專利名稱：注射成型機(jī)以及注射成型機(jī)的設(shè)定支援裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種注射成型機(jī)以及注射成型機(jī)的設(shè)定支援裝置。
背景技術(shù)：
使用注射成型機(jī)的成型方法包括計(jì)量工序、填充工序及保壓工序等。在計(jì)量工序中，向加熱缸內(nèi)的螺桿前方供給規(guī)定量的熔融樹脂，螺桿受到熔融樹脂的壓力而后退。在填充工序中，通過螺桿前進(jìn)，由此熔融樹脂被從加熱缸注射并供給到模具裝置內(nèi)的型腔中。此時(shí)對螺桿前方的熔融樹脂施加的壓力，被檢測為填充壓力。在填充工序結(jié)束時(shí)，螺桿的控制被從速度控制切換為壓力控制。該切換被稱為V (速度)/P (壓力)切換，其影響在型腔內(nèi) 成型的成型品的品質(zhì)。在V/P切換之后，在保壓工序中，在將填充壓力保持恒定的同時(shí)，冷卻型腔內(nèi)的樹脂。保壓工序中的填充壓力的目標(biāo)值，被設(shè)定為能夠抑制型腔內(nèi)的樹脂發(fā)生收縮的值。近年來，提出有如下技術(shù)在填充工序的途中使螺桿的前進(jìn)速度減速，并使螺桿停止而維持螺桿位置(例如參照專利文獻(xiàn)I)。在填充工序開始后，在螺桿前進(jìn)而到達(dá)設(shè)定位置時(shí)，使螺桿在該設(shè)定位置停止設(shè)定時(shí)間(例如0.5秒)?；蛘撸部梢栽谔畛涔ば蜷_始后，在填充壓力達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，使螺桿在此時(shí)所到達(dá)的位置停止設(shè)定時(shí)間。如此，在保壓工序之前，通過將螺桿位置維持設(shè)定時(shí)間，由此能夠減少成型品的毛邊、收縮、翹曲等，該情況已得到證實(shí)。專利文獻(xiàn)I :日本特開2004-216787號(hào)公報(bào)然而，成型品的品質(zhì)例如依存于螺桿的前進(jìn)速度開始減速的定時(shí)、開始保壓工序的定時(shí)、以及保壓工序中的填充壓力的目標(biāo)值等各種成型條件。以往，這些成型條件的設(shè)定，依賴于熟練者的經(jīng)驗(yàn)、感覺的情況較多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述課題而進(jìn)行的，其目的在于提供一種能夠?qū)Τ尚蜅l件的設(shè)定進(jìn)行支援的注射成型機(jī)以及注射成型機(jī)的設(shè)定支援裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的注射成型機(jī)為，具備收容熔融樹脂的加熱缸和在該加熱缸內(nèi)進(jìn)退自如的螺桿，通過該螺桿前進(jìn)，由此上述熔融樹脂被從上述加熱缸注射并供給到模具裝置內(nèi)的型腔中，該注射成型機(jī)具備檢測部，該檢測部根據(jù)樹脂的狀態(tài)方程式，來檢測上述螺桿的前進(jìn)速度的減速開始以后的上述型腔內(nèi)的樹脂的質(zhì)量增加
量及/或流動(dòng)前端伸長量。此外，本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的注射成型機(jī)的設(shè)定支援裝置為，上述注射成型機(jī)具備收容熔融樹脂的加熱缸和在該加熱缸內(nèi)進(jìn)退自如的螺桿，通過該螺桿前進(jìn)，由此上述熔融樹脂被從上述加熱缸注射并供給到模具裝置內(nèi)的型腔中，該注射成型機(jī)的設(shè)定支援裝置具備檢測部，該檢測部根據(jù)樹脂的狀態(tài)方程式，來檢測上述螺桿的前進(jìn)速度的減速開始以后的上述型腔內(nèi)的樹脂的質(zhì)量增加量及/或流動(dòng)前端伸長量。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，提供一種能夠?qū)Τ尚蜅l件的設(shè)定進(jìn)行支援的注射成型機(jī)以及注射成型機(jī)的設(shè)定支援裝置。


