JPH06320588A - Holding pressure control method and apparatus in injection molding - Google Patents

Holding pressure control method and apparatus in injection molding

Info

Publication number
JPH06320588A
JPH06320588A JP13902593A JP13902593A JPH06320588A JP H06320588 A JPH06320588 A JP H06320588A JP 13902593 A JP13902593 A JP 13902593A JP 13902593 A JP13902593 A JP 13902593A JP H06320588 A JPH06320588 A JP H06320588A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
temperature
resin
pressure
tnf
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP13902593A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2631069B2 (en
Inventor
Kazutoshi Yakimoto
数利 焼本
Tsukasa Shiroganeya
司 白銀屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Steel Works Ltd
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Steel Works Ltd filed Critical Japan Steel Works Ltd
Priority to JP13902593A priority Critical patent/JP2631069B2/en
Publication of JPH06320588A publication Critical patent/JPH06320588A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2631069B2 publication Critical patent/JP2631069B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 型内に樹脂圧力センサおよび樹脂温度センサ
を取付ける必要がなく、温度変化に拘らず成形品品質を
高精度で制御できるようにする。 【構成】 充填段階の初期にスクリュが前進を開始する
直前の時点において、ノズル先端部温度(TR )、スプ
ール部温度(TS )、金型キャビティ壁面温度(TW )
および金型用冷却水温度(TE )をそれぞれ計測し(ス
テップ101〜105)、これらの計測値に基づいて、
保圧段階において成形品重量がほぼ確定するとみなせる
時刻(tnf)の型内の樹脂温度の推定値(TC(tnf))を推
定し(ステップ106)、成形品重量目標値(WC*)を
達成するための前記時刻(tnf)の型内の樹脂圧力(PC*
(tnf) )を前記(TC(tnf))から求め(ステップ10
8)、さらに、前記型内の樹脂圧力(PC*(tnf) )を達
成するのに必要な保圧設定値(PL*)を求め、これに基
づいて保圧力を制御する(ステップ111)。
(57) [Summary] [Purpose] It is not necessary to mount a resin pressure sensor and a resin temperature sensor in a mold, and it is possible to control the quality of molded products with high accuracy regardless of temperature changes. [Composition] At the beginning of the filling stage, immediately before the screw starts to move forward, the nozzle tip temperature (TR), the spool temperature (TS), the mold cavity wall surface temperature (TW)
And mold cooling water temperature (TE) are respectively measured (steps 101 to 105), and based on these measured values,
Estimate the estimated value of the resin temperature (TC (tnf)) in the mold at the time (tnf), at which it can be considered that the weight of the molded product is almost fixed in the pressure holding stage (step 106), and achieve the target value of the molded product weight (WC * ). Resin pressure (PC * ) in the mold at the time (tnf)
(tnf)) is obtained from the above (TC (tnf)) (step 10
8) Further, the holding pressure set value (PL * ) required to achieve the resin pressure (PC * (tnf)) in the mold is obtained, and the holding pressure is controlled based on this (step 111).

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、射出成形における保圧
の制御方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a holding pressure control method and apparatus for injection molding.

【0002】[0002]

【従来の技術】射出成形は、季節変化、朝夕の気温変
化、成形立上りや中断などの種々の温度変化がある中で
行われる。また、溶融粘度や収縮率をはじめとするプラ
スチック材料諸物性には、温度への依存度が大きいとい
う特徴がある。このため、前記温度変化は、形状寸法や
重量精度を始めとする成形品の品質を変動させる主原因
となっている。
2. Description of the Related Art Injection molding is carried out under various temperature changes such as seasonal changes, morning and evening temperature changes, and molding start-up and interruption. In addition, various physical properties of plastic materials such as melt viscosity and shrinkage ratio are characterized by large dependence on temperature. For this reason, the temperature change is the main cause of fluctuations in the quality of the molded product such as the shape size and the weight accuracy.

【0003】一般的に、前記の温度変化は、金型温度、
冷却水温度、および加熱シリンダ温度などの変動として
現れる。そうすると、型内に充填され、冷却固化して取
出されるまでの樹脂の温度に変化が生じ、樹脂圧力や流
動速度の再現性がそこなわれて、成形サイクル毎の形状
寸法にばらつきが生じることになる。こうした問題を解
決するには、圧力や温度などの樹脂の状態を毎ショット
一定に維持するか、あるいは、たとえ温度変化が不可避
な要因であっても、所定の成形品品質が得られるよう
に、圧力などを制御する方法を講じる必要がある。
Generally, the above-mentioned temperature change is the mold temperature,
It appears as fluctuations in cooling water temperature, heating cylinder temperature, and so on. As a result, the temperature of the resin until it is filled in the mold, cooled, solidified, and taken out changes, and the reproducibility of the resin pressure and flow rate is impaired, causing variations in the shape and dimensions for each molding cycle. become. To solve these problems, the state of the resin such as pressure and temperature is kept constant every shot, or even if the temperature change is an unavoidable factor, a predetermined molded product quality can be obtained. It is necessary to take measures to control the pressure.

【0004】温度変化によるこのような問題を解決する
ために、従来は、型内に樹脂圧力センサや樹脂温度セン
サを取付けて、成形材料(樹脂)の圧力(P)、温度
(T)、および比容積(V)の関係を示す基礎物性デー
タであるPVT特性データに基づいて、温度変化に拘ら
ず成形品の比容積が目標値と一致するように、前記型内
の樹脂圧力を制御する方法がとられている(特開昭63
−3926号公報、特開昭63−3927号公報参
照)。
In order to solve such a problem caused by a temperature change, conventionally, a resin pressure sensor or a resin temperature sensor is mounted in a mold, and a pressure (P), a temperature (T) of a molding material (resin), and A method of controlling the resin pressure in the mold so that the specific volume of the molded product matches the target value regardless of the temperature change, based on the PVT characteristic data which is the basic physical property data showing the relationship of the specific volume (V). Has been taken (JP-A-63
-3926 and JP-A-63-3927).

【0005】前記の従来の方法においては、金型に樹脂
が充填された後の型内の樹脂圧力や型内の樹脂温度を時
々刻々計測し、これらの計測値と前記のPVT特性デー
タとから、目標とする成形品比容積となるように型内の
樹脂圧力をフィードバック制御する制御方法が採られて
いる。また、これらの中には、型内の樹脂圧力を検出す
るものの、これをフィードバック制御することはせず、
シャットオフノズルやゲートバルブを用いて、金型への
樹脂供給を機械的に遮断する時刻を制御する方法も報告
されている(DE4026731)。さらに、型内の樹
脂温度を得る方法については、直接これを計測によって
得るものや、あるいは、金型温度や加熱シリンダ温度の
計測値から型内の樹脂温度を間接的に推定する方法も報
告されている(US4983336)。
In the above-mentioned conventional method, the resin pressure in the mold and the resin temperature in the mold after the mold is filled with the resin are measured every moment, and these measured values and the PVT characteristic data are used. A control method is used in which the resin pressure in the mold is feedback-controlled so that the target specific volume of the molded product is obtained. Also, among these, although the resin pressure in the mold is detected, this is not feedback controlled,
A method has also been reported in which a shut-off nozzle or a gate valve is used to control the time at which the resin supply to the mold is mechanically shut off (DE4026731). Furthermore, as for the method of obtaining the resin temperature in the mold, it is also reported to obtain it directly by measuring it, or to indirectly estimate the resin temperature in the mold from the measured values of mold temperature and heating cylinder temperature. (US4983336).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術には次のような問題があった。
However, the above-mentioned conventional techniques have the following problems.

【0007】まず、いずれにしても型内に樹脂圧力セン
サを取付ける必要があり、経済的でなく、しかも、この
圧力センサの調整や取付けに手間がかかる。
First, in any case, it is necessary to mount the resin pressure sensor in the mold, which is uneconomical, and moreover, it takes time to adjust and mount this pressure sensor.

