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JP5419364B2 - Injection molding system and injection molding method - Google Patents

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JP5419364B2
JP5419364B2 JP2008048489A JP2008048489A JP5419364B2 JP 5419364 B2 JP5419364 B2 JP 5419364B2 JP 2008048489 A JP2008048489 A JP 2008048489A JP 2008048489 A JP2008048489 A JP 2008048489A JP 5419364 B2 JP5419364 B2 JP 5419364B2
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medium
injection molding
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俊彦 苅谷
充孝 服部
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Plastic Techonologies Co Ltd
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Description

本発明は、加熱媒体として水や蒸気を用いて金型を加熱して射出成形を行う射出成形システム、射出成形方法に関する。   The present invention relates to an injection molding system and an injection molding method for performing injection molding by heating a mold using water or steam as a heating medium.

射出成形機の射出充填工程において、金型の温度が低い状態にあると金型のキャビティ内に充填された溶融樹脂の表面が急速に固化する。この場合、成形品に対する金型のキャビティ面の転写が不十分となり、また、成形品表面に、ウエルドライン、シルバーと呼ばれる欠陥が生じることがある。
この欠陥を防止するために、射出充填、保圧、冷却、型開閉といった一連の工程において、金型の媒体通路に、型開き後から樹脂の充填完了までの間に加熱媒体を供給して金型を加熱し、樹脂の充填完了後から型開きまでの間に冷却媒体を供給して金型を冷却する成形方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。これにより、予め樹脂の熱変形温度以上の温度まで加熱した金型に溶融樹脂を充填して樹脂表面の固化を遅らせ、樹脂の充填後、金型を樹脂のガラス転移温度、又は、熱変形温度以下まで冷却してから型開きを行うことができ、上記のような欠陥の発生を抑えることができる。
In the injection filling process of the injection molding machine, when the mold temperature is low, the surface of the molten resin filled in the mold cavity rapidly solidifies. In this case, transfer of the cavity surface of the mold to the molded product becomes insufficient, and defects called weld lines and silver may occur on the surface of the molded product.
In order to prevent this defect, in a series of processes such as injection filling, holding pressure, cooling, and mold opening / closing, a heating medium is supplied to the mold medium passage after the mold is opened until the resin filling is completed. There has been proposed a molding method in which a mold is heated to cool a mold by supplying a cooling medium between completion of resin filling and mold opening (see, for example, Patent Document 1). As a result, a mold heated in advance to a temperature equal to or higher than the thermal deformation temperature of the resin is filled with the molten resin to delay the solidification of the resin surface, and after the resin is filled, the mold is moved to the glass transition temperature of the resin or the thermal deformation temperature. The mold can be opened after cooling to the following, and the occurrence of defects as described above can be suppressed.

一般に射出成形において熱媒体を用いて積極的に温度コントロールを行う場合、成形サイクルの短縮化のため、その温度上昇・低下は速く行うことが求められている。ところが、金型材に用いられる金属は通常炭素鋼のため比熱が大きく、かつ金型の内部の成形面は、金型に加熱媒体が接触する部分から離れているため、金型に加熱媒体が接触する部分と成形面とでは、熱伝搬に時間が掛かり、温度変化に時間的な遅れが生じる。例えば、成形面近傍の温度が設定温度に到達したことをセンサで検出し、加熱媒体による加熱を直ちに停止したとしても、金型に加熱媒体が接触する部分に既に伝搬した加熱媒体の熱と射出時の溶融樹脂からの熱供給により、成形面近傍の温度はさらに上昇してしまう(これをオーバーシュートと称する)。そして、加熱媒体と溶融樹脂から与えられた熱に見合った温度まで上昇した後、温度が下降し始める。これは、加熱媒体が水蒸気である場合により顕著である。
また水蒸気は微妙な温度制御が容易でないことから一般には目標温度に対し過剰な高温の過熱蒸気が用いられている。このため、金型温度が目標温度に到達した時点においては、既に余剰な熱量を水蒸気から金型に供給してしまっている。更に射出時の溶融樹脂からの熱供給によって金型の温度は上昇することからも、温度コントロールを正確に行うことが困難となっている。
In general, when temperature control is actively performed using a heat medium in injection molding, it is required to increase or decrease the temperature quickly in order to shorten the molding cycle. However, since the metal used for the mold material is usually carbon steel, the specific heat is large, and the molding surface inside the mold is away from the part where the heating medium contacts the mold, so the heating medium contacts the mold. In the part to be formed and the molding surface, it takes time for heat propagation, and a time delay occurs in the temperature change. For example, even if the sensor detects that the temperature in the vicinity of the molding surface has reached the set temperature and immediately stops heating by the heating medium, the heat and injection of the heating medium already propagated to the part where the heating medium contacts the mold Due to the heat supply from the molten resin at that time, the temperature in the vicinity of the molding surface further increases (this is referred to as overshoot). Then, after rising to a temperature commensurate with the heat applied from the heating medium and the molten resin, the temperature starts to drop. This is more remarkable when the heating medium is water vapor.
In addition, since it is not easy to delicately control the temperature of water vapor, generally, superheated steam that is excessively high with respect to the target temperature is used. For this reason, when the mold temperature reaches the target temperature, an excessive amount of heat has already been supplied from the steam to the mold. Further, since the temperature of the mold rises due to the heat supply from the molten resin at the time of injection, it is difficult to accurately control the temperature.

