JPH0976278A - Method for multi-layer molding of resin and clamping device therefor - Google Patents
Method for multi-layer molding of resin and clamping device thereforInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金型内に第１層の
溶融樹脂を射出充填した後、金型を一旦型開して第２層
の溶融樹脂または塗装コーティング材を射出充填して、
第１層充填物の表面に積層成形させる多層成形物を得る
場合や、あるいは、第２層溶融樹脂を第１層充填物の内
部に射出充填させて複合成形する、樹脂の多層成形方法
および樹脂多層成形用型締装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method in which a first layer of molten resin is injected and filled in a mold, and then the mold is once opened and then a second layer of molten resin or a coating coating material is injected and filled. ,
Multi-layer molding method of resin and resin for obtaining a multi-layer molded product to be laminated and molded on the surface of the first layer filling, or for injecting and filling the second layer molten resin into the first layer filling for composite molding The present invention relates to a mold clamping device for multilayer molding.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、自動車、家電、建材等に使用され
る樹脂成形部品は、付加価値を高めたり、あるいは、成
形工程の省工程化によるコストダウンのため、成形と同
時にその金型内に下記に示すような多層成形が実施され
るようになった。すなわち、 付加価値を高めるために樹脂成形部品の表面に、た
とえば、ソフト感を有した樹脂層、あるいは高級感を有
した着色樹脂層を貼り合せる（貼り合せ成形）。 成形工程の省工程化によるコストダウンのために、
樹脂成形部品の表面に塗装コーティングする（インモー
ルドコーティング成形）。 リサイクル材の有効利用および補強のために、樹脂
成形部品の内部にリサイクル材または補強材入り樹脂等
を充填する（サンドイッチ成形）。 これらの成形方法は第１層および第２層の溶融樹脂を射
出充填する際に、金型空間部、すなわち、型開量を制御
すれば、比較的成形が容易となることから、型締側の型
開制御が比較的容易とされている油圧式の型締シリンダ
で型締を行なう直圧式の型締機構の射出成形機で行なわ
れていた。2. Description of the Related Art In recent years, resin molded parts used for automobiles, home electric appliances, building materials, etc. are placed in the mold at the same time as molding in order to increase the added value or to reduce the cost by saving the molding process. Multilayer molding as described below has been carried out. That is, in order to increase the added value, for example, a resin layer having a soft feeling or a colored resin layer having a high-quality feeling is bonded to the surface of the resin molded component (bonding molding). To reduce costs by reducing the number of molding processes,
Paint coating on the surface of resin molded parts (in-mold coating molding). In order to effectively utilize and recycle recycled materials, resin molded parts are filled with recycled materials or resins with reinforcing materials (sandwich molding). In these molding methods, when the molten resin of the first layer and the second layer is injected and filled, the molding is relatively easy if the mold space, that is, the mold opening amount is controlled. It has been performed with an injection molding machine having a direct pressure type mold clamping mechanism that performs mold clamping with a hydraulic mold clamping cylinder whose mold opening control is relatively easy.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法では、下記に示すような問題があった。 （１）作動油の圧縮性や温度変化による粘性等の物性変
化により、油圧シリンダの制御精度が変動する。また、
一般的に長ストロークの型締シリンダであるので、制御
応答性が低い。 （２）型締シリンダストローク制御量と型開量、すなわ
ち、金型の移動量が１対１であるので型開量の制御精度
は数百μｍが限界とされており、多層成形を行なうにあ
たっては、精度が低く高品質な成形品を得ることはでき
ない。However, such a conventional method has the following problems. (1) The control accuracy of the hydraulic cylinder fluctuates due to changes in physical properties such as the compressibility of the hydraulic oil and the viscosity due to temperature changes. Also,
Generally, since it is a long stroke mold clamping cylinder, control response is low. (2) The mold clamping cylinder stroke control amount and the mold opening amount, that is, the moving amount of the mold is 1: 1 so that the control accuracy of the mold opening amount is limited to several hundred μm. Cannot obtain high-quality molded products with low precision.
【０００４】（３）そのため、 可動金型と固定金型の間にスライド式の、たとえ
ば、台形状のスペーサを挿入して、スペーサのスライド
移動量を調整して型開量制御を行なう。 メカロックが可能なストッパ機構を可動盤あるいは
型締シリンダロッドに装備して、ストッパのメカロック
位置の調整により型開量制御を行なう。 可動盤と固定盤の間に、圧縮シリンダ等を装備した
型締別ユニットを取付けて、型開量制御および樹脂の圧
縮制御を取付けた別ユニットで行なう。 などの方法が考究され、一部実用化されているが、それ
については下記の問題がある。 （４）すなわち、 については、使用する金型毎にスペーサの取付け、
調整を必要とするため、生産性は極めて低い。また、ス
ペーサと金型の摺動部において、カジリ、異常摩耗等の
トラブル発生により、金型の寿命低下を招く。さらに、
スペーサの加工には高い精度が要求されるとともに、複
数のスペーサの動きを同調させる必要があり、操作性は
極めて低く、実用の域に達していない。 については、成形機の大幅な改造を必要とするとと
もに、多層成形における多段の型開量制御は困難であ
る。また、圧縮工程へ移行する際には、一旦、ストッパ
を解除してから行なうため、タイムラグが生じ、その結
果、金型内の樹脂流動の不連続性に起因するフローマー
ク等の欠陥発生により、高品質な成形品を得ることは難
しい。 については、成形機本体の改造は、ほとんど必要と
しないものの、別ユニット取付による金型取付有効寸法
のスペックダウン、重量増による摺動部、駆動系への過
負荷となって成形機へ与えるダメージは大きい。さら
に、成形機本体との動作タイミングを同調させるための
制御信号の接続等を必要とするため、操作性は極めて悪
い。 （５）したがって、近年では、前述したように、貼り合
わせ成形、インモールドコーティング成形ならびにサン
ドイッチ成形等の多層成形を行なう際の高精度な型開量
制御を行なう目的で、可動盤に複数の油圧シリンダ等で
形成されたレベリング制御機構を具備した成形機を用い
て多層成形を行なうようにしている。(3) Therefore, a slide type spacer, for example, a trapezoidal spacer is inserted between the movable mold and the fixed mold, and the slide movement amount of the spacer is adjusted to control the mold opening amount. A mechanical lockable stopper mechanism is installed on the movable plate or the mold clamping cylinder rod, and the mold opening amount is controlled by adjusting the mechanical lock position of the stopper. A mold clamping unit equipped with a compression cylinder, etc. is installed between the movable platen and the fixed platen, and the mold opening amount control and resin compression control are carried out by another unit. Methods such as these have been studied and some have been put into practical use, but there are the following problems with respect to them. (4) In other words, for, install a spacer for each mold used,
The productivity is extremely low because it requires adjustment. Further, troubles such as galling and abnormal wear occur in the sliding portion between the spacer and the die, which leads to shortening of the life of the die. further,
High precision is required for processing the spacers, and it is necessary to synchronize the movements of the plurality of spacers, so that the operability is extremely low and it has not reached the practical range. With respect to (1), it is necessary to drastically modify the molding machine, and it is difficult to control the mold opening amount in multiple stages in multi-layer molding. Further, when moving to the compression step, since the stopper is temporarily released, a time lag occurs, and as a result, due to the occurrence of defects such as flow marks due to the discontinuity of the resin flow in the mold, It is difficult to obtain high quality molded products. As for the above, although it is almost unnecessary to modify the molding machine body, the specification of the effective dimension of the mold by mounting another unit is reduced, the sliding part is increased by the weight increase, and the drive system is overloaded and damaged to the molding machine. Is big. Further, since it requires connection of a control signal for synchronizing the operation timing with the molding machine body, the operability is extremely poor. (5) Therefore, in recent years, as described above, a plurality of hydraulic pressures are provided on the movable plate for the purpose of performing highly accurate mold opening control when performing multi-layer molding such as laminating molding, in-mold coating molding and sandwich molding. Multilayer molding is performed using a molding machine equipped with a leveling control mechanism formed of cylinders and the like.
