JP2006056270A - Electric injection molding apparatus, and injection molding method using the electric injection molding apparatus - Google Patents

Electric injection molding apparatus, and injection molding method using the electric injection molding apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To allow molding a stable resin product without quality fluctuation despite change in work environment, in injection molding using an electric injection molding apparatus. <P>SOLUTION: The invention relates to an electric injection molding apparatus which injects and fills up a resin material, supplied to an injection cylinder, into dies 1 and 2, by back and forth driving an injection screw 23 equipped in the injection cylinder using a motor 29A. A control means 50A, which speed controls the motor 29A when filling the resin material in dies 1 and 2 and pressure controls the motor 29A when compensating post-filling resin contraction, is switched from speed control to pressure control, when pressure in dies 1 and 2 detected or presumed by an internal pressure detector reaches a predetermined pressure. This brings the pressure in the die, to a smooth and continuous state, thereafter to a gradually increasing condition, then to a raised medium-pressure state, and further to a gradual decrease afterward. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電動モータによって射出スクリュを進退駆動するとともに、該電動モータを速度制御と圧力制御との２つの制御モードにより制御する、電動射出成形機及び電動射出成形機による射出成形方法に関するものである。   The present invention relates to an electric injection molding machine and an injection molding method using an electric injection molding machine, in which an injection screw is driven forward and backward by an electric motor, and the electric motor is controlled by two control modes of speed control and pressure control. is there.

射出成形機では、図８（ａ）〜（ｃ），図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、２つの金型１，２を重合させて金型１，２間に形成された空間内に原料樹脂３を射出供給して所望形状の樹脂製品を成形する。このため、射出成形機には、２つの金型１，２を重合させる型締め装置１０と、金型１，２間に形成された空間内に原料樹脂３を射出供給する射出装置２０とが備えられている。なお、ここでは、金型１は凹状に、金型２は凸状に形成されている。   In the injection molding machine, as shown in FIGS. 8A to 8C and FIGS. 9A to 9C, two molds 1 and 2 are polymerized to be formed between the molds 1 and 2. The raw material resin 3 is injected and supplied into the space to mold a resin product having a desired shape. For this reason, the injection molding machine includes a mold clamping device 10 that superposes two molds 1 and 2 and an injection device 20 that injects and feeds the raw material resin 3 into a space formed between the molds 1 and 2. Is provided. Here, the mold 1 is formed in a concave shape, and the mold 2 is formed in a convex shape.

型締め装置１０は、一方の金型１が取り付けられベース３１上に固定された固定ダイプレート１１と、他方の金型２が取り付けられ固定ダイプレート１１に対して接離する方向に移動ダイプレート１２と、一端は固定ダイプレート１１に他端は連結プレート１３にそれぞれ連結されて移動ダイプレート１２の移動を案内するタイバー１４と、移動ダイプレート１２を駆動するブーストシリンダ１５とをそなえている。   The mold clamping device 10 includes a fixed die plate 11 to which one mold 1 is attached and fixed on a base 31, and a movable die plate in a direction in which the other mold 2 is attached to and away from the fixed die plate 11. 12 and a tie bar 14 that is connected to the fixed die plate 11 at one end and connected to the connecting plate 13 at the other end to guide the movement of the moving die plate 12, and a boost cylinder 15 that drives the moving die plate 12.

これにより、ブーストシリンダ１５を作動させると、タイバー１４に案内されながら移動ダイプレート１２と共に金型２が金型１に対して接離するように移動し、金型１，２の重合時には、ブーストシリンダ１５が金型２を金型１に押圧して金型１，２内の空間への樹脂圧に対抗する。
なお、移動ダイプレート１２には、成形後、凸状の金型２側に嵌着した樹脂製品４を取り出すために押出シリンダ１６がそなえられる。 As a result, when the boost cylinder 15 is operated, the mold 2 moves with the moving die plate 12 so as to contact and separate from the mold 1 while being guided by the tie bar 14. The cylinder 15 presses the mold 2 against the mold 1 and opposes the resin pressure to the spaces in the molds 1 and 2.
The movable die plate 12 is provided with an extrusion cylinder 16 for taking out the resin product 4 fitted on the convex mold 2 side after molding.

一方、射出装置２０は、先端にノズル２１をそなえた射出シリンダ２２と、射出シリンダ２２の内部に進退可能及び回転可能に内挿された射出スクリュ２３と、射出シリンダ２２内の原料樹脂３を加熱するヒータ２４と、ベース３２上に固定された台（駆動装置台）２５と、台２５上に固定され射出シリンダ２２を支持する固定フレーム２６と、台２５上に移動可能に装備され射出スクリュ２３が結合された移動フレーム２７と、移動フレーム２７に設けられ射出スクリュ２３を回転駆動するスクリュ回転モータ２８と、固定フレーム２６と移動フレーム２７との間に設けられ、移動フレーム２７と共に射出スクリュ２３を軸線方向に移動させる射出スクリュ移動機構２９と、射出シリンダ２２内に原料樹脂３を供給するためのホッパ３０とをそなえている。   On the other hand, the injection device 20 heats an injection cylinder 22 having a nozzle 21 at the tip, an injection screw 23 inserted into the injection cylinder 22 so as to be movable forward and backward, and rotatable, and the raw material resin 3 in the injection cylinder 22. Heater 24, a base (driving device base) 25 fixed on the base 32, a fixed frame 26 fixed on the base 25 and supporting the injection cylinder 22, and movably mounted on the base 25 and an injection screw 23. Are connected between the fixed frame 26 and the moving frame 27. The moving screw 27 is connected to the moving frame 27, the screw rotating motor 28 is provided on the moving frame 27 and rotationally drives the injection screw 23. An injection screw moving mechanism 29 that moves in the axial direction, and a hopper 30 for supplying the raw material resin 3 into the injection cylinder 22; It is provided.

なお、台２５と固定ダイプレート１１との間には、台２５を射出シリンダ２２の軸方向に移動させてノズル２１の位置を前後に進退調整するノズル前後シリンダ３３が設けられている。
これにより、スクリュ回転モータ２８により射出スクリュ２３を回転させることで、ホッパ２９からのペレット状の原料樹脂３を射出シリンダ２２内に導入しこの原料樹脂３を前方へ送ることができ、この際、ヒータ２４により原料樹脂３加熱することで原料樹脂３を溶融することができる。そして、ノズル２１部分に溜まった溶融樹脂は、射出スクリュ移動機構２９を作動させて射出スクリュ２３を前進させ、金型１，２内に溶融樹脂を射出することができる。 A nozzle front / rear cylinder 33 is provided between the base 25 and the fixed die plate 11 to adjust the position of the nozzle 21 forward and backward by moving the base 25 in the axial direction of the injection cylinder 22.
Thereby, by rotating the injection screw 23 by the screw rotation motor 28, the pellet-shaped raw material resin 3 from the hopper 29 can be introduced into the injection cylinder 22 and the raw material resin 3 can be sent forward. The raw material resin 3 can be melted by heating the raw material resin 3 with the heater 24. Then, the molten resin collected in the nozzle 21 can operate the injection screw moving mechanism 29 to advance the injection screw 23 and inject the molten resin into the molds 1 and 2.

このような射出成形機では、図８（ａ）〜（ｃ）,図９（ａ）〜（ｃ）及び図１０に示すように、射出成形が行なわれる。
つまり、まず、移動ダイプレート１２を図８（ａ）に示すような原位置に設定して（原位置設定工程、図１０のステップＳ１）、移動ダイプレート１２を図８（ｂ）に示すように移動させて金型１，２を重合する型閉じを行なう（型閉じ工程、図１０のステップＳ２）。 In such an injection molding machine, injection molding is performed as shown in FIGS. 8A to 8C, FIGS. 9A to 9C, and FIG.
That is, first, the movable die plate 12 is set to the original position as shown in FIG. 8A (original position setting step, step S1 in FIG. 10), and the movable die plate 12 is shown in FIG. 8B. Is closed to mold the molds 1 and 2 (mold closing step, step S2 in FIG. 10).

次いで、金型１，２を圧着させた状態で、スクリュ回転モータ２８及びヒータ２４を作動させ、ホッパ２９に投入されたペレット状の原料樹脂３を溶融しながら送給しノズル２１部分に１ショット分の溶融樹脂を溜めた上で、図８（ｃ）に示すように、射出スクリュ移動機構２９を作動させて射出スクリュ２３を前進させ、溶融樹脂を昇圧しながら金型１，２内に溶融樹脂を射出する（昇圧，射出工程、図１０のステップＳ３）。   Next, in a state where the molds 1 and 2 are pressed, the screw rotation motor 28 and the heater 24 are operated, and the pellet-shaped raw material resin 3 put in the hopper 29 is fed while being melted, and one shot is given to the nozzle 21 portion. 8 minutes, the injection screw moving mechanism 29 is operated to advance the injection screw 23, and the molten resin is melted in the molds 1 and 2 while increasing the pressure of the molten resin, as shown in FIG. Resin is injected (pressure increase, injection process, step S3 in FIG. 10).

このように、金型１，２内に溶融樹脂を注入したら、タイマ等を用いて所定の時間だけ昇圧した圧力状態を保って（保圧工程、図１０のステップＳ４）、金型１，２を冷やし樹脂を固める。この樹脂が固まる際に樹脂が収縮して堆積が減るので、図９（ａ）に示すように、射出スクリュ２３を回転させて一定圧力で樹脂を再射出することで、樹脂収縮分を補填する（冷却，計量工程、図１０のステップＳ５）。   As described above, when the molten resin is injected into the molds 1 and 2, the pressure state increased by a predetermined time using a timer or the like is maintained (pressure holding step, step S4 in FIG. 10). Cool down and harden the resin. As the resin hardens, the resin shrinks and deposition is reduced, so that the resin shrinkage is compensated by rotating the injection screw 23 and re-injecting the resin at a constant pressure, as shown in FIG. 9A. (Cooling and weighing process, step S5 in FIG. 10).

冷却，計量工程が完了したら（図１０のステップＳ６）、図９（ｂ）に示すように、移動ダイプレート１２を移動させて金型１，２を離隔させる型開きを行なって（型開き工程、図１０のステップＳ７）、図９（ｃ）に示すように、押出シリンダ１６を作動させて、凸状の金型２側に嵌着した樹脂製品４を押し出して取り出す（製品押し出し工程、図１０のステップＳ８）。その後は、成形終了判定（図１０のステップＳ９）がされるまで、再び、上記の型閉じ工程（図１０のステップＳ２）〜製品押し出し工程（図１０のステップＳ８）を実施する。   When the cooling and metering process is completed (step S6 in FIG. 10), as shown in FIG. 9B, the mold opening is performed by moving the movable die plate 12 to separate the molds 1 and 2 (mold opening process). , Step S7 in FIG. 10, and FIG. 9C, the extrusion cylinder 16 is operated to extrude and remove the resin product 4 fitted on the convex mold 2 side (product extrusion process, FIG. 10 step S8). Thereafter, the mold closing process (step S2 in FIG. 10) to the product extrusion process (step S8 in FIG. 10) are performed again until the end of molding is determined (step S9 in FIG. 10).

