JP2024066919A - Control device of injection molding machine and display device of injection molding machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、射出成形機の制御装置、及び射出成形機の表示装置に関する。 The present invention relates to a control device for an injection molding machine and a display device for an injection molding machine.
従来から、射出工程の成形材料の充填中の状態を監視する技術は存在している。例えば、特許文献1に記載された技術では、充填圧力を検出し、圧力の変化速度に応じてスクリュの回転速度を制御する技術が記載されている。これにより成形材料の流動抵抗が適した状態で射出成形を行うことができる。 Conventionally, there have been technologies for monitoring the state of the molding material during the injection process. For example, the technology described in Patent Document 1 detects the filling pressure and controls the screw rotation speed according to the rate of change of the pressure. This allows injection molding to be performed under conditions where the flow resistance of the molding material is appropriate.
ところで、射出成形機においては、金型装置の内部のキャビティ空間に、成形材料を流れ込むことで、成形品が生産される。キャビティ空間は、固定金型と可動金型の分割面に形成されている。成形材料がキャビティ空間に流れ込む際に、キャビティ空間に存在するガスは、分割面を介して外部に抜ける。これによりキャビティ空間を成形材料で満たすことができる。射出成形が繰り返し行われると、分割面に成形材料の成分が堆積していくので、ガスがキャビティ空間の外部に排出されにくくなる。この場合、排出されなかったガスは断熱圧縮により高温となり、成形品にガス焼けが生じる可能性がある。 In an injection molding machine, a molded product is produced by pouring molding material into a cavity space inside a mold device. The cavity space is formed at the parting surface between the fixed mold and the movable mold. When the molding material flows into the cavity space, gas present in the cavity space escapes to the outside through the parting surface. This allows the cavity space to be filled with molding material. When injection molding is performed repeatedly, components of the molding material accumulate on the parting surface, making it difficult for the gas to be discharged to the outside of the cavity space. In this case, the gas that is not discharged becomes hot due to adiabatic compression, and there is a possibility that gas burns will occur in the molded product.
しかしながら、特許文献1は、検出した充填圧力に応じてスクリュの回転速度を制御する技術に留まり、繰り返し射出成形を行ったことによって成形品に生じるガス焼けに関する監視を行う技術ではない。 However, Patent Document 1 only describes a technology for controlling the screw rotation speed according to the detected filling pressure, and does not provide a technology for monitoring gas burns that occur in molded products due to repeated injection molding.
本発明の一態様は、成形品のガス焼けに関する監視を行うことで、不良品が生じることを低減する技術を提供する。 One aspect of the present invention provides a technology that reduces the occurrence of defective products by monitoring gas burns in molded products.
本発明の一態様に係る射出成形機の制御装置は、射出成形機の金型装置内のキャビティ空間において、当該キャビティ空間に充填される成形材料が行き着く端部近傍に設けられた検出部から圧力を示す情報を取得するように構成されている取得部と、射出成形機における充填工程から保圧工程への切換時近傍、または、端部まで成形材料が満たされた時近傍のタイミングで検出された、圧力に関する所定の条件に基づいて、射出成形機で生産された成形品にガス焼けが生じているか否かを判定する、又は、成形品にガス焼けが生じるまでの期間を予測若しくは表示するように構成されている制御部と、を備える。 The control device for an injection molding machine according to one aspect of the present invention includes an acquisition unit configured to acquire information indicating pressure from a detection unit provided in a cavity space in a mold device of the injection molding machine near the end where the molding material filled in the cavity space reaches, and a control unit configured to determine whether gas burns have occurred in a molded product produced by the injection molding machine, or to predict or display the period until gas burns occur in the molded product, based on a predetermined condition related to pressure detected near the timing of switching from the filling process to the pressure holding process in the injection molding machine or near the timing when the molding material is filled up to the end.
本発明の一態様によれば、成形品のガス焼けに関する監視を行うことで、不良品が生じることを低減する。 According to one aspect of the present invention, by monitoring gas burns in molded products, the occurrence of defective products is reduced.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。また、以下で説明する実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述される全ての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の又は対応する符号を付し、説明を省略することがある。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. The embodiments described below are illustrative and do not limit the invention, and all features and combinations described in the embodiments are not necessarily essential to the invention. In addition, identical or corresponding components in each drawing are denoted by identical or corresponding reference numerals, and descriptions thereof may be omitted.
図1は、第1の実施形態に係る射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図2は、第1の実施形態に係る射出成形機の型締時の状態を示す図である。本明細書において、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向は互いに垂直な方向である。X軸方向およびY軸方向は水平方向を表し、Z軸方向は鉛直方向を表す。型締装置100が横型である場合、X軸方向は型開閉方向であり、Y軸方向は射出成形機10の幅方向である。Y軸方向負側を操作側と呼び、Y軸方向正側を反操作側と呼ぶ。
Figure 1 is a diagram showing the state of the injection molding machine according to the first embodiment when mold opening is completed. Figure 2 is a diagram showing the state of the injection molding machine according to the first embodiment when mold clamping is performed. In this specification, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are perpendicular to each other. The X-axis direction and the Y-axis direction represent the horizontal direction, and the Z-axis direction represents the vertical direction. When the
図1~図2に示すように、射出成形機10は、金型装置800を開閉する型締装置100と、金型装置800で成形された成形品を突き出すエジェクタ装置200と、金型装置800に成形材料を射出する射出装置300と、金型装置800に対し射出装置300を進退させる移動装置400と、射出成形機10の各構成要素を制御する制御装置700と、射出成形機10の各構成要素を支持するフレーム900とを有する。フレーム900は、型締装置100を支持する型締装置フレーム910と、射出装置300を支持する射出装置フレーム920とを含む。型締装置フレーム910および射出装置フレーム920は、それぞれ、レベリングアジャスタ930を介して床2に設置される。射出装置フレーム920の内部空間に、制御装置700が配置される。以下、射出成形機10の各構成要素について説明する。
As shown in Figures 1 and 2, the
(型締装置)
型締装置100の説明では、型閉時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸正方向)を前方とし、型開時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸負方向)を後方として説明する。
(Mold clamping device)
In the description of the
型締装置100は、金型装置800の型閉、昇圧、型締、脱圧および型開を行う。金型装置800は、固定金型810と可動金型820とを含む。型締装置100は例えば横型であって、型開閉方向が水平方向である。型締装置100は、固定金型810が取付けられる固定プラテン110と、可動金型820が取付けられる可動プラテン120と、固定プラテン110に対し可動プラテン120を型開閉方向に移動させる移動機構102と、を有する。
The
固定プラテン110は、型締装置フレーム910に対し固定される。固定プラテン110における可動プラテン120との対向面に固定金型810が取付けられる。
The
可動プラテン120は、型締装置フレーム910に対し型開閉方向に移動自在に配置される。型締装置フレーム910上には、可動プラテン120を案内するガイド101が敷設される。可動プラテン120における固定プラテン110との対向面に可動金型820が取付けられる。
The
移動機構102は、固定プラテン110に対し可動プラテン120を進退させることにより、金型装置800の型閉、昇圧、型締、脱圧、および型開を行う。移動機構102は、固定プラテン110と間隔をおいて配置されるトグルサポート130と、固定プラテン110とトグルサポート130を連結するタイバー140と、トグルサポート130に対して可動プラテン120を型開閉方向に移動させるトグル機構150と、トグル機構150を作動させる型締モータ160と、型締モータ160の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構170と、固定プラテン110とトグルサポート130の間隔を調整する型厚調整機構180と、を有する。
The
トグルサポート130は、固定プラテン110と間隔をおいて配設され、型締装置フレーム910上に型開閉方向に移動自在に載置される。なお、トグルサポート130は、型締装置フレーム910上に敷設されるガイドに沿って移動自在に配置されてもよい。トグルサポート130のガイドは、可動プラテン120のガイド101と共通のものでもよい。
The
なお、本実施形態では、固定プラテン110が型締装置フレーム910に対し固定され、トグルサポート130が型締装置フレーム910に対し型開閉方向に移動自在に配置されるが、トグルサポート130が型締装置フレーム910に対し固定され、固定プラテン110が型締装置フレーム910に対し型開閉方向に移動自在に配置されてもよい。
In this embodiment, the
タイバー140は、固定プラテン110とトグルサポート130とを型開閉方向に間隔Lをおいて連結する。タイバー140は、複数本(例えば4本)用いられてよい。複数本のタイバー140は、型開閉方向に平行に配置され、型締力に応じて伸びる。少なくとも1本のタイバー140には、タイバー140の歪を検出するタイバー歪検出器141が設けられてよい。タイバー歪検出器141は、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。タイバー歪検出器141の検出結果は、型締力の検出などに用いられる。
The
なお、本実施形態では、型締力を検出する型締力検出器として、タイバー歪検出器141が用いられるが、本発明はこれに限定されない。型締力検出器は、歪ゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取付け位置もタイバー140に限定されない。
In this embodiment, the tie
