注射成型機及注射成型機的設定支援裝置制造方法

注射成型機及注射成型機的設定支援裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種能夠支援成型條件的設定的注射成型機。該注射成型機（2）具備：缸體（11）；向缸體（11）內供給成型材料的材料供給部（81）；被配置成在缸體（11）內旋轉自如且沿軸向進退自如的螺桿（20）；以及支援成型條件的設定的設定支援裝置（40）。設定支援裝置（40）基于確定沿形成于螺桿（20）的槽（26）輸送的成型材料的壓力上升位置的多個成型條件中的一部分成型條件，計算壓力上升位置成為目標位置的其余的成型條件。
【專利說明】注射成型機及注射成型機的設定支援裝置

【技術領域】
[0001]本發明涉及注射成型機及注射成型機的設定支援裝置。
[0002]本申請主張基于2013年3月14日申請的日本專利申請2013-052255號的優先權。該申請的所有內容通過參考援用于本說明書中。

【背景技術】
[0003]注射成型機具備缸體、將成型材料供給到缸體內的材料供給部以及被配設成在缸體內旋轉自如且進退自如的螺桿。供給到形成于螺桿的螺旋狀的槽內的成型材料伴隨著螺桿的旋轉而向前方輸送。在缸體的外周設置有多個帶式加熱器，多個帶式加熱器的熱向缸體傳遞而使在缸體內前進的成型材料逐漸熔融。隨著將熔融的成型材料向螺桿的前方輸送并蓄積在缸體前部，使螺桿后退。之后，若螺桿前進，則蓄積在螺桿的前方的成型材料從形成在缸體的前端的噴嘴射出，并填充到模具裝置的型腔空間。通過使所填充的成型材料固化，得到成型品(例如參照專利文獻I)。
[0004]專利文獻1:日本特開2004 - 351661號公報
[0005]以往，成型條件依賴于用戶的經驗以及直覺等通過嘗試來設定，在條件設置上花費時間。


【發明內容】

[0006]本發明即是鑒于上述課題而做出的，其目的是提供一種能夠支援成型條件的設定的注射成型機。
[0007]為了解決上述課題，根據本發明的一方式提供一種注射成型機，具備:
[0008]缸體；
[0009]材料供給部，將成型材料供給到該缸體內；
[0010]螺桿，被配設成在上述缸體內旋轉自如且沿軸向進退自如；以及
[0011]設定支援裝置，對成型條件的設定進行支援，
[0012]該設定支援裝置，基于確定沿形成于上述螺桿的槽輸送的成型材料的壓力上升位置的多個成型條件中的一部分成型條件，計算出上述壓力上升位置成為上述目標位置的其余的成型條件。
[0013]發明效果:
[0014]根據本發明的一方式，能夠得到一種能夠支援成型條件的設定的注射成型機。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是表示本發明的一實施方式的注射成型機的圖。
[0016]圖2是表示圖1的驅動裝置的圖。
[0017]圖3是表示沿圖1的形成在螺桿上的螺旋狀的槽輸送的成型材料的壓力分布的一例的圖。
[0018]圖4是表示本發明的一實施方式的設定支援裝置的處理的一例的圖。
[0019]圖5是表示通過設定支援裝置測量的注射壓力與注射速度之間的關系的一例的圖。
[0020]圖6是表示通過設定支援裝置測量的成型材料的粘度特性(剪切應力與剪切速度之間的關系)的一例的圖。
[0021]圖7是表示本發明的一實施方式的設定支援裝置的處理的另一例的圖。
[0022]符號說明
[0023]2注射成型機
[0024]10注射裝置
[0025]11 缸體
[0026]20 螺桿
[0027]21螺桿主體
[0028]22射出部
[0029]23螺旋翼片部
[0030]24壓力部
[0031]26螺旋狀的槽
[0032]40控制器(設定支援裝置)
[0033]45輸入部
[0034]46顯示部
[0035]60驅動裝置
[0036]61計量馬達
[0037]71注射馬達
[0038]81材料供給部
[0039]83送料缸
