JP3798236B2 - Method for estimating plasticizing time of test run in injection molding machine and injection molding machine - Google Patents

Method for estimating plasticizing time of test run in injection molding machine and injection molding machine Download PDF

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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において推定が難しいと言われたきた、可塑化時間の推定方法及びこれらの方法を実施することのできる射出成形機に関する。
【0002】
【従来の技術】
は従来の代表的なスクリュー式射出装置の断面図であり、このスクリュー式射出装置100は、加熱筒101に前後進及び回転可能に収納したスクリュー102と、このスクリュー102の先端部に取付けた逆流防止弁103と、スクリュー102を前後進させる射出シリンダ104と、この射出シリンダ104のピストンロッド105を介してスクリュー102を回転させる回転手段106とからなり、次に述べる可塑化・計量工程と並行して実施する冷却工程と待機工程と射出工程を実施する。
【0003】
可塑化・計量工程:スクリュー102を回転しつつホッパ107の成形材料を加熱筒101に供給し、スクリュー102の回転によってノズル108に向って強制的に移送する。この移送の際に、成形材料は無理なく圧縮変形され溶融するように加熱筒101(正しくは外筒のバンドヒータ)により加熱される。スクリュー102の溝内で溶融した材料は、スクリュー回転に伴う材料の移動の際に、剪断作用を受けてわずかの発熱と、混練が行われる。
【0004】
冷却工程は、キャビティへ充填した溶融樹脂を凝固させるために、一定の時間を置いて冷却させる工程をいい、この冷却工程は、上記可塑化・計量工程に並行して実施する。
【0005】
待機工程:計量完了から次の射出まで待機させる。
射出工程:射出シリンダ104の作用で、スクリュー102を一気に前進させ、スクリュー102前側に計量蓄積された溶融材料をノズル108から図示せぬ金型内へ射出する。スクリュー102が前進するときには逆流防止弁103を閉じて、溶融材料がスクリュー102側へ逆流しないようにする。
【0006】
以上に述べたのは成形条件が定まっている「定常運転」の工程である。ここでの成形条件は、温度条件(加熱筒温度、金型温度など)、圧力条件(射出圧力、スクリュー背圧、型締め力など)、時間条件(射出時間、保圧時間、冷却時間、可塑化時間など)、速度条件(射出速度、型締め速度、型開き速度、スクリュー回転速度)及び位置条件(スクリューの射出開始位置、デコンプ位置、射出終了位置など)の5条件であり、これらの多数の条件を数値で射出成形機の制御装置に入力することで始めて定常運転が可能となる。
【0007】
使用する樹脂の性質、金型内キャビティの形状及び体積、スプルやランナの形状及び体積を目安に経験的に前記成形条件の幾つかは定めることができる。しかし、成形条件(数値)を推定し、「試運転」で確認するという手続は不可欠である。
【0008】
ところで、位置条件に分類したスクリューの射出開始位置並びに射出終了位置は、樹脂の射出量に直接関係する重要な条件である。この条件の設定を誤り、射出量が必要量に達しないときには充填不足から成形不良となり、逆に射出量が必要量より過大であれば金型を破損する虞れがある。
そこで、従来の試運転では、射出量が少なめになるようスクリューの射出開始位置並びに射出終了位置の初期値を経験的に定めて試運転し、金型に異常がなければ、射出量を少し増加して、再度試運転を行い、金型内圧が一定以上に高まるまで、試運転を繰り返す。金型の破損は免れるが、試運転の回数が嵩み、試運転時間が延び且つ試運転に要する多量の樹脂が無駄になる。樹脂の種類が変われば比重並びに粘度が変化するため、材料の種類が変更になる度に、上記手順で試運転を行う必要がる。
【0009】
すなわち、射出量に係る成形条件は、従来は、経験と勘により初期値を定め、試運転により初期値を変更することで求めていた。そして、樹脂の種類が変わる度に同じ手順の試運転を実施していた。
【0010】
又、可塑化・計量工程における可塑化時間も重量な成形条件の一つであり、可塑化時間が短過ぎると未溶解の樹脂を射出することになり好ましくなく、時間を長めに設定して材料を十分に溶融化させる傾向にある。一方、可塑化・計量工程と冷却工程とを同時並行に実施するため、可塑化・計量工程が冷却工程より長いときには、冷却工程が終っても可塑化・計量工程が終るのを待たなければならず、生産性が悪くなる。
【0011】
そこで、試運転で適切な可塑化時間を見つける必要があり、従来は、長めに可塑化時間の初期値を設定し、射出状態や成形品の品質に問題がなければ、可塑化時間を徐々に短縮し、射出状態や成形品の品質をクリアーし得る限界を探すべく試運転を繰り返していた。射出や成形品には問題はないが、試運転の回数が嵩み、試運転時間が延び且つ試運転に要する多量の樹脂が無駄になる。樹脂の種類が変われば体積収縮率や粘度が変化するため、材料の種類が変更になる度に、上記手順で試運転を行う必要がる。
【0012】
すなわち、可塑化時間は、従来は、経験と勘により初期値を定め、試運転により初期値を変更することで求めていた。そして、樹脂の種類が変わる度に同じ手順の試運転を実施していた。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上述した通り、各種の成形条件の中で、可塑化時間の設定は特に推定が困難であり、その結果として、多数回の試運転を繰り返す必要があり、試運転時間が延び、試運転費用が嵩むこととなった。
射出成形機の運転者にとって、可塑化時間の設定が従来より容易に行えることは、試運転時間の短縮及び試運転費用の削減とともに、迅速に通常運転に移行できることから、極めて重要である。すなわち、生産計画や生産に係る見積が容易となり、時間の短縮と生産コストの低減の双方が達成できるからである。
