JP6186243B2 - Metering device, plasticizing device, injection device, molding device, and method of manufacturing molded product - Google Patents
Metering device, plasticizing device, injection device, molding device, and method of manufacturing molded product Download PDFInfo
- Publication number
- JP6186243B2 JP6186243B2 JP2013219555A JP2013219555A JP6186243B2 JP 6186243 B2 JP6186243 B2 JP 6186243B2 JP 2013219555 A JP2013219555 A JP 2013219555A JP 2013219555 A JP2013219555 A JP 2013219555A JP 6186243 B2 JP6186243 B2 JP 6186243B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- screw
- barrel
- injection
- axial direction
- mold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
本発明は、計量装置、可塑化装置、射出装置、成形装置、及び成形品の製造方法に関する。 The present invention relates to a weighing device, a plasticizing device, an injection device, a molding device, and a method for manufacturing a molded product.
射出成形装置において、例えばいわゆる予備可塑化式の射出成形装置は、材料を溶融（可塑化）して押し出す押出部と、押出部からの材料を計量して金型に射出する射出部と、金型を開閉する型締装置と、を備えて構成される。押出部は、材料を収容するバレル、バレル内で回転するスクリュ、バレルを加熱するヒータなどを備え、ペレット状の樹脂材等の材料をバレル内に供給し、スクリュの回転とヒータによる加熱で、樹脂等の材料を溶融しながら混練し、押し出す。射出部では、押出部から押し出された材料を計量する計量動作と、計量された材料を金型内に射出する射出動作を行う。また、押出部で計量及び射出を行ういわゆるインライン式の射出成形装置も知られている。 In the injection molding apparatus, for example, a so-called pre-plasticization type injection molding apparatus includes an extrusion unit that melts (plasticizes) and extrudes a material, an injection unit that measures the material from the extrusion unit and injects the material into a mold, And a mold clamping device for opening and closing the mold. The extrusion unit is equipped with a barrel that accommodates the material, a screw that rotates in the barrel, a heater that heats the barrel, etc., and supplies a material such as a pellet-shaped resin material into the barrel, by rotation of the screw and heating by the heater, A material such as a resin is kneaded while being melted and extruded. In the injection unit, a weighing operation for weighing the material extruded from the extrusion unit and an injection operation for injecting the weighed material into the mold are performed. A so-called in-line type injection molding apparatus that performs metering and injection in an extrusion unit is also known.
計量動作として、例えば予備可塑化式の場合には射出軸の先端に溜まる材料による抵抗に基づいて材料の量を計測することが行われている。インライン式の場合には、回転するスクリュの先端に溜まる材料による抵抗に基づいて材料の量を計測することが行われている。 As the measuring operation, for example, in the case of a pre-plasticization type, the amount of material is measured based on the resistance due to the material accumulated at the tip of the injection shaft. In the case of the in-line type, the amount of material is measured based on the resistance due to the material accumulated at the tip of the rotating screw.
上述の射出成形装置において、加熱不足や溶融不足によって材料が密着した状態となる場合がある。材料が密着した状態になると、スクリュの回転に対する抵抗力が増大するため、計量動作が困難になるか、あるいは計量の精度が低下する原因となり得る。 In the above-described injection molding apparatus, the material may be in close contact due to insufficient heating or insufficient melting. When the material comes into close contact, resistance to the rotation of the screw increases, which may cause the weighing operation to be difficult or cause the weighing accuracy to be reduced.
そこで、本発明は、材料の密着状態を解消して高精度での計量が可能な計量装置、可塑化装置、射出装置、成形装置、及び成形品の製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a measuring device, a plasticizing device, an injection device, a molding device, and a method for manufacturing a molded product that can eliminate the contact state of materials and perform measurement with high accuracy.
本発明の一形態にかかる計量装置は、内部に材料を収容するバレルと、前記バレル内に配されたスクリュと、前記スクリュを回転させる回転駆動部と、前記スクリュを軸方向に動作させる軸動駆動部と、を備え、前記軸動駆動部は、前記スクリュが前記材料から受ける抵抗力が所定値を超えたときに、前記スクリュの回転が停止している状態で、前記スクリュを軸方向に動作させ前記バレルの内側にせん断力を作用させることを特徴とする。 Such metering devices to one embodiment of the present invention includes a barrel, which contains the material therein, and a screw disposed within the barrel, a rotation drive unit for rotating the screw, axial operating the screw in the axial direction A dynamic drive unit , wherein the axial drive unit is configured to axially move the screw in a state where rotation of the screw is stopped when a resistance force that the screw receives from the material exceeds a predetermined value. And a shearing force is applied to the inside of the barrel .
他の一形態にかかる可塑化装置は、内部に材料を収容するバレルと、前記バレル内に配されたスクリュと、前記スクリュを回転させる回転駆動部と、前記スクリュを軸方向に動作させる軸動駆動部と、を備え、前記軸動駆動部は、前記スクリュが前記材料から受ける抵抗力が所定値を超えたときに、前記スクリュの回転が停止している状態で、前記スクリュを軸方向に動作させ前記バレルの内側にせん断力を作用させることを特徴とする。 The plasticizing apparatus according to another form, a barrel for housing the material therein, and a screw disposed within the barrel, a rotation drive unit for rotating the screw, axial operating the screw in the axial direction A dynamic drive unit , wherein the axial drive unit is configured to axially move the screw in a state where rotation of the screw is stopped when a resistance force that the screw receives from the material exceeds a predetermined value. And a shearing force is applied to the inside of the barrel .
他の一形態にかかる射出装置は、内部に材料を収容するバレルと、前記バレル内に配されたスクリュと、前記スクリュを回転させる回転駆動部と、前記スクリュを軸方向に動作させる軸動駆動部と、を備え、前記軸動駆動部は、前記スクリュが前記材料から受ける抵抗力が所定値を超えたときに、前記スクリュの回転が停止している状態で、前記スクリュを軸方向に動作させ前記バレルの内側にせん断力を作用させることを特徴とする。 Other injection apparatus according to one embodiment, a barrel for housing the material therein, and a screw disposed within the barrel, a rotation drive unit for rotating the screw, to operate the screw in the axial direction axial driving A drive unit , wherein the axial drive unit moves the screw in an axial direction in a state where rotation of the screw is stopped when a resistance force received by the screw from the material exceeds a predetermined value. It is operated and a shear force is applied to the inside of the barrel .
他の一形態にかかる成形装置は、内部に材料を収容するバレルと、前記バレル内に配されたスクリュと、前記スクリュを回転させる回転駆動部と、前記スクリュを軸方向に動作させる軸動駆動部と、を備え、前記軸動駆動部は、前記スクリュが前記材料から受ける抵抗力が所定値を超えたときに、前記スクリュの回転が停止している状態で、前記スクリュを軸方向に動作させ前記バレルの内側にせん断力を作用させることを特徴とする。 A molding apparatus according to another aspect includes a barrel that accommodates a material therein, a screw disposed in the barrel, a rotation drive unit that rotates the screw, and an axial motion that moves the screw in an axial direction. A drive unit , wherein the axial drive unit moves the screw in an axial direction in a state where rotation of the screw is stopped when a resistance force received by the screw from the material exceeds a predetermined value. It is operated and a shear force is applied to the inside of the barrel .
他の一形態にかかる成形品の製造方法は、内部に材料を収容するバレル内に配されたスクリュを回転して前記材料を可塑化し、可塑化された前記材料から受ける抵抗力に基づき前記材料を計量し、計量された前記材料を金型内に射出することで成形品を製造する成形品の製造方法であって、前記材料を可塑化する際に、前記スクリュが前記材料から受ける抵抗力が所定値を超えたときに、前記スクリュの回転が停止している状態で、前記スクリュを軸方向に動作させ前記バレルの内側にせん断力を作用させることを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a molded article, wherein the material is plasticized by rotating a screw disposed in a barrel that accommodates the material therein, and based on a resistance force received from the plasticized material A molded product manufacturing method for manufacturing a molded product by injecting the measured material into a mold, and the resistance force that the screw receives from the material when plasticizing the material When the screw exceeds a predetermined value, the screw is operated in the axial direction in a state where the rotation of the screw is stopped, and a shearing force is applied to the inside of the barrel.
本発明によれば、材料の密着状態を解消させることができる。これにより、高精度での計量が可能となる。 According to the present invention, the adhesion state of the material can be eliminated. Thereby, measurement with high accuracy becomes possible.