なお、このようにして、射出成形が行なわれるが、射出成形機には、射出スクリュ移動機構２９に油圧シリンダ等の流体圧シリンダを用い用いた油圧射出成形機の他に、射出スクリュ移動機構２９に電動モータを用いた電動射出成形機がある。電動射出成形機は油圧射出成形機に比べて、樹脂スクリュの進退をより精度良くまた様々な形態で制御できる。
そこで、電動射出成形機によって上述のように射出成形を行なう際には、樹脂を金型に充填する昇圧，射出工程（図１０のステップＳ３）では、充填の最中に樹脂の温度が下がると樹脂が固化してしまうため、この樹脂充填時には樹脂スクリュを速度制御してこれを防いでいる。また、樹脂充填後の保圧工程及び冷却，計量工程（図１０のステップＳ４，Ｓ５）では、樹脂の冷却による収縮を補正するため、保圧できるように樹脂スクリュを圧力制御する。 The injection molding is performed in this way. In the injection molding machine, the injection screw moving mechanism 29 is used in addition to the hydraulic injection molding machine using a hydraulic cylinder such as a hydraulic cylinder as the injection screw moving mechanism 29. There is an electric injection molding machine using an electric motor. The electric injection molding machine can control the advance / retreat of the resin screw more accurately and in various forms as compared with the hydraulic injection molding machine.
Therefore, when injection molding is performed as described above by the electric injection molding machine, the temperature of the resin decreases during filling in the pressurization and injection process (step S3 in FIG. 10) for filling the mold with resin. Since the resin is solidified, the speed of the resin screw is controlled to prevent this when the resin is filled. Further, in the pressure holding process and the cooling and metering process (steps S4 and S5 in FIG. 10) after filling the resin, the pressure of the resin screw is controlled so that the pressure can be held in order to correct shrinkage due to the cooling of the resin.

つまり、樹脂の充填工程（昇圧，射出工程）では、樹脂スクリュの進退方向への移動速度が目標とする速度になるように、樹脂スクリュを進退駆動する電動モータを制御する。また、樹脂充填後の保圧工程等では、樹脂スクリュによる樹脂の圧力が目標とする圧力になるように、樹脂スクリュを進退駆動する電動モータを制御する。
このため、成形工程中に、樹脂スクリュの駆動を速度制御と圧力制御との２つの制御モードを切り替えることが必要になる。従来は、この速度制御と圧力制御との切り替え（これをＶ／Ｐ切り替えという）を樹脂スクリュの位置に応じて行なっていた。そして、この場合の切り替え基準となる樹脂スクリュ位置は、熟練作業者によって手動により射出成形を数回実施して、良質の成形を実施できた時の作業工程に基づいて設定していた。 That is, in the resin filling process (pressure increase and injection process), the electric motor that drives the resin screw to move back and forth is controlled so that the moving speed of the resin screw in the forward / backward direction becomes a target speed. Further, in the pressure holding step after the resin filling, the electric motor that drives the resin screw forward and backward is controlled so that the resin pressure by the resin screw becomes a target pressure.
For this reason, during the molding process, it is necessary to switch the drive mode of the resin screw between two control modes: speed control and pressure control. Conventionally, switching between the speed control and the pressure control (this is called V / P switching) is performed according to the position of the resin screw. And the resin screw position used as the switching reference in this case has been set based on the work process when the injection molding is performed manually several times by a skilled worker and the molding can be performed with good quality.

しかしながら、従来のＶ／Ｐ切り替え方法では、上記のように、予め設定された樹脂スクリュ位置によってＶ／Ｐ切り替えを行なっていたため、成形品の品質にばらつきが生じてしまうという不具合があった。
つまり、射出成形による樹脂製品の品質（形状や寸法等）は、温度や湿度等の作業環境の影響を受けやすいため、一定の樹脂スクリュ位置によってＶ／Ｐ切り替えを行なうと、作業環境の変化に応じて樹脂製品の品質が変化し、製品のばらつきが大きくなってしまい、大きな課題となっている。 However, in the conventional V / P switching method, since the V / P switching is performed according to a preset resin screw position as described above, there is a problem that the quality of the molded product varies.
In other words, the quality (shape, dimensions, etc.) of resin products by injection molding is easily affected by the work environment such as temperature and humidity, so changing the V / P at a certain resin screw position will change the work environment. Accordingly, the quality of the resin product is changed, and the variation of the product becomes large, which is a big problem.

本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、電動射出成形機による射出成形において、作業環境が変化しても品質にばらつきのない安定した樹脂製品を成形することができるようにした、電動射出成形機及び電動射出成形機による射出成形方法を提供することを目的とする。   The present invention was devised in view of the above-described problems, and in injection molding by an electric injection molding machine, it is possible to mold a stable resin product with no variation in quality even if the work environment changes. An object is to provide an electric injection molding machine and an injection molding method using an electric injection molding machine.

このため、本発明の電動射出成形機（請求項１）は、射出シリンダ内に装備された射出スクリュを電動モータで進退方向へ駆動して該射出シリンダ内に供給された樹脂材料を金型内に射出し充填する電動射出成形機において、該金型内に該樹脂材料を充填する際には該電動モータを速度制御し、該充填後の樹脂収縮分を補填する際には該電動モータを圧力制御する制御手段と、該金型内の圧力を検出又は推定する型内圧力検出手段とをそなえ、該制御手段は、該型内圧力検出手段で検出又は推定された該金型内の圧力が予め設定された所定圧力に達したら、上記の速度制御から圧力制御への切り替えを行なって、該金型内の圧力を滑らかに連続させ、その後該圧力を漸増させた状態を保ち、その後該圧力を上昇させた中圧状態を保ち、さらにその後漸減させることを特徴としている。   For this reason, the electric injection molding machine (Claim 1) of the present invention drives the injection screw provided in the injection cylinder in the forward / backward direction by the electric motor, and supplies the resin material supplied into the injection cylinder in the mold. In the electric injection molding machine that injects and fills the mold, the speed of the electric motor is controlled when the resin material is filled in the mold, and the electric motor is charged when the resin shrinkage after the filling is compensated. Control means for controlling pressure and in-mold pressure detecting means for detecting or estimating pressure in the mold, and the control means detects the pressure in the mold detected or estimated by the in-mold pressure detecting means. When the pressure reaches a predetermined pressure set in advance, switching from the speed control to the pressure control is performed, the pressure in the mold is continuously made smooth, and then the pressure is gradually increased. Maintain a medium pressure state with increased pressure, and It is characterized by gradually decreasing after.

また、本発明の電動射出成形機（請求項２）は、射出シリンダ内に装備された射出スクリュを電動モータで進退方向へ駆動して該射出シリンダ内に供給された樹脂材料を金型内に射出し充填する電動射出成形機において、該金型内に該樹脂材料を充填する際には該電動モータを速度制御し、該充填後の樹脂収縮分を補填する際には該電動モータを圧力制御する制御手段と、該金型内の圧力を検出又は推定する型内圧力検出手段と、該射出スクリュの進退方向位置を検出又は推定する位置検出手段とをそなえ、該制御手段は、該位置検出手段で検出又は推定された該射出スクリュの進退方向位置が予め設定された設定位置に達するか、又は、該型内圧力検出手段で検出又は推定された該金型内の圧力が予め設定された所定圧力に達したら、上記の速度制御から圧力制御への切り替えを行なって、該金型内の圧力を滑らかに連続させ、その後該圧力を漸増させた状態を保ち、その後該圧力を上昇させた中圧状態を保ち、さらにその後漸減させることを特徴としている。   Further, the electric injection molding machine according to the present invention (Claim 2) drives the injection screw provided in the injection cylinder in the forward / backward direction by the electric motor and puts the resin material supplied into the injection cylinder into the mold. In an electric injection molding machine for injecting and filling, the speed of the electric motor is controlled when the resin material is filled in the mold, and the electric motor is pressurized when filling the resin shrinkage after the filling. A control means for controlling, an in-mold pressure detecting means for detecting or estimating a pressure in the mold, and a position detecting means for detecting or estimating a forward / backward direction position of the injection screw. The advancing / retreating direction position of the injection screw detected or estimated by the detection means reaches a preset setting position, or the pressure in the mold detected or estimated by the in-mold pressure detection means is preset. When the specified pressure is reached, By switching from speed control to pressure control, the pressure in the mold is made to continue smoothly, and then the pressure is gradually increased, then the intermediate pressure is increased, and then the pressure is increased. It is characterized by being gradually reduced.

該射出スクリュの進退方向位置を検出又は推定する位置検出手段と、該射出スクリュの進退方向への速度を検出又は推定する速度検出手段とをさらに設け、該射出スクリュの進退方向位置と該射出スクリュの進退方向への目標速度との位置速度関係を予め設定して、該制御手段が、該速度制御では、該位置検出手段で検出又は推定された該射出スクリュの進退方向位置と該位置速度関係とに基づいて該進退方向位置に応じた該射出スクリュの目標速度を設定し、該速度検出手段で検出又は推定された該射出スクリュの進退方向速度が該目標速度となるようにフィードバック制御を行なうことが好ましい（請求項３）。   Position detection means for detecting or estimating the forward / backward direction position of the injection screw and speed detection means for detecting or estimating the speed of the injection screw in the forward / backward direction are further provided, and the forward / backward direction position of the injection screw and the injection screw. A position / speed relationship with a target speed in the forward / backward direction is set in advance, and in the speed control, in the speed control, the position / speed relationship between the forward / backward direction position of the injection screw detected or estimated by the position detection means Based on the above, the target speed of the injection screw corresponding to the forward / backward direction position is set, and feedback control is performed so that the forward / backward direction speed of the injection screw detected or estimated by the speed detection means becomes the target speed. (Claim 3).

また、起動指令に応じて経過時間をカウントするタイマをさらに設け、該射出スクリュの進退方向位置と該射出スクリュの進退方向への目標速度との関係との位置速度関係と、該圧力制御の開始からの経過時間と該金型内の目標圧力との時間圧力関係を予め設定し、該制御手段が、該圧力制御では、該圧力制御の開始時に該タイマを起動させて、該タイマでカウントされた経過時間と該時間圧力関係とに基づいて該経過時間に応じた該金型内の目標圧力を設定し、該圧力検出手段で検出又は推定された該金型内の圧力が該目標圧力となるようにフィードバック制御を行なうことが好ましい（請求項３）。   In addition, a timer that counts the elapsed time according to the start command is further provided, and the position / speed relationship between the position of the injection screw in the advance / retreat direction and the target speed in the advance / retreat direction of the injection screw, and the start of the pressure control The time pressure relationship between the elapsed time from the target pressure and the target pressure in the mold is set in advance, and in the pressure control, the control means starts the timer at the start of the pressure control and is counted by the timer. A target pressure in the mold corresponding to the elapsed time is set based on the elapsed time and the time pressure relationship, and the pressure in the mold detected or estimated by the pressure detection means is the target pressure. It is preferable to perform feedback control as described above.

この場合、圧力制御に用いる実際の圧力値として、該圧力検出手段で検出又は推定された該金型内の圧力を特性改善フィルタで処理したものを用いるようにすれば、圧力制御をより安定化させることができる（請求項４）。
また、該フィルタは、該圧力制御に減衰特性を与えるローパスフィルタとしての機能と即応性を与えるハイパスフィルタとしての機能とを併せ持つことが好ましい（請求項５）。 In this case, if the pressure in the mold detected or estimated by the pressure detecting means is used as the actual pressure value used for the pressure control, the pressure control is further stabilized. (Claim 4).
The filter preferably has both a function as a low-pass filter that gives an attenuation characteristic to the pressure control and a function as a high-pass filter that gives quick response (Claim 5).

また、該制御手段において、圧力制御の指令出力値を該射出スクリュの進退方向速度に応じて減算補正すれば、圧力制御時における過大な速度変動の発生を防止することが可能になり、射出成形を安定して行なうことができる（請求項６）。
また、該電動射出成形機が、樹脂材料を該射出シリンダの先端に備えられたノズルから金型内に射出し充填し、該型内圧力検出手段が、ノズル外表面から該金型側と該射出スクリュ側とからの押付力による応力を検知して、該金型内の圧力を検出又は推定することが好ましい（請求項７）。 In addition, if the command output value of the pressure control is subtracted and corrected in accordance with the advance / retreat direction speed of the injection screw in the control means, it becomes possible to prevent the occurrence of excessive speed fluctuation during the pressure control. Can be performed stably (claim 6).
Further, the electric injection molding machine injects and fills a resin material into a mold from a nozzle provided at the tip of the injection cylinder, and the in-mold pressure detecting means extends from the nozzle outer surface to the mold side and the mold side. It is preferable to detect or estimate the pressure in the mold by detecting the stress caused by the pressing force from the injection screw side.