【0008】次に、金型に充填された溶融樹脂は、急速
に冷却されるので、短時間のうちに粘度が上昇し、固化
される。粘度の上昇と固化は、樹脂の圧力をもはやスク
リュの押圧によって、充分に制御することを不可能とす
る。このため、金型に樹脂を充填した後に、急速な粘度
上昇および固化を示す型内の樹脂の圧力や温度を計測し
て制御しようとしても、制御は困難となる。特に、成形
品の形状寸法は型内の樹脂が流動性を消失してキャビテ
ィへの樹脂補給が途絶える時点で決定されるので、該流
動性消失時点での型内の樹脂圧力や樹脂温度を所定の状
態に維持する必要がある。しかし、前述した理由によ
り、この時点では樹脂挙動を制御できる自由度は無くな
っており、型内の樹脂圧力や樹脂温度を計測してしかる
後これらをフィードバック制御する方法では、所定の品
質を得ることができなくなり、こうした問題は、特に薄
肉やゲートの小さい金型では、冷却固化がより急速に進
行するので、顕著である。つまり、金型に樹脂を充填し
た後にその圧力や温度を検出して制御する方法には、お
のずとその制御性に限界がある。シャットオフノズルや
バルブゲートを用いる場合は、付加的な設備を要し、経
済性、段取性、さらには保守性において特殊な場合に限
定される。
Next, since the molten resin filled in the mold is rapidly cooled, its viscosity increases and is solidified in a short time. The increase in viscosity and solidification make it impossible to control the pressure of the resin sufficiently by pressing the screw. Therefore, even if it is attempted to measure and control the pressure and temperature of the resin in the mold which shows a rapid increase in viscosity and solidification after the mold is filled with the resin, the control becomes difficult. In particular, the shape and size of the molded product are determined when the resin in the mold loses its fluidity and the resin supply to the cavity is interrupted. It is necessary to maintain the state of. However, for the reasons described above, the degree of freedom to control the resin behavior is lost at this point, and the method of feedback-controlling these after measuring the resin pressure and the resin temperature in the mold is to obtain a predetermined quality. This problem is remarkable because the cooling and solidification progresses more rapidly, especially in a die having a thin wall or a small gate. In other words, the controllability of the method of detecting and controlling the pressure and temperature of the mold after filling it with resin is naturally limited. When using a shut-off nozzle or a valve gate, additional equipment is required, and it is limited to a special case in terms of economical efficiency, setup property, and maintainability.

【0009】また、型内の樹脂温度を金型温度や加熱シ
リンダ温度から間接的に推定する場合、従来は、金型と
樹脂との間の熱伝達率を無限大とみなした熱伝導解析解
の級数第1項のみを考慮した近似式であるため、計算精
度が悪く、この結果、成形品品質を高精度で推定および
制御する上で支障をきたしていた。さらに、型内の樹脂
温度を計算する上で、成形品の肉厚、有効熱拡散率など
の付加的なデータを必要とするため、これらのデータを
収集する手間がかかるという問題点がある。
Further, in the case of indirectly estimating the resin temperature in the mold from the mold temperature and the heating cylinder temperature, conventionally, a heat conduction analysis solution in which the heat transfer coefficient between the mold and the resin is regarded as infinity is used. Since it is an approximate expression that considers only the first term in the series, the calculation accuracy is poor, and as a result, there is a problem in estimating and controlling the quality of the molded product with high accuracy. Furthermore, in calculating the resin temperature in the mold, additional data such as the wall thickness of the molded product and the effective thermal diffusivity are required, so that there is a problem that it takes time and effort to collect these data.

【0010】以上の問題点は、主に制御の方式に関わる
ものである。これに加えて、実際的な制御の品質改善の
寄与という面では、次のような問題点があった。
The above problems are mainly related to the control system. In addition to this, there are the following problems in terms of contributing to the practical improvement of control quality.

【0011】まず、高温のノズルと低温の金型とが接触
すると、ノズルから金型に向う熱移動が生じ、ノズル先
端部分の樹脂温度は急激に低下する。そうすると、ノズ
ルから金型に流入する樹脂の量が不安定となる。このた
め、温度変化の1つとして、ノズルから金型に向う熱移
動を考慮することが、成形品重量や形状寸法を高精度で
制御する上で重要である。しかしながら、従来は、ノズ
ルから金型への熱移動を充分な精度で捉えられる計測方
法およびこれに基づく制御については報告されていなか
った。
First, when the high temperature nozzle and the low temperature mold contact each other, heat is transferred from the nozzle toward the mold, and the resin temperature at the tip of the nozzle sharply drops. Then, the amount of resin flowing from the nozzle into the mold becomes unstable. Therefore, it is important to consider the heat transfer from the nozzle to the mold as one of the temperature changes in order to control the weight and shape of the molded product with high accuracy. However, heretofore, there has been no report on a measurement method capable of capturing heat transfer from a nozzle to a mold with sufficient accuracy and control based on the measurement method.

【0012】次に、同じく金型温度が変化するとして
も、それが、大気温度の変化や金型に充填される樹脂温
度の変化のように、金型キャビティ表面から一時的にも
たらされる温度変化なのか、あるいは、冷却水温度の変
化のように、金型の内部から生じて金型冷却能力の変化
を意味するものかによっては、金型温度変化のもたらす
成形品品質への影響は異なったものとなる。従って、キ
ャビティ表面からもたらされる一時的な金型温度変化
と、冷却水温度の変化によってもたらされる金型冷却能
力の変化とを、区別することが、成形品品質の高精度で
の予測と制御において重要である。しかしながら、従来
の技術では、これらを区別して扱う計測および制御の方
法は報告されていなかった。このため、品質の安定性を
維持する上で、従来の制御はその精度が満足なものでは
なかった。
[0012] Next, even if the mold temperature changes, it also causes a temperature change temporarily brought from the mold cavity surface, such as a change in the atmospheric temperature and a change in the temperature of the resin filled in the mold. However, the influence of the mold temperature change on the quality of the molded product differs depending on whether it is a change in the cooling water temperature or a change in the mold cooling capacity that occurs inside the mold. Will be things. Therefore, distinguishing between the temporary mold temperature change caused by the cavity surface and the mold cooling capacity change caused by the change of the cooling water temperature is effective in predicting and controlling the molded product quality with high accuracy. is important. However, the related art has not reported a measurement and control method that handles them separately. Therefore, in maintaining the stability of quality, the accuracy of the conventional control is not satisfactory.

【0013】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、型内に樹脂圧力センサお
よび樹脂温度センサを取付ける必要がなく、また、成形
品の肉厚やゲート形状に左右されない充分な制御性を得
られるとともに、シャットオフノズルやゲートバルブな
どの特別な機器を必要としない、成形品品質を高精度で
制御できる射出成形における保圧制御方法および装置を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the problems of the above-mentioned conventional techniques, and it is not necessary to mount a resin pressure sensor and a resin temperature sensor in a mold, and the thickness of a molded product and the shape of a gate. To provide a pressure holding control method and device in injection molding capable of controlling the quality of a molded product with high accuracy, which can obtain a sufficient controllability regardless of the temperature and does not require special equipment such as a shut-off nozzle or a gate valve. With the goal.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の射出成形における保圧制御方法は、射出成
形機の加熱シリンダ内の溶融樹脂をスクリュの前進によ
りノズルおよび金型内の樹脂流路を介してキャビティに
充填する充填段階と、前記溶融樹脂を前記キャビティに
充填した後、該溶融樹脂が前記キャビティ内で冷却固化
されるにつれて収縮するのを補うため、前記スクリュを
押圧して前記溶融樹脂を補充する保圧段階とを有する射
出成形において、充填段階の初期にスクリュが前進を開
始する直前の時点において、ノズル先端部温度(TR
)、スプール部温度(TS )、金型キャビティ壁面温
度(TW )、および金型用冷却水温度(TE )を計測
し、これらの計測値(TR ,TS ,TW ,TE )に基づ
いて、後続する保圧段階において成形品重量がほぼ確定
するとみなせる時刻(tnf) の型内の樹脂温度の推定値
(TC(tnf))を推定し、次に、予め設定された成形品重
量目標値(WC*)を達成するのに必要な前記時刻(tnf)
の型内の樹脂圧力(PC*(tnf) )を前記型内の樹脂温度
の推定値(TC(tnf))から求め、さらに、前記型内の樹
脂圧力(PC*(tnf) )を達成するのに必要な保圧設定値
(PL*)を前記型内の樹脂圧力(PC*(tnf) )および前
記各計測値(TR ,TS ,TW ,TE )とから求め、次
に、前記保圧段階に入ると、予め充填段階に求めておい
た前記保圧設定値(PL*)に基づいて保圧力を制御する
ことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the method of controlling the holding pressure in injection molding according to the present invention is such that the molten resin in the heating cylinder of the injection molding machine is moved forward by the screw so that the resin in the nozzle and the resin in the die are moved. After the filling step of filling the cavity through the flow path and filling the cavity with the molten resin, the screw is pressed to compensate for shrinkage of the molten resin as it cools and solidifies in the cavity. In the injection molding having a pressure-holding step for replenishing the molten resin, the nozzle tip temperature (TR
), Spool temperature (TS), mold cavity wall surface temperature (TW), and mold cooling water temperature (TE), and based on these measured values (TR, TS, TW, TE), The estimated value of the resin temperature in the mold (TC (tnf)) at the time (tnf) at which the weight of the molded product can be considered to be almost fixed in the holding pressure stage is estimated, and then the preset target value of the molded product weight (WC * ) The time (tnf) required to achieve
The resin pressure (PC * (tnf)) in the mold is obtained from the estimated value (TC (tnf)) of the resin temperature in the mold, and the resin pressure (PC * (tnf)) in the mold is further achieved. The holding pressure setting value (PL * ) required for the above is obtained from the resin pressure (PC * (tnf)) in the mold and the respective measured values (TR, TS, TW, TE), and then the holding pressure is set. When the step is entered, the holding pressure is controlled based on the holding pressure set value (PL * ) previously obtained in the filling step.

