JP3944125B2

JP3944125B2 - Screw moving speed control method for electric injection molding machine

Info

Publication number: JP3944125B2
Application number: JP2003171959A
Authority: JP
Inventors: 学笹根
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2023-06-17
Also published as: JP2005007639A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動式射出成形機のスクリュ移動速度を制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の射出成形機の射出装置を示す概略構成図である。
【０００３】
図５に示すように、従来の射出成形機の射出装置は、内部を搬送される樹脂を加熱する加熱ヒータ（不図示）を備え、先端にノズルが形成されたシリンダ８と、シリンダ８内に供給する樹脂を貯留するホッパ１０と、シリンダ８内に回転可能に挿入され、シリンダ８内に供給された樹脂を搬送するスクリュ９と、スクリュ９をその軸方向に移動させることで、シリンダ８内の溶融樹脂を不図示の金型内に射出させるボールネジ６と、そのボールネジ６を駆動させる射出サーボモータ４と、射出サーボモータ４の駆動力をボールネジ６に伝達するタイミングベルト３と、射出時の溶融樹脂の圧力を測定するロードセル７とを有している。
【０００４】
さらに、射出装置は、射出サーボモータ４を制御するプロセスコントローラ１と、プロセスコントローラ１と射出サーボモータ４との間に介在するサーボアンプ２とを有している。
【０００５】
この射出装置は、射出サーボモータ４がタイミングベルト３を介してボールネジ６を回転させることでスクリュ９をその軸方向へ移動させ、シリンダ８のノズルから金型（不図示）内に樹脂を射出するように構成されている。なお、スクリュ９の先端には、シリンダ８のノズルから樹脂を射出する際に樹脂がシリンダ８内に逆流してくるのを防止する逆流防止リング５が取付けられている。
【０００６】
ロードセル７で測定された、射出時の溶融樹脂の圧力の信号は、プロセスコントローラ１に出力され、波形モニタに表示される。また、プロセスコントローラ１は、上述の圧力信号に基づいて、スクリュ９を軸方向に移動させる際の移動速度（射出速度）を所定の速度に維持するための制御信号を生成し、この制御信号をサーボアンプ２を介して射出サーボモータ４に入力させる。このように、プロセスコントロール１は、オペレータによって入力された圧力と速度設定を出力とし、射出サーボモータ４への制御信号を入力とする射出装置の閉ループ制御を司っている。
【０００７】
そのため、プロセスコントローラ１は、数段階の射出速度でスクリュ９を移動させるように射出サーボモータ４を制御可能であり、ユーザがその数段階の射出速度の中から任意の射出速度を設定することができるように構成されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような射出装置では、成形品の形状や寸法を安定して成形するには、設定された射出速度を維持するように制御することが必要である。射出工程での制御が不適切であると、成形品にウェルドマーク、ヒケ、ジェッティング等の不良現象が生じる。これらの不良現象を解消できる射出速度はその現象によってそれぞれ異なるため、金型内のキャビティ形状にあわせて射出速度を制御しなければ、そのような不良現象を根本的に解消することができない。
【０００９】
例えば、複数の成形品を一度の射出工程で複数成形する、いわゆる「複数個取り成形」の場合、種々の要因によって、ランナから各ゲートを経て各キャビティへ充填される樹脂の量にばらつきが発生する。このようなばらつきは、特に高精度で成形することを要する光コネクタ用プラスチックフェルールを成形する場合には、所望の精度の成形品を成形する上で大きな妨げとなる。従来は、そのようなばらつきを抑えることができる射出速度を成形技術者が自己の経験に基づいて見出し、ばらつきが発生する度にそのような射出速度に設定を変更することで、樹脂充填量のばらつきを抑えていた。しかし、このような方法では成形品の精度が成形技術者の技量に依存し、必ずしも成形品の品質を満足させることができなかった。
【００１０】
一般的な射出成形では、加熱したシリンダ内のスクリュを前進させて、スクリュの前方に溜まった溶融樹脂をシリンダのノズルから金型内に射出する射出工程と、成形品に気泡やヒケ等が発生するのを抑制するためにキャビティ内に保圧圧力をしばらく加える保圧工程とを経て成形品が形成される。そのため、これらの射出／保圧工程が成形品の品質を決める上で最も重要とされている。
【００１１】
したがって、樹脂を金型内に射出するときの射出速度（スクリュの移動速度）の設定条件が誤っていると、上述した光コネクタ用プラスチックフェルールのような高精度で成形することを要する成形品を複数個取り成形する場合には、その成形品の要求品質上、外径寸法、内径の偏心量、および内径寸法等に不良が生じてしまう。成形品が光コネクタ用プラスチックフェルールである場合、成形時に上記のような不良が生じると、光ファイバを精度良く保持して接続することができず、製品に要求される光学特性を得ることができなくなってしまう。
【００１２】
以上説明したような実状から、高精度の成形品を複数個取り成形するための成形条件を調整するにはかなりの経験が必要とされ、高精度の成形品の複数個取り成形を安定して行うことは事実上できないとされていた。
【００１３】
ここで、複数個取り成形を行う際に各キャビティへ充填される樹脂量に生じるばらつきについて、射出成形機の特性の観点から考察する。
【００１４】
油圧式の射出成形機は、作動油の圧縮による応答性が遅い、油圧バルブのオーバライド特性（設定圧力に達する直前の洩れ）による応答性の遅れがある、ポンプ効率の圧力依存性による油圧速度の遅れがある、という特性を有することが知られている。応答に遅れがあるということは追従性が低いことを意味し、本来は好ましいことではない。
【００１５】
射出装置の射出工程においては、その射出工程が進むにつれて射出圧が高くなる。この場合であっても、制御性の観点からみれば、射出速度（スクリュの前進速度）は設定速度に維持されることが好ましい。しかし、油圧式の射出成形機の場合には、上記のような特性を有していることから、射出圧が高くなる際に射出速度が低下してしまう。ところが、射出速度が低下するとランナと各キャビティとを繋ぐゲートを通過する溶融樹脂の速度が低くなり、各キャビティ内に樹脂がゆっくりと確実に充填されていくことになるため、各キャビティへ充填される樹脂量に生じるばらつきを抑えるという点では却って好ましい結果となる。
【００１６】
図６は、従来の電動式射出成形機の射出速度制御方法による、射出ストローク／射出保圧時間と、射出圧力／射出速度との関係を表すグラフである。
【００１７】
