JP5563229B2 - Control device for injection molding machine and control method therefor - Google Patents

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Description

本発明は、金型内に材料を射出する射出成形機の制御装置及びその制御方法に関する。   The present invention relates to a control device for an injection molding machine that injects a material into a mold and a control method therefor.
射出成形機は、原材料をホッパから投入し、加熱筒で材料を加熱、溶融及び混練して、可塑化した材料を型締めされた金型のキャビティ内にノズルから射出して成形品を形成する。ノズルからの射出に際しては、スクリュやプランジャによって可塑化材料を金型のキャビティに高圧で押し込む。スクリュやプランジャには、射出用モータが機械的に連結されており、モータの回転駆動力をスクリュやプランジャの往復運動に変換して射出動作を行う。   An injection molding machine inputs raw materials from a hopper, heats, melts and kneads the materials with a heating cylinder, and injects the plasticized material into a mold-clamped cavity from a nozzle to form a molded product. . When injecting from the nozzle, the plasticizing material is pushed into the cavity of the mold at high pressure by a screw or a plunger. An injection motor is mechanically connected to the screw and the plunger, and an injection operation is performed by converting the rotational driving force of the motor into a reciprocating motion of the screw and the plunger.
ところで、加熱筒に連通されるノズルや金型内での樹脂詰まり等が発生すると、加熱筒内の樹脂圧が急激に高まり、スクリュ等が過負荷状態になる。特許文献1では、この過負荷状態を、射出用サーボモータからスクリュへの駆動伝達経路の間に駆動伝達解除機構を介在させることで、駆動伝達経路に所定値以上の負荷がかかったときにスクリュの前進を瞬時に停止する技術が開示されている。   By the way, when a resin clogging or the like in the nozzle or the mold communicated with the heating cylinder occurs, the resin pressure in the heating cylinder rapidly increases and the screw or the like is overloaded. In Patent Document 1, this overload state is caused by interposing a drive transmission canceling mechanism between the drive transmission path from the injection servo motor to the screw, so that a screw of a predetermined value or more is applied to the drive transmission path. A technique for instantaneously stopping the forward movement of the vehicle is disclosed.
また、特許文献2では、スクリュを駆動する前後進用サーボモータ及び回転用サーボモータにトルクリミット値を設定し、スクリュを所定量、順次前後進及び回転動作させる。この際、移動又は回転動作が完了する前に監視時間が経過した場合又は位置偏差が監視値を超えた場合に、樹脂粘度が高くスクリュに過負荷がかかっていることを検出する。このように、一度成形を終了させた後に再起動させた際の、スクリュ内の樹脂の固化状態又は半溶融状態による、スクリュ等の過負荷による破損を防止する技術が開示されている。   In Patent Document 2, torque limit values are set for the forward / backward servomotor and the rotation servomotor that drive the screw, and the screw is moved forward / backward and rotated sequentially by a predetermined amount. At this time, when the monitoring time elapses before the movement or rotation operation is completed or the positional deviation exceeds the monitoring value, it is detected that the resin viscosity is high and the screw is overloaded. As described above, a technique for preventing damage due to overloading of a screw or the like due to a solidified state or a semi-molten state of a resin in the screw when the molding is once restarted after the molding is disclosed.
特開平11−115006号公報JP-A-11-115006 特開2001−79904号公報JP 2001-79904 A
しかしながら、特許文献1及び2で開示されている技術は、射出異常を検出して射出動作を停止した場合には、作業者が復旧作業を行う必要があった。このため、射出異常を検出してから作業者が対処するまでの間、射出成形機の動作が停止した状態となってしまう。   However, the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 require that an operator perform a recovery operation when an injection abnormality is detected and the injection operation is stopped. For this reason, the operation of the injection molding machine is stopped until the worker takes action after detecting the injection abnormality.
従って、本発明の目的は、射出成形機の射出異常に起因する生産性低下を抑制することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to suppress a decrease in productivity due to an injection abnormality of an injection molding machine.
上記課題を解決するため、本発明に係る制御装置は、材料を加熱で溶融する溶融手段と、前記溶融手段で溶融した前記材料を金型のキャビティ内に射出する射出手段と、前記射出手段での射出異常を検出する検出手段と、を備えた射出成形機の制御装置であって、前記検出手段により前記射出異常を検出した場合に、前記材料の射出処理の一時的な停止と、予め定めた時間の前記材料の加熱と、前記材料の射出処理の再開と、を連続的に行うことを特徴とする。 To solve the above problems, a control apparatus according to the present invention includes: a melting unit for melting the material at heating, and injection means for injecting the material melted by the melting unit into the mold cavity, with the injection means a control device for an injection molding machine provided with a detection means for detecting an injection abnormality, and when detecting the injection abnormality by said detecting means, and a temporary stop of the injection process before SL materials, Heating the material for a predetermined time and restarting the injection process of the material are performed continuously .
本発明によれば、射出成形機の射出異常に起因する生産性低下を抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in productivity due to an injection abnormality of an injection molding machine.
本発明の―実施例に係る射出成形機1の外観斜視図である。1 is an external perspective view of an injection molding machine 1 according to an embodiment of the present invention. 射出成形機1の断面図である。1 is a cross-sectional view of an injection molding machine 1. FIG. 図2で示すD部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the D section shown in FIG. 実施例1に係る射出機構9の動作手順を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement procedure of the injection mechanism 9 which concerns on Example 1. FIG. 実施例2に係る射出機構9の動作手順を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement procedure of the injection mechanism 9 which concerns on Example 2. FIG. 射出成形機1の機能的構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing a functional configuration of the injection molding machine 1. FIG.