【0015】また、保圧段階における型内の樹脂温度
(TC(t))を次式 TC(t)=TCS(t) +(TRS−TCS(t) )/(TRS−TWS)・ΔTW +(TCS(t) −TWS)/(TRS−TWS)・ΔTR +e・ΔTE ただし、 TCS(t) :良品が成形された時のショットにおける時刻
tの型内の樹脂温度 TC(t):任意のショットの時刻tの型内の樹脂温度 TRS:良品が成形されたショットのノズル先端部温度 TR :任意のショットのノズル先端部温度 TWS:良品が成形されたショットの金型キャビティ壁面
温度 TW :任意のショットの金型キャビティ壁面温度 TES:良品が成形されたショットの冷却水温度 TE :任意のショットの冷却水温度 e:設定される冷却水温度係数 ΔTW =TW −TWS ΔTR =TR −TRS ΔTE =TE −TES で推定し、保圧段階における型内の樹脂圧力(PC(t))
を次式 PC(t)=a1 ・TW +a2 ・TS +b・TR +c・PL
+d ただし、 PC(t):任意のショットにおける時刻tの型内の樹脂圧
力 PL :任意のショットにおける保圧設定値 a1 ,a2 ,b,c,d:設定される定数 で推定する。
Further, the resin temperature (TC (t)) in the mold at the pressure holding stage is expressed by the following equation: TC (t) = TCS (t) + (TRS-TCS (t)) / (TRS-TWS) .DELTA.TW + (TCS (t) -TWS) / (TRS-TWS) .DELTA.TR + e.DELTA.TE However, TCS (t): Resin temperature in the mold at time t in the shot when a good product is molded TC (t): Any Resin temperature in the mold at the time t of shot TRS: Nozzle tip temperature of a shot in which a good product is molded TR: Nozzle tip temperature of any shot TWS: Mold cavity wall temperature of a shot in which a good product is molded TW: Any Mold die wall surface temperature of the above shot TES: Cooling water temperature of the shot in which a good product is molded TE: Cooling water temperature of any shot e: Set cooling water temperature coefficient ΔTW = TW-TWS ΔTR = TR -TRS ΔTE = Estimated by TE-TES, the resin pressure in the mold (PC (t))
The following equation PC (t) = a 1 · TW + a 2 · TS + b · TR + c · PL
+ D However, PC (t): Resin pressure in the mold at time t in an arbitrary shot PL: Holding pressure set value in an arbitrary shot a 1 , a 2 , b, c, d: Estimated by a set constant.

【0016】さらに、成形品重量(WC )を次式 VC /WC =ω+{R′・(TC(t)+273)}/(P
C(t)+πi) ただし、 VC :金型のキャビティ部体積 ω,R′πi:設定される材料定数 WC :型内の樹脂圧力(PC(t))、型内の樹脂温度(T
C(t))のショットにおける成形品重量。 で推定する。
Further, the weight (WC) of the molded product is calculated by the following formula: VC / WC = ω + {R '. (TC (t) +273)} / (P
C (t) + πi) where VC is the cavity volume of the mold ω, R′πi: Material constant to be set WC: Resin pressure in the mold (PC (t)), resin temperature in the mold (T
The weight of the molded product in the shot of C (t)). Estimate at.

【0017】加えて、型内の樹脂圧力(PC(t))および
型内の樹脂温度(TC(t))を評価する保圧段階における
時刻(tnf) を次のようにして求める。
In addition, the time (tnf) at the pressure holding stage for evaluating the resin pressure (PC (t)) in the mold and the resin temperature (TC (t)) in the mold is determined as follows.

【0018】TCS(tnf) =Tnf ただし、 Tnf:材料によって定まる流動停止温度 すなわち、tnf とは、良品が成形された基準となる成形
ショットにおける型内の樹脂温度TCS(t) が、流動停止
温度Tnfに達する時刻である。
TCS (tnf) = Tnf where Tnf is the flow stop temperature determined by the material, that is, tnf is the resin temperature TCS (t) in the mold at the reference molding shot when a good product is molded. It is the time to reach Tnf.

【0019】本発明の射出成形における保圧制御装置
は、加熱シリンダと、その内部に配設されたスクリュ
と、該スクリュを軸方向へ往復移動および回転させるス
クリュ駆動手段とを備えた射出装置と、金型を型締めす
る型締装置とを備えた射出成形機において、ノズル先端
部の温度(TR )を計測するための温度センサと、スプ
ール部温度(TS )を計測するための温度センサと、金
型キャビティ壁面温度(TW )を計測するための温度セ
ンサと、金型用冷却水温度(TE )を計測するための温
度センサと、これらの各計測値を基にして、目標とする
成形品重量目標値(WC*)を得るのに必要な保圧設定値
(PL*)を算出する制御演算部と、該保圧設定値(P
L*)を圧力制御弁アンプに出力するための切換器と、該
保圧設定値(PL*)の算出に必要な設定値および計測値
のモニタを行うための設定モニタ部とを有することを特
徴とするものである。
A pressure holding control device in injection molding according to the present invention is an injection device including a heating cylinder, a screw disposed inside the heating cylinder, and screw driving means for reciprocating and rotating the screw in the axial direction. In an injection molding machine equipped with a mold clamping device for clamping a mold, a temperature sensor for measuring the temperature (TR) of the nozzle tip and a temperature sensor for measuring the spool temperature (TS). , Temperature sensor for measuring mold cavity wall surface temperature (TW), temperature sensor for measuring mold cooling water temperature (TE), and target molding based on these measured values A control calculation unit for calculating a holding pressure set value (PL * ) required to obtain a product weight target value (WC * ), and the holding pressure set value (P * )
A switch for outputting L * ) to the pressure control valve amplifier, and a setting monitor unit for monitoring the set value and the measured value necessary for calculating the holding pressure set value (PL * ). It is a feature.

【0020】[0020]

【作用】ノズル先端部とスプール部とにそれぞれ取付け
た温度センサによって、ノズルから金型への熱移動を知
ることができる。この結果、金型に充填される樹脂の温
度を検出できる。
The heat transfer from the nozzle to the die can be known by the temperature sensors attached to the nozzle tip and the spool. As a result, the temperature of the resin filled in the mold can be detected.

