JP2629334B2 - Injection molding method - Google Patents
Injection molding methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、金型キャビィ内の樹脂圧を制御する熱可塑
性樹脂等の射出成形法の改良に関し、特に製品重量のば
らつきを小さくすることのできる制御方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement in an injection molding method of a thermoplastic resin or the like for controlling a resin pressure in a mold cavity, and more particularly to an improvement in a variation in product weight. It relates to a control method that can be performed.
（従来技術） 射出成形工程は、射出成形機のシリンダー内のスクリ
ューを最後退位置にして樹脂の溶融、計量を行い、次い
でスクリューを最前進位置まで前進させて樹脂を金型キ
ャビティ内に射出充填し、金型内の樹脂の冷却固化に伴
う収縮を補うため一定時間保圧し、最後にゲートカット
して冷却された成形品を取り出して、次のショットに移
行する。(Prior art) In the injection molding process, the resin in the cylinder of the injection molding machine is moved to the most retracted position to melt and measure the resin, and then the screw is advanced to the most advanced position to inject the resin into the mold cavity. Then, pressure is maintained for a certain period of time to compensate for the shrinkage of the resin in the mold due to cooling and solidification, and finally, the gate-cut is taken out and the cooled molded product is taken out, and the process proceeds to the next shot.
この射出工程を制御する方法として、金型キャビティ
内の樹脂圧力を測定し、この樹脂圧力を設定圧力と比較
しながらその偏差をスクリュー駆動系にフィードバック
して、スクリューの作動をサーボ制御することにより偏
差を修正制御する方法（型内圧制御法）が知られてい
る。As a method of controlling the injection process, the resin pressure in the mold cavity is measured, and the deviation is fed back to the screw drive system while comparing the resin pressure with the set pressure, and the operation of the screw is servo-controlled. A method of correcting and controlling the deviation (in-mold pressure control method) is known.
一方、射出スクリューの最後退位置から最前進位置ま
での移動量（以下ストロークという）を検出しながらス
トローク設定値との偏差を求め、これをスクリューの前
進後退を行う油圧シリンダーにフィードバックし、スク
リュー作動を制御して１ショット毎のストロークを一定
にする方法も知られている。On the other hand, the deviation from the stroke set value is obtained while detecting the movement amount (hereinafter referred to as stroke) of the injection screw from the last retreat position to the most forward position, and the deviation is fed back to the hydraulic cylinder which performs the forward and backward movement of the screw, thereby operating the screw. There is also known a method of controlling the stroke to make the stroke for each shot constant.
（発明が解決しようとする課題） ところが従来の型内圧制御法により制御を行うと、樹
脂温度、射出速度などの変動が外乱となって、ストロー
クの変動が生じ、それにより製品重量の変動が生じる。(Problems to be Solved by the Invention) However, when control is performed by the conventional mold internal pressure control method, fluctuations in resin temperature, injection speed, and the like become disturbances, causing fluctuations in stroke, thereby causing fluctuations in product weight. .
すなわち、金型キャビティ内樹脂圧力を一定にして
も、樹脂温度、射出速度などが変動するとキャビティ内
の圧力分布が変わり、測定点での圧力が一定であっても
キャビティ内に充填される樹脂量が変動する。これは特
に、薄くて投影面積の大きい製品を得ようとする場合に
顕著になる。この現象は同時に、１ショット当たりのス
トロークをも変化させる。That is, even if the resin pressure in the mold cavity is kept constant, if the resin temperature, injection speed, etc. fluctuate, the pressure distribution in the cavity changes, and even if the pressure at the measurement point is constant, the amount of resin filled in the cavity Fluctuates. This is particularly noticeable when trying to obtain a thin product having a large projected area. This phenomenon also changes the stroke per shot.
一方、スクリューのストロークをサーボ制御などによ
り一定にすると、製品重量は一定するが、上記樹脂温度
変動などの外乱が入った場合金型キャビティ内の樹脂の
流動状態が変わり、かえって寸法変動、内部歪みなどの
品質の不均一や、極端な場合には金型の破損などをもた
らすことがある。On the other hand, if the stroke of the screw is made constant by servo control or the like, the product weight will be constant, but if there is disturbance such as the above-mentioned resin temperature fluctuation, the flow state of the resin in the mold cavity will change, and on the contrary, dimensional fluctuation, internal distortion In some cases, the quality may be uneven, or in extreme cases, the mold may be damaged.
