JP5565699B2 - Purging method for electric injection device - Google Patents

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Description

本発明は、射出成形装置の成形終了における樹脂材料替え又は色替えの際に、シリンダバレル内の樹脂材料を排出するパージ方法に係り、特に、電動式射出装置のシリンダバレル内に残留する樹脂材料のパージ方法に関する。   The present invention relates to a purge method for discharging a resin material in a cylinder barrel at the time of resin material change or color change at the end of molding of an injection molding device, and in particular, a resin material remaining in a cylinder barrel of an electric injection device. The present invention relates to a purge method.

例えば、電動式の射出装置では、スクリュを軸方向に前進移動させるネジ機構を駆動するサーボモータの誤作動によりスクリュの先端がシリンダバレルの先端部に衝突しないようにするために、フロントプレートに取り付けられたシリンダバレルと、シリンダバレル内の軸方向に進退自在に配されたスクリュと、スクリュがカップリングで連結されたプレッシャープレートと一緒にフロントプレートに対し進退移動させる構成としている。そして、スクリュをプレッシャープレートに連結するカップリングのフロントプレート側の端面と、スクリュが配されるシリンダバレルのプレッシャープレート側の端面とが当接することによって、一定ストローク以上のスクリュ前進を阻止するようにしたものが知られている。   For example, an electric injection device is attached to the front plate to prevent the tip of the screw from colliding with the tip of the cylinder barrel due to a malfunction of a servo motor that drives a screw mechanism that moves the screw forward in the axial direction. The cylinder barrel, the screw arranged to be movable forward and backward in the axial direction in the cylinder barrel, and the pressure plate to which the screw is connected by a coupling are moved forward and backward with respect to the front plate. The end face on the front plate side of the coupling for connecting the screw to the pressure plate and the end face on the pressure plate side of the cylinder barrel where the screw is arranged abut so as to prevent the screw from moving forward over a certain stroke. Is known.

上記従来の電動式射出装置では図1に示すように、制御上のスクリュ前進位置を射出工程においてスクリュが最大速度で前進移動してもスクリュをプレッシャープレートに連結するカップリングのフロントプレート側の端面と、スクリュが配されるシリンダバレルのプレッシャープレート側の端面とが当接することなく停止するように設定された所定の隙間S1が設けられている。
また図2に示すように、スクリュをプレッシャープレートに連結するカップリングのフロントプレート側の端面と、スクリュが配されるシリンダバレルのプレッシャープレート側の端面と、が当接したときにスクリュの先端がシリンダバレルの先端部と衝突しないよう、スクリュの先端とシリンダバレル先端部とは所定の隙間S0を設けた構成となっている。
このように従来の電動式射出装置では制御上のスクリュ前進位置において、スクリュの先端とシリンダバレル先端部とは上記隙間S1とS0とを合計した所定の隙間S4を有している。(特許文献1参照)
In the above conventional electric injection device, as shown in FIG. 1, the front plate side end face of the coupling that connects the screw to the pressure plate even if the screw moves forward at the maximum speed in the injection process at the control screw advance position. And a predetermined gap S1 set so as to stop without contacting the pressure plate side end face of the cylinder barrel where the screw is arranged.
Further, as shown in FIG. 2, when the end surface on the front plate side of the coupling that connects the screw to the pressure plate and the end surface on the pressure plate side of the cylinder barrel where the screw is disposed contact the tip end of the screw. The screw tip and the cylinder barrel tip are provided with a predetermined gap S0 so as not to collide with the tip of the cylinder barrel.
Thus, in the conventional electric injection device, at the screw advance position for control, the tip of the screw and the tip of the cylinder barrel have a predetermined gap S4 that is the sum of the gaps S1 and S0. (See Patent Document 1)

従来の射出成形装置においては、シリンダバレル内の溶融樹脂を成形終了時の樹脂材料替え又は色替えの際に、図5に示すような工程で行うパージ方法が知られている。このパージ方法は、スクリュを回転させて所定量を計量しその後スクリュを前進させる操作、又はスクリュを連続的に回転させる操作を単独又は組み合わせて行うようにしている。即ち、成形終了時には、樹脂材料の供給を停止し、スクリュを前進させその後、計量動作を行い、スクリュを回転後退させる。このスクリュ前進とスクリュ後退動作を所定回数繰り返し、或いは、スクリュ前進位置でスクリュを連続回転させることでシリンダバレル内に滞留する溶融樹脂をパージする。また、樹脂材料又は色を変えた後に、上記操作を行いパージするものである。(特許文献2参照)   In a conventional injection molding apparatus, a purging method is known in which the molten resin in a cylinder barrel is changed in a resin material or color at the end of molding in a process as shown in FIG. In this purging method, an operation of rotating a screw to measure a predetermined amount and then moving the screw forward, or an operation of continuously rotating the screw is performed alone or in combination. That is, at the end of molding, the supply of the resin material is stopped, the screw is advanced, and then a metering operation is performed to rotate and retract the screw. The screw advancing and retreating operations are repeated a predetermined number of times, or the molten resin staying in the cylinder barrel is purged by continuously rotating the screw at the screw advancing position. Further, after the resin material or color is changed, the above operation is performed for purging. (See Patent Document 2)

