WO2023203714A1 - 制御装置および制御方法 - Google Patents

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WO2023203714A1
WO2023203714A1 PCT/JP2022/018399 JP2022018399W WO2023203714A1 WO 2023203714 A1 WO2023203714 A1 WO 2023203714A1 JP 2022018399 W JP2022018399 W JP 2022018399W WO 2023203714 A1 WO2023203714 A1 WO 2023203714A1
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WO
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control
screw
injection
position adjustment
control device
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/018399
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
堀内淳史
Original Assignee
ファナック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating

Definitions

  • the present invention relates to a control device and a control method for controlling an injection molding machine.
  • the screw of the injection molding machine has a screw head, a seal ring, and a check ring (see also JP-A-10-16016).
  • the screw head is the front end of the screw.
  • the seal ring (check sheet) is placed behind the screw head.
  • a check ring (backflow prevention ring) is arranged between the screw head and the check sheet. The contact between the backflow prevention ring and the check sheet prevents the measured resin from flowing behind the check sheet.
  • JP-A-10-16016 discloses a control method for the above injection molding machine. According to the control method, the pressure of the resin behind the backflow prevention ring is made smaller than the pressure of the resin ahead of the backflow prevention ring before the injection process is started. This puts the backflow prevention ring in a state where it is easy to move in the rearward direction. As a result, in the injection process, the screw advances and the backflow prevention ring begins to retreat at the same time.
  • the present invention aims to solve the above-mentioned problems.
  • a first aspect of the present invention is to control the drive of the screw of an injection molding machine that includes a cylinder and a screw that rotates and moves back and forth within the cylinder, and injects the resin measured within the cylinder into the mold.
  • the screw is provided with a backflow prevention ring movable within a predetermined range in the injection direction of the resin and in a direction opposite to the injection direction, and the control device is configured to move the screw forward.
  • injection forward control in which the resin in the cylinder is injected by rotating the screw, and the resin in the cylinder is caused to flow in the opposite direction by rotating the screw, and the backflow prevention ring is moved in the opposite direction with respect to the screw.
  • the injection control unit is a control device that includes an injection control unit that performs ring position adjustment control for relatively moving the ring in the direction, and the injection control unit starts the injection advance control after the ring position adjustment control starts.
  • a second aspect of the present invention is to control the drive of the screw of an injection molding machine comprising a cylinder and a screw that rotates and moves back and forth within the cylinder, and injects the resin measured within the cylinder into the mold.
  • the screw is provided with a backflow prevention ring that is movable within a predetermined range in the injection direction of the resin and in the opposite direction to the injection direction, and the control method includes the control method that moves the screw forward.
  • injection forward control in which the resin in the cylinder is injected by rotating the screw, and the resin in the cylinder is caused to flow in the opposite direction by rotating the screw, and the backflow prevention ring is moved in the opposite direction with respect to the screw.
  • This control method includes an injection control step of overlappingly performing ring position adjustment control for relatively moving the ring in the direction, and the injection control step starts the injection advancement control after the ring position adjustment control starts.
  • FIG. 1 is a side view of an injection molding machine according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the injection device.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of the control device according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the flow of a control method that can be executed by the control device.
  • FIG. 5 is a table illustrating a threshold table.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating the flow of control performed in the injection process (injection control step).
  • FIG. 7 is a time chart illustrating the time transition of the rotational speed of the screw and the forward speed of the screw when the control method of FIG. 6 is executed.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of a control device according to modification 1.
  • FIG. 1 is a side view of an injection molding machine according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the injection device.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of the control device according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating
  • FIG. 9 is a time chart illustrating the time transition of the rotational speed of the screw and the forward speed of the screw when the ring position adjustment control according to Modification 3 is executed.
  • FIG. 10 is a time chart illustrating the time transition of the rotational speed of the screw and the forward speed of the screw when the ring position adjustment control according to Modification 4 is executed.
  • FIG. 1 is a side view of an injection molding machine 10 according to an embodiment.
  • the injection molding machine 10 includes a mold clamping device 12, an injection device 14, a machine stand 16, and a control device 18. Note that the arrow D1 in FIG. 1 indicates the forward direction (injection direction) in this embodiment. Arrow D2 in FIG. 1 indicates the rear direction in this embodiment. The rear direction is the opposite direction to the front direction (injection direction).
  • the machine stand 16 supports the mold clamping device 12 and the injection device 14. However, the machine stand 16 may support only the injection device 14 out of the mold clamping device 12 and the injection device 14.
  • a guide rail 221 included in the mold clamping device 12 and a guide rail 222 included in the injection device 14 are installed on the machine stand 16.
  • Guide rail 221 and guide rail 222 extend in the front-rear direction.
  • Guide rail 221 is installed ahead of guide rail 222.
  • the mold clamping device 12 is a device that opens and closes the mold 20.
  • the mold clamping device 12 is arranged in front of the injection device 14.
  • the mold clamping device 12 includes a fixed platen 121, a rear platen 122, a movable platen 123, a plurality of tie bars 124, and a platen actuating device 126.
  • the fixed platen 121 is installed between the guide rail 221 and the guide rail 222.
  • the rear platen 122 is installed ahead of the fixed platen 121.
  • the movable platen 123 is supported by the guide rail 221 between the fixed platen 121 and the rear platen 122 so as to be slidable in the front-rear direction.
  • a plurality of tie bars 124 connect the fixed platen 121 and the rear platen 122. Each of the plurality of tie bars 124 extends in the front-back direction. Each tie bar 124 passes through movable platen 123.
  • the platen actuating device 126 is a device for moving the movable platen 123 in the front-back direction.
  • the platen actuator 126 includes, for example, a toggle mechanism 126a and a motor 126b.
  • the toggle mechanism 126a is arranged between the rear platen 122 and the movable platen 123.
  • the toggle mechanism 126a moves the movable platen 123 in the front-rear direction according to the drive of the motor 126b.
  • the movable platen 123 moves relative to the fixed platen 121 and the rear platen 122 in the front-rear direction.
  • the motor 126b is, for example, a servo motor. Motor 126b is controlled by control device 18. Note that a more detailed explanation of the control device 18 will be given later.
  • the mold 20 includes a fixed mold 201 and a movable mold 202.
  • Fixed mold 201 is attached to the front of fixed platen 121.
  • Movable mold 202 is attached to the rear of movable platen 123.
  • the movable mold 202 moves in the front-rear direction together with the movable platen 123 as the movable platen 123 moves in the front-rear direction.
  • the movable mold 202 can approach the fixed mold 201 as the movable platen 123 moves backward.
  • the mold 20 is in a closed state.
  • the mold 20 in FIG. 1 is in a closed state.
  • the mold 20 in the closed state forms a cavity 20c.
  • the injection device 14 is supported by a slide base 24.
  • the slide base 24 is guided by the guide rail 222 and slides in the front and rear directions. Therefore, the injection device 14 slides in the front and back direction together with the slide base 24.
  • the injection device 14 includes a cylinder 26.
  • the cylinder 26 is a cylindrical member that extends toward the front of the injection device 14 .
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the injection device 14.
  • the axis L of the cylinder 26 extends parallel to the front-rear direction.
  • the cylinder 26 includes a hopper 28, a heater 30, a nozzle 32, and a screw 34.
  • the injection device 14 further includes a first drive device 36, a second drive device 38, and a pressure sensor 40.
  • the hopper 28 is arranged at the rear end 26r of the cylinder 26.
  • the hopper 28 stores resin solids (pellets).
  • the resin is a raw material for molded products produced by the injection molding machine 10. Further, the hopper 28 has a supply port 28o. The resin in the hopper 28 is supplied into the cylinder 26 via the supply port 28o.
  • the heater 30 heats the cylinder 26. By heating the cylinder 26, the resin inside the cylinder 26 is heated.
  • the heater 30 includes, for example, a plurality of band heaters. A plurality of band heaters are wrapped around the cylinder 26.
  • the nozzle 32 is attached to the front end 26f of the cylinder 26.
  • the nozzle 32 has an injection port 32p.
  • the injection device 14 may include a temperature sensor for detecting the temperature of the nozzle 32. Illustration of the temperature sensor is omitted.
  • the screw 34 is arranged inside the cylinder 26.
  • the axis L of the cylinder 26 is also the axis of the screw 34.
  • the screw 34 has a flight portion 42, a screw head 44, a check sheet 46, and a backflow prevention ring 48.
  • the flight portion 42 has a single spiral shape and is formed on the surface of the screw 34. However, the flight portion 42 may have a double helical shape.
  • the flight portion 42 forms a flow path 50 inside the cylinder 26 together with the inner wall 26 i of the cylinder 26 .
  • the flow path 50 is formed to guide the resin supplied into the cylinder 26 from the rear end 26r to the front end 26f.
  • the screw head 44 is the front end of the screw 34.
  • the check sheet 46 is arranged behind the screw head 44.
  • the backflow prevention ring 48 is arranged between the screw head 44 and the check sheet 46.
  • the backflow prevention ring 48 moves relative to the screw head 44 and check sheet 46.
  • the relative movement of the backflow prevention ring 48 is performed parallel to the axis (L) of the screw 34. In other words, the backflow prevention ring 48 relatively moves in the front-back direction.
  • the predetermined range is the range between the screw head 44 and the check sheet 46.
  • the predetermined range includes a front end position PF and a rear end position PB.
  • the front end position PF is a position where the backflow prevention ring 48 comes into contact with the rear end of the screw head 44 .
  • the rear end position PB is a position where the backflow prevention ring 48 comes into contact with the front end of the check sheet 46.
  • the backflow prevention ring 48 When forward pressure is applied to the backflow prevention ring 48, the backflow prevention ring 48 relatively moves forward in response to the pressure. By relatively moving forward, the backflow prevention ring 48 moves away from the check sheet 46 within a predetermined range. By separating from the check sheet 46, the backflow prevention ring 48 opens a flow path 50 between the screw head 44 and the check sheet 46. The flow path 50 is most opened when the backflow prevention ring 48 is located at the front end position PF.
  • the backflow prevention ring 48 when rearward pressure is applied to the backflow prevention ring 48, the backflow prevention ring 48 relatively moves rearward in accordance with the pressure.
  • the backflow prevention ring 48 approaches the check sheet 46 within a predetermined range by relatively moving in the rear direction.
  • the backflow prevention ring 48 closes the flow path 50 between the screw head 44 and the check sheet 46 by coming into contact with the check sheet 46 . That is, the flow path 50 is most closed when the backflow prevention ring 48 is located at the rear end position PB. Note that when the backflow prevention ring 48 is located at the rear end position PB, the flow path 50 does not need to be completely closed.
  • the first drive device 36 is a device that rotates the screw 34.
  • the first drive device 36 includes a first motor 52a, a first drive pulley 54a, a first belt member 56a, and a first driven pulley 58a.
  • the first motor 52a is, for example, a servo motor.
  • the first motor 52a includes a first shaft 60a, a first position and speed sensor 62a, and a first current torque sensor 63a.
  • the first shaft 60a rotates according to the drive current supplied to the first motor 52a.
  • the first position and speed sensor 62a outputs a detection signal according to the rotational position of the first shaft 60a to the control device 18.
  • the first current torque sensor 63a outputs a detection signal to the control device 18 according to the drive current supplied to the first motor 52a, the rotational torque of the first shaft 60a, and the like. Note that a more detailed explanation of the control device 18 will be given later.
  • the first drive pulley 54a is connected to the first shaft 60a.
  • the first drive pulley 54a rotates in accordance with the rotation of the first shaft 60a.
  • the first belt member 56a spans the first drive pulley 54a and the first driven pulley 58a.
  • the rotation of the first drive pulley 54a is transmitted to the first driven pulley 58a via the first belt member 56a.
  • the first driven pulley 58a also rotates in accordance with the rotation of the first drive pulley 54a.
  • the first driven pulley 58a is provided integrally with the screw 34. Therefore, the screw 34 also rotates in accordance with the rotation of the first driven pulley 58a.
  • the screw 34 rotates around the axis L. By rotating the screw 34, the resin inside the cylinder 26 can be caused to flow along the flow path 50.
  • the rotation direction of the first shaft 60a is switched according to the control of the control device 18. In response to the switching of the rotational direction of the first shaft 60a, the rotational direction of the screw 34 is also switched. By switching the rotational direction of the screw 34, the flow direction of the resin inside the cylinder 26 changes.
  • the direction of rotation of the screw 34 when the resin flows forward is also referred to as the forward rotation direction. Further, the rotational movement of the screw 34 in the forward rotation direction is also referred to as forward rotation.
  • the rotation direction of the screw 34 when the resin flows backward is also described as a reverse rotation direction. Further, the rotational movement of the screw 34 in the reverse rotation direction is also referred to as reverse rotation.
  • the second drive device 38 is a device that moves the screw 34 forward and backward inside the cylinder 26.
  • the second drive device 38 includes a second motor 52b, a second drive pulley 54b, a second belt member 56b, a second driven pulley 58b, a ball screw 64, and a nut 66.
  • the second motor 52b is, for example, a servo motor.
  • the second motor 52b includes a second shaft 60b, a second position and speed sensor 62b, and a second current torque sensor 63b.
  • the second shaft 60b rotates according to the drive current supplied to the second motor 52b.
  • the second position and speed sensor 62b outputs a detection signal according to the rotational position of the second shaft 60b to the control device 18.
  • the second current torque sensor 63b outputs a detection signal to the control device 18 according to the drive current supplied to the second motor 52b, the rotational torque of the second shaft 60b, and the like.
  • the second drive pulley 54b is connected to the second shaft 60b.
  • the second drive pulley 54b rotates in accordance with the rotation of the second shaft 60b.
  • the second belt member 56b spans the second drive pulley 54b and the second driven pulley 58b.
  • the rotation of the second drive pulley 54b is transmitted to the second driven pulley 58b via the second belt member 56b.
  • the second driven pulley 58b also rotates in accordance with the rotation of the second drive pulley 54b.
  • the second driven pulley 58b is connected to the ball screw 64.
  • the second driven pulley 58b rotates in accordance with the rotation of the second drive pulley 54b transmitted via the second belt member 56b. Therefore, the ball screw 64 also rotates in accordance with the rotation of the second driven pulley 58b.
  • the nut 66 is screwed onto the ball screw 64.
  • the axis of the ball screw 64 is parallel to the axis L of the cylinder 26 (screw 34). Therefore, the relative positional relationship between the nut 66 and the ball screw 64 changes in parallel to the axis L of the screw 34 in accordance with the rotation of the ball screw 64. That is, the relative positional relationship between the nut 66 and the ball screw 64 changes in the front-back direction according to the rotation of the ball screw 64.
