JP2014188956A - Measurement method in preparation step for initiating molding cycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、射出成形機において成形サイクルを開始するにあたり、その準備工程として射出材料を計量する計量方法に関するものである。 The present invention relates to a measuring method for measuring an injection material as a preparatory step when starting a molding cycle in an injection molding machine.
従来周知のように射出成形機は、一対の金型、これらの金型を型締する型締装置、樹脂材料を溶融して金型内に射出する射出装置、成形品を突き出す突出装置等から構成されている。このような射出成形機において成形品を成形する成形サイクルは、計量工程、型締工程、射出工程、保圧工程、冷却工程、型開工程、突出工程等の複数の工程からなる。計量工程は、射出に必要な溶融樹脂を計量する工程であるが、次のように実施する。すなわち、射出装置は加熱シリンダとこの加熱シリンダ内で回転方向と軸方向に駆動可能に設けられているスクリュとから構成されているが、加熱シリンダを加熱してスクリュを回転させ、加熱シリンダの後方のホッパから材料の樹脂ペレットを供給する。そうすると樹脂ペレットはスクリュによって前方に送られる過程で加熱シリンダの熱とスクリュの摩擦熱によって溶融する。溶融した樹脂がスクリュの前方に蓄積されスクリュが後退する。これによって所定量の溶融樹脂が計量される。ところで計量工程においてスクリュが空下がりしてしまい計量される溶融樹脂の密度が低下することがある。このスクリュの空下がりは、溶融樹脂の粘度が高いときに特に発生し易い。そこで計量工程においては、適宜、スクリュに軸方向の力を印加する、いわゆる背圧をかけるようにしている。適切な背圧をかけると計量される溶融樹脂の密度が適切になり、成形不良を防止することができる。 As is well known in the art, an injection molding machine includes a pair of molds, a mold clamping device that clamps these molds, an injection device that melts a resin material and injects it into the mold, a projection device that projects a molded product, and the like. It is configured. A molding cycle for molding a molded product in such an injection molding machine includes a plurality of processes such as a metering process, a mold clamping process, an injection process, a pressure holding process, a cooling process, a mold opening process, and a protruding process. The measuring step is a step of measuring the molten resin necessary for injection, and is performed as follows. In other words, the injection device is composed of a heating cylinder and a screw that can be driven in the rotation direction and the axial direction in the heating cylinder, but the heating cylinder is heated to rotate the screw, and the rear of the heating cylinder. Supply resin pellets from the hopper. Then, the resin pellet is melted by the heat of the heating cylinder and the frictional heat of the screw in the process of being sent forward by the screw. The molten resin accumulates in front of the screw and the screw moves backward. Thereby, a predetermined amount of molten resin is measured. By the way, the density of the molten resin to be weighed may be lowered because the screw falls in the weighing step. The falling of the screw is particularly likely to occur when the viscosity of the molten resin is high. Therefore, in the measuring process, a so-called back pressure is applied to the screw as appropriate in the axial direction. When an appropriate back pressure is applied, the density of the molten resin to be measured becomes appropriate, and molding defects can be prevented.
射出成形機において成形サイクルは連続的に実施するが、前後の成形サイクルは一部を並行して実施している。具体的には、前の成形サイクルの冷却工程を実施しているときに、次の成形サイクルの計量工程を並行して実施している。つまり型締めされた金型のキャビティ内に射出された溶融樹脂が冷却固化する間に、次の成形サイクルのために溶融樹脂を計量している。一般的な射出成形においては、加熱シリンダの先端の射出ノズルが金型にタッチした状態で成形サイクルが連続的に実施されるので、このように冷却工程と並行して計量工程を実施すると、計量工程において射出ノズルは閉鎖された状態になる。従って計量工程においてスクリュに背圧をかけても、溶融樹脂が射出ノズルから漏れ出す、いわゆるドルーリングは生じることがない。 In the injection molding machine, the molding cycle is continuously performed, but the preceding and following molding cycles are partially performed in parallel. Specifically, when the cooling process of the previous molding cycle is performed, the measurement process of the next molding cycle is performed in parallel. That is, while the molten resin injected into the mold cavity is cooled and solidified, the molten resin is measured for the next molding cycle. In general injection molding, since the molding cycle is continuously performed with the injection nozzle at the tip of the heating cylinder touching the mold, if the measurement process is performed in parallel with the cooling process in this way, In the process, the injection nozzle is closed. Therefore, even if a back pressure is applied to the screw in the weighing process, so-called drooling in which the molten resin leaks from the injection nozzle does not occur.