ところで、前記従来のパージ動作を、前記従来の電動式射出装置で行うと、スクリュの先端とシリンダバレル先端部との間に前記S1とS0とを合計した隙間S4を有したスクリュ前進位置でパージ制御をすることから、パージにおいて、前記隙間S4では、隙間を流れる樹脂材料の剪断速度と、剪断速度に伴うスクリュの先端部及びシリンダバレル先端部の表面に付着した樹脂材料に作用する剥離力が小さく、特に前記スクリュの先端表面とバレルヘッド先端部表面の樹脂材料を新たな樹脂材料に置き替えることが困難であった。このために、パージに多量の樹脂材料と時間を要していた。   By the way, when the conventional purge operation is performed by the conventional electric injection device, the purge is performed at the screw advance position having the gap S4 obtained by adding S1 and S0 between the screw tip and the cylinder barrel tip. In the purge, in the gap S4, the shearing speed of the resin material flowing through the gap and the peeling force acting on the resin material adhering to the surface of the screw tip and the cylinder barrel tip in accordance with the shearing speed are controlled. In particular, it is difficult to replace the resin material on the tip surface of the screw and the barrel head tip surface with a new resin material. For this reason, a large amount of resin material and time are required for purging.

特開2002−307516号公報JP 2002-307516 A 特開平4−334428号公報JP-A-4-334428

本発明は、上記した従来の電動式射出装置の問題点に鑑みてなされたもので、パージをするときに、樹脂材料替え、色替えを迅速、且つ容易にすることができる射出装置のパージ方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the problems of the above-described conventional electric injection device. When purging, the injection material purging method can quickly and easily change the resin material and the color. The purpose is to provide.

本発明の請求項1に記載の電動式射出装置のパージ方法は、スクリュの前進を一定のストローク以上移動することを阻止するスクリュの衝突防止手段を有し、前記スクリュの前進をサーボモータにより駆動する電動式射出装置のパージ方法であって、前記スクリュを前進方向に移動不可に設定し、前記スクリュを所定の回転数で所定時間連続して回転させるとともに、前記スクリュの後退移動を溶融樹脂に所定の背圧を作用させることで防止してシリンダバレル内の前記溶融樹脂を連続的に排出する第1のパージ工程と、前記スクリュを前後方向に移動可能に設定し、前記スクリュを所定の回転数で回転させるとともに、溶融樹脂に所定の背圧を作用させ所定のストローク前記スクリュを後退移動させる計量動作と、前記計量した溶融樹脂を前記スクリュの前進移動によって排出する射出動作とからなり、前記シリンダバレル内の前記溶融樹脂を間歇的に排出する第2のパージ工程と、を備え、前記第1のパージ工程における前記スクリュの連続回転前進位置は、前記第2のパージ工程における前記スクリュの射出動作前進位置より前方に設定され、前記第1のパージ工程と前記第2のパージ工程を連続して所定の回数繰り返して行うことを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a purge method for an electric injection device comprising a screw collision prevention means for preventing the screw from moving forward by a predetermined stroke or more, and driving the screw forward by a servo motor. A method for purging an electric injection device, wherein the screw is set to be immovable in the forward direction, the screw is continuously rotated at a predetermined rotational speed for a predetermined time, and the backward movement of the screw is changed to a molten resin. A first purging step for continuously discharging the molten resin in the cylinder barrel by applying a predetermined back pressure and setting the screw to be movable in the front-rear direction, and rotating the screw at a predetermined rotation A metering operation in which the screw is rotated by a number, a predetermined back pressure is applied to the molten resin to move the screw backward by a predetermined stroke, and the measured molten resin A second purging step for intermittently discharging the molten resin in the cylinder barrel, and a continuous rotation of the screw in the first purging step. The advance position is set in front of the advance position of the screw injection operation in the second purge step, and the first purge step and the second purge step are continuously repeated a predetermined number of times. And

本発明の請求項2に記載の電動式射出装置のパージ方法は請求項1に記載の発明において、前記第2のパージ工程における前記スクリュの射出動作前進位置から前記第1のパージ工程の前記スクリュの連続回転前進位置へのスクリュ移動は、低速に設定された所定のスクリュ前進速度で行われることを特徴とする。
本発明の請求項3に記載の電動式射出装置のパージ方法は請求項1に記載の発明において、前記第1のパージ工程における前記背圧及びスクリュ回転数の設定値が、前記第2のパージ工程おけるその設定値よりも大きな値に設定されることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a purge method for an electric injection device according to the first aspect, wherein the screw in the first purge step is moved from an advance position of the screw injection operation in the second purge step. The screw movement to the continuous rotation advance position is performed at a predetermined screw advance speed set at a low speed.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a purge method for an electric injection device according to the first aspect, wherein the back pressure and screw rotation speed set values in the first purge step are the second purge. It is characterized by being set to a value larger than the set value in the process.