（課題を解決するための手段） 本発明は、型内圧制御か製品品質の均一化には有効で
あることから、この型内圧制御を行いながら、スクリュ
ーのストロークをモニターして、そのストロークを基準
値に近づける調整を次のショットに対し行うことによ
り、製品重量の安定化を可能にしたものである。(Means for Solving the Problems) The present invention is effective in controlling the mold inner pressure or uniformizing the product quality. Therefore, while controlling the mold inner pressure, the stroke of the screw is monitored and the stroke is referred to. By adjusting the value closer to the value for the next shot, the product weight can be stabilized.
以下本発明を図面に従って詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は本発明の適用される射出成形機の構成例を示
す断面図およびブロック図、第２図はストロークと可変
要素の関係を示す図、第３図は本発明の型内圧制御方法
における型内圧制御パターンの一例を示す図である。FIG. 1 is a sectional view and a block diagram showing a configuration example of an injection molding machine to which the present invention is applied, FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a stroke and a variable element, and FIG. It is a figure showing an example of an in-mold pressure control pattern.
第１図において、射出成形機１はシリンダー11内にス
クリュー12を備え、このスクリュー12をモーター14およ
び油圧シリンダー15で駆動して、樹脂を金型２内に射出
する。射出成形機のシリンダー11の周囲にはヒーター13
が備えられている。In FIG. 1, the injection molding machine 1 has a screw 12 in a cylinder 11, and the screw 12 is driven by a motor 14 and a hydraulic cylinder 15 to inject the resin into the mold 2. A heater 13 is provided around the cylinder 11 of the injection molding machine.
Is provided.
金型２のキャビティ21には圧力センサー22が備えら
れ、樹脂の充填から保圧を経てゲートカットに至るまで
の樹脂圧を検出する。The cavity 21 of the mold 2 is provided with a pressure sensor 22 for detecting a resin pressure from filling of the resin to a gate cut through the holding pressure.
型内圧設定器32には、第３図ａに示すように圧力パタ
ーンや型内圧最高値P1を設定し、この設定値と圧力セン
サー22の検出値とを比較演算器31で比較しながら、その
偏差信号を制御演算パラメーター設定器34に入力したパ
ラメーターで操作量に変換し、射出制御装置33から操作
信号を出して、サーボアンプ35、サーボバルブ36を経
て、そのショットの油圧シリンダー15の作動を制御す
る。この部分は従来の型内圧制御方法と同じである。The mold internal pressure setting unit 32, a third set pressure pattern and mold internal pressure maximum value P 1 as shown in FIG. A, while comparing the detected value of the set value and the pressure sensor 22 in the comparative arithmetic unit 31, The deviation signal is converted into an operation amount by the parameter input to the control operation parameter setting device 34, an operation signal is output from the injection control device 33, and the operation of the hydraulic cylinder 15 of the shot is performed through the servo amplifier 35 and the servo valve 36. Control. This portion is the same as the conventional mold pressure control method.
本発明においては、この型内圧制御を行いながら、以
下の操作を行う。In the present invention, the following operation is performed while performing the mold inner pressure control.
すなわち第１図において、油圧シリンダー15部分にス
クリュー位置検出器41を設け、スクリュー位置をモニタ
ーして１ショット毎のストロークを求める。That is, in FIG. 1, a screw position detector 41 is provided in the hydraulic cylinder 15 part, and the screw position is monitored to obtain a stroke for each shot.
このストロークの検出値はストローク比較演算器42に
入り、そこで、ストローク設定器43に設定された基準値
との偏差を算出する。The detected value of the stroke enters the stroke comparison calculator 42, where the deviation from the reference value set in the stroke setting device 43 is calculated.
