JP2008100367A

JP2008100367A - Injection molding machine and its control method

Info

Publication number: JP2008100367A
Application number: JP2006282567A
Authority: JP
Inventors: Yoshiya Taniguchi; 吉哉谷口
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 2006-10-17
Filing date: 2006-10-17
Publication date: 2008-05-01

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To mold a thin plate molded product having high quality free from a weld line and a large area by an injection molding method. <P>SOLUTION: In this injection molding machine including a plurality of injection units for injecting the same resin material to fill one cavity of a mold, a time lag is provided to the injection and filling start timing of a molten resin into the cavity by a plurality of the injection units and the resin due to the injection unit previously starting injection filling advances through the cavity. After the resin from the injection unit previously starting injection filling is passed through the injection part of the injection unit starting the next injection filling, the injection filling from the injection unit starting the injection filling next is started. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、高品質の大面積の薄板成形品を成形可能とする射出成形機にかかわる技術に関する。 The present invention relates to a technique related to an injection molding machine capable of molding a high-quality, large-area thin sheet molded product.

プラスチックで自動車用の窓板を形成すると、プラスチックはその比重がガラスの約５０％であるので、車体の軽量化が図れて燃費の低減につながり、また、車全体の低重心化が図れて安全性の向上にも寄与する。さらに、プラスチックはガラスに較べると、高い衝撃強度を有し、複雑形状への対応も容易であるなどの、種々の利点がある。そこで、プラスチックの成形手法として普く普及している、生産性に富んだ射出成形法によって、大面積のプラスチック製の自動車用窓板を製作する試みが、近時盛んに行われている状況にあると考えられる。 When automobile window panels are made of plastic, the specific gravity of plastic is about 50% of that of glass. This reduces the weight of the vehicle body and leads to a reduction in fuel consumption. It also contributes to improving the performance. Furthermore, plastic has various advantages such as high impact strength and easy adaptation to complicated shapes compared to glass. Therefore, attempts to manufacture plastic window panels made of large-area plastics by the injection molding method with high productivity, which is widely used as a plastic molding method, have been actively performed recently. It is believed that there is.

大面積の薄板を成形するための金型のキャビティ（成形品形成用の空間）は、当然ながら厚みの小さな大面積の空間であるので、このようなキャビティに単一の射出ユニットによって１箇所から溶融樹脂の射出充填を行うと、樹脂の固化の進行が邪魔をして、キャビティの隅々まで樹脂がうまく行き渡らなかったり、キャビティの樹脂入り口側と奥方との樹脂の固化の進行スピードが異なり、樹脂密度にばらつきを生じ易いという不都合が生じる。 A mold cavity for forming a thin plate having a large area (a space for forming a molded product) is naturally a large-area space having a small thickness. When injection filling of molten resin is performed, the progress of solidification of the resin gets in the way, the resin does not spread well to every corner of the cavity, the speed of solidification of the resin at the resin entrance side and the back of the cavity is different, There arises a disadvantage that the resin density tends to vary.

そこで、図６に示すように、１つのキャビティ１０１に対して複数の射出ユニット１０２を設けて、キャビティ１０１の所定距離をおいた複数箇所から（図６の例では、２つの射出ユニットにより反対位置の２箇所から）、複数の射出ユニット１０１によって同時に射出充填を開始させて、キャビティ１０２の隅々まで樹脂１０３を行き渡らせるという手法が、従来は一般的に採られていた。なお、図６で１０３は、溶融樹脂ないし固化し始めた樹脂ないし固化した樹脂を表している。 Therefore, as shown in FIG. 6, a plurality of injection units 102 are provided for one cavity 101, and the plurality of injection units 102 are spaced from each other at a predetermined distance (in the example of FIG. Conventionally, a method has been generally adopted in which injection filling is started simultaneously by a plurality of injection units 101 and the resin 103 is spread to every corner of the cavity 102. In FIG. 6, reference numeral 103 denotes a molten resin, a resin that has started to solidify, or a solidified resin.

よく知られているように、キャビティ１０１の注入部（樹脂注入部）からキャビティ１０１内に射出ユニット１０２によって射出された溶融樹脂１０３は、キャビティ１０１内で急速に拡がりながら進行し、進行先頭側の樹脂１０３の表面にはスキン層（表皮層）と呼ばれる薄い固化膜が形成されつつキャビティ１０１内を進行する（図６中の１点鎖線は、スキン層の進行状況を模式的に表している）。図６に示すように、複数の射出ユニット１０２から溶融樹脂１０３を同時にキャビティ１０１に射出充填した場合には、各射出ユニット１０２から射出された樹脂１０３はスキン層同士を突き合わせるように合流して、この合流部位で樹脂１０３は一体化し、固化する。 As is well known, the molten resin 103 injected from the injection part (resin injection part) of the cavity 101 into the cavity 101 by the injection unit 102 advances while rapidly expanding in the cavity 101, A thin solidified film called a skin layer (skin layer) is formed on the surface of the resin 103 and proceeds in the cavity 101 (the chain line in FIG. 6 schematically shows the progress of the skin layer). . As shown in FIG. 6, when the molten resin 103 is injected into the cavity 101 simultaneously from a plurality of injection units 102, the resin 103 injected from each injection unit 102 merges so that the skin layers are abutted with each other. The resin 103 is integrated and solidified at the joining portion.