【０００５】（６）しかしながら、依然として次のよう
な問題が残る。すなわち、 長ストロークの型締シリンダによる直圧式の型締機
構に比べて、型開量の制御精度は、かなり高精度化され
たが、作動油の圧縮性、温度変化による粘性等の物性変
化の影響を未だ受けるため、１００〜５０μｍ程の型開
量制御が限界とされており、１０μｍあるいはこれ以下
の型開量制御を必要とする、多層成形には、制御精度は
低く、その結果、高品質な成形品を安定して供給するこ
とはできない。 レベリング制御機構の組込みによる成形機の複雑化
・大型化、および複数の油圧シリンダの動きを同調さ
せ、かつ、成形機本体とのタイミング信号の同期化を必
要とするため、制御システムも複雑化・大型化となり、
その結果、大幅なコスト高、操作性の複雑化によって生
産性は著しく低下する。(6) However, the following problem still remains. That is, compared to the direct-pressure type mold clamping mechanism using a long-stroke mold clamping cylinder, the accuracy of controlling the mold opening amount is considerably improved, but the compressibility of the hydraulic oil and the change in physical properties such as viscosity due to temperature change are large. Since it is still affected, the mold opening control of 100 to 50 μm is the limit, and the mold opening control of 10 μm or less is required. In multi-layer molding, the control accuracy is low, and as a result, it is high. It is not possible to stably supply quality molded products. Since the molding machine is complicated and large due to the incorporation of the leveling control mechanism, and it is necessary to synchronize the movements of multiple hydraulic cylinders and to synchronize the timing signal with the molding machine body, the control system is complicated. Becomes larger,
As a result, the productivity is remarkably reduced due to a significant increase in cost and complexity of operability.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
して、樹脂の多層成形品を簡単な制御で高品質に安定し
て得るために、本発明においては、第１の発明では、油
圧式の型締シリンダを駆動させてトグル機構を介して型
締を行なう射出成形装置を用いて樹脂の多層成形を行な
うに際して、前記トグル機構が伸び切らない状態で低圧
型締を行なった後、可動金型と固定金型で形成された金
型空間内に第１層の溶融樹脂を射出充填した後、該両金
型を相対的に離間させて、該可動金型と該第１層充填物
との間に２次空間部を形成させ、該２次空間部に第２層
の溶融樹脂を射出充填した後、該トグル機構を伸び切る
方向に延伸させて高圧型締を行なうようにした。また、
第２の発明では、第１の発明において、タイバーに組み
込んだ型締センサを用いて、両金型がタッチした状態を
検知した後、トグル機構と連結された型締シリンダのス
トロークを原点設定し、低圧型締における設定型締力を
前記型締センサで検知した後、該原点設定位置からの型
締シリンダのストローク前進量を設定するとともに、第
１層の溶融樹脂の射出充填中は、設定した前進位置に可
動金型を保持するように型締シリンダの油圧を制御する
こととした。第３の発明では、第１の発明または第２の
発明において、２次空間部の形成時に設定する型開量
を、可動盤に組み込んだ金型位置センサで検知した後に
型締シリンダのストローク原点設定位置からのストロー
ク後退量を設定するとともに、第２層の溶融樹脂の射出
充填中は設定した後退位置に可動金型を保持するように
型締シリンダの油圧を制御することとした。そして、第
４の発明においては、第１の発明において、第２層の溶
融樹脂の射出充填を、第１層充填物の内部に充填するこ
ととした。さらに、第５の発明では、第１の発明におい
て、第２層の溶融樹脂を塗装コーティング材とすること
とした。さらに、第６の発明では、第１層の溶融樹脂を
射出充填する際の型締力を設定する型締力設定部と、第
２層の溶融樹脂を射出充填する際の型開量を設定する型
開量設定部と、型締シリンダのストロークを検出する型
締シリンダストロークセンサと、タイバーに組み込まれ
型締工程における金型タッチ点の検知を行なう型締力セ
ンサと、該型締力センサの検出信号に基づいて型締シリ
ンダのストロークを原点設定する金型タッチ点設定部
と、可動盤の位置を検出する金型位置センサと、前記型
締力設定部および型開量設定部の各々の設定値と前記型
締力センサおよび金型位置センサの検出信号と前記型締
シリンダストロークセンサの検出信号とを比較してトグ
ル機構と連結される型締シリンダのストロークを制御し
て型締を行なう型締制御部を備えるとともに、第１層の
溶融樹脂の射出充填完了を検知して前記型締制御部へ型
開信号を発信させるとともに、前記型締シリンダストロ
ークセンサの検出信号が前記型開量設定値に達したこと
を検知して第２層溶融樹脂の射出充填開始信号を発信さ
せ、かつ、第２層の溶融樹脂の射出充填完了を検知し
て、型締制御部へ型締開始信号を発信させるタイミング
制御部を備えた構成とした。In order to solve the above problems and obtain a resin multi-layer molded product with high quality and stability by simple control, in the present invention, in the first invention, When performing resin multi-layer molding using an injection molding device that drives a hydraulic mold clamping cylinder to perform mold clamping through a toggle mechanism, after performing low pressure mold clamping in a state where the toggle mechanism does not fully extend, After injecting and filling a first layer of molten resin into a mold space formed by a movable mold and a fixed mold, the two molds are relatively separated from each other to fill the movable mold and the first layer. A secondary space portion is formed between the secondary space portion and an object, and the molten resin of the second layer is injected and filled into the secondary space portion, and then the toggle mechanism is stretched in a direction in which it extends to perform high-pressure mold clamping. . Also,
In the second invention, in the first invention, the die clamping sensor incorporated in the tie bar is used to detect the state where both dies touch, and then the origin of the stroke of the die clamping cylinder connected to the toggle mechanism is set. After the set mold clamping force in the low pressure mold clamping is detected by the mold clamping sensor, the stroke advance amount of the mold clamping cylinder from the origin setting position is set, and is set during the injection filling of the molten resin of the first layer. The hydraulic pressure of the mold clamping cylinder is controlled so that the movable mold is held at the advanced position. In a third invention, in the first invention or the second invention, the stroke origin of the mold clamping cylinder is detected after the mold opening amount set when the secondary space is formed is detected by a mold position sensor incorporated in the movable platen. The stroke retreat amount from the set position is set, and the hydraulic pressure of the mold clamping cylinder is controlled so that the movable mold is held at the set retreat position during injection and filling of the molten resin of the second layer. Then, in the fourth invention, in the first invention, the injection filling of the molten resin of the second layer is performed to fill the inside of the first layer filling material. Further, in the fifth invention, in the first invention, the molten resin of the second layer is used as a coating material. Further, in the sixth invention, a mold clamping force setting unit that sets a mold clamping force when the molten resin of the first layer is injected and filled, and a mold opening amount when the molten resin of the second layer is injected and filled is set. A mold opening amount setting section, a mold clamping cylinder stroke sensor for detecting the stroke of the mold clamping cylinder, a mold clamping force sensor incorporated in a tie bar for detecting a mold touch point in the mold clamping process, and the mold clamping force sensor. The mold touch point setting unit that sets the origin of the stroke of the mold clamping cylinder based on the detection signal of the mold, the mold position sensor that detects the position of the movable plate, and the mold clamping force setting unit and the mold opening amount setting unit. And the detection signals of the mold clamping force sensor and mold position sensor and the detection signals of the mold clamping cylinder stroke sensor are compared to control the stroke of the mold clamping cylinder connected to the toggle mechanism to perform mold clamping. Perform mold clamping control In addition, the completion of injection and filling of the molten resin of the first layer is detected, and a mold opening signal is transmitted to the mold clamping control section, and the detection signal of the mold clamping cylinder stroke sensor reaches the mold opening amount set value. Timing control for detecting the fact that a second layer molten resin injection / filling start signal is transmitted, and detecting the completion of injection / filling of the second layer molten resin and transmitting a mold clamping start signal to the mold clamping control unit. It is configured to include a section.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】本発明は、成形機の改造をほとん
ど必要とすることなく、極めて簡単な制御システムで高
精度な型開量制御を行ない、高品質な多層成形品を低コ
ストで安定供給する。本発明においては、あらかじめタ
イバーに組込んだ型締力センサで両金型がタッチした状
態を検知して、トグル機構と連結された型締シリンダの
ストロークを原点設定した後、第１層の溶融樹脂を射出
充填する際のトグル機構が伸び切らない状態での低圧型
締における設定型締力を型締センサで検知して、型締シ
リンダのストローク原点設定位置からのストローク前進
量で型締位置設定を行なうとともに、第２層の溶融樹脂
を射出充填する際の２次空間部の形成における設定型開
量を、可動盤に組込んだ金型位置センサで検知して、型
締シリンダのストローク原点設定位置からのストローク
後退量で型開位置設定を行なう。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention enables highly accurate mold opening control with a very simple control system, requiring almost no modification of a molding machine, and ensures stable production of high-quality multi-layer molded products at low cost. Supply. In the present invention, the mold clamping force sensor incorporated in the tie bar in advance detects the state where both molds are touched, the stroke of the mold clamping cylinder connected to the toggle mechanism is set as the origin, and then the first layer is melted. The mold clamping sensor detects the set mold clamping force in low-pressure mold clamping when the toggle mechanism when injecting and filling resin is not fully extended, and the mold clamping position is determined by the stroke advance amount from the stroke origin setting position of the mold clamping cylinder. In addition to setting, the set mold opening amount in the formation of the secondary space when the second layer of molten resin is injected and filled is detected by the mold position sensor incorporated in the movable plate, and the stroke of the mold clamping cylinder is detected. Set the mold opening position by the stroke retreat amount from the origin setting position.