これに対し、電動式の射出成形機は、図５を参照して説明したように閉ループ制御によって制御され、射出速度は図６のＡ部に示すように射出圧の高まりに関係なく一定に維持される。これは、制御性の観点からみればもちろん好ましいことではある。しかし、射出圧が高くなっているのにもかかわらず一定の射出速度で射出すると、ゲートを溶融樹脂が通過する際にその充填速度の減速がされず、各キャビティへの樹脂充填量にばらつきが生じてしまう。そのため、射出速度を射出圧の高まりに関係なく一定に維持するということは、各キャビティへ充填される樹脂量に生じるばらつきを抑えるという面では好ましくない。
【００１８】
このことを実例を用いて具体的に説明すると、光コネクタ用プラスチックフェルールのような高精度で成形することを要する成形品を複数個取り成形する場合、その製品の用途上、各部の寸法公差を±１μｍ以内に収める必要がある。例えば、ＳＣ形光コネクタの場合で、その外径寸法はφ２．５ｍｍ±１μｍ以内、外径と内径との真円度は１μｍ以下にすることが求められる。ところが、一般に使用される金型ではその剛性や加工精度に限界があることから、一般の精密成形品と比べても一桁高い精度が要求される光コネクタ用プラスチックフェルールのような成形品は、複数個取り成形することはできないとされていた。
【００１９】
また、上記のように一般に使用される金型は剛性に限界があることから、その金型の構造上、射出速度（スクリュの移動速度）も制約される。例えば、射出速度を４０ｍｍ／ｓｅｃ以上にすると、キャビティ内のコアピン（例えば、超硬合金材からなる、直径が約０．１２５ｍｍのもの）に傾きが生じて成形品に偏心不良が発生したり、あるいはコアピンを折損させたりするおそれがある。そのため、射出速度をそのような速度よりも速くすることはできない。
【００２０】
実際の成形現場では、成形の試行錯誤を繰り返し、その都度、成形技術者が自己の経験を踏まえて金型調整や射出速度の設定変更等を行い、成形不良の対策を講じている。しかし、そのような対策をもってしても、複数個取り成形する場合には、満足できる精度を有する成形品を成形することができなかった。
【００２１】
本発明は、上記のような従来の課題に鑑みてなされたものであり、いわゆる複数個取り成形を行う場合であっても、成形品の品質上のばらつきを抑え、その生産性を向上させることができる、電動式射出成形機のスクリュ移動速度制御方法を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の電動式射出成形機のスクリュ移動速度制御方法は、電動式射出成形機のスクリュ移動速度を制御する方法であって、シリンダ内のスクリュの前方に溜められた溶融樹脂を、電動機の駆動力によって前記スクリュを前進させることで金型のキャビティ内に射出する射出工程中に、前記キャビティ内に生じる射出充填圧力が上昇するのに相反して前記スクリュの前進移動速度を減速させる工程を含み、前記スクリュの前進移動速度を減速させる工程は、前記射出工程中の前記キャビティ内の射出充填圧力が予め設定された圧力値に達してから射出／保圧工程において前記スクリュの前進移動が完了するまでの時間で、前記キャビティ内の射出充填圧力が前記圧力値に達した時の前記スクリュの前進移動速度をゼロまで徐々に減速させることからなり、前記圧力値は、前記射出工程を数回繰り返した後に安定して得られる、前記キャビティ内の射出充填圧力の圧力波形における圧力上昇の程度が一時的に変動する点に基づいて決定されることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、射出圧力が所定の圧力値に達してからの射出速度（スクリュの移動速度）が徐々に減速されるため、従来技術のように射出圧力が上昇し続けているのにもかかわらず射出速度を一定に維持する場合とは異なり、射出圧力が上昇するのに相反して射出速度が減速することとなる。その結果、多数個取り成形金型においてランナと各キャビティとを繋ぐゲートを溶融樹脂が通過する際の速度が減速することから、各キャビティへの樹脂充填量にばらつきが生じることが抑えられ、成形品の生産性を向上させることができる。
【００２５】
さらに、前記スクリュの前進移動速度を、前記射出／保圧工程において前記スクリュの前進移動が完了した時点で前記スクリュの前進移動速度をゼロにし、かつ該時点での前記前進移動速度の速度変化量をゼロにするように設定された高次関数からなる制御曲線に従って減速させる構成としてもよい。これにより、射出／保圧工程で移動していたスクリュが停止する際に生じるショックをほぼ抑えることが可能になる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、本発明が適用される射出成形機の射出装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態に係る射出成形機の射出装置は、内部を搬送される樹脂を加熱する加熱ヒータ（不図示）を備え、先端にノズルが形成されたシリンダ８と、シリンダ８内に供給する樹脂を貯留するホッパ１０と、シリンダ８内に回転可能に挿入され、シリンダ８内に供給された樹脂を搬送するスクリュ９と、スクリュ９をその軸方向に移動させることで、シリンダ８内の溶融樹脂を不図示の金型内に射出させるボールネジ６と、そのボールネジ６を駆動させる電動機である射出サーボモータ４と、射出サーボモータ４の回転速度や回転量からスクリュ９の位置を計測するエンコーダ２０と、射出サーボモータ４の駆動力をボールネジ６に伝達するタイミングベルト３と、射出時の溶融樹脂の圧力を測定するロードセル７とを有している。スクリュ９の先端には、シリンダ８のノズルから樹脂を射出する際に樹脂がシリンダ８内に逆流してくるのを防止する逆流防止リング５が取付けられている。
【００３０】
さらに、この射出装置は、射出サーボモータ４を制御するプロセスコントローラ１等を有する制御部１７と、プロセスコントローラ１と射出サーボモータ４およびエンコーダ２０との間に介在するサーボアンプ２とを有している。制御部１７は、プロセスコントローラ１の他に、プロセスコントローラ１とサーボアンプ２とに接続された速度演算部１１および時間変換部１２と、プロセスコントローラ１に接続された時間設定部１３、圧力設定部１４、位置設定部１５、および制御モード切換スイッチ１６とを有している。
【００３１】
次に、図１および図２を参照して、図１に示した制御部の機能および動作について概略を説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る電動式射出成形機のスクリュ移動速度制御方法による、射出保圧時間／スクリュ位置と、射出圧力／射出速度との関係を表すグラフである。
【００３２】
複数の成形品を一度に成形できるように構成された金型（以下、「多数個取り成形金型」という。）は、そのキャビティ内に樹脂材料を充填していくと、諸々の成形条件に応じて決まるある変動圧力値α（図２参照）に達したときに、その圧力上昇の程度が一時的に変動するという特有の性質がある。このような現象は、多数個取り成形金型の場合には、溶融樹脂がゲートを通過する時に生じる充填圧力の変化に起因するものと考えられる。本発明は、多数個取り成形金型の上記性質に着目してなされたものである。