ところが、上記のように複数の樹脂の流れが合流して一体化した場合には、図６に示すように、合流部位においてウエルドライン１０４が生じることは避けがたい。このウエルドラインが無視できる成形品の場合には問題はないが、自動車用の窓板の場合には、透明で大面積の薄板が要求されるので、ウエルドラインの存在は見映えを悪くし、そもそも搭乗者の視認性の観点から許容されるものではなく、さらには、ウエルドラインは強度に対する信頼性も大幅に劣化させる。 However, when a plurality of resin flows are merged and integrated as described above, it is unavoidable that a weld line 104 is generated at the merged portion as shown in FIG. There is no problem in the case of a molded product in which this weld line can be ignored, but in the case of an automotive window plate, a transparent and large-area thin plate is required, so the presence of the weld line makes the appearance worse, In the first place, this is not acceptable from the viewpoint of passenger visibility, and the weld line also greatly deteriorates the reliability of strength.

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、射出成形法によって、ウエルドラインのない高品質の大面積の薄板成形品を成形可能とすることにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to make it possible to form a high-quality large-area thin plate-shaped product without a weld line by an injection molding method.

本発明は上記した目的を達成するために、金型の１つのキャビティに対して同一樹脂材料の射出充填を行う複数の射出ユニットを備えた射出成形機において、
複数の射出ユニットによってキャビティ内に溶融樹脂を射出充填開始するタイミングに時間差を持たせ、先に射出充填を開始した射出ユニットによる樹脂がキャビティ内を進行し、この先に射出充填を開始した射出ユニットによる樹脂が次に射出充填を開始する射出ユニットによる注入部（樹脂注入部＝キャビティへの樹脂の注入入り口部）を通過した後に、この次に射出充填を開始する射出ユニットによる射出充填を開始させる。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an injection molding machine including a plurality of injection units that perform injection filling of the same resin material into one cavity of a mold.
By giving a time difference to the timing of injecting and filling molten resin into the cavity by a plurality of injection units, the resin by the injection unit that started injection filling first proceeds in the cavity, and by the injection unit that started injection filling earlier After the resin has passed through the injection portion (resin injection portion = resin injection inlet portion of the resin into the cavity) by the injection unit that starts injection filling next, injection filling by the injection unit that starts injection filling next is started.

本発明では、例えば、まず最初に、射出ユニットＡによって溶融樹脂のキャビティ内への射出充填を開始し、射出ユニットＡによって射出された樹脂（溶融樹脂）がキャビティ内を進行して、この樹脂が射出ユニットＢによる注入部を通過した直後に、射出ユニットＢによる溶融樹脂の射出充填を開始させ、先に射出充填された樹脂のスキン層を突き破るようにして、射出ユニットＢによって射出された溶融樹脂を射出ユニットＡによって射出された溶融樹脂中に注入するようにして、射出ユニットＢによる射出充填を行い、射出ユニットＡ、Ｂによって射出された樹脂（溶融樹脂）がキャビティ内を進行して、この樹脂が射出ユニットＣによる注入部を通過した直後に、射出ユニットＣによる溶融樹脂の射出充填を開始させ、先に射出充填された樹脂のスキン層を突き破るようにして、射出ユニットＣによって射出された溶融樹脂を射出ユニットＡ、Ｂによって射出された溶融樹脂中に注入するようにして、射出ユニットＣによる射出充填を行う。また例えば、まず最初に、射出ユニットＡによって溶融樹脂のキャビティ内への射出充填を開始し、射出ユニットＡによって射出された樹脂（溶融樹脂）がキャビティ内を進行して、この樹脂が射出ユニットＢ、Ｃによる注入部を通過した直後に、射出ユニットＢ、Ｃによる溶融樹脂の射出充填を開始させ、先に射出充填された樹脂のスキン層を突き破るようにして、射出ユニットＢ、Ｃによって射出された溶融樹脂を射出ユニットＡによって射出された溶融樹脂中に注入するようにして、射出ユニットＢ、Ｃによる射出充填を行い、射出ユニットＡ、Ｂ、Ｃによって射出された樹脂（溶融樹脂）がキャビティ内を進行して、この樹脂が射出ユニットＤ、Ｅによる注入部を通過した直後に、射出ユニットＤ、Ｅによる溶融樹脂の射出充填を開始させ、先に射出充填された樹脂のスキン層を突き破るようにして、射出ユニットＤ、Ｅによって射出された溶融樹脂を射出ユニットＡ、Ｂ、Ｃによって射出された溶融樹脂中に注入するようにして、射出ユニットＤ、Ｅによる射出充填を行う。このように本発明では、複数の射出ユニットによる射出開始タイミングに時間差を持たせて、先に射出充填された樹脂のスキン層を突き破るようにして、次の射出ユニットによって射出された溶融樹脂を、先に射出された溶融樹脂中に注入するように射出充填を制御するので、キャビティ内を進行する樹脂の先頭側には新たな熱い溶融樹脂が補給され、これによって、キャビティの奥方の隅々まで樹脂が円滑に行き渡り、かつ、キャビティの樹脂入り口側と奥方との樹脂の固化進行スピードも均等化でき、樹脂密度のばらつきも可及的に低減できる。さらに、先に射出充填された樹脂のスキン層を突き破るようにして、次の射出ユニットによって射出された溶融樹脂を、先に射出された溶融樹脂中に注入するように射出充填を制御するので、従来のように複数の樹脂の流れの先頭のスキン層同士が突き合わせられることがなくなり、したがって、ウエルドラインが生じることは一切なくなる。 In the present invention, for example, first, injection filling of the molten resin into the cavity is started by the injection unit A, and the resin (molten resin) injected by the injection unit A proceeds in the cavity, Immediately after passing through the injection portion by the injection unit B, the injection resin B starts injection filling of the molten resin, and the molten resin injected by the injection unit B so as to break through the skin layer of the resin previously injected and filled. Is injected into the molten resin injected by the injection unit A, injection filling by the injection unit B is performed, and the resin (molten resin) injected by the injection units A and B advances in the cavity, and this Immediately after the resin has passed through the injection part by the injection unit C, the injection filling of the molten resin by the injection unit C is started and the injection filling is performed first. The as break through a skin layer of resin, the injection unit C injection unit the injected molten resin by A, so as to inject into the injected molten resin by B, performing an injection filling by injection unit C. Also, for example, first, injection filling of the molten resin into the cavity is started by the injection unit A, and the resin (molten resin) injected by the injection unit A travels through the cavity. Immediately after passing through the injection part by C, injection filling of the molten resin by the injection units B and C is started and injected by the injection units B and C so as to break through the skin layer of the resin previously injected and filled. The molten resin is injected into the molten resin injected by the injection unit A, and injection filling is performed by the injection units B and C. The resin (molten resin) injected by the injection units A, B, and C is the cavity. Immediately after this resin passes through the injection part by the injection units D and E, the injection filling of the molten resin by the injection units D and E is opened. The molten resin injected by the injection units D, E is injected into the molten resin injected by the injection units A, B, C so as to penetrate the resin skin layer previously injected and filled. Then, injection filling by the injection units D and E is performed. As described above, in the present invention, the molten resin injected by the next injection unit is given a time difference in the injection start timing by the plurality of injection units so as to break through the skin layer of the resin previously injected and filled, Since the injection filling is controlled so as to be injected into the previously injected molten resin, new hot molten resin is replenished to the top side of the resin traveling in the cavity, and thereby, every corner in the back of the cavity The resin spreads smoothly, the solidification speed of the resin at the resin entrance side and the back of the cavity can be equalized, and the variation in resin density can be reduced as much as possible. Furthermore, the injection filling is controlled so that the molten resin injected by the next injection unit is injected into the previously injected molten resin so as to break through the skin layer of the previously injected filled resin. As in the prior art, the top skin layers of the plurality of resin flows are not brought into contact with each other, and therefore no weld line is generated.

