KR101506809B1 - Injection molding machine - Google Patents

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KR101506809B1
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유우지 사토오
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스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
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Abstract

성형재료의 열열화를 억제할 수 있는 사출성형기를 제공한다.
사출성형기는, 실린더(11)와, 실린더(11) 내에 성형재료를 공급하는 재료공급장치(81)와, 실린더(11) 내에 회전 가능하게 또한 축방향으로 진퇴 가능하게 배치되는 스크루(20)와, 스크루(20)를 구동하는 구동장치(60)를 구비한다. 재료공급장치(81)는, 성형 사이클마다, 1쇼트분과 동일 양의 성형재료를 실린더(11) 내에 공급한다.
An injection molding machine capable of suppressing thermal degradation of a molding material is provided.
The injection molding machine comprises a cylinder 11, a material supply device 81 for supplying a molding material into the cylinder 11, a screw 20 rotatably and axially movably arranged in the cylinder 11, And a driving device 60 for driving the screw 20. The material supply device 81 supplies the same amount of molding material as one shot minute into the cylinder 11 for each molding cycle.

Figure R1020130116365
Figure R1020130116365

Description

사출성형기 {INJECTION MOLDING MACHINE}[0001] INJECTION MOLDING MACHINE [0002]

본 출원은, 2012년 10월 22일에 출원된 일본 특허출원 제2012-233107호에 근거하여 우선권을 주장한다. 그 출원의 전체 내용은 이 명세서 중에 참고로 원용되어 있다.This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2012-233107 filed on October 22, 2012. The entire contents of which are incorporated herein by reference.

본 발명은, 사출성형기에 관한 것이다.The present invention relates to an injection molding machine.

사출성형기는, 실린더와, 실린더 내에 성형재료(예를 들면 수지펠릿)를 공급하는 재료공급장치와, 실린더 내에 회전 가능하게 또한 진퇴 가능하게 배치되는 스크루를 구비한다. 스크루의 나사홈 내에 공급된 수지는, 스크루의 회전에 따라 전방으로 보내지고, 실린더로부터의 열 등에 의하여 서서히 용융된다. 용융된 수지가 스크루의 전방으로 보내져, 실린더 전방부에 축적됨에 따라, 스크루가 후퇴된다. 그 후, 스크루가 전진되면, 스크루의 전방에 축적된 용융수지는, 실린더의 전단에 형성되는 노즐로부터 사출되고, 금형장치의 캐비티 공간에 충전된다. 충전된 용융수지를 고화시킴으로써 성형품이 얻어진다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).The injection molding machine includes a cylinder, a material supply device for supplying a molding material (for example, resin pellets) into the cylinder, and a screw rotatably and movably arranged in the cylinder. The resin supplied in the screw groove of the screw is forwardly transferred in accordance with the rotation of the screw, and is gradually melted by heat from the cylinder or the like. As the molten resin is sent to the front of the screw and accumulated in the front part of the cylinder, the screw is retracted. Thereafter, when the screw is advanced, the molten resin accumulated in front of the screw is injected from the nozzle formed at the front end of the cylinder, and is filled in the cavity of the mold apparatus. The filled molten resin is solidified to obtain a molded article (see, for example, Patent Document 1).

일본 특허공개공보 2004-351661호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-351661

실린더 내의 성형재료가 열열화되고, 탄화물 등의 이물질이 스크루에 부착되면, 어느 순간 이물질이 탈락되어 성형품에 혼입된다.When the molding material in the cylinder is thermally deteriorated and a foreign substance such as carbide adheres to the screw, the foreign matter is removed at some moment and mixed into the molded article.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 성형재료의 열열화를 억제할 수 있는 사출성형기의 제공을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an injection molding machine capable of suppressing thermal degradation of a molding material.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태의 사출성형기는,According to an aspect of the present invention, there is provided an injection molding machine comprising:

실린더와,A cylinder,

상기 실린더 내에 성형재료를 공급하는 재료공급장치와,A material supply device for supplying a molding material into the cylinder,

상기 실린더 내에 회전 가능하게 또한 축방향으로 진퇴 가능하게 배치되는 스크루와,A screw rotatably and axially movably disposed in the cylinder,

상기 스크루를 구동하는 구동장치를 구비하고,And a driving device for driving the screw,

상기 재료공급장치는, 성형 사이클마다, 1쇼트분과 동일 양의 성형재료를 상기 실린더 내에 공급한다.The material supply device supplies the same amount of molding material as one shot per molding cycle into the cylinder for each molding cycle.

본 발명에 의하면, 성형재료의 열열화를 억제할 수 있는 사출성형기가 얻어진다.According to the present invention, an injection molding machine capable of suppressing thermal deterioration of a molding material is obtained.

도 1은 본 발명의 일 실시형태의 사출성형기에 탑재되는 사출장치를 나타내는 도이다.
도 2는 도 1의 구동장치를 나타내는 도이다.
도 3은 일 실시형태의 계량공정에 있어서의 스크루의 설정배압의 시간변화를 나타내는 도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view showing an injection apparatus mounted in an injection molding machine according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a diagram showing the driving apparatus of Fig. 1;
Fig. 3 is a diagram showing a time variation of the setting back pressure of the screw in the metering step of the embodiment. Fig.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 각 도면에 있어서, 동일 또는 대응하는 구성에 대해서는 동일 또는 대응하는 부호를 붙여 설명을 생략한다. 이하, 수지의 사출방향을 전방으로 하고, 수지의 사출방향과는 반대 방향을 후방으로 하여 설명한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding components are denoted by the same or corresponding reference numerals, and a description thereof will be omitted. Hereinafter, description will be made assuming that the injection direction of the resin is forward and the direction opposite to the injection direction of the resin is the backward direction.