  • the screw 34 moves forward and backward inside the cylinder 26 in response to changes in the relative positional relationship between the nut 66 and the ball screw 64 in the front and back direction. Note that the rotation of the ball screw 64 is not transmitted to the screw 34. Therefore, even if the ball screw 64 rotates, the screw 34 does not rotate. However, a detailed explanation of the implementation method is omitted because it is known in the technical field.
  • the rotation direction of the second shaft 60b is switched according to the control of the control device 18.
  • the rotational direction of the ball screw 64 is also switched.
  • the rotational direction of the ball screw 64 By switching the rotational direction of the ball screw 64, the moving direction of the nut 66 and the screw 34 is switched.
  • the resin supplied from the hopper 28 into the cylinder 26 flows forward along the flow path 50 as the screw 34 rotates in the forward rotation direction (forward rotation). . While flowing along the flow path 50, the resin melts under the influence of the heat of the heater 30 transmitted via the cylinder 26 and the shear heat generated in the resin by being sheared by the flight portion 42.
  • the resin located behind the backflow prevention ring 48 flows forward along the flow path 50 and reaches the backflow prevention ring 48 as the screw 34 continues to rotate forward.
  • the resin that has reached the backflow prevention ring 48 presses the backflow prevention ring 48 in the forward direction.
  • the backflow prevention ring 48 moves forward within the range between the screw head 44 and the check sheet 46 to open the flow path 50.
  • the resin passes through the open channel 50 and reaches a region inside the cylinder 26 in front of the screw head 44 .
  • the area inside the cylinder 26 in front of the screw head 44 is also referred to as a metering area.
  • the amount of resin refers to the amount of resin stored in the measurement area unless otherwise specified.
  • the pressure sensor 40 is a sensor for detecting the back pressure that the screw 34 receives from the resin in the metering area.
  • the pressure sensor 40 is, for example, a load cell.
  • the pressure sensor 40 outputs a detection signal according to the back pressure to the control device 18.
  • the resin pressure refers to the back pressure of the resin within the metering area, unless otherwise specified.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of the control device 18 according to the embodiment.
  • the control device 18 is an electronic device (computer) that controls the injection molding machine 10.
  • the control device 18 is, for example, a numerical control device.
  • the control device 18 includes a display section 68, an operation section 70, a storage section 72, and a calculation section 74.
  • the display unit 68 is a display device including a display screen 68d.
  • the material of the display screen 68d includes, for example, liquid crystal or OEL (Organic Electro-Luminescence).
  • the operation unit 70 is an input device that accepts information input to the control device 18.
  • the operation unit 70 includes, for example, an operation panel 70a, a touch panel 70b, and the like.
  • the touch panel 70b is installed on the display screen 68d.
  • the operation panel 70a may include a keyboard, a mouse, and the like. The operator can use the operation unit 70 to issue instructions to the control device 18, for example.
  • the storage unit 72 includes a storage circuit.
  • This storage circuit includes one or more memories such as RAM (Random Access Memory) and ROM (Read Only Memory).
  • the storage unit 72 stores a control program 76.
  • the control program 76 is a program for causing the control device 18 to execute the method for controlling the injection molding machine 10 according to the present embodiment.
  • the storage unit 72 may store various data as necessary.
  • the storage unit 72 may store the pressure obtained based on the detection signal of the pressure sensor 40.
  • the storage unit 72 also stores, for example, the torque of the first motor 52a (first torque) obtained based on the detection signal of the first current torque sensor 63a, and the torque of the first motor 52a obtained based on the detection signal of the second current torque sensor 63b.
  • the torque of the two motors 52b (second torque), etc. may be stored.
  • the storage unit 72 may store, for example, the drive current and voltage of the first motor 52a or the second motor 52b, the temperature of the nozzle 32, and the like.
  • the calculation unit 74 includes a processing circuit.
  • This processing circuit includes, for example, one or more processors.
  • the processing circuit of the calculation unit 74 may include an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field-Programmable Gate Array). Further, the processing circuit of the calculation unit 74 may include a discrete device.
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • FPGA Field-Programmable Gate Array
  • the calculation section 74 includes a mold clamping control section 78, a metering control section 80, a decompression control section 82, an injection control section 84, and a display control section 86.
  • the mold clamping control section 78, the metering control section 80, the pressure reduction control section 82, the injection control section 84, and the display control section 86 are realized by the processor of the calculation section 74 executing the control program 76.
  • the mold clamping control section 78, the metering control section 80, the pressure reduction control section 82, the injection control section 84, and the display control section 86 are realized by the above-mentioned integrated circuit, discrete device, etc. Good too.
  • the mold clamping control unit 78 controls the motor 126b to open and close the mold 20.
  • the mold clamping control unit 78 closes the mold 20 before the injection process described below is started.
  • the metering control unit 80 performs the control described below in order to cause the injection molding machine 10 to execute the metering step (S101 in FIG. 4) of the molding cycle. Note that the initial position of the screw 34 (screw head 44) at the start of the metering process is the most forward position within the range of movement in the longitudinal direction inside the cylinder 26.
  • the metering control unit 80 controls the first motor 52a to rotate the screw 34 in the forward direction. Thereby, the resin supplied from the hopper 28 into the cylinder 26 is forced forward along the flow path 50. The resin flowing forward inside the cylinder 26 reaches the metering area while being melted. The amount of resin gradually increases as the metering control unit 80 continues to rotate the screw 34 in the forward direction.
  • the screw 34 retreats as the amount of resin increases.
  • the metering control unit 80 controls the second motor 52b to prevent the screw 34 from retracting excessively. This prevents the pressure of the resin from decreasing excessively as the screw 34 retreats.
  • the metering control unit 80 controls the second motor 52b so that the pressure of the resin is adjusted to a predetermined pressure (metering pressure) while the screw 34 rotates forward.
  • the measured pressure is stored in the storage section 72 in advance.
  • the pressure of the resin is obtained based on the detection signal of the pressure sensor 40.
  • the metering pressure is, for example, greater than atmospheric pressure.
  • the screw 34 which retreats as the amount of resin increases, reaches a predetermined position (measuring position) regarding the position of the screw 34.
  • the measuring position is a position behind the initial position of the screw 34 in the measuring process.
  • the metering control unit 80 can store a predetermined amount of resin in the metering area by adjusting the resin pressure to the metering pressure and causing the screw 34 to reach the metering position.
  • the metering control unit 80 controls the first motor 52a to stop the forward rotation of the screw 34.
  • the depressurization control unit 82 is configured to cause the injection molding machine 10 to execute the depressurization process (S102 in FIG. 4) of the molding cycle after a predetermined amount of resin is measured in the cylinder 26 in the metering process. Take control.
  • the pressure reduction control unit 82 controls the first motor 52a to reversely rotate the screw 34.
  • the resin within the metering area flows backward. This reduces the amount of resin.
  • the pressure of the resin applied to the screw 34 is reduced.
  • the pressure reduction control unit 82 can also adjust the resin amount to be closer to a predetermined amount by reducing the resin amount in accordance with the reverse rotation of the screw 34.
  • backflow prevention ring 48 is pressed by the resin flowing from the metering area to the rear of the backflow prevention ring 48 in response to the pressure reduction control unit 82 rotating the screw 34 in the reverse direction. As a result, the backflow prevention ring 48 moves rearward relative to the screw head 44 and the check sheet 46 within a predetermined range.
  • the backflow prevention ring 48 can reach the rear end position PB by relatively moving in the rear direction.
  • the flow path 50 is closed.
  • the resin accumulated in the metering area cannot flow backward beyond the backflow prevention ring 48.
  • the amount of resin is prevented from decreasing more than necessary.
  • the pressure reduction control unit 82 controls the screw 34 based on the target pressure reduction value.
  • the target pressure reduction value indicates the target pressure of the resin to be reduced in pressure in the pressure reduction step.
  • the target pressure reduction value is, for example, atmospheric pressure.
  • the target pressure reduction value is stored in the storage unit 72, for example.
  • the pressure reduction control unit 82 determines that the pressure reduction has ended when the resin pressure reaches the target pressure reduction value.
  • the injection control unit 84 performs injection advance control described below in order to cause the injection molding machine 10 to execute the injection step (S106 in FIG. 4) of the molding cycle.
  • the injection control section 84 controls the second motor 52b to advance the screw 34 after the pressure reduction is completed. As a result, the resin within the metering area is injected into the cavity 20c via the nozzle 32.
  • the injection control unit 84 performs injection advance control based on a predetermined condition value CV related to injection advance control.
  • the predetermined condition value CV includes, for example, the forward speed VIC of the screw 34 in injection forward control.
  • the operator may instruct the injection control section 84 about the forward speed VIC. In that case, the operator inputs the forward speed VIC into the control device 18, for example, via the operation unit 70.
  • the screw 34 that has moved forward in the injection process moves to a predetermined position (injection position) related to the injection process within the range of movement in the longitudinal direction inside the cylinder 26.
  • the screw 34 may be moved to the initial position of the metering process described above.
  • the metering control unit 80, pressure reduction control unit 82, and injection control unit 84 sequentially start the metering process, pressure reduction process, and injection process of the next molding cycle. I can do it.
  • the resin filled in the cavity 20c is cooled and solidified. Thereby, the resin filled in the cavity 20c is completed as a molded product.
  • the mold clamping control unit 78 controls the mold clamping device 12 (motor 126b) to open the mold 20 after the resin in the cavity 20c has solidified. Thereby, the molded product can be taken out from the cavity 20c.
  • the injection molding machine 10 may further include an ejector unit for ejecting the molded product from the mold 20 in the open state.
  • an ejector unit for ejecting the molded product from the mold 20 in the open state.
  • a more detailed explanation of the ejector unit will be omitted.
  • the display control unit 86 controls the display unit 68 to appropriately display various data stored in the storage unit 72 on the display screen 68d.
  • the display control unit 86 may display the resin pressure based on the detection signal of the pressure sensor 40 on the display screen 68d.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the flow of a control method that can be executed by the control device 18.
  • the molding cycle in FIG. 4 includes a measuring step S101, a pressure reducing step S102, a mold opening step S103, a removing step S104, a mold closing step S105, and an injection step (injection control step) S106.
  • the mold opening step S103 is a step in which the mold clamping control section 78 controls the motor 126b to open the mold 20.
  • the removal step S104 is a step in which the molded product is removed from the mold 20 in the open state.
  • the mold clamping control unit 78 opens the mold 20 for a predetermined period of time in the removal step S104. During this time, the control device 18 may control the ejector unit described above to eject the molded product from the mold 20.
  • the mold closing step S105 is a step in which the mold clamping control section 78 controls the motor 126b to close the mold 20.
  • the mold opening step S103 and the take-out step S104 are performed to take out the molded product from the cavity 20c. That is, the mold opening step S103 and the take-out step S104 are performed on the premise that the injection step S106 is performed. Therefore, the mold opening step S103 and the take-out step S104 are omitted in the first cycle among a plurality of repeatedly executed molding cycles.
  • the amount of resin filled into the cavity 20c in the injection step S106 may vary from molding cycle to molding cycle. The reason is as follows.
  • the screw 34 moves forward.
  • the backflow prevention ring 48 receives rearward pressure from the resin within the metering area. Therefore, when the backflow prevention ring 48 is not located at the rear end position PB, it relatively moves in the rear direction.
  • the distance between the backflow prevention ring 48 and the rear end position PB at the start of the injection process S106 varies from molding cycle to molding cycle depending on the state of the resin supplied to the cylinder 26.
  • the time required for the backflow prevention ring 48 to reach the rear end position PB after the start of the injection step S106 varies from molding cycle to molding cycle.
  • the state of the resin includes, for example, the temperature, viscosity, density, and amount of the resin.
  • the amount of resin leaking from the metering area to the rear of the metering area after the start of the injection step S106 varies from molding cycle to molding cycle. Since the amount of resin leaking from the metering area to the rear of the metering area varies from molding cycle to molding cycle, the amount of resin filling the cavity 20c also fluctuates.
  • the screw 34 rotates in the reverse direction in the pressure reduction step S102.
  • the backflow prevention ring 48 can be relatively moved in the rear direction. That is, the position of the backflow prevention ring 48 can be adjusted before the injection step S106 is performed.
  • the screw 34 does not move forward or backward or rotate. Therefore, during the execution of the mold opening step S103 to the mold closing step S105, the backflow prevention ring 48 may relatively move in the front-back direction under the pressure of the resin. Therefore, even if the position of the backflow prevention ring 48 is adjusted in the decompression step S102, the position of the backflow prevention ring 48 at the start of the injection step S106 varies from molding cycle to molding cycle. As a result, the time required for the backflow prevention ring 48 to reach the rear end position PB after the start of the injection step S106 ultimately varies from molding cycle to molding cycle.
  • the injection control unit 84 executes the ring position adjustment control described below in the injection process. Further, in relation to ring position adjustment control, the control device 18 (calculation section 74) further includes a load acquisition section 88 and a threshold value determination section 90.
  • the load acquisition section 88 and the threshold value determination section 90 are realized, for example, by the calculation section 74 executing the control program 76, similarly to the metering control section 80 and the like.
  • the ring position adjustment control is control for adjusting the position of the backflow prevention ring 48 in the injection process S106.
  • the ring position adjustment control includes rotation control for driving the first motor 52a to rotate the screw 34 in the reverse direction.
  • the injection control unit 84 performs ring position adjustment control and injection advancement control in duplicate. That is, the injection control unit 84 controls the second motor 52b to move the screw 34 forward, and controls the first motor 52a to rotate the screw 34 in the reverse direction.
  • the pressure of the resin behind the backflow prevention ring 48 decreases. Further, the backflow prevention ring 48 receives rearward pressure from the resin located in front of the backflow prevention ring 48 . Therefore, when the screw 34 moves forward and the screw 34 rotates in the opposite direction at the same time, the backflow prevention ring 48 relatively moves rearward more quickly than when only the screw 34 moves forward. This allows the backflow prevention ring 48 to quickly reach the rear end position PB after the injection process S106 is started.
  • the injection control unit 84 starts injection advance control after the ring position adjustment control starts. That is, the injection control section 84 may start the ring position adjustment control and the injection advance control at the same time, or may start the injection advance control after the ring position adjustment control starts.
  • the injection control unit 84 it is preferable for the injection control unit 84 to start the injection forward control after the start of the ring position adjustment control, instead of starting the reverse rotation and forward movement of the screw 34 at the same time.
  • the injection control unit 84 starts the injection advance control when a predetermined time (first predetermined time) ⁇ 1 has elapsed since the ring position adjustment control was started.