本発明の請求項4に記載の電動式射出装置のパージ方法は、スクリュの前進を一定のストローク以上移動することを阻止するスクリュの衝突防止手段を有し、前記スクリュの前進をサーボモータにより駆動する電動式射出装置のパージ方法であって、前記スクリュを前進方向に移動不可に設定し、前記スクリュを所定の回転数で所定時間連続して回転させるとともに、前記スクリュの後退移動を溶融樹脂に所定の背圧を作用させることで防止してシリンダバレル内の前記溶融樹脂を連続的に排出する第1のパージ工程と、前記スクリュを前後方向に移動可能に設定し、前記スクリュを所定の回転数で回転させるとともに、溶融樹脂に所定の背圧を作用させ所定のストローク前記スクリュを後退移動させる計量動作と、前記計量した溶融樹脂を前記スクリュの前進移動によって排出する射出動作とからなり、前記シリンダバレル内の前記溶融樹脂を間歇的に排出する第2のパージ工程と、を備え、前記第1のパージ工程又は前記第2のパージ工程を選択的に用い、所定の回数繰り返して行うことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a purge method for an electric injection device comprising a screw collision prevention means for preventing the screw from moving forward beyond a predetermined stroke, and the screw advance is driven by a servo motor. A method for purging an electric injection device, wherein the screw is set to be immovable in the forward direction, the screw is continuously rotated at a predetermined rotational speed for a predetermined time, and the backward movement of the screw is changed to a molten resin. A first purging step for continuously discharging the molten resin in the cylinder barrel by applying a predetermined back pressure and setting the screw to be movable in the front-rear direction, and rotating the screw at a predetermined rotation A metering operation in which the screw is rotated by a number, a predetermined back pressure is applied to the molten resin to move the screw backward by a predetermined stroke, and the measured molten resin And a second purge step for intermittently discharging the molten resin in the cylinder barrel, wherein the first purge step or the second purge is performed. The process is selectively used and repeated a predetermined number of times.

本発明の請求項5に記載の電動式射出装置のパージ方法は請求項4に記載の発明において、前記第2のパージ工程における前記スクリュ前進位置から前記第1のパージ工程の前記スクリュ前進位置へのスクリュ移動は、低速に設定された所定のスクリュ前進速度で行われることを特徴とする。
本発明の請求項6に記載の電動式射出装置のパージ方法は請求項4に記載の発明において、前記第1のパージ工程における前記背圧及びスクリュ回転数の設定値が、前記第2のパージ工程おけるその設定値よりも大きな値に設定されることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a purge method for an electric injection device according to the fourth aspect, wherein the screw advance position in the second purge step is changed to the screw advance position in the first purge step. The screw movement is performed at a predetermined screw advance speed set to a low speed.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a purge method for an electric injection device according to the fourth aspect, wherein the back pressure and screw rotation speed set values in the first purge step are the second purge. It is characterized by being set to a value larger than the set value in the process.

スクリュを回転動作させるときに、スクリュの前進位置を射出工程の前進位置より前方に設定し、スクリュの先端とシリンダバレル先端部との隙間を小さくなるようにしたので、隙間を流れる樹脂材料の剪断速度が速くなるとともに、剪断速度に伴うスクリュ先端とシリンダバレル先端部の表面に付着した樹脂材料の剥離力が大きくなり、樹脂材料替え、色替えを迅速に行うことができる。これにより、パージに要する樹脂材料の削減とパージ時間を短縮する。
射出工程のスクリュ前進位置からパージ工程のスクリュ前進位置へのスクリュ移動は、所定の低速で行うようにしたので、スクリュがオーバーランしてスクリュの衝突防止手段が当接することがない。
When rotating the screw, the advance position of the screw is set in front of the advance position of the injection process so that the gap between the screw tip and the cylinder barrel tip is reduced. As the speed increases, the peeling force of the resin material adhering to the surface of the screw tip and the cylinder barrel tip accompanying the shear rate increases, and the resin material and color can be changed quickly. This reduces the resin material required for purging and the purging time.
Since the screw movement from the screw advance position in the injection process to the screw advance position in the purge process is performed at a predetermined low speed, the screw overruns and the collision prevention means of the screw does not come into contact.

スクリュの連続回転動作による樹脂材料のパージ操作と、スクリュ回転後退(計量動作)及びスクリュ無回転前進(射出動作)による樹脂材料のパージ操作を選択的に行うようにしたので、樹脂材料の種類に応じ、樹脂材料替え、色替えが迅速、且つ容易に行える。
スクリュの連続回転動作による樹脂材料のパージ操作における背圧の設定値を、スクリュ回転後退(計量動作)及びスクリュ無回転前進(射出動作)による樹脂材料のパージ操作における背圧の設定値より大きく設定したので、スクリュを連続回転動作をするときにスクリュが後退動作をすることがなく、樹脂材料を連続的且つ効率的にシリンダバレルより排出することができる。これにより、使用する樹脂量を削減し、パージ時間を短縮する。
The resin material purge operation by the continuous rotation of the screw and the resin material purge operation by the screw rotation backward (metering operation) and screw non-rotation forward (injection operation) are selectively performed. Resin material change and color change can be performed quickly and easily.
Set the back pressure setting value in the resin material purge operation by the continuous rotation of the screw larger than the back pressure setting value in the resin material purge operation by the screw rotation backward (metering operation) and screw non-rotation forward (injection operation). Therefore, when the screw is continuously rotated, the screw does not move backward, and the resin material can be continuously and efficiently discharged from the cylinder barrel. This reduces the amount of resin used and shortens the purge time.