ところで成形サイクルを開始する準備工程においては、一般的に金型から射出ノズルを離間した状態で計量し、計量が完了した後に射出ノズルを金型にタッチさせる。その後成形サイクルを開始する。このように準備工程において、金型から離間した状態で計量を実施するのは、計量中に溶融樹脂が金型内に漏れ出すことを防ぐためである。射出成形機においては、計量工程におけるスクリュの背圧は成形品に適した圧力が設定されており、準備工程の計量においてもこの背圧をかけることもある。しかしながら準備工程においては射出ノズルが開放されているので、射出ノズルから溶融樹脂が漏れ出して適切に計量できない場合もあり、特に粘度が低い溶融樹脂の場合にはその傾向が大きい。そこで準備工程においては、背圧はゼロにして計量することも実施される。 By the way, in the preparatory process for starting the molding cycle, in general, weighing is performed in a state where the injection nozzle is separated from the mold, and after the measurement is completed, the injection nozzle is touched to the mold. Thereafter, the molding cycle is started. Thus, in the preparation step, the measurement is performed in a state of being separated from the mold in order to prevent the molten resin from leaking into the mold during the measurement. In an injection molding machine, the back pressure of the screw in the weighing process is set to a pressure suitable for the molded product, and this back pressure may also be applied in the weighing of the preparation process. However, since the injection nozzle is opened in the preparation process, the molten resin may leak from the injection nozzle and cannot be measured appropriately, and this tendency is particularly large in the case of a molten resin having a low viscosity. Therefore, in the preparation process, the measurement is performed with the back pressure set to zero.
特許文献１には、このような準備工程において計量中にスクリュを強制的に後退させる方法が記載されている。この方法においては、計量される溶融樹脂量を予測して、予め設定されたタイミングでスクリュを強制的に、かつ間欠的に後退させる。そうすると射出ノズルから溶融樹脂が漏れるドルーリングが防止され、スクリュの先端に溶融樹脂を計量することができる。 Patent Document 1 describes a method for forcibly retracting a screw during weighing in such a preparation step. In this method, the amount of molten resin to be measured is predicted, and the screw is forcibly and intermittently retracted at a preset timing. If it does so, the drooling which a molten resin leaks from an injection nozzle is prevented, and a molten resin can be measured to the front-end | tip of a screw.
従来の方法のように、準備工程において、通常の成形サイクルに対して設定されている背圧をかけて計量するようにしても、あるいは背圧をゼロにして計量しても、計量することはできる。つまり準備工程を実施することはできる。また特許文献１に記載の方法のように、準備工程の計量時にスクリュを強制的に後退させるようにしても、計量することはできる。しかしながら、従来の２つの方法においても特許文献１に記載の方法においても、これらが有効であるのは特定の条件下であるように見受けられる。すなわち従来の方法のうち、成形サイクル用に設定されている設定背圧をかけて計量する方法は、溶融樹脂の粘度が十分に高い場合に有効であって、このときドルーリングは少なくかつ計量もできる。また従来の方法のうち、背圧をゼロにして計量する方法は溶融樹脂の粘度が低い場合に有効であり、特許文献１に記載の方法は溶融樹脂の粘度がさらに低い場合に有効であり、いずれもドルーリングをほぼ無くして計量できる。しかしながら条件が適合しない場合には、これらの方法は必ずしも適切であるとは言えない。すなわち溶融樹脂の粘度がそれほど高くない場合に成形サイクルにおける設定背圧と同じ背圧をかけて計量すると、ドルーリングが大量に発生して計量に時間がかかったり、計量が完了しない場合もある。また溶融樹脂の粘度がそれほど低くない場合に背圧をゼロにして計量すると、スクリュの空下がりが発生して計量された溶融樹脂の密度が低くなってしまう。これは特許文献１に記載の方法においても言える。計量された溶融樹脂の密度が低いと、初回の射出成形において成形品が不良となってしまう。さらには、密度が低いとショートショットが発生して金型によっては清掃が別途必要になり、コストが嵩んでしまう。オペレータにとっても、準備工程の計量時における背圧をどのようにしたら良いかを判断・決定するのは難しく、熟練を要する。 As in the conventional method, in the preparation process, it is possible to measure even if the back pressure set for the normal molding cycle is applied or the back pressure is set to zero. it can. That is, the preparation process can be performed. Moreover, even if the screw is forcibly retracted at the time of measurement in the preparation process as in the method described in Patent Document 1, it can be measured. However, both the two conventional methods and the method described in Patent Document 1 appear to be effective under specific conditions. That is, among the conventional methods, the method of measuring with the set back pressure set for the molding cycle is effective when the viscosity of the molten resin is sufficiently high. it can. Of the conventional methods, the method of measuring with zero back pressure is effective when the viscosity of the molten resin is low, and the method described in Patent Document 1 is effective when the viscosity of the molten resin is even lower, Both can be measured with almost no drooling. However, if the conditions are not met, these methods are not always appropriate. That is, when the molten resin is not so high in viscosity, if the back pressure equal to the set back pressure in the molding cycle is applied, a large amount of drooling may occur and the measurement may take a long time, or the measurement may not be completed. If the molten resin is not so low in viscosity and measured with a back pressure of zero, the screw falls down and the measured density of the molten resin becomes low. This can also be said in the method described in Patent Document 1. When the density of the measured molten resin is low, the molded product becomes defective in the first injection molding. Furthermore, if the density is low, short shots occur, and depending on the mold, cleaning is separately required, which increases costs. It is difficult for an operator to judge and determine how to apply the back pressure during measurement in the preparation process, and skill is required.
