专利名称：注射成形机的自动运行方法
技术领域：
本发明涉及向闭模的模具的型腔注射由加热缸熔融后的树脂而制造成形品的注射成形机的自动运行方法，尤其是涉及测定熔融树脂的粘度而将适当的规定粘度的树脂采用于注射成形中，由此能够实现合格品成形的注射成形机的自动运行方法。
背景技术：
在利用注射成形来成形出成形品的注射成形机中，要求适当地确保向模具的型腔注射的熔融树脂的树脂粘度。从与本申请同一申请人提出申请的专利文献I中公开了一种通过注射成形机自身能够测定使用于注射成形的树脂的粘度的技术。
在先技术文献
专利文献
专利文献I日本专利第3732821号公报发明内容
发明要解决的课题
然而，在所述专利文献I中，虽然能够测定向模具的型腔注射的熔融树脂的粘度， 但例如使用同一厂商的同一品种的树脂材料，由同一设备(同一注射成形机)在同一成形条件下进行计量动作时，例如若使用树脂材料的批量不同的树脂材料，则因批量的不同而树脂粘度会产生变动，因此为了使用规定的粘度的树脂而高精度地进行注射成形，每当树脂批量改变时，进行树脂粘度是否收纳在规定范围内的测定，之后，基于从该测定结果而得到的信息，作为人为的作业而进行树脂粘度的调整，因此实际情况是需要烦杂的作业。
本发明鉴于上述课题而作出，其目的在于提供一种注射成形机的自动运行方法， 其在利用注射成形机连续地制造成形品的自动运行中途或成形开始前，实现熔融树脂的粘度测定、熔融树脂的粘度测定及粘度调整的自动化，提高了便利性。
用于解决课题的手段
注射成形机的自动运行方法的发明的特征在于，
所述注射成形机中，通过使加热缸内的螺杆旋转并后退来进行熔融树脂的计量工序，之后，作为注射工序，通过使所述螺杆前进而从安装在所述加热缸前端的注射喷嘴向模具的型腔注射熔融树脂，
所述注射成形机具备对于从所述注射喷嘴注射熔融树脂的注料数进行计数的注料数计数单元；在进行所述计量工序时使所述螺杆旋转的旋转驱动单元；及使所述注射喷嘴进退的进退驱动单元，
在由该进退驱动单元使所述注射喷嘴前进并与所述模具接触而反复成形成形品的自动运行中，由所述注料数计数单元对于从所述注射喷嘴注射 熔融树脂的注料数进行计数，在该计数到的注料数达到规定数值时，所述进退驱动单元使所述注射喷嘴后退，由此在使所述注射喷嘴与所述模具不接触地后退的状态下，算出从所述注射喷嘴射出的熔融树脂的粘度，
在算出该熔融树脂的粘度之后，所述进退驱动单元使所述注射喷嘴与所述模具接触，再次开始反复进行成形品的成形的自动运行。
注射成形机的自动运行方法的发明的特征在于，
所述注射成形机中，通过使加热缸内的螺杆旋转并后退来进行熔融树脂的计量工序，之后，作为注射工序，通过使所述螺杆前进而从安装在所述加热缸前端的注射喷嘴向模具的型腔注射熔融树脂，
所述注射成形机具备对于该注射成形机的工作时间进行计数的计时单元；在进行所述计量工序时使所述螺杆旋转的旋转驱动单元；及使所述注射喷嘴进退的进退驱动单元，
在由该进退驱动单元使所述注射喷嘴前进并与所述模具接触而反复成形成形品的自动运行中，利用所述计时单元对所述注射成形机的工作时间进行计数，在该计数到的工作时间达到规定时间时，所述进退驱动单元使所述注射喷嘴后退，由此在使所述注射喷嘴与所述模具不接触地后退的状态下，算出从所述注射喷嘴射出的熔融树脂的粘度，
在算出该熔融树脂的粘度之后，所述进退驱动单元使所述注射喷嘴与所述模具接触，再次开始反复进行成形品的成形的自动运行。
注射成形机的 自动运行方法的发明的特征在于，
进行所述算出的熔融树脂的粘度的判定，在该熔融树脂的粘度未收纳于规定的树脂粘度的范围内时，温度调节单元进行设置在所述加热缸上的加热器的设定温度的变更， 由此将从所述注射喷嘴射出的熔融树脂的粘度调整成收纳于规定的树脂粘度的范围内。