【０００８】初期設定完了後は、型締シリンダストロー
クセンサの検出信号に基づいて型締を行なう。まず、設
定した低圧型締位置に金型を保持した後、第１層の溶融
樹脂を射出充填する。ついで、設定した型開型締位置に
金型を後退させて保持した後、第１層充填物と金型との
間に形成された２次空間部へ第２層の溶融樹脂を射出充
填する。第２層の溶融樹脂の射出充填後、トグル機構を
伸び切る方向へ伸長させて高圧型締を行なう。こうする
ことにより、トグル機構の倍力特性により、すなわち、
型締シリンダストロークセンサの検出信号に基づいて各
々の設定した型締位置に型締を行なう際、型締シリンダ
ストロークが、たとえば、１ｍｍ変動したとしても、金
型の位置変動は１／１０ｍｍ（１００μｍ）以下であ
り、型締位置の設定精度は極めて高い。実際には、型締
シリンダストロークは１／１０ｍｍの精度で型締制御は
容易にできるので、型締位置の設定精度は１／１００ｍ
ｍ（１０μｍ）以下の極めて高精度で、かつ、再現性の
高い型締位置制御が容易に実現できる。したがって、成
形機を大幅に改造することなく、たとえば、樹脂成形部
品の表面に表面材としての機能を付加させた特殊樹脂
層、あるいは、装飾を目的とした着色樹脂層を積層／貼
り合せ成形した高品質な多層成形品を安定して低コスト
で供給できる。After the initial setting is completed, the mold clamping is performed based on the detection signal of the mold clamping cylinder stroke sensor. First, after holding the mold at the set low-pressure mold clamping position, the first layer of molten resin is injected and filled. Next, after the mold is retracted and held at the set mold opening mold clamping position, the molten resin of the second layer is injection-filled into the secondary space formed between the first-layer filling material and the mold. . After the injection and filling of the molten resin of the second layer, the toggle mechanism is extended in the fully extending direction to perform high-pressure mold clamping. By doing this, due to the boosting characteristic of the toggle mechanism, that is,
When performing mold clamping at each set mold clamping position based on the detection signal of the mold clamping cylinder stroke sensor, even if the mold clamping cylinder stroke varies by 1 mm, for example, the mold position variation is 1/10 mm (100 μm). ) The setting accuracy of the mold clamping position is extremely high. Actually, the mold clamping cylinder stroke can be easily controlled with a precision of 1/10 mm, so that the mold clamping position setting accuracy is 1/100 m.
It is possible to easily realize highly accurate reproducible mold clamping position control of m (10 μm) or less. Therefore, for example, a special resin layer having a function as a surface material added to the surface of a resin molded part or a colored resin layer for the purpose of decoration is laminated / bonded without remodeling the molding machine. High quality multi-layer molded products can be stably supplied at low cost.
【０００９】また、第２層溶融樹脂の射出充填を第１層
充填物の内部に向けて行なうことにより、たとえば、樹
脂成形部品の内部にリサイクル材の再利用を目的とした
リサイクル樹脂層、あるいは、強度アップを目的とした
補強材入り樹脂層を形成させた（サンドイッチ成形）多
層成形品が安定して供給できる。さらに、第２層の溶融
樹脂を塗装コーティング材とすることにより、均一な薄
膜に塗装コーティングされた（インモールドコーティン
グ成形）樹脂成形部品が安定して供給できる。Further, by injection-filling the second layer molten resin toward the inside of the first layer filling, for example, a recycled resin layer for the purpose of reusing the recycled material inside the resin molded part, or Thus, it is possible to stably supply a multilayer molded product in which a resin layer containing a reinforcing material is formed for the purpose of increasing strength (sandwich molding). Furthermore, by using the molten resin of the second layer as the coating material, it is possible to stably supply the resin-molded parts which are coating-coated with a uniform thin film (in-mold coating molding).
【００１０】[0010]
【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例の詳細に
ついて説明する。図１〜図６は本発明の実施例に係り、
図１は射出成形装置の全体構成図、図２は型締初期条件
設定手順を示すフローチャート、図３は成形動作手順を
示すフローチャート、図４は成形工程の概略を説明する
工程説明図、図５は他の実施例を示す射出成形装置の全
体構成図、図６は他の実施例を示す成形工程の概略を説
明する工程説明図である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 to 6 relate to an embodiment of the present invention,
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an injection molding apparatus, FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for setting a mold clamping initial condition, FIG. 3 is a flowchart showing a molding operation procedure, FIG. 4 is a process explanatory view for explaining an outline of a molding process, and FIG. 6 is an overall configuration diagram of an injection molding apparatus showing another embodiment, and FIG. 6 is a process explanatory view for explaining an outline of a molding process showing another embodiment.
【００１１】図１に示すように、本発明における射出成
形装置１００は、型締装置１００Ａと射出装置１００Ｂ
と制御装置１００Ｃとから構成される。型締装置１００
Ａは固定盤２、可動盤３、エンドプラテン１、型締シリ
ンダ８、タイバー１１、トグル機構６、クロスヘッド
７、ガイドロッド１０および固定金型４ｂ、可動金型４
ａ等から構成される。固定金型４ｂは図示しないマシン
ベースの一端部上面に固着された固定盤２へ取付けられ
ており、一方、マシンベースの他端部側上面には、前記
固定盤２と対向して可動金型４ａが可動盤３へ取付けら
れている。この固定金型４ｂと可動金型４ａの対向面は
凹凸に係合した構成をなし、前記固定金型４ｂと可動金
型４ａ間にキャビティ５を画成している。可動盤３は固
定盤２に対してマシンベース上を摺動し進退することが
できる。As shown in FIG. 1, an injection molding apparatus 100 according to the present invention includes a mold clamping device 100A and an injection device 100B.
And a control device 100C. Mold clamping device 100
A is a fixed platen 2, a movable platen 3, an end platen 1, a mold clamping cylinder 8, a tie bar 11, a toggle mechanism 6, a crosshead 7, a guide rod 10, a fixed mold 4b, and a movable mold 4.
a, etc. The fixed mold 4b is attached to a fixed platen 2 fixed to the upper surface of one end of a machine base (not shown), while the movable mold is opposed to the fixed platen 2 on the upper surface of the other end of the machine base. 4 a is attached to the movable platen 3. The facing surfaces of the fixed mold 4b and the movable mold 4a are configured to engage with the concavities and convexities, and a cavity 5 is defined between the fixed mold 4b and the movable mold 4a. The movable platen 3 can slide on the machine base with respect to the fixed platen 2 and can move back and forth.
【００１２】前記可動盤３を貫通するタイバー１１は、
全長同一径に製作されたものが複数個（本発明では４
個）設けられており、その一端は固定盤２に固着され、
他端は可動盤３を貫通した後、エンドプラテン１に固着
される。The tie bar 11 penetrating the movable plate 3 is
A plurality of products having the same diameter over the entire length (4 in the present invention)
Individual pieces), one end of which is fixed to the fixed plate 2,
The other end is fixed to the end platen 1 after penetrating the movable platen 3.
【００１３】次に、射出装置１００Ｂについて述べる。
本実施例における射出装置１００Ｂはキャビティ５内に
第１層の溶融樹脂を供給する第１射出ユニット２０とキ
ャビティ５内に第２層の溶融樹脂を供給する第２射出ユ
ニット３０とからなり、それぞれ固定金型４ｂの側方お
よび下方よりキャビティ５内の接続される経路を介して
溶融樹脂を供給できるようになっている。Next, the injection device 100B will be described.
The injection device 100B in the present embodiment includes a first injection unit 20 for supplying the molten resin of the first layer into the cavity 5 and a second injection unit 30 for supplying the molten resin of the second layer into the cavity 5. The molten resin can be supplied from the lateral side and the lower side of the fixed mold 4b through a connected path in the cavity 5.
【００１４】次に、制御装置１００Ｃについて述べる。
制御装置１００Ｃは、図１に示すように、型締制御部６
１、タイマ６２、タイミング制御部６３、型締力設定部
６４、金型タッチ点設定部６５、型締力センサ６６、型
開量設定部６７、金型位置センサ６８、型締シリンダス
トロークセンサ６９および油圧制御弁７０、油圧供給源
８０等から構成される。Next, the control device 100C will be described.
The control device 100C, as shown in FIG.
1, timer 62, timing control unit 63, mold clamping force setting unit 64, mold touch point setting unit 65, mold clamping force sensor 66, mold opening amount setting unit 67, mold position sensor 68, mold clamping cylinder stroke sensor 69. And a hydraulic pressure control valve 70, a hydraulic pressure supply source 80, and the like.
【００１５】タイミング制御部６３は型締制御部６１や
タイマ６２に接続されるとともに、第１射出ユニット２
０と第２射出ユニット３０に接続され、さらに、型締力
設定部６４や型開量設定部６７とも接続される。The timing control unit 63 is connected to the mold clamping control unit 61 and the timer 62, and the first injection unit 2
0 and the second injection unit 30, and further connected to the mold clamping force setting unit 64 and the mold opening amount setting unit 67.
【００１６】一方、型締力設定部６４は、金型タッチ点
設定部６５やタイバー１１の縁端部に組み込まれた型締
力センサ６６に接続されるとともに、型開量設定部６７
とも接続される。型開量設定部６７は金型位置センサ６
８や型締シリンダストロークセンサ６９と接続される。On the other hand, the mold clamping force setting unit 64 is connected to the mold touch point setting unit 65 and the mold clamping force sensor 66 incorporated at the edge of the tie bar 11, and the mold opening amount setting unit 67.