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１〜図５は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）による射出成形機に係り、図１、図２は、本実施形態の射出成形機の要部のメカニズム構成を示す説明図である。本実施形態の射出成形機は、縦型締め（縦型開閉）で横射出タイプのマシンへの適用例である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 5 relate to an injection molding machine according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment), and FIGS. 1 and 2 illustrate a mechanism configuration of a main part of the injection molding machine of the present embodiment. It is explanatory drawing shown. The injection molding machine of this embodiment is an example of application to a horizontal injection type machine by vertical clamping (vertical mold opening / closing).

図１、図２において、１は、適宜の保持フレームに固定された固定ダイプレート、２は、固定ダイプレート１に固定された固定側金型（下金型）、３は、成形運転状態では固定位置を保持されるテールストック、４は、固定ダイプレート１とテールストック３とを連結した複数本のタイバー、５は、タイバー４に挿通・案内されて、固定ダイプレート１とテールストック３との間を前後進（上下動）可能な可動ダイプレート、６は、可動ダイプレート５に固定された可動側金型（上金型）、７は、テールストック３に搭載された型開閉用サーボモータ（型締め用サーボモータ）、８は、型開閉用サーボモータ７の出力軸に固定された駆動プーリ、９は、型開閉用サーボモータ７の回転を直線運動に変換するボールネジ機構、１０は、テールストック３に回転可能に保持されたボールネジ機構９のナット体、１１は、ナット体１０に螺合されて、ナット体１０の回転で前後進（上下動）するボールネジ機構９のネジ軸、１２は、ナット体１０に固定されて、型開閉用サーボモータ７の回転を、駆動プーリ８、図示せぬタイミングベルトを介して伝達される被動プーリ、１３は、テールストック３と可動ダイプレート５を連結し、ボールネジ機構９のネジ軸１１の前進（下降）または後退（上昇）で伸長駆動または折り畳み駆動されて、これにより可動ダイプレート５を前進（下降）または後退（上昇）させるトグルリンク機構、１４は、両金型２、６によって形作られるキャビティである。なお、図１、図２では、キャビティ１４を図示の都合上ある程度の厚みをもたせたものとして描いてあるが、このキャビティ１４は、実際には、大面積で薄板の自動車用の窓板を形成するための、厚みの小さな且つ大面積の空間となるように、金型２、６が作製されている。なおまた、キャビティ１４は、矩形以外にも、台形、三角形、五角形などの任意の平面形状、あるいは任意の湾曲形状をもつ、自動車用の窓板を成形可能なように、任意に金型設計が可能であるようになっている。 1 and 2, reference numeral 1 denotes a fixed die plate fixed to an appropriate holding frame, 2 denotes a fixed side mold (lower mold) fixed to the fixed die plate 1, and 3 denotes a molding operation state. A tail stock 4 that is held in a fixed position is a plurality of tie bars 5 that are connected to the fixed die plate 1 and the tail stock 3, and 5 is inserted and guided through the tie bar 4. A movable die plate that can move back and forth (up and down), 6 is a movable die (upper die) fixed to the movable die plate 5, and 7 is a mold opening / closing servo mounted on the tailstock 3. A motor (clamping servomotor) 8 is a driving pulley fixed to the output shaft of the mold opening / closing servomotor 7, 9 is a ball screw mechanism for converting the rotation of the mold opening / closing servomotor 7 into a linear motion, 10 is The tails The nut body 11 of the ball screw mechanism 9 rotatably held by the hook 3 is screwed into the nut body 10 and is moved back and forth (up and down) by the rotation of the nut body 10. Is a driven pulley that is fixed to the nut body 10 and transmits the rotation of the servo motor 7 for opening and closing the mold via a driving pulley 8 and a timing belt (not shown), and 13 includes a tail stock 3 and a movable die plate 5. A toggle link mechanism that is connected and driven to extend or fold when the screw shaft 11 of the ball screw mechanism 9 moves forward (down) or backward (up), thereby moving the movable die plate 5 forward (down) or backward (up). Reference numeral 14 denotes a cavity formed by both molds 2 and 6. In FIGS. 1 and 2, the cavity 14 is depicted as having a certain thickness for convenience of illustration, but this cavity 14 actually forms a window plate for automobiles having a large area and a thin plate. Therefore, the molds 2 and 6 are manufactured so as to be a space having a small thickness and a large area. In addition to the rectangular shape, the cavity 14 can be arbitrarily designed so that an automotive window plate having an arbitrary planar shape such as a trapezoid, a triangle, or a pentagon, or an arbitrary curved shape can be formed. It has become possible.