【００３３】
多数個取り成形金型のキャビティ内に樹脂材料を実際に充填した時の圧力を示す圧力波形は、プロセスコントローラ１が備える圧力波形モニタ（不図示）に表示されるようになっている。通常、上記の変動圧力値αは、その圧力波形モニタに表示される圧力波形からオペレータ（成形技術者）が読み取ることができる。オペレータは、射出装置の射出／保圧工程をある成形条件に基づいて何度か繰り返し、圧力波形モニタに表示される圧力波形が安定したのを確認した後、その圧力波形から変動圧力値αを読み取る。
【００３４】
そして、オペレータによって変動圧力値αが制御部１７の圧力設定部１４に入力されると、プロセスコントローラ１は、次に行われる射出工程において、時間変換部１２が有するタイマ機能をスタートさせ、射出工程を開始してから射出圧力がその変動圧力値αになるまでの時間を測定する。なお、射出圧力は、ロードセル７によって検出され、ロードセル７からプロセスコントローラ１に送信される。さらにプロセスコントローラ１は、射出／保圧工程において、スクリュ９の前進移動が完了したときのスクリュ９の位置（スクリュ最前進位置）と、スクリュ９の前進移動が完了するまでの所要時間を、エンコーダ２０や時間変換部１２から得られるデータに基づいて求める。また、プロセスコントローラ１は、射出圧力が変動圧力値αに達するまでにエンコーダ２０から得られたデータに基づいて、射出圧力が変動圧力値αに達した時点におけるスクリュ９の位置と速度を算出する。なお、上記により得られた各データは、プロセスコントローラ１の記憶部（不図示）に記憶される。
【００３５】
ここまでの動作を具体的な数値を用いて説明する。図２に示すように、最初の射出工程から得られる圧力波形からオペレータが変動圧力値αを１５０ＭＰａであると判断し、オペレータが変動圧力値αとして１５０ＭＰａを圧力設定部１４に入力すると、次に行われる射出工程において、射出工程を開始してから射出圧力がその変動圧力値αになるまでの時間は１．０ｓｅｃと測定される。さらに、射出／保圧工程においてスクリュ９の前進移動が完了したときのスクリュ９の位置（スクリュ最前進位置）は５ｍｍと求められ、射出／保圧工程においてスクリュ９の前進移動が完了するまでの所要時間は１．５ｓｅｃと求められる。なお、射出工程が開始するときのスクリュ９の所期位置は３８ｍｍである。
【００３６】
そして、それらの結果から、射出圧力が変動圧力値αに達した時点におけるスクリュ９の実際の位置Ｘ（ｍｍ）と、そのときの速度３０ｍｍ／ｓとが算出される。
【００３７】
次に、プロセスコントローラ１は、射出圧力が変動圧力値αに達した時点におけるスクリュ９の位置からスクリュ最前進位置までスクリュ９が移動するまでの時間で、スクリュ９の前進速度をその時点の速度からゼロまで徐々に減速するための制御曲線βを、速度演算部１１に生成させる。
【００３８】
図２および図３を参照して、速度演算部１１がこの制御曲線βを生成する過程について説明する。
【００３９】
例えば上記の例では、射出工程を開始してから射出圧力がその変動圧力値αになるまでの時間が１．０ｓｅｃであり、射出／保圧工程においてスクリュ９の前進移動が完了するまでの所要時間が１．５ｓｅｃであることから、スクリュ９が前進し、射出圧力が変動圧力値αに達した時点における位置からスクリュ最前進位置まで移動するまでの時間は、「１．５−１．０＝０．５ｓｅｃ」と求められる。したがって、速度演算部１１が生成すべき制御曲線βは、射出圧力が変動圧力値αに達した時点におけるスクリュ９の速度３０ｍｍ／ｓを０．５ｓｅｃの間でゼロに減速することができる曲線である。
【００４０】
このような曲線βとしては、「ｙ＝ａχ²」で表される２次関数曲線、「ｙ＝ａχ³」で表される３次関数曲線、あるいはそれよりも高次な関数曲線を含む、高次関数曲線を用いることができる。これらの曲線βのうち、一般的な粘度を有する溶融樹脂を射出する場合には２次関数曲線を用い、粘度が比較的小さい溶融樹脂（流れ性が比較的優れている溶融樹脂）を射出する場合には３次関数曲線を用いるように、射出する樹脂に応じてユーザが速度演算部１１を設定することが好ましい。粘度が比較的小さい溶融樹脂を射出する場合に３次関数曲線を用いるのが好ましいのは、そのような樹脂はスクリュ９の速度変化に対する追従性が良好であるので、より短い時間の間にスクリュ９の速度を減速することが可能であるためである。
【００４１】
なお、いずれの曲線βも、射出／保圧工程においてスクリュ９の前進移動が完了してスクリュ９が最前進位置に達したときのスクリュ９の移動速度をゼロとし、かつその時の速度変化量もゼロ（すなわち、その時の曲線の傾きがゼロ）とするように設定されることが好ましい。これにより、射出／保圧工程においてスクリュ９の前進移動が完了してスクリュ９が停止したときに生じるショックをなくすことができる。上記の関数曲線βは、射出圧力が変動圧力値αに達した時点におけるスクリュ９の位置からスクリュ最前進位置までスクリュ９が移動するまでの時間と、射出圧力が変動圧力値αに達した時点におけるスクリュ９の速度とに基づいて、上記関数の係数ａを最適化することで、このように設定することが可能である。
【００４２】
上述してきたように、本実施形態によれば、射出圧力が変動圧力値αに達してからの射出速度（スクリュ９の移動速度）が図２に示すように徐々に減速される。そのため、従来技術のように射出圧力が上昇し続けているのにもかかわらず射出速度を一定に維持する場合とは異なり、射出圧力が上昇するのに相反して射出速度が減速することとなる。その結果、多数個取り成形金型においてランナと各キャビティとを繋ぐゲートを溶融樹脂が通過する際の速度が減速することから、各キャビティへの樹脂充填量にばらつきが生じることが抑えられ、成形品の生産性を向上させることができる。
【００４３】
なお、制御モード切換スイッチ１６は、変動圧力値αを圧力設定部１４に入力した後、スクリュ最前進位置、射出速度、および諸時間を自動的に測定して射出速度制御曲線βを求める自動制御モードと、成形技術者の経験に基づいて、スクリュ９の減速制御を行う時間を時間設定部１３に手動で入力するとともに、そのスクリュ最前進位置を位置設定部１５に手動で入力して射出速度制御曲線βを求める手動制御モードとの２つの制御モードを切り換えることが可能なスイッチである。オペレータ（成形技術者）は、この制御モード切換スイッチ１６を切り換えることで、これらの制御モードの一方を選択することができる。
【００４４】
次に、本発明の一実施形態による電動式射出成形機の射出速度制御方法の一例を、図４に示すフローチャート等を用いて説明する。
【００４５】
まず、オペレータ（成形技術者）は、ある成形条件に基づいて射出装置の射出／保圧工程を何度か繰り返し、圧力波形モニタに表示される圧力波形が安定したことを確認する（ステップ１）。続いて、オペレータは、その圧力波形モニタに表示されている圧力波形から変動圧力値α（図２参照）を読み取ることができるか否かを判断する（ステップ２）。
【００４６】
