため、型開量Acに対する精度の高い調整を行うことができる。その他、動作物理量としては、充填圧力段数,樹脂温度等を紐付けすることができる。 The association between the deformation amount of the mold opening pattern Xp and the plurality of motion physical quantities can be set as shown in FIG. In FIG. 9, priority levels A, B, C, . . . indicate that side A has the highest priority. The mold opening amount Ac is desirably linked to at least one or more of the mold clamping force, injection pressure, injection speed, and injection time as motion physical quantities. With this setting, it is possible to link the mold opening amount Ac and the motion physical quantity with a sufficient correlation, so that the mold opening amount Ac can be adjusted with high accuracy. In addition, the number of stages of filling pressure, resin temperature, etc. can be linked as the operating physical quantity.
型開期間Atには、動作物理量として、少なくとも、射出圧力,型締力,射出速度,樹脂温度の一又は二以上に紐付けすることが望ましい。このように設定すれば、型開期間Atと動作物理量の十分な相関を有する紐付けが可能になるため、型開期間Atに対する精度の高い調整を行うことができる。その他、動作物理量としては、充填圧力段数,射出時間等の動作物理量を紐付けすることができる。 The mold opening period At is desirably linked to at least one or more of injection pressure, mold clamping force, injection speed, and resin temperature as the operating physical quantity. With this setting, it is possible to link the mold opening period At and the physical quantity of motion with sufficient correlation, so that the mold opening period At can be adjusted with high accuracy. In addition, as the working physical quantity, it is possible to link the working physical quantity such as the number of charging pressure stages and the injection time.
型開タイミングAsには、動作物理量として、少なくとも、射出速度,射出圧力,型締力,充填圧力段数の一又は二以上に紐付けすることが望ましい。このように設定すれば、型開タイミングAsと動作物理量の十分な相関を有する紐付けが可能になるため、型開タイミングAsに対する精度の高い調整を行うことができる。その他、動作物理量としては、射出時間,樹脂温度等の動作物理量を紐付けすることができる。 The mold opening timing As is desirably linked to at least one or more of injection speed, injection pressure, mold clamping force, and the number of steps of filling pressure as working physical quantities. With this setting, it is possible to link the mold opening timing As and the motion physical quantity with sufficient correlation, so that the mold opening timing As can be adjusted with high precision. In addition, as the operating physical quantity, the operating physical quantity such as injection time, resin temperature, etc. can be linked.
型閉タイミングAeには、動作物理量として、少なくとも、射出速度,射出圧力,型締力,充填圧力段数の一又は二以上に紐付けすることが望ましい。このように設定すれば、型閉タイミングAeと動作物理量の十分な相関を有する紐付けが可能になるため、型閉タイミングAeに対する精度の高い調整を行うことができる。その他、動作物理量としては、樹脂温度,射出時間等の動作物理量を紐付けすることができる。 The mold closing timing Ae is desirably linked to at least one or more of injection speed, injection pressure, mold clamping force, and the number of stages of filling pressure as physical quantities of operation. With this setting, it is possible to link the mold closing timing Ae and the motion physical quantity with a sufficient correlation, so that the mold closing timing Ae can be adjusted with high precision. In addition, as the operating physical quantity, the operating physical quantity such as resin temperature and injection time can be linked.
したがって、成形条件変換処理機能部4は、例えば、変形操作部3cの操作量Lckが付与されれば、この操作量Lckに対応して紐付けされた変形量だけ、グラフィック表示された型開パターンXpが変形するとともに、この型開パターンXpの変形量に対応する動作物理量、即ち、型締力,射出圧力,射出速度,射出時間…が、予め設定されたデータテーブルFt読み出され、又は関数等の演算処理に求められ、得られた動作物理量に基づいて型開パターンXpの基礎となる動作物理量が修正される。データテーブルに登録されるデータは、予め実験等により求めることができるとともに、各データは、生産時に、ビッグデータとして収集され、AI(人工知能)機能により、最適データに更新される。
Therefore, for example, if the operation amount Lck of the deformation operation unit 3c is given, the molding condition conversion
次に、本実施形態に係る成形条件設定方法について、各図を参照しつつ図4に示すフローチャートに従って説明する。 Next, the molding condition setting method according to this embodiment will be described according to the flowchart shown in FIG. 4 while referring to each drawing.
