JP3579890B2 - Injection molding machine and control method thereof - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は射出成形機及びその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
射出成形機の1サイクルの成形動作について、射出装置の側から簡単に説明する。
【0003】
(1)スクリュ回転用のモータによってスクリュを回転させることにより、ホッパからスクリュ後部に落ちてきた樹脂を溶融させながら加熱シリンダの先端部、すなわちリザーバと呼ばれるスクリュヘッドの前方に一定量送り込む(可塑化/計量工程)。この時、リザーバに溜まってゆく溶融樹脂の圧力(背圧)を受けながらスクリュは後退する。
【0004】
スクリュの後端部には射出軸が直結されており、この射出軸は回転自在に支持されている。この射出軸はまた、油圧式の場合には、射出軸は射出シリンダを持つ油圧駆動系により駆動される。一方、電動式の射出装置の場合、射出用のモータにより軸方向に駆動される。前述の溶融樹脂の背圧は、電動式の場合にはロードセルによって検出され、油圧式の場合には射出シリンダにおける油圧を検出する射出圧センサによって検出される。このようにして検出された背圧は、閉ループでの圧力制御に利用される。
【0005】
(2)次に、スクリュを前進させ、スクリュヘッドをピストンにして、リザーバ内の溶融樹脂を金型内のキャビティに送り込む(充填工程)。
【0006】
(3)充填工程の終りで、溶融樹脂が金型のキャビティ内に充満し、その時スクリュの前進運動は、速度制御から圧力制御に切り替わる。これは、V(速度)−P(圧力)切換えと呼ばれる。
【0007】
(4)V−P切換え後、金型のキャビティ内の樹脂は設定された圧力のもとに冷却してゆく(保圧工程)。樹脂圧は前述した背圧制御と同様に閉ループで制御される。
【0008】
射出装置においては、(4)の工程以後、(1)の工程に戻って次のサイクルに入る。一方、型締装置側においては、型開閉や型締動作を実行する他、(1)と並行して、金型を開いてエジェクタ機構によって冷却固化した製品を取り出した後、金型を閉じて(2)の工程に入る。
【0009】
図3(a)には、上記の1サイクルにおけるスクリュ速度と射出圧の挙動を示し、図3(b)には、スクリュ位置の挙動を示す。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
一方、型締装置側では、固定金型に対して可動金型をある一定の力で保持した状態にし、この状態で溶融樹脂がスクリュにより金型内のキャビティに充填される。そして、溶融樹脂がキャビティ内にほぼ完全に充填されるまではスクリュの前進速度が制御され、その後、保圧工程に移行して樹脂の収縮を防止するためにスクリュを押しつける圧力が制御されることになる。
【0011】
この時、保圧工程では、スクリュ前進速度はそれ以前の速度工程におけるスクリュ前進速度より遅くなる。また、射出圧の上昇も加わり、スクリュが後退する場合もある。これは、図3(a)にスクリュ速度が負になることで示されている。スクリュが後退する時、リザーバ内の溶融樹脂がスクリュ側に戻ることを防止するチェックリングの挙動が不安定になることがある。チェックリングの挙動が不安定になると溶融樹脂がスクリュ側に戻されてしまい、オペレータの意図した樹脂量をキャビティ内に充填することができない場合がある。しかも、保圧工程中のチェックリングの挙動は、計量された溶融樹脂の状態により、各ショット間でばらつきが発生する。そのため、成形品の寸法、重量もばらついてしまう。
【0012】
そこで、本発明の課題は、保圧工程中のスクリュの後退に起因する成形不良の問題を解消できるような射出成形機及びその制御方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明による射出成形機の制御方法は、金型への溶融樹脂の充填開始前は固定プラテンと可動プラテンとの間を所定値まで開いた状態にしておき、スクリュの前進動作による溶融樹脂の充填開始後は、前記固定プラテンと前記可動プラテンとの間のプラテン間距離が前記所定値を維持するようにし、前記スクリュが充填完了位置の設定値に到達したら、該スクリュの位置を前記設定値に維持するように制御し、続いて型締装置側において型締力の制御、前記プラテン間距離の制御、射出圧力の制御のいずれかを行うことで保圧を実行するようにしたことを特徴とする。
【0014】
また、本発明による射出成形機は、スクリュの回転と前進、後退動作を行うための射出装置と、金型の開閉、型締を行うための型締装置と、スクリュの位置を検出するためのスクリュ位置センサと、射出圧力を検出するための射出圧センサと、型締圧力を検出するための型締圧力センサと、固定プラテンと可動プラテンとの間のプラテン間距離を検出するためのプラテン間距離センサと、上記各センサからの検出信号を受けて前記射出装置及び前記型締装置を制御するコントローラとを備えた射出成形機において、前記コントローラは、金型への溶融樹脂の充填開始前は前記固定プラテンと前記可動プラテンとの間を所定値まで開いた状態にしておき、スクリュの前進動作による溶融樹脂の充填開始後は、前記固定プラテンと前記可動プラテンとの間のプラテン間距離が前記所定値を維持するようにし、前記スクリュが充填完了位置の設定値に到達したら、該スクリュの位置を前記設定値に維持するように前記射出装置を制御し、続いて、前記型締装置側に対して型締力の制御、前記プラテン間距離の制御、射出圧力の制御のいずれかを実行させることで保圧が実行されるようにしたことを特徴とする。