また、本発明の電動射出成形機による射出成形方法（請求項８）は、射出シリンダ内に装備された射出スクリュを電動モータで進退方向へ駆動して該射出シリンダ内に供給された樹脂材料を金型内に射出し充填する電動射出成形機による射出成形方法において、該電動モータを速度制御して該金型内に該樹脂材料を充填する第１のステップと、第１のステップの後、該電動モータを圧力制御して該充填後の樹脂収縮分を補填する第２のステップとをそなえ、該電動モータを速度制御する第１のステップから電動モータを圧力制御する第２のステップへの切り替えは、該金型内の圧力の検出値が予め設定された所定圧力に達した時点で行なって、該金型内の圧力を滑らかに連続させ、その後該圧力を漸増させた状態を保ち、その後該圧力を上昇させた中圧状態を保ち、さらにその後漸減させることを特徴としている。   Further, an injection molding method using an electric injection molding machine according to the present invention (Claim 8) is a method in which an injection screw provided in an injection cylinder is driven in an advancing / retreating direction by an electric motor to supply a resin material supplied into the injection cylinder. In an injection molding method using an electric injection molding machine that injects and fills a mold, a first step of controlling the speed of the electric motor to fill the mold with the resin material, and after the first step, And a second step of compensating the resin shrinkage after the filling by controlling the pressure of the electric motor, from the first step of controlling the speed of the electric motor to the second step of controlling the pressure of the electric motor. The switching is performed when the detected value of the pressure in the mold reaches a predetermined pressure set in advance, the pressure in the mold is continuously continued smoothly, and then the pressure is gradually increased. Then increase the pressure Maintaining the intermediate pressure state in which is characterized in that to further thereafter gradually decreased.

また、射出シリンダ内に装備された射出スクリュを電動モータで進退方向へ駆動して該射出シリンダ内に供給された樹脂材料を金型内に射出し充填する電動射出成形機による射出成形方法において、該電動モータを速度制御して該金型内に該樹脂材料を充填する第１のステップと、第１のステップの後、該電動モータを圧力制御して該充填後の樹脂収縮分を補填する第２のステップとをそなえ、該電動モータを速度制御する第１のステップから電動モータを圧力制御する第２のステップへの切り替えは、該射出スクリュの進退方向位置の検出値が予め設定された所定位置に達するか、又は、該金型内の圧力の検出値が予め設定された所定圧力に達した時点で行なって、該金型内の圧力を滑らかに連続させ、その後該圧力を漸増させた状態を保ち、その後該圧力を上昇させた中圧状態を保ち、さらにその後漸減させることが好ましい（請求項９）。   Further, in an injection molding method by an electric injection molding machine that drives an injection screw installed in an injection cylinder in an advancing and retreating direction with an electric motor and injects and fills a resin material supplied in the injection cylinder into a mold, A first step of controlling the speed of the electric motor to fill the mold with the resin material, and a pressure control of the electric motor after the first step to compensate for the resin shrinkage after the filling. Switching from the first step for controlling the speed of the electric motor to the second step for controlling the pressure of the electric motor, the detection value of the position of the advancing / retreating direction of the injection screw is set in advance. When the pressure reaches the predetermined position or when the detected value of the pressure in the mold reaches a predetermined pressure set in advance, the pressure in the mold is continuously made smooth, and then the pressure is gradually increased. Keep , Then maintaining the intermediate pressure state to raise the pressure, it is preferable to further then gradually decreased (claim 9).

さらに、該射出スクリュの進退方向位置と該射出スクリュの進退方向への目標速度との位置速度関係を予め設定し、該速度制御では、検出又は推定された該射出スクリュの進退方向位置と、検出又は推定された該射出スクリュの進退方向速度と、該位置速度関係とに基づいて、該射出スクリュの進退方向速度が該進退方向位置に応じた目標速度となるようにフィードバック制御を行なうことが好ましい（請求項１０）。   Further, a position / velocity relationship between the position of the injection screw in the advance / retreat direction and the target speed in the advance / retreat direction of the injection screw is set in advance, and in the speed control, the position of the injection screw in the advance / retreat direction detected and detected Alternatively, feedback control is preferably performed based on the estimated advance / retreat direction speed of the injection screw and the positional speed relationship so that the advance / retreat direction speed of the injection screw becomes a target speed corresponding to the advance / retreat direction position. (Claim 10).

また、該圧力制御の開始からの経過時間と該金型内の目標圧力との時間圧力関係を予め設定し、該圧力制御では、該圧力制御の開始時にタイマを起動させて、該タイマでカウントされた経過時間と、型内圧力検出手段で検出又は推定された該金型内の圧力と、該時間圧力関係とに基づいて、該金型内の圧力が該経過時間に応じた目標圧力となるようにフィードバック制御を行なうことが好ましい（請求項１０）。   In addition, a time pressure relationship between the elapsed time from the start of the pressure control and the target pressure in the mold is set in advance, and in the pressure control, a timer is started at the start of the pressure control and counted by the timer. Based on the measured elapsed time, the pressure in the mold detected or estimated by the in-mold pressure detecting means, and the time pressure relationship, the pressure in the mold is a target pressure corresponding to the elapsed time, It is preferable to perform feedback control as described above.

この場合も、該圧力制御に用いる実際の圧力値として、型内圧力検出手段で検出又は推定された該金型内の圧力を特性改善フィルタで処理したものを用いるようにすれば、圧力制御をより安定化させることができる（請求項１１）。
また、該フィルタは、該圧力制御に減衰特性を与えるローパスフィルタとしての機能と即応性を与えるハイパスフィルタとしての機能とを併せ持つことが好ましい（請求項１２）。 In this case as well, if the pressure in the mold detected or estimated by the in-mold pressure detecting means is processed by the characteristic improvement filter as the actual pressure value used for the pressure control, the pressure control is performed. It can be further stabilized (claim 11).
Preferably, the filter has both a function as a low-pass filter that gives an attenuation characteristic to the pressure control and a function as a high-pass filter that gives quick response (claim 12).

また、該圧力制御の指令出力値を該射出スクリュの進退方向速度に応じて減算補正すれば、圧力制御時における過大な速度変動の発生を防止することが可能になり、射出成形を安定して行なうことができる（請求項１３）。
また、該電動射出成形機は、樹脂材料を該射出シリンダの先端に備えられたノズルから金型内に射出し充填し、ノズル外表面から該金型側と該射出スクリュ側とからの押付力による応力を検知することにより、該金型内の圧力が検出又は推定されることが好ましい（請求項１４）。 In addition, if the command output value of the pressure control is subtracted and corrected according to the speed of the injection screw in the advancing / retreating direction, it becomes possible to prevent the occurrence of excessive speed fluctuations during the pressure control, and the injection molding can be stably performed. (Claim 13).
Further, the electric injection molding machine injects and fills a resin material into a mold from a nozzle provided at the tip of the injection cylinder, and pressing force from the mold side and the injection screw side from the nozzle outer surface. It is preferable that the pressure in the mold is detected or estimated by detecting the stress due to (Claim 14).

本発明の車両の電動射出成形機及び電動射出成形機による射出成形方法（請求項１，２,８及び９）によれば、作業環境が変化しても樹脂製品の品質が変化しにくくなり、製品のばらつきが小さくなって、安定した樹脂製品を成形することができるようになる効果がある。
また、樹脂を金型に充填する工程では、予め設定された位置速度対応によって樹脂スクリュを速度制御するため、充填の最中に樹脂の温度が下がって樹脂が固化してしまうのを防止しながら適切に樹脂の充填を行なえ、樹脂充填後の冷却による収縮を補正する工程では、予め設定された時間圧力特性で樹脂スクリュを圧力制御するため、所定の圧力特性で型内圧力を制御することができ、樹脂充填後の冷却による収縮を適切に補正できる。 According to the electric injection molding machine for vehicles of the present invention and the injection molding method using the electric injection molding machine (Claims 1, 2, 8, and 9), the quality of the resin product hardly changes even when the work environment changes, There is an effect that the dispersion of products is reduced and a stable resin product can be molded.
In addition, in the process of filling the resin into the mold, the speed of the resin screw is controlled according to a preset position speed, so that the resin temperature is prevented from lowering during the filling to prevent the resin from solidifying. In the process of properly filling the resin and correcting the shrinkage due to cooling after filling the resin, the pressure inside the mold is controlled with a predetermined pressure characteristic in order to control the pressure of the resin screw with a preset time pressure characteristic. And shrinkage due to cooling after resin filling can be appropriately corrected.

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態にかかる電動射出成形機について説明すると、図１はその射出スクリュの進退駆動系の制御ブロック図である。なお、この電動射出成形機は、射出スクリュの進退駆動系を除くと図８，図９に示す従来技術と同様に構成されるので、これらの説明は簡略化する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, the electric injection molding machine according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a control block diagram of an advance / retreat drive system of the injection screw. Since this electric injection molding machine is configured in the same manner as the prior art shown in FIGS. 8 and 9 except for the advance / retreat drive system of the injection screw, the description thereof will be simplified.

［構成］
まず、この電動射出成形機の概略構成を説明すると、図８（ａ）〜（ｃ），図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、この射出成形機には、２つの金型１，２を重合させる型締め装置１０と、金型１，２間に形成された空間内に原料樹脂３を射出供給する射出装置２０とが備えられている。 [Constitution]
First, the schematic configuration of the electric injection molding machine will be described. As shown in FIGS. 8A to 8C and FIGS. 9A to 9C, the injection molding machine includes two molds 1. , 2 and a mold clamping device 10, and an injection device 20 for injecting and supplying the raw material resin 3 into a space formed between the molds 1, 2.

型締め装置１０は、金型１が取り付けられベース３１上に固定された固定ダイプレート１１と、金型２が取り付けられ固定ダイプレート１１に対して接離する方向に移動ダイプレート１２と、固定ダイプレート１１と連結プレート１３に各端部を連結され移動ダイプレート１２の移動を案内するタイバー１４と、移動ダイプレート１２を駆動するブーストシリンダ１５とをそなえている。また、移動ダイプレート１２には、成形後、金型２から樹脂製品４を取り出す押出シリンダ１６がそなえられる。   The mold clamping device 10 includes a fixed die plate 11 to which the mold 1 is attached and fixed on the base 31, a moving die plate 12 to which the mold 2 is attached and moved toward and away from the fixed die plate 11, and fixed A tie bar 14 is connected to the die plate 11 and the connecting plate 13 to guide the movement of the moving die plate 12, and a boost cylinder 15 that drives the moving die plate 12 is provided. Further, the movable die plate 12 is provided with an extrusion cylinder 16 for taking out the resin product 4 from the mold 2 after molding.

射出装置２０は、ノズル２１をそなえた射出シリンダ２２と、射出シリンダ２２に進退可能及び回転可能に内挿された射出スクリュ２３と、射出シリンダ２２内の原料樹脂３を加熱するヒータ２４と、ベース３２上に固定された台（駆動装置台）２５と、台２５上に固定され射出シリンダ２２を支持する固定フレーム２６と、台２５上に移動可能に装備され射出スクリュ２３が結合された移動フレーム２７と、移動フレーム２７に設けられ射出スクリュ２３を回転駆動するスクリュ回転モータ２８と、固定フレーム２６，移動フレーム２７間に設けられ、移動フレーム２７と共に射出スクリュ２３を軸線方向に移動させる射出スクリュ移動機構（駆動装置ともいう）２９と、射出シリンダ２２内に原料樹脂３を供給するためのホッパ３０とをそなえている。   The injection device 20 includes an injection cylinder 22 having a nozzle 21, an injection screw 23 inserted in the injection cylinder 22 so as to be movable forward and backward, and rotatable, a heater 24 for heating the raw material resin 3 in the injection cylinder 22, a base A base (drive device base) 25 fixed on the base 32, a fixed frame 26 fixed on the base 25 and supporting the injection cylinder 22, and a movable frame which is mounted on the base 25 so as to be movable and to which the injection screw 23 is coupled. 27, a screw rotation motor 28 provided on the moving frame 27 for rotationally driving the injection screw 23, and an injection screw movement provided between the fixed frame 26 and the moving frame 27 to move the injection screw 23 together with the moving frame 27 in the axial direction. A mechanism (also called a drive device) 29 and a hopper 30 for supplying the raw material resin 3 into the injection cylinder 22 Seedlings are.