本発明は、上記したような問題点を解決した、成形サイクル開始の準備工程における計量方法を提供することを目的とし、ドルーリングが少なく、速やかに計量できる方法でありながら、計量される溶融樹脂の密度は十分であり、従ってショートショットが発生しないだけでなく初回の射出成形から成形サイクルが安定する、準備工程における計量方法を提供することも目的としている。 An object of the present invention is to provide a metering method in a preparation process at the start of a molding cycle that solves the problems as described above, and is a molten resin that is metered while having a low drooling and a method that can be metered quickly. It is also an object of the present invention to provide a weighing method in the preparatory process in which the density of is sufficient, so that not only short shots do not occur, but also the molding cycle is stabilized from the first injection molding.
本発明は、上記目的を達成するために、成形サイクル開始の準備工程における計量方法として構成する。本発明が対象とする射出成形機は、少なくとも成形サイクルの計量工程における計量は、射出ノズルを金型にタッチさせた状態で実施し、成形サイクルの開始前の準備工程における計量は射出ノズルを金型から離間した状態で実施する射出成形機である。このような射出成形機において、準備工程における計量は、スクリュに初期圧力の背圧をかけて開始し、所定の監視時間だけスクリュ位置の変化を監視する。変化が検出されないとき所定の圧力差である背圧減少分だけ背圧を下げる。このように背圧を下げたら引き続き監視時間だけスクリュ位置の変化を監視する。変化が検出されないとき背圧減少分だけさらに背圧を下げる。このようにして、スクリュ位置の変化が検出されるまで順次同様にして背圧を下げる。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as a measuring method in a preparation step for starting a molding cycle. In the injection molding machine targeted by the present invention, at least the metering in the metering step of the molding cycle is performed with the injection nozzle touching the mold, and the metering in the preparatory step before the molding cycle is performed It is an injection molding machine that is carried out in a state of being separated from the mold. In such an injection molding machine, the metering in the preparation process is started by applying a back pressure of an initial pressure to the screw, and the change in the screw position is monitored for a predetermined monitoring time. When no change is detected, the back pressure is decreased by a predetermined amount corresponding to a decrease in back pressure. If the back pressure is lowered in this way, the screw position change is continuously monitored for the monitoring time. When no change is detected, the back pressure is further reduced by the amount of decrease in the back pressure. In this manner, the back pressure is lowered in the same manner until a change in the screw position is detected.
かくして、請求項１記載の発明は、上記目的を達成するために、先端に射出ノズルが設けられている加熱シリンダと、該加熱シリンダ内で回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられているスクリュとからなる射出装置を備え、射出材料の計量は前記スクリュに軸方向に駆動力を作用させる背圧をかけて実施し、少なくとも成形サイクルの計量工程における計量は前記射出ノズルを金型にタッチさせた状態で実施し、前記成形サイクルの開始前の準備工程における計量は前記射出ノズルを金型から離間した状態で実施するようになっている射出成形機において、前記準備工程における計量は、前記スクリュに初期圧力の背圧をかけて開始し、所定の監視時間だけ監視してスクリュ位置の変化が検出されないとき所定の圧力差である背圧減少分だけ前記背圧を下げ、引き続き前記監視時間だけ監視してスクリュ位置の変化が検出されないとき前記背圧減少分だけさらに前記背圧を下げ、前記スクリュ位置の変化が検出されるまで順次同様にして背圧を下げるようにすることを特徴とする成形サイクル開始の準備工程における計量方法として構成される。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の計量方法において、前記初期圧力は前記成形サイクルの計量工程において設定されている設定背圧であることを特徴とする成形サイクル開始の準備工程における計量方法として構成される。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の方法において、前記スクリュ位置の変化は、所定のしきい値を越えて前記スクリュ位置が変化したか否かによって判断することを特徴とする成形サイクル開始の準備工程における計量方法として構成される。
Thus, in order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is provided with a heating cylinder provided with an injection nozzle at the tip, and capable of being driven in the rotation direction and the axial direction within the heating cylinder. An injection device comprising a screw is provided, and the injection material is metered by applying a back pressure that applies a driving force to the screw in the axial direction, and at least in the metering process of the molding cycle, the injection nozzle is touched to the mold. In the injection molding machine in which the weighing in the preparatory step before the start of the molding cycle is performed in a state where the injection nozzle is separated from the mold, the weighing in the preparatory step is Start by applying a back pressure of the initial pressure to the screw, monitor for a predetermined monitoring time, and when no change in the screw position is detected, it is the amount of back pressure decrease that is a predetermined pressure difference When the back pressure is lowered and continuously monitored for the monitoring time, and no change in the screw position is detected, the back pressure is further lowered by the amount of decrease in the back pressure, and the back pressure is successively changed in the same manner until the change in the screw position is detected. It is configured as a weighing method in a preparation step for starting a molding cycle, characterized in that the pressure is lowered.