【0015】
上記のいずれの発明においても、当該射出成形機が油圧式である場合、前記型締力の制御は、前記型締装置における型締シリンダに対する作動油の供給をサーボバルブを介して行い、前記型締圧力センサの検出値に基づいて該サーボバルブを制御することで実行される。一方、前記プラテン間距離の制御は、前記型締装置における型開閉シリンダに対する作動油の供給をサーボバルブを介して行い、前記プラテン間距離センサの検出値に基づいて該サーボバルブを制御することで実行される。更に、前記射出圧力の制御は、前記型締装置の高速圧縮動作により、金型のキャビティ、ランナー、スプルー内の溶融樹脂が加熱シリンダ先端のノズル内に逆流することにより上昇するので、その樹脂圧の背圧を前記射出圧センサで検出して型締シリンダを制御することにより実行される。
【0016】
上記のいずれの発明においても、当該射出成形機が電動式である場合、前記型締力の制御は、型締圧力の検出値に基づいて型締用モータを制御することで実行される。一方、前記プラテン間距離の制御は、該プラテン間距離の検出値に基づいて型開閉用モータを制御することで実行される。更に、前記射出圧力の制御は、前記型締装置の高速圧縮動作により、金型のキャビティ、ランナー、スプルー内の溶融樹脂が加熱シリンダ先端のノズル内に逆流することにより上昇するので、その樹脂圧の背圧を検出して型締用モータを制御することにより実行される。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明を油圧式射出成形機に適用した場合の実施の形態を概略的に示した図である。図1において、固定プラテン11に固定金型12が取り付けられ、可動プラテン13には可動金型14が取り付けられている。固定金型12と可動金型14との間に成形品の形状を有するキャビティ15が形成される。樹脂は加熱シリンダ16内で加熱され溶融させられる。
【0018】
17は加熱シリンダ16内で回転自在にかつ進退自在に支持されるスクリュであり、溶融樹脂はスクリュ17を前進させることによってキャビティ15内に射出される。また、図示しないホッパから加熱シリンダ16内に落下した樹脂は、前に述べた背圧によりスクリュ17が後退するのに伴いスクリュ17の外周溝内を前進し、その間、樹脂自体の剪断発熱と加熱シリンダ16の周囲に配置されたヒータとで加熱され溶融する。
【0019】
スクリュ17の後端には射出シリンダ18が配設されていて、そのピストンが射出軸を介してスクリュ17に連結されている。なお、射出軸とスクリュ17は回転可能であるが、射出シリンダ18内のピストンは回転しない。射出シリンダ18にはピストンを間にして2つの油室があり、射出サーボバルブ19を通して一方の油室に作動油を供給することによってスクリュ17を後退させ、他方の油室に作動油を供給することによってスクリュ17を前進させることができる。
【0020】
一方、型締装置側においては、可動プラテン13、言い換えれば可動金型14が複数の型開閉シリンダ21a、21bの駆動軸により固定金型12に対して接離され、型開閉が行われる。可動金型14はまた、型締シリンダ22により型締力が与えられる。23は型締センターロッド、24はメカロック用プレートである。型開閉シリンダ21a、21bも2つの油室があり、型開閉サーボバルブ25を介して一方の油室に作動油を供給することにより可動金型14を前進させて型閉じを行い、他方の油室に作動油を供給することにより可動金型14を後退させて型開きを行う。
【0021】
型締シリンダ22には、2つの油室の一方の油室にのみ型締サーボバルブ26を介して作動油が出入り可能にされ、作動油を供給することにより可動金型14に対して型締力を付与する。
【0022】
射出サーボバルブ19、型開閉サーボバルブ25、型締サーボバルブ26はそれぞれ、油圧供給源としての油ポンプ27に接続され、コントローラ30で制御される。28はアキュムレータである。
【0023】
さて、射出装置においては、その可動部における特定の箇所をスクリュ位置として検出するためのスクリュ位置センサ31が設けられ、後退用の油圧配管にはサックバック圧力センサ32が、前進用の油圧配管には射出圧センサ33がそれぞれ設けられる。一方、型締装置側においては、型締シリンダ22用の油圧配管に型締圧力センサ34が設けられ、金型部の可動部には可動プラテン13の位置を検出することで固定プラテン11と可動プラテン13との間の距離(以下、プラテン間距離と呼ぶ)を検出するためのプラテン間距離センサ35が設けられている。
【0024】
上記のような各種センサを備えることにより、コントローラ30は、射出装置側では、スクリュ位置センサ31、サックバック圧力センサ32、射出圧センサ33からの検出信号を受けて射出サーボバルブ19を制御することにより、スクリュ位置やサックバック圧力、射出圧等を制御する。一方、型締装置側では、コントローラ30は、上記の検出信号に加えて型締圧力センサ34、プラテン間距離センサ35からの検出信号を受けて型開閉サーボバルブ25、型締サーボバルブ26を制御することにより、型開閉位置や型締力等を制御する。
【0025】
