JP2018012222A - Injection molding machine and injection molding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、1回の計量動作に続いて複数回の射出動作を行う射出成形機および射出成形方法に関する。 The present invention relates to an injection molding machine and an injection molding method for performing an injection operation a plurality of times following a single metering operation.
特許文献1に従来の射出成形機が開示されている。この射出成形機は、形状やサイズの異なった複数のキャビティを有する金型を用い、1回の計量動作を行ったのち、複数のキャビティのそれぞれに対して射出動作を行う。
この射出成形機では、一つの射出動作とそれに続く次の射出動作との間において、スクリューを駆動するサーボモータの電流を切ってトルクをゼロにすることで射出シリンダおよびそれに通じる樹脂通路の樹脂圧を抜く動作を行い、このときにスクリューが樹脂により押し戻された位置を次回の射出動作における射出開始位置としている。 In this injection molding machine, between one injection operation and the next injection operation that follows, the current of the servo motor that drives the screw is turned off to reduce the torque to zero so that the resin pressure in the injection cylinder and the resin passage leading to it is reduced. The position where the screw is pushed back by the resin at this time is set as the injection start position in the next injection operation.
このような射出成形機においては、スクリューを回転させて射出シリンダ前方に樹脂を送り込むように計量動作を行うことから、計量動作直後はスクリュー溝内に樹脂が充填されている。しかしながら、計量動作後に行う射出動作によりスクリュー溝内において樹脂の移動が生じてしまうので、1回の計量動作に対して複数回の射出動作を行ったあとのスクリュー溝内の樹脂の充填状態が安定せず、そのため、その後の計量動作においてスクリューの回転量や移動速度などに差異が生じて、計量した樹脂の樹脂密度にばらつきが生じるおそれがあった。 In such an injection molding machine, the metering operation is performed so as to feed the resin forward of the injection cylinder by rotating the screw, so that the resin is filled in the screw groove immediately after the metering operation. However, since the resin moves in the screw groove due to the injection operation performed after the metering operation, the resin filling state in the screw groove after performing the injection operation multiple times for one metering operation is stable. Therefore, there is a possibility that a difference occurs in the amount of rotation of the screw, a moving speed, and the like in the subsequent metering operation, and the resin density of the weighed resin may vary.
そこで、本発明は、複数回の射出動作のあとに計量した樹脂の密度のばらつきを抑制できる射出成形機および射出成形方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an injection molding machine and an injection molding method capable of suppressing variation in the density of resin measured after a plurality of injection operations.
上記目的を達成するために、本発明の一態様の射出成形機は、射出シリンダと、前記射出シリンダ内に収容されたスクリューと、前記射出シリンダ内で前記スクリューを回転および前後進させる駆動部と、を有する射出成形機であって、前記射出シリンダ内における前記スクリューの前方空間に複数回分の射出量の樹脂を計量して溜めるように、前記駆動部により前記スクリューを回転させながら後退させる計量制御部と、前記前方空間に溜められた樹脂から1回分の射出量の樹脂を射出する射出動作を複数回行うように、前記駆動部により前記スクリューを複数回に分けて前進させる射出制御部と、前記射出制御部による一つの射出動作とその次の射出動作との間に、前記駆動部により前記樹脂を前方方向に送る正回転方向に前記スクリューを回転させる正回転制御部と、を有していることを特徴とする。 To achieve the above object, an injection molding machine according to an aspect of the present invention includes an injection cylinder, a screw accommodated in the injection cylinder, and a drive unit that rotates and advances the screw forward and backward in the injection cylinder. , And a metering control for reversing the screw by rotating the drive unit so that a plurality of injection amounts of resin are metered and stored in a space in front of the screw in the injection cylinder. An injection control unit that advances the screw in a plurality of times by the drive unit so as to perform an injection operation of injecting a single injection amount of resin from the resin stored in the front space a plurality of times, Between one injection operation by the injection control unit and the next injection operation, the screw is fed in the forward rotation direction in which the resin is fed forward by the drive unit. Characterized in that it has a positive rotation controller, a rotating the.
本発明によれば、複数回行われる射出動作のうちの一つの射出動作とその次の射出動作との間に、駆動部により樹脂を前方方向に送る正回転方向にスクリューを回転させる。このようにしたことから、スクリューの正回転により樹脂が順次前方方向に送られてスクリューの溝内に充填される。そのため、1つの射出動作が終了する毎にスクリューの溝内に樹脂が充填されるので、スクリュー溝内の樹脂の充填状態が安定し、計量した樹脂の密度のばらつきを抑制することができる。 According to the present invention, the screw is rotated in the forward rotation direction in which the resin is fed forward by the drive unit between one injection operation and the next injection operation among the injection operations performed a plurality of times. Since it did in this way, resin is sequentially sent to the front direction by the normal rotation of a screw, and is filled in the groove | channel of a screw. Therefore, since the resin is filled in the screw groove every time one injection operation is completed, the filling state of the resin in the screw groove is stabilized, and variation in the density of the measured resin can be suppressed.