사출성형기는, 고정금형 및 가동금형으로 구성되는 금형장치를 폐쇄하는 형폐쇄공정, 금형장치를 체결하는 형체결공정, 금형장치 내에 용융수지를 유입시키는 충전공정, 유입시킨 수지에 압력을 가하는 보압공정, 보압공정 후에 금형장치 내에서 수지를 고화시키는 냉각공정, 다음의 성형품을 위한 용융수지를 계량하는 계량공정, 금형장치를 개방하는 형개방공정, 및 형개방 후의 금형장치로부터 성형품을 취출하는 취출공정을 1사이클로 하고, 성형품을 반복하여 제조한다. 성형 사이클의 단축을 위하여, 계량공정은, 냉각공정 사이에 행해져도 된다.The injection molding machine includes a mold closing process for closing a mold device composed of a stationary mold and a movable mold, a mold clamping process for clamping the mold device, a filling process for introducing the molten resin into the mold device, a holding process for applying pressure to the inflow resin A cooling step for solidifying the resin in the mold apparatus after the holding process, a weighing process for weighing the molten resin for the next molded product, a mold opening process for opening the mold apparatus, and a takeout process for taking out the molded article from the mold apparatus after mold opening To prepare a molded product repeatedly. For shortening the molding cycle, the metering step may be performed during the cooling step.

도 1은, 본 발명의 일 실시형태의 사출성형기에 탑재되는 사출장치를 나타내는 도이다. 사출성형기는, 형체결장치 및 사출장치(10)를 가진다. 형체결장치는, 고정금형이 장착되는 고정플래튼, 및 가동금형이 장착되는 가동플래튼을 구비하고, 가동플래튼을 진퇴시켜, 가동금형을 고정금형에 접촉분리시킴으로써 형폐쇄, 형체결 및 형개방을 행한다. 형체결장치는, 전동모터 및 토글기구를 이용한 토글식, 유체압실린더를 이용한 직압식, 리니어모터 및 전자석을 이용한 전자식 중 어느 것이어도 되고, 그 방식은 특별히 한정되지 않는다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing an injection apparatus mounted on an injection molding machine according to an embodiment of the present invention. Fig. The injection molding machine has a mold clamping apparatus and an injection apparatus (10). The mold clamping apparatus includes a stationary platen on which a stationary mold is mounted and a movable platen on which the movable mold is mounted. The movable platen is advanced and retreated to bring the movable mold into contact with the stationary mold, Open. The fastening device may be any of a toggle type using an electric motor and a toggle mechanism, a direct type using a fluid pressure cylinder, an electronic type using a linear motor and an electromagnet, and the method is not particularly limited.

사출장치(10)는, 성형재료(예를 들면 수지펠릿)가 공급되는 실린더(11)와, 그 실린더(11)의 전단에 배치된 노즐(12)과, 실린더(11) 내에 회전 가능하게 또한 축방향으로 진퇴 가능하게 배치된 스크루(20)와, 실린더(11)를 가열하는 가열원으로서의 히터(h11~h13)와, 실린더(11)의 후방에 배치된 구동장치(60)를 포함한다.The injection apparatus 10 includes a cylinder 11 to which a molding material (e.g., resin pellets) is supplied, a nozzle 12 disposed at the front end of the cylinder 11, A screw 20 disposed so as to be able to move back and forth in the axial direction, heaters h11 to h13 as a heating source for heating the cylinder 11 and a driving device 60 disposed behind the cylinder 11. [

스크루(20)는, 스크루 본체(21)와, 그 스크루 본체(21)보다 전방에 배치된 사출부(22)로 이루어지고, 후단의 축부(51)를 통하여 구동장치(60)와 연결된다. 스크루 본체(21)는, 플라이트부(23), 및 플라이트부(23)의 전단에 대하여 착탈 가능하게 배치된 압력부재(24)를 구비한다. 플라이트부(23)는, 막대형상의 본체부(23a), 및 그 본체부(23a)의 외주면으로 돌출시켜 형성된 나선형상의 플라이트(23b)를 구비하고, 그 플라이트(23b)를 따라 나선형상의 나사홈(26)이 형성된다. 플라이트부(23)의 후단부터 전단에 걸쳐, 나사홈(26)의 깊이는 일정하여도 되고, 스크루 압축비가 일정하여도 된다.The screw 20 includes a screw body 21 and an injection part 22 arranged forward of the screw body 21 and is connected to the drive unit 60 through the shaft part 51 at the rear end. The screw body (21) has a flight portion (23) and a pressure member (24) detachably arranged on the front end of the flight portion (23). The flight section 23 is provided with a rod-like main body section 23a and a helical flight 23b protruding from the outer peripheral surface of the main body section 23a. (26) are formed. The depth of the thread groove 26 may be constant or may be constant from the rear end to the front end of the flight portion 23, or the screw compression ratio may be constant.

다만, 압력부재(24)를 배치하지 않고, 스크루 본체(21)의 전체에 걸쳐서 플라이트부를 형성하여도 되고, 스크루 본체(21)는 후단부터 전단에 걸쳐, 수지가 공급되는 공급부, 공급된 수지를 압축시키면서 용융시키는 압축부, 용융된 수지를 일정량씩 계량하는 계량부로서 구별되어도 된다. 나사홈의 깊이는, 공급부에서 깊고, 계량부에서 얕으며, 압축부에 있어서 전방을 향할수록 얕아진다.However, it is also possible to form a flight portion over the entire screw body 21 without arranging the pressure member 24. The screw body 21 has a supply portion through which resin is supplied from the rear end to the front end, A compression section for melting while compressing, and a metering section for metering the melted resin by a predetermined amount. The depth of the thread groove is deeper at the supply portion, shallower at the metering portion, and shallower toward the front in the compression portion.