そこで、本発明の目的は可塑化時間の設定が容易に行える推定方法並びにこれらの方法を実施することのできる射出成形機を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1の射出成形機における試運転の可塑化時間の推定方法は、
特定の樹脂を連続可塑化したときの時間当りの処理能力である理想可塑化能力Qstdが既知である標準射出成形機を用いて、ある樹脂を射出成形し、この成形品の重量から1ショットの質量WMを計測し、そのときの可塑化時間TMを計測し、下記の式()に1ショットの質量WM、可塑化時間TM及び理想可塑化能力Qstdを与えることで、可塑化仕事率φMを計算し、同様の計算を別の種類の樹脂でも実施することで、樹脂の種類Mと可塑化仕事率φMの相関マップを作成するステップと、
前記標準射出成形機とは別の射出成形機を対象として、この別の射出成形機で使用する樹脂の種類と前記相関マップとから可塑化仕事率φNを選択するステップと、
別の射出成形機で使用する金型のキャビティ体積及び使用する樹脂の密度から、1ショットの質量WNを推定するステップと、
前記可塑化仕事率φN、1ショットの質量WN及び別の射出成形機の理想可塑化能力QNを、下記の式()に与えることで、可塑化時間を推定するステップとを、試運転に先立って実施することを特徴とする。
【0015】
【数

Figure 0003798236
【0016】
金型及び/又は樹脂が変更になるときに、可塑化仕事率φNを選択するステップと1ショットの質量WNを推定するステップと式()とから、可塑化時間をを推定する。
この推定した可塑化時間は、樹脂の種類に対応した可塑化仕事率をファクターとするため、推定精度が極めて高くなる。
そこで、本発明で推定した可塑化時間を用いれば、新たな金型/樹脂に対する信頼できるシミュレーションが可能となり、試運転の回数及び時間を従来より大幅に削減することができる。加えて、試運転を行うこと無く、生産サイクルの見積を効果的に行うことができる。
【0017】
請求項2は、試運転に先立って基礎データを取得することができる射出成形機であって、この射出成形機は、特定の樹脂を連続可塑化したときの時間当りの処理能力である理想可塑化能力Qstdが既知である標準射出成形機を用いて、ある樹脂を射出成形し、この成形品の重量から1ショットの質量WMを計測し、そのときの可塑化時間TMを計測し、下記の式()に1ショットの質量WM、可塑化時間TM及び理想可塑化能力Qstdを与えることで、可塑化仕事率φMを計算し、同様の計算を別の種類の樹脂でも実施することで作成した樹脂の種類Mと可塑化仕事率φMの相関マップを記憶する記憶部と、
前記標準射出成形機とは別の射出成形機で用いようとする樹脂の種類、金型のキャビティ体積及び別の射出成形機の理想可塑化能力を入力する入力部と、
この別の射出成形機で使用する樹脂の種類と前記相関マップとから可塑化仕事率φNを選択し、金型のキャビティ体積及び使用する樹脂の密度から、1ショットの質量WNを推定し、前記可塑化仕事率φN、1ショットの質量WN及び別の射出成形機の理想可塑化能力QNを、下記の式()に与えることで、可塑化時間を推定する演算部と、
この演算部で推定した可塑化時間を表示する表示部とを備え、
試運転に先立って可塑化時間を推定する機構を有することを特徴とする。
【0018】
【数
Figure 0003798236
【0019】
この射出成形機では、入力部を用いて樹脂の種類、金型のキャビティ体積及び射出成形機の理想可塑化能力を入力するだけで、可塑化時間を予測させることができる。
作業員は、予測した可塑化時間を基礎として試運転を実施し、可塑化時間の確からしさを調べ、可塑化時間を微調整する。この結果、少ない試運転回数で好ましい可塑化時間を決めることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図1は本発明に係る射出成形機の正面図であり、本発明方法を実施する標準射出成形機10は基台11に、ノズル12、加熱筒13、スクリュー駆動部14、ホッパ15などからなる射出装置16及び金型18を取付けた型締装置を載せるとともに、この型締装置を安全カバー17で囲い、基台11に油圧ユニットなどを内蔵し、基台11の正面又は安全カバー17の横若しくは基台11の上方位置に入出力装置20を配置したものである。すなわち、入出力装置20は作業者の作業姿勢等を考えて、任意の位置に設定することができる。
【0021】
この入出力装置20は、予め入力済のデータ情報を記憶する記憶部21、その都度データを入力する入力部22、記憶部21の蓄積データと入力部22で入力した情報と定めた演算式とにより演算を行う演算部23と、演算結果その他の情報を表示する表示部24を備える。各要素21〜24の詳細な作用は後述する。
【0022】
なお、標準成形機10は、大小の各種モデルから需要が多いモデルであるとか、生産能力が平均的であるなどの理由で選択する。
そして、本発明での「標準射出成形機とは別の射出成形機」は、標準成形機10と構成は類似しているもののサイズが異なるものや生産能力に差があるものを指す。構成類似であるから、別の射出成形機は図1を準用することとして、図面は省略する。
【0023】
前記標準成形機10及び図示せぬ別の射出成形機で実施する本発明方法を以下に説明す る。
は本発明に係る可塑化仕事率計算フロー図であり、ST××はステップ番号を示す。
ST21:樹脂A,B,C・・・を準備する。
ST22:標準射出成形機を準備する。
ST23:可塑化時間を仮設定する。
【0024】
ST24:樹脂Aで試運転を実施する。
ST25:得られた成形品を計量することで、1ショットの質量WAを計測する。この質量WAには樹脂Aの密度、キャビティの体積、スプル及びランナの体積の全ての要素が含まれていることは言うまでもない。
ST26:可塑化が良好であるか否かを判定する。樹脂の溶融が不十分であれば成形不良になるとともに、射出圧が過大となる。この様なことから良好か否かを判定する。
ST27:ST26で不良のときには、可塑化時間を調整し、新たな可塑化時間でST24からST25までを再トライさせる。