圖I是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的注射成型機(jī)的示意圖。圖2是表示填充工序中的螺桿前進(jìn)速度的時(shí)間變化的圖。圖3是表示填充工序及保壓工序中的填充壓力的時(shí)間變化的圖。圖4是表示樹脂的狀態(tài)方程式(PvT特性)的示意圖。
圖5是表示成型品的質(zhì)量M、質(zhì)量增加量Λ W、初始質(zhì)量N以及填充峰值壓力Pl之間的關(guān)系的圖。圖6是表示成型品的伸長量L、流動(dòng)前端伸長量AL、初始伸長量K以及填充峰值壓力Pl之間的關(guān)系的圖。符號(hào)的說明10注射成型機(jī)21加熱缸23 螺桿50模具裝置55 型腔60控制裝置(設(shè)定支援裝置)61檢測部62導(dǎo)出部
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行說明，在各附圖中，對于相同或?qū)?yīng)的結(jié)構(gòu)賦予相同或?qū)?yīng)的符號(hào)而省略說明。圖I是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的注射成型機(jī)的示意圖。如圖I所示,注射成型機(jī)10具備框架Fr和配置在框架Fr上的注射裝置20。注射裝置20具備加熱缸21。在加熱缸21的外周設(shè)置有加熱器21a，能夠?qū)⒓訜岣?1的溫度保持為設(shè)定溫度。在加熱缸21上設(shè)置有料斗22。螺桿23進(jìn)退自如且旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置在加熱缸21內(nèi)。螺桿23的后端由可動(dòng)支持部24支持為旋轉(zhuǎn)自如。在可動(dòng)支持部24安裝有伺服馬達(dá)等計(jì)量馬達(dá)25。計(jì)量馬達(dá)25的旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由安裝在輸出軸31上的同步帶26傳遞到螺桿23。在計(jì)量馬達(dá)25的輸出軸31的后端連接有旋轉(zhuǎn)檢測器32。旋轉(zhuǎn)檢測器32通過對計(jì)量馬達(dá)25的轉(zhuǎn)速或旋轉(zhuǎn)量進(jìn)行檢測，來檢測螺桿23的旋轉(zhuǎn)量。注射裝置20具有與螺桿23平行的滾珠絲杠軸27。滾珠絲杠軸27與滾珠絲杠螺母36螺合，構(gòu)成將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)向直線運(yùn)動(dòng)變換的運(yùn)動(dòng)方向變換機(jī)構(gòu)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)注射馬達(dá)29、經(jīng)由同步帶28使?jié)L珠絲杠軸27旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定在滾珠絲杠螺母36上的可動(dòng)支持部24及支架30進(jìn)退。結(jié)果，螺桿23進(jìn)退。注射馬達(dá)29的輸出軸33的后端所連接的位置檢測器34為，通過對注射馬達(dá)29的轉(zhuǎn)速或旋轉(zhuǎn)量進(jìn)行檢測，來檢測螺桿23的位置。此外，在可動(dòng)支持部24與支架30之間，具備用于對熔融樹脂施加于螺桿23的壓力(反作用力)進(jìn)行檢測的壓力檢測器(例如測力傳感器)35。注射裝置20為，作為驅(qū)動(dòng)注射裝置20而施加噴嘴接觸壓力的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，具備移動(dòng)裝置40。移動(dòng)裝置40由移動(dòng)驅(qū)動(dòng)部41和導(dǎo)向部42構(gòu)成。導(dǎo)向部42與構(gòu)成注射裝置20的可動(dòng)支持部24、支架30及前部凸緣43卡合。通過前部凸緣部43支持加熱缸21。注射裝置20能夠沿著導(dǎo)向部42在框架Fr上水平移動(dòng)。通過驅(qū)動(dòng)上述移動(dòng)裝置40，由此在規(guī)定定時(shí)使注射裝置20前進(jìn)，使加熱缸21的噴嘴部與模具裝置50抵接，進(jìn)行噴嘴接觸。