发明效果
根据本发明，在进行反复成形成形品的自动运行时，利用注料数计数单元对于从注射喷嘴注射熔融树脂的注料数进行计数，当计数到的注料数达到预先设定的规定数值时，作为树脂粘度计测模式，自动地算出从注射喷嘴射出的熔融树脂的粘度，在所算出的熔融树脂的粘度未收纳在规定的树脂粘度的范围内时，利用温度调节单元进行加热器的设定温度的变更，将熔融树脂的粘度调整成收纳于规定的树脂粘度，然后紧接着，再次开始反复进行成形品的成形的自动运行。由此，在利用注射成形机连续地制造成形品的自动运行中途自动地进行树脂粘度计测模式，由此能够自动地进行熔融树脂的粘度测定、在此基础上的粘度调整，能够实现便利性的提高。
另外，根据本发明，在进行反复成形成形品的自动运行时，利用计时单元对注射成形机的工作时间进行计数，当计数到的工作时间达到规定时间时，作为树脂粘度计测模式， 自动地算出从注射喷嘴射出的熔融树脂的粘度，在算出的熔融树脂的粘度未收纳在规定的树脂粘度的范围内时，利用温度调节单元进行加热器的设定温度的变更，将熔融树脂的粘度调整成收纳于规定的树脂粘度，然后紧接着，再次开始反复进行成形品的成形的自动运行。由此，在利用注射成形机连续地制造成形品的自动运行中途自动地进行树脂粘度计测模式，由此能够自动地进行熔融树脂的粘度测定、在此基础上的粘度调整，能够实现便利性的提闻。
图1是表示本发明的注射成形机的控制系统的结构的框图。图2是表示构成于注射成形机的加热缸的简要结构图。图3是表示注射成形机的显示装置的显示的一例的说明图。图4是表示树脂粘度与剪切速度之间的关系的说明图。图5是表示调整熔融树脂的粘度时的动作例的流程图。
具体实施例方式以下，通过图1 图5，说明本发明的实施方式。当然，无需说明，本发明在不违反 本发明的宗旨的范围内，对于本实施方式中说明的以外的结构也能够容易地适用。本实施方式的注射成形机中，通过使以可旋转的方式设置在加热缸1内的螺杆2 旋转并后退而进行熔融树脂的计量工序，之后，作为注射工序而使螺杆2前进，由此从安装 在加热缸1的前端的注射喷嘴3向模具的型腔注射熔融树脂，如图1所示，本注射成形机构 成包括管理注射成形机整体的控制的控制单元4 ;与控制单元4连接的键盘装置等输入装 置5 ;与控制单元4连接的液晶显示装置等显示装置6 ；由注射成形机的各部具备的多个传 感器构成的传感器组7 ;及由用于进行设置在注射成形机的各部上的多个驱动源的驱动控 制的多个驱动器电路构成的驱动器组8。另外，如图2所示，在加热缸1的外周安装有加热器(带式加热器)10，通过调节加 热器的温度来进行向加热缸内供给并从注射喷嘴3的前端射出的树脂的温度调节。控制单元4执行计量动作、计量动作后的反吸动作、向模具的型腔注射熔融树脂 的注射动作、模具的开闭模动作、喷射动作等成形成形品的一连串的自动运行的控制、自动 运行中的实测数据的运算/存储、所成形的成形体的合格品/不合格品的判定处理、异常运 行的判定处理、判定是否为规定的树脂粘度(使用于注射成形的熔融树脂的粘度)的判定处 理、将树脂粘度等成形条件显示在显示装置6上等各种处理。需要说明的是，虽然在图1中 未图示，但控制单元4包括CPU、ROM、RAM、各种I/O接口，通过预先制成的各种程序来执行 各种处理，在本实施方式中，如图1所示，控制单元4包括成形条件设定存储单元11、成形工 艺控制单元12、实测值存储单元13、树脂粘度计算单元14、温度调节单元15、显示处理单元 16等，而且，作为传感器组7包括注料数计数单元17、对注射成形机的工作时间进行计数的 计时单元18、测定从注射喷嘴3射出的熔融树脂的温度的温度测定单元19、注射压力计测 用传感器20等，作为驱动器组8包括进行反馈控制的电动机驱动器21、加热器驱动器22、 流体促动器驱动器23等。