JPH02252519A - Method for controlling molding conditions in an injection molding machine with a visualized heating cylinder - Google Patents
Method for controlling molding conditions in an injection molding machine with a visualized heating cylinderInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、インラインスクリュータイプの射出成形機の
成形条件制御方法に係り、特に、加熱シリンダに内部w
4察用の観察窓を設けてなる可視化加熱シリンダをもつ
射出成形機における成形条件制御方法に関する。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method of controlling molding conditions for an in-line screw type injection molding machine, and in particular, the present invention relates to a method for controlling molding conditions in an in-line screw type injection molding machine.
The present invention relates to a method of controlling molding conditions in an injection molding machine having a visualization heating cylinder provided with four observation windows.
[従来の技術]
インラインスクリュータイプの射出成形機では、スクリ
ューを加熱シリンダ内に回転及び進退可能であるように
配設し、スクリューの回転と後退とにより樹脂の混練可
塑化・計量(チャージ)を行い、スクリューが前進する
ことによって、溶融樹脂を金型のキャビティ内へ射出す
るという成形プロセスをとっている。[Prior art] In an in-line screw type injection molding machine, a screw is arranged in a heating cylinder so that it can rotate and move forward and backward, and kneading, plasticizing, and metering (charging) the resin is performed by rotating and retracting the screw. The molding process involves injecting molten resin into the mold cavity by moving the screw forward.
すなわち、インラインスクリュータイプの射出成形機で
は、公知のように、ホッパーから加熱シリンダ内のスク
リューの後部に供給された樹脂材料は、スクリューの回
転によって混練されながらネジ送り作用によりスクリュ
ーの先端側に移送されると共に、樹脂材料は、バンドヒ
ータなどで加熱された加熱シリンダから伝達される熱と
、スクリューの混線作用による樹脂材料量同士、並びに
樹脂材料−金属表面間の摩擦発熱とによって可塑化溶融
されるようになっている。この溶融樹脂はスクリューの
先端側に貯えられ、これに伴ってスクリューが背圧を制
御されながら回転しつつ後退し、スクリューの先端側に
1ショット分の溶融樹脂が貯えられた時点(計量完了時
点)で、スクリューの回転が停止される。そして、所定
秒時を経た射出開始タイミング時点で、スクリューが前
進され、金型のキャビティ内へ溶融樹脂が射出・充填さ
れるようになっている。In other words, in an in-line screw type injection molding machine, as is well known, the resin material supplied from the hopper to the rear of the screw in the heating cylinder is kneaded by the rotation of the screw and transferred to the tip side of the screw by the screw feeding action. At the same time, the resin material is plasticized and melted by the heat transmitted from the heating cylinder heated by a band heater, etc., the amount of resin material due to the crosstalk of the screw, and the heat generated by friction between the resin material and the metal surface. It has become so. This molten resin is stored at the tip of the screw, and as the screw rotates and retreats while controlling the back pressure, the point at which one shot's worth of molten resin is stored at the tip of the screw (the point at which measurement is completed) ), the rotation of the screw is stopped. Then, at the injection start timing after a predetermined time, the screw is moved forward, and the molten resin is injected and filled into the cavity of the mold.
斯様な成形プロセスをとる射出成形機において。In an injection molding machine that uses such a molding process.
高品質の成形品を得るには、樹脂材料の均一で良好な可
塑化溶融を達成・管理することが必要である。このため
、樹脂の混練・可塑化メカニズムに大きく関与するスク
リューデザインを好適なものに設定すると共に、可塑化
計量(チャージ)行程時にはチャージ回転数、背圧、チ
ャージ速度、計量ストロークなどを、また射出行程時に
は射出圧力、射出速度、保圧切替位置、保圧力などを、
エンコーダ、圧力ヘッド等のセンサからの計測情報を参
照してきめ細かく制御するようにしていた。To obtain high-quality molded products, it is necessary to achieve and control uniform and good plasticization melting of resin materials. For this reason, the screw design, which is largely involved in the resin kneading and plasticization mechanism, is set to an appropriate one, and during the plasticization metering (charging) process, the charging rotation speed, back pressure, charging speed, metering stroke, etc. During the process, check the injection pressure, injection speed, holding pressure switching position, holding pressure, etc.
Fine control was performed by referring to measurement information from sensors such as encoders and pressure heads.
上記した成形条件をより詳細に列挙すると、可塑化計量
(チャージ)時においては。Listing the above-mentioned molding conditions in more detail, at the time of plasticization metering (charging).
■各ゾーンのヒータ温度。■Heater temperature of each zone.
■計量ストローク。■Measuring stroke.
■スクリュー回転数を計量ストロークに対してどのよう
に可変させるか。■How to vary the screw rotation speed relative to the metering stroke.
■背圧を計量ストロークに対してどのように可変させる
か。■How to vary the back pressure with respect to the metering stroke.
■サックバック量とその速度。■Amount of suckback and its speed.
などのファクターがあり、また、射出時には。There are factors such as, and during injection.
■射出圧力。■Injection pressure.
■射出速度を射出ストロークに対してどのように可変さ
せるか。■How to vary the injection speed with respect to the injection stroke.
■保圧切替位置。■ Holding pressure switching position.
■保圧時の保圧力をどのように可変させるか。■How to vary the holding pressure during holding pressure.
などのファクターがある。There are factors such as.
[発明が解決しようとする課題]
ところで、従来の射出成形機においては加熱シリンダの
内部を直接見ることが出来なかったので、加熱シリンダ
内の樹脂の混線・可塑化の詳細は従来ブラックボックス
とされていた。このため従来は、上述したチャージ行程
及び射出行程時の条件設定を、ケーススタデイした経験
値からの相似性などに基づく試行錯誤の手法で設定する
のが一般的であった。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, in conventional injection molding machines, it was not possible to directly see the inside of the heating cylinder, so the details of crosstalk and plasticization of the resin inside the heating cylinder were traditionally considered to be a black box. was. For this reason, in the past, it has been common to set the conditions during the charging stroke and injection stroke described above by a trial-and-error method based on similarities based on empirical values obtained through case studies.
すなわち、従来は加熱シリンダの内部が観察できないた
め、
(イ)可塑化計量(チャージ)時に、スクリューで移送
されながら、加熱された樹脂材料がヒータによる加熱、
スクリュー回転によるぜん断力などによって、どのよう
に溶融し、固相から流動相になっていくかの可塑化の進
み方。In other words, since conventionally the inside of the heating cylinder could not be observed, (a) during plasticization metering (charging), the heated resin material was heated by the heater while being transferred by the screw;
How plasticization progresses: how it melts and changes from a solid phase to a fluid phase due to the shear force caused by screw rotation.
(ロ)流動相になった後の均一可塑化の様子。(b) Uniform plasticization after becoming a fluid phase.
(ハ)加熱シリンダ内部における樹脂温度の上昇の様子
、すなわち樹脂温分布。(c) How the resin temperature rises inside the heating cylinder, that is, the resin temperature distribution.
(ニ)樹脂が溶融可塑化される時に発生するガス分がう
まく脱気されているかどうか。(d) Whether the gas generated when the resin is melted and plasticized is properly degassed.
(ホ)流動相となった樹脂がスクリューの谷の間を流動
前進している時に滞留したりしていないかどうかや、或
いは流動速度。(e) Whether the resin that has become a fluid phase is stagnation while flowing forward between the valleys of the screw, or the flow rate.
(へ)射出開始時のチェックリングの動き。(f) Movement of the check ring at the start of injection.
(ト)射出時の加熱シリンダ先端内部における樹脂温分
布、特に局部的な異状温度上昇個所がないかどうか。(g) Check the resin temperature distribution inside the tip of the heating cylinder during injection, especially whether there are any localized abnormal temperature rises.
などの重要なチエツクポイントは、全くブラックボック
スの中にあって、それを観察したり測定したりして、成
形条件の制御に結びつけることは不可能であった。Important checkpoints such as these are completely inside the black box, and it is impossible to observe or measure them and link them to controlling molding conditions.