【0025】
ST28:ST26で良好なら、可塑化時間TAを記録する。
ST29:(1ショットの質量WA)/(可塑化時間TA×理想可塑化能力Qstd)の計算で、可塑化仕事率φAを求める。理想可塑化能力Qstdは、特定の材料(ポリスチレン)を連続可塑化したときの時間当りの処理量である。Qstdは標準射出成形機での値である。
ST30:可塑化仕事率φAを記録する。
【0026】
次に樹脂Bについて、ST23〜ST30を実行することで可塑化仕事率φBを記録し、同様に、樹脂C・・・についても可塑化仕事率φC・・・を記録する。
必要に応じて、A,B,C・・・をM、φA,φB,φC・・・をφMと一般化して呼称する。
【0027】
は本発明の樹脂と可塑化仕事率の相関マップのイメージ図であり、制御装置(入出力装置)の記憶部に、左欄に樹脂M(A,B,C・・・)、右欄に対応するφM(数値)を対応させたマップを記憶させる。このマップは便宜的に作成したイメージ図であるから、記憶部に記憶させる形態、形式は自由である。
【0028】
は本発明に係る可塑化時間の推定フロー図であり、ST××はステップ番号を示す。
ST41:別の射出成形機のスクリュー径D、樹脂の種類N、図面から求めたキャビティ体積(スプル等を含む)V、理想可塑化処理能力QNを入力する。理想可塑化処理能力QNは、特定の材料(ポリスチレン)を連続可塑化したときの時間当りの処理量である。勿論、QNは別の射出成形機特有の値である。
ST42:図のマップから樹脂Nに対応する可塑化仕事率φNを選択する。N,NはA,B,C・・・の何れかである。
【0029】
ST43:キャビティ体積Vと樹脂Nの密度と樹脂Nの収縮性とから1ショット質量WNを推定する。更に、この推定に若干の余裕を含めることは好ましいことである。
ST44:(1ショット質量WN)/(可塑化仕事率φN×理想可塑化処理能力QN)を計算することで、可塑化時間を求める。
ST45:これで、別の射出成形機のための可塑化時間の推定が完了したことになる。
【0030】
金型が共通で、樹脂の種類のみが変更になるときには、図のマップを用いることにより、ST44における可塑化仕事率φNを調整すると共に、分母の1ショット質量WNを樹脂の密度や性質に対応したものに調整する。従って、樹脂の種類によく対応した可塑化時間を推定することができる。
又、樹脂が変わらず、金型が変更になるときには、1ショット質量WNをキャビティ体積に対応して調整すればよい。
従って、図のフローを実施すれば、金型/樹脂の双方若しくは一方が変更になっても、よく対応した可塑化時間を推定することができる。
【0031】
試運転に先立って、本発明により可塑化時間を推定し、この可塑化時間で試運転を実施すれば、試運転はごく少ない回数で終えることができる。
例えば、従来の勘と経験に基づく可塑化時間の推定から始めた試運転の回数が8〜10回であったとすると、本発明によれば2〜4回に留めることができる。従来の試運転の前段及び中段を本発明のシミュレーションに置き換えることができたからである。
【0032】
加えて、可塑化時間は冷却時間との兼合で、正確に推定できるか否かは重要である。すなわち、冷却工程と可塑化・計量工程を同時並行して行うため、冷却時間より可塑化時間が長いときには待ちが発生し、生産サイクルが延びるともに生産性が著しくて低下する。本発明によれば、正確に可塑化時間を予測することができるから、いわゆるサイクル設計が可能となる。
【0033】
次に、図1で概略説明した入出力装置20に備えた記憶部21、入力部22、演算部23及び表示部24の作用を説明する
【0034】
○作用例:
記憶部21には、前記図の要領で作成し、図で例示したマップを記憶させる。
入力部22では図のST41の内容を入力する。だたし、そのうちでスクリュー径Dは予め記憶させておけば、ここで入力する必要はない。
演算部23では、図のST42〜ST44を実行する。
表示部24に、推定若しくは予測した可塑化時間を明示する。
【0035】
この結果、作業員は、予測した可塑化時間を基礎として試運転を実施し、可塑化時間の確からしさを調べ、可塑化時間を微調整する。この結果、少ない試運転回数で好ましい可塑化時間を決めることができる。
【0036】
尚、請求項及び実施の形態で述べたステップは、本発明の目的が達成できる限りにおいて、順を変更することや、複数のステップを同時並行処理することは差支えない。
【0037】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1の方法で推定した可塑化時間を用いれば、新たな金型/樹脂に対する信頼できるシミュレーションが可能となり、試運転の回数及び時間を従来より大幅に削減することができる。加えて、試運転を行うこと無く、生産サイクルの見積を効果的に行うことができる。
【0038】
請求項2の射出成形機によれば、入力部を用いて樹脂の種類、金型のキャビティ体積及び射出成形機の理想可塑化能力を入力するだけで、可塑化時間を予測させることができる。
作業員は、予測した可塑化時間を基礎として試運転を実施し、可塑化時間の確からしさを調べ、可塑化時間を微調整する。この結果、少ない試運転回数で好ましい可塑化時間を決めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る射出成形機の正面図
【図2】 本発明に係る可塑化仕事率計算フロー図
【図3】 本発明の樹脂と可塑化仕事率の相関マップのイメージ図
【図4】 本発明に係る可塑化時間の推定フロー図
【図5】 従来の代表的なスクリュー式射出装置の断面図
【符号の説明】
