JP5240815B2 - Method for controlling raw material supply in plasticizing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、減圧した加熱筒内へ原料供給手段から供給する原料を可塑化する際に発生する水分やガス分を吸引し排出するように構成した可塑化装置の原料供給量の制御方法に関するものである。 The present invention relates to a method for controlling a material supply amount of a plasticizer configured to suck and discharge moisture and gas generated when plasticizing a material supplied from a material supply means into a decompressed heating cylinder. It is.
上記技術分野の可塑化装置は、例えば、特許文献1に開示されている。特許文献1において、原料供給量の制御に関して、「このときの当該定量フィーダ機構による原料供給、より具体的には前記可塑化部のフィードゾーンに対する原料供給は、操作盤ボックスに設けられた各種スイッチ類の操作によって微調整可能となっており、前記可塑化部における1ショットにて成形される成形品に対応した定量の原料を間欠的に供給することによって、いわゆる「飢餓的成形」が実現されるように構成されている。「飢餓的成形」は、前記可塑化部の可塑化シリンダーにおけるフィードゾーンに適宜のガス抜き空隙を常時形成するように維持しつつメインスクリューに対して原料供給を行うものであり、加熱された原料から可塑化シリンダー内に発生した水分やガスを上述したガス抜き空隙から原料供給口を通して機外に排出する構成になされている。」との記載がある。 A plasticizing apparatus in the above technical field is disclosed in, for example, Patent Document 1. In Patent Document 1, regarding the control of the raw material supply amount, “the raw material supply by the quantitative feeder mechanism at this time, more specifically, the raw material supply to the feed zone of the plasticizing section is various switches provided in the operation panel box. It can be fine-tuned by a kind of operation, and so-called “starved molding” is realized by intermittently supplying a fixed amount of raw material corresponding to a molded product molded in one shot in the plasticizing section. It is comprised so that. “Starvation molding” is a method of supplying a raw material to a main screw while maintaining an appropriate degassing space in a feed zone in a plasticizing cylinder of the plasticizing part. The water and gas generated in the plasticizing cylinder are discharged from the above-mentioned gas vent gap to the outside through the raw material supply port. Is described.
しかしながら、前記飢餓的成形を実現するための原料供給量の設定は、特許文献1に記載のCCDカメラが設けられていたとしても、数成形サイクルにわたって試行錯誤を繰り返しながら求める必要があり、原料と時間を浪費することになる。 However, the setting of the raw material supply amount for realizing the starvation molding needs to be obtained while repeating trial and error over several molding cycles even if the CCD camera described in Patent Document 1 is provided. Time is wasted.
本発明は、上記した問題を解決すべくなされたものであって、最適な原料供給量が容易に設定可能な可塑化装置の原料供給量の制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method for controlling a raw material supply amount of a plasticizing apparatus in which an optimum raw material supply amount can be easily set.
本発明は、減圧した加熱筒内へ原料供給手段から供給する原料を加熱筒内に設けられたスクリュを用いて可塑化する際に発生する水分やガス分を吸引し排出するように構成した可塑化装置の原料供給量の制御方法であって、ある種類の原料による成形サイクルの可塑化工程において、前記水分やガス分を良好に流通させ、かつ前記可塑化を安定して実行するようにフィードスクリュによる原料供給量が制限されて制御されるとき、前記加熱筒内に設けられたスクリュの回転速度に対応したフィードスクリュによる原料供給量の設定値を金型毎に予め求められた成形条件群のデータとして記憶させ、他の種類の原料による成形サイクルの可塑化工程では、前記記憶された金型毎のフィードスクリュによる原料供給量の設定値に基づいて可塑化を行う可塑化装置の原料供給量の制御方法に関する。
The present invention is a plastic configured to suck and discharge moisture and gas generated when plasticizing a raw material supplied from a raw material supply means into a decompressed heating cylinder using a screw provided in the heating cylinder. A method for controlling the amount of raw material supplied to a liquefying apparatus, in a plasticizing step of a molding cycle using a certain type of raw material, in which the water and gas components are distributed well and the plasticization is performed stably. A set of molding conditions in which a set value of the raw material supply amount by the feed screw corresponding to the rotational speed of the screw provided in the heating cylinder is previously determined for each die when the raw material supply amount by the screw is limited and controlled. of it is stored as data, in the plasticizing step of molding cycle by other types of raw materials, a plasticizing based on the set value of the material supply amount of the feed screw for each of the stored mold Cormorant method of controlling the material supply amount of the plasticizing device.