【0021】金型キャビティの壁面近くに取付けた金型
温度センサと、金型冷却水の配管部分に取付けた冷却水
温度センサとによって、金型温度が示す2つの意味での
温度、すなわち、樹脂に対する流動抵抗と冷却能力とを
把握することができる。
A mold temperature sensor mounted near the wall surface of the mold cavity and a cooling water temperature sensor mounted on the pipe part of the mold cooling water provide a temperature in two meanings of the mold temperature, that is, a resin. It is possible to grasp the flow resistance and the cooling capacity with respect to.

【0022】次に、射出保圧段階においては、充填開始
の初期に、スクリュが前進を開始する直前の時点におい
て、前記のノズル先端部温度(TR )、スプール部温度
(TS )、金型キャビティ壁面温度(TW )および金型
用冷却水温度(TE )をそれぞれ計測し、各計測値(T
R ,TS ,TW ,TE )に基づいて、後続の保圧段階に
おける型内の樹脂温度(TC(t))を迅速かつ高精度の予
測式にて推定し、該推定した型内の樹脂温度から目標と
する成形品重量目標値(WC*)を達成するのに必要な保
圧段階の型内の樹脂圧力(PC*(t) )を算出し、該型内
の樹脂圧力(PC*(t) )を得るのに必要な保圧設定値
(PL*)を算出する。以上の計算は、スクリュが前進を
開始する前の数十msecで完了する。以上、算出され
た保圧設定値(PL*)は保圧段階がくると圧力制御弁ア
ンプに出力される。
Next, in the injection pressure-holding stage, at the beginning of filling, just before the screw starts to move forward, the nozzle tip temperature (TR), the spool temperature (TS), the mold cavity, The wall surface temperature (TW) and the mold cooling water temperature (TE) were measured, and each measured value (T
Based on R, TS, TW, TE), the resin temperature (TC (t)) in the mold in the subsequent pressure holding stage is estimated by a quick and highly accurate prediction formula, and the estimated resin temperature in the mold Then, the resin pressure (PC * (t)) in the mold at the pressure-holding stage required to achieve the target molded product weight target value (WC * ) is calculated, and the resin pressure (PC * (PC * ( Calculate the holding pressure setting value (PL * ) required to obtain t)). The above calculation is completed in several tens of msec before the screw starts to move forward. As described above, the calculated holding pressure set value (PL * ) is output to the pressure control valve amplifier at the holding pressure stage.

【0023】従って、型内圧力センサ、型内樹脂温度セ
ンサ、シャットオフノズル、ゲートバルブなどを必要と
しない簡素な制御が可能である。また、保圧段階で設定
される保圧設定値(PL*)は充填前に迅速に決定される
ので、保圧段階において、時々刻々と計測を行う必要は
なく、フィードバック制御は不要であるので、どのよう
に急速に樹脂が型内で固化しようとも、制御ができ、薄
肉品、ゲート形状を問わず適用が可能である。さらに、
ノズルから金型への熱移動や金型の冷却能力を考慮した
制御が可能である。
Therefore, it is possible to perform a simple control that does not require an in-mold pressure sensor, an in-mold resin temperature sensor, a shut-off nozzle, a gate valve, or the like. Further, since the holding pressure set value (PL * ) set in the holding pressure stage is quickly determined before filling, it is not necessary to measure every moment in the holding pressure stage, and feedback control is not necessary. However, no matter how rapidly the resin solidifies in the mold, it can be controlled and can be applied regardless of the thin-walled product or the gate shape. further,
It is possible to control the heat transfer from the nozzle to the mold and the cooling capacity of the mold.

【0024】[0024]

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0025】図1は、本発明の射出成形における保圧制
御装置の一実施例を示す説明図である。加熱シリンダ1
0内に配設されたスクリュ1は、油圧シリンダ11およ
びモータMの駆動力により加熱シリンダ10内を軸方向
へ往復移動すなわち図示左右方向に前進および後退さ
れ、かつ回転されるように構成されている。加熱シリン
ダ10の先端に設けられたノズル2には、加熱シリンダ
10および金型3と連通するノズル樹脂流路2aが形成
されており、金型3は、固定側金型3aおよび可動側金
型3bからなり、その内部には、前記ノズル2に近い側
から順に、スプール部3c、およびキャビティ3eが設
けられている。
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a pressure holding control device in injection molding of the present invention. Heating cylinder 1
The screw 1 disposed inside the cylinder 0 is configured to reciprocate in the axial direction in the heating cylinder 10 by the driving force of the hydraulic cylinder 11 and the motor M, that is, to move forward and backward in the left and right directions in the drawing, and rotate. There is. A nozzle resin passage 2a communicating with the heating cylinder 10 and the mold 3 is formed in the nozzle 2 provided at the tip of the heating cylinder 10, and the mold 3 includes the fixed mold 3a and the movable mold. 3b, and inside thereof, a spool portion 3c and a cavity 3e are provided in order from the side closer to the nozzle 2.

【0026】また、図2および図3に示すように、ノズ
ル2の先端部2bの外周面に形成した凹所には、温度セ
ンサ4aの感熱部が取付けられており、その後方部には
ノズル用ヒータ12およびノズル温度制御用熱電対13
が取付けられている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the heat sensitive portion of the temperature sensor 4a is attached to the recess formed in the outer peripheral surface of the tip portion 2b of the nozzle 2, and the nozzle is provided at the rear portion thereof. Heater 12 and nozzle temperature control thermocouple 13
Is installed.

【0027】上記スプール部3cには、図4および図5
に示すように、環状の温度センサ取付金具14により温
度センサ4bの感熱部が取付けられている。
The spool portion 3c is shown in FIGS.
As shown in, the heat-sensitive portion of the temperature sensor 4b is attached by an annular temperature sensor attachment fitting 14.

【0028】さらに、図6に示すように、上記可動側金
型3bのキャビティ3eの表面から3mm〜10mmの
深さの位置には、温度センサ4cの感熱部が取付けられ
おり、上記可動側金型3bの冷却水配管3fには、温度
センサ4dの感熱部が取付けられている。なお、温度セ
ンサ4cおよび4dは、固定側金型3aに設けても良
く、また、可動側および固定側両方に設けてその平均値
を求めても良い。
Further, as shown in FIG. 6, a heat sensitive portion of a temperature sensor 4c is attached to a position of a depth of 3 mm to 10 mm from the surface of the cavity 3e of the movable side mold 3b, and the movable side mold is attached. A heat sensitive portion of a temperature sensor 4d is attached to the cooling water pipe 3f of the mold 3b. The temperature sensors 4c and 4d may be provided on the fixed side mold 3a, or may be provided on both the movable side and the fixed side to obtain the average value thereof.

【0029】これら各温度センサ4a,4b,4c,4
dの各信号出力端は、制御装置5内の各増幅器5a,5
b,5c,5dを介してそれぞれA/D変換器5e,5
f,5g,5hに接続されており、各A/D変換器5
e,5f,5g,5hの出力端は、それぞれ制御演算部
5iの入力端に接続されている。
Each of these temperature sensors 4a, 4b, 4c, 4
Each signal output terminal of d is connected to each amplifier 5a, 5a in the control device 5.
b, 5c, 5d via A / D converters 5e, 5 respectively
f, 5g, 5h, each A / D converter 5
The output terminals of e, 5f, 5g, and 5h are connected to the input terminals of the control calculation unit 5i, respectively.