台２５と固定ダイプレート１１との間には、台２５を射出シリンダ２２の軸方向に移動させてノズル２１の位置を前後に進退調整するノズル前後シリンダ３３が設けられている。
ところで、射出スクリュ移動機構２９では、図２に示すように、電動モータ（単にモータともいう）２９Ａによって射出スクリュ２３を前後方向に進退駆動するようになっている。モータ２９Ａと射出スクリュ２３との間には、モータ２９Ａの回転を減速しさらに直進運動に変換して射出スクリュ２３に伝達する動力伝達機構２９Ｂが装備されている。 Between the base 25 and the fixed die plate 11, there is provided a nozzle front / rear cylinder 33 that moves the base 25 in the axial direction of the injection cylinder 22 to adjust the position of the nozzle 21 forward and backward.
Incidentally, in the injection screw moving mechanism 29, as shown in FIG. 2, the injection screw 23 is driven forward and backward by an electric motor (also simply referred to as a motor) 29A. Between the motor 29 </ b> A and the injection screw 23, a power transmission mechanism 29 </ b> B that decelerates the rotation of the motor 29 </ b> A and further converts it into a linear motion and transmits it to the injection screw 23 is provided.

回転運動を直進運動に変換する機構としては、例えばボールねじ軸とボールねじナットとからなるボールねじ機構を用いることができる。つまり、固定フレーム２６側に、モータ２９Ａとボールねじ軸とをいずれも回転自在で軸方向に移動しないように支持し、モータ２９Ａとボールねじ軸との間にはモータ２９Ａの回転を減速してボールねじ軸に伝達する機構を設け、ボールねじナットを射出スクリュ２３に形成する。ボールねじ軸及びボールねじナットの軸心は、射出スクリュ２３の進退方向に向け、ボールねじ軸とボールねじナットとを螺合させる。これにより、モータ２９Ａでボールねじ軸を回転させると、ボールねじ軸に螺合するボールねじナットを通じて射出スクリュ２３をその進退方向に移動させることができる。   As a mechanism for converting the rotational motion into the straight motion, for example, a ball screw mechanism including a ball screw shaft and a ball screw nut can be used. In other words, the motor 29A and the ball screw shaft are both supported on the fixed frame 26 so as to be rotatable and do not move in the axial direction, and the rotation of the motor 29A is decelerated between the motor 29A and the ball screw shaft. A mechanism for transmitting to the ball screw shaft is provided, and a ball screw nut is formed on the injection screw 23. The ball screw shaft and the axis of the ball screw nut are directed in the advancing / retreating direction of the injection screw 23, and the ball screw shaft and the ball screw nut are screwed together. Accordingly, when the ball screw shaft is rotated by the motor 29A, the injection screw 23 can be moved in the forward and backward direction through the ball screw nut screwed to the ball screw shaft.

そして、このような電動モータ２９Ａは、図１に示すように、制御装置（制御手段）５０Ａを通じて制御されるようになっている。制御装置５０Ａでは、射出成形の際、樹脂の充填工程（第１のステップとしての昇圧，射出工程，図１０のステップＳ３）では、樹脂スクリュの進退方向への移動速度が目標とする速度になるように、電動モータ２９Ａを速度制御し、樹脂充填後の保圧工程等（保圧工程及び冷却，計量工程，図１０のステップＳ４，Ｓ５）では、樹脂スクリュによる樹脂の圧力が目標とする圧力になるように、電動モータ２９Ａを圧力制御する。   Such an electric motor 29A is controlled through a control device (control means) 50A as shown in FIG. In the control device 50A, at the time of injection molding, in the resin filling process (pressure increase as the first step, injection process, step S3 in FIG. 10), the moving speed of the resin screw in the forward / backward direction becomes the target speed. As described above, the speed of the electric motor 29A is controlled, and the pressure of the resin by the resin screw is a target pressure in the pressure holding process after the resin filling (pressure holding process and cooling, measuring process, steps S4 and S5 in FIG. 10). The electric motor 29A is pressure-controlled so that

つまり、樹脂を金型に充填する昇圧，射出工程（図１０のステップＳ３）では、充填の最中に樹脂の温度が下がると樹脂が固化してしまうため、この樹脂充填時には樹脂スクリュを速度制御してこれを防ぎ、樹脂充填後の保圧工程及び冷却，計量工程（第２のステップとしての図１０のステップＳ４，Ｓ５）では、樹脂の冷却による収縮を補正するため、保圧できるように樹脂スクリュを圧力制御する。   In other words, in the pressurization and injection process (step S3 in FIG. 10) in which the resin is filled into the mold, the resin is solidified when the temperature of the resin is lowered during the filling. Therefore, in the pressure holding process and the cooling and metering process after the resin filling (steps S4 and S5 in FIG. 10 as the second step), the shrinkage due to the cooling of the resin is corrected so that the pressure can be held. The pressure of the resin screw is controlled.

このため、成形工程中に、樹脂スクリュの駆動を速度制御と圧力制御との２つの制御モードを切り替えることが必要になるが、本装置では、速度制御の途中でも型内圧（金型１，２内の圧力）が予め設定された所定圧力Ｐ0に達したら、上記の速度制御から圧力制御への切り替えを行なうようになっている。
つまり、速度制御では後述するように、射出スクリュ２３の進退方向位置（以下、単に位置という）が予め設定された設定位置に達するまで、射出スクリュ２３の位置に応じて射出スクリュ２３の速度を制御しうるが、射出スクリュ２３の位置が設定位置に達する前であっても、金型内の圧力が予め設定された所定圧力Ｐ0に達したら、速度制御から圧力制御への切り替えを行なうのである。もちろん、射出スクリュ２３の位置が設定位置に達したら、金型内の圧力が予め設定された所定圧力Ｐ0に達しなくても、速度制御から圧力制御への切り替えを行なう。 For this reason, during the molding process, it is necessary to switch the drive mode of the resin screw between two control modes of speed control and pressure control. Is switched from the speed control to the pressure control when the pressure reaches a predetermined pressure P 0 set in advance.
That is, in the speed control, the speed of the injection screw 23 is controlled according to the position of the injection screw 23 until the position of the injection screw 23 in the forward / backward direction (hereinafter simply referred to as “position”) reaches a preset setting position, as will be described later. However, even before the position of the injection screw 23 reaches the set position, when the pressure in the mold reaches a predetermined pressure P 0 set in advance, switching from speed control to pressure control is performed. . Of course, when the position of the injection screw 23 reaches the set position, the speed control is switched to the pressure control even if the pressure in the mold does not reach the predetermined pressure P 0 set in advance.

このように型内圧に応じて、速度制御から圧力制御への切り替えを行なうのは、型内圧が樹脂の状態に対応したものになるためである。つまり、速度制御から圧力制御への切り替えは、樹脂の充填が完了した段階で行なうようにしたいが、樹脂の充填完了は、温度や湿度等の作業環境が一定であれば射出スクリュ２３の位置と略対応するが、温度や湿度等の作業環境が変化するとは射出スクリュ２３の位置とは対応しなくなる。この点、型内圧は温度や湿度等の作業環境の影響を受けにくく、こうした作業環境が変化しても、樹脂の充填完了と型内圧とが対応するためである。   The reason for switching from speed control to pressure control in accordance with the mold internal pressure is that the mold internal pressure corresponds to the state of the resin. In other words, switching from speed control to pressure control is desired to be performed at the stage when resin filling is completed. However, the completion of resin filling depends on the position of the injection screw 23 if the work environment such as temperature and humidity is constant. Although it substantially corresponds, if the work environment such as temperature and humidity changes, it does not correspond to the position of the injection screw 23. This is because the in-mold pressure is not easily affected by the working environment such as temperature and humidity, and even if the working environment changes, the resin filling completion corresponds to the in-mold pressure.

このため、制御装置５０Ａには、速度制御のための制御目標値（速度制御力，目標速度）を設定する第１設定系統５１と、圧力制御のための制御目標値（圧力制御力）ｕを設定する第２設定系統５２と、速度制御から圧力制御への切り替えを行なうための切り替え部５３と、制御目標値と実速度値との差からモータ２９Ａへのフィードバック制御指令値（例えば、電流指令値）を設定し出力するフィードバック制御指令値設定部５４とがそなえられている。   Therefore, the control device 50A is provided with a first setting system 51 for setting a control target value (speed control force, target speed) for speed control and a control target value (pressure control force) u for pressure control. The second setting system 52 to be set, the switching unit 53 for switching from speed control to pressure control, and the feedback control command value (for example, current command) to the motor 29A from the difference between the control target value and the actual speed value A feedback control command value setting unit 54 for setting and outputting a value).

なお、第２設定系統５２には、加算器５６とゲイン処理部５７とがそなえられ、圧力制御力ｕは、次式のように、加算器５６において型内（金型１，２内）の圧力目標値Ｐrから型内の実圧力Ｐを減算して、これにゲイン処理部５７においてゲインＫppを乗算して速度対応の指令値に変換したものであり、圧力制御時には、この圧力制御力ｕが速度指令入力となる。
ｕ＝Ｋpp（Ｐr−Ｐ） The second setting system 52 is provided with an adder 56 and a gain processing unit 57, and the pressure control force u is within the mold (in the molds 1 and 2) in the adder 56 as shown in the following equation. by subtracting the actual pressure P in the mold from the pressure target value P r, this is intended to gain Kpp was converted to a command value of the speed corresponding multiplication in the gain processing unit 57, at the time of pressure control, the pressure control force u is a speed command input.
u = Kpp (P r −P)

以下、さらに、速度制御と圧力制御について説明する。
速度制御については、例えば図３（ａ）に実線ＶＩ１〜ＶＩ６で示すように、予め射出スクリュ２３の位置に対応した射出スクリュ２３の目標速度（射出速度）をマップ等の形態で記憶し、射出スクリュ２３の位置を検出しながら、このマップ等に基づいて射出スクリュ２３の位置に応じて射出スクリュ２３の目標速度（上記の速度制御力）を設定して、一方で、射出スクリュ２３の実際の速度（実速度）を検出しながら、射出スクリュ２３の実速度がこの目標速度となるようにフィードバック制御により行なうようになっている。 Hereinafter, speed control and pressure control will be further described.
For speed control, for example, as indicated by solid lines VI1 to VI6 in FIG. 3A, the target speed (injection speed) of the injection screw 23 corresponding to the position of the injection screw 23 is stored in the form of a map or the like, and injection is performed. While detecting the position of the screw 23, the target speed (the above-mentioned speed control force) of the injection screw 23 is set according to the position of the injection screw 23 based on this map and the like. While detecting the speed (actual speed), feedback control is performed so that the actual speed of the injection screw 23 becomes the target speed.