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で以下の実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The embodiment described below is an example as means for realizing the present invention, and the present invention can be applied to a modified or modified embodiment described below without departing from the spirit of the present invention.
図1は、本発明の一実施例に係る射出成形機1の外観斜視図である。図2は、射出成形機1の断面図である。図3は、図2で示すD部の拡大断面図である。本発明に係る射出成形機1は、材料を溶融する溶融機構20と、溶融機構20で溶融した材料を金型3のキャビティ内に射出する射出機構9と、射出機構9での射出異常を検出する検出部S1(図6参照)と、を備える。他の構成は、一般的な射出成形機と同様であり、例えば、型締め機構5や材料供給部6等を備える。   FIG. 1 is an external perspective view of an injection molding machine 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the injection molding machine 1. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion D shown in FIG. An injection molding machine 1 according to the present invention detects a melting mechanism 20 for melting a material, an injection mechanism 9 for injecting a material melted by the melting mechanism 20 into a cavity of a mold 3, and an injection abnormality in the injection mechanism 9. Detecting unit S1 (see FIG. 6). Other configurations are the same as those of a general injection molding machine, and include, for example, a mold clamping mechanism 5 and a material supply unit 6.
溶融機構20は、バレル22と、バレル22に重ね合わされるロータ23と、バレル22及びロータ23を加熱するヒータと、ロータ23を回転駆動させるロータ駆動モータ21とを有する。   The melting mechanism 20 includes a barrel 22, a rotor 23 superimposed on the barrel 22, a heater that heats the barrel 22 and the rotor 23, and a rotor drive motor 21 that rotationally drives the rotor 23.
ロータ23は、ケーシング27内に回転自在に収容され、バレル22の一端面に摺接する摺接面23aを有する。また、ロータ23は、摺接面23aに形成され、ロータ23の回転軸線の半径方向に延在する螺旋溝と、摺接面23aに形成され、樹脂の流路となる可塑化路25とを有する。螺旋溝は、外側端部から樹脂が供給され、内側端部がバレル22の材料流路10の開口端に連通する。   The rotor 23 is rotatably accommodated in the casing 27 and has a sliding contact surface 23 a that is in sliding contact with one end surface of the barrel 22. The rotor 23 includes a spiral groove formed in the sliding contact surface 23a and extending in the radial direction of the rotation axis of the rotor 23, and a plasticizing path 25 formed in the sliding contact surface 23a and serving as a resin flow path. Have. The spiral groove is supplied with resin from the outer end, and the inner end communicates with the open end of the material flow path 10 of the barrel 22.
バレル22は、材料流路10がその中央部に開口し、内部にヒータが配設される。ヒータに対する通電を制御することで、材料流路10及び可塑化路25内に介在する樹脂を加熱して軟化溶融させる。   In the barrel 22, the material flow path 10 is opened at the center thereof, and a heater is disposed therein. By controlling energization to the heater, the resin interposed in the material flow path 10 and the plasticizing path 25 is heated and softened and melted.
ロータ23には、ロータ駆動モータ21が駆動伝達機構8を介して連結され、ロータ駆動モータ21の作動によって、螺旋溝を有するロータ23の端面とバレル22の一端面とが密接した状態のまま、材料流路10を中心として回転駆動する。   A rotor drive motor 21 is connected to the rotor 23 via the drive transmission mechanism 8, and the operation of the rotor drive motor 21 keeps the end surface of the rotor 23 having a spiral groove and the one end surface of the barrel 22 in close contact with each other. The material is rotated about the material flow path 10.
係る構成の下、ペレット状の樹脂は、ケーシング27に取り付けられた材料供給部6のホッパ内に貯溜され、ここからケーシング27を介してロータ23の螺旋溝の外側端部に供給される。そして、ロータ駆動モータ21の作動によるロータ23の回転に伴い、螺旋溝の外側端部から可塑化路25内を移動する。同時に、ヒータからの熱を受けて樹脂の軟化溶融が進行し、バレル22の一端面に対する樹脂の粘性抵抗が増大する結果、樹脂は圧力上昇を伴って、可塑化混練されつつ螺旋溝の内側端部へ流動する。螺旋溝の内側端部に到達した溶融樹脂は、ここからバレル22側の材料流路10へ流入する。   Under such a configuration, the pellet-shaped resin is stored in a hopper of the material supply unit 6 attached to the casing 27, and is supplied from here to the outer end portion of the spiral groove of the rotor 23 through the casing 27. Then, as the rotor 23 is rotated by the operation of the rotor drive motor 21, it moves in the plasticizing path 25 from the outer end portion of the spiral groove. At the same time, the softening and melting of the resin proceeds by receiving heat from the heater and the viscosity resistance of the resin with respect to one end surface of the barrel 22 increases. As a result, the resin is plasticized and kneaded with an increase in pressure. Flow to the department. The molten resin that has reached the inner end of the spiral groove flows into the material flow path 10 on the barrel 22 side from here.