Also connected. The mold opening amount setting unit 67 is a mold position sensor 6
8 and the mold clamping cylinder stroke sensor 69.
【００１７】以上の各機器のうち主な機器の特徴を述べ
ると、型締力センサ６６はトグル機構６の型締力の発生
原理であるタイバーの伸張状態（応力変化挙動）を直接
計測しているので高精度かつ高応答な型締力検出が実現
できる。金型位置センサ６８は型締量設定の際に用いら
れ、この場合型締力は無負荷状態であるので可動盤等の
部材の変形が全くないから、金型部での計測と全く同じ
計測精度が得られる。さらに、成形操作に際して取扱上
全く邪魔にならず、操作性はアップする。具体的には、
エンコーダやリニアスケール等を採用する。型締シリン
ダストロークセンサ６９は、同じくエンコーダやリニア
スケール等を採用することができ、その場合はクロスヘ
ッド７に取り付けてもよい。第１射出ユニット２０は、
第１層の溶融樹脂（コア材）を射出充填するものであ
り、第２射出ユニット３０は、第２層の溶融樹脂（表皮
材）を射出充填するものであり、第２層の溶融樹脂が特
殊樹脂や着色樹脂の場合は貼り合わせ成形であり、塗装
コーティング材の場合には、インモールドコーティング
成形と呼ばれる。The main features of each of the above devices are as follows. The mold clamping force sensor 66 directly measures the extension state (stress change behavior) of the tie bar, which is the principle of generation of the mold clamping force of the toggle mechanism 6. Therefore, highly accurate and highly responsive mold clamping force detection can be realized. The mold position sensor 68 is used for setting the mold clamping amount. In this case, since the mold clamping force is in an unloaded state, there is no deformation of members such as the movable platen, and therefore the same measurement as that at the mold part is made. Accuracy can be obtained. Further, the molding operation does not disturb the handling at all, and the operability is improved. In particular,
Uses encoders and linear scales. The mold clamping cylinder stroke sensor 69 may also employ an encoder, a linear scale, or the like, and in that case, it may be attached to the crosshead 7. The first injection unit 20 is
The molten resin (core material) of the first layer is injection-filled, and the second injection unit 30 is the injection resin of molten resin (skin material) of the second layer. In the case of a special resin or a colored resin, it is called lamination molding, and in the case of a paint coating material, it is called in-mold coating molding.
【００１８】図５は、本発明の他の実施例を示す射出成
形装置２００であり、図２の射出成形装置１００と異な
る点のみ説明すると、射出装置２００Ｂの第２射出ユニ
ット３０が、第１射出ユニット２０と同様に、固定盤２
の背面にミキシングノズル４０を介して配置させて、ミ
キシングノズル４０内の切替弁（たとえば、ロータリバ
ルブ４５）を切り替えることによって２種類の溶融樹脂
（第１射出ユニット２０ではＰＰ、ＰＥ、ＡＢＳ等の表
皮材、第２射出ユニット３０ではＰＰ、ＰＥ、ＡＢＳ等
のリサイクル材、あるいはガラス繊維等の補強材を混ぜ
た樹脂材）を固定金型４ｂの同一経路を通じてキャビテ
ィ５内へ供給するように構成される。型締装置２００Ａ
や制御装置２００Ｃはそれぞれ図２のものと同じであ
る。FIG. 5 shows an injection molding apparatus 200 showing another embodiment of the present invention. Explaining only the points different from the injection molding apparatus 100 of FIG. 2, the second injection unit 30 of the injection apparatus 200B has a first As with the injection unit 20, the fixed platen 2
Of the two types of molten resin (PP, PE, ABS, etc. in the first injection unit 20) by arranging them through the mixing nozzle 40 and switching the switching valve (for example, the rotary valve 45) in the mixing nozzle 40. In the second injection unit 30, a skin material, a recycled material such as PP, PE, ABS, or a resin material mixed with a reinforcing material such as glass fiber) is supplied into the cavity 5 through the same path of the fixed mold 4b. To be done. Mold clamping device 200A
The control device 200C and the control device 200C are the same as those in FIG.
【００１９】以上のように構成された射出成形装置１０
０の作動について説明する。図２は、型締初期条件設定
手順を示したもので、下記の手順により初期条件の設定
を行なう。 （１）あらかじめダイハイト調整により、型締圧縮工程
時の最大型締力の設定を行なう。 （２）型締制御部６１で油圧制御弁７０を動作して、可
動金型４ａを固定金型４ｂ側へ前進させる。タイバー１
１に組込んだ型締力センサ６６で両金型４ａ、４ｂがタ
ッチしたことを検知すると、可動金型４ａの前進動作を
停止させるとともに、型締シリンダストロークセンサ６
９で、トグル機構６と連結される型締シリンダストロー
クを検出して、金型タッチ点（Ｓ0 ）として、金型タッ
チ点設定部６５で原点設定する。 （３）金型タッチ点設定後、さらに型締前進動作を行な
い、型締力センサ６６の検出信号があらかじめ型締力設
定部６４で設定した第１層の溶融樹脂を射出充填する際
の型締力設定値（Ｐ）に達した時の型締シリンダストロ
ークを型締シリンダストロークセンサ６９で検出して、
型締位置設定値（Ｓ1 ）として、型締力設定部６４へ記
憶させる。 （４）型締位置設定後、可動金型４ａを後退移動させ、
金型位置センサ６８の検出信号があらかじめ型開量設定
部６７で設定した第２層の溶融樹脂を射出充填する際の
型開量設定値（Ｋ）に達した時の型締シリンダストロー
クを型締シリンダストロークセンサ６９で検出して、型
開位置設定値（Ｓ2 ）として、型開量設定部６７へ記憶
させる。 （５）初期設定完了後は、設定した型締位置設定値（Ｓ
1 ）および型開位置設定値（Ｓ2 ）に基づいて、第１層
および第２層の溶融樹脂を射出充填する際の型締動作を
制御する。こうすることにより、トグル機構６の倍力特
性により、すなわち、型締シリンダストロークセンサ６
９の検出信号に基づいて各々の設定した型締位置で型締
を行なう際に、型締シリンダストロークが、たとえば、
１ｍｍ変動したとしても、金型４ａの位置変動は０．１
ｍｍ（１００μｍ）以下であり、型締位置の設定精度は
極めて高い。実際には、型締シリンダストロークは０．
１ｍｍの精度で型締制御は容易に出来るので、型締位置
の設定精度は０．０１ｍｍ（１０μｍ）以下となり極め
て高精度で、かつ、再現性の高い型締位置制御が容易に
実現できる。Injection molding apparatus 10 constructed as described above
The operation of 0 will be described. FIG. 2 shows a procedure for setting mold clamping initial conditions. Initial conditions are set according to the following procedure. (1) The maximum mold clamping force during the mold clamping compression process is set by adjusting the die height in advance. (2) The mold clamping controller 61 operates the hydraulic control valve 70 to move the movable mold 4a toward the fixed mold 4b. Tie bar 1
When the mold clamping force sensor 66 incorporated in 1 detects that both molds 4a and 4b are touched, the forward movement of the movable mold 4a is stopped and the mold clamping cylinder stroke sensor 6
At 9, the die clamping cylinder stroke connected to the toggle mechanism 6 is detected, and the die touch point setting unit 65 sets the origin as the die touch point (S 0 ). (3) The mold when the mold clamping advance operation is further performed after the mold touch point is set and the detection signal of the mold clamping force sensor 66 is set by the mold clamping force setting unit 64 in advance to inject and fill the molten resin of the first layer. The mold clamping cylinder stroke sensor 69 detects the mold clamping cylinder stroke when the clamping force setting value (P) is reached,
The mold clamping position setting value (S 1 ) is stored in the mold clamping force setting unit 64. (4) After setting the mold clamping position, move the movable mold 4a backward,
The mold clamping cylinder stroke when the detection signal of the mold position sensor 68 reaches the mold opening amount set value (K) when the second layer of molten resin is injected and filled and set by the mold opening amount setting unit 67 in advance It is detected by the closing cylinder stroke sensor 69 and is stored in the mold opening amount setting unit 67 as the mold opening position set value (S 2 ). (5) After the initial setting is completed, the set mold clamping position setting value (S
1 ) and the mold opening position set value (S 2 ) are used to control the mold clamping operation when the molten resin of the first layer and the second layer is injected and filled. By doing so, due to the boosting characteristic of the toggle mechanism 6, that is, the mold clamping cylinder stroke sensor 6
When performing mold clamping at each set mold clamping position based on the detection signal of 9, the mold clamping cylinder stroke is, for example,
Even if the position changes by 1 mm, the position change of the mold 4a is 0.1
Since it is less than mm (100 μm), the setting accuracy of the mold clamping position is extremely high. Actually, the mold clamping cylinder stroke is 0.