なお、射出スクリュ２３の目標速度は、図３（ａ）に示すように、制御初期（ＶＩ１，ＶＩ２）には目標速度を比較的ゆっくりとした速度にし、射出スクリュ２３が移動すると目標速度を急激に上げて（ＶＩ３）、その後は射出スクリュ２３に応じて目標速度を徐々に下げていく（ＶＩ４〜ＶＩ６）ように設定している。
このように、制御初期に目標速度を低くするのは金型１の樹脂注入口付近の品質向上のためであり、その後目標速度を急激に上げるのは成形サイクルの短縮および金型１内の樹脂粘度の変化を小さくするためであり、その後目標速度を徐々に下げていくのは、樹脂が殆ど充填された状態のため、それ以上の樹脂充填が必要とされないからである。 As shown in FIG. 3A, the target speed of the injection screw 23 is set to a relatively slow speed at the initial stage of control (VI1, VI2), and the target speed is rapidly increased when the injection screw 23 moves. (VI3), and thereafter, the target speed is set to gradually decrease (VI4 to VI6) according to the injection screw 23.
As described above, the target speed is lowered at the initial stage of the control in order to improve the quality in the vicinity of the resin inlet of the mold 1, and then the target speed is rapidly increased to shorten the molding cycle and to reduce the resin in the mold 1. This is to reduce the change in the viscosity, and then the target speed is gradually lowered because the resin is almost filled and no further resin filling is required.

また、ここでは、制御にかかる位置として、射出スクリュ２３の位置を直接対象とするのでなく、射出スクリュ２３の位置に対応するモータ２９Ａの位置（回転角度）を対象としている。また、制御にかかる速度として、射出スクリュ２３の速度ではなく、射出スクリュ２３の速度に対応するモータ２９Ａの速度（回転速度）を対象としている。このため、図１に示すように、エンコーダ（位置検出手段）６１によりモータ２９Ａの位置を検出するようにしている。実速度については、直接検出するのではなく、図１に示すように、微分処理部５５によって検出した位置を時間微分して算出（換言すると推定）して求めている。   In addition, here, the position of the motor 29A corresponding to the position of the injection screw 23 (rotation angle) is targeted as the position for control, not the position of the injection screw 23 directly. Further, the speed of control is not the speed of the injection screw 23 but the speed (rotational speed) of the motor 29A corresponding to the speed of the injection screw 23. Therefore, as shown in FIG. 1, the position of the motor 29 </ b> A is detected by an encoder (position detection means) 61. The actual speed is not directly detected, but is obtained by time-differentiating (in other words, estimating) the position detected by the differentiation processing unit 55 as shown in FIG.

したがって、予めモータ２９Ａの位置に対応したモータ２９Ａの目標速度（目標回転速度）をマップ等によって設定し、モータ２９Ａの位置を検出しながら、モータ２９Ａの位置に応じてモータ２９Ａの目標速度を設定して、一方で、モータ２９Ａの実際の速度（実速度）を算出しながら、モータ２９Ａの実速度がこの目標速度となるようにフィードバック制御により行なうようになっている。   Therefore, the target speed (target rotational speed) of the motor 29A corresponding to the position of the motor 29A is set in advance using a map or the like, and the target speed of the motor 29A is set according to the position of the motor 29A while detecting the position of the motor 29A. On the other hand, while calculating the actual speed (actual speed) of the motor 29A, feedback control is performed so that the actual speed of the motor 29A becomes the target speed.

もちろん、モータ２９Ａの回転速度を回転数センサで直接検出して用いても良く、また、制御にかかる位置，速度として、射出スクリュ２３の位置，速度を直接対象としてもよい。この場合、射出スクリュ２３の位置をポジションセンサ６２（図１の２点鎖線を参照）で検出し、射出スクリュ２３の速度はポジションセンサ（位置検出手段）６２で検出された位置を時間微分して算出したり、回転数センサで直接検出したりして用いても良い。   Of course, the rotational speed of the motor 29A may be directly detected by a rotational speed sensor, and the position and speed of the injection screw 23 may be directly targeted as the position and speed for control. In this case, the position of the injection screw 23 is detected by a position sensor 62 (see the two-dot chain line in FIG. 1), and the speed of the injection screw 23 is obtained by time-differentiating the position detected by the position sensor (position detection means) 62. It may be used by calculating or directly detecting with a rotation speed sensor.

つまり、制御にかかる位置，速度として、射出スクリュ２３の位置，速度あるいはこれ似対応した何らかのパラメータを用いればよく、これらの位置，速度の実際値としては、直接検出するほか演算等によって推定して求めても良い。
また、制御装置５０Ａでは、圧力制御については、例えば図３（ｂ）に実線の曲線ＳＰで示すように、予め圧力制御開始からの経過時間に対応した型内の目標圧力（型内圧力）Ｐrをマップ等の形態で記憶し、一方で、実際の型内圧力Ｐを検出しながら、型内圧力の実際値がこの目標圧力となるようにフィードバック制御により行なうようになっている。前述のように、ここでは、ゲイン処理部５７においてフィードバック値Ｐr−ＰにゲインＫppを乗算し速度対応の指令値に変換した圧力制御力ｕを求め、この圧力制御力ｕを速度指令入力とする。 In other words, the position and speed of the control may be the position and speed of the injection screw 23 or some parameter corresponding to this, and the actual values of these position and speed are estimated directly by calculation or the like. You may ask.
In the control device 50A, for the pressure control, for example, as indicated by a solid curve SP in FIG. 3B, a target pressure (in-mold pressure) P in the mold corresponding to the elapsed time from the start of the pressure control in advance. r is stored in the form of a map or the like. On the other hand, while detecting the actual mold pressure P, feedback control is performed so that the actual value of the mold pressure becomes this target pressure. As described above, here, the gain processing unit 57 obtains the pressure control force u obtained by multiplying the feedback value P r -P by the gain Kpp and converted into the command value corresponding to the speed, and this pressure control force u is used as the speed command input. To do.

なお、型内の目標圧力（型内圧力）Ｐrは、図３（ｂ）に曲線ＳＰで示すように、まず、速度制御から圧力制御への切り替え判定基準の圧力値（所定圧力）Ｐ0からスタートして速度制御と滑らかに連続させて切り替えの過渡時の制御を安定させるようにしている。そして、その後の圧力制御初期（期間ＳＴ）には目標圧力Ｐrを緩やかに漸増させて、その後（期間ＨＴ）この上昇させた中圧状態を保ち、さらにその後は、漸減させている。 The target pressure (in-mold pressure) P r in the mold is first set to a pressure value (predetermined pressure) P 0 as a determination criterion for switching from speed control to pressure control, as indicated by a curve SP in FIG. Starting from this point, the speed control is smoothly continued to stabilize the control at the time of switching transition. Then, the target pressure Pr is gradually increased gradually at the initial stage of the subsequent pressure control (period ST), and thereafter, the increased intermediate pressure state is maintained (period HT), and then gradually decreased.

このように、制御初期に目標圧力を緩やかに漸増させるのはばり等の成形不良を抑制するためであり、その後目標圧力を中圧にするのは樹脂の冷却に従い過大応力を残さないためで、その後目標圧力を徐々に下げていくのは成形完了に伴い成形品を取り出すためである。
また、実際の型内圧力Ｐは、図１，図２に示すように、金型１又は２内の成形空間５内の圧力を直接検出する型内圧センサ（型内圧力検出手段）６３ａを設置してこれに検出するのが最も精度が高く好ましい。しかしが、このような型内圧センサ６３ａは、各金型毎に設置しなくてはならず、センサの設置にかかる作業やコストの負担が増大するので、実際の型内圧力（成形空間５内の圧力）Ｐに相関する圧力を検出してこの相関に基づいて検出した圧力から実際の型内圧力Ｐを推定するようにしても良い。 In this way, the target pressure is gradually increased gradually in the initial stage of control in order to suppress molding defects such as flashing, and then the target pressure is set to an intermediate pressure because excessive stress does not remain as the resin cools. Thereafter, the target pressure is gradually lowered in order to take out the molded product upon completion of molding.
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the actual in-mold pressure P is provided with an in-mold pressure sensor (in-mold pressure detecting means) 63a for directly detecting the pressure in the molding space 5 in the mold 1 or 2. Therefore, it is most preferable to detect it with the highest accuracy. However, such an in-mold pressure sensor 63a must be installed for each mold, which increases the work and cost burden associated with the installation of the sensor. The pressure in the mold may be estimated from the pressure detected based on this correlation.

このように、実際の型内圧力Ｐに相関する圧力としては、図１，図２に示すように、射出シリンダ２２先端のノズル２１内の圧力（ノズル圧）や、ノズル２１の外部の圧力（ノズル部射出圧）や、スクリュ推進力（スクリュ２３の進退方向駆動力（射出圧）等が考えられる。これらの場合、型内圧力検出手段として、それぞれ、ノズル圧センサ６３ｂ，ノズル部射出圧センサ６３ｃ，射出圧センサ６３ｄを設ければよい。   Thus, as shown in FIGS. 1 and 2, the pressure correlated with the actual in-mold pressure P can be the pressure inside the nozzle 21 at the tip of the injection cylinder 22 (nozzle pressure) or the pressure outside the nozzle 21 ( Nozzle portion injection pressure), screw propulsion force (advancing / retreating direction driving force (injection pressure) of the screw 23), etc. In these cases, as the in-mold pressure detecting means, a nozzle pressure sensor 63b and a nozzle portion injection pressure sensor, respectively. 63c and an injection pressure sensor 63d may be provided.

ノズル圧センサ６３ｂの場合には、検出個所が金型内に近くしかも樹脂材料の充填される内圧を直接検出するので、機器の特性の影響を受けにくく比較的検出精度が高い。もちろん、各金型毎に設置する必要はなく、各金型に対して兼用でき、センサの設置にかかる作業やコストの負担が軽減する。
ノズル部射出圧センサ６３ｃの場合、ノズル２１部分は、金型１，２側とスクリュ２３側とからの押付力による応力を受けるので、ノズル２１の外表面からこの応力を検知することで実際の型内圧力Ｐを導出（推定）することができる。しかも、各金型毎に設置する必要はない上に、設置が容易であり、センサの設置にかかる作業やコストの負担がより軽減する。このようなノズル部射出圧センサ６３ｃにはロードセルを用いることができる。 In the case of the nozzle pressure sensor 63b, the detection location is close to the inside of the mold and the internal pressure filled with the resin material is directly detected, so that the detection accuracy is relatively low and hardly affected by the characteristics of the device. Of course, it is not necessary to install each mold, and it can be used for each mold, reducing the work and cost burden for installing the sensor.
In the case of the nozzle portion injection pressure sensor 63c, the nozzle 21 portion receives stress due to the pressing force from the molds 1 and 2 side and the screw 23 side, so that actual stress is detected by detecting this stress from the outer surface of the nozzle 21. The in-mold pressure P can be derived (estimated). Moreover, it is not necessary to install each mold, and the installation is easy, and the work and cost burden for the sensor installation are further reduced. A load cell can be used for such a nozzle part injection pressure sensor 63c.

射出圧センサ６３ｄの場合、モータ２９Ａの回転を直進運動に変換して射出スクリュ２３に伝達する動力伝達機構２９Ｂの所要の個所（例えばボールねじ軸後方）において、例えば駆動反力として射出圧（スクリュ推進力）を検出する。射出圧（スクリュ推進力）は、実際の型内圧力Ｐに対応する。しかも、各金型毎に設置する必要はないので、センサの設置にかかる作業やコストの負担がより軽減する。   In the case of the injection pressure sensor 63d, for example, an injection pressure (screw) is used as a driving reaction force at a required portion (for example, rearward of the ball screw shaft) of the power transmission mechanism 29B that converts the rotation of the motor 29A into a linear motion and transmits it to the injection screw 23. Propulsion) is detected. The injection pressure (screw propulsion force) corresponds to the actual in-mold pressure P. In addition, since it is not necessary to install each mold, the work and cost burden associated with sensor installation are further reduced.