一方、コンピュータによるシュミレーション計算によっ
て成形条件設定に結びつける試みもなされているが、プ
ラスチックのレオロジー的な特性のため、その流動解析
は容易ではなく、結局上述したようなチエツクポイント
に対するアクセスは、殆どカンと経験に頼っているのが
現状である。このため、最適成形条件の設定は熟練と豊
かな経験を以ってしても、なおりットアンドトライ作業
となり時間と手間がかかり、また、予期せぬ成形条件の
急変、アクシデントが発生した場合に、この要因並びに
(加熱シリンダ内の)部位を迅速・的確に把握しこれに
対処することが極めて困難であった。On the other hand, attempts have been made to link molding condition settings through computer simulation calculations, but due to the rheological properties of plastics, flow analysis is not easy, and in the end access to the checkpoints mentioned above is almost impossible. The current situation is that we rely on experience. For this reason, even if you are skilled and have a wealth of experience, setting the optimal molding conditions is a slow and trial process, which takes time and effort.In addition, when an unexpected sudden change in molding conditions or an accident occurs, it is difficult to set the optimal molding conditions. It has been extremely difficult to quickly and accurately grasp this factor and the location (inside the heating cylinder) and deal with it.
本発明は上記した事情に鑑みなされたもので。The present invention was made in view of the above circumstances.
その目的とするところは、加熱シリンダ内部の樹脂挙動
などをダイレクトに観察・解析した結果に基づき、成形
条件をフィードバック制御可能とできる射出成形機にお
&フる成形条件制御方法を提供することにある。The aim is to provide a molding condition control method for injection molding machines that can feedback-control molding conditions based on the results of direct observation and analysis of resin behavior inside the heating cylinder. be.
[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進退可能に配設し、加熱シリ
ンダの周壁の一部に、透光体を配した内部am用のm祭
窓を設けてなる可視化加熱シリンダをもつ射出成形機の
成形条件制御方法において、例えばサーモビジョンなど
の非接触型の温度トレーサによって、前記観察窓を通し
て加熱シリンダ内部の樹脂の表面温度分布データを取込
み、また、例えばビデオカメラなどの撮像手段によって
、前記観察窓を通して樹脂挙動などの画像データを取込
み、取込まれたデータをマイクロコンピュータよりなる
演算制御装置で処理して、例えば、所定領域内の樹脂温
度差、溶融樹脂内の気泡の発生度合、チェックリングの
動き、可塑化状態などを計測・演算し、これに基づき可
塑化計量(チャージ)行程時及び射出行程時の条件を制
御するようにされる。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned object, the present invention includes a heating cylinder in which a screw is arranged to be rotatable and movable back and forth, and a transparent body is arranged in a part of the peripheral wall of the heating cylinder. In a molding condition control method for an injection molding machine having a visualization heating cylinder provided with an internal amperage window, the surface of the resin inside the heating cylinder is measured through the observation window using a non-contact temperature tracer such as thermovision. Temperature distribution data is captured, and image data such as resin behavior is captured through the observation window using an imaging means such as a video camera, and the captured data is processed by an arithmetic and control device consisting of a microcomputer, for example. We measure and calculate the resin temperature difference within a predetermined area, the degree of bubble generation in the molten resin, the movement of the check ring, the plasticization state, etc., and based on this, we determine the conditions during the plasticization metering (charging) process and the injection process. be brought into control.
[作用]
マイクロコンピュータよりなる演算制御装置は、llt
察窓を通して取込まれた温度データ、画像データを予め
作成された演算プログラムによって演算処理する。すな
わち、例えば各部位の温度分布を演算して温度勾配の算
出や異常温度部位の有無を検出を行い、また、画像濃度
分布(m度、色分布)の演算解析を行い、溶融樹脂内の
気泡の発生度合。[Function] The arithmetic and control unit consisting of a microcomputer is
Temperature data and image data taken in through the observation window are processed by a pre-written calculation program. That is, for example, the temperature distribution of each part is calculated to calculate the temperature gradient and the presence or absence of abnormal temperature parts is calculated, and the image density distribution (m degrees, color distribution) is calculated and analyzed to detect air bubbles in the molten resin. degree of occurrence.
樹脂の可塑化度合、チェックリングの動きなどを演算解
析する。これ等の演算結果は、予めケーススタデイされ
て格納されたデータと対比され、計測データが許容範囲
を超えた場合には、これに対処するように成形条件が補
正される。The degree of plasticization of the resin, the movement of the check ring, etc. are calculated and analyzed. The results of these calculations are compared with data stored as case studies in advance, and if the measured data exceeds the allowable range, the molding conditions are corrected to deal with this.
[実施例]
以下1本発明を第1図〜第8図に示した1実施例によっ
て説明する。第1図は成形条件制御のための構成要素を
示すブロック図、第2図は射出成形機の射出装置を示す
一部切断した正面図、第3同は射出装置の要部を示す一
部切断した要部正面図、第4図は加熱シリンダを軸方向
と直交する方向で切断した要部断側面図である。[Example] The present invention will be explained below using an example shown in FIGS. 1 to 8. Fig. 1 is a block diagram showing the components for controlling molding conditions, Fig. 2 is a partially cutaway front view showing the injection device of the injection molding machine, and Fig. 3 is a partially cutaway front view showing the main parts of the injection device. FIG. 4 is a front view of the main part, and FIG. 4 is a sectional side view of the main part, taken in a direction perpendicular to the axial direction of the heating cylinder.
まず、第2図を用いて射出成形機の射出装置の概略構成
を説明する。第2図において、1はベース、2は該ベー
ス1上に設置された支台で、加熱シリンダ3の後端を保
持したヘッドスlNツクが取付けられている。4はスク
リューで、加熱シリンダ3内に回転及び進退可能に配設
されており、スクリュー回転用駆動源5によって回転駆
動されると共に、射出用駆動源6によって前後動を制御
されるようになっている。なお、7は、スクリュー4の
後端と上記面駆動源5,6との間に配設された駆動伝達
機構、8は樹脂材料を加熱シリンダ3に供給するための
ホッパー 9は加熱シリンダ3を加熱するためのバンド
ヒータ、10は加熱シリンダ3の先端に取付けられたノ
ズルである。First, the schematic structure of the injection device of the injection molding machine will be explained using FIG. In FIG. 2, 1 is a base, 2 is a support set on the base 1, and a head hook holding the rear end of the heating cylinder 3 is attached thereto. Reference numeral 4 denotes a screw, which is disposed in the heating cylinder 3 so as to be able to rotate and move back and forth, and is rotationally driven by a drive source 5 for screw rotation, and its forward and backward movement is controlled by a drive source 6 for injection. There is. In addition, 7 is a drive transmission mechanism disposed between the rear end of the screw 4 and the surface drive sources 5 and 6, 8 is a hopper for supplying resin material to the heating cylinder 3, and 9 is a drive transmission mechanism for supplying the heating cylinder 3. A band heater 10 for heating is a nozzle attached to the tip of the heating cylinder 3.
上記ホッパー8から加熱シリンダ3内のスクリュー4の
後部に供給された樹脂材料は、スクリュー4の回転によ
って混線・可塑化されつつ前方へ移送され、スクリュー
4の先端側に溶融樹脂が貯えられるに従ってスクリュー
4が背圧を制御されつつ後退し、スクリュー4の先端側
に1ショット分の溶融樹脂が貯えられた時点(計量終了
時点)で、スクリュー4の回転が停止される。そして、
所定秒時を経た射出開始タイミングで、スクリュー4が
前進され、ノズル10から溶融樹脂が図示せぬ金型のキ
ャビティ内へ射出・充填されるようになっている。The resin material supplied from the hopper 8 to the rear part of the screw 4 in the heating cylinder 3 is mixed and plasticized by the rotation of the screw 4 and transferred forward, and as the molten resin is stored at the tip side of the screw 4, the resin material is 4 retreats while the back pressure is controlled, and when one shot of molten resin is stored on the tip side of the screw 4 (at the end of metering), the rotation of the screw 4 is stopped. and,
At the injection start timing after a predetermined time, the screw 4 is advanced, and the molten resin is injected and filled from the nozzle 10 into the cavity of a mold (not shown).