［第１の実施形態］
以下、本発明の一実施形態にかかる射出成形装置（成形装置）１０について、図１乃至３を参照して説明する。なお、各図において説明のため、適宜構成を拡大、縮小または省略して示している。
[First Embodiment]
Hereinafter, an injection molding apparatus (molding apparatus) 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In each figure, the configuration is appropriately enlarged, reduced, or omitted for explanation.
図１は射出成形装置１０の説明図である。図中矢印Ｘは射出装置２０の軸心方向先端側を示している。 FIG. 1 is an explanatory view of an injection molding apparatus 10. In the drawing, an arrow X indicates the distal end side in the axial direction of the injection device 20.
射出成形装置１０は、いわゆるインライン式の射出装置（計量装置）を備えた成形装置であって、材料を溶融・混練し、計量して射出する射出装置（押出装置、押出部）２０と、射出装置２０の先端側に連通する金型３０を締める型締部（型締装置）３５と、各装置の動作を制御する制御部４０と、成形品を突き出す突出装置９０と、を備えている。本実施形態の射出装置２０は、可塑化、計量、及び射出動作を行う、可塑化装置、計量装置、及び射出装置として機能する。 The injection molding apparatus 10 is a molding apparatus provided with a so-called in-line type injection device (metering device), and includes an injection device (extrusion device, extrusion unit) 20 that melts and kneads the material, and measures and injects the material. A mold clamping unit (clamping device) 35 for clamping the mold 30 communicating with the tip side of the device 20, a control unit 40 for controlling the operation of each device, and a projecting device 90 for projecting a molded product are provided. The injection device 20 of the present embodiment functions as a plasticizing device, a weighing device, and an injection device that perform plasticizing, weighing, and injection operations.
射出装置２０は、筒状の可塑化バレル２１と、材料供給部としてのホッパ２２と、可塑化バレル２１内に配されるスクリュ２４と、材料を加熱するヒータ２５と、スクリュ２４を回転動作させる第１のスクリュ駆動部２６と、スクリュ２４を軸方向に沿って前後動作（軸動作）させる第２のスクリュ駆動部（軸動駆動部）２７と、射出装置２０を金型３０に接離するように進退移動させる進退駆動部２８と、スクリュ２４を駆動するためのトルク（駆動力、回転力）を検出するトルク検出器（駆動力検出器、回転力検出器）２９と、を備えている。 The injection device 20 rotates the cylindrical plasticizing barrel 21, a hopper 22 as a material supply unit, a screw 24 arranged in the plasticizing barrel 21, a heater 25 for heating the material, and the screw 24. The 1st screw drive part 26, the 2nd screw drive part (axial movement drive part) 27 which makes the screw 24 move back and forth along the axial direction (axial movement drive part), and the injection apparatus 20 are contacted / separated to the metal mold 30. And a forward / backward drive unit 28 that moves forward and backward in this manner, and a torque detector (driving force detector, rotational force detector) 29 that detects torque (driving force, rotational force) for driving the screw 24. .
可塑化バレル２１は円筒状に構成され、内部に材料を収容するとともにスクリュ２４が配される空間２１ａを有している。可塑化バレル２１の内部に形成される円柱状の空間２１ａにスクリュ２４が内蔵されている。 The plasticizing barrel 21 is formed in a cylindrical shape, and has a space 21 a in which a material is accommodated and a screw 24 is disposed. A screw 24 is built in a cylindrical space 21 a formed inside the plasticizing barrel 21.
可塑化バレル２１の先端部には金型３０に材料を吐出する吐出部２１ｂが設けられている。可塑化バレル２１の外周には、可塑化バレル２１を加熱するヒータ２５が設けられている。 A discharge portion 21 b that discharges material to the mold 30 is provided at the tip of the plasticizing barrel 21. A heater 25 for heating the plasticizing barrel 21 is provided on the outer periphery of the plasticizing barrel 21.
ホッパ２２は、可塑化バレル２１の側面に取り付けられている。ホッパ２２は、材料としての樹脂材Ｒを貯留するとともに、可塑化バレル２１の側面に形成された材料供給用の開口を開閉して可塑化バレル２１内にペレット状の樹脂材Ｒを投入する。樹脂材Ｒは、例えばポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、アクリル系樹脂、またはＡＢＳ樹脂などの各種の熱可塑性樹脂である。また樹脂材Ｒはペレット状、または連続材料が切断装置を用いてペレットと同等な長さに切断された状態のもので構成されている。 The hopper 22 is attached to the side surface of the plasticizing barrel 21. The hopper 22 stores the resin material R as a material, and opens and closes the material supply opening formed on the side surface of the plasticizing barrel 21 to put the pellet-shaped resin material R into the plasticizing barrel 21. The resin material R is various thermoplastic resins such as polyethylene resin, polypropylene resin, acrylic resin, or ABS resin. The resin material R is formed in a pellet form or in a state in which a continuous material is cut into a length equivalent to the pellet using a cutting device.
スクリュ２４は、可塑化バレル２１と同軸に配される軸体２４ａと、軸体２４ａの外周面から径方向に突出形成された螺旋状のフライト２４ｂとを一体に備えて構成される。スクリュ２４の後端部には、スクリュ２４を駆動するためのトルク（駆動力）を検出するトルク検出器（検出部、駆動力検出器）２９が設けられている。 The screw 24 is configured integrally with a shaft body 24a disposed coaxially with the plasticizing barrel 21 and a spiral flight 24b formed to project from the outer peripheral surface of the shaft body 24a in the radial direction. A torque detector (detection unit, driving force detector) 29 that detects torque (driving force) for driving the screw 24 is provided at the rear end portion of the screw 24.
軸体２４ａは軸心Ｃ１を中心とした円柱状であって、可塑化バレル２１と同軸に配される。軸体２４ａの一端側は第１のスクリュ駆動部２６及び第２のスクリュ駆動部２７に連結され、スクリュ２４を制御部４０の制御に応じて回転動作及び前後動作するようになっている。 The shaft body 24 a has a columnar shape centered on the axis C <b> 1 and is arranged coaxially with the plasticizing barrel 21. One end side of the shaft body 24 a is connected to the first screw driving unit 26 and the second screw driving unit 27, and the screw 24 is rotated and moved back and forth according to the control of the control unit 40.
フライト２４ｂはバレル２１の内側面と軸体２４ａの外周面との間の空間を螺旋状に仕切り、スクリュ２４の回転に伴って材料を周方向に移動させながら軸方向先端側に送る機能を有している。 The flight 24b has a function of dividing the space between the inner surface of the barrel 21 and the outer peripheral surface of the shaft body 24a in a spiral manner, and sending the material to the distal end side in the axial direction while moving the material in the circumferential direction as the screw 24 rotates. doing.
第１のスクリュ駆動部２６は、制御部４０に接続されている。制御部４０の制御に応じて第１のスクリュ駆動部２６が駆動することにより、スクリュ２４の回転動作が制御可能になっている。制御部４０により、スクリュ２４の回転速度、回転数、回転時間等が制御可能になっている。 The first screw drive unit 26 is connected to the control unit 40. When the first screw driving unit 26 is driven according to the control of the control unit 40, the rotational operation of the screw 24 can be controlled. The controller 40 can control the rotational speed, rotational speed, rotational time, and the like of the screw 24.
第２のスクリュ駆動部２７は制御部４０に接続されている。制御部４０の制御に応じてスクリュ２４の前後動作が制御可能になっている。例えば第２のスクリュ駆動２７は計量トルクに応じた所定のタイミングでスクリュ２４を軸方向に沿って前後に微小に動作させ、可塑化バレルの内側にせん断力を作用させる。また第２のスクリュ駆動２７は計量後の所定のタイミングで射出用の前進動作を行う。すなわち、せん断用と射出用に異なるストロークでスクリュ２４を前後動するように構成されている。ここで、計量トルクとは、スクリュ２４を回転させる時の駆動力（抵抗力、回転力）のことである。 The second screw drive unit 27 is connected to the control unit 40. The front-rear operation of the screw 24 can be controlled according to the control of the control unit 40. For example, the second screw drive 27 slightly moves the screw 24 back and forth along the axial direction at a predetermined timing according to the metering torque, and applies a shearing force to the inside of the plasticizing barrel. The second screw drive 27 performs an advance operation for injection at a predetermined timing after measurement. That is, the screw 24 is moved back and forth with different strokes for shearing and injection. Here, the metering torque is a driving force (resistance force, rotational force) when the screw 24 is rotated.