そして、切り替え部５３では、速度制御を行なって樹脂材料３を金型１，２内の空間に充填していく最中に、型内圧（金型１，２内の圧力）が上昇して予め設定された所定圧に達したら、図３（ｂ）に示すように、速度制御の途中であっても即座に圧力制御に切り替えるようにする。ここで用いる型内圧Ｐも、上述のように、型内圧センサ６３ａのほかノズル圧センサ６３ｂ，ノズル部射出圧センサ６３ｃ，射出圧センサ６３ｄ等によって検出しうる。また、速度制御が完了（射出スクリュ２３が速度制御に最終目標位置に達する）しても、型内圧が予め設定された所定圧に達しない場合には、速度制御の完了時点で速度制御から圧力制御に切り替えるようにする。   Then, in the switching unit 53, the mold pressure (pressure in the molds 1 and 2) rises in advance while performing the speed control and filling the resin material 3 into the spaces in the molds 1 and 2. When the set predetermined pressure is reached, as shown in FIG. 3B, the pressure control is immediately switched to even during the speed control. As described above, the mold internal pressure P used here can be detected not only by the mold internal pressure sensor 63a but also by the nozzle pressure sensor 63b, the nozzle portion injection pressure sensor 63c, the injection pressure sensor 63d, and the like. In addition, even if the speed control is completed (the injection screw 23 reaches the final target position for speed control), if the in-mold pressure does not reach the predetermined pressure set in advance, the speed control is performed after the speed control is completed. Switch to control.

［作用・効果］
本発明の第１実施形態にかかる電動射出成形機は、上述のように構成されているので、射出成形にあたっては、以下のような手順（本実施形態にかかる電動射出成形機による射出成形方法）で、電動モータ２９Ａを通じた射出スクリュ２３の前後方向制御（進退制御）を行なう。 [Action / Effect]
Since the electric injection molding machine according to the first embodiment of the present invention is configured as described above, the following procedure (injection molding method by the electric injection molding machine according to the present embodiment) is used for injection molding. Thus, the front-rear direction control (advance / retreat control) of the injection screw 23 through the electric motor 29A is performed.

つまり、まず、樹脂を金型に充填する工程（第１のステップ、図１０のステップＳ３の昇圧，射出工程）では、図３（ａ）に示すように予め設定された特性で、充填の最中に樹脂の温度が下がると樹脂が固化してしまうため、電動モータ２９Ａを通じて、樹脂スクリュ２３を予め設定された位置速度対応［図３（ａ）参照］によって速度制御してこれを防ぐ。これにより、樹脂スクリュ２３の速度は図３（ａ）に破線で示すように目標速度に沿って変化する。   That is, first, in the process of filling the resin into the mold (first step, step-up and injection process in step S3 of FIG. 10), the filling is performed with the characteristics set in advance as shown in FIG. Since the resin is solidified when the temperature of the resin decreases, the speed of the resin screw 23 is controlled by an electric motor 29A in accordance with a preset position speed (see FIG. 3A) to prevent this. Thereby, the speed of the resin screw 23 changes along the target speed as shown by a broken line in FIG.

そして、速度制御が完了する（射出スクリュ２３が速度制御に最終目標位置に達する）か或いは速度制御の途中であっても型内圧（金型１，２内の圧力）が上昇して予め設定された所定圧に達したら、図３（ｂ）に示すように即座に圧力制御に切り替える。
このように、型内圧が所定圧に達する段階では、樹脂充填は完了し、樹脂充填後の冷却による収縮を補正する工程（第２のステップ、図１０のステップＳ４の保圧工程及びステップＳ５の冷却，計量工程）となり、図３（ｂ）に示すように予め設定された時間圧力特性で、樹脂スクリュ２３を圧力制御するため、所定の圧力特性で型内圧力を制御することができ、樹脂充填後の冷却による収縮を適切に補正できる。これにより、樹脂スクリュ２３による樹脂圧は図３（ｂ）に破線で示すように目標圧力に沿って変化する。 Then, the speed control is completed (the injection screw 23 reaches the final target position for speed control), or the mold internal pressure (pressure in the molds 1 and 2) rises and is preset even during the speed control. When the predetermined pressure is reached, the control is immediately switched to the pressure control as shown in FIG.
Thus, at the stage where the in-mold pressure reaches the predetermined pressure, the resin filling is completed, and the process of correcting shrinkage due to cooling after the resin filling (second step, pressure holding process of step S4 and step S5 of FIG. 10). 3), the pressure inside the mold can be controlled with a predetermined pressure characteristic because the resin screw 23 is pressure controlled with a preset time pressure characteristic as shown in FIG. 3B. Shrinkage due to cooling after filling can be corrected appropriately. Thereby, the resin pressure by the resin screw 23 changes along the target pressure as shown by a broken line in FIG.

このようにして、速度制御を行なっていて樹脂材料３を金型１，２内の空間に充填していく最中に、型内圧が上昇して予め設定された所定圧に達したら、図３に示すように、速度制御の途中であっても即座に圧力制御に切り替えるようにするので、温度や湿度等の作業環境の影響を受けることなく、型内圧に基づいて樹脂の充填完了のタイミングを精度良く推定し、適切なタイミングで速度制御から圧力制御への切り替えを行なうことができる。
この結果、作業環境が変化しても樹脂製品の品質が変化しにくくなり、製品のばらつきが小さくなって、安定した樹脂製品を成形することができるようになる効果がある。 In this way, when the speed control is being performed and the resin material 3 is being filled into the spaces in the molds 1 and 2, the mold internal pressure rises and reaches a predetermined pressure set in advance. As shown in Fig. 4, the pressure control is immediately switched to even during the speed control, so that the resin filling timing can be determined based on the mold pressure without being affected by the working environment such as temperature and humidity. It is possible to accurately estimate and switch from speed control to pressure control at an appropriate timing.
As a result, the quality of the resin product hardly changes even when the work environment changes, and there is an effect that the dispersion of the product becomes small and a stable resin product can be molded.

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態としての電動射出成形機について説明すると、図４はその射出スクリュの進退駆動系の制御ブロック図、図５はその制御に用いられるフィルタを説明する図である。なお、この電動射出成形機は、制御装置の一部を除くと第１実施形態と同様に構成されるので、これらの説明は省略又は簡略化する。 [Second Embodiment]
Next, a description will be given of an electric injection molding machine as a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a control block diagram of an advancing / retreating drive system of the injection screw, and FIG. 5 is a diagram for explaining a filter used for the control. . In addition, since this electric injection molding machine is comprised similarly to 1st Embodiment except for a part of control apparatus, these description is abbreviate | omitted or simplified.

本実施形態の制御装置５０Ｂでは、型内圧の検出値Ｐの圧力フィードバックへの適用（加算器５６参照）時に、型内圧Ｐを予め特性改善フィルタ５８によって処理して信号ＰLとして用いるようにしている。したがって、圧力制御力ｕは次式のようになる。
ｕ＝Ｋpp（Ｐr−ＰL）
なお、特性改善フィルタ５８とは、図５（ａ）に示すようなローパスフィルタの機能（制御に減衰特性を与える）と、図５（ｂ）に示すようなハイパスフィルタの機能（制御に即応性を与える）とを併せ持ったもので、図５（ｂ）に示すような特性を備えている。 In the control device 50B of the present embodiment, when the detected value P of the mold pressure is applied to the pressure feedback (see the adder 56), the mold pressure P is processed in advance by the characteristic improvement filter 58 and used as the signal P L. Yes. Therefore, the pressure control force u is as follows.
u = Kpp (P r −P L )
The characteristic improvement filter 58 includes a function of a low-pass filter as shown in FIG. 5A (giving attenuation characteristics to control) and a function of a high-pass filter as shown in FIG. 5B (responsive to control). And has characteristics as shown in FIG. 5 (b).

このような特性改善フィルタ５８によって型内圧Ｐを処理するのは、圧力制御をより安定させて行なうようにするためである。つまり、圧力制御時には、射出スクリュ２３は固化しかけた樹脂に接触しており、固化しかけた樹脂は剛性が高くなっているため、高剛性物体に接触して圧力制御することとなり振動的な挙動を発してスクリュ２３の制御系の不安定化を招くおそれがある。そこで、型内圧Ｐを特性改善フィルタ５８で処理して、制御に減衰特性を与えて安定化させるとともに、制御即応性も確保できるようにして、スクリュ２３の動特性をチューニングしているのである。   The reason why the mold internal pressure P is processed by the characteristic improving filter 58 is to perform pressure control more stably. In other words, at the time of pressure control, the injection screw 23 is in contact with the solidified resin, and the solidified resin has high rigidity. This may cause instability of the control system of the screw 23. Therefore, the dynamic pressure characteristics of the screw 23 are tuned by processing the in-mold pressure P with the characteristic improvement filter 58 so as to stabilize the control by providing a damping characteristic and securing control responsiveness.

本発明の第２実施形態としての電動射出成形機は、上述のように構成されているので、第１実施形態としての電動射出成形機及び電動射出成形機による射出成形と同様に作用効果を得られる上に、特に、型内圧Ｐを特性改善フィルタ５８で処理することにより、射出スクリュ２３は固化しかけた樹脂に接触していて制御系の不安定化を招きやすい圧力制御を、安定化させることができる効果が得られる。   Since the electric injection molding machine according to the second embodiment of the present invention is configured as described above, the same effect is obtained as in the electric injection molding machine according to the first embodiment and the injection molding by the electric injection molding machine. In addition, in particular, by treating the in-mold pressure P with the characteristic improvement filter 58, the injection screw 23 is in contact with the solidified resin and stabilizes the pressure control that tends to cause instability of the control system. The effect that can be obtained.

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態としての電動射出成形機について説明すると、図６はその射出スクリュの進退駆動系の制御ブロック図である。なお、この電動射出成形機は、制御装置の一部を除くと第１実施形態と同様に構成されるので、これらの説明は省略又は簡略化する。 [Third Embodiment]
Next, an electric injection molding machine as a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a control block diagram of an advance / retreat drive system of the injection screw. In addition, since this electric injection molding machine is comprised similarly to 1st Embodiment except for a part of control apparatus, these description is abbreviate | omitted or simplified.

本実施形態の制御装置５０Ｃでは、図６に示すように、ゲイン処理部５７においてフィードバック値Ｐr−ＰにゲインＫppを乗算し速度対応の指令値に変換した値から、ゲイン処理部５９において射出スクリュ２３の速度Ｖに所定のゲインＫpvを乗算した値を減算して（加算器６０参照）、圧力制御力ｕ（次式参照）を求め、この圧力制御力ｕを速度指令入力とする。
ｕ＝Ｋpp（Ｐr−Ｐ）−ＫpvＶ In the control device 50C according to the present embodiment, as shown in FIG. 6, the gain processing unit 59 outputs the value obtained by multiplying the feedback value P r −P by the gain Kpp and converting the feedback value P r −P into a command value corresponding to the speed. A value obtained by multiplying the speed V of the screw 23 by a predetermined gain Kpv is subtracted (see the adder 60) to obtain a pressure control force u (see the following equation), and this pressure control force u is used as a speed command input.
u = Kpp (P r −P) −KpvV

このような処理を行なうのは、保圧時に過大な速度変動を抑えて安定成形を促進するためである。つまり、保圧時における過大な速度変動は樹脂製品の安定成形の障害となる。そこで、本来の目標圧力に対して、実速度Ｖに応じたオフセットをかけて射出スクリュ２３の押し過ぎや引き過ぎを回避することにより、過大な速度変動の発生を防止するようにしているのである。   Such a process is performed in order to promote stable molding by suppressing excessive speed fluctuation during holding. That is, excessive speed fluctuation at the time of holding pressure becomes an obstacle to stable molding of resin products. Therefore, an excessive speed fluctuation is prevented by applying an offset corresponding to the actual speed V to the original target pressure to avoid over-pressing or pulling the injection screw 23. .