另外，从输入装置5输入的各种运行条件值以可改写的方式存储于成形条件设定 存储单元11。作为与运行条件值对应的运行条件的项目，例如，除了计量控制条件、反吸控 制条件、注射控制条件、闭模控制条件、开模控制条件、喷射控制条件之外，在显示了图3所 示的图像的基础上，还列举有后述的步骤2中的注料数“N”、注射成形机的工作时间等。成形工艺控制单元12基于预先制成的成形工艺控制程序和存储在成形条件设定 存储单元11中的设定条件值，参照来自设置于注射成形机的各部的传感器组(注料数计数 单元17、计时单元18、温度测定单元19、注射压力计测用传感器20等)的计测信息，并经由 作为所述驱动器组8的进行反馈控制的电动机驱动器21、加热器驱动器22、流体促动器驱 动器23等而进行对应的驱动源的驱动控制，执行成形成形品的一连串的自动运行、后述的树脂粘度计测模式等。
在实测值存储单元13中存储有由树脂粘度计算单元14算出的树脂粘度的值、由注料数计数单元17计数的从注射喷嘴3注射的熔融树脂的注料数、及由计时单元18计数的注射成形机的工作时间等。
树脂粘度计算单元14使用注射速度一定时的实测注射压力值(注射压力计测用传感器20的实测值)，利用后述的计算式算出(测定)树脂粘度。然后，基于算出的熔融树脂的粘度的值而进行温度调节单元15所指定的通道(ch)的加热器10的设定温度的变更。
另外，显示处理单元16根据由操作员操作输入装置产生的所希望的显示图像的呼叫信号，基于预先制成的显示图像制成/控制程序，制成指定的显示模式的显示图像数据。该制成的图像数据转送而暂时存储于未图示的帧缓存器，按照显示处理单元16的指令，将帧缓存器的输出作为图像数据以图3所示的状态显示在显示装置6的画面上。
在此，说明由树脂粘度计算单元14进行的树脂粘度的计算方法。剪切应力τ (Pa) 在设粘度为η (Pa· sec)，设剪切速度为Y (sec-ι)时，由下式表示，
τ = n X y...... (I)式
。
在此，在由(I)式表示的剪切速度Y (在同轴螺杆式的注射成形机中相当于由螺杆2的前进速度表示的注射速度)与粘度η (熔融树脂的粘度)之间的关系中，即，对于树脂的粘性，会确认图4所示的行为的情况，会确认到若剪切速度Y处于IO1 IO5的范围内， 则伴随着剪切速度Y的变化而粘度n也变化。相对于此，在剪切速度Y小于IO1或超过 IO5时，无论剪切速度Y的变化如何，粘度η都表示大致一定的值。因此，在剪切速度(注射速度)保持IO1 IO5的范围内的某规定的一定值时，从(I)式能够算出熔融树脂 的粘度。 例如，通过注射速度lOmm/sec而得到的剪切速度Y与设备的尺寸无关，大致成为Y =IO3 IO4左右的值，良好地满足上述的粘度的计算条件。另一方面，由注射速度lOOmm/sec而得到的剪切速度Y在100吨以上的设备中表示Y=IO5附近的值，不再是适当的速度设定的参数。由此，在本发明中，以将注射速度(螺杆的前进速度)保持5 50mm/sec的范围内的某一定值的方式进行控制，在良好地满足上述的粘度的算出条件的范围内，进行树脂粘度的计测。
在同轴螺杆式的注射成形机中，根据JIS K7199，所述的剪切应力τ和剪切速度Y在设注射压力为P (Pa)，设注射喷嘴孔的直径为r (mm)，设喷嘴的工作长度(land length)为L (mm),设流量为Q (mm3/sec)时，由下式分别表示，
τ = (PXr) / (4XL) ...... (2)式
Y= (32XQ) / ( 31 Xr3) ...... (3)式
