JPH0356144B2 - - Google Patents

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JPH0356144B2
JPH0356144B2 JP60296388A JP29638885A JPH0356144B2 JP H0356144 B2 JPH0356144 B2 JP H0356144B2 JP 60296388 A JP60296388 A JP 60296388A JP 29638885 A JP29638885 A JP 29638885A JP H0356144 B2 JPH0356144 B2 JP H0356144B2
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injection
speed
quality
filling
molding
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はダイカストマシンやプラスチツク用射
出成形機等の射出成形装置において成形品の良否
を射出工程中に判別する成形品の良否判別方法に
関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for determining the quality of a molded product during the injection process in an injection molding apparatus such as a die casting machine or a plastic injection molding machine. It is.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ダイカストマシンやプラスチツク用射出成形機
等の射出成形装置において、型締された金型のキ
ヤビテイ内へは、溶湯または溶融樹脂が射出さ
れ、これらの溶融物が固化することによつて成形
品が得られる。
In injection molding equipment such as die casting machines and plastic injection molding machines, molten metal or molten resin is injected into the cavity of a clamped mold, and the molded product is obtained by solidifying the molten material. It will be done.

このような射出動作においては、溶融物がプラ
ンジヤ等で押出されるときに空気が巻き込まれて
キヤビテイ内へ侵入し、溶融物中に混在すること
があり、この結果、成形品中に巣が発生して品質
を低下させるという問題があつた。
In such injection operations, when the molten material is extruded by a plunger, air may be drawn into the cavity and enter the cavity, where it may be mixed in the molten material, resulting in the formation of cavities in the molded product. There was a problem that the quality deteriorated.

そこで従来、成形品にX線を当て、密度による
X線の透過吸収差によつて巣の有無を検査するX
線検査や、成形品に超音波を送りその反射音を受
信することによつて巣の有無を検査する超音波検
査等を用いて成形品の良否を判別していた。しか
しながら、このような従来の成形良否判別方法に
おいては、必ずしも満足した判別結果が期待でき
ないばかりでなく、射出工程の後の工程で検査が
行なわれるために、不良品が多発した場合の対策
が遅れたり、あるいは製造ロツト別の不良品発生
率が把握しにくいという問題があつた。
Conventionally, X-rays were applied to the molded product and the presence or absence of cavities was inspected based on the difference in transmission and absorption of X-rays depending on the density.
The quality of molded products has been determined using line inspections and ultrasonic tests that test for the presence of cavities by sending ultrasonic waves to the molded product and receiving the reflected sound. However, with these conventional molding quality determination methods, it is not always possible to expect a satisfactory determination result, and since the inspection is performed after the injection process, countermeasures are delayed when a large number of defective products occur. There were also problems in that it was difficult to grasp the incidence of defective products by manufacturing lot.

