JP2000061993A - Preplasticizing motor-driven injection apparatus - Google Patents
Preplasticizing motor-driven injection apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、可塑化スクリュお
よび射出プランジャの双方が電動機により駆動されるプ
リプラ式電動射出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pre-plastic type electric injection device in which both a plasticizing screw and an injection plunger are driven by an electric motor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電動式のプリプラ式射出成型機は、油圧
式のプリプラ式射出成型機に対して、制御の高応答性、
射出速度設定の自由度が高い等の利点がある反面、計量
工程における背圧制御が困難であるという問題がある。2. Description of the Related Art Electric pre-plastic injection molding machines are more responsive to control than hydraulic pre-plastic injection molding machines.
Although there are advantages such as high flexibility in setting the injection speed, there is the problem that back pressure control is difficult in the weighing process.
【０００３】すなわち、油圧式のプリプラ式射出成型機
では、可塑化部から射出部に溶融樹脂を充填する際、プ
ランジャに目標背圧に相当する力を加え、可塑化部から
流入してくる樹脂の圧力に負けた分だけプランジャが後
退させることにより充填が行われる。油圧式プランジャ
の作動油は粘弾性体であるため、その緩衝作用により樹
脂圧力の脈動的な変動は殆ど生じない。That is, in the hydraulic pre-plastic injection molding machine, when the molten resin is filled from the plasticizing section to the injection section, a force corresponding to the target back pressure is applied to the plunger, and the resin flowing from the plasticizing section is applied. Filling is performed by retracting the plunger by the amount that is lost by the pressure. Since the hydraulic oil of the hydraulic plunger is a viscoelastic body, the pulsating fluctuation of the resin pressure hardly occurs due to its buffering action.
【０００４】一方、電動式のプリプラ式射出成型機で
は、射出プランジャの背圧をセンサにより電気的に検出
し、検出された背圧値に基づいて、プランジャ移動用モ
ータを速度制御して所望の背圧値を得ている。このよう
なフィードバック制御を行う場合、その電気的処理に関
わる時間的遅れ及び処理に対する誤差等があると、油圧
式の場合と異なり緩衝作用を奏するものが制御対象に介
在していないため、プランジャの後退動作に脈動が生じ
背圧が脈動的に変位してしまう。このため、溶融樹脂の
質が不均一となり、成形不良および成形再現性の欠如と
いった問題が生じる。On the other hand, in the electric type pre-plastic injection molding machine, the back pressure of the injection plunger is electrically detected by the sensor, and the speed of the motor for moving the plunger is controlled based on the detected back pressure value to obtain a desired value. You have a back pressure value. When such feedback control is performed, if there is a time delay related to the electrical processing, an error in the processing, etc., unlike the hydraulic type, there is no intervening cushioning effect in the controlled object, so Pulsation occurs in the backward movement, and the back pressure is pulsatingly displaced. For this reason, the quality of the molten resin becomes non-uniform, and problems such as defective molding and lack of molding reproducibility occur.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実状に
鑑みなされたものであり、可塑化部から射出部に溶融樹
脂を充填する際の背圧の脈動的な変化を抑制し、溶融樹
脂の質を安定化することができるプリプラ式電動射出成
形機を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above situation, and suppresses the pulsating change in back pressure when the molten resin is filled from the plasticizing section to the injection section, It is an object of the present invention to provide a pre-plastic type electric injection molding machine capable of stabilizing the quality of the resin.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、電動機により駆動される可塑化スクリュ
を内装する可塑化部と、電動機により駆動されて進退移
動する射出プランジャを内装する射出部とを備え、前記
可塑化部で可塑化された溶融樹脂を前記射出プランジャ
の前方の射出室に供給するとともに、前記射出プランジ
ャを前進させて金型内に射出するようにしたプリプラ式
の電動射出装置において、前記可塑化部と前記射出部と
の間に樹脂通路となる空間を設け、前記空間に、前記空
間の容積を変化させて樹脂圧の変動を減衰させるダンパ
を設けたことを特徴とするプリプラ式電動射出装置を提
供する。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a plasticizing section containing a plasticizing screw driven by an electric motor and an injection plunger containing an injection plunger which is driven by the electric motor to move forward and backward. And a molten plastic resin plasticized by the plasticizing portion are supplied to an injection chamber in front of the injection plunger, and the injection plunger is advanced to inject into a mold. In the injection device, a space that serves as a resin passage is provided between the plasticizing portion and the injection portion, and a damper that changes the volume of the space and attenuates the fluctuation of the resin pressure is provided in the space. To provide a pre-plastic type electric injection device.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明によるプリ
プラ式電動射出成型機の構成を示す概略断面図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing the configuration of a pre-plastic type electric injection molding machine according to the present invention.