そこで、特許文献1の技術においては、金型の温度が、樹脂充填開始温度値からオーバーシュートを見込んだ温度補正値分だけ低い温度に上昇した時点で、加熱媒体の供給を停止することを行っており、これによってオーバーシュートを抑制している。   Therefore, in the technique of Patent Document 1, supply of the heating medium is stopped when the temperature of the mold rises to a temperature that is lower than the resin filling start temperature value by a temperature correction value that allows for overshoot. This suppresses overshoot.

特開2005−329577号公報JP 2005-329577 A

しかしながら、上記のオーバーシュートの度合いは、金型によって異なる。また、加熱媒体の温度は、様々な条件に応じて変動する。例えば、装置の起動時(立ち上がり時)においては、金型の温度が冷えており、その後、成形サイクルを繰り返すことで金型の温度が上昇して安定する。加熱媒体は循環して用いられるため、ヒータで同じように加熱していても、この金型の温度変動によって、加熱媒体の温度は変動する。
また、金型によって、言い換えれば成形する製品によって、成形サイクルタイムも異なることがある。成形サイクルタイムが短くなればなるほど、加熱媒体を十分に加熱するのは困難になる。加熱媒体が十分な熱量を持っていなければ、金型の加熱により、加熱媒体の温度は大きく低下し、変動は大きくなる。
この他、トラブル等により装置の動作が停止した場合、停止中にも加熱媒体は加熱されるため、停止後に装置を作動させると、加熱媒体は十分に加熱されている。しかし、装置が安定動作している間は、加熱媒体の加熱時間が短くなるため、装置が停止して加熱媒体が加熱された後に装置を作動させた場合に比較すると加熱媒体温度は低くなる。
また、加熱媒体が蒸気である場合、蒸気は装置専用に供給されるのではなく、工場内の他の装置、設備等との共用として供給される場合がある。この場合、他の装置での蒸気の使用状況などによって、成形装置に供給される蒸気の温度も変動する。
このように、供給される加熱媒体の温度はさまざまに変動するため、これに伴ってサイクル毎にオーバーシュートの度合いも変わり得る。
However, the degree of overshoot varies depending on the mold. Further, the temperature of the heating medium varies according to various conditions. For example, when the apparatus is started up (at the time of startup), the temperature of the mold is cooled, and then the temperature of the mold is increased and stabilized by repeating the molding cycle. Since the heating medium is circulated and used, even if the heating medium is heated in the same manner, the temperature of the heating medium fluctuates due to the temperature fluctuation of the mold.
Also, the molding cycle time may vary depending on the mold, in other words, the product to be molded. The shorter the molding cycle time, the more difficult it is to sufficiently heat the heating medium. If the heating medium does not have a sufficient amount of heat, heating of the mold greatly reduces the temperature of the heating medium and increases the fluctuation.
In addition, when the operation of the apparatus is stopped due to trouble or the like, the heating medium is heated even during the stop, so that when the apparatus is operated after the stop, the heating medium is sufficiently heated. However, since the heating time of the heating medium is shortened while the apparatus is operating stably, the heating medium temperature is lower than when the apparatus is operated after the apparatus is stopped and the heating medium is heated.
Further, when the heating medium is steam, the steam is not supplied exclusively to the apparatus, but may be supplied as shared with other apparatuses and facilities in the factory. In this case, the temperature of the steam supplied to the molding apparatus also varies depending on the use situation of the steam in other apparatuses.
As described above, since the temperature of the supplied heating medium varies in various ways, the degree of overshoot can be changed for each cycle.