そこで従来、射出開始時における加速度の大き
さや、低速射出から高速射出への切替に要する時
間などを測定して成形の良否を判別する方法が試
みられている。第4図はこれを説明するために示
すダイカストマシンにおける射出開始から充填完
了までの時間と射出速度および射出圧力との関係
線図であつて、曲線L1は、横軸に時間t、縦軸
に射出速度vをとつて示す曲線であり、また曲線
L2は、横軸に時間t、縦軸に射出圧力Pをとつ
て示す曲線である。図において、射出速度vは、
射出開始後、立上り角度θで示す加速度により低
速射出速度v1になり、t0点において高速射出に切
替えられて速度v2まで加速されたのち停止する。
また、射出圧力は、高速射出に切替えられたのち
溶湯の射出が開始されると圧力P0となり、充填
開始から充填完了までの時間t2の間に圧力P1まで
加圧される。そして、従来の成形良否判別方法に
おいては、上記立上り角度θと、高速射出への切
替に要する時間t1、充填に要する時間t2を管理値
として用いていた。
Therefore, conventional methods have been attempted to determine the quality of molding by measuring the magnitude of acceleration at the start of injection, the time required to switch from low-speed injection to high-speed injection, and the like. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the time from the start of injection to the completion of filling in a die-casting machine, the injection speed, and the injection pressure, shown in order to explain this, and the curve L1 shows time t on the horizontal axis and time t on the vertical axis. This is a curve shown by taking the injection speed v into
L 2 is a curve with time t plotted on the horizontal axis and injection pressure P plotted on the vertical axis. In the figure, the injection speed v is
After the start of injection, the speed becomes low injection speed v 1 due to the acceleration indicated by the rising angle θ, and at point t 0 the injection speed is switched to high speed injection and is accelerated to speed v 2 before stopping.
Further, the injection pressure becomes pressure P 0 when injection of molten metal is started after switching to high-speed injection, and is increased to pressure P 1 during time t 2 from the start of filling to the completion of filling. In the conventional molding quality determination method, the rise angle θ, the time t 1 required for switching to high-speed injection, and the time t 2 required for filling are used as control values.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、このような従来の成形良否判別
方法に用いられる管理値θ、t1、t2はいずれも平
均値であるため、第4図に対応しこれとすべて同
符号を付して第5図に示すように、速度vや圧力
Pにハンチングがある場合でも出力が同じかある
いはほとんど同じであつて、この値によつて成形
品の良否を判別することはきわめて困難であつ
た。このことは、前記空気の巻込みが品質不良の
原因となることが多いことと、空気の巻込みの結
果現われる現象としてはプランジヤのハンチング
が主であることから考えると、従来の方法では成
形品の良否を判別する方法としては不充分であつ
た。
However, since the control values θ, t 1 , and t 2 used in such conventional molding quality determination methods are all average values, they are shown in FIG. As shown in FIG. 2, even when there is hunting in the velocity v or the pressure P, the output is the same or almost the same, and it is extremely difficult to judge the quality of the molded product based on these values. This is because the entrainment of air often causes quality defects, and the main phenomenon that occurs as a result of air entrainment is hunting of the plunger. It was insufficient as a method to determine the quality of the product.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

そこで、第4図に示す射出速度曲線L1と成形
品の品質との関係を鋭意研究した結果、第4図に
符号L3で示す加圧完了前におけるプランジヤの
運動が各シヨツトごとに微妙に異なることに着目
し、この間におけるプランジヤの速度変化状態を
監視することにより成形の良否を判別するに際し
て、射出速度がほぼ0になつたときの射出速度曲
線に表われるハンチングの無し有りまたはその数
が少ないか多いかによつて成形品の良否を判別す
るようにした。
Therefore, as a result of intensive research into the relationship between the injection speed curve L1 shown in Figure 4 and the quality of the molded product, we found that the movement of the plunger before the completion of pressurization, indicated by the symbol L3 in Figure 4, varies slightly for each shot. Focusing on the difference, when determining the quality of molding by monitoring the speed change state of the plunger during this period, it is possible to determine the presence or absence of hunting or the number of hunting that appears on the injection speed curve when the injection speed becomes almost 0. The quality of the molded product is judged based on whether it is small or large.

〔作用〕[Effect]

こうすることにより、キヤビテイ内へ空気が巻
込まれない場合には、加圧完了近くにおける射出
速度曲線にハンチングが現われないが、空気が巻
込まれるとこの曲線にハンチングが現われ、巻込
み量が多いほど、ハンチングの回数が多くなるの
で、これを監視することによつて成形品の良否が
判別される。
By doing this, if no air is drawn into the cavity, hunting will not appear on the injection speed curve near the completion of pressurization, but if air is drawn in, hunting will appear on this curve, and the larger the amount of entrainment, the more hunting will appear on this curve. Since the number of hunting increases, the quality of the molded product can be determined by monitoring this.