電動式射出装置の要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of an electrically driven injection apparatus. スクリュの前進を阻害した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which inhibited the advance of the screw. 本発明による樹脂材料替え及び色替えの工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the process of resin material change and color change by this invention. 本発明の第1パージ工程におけるスクリュの先端とシリンダバレル先端部との関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the relationship between the front-end | tip of a screw and a cylinder barrel front-end | tip part in the 1st purge process of this invention. 従来の樹脂材料替え及び色替えの工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the process of the conventional resin material change and color change.

以下、本発明の一実施の形態に用いる電動式射出装置10の構成を、図1、2を参照して説明する。
図1において、符号11はフロントプレートで、図示しないエンドプレートに対向して設けられ、フロントプレート11とエンドプレートは同じく図示しないタイバーにより連結されている。フロントプレート11の中央部にはシリンダバレル12が取り付けられており、シリンダバレル12にはスクリュ13が軸方向に進退自在に挿入されている。そして、フロントプレート11に形成された支持孔にはボールナット14を備えている。
符号15はプレッシャープレートで、前記スクリュ13の軸方向に摺動自在に設けられており、プレッシャープレート15の中央部にはロードセルを有する軸受け部材16と駆動軸17が取り付けられている。
Hereinafter, the configuration of the electric injection device 10 used in an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a front plate, which is provided to face an end plate (not shown), and the front plate 11 and the end plate are similarly connected by a tie bar (not shown). A cylinder barrel 12 is attached to the central portion of the front plate 11, and a screw 13 is inserted into the cylinder barrel 12 so as to be capable of moving forward and backward in the axial direction. The support hole formed in the front plate 11 includes a ball nut 14.
Reference numeral 15 denotes a pressure plate that is slidable in the axial direction of the screw 13. A bearing member 16 having a load cell and a drive shaft 17 are attached to the center of the pressure plate 15.

プレッシャープレート15には、ボールネジ軸18が回動自在に取り付けられており、ボールネジ軸18のプレッシャープレート15側の一端にはプーリー19を備えている。 ボールネジ軸18はフロントプレート11に取り付けたボールナット14と螺合し、図示しないスクリュ前後進用電動サーボモータの回転が、同じく図示しない巻き掛け駆動手段を介してプーリー19に伝達され、ボールネジ軸18を回転することによりプレッシャープレート15がフロントプレート11に対し前後動する構成となっている。このプレッシャープレート15の前進動作により、スクリュ13がシリンダバレル12に対し前進移動する。   A ball screw shaft 18 is rotatably attached to the pressure plate 15, and a pulley 19 is provided at one end of the ball screw shaft 18 on the pressure plate 15 side. The ball screw shaft 18 is screwed with a ball nut 14 attached to the front plate 11, and the rotation of an electric servomotor for screw back and forth (not shown) is transmitted to the pulley 19 via a winding drive means (not shown). , The pressure plate 15 is configured to move back and forth with respect to the front plate 11. Due to the forward movement of the pressure plate 15, the screw 13 moves forward relative to the cylinder barrel 12.

スクリュ13のプレッシャープレート側の軸端部にはキー溝が加工されており、従動軸20に設けた軸孔に嵌挿され、カップリング21によってスクリュ13が従動軸20の軸方向に移動しないよう取り付けられている。駆動軸17には従動軸20とスクリュ回転用プーリー22が取り付けられており、図示しないスクリュ回転用電動サーボモータ及び同じく図示しない巻き掛け駆動手段を介してスクリュ回転用プーリー22に伝達される。スクリュ13には、従動軸20及びキー23を介して駆動軸17の回転が伝達される構成となっている。   A key groove is machined in the shaft end portion on the pressure plate side of the screw 13 and is fitted into a shaft hole provided in the driven shaft 20 so that the screw 13 does not move in the axial direction of the driven shaft 20 by the coupling 21. It is attached. A driven shaft 20 and a screw rotation pulley 22 are attached to the drive shaft 17 and transmitted to the screw rotation pulley 22 via a screw rotation electric servo motor (not shown) and a winding drive means (not shown). The screw 13 is configured to transmit the rotation of the drive shaft 17 via the driven shaft 20 and the key 23.

図1は、スクリュ13がスクリュ動作前進位置にある状態を示し、射出工程においてスクリュ13が所定の速度で前進移動して停止するときに、制御特性によりオーバーランしてもカップリング21のフロントプレート側端面24とシリンダバレル12のプレッシャープレート側端面25とが当接しない所定の隙間S1が設けられている。
図2は、図1の状態からスクリュ13が前記所定の隙間S1だけ前進移動して最前進位置へ移動し、プレッシャープレート15に連結するカップリング21のフロントプレート側の端面24と、スクリュ13が配されるシリンダバレル12のプレッシャープレート側の端面25とが当接することによって、一定ストローク以上のスクリュ前進を阻止した状態を示している。
FIG. 1 shows a state in which the screw 13 is in the screw operation advance position. When the screw 13 moves forward at a predetermined speed and stops in the injection process, the front plate of the coupling 21 even if it overruns due to control characteristics. A predetermined gap S <b> 1 is provided in which the side end surface 24 and the pressure plate side end surface 25 of the cylinder barrel 12 do not contact each other.
2 shows that the screw 13 moves forward from the state of FIG. 1 by the predetermined gap S1 and moves to the most advanced position, and the end surface 24 on the front plate side of the coupling 21 connected to the pressure plate 15 and the screw 13 are This shows a state in which screw advance beyond a certain stroke is prevented by abutting against the pressure plate side end face 25 of the cylinder barrel 12 arranged.