ここでストロークは金型キャビティ21への樹脂の充填
量、すなわち製品重量と相関があり、ストロークを一定
にすれば充填樹脂量はほぼ一定になる。Here, the stroke has a correlation with the filling amount of the resin into the mold cavity 21, that is, the product weight. If the stroke is kept constant, the amount of the filled resin becomes almost constant.
またストローク（すなわち充填樹脂量）は、第２図に
示すように、型内圧設定値、射出速度、射出圧力、シリ
ンダー温度などの外乱要因により変動する。Further, as shown in FIG. 2, the stroke (that is, the amount of the filled resin) fluctuates due to disturbance factors such as a set value in the mold pressure, an injection speed, an injection pressure, and a cylinder temperature.
例えば型内圧制御を行っている状態で射出成形機のシ
リンダー温度が高くなると、型内圧を制御していても第
２図（Ｄ）に示すようにストロークが大きくなって充填
樹脂量が増加する。For example, if the cylinder temperature of the injection molding machine is increased while the mold pressure is being controlled, the stroke is increased as shown in FIG. 2 (D) and the amount of the filled resin is increased even if the mold pressure is controlled.
すなわちストロークを１ショット毎にモニターするこ
とにより、外乱が入っているかどうかを知ることができ
る。That is, by monitoring the stroke for each shot, it is possible to know whether or not disturbance is present.
そこで本発明においては、上記ストロークにストロー
ク基準値との偏差を生じた場合に、次回以降のショット
において、ストロークと相関のある可変要素を偏差を修
正する側に開ループで変更してストロークを基準値に近
づける。Therefore, in the present invention, when a deviation from the stroke reference value occurs in the above-mentioned stroke, in the next and subsequent shots, a variable element having a correlation with the stroke is changed in an open loop to the side that corrects the deviation, and the stroke is set as a reference. Approach the value.
可変要素としては、型内圧設定値、射出速度、射出圧
力、射出成形機のシリンダー温度、金型温度などがあ
る。The variable elements include a set value of the mold inner pressure, an injection speed, an injection pressure, a cylinder temperature of an injection molding machine, a mold temperature, and the like.
例えば、型内圧設定値を変更してストロークの偏差を
修正する場合について説明すると、第３図ａに示すよう
に型内圧最大値（設定値）をP1として型内圧制御をして
いる場合、何等かの原因でストロークが小さくなったと
すると、型内圧設定値をP2まで高めると、それに応じて
圧力パターンはｂのようになり、ストロークは第２図
（Ａ）の関係で大きくなって基準値に近づき、その結果
金型２に充填される樹脂量は増加する。For example, a case where the deviation of the stroke is corrected by changing the set value of the mold pressure will be described. As shown in FIG. 3A, when the mold pressure control is performed with the mold mold maximum value (set value) as P1, When the stroke is reduced by Kano cause, increasing the mold internal pressure setting until P 2, the pressure pattern becomes as shown in b in response thereto, the stroke reference value increases in relation to FIG. 2 (a) , And as a result, the amount of resin charged into the mold 2 increases.
このときの型内圧設定値の修正量は、外乱の影響を補
償する量に相当する。The correction amount of the mold internal pressure set value at this time corresponds to an amount for compensating for the influence of disturbance.
そのためには、ストローク比較演算器42からの偏差を
偏差変換器44に入れる。偏差変換器44には、予め第２図
に示すようなストロークと可変要素との相関が記憶され
ているから、この関係から、ストローク偏差に応じた修
正信号を型内圧設定器32に送って（第１図の線ｄ）型内
圧設定値を変更する。For this purpose, the deviation from the stroke comparison calculator 42 is input to the deviation converter 44. Since the correlation between the stroke and the variable element as shown in FIG. 2 is stored in advance in the deviation converter 44, a correction signal corresponding to the stroke deviation is sent to the mold internal pressure setter 32 based on this relationship ( Line d) in FIG. 1 changes the mold internal pressure set value.