本発明においては、前記射出制御部による一つの射出動作とその次の射出動作との間に、前記前方空間に溜められた樹脂の圧力が射出圧保証時間にわたって基準圧力値となるように、前記駆動部により前記スクリューの前後方向の位置を調整する射出圧保証制御部をさらに有していることが好ましい。このようにすることで、複数回の射出動作のそれぞれにおいて射出シリンダ内の前方空間の樹脂圧力が均等となるので、射出シリンダ内の樹脂状態のムラを抑制して、各射出動作において樹脂密度をそろえることができる。 In the present invention, between the one injection operation by the injection control unit and the next injection operation, the pressure of the resin stored in the front space becomes a reference pressure value over the injection pressure guarantee time. It is preferable to further include an injection pressure guarantee control unit that adjusts the position of the screw in the front-rear direction by the drive unit. By doing so, the resin pressure in the front space in the injection cylinder is equalized in each of a plurality of injection operations, so the resin density in the injection cylinder is suppressed and the resin density is increased in each injection operation. Can be aligned.
本発明においては、前記射出制御部による前記射出動作が、前記1回分の射出量の樹脂を射出したあとの前記前方空間に溜められた樹脂の圧力が保圧時間にわたって保圧圧力値となるように、前記駆動部により前記スクリューの前後方向の位置を調整する動作を含んでいることが好ましい。このようにすることで、各射出動作における樹脂の充填不足を抑制することができる。 In the present invention, the injection operation by the injection control unit is such that the pressure of the resin stored in the front space after injecting the injection amount of the resin for one time becomes a holding pressure value over a holding time. It is preferable that an operation for adjusting the position of the screw in the front-rear direction is included. By doing in this way, insufficient filling of the resin in each injection operation can be suppressed.
上記目的を達成するために、本発明の他の一態様の射出成形方法は、射出シリンダと、前記射出シリンダ内に収容されたスクリューと、前記射出シリンダ内で前記スクリューを回転および前後進させる駆動部と、を有する射出成形機で用いられる射出成形方法であって、前記射出シリンダ内における前記スクリューの前方空間に複数回分の射出量の樹脂を計量して溜めるように、前記駆動部により前記スクリューを回転させながら後退させる計量制御ステップと、前記前方空間に溜められた樹脂から1回分の射出量の樹脂を射出する射出動作を複数回行うように、前記駆動部により前記スクリューを複数回に分けて前進させる射出制御ステップと、前記射出制御ステップにおける一つの射出動作とその次の射出動作との間に、前記駆動部により前記樹脂を前方方向に送る正回転方向に前記スクリューを回転させる正回転制御ステップと、を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an injection molding method according to another aspect of the present invention includes an injection cylinder, a screw accommodated in the injection cylinder, and a drive for rotating and moving the screw forward and backward in the injection cylinder. And an injection molding method used in an injection molding machine having a portion, wherein the screw is driven by the drive unit so that a plurality of injection amounts of resin are measured and stored in a space in front of the screw in the injection cylinder. The screw is divided into a plurality of times by the drive unit so that a metering control step for reversing while rotating and an injection operation for injecting a single injection amount of resin from the resin stored in the front space are performed a plurality of times. Between the injection control step of moving forward and one injection operation and the next injection operation in the injection control step. Characterized in that it comprises a positive rotation control step of rotating the screw in the forward rotation direction to send the resin in a forward direction.
本発明によれば、複数回行われる射出動作のうちの一つの射出動作とその次の射出動作との間に、駆動部により樹脂を前方方向に送る正回転方向にスクリューを回転させる。このようにしたことから、スクリューの正回転により樹脂が順次前方方向に送られてスクリューの溝内に充填される。そのため、1つの射出動作が終了する毎にスクリューの溝内に樹脂が充填されるので、スクリュー溝内の樹脂の充填状態が安定し、計量した樹脂の樹脂密度のばらつきを抑制することができる。 According to the present invention, the screw is rotated in the forward rotation direction in which the resin is fed forward by the drive unit between one injection operation and the next injection operation among the injection operations performed a plurality of times. Since it did in this way, resin is sequentially sent to the front direction by the normal rotation of a screw, and is filled in the groove | channel of a screw. Therefore, since the resin is filled in the screw groove every time one injection operation is completed, the filling state of the resin in the screw groove is stabilized, and variation in the resin density of the measured resin can be suppressed.