トグル機構150は、可動プラテン120とトグルサポート130との間に配置され、トグルサポート130に対し可動プラテン120を型開閉方向に移動させる。トグル機構150は、型開閉方向に移動するクロスヘッド151と、クロスヘッド151の移動によって屈伸する一対のリンク群と、を有する。一対のリンク群は、それぞれ、ピンなどで屈伸自在に連結される第1リンク152と第2リンク153とを有する。第1リンク152は可動プラテン120に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第2リンク153はトグルサポート130に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第2リンク153は、第3リンク154を介してクロスヘッド151に取付けられる。トグルサポート130に対しクロスヘッド151を進退させると、第1リンク152と第2リンク153とが屈伸し、トグルサポート130に対し可動プラテン120が進退する。
The
なお、トグル機構150の構成は、図1および図2に示す構成に限定されない。例えば図1および図2では、各リンク群の節点の数が5つであるが、4つでもよく、第3リンク154の一端部が、第1リンク152と第2リンク153との節点に結合されてもよい。
The configuration of the
型締モータ160は、トグルサポート130に取付けられており、トグル機構150を作動させる。型締モータ160は、トグルサポート130に対しクロスヘッド151を進退させることにより、第1リンク152と第2リンク153とを屈伸させ、トグルサポート130に対し可動プラテン120を進退させる。型締モータ160は、運動変換機構170に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構170に連結されてもよい。
The
運動変換機構170は、型締モータ160の回転運動をクロスヘッド151の直線運動に変換する。運動変換機構170は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。
The
型締装置100は、制御装置700による制御下で、型閉工程、昇圧工程、型締工程、脱圧工程、および型開工程などを行う。
The
型閉工程では、型締モータ160を駆動してクロスヘッド151を設定移動速度で型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン120を前進させ、可動金型820を固定金型810にタッチさせる。クロスヘッド151の位置や移動速度は、例えば型締モータエンコーダ161などを用いて検出する。型締モータエンコーダ161は、型締モータ160の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。
In the mold closing process, the
なお、クロスヘッド151の位置を検出するクロスヘッド位置検出器、およびクロスヘッド151の移動速度を検出するクロスヘッド移動速度検出器は、型締モータエンコーダ161に限定されず、一般的なものを使用できる。また、可動プラテン120の位置を検出する可動プラテン位置検出器、および可動プラテン120の移動速度を検出する可動プラテン移動速度検出器は、型締モータエンコーダ161に限定されず、一般的なものを使用できる。
The crosshead position detector that detects the position of the
昇圧工程では、型締モータ160をさらに駆動してクロスヘッド151を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。
During the pressure increase process, the clamping
型締工程では、型締モータ160を駆動して、クロスヘッド151の位置を型締位置に維持する。型締工程では、昇圧工程で発生させた型締力が維持される。型締工程では、可動金型820と固定金型810との間にキャビティ空間801(図2参照)が形成され、射出装置300がキャビティ空間801に液状の成形材料を充填する。充填された成形材料が固化されることで、成形品が得られる。
In the mold clamping process, the
キャビティ空間801の数は、1つでもよいし、複数でもよい。後者の場合、複数の成形品が同時に得られる。キャビティ空間801の一部にインサート材が配置され、キャビティ空間801の他の一部に成形材料が充填されてもよい。インサート材と成形材料とが一体化した成形品が得られる。
The number of
脱圧工程では、型締モータ160を駆動してクロスヘッド151を型締位置から型開開始位置まで後退させることにより、可動プラテン120を後退させ、型締力を減少させる。型開開始位置と、型閉完了位置とは、同じ位置であってよい。
In the depressurization process, the
型開工程では、型締モータ160を駆動してクロスヘッド151を設定移動速度で型開開始位置から型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン120を後退させ、可動金型820を固定金型810から離間させる。その後、エジェクタ装置200が可動金型820から成形品を突き出す。
In the mold opening process, the
型閉工程、昇圧工程および型締工程における設定条件は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、型閉工程および昇圧工程におけるクロスヘッド151の移動速度や位置(型閉開始位置、移動速度切換位置、型閉完了位置、および型締位置を含む)、型締力は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型閉開始位置、移動速度切換位置、型閉完了位置、および型締位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。型締位置と型締力とは、いずれか一方のみが設定されてもよい。
The set conditions for the mold closing process, pressure increase process, and mold clamping process are set together as a series of set conditions. For example, the movement speed and position of the
脱圧工程および型開工程における設定条件も同様に設定される。例えば、脱圧工程および型開工程におけるクロスヘッド151の移動速度や位置(型開開始位置、移動速度切換位置、および型開完了位置)は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型開開始位置、移動速度切換位置、および型開完了位置は、前側から後方に向けて、この順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。型開開始位置と型閉完了位置とは同じ位置であってよい。また、型開完了位置と型閉開始位置とは同じ位置であってよい。
The setting conditions for the depressurization process and mold opening process are also set in a similar manner. For example, the movement speed and position of the
なお、クロスヘッド151の移動速度や位置などの代わりに、可動プラテン120の移動速度や位置などが設定されてもよい。また、クロスヘッドの位置(例えば型締位置)や可動プラテンの位置の代わりに、型締力が設定されてもよい。
In addition, instead of the moving speed and position of the
ところで、トグル機構150は、型締モータ160の駆動力を増幅して可動プラテン120に伝える。その増幅倍率は、トグル倍率とも呼ばれる。トグル倍率は、第1リンク152と第2リンク153とのなす角θ(以下、「リンク角度θ」とも呼ぶ)に応じて変化する。リンク角度θは、クロスヘッド151の位置から求められる。リンク角度θが180°のとき、トグル倍率が最大になる。
The
金型装置800の交換や金型装置800の温度変化などにより金型装置800の厚さが変化した場合、型締時に所定の型締力が得られるように、型厚調整が行われる。型厚調整では、例えば可動金型820が固定金型810にタッチする型タッチの時点でトグル機構150のリンク角度θが所定の角度になるように、固定プラテン110とトグルサポート130との間隔Lを調整する。
When the thickness of the
型締装置100は、型厚調整機構180を有する。型厚調整機構180は、固定プラテン110とトグルサポート130との間隔Lを調整することで、型厚調整を行う。なお、型厚調整のタイミングは、例えば成形サイクル終了から次の成形サイクル開始までの間に行われる。型厚調整機構180は、例えば、タイバー140の後端部に形成されるねじ軸181と、トグルサポート130に回転自在に且つ進退不能に保持されるねじナット182と、ねじ軸181に螺合するねじナット182を回転させる型厚調整モータ183とを有する。
The
ねじ軸181およびねじナット182は、タイバー140ごとに設けられる。型厚調整モータ183の回転駆動力は、回転駆動力伝達部185を介して複数のねじナット182に伝達されてよい。複数のねじナット182を同期して回転できる。なお、回転駆動力伝達部185の伝達経路を変更することで、複数のねじナット182を個別に回転することも可能である。
A
回転駆動力伝達部185は、例えば歯車などで構成される。この場合、各ねじナット182の外周に従動歯車が形成され、型厚調整モータ183の出力軸には駆動歯車が取付けられ、複数の従動歯車および駆動歯車と噛み合う中間歯車がトグルサポート130の中央部に回転自在に保持される。なお、回転駆動力伝達部185は、歯車の代わりに、ベルトやプーリなどで構成されてもよい。
The rotational drive
型厚調整機構180の動作は、制御装置700によって制御される。制御装置700は、型厚調整モータ183を駆動して、ねじナット182を回転させる。その結果、トグルサポート130のタイバー140に対する位置が調整され、固定プラテン110とトグルサポート130との間隔Lが調整される。なお、複数の型厚調整機構が組合わせて用いられてもよい。
The operation of the mold
間隔Lは、型厚調整モータエンコーダ184を用いて検出する。型厚調整モータエンコーダ184は、型厚調整モータ183の回転量や回転方向を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。型厚調整モータエンコーダ184の検出結果は、トグルサポート130の位置や間隔Lの監視や制御に用いられる。なお、トグルサポート130の位置を検出するトグルサポート位置検出器、および間隔Lを検出する間隔検出器は、型厚調整モータエンコーダ184に限定されず、一般的なものを使用できる。
The distance L is detected using the mold thickness
型締装置100は、金型装置800の温度を調節する金型温調器を有してもよい。金型装置800は、その内部に、温調媒体の流路を有する。金型温調器は、金型装置800の流路に供給する温調媒体の温度を調節することで、金型装置800の温度を調節する。
The
なお、本実施形態の型締装置100は、型開閉方向が水平方向である横型であるが、型開閉方向が上下方向である竪型でもよい。
In addition, the
なお、本実施形態の型締装置100は、駆動源として、型締モータ160を有するが、型締モータ160の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置100は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。
The
(エジェクタ装置)
エジェクタ装置200の説明では、型締装置100の説明と同様に、型閉時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸正方向)を前方とし、型開時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸負方向)を後方として説明する。
(Ejector device)
In describing the
エジェクタ装置200は、可動プラテン120に取付けられ、可動プラテン120と共に進退する。エジェクタ装置200は、金型装置800から成形品を突き出すエジェクタロッド210と、エジェクタロッド210を可動プラテン120の移動方向(X軸方向)に移動させる駆動機構220とを有する。
The
エジェクタロッド210は、可動プラテン120の貫通穴に進退自在に配置される。エジェクタロッド210の前端部は、可動金型820のエジェクタプレート826と接触する。エジェクタロッド210の前端部は、エジェクタプレート826と連結されていても、連結されていなくてもよい。
The
駆動機構220は、例えば、エジェクタモータと、エジェクタモータの回転運動をエジェクタロッド210の直線運動に変換する運動変換機構とを有する。運動変換機構は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。
The
エジェクタ装置200は、制御装置700による制御下で、突き出し工程を行う。突き出し工程では、エジェクタロッド210を設定移動速度で待機位置から突き出し位置まで前進させることにより、エジェクタプレート826を前進させ、成形品を突き出す。その後、エジェクタモータを駆動してエジェクタロッド210を設定移動速度で後退させ、エジェクタプレート826を元の待機位置まで後退させる。
The
エジェクタロッド210の位置や移動速度は、例えばエジェクタモータエンコーダを用いて検出する。エジェクタモータエンコーダは、エジェクタモータの回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。なお、エジェクタロッド210の位置を検出するエジェクタロッド位置検出器、およびエジェクタロッド210の移動速度を検出するエジェクタロッド移動速度検出器は、エジェクタモータエンコーダに限定されず、一般的なものを使用できる。
The position and movement speed of the
(射出装置)
射出装置300の説明では、型締装置100の説明やエジェクタ装置200の説明とは異なり、充填時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸負方向)を前方とし、計量時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸正方向)を後方として説明する。
(Injection device)
In the explanation of the
射出装置300はスライドベース301に設置され、スライドベース301は射出装置フレーム920に対し進退自在に配置される。射出装置300は、金型装置800に対し進退自在に配置される。射出装置300は、金型装置800にタッチし、シリンダ310内で計量された成形材料を、金型装置800内のキャビティ空間801に充填する。射出装置300は、例えば、成形材料を加熱するシリンダ310と、シリンダ310の前端部に設けられるノズル320と、シリンダ310内に進退自在に且つ回転自在に配置されるスクリュ330と、スクリュ330を回転させる計量モータ340と、スクリュ330を進退させる射出モータ350と、射出モータ350とスクリュ330の間で伝達される荷重を検出する荷重検出器360と、を有する。
The
シリンダ310は、供給口311から内部に供給された成形材料を加熱する。成形材料は、例えば樹脂などを含む。成形材料は、例えばペレット状に形成され、固体の状態で供給口311に供給される。供給口311はシリンダ310の後部に形成される。シリンダ310の後部の外周には、水冷シリンダなどの冷却器312が設けられる。冷却器312よりも前方において、シリンダ310の外周には、バンドヒータなどの加熱器313と温度検出器314とが設けられる。
シリンダ310は、シリンダ310の軸方向(例えばX軸方向)に複数のゾーンに区分される。複数のゾーンのそれぞれに加熱器313と温度検出器314とが設けられる。複数のゾーンのそれぞれに設定温度が設定され、温度検出器314の検出温度が設定温度になるように、制御装置700が加熱器313を制御する。
The
ノズル320は、シリンダ310の前端部に設けられ、金型装置800に対し押し付けられる。ノズル320の外周には、加熱器313と温度検出器314とが設けられる。ノズル320の検出温度が設定温度になるように、制御装置700が加熱器313を制御する。
The