사출부(22)는, 선단에 원추형의 부위를 구비한 헤드부(31), 그 헤드부(31)의 후방에 인접시켜 형성된 로드부(32), 그 로드부(32)의 주위에 배치된 역류방지링(33), 및 압력부재(24)의 전단에 장착된 씨일 링(체크 링)(34)으로 이루어진다.The injection section 22 includes a head section 31 having a conical section at its tip end, a rod section 32 formed adjacent to the rear of the head section 31, A check ring 34 mounted on the front end of the pressure member 24, and a check ring 34 mounted on the front end of the pressure member 24.

계량공정 시에, 스크루(20)의 후퇴에 따라, 로드부(32)에 대하여 역류방지링(33)이 전방으로 이동되어, 씨일 링(34)으로부터 떨어지면, 사출부(22)의 후방으로부터 전방으로 수지가 보내진다. 또, 사출공정 시에, 스크루(20)의 전진에 따라, 역류방지링(33)이 로드부(32)에 대하여 후방으로 이동되어, 씨일 링(34)에 맞닿게 되면, 수지의 역류가 방지된다.The backflow preventing ring 33 is moved forward from the rear of the injection part 22 when the screw 20 is retracted and the backflow preventing ring 33 is moved forward with respect to the rod part 32, The resin is sent. When the backflow preventing ring 33 is moved rearward with respect to the rod portion 32 and comes into contact with the seal ring 34 in accordance with advancement of the screw 20 during the injection process, do.

실린더(11)의 후단의 근방에는, 성형재료 공급구로서의 수지공급구(14)가 형성되고, 그 수지공급구(14)는, 스크루(20)를 실린더(11) 내에 있어서의 전진한계 위치에 둔 상태에 있어서, 나사홈(26)의 후단부와 대향하는 개소에 형성된다. 수지공급구(14)에는, 실린더(11) 내에 수지를 공급하는 재료공급장치(81)가 장착된다.A resin supply port 14 serving as a molding material supply port is formed in the vicinity of the rear end of the cylinder 11. The resin supply port 14 is provided so as to allow the screw 20 to be located at the forward limit position in the cylinder 11 And is formed at a position opposite to the rear end of the thread groove 26 in a state where it is left. The resin supply port 14 is equipped with a material supply device 81 for supplying resin into the cylinder 11. [

재료공급장치(81)는, 성형재료(예를 들면 수지펠릿)를 수용하는 호퍼(82), 호퍼(82)의 하단으로부터 수평방향으로 뻗어 있는 피드실린더(83), 피드실린더(83)의 전단으로부터 하방으로 뻗어 있는 통형상의 안내부(84), 피드실린더(83) 내에 있어서 회전 가능하게 배치된 피드스크루(85), 및 피드스크루(85)를 회전시키는 피드모터(86) 등을 구비한다. 다만, 피드실린더(83)는, 반드시 수평방향으로 뻗어 있을 필요는 없고, 예를 들면 수평방향에 대하여 경사져 뻗어 있어도 되며, 출구측이 입구측보다 높아도 된다.The material supply device 81 includes a hopper 82 for receiving a molding material (e.g., resin pellets), a feed cylinder 83 extending horizontally from the lower end of the hopper 82, A feed screw 86 which rotates in the feed cylinder 83 and a feed motor 86 which rotates the feed screw 85 and the like are provided . However, the feed cylinder 83 is not necessarily required to extend in the horizontal direction, but may be inclined with respect to the horizontal direction, for example, and the outlet side may be higher than the inlet side.

호퍼(82) 내로부터 피드실린더(83) 내에 공급된 수지는, 피드스크루(85)의 회전에 따라 피드스크루(85)의 나사홈을 따라 전진된다. 피드스크루(85)의 전단으로부터 안내부(84) 내로 보내진 수지는, 안내부(84) 내를 낙하하여, 실린더(11) 내에 공급된다. 다만, 피드실린더(83) 내에 공급된 수지는, 도시되지 않은 히터에 의하여 가열(예열)되어도 된다. 이 때, 수지는, 용융되지 않는 온도, 예를 들면, 유리전이점 이하의 소정의 온도로 예열되어도 된다.The resin supplied from the inside of the hopper 82 into the feed cylinder 83 is advanced along the thread groove of the feed screw 85 in accordance with the rotation of the feed screw 85. The resin sent from the front end of the feed screw 85 into the guide portion 84 falls down in the guide portion 84 and is fed into the cylinder 11. [ However, the resin supplied into the feed cylinder 83 may be heated (preheated) by a heater (not shown). At this time, the resin may be preheated to a temperature at which the resin does not melt, for example, a predetermined temperature below the glass transition point.

도 2는, 도 1의 구동장치를 나타내는 도이다. 구동장치(60)는, 실린더(11) 내에서 스크루(20)를 회전시키는 구동원으로서의 계량모터(61)를 포함한다. 계량모터(61)는, 서보모터이어도 된다. 계량모터(61)는, 서포트프레임(Fr)에 고정되는 고정자(62), 및 고정자(62)의 내측에 배치되는 통형상의 회전자(63)를 포함한다. 회전자(63)의 후단에 고정되는 스플라인너트(64)는, 회전부재(65)와 스플라인 결합된다. 즉, 회전부재(65)는, 스플라인너트(64)와 함께 회전 가능하게, 또한, 스플라인너트(64)에 대하여 진퇴 가능하게 되어 있다. 회전부재(65)는, 스크루(20)의 축부(51)의 후단에 커플링(52)을 통하여 연결되는 연결체(66)와, 연결체(66)에 볼트 등으로 고정되는 지지체(67)로 구성된다. 지지체(67)의 외주에는, 스플라인너트(64)와 결합하기 위한 스플라인홈(68)이 형성된다. 계량모터(61)의 회전은, 회전부재(65)를 통하여, 축부(51)에 전달되어, 스크루(20)가 회전된다. 그렇게 하면, 플라이트부(23)의 플라이트(23b)가 움직여, 플라이트부(23)의 나사홈(26) 내에 공급된 수지가 전방으로 보내진다.2 is a diagram showing the driving apparatus of Fig. The driving device 60 includes a metering motor 61 as a driving source for rotating the screw 20 in the cylinder 11. [ The metering motor 61 may be a servo motor. The metering motor 61 includes a stator 62 fixed to the support frame Fr and a tubular rotor 63 disposed inside the stator 62. [ The spline nut 64 fixed to the rear end of the rotor 63 is spline coupled with the rotating member 65. [ That is, the rotary member 65 is rotatable together with the spline nut 64, and is movable forward and backward with respect to the spline nut 64. The rotating member 65 includes a connecting body 66 connected to the rear end of the shaft portion 51 of the screw 20 through a coupling 52 and a supporting body 67 fixed to the connecting body 66 with bolts or the like, . A spline groove 68 for coupling with the spline nut 64 is formed on the outer periphery of the support 67. The rotation of the weighing motor 61 is transmitted to the shaft portion 51 via the rotary member 65 and the screw 20 is rotated. As a result, the flight 23b of the flight section 23 moves, and the resin fed into the thread groove 26 of the flight section 23 is forward.