圧力波形から変動圧力値αを読み取ることができる場合には、オペレータはその変動圧力値αを読み取って圧力設定部１４に入力する（ステップ３）。一方、圧力波形から変動圧力値αを読み取ることができない場合には、オペレータは、従来同様に自己の経験に基づいてその圧力波形から変動圧力値を推測し、その推測値を変動圧力値αとして圧力設定部１４に入力する（ステップ４）。
【００４７】
このようにしてオペレータによって変動圧力値αが制御部１７の圧力設定部１４に入力された後、制御モード切換スイッチ１６が自動制御モードに設定されている場合には（ステップ５）、プロセスコントローラ１は、次に行われる射出／保圧工程において、時間変換部１２が有するタイマ機能をスタートさせ、射出工程を開始してから、射出圧力がその変動圧力値αに達するまでの時間を測定する。さらに、プロセスコントローラ１は、この射出／保圧工程において、スクリュ９の前進移動が完了したときのスクリュ９の位置（スクリュ最前進位置）と、スクリュ９の前進移動が完了するまでの所要時間を、エンコーダ２０や時間変換部１２から得られるデータに基づいて求める。また、プロセスコントローラ１は、射出圧力が変動圧力値αに達するまでにエンコーダ２０から得られたデータに基づいて、射出圧力が変動圧力値αに達した時点におけるスクリュ９の位置と速度を算出する。なお、上記により得られた各データは、プロセスコントローラ１の記憶部（不図示）に記憶される（以上、ステップ６）。
【００４８】
このステップ５で求められる各データについて図２を参照して説明すると、本実施形態の場合は、変動圧力値αを１５０ＭＰａとしたとき、次に行われる射出工程において射出工程を開始してから射出圧力がその変動圧力値αになるまでの時間は１．０ｓｅｃである。さらに、射出／保圧工程においてスクリュ９の前進移動が完了したときのスクリュ９の位置（スクリュ最前進位置）は５ｍｍであり、射出／保圧工程においてスクリュ９の前進移動が完了するまでの所要時間は１．５ｓｅｃである。これらの結果から算出される、射出圧力が変動圧力値αに達した時点におけるスクリュ９の速度は３０ｍｍ／ｓである。
【００４９】
一方、制御モード切換スイッチ１６が自動制御モードに設定されていない場合、すなわち手動制御モードに設定されている場合には（ステップ５）、スクリュ９の減速制御を行う時間を時間設定部１３に手動で入力するとともに、そのスクリュ最前進位置（スクリュ９の停止位置）を位置設定部１５に手動で入力する（ステップ７）。なお、これらのデータの値は、オペレータ（成形技術者）が自己の経験に基づいて決定する。
【００５０】
次に、プロセスコントローラ１は、射出圧力が変動圧力値αに達した時点におけるスクリュ９の位置からスクリュ最前進位置までスクリュ９が移動するまでの時間で、スクリュ９の前進速度をその時点の速度からゼロまで徐々に減速するための制御曲線βを速度演算部１１に生成させる（ステップ８）。この制御曲線βは、上記のようにしてプロセスコントローラ１によって求められたデータまたはオペレータによって入力されたデータに基づいて生成される。
【００５１】
上記の例では、射出工程を開始してから射出圧力がその変動圧力値αになるまでの時間が１．０ｓｅｃであり、射出／保圧工程においてスクリュ９の前進移動が完了するまでの所要時間が１．５ｓｅｃであることから、スクリュ９が、射出圧力が変動圧力値αに達した時点における位置からスクリュ最前進位置まで移動するまでの時間は、「１．５−１．０＝０．５ｓｅｃ」と求められる。したがって、速度演算部１１が生成すべき制御曲線βは、射出圧力が変動圧力値αに達した時点におけるスクリュ９の速度３０ｍｍ／ｓを０．５ｓｅｃの間でゼロに減速することができる曲線である。本例では、そのような曲線βを２次関数「ｙ＝ａχ²」で求めている。
【００５２】
プロセスコントローラ１は、これ以降の射出工程において、制御曲線βに従うスクリュ９の射出制御を実現する制御信号をサーボアンプ２を介して射出サーボモータ４に入力し、射出圧力が変動圧力値αに達した時点におけるスクリュ９の位置からスクリュ最前進位置までスクリュ９が移動するまでの間は、スクリュ９の射出速度を上記のようにして求めた制御曲線βに従って制御する。このように、制御曲線βを求めてから後に行われる射出／保圧工程では、射出圧力が変動圧力値αに達した時点におけるスクリュ９の位置からスクリュ最前進位置までスクリュ９が移動するまでの間のスクリュ９の射出速度を制御曲線βに従って制御するようにして、成形品を連続的に成形する（ステップ９）。
【００５３】
これにより、射出圧力が変動圧力値αに達してからの射出速度（スクリュ９の移動速度）が図２に示すように徐々に減速され、多数個取り成形金型においてランナと各キャビティとを繋ぐゲートを溶融樹脂が通過する際の速度が減速することから、各キャビティへの樹脂充填量にばらつきが生じることが抑えられる。
【００５４】
なお、上記では多数個取りの成形品として光コネクタ用プラスチックフェルールを成形する場合を一例として説明したが、本実施形態により成形できるのはこれに限られない。本実施形態による制御方法は、他の一般的な成形品を成形する場合においても適用可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電動式射出成形機のスクリュ移動速度制御方法によれば、いわゆる複数個取り成形を行う場合であっても、成形品の品質上のばらつきを抑え、その生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される射出成形機の射出装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電動式射出成形機の射出速度制御方法による、射出保圧時間／射出ストローク（スクリュ位置）と、射出圧力／射出速度との関係を表すグラフである。
【図３】速度演算部が制御曲線βを生成する過程についてより詳しく説明するためのグラフである。
【図４】本発明の一実施形態による電動式射出成形機射出速度制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】従来の射出成形機の射出装置を示す概略構成図である。
【図６】従来の電動式射出成形機の射出速度制御方法による、射出ストローク／射出保圧時間と、射出圧力／射出速度との関係を表すグラフである。
【符号の説明】
１プロセスコントローラ
２サーボアンプ
３タイミングベルト
４射出サーボモータ
５逆流防止リング
６ボールネジ
７ロードセル
８シリンダ
９スクリュ
１０ホッパ
１１速度演算部
１２時間変換部
１３時間設定部
１４圧力設定部
１５位置設定部
１６制御モード切換スイッチ
１７制御部
２０エンコーダ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for controlling a screw moving speed of an electric injection molding machine.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an injection device of a conventional injection molding machine.