[0040]85送料螺桿
[0041]86送料馬達

【具體實施方式】
[0042]以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】用于實施本發明的方式。在各圖中，對相同或對應的結構標以相同或對應的符號并省略說明。以下，將填充工序中的螺桿的移動方向設為前方，將計量工序中的螺桿的移動方向設為后方來進行說明。
[0043]注射成型機將關閉由定模及動模構成的模具裝置的閉模工序、緊固模具裝置的合模工序、向模具裝置內流入熔融的成型材料的填充工序、對所流入的成型材料施加壓力的保壓工序、在保壓工序之后在模具裝置內使成型材料固化的冷卻工序、計量用于下一個成型品的成型材料的計量工序、打開模具裝置的開模工序、以及從開模后的模具裝置排出成型品的排出工序作為I個周期，反復制造成型品。為了縮短成型周期，計量工序可以在冷卻工序期間進行。
[0044]圖1是表示本發明的一個實施方式的注射成型機的圖。注射成型機2具有合模裝置及注射裝置10。合模裝置具備安裝有定模的固定壓板及安裝有動模的可動壓板，通過使可動壓板前進后退，使動模與定模接觸分離，進行閉模、合模及開模。合模裝置可以是使用電動馬達及肘節機構的肘節式、使用流體壓缸的直壓式、使用線性馬達及電磁鐵的電磁式中的任一種，其方式沒有特別限定。
[0045]注射裝置10包括缸體11、向缸體11內供給成型材料(例如樹脂顆粒)的材料供給部81、配設成在缸體11內旋轉自如且在軸向上進退自如的螺桿20。
[0046]螺桿20由螺桿主體21和比該螺桿主體21更靠前方配設的射出部22構成，經由后端的軸部51與驅動裝置60連結。螺桿主體21具備螺旋翼片部23、以及配設在螺旋翼片部23的前端的壓力部24。
[0047]螺旋翼片部23具備棒狀的主體部23a、以及在該主體部23a的外周面上突出形成的螺旋狀的螺旋翼片23b，沿著該螺旋翼片23b形成有螺旋狀的槽26。從螺旋翼片部23的后端到前端，槽26的深度可以為一定，螺桿壓縮比可以為一定。
[0048]壓力部24可以由外徑比棒狀的本體部23 a大的圓柱部構成。也可以在本體部23a與圓柱部之間設置從本體部23 a遍及圓柱部外徑逐漸變大的未圖示的圓錐臺狀的傾斜部，由傾斜部以及圓柱部構成壓力部24。
[0049]另外，也可以不配設壓力部24而遍及螺桿主體21的整體形成螺旋翼片部。螺桿主體21也可以從后端到前端劃分為被供給成型材料的供給部、壓縮并熔融所供給的成型材料的壓縮部、以及按一定量分別計量所熔融的成型材料的計量部。此時，螺旋狀的槽的深度在供給部深，在計量部淺，在壓縮部越靠向前方越淺。
[0050]射出部22由在頂端具有圓錐形的部位的頭部31、與該頭部31的后方相鄰接地形成的桿部32、配設在該桿部32的周圍的止回環33、及安裝在壓力部24的前端的密封環(鎖環:Check Ring) 34 構成。
[0051]在計量工序時，隨著螺桿20的后退，止回環33相對于桿部32向前方移動而從密封環34分離時，從射出部22的后方向前方輸送成型材料。此外，在注射工序時，隨著螺桿20的前進，止回環33相對于桿部32向后方移動而與密封環34抵接時，成型材料的逆流得到防止。
[0052]材料供給部81以與來自控制器40的指令值對應的供給速度向缸體11內供給成型材料。在缸體11的后部形成有成型材料供給口 14。
[0053]材料供給部81具備容納成型材料(例如樹脂顆粒)的料斗82、從料斗82的下端在水平方向上延伸的送料缸83、從送料缸83的前端向下方延伸的筒狀的引導部84、配設成在送料缸83內旋轉自如的送料螺桿85、及使送料螺桿85旋轉的送料馬達86等。另外，送料缸83不需要一定在水平方向上延伸，例如也可以相對于水平方向傾斜地延伸，也可以使出口側高于入口側。