구동장치(60)는, 실린더(11) 내에서 스크루(20)를 축방향으로 이동시키는 구동원으로서의 사출모터(71)를 포함한다. 사출모터(71)는 서보모터이어도 된다. 사출모터(71)는 도시되지 않은 통형상의 출력축을 가지고, 그 출력축에 볼나사축(72)이 스플라인 결합된다. 즉, 볼나사축(72)은, 사출모터(71)의 출력축과 함께 회전 가능하게, 또한, 사출모터(71)의 출력축에 대하여 진퇴 가능하게 되어 있다. 볼나사축(72)과 나사결합되는 볼나사너트(73)는, 로드셀(74)을 통하여 서포트프레임(Fr)에 고정된다. 로드셀(74)은, 서포트프레임(Fr)과 사출모터(71)와의 사이에 배치되어, 스크루(20)의 배압(스크루(20)를 전방으로 누르는 압력)을 검출한다. 볼나사축(72)의 전단으로부터 동축적으로 뻗는 샤프트(75)는, 베어링(Br1, Br2)을 통하여 회전부재(65)에 대하여 회전 가능하게 또한 진퇴 불가능하게 지지되어 있다. 사출모터(71)를 구동하면, 볼나사축(72)이 회전하면서 진퇴되어, 회전부재(65) 및 스크루(20)가 진퇴된다. 충전공정에서 스크루(20)가 진퇴될 때, 스크루(20)가 회전하지 않도록, 계량모터(61)를 구동하여 회전부재(65)의 회전을 멈추어도 된다. 다만, 계량모터(61)는 브레이크를 장착한 모터이어도 되고, 충전공정에 있어서 브레이크의 제동력으로 회전부재(65)의 회전을 멈추어도 된다.The driving device 60 includes an injection motor 71 as a driving source for moving the screw 20 in the axial direction in the cylinder 11. [ The injection motor 71 may be a servo motor. The injection motor 71 has a tubular output shaft not shown, and the ball screw shaft 72 is spline-coupled to the output shaft. That is, the ball screw shaft 72 is rotatable together with the output shaft of the injection motor 71, and is movable forward and backward with respect to the output shaft of the injection motor 71. The ball screw nut 73 screwed to the ball screw shaft 72 is fixed to the support frame Fr through the load cell 74. The load cell 74 is disposed between the support frame Fr and the injection motor 71 and detects the back pressure of the screw 20 (the pressure that presses the screw 20 forward). The shaft 75 coaxially extending from the front end of the ball screw shaft 72 is rotatably and non-retractably supported by the rotary member 65 via bearings Br1 and Br2. When the injection motor 71 is driven, the ball screw shaft 72 rotates and advances and the rotary member 65 and the screw 20 are advanced and retreated. The rotation of the rotary member 65 may be stopped by driving the weighing motor 61 so that the screw 20 is not rotated when the screw 20 is advanced or retracted in the filling process. However, the weighing motor 61 may be a motor equipped with a brake, and the rotation of the rotary member 65 may be stopped by the braking force of the brake in the filling process.

다만, 구동장치(60)는, 실린더(11) 내에서 스크루(20)를 회전시키거나 진퇴시킬 수 있는 것이면 되고, 그 구성은 도 2의 구성에 한정되지 않는다.However, the drive device 60 may be any one capable of rotating or moving the screw 20 in the cylinder 11, and the structure thereof is not limited to the structure of FIG.

다음으로, 사출성형기의 동작에 대하여 설명한다. 사출성형기의 동작(예를 들면 사출장치(10)의 동작이나 재료공급장치(81)의 동작)은, 컨트롤러에 의하여 제어된다. 컨트롤러는, CPU, 메모리 등으로 구성된다. 컨트롤러는, 메모리 등에 기억된 프로그램을 CPU로 실행시킴으로써, 각종 기능을 실현한다.Next, the operation of the injection molding machine will be described. The operation of the injection molding machine (for example, the operation of the injection apparatus 10 or the operation of the material supply device 81) is controlled by a controller. The controller is composed of a CPU, a memory, and the like. The controller realizes various functions by executing a program stored in a memory or the like by the CPU.

계량공정에서는, 계량모터(61)를 구동하고, 스크루(20)를 회전시킨다. 스크루(20)의 회전수가 설정 회전수가 되도록 계량모터(61)에 전류가 공급된다. 스크루(20)의 설정 회전수는, 일정하여도 되고, 스크루(20)의 위치나 계량 개시 시부터의 경과시간 등에 따라 변경되어도 된다.In the metering step, the metering motor 61 is driven and the screw 20 is rotated. A current is supplied to the metering motor 61 so that the number of revolutions of the screw 20 becomes the set rotation speed. The set rotation speed of the screw 20 may be constant or may be changed in accordance with the position of the screw 20, the elapsed time from the start of the weighing, and the like.