また、加熱媒体に蒸気を用いた場合、金型を冷却するときには、冷水等の冷却媒体を送りこんで金型から蒸気を追い出して、金型を冷却する。このとき、金型の加熱から冷却に切り替える際に、金型よりも上流側に残存している蒸気が冷却媒体によって金型内に押し込まれるため、金型の温度が一時的に上昇してしまう。これもオーバーシュートにつながる。   When steam is used as the heating medium, when cooling the mold, a cooling medium such as cold water is fed to expel the steam from the mold and cool the mold. At this time, when switching from heating to cooling of the mold, steam remaining upstream from the mold is pushed into the mold by the cooling medium, so that the temperature of the mold temporarily rises. . This also leads to overshoot.

したがって、特許文献1に示される技術のように、金型の温度が樹脂充填開始温度値から、オーバーシュートを見込んだ温度補正値分だけ低い温度に上昇した時点で、加熱媒体の供給を一律に停止したのでは、オーバーシュートを確実に抑止することができない。
オーバーシュートが生じると、成形に要するサイクルタイムが長くなり、生産効率の低下を招くとともに、過度の加熱によって、得られる成形品にバリやヒケ等の不良が発生し、品質低下にも繋がる。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、加熱時における金型温度のオーバーシュートを確実に防ぐことのできる射出成形システム、射出成形方法を提供することを目的とする。
Therefore, as in the technique shown in Patent Document 1, when the mold temperature rises from the resin filling start temperature value to a temperature lower by the temperature correction value that allows for overshoot, the heating medium is supplied uniformly. If stopped, overshoot cannot be reliably prevented.
When overshoot occurs, the cycle time required for molding becomes long, resulting in a decrease in production efficiency, and excessive heating causes defects such as burrs and sink marks in the resulting molded product, leading to a decrease in quality.
The present invention has been made based on such a technical problem, and an object of the present invention is to provide an injection molding system and an injection molding method capable of reliably preventing mold temperature overshoot during heating.

かかる目的のもとになされた本発明は、金型を開閉する型締装置、および金型のキャビティに成形材料を射出する射出装置を備えた射出成形機と、キャビティを加熱するため金型に形成された熱媒体通路に加熱媒体を供給する加熱媒体供給装置と、キャビティを冷却するため熱媒体通路に冷却媒体を供給する冷却媒体供給装置と、加熱媒体供給装置、冷却媒体供給装置における加熱媒体、冷却媒体の供給タイミングを制御する加熱・冷却タイミング制御装置と、を備え、加熱・冷却タイミング制御装置では、予め加熱媒体により金型を加熱したときの時間に対する、加熱を開始して以降、実際に金型温度が上昇し始めるまでの加熱遅れ時間を含む、金型の昇温度合いを計測して、その計測結果に基づき、金型の昇温度合いを示す係数を算出する第1ステップ、加熱遅れ時間の計測値を補正して補正加熱遅れ時間を算出する第2ステップと、係数と加熱遅れ時間の計測値とに基づいて、加熱媒体により加熱したときの金型の温度変化予想曲線を生成する第3ステップと、温度変化予想曲線に基づいて金型温度が目標温度に到達する時間から補正加熱遅れ時間分だけ差し引いた時間に到達したときに、加熱媒体の供給を停止する第4ステップと、を実行することを特徴とする。
ここで、金型の昇温度合いを示す係数は、微小時間における金型の温度変化量と、加熱媒体の温度または圧力と、金型の温度とに基づいて求めることができる。なお、加熱媒体が熱水の場合は熱水の温度を用い、蒸気の場合は温度もしくは圧力を用いる。蒸気において圧力を用いる際には、蒸気圧線図から温度に換算し制御に用いる。このように、予め実測した金型を加熱したときの昇温度合いに基づき、金型の温度変化予想曲線を生成し、この温度変化予想曲線に基づいて加熱媒体の供給を停止することで、精度良い温度コントロールを行える。
上記のように、温度変化予想曲線に基づいて加熱媒体の供給を停止するステップにて、温度変化予想曲線上で金型温度が目標温度に到達する時間から補正加熱遅れ時間分だけ差し引いた時間に到達したときに、加熱媒体の供給を停止する
また、金型の昇温度合いを示す係数は、予め加熱媒体により金型を加熱したときの時間に対する金型の昇温度合いを示す線図の傾きとすることができる。
The present invention, which has been made for this purpose, includes a mold clamping device for opening and closing a mold, an injection molding machine including an injection device for injecting a molding material into a mold cavity, and a mold for heating the cavity. A heating medium supply device that supplies a heating medium to the formed heat medium passage, a cooling medium supply device that supplies a cooling medium to the heat medium passage to cool the cavity, a heating medium supply device, and a heating medium in the cooling medium supply device A heating / cooling timing control device that controls the supply timing of the cooling medium. In the heating / cooling timing control device, after the heating is started with respect to the time when the mold is heated by the heating medium in advance , the mold temperature comprises heating delay time to begins to rise, by measuring the Atsushi Nobori degree of mold based on the measurement result, to calculate the coefficient indicating a temperature increase degree of mold A first step, a second step of calculating a corrected heating delay time by correcting the measured value of the heating delay time, based on the measurement values of the coefficient and the heating delay time, the mold when heated by the heating medium Third step of generating a temperature change prediction curve, and supply of the heating medium when the mold temperature reaches a time obtained by subtracting the correction heating delay time from the time when the mold temperature reaches the target temperature based on the temperature change prediction curve. And a fourth step of stopping.
Here, the coefficient indicating the degree of temperature rise of the mold can be determined based on the temperature change amount of the mold in a minute time, the temperature or pressure of the heating medium, and the temperature of the mold. When the heating medium is hot water, the temperature of the hot water is used, and when the heating medium is steam, the temperature or pressure is used. When using pressure in steam, it is converted into temperature from the steam pressure diagram and used for control. In this way, by generating a temperature change prediction curve of the mold based on the temperature rise degree when the mold was measured in advance, and by stopping the supply of the heating medium based on this temperature change prediction curve, the accuracy is improved. Good temperature control.
As described above, in the step of stopping the supply of the heating medium based on the temperature change prediction curve, the time when the mold temperature reaches the target temperature on the temperature change prediction curve is subtracted by the correction heating delay time. When it reaches, the supply of the heating medium is stopped .
Further, the coefficient indicating the degree of temperature rise of the mold can be a slope of a diagram showing the degree of temperature rise of the mold with respect to time when the mold is heated in advance by a heating medium.