本実施形態に係る成形条件設定方法では、最初に、暫定的な成形条件の設定を行う(ステップS1)。この場合、暫定的な成形条件には、前述した図11に基づくステップS31-S40により得られる成形条件、即ち、最適化されていない暫定的な成形条件を利用できる。 In the molding condition setting method according to the present embodiment, provisional molding conditions are first set (step S1). In this case, as the provisional molding conditions, the molding conditions obtained by steps S31-S40 based on FIG. 11 described above, that is, the provisional molding conditions that have not been optimized can be used.
この場合、成形品の種類等によっては、型開量Acをもう少し大きくしたい、或いは型閉タイミングAeをもう少し早めたいなどの微調整を実施したい場合も少なくない。この際、従来では、射出圧力Piを少し高めるなど、型開量Acの大きさを左右する動作物理量をマニュアルにより変更した後に、再度、試し成形を行って確認する必要があったが、本実施形態に係る成形条件設定方法を用いることにより、この段階の微調整を容易に行うことができる。 In this case, depending on the type of molded product, there are many cases where it is desired to make fine adjustments such as increasing the mold opening amount Ac or advancing the mold closing timing Ae. At this time, conventionally, it was necessary to perform trial molding again for confirmation after manually changing the operating physical quantity that affects the size of the mold opening amount Ac, such as slightly increasing the injection pressure Pi. By using the molding condition setting method according to the form, fine adjustment at this stage can be easily performed.
以下、具体的な処理手順について説明する。まず、図1に示す設定画面Vsにおいて、成形条件調整モードを選択する(ステップS2)。これにより、図1に示す波形表示部Vsg(又はウィンドウ画面)に、型開パターンXpが表示されるとともに、暫定的な成形条件に基づく型開パターンXpが表示される(ステップS3)。このときの型開パターンXpは、図13に示した型隙間Lc(型開量Ac)の変化グラフと同じになる。この状態を図1に示す。 A specific processing procedure will be described below. First, the molding condition adjustment mode is selected on the setting screen Vs shown in FIG. 1 (step S2). As a result, the mold opening pattern Xp is displayed on the waveform display section Vsg (or the window screen) shown in FIG. 1, and the mold opening pattern Xp based on the provisional molding conditions is also displayed (step S3). The mold opening pattern Xp at this time is the same as the change graph of the mold gap Lc (mold opening amount Ac) shown in FIG. This state is shown in FIG.
一方、オペレータは、各変形操作部3c,3t,3s,3eを操作して型開パターンXpを変形させる。今、一例として、型開量Acをもう少し広げたい場合を想定する。この場合、図1に示す変形操作部3cを選択し、図5に示す操作キーKcをタッチして上方向へスライド操作させる(ステップS4)。これにより、この操作量Lckは、成形条件変換処理機能部4に付与され、成形条件変換処理機能部4からは、この操作量Lckに対応した変形量Lcuに係わるデータと動作物理量に係わるデータが出力する(ステップS5)。そして、変形量Lcuに対応して、グラフィック表示された型開パターンXpが変形する(ステップS6)。また、この変形量Lcuに対応した動作物理量が出力し、型開パターンXpの基礎となる複数の動作物理量が修正される(ステップS7)。
On the other hand, the operator deforms the mold opening pattern Xp by operating the deformation operation parts 3c, 3t, 3s, and 3e. Now, as an example, it is assumed that the mold opening amount Ac is desired to be slightly increased. In this case, the deformation operation section 3c shown in FIG. 1 is selected, and the operation key Kc shown in FIG. 5 is touched to perform an upward sliding operation (step S4). As a result, this operation amount Lck is given to the molding condition conversion
この場合、図9に示すように、型開量Acを増加させるための型締力の低下,射出圧力を増加,射出速度の上昇,射出時間を長くする等の修正が行われる。以上、型開量Acについて説明したが、他の型開時間At,型開タイミングAs,型閉タイミングAeについても、型開パターンXpを目視により確認しながら変形操作することができる(ステップS8,S4…)。 In this case, as shown in FIG. 9, corrections such as decreasing the mold clamping force, increasing the injection pressure, increasing the injection speed, and lengthening the injection time are performed in order to increase the mold opening amount Ac. Although the mold opening amount Ac has been described above, the mold opening time At, the mold opening timing As, and the mold closing timing Ae can also be deformed while visually confirming the mold opening pattern Xp (steps S8, S4...).