計(jì)量馬達(dá)25、旋轉(zhuǎn)檢測器32、注射馬達(dá)29、位置檢測器34及壓力檢測器35，與控制裝置60連接。從旋轉(zhuǎn)檢測器32、位置檢測器34及壓力檢測器35輸出的檢測信號(hào)，傳送到控制裝置60?？刂蒲b置60根據(jù)檢測信號(hào)來控制計(jì)量馬達(dá)25及注射馬達(dá)29的動(dòng)作。另外，作為螺桿驅(qū)動(dòng)源，也可以代替注射馬達(dá)29，而使用例如氣壓缸、液壓缸等流體壓力缸，螺桿驅(qū)動(dòng)源不特別限定。另外，控制裝置60既可以單獨(dú)設(shè)置，也可以設(shè)置為負(fù)責(zé)注射成型機(jī)整體的控制的控制部的一部分。接著，對上述結(jié)構(gòu)的注射成型機(jī)的動(dòng)作(成型方法)進(jìn)行說明。該成型方法具有計(jì)量工序、填充工序及保壓工序。在計(jì)量工序中，通過計(jì)量馬達(dá)25使配置在加熱缸21內(nèi)的螺桿23旋轉(zhuǎn)。從料斗22向加熱缸21內(nèi)的螺桿23后部供給樹脂。通過螺桿23的旋轉(zhuǎn)，使供給來的樹脂在熔融的同時(shí)向加熱缸21的前端部送入一定量。在此期間，螺桿23受到向加熱缸21的前端部存積的熔融樹脂的壓力(背壓)并且后退。接著，在填充工序中，通過螺桿23前進(jìn)，由此蓄積在螺桿23前方的熔融樹脂被從加熱缸21的噴嘴部注射。此時(shí)對螺桿23前方的熔融樹脂施加的壓力，由壓力檢測器35檢測為填充壓力。從加熱缸21的噴嘴部注射的樹脂被供給到模具裝置50內(nèi)，并經(jīng)由直澆道53、流道54等供給到型腔55中。將構(gòu)成模具裝置50的可動(dòng)模51和固定模52進(jìn)行閉模、合模而形成型腔55。圖2是表示填充工序中的螺桿前進(jìn)速度的時(shí)間變化的圖。圖3是表示填充工序及保壓工序中的填充壓力的時(shí)間變化的圖。在圖2及圖3中，橫軸是從填充工序開始時(shí)起的經(jīng)過時(shí)間t。填充工序由第一期和第二期形成。在第一期中，例如螺桿23的前進(jìn)速度從O開始加速，并維持為規(guī)定速度。如圖3所示那樣，填充壓力逐漸增加而成為峰值Pl (以下稱為“填充峰值壓力P1”)。在第一期開始后，在螺桿23前進(jìn)而到達(dá)設(shè)定位置時(shí)(t=tl)，第二期開始。也可以在第一期開始后，在填充壓力達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，第二期開始。在第二期開始時(shí)，樹脂未被完全填充到型腔55內(nèi)。在第二期中，如圖2所示，螺桿23的前進(jìn)速度急劇減速而成為0，螺桿位置被維持設(shè)定時(shí)間。結(jié)果，如圖3所示，樹脂的填充壓力從Pl逐漸降低至P3。由此，在溫度被保持為設(shè)定溫度的加熱缸21內(nèi)，隨著填充壓力的降低，樹脂的比容增加，其詳細(xì)情況將后述。結(jié)果，加熱缸21內(nèi)的熔融樹脂的體積增加，但由于螺桿23停止，因此增加量的樹脂從加熱缸21溢出。溢出量的樹脂流入型腔55內(nèi)。另外，在本實(shí)施方式的第二期中，螺桿位置被維持設(shè)定時(shí)間，螺桿23停止設(shè)定時(shí)間，但在設(shè)定時(shí)間的期間中，螺桿23也可以微速前進(jìn)。當(dāng)經(jīng)過設(shè)定時(shí)間時(shí)(t=t2)，保壓工序開始。此時(shí)，螺桿23的控制被從速度控制(位置控制)切換為壓力控制，填充壓力開始接近目標(biāo)值P4。目標(biāo)值P4只要是能夠抑制型腔55內(nèi)的樹脂發(fā)生收縮的值，則既可以如圖3所示那樣比第二期結(jié)束時(shí)的填充壓力P3低，也可以比其高、也可以與其相同。根據(jù)壓力檢測器35的檢測結(jié)果來反饋控制注射馬達(dá)29，以使填充壓力成為目標(biāo)值P4。如此，在填充壓力被保持為目標(biāo)值P4的同時(shí)，型腔55內(nèi)的樹脂被冷卻。使型腔55內(nèi)的樹脂冷卻固化而得到的成型品，在模具裝置50的開模后被從模具裝置50頂出。