10…標準射出成形機、18…金型、20…入出力装置、21…記憶部、22…入力部、23…演算部、24…表示部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for estimating a plasticizing time, which has been said to be difficult to estimate in an injection molding machine, and an injection molding machine capable of carrying out these methods.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a cross-sectional view of a typical conventional screw-type injection device. The screw-type injection device 100 is attached to a heating tube 101 so as to be able to move forward and backward and to rotate, and to the tip of the screw 102. A backflow prevention valve 103, an injection cylinder 104 for moving the screw 102 back and forth, and a rotating means 106 for rotating the screw 102 via a piston rod 105 of the injection cylinder 104. A cooling process, a standby process, and an injection process are performed in parallel.
[0003]
Plasticizing / metering step: While the screw 102 is rotated, the molding material of the hopper 107 is supplied to the heating cylinder 101 and is forcedly transferred toward the nozzle 108 by the rotation of the screw 102. At the time of this transfer, the molding material is heated by the heating cylinder 101 (correctly, the band heater of the outer cylinder) so as to be compressed and deformed without difficulty. The material melted in the groove of the screw 102 undergoes a shearing action when the material moves as the screw rotates, so that slight heat generation and kneading are performed.
[0004]
The cooling step refers to a step of cooling for a certain time in order to solidify the molten resin filled in the cavity, and this cooling step is performed in parallel with the plasticizing / metering step.
[0005]
Waiting process: Waiting from the completion of measurement until the next injection.
Injection process: The screw 102 is advanced at a stroke by the action of the injection cylinder 104, and the molten material measured and accumulated on the front side of the screw 102 is injected from a nozzle 108 into a mold (not shown). When the screw 102 moves forward, the backflow prevention valve 103 is closed so that the molten material does not flow back to the screw 102 side.
[0006]
What has been described above is the “steady operation” process in which the molding conditions are fixed. The molding conditions here are temperature conditions (heating cylinder temperature, mold temperature, etc.), pressure conditions (injection pressure, screw back pressure, clamping force, etc.), time conditions (injection time, pressure holding time, cooling time, plasticity) 5 times), speed conditions (injection speed, mold clamping speed, mold opening speed, screw rotation speed) and position conditions (screw injection start position, decompression position, injection end position, etc.), many of these Only when the above condition is numerically input to the control device of the injection molding machine, steady operation becomes possible.