スクリュ330は、シリンダ310内に回転自在に且つ進退自在に配置される。スクリュ330を回転させると、スクリュ330の螺旋状の溝に沿って成形材料が前方に送られる。成形材料は、前方に送られながら、シリンダ310からの熱によって徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ330の前方に送られシリンダ310の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ330が後退させられる。その後、スクリュ330を前進させると、スクリュ330前方に蓄積された液状の成形材料がノズル320から射出され、金型装置800内に充填される。
The
スクリュ330の前部には、スクリュ330を前方に押すときにスクリュ330の前方から後方に向かう成形材料の逆流を防止する逆流防止弁として、逆流防止リング331が進退自在に取付けられる。
A
逆流防止リング331は、スクリュ330を前進させるときに、スクリュ330前方の成形材料の圧力によって後方に押され、成形材料の流路を塞ぐ閉塞位置(図2参照)までスクリュ330に対し相対的に後退する。これにより、スクリュ330前方に蓄積された成形材料が後方に逆流するのを防止する。
When the
一方、逆流防止リング331は、スクリュ330を回転させるときに、スクリュ330の螺旋状の溝に沿って前方に送られる成形材料の圧力によって前方に押され、成形材料の流路を開放する開放位置(図1参照)までスクリュ330に対し相対的に前進する。これにより、スクリュ330の前方に成形材料が送られる。
Meanwhile, when the
逆流防止リング331は、スクリュ330と共に回転する共回りタイプと、スクリュ330と共に回転しない非共回りタイプのいずれでもよい。
The
なお、射出装置300は、スクリュ330に対し逆流防止リング331を開放位置と閉塞位置との間で進退させる駆動源を有していてもよい。
The
計量モータ340は、スクリュ330を回転させる。スクリュ330を回転させる駆動源は、計量モータ340には限定されず、例えば油圧ポンプなどでもよい。
The
射出モータ350は、スクリュ330を進退させる。射出モータ350とスクリュ330との間には、射出モータ350の回転運動をスクリュ330の直線運動に変換する運動変換機構などが設けられる。運動変換機構は、例えばねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを有する。ねじ軸とねじナットの間には、ボールやローラなどが設けられてよい。スクリュ330を進退させる駆動源は、射出モータ350には限定されず、例えば油圧シリンダなどでもよい。
The
荷重検出器360は、射出モータ350とスクリュ330との間で伝達される荷重を検出する。検出した荷重は、制御装置700で圧力に換算される。荷重検出器360は、射出モータ350とスクリュ330との間の荷重の伝達経路に設けられ、荷重検出器360に作用する荷重を検出する。
The
荷重検出器360は、検出した荷重の信号を制御装置700に送る。荷重検出器360によって検出される荷重は、スクリュ330と成形材料との間で作用する圧力に換算され、スクリュ330が成形材料から受ける圧力、スクリュ330に対する背圧、スクリュ330から成形材料に作用する圧力などの制御や監視に用いられる。
The
なお、成形材料の圧力を検出する圧力検出器は、荷重検出器360に限定されず、一般的なものを使用できる。例えば、ノズル圧センサ、又は型内圧センサが用いられてもよい。ノズル圧センサは、ノズル320に設置される。型内圧センサは、金型装置800の内部に設置される。
The pressure detector that detects the pressure of the molding material is not limited to the
射出装置300は、制御装置700による制御下で、計量工程、充填工程および保圧工程などを行う。充填工程と保圧工程とをまとめて射出工程と呼んでもよい。
The
計量工程では、計量モータ340を駆動してスクリュ330を設定回転速度で回転させ、スクリュ330の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。これに伴い、成形材料が徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ330の前方に送られシリンダ310の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ330が後退させられる。スクリュ330の回転速度は、例えば計量モータエンコーダ341を用いて検出する。計量モータエンコーダ341は、計量モータ340の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。なお、スクリュ330の回転速度を検出するスクリュ回転速度検出器は、計量モータエンコーダ341に限定されず、一般的なものを使用できる。
In the metering process, the
計量工程では、スクリュ330の急激な後退を制限すべく、射出モータ350を駆動してスクリュ330に対して設定背圧を加えてよい。スクリュ330に対する背圧は、例えば荷重検出器360を用いて検出する。スクリュ330が計量完了位置まで後退し、スクリュ330の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、計量工程が完了する。
In the metering process, in order to limit the sudden retreat of the
計量工程におけるスクリュ330の位置および回転速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、計量開始位置、回転速度切換位置および計量完了位置が設定される。これらの位置は、前側から後方に向けてこの順で並び、回転速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、回転速度が設定される。回転速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。回転速度切換位置は、設定されなくてもよい。また、区間毎に背圧が設定される。
The position and rotational speed of the
充填工程では、射出モータ350を駆動してスクリュ330を設定移動速度で前進させ、スクリュ330の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置800内のキャビティ空間801に充填させる。スクリュ330の位置や移動速度は、例えば射出モータエンコーダ351を用いて検出する。射出モータエンコーダ351は、射出モータ350の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。スクリュ330の位置が設定位置に達すると、充填工程から保圧工程への切換(所謂、V/P切換)が行われる。V/P切換が行われる位置をV/P切換位置とも呼ぶ。スクリュ330の設定移動速度は、スクリュ330の位置や時間などに応じて変更されてもよい。
In the filling process, the
充填工程におけるスクリュ330の位置および移動速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、充填開始位置(「射出開始位置」とも呼ぶ。)、移動速度切換位置およびV/P切換位置が設定される。これらの位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。
The position and movement speed of the
スクリュ330の移動速度が設定される区間毎に、スクリュ330の圧力の上限値が設定される。スクリュ330の圧力は、荷重検出器360によって検出される。スクリュ330の圧力が設定圧力以下である場合、スクリュ330は設定移動速度で前進される。一方、スクリュ330の圧力が設定圧力を超える場合、金型保護を目的として、スクリュ330の圧力が設定圧力以下となるように、スクリュ330は設定移動速度よりも遅い移動速度で前進される。
For each section in which the movement speed of the
なお、充填工程においてスクリュ330の位置がV/P切換位置に達した後、V/P切換位置にスクリュ330を一時停止させ、その後にV/P切換が行われてもよい。V/P切換の直前において、スクリュ330の停止の代わりに、スクリュ330の微速前進または微速後退が行われてもよい。また、スクリュ330の位置を検出するスクリュ位置検出器、およびスクリュ330の移動速度を検出するスクリュ移動速度検出器は、射出モータエンコーダ351に限定されず、一般的なものを使用できる。
In addition, after the position of the
保圧工程では、射出モータ350を駆動してスクリュ330を前方に押し、スクリュ330の前端部における成形材料の圧力(以下、「保持圧力」とも呼ぶ。)を設定圧に保ち、シリンダ310内に残る成形材料を金型装置800に向けて押す。金型装置800内での冷却収縮による不足分の成形材料を補充できる。保持圧力は、例えば荷重検出器360を用いて検出する。保持圧力の設定値は、保圧工程の開始からの経過時間などに応じて変更されてもよい。保圧工程における保持圧力および保持圧力を保持する保持時間は、それぞれ複数設定されてよく、一連の設定条件として、まとめて設定されてよい。
In the holding pressure process, the
保圧工程では金型装置800内のキャビティ空間801の成形材料が徐々に冷却され、保圧工程完了時にはキャビティ空間801の入口が固化した成形材料で塞がれる。この状態はゲートシールと呼ばれ、キャビティ空間801からの成形材料の逆流が防止される。保圧工程後、冷却工程が開始される。冷却工程では、キャビティ空間801内の成形材料の固化が行われる。成形サイクル時間の短縮を目的として、冷却工程中に計量工程が行われてよい。
During the dwelling process, the molding material in the
なお、本実施形態の射出装置300は、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式などでもよい。プリプラ方式の射出装置は、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型装置内に成形材料を射出する。可塑化シリンダ内には、スクリュが回転自在に且つ進退不能に配置され、またはスクリュが回転自在に且つ進退自在に配置される。一方、射出シリンダ内には、プランジャが進退自在に配置される。
The
また、本実施形態の射出装置300は、シリンダ310の軸方向が水平方向である横型であるが、シリンダ310の軸方向が上下方向である竪型であってもよい。竪型の射出装置300と組み合わされる型締装置は、竪型でも横型でもよい。同様に、横型の射出装置300と組み合わされる型締装置は、横型でも竪型でもよい。
In addition, the
(移動装置)
移動装置400の説明では、射出装置300の説明と同様に、充填時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸負方向)を前方とし、計量時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸正方向)を後方として説明する。
(Mobile device)
In describing the moving
移動装置400は、金型装置800に対し射出装置300を進退させる。また、移動装置400は、金型装置800に対しノズル320を押し付け、ノズルタッチ圧力を生じさせる。移動装置400は、液圧ポンプ410、駆動源としてのモータ420、液圧アクチュエータとしての液圧シリンダ430などを含む。
The moving
液圧ポンプ410は、第1ポート411と、第2ポート412とを有する。液圧ポンプ410は、両方向回転可能なポンプであり、モータ420の回転方向を切換えることにより、第1ポート411および第2ポート412のいずれか一方から作動液(例えば油)を吸入し他方から吐出して液圧を発生させる。なお、液圧ポンプ410はタンクから作動液を吸引して第1ポート411および第2ポート412のいずれか一方から作動液を吐出することもできる。
The
モータ420は、液圧ポンプ410を作動させる。モータ420は、制御装置700からの制御信号に応じた回転方向および回転トルクで液圧ポンプ410を駆動する。モータ420は、電動モータであってよく、電動サーボモータであってよい。
The
液圧シリンダ430は、シリンダ本体431、ピストン432、およびピストンロッド433を有する。シリンダ本体431は、射出装置300に対して固定される。ピストン432は、シリンダ本体431の内部を、第1室としての前室435と、第2室としての後室436とに区画する。ピストンロッド433は、固定プラテン110に対して固定される。
The
液圧シリンダ430の前室435は、第1流路401を介して、液圧ポンプ410の第1ポート411と接続される。第1ポート411から吐出された作動液が第1流路401を介して前室435に供給されることで、射出装置300が前方に押される。射出装置300が前進され、ノズル320が固定金型810に押し付けられる。前室435は、液圧ポンプ410から供給される作動液の圧力によってノズル320のノズルタッチ圧力を生じさせる圧力室として機能する。
The
一方、液圧シリンダ430の後室436は、第2流路402を介して液圧ポンプ410の第2ポート412と接続される。第2ポート412から吐出された作動液が第2流路402を介して液圧シリンダ430の後室436に供給されることで、射出装置300が後方に押される。射出装置300が後退され、ノズル320が固定金型810から離間される。
Meanwhile, the
なお、本実施形態では移動装置400は液圧シリンダ430を含むが、本発明はこれに限定されない。例えば、液圧シリンダ430の代わりに、電動モータと、その電動モータの回転運動を射出装置300の直線運動に変換する運動変換機構とが用いられてもよい。
In this embodiment, the moving
(制御装置)
制御装置700は、例えばコンピュータで構成され、図1~図2に示すようにCPU(Central Processing Unit)701と、メモリなどの記憶媒体702と、入力インターフェース703と、出力インターフェース704と、通信インターフェース705とを有する。制御装置700は、記憶媒体702に記憶されたプログラムをCPU701に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置700は、入力インターフェース703で外部からの信号を受信し、出力インターフェース704で外部に信号を送信する。
(Control device)
The
制御装置700は、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程などを繰り返し行うことにより、成形品を繰り返し生産する。成形品を得るための一連の動作、例えば計量工程の開始から次の計量工程の開始までの動作を「ショット」または「成形サイクル」とも呼ぶ。また、1回のショットに要する時間を「成形サイクル時間」または「サイクル時間」とも呼ぶ。
The
一回の成形サイクルは、例えば、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程をこの順で有する。ここでの順番は、各工程の開始の順番である。充填工程、保圧工程、および冷却工程は、型締工程の間に行われる。型締工程の開始は充填工程の開始と一致してもよい。脱圧工程の完了は型開工程の開始と一致する。 One molding cycle includes, for example, a metering process, a mold closing process, a pressurization process, a mold clamping process, a filling process, a pressure holding process, a cooling process, a depressurization process, a mold opening process, and an ejection process, in this order. The order here refers to the order in which each process starts. The filling process, the pressure holding process, and the cooling process are performed during the mold clamping process. The start of the mold clamping process may coincide with the start of the filling process. Completion of the depressurization process coincides with the start of the mold opening process.