〔実施例〕〔Example〕

第1図ないし第3図は本発明に係る成形良否判
別方法を説明するために示す図であつて、第1図
はダイカストマシンの概略構成図と成形良否判別
装置のブロツク図、第2図a,b,cはダイカス
トマシンにおける射出プランジヤの射出時間と射
出速度およびストロークとの関係線図を示し、第
2図aは空気の巻込量が少ない場合の線図、第2
図bは空気の巻込量が中ぐらいの場合の線図、第
2図cは空気の巻込量が多い場合の線図、第3図
は第2図a,b,cにそれぞれ対応して示す充填
完了点直前の信号位置数個とその信号位置におけ
る射出プランジヤの前進速度の逆数との関係線図
である。図において、ダイカストマシンは固定プ
ラテン1に装着された固定金型1aと、可動プラ
テン2に装着されて固定金型1aに対し遠近方向
へ進退することにより型締、型開される可動金型
2aとを備えており、型締された両金型1a,2
aの分割面3の両側には、キヤビテイ4が形成さ
れている。固定プラテン1のスリーブ孔には、注
湯口5aを有する射出スリーブ5が挿入されてお
り、その内孔とキヤビテイ4とは金型1a,2a
に設けたスリーブ1bとゲート6とを介して連通
されている。7は射出スリーブ5と同心状に配設
された射出シリンダであつて、その油圧で進退す
るピストンロツド8にはプランジヤ9がカツプリ
ング10を介して連結されており、このプランジ
ヤ9の頭部であるプランジヤチツプ11は、射出
スリーブ5の内孔に進退自由に嵌合されている。
このように構成されていることにより、図示の状
態において、注湯口5aから射出スリーブ5内へ
溶湯12を供給して射出シリンダ7の油圧でピス
トンロツド8を前進させると、プランジヤチツプ
11が射出スリーブ5内とスリーブ1b内とで前
進し、溶湯12が押出されてゲート6を介しキヤ
ビテイ4内へ射出される。キヤビテイ4内へ溶湯
12が充填され終つたら、さらに押し続ける射出
シリンダ7の作用による押圧力によつてキヤビテ
イ4内の溶湯はさらに押されて押湯作用を受け、
キヤビテイ4内の溶湯はより緻密になつて充填が
完了する。その後、溶湯の固化、冷却を待ち、型
開して固化した鋳造品をキヤビテイ4から押出
す。
1 to 3 are diagrams shown to explain the molding quality determination method according to the present invention, in which FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a die-casting machine, a block diagram of a molding quality determination device, and FIG. 2a , b, and c show relationship diagrams between the injection time, injection speed, and stroke of the injection plunger in a die-casting machine.
Figure b corresponds to the diagram when the amount of air entrainment is medium, Figure 2 c corresponds to the diagram when the amount of air entrained is large, and Figure 3 corresponds to Figures 2 a, b, and c. FIG. 3 is a relationship diagram between several signal positions immediately before the filling completion point and the reciprocal of the forward speed of the injection plunger at the signal positions. In the figure, the die casting machine includes a fixed mold 1a mounted on a fixed platen 1, and a movable mold 2a mounted on a movable platen 2, which is clamped and opened by moving forward and backward with respect to the fixed mold 1a. Both molds 1a and 2 are clamped.
Cavities 4 are formed on both sides of the dividing surface 3 of a. An injection sleeve 5 having a pouring port 5a is inserted into the sleeve hole of the fixed platen 1, and the inner hole and the cavity 4 are connected to the molds 1a and 2a.
The sleeve 1b and the gate 6 are connected to each other. Reference numeral 7 denotes an injection cylinder arranged concentrically with the injection sleeve 5, and a plunger 9 is connected to a piston rod 8, which moves forward and backward by hydraulic pressure, via a coupling 10. The tip 11 is fitted into the inner hole of the injection sleeve 5 so that it can move forward and backward.
With this configuration, in the illustrated state, when the molten metal 12 is supplied from the pouring port 5a into the injection sleeve 5 and the piston rod 8 is advanced by the hydraulic pressure of the injection cylinder 7, the plunger tip 11 moves into the injection sleeve 5. The molten metal 12 is pushed out and injected into the cavity 4 through the gate 6. Once the molten metal 12 has been filled into the cavity 4, the molten metal in the cavity 4 is further pushed by the pressing force of the injection cylinder 7, which continues to press, and is subjected to a feeder action.
The molten metal in the cavity 4 becomes more dense and filling is completed. Thereafter, the molten metal is allowed to solidify and cool, and then the mold is opened and the solidified cast product is extruded from the cavity 4.