【０００８】図１に示すように、プリプラ式電動射出成
型機は、可塑化部１０と、射出部２０と、可塑化部１０
と射出部２０とを連通する連通部３０とを備えている。As shown in FIG. 1, the pre-plastic type electric injection molding machine has a plasticizing section 10, an injection section 20, and a plasticizing section 10.
And a communication portion 30 that communicates with the injection portion 20.
【０００９】可塑化部１０は、可塑化部バレル１１を有
している。可塑化部バレル１１内に形成された可塑化室
１２には、可塑化スクリュ１３が内装されている。可塑
化スクリュ１３は、概略的に図示した電動モータ（電動
機）１４により図１矢印Ｒ方向に回転駆動されるように
なっている。可塑化部バレル１１には、可塑化室１２内
に樹脂材料を供給するためのホッパ１５が取り付けられ
ている。また、可塑化部バレル１１の外周には、スクリ
ュ１３による溶融樹脂生成の促進を目的とした加熱ヒー
タ１６が配置されている。The plasticizing section 10 has a plasticizing section barrel 11. A plasticizing screw 13 is installed in the plasticizing chamber 12 formed in the plasticizing section barrel 11. The plasticizing screw 13 is rotatably driven in the direction of arrow R in FIG. 1 by an electric motor (electric motor) 14 schematically shown. A hopper 15 for supplying a resin material into the plasticizing chamber 12 is attached to the plasticizing section barrel 11. Further, on the outer periphery of the plasticizing section barrel 11, a heater 16 is arranged for the purpose of promoting generation of molten resin by the screw 13.
【００１０】射出部２０は、射出部バレル２１を有して
いる。射出部バレル２１の内部には、射出プランジャ２
３が内装されている。射出プランジャ２３は、概略的に
図示した電動モータ２４により射出プランジャ２３の軸
方向（図１矢印Ａ方向）に進退移動可能となっている。
射出部バレル２１の先端部にはノズル２５が取り付けら
れており、このノズル２５の下流側に金型５０が配置さ
れている。射出部バレル２１の内部空間のうち、射出プ
ランジャ２３よりノズル２５側の空間が射出室２２とな
る。The injection section 20 has an injection section barrel 21. Inside the injection part barrel 21, the injection plunger 2
3 are decorated. The injection plunger 23 can be moved back and forth in the axial direction of the injection plunger 23 (direction of arrow A in FIG. 1) by an electric motor 24 schematically shown.
A nozzle 25 is attached to the tip of the injection section barrel 21, and a mold 50 is arranged on the downstream side of the nozzle 25. Of the internal space of the injection part barrel 21, the space on the nozzle 25 side from the injection plunger 23 becomes the injection chamber 22.
【００１１】射出プランジャ２３のプランジャロッド２
３ａには、射出プランジャ２３の位置を検出するための
プランジャ位置センサ２６と、射出室２２内の樹脂から
射出プランジャ２３が受ける力を検出するための圧力検
出センサ２７とが付設されている。The plunger rod 2 of the injection plunger 23
A plunger position sensor 26 for detecting the position of the injection plunger 23 and a pressure detection sensor 27 for detecting the force received by the injection plunger 23 from the resin in the injection chamber 22 are attached to the 3a.