[0054]從料斗82內供給到送料缸83內的成型材料隨著送料螺桿85的旋轉而沿著形成在送料螺桿85上的螺旋狀的槽前進。從送料螺桿85的前端輸送到引導部84內的成型材料在引導部84內落下，并供給到缸體11內。另外，供給到送料缸83內的成型材料也可以通過未圖示的加熱器加熱(預熱)。此時，成型材料可以被預熱為不會熔融的溫度例如玻璃轉移點以下的預定的溫度。
[0055]圖2是表示圖1的驅動裝置的圖。驅動裝置60包括使螺桿20在缸體11內旋轉的計量馬達61。計量馬達61可以是伺服馬達。計量馬達61包括固定在支撐框架Fr上的定子62及配設在定子62的內側的筒狀的轉子63。固定在轉子63的后端的花鍵螺母64與旋轉部件65花鍵結合。即，旋轉部件65被設為和花鍵螺母64 —起旋轉自如，且相對于花鍵螺母64進退自如。旋轉部件65由經由聯軸器52與螺桿20的軸部51的后端連結的連結體66、以及用螺栓等固定于連結體66的支撐體67構成。在支撐體67的外周，形成有用于與花鍵螺母64結合的花鍵槽68。計量馬達61的旋轉經由旋轉部件65傳遞給軸部51，從而螺桿20旋轉。于是，螺旋翼片部23的螺旋翼片23b移動，供給到螺旋翼片部23的槽26內的成型材料被向前方輸送。
[0056]驅動裝置60包括使螺桿20在缸體11內沿著軸向移動的注射馬達71。注射馬達71可以是伺服馬達。注射馬達71具有未圖示的筒狀的輸出軸，在該輸出軸上花鍵結合滾珠絲杠軸72。S卩，滾珠絲杠軸72被設為和注射馬達71的輸出軸一起旋轉自如，且相對于注射馬達71的輸出軸進退自如。與滾珠絲杠軸72螺合的滾珠絲杠螺母73經由測壓元件74固定于支撐框架Fr。測壓元件74配設在支撐框架Fr與注射馬達71之間，并檢測螺桿20的背壓(向前方推壓螺桿20的壓力)。從滾珠絲杠軸72的前端同軸延伸的軸75經由軸承Brl、Br2被支撐為，相對于旋轉部件65旋轉自如且不能進退。若驅動注射馬達71，則滾珠絲杠軸72 —邊旋轉一邊進退，旋轉部件65、螺桿20進退。在填充工序中當螺桿20進退時，可以驅動計量馬達61來阻止旋轉部件65的旋轉，以使螺桿20不旋轉。另外，計量馬達61也可以是帶制動器的馬達，也可以在填充工序中通過制動器的制動力阻止旋轉部件65的旋轉。
[0057]另外，驅動裝置60只要能夠使螺桿20 —邊在缸體11內旋轉一邊進退即可，其結構不限于圖2的結構。例如，也可以在驅動注射馬達71而使螺桿20進退時，計量馬達61與螺桿20以及旋轉部件65—起進退。此時，旋轉部件65可以與計量馬達61的轉子63 —體化。
[0058]接著再次參照圖1及圖2說明注射成型機2的動作。注射成型機2的動作(例如注射裝置10的動作及材料供給裝置81的動作)由控制器40控制。控制器40由CPU41、保存控制程序等的R0M42、保存運算結果等的可讀寫的RAM43、硬盤等存儲部44、輸入接口、輸出接口、計時器及計數器等構成。控制器40通過CPU41執行R0M42或存儲部44等中所存儲的程序，從而實現各種功能。
[0059]在計量工序中，驅動計量馬達61，使螺桿20以設定轉速旋轉。此時，可以驅動送料馬達86，使送料螺桿85以設定轉速旋轉，可以同時開始螺桿20的旋轉和送料螺桿85的旋轉。螺桿20的設定轉速、送料螺桿85的設定轉速可以獨立設定，并根據螺桿20的位置或距計量開始時的經過時間等變更。
[0060]從料斗82供給到送料缸83內的成型材料隨著送料螺桿85的旋轉而沿著形成于送料螺桿85的螺旋狀的槽前進。從送料螺桿85的前端輸送到引導部84內的成型材料在引導部84內落下，并供給到缸體11內。
[0061]供給到缸體11內的成型材料可以不在成型材料供給口 14滯留而通過螺桿20立即向前方輸送。因此不會向螺桿20的槽26內稠密地填充成型材料，槽26內的成型材料的狀態成為稀疏的狀態(饑餓狀態)。因此，基于材料供給裝置81的成型材料的供給速度越快，每單位時間內由螺桿20向前方輸送的成型材料的量越增大。