射出機構9は、溶融機構20とキャビティとの間を接続し、溶融した材料が通過する材料流路10と、材料流路10に連通し、材料流路10を通過する材料の一部を貯留するチャンバ12(貯留室)と、チャンバ12内(貯留室内)を摺動可能であって、チャンバ12内に引き込まれた材料をキャビティ側に押し出すための射出プランジャ15(押出部材)と、射出プランジャ15を駆動する射出用モータ16(駆動手段)と、材料流路10を加熱するヒータH1(加熱手段)とを有する。また、射出機構9は、材料流路10のゲート11側端部に連通するノズル14と、射出用モータ16の駆動力を射出プランジャ15に伝達するための伝達部7とを有する。   The injection mechanism 9 connects the melting mechanism 20 and the cavity, communicates with the material flow path 10 through which the molten material passes, and stores a part of the material that passes through the material flow path 10. A chamber 12 (reservoir chamber), an injection plunger 15 (extrusion member) that is slidable in the chamber 12 (reservoir chamber) and pushes the material drawn into the chamber 12 toward the cavity, and an injection plunger And an injection motor 16 (driving means) for driving 15 and a heater H1 (heating means) for heating the material flow path 10. The injection mechanism 9 includes a nozzle 14 that communicates with the end of the material flow path 10 on the gate 11 side, and a transmission unit 7 that transmits the driving force of the injection motor 16 to the injection plunger 15.
溶融機構20から流入した樹脂は、可塑化路25側への樹脂の逆流を防止するための逆止弁24を介してチャンバ12内に蓄えられる。チャンバ12は、材料流路10に連通して材料流路10の側方に延在しており、バレル22に設けられる。   The resin flowing in from the melting mechanism 20 is stored in the chamber 12 through a check valve 24 for preventing the resin from flowing back to the plasticizing path 25 side. The chamber 12 communicates with the material flow path 10 and extends to the side of the material flow path 10 and is provided in the barrel 22.
ヒータH1は、ノズル14が配された固定側金型3aに設置される。すなわち、射出機構9は、プリ・プランジャ方式で駆動する。   The heater H1 is installed in the fixed mold 3a in which the nozzle 14 is disposed. That is, the injection mechanism 9 is driven by a pre-plunger method.
射出プランジャ15は、チャンバ12に対して摺動自在に嵌合しており、伝達部7を介して連結される射出用モータ16の作動によって、チャンバ12内に介在する樹脂を材料流路10、ノズル14側に予め定めた量ずつ圧送する。ここでは、射出用モータ16の作動により発生した回転駆動力を、伝達部7と連結したボールねじで直進駆動に変換して射出プランジャ15を駆動させる。   The injection plunger 15 is slidably fitted to the chamber 12, and the operation of the injection motor 16 connected via the transmission unit 7 causes the resin interposed in the chamber 12 to flow through the material flow path 10. The pressure is fed by a predetermined amount to the nozzle 14 side. Here, the rotational driving force generated by the operation of the injection motor 16 is converted into a straight drive by a ball screw connected to the transmission unit 7 to drive the injection plunger 15.
射出用モータ16には、駆動歯車31が取り付けられ、射出用モータ16の作動により、駆動歯車31を予め定めた量だけ正逆転させることができる。そして、その駆動力は互いに噛み合う中間歯車32、第2中間歯車33、従動歯車35の順に伝達され、従動歯車35とボルト34を介して一体的に連結されたボールナット36を回転駆動させる。ボールナット36に螺合するボールねじ軸37は、回り止め手段により連れ回り回転が阻止されるため、回転動作を直進動作へ変換して、ボールねじ軸37に連結された射出プランジャ15をチャンバ12に沿って摺動させることができる。なお、本実施例では、射出用モータ16からボールナット36に至る伝達部7として歯車を用いたが、歯付きベルト等の任意の動力伝達機構を採用することができる。   A drive gear 31 is attached to the injection motor 16, and the drive gear 31 can be rotated forward and backward by a predetermined amount by the operation of the injection motor 16. The driving force is transmitted in the order of the intermediate gear 32, the second intermediate gear 33, and the driven gear 35 that mesh with each other, and the ball nut 36 that is integrally connected via the driven gear 35 and the bolt 34 is rotationally driven. Since the ball screw shaft 37 screwed into the ball nut 36 is prevented from being rotated by the rotation preventing means, the rotation operation is converted into a straight movement operation, and the injection plunger 15 connected to the ball screw shaft 37 is replaced with the chamber 12. Can be slid along. In the present embodiment, a gear is used as the transmission portion 7 from the injection motor 16 to the ball nut 36, but any power transmission mechanism such as a toothed belt can be employed.
先端がキャビティに臨むノズル14は、材料流路10の終端に連結されており、射出プランジャ15の前進(ノズル14側への移動)によりチャンバ12から圧送された予め定めた量の樹脂をゲート11からキャビティ内に射出する。   The nozzle 14 whose front end faces the cavity is connected to the end of the material flow path 10, and a predetermined amount of resin pumped from the chamber 12 by the advance of the injection plunger 15 (movement toward the nozzle 14) is fed to the gate 11. Into the cavity.
図6は、射出成形機の機能的構成を示すブロック図である。100は射出成形機を駆動制御する制御装置、105は演算処理用のCPU、102は射出成形機の制御プログラム及び演算データを格納するROM、103は制御プログラムや演算データの一時記憶のために使用されるRAMである。101は各成形条件や成形回数等を記憶するためのEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)、107は射出及び型締め用のサーボモータを駆動するサーボアンプ、104はサーボアンプ107を制御するFPGA(Field Programmable Gate Array)、106はサーボモータを駆動するモータドライバである。108は作業者とのインタフェースを行うための表示装置の機能と操作手段としてのタッチパネルの機能とを有するLCD(Liquid Crystal Display)、109は補助操作手段としてのスイッチである。   FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of the injection molding machine. 100 is a control device for driving and controlling the injection molding machine, 105 is a CPU for arithmetic processing, 102 is a ROM for storing the control program and calculation data of the injection molding machine, and 103 is used for temporary storage of the control program and calculation data RAM. 101 is an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) for storing each molding condition and the number of moldings, 107 is a servo amplifier that drives a servo motor for injection and mold clamping, and 104 is an FPGA that controls the servo amplifier 107. (Field Programmable Gate Array) 106 is a motor driver that drives a servo motor. Reference numeral 108 denotes an LCD (Liquid Crystal Display) having a display device function for interfacing with an operator and a touch panel function as an operation means, and 109 denotes a switch as an auxiliary operation means.