本発明によれば、複数回の射出動作のあとに計量した樹脂の密度のばらつきを抑制できる。これにより、成形品の品質が不安定になってしまうことを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress variation in the density of the resin weighed after a plurality of injection operations. Thereby, it can suppress that the quality of a molded article becomes unstable.
以下、本発明の一実施形態に係る射出成形機について、図1〜図4を参照して説明する。 Hereinafter, an injection molding machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明の一実施形態に係る射出成形機の概略構成を示す図である。図2は、図1の射出成形機における動作の条件値の設定画面の一例を示す図である。図3、図4は、図1の射出成形機における動作の流れの一例(サックバック動作あり/なし)を説明する図である。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an injection molding machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of a setting screen for condition values for operation in the injection molding machine of FIG. 3 and 4 are diagrams for explaining an example of an operation flow (with / without suckback operation) in the injection molding machine of FIG.
図1に示すように、射出成形機1は、射出ユニット10と、制御ユニット30と、を有している。
As shown in FIG. 1, the
射出ユニット10は、射出シリンダ11と、スクリュー12と、回転制御用サーボモータ13と、回転制御用タイミングベルト14と、スクリュープーリ15と、位置制御用サーボモータ16と、位置制御用タイミングベルト17と、ボールネジ機構18と、回転検出用エンコーダ19と、位置検出用エンコーダ20と、ロードセル21と、を有している。
The
射出シリンダ11は、一端にノズル11aが設けられた筒状に形成されており、その外周面に図示しないヒータを備えている。スクリュー12は、射出シリンダ11内に回転および前後方向に移動可能(すなわち、前後進可能)に収容されている。なお、本明細書において、図1の射出シリンダ11のノズル11a側を前側、その反対側を後側としている。
The
回転制御用サーボモータ13は、スクリュー12を回転させる駆動部である。回転制御用サーボモータ13は、その出力プーリ13aの回転が回転制御用タイミングベルト14を介してスクリュー12に同軸に固定されたスクリュープーリ15に伝達される。これにより、スクリュー12は軸を中心に回転される。樹脂を前方方向に送る回転方向を正回転方向、後方方向に送る回転方向を逆回転方向とする。
The
位置制御用サーボモータ16は、スクリュー12を前後進させる駆動部である。位置制御用サーボモータ16は、その出力プーリ16aの回転が位置制御用タイミングベルト17を介してボールネジ機構18のねじ軸18aに同軸に固定されたねじ軸プーリ18bに伝達される。これにより、ねじ軸18aは軸を中心に回転される。そして、ねじ軸18aの回転によりボール(図示なし)を介して螺合されたナット部18cが軸方向(すなわち前後方向)に移動する。このナット部18cの移動に伴って当該ナット部18cに固定されたスクリュー12も前後方向に移動される。位置制御用サーボモータ16によって、スクリュー12が前後方向に移動されることにより、スクリュー12の位置および射出シリンダ11内におけるスクリュー12の前方空間Eに溜められている樹脂に加わる圧力(以下、単に「樹脂圧力P」という。)を調整する。
The
回転検出用エンコーダ19は、回転制御用サーボモータ13の回転位置を検出し、この回転位置に基づいて後述する制御ユニット30の制御部33がスクリュー12の回転速度Rを検出する。位置検出用エンコーダ20は、位置制御用サーボモータ16の回転位置を検出し、この回転位置に基づいて制御部33がスクリュー12の前後方向の位置Lや移動速度Vを検出する。ロードセル21は、スクリュー12に加わる圧力を検出し、この圧力に基づいて制御部33が樹脂圧力Pを検出する。
The
制御ユニット30は、設定格納部31と、表示操作部32と、制御部33と、回転制御用サーボアンプ34と、位置制御用サーボアンプ35と、を有している。
The
設定格納部31は、例えばハードディスク装置や不揮発性メモリ等の書き換え可能な記憶媒体などを含んで構成されている。設定格納部31には、各種動作時におけるスクリュー12の回転速度R、位置Lおよび移動速度V、ならびに射出シリンダ11内における樹脂圧力Pなどの条件値が格納(すなわち記憶)されている。各種動作には、(1)射出シリンダ11内の前方空間Eに複数回分の射出量の樹脂を計量して溜める計量動作、(2)計量動作後に樹脂圧力Pを補正する計量後圧力補正動作、(3)前方空間Eに溜められた樹脂から1回分の射出量の樹脂を射出・保圧する射出動作、(4)一つの射出動作とその次の射出動作との間に、正回転方向にスクリューを回転させる正回転動作、(5)一つの射出動作とその次の射出動作との間に、射出圧保証時間Tsにわたって樹脂圧力Pが基準圧力値Psとなるように保持する射出圧保証動作、(6)射出圧保証動作の後にオプションとして実行されるサックバック動作などが含まれる。設定格納部31は、後述する表示操作部32により設定値が書き込まれ、制御部33により設定値が読み出されて各種動作において用いられる。
The
本実施形態において、設定格納部31には、計量動作の条件値である、
(a)計量完了時におけるスクリュー12の後退位置である計量後退位置Xm[mm]、
(b)スクリュー12の最も前進した位置0から計量後退位置Xmに至るまでのスクリュー12の計量回転速度Rm[rpm]、
(c)位置0から計量後退位置Xmに至るまでに前方空間Eに溜められている樹脂に加える圧力値である計量圧力値Pm[MPa]、および
(d)スクリュー12の位置により再計量の実行要否を判定するための計量実行判定位置Xe[mm]についての設定値が格納されている。
In the present embodiment, the setting