  • the backflow prevention ring 48 starts relative movement in the rear direction before the screw 34 moves forward. This allows the backflow prevention ring 48 to approach the rear end position PB before the screw 34 moves forward. Therefore, the amount of resin flowing backward from the metering area as the screw 34 moves forward can be reduced.
  • the injection control unit 84 ends the ring position adjustment control before ending the injection advance control.
  • the load acquisition section 88 and the threshold determination section 90 will be described below.
  • the load acquisition unit 88 acquires the load LO applied to the screw 34 in response to execution of ring position adjustment control.
  • the load LO applied to the screw 34 in the injection process S106 is obtained as, for example, the torque of the first motor 52a.
  • the resin attached to the screw 34 has high viscosity.
  • the viscous resistance of the resin due to its high viscosity acts on the flight portion 42 of the screw 34 as a load LO in the rotational direction.
  • the load LO increases as ring position adjustment control is executed.
  • the load acquisition unit 88 can calculate the torque of the first motor 52a based on the detection signal of the first current torque sensor 63a.
  • the threshold value determination unit 90 determines the threshold value TH based on the threshold value table TB.
  • the threshold table TB is a data table that stores a plurality of threshold values TH according to at least one of the plurality of types of screws 34 and the plurality of types of resin.
  • the threshold determining unit 90 searches the threshold table TB for a threshold TH corresponding to the type of screw 34 provided in the injection molding machine 10 and the type of resin supplied into the cylinder 26.
  • FIG. 5 is a table illustrating the threshold table TB.
  • a plurality of types of screws 34 are stored in the first column (screw types) of the threshold table TB illustrated in FIG.
  • FIG. 5 shows multiple types of screws 34, including a full-flight screw, a barrier-flight screw, and a highly plasticized screw.
  • FIG. 5 shows PA (polyamide), PBT (polybutylene terephthalate), and PE (polyethylene) as a plurality of types of resin.
  • the third column (threshold) of the threshold table TB illustrated in FIG. 5 stores a plurality of thresholds TH (th1 to th7) corresponding to each data in the first column and the second column.
  • the specific value of each of the plurality of threshold values TH is determined in advance based on experiments within a range that can be reached by the load LO applied to the screw 34 before the cavity 20c is filled with resin. Note that, as shown in the bottom row of FIG. 5, the threshold value TH depending on the type of screw 34 may be stored in the threshold value table TB regardless of the type of resin. Moreover, regardless of the type of screw 34, the threshold value TH depending on the type of resin may be stored in the threshold value table TB.
  • the threshold table TB is stored in advance in the storage unit 72 (see also FIG. 3).
  • the type of screw 34 provided in the injection molding machine 10 and the type of resin supplied to the inside of the cylinder 26 are specified by an operator to the threshold value determination unit 90 via the operation unit 70, for example.
  • the injection control unit 84 determines whether to end the ring position adjustment control based on the load LO acquired by the load acquisition unit 88 and the threshold TH determined by the threshold determination unit 90. That is, when the load LO applied to the screw 34 exceeds the threshold TH in the injection step S106, the injection control section 84 ends the ring position adjustment control. Since the threshold value TH is determined within the range that the load LO applied to the screw 34 can reach before the resin is filled into the cavity 20c, the injection control unit 84 adjusts the ring position before the injection advance control ends. Control can be terminated.
  • the display control section 86 controls the display section 68 to display on the display screen 68d that the ring position adjustment control has been forcibly terminated. Thereby, the operator can be prompted to take measures against an abnormality occurring in the injection molding machine 10.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating the flow of control performed in the injection process (injection control step) S106.
  • the control device 18 executes the control method illustrated in FIG. 6, for example, in the injection step S106.
  • the control method in FIG. 6 includes a first control step S1, a load acquisition step S2, a load determination step S3, a second control step S4, and an end determination step S5.
  • the injection control section 84 executes injection advance control and ring position adjustment control in duplicate. In addition, in the first control step S1, it is preferable that the injection control section 84 starts the ring position adjustment control before starting the injection advance control.
  • FIG. 7 is a time chart illustrating the time transition of the rotational speed of the screw 34 and the forward speed of the screw 34 when the control method of FIG. 6 is executed. Note that the rotation speed shown in FIG. 7 is a rotation speed in the reverse rotation direction.
  • Time t0 in FIG. 7 indicates the start time of the injection process S106.
  • the injection control unit 84 starts ring position adjustment control from time t0. That is, the injection control unit 84 controls the first motor 52a to rotate the screw 34 in the reverse direction from time t0.
  • the screw 34 rotates in reverse based on a predetermined reverse rotation speed Vrb.
  • the reverse rotation speed Vrb may be specified by the operator or by the manufacturer of the injection molding machine 10.
  • Time t1 in FIG. 7 indicates a time a predetermined time ⁇ 1 after time t0.
  • the injection control unit 84 may start injection advance control from time t1. In that case, the injection control unit 84 controls the second motor 52b to advance the screw 34 from time t1. The screw 34 advances based on the aforementioned forward speed VIC.
  • the load acquisition unit 88 acquires the load LO applied to the screw 34.
  • the load LO is, for example, the torque of the first motor 52a obtained based on the detection signal of the first current torque sensor 63a.
  • the load LO increases as ring position adjustment control and injection advance control are executed.
  • the injection control unit 84 determines whether the load LO exceeds the threshold TH (LO>TH). Note that the threshold value TH is determined by the threshold value determination unit 90 before the load determination step S3 is performed. The threshold value determination unit 90 may determine the threshold value TH at any time before the start of the load determination step S3.
  • the first control step S1 is continued.
  • the second control step S4 is started.
  • the injection control section 84 ends the ring position adjustment control and executes only the injection advance control.
  • time t2 in FIG. 7 indicates the time when the load LO exceeds the threshold TH.
  • the reverse rotation of the screw 34 is stopped after time t2.
  • the injection control unit 84 determines whether or not to end the injection process S106.
  • the injection control unit 84 determines whether to end the injection process S106, for example, based on whether the screw 34 has reached the above-mentioned injection position. If the injection step S106 is not completed (S5: NO), the second control step S4 is continued.
  • time t3 indicates the end of the injection process S106.
  • the forward speed of the screw 34 reaches zero at time t3.
  • the screw 34 may move forward even after the injection step S106 is completed. In that case, the forward speed of the screw 34 is greater than or equal to zero even after time t3.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of a control device 181 (18) according to Modification 1.
  • the control device 181 includes the components of the control device 18 (see the embodiment). Further, the control device 181 further includes a termination condition setting section 92.
  • the termination condition setting unit 92 acquires the time required from when the injection control unit 84 starts the ring position adjustment control until the load LO applied to the screw 34 reaches the threshold value TH.
  • the termination condition setting unit 92 stores the acquired required time in the storage unit 72 as the termination condition value EC of the ring position adjustment control.
  • the injection control section 84 may determine whether to end the ring position adjustment control based on the end condition value EC. That is, in the injection step S106 performed after the end condition value EC is stored in the storage section 72, the injection control section 84 determines the elapsed time from the start of the ring position adjustment control to the required time indicated by the end condition value EC. The ring position adjustment control may be terminated when the time is reached.
  • the injection control unit 84 does not have to determine whether the load LO exceeds the threshold TH in a plurality of molding cycles that are repeatedly performed after the end condition value EC is stored in the storage unit 72. Good too. In other words, it is not necessary to obtain the load LO for every molding cycle. This reduces the processing load on the control device 181 (load acquisition unit 88).
  • the end condition setting unit 92 may acquire the required time for each molding cycle (injection step S106) repeatedly executed by the injection molding machine 10. In that case, the storage unit 72 stores the plurality of required times acquired by the end condition setting unit 92 among the plurality of molding cycles.
  • the termination condition setting unit 92 may calculate statistics of a plurality of required times acquired during a plurality of molding cycles.
  • the termination condition setting unit 92 calculates, for example, a weighted average value of a plurality of required times as a statistic.
  • the weighting coefficients used to calculate the weighted average value are determined in advance, for example, based on experiments, and are stored in the storage unit 72. For example, the weighting coefficient is smaller as the weighting coefficient is related to the required time obtained in a molding cycle that is more recent.
  • the termination condition setting unit 92 stores the calculated statistic in the storage unit 72 as the termination condition value EC. This reduces the possibility that the determination as to whether or not to end the ring position adjustment control will be made based on an outlier in the required time.
  • the end condition setting unit 92 obtains the amount of movement of the screw 34 from when the screw 34 starts the injection operation until the load LO applied to the screw 34 reaches the threshold value TH instead of the required time. It's okay.
  • the amount of movement is acquired as the distance that the screw 34 has moved in the front-rear direction based on the detection signal of the second position and speed sensor 62b included in the second motor 52b.
  • the end condition setting unit 92 obtains the rotation amount of the screw 34 from when the screw 34 starts the injection operation until the load LO applied to the screw 34 reaches the threshold value TH, instead of the required time. It's okay.
  • the amount of rotation is acquired based on the detection signal of the first position and speed sensor 62a included in the first motor 52a.
  • the display control unit 86 may obtain the duration time of the ring position adjustment control and display it on the display screen 68d, regardless of whether the ring position adjustment control is forcibly terminated.
  • the ring position adjustment control may further include advance control of the screw 34.
  • the advance control included in the ring position adjustment control ends before the injection advance control starts.
  • the forward speed of the screw 34 is determined regardless of the predetermined condition value CV including the forward speed VIC.
  • the advance control of the screw 34 included in the ring position adjustment control is also referred to as adjustment advance control to distinguish it from the injection advance control.
  • the forward speed of the screw 34 in the adjustment forward control is also referred to as a first speed VCO in the following description.
  • the forward speed VIC of the screw 34 in the injection forward control is also referred to as a second speed VIC in the following description.
  • the first speed VCO is, for example, the maximum allowable forward speed of the screw 34 in the injection process S106.
  • the backflow prevention ring 48 can be brought close to the rear end position PB as quickly as possible.
  • the first speed VCO is determined regardless of the predetermined condition value CV including the forward speed VIC. That is, the first speed VCO is a value that cannot be changed by the operator.
  • the backflow prevention ring 48 can be brought close to the rear end position PB as quickly as possible.
  • the time required from the start of the injection process S106 until the flow path 50 is closed may vary depending on the content of the change.
  • the operator is not allowed to change the first speed VCO.
  • the backflow prevention ring 48 can be moved relative to the rear direction more quickly than when only one of the rotational control and the adjustment forward control is performed. As a result, it is possible to suppress variations in the amount of resin filled into the cavity 20c between a plurality of molding cycles.
  • the ring position adjustment control includes the following three patterns (1) to (3). That is, the ring position adjustment control according to this modification includes (1) a pattern in which the rotation control and the adjustment forward control are started simultaneously, (2) a pattern in which the adjustment forward control is started before the rotation control, and ( 3) A pattern in which adjustment forward control is started after rotation control.
  • (3) is the most preferred. In case (3), the risk of damage to the screw 34 due to the rotation and advancement of the screw 34 starting at the same time is reduced the most.
  • FIG. 9 is a time chart illustrating the time transition of the rotational speed of the screw 34 and the forward speed of the screw 34 when the ring position adjustment control according to the third modification is executed.
  • the injection control unit 84 starts ring position adjustment control (rotation control) from time t0. That is, the injection control unit 84 according to this modification controls the first motor 52a to reversely rotate the screw 34 from time t0. However, at time t0, the injection control unit 84 does not start moving the screw 34 forward.
  • the injection control unit 84 starts adjustment forward control when a predetermined time ⁇ 1 has elapsed from time t0. That is, the injection control unit 84 controls the second motor 52b to move the screw 34 forward at the first speed VCO after time t1, which is a predetermined time ⁇ 1 after time t0. By starting the adjustment advance control after the rotation control, the risk of damage to the screw 34 is reduced.
  • the backflow prevention ring 48 quickly relatively moves in the rear direction. Thereby, the flow path 50 is quickly closed after the injection process S106 is started.
  • the injection control unit 84 continues the adjustment forward control and rotation control until the load LO applied to the screw 34 exceeds the threshold TH.
  • Time t2 in FIG. 9 indicates the time when the load LO exceeds the threshold TH.
  • the injection control unit 84 ends the adjustment forward control and the rotation control and starts the injection forward control. That is, after the time t2 when the load LO exceeds the threshold TH, the injection control unit 84 controls the first motor 52a to adjust the rotational speed of the screw 34 to zero.
  • the injection control unit 84 controls the second motor 52b to change the forward speed of the screw 34 from the first speed VCO to the second speed VIC. After this, injection advance control is continued until the cavity 20c is filled with resin.
  • the injection control unit 84 does not need to immediately end the ring position adjustment control when the load LO applied to the screw 34 exceeds the threshold TH in the injection step S106.
  • the injection control unit 84 may end the ring position adjustment control after a predetermined time (second predetermined time) ⁇ 2 has elapsed from the time when the load LO applied to the screw 34 exceeds the threshold TH.
  • the termination condition setting unit 92 may set the termination condition value EC in accordance with the above-mentioned predetermined time ⁇ 2. For example, the termination condition setting unit 92 may set the termination condition value EC based on the total time of the time required from the start of the injection process S106 until the load LO exceeds the threshold TH and the predetermined time ⁇ 2. good.
  • FIG. 10 is a time chart illustrating the time transition of the rotational speed of the screw 34 and the forward speed of the screw 34 when the ring position adjustment control according to Modification 4 is executed.
  • FIG. 10 An example of the flow of the injection process S106 according to this modification will be described below with reference to FIG. 10. Note that the ring position adjustment control illustrated in FIG. 10 includes both rotation control and adjustment forward control.
  • the rotation control is started first.
  • the adjustment forward control is started at time t1, which is a predetermined time ⁇ 1 after time t0.
  • the load LO reaches the threshold TH.
  • the ring position adjustment control is ended at time t2.
  • the ring position adjustment control continues until time t21, which is a predetermined time ⁇ 2 after time t2.
  • the termination condition setting unit 92 may set the termination condition value EC based on the time width from time t0 to time t21.
  • the rotation control or the adjustment forward control may end at time t2.
  • the injection control unit 84 ends the adjustment forward control of the rotation control and the adjustment forward control, and continues the rotation control.
  • the operator may also instruct the injection control section 84 about the threshold value TH. In that case, the threshold determining section 90 may be omitted. However, the operator may change the threshold value TH determined by the threshold value determination unit 90 via the operation unit 70.
  • the operator inputs the threshold value TH into the control device 18 via the operation unit 70, for example.
  • the injection control unit 84 determines whether to end the ring position adjustment control based on a comparison between the input threshold TH and the load LO applied to the screw 34.