成型品的品質(zhì)例如依存于第二期開始時(shí)間(t=tl)、保壓工序開始時(shí)間(t=t2)、保壓工序中的填充壓力的目標(biāo)值等各種成型條件。作為對這些成型條件的設(shè)定進(jìn)行支援的設(shè)定支援裝置，使用控制裝置60。控制裝置60構(gòu)成為包括CPU、存儲(chǔ)器等的計(jì)算機(jī)?？刂蒲b置60將與后述的檢測部61及導(dǎo)出部62對應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序，存放在存儲(chǔ)器等記錄介質(zhì)中?？刂蒲b置60通過使CPU執(zhí)行這些計(jì)算機(jī)程序，來實(shí)現(xiàn)檢測部61及導(dǎo)出部62所具有的功能。檢測部61根據(jù)樹脂的狀態(tài)方程式，檢測第二期開始以后(螺桿23的前進(jìn)速度的減速開始以后)的型腔55內(nèi)的樹脂的質(zhì)量增加量AW及/或流動(dòng)前端伸長量AL。
在此，所謂“流動(dòng)前端伸長量AL”意味著與質(zhì)量增加量AW相當(dāng)?shù)纳扉L量，質(zhì)量增加量AW越增加，則流動(dòng)前端伸長量AL越增加。例如，當(dāng)在第二期中樹脂被完全填充到型腔55內(nèi)時(shí)，樹脂的流動(dòng)前端位置停止，但是在保壓工序中樹脂冷卻而體積收縮、且體積收縮量的樹脂被補(bǔ)充到型腔55內(nèi)的情況下，流動(dòng)前端伸長量AL在保壓工序開始后會(huì)增大。流動(dòng)前端的伸長方向，例如由型腔55的尺寸形狀、型腔55的樹脂注入口的位置、朝向等決定。樹脂的狀態(tài)方程式通過普及的方法來測定，并將預(yù)先記錄在記錄介質(zhì)中的樹脂的狀態(tài)方程式讀出而使用。圖4是表示樹脂的狀態(tài)方程式(PvT特性)的示意圖。在圖4中，橫軸為溫度T (°C )，縱軸為比容V (m3/kg)。圖4表示壓力P為大氣壓PO (P0=0. IMPa)時(shí)的比容v的溫度變化曲線V (PO、T)、以及壓力P為填充峰值壓力Pl (例如Pl=50MPa)時(shí)的比容v的溫度變化曲線ν(Ρ1、Τ)。如圖4所示，樹脂的比容V依存于樹脂的壓力P和樹脂的溫度T。壓力P越低，則比容V越大。此外，溫度T越低,貝U比容V越小。然而，從加熱缸21注射的樹脂，經(jīng)由模具裝置50內(nèi)的直澆道53、流道54等供給到型腔55中。越靠流動(dòng)方向上游側(cè)(即加熱缸21側(cè))，則由于壓力損失的影響而施加于樹脂的壓力變得越高。
樹脂的壓力在第二期開始以后逐漸降低，因此在樹脂的溫度恒定的情況下，樹脂的比容變大。當(dāng)樹脂的體積增加時(shí)，由于螺桿位置不變，因此樹脂從加熱缸21內(nèi)溢出。溢出量的樹脂流入型腔55內(nèi)。該流入量主要由對溫度 被保持為設(shè)定溫度的加熱缸21內(nèi)的樹脂施加的壓力(填充壓力)的降低量來決定。其原因?yàn)榧訜岣?1的容積比直澆道53、流道54大，并且壓力降低比直澆道53、流道54大。在加熱缸21內(nèi)，雖然由于填充壓力的降低而樹脂的比容增力口，但由于螺桿23停止，因此增加量的樹脂從加熱缸21溢出。溢出量的樹脂被追加到型腔55內(nèi)。因此，檢測部61根據(jù)第二期開始以后、加熱缸21內(nèi)的樹脂的壓力降低導(dǎo)致的比容增加量，來檢測型腔55內(nèi)的樹脂的質(zhì)量增加量AW及流動(dòng)前端伸長量AL。質(zhì)量增加量AW、流動(dòng)前端伸長量AL，根據(jù)保壓工序開始時(shí)間t2是否為后述的規(guī)定時(shí)間t3(t3>tl)以下，來分情況進(jìn)行計(jì)算。規(guī)定時(shí)間t3為如下的時(shí)間型腔55的樹脂的一部分固化，向型腔55內(nèi)的樹脂注入實(shí)質(zhì)上結(jié)束的時(shí)間。規(guī)定時(shí)間t3由樹脂的種類、加熱缸21內(nèi)的熔融樹脂的溫度、可動(dòng)模51及固定模52的溫度等決定，例如通過如下的公式(I)來計(jì)算。