本発明の射出成形システムでは、第1ステップ、第2ステップ、第3ステップ、および第4ステップは、射出成形のサイクル毎に行われ、第3ステップでは、直前のサイクルで得られた係数および加熱遅れ時間の計測値に基づいて、温度変化予想曲線を生成するのが好ましい。
また、温度変化予想曲線に基づいて加熱媒体の供給を停止して射出成形を行うときに、時間に対する金型の昇温度合いを計測して、係数と加熱遅れ時間の計測値とを更新するステップをさらに備え、2サイクル目以降の成形サイクルにおいては、温度変化予想曲線を生成するステップにて、直前の成形サイクルで更新した係数と加熱遅れ時間の計測値とから、加熱媒体により加熱したときの温度変化予想曲線を生成することもできる。
以上のように、射出成形中にも金型の昇温度合いを計測し、温度変化予想曲線を順次更新していくことで、より精度の良い制御が行える。
In the injection molding system of the present invention, the first step, the second step, the third step, and the fourth step are performed for each injection molding cycle. In the third step, the coefficient and heating obtained in the immediately preceding cycle are performed. It is preferable to generate a temperature change prediction curve based on the measured value of the delay time.
In addition, when the injection of the heating medium is stopped and injection molding is performed based on the temperature change prediction curve, the step of measuring the temperature rise degree of the mold with respect to time and updating the coefficient and the measured value of the heating delay time In the molding cycle after the second cycle, in the step of generating the temperature change prediction curve, when the heating medium is heated from the coefficient updated in the immediately preceding molding cycle and the measured value of the heating delay time, A temperature change prediction curve can also be generated.
As described above , more accurate control can be performed by measuring the temperature rise degree of the mold during injection molding and sequentially updating the temperature change prediction curve.

また、係数、加熱遅れ時間の計測値、金型の昇温度合いを示す曲線、金型の温度変化予想曲線の少なくとも一つを表示する表示部をさらに備えれば、射出成形システムのオペレータがこれらのパラメータを知ることができ、極端な変化が生じた場合などには異常の発生を認識するきっかけとすることができる。 Further, if an operator of the injection molding system further includes a display unit for displaying at least one of a coefficient, a measured value of the heating delay time , a curve indicating a temperature rise degree of the mold, and a temperature change prediction curve of the mold, the operator of the injection molding system This parameter can be used as a trigger for recognizing the occurrence of an abnormality when an extreme change occurs.