【0030】制御演算部5iは、これらA/D変換器5
e,5f,5g,5hの出力、設定モニタ部5jにて設
定される(1)式〜(5)式で示した各式および各定数
TRS,TWS,Tnf,e,R′,ω,πi,VC ,WC ,
1 ,a2 ,b,c,dを始めとする各種設定値、およ
びシーケンス制御装置6より出力される各種のタイミン
グをはかるための射出開始信号(S1)、保圧開始信号
(S2)を入力して保圧設定値(PL*)を計算し、アナ
ログ信号で切換器5kに出力するマイクロコンピュータ
で構成されている。これとともに、制御演算部5iは、
算出した保圧設定値(PL*)を圧力制御弁アンプ8に出
力可能なことを示す制御開始信号(S3)を切換器5k
にデジタル信号として出力する。また、制御演算部5i
はノズル先端部温度(TR )、スプール部温度(TS
)、金型キャビティ壁面温度(TW)、金型用冷却水温
度(TE )を計測値として設定モニタ部5jに出力し、
さらに、保圧設定値(PL*)、型内の樹脂温度の推定値
(TC(tnf))、成形品重量(WC )を演算値として出力
する。設定モニタ部5jには、保圧段階において保圧設
定値(PL*)に制御する時間(tPL)を設定でき、(t
PL)は、制御演算部5iが保圧設定値(PL*)を切換器
5kに出力する時間として用いる。
The control calculation section 5i includes the A / D converter 5
e, 5f, 5g, 5h output, each equation shown in equations (1) to (5) and each constant TRS, TWS, Tnf, e, R ', ω, πi set by the setting monitor unit 5j. , VC, WC,
Various set values including a 1 , a 2 , b, c, d, and an injection start signal (S1) and a pressure holding start signal (S2) for timing various timings output from the sequence controller 6 are set. It is composed of a microcomputer which inputs and calculates a holding pressure set value (PL * ) and outputs it as an analog signal to the switch 5k. At the same time, the control calculation unit 5i
A control start signal (S3) indicating that the calculated holding pressure set value (PL * ) can be output to the pressure control valve amplifier 8 is sent to the switch 5k.
Output as a digital signal to. In addition, the control calculation unit 5i
Is the nozzle tip temperature (TR) and spool temperature (TS
), Mold cavity wall surface temperature (TW) and mold cooling water temperature (TE) are output to the setting monitor section 5j as measured values,
Furthermore, the holding pressure set value (PL * ), the estimated value of the resin temperature in the mold (TC (tnf)), and the weight of the molded product (WC) are output as calculated values. In the setting monitor unit 5j, the time (tPL) for controlling the holding pressure setting value (PL * ) in the holding pressure stage can be set,
PL) is used as the time when the control calculation unit 5i outputs the holding pressure set value (PL * ) to the switch 5k.

【0031】切換器5kは、シーケンス制御装置6から
入力されるデジタル信号である射出開始信号(S1)、
保圧開始信号(S2)および制御開始信号(S3)が全
てON状態の時には、制御演算部5iから入力する保圧
設定値(PL*)を圧力制御弁アンプ8に出力するが、上
記信号(S1,S2,S3)のうち1つでもOFF状態
であれば、機械制御装置7が出力するアナログ出力(A
I)を圧力制御弁アンプ8に出力する回路構成となって
いる。すなわち、保圧段階の開始から制御時間(tpL)
の間のみ、保圧設定値(PL*)が圧力制御弁アンプ8に
出力されるように形成されている。
The switch 5k has an injection start signal (S1), which is a digital signal input from the sequence controller 6,
When the holding pressure start signal (S2) and the control start signal (S3) are all in the ON state, the holding pressure set value (PL * ) input from the control calculation unit 5i is output to the pressure control valve amplifier 8. If even one of S1, S2, S3) is OFF, the analog output (A
It has a circuit configuration for outputting I) to the pressure control valve amplifier 8. That is, the control time (tpL) from the start of the pressure holding stage
Only during the period, the holding pressure set value (PL * ) is formed to be output to the pressure control valve amplifier 8.

【0032】圧力制御弁アンプ8は、入力された保圧設
定値(PL*)を増幅して圧力制御弁9に出力する。そう
すると、油圧シリンダ11内の油圧力が保圧設定値(P
L*)に相当する圧力に制御される。
The pressure control valve amplifier 8 amplifies the input holding pressure set value (PL * ) and outputs it to the pressure control valve 9. Then, the oil pressure in the hydraulic cylinder 11 becomes equal to the pressure holding set value (P
Controlled to a pressure equivalent to L * ).

【0033】ここで、本発明の射出成形における保圧制
御方法について説明する。
Here, the holding pressure control method in the injection molding of the present invention will be described.

【0034】任意の成形ショットの射出保圧段階におい
て、スクリュ1の前進が開始される直前の充填初期の段
階において、ノズル先端部温度(TR )、スプール部温
度(TS )、金型キャビティ壁面温度(TW )および金
型用冷却水温度(TE )を検出する。
In the injection pressure holding stage of an arbitrary molding shot, at the initial stage of filling immediately before the advance of the screw 1 is started, the nozzle tip temperature (TR), the spool temperature (TS), the mold cavity wall temperature. (TW) and mold cooling water temperature (TE) are detected.

【0035】ついで、予め設定された良品成形のショッ
トのノズル先端部温度(TRS)、金型キャビティ壁面温
度(TWS)および金型冷却水温度(TES)と、冷却水温
度係数(e)とを用いて、現在の成形ショットの型内の
樹脂温度の推定値(TC(tnf))を次式で推定する。
Next, the nozzle tip temperature (TRS), the mold cavity wall surface temperature (TWS), the mold cooling water temperature (TES), and the cooling water temperature coefficient (e) of the preset shot for good molding are set. Then, the estimated value (TC (tnf)) of the resin temperature in the mold of the current molding shot is estimated by the following equation.

【0036】 TC (tnf) =TCS(tnf) +(TRS−TCS(tnf) )/(TRS−TWS)・ΔTW +(TCS(tnf) −TWS)/(TRS−TWS)・ΔTR +e・ΔTE ・・・・・(1) ただし、ΔTW =TW −TWS ΔTR =TR −TRS ΔTE =TE −TES tnf は、ある基準となる良品成形のショットにおける型
内の樹脂温度(TCS(t) )が材料毎に定まる流動停止温
度(Tnf)を迎える保圧段階における時刻であり、次式
で定義される。
TC (tnf) = TCS (tnf) + (TRS-TCS (tnf)) / (TRS-TWS) .DELTA.TW + (TCS (tnf) -TWS) / (TRS-TWS) .DELTA.TR + e.DELTA.TE. ···· (1) However, ΔTW = TW-TWS ΔTR = TR-TRS ΔTE = TE-TES tnf is the resin temperature (TCS (t)) in the mold in the shot of good product molding, which is a reference, for each material. It is the time in the holding pressure stage at which the flow stop temperature (Tnf) determined by is reached and is defined by the following equation.

【0037】 TCS(tnf) =Tnf ・・・・・(2) ここで、(tnf)は、定数としてその存在が仮定できる量
であり、これを数値として求める必要は無く、(Tnf)
を(1)式中の(TCS(tnf) )に代入するだけで(TC
(tnf))を求めることができる。
TCS (tnf) = Tnf (2) Here, (tnf) is a quantity whose existence can be assumed as a constant, and it is not necessary to obtain this as a numerical value, (Tnf)
By substituting for (TCS (tnf)) in equation (1)
(tnf)) can be obtained.

【0038】次に、予め設定された成形品重量目標値
(WC*)と、(1)式で得られる(TC(tnf))と、SP
ENCER&GILMOREの状態方程式[Spenc
er,R.S.,Gilmore,G.D,:Jour
nal of AppliedPhysics,Vo
l.20,p.502(1949)]とを用いて、成形
品重量目標値(WC*)を達成するための型内の樹脂圧力
(PC*(tnf) )を次式で求める。
Next, the preset target weight value (WC * ) of the molded product, (TC (tnf)) obtained from the equation (1), and SP
ENCER & GILMORE equation of state [Specc
er, R.R. S. Gilmore, G .; D ,: Jour
nal of Applied Physics, Vo
l. 20, p. 502 (1949)], the resin pressure (PC * (tnf)) in the mold for achieving the target weight value (WC * ) of the molded product is calculated by the following equation.

【0039】 PC*(tnf) =R′・(TC(tnf)+273)/(VC /WC*−ω)−πi ・・・・・(3) ただし、VC :設定される金型キャビティ部体積 ω,R′,πi:設定される材料定数 型内の樹脂圧力(PC(t))と、保圧設定値(PL )、金
型キャビティ壁面温度(TW )、スプール部温度(TS
)、ノズル先端部温度(TR )との関係を次式で近似
する。
PC * (tnf) = R '. (TC (tnf) +273) / (VC / WC * -. Omega.)-. Pi.i (3) where VC is the set mold cavity volume ω, R ', πi: Material constants to be set Resin pressure in the mold (PC (t)), holding pressure setting value (PL), mold cavity wall surface temperature (TW), spool part temperature (TS)
), And the relationship with the nozzle tip temperature (TR) is approximated by the following equation.