。
在此，流量Q在设螺杆截面积为A (mm2)，设注射速度(螺杆的前进速度)为V (mm/ sec)时，由下式表不，
Q=AXV...... (4)式
，因此在设螺杆的直径为D时，(4)式由下式表示，
Q= ( Ji XD2XV) /4...... (5)式
，在将(5)式代入到(3)式时，成为
y= (8XD2XV) /r3...... (6)式。
因此，结果是，熔融树脂的粘度η通过下式求出，
n= (r4XP) / (32XLXD2XV) ...... (7)式
。即，若注射速度为一定的条件,则由于控制为一定的注射速度的值、机械尺寸的值已知，因此只要实测注射压力P就能够基于实测注射压力值来算出树脂粘度。
根据使用这样的计算式的本实施方式的注射成形机的树脂粘度的计测方法，通过试验确认到了所计测的树脂粘度能得到与树脂材料厂商的提示的值大致同等的高精度的值的情况。需要说明的是，在本实施方式的注射成形机中，若满足注射速度为一定的条件， 则通过测定这期间的注射压力值，而能够算出树脂粘度。然而，在向模具内注射/充填熔融树脂时，考虑到由于模具的型腔形状的如何等而注射速度也进行变动的情况，或者在进行超高速的注射时，也考虑到注射速度从良好地满足所述的粘度的算出条件的范围偏离的情况。因此，在进行树脂粘度的测定时，通常加热缸前端的注射喷嘴3在与模具未接触的状态下，且在基于反馈控制的注射速度一定的条件下进行注射的树脂粘度的计测模式中(在注射速度一定的自由注射的状态下)，进行树脂粘度的测定/计算。
接下来，基于图5，说明算出熔融树脂的粘度并调整算出的熔融树脂的粘度时的动作的一例。图5表示在使供给到加热缸内的树脂升温至规定的温度后开始自动运行的情况，步骤2 10表示树脂粘度计测模式的动作。例如，在树脂批量的变更后等，当成形成形品的自动运行开始时(步骤1)，从注射喷嘴3注射熔融树脂的注料数由注料数计数单元17 计数并向控制单元4输出。
接下来，在步骤2中，在未达到预先设定的注料数即第N注料时，继续自动运行，另一方面，在达到第N注料时，向步骤3转移，与模具接触的注射喷嘴3借助进退驱动单元而后退，从模具分离。需要说明的是，作为所述预先设定的注料数，如图3的右下侧表示那样， 例如为“1000”注料，利用手动输入而对图3的“1000”的栏进行设定变更，由此能够向适当的注料数进行变更。
接下来，通过树脂粘度计算单元14，使用所述计算式，算出从由于后退而与模具不接触地后退的注射喷嘴注射的熔融树脂的粘度(步骤4)，进行算出的熔融树脂的粘度的判定(步骤5 )，在此，在熔融树脂的粘度收纳在规定的树脂粘度的范围内时，注射喷嘴前进(步骤6)，返回与模具接触的状态并将N重置为“O”(N=0)，控制单元4再次开始自动运行(步骤I)。需要说明的是，在此的树脂粘度的测定可以通过几次的平均值进行判定。
另一方面，在步骤5算出的熔融树脂的粘度的判定中，在熔融树脂的粘度未收纳在规定的树脂粘度的范围内时，温度测定单元19测定从注射喷嘴3注射的熔融树脂的温度，使用该测定结果等，温度调节单元15进行加热器10的设定温度的变更(上升等)，由此将从注射喷嘴3注射的熔融树脂的粘度调整成收纳在规定的树脂粘度的范围内(步骤7)。 并且，在加热器10的设定温度达到规定的温度之前反复进行步骤7、8的动作，如步骤8那样，在由控制单元4确认到加热器10的设定温度达到了规定的温度的情况时，利用树脂粘度计算单元14再次算出从注射喷嘴3射出的熔融树脂的粘度(步骤4)。需要说明的是，在步骤7中，表示为“使加热器的设 定温度变更Y°C”，但如图2及图3所示，本实施方式的加热器10沿着加热缸10的长度方向具有加热器I 5(Xch)，通过具有多个加热器而能够进行细微的温度调整。