以上の構成において、本発明に必須の要件をあげると以下の通りとなる。すなわち、射出装置はスクリュ位置制御の可能な機構が必要である。一方、型締装置は射出装置の動作に関係なく、型締力を変更することが可能で、しかも型締力変更時の応答性が高いことが必要である。これは、油圧式射出成形機においては油圧制御系にサーボバルブを使用することで可能となっている。また、可動プラテンと固定プラテン間の距離を検出するためのプラテン間距離センサ35を有し、可動プラテン13の位置制御も可能であることが必要となる。
【0026】
次に、図2をも参照してコントローラ30の制御動作について説明する。
【0027】
充填開始前では、コントローラ30は型締装置に対して、
1.低い型締力を発生させておく、
2.可動金型14を所定の位置まで開かせておく、つまりプラテン間距離を所定値L1にしておく、
のいずれかの状態にする。
【0028】
充填開始でスクリュ17は前進するように駆動され、この時型締め装置は、上記1の場合は、射出圧の上昇により可動金型14が固定金型12から離れる方向に開かされる。つまり、プラテン間距離が大きくなる。この過程において、プラテン間距離が増加して所定値L1に到達したら、コントローラ30はこの所定値L1を維持するように可動プラテン13、言い換えれば可動金型14の位置制御を開始する。つまり、コントローラ30は、プラテン間距離センサ35からの検出信号を受けて型締サーボバルブ26及び型開閉サーボバルブ25を制御することにより型開閉シリンダ21a、21bを駆動して上記の位置制御を行う。所定値L1を維持するための位置制御は、上記2の場合も同様である。
【0029】
続いて、コントローラ30は、スクリュ位置センサ31からの検出信号を受けて、スクリュ17が充填完了位置の設定値(キャビティ15がほぼ完全充填される位置)Pまで前進したら(図2aのt)、スクリュ17の速度制御をやめてスクリュ17が充填完了位置の設定値Pを維持するようにスクリュ位置制御を開始する。これと同時、もしくは、遅延タイマーのカウントアップ後にコントローラ30は、型締装置に対して下記のいずれかの制御方法により圧縮動作を実行させ、従来の保圧と同様の効果を実現させる。なお、遅延タイマーはコントローラ30に内蔵されており、成形条件に応じて適宜設定されるものである。
【0030】
A)型締力の制御
B)プラテン間距離の制御
C)射出圧の制御
型締力の制御というのは、型締圧力センサ34の検出信号を受けて型締サーボバルブ26を制御することにより型締シリンダ22を駆動して型締力を制御する方法である。また、プラテン間距離の制御というのは、プラテン間距離センサ35の検出信号を受けて型締サーボバルブ26及び型開閉サーボバルブ25を制御することによりプラテン間距離をL2に維持するように制御する方法である。一方、射出圧の制御については、射出圧力は、型締装置の高速圧縮動作により、金型のキャビティ、ランナー、スプルー内の溶融樹脂が加熱シリンダ16先端のノズル内に逆流することにより上昇するので、これを射出圧センサ33で検出し、型締サーボバルブ26を制御することにより型締装置側で制御することが可能になる。これは、型締装置の油圧制御系に高速応答の可能なサーボバルブを使用していることで実現できる。
【0031】
以上のようにして、本形態では、スクリュが充填完了位置に到達したらスクリュをその位置に維持するようにし、型締装置側で型締力、プラテン間距離、射出圧力のいずれかを制御して圧縮動作を実行するようにすることで、保圧工程中のスクリュの後退に起因する成形不良を防止することができる。
【0032】
なお、上記の形態は油圧式射出成形機の場合であるが、本発明は電動式射出成形機にも適用され得ることは言うまでも無い。この場合の相違は、射出シリンダに代えて射出用のモータが使用され、型締装置側では型締シリンダ、型開閉シリンダに代えて、例えば型締用のモータが使用され、射出用のモータ、型締用のモータがそれぞれ制御されることになるだけである。
【0033】
【発明の効果】
本発明によれば、保圧工程においてスクリュが後退することがないため、チェックリングの挙動が安定し、溶融樹脂がスクリュ側に戻されることが無くなるので成形品の品質向上、例えば寸法精度の向上、外観不良(ヒケ、そり等)発生の低減を図ることができる。また、型締装置側の圧縮動作により、金型のキャビティ内の応力が均一になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を油圧式射出成形機に適用した場合の実施の形態を概略的に示した図である。
【図2】本発明による成形サイクルにおけるスクリュ速度及び射出圧の挙動(a)、スクリュ位置の挙動(b)、及びプラテン間距離の挙動(c)を示した図である。
【図3】従来の成形サイクルにおけるスクリュ速度及び射出圧の挙動(a)、及びスクリュ位置の挙動(b)を示した図である。
【符号の説明】
11 固定プラテン
12 固定金型
13 可動プラテン
14 可動金型
16 加熱シリンダ
17 スクリュ
18 射出シリンダ
19 射出サーボバルブ
21a、21b 型開閉シリンダ
22 型締シリンダ
23 型締センターロッド
24 メカロック用プレート
25 型開閉サーボバルブ
26 型締サーボバルブ
27 油ポンプ
28 アキュムレータ
31 スクリュ位置センサ
32 サックバック圧力センサ
33 射出圧センサ
34 型締圧力センサ
35 プラテン間距離センサ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection molding machine and a control method thereof.