なお、第2図には示されていないが、前記射出用駆動源
6には圧力ヘッドなどよりなる公知の射出圧力センサが
付設されており、チャージ行程時の背圧、射出行程時の
射出圧力、保圧圧力を検出するようになっている。また
同じく図示していないが、前記スクリュー4と一体とな
って前後動する部材には、エンコーダなどよりなる公知
の射出ストロークセンサが設けられており、スクリュー
の位置、ストロークを検出するようになっており。Although not shown in FIG. 2, the injection drive source 6 is equipped with a known injection pressure sensor consisting of a pressure head, etc., which measures the back pressure during the charging stroke and the injection pressure during the injection stroke. , to detect the holding pressure. Also, although not shown, a member that moves back and forth integrally with the screw 4 is provided with a known injection stroke sensor consisting of an encoder, etc., to detect the position and stroke of the screw. Ori.
これ等射出圧カセンサ、肘出ストロークセンサの計測情
報は後述する演算制御装置に送出される。Measurement information from the injection pressure sensor and elbow extension stroke sensor is sent to an arithmetic and control device, which will be described later.
次に、加熱シリンダ3近辺の構造を第3図及び第4図に
よって説明する。Next, the structure around the heating cylinder 3 will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.
第3図に示すように、加熱シリンダ3の後端は、前記支
台2に固着されたヘッドストック11に。As shown in FIG. 3, the rear end of the heating cylinder 3 is attached to a headstock 11 fixed to the support base 2.
取付板12を介して固定されている。この加熱シリンダ
3の周壁には、その前端側(図示左側)から後端側に向
って断面円形の円形穴13が軸方向に沿って連続して穿
設されている。該実施例においては、円形穴13は後端
側までは完全に貫通されないように形成されているが1
円形穴13は加熱シリンダ3の周壁を軸方向に完全に貫
通するものであってもよい。It is fixed via a mounting plate 12. A circular hole 13 having a circular cross section is continuously bored in the peripheral wall of the heating cylinder 3 along the axial direction from the front end side (left side in the drawing) toward the rear end side. In this embodiment, the circular hole 13 is formed so as not to be completely penetrated to the rear end side.
The circular hole 13 may completely penetrate the peripheral wall of the heating cylinder 3 in the axial direction.
第4図に示すように、上記円形穴13と連通して図示上
下に2つのスリット14.14が穿設されている。該2
つのスリット14.14は円形穴13の直径の延長線上
に位置し、円形穴13と同様に加熱シリンダ3の前端側
から後端側に向って軸方向に沿って連続して穿設されて
いる。なお、円形穴13並びにスリット14は、例えば
ワイヤカットで形成される。As shown in FIG. 4, two slits 14, 14 are formed in communication with the circular hole 13 at the top and bottom in the figure. Part 2
The two slits 14.14 are located on the extension line of the diameter of the circular hole 13, and similarly to the circular hole 13, they are continuously bored along the axial direction from the front end side to the rear end side of the heating cylinder 3. . Note that the circular hole 13 and the slit 14 are formed by wire cutting, for example.
第3,4図に示すように、前記加熱シリンダ3の周壁の
外面側には、該周壁の外面から前記円形穴13に達する
軸方向に沿った細長い観察窓15が1例えばエンドミル
加工によって複数個穿設されている。該実施例において
は、前記スクリュー4のフィードゾーン、コンプレッシ
ョンゾーン、メータリングゾーンに各々対応して、観察
窓15が3つ設けられているが、観察!lA15の数は
任意である。(なお、この観察窓15は前記バンドヒー
タ9の非巻装部位に形成されている。)また、加熱シリ
ンダ3の周壁の内面側には、該周壁の内面から前記円形
穴13に達する軸方向に沿った細長い切欠き16が、複
数個穿設されている。この切欠き16は5観察窓15と
対応する位置に、観察窓15の軸方向長さと略同−長さ
となるように、例えば観察窓15と同時にエンドミル加
工によって穿設される。As shown in FIGS. 3 and 4, on the outer surface side of the peripheral wall of the heating cylinder 3, a plurality of elongated observation windows 15 extending along the axial direction from the outer surface of the peripheral wall to the circular hole 13 are formed by, for example, end milling. It is perforated. In this embodiment, three observation windows 15 are provided corresponding to the feed zone, compression zone, and metering zone of the screw 4, respectively. The number of lA15 is arbitrary. (Note that this observation window 15 is formed in the non-wrapped portion of the band heater 9.) Also, on the inner surface of the peripheral wall of the heating cylinder 3, there is an axial direction extending from the inner surface of the peripheral wall to the circular hole 13. A plurality of elongated notches 16 are bored along the line. This notch 16 is bored at a position corresponding to the fifth observation window 15 so as to have substantially the same length as the axial length of the observation window 15, for example, by end milling at the same time as the observation window 15.
17は、前記加熱シリンダ3の円形穴13に挿入された
円柱状のガラス体で1例えば、透明な耐熱・高強度の高
純度石英ガラスよりなり、その断面は前記円形穴13の
断面形状と一致するように設定されている。該実施例に
おいては、3本のガラス体17を、加熱シリンダ3の前
端側解放部から円形穴13内に、ガラス体17間にスペ
ーサ18を介して順次挿入し、前端側のガラス体17の
端面を必要に応じスペーサ18を介して図示せぬ圧接手
段(例えば締付はナツト)で押圧するようになっている
。この結果、各ガラス体17は軸方向に緩みなく位置付
け・固定されることになる。Reference numeral 17 denotes a cylindrical glass body 1 inserted into the circular hole 13 of the heating cylinder 3, which is made of, for example, transparent heat-resistant, high-strength, high-purity quartz glass, and its cross section matches the cross-sectional shape of the circular hole 13. is set to. In this embodiment, three glass bodies 17 are sequentially inserted into the circular hole 13 from the front end side open part of the heating cylinder 3 with a spacer 18 interposed between the glass bodies 17, and the glass bodies 17 on the front end side are The end face is pressed by a pressure contact means (not shown, for example, a nut) via a spacer 18 as necessary. As a result, each glass body 17 is positioned and fixed without loosening in the axial direction.
なお、該実施例においては、上記スペーサ18は、石締
系の適度の弾性ある材料が用いられているが、この他に
、耐熱性と適度の弾性を備えた材料(例えば、銅、黄銅
など)から任意のものを選択可能である。In this embodiment, the spacer 18 is made of a stone-based material with appropriate elasticity, but it may also be made of materials with heat resistance and appropriate elasticity (for example, copper, brass, etc.). ) can be selected.
19は、前記観察窓15の上下に穿設された複数個のネ
ジ穴で、該ネジ穴19は第3図に示すように、前記スリ
ット14と直交し且つ該スリット部分を貫通して形成さ
れている。このネジ穴19は、スリット部分を貫通した
奥方部位に雌ネジが刻設されており、該雌ネジに締付は
ネジ(ボルト)20が螺合・締結され、それによって、
スリット14を狭める方向の力を作用させるようになっ
ている。この結果、円形穴13の内面がガラス体17の
外周面を包持・締結し、シールを完全なものにするよう
になっている。Reference numeral 19 denotes a plurality of screw holes drilled above and below the observation window 15, and the screw holes 19 are formed perpendicularly to the slit 14 and penetrating through the slit portion, as shown in FIG. ing. This screw hole 19 has a female thread carved in the inner part that penetrates the slit part, and a screw (bolt) 20 is screwed and fastened into the female thread, thereby,
A force is applied in a direction to narrow the slit 14. As a result, the inner surface of the circular hole 13 wraps around and fastens the outer circumferential surface of the glass body 17, making a perfect seal.