t3=s2/ (2 X a ) X In {4/ η X ( Θ r_ Θ m) / ( Θ e_ Θ m)}…(I)在公式⑴中，t3表示型腔55內(nèi)的樹脂的平均溫度從溫度Θ r冷卻到溫度Θ e為止的冷卻時(shí)間(秒)，s表示成型品的厚度(_)，α表示型腔表面溫度下的樹脂的熱擴(kuò)散率(mm2/秒)，Θ r表示熔融樹脂的溫度(V)，Be表示樹脂的固化溫度(V)，Bm表示型腔表面溫度(V )。在保壓工序開始時(shí)間t2超過規(guī)定時(shí)間t3的情況下(t2H3)，在保壓工序開始以后不會(huì)向型腔55內(nèi)追加樹脂。在該情況下，質(zhì)量增加量AWUkg)主要由第二期中的樹脂的比容增加量來決定，因此通過如下的公式(2)來計(jì)算。AWl={l/v(Pl、Tl)_l/v(P2、Tl)} XSV- (2)在公式(2)中，v(P、T)表示壓力為P(MPa)、溫度為T(°C)時(shí)的樹脂的比容(m3/kg)，是將壓力P及溫度T代入狀態(tài)方程式而計(jì)算出的。Pl表示填充峰值壓力(MPa)，P2表示經(jīng)過時(shí)間t達(dá)到規(guī)定時(shí)間t3時(shí)的填充壓力(MPa)，分別從壓力檢測器36取得。Tl表示加熱缸21內(nèi)的樹脂溫度(°C)。加熱缸21的溫度通過加熱器21a保持為設(shè)定溫度，因此將該設(shè)定溫度用作為Tl。在公式⑵中，SV表示第二期開始時(shí)的加熱缸21內(nèi)的樹脂2 (在圖I中由黑色表示的部分)的容積(m3)。根據(jù)由位置檢測器34檢測的螺桿位置、以及記錄介質(zhì)中預(yù)先記錄的缸21 (包括噴嘴部)的內(nèi)側(cè)空間的尺寸形狀，來計(jì)算SV。在第二期開始后，注射馬達(dá)29的旋轉(zhuǎn)緊急停止，螺桿23的前進(jìn)緊急停止，螺桿23停止，因此SV大致恒定。另外，在第二期開始后螺桿23微速前進(jìn)的情況下，可以考慮螺桿位置的時(shí)間變化來計(jì)算SV。此外，在保壓工序開始時(shí)間t2超過規(guī)定時(shí)間t3的情況下(t2>t3)，流動(dòng)前端伸長量ALl(m)通過如下的公式(3)來計(jì)算。ALl=AfflXv (PO、T2) /CS... (3)公式(3)中的v(P、T)與公式⑵中的ν(Ρ、Τ)為相同含義。PO表示對型腔55內(nèi)的樹脂施加的壓力(MPa)。型腔55開放于大氣，因此PO=O. IMPa (大氣壓)。此外，Τ2為型腔55內(nèi)的樹脂溫度(°C )，與可動(dòng)模51、固定模52的溫度相等。可動(dòng)模51、固定模52的溫度通過溫度調(diào)節(jié)器保持為設(shè)定溫度，因此將該設(shè)定溫度用作為T2(T2〈T1)。Τ2是比樹脂的固化溫度低的溫度。CS表示樹脂的流動(dòng)前端位置上的型腔55的截面積(恒定)。型腔55的截面是與樹脂的伸長方向正交的截面。CS使用記錄介質(zhì)中預(yù)先記錄的值或者通過輸入裝置(例如鍵盤)輸入的值。在模具裝置50內(nèi)存在多個(gè)型腔55的情況下，CS為多個(gè)型腔55的截面積的合計(jì)值。另外，在對應(yīng)于樹脂的流動(dòng)前端位置的移動(dòng)而CS變化的情況下，CS可以是平均值。另一方面，在保壓工序開始時(shí)間t2為規(guī)定時(shí)間t3以下的情況下(t2 ( t3)，在保壓工序開始以后，可能向型腔55中追加樹脂。在該情況下，除了第二期中的樹脂的比容增加量以外，還根據(jù)在保壓工序開始以后螺桿23前進(jìn)了時(shí)的前進(jìn)量，通過如下的公式(4)來計(jì)算質(zhì)量增加量AW2。Δ W2= {1/v (PU Tl) -1/v (P3, Tl)} X SV+SLX SS/v (P4、Tl)... (4)
公式⑷中的v(P、T)、Pl、Tl、SV與公式⑵中的v(P、T)、P1、T1、SV為相同含義、是相同值。P3表示保壓工序開始時(shí)(填充工序完成時(shí))的填充壓力(MPa)，P4表示保壓工序中的填充壓力的目標(biāo)值(MPa)，SL表示在保壓工序開始以后螺桿23前進(jìn)了時(shí)的移動(dòng)量(m)，SS表示加熱缸21的截面積(m2)。加熱缸21的截面是與螺桿23的前進(jìn)方向正交的截面。SL是螺桿23前進(jìn)了時(shí)的移動(dòng)量，因此例如在螺桿23 —度后退、之后前進(jìn)的情況下，SL成為從前進(jìn)開始時(shí)起的移動(dòng)量。