このように構成されて動作するダイカストマシ
ンには、全体を符号20で示す成形良否判別装置
が付設されている。すなわち、前記カツプリング
10には、ピストンロツド8と平行しこれと一体
的に進退する磁気スケール21が固定されてお
り、この磁気スケール21には、演算器22に電
気接続された磁気ヘツド23がマシンベース側に
固定されて対向している。そして、磁気ヘツド2
3が、磁気スケール21が1mm移動するたび、す
なわちプランジヤチツプ11のストロークst1mm
ごとに信号を発して演算器22へ伝送するように
構成されている。また、演算器22には、電流を
流すことにより固有振動数で発振する水晶発振器
24が電気接続されており、さらに演算器22に
はモニタ装置25が電気接続されている。
A die-casting machine constructed and operated in this manner is equipped with a molding quality determining device, generally designated by the reference numeral 20. That is, a magnetic scale 21 is fixed to the coupling 10 in parallel with the piston rod 8 and moves forward and backward integrally therewith, and a magnetic head 23 electrically connected to a computing unit 22 is attached to the machine base. They are fixed on the sides and facing each other. And magnetic head 2
3 is the stroke st1mm of the plunger tip 11 every time the magnetic scale 21 moves 1mm.
It is configured to generate a signal and transmit it to the arithmetic unit 22 at each time. Further, a crystal oscillator 24 that oscillates at a natural frequency by passing a current is electrically connected to the arithmetic unit 22, and a monitor device 25 is further electrically connected to the arithmetic unit 22.

このように構成されていることにより、溶湯1
2をキヤビテイ4内へ射出するためにプランジヤ
9を前進させると、磁気スケール21が移動し、
これに対向する磁気ヘツド23が、磁気スケール
21の1mmごとに信号を発し、プランジヤチツプ
11の1mmごとのストロークstを演算器に入力す
る。また、水晶発振器24に電流を流すと固有振
動数で発振し演算器22へ入力する。この結果、
演算器22ではプランジヤチツプ11が1mm移動
する時間が演算され、モニタ装置25には、第2
図aに符号L4で示す時間−速度線図が表示され
る。すなわち、第2図aにおいて、曲線L4は、
射出開始から充填を完了して製品が取出されるま
でにおけるプランジヤチツプ11のストローク1
mmごとの速度を示すものであつて、第4図、第5
図と同じくt0は高速射出への切替点を示してい
る。また、t3は最終直前信号パルス位置を示して
おり、t4は最終信号パルス位置すなわち押湯作用
も終つた充填完了位置を示している。t1、v1、v2
は第4図、第5図の場合と同じである。さらに曲
線L5は時間−ストローク曲線を示している。第
2図aは空気の巻込みが少ない場合を示してお
り、図から明らかなように、充填完了直前t3から
充填完了t4までの間にハンチングがない。第2図
bは空気の巻込み量が中ぐらいの場合を示してお
り、t3からt4までの間に符号Hで示すハンチング
が見られる。また第2図cは空気の巻込み量が多
い場合を示しており、例えば、t3からt4までの間
にハンチングHが3回見られる。このようにモニ
タ装置25によつて充填完了直前t3から充填完了
t4までの速度曲線を監視しておれば空気の巻込量
を知ることができ、成形の良否が判別できる。な
おt4点以降のハンチングは、製品取出時の状態を
示している。
With this configuration, the molten metal 1
When the plunger 9 is advanced to inject 2 into the cavity 4, the magnetic scale 21 moves,
A magnetic head 23 facing this generates a signal every 1 mm of the magnetic scale 21, and inputs a stroke st of the plunger tip 11 every 1 mm to a computing unit. Furthermore, when a current is passed through the crystal oscillator 24, it oscillates at a natural frequency and is input to the arithmetic unit 22. As a result,
The computing unit 22 computes the time it takes for the plunger tip 11 to move 1 mm, and the monitor device 25 displays the second
A time-velocity diagram indicated by the symbol L4 is displayed in diagram a. That is, in FIG. 2a, the curve L 4 is
Stroke 1 of the plunger tip 11 from the start of injection to the time when filling is completed and the product is taken out
Figures 4 and 5 show the speed per mm.
As in the figure, t 0 indicates the switching point to high-speed injection. Further, t 3 indicates the last last signal pulse position, and t 4 indicates the final signal pulse position, that is, the filling completion position where the feeder action has also ended. t1 , v1 , v2
is the same as in FIGS. 4 and 5. Furthermore, curve L5 shows a time-stroke curve. FIG. 2a shows a case where there is little air entrainment, and as is clear from the figure, there is no hunting between t3 just before the completion of filling and t4 when the filling is completed. FIG. 2b shows a case where the amount of air entrainment is medium, and hunting indicated by symbol H is seen between t 3 and t 4 . Further, FIG. 2c shows a case where there is a large amount of air entrained; for example, hunting H is observed three times between t 3 and t 4 . In this way, the monitoring device 25 indicates that filling is completed from t3 just before filling is completed.
By monitoring the speed curve up to t4 , it is possible to know the amount of air entrained and determine whether the molding is good or bad. Note that the hunting after point t4 indicates the state at the time of product removal.