そして、以上の微調整により型開パターンXpを最適化、即ち、成形条件を最適化したなら、得られた成形条件により試し成形を行い、成形条件の確認を行う(ステップS9)。この際、更に微調整の必要がある場合には。同様の調整操作を行う(ステップS10,S4…)。一方、良好な成形が行われたことを確認したなら成形条件を確定させる(ステップS10,S11)。このように、成形条件の設定時に型開パターン表示部2pに表示する型開パターンXpに、試し成形後に設定される型開パターンXpを、暫定的な型開パターンXpとして用いれば、射出成形機Mにより生産を開始する前に行う成形条件の設定工程で得られる型開パターンXpを、そのまま利用できるため、型開パターンXpに対する微調整により、成形条件の更なる最適化を図ることができる。
After optimizing the mold opening pattern Xp, that is, optimizing the molding conditions by the above fine adjustment, trial molding is performed under the obtained molding conditions to confirm the molding conditions (step S9). At this time, if further fine-tuning is required. Similar adjustment operations are performed (steps S10, S4, . . . ). On the other hand, if it is confirmed that good molding has been performed, molding conditions are determined (steps S10 and S11). Thus, if the mold opening pattern Xp set after the trial molding is used as the temporary mold opening pattern Xp for the mold opening pattern Xp displayed in the mold opening
他方、暫定的な型開パターンXpとして、過去の成形履歴データ又はシミュレーシン作成データ等が登録された型開パターンファイルFfの型開パターンXpを利用することも可能である。 On the other hand, as the provisional mold opening pattern Xp, it is also possible to use the mold opening pattern Xp of the mold opening pattern file Ff in which the past molding history data, simulator creation data, etc. are registered.
図10は、この場合の処理手順のフローチャートを変更例として示す。なお、図10において、図4と同一ステップについては、同一符号を付してその構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。 FIG. 10 shows a flowchart of a processing procedure in this case as a modified example. 10, the same steps as in FIG. 4 are given the same reference numerals to clarify the configuration thereof, and detailed description thereof will be omitted.
まず、生産を行う成形品に類似する成形品タイプを選択する(ステップS21)。これにより、型開パターンファイルFfから選択した型開パターンXpが読み出される(ステップS22)。そして、読み出された型開パターンXpは、暫定的な型開パターンXpとして、型開パターン表示部2pに表示される(ステップS23)。表示された型開パターンXpを確認し、微調整の必要がない場合には、そのまま使用する成形条件として確定することもできる(ステップS24,S11)。これに対して、微調整を行う場合には、図1に示す設定画面Vsにおいて、成形条件調整モードを選択する(ステップS2)。これにより、型開パターン表示部2pに表示された型開パターンXpを確認しながら、型開パターンXpの調整処理(ステップSD)、即ち、図4に示したステップS4-S8と同様の調整処理、さらには、図4に示したステップS9-S11と同様の処理を行うことができる。
First, a molded product type similar to the molded product to be produced is selected (step S21). As a result, the mold opening pattern Xp selected from the mold opening pattern file Ff is read (step S22). Then, the read mold opening pattern Xp is displayed in the mold opening
このように、成形条件の設定時に型開パターン表示部2pに表示する型開パターンXpに、過去の成形履歴データ又はシミュレーシン作成データに基づいて設定された型開パターンXpを暫定的な型開パターンXpとして用いれば、生産開始前に行う成形条件の設定工程を省略できるため、成形条件を設定する際における迅速化及び効率化を図れるとともに、ビッグデータやAI(人工知能)により利用することにより、成形条件の更なる最適化に寄与できる。
In this way, the mold opening pattern Xp set based on the past molding history data or the simulated data is used as the mold opening pattern Xp displayed in the mold opening
よって、このような本実施形態に係る成形条件設定方法(射出成形機M)によれば、基本的な手法として、少なくとも金型C内の樹脂Rの固化に伴って樹脂Rの自然圧縮が可能となる型締装置Mcを使用し、少なくとも、樹脂Rの射出充填時に、可動型Cmと固定型Cc間に所定の型隙間Lcが生じる成形型締力Pc及びリミット圧力Psとなる成形射出圧力Piを含む成形条件を設定するに際し、予め、時間tに対する型隙間Lcの変化特性を有する型開パターンXpとしてグラフィック表示する型開パターン表示部2p,及びこの型開パターンXpを変形させる複数の変形操作部3c…を有するパターン操作機能部3を設けるとともに、この変形操作部3c…の操作量Lck…,グラフィック表示された型開パターンXpの変形量及び複数の動作物理量を紐付けした成形条件変換処理部4を設け、成形条件の設定時に、型開パターン表示部2pに、型開パターンXpをグラフィック表示し、変形操作部3c…の操作量Lck…に対応した変形量により型開パターンXpを変形させるとともに、成形条件変換処理機能部4により、型開パターンXpの変形量に対応する複数の動作物理量を求め、この動作物理量に基づいて型開パターンXpの基礎となる動作物理量を修正し、修正した動作物理量により成形条件の設定を行うようにしたため、初心者であっても比較的容易に成形条件の設定ができることに加え、経験者であっても短時間かつ効率的に成形条件を設定できるとともに、成形条件の微調整を最適化し、より的確な成形条件を設定できる。
Therefore, according to the molding condition setting method (injection molding machine M) according to this embodiment, as a basic method, at least the resin R can be naturally compressed as the resin R in the mold C solidifies. using the mold clamping device Mc, at least when the resin R is injected and filled, the molding mold clamping force Pc that creates a predetermined mold gap Lc between the movable mold Cm and the fixed mold Cc, and the molding injection pressure Pi that becomes the limit pressure Ps When setting molding conditions including A pattern
そして、このように設定された成形条件を用いることにより、次のような成形処理を行うことができる。以下、生産時における成形処理手順について、図15を参照しつつ図14に示すフローチャートに従って説明する。 By using the molding conditions set in this manner, the following molding process can be performed. The molding process procedure during production will be described below according to the flow chart shown in FIG. 14 while referring to FIG.