この射出装置２０は材料による抵抗力に基づき材料を計量する計量装置（計量部）としても機能する。スクリュ２４の回転によりスクリュ２４の先端側に貯められた材料の圧力により後退させられるスクリュ２４の位置に基づいて、スクリュ２４の先端側に溜められた材料を計量する計量動作を行う。 The injection device 20 also functions as a measuring device (measuring unit) that measures the material based on the resistance force of the material. Based on the position of the screw 24 that is retracted by the pressure of the material stored on the tip side of the screw 24 by the rotation of the screw 24, a measuring operation for measuring the material stored on the tip side of the screw 24 is performed.
トルク検出器２９ではスクリュ２４の回転中に材料から受ける抵抗として、スクリュ２４を駆動するためのトルクを検出する。また、トルクは約モータ電流となることを利用して、トルク検出器２９は、第１のスクリュ駆動部２６に備えられたモータに流れる電流を検出する電流検出器であってもよい。つまり、第１のスクリュ駆動部２６に備えられたモータに流れる電流を検出し、その電流値をトルクに換算したものを、スクリュ２４を駆動するためのトルクとして用いてもよい。検出されたトルクの情報は、制御部４０に送られ、フィードバック制御に用いられる。制御部４０において、トルク検出器２９で検出したトルク（抵抗力、駆動力）が所定値を超えたときにせん断発生用の軸動作を行うように制御する。 The torque detector 29 detects a torque for driving the screw 24 as a resistance received from the material during the rotation of the screw 24. Further, the torque detector 29 may be a current detector that detects a current flowing through the motor provided in the first screw driving unit 26 by utilizing that the torque is about a motor current. That is, the current flowing through the motor provided in the first screw driving unit 26 may be detected, and the current value converted into torque may be used as the torque for driving the screw 24. Information on the detected torque is sent to the control unit 40 and used for feedback control. The control unit 40 performs control so that the shaft operation for generating shear is performed when the torque (resistance force, driving force) detected by the torque detector 29 exceeds a predetermined value.
金型３０は、可塑化バレル２１の吐出側に設けられ、固定プラテン３６に取り付けられた固定型３１と、移動プラテン３７に取り付けられた可動型３２とを備えている。固定型３１と可動型３２との間にキャビティ３３が形成されている。 The mold 30 is provided on the discharge side of the plasticizing barrel 21, and includes a fixed mold 31 attached to the fixed platen 36 and a movable mold 32 attached to the movable platen 37. A cavity 33 is formed between the fixed mold 31 and the movable mold 32.
型締部３５は、固定プラテン３６と移動プラテン３７と、一端を移動プラテン３７に連結されたトグル機構３８と、トグル機構３８を駆動して型締を行わせる型締駆動部３９と、を備えている。制御部４０の制御によって型締駆動部３９がトグル機構３８を介して移動プラテン３７を移動させることにより所定のタイミングで金型３０の開閉を行う。 The mold clamping unit 35 includes a fixed platen 36, a movable platen 37, a toggle mechanism 38 having one end coupled to the movable platen 37, and a mold clamping drive unit 39 that drives the toggle mechanism 38 to perform mold clamping. ing. The mold clamping drive unit 39 moves the moving platen 37 through the toggle mechanism 38 under the control of the control unit 40 to open and close the mold 30 at a predetermined timing.
制御部４０は、各駆動部に接続され、各部の動作を制御する。スクリュの回転動作、スクリュの前後微小動作（微小前後動作、微小の前後動作）、スクリュの射出動作（前後動作）、型締部の型締・型開動作、射出装置２０の前後進動作等を制御する。 The control unit 40 is connected to each drive unit and controls the operation of each unit. Screw rotation, screw back and forth micro-motion (micro back-and-forth motion, micro back-and-forth motion), screw injection operation (back-and-forth motion), mold clamping and mold opening operations, injection device 20 back and forth operation, etc. Control.
以下、本実施形態にかかる射出成形装置の動作について図２及び図３を参照して説明する。 Hereinafter, the operation of the injection molding apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
制御部４０は、ヒータ２５を駆動して可塑化バレル２１を加熱する。可塑化バレル２１の温度は温度センサなどにより検出され、制御部４０へと送られる。 The controller 40 drives the heater 25 to heat the plasticizing barrel 21. The temperature of the plasticizing barrel 21 is detected by a temperature sensor or the like and sent to the control unit 40.
制御部４０は、可塑化バレル２１の温度が所定値に至った時点で、ホッパ２２を作動させ、ペレット状の樹脂材Ｒを供給するとともに、第１のスクリュ駆動部２６を制御してスクリュ２４を回転駆動させる（ＳＴ１）（計量工程の開始）。 When the temperature of the plasticizing barrel 21 reaches a predetermined value, the control unit 40 operates the hopper 22 to supply the pellet-shaped resin material R, and controls the first screw driving unit 26 to control the screw 24. Is driven to rotate (ST1) (start of the weighing step).
以上の動作により、射出装置２０において、スクリュ２４の回転動作とヒータ２５の加熱で樹脂材Ｒが可塑化バレル２１内に引き込まれ、溶融し混練される(可塑化される）。また、このスクリュ２４が回転することにより、フライト２４ｂで仕切られた螺旋状の空間に沿って先端側に樹脂材Ｒが送られる。 With the above operation, in the injection device 20, the resin material R is drawn into the plasticizing barrel 21 by the rotating operation of the screw 24 and the heating of the heater 25, and is melted and kneaded (plasticized). Further, as the screw 24 rotates, the resin material R is sent to the tip side along the spiral space partitioned by the flight 24b.
このときトルク検出器２９においてスクリュ２４にかかる計量トルクを検出する。成形開始の数ショットは計量トルクが通常よりも高い場合がある。成形開始時ではヒータからの熱量のみで樹脂を溶融するためである。成形が進むにつれて、ヒータからの熱量の他に、せん断発熱が加わる。これにより樹脂の粘度も低下していくため、計量トルクも成形が進むにつれて次第に下がる。特に塩化ビニルの樹脂を材料とする場合は、成形開始時は溶融不足によって樹脂が密着しており、最初の数ショットの計量トルクはその後の安定した成形が行われる時の計量トルクと比べ３割程度高いことがある。 At this time, the torque detector 29 detects the metering torque applied to the screw 24. In some shots at the start of molding, the metering torque may be higher than usual. This is because the resin is melted only by the amount of heat from the heater at the start of molding. As the molding proceeds, shear heat generation is applied in addition to the amount of heat from the heater. As a result, the viscosity of the resin also decreases, so that the metering torque gradually decreases as the molding proceeds. Particularly when vinyl chloride resin is used as the material, the resin is in close contact due to insufficient melting at the start of molding, and the metering torque for the first few shots is 30% of the metering torque for subsequent stable molding. May be expensive.
例えば機械立上げで成形を開始する時に、樹脂の溶融が不十分でバレル壁面に密着している場合、スクリュ２４を回転させる時のトルクが高くなり、場合によっては回転不能になることがある。通常、スクリュ外周の樹脂が密着している面積に対し、計量トルクによるせん断力よりも、スクリュ２４を前後進させる力（スクリュ２４の軸方向の推力）によるせん断力の方が数倍高い。 For example, when molding is started by starting up the machine, if the resin is not sufficiently melted and is in close contact with the barrel wall surface, the torque when the screw 24 is rotated becomes high, and in some cases, the rotation may be impossible. Usually, the shear force due to the force that moves the screw 24 back and forth (thrust in the axial direction of the screw 24) is several times higher than the shear force due to the metering torque with respect to the area where the resin on the outer periphery of the screw is in close contact.
したがって、成形装置１０では、計量トルクが一定値を超えた場合に、樹脂が密着してスクリュ２４が回転しない、いわゆるおこし状態であると判断し、スクリュ２４を軸方向に対して前後に動かして、バレルとの間にせん断熱を発生させて、樹脂（材料）の粘度を低下させる。この後スクリュ２４を回転させることでせん断熱が連続的に発生し、計量を行うことが可能となる。 Therefore, in the molding apparatus 10, when the metering torque exceeds a certain value, it is determined that the resin is in close contact and the screw 24 does not rotate, that is, a so-called bulging state, and the screw 24 is moved back and forth with respect to the axial direction. Then, shear heat is generated between the barrel and the viscosity of the resin (material). Thereafter, by rotating the screw 24, shear heat is continuously generated, and the measurement can be performed.