【0040】 PC(t)=a1 ・TW +a2 ・TS +b・TR +c・PL +d ・・・・・(4) (3)式で表わされるPC*(tnf) を達成するための保圧
設定値(PL*)は、(4)式より、次式で求められる。
PC (t) = a 1 · TW + a 2 · TS + b · TR + c · PL + d (4) Holding pressure for achieving PC * (tnf) represented by the equation (3) The set value (PL * ) is calculated by the following equation from the equation (4).

【0041】 PL*={PC*(tnf) −a1 ・TW −a2 ・TS −b・TR −d}/c ・・・・・(5) ただし、a1 ,a2 ,b,c,d:設定される定数 以上によって、成形品重量目標値(WC*)を達成する上
で必要な現在の成形ショットの保圧設定値(PL*)が得
られる。(1)〜(4)式の計算は数十msecで完了
するため、充填段階において、スクリュ1が前進を開始
する前に迅速に保圧設定値(PL*)が得られる。
The PL * = {PC * (tnf ) -a 1 · TW -a 2 · TS -b · TR -d} / c ····· (5) However, a 1, a 2, b , c , D: a constant set or more, the current holding pressure setting value (PL * ) of the molding shot required to achieve the target weight value (WC * ) of the molded product is obtained. Since the calculation of equations (1) to (4) is completed in several tens of msec, the holding pressure set value (PL * ) can be quickly obtained before the screw 1 starts to advance in the filling stage.

【0042】次に図8と図9を用いて、以上の制御の意
味について説明する。
Next, the meaning of the above control will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

【0043】図8に成形ショット間における型内の樹脂
温度変化を示す。
FIG. 8 shows changes in the resin temperature in the mold between molding shots.

【0044】図8に示すように、固定された時刻(tnf)
の型内の樹脂温度は、良品が成形されたショットにおい
てTCS(tnf) =Tnfであるが、金型キャビティ壁面温度
(TW )や、冷却水温度(TE )、およびノズル先端部
温度(TR )が変化すると、(TC ′(tnf)) 、(TC
″(tnf) )のように変化する。(TC ′(tnf) )、
(TC ″(tnf) )は、前述したように(1)式で計算で
きる。
As shown in FIG. 8, a fixed time (tnf)
The resin temperature inside the mold is TCS (tnf) = Tnf in the shot when a good product is molded, but the mold cavity wall surface temperature (TW), cooling water temperature (TE), and nozzle tip temperature (TR) Changes, (TC '(tnf)), (TC
″ (Tnf)). (TC ′ (tnf)),
(TC ″ (tnf)) can be calculated by the equation (1) as described above.

【0045】図9に、成形ショット間における型内の樹
脂圧力変化を示す。
FIG. 9 shows the resin pressure change in the mold between molding shots.

【0046】図9に示すように、固定された時刻(tnf
)の型内の樹脂圧力は、良品が成形されたショットに
おいてPCS(tnf) =Pnfであるが、金型キャビティ温度
(TW)や、スプール部温度(TS )、ノズル先端部温
度(TR )、および保圧(PL)が変化すると、(PC
′(tnf) )、(PC ″(tnf) )のように変化する。
(PC ′(tnf) )、(PC ″(tnf) )は、前述したよう
に(5)式で計算できる。目標とする成形品重量(WC
)が得られるために、これら型内の樹脂温度(TC )
と型内の樹脂圧力(PC )とが満足する関係は、(3)
式で表わされる。そこで(3)式を用いて(PC )を求
め、(5)式に基づいて、保圧設定値(PL*) を算出す
れば、所定の成形品重量(WC )を得るための保圧制御
が可能となる。
As shown in FIG. 9, a fixed time (tnf
Although the resin pressure in the mold is PCS (tnf) = Pnf in the shot in which a good product is molded, the mold cavity temperature (TW), spool part temperature (TS), nozzle tip part temperature (TR), And when the holding pressure (PL) changes, (PC
′ (Tnf)) and (PC ″ (tnf)).
(PC '(tnf)) and (PC "(tnf)) can be calculated by the equation (5) as described above. Target molded product weight (WC
) Is obtained, the resin temperature (TC) in these molds is
And the resin pressure (PC) in the mold are satisfied, (3)
It is represented by a formula. Therefore, if (PC) is obtained by using the equation (3) and the holding pressure set value (PL * ) is calculated based on the equation (5), the holding pressure control for obtaining the predetermined molded product weight (WC). Is possible.

【0047】以上の後、保圧段階がくると、求めておい
た保圧設定値(PL*)に制御される。上述の計算は、成
形品重量(WC )は型内の樹脂がその流動性をほぼ消失
するあたりの固定された時刻の型内の樹脂温度と型内の
樹脂圧力によって高い精度で予測できるという事実に基
づいている。
After the above, when the holding pressure stage comes, the holding pressure setting value (PL * ) thus obtained is controlled. The above calculation shows that the weight of molded product (WC) can be predicted with high accuracy by the resin temperature in the mold and the resin pressure in the mold at a fixed time when the resin in the mold almost loses its fluidity. Is based on.

【0048】次に本実施例の全工程を図7を参照しつつ
説明する。
Next, all steps of this embodiment will be described with reference to FIG.

【0049】シーケンス制御装置6から射出開始信号
(S1)が制御装置5に入力される(ステップ101)
と、制御演算部5iは、ノズル先端部温度(TR )(ス
テップ102)、スプール部温度(TS )(ステップ1
03)、金型キャビティ壁面温度(TW )(ステップ1
04)、および金型用冷却水温度(TE )(ステップ1
05)をそれぞれ計測する。次にこれらの計測値を用い
て、(1)式と(2)式より、型内の樹脂温度(TC(tn
f))(ステップ106)を算出する。そして、成形品重
量目標値(WC*)を達成する型内の樹脂圧力(PC*(tn
f) )を(3)式より算出(ステップ107)し、該型
内の樹脂圧力(PC*(tnf) )を達成するのに必要な保圧
設定値(PL*)を(5)式より算出(ステップ108)
する。
An injection start signal (S1) is input from the sequence controller 6 to the controller 5 (step 101).
Then, the control calculation unit 5i determines the nozzle tip temperature (TR) (step 102) and the spool temperature (TS) (step 1).
03), mold cavity wall surface temperature (TW) (Step 1
04), and mold cooling water temperature (TE) (step 1
05) is measured. Next, using these measured values, from the equations (1) and (2), the resin temperature (TC (tn
f)) (step 106) is calculated. Then, the resin pressure in the mold to achieve a molded article weight target value (WC *) (PC * ( tn
f)) is calculated from the equation (3) (step 107), and the holding pressure set value (PL * ) required to achieve the resin pressure (PC * (tnf)) in the mold is obtained from the equation (5). Calculation (step 108)
To do.

【0050】以上の計算を完了すると、制御演算部5i
は、制御開始信号(S3)と保圧設定値(PL*)を切換
器5kに出力(ステップ109)し、保圧開始信号(S
2)がシーケンス制御装置6から入力されるのを待機
(ステップ110)する。
When the above calculation is completed, the control calculation unit 5i
Outputs the control start signal (S3) and the holding pressure set value (PL * ) to the switch 5k (step 109), and the holding pressure start signal (S
It waits for 2) to be input from the sequence control device 6 (step 110).