[0007]
Some of the molding conditions can be determined empirically based on the properties of the resin used, the shape and volume of the cavity in the mold, and the shape and volume of the sprue or runner. However, the procedure of estimating molding conditions (numerical values) and confirming them by “trial operation” is indispensable.
[0008]
By the way, the injection start position and the injection end position of the screw classified into the position conditions are important conditions directly related to the injection amount of the resin. If the setting of this condition is incorrect and the injection amount does not reach the required amount, molding will be defective due to insufficient filling, and conversely, if the injection amount is larger than the required amount, the mold may be damaged.
Therefore, in the conventional test operation, the initial value of the injection start position and the injection end position of the screw is empirically determined so that the injection amount is small, and if there is no abnormality in the mold, the injection amount is slightly increased. Then, a trial run is performed again, and the trial run is repeated until the mold internal pressure rises above a certain level. Although damage to the mold is avoided, the number of trial runs is increased, the trial run time is extended, and a large amount of resin required for the trial run is wasted. Since the type of resin is changed specific gravity and viscosity if Kaware, every time the type of material is changed, necessary to perform the test operation in the above procedure is Ru Oh.
[0009]
That is, conventionally, the molding condition related to the injection amount has been determined by determining an initial value based on experience and intuition and changing the initial value by trial operation. And whenever the kind of resin changed, the trial run of the same procedure was implemented.
[0010]
Also, plasticizing time in the plasticizing / metering process is one of the heavy molding conditions. If the plasticizing time is too short, undissolved resin will be injected, which is not preferable. Tend to melt sufficiently. On the other hand, since the plasticizing / metering process and the cooling process are performed in parallel, when the plasticizing / metering process is longer than the cooling process, it is necessary to wait for the plasticizing / metering process to end even if the cooling process is completed. Therefore, productivity is deteriorated.
[0011]
Therefore, it is necessary to find an appropriate plasticizing time by trial operation. Conventionally, the initial value of the plasticizing time is set longer, and if there is no problem in the injection state and the quality of the molded product, the plasticizing time is gradually reduced. However, the trial run was repeated to find the limit that could clear the injection state and the quality of the molded product. There is no problem with injection and molded products, but the number of trial runs is increased, the trial run time is extended, and a large amount of resin required for the trial run is wasted. The volume shrinkage and viscosity if Kaware the type of resin is changed, every time the type of material is changed, necessary to perform the test operation in the above procedure is Ru Oh.
[0012]
That is, the plasticizing time is conventionally determined by determining an initial value based on experience and intuition and changing the initial value by trial operation. And whenever the kind of resin changed, the trial run of the same procedure was implemented.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, it is particularly difficult to estimate the plasticizing time among various molding conditions, and as a result, it is necessary to repeat a number of test runs, which increases the test run time and increases the cost of the test run. became.
For the operator of the injection molding machine, it is extremely important that the plasticizing time can be set more easily than before because the test operation time can be shortened and the test operation cost can be reduced, and the normal operation can be quickly performed. That is, it is easy to estimate production plans and production, and both time reduction and production cost reduction can be achieved.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an estimation method capable of easily setting the plasticizing time and an injection molding machine capable of performing these methods.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the method for estimating the plasticizing time of the test run in the injection molding machine according to claim 1 is:
A standard injection molding machine having a known ideal plasticizing capacity Qstd, which is a processing capacity per time when a specific resin is continuously plasticized, is injection-molded, and one shot is taken from the weight of the molded product . the mass WM measured, measures the plasticization time TM at that time, by giving one shot weight WM, the plasticization time TM and the ideal plasticizing capacity Qstd in equation (1) below, plasticizing work rate creating a correlation map between the resin type M and the plasticization work rate φM by calculating φM and performing the same calculation on another type of resin;
Targeting an injection molding machine different from the standard injection molding machine, selecting a plasticization power φN from the type of resin used in the other injection molding machine and the correlation map;
Estimating the mass WN of one shot from the cavity volume of the mold used in another injection molding machine and the density of the resin used;
The step of estimating the plasticizing time by giving the plasticizing power φN, the one-shot mass WN, and the ideal plasticizing capacity QN of another injection molding machine to the following equation ( 2 ), prior to the trial run It is characterized by carrying out.
[0015]
[Equation 3 ]
Figure 0003798236
[0016]
When the mold and / or the resin are changed, the plasticizing time is estimated from the step of selecting the plasticizing power φN, the step of estimating the mass WN of one shot, and the formula ( 2 ).
The estimated plasticization time has a plasticity power corresponding to the type of resin as a factor, and therefore the estimation accuracy is extremely high.