処理条件の一例として、スクリュ径φ４０[ｍｍ]の射出装置では、出力可能な計量トルクは８００[Ｎｍ]、スクリュ２４の軸方向の推力は２００[ＭＰａ]とする。 As an example of the processing conditions, in an injection device having a screw diameter of φ40 [mm], the metering torque that can be output is 800 [Nm], and the axial thrust of the screw 24 is 200 [MPa].
スクリュ２４の外周の一定の面積に材料が密着している場合、この材料に対してかかるスクリュ２４の回転方向のトルク(計量トルク)によるせん断力は、計量トルク／スクリュ半径＝８００［Ｎｍ］／０．０２［ｍ］＝４００００［Ｎ］となる。一方、この材料に対してかかるスクリュ２４の軸方向の推力によるせん断力は、スクリュ２４の軸方向の推力×スクリュ断面積＝２００［ＭＰａ］×（２０２×π）［ｍｍ２］≒２５１３２７［Ｎ］となり、スクリュ２４の軸方向の推力によるせん断力の方が約６．３倍大きい。 When the material is in close contact with a certain area on the outer periphery of the screw 24, the shearing force due to the torque (measurement torque) in the rotational direction of the screw 24 applied to this material is measured torque / screw radius = 800 [Nm] / 0.02 [m] = 40000 [N]. On the other hand, the shearing force due to the axial thrust of the screw 24 applied to this material is the axial thrust of the screw 24 × screw cross-sectional area = 200 [MPa] × (20 2 × π) [mm 2 ] ≈251327 [ N], and the shearing force due to the axial thrust of the screw 24 is about 6.3 times greater.
本実施形態では、図２に示すように、計量トルクＴが所定値Ｔ０を超えた場合にスクリュ２４の折損を防止するため、スクリュ２４の回転を停止させる（ＳＴ２）。このときの所定値T０は、スクリュ２４の強度限界以下の範囲で、例えば予め製造メーカで制御部４０に組み込んでおくことにより設定される。次に第２のスクリュ駆動部２７を駆動してスクリュ２４を所定の回数微小前後動作させる（ＳＴ３）。このときの所定の回数行う微小前後動作に必要な設定は、予め製造メーカで決めて制御部４０に組み込んでおくか、あるいはユーザ側で図示しない入力装置を用いて制御部４０に入力して組み込むことにより設定される。 In this embodiment, as shown in FIG. 2, when the metering torque T exceeds a predetermined value T0, the rotation of the screw 24 is stopped in order to prevent the screw 24 from being broken (ST2). The predetermined value T0 at this time is set in a range below the strength limit of the screw 24, for example, by being previously incorporated in the control unit 40 by the manufacturer. Next, the second screw driving unit 27 is driven to move the screw 24 slightly back and forth a predetermined number of times (ST3). The setting required for the minute back and forth operation to be performed a predetermined number of times at this time is determined in advance by the manufacturer and incorporated into the control unit 40, or input to the control unit 40 using an input device (not shown) on the user side. Is set by
スクリュ２４が軸方向に微小の前後動作をすることにより、フライト２４ｂのエッジと可塑化バレル２１の内側面とのせん断によるせん断熱が発生するとともに、おこし状態の材料を引き剥がす。なお、前後移動のタイミングは、例えばスクリュ２４を回転させる前または計量工程中とする。また、せん断用の微小な前後動作として、例えばスクリュ２４の前後動作のストロークは１[ｍｍ]、往復回数は１０[回]、速度は１０[ｍｍ／ｓ]が設定される。 When the screw 24 performs minute back-and-forth movement in the axial direction, shear heat is generated by shearing between the edge of the flight 24b and the inner side surface of the plasticizing barrel 21, and the raised material is peeled off. In addition, the timing of the back-and-forth movement is, for example, before rotating the screw 24 or during the measurement process. Further, as the minute back and forth operation for shearing, for example, the stroke of the back and forth operation of the screw 24 is set to 1 [mm], the number of reciprocations is set to 10 [times], and the speed is set to 10 [mm / s].
スクリュ２４の軸方向への微小の前後動作が所定の回数行われた後、第２のスクリュ駆動部２７の駆動を停止し、スクリュ２４の軸方向への微小の前後動作を止める。その後、第１のスクリュ駆動部２６を駆動してスクリュ２４を回転させる。 After the minute back-and-forth movement in the axial direction of the screw 24 is performed a predetermined number of times, the driving of the second screw drive unit 27 is stopped, and the minute back-and-forth movement in the axial direction of the screw 24 is stopped. Thereafter, the first screw driving unit 26 is driven to rotate the screw 24.
スクリュ２４を回転し、検出される計量トルクＴが所定値Ｔ１（例えば、所定値Ｔ１は所定値Ｔ０と同じとする。）より大きいならば、再度スクリュ２４の回転を停止させ、再度スクリュ２４の軸方向への微小な前後動作を行わせる。 When the screw 24 is rotated and the measured torque T detected is larger than a predetermined value T1 (for example, the predetermined value T1 is the same as the predetermined value T0), the rotation of the screw 24 is stopped again, and the screw 24 is rotated again. A minute back-and-forth movement in the axial direction is performed.
スクリュ２４を回転し、検出される計量トルクＴが所定値Ｔ１（例えば、所定値Ｔ１は所定値Ｔ０と同じとする。）以下ならば、スクリュ２４の回転動作を続け、スクリュ２４の先端側に材料を送る。 If the metering torque T detected by rotating the screw 24 is less than or equal to a predetermined value T1 (for example, the predetermined value T1 is equal to the predetermined value T0), the screw 24 continues to rotate, and the screw 24 is moved to the tip side. Send material.
送られた溶融材料はスクリュ２４の先端部（ノズル付近）で蓄えられ、その蓄えられた溶融材料の圧力によりスクリュ２４は後方へ押し戻される。このスクリュ２４の先端部に溜められた溶融材料の圧力による、スクリュ２４の後退量に基づき溶融材料を計量する（計量動作）。 The fed molten material is stored at the tip of the screw 24 (near the nozzle), and the screw 24 is pushed back by the pressure of the stored molten material. The molten material is measured based on the retraction amount of the screw 24 due to the pressure of the molten material stored at the tip of the screw 24 (metering operation).
所定量（計量完了位置まで）スクリュ２４が押し戻されたら（ＳＴ６）、第１のスクリュ駆動部２６を停止して、スクリュ２４の回転を止めて（ＳＴ７）計量完了となる(計量工程の終了)。 When the screw 24 is pushed back by a predetermined amount (to the measurement completion position) (ST6), the first screw drive unit 26 is stopped, the rotation of the screw 24 is stopped (ST7), and the measurement is completed (end of the measurement process). .
また、計量動作(計量工程）とは別に、型締動作が行われる。例えば、制御部４０は、計量動作とは別に、型締駆動部３９を駆動してトグル機構３８を介して移動プラテン３７を移動することにより金型３０を閉じ、型締めを行う。 In addition, a mold clamping operation is performed separately from the weighing operation (measuring process). For example, the control unit 40 drives the mold clamping drive unit 39 and moves the moving platen 37 via the toggle mechanism 38 separately from the measuring operation, thereby closing the mold 30 and performing mold clamping.
その後、第２のスクリュ駆動部２７を駆動してスクリュ２４を前進させることにより、吐出部２１ｂから溶融・混練された材料を金型３０内に射出する射出動作を行う。 Thereafter, the second screw drive unit 27 is driven to advance the screw 24, thereby performing an injection operation of injecting the material melted and kneaded from the discharge unit 21b into the mold 30.
射出動作が終了した所定のタイミングで制御部４０は型締駆動部３９を駆動して型開動作を行う。型開動作としては、金型３０を開くとともに、進退駆動部２８によって射出装置２０を金型３０から退避させる。その後、突出装置９０により成形品を可動型３２から突出させ、図示しない取出装置により成形品を取り出す。 At a predetermined timing when the injection operation is completed, the control unit 40 drives the mold clamping drive unit 39 to perform the mold opening operation. As the mold opening operation, the mold 30 is opened, and the injection device 20 is retracted from the mold 30 by the advance / retreat drive unit 28. Then, the molded product is projected from the movable mold 32 by the projecting device 90, and the molded product is taken out by a take-out device (not shown).