２１、２２、２３は、キャビティ１４の主平面と直交する方向から、すなわち、キャビティ１４の厚み方向の端面から、キャビティ１４内に溶融樹脂をそれぞれ射出充填するように配設された第１、第２、第３射出ユニットで、図１、図２では各射出ユニット２１、２２、２３は簡略化して描いてあるが、各射出ユニット２１、２２、２３は、公知のインラインスクリュ式の射出ユニットで構成されている。なお、本実施形態では、射出ユニットの数を３としているが、射出ユニットの数は、キャビティの面積や形状に応じて、２以上の任意の数とすればよい。なおまた、本実施形態では、インラインスクリュ式の射出ユニットを用いているが、プリプラ式の射出ユニットを用いてもよい。 21, 22, and 23 are arranged in a direction orthogonal to the main plane of the cavity 14, that is, from the end surface in the thickness direction of the cavity 14, so that the molten resin is respectively injected and filled into the cavity 14. 1 and 2, the injection units 21, 22, and 23 are illustrated in a simplified manner, but the injection units 21, 22, and 23 are known in-line screw type injection units. It is configured. In the present embodiment, the number of injection units is three. However, the number of injection units may be an arbitrary number of 2 or more depending on the area and shape of the cavity. In this embodiment, an inline screw type injection unit is used, but a pre-plastic type injection unit may be used.

図１、図２示す構成において、図示していないが型開き状態では、トグルリンク機構１３は最も折り畳まれた状態にあって可動ダイプレート５は上昇した後退位置にある。この型開き状態から、型開閉用サーボモータ７が所定方向に回転駆動されると、駆動プーリ８、図示せぬタイミングベルト、被動プーリ１２を介してボールネジ機構９のナット体１０が回転駆動され、これによってボールネジ機構９のネジ軸１１が前進（下降）することでトグルリンク機構１３が伸長駆動されて、可動ダイプレート５が前進（下降）する。そして、可動ダイプレート５の前進によって、可動側金型６と固定側金型２とで射出充填用のキャビティ１４を形作ったタイミングで、可動ダイプレート５の前進は停止されて、この停止位置を維持するように（後記の射出充填工程での樹脂圧力に抗して位置を維持するように）、型開閉用サーボモータ７が所定の型締め力に見合うトルクを出力するように制御される。図１は、このような射出充填前（型閉じ完了直後）の状態を示している。 In the configuration shown in FIGS. 1 and 2, although not shown, in the mold open state, the toggle link mechanism 13 is in the most folded state, and the movable die plate 5 is in the raised retracted position. When the mold opening / closing servomotor 7 is rotationally driven in a predetermined direction from the mold open state, the nut body 10 of the ball screw mechanism 9 is rotationally driven through the drive pulley 8, the timing belt (not shown), and the driven pulley 12. As a result, the screw shaft 11 of the ball screw mechanism 9 moves forward (lowers), the toggle link mechanism 13 is driven to extend, and the movable die plate 5 moves forward (lowers). The advance of the movable die plate 5 is stopped at the timing when the cavity 14 for injection filling is formed by the movable side mold 6 and the fixed side mold 2 by the advance of the movable die plate 5. The mold opening / closing servomotor 7 is controlled so as to output a torque commensurate with a predetermined mold clamping force so as to maintain (to maintain the position against the resin pressure in the injection filling process described later). FIG. 1 shows a state before such injection filling (immediately after completion of mold closing).

本実施形態では、型閉じが完了した後の射出充填は、まず最初に、第１射出ユニット２１によってキャビティ１４内への溶融樹脂の射出充填を開始し、第１射出ユニット２１によって射出された樹脂（溶融樹脂）がキャビティ１４内を進行して、この第１射出ユニット２１による樹脂の先頭が第２、第３射出ユニット２２、２３用の注入部を通過した直後に、第２、第３射出ユニット２２、２３による溶融樹脂の射出充填を開始させる。ここで、本実施形態での成形に用いる樹脂材料としては、ポリカーボネイト樹脂やアクリル樹脂などが挙げられ、これにより、透明な大面積の窓板を成形するようになっている。 In the present embodiment, the injection filling after the mold closing is completed, first, the first injection unit 21 starts the injection filling of the molten resin into the cavity 14, and the resin injected by the first injection unit 21. (Molten resin) travels in the cavity 14 and immediately after the top of the resin by the first injection unit 21 passes through the injection portions for the second and third injection units 22 and 23, the second and third injections The injection filling of the molten resin by the units 22 and 23 is started. Here, examples of the resin material used for molding in the present embodiment include polycarbonate resin and acrylic resin, thereby forming a transparent large-area window plate.