  • the load acquisition unit 88 may acquire the pressure of the resin as the load LO applied to the screw 34.
  • the pressure of the resin is calculated based on the detection signal of the pressure sensor 40.
  • the pressure of the resin in the injection step S106 decreases as the screw 34 rotates in the opposite direction. Further, the pressure of the resin in the injection step S106 increases as the screw 34 moves forward.
  • the load acquisition unit 88 may acquire the torque of the second motor 52b as the load LO applied to the screw 34.
  • the torque of the second motor 52b is calculated based on the detection signal of the second current torque sensor 63b.
  • the torque of the second motor 52b in the injection step S106 increases as the screw 34 advances.
  • the load acquisition unit 88 may acquire both the torque of the first motor 52a and the torque of the second motor 52b as the load LO applied to the screw 34.
  • the threshold value TH with which the torque of the first motor 52a is compared and the threshold value TH with which the torque of the second motor 52b is compared may be different.
  • This modification may be combined with modification 1.
  • the termination condition setting unit 92 selects the shorter of the time required for the torque of the first motor 52a to reach the threshold value TH and the time required for the torque of the second motor 52b to reach the threshold value TH. may be stored in the storage unit 72 as the termination condition value EC.
  • the termination condition setting unit 92 selects the longer of the time required for the torque of the first motor 52a to reach the threshold value TH and the time required for the torque of the second motor 52b to reach the threshold value TH. , may be stored in the storage unit 72 as the end condition value EC.
  • the pressure reduction control unit 82 may control the second motor 52b to perform a suckback operation in which the screw 34 is moved backward from the metering position.
  • the threshold value table TB may store a plurality of threshold values TH according to not only the type of screw 34 and the type of resin but also the type of nozzle 32.
  • Modification 11 The method in which the axis L of the cylinder 26 and the axis of the screw 34 overlap is also referred to as an in-line (in-line screw) method.
  • An injection molding machine to which an in-line method is applied is also referred to as an in-line injection molding machine.
  • the injection device (14) of the in-line injection molding machine (10) is easier to maintain than injection devices of other types.
  • control device 18 may be included in an injection molding machine that is not an in-line type.
  • a method other than the inline method is, for example, a pre-pura method.
  • the configuration of the platen actuator 126 is not limited to the example shown in FIG.
  • the platen actuator 126 may include a hydraulic drive system such as a hydraulic cylinder instead of the motor 126b, toggle mechanism 126a, and the like.
  • the hydraulic drive system of the platen actuator 126 is controlled by the controller 18 to apply a force in the longitudinal direction to the movable platen 123.
  • the movable platen 123 moves in response to a longitudinal force applied from a hydraulic drive system.
  • the configuration of the injection device 14 is not limited to the example shown in FIG.
  • the injection device 14 may include a hydraulic drive system such as a hydraulic motor instead of the first motor 52a, the second motor 52b, etc. In that case, the hydraulic drive system of the injection device 14 can be controlled by the control device 18 to rotate or advance the screw 34.
  • a first aspect of the invention is to control the drive of the screw of an injection molding machine (10), which includes a cylinder (26) and a screw (34) that rotates and moves back and forth within the cylinder, so that the metered amount can be measured within the cylinder.
  • the control device starts the injection advance control after the start of the control.
  • the ring position adjustment control includes a rotation control that rotates the screw and an advance control that advances the screw at a first speed (VCO), and the injection control unit controls the advance control after the start of the rotation control.
  • VCO first speed
  • the injection control unit may also start the advance control before starting the injection advance control, and the injection control unit may advance the screw at a second speed (VIC) in the injection advance control. This makes it possible to further stabilize the quality of the molded product.
  • the second speed is a speed that can be specified by the operator, and the first speed may be determined regardless of the second speed. This makes it possible to further stabilize the quality of the molded product.
  • the injection control unit may start the injection advance control when a first predetermined time ( ⁇ 1) has elapsed since starting the ring position adjustment control. This more reliably reduces the risk of screw damage.
  • the first invention further includes a load acquisition unit (88) that acquires the load (LO) applied to the screw, and the injection control unit is configured to detect the load when the load is a threshold value after the ring position adjustment control is started. (TH), the ring position adjustment control may be terminated. Thereby, the ring position adjustment control can be ended before the injection advancement control ends.
  • the load acquisition unit acquires as the load at least one of a first torque of a first motor (52a) that advances the screw and a second torque of a second motor (52b) that rotates the screw. Good too. Thereby, the load on the screw can be detected based on the current torque sensor originally provided in the motor, so an increase in equipment cost for load detection can be suppressed.
  • the load acquisition unit may acquire the back pressure that the screw receives from the resin as the load. Thereby, the load on the screw can be detected based on the pressure sensor originally provided in the injection molding machine, so an increase in equipment cost for load detection can be suppressed.
  • a first aspect of the present invention is a threshold value determination method that determines the threshold value based on a threshold table (TB) in which a plurality of threshold values are stored according to at least one of the plurality of types of the screws and the plurality of types of the resin.
  • the injection controller may further include a section (90), and the injection control section may end the ring position adjustment control when the load exceeds the threshold determined by the threshold determining section. Thereby, the ring position adjustment control is terminated based on an appropriate threshold value depending on the screw, resin, etc. used in injection molding.
  • the first invention further includes an operation section (70) that receives an input operation for inputting the threshold value, and the injection control section is configured to: when the load exceeds the threshold value inputted via the operation section; The ring position adjustment control may be terminated. This allows the operator to arbitrarily set the threshold value.
  • the ring position adjustment control When the load reaches the threshold after the ring position adjustment control is started, and when a second predetermined time ( ⁇ 2) has elapsed since the load reached the threshold, After that, the ring position adjustment control may be terminated. Thereby, the backflow prevention ring can more reliably close the channel in the cylinder through which the resin flows.