[0062]供給到缸體11內的成型材料隨著螺桿20的旋轉而沿著形成于螺桿20的螺旋狀的槽26前進。在缸體11的外周設置有多個帶式加熱器hll?hl3、將多個帶式加熱器hll?hl3的熱傳遞給缸體11并使在缸體11內前進的成型材料逐漸熔融。伴隨熔融的成型材料輸送到螺桿20的前方，并蓄積在缸體前部，螺桿20后退。
[0063]在計量工序中，為了限制螺桿20的急劇后退，可以驅動注射馬達71，以對螺桿20施加預定的背壓。螺桿20后退到預定位置，在螺桿20的前方蓄積預定量的成型材料時，停止驅動計量馬達61以及注射馬達71。可以同時停止螺桿20的旋轉和送料螺桿85的旋轉。
[0064]這樣，螺桿20的旋轉與送料螺桿85的旋轉可以同時開始同時停止。即，螺桿20與送料螺桿85可以同步旋轉。
[0065]在填充工序中，驅動注射馬達71，使螺桿20以設定速度前進，并使蓄積在螺桿20前方的成型材料從配設在缸體前端的噴嘴12吐出，而填充到與噴嘴12接觸的模具裝置內的型腔空間。螺桿20前進到預定位置(所謂V/P切換位置)時，開始保壓工序。另外，也可以在距填充工序開始的經過時間達到預定時間時，開始保壓工序。螺桿20的設定速度可以為一定，也可以根據螺桿位置或經過時間變更。
[0066]在保壓工序中，驅動注射馬達71，以設定壓力向前方推壓螺桿20，補充型腔空間的因成型材料的冷卻而引起的體積收縮量的成型材料。型腔空間的入口(所謂澆口)被固化的成型材料密封，且防止成型材料從型腔空間逆流，之后，開始冷卻工序。可以在冷卻工序期間進行計量用于接下來的成型品的成型材料的計量工序。螺桿20的設定壓力可以為一定，也可以根據經過時間等而變更。
[0067]圖3是表示在計量工序中沿形成在螺桿上的螺旋狀的槽輸送的成型材料的壓力分布的一例的圖。在圖3中，SO為壓力部24的前端位置、SI為壓力部24的后端位置(即壓力部24與螺旋翼片部23之間的邊界位置)、S2表示螺旋翼片部23中的成型材料的壓力上升位置。
[0068]在壓力部24的前端位置SO及其前方，對成型材料作用與螺桿20的背壓相同的壓力PO。如圖3所示，作用于成型材料的壓力，從壓力部24的前端位置SO遍及壓力部24的后端位置SI逐漸增加，在壓力部24的后端位置SI達到最大壓力P1。如圖3所示，作用于成型材料的壓力從壓力部24的后端位置SI朝向后方逐漸減小，在螺旋翼片部23中的成型材料的壓力上升位置S2處大致為零。
[0069]壓力上升位置S2主要由(I)材料供給部81的供給速度(送料螺桿85的轉速)、(2)基于螺桿旋轉的成型材料的輸送速度(螺桿20的轉速)、(3)螺桿20的尺寸、(4)螺桿20的背壓PO、(5) I注射容量(I注射量所使用的成型材料的量)、(6)成型材料的粘度特性(剪切應力與剪切速度之間的關系)、(7)缸體11的尺寸以及(8)缸體11的溫度等決定。壓力上升位置S2雖然相對于缸體11的位置變化，但是相對于螺桿20的位置幾乎不變。因此，相對螺桿20的壓力上升位置在計量工序期間幾乎不變。
[0070](I)材料供給部81的供給速度與送料螺桿85的轉速呈比例。送料螺桿85的轉速越大，材料供給部81的供給速度越快。其供給速度越快，成型材料的最大壓力Pl越高，螺旋翼片部23的壓力梯度越緩，壓力上升位置S2越向后方移動。
[0071](2)基于螺桿旋轉的成型材料的輸送速度與螺桿20的轉速呈比例。螺桿20的轉速越大，基于螺桿旋轉的成型材料的輸送速度越快。成型材料的輸送速度越快，螺旋翼片部23的壓力斜度越陡，壓力上升位置S2越向前方移動。
[0072]壓力上升位置S2位于相比壓力部24的后端位置SI還靠后方的預定范圍內時，能夠穩定地得到品質良好的成型品。
[0073]因此，控制器40具有作為設定支援裝置的功能，該設定支援裝置支援使壓力上升位置S2成為目標位置的成型條件的設定。另外，設定支援裝置也可以與控制注射裝置10的動作以及材料供給部81的動作的控制器40分開設置，也可以與注射成型機2分開設置并與注射成型機2連接。