According to a second aspect of the present invention, in the measuring method according to the first aspect, the initial pressure is a set back pressure set in the measuring step of the molding cycle. Configured as a weighing method.
According to a third aspect of the present invention, in the method according to the first or second aspect, the change in the screw position is determined based on whether or not the screw position has changed beyond a predetermined threshold value. It is comprised as a measuring method in the preparatory process of starting the molding cycle.
以上のように、本発明は、先端に射出ノズルが設けられている加熱シリンダと、該加熱シリンダ内で回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられているスクリュとからなる射出装置を備え、射出材料の計量はスクリュに軸方向に駆動力を作用させる背圧をかけて実施し、少なくとも成形サイクルの計量工程における計量は射出ノズルを金型にタッチさせた状態で実施し、成形サイクルの開始前の準備工程における計量は射出ノズルを金型から離間した状態で実施するようになっている射出成形機を対象として、この射出成形機において成形サイクル開始の準備工程における計量方法として構成されている。そして準備工程における計量は、スクリュに初期圧力の背圧をかけて開始し、所定の監視時間だけ監視してスクリュ位置の変化が検出されないとき所定の圧力差である背圧減少分だけ背圧を下げ、引き続き監視時間だけ監視してスクリュ位置の変化が検出されないとき背圧減少分だけさらに前記背圧を下げ、スクリュ位置の変化が検出されるまで順次同様にして背圧を下げるように構成されている。このように準備工程において計量するので、仮に計量中に射出ノズルから溶融樹脂が漏れるドルーリングが発生しても、段階的に背圧を下げるので、速やかにドルーリングは止まって、漏れ出す溶融樹脂の総量は少なくなる。また速やかに計量されることになる。また、スクリュ位置の変化が検出されれば背圧を据え置いて計量することになるので、ドルーリングが発生しない程度に高い背圧で計量されるので、計量される射出材料の密度は大きくなる。そうすると初回の成形サイクルからショートショットが発生することもなく良好な成形品を得ることができる。また他の発明によると、初期圧力は成形サイクルの計量工程において設定されている設定背圧であるので、準備工程における計量のためだけに格別に初期圧力を設定する必要もなく、エンジニアリングが容易である。さらに他の発明によると、スクリュ位置の変化は、所定のしきい値を越えてスクリュ位置が変化したか否かによって判断するので、誤動作することもなく確実にスクリュ位置の変化を検出することができる。 As described above, the present invention includes an injection device including a heating cylinder provided with an injection nozzle at the tip, and a screw provided in the heating cylinder so as to be driven in the rotational direction and the axial direction. The injection material is weighed by applying a back pressure to the screw in the axial direction, and at least the metering in the molding cycle is performed with the injection nozzle touching the mold, and the molding cycle starts. The weighing in the preparatory step is configured as a weighing method in the preparatory step of starting the molding cycle in this injection molding machine for an injection molding machine that is designed to be carried out with the injection nozzle being separated from the mold. . The metering in the preparatory process is started by applying a back pressure of the initial pressure to the screw, monitored for a predetermined monitoring time, and when no change in the screw position is detected, the back pressure is reduced by a back pressure decrease that is a predetermined pressure difference. When the screw position change is not detected, the back pressure is further reduced by the amount of decrease in the back pressure, and the back pressure is sequentially reduced until the change in the screw position is detected. ing. As we measure in the preparatory process in this way, even if drooling in which molten resin leaks from the injection nozzle occurs during metering, the back pressure is gradually reduced, so drooling stops quickly and the molten resin leaks out. The total amount of is less. Moreover, it will be measured quickly. Further, if a change in the screw position is detected, the back pressure is deferred and measured. Therefore, since the back pressure is measured so as not to cause drooling, the density of the injection material to be measured increases. Then, a good molded product can be obtained without generating a short shot from the first molding cycle. According to another invention, since the initial pressure is a set back pressure set in the weighing process of the molding cycle, it is not necessary to set an initial pressure for just the weighing in the preparation process, and engineering is easy. is there. According to still another invention, the change in the screw position is determined by whether or not the screw position has changed beyond a predetermined threshold value, so that the change in the screw position can be reliably detected without malfunction. it can.