上記した構成を採る該実施例においては、各観察窓15
からガラス体17を介して、加熱シリンダ3内の前記し
たフィードゾーン、コンプレッションゾーン、メータリ
ングゾーンの樹脂挙動が観察可能となるばかりか、ガラ
ス体17が円柱状であるので、ガラス体17が凸レンズ
として機能して、樹脂挙動を拡大してll!察可能とな
って視認性が向上する。また、ガラス体17が円柱状で
あるので、加熱シリンダ3内部の樹脂圧によって、ガラ
ス体17が、前記円形穴13の外方側の内面への押付は
力を受けても1円形穴13とガラス体17とは円弧面同
士が圧接されるので、押圧力は分散されてガラス体17
に局部的な応力がかからず、ガラス体17の破損は可及
的に防止され、る。こ扛は、熱的応力、前記締付はネジ
20による応力についても同様で、応力は略均−に拡散
されてガラス体17は破損の虞れなく長寿命が保証され
る。In this embodiment adopting the above configuration, each observation window 15
Not only can the behavior of the resin in the feed zone, compression zone, and metering zone described above inside the heating cylinder 3 be observed through the glass body 17, but since the glass body 17 is cylindrical, the glass body 17 is a convex lens. Functions as a ll to expand resin behavior! This improves visibility. Further, since the glass body 17 is cylindrical, the pressure of the resin inside the heating cylinder 3 prevents the glass body 17 from being pressed against the inner surface of the outer side of the circular hole 13 even if it receives force. Since the circular arc surfaces of the glass body 17 are pressed against each other, the pressing force is dispersed and the glass body 17
No local stress is applied to the glass body 17, and breakage of the glass body 17 is prevented as much as possible. This also applies to thermal stress, and the tightening is similar to the stress caused by the screws 20, and the stress is spread almost evenly, so that the glass body 17 is guaranteed to have a long life without any risk of breakage.
さらにはまた、前記締付はネジ20によるシール効果で
、樹脂漏扛の虞がないものとなっている。Furthermore, due to the sealing effect of the screw 20, there is no risk of resin leakage.
なお、該実施例では、円柱状のガラス体17を用いてい
るが、角柱状のものであっても良く、また、場合によっ
てはガラス体17に代替してサフイアなどを用いても良
く、この場合はサフイアが高価であるので、l!察窓1
5は小さく設定さ扛る。In this embodiment, a cylindrical glass body 17 is used, but it may be a prismatic one, and in some cases, sapphire or the like may be used instead of the glass body 17. In this case, since sapphire is expensive, l! Observation window 1
5 is set small.
さらにはまた、該実施例においては観察窓15を3つ設
けているが、その数、形成個所などは任意である。Furthermore, although three observation windows 15 are provided in this embodiment, their number, formation location, etc. are arbitrary.
第1図は前記観察窓15から加熱シリンダ3内の各ゾー
ンにおける樹脂挙動、樹脂温度などを撮影して解析し成
形条件を制御するための構成を主に示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram mainly showing a configuration for photographing and analyzing resin behavior, resin temperature, etc. in each zone in the heating cylinder 3 through the observation window 15 and controlling molding conditions.
同図において、30は前記観察窓15に対向して設置さ
れた固体撮像素子、撮像管などを備えたビデオカメラ、
31は同じ<am窓15に対向して設置されたストロボ
発光部で、ビデオカメラ30からの同期信号を受けるス
トロボコントローラ32によって発光制御される。上記
ビデオカメラ30で撮影された画像は、−旦ビデオテー
プレコーダ(以下VTRと称す)33に記録され、この
画像データは、データバッファ34に取込まれた後、A
/D変換器35によって適当なサンプリングレートでデ
ジタル信号に変換されて、後述する演算制御装置に送出
される。なお、36はV T R。In the figure, 30 is a video camera equipped with a solid-state image pickup device, an image pickup tube, etc. installed opposite the observation window 15;
Reference numeral 31 designates a strobe light emitting unit installed opposite the same <am window 15, and is controlled to emit light by a strobe controller 32 that receives a synchronization signal from the video camera 30. The image taken by the video camera 30 is first recorded on a video tape recorder (hereinafter referred to as VTR) 33, and this image data is taken into a data buffer 34 and then
The signal is converted into a digital signal by the /D converter 35 at an appropriate sampling rate, and sent to an arithmetic and control unit to be described later. In addition, 36 is VTR.
33に接続されたカラーCRTデイスプレィよりなるモ
ニタで、必要に応じビデオカメラ30で撮影さ九た画像
がオペレータによって確認できるようになっている。A monitor consisting of a color CRT display connected to 33 allows the operator to check the images taken by the video camera 30 if necessary.
37は、前記観察窓15に対向して設置されたサーモビ
ジョンで、HgCdTe、InSbなどの温度検出器を
備え、前記観察窓15に接した樹脂温度を画像データと
して取込み、−旦VTR38に記録するようになってい
る。そして、VTR38に記録された画像データは、デ
ータバッファ39に取込まれた後、A/D変換器40に
よって適当なサンプリングレートでデジタル信号に変換
されて、後述する演算制御装置に送出される。なお、4
1はVTR38に、接続サワたカラーCRTデイスプレ
ィよりなるモニタで、必要に応じサーモビジョン37で
取込まれた温度分布画像がオペレータによって直接視認
されるようになっている。A thermovision 37 is installed opposite the observation window 15 and is equipped with a temperature detector such as HgCdTe or InSb, and captures the temperature of the resin in contact with the observation window 15 as image data and records it on the VTR 38. It looks like this. The image data recorded on the VTR 38 is taken into a data buffer 39, then converted into a digital signal by an A/D converter 40 at an appropriate sampling rate, and sent to an arithmetic and control unit to be described later. In addition, 4
Reference numeral 1 denotes a monitor consisting of a color CRT display connected to the VTR 38, so that the temperature distribution image captured by the thermovision 37 can be directly viewed by the operator if necessary.
なお、前記ビデオカメラ30.サーモビジョン37は共
に、ズーム機能をもち、また図示していないが必要に応
じ旋回回転台などが付設される。Note that the video camera 30. Both of the thermovisions 37 have a zoom function, and are provided with a turning table or the like, if necessary, although not shown.
また、該実施例においては、前記したようにa察窓15
が3つ設けられているので、3つのa察窓15を同時に
観察する場合には、ビデオカメラ30、サーモビジョン
37などはこれに応じて複数台が配設され、各観察窓1
5を個別に時間的にずらせて観察する場合には、ビデオ
カメラ30、サーモビジョン37などは観察を必要とす
る観察窓15に対向する位置にその都度移動される。Further, in this embodiment, as described above, the a detection window 15
Since three observation windows 15 are provided, when observing three observation windows 15 at the same time, a plurality of video cameras 30, thermovisions 37, etc. are arranged accordingly, and each observation window 1
5, the video camera 30, thermovision 37, etc. are moved each time to a position facing the observation window 15 that requires observation.
42は、射出成形機全体の制御を司どる演算制御装置で
、ビデオカメラ30、サーモビジョン37から得られた
データを解析するための解析機能と、これに基づき成形
条件を可変制御する機能をもち1例えば、フレームバッ
ファ43、温度分布演算手段441画像濃度分布演算手
段45、成形条件演算制御手段46、データ格納部47
、条件算出用テーブル48などを具備している。42 is an arithmetic control unit that controls the entire injection molding machine, and has an analysis function to analyze data obtained from the video camera 30 and thermovision 37, and a function to variably control molding conditions based on this. 1 For example, frame buffer 43, temperature distribution calculation means 441, image density distribution calculation means 45, molding condition calculation control means 46, data storage section 47
, a condition calculation table 48, and the like.