本発明における可塑化装置の原料供給量の制御方法によれば、最適な原料供給量が容易に設定可能となる。 According to the control method of the raw material supply amount of the plasticizer in the present invention, the optimal raw material supply amount can be easily set.
図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の可塑化装置の原料供給量の制御方法を実施する可塑化装置の縦断面図とブロック図である。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view and a block diagram of a plasticizing apparatus that implements a method for controlling the amount of raw material supplied to the plasticizing apparatus of the present invention.
可塑化装置1は、先端面にノズル6を螺着した加熱筒4と、加熱筒4の内孔に回転往復動可能に嵌挿したスクリュ5と、スクリュ5を前後進及び回転駆動する射出・回転駆動手段2と、スクリュ5の回転角度及びスクリュ5の移動距離に変換された回転角度を検出するエンコーダ3と、加熱筒4の後部上面に穿孔した上部開口7に原料落下路8を介して配設された原料供給手段11と、原料供給手段11の上面に立設したホッパ14と、ホッパ14を三に区画する開閉自在のシャッタ13と、エンコーダ3等の信号を入力部18に入力し記憶部19や設定・表示部20のデータに基づいてCPU16でシーケンス処理や演算処理した結果を出力部17を介して射出・回転駆動手段2、フィードスクリュ駆動手段10、シャッタ13等へ出力する制御装置15とからなる。なお、可塑化装置1は、図示しない型締装置とともに射出成形機を構成するものであるが、射出・回転駆動手段2の射出駆動部及びエンコーダ3の移動距離検出部を削除すれば押出機として機能する。
The plasticizing apparatus 1 includes a heating cylinder 4 having a
原料供給手段11は、フィードスクリュ9と、フィードスクリュ9を回転可能に嵌挿する筒体21と、フィードスクリュ9を回転駆動するフィードスクリュ回転駆動手段10とからなる。制御装置15により所定の回転数で回転駆動されるフィードスクリュ回転駆動手段10は、フィードスクリュ9を回転駆動して、筒体21の一方の上面に立設したホッパ14から落下・供給された原料Mを搬送して、筒体21の他方の下面に設けた原料落下路8から加熱筒4内へ供給する。なお、原料供給手段11は、フィードスクリュ9を有するものとして例示したが、可変絞り部を有するものとしてもよい。また、ホッパ14は、シャッタ13を有するものとして例示したが、回転升を有するものとしてもよい。
The raw material supply means 11 includes a
加熱筒4の上部開口7から加熱筒4内のスクリュ5の溝に落下した原料Mは、原料供給手段11で搬送量が制限されているので、スクリュ5の溝内に粗に堆積する。特に、スクリュ5の後部はフィードゾーンとなっており、それより前方のコンプレッションゾーンやさらにその前方のメータリングゾーンにおける溝深さよりも深くなっている。すなわち、原料Mはフィードゾーンからコンプレッションゾーンへ移送されつつ溶融され、スクリュ5の溝深さの減少に応じて容積を減少させてゆく。そして、メータリングゾーンでは原料Mはすべて溶融状態の溶融原料となり、メータリングゾーンの浅い溝を充填する。そのため、スクリュ5前部は気密となり、スクリュ5後部は加熱筒4後端部との間のパッキング(図示せず)で気密となり、原料落下路8と原料供給手段11は気密に連結され、ホッパ14は交互に開閉するシャッタ13,13で原料供給手段11との間を気密にするので、加熱筒4内は気密に保たれる。そして、筒体21の原料落下路8上面に真空ポンプからなる真空源12が接続されているので、加熱筒4内は減圧される。
The raw material M that has dropped from the upper opening 7 of the heating cylinder 4 into the groove of the screw 5 in the heating cylinder 4 is roughly deposited in the groove of the screw 5 because the conveyance amount is limited by the raw material supply means 11. In particular, the rear part of the screw 5 is a feed zone, which is deeper than the groove depth in the compression zone in front of it and further in the metering zone in front of it. That is, the raw material M is melted while being transferred from the feed zone to the compression zone, and the volume is reduced in accordance with a decrease in the groove depth of the screw 5. In the metering zone, all of the raw material M becomes a molten raw material in a molten state, and fills the shallow groove in the metering zone. Therefore, the front part of the screw 5 becomes airtight, the rear part of the screw 5 becomes airtight by packing (not shown) between the rear end part of the heating cylinder 4, and the raw