스크루(20)의 회전 개시와 동시에, 즉, 계량공정의 개시와 동시에, 피드모터(86)를 구동하여, 피드스크루(85)를 회전시켜도 된다. 즉, 계량공정의 개시와 동시에, 재료공급장치(81)가 재료의 공급을 개시하여도 된다.The feed screw 86 may be driven to rotate the feed screw 85 simultaneously with the start of rotation of the screw 20, that is, at the start of the weighing step. That is, simultaneously with the start of the metering process, the material supply device 81 may start supplying the material.

실린더(11) 내에 공급된 수지는, 스크루(20)의 회전에 따라 스크루(20)의 나사홈(26)을 따라 전진됨과 함께, 히터(h11~h13)에 의하여 가열되어, 용융된다. 또, 수지는, 스크루 본체(21)에 있어서의 수지의 압력상승 개시 위치로부터 스크루 본체(21)의 전단에 걸쳐, 점차 가압된다. 압력상승 개시 위치는, 압력부재(24)로부터 후방으로 소정의 거리만큼 떨어진 위치에 있고, 스크루(20)의 회전수 등에 따라 변위한다. 압력부재(24)로부터 소정범위 내의 거리에 압력상승 개시 위치가 있으면, 수지의 용융상태가 안정화되어, 성형품의 중량이 안정화된다.The resin supplied into the cylinder 11 advances along the screw groove 26 of the screw 20 as the screw 20 rotates and is heated and melted by the heaters h11 to h13. The resin is gradually pressed from the pressure rising start position of the resin in the screw body 21 to the front end of the screw body 21. The pressure rising start position is located a predetermined distance rearward from the pressure member 24, and is displaced in accordance with the number of revolutions of the screw 20 or the like. When there is a pressure rising start position at a distance within a predetermined range from the pressure member 24, the molten state of the resin is stabilized and the weight of the molded article is stabilized.

스크루(20)의 나사홈(26)을 따라 전진된 수지는, 압력부재(24)와 실린더(11)와의 사이의 수지 유로를 통과하고, 그 사이에 혼련된 후, 실린더(11)와 로드부(32)와의 사이의 수지 유로를 통과하여 전진되고, 스크루(20)의 전방으로 보내져, 실린더 전방부에 축적된다. 스크루(20)의 전방에 용융수지가 축적됨에 따라, 스크루(20)는 후퇴한다.The resin advanced along the screw groove 26 of the screw 20 passes through the resin flow path between the pressure member 24 and the cylinder 11 and is kneaded therebetween, Passes through the resin flow path between the screw 32 and the front side of the screw 20, and is accumulated in the front portion of the cylinder. As the molten resin accumulates in front of the screw 20, the screw 20 retreats.

계량공정에서는, 사출모터(71)를 구동하여, 스크루(20)에 배압을 가하여, 스크루(20)의 급격한 후퇴를 억제한다. 이로써, 수지의 혼련성이 향상되고, 또, 수지중의 가스가 후방으로 빠져나가기 쉬워진다. 스크루(20)의 배압이 설정배압이 되도록, 사출모터(71)에 전류가 공급된다.In the metering step, the injection motor 71 is driven to apply a back pressure to the screw 20, thereby suppressing the abrupt retraction of the screw 20. As a result, the kneading property of the resin is improved, and the gas in the resin tends to escape to the rear. A current is supplied to the injection motor 71 so that the back pressure of the screw 20 becomes the set back pressure.

스크루(20)를 후퇴시키는 동안, 컨트롤러는 도시되지 않은 위치센서로 스크루(20)의 위치를 감시한다. 스크루(20)가 계량완료 위치까지 후퇴하여, 스크루(20)의 전방에 소정량의 수지가 축적되면, 계량모터(61)의 구동이 정지되어, 스크루(20)의 회전이 정지되고, 계량공정이 완료된다.While retracting the screw 20, the controller monitors the position of the screw 20 with a position sensor, not shown. When the screw 20 is retracted to the metering completion position and a predetermined amount of resin is accumulated in front of the screw 20, the driving of the metering motor 61 is stopped to stop the rotation of the screw 20, Is completed.

충전공정에서는, 사출모터(71)를 구동하고, 스크루(20)를 전진시켜, 형체결상태의 금형장치 내의 캐비티 공간에 수지를 밀어 넣는다. 스크루(20)가 수지를 전방으로 누르는 압력(수지의 충전압)은, 로드셀(74)에 의하여 반력으로서 검출된다. 캐비티 공간에 충전된 수지는 냉각에 의하여 수축되기 때문에, 수축분의 수지를 보충하기 위하여, 보압공정에서는, 수지의 충전압이 설정압이 되도록, 컨트롤러가 사출모터(71)를 제어한다.In the filling step, the injection motor 71 is driven, the screw 20 is advanced, and the resin is pushed into the cavity space in the die-clamping mold apparatus. The pressure (resin filling pressure) that the screw 20 presses the resin forward is detected as a reaction force by the load cell 74. Since the resin filled in the cavity space is contracted by cooling, the controller controls the injection motor 71 so that the fill pressure of the resin becomes the set pressure in the pressure holding step in order to replenish the resin of the shrinkage.

그런데, 실린더(11) 내의 수지가 열열화되어, 탄화물 등의 이물질이 스크루(20)에 부착되면, 어느 순간 이물질이 탈락되어 성형품에 혼입된다. 수지가 실린더(11)에 공급된 후 배출될 때까지의 평균시간(이하, "수지의 실린더 체류시간"이라고 한다)이 짧아질수록, 수지가 실린더(11) 내에서 열열화되기 어렵다.However, when the resin in the cylinder 11 is thermally deteriorated and a foreign substance such as carbide adheres to the screw 20, the foreign matter is removed at some moment and mixed into the molded article. The resin is hardly thermally deteriorated in the cylinder 11 as the average time (hereinafter referred to as "resin residence time") until the resin is supplied to the cylinder 11 and then discharged is short.