以上により１サイクルでの射出成形動作が完了する。連続射出成形動作としては、連続射出成形の開始時に進退駆動部２８を駆動して射出装置２０を金型３０に近接させ、吐出部２１ｂを金型３０のキャビティに連通することと、連続射出成形の終了時に進退駆動部２８を駆動して射出装置２０を金型３０から退避させることを、それぞれ連続射出成形中に一回だけ行い、それ以外の他の動作、すなわち金型３０に対する型締動作（型締工程）、材料の射出動作（射出充填動作及び保圧動作、射出工程）、冷却動作（成形固化動作、冷却工程）、金型に対する型開動作（型開工程）、成形品の突出・取出動作（突出・取出工程）、材料の計量動作(計量工程)についてはサイクル動作として連続的に繰り返し行うことにより、成形品が順次製造される。 Thus, the injection molding operation in one cycle is completed. The continuous injection molding operation includes driving the advance / retreat drive unit 28 at the start of continuous injection molding to bring the injection device 20 close to the mold 30 and communicating the discharge unit 21b with the cavity of the mold 30, and continuous injection molding. At the end of the operation, the advance / retreat drive unit 28 is driven to retract the injection device 20 from the mold 30 only once during continuous injection molding, and other operations, that is, a mold clamping operation with respect to the mold 30 (Clamping process), Material injection operation (Injection filling and holding operation, Injection process), Cooling operation (Molding and solidifying operation, Cooling process), Mold opening operation for mold (Mold opening process), Projection of molded product -The extraction operation (protrusion / extraction process) and the material measurement operation (measurement process) are continuously repeated as a cycle operation, so that the molded products are sequentially manufactured.
本実施形態によれば、以下の効果が得られる。すなわち、例えば連続成形運転の開始時や再開時には、材料の表面だけが溶融して互いに固着した、いわゆるおこし状態となるが、計量前や計量中に、スクリュを軸方向に微小動作させる(微小の前後動作をさせる)ことで、溶融不足の樹脂が密着している状態をせん断力で引き剥がし、せん断熱により樹脂の粘度を低下させる。これにより、固着していた樹脂が溶融するため、固着していた樹脂の体積が減少して、樹脂(材料)から受けるスクリュの回転に対する抵抗力が下がり、計量トルクを低減することが可能となる。 According to the present embodiment, the following effects can be obtained. That is, for example, when starting or resuming a continuous molding operation, only the surface of the material is melted and fixed to each other, which is a so-called squeezed state. By performing the back-and-forth operation), the state where the insufficiently melted resin is in close contact is peeled off by shearing force, and the viscosity of the resin is lowered by shearing heat. As a result, the fixed resin melts, the volume of the fixed resin decreases, the resistance to rotation of the screw received from the resin (material) decreases, and the metering torque can be reduced. .
なお、塩化ビニル樹脂を材料とする場合は必要とする計量トルクが高いため、成形開始時に計量トルクが不足してスクリュが回転できないことがあるが、このような場合に、従来から行われてきた成形開始時にヒータ温度を上げて樹脂溶融を促進させる方法では、数ショット後にヒータ温度を下げても、実際のバレル温度が下がるまでにタイムラグが生じる。このタイムラグの間、必要以上に熱量を与えることになるため、塩化ビニル樹脂のように加熱で分解しやすい樹脂では望ましくない。また、スクリュが回転できたとしても、最初の数ショットの計量トルクは高めとなるため、スクリュが折損する可能性がある。これに対し、本実施形態の方法によれば、ヒータ温度を上げる必要が無く、樹脂の分解を防止することができる。また、スクリュの回転による回転方向のねじり荷重に比べ、スクリュの軸方向の前後動作による圧縮荷重の方がスクリュ強度面で有利なため、スクリュ折損を防止する効果も得られる。 When vinyl chloride resin is used as the material, the required metering torque is high. Therefore, the metering torque is insufficient at the start of molding, and the screw may not be able to rotate. In the method of increasing the heater temperature at the start of molding to promote resin melting, even if the heater temperature is lowered after several shots, a time lag occurs until the actual barrel temperature decreases. During this time lag, an amount of heat is applied more than necessary, so a resin that is easily decomposed by heating such as a vinyl chloride resin is not desirable. Even if the screw can rotate, the metering torque for the first few shots is high, and the screw may break. On the other hand, according to the method of the present embodiment, it is not necessary to raise the heater temperature, and the resin can be prevented from being decomposed. Further, since the compressive load due to the longitudinal movement of the screw in the axial direction is more advantageous in terms of screw strength than the twisting load in the rotational direction due to the rotation of the screw, the effect of preventing the screw breakage can also be obtained.
［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る射出成形装置(成形装置)１１０について、図４を参照して説明する。
[Second Embodiment]
An injection molding apparatus (molding apparatus) 110 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
図４に示す射出成形装置１１０は、押出部２０と射出部６０とが個別に構成されたいわゆる予備可塑化式の構造としたことを除き、上記第１の実施形態の射出成形装置と同様である。このため、図４において第１の実施形態と同じ部分は同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。 The injection molding apparatus 110 shown in FIG. 4 is the same as the injection molding apparatus of the first embodiment except that a so-called preliminary plasticizing structure in which the extrusion unit 20 and the injection unit 60 are individually configured. is there. For this reason, in FIG. 4, the same part as 1st Embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits detailed description.
射出成形装置１００は、予備可塑化式であり、材料を溶融・混練して送り出す押出部（押出装置、可塑化部、可塑化装置）２０と材料を計量して金型３０に射出する射出部６０とからなる射出装置８０と、金型３０を締める型締部３５と、各装置の動作を制御する制御部４０と、成形品を突き出す突出装置９０と、を備えている。 The injection molding apparatus 100 is a preliminary plasticizing type, and an injection section (extrusion apparatus, plasticizing section, plasticizing apparatus) 20 that melts, kneads and feeds the material and an injection section that measures the material and injects it into the mold 30. 60, a mold clamping unit 35 for clamping the mold 30, a control unit 40 for controlling the operation of each device, and a projecting device 90 for projecting a molded product.
押出部２０は、上記第１の実施形態における射出装置２０と同様に、可塑化バレル２１、スクリュ２４、ヒータ２５、第１スクリュ駆動部２６、及び第２スクリュ駆動部２７を備えて構成される。 The extrusion unit 20 includes a plasticizing barrel 21, a screw 24, a heater 25, a first screw driving unit 26, and a second screw driving unit 27, similarly to the injection device 20 in the first embodiment. .
射出部６０は、可塑化バレル２１の吐出部２１ｂに連通する空間６１ａを有する射出シリンダ６１と、射出シリンダ６１内に配される射出プランジャ６６（射出軸）と、射出プランジャ６６を前後動作させるプランジャ駆動部６８と、射出装置８０を金型に対して進退動作させる進退駆動部６５と、を有する構成とした。 The injection unit 60 includes an injection cylinder 61 having a space 61a communicating with the discharge unit 21b of the plasticizing barrel 21, an injection plunger 66 (injection shaft) disposed in the injection cylinder 61, and a plunger that moves the injection plunger 66 back and forth. The driving unit 68 and the advancing / retreating driving unit 65 that moves the injection device 80 back and forth with respect to the mold are used.
射出シリンダ６１は、円筒形であって押出部２０の吐出部２１ｂに連通する内部空間を有している。この内部空間に射出プランジャ６６が配されている。また、射出シリンダ６１の先端側には金型３０に連通する吐出部６１ｂが形成されている。 The injection cylinder 61 is cylindrical and has an internal space that communicates with the discharge portion 21b of the extrusion portion 20. An injection plunger 66 is disposed in this internal space. In addition, a discharge portion 61 b communicating with the mold 30 is formed on the tip side of the injection cylinder 61.