本発明の実施の形態を説明する。本発明の実施の形態に係る成形サイクル開始の準備工程における計量方法、以下本実施の形態に係る計量方法、を実施する射出成形機も、従来の射出成形機と同様に構成されており、一対の金型、この金型を型締めする型締装置、材料の樹脂を溶融して型締された金型に射出する射出装置１、等から構成されている。図１には射出装置１だけが示されているが、射出装置１は、加熱シリンダ２と、この加熱シリンダ２内に回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられているスクリュ３と、加熱シリンダ２の先端に設けられているオープンノズルからなる射出ノズル５と、加熱シリンダ２の後端寄りに設けられて加熱シリンダ２内に材料の樹脂を供給するホッパ６と、スクリュ３を回転方向と軸方向とに駆動する駆動機構８とから構成されている。スクリュ３の先端部には従来周知の逆流防止装置９が設けられ、スクリュ３を回転して溶融樹脂を計量するときには計量の妨げにはならないが、スクリュ３を軸方向に駆動して射出するときには溶融樹脂の逆流を防止するようになっている。駆動機構８は、周知の色々な機構から構成することができるので図１には簡略的に示されているが、スクリュ３を回転方向に駆動するモータ１１と、スクリュ３を軸方向に駆動する駆動装置１２とから構成されている。駆動装置１２は、スクリュ３を所望の駆動力で軸方向に駆動できるようになっており、図には示されていないが、この駆動力を検出するセンサも設けられている。これによって溶融樹脂を計量するときに所望の背圧をかけることができると共に、その背圧を検出することもできる。モータ１１と駆動装置１２は、図示されていない射出成形機のコントローラに接続され、コントローラによって駆動されるようになっている。
An embodiment of the present invention will be described. An injection molding machine that performs the weighing method in the preparation process for starting the molding cycle according to the embodiment of the present invention, and the weighing method according to the present embodiment is also configured in the same manner as a conventional injection molding machine, and 1, a mold clamping device for clamping the mold, an injection device 1 for melting a material resin and injecting the material into a clamped mold, and the like. Although only the injection device 1 is shown in FIG. 1, the injection device 1 includes a heating cylinder 2, a
本実施の形態に係る射出成形機も、成形品を成形する成形サイクルは従来の射出成形機と同様にして実施され、成形サイクルのうち少なくとも計量工程中は射出ノズル５は金型のスプルにタッチした状態で維持される。成形サイクルの計量工程を説明すると、設定されている設定背圧をスクリュ３にかけてスクリュ３を回転する。そうするとホッパ６から材料の樹脂ペレットが供給されて加熱シリンダ２内で溶融しスクリュ３の前方に送られて溶融樹脂が計量されるが、設定背圧がかけられているのでスクリュ３の空下がりが防止される。これによって溶融樹脂の密度は適正になる。射出ノズル５はオープンノズルからなるので、これが閉鎖されていないと背圧によってドルーリングが発生してしまう。しかしながら計量工程においては射出ノズル５は金型にタッチした状態で維持され、金型のキャビティには前回の成形サイクルの射出工程で射出された樹脂が充填されているので、射出ノズル５は閉鎖された状態になっている。従って設定背圧の背圧がかけられていてもドルーリングしない。成形サイクルの他の工程も従来の射出成形機と同様に実施される。すなわち型締工程において金型を型締めする。次いで射出工程においてスクリュ３を軸方向に駆動すると溶融樹脂が金型のキャビティに射出される。保圧工程においてスクリュ３を所定の駆動力で軸方向に駆動して成形品のヒケを防止し、冷却工程において成形品の冷却・固化を待つ。型開工程において型締装置を駆動して金型を開き、突出工程において成形品を突き出す。なお、冷却工程中において、次の成形サイクルの計量工程を実施する。
Also in the injection molding machine according to the present embodiment, the molding cycle for molding a molded product is performed in the same manner as a conventional injection molding machine, and the
本実施の形態に係る射出成形機も、樹脂の色換えをしたり、メンテナンスをするために成形サイクルを停止する。あるいはオペレータの作業の終了と共に成形サイクルを停止する。このような場合、成形サイクルを再開するには所定の準備工程を実施する必要があるが、準備工程には溶融樹脂を計量する工程も含まれている。この準備工程における計量は、射出ノズル５を金型から離間した状態で実施する。次に準備工程における本実施の形態に係る計量方法を説明する。
The injection molding machine according to the present embodiment also stops the molding cycle in order to change the color of the resin or perform maintenance. Alternatively, the molding cycle is stopped upon completion of the operator's work. In such a case, it is necessary to carry out a predetermined preparation step in order to restart the molding cycle, but the preparation step includes a step of measuring the molten resin. The measurement in this preparation process is performed in a state where the