なお、成形サイクル時間の短縮を目的として、同時に複数の工程を行ってもよい。例えば、計量工程は、前回の成形サイクルの冷却工程中に行われてもよく、型締工程の間に行われてよい。この場合、型閉工程が成形サイクルの最初に行われることとしてもよい。また、充填工程は、型閉工程中に開始されてもよい。また、突き出し工程は、型開工程中に開始されてもよい。ノズル320の流路を開閉する開閉弁が設けられる場合、型開工程は、計量工程中に開始されてもよい。計量工程中に型開工程が開始されても、開閉弁がノズル320の流路を閉じていれば、ノズル320から成形材料が漏れないためである。
Note that, in order to shorten the molding cycle time, multiple processes may be performed simultaneously. For example, the metering process may be performed during the cooling process of the previous molding cycle, or during the mold clamping process. In this case, the mold closing process may be performed at the beginning of the molding cycle. The filling process may be started during the mold closing process. The ejection process may be started during the mold opening process. If an opening/closing valve that opens and closes the flow path of the
なお、一回の成形サイクルは、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程以外の工程を有してもよい。 Note that one molding cycle may include processes other than the metering process, mold closing process, pressure increase process, mold clamping process, filling process, pressure holding process, cooling process, depressurization process, mold opening process, and ejection process.
例えば、保圧工程の完了後、計量工程の開始前に、スクリュ330を予め設定された計量開始位置まで後退させる計量前サックバック工程が行われてもよい。計量工程の開始前にスクリュ330の前方に蓄積された成形材料の圧力を削減でき、計量工程の開始時のスクリュ330の急激な後退を防止できる。
For example, after the dwelling process is completed and before the metering process begins, a pre-metering suck-back process may be performed in which the
また、計量工程の完了後、充填工程の開始前に、スクリュ330を予め設定された充填開始位置(「射出開始位置」とも呼ぶ。)まで後退させる計量後サックバック工程が行われてもよい。充填工程の開始前にスクリュ330の前方に蓄積された成形材料の圧力を削減でき、充填工程の開始前のノズル320からの成形材料の漏出を防止できる。
In addition, after the metering process is completed and before the filling process begins, a post-metering suck-back process may be performed in which the
制御装置700は、ユーザによる入力操作を受け付ける操作装置750や画面を表示する表示装置760と接続されている。操作装置750および表示装置760は、例えばタッチパネル770で構成され、一体化されてよい。表示装置760としてのタッチパネル770は、制御装置700による制御下で、画面を表示する。タッチパネル770の画面には、例えば、射出成形機10の設定、現在の射出成形機10の状態等の情報が表示されてもよい。タッチパネル770は、表示された画面領域に操作を受け付け可能とする。また、タッチパネル770の画面領域には、例えば、ユーザによる入力操作を受け付けるボタン、入力欄等の操作部が表示されてもよい。操作装置750としてのタッチパネル770は、ユーザによる画面上の入力操作を検出し、入力操作に応じた信号を制御装置700に出力する。これにより、例えば、ユーザは、画面に表示される情報を確認しながら、画面に設けられた操作部を操作して、射出成形機10の設定(設定値の入力を含む)等を行うことができる。また、ユーザが画面に設けられた操作部を操作することにより、操作部に対応する射出成形機10の動作を行わせることができる。なお、射出成形機10の動作は、例えば、型締装置100、エジェクタ装置200、射出装置300、移動装置400等の動作(停止も含む)であってもよい。また、射出成形機10の動作は、表示装置760としてのタッチパネル770に表示される画面の切り替え等であってもよい。
The
なお、本実施形態の操作装置750および表示装置760は、タッチパネル770として一体化されているものとして説明したが、独立に設けられてもよい。また、操作装置750は、複数設けられてもよい。操作装置750および表示装置760は、型締装置100(より詳細には固定プラテン110)の操作側(Y軸負方向)に配置される。
In the present embodiment, the
(第1の実施形態)
図3は、一実施形態に係る射出成形機10の制御装置700の構成要素を機能ブロックで示す図である。図3に図示される各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPU701にて実行されるプログラムにて実現される。または各機能ブロックをワイヤードロジックによるハードウェアとして実現してもよい。図3に示すように、制御装置700のCPU701は、設定部711と、取得部712と、判定部713と、ログ制御部714と、表示制御部715と、を備える。また、制御装置700は、記憶媒体702に、ログ保存部721を備える。
First Embodiment
FIG. 3 is a diagram showing components of the
ログ保存部721は、射出成形機10に関するログ情報を記憶する。ログ情報は、例えば、射出成形機10で射出成形が行われる毎に、当該射出成形の設定及び実績に関する情報とする。具体的なログ情報については後述する。
The
次に、本実施形態に係る制御装置700がガス焼けを監視するために用いる手法について説明する。
Next, we will explain the method used by the
図4は、本実施形態に係る金型装置800内部に流れ込む成形材料Mと、金型装置800内部に設けられたセンサ841と、を示した図である。
Figure 4 shows the molding material M flowing into the
図4に示される成形材料Mは、例えば樹脂である。成形材料Mは、金型装置800の内部のキャビティ空間801に流れ込む。キャビティ空間801は、固定金型810と可動金型820の分割面830に形成される。分割面830は、一般的にパーティングラインと呼ばれる。
The molding material M shown in FIG. 4 is, for example, a resin. The molding material M flows into a
成形材料Mがキャビティ空間801に流れ込む際、キャビティ空間801のガスが分割面830などを介して矢印に示されるように、金型装置800の外部に逃げることで、キャビティ空間801の全体に成形材料Mが充填される。
When the molding material M flows into the
センサ(検出部の一例)841は、射出成形機10の金型装置800内のキャビティ空間801において、当該キャビティ空間801で表される流動経路の末端近傍に設けられている。つまり、流動経路の末端とは、キャビティ空間801に充填される成形材料が行き着く端部を意味する。なお、本実施形態においては、センサ841は、流動経路の末端近傍に配置されればよく、最終充填部でなくともよい。つまり、センサ841は、金型装置800の流動経路の末端の状態を検出できればよい。
The sensor (an example of a detection unit) 841 is provided in the
センサ841は、少なくとも、金型装置800の内部の圧力を検出する。さらに、センサ841は、金型装置800の内部の温度、及び流れる成形材料Mの前方端部(フローフロント)までの距離のうち少なくとも一つ以上を検出する。このように、センサ841は、例えば圧力センサを備える。センサ841は、圧力センサのみでもよいし、さらに温度センサ、距離センサ(例えばレーザセンサ)のうちの少なくとも1つを含んでもよい。そして、センサ841の検出結果から、キャビティ空間801の内部のガスの状況、及びキャビティ空間801の内部の成形材料Mの流れの状況のうち少なくとも一つ以上を推定できる。
The
センサ841としての圧力センサは、当該センサ841に隣接しているガス又は成形材料Mの圧力を検出する。
The pressure sensor as
センサ841としての温度センサは、当該センサ841に隣接しているガス又は成形材料Mの温度を検出する。
The
センサ841としての距離センサは、当該センサ841の位置を基準として、成形材料Mのフローフロント端部までの距離を検出する。
The distance sensor serving as
図5は、本実施形態に係る金型装置800に対して成形材料Mの流動の変化を示した図である。図5の(A)に示される状況では、充填工程によって成形材料Mが矢印1511に流動する。そして、スクリュ330の位置が設定位置に達すると、充填工程から保圧工程へのV/P切換が行われる。
Figure 5 shows the change in the flow of molding material M in the
図5の(B)に示される状況では、V/P切換が行われた後、矢印1521で示されるように、スクリュ330の微速後退が行われる。成形材料Mは、圧力緩和によって矢印1522で示される方向に流動する。
In the situation shown in FIG. 5B, after the V/P switch is performed, the
その後の図5の(C)に示される状況では、保圧工程において、射出モータ350を駆動してスクリュ330を前方に押し、スクリュ330の前端部における成形材料の圧力(以下、「保持圧力」とも呼ぶ。)を設定圧に保ち、シリンダ310内に残る成形材料を金型装置800に向けて押す。これにより、成形材料Mは、矢印1523で示される方向に移動する。
In the subsequent situation shown in FIG. 5C, in the pressure holding process, the
その後の図5の(D)に示される状況では、保圧工程において、成形材料Mが矢印1524で示される方向に移動することで、ガスが排出されて、流動経路の末端まで成形材料Mが満たされた状態(いわゆるパック状態)となる。
In the subsequent situation shown in FIG. 5(D), during the pressure holding process, the molding material M moves in the direction indicated by the
なお、図5で示される成形材料の移動に伴う制御は、一例を示したものであって、上述した制御に制限するものではない。例えば、充填工程から保圧工程に切り替わるタイミングは、一例を示したものであって、例えば、パック状態に移行したタイミング、又はパック状態に移行した後に保圧工程に切り替えてもよい。さらには、充填工程中に保圧を行ってもよい。 The control associated with the movement of the molding material shown in FIG. 5 is an example, and is not limited to the above-mentioned control. For example, the timing of switching from the filling process to the pressure holding process is an example, and the process may be switched to the pressure holding process at the timing of transition to the packed state, or after transition to the packed state. Furthermore, pressure holding may be performed during the filling process.
図6は、充填開始から保圧までの温度及び圧力の変化を示した図である。図6に示される例では、センサ841で検出される温度1601及び圧力1602の変化を示している。図6に示される例では、充填工程として、スクリュ330の速度制御が行われる。そして、時刻T11において充填工程から保圧工程に切り替わる、いわゆるV/P切替が行われる。この後の保守工程では、スクリュ330の前端部における成形材料の保持圧力が設定圧で保持された状態で、シリンダ310内に残る成形材料が金型装置800に向けて押される。
Fig. 6 is a diagram showing the change in temperature and pressure from the start of filling to pressure holding. In the example shown in Fig. 6, the change in
充填工程によって上昇していたキャビティ空間801のガスの圧力1602は、保圧工程に切り替わり、少し時間が経過した後、低下していく。
The
時刻T12において、動経路の末端まで成形材料Mが満たされた状態(いわゆるパック状態)となる。つまり、センサ841に成形材料Mが接触するので、温度1601が上昇する。換言すれば、センサ841が、温度の急峻な上昇を検出したタイミング(変曲点)が、流動経路の末端まで成形材料Mが満たされたタイミング(パック時)となる。
At time T12 , the molding material M is filled up to the end of the flow path (so-called packed state). That is, the molding material M comes into contact with the
本実施形態では、判定部713は、前回検出した温度と、今回検出した温度と、の差が10度を超えた場合に、流動経路の末端まで成形材料Mが満たされたタイミング(パック時)と判定する。なお、本実施形態に係る温度の差が10度を超えたか否かによる判定手法は、パック時の判定手法の一例を示したものであって、当該手法に制限するものではなく、他の手法を用いてもよい。また、判定条件の"10度"も実施態様に応じて適切な値を設定すればよい。パック時の判定手法としては、例えば、センサ841の距離センサが成形材料Mのフローフロント端部までの距離が"0"と判定した場合等でもよい。
In this embodiment, when the difference between the previously detected temperature and the currently detected temperature exceeds 10 degrees, the
また、時刻T12でパック状態になった後、センサ841は、成形材料の圧力(樹脂圧)を検出する。このように、時刻T12でパック状態となった際、検出される圧力が、ガス圧から、成形材料の圧力(樹脂圧)に切り替わる。これにより、検出される圧力も上昇する。
After the packed state is reached at time T12 , the
ところで、射出成形を繰り返すと、分割面830に成形材料Mの成分が堆積してモールドデポジットとなる。モールドデポジットの体積量が増加すると、キャビティ空間801内のガスが、成形材料Mの充填中に、キャビティ空間801の外部の排出されにくくなる。その結果、キャビティ空間801に残ったガスは、断熱圧縮によって高温となることで、成形品が焼けて不良品となる。
However, when injection molding is repeated, components of the molding material M accumulate on the
つまり、ガス焼けが発生する際には、パック時直前に、金型装置800の流動経路の末端に存在するガスの断熱膨張によって、温度が急峻に上昇する。温度と共に、キャビティ空間801の圧力も上昇する。
In other words, when gas burning occurs, the temperature rises sharply just before packing due to adiabatic expansion of the gas present at the end of the flow path of the
従来は、成形後の検査工程で、作業者が成形品を参照することで、ガス焼けか生じたか否かを判断していた。そして、ガス焼けが生じたと判断された場合には、モールドデポジットの堆積によって、ガスが逃げにくくなったと判断して、成形品の生産を停止して、金型装置を清掃していた。当該手法を用いた場合、成形品を検査するまで、ガス焼けが生じているか否かを認識できないので、ガス焼けした不良品が複数生産されることになる。 Conventionally, during the post-molding inspection process, workers would check the molded product to determine whether gas burns had occurred. If gas burns were determined to have occurred, it would be assumed that the accumulation of mold deposits had made it difficult for the gas to escape, and production of molded products would be stopped and the mold equipment cleaned. When this method is used, it is not possible to determine whether gas burns have occurred until the molded product is inspected, which results in the production of multiple defective products with gas burns.