接下来，在步骤4之后，进行粘度的判定(与步骤5相等)，在熔融树脂的粘度未收纳在规定的树脂粘度的范围内时，反复进行加热器10的温度变更(与步骤7相等)、加热器 10的设定温度是否达到规定的温度的确认(与步骤8相等)、粘度计算(与步骤4相等)、粘度的判定(与步骤5相等)，该工序进行Z次(规定数)，在即使达到Z次而熔融树脂的粘度也未收纳于规定的树脂粘度时，注射成形机自动停止。另一方面，在Z次以内而熔融树脂的粘度收纳于规定的树脂粘度时，注射喷嘴前进，返回与模具接触的状态并且N重置为“0”(N=0)， 控制单元4再次开始自动运行。
如以上那样根据本实施方式，在注射成形机中，通过使加热缸I内的螺杆2旋转并后退而进行熔融树脂的计量工序，之后，作为注射工序，通过使螺杆2前进而从安装在加热缸前端的注射喷嘴3向模具的型腔注射熔融树脂，所述注射成形机具备对于从注射喷嘴3 注射熔融树脂的注料数进行计数的注料数计数单元17 ;在进行计量工序时使螺杆2旋转的旋转驱动单元；及使注射喷嘴3进退的进退驱动单元，其中，在由进退驱动单元使注射喷嘴 3前进并与模具接触从而反复成形出成形品的自动运行中，利用注料数计数单元17对于从注射喷嘴3注射熔融树脂的注料数进行计数，在计数到的注料数达到规定数值时，进退驱动单元使注射喷嘴3与加热缸I 一起后退，由此在使注射喷嘴3与模具不接触地后退的状态下，算出从注射喷嘴3注射的熔融树脂的粘度，在算出该熔融树脂的粘度之后，所述进退驱动单元使注射喷嘴3与模具接触，再次开始反复进行成形品的成形的自动运行。而且，进行所述算出的熔融树脂的粘度的判定，在熔融树脂的粘度未收纳在规定的树脂粘度的范围内时，温度调节单元15通过进行设置在加热缸I上的加热器10的设定温度的变更，将从注射喷嘴3射出的具有因高温化而粘度降低的特性的熔融树脂的粘度调整为收纳在规定的树脂粘度的范围内。由此，在进行反复成形成形品的自动运行时，通过注料数计数单元17 对于从注射喷嘴3注射的熔融树脂的注料数进行计数，当计数到的注料数达到预先设定的规定数值时，作为树脂粘度计测模式，自动地算出从注射喷嘴3射出的熔融树脂的粘度，在算出的熔融树脂的粘度未收纳在规定的树脂粘度的范围内时，通过温度调节单元15进行加热器10的设定温度的变更，将熔融树脂的粘度调整成收纳于规定的树脂粘度，进而紧接着，再次开始反复进行成形品的成形的自动运行，因此在利用注射成形机连续地制造成形品的自动运行中途进行树脂粘度计测模式，由此能够自动地进行熔融树脂的粘度测定、在此基础上的粘度调整，能够简化操作员对树脂的粘度调整作业并能够实现便利性的提高。
以上,详细叙述了本实施方式的一例，但本发明并未限定为所述实施方式，在本发明的要点的范围内能够进行各种变形实施。在上述一例中，利用注料数计数单元17对于从注射喷嘴3注射的熔融树脂的注料数进行计数，在计数到的注料数达到规定数值时，算出从注射喷嘴3射出的熔融树脂的粘度，但在本注射成形机中，如图1所示，由于具备对注射成形机的工作时间进行计数的计时单元18，因此也可以利用计时单元18对于注射成形机的自动运行中的工作时间进行计数，在计数到的运行时间达到了规定时间时的时点，算出从注射喷嘴3射出的熔融树脂的粘度。而且，在本实施方式中，记载了使喷嘴后退来进行的方法，但也可以根据成形中 的充填压力进行粘度的判别。
标号说明
I加热缸
2 螺杆
3注射喷嘴
4控制单元
5输入装置
6显示装置
7传感器组
8驱动器组
10加热器
11成形条件设定存储单元
12成形工艺控制单元
13实测值存储单元
14树脂粘度计算单元
15温度调节单元
16显示处理单元
17注料数计数单元