[0074]控制器40基于決定壓力上升位置S2的多個成型條件中的一部分成型條件計算壓力上升位置S2成為目標位置的其余的成型條件。決定壓力上升位置S2的多個成型條件例如為上述(I)?(8)。用于計算的成型條件及壓力上升位置S2的目標位置可以預先存儲在R0M42或存儲部44等中，也可以通過輸入部45受理。用于計算的成型條件中的至少一個通過用戶對輸入部45進行輸入操作來準備。
[0075]例如，控制器40以式子的形式存儲壓力上升位置S2和確定壓力上升位置S2的多個成型條件之間的關系，并利用存儲的式子進行計算。用于計算的式子，讀取預先存儲于存儲部44等記錄介質中的式子來使用。
[0076]控制器40可以通過顯示部46顯示計算結果。另外，本實施方式中分開設置輸入部45和顯示部46，但輸入部45和顯示部46 —體也可以，例如可以由觸控面板構成。
[0077]接著，參照圖4，對基于控制器40的成型條件的條件設定處理的一例進行說明。圖4是表示本發明的一實施方式的作為設定支援裝置的控制器的處理的一例的圖。
[0078]首先，控制器40準備確定壓力上升位置S2的多個成型條件中除去(2)螺桿20的轉速的其他成型條件(步驟S102)。在其他成型條件中包括(I)材料供給部81的供給速度(送料螺桿85的轉速)。材料供給部81的供給速度可以通過用戶對輸入部45進行輸入操作來準備。
[0079]接著，控制器40計算壓力上升位置S2成為目標位置的螺桿20的轉速(步驟S104)。由此，不依賴于用戶的經驗以及直覺等就可以在短時間內確定成型條件。
[0080]接著，控制器40在包括螺桿20的轉速的計算結果的條件下測量成型材料的粘度特性(步驟S106)。能夠確認在步驟S102中準備的(6)成型材料的粘度特性的妥當性。成型材料的粘度特性例如由注射壓力與注射速度之間的關系求出。
[0081]圖5是表示由設定支援裝置測量的注射壓力與注射速度之間的關系的一例的圖。注射壓力與注射速度之間的關系是通過改變注射速度反復進行下述注射壓力的測量來進行測定的，即對以步驟S104中算出的轉速對蓄積在螺桿20的前方的成型材料以預定的注射速度射出時的注射壓力進行測量。由注射壓力與注射速度之間的關系能夠測量剪切應力與剪切速度之間的關系。剪切應力與注射壓力呈比例，剪切速度與注射速度呈比例。
[0082]圖6是表示通過設定支援裝置測量的成型材料的粘度特性(剪切應力與剪切速度之間的關系)的一例的圖。剪切應力與剪切速度之間的關系表示與注射壓力和注射速度之間的關系相同的傾向。
[0083]接著，控制器40準備成型條件，該成型條件包括在步驟S106中測量的成型材料的粘度特性(步驟S108)，并再次計算壓力上升位置S2成為目標位置的螺桿20的轉速(步驟S110)。基于以與實際的注射成型相同的條件測量的粘度特性，計算螺桿20的轉速，因此，
信賴性高。
[0084]接著，控制器40調查螺桿20的轉速的計算結果是否收斂(步驟S112)。通過上次的計算結果與本次的計算結果之差是否在容許范圍內，能夠明了計算結果是否收斂。
[0085]在步驟SI 12中計算結果沒有收斂時(步驟SI 12中的“NO”)、與步驟S106相同，在包含本次的計算結果的條件下，再次測量成型材料的粘度特性(步驟S114)。之后，控制器40返回到步驟S108，準備包括在步驟S114中測量的粘度特性的成型條件，并再次執行步驟SllO以后的處理，再次進行螺桿20的轉速計算。通過進行收斂判定，信賴性進一步提高。
[0086]另一方面，在步驟SI 12中計算結果收斂時(步驟SI 12中的“YES”)，控制器40進入到步驟SI 16。
[0087]控制器40檢查螺桿20的轉速的計算結果作為實際的成型條件是否適合(步驟S116)。例如控制器40，當螺桿20的轉速超過閾值時，由于超過計量馬達61的能力因此認為不適合，螺桿20的轉速為閾值以下時認為適合。并且，控制器40基于檢查結果判斷計算中所使用的成型條件是否適合。