[0002]
[Prior art]
One cycle of the molding operation of the injection molding machine will be briefly described from the side of the injection device.
[0003]
(1) By rotating the screw by a motor for screw rotation, a certain amount of resin is fed from the hopper to the front end of the heating cylinder, that is, the front of the screw head called the reservoir, while melting the resin dropped to the rear of the screw (plasticization). / Weighing step). At this time, the screw retreats while receiving the pressure (back pressure) of the molten resin accumulated in the reservoir.
[0004]
An injection shaft is directly connected to the rear end of the screw, and the injection shaft is rotatably supported. When the injection shaft is of a hydraulic type, the injection shaft is driven by a hydraulic drive system having an injection cylinder. On the other hand, in the case of an electric injection device, it is driven in the axial direction by an injection motor. The back pressure of the molten resin is detected by a load cell in the case of an electric type, and is detected by an injection pressure sensor which detects a hydraulic pressure in an injection cylinder in a case of a hydraulic type. The back pressure detected in this manner is used for pressure control in a closed loop.
[0005]
(2) Next, the screw is advanced, and the molten resin in the reservoir is fed into the cavity in the mold by using the screw head as a piston (filling step).
[0006]
(3) At the end of the filling process, the molten resin fills the cavity of the mold, at which time the forward movement of the screw switches from speed control to pressure control. This is called V (speed) -P (pressure) switching.
[0007]
(4) After the VP switching, the resin in the mold cavity is cooled under the set pressure (pressure keeping step). The resin pressure is controlled in a closed loop, as in the back pressure control described above.
[0008]
In the injection device, after the step (4), the process returns to the step (1) and starts the next cycle. On the other hand, on the mold clamping device side, in addition to performing mold opening and closing and mold clamping operation, in parallel with (1), after opening the mold and taking out the product cooled and solidified by the ejector mechanism, the mold is closed. Step (2) is entered.
[0009]
FIG. 3 (a) shows the behavior of the screw speed and the injection pressure in one cycle described above, and FIG. 3 (b) shows the behavior of the screw position.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, on the mold clamping device side, the movable mold is held by a fixed force with respect to the fixed mold, and in this state, the molten resin is filled into the cavity in the mold by the screw. Then, the screw advance speed is controlled until the molten resin is almost completely filled in the cavity, and thereafter, the pressure shifts to the pressure holding step, and the pressure for pressing the screw is controlled to prevent the resin from shrinking. become.
[0011]
At this time, in the pressure holding step, the screw advance speed is lower than the screw advance speed in the previous speed step. In addition, the screw may retreat due to the increase in the injection pressure. This is shown by the negative screw speed in FIG. When the screw retreats, the behavior of the check ring that prevents the molten resin in the reservoir from returning to the screw side may become unstable. When the behavior of the check ring becomes unstable, the molten resin is returned to the screw side, and the resin amount intended by the operator may not be filled in the cavity. In addition, the behavior of the check ring during the pressure holding process varies between shots depending on the state of the measured molten resin. Therefore, the size and weight of the molded product also vary.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an injection molding machine and a control method therefor that can solve the problem of molding failure caused by screw retreat during a pressure holding process.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The method of controlling an injection molding machine according to the present invention, the fill before starting the molten resin into the mold leave state between opened to a predetermined value of the fixed platen and the movable platen, the molten resin due to the forward movement of the screw After the start of filling, the platen distance between the fixed platen and the movable platen is maintained at the predetermined value, and when the screw reaches the set value of the filling completion position, the position of the screw is changed to the set value. The control is performed to maintain the pressure, and then, the mold clamping device controls the clamping force, controls the distance between the platens, and controls the injection pressure to execute the pressure holding. And
[0014]
In addition, the injection molding machine according to the present invention includes an injection device for rotating, moving forward, and retreating the screw, a mold clamping device for opening and closing the mold, and clamping the mold, and a device for detecting the position of the screw. Screw position sensor, injection pressure sensor for detecting injection pressure, mold clamping pressure sensor for detecting mold clamping pressure, and platen for detecting distance between platen between fixed platen and movable platen a distance sensor, in an injection molding machine comprising a controller for controlling the injection device and the mold clamping device receives the detection signal from the sensors, the controller, the fill before starting the molten resin into the mold leave state between opened to a predetermined value between the movable platen and before Symbol stationary platen, after starting the filling of the molten resin due to the forward movement of the screw, the said stationary platen movable platen Between the platen to maintain the predetermined value, when the screw reaches the set value of the filling completion position, control the injection device to maintain the position of the screw at the set value, Subsequently, the holding pressure is performed by causing the mold clamping device to perform any one of control of the clamping force, control of the distance between the platens, and control of the injection pressure. .
[0015]
In any of the above inventions, when the injection molding machine is a hydraulic type, the control of the mold clamping force is performed by supplying hydraulic oil to a mold clamping cylinder in the mold clamping device via a servo valve, and This is executed by controlling the servo valve based on the detection value of the tightening pressure sensor. On the other hand, the control of the distance between the platens is performed by supplying hydraulic oil to the mold opening / closing cylinder in the mold clamping device via a servo valve, and controlling the servo valve based on a detection value of the distance sensor between the platens. Be executed. Further, the injection pressure is controlled by increasing the molten resin in the cavity, runner, and sprue of the mold by flowing back into the nozzle at the tip of the heating cylinder due to the high-speed compression operation of the mold clamping device. Is detected by the injection pressure sensor to control the mold closing cylinder.