前記サーモビジョン37から、VTR38、データバッ
ファ39.A/D変換器40を介して演算制御装置!4
2に送出されてきた画像データは、フレームバッファ4
3に一旦格納された後、前記温度分布演算手段44に供
給され、温度分布演算手段44はこのデータに基づき加
熱シリンダ3内の各ゾーンの樹脂温度分布を演算する。From the thermovision 37, a VTR 38, a data buffer 39 . Arithmetic control device via A/D converter 40! 4
The image data sent to frame buffer 4 is sent to frame buffer 4.
3 and then supplied to the temperature distribution calculation means 44, which calculates the resin temperature distribution in each zone within the heating cylinder 3 based on this data.
また、該温度分布演算手段44は、予めケーススタデイ
された適正な(正常な)温度分布情報が格納された前記
データ格納部47の内容を参照して、各部の温度が設定
範囲内にあるかどうかや、温度勾配が許容範囲内にある
かどうかや、或いは異常温度発生部位があるかどうか等
々の判別処理を実行する。Further, the temperature distribution calculating means 44 refers to the contents of the data storage section 47 in which appropriate (normal) temperature distribution information that has been case studied in advance is stored, and determines whether the temperature of each part is within the set range. , whether the temperature gradient is within an allowable range, whether there is an abnormal temperature occurrence site, etc.
なお、温度分布演算手段45は、異常温度状態の重要度
が高い場合には、図示せぬ警音発生装置を駆動したり、
後述する表示装置にアラームメツセージを表示させたり
、場合によっては、前記成形条件演算制御手段46等を
してマシンを緊急停止させたりするようにもなっている
。In addition, when the importance of the abnormal temperature state is high, the temperature distribution calculation means 45 drives an alarm generating device (not shown),
An alarm message is displayed on a display device to be described later, and in some cases, the molding condition calculation control means 46 or the like is used to bring the machine to an emergency stop.
前記ビデオカメラ30から、VTR33、データバッフ
ァ34、A/D変換器35を介して演算制御装置42に
送出されてきた画像データは、同様にフレームバッファ
43に一旦格納された後、前記画像濃度分布演算手段4
5に所宇のタイミングで供給される0画像濃度分布演算
手段45は、このデータに基づき輝度分布1色分布を演
算し、樹脂が溶融される時に生じるガスによる気泡の発
生度合、同相(樹脂ペレット)と流動相との輝度などの
相違による固相−流動相の分布度合、チェックリング(
前記スクリュー4の先端頚部に装着された公知の逆止弁
部材)の挙動、場合によっては樹脂中に混入された着色
剤の混り度合等々を、前記データ格納部47に予め格納
された気泡識別情報、固相−流動相識別情報、チェック
リング識別情報、着色濃度識別情報などを参照して算出
する。また、画像濃度分布演算手段45は、前記データ
格納部47に予めケーススタデイして格納された適正(
正常)気泡発生頻度情報、適正な固相−流動相の分布情
報、適正なチェックリング挙動情報、適正着色濃度分布
情報などを参照して、上記した演算結果が許容範囲にあ
るかどうか等の判別処理も実行し、対比判別結果が重要
度の高い異状事態と判断されると、先と同様に警音やア
ラームメツセージを発生もしくは表示させたり、場合に
よってはマシンを緊急停止させる。The image data sent from the video camera 30 to the arithmetic and control unit 42 via the VTR 33, data buffer 34, and A/D converter 35 is similarly once stored in the frame buffer 43, and then converted into the image density distribution. Arithmetic means 4
The 0 image density distribution calculation means 45 supplied to 5 at a predetermined timing calculates the luminance distribution and 1 color distribution based on this data, and calculates the degree of bubble generation due to the gas generated when the resin is melted, the in-phase (resin pellet ) and the fluid phase due to the difference in brightness, etc., and the degree of distribution of the solid phase-liquid phase, check ring (
The behavior of the known check valve member attached to the tip neck of the screw 4, the degree of mixing of the coloring agent mixed into the resin, etc. in some cases, etc., can be determined by bubble identification stored in the data storage section 47 in advance. information, solid phase-fluid phase identification information, check ring identification information, coloring density identification information, etc. Further, the image density distribution calculation means 45 calculates the appropriateness (
Determine whether the above calculation results are within the allowable range by referring to bubble generation frequency information (normal), appropriate solid phase-liquid phase distribution information, appropriate check ring behavior information, appropriate coloring density distribution information, etc. Processing is also carried out, and if the comparison result determines that the abnormal situation is of high importance, it will generate or display a warning sound or an alarm message as before, and in some cases, it will cause the machine to come to an emergency stop.
ここで、前記したデータ格納部47には、使用されるス
クリュー4毎に、且つ使用される樹脂材料種別に予めケ
ーススタデイされた、前述した適正(正常)温度分布情
報、適正気泡発生頻度情報、適正な固相−流動相の分布
情報、適正なチェックリング挙動情報、適正着色濃度分
布情報などが記憶されている。そして、温度分布演算手
段44並びに画像濃度分布演算手段45において、サー
モビジョン37もしくはビデオカメラ30で捉えた画像
データを処理した計測分析データと、データ格納部47
に格納された適正データとの対比結果が、前記成形条件
演算制御手段46シ;送出される。Here, the data storage unit 47 contains the aforementioned appropriate (normal) temperature distribution information, appropriate bubble generation frequency information, which is case studied in advance for each screw 4 used and for the type of resin material used. Appropriate solid phase-liquid phase distribution information, appropriate check ring behavior information, appropriate coloring density distribution information, etc. are stored. Then, in the temperature distribution calculation means 44 and the image density distribution calculation means 45, the measurement analysis data obtained by processing the image data captured by the thermovision 37 or the video camera 30, and the data storage section 47
The comparison result with the appropriate data stored in is sent to the molding condition calculation control means 46.
勿論、上述した温度分布演算手段44、画像濃度分布演
算手段45での計測分析データと、データ格納部47に
格納された適正データとを、成形条件演算制御手段46
が取込み、これを対比するようにしても良い。Of course, the measurement and analysis data from the temperature distribution calculation means 44 and the image density distribution calculation means 45 and the appropriate data stored in the data storage section 47 are used by the molding condition calculation control means 46.
may be taken in and compared.
前記条件算出用テーブル48には、画像データと成形条
件との関係を詳細にケーススタデイした変換演算用参考
データが格納さ扛ており、例えば。The condition calculation table 48 stores conversion calculation reference data that is a detailed case study of the relationship between image data and molding conditions, for example.
温度分布情報、気泡発生頻度情報、固相−流動相分布情
報、チェックリング挙動情報1着色濃度分布情報などと
、下記に列挙する成形条件との関係が格納されている。The relationship between temperature distribution information, bubble generation frequency information, solid phase-liquid phase distribution information, check ring behavior information 1 coloring density distribution information, etc., and the molding conditions listed below are stored.
すなわち、これらの成形条件は、従来は加熱シリンダ内
の樹脂の混練・可塑化の詳細は参照せず、ケーススタデ
イした経験値だけで試行錯誤の手法で設定していたので
あるが、本発明ではこれらの成形条件を一定の手順で動
かしながら、温度分布情報、気泡発生頻度情報、同相−
流動相分布情報、チェックリング挙動情報、着色濃度分
布情報などが最良になるように、可視化シリンダによる
実測データを判断の基準として設定されたものが、条件
算出用テーブル48に格納されている。In other words, these molding conditions were conventionally set by trial and error using only empirical values from case studies without referring to the details of kneading and plasticizing the resin in the heating cylinder. While changing these molding conditions in a fixed procedure, temperature distribution information, bubble generation frequency information, in-phase
In order to obtain the best fluid phase distribution information, check ring behavior information, coloring density distribution information, etc., the conditions are stored in the condition calculation table 48, which are set based on the actual measurement data from the visualization cylinder.
く成形条件〉 ■各ゾーンのヒータ温度。Molding conditions ■Heater temperature of each zone.
■計量ストローク。■Measuring stroke.
■スクリュー回転数を言4量ストロークに対してどのよ
うに可変させるか。■How to vary the screw rotation speed with respect to the four strokes.