따라서, 재료공급장치(81)는, 성형 사이클마다, 1쇼트분과 동일 양의 수지를 실린더(11) 내에 공급한다. 1쇼트분의 수지는, 1회의 성형에 사용되는 수지이다. 수지는, 금형장치에 형성되는 스프루나 러너를 거쳐, 캐비티 공간에 충전된다. 금형장치가 콜드러너 금형인 경우, 캐비티 공간에 충전되는 수지뿐만 아니라, 스프루나 러너에 충전된 수지도 고화되어, 형개방 후에 금형장치로부터 취출된다. 이로 인하여, 콜드러너 금형의 경우, 1쇼트분의 수지는, 1회의 성형에서 금형장치 내에 충전되는 수지이다. 한편, 금형장치가 스프루나 러너를 가열하는 핫러너 금형인 경우, 캐비티 공간에 충전된 수지만 고화되어, 성형품으로서 취출된다. 이로 인하여, 핫러너 금형의 경우, 1쇼트분의 수지는, 1회의 성형에서 캐비티 공간에 충전되는 수지이다.Therefore, the material supply device 81 supplies the same amount of resin as one shot per cylinder in the cylinder 11 every molding cycle. The resin for one shot is a resin used for one molding. The resin is filled in the cavity space via the sprue or runner formed in the mold apparatus. When the mold apparatus is a cold runner mold, not only the resin filled in the cavity space but also the resin filled in the sprue or runner is solidified and taken out from the mold apparatus after mold opening. Therefore, in the case of the cold runner mold, the resin for one shot is a resin which is filled in the mold apparatus in one molding. On the other hand, when the mold apparatus is a hot runner mold for heating a sprue or runner, only the resin filled in the cavity space is solidified and taken out as a molded article. Thus, in the case of the hot runner mold, the resin for one shot is a resin filled in the cavity in one molding.

재료공급장치(81)는, 성형 사이클마다, 1쇼트분과 동일 양의 수지를 실린더(11)내에 공급하기 위하여, 예를 들면 소정의 시간, 소정의 회전수로 피드스크루(85)를 회전시킨다. 성형 사이클마다, 1쇼트분과 동일 양의 수지가 실린더(11) 내에 공급되기 때문에, 수지의 실린더 체류시간이 짧아지거나 길어지는 일이 없이, 안정화되므로, 수지의 실린더(11) 내에서의 열열화를 억제할 수 있다.The material supply device 81 rotates the feed screw 85 at a predetermined number of revolutions for a predetermined time, for example, in order to feed the same amount of resin as one shot into the cylinder 11 every molding cycle. Since the same amount of resin as one shot is fed into the cylinder 11 every molding cycle, the residence time of the resin in the cylinder is stabilized without being shortened or elongated. Therefore, the thermal degradation of the resin in the cylinder 11 can be suppressed .

재료공급장치(81)가 1쇼트분과 동일 양의 수지의 공급을 완료한 후, 구동장치(60)가 스크루(20)를 회전시키는 계량공정을 완료하여도 된다. 수지의 공급완료 후, 잠시 동안, 스크루(20)가 회전되고, 나사홈(26) 내의 수지가 전진되어, 스크루(20)의 전방으로 보내진다. 따라서, 계량공정의 완료 시에, 나사홈(26) 내에 남는 수지량이 적어, 수지가 나사홈(26) 내에 공급된 후 나사홈(26)의 전방으로 배출될 때까지의 평균시간(이하, "수지의 플라이트 체류시간"이라고 한다)을 단축할 수 있어, 수지의 실린더 체류시간을 단축할 수 있다. 다만, 계량공정의 완료 시에 나사홈(26) 내에 남는 수지의 대부분은, 다음의 계량공정에서 스크루(20)의 전방으로 보내져도 된다.The metering process for rotating the screw 20 by the driving device 60 may be completed after the material supply device 81 completes supplying the same amount of resin as one shot. After the supply of the resin is completed, the screw 20 is rotated for a while, the resin in the screw groove 26 is advanced, and is sent forward of the screw 20. The average time until the resin is discharged into the thread groove 26 and then discharged to the front of the thread groove 26 (hereinafter referred to as " Quot; flight residence time of the resin ") can be shortened, and the residence time of the resin in the cylinder can be shortened. However, most of the resin remaining in the thread groove 26 at the time of completion of the metering process may be sent forward of the screw 20 in the next metering step.

구동장치(60)는, 스크루(20)를 회전시키는 계량공정을, 스크루(20)의 후퇴속도가 감속되어 스크루(20)가 후퇴되지 않게 될 때까지 행하여도 된다. 스크루(20)가 후퇴하지 않게 될 때까지 스크루(20)가 회전되므로, 계량공정 완료 시에 나사홈(26) 내에 수지가 거의 남지 않아, 수지의 플라이트 체류시간을 더욱 단축할 수 있다.The drive unit 60 may perform the weighing process for rotating the screw 20 until the screw 20 is retreated and the screw 20 is not retracted. Since the screw 20 is rotated until the screw 20 is not retreated, the resin remains in the screw groove 26 at the completion of the metering process, and the resin residence time of the resin can be further shortened.