[0016]
In any of the above inventions, when the injection molding machine is an electric type, the control of the mold clamping force is performed by controlling the mold clamping motor based on a detected value of the mold clamping pressure. On the other hand, the control of the inter-platen distance is executed by controlling the mold opening / closing motor based on the detected value of the inter-platen distance. Further, the injection pressure is controlled by increasing the molten resin in the cavity, runner, and sprue of the mold by flowing back into the nozzle at the tip of the heating cylinder due to the high-speed compression operation of the mold clamping device. This is executed by detecting the back pressure of the mold and controlling the mold clamping motor.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view schematically showing an embodiment in which the present invention is applied to a hydraulic injection molding machine. In FIG. 1, a fixed mold 12 is attached to a fixed platen 11, and a movable mold 14 is attached to a movable platen 13. A cavity 15 having a shape of a molded product is formed between the fixed mold 12 and the movable mold 14. The resin is heated and melted in the heating cylinder 16.
[0018]
A screw 17 is rotatably supported in the heating cylinder 16 so as to be able to move forward and backward. The molten resin is injected into the cavity 15 by moving the screw 17 forward. The resin that has fallen from the hopper (not shown) into the heating cylinder 16 advances in the outer circumferential groove of the screw 17 as the screw 17 retreats due to the back pressure described above. It is heated and melted by a heater arranged around the cylinder 16.
[0019]
An injection cylinder 18 is disposed at the rear end of the screw 17, and its piston is connected to the screw 17 via an injection shaft. The injection shaft and the screw 17 can rotate, but the piston in the injection cylinder 18 does not rotate. The injection cylinder 18 has two oil chambers with a piston interposed. The hydraulic oil is supplied to one oil chamber through an injection servo valve 19 to retract the screw 17 and supply the hydraulic oil to the other oil chamber. This allows the screw 17 to move forward.
[0020]
On the other hand, on the mold clamping device side, the movable platen 13, in other words, the movable mold 14 is moved toward and away from the fixed mold 12 by the drive shafts of the plurality of mold opening / closing cylinders 21a and 21b, and the mold is opened and closed. The movable mold 14 is also provided with a mold clamping force by a mold clamping cylinder 22. Reference numeral 23 denotes a mold clamping center rod, and reference numeral 24 denotes a mechanical lock plate. The mold opening / closing cylinders 21a and 21b also have two oil chambers, and supply hydraulic oil to one oil chamber via a mold opening / closing servo valve 25 to advance the movable mold 14 to close the mold and to close the other oil chamber. By supplying hydraulic oil to the chamber, the movable mold 14 is retracted to open the mold.
[0021]
Hydraulic oil can be moved into and out of the mold clamping cylinder 22 only through one of the two oil chambers via the mold clamping servo valve 26. Give power.
[0022]
The injection servo valve 19, the mold opening / closing servo valve 25, and the mold clamping servo valve 26 are each connected to an oil pump 27 as a hydraulic supply source and are controlled by a controller 30. 28 is an accumulator.
[0023]
Now, in the injection device, a screw position sensor 31 for detecting a specific position in the movable portion as a screw position is provided, a suck-back pressure sensor 32 is provided on the retreat hydraulic pipe, and a forward-back hydraulic pipe is provided on the forward hydraulic pipe. Are provided with injection pressure sensors 33, respectively. On the other hand, on the mold clamping device side, a mold clamping pressure sensor 34 is provided in a hydraulic pipe for the mold clamping cylinder 22, and the movable portion of the mold portion detects the position of the movable platen 13 to move the fixed platen 11 and the movable platen 13. An inter-platen distance sensor 35 for detecting a distance from the platen 13 (hereinafter, referred to as an inter-platen distance) is provided.
[0024]
By providing the various sensors as described above, the controller 30 controls the injection servo valve 19 on the injection device side by receiving detection signals from the screw position sensor 31, the suckback pressure sensor 32, and the injection pressure sensor 33. Controls the screw position, suckback pressure, injection pressure and the like. On the other hand, on the mold clamping device side, the controller 30 receives the detection signals from the mold clamping pressure sensor 34 and the platen distance sensor 35 in addition to the above-mentioned detection signals, and controls the mold opening / closing servo valve 25 and the mold clamping servo valve 26. Thus, the mold opening / closing position, the mold clamping force, and the like are controlled.
[0025]
In the above configuration, essential requirements for the present invention are as follows. That is, the injection device needs a mechanism capable of controlling the screw position. On the other hand, the mold clamping device needs to be able to change the mold clamping force irrespective of the operation of the injection device and to have high responsiveness when the mold clamping force is changed. This is made possible by using a servo valve in a hydraulic control system in a hydraulic injection molding machine. Further, it is necessary to have an inter-platen distance sensor 35 for detecting the distance between the movable platen and the fixed platen, and to be able to control the position of the movable platen 13.