通常は、型内圧設定値を可変要素として選べば十分で
あるが、装置的に型内圧設定値の微少な変更ができない
場合や、ストロークが型内圧設定値に対して敏感に変化
しすぎる場合などには、他の可変要素を選ぶのがよいこ
とがある。Normally, it is sufficient to select the mold pressure set value as a variable element.However, when it is not possible to change the mold mold pressure set value minutely due to the device, or when the stroke is too sensitive to the mold mold pressure set value, etc. In some cases, it may be better to choose another variable.
例えば可変要素として射出成形機のシリンダー温度を
選んだ場合には、偏差変換器44からの信号により、シリ
ンダーのヒーター13の温度で変更する（第１図の線
ｅ）。ヒーター13の温度を下げると、型内圧は一定に制
御されていてもストローク（充填樹脂量）は第２図
（Ｄ）に示すように減少する。For example, when the cylinder temperature of the injection molding machine is selected as a variable element, the temperature is changed by the temperature of the cylinder heater 13 according to a signal from the deviation converter 44 (line e in FIG. 1). When the temperature of the heater 13 is lowered, the stroke (filled resin amount) is reduced as shown in FIG. 2 (D) even though the mold inner pressure is controlled to be constant.
型内圧制御は、一般に、型内圧設定値を参照しながら
スクリューの作動を制御することにより行われているか
ら、この型内圧制御の制御対象となっていない要素を可
変要素として選ぶことにより、型内圧の制御を行いなが
らストロークの偏差を小さいすることができる。Since the mold internal pressure control is generally performed by controlling the operation of the screw while referring to the mold internal pressure set value, by selecting an element that is not controlled by the mold internal pressure control as a variable element, the mold internal pressure is controlled. The stroke deviation can be reduced while controlling the internal pressure.
しかし本発明においては、型内圧制御の制御対象とな
っている要素を変更することもできる。However, in the present invention, the elements to be controlled by the mold inner pressure control can be changed.
例えば型内圧制御の制御対象となっている射出速度、
すなわちスクリューの前進速度を増加させると、型内圧
設定値Ｐに達するまでの時間が短くなり、設定値Ｐが同
じでもストロークは第２図（Ｂ）のように大きくなって
充填量が増加する。For example, the injection speed that is controlled by the mold pressure control,
That is, when the forward speed of the screw is increased, the time required to reach the mold internal pressure set value P is shortened, and even if the set value P is the same, the stroke increases as shown in FIG. 2 (B) and the filling amount increases.
そこで、ゲインなどの演算パラメーター（制御演算パ
ラメーター設定器34に入っている）を変えることによ
り、ストロークを基準値に近付けて、製品重量を一定に
することができる（第１図の線ｆ）。Therefore, by changing calculation parameters such as gain (entered in the control calculation parameter setting unit 34), the stroke can be made closer to the reference value and the product weight can be made constant (line f in FIG. 1).
なおストロークの検出は、例えば直前10ショットの平
均値を取り、次のショットの際は２回目から11回目の平
均値を取るというように、移動平均値をストローク比較
演算器42により算出して用いることもできる。The stroke is detected, for example, by taking the average value of the last 10 shots, and taking the average value of the second to eleventh shots in the next shot, and calculating and using the moving average value by the stroke comparison calculator 42. You can also.
（発明の効果） 本発明方法は、型内圧制御の射出成形方法において、
ストロークをモニターしながら、外乱となり得る可変要
素を変えてストロークを基準値に近ずけるようにしたか
ら、型内圧制御では修正できない外乱が入つても、これ
に応じて最適成形条件を選ぶことができる。(Effects of the Invention) The method of the present invention relates to an injection molding method for controlling the mold inner pressure,
While monitoring the stroke, we changed the variable that could be a disturbance to make the stroke closer to the reference value, so even if there is a disturbance that cannot be corrected by the mold internal pressure control, it is possible to select the optimum molding conditions according to this it can.
またストロークを、スクリュー駆動系へのフィードバ
ック制御で直接制御せずに、型内圧設定値などのストロ
ーク変動の要因となり得る要素を開ループで修正するこ
とにより調整するから、従来のストローク制御の欠点で
あった品質の不安定などの欠点を生ぜずに、製品重量の
ばらつきを小さくすることができる。Also, the stroke is not directly controlled by the feedback control to the screw drive system, but is adjusted by correcting the factors that may cause the stroke variation, such as the mold internal pressure set value, in an open loop. Variations in product weight can be reduced without causing defects such as unstable quality.