図2のL1は、スクリュ13を接続するカップリング21のフロントプレート側の端面24からスクリュ13先端に設けたスクリュヘッド13aの外径部の先端に至るまでの長さを示し、L2は、シリンダバレル12のプレッシャープレート側の端面25からスクリュヘッド13aの外径をスクリュ13の軸方向に延長しシリンダバレル12の先端に至るまでの長さを示している。
そして、L2をL1より長くなるように各部品の寸法を設定し、カップリング21のフロントプレート側の端面24と、スクリュ13が配されるシリンダバレル12のプレッシャープレート側の端面25とが当接してその隙間が零で、スクリュ13が最前進位置となる図2の状態であっても、スクリュヘッド13aの外径部の先端にシリンダバレル12の先端が衝突することがない所定の先端隙間S0を設けた構成となっている。
このように構成したので、図1に示すように制御上のスクリュ前進位置において、シリンダバレル12の先端部とスクリュ13の先端部とは所定の隙間S0とS1との合計隙間S4を有する。
L1 in FIG. 2 indicates the length from the end surface 24 on the front plate side of the coupling 21 connecting the screw 13 to the tip of the outer diameter portion of the screw head 13a provided at the tip of the screw 13, and L2 indicates the cylinder The length from the end face 25 on the pressure plate side of the barrel 12 to the outer diameter of the screw head 13a extending in the axial direction of the screw 13 to the tip of the cylinder barrel 12 is shown.
Then, the dimensions of each component are set so that L2 is longer than L1, and the end surface 24 on the front plate side of the coupling 21 and the end surface 25 on the pressure plate side of the cylinder barrel 12 on which the screw 13 is disposed abut. Even when the gap is zero and the screw 13 is in the most advanced position in FIG. 2, the tip of the cylinder barrel 12 does not collide with the tip of the outer diameter portion of the screw head 13a. Is provided.
Since it comprised in this way, as shown in FIG. 1, in the control screw advance position, the front-end | tip part of the cylinder barrel 12 and the front-end | tip part of the screw 13 have the total clearance S4 of predetermined clearance S0 and S1.

前記構成の電動式射出装置10の作用について説明する。図示しないスクリュ回転用電動サーボモータを駆動してスクリュ13を回転させる。シリンダバレル12には図示しないホッパが設けられており、ホッパから樹脂材料が供給され、供給された樹脂材料はシリンダバレル12内で可塑化、溶融されスクリュ13の先端部に送り出される。
スクリュ前方へ送り出される溶融樹脂の反力によりスクリュ13は、プレッシャープレート15の反スクリュ側に配置したエンドプレート方向に後退し、予め定めた所定のストロークだけ後退して停止する。スクリュ13の後退に際して、ボールネジ18とスクリュ前後進用電動サーボモータを回動し、前記スクリュ前後進用電動サーボモータを所定のトルクで制御することでスクリュ13の後退動作に抵抗を生じさせる。この抵抗がスクリュ前方に送り出す樹脂に負荷される圧力、即ち、溶融樹脂の背圧である。
The operation of the electric injection apparatus 10 having the above configuration will be described. A screw rotating electric servo motor (not shown) is driven to rotate the screw 13. The cylinder barrel 12 is provided with a hopper (not shown). A resin material is supplied from the hopper, and the supplied resin material is plasticized and melted in the cylinder barrel 12 and sent to the tip of the screw 13.
Due to the reaction force of the molten resin fed forward of the screw, the screw 13 moves backward in the direction of the end plate disposed on the side opposite to the screw of the pressure plate 15, and moves backward by a predetermined stroke and stops. When the screw 13 is retracted, the ball screw 18 and the electric servomotor for moving the screw back and forth are rotated, and resistance is generated in the backward operation of the screw 13 by controlling the electric servomotor for moving the screw forward and backward with a predetermined torque. This resistance is the pressure applied to the resin sent to the front of the screw, that is, the back pressure of the molten resin.

スクリュ13が回転して樹脂材料をスクリュ前方に押し出す圧力に対し、スクリュ13後退動作の抵抗となる背圧の設定値が前記樹脂の押出圧力より小さいときスクリュ13は後退して計量動作となり、背圧の設定が前記樹脂の押出圧力より大きいときスクリュ13はその位置で移動することなく連続回転動作となる。前記構成の電動式射出装置では、スクリュ13を回転状態に設定し、背圧の設定を変えることによりスクリュ連続回転動作と計量動作の選択が可能となる。
スクリュ13の前進動作は、ボールネジ18とスクリュ前後進用電動サーボモータを回動し、前記スクリュ前後進用電動サーボモータを所定の回転速度で制御することによりプレッシャープレート15が前進移動する。プレッシャープレート15の前進移動に伴いスクリュ13はシリンダバレル12内を前進、スクリュ先端部に貯留した溶融樹脂をシリンダバレル先端に設けたノズル12bを介して排出される。
When the set value of the back pressure, which is the resistance of the backward movement of the screw 13, is smaller than the extrusion pressure of the resin with respect to the pressure that the screw 13 rotates and pushes the resin material forward, the screw 13 moves backward to perform the weighing operation. When the pressure is set higher than the extrusion pressure of the resin, the screw 13 is continuously rotated without moving at that position. In the electric injection apparatus having the above-described configuration, the screw 13 can be selected from the continuous rotation operation and the metering operation by setting the screw 13 in a rotating state and changing the setting of the back pressure.
The forward movement of the screw 13 rotates the ball screw 18 and the electric servomotor for moving the screw forward and backward, and the pressure plate 15 moves forward by controlling the electric servomotor for moving the screw forward and backward at a predetermined rotational speed. As the pressure plate 15 moves forward, the screw 13 advances in the cylinder barrel 12, and the molten resin stored in the screw tip is discharged through a nozzle 12b provided at the cylinder barrel tip.