[0088]在步驟S116中，當計算結果作為實際的成型條件不適合時(步驟S116的“NO”)，控制器40判斷為計算中所使用的成型條件不適合(步驟S118)，在冷卻時間內重新設定計量時間(步驟S120)。控制器40伴隨計量時間的重新設定，重新設定(I)材料供給部81的供給速度(送料螺桿85的轉速)。材料供給部81的供給速度通過用(5) I注射容量除以計量時間來計算。之后，控制器40返回到步驟S102，在步驟S102中準備包括重新設定的材料供給部81的供給速度的成型條件，并繼續進行步驟S104以后的處理。能夠計算實用的成型條件。
[0089]另一方面，在步驟S116中，當計算結果作為實際成型條件適合時(步驟S116中的“YES”)，控制器40判斷為計算中所使用的成型條件適合(步驟S122)，并進入到步驟S124。
[0090]控制器40基于螺桿20的轉速的計算結果推測壓力上升位置處的成型材料的溫度(步驟S124)。成型材料的溫度依賴于從缸體11傳遞的熱、因剪切而產生的熱等。螺桿20的轉速越大、基于螺桿旋轉的成型材料的輸送速度越快，則從缸體11傳遞的熱越少、成型材料的溫度越低。并且，螺桿20的轉速越大、因剪切產生的熱越多，則成型材料的溫度越聞。
[0091]接著，控制器40判斷在壓力上升位置處的成型材料的推測溫度是否在適合的溫度范圍內(步驟S126)。例如，在壓力上升位置S2處的成型材料的溫度低于適合的溫度范圍的下限溫度時，成型材料過于凝固而成型材料無法很好地混勻，并且對成型材料施加高的剪切應力并因剪切發熱而在成型材料上產生燒傷。對于適合的溫度范圍可以設定上限溫度，也可以不設定。作為適合的溫度范圍，讀取預先存儲在控制器40的R0M42或存儲部44等中的信息來使用。
[0092]在步驟S126中，當判定為推測溫度不在適當的溫度范圍內時(步驟S126中的“NO”)，為了解決混勻不足以及燒傷等問題，再次設定(8)缸體11的溫度(步驟S128)。之后，控制器40返回到步驟S102，準備包括在步驟S128中再次設定的缸體11的溫度的成型條件，并繼續進行步驟S104以后的處理。能夠得到可充分混勻成型材料且可抑制燒傷的成型條件。
[0093]另外，在步驟S126中，當判斷為推測溫度沒有處于適當的溫度范圍內時，可以再次設定從(I)材料供給部81的供給速度(送料螺桿85的轉速)、(4)螺桿20的背壓PO、(8)缸體11的溫度中所選擇的任意的條件。此時，可以再次設定多個條件，其組合沒有特別限定。
[0094]另一方面，在步驟S126中，當判斷為推測溫度在適當的溫度范圍內時，(步驟S126中的“YES”)，通過計算出的成型條件能夠穩定地得到品質良好的成型品，因此控制器40結束處理。
[0095]另外，在圖4所示的處理中，各步驟的順序能夠變更。例如，相比檢查螺桿20的轉速的計算結果是否收斂的步驟S112，可先執行檢查螺桿20的轉速的計算結果作為實際的成型條件是否適合的步驟S116。
[0096]接著，參照圖7，對控制器40的成型條件的條件設置處理的另一例進行說明。圖7是表示本發明的一實施方式的作為設定支援裝置的控制器的處理的另一例的圖。
[0097]首先，控制器40準備決定壓力上升位置S2的多個成型條件中除了(I)材料供給部81的供給速度以外的其他成型條件(步驟S202)。在其他成型條件中包括(2)螺桿20的轉速。螺桿20的轉速可以通過用戶對輸入部45的輸入操作來準備。
[0098]接著，控制器40計算壓力上升位置S2成為目標位置的材料供給部81的供給速度(送料螺桿85的轉速)(步驟S204)。由此，能夠不依賴于用戶的經驗以及直覺等，在短時間內確定成型條件。
[0099]接著，控制器40在包括材料供給部81的供給速度的計算結果的條件下測量成型材料的粘度特性(步驟S206)。能夠確認在步驟S202中準備的(6)成型材料的粘度特性的妥當性。成型材料的粘度特性例如可以由注射壓力與注射速度之間的關系求出。注射壓力與注射速度之間的關系是通過改變注射速度來反復執行下述測量來測量的，即測量以預定的注射速度射出以在步驟S204中計算出的供給速度供給的缸體內的成型材料時的注射壓力。