本実施の形態に係る射出成形機においては、準備工程の計量を実施するにあたり次の３個のパラメータが設定されている。
○ しきい値
計量中にスクリュ位置が変化したか否かを判定するためのしきい値である。例えば、「０．２ｍｍ」のように設定されている。
○ 監視時間
スクリュ位置が変化したか否かを監視する時間である。例えば、「１秒」のように設定されている。
○ 背圧減少分
次に説明するように計量中に、所定の条件が成立しない場合には、背圧を所定の圧力だけ減少させる。１回の減少分が背圧減少分である。例えば、「２ＭＰａ」のように設定されている。
これらの他に、必要に応じて次の２個のパラメータも設定されている。
○ 初期圧力
計量開始時にかける背圧である。初期圧力は必須ではなく、次に説明する本実施の形態に係る計量方法においては、この初期圧力は格別に設定されていない。この場合、成形サイクルの計量工程における設定背圧が初期圧力として採用される。
○ 監視不実施時間
スクリュ位置の変化の監視を実施しない時間である。この監視不実施時間も必須ではない。監視不実施時間が設定されていない場合には計量開始直後からスクリュ位置の監視を行うことになる。
In the injection molding machine according to the present embodiment, the following three parameters are set when the preparation process is measured.
○ Threshold value A threshold value used to determine whether the screw position has changed during weighing. For example, it is set to “0.2 mm”.
○ Monitoring time This is the time to monitor whether the screw position has changed. For example, “1 second” is set.
○ Back pressure decrease If the predetermined condition is not satisfied during measurement as described below, the back pressure is decreased by a predetermined pressure. One decrease is the back pressure decrease. For example, it is set to “2 MPa”.
In addition to these, the following two parameters are set as required.
○ Initial pressure This is the back pressure applied at the start of measurement. The initial pressure is not essential, and this initial pressure is not particularly set in the measuring method according to the present embodiment described below. In this case, the set back pressure in the measuring step of the molding cycle is adopted as the initial pressure.
○ Monitoring non-execution time This is the time when monitoring of screw position change is not performed. This monitoring non-execution time is not essential. When the monitoring non-execution time is not set, the screw position is monitored immediately after the start of measurement.
本実施の形態に係る計量方法は次のようにする。まず、準備工程においてスクリュ３を回転して計量を開始するとき、計量開始のタイミングから背圧の設定値を初期圧力２１として背圧をかける。図２のグラフには、背圧の設定値のグラフが符号２２で、背圧の測定値のグラフが符号２３で示されている。本実施の形態においては初期圧力２１は、格別に設定されていないので、前記したように成形サイクルの計量工程における設定背圧が背圧の設定値として採用されている。開始から監視不実施時間２５を経過したら、スクリュ位置の変化の監視を開始する。スクリュ位置のグラフは符号２６で示されている。最初の監視時間２８ａの間にスクリュ位置が変化しなかったら、すなわちスクリュ位置がしきい値２７を越えて変化しなかったら、背圧の設定値を背圧減少分２９だけ下げて、次の監視時間２８ｂの間にスクリュ位置の変化があるか否かを監視する。スクリュ位置の変化が検出されない場合、さらに背圧の設定値を背圧減少分２９だけ下げて、次の監視時間２８ｃの間にスクリュ位置の変化があるか否かを監視する。このようにしてスクリュ位置の変化が検出されるまで順次背圧の設定値を下げる。グラフにおいては第４回目の監視時間２８ｄにおいてスクリュ位置を示すグラフ２６が変化している。すなわちスクリュ位置の変化が検出されている。変化が検出された場合には、背圧の設定値を維持する。スクリュ位置が計量位置に達したら計量を完了する。本発明に係る計量方法によって、ドルーリングを最小限に抑えながら、溶融樹脂を適切な密度で計量することができる。その後、従来周知のように射出ノズル５を金型にタッチさせ、成形サイクルを開始する。