、■背圧を計量ストロークに対してどのように可変させ
るか。, ■ How to vary the back pressure with respect to the metering stroke.
■サックバック量とその速度。■Amount of suckback and its speed.
■射出圧力。■Injection pressure.
■射出速度を射出ストロークに対してどのように可変さ
せるか。■How to vary the injection speed with respect to the injection stroke.
■保圧切替位置。■ Holding pressure switching position.
■保圧時の保圧力をどのように可変させるか。■How to vary the holding pressure during holding pressure.
前記成形条件演算制御手段46は、温度分布演算手段4
4、画像濃度分布演算手段45での計測データと、デー
タ格納部47に格納された適正データとの対比データに
基づき、条件算出用テーブル48の内容を参照して、最
適成形条件を算出設定する。The molding condition calculation control means 46 includes temperature distribution calculation means 4
4. Calculate and set optimal molding conditions with reference to the contents of the condition calculation table 48 based on the comparison data between the measurement data by the image density distribution calculation means 45 and the appropriate data stored in the data storage section 47 .
また、成形条件演算制御手段46には、射出ストローク
センサ49、射出圧力センサ50などからの計測情報が
適宜変換処理を施こされて、射出ストローク、射出速度
、射出・保圧圧力の形で入力され、さらに図示していな
いが演算処理装置42に内蔵されたクロックにより、各
成形サイクルの基準時点からの計数時間が認知されるよ
うになっている。そして、成形条件演算制御手段46は
、各時点のストローク、速度、圧力を参照しつつ。In addition, measurement information from an injection stroke sensor 49, an injection pressure sensor 50, etc. is suitably converted and input to the molding condition calculation control means 46 in the form of injection stroke, injection speed, and injection/holding pressure. Further, although not shown, a clock built into the arithmetic processing unit 42 allows the counting time from the reference time of each molding cycle to be recognized. Then, the molding condition calculation control means 46 refers to the stroke, speed, and pressure at each point in time.
前記の如く算出された最適成形条件に基づき、ドライバ
51〜53を介して前記スクリュー回転駆動源5.射出
用駆動源6、バンドヒータ9などを駆動制御し、前記し
た成形条件■〜■をコントロールする。Based on the optimum molding conditions calculated as described above, the screw rotation drive source 5. The injection drive source 6, band heater 9, etc. are driven and controlled to control the above-mentioned molding conditions (1) to (2).
なおここで、上述してきた機能部をもつ前記演算制御装
置i1!42は、実際にはマイクロコンピュータよりな
っており、各種I10インターフェス。Note that the arithmetic and control unit i1!42 having the above-mentioned functional units is actually a microcomputer, and has various I10 interfaces.
クロック、主プログラム並びに固定データなどを格納し
たROM、各種フラグ並びに計測データ。ROM that stores clocks, main programs, fixed data, etc., various flags, and measurement data.
変換処理データなどを読み書きするRAM、全体の制御
を司どるμCPU (マイクロセントラルプロセッサユ
ニット)等を具備しており、上述した各機能は予め作成
されたプログラムによって実現されることは当業者には
自明であろう。また、演算制御袋[42の演算処理結果
は、必要に応じカラーCRTデイスプレィよりなる表示
装置54゜プリンタ55などの出力装置に送出され、オ
ペレータに解析結果などを視認させるようにされる。It is equipped with a RAM for reading and writing conversion processing data, etc., a μCPU (micro central processor unit) for overall control, etc., and it is obvious to those skilled in the art that each of the above-mentioned functions is realized by a program created in advance. Will. Further, the results of the arithmetic processing of the arithmetic control bag [42] are sent to output devices such as a display device 54 consisting of a color CRT display and a printer 55, as required, so that the operator can visually check the analysis results.
また、演算制御装置42は、磁気ディスク装置などの外
部メモリ56とも接続され、必要に応じ所定データの授
受が行われるようになっている。The arithmetic and control unit 42 is also connected to an external memory 56 such as a magnetic disk device, so that predetermined data can be exchanged as needed.
次に第5図〜第8図によって成形条件の制御手法の数例
を説明する。Next, several examples of methods for controlling molding conditions will be explained with reference to FIGS. 5 to 8.
第5図は、前記加熱シリンダ3の先端部分の断面図であ
る。同図において、4aは前記スクリュー4の先端頭部
、4bは頂部、4cはネジ山で、57は上記頚部4b部
分に装着されたチェックリング、58は貯えられた溶融
樹脂を示しており。FIG. 5 is a sectional view of the tip portion of the heating cylinder 3. In the figure, 4a is the tip head of the screw 4, 4b is the top, 4c is a screw thread, 57 is a check ring attached to the neck 4b, and 58 is the stored molten resin.
図示2点鎖線で示した前記18!察窓15から加熱シリ
ンダ3内が観測・I!祭できる。Said 18 indicated by the two-dot chain line in the figure! The inside of the heating cylinder 3 is observed through the observation window 15.I! It can be celebrated.
第6図は、第5図に図示した観察窓15から前記サーモ
ビジョン38で得られた画像を示す説明図である。同図
において、領域Z1の温度をTl。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an image obtained by the thermovision 38 from the observation window 15 shown in FIG. In the figure, the temperature of region Z1 is Tl.
領域z2の温度をT2、領域z3の温度をT3とすると
、TI>T2>T3の関係にあり、貯えられた溶融樹脂
58の温度分布が一様でないことが判る。この貯えられ
た溶融樹脂58の温度分布は一様であることが望ましく
、前記温度分布演算手段44は、例えば貯えられた溶融
樹脂領域全体の平均温度T aveと、温度差範囲R=
Tmax−Twinを算出し、また前記成形条件演算制
御手段46は、R/Taveが前記データ格納部47に
保持された適正値となるように(小さくなるように)、
前記した成形条件■〜■のうちの必要なファクターを変
更調整する。なお、他のIlt察窓15においても同様
にして温度分布がm察され、異常高温、異常低温発生部
位があった場合には、これに対処する成形条件の変更が
なされる。Assuming that the temperature of region z2 is T2 and the temperature of region z3 is T3, it can be seen that there is a relationship of TI>T2>T3, and the temperature distribution of the stored molten resin 58 is not uniform. It is desirable that the temperature distribution of the stored molten resin 58 is uniform, and the temperature distribution calculating means 44 calculates, for example, the average temperature T ave of the entire stored molten resin region and the temperature difference range R=
Tmax-Twin is calculated, and the molding condition calculation control means 46 calculates R/Tave so that it becomes the appropriate value held in the data storage section 47 (so that it becomes smaller).
Change and adjust the necessary factors among the molding conditions (1) to (2) described above. Note that the temperature distribution is detected in the other Ilt detection windows 15 in the same manner, and if there are abnormally high or abnormally low temperatures, the molding conditions are changed to deal with this.
第7図は、第5図に図示した[*窓15から前記ビデオ
カメラ30で得られた他の画像を示す説明図である。同
図は、溶融樹脂58が前記ノズル10から漏れるドルー
リング現象を防止するために、計量完了後に前記スクリ
ュー4を強制的に微小量だけ後退させて溶融樹脂58の
圧力を一時低減させる公知のサックバック制御を行なっ
た場合の画像を示している。(なお、サックバック制御
の詳細については、必要ならば、本願出願人が先に提案
した特願昭63−248958号を参照されたい。)
同図において、59は樹脂圧の減圧によって生じた気泡
を示しており、前記画像濃度分布演算手段45はこの気
泡59の発生度合を演算し、また。FIG. 7 is an explanatory diagram showing another image obtained by the video camera 30 from the window 15 shown in FIG. The figure shows a known sack in which the pressure of the molten resin 58 is temporarily reduced by forcibly retracting the screw 4 by a minute amount after completion of metering in order to prevent the drooling phenomenon in which the molten resin 58 leaks from the nozzle 10. An image is shown when back control is performed. (For details of suckback control, if necessary, please refer to Japanese Patent Application No. 63-248958, which was previously proposed by the applicant.) In the same figure, 59 indicates air bubbles generated by reducing the resin pressure. The image density distribution calculating means 45 calculates the degree of occurrence of the bubbles 59.