[0100]接著，控制器40準備包括所測量的成型材料的粘度特性的成型條件(步驟S208)，并再次計算壓力上升位置S2成為目標位置的材料供給部81的供給速度(送料螺桿85的轉速)(步驟S210)。基于以與實際的注射成型同樣的條件測量的粘度特性計算材料供給部81的供給速度，因此信賴性高。
[0101]接著，控制器40調查材料供給部81的供給速度的計算結果是否收斂(步驟S212)。通過上次的計算結果與本次的計算結果之差是否在容許范圍內，可以明了計算結果是否收斂。
[0102]在步驟S212中，當計算結果沒有收斂時(步驟S212中的“NO”)，與步驟S206同樣，在包括本次的計算結果的條件下再次測量成型材料的粘度特性(步驟S214)。之后，控制器40，返回到步驟S208，準備包括在步驟S214中測量的粘度特性的成型條件，并再次執行步驟S210以后的處理，再次進行材料供給部81的供給速度的計算。通過進行收斂判定，進一步提高信賴性。
[0103]另一方面，在步驟S212中，當計算結果收斂時(步驟S212中的“YES”)，控制器40進入到步驟S216。
[0104]控制器40檢查材料供給部81的供給速度的計算結果作為實際的成型條件是否適合(步驟S216)。例如控制器40，在材料供給部81的供給速度超過閾值時，計量時間超過冷卻時間，在冷卻工序中計量工序沒有結束，因此認為不適合，材料供給部81的供給速度為閾值以下時認為適合。并且，控制器40基于檢查結果判斷計算中所使用的成型條件是否適口 ο
[0105]在步驟S216中，當計算結果作為實際的成型條件不適合時(步驟S216中的“NO”)，控制器40判斷為計算中所使用的成型條件不適合(步驟S218)，在容許范圍內重新設定螺桿20的轉速(步驟S220)。之后、控制器40，返回到步驟S202，準備包括在步驟S220中再次設定的螺桿20的轉速的成型條件，并繼續進行步驟S204以后的處理。能夠計算實用的成型條件。
[0106]另一方面，在步驟S216中，當計算結果作為實際的成型條件適合時(步驟S216中的“YES”)，控制器40判斷為計算中所使用的成型條件適合(步驟S222)，并進入到步驟S224。
[0107]控制器40基于材料供給部81的供給速度的計算結果，推測壓力上升位置處的成型材料的溫度(步驟S224)。成型材料的溫度依賴于從缸體11傳遞來的熱、因剪切而產生的熱等。
[0108]接著，控制器40判斷在壓力上升位置處的成型材料的推測溫度是否在適當的溫度范圍內(步驟S226)。例如，在壓力上升位置S2處的成型材料的溫度比適當的溫度范圍的下限溫度低時，成型材料過于凝固而成型材料不能很好地混勻，或對成型材料施加高的剪切應力而因剪切發熱而在成型材料中產生燒傷。對于適當的溫度范圍，可以設定上限溫度，也可不設定。適當的溫度范圍讀取預先存儲在控制器40的R0M42或存儲部44等中的信息來使用。
[0109]在步驟S226中當判斷為推測溫度不在適當的溫度范圍內時(步驟S226中的“NO”)，為了解決混勻不足以及燒傷等問題，再次設定(8)缸體11的溫度(步驟S228)。之后，控制器40，返回到步驟S202，準備包括在步驟S228中再次設定了的缸體11的溫度的成型條件，并繼續執行步驟S204以后的處理。能夠得到可充分混勻成型材料且能夠抑制燒傷的成型條件。
[0110]另外，可以在步驟S226中判斷為推測溫度不在適當的溫度范圍內時，再次設定從
(I)材料供給部81的供給速度(送料螺桿85的轉速)、(4)螺桿20的背壓PO、(8)缸體11的溫度中選擇的任意的條件。此時，可以再次設定多個條件，其組合沒有特別限制。