(A) A measurement retraction position Xm [mm] which is a retraction position of the
(B) the metering rotational speed Rm [rpm] of the
(C) Execution of re-weighing according to the measured pressure value Pm [MPa], which is a pressure value applied to the resin accumulated in the front space E from the
また、設定格納部31には、計量後圧力補正動作の条件値である、
(e)計量動作後に前方空間Eに溜められている樹脂に加える圧力値である計量後補正圧力値Pc[MPa]および
(f)その圧力値を保持する期間である計量後補正時間Tc[s]についての設定値が格納されている。
The setting
(E) A post-weighing correction pressure value Pc [MPa] which is a pressure value applied to the resin stored in the front space E after the weighing operation, and (f) a post-weighing correction time Tc [s] which is a period for holding the pressure value. ] Is stored.
また、設定格納部31には、射出動作の条件値である、
(g)射出動作を行う射出区間Li(mm)、
(h)射出区間Liにおけるスクリュー12の射出移動速度Vi[mm/s]、
(i)射出動作時における樹脂に加える圧力の上限値である1次圧力値Pi[MPa]、
(j)1回の射出動作におけるスクリュー12のストローク量である射出ストロークDi[mm]、
(k)射出により金型のキャビティに樹脂を充填したあとに前方空間Eに溜められている樹脂に加える圧力値である保圧圧力値Ph[MPa]、および
(l)その圧力値を保持する期間である保圧時間Th[s]についての設定値が格納されている。
The setting
(G) Injection section Li (mm) for performing the injection operation,
(H) Injection movement speed Vi [mm / s] of the
(I) Primary pressure value Pi [MPa], which is an upper limit value of pressure applied to the resin during the injection operation,
(J) Injection stroke Di [mm] which is the stroke amount of the
(K) Holding pressure value Ph [MPa], which is a pressure value applied to the resin stored in the front space E after filling the mold cavity with resin, and (l) holding the pressure value. A set value for the pressure holding time Th [s], which is a period, is stored.
射出区間Liを複数の区間(1速、2速、・・・、n速)に分けて、各区間において異なる射出移動速度Viを設定することが可能である。また、保圧時間Thを複数の時間(1、2、・・・、n)に分けて、各時間において異なる保圧圧力値Phを設定することが可能である。 The injection section Li can be divided into a plurality of sections (first speed, second speed,..., N speed), and different injection movement speeds Vi can be set in each section. Further, the holding pressure time Th can be divided into a plurality of times (1, 2,..., N), and different holding pressure values Ph can be set at each time.
また、設定格納部31には、射出圧保証動作の条件値である、
(m)一つの射出動作とその次の射出動作との間に、前方空間Eに溜められた樹脂に加える圧力値である基準圧力値Ps[MPa]、および
(n)とその圧力値を保持する期間である射出圧保証時間Ts[s]についての設定値が格納されている。基準圧力値Psは、保圧圧力値Phより小さいことが好ましい。
The setting
(M) A reference pressure value Ps [MPa], which is a pressure value applied to the resin stored in the front space E, and (n) and the pressure value are held between one injection operation and the next injection operation. The set value for the injection pressure guarantee time Ts [s] that is the period to be stored is stored. The reference pressure value Ps is preferably smaller than the holding pressure value Ph.
また、設定格納部31には、サックバック動作の条件値である、
(o)サックバック動作におけるスクリュー12のストローク量であるサックバックストロークDs[mm]、および
(p)サックバック移動速度Vs[mm/s]についての設定値が格納されている。
The setting
(O) Stores setting values for the suck back stroke Ds [mm], which is the stroke amount of the
サックバック動作は、サックバックストロークDsに0を設定することによりサックバック動作を省略することができる。 The suck back operation can be omitted by setting the suck back stroke Ds to 0.