CPU105は、ROM102に格納されたプログラムを読み込み、ワークエリアとして、RAM103を使用しながら射出成形機を制御する。また、温度センサ112、温度センサ113から温度を取得し、バレル22のヒータ110、ノズル14を昇温する固定側金型3aのヒータ111を制御して、ヒータ110、111のON/OFFを行う。射出及び型締め用のモータを制御するときは、FPGA104を通して、サーボアンプ107に指令を出して行う。モータにはエンコーダが取り付けられる。型締め機構5を駆動する場合は、型締め用モータ18を正逆転させてボールねじ軸19を駆動し、可動側金型3bを固定側金型3aとの対向方向に移動させる。   The CPU 105 reads a program stored in the ROM 102 and controls the injection molding machine while using the RAM 103 as a work area. Further, the temperature is obtained from the temperature sensor 112 and the temperature sensor 113, and the heater 110 of the barrel 22 and the heater 111 of the fixed mold 3a for raising the temperature of the nozzle 14 are controlled to turn the heaters 110 and 111 on and off. . When the injection and mold clamping motors are controlled, a command is issued to the servo amplifier 107 through the FPGA 104. An encoder is attached to the motor. When the mold clamping mechanism 5 is driven, the mold clamping motor 18 is rotated forward and backward to drive the ball screw shaft 19, and the movable mold 3b is moved in the direction facing the fixed mold 3a.
ここで、射出成形機1の立ち上げ作業として、前回終了した成形作業で材料流路10に残留していた樹脂を新しい樹脂に置き換えるパージ動作を行う。パージ動作は、ヒータを昇温させて、残留樹脂をチャンバ12及び材料流路10から出し切るために射出プランジャ15を駆動する。このとき、正常なパージ動作における射出動作では、射出プランジャ15は、図3のCの位置から、樹脂を押し出し切って、Aの位置まで移動可能である。   Here, as a start-up operation of the injection molding machine 1, a purge operation is performed in which the resin remaining in the material flow path 10 in the molding operation completed last time is replaced with a new resin. In the purge operation, the temperature of the heater is raised, and the injection plunger 15 is driven in order to draw out the residual resin from the chamber 12 and the material flow path 10. At this time, in the injection operation in the normal purge operation, the injection plunger 15 can move from the position C in FIG.
しかし、射出異常がある場合、すなわち、残留樹脂の再溶融が不十分で樹脂が通路中で固着していたり、ゲート11周辺での熱逃げにより樹脂詰り等を起こしていたりする場合、射出プランジャ15は、樹脂を押し出し切ることができずに途中で止まってしまう。ところが、射出用モータ16は、射出プランジャ15にトルクを与え続けようとするため、射出プランジャ15は過負荷状態になってしまう。   However, if there is an injection abnormality, that is, if the residual resin is not sufficiently remelted and the resin is stuck in the passage, or if the resin is clogged due to heat escape around the gate 11, the injection plunger 15 Will not be able to push out the resin and will stop halfway. However, since the injection motor 16 continues to apply torque to the injection plunger 15, the injection plunger 15 is overloaded.
係る射出プランジャ15による射出異常は、射出プランジャ15、射出プランジャ15の駆動系、又はノズル14が配置された固定側金型3aとケーシング27との連結部等の、各部材同士の連結部を破損する等の問題を生じることがある。また、係る射出プランジャ15による射出異常は、材料流路10等の熱量不足によって発生する不具合である場合が多く、熱を与えることで解消できることが多い。しかし、射出異常を検出して作業者に警告するだけでは、作業者が当該警告に気づいて、対処するまでに時間が掛かり、生産性を低下させる大きな要因となっていた。   The abnormal injection due to the injection plunger 15 breaks the connection portion between the members, such as the connection portion between the injection plunger 15, the drive system of the injection plunger 15, or the fixed side mold 3a where the nozzle 14 is disposed and the casing 27. Problems may occur. Moreover, the abnormal injection due to the injection plunger 15 is often a malfunction caused by a shortage of heat in the material flow path 10 or the like, and can often be resolved by applying heat. However, merely detecting an abnormal injection and giving a warning to the worker takes time until the worker notices the warning and takes action, which is a major factor in reducing productivity.
そこで、本実施例では、パージ動作時における射出異常を検出し、異常がある場合には射出動作を一時的に停止して過負荷状態の発生を抑止する。そして、射出動作の停止後、一定の処理を施して射出動作の再開を連続的に行うようにした。   Therefore, in this embodiment, an injection abnormality during the purge operation is detected, and if there is an abnormality, the injection operation is temporarily stopped to suppress the occurrence of an overload state. Then, after the injection operation is stopped, the injection operation is continuously resumed by performing a certain process.