プレッシャープレート15に連結するカップリング21のフロントプレート側の端面24と、スクリュ13が配されるシリンダバレル12のプレッシャープレート側の端面25とが当接することによって、一定ストローク以上のスクリュ前進を機械的に阻止する上記電動式射出装置10を本発明の一実施の形態に用いる構成としたが、この構成に限られるものではなく、例えば、設定射出圧力と現在射出圧力との偏差に基づいて出力される速度指令と位置ループから出力される速度指令の大小関係を比較して値の小さな方の速度指令にもとづいて速度ループ制御を行って前記スクリュ前後進用電動サーボモータを駆動し、一定ストローク以上のスクリュ前進を電気的に阻止する形態を用いる構成であっても良い。   The end surface 24 on the front plate side of the coupling 21 connected to the pressure plate 15 and the end surface 25 on the pressure plate side of the cylinder barrel 12 on which the screw 13 is disposed abut on each other, so that the screw advances mechanically over a certain stroke. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, it is output based on the deviation between the set injection pressure and the current injection pressure. Compare the magnitude relationship between the speed command output from the position loop and the speed command output from the position loop, and perform the speed loop control based on the speed command with the smaller value to drive the screw forward / backward electric servo motor to exceed a certain stroke A configuration using a form that electrically prevents the screw from moving forward may be used.

次に、上記構成の電動式射出装置10を用いた樹脂材料のパージ方法について図3、4を参照して説明する。
本発明のパージ方法は図3において、(1)成形終了後に電動式射出装置10を後退移動させ、次いで、スクリュ13を射出動作前進位置まで前進させる。(2)スクリュ13を射出動作前進位置で回転させホッパ及びシリンダバレル12内の樹脂材料を全て排出し、ホッパに新しい材料を供給、パージモードに切り替える。(3)予めプログラミングされた前進速度(低速)Vpでスクリュ連続回転前進位置までスクリュ13を前進させる。(4)スクリュ連続回転前進位置を保持することが可能な予めプログラミングされた背圧Ppと設定回転数R1にてスクリュ13を回転させ供給した樹脂材料をノズル12bの先端より排出する。(5)設定時間t1の経過後、予めプログラミングされた設定背圧を0(零)Mpa、且つ設定回転数R2にて設定、パージ計量位置まで計量動作を行う。(6)パージ計量位置に到達したら計量動作を停止して、設定速度V1で射出動作前進位置までスクリュ13を前進させる。(7)(3)〜(6)の動作を設定回数N回だけ繰り返し、パージ動作を終了する。本発明の前進速度(低速)Vpとは、設定したスクリュ連続回転前進位置でオーバーランすることなく停止制御可能な速度である。
Next, a resin material purging method using the electric injection apparatus 10 having the above-described configuration will be described with reference to FIGS.
In the purge method of the present invention, in FIG. 3, (1) the electric injection device 10 is moved backward after the molding is completed, and then the screw 13 is advanced to the injection operation advance position. (2) The screw 13 is rotated at the forward position of the injection operation to discharge all the resin material in the hopper and the cylinder barrel 12, supply new material to the hopper, and switch to the purge mode. (3) The screw 13 is advanced to the screw continuous rotation advance position at the advance speed (low speed) Vp programmed in advance. (4) The screw 13 is rotated at a pre-programmed back pressure Pp capable of maintaining the screw continuous rotation advance position and the set rotation speed R1, and the supplied resin material is discharged from the tip of the nozzle 12b. (5) After the set time t1, the preset back pressure programmed in advance is set to 0 (zero) Mpa and the set rotational speed R2, and the measuring operation is performed up to the purge weighing position. (6) When the purge metering position is reached, the metering operation is stopped, and the screw 13 is advanced to the injection operation advance position at the set speed V1. (7) The operations of (3) to (6) are repeated N times the set number of times, and the purge operation is terminated. The forward speed (low speed) Vp of the present invention is a speed at which stop control is possible without overrun at the set screw continuous rotation forward position.

図3の第1のパージ工程が上記(3)及び(4)の工程を示し、第2のパージ工程が上記(5)及び(6)の工程を示す。
なお、上記において第2のパージ工程を省略して第1のパージ工程を設定回数繰り返すパージ方法や、第1のパージ工程を省略して第2のパージ工程を設定回数繰り返すパージ方法を選択することが可能である。
The first purge step in FIG. 3 shows the steps (3) and (4), and the second purge step shows the steps (5) and (6).
In the above description, a purge method that omits the second purge step and repeats the first purge step a set number of times, or a purge method that omits the first purge step and repeats the second purge step a set number of times is selected. Is possible.