作為螺桿23 —度后退的情況，例如可以舉出P3比P4高的情況。在該情況下，由于填充壓力的降低，有時(shí)螺桿23—度后退。在螺桿23后退的情況下，由于型腔55的樹脂注入口較窄，因此樹脂幾乎不會(huì)從樹脂注入口流出，而AW幾乎不變化。在保壓工序中螺桿23基本上是前進(jìn)的，補(bǔ)充在型腔55內(nèi)樹脂冷卻而體積收縮了的量的樹脂，限制發(fā)生收縮。另外，在保壓工序中螺桿23持續(xù)后退的情況、或者螺桿23不動(dòng)的情況下，SL=O。此外，在保壓工序開始時(shí)間t2為規(guī)定時(shí)間t3以下的情況下(t2 ( t3)，流動(dòng)前端伸長量AL2(m)通過如下的公式(5)來計(jì)算。Δ L2= Δ W2 X V (PO、T2) /CS... (5)公式(5)中的￥(卩、1')、卩0、了2、05與公式(4)中的v(P、T)、P0、T2、CS為相同含義、
是相同值。如此，根據(jù)本實(shí)施方式，由于對第二期開始以后的質(zhì)量增加量AW、流動(dòng)前端伸長量AL進(jìn)行檢測，因此根據(jù)檢測結(jié)果以及成型品的質(zhì)量、伸長量(伸長量=質(zhì)量X樹脂的比容/截面積)，能夠求出第一期完成時(shí)的型腔55內(nèi)的樹脂的質(zhì)量、伸長量等。由此，能夠?qū)笫龅膶?dǎo)出部62、用戶進(jìn)行的成型條件的設(shè)定進(jìn)行支援。此外，根據(jù)本實(shí)施方式，根據(jù)第二期開始以后的加熱缸21內(nèi)的樹脂的壓力降低導(dǎo)致的比容增加量，來檢測質(zhì)量增加量AW、流動(dòng)前端伸長量AL，因此能夠容易且高精度地計(jì)算出第二期對Λ W、Λ L產(chǎn)生的影響。并且，根據(jù)本實(shí)施方式，在保壓工序開始時(shí)間t2為規(guī)定時(shí)間t3以下的情況下(t2 ( t3)，還加入考慮保壓工序開始以后的螺桿23的前進(jìn)量，因此能夠容易且高精度地計(jì)算出保壓工序?qū)W、AL產(chǎn)生的影響。導(dǎo)出部62根據(jù)與成型品相關(guān)的檢測部61的檢測結(jié)果和該成型品的質(zhì)量及伸長量(伸長量=質(zhì)量X樹脂的比容/截面積)，導(dǎo)出能夠得到質(zhì)量及伸長量與目標(biāo)值相同的成型品的成型條件。目標(biāo)值是樹脂被完全填充到型腔55內(nèi)時(shí)的值。成型品的質(zhì)量的目標(biāo)值由型腔55的容積和樹脂密度之積來決定。導(dǎo)出部62例如根據(jù)與質(zhì)量及伸長量比目標(biāo)值小的成型品相關(guān)的檢測部61的檢測結(jié)果、和該成型品的質(zhì)量及伸長量，導(dǎo)出上述成型條件。導(dǎo)出部62根據(jù)與多個(gè)成型品相關(guān)的數(shù)據(jù)(質(zhì)量、伸長量、檢測部的檢測結(jié)果)，導(dǎo)出最佳的成型條件。另外，導(dǎo)出部62也可以根據(jù)與質(zhì)量及伸長量為目標(biāo)值的成型品相關(guān)的數(shù)據(jù)，導(dǎo)出最佳的成型條件。導(dǎo)出部62例如從輸入裝置取得與成型條件的導(dǎo)出所使用的成型品的質(zhì)量及伸長 量相關(guān)的信息。通過輸入裝置輸入的信息，通過質(zhì)量計(jì)、千分尺等預(yù)先測定。例如，導(dǎo)出部62根據(jù)檢測部61使用公式(2)或公式⑷而檢測的質(zhì)量增加量AW和成型品的質(zhì)量M，求出第一期完成時(shí)的型腔55內(nèi)的樹脂的質(zhì)量N(以下稱為“初始質(zhì)量N”)(N=M-Aff)。結(jié)果，導(dǎo)出部62例如得到如圖5所示那樣的數(shù)據(jù)。圖5表示成型品的質(zhì)量M、質(zhì)量增加量Λ W、初始質(zhì)量N以及填充峰值壓力Pl之間的關(guān)系。該成型品是質(zhì)量M小于目標(biāo)值MO、型腔55內(nèi)未完全填充的成型品。在圖5中，Ma、Mb、Mc表示將填充峰值壓力Pl設(shè)定為Pla、Plb、Plc (Pla>Plb、Plc)時(shí)的成型品的質(zhì)量Μ。