表示操作部32は、例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどのフラットパネルディスプレイで構成された表示部32aと、この表示部32aの表示面に重ねて配置されたタッチパネルを備えた操作部32bとを有している。表示部32aは、数値や画像、グラフ等の各種情報、および、キーボード、テンキー、チェックボックス、選択リスト、操作ボタン等の各種操作スイッチ画像などを表示する。操作部32bのタッチパネルには、オペレータなどの利用者によって指やタッチ操作ペンなどの操作体によりタッチ操作が入力される。
The
表示操作部32では、表示部32aに表示している操作スイッチ画像と操作部32bのタッチパネルとを組み合わせてソフトウエア操作スイッチを実現している。以下、操作部31bのタッチパネルにおける表示部32aに表示している操作スイッチ画像に対応する箇所をタッチ操作することを、単に「タッチ操作する」という。なお、操作部32bはマウスを備え、このマウスにより各種操作を行ってもよい。
In the
図2に、表示部32aに表示される設定画面G1の一例を示す。設定画面G1は、各種動作の条件値の設定値を表示および入力するための画面である。表示操作部32は、表示部32aに設定画面G1を表示している状態において、(a)〜(p)の各条件値の設定値表示箇所がタッチ操作されると設定画面G1に重ねてテンキー(図示なし)を表示する。そして、表示操作部32は、テンキーがタッチ操作されて値が入力されると、入力された値が設定格納部31に送られて条件値の設定値として格納される。
FIG. 2 shows an example of the setting screen G1 displayed on the
制御部33は、マイクロコンピュータ等により構成されている。制御部33は、各種動作において制御信号を生成し、この制御信号を回転制御用サーボアンプ34および位置制御用サーボアンプ35に出力して、回転制御用サーボモータ13および位置制御用サーボモータ16を制御する。
The
計量動作として、制御部33は、設定格納部31から計量回転速度Rm、計量圧力値Pmおよび計量後退位置Xmを読み出す。そして、制御部33は、スクリュー12が計量回転速度Rmで回転しかつ樹脂圧力Pが計量圧力値Pmとなるようにしながら、スクリュー12が計量後退位置Xmまで後退するように制御信号を生成する(計量制御ステップ)。
As the metering operation, the
計量後圧力補正動作として、制御部33は、設定格納部31から計量後補正時間Tcおよび計量後補正圧力値Pcを読み出す。そして、制御部33は、計量後補正時間Tcにわたって樹脂圧力Pが計量後補正圧力値Pcとなるように、スクリュー12の前後方向の位置を調整する制御信号を生成する(計量後圧力補正制御ステップ)。
As the post-measurement pressure correction operation, the
射出動作として、制御部33は、設定格納部31から射出区間Li、射出移動速度Vi、1次圧力値Pi、射出ストロークDi、計量実行判定位置Xe、保圧圧力値Phおよび保圧時間Thを読み出す。そして、制御部33は、樹脂圧力Pが1次圧力値Piを超えないようにしながら、スクリュー12が射出移動速度Viで射出ストロークDiに示される距離を前進するように制御信号を生成し、さらに、制御部33は、保圧時間Thにわたって樹脂圧力Pが保圧圧力値Phとなるように、スクリュー12の前後方向の位置を調整する制御信号を生成する(射出制御ステップ)。また、制御部33は、スクリュー12が計量実行判定位置Xeより後側にあるとき、後述する正回転動作、射出圧保証動作およびサックバック動作の終了を待ったのち次の射出動作を行い、スクリュー12が計量実行判定位置Xeまたはそれより前側にあるとき、計量動作を行う。次の射出動作では、直前のサックバック動作終了時のスクリュー12の位置を射出開始位置とし、サックバック動作を省略したときは、直前の射出圧保証動作終了時のスクリュー12の位置を射出開始位置としている。
As the injection operation, the
正回転動作として、制御部33は、スクリュー12が所定の回転量(例えば、半回転や1回転、3〜5回転など)の正回転をするように、または、比較的短い所定の時間(例えば、0.05〜2秒間)の正回転をするように制御信号を生成する(正回転制御ステップ)。この正回転動作では、スクリュー12のフライト12aの間の溝12bにおける樹脂の充填状態を上記計量動作の終了時の充填状態に近づけまたはほぼ同一とし、かつ、前方空間Eに樹脂を実質的に送り出さない程度にスクリュー12を正回転させる。
As the normal rotation operation, the
射出圧保証動作として、制御部33は、設定格納部31から射出圧保証時間Tsおよび基準圧力値Psを読み出す。そして、制御部33は、一つの射出動作とその次の射出動作との間に、射出圧保証時間Tsにわたって樹脂圧力Pが基準圧力値Psとなるように、スクリュー12の前後方向の位置を調整する制御信号を生成する(射出圧保証制御ステップ)。
As the injection pressure guarantee operation, the