そこで、本実施形態に係る制御装置700は、パック状態となった時間近傍で、センサ841が検出する圧力に基づいて、成形品にガス焼けが生じたか否かを判定する。本実施形態に係るガス焼けが生じたという判定は、実際にガス焼けが生じたことに限らず、ガス焼けが生じている可能性が高い状態であることも含まれる。つまり、本実施形態では、過去に検出された圧力とガス焼けとの対応関係から、ガス焼けが生じた場合と同様の圧力が検出された場合には、実際にガス焼けが生じたか否かにかかわらず、ガス焼けが生じたものとみなす判定を行う。
The
図7は、本実施形態に係る金型装置800において、パック状態となった際にセンサ841が検出した圧力の変化を例示した図である。横軸は、金型装置800の清掃を行った時点からのショット数(射出数の例)とし、縦軸はパック状態になった(換言すれば、検出した温度によってパック状態になったと判定された)際に検出された圧力を示している。線1701~線1705は、清掃状態等が異なるだけで射出条件等は共通している。
Figure 7 is a diagram illustrating an example of the change in pressure detected by the
図7に示される線1701~線1705は、清掃を行った時点から成形品を生産する毎、換言すればショット数が増加する毎に、パック状態となった時点での圧力が徐々に増加していることが確認できる。
図7で示される例では、線1701~線1705の各々については、閾値Pth1を超えるあたりで圧力が急峻に上昇している。これは、モールドデポジットの体積量の増加で、キャビティ空間801の外部の排出されにくくなったことによって、キャビティ空間801にガスが多くたまっているため、断熱圧縮によって高温になった際に圧力が急上昇したためである。つまり、検出された圧力が閾値Pth1を超えたタイミングで、成形品にガス焼けが生じていると推測できる。
In the example shown in Figure 7, for each of
線1701~線1704の各々は、金型装置800の清掃状態又は射出成形を行われる環境等によって、閾値Pth1に到達するまでのショット数が異なる。しかしながら、センサ841が検出した圧力が閾値Pth1を超えたタイミングで成形品にガス焼けが生じている点で共通している。なお、線1705は、図7で示される範囲では、パック状態到達時の圧力が、閾値Pth1に到達せず、成形品にガス焼けが生じなかった場合である。つまり、ショット数が多くとも、閾値Pth1に到達しない場合には、成形品にガス焼けが生じないことを意味する。
Each of
そこで、本実施形態に係る制御装置700では、パック状態になった(換言すれば、検出した温度によってパック状態になったと判定された)ときの圧力が、閾値Pth1を超えたか否かに基づいてガス焼けが生じたか否かを判定する。なお、本実施形態は、ガス焼けが生じたか否かを判定するタイミングをパック状態になった場合に制限するものではない。ただし、パック時は、ガス焼けが生じるタイミングと略一致するので、パック時の圧力を判定に用いることでガス焼けが発生してるか否かの判定精度を向上させることができる。
Therefore, in the
図3に戻り、制御装置700の各構成について説明する。
Returning to Figure 3, we will now explain each component of the
設定部711は、ガス焼けが生じたか否かを判定する基準である閾値Pth1を設定する。閾値Pth1は、例えば、射出成形機10で実際に成形品の生産を繰り返してガス焼けが生じたときにセンサ841によって検出された圧力が設定される。設定される閾値Pth1は、操作装置750からユーザによって入力された値でもよいし、制御装置700が自動的に設定を行ってもよい。
The
取得部712は、射出成形機10に設けられた各種センサから、検知結果を示す信号(情報の一例)を取得する。例えば、取得部712は、センサ841からの圧力及び温度による検知結果を示す信号を取得する。これにより、取得部712は、射出成形機10の金型装置800内のキャビティ空間801において、当該キャビティ空間801に充填される成形材料が行き着く末端近傍に設けられたセンサ841から圧力及び温度を示す信号を取得できる。
The
判定部713は、取得部712が取得したセンサ841からの温度によって、金型装置800の流動末端まで成形材料が満たされたか否かを判定する。なお、本実施形態では、金型装置800の流動末端まで成形材料が満たされたタイミングちょうどに、圧力の検出を行う手法に制限するものではない。つまり、ガス焼けが生じるような圧力の増加は、成形材料が満たされたタイミングのみではなく、当該タイミング前後であれば生じている。つまり、圧力を検出するタイミングは、金型装置800の流動末端まで成形材料が満たされたタイミングから、例えば、±0.05秒以内で設定するのが好ましい。
The
さらには、金型装置800の流動末端まで成形材料が満たされたか否かの判定について、温度を用いた手法に制限するものではなく、センサ841が検出する成形材料までの距離に基づいて、成形材料が満たされたか否かを判定してもよい。例えば、センサ841から成形材料までの距離が"0"になったタイミングで、成形材料が満たされたと判定してもよい。
Furthermore, the determination of whether the molding material has filled the flow end of the
そして、判定部713は、金型装置800の流動末端まで成形材料が満たされた(パック状態となった)タイミング近傍において、センサ841が検出した圧力が、設定部711によって設定された閾値Pth1を超えたか否かを判定する。センサ841が検出した圧力が、設定部711によって設定された閾値Pth1を超えた場合に、ガス焼けが生じたと判定する。
Then, the
なお、本実施形態は、ガス焼けが生じたか否かを判定するタイミングを、流動末端まで成形材料が満たされた(パック状態となった)タイミング近傍に制限するものではない。つまり、ガス焼けは、金型装置800からガスが排出されにくくなっている場合に発生するため、金型装置800からガスが排出されにくくなっていることを検出できれば、ガス焼けが生じているか否かを判定できる。例えば、判定部713は、V/P切替近傍において、センサ841が検出した圧力が、閾値Pth2を超えた場合にガス焼けが生じると判定してもよい。本実施形態に係るガス焼けが生じたという判定は、実際にガス焼けが生じたことに限らず、ガス焼けが生じている可能性が高い状態であることも含まれる。
In this embodiment, the timing for determining whether or not gas burning has occurred is not limited to the timing near the timing when the molding material is filled up to the end of the flow (packed state). In other words, since gas burning occurs when it becomes difficult for gas to be discharged from the
図8は、本実施形態に係る金型装置800において、V/P切替時にセンサ841が検出した圧力の変化を例示した図である。横軸は、金型装置800の清掃を行った時点からのショット数とし、縦軸はV/P切替時に検出された圧力を示している。
Figure 8 is a diagram illustrating the change in pressure detected by the
図8に示される線1801、1802は、清掃を行った時点から成形品を生産する毎、換言すればショット数が増加する毎に、V/P切替時の圧力が徐々に増加していることが確認できる。線1801、1802は、成形の条件(例えば、スクリュ330のデザイン等)が異なる場合を示している。
そして、判定部713は、V/P切替時にセンサ841が検出した圧力が、閾値Pth2を超えたか否かを判定してもよい。そして、V/P切替時にセンサ841が検出した圧力が、閾値Pth2を超えた場合にガス焼けが生じると判定する。なお、V/P切替時ちょうどに、圧力の検出を行う手法に制限するものではない。圧力を検出するタイミングは、V/P切替時から、例えば、±0.05秒以内で設定するのが好ましい。
Then, the
ログ制御部714は、射出成形機10のログ情報をログ保存部721に保存するための制御を行う。例えば、ログ制御部714は、判定部713によってパック時と判定された場合に、センサ841により検出された圧力をログ情報に含めて、ログ保存部721に保存してもよい。
The
例えば、ログ制御部714は、成形中の実績値、設定情報、算出された統計値等を、ログ情報として、ログ保存部721に記憶する。ログ情報として保存するための設定は、表示制御部715が表示するログ情報画面において行われる。
For example, the
また、V/P切替時にセンサ841が検出した圧力で、ガス焼けしてるか否かを判定する場合には、ログ制御部714は、V/P切替時と判定された場合に、センサ841により検出された圧力をログ情報に含めて、ログ保存部721に保存してもよい。
In addition, when determining whether or not gas has burned based on the pressure detected by the
表示制御部715は、表示画面等のデータを表示装置760に表示する制御を行う。
The
本実施形態に係る表示制御部715は、射出成形機10による成形処理の工程ごとに、当該工程においてユーザが設定した設定情報、又は当該工程で検出された実績値を含む表示画面を、表示装置760に出力してもよい。なお、本実施形態は、表示装置760に表示画面等を出力する例について説明するが、データの出力先を表示装置760に制限するものではない。例えば、表示制御部715は、ネットワークを介して接続された通信端末に表示画面等のデータを出力してもよい。
The
本実施形態に係る表示制御部715は、例えば、成形中の実績値、設定情報、統計値等を、ログ情報として表示するログ情報画面を表示する。
The
図9は、本実施形態に係る表示制御部715が出力するログ情報画面を例示した図である。
Figure 9 is a diagram illustrating an example of a log information screen output by the
図9に示されるログ情報画面1400では、総数1401と、良品数1402と、不良数1403と、リジェクト数1404と、ロギングボタン1405と、監視設定ボタン1406と、保存ボタン1407と、更新ボタン1408と、統計一覧1420と、実績一覧1430と、が示されている。
The
統計一覧1420は、設定欄1421~1428毎の統計値(例えば、平均、範囲、最大、最小、標準偏差)が表されている。設定欄1421~1428に表される内容は、ユーザによって設定できる。本実施形態では、設定欄1421~1428に表される項目について表示、監視、及びログ情報の保存が可能となる。なお、本実施形態の監視とは、所定の基準に基づいた良品か否かの判定を表す。
統計一覧1420の"監視"、"上限"、及び"下限"は、当該設定欄における成形品の不良か否かを判定するための情報とする。
The "Monitoring", "Upper Limit", and "Lower Limit" in the
統計一覧1420の監視が"切"の場合、制御装置700は監視を行わず、"入"の場合に制御装置700が監視を行うことを示している。"入"の場合、制御装置700は、当該設定欄で示された項目における、計測された実績値が、"上限"、及び"下限"で示された基準を満たしているか否かを判定する。当該監視の切り替えは、監視設定ボタン1406により行われる。
When monitoring in the
統計一覧1420の"不良"は、"上限"、及び"下限"で示された範囲に含まれない成形品の個数を示している。
"Defective" in the
設定欄1421~設定欄1428は、射出成形に関する設定又は実績値が設定されている。なお、設定欄1421~1428は、ユーザが監視したい項目に変更可能とする。変更手法については説明を省略する。
Settings or performance values related to injection molding are set in setting
実績一覧1430は、ショット毎に、設定欄1421~1428に設定された項目における設定情報又は各種センサによって計測された実績値の一覧を表している。設定欄1421~1428に設定された項目は、"CH-1"から"CH-8"に設定される。また、ショット毎に、ショットを示す情報として、"ショット番号"、射出成形された"時刻"、射出成形の"状態"と、が対応付けられている。
The
ロギングボタン1405は、実績一覧1430に示された設定値及び実績値のうち少なくとも一つ以上をログ情報として保存するか否かを受け付けるボタンとする。ロギングボタン1405が押下されている("ロギング 入"と表示されている)場合に、ログ制御部714が、実績一覧1430に示された情報等を、ログ情報としてログ保存部721に保存する。
The