【００１２】射出部バレル２１およびノズル２５の外周
には、樹脂の溶融状態の保持を目的とした加熱ヒータ２
８、２９がそれぞれ配置されている。A heater 2 is provided on the outer periphery of the injection section barrel 21 and the nozzle 25 for the purpose of maintaining the molten state of the resin.
8 and 29 are arranged respectively.
【００１３】また、連通部３０は、その内部に、可塑化
部１０の可塑化室１２と射出部２０の射出室２２とを連
通する空間である樹脂通路３１を有する。この樹脂通路
３１には、射出室２２から可塑化室１２への樹脂の逆流
を防止する逆止弁３２が設けられている。Further, the communication section 30 has a resin passage 31 therein which is a space for communicating the plasticizing chamber 12 of the plasticizing section 10 and the injection chamber 22 of the injection section 20. A check valve 32 is provided in the resin passage 31 to prevent the resin from flowing back from the injection chamber 22 to the plasticizing chamber 12.
【００１４】また、連通部３０の逆止弁３２よりも可塑
化室１２側には、ダンパ３３が設けられている。このダ
ンパ３３は、連通部３０と一体的に形成されたハウジン
グ３４と、ハウジング３４の軸方向（図１矢印Ｂ方向）
に移動可能にハウジング３４内に収容されたピストン
（可動要素）３５と、ピストン３５を樹脂通路３１側に
向けて付勢するバネ（弾性部材）３６とを有している。
ハウジング３４にはストッパ３７が設けられており、こ
のストッパ３７はピストン３５が所定位置（図１に示す
位置）より樹脂通路３１側に変位することを防止してい
る。ピストン３５は、樹脂通路３１に面しており、樹脂
通路３１内の樹脂の圧力が所定値より高くなった場合、
その差分に応じて、図１矢印Ｂ方向に変位するようにな
っている。ピストン３５には、ダンパ状態値センサ（ダ
ンパ状態検出部）３８が接続されている。ダンパ状態値
センサ３８は、ピストン３５の変位状態（変位量、速度
等）に基づいて、樹脂通路３１内の樹脂の圧力状態（圧
力およびその変動状況）を検出する。ダンパ状態値セン
サ３８には補正値演算部３９が接続されている。A damper 33 is provided on the side of the communicating portion 30 closer to the plasticizing chamber 12 than the check valve 32. The damper 33 includes a housing 34 formed integrally with the communication portion 30, and an axial direction of the housing 34 (direction of arrow B in FIG. 1).
A piston (movable element) 35 movably accommodated in the housing 34, and a spring (elastic member) 36 for urging the piston 35 toward the resin passage 31 side.
A stopper 37 is provided in the housing 34, and the stopper 37 prevents the piston 35 from being displaced from the predetermined position (the position shown in FIG. 1) to the resin passage 31 side. The piston 35 faces the resin passage 31, and when the pressure of the resin in the resin passage 31 becomes higher than a predetermined value,
According to the difference, it is displaced in the arrow B direction in FIG. A damper state value sensor (damper state detection unit) 38 is connected to the piston 35. The damper state value sensor 38 detects the pressure state (pressure and its changing state) of the resin in the resin passage 31 based on the displacement state (displacement amount, speed, etc.) of the piston 35. A correction value calculator 39 is connected to the damper state value sensor 38.
【００１５】また、プリプラ式電動射出成型機には、制
御装置４０が設けられている。この制御装置４０は、前
述したプランジャ位置センサ２６および圧力検出センサ
２７の検出データに基づいて、スクリュ駆動用の電動モ
ータ１４およびプランジャ駆動用の電動モータ２４の動
作を制御するものである。そしてこの制御装置４０に
は、補正値演算部３９からの信号が入力されるようにな
っている。A control device 40 is provided in the pre-plastic type electric injection molding machine. The control device 40 controls the operations of the electric motor 14 for driving the screw and the electric motor 24 for driving the plunger based on the detection data of the plunger position sensor 26 and the pressure detection sensor 27 described above. Then, the signal from the correction value calculation unit 39 is input to the control device 40.