図３は、本実施形態の射出充填の様子を説明するための模式図であり、図４は、図３と直交する方向の模式図である。図３に示すように、第１射出ユニット２１の注入部は、キャビティ１４の一方の短辺の中央部に設けられており、第２、第３射出ユニット２２、２３の注入部は、キャビティ１４の２つの長辺に、第１射出ユニット２１の注入部と所定距離をとって線対称に設けられている。図３中での１点鎖線は、樹脂３１がキャビティ１４を図中で左側から右側に進行する際の、進行先頭側の樹脂３１の表面のスキン層（表皮層）の遷移の様子を示している。なお、図３および図２、図４での３１は、溶融樹脂ないし固化し始めた樹脂ないし固化した樹脂を表している。 FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the state of injection filling of the present embodiment, and FIG. 4 is a schematic diagram in a direction orthogonal to FIG. As shown in FIG. 3, the injection part of the first injection unit 21 is provided at the center of one short side of the cavity 14, and the injection parts of the second and third injection units 22, 23 are the cavity 14. These two long sides are symmetrically provided with a predetermined distance from the injection part of the first injection unit 21. The one-dot chain line in FIG. 3 shows the state of transition of the skin layer (skin layer) on the surface of the resin 31 on the leading side when the resin 31 travels through the cavity 14 from the left side to the right side in the figure. Yes. 3, 2, and 4 indicate a molten resin, a resin that has started to solidify, or a solidified resin.

本実施形態では、第２、第３射出ユニット２２、２３による溶融樹脂の射出充填は、図３中でスキン層がＳｎに達したタイミングで同時に開始されるようになっており、これにより、第２、第３射出ユニット２２、２３から射出される溶融樹脂の樹脂圧によって、先に第１射出ユニット２１によって射出された樹脂３１のスキン層を突き破って、第２、第３射出ユニット２２、２３によって射出された溶融樹脂を、第１射出ユニット２１によって射出された溶融樹脂中に注入するようにして、第２、第３射出ユニット２２、２３による射出充填を行う。 In the present embodiment, the injection filling of the molten resin by the second and third injection units 22 and 23 is started at the same time when the skin layer reaches Sn in FIG. 2. By the resin pressure of the molten resin injected from the third injection units 22 and 23, the skin layer of the resin 31 previously injected by the first injection unit 21 is pierced, and the second and third injection units 22 and 23 The second and third injection units 22 and 23 perform injection filling by injecting the molten resin injected by the first injection unit 21 into the molten resin injected by the first injection unit 21.

このように本実施形態では、第１射出ユニット２１と第２、第３射出ユニット２２、２３による射出開始タイミングに時間差を持たせて、先に第１射出ユニット２１によって射出充填された樹脂３１のスキン層を突き破るようにして、次段の第２、第３射出ユニット２２、２３によって射出された溶融樹脂３１を、先に第１射出ユニット２１によって射出された溶融樹脂３１中に注入するように射出充填を制御するので、キャビティ１４内を進行する樹脂３１の先頭側には新たな熱い溶融樹脂が補給され、これによって、キャビティ１４の奥方の隅々まで樹脂が円滑に行き渡り、かつ、キャビティ１４の樹脂入り口側と奥方との樹脂の固化進行スピードも均等化でき、樹脂密度のばらつきも可及的に低減できる。さらに、先に射出充填された樹脂３１のスキン層を突き破るようにして、次の射出ユニットによって射出された溶融樹脂３１を、先に射出された溶融樹脂３１中に注入するように射出充填を制御するので、従来のように複数の樹脂の流れの先頭のスキン層同士が突き合わせられことがなくなり、したがって、ウエルドラインが生じることは一切なくなる。 Thus, in this embodiment, the first injection unit 21 and the second and third injection units 22 and 23 have a time difference between the injection start timings of the resin 31 previously injected and filled by the first injection unit 21. The molten resin 31 injected by the second and third injection units 22 and 23 at the next stage is injected into the molten resin 31 previously injected by the first injection unit 21 so as to penetrate the skin layer. Since injection filling is controlled, new hot molten resin is replenished to the leading side of the resin 31 traveling in the cavity 14, whereby the resin can smoothly spread to every corner of the cavity 14 and the cavity 14. The resin solidification speed at the resin entrance side and the back of the resin can be equalized, and variations in resin density can be reduced as much as possible. Further, the injection filling is controlled so that the molten resin 31 injected by the next injection unit is injected into the previously injected molten resin 31 so as to penetrate the skin layer of the previously injected injection filled resin 31. Therefore, unlike the conventional case, the top skin layers of the plurality of resin flows are not brought into contact with each other, and therefore no weld line is generated.