Since the mold clamping control can be easily performed with an accuracy of 1 mm, the mold clamping position setting accuracy is 0.01 mm (10 μm) or less, and the mold clamping position control with extremely high accuracy and high reproducibility can be easily realized.
【００２０】図３は、成形動作手順を示すフローチャー
ト（図２の実施例１と図５の実施例２に共通する）であ
り、図４は成形工程の概略を説明する工程説明図（図２
の実施例に相当する）である。以上のようにして、初期
条件の設定が完了した後、実操業の成形運転に入るが、
その手順は、図３や図４に示すように、下記の手順によ
り行なう。 （ａ）先に型締力設定部６４で設定した型締位置設定値
（Ｓ1 ）に基づいて型閉動作を行なう。型締シリンダス
トロークセンサ６９の検出信号が設定値に達した後は設
定値（Ｓ1 ）を保持するように型締シリンダ８の油圧を
制御して位置保持制御を行なう（低圧型締状態＝トグル
は屈折状態で、かつメカロック状態）。 （ｂ）第１射出ユニット２０側のシャットオフバルブ２
５を開いて、コア材となる第１層の溶融樹脂を金型キャ
ビティ内に射出充填する。ここで、低圧型締状態を、充
填された樹脂圧によって金型が開く（この場合は、タイ
バー１１が伸長することによって型開挙動を示す）こと
を許容する型締力を設定すれば、第１層の溶融樹脂の射
出充填挙動に応じて型開挙動を示し、その結果、射出充
填による金型キャビティ内の樹脂の圧力偏差が解消され
て、残留歪の少ないかつ、変形・反りのない高品質のコ
ア成形体が得られるとともに、金型キャビティ内の樹脂
圧の低圧化によって、高速射出充填が可能となり、その
結果、樹脂の温度低下がなく射出充填されて、コア成形
体の高品質化が助長される。さらに、タイバー１１の伸
長による弾性回復力が、射出充填に応じて適度に樹脂に
負荷されているので、コア成形体の形成が同時に行なわ
れることになる。FIG. 3 is a flow chart showing a molding operation procedure (common to Embodiment 1 of FIG. 2 and Embodiment 2 of FIG. 5), and FIG. 4 is a process explanatory view for explaining the outline of the molding process (FIG. 2).
(Corresponding to the embodiment of FIG. As described above, after the initial condition setting is completed, the actual molding operation is started.
The procedure is as follows, as shown in FIGS. 3 and 4. (A) The mold closing operation is performed based on the mold clamping position setting value (S 1 ) previously set by the mold clamping force setting unit 64. After the detection signal of the mold clamping cylinder stroke sensor 69 reaches the set value, the hydraulic pressure of the mold clamping cylinder 8 is controlled so as to maintain the set value (S 1 ) to perform position holding control (low pressure mold clamping state = toggle). Is in a refracted state and is in a mechanical lock state). (B) Shut-off valve 2 on the first injection unit 20 side
5 is opened, and the molten resin of the first layer to be the core material is injected and filled into the mold cavity. Here, if a mold clamping force that allows the mold to open in the low-pressure mold clamping state (in this case, the mold opening behavior is exhibited by the tie bar 11 extending) is set by setting the mold clamping force, The mold opening behavior is shown according to the injection filling behavior of one layer of molten resin, and as a result, the pressure deviation of the resin in the mold cavity due to the injection filling is eliminated, and the residual strain is small and there is no deformation or warpage. High-quality core moldings are obtained, and high-speed injection filling is possible by lowering the resin pressure in the mold cavity. As a result, the resin is injection-filled without temperature drop, and the quality of core moldings is improved. Is promoted. Further, the elastic recovery force due to the extension of the tie bar 11 is appropriately applied to the resin in accordance with the injection filling, so that the core molded body is formed at the same time.
【００２１】（ｃ）第１層の溶融樹脂の射出充填完了を
タイミング制御部６３で検知した後、第１射出ユニット
２０側のシャットオフバルブ２５を閉じるとともに、先
に型開量設定部６７で設定した型開位置設定値（Ｓ2 ）
に基づいて型開動作を行なう。型締シリンダストローク
センサ６９の検出信号が設定値に達した後は、設定値
（Ｓ2 ）を保持するように型締シリンダの油圧を制御し
て位置保持制御を行なう（型開型締状態＝トグルは屈折
状態で、かつメカロック状態）。なお、型開動作は、第
１層の溶融樹脂の冷却固化状態に応じて、充填完了直後
から、任意の時間で設定される遅延時間を経た後の範囲
内で選択される。 （ｄ）型開型締状態に達したことをタイミング制御部６
３で検知した後、第２射出ユニット３０側のシャットオ
フバルブ３５を開いて、表皮材となる第２層の溶融樹脂
を、コア成形体と可動金型とで形成された２次空間部内
に射出充填する。(C) After the completion of the injection and filling of the molten resin of the first layer is detected by the timing control section 63, the shutoff valve 25 on the first injection unit 20 side is closed, and the mold opening setting section 67 is used first. Set mold opening position setting value (S 2 )
The mold opening operation is performed based on. After the detection signal of the mold clamping cylinder stroke sensor 69 reaches the set value, the position holding control is performed by controlling the hydraulic pressure of the mold clamping cylinder so that the set value (S 2 ) is maintained (mold open mold clamping state = The toggle is in a refracted state and is in a mechanical lock state). Note that the mold opening operation is selected within a range immediately after the completion of filling and after a delay time set at an arbitrary time has elapsed, depending on the cooling and solidification state of the molten resin of the first layer. (D) The timing control unit 6 indicates that the mold opening mold clamping state has been reached.
3, the shutoff valve 35 on the side of the second injection unit 30 is opened, and the molten resin of the second layer, which is the skin material, is introduced into the secondary space formed by the core molding and the movable mold. Injection fill.
【００２２】ここで、第２層の溶融樹脂に、 質感や高級感あるいはカラーリングを目的として、
たとえば、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、着色したポリプ
ロピレン（ＰＰ）等の熱可塑性樹脂やポリウレタン（Ｐ
Ｕ）等の熱硬化性樹脂を用いれば、コア成形体の表面に
表皮材としての機能を付加させた樹脂層を形成させた貼
り合せ成形品が得られる。 また、たとえば、不飽和ポリエステル樹脂、エポキ
シアクリレートオリゴマー等の過酸化物触媒によって硬
化するバインダ成分を主体とした１液型コーティング材
やエポキシ樹脂／ポリアミン硬化系、ポリオール樹脂／
ポリイソシアネート硬化系等の充填直前に主剤／硬化剤
を混合する２液型コーティング材を用いれば、コア成形
体の表面に塗装コーティングさせたインモールドコーテ
ィング成形品が得られる。 特に、この場合においては、コーティング層厚さ、すな
わち、２次空間部を形成させる際の型開位置設定値（Ｓ
2 ）は、数μｍと極めて小さい。従来の射出成形機の型
締装置では、型開量制御精度は１００〜５０μｍ程度が
限界であったのに対して、本発明では、１０μｍ以下の
極めて高精度、かつ再現性の高い型開量制御精度が容易
に実現できるので、高品質なインモールドコーティング
成形品を、安定して供給できる。なお、第１層の溶融樹
脂は、シート・モールディング・コンパウンド（ＳＭ
Ｃ）、バルク・モールディング・コンパウンド（ＢＭ
Ｃ）等の熱硬性樹脂やポリエチレン（ＰＥ）、ＰＰ、Ａ
ＢＳ等の熱可塑性樹脂を用いることができる。Here, the molten resin of the second layer has a
For example, thermoplastic resin such as vinyl chloride resin (PVC) and colored polypropylene (PP), and polyurethane (P
If a thermosetting resin such as U) is used, a bonded molded product can be obtained in which a resin layer having a function as a skin material is formed on the surface of the core molded body. Further, for example, a one-pack type coating material mainly composed of a binder component which is cured by a peroxide catalyst such as an unsaturated polyester resin or an epoxy acrylate oligomer, an epoxy resin / polyamine curing system, a polyol resin /
By using a two-pack type coating material in which a main component / curing agent is mixed immediately before filling with a polyisocyanate curing system or the like, an in-mold coating molded article obtained by coating the surface of the core molded body with paint is obtained. Particularly, in this case, the coating layer thickness, that is, the mold opening position set value (S
2 ) is as small as several μm. In the mold clamping device of the conventional injection molding machine, the mold opening amount control accuracy is limited to about 100 to 50 μm, whereas in the present invention, the mold opening amount of 10 μm or less is extremely accurate and highly reproducible. Since control accuracy can be easily achieved, high quality in-mold coating molded products can be stably supplied. The molten resin of the first layer is a sheet molding compound (SM
C), bulk molding compound (BM
Thermosetting resin such as C), polyethylene (PE), PP, A
A thermoplastic resin such as BS can be used.