まず、バルブ回路37の切換及びサーボモータ39の制御により、射出装置Miの計量モータ25を駆動し、樹脂Rを可塑化して射出準備を行う(ステップS41)。この成形方法では、一般的な成形法のように、樹脂Rを正確に計量する計量工程は不要である。即ち、一般的な計量工程における計量動作は行うが、正確な計量値を得るための計量制御は行わない。いわば樹脂Rが不足する前に樹脂Rを追加する動作となる。また、バルブ回路37の切換及びサーボモータ39の制御により、型締装置Mcの型締シリンダ27を駆動し、型締力が成形型締力Pcとなるように、金型Cに対する型締を行う(ステップS42)。このときの金型Cの状態を図15(a)に示す。
First, by switching the
次いで、バルブ回路37の切換及びサーボモータ39の制御により、射出装置Miの射出シリンダ24を駆動し、射出開始時点ts(図13参照)から樹脂Rの射出を行う(ステップS43)。この場合、スクリュ21は定格動作により前進させればよく、スクリュ21に対する速度制御及び圧力制御は不要である。これにより、加熱筒22内の可塑化溶融した樹脂Rは金型キャビティ内に充填される(ステップS44)。樹脂Rの充填に伴い、射出圧力Pd(図13)が上昇する。そして、リミット圧力Psに近づき、リミット圧力Psに達すれば、リミット圧力Psに維持するための制御、即ち、オーバーシュートを防止する制御が行われ、射出圧力Pdはリミット圧力Ps(成形射出圧力Pi)に維持される(ステップS45,S46)。したがって、射出動作では実質的な一圧制御が行われる。この場合の射出速度は、図13中のVdとなる。
Next, by switching the
また、金型キャビティ内に樹脂Rが満たされることにより、金型Cは樹脂Rに加圧され、固定型Ccと可動型Cm間に型隙間Lcが生じる(ステップS47)。この型隙間Lcは、0.03~0.20〔mm〕が許容範囲となり、良好なガス抜きが行われるとともに、不良の排除された良品成形が行われる。このときの金型Cの状態を図15(b)に示す。一方、時間の経過に伴って金型キャビティ内における樹脂Rの固化が進行するとともに、この固化に伴って樹脂Rの圧縮(自然圧縮)が行われる(ステップS48)。 Further, the mold cavity is filled with the resin R, and the mold C is pressurized by the resin R, creating a mold gap Lc between the fixed mold Cc and the movable mold Cm (step S47). This die gap Lc has an allowable range of 0.03 to 0.20 [mm], and good degassing is carried out, and defect-free molding of good products is carried out. The state of the mold C at this time is shown in FIG. 15(b). On the other hand, as time passes, the solidification of the resin R in the mold cavity progresses, and along with this solidification, the resin R is compressed (natural compression) (step S48).