【0051】この後、シーケンス制御装置6が保圧開始
信号(S2)を制御演算部5iおよび切換器5kに出力
すると、切換器5kは制御演算部5iが出力した保圧設
定値(PL*)を圧力制御アンプ8に出力(ステップ11
1)する。これと同時に、制御演算部5iは、制御時間
の計算(ステップ112)を始め、制御時間が予め設定
されたtPLS 以上(ステップ113)になると、制御開
始信号(S3)をOFF状態とし、保圧設定値(PL*
の出力を終了(ステップ114),(ステップ115)
する。そうすると、切換器5kは、機械制御装置のアナ
ログ出力(AI)を圧力制御弁アンプ8に出力するよう
に切換えて、制御演算部5iで求めた保圧設定値(P
L*)による制御を終了する。
After that, when the sequence control device 6 outputs the pressure holding start signal (S2) to the control calculation unit 5i and the switching unit 5k, the switching unit 5k outputs the pressure holding set value (PL * ) output by the control calculation unit 5i. Is output to the pressure control amplifier 8 (step 11
1) Do. At the same time, the control calculation unit 5i starts the calculation of the control time (step 112), and when the control time becomes equal to or more than the preset tPLS (step 113), the control start signal (S3) is turned off to hold the pressure. Set value (PL * )
Output of (step 114), (step 115)
To do. Then, the switch 5k switches to output the analog output (AI) of the machine control device to the pressure control valve amplifier 8, and sets the holding pressure set value (P
The control by L * ) ends.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、以下に記載するような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0053】温度変化に起因する成形品品質の変動を解
消し、高い寸法精度の成形品を安定して生産できる。
Variations in the quality of molded products due to temperature changes can be eliminated, and molded products with high dimensional accuracy can be stably produced.

【0054】また、型内に樹脂圧力センサおよび樹脂温
度センサを取付ける必要が無い簡単な構成であり、しか
も、成形品の肉厚やゲート状に左右されない高い制御性
と適用性を有する。
Further, the resin pressure sensor and the resin temperature sensor need not be installed in the mold, and the controllability and applicability are not affected by the thickness of the molded product or the gate shape.

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

【図1】本発明の一実施例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】ノズル部の温度センサ取付の断面図を示す。FIG. 2 shows a cross-sectional view of mounting a temperature sensor on a nozzle portion.

【図3】ノズル部の温度センサ取付の正面図を示す。FIG. 3 shows a front view of a temperature sensor attached to a nozzle portion.

【図4】スプール部の温度センサ取付の断面図を示す。FIG. 4 is a cross-sectional view of mounting a temperature sensor on a spool portion.

【図5】スプール部の温度センサ取付の正面図を示す。FIG. 5 shows a front view of mounting a temperature sensor on a spool portion.

【図6】金型キャビティ壁面部の温度センサ、および金
型冷却水の温度センサ取付の金型断面図を示す。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a mold for mounting a temperature sensor on a wall surface of a mold cavity and a temperature sensor for mold cooling water.

【図7】本実施例の工程を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing the steps of this example.

【図8】成形ショット間における型内の樹脂温度変化を
示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a resin temperature change in a mold between molding shots.

【図9】成形ショット間における型内の樹脂圧力変化を
示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing a resin pressure change in a mold between molding shots.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スクリュ 2 ノズル 2a ノズル樹脂流路 2b ノズル先端部 3 金型 3a 固定側金型 3b 可動側金型 3c スプール部 3d スプール流路 3e キャビティ 3f 冷却水配管(可動側) 3g 冷却水配管(固定側) 4a〜4d 温度センサ 5a〜5d 増幅器 5e〜5h A/D変換器 5i 制御演算部 5j 設定モニタ部 5k 切換器 6 シーケンス制御装置 7 機械制御装置 8 圧力制御弁アンプ 9 圧力制御弁 10 加熱シリンダ 11 油圧シリンダ 12 ノズル用ヒータ 13 ノズル温度制御用熱電対 14 温度センサ取付金具 15 ロケートリング 1 Screw 2 Nozzle 2a Nozzle Resin Flow Path 2b Nozzle Tip 3 Mold 3a Fixed Side Mold 3b Movable Side Mold 3c Spool Part 3d Spool Flow Path 3e Cavity 3f Cooling Water Piping (Movable Side) 3g Cooling Water Piping (Fixed Side) ) 4a-4d Temperature sensor 5a-5d Amplifier 5e-5h A / D converter 5i Control calculation part 5j Setting monitor part 5k Switching device 6 Sequence control device 7 Machine control device 8 Pressure control valve amplifier 9 Pressure control valve 10 Heating cylinder 11 Hydraulic cylinder 12 Nozzle heater 13 Nozzle temperature control thermocouple 14 Temperature sensor mounting bracket 15 Locate ring