Therefore, if the plasticizing time estimated in the present invention is used, a reliable simulation for a new mold / resin can be performed, and the number of trial runs and the time can be greatly reduced as compared with the prior art. In addition, the production cycle can be estimated effectively without performing a trial run.
[0017]
Claim 2 is an injection molding machine capable of acquiring basic data prior to a trial run, and this injection molding machine is an ideal plasticization which is a processing capacity per hour when a specific resin is continuously plasticized. using a standard injection molding machine capacity Qstd is known, a certain resin injection molding, to measure the mass WM of one shot from the weight of the molded article, measured plasticization time TM at that time, the following Created by calculating plasticization work rate φM by applying mass WM, plasticization time TM and ideal plasticization capacity Qstd of one shot to equation ( 1 ), and carrying out similar calculations for other types of resins. A storage unit for storing a correlation map between the resin type M and the plasticization work rate φM;
An input unit for inputting the type of resin to be used in an injection molding machine different from the standard injection molding machine, the cavity volume of the mold, and the ideal plasticizing capacity of another injection molding machine;
The plasticization work rate φN is selected from the type of resin used in this other injection molding machine and the correlation map, and the mass WN of one shot is estimated from the cavity volume of the mold and the density of the resin used, An operation unit that estimates the plasticizing time by giving the plasticizing power φN, the one-shot mass WN, and the ideal plasticizing ability QN of another injection molding machine to the following formula ( 2 ):
A display unit for displaying the plasticization time estimated by the calculation unit,
It has a mechanism for estimating the plasticization time prior to the trial operation.
[0018]
[Equation 4 ]
Figure 0003798236
[0019]
In this injection molding machine, the plasticizing time can be predicted only by inputting the type of resin, the cavity volume of the mold and the ideal plasticizing capacity of the injection molding machine using the input unit.
The worker performs a trial run based on the predicted plasticization time, examines the accuracy of the plasticization time, and finely adjusts the plasticization time. As a result, a preferable plasticizing time can be determined with a small number of trial runs.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a front view of an injection molding machine according to the present invention. A standard injection molding machine 10 for carrying out the method of the present invention comprises a base 11, a nozzle 12, a heating cylinder 13, a screw drive unit 14, a hopper 15 and the like. A mold clamping device to which the injection device 16 and the mold 18 are attached is placed, the mold clamping device is surrounded by a safety cover 17, a hydraulic unit or the like is built in the base 11, and the front of the base 11 or the side of the safety cover 17. Alternatively, the input / output device 20 is disposed above the base 11. That is, the input / output device 20 can be set at an arbitrary position in consideration of the worker's working posture and the like.
[0021]
This input / output device 20 includes a storage unit 21 for storing previously input data information, an input unit 22 for inputting data each time, accumulated data in the storage unit 21 and an arithmetic expression determined as information input at the input unit 22 And a display unit 24 for displaying calculation results and other information. The detailed operation of each element 21 to 24 will be described later.
[0022]
The standard molding machine 10 is selected because it is a model with a large demand from various models of large and small, or because the production capacity is average.
The “injection molding machine different from the standard injection molding machine” in the present invention refers to a machine similar in configuration to the standard molding machine 10 but having a different size or a difference in production capacity. Since the structure is similar, another injection molding machine applies FIG. 1 mutatis mutandis, and the drawing is omitted.
[0023]
The present invention method implemented in another injection molding machine in which the unexpected standard molding machine 10 and shown you described below.
FIG. 2 is a flow chart for calculating the plasticizing power according to the present invention, and STxx indicates a step number.
ST21: Prepare resins A, B, C,.
ST22: A standard injection molding machine is prepared.
ST23: Temporarily set the plasticizing time.
[0024]
ST24: Test run with Resin A.
ST25: By weighing the resulting molded article, measuring the one-shot mass WA. Density of Resin A in mass WA this, the volume of the cavity, that it contains all the elements of volume of the sprue and runner of course.
ST26: It is determined whether or not plasticization is good. If the resin is insufficiently melted, molding will be defective and the injection pressure will be excessive. It is judged whether it is favorable from such a thing.
ST27: If defective in ST26, the plasticizing time is adjusted, and ST24 to ST25 are retried with a new plasticizing time.
[0025]
ST28: If good in ST26, record the plasticizing time TA.
ST29: In the calculation of / (1-shot mass WA) of (plasticization time TA × ideal plasticizing capacity Qstd), obtains the plasticizing work rate .phi.A. The ideal plasticizing ability Qstd is a throughput per time when a specific material (polystyrene) is continuously plasticized. Qstd is a value in a standard injection molding machine.
ST30: Record the plasticization work rate φA.
[0026]
Next, the plasticization work rate φB is recorded for the resin B by executing ST23 to ST30. Similarly, the plasticization work rate φC for the resin C.
As necessary, A, B, C... Are generalized as M, and φA, φB, φC.