[0111]另一方面，在步驟S226中判斷為推測溫度在適當的溫度范圍內時(步驟S226中的“YES”)，能夠通過計算出的成型條件穩定地得到品質良好的成型品，因此，控制器40結束處理。
[0112]另外，在圖7所示的處理中，各步驟的順序可以變更。例如，相比檢查材料供給部81的供給速度的計算結果是否收斂的步驟S212，可先進行檢查材料供給部81的供給速度的計算結果作為實際的成型條件是否適合的步驟S216。
[0113]以上，說明了注射成型機的實施方式，但本發明不限于上述實施方式，能夠在技術方案所記載的范圍內進行各種變形、改良。
[0114]例如，上述實施方式的材料供給部包括送料螺桿，但也可以包括真空裝料器，其結構沒有特別限制。此外，材料供給部可以為不控制供給速度的部件，也可以由與成型材料供給口 14連接的料斗構成。
[0115]并且，上述實施方式的注射裝置可以使螺桿20和送料螺桿85同步旋轉，但也可使它們分別旋轉。例如，可以僅在計量工序的一部分(例如前半部分)使送料螺桿85旋轉。即，上述實施方式中，材料供給部81的供給時間與計量時間相同，但也可以不同。
[0116]并且，上述實施方式的注射裝置為同軸螺桿方式，但也可以是螺桿預塑方式。在螺桿預塑方式中，向注射缸供給在塑化缸內熔融的成型材料，并從注射缸向模具裝置內射出成型材料。在螺桿預塑方式中，在塑化缸內配設螺桿。
【權利要求】
1.一種注射成型機，其具備: 缸體； 材料供給部，將成型材料供給到該缸體內； 螺桿，被配設成在上述缸體內旋轉自如且沿軸向進退自如；以及 設定支援裝置，對成型條件的設定進行支援， 該設定支援裝置，基于確定沿形成于上述螺桿的槽輸送的成型材料的壓力上升位置的多個成型條件中的一部分成型條件，計算上述壓力上升位置成為上述目標位置的其余的成型條件。
2.如權利要求1所述的注射成型機， 上述材料供給部以與指令值對應的供給速度向上述缸體內供給成型材料， 上述設定支援裝置基于上述材料供給部的供給速度計算上述壓力上升位置成為目標位置的上述螺桿的轉速。
3.如權利要求1所述的注射成型機， 上述材料供給部以與指令值對應的供給速度向上述缸體內供給成型材料， 上述設定支援裝置基于上述螺桿的轉速計算上述壓力上升位置成為目標位置的上述材料供給部的供給速度。
4.如權利要求1-3中任意一項所述的注射成型機， 上述設定支援裝置檢查上述其余的成型條件的計算結果作為實際的成型條件是否適口 ο
5.如權利要求4所述的注射成型機， 上述設定支援裝置基于檢查結果判斷計算上述其余的成型條件時所使用的上述一部分成型條件是否適合。
6.如權利要求1-5中任意一項所述的注射成型機， 上述設定支援裝置基于在包括上述其余的成型條件的計算結果的條件下測量的上述成型材料的粘度特性，再次進行上述其余的成型條件的計算。
7.如權利要求6所述的注射成型機， 上述設定支援裝置判斷上述其余的成型條件的計算結果是否收斂。
8.如權利要求1-7中任意一項所述的注射成型機， 上述設定支援裝置基于上述其余的成型條件的計算結果推測作為目標的壓力上升位置處的上述成型材料的溫度。
9.如權利要求8所述的注射成型機， 上述設定支援裝置檢查上述作為目標的壓力上升位置處的成型材料的推測溫度是否在適當的溫度范圍內。
10.一種注射成型機的設定支援裝置，該注射成型機具備:缸體；材料供給部，將成型材料供給到該缸體內；以及螺桿，被配設成在上述缸體內旋轉自如且沿軸向進退自如，上述設定支援裝置對上述注射成型機的設定進行支援， 該設定支援裝置基于確定沿形成于上述螺桿的槽輸送的成型材料的壓力上升位置的多個成型條件中的一部分成型條件，計算上述壓力上升位置成為上述目標位置的其余的成型條件。
【文檔編號】B29C45/76GK104044249SQ201410043073
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年1月29日 優先權日:2013年3月14日
【發明者】清家幸治, 石田浩修 申請人:住友重機械工業株式會社