[0003]
As shown in FIG. 5, the injection device of the conventional injection molding machine includes a heater 8 (not shown) that heats the resin conveyed inside, a cylinder 8 having a nozzle formed at the tip, and a cylinder 8. A hopper 10 that stores the resin to be supplied, a screw 9 that is rotatably inserted into the cylinder 8 and conveys the resin supplied into the cylinder 8, and the screw 9 is moved in the axial direction thereof, thereby moving the inside of the cylinder 8. A ball screw 6 for injecting the molten resin into a mold (not shown), an injection servo motor 4 for driving the ball screw 6, a timing belt 3 for transmitting the driving force of the injection servo motor 4 to the ball screw 6, and at the time of injection And a load cell 7 for measuring the pressure of the molten resin.
[0004]
The injection apparatus further includes a process controller 1 that controls the injection servo motor 4 and a servo amplifier 2 that is interposed between the process controller 1 and the injection servo motor 4.
[0005]
In this injection apparatus, the injection servo motor 4 rotates the ball screw 6 via the timing belt 3 to move the screw 9 in the axial direction, and injects resin from the nozzle of the cylinder 8 into a mold (not shown). It is configured as follows. At the tip of the screw 9, a backflow prevention ring 5 for preventing the resin from flowing back into the cylinder 8 when the resin is injected from the nozzle of the cylinder 8 is attached.
[0006]
A signal of the pressure of the molten resin at the time of injection measured by the load cell 7 is output to the process controller 1 and displayed on the waveform monitor. Further, the process controller 1 generates a control signal for maintaining the moving speed (injection speed) at the time of moving the screw 9 in the axial direction based on the pressure signal, and this control signal is generated. The injection servo motor 4 is inputted via the servo amplifier 2. As described above, the process control 1 is in charge of the closed loop control of the injection apparatus that outputs the pressure and speed setting input by the operator and outputs the control signal to the injection servo motor 4.
[0007]
Therefore, the process controller 1 can control the injection servo motor 4 to move the screw 9 at several stages of injection speed, and the user can set an arbitrary injection speed from among the several stages of injection speed. It is configured to be able to.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In such an injection apparatus, in order to stably mold the shape and dimensions of the molded product, it is necessary to control the injection speed so as to be maintained. If the control in the injection process is inappropriate, defective phenomena such as weld marks, sink marks, and jetting occur in the molded product. Since the injection speed at which these defective phenomena can be solved varies depending on the phenomenon, such defective phenomena cannot be fundamentally solved unless the injection speed is controlled in accordance with the cavity shape in the mold.
[0009]
For example, in the case of so-called “multiple molding”, where multiple molded products are molded in a single injection process, the amount of resin that fills each cavity from the runner via each gate varies due to various factors. To do. Such a variation is a great hindrance in molding a molded product with a desired accuracy, particularly when molding a plastic ferrule for an optical connector that requires molding with high accuracy. Conventionally, a molding engineer finds an injection speed capable of suppressing such variation based on his / her own experience, and changes the setting to such injection speed each time variation occurs, thereby reducing the amount of resin filling. Variation was suppressed. However, in such a method, the accuracy of the molded product depends on the skill of the molding engineer, and the quality of the molded product cannot always be satisfied.
[0010]
In general injection molding, the screw in the heated cylinder is advanced, and the molten resin collected in front of the screw is injected into the mold from the cylinder nozzle, and bubbles and sink marks are generated in the molded product. In order to suppress this, a molded product is formed through a pressure-holding step in which a pressure-hold pressure is applied to the cavity for a while. Therefore, these injection / holding steps are most important in determining the quality of a molded product.
[0011]
Therefore, if the setting condition of the injection speed (screw moving speed) when the resin is injected into the mold is wrong, a molded product that requires high-precision molding such as the above-described plastic ferrule for optical connectors is used. When a plurality of molds are formed, defects in the outer diameter, the eccentricity of the inner diameter, the inner diameter, and the like occur due to the required quality of the molded product. When the molded product is a plastic ferrule for optical connectors, if the above defects occur during molding, the optical fiber cannot be held and connected with high accuracy, and the optical characteristics required for the product can be obtained. It will disappear.
[0012]
From the actual situation as described above, considerable experience is required to adjust the molding conditions for taking and molding multiple high-precision molded products. It was virtually impossible to do.
[0013]
Here, the variation that occurs in the amount of resin filled in each cavity when multiple molding is performed will be considered from the viewpoint of the characteristics of the injection molding machine.
[0014]
The hydraulic injection molding machine has a slow response due to the compression of hydraulic fluid, there is a delay in response due to the hydraulic valve override characteristics (leakage just before reaching the set pressure), and the hydraulic speed due to the pressure dependence of the pump efficiency. It is known to have the property of being delayed. A delay in the response means that the followability is low, which is not preferable.
[0015]
In the injection process of the injection device, the injection pressure increases as the injection process proceeds. Even in this case, from the viewpoint of controllability, the injection speed (screw advance speed) is preferably maintained at the set speed. However, in the case of a hydraulic injection molding machine, since it has the characteristics described above, the injection speed decreases when the injection pressure increases. However, when the injection speed decreases, the speed of the molten resin passing through the gate connecting the runner and each cavity decreases, and the resin is slowly and surely filled into each cavity. On the other hand, it is a preferable result in terms of suppressing variation occurring in the amount of resin.
[0016]
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the injection stroke / injection holding time and the injection pressure / injection speed according to the injection speed control method of the conventional electric injection molding machine.
[0017]
On the other hand, the electric injection molding machine is controlled by the closed loop control as described with reference to FIG. 5, and the injection speed is kept constant regardless of the increase in the injection pressure as shown in part A of FIG. Is done. This is of course preferable from the viewpoint of controllability. However, if injection is performed at a constant injection speed even though the injection pressure is high, the filling speed is not reduced when the molten resin passes through the gate, and the resin filling amount into each cavity varies. It will occur. Therefore, maintaining the injection speed constant regardless of the increase in the injection pressure is not preferable in terms of suppressing variations in the amount of resin filled in each cavity.
[0018]
This will be explained in detail using actual examples. When a plurality of molded products such as plastic ferrules for optical connectors that need to be molded with high precision are taken and molded, the dimensional tolerances of each part are determined for the purpose of the product. Must be within ± 1 μm. For example, in the case of the SC type optical connector, the outer diameter is required to be within φ2.5 mm ± 1 μm, and the roundness between the outer diameter and the inner diameter is required to be 1 μm or less. However, because there are limits to the rigidity and processing accuracy of commonly used molds, molded products such as plastic ferrules for optical connectors that require one digit higher accuracy than general precision molded products, It was said that a plurality of molds could not be formed.