[射出プランジャ15の動作手順]
図4は、実施例1に係る射出機構9の動作手順を示す図である。パージ動作開始にあたり、作業者はヒータ(110、111)の温度及び射出プランジャ15の駆動設定を行う。設定した温度までヒータが昇温されるのを待って射出プランジャ15の移動が開始される。なお、射出成形機1の立ち上げ時のヒータ温度は、通常成形に向けて設定される温度に対して予め定めた温度だけ高めに昇温させるように制御することでパージ動作時のヒータ温度とする。これにより、円滑に立ち上げることができるが、通常成形のための温度設定とは別にパージ動作時におけるヒータの温度を別途設定できるようにしても良い。
[Operation procedure of injection plunger 15]
FIG. 4 is a diagram illustrating an operation procedure of the injection mechanism 9 according to the first embodiment. At the start of the purge operation, the operator sets the temperature of the heaters (110, 111) and the drive setting of the injection plunger 15. The movement of the injection plunger 15 is started after the heater is heated up to the set temperature. Note that the heater temperature at the start-up of the injection molding machine 1 is controlled so as to be raised by a predetermined temperature with respect to the temperature set for normal molding, so that the heater temperature during the purge operation is To do. This makes it possible to start up smoothly, but the temperature of the heater during the purge operation may be set separately from the temperature setting for normal molding.
まず、ステップS11で射出プランジャ15が駆動され、ステップS12で射出プランジャ15が、射出用モータ16を駆動してから予め定めた時間内に予め定めた位置(図3で示す位置B)に移動したか否かを判定する。射出プランジャ15は、射出用モータ16に与えられた速度指令、トルク指令により制御される。また、射出プランジャ15の移動位置を速度指令と指令後の経過時間に基づいて算出する。予め定めた時間で任意に設定された判定位置Bに射出プランジャ15が到達している場合には、残留樹脂の排出が正常に行われたものとして、引き続き材料流路10内の残留樹脂を新しい樹脂に置き換えるまでパージ動作を続ける処理が行われるか、パージ動作が終了すれば通常の成形作業に移行することができる。ステップS12で予め定めた時間内に位置Bに射出プランジャ15が到達しない場合には、射出異常である可能性が高いため、ステップS13に進み、射出用モータ16への通電を中止して射出プランジャ15の駆動を一時的に停止する。すなわち、溶融した材料の射出処理を一時的に停止する。   First, the injection plunger 15 is driven in step S11, and the injection plunger 15 is moved to a predetermined position (position B shown in FIG. 3) within a predetermined time after driving the injection motor 16 in step S12. It is determined whether or not. The injection plunger 15 is controlled by a speed command and a torque command given to the injection motor 16. Further, the movement position of the injection plunger 15 is calculated based on the speed command and the elapsed time after the command. When the injection plunger 15 has reached the determination position B arbitrarily set at a predetermined time, it is assumed that the residual resin has been discharged normally, and the residual resin in the material flow path 10 is continuously replaced with a new one. A process for continuing the purge operation is performed until the resin is replaced, or when the purge operation is completed, a normal molding operation can be performed. If the injection plunger 15 does not reach the position B within the time determined in advance in step S12, there is a high possibility of an abnormal injection, so the process proceeds to step S13, the energization of the injection motor 16 is stopped, and the injection plunger The driving of 15 is temporarily stopped. That is, the injection process of the molten material is temporarily stopped.
次に、ステップS14に進み、パージ動作時の射出プランジャ15の駆動停止後の処理として、射出プランジャ15の駆動を停止すると共にヒータへの出力はそのまま維持した状態で、予め定めた時間だけ待機する。この停止時間は、立ち上げ作業時の作業者による設定等によって予め定めることができる。このように樹脂が溶融しやすい環境を自動的に創出することにより、残留樹脂の再溶融の不足やゲート11周辺での熱逃げ等による樹脂詰りを解消することができる。ステップS14で射出処理を停止してから予め定めた時間が経過した後に、ステップS11の処理に戻り、射出用モータ16を作動してプランジャ駆動(射出処理)を再開し、再びステップS12の判定を行う。この際、射出処理を停止してから予め定めた時間が経過するまでの間、材料流路10を加熱して、積極的に樹脂を溶融しやすい環境としてもよい。   Next, the process proceeds to step S14, and as a process after stopping the driving of the injection plunger 15 during the purge operation, the driving of the injection plunger 15 is stopped and the output to the heater is maintained as it is, and the process waits for a predetermined time. . This stop time can be determined in advance by setting by an operator during start-up work. Thus, by automatically creating an environment in which the resin is easily melted, resin clogging due to insufficient remelting of the residual resin or heat escape around the gate 11 can be eliminated. After a predetermined time has elapsed since the injection process was stopped in step S14, the process returns to step S11, the injection motor 16 is operated to restart the plunger drive (injection process), and the determination in step S12 is performed again. Do. At this time, the material flow path 10 may be heated until the predetermined time elapses after the injection process is stopped, and an environment in which the resin is easily melted may be obtained.
ステップS12において、再び予め定めた時間内に位置Bに射出プランジャ15が到達しない場合には、ステップS13に進み、前述の動作を繰り返し行う。ステップS13以降の処理を繰り返す回数は、作業者が予め設定しておくことができる。この場合、ステップS12からステップS13へ移行する際にこの繰り返し数をカウントする。予め定めた回数以内に、ステップS12において射出プランジャ15が設定位置に到達したと判定されれば、射出が正常に行われたこととなる。   In step S12, when the injection plunger 15 does not reach the position B again within a predetermined time, the process proceeds to step S13 and the above-described operation is repeated. The number of times to repeat the processes after step S13 can be set in advance by the operator. In this case, the number of repetitions is counted when moving from step S12 to step S13. If it is determined in step S12 that the injection plunger 15 has reached the set position within the predetermined number of times, the injection has been performed normally.