加熱媒体として蒸気を用いる場合、冷却媒体供給装置で冷却媒体を供給するに先立ち、熱媒体通路内の加熱媒体を押し出してパージするための空気を熱媒体通路に供給する空気供給装置をさらに備えることもできる。これにより、熱媒体通路内に残存していた蒸気を空気で押し出すことができ、残存していた蒸気によって金型が余計に加熱されるのを防ぐ。   When steam is used as the heating medium, the apparatus further includes an air supply device for supplying air to the heat medium passage for extruding and purging the heat medium in the heat medium passage before supplying the cooling medium with the cooling medium supply device. You can also. Thereby, the steam remaining in the heat medium passage can be pushed out by air, and the mold is prevented from being heated excessively by the remaining steam.

本発明は、射出成形機に取り付けた金型に形成された熱媒体通路に加熱媒体を供給することで金型を加熱するとともに、熱媒体通路に冷却媒体を供給して金型を冷却する射出成形方法とすることもでき、予め加熱媒体により金型を加熱したときの時間に対する、加熱を開始して以降、実際に金型温度が上昇し始めるまでの加熱遅れ時間を含む、金型の昇温度合いを計測して、その計測結果に基づき、金型の昇温度合いを示す係数を算出する第1ステップ、加熱遅れ時間の計測値を補正して補正加熱遅れ時間を算出する第2ステップと、係数と加熱遅れ時間の計測値とに基づいて、加熱媒体により加熱したときの金型の温度変化予想曲線を生成する第3ステップと、温度変化予想曲線に基づいて金型温度が目標温度に到達する時間から補正加熱遅れ時間分だけ差し引いた時間に到達したときに、加熱媒体の供給を停止する第4ステップと、を備えることを特徴とする。 The present invention heats a mold by supplying a heating medium to a heat medium passage formed in a mold attached to an injection molding machine, and cools the mold by supplying a cooling medium to the heat medium passage. It is also possible to use a molding method, and the mold rise including the heating delay time until the mold temperature actually starts to rise after the heating is started with respect to the time when the mold is heated by the heating medium in advance. A first step of measuring the temperature and calculating a coefficient indicating the degree of temperature rise of the mold based on the measurement result, and a second step of calculating the corrected heating delay time by correcting the measured value of the heating delay time And a third step of generating a temperature change prediction curve of the mold when heated by the heating medium based on the coefficient and the measured value of the heating delay time , and the mold temperature is set to the target temperature based on the temperature change prediction curve. Correction from the time to reach When it reaches the delay time amount corresponding subtracted time, characterized in that it comprises a fourth step of stopping the supply of the heating medium.

本発明によれば、加熱時における金型温度のオーバーシュートを確実に防ぎ、成形に要するサイクルタイムが長くなるのを防いで生産効率の低下を抑止するとともに、成形品にバリやヒケ等の不良が発生するのを防いで品質安定性を向上することができる。   According to the present invention, overshoot of the mold temperature during heating is surely prevented, the cycle time required for molding is prevented to prevent a decrease in production efficiency, and defects such as burrs and sink marks are formed on the molded product. It is possible to improve the quality stability by preventing the occurrence of.

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
〔第一の実施の形態〕
図1は、本実施の形態における射出成形システム10の概略構成を説明するための図である。本実施の形態においては、加熱媒体として熱水を用いる例を挙げる。
図1に示すように、射出成形システム10の型締装置は、基台11に固定ダイプレート12が固設され、固定ダイプレート12に固定側金型13が取り付けられている。固定側金型13に対向する可動側金型14は、固定ダイプレート12に対向して配置された可動ダイプレート15に取り付けられている。可動ダイプレート15は、基台11に敷設されたガイドレール16にガイドされ、リニアベアリングを介して固定ダイプレート12に対向して移動可能とされている。型開閉のための可動ダイプレート15の移動には電動ボールねじ17が用いられる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
[First embodiment]
FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of an injection molding system 10 in the present embodiment. In this embodiment, an example in which hot water is used as a heating medium is given.
As shown in FIG. 1, in the mold clamping device of the injection molding system 10, a fixed die plate 12 is fixed to a base 11, and a fixed die 13 is attached to the fixed die plate 12. The movable mold 14 facing the fixed mold 13 is attached to a movable die plate 15 disposed facing the fixed die plate 12. The movable die plate 15 is guided by a guide rail 16 laid on the base 11, and is movable so as to face the fixed die plate 12 via a linear bearing. An electric ball screw 17 is used to move the movable die plate 15 for opening and closing the mold.