【００２３】（ｅ）第２層の溶融樹脂の射出充填完了を
タイミング制御部６３で検知した後、第２射出ユニット
３０側のシャットオフバルブ３５を閉めるとともに、ト
グル機構６を伸び切る方向へ延伸させて高圧型締を行な
う（圧縮工程）。ここで、樹脂の冷却固化収縮挙動に応
じた型締側での樹脂への圧縮力の負荷により、射出充填
の際に生じた金型キャビティ内の樹脂の圧力偏差および
残留歪が緩和されて、変形・反りが皆無となるととも
に、コア成形体と第２層溶融樹脂の密着度が強化され、
さらに、第１層の溶融樹脂を射出充填する際の低圧型締
状態による効果と相乗して、極めて高品質な多層成形品
を得ることができる。 （ｆ）圧縮工程における型締側および射出側の制御は、
高圧型締の開始と同時に起動するタイマ６２のタイムア
ウト信号に基づいて行なわれる。ここで、タイマ６２に
計量開始時間（ｔ1 ）、冷却完了時間（ｔ2 ）をあらか
じめ設定しておく。すなわち、計量開始時間ｔ1 は、次
回の成形に備えて、第１、第２射出ユニットの計量を行
なうものであり、冷却完了時間ｔ2 は、充填する樹脂の
物性、金型の冷却能力等から、樹脂の冷却完了時間を算
出するものである。(E) After the completion of injection and filling of the molten resin of the second layer is detected by the timing control section 63, the shutoff valve 35 on the second injection unit 30 side is closed and the toggle mechanism 6 is extended in the full extension direction. Then, high-pressure mold clamping is performed (compression step). Here, by the load of the compressive force on the resin on the mold clamping side according to the cooling solidification shrinkage behavior of the resin, the pressure deviation and residual strain of the resin in the mold cavity generated during injection filling are alleviated, Deformation and warpage are eliminated, and the adhesion between the core molding and the second layer molten resin is strengthened,
Furthermore, synergistically with the effect of the low-pressure mold clamping state at the time of injection-filling the molten resin of the first layer, it is possible to obtain an extremely high quality multilayer molded product. (F) Control on the mold clamping side and the injection side in the compression process,
This is performed based on the time-out signal of the timer 62 which is activated at the same time as the high-pressure mold clamping is started. Here, the metering start time (t 1 ) and the cooling completion time (t 2 ) are preset in the timer 62. That is, the measurement start time t 1 is for measuring the first and second injection units in preparation for the next molding, and the cooling completion time t 2 is the physical properties of the resin to be filled, the cooling capacity of the mold, and the like. From this, the cooling completion time of the resin is calculated.
【００２４】図６は図５の第２実施例における成形動作
の工程説明図であり、その動作手順を説明すると、 （ａ）先に型締力設定部６４で設定した型締位置設定値
（Ｓ1 ）に基づいて型閉動作を行なう。型締シリンダス
トロークセンサ６９の検出信号が設定値に達した後は設
定値（Ｓ1 ）を保持するように型締シリンダ８の油圧を
制御して位置保持制御を行なう（低圧型締状態＝トグル
は屈折状態で、かつメカロック状態）。 （ｂ）ミキシングノズル４０内のロータリーバルブ４５
を第１射出ユニット２０側に経路を切り替えた後、第１
射出ユニット２０側のシャットオフバルブ２５を開い
て、表皮材となる第１層の溶融樹脂を金型キャビティ５
内に射出充填する。ここで、低圧型締状態を、充填され
た樹脂圧によって金型が開く（この場合は、タイバー１
１が伸長することによって型開挙動を示す）ことを許容
する型締力を設定すれば、第１層の溶融樹脂の射出充填
挙動に応じて型開挙動を示し、その結果、金型キャビテ
ィ５内の樹脂圧の低圧化によって高速充填が可能とな
り、樹脂の温度低下なく射出充填できる。このことは、
第２層の溶融樹脂を、第１層充填物の内部に射出充填す
る際、第１層充填物は未だ高温状態、すなわち、高い流
動性を保有している状態であるので、第２層溶融樹脂の
充填に伴なう第１層充填物の拡張挙動が極めて容易に行
なわれ、その結果、第２層溶融樹脂は無理なく充填でき
る。 （ｃ）第１層溶融樹脂の射出充填完了をタイミング制御
部６３で検知した後、第１射出ユニット２０側のシャッ
トオフバルブ２５を閉じるとともに、ミキシングノズル
４０内のロータリーバルブ４５を第２射出ユニット３０
側に経路を切替えて、先に型開量設定部６７で設定した
型開位置設定値（Ｓ2 ）に基づいて型開動作を行なう。
型締シリンダストロークセンサ６９の検出信号が設定値
に達した後は、設定値（Ｓ2 ）を保持するように型締シ
リンダの油圧を制御して位置保持制御を行なう（型開型
締状態＝トグルは屈折状態で、かつメカロック状態）。FIG. 6 is a process explanatory view of the molding operation in the second embodiment of FIG. 5, and its operation procedure will be described as follows: (a) The mold clamping position setting value previously set by the mold clamping force setting section 64 ( The mold closing operation is performed based on S 1 ). After the detection signal of the mold clamping cylinder stroke sensor 69 reaches the set value, the hydraulic pressure of the mold clamping cylinder 8 is controlled so as to maintain the set value (S 1 ) to perform position holding control (low pressure mold clamping state = toggle). Is in a refracted state and is in a mechanical lock state). (B) Rotary valve 45 in the mixing nozzle 40
After switching the route to the first injection unit 20 side,
The shutoff valve 25 on the injection unit 20 side is opened, and the molten resin of the first layer, which is the skin material, is removed from the mold cavity 5
Injection fill inside. Here, in the low pressure mold clamping state, the mold is opened by the filled resin pressure (in this case, the tie bar 1
1 shows the mold opening behavior by extending 1), the mold opening behavior is shown according to the injection filling behavior of the molten resin of the first layer, and as a result, the mold cavity 5 By lowering the internal resin pressure, high-speed filling is possible and injection filling can be performed without lowering the temperature of the resin. This means
When the molten resin of the second layer is injected and filled into the inside of the first layer filling, the first layer filling is still in a high temperature state, that is, a state of having high fluidity, so that the second layer melting The expansion behavior of the first-layer filling material accompanying the filling of the resin is extremely easily performed, and as a result, the second-layer molten resin can be filled without difficulty. (C) After the completion of injection and filling of the first layer molten resin is detected by the timing control unit 63, the shutoff valve 25 on the first injection unit 20 side is closed and the rotary valve 45 in the mixing nozzle 40 is set to the second injection unit. Thirty
The path is switched to the side, and the mold opening operation is performed based on the mold opening position set value (S 2 ) previously set by the mold opening amount setting unit 67.
After the detection signal of the mold clamping cylinder stroke sensor 69 reaches the set value, the position holding control is performed by controlling the hydraulic pressure of the mold clamping cylinder so that the set value (S 2 ) is maintained (mold open mold clamping state = The toggle is in a refracted state and is in a mechanical lock state).
【００２５】（ｄ）型開型締状態に達したことをタイミ
ング制御部６３で検知した後、第２射出ユニット３０側
のシャットオフバルブ３５を開いて、コア材となる第２
層の溶融樹脂を第２層充填物の内部に向けて射出充填す
る。このとき、第１層充填物は未だ高い流動性を保有し
ていること、かつ、第１層充填物の表層部は金型に接触
しているため薄いスキン層を形成していること、さら
に、金型キャビティ容積＞第１層充填物の容積であるこ
とにより、コア材の充填は極めて容易となり、コア材充
填による表皮材の拡張挙動も極めてスムーズに行なわ
れ、そのうえ、コア材が表皮材を突破って表面に出てく
ることも全くなくなり、その結果、極めて高品質なサン
ドイッチ成形品が容易に得られる。 （ｅ）第２層の溶融樹脂の射出充填完了をタイミング制
御部６３で検知した後、第２射出ユニット３０側へシャ
ットオフバルブ３５を閉めるとともに、トグル機構６を
伸び切る方向へ延伸させて高圧型締を行なう（圧縮工
程）。ここで、樹脂の冷却固化収縮挙動に応じた型締側
での樹脂への圧縮力の負荷により、射出充填の際に生じ
た金型キャビティ内の樹脂の圧力偏差および残留歪が緩
和されて、変形・反りが皆無となるとともに、コア成形
体と表皮材の密着度が強化され、さらに第１層溶融樹脂
を射出充填する際の低圧型締状態による効果、および、
第２層溶融樹脂を射出充填する際の型開型締状態による
効果と相乗して、極めて高品質な多層成形品を得ること
ができる。なお、第２層の溶融樹脂を射出充填後、圧縮
工程を行なう前に、一旦、第１層の溶融樹脂を適量射出
充填することによって、 コア材充填の跡が成形品外観に残らない。 ミキシングノズル４０内が第１層溶融樹脂で充満さ
れているので、次成形サイクル時に表皮材とコア材の混
入がなくなる。 （ｆ）圧縮工程における型締側および射出側の制御は、
高圧型締の開始と同時に起動するタイマ６２のタイムア
ウト信号に基づいて行なわれる。ここで、タイマ６２に
計量開始時間（ｔ1 ）、冷却完了時間（ｔ2 ）をあらか
じめ設定しておく。すなわち、計量開始時間ｔ1 は、次
回の成形に備えて、第１、第２射出ユニットの計量を行
なうものであり、冷却完了時間ｔ2 は、充填する樹脂の
物性、金型の冷却能力等から、樹脂の冷却完了時間を算
出するものである。(D) After the timing controller 63 detects that the mold-opening-clamping state has been reached, the shut-off valve 35 on the second injection unit 30 side is opened to make the second core material.