これを、データ格納部47に保持されたサックバック制
御時の適正気泡発生頻度情報と対比する。This is compared with appropriate bubble generation frequency information during suckback control held in the data storage section 47.
サックバックによって生じる気泡59は出来るだけ少い
ことが望ましく、また、各サイクル毎にサックバックに
よる減圧値は一定であることが望ましい、そこで、例え
ば前記成形条件演算制御手段46は、気泡59が僅かで
も発生した時点(所定減圧状態となった時点)でスクリ
ュー4の強制後退をストップさせるように、サックバッ
ク量をコントロールする。これによって、従前不安定で
あったサックバック制御が的確にコントロール可能とな
る。It is desirable that the number of bubbles 59 caused by suckback be as small as possible, and it is also desirable that the pressure reduction value caused by suckback be constant for each cycle. The amount of suckback is controlled so that forced retraction of the screw 4 is stopped at the moment when the pressure is reduced (when a predetermined pressure reduction state is reached). As a result, suckback control, which has been unstable in the past, can be accurately controlled.
なお、他のwt察窓15においても同様に気泡59の発
生度合を示す画像が得られ1例えば、樹脂が溶融可塑化
される時に発生するガスがうまく脱気されているか否か
が所定部位における気泡59の発生個数で判別され、脱
気不良と判断されると、成形条件演算制御手段46によ
ってこれに対処するチャージ条件の変更がなされる。It should be noted that images showing the degree of generation of air bubbles 59 are similarly obtained from other wt detection windows 15.1 For example, it is possible to determine whether or not the gas generated when resin is melted and plasticized is successfully degassed at a predetermined location. This is determined based on the number of bubbles 59 generated, and if it is determined that the deaeration is insufficient, the charging conditions are changed by the molding condition calculation control means 46 to deal with this.
なおまた、図示していないが第5図に示した観察窓15
から、前記チェックリング57の動きを示す画像データ
が得られ、前記画像濃度分布演算手段45でチェックリ
ング57の挙動が判別されるのは自明であろう、チェッ
クリング57は、射出開始指令信号の発生時点から完全
閉止状態となるまでの時間tが短かい方が望ましく、前
記成形条件演算制御手段46は上記時間tが所定値以下
となるように、前記したサックバック量や、射出初期速
度、保圧切替位置などを演算制御する。Furthermore, although not shown, the observation window 15 shown in FIG.
It is obvious that the image data showing the movement of the check ring 57 is obtained from this, and the behavior of the check ring 57 is determined by the image density distribution calculation means 45. It is desirable that the time t from the time of occurrence to the complete closing state is short, and the molding condition calculation control means 46 adjusts the amount of suckback, the initial injection speed, Calculate and control the holding pressure switching position, etc.
第8図は、樹脂材料の溶融開始位置と、樹脂が100%
溶融した溶融完了位置とを、2台のビデオカメラ30に
よって2つの観察窓15から各々得られる画像データを
示す模式的な説明図である。Figure 8 shows the melting start position of the resin material and the melting point where the resin reaches 100%.
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram showing image data obtained from two observation windows 15 by two video cameras 30 to show the melting completion position of the melt.
同図において、58は溶融樹脂(流動相)を、60は同
相樹脂をそれぞれ示しており、同図において右側の81
が溶融開始ゾーンを、また、左側の82が溶融完了ゾー
ンを示している。樹脂の均一可塑化のためには、上記溶
融開始ゾーンS1と溶融完了ゾーンS2とは一定である
ことが望ましく、前記画像濃度分布演算手段45では計
測・分析した固相−流動相分布データと、前記データ格
納部47に保持された適正な固相−流動相分布データと
を対比し、前記成形条件演算制御手段46ではこれに基
づき、溶融開始ゾーンS1と溶融完了ゾーンS2とが一
定となるようにチャージ条件を制御する。In the same figure, 58 indicates a molten resin (fluid phase), 60 indicates a same phase resin, and 81 on the right side of the figure
indicates the melting start zone, and 82 on the left indicates the melting completion zone. In order to uniformly plasticize the resin, it is desirable that the melting start zone S1 and the melting completion zone S2 are constant, and the image density distribution calculating means 45 uses the measured and analyzed solid phase-liquid phase distribution data, The forming condition calculation control means 46 compares the appropriate solid phase-liquid phase distribution data held in the data storage section 47, and based on this, the melting start zone S1 and the melting completion zone S2 are set to be constant. to control charging conditions.
以上本発明を図示した実施例によって詳述したが、当業
者には本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可
能であり、演算制御装置42内の処理は作成されるプロ
グラムによって種々の形態をとり得る。また、画像デー
タにより解析されて成形条件制御に利用される樹脂挙動
も、上述してきた実施例で述べたもの以外にも、樹脂の
流速、着色材の混り方の様子等々を利用できる。また、
実施例では観察窓15を3つ設けているが、例えば、加
熱シリンダ3の前端側のみに設けても良い。Although the present invention has been described in detail with reference to the illustrated embodiments, those skilled in the art will be able to make various modifications without departing from the spirit of the present invention, and the processing within the arithmetic and control unit 42 may be modified in various ways depending on the program created. It can take any form. In addition to the behavior of the resin that is analyzed using image data and used to control the molding conditions, in addition to those described in the embodiments described above, the flow rate of the resin, the state of mixing of the coloring material, etc. can be used. Also,
Although three observation windows 15 are provided in the embodiment, they may be provided only on the front end side of the heating cylinder 3, for example.
さらにはまた、チャージ行程時にスクリュー4を回転且
つ微小量前後振動させつつ後退させるようにしても良く
、こうすればチャージ時間の短縮とよりきめ細かい成形
条件制御が可能となる。Furthermore, during the charging stroke, the screw 4 may be rotated and retracted while being vibrated back and forth by a minute amount, thereby making it possible to shorten the charging time and more finely control the molding conditions.
[発明の効果]
斜上のように本発明によれば、加熱シリンダ内部の樹脂
挙動などをダイレクトにWt祭・解析した結果を用いて
、成形条件を制御しているので、成形条件が的確なもの
となり、高品質の成形品を得ることが出来る。また、予
期せぬアクシデントなどが生じても、この要因を的確・
迅速に把握してこれに対処することも可能になる等の、
この種インラインスクリュータイプの射出成形機にあっ
て。[Effects of the Invention] As mentioned above, according to the present invention, the molding conditions are controlled using the results of direct Wt analysis and analysis of the resin behavior inside the heating cylinder, so the molding conditions can be set accurately. This makes it possible to obtain high-quality molded products. In addition, even if an unexpected accident occurs, we can accurately identify the cause and
It will be possible to quickly understand and deal with the situation, etc.
This kind of in-line screw type injection molding machine.
顕著な効果を奏する。It has a remarkable effect.