[0027]
FIG. 3 is an image diagram of a correlation map between the resin of the present invention and the plasticizing power, in the storage unit of the control device (input / output device), in the left column, resin M (A, B, C...), In the right column. A map corresponding to φM (numerical value) corresponding to is stored. Since this map is an image diagram created for convenience, the form and format stored in the storage unit are arbitrary.
[0028]
FIG. 4 is an estimation flow chart of plasticization time according to the present invention, and STxx indicates a step number.
ST41: A screw diameter D of another injection molding machine, a resin type N, a cavity volume (including a sprue) V obtained from the drawing, and an ideal plasticizing capacity QN are input. The ideal plasticizing capacity QN is a throughput per time when a specific material (polystyrene) is continuously plasticized. Of course, QN is a value specific to another injection molding machine.
ST42: selecting a plasticizing work rate φN corresponding map of Fig. 3 to the resin N. N and N are any one of A, B, C.
[0029]
ST43: estimating the mass WN one shot and a contractile density and resin N cavity volume V and the resin N. Furthermore, it is preferable to include some margin in this estimation.
ST44: (1 shot weight WN) / to calculate the (plasticizing work rate .phi.N × ideal plasticizing capacity QN), obtains the plasticization time.
ST45: This completes estimation of the plasticizing time for another injection molding machine.
[0030]
When the mold is common and only the resin type is changed, the map shown in FIG. 3 is used to adjust the plasticization work rate φN in ST44 , and the mass WN of one shot of the denominator is set to the density and properties of the resin. Adjust to the one corresponding to. Therefore, it is possible to estimate the plasticization time that corresponds well to the type of resin.
Further, unchanged resin, when the mold is changed, the one shot mass WN may be adjusted to correspond to the cavity volume.
Therefore, if the flow of FIG. 4 is implemented, even if both or one of the molds / resins is changed, the corresponding plasticizing time can be estimated well.
[0031]
Prior to the trial run, if the plasticization time is estimated according to the present invention and the trial run is carried out with this plasticization time, the trial run can be completed in a very small number of times.
For example, if the number of trial runs started from the estimation of plasticizing time based on conventional intuition and experience is 8 to 10 times, according to the present invention, it can be limited to 2 to 4 times. This is because the previous stage and middle stage of the conventional test run can be replaced with the simulation of the present invention.
[0032]
In addition, it is important whether the plasticizing time can be accurately estimated in combination with the cooling time. That is, since the cooling process and the plasticizing / metering process are performed in parallel, a waiting occurs when the plasticizing time is longer than the cooling time, and the productivity is significantly reduced as the production cycle is extended. According to the present invention, since the plasticizing time can be accurately predicted, so-called cycle design is possible.
[0033]
Next, operations of the storage unit 21, the input unit 22, the calculation unit 23, and the display unit 24 included in the input / output device 20 schematically described in FIG. 1 will be described .
[0034]
○ installment example:
The storage unit 21 creates in the manner of FIG. 2, and stores the map illustrated in FIG.
The input unit 22 inputs the contents of ST41 in FIG. 4. However, if the screw diameter D is stored in advance, it is not necessary to input it here.
The arithmetic unit 23 executes the ST42~ST44 in FIG.
The display unit 24 clearly indicates the estimated or predicted plasticization time.
[0035]
As a result, the worker performs a trial run based on the predicted plasticizing time, checks the accuracy of the plasticizing time, and finely adjusts the plasticizing time. As a result, a preferable plasticizing time can be determined with a small number of trial runs.
[0036]
In addition, as long as the objective of this invention can be achieved, the order described in a claim and embodiment can change a order and can process several steps simultaneously.
[0037]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following effects by the above configuration.
If the plasticizing time estimated by the method of claim 1 is used, a reliable simulation for a new mold / resin can be performed, and the number and time of trial runs can be greatly reduced as compared with the prior art. In addition, the production cycle can be estimated effectively without performing a trial run.
[0038]
According to the injection molding machine of the second aspect, the plasticizing time can be predicted only by inputting the resin type, the mold cavity volume and the ideal plasticizing capacity of the injection molding machine using the input unit.
The worker performs a trial run based on the predicted plasticizing time, checks the accuracy of the plasticizing time, and finely adjusts the plasticizing time. As a result, a preferable plasticizing time can be determined with a small number of trial runs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an injection molding machine according to the present invention. FIG. 2 is a flow chart for calculating a plasticization power according to the present invention. FIG. 3 is an image of a correlation map between the resin and plasticization power according to the present invention. sectional view of the estimation flow diagram of plasticization time [5] conventional typical screw injection device according to the present invention description of Reference numerals]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Standard injection molding machine, 18 ... Mold, 20 ... Input / output device, 21 ... Memory | storage part, 22 ... Input part, 23 ... Calculation part, 24 ... Display part.