재료공급장치(81)가 1쇼트분과 동일 양의 수지의 공급을 완료한 후, 구동장치(60)가 스크루(20)를 회전시키는 계량공정을 완료하는 경우, 계량공정의 후반에서는 계량공정의 전반에 비하여, 나사홈(26) 내에 존재하는 수지의 양이 적어진다. 이로 인하여, 스크루(20)의 전방으로 수지를 보내는 속도가 느려져, 스크루(20)의 후퇴속도가 느려진다. 따라서, 스크루(20)의 후퇴속도의 저하를 억제하고, 계량시간을 단축하기 위하여, 스크루(20)의 설정 회전수는, 시간의 경과와 함께 높아져도 된다. 스크루(20)의 설정 회전수는, 단계적 또는 연속적으로 높아져도 된다.When the driving device 60 completes the metering process for rotating the screw 20 after the material supply device 81 completes the supply of the same amount of resin as one shot minute, in the latter half of the metering process, The amount of resin present in the thread groove 26 is reduced. As a result, the speed at which the resin is fed to the front of the screw 20 is slowed, and the speed at which the screw 20 is retracted is slowed down. Therefore, in order to suppress a decrease in the retraction speed of the screw 20 and to shorten the metering time, the set rotation speed of the screw 20 may increase with the lapse of time. The set rotation speed of the screw 20 may be increased stepwise or continuously.

다만, 스크루(20)의 설정 회전수는, 계량공정의 처음부터 높게 설정되어도 되고, 일정하여도 된다. 스크루(20)의 설정 회전수가 높게 설정되어 있으면, 계량시간을 단축 가능할 뿐만 아니라, 실린더(11) 내에 있어서의 수지의 전진속도가 빠르고, 실린더(11) 내에 있어서의 수지의 용융 개시점이 전방측(노즐(12)측)이 되며, 수지의 용융시간을 단축할 수 있어, 수지가 열열화되기 어렵다.However, the set rotation speed of the screw 20 may be set high or constant from the beginning of the weighing process. If the set rotation speed of the screw 20 is set to be high, not only the metering time can be shortened but also the resin advancing speed in the cylinder 11 is fast and the melting start point of the resin in the cylinder 11 is the front side The side of the nozzle 12), the melting time of the resin can be shortened, and the resin is hardly thermally deteriorated.

도 3은, 일 실시형태의 계량공정에 있어서의 스크루의 설정배압의 시간변화를 나타내는 도이다. 도 3은, 스크루(20)의 후퇴 개시 시각(t2) 이후의 스크루 위치의 시간변화를 함께 나타낸다.Fig. 3 is a diagram showing a change over time of the setting back pressure of the screw in the metering step of the embodiment. Fig. FIG. 3 also shows the time variation of the screw position after the retraction start time t2 of the screw 20 together.

도 3에 나타내는 시각(t1)에서 스크루(20)가 회전 개시되어, 계량공정이 개시된다. 계량공정의 개시와 함께, 수지가 나사홈(26)의 후단 부근으로부터 전방으로 보내지기 시작하여, 계량공정의 개시 전(보압공정 후)에 실린더(11)의 전단부나 노즐(12) 등에 남는 수지와 합쳐진다. 그렇게 하면 스크루(20)의 전방에 축적되는 수지의 압력으로, 스크루(20)가 후퇴하기 시작한다.At the time t1 shown in Fig. 3, the screw 20 starts rotating, and the weighing process is started. The resin remaining on the front end of the cylinder 11 or on the nozzle 12 before the start of the metering process (after the pressure holding process) starts to be fed forward from the vicinity of the rear end of the screw groove 26, Lt; / RTI > As a result, the screw 20 starts to retract due to the pressure of the resin accumulated in front of the screw 20.

새로운 수지와, 이전의 수지가 합쳐지는 부분에서의 기포의 형성을 억제하기 위하여, 계량공정의 개시 시각(t1)으로부터 소정시간 동안, 스크루(20)의 설정배압이 높게 설정되어도 된다. 그 후, 스크루(20)의 설정배압은, 스크루(20)의 후퇴를 허용하기 위하여, 낮게 변경되어도 된다.The setting back pressure of the screw 20 may be set to be high for a predetermined time from the start time t1 of the metering process in order to suppress the formation of bubbles in the portion where the new resin and the previous resin are joined. Thereafter, the setting back pressure of the screw 20 may be changed to be lower, in order to allow the screw 20 to retract.

스크루(20)의 설정배압은, 스크루(20)의 후퇴 개시 후(시각(t2) 이후), 시간의 경과와 함께 낮아져도 된다. 스크루(20)의 설정배압이 완만하게 낮아지므로, 스크루(20)가 갑자기 후퇴하지 않아, 스크루(20)의 전방에 축적되는 수지의 밀도 편차가 적고, 또, 수지 중의 가스가 후방으로 빠져나가기 쉬워진다. 스크루(20)의 설정배압은, 시간의 경과와 함께, 도 3에 나타내는 바와 같이 연속적으로 낮아져도 되고, 단계적으로 낮아져도 된다.The set back pressure of the screw 20 may be lowered with the lapse of time after the start of retraction of the screw 20 (after time t2). The set back pressure of the screw 20 is gradually lowered so that the screw 20 is not suddenly retreated so that the density variation of the resin accumulated in front of the screw 20 is small and the gas in the resin tends to escape to the rear Loses. The set back pressure of the screw 20 may be continuously lowered or gradually lowered as shown in Fig. 3 along with elapse of time.

도 3에서는, 계량공정의 완료 시에 나사홈(26) 내에 수지가 거의 남지 않도록, 스크루(20)가 후퇴하지 않게 되는 시각(t3)까지, 스크루(20)를 회전시키는 계량공정이 행하여진다.3, a metering step for rotating the screw 20 is performed until the time t3 at which the screw 20 does not retreat so that the resin remains in the screw groove 26 at the completion of the metering process.

계량공정에 있어서의 스크루(20)의 설정배압은, 사용자가 설정하여도 되고, 사용자의 설정에 근거하여 컨트롤러가 보정하여도 된다. 예를 들면, 계량공정 완료 시의 스크루(20)의 설정배압을 사용자가 입력하면, 컨트롤러가 계량공정 개시부터 계량공정 완료까지의 스크루의 설정배압을 자동으로 설정하여도 된다.The setting back pressure of the screw 20 in the weighing process may be set by the user or may be corrected by the controller based on the setting of the user. For example, when the user inputs the set back pressure of the screw 20 at the completion of the weighing process, the controller may automatically set the set back pressure of the screw from the start of the weighing process to the completion of the weighing process.