以上のように、本発明ではスクリュ13が樹脂の押出圧力で後退しないよう位置保持し、スクリュを連続回転させてノズル12b先端から樹脂材料を排出させるに際してスクリュ13の前進位置を射出動作における前進位置より前方に置く構成とした。この構成により、スクリュ13先端部とバレルヘッド13a先端部との隙間を小さく設定でき、この隙間を流れる樹脂材料の剪断速度が速くなる。このため、スクリュ先端部とバレルヘッド先端部の表面に作用する樹脂の流動による剪断力は大きくなり、材料替え及び色替え性能が向上する。
また、スクリュ13を同じ回転数で駆動したとき、スクリュ先端部とバレルヘッド先端部との隙間が小さい方が、回転によるスクリュ先端部と相対するバレルヘッド先端部の剪断速度が速くなる。このため、スクリュ先端部とバレルヘッド先端部の表面に作用する樹脂の流動による剪断力は大きくなり、材料替え及び色替え性能が向上する。
As described above, in the present invention, the screw 13 is held at a position so as not to retreat due to the extrusion pressure of the resin, and the screw 13 is continuously rotated to discharge the resin material from the tip of the nozzle 12b. It was set as the structure put ahead. With this configuration, the gap between the tip of the screw 13 and the tip of the barrel head 13a can be set small, and the shear rate of the resin material flowing through this gap is increased. For this reason, the shearing force due to the flow of the resin acting on the surface of the screw tip and the barrel head tip is increased, and the material change and color change performance is improved.
Further, when the screw 13 is driven at the same number of rotations, the shear rate of the barrel head tip portion opposed to the screw tip portion due to the rotation becomes faster when the gap between the screw tip portion and the barrel head tip portion is smaller. For this reason, the shearing force due to the flow of the resin acting on the surface of the screw tip and the barrel head tip is increased, and the material change and color change performance is improved.

図4は、スクリュ13がスクリュ連続回転前進位置にある状態を示し、パージ工程においてスクリュ13が所定の前進速度Vpで前進移動して停止するときに、制御特性によりオーバーランしてもカップリング21のフロントプレート側端面24とシリンダバレル12のプレッシャープレート側端面25とが当接しない所定の隙間S3が設けられている。
上記隙間S3は、図1に示す射出動作前進位置における隙間S1よりS32だけ小さく設定される。このように構成したので、パージ工程のスクリュ連続回転前進位置において、シリンダバレル12の先端部とスクリュ13の先端部とは所定の隙間S0とS3との合計隙間S5を有する。合計隙間S5は射出動作前進位置における合計隙間S5よりS2だけ小さく設定され、これによりスクリュ先端部における樹脂の剪断速度を速くすることができる。
FIG. 4 shows a state in which the screw 13 is in the screw continuous rotation advance position. When the screw 13 moves forward and stops at a predetermined advance speed Vp in the purge process, the coupling 21 even if it overruns due to control characteristics. A predetermined gap S3 is provided in which the front plate side end surface 24 of the cylinder and the pressure plate side end surface 25 of the cylinder barrel 12 do not contact each other.
The gap S3 is set to be smaller by S32 than the gap S1 at the injection operation advance position shown in FIG. Since it comprised in this way, in the screw continuous rotation advance position of a purge process, the front-end | tip part of the cylinder barrel 12 and the front-end | tip part of the screw 13 have the total clearance S5 of predetermined clearance S0 and S3. The total gap S5 is set to be smaller by S2 than the total gap S5 at the injection operation advance position, whereby the shear rate of the resin at the screw tip can be increased.

本発明においてスクリュ最前進位置はカップリング21のフロントプレート側の端面24と、スクリュ13が配されるシリンダバレル12のプレッシャープレート側の端面25とが当接してその隙間が零であるスクリュの位置を示す。射出前進位置はカップリング21のフロントプレート側の端面24と、スクリュ13が配されるシリンダバレル12のプレッシャープレート側の端面25との隙間がS1に、スクリュ連続回転前進位置はカップリング21のフロントプレート側の端面24と、スクリュ13が配されるシリンダバレル12のプレッシャープレート側の端面25との隙間がS3に設定されたスクリュの位置を示す。
そして、隙間S3はS1より小さく、スクリュ連続回転前進位置は、射出前進位置に比べよりスクリュヘッド側に近接している。
In the present invention, the most advanced position of the screw is the position of the screw where the end face 24 on the front plate side of the coupling 21 and the end face 25 on the pressure plate side of the cylinder barrel 12 on which the screw 13 is abutted and the gap is zero. Indicates. The gap between the end face 24 on the front plate side of the coupling 21 and the end face 25 on the pressure plate side of the cylinder barrel 12 on which the screw 13 is disposed is S1, and the screw continuous rotation advance position is the front position of the coupling 21. The position of the screw in which the gap between the end surface 24 on the plate side and the end surface 25 on the pressure plate side of the cylinder barrel 12 where the screw 13 is disposed is set to S3.
The gap S3 is smaller than S1, and the screw continuous rotation advance position is closer to the screw head side than the injection advance position.