【００１６】次に、作用について説明する。Next, the operation will be described.
【００１７】ホッパ１５から樹脂材料を投入して、加熱
ヒータ１６により加熱を行いながら電動モータ１４を駆
動して可塑化スクリュ１３を回転させると、可塑化室１
２内の樹脂が溶融混練（可塑化）される。When the plastic material is fed from the hopper 15 and the electric motor 14 is driven to rotate the plasticizing screw 13 while heating by the heater 16, the plasticizing chamber 1 is rotated.
The resin in 2 is melt-kneaded (plasticized).
【００１８】今、射出成型機が、射出工程が終了した直
後の状態にあるものとする。この時、射出プランジャ２
３は射出室２２のほぼ左端位置にある。Now, assume that the injection molding machine is in a state immediately after the injection process is completed. At this time, injection plunger 2
3 is at the substantially left end position of the injection chamber 22.
【００１９】可塑化スクリュ１３の回転に伴い可塑化室
１２内で可塑化された樹脂は、樹脂通路３１を通って射
出室２２内へ流入する。射出室２２内へ流入した樹脂
は、その圧力により射出プランジャ２３を図１右方向に
後退させる。The resin plasticized in the plasticizing chamber 12 with the rotation of the plasticizing screw 13 flows into the injection chamber 22 through the resin passage 31. The resin that has flowed into the injection chamber 22 causes the injection plunger 23 to retract to the right in FIG. 1 due to the pressure thereof.
【００２０】射出プランジャ２３の後退時、圧力検出セ
ンサ２７による検出値が所定値に維持されるように（す
なわち射出プランジャ２３の背圧が所定値に維持される
ように）、樹脂圧力による射出プランジャ２３の後退動
作を抑制する方向の力が、電動モータ２４により射出プ
ランジャ２３に与えられる。具体的には、圧力検出セン
サ２７による検出値が所定値より高くなった場合に電動
モータ２４のトルクを減じ、圧力検出センサ２７による
検出値が所定値より低くなった場合に電動モータ２４の
トルクを増す、という制御が行われるのである。この背
圧制御は、制御装置４０により実行される。When the injection plunger 23 is retracted, the value detected by the pressure detection sensor 27 is maintained at a predetermined value (that is, the back pressure of the injection plunger 23 is maintained at a predetermined value), and the injection plunger by the resin pressure is used. The electric motor 24 applies a force to the injection plunger 23 in the direction of suppressing the backward movement of the injection plunger 23. Specifically, the torque of the electric motor 24 is reduced when the value detected by the pressure detection sensor 27 is higher than a predetermined value, and the torque of the electric motor 24 is decreased when the value detected by the pressure detection sensor 27 is lower than the predetermined value. Is controlled. This back pressure control is executed by the control device 40.
【００２１】上記制御を行う場合、電動モータ２４のト
ルクＴは、圧力検出センサ２７による検出値Ｐ２と、所
定値Ｐｄ（所望の背圧値に対応する値）との差Ｐ２−Ｐ
ｄに応じて定められる。このフィードバック制御系に
は、程度の差こそあれ、不可避的に制御遅れが発生する
ため、電動モータ２４のトルクＴは脈動的に変動し、射
出プランジャ２３の後退動作も脈動的なものとなる。そ
して、制御遅れの程度が大きい程、Ｐ２−Ｐｄの絶対値
（以下｜Ｐ２−Ｐｄ｜と記す）の最大値は大きくなり、
脈動の程度も大きくなる。When the above control is performed, the torque T of the electric motor 24 is the difference P2-P between the value P2 detected by the pressure detection sensor 27 and a predetermined value Pd (a value corresponding to a desired back pressure value).