このように減圧された状況で原料Mは可塑化されるので、原料Mに包含されていた水分やガス分が溶融過程の原料Mから放出される。それらの水分やガス分は、スクリュ5のフィードゾーンの溝を流通して後部へ流動するので、原料Mの供給量が制限されて少ないとき程、効果的に水分やガス分を真空源12に吸引させることができる。ところが、原料Mの供給量が制限されて少ないときには、可塑化状態が不安定になり、加熱筒4内のスクリュ5前方に搬送される溶融原料の量が増減し、スクリュ5の後退速度が不安定となる。このようにして可塑化された溶融原料は、その密度や温度が不均一となっており、それを金型へ射出しても良好な成形品は成形されることはない。
Since the raw material M is plasticized under such reduced pressure conditions, moisture and gas components contained in the raw material M are released from the raw material M in the melting process. Since such moisture and gas components flow through the groove of the feed zone of the screw 5 and flow to the rear part, the moisture and gas components are effectively transferred to the
そこで、実際の可塑化工程における条件出し制御では、原料落下路8から加熱筒4内を観察したり、スクリュ5の回転駆動力を監視したりして、スクリュ5のフィードゾーンの溝が原料Mで充填されない状態を現出させるとともに、可塑化中のスクリュ5の後退速度を観察して、スクリュ5の後退速度が一旦停止する等の不安定な状態にならないような兼ね合い状態を求めるべく、制御装置15の設定・表示部20を操作して原料供給手段11の原料供給量を調節する。そして、このようにして求めた原料供給量の設定値は、同じ種類の原料間で同じとなることは当然であるが、他の種類の原料に適用しても大きく異なることはない。
Therefore, in the condition setting control in the actual plasticizing process, the inside of the heating cylinder 4 is observed from the raw
制御装置15の設定・表示部20における原料供給量の設定は、0から100%までの任意の数値であり、その数値に基づいてフィードスクリュ9を可塑化のためのスクリュ5の回転速度に同調させて回転駆動制御する。すなわち、原料供給量の設定が100%のときは、所定の回転速度で回転するスクリュ5が出し得る最大の可塑化量のための原料Mを搬送・供給可能なフィードスクリュ9の回転速度が制御され、原料供給量の設定が100%から低下するに応じて、スクリュ5のフィードゾーンにおける原料Mの量が減少して可塑化量は減少してゆく。そして、原料供給量の設定とフィードスクリュ9の回転速度とは比例関係にあり、フィードバック制御で精密に制御されている。このように、フィードスクリュ9は、スクリュ5のフィードゾーンを原料Mが充満しないように原料供給量を制限して原料Mを搬送するのである。なお、このような原料供給量の設定をスクリュ5の回転速度に同調させた比率の設定であるものとして例示したが、原料供給量の設定をスクリュ5の回転速度とは関連しない単独のものとして設定するようにしてもよい。
The setting of the raw material supply amount in the setting /
このようにして、ある種類の原料Mによる可塑化が適宜な原料供給量で水分やガス分の流通が良好でかつスクリュ5の後退速度が良好に実行されているとき、設定・表示部20における特定の操作で手動的に、又は特定の成形工程の終了時等に自動的に、原料供給量の設定値が制御装置15の記憶部19に格納されて記憶される。そして、この記憶された原料供給量の設定値は、他の種類の原料Mによる成形サイクルが開始されるときに、記憶部19から読み出され設定・表示部20における他の種類の原料Mによる成形サイクルの成形条件として自動的に格納され、他の種類の原料Mによる成形サイクルの可塑化工程で使用される。なお、原料供給量の設定値は、可塑化工程中一定のものであってもよいし、可塑化工程中のスクリュ5の後退距離か又は可塑化工程開始からの時間経過に応じて変化するプログラム状のものであってもよい。
In this way, when the plasticization by a certain kind of raw material M is performed with an appropriate raw material supply amount, the flow of moisture and gas is good, and the retraction speed of the screw 5 is executed well, the setting /
こうして、他の種類の原料Mによる成形サイクルの開始時に、0〜100%の広い設定範囲の中から試行錯誤を繰返して原料供給量の設定値を求める必要がなくなり、極めて容易に最適な原料供給量を設定することができる。 In this way, at the start of a molding cycle with other types of raw materials M, it is not necessary to repeat trial and error from within a wide setting range of 0 to 100%, and the setting value of the raw material supply amount does not need to be obtained. The amount can be set.