The measuring method according to the present embodiment is as follows. First, when starting the measurement by rotating the
射出材料の条件によらずに、本実施の形態に係る計量方法によって計量するとドルーリングを少なくすることができ、計量される溶融樹脂の密度も適切になることを確認するため、次の実験を行った。
（１）射出材料の条件
射出材料の種類や温度、スクリュの回転速度を変えて、表１のようにＡ〜Ｇ群のように複数の条件を用意した。すなわちＡ〜Ｆ群は、射出材料としてＰＭＭＡつまりポリメタクリル酸メチル樹脂を選択し、Ｇ群はＰＰつまりポリプロピレンを選択した。そして各群は表１に示されているように溶融樹脂の温度、および計量時のスクリュの回転速度を設定した。例えば、Ａ群、Ｅ群は、それぞれ溶融樹脂の温度は２２０℃と２６０℃、計量時のスクリュの回転速度は５０ｒｐｍと１００ｒｐｍに設定した。
（２）実験の方法
Ａ〜Ｇ群の各条件に対して、次の実験１〜４を行った。
実験１：成形サイクルを実施して、そのときに成形される成形品重量を測定した。射出工程の終了後に、加熱シリンダ２内に残っている溶融樹脂をパージして重量を測定した。なお成形サイクルの計量工程における設定背圧は１０ＭＰａとした。
実験２：準備工程において本実施の形態に係る計量方法を実施して計量し、その後射出工程を実施した。得られた成形品の重量を測定し、射出工程後に加熱シリンダ２内に残っている溶融樹脂をパージして重量を測定した。また計量時に射出ノズル５から漏れたドルーリングの重量も測定した。なお、本実施の形態に係る計量方法を実施するにあたり、初期圧力は１０ＭＰａ、監視不実施時間は０秒、監視時間は１秒、背圧減少分は２ＭＰａとした。
実験３：準備工程において背圧を０ＭＰａとして計量し、その後射出工程を実施した。得られた成形品の重量を測定し、射出工程後に加熱シリンダ２内に残っている溶融樹脂をパージして重量を測定した。また計量時に射出ノズル５から漏れたドルーリングの重量も測定した。
実験４：準備工程において背圧の設定値を、成形サイクルの計量工程における設定背圧、すなわち１０ＭＰａとした。この条件において計量し、その後射出工程を実施した。得られた成形品の重量を測定し、射出工程後に加熱シリンダ２内に残っている溶融樹脂をパージして重量を測定した。また計量時に射出ノズル５から漏れたドルーリングの重量も測定した。
（３）実験結果
実験の結果を表１に示す。例えば、Ａ−１はＡ群の実験１を、Ｄ−３はＤ群の実験３を示している。また各実験において計量が完了したタイミングにおけるシリンダ圧、すなわち背圧も表１に示されている。なお、表中において「※１」は溶融樹脂の粘度が低くドルーリングが止まらずに計量が完了できなかったことを示しており、成形品の重量とパージ重量のデータはない。このときのドルーリングの重量はスクリュの回転を停止するまでの３５秒間に漏れた重量である。
Regardless of the conditions of the injection material, in order to confirm that drooling can be reduced by weighing with the weighing method according to the present embodiment and the density of the molten resin to be weighed is appropriate, the following experiment is performed. went.
(1) Conditions of injection material By changing the type and temperature of the injection material and the rotational speed of the screw, a plurality of conditions were prepared as in the groups A to G as shown in Table 1. That is, the A to F group selected PMMA, that is, polymethyl methacrylate resin, as the injection material, and the G group selected PP, that is, polypropylene. In each group, as shown in Table 1, the temperature of the molten resin and the rotational speed of the screw during measurement were set. For example, in Group A and Group E, the temperature of the molten resin was set to 220 ° C. and 260 ° C., and the screw rotation speed during measurement was set to 50 rpm and 100 rpm.
(2) Method of experiment The following experiments 1 to 4 were performed for each condition of groups A to G.
Experiment 1: A molding cycle was carried out, and the weight of a molded product molded at that time was measured. After completion of the injection process, the molten resin remaining in the heating cylinder 2 was purged and the weight was measured. The set back pressure in the measuring step of the molding cycle was 10 MPa.