It is determined according to d. Since the feedback control system inevitably causes a control delay to some extent, the torque T of the electric motor 24 fluctuates pulsatively, and the backward movement of the injection plunger 23 also pulsates. As the degree of control delay increases, the maximum value of the absolute value of P2-Pd (hereinafter referred to as | P2-Pd |) increases,
The degree of pulsation also increases.
【００２２】本実施形態においては、ダンパ３３が設け
られているため、この制御遅れの問題を大幅に低減する
ことができる。すなわち、ダンパ３３は、射出室２２内
の樹脂圧力が高まると、樹脂通路３１から後退するよう
に変位して、樹脂通路３１および射出室２２内の樹脂圧
力の脈動的な変動の振幅を減少させるように作用する。In this embodiment, since the damper 33 is provided, the problem of control delay can be greatly reduced. That is, when the resin pressure in the injection chamber 22 increases, the damper 33 is displaced so as to retract from the resin passage 31 to reduce the amplitude of the pulsating fluctuation of the resin pressure in the resin passage 31 and the injection chamber 22. Acts like.
【００２３】従って、｜Ｐ２−Ｐｄ｜の最大値は、ダン
パ３３の作用により低くなる。このため、制御装置４０
の制御回路の構成を複雑化させることなく、制御遅れに
起因した射出プランジャ２３の後退移動時の脈動を大幅
に低減することができる。Therefore, the maximum value of | P2-Pd | is lowered by the action of the damper 33. Therefore, the control device 40
It is possible to significantly reduce the pulsation at the time of backward movement of the injection plunger 23 due to the control delay without complicating the configuration of the control circuit.
【００２４】また、本実施形態においては、ダンパ状態
値センサ３８が、ダンパ３３の変位状態に基づいて樹脂
通路３１内の樹脂圧力およびその変化を検出し、その値
に基づいて補正値演算部３９は、電動モータ２４のトル
クＴの補正値を演算する。この補正値は、制御装置４０
に送信され、制御装置４０は、この補正値に基づいて電
動モータ２４のトルクＴを変化させる。Further, in the present embodiment, the damper state value sensor 38 detects the resin pressure in the resin passage 31 and its change based on the displacement state of the damper 33, and the correction value calculation unit 39 based on the detected value. Calculates the correction value of the torque T of the electric motor 24. This correction value is calculated by the controller 40.
The control device 40 changes the torque T of the electric motor 24 based on the correction value.
【００２５】例えば、ダンパ状態値センサ３８が、樹脂
通路３１内の樹脂圧力が所定値より高く、かつ樹脂圧力
が上昇中であることを検出した場合、補正値演算部３９
は、電動モータ２４のトルクＴを下げるように補正せよ
との制御信号を発する。For example, when the damper state value sensor 38 detects that the resin pressure in the resin passage 31 is higher than a predetermined value and the resin pressure is rising, the correction value calculation unit 39.
Emits a control signal for correcting the torque T of the electric motor 24 so as to be reduced.
【００２６】このように、樹脂供給源である可塑化部１
０の出口付近、すなわち樹脂通路３１内に、射出プラン
ジャ２３側に設けられた圧力検出センサ２７とは別の圧
力状態検出手段を設けることにより、高粘性流体である
可塑化樹脂の樹脂通路３１および射出室２２内のおける
圧力分布を的確に把握することができる。このため、樹
脂の流れ方向に対して上流側にあるダンパ状態値センサ
３８の検出値の変化に基づいて、射出室２２内の圧力変
動を予測しながら電動モータ２４のトルク制御を行うこ
とができるため、背圧制御の精度をより高めることがで
きる。As described above, the plasticizing section 1 which is the resin supply source
By providing a pressure state detecting means different from the pressure detecting sensor 27 provided on the injection plunger 23 side near the outlet of 0, that is, in the resin passage 31, the resin passage 31 of the plasticized resin which is a highly viscous fluid and It is possible to accurately grasp the pressure distribution in the injection chamber 22. Therefore, the torque control of the electric motor 24 can be performed while predicting the pressure fluctuation in the injection chamber 22 based on the change in the detected value of the damper state value sensor 38 on the upstream side with respect to the resin flow direction. Therefore, the accuracy of back pressure control can be further improved.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
射出プランジャの脈動的後退を防止することができ、樹
脂品質を均質化することができる。As described above, according to the present invention,
It is possible to prevent the injection plunger from pulsating receding, and to homogenize the resin quality.