[0026]
Next, the control operation of the controller 30 will be described with reference to FIG.
[0027]
Before the filling is started, the controller 30 sends the
1. Generate a low clamping force,
2. The movable mold 14 is opened to a predetermined position, that is, the distance between the platens is set to a predetermined value L1,
To one of the states.
[0028]
At the start of filling, the screw 17 is driven so as to move forward. At this time, in the case of the above item 1, the mold clamping device is opened in a direction in which the movable mold 14 is separated from the fixed mold 12 by an increase in the injection pressure. That is, the distance between the platens increases. In this process, when the distance between the platens increases and reaches the predetermined value L1, the controller 30 starts position control of the movable platen 13, in other words, the movable mold 14, so as to maintain the predetermined value L1. That is, the controller 30 receives the detection signal from the inter-platen distance sensor 35 and controls the mold closing servo valve 26 and the mold opening / closing servo valve 25 to drive the mold opening / closing cylinders 21a and 21b to perform the above-described position control. . The position control for maintaining the predetermined value L1 is the same in the above-described case 2.
[0029]
Subsequently, the controller 30 receives the detection signal from the screw position sensor 31, the screw 17 is the set value of the filling completion position Once advanced to P 1 (position cavity 15 is substantially completely filled) (t in FIG. 2a 1 ), the screw 17 stop the speed control of the screw 17 begins to screw position control so as to maintain the set value P 1 of the filling completion position. Simultaneously with this, or after the count-up of the delay timer, the controller 30 causes the mold clamping device to execute a compression operation by any of the following control methods, thereby realizing the same effect as the conventional pressure holding. Note that the delay timer is built in the controller 30 and is appropriately set according to molding conditions.
[0030]
A) Control of the clamping force B) Control of the distance between the platens C) Control of the injection pressure The control of the clamping force is performed by controlling the clamping servo valve 26 in response to a detection signal of the clamping pressure sensor 34. This is a method of controlling the mold clamping force by driving the mold clamping cylinder 22. The control of the distance between the platens is performed by controlling the mold clamping servo valve 26 and the mold opening / closing servo valve 25 in response to the detection signal of the platen distance sensor 35 so as to maintain the distance between the platens at L2. Is the way. On the other hand, regarding the control of the injection pressure, the injection pressure rises because the molten resin in the mold cavity, runner, and sprue flows back into the nozzle at the tip of the heating cylinder 16 due to the high-speed compression operation of the mold clamping device. By detecting this with the injection pressure sensor 33 and controlling the mold clamping servo valve 26, it is possible to control the mold clamping device. This can be realized by using a servo valve capable of high-speed response in the hydraulic control system of the mold clamping device.
[0031]
As described above, in this embodiment, when the screw reaches the filling completion position, the screw is maintained at that position, and the mold clamping device controls one of the mold clamping force, the distance between the platens, and the injection pressure. By executing the compression operation, it is possible to prevent molding defects due to the screw retreat during the pressure holding process.
[0032]
Although the above embodiment is a case of a hydraulic injection molding machine, it goes without saying that the present invention can be applied to an electric injection molding machine. The difference in this case is that an injection motor is used instead of the injection cylinder, and a mold clamping cylinder is used on the mold clamping device side, instead of the mold opening / closing cylinder, for example, a motor for mold clamping is used. Only the respective motors for mold clamping are to be controlled.
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention, the screw does not recede in the pressure-holding step, so that the behavior of the check ring is stable, and the molten resin does not return to the screw side, thereby improving the quality of the molded product, for example, improving the dimensional accuracy. In addition, it is possible to reduce the occurrence of poor appearance (sink, warpage, etc.). Further, the stress in the mold cavity becomes uniform by the compression operation on the mold clamping device side.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view schematically showing an embodiment in which the present invention is applied to a hydraulic injection molding machine.
FIG. 2 is a diagram showing a behavior of a screw speed and an injection pressure (a), a behavior of a screw position (b), and a behavior of a distance between platens (c) in a molding cycle according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a behavior (a) of a screw speed and an injection pressure and a behavior (b) of a screw position in a conventional molding cycle.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Fixed platen 12 Fixed mold 13 Movable platen 14 Movable mold 16 Heating cylinder 17 Screw 18 Injection cylinder 19 Injection servo valve 21a, 21b Mold opening / closing cylinder 22 Mold clamping cylinder 23 Mold clamping center rod 24 Mechanical lock plate 25 Mold opening / closing servo valve 26 mold clamping servo valve 27 oil pump 28 accumulator 31 screw position sensor 32 suck back pressure sensor 33 injection pressure sensor 34 mold clamping pressure sensor 35 platen distance sensor

Claims (14)

  1. 金型への溶融樹脂の充填開始前は固定プラテンと可動プラテンとの間を所定値まで開いた状態にしておき、
    スクリュの前進動作による溶融樹脂の充填開始後は、前記固定プラテンと前記可動プラテンとの間のプラテン間距離が前記所定値を維持するようにし、
    前記スクリュが充填完了位置の設定値に到達したら、該スクリュの位置を前記設定値に維持するように制御し、
    続いて型締装置側において型締力の制御、前記プラテン間距離の制御、射出圧力の制御のいずれかを行うことで保圧を実行するようにしたことを特徴とする射出成形機の制御方法。
    Filling before start of the molten resin into the mold leave an opened state between the fixed platen and the movable platen to a predetermined value,
    After starting the filling of the molten resin by the screw advance operation, the distance between the platens between the fixed platen and the movable platen is maintained at the predetermined value,
    When the screw reaches the set value of the filling completion position, control to maintain the position of the screw at the set value,
    A method for controlling an injection molding machine, wherein the holding pressure is executed by performing any one of control of a clamping force, control of the distance between the platens, and control of an injection pressure on the mold clamping device side. .