Experiment 2: In the preparation process, the measurement method according to the present embodiment was performed and weighed, and then the injection process was performed. The weight of the obtained molded product was measured, and the molten resin remaining in the heating cylinder 2 after the injection process was purged to measure the weight. In addition, the weight of the drooling leaked from the
Experiment 3: The back pressure was measured at 0 MPa in the preparation process, and then the injection process was performed. The weight of the obtained molded product was measured, and the molten resin remaining in the heating cylinder 2 after the injection process was purged to measure the weight. In addition, the weight of the drooling leaked from the
Experiment 4: The set value of the back pressure in the preparation process was set to the set back pressure in the measuring process of the molding cycle, that is, 10 MPa. Weighing was performed under these conditions, and then an injection process was performed. The weight of the obtained molded product was measured, and the molten resin remaining in the heating cylinder 2 after the injection process was purged to measure the weight. In addition, the weight of the drooling leaked from the
(3) Experimental results Table 1 shows the experimental results. For example, A-1 represents Experiment 1 of Group A, and D-3 represents
（４）考察
Ａ〜Ｇ群のいずれの群においても、本実施の形態に係る計量方法で計量すると、その後に射出成形して得られる成形品の重量は、成形サイクルにおける成形品の重量とほぼ同じであった。これは準備工程において計量された溶融樹脂の密度が適切であったことを示している。またパージ重量に関しても、実施の形態に係る計量方法で計量した場合には、十分な量の溶融樹脂が加熱シリンダ２内に残っていたことが分かる。つまり成形サイクルにおける計量工程と実質的に同等であると言える。準備工程において背圧をゼロとして計量した場合と比べると、本実施の形態に係る計量方法で計量した場合には若干のドルーリングが発生したが、ドルーリング重量は成形品重量に比して十分に小さいと言える。また準備工程において背圧をゼロとして計量した場合には、得られる成形品の重量がかなり小さくなり、成形不良が発生したことも分かる。準備工程において背圧を１０ＭＰａとして計量した実験４を見ると、ドルーリングが多すぎたり、計量が完了しないこともあった。以上より、準備工程において本実施の形態に係る計量方法を実施すると、ドルーリングも少なく計量は速やかに完了し、そして計量される溶融樹脂の密度も十分であり最初の射出工程から高い品質の成形品が得られることが確かめられた。
(4) Consideration In any of the groups A to G, when weighed by the measuring method according to the present embodiment, the weight of the molded product obtained by subsequent injection molding is almost equal to the weight of the molded product in the molding cycle. It was the same. This indicates that the density of the molten resin measured in the preparation process was appropriate. Further, regarding the purge weight, it can be seen that a sufficient amount of the molten resin remained in the heating cylinder 2 when measured by the measuring method according to the embodiment. That is, it can be said that it is substantially equivalent to the measuring step in the molding cycle. Compared to the case where the back pressure is measured at the preparatory step, the drooping occurs slightly when measured by the measuring method according to the present embodiment, but the drooling weight is sufficient compared to the weight of the molded product. It can be said that it is small. It can also be seen that when the back pressure is measured at the preparatory process at zero, the weight of the obtained molded product is considerably reduced, and a molding defect has occurred. Looking at Experiment 4 in which the back pressure was measured at 10 MPa in the preparation step, there was too much drooling or the measurement could not be completed. As described above, when the measuring method according to the present embodiment is performed in the preparation process, the measurement is completed quickly with little drooling, and the density of the molten resin to be measured is sufficient, and high quality molding from the first injection process is performed. It was confirmed that the product was obtained.
１ 射出装置 ２ 加熱シリンダ
３ スクリュ ５ ノズル
６ ホッパ ９ 逆流防止装置
１１ モータ ２１ 初期圧力
２５ 監視不実施時間 ２７ しきい値
２８ 監視時間 ２９ 背圧減少分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection device 2
Claims (3)
前記準備工程における計量は、前記スクリュに初期圧力の背圧をかけて開始し、所定の監視時間だけ監視してスクリュ位置の変化が検出されないとき所定の圧力差である背圧減少分だけ前記背圧を下げ、引き続き前記監視時間だけ監視してスクリュ位置の変化が検出されないとき前記背圧減少分だけさらに前記背圧を下げ、前記スクリュ位置の変化が検出されるまで順次同様にして背圧を下げるようにすることを特徴とする成形サイクル開始の準備工程における計量方法。 An injection device comprising a heating cylinder provided with an injection nozzle at the tip and a screw provided in the heating cylinder so as to be able to be driven in the rotational direction and the axial direction is provided. The injection material is metered in the screw. Measurement is performed with a back pressure that applies a driving force in the direction, and at least the measurement in the measurement process of the molding cycle is performed with the injection nozzle touching the mold, and the measurement in the preparation process before the start of the molding cycle Is an injection molding machine adapted to carry out the injection nozzle in a state separated from the mold,
The weighing in the preparation step is started by applying a back pressure of an initial pressure to the screw, and is monitored for a predetermined monitoring time. When no change in the screw position is detected, the back pressure is decreased by a predetermined pressure difference. When the screw pressure is continuously reduced and the change in the screw position is not detected, the back pressure is further reduced by the amount of decrease in the back pressure, and the back pressure is sequentially increased until the change in the screw position is detected. A weighing method in a preparation step at the start of a molding cycle, characterized by being lowered.
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