本射出成形装置１１０においては、制御部４０の制御によって進退駆動部６５が射出部６０及び押出部２０を含む射出装置８０を進退動作させる。また押出部２０の吐出部２１ｂから吐出された材料が射出シリンダ６１の先端に蓄えられながら、蓄えられた材料の圧力により射出プランジャ６６を後退させ、材料を計量する計量動作が行われる。計量後、制御部４０の制御によりプランジャ駆動部６８を駆動して射出プランジャ６６を金型方向に移動させることにより所定のタイミングで射出シリンダ６１内の先端に蓄えられた材料を吐出部６１ｂから金型３０内に射出する射出動作を行う。 In the present injection molding device 110, the advance / retreat drive unit 65 causes the injection device 80 including the injection unit 60 and the extrusion unit 20 to advance and retract under the control of the control unit 40. Moreover, while the material discharged from the discharge part 21b of the extrusion part 20 is stored in the front-end | tip of the injection cylinder 61, the injection plunger 66 is retracted with the pressure of the stored material, and the measurement operation | movement which measures material is performed. After measurement, the plunger drive unit 68 is driven under the control of the control unit 40 to move the injection plunger 66 in the mold direction, so that the material stored at the tip in the injection cylinder 61 at a predetermined timing is discharged from the discharge unit 61b. An injection operation of injecting into the mold 30 is performed.
金型３０は、射出部６０の吐出側に設けられ、固定プラテン３６に取り付けられた固定型３１と、移動プラテン３７に取り付けられた可動型３２とを備えている。固定型３１と可動型３２との間にキャビティ３３が形成されている。 The mold 30 is provided on the discharge side of the injection unit 60 and includes a fixed mold 31 attached to the fixed platen 36 and a movable mold 32 attached to the movable platen 37. A cavity 33 is formed between the fixed mold 31 and the movable mold 32.
型締部３５は、固定プラテン３６と移動プラテン３７と、一端を移動プラテン３７に連結されたトグル機構３８と、トグル機構３８を駆動して型締を行わせる型締駆動部３９と、を備えている。制御部４０の制御によって型締駆動部３９がトグル機構３８を介して移動プラテン３７を移動させることにより所定のタイミングで金型３０の開閉を行う。 The mold clamping unit 35 includes a fixed platen 36, a movable platen 37, a toggle mechanism 38 having one end coupled to the movable platen 37, and a mold clamping drive unit 39 that drives the toggle mechanism 38 to perform mold clamping. ing. The mold clamping drive unit 39 moves the moving platen 37 through the toggle mechanism 38 under the control of the control unit 40 to open and close the mold 30 at a predetermined timing.
以下、本実施形態にかかる射出成形装置１１０の動作について説明する。 Hereinafter, the operation of the injection molding apparatus 110 according to the present embodiment will be described.
射出成形装置１１０において、制御部４０は、第１の実施形態のＳＴ１乃至ＳＴ４と同様に、押出部２０を動作させる。すなわち、ヒータ２５を駆動して可塑化バレル２１を加熱し、可塑化バレル２１の温度が所定値に至った時点で、ホッパ２２を作動させ、ペレット状の樹脂材Ｒを供給するとともに、第１のスクリュ駆動部２６を制御してスクリュ２４を回転駆動させる（ＳＴ１）(計量工程の開始）。 In the injection molding apparatus 110, the control unit 40 operates the extrusion unit 20 as in ST1 to ST4 of the first embodiment. That is, the heater 25 is driven to heat the plasticizing barrel 21, and when the temperature of the plasticizing barrel 21 reaches a predetermined value, the hopper 22 is operated to supply the pellet-shaped resin material R, and the first The screw drive unit 26 is controlled to rotate the screw 24 (ST1) (start of the weighing process).
以上の動作により、押出部２０において、スクリュ２４の回転動作とヒータ２５の加熱で樹脂材Ｒが可塑化バレル２１内に引き込まれ、溶融されながら(可塑化されながら）、先端側に樹脂材Ｒが送られる。 By the above operation, the resin material R is drawn into the plasticizing barrel 21 by the rotational operation of the screw 24 and the heating of the heater 25 in the extrusion unit 20 and melted (while being plasticized), while the resin material R is on the tip side. Will be sent.
このとき回転するスクリュ２４にかかる回転抵抗力（トルク、駆動力、抵抗力、回転力）Ｔを検出し、回転抵抗力Ｔが所定値Ｔ０を超えた場合にスクリュ２４の折損を防止するため、スクリュ２４の回転を停止させる（ＳＴ２）。次に、第２のスクリュ駆動部２７を駆動してスクリュ２４を所定の回数微小に軸方向に前後動作させる（ＳＴ３）。Ｔ０は、例えば第１の実施形態と同様に設定される。 In order to detect the rotational resistance force (torque, driving force, resistance force, rotational force) T applied to the rotating screw 24 at this time and prevent the screw 24 from being broken when the rotational resistance force T exceeds a predetermined value T0, The rotation of the screw 24 is stopped (ST2). Next, the second screw driving unit 27 is driven to move the screw 24 back and forth in the axial direction minutely a predetermined number of times (ST3). For example, T0 is set in the same manner as in the first embodiment.
スクリュ２４が軸方向に微小に前後動作することにより、フライト２４ｂのエッジと可塑化バレル２１の内側面とのせん断によるせん断熱が発生するとともに、おこし状態の材料を引き剥がす。なお、前後移動のタイミングや微小の前後動作に必要な設定は、例えば第１の実施形態と同様に設定される。そして、スクリュ２４を回転し、検出される計量トルクＴが所定値Ｔ１を下回った時点で（ＳＴ４）、微小の前後動作を停止する（ＳＴ５）。このときの所定値Ｔ１は、例えば第１の実施形態と同様に設定される。この動作を繰り返し、スクリュ２４の先端側に材料を送り、吐出部２１ｂから射出シリンダ６１内に吐出する。送られた溶融材料は射出シリンダ６１内に供給される。 When the screw 24 moves slightly back and forth in the axial direction, shear heat is generated by shearing between the edge of the flight 24b and the inner side surface of the plasticizing barrel 21, and the raised material is peeled off. Note that the settings required for the timing of back and forth movement and the minute back and forth operation are set in the same manner as in the first embodiment, for example. Then, the screw 24 is rotated, and when the detected measuring torque T falls below the predetermined value T1 (ST4), the minute back-and-forth operation is stopped (ST5). The predetermined value T1 at this time is set in the same manner as in the first embodiment, for example. This operation is repeated, the material is fed to the tip end side of the screw 24, and discharged from the discharge portion 21b into the injection cylinder 61. The fed molten material is supplied into the injection cylinder 61.
吐出部２１ｂから吐出された溶融材料は射出プランジャ６６の先端へ送られる。溶融材料は、射出プランジャ６６の先端部（ノズル付近）で蓄えられ、その蓄えられた溶融材料の圧力により射出プランジャ６６は後方へ押し戻される。この射出プランジャ６６の先端部に溜められた溶融材料の圧力による、射出プランジャ６６の後退量に基づき溶融材料を計量する（計量動作）。 The molten material discharged from the discharge portion 21 b is sent to the tip of the injection plunger 66. The molten material is stored at the tip of the injection plunger 66 (near the nozzle), and the injection plunger 66 is pushed back by the pressure of the stored molten material. The molten material is measured based on the retraction amount of the injection plunger 66 due to the pressure of the molten material accumulated at the tip of the injection plunger 66 (metering operation).
所定量（計量完了位置まで）射出プランジャ６６が押し戻されたら（ＳＴ６）、計量完了となる(計量工程の終了)。 When the injection plunger 66 is pushed back by a predetermined amount (to the measurement completion position) (ST6), the measurement is completed (end of the measurement process).
また、第１の実施形態と同様に、計量動作とは別に、型締動作が行われる。例えば、制御部４０は、計量動作(計量工程）とは別に、型締駆動部３９を駆動してトグル機構３８を介して移動プラテン３７を移動することにより金型３０を閉じ、型締めを行う。 Further, as in the first embodiment, a mold clamping operation is performed separately from the weighing operation. For example, the control unit 40 drives the mold clamping drive unit 39 and moves the movable platen 37 via the toggle mechanism 38 separately from the weighing operation (metering process), thereby closing the mold 30 and clamping the mold. .
その後、プランジャ駆動部６８を駆動して射出プランジャ６６を前進させることにより、吐出部６１ｂから溶融材料を金型３０内に射出する射出動作を行う。 Thereafter, the plunger driving unit 68 is driven to advance the injection plunger 66, thereby performing an injection operation of injecting the molten material into the mold 30 from the discharge unit 61b.