The molten resin of the layer is injection-filled toward the inside of the second layer filling. At this time, the first-layer packing still has high fluidity, and the surface layer portion of the first-layer packing is in contact with the mold to form a thin skin layer. Since the mold cavity volume> the volume of the first layer filling material, the filling of the core material becomes extremely easy, the expansion behavior of the skin material due to the filling of the core material is also extremely smooth, and the core material is the skin material. It never breaks through and appears on the surface, and as a result, a very high quality sandwich molded product can be easily obtained. (E) After the completion of the injection and filling of the molten resin of the second layer is detected by the timing control unit 63, the shutoff valve 35 is closed to the second injection unit 30 side, and the toggle mechanism 6 is extended in the full extension direction to increase the pressure. Perform mold clamping (compression process). Here, by the load of the compressive force on the resin on the mold clamping side according to the cooling solidification shrinkage behavior of the resin, the pressure deviation and residual strain of the resin in the mold cavity generated during injection filling are alleviated, Deformation and warpage are eliminated, the adhesion between the core molding and the skin material is strengthened, and the effect of the low-pressure mold clamping state when the first layer molten resin is injected and filled, and,
An extremely high quality multilayer molded product can be obtained in synergy with the effect of the mold opening and mold clamping state when the second layer molten resin is injected and filled. Incidentally, after injection-filling the molten resin of the second layer and before performing the compression step, once an appropriate amount of the molten resin of the first layer is injection-filled, no trace of core material filling is left on the appearance of the molded product. Since the interior of the mixing nozzle 40 is filled with the first layer molten resin, the skin material and the core material are not mixed in during the next molding cycle. (F) Control on the mold clamping side and the injection side in the compression process,
This is performed based on the time-out signal of the timer 62 which is activated at the same time as the high-pressure mold clamping is started. Here, the metering start time (t 1 ) and the cooling completion time (t 2 ) are preset in the timer 62. That is, the measurement start time t 1 is for measuring the first and second injection units in preparation for the next molding, and the cooling completion time t 2 is the physical properties of the resin to be filled, the cooling capacity of the mold, and the like. From this, the cooling completion time of the resin is calculated.
【００２６】なお、本実施例では、低圧型締→第１層樹
脂射出→型開型締→第２層樹脂射出→高圧型締、の成形
動作を基本としているが、成形に関する全ての型締位置
範囲において型締停止精度が１０μｍ以下の極めて高い
精度を達成可能なことから、必要に応じて、以下に示す
成形動作の応用も実現可能である。In the present embodiment, the molding operations of low-pressure mold clamping → first layer resin injection → mold opening mold clamping → second layer resin injection → high-pressure mold clamping are basic, but all mold clamping related to molding is performed. Since it is possible to achieve an extremely high accuracy of 10 μm or less in the mold clamping stop accuracy in the position range, the following molding operation can be applied as necessary.
【００２７】成形動作の応用としては、下記のものが考
えられる。 （１）第１層溶融樹脂を射出充填する際の型締制御 コア成形体の完全形成を目的とする場合には、低圧
型締→射出→高圧型締 充填不可能な薄肉・複雑成形品への対応としては、
型開型締→射出→高圧型締 型締動作の簡略化を望む場合には、高圧型締→射出 （２）第２層溶融樹脂を射出充填する際の型締制御、す
なわち、 表皮材の質感の損傷を防止するため、型開型締→射
出→低圧型締 表皮材の質感の損傷を防止するため、低圧型締→射
出→型締保持 を行なう。 （３）上記（１）（２）の組合せ、および、基本動作と
の組合せを行なうことによって、さらに、応用範囲が拡
大する。The following are possible applications of the molding operation. (1) Mold clamping control when injecting and filling the 1st layer molten resin For the purpose of completely forming the core molded body, low pressure mold clamping → injection → high pressure mold clamping For thin-walled and complex molded products that cannot be filled. The correspondence of
Mold opening Mold clamping → Injection → High pressure mold clamping If you want to simplify the mold clamping operation, high pressure mold clamping → Injection (2) Mold clamping control when injecting and filling the second layer molten resin, that is, of the skin material. To prevent damage to the texture, mold opening mold clamping → injection → low pressure mold clamping In order to prevent damage to the texture of the skin material, low pressure mold clamping → injection → mold clamping hold. (3) By applying the combination of (1) and (2) above and the basic operation, the range of application is further expanded.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
下記のような優れた効果を発揮することができる。 （１）あらかじめ、タイバーに組込んだ型締力センサで
両金型がタッチした状態を検知して、トグル機構と連結
された型締シリンダのストロークを原点設定した後、第
１層の溶融樹脂を射出充填する際のトグル機構が伸び切
らない状態での低圧型締における設定型締力を型締セン
サで検知して、型締シリンダのストローク原点設定位置
からのストローク前進量で型締位置設定を行なうととも
に、第２層の溶融樹脂を射出充填する際の２次空間部の
形成における設定型開量を、可動盤に組込んだ金型位置
センサで検知して、型締シリンダのストローク原点設定
位置からのストローク後退量で型開位置設定を行なう。
初期設定完了後は型締シリンダストロークセンサ６９の
検出信号に基づいて型締を行なう。こうすることによ
り、成形機を大幅に改造すること無く、また、複雑高精
度なレベリング装置を付加させることなく、トグル機構
の倍力特性により、１０μｍ以下の極めて高精度、かつ
再現性の高い型締位置制御が容易に実現でき、その結
果、極めて高品質な多層成形品を低コストで安定して供
給できる。 （２）低圧型締状態でコア材となる第１層の溶融樹脂を
射出充填した後、型開型締状態にして、コア材と金型キ
ャビティとで形成された２次空間内へ、表皮材となる第
２層の溶融樹脂を射出充填し、その後、高圧型締を行な
うことにより、変形・反りのない、かつコア材と表皮材
の密着度の高い高品質な貼り合わせ成形の多層成形品が
得られる。 （３）さらに、第２層溶融樹脂を塗装コーティング材と
することで、上記（２）により高品質なインモールドコ
ーティング成形の多層成形品が得られる。 （４）また、第１層溶融樹脂を表皮材とし、第２層溶融
樹脂をコア材とするとともに、第２層溶融樹脂を第１層
充填物の内部に向けて射出充填することで、上記（２）
により高品質なサンドイッチ成形の多層成形品が得られ
る。As described above, in the present invention,
The following excellent effects can be exhibited. (1) The mold clamping force sensor built into the tie bar detects the touched state of both molds in advance, and the stroke of the mold clamping cylinder connected to the toggle mechanism is set as the origin. Set the mold clamping force in low-pressure mold clamping when the toggle mechanism is not fully extended during injection filling.The mold clamping sensor detects the mold clamping force and sets the mold clamping position by the stroke advance amount from the stroke origin setting position of the mold clamping cylinder. And the set mold opening amount in the formation of the secondary space when the molten resin of the second layer is injected and filled is detected by the mold position sensor incorporated in the movable plate, and the stroke origin of the mold clamping cylinder is detected. Set the mold open position by the stroke retreat amount from the set position.
After the initial setting is completed, the mold clamping is performed based on the detection signal of the mold clamping cylinder stroke sensor 69. By doing so, without significantly modifying the molding machine, without adding a complicated and highly accurate leveling device, the boosting characteristic of the toggle mechanism makes it possible to obtain a mold with extremely high accuracy and reproducibility of 10 μm or less. The tightening position control can be easily realized, and as a result, an extremely high quality multilayer molded product can be stably supplied at low cost. (2) After injecting and filling the first layer of molten resin, which becomes the core material in the low-pressure mold clamping state, in the mold opening mold clamping state, the skin is placed in the secondary space formed by the core material and the mold cavity. Injecting and filling the second layer of molten resin, which is used as a material, and then performing high-pressure mold clamping to prevent deformation and warpage, and to achieve high-quality multi-layer lamination with high adhesion between the core material and the skin material. Goods are obtained. (3) Furthermore, by using the second layer molten resin as a coating coating material, a high quality in-mold coating molded multilayer molded article can be obtained according to the above (2). (4) In addition, the first layer molten resin is used as a skin material, the second layer molten resin is used as a core material, and the second layer molten resin is injected and filled toward the inside of the first layer filling material. (2)
As a result, a high-quality sandwich-molded multilayer molded product can be obtained.
【図１】本発明の実施例に係る射出成形装置の全体構成
図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an injection molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例に係る型締初期条件設定手順を
示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a mold clamping initial condition setting procedure according to the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施例に係る成形動作手順を示すフロ
ーチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a molding operation procedure according to the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施例に係る成形工程の概略を説明す
る工程説明図である。FIG. 4 is a process explanatory view illustrating the outline of a molding process according to an example of the present invention.