本発明の第３実施形態としての電動射出成形機は、上述のように構成されているので、第１実施形態としての電動射出成形機及び電動射出成形機による射出成形と同様に作用効果を得られる上に、特に、本来の目標圧力に対して、実速度Ｖに応じたオフセットをかけて制御に用いているので、保圧時に過大な速度変動が抑えられて安定成形を促進させることができる効果が得られる。   Since the electric injection molding machine as the third embodiment of the present invention is configured as described above, the same effects as those of the electric injection molding machine and the electric injection molding machine according to the first embodiment are obtained. In addition, since an offset corresponding to the actual speed V is applied to the original target pressure for control, excessive speed fluctuations can be suppressed during holding and stable molding can be promoted. An effect is obtained.

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態としての電動射出成形機について説明すると、図７はその射出スクリュの進退駆動系の制御ブロック図である。なお、この電動射出成形機は、制御装置の一部を除くと第３実施形態と同様に構成されるので、これらの説明は省略又は簡略化する。 [Fourth Embodiment]
Next, an electric injection molding machine according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a control block diagram of an advance / retreat drive system of the injection screw. Since this electric injection molding machine is configured in the same manner as in the third embodiment except for a part of the control device, description thereof will be omitted or simplified.

本実施形態は、第２実施形態と第３実施形態とを併せたものであり、本実施形態の制御装置５０Ｄでは、型内圧の検出値Ｐの圧力フィードバックへの適用（加算器５６参照）時に、型内圧Ｐを予め特性改善フィルタ５８によって処理して信号ＰLにとして用いるようにしている。さらに、ゲイン処理部５７においてフィードバック値Ｐr−ＰLにゲインＫppを乗算し速速度対応の指令値に変換した値から、射出スクリュ２３の速度Ｖに所定のゲインＫpvを乗算した値を減算して圧力制御力ｕ（次式参照）を求め、この圧力制御力ｕを速度指令入力とする。
ｕ＝Ｋpp（Ｐr−ＰL）−ＫpvＶ This embodiment is a combination of the second embodiment and the third embodiment. In the control device 50D of this embodiment, when the detected value P of the in-mold pressure is applied to the pressure feedback (see the adder 56). The mold pressure P is processed in advance by the characteristic improving filter 58 and used as the signal P L. Further, the gain processing unit 57 subtracts the value obtained by multiplying the speed V of the injection screw 23 by the predetermined gain Kpv from the value obtained by multiplying the feedback value P r -P L by the gain Kpp and converting it to the command value corresponding to the speed. Thus, the pressure control force u (see the following equation) is obtained, and this pressure control force u is used as a speed command input.
u = Kpp (P r −P L ) −KpvV

本発明の第４実施形態としての電動射出成形機は、上述のように構成されているので、第２，３実施形態としての電動射出成形機及び電動射出成形機による射出成形と同様に作用効果を得られる。
つまり、第１実施形態としての電動射出成形機及び電動射出成形機による射出成形と同様に作用効果を得られる上に、型内圧Ｐを特性改善フィルタ５８で処理することにより、射出スクリュ２３は固化しかけた樹脂に接触していて制御系の不安定化を招きやすい圧力制御を、安定化させることができる効果が得られる。また、本来の目標圧力に対して、実速度Ｖに応じたオフセットをかけて制御に用いているので、保圧時に過大な速度変動が抑えられて安定成形を促進させることができる効果が得られる。 Since the electric injection molding machine as the fourth embodiment of the present invention is configured as described above, the same effect as the electric injection molding machine and the injection molding by the electric injection molding machine as the second and third embodiments. Can be obtained.
That is, in addition to obtaining the same effect as the electric injection molding machine and the injection molding by the electric injection molding machine as the first embodiment, the injection screw 23 is solidified by processing the in-mold pressure P with the characteristic improvement filter 58. An effect is obtained that can stabilize pressure control that is in contact with the applied resin and tends to cause instability of the control system. Further, since an offset corresponding to the actual speed V is applied to the original target pressure for control, an excessive speed fluctuation can be suppressed at the time of holding pressure, and an effect of promoting stable molding can be obtained. .

［その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上記の実施形態では、速度制御の完了前に型内圧が所定圧力Ｐ0に達したらその時点で速度制御から圧力制御に切り替え、速度制御の完了前に型内圧が所定圧力Ｐ0に達しなければ速度制御の完了時点で速度制御から圧力制御に切り替える用にしているが、速度制御の目標値の設定や切り替えにかかる基準圧力（所定圧力Ｐ0）の設定によっては、型内圧が所定圧力Ｐ0に達した速度制御から圧力制御に切り替えると単純に条件を設定することもできる。 [Others]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
In the above embodiment, when the mold internal pressure reaches the predetermined pressure P 0 before the speed control is completed, the speed control is switched to the pressure control at that time, and if the mold internal pressure does not reach the predetermined pressure P 0 before the speed control is completed. When the speed control is completed, the pressure control is switched to the pressure control. However, depending on the setting of the target value of the speed control and the setting of the reference pressure (predetermined pressure P 0 ) required for the switching, the in-mold pressure becomes the predetermined pressure P 0 The condition can be set simply by switching from the speed control to the pressure control.

本発明の第１実施形態にかかる電動射出成形機の射出スクリュ進退駆動系の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the injection screw advance / retreat drive system of the electric injection molding machine according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態にかかる電動射出成形機の射出スクリュのノズルを示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the nozzle of the injection screw of the electric injection molding machine concerning 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態にかかる電動射出成形機の射出成形を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining injection molding of the electric injection molding machine concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態にかかる電動射出成形機の射出スクリュ進退駆動系の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the injection screw advance / retreat drive system of the electric injection molding machine according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態にかかる電動射出成形機の射出スクリュ進退駆動系の制御を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining control of the injection screw advance / retreat drive system of the electric injection molding machine according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第３実施形態にかかる電動射出成形機の射出スクリュ進退駆動系の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the injection screw advance / retreat drive system of the electric injection molding machine according to the third embodiment of the present invention. 本発明の第４実施形態にかかる電動射出成形機の射出スクリュ進退駆動系の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the injection screw advance / retreat drive system of the electric injection molding machine according to the fourth embodiment of the present invention. 一般的な射出成形機の構成と動作を示す模式的側面図であり、図９とともに（ａ）〜（ｃ）の順にその動作を示す。It is a typical side view which shows the structure and operation | movement of a general injection molding machine, and shows the operation | movement in order of (a)-(c) with FIG. 一般的な射出成形機の構成と動作を示す模式的側面図であり、図８とともに（ａ）〜（ｃ）の順にその動作を示す。It is a typical side view which shows the structure and operation | movement of a general injection molding machine, and shows the operation | movement in order of (a)-(c) with FIG. 一般的な射出成形機の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of a general injection molding machine.

符号の説明Explanation of symbols

１，２ 金型
３ 原料樹脂
１０ 型締め装置
１１ 固定ダイプレート
１２ 移動ダイプレート
１３ 連結プレート
１４ タイバー
１５ ブーストシリンダ
１６ 押出シリンダ
２０ 射出装置
２１ ノズル
２２ 射出シリンダ
２３ 射出スクリュ
２４ ヒータ
２５ 台
２６ 固定フレーム
２７ 移動フレーム
２８ スクリュ回転モータ
２９ 射出スクリュ移動機構（電動式アクチュエータ）
２９Ａ モータ
２９Ｂ 動力伝達機構
３０ ホッパ
３１，３２ ベース
３３ ノズル前後シリンダ
５０Ａ〜５０Ｄ 制御装置（制御手段）
５１ 第１設定系統
５２ 第２設定系統
５３ 切り替え部
５４ フィードバック制御指令値設定部
５５ 微分処理部
５６，６０ 加算器
５７，５９ ゲイン処理部
５８ 特性改善フィルタ
６１ エンコーダ（位置検出手段）
６２ ポジションセンサ（位置検出手段）
６３ａ 型内圧センサ（型内圧力検出手段）
６３ｂ ノズル圧センサ（型内圧力検出手段）
６３ｃ ノズル部射出圧センサ（型内圧力検出手段）
６３ｄ 射出圧センサ（型内圧力検出手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Mold 3 Raw material resin 10 Clamping device 11 Fixed die plate 12 Moving die plate 13 Connection plate 14 Tie bar 15 Boost cylinder 16 Extrusion cylinder 20 Injection device 21 Nozzle 22 Injection cylinder 23 Injection screw 24 Heater 25 Unit 26 Fixed frame 27 Moving frame 28 Screw rotation motor 29 Injection screw moving mechanism (electric actuator)
29A Motor 29B Power transmission mechanism 30 Hopper 31, 32 Base 33 Nozzle front and rear cylinders 50A to 50D Control device (control means)
51 First Setting System 52 Second Setting System 53 Switching Unit 54 Feedback Control Command Value Setting Unit 55 Differentiation Processing Unit 56, 60 Adder 57, 59 Gain Processing Unit 58 Characteristic Improvement Filter 61 Encoder (Position Detection Unit)
62 Position sensor (position detection means)
63a In-mold pressure sensor (in-mold pressure detection means)
63b Nozzle pressure sensor (in-mold pressure detection means)
63c Nozzle section injection pressure sensor (in-mold pressure detection means)
63d Injection pressure sensor (in-mold pressure detection means)

Claims (14)