また、ステップS12〜S14の処理が設定された繰り返し数に達した次((設定繰り返し数+1)回目)のステップS12において、再び予め定めた時間内に判定位置Bに射出プランジャ15が到達しない場合には、別途作業者によって処置をする必要があるため、又はプランジャ駆動の異常が樹脂通路の熱量不足によるものではない可能性が高いため、ステップS13の処理後、警告を作動させるようにしてもよい。ただし、係る回数制限は必ずしも設けなくても良い。   When the injection plunger 15 does not reach the determination position B again within a predetermined time in step S12 ((set number of repetitions + 1) times) after the processing of steps S12 to S14 has reached the set number of repetitions. In this case, it is necessary to perform a separate treatment by an operator, or it is highly likely that the abnormality in the plunger drive is not due to a lack of heat in the resin passage. Therefore, a warning may be activated after the processing in step S13. Good. However, the number of times is not necessarily limited.
なお、パージ動作は、材料流路10に残留していた樹脂を新しい樹脂に入れ替えるために行われるものであり、材料流路10の破損が生じない程度の力で射出することができればよい。一方、通常の成形工程では、使用する樹脂の特性や成形品の形状に応じて射出トルクが設定できることが求められる。このため、本実施例では、パージ動作と成形工程で設定される射出トルクを異なった値に設定できる。これにより、射出用モータ16への負荷を必要以上に与えることなく駆動部の寿命を向上できる。   The purge operation is performed in order to replace the resin remaining in the material flow path 10 with a new resin, as long as it can be injected with a force that does not cause the material flow path 10 to be damaged. On the other hand, in a normal molding process, it is required that the injection torque can be set according to the characteristics of the resin used and the shape of the molded product. For this reason, in this embodiment, the injection torque set in the purge operation and the molding process can be set to different values. Thereby, it is possible to improve the life of the drive unit without unnecessarily applying a load to the injection motor 16.
上記実施例1では、パージ動作時における射出異常を検出したが、本実施例では、パージ動作を終了させた後の最初の成形動作のための計量処理時における射出異常を検出する点で異なる。   In the first embodiment, the injection abnormality at the time of the purge operation is detected. However, the present embodiment is different in that the injection abnormality at the time of the metering process for the first molding operation after the purge operation is completed is detected.
パージ動作は金型を開いた状態で行うため、パージ動作中又はパージ動作終了時、熱逃げによってゲート11が樹脂詰まりを起こすことがある。このため、本実施例では、計量処理を一定トルクで制御し、予め定めたトルクを超えると射出異常を検出する。   Since the purge operation is performed with the mold open, the gate 11 may be clogged with resin due to heat escape during the purge operation or at the end of the purge operation. For this reason, in this embodiment, the metering process is controlled with a constant torque, and an injection abnormality is detected when a predetermined torque is exceeded.
図5は、実施例2に係る射出機構9の動作手順を示す図である。まず、ステップS21で、作業者が射出プランジャ15の駆動及びヒータ110、111の温度の設定を変更する必要がある場合には、それらを設定して計量処理を開始する。   FIG. 5 is a diagram illustrating an operation procedure of the injection mechanism 9 according to the second embodiment. First, in step S21, when the operator needs to change the driving of the injection plunger 15 and the temperature settings of the heaters 110 and 111, they are set and the weighing process is started.
ステップS22では、成形のための計量処理を行う。計量処理とは、射出プランジャ15を予め定めた計量位置Bに移動することをいう。ここで、パージ動作は、材料流路10内の樹脂をできるだけ少ない回数で射出機構9を駆動して新しい樹脂に置き換えるために、射出プランジャ15を位置Cまで大きく後退させることで新しい樹脂がチャンバ12内に多く収容される。このため、パージ動作が正常に行われている場合には、パージ動作終了時、射出プランジャ15の停止位置はA又はAB間にあることになり、ステップS22の計量処理は位置Bへの後退動作となる。   In step S22, a weighing process for molding is performed. The weighing process refers to moving the injection plunger 15 to a predetermined weighing position B. Here, in the purge operation, in order to drive the injection mechanism 9 and replace the resin in the material flow path 10 with the new resin as few times as possible, the injection plunger 15 is largely retracted to the position C to cause the new resin to flow into the chamber 12. Many are housed inside. For this reason, when the purge operation is normally performed, the stop position of the injection plunger 15 is between A and AB at the end of the purge operation, and the metering process in step S22 performs the backward operation to the position B. It becomes.
ステップS23で、射出用モータ16が予め定めたトルクで駆動されたか否かを検出する。予め定めた範囲内であれば、ステップS24に進み、チャンバ12にロータ23から送出される溶融樹脂が収容されて計量が完了すると、ステップS25で射出プランジャ15が前進駆動して溶融樹脂の射出が行われる。ステップS22が後退移動であった場合には、ステップS23では、通常はトルクが予め定めた範囲内であり、計量処理を完了することができる。   In step S23, it is detected whether or not the injection motor 16 has been driven with a predetermined torque. If it is within the predetermined range, the process proceeds to step S24, and when the molten resin delivered from the rotor 23 is accommodated in the chamber 12 and the weighing is completed, the injection plunger 15 is driven forward in step S25 to inject the molten resin. Done. If step S22 is a backward movement, in step S23, the torque is normally within a predetermined range, and the weighing process can be completed.