이상, 사출성형기의 실시형태를 설명하였는데, 본 발명은 상기 실시형태에 제한되는 것은 아니고, 특허청구범위에 기재된 범위 내에서, 다양한 변형, 개량이 가능하다.Although the embodiments of the injection molding machine have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made within the scope of the claims.

예를 들면, 상기 실시형태의 재료공급장치는, 피드스크루를 포함하지만, 진공 로더를 포함하여도 되고, 그 구성은 특별히 한정되지 않는다.For example, the material supply device of the above embodiment includes a feed screw, but may also include a vacuum loader, and its configuration is not particularly limited.

또, 상기 실시형태의 사출장치는, 스크루·인라인방식의 것이지만, 스크루·프리플라스티시제이션 방식의 것이어도 된다. 스크루·프리플라스티시제이션 방식에서는, 가소화 실린더 내에서 용융된 수지를 사출실린더에 공급하고, 사출실린더로부터 금형장치 내에 용융수지를 사출한다. 스크루·프리플라스티시제이션 방식에서는, 가소화 실린더 내에 스크루가 배치된다.The injection apparatus of the above-described embodiment is of a screw-in-line type, but may be of a screw-free plastification type. In the screw preplastication system, molten resin is supplied to the injection cylinder in the plasticizing cylinder, and molten resin is injected from the injection cylinder into the mold apparatus. In the screw preplastication system, a screw is disposed in the plasticizing cylinder.

또, 상기 실시형태에서는, 스크루(20)의 회전 개시와 동시에, 즉, 계량공정의 개시와 동시에, 재료공급장치(81)가 수지의 공급을 개시하고, 계량공정의 도중에 수지의 공급이 완료되지만, 계량공정의 개시 전에 수지의 공급이 완료되어도 된다. 즉, 재료공급장치(81)가 1쇼트분과 동일 양의 수지의 공급을 완료한 후, 구동장치(60)가 스크루(20)를 회전시키는 계량공정을 개시하여도 된다. 계량공정의 개시 전에 수지의 공급이 완료되어 있으므로, 스크루(20)가 후퇴하지 않게 될 때까지의 대기시간이 짧아, 계량시간을 단축할 수 있어, 성형 사이클을 단축할 수 있다. 이 경우, 재료공급장치(81)는, 수지의 실린더 체류시간의 단축을 위하여, 계량공정의 직전(예를 들면 보압공정, 충전공정 등)에 1쇼트분과 동일 양의 수지를 실린더(11) 내에 공급하여도 된다.In the above embodiment, at the same time as the start of the rotation of the screw 20, that is, at the start of the metering process, the supply of the resin is started by the material supply device 81 and the supply of the resin is completed during the metering process , The supply of the resin may be completed before the start of the metering process. That is, after the material supply device 81 completes supplying the same amount of resin as one shot, the metering process in which the drive device 60 rotates the screw 20 may be started. Since the supply of the resin is completed before the start of the metering process, the waiting time until the screw 20 is not retracted is short, the metering time can be shortened, and the molding cycle can be shortened. In this case, in order to shorten the residence time of the resin in the cylinder, the material supply device 81 supplies the same amount of resin as one shot to the cylinder 11 immediately before the metering step (for example, a pressurizing process, May be supplied.

10 사출장치
11 실린더
20 스크루
21 스크루 본체
22 사출부
23 플라이트부
24 압력 부재
26 나사홈
60 구동장치
61 계량 모터
71 사출 모터
74 로드셀
81 재료공급장치
10 Injection device
11 cylinders
20 Screw
21 Screw body
22 Injection section
23 flight part
24 pressure member
26 thread groove
60 drive
61 Weighing motor
71 Injection motor
74 load cell
81 Material Feeder

Claims (3)

실린더와,
상기 실린더 내에 성형재료를 공급하는 재료공급장치와,
상기 실린더 내에 회전 가능하게 또한 축방향으로 진퇴 가능하게 배치되는 스크루와,
상기 스크루를 구동하는 구동장치를 구비하고,
상기 재료공급장치는, 성형 사이클마다, 1쇼트분과 동일 양의 성형재료를 상기 실린더 내에 공급하고,
상기 구동장치는, 스크루 회전시의 미리 정해진 시간 동안, 상기 스크루에 미리 정해진 설정배압을 가하고, 그 후 상기 스크루에 상기 미리 정해진 설정 배압보다도 낮은 설정배압을 가하는, 사출성형기.
A cylinder,
A material supply device for supplying a molding material into the cylinder,
A screw rotatably and axially movably disposed in the cylinder,
And a driving device for driving the screw,
The material supply device supplies the same amount of molding material as one shot per molding cycle into the cylinder,
Wherein the drive device applies a predetermined setting back pressure to the screw for a predetermined time during screw rotation and then applies a setting back pressure lower than the predetermined setting back pressure to the screw.
제1항에 있어서,
상기 재료공급장치가 1쇼트분과 동일 양의 성형재료의 공급을 완료한 후, 상기 구동장치가 상기 스크루를 회전시키는 계량공정을 완료하는, 사출성형기.
The method according to claim 1,
Wherein after the material supply device completes supplying the same amount of the molding material as one shot, the driving device completes the metering process for rotating the screw.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 구동장치는, 상기 스크루를 회전시키는 계량공정을, 상기 스크루의 후퇴속도가 감속되어 상기 스크루가 후퇴하지 않게 될 때까지 행하는, 사출성형기.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the driving device performs a metering process for rotating the screw until the speed at which the screw retreats is reduced so that the screw does not retract.
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