  2. 請求項1記載の制御方法において、当該射出成形機が油圧式である場合、前記型締力の制御は、型締シリンダに対する作動油の供給をサーボバルブを介して行い、型締圧力の検出値に基づいて該サーボバルブを制御することで実行されることを特徴とする射出成形機の制御方法。2. The control method according to claim 1, wherein when the injection molding machine is a hydraulic type, the control of the mold clamping force is performed by supplying hydraulic oil to the mold clamping cylinder via a servo valve, and detecting the mold clamping pressure. A control method for an injection molding machine, wherein the method is executed by controlling the servo valve based on the following.
  3. 請求項1記載の制御方法において、当該射出成形機が油圧式である場合、前記プラテン間距離の制御は、型開閉シリンダに対する作動油の供給をサーボバルブを介して行い、該プラテン間距離の検出値に基づいて該サーボバルブを制御することで実行されることを特徴とする射出成形機の制御方法。2. The control method according to claim 1, wherein when the injection molding machine is of a hydraulic type, the control of the distance between the platens is performed by supplying hydraulic oil to a mold opening / closing cylinder via a servo valve and detecting the distance between the platens. A control method for an injection molding machine, which is executed by controlling the servo valve based on a value.
  4. 請求項1記載の制御方法において、当該射出成形機が油圧式である場合、前記射出圧力の制御は、前記型締装置の高速圧縮動作により、金型のキャビティ、ランナー、スプルー内の溶融樹脂が加熱シリンダ先端のノズル内に逆流することにより上昇するので、その樹脂圧の背圧を検出して型締シリンダを制御することにより実行されることを特徴とする射出成形機の制御方法。In the control method according to claim 1, when the injection molding machine is of a hydraulic type, the injection pressure is controlled by a high-speed compression operation of the mold clamping device so that molten resin in a cavity, a runner, and a sprue of a mold is removed. A method for controlling an injection molding machine, characterized in that the method is executed by detecting a back pressure of the resin pressure and controlling a mold clamping cylinder since the pressure rises by flowing back into a nozzle at the tip of a heating cylinder.
  5. 請求項1記載の制御方法において、当該射出成形機が電動式である場合、前記型締力の制御は、型締圧力の検出値に基づいて型締用モータを制御することで実行されることを特徴とする射出成形機の制御方法。2. The control method according to claim 1, wherein when the injection molding machine is an electric type, the control of the mold clamping force is performed by controlling a mold clamping motor based on a detected value of a mold clamping pressure. A control method for an injection molding machine, characterized by comprising:
  6. 請求項1記載の制御方法において、当該射出成形機が電動式である場合、前記プラテン間距離の制御は、該プラテン間距離の検出値に基づいて型開閉用モータを制御することで実行されることを特徴とする射出成形機の制御方法。2. The control method according to claim 1, wherein when the injection molding machine is electrically driven, the control of the distance between the platens is performed by controlling a mold opening / closing motor based on a detected value of the distance between the platens. A method for controlling an injection molding machine, characterized in that:
  7. 請求項1記載の制御方法において、当該射出成形機が電動式である場合、前記射出圧力の制御は、前記型締装置の高速圧縮動作により、金型のキャビティ、ランナー、スプルー内の溶融樹脂が加熱シリンダ先端のノズル内に逆流することにより上昇するので、その樹脂圧の背圧を検出して型締用モータを制御することにより実行されることを特徴とする射出成形機の制御方法。In the control method according to claim 1, when the injection molding machine is of an electric type, the injection pressure is controlled by a high-speed compression operation of the mold clamping device so that molten resin in a mold cavity, a runner, and a sprue is removed. A method for controlling an injection molding machine, characterized in that the method is performed by detecting a back pressure of the resin pressure and controlling a mold clamping motor because the pressure rises by flowing back into a nozzle at the tip of a heating cylinder.