[0019]
Further, as described above, since a generally used mold has a limit in rigidity, the injection speed (screw moving speed) is also restricted due to the structure of the mold. For example, when the injection speed is 40 mm / sec or more, the core pin in the cavity (for example, made of a cemented carbide material having a diameter of about 0.125 mm) is inclined, and the eccentricity of the molded product occurs. Or there is a risk of breaking the core pin. Therefore, the injection speed cannot be made faster than such a speed.
[0020]
In the actual molding site, trial and error of molding are repeated, and each time a molding engineer adjusts the mold and changes the setting of the injection speed based on his own experience, measures against molding defects are taken. However, even with such measures, when a plurality of molds are formed, a molded product with satisfactory accuracy cannot be formed.
[0021]
The present invention has been made in view of the conventional problems as described above, and suppresses variations in the quality of molded products and improves productivity even in the case of performing so-called multiple molding. An object of the present invention is to provide a screw moving speed control method for an electric injection molding machine.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the screw movement speed control method of the electric injection molding machine of the present invention is a method for controlling the screw movement speed of the electric injection molding machine, and is stored in front of the screw in the cylinder. During the injection process of injecting molten resin into the mold cavity by advancing the screw by the driving force of the electric motor, the screw moves forward in opposition to the increase in the injection filling pressure generated in the cavity. The step of reducing the forward movement speed of the screw includes a step of reducing the speed, wherein the injection filling pressure in the cavity during the injection step reaches a preset pressure value in the injection / holding step. The time required for the forward movement of the screw to be completed, and the forward movement speed of the screw when the injection filling pressure in the cavity reaches the pressure value. Consists to gradually decelerated to the pressure values, the obtained injection process stable after repeating several times, the pressure waveform of the injection filling pressure in the cavity The degree of pressure rise in the It is determined based on.
[0023]
According to the present invention, since the injection speed (screw moving speed) after the injection pressure reaches a predetermined pressure value is gradually decelerated, the injection pressure continues to increase as in the prior art. Regardless, unlike the case where the injection speed is kept constant, the injection speed is reduced contrary to the increase in the injection pressure. As a result, the speed at which the molten resin passes through the gate that connects the runner and each cavity in the multi-cavity mold is reduced, so that variations in the resin filling amount in each cavity can be suppressed and molding can be performed. Product productivity can be improved.
[0025]
Further, the forward movement speed of the screw is set to zero when the forward movement of the screw is completed in the injection / holding step, and the speed change amount of the forward movement speed at that time It is good also as a structure decelerated according to the control curve which consists of a high-order function set so that may be set to zero. As a result, it is possible to substantially suppress a shock that occurs when the screw that has been moved in the injection / holding process stops.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0028]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an injection apparatus of an injection molding machine to which the present invention is applied.
[0029]
As shown in FIG. 1, the injection device of the injection molding machine according to the present embodiment includes a cylinder 8 having a heater (not shown) that heats the resin conveyed inside, a nozzle formed at the tip, and a cylinder A hopper 10 for storing the resin to be supplied in 8, a screw 9 that is rotatably inserted into the cylinder 8 and conveys the resin supplied into the cylinder 8, and the screw 9 is moved in the axial direction thereof, A ball screw 6 that injects molten resin in the cylinder 8 into a mold (not shown), an injection servo motor 4 that is an electric motor that drives the ball screw 6, and the position of the screw 9 based on the rotation speed and rotation amount of the injection servo motor 4. An encoder 20 for measuring the pressure, a timing belt 3 for transmitting the driving force of the injection servo motor 4 to the ball screw 6, and a load cell 7 for measuring the pressure of the molten resin at the time of injection. By that. A backflow prevention ring 5 is attached to the tip of the screw 9 to prevent the resin from flowing back into the cylinder 8 when the resin is injected from the nozzle of the cylinder 8.
[0030]
The injection apparatus further includes a control unit 17 having a process controller 1 and the like for controlling the injection servo motor 4, and a servo amplifier 2 interposed between the process controller 1, the injection servo motor 4 and the encoder 20. Yes. In addition to the process controller 1, the control unit 17 includes a speed calculation unit 11 and a time conversion unit 12 connected to the process controller 1 and the servo amplifier 2, a time setting unit 13 connected to the process controller 1, and a pressure setting unit. 14, a position setting unit 15, and a control mode changeover switch 16.
[0031]
Next, an outline of the function and operation of the control unit shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the injection holding time / screw position and the injection pressure / injection speed according to the screw moving speed control method of the electric injection molding machine according to the embodiment of the present invention.
[0032]
A mold configured to mold a plurality of molded products at once (hereinafter referred to as a “multi-piece mold”) can satisfy various molding conditions by filling the cavity with a resin material. When a fluctuating pressure value α (see FIG. 2) determined accordingly is reached, there is a characteristic that the degree of the pressure rise temporarily fluctuates. Such a phenomenon is considered to be caused by a change in filling pressure that occurs when the molten resin passes through the gate in the case of a multi-cavity mold. The present invention has been made by paying attention to the above properties of a multi-cavity molding die.
[0033]
A pressure waveform indicating the pressure when the resin material is actually filled in the cavity of the multi-cavity molding die is displayed on a pressure waveform monitor (not shown) provided in the process controller 1. Normally, the above-described fluctuating pressure value α can be read by an operator (molding engineer) from the pressure waveform displayed on the pressure waveform monitor. The operator repeats the injection / holding process of the injection device several times based on certain molding conditions, confirms that the pressure waveform displayed on the pressure waveform monitor is stable, and then calculates the variable pressure value α from the pressure waveform. read.
[0034]
When the fluctuating pressure value α is input to the pressure setting unit 14 of the control unit 17 by the operator, the process controller 1 starts the timer function of the time conversion unit 12 in the next injection process and performs the injection process. Is measured until the injection pressure reaches the fluctuation pressure value α. The injection pressure is detected by the load cell 7 and transmitted from the load cell 7 to the process controller 1. Further, in the injection / holding step, the process controller 1 determines the position of the screw 9 when the forward movement of the screw 9 is completed (screw most advanced position) and the time required until the forward movement of the screw 9 is completed. 20 or based on data obtained from the time conversion unit 12. Further, the process controller 1 calculates the position and speed of the screw 9 when the injection pressure reaches the variable pressure value α, based on the data obtained from the encoder 20 until the injection pressure reaches the variable pressure value α. . Each data obtained as described above is stored in a storage unit (not shown) of the process controller 1.