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 射出成形機の加熱シリンダ内の溶融樹脂
をスクリュの前進によりノズルおよび金型内の樹脂流路
を介してキャビティに充填する充填段階と、前記溶融樹
脂を前記キャビティに充填した後、該溶融樹脂が前記キ
ャビティ内で冷却固化されるにつれて収縮するのを補う
ため、前記スクリュを押圧して前記溶融樹脂を補充する
保圧段階とを有する射出成形において、 充填段階の初期にスクリュが前進を開始する直前の時点
において、ノズル先端部温度(TR )、スプール部温度
(TS )、金型キャビティ壁面温度(TW )、および金
型用冷却水温度(TE )を計測し、これらの計測値(T
R ,TS ,TW,TE )に基づいて、後続する保圧段階
において成形品重量がほぼ確定するとみなせる時刻(tn
f) の型内の樹脂温度の推定値(TC(tnf))を推定し、
次に、予め設定された成形品重量目標値(WC*)を達成
するのに必要な前記時刻(tnf) の型内の樹脂圧力(PC*
(tnf) )を前記型内の樹脂温度の推定値(TC(tnf))か
ら求め、さらに、前記型内の樹脂圧力(PC*(tnf) )を
達成するのに必要な保圧設定値(PL*)を前記型内の樹
脂圧力(PC*(tnf) )および前記各計測値(TR ,TS
,TW ,TE )とから求め、次に、前記保圧段階に入
ると、予め充填段階に求めておいた前記保圧設定値(P
L*)に基づいて保圧力を制御することを特徴とする射出
成形における保圧制御方法。
1. A filling step of filling a molten resin in a heating cylinder of an injection molding machine into a cavity by advancing a screw through a resin flow path in a nozzle and a mold, and after filling the molten resin into the cavity. In injection molding having a pressure-holding step of pressing the screw to replenish the molten resin in order to compensate for shrinkage of the molten resin as it cools and solidifies in the cavity, Immediately before starting the forward movement, the nozzle tip temperature (TR), spool temperature (TS), mold cavity wall surface temperature (TW), and mold cooling water temperature (TE) were measured, and these measurements were made. Value (T
Based on R, TS, TW, TE), the time (tn) at which the weight of the molded product can be considered to be almost fixed in the subsequent holding stage.
f) Estimate the resin temperature in the mold (TC (tnf)),
Next, the resin pressure (PC * ) in the mold at the time (tnf) required to achieve the preset target weight value (WC * ) of the molded product .
(tnf)) from the estimated value of the resin temperature in the mold (TC (tnf)), and the holding pressure setting value (PC * (tnf)) required to achieve the resin pressure (PC * (tnf)) in the mold. PL * ) is the resin pressure in the mold (PC * (tnf)) and the measured values (TR, TS)
, TW, TE), and when the holding pressure stage is entered, the holding pressure set value (P
A holding pressure control method in injection molding, characterized in that the holding pressure is controlled based on L * ).
【請求項2】 保圧段階における型内の樹脂温度(TC
(t))を、次式で推定する請求項1記載の射出成形にお
ける保圧制御方法。 TC(t)=TCS(t) +(TRS−TCS(t) )/(TRS−TWS)・ΔTW +(TCS(t) −TWS)/(TRS−TWS)・ΔTR +e・ΔTE ただし、 TCS(t) :良品が成形された時のショットにおける時刻
tの型内の樹脂温度 TC(t):任意のショットの時刻tの型内の樹脂温度 TRS:良品が成形されたショットのノズル先端部温度 TR :任意のショットのノズル先端部温度 TWS:良品が成形されたショットの金型キャビティ壁面
温度 TW :任意のショットの金型キャビティ壁面温度 TES:良品が成形されたショットの冷却水温度 TE :任意のショットの冷却水温度 e:設定される冷却水温度係数 ΔTW =TW −TWS ΔTR =TR −TRS ΔTE =TE −TES
2. The temperature of the resin in the mold (TC
The pressure holding control method in injection molding according to claim 1, wherein (t)) is estimated by the following equation. TC (t) = TCS (t) + (TRS-TCS (t)) / (TRS-TWS) .DELTA.TW + (TCS (t) -TWS) / (TRS-TWS) .DELTA.TR + e.DELTA.TE However, TCS ( t): Resin temperature in mold at time t in shot when good product is molded TC (t): Resin temperature in mold at time t of arbitrary shot TRS: Nozzle tip temperature of shot in which good product is molded TR: Nozzle tip temperature of any shot TWS: Mold cavity wall surface temperature of shot with good product TW: Mold cavity wall temperature of arbitrary shot TES: Cooling water temperature of shot with good product TE: Any Cooling water temperature of shot e: Set cooling water temperature coefficient ΔTW = TW-TWS ΔTR = TR-TRS ΔTE = TE-TES
【請求項3】 保圧段階における型内の樹脂圧力(PC
(t))を次式で推定する請求項1記載の射出成形におけ
る保圧制御方法。 PC(t)=a1 ・TW +a2 ・TS +b・TR +c・PL
+d ただし、 PC(t):任意のショットにおける時刻tの型内の樹脂圧
力 PL :任意のショットにおける保圧設定値 a1 ,a2 ,b,c,d:設定される定数
3. The resin pressure (PC
The pressure holding control method in injection molding according to claim 1, wherein (t)) is estimated by the following equation. PC (t) = a 1 · TW + a 2 · TS + b · TR + c · PL
+ D However, PC (t): Resin pressure in the mold at time t at any shot PL: Holding pressure set value at any shot a 1 , a 2 , b, c, d: Set constant
【請求項4】 成形品重量(WC )を次式の状態方程式
で推定する請求項1記載の射出成形における保圧制御方
法。 VC /WC =ω+{R′・(TC(t)+273)}/(P
C(t)+πi) ただし、 VC :金型のキャビティ部体積 ω,R′πi:設定される材料定数 WC :型内の樹脂圧力(PC(t))、型内の樹脂温度(T
C(t))のショットにおける成形品重量。
4. The holding pressure control method in injection molding according to claim 1, wherein the weight (WC) of the molded product is estimated by the following state equation. VC / WC = ω + {R '. (TC (t) +273)} / (P
C (t) + πi) where VC is the cavity volume of the mold ω, R′πi: Material constant to be set WC: Resin pressure in the mold (PC (t)), resin temperature in the mold (T
The weight of the molded product in the shot of C (t)).
【請求項5】 型内の樹脂圧力(PC(t))および型内の
樹脂温度(TC(t))を評価する保圧段階における時刻(t
nf) を次のようにして求める請求項1記載の射出成形に
おける保圧制御方法。 TCS(tnf) =Tnf ただし、 Tnf:材料によって定まる流動停止温度 すなわち、tnf とは、良品が成形された基準となる成形
ショットにおける型内の樹脂温度TCS(t) が、流動停止
温度Tnfに達する時刻である。
5. A time (t) in a pressure holding stage for evaluating the resin pressure (PC (t)) in the mold and the resin temperature (TC (t)) in the mold.
The pressure holding control method in injection molding according to claim 1, wherein nf) is determined as follows. TCS (tnf) = Tnf where Tnf is the flow stop temperature determined by the material, that is, tnf is the resin temperature TCS (t) in the mold at the standard molding shot when a good product is molded, reaches the flow stop temperature Tnf. It's time.
【請求項6】 加熱シリンダと、その内部に配設された
スクリュと、該スクリュを軸方向へ往復移動および回転
させるスクリュ駆動手段とを備えた射出装置と、金型を
型締めする型締装置とを備えた射出成形機において、ノ
ズル先端部温度(TR )を計測するための温度センサ
と、スプール部温度(TS )を計測するための温度セン
サと、金型キャビティ壁面温度(TW )を計測するため
の温度センサと、金型用冷却水温度(TE )を計測する
ための温度センサと、これらの各計測値を基にして、目
標とする成形品重量目標値(WC*)を得るのに必要な保
圧設定値(PL*)を算出する制御演算部と、該保圧設定
値(PL*)を圧力制御弁アンプに出力するための切換器
と、該保圧設定値(PL*)の算出に必要な設定値および
計測値のモニタを行うための設定モニタ部とを有するこ
とを特徴とする射出成形における保圧制御装置。
6. An injection device including a heating cylinder, a screw disposed inside the heating cylinder, screw driving means for reciprocating and rotating the screw in the axial direction, and a mold clamping device for clamping the mold. In an injection molding machine equipped with, a temperature sensor for measuring the nozzle tip temperature (TR), a temperature sensor for measuring the spool temperature (TS), and a mold cavity wall surface temperature (TW) Temperature sensor for measuring the temperature of the cooling water for the mold (TE), and based on each of these measured values, the target value of the weight of the molded product (WC * ) is obtained. Control calculation unit for calculating the holding pressure set value (PL * ) necessary for the pressure control valve amplifier, the switch for outputting the holding pressure set value (PL * ) to the pressure control valve amplifier, and the holding pressure set value (PL *). ) Monitor the set values and measured values required for calculation A holding pressure control device in injection molding, comprising:
JP13902593A 1993-05-17 1993-05-17 Method and apparatus for controlling holding pressure in injection molding Expired - Lifetime JP2631069B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13902593A JP2631069B2 (en) 1993-05-17 1993-05-17 Method and apparatus for controlling holding pressure in injection molding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13902593A JP2631069B2 (en) 1993-05-17 1993-05-17 Method and apparatus for controlling holding pressure in injection molding

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06320588A true JPH06320588A (en) 1994-11-22
JP2631069B2 JP2631069B2 (en) 1997-07-16

Family

ID=15235717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13902593A Expired - Lifetime JP2631069B2 (en) 1993-05-17 1993-05-17 Method and apparatus for controlling holding pressure in injection molding

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2631069B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003236898A (en) * 2002-02-21 2003-08-26 Hitachi Chem Co Ltd Method and device for detecting mold releasing force of molded article
CN116171216A (en) * 2020-10-19 2023-05-26 株式会社日立制作所 Injection molding auxiliary system and method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003236898A (en) * 2002-02-21 2003-08-26 Hitachi Chem Co Ltd Method and device for detecting mold releasing force of molded article
CN116171216A (en) * 2020-10-19 2023-05-26 株式会社日立制作所 Injection molding auxiliary system and method
US20230373145A1 (en) * 2020-10-19 2023-11-23 Hitachi, Ltd. Injection molding support system and method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2631069B2 (en) 1997-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2559651B2 (en) Injection molding control method and apparatus
JPH0753405B2 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING VARIATION OF RESIN FLOW PHYSICAL PROPERTY IN INJECTION MOLDING MACHINE
US7431871B2 (en) Method for regulating the contraction of molded parts
WO1988007925A1 (en) Control unit for injection molding machines
US4850217A (en) Adaptive process control for injection molding
JPH06320588A (en) Holding pressure control method and apparatus in injection molding
US5296174A (en) Method of controlling holding pressure in injection molding and apparatus therefor
JPH1110693A (en) Injection molding method and device for the same
US4147200A (en) Method and apparatus for eliminating entrapped gas in die castings
JPH0679432A (en) Automatic controller for injecting speed of injection forming apparatus
JPH0753404B2 (en) Holding pressure control method and apparatus for injection molding
JP2811536B2 (en) Estimation method of resin pressure in mold in injection molding
JP4340366B2 (en) Casting method
JP3080560B2 (en) Local pressurization method and control device in die casting
JP2711909B2 (en) Insulation control device for injection molding machine
JPH0818359B2 (en) Method and apparatus for estimating resin temperature in injection molding
JPH0242339B2 (en)
JP2673409B2 (en) Method and apparatus for controlling molding conditions in injection molding
JPH04332620A (en) Control device of injection molding machine
JP3000649B2 (en) Resin molding apparatus and method for detecting filler content in molding material
JPH0639118B2 (en) Injection control method and apparatus for injection molding machine
JPS6347120A (en) Plastication controlling device
JPH04332619A (en) Control device of injection molding machine
JPS6241094B2 (en)
JPS6347119A (en) Plastication controlling device