JPH0839632A - Injection molding machine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent filling deficiency while shortening a momentary injection time by controlling injection pressure max. within the range from the injection start position of a screw to the preparatory position thereof and making moving speed constant from the preparatory position and judging the changeover to dwelling on the basis of set speed change quantity by a dwelling changeover judge means to control dwelling. CONSTITUTION:A central operational processing part 6f supplies a pressure fluid of the max. injection pressure Pmax to an injection hydraulic cylinder 2 from a pressure setting device 6a. When the present position S1 of a screw arrives at a preparatory position Sx, this state is outputted to a pressure control valve 8 and a flow rate control valve 9 on the basis of the injection speed V1 of a speed setting device 6u and the injection signal of the injection pressure P1 of an injection pressure setting device 6a and an injection screw 3 is operated by the pressure fluid from the injection hydraulic cylinder 2 to perform injection controlled in speed. A point of time when the speed Vt of the injection screw 3 becomes lower than the value calculated by subtracting speed change quantity Vx from the speed VS1 at the position S1 is detected to control dwelling so as to obtain injection pressure P2 and screw speed V2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形装置に関し、
特に射出圧力および／または射出速度を多段に切り替え
ながら射出を行う射出成形装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an injection molding machine,
In particular, it relates to an injection molding apparatus that performs injection while switching the injection pressure and / or the injection speed in multiple stages.

【０００２】[0002]

【従来の技術】射出成形は、加熱溶融したプラスチック
スあるいはゴムなどの成形材料を金型のキャビティ内に
射出充填し、冷却後成形品として取り出すことにより行
われる。射出成形機は、成形材料を加熱溶融する可塑化
装置、成形材料を射出する射出装置、金型を保持して開
閉および締め付けを行う型締め装置、およびこれら各装
置の作動を自動制御するための制御装置などで構成され
ている。2. Description of the Related Art Injection molding is carried out by injection-filling a molding material such as heat-melted plastics or rubber into a cavity of a mold, and after cooling, it is taken out as a molded product. The injection molding machine includes a plasticizing device that heats and melts a molding material, an injection device that injects a molding material, a mold clamping device that holds a mold to open and close and clamp it, and an automatic control of the operation of each of these devices. It is composed of a control device and the like.

【０００３】ところで、射出成形の生産性を高めるため
には、熱可塑性樹脂では金型温度を低く、熱硬化性樹脂
では金型温度を高く保持しながら、キャビティ内へ高射
出圧で高速充填を行うことが効果的である。ところが、
高射出圧のまま充填を完了するとキャビティ内に高圧の
ストレスが蓄積され、これによりバリ漏れが生じる虞が
あるため、金型の型締め力を大きく設定しておく必要が
ある。したがって、高射出圧および高速充填を行うと射
出成形機が大型で且つ高価なものとなってしまうという
問題があった。By the way, in order to improve the productivity of injection molding, a mold temperature is kept low with a thermoplastic resin and a mold temperature is kept high with a thermosetting resin, while high-speed filling with a high injection pressure into the cavity. It is effective to do. However,
When the filling is completed with the high injection pressure, high pressure stress is accumulated in the cavity, which may cause burr leakage. Therefore, it is necessary to set the mold clamping force of the mold large. Therefore, when high injection pressure and high-speed filling are performed, there is a problem that an injection molding machine becomes large and expensive.

【０００４】そこで従来より、充填を完了する直前で射
出圧を低圧に切り替えて、低圧のまま射出を完了するこ
とにより型締め力を低減する方法が採用されている。そ
して、このような切替制御は、射出装置の射出スクリュ
ーの位置、速度、あるいは加速度を基準にして行うこと
が試みられている。たとえば、射出装置の射出スクリュ
ーのストローク位置を検出して、充填完了前に相当する
射出スクリューのストローク位置で射出圧を高圧から低
圧に切り換えることで、バリ漏れを防ぐことができる。Therefore, conventionally, a method has been adopted in which the injection pressure is switched to a low pressure immediately before the filling is completed, and the injection is completed at a low pressure to reduce the mold clamping force. Then, such switching control has been attempted to be performed based on the position, speed, or acceleration of the injection screw of the injection device. For example, burr leakage can be prevented by detecting the stroke position of the injection screw of the injection device and switching the injection pressure from high pressure to low pressure at the stroke position of the injection screw corresponding to before the completion of filling.

【０００５】ところが、充填完了前に相当する射出スク
リューのストローク位置は、成形材料の粘度などによっ
て変化し、射出スクリューのストローク位置から実際の
充填完了の直前時点を検出することは困難である。した
がって、ストローク位置に基づき射出圧を高圧から低圧
に切り換える方法では、射出完了の前の正確な時点で、
射出圧を高圧から低圧に切り換えることができないおそ
れがあり、バリ漏れなどの原因となる。However, the stroke position of the injection screw corresponding to before the completion of filling changes depending on the viscosity of the molding material and the like, and it is difficult to detect the time immediately before the completion of actual filling from the stroke position of the injection screw. Therefore, in the method of switching the injection pressure from the high pressure to the low pressure based on the stroke position, at the exact time before the completion of injection,
There is a possibility that the injection pressure cannot be switched from high pressure to low pressure, which causes flash leakage.

【０００６】そこで、射出圧力を一定に設定し、成形材
料の粘度を変化させ、スクリュー速度と型内圧力挙動と
の関係を示す図１３に示すように、成形材料の粘度に拘
らず、型内圧力上昇と同時に、スクリュー速度が低下す
ることを利用し、射出完了の前の正確な時点を検出する
方法がある。Therefore, as shown in FIG. 13 which shows the relationship between the screw speed and the pressure behavior in the mold by setting the injection pressure constant and changing the viscosity of the molding material, regardless of the viscosity of the molding material, There is a method to detect the exact time point before the completion of injection by utilizing the fact that the screw speed decreases at the same time as the pressure increase.

【０００７】射出速度の減速現象を利用して充填工程か
ら保圧工程への切替え制御を行う場合には、射出スクリ
ューをノズル方向に押し出す際に、この射出スクリュー
位置を検出し、この位置情報を時間で微分することによ
り射出速度を求めることが行われている。When switching control from the filling process to the pressure holding process is performed by utilizing the deceleration phenomenon of the injection speed, the position of the injection screw is detected when the injection screw is pushed out toward the nozzle, and this position information is obtained. The injection speed is obtained by differentiating with time.

【０００８】この場合、図７に示す「充填」位置にて金
型キャビティ内に溶融材料が満たされ、これによって材
料の流動が妨げられることから、このときの油圧は、そ
れまでの流動状態から圧縮状態へと変化し、金型キャビ
ティ内の材料圧力が急上昇することになる。In this case, since the molten material is filled in the mold cavity at the "filling" position shown in FIG. 7 and the flow of the material is hindered by this, the hydraulic pressure at this time is the same as that of the flow state until then. It will change to a compressed state and the material pressure in the mold cavity will rise sharply.

【０００９】これと同時に、油圧によって生じる射出圧
力Ｐ₁ は「充填」位置から急上昇する（図７に示すＡ
点）一方で、油流量の低下にともなって射出速度Ｖ₁ が
急減する（図７に示すＢ点）。このとき、油圧源である
油圧ポンプの特性が大きく影響し、図８に示す特性を備
えた可変容量ポンプを用いた場合には、図７に示す射出
速度Ｖ₁ の変化は、図８に示す特性線上に沿って推移す
ることになる。At the same time, the injection pressure P ₁ generated by the hydraulic pressure sharply rises from the “fill” position (A in FIG. 7).
On the other hand, the injection speed V ₁ sharply decreases as the oil flow rate decreases (point B shown in FIG. 7). At this time, the characteristics of the hydraulic pump, which is the hydraulic pressure source, have a great influence, and when a variable displacement pump having the characteristics shown in FIG. 8 is used, the change in injection speed V ₁ shown in FIG. It will change along the characteristic line.

【００１０】しかしながら、射出スクリューの位置に基
づいて射出圧を切り替える手法は、位置センサにより検
出される射出スクリューの押し出し位置と、実際にキャ
ビティ内に注入される成形材料の射出量とが正確に対応
していることを前提としている。したがって、成形材料
の材質が変更されたり、同一材料であっても、製造ロッ
トが異なったり、あるいは成形装置間の特性が異なった
り、さらに、金型の容積に差があると、当初設定した射
出スクリューの押し出し位置における成形材料の射出量
が変動し、そのため、実際のキャビティ内においては、
一次射出圧から二次射出圧への切り替えが最適のタイミ
ングで行われないことがあった。However, in the method of switching the injection pressure based on the position of the injection screw, the extrusion position of the injection screw detected by the position sensor and the injection amount of the molding material actually injected into the cavity correspond exactly. It is assumed that you are doing. Therefore, if the molding material is changed, even if it is the same material, the manufacturing lot is different, the characteristics between molding devices are different, and the mold volume is different, the injection setting initially set The injection amount of the molding material at the screw extrusion position fluctuates, so in the actual cavity,
Switching from the primary injection pressure to the secondary injection pressure may not be performed at the optimum timing.

【００１１】さらに、射出スクリューの速度に基づいて
射出圧を切り換える手法は、図９（Ａ）に示す定常射出
状態における速度変化量Ｖ_X を基準として射出圧の切替
えタイミングを設定すると、図９（Ｂ）に示すような非
定常射出状態では、図９（Ａ）にて設定された速度変化
量Ｖ_X が検出されたときに一義的に射出圧が切り替えら
れることから、適切な切替えタイミングよりも早く射出
圧を切り替えてしまい、その結果、保圧工程の射出圧で
充填を行うことになる。そのため、金型キャビティ内に
溶融材料が十分に満たされず、充填不足の製品が発生し
てしまう。Further, in the method of switching the injection pressure based on the speed of the injection screw, when the injection pressure switching timing is set with reference to the speed change amount V _X in the steady injection state shown in FIG. In the unsteady injection state as shown in B), the injection pressure is uniquely switched when the speed change amount V _X set in FIG. The injection pressure is switched quickly, and as a result, the injection pressure in the pressure holding step is used for filling. Therefore, the mold cavity is not sufficiently filled with the molten material, and a product with insufficient filling occurs.

【００１２】逆に、同様の事情によって速度変化量Ｖ_X
を過大に設定すると適切な切替えタイミングよりも遅く
射出圧を切り替ることとなり、つまりは充填工程の射出
圧で保圧を行うことになり、その結果、材料圧力の上昇
によってキャビティ内から材料が漏れる、いわゆるバリ
漏れが生じることになる。On the contrary, under the same circumstances, the speed change amount V _X
If the value is set too high, the injection pressure will be switched later than the appropriate switching timing, that is, the pressure will be maintained by the injection pressure in the filling process, and as a result, the material will leak from the cavity due to the increase in the material pressure. That is, so-called burr leakage will occur.

【００１３】かかる品質面の問題を解消するために、成
形された成形品を人手によって逐一確認し、最適な射出
圧の切り替えタイミングに適宜変更することも試みられ
たが、このような人手による作業をともなう限り、射出
成形の完全自動化は困難な状況にあった。In order to solve the problem of quality, it has been attempted to manually check the molded products one by one and to change the injection timing to the optimum injection pressure as appropriate. As a result, it was difficult to completely automate injection molding.

【００１４】[0014]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本出願人は、
実願平５−３２１４７号および図１０に示すように、充
填直前の位置Ｓ₁ における移動速度Ｖ_s1を定義し、この
速度Ｖ_s1から所定の速度変化量Ｖ_x が生じたときを適切
な切替えタイミングとして認識し、一次射出圧・流量か
ら二次射出圧・流量に切り替える射出成形装置を提案し
ている。この射出成形装置では、射出する材質、製造ロ
ット、使用する射出成形装置や金型が相違しても、ま
た、図１０（Ｂ）に示すように、射出成形が非定常状態
でも、射出圧力を最適なタイミングで切り替えることが
でき、充填不足や充填過大などの充填不良を有効に防止
することができる。Therefore, the present applicant has
As shown in Japanese Patent Application No. 5-32147 and FIG. 10, a moving speed V _s1 at a position S ₁ immediately before filling is defined, and an appropriate switching is performed when a predetermined speed change amount V _x is generated from this speed V _s1. We propose an injection molding machine that recognizes the timing and switches from the primary injection pressure / flow rate to the secondary injection pressure / flow rate. In this injection molding apparatus, even if the material to be injected, the manufacturing lot, the injection molding apparatus and the mold to be used are different, and as shown in FIG. It is possible to switch at an optimal timing, and it is possible to effectively prevent defective filling such as insufficient filling or excessive filling.

【００１５】ところが、この射出成形装置では、充填時
に発生する型内圧力の上昇傾きを抑える目的でスクリュ
ー速度制御を行っているために、従来の位置制御による
射出成形装置に比べ、図１１，１２に示すように、１次
射出時間が延びている。たとえば、図１１に示すよう
に、スクリュー速度制御の射出成形装置では、一次射出
時間が、５〜６秒であり、図１２に示すスクリュー位置
制御の射出成形装置の３秒に対し、１．７倍〜２倍の時
間を要する。この結果、サイクルタイムが２〜３秒長く
なり、生産性が低下する。However, in this injection molding apparatus, since the screw speed control is performed for the purpose of suppressing the rising inclination of the in-mold pressure generated at the time of filling, the injection molding apparatus shown in FIGS. As shown in, the primary injection time is extended. For example, as shown in FIG. 11, in the screw speed control injection molding apparatus, the primary injection time is 5 to 6 seconds, which is 1.7 seconds compared to 3 seconds in the screw position control injection molding apparatus shown in FIG. It takes twice to twice as long. As a result, the cycle time is increased by 2 to 3 seconds and the productivity is reduced.

【００１６】なお、スクリュー速度制御において、充填
時に発生する型内圧力の上昇傾きを抑えるために、一次
射出時間が長くなる理由について説明する。射出圧力一
定に設定し、成形材料の粘度が変化した場合のスクリュ
速度と型内圧力挙動の相関を図１３に示す。図１３に示
すように、射出圧力一定の時、材料粘度の変動に伴って
スクリュー速度も変動する。この結果、低粘度の材料を
使用した場合にはスクリュ速度は速くなり、それに伴っ
て型内圧力の許容型内圧力上昇時間（ｔ）が短くなる。In the screw speed control, the reason why the primary injection time becomes long in order to suppress the rising inclination of the in-mold pressure that occurs during filling will be described. FIG. 13 shows the correlation between the screw speed and the in-mold pressure behavior when the injection pressure is set constant and the viscosity of the molding material changes. As shown in FIG. 13, when the injection pressure is constant, the screw speed also changes as the material viscosity changes. As a result, when a low-viscosity material is used, the screw speed increases, and the allowable in-mold pressure rise time (t) of the in-mold pressure decreases accordingly.

【００１７】図１４に示すように、型内圧力上昇開始時
点からスクリュー速度が（Ｖ_S1−Ｖ _x ）を下回り、スク
リュー速度の減少を認識する迄の時間（Δｔ）に、制御
応答遅れ時間（Ｔ_c ）を加えた時間よりも、許容型内圧
上昇時間（ｔ（ｔ₁ またはｔ₂））が短い場合には、型
内圧力が許容型内圧力を超えてしまい、材料圧力が金型
を押し開き材料が金型外に出てしまう（バリモレ不良と
称す）場合がある。そのめ、急激な型内圧力の上昇を防
ぐ目的で速度制御を行っている。As shown in FIG. 14, when the pressure in the mold starts rising
The screw speed is (V_S1-V _x)
Control during the time (Δt) until the decrease in Liu speed is recognized
Response delay time (T_c) Allowable internal pressure
Rise time (t (t₁ Or t_Two)) Is short, the type
The internal pressure exceeds the allowable internal pressure, and the material pressure increases
Press to open and the material will come out of the mold (
There is a case. As a result, it prevents a sudden rise in mold pressure.
The speed is controlled for the purpose of cutting.

【００１８】すなわち、スクリュー速度降下の検出後、
射出圧力が切り替わるまでの制御応答遅れＴ_c （最大６
０msec）とするとき、バリ漏れが発生しない時間は、Δ
ｔ＋Ｔ_c ＜ｔである。また、ｔ＝Ｐ_B ／βであるので、
Δｔ＋Ｔ_c ＜Ｐ_B ／βが導かれる。また、この式を変形
すれば、β＜Ｐ_B ／（Δｔ＋Ｔ_c ）…となる。That is, after detecting the decrease in screw speed,
Control response delay T _c until the injection pressure switches (maximum 6
0 msec), the time during which burr leakage does not occur is Δ
t + T _c <t. Also, since t = P _B / β,
Δt + T _c <P _B / β is derived. Further, if this equation is modified, β <P _B / (Δt + T _c ) ...

【００１９】なお、上記式および図１４中の記号は、以
下の表１に定義される。The above equations and symbols in FIG. 14 are defined in Table 1 below.

【表１】 [Table 1]

【００２０】上記式の条件を満足するように、図１０
に示すスクリュー速度（射出速度）Ｖ₁ が決定され、そ
のスクリュー速度Ｖ₁ で速度制御の射出成形を行うこと
でバリ漏れが防止される。ところが、図１０に示す制御
を行う射出装置では、一次射出の全域にわたり、速度制
御を行っていたため、図１２に示す位置制御の成形装置
に比較し、図１１に示すように、一次射出時間が長くな
っていた。In order to satisfy the condition of the above equation, FIG.
The screw speed (injection speed) V _{1 shown in} is determined, and burr leakage is prevented by performing speed-controlled injection molding at the screw speed V ₁ . However, in the injection apparatus which performs the control shown in FIG. 10, since the speed control is performed over the entire area of the primary injection, as compared with the molding apparatus of the position control shown in FIG. 12, as shown in FIG. It was getting longer.

【００２１】ただし、図１２に示す位置制御を行う射出
成形装置では、前述したように、型内への実際の充填完
了時点を正確に検出することが困難であると言う課題を
有している。すなわち、従来の位置制御および速度制御
の射出形成装置では、それぞれ一長一短を有し、これら
の双方の長所を合わせ持つ射出成形装置が求められてい
た。However, the injection molding apparatus for controlling the position shown in FIG. 12 has a problem that it is difficult to accurately detect the actual filling completion time in the mold, as described above. . That is, in the conventional position control and speed control injection molding apparatuses, there has been a demand for an injection molding apparatus that has both advantages and disadvantages and has both advantages.

【００２２】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、成形材料の材質や製造ロッ
トの相違、使用する射出成形装置や金型が相違しても、
射出条件を適切なタイミングで切り替え、充填不足や充
填過大（バリ漏れ）などの充填不良を防止することがで
き、しかも一次射出時間の短縮を図ることができる射出
成形装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and even if the material of the molding material or the manufacturing lot is different, or the injection molding apparatus or the mold used is different,
An object of the present invention is to provide an injection molding device capable of switching injection conditions at appropriate timings, preventing defective filling such as insufficient filling or excessive filling (burr leakage), and shortening the primary injection time. To do.

【００２３】[0023]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の射出成形装置は、金型と、前記金型の注入
口にノズルが押し当てられる押出機と、前記押出機の内
部で、ノズル方向に所定圧力で移動することにより、前
記ノズルから溶融状態の成形材料を所定の射出圧力で前
記金型内に射出する射出スクリューと、前記射出スクリ
ューの位置を検出する位置センサと、前記スクリューを
前記ノズル方向に所定圧力で移動させる駆動手段と、前
記射出スクリューの移動速度を検出する手段と、前記位
置センサにより検出された前記射出スクリューの位置が
予め設定された充填直前位置に達したときの前記射出ス
クリューの移動速度と、予め設定された速度変化量とに
基づいて保圧への切替えタイミングを判断する保圧切り
換え判断手段と、前記射出スクリューの位置が、前記充
填直前位置より所定間隔前の予備位置を過ぎたか否かを
判断する位置判断手段と、射出開始位置から前記予備位
置までは、射出圧力が最大となるように制御し、前記予
備位置からは、スクリューの移動速度が一定となるよう
に制御し、前記保圧切り換え判断手段で、保圧への切り
換えタイミングを判断した場合に、保圧制御となるよう
に、前記駆動手段を制御する制御手段とを有する。In order to achieve the above object, an injection molding apparatus of the present invention comprises a mold, an extruder in which a nozzle is pressed against an injection port of the mold, and an inside of the extruder. Then, by moving at a predetermined pressure in the nozzle direction, an injection screw for injecting a molten molding material into the mold at a predetermined injection pressure from the nozzle, and a position sensor for detecting the position of the injection screw, Driving means for moving the screw in the nozzle direction at a predetermined pressure, means for detecting the moving speed of the injection screw, and the position of the injection screw detected by the position sensor reaches a preset just-before-filling position. And a holding pressure switching determination means for determining the timing of switching to the holding pressure based on the moving speed of the injection screw at that time and a preset speed change amount, Position determination means for determining whether or not the position of the injection screw has passed a preliminary position that is a predetermined interval before the position immediately before filling, and control so that the injection pressure is maximum from the injection start position to the preliminary position. Then, from the preliminary position, control is performed so that the moving speed of the screw becomes constant, and when the timing for switching to the holding pressure is determined by the holding pressure switching determination means, the pressure holding control is performed, And a control means for controlling the driving means.

【００２４】[0024]

【作用】金型の注入口に押出機のノズルを押し当てて、
この押出機の射出用圧力シリンダに圧力流体を供給して
射出スクリューをノズル方向に所定圧力で移動させるこ
とにより射出成形を行う。本発明では、まず、制御手段
に設定された最大射出圧力で射出を行う（圧力制御）よ
うに制御手段から駆動手段に信号を出力する。[Function] Push the extruder nozzle against the injection port of the mold,
Injection molding is performed by supplying a pressure fluid to the injection pressure cylinder of the extruder and moving the injection screw in the nozzle direction at a predetermined pressure. In the present invention, first, a signal is output from the control means to the drive means so that injection is performed at the maximum injection pressure set in the control means (pressure control).

【００２５】これと同時に、位置センサによる射出スク
リューの現在位置を制御手段に取り込みながら、この射
出スクリューの現在位置が、予備位置以前か否かを判断
する。それと共に、この現在位置の情報から射出スクリ
ューの移動速度を逐次演算する。そして、射出スクリュ
ーの現在位置が、予備位置に到達したと判断した場合
に、射出圧力を低下させると共に、射出スクリューの移
動速度が一定（移動制御）となるように、制御手段から
駆動手段に信号を出力する。そして、射出スクリューの
現在位置が、予め設定された充填直前位置に達したか否
かを判断し、達したときの移動速度を記憶し、この移動
速度とその後の実際の移動速度とを比較する。At the same time, while taking the current position of the injection screw by the position sensor into the control means, it is judged whether or not the current position of the injection screw is before the preliminary position. At the same time, the moving speed of the injection screw is sequentially calculated from the information on the current position. Then, when it is determined that the current position of the injection screw has reached the preliminary position, the injection pressure is reduced, and a signal is sent from the control unit to the drive unit so that the moving speed of the injection screw becomes constant (movement control). Is output. Then, it is determined whether or not the current position of the injection screw has reached a preset just-before-filling position, the moving speed when the current position is reached is stored, and this moving speed is compared with the actual moving speed thereafter. .

【００２６】本発明では、キャビティ内における成形材
料の充填状態は、射出スクリューの移動速度の変化量を
観察すれば検出することができるという知見に基づいて
いるが、さらに、移動速度の変化量を観察するに際し
て、その基準となる移動速度を充填直前の位置の移動速
度としている。The present invention is based on the finding that the filling state of the molding material in the cavity can be detected by observing the amount of change in the moving speed of the injection screw. At the time of observation, the reference moving speed is used as the moving speed of the position immediately before filling.

【００２７】そして、この充填直前位置における移動速
度から所定の速度変化量が生じたときを適切な切替えタ
イミングとして認識し、金型内への成形材の充填終期の
保圧状態（保圧制御）に切り換えるための信号を駆動手
段へ出力する。これにより、射出する材質、製造ロッ
ト、使用する射出成形装置や金型が相違しても、射出圧
力を最適なタイミングで切り替えることができ、充填不
足や充填過大などの充填不良を有効に防止することがで
きる。Then, when a predetermined amount of change in speed from the moving speed at the position immediately before filling is recognized as an appropriate switching timing, a holding pressure state (holding pressure control) at the final stage of filling the molding material into the mold. And outputs a signal for switching to the driving means. As a result, even if the material to be injected, the manufacturing lot, the injection molding device or the mold used is different, the injection pressure can be switched at the optimum timing, effectively preventing filling failure such as insufficient filling or excessive filling. be able to.

【００２８】しかも本発明では、充填直前位置まで、速
度制御を行うのではなく、予備位置までは、最大の射出
圧力となるように圧力制御を行うため、金型内への成形
材料の充填時間を短縮することができる。Moreover, in the present invention, the speed is not controlled to the position immediately before the filling, but the pressure is controlled to the maximum injection pressure up to the preliminary position. Therefore, the filling time of the molding material into the mold is reduced. Can be shortened.

【００２９】[0029]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例に係る射出成形装置を
示すブロック図、図２は同実施例に係る制御手段におけ
る処理手順を説明するフローチャートである。図３は同
実施例と参考例とについて切替え制御を説明するグラフ
であって、（Ａ）は本実施例の切り換え制御、（Ｂ）は
参考例の切り換え制御における射出位置・スクリュー速
度（射出速度）・射出圧力と時間との関係を説明するグ
ラフである。また、図４は本実施例に係る射出成形装置
で射出成形を実際に行った場合の実験結果を示すグラ
フ、図５は本実施例に係る射出成形装置で射出成形を実
際に行った場合の一次射出時間の短縮結果を示すグラフ
である。さらに、図６は射出スクリュ位置と製品容積と
の関係を示すグラフであって、同実施例の射出成形装置
において充填直前のスクリュ位置Ｓ₁ を決定する方法を
説明するためのグラフである。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an injection molding apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flow chart for explaining a processing procedure in a control means according to the embodiment. 3A and 3B are graphs for explaining the switching control in the same embodiment and the reference example. FIG. 3A is a switching control in the present embodiment, and FIG. 3B is a switching control in the switching control in the reference example. ) A graph for explaining the relationship between injection pressure and time. 4 is a graph showing experimental results when injection molding is actually performed by the injection molding apparatus according to this embodiment, and FIG. 5 is a graph when injection molding is actually performed by the injection molding apparatus according to this embodiment. It is a graph which shows the shortening result of primary injection time. Further, FIG. 6 is a graph showing the relationship between the injection screw position and the product volume, and is a graph for explaining the method of determining the screw position S ₁ immediately before filling in the injection molding apparatus of the embodiment.

【００３０】図１に示すように、本実施例の射出成形装
置は、成形材料を金型７に注入するための押出機１、こ
の押出機１に供給する油圧と油流量とを制御する圧力制
御弁８および流量制御弁９、これらの圧力制御弁８およ
び流量制御弁９を制御する制御手段６から構成されてい
る。As shown in FIG. 1, the injection molding apparatus according to the present embodiment has an extruder 1 for injecting a molding material into a mold 7, and a pressure for controlling the hydraulic pressure and the oil flow rate supplied to the extruder 1. It comprises a control valve 8 and a flow rate control valve 9 and a control means 6 for controlling the pressure control valve 8 and the flow rate control valve 9.

【００３１】金型７は、たとえば上型と下型とからな
り、これら上下型が組み合わされることにより内部にキ
ャビティ７ａが形成される。図示はしないが、上型およ
び下型は、それぞれ加熱盤および断熱盤を介してダイプ
レートに装着されており、いずれかのダイプレートが他
のダイプレートに対して接近離反移動可能に構成されて
いる。The mold 7 comprises, for example, an upper mold and a lower mold, and a cavity 7a is formed inside by combining these upper and lower molds. Although not shown, the upper die and the lower die are attached to the die plate via a heating plate and a heat insulating plate, respectively, and one of the die plates is configured to move toward and away from the other die plate. There is.

【００３２】押出し機１は、成形材料をノズル４から金
型７に形成されたキャビティ７ａ内に注入するための装
置であり、内部に射出スクリュー３が軸方向移動自在に
挿入された加熱シリンダ１０を有している。この加熱シ
リンダ１０には、温度調節された加熱媒体を流すための
流路が形成されており、射出スクリュー３の回転によっ
て加熱シリンダ１０の内部に導入される成形材料を加熱
して成形材料の可塑化状態を維持する可塑化装置を構成
している。The extruder 1 is a device for injecting a molding material from a nozzle 4 into a cavity 7a formed in a mold 7, and a heating cylinder 10 in which an injection screw 3 is axially movable. have. The heating cylinder 10 is formed with a flow path for flowing a temperature-controlled heating medium, and the molding material introduced into the heating cylinder 10 by the rotation of the injection screw 3 is heated to plasticize the molding material. It constitutes a plasticizing device for maintaining the plasticized state.

【００３３】一方、射出スクリュー３は、図示しないス
クリュー駆動用油圧モータで回転しながら、駆動手段と
しての射出用油圧シリンダ２の進退移動によって加熱シ
リンダ１０内を移動する。この射出用油圧シリンダ２を
駆動させる油圧装置は、可変容量ポンプ（油圧ポンプ）
１１と、この可変容量ポンプ１１から圧送される圧力流
体の圧送方向を切り替えるための方向切替え弁９（以
下、流量制御弁９ともいう）と、圧力流体の圧力を所定
圧に保つための電磁リリーフ弁８（以下、圧力制御弁８
ともいう）とから構成されており、この油圧装置を構成
する機器の駆動制御は制御手段６により行われる。On the other hand, the injection screw 3 moves in the heating cylinder 10 by the forward / backward movement of the injection hydraulic cylinder 2 as a driving means while rotating by a screw driving hydraulic motor (not shown). A hydraulic device that drives the injection hydraulic cylinder 2 is a variable displacement pump (hydraulic pump).
11, a direction switching valve 9 (hereinafter, also referred to as a flow rate control valve 9) for switching the pumping direction of the pressure fluid pumped from the variable displacement pump 11, and an electromagnetic relief for maintaining the pressure of the pressure fluid at a predetermined pressure. Valve 8 (hereinafter, pressure control valve 8
(Also referred to as "), and the drive control of the devices constituting this hydraulic device is performed by the control means 6.

【００３４】射出シリンダ２のピストン２ａの前後には
流量制御弁９を介して可変容量ポンプ１１から圧力流体
が送られ、これにより射出スクリュー３を軸方向上下に
駆動させるようになっている。また、可変容量ポンプ１
１と流量制御弁９との間には圧力制御弁８が装着されて
おり、制御手段６からの信号に基づいて（インターフェ
ースＩ／Ｆを介して）、可変容量ポンプ１１から送られ
る圧力流体の圧力が調節されるようになっている。Before and after the piston 2a of the injection cylinder 2, pressure fluid is sent from a variable displacement pump 11 via a flow control valve 9, whereby the injection screw 3 is driven vertically in the axial direction. In addition, the variable displacement pump 1
A pressure control valve 8 is mounted between the flow control valve 1 and the flow control valve 9, and based on a signal from the control means 6 (via an interface I / F), the pressure fluid sent from the variable displacement pump 11 The pressure is adjusted.

【００３５】図１において、符号「５」は位置センサで
あり、射出スクリュー３の軸方向の位置を検出して制御
手段６のインターフェースＩ／Ｆに入力される。また、
流量制御弁９から送られる油流路には圧力センサ１２が
取り付けられており、射出用油圧シリンダ２に供給され
る油圧値を制御手段６のインターフェースＩ／Ｆに入力
される。In FIG. 1, reference numeral "5" is a position sensor, which detects the axial position of the injection screw 3 and inputs it to the interface I / F of the control means 6. Also,
A pressure sensor 12 is attached to the oil flow path sent from the flow control valve 9, and the hydraulic pressure value supplied to the injection hydraulic cylinder 2 is input to the interface I / F of the control means 6.

【００３６】制御手段６には、圧力制御用最大射出圧力
Ｐ_MAX 、速度制御用射出圧Ｐ₁ （充填工程）および保圧
用射出圧Ｐ₂ （保圧工程）とを設定するための圧力設定
器６ａ、および速度制御用射出速度Ｖ₁ （充填工程）と
保圧用射出速度Ｖ₂ （保圧工程）とを設定するための速
度設定器６ｂが接続されており、射出を行う前に予め所
定の圧力および速度（実際には速度Ｖを流量Ｑに換算し
た値）が入力される。The control means 6 is a pressure setter for setting the maximum injection pressure P _MAX for pressure control, the injection pressure P ₁ for speed control (filling step) and the injection pressure P _{2 for} pressure holding (pressure holding step). 6a and a speed setter 6b for setting the speed control injection speed V ₁ (filling step) and the pressure holding injection speed V ₂ (pressure holding step) are connected, and a predetermined value is set before injection. The pressure and speed (actually the value obtained by converting the speed V into the flow rate Q) are input.

【００３７】また、本実施例の制御手段６には、射出時
間Ｔ₁ を設定するための射出時間設定器６ｃと、速度変
化量Ｖ_X を設定するための速度変化量設定器６ｄと、充
填直前のスクリュー位置Ｓ₁ およびそれよりも所定間隔
以前の予備位置Ｓ_x を設定するためのスクリュー位置設
定器６ｅとがそれぞれ接続されている。これら射出時間
Ｔ₁ 、速度変化量Ｖ_X 、充填直前のスクリュー位置Ｓ₁
および予備位置Ｓ_x の各値を、射出時間設定機６ｃ、速
度変化量設定機６ｄ、およびスクリュー位置設定機６ｅ
に設定する。この充填直前のスクリュー位置Ｓ₁ と、予
備位置Ｓ_x の求め方については後述する。In the control means 6 of this embodiment, the injection time setting device 6c for setting the injection time T ₁ , the speed change amount setting device 6d for setting the speed change amount V _X , and the filling. The immediately preceding screw position S ₁ and a screw position setter 6e for setting a preliminary position S _x which is a predetermined distance before the screw position S ₁ are respectively connected. These injection time T ₁ , speed change amount V _X , screw position S ₁ immediately before filling
And the respective values of the preliminary position S _x , the injection time setting machine 6c, the speed change amount setting machine 6d, and the screw position setting machine 6e.
Set to. How to determine the screw position S ₁ immediately before the filling and the preliminary position S _x will be described later.

【００３８】制御手段６の中央演算処理部（ＣＰＵ）６
ｆでは、位置センサ５からのスクリュー位置情報を常時
監視し、スクリュー位置設定機６ｅに記憶してある予備
位置Ｓ_x と比較し、圧力制御から速度制御への切り換え
タイミングを決定する。また、制御手段６に内蔵された
タイマーによる時間を入力しながら、位置センサ５から
の位置情報に基づいて、これを１回微分し、射出スクリ
ューの速度Ｖ_t ＝ΔＳ／Δｔを逐次演算する。また、射
出スクリュー３が充填直前のスクリュー位置Ｓ ₁ に達し
たときの速度Ｖ_S1を記憶しておき、この速度Ｖ_S1を基準
にしてその後の実際の速度Ｖ_t の変化量によって、速度
制御から保圧制御への切替えタイミングを決定する。Central processing unit (CPU) 6 of the control means 6
At f, the screw position information from the position sensor 5 is always
Spare that is monitored and stored in the screw position setting machine 6e
Position S_xSwitching from pressure control to speed control compared to
Determine the timing. In addition, built in the control means 6
While inputting the time by the timer, from the position sensor 5
This is differentiated once based on the position information of
Speed V_t= ΔS / Δt is sequentially calculated. Also shoot
The exit screw 3 is located at the screw position S immediately before filling. ₁ Reached
Speed V_S1Memorize, and this speed V_S1Based on
And then the actual speed V_tDepending on the change amount of
Determines the timing of switching from control to holding pressure control.

【００３９】次に作用を説明する。まず最初に、本発明
者らは、射出成形を行うにあたり、キャビティ内に成形
材料が充填された時点の確認を、どのパラメータを用い
て判断することが最も現実的かを検証するために、図１
０（Ａ）に示すように、射出時間に対する射出スクリュ
ーの位置、圧力および速度の関係をプロットしてみた。Next, the operation will be described. First of all, in order to verify which parameter is the most realistic to determine the confirmation at the time when the molding material is filled in the cavity when performing the injection molding, the present inventors 1
As shown in 0 (A), the relationship of the position, pressure and speed of the injection screw with respect to the injection time was plotted.

【００４０】ところで、キャビティ内に成形材料を注入
してゆくと必然的に型内圧力が上昇するので、キャビテ
ィ内に成形材料が実際に充満したかどうかは、この型内
圧力を基準として判断することが最も好ましいといえる
が、量産ラインで型内圧力を全数検出することは現実的
には困難である。By the way, the mold pressure inevitably rises as the molding material is injected into the cavity. Therefore, whether the molding material actually fills the cavity is judged based on this mold pressure. However, it is practically difficult to detect all the in-mold pressures in a mass production line.

【００４１】型内圧力がある一定の値になると、射出ス
クリュー３の速度Ｖが急減することが理解される。これ
は、以下の理由による。すなわち、射出スクリュー３が
ノズル方向に移動し始め、キャビティ７ａ内への成形材
料の射出が開始されると、この状態からキャビティ７ａ
内に材料が充填されるまでの間は、徐々にキャビティ内
に材料が注入されて行くので、射出スクリュー３は射出
用油圧シリンダ２に所定圧力で押されながら前進し続け
る。It is understood that when the in-mold pressure reaches a certain value, the speed V of the injection screw 3 sharply decreases. This is for the following reason. That is, when the injection screw 3 starts moving in the nozzle direction and the injection of the molding material into the cavity 7a is started, the cavity 7a moves from this state.
Since the material is gradually injected into the cavity until the material is filled in the cavity, the injection screw 3 continues to move forward while being pressed by the injection hydraulic cylinder 2 with a predetermined pressure.

【００４２】射出初期においては、キャビティ７ａ内は
全く空の状態であるため、当初多量の成形材料が注入さ
れることになり、射出スクリュー３の速度Ｖが設定射出
速度まで上昇する。このようにしてキャビティ内に成形
材料が行きわたるまで射出スクリュー３の速度Ｖが一定
となる。At the initial stage of injection, since the cavity 7a is completely empty, a large amount of molding material is initially injected, and the speed V of the injection screw 3 increases to the set injection speed. In this way, the speed V of the injection screw 3 becomes constant until the molding material reaches the cavity.

【００４３】そして、キャビティ内全てに成形材料がゆ
きわたると、射出スクリュー３はキャビティ内圧力を上
昇させるためにのみ前進するため、射出スクリュー３の
変位量Ｓは減少し、速度Ｖも急減するのである。本実施
例では、この速度の変化量Ｖ _X が大きいことに着目し、
この時点を速度制御から保圧制御の切り替えタイミング
として用いている。Then, the molding material is shaken in the entire cavity.
When it reaches the limit, the injection screw 3 raises the pressure inside the cavity.
Because it moves forward only to raise it,
The displacement amount S decreases and the speed V also sharply decreases. This implementation
In the example, this speed change amount V _XPaying attention to the fact that
At this point, the switching timing from speed control to pressure holding control
Used as

【００４４】ところが、図１０（Ａ）に示すように、射
出が定常に行われた場合には速度の変化量Ｖ_X のみをも
って射出圧の切替えタイミングとすることができるが、
図１０（Ｂ）に示すように、充填工程の途中で射出速度
Ｖが非定常に変化した場合には、何れの時点の射出速度
を基準にして速度変化量Ｖ_X を検出すればよいのかが不
明になり、これが原因で充填不足や充填過大などの不良
が発生していた。そこで、本実施例では、充填直前の位
置Ｓ₁ を予め仮設定しておき、この充填直前の位置Ｓ₁
における射出速度Ｖ_S1を基準にして速度変化量Ｖ_X を検
出するようにしている。However, as shown in FIG. 10A, when the injection is performed steadily, the injection pressure switching timing can be determined only by the speed change amount V _X.
As shown in FIG. 10B, when the injection speed V changes unsteadily in the middle of the filling process, at what time should the injection speed be used as a reference to detect the speed change amount V _X ? It became unclear, and this caused defects such as insufficient filling and excessive filling. Therefore, in the present embodiment, in advance temporarily sets the position S ₁ immediately before filling, the position S ₁ of the packing immediately before
The velocity change amount V _X is detected with reference to the injection velocity V _S1 at.

【００４５】この充填直前の射出スクリュー位置Ｓ₁ は
以下のようにして決定する。図６に示すように、充填直
前の位置、すなわち、キャビティ内に溶融材料が満たさ
れた状態であって、未だ保圧工程に移行していない状態
では、製品容積（つまりキャビティ容積）は射出スクリ
ューの断面積と移動距離との積で表されることから、 充填直前のスクリュー位置Ｓ₁ ＝製品容積／射出スクリ
ューの断面積 が成立する。実際の充填位置は、この直前位置Ｓ₁ から
射出スクリュー３が前進してキャビティ内の材料圧力が
上昇を開始しはじめた位置であるから、図６に示すよう
に、諸条件によって変動幅を有することになる。ただ
し、少なくとも充填直前の射出スクリュー位置Ｓ₁ から
速度変化量Ｖ_X を検出すれば、真の充填位置が求まると
言える。なお、製品容積は、必ずしも１００％の充填率
で計算する必要はなく、１００％以下、たとえば９０％
以下の充填率で計算し、スクリュ位置Ｓ₁ を求めても良
い。試作では、約９０％充填率のスクリュ位置Ｓ₁ を求
めた。The injection screw position S ₁ immediately before filling is determined as follows. As shown in FIG. 6, at the position immediately before filling, that is, in the state where the cavity is filled with the molten material and the pressure-holding step has not yet been performed, the product volume (that is, the cavity volume) is equal to the injection screw. Is expressed by the product of the cross-sectional area and the moving distance, the screw position S ₁ immediately before filling = product volume / cross-sectional area of the injection screw is established. The actual filling position is a position where the injection screw 3 advances from the immediately preceding position S ₁ and the material pressure in the cavity starts to rise, so that the actual filling position has a fluctuation range depending on various conditions as shown in FIG. It will be. However, it can be said that the true filling position can be obtained by detecting the velocity change amount V _X from at least the injection screw position S ₁ immediately before filling. The product volume does not necessarily have to be calculated at a filling rate of 100%, and is 100% or less, for example 90%.
The screw position S ₁ may be calculated by the following filling rate. In the trial production, the screw position S ₁ with a filling rate of about 90% was obtained.

【００４６】また、本実施例では、図１０（Ａ），
（Ｂ）に示す制御の改良として、すなわち、図３（Ｂ）
に示す制御の改良として、図３（Ａ）に示すように、一
次射出工程の最初の工程では、図１０（Ａ），（Ｂ）ま
たは図３（Ｂ）に示す制御を行わず、従来の位置制御に
類似した圧力制御を行っている。すなわち、図３（Ａ）
に示すように、射出開始から、射出位置（スクリュー位
置）が予備位置Ｓ_x に到達するまでは、速度制御は行わ
ず、最大射出圧力Ｐ_MAX で、射出成形を行い、その後、
Ｓ_x の位置を検出した場合に、図３（Ｂ）に示すような
速度制御に切り換える。Further, in this embodiment, as shown in FIG.
As an improvement of the control shown in FIG. 3B, that is, FIG.
As an improvement of the control shown in FIG. 3A, as shown in FIG. 3A, in the first step of the primary injection step, the control shown in FIG. 10A, 10B or FIG. Pressure control similar to position control is performed. That is, FIG. 3 (A)
As shown in, from the start of injection, until the injection position (screw position) reaches the preliminary position S _x , speed control is not performed, injection molding is performed at the maximum injection pressure P _MAX , and thereafter,
When the position of S _x is detected, the speed control is switched to that shown in FIG.

【００４７】その結果、射出当初から速度制御を行う図
３（Ｂ）に示す制御の射出成形装置に比較し、一次射出
時間を大幅に短縮することができる。本実施例に係る射
出成形装置により射出成形を実際に行った場合には、図
４，５に示すように、図３（Ｂ）に示す制御を行う参考
例の装置に比較し、約半分程度に一次射出時間を低減す
ることができた。As a result, the primary injection time can be greatly shortened as compared with the injection molding apparatus of the control shown in FIG. 3 (B) which controls the speed from the beginning of injection. When injection molding is actually performed by the injection molding apparatus according to the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, it is about half as compared with the reference example apparatus for performing the control shown in FIG. In addition, the primary injection time could be reduced.

【００４８】次に、図２に基づき、本実施例に係る射出
成形装置の制御方法について説明する。まず、ステップ
（ＳＴ）１において、図１に示す押出し機１全体を金型
７に近付け、押出し機１のノズル４をキャビティ７ａの
注入口に当接させて射出成形開始状態とし、図１に示す
中央演算処理部６ｆは、圧力設定器６ａから圧力制御用
の射出圧力Ｐ_MAX 信号を読み取り、この射出圧力Ｐ_MAX
となるように、射出成形装置を制御する。具体的には、
射出開始信号に基づいて、可変容量ポンプ１１から最大
射出圧力Ｐ_MAX の圧力流体を射出用油圧シリンダ２に供
給する。これにより射出用油圧シリンダ２が駆動して、
射出スクリュー３が、最大射出圧力Ｐ_MAXでノズル方向
に押し出される。その射出開始時における射出圧力、ス
クリュー速度および射出位置（スクリュー位置）の変化
を図３（Ａ）に示す。図３（Ａ）に示すように、本実施
例では、射出開始時には、圧力制御を行う。Next, a control method of the injection molding apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIG. First, in step (ST) 1, the entire extruder 1 shown in FIG. 1 is brought close to the die 7, and the nozzle 4 of the extruder 1 is brought into contact with the injection port of the cavity 7a to start the injection molding. central processing unit 6f illustrating reads an injection pressure P _MAX signal for pressure control from the pressure setter 6a, the injection pressure P _MAX
The injection molding apparatus is controlled so that In particular,
Based on the injection start signal, the variable displacement pump 11 supplies the pressure fluid having the maximum injection pressure P _MAX to the injection hydraulic cylinder 2. This drives the injection hydraulic cylinder 2,
The injection screw 3 is pushed out toward the nozzle at the maximum injection pressure P _MAX . Changes in the injection pressure, the screw speed, and the injection position (screw position) at the start of injection are shown in FIG. As shown in FIG. 3A, in this embodiment, pressure control is performed at the start of injection.

【００４９】射出スクリュー３が、射出用圧力シリンダ
２により駆動され、ノズル方向へ移動すると、加熱シリ
ンダ１０内に供給された成形材料は、ノズル４から注入
口を介してキャビティ７ａ内に射出されキャビティ内に
充填される。When the injection screw 3 is driven by the injection pressure cylinder 2 and moves toward the nozzle, the molding material supplied into the heating cylinder 10 is injected into the cavity 7a from the nozzle 4 through the injection port. Filled inside.

【００５０】図２に示すステップ２では、図１に示す射
出スクリュー３の現在位置Ｓを逐次位置センサ５で計測
し、この位置情報を、制御装置６のインターフェースＩ
／Ｆを介して中央演算処理部６ｆに取り込む。同時に、
中央演算処理部６ｆに内蔵されたタイマーによって射出
開始からの時間を計測する。ステップ３では、スクリュ
ー３の現在位置Ｓの微小変化ΔＳを微小時間Δｔで除
し、射出スクリュー３の速度Ｖ_t を演算する。すなわ
ち、射出スクリュー３の速度Ｖ_t は、射出スクリュー３
の変位を時間ｔで１回微分することにより求めることが
できる。In step 2 shown in FIG. 2, the current position S of the injection screw 3 shown in FIG. 1 is successively measured by the position sensor 5, and this position information is sent to the interface I of the controller 6.
It is taken into the central processing unit 6f via / F. at the same time,
A timer incorporated in the central processing unit 6f measures the time from the start of injection. In step 3, the minute change ΔS in the current position S of the screw 3 is divided by the minute time Δt to calculate the speed V _t of the injection screw 3. That is, the speed V _t of the injection screw 3 is
Can be obtained by differentiating the displacement of 1 once with time t.

【００５１】次に、図２に示すステップ４では、射出ス
クリューの現在位置Ｓが、図１に示すスクリュー位置設
定器６ｅに設定してある予備位置Ｓ_x に到達したか否か
を判断する。予備位置Ｓ_x は、前述の方法により決定さ
れた充填直前のスクリュー位置Ｓ₁ よりも手前の位置で
あり、たとえばＳ_x ＝Ｓ₁ −αにより決定される。α
は、充填完了前に速度制御を行う距離に相当し、任意に
決定される距離であり、たとえば４mmである。Next, in step 4 shown in FIG. 2, it is judged whether or not the current position S of the injection screw has reached the preliminary position S _x set in the screw position setter 6e shown in FIG. The preliminary position S _x is a position before the screw position S ₁ just before the filling determined by the above method, and is determined by, for example, S _x = S ₁ −α. α
Corresponds to a distance for performing speed control before completion of filling, and is an arbitrarily determined distance, for example, 4 mm.

【００５２】スクリューの現在位置Ｓ₁ が、予備位置Ｓ
_x に到達すれば、ステップ５に進む。ステップ５では、
それまでの射出圧力Ｐ_MAX での圧力制御から、速度一定
の速度制御に切り換えるための処理を行う。具体的に
は、図１に示す速度設定器６ｂに設定してある速度制御
用射出速度Ｖ₁ に対応する射出信号と、射出圧力設定器
６ａに設定してある速度制御用射出圧力Ｐ₁ に対応する
射出信号とに基づき、圧力流体の油圧Ｐ₁ 信号と油流量
Ｑ₁ 信号とをインターフェースＩ／Ｆを介して圧力制御
弁８および流量制御弁９に出力し、圧力Ｐ₁ の圧力流体
を、射出用油圧シリンダ２に供給して射出スクリュー３
を作動させ、速度制御の射出を行なう。圧力制御から速
度制御への切り替わり状態を図３（Ａ）に示す。The current position S _{1 of the} screw is the preliminary position S _{1.
If x} is reached, go to step 5. In step 5,
A process for switching from the pressure control with the injection pressure P _MAX until then to the speed control with a constant speed is performed. Specifically, the injection signal corresponding to the speed control injection speed V ₁ set in the speed setter 6b shown in FIG. 1 and the speed control injection pressure P ₁ set in the injection pressure setter 6a are set. Based on the corresponding injection signal, the hydraulic pressure P ₁ signal of the pressure fluid and the oil flow rate Q ₁ signal are output to the pressure control valve 8 and the flow rate control valve 9 via the interface I / F, and the pressure fluid of the pressure P ₁ is output. , Supplying to the injection hydraulic cylinder 2 and the injection screw 3
Is operated to perform speed control injection. The state of switching from pressure control to speed control is shown in FIG.

【００５３】次に、図２に示すステップ６では、図１に
示す位置センサ５から入力された射出スクリュー３の現
在位置Ｓが、予めスクリュー位置設定器６ｅに入力され
ている充填直前のスクリュー位置Ｓ₁ に達したか否かを
判断し、この位置における射出スクリュー３の速度Ｖ_S1
を中央演算処理部６ｆに記憶しておき（ステップ７）、
その後、位置センサ５から中央演算処理部６ｆに入力さ
れ演算により求められる射出スクリュー３の速度Ｖ_t と
比較する（ステップ８）。Next, at step 6 shown in FIG. 2, the current position S of the injection screw 3 input from the position sensor 5 shown in FIG. 1 is set to the screw position immediately before filling, which has been input to the screw position setter 6e in advance. It is determined whether or not S ₁ has been reached, and the speed V _S1 of the injection screw 3 at this position
Is stored in the central processing unit 6f (step 7),
Then, the input from the position sensor 5 to the central processing unit 6f is compared with the velocity V _t of the injection screw 3 obtained by calculation (step 8).

【００５４】具体的には、実際の射出スクリュー３の速
度Ｖt が、記憶されている充填直前の位置Ｓ₁ における
速度Ｖ_S1から速度変化量Ｖ_X を減じた値より小さくなっ
た時点を検出し、この時点を二次射出工程（保圧工程）
への切替えタイミングとして認識する。Specifically, a time point at which the actual speed Vt of the injection screw 3 becomes smaller than the stored value V _{S1 at} the position S ₁ immediately before filling minus the speed change amount V _X is detected. At this point, the secondary injection process (pressure holding process)
Recognize as the timing to switch to.

【００５５】このようにして一次射出工程（充填工程）
から二次射出工程（保圧工程）へ移行する最適のタイミ
ングを判断すると、図１に示す圧力設定器６ａおよび速
度設定器６ｂに設定入力された保圧工程における射出圧
力Ｐ₂ とスクリュー速度Ｖ₂となるように、保圧制御を
行う（ステップ９）。具体的には、圧力流体の油圧Ｐ ₂
信号と油流量Ｑ₂ 信号とをインターフェースＩ／Ｆを介
して圧力制御弁８および流量制御弁９に出力し、圧力Ｐ
₁ よりも低い圧力Ｐ₂ を有する圧力流体を、射出用油圧
シリンダ２に供給して射出スクリュー３を作動させ、二
次射出（保圧工程）を行なう。一次射出から二次射出へ
の切り替わり状態を図３（Ａ）に示す。最後に、射出時
間Ｔ₁ となると射出を終了する（ステップ１０）。In this way, the primary injection process (filling process)
Optimal timing transition from the secondary to the secondary injection process (pressure-holding process)
If it is determined that the pressure is set, the pressure setting device 6a shown in FIG.
Injection pressure in the pressure-holding process set and input to the degree setting device 6b
Power P_Two And screw speed V_TwoPressure control so that
Perform (step 9). Specifically, the hydraulic pressure P of the pressure fluid _Two 
Signal and oil flow Q_Two Signals via interface I / F
Output to the pressure control valve 8 and the flow rate control valve 9, and the pressure P
₁ Lower pressure P_Two A pressure fluid with a hydraulic pressure for injection
Supply to the cylinder 2 and operate the injection screw 3 to
Next injection (pressure-holding process) is performed. From primary injection to secondary injection
The switching state of is shown in FIG. Finally, at the time of injection
Interval T₁ Then, the injection is terminated (step 10).

【００５６】本実施例では、図３（Ａ）に示すように、
射出開始から、射出位置（スクリュー位置）がＳ_x に到
達するまでは、速度制御は行わず、最大射出圧力Ｐ_MAX
で、射出成形を行い、その後、Ｓ_x の位置を検出した場
合に、速度制御に切り換える。その結果、射出当初から
速度制御を行う図３（Ｂ）に示す制御の射出成形装置に
比較し、一次射出時間を大幅に短縮することができる。
本実施例に係る射出成形装置により射出成形を実際に行
った場合には、図４，５に示すように、図３（Ｂ）に示
す制御を行う参考例の装置に比較し、約半分程度に一次
射出時間を低減することができた。In this embodiment, as shown in FIG.
From the start of injection until the injection position (screw position) reaches S _x , speed control is not performed and maximum injection pressure P _MAX is reached.
Then, injection molding is performed, and then, when the position of S _x is detected, the speed control is switched to. As a result, the primary injection time can be greatly shortened as compared with the injection molding apparatus of the control shown in FIG. 3B, which controls the speed from the beginning of injection.
When injection molding is actually performed by the injection molding apparatus according to the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, it is about half as compared with the reference example apparatus for performing the control shown in FIG. In addition, the primary injection time could be reduced.

【００５７】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れず、本発明の範囲内で種々に改変することができる。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be variously modified within the scope of the present invention.

【００５８】[0058]

【発明の効果】本発明の射出成形装置によれば、充填直
前位置における移動速度から所定の速度変化量が生じた
ときを適切な切替えタイミングとして認識し、金型内へ
の成形材の充填終期の保圧状態（保圧制御）に切り換え
る。これにより、射出する材質、製造ロット、使用する
射出成形装置や金型が相違しても、射出圧力を最適なタ
イミングで切り替えることができ、充填不足や充填過大
などの充填不良を有効に防止することができる。しかも
本発明では、充填直前位置まで、速度制御を行うのでは
なく、予備位置までは、最大の射出圧力となるように圧
力制御を行うため、金型内への成形材料の充填時間を短
縮することができる。したがって、許容充填時間内に充
填完了させることができ、割れ不良品などを発生せず、
製品の品質が向上する。また、割れ不良発生時に必要で
あった成形条件調整が不要となり、作業の軽減を図るこ
とができる。According to the injection molding apparatus of the present invention, when a predetermined speed change amount occurs from the moving speed at the position immediately before the filling, it is recognized as an appropriate switching timing, and the end of the filling of the molding material into the mold is completed. Switch to the holding pressure state (holding pressure control). As a result, even if the material to be injected, the manufacturing lot, the injection molding device or the mold used is different, the injection pressure can be switched at the optimum timing, effectively preventing filling failure such as insufficient filling or excessive filling. be able to. Moreover, in the present invention, the speed is not controlled to the position immediately before the filling, but the pressure is controlled to the maximum injection pressure up to the preliminary position. Therefore, the filling time of the molding material into the mold is shortened. be able to. Therefore, it is possible to complete the filling within the allowable filling time, without causing defective products such as cracks,
Product quality is improved. Further, it is not necessary to adjust the molding conditions, which was necessary when a cracking defect occurs, and the work can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例に係る射出成形装置を示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an injection molding apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】同実施例に係る制御手段における処理手順を説
明するフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating a processing procedure in a control unit according to the embodiment.

【図３】同実施例と参考例とについて切替え制御を説明
するグラフであって、（Ａ）は本実施例の切り換え制
御、（Ｂ）は参考例の切り換え制御における射出位置・
スクリュー速度（射出速度）・射出圧力と時間との関係
を説明するグラフである。3A and 3B are graphs for explaining the switching control in the same embodiment and the reference example, in which FIG. 3A is the switching control of the present embodiment, and FIG. 3B is the injection position in the switching control of the reference example.
It is a graph explaining the relationship between screw speed (injection speed) / injection pressure and time.

【図４】本実施例に係る射出成形装置で射出成形を実際
に行った場合の実験結果を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing experimental results when injection molding is actually performed by the injection molding apparatus according to the present embodiment.

【図５】本実施例に係る射出成形装置で射出成形を実際
に行った場合の一次射出時間の短縮結果を示すグラフで
ある。FIG. 5 is a graph showing the result of shortening the primary injection time when injection molding is actually performed by the injection molding apparatus according to the present embodiment.

【図６】射出スクリュ位置と製品容積との関係を示すグ
ラフであって、同実施例の射出成形装置において充填直
前のスクリュ位置Ｓ₁ を決定する方法を説明するための
グラフである。FIG. 6 is a graph showing a relationship between an injection screw position and a product volume, which is a graph for explaining a method of determining a screw position S ₁ just before filling in the injection molding apparatus of the embodiment.

【図７】従来例に係る射出成形装置の制御方法を示すグ
ラフである。FIG. 7 is a graph showing a control method of an injection molding apparatus according to a conventional example.

【図８】可変容量ポンプの特性を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing characteristics of a variable displacement pump.

【図９】従来の射出成形装置における充填不良品の発生
理由を説明するグラフであって、（Ａ）は定常射出状
態、（Ｂ）は非定常射出状態における射出圧力・射出速
度と時間との関係を説明するグラフである。9A and 9B are graphs for explaining the reason for the occurrence of defective filling in the conventional injection molding apparatus, in which FIG. 9A shows the injection pressure / injection speed and time in the steady injection state and the unsteady injection state. It is a graph explaining a relationship.

【図１０】参考例に係る射出成形装置の制御方法を示す
グラフであり、（Ａ）は定常状態の場合、（Ｂ）は非定
常状態の場合である。FIG. 10 is a graph showing a control method of the injection molding apparatus according to the reference example, in which (A) is a steady state and (B) is an unsteady state.

【図１１】図１０に示す制御方法の場合の一次射出時間
を示すグラフである。11 is a graph showing the primary injection time in the case of the control method shown in FIG.

【図１２】従来の位置制御の場合の一次射出時間を示す
グラフである。FIG. 12 is a graph showing a primary injection time in the case of conventional position control.

【図１３】スクリュー速度挙動と型内圧力挙動との関係
を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing the relationship between screw speed behavior and in-mold pressure behavior.

【図１４】スクリュー速度と型内圧力の内圧上昇との関
係を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing a relationship between a screw speed and an increase in internal pressure of a mold.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…押出機 ２…射出用圧力シリンダ ２ａ…ピストン ３…射出スクリュー ４…ノズル ５…位置センサ ６…制御手段 ６ａ…圧力設定器 ６ｂ…速度設定器 ６ｃ…射出時間設定器 ６ｄ…速度変化量設定器 ６ｅ…スクリュー位置設定器 ６ｆ…中央演算処理部（ＣＰＵ） ７…金型 ７ａ…キャビティ ８…圧力制御弁 ９…流量制御弁 １０…加熱シリンダ １１…可変容量ポンプ（油圧ポンプ） １２…圧力センサ Ｐ₁ …速度制御用射出圧 Ｐ₂ …保圧用射出圧 Ｖ₁ …速度制御用射出速度 Ｖ₂ …保圧用射出速度 Ｖ_X …速度変化量 Ｓ₁ …充填直前のスクリュー位置 Ｓ_x …予備位置 Ｔ₁ …射出時間DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Extruder 2 ... Injection pressure cylinder 2a ... Piston 3 ... Injection screw 4 ... Nozzle 5 ... Position sensor 6 ... Control means 6a ... Pressure setting device 6b ... Speed setting device 6c ... Injection time setting device 6d ... Speed change amount setting Unit 6e ... Screw position setter 6f ... Central processing unit (CPU) 7 ... Mold 7a ... Cavity 8 ... Pressure control valve 9 ... Flow control valve 10 ... Heating cylinder 11 ... Variable capacity pump (hydraulic pump) 12 ... Pressure sensor P ₁ ... speed control injection pressure P ₂ ... pressure holding injection pressure V ₁ ... speed control injection speed V ₂ ... pressure holding injection speed V _X ... speed change amount S ₁ ... screw position immediately before filling S _x ... preliminary position T ₁ … Injection time

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】金型（７）と、 前記金型（７）の注入口にノズル（４）が押し当てられ
る押出機（１）と、 前記押出機（１）の内部で、ノズル（４）方向に所定圧
力で移動することにより、前記ノズル（４）から溶融状
態の成形材料を所定の射出圧力で前記金型（７）内に射
出する射出スクリュー（３）と、 前記射出スクリュー（３）の位置（Ｓ，Ｓ₁ ，Ｓ_x ）を
検出する位置センサ（５）と、 前記スクリュー（３）を前記ノズル（４）方向に所定圧
力で移動させる駆動手段（２）と、 前記射出スクリュー（３）の移動速度（Ｖ_t ）を検出す
る手段と、 前記位置センサ（５）により検出された前記射出スクリ
ューの位置（Ｓ）が予め設定された充填直前位置（Ｓ
₁ ）に達したときの前記射出スクリューの移動速度（Ｖ
_S1）と、予め設定された速度変化量（Ｖ_X ）とに基づい
て保圧への切替えタイミングを判断する保圧切り換え判
断手段と、 前記射出スクリューの位置（Ｓ）が、前記充填直前位置
（Ｓ₁ ）より所定間隔前の予備位置（Ｓ_x ）を過ぎたか
否かを判断する位置判断手段と、 射出開始位置から前記予備位置（Ｓ_x ）までは、射出圧
力が最大となるように制御し、前記予備位置（Ｓ_x ）か
らは、スクリューの移動速度が一定となるように制御
し、前記保圧切り換え判断手段で、保圧への切り換えタ
イミングを判断した場合に、保圧制御となるように、前
記駆動手段（２）を制御する制御手段とを有する射出成
形装置。1. A mold (7), an extruder (1) in which a nozzle (4) is pressed against an injection port of the mold (7), and a nozzle (4) inside the extruder (1). ) Direction by a predetermined pressure to inject a molten molding material from the nozzle (4) into the mold (7) at a predetermined injection pressure, and the injection screw (3). Position sensor (5) for detecting the position (S, S ₁ , S _x ) of the above), drive means (2) for moving the screw (3) toward the nozzle (4) at a predetermined pressure, and the injection screw. (3) means for detecting a moving speed (V _t) of the position sensor (5) detected position of the injection screw by (S) is preset filled just before position (S
₁ ), the moving speed of the injection screw (V
_S1 ) and the holding pressure switching determination means for determining the timing of switching to the holding pressure based on the preset speed change amount (V _X ), and the position (S) of the injection screw is the position just before the filling ( Position determination means for determining whether or not a preliminary position (S _x ) before a predetermined interval from S ₁ ) has passed, and control is performed so that the injection pressure becomes maximum from the injection start position to the preliminary position (S _x ). However, when the screw moving speed is controlled to be constant from the preliminary position (S _x ), and the holding pressure switching determination means determines the timing for switching to the holding pressure, the holding pressure control is performed. And a control means for controlling the driving means (2).