射出シリンダ内に装備された射出スクリュを電動モータで進退方向へ駆動して該射出シリンダ内に供給された樹脂材料を金型内に射出し充填する電動射出成形機において、
該金型内に該樹脂材料を充填する際には該電動モータを速度制御し、該充填後の樹脂収縮分を補填する際には該電動モータを圧力制御する制御手段と、
該金型内の圧力を検出又は推定する型内圧力検出手段とをそなえ、
該制御手段は、該型内圧力検出手段で検出又は推定された該金型内の圧力が予め設定された所定圧力に達したら、上記の速度制御から圧力制御への切り替えを行なって、該金型内の圧力を滑らかに連続させ、その後該圧力を漸増させた状態を保ち、その後該圧力を上昇させた中圧状態を保ち、さらにその後漸減させる
ことを特徴とする、電動射出成形機。 In an electric injection molding machine that drives an injection screw mounted in an injection cylinder in an advancing and retreating direction with an electric motor and injects and fills a resin material supplied in the injection cylinder into a mold,
Control means for controlling the speed of the electric motor when filling the mold with the resin material, and for controlling the pressure of the electric motor when filling the resin shrinkage after filling,
In-mold pressure detecting means for detecting or estimating the pressure in the mold,
The control means switches from the speed control to the pressure control when the pressure in the mold detected or estimated by the in-mold pressure detection means reaches a predetermined pressure set in advance. An electric injection molding machine characterized in that the pressure in the mold is smoothly continued, thereafter the pressure is gradually increased, the intermediate pressure is increased, and then the pressure is further increased and then gradually decreased. 射出シリンダ内に装備された射出スクリュを電動モータで進退方向へ駆動して該射出シリンダ内に供給された樹脂材料を金型内に射出し充填する電動射出成形機において、
該金型内に該樹脂材料を充填する際には該電動モータを速度制御し、該充填後の樹脂収縮分を補填する際には該電動モータを圧力制御する制御手段と、
該金型内の圧力を検出又は推定する型内圧力検出手段と、
該射出スクリュの進退方向位置を検出又は推定する位置検出手段とをそなえ、
該制御手段は、該位置検出手段で検出又は推定された該射出スクリュの進退方向位置が予め設定された設定位置に達するか、又は、該型内圧力検出手段で検出又は推定された該金型内の圧力が予め設定された所定圧力に達したら、上記の速度制御から圧力制御への切り替えを行なって、該金型内の圧力を滑らかに連続させ、その後該圧力を漸増させた状態を保ち、その後該圧力を上昇させた中圧状態を保ち、さらにその後漸減させる
ことを特徴とする、電動射出成形機。 In an electric injection molding machine that drives an injection screw mounted in an injection cylinder in an advancing and retreating direction with an electric motor and injects and fills a resin material supplied in the injection cylinder into a mold,
Control means for controlling the speed of the electric motor when filling the mold with the resin material, and for controlling the pressure of the electric motor when filling the resin shrinkage after filling,
In-mold pressure detecting means for detecting or estimating the pressure in the mold;
Position detecting means for detecting or estimating the forward / backward direction position of the injection screw;
The control means is configured such that the forward / backward direction position of the injection screw detected or estimated by the position detection means reaches a preset setting position, or the mold detected or estimated by the in-mold pressure detection means. When the pressure in the mold reaches a predetermined pressure set in advance, the speed control is switched to the pressure control, the pressure in the mold is continuously made smooth, and then the pressure is gradually increased. The electric injection molding machine is characterized in that after that, the intermediate pressure state in which the pressure is increased is maintained and then gradually decreased. 該射出スクリュの進退方向位置を検出又は推定する位置検出手段と、
該射出スクリュの進退方向への速度を検出又は推定する速度検出手段と、
起動指令に応じて経過時間をカウントするタイマとをそなえるとともに、
該射出スクリュの進退方向位置と該射出スクリュの進退方向への目標速度との位置速度関係と、該圧力制御の開始からの経過時間と該金型内の目標圧力との時間圧力関係とが、予め設定され、
該制御手段は、
該速度制御では、該位置検出手段で検出又は推定された該射出スクリュの進退方向位置と該位置速度関係とに基づいて該進退方向位置に応じた該射出スクリュの目標速度を設定し、該速度検出手段で検出又は推定された該射出スクリュの進退方向速度が該目標速度となるようにフィードバック制御を行ない、
該圧力制御では、該圧力制御の開始時に該タイマを起動させて、該タイマでカウントされた経過時間と該時間圧力関係とに基づいて該経過時間に応じた該金型内の目標圧力を設定し、該圧力検出手段で検出又は推定された該金型内の圧力が該目標圧力となるようにフィードバック制御を行なう
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の電動射出成形機。 Position detecting means for detecting or estimating the forward / backward direction position of the injection screw;
Speed detecting means for detecting or estimating the speed of the injection screw in the advancing and retreating direction;
In addition to having a timer that counts elapsed time according to the start command,
The position-velocity relationship between the position of the injection screw in the advancing / retreating direction and the target speed in the advancing / retreating direction of the injection screw, and the time pressure relationship between the elapsed time from the start of the pressure control and the target pressure in the mold, Preset,
The control means includes
In the speed control, a target speed of the injection screw corresponding to the forward / backward direction position is set based on the forward / backward direction position of the injection screw and the position / speed relationship detected or estimated by the position detection unit, and the speed Feedback control is performed so that the forward / backward direction speed of the injection screw detected or estimated by the detection means becomes the target speed;
In the pressure control, the timer is started at the start of the pressure control, and the target pressure in the mold is set according to the elapsed time based on the elapsed time counted by the timer and the time pressure relationship. 3. The electric injection molding machine according to claim 1, wherein feedback control is performed so that the pressure in the mold detected or estimated by the pressure detection means becomes the target pressure. 該制御手段は、該圧力制御に用いる圧力値として、該型内圧力検出手段で検出又は推定された該金型内の圧力をフィルタで処理したものを用いる
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動射出成形機。 The said control means uses what processed the pressure in this metal mold | die detected or estimated by this in-mold pressure detection means with a filter as a pressure value used for this pressure control, The said control means is characterized by the above-mentioned. 4. The electric injection molding machine according to claim 1. 該フィルタは、該圧力制御に減衰特性を与えるローパスフィルタとしての機能と即応性を与えるハイパスフィルタとしての機能とを併せ持つ
ことを特徴とする、請求項４記載の電動射出成形機。 5. The electric injection molding machine according to claim 4, wherein the filter has both a function as a low-pass filter that gives an attenuation characteristic to the pressure control and a function as a high-pass filter that gives quick response. 該制御手段は、該圧力制御の指令出力値を該射出スクリュの進退方向速度に応じて減算補正する
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動射出成形機。 The electric injection molding machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the control means subtracts and corrects the command output value of the pressure control in accordance with a speed in the advancing / retreating direction of the injection screw. 該電動射出成形機は、樹脂材料を該射出シリンダの先端に備えられたノズルから金型内に射出し充填し、
該型内圧力検出手段は、ノズル外表面から該金型側と該射出スクリュ側とからの押付力による応力を検知して、該金型内の圧力を検出又は推定する
ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動射出成形機。 The electric injection molding machine injects and fills a resin material into a mold from a nozzle provided at the tip of the injection cylinder,
The in-mold pressure detecting means detects a stress caused by pressing force from the mold side and the injection screw side from the outer surface of the nozzle, and detects or estimates the pressure in the mold. The electric injection molding machine according to any one of claims 1 to 6. 射出シリンダ内に装備された射出スクリュを電動モータで進退方向へ駆動して該射出シリンダ内に供給された樹脂材料を金型内に射出し充填する電動射出成形機による射出成形方法において、
該電動モータを速度制御して該金型内に該樹脂材料を充填する第１のステップと、
第１のステップの後、該電動モータを圧力制御して該充填後の樹脂収縮分を補填する第２のステップとをそなえ、
該電動モータを速度制御する第１のステップから電動モータを圧力制御する第２のステップへの切り替えは、該金型内の圧力の検出値が予め設定された所定圧力に達した時点で行なって、該金型内の圧力を滑らかに連続させ、その後該圧力を漸増させた状態を保ち、その後該圧力を上昇させた中圧状態を保ち、さらにその後漸減させる
ことを特徴とする、電動射出成形機による射出成形方法。 In an injection molding method by an electric injection molding machine in which an injection screw equipped in an injection cylinder is driven in an advancing and retreating direction by an electric motor to inject and fill a resin material supplied in the injection cylinder into a mold,
A first step of controlling the speed of the electric motor to fill the mold with the resin material;
After the first step, the electric motor is pressure-controlled to include a second step for compensating for the resin shrinkage after the filling,
Switching from the first step for controlling the speed of the electric motor to the second step for controlling the pressure of the electric motor is performed when the detected value of the pressure in the mold reaches a preset predetermined pressure. The electric injection molding is characterized in that the pressure in the mold is continuously made smooth, then the pressure is gradually increased, the intermediate pressure is increased, and then the pressure is further increased. Injection molding method. 射出シリンダ内に装備された射出スクリュを電動モータで進退方向へ駆動して該射出シリンダ内に供給された樹脂材料を金型内に射出し充填する電動射出成形機による射出成形方法において、
該電動モータを速度制御して該金型内に該樹脂材料を充填する第１のステップと、
第１のステップの後、該電動モータを圧力制御して該充填後の樹脂収縮分を補填する第２のステップとをそなえ、
該電動モータを速度制御する第１のステップから電動モータを圧力制御する第２のステップへの切り替えは、該射出スクリュの進退方向位置の検出値が予め設定された所定位置に達するか、又は、該金型内の圧力の検出値が予め設定された所定圧力に達した時点で行なって、該金型内の圧力を滑らかに連続させ、その後該圧力を漸増させた状態を保ち、その後該圧力を上昇させた中圧状態を保ち、さらにその後漸減させる
ことを特徴とする、電動射出成形機による射出成形方法。 In an injection molding method by an electric injection molding machine in which an injection screw equipped in an injection cylinder is driven in an advancing and retreating direction by an electric motor to inject and fill a resin material supplied in the injection cylinder into a mold,
A first step of controlling the speed of the electric motor to fill the mold with the resin material;
After the first step, the electric motor is pressure-controlled to include a second step for compensating for the resin shrinkage after the filling,
Switching from the first step for controlling the speed of the electric motor to the second step for controlling the pressure of the electric motor is performed when the detected value of the position of the injection screw in the advancing / retreating direction reaches a predetermined position, or When the detection value of the pressure in the mold reaches a predetermined pressure set in advance, the pressure in the mold is continuously continued smoothly, and then the pressure is gradually increased. An injection molding method using an electric injection molding machine, characterized in that an intermediate pressure state in which the pressure is increased is maintained and then gradually decreased. 該射出スクリュの進退方向位置と該射出スクリュの進退方向への目標速度との位置速度関係と、該圧力制御の開始からの経過時間と該金型内の目標圧力との時間圧力関係とが、予め設定され、
該速度制御では、位置検出手段で検出又は推定された該射出スクリュの進退方向位置と該位置速度関係とに基づいて該進退方向位置に応じた該射出スクリュの目標速度を設定し、速度検出手段で検出又は推定された該射出スクリュの進退方向速度が該目標速度となるようにフィードバック制御を行ない、
該圧力制御では、該圧力制御の開始時にタイマを起動させて、該タイマでカウントされた経過時間と該時間圧力関係とに基づいて該経過時間に応じた該金型内の目標圧力を設定し、型内圧力検出手段で検出又は推定された該金型内の圧力が該目標圧力となるようにフィードバック制御を行なう
ことを特徴とする、請求項８又は９記載の電動射出成形機による射出成形方法。 The position-velocity relationship between the position of the injection screw in the advancing / retreating direction and the target speed in the advancing / retreating direction of the injection screw, and the time pressure relationship between the elapsed time from the start of the pressure control and the target pressure in the mold, Preset,
In the speed control, a target speed of the injection screw corresponding to the forward / backward direction position is set based on the forward / backward direction position of the injection screw and the positional speed relationship detected or estimated by the position detection means, and the speed detection means Feedback control is performed so that the forward / backward direction speed of the injection screw detected or estimated in step becomes the target speed,
In the pressure control, a timer is started at the start of the pressure control, and a target pressure in the mold corresponding to the elapsed time is set based on the elapsed time counted by the timer and the time pressure relationship. 10. The injection molding by the electric injection molding machine according to claim 8 or 9, wherein feedback control is performed so that the pressure in the mold detected or estimated by the in-mold pressure detecting means becomes the target pressure. Method. 該圧力制御では、圧力値として、型内圧力検出手段で検出又は推定された該金型内の圧力をフィルタで処理したものを用いる
ことを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の電動射出成形機による電動射出成形方法。 The pressure control uses a pressure value obtained by processing the pressure in the mold detected or estimated by the in-mold pressure detecting means with a filter, as a pressure value. The electric injection molding method by the electric injection molding machine of description. 該フィルタは、該圧力制御に減衰特性を与えるローパスフィルタとしての機能と即応性を与えるハイパスフィルタとしての機能とを併せ持つ
ことを特徴とする、請求項１１記載の電動射出成形機による電動射出成形方法。 12. The electric injection molding method using an electric injection molding machine according to claim 11, wherein the filter has both a function as a low-pass filter that gives attenuation characteristics to the pressure control and a function as a high-pass filter that gives quick response. . 該圧力制御では、指令出力値を該射出スクリュの進退方向速度に応じて減算補正する
ことを特徴とする、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の電動射出成形機による電動射出成形方法。 13. The electric injection molding method using the electric injection molding machine according to claim 8, wherein in the pressure control, a command output value is subtracted and corrected in accordance with a forward / backward direction speed of the injection screw. . 該電動射出成形機は、樹脂材料を該射出シリンダの先端に備えられたノズルから金型内に射出し充填し、
ノズル外表面から該金型側と該射出スクリュ側とからの押付力による応力を検知することにより、該金型内の圧力が検出又は推定される
ことを特徴とする、請求項８〜１３のいずれか１項に記載の電動射出成形機による電動射出成形方法。 The electric injection molding machine injects and fills a resin material into a mold from a nozzle provided at the tip of the injection cylinder,
The pressure in the mold is detected or estimated by detecting stress due to pressing force from the mold side and the injection screw side from the nozzle outer surface. An electric injection molding method using the electric injection molding machine according to claim 1.
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