[0035]
The operation so far will be described using specific numerical values. As shown in FIG. 2, when the operator determines that the fluctuating pressure value α is 150 MPa from the pressure waveform obtained from the first injection step, and the operator inputs 150 MPa as the fluctuating pressure value α to the pressure setting unit 14, In the injection process performed, the time from the start of the injection process until the injection pressure reaches the variable pressure value α is measured as 1.0 sec. Further, the position of the screw 9 when the forward movement of the screw 9 is completed in the injection / holding process (the most advanced position of the screw) is obtained as 5 mm, and until the forward movement of the screw 9 is completed in the injection / holding process. The required time is required to be 1.5 sec. Note that the expected position of the screw 9 when the injection process starts is 38 mm.
[0036]
From these results, the actual position X (mm) of the screw 9 at the time when the injection pressure reaches the variable pressure value α and the speed 30 mm / s at that time are calculated.
[0037]
Next, the process controller 1 determines the forward speed of the screw 9 as the speed at which the screw 9 moves from the position of the screw 9 to the most advanced position of the screw when the injection pressure reaches the fluctuation pressure value α. The speed calculation unit 11 generates a control curve β for gradually decelerating from 1 to zero.
[0038]
With reference to FIG. 2 and FIG. 3, the process in which the speed calculation part 11 produces | generates this control curve (beta) is demonstrated.
[0039]
For example, in the above example, the time from the start of the injection process until the injection pressure reaches the fluctuating pressure value α is 1.0 sec, and it is necessary until the forward movement of the screw 9 is completed in the injection / holding process. Since the time is 1.5 sec, the time required for the screw 9 to move forward and move from the position when the injection pressure reaches the fluctuation pressure value α to the screw most advanced position is “1.5-1.0. = 0.5 sec ". Therefore, the control curve β to be generated by the speed calculation unit 11 is a curve that can decelerate the speed 30 mm / s of the screw 9 when the injection pressure reaches the variable pressure value α to zero within 0.5 sec. is there.
[0040]
As such a curve β, “y = aχ ² A quadratic function curve represented by “y = aχ ^Three Or a higher-order function curve including a higher-order function curve can be used. Among these curves β, when a molten resin having a general viscosity is injected, a quadratic function curve is used to inject a molten resin having a relatively low viscosity (a molten resin having a relatively excellent flowability). In this case, it is preferable that the user sets the speed calculation unit 11 according to the resin to be injected so that a cubic function curve is used. It is preferable to use a cubic function curve when injecting a molten resin having a relatively low viscosity, since such a resin has good followability to the speed change of the screw 9, so that the screw can be used in a shorter time. This is because the speed of 9 can be reduced.
[0041]
In each curve β, the moving speed of the screw 9 when the forward movement of the screw 9 is completed and the screw 9 reaches the most advanced position in the injection / holding process is zero, and the speed change amount at that time is also It is preferably set to be zero (that is, the slope of the curve at that time is zero). As a result, it is possible to eliminate the shock that occurs when the screw 9 is stopped after the forward movement of the screw 9 is completed in the injection / holding step. The function curve β indicates the time until the screw 9 moves from the position of the screw 9 to the most advanced position of the screw 9 when the injection pressure reaches the fluctuation pressure value α, and the time when the injection pressure reaches the fluctuation pressure value α. It is possible to set in this way by optimizing the coefficient a of the function based on the speed of the screw 9.
[0042]
As described above, according to this embodiment, the injection speed (moving speed of the screw 9) after the injection pressure reaches the variable pressure value α is gradually reduced as shown in FIG. Therefore, unlike the case where the injection speed is kept constant despite the fact that the injection pressure continues to increase as in the prior art, the injection speed is reduced contrary to the increase in the injection pressure. . As a result, the speed at which the molten resin passes through the gate that connects the runner and each cavity in the multi-cavity mold is reduced, so that variations in the resin filling amount in each cavity can be suppressed and molding can be performed. Product productivity can be improved.
[0043]
The control mode change-over switch 16 automatically controls the screw most advanced position, injection speed, and various times to obtain the injection speed control curve β after inputting the fluctuating pressure value α to the pressure setting unit 14. Based on the mode and the experience of the molding engineer, the time for performing the deceleration control of the screw 9 is manually input to the time setting unit 13, and the screw most advanced position is manually input to the position setting unit 15. This is a switch capable of switching between two control modes, a manual control mode for obtaining the control curve β. An operator (molding engineer) can select one of these control modes by switching the control mode switch 16.
[0044]
Next, an example of an injection speed control method for an electric injection molding machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0045]
First, the operator (molding engineer) repeats the injection / holding process of the injection device several times based on a certain molding condition, and confirms that the pressure waveform displayed on the pressure waveform monitor is stable (step 1). . Subsequently, the operator determines whether or not the fluctuating pressure value α (see FIG. 2) can be read from the pressure waveform displayed on the pressure waveform monitor (step 2).
[0046]
When the fluctuating pressure value α can be read from the pressure waveform, the operator reads the fluctuating pressure value α and inputs it to the pressure setting unit 14 (step 3). On the other hand, when the fluctuation pressure value α cannot be read from the pressure waveform, the operator estimates the fluctuation pressure value from the pressure waveform based on his / her own experience as in the past, and uses the estimated value as the fluctuation pressure value α. It inputs into the pressure setting part 14 (step 4).
[0047]
After the variable pressure value α is input to the pressure setting unit 14 of the control unit 17 by the operator in this way, when the control mode changeover switch 16 is set to the automatic control mode (step 5), the process controller 1 In the next injection / holding process, the timer function of the time conversion unit 12 is started, and the time from when the injection process starts until the injection pressure reaches the variable pressure value α is measured. Further, the process controller 1 determines the position of the screw 9 when the forward movement of the screw 9 is completed (screw most advanced position) and the time required until the forward movement of the screw 9 is completed in this injection / holding step. And obtained based on data obtained from the encoder 20 and the time conversion unit 12. Further, the process controller 1 calculates the position and speed of the screw 9 when the injection pressure reaches the variable pressure value α, based on the data obtained from the encoder 20 until the injection pressure reaches the variable pressure value α. . Each data obtained as described above is stored in a storage unit (not shown) of the process controller 1 (step 6).
[0048]
Each data obtained in step 5 will be described with reference to FIG. 2. In the case of this embodiment, when the variable pressure value α is 150 MPa, the injection process is started after the injection process is started in the next injection process. The time until the pressure reaches the fluctuating pressure value α is 1.0 sec. Furthermore, the position of the screw 9 (the most advanced position of the screw) when the forward movement of the screw 9 is completed in the injection / holding process is 5 mm, and it is necessary until the forward movement of the screw 9 is completed in the injection / holding process. The time is 1.5 sec. The speed of the screw 9 calculated from these results when the injection pressure reaches the variable pressure value α is 30 mm / s.