監視設定ボタン1406は、統計一覧1420の監視する項目に従って監視するか否かを受け付けるボタンとする。監視設定ボタン1406が押下されている("監視 入"と表示されている)場合に、1ショット毎に不良品であるか否かを監視し、監視結果をログ情報に含める。監視設定ボタン1406が押下されているか否かに応じて、統計一覧1420の監視が"切"又は"入"に切り替わる。
The
監視設定ボタン1406で"入"に設定されている場合に、上述した統計一覧1420の"監視"の設定に従って監視が行われる。
When the
例えば、設定欄1428の"パック時圧力"は、パック時にセンサ841が検出した圧力の実績値が設定された項目である。本実施形態では、"パック時圧力"に対して"監視"欄1629で"入"が設定されている。閾値Pth1として、例えば上限の欄1629Aに"20.00"(MPa)が設定されている。これにより、判定部713によってパック時の圧力が"20.00"(閾値Pth1の一例)より高いと判定された場合に、不良数1403が増加する。
For example, "pressure during packing" in setting
なお、本実施形態では、閾値Pth1の一例を示したものであって"20.00"に制限するものではない。閾値Pth1は、例えば、金型装置800の形状、又は成形材料の種類等に応じて異なるものとする。
Note that this embodiment shows an example of threshold value Pth1 and is not limited to "20.00". Threshold value Pth1 varies depending on, for example, the shape of
保存ボタン1407は、設定欄1421~1428毎の統計値(例えば、平均、範囲、最大、最小、積分値、標準偏差等)を保存するか否かを受け付けるボタンとする。保存ボタン1407が押下されている場合に、ログ制御部714が、設定欄1421~1428毎の統計値を、ログ情報としてログ保存部721に保存する。
The
更新ボタン1408は、射出成形機10による射出成形が完了する毎に、統計一覧1420及び実績一覧1430を更新するか否かを受け付けるボタンとする。更新ボタン1408が押下されている("常時"と表示されている)場合に、射出成形機10による射出成形が完了する毎に統計一覧1420及び実績一覧1430が更新される。
The
総数1401は、射出成形機10において成形された成形品の数を示している。良品数1402は、"監視"、"上限"、及び"下限"に基づいて良品と判定された成形品の数を示している。不良数1403は、"監視"、"上限"、及び"下限"に基づいて不良品と判定された成形品の数を示している。リジェクト数1404は、リジェクトされた成形品の数を示している。
The
本実施形態に係る表示制御部715は、表示装置760のログ情報画面において、上限の欄1629Aに、"20.00"(MPa)を表示すると共に、実績一覧1430にパック時に検出された圧力の遷移を表示している。これにより、ユーザは、射出成形機10で生産される成形品についてガス焼けが生じているか否を認識できる。
The
なお、本実施形態は、表示制御部715が表示する画面を、ログ情報画面に制限するものではない。例えば、表示制御部715は、図7に示されるような、パック時における、ショット数に対する圧力の遷移を示したグラフを表示してもよい。当該グラフには、閾値Pth1を線として表示してもよい。
In this embodiment, the screen displayed by the
他の例としては、表示制御部715は、図8に示されるような、V/P切替時における、ショット数に対する圧力の遷移を示したグラフを表示してもよい。当該グラフには、閾値Pth2を線として表示してもよい。
As another example, the
なお、変形例として、判定部713が判定を行わずに、表示制御部715が、図7又は図8で示されるグラフの表示のみ行ってもよい。ユーザは、図7又は図8で示されるグラフを参照することで、ガス焼けが発生するまでのショット数、及びガス焼けが生じているか否かを判定できる。
As a modified example, the
そして、本実施形態においては、判定部713によって、パック状態となったタイミングで、センサ841が検出した圧力が閾値Pth1を超えたと判定した場合、表示制御部715は、ログ情報画面1400に「成形品にガス焼けが生じた」旨を示した画面を表示する。表示する画面としては、例えばポップアップ画面とする。
In this embodiment, if the
これにより、ユーザは、ガス焼けが生じたことを認識できる。なお、パック状態となったタイミングで、センサ841が検出した圧力が閾値Pth1を超えたと判定した場合に出力される情報を、表示画面に制限するものではない。例えば、制御装置700は、音声でガス焼けが生じた旨を出力してもよいし、ネットワークを介した接続されている通信端末に、ガス焼けが生じた旨を通知してもよい。
This allows the user to recognize that gas burn has occurred. Note that the information output when it is determined that the pressure detected by the
次に、本実施形態に係る射出成形機10におけるガス焼けを検出するまでの処理手順について説明する。図10は、本実施形態に係る射出成形機10におけるガス焼けを検出するまでの処理手順を示したフローチャートである。
Next, the process steps for detecting gas burns in the
まず、射出成形機10は、ガス焼けが生じるまで成形品の生産を繰り返す(S2001)。ガス焼けが生じた際に、制御装置700は、パック時にセンサ841が検出した圧力を認識する。
First, the
そして、制御装置700の設定部711が、ガス焼けが生じた際に検出された圧力を、閾値Pth1として設定する(S2002)。
Then, the
その後、射出成形機10は、制御装置700による制御によって、成形品の生産を開始する(S2003)。
Then, the
そして、取得部712は、パック時にセンサ841が検出した圧力を取得する(S2004)。パック時は、上述したように、判定部713がセンサ841によって検出された温度に基づいて特定する。
Then, the
そして、判定部713が、取得した圧力が、設定された閾値Pth1を超えたか否かを判定する(S2005)。超えていないと判定した場合(S2005:NO)、射出成形機10が次の成形品の生産を行うことで、再びS2004の処理を行う。
Then, the
一方、判定部713によって、取得した圧力が閾値Pth1を超えたと判定された場合(S8005:YES)、表示制御部715が、ガス焼けが生じた旨が表されたポップアップ画面を表示すると共に、制御装置700が通知音を出力する。(S2006)。
On the other hand, if the
本実施形態では上述した制御によって、ガス焼けが生じたことをユーザに認識させることができる。 In this embodiment, the above-mentioned control allows the user to recognize that gas burn has occurred.
(第1の実施形態の変形例)
なお、本実施形態では、パック時近傍又はV/P切替時近傍に検出された圧力でガス焼けが生じたか否かを判定する例について説明した。しかしながら、本実施形態は、ガス焼けが生じたかを閾値以上の圧力が検出されたか否かに基づいた判定に制限するものではない。そこで、変形例では、検出された圧力の差に基づいて、ガス焼けが生じたか否かを判定する。
(Modification of the first embodiment)
In this embodiment, an example has been described in which it is determined whether or not gas burning has occurred based on the pressure detected near the time of packing or near the time of V/P switching. However, this embodiment is not limited to determining whether or not gas burning has occurred based on whether or not a pressure equal to or greater than a threshold value has been detected. Therefore, in a modified example, it is determined whether or not gas burning has occurred based on the difference in detected pressure.
図7に示されるように、ガス焼けが生じた場合には、パック時の圧力が急峻に上昇する。つまり、今までパック時に検出された圧力と比べて、今回検出された圧力が高い場合には、ガス焼けが生じていると推測できる。 As shown in Figure 7, if gas burning occurs, the pressure during packing rises sharply. In other words, if the pressure detected this time is higher than the pressure detected during packing up until now, it can be inferred that gas burning has occurred.
このため、本変形例に係る判定部713は、前回のパック時に検出された圧力と、今回のパック時に検出された圧力と、の差が所定の値より大きいか否かを判定する。所定の値は、例えば、1~1.5MPaまでの値とする。なお、所定の値は、実施態様に応じて設定される値であり、1~1.5MPaに制限されるものではない。
For this reason, the
なお、本変形例は、パック時に検出された圧力のうち、連続する2回の間の圧力の差に基づいて判定する例について説明した。しかしながら、本変形例では、連続する2回の間の圧力差に基づいた判定に制限するものではなく、3回以上であってもよい。さらには、圧力の差による判定に制限するものではなく、移動平均を用いた判定でもよい。例えば、3回分の圧力の移動平均に基づいて、ガス焼けが生じているか否かを判定してもよい。つまり、判定部713は、今回算出された移動平均と、前回算出された移動平均と、の差に基づいて、ガス焼けが生じているか否かを判定してもよい。
In this modified example, a judgment is made based on the difference in pressure between two consecutive pressures detected during packing. However, in this modified example, the judgment is not limited to being based on the difference in pressure between two consecutive pressures, and may be three or more pressures. Furthermore, the judgment is not limited to being based on the difference in pressure, and may be made using a moving average. For example, it may be determined whether or not gas burning has occurred based on a moving average of three pressures. In other words, the
また、本変形例は、パック時近傍又はV/P切替時近傍に検出された、連続する複数の圧力の差に基づいて、ガス焼けが生じているか否かを判定するものではなく、例えば、パック時近傍又はV/P切替時近傍において、1回おきに検出される圧力差(換言すれば連続しない複数の圧力差)に基づいて、ガス焼けが生じているか否かを判定してもよい。 In addition, this modified example does not determine whether gas burning has occurred based on multiple consecutive pressure differences detected near the time of packing or near the time of V/P switching, but may determine whether gas burning has occurred based on pressure differences detected every other time near the time of packing or near the time of V/P switching (in other words, multiple discontinuous pressure differences).