サックバック動作として、制御部33は、設定格納部31からサックバック移動速度VsおよびサックバックストロークDsを読み出す。そして、制御部33は、射出圧保証時間Tsの終了時におけるスクリュー12の位置を開始位置として、スクリュー12がサックバック移動速度VsでサックバックストロークDsに示される距離を後退するように制御信号を生成する(サックバック制御ステップ)。
As the suck back operation, the
制御部33は、上述した各種動作において、回転検出用エンコーダ19の回転位置出力A1、位置検出用エンコーダ20の回転位置出力A2およびロードセル21の圧力出力A3に基づいて、上述したスクリューの回転速度R、移動速度Vおよび位置L、ならびに樹脂圧力Pについてフィードバック制御を行う。
In the various operations described above, the
制御部33は、計量制御部、計量後圧力補正制御部、射出制御部、正回転制御部、射出圧保証制御部およびサックバック制御部などの各種機能部として動作する。
The
次に、上述した射出成形機1が実行する射出成形サイクルの一例について、図3を参照して説明する。
Next, an example of an injection molding cycle executed by the above-described
射出成形機1は、まず表示操作部32の表示部32aに設定画面G1を表示するとともに操作部32bから(a)〜(p)の各条件値の設定値が入力されて、各設定値を設定格納部31に格納する。
First, the
そして、射出成形機1は、図3に示すように、計量動作、計量後圧力補正動作、複数の射出動作、複数の正回転動作、複数の射出圧保証動作および複数のサックバック動作を含む1つの射出成形サイクルを複数回実行する。
As shown in FIG. 3, the
すなわち、射出成形機1は、計量動作1を実行して、スクリュー12を計量回転速度Rmで回転させかつ樹脂圧力Pが計量圧力値Pmとなるようにしながら、スクリュー12を計量後退位置Xmまで後退させる。これにより、複数回分の射出量の樹脂が計量されて、射出シリンダ11内におけるスクリュー12の前方空間Eに溜められる。
In other words, the
次に、射出成形機1は、計量後圧力補正動作1を実行して、スクリュー12の前後方向の位置を調整することで、計量後補正時間Tcにわたって樹脂圧力Pを計量後補正圧力値Pcになるようにする。これにより、射出シリンダ11内において樹脂状態のムラが抑制されて樹脂密度が均等になる。また、射出成形機1は、必要に応じて、各計量後圧力補正動作後に、金型を開いて成形品を取り出すとともに、金型を閉じて再度射出シリンダ11のノズル11aとキャビティとを連通させる。
Next, the
次に、射出成形機1は、射出動作1を実行して、樹脂圧力Pが1次圧力値Piを超えないようにしながら、スクリュー12を射出移動速度Viで射出ストロークDiに示される距離を前進させる。さらに、射出成形機1は、スクリュー12の前後方向の位置を調整することで、保圧時間Thにわたって樹脂圧力Pが保圧圧力値Phとなるようにする。これにより、図示しない金型のキャビティに樹脂が射出されたのち、保圧により樹脂がキャビティに確実に充填される。
Next, the
ここで、射出成形機1は、射出動作1の終了時点でスクリュー12が計量実行判定位置Xeより後側にあるので、続いて正回転動作1を実行する。すなわち、射出成形機1は、射出動作1とその次の射出動作2との間に、スクリュー12を正回転させて、スクリュー12の溝12b内における樹脂の充填状態を上記計量動作1の終了時の充填状態とほぼ同一とする。
Here, since the
次に、射出成形機1は、射出圧保証動作1を実行する。すなわち、射出成形機1は、射出動作1とその次の射出動作2との間に、スクリュー12の前後方向の位置を調整することにより、射出圧保証時間Tsにわたって樹脂圧力Pが基準圧力値Psとなるようにする。これにより、射出シリンダ11内において樹脂圧力Pのムラが抑制されて樹脂密度が均等になる。
Next, the
次に、射出成形機1は、サックバック動作1を実行して、スクリュー12をサックバック移動速度VsでサックバックストロークDsに示される距離を後退させる。これにより、射出シリンダ11のノズル11aからの樹脂垂れを抑制できる。
Next, the
また、射出成形機1は、射出圧保証動作1が終了した時点で、金型を開いて成形品を取り出すとともに、金型を閉じて再度射出シリンダ11のノズル11aとキャビティとを連通させる。
Further, when the injection
そして、射出成形機1は、上記と同様にして、順に射出動作2、正回転動作2、射出圧保証動作2、サックバック動作2、・・・、射出動作n−1、正回転動作n−1、射出圧保証動作n−1、サックバック動作n−1、射出動作nを実行する。
In the same manner as described above, the
射出成形機1は、射出動作nの終了時点でスクリュー12が計量実行判定位置Xeより前側にあるので、1つの射出成形サイクルを終了する。そして、次の射出成形サイクルを開始し、当該射出成形サイクルに含まれる計量動作2を実行する。
The
これ以降は、同様にして複数回の射出成形サイクルを実行する。 Thereafter, a plurality of injection molding cycles are executed in the same manner.