一方、ステップS22で、パージ動作時においてゲート詰まり等によって射出プランジャ15の駆動が正常に行われておらず、パージ動作終了時における射出プランジャ15の停止位置がBC間にあった場合には、ステップS22の計量処理は位置Bへの前進動作となる。このとき、射出プランジャ15は位置Bへ前進することができずに過負荷となるため、ステップS23で射出用モータが予め定めた範囲内のトルクで駆動されなかったことを検出する。この場合には、射出異常である可能性が高いため、ステップS26に進み、射出用モータ16への通電をオフして計量処理を一時的に停止する。   On the other hand, if the injection plunger 15 is not normally driven due to gate clogging or the like during the purge operation in step S22 and the stop position of the injection plunger 15 is between BC at the end of the purge operation, the process proceeds to step S22. The weighing process is a forward movement to position B. At this time, since the injection plunger 15 cannot move forward to the position B and becomes overloaded, it is detected in step S23 that the injection motor has not been driven with a torque within a predetermined range. In this case, since there is a high possibility of an injection abnormality, the process proceeds to step S26, the energization to the injection motor 16 is turned off, and the weighing process is temporarily stopped.
次に、ステップS27に進み、計量処理時の射出プランジャ15の駆動停止後の処理として、プランジャ駆動の停止時間中に、ヒータ110、111を昇温する。本実施例では、積極的にヒータを昇温するため、成形動作中の停止時間を短縮することができる。なお、実施例1のように、ヒータを昇温させることなくそのまま予め定めた時間経過後、射出動作するようにしても良い。   Next, the process proceeds to step S27, and the heaters 110 and 111 are heated during the plunger drive stop time as a process after the drive of the injection plunger 15 is stopped during the metering process. In this embodiment, since the heater is actively heated, the stop time during the molding operation can be shortened. As in the first embodiment, the injection operation may be performed after elapse of a predetermined time without increasing the temperature of the heater.
ステップS28で予め定めた時間経過した後、ステップS29に進み、射出プランジャ15が正常に駆動できるようになったか否かを確認するために射出動作を行う。すなわち、位置Aを目標に射出プランジャ15を前進させる。ステップS30でプランジャが予め定めた時間内に位置Aまで到達したかを判定し、到達しなかったと判定された場合には、ステップS26に戻り、その後の処理を繰り返す。一方、到達したと判定された場合には、再びステップS22に戻り、計量処理を行う。ここでの計量処理とは、位置Bへの移動であるため、上記の流れによって、射出プランジャ15は位置Bへの後退移動を行う。以下、上述と同様の処理により、計量処理を完了させることができる。   After a predetermined time has elapsed in step S28, the process proceeds to step S29, and an injection operation is performed to confirm whether or not the injection plunger 15 can be normally driven. That is, the injection plunger 15 is advanced with the position A as a target. In step S30, it is determined whether the plunger has reached position A within a predetermined time. If it is determined that the plunger has not reached, the process returns to step S26 and the subsequent processing is repeated. On the other hand, if it is determined that it has arrived, the process returns to step S22 again to perform the weighing process. Since the metering process here is a movement to the position B, the injection plunger 15 moves backward to the position B by the above flow. Thereafter, the weighing process can be completed by the same process as described above.
以上述べた通り、本実施例によれば、射出プランジャ15の駆動に異常がある場合には、それを検出して射出プランジャ15を停止することによって、射出プランジャ15又は射出プランジャ15の駆動伝達機構8の各連結部の破損を防止することができる。また、射出プランジャ15の駆動を再開できる環境に回復して作業を続けるため、使用性を向上し、より安全に作業を完了することができる。   As described above, according to the present embodiment, when there is an abnormality in the driving of the injection plunger 15, the injection plunger 15 or the drive transmission mechanism of the injection plunger 15 is detected by detecting the abnormality and stopping the injection plunger 15. 8 can be prevented from being damaged. Further, since the operation can be continued by recovering the environment where the driving of the injection plunger 15 can be resumed, the usability can be improved and the operation can be completed more safely.
なお、射出プランジャ15の射出異常が発生する状況は、パージ動作時や計量作業時に限らず、通常の連続成形動作における射出動作時や、射出成形機が型開き状態のまま保持された際にゲート11が冷えた場合等多岐にわたるものである。よって、本発明はこれらの熱不足による射出機構9の動作異常全般の解消に効果がある。   The situation in which the injection plunger 15 is abnormally injected is not limited to the purge operation or the metering operation, but is a gate during the injection operation in the normal continuous molding operation or when the injection molding machine is held in the mold open state. It is a wide variety such as when 11 is cold. Therefore, the present invention is effective in eliminating all of the abnormal operation of the injection mechanism 9 due to the lack of heat.
また、上述した実施例では、射出プランジャ15の一時停止時、予め定めた時間の待機を行ったり、ヒータを予め定めた温度昇温させる例で説明したが、上記のヒータとは別に設けられたヒータへの通電をオンにしても良い。また、射出プランジャ15の到達位置を判定する判定位置は一箇所でなくてもよい。また、射出プランジャ15の停止は、射出プランジャ15の駆動解除機構を設ける等の既知の構成を用いて行ってもよい。   In the above-described embodiment, the example in which the injection plunger 15 is temporarily stopped and waiting for a predetermined time or the heater is heated to a predetermined temperature has been described, but provided separately from the heater described above. The energization of the heater may be turned on. Further, the determination position for determining the arrival position of the injection plunger 15 may not be one. The injection plunger 15 may be stopped using a known configuration such as providing a drive release mechanism for the injection plunger 15.