第3図は横軸に充填完了点直前における数個の
信号位置をとり、縦軸に射出プランジヤの前進速
度の逆数1/v(sec/mm)をとつてこの前進速度
の逆数を図表化したものであつて、この図表化さ
れた線図と、この図表の縦軸、横軸とで囲まれた
部分の面積を比較することによつて成形品の良否
を判別するものである。図において実線は第2図
a、点線は第2図b、鎖線は第2図cにそれぞれ
対応する線図を示している。図から明らかなよう
に空気の巻込量が多いほど、線図と縦軸、横軸と
で囲まれた3角形状の面積が大きくなり、この面
積の大小を比較することによつて空気の巻込量を
知ることができる。
In Figure 3, the horizontal axis represents several signal positions just before the filling completion point, and the vertical axis represents the reciprocal of the forward speed of the injection plunger, 1/v (sec/mm). The quality of the molded product is determined by comparing the area of the area surrounded by the graph and the vertical and horizontal axes of the graph. In the figures, solid lines indicate diagrams corresponding to FIG. 2a, dotted lines correspond to FIG. 2b, and chain lines correspond to FIG. 2c, respectively. As is clear from the figure, the larger the amount of air entrained, the larger the area of the triangular shape surrounded by the line, the vertical axis, and the horizontal axis. You can know the amount of entrainment.