なお、上記ではサックバック動作を含む射出成形サイクルについて説明したが、図4に示すようにサックバック動作を含まない射出成形サイクルを実行してもよい。また、図示はしていないが、射出圧保証動作およびサックバック動作を含まない射出成形サイクルを実行してもよい。 In the above description, the injection molding cycle including the suck back operation has been described. However, as shown in FIG. 4, an injection molding cycle not including the suck back operation may be executed. Although not shown, an injection molding cycle that does not include the injection pressure guarantee operation and the suck back operation may be executed.
以上説明したように、本実施形態の射出成形機1によれば、複数回行われる射出動作のうちの一つの射出動作とその次の射出動作との間に、回転制御用サーボモータ13により樹脂を前方方向に送る正回転方向にスクリュー12を回転させる。このようにしたことから、スクリュー12の正回転により樹脂が順次前方方向に送られてスクリュー12の溝12b内に充填される。そのため、1つの射出動作が終了する毎にスクリュー12の溝12b内に樹脂が充填されるので、スクリュー12の溝12b内の樹脂の充填状態が安定し、計量した樹脂の樹脂密度のばらつきを抑制することができる。
As described above, according to the
また、複数回行われる射出動作のうちの一つの射出動作とその次の射出動作との間に、射出シリンダ11内におけるスクリュー12の前方空間Eに溜められた樹脂の圧力(樹脂圧力P)が射出圧保証時間Tsにわたって基準圧力値Psとなるように、位置制御用サーボモータ16によりスクリュー12の前後方向の位置を調整する。このようにしたことにより、複数回の射出動作のそれぞれにおいて射出シリンダ11内の樹脂圧力Pが均等となるので、射出シリンダ11内の樹脂状態のムラを抑制して、各射出動作において樹脂密度をそろえることができる。
Further, the pressure of the resin (resin pressure P) accumulated in the front space E of the
また、一つの射出動作とその次の射出動作との間に、射出圧保証時間Tsの終了時のスクリュー12の位置を開始位置としてサックバック動作を行うように、位置制御用サーボモータ16によりスクリュー12を後退させる。このようにすることで、サックバック動作により射出シリンダ11のノズル11aからの樹脂垂れを抑制することができる。また、サックバック動作のためのスクリュー12の後退量を一定とすることで、サックバック動作後においても、複数回の射出動作のそれぞれにおいて射出シリンダ11内の樹脂密度をそろえることができる。
Further, the
また、射出動作において、1回分の射出量の樹脂の射出したあとの樹脂圧力Pが保圧時間Thにわたって保圧圧力値Phとなるように、位置制御用サーボモータ16によりスクリュー12の前後方向の位置を調整する。このようにすることで、各射出動作における樹脂の充填不足を抑制することができる。
Further, in the injection operation, the
したがって、本実施形態の射出成形機1によれば、複数回の射出動作のあとに計量した樹脂の密度のばらつきを抑制できる。これにより、成形品の品質が不安定になってしまうことを抑制することができる。
Therefore, according to the
上述した実施形態では、基準圧力値Psとして1つの圧力値が設定された構成であったが、これに限定されるものではない。これ以外にも、基準圧力値Psとして、大きさの異なる複数の圧力値(例えば、3つの圧力値30MPa、20MPa、10MPa)が設定され、前方空間Eに溜められた樹脂の圧力(樹脂圧力P)が射出圧保証時間Tsにおいて複数の圧力値のうちの大きい圧力値から小さい圧力値に順次なるように、位置制御用サーボモータ16によりスクリュー12の前後方向の位置を調整するようにしてもよい。このようにすることで、射出シリンダ11内の樹脂圧力Pが段階的に下がるので、一気に圧力を変化させた場合に比べて射出シリンダ11内の状態変化度合が小さくなり、そのため、射出シリンダ11内の状態のムラをより抑制して、各射出動作において射出シリンダ11内の樹脂密度をよりそろえることができる。
In the embodiment described above, one pressure value is set as the reference pressure value Ps. However, the present invention is not limited to this. In addition to this, a plurality of pressure values (for example, three
上記に本発明の本実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。 Although this embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to these examples. Those in which those skilled in the art appropriately added, deleted, and changed the design of the above-described embodiments, and combinations of the features of the embodiments as appropriate, also include the present invention as long as they include the gist of the present invention. It is included in the scope of the invention.