  8. スクリュの回転と前進、後退動作を行うための射出装置と、金型の開閉、型締を行うための型締装置と、スクリュの位置を検出するためのスクリュ位置センサと、射出圧力を検出するための射出圧センサと、型締圧力を検出するための型締圧力センサと、固定プラテンと可動プラテンとの間のプラテン間距離を検出するためのプラテン間距離センサと、上記各センサからの検出信号を受けて前記射出装置及び前記型締装置を制御するコントローラとを備えた射出成形機において、
    前記コントローラは、金型への溶融樹脂の充填開始前は前記固定プラテンと前記可動プラテンとの間を所定値まで開いた状態にしておき、スクリュの前進動作による溶融樹脂の充填開始後は、前記固定プラテンと前記可動プラテンとの間のプラテン間距離が前記所定値を維持するようにし、前記スクリュが充填完了位置の設定値に到達したら、該スクリュの位置を前記設定値に維持するように前記射出装置を制御し、
    続いて、前記型締装置側に対して型締力の制御、前記プラテン間距離の制御、射出圧力の制御のいずれかを実行させることで保圧が実行されるようにしたことを特徴とする射出成形機。
    An injection device for rotating, advancing and retreating a screw, a mold clamping device for opening and closing a mold, and clamping, a screw position sensor for detecting a screw position, and detecting an injection pressure. Pressure sensor for detecting a mold clamping pressure, a platen distance sensor for detecting a platen distance between a fixed platen and a movable platen, and detection from each of the above sensors In an injection molding machine having a controller that receives the signal and controls the injection device and the mold clamping device,
    Wherein the controller is filled before the start of the molten resin into the mold leave state between opened to a predetermined value between the movable platen and before Symbol stationary platen, after filling the start of the molten resin due to the forward movement of the screw, The distance between the platen between the fixed platen and the movable platen is maintained at the predetermined value, and when the screw reaches the set value of the filling completion position, the position of the screw is maintained at the set value. Controlling the injection device,
    Subsequently, the holding pressure is performed by causing the mold clamping device to perform any one of control of the clamping force, control of the distance between the platens, and control of the injection pressure. Injection molding machine.
  9. 請求項8記載の射出成形機において、当該射出成形機が油圧式である場合、前記型締力の制御は、前記型締装置における型締シリンダに対する作動油の供給をサーボバルブを介して行い、前記型締圧力センサの検出値に基づいて該サーボバルブを制御することで実行されることを特徴とする射出成形機。In the injection molding machine according to claim 8, when the injection molding machine is of a hydraulic type, the control of the mold clamping force is performed by supplying hydraulic oil to a mold clamping cylinder in the mold clamping device via a servo valve, An injection molding machine executed by controlling the servo valve based on a value detected by the mold clamping pressure sensor.
  10. 請求項8記載の射出成形機において、当該射出成形機が油圧式である場合、前記プラテン間距離の制御は、前記型締装置における型開閉シリンダに対する作動油の供給をサーボバルブを介して行い、前記プラテン間距離センサの検出値に基づいて該サーボバルブを制御することで実行されることを特徴とする射出成形機。In the injection molding machine according to claim 8, when the injection molding machine is a hydraulic type, the control of the distance between the platens is performed by supplying hydraulic oil to a mold opening / closing cylinder in the mold clamping device via a servo valve, An injection molding machine which is executed by controlling the servo valve based on a detection value of the inter-platen distance sensor.
  11. 請求項8記載の射出成形機において、当該射出成形機が油圧式である場合、前記射出圧力の制御は、前記型締装置の高速圧縮動作により、金型のキャビティ、ランナー、スプルー内の溶融樹脂が加熱シリンダ先端のノズル内に逆流することにより上昇するので、その樹脂圧の背圧を前記射出圧センサで検出して型締シリンダを制御することにより実行されることを特徴とする射出成形機。9. The injection molding machine according to claim 8, wherein when the injection molding machine is of a hydraulic type, the injection pressure is controlled by a high-speed compression operation of the mold clamping device, and the molten resin in the mold cavity, the runner, and the sprue is controlled. Is raised by flowing back into the nozzle at the tip of the heating cylinder, so that the injection pressure sensor detects the back pressure of the resin pressure and controls the mold clamping cylinder to execute the injection molding machine. .
  12. 請求項8記載の射出成形機において、当該射出成形機が電動式である場合、前記型締力の制御は、型締圧力の検出値に基づいて型締用モータを制御することで実行されることを特徴とする射出成形機。9. The injection molding machine according to claim 8, wherein when the injection molding machine is an electric type, the control of the mold clamping force is performed by controlling a mold clamping motor based on a detected value of a mold clamping pressure. An injection molding machine characterized in that:
  13. 請求項8記載の射出成形機において、当該射出成形機が電動式である場合、前記プラテン間距離の制御は、該プラテン間距離の検出値に基づいて型開閉用モータを制御することで実行されることを特徴とする射出成形機。9. The injection molding machine according to claim 8, wherein, when the injection molding machine is electrically driven, the control of the distance between the platens is performed by controlling a motor for opening and closing the mold based on a detected value of the distance between the platens. Injection molding machine characterized by the following.
  14. 請求項8記載の射出成形機において、当該射出成形機が電動式である場合、前記射出圧力の制御は、前記型締装置の高速圧縮動作により、金型のキャビティ、ランナー、スプルー内の溶融樹脂が加熱シリンダ先端のノズル内に逆流することにより上昇するので、その樹脂圧の背圧を検出して型締用モータを制御することにより実行されることを特徴とする射出成形機。9. The injection molding machine according to claim 8, wherein when the injection molding machine is of an electric type, the injection pressure is controlled by a high-speed compression operation of the mold clamping device, and a molten resin in a mold cavity, a runner, and a sprue. Is increased by flowing back into the nozzle at the tip of the heating cylinder, and is executed by detecting the back pressure of the resin pressure and controlling the mold clamping motor.
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