此外，Affa, Affb, Affc表示將填充峰值壓力Pl設(shè)定為Pla、Plb、Plc時(shí)的質(zhì)量增加量Al此外，Na、Nb、Ne表示將填充峰值壓力Pl設(shè)定為Pla、Plb、Plc時(shí)的初始質(zhì)量N。作為成型條件，填充峰值壓力Pl越低，則模具裝置50的負(fù)荷越小，并且成型品的毛邊越少，因此較優(yōu)選。此外，填充峰值壓力Pl越低，則初始質(zhì)量N越輕。導(dǎo)出部62求出如下成型條件N和AW的合計(jì)值(N+AW)成為目標(biāo)值MO，且N盡量小(即填充峰值壓力Pi盡量低)。作為成型條件，例如能夠舉出填充峰值壓力P1、保壓工序開始時(shí)間t2及保壓工序中的填充壓力的目標(biāo)值P4等。此外，導(dǎo)出部62根據(jù)檢測部61使用公式(3)或公式(5)而檢測的流動(dòng)前端伸長量AL和成型品的伸長量L，求出第一期完成時(shí)的型腔55內(nèi)的樹脂的伸長量K(以下稱為“初始伸長量K”)(K=L-AL)。初始伸長量K是與初始質(zhì)量N相當(dāng)?shù)某叽纭?dǎo)出部62例如得到如圖6所示那樣的數(shù)據(jù)。圖6表示成型品的伸長量L、流動(dòng)前端伸長量AL、初始伸長量K以及填充峰值壓力Pl之間的關(guān)系。該成型品是伸長量L小于目標(biāo)值L0、型腔55內(nèi)未完全填充的成型品。在圖6中，La、Lb、Lc表示將填充峰值壓力Pl設(shè)定為Pla、Plb、Plc (Pla>Plb、Plc)時(shí)的成型品的伸長量L。此外，Λ La、Λ Lb、Λ Lc表示將填充峰值壓力Pl設(shè)定為Pla、Plb、Plc時(shí)的流動(dòng)前端伸長量Λ L0此外，Ka、Kb、Kc表示將填充峰值壓力Pl設(shè)定為Pla、Plb、Plc時(shí)的初始伸長量K。作為成型條件，填充峰值壓力Pl越低，則模具裝置的負(fù)荷越小，并且成型品的毛邊越少，因此較優(yōu)選。另一方面，填充峰值壓力Pi越低，則初始伸長量K越短。因此，導(dǎo)出部62求出如下成型條件K和AL的合計(jì)值成為目標(biāo)值L0，且K盡量小(即填充峰值壓力Pi盡量低)。作為成型條件，例如能夠舉出填充峰值壓力P1、保壓工序開始時(shí)間t2及保壓工序中的填充壓力的目標(biāo)值P4等。以上，說明了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，能夠?qū)ι鲜鰧?shí)施方式進(jìn)行各種變形、置換。例如，在上述實(shí)施方式中，作為對成型條件的設(shè)定進(jìn)行支援的設(shè)定支援裝置，使用控制裝置60，設(shè)定支援裝置組裝在注射成型機(jī)中，但本發(fā)明不限定于此。設(shè)定支援裝置可以為，不組裝在注射成型機(jī)中，而與注射成型機(jī)(詳細(xì)地說是控制裝置60)之間收發(fā)信息。在該情況下，設(shè)定支援裝置根據(jù)從注射成型機(jī)發(fā)送的填充壓力等數(shù)據(jù)，來檢測AW及AL，或?qū)С鲎罴训某尚蜅l件，并將檢測結(jié)果、導(dǎo)出結(jié)果向控制裝置60發(fā)送?？刂蒲b置60根據(jù)從設(shè)定支援裝置發(fā)送的檢測結(jié)果、導(dǎo)出結(jié)果，來控制注射馬達(dá)29等。此外,上述實(shí)施方式的檢測部61,檢測質(zhì)量增加量AW及流動(dòng)前端伸長量AL的雙方，但也可以僅檢測某一方。同樣，上述實(shí)施方式的導(dǎo)出部62，為了導(dǎo)出成型條件而使用成 型品的質(zhì)量及伸長量的雙方，但也可以僅使用某一方。
權(quán)利要求