  • the injection control unit may forcibly terminate the ring position adjustment control when filling of the resin into the mold is completed during execution of the ring position adjustment control. Thereby, abnormal operation of the injection molding machine can be suppressed to a minimum.
  • the first invention may further include a display control section (86) that controls the display device (68) and causes the display device to display the duration time of the ring position adjustment control. This allows the operator to easily know the duration.
  • a second aspect of the invention is to control the drive of the screw of an injection molding machine (10) that includes a cylinder (26) and a screw (34) that rotates and moves back and forth within the cylinder, so that the metered amount is measured within the cylinder.
  • control method includes injection advance control for injecting the resin in the cylinder by advancing the screw, and flowing the resin in the cylinder in the opposite direction by rotating the screw, an injection control step (S106) in which ring position adjustment control for relatively moving the backflow prevention ring in the opposite direction with respect to the screw is performed, and in the injection control step, the ring position adjustment control is started.
  • injection advance control for injecting the resin in the cylinder by advancing the screw, and flowing the resin in the cylinder in the opposite direction by rotating the screw
  • an injection control step S106 in which ring position adjustment control for relatively moving the backflow prevention ring in the opposite direction with respect to the screw is performed, and in the injection control step, the ring position adjustment control is started.

Abstract

制御装置(18)は、射出成形機(10)のスクリュ(34)を前進させてシリンダ(26)内の樹脂を金型(20)に射出する射出前進制御と、スクリュ(34)を回転させることでシリンダ(26)内の樹脂を反対方向に流動させて、スクリュ(34)に設けられた逆流防止リング(48)をスクリュ(34)に対して反対方向に相対移動させるリング位置調整制御と、を重複して行う射出制御部(84)を備え、射出制御部(84)は、リング位置調整制御の開始以後に射出前進制御を開始する。

Description

制御装置および制御方法
 本発明は、射出成形機を制御する制御装置および制御方法に関する。
 射出成形機のスクリュは、スクリュヘッドと、シールリングと、逆止リングとを有する(特開平10-16016号公報も参照)。スクリュヘッドは、スクリュの前端部である。シールリング(チェックシート)は、スクリュヘッドよりも後方に配される。逆止リング(逆流防止リング)は、スクリュヘッドとチェックシートとの間に配される。逆流防止リングとチェックシートとが当接することで、計量された樹脂がチェックシートよりも後方に流動することは、防止される。
 特開平10-16016号公報には、上記の射出成形機に係る制御方法が開示される。その制御方法によると、逆流防止リングよりも後方にある樹脂の圧力は、射出工程が開始される前に、逆流防止リングよりも前方にある樹脂の圧力よりも小さくされる。これにより、逆流防止リングは、後方向に移動しやすい状態になる。その結果、射出工程においてスクリュの前進と逆流防止リングの後退とが同時に開始する。
 特開平10-16016号公報に記載の技術では、射出工程の開始時点における逆流防止リングの位置が、成形サイクルごとにばらつく。そのため、射出工程が開始されてから逆流防止リングがチェックシートに当接するまでの所要時間が、成形サイクルごとにばらつく。
 その結果、射出工程が開始されてからチェックシートよりも後方に流動する樹脂量がばらつく。言い換えると、金型に射出される樹脂量が、成形サイクルごとにばらつく。したがって、良質な成形品を安定して生産することは、難しかった。
 本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。
 本発明の第1の態様は、シリンダと、前記シリンダ内で回転および進退するスクリュとを備える射出成形機の前記スクリュの駆動を制御して、前記シリンダ内で計量された樹脂を金型に射出させる制御装置であって、前記スクリュには、前記樹脂の射出方向と前記射出方向の反対方向とに所定の範囲内で移動可能な逆流防止リングが設けられ、前記制御装置は、前記スクリュを前進させて前記シリンダ内の前記樹脂を射出する射出前進制御と、前記スクリュを回転させることで前記シリンダ内の前記樹脂を前記反対方向に流動させて、前記逆流防止リングを前記スクリュに対して前記反対方向に相対移動させるリング位置調整制御と、を重複して行う射出制御部を備え、前記射出制御部は、前記リング位置調整制御の開始以後に前記射出前進制御を開始する、制御装置である。
 本発明の第2の態様は、シリンダと、前記シリンダ内で回転および進退するスクリュとを備える射出成形機の前記スクリュの駆動を制御して、前記シリンダ内で計量された樹脂を金型に射出させる制御方法であって、前記スクリュには、前記樹脂の射出方向と前記射出方向の反対方向とに所定の範囲内で移動可能な逆流防止リングが設けられ、前記制御方法は、前記スクリュを前進させて前記シリンダ内の前記樹脂を射出する射出前進制御と、前記スクリュを回転させることで前記シリンダ内の前記樹脂を前記反対方向に流動させて、前記逆流防止リングを前記スクリュに対して前記反対方向に相対移動させるリング位置調整制御と、を重複して行う射出制御ステップを含み、前記射出制御ステップは、前記リング位置調整制御の開始以後に前記射出前進制御を開始する、制御方法である。
 本発明によれば、射出工程が開始されてからチェックシートよりも後方に流動する樹脂量のばらつきが低減されるので、良質な成形品を安定して生産することができる。
図1は、実施形態に係る射出成形機の側面図である。 図2は、射出装置の概略構成図である。 図3は、実施形態に係る制御装置の構成図である。 図4は、制御装置が実行可能な制御方法の流れを例示するフローチャートである。 図5は、閾値テーブルを例示する表である。 図6は、射出工程(射出制御ステップ)において行われる制御の流れを例示するフローチャートである。 図7は、図6の制御方法が実行される場合におけるスクリュの回転速度と、スクリュの前進速度との時間推移を例示するタイムチャートである。 図8は、変形例1に係る制御装置の構成図である。 図9は、変形例3に係るリング位置調整制御が実行される場合におけるスクリュの回転速度と、スクリュの前進速度との時間推移を例示するタイムチャートである。 図10は、変形例4に係るリング位置調整制御が実行される場合におけるスクリュの回転速度と、スクリュの前進速度との時間推移を例示するタイムチャートである。
 [実施形態]
 図1は、実施形態に係る射出成形機10の側面図である。
 射出成形機10は、型締装置12と、射出装置14と、機台16と、制御装置18とを備える。なお、図1中の矢印D1は、本実施形態における前方向(射出方向)を示す。図1中の矢印D2は、本実施形態における後方向を示す。後方向は、前方向(射出方向)の反対方向である。
 機台16は、型締装置12と、射出装置14とを支持する。ただし、機台16は、型締装置12と、射出装置14とのうち射出装置14のみを支持してもよい。
 機台16の上には、型締装置12が備えるガイドレール221と、射出装置14が備えるガイドレール222とが設置される。ガイドレール221と、ガイドレール222とは、前後方向に延びる。ガイドレール221は、ガイドレール222よりも前方に設置される。
 型締装置12は、金型20を開閉させる装置である。型締装置12は、射出装置14の前方に配される。型締装置12は、固定プラテン121と、リアプラテン122と、可動プラテン123と、複数のタイバー124と、プラテン作動装置126とを備える。
 固定プラテン121は、ガイドレール221とガイドレール222との間に設置される。リアプラテン122は、固定プラテン121よりも前方に設置される。可動プラテン123は、固定プラテン121とリアプラテン122との間で、前後方向にスライド可能にガイドレール221に支持される。
 複数のタイバー124は、固定プラテン121とリアプラテン122とを連結する。複数のタイバー124の各々は、前後方向に延びる。各タイバー124は、可動プラテン123を貫通する。
 プラテン作動装置126は、可動プラテン123を前後方向に動かすための装置である。プラテン作動装置126は、例えば、トグル機構126aと、モータ126bとを含む。
 トグル機構126aは、リアプラテン122と可動プラテン123との間に配される。トグル機構126aは、モータ126bの駆動に応じて、可動プラテン123を前後方向に移動させる。これにより、可動プラテン123は、固定プラテン121と、リアプラテン122とに対して、前後方向に相対移動する。
 モータ126bは、例えばサーボモータである。モータ126bは、制御装置18に制御される。なお、制御装置18のより詳しい説明は、後述する。
 金型20は、固定金型201と、可動金型202とを備える。固定金型201は、固定プラテン121の前部に取り付けられる。可動金型202は、可動プラテン123の後部に取り付けられる。可動金型202は、可動プラテン123が前後方向に移動することで、可動プラテン123と共に前後方向に移動する。固定金型201と可動金型202とが離れている場合、金型20は、開状態である。
 金型20が開状態である場合、可動金型202は、可動プラテン123が後方向に移動することに応じて、固定金型201に接近することができる。固定金型201と可動金型202とが接している場合、金型20は閉状態である。図1の金型20は閉状態である。閉状態の金型20は、キャビティ20cを形成する。
 射出装置14は、スライドベース24に支持される。スライドベース24はガイドレール222に案内されて前後方向にスライドする。したがって、射出装置14は、スライドベース24と一緒に、前後方向にスライドする。
 射出装置14は、シリンダ26を備える。シリンダ26は、射出装置14の前方に向かって延びる筒状部材である。
 図2は、射出装置14の概略構成図である。
 シリンダ26の軸線Lは、前後方向に平行に延びる。シリンダ26は、ホッパ28と、ヒータ30と、ノズル32と、スクリュ34とを備える。また、射出装置14は、第1駆動装置36と、第2駆動装置38と、圧力センサ40とをさらに備える。
 ホッパ28は、シリンダ26の後端部26rに配される。ホッパ28は、樹脂の固体(ペレット)を貯留する。樹脂は、射出成形機10が生産する成形品の原材料である。また、ホッパ28は、供給口28oを有する。ホッパ28内の樹脂は、供給口28oを介してシリンダ26の内部に供給される。
 ヒータ30は、シリンダ26を加熱する。シリンダ26が加熱されることで、シリンダ26の内部の樹脂が加熱される。ヒータ30は、例えば複数のバンドヒータからなる。複数のバンドヒータは、シリンダ26に巻き付けられる。
 ノズル32は、シリンダ26の前端部26fに取り付けられる。ノズル32は、射出口32pを有する。なお、射出装置14は、ノズル32の温度を検出するための温度センサを備えてもよい。温度センサの図示は省略する。
 スクリュ34は、シリンダ26の内部に配される。シリンダ26の軸線Lは、スクリュ34の軸線でもある。スクリュ34は、フライト部42と、スクリュヘッド44と、チェックシート46と、逆流防止リング48とを有する。
 フライト部42は、一重螺旋状を有し、スクリュ34の表面に形成される。ただし、フライト部42は、二重螺旋状を有してもよい。フライト部42は、シリンダ26の内壁26iと共に、シリンダ26の内部に流路50を形成する。流路50は、シリンダ26の内部に供給された樹脂を、後端部26rから前端部26fへと導くように形成される。
 スクリュヘッド44は、スクリュ34の前端部である。チェックシート46は、スクリュヘッド44よりも後方に配される。逆流防止リング48は、スクリュヘッド44とチェックシート46との間に配される。
 逆流防止リング48は、スクリュヘッド44とチェックシート46とに対し相対移動する。逆流防止リング48の相対移動は、スクリュ34の軸線(L)に対して平行に行われる。つまり、逆流防止リング48は、前後方向に相対移動する。
 また、逆流防止リング48の相対移動は、所定の範囲内で行われる。所定の範囲は、スクリュヘッド44とチェックシート46との間の範囲である。所定の範囲は、前端位置PFと、後端位置PBとを含む。前端位置PFは、逆流防止リング48がスクリュヘッド44の後端に当接する位置である。後端位置PBは、逆流防止リング48がチェックシート46の前端に当接する位置である。
 逆流防止リング48は、前方向の圧力が付与された場合、その圧力に応じて前方向に相対移動する。逆流防止リング48は、前方向に相対移動することで、所定の範囲内で、チェックシート46から遠ざかる。逆流防止リング48は、チェックシート46から離れることで、スクリュヘッド44とチェックシート46との間において、流路50を開く。流路50は、逆流防止リング48が前端位置PFに位置する場合に、最も開かれる。
 また、逆流防止リング48は、後方向の圧力が付与された場合、その圧力に応じて後方向に相対移動する。逆流防止リング48は、後方向に相対移動することで、所定の範囲内で、チェックシート46に近接する。逆流防止リング48は、チェックシート46に当接することで、スクリュヘッド44とチェックシート46との間において、流路50を閉じる。すなわち、流路50は、逆流防止リング48が後端位置PBに位置する場合に、最も閉じられる。なお、逆流防止リング48が後端位置PBに位置する場合において、流路50は完全に閉じられなくてもよい。
 第1駆動装置36は、スクリュ34を回転させる装置である。第1駆動装置36は、第1モータ52aと、第1駆動プーリ54aと、第1ベルト部材56aと、第1従動プーリ58aとを備える。
 第1モータ52aは、例えばサーボモータである。第1モータ52aは、第1シャフト60aと、第1位置速度センサ62aと、第1電流トルクセンサ63aとを備える。第1シャフト60aは、第1モータ52aに供給される駆動電流に応じて回転する。第1位置速度センサ62aは、第1シャフト60aの回転位置に応じた検出信号を、制御装置18に出力する。第1電流トルクセンサ63aは、第1モータ52aに供給される駆動電流、第1シャフト60aの回転のトルク等に応じた検出信号を、制御装置18に出力する。なお、制御装置18のより詳しい説明は、後述する。
 第1駆動プーリ54aは、第1シャフト60aに接続される。第1駆動プーリ54aは、第1シャフト60aの回転に応じて、回転する。第1ベルト部材56aは、第1駆動プーリ54aと、第1従動プーリ58aとに架け渡される。これにより、第1駆動プーリ54aの回転が、第1ベルト部材56aを介して第1従動プーリ58aに伝達される。その結果、第1駆動プーリ54aの回転に応じて、第1従動プーリ58aも回転する。
 第1従動プーリ58aは、スクリュ34と一体的に設けられている。したがって、第1従動プーリ58aの回転に応じて、スクリュ34も回転する。スクリュ34は、軸線Lを中心に回転する。スクリュ34は、回転することで、シリンダ26の内部の樹脂を流路50に沿って流動させることができる。なお、第1シャフト60aの回転方向は、制御装置18の制御に応じて、切り換わる。第1シャフト60aの回転方向が切り換わることに応じて、スクリュ34の回転方向も切り換わる。スクリュ34の回転方向が切り換わることで、シリンダ26の内部における樹脂の流動方向が変化する。
 以下の説明において、樹脂が前方向に流動する場合のスクリュ34の回転方向は、順回転方向とも記載される。また、スクリュ34の順回転方向の回転動作は、順回転とも記載される。
 一方、以下の説明において、樹脂が後方向に流動する場合のスクリュ34の回転方向は、逆回転方向とも記載される。また、スクリュ34の逆回転方向の回転動作は、逆回転とも記載される。