射出動作が終了した所定のタイミングで制御部４０は型締駆動部３９を駆動して金型３０を開くとともに、進退駆動部６５によって射出装置８０を金型３０から退避させる。 At a predetermined timing when the injection operation is completed, the control unit 40 drives the mold clamping drive unit 39 to open the mold 30, and the advance / retreat drive unit 65 retracts the injection device 80 from the mold 30.
以上により１サイクルでの射出成形動作が完了する。連続射出成形動作としては、連続射出成形の開始時に進退駆動部６５を駆動して射出装置８０を金型３０に近接させ、吐出部６１ｂを金型３０のキャビティに連通することと、連続射出成形の終了時に進退駆動部６５を駆動して射出装置８０を金型３０から退避させることを、それぞれ連続射出成形中に一回だけ行い、それ以外の他の動作、すなわち金型３０に対する型締動作（型締工程）、材料の射出動作（射出充填動作及び保圧動作、射出工程）、冷却動作（成形固化動作、冷却工程）、金型に対する型開動作（型開工程）、成形品の突出・取出動作（突出・取出工程）、材料の計量動作(計量工程)についてはサイクル動作として連続的に繰り返し行うことにより、成形品が順次製造される。 Thus, the injection molding operation in one cycle is completed. As the continuous injection molding operation, the advance / retreat drive unit 65 is driven at the start of continuous injection molding to bring the injection device 80 close to the mold 30 and the discharge unit 61b communicates with the cavity of the mold 30, and continuous injection molding is performed. At the end of the operation, the advance / retreat drive unit 65 is driven to retract the injection device 80 from the mold 30 only once during continuous injection molding, and other operations, that is, a mold clamping operation with respect to the mold 30 (Clamping process), Material injection operation (Injection filling and holding operation, Injection process), Cooling operation (Molding and solidifying operation, Cooling process), Mold opening operation for mold (Mold opening process), Projection of molded product -The extraction operation (protrusion / extraction process) and the material measurement operation (measurement process) are continuously repeated as a cycle operation, so that the molded products are sequentially manufactured.
このようなプランジャ式の射出成形装置１１０においても、スクリュ２４を軸方向に前後動作させてバレル２１内にせん断を作用させることで、密着状態の樹脂材料を剥がすとともにせん断熱で溶融を促進させ、上記第１の実施形態と同様の効果が得られる。 Also in such a plunger type injection molding apparatus 110, the screw 24 is moved back and forth in the axial direction to cause shearing in the barrel 21, thereby peeling the resin material in a close contact state and promoting melting with shear heat, The same effect as the first embodiment can be obtained.
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、上記の実施形態では、材料は熱可塑性樹脂としたが、これに限らない。例えば、アラミド、ボロン、金属、セラミクス、カーボン、ガラス等の材料でもよい。また、材料の形態はペレット状に限定されず、例えば粉末状、粒状、チップ状等、他の形態であってもよい。 In addition, this invention is not limited to said each embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible. For example, in the above embodiment, the material is a thermoplastic resin, but is not limited thereto. For example, materials such as aramid, boron, metal, ceramics, carbon, and glass may be used. Moreover, the form of material is not limited to a pellet form, For example, other forms, such as a powder form, a granule, a chip form, may be sufficient.
例えば制御方法としては上記以外に次のような制御方法も考えられる。例えばスクリュを回転させる前にスクリュを軸方向に微小に前後動作させる微小軸動作を行ってもよい。スクリュの回転動作を開始し、計量トルクが規定の基準値（予め定められた基準値、所定値）を超えた場合に、スクリュの軸方向の微小の前後動作を実施することとしてもよい。あるいは、スクリュの回転動作中に前記スクリュを軸方向に微小に前後動作させてもよい。つまり、材料の溶融に起因するスクリュの回転動作と、せん断発生用のスクリュの軸方向の微小の前後動作とを同時に実施するように設定することも可能である。あるいはスクリュの軸方向の微小の前後動作中にスクリュにかかる抵抗力を検出し、検出した抵抗力が所定値（例えばＴ１）以下または未満となった時に、スクリュの軸方向の微小の前後動作を停止し、スクリュの回転動作を開始するようにしてもよい。この他、スクリュ２４を軸方向へ微小に前後動作させる時の圧力（スクリュを前後へ押出す圧力）を測定し、移動に伴い上昇していく前記圧力が変化した(例えば下がった）場合に、樹脂の密着状態が解消したと判断してスクリュを回転するように制御することも可能である。 For example, as a control method, the following control method can be considered in addition to the above. For example, you may perform the micro axis | shaft operation | movement which moves a screw minutely back and forth to an axial direction before rotating a screw. When the rotating operation of the screw is started and the metering torque exceeds a prescribed reference value (predetermined reference value, predetermined value), a minute back-and-forth operation in the axial direction of the screw may be performed. Alternatively, the screw may be slightly moved back and forth in the axial direction during the rotation of the screw. In other words, it is possible to set so that the rotational operation of the screw due to the melting of the material and the minute back-and-forth motion in the axial direction of the screw for shear generation are performed simultaneously. Alternatively, when the resistance force applied to the screw is detected during the minute axial back-and-forth operation of the screw, and the detected resistance force becomes less than or less than a predetermined value (for example, T1), the minute axial back-and-forth operation of the screw is performed. You may make it stop and start rotation operation of a screw. In addition, when the pressure when the screw 24 is slightly moved back and forth in the axial direction (pressure to push the screw back and forth) is measured, and the pressure that rises with movement changes (for example, decreases), It is also possible to control to rotate the screw based on the judgment that the resin contact state has been eliminated.
なお、射出軸の構造上、樹脂を射出する方向に対して後退方向への動作は強度的に弱いため、後退方向へ移動する時には、射出圧力にリミットを掛けるか、あるいはせん断用の軸方向の動作は前進方向のみに制限するようにしてもよい。 In addition, due to the structure of the injection shaft, the operation in the backward direction is weak in strength relative to the direction of injecting the resin, so when moving in the backward direction, the injection pressure is limited or the axial direction for shearing The operation may be limited only in the forward direction.
パージ動作でない時には、計量した樹脂がスクリュ前方に蓄積するため、スクリュの軸方向への微小動作を前進方向に行なうと、スクリュを押出す圧力が高くなってしまう。この場合には、後退方向のみに制限するように制御してもよい。 When the purge operation is not performed, the measured resin accumulates in front of the screw. Therefore, if the micro operation in the axial direction of the screw is performed in the forward direction, the pressure for extruding the screw becomes high. In this case, control may be performed so as to limit only in the backward direction.
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。また、各部の具体的構成や、各工程における具体的な制御手順等は、上記実施形態に例示したものに限られるものではなく適宜変更可能である。さらに、上記実施形態の構成要件のうち一部を省略しても本発明を実現可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. In addition, the specific configuration of each part, the specific control procedure in each process, and the like are not limited to those illustrated in the above embodiment, and can be changed as appropriate. Furthermore, the present invention can be realized even if some of the constituent features of the above-described embodiment are omitted.
１０…射出成形装置（成形装置）、２０…射出装置（押出装置、押出部）、２１…可塑化バレル、２１ｂ…吐出部、２２…ホッパ、２４…スクリュ、２４ａ…軸体、２４ｂ…フライト、２４ｃ…エッジ、２５…ヒータ、２６…第１のスクリュ駆動部、２７…第２のスクリュ駆動部、２８…進退駆動部、２９…トルク検出器、３０…金型、３１…固定型、３２…可動型、３５…型締部（型締装置）、３６…固定プラテン、３７…移動プラテン、３８…トグル機構、３９…型締駆動部、４０…制御部、６０…射出部、６１…射出シリンダ、６１ｂ…吐出部、６２…射出スクリュ、６３…回転駆動部、６４…軸駆動部、６５…進退駆動部、６６…射出プランジャ、６８…プランジャ駆動部、８０…射出装置、１１０…射出成形装置(成形装置）。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Injection molding apparatus (molding apparatus), 20 ... Injection apparatus (extrusion apparatus, extrusion part), 21 ... Plasticizing barrel, 21b ... Discharge part, 22 ... Hopper, 24 ... Screw, 24a ... Shaft body, 24b ... Flight, 24c ... an edge, 25 ... a heater, 26 ... a first screw drive unit, 27 ... a second screw drive unit, 28 ... an advance / retreat drive unit, 29 ... a torque detector, 30 ... a mold, 31 ... a fixed die, 32 ... Movable mold, 35 ... clamping unit (clamping device), 36 ... fixed platen, 37 ... moving platen, 38 ... toggle mechanism, 39 ... mold clamping drive unit, 40 ... control unit, 60 ... injection unit, 61 ... injection cylinder , 61b ... discharge unit, 62 ... injection screw, 63 ... rotational drive unit, 64 ... shaft drive unit, 65 ... advance / retreat drive unit, 66 ... injection plunger, 68 ... plunger drive unit, 80 ... injection device, 110 ... injection molding device (Molding equipment).