また、各ショット毎のストロークを求めることによ
り、製品重量を全品非接触で評価することができる。Further, by obtaining the stroke for each shot, the product weight can be evaluated without contacting all the products.
第１図は本発明の適用される射出成形機の構成例を示す
断面図およびブロック図、第２図はストロークと可変要
素の関係を示す図、第３図は本発明の型内圧制御方法に
おける型内圧制御パターンの一例を示す図。 １…射出成形機、11…シリンダー、12…スクリュー、13
…ヒーター、２…金型、21…キャビティ、22…圧力セン
サー、41…スクリュー位置検出器、42…ストローク比較
演算器、44…偏差変換器FIG. 1 is a sectional view and a block diagram showing a configuration example of an injection molding machine to which the present invention is applied, FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a stroke and a variable element, and FIG. The figure which shows an example of an in-mold pressure control pattern. 1 ... injection molding machine, 11 ... cylinder, 12 ... screw, 13
... heater, 2 ... mold, 21 ... cavity, 22 ... pressure sensor, 41 ... screw position detector, 42 ... stroke comparison calculator, 44 ... deviation converter
Claims (2)
型キャビティ内の樹脂圧を制御する型内圧制御射出成形
方法において、 ａ）射出成形機のスクリューの最後退位置と最前進位置
とを検出して１ショット毎のスクリュー移動量を求め、 ｂ）このスクリュー移動量と、予め設定したスクリュー
移動量基準値との偏差を求め、 ｃ）別に予め、スクリュー移動量と、このスクリュー移
動量と相関のある可変要素との関係を求め、 ｄ）上記偏差を修正するように、前記スクリュー移動量
と相関のある可変要素を変えることを特徴とする射出成
形方法。1. A method for controlling the pressure of a resin in a mold cavity when injecting a synthetic resin into a mold, comprising: a) adjusting a screw position of an injection molding machine to a most retreated position and a most advanced position; And b) a deviation between the screw movement amount and a preset screw movement amount reference value. C) separately a screw movement amount and a screw movement amount separately. And d) determining a relationship between the screw and the variable amount of the screw so as to correct the deviation.
出圧力または射出成形機のシリンダーもしくは金型の温
度である請求項１の射出成形方法。2. The injection molding method according to claim 1, wherein the variable element is a set value of an in-mold pressure, an injection speed, an injection pressure, or a temperature of a cylinder or a mold of an injection molding machine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2241989A JP2629334B2 (en) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Injection molding method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2241989A JP2629334B2 (en) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Injection molding method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02202419A JPH02202419A (en) | 1990-08-10 |
| JP2629334B2 true JP2629334B2 (en) | 1997-07-09 |
Family
ID=12082151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2241989A Expired - Lifetime JP2629334B2 (en) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Injection molding method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2629334B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT511391A1 (en) * | 2011-10-18 | 2012-11-15 | Engel Austria Gmbh | METHOD FOR QUANTIFYING PROCESS FLUCTUATIONS IN AN INJECTION OPERATION OF AN INJECTION MOLDING MACHINE |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP6385832B2 (en) * | 2015-01-23 | 2018-09-05 | 住友重機械工業株式会社 | Injection molding machine |
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1989
- 1989-01-31 JP JP2241989A patent/JP2629334B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT511391A1 (en) * | 2011-10-18 | 2012-11-15 | Engel Austria Gmbh | METHOD FOR QUANTIFYING PROCESS FLUCTUATIONS IN AN INJECTION OPERATION OF AN INJECTION MOLDING MACHINE |
| AT511391B1 (en) * | 2011-10-18 | 2013-02-15 | Engel Austria Gmbh | METHOD FOR QUANTIFYING PROCESS FLUCTUATIONS IN AN INJECTION OPERATION OF AN INJECTION MOLDING MACHINE |
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|---|---|
| JPH02202419A (en) | 1990-08-10 |
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