つまり、判定部713は、第1の射出成形と、第1の射出成形より後に行われた第2の射出成形と、間における、パック時近傍又はV/P切替時近傍で検出された圧力の差が所定の条件を満たした場合に、第2の射出成形で生産された成形品にガス焼けが生じていると判定すればよい。
In other words, the
上述した実施形態では圧力が閾値を超えているか否かに基づいてガス焼けが生じているか否かを判定し、変形例では、圧力差が所定の値より大きいか否かに基づいてガス焼けが生じているか否かを判定する例について説明した。しかしながら、上述した実施形態及び変形例では、ガス焼けが生じているか否かの判定手法を上述した手法に制限するものではない。つまり、センサ841で検出される圧力に関して、予め設定された条件に基づいて、成形品にガス焼けが生じているかを判定できればよい。つまり、キャビティ空間801に充填される成形材料の流動末端の圧力に関する所定の条件に基づいた判定で設定するのが好ましい。
In the above-described embodiment, whether or not gas burning has occurred is determined based on whether or not the pressure exceeds a threshold value, and in the modified example, an example has been described in which whether or not gas burning has occurred is determined based on whether or not the pressure difference is greater than a predetermined value. However, in the above-described embodiment and modified example, the method of determining whether or not gas burning has occurred is not limited to the above-described method. In other words, it is sufficient to be able to determine whether or not gas burning has occurred in the molded product based on preset conditions regarding the pressure detected by the
上述した実施形態及び変形例では、作業員が成形品の検査を行うことなく、ガス焼けをすぐに検出できるので、ガス焼けが生じた状態で成形品の生産が継続する状況を抑制できる。 In the above-described embodiment and modified examples, gas burns can be detected immediately without an operator inspecting the molded product, which prevents the production of molded products from continuing when gas burns have occurred.
(第2の実施形態)
上述した実施形態においては、ガス焼けが生じているか否かを判定する例について説明した。しかしながら、上述した実施形態及び変形例のように、パック時近傍又はV/P切替時近傍に検出された圧力に基づいて、ガス焼けが生じているか否かの判定に制限するものではない。つまり、パック時近傍又はV/P切替時近傍に検出された圧力の変化に基づいて、ガス焼けが生じるまでの期間を予測してもよい。
Second Embodiment
In the above-described embodiment, an example of determining whether or not gas burning has occurred has been described. However, as in the above-described embodiment and modified example, the determination of whether or not gas burning has occurred is not limited to the determination based on the pressure detected near the time of packing or near the time of V/P switching. In other words, the period until gas burning occurs may be predicted based on a change in pressure detected near the time of packing or near the time of V/P switching.
ガス焼けが生じるまでの期間とは、ガス焼けが生じるまでの間がどの程度であるかを示すものであり、回数(例えば、ショット数、成形回数、又は、生産回数(生産数)など)、及び、時間(例えば、稼働時間、成形時間、又は、生産時間など)のうち一つ以上である。ガス焼けが生じるまでの期間は、例えば回数又は時間を、数値又は文字列で示すものに制限するものではなく、図などで表されてもよい。以下には、期間の予測の一例として、ショット数及び時間(例えば稼働時間)を予測する例について説明する。 The period until gas burning occurs indicates how long it will be before gas burning occurs, and is one or more of the number of times (e.g., the number of shots, the number of moldings, or the number of productions (production volume)) and the time (e.g., the operating time, the molding time, or the production time). The period until gas burning occurs is not limited to the number of times or the time shown as a number or a character string, but may be represented by a diagram or the like. Below, an example of predicting the number of shots and time (e.g., the operating time) will be described as an example of predicting the period.
従来から、射出成形機においては、成形品の生産は、所定のサイクルによって繰り返される。当該所定のサイクルとしては、例えば、生産、成形品のガス焼け、金型装置の清掃とする。このようなサイクルを繰り返すと、成形品のガス焼けが生じるまでのショット数を把握できる。例えば、1回目の生産では、10000ショットでガス焼けが発生、2回目の生産では、6000ショットでガス焼けが発生、3回目の生産では、13000ショットでガス焼けが発生とする。 Conventionally, in injection molding machines, the production of molded products is repeated in a predetermined cycle. The predetermined cycle is, for example, production, gas burning of the molded product, and cleaning of the mold device. By repeating such a cycle, it is possible to determine the number of shots required until gas burning occurs in the molded product. For example, gas burning occurs after 10,000 shots in the first production run, after 6,000 shots in the second production run, and after 13,000 shots in the third production run.
つまり、ガス焼けが生じるまでのショット数は、成形材料のロット(微妙な成分の違い)、成形材料に含まれる水分率、固定金型と可動金型との合わせ面の状態、管型装置の表面状態、金型装置の清掃度合い、成形材料からのガスの発生度合い(可塑化のばらつき)、金型装置の温度、金型装置の寸法、型締め力などの多くの因子に応じて変化する。 In other words, the number of shots until gas burns occur varies depending on many factors, such as the lot of the molding material (subtle differences in composition), the moisture content of the molding material, the condition of the mating surfaces between the fixed and movable dies, the surface condition of the tubular mold device, how clean the mold device is, the degree of gas generation from the molding material (variation in plasticization), the temperature of the mold device, the dimensions of the mold device, and the clamping force.
そこで、上述した従来の手法では、4回目以降は、ガス焼けが発生しないように、所定のショット数で生産を停止することが考えられる。この場合、ガス焼けが発生しないようにショット数を設定する場合、例えば5000ショットとする。つまり、5000ショットが終了した後に金型装置の清掃することで、ガス焼けが発生するのを抑制できる。しかしながら、5000ショットで金型装置を清掃する場合、生産を停止する必要がある。この場合、実際には13000ショットまでガス焼けが生じずに生産できた可能があるにもかかわらず、5000ショットで生産を停止するので、金型装置の清掃による負担が大きくなるとともに、生産効率が低下する可能性がある。 In the conventional method described above, therefore, it is possible to stop production after the fourth shot at a predetermined number of shots to prevent gas burns. In this case, the number of shots is set to, for example, 5,000 shots so that gas burns do not occur. In other words, gas burns can be prevented by cleaning the mold device after 5,000 shots. However, if the mold device is cleaned after 5,000 shots, production must be stopped. In this case, even though production could have been completed without gas burns up to 13,000 shots, production is stopped at 5,000 shots, which increases the burden of cleaning the mold device and may reduce production efficiency.
そこで、本実施形態にかかるログ制御部714は、V/P切替時近傍又はパック時近傍においてセンサ841によって検出された圧力の変化に基づいて、ガス焼けが生じるまでの予測を行う。つまり、ログ制御部714は、第1の射出成形のV/P切替時近傍又はパック時近傍で検出された圧力と、第1の射出成形より後に行われた第2の射出成形のV/P切替時近傍又はパック時近傍で検出された圧力と、間の変化に基づいて、ガス焼けが生じる条件を満たすまでのショット数及び時間を算出する。そして、表示制御部715が、算出されたショット数及び時間(期間の一例)を表示する。
The
なお、本実施形態では、ガス焼けが発生するまでとして、予測されたショット数及び予測された時間を表示する例について説明するが、ショット数及び時間のうちいずれか一つ以上の表示でよい。なお、本実施形態では、成形品にガス焼けが生じるまでの期間としてショット数及び時間を表示する態様について説明するが、出力手法を表示に制限するものではなく、音声出力してもよいし、通信端末に送信してもよい。 In this embodiment, an example is described in which the predicted number of shots and the predicted time until gas burns occur are displayed, but it is acceptable to display one or more of the number of shots and the time.In this embodiment, an example is described in which the number of shots and the time are displayed as the period until gas burns occur in the molded product, but the output method is not limited to display, and may be audio output or transmission to a communication terminal.
つまり、第1の実施形態の図7及び図8で示したように、ガス焼けが生じた場合には、V/P切替時近傍又はパック時近傍で、上述した閾値以上の圧力が生じている。そこで、本実施形態では、ログ制御部714が、V/P切替時近傍又はパック時近傍で検出された圧力の変化度合いに基づいて、当該閾値を超えるまでに要するショット数を推測する。
In other words, as shown in Figures 7 and 8 of the first embodiment, when gas burns occur, pressure equal to or exceeds the threshold value described above occurs near the time of V/P switching or packing. Therefore, in this embodiment, the
本実施形態に係るログ制御部714は、パック時にセンサ841によって検出された複数の圧力の値に基づいて、ショット数と検出される圧力との対応関係を示した近似式を算出する。当該近似式の算出には、清掃開始から現在までの圧力を用いてもよいし、現在までの所定のショット分(例えば数十ショット分)の圧力を用いてもよい。近似式は、1次式でもよいし、2次式又は3次式等でもよい。
The
例えば、図7で示される例では、検出される圧力が閾値Pth1に近づくにしたがって増加率が増えていく。このため、清掃開始から現在までの圧力を用いて、近似式を算出する場合には、2次式又は3次式が好ましい。一方、近似式で1次式を用いる場合には、現在までの所定のショット分の圧力(例えば数十ショット分の圧力)を用いるのが好ましい。 For example, in the example shown in FIG. 7, the rate of increase increases as the detected pressure approaches the threshold value Pth1. For this reason, when calculating an approximation equation using the pressure from the start of cleaning to the present, a quadratic or cubic equation is preferable. On the other hand, when using a linear equation as the approximation equation, it is preferable to use the pressure for a certain number of shots up to the present (for example, the pressure for several tens of shots).
また、ログ制御部714は、パック時にセンサ841によって検出された圧力を示した近似式を算出する手法に制限するものではなく、V/P切替時にセンサ841が検出した圧力に基づいて、ショット数と圧力との対応関係を示した近似式を算出してもよい。
In addition, the
図8に示される例では、線1801、1802に示される例では、清掃を行った時点から成形品を生産する毎、換言すればショット数が増加する毎に、V/P切替時の圧力が徐々に増加していることが確認できる。
In the example shown in Figure 8,
そこで、ログ制御部714は、線1801で示される圧力の変化が検出された場合、線1811で示される近似式"y=a1・x+b1"を算出する。ショット数x、圧力yとして、変数a1、b1は、線1801で示される圧力の変化に基づいて割り当てられる。
When the
また、ログ制御部714は、線1802で示される圧力の変化が検出された場合、線1812で示される近似式"y=a2・x+b2"を算出する。ショット数x、圧力yとして、変数a2、b2は、線1802で示される圧力の変化に基づいて割り当てられる。
When the
つまり、図8で示される例では、ログ制御部714は、近似式を算出した後、近似式のyに閾値Pth2を代入することで、ガス焼けが発生すると予測されるショット数xを導出できる。また、ログ制御部714は、ガス焼けが発生すると予測されるショット数xと、ショット毎に要する時間から、ガス焼けが発生するまでの時間を算出できる。なお、当該算出手法は、V/P切替時のみではなく、上述したパック時にも適用してよい。
In other words, in the example shown in FIG. 8, the
図8で示される例では、近似式が1次式の場合について説明したが、2次式又は3次式の場合についても同様の算出手法を用いればよい。 In the example shown in Figure 8, the case where the approximation formula is a linear expression is described, but a similar calculation method can be used when the approximation formula is a quadratic or cubic expression.