 第2駆動装置38は、スクリュ34をシリンダ26の内部において進退させる装置である。第2駆動装置38は、第2モータ52bと、第2駆動プーリ54bと、第2ベルト部材56bと、第2従動プーリ58bと、ボールネジ64と、ナット66とを備える。
 第2モータ52bは、例えばサーボモータである。第2モータ52bは、第2シャフト60bと、第2位置速度センサ62bと、第2電流トルクセンサ63bとを備える。第2シャフト60bは、第2モータ52bに供給される駆動電流に応じて回転する。第2位置速度センサ62bは、第2シャフト60bの回転位置に応じた検出信号を、制御装置18に出力する。第2電流トルクセンサ63bは、第2モータ52bに供給される駆動電流、第2シャフト60bの回転のトルク等に応じた検出信号を、制御装置18に出力する。
 第2駆動プーリ54bは、第2シャフト60bに接続される。第2駆動プーリ54bは、第2シャフト60bの回転に応じて、回転する。第2ベルト部材56bは、第2駆動プーリ54bと、第2従動プーリ58bとに架け渡される。これにより、第2駆動プーリ54bの回転が、第2ベルト部材56bを介して第2従動プーリ58bに伝達される。その結果、第2駆動プーリ54bの回転に応じて、第2従動プーリ58bも回転する。
 第2従動プーリ58bは、ボールネジ64に連結される。第2従動プーリ58bは、第2ベルト部材56bを介して伝達される第2駆動プーリ54bの回転に応じて、回転する。したがって、第2従動プーリ58bの回転に応じて、ボールネジ64も回転する。
 ナット66は、ボールネジ64に螺合する。ボールネジ64が回転することで、ナット66とボールネジ64との相対位置関係が、ボールネジ64の軸線方向に変化する。ボールネジ64の軸線は、シリンダ26(スクリュ34)の軸線Lと平行である。したがって、ナット66とボールネジ64との相対位置関係は、ボールネジ64の回転に応じて、スクリュ34の軸線Lに平行に変化する。すなわち、ナット66とボールネジ64との相対位置関係は、ボールネジ64の回転に応じて、前後方向に変化する。
 スクリュ34は、ナット66とボールネジ64との相対位置関係が前後方向に変化することに応じて、シリンダ26の内部で前後方向に進退する。なお、ボールネジ64の回転は、スクリュ34に伝達されないようになっている。したがって、ボールネジ64が回転しても、スクリュ34が回転することはない。ただし、その実現方法の詳細な説明は、本技術分野において既知であるため、省略する。
 第2シャフト60bの回転方向は、制御装置18の制御に応じて、切り換わる。第2シャフト60bの回転方向が切り換わることに応じて、ボールネジ64の回転方向も切り換わる。ボールネジ64の回転方向が切り換わることで、ナット66とスクリュ34との移動方向が切り換わる。
 上記の射出装置14によれば、ホッパ28からシリンダ26の内部に供給された樹脂は、スクリュ34が順回転方向に回転(順回転)することで、流路50に沿って前方向に流動する。樹脂は、流路50に沿って流動する間、シリンダ26を介して伝達されるヒータ30の熱と、フライト部42に剪断されることで樹脂に生じる剪断熱との影響を受けて溶融する。
 逆流防止リング48よりも後方にある樹脂は、スクリュ34が順回転を継続することで、流路50に沿って前方向に流動して逆流防止リング48に到達する。逆流防止リング48に到達した樹脂は、逆流防止リング48を前方向に圧す。これにより、逆流防止リング48は、スクリュヘッド44とチェックシート46との間の範囲内で前方向に移動して、流路50を開く。樹脂は、開かれた流路50を通って、シリンダ26の内部のうち、スクリュヘッド44よりも前方の領域に到達する。
 以下の説明において、シリンダ26の内部のうち、スクリュヘッド44よりも前方の領域は、計量領域とも記載される。また、以下の説明において、樹脂量とは、特に断らない限り、計量領域内に溜められた樹脂の量を指す。
 圧力センサ40は、計量領域内の樹脂からスクリュ34が受ける背圧を検出するためのセンサである。圧力センサ40は、例えばロードセルである。圧力センサ40は、背圧に応じた検出信号を、制御装置18に出力する。
 以下の説明において、樹脂の圧力とは、特に断らない限り、計量領域内の樹脂の背圧を指す。
 図3は、実施形態に係る制御装置18の構成図である。
 制御装置18は、射出成形機10を制御する電子装置(コンピュータ)である。制御装置18は、例えば数値制御装置である。制御装置18は、表示部68と、操作部70と、記憶部72と、演算部74とを備える。
 表示部68は、表示画面68dを備える表示装置である。表示画面68dの材料は、例えば液晶またはOEL(Organic Electro-Luminescence)を含む。
 操作部70は、制御装置18への情報入力を受け付ける入力装置である。操作部70は、例えば操作盤70a、タッチパネル70b等を含む。タッチパネル70bは、表示画面68dに設置される。なお、操作盤70aは、キーボード、マウス等を含んでもよい。オペレータは、操作部70を用いて、制御装置18に例えば指示を出すことができる。
 記憶部72は、記憶回路を備える。この記憶回路は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等のメモリを1以上含む。
 記憶部72は、制御プログラム76を記憶する。制御プログラム76は、本実施形態に係る射出成形機10の制御方法を制御装置18に実行させるためのプログラムである。
 なお、記憶部72が記憶するデータは、制御プログラム76に限定されない。記憶部72は、必要に応じて各種データを記憶してもよい。例えば、記憶部72は、圧力センサ40の検出信号に基づいて得られる圧力を記憶してもよい。また、記憶部72は、例えば、第1電流トルクセンサ63aの検出信号に基づいて得られる第1モータ52aのトルク(第1トルク)、第2電流トルクセンサ63bの検出信号に基づいて得られる第2モータ52bのトルク(第2トルク)等を記憶してもよい。さらに、記憶部72は、例えば、第1モータ52aまたは第2モータ52bの駆動電流、電圧、ノズル32の温度等を記憶してもよい。
 演算部74は、処理回路を備える。この処理回路は、例えば、1以上のプロセッサを含む。ただし、演算部74の処理回路は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等の集積回路を含んでもよい。また、演算部74の処理回路は、ディスクリートデバイスを含んでもよい。
 演算部74は、型締め制御部78と、計量制御部80と、減圧制御部82と、射出制御部84と、表示制御部86とを備える。型締め制御部78と、計量制御部80と、減圧制御部82と、射出制御部84と、表示制御部86とは、演算部74のプロセッサが制御プログラム76を実行することで、実現される。ただし、型締め制御部78と、計量制御部80と、減圧制御部82と、射出制御部84と、表示制御部86との少なくとも一部は、前述の集積回路、ディスクリートデバイス等によって実現されてもよい。
 型締め制御部78は、モータ126bを制御して、金型20を開閉させる。型締め制御部78は、後述の射出工程が開始される前に、金型20を閉じる。
 計量制御部80は、成形サイクルのうちの計量工程(図4のS101)を射出成形機10に実行させるために、以下に説明される制御を行う。なお、計量工程の開始時点における、スクリュ34(スクリュヘッド44)の初期位置は、シリンダ26の内部における前後方向の移動範囲のうち、最も前方の位置である。
 計量制御部80は、第1モータ52aを制御して、スクリュ34を順回転させる。これにより、ホッパ28からシリンダ26の内部に供給された樹脂は、流路50に沿って前方向に圧送される。シリンダ26の内部を前方向に流動する樹脂は、溶融しつつ、計量領域に到達する。樹脂量は、計量制御部80がスクリュ34の順回転を継続させることで、次第に増加する。
 樹脂量が増加することに応じて、スクリュ34は後退する。ここで、計量制御部80は、第2モータ52bを制御して、スクリュ34が過度に後退することを抑止する。これにより、スクリュ34の後退に伴って樹脂の圧力が過度に低下することが、抑制される。
 なお、計量制御部80は、スクリュ34が順回転する間において樹脂の圧力が所定の圧力(計量圧力)に調整されるように、第2モータ52bを制御する。計量圧力は、記憶部72に予め記憶される。樹脂の圧力は、圧力センサ40の検出信号に基づいて取得される。計量圧力は、例えば大気圧よりも大きい。
 樹脂量の増加に応じて後退するスクリュ34は、スクリュ34の位置に関する所定の位置(計量位置)に到達する。計量位置は、計量工程におけるスクリュ34の初期位置よりも後方の位置である。計量制御部80は、樹脂の圧力を計量圧力に調整しつつ、スクリュ34を計量位置に到達させることで、計量領域内に所定量の樹脂を溜めることができる。計量制御部80は、スクリュ34が計量位置に到達した場合、第1モータ52aを制御して、スクリュ34の順回転を停止させる。
 減圧制御部82は、計量工程において所定量の樹脂がシリンダ26内で計量された後、成形サイクルの減圧工程(図4のS102)を射出成形機10に実行させるために、以下に説明される制御を行う。
 減圧制御部82は、第1モータ52aを制御して、スクリュ34を逆回転させる。スクリュ34が逆回転すると、計量領域内の樹脂が後方向に流動する。これにより、樹脂量が減少する。樹脂量が減少することで、スクリュ34に付与される樹脂の圧力が減圧される。
 また、計量工程において順回転するスクリュ34には、イナーシャが作用する。したがって、スクリュ34は、計量位置に到達した後も、順回転を継続する。その結果、計量直後の樹脂量は、厳密には所定量を超える。減圧制御部82は、スクリュ34の逆回転に応じて樹脂量を減少させることで、樹脂量を、所定量により近い量に調整することもできる。
 なお、逆流防止リング48は、減圧制御部82がスクリュ34を逆回転させることに応じて計量領域から逆流防止リング48の後方に流動する樹脂に、圧される。これにより、逆流防止リング48は、スクリュヘッド44とチェックシート46とに対し、所定の範囲内で後方向に相対移動する。
 逆流防止リング48は、後方向に相対移動することで、後端位置PBに到達することができる。逆流防止リング48が後端位置PBに到達することで、流路50が閉じられる。流路50が閉じられることで、計量領域内に溜められた樹脂は、逆流防止リング48よりも後方に流動できなくなる。その結果、樹脂量が必要以上に減少することは、防止される。
 減圧制御部82は、目標減圧値に基づいてスクリュ34を制御する。目標減圧値は、減圧工程において減圧させる樹脂の圧力の目標圧を示す。目標減圧値は、例えば大気圧である。目標減圧値は、例えば記憶部72に記憶される。減圧制御部82は、樹脂の圧力が目標減圧値に到達した場合に、減圧が終了したと判定する。
 射出制御部84は、成形サイクルのうちの射出工程(図4のS106)を射出成形機10に実行させるために、以下に説明される射出前進制御を行う。
 射出前進制御において、射出制御部84は、減圧が終了した後に第2モータ52bを制御して、スクリュ34を前進させる。これにより、計量領域内の樹脂が、ノズル32を介して、キャビティ20cに射出される。
 ここで、射出制御部84は、射出前進制御に係る所定の条件値CVに基づいて、射出前進制御を行う。その所定の条件値CVは、例えば、射出前進制御におけるスクリュ34の前進速度VICを含む。オペレータは、前進速度VICを射出制御部84に指示してもよい。その場合、オペレータは、例えば操作部70を介して、制御装置18に前進速度VICを入力する。
 射出工程において前進したスクリュ34は、シリンダ26の内部における前後方向の移動範囲のうち、射出工程に関する所定の位置(射出位置)まで移動する。ここで、スクリュ34は、前述した計量工程の初期位置に移動してもよい。射出工程においてスクリュ34が前進した後、計量制御部80と、減圧制御部82と、射出制御部84とは、次の成形サイクルの計量工程と、減圧工程と、射出工程とを順次開始することができる。
 キャビティ20cに充填された樹脂は、冷却されることで、固化する。これにより、キャビティ20cに充填された樹脂は、成形品として完成する。型締め制御部78は、キャビティ20cの樹脂が固化した後に、型締装置12(モータ126b)を制御して、金型20を開く。これにより、キャビティ20cから成形品を取り出すことができる。
 なお、射出成形機10は、開状態の金型20から成形品を突き出すためのエジェクタユニットをさらに備えてもよい。ただし、エジェクタユニットのより詳しい説明は、省略する。
 表示制御部86は、表示部68を制御して、記憶部72に記憶された各種データを表示画面68dに適宜表示させる。例えば表示制御部86は、圧力センサ40の検出信号に基づく樹脂の圧力を、表示画面68dに表示させてもよい。
 図4は、制御装置18が実行可能な制御方法の流れを例示するフローチャートである。
 上記の制御装置18によれば、例えば図4の制御方法に基づいて、成形サイクルが繰り返し実行される。図4の成形サイクルは、計量工程S101と、減圧工程S102と、型開き工程S103と、取り出し工程S104と、型閉じ工程S105と、射出工程(射出制御ステップ)S106と、を含む。
 型開き工程S103は、型締め制御部78がモータ126bを制御して、金型20を開く工程である。取り出し工程S104は、開状態の金型20から成形品が取り出される工程である。型締め制御部78は、取り出し工程S104において、金型20を所定時間にわたって開状態にする。その間に、制御装置18が前述のエジェクタユニットを制御して、成形品を金型20から突き出してもよい。型閉じ工程S105は、型締め制御部78がモータ126bを制御して、金型20を閉じる工程である。
 型開き工程S103と、取り出し工程S104とは、キャビティ20cから成形品を取り出すために行われる。すなわち、型開き工程S103と、取り出し工程S104とは、射出工程S106が行われた後であることを前提に、行われる。したがって、型開き工程S103と、取り出し工程S104とは、繰り返し実行される複数の成形サイクルうち、1回目のサイクルにおいては、省略される。
 ところで、射出工程S106においてキャビティ20cに充填される樹脂量が、成形サイクルごとにばらつく場合がある。その理由は、次の通りである。
 射出工程S106において、スクリュ34は前進する。これに応じて、逆流防止リング48は、計量領域内の樹脂から後方向の圧力を受ける。したがって、逆流防止リング48は、後端位置PBに位置していない場合、後方向に相対移動する。
 逆流防止リング48が後端位置PBに到達するまでの間に、計量領域内の樹脂の一部は、計量領域よりも後方に逆流(後方向に流動)することができる。逆流することで計量領域から漏出した樹脂は、キャビティ20cに充填されない。
 しかも、逆流防止リング48と後端位置PBとの、射出工程S106の開始時点における距離は、シリンダ26に供給された樹脂の状態に応じて、成形サイクルごとにばらつく。その結果、射出工程S106の開始後に逆流防止リング48が後端位置PBに到達する所要時間が、成形サイクルごとにばらつく。なお、樹脂の状態とは、例えば、樹脂の温度、粘度、密度、樹脂量等である。
 したがって、射出工程S106の開始後に計量領域から計量領域よりも後方に漏出する樹脂量は、成形サイクルごとにばらつく。計量領域から計量領域よりも後方に漏出する樹脂量が成形サイクルごとにばらつくので、キャビティ20cに充填される樹脂量も、ばらつく。
 なお、前述の通り、減圧工程S102において、スクリュ34は逆回転する。これにより、減圧工程S102において、逆流防止リング48を後方向に相対移動させることができる。つまり、射出工程S106が行われる前に、逆流防止リング48の位置を調整することができる。
 しかしながら、型開き工程S103~型閉じ工程S105が実行される間、スクリュ34は進退も回転もしない。したがって、型開き工程S103~型閉じ工程S105が実行される間において、逆流防止リング48は、樹脂の圧力を受けて前後方向に相対移動する可能性がある。したがって、仮に、減圧工程S102において逆流防止リング48の位置を調整しても、射出工程S106の開始時点における逆流防止リング48の位置は、成形サイクルごとにばらつく。その結果、射出工程S106の開始後に逆流防止リング48が後端位置PBに到達する所要時間は、結局、成形サイクルごとにばらつく。
 以上を踏まえ、射出制御部84は、以下において説明されるリング位置調整制御を、射出工程において実行する。また、リング位置調整制御に関連して、制御装置18(演算部74)は、負荷取得部88と、閾値決定部90とをさらに備える。負荷取得部88と、閾値決定部90とは、計量制御部80等と同様に、例えば演算部74が制御プログラム76を実行することで実現される。
 リング位置調整制御は、射出工程S106において、逆流防止リング48の位置を調整するための制御である。リング位置調整制御は、第1モータ52aを駆動させてスクリュ34を逆回転させる回転制御を含む。
 射出制御部84は、リング位置調整制御を、射出前進制御と重複して行う。つまり、射出制御部84は、第2モータ52bを制御してスクリュ34を前進させつつ、第1モータ52aを制御してスクリュ34を逆回転させる。
 スクリュ34が逆回転することで、逆流防止リング48よりも後方にある樹脂の圧力が低下する。また、逆流防止リング48は、逆流防止リング48の前方にある樹脂から後方向の圧力を受ける。したがって、スクリュ34の前進とスクリュ34の逆回転とが重複して行われる場合、スクリュ34の前進のみが行われる場合と比較して、逆流防止リング48は、より素早く後方向に相対移動する。これにより、射出工程S106の開始後において、逆流防止リング48を後端位置PBに速やかに到達させることができる。
 射出工程S106の開始後に逆流防止リング48を後端位置PBに速やかに到達させることで、射出工程S106の開始後に、スクリュ34の前進に応じて計量領域内からチェックシート46よりも後方に漏出する樹脂量が低減される。その結果、複数の成形サイクルの間でキャビティ20cに充填される樹脂量のばらつきは、抑制される。