上記の他の種類の原料Mは、ある種類の原料Mと同一名称の原料であっても形状、製造ロット、メーカ等の異なる場合も含む。そして、その場合には、この発明により最適な原料供給量に略等しい設定値に自動設定されるが、僅かな設定変更が必要になるときもある。そのため、自動設定された原料供給量の設定値は、その値に加減して微調整が可能となっている。この微調整は、ある種類の原料Mとは明らかに種類の異なる他の原料Mで成形サイクルを開始するときには、さらに必要となるが、それに対応可能な調整幅を有している。ところで、制御装置15はその記憶部19にフィードスクリュ9の回転速度の設定値を含むスクリュ5の回転速度や射出速度等の金型毎に予め求められた成形条件群を有し、その成形条件群のデータを設定・表示部20に呼び出してその金型の成形サイクルを実行する。そのときには、本発明の記憶された原料供給量の設定値は成形条件群のフィードスクリュ9の回転速度の設定値データで上書きされる。
The other types of raw materials M include raw materials having the same names as certain types of raw materials M, but also include cases where the shape, production lot, manufacturer, etc. are different. In that case, the present invention automatically sets the set value to be approximately equal to the optimum raw material supply amount, but a slight setting change may be required. Therefore, the set value of the automatically set raw material supply amount can be finely adjusted by adjusting the value. This fine adjustment is further necessary when a molding cycle is started with another raw material M that is clearly different from a certain type of raw material M, but has an adjustment range that can be accommodated. By the way, the
この発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を付加して実施することができる。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be added and implemented without departing from the spirit of the invention.
1 可塑化装置
2 射出・回転駆動手段
3 エンコーダ
4 加熱筒
5 スクリュ
6 ノズル
7 上部開口
8 原料落下路
9 フィードスクリュ
10 フィードスクリュ回転駆動手段
11 原料供給手段
12 真空源
13 シャッタ
14 ホッパ
15 制御装置
16 CPU
17 出力部
18 入力部
19 記憶部
20 設定・表示部
21 筒体
M 原料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
17
Claims (3)
ある種類の原料による成形サイクルの可塑化工程において、前記水分やガス分を良好に流通させ、かつ前記可塑化を安定して実行するようにフィードスクリュによる原料供給量が制限されて制御されるとき、前記加熱筒内に設けられたスクリュの回転速度に対応したフィードスクリュによる原料供給量の設定値を金型毎に予め求められた成形条件群のデータとして記憶させ、他の種類の原料による成形サイクルの可塑化工程では、前記記憶された金型毎のフィードスクリュによる原料供給量の設定値に基づいて可塑化を行うことを特徴とする可塑化装置の原料供給量の制御方法。 Raw material for plasticizer configured to suck and discharge moisture and gas generated when plasticizing raw material supplied from raw material supply means into decompressed heating cylinder using screw provided in heating cylinder A method for controlling the supply amount,
In a plasticizing process of a molding cycle using a certain type of raw material, when the amount of raw material supplied by a feed screw is limited and controlled so that the water and gas components are circulated well and the plasticization is stably performed , The set value of the raw material supply amount by the feed screw corresponding to the rotation speed of the screw provided in the heating cylinder is stored as the data of the molding condition group obtained in advance for each die, and molding by other types of raw materials In the plasticizing step of the cycle, plasticizing is performed based on the stored setting value of the raw material supply amount by the feed screw for each mold, and the control method of the raw material supply amount of the plasticizer.
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