本実施形態では、射出充填工程が完了すると、直ちに圧縮工程が開始される。この圧縮工程では、射出充填工程での型締め力よりも大きな圧縮力を樹脂３１に付与するように型開閉用サーボモータ７が制御されて、これにより、型開閉用サーボモータ７が型閉じ方向に所定量だけ回転駆動されることとなって、最終的にはトグルリンク機構１３は完全に伸びきった状態またはそれに近い状態に移行して、可動ダイプレート５に搭載された可動側金型６が図１の状態よりも微小量だけ前進（下降）し、キャビティ１４の体積を図１の状態よりも縮小させる。この結果、キャビティ１４内の固化し始めた樹脂３１には大きな圧縮力が付与され、固化・冷却により収縮する樹脂３１は、ヒケのない平滑表面をもつ、ひずみのない均質な密度分布をもつ、所期の厚みをもったウエルドラインのない透明な窓板として、高品位に作製される。なお、この圧縮工程では、各射出ユニット２１、２２、２３によって、樹脂圧を介した公知の保圧力が付与されるようにもなっている。図２は、上記のような圧縮工程の状態を示している。 In this embodiment, when the injection filling process is completed, the compression process is started immediately. In this compression process, the mold opening / closing servomotor 7 is controlled so that a compression force larger than the mold clamping force in the injection filling process is applied to the resin 31, whereby the mold opening / closing servomotor 7 is moved in the mold closing direction. As a result, the toggle link mechanism 13 is shifted to a fully extended state or a state close thereto, and the movable side mold 6 mounted on the movable die plate 5 is finally driven. 1 advances (lowers) by a minute amount from the state of FIG. 1, and the volume of the cavity 14 is reduced compared to the state of FIG. As a result, a large compressive force is applied to the resin 31 that has started to solidify in the cavity 14, and the resin 31 that contracts by solidification / cooling has a smooth surface without sink marks and a homogeneous density distribution without strain. As a transparent window plate with the desired thickness and no weld line, it is manufactured with high quality. In this compression process, a known holding pressure is applied by the injection units 21, 22, and 23 via a resin pressure. FIG. 2 shows the state of the compression process as described above.

圧縮工程の後は冷却期間を経た後、型開きが行われ、ロボットによる成形品の取り出しが行われる。 After the compression step, after a cooling period, the mold is opened and the molded product is taken out by the robot.

図５は、上述した各射出ユニット２１、２２、２３の制御系および機構構成、および、上述した型閉じ／圧縮／型開きの制御系および機能構成を示す説明図であり、図５中において先に説明した構成要素には同一符号を付してある。なお、図５において、第１、第２、第３射出ユニット２１、２２、２３に相当する部分は、それぞれ２点鎖線で囲って示してある。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing the control system and mechanism configuration of each of the injection units 21, 22, and 23 described above, and the control system and functional configuration of the mold closing / compression / mold opening described above. The same reference numerals are given to the constituent elements described above. In FIG. 5, portions corresponding to the first, second, and third injection units 21, 22, and 23 are each surrounded by a two-dot chain line.

図５において、４１は、マシン（射出成形機）全体の制御を司るシステムコントローラで、該システムコントローラ４１は、あらかじめ作成・展開された各種のアプリケーションプログラムと、マシンの各部に配設された各種センサ（位置センサ、圧力センサ、安全確認用センサなど）からの計測情報と、マシンの各種制御系からの状態確認用情報と、計時情報などとに基づき、マシンの各種の制御系を制御する。 In FIG. 5, reference numeral 41 denotes a system controller that controls the entire machine (injection molding machine). The system controller 41 includes various application programs created and deployed in advance, and various sensors provided in each part of the machine. Various control systems of the machine are controlled based on measurement information from the position sensor, pressure sensor, safety confirmation sensor, etc., state confirmation information from various control systems of the machine, timekeeping information, and the like.

５１は、第１射出ユニット２１のスクリュで、該スクリュ５１は、第１射出ユニット２１の図示せぬ加熱シリンダ内に回転並びに前後進可能に配設されている。このスクリュ５１は、システムコントローラ４１からの指令に基づき、サーボドライバ５２を介して駆動制御される計量用サーボモータ５３の回転を、プーリ／タイミングベルトよりなる回転伝達機構５４を介して伝達されることで、回転駆動される。また、スクリュ５１は、システムコントローラ４１からの指令に基づき、サーボドライバ５５を介して駆動制御される射出用サーボモータ５６の回転を、プーリ／タイミングベルトよりなる回転伝達機構５７を介して伝達されるボールネジ機構５８において、回転を直線運動に変換することで、直線駆動される。 Reference numeral 51 denotes a screw of the first injection unit 21, and the screw 51 is disposed in a heating cylinder (not shown) of the first injection unit 21 so as to be able to rotate and move forward and backward. The screw 51 receives the rotation of a measuring servo motor 53 driven and controlled via a servo driver 52 based on a command from the system controller 41 via a rotation transmission mechanism 54 composed of a pulley / timing belt. And is driven to rotate. In addition, the screw 51 transmits the rotation of the injection servo motor 56, which is driven and controlled via the servo driver 55, based on a command from the system controller 41 via a rotation transmission mechanism 57 including a pulley / timing belt. The ball screw mechanism 58 is linearly driven by converting rotation into linear motion.

６１は、第２射出ユニット２２のスクリュで、該スクリュ６１は、第２射出ユニット２２の図示せぬ加熱シリンダ内に回転並びに前後進可能に配設されている。このスクリュ６１は、システムコントローラ４１からの指令に基づき、サーボドライバ６２を介して駆動制御される計量用サーボモータ６３の回転を、プーリ／タイミングベルトよりなる回転伝達機構６４を介して伝達されることで、回転駆動される。また、スクリュ６１は、システムコントローラ４１からの指令に基づき、サーボドライバ６５を介して駆動制御される射出用サーボモータ６６の回転を、プーリ／タイミングベルトよりなる回転伝達機構６７を介して伝達されるボールネジ機構６８において、回転を直線運動に変換することで、直線駆動される。 Reference numeral 61 denotes a screw of the second injection unit 22, and the screw 61 is disposed in a heating cylinder (not shown) of the second injection unit 22 so as to be able to rotate and move forward and backward. The screw 61 transmits the rotation of the metering servo motor 63 that is driven and controlled via the servo driver 62 based on a command from the system controller 41 via a rotation transmission mechanism 64 including a pulley / timing belt. And is driven to rotate. Further, the screw 61 transmits the rotation of the injection servo motor 66 driven and controlled via the servo driver 65 based on a command from the system controller 41 via a rotation transmission mechanism 67 including a pulley / timing belt. The ball screw mechanism 68 is linearly driven by converting rotation into linear motion.