 射出制御部84は、リング位置調整制御の開始以後に、射出前進制御を開始する。つまり、射出制御部84は、リング位置調整制御と射出前進制御とを同時に開始してもよいし、リング位置調整制御の開始後に射出前進制御を開始してもよい。
 ただし、スクリュ34の逆回転と前進とが同時に開始される場合、その逆回転の初動(前進の初動)において、樹脂がスクリュ34のフライト部42に抵抗力を作用させる。その抵抗力は、スクリュ34の逆回転加速度と、前進の加速度とが大きいほど、大きい。その抵抗力が大き過ぎると、スクリュ34が破損するリスクが増大する。
 これを踏まえ、射出制御部84は、スクリュ34の逆回転と前進とを同時に開始せずに、リング位置調整制御の開始後に射出前進制御を開始する方が、好ましい。例えば、射出制御部84は、リング位置調整制御が開始されてから、所定時間(第1の所定時間)τ1が経過した場合に、射出前進制御を開始すると、好ましい。スクリュ34が前進する前にスクリュ34の逆回転が開始されることで、逆回転の初動においてスクリュ34に作用する抵抗力が増大することは、抑制される。したがって、スクリュ34が破損するおそれは、低減される。
 また、スクリュ34が前進する前にスクリュ34の逆回転が開始されることで、スクリュ34が前進する前に逆流防止リング48が後方向への相対移動を開始する。これにより、スクリュ34が前進する前に、逆流防止リング48を後端位置PBに接近させることができる。したがって、スクリュ34の前進に応じて計量領域よりも後方に逆流する樹脂量を低減することができる。
 射出制御部84は、射出前進制御を終了するよりも先にリング位置調整制御を終了する。これに関し、負荷取得部88と、閾値決定部90とが以下において説明される。
 負荷取得部88は、リング位置調整制御が実行されることに応じてスクリュ34にかかる負荷LOを取得する。射出工程S106においてスクリュ34にかかる負荷LOは、例えば第1モータ52aのトルクとして取得される。つまり、スクリュ34に付着した樹脂は、高い粘性を有する。その高い粘性に基づく樹脂の粘性抵抗が、回転方向の負荷LOとしてスクリュ34のフライト部42に作用する。負荷LOは、リング位置調整制御が実行されることに応じて、増大する。
 負荷取得部88は、第1電流トルクセンサ63aの検出信号に基づいて、第1モータ52aのトルクを算出することができる。
 閾値決定部90は、閾値テーブルTBに基づいて、閾値THを決定する。閾値テーブルTBは、スクリュ34の複数の種類と樹脂の複数の種類とのうち少なくとも一方に応じて複数の閾値THを格納するデータテーブルである。閾値決定部90は、射出成形機10に備えられたスクリュ34の種類と、シリンダ26の内部に供給される樹脂の種類とに対応する閾値THを、閾値テーブルTBの中から検索する。
 図5は、閾値テーブルTBを例示する表である。
 図5に例示される閾値テーブルTBの第1列(スクリュの種類)には、スクリュ34の複数の種類が格納される。図5には、例示のために、スクリュ34の複数の種類として、フルフライト型スクリュと、バリアフライト型スクリュと、高可塑化スクリュとが示される。
 図5に例示される閾値テーブルTBの第2列(樹脂の種類)には、樹脂の複数の種類が格納される。図5には、例示のために、樹脂の複数の種類として、PA(ポリアミド)と、PBT(ポリブチレンテレフタレート)と、PE(ポリエチレン)とが示される。
 図5に例示される閾値テーブルTBの第3列(閾値)には、第1列と第2列との各データに対応する複数の閾値TH(th1~th7)が格納される。複数の閾値THの各々の具体値は、キャビティ20cに樹脂が充填される前にスクリュ34にかかる負荷LOが到達できる範囲内で、実験に基づいて予め決められる。なお、図5の最下行に示されるように、樹脂の種類に拘わらず、スクリュ34の種類に応じた閾値THが閾値テーブルTBに格納されてもよい。また、スクリュ34の種類に拘わらず、樹脂の種類に応じた閾値THが閾値テーブルTBに格納されてもよい。
 閾値テーブルTBは、記憶部72に予め記憶される(図3も参照)。射出成形機10に備えられたスクリュ34の種類と、シリンダ26の内部に供給される樹脂の種類とは、例えば操作部70を介してオペレータが閾値決定部90に指示する。
 射出制御部84は、負荷取得部88が取得する負荷LOと、閾値決定部90が決定する閾値THとに基づいて、リング位置調整制御を終了するか否かを決定する。すなわち、射出工程S106においてスクリュ34にかかる負荷LOが閾値THを超えた場合、射出制御部84は、リング位置調整制御を終了する。閾値THは、キャビティ20cに樹脂が充填される前にスクリュ34にかかる負荷LOが到達できる範囲内で決められるので、射出制御部84は、射出前進制御が終了するよりも先に、リング位置調整制御を終了することができる。
 なお、射出成形機10に故障等の異常が発生した場合、リング位置調整制御の実行中に金型20への樹脂の充填が完了する場合があり得る。これを踏まえ、射出制御部84は、リング位置調整制御の実行中に金型20への樹脂の充填が完了した場合、リング位置調整制御を強制終了すると、好ましい。これにより、射出成形機10の異常動作を最低限に留めることができる。
 また、リング位置調整制御が強制終了された場合、表示制御部86は、表示部68を制御して、リング位置調整制御が強制終了された旨を表示画面68dに表示させると、好ましい。これにより、射出成形機10に発生した異常に対する対処をオペレータに促すことができる。
 図6は、射出工程(射出制御ステップ)S106において行われる制御の流れを例示するフローチャートである。
 制御装置18は、射出工程S106において、例えば図6に例示される制御方法を実行する。図6の制御方法は、第1制御ステップS1と、負荷取得ステップS2と、負荷判定ステップS3と、第2制御ステップS4と、終了判定ステップS5とを含む。
 第1制御ステップS1では、射出制御部84が、射出前進制御と、リング位置調整制御とを、重複して実行する。なお、第1制御ステップS1において、射出制御部84は、射出前進制御を開始するよりも先にリング位置調整制御を開始すると、好ましい。
 図7は、図6の制御方法が実行される場合におけるスクリュ34の回転速度と、スクリュ34の前進速度との時間推移を例示するタイムチャートである。なお、図7に示される回転速度は、逆回転方向の回転速度である。
 図7の時点t0は、射出工程S106の開始時点を示す。射出制御部84は、時点t0から、リング位置調整制御を開始する。すなわち、射出制御部84は、時点t0から、第1モータ52aを制御して、スクリュ34を逆回転させる。
 スクリュ34は、予め決められた逆回転速度Vrbに基づいて逆回転する。逆回転速度Vrbは、オペレータが指示してもよいし、射出成形機10のメーカが指定してもよい。
 図7の時点t1は、時点t0から所定時間τ1だけ後の時点を示す。射出制御部84は、時点t1から、射出前進制御を開始してもよい。その場合、射出制御部84は、時点t1から、第2モータ52bを制御して、スクリュ34を前進させる。スクリュ34は、前述の前進速度VICに基づいて、前進する。
 負荷取得ステップS2では、負荷取得部88が、スクリュ34にかかる負荷LOを取得する。負荷LOは、例えば、第1電流トルクセンサ63aの検出信号に基づいて取得される第1モータ52aのトルクである。負荷LOは、リング位置調整制御と射出前進制御とが実行されることに応じて、増大する。
 負荷判定ステップS3では、射出制御部84が、負荷LOが閾値THを超えたか否か(LO>TH)を判定する。なお、閾値THは、負荷判定ステップS3が行われる前に、閾値決定部90が決定する。閾値決定部90は、負荷判定ステップS3の開始前であれば、閾値THをいつ決定してもよい。
 負荷LOが閾値THを超えていない場合(LO≦TH)、第1制御ステップS1が継続される。負荷LOが閾値THを超えた場合(LO>TH)、第2制御ステップS4が開始される。
 第2制御ステップS4では、射出制御部84が、リング位置調整制御を終了して、射出前進制御のみを実行する。
 例えば、図7の時点t2は、負荷LOが閾値THを超えた時点を示す。この場合、スクリュ34の逆回転は、時点t2以降において停止される。
 終了判定ステップS5では、射出制御部84が、射出工程S106を終了するか否かを判定する。射出制御部84は、例えば、前述の射出位置にスクリュ34が到達したか否かに基づいて、射出工程S106を終了するか否かを決定する。射出工程S106を終了しない場合(S5:NO)、第2制御ステップS4が継続される。
 図7の例示において、時点t3は、射出工程S106の終了時点を示す。スクリュ34の前進速度は、時点t3においてゼロに到達している。ただし、例えばキャビティ20cに充填された樹脂の圧力を保圧するために、スクリュ34は、射出工程S106の終了後であっても前進してもよい。その場合、スクリュ34の前進速度は、時点t3後においてもゼロ以上である。
 [変形例]
 以下には、上記実施形態に係る変形例が記載される。ただし、上記の実施形態と重複する説明は、以下の説明では可能な限り省略される。実施形態で説明済みの要素には、特に断らない限り、実施形態と同一の参照符号が付される。
 (変形例1)
 図8は、変形例1に係る制御装置181(18)の構成図である。
 制御装置181は、制御装置18の構成要素(実施形態参照)を備える。また、制御装置181は、終了条件設定部92をさらに備える。
 終了条件設定部92は、射出制御部84がリング位置調整制御を開始してから、スクリュ34にかかる負荷LOが閾値THに到達するまでの所要時間を取得する。終了条件設定部92は、取得した所要時間を、リング位置調整制御の終了条件値ECとして、記憶部72に記憶させる。
 終了条件値ECが記憶部72に記憶されている場合、射出制御部84は、その終了条件値ECに基づいて、リング位置調整制御を終了するか否かを判定してもよい。つまり、射出制御部84は、終了条件値ECが記憶部72に記憶された後に行われる射出工程S106において、リング位置調整制御が開始されてからの経過時間が、終了条件値ECに示される所要時間に到達した場合に、リング位置調整制御を終了してもよい。
 本変形例によれば、射出制御部84は、終了条件値ECが記憶部72に記憶された後に繰り返し行われる複数の成形サイクルにおいて、負荷LOが閾値THを超えたか否かを判定しなくてもよい。言い換えると、負荷LOを全ての成形サイクルごとに取得する必要はない。これにより、制御装置181(負荷取得部88)の処理負荷が低減される。
 なお、本変形例において、終了条件設定部92は、射出成形機10が繰り返し実行する成形サイクル(射出工程S106)ごとに、所要時間を取得してもよい。その場合、記憶部72は、複数の成形サイクルの中で終了条件設定部92が取得した複数の所要時間を記憶する。
 また、終了条件設定部92は、複数の成形サイクルの間に取得された複数の所要時間の統計量を算出してもよい。終了条件設定部92は、例えば、複数の所要時間の加重平均値を、統計量として算出する。
 加重平均値を算出するために用いられる重み係数は、例えば実験に基づいて予め決められて、記憶部72に記憶される。重み係数は、例えば、より過去の成形サイクルで得られた所要時間にかかる重み係数であるほど、小さい。
 終了条件設定部92は、算出した統計量を、終了条件値ECとして記憶部72に記憶させる。これにより、リング位置調整制御を終了するか否かの判定が、所要時間の外れ値に基づいて行われるおそれが低減される。
 なお、終了条件設定部92は、射出動作をスクリュ34が開始してから、スクリュ34にかかる負荷LOが閾値THに到達するまでにスクリュ34が移動した移動量を、所要時間に代えて取得してもよい。移動量は、第2モータ52bが備える第2位置速度センサ62bの検出信号に基づいて、スクリュ34が前後方向に移動した距離として取得される。
 また、終了条件設定部92は、射出動作をスクリュ34が開始してから、スクリュ34にかかる負荷LOが閾値THに到達するまでにスクリュ34が回転した回転量を、所要時間に代えて取得してもよい。回転量は、第1モータ52aが備える第1位置速度センサ62aの検出信号に基づいて取得される。
 (変形例2)
 表示制御部86は、リング位置調整制御が強制終了されたか否かに拘らず、リング位置調整制御の継続時間を取得して、表示画面68dに表示させてもよい。
 (変形例3)
 リング位置調整制御は、スクリュ34の前進制御をさらに含んでもよい。ただし、リング位置調整制御に含まれる前進制御は、射出前進制御が開始される前に終了する。また、その場合のリング位置調整制御において、スクリュ34の前進速度は、前進速度VICを含む所定の条件値CVに拘らず決められる。
 以下の説明において、射出前進制御との区別のために、リング位置調整制御に含まれるスクリュ34の前進制御は、調整用前進制御とも記載される。
 また、調整用前進制御におけるスクリュ34の前進速度は、以下の説明において、第1速度VCOとも記載される。射出前進制御におけるスクリュ34の前進速度VICは、以下の説明において、第2速度VICとも記載される。
 第1速度VCOは、例えば、射出工程S106におけるスクリュ34の前進速度として許容される最高速度である。可能な限り高速でスクリュ34を前進させることで、逆流防止リング48を可能な限り速やかに後端位置PBに接近させることができる。
 前述の通り、第1速度VCOは、前進速度VICを含む所定の条件値CVに拘らず決められる。すなわち、第1速度VCOは、オペレータが変更できない値である。オペレータによる第1速度VCOの変更をあえて許容しないことで、誰が射出成形機10を使用する場合であっても、逆流防止リング48を可能な限り速やかに後端位置PBに接近させることができる。
 つまり、仮にオペレータが第1速度VCOを変更できる場合、その変更内容に応じて、射出工程S106が開始してから流路50が閉じられるまでの所要時間がばらつくおそれがある。その点、本変形例によれば、オペレータによる第1速度VCOの変更は許容されない。これにより、射出工程S106が開始してから流路50が閉じられるまでの所要時間が第2速度VICの変更に起因してばらつくことを防止することができる。その結果、複数の成形サイクルの間でキャビティ20cに充填される樹脂量のばらつきを抑制することができる。
 本変形例によれば、回転制御と調整用前進制御との一方のみが行われる場合と比較して、より速やかに、逆流防止リング48を後方向に速やかに相対移動させることができる。その結果、複数の成形サイクルの間でキャビティ20cに充填される樹脂量のばらつきを抑制することができる。
 なお、本変形例の場合、リング位置調整制御は、次の(1)~(3)の3パターンを含む。すなわち、本変形例に係るリング位置調整制御は、(1)回転制御と調整用前進制御とを同時に開始するパターンと、(2)回転制御より先に調整用前進制御を開始するパターンと、(3)回転制御より後に調整用前進制御を開始するパターンとを含む。これら(1)~(3)の中では、(3)が最も好ましい。(3)の場合は、スクリュ34の回転と前進とが同時に開始されることに起因するスクリュ34の破損リスクが最も低減される。
 図9は、変形例3に係るリング位置調整制御が実行される場合におけるスクリュ34の回転速度と、スクリュ34の前進速度との時間推移を例示するタイムチャートである。
 以下において、本変形例に係る射出工程S106の流れの一例が、図9を参照しつつ説明される。図9の時点t0において、射出工程S106が開始される。本変形例に係る射出制御部84は、時点t0から、リング位置調整制御(回転制御)を開始する。すなわち、本変形例に係る射出制御部84は、時点t0から、第1モータ52aを制御して、スクリュ34を逆回転させる。ただし、時点t0において、射出制御部84はスクリュ34の前進を開始しない。
 射出制御部84は、時点t0から所定時間τ1が経過した場合に、調整用前進制御を開始する。すなわち、射出制御部84は、時点t0から所定時間τ1だけ後の時点t1以降において、第2モータ52bを制御して、スクリュ34を第1速度VCOで前進させる。調整用前進制御が回転制御よりも後に開始されることで、スクリュ34の破損リスクが低減される。
 また、調整用前進制御と回転制御との両方が行われることで、逆流防止リング48は、後方向に速やかに相対移動する。これにより、射出工程S106が開始された後に、流路50は速やかに閉じられる。
 射出制御部84は、スクリュ34にかかる負荷LOが閾値THを超えるまで、調整用前進制御と回転制御とを継続する。図9の時点t2は、負荷LOが閾値THを超えた時点を示す。負荷LOが閾値THを超えた場合、射出制御部84は、調整用前進制御と回転制御とを終了して、射出前進制御を開始する。すなわち、負荷LOが閾値THを超えた時点t2以降において、射出制御部84は、第1モータ52aを制御して、スクリュ34の回転速度をゼロに調整する。また、負荷LOが閾値THを超えた場合、射出制御部84は、第2モータ52bを制御して、スクリュ34の前進速度を第1速度VCOから第2速度VICに変更する。この後は、キャビティ20cに樹脂が充填されるまで、射出前進制御が継続される。
 (変形例4)
 射出制御部84は、射出工程S106においてスクリュ34にかかる負荷LOが閾値THを超えた場合において、リング位置調整制御を直ちに終了しなくてもよい。例えば、射出制御部84は、スクリュ34にかかる負荷LOが閾値THを超えた時点から、所定時間(第2の所定時間)τ2だけ経過した後に、リング位置調整制御を終了してもよい。スクリュ34にかかる負荷LOが閾値THを超えた後もリング位置調整制御を継続させることで、逆流防止リング48を、より確実に、後端位置PBに到達させることができる。
 なお、終了条件設定部92(変形例1参照)は、上記の所定時間τ2に応じた終了条件値ECを設定してもよい。例えば、終了条件設定部92は、射出工程S106が開始されてから負荷LOが閾値THを超えるまでの所要時間と、所定時間τ2との合算時間に基づいて、終了条件値ECを設定してもよい。