18计时单元
19温度测定单元
20注射压力计测用传感器
21电动机驱动器
22加热 器驱动器
23流体促动器驱动器
权利要求
1.一种注射成形机的自动运行方法，其特征在于，所述注射成形机中，通过使加热缸内的螺杆旋转并后退来进行熔融树脂的计量工序，之后，作为注射工序，通过使所述螺杆前进而从安装在所述加热缸前端的注射喷嘴向模具的型腔注射熔融树脂，所述注射成形机具备对于从所述注射喷嘴注射熔融树脂的注料数进行计数的注料数计数单元；在进行所述计量工序时使所述螺杆旋转的旋转驱动单元；及使所述注射喷嘴进退的进退驱动单元，在由该进退驱动单元使所述注射喷嘴前进并与所述模具接触而反复成形成形品的自动运行中，由所述注料数计数单元对于从所述注射喷嘴注射熔融树脂的注料数进行计数， 在该计数到的注料数达到规定数值时，所述进退驱动单元使所述注射喷嘴后退，由此在使所述注射喷嘴与所述模具不接触地后退的状态下，算出从所述注射喷嘴射出的熔融树脂的粘度，在算出该熔融树脂的粘度之后，所述进退驱动单元使所述注射喷嘴与所述模具接触， 再次开始反复进行成形品的成形的自动运行。
2.一种注射成形机的自动运行方法，其特征在于，所述注射成形机中，通过使加热缸内的螺杆旋转并后退来进行熔融树脂的计量工序，之后，作为注射工序，通过使所述螺杆前进而从安装在所述加热缸前端的注射喷嘴向模具的型腔注射熔融树脂，所述注射成形机具备对于该注射成形机的工作时间进行计数的计时单元；在进行所述计量工序时使所述螺杆旋转的旋转驱动单元；及使所述注射喷嘴进退的进退驱动单元，在由该进退驱动单元使所述注射喷嘴前进并与所述模具接触而反复成形成形品的自动运行中，利用所述计时单元对所述注射成形机的工作时间进行计数，在该计数到的工作时间达到规定时间时，所述进退驱动单元使所述注射喷嘴后退，由此在使所述注射喷嘴与所述模具不接触地后退的状态下，算出从所述注射喷嘴射出的熔融树脂的粘度，在算出该熔融树脂的粘度之后，所述进退驱动单元使所述注射喷嘴与所述模具接触， 再次开始反复进行成形品的成形的自动运行。
3.根据权利要求1所述的注射成形机的自动运行方法，其特征在于，进行所述算出的熔融树脂的粘度的判定，在该熔融树脂的粘度未收纳于规定的树脂粘度的范围内时，温度调节单元进行设置在所述加热缸上的加热器的设定温度的变更，由此将从所述注射喷嘴射出的熔融树脂的粘度调整成收纳于规定的树脂粘度的范围内。
4.根据权利要求2所述的注射成形机的自动运行方法，其特征在于，进行所述算出的熔融树脂的粘度的判定，在该熔融树脂的粘度未收纳于规定的树脂粘度的范围内时，温度调节单元进行设置在所述加热缸上的加热器的设定温度的变更，由此将从所述注射喷嘴射出的熔融树脂的粘度调整成收纳于规定的树脂粘度的范围内。
全文摘要
自动地进行在注射成形机的注射成形中使用的熔融树脂的粘度测定及粘度调整。在进行成形成形品的自动运行时，注料数计数单元(17)对于从注射喷嘴(3)注射熔融树脂的注料数进行计数，当计数到的注料数达到预先设定的规定数值时，自动地算出从注射喷嘴(3)射出的熔融树脂的粘度，在算出的熔融树脂的粘度未收纳在规定的树脂粘度的范围内时，由温度调节单元(15)进行加热器(10)的设定温度的变更，将熔融树脂的粘度调整成收纳于规定的树脂粘度，然后紧接着，再次开始反复进行成形品的成形的自动运行。由此，在由注射成形机连续地制造成形品的自动运行中途，能够自动地进行熔融树脂的粘度测定及粘度调整。
文档编号B29C45/76GK103068552SQ20118003862
公开日2013年4月24日 申请日期2011年7月27日 优先权日2010年8月5日
发明者井上玲, 樽家宏治 申请人:东洋机械金属株式会社