以上説明したように、スクリュ先端部とバレルヘッド先端部の衝突を防止する手段を備えた従来の電動式射出装置では、材料替えや色替えを行うに際して射出動作のスクリュ前進位置で動作を行う構成としていた。本発明では、スクリュを連続回転させるに際し、スクリュの前進位置を射出動作のスクリュ前進位置より前方に設定、スクリュ先端部での樹脂の剪断速度を速くすることで材料替え及び色替え性能を向上させた。
これにより、スクリュ先端部とバレルヘッド先端部の衝突を防止する手段を備えた電動式射出装置を用いパージをするときに、スクリュの先端表面とバレルヘッド先端部表面の樹脂材料を新たな樹脂材料に置き替えることが容易となり、樹脂材料替え、色替えを迅速にすることが可能となった。
As described above, in the conventional electric injection device provided with means for preventing the collision between the screw tip portion and the barrel head tip portion, the operation is performed at the screw advance position of the injection operation when performing material change or color change. I was trying. In the present invention, when the screw is continuously rotated, the advancement position of the screw is set in front of the advancement position of the screw in the injection operation, and the material shearing speed is improved by increasing the shear rate of the resin at the screw tip. It was.
Thus, when purging using an electric injection device equipped with means for preventing the collision between the screw tip and the barrel head tip, the resin material on the screw tip surface and the barrel head tip surface is a new resin material. This makes it easy to replace the resin material and the color.

電動式射出装置 10
シリンダバレル 12
スクリュ 13
第1のパージ工程におけるスクリュ前進速度 Vp
第1のパージ工程におけるスクリュ回転数 R1
第1のパージ工程における背圧 Pp
設定時間 t1
第2のパージ工程におけるスクリュ前進速度 V1
第1のパージ工程におけるスクリュ回転数 R2
パージ工程の繰り返し数 N
スクリュの射出動作前進位置における隙間 S1
スクリュの連続回転前進位置における隙間 S3
Electric injection device 10
Cylinder barrel 12
Screw 13
Screw advance speed Vp in the first purge step
Screw rotation speed R1 in the first purge process
Back pressure Pp in the first purge process
Set time t1
Screw advance speed V1 in the second purge step
Screw rotation speed R2 in the first purge process
Number of repetitions of purge process N
Screw clearance S1 at the forward position of the screw injection operation
The clearance at the continuous rotation forward position of the screw S3

Claims (3)

  1. スクリュの前進を一定のストローク以上移動することを阻止するスクリュの衝突防止手段を有し、前記スクリュの前進をサーボモータにより駆動する電動式射出装置のパージ方法であって、
    前記スクリュを前進方向に移動不可に設定し、前記スクリュを所定の回転数で所定時間連続して回転させるとともに、前記スクリュの後退移動を溶融樹脂に所定の背圧を作用させることで防止してシリンダバレル内の前記溶融樹脂を連続的に排出する第1のパージ工程と、
    前記スクリュを前後方向に移動可能に設定し、前記スクリュを所定の回転数で回転させるとともに、溶融樹脂に所定の背圧を作用させ所定のストローク前記スクリュを後退移動させる計量動作と、前記計量した溶融樹脂を前記スクリュの前進移動によって排出する射出動作とからなり、前記シリンダバレル内の前記溶融樹脂を間歇的に排出する第2のパージ工程と、を備え、
    前記第1のパージ工程における前記スクリュの連続回転前進位置は、前記第2のパージ工程における前記スクリュの射出動作前進位置より前方に設定され、前記第1のパージ工程と前記第2のパージ工程を連続して所定の回数繰り返して行うことを特徴とする電動式射出装置のパージ方法。
    A method for purging an electric injection device comprising a screw collision preventing means for preventing the screw from moving forward by a predetermined stroke, and driving the screw forward by a servo motor,
    The screw is set so as not to move in the forward direction, and the screw is continuously rotated at a predetermined rotational speed for a predetermined time, and the backward movement of the screw is prevented by applying a predetermined back pressure to the molten resin. A first purge step for continuously discharging the molten resin in the cylinder barrel;
    A weighing operation in which the screw is set to be movable in the front-rear direction, the screw is rotated at a predetermined rotational speed, a predetermined back pressure is applied to the molten resin, and the screw is moved backward by a predetermined stroke. A second purging step for intermittently discharging the molten resin in the cylinder barrel, comprising an injection operation for discharging the molten resin by a forward movement of the screw,
    The continuous rotation advance position of the screw in the first purge step is set in front of the screw injection advance position in the second purge step, and the first purge step and the second purge step are performed. A purge method for an electric injection device, which is continuously repeated a predetermined number of times.
  2. 前記第2のパージ工程における前記スクリュの射出動作前進位置から前記第1のパージ工程の前記スクリュの連続回転前進位置へのスクリュ移動は、低速に設定された所定のスクリュ前進速度で行われることを特徴とする請求項1に記載の電動式射出装置のパージ方法。 The screw movement from the screw injection operation advance position in the second purge step to the continuous rotation advance position of the screw in the first purge step is performed at a predetermined screw advance speed set at a low speed. The purge method for an electric injection device according to claim 1, wherein
  3. 前記第1のパージ工程における前記背圧及びスクリュ回転数の設定値が、前記第2のパージ工程おけるその設定値よりも大きな値に設定されることを特徴とする請求項1に記載の電動式射出装置のパージ方法。 2. The electric type according to claim 1, wherein set values of the back pressure and screw rotation speed in the first purge step are set to values larger than the set values in the second purge step. Method of purging the injection device.
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