 図10は、変形例4に係るリング位置調整制御が実行される場合におけるスクリュ34の回転速度と、スクリュ34の前進速度との時間推移を例示するタイムチャートである。
 以下において、本変形例に係る射出工程S106の流れの一例が、図10を参照しつつ説明される。なお、図10に例示されるリング位置調整制御は、回転制御と、調整用前進制御との両方を含む。
 図10の時点t0において、回転制御と調整用前進制御とのうち、回転制御が先行して開始される。調整用前進制御は、時点t0よりも所定時間τ1だけ後の時点t1から、開始される。
 図10の時点t2において、負荷LOが閾値THに到達する。実施形態では、時点t2においてリング位置調整制御が終了された。しかし、図10の例示では、時点t2から所定時間τ2だけ後の時点t21まで、リング位置調整制御が継続する。終了条件設定部92は、時点t0~時点t21の時間幅に基づいて、終了条件値ECを設定してもよい。
 なお、リング位置調整制御が回転制御と調整用前進制御とを含む場合、回転制御と調整用前進制御とのいずれか一方は、時点t2において終了してもよい。例えば、図10に例示される時点t2において、射出制御部84は、回転制御と調整用前進制御とのうち、調整用前進制御を終了して、回転制御を継続している。
 (変形例5)
 オペレータは、射出制御部84に閾値THを指示してもよい。その場合、閾値決定部90は、省略されてもよい。ただし、オペレータは、閾値決定部90が決定した閾値THを、操作部70を介して変更してもよい。
 オペレータは、例えば操作部70を介して、閾値THを制御装置18に入力する。射出制御部84は、入力された閾値THと、スクリュ34にかかる負荷LOとの比較に基づいて、リング位置調整制御を終了するか否かを決定する。
 (変形例6)
 負荷取得部88は、樹脂の圧力を、スクリュ34にかかる負荷LOとして取得してもよい。樹脂の圧力は、圧力センサ40の検出信号に基づいて算出される。射出工程S106における樹脂の圧力は、スクリュ34の逆回転に応じて低下する。また、射出工程S106における樹脂の圧力は、スクリュ34の前進に応じて上昇する。
 (変形例7)
 負荷取得部88は、第2モータ52bのトルクを、スクリュ34にかかる負荷LOとして取得してもよい。第2モータ52bのトルクは、第2電流トルクセンサ63bの検出信号に基づいて算出される。射出工程S106における第2モータ52bのトルクは、スクリュ34の前進に応じて上昇する。
 (変形例8)
 負荷取得部88は、第1モータ52aのトルクと、第2モータ52bのトルクとの両方を、スクリュ34にかかる負荷LOとして取得してもよい。第1モータ52aのトルクと比較される閾値THと、第2モータ52bのトルクと比較される閾値THとは、異なってもよい。
 本変形例は、変形例1と組み合わされてもよい。その場合、終了条件設定部92は、第1モータ52aのトルクが閾値THに到達するまでの所要時間と、第2モータ52bのトルクが閾値THに到達するまでの所要時間とのうち、短い方を、終了条件値ECとして記憶部72に記憶させてもよい。
 ただし、終了条件設定部92は、第1モータ52aのトルクが閾値THに到達するまでの所要時間と、第2モータ52bのトルクが閾値THに到達するまでの所要時間とのうち、長い方を、終了条件値ECとして記憶部72に記憶させてもよい。
 (変形例9)
 減圧制御部82は、樹脂の圧力を減圧させるために、第2モータ52bを制御して、スクリュ34を計量位置から後方に後退移動させるサックバックをさせてもよい。
 (変形例10)
 閾値テーブルTBは、スクリュ34の種類と、樹脂の種類とのみならず、ノズル32の種類に応じて複数の閾値THを格納してもよい。
 (変形例11)
 シリンダ26の軸線Lと、スクリュ34の軸線とが重なる方式は、インライン(インラインスクリュ)方式とも称される。インライン方式が適用された射出成形機は、インライン式射出成形機とも称される。インライン式射出成形機(10)の射出装置(14)は、他方式の射出装置よりもメンテナンスしやすい。
 ただし、制御装置18は、インライン方式でない射出成形機に備えられてもよい。インライン方式でない方式は、例えばプリプラ方式である。
 (変形例12)
 プラテン作動装置126の構成は、図1の例示に限定されない。例えば、プラテン作動装置126は、モータ126b、トグル機構126a等に代えて、例えば油圧シリンダ等の油圧駆動システムを有してもよい。その場合、プラテン作動装置126の油圧駆動システムは、制御装置18に制御されて、前後方向の力を可動プラテン123に作用させる。可動プラテン123は、油圧駆動システムから付与される前後方向の力に応じて、移動する。また、射出装置14の構成は、図1の例示に限定されない。例えば、射出装置14は、第1モータ52a、第2モータ52b等に代えて、例えば油圧モータ等の油圧駆動システムを有してもよい。その場合、射出装置14の油圧駆動システムは、制御装置18に制御されて、スクリュ34を回転または前進させることができる。
 [実施形態から得られる発明]
 上記実施形態および変形例から把握しうる発明が、以下に記載される。
 <第1の発明>
 第1の発明は、シリンダ(26)と、前記シリンダ内で回転および進退するスクリュ(34)とを備える射出成形機(10)の前記スクリュの駆動を制御して、前記シリンダ内で計量された樹脂を金型(20)に射出させる制御装置(18)であって、前記スクリュには、前記樹脂の射出方向と前記射出方向の反対方向とに所定の範囲内で移動可能な逆流防止リング(48)が設けられ、前記制御装置は、前記スクリュを前進させて前記シリンダ内の前記樹脂を射出する射出前進制御と、前記スクリュを回転させることで前記シリンダ内の前記樹脂を前記反対方向に流動させて、前記逆流防止リングを前記スクリュに対して前記反対方向に相対移動させるリング位置調整制御と、を重複して行う射出制御部(84)を備え、前記射出制御部は、前記リング位置調整制御の開始以後に前記射出前進制御を開始する、制御装置である。
 これにより、射出工程が開始されてからチェックシートよりも後方に流動する樹脂量のばらつきが低減されるので、良質な成形品を安定して生産することができる。
 前記リング位置調整制御は、前記スクリュを回転させる回転制御と、前記スクリュを第1速度(VCO)で前進させる前進制御とを含み、前記射出制御部は、前記前進制御を前記回転制御の開始以後に開始すると共に、前記前進制御を前記射出前進制御の開始前に終了し、前記射出制御部は、前記射出前進制御において、前記スクリュを第2速度(VIC)で前進させてもよい。これにより、成形品の品質をより一層安定させることができる。
 前記第2速度は、オペレータが指定可能な速度であり、前記第1速度は、前記第2速度に拘らず決められてもよい。これにより、成形品の品質をより一層安定させることができる。
 前記射出制御部は、前記リング位置調整制御を開始してから第1の所定時間(τ1)が経過した場合に、前記射出前進制御を開始してもよい。これにより、スクリュの破損リスクがより確実に低減される。
 第1の発明は、前記スクリュにかかる負荷(LO)を取得する負荷取得部(88)をさらに備え、前記射出制御部は、前記リング位置調整制御が開始された後であって前記負荷が閾値(TH)を超えた場合に、前記リング位置調整制御を終了してもよい。これにより、射出前進制御が終了するよりも先にリング位置調整制御を終了させることができる。
 前記負荷取得部は、前記スクリュを前進させる第1モータ(52a)の第1トルクと、前記スクリュを回転させる第2モータ(52b)の第2トルクとのうち少なくとも一方を前記負荷として取得してもよい。これにより、モータに元々備えられる電流トルクセンサに基づいてスクリュの負荷を検出することができるので、負荷検出のための設備コストの増加が抑制される。
 前記負荷取得部は、前記スクリュが前記樹脂から受ける背圧を前記負荷として取得してもよい。これにより、射出成形機に元々備えられる圧力センサに基づいてスクリュの負荷を検出することができるので、負荷検出のための設備コストの増加が抑制される。
 第1の発明は、前記スクリュの複数の種類と前記樹脂の複数の種類とのうち少なくとも一方に応じて複数の前記閾値が格納された閾値テーブル(TB)に基づいて前記閾値を決定する閾値決定部(90)をさらに備え、前記射出制御部は、前記閾値決定部が決定した前記閾値を前記負荷が超えた場合に、前記リング位置調整制御を終了してもよい。これにより、射出成形に用いられるスクリュ、樹脂等に応じた適切な閾値に基づいて、リング位置調整制御は終了される。
 第1の発明は、前記閾値を入力する入力操作を受け付ける操作部(70)をさらに備え、前記射出制御部は、前記操作部を介して入力された前記閾値を前記負荷が超えた場合に、前記リング位置調整制御を終了してもよい。これにより、オペレータは、閾値を任意に設定することができる。
 前記射出制御部は、前記リング位置調整制御が開始された後であって前記負荷が前記閾値に達した場合、且つ、前記負荷が前記閾値に達してから第2の所定時間(τ2)が経過した後に、前記リング位置調整制御を終了してもよい。これにより、逆流防止リングが、樹脂が流動するシリンダ内の流路をより確実に閉じることができる。
 前記リング位置調整制御が開始されてから、前記負荷が前記閾値に達するまでの所要時間、前記スクリュの移動量、または前記スクリュの回転量のいずれかを終了条件値(EC)として取得して、前記終了条件値を記憶部(72)に記憶させる終了条件設定部(92)をさらに備え、前記射出制御部は、前記終了条件値が取得された後の成形サイクルにおいて、前記負荷と前記閾値とに拘らず、前記終了条件値に基づいて、前記リング位置調整制御を終了するか否かを決定してもよい。これにより、制御装置の処理負荷が低減される。
 前記射出制御部は、前記リング位置調整制御の実行中に前記金型への前記樹脂の充填が完了した場合、前記リング位置調整制御を強制終了してもよい。これにより、射出成形機の異常動作を最低限に抑制することができる。
 第1の発明は、表示装置(68)を制御して、前記表示装置に前記リング位置調整制御の継続時間を表示させる表示制御部(86)をさらに備えてもよい。これにより、オペレータは、継続時間を容易に知ることができる。
 <第2の発明>
 第2の発明は、シリンダ(26)と、前記シリンダ内で回転および進退するスクリュ(34)とを備える射出成形機(10)の前記スクリュの駆動を制御して、前記シリンダ内で計量された樹脂を金型(20)に射出させる制御方法であって、前記スクリュには、前記樹脂の射出方向と前記射出方向の反対方向とに所定の範囲内で移動可能な逆流防止リング(48)が設けられ、前記制御方法は、前記スクリュを前進させて前記シリンダ内の前記樹脂を射出する射出前進制御と、前記スクリュを回転させることで前記シリンダ内の前記樹脂を前記反対方向に流動させて、前記逆流防止リングを前記スクリュに対して前記反対方向に相対移動させるリング位置調整制御と、を重複して行う射出制御ステップ(S106)を含み、前記射出制御ステップでは、前記リング位置調整制御の開始以後に前記射出前進制御を開始する、制御方法である。
 これにより、射出工程が開始されてからチェックシートよりも後方に流動する樹脂量のばらつきが低減されるので、良質な成形品を安定して生産することができる。
10…射出成形機            18、181…制御装置
20…金型               26…シリンダ
34…スクリュ             48…逆流防止リング
52a…第1モータ           52b…第2モータ
68…表示部              70…操作部
72…記憶部              84…射出制御部
86…表示制御部            88…負荷取得部
90…閾値決定部            92…終了条件設定部
EC…終了条件値            TB…閾値テーブル
TH…閾値               VCO…第1速度
VIC…第2速度            
τ1…所定時間(第1の所定時間)
τ2…所定時間(第2の所定時間)

Claims (14)

  1.  シリンダ(26)と、前記シリンダ内で回転および進退するスクリュ(34)とを備える射出成形機(10)の前記スクリュの駆動を制御して、前記シリンダ内で計量された樹脂を金型に射出させる制御装置(18)であって、
     前記スクリュには、前記樹脂の射出方向と前記射出方向の反対方向とに所定の範囲内で移動可能な逆流防止リング(48)が設けられ、
     前記制御装置は、
     前記スクリュを前進させて前記シリンダ内の前記樹脂を射出する射出前進制御と、前記スクリュを回転させることで前記シリンダ内の前記樹脂を前記反対方向に流動させて、前記逆流防止リングを前記スクリュに対して前記反対方向に相対移動させるリング位置調整制御と、を重複して行う射出制御部(84)を備え、
     前記射出制御部は、前記リング位置調整制御の開始以後に前記射出前進制御を開始する、制御装置。
  2.  請求項1に記載の制御装置であって、
     前記リング位置調整制御は、前記スクリュを回転させる回転制御と、前記スクリュを第1速度(VCO)で前進させる前進制御とを含み、
     前記射出制御部は、前記前進制御を前記回転制御の開始以後に開始すると共に、前記前進制御を前記射出前進制御の開始前に終了し、
     前記射出制御部は、前記射出前進制御において、前記スクリュを第2速度(VIC)で前進させる、制御装置。
  3.  請求項2に記載の制御装置であって、
     前記第2速度は、オペレータが指定可能な速度であり、前記第1速度は、前記第2速度に拘らず決められる、制御装置。
  4.  請求項1~3のいずれか1項に記載の制御装置であって、
     前記射出制御部は、前記リング位置調整制御を開始してから第1の所定時間(τ1)が経過した場合に、前記射出前進制御を開始する、制御装置。
  5.  請求項1~4のいずれか1項に記載の制御装置であって、
     前記スクリュにかかる負荷(LO)を取得する負荷取得部(88)をさらに備え、
     前記射出制御部は、前記リング位置調整制御が開始された後であって前記負荷が閾値(TH)を超えた場合に、前記リング位置調整制御を終了する、制御装置。
  6.  請求項5に記載の制御装置であって、
     前記負荷取得部は、前記スクリュを前進させる第1モータ(52a)の第1トルクと、前記スクリュを回転させる第2モータ(52b)の第2トルクとのうち少なくとも一方を前記負荷として取得する、制御装置。
  7.  請求項5に記載の制御装置であって、
     前記負荷取得部は、前記スクリュが前記樹脂から受ける背圧を前記負荷として取得する、制御装置。
  8.  請求項5~7のいずれか1項に記載の制御装置であって、
     前記スクリュの複数の種類と前記樹脂の複数の種類とのうち少なくとも一方に応じて複数の前記閾値が格納された閾値テーブル(TB)に基づいて前記閾値を決定する閾値決定部(90)をさらに備え、
     前記射出制御部は、前記閾値決定部が決定した前記閾値を前記負荷が超えた場合に、前記リング位置調整制御を終了する、制御装置。
  9.  請求項5~8のいずれか1項に記載の制御装置であって、
     前記閾値を入力する入力操作を受け付ける操作部(70)をさらに備え、
     前記射出制御部は、前記操作部を介して入力された前記閾値を前記負荷が超えた場合に、前記リング位置調整制御を終了する、制御装置。
  10.  請求項5~9のいずれか1項に記載の制御装置であって、
     前記射出制御部は、前記リング位置調整制御が開始された後であって前記負荷が前記閾値に達した場合、且つ、前記負荷が前記閾値に達してから第2の所定時間(τ2)が経過した後に、前記リング位置調整制御を終了する、制御装置。
  11.  請求項5~10のいずれか1項に記載の制御装置であって、
     前記リング位置調整制御が開始されてから、前記負荷が前記閾値に達するまでの所要時間、前記スクリュの移動量、または前記スクリュの回転量のいずれかを終了条件値(EC)として取得して、前記終了条件値を記憶部(72)に記憶させる終了条件設定部(92)をさらに備え、
     前記射出制御部は、前記終了条件値が取得された後の成形サイクルにおいて、前記負荷と前記閾値とに拘らず、前記終了条件値に基づいて、前記リング位置調整制御を終了するか否かを決定する、制御装置。
  12.  請求項5~11のいずれか1項に記載の制御装置であって、
     前記射出制御部は、前記リング位置調整制御の実行中に前記金型への前記樹脂の充填が完了した場合、前記リング位置調整制御を強制終了する、制御装置。
  13.  請求項1~12のいずれか1項に記載の制御装置であって、
     表示装置(68)を制御して、前記表示装置に前記リング位置調整制御の継続時間を表示させる表示制御部(86)をさらに備える、制御装置。
  14.  シリンダ(26)と、前記シリンダ内で回転および進退するスクリュ(34)とを備える射出成形機(10)の前記スクリュの駆動を制御して、前記シリンダ内で計量された樹脂を金型(20)に射出させる制御方法であって、
     前記スクリュには、前記樹脂の射出方向と前記射出方向の反対方向とに所定の範囲内で移動可能な逆流防止リング(48)が設けられ、
     前記制御方法は、
     前記スクリュを前進させて前記シリンダ内の前記樹脂を射出する射出前進制御と、前記スクリュを回転させることで前記シリンダ内の前記樹脂を前記反対方向に流動させて、前記逆流防止リングを前記スクリュに対して前記反対方向に相対移動させるリング位置調整制御と、を重複して行う射出制御ステップ(S106)を含み、
     前記射出制御ステップでは、前記リング位置調整制御の開始以後に前記射出前進制御を開始する、制御方法。
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