７１は、第３射出ユニット２３のスクリュで、該スクリュ７１は、第３射出ユニット２３の図示せぬ加熱シリンダ内に回転並びに前後進可能に配設されている。このスクリュ７１は、システムコントローラ４１からの指令に基づき、サーボドライバ７２を介して駆動制御される計量用サーボモータ７３の回転を、プーリ／タイミングベルトよりなる回転伝達機構７４を介して伝達されることで、回転駆動される。また、スクリュ７１は、システムコントローラ４１からの指令に基づき、サーボドライバ７５を介して駆動制御される射出用サーボモータ７６の回転を、プーリ／タイミングベルトよりなる回転伝達機構７７を介して伝達されるボールネジ機構７８において、回転を直線運動に変換することで、直線駆動される。 Reference numeral 71 denotes a screw of the third injection unit 23, and the screw 71 is disposed in a heating cylinder (not shown) of the third injection unit 23 so as to be able to rotate and move forward and backward. The screw 71 receives the rotation of a measuring servo motor 73 driven and controlled via a servo driver 72 based on a command from the system controller 41 via a rotation transmission mechanism 74 including a pulley / timing belt. And is driven to rotate. The screw 71 transmits the rotation of the injection servo motor 76 driven and controlled via the servo driver 75 based on a command from the system controller 41 via a rotation transmission mechanism 77 including a pulley / timing belt. The ball screw mechanism 78 is linearly driven by converting rotation into linear motion.

８１は、システムコントローラ４１からの指令に基づき、前記型開閉用サーボモータ７を駆動制御するサーボドライバ、８２は、型開閉用サーボモータ７の回転を前記ボールネジ機構に伝達する、前記した駆動プーリ８と図示せぬタイミングベルトと被動プーリ１２とよりなる回転伝達機構である。 81 is a servo driver that drives and controls the mold opening / closing servomotor 7 based on a command from the system controller 41, and 82 is a drive pulley 8 that transmits the rotation of the mold opening / closing servomotor 7 to the ball screw mechanism. And a rotation transmission mechanism including a timing belt (not shown) and a driven pulley 12.

図５に示す構成において、システムコントローラ４１は、各サーボドライバを適宜に駆動することで、計量動作、前記した時間差を持たせた射出充填動作、保圧動作を実行させ、また、型閉じ動作、圧縮動作、型開き動作を実行させる。 In the configuration shown in FIG. 5, the system controller 41 performs the weighing operation, the injection filling operation with a time difference, the pressure holding operation, and the mold closing operation by appropriately driving each servo driver. Perform compression and mold opening operations.

なお、前記した時間差を持たせた射出充填動作における、２段目、３段目…における射出ユニットの射出充填の開始タイミングの設定は、キャビティの形状に応じたコンピュータシステムを用いたシュミレーションと、試ショットによる確認およびリトライ設定を必要とするが、一度最適条件に設定すると、任意の大きさ、形状（平面形状および湾曲形状）の自動車用の窓板を、生産性よく大量に生産できる。 In the injection filling operation with the time difference described above, the setting of the injection filling start timing of the injection unit in the second stage, the third stage,... Is performed by simulation using a computer system corresponding to the shape of the cavity, and a test. Confirmation by shots and retry settings are required, but once optimal conditions are set, automobile window plates of any size and shape (planar shape and curved shape) can be produced in large quantities with high productivity.

なおまた、時間差を持たせた射出充填動作に用いる射出ユニットの数は任意であり、２段目、３段目…で用いる射出ユニットの数は１つであっても複数であってもよい。 In addition, the number of injection units used for the injection filling operation with a time difference is arbitrary, and the number of injection units used in the second stage, the third stage,...

本発明の一実施形態に係る射出成形機における、射出充填前の要部のメカニズム構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mechanism structure of the principal part before injection filling in the injection molding machine which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る射出成形機における、圧縮状態の要部のメカニズム構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mechanism structure of the principal part of a compression state in the injection molding machine which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る射出成形機における、射出充填の様子を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the mode of injection filling in the injection molding machine which concerns on one Embodiment of this invention. 図３と直交する方向の模式的な説明図である。It is typical explanatory drawing of the direction orthogonal to FIG. 本発明の一実施形態に係る射出成形機における、要部の制御系および機構構成をブロック化して示す説明図である。It is explanatory drawing which blocks and shows the control system and mechanism structure of the principal part in the injection molding machine which concerns on one Embodiment of this invention. 従来技術による射出充填の様子を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the mode of the injection filling by a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