複数のタイバー18が、固定ダイプレート12に内蔵する複数の型締油圧シリンダ12a内で摺動するラム19に直結して設けられている。各タイバー18の先端部は、可動ダイプレート15の貫通孔を貫通している。タイバー18の先端部にはねじ溝18aが形成されており、このねじ溝18aに可動ダイプレート15の反金型側に配置された半割りナット18bが係合することで、タイバー18の引張方向を固定拘束している。   A plurality of tie bars 18 are provided directly connected to a ram 19 that slides within a plurality of mold clamping hydraulic cylinders 12 a built in the fixed die plate 12. The tip of each tie bar 18 passes through the through hole of the movable die plate 15. A thread groove 18a is formed at the tip of the tie bar 18, and the half nut 18b disposed on the side opposite to the mold of the movable die plate 15 is engaged with the thread groove 18a, whereby the tie bar 18 is pulled in the direction of tension. Is fixed and restrained.

射出装置20は、電動駆動方式である。固定側金型13の樹脂入り口に当接しているノズルを備えた射出シリンダ21には、射出シリンダ21と一体のフレーム21aが設けられている。このフレーム21aに射出シリンダ21の中心線の両側に対称に、一対の射出駆動サーボモータ22、22が取り付けられ、同サーボモータ22、22の出力軸にボールねじ軸23、23が直結されている。ボールねじ軸23、23には、移動フレーム24に取り付けられた一対のボールねじナット25、25が螺合している。一対の射出駆動サーボモータ22、22が同期回転駆動されることにより、射出スクリュ21bは射出シリンダ21の中を軸方向に前後進する。
射出シリンダ21の射出スクリュ21bは、移動フレーム24に取り付けられた射出スクリュ回転駆動モータ26によって回転駆動され、射出シリンダ21内の樹脂の回転送り出しと可塑化を行う。
The injection device 20 is an electric drive system. An injection cylinder 21 provided with a nozzle that is in contact with the resin inlet of the fixed mold 13 is provided with a frame 21 a integrated with the injection cylinder 21. A pair of injection drive servomotors 22, 22 are attached to the frame 21 a symmetrically on both sides of the center line of the injection cylinder 21, and ball screw shafts 23, 23 are directly connected to the output shafts of the servomotors 22, 22. . A pair of ball screw nuts 25, 25 attached to the moving frame 24 are screwed onto the ball screw shafts 23, 23. As the pair of injection drive servomotors 22 and 22 are synchronously driven, the injection screw 21b moves forward and backward in the injection cylinder 21 in the axial direction.
The injection screw 21b of the injection cylinder 21 is rotationally driven by an injection screw rotation drive motor 26 attached to the moving frame 24, and performs rotational feed and plasticization of the resin in the injection cylinder 21.

射出成形制御装置50は、成形工程のプログラムに従って、型締油圧シリンダ12aに作動油を送り、射出装置20の射出駆動サーボモータ22、22に電流を送って射出スクリュ21bを前後進させ、射出スクリュ21bの射出スクリュ回転駆動モータ26に電流を送って樹脂の可塑化を指示する。   The injection molding control device 50 sends hydraulic oil to the mold clamping hydraulic cylinder 12a in accordance with a molding process program, sends current to the injection drive servo motors 22 and 22 of the injection device 20, and moves the injection screw 21b back and forth, so that the injection screw An electric current is sent to the injection screw rotation drive motor 26 of 21b to instruct plasticization of the resin.

射出装置20は、固定側金型13と可動側金型14が型締されることによって形成された金型キャビティの中に溶融樹脂を射出させる。成形品が冷却固化した後は、可動側金型14は固定側金型13との型締結合を解き、移動用の電動ボールねじ17の作動により固定側金型13から離れて成形品を取出すようになっている。   The injection device 20 injects molten resin into a mold cavity formed by clamping the fixed mold 13 and the movable mold 14. After the molded product is cooled and solidified, the movable mold 14 is released from the mold-clamping connection with the fixed mold 13 and is moved away from the fixed mold 13 by the operation of the moving electric ball screw 17 and the molded product is taken out. It is like that.