【図１】本発明によるプリプラ方式電動射出成形機につ
いて概略的に説明する図。FIG. 1 is a diagram schematically explaining a pre-plastic type electric injection molding machine according to the present invention.
１０ 可塑化部 １３ 可塑化スクリュ １４ 電動モータ ２０ 射出部 ２３ 射出プランジャ ２４ 電動モータ ２６ プランジャ位置センサ ２７ 圧力検出センサ（第１のセンサ） ３１ 樹脂通路 ３３ ダンパ ３８ ダンパ状態値センサ（第２のセンサ） ３９ 補正値演算部 ４０ 制御装置 10 Plasticizing part 13 Plasticizing screw 14 Electric motor 20 injection part 23 Injection Plunger 24 electric motor 26 Plunger position sensor 27 Pressure detection sensor (first sensor) 31 resin passage 33 damper 38 Damper state value sensor (second sensor) 39 Correction value calculation unit 40 control device
Claims (2)
内装する可塑化部と、電動機により駆動されて進退移動
する射出プランジャを内装する射出部とを備え、前記可
塑化部で可塑化された溶融樹脂を前記射出プランジャの
前方の射出室に供給するとともに、前記射出プランジャ
を前進させて金型内に射出するようにしたプリプラ式の
電動射出装置において、 前記可塑化部と前記射出部との間に樹脂通路となる空間
を設け、 前記空間に、前記空間の容積を変化させて樹脂圧の変動
を減衰させるダンパを設けたことを特徴とするプリプラ
式電動射出装置。1. A melting part plasticized by the plasticizing part, comprising a plasticizing part containing a plasticizing screw driven by an electric motor, and an injection part containing an injection plunger driven by the electric motor to move back and forth. A pre-plastic type electric injection device configured to supply resin to an injection chamber in front of the injection plunger and to advance the injection plunger to inject the resin into a mold, wherein a plasticizer section and an injection section are provided. A pre-plastic type electric injection device, characterized in that a space serving as a resin passage is provided in the space, and a damper is provided in the space to change the volume of the space to attenuate the fluctuation of the resin pressure.
のセンサと、 前記ダンパの変位状態を検出する第２のセンサと、 前記第１のセンサおよび第２のセンサの検出値に基づい
て、前記射出プランジャの後退速度を制御する制御装置
と、を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のプ
リプラ式電動射出装置。2. A first for detecting back pressure of the injection plunger.
And a second sensor that detects the displacement state of the damper, and a control device that controls the retreat speed of the injection plunger based on the detection values of the first sensor and the second sensor. The pre-plastic type electric injection device according to claim 1, further comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10239196A JP2000061993A (en) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | Preplasticizing motor-driven injection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10239196A JP2000061993A (en) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | Preplasticizing motor-driven injection apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000061993A true JP2000061993A (en) | 2000-02-29 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000061993A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018158503A (en) * | 2017-03-23 | 2018-10-11 | 株式会社日本製鋼所 | Operation method of injection device comprising plasticizing device and plunger type injection device |
-
1998
- 1998-08-25 JP JP10239196A patent/JP2000061993A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018158503A (en) * | 2017-03-23 | 2018-10-11 | 株式会社日本製鋼所 | Operation method of injection device comprising plasticizing device and plunger type injection device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040217 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040224 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040629 |