Claims (2)

特定の樹脂を連続可塑化したときの時間当りの処理能力である理想可塑化能力Qstdが既知である標準射出成形機を用いて、ある樹脂を射出成形し、この成形品の重量から1ショットの質量WMを計測し、そのときの可塑化時間TMを計測し、下記の式()に1ショットの質量WM、可塑化時間TM及び理想可塑化能力Qstdを与えることで、可塑化仕事率φMを計算し、同様の計算を別の種類の樹脂でも実施することで、樹脂の種類Mと可塑化仕事率φMの相関マップを作成するステップと、
前記標準射出成形機とは別の射出成形機を対象として、この別の射出成形機で使用する樹脂の種類と前記相関マップとから可塑化仕事率φNを選択するステップと、
別の射出成形機で使用する金型のキャビティ体積及び使用する樹脂の密度から、1ショットの質量WNを推定するステップと、
前記可塑化仕事率φN、1ショットの質量WN及び別の射出成形機の理想可塑化能力QNを、下記の式()に与えることで、可塑化時間を推定するステップとを、
試運転に先立って実施することを特徴とする射出成形機における試運転の可塑化時間の推定方法。
Figure 0003798236
A standard injection molding machine having a known ideal plasticizing capacity Qstd, which is a processing capacity per time when a specific resin is continuously plasticized, is injection-molded, and one shot is taken from the weight of the molded product . the mass WM measured, measures the plasticization time TM at that time, by giving one shot weight WM, the plasticization time TM and the ideal plasticizing capacity Qstd in equation (1) below, plasticizing work rate creating a correlation map between the resin type M and the plasticization work rate φM by calculating φM and performing the same calculation on another type of resin;
Targeting an injection molding machine different from the standard injection molding machine, selecting a plasticization power φN from the type of resin used in the other injection molding machine and the correlation map;
Estimating the mass WN of one shot from the cavity volume of the mold used in another injection molding machine and the density of the resin used;
Estimating the plasticizing time by giving the plasticizing power φN, the one-shot mass WN, and the ideal plasticizing capacity QN of another injection molding machine to the following equation ( 2 ):
A method for estimating a plasticizing time of a test run in an injection molding machine, which is performed prior to the test run.
Figure 0003798236
試運転に先立って基礎データを取得することができる射出成形機であって、
この射出成形機は、特定の樹脂を連続可塑化したときの時間当りの処理能力である理想可塑化能力Qstdが既知である標準射出成形機を用いて、ある樹脂を射出成形し、この成形品の重量から1ショットの質量WMを計測し、そのときの可塑化時間TMを計測し、下記の式()に1ショットの質量WM、可塑化時間TM及び理想可塑化能力Qstdを与えることで、可塑化仕事率φMを計算し、同様の計算を別の種類の樹脂でも実施することで作成した樹脂の種類Mと可塑化仕事率φMの相関マップを記憶する記憶部と、
前記標準射出成形機とは別の射出成形機で用いようとする樹脂の種類、金型のキャビティ体積及び別の射出成形機の理想可塑化能力を入力する入力部と、
この別の射出成形機で使用する樹脂の種類と前記相関マップとから可塑化仕事率φNを選択し、金型のキャビティ体積及び使用する樹脂の密度から、1ショットの質量WNを推定し、前記可塑化仕事率φN、1ショットの質量WN及び別の射出成形機の理想可塑化能力QNを、下記の式()に与えることで、可塑化時間を推定する演算部と、
この演算部で推定した可塑化時間を表示する表示部とを備え、
試運転に先立って可塑化時間を推定する機構を有することを特徴とする射出成形機。
Figure 0003798236
An injection molding machine capable of acquiring basic data prior to trial operation,
This injection molding machine uses a standard injection molding machine with a known ideal plasticizing capacity Qstd, which is a processing capacity per time when a specific resin is continuously plasticized, to injection-mold a resin, weight 1 shot mass WM measured from the measures the plasticization time TM at that time, one shot weight WM, giving plasticization time TM and the ideal plasticizing capacity Qstd the following equation (1) Then, the storage unit for storing the correlation map between the resin type M and the plasticization work rate φM created by calculating the plasticization work rate φM and performing the same calculation with another type of resin,
An input unit for inputting the type of resin to be used in an injection molding machine different from the standard injection molding machine, the cavity volume of the mold, and the ideal plasticizing capacity of another injection molding machine;
The plasticization work rate φN is selected from the type of resin used in this other injection molding machine and the correlation map, and the mass WN of one shot is estimated from the cavity volume of the mold and the density of the resin used, An operation unit that estimates the plasticizing time by giving the plasticizing power φN, the one-shot mass WN, and the ideal plasticizing ability QN of another injection molding machine to the following formula ( 2 ):
A display unit for displaying the plasticization time estimated by the calculation unit,
An injection molding machine having a mechanism for estimating a plasticizing time prior to a trial operation.
Figure 0003798236
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