１固定ダイプレート
２固定側金型（下金型）
３テールストック
４タイバー
５可動ダイプレート
６可動側金型（上金型）
７型開閉用サーボモータ
８駆動プーリ
９ボールネジ機構
１０ナット体
１１ネジ軸
１２被動プーリ
１３トグルリンク機構
１４キャビティ
２１第１射出ユニット
２２第２射出ユニット
２３第３射出ユニット
３１樹脂
４１システムコントローラ
５１スクリュ（第１射出ユニットのスクリュ）
５２サーボドライバ
５３計量用サーボモータ
５４回転伝達機構
５５サーボドライバ
５６射出用サーボモータ
５７回転伝達機構
５８ボールネジ機構
６１スクリュ（第２射出ユニットのスクリュ）
６２サーボドライバ
６３計量用サーボモータ
６４回転伝達機構
６５サーボドライバ
６６射出用サーボモータ
６７回転伝達機構
６８ボールネジ機構
７１スクリュ（第３射出ユニットのスクリュ）
７２サーボドライバ
７３計量用サーボモータ
７４回転伝達機構
７５サーボドライバ
７６射出用サーボモータ
７７回転伝達機構
７８ボールネジ機構
８１サーボドライバ
８２回転伝達機構 1 Fixed die plate 2 Fixed mold (lower mold)
3 Tailstock 4 Tie bar 5 Movable die plate 6 Movable side mold (upper mold)
7 Servo motor for mold opening / closing 8 Drive pulley 9 Ball screw mechanism 10 Nut body 11 Screw shaft 12 Driven pulley 13 Toggle link mechanism 14 Cavity 21 First injection unit 22 Second injection unit 23 Third injection unit 31 Resin 41 System controller 51 Screw ( Screw of the first injection unit)
52 Servo Driver 53 Servo Motor for Metering 54 Rotation Transmission Mechanism 55 Servo Driver 56 Servo Motor for Injection 57 Rotation Transmission Mechanism 58 Ball Screw Mechanism 61 Screw (Screw of the Second Injection Unit)
62 Servo Driver 63 Servo Motor for Weighing 64 Rotation Transmission Mechanism 65 Servo Driver 66 Servo Motor for Injection 67 Rotation Transmission Mechanism 68 Ball Screw Mechanism 71 Screw (3rd Injection Unit Screw)
72 Servo Driver 73 Servo Motor for Weighing 74 Rotation Transmission Mechanism 75 Servo Driver 76 Servo Motor for Injection 77 Rotation Transmission Mechanism 78 Ball Screw Mechanism 81 Servo Driver 82 Rotation Transmission Mechanism

Claims

金型の１つのキャビティに対して同一樹脂材料の射出充填を行う複数の射出ユニットを備えた射出成形機であって、
前記複数の射出ユニットによって前記キャビティ内に溶融樹脂を射出充填開始するタイミングに時間差を持たせ、先に射出充填を開始した前記射出ユニットによる樹脂が前記キャビティ内を進行し、この先に射出充填を開始した前記射出ユニットによる樹脂が次に射出充填を開始する前記射出ユニットによる注入部を通過した後に、この次に射出充填を開始する前記射出ユニットによる射出充填を開始させるように、前記複数の射出ユニットを制御するコントローラを備えたことを特徴とする射出成形機。 An injection molding machine including a plurality of injection units that perform injection filling of the same resin material into one cavity of a mold,
By giving a time difference to the timing of starting injection and filling of the molten resin into the cavity by the plurality of injection units, the resin by the injection unit that has started injection and filling first proceeds in the cavity, and starts injection and filling after this. The plurality of injection units are configured to start injection filling by the injection unit that starts injection filling next after the resin by the injection unit passes through the injection portion by the injection unit that starts injection filling next. An injection molding machine comprising a controller for controlling the operation.

請求項１に記載の射出成形機において、
後から射出充填を開始する前記射出ユニットは、先に射出充填された樹脂のスキン層を突き破って射出充填を行うことを特徴とする射出成形機。 The injection molding machine according to claim 1,
An injection molding machine characterized in that the injection unit that starts injection filling later performs injection filling by breaking through the skin layer of the resin that has been previously injected and filled.

請求項１に記載の射出成形機において、
前記コントローラは、前記複数の射出ユニットによる射出充填が完了した後に、前記キャビティ内の樹脂に圧縮力を付与するように、型開閉装置を制御することを特徴とする射出成形機。 The injection molding machine according to claim 1,
The controller controls the mold opening and closing device so as to apply a compressive force to the resin in the cavity after the injection filling by the plurality of injection units is completed.

請求項１乃至３の何れか１項に記載の射出成形機において、
成形される成形品は、ウエルドラインのない透明な大面積の薄板であることを特徴とする射出成形機。 In the injection molding machine according to any one of claims 1 to 3,
An injection molding machine characterized in that a molded product to be molded is a transparent large-area thin plate having no weld line.

金型の１つのキャビティに対して同一樹脂材料の射出充填を行う複数の射出ユニットを備えた射出成形機の制御方法であって、
前記複数の射出ユニットによって前記キャビティ内に溶融樹脂を射出充填開始するタイミングに時間差を持たせ、先に射出充填を開始した前記射出ユニットによる樹脂が前記キャビティ内を進行し、この先に射出充填を開始した前記射出ユニットによる樹脂が次に射出充填を開始する前記射出ユニットによる注入部を通過した後に、この次に射出充填を開始する前記射出ユニットによる射出充填を開始させることを特徴とする射出成形機の制御方法。 A method for controlling an injection molding machine comprising a plurality of injection units for performing injection filling of the same resin material into one cavity of a mold,
By giving a time difference to the timing of starting injection and filling of the molten resin into the cavity by the plurality of injection units, the resin by the injection unit that has started injection and filling first proceeds in the cavity, and starts injection and filling after this. An injection molding machine that starts injection filling by the injection unit that starts injection filling next after the resin by the injection unit passes through the injection portion by the injection unit that starts injection filling next Control method.

請求項５に記載の射出成形機の制御方法において、
成形される成形品は、ウエルドラインのない透明な大面積の薄板であることを特徴とする射出成形機の制御方法。 In the control method of the injection molding machine according to claim 5,
A method for controlling an injection molding machine, wherein a molded product to be molded is a transparent large-area thin plate without a weld line.