[0049]
On the other hand, when the control mode changeover switch 16 is not set to the automatic control mode, that is, when the control mode change switch 16 is set to the manual control mode (step 5), the time setting unit 13 manually sets the time for performing the deceleration control of the screw 9. And the screw most advanced position (stop position of the screw 9) is manually input to the position setting unit 15 (step 7). The values of these data are determined by the operator (molding engineer) based on his / her own experience.
[0050]
Next, the process controller 1 determines the forward speed of the screw 9 as the speed at which the screw 9 moves from the position of the screw 9 to the most advanced position of the screw when the injection pressure reaches the fluctuation pressure value α. The speed calculation unit 11 is caused to generate a control curve β for gradually decelerating from zero to zero (step 8). The control curve β is generated based on the data obtained by the process controller 1 as described above or the data input by the operator.
[0051]
In the above example, the time from the start of the injection process until the injection pressure reaches the fluctuating pressure value α is 1.0 sec, and the time required until the forward movement of the screw 9 is completed in the injection / pressure holding process. Is 1.5 seconds, the time required for the screw 9 to move from the position at the time when the injection pressure reaches the fluctuation pressure value α to the most advanced position of the screw is “1.5−1.0 = 0. 5 sec ". Therefore, the control curve β to be generated by the speed calculation unit 11 is a curve that can decelerate the speed 30 mm / s of the screw 9 when the injection pressure reaches the variable pressure value α to zero within 0.5 sec. is there. In this example, such a curve β is represented by a quadratic function “y = aχ. ² "
[0052]
In the subsequent injection process, the process controller 1 inputs a control signal for realizing the injection control of the screw 9 according to the control curve β to the injection servo motor 4 via the servo amplifier 2, and the injection pressure reaches the fluctuation pressure value α. Until the screw 9 moves from the position of the screw 9 to the most advanced position of the screw at that time, the injection speed of the screw 9 is controlled according to the control curve β obtained as described above. In this way, in the injection / holding step performed after obtaining the control curve β, the screw 9 moves from the position of the screw 9 when the injection pressure reaches the variable pressure value α to the position where the screw 9 is most advanced. The molded product is continuously molded so that the injection speed of the screw 9 is controlled according to the control curve β (step 9).
[0053]
As a result, the injection speed (moving speed of the screw 9) after the injection pressure reaches the variable pressure value α is gradually reduced as shown in FIG. 2, and the runner and each cavity are connected in the multi-cavity mold. Since the speed at which the molten resin passes through the gate is reduced, it is possible to suppress variations in the resin filling amount in each cavity.
[0054]
In addition, although the case where the plastic ferrule for optical connectors is shape | molded as an example above was demonstrated as an example in the above, the shape which can be shape | molded by this embodiment is not restricted to this. The control method according to the present embodiment can also be applied when molding other general molded products.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, the screw moving speed control method of the electric injection molding machine of the present invention According to Even when so-called multiple molding is performed, it is possible to suppress variations in the quality of the molded product and improve its productivity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an injection apparatus of an injection molding machine to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between injection holding time / injection stroke (screw position) and injection pressure / injection speed according to the injection speed control method of the electric injection molding machine according to one embodiment of the present invention. .
FIG. 3 is a graph for explaining in more detail a process in which a speed calculation unit generates a control curve β.
FIG. 4 is a flowchart showing an example of an injection speed control method for an electric injection molding machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an injection device of a conventional injection molding machine.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between injection stroke / injection holding time and injection pressure / injection speed according to an injection speed control method of a conventional electric injection molding machine.
[Explanation of symbols]
1 Process controller
2 Servo amplifier
3 Timing belt
4 Injection servo motor
5 Backflow prevention ring
6 Ball screw
7 Load cell
8 cylinders
9 Screw
10 Hopper
11 Speed calculator
12 hour converter
13 Time setting section
14 Pressure setting part
15 Position setting section
16 Control mode selector switch
17 Control unit
20 Encoder

Claims

電動式射出成形機のスクリュ移動速度を制御する方法であって、
シリンダ（８）内のスクリュ（９）の前方に溜められた溶融樹脂を、電動機（４）の駆動力によって前記スクリュ（９）を前進させることで金型のキャビティ内に射出する射出工程中に、前記キャビティ内に生じる射出充填圧力が上昇するのに相反して前記スクリュ（９）の前進移動速度を減速させる工程を含み、
前記スクリュ（９）の前進移動速度を減速させる工程は、前記射出工程中の前記キャビティ内の射出充填圧力が予め設定された圧力値（α）に達してから射出／保圧工程において前記スクリュ（９）の前進移動が完了するまでの時間で、前記キャビティ内の射出充填圧力が前記圧力値（α）に達した時の前記スクリュ（９）の前進移動速度をゼロまで徐々に減速させることからなり、
前記圧力値（α）は、前記射出工程を数回繰り返した後に安定して得られる、前記キャビティ内の射出充填圧力の圧力波形における圧力上昇の程度が一時的に変動する点に基づいて決定されることを特徴とする、電動式射出成形機のスクリュ移動速度制御方法。A method of controlling the screw movement speed of an electric injection molding machine,
During the injection process of injecting the molten resin stored in front of the screw (9) in the cylinder (8) into the mold cavity by advancing the screw (9) by the driving force of the electric motor (4). And the step of decelerating the forward movement speed of the screw (9) contrary to the increase in the injection filling pressure generated in the cavity,
The step of decelerating the forward movement speed of the screw (9) includes the step of reducing the screw (9) in the injection / holding step after the injection filling pressure in the cavity during the injection step reaches a preset pressure value (α). From the time until the forward movement of 9) is completed, the forward movement speed of the screw (9) when the injection filling pressure in the cavity reaches the pressure value (α) is gradually reduced to zero. Become
It said pressure value (alpha) is determined the injection process stably obtained after repeating several times, the degree of pressure rise definitive the pressure waveform of the injection filling pressure in the cavity is based on a point that varies temporarily A screw moving speed control method for an electric injection molding machine.

前記スクリュ（９）の前進移動速度を、前記射出／保圧工程において前記スクリュ（９）の前進移動が完了した時点で前記スクリュ（９）の前進移動速度をゼロにし、かつ該時点での前記前進移動速度の速度変化量をゼロにするように設定された高次関数からなる制御曲線（β）に従って減速させる、請求項１に記載の電動式射出成形機のスクリュ移動速度制御方法。 The forward movement speed of the screw (9) is set to zero when the forward movement of the screw (9) is completed in the injection / holding step, and the screw (9) at the time is The screw moving speed control method of the electric injection molding machine according to claim 1, wherein the speed is reduced according to a control curve (β) composed of a high-order function set so that the speed change amount of the forward moving speed is zero.