固定側金型13、可動側金型14には、金型表面を加熱、冷却するための熱媒体通路30、31が形成されている。熱を早く伝達して金型キャビティ面を急速に加熱冷却するため、熱媒体通路30、31は金型キャビティにできるだけ近い位置に形成されている。そして、この熱媒体通路30、31には、外部から熱媒体を熱媒体通路30、31に送り込むための熱媒体供給管32Iと、熱媒体通路30、31から熱媒体を外部に排出するための熱媒体排出管32Oとが、それぞれ接続されている。   Heat medium passages 30 and 31 for heating and cooling the mold surface are formed in the fixed mold 13 and the movable mold 14. The heat medium passages 30 and 31 are formed as close as possible to the mold cavity in order to transfer heat quickly and rapidly heat and cool the mold cavity surface. The heat medium passages 30 and 31 include a heat medium supply pipe 32I for sending the heat medium from the outside to the heat medium passages 30 and 31, and a heat medium passage 30 and 31 for discharging the heat medium to the outside. A heat medium discharge pipe 32O is connected to each other.

図2に示すように、熱媒体供給管32Iには、加熱媒体を供給する加熱媒体供給装置33と、冷却媒体を供給する冷却媒体供給装置34とが接続されている。本実施の形態においては、加熱媒体、冷却媒体には、水(液体)が用いられる。
加熱媒体供給装置33は、加熱媒体を図示しないポンプによって熱媒体供給管32Iを通して熱媒体通路30、31に送り込むとともに、熱媒体通路30、31を経た加熱媒体を、熱媒体排出管32Oを通して加熱媒体供給装置33に循環させる。
冷却媒体供給装置34は、冷却媒体を図示しないポンプによって熱媒体供給管32Iを通して熱媒体通路30、31に送り込むとともに、熱媒体通路30、31を経た冷却媒体を、熱媒体排出管32Oを通して加熱媒体供給装置33に循環させる。
As shown in FIG. 2, a heating medium supply device 33 that supplies a heating medium and a cooling medium supply device 34 that supplies a cooling medium are connected to the heat medium supply pipe 32I. In the present embodiment, water (liquid) is used as the heating medium and the cooling medium.
The heating medium supply device 33 feeds the heating medium to the heating medium passages 30 and 31 through the heating medium supply pipe 32I by a pump (not shown), and passes the heating medium through the heating medium passages 30 and 31 through the heating medium discharge pipe 32O. Circulate to the supply device 33.
The cooling medium supply device 34 sends the cooling medium to the heat medium passages 30 and 31 through the heat medium supply pipe 32I by a pump (not shown), and passes the cooling medium passing through the heat medium passages 30 and 31 through the heat medium discharge pipe 32O to the heating medium. Circulate to the supply device 33.

これら加熱媒体供給装置33、冷却媒体供給装置34は、媒体切替装置60に接続されている。媒体切替装置60には、熱媒体供給管32Iに供給する熱媒体を切り替えるために、加熱媒体供給装置33、冷却媒体供給装置34からの加熱媒体、冷却媒体の送給管をそれぞれ開閉可能な開閉弁(図示無し)が設けられている。媒体切替装置60の各開閉弁は、金型温度制御装置(加熱・冷却タイミング制御装置)70により、予め定められたプログラムに基づいてその開閉が制御され、加熱媒体、冷却媒体の熱媒体供給管32Iへの供給・遮断を切り替える。すなわち、固定側金型13、可動側金型14を加熱するときには、加熱媒体供給装置33で加熱された加熱媒体を、熱媒体供給管32Iに送り込み、固定側金型13、可動側金型14を冷却するときには、冷却媒体供給装置34から供給される冷却媒体を、熱媒体供給管32Iに送り込む。   These heating medium supply device 33 and cooling medium supply device 34 are connected to a medium switching device 60. In the medium switching device 60, in order to switch the heat medium supplied to the heat medium supply pipe 32I, the heating medium supply apparatus 33, the heating medium from the cooling medium supply apparatus 34, and the supply pipe for the cooling medium can be opened and closed. A valve (not shown) is provided. Each on-off valve of the medium switching device 60 is controlled by a mold temperature control device (heating / cooling timing control device) 70 based on a predetermined program, and a heating medium supply pipe for heating medium and cooling medium. Switching between supply and shutdown to 32I. That is, when heating the fixed side mold 13 and the movable side mold 14, the heating medium heated by the heating medium supply device 33 is sent to the heat medium supply pipe 32 </ b> I, and the fixed side mold 13 and the movable side mold 14. When cooling the cooling medium, the cooling medium supplied from the cooling medium supply device 34 is fed into the heat medium supply pipe 32I.