図面は何れも本発明の1実施例に係り、第1図は成形条
件制御のための構成要素を示すブロック図、第2図は射
出成形機の射出装置を示す一部切断した正面図、第3図
は射出装置の要部を示す一部切断した要部正面図、第4
図は加熱シリンダを軸方向と直交する方向で切断した要
部断側面図。
第5図は加熱シリンダの先端部分の断正面図、第6図は
サーモビジョンで得られる画像を示す説明図、第7図は
ビデオカメラで得られる気泡の発生の様子を示す説明図
、第8図はビデオカメラで得られる樹脂の同相−流動相
の分布状態を模式的に示す説明図である。
■・・・・・・ベース、2・・・・・・支台、3・・・
・・・加熱シリンダ、4・・・・・・スクリュー、4a
・・・・・・先端頭部、4b・・・・・・頚部、4c・
・・・・・ネジ山、5・・・・・・スクリュー回転用駆
動源、6・・・・・・射出用駆動源、7・・・・・・駆
動伝達機構、8・・・・・・ホッパー、9・・・・・・
バンドヒータ、10・・・・・・ノズル、11・・・・
・・ヘッドストック、12・・・・・・取付板、13・
・・・・・円形穴、14・・・・・・スリット、15・
・・・・・観察窓、16・・・・・・切欠き、17・・
・・・・ガラス体、18・・・・・・スペーサ、19・
・・・・・ネジ穴、20・・・・・・締付はネジ、30
・・・・・・ビデオカメラ、31・・・・・・ストロホ
発3LRS、32・・・・・・ストロボコン1−ローラ
、33・・・・・・ビデオテープレコーダ、34・・・
・・・データバッファ、35・・・・・−A/D変換器
、36・・・・・・モニタ、37・・・・・・サーモビ
ジョン、38・・・・・・ビデオテープレコーダ、39
・・・・・・データバッファ、40・・・・・・A/D
変換器、41・・・・・・モニタ、42・・・・・・演
算制御装置、43・・・・・・フレームバッファ、44
・・・・・・温度分布演算手段、45・・・・・・画像
濃度分布演算手段、46・・・・・・成形条件演算制御
手段、47・・・・・・データ格納部、48・・・・・
・条件算出用テーブル、49・・・・・・射出ストロー
クセンサ、5o・・・・・・射出圧力センサ、51〜5
3・・・・・・ドライバ、54・・・・・・表示装置、
55・・・・・・・・・・・・プリンタ、56・・目・
・外部メモリ、57・・・・・・チェックリング、58
・・・・・・溶融樹脂、59・・・・・・気泡、60・
・・・・・固相樹脂。
第
図
第5図
第6図The drawings all relate to one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a block diagram showing components for controlling molding conditions, FIG. 2 is a partially cutaway front view showing an injection device of an injection molding machine, and FIG. Figure 3 is a partially cutaway front view showing the main parts of the injection device;
The figure is a cross-sectional side view of the main part of the heating cylinder taken in a direction perpendicular to the axial direction. Fig. 5 is a cross-sectional front view of the tip of the heating cylinder, Fig. 6 is an explanatory drawing showing an image obtained by thermovision, Fig. 7 is an explanatory drawing showing the appearance of bubbles obtained by a video camera, and Fig. 8 The figure is an explanatory diagram schematically showing the distribution state of the in-phase-fluid phase of the resin obtained with a video camera. ■・・・Base, 2...Abutment, 3...
...Heating cylinder, 4...Screw, 4a
...Tip head, 4b...Neck, 4c.
...Thread thread, 5... Drive source for screw rotation, 6... Drive source for injection, 7... Drive transmission mechanism, 8...・Hopper, 9...
Band heater, 10...Nozzle, 11...
...Headstock, 12...Mounting plate, 13.
...Circular hole, 14...Slit, 15.
... Observation window, 16 ... Notch, 17 ...
... Glass body, 18 ... Spacer, 19.
...Screw hole, 20...Tighten with screw, 30
...Video camera, 31...3LRS from strobe, 32...Strobe controller 1-roller, 33...Video tape recorder, 34...
...Data buffer, 35...-A/D converter, 36...Monitor, 37...Thermovision, 38...Video tape recorder, 39
...Data buffer, 40...A/D
Converter, 41... Monitor, 42... Arithmetic control unit, 43... Frame buffer, 44
... Temperature distribution calculation means, 45 ... Image density distribution calculation means, 46 ... Molding condition calculation control means, 47 ... Data storage section, 48.・・・・・・
・Condition calculation table, 49...Injection stroke sensor, 5o...Injection pressure sensor, 51-5
3...driver, 54...display device,
55...................................Printer, 56...th...
・External memory, 57...Check ring, 58
...... Molten resin, 59... Bubbles, 60.
...Solid phase resin. Figure 5 Figure 6
Claims (6)
能に配設し、加熱シリンダの周壁の一部に、透光体を配
した内部観察用の観察窓を設けてなる可視化加熱シリン
ダをもつ射出成形機において、前記観察窓を通して前記
加熱シリンダ内部の樹脂の温度分布もしくは樹脂挙動な
どの画像データをを取込み、取込れたデータの解析結果
に基づき成形条件を制御するようにしたことを特徴とす
る可視化加熱シリンダをもつ射出成形機における成形条
件制御方法。(1) Injection molding with a visualization heating cylinder in which a screw is arranged in the heating cylinder so that it can rotate and move back and forth, and a part of the peripheral wall of the heating cylinder is provided with an observation window for internal observation with a transparent material. In the machine, image data such as the temperature distribution or behavior of the resin inside the heating cylinder is captured through the observation window, and molding conditions are controlled based on the analysis results of the captured data. A method for controlling molding conditions in an injection molding machine with a visualized heating cylinder.
融樹脂内の気泡の発生度合を計測・演算し、該気泡の発
生度合が許容値以下となるように成形条件を制御するよ
うにしたことを特徴とする可視化加熱シリンダをもつ射
出成形機における成形条件制御方法。(2) In claim 1, the degree of generation of air bubbles in the molten resin is measured and calculated from the image data, and the molding conditions are controlled so that the degree of generation of air bubbles is below a permissible value. A method for controlling molding conditions in an injection molding machine having a visualized heating cylinder characterized by:
クリュー強制後退量を、スクリュー先端側に貯えられた
溶融樹脂中に発生する気泡の発生度合で制御するように
したことを特徴とする可視化加熱シリンダをもつ射出成
形機における成形条件制御方法。(3) The visualized heating cylinder according to claim 2, characterized in that the forced retreat amount of the screw during the back-back control is controlled by the degree of generation of air bubbles generated in the molten resin stored on the tip side of the screw. A method for controlling molding conditions in an injection molding machine with
クリュー先端側の頚部に位置する逆流防止用のチェック
リングの挙動を解析し、成形条件を制御するようにした
ことを特徴とする可視化加熱シリンダをもつ射出成形機
における成形条件制御方法。(4) The visualized heating cylinder according to claim 1, wherein the behavior of a check ring for preventing backflow located at the neck on the tip side of the screw is analyzed from the image data to control molding conditions. A method for controlling molding conditions in an injection molding machine with
脂の溶融開始位置と、樹脂が100%溶融した溶融完了
位置とを解析し、この溶融開始位置と溶融完了位置とが
常に一定となるように成形条件を制御するようにしたこ
とを特徴とする可視化加熱シリンダをもつ射出成形機に
おける成形条件制御方法。(5) In claim 1, the melting start position of the resin and the melting completion position where the resin is 100% melted are analyzed from the image data, and the melting start position and the melting completion position are always constant. 1. A method for controlling molding conditions in an injection molding machine having a visualized heating cylinder, characterized in that the molding conditions are controlled in accordance with the invention.
、所定領域内の樹脂の温度差を算出し、該所定領域内の
樹脂温度が平均化するように成形条件を制御するように
したことを特徴とする可視化加熱シリンダをもつ射出成
形機における成形条件制御方法。(6) In claim 1, the temperature difference of the resin within a predetermined region is calculated from the temperature distribution data, and the molding conditions are controlled so that the resin temperature within the predetermined region is averaged. A method for controlling molding conditions in an injection molding machine with a distinctive visualization heating cylinder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7408889A JPH02252519A (en) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Method for controlling molding conditions in an injection molding machine with a visualized heating cylinder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7408889A JPH02252519A (en) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Method for controlling molding conditions in an injection molding machine with a visualized heating cylinder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02252519A true JPH02252519A (en) | 1990-10-11 |
| JPH0536221B2 JPH0536221B2 (en) | 1993-05-28 |
Family
ID=13537076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7408889A Granted JPH02252519A (en) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Method for controlling molding conditions in an injection molding machine with a visualized heating cylinder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02252519A (en) |
-
1989
- 1989-03-28 JP JP7408889A patent/JPH02252519A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0536221B2 (en) | 1993-05-28 |
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