このようにして充填完了直前の速度変化を監視
することによつて成形良否が判別できるととも
に、いわゆるシヨツクレスシヨツトと呼ばれる衝
撃のない射出が行なわれるように監視することが
できる。なお、本実施例は本発明をダイカストマ
シンに実施した例を示したがプラスチツク用射出
成形機にも同様に実施することができる。
In this manner, by monitoring the speed change immediately before the completion of filling, it is possible to determine whether the molding is good or not, and it is also possible to monitor to ensure that injection is performed without impact, a so-called shotless shot. Although this embodiment shows an example in which the present invention is applied to a die-casting machine, it can be similarly applied to a plastic injection molding machine.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明により明らかなように、本発明によ
れば成形良否判別方法として、キヤビテイ内へ溶
融物が充填され終る直前から充填完了までの間に
おける射出プランジヤの速度変化状態を監視する
に際して、射出速度がほぼ0になつたときの射出
速度曲線に表われるハンチングの無し有りまたは
その数が少ないか多いかによつて、成形の良否を
判別するという方法をとることにより、成形品に
対する空気などの巻込み状態を確実に見つけるこ
とができ、かつ、1シヨツト完了ごとに成形の良
否を適切に判別することができるので、不良品の
発生時における対策が迅速かつ適切に行なわれ、
不良品の発生率が減少する。
As is clear from the above explanation, according to the present invention, as a method for determining the quality of molding, the injection speed is By adopting a method that determines the quality of molding based on the presence or absence of hunting that appears in the injection speed curve when the Since the condition can be detected reliably and the quality of molding can be appropriately determined after each shot is completed, countermeasures can be taken quickly and appropriately in the event of defective products.
The incidence of defective products is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図ないし第3図は本発明に係る成形良否判
別方法を説明するための図を示し、第1図はダイ
カストマシンの概略構成図と成形良否判別装置の
ブロツク図、第2図a,b,cはダイカストマシ
ンにおける射出プランジヤの射出時間と射出速度
およびストロークとの関係線図を示し、第2図a
は空気の巻込量が少ない場合の線図、第2図bは
空気の巻込量が中ぐらいの場合の線図、第2図c
は空気の巻込量が多い場合の線図、第3図は第2
図a,b,cにそれぞれ対応して示す充填完了点
直前の信号位置数個とその信号位置における射出
プランジヤの前進速度の逆数との関係線図、第4
図は従来における成形良否判別方法を説明するた
めに示す射出開始から充填完了までの時間を射出
速度および射出圧力との関係線図、第5図は同じ
く空気を巻込んだ場合における曲線を第4図に対
応して示す関係線図である。 1a……固定金型、2a……可動金型、4……
キヤビテイ、11……プランジヤチツプ、12…
…溶湯、20……成形良否判別装置、21……磁
気スケール、22……演算器、23……磁気ヘツ
ド、24……水晶発振器、25……モニタ装置、
L4……プランジヤチツプのストローク1mmごと
の速度線図。
Figures 1 to 3 are diagrams for explaining the molding quality determination method according to the present invention, and Figure 1 is a schematic configuration diagram of a die casting machine and a block diagram of a molding quality determination device, and Figures 2a and b , c shows the relation diagram between the injection time, injection speed and stroke of the injection plunger in the die-casting machine, and Fig. 2a
is the diagram when the amount of air entrainment is small, Figure 2b is the diagram when the amount of air entrainment is medium, and Figure 2c is the diagram when the amount of air entrainment is medium.
Figure 3 shows the diagram when the amount of air entrained is large.
A fourth relationship diagram between several signal positions immediately before the filling completion point and the reciprocal of the forward speed of the injection plunger at the signal positions shown corresponding to figures a, b, and c, respectively.
The figure is a relationship diagram of the time from the start of injection to the completion of filling, shown in order to explain the conventional molding quality determination method, and the injection speed and injection pressure. It is a relationship diagram shown corresponding to the figure. 1a...Fixed mold, 2a...Movable mold, 4...
Cavity, 11... Plunger tip, 12...
... Molten metal, 20 ... Molding quality determination device, 21 ... Magnetic scale, 22 ... Arithmetic unit, 23 ... Magnetic head, 24 ... Crystal oscillator, 25 ... Monitor device,
L 4 ... Speed diagram for each 1 mm stroke of the plunger tip.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 キヤビテイ内へ溶融物が充填され終る直前か
ら充填完了までの間における射出プランジヤの速
度変化状態を監視することによつて成形品の良否
を判別するに際して、射出速度がほぼ0になつた
ときの射出速度曲線に表われるハンチングの無し
有りまたはその数が少ないか多いかによつて成形
品の良否を判別するようにしたことを特徴とする
射出成形装置における成形品の良否判別方法。
1. When determining the quality of a molded product by monitoring the change in speed of the injection plunger from just before the filling of the melt into the cavity until the filling is completed, A method for determining the quality of a molded product in an injection molding apparatus, characterized in that the quality of the molded product is determined based on the presence or absence of hunting appearing on an injection speed curve, or whether the number thereof is small or large.
JP29638885A 1985-12-25 1985-12-25 Method for discriminating defectiveness and non-defectiveness of molding in injection molding device Granted JPS62151259A (en)

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