1…射出成形機、10…射出ユニット、11…射出シリンダ、11a…ノズル、12…スクリュー、12a…フライト、12b…溝、13…回転制御用サーボモータ(駆動部)、13a…出力プーリ、14…回転制御用タイミングベルト、15…スクリュープーリ、16…位置制御用サーボモータ(駆動部)、16a…出力プーリ、17…位置制御用タイミングベルト、18…ボールネジ機構、18a…ねじ軸、18b…軸プーリ、18c…ナット部、19…回転検出用エンコーダ、20…位置検出用エンコーダ、21…ロードセル、30…制御ユニット、31…設定格納部、32…表示操作部、32a…表示部、32b…操作部、33…制御部(計量制御部、射出制御部、正回転制御部、射出圧保証制御部、サックバック制御部)、34…回転制御用サーボアンプ、35…位置制御用サーボアンプ、A1…回転位置出力、A2…回転位置出力、A3…圧力出力、E…前方空間、G1…設定画面、R…スクリューの回転速度、L…スクリューの位置、V…スクリューの移動速度、P…射出シリンダ内の樹脂圧力、Xm…計量後退位置、Rm…計量回転速度、Pm…計量圧力値、Xe…計量実行判定位置、Pc…計量後補正圧力値、Tc…計量後補正時間、Li…射出区間、Vi…射出移動速度、Pi…1次圧力値、Di…射出ストローク、Ph…保圧圧力値、Th…保圧時間、Ps…基準圧力値、Ts…射出圧保証時間、Ds…サックバックストローク、Vs…サックバック移動速度。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記射出シリンダ内における前記スクリューの前方空間に複数回分の射出量の樹脂を計量して溜めるように、前記駆動部により前記スクリューを回転させながら後退させる計量制御部と、
前記前方空間に溜められた樹脂から1回分の射出量の樹脂を射出する射出動作を複数回行うように、前記駆動部により前記スクリューを複数回に分けて前進させる射出制御部と、
前記射出制御部による一つの射出動作とその次の射出動作との間に、前記駆動部により前記樹脂を前方方向に送る正回転方向に前記スクリューを回転させる正回転制御部と、を有していることを特徴とする射出成形機。 An injection molding machine having an injection cylinder, a screw housed in the injection cylinder, and a drive unit for rotating and moving the screw back and forth in the injection cylinder,
A metering control unit that rotates the screw backward while rotating the screw by the drive unit so as to measure and accumulate a plurality of injection amounts of resin in the front space of the screw in the injection cylinder;
An injection control unit that advances the screw in a plurality of times by the drive unit so that an injection operation of injecting a single injection amount of resin from the resin stored in the front space is performed a plurality of times;
A positive rotation control unit that rotates the screw in a positive rotation direction to send the resin forward by the drive unit between one injection operation and the next injection operation by the injection control unit; An injection molding machine.
前記射出シリンダ内における前記スクリューの前方空間に複数回分の射出量の樹脂を計量して溜めるように、前記駆動部により前記スクリューを回転させながら後退させる計量制御ステップと、
前記前方空間に溜められた樹脂から1回分の射出量の樹脂を射出する射出動作を複数回行うように、前記駆動部により前記スクリューを複数回に分けて前進させる射出制御ステップと、
前記射出制御ステップにおける一つの射出動作とその次の射出動作との間に、前記駆動部により前記樹脂を前方方向に送る正回転方向に前記スクリューを回転させる正回転制御ステップと、を含むことを特徴とする射出成形方法。 An injection molding method used in an injection molding machine having an injection cylinder, a screw housed in the injection cylinder, and a drive unit for rotating and moving the screw back and forth in the injection cylinder,
A metering control step of reversing the screw while rotating the screw by the drive unit so as to meter and store a plurality of injection amounts of resin in the space in front of the screw in the injection cylinder;
An injection control step of advancing the screw in a plurality of times by the drive unit so that an injection operation of injecting a single injection amount of resin from the resin stored in the front space is performed a plurality of times;
A positive rotation control step of rotating the screw in a positive rotation direction in which the resin is fed forward by the drive unit between one injection operation and the next injection operation in the injection control step. A featured injection molding method.
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