1.一種注射成型機(jī)，具備收容熔融樹脂的加熱缸和在該加熱缸內(nèi)進(jìn)退自如的螺桿，通過該螺桿前進(jìn)，由此上述熔融樹脂被從上述加熱缸注射并供給到模具裝置內(nèi)的型腔中，在上述注射成型機(jī)中， 具備檢測部，該檢測部根據(jù)樹脂的狀態(tài)方程式，來檢測上述螺桿的前進(jìn)速度的減速開始以后的上述型腔內(nèi)的樹脂的質(zhì)量增加量及/或流動(dòng)前端伸長量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的注射成型機(jī)，其中， 上述檢測部根據(jù)上述減速開始以后的上述加熱缸內(nèi)的熔融樹脂的壓力降低導(dǎo)致的比容增加量，來檢測上述質(zhì)量增加量及/或上述流動(dòng)前端伸長量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的注射成型機(jī)，其中， 在上述減速開始后，上述螺桿的控制被從速度控制切換為壓力控制， 在從上述螺桿的前進(jìn)開始時(shí)起到上述壓力控制的開始時(shí)為止的經(jīng)過時(shí)間為規(guī)定時(shí)間以下的情況下，上述檢測部根據(jù)上述減速開始時(shí)與上述壓力控制的開始時(shí)之間的上述比容增加量、以及在上述壓力控制的開始以后上述螺桿前進(jìn)了時(shí)的移動(dòng)量，來檢測上述質(zhì)量增加量及/或上述流動(dòng)前端伸長量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的注射成型機(jī)，其中， 在上述減速開始后，上述螺桿的控制被從速度控制切換為壓力控制， 在從上述螺桿的前進(jìn)開始時(shí)起到上述壓力控制的開始時(shí)為止的經(jīng)過時(shí)間超過規(guī)定時(shí)間的情況下，上述檢測部根據(jù)上述減速開始時(shí)與上述經(jīng)過時(shí)間達(dá)到規(guī)定時(shí)間時(shí)之間的上述比容增加量，來檢測上述質(zhì)量增加量及/或上述流動(dòng)前端伸長量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的注射成型機(jī)，其中， 還具備導(dǎo)出部，該導(dǎo)出部根據(jù)與成型品相關(guān)的上述檢測部的檢測結(jié)果和上述成型品的質(zhì)量及/或伸長量，來導(dǎo)出能夠得到質(zhì)量及/或伸長量與目標(biāo)值相同的成型品的成型條件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的注射成型機(jī)，其中， 上述導(dǎo)出部根據(jù)與質(zhì)量及/或伸長量比目標(biāo)值小的成型品相關(guān)的上述檢測部的檢測結(jié)果和上述成型品的質(zhì)量及/或伸長量，來導(dǎo)出上述成型條件。
7.—種注射成型機(jī)的設(shè)定支援裝置，該注射成型機(jī)具備收容熔融樹脂的加熱缸和在該加熱缸內(nèi)進(jìn)退自如的螺桿，通過該螺桿前進(jìn)，由此上述熔融樹脂被從上述加熱缸注射并供給到模具裝置內(nèi)的型腔中，在該注射成型機(jī)的設(shè)定支援裝置中， 具備檢測部，該檢測部根據(jù)樹脂的狀態(tài)方程式，來檢測上述螺桿的前進(jìn)速度的減速開始以后的上述型腔內(nèi)的樹脂的質(zhì)量增加量及/或流動(dòng)前端伸長量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠?qū)Τ尚蜅l件的設(shè)定進(jìn)行支援的注射成型機(jī)以及注射成型機(jī)的設(shè)定支援裝置。注射成型機(jī)(10)具備收容被加熱軟化的樹脂的加熱缸(21)和在加熱缸(21)內(nèi)進(jìn)退自如的螺桿(23)，通過螺桿(23)前進(jìn)，由此樹脂被從加熱缸(21)注射并供給到模具裝置(50)內(nèi)的型腔(55)中，該注射成型機(jī)(10)具備檢測部(61)，該檢測部(61)根據(jù)樹脂的狀態(tài)方程式，來檢測螺桿(23)的前進(jìn)速度的減速開始以后的型腔(55)內(nèi)的樹脂的質(zhì)量增加量(ΔW)及/或流動(dòng)前端伸長量(ΔL)。
文檔編號(hào)B29C45/76GK102962971SQ20121023191
公開日2013年3月13日 申請日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者清家幸治, 針井哲夫 申請人:住友重機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社