【図５】本発明の他の実施例に係る射出成形装置の全体
構成図である。FIG. 5 is an overall configuration diagram of an injection molding apparatus according to another embodiment of the present invention.
【図６】本発明の他の実施例に係る成形工程の概略を説
明する工程説明図である。FIG. 6 is a process explanatory view illustrating the outline of a molding process according to another embodiment of the present invention.
１ エンドプラテン ２ 固定盤 ３ 可動盤 ４ａ 可動金型 ４ｂ 固定金型 ５ キャビティ ６ トグル機構 ７ クロスヘッド ８ 型締シリンダ ９ ピストンロッド １０ ガイドロッド ２０ 第１射出ユニット ２５ シャットオフバルブ（第１射出ユニット） ３０ 第２射出ユニット ３５ シャットオフバルブ（第２射出ユニット） ４０ ミキシングノズル ４５ ロータリバルブ ６１ 型締制御部 ６２ タイマ ６３ タイミング制御部 ６４ 型締力設定部 ６５ 金型タッチ点設定部 ６６ 型締力センサ ６７ 型開量設定部 ６８ 金型位置センサ ６９ 型締シリンダストロークセンサ ７０ 油圧制御弁 ８０ 油圧供給源 １００ 射出成形装置 １００Ａ 型締装置 １００Ｂ 射出装置 １００Ｃ 制御装置 ２００ 射出成形装置 ２００Ａ 型締装置 ２００Ｂ 射出装置 ２００Ｃ 制御装置 Ｐ 型締力設定値 Ｓ 型開量設定値 Ｓ0 金型タッチ点 Ｓ1 型締位置設定値 Ｓ2 型開位置設定値 ｔ1 計量開始時間 ｔ2 冷却完了時間1 End Platen 2 Fixed Plate 3 Movable Plate 4a Movable Mold 4b Fixed Mold 5 Cavity 6 Toggle Mechanism 7 Crosshead 8 Mold Clamping Cylinder 9 Piston Rod 10 Guide Rod 20 First Injection Unit 25 Shut Off Valve (First Injection Unit) 30 2nd injection unit 35 Shut-off valve (2nd injection unit) 40 Mixing nozzle 45 Rotary valve 61 Mold clamping control part 62 Timer 63 Timing control part 64 Mold clamping force setting part 65 Mold touch point setting part 66 Mold clamping force sensor 67 Mold opening setting unit 68 Mold position sensor 69 Mold clamping cylinder stroke sensor 70 Hydraulic control valve 80 Hydraulic pressure supply source 100 Injection molding device 100A Mold clamping device 100B Injection device 100C Control device 200 Injection molding device 200A Mold clamping device 200B Injection device 200C Control device P-type clamping force setting value S mold opening amount set value S 0 mold touch point S 1 type clamping position set value S 2 type open position setpoint t 1 measurement start time t 2 the cooling completion time
Claims (6)
ル機構を介して型締を行なう射出成形装置を用いて樹脂
の多層成形を行なうに際して、 前記トグル機構が伸び切らない状態で低圧型締を行なっ
た後、可動金型と固定金型で形成された金型空間内に第
１層の溶融樹脂を射出充填した後、 該両金型を相対的に離間させて、該可動金型と該第１層
充填物との間に２次空間部を形成させ、該２次空間部に
第２層の溶融樹脂を射出充填した後、該トグル機構を伸
び切る方向に延伸させて高圧型締を行なうことを特徴と
する樹脂の多層成形方法。1. When performing multi-layer molding of resin using an injection molding apparatus that drives a hydraulic mold clamping cylinder to perform mold clamping through a toggle mechanism, the low pressure mold clamping is performed while the toggle mechanism is not fully extended. After that, after the molten resin of the first layer is injected and filled into the mold space formed by the movable mold and the fixed mold, the two molds are relatively separated from each other, and A secondary space portion is formed between the first layer filling material and the molten resin of the second layer is injected and filled in the secondary space portion, and then the toggle mechanism is stretched in a direction in which it extends to a high pressure. A multi-layer molding method for a resin, comprising:
て、両金型がタッチした状態を検知した後、トグル機構
と連結された型締シリンダのストロークを原点設定し、 低圧型締における設定型締力を前記型締センサで検知し
た後、該原点設定位置からの型締シリンダのストローク
前進量を設定するとともに、 第１層の溶融樹脂の射出充填中は、設定した前進位置に
可動金型を保持するように型締シリンダの油圧を制御す
ることを特徴とする請求項１記載の樹脂の多層成形方
法。2. A mold clamping sensor incorporated in a tie bar is used to detect a state where both molds are touched, and then a stroke of a mold clamping cylinder connected to a toggle mechanism is set as an origin to set a mold for low pressure mold clamping. After detecting the clamping force with the mold clamping sensor, the stroke advance amount of the mold clamping cylinder from the origin setting position is set, and the movable mold is moved to the set advance position during the injection and filling of the molten resin of the first layer. The resin multi-layer molding method according to claim 1, wherein the hydraulic pressure of the mold clamping cylinder is controlled so as to hold the pressure.
を、可動盤に組み込んだ金型位置センサで検知した後に
型締シリンダのストローク原点設定位置からのストロー
ク後退量を設定するとともに、第２層の溶融樹脂の射出
充填中は設定した後退位置に可動金型を保持するように
型締シリンダの油圧を制御することを特徴とする請求項
１記載または請求項２記載の樹脂の多層成形方法。3. The stroke retreat amount from the stroke origin setting position of the mold clamping cylinder is set after the die opening amount set when the secondary space is formed is detected by a die position sensor incorporated in the movable plate, and 3. The resin multi-layer according to claim 1 or 2, wherein the hydraulic pressure of the mold clamping cylinder is controlled so as to hold the movable mold at a set retracted position during injection and filling of the second layer of molten resin. Molding method.
充填物の内部に充填することを特徴とする請求項１記載
の樹脂の多層成形方法。4. The method for multi-layer molding of resin according to claim 1, wherein injection filling of the molten resin of the second layer is performed inside the first layer filling material.
とすることを特徴とする請求項１記載の樹脂の多層成形
方法。5. The resin multilayer molding method according to claim 1, wherein the molten resin of the second layer is used as a paint coating material.
締力を設定する型締力設定部と、第２層の溶融樹脂を射
出充填する際の型開量を設定する型開量設定部と、型締
シリンダのストロークを検出する型締シリンダストロー
クセンサと、タイバーに組み込まれ型締工程における金
型タッチ点の検知を行なう型締力センサと、該型締力セ
ンサの検出信号に基づいて型締シリンダのストロークを
原点設定する金型タッチ点設定部と、可動盤の位置を検
出する金型位置センサと、前記型締力設定部および型開
量設定部の各々の設定値と前記型締力センサおよび金型
位置センサの検出信号と前記型締シリンダストロークセ
ンサの検出信号とを比較してトグル機構と連結される型
締シリンダのストロークを制御して型締を行なう型締制
御部を備えるとともに、 第１層の溶融樹脂の射出充填完了を検知して前記型締制
御部へ型開信号を発信させるとともに、前記型締シリン
ダストロークセンサの検出信号が前記型開量設定値に達
したことを検知して第２層溶融樹脂の射出充填開始信号
を発信させ、かつ、第２層の溶融樹脂の射出充填完了を
検知して、型締制御部へ型締開始信号を発信させるタイ
ミング制御部を備えたことを特徴とする樹脂多層成形用
型締装置。6. A mold clamping force setting unit for setting a mold clamping force when injecting and filling the first layer of molten resin, and a mold opening for setting a mold opening amount when injecting and filling the second layer of molten resin. Quantity setting part, mold clamping cylinder stroke sensor for detecting the stroke of the mold clamping cylinder, mold clamping force sensor incorporated in the tie bar for detecting the mold touch point in the mold clamping process, and detection signal of the mold clamping force sensor The mold touch point setting unit that sets the stroke of the mold clamping cylinder to the origin based on the above, the mold position sensor that detects the position of the movable plate, and the set values of the mold clamping force setting unit and the mold opening amount setting unit. And the mold clamping force sensor and mold position sensor detection signals and the mold clamping cylinder stroke sensor detection signals are compared to control the stroke of the mold clamping cylinder connected to the toggle mechanism to perform mold clamping. With a control unit That the completion of injection and filling of the molten resin of the first layer is detected and a mold opening signal is transmitted to the mold clamping control section, and the detection signal of the mold clamping cylinder stroke sensor reaches the mold opening amount set value. Timing control unit that detects the occurrence of the second layer molten resin injection signal, and that detects the completion of the second layer molten resin injection filling and transmits the mold clamping start signal to the mold clamping control unit. A mold clamping device for resin multi-layer molding, comprising:
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23649395A JP3275650B2 (en) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | Multilayer molding method for resin and mold clamping device for multilayer resin molding |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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1995
- 1995-09-14 JP JP23649395A patent/JP3275650B2/en not_active Expired - Fee Related
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