そして、ログ制御部714により算出されたガス焼けが発生するまでのショット数、及び時間は、表示制御部715によって表示される。
The number of shots and time until gas burn occurs, calculated by the
図11は、本実施形態に係る表示制御部715が出力するガス焼け予測情報画面を例示した図である。
Figure 11 is a diagram illustrating an example of a gas burn prediction information screen output by the
図11に示されるガス焼け予測情報画面2100では、パック検出2101と、ガス焼け時圧力2102と、ガス焼けまでの予測ショット数2103と、ガス焼けまでの予測時間2104と、ガス焼け予測アラーム2105と、アラーム通知設定2106と、が示されている。
The gas burn
パック検出2101は、パック時を検出するか否かを設定する。パック検出2101は、例えば操作装置750からの入力に従って設定される。パック検出2101には"自動"、"切"を切り替え可能とする。パック検出2101に"自動"が設定されている場合に、判定部713が上述したパック時の検出を行う。
ガス焼け時圧力2102は、ガス焼けを検出する圧力(閾値)を設定する。ガス焼け時圧力2102は、例えば操作装置750からの入力に従って設定される。本実施形態では、圧力が設定されている場合に、判定部713が圧力(閾値)に基づいてガス焼け発生しているか否を判定すると共に、ログ制御部714が、設定された圧力(閾値)に基づいて、ガス焼けが発生するまでのショット数及び時間を算出する。
The pressure at gas burning 2102 sets the pressure (threshold) at which gas burning is detected. The pressure at gas burning 2102 is set, for example, according to an input from the
ガス焼けまでの予測ショット数2103は、ログ制御部714によって算出された、ガス焼けが発生するまでのショット数が表示される。
The predicted number of shots until gas burns occur 2103 displays the number of shots until gas burns occur, calculated by the
ガス焼けまでの予測時間2104は、ログ制御部714によって算出された、ガス焼けが発生するまでの時間が表示される。
The predicted time until gas burning 2104 displays the time until gas burning occurs, calculated by the
ガス焼け予測アラーム2105は、ガス焼けが発生する前にアラームを出力するか否かを設定する。ガス焼け予測アラーム2105は、例えば操作装置750からの入力に従って設定される。ガス焼け予測アラーム2105には"入"、"切"を切り替え可能とする。ガス焼け予測アラーム2105に"入"が設定されている場合に、制御装置700は、ガス焼けが発生する前に、ガス焼けが近づいていることを示すアラームを出力する。
The gas
アラーム通知設定2106は、アラームを通知するタイミングを設定する。アラーム通知設定2106は、例えば操作装置750からの入力に従って設定される。本実施形態では、ガス焼けが発生すると予測されるショット数から、アラーム通知設定2106に設定された数だけ前のタイミングで、アラームが出力される。
The alarm notification setting 2106 sets the timing for notifying an alarm. The alarm notification setting 2106 is set, for example, according to an input from the
例えばガス焼けまでの予測ショット数が"1000"で、アラーム通知設定2106に"10"が設定されている場合、ショット数が"990"のタイミングでアラームが出力される。アラームは、音声であってもよいし、ポップアップ画面の表示、又は通信端末に対する通知であってもよい。 For example, if the predicted number of shots until gas burn occurs is "1000" and the alarm notification setting 2106 is set to "10", an alarm will be output when the number of shots reaches "990". The alarm may be a sound, a pop-up screen, or a notification sent to a communication terminal.
また、表示制御部715が出力するガス焼け予測情報画面は、図11に示される画面に制限するものではなく、他の態様であってもよい。例えば、表示制御部715は、図7又は図8に示されるような、センサ841が検出した圧力の値をプロットして、現在までの圧力の推移を示した図を表示してもよい。当該図には、ガス焼けが生じているか否かの判断するための閾値を重ねて表示してもよい。さらには、現在までの圧力の推移に基づいて、当該閾値に到達するまでの圧力の推移の予測を表示してもよい。圧力の推移の予測は、周知の手法を問わず、どのような手法で算出してもよく、例えば、上述した図8の近似式でもよい。本実施形態に係る作業者は、ガス焼けが生じるまでの期間の予測の表示を考慮して、作業を行うことができる。
The gas burn prediction information screen output by the
本実施形態では、ガス焼けが発生する前にアラームが通知されるので、作業者は、ガス焼けが発生する前から、ガス焼けに対応する処理を開始できる。 In this embodiment, an alarm is issued before gas burning occurs, allowing the operator to begin taking action to address the gas burn before it occurs.
次に、本実施形態に係る制御装置700におけるアラームを出力するまでの処理手順について説明する。図12は、本実施形態に係る制御装置700におけるアラームを出力するまでの処理手順を示したフローチャートである。
Next, the processing procedure until an alarm is output in the
制御装置700の設定部711が、ガス焼けが生じた際に検出されたパック時の圧力を、閾値Pth1として設定する(S2201)。
The
その後、射出成形機10は、制御装置700による制御によって、成形品の生産を開始する(S2202)。
Then, the
そして、取得部712は、パック時にセンサ841が検出した圧力を取得する(S2003)。パック時は、上述した実施形態と同様に、判定部713がセンサ841によって検出された温度に基づいて特定する。
Then, the
ログ制御部714が、今までの取得されたパック時の圧力に基づいて、閾値を超えるまでのショット数及び時間を予測(算出)する(S2004)。
The
表示制御部715が、予測結果であるショット数及び時間を、ガス焼け予測情報画面に表示する(S2005)。
The
さらに、判定部713は、現在のショット数から、閾値を超えるまでのショット数が、アラーム通知設定2106に設定されたショット数以下か否かを判定する(S2206)。設定されたショット数より大きいと判定された場合(S2206:NO)、再びS2203から処理を行う。
The
一方、判定部713は、現在のショット数から、閾値を超えるまでのショット数が、アラーム通知設定2106に設定されたショット数以下と判定した場合(S2206:YES)、制御装置700は、アラームを示す通知音を出力する(S2207)。この際に、表示制御部715は、ガス焼けが近づいていることを示すポップアップ画面を表示してもよい。
On the other hand, if the
本実施形態では上述した制御によって、ガス焼けが生じることを事前に、ユーザに認識させることができる。 In this embodiment, the above-mentioned control allows the user to be aware in advance that gas burning will occur.
本実施形態では、上述した制御を行うことで、ガス焼けまでの時間及びショット数を予測することで、ガス焼けが発生する直前まで、生産を継続できる。これにより、金型装置800の清掃頻度を抑制できるので、生産性の向上を実現する。さらに清掃頻度が抑制されるので清掃負担を軽減できる。
In this embodiment, by performing the above-mentioned control, the time until gas burning and the number of shots can be predicted, and production can be continued until just before gas burning occurs. This reduces the frequency of cleaning the
本実施形態では、ガス焼けまでの時間及びショット数を予測できるので、金型装置800の清掃をスケジュール管理できる。これにより、金型装置800を清掃するための待機時間を低減できるので、作業負担を軽減できる。
In this embodiment, the time and number of shots until gas burning can be predicted, so cleaning of the
本実施形態では、ガス焼けが発生するぎりぎりまで生産を継続できるので、金型装置800の清掃頻度を最小限度にして、生産性の向上を実現できる。
In this embodiment, production can be continued right up until the moment gas burns occur, minimizing the frequency of cleaning the
本実施形態では、ガス焼けまでの時間を予測することで、予定を立てて金型装置800の清掃を実現できる。
In this embodiment, the time until gas burns occur can be predicted, allowing cleaning of the
<作用>
上述した実施形態及び変形例では、上述した構成を備えることで、制御装置700が、検出された圧力に基づいて、成形品のガス焼けに関する監視を行うことで、不良品が生じることを低減する。
<Action>
In the above-described embodiment and modified examples, by having the above-described configuration, the
上述した実施形態及び変形例では、上述した構成を備えることで、成形品のガス焼けの検査を行うことなく、ガス焼けに関する情報(例えば、ガス焼けが発生しているか否か、又はガス焼けが発生するまでの予測時間等)をユーザに提示することができる。これにより、ガス焼けに関する対応をすぐに行うことができるので、ガス焼けが発生している状態で成形品の生産が継続することを抑制できる。これにより、検査の負担を軽減すると共に、生産不良を抑制できるので、生産コストの低減を実現できる。 In the above-described embodiment and modified example, by providing the above-described configuration, it is possible to present information regarding gas burning (e.g., whether or not gas burning has occurred, or the predicted time until gas burning will occur, etc.) to the user without inspecting the molded product for gas burning. This allows immediate action to be taken regarding gas burning, and prevents production of molded products from continuing in a state where gas burning has occurred. This reduces the inspection burden and prevents production defects, thereby reducing production costs.
上述した実施形態では、射出成形機の表示装置として、制御装置700による制御で表示装置760が情報を表示する例について説明した。しかしながら、上述した実施形態は、射出成形機の表示装置の一態様を示したものであって、当該態様に制限するものではない。
例えば、表示装置760内部の制御装置で情報を表示するための制御を行ってもよい。
In the above-described embodiment, an example has been described in which the
For example, a control device within the
以上、本発明に係る射出成形機の制御装置、及び射出成形機の表示装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本発明の技術的範囲に属する。 The above describes the embodiments of the control device for an injection molding machine and the display device for an injection molding machine according to the present invention, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments. Various changes, modifications, substitutions, additions, deletions, and combinations are possible within the scope of the claims. Naturally, these also fall within the technical scope of the present invention.
10 射出成形機
700 制御装置
701 CPU
711 設定部
712 取得部
713 判定部
714 ログ制御部
715 表示制御部
702 記憶媒体
721 ログ保存部
10
711
Claims (5)
前記射出成形機における充填工程から保圧工程への切換時近傍、または、前記端部まで前記成形材料が満たされた時近傍のタイミングで検出された、前記圧力に関する所定の条件に基づいて、前記射出成形機で生産された成形品にガス焼けが生じているか否かを判定する、又は、前記成形品にガス焼けが生じるまでの期間を予測若しくは表示するように構成されている制御部と、
を備える射出成形機の制御装置。 an acquisition unit configured to acquire information indicating pressure from a detection unit provided in a cavity space in a mold device of an injection molding machine near an end portion to which a molding material filled in the cavity space reaches;
a control unit configured to determine whether or not gas burning has occurred in a molded product produced by the injection molding machine, based on a predetermined condition related to the pressure detected near the timing of switching from a filling process to a pressure holding process in the injection molding machine, or near the timing when the molding material is filled up to the end, or to predict or display a period until gas burning occurs in the molded product;
A control device for an injection molding machine comprising:
請求項1に記載の射出成形機の制御装置。 the control unit determines that gas burning has occurred in the molded product produced by the injection molding machine when the pressure detected at the timing exceeds a threshold value defined as the predetermined condition.
The control device for an injection molding machine according to claim 1.
請求項1に記載の射出成形機の制御装置。 the control unit determines that gas burning has occurred in the molded product produced by the second injection molding when a difference between the pressure detected at the timing of a first injection molding and the pressure detected at the timing of a second injection molding performed after the first injection molding is greater than a value defined as the predetermined condition.
The control device for an injection molding machine according to claim 1.
請求項1に記載の射出成形機の制御装置。 the control unit calculates the time or the number of injections required to satisfy the predetermined condition based on a change between the pressure detected at the timing of the first injection molding and the pressure detected at the timing of the second injection molding performed after the first injection molding, and outputs information related to the time or the number of injections.
The control device for an injection molding machine according to claim 1.
前記射出成形機における充填工程から保圧工程への切換時近傍、または、前記端部まで前記成形材料が満たされた時近傍のタイミングで検出された前記圧力の遷移と、前記射出成形機で生産される成形品にガス焼けが生じる前記圧力の基準を示す情報と、を表した画面を表示するように構成されている表示制御部と、
を備える射出成形機の表示装置。 an acquisition unit configured to acquire information indicating pressure from a detection unit provided in a cavity space in a mold device of an injection molding machine near an end portion to which a molding material filled in the cavity space reaches;
a display control unit configured to display a screen showing a transition of the pressure detected near the timing of switching from a filling process to a pressure holding process in the injection molding machine or near the timing of filling the end with the molding material, and information showing a standard of the pressure at which gas burns occur in a molded product produced by the injection molding machine; and
A display device of an injection molding machine comprising:
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