また、上述の実施例における射出成形機の基本的な構成は周知のものと実質的に同一である。そのため、例えば、溶融機構20は上述のようなロータ・バレルタイプに限らず、加熱シリンダを有し、射出プランジャが加熱シリンダに摺動自在に嵌合するタイプのものでも本発明を適用することができるし、溶融機構20に限らず射出成形機の基本的構成は各種の周知のものを使用することができる。また、射出機構9の駆動部材としてもプランジャに限らず、スクリュタイプのものにも本発明は実施することができる。つまり、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、その用途や目的等に応じて任意に変更し得るものである。   Further, the basic configuration of the injection molding machine in the above-described embodiment is substantially the same as a known one. Therefore, for example, the melting mechanism 20 is not limited to the rotor / barrel type as described above, and the present invention can be applied to a type having a heating cylinder and in which an injection plunger is slidably fitted to the heating cylinder. In addition, not only the melting mechanism 20 but various basic configurations of the injection molding machine can be used. Further, the drive member of the injection mechanism 9 is not limited to the plunger, and the present invention can also be applied to a screw type. That is, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be arbitrarily changed according to the use and purpose thereof.
5 型締め機構
6 材料供給部
9 射出機構
10 材料流路
11 ゲート
12 チャンバ
14 ノズル
15 射出プランジャ
16 射出用モータ
20 溶融機構
100 制御装置
S1 検出部
5 Clamping mechanism 6 Material supply unit 9 Injection mechanism 10 Material flow path 11 Gate 12 Chamber 14 Nozzle 15 Injection plunger 16 Injection motor 20 Melting mechanism 100 Control device S1 Detection unit

Claims (6)

  1. 材料を加熱で溶融する溶融手段と、
    前記溶融手段で溶融した前記材料を金型のキャビティ内に射出する射出手段と、
    前記射出手段での射出異常を検出する検出手段と、
    を備えた射出成形機の制御装置であって、
    前記検出手段により前記射出異常を検出した場合に、前記材料の射出処理の一時的な停止と、予め定めた時間の前記材料の加熱と、前記材料の射出処理の再開と、を連続的に行うことを特徴とする制御装置。
    A melting means for melting the material by heating ;
    An injection means for injecting the material melted in the mold cavity with the molten section,
    Detecting means for detecting an injection abnormality in the injection means;
    An injection molding machine control device comprising:
    When detecting the injection abnormality by said detecting means, a continuous and temporary suspension of the injection process before SL materials, heating and the material of the predetermined time, and a restart of the injection process of the material The control device characterized by performing to.
  2. 前記射出手段は、
    前記溶融手段と前記キャビティとの間を接続し、前記溶融した材料が通過する材料流路と、
    前記材料流路を加熱する加熱手段と、を備え、
    前記加熱手段は、前記射出処理を停止してから前記予め定めた時間が経過するまでの間、前記材料流路を加熱することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
    The injection means is
    A material flow path connecting between the melting means and the cavity and through which the molten material passes;
    Heating means for heating the material flow path,
    2. The control device according to claim 1, wherein the heating unit heats the material flow path until the predetermined time elapses after the injection process is stopped.
  3. 前記射出手段は、
    前記溶融手段で溶融した材料を前記キャビティ側に押し出すための押出部材と、
    前記押出部材を駆動する駆動手段と、を備え、
    前記検出手段は、前記押出部材が前記駆動手段を駆動してから所定時間内に予め定めた位置に移動しない場合又は前記駆動手段が予め定めた範囲内のトルクで駆動されなかった場合に、前記射出異常を検出することを特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。
    The injection means is
    An extrusion member for extruding the material melted by the melting means to the cavity side;
    Driving means for driving the pushing member,
    The detection unit is configured such that when the pushing member does not move to a predetermined position within a predetermined time after driving the driving unit, or when the driving unit is not driven with a torque within a predetermined range, The control apparatus according to claim 1, wherein an injection abnormality is detected.
  4. 前記射出手段は、
    前記溶融手段と前記キャビティとの間を接続し、前記溶融した材料が通過する材料流路と、
    前記材料流路に連通し、前記材料流路を通過する材料の一部を貯留する貯留室と、を更に備え、
    前記押出部材は、前記貯留室内を摺動可能であって、前記貯留室内に引き込まれた材料を前記キャビティ側に押し出すことを特徴とする請求項3に記載の制御装置。
    The injection means is
    A material flow path connecting between the melting means and the cavity and through which the molten material passes;
    A storage chamber that communicates with the material flow path and stores a portion of the material that passes through the material flow path;
    The control device according to claim 3, wherein the pushing member is slidable in the storage chamber and pushes the material drawn into the storage chamber toward the cavity.
  5. 前記検出手段は、パージ動作時における前記射出異常を検出することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の制御装置。   The control device according to claim 1, wherein the detection unit detects the injection abnormality during a purge operation.
  6. 材料を加熱で溶融する溶融手段と、
    前記溶融手段で溶融した前記材料を金型のキャビティ内に射出する射出手段と、
    前記射出手段での射出異常を検出する検出手段と、
    を備えた射出成形機の制御方法であって、
    前記検出手段により前記射出異常を検出した場合に、前記材料の射出処理の一時的な停止と、予め定めた時間の前記材料の加熱と、前記材料の射出処理の再開と、を連続的に行うことを特徴とする制御方法。
    A melting means for melting the material by heating ;
    An injection means for injecting the material melted in the mold cavity with the molten section,
    Detecting means for detecting an injection abnormality in the injection means;
    An injection molding machine control method comprising:
    When detecting the injection abnormality by said detecting means, a continuous and temporary suspension of the injection process before SL materials, heating and the material of the predetermined time, and a restart of the injection process of the material The control method characterized by performing to.
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