そして、設定した冷却時間が経過すれば、バルブ回路37の切換及びサーボモータ39の制御により、型締シリンダ27を駆動し、可動型Cmを後退させることにより型開きを行うとともに、バルブ回路37の切換及びサーボモータ39の制御により、突出しシリンダを駆動し、可動型Cmに付着した成形品Gの突き出しを行う(ステップS49,S50)。これにより、成形品Gが取り出され、一成形サイクルが終了する。なお、冷却時間Tcは、射出開始時点tsからの経過時間として予め設定することができる。また、図13に示すように、冷却時間の経過した時点teでは、樹脂Rの自然圧縮により、固定型Ccと可動型Cm間の残留隙間Lcrは、予め設定した成形型締力Pc及び成形射出圧力Piにより、0.01~0.10〔mm〕の許容範囲となり、金型キャビティ内における樹脂Rに対する自然圧縮が確実に行われるとともに、成形品Gにおける高度の品質及び均質性が確保される。このときの金型Cの状態を図15(c)に示す。この後、次の成形が継続する場合には、同様に、樹脂Rを可塑化して射出準備を行うとともに、以降は、型締、射出、冷却等の処理を同様に行えばよい(ステップS51,S41,S42…)。
When the set cooling time has elapsed, the
以上、変更例を含む好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成,形状,数量,手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更,追加,削除することができる。 Although preferred embodiments including modified examples have been described in detail above, the present invention is not limited to such embodiments, and the gist of the present invention can be found in the configuration, shape, quantity, technique, etc. of the details. Changes, additions, and deletions can be made arbitrarily within a range that does not deviate.
例えば、型位置検出器62として反射型測距センサを例示したが、近接センサ等の非接触かつ隙間等を精度よく検出できる各種センサを利用できる。また、直圧方式の型締装置Mcを例示したが、所定の型締領域を使用するトグル方式の型締装置Mcであってもよい。さらに、変形操作部3c…には、型開パターンXpの型隙間Lcの型開量Ac,型開パターンXpの型隙間Lcの型開期間At,型開パターンXpの型隙間Lcの型開タイミングAs,型開パターンXpの型隙間Lcの型閉タイミングAeを変形させる機能を持たせた場合を示したが、これらは一つであってもよいし二以上であってもよい。さらに、型開量Acには、動作物理量として、少なくとも、型締力,射出圧力,射出速度,射出時間の一又は二以上に紐付けし、型開期間Atには、動作物理量として、少なくとも、射出圧力,型締力,射出速度,樹脂温度の一又は二以上に紐付けし、型開タイミングAsには、動作物理量として、少なくとも、射出速度,射出圧力,型締力,充填圧力段数の一又は二以上に紐付けし、型閉タイミングAeには、動作物理量として、少なくとも、射出速度,射出圧力,型締力,充填圧力段数の一又は二以上に紐付けする場合を示したが、これらは一例であり、樹脂の種類等に応じて、他の各種動作物理量を追加できるとともに、様々な組会わせにより利用することができる。他方、パターン操作機能部3は、ディスプレイ2に表示された操作キーKc,Kt,Ks,Keのスライドにより、型開パターンXpを変形させるタッチパネル2tを用いて構成する場合を示したが、同様の機能を有する別途の機能部により構成してもよい。
For example, although a reflection-type distance measuring sensor has been exemplified as the
本発明に係る成形条件設定方法及び射出成形機は、特定の成形方式により成形を行う射出成形機における成形条件を設定する際に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The molding condition setting method and the injection molding machine according to the present invention can be used when setting molding conditions in an injection molding machine that performs molding according to a specific molding method.
2:ディスプレイ,2t:タッチパネル,2p:型開パターン表示部,3c:変形操作部,3:パターン操作機能部,3c:第一変形操作部,3t:第二変形操作部,3s:第三変形操作部,3e:第四変形操作部,4:成形条件変換処理機能部,C:金型,Cm:可動型,Cc:固定型,R:樹脂,M:射出成形機,Mc:型締装置,Ms:成形機コントローラ,Lc:型隙間,Pc:成形型締力,Ps:リミット圧力,Pi:成形射出圧力,t:時間,Xp:型開パターン,Lck…:操作量,t:時間,Ac:型開量,At:型開期間,As:型開タイミング,Ae:型閉タイミング,Kc:操作キー,Kt:操作キー,Ks:操作キー,Ke:操作キー 2: display, 2t: touch panel, 2p: mold opening pattern display unit, 3c: transformation operation unit, 3: pattern operation function unit, 3c: first transformation operation unit, 3t: second transformation operation unit, 3s: third transformation Operation unit, 3e: fourth deformation operation unit, 4: molding condition conversion processing function unit, C: mold, Cm: movable mold, Cc: fixed mold, R: resin, M: injection molding machine, Mc: mold clamping device , Ms: molding machine controller, Lc: mold gap, Pc: mold clamping force, Ps: limit pressure, Pi: molding injection pressure, t: time, Xp: mold opening pattern, Lck...: operation amount, t: time, Ac: mold opening amount, At: mold opening period, As: mold opening timing, Ae: mold closing timing, Kc: operation key, Kt: operation key, Ks: operation key, Ke: operation key
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