Claims (7)
前記バレル内に配されたスクリュと、
前記スクリュを回転させる回転駆動部と、
前記スクリュを軸方向に動作させる軸動駆動部と、を備え、
前記軸動駆動部は、前記スクリュが前記材料から受ける抵抗力が所定値を超えたときに、前記スクリュの回転が停止している状態で、前記スクリュを軸方向に動作させ前記バレルの内側にせん断力を作用させることを特徴とする計量装置。 A barrel containing the material inside,
A screw arranged in the barrel;
A rotation drive for rotating the screw;
And a axial driving driver to operate in the axial direction the screw,
The axial drive unit moves the screw in the axial direction while the rotation of the screw is stopped when the resistance force received by the screw from the material exceeds a predetermined value. A measuring device characterized by applying a shearing force .
前記バレル内に配されたスクリュと、
前記スクリュを回転させる回転駆動部と、
前記スクリュを軸方向に動作させる軸動駆動部と、を備え、
前記軸動駆動部は、前記スクリュが前記材料から受ける抵抗力が所定値を超えたときに、前記スクリュの回転が停止している状態で、前記スクリュを軸方向に動作させ前記バレルの内側にせん断力を作用させることを特徴とする可塑化装置。 A barrel containing the material inside,
A screw arranged in the barrel;
A rotation drive for rotating the screw;
And a axial driving driver to operate in the axial direction the screw,
The axial drive unit moves the screw in the axial direction while the rotation of the screw is stopped when the resistance force received by the screw from the material exceeds a predetermined value. A plasticizer characterized by applying a shearing force .
前記バレル内に配されたスクリュと、
前記スクリュを回転させる回転駆動部と、
前記スクリュを軸方向に動作させる軸動駆動部と、を備え、
前記軸動駆動部は、前記スクリュが前記材料から受ける抵抗力が所定値を超えたときに、前記スクリュの回転が停止している状態で、前記スクリュを軸方向に動作させ前記バレルの内側にせん断力を作用させることを特徴とする射出装置。 A barrel containing the material inside,
A screw arranged in the barrel;
A rotation drive for rotating the screw;
And a axial driving driver to operate in the axial direction the screw,
The axial drive unit moves the screw in the axial direction while the rotation of the screw is stopped when the resistance force received by the screw from the material exceeds a predetermined value. An injection device characterized by applying a shearing force .
前記バレル内に配されたスクリュと、
前記スクリュを回転させる回転駆動部と、
前記スクリュを軸方向に動作させる軸動駆動部と、を備え、
前記軸動駆動部は、前記スクリュが前記材料から受ける抵抗力が所定値を超えたときに、前記スクリュの回転が停止している状態で、前記スクリュを軸方向に動作させ前記バレルの内側にせん断力を作用させることを特徴とする成形装置。 A barrel containing the material inside,
A screw arranged in the barrel;
A rotation drive for rotating the screw;
And a axial driving driver to operate in the axial direction the screw,
The axial drive unit moves the screw in the axial direction while the rotation of the screw is stopped when the resistance force received by the screw from the material exceeds a predetermined value. A molding apparatus characterized by applying a shearing force .
前記材料を可塑化する際に、前記スクリュが前記材料から受ける抵抗力が所定値を超えたときに、前記スクリュの回転が停止している状態で、前記スクリュを軸方向に動作させ前記バレルの内側にせん断力を作用させることを特徴とする成形品の製造方法。 A screw disposed in a barrel that accommodates the material is rotated to plasticize the material, and the material is weighed based on the resistance force received from the plasticized material, and the weighed material is placed in the mold. A method of manufacturing a molded product by manufacturing a molded product by injecting into
When plasticizing the material, when the resistance force received by the screw from the material exceeds a predetermined value, the screw is operated in the axial direction in a state where the rotation of the screw is stopped . A method for producing a molded product, characterized by applying a shearing force to the inside.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013219555A JP6186243B2 (en) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | Metering device, plasticizing device, injection device, molding device, and method of manufacturing molded product |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013219555A JP6186243B2 (en) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | Metering device, plasticizing device, injection device, molding device, and method of manufacturing molded product |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015080898A JP2015080898A (en) | 2015-04-27 |
| JP6186243B2 true JP6186243B2 (en) | 2017-08-23 |
Family
ID=53011772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013219555A Active JP6186243B2 (en) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | Metering device, plasticizing device, injection device, molding device, and method of manufacturing molded product |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6186243B2 (en) |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6011608B2 (en) * | 1978-09-29 | 1985-03-27 | 日精樹脂工業株式会社 | Purging method for injection molding machine |
| JPH074841B2 (en) * | 1987-12-25 | 1995-01-25 | ファナック株式会社 | Drive system abnormality detection device for injection molding machine |
| JPH0226722A (en) * | 1988-07-18 | 1990-01-29 | Toyo Mach & Metal Co Ltd | Injection apparatus of injection molding machine |
| JPH02164515A (en) * | 1988-12-19 | 1990-06-25 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Back pressure control method of injection molding machine |
| JP2759476B2 (en) * | 1989-02-18 | 1998-05-28 | ファナック株式会社 | Injection molding machine |
| JPH07156228A (en) * | 1993-12-02 | 1995-06-20 | Nippon Tekunika Kk | Injection molding device |
| JP3192345B2 (en) * | 1995-03-10 | 2001-07-23 | 株式会社日本製鋼所 | Metal injection molding machine weighing method |
| CN1059626C (en) * | 1996-07-05 | 2000-12-20 | 华南理工大学 | Electromagnetic polymer dynamic injection forming method and apparatus thereof |
| JP3232035B2 (en) * | 1997-12-05 | 2001-11-26 | 日精樹脂工業株式会社 | Control method of screw type injection device |
| WO2005007382A1 (en) * | 2003-07-17 | 2005-01-27 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Molding method, purging method, and molding machine |
-
2013
- 2013-10-22 JP JP2013219555A patent/JP6186243B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2015080898A (en) | 2015-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6758312B2 (en) | Injection molding system and parts manufacturing method | |
| JP5846998B2 (en) | Plasticizing device, injection device, injection molding device, extruder, and method for producing molded product | |
| TWI522227B (en) | Injection molding machine | |
| JP6634196B2 (en) | Molding machine and part molding method | |
| KR102269352B1 (en) | Injection molding machine | |
| TWI583528B (en) | Injection molding machine | |
| JP4146509B1 (en) | Injection molding machine and injection molding method using the same | |
| JP6186243B2 (en) | Metering device, plasticizing device, injection device, molding device, and method of manufacturing molded product | |
| US10213947B2 (en) | Injection device and resin injection method | |
| CN114953383A (en) | Injection molding machine | |
| TWI583527B (en) | Injection molding machine | |
| CN106626242A (en) | One-time plastic molding mold | |
| JP6054215B2 (en) | Injection molding machine and setting support device for injection molding machine | |
| JP2009006526A (en) | Preplasticization injection molding machine | |
| JP2612087B2 (en) | Injection molding machine | |
| CN106626320A (en) | Hot melting device | |
| CN107511976A (en) | A kind of injection molding of rubber system with vertical injection molding machine | |
| JP4996365B2 (en) | Pre-plastic injection molding equipment | |
| JP2024090802A (en) | Control device, and injection molding device | |
| JP3996476B2 (en) | How to eject the ejector pin | |
| JP4736500B2 (en) | Pre-plastic injection molding method and apparatus | |
| CN107775869A (en) | A kind of injection molding of rubber system with horizontal injection press | |
| CN107791445A (en) | A kind of injection molding of rubber system with vertical injection molding machine | |
| CN106626235A (en) | Injection molding glue forming device | |
| JP2006205186A (en) | Device and method for injecting molten material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160808 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170406 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170418 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170612 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170704 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170731 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6186243 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R157 | Certificate of patent or utility model (correction) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R157 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |