JPH11129296A - Control method of injection molding machine - Google Patents
Control method of injection molding machineInfo
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- JPH11129296A JPH11129296A JP30076497A JP30076497A JPH11129296A JP H11129296 A JPH11129296 A JP H11129296A JP 30076497 A JP30076497 A JP 30076497A JP 30076497 A JP30076497 A JP 30076497A JP H11129296 A JPH11129296 A JP H11129296A
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- B29K2995/0037—Other properties
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Landscapes
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、インラインスクリ
ュー式の射出成形機の制御方法に係り、特に、樹脂密度
の安定化を図るのに好適な計量行程の制御方法に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling an in-line screw type injection molding machine, and more particularly to a method for controlling a measuring process suitable for stabilizing a resin density.
【０００２】[0002]
【従来の技術】インラインスクリュー式の射出成形機に
おいては、公知のように、スクリューの回転と後退によ
って、可塑化した溶融樹脂をスクリューの先端側に溜め
込んで計量を行うようになっている。2. Description of the Related Art In an in-line screw type injection molding machine, as is well known, the rotation and retreat of a screw store plasticized molten resin at the tip end of the screw and perform measurement.
【０００３】上記の計量行程は、従来は一般的に、計量
完了位置までのスクリューの後退ストロークを設定（計
量完了の位置を設定）すると共に、射出駆動源が油圧シ
リンダの場合には、スクリュー回転数と背圧とを設定し
て、この設定条件にしたがって、スクリューの回転数と
背圧とを制御し、射出駆動源が電動サーボモータの場合
には、スクリュー回転数とスクリュー先端樹脂圧とを設
定して、この設定条件にしたがって、スクリューの回転
数とスクリューが樹脂により受ける圧力とを制御し、い
ずれの場合も、計量完了位置に到達するとスクリューの
回転動作と後退動作を停止させて、計量行程を終了させ
るようになっていた。Conventionally, the above-described weighing process generally sets a retraction stroke of the screw to a weighing completion position (sets a weighing completion position) and, when the injection drive source is a hydraulic cylinder, rotates the screw. The number of rotations and back pressure are set, and the screw rotation speed and back pressure are controlled in accordance with the set conditions.If the injection drive source is an electric servo motor, the screw rotation speed and screw tip resin pressure are adjusted. In accordance with the set conditions, the number of rotations of the screw and the pressure applied to the screw by the resin are controlled, and in any case, when the weighing completion position is reached, the rotation operation and the retreat operation of the screw are stopped, and The process was to end.
【０００４】図３は上記した従来の計量行程の様子の１
例を示す図で、同図において、横軸はスクリューの後退
位置を示し、縦軸はスクリュー回転数および樹脂圧力を
示している。図３に示すように、従来の計量動作は、ス
クリューの後退位置（スクリューの後退ストローク）に
よって計量完了のタイミングを定めるようになってお
り、計量完了位置に至るとスクリューの後退動作を停止
させるので、計量完了位置は常に一定のものとなるよう
になっている。FIG. 3 shows a state of the conventional weighing process.
In the figure, an abscissa indicates the retreat position of the screw, and an ordinate indicates the screw rotation speed and the resin pressure. As shown in FIG. 3, in the conventional weighing operation, the timing of the completion of weighing is determined by the retreat position of the screw (retreat stroke of the screw). When the weighing operation reaches the weighing complete position, the retreat operation of the screw is stopped. The weighing completion position is always fixed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
計量動作は、スクリューの後退ストロークによって計量
完了のタイミングを規定しており、計量完了位置は常に
一定のものとなるが、計量されてスクリューの先端側に
貯えられた樹脂（溶融樹脂）の密度がばらつき易いとい
う問題がある。これを、図４を用いて説明する。As described above, in the conventional weighing operation, the timing of the completion of weighing is defined by the retraction stroke of the screw, and the weighing completion position is always constant. However, there is a problem that the density of the resin (molten resin) stored on the tip side of the substrate tends to vary. This will be described with reference to FIG.
【０００６】図４は、電動駆動式の射出成形機の要部メ
カニズムを示す図で、同図において、５１は加熱シリン
ダ、５２は加熱シリンダ５１内に回転並びに前後進可能
であるように配設されたスクリュー、５３は原料樹脂供
給用のホッパー、５４はスクリュー５２と一体回転する
プーリ、５５はプーリ５４を回転駆動する計量駆動源た
る計量用サーボモータ、５６は回転運動を直線運動に変
換してスクリュー５２に伝達する回転→直線運動変換メ
カニズム、５７は回転→直線運動変換メカニズム５６の
被回転部を回転駆動する射出駆動源たる射出用サーボモ
ータ、５８はスクリュー５２にかかる圧力を検出するロ
ードセルである。なお、図４に示した構成においては、
計量用サーボモータ５５はスクリュー５２と一体となっ
て前後進するようになっている。FIG. 4 is a view showing a main mechanism of an electrically driven injection molding machine. In FIG. 4, reference numeral 51 denotes a heating cylinder, and 52 is disposed in the heating cylinder 51 so as to rotate and move forward and backward. Screw 53, a hopper 53 for feeding the raw material resin, 54 a pulley that rotates integrally with the screw 52, 55 a metering servomotor that is a metering drive source that rotates the pulley 54, and 56 converts the rotary motion into linear motion. Is a rotation-to-linear motion conversion mechanism that transmits the rotation to the screw 52, 57 is an injection servomotor that is an injection drive source that rotationally drives a rotated portion of the rotation-> linear motion conversion mechanism 56, and 58 is a load cell that detects the pressure applied to the screw 52. It is. In the configuration shown in FIG.
The weighing servomotor 55 moves forward and backward integrally with the screw 52.
【０００７】射出成形機においては、スクリュー５２の
先端側に貯えられた樹脂の圧力を直接検出するのは困難
であるために、図４に示すように、スクリュー５２と同
軸にロードセル５８を取り付けて、このロードセル５８
による検出出力を樹脂圧力値に代替するようにしてい
る。In an injection molding machine, since it is difficult to directly detect the pressure of the resin stored at the tip end of the screw 52, a load cell 58 is mounted coaxially with the screw 52 as shown in FIG. , This load cell 58
Is replaced with a resin pressure value.
【０００８】ところで、いまロードセル５８の検出圧力
をＰL とし、樹脂の実際圧力をＰAとしたとき、スクリ
ュー５２の回転中はＰA とＰL は等しくならず、ロード
セル５８には回転するスクリュー５２による推進力（圧
力）ＰB （ＰB＜ＰA）が作用するために、ロードセル５
８の検出圧力ＰL は、実際には、 ＰL＝ＰA＋ＰB となる。By the way, the pressure detected by the load cell 58 and P L Now, when the actual pressure of the resin was P A, during the rotation of the screw 52 is not P A and P L are equal, screws rotating in the load cell 58 52, the propulsion force (pressure) P B (P B <P A ) acts on the load cell 5
Actually, the detected pressure P L of 8 is P L = P A + P B.
【０００９】ここで、スクリュー５２による推進力（圧
力）ＰB は、スクリュー５２と樹脂間や加熱シリンダ５
１の内面と樹脂間の摩擦力の変動などによって、変動し
易く、このため、ロードセル５８の検出圧力ＰL を設定
された樹脂圧力と一致させるように圧力フィードバック
制御しても、スクリュー５２による推進力（圧力）ＰB
が変動すると、樹脂の実際圧力ＰA はばらつきを示すこ
とになる。したがって、計量して貯えられた溶融樹脂の
樹脂密度がばらついて、良品成形を達成する上での阻害
要因となっていた。なお、本願発明者等の実験では、従
来の計量手法においては、樹脂密度のばらつきは３〜４
％程度であった。Here, the propulsion force (pressure) P B by the screw 52 is between the screw 52 and the resin or the heating cylinder 5.
Such as by frictional force variation between the first inner surface and a resin, easily vary, and therefore, even if the pressure feedback control so as to match the detected pressure P L set resin pressure of the load cell 58, propulsion by the screw 52 Force (pressure) P B
Varies, the actual pressure P A of the resin will show variations. Therefore, the resin density of the molten resin measured and stored varies, which has been a hindrance factor in achieving non-defective molding. In the experiments performed by the inventors of the present invention, the variation in resin density was 3 to 4 in the conventional measurement method.
%.
【００１０】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、計量して貯えられた溶融樹脂
の樹脂密度のばらつきを、可及的に低減させることにあ
る。[0010] The present invention has been made in view of the above points,
The purpose is to reduce as much as possible the variation in the resin density of the molten resin measured and stored.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、加熱シリンダ内にスクリューを回転並び
に前後進可能であるように配設し、スクリューを回転駆
動する計量駆動源と、スクリューを前後進駆動する射出
駆動源とを具備し、計量行程の大部分を、スクリューが
受ける圧力を制御しつつ、スクリューを回転させること
で実行するインラインスクリュー式の射出成形機におい
て、スクリューが回転停止または回転停止に近い状態の
計量行程の終期にも、上記したスクリューに対する圧力
制御を継続し、スクリューの軸方向移動が停止または停
止に近い状態に至ったタイミングで、上記したスクリュ
ーへの圧力制御を終了させるようにされる。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a metering drive source in which a screw is disposed in a heating cylinder so as to be able to rotate and move forward and backward, and a screw is driven to rotate. In the injection molding machine of the in-line screw type, which is equipped with an injection drive source for driving the screw back and forth, and controls most of the weighing process by controlling the pressure applied to the screw while rotating the screw, the screw stops rotating. Or, at the end of the weighing process in a state close to rotation stop, the pressure control on the screw is continued, and at the timing when the axial movement of the screw is stopped or is in a state close to stop, the pressure control on the screw is stopped. It is made to end.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。図１は、本発明の実施の１形態
（以下、本実施形態と称す）に係るインラインスクリュ
ー式の射出成形機の要部構成を示す図であり、メカニズ
ムは計量・制御のみを示し、制御系は計量系のみを示し
てある。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a main part configuration of an in-line screw type injection molding machine according to one embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as the present embodiment). Indicates only the weighing system.
【００１３】図１において、１は加熱シリンダ、２は加
熱シリンダ１内に回転並びに前後進可能であるように配
設されたスクリュー、３は計量駆動源としての計量用サ
ーボモータ、３ａは計量用サーボモータ３の出力プー
リ、４は出力プーリ３ａの回転をスクリュー２の後端に
結合されたプーリ５に伝達するタイミングベルト、６は
射出駆動源としての射出用サーボモータ、６ａは射出用
サーボモータ６の出力プーリ、７は出力プーリ６ａの回
転を回転→直線運動変換メカニズム８のプーリ８ａに伝
達するタイミングベルト、８は回転運動を直線運動に変
換してスクリュー２に伝達するためのボールネジ機構等
よりなる回転→直線運動変換メカニズム、９は計量用サ
ーボモータ３の回転を検出するエンコーダ、１０はスク
リュー２にかかる圧力を検出するロードセル、１１は射
出用サーボモータ６の回転を検出するエンコーダであ
る。なお、本実施形態においては、計量用サーボモータ
３およびタイミングベルト４は、スクリュー２と一体と
なって前後進するようになっている。In FIG. 1, 1 is a heating cylinder, 2 is a screw arranged in the heating cylinder 1 so as to be able to rotate and move forward and backward, 3 is a measuring servomotor as a measuring driving source, and 3a is a measuring motor. An output pulley of the servo motor 3, a timing belt 4 for transmitting the rotation of the output pulley 3 a to a pulley 5 coupled to a rear end of the screw 2, an injection servo motor 6 as an injection drive source, and an injection servo motor 6 a Reference numeral 6 denotes an output pulley, 7 denotes a timing belt for transmitting the rotation of the output pulley 6a to the pulley 8a of the rotation → linear motion conversion mechanism 8, and 8 denotes a ball screw mechanism for converting the rotary motion to linear motion and transmitting it to the screw 2. 9 is an encoder for detecting the rotation of the measuring servomotor 3, and 10 is a pressure applied to the screw 2. Load cell which detects a, 11 is an encoder for detecting the rotation of the injection servomotor 6. In this embodiment, the measuring servomotor 3 and the timing belt 4 move forward and backward integrally with the screw 2.
【００１４】１２はマイクロコンピュータ等の機能で具
現化される計量条件設定格納部で、スクリュー回転数設
定格納部１２ａと、樹脂圧力条件設定格納部１２ｂとを
具備する。１３も同じくマイクロコンピュータ等の機能
で具現化される計量制御部で、スクリュー回転数フィー
ドバック制御部１３ａと、圧力フィードバック制御部１
３ｂとを具備する。また、１４は計量用サーボモータを
駆動制御するサーボアンプ、１５は射出用サーボモータ
６を駆動制御するサーボアンプである。Reference numeral 12 denotes a measuring condition setting storage unit embodied by a function of a microcomputer or the like, which includes a screw rotation speed setting storing unit 12a and a resin pressure condition setting storing unit 12b. Numeral 13 denotes a metering control unit embodied by a function of a microcomputer or the like, which includes a screw rotation speed feedback control unit 13a and a pressure feedback control unit 1
3b. Reference numeral 14 denotes a servo amplifier for driving and controlling the servo motor for measurement, and reference numeral 15 denotes a servo amplifier for driving and controlling the servo motor 6 for injection.
【００１５】計量条件設定格納部１２のスクリュー回転
数設定格納部１２ａには、計量行程のスクリュー回転数
の制御条件が書替え可能に格納されており、本実施形態
では、計量開始位置からスクリュー２が所定の後退位置
に至るまでのスクリュー回転数（ｒｐｍ）が記憶される
ようになっている。また、計量条件設定格納部１２の樹
脂圧力条件設定格納部１２ｂには、計量行程の樹脂圧力
の制御条件が書替え可能に格納されており、本実施形態
では、計量開始位置からのスクリュー２の移動位置に応
じた設定樹脂圧力（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）が、多段設定で記
憶されるようになっている。The screw rotation speed setting storage unit 12a of the measurement condition setting storage unit 12 stores rewritable control conditions of the screw rotation speed in the measurement process. In this embodiment, the screw 2 is moved from the measurement start position to the screw rotation speed. The screw rotation speed (rpm) up to a predetermined retreat position is stored. In the resin pressure condition setting storage unit 12b of the measurement condition setting storage unit 12, the control condition of the resin pressure in the measurement process is rewritably stored. In this embodiment, the movement of the screw 2 from the measurement start position is changed. The set resin pressure (kgf / cm 2 ) corresponding to the position is stored in multiple settings.
【００１６】計量制御部１３のスクリュー回転数フィー
ドバック制御部１３ａは、エンコーダ１１の出力Ａ３か
ら得られる実測スクリュー位置を監視すると共に、スク
リュー回転数設定格納部１２ａに格納された設定データ
と、エンコーダ９の出力Ａ１から得られる実測スクリュ
ー回転数データとを対比し、計量開始位置からスクリュ
ー２が所定の後退位置に至るまでの区間を、設定された
スクリュー回転数となるように制御信号を生成して、こ
れをサーボアンプ１４に出力し、計量用サーボモータ３
を駆動制御する。計量用サーボモータ３の回転は、出力
プーリ３ａ，タイミングベルト４，プーリ５を介してス
クリュー２に伝達され、これによって、スクリュー２が
設定された回転数となるように、フィードバック制御に
より回転駆動される。The screw rotation speed feedback control unit 13a of the metering control unit 13 monitors the measured screw position obtained from the output A3 of the encoder 11, and also sets the setting data stored in the screw rotation speed setting storage unit 12a and the encoder 9 By comparing the measured screw rotation speed data obtained from the output A1 and generating a control signal so that the section from the weighing start position to the screw 2 reaching the predetermined retreat position is the set screw rotation speed. This is output to the servo amplifier 14 and the servo motor 3 for weighing is output.
Drive control. The rotation of the measuring servomotor 3 is transmitted to the screw 2 via the output pulley 3a, the timing belt 4, and the pulley 5, whereby the screw 2 is rotationally driven by feedback control so that the screw 2 has a set rotation speed. You.
【００１７】また、計量制御部１３の圧力フィードバッ
ク制御部１３ｂは、エンコーダ１１の出力Ａ３から得ら
れる実測スクリュー位置を監視すると共に、樹脂圧力条
件設定格納部１２ｂに格納された設定データと、ロード
セル１０の出力Ａ２から得られる検出圧力データとを対
比して、計量開始位置からのスクリュー後退位置に対応
して設定された樹脂圧力となるように制御信号を生成し
て、これをサーボアンプ１５に出力し、射出用サーボモ
ータ６を回転駆動制御する。射出用サーボモータ６の回
転は、出力プーリ６ａ，タイミングベルト７を介して回
転→直線運動変換メカニズム８のプーリ８ａに伝達さ
れ、回転→直線運動変換メカニズム８によって回転運動
が直線運動に変換されてスクリュー２に伝達され、これ
によって、ロードセル１０により検出されたスクリュー
２にかかる圧力が、設定された樹脂圧力となるように、
スクリュー２がフィードバック制御によって前後進駆動
または停止する。The pressure feedback control section 13b of the metering control section 13 monitors the actually measured screw position obtained from the output A3 of the encoder 11, and sets the data stored in the resin pressure condition setting storage section 12b and the load cell 10b. The control signal is generated by comparing the detected pressure data obtained from the output A2 of FIG. 3 with the resin pressure set corresponding to the screw retreat position from the weighing start position, and outputs the control signal to the servo amplifier 15. Then, the injection servomotor 6 is rotationally controlled. The rotation of the injection servomotor 6 is transmitted to the pulley 8a of the rotation → linear motion conversion mechanism 8 via the output pulley 6a and the timing belt 7, and the rotation → linear motion conversion mechanism 8 converts the rotary motion into linear motion. The pressure is transmitted to the screw 2, whereby the pressure on the screw 2 detected by the load cell 10 becomes the set resin pressure.
The screw 2 is driven forward or backward by feedback control.
【００１８】次に、本実施形態の計量行程の動作を、図
２を用いて説明する。図２は、本実施形態による計量行
程の様子の１例を示す図であり、同図において、横軸は
スクリューの後退位置（ｍｍ）を示し、縦軸はスクリュ
ー回転数（ｒｐｍ）および樹脂圧力（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）
を示している。Next, the operation of the weighing process of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a view showing an example of a state of a weighing process according to the present embodiment. In the figure, the horizontal axis represents the screw retreat position (mm), and the vertical axis represents the screw rotation speed (rpm) and the resin pressure. (Kgf / cm 2 )
Is shown.
【００１９】図２に示した例では、スクリュー回転数
は、計量開始位置からスクリュー２が所定の後退位置
（スクリュー２の先端側に１ショット分の溶融樹脂が略
完全に溜め込まれたタイミングに相当する位置）に至る
までの区間において、４００ｒｐｍに設定されている。
また、樹脂圧力は、計量開始位置からのスクリュー２の
後退位置に応じて、ここでは４段に設定されており、第
１区間では１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 に、第２区間では１０
０ｋｇｆ／ｃｍ2 に、第３区間では５０ｋｇｆ／ｃｍ2
に、第４区間では２０ｋｇｆ／ｃｍ2 に、それぞれ設定
されている。ここで本例では、樹脂圧力制御の第３区間
の始まりは、スクリュー２の回転が停止する直前のタイ
ミングに設定しているが、樹脂圧力制御の第３区間の始
まりは、スクリュー２の回転が停止するタイミングに設
定するようにしてもよい。In the example shown in FIG. 2, the screw rotation speed corresponds to the timing at which the screw 2 is retracted from the weighing start position to the predetermined retreat position (the molten resin for one shot is almost completely stored at the tip end of the screw 2). Is set to 400 rpm in the section up to the position where the rotation speed is reached.
In addition, the resin pressure is set to four levels here according to the retreat position of the screw 2 from the measurement start position, and is set to 150 kgf / cm 2 in the first section and 10 kgf in the second section.
To 0 kgf / cm 2, the third section 50 kgf / cm 2
In the fourth section, the pressure is set to 20 kgf / cm 2 . Here, in this example, the start of the third section of the resin pressure control is set to the timing immediately before the rotation of the screw 2 stops, but the start of the third section of the resin pressure control is The stop timing may be set.
【００２０】上記した計量行程の制御条件が、スクリュ
ー回転数設定格納部１２ａおよび樹脂圧力条件設定格納
部１２ｂに設定・記憶された状態において、計量開始タ
イミングに至ると、スクリュー回転数フィードバック制
御部１３ａからの指令によって計量用サーボモータ３が
回転を開始する。これによって、スクリュー２が計量開
始位置から回転駆動されて、スクリュー２の先端側への
溶融樹脂の送り込みが開始され、設定された回転数であ
る４００ｒｐｍまで立上がる。また、スクリュー２の回
転によって、スクリュー２の先端側へ溶融樹脂が送り込
まれ始めると、ロードセル１０で検出されるスクリュー
にかかる樹脂圧力値は上昇を始める。樹脂圧力制御の第
１区間においては、ロードセル１０で検出されるスクリ
ューにかかる圧力値が、設定値１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 に
達すると、圧力フィードバック制御部１３ｂからの指令
によって射出用サーボモータ６が回転駆動制御され、こ
の回転を回転→直線運動変換メカニズム８によってスク
リューの軸方向の動きに変換して、スクリュー２に後退
動作を開始させ、これ以後もロードセル１０で検出した
スクリューにかかる圧力値が設定値１５０ｋｇｆ／ｃｍ
2 と一致するように、圧力フィードバック制御部１３ｂ
からの指令によって射出用サーボモータ６を正逆回転駆
動制御や停止制御させ、スクリュー２を前後進駆動また
は停止させることにより、樹脂の圧力がコントロールさ
れる。In the state where the control conditions of the weighing process are set and stored in the screw rotation speed setting storage unit 12a and the resin pressure condition setting storage unit 12b, when the measurement start timing is reached, the screw rotation speed feedback control unit 13a The measurement servomotor 3 starts rotating in response to a command from. As a result, the screw 2 is driven to rotate from the measurement start position, and the feeding of the molten resin to the distal end side of the screw 2 is started, and the screw 2 rises to the set rotation speed of 400 rpm. Further, when the molten resin starts to be fed to the tip end side of the screw 2 by the rotation of the screw 2, the resin pressure value applied to the screw detected by the load cell 10 starts to increase. In the first section of the resin pressure control, when the pressure value applied to the screw detected by the load cell 10 reaches a set value of 150 kgf / cm 2 , the injection servomotor 6 is rotationally driven by a command from the pressure feedback control unit 13b. The rotation is converted into an axial movement of the screw by a rotation-to-linear motion conversion mechanism 8 to cause the screw 2 to start a retreating operation, and the pressure value applied to the screw detected by the load cell 10 thereafter becomes the set value. 150kgf / cm
2 so that the pressure feedback control unit 13b
By controlling the injection servomotor 6 to perform forward / reverse rotation drive control or stop control in response to a command from the controller 2 to drive the screw 2 forward or backward to drive or stop, the pressure of the resin is controlled.
【００２１】次に樹脂圧力制御の第２区間に入ると、検
出樹脂圧力値が樹脂圧力制御の第２区間の設定値１００
ｋｇｆ／ｃｍ2 と一致するように、スクリュー２に作用
する樹脂圧力がフィードバック制御され、樹脂圧力制御
の第２区間の終期においてスクリュー２が所定の後退位
置に至ると、スクリュー２の回転は４００ｒｐｍから回
転停止のために減速され始める。そして、スクリュー２
が回転停止する直前の状態（回転停止に近い状態）、す
なわち、スクリュー２の先端側に１ショット分の溶融樹
脂が略完全に溜め込まれたタイミングに相当するスクリ
ュー後退位置に至ると、樹脂圧力制御の第３区間に移行
して、検出樹脂圧力値が樹脂圧力制御の第３区間の設定
値５０ｋｇｆ／ｃｍ2 と一致するように、スクリュー２
に作用する樹脂圧力がコントロールされる。なお、樹脂
圧力制御の第３区間への移行タイミングは、先にも述べ
たように、スクリュー２が回転停止するスクリュー後退
位置（これも、スクリュー２の先端側に１ショット分の
溶融樹脂が略完全に溜め込まれたタイミングに相当する
スクリュー後退位置である）であっても差し支えない。Next, when entering the second section of the resin pressure control, the detected resin pressure value becomes equal to the set value 100 in the second section of the resin pressure control.
The resin pressure acting on the screw 2 is feedback-controlled so as to be equal to kgf / cm 2. When the screw 2 reaches a predetermined retreat position at the end of the second section of the resin pressure control, the rotation of the screw 2 is reduced from 400 rpm. It starts to slow down due to rotation stop. And screw 2
When the screw reaches a screw retreat position corresponding to a state immediately before the rotation stops (a state close to the rotation stop), that is, a timing at which the molten resin for one shot is almost completely stored at the tip end of the screw 2, Of the screw 2 so that the detected resin pressure value matches the set value of 50 kgf / cm 2 in the third section of the resin pressure control.
Is controlled. As described above, the transition timing of the resin pressure control to the third section is at the screw retreat position at which the screw 2 stops rotating (also, the molten resin for one shot is substantially at the tip end of the screw 2). (The screw retreat position corresponding to the timing when the liquid is completely stored).
【００２２】すなわち、本発明においては、従来の計量
制御手法において制御を終了させていたタイミング以後
も、樹脂圧力制御を継続することを特徴としており、ス
クリュー２が回転停止または回転停止に近い状態の計量
行程の終期にも、スクリュー２に対する圧力制御を継続
させるようになっている。That is, the present invention is characterized in that the resin pressure control is continued even after the timing at which the control is terminated in the conventional metering control method, and the screw 2 is stopped or almost stopped. The pressure control for the screw 2 is continued even at the end of the metering process.
【００２３】樹脂圧力制御の第３区間に入って、スクリ
ュー２の回転が完全に停止した以後も、検出樹脂圧力値
が設定値５０ｋｇｆ／ｃｍ2 と一致するように圧力フィ
ードバック制御が継続されると、ロードセル１０にはス
クリュー２の回転に伴う前記した推進力（圧力）ＰB が
全く作用しなくなるため、前記したロードセル１０の検
出圧力ＰL と、前記した樹脂の実際圧力ＰA とが等しく
なる（ＰL ＝ＰA となる）。このため、樹脂圧力制御の
第３区間の設定値が、樹脂圧力制御の第２区間の設定値
と等しい場合には、スクリュー２の推進力（圧力）ＰB
が無くなった分だけの圧力差を補償するように、スクリ
ュー２が前進することになるが、スクリュー２の推進力
（圧力）ＰB は最大でも樹脂の実際圧力ＰA の数分の１
程度の大きさで、かつ、樹脂圧力制御の第３区間の設定
値が樹脂圧力制御の第２区間の設定値の１／２であるた
めに、スクリュー２の回転が完全に停止した以後も設定
値５０ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力フィードバック制御が実行
されると、スクリュー２はさらに後退することになる。After entering the third section of the resin pressure control and after the rotation of the screw 2 is completely stopped, the pressure feedback control is continued so that the detected resin pressure value matches the set value of 50 kgf / cm 2. since the above-described driving force caused by the rotation of the screw 2 (pressure) P B does not act at all on the load cell 10, and the detected pressure P L of the above-mentioned load cell 10, and the actual pressure P a of the resin is equal (P L = P A ). Therefore, when the set value of the third section of the resin pressure control is equal to the set value of the second section of the resin pressure control, the thrust (pressure) P B of the screw 2 is set.
So as to compensate for the pressure difference only lost minute, but the screw 2 is to advance, a fraction of the actual pressure P A of the resin at the maximum thrust of the screw 2 (pressure) P B is 1
Since the set value in the third section of the resin pressure control is about half of the set value in the second section of the resin pressure control, it is set even after the rotation of the screw 2 is completely stopped. When the pressure feedback control with the value of 50 kgf / cm 2 is performed, the screw 2 is further retracted.
【００２４】スクリュー２がさらに後退して、その後退
位置が樹脂圧力制御の第４区間に入ると、樹脂圧力制御
の第４区間に移行して、検出スクリュー圧力値が樹脂圧
力制御の第４区間の設定値２０ｋｇｆ／ｃｍ2 と一致す
るように、スクリュー２に作用する樹脂圧力がコントロ
ールされる。これによって、スクリュー２はさらに後退
して、やがてスクリュー２の軸方向移動が停止または停
止に近い状態に至ったことを検知すると（これは、前記
エンコーダ１１の出力Ａ３を適宜変換処理して得られ
る、スクリュー２の軸方向移動速度情報により判る）、
圧力フィードバック制御部１３ｂによる圧力フィードバ
ック制御が停止される。When the screw 2 further retreats and the retreat position enters the fourth section of the resin pressure control, the procedure shifts to the fourth section of the resin pressure control, and the detected screw pressure value is changed to the fourth section of the resin pressure control. The resin pressure acting on the screw 2 is controlled so as to match the set value of 20 kgf / cm 2 . Thereby, when it is detected that the screw 2 has retreated further and the axial movement of the screw 2 has come to a stop or a state near to stop soon (this is obtained by appropriately converting the output A3 of the encoder 11). , Which can be determined from the axial movement speed information of the screw 2).
The pressure feedback control by the pressure feedback control unit 13b is stopped.
【００２５】上記の動作によって計量動作は終了し、ス
クリュー２は、スクリュー回転が停止した位置からさら
に後退した計量完了位置で停止することになる。この計
量完了位置は、図２に示すように、前記したスクリュー
２の推進力（圧力）ＰB のばらつきに応じて、Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３，……のようにばらつきを示すが、反対に、計
量して貯えられた溶融樹脂の圧力は、スクリュー２の推
進力（圧力）ＰB のばらつきの影響を全く受けることな
く、常に安定した一定値を示すことになる。したがっ
て、計量して貯えられた溶融樹脂の樹脂密度は極めて安
定したものとなり、本願発明者等の実験によれば、樹脂
密度のばらつきは１％未満に抑えられることが確認され
た。また、スクリュー回転が停止した位置から計量完了
位置に至るまでの時間も、０．２〜０．３秒程度の短時
間で済むことも確認された。With the above operation, the weighing operation is completed, and the screw 2 stops at the weighing completion position further retracted from the position where the screw rotation has stopped. As shown in FIG. 2, the weighing completion positions are determined as S1 and S1 according to the variation in the propulsion force (pressure) P B of the screw 2 described above.
2, S3,..., But the pressure of the molten resin measured and stored is always unaffected by the variation in the propulsion force (pressure) P B of the screw 2 and is always constant. It shows a stable constant value. Therefore, the resin density of the molten resin measured and stored is extremely stable, and according to the experiments of the present inventors, it has been confirmed that the variation in the resin density can be suppressed to less than 1%. It was also confirmed that the time from the position where the screw rotation stopped to the position where the measurement was completed was completed in a short time of about 0.2 to 0.3 seconds.
【００２６】ところで、本実施形態においては、上記し
たように各サイクル毎に計量完了位置がばらつく。この
ため、本実施形態においては、各サイクル毎に、計量が
完了した時点のスクリュー２の位置を、サックバックや
射出行程をストローク制御するための基準点とするよう
にしている。すなわち例えば、サックバックを行わない
場合には、射出行程を、各サイクル毎に、計量が完了し
た時点のスクリュー２の位置を始点（基準点）として、
スクリュー２を予め設定された一定ストロークだけ前進
させて、射出動作（１次射出動作）を行うようになって
いる。また、この１次射出行程は、スクリュー２の前進
ストローク位置に応じて、射出速度および射出圧力が多
段設定されて、この設定データにしたがって射出速度お
よび射出圧力がフィードバック制御されるようになって
いる。よって、射出行程において、その都度スクリュー
２の絶対位置は多少変化するが、金型内に充填される樹
脂容量は安定し、上述したように樹脂密度が安定してい
ることから、良品成形に多いに寄与することになる。In the present embodiment, the weighing completion position varies for each cycle as described above. For this reason, in this embodiment, the position of the screw 2 at the time when the measurement is completed is set as a reference point for stroke control of the suckback and the injection stroke in each cycle. That is, for example, when suckback is not performed, the injection stroke is set to the starting point (reference point) of the screw 2 at the time when the measurement is completed for each cycle.
The injection operation (primary injection operation) is performed by advancing the screw 2 by a predetermined constant stroke. In the primary injection stroke, the injection speed and the injection pressure are set in multiple stages in accordance with the forward stroke position of the screw 2, and the injection speed and the injection pressure are feedback-controlled according to the set data. . Therefore, in the injection stroke, the absolute position of the screw 2 slightly changes each time, but the resin volume filled in the mold is stable, and the resin density is stable as described above. Will contribute.
【００２７】なお、本実施形態においては、上述したス
クリュー２が回転停止または回転停止に近い状態の計量
行程の終期にも継続される圧力制御を（前記した樹脂圧
力制御の第３，４区間の圧力制御）を、それ以前の圧力
制御（前記した樹脂圧力制御の第２区間の圧力制御）に
よる圧力値よりも小さな圧力値で行うようにしている
が、これは、スクリュー２が回転停止または回転停止に
近い状態の計量行程の終期にも継続される圧力制御によ
ってスクリュー２を必ず後退させて、射出行程時のスク
リュー２の前進ストロークが足りなくなることを避ける
ためである。したがって、射出行程時のスクリュー２の
前進ストロークが十分に保証できる場合や、高圧の樹脂
を得たい場合などには、スクリュー２が回転停止または
回転停止に近い状態の計量行程の終期にも継続される圧
力制御を、それ以前の圧力制御と同等もしくはそれ以上
の圧力値で行って、スクリュー２をスクリュー回転停止
位置から前進させるようにしても差し支えない。In the present embodiment, the pressure control that is continued even at the end of the weighing process in which the screw 2 stops rotating or is near the stop of rotation (the third and fourth sections of the resin pressure control described above) is performed. Pressure control) is performed with a pressure value smaller than the pressure value obtained by the previous pressure control (the pressure control in the second section of the resin pressure control described above). This is to prevent the screw 2 from retreating by the pressure control that is continued even at the end of the weighing process in a state close to stop, so that the forward stroke of the screw 2 during the injection process is not short. Therefore, when the forward stroke of the screw 2 during the injection stroke can be sufficiently guaranteed, or when it is desired to obtain a high-pressure resin, the screw 2 is stopped at the end of the measurement stroke in a state where the rotation is stopped or almost stopped. The pressure control may be performed at a pressure value equal to or higher than the pressure control before that, and the screw 2 may be advanced from the screw rotation stop position.
【００２８】なおまた、本実施形態においては、上述し
たスクリュー２が回転停止または回転停止に近い状態の
計量行程の終期にも継続される圧力制御を、多段圧力制
御としているが、これを単一段の圧力制御としても差し
支えない。In the present embodiment, the pressure control that is continued at the end of the weighing process in which the screw 2 is stopped or nearly stopped in rotation is a multi-stage pressure control. Pressure control.
【００２９】なおまた、本実施形態においては、上述し
たように、スクリュー２の回転停止のタイミングの設定
をスクリュー後退位置で行うようにしているが、スクリ
ュー２の回転停止のタイミングの設定を、スクリュー２
が回転開始してからのスクリュー累積回転量で行うよう
にしてもよい。In this embodiment, as described above, the timing for stopping the rotation of the screw 2 is set at the screw retracted position. 2
May be performed based on the accumulated screw rotation amount after the rotation starts.
【００３０】なおまた、本実施形態においては、計量駆
動源および射出駆動源を電動サーボモータとした電動式
の射出成形機を示したが、計量駆動源を油圧モータ、射
出駆動源を油圧シリンダとした油圧式の射出成形機に
も、本発明が適用可能であることは言うまでもない。Further, in this embodiment, the electric injection molding machine in which the metering drive source and the injection drive source are electric servomotors has been described, but the metering drive source is a hydraulic motor, and the injection drive source is a hydraulic cylinder. Needless to say, the present invention is also applicable to the hydraulic injection molding machine described above.
【００３１】なおまた、本実施形態においては、圧力フ
ィードバック制御の停止は、スクリュー２の軸方向移動
が停止または停止に近い状態に至ったことを検知するこ
とにより行うようにしているが、圧力制御を終了させる
タイミングを、スクリュー回転停止時からのタイマーで
行うようにしてもよい。In the present embodiment, the pressure feedback control is stopped by detecting that the axial movement of the screw 2 has stopped or has come to a state close to the stop. May be performed by a timer from the time when the screw rotation is stopped.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、計量して
貯えられた溶融樹脂の樹脂密度のばらつきを、可及的に
低減させることが可能となり、この種インラインスクリ
ュー式の射出成形機にあって、その価値は多大である。As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the variation in the resin density of the molten resin measured and stored as much as possible. This kind of in-line screw type injection molding machine The value is enormous.
【図１】本発明の実施の１形態に係るインラインスクリ
ュー式の射出成形機の要部構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a main configuration of an in-line screw type injection molding machine according to one embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の１形態による計量行程の様子の
１例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a state of a weighing process according to one embodiment of the present invention.
【図３】従来技術による計量行程の様子の１例を示す説
明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a state of a weighing process according to a conventional technique.
【図４】一般的な電動式の射出成形機の要部構成を示す
説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing a configuration of a main part of a general electric injection molding machine.
１ 加熱シリンダ ２ スクリュー ３ 計量用サーボモータ（計量用駆動源） ３ａ 出力プーリ ４ タイミングベルト ５ プーリ ６ 射出用サーボモータ（射出用駆動源） ６ａ 出力プーリ ７ タイミングベルト ８ 回転→直線運動変換メカニズム ８ａ プーリ ９ エンコーダ １０ ロードセル １１ エンコーダ １２ 計量条件設定格納部 １２ａ スクリュー回転数設定格納部 １２ｂ 樹脂圧力条件設定格納部 １３ 計量制御部 １３ａ スクリュー回転数フィードバック制御部 １３ｂ 圧力フィードバック制御部 １４ サーボアンプ １５ サーボアンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating cylinder 2 Screw 3 Servomotor for measurement (driving source for measurement) 3a Output pulley 4 Timing belt 5 Pulley 6 Servomotor for injection (drive source for injection) 6a Output pulley 7 Timing belt 8 Rotation → linear motion conversion mechanism 8a Pulley 9 Encoder 10 Load cell 11 Encoder 12 Metering condition setting storage unit 12a Screw rotation speed setting storage unit 12b Resin pressure condition setting storage unit 13 Metering control unit 13a Screw rotation speed feedback control unit 13b Pressure feedback control unit 14 Servo amplifier 15 Servo amplifier
Claims (8)
に前後進可能であるように配設し、上記スクリューを回
転駆動する計量駆動源と、上記スクリューを前後進駆動
する射出駆動源とを具備し、計量行程の大部分を、上記
スクリューに対して圧力制御をしつつ、上記スクリュー
を回転させることで実行するインラインスクリュー式の
射出成形機の制御方法であって、 上記スクリューが回転停止または回転停止に近い状態の
計量行程の終期にも、上記したスクリューに対する圧力
制御を継続し、上記スクリューの軸方向移動が停止また
は停止に近い状態に至ったタイミングで、上記したスク
リューへの圧力制御を終了させるようにしたことを特徴
とする射出成形機の制御方法。1. A heating drive source for rotating a screw and rotating the screw in a heating cylinder, and an injection drive source for driving the screw in a forward and backward direction. Most of the weighing process, while controlling the pressure on the screw, a control method of an in-line screw type injection molding machine that is executed by rotating the screw, wherein the screw stops rotation or stops rotation Even at the end of the weighing process in a close state, the pressure control on the screw is continued, and the pressure control on the screw is terminated at the timing when the axial movement of the screw comes to a stop or a state close to stop. A method for controlling an injection molding machine, characterized in that:
態でのスクリューの位置を、サックバックや射出行程を
ストローク制御するための基準点とするようにしたこと
を特徴とする射出成形機の制御方法。2. The method according to claim 1, wherein the position of the screw in a state where the axial movement of the screw is stopped or almost stopped is set as a reference point for stroke control of a suckback or an injection stroke. A control method for an injection molding machine, characterized in that:
態の計量行程の終期にも継続される圧力制御を、多段圧
力制御するようにしたことを特徴とする射出成形機の制
御方法。3. The injection method according to claim 1, wherein the pressure control that is continued even at the end of the weighing process in which the rotation of the screw is stopped or close to the stop of the rotation is performed by multi-stage pressure control. Control method of molding machine.
態の計量行程の終期にも継続される圧力制御は、それ以
前の圧力制御による圧力値よりも小さな圧力値で行われ
るようにしたことを特徴とする射出成形機の制御方法。4. The pressure control according to claim 1, wherein the pressure control that is continued even at the end of the weighing process in which the screw stops rotating or close to the rotation stopped is smaller than the pressure value obtained by the previous pressure control. A method for controlling an injection molding machine, characterized in that the method is performed by:
リューに対する圧力制御をフィードバック制御で行うよ
うにしたことを特徴とする射出成形機の制御方法。5. The control method for an injection molding machine according to claim 1, wherein the injection drive source is an electric servomotor, and the pressure control for the screw is performed by feedback control.
リュー後退位置で行うようにしたことを特徴とする射出
成形機の制御方法。6. The control method for an injection molding machine according to claim 1, wherein the timing of stopping the rotation of the screw is set at a screw retreat position.
スクリューが回転開始してからのスクリュー累積回転量
で行うようにしたことを特徴とする射出成形機の制御方
法。7. The control of an injection molding machine according to claim 1, wherein the timing of stopping the rotation of the screw is set based on an accumulated rotation amount of the screw after the screw starts rotating. Method.
ー回転停止時からのタイマーで行うようにしたことを特
徴とする射出成形機の制御方法。8. The control method for an injection molding machine according to claim 1, wherein the timing for terminating the pressure control is performed by a timer from when the screw rotation is stopped.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30076497A JP3534990B2 (en) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | Control method of injection molding machine |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2008155515A (en) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Toyo Mach & Metal Co Ltd | Injection molding machine |
-
1997
- 1997-10-31 JP JP30076497A patent/JP3534990B2/en not_active Expired - Lifetime
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| CN100436103C (en) * | 2002-11-05 | 2008-11-26 | 发那科株式会社 | Controller of injection molding machine |
| JP2008155515A (en) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Toyo Mach & Metal Co Ltd | Injection molding machine |
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