図1、図2に示したように、固定側金型13、可動側金型14のキャビティ面に接して、金型温度センサ40が配置されている。金型温度センサ40で検出した金型温度の信号は金型温度制御装置70に送られる。
また、図2に示したように、熱媒体供給管32Iには、管内の熱媒体の温度を検出するための熱電対等の熱媒体温度センサ41と、熱媒体の圧力を検出するための圧力センサ42とが設けられている。これら熱媒体温度センサ41、圧力センサ42で検出した熱媒体の温度、圧力の信号は金型温度制御装置70に送られる。
As shown in FIGS. 1 and 2, a mold temperature sensor 40 is disposed in contact with the cavity surfaces of the fixed mold 13 and the movable mold 14. A mold temperature signal detected by the mold temperature sensor 40 is sent to the mold temperature controller 70.
2, the heat medium supply pipe 32I includes a heat medium temperature sensor 41 such as a thermocouple for detecting the temperature of the heat medium in the pipe, and a pressure sensor for detecting the pressure of the heat medium. 42 is provided. The heat medium temperature and pressure signals detected by the heat medium temperature sensor 41 and the pressure sensor 42 are sent to the mold temperature control device 70.

金型温度制御装置70では、金型温度センサ40で検出された金型温度と、熱媒体温度センサ41、圧力センサ42で検出された熱媒体の温度、圧力に基づき、媒体切替装置60を制御して、加熱媒体供給装置33、冷却媒体供給装置34の開閉弁(図示無し)を開閉させ、熱媒体供給管32Iへの加熱媒体、冷却媒体の供給タイミングを制御する。   The mold temperature control device 70 controls the medium switching device 60 based on the mold temperature detected by the mold temperature sensor 40 and the temperature and pressure of the heat medium detected by the heat medium temperature sensor 41 and the pressure sensor 42. Then, the opening / closing valves (not shown) of the heating medium supply device 33 and the cooling medium supply device 34 are opened and closed to control the supply timing of the heating medium and the cooling medium to the heat medium supply pipe 32I.

一連の射出成形サイクル中、金型温度制御装置70は、予め導入されたコンピュータプログラムに基づいて定められた処理を実行し、熱媒体供給管32Iへの加熱媒体、冷却媒体の供給を制御することで、以下に示すような温度コントロールを行う。
図3は、一連の射出成形サイクル中における温度変化を示した図である。なおここで、射出成形制御装置50においては、固定側金型13、可動側金型14の温度(金型温度)をコントロールするため、図3においては金型温度の変化を示したが、キャビティ温度も実質的に等価である。
型締から昇圧の工程においては、金型温度制御装置70で媒体切替装置60を制御して、加熱媒体供給装置33で加熱された加熱媒体を熱媒体供給管32Iに送り込み、固定側金型13、可動側金型14を加熱する。
During a series of injection molding cycles, the mold temperature control device 70 executes processing determined based on a computer program introduced in advance and controls the supply of the heating medium and the cooling medium to the heat medium supply pipe 32I. Then, temperature control as shown below is performed.
FIG. 3 is a diagram showing temperature changes during a series of injection molding cycles. Here, in the injection molding control device 50, in order to control the temperature (mold temperature) of the fixed mold 13 and the movable mold 14, the change in mold temperature is shown in FIG. The temperature is also substantially equivalent.
In the process from mold clamping to pressurization, the mold temperature control device 70 controls the medium switching device 60 to feed the heating medium heated by the heating medium supply device 33 into the heat medium supply pipe 32I. The movable mold 14 is heated.

そして、固定側金型13、可動側金型14の加熱後、固定側金型13と可動側金型14が型締されることによって形成された金型キャビティへの溶融樹脂の射出を開始する。この後、加熱媒体供給装置33から熱媒体供給管32Iへの加熱媒体の供給を停止する。加熱媒体の供給停止は、金型温度制御装置70で媒体切替装置60を制御して行う。   Then, after the fixed mold 13 and the movable mold 14 are heated, the injection of the molten resin into the mold cavity formed by clamping the fixed mold 13 and the movable mold 14 is started. . Thereafter, the supply of the heating medium from the heating medium supply device 33 to the heat medium supply pipe 32I is stopped. The supply of the heating medium is stopped by controlling the medium switching device 60 with the mold temperature control device 70.

樹脂の射出が完了した時点で、金型キャビティ内の保圧を行うこともできる。射出〜保圧の間、固定側金型13、可動側金型14の温度は、加熱媒体の供給停止にともない、自然放熱により低下する。   When the injection of the resin is completed, the pressure in the mold cavity can be maintained. During injection to holding pressure, the temperatures of the fixed-side mold 13 and the movable-side mold 14 decrease due to natural heat dissipation as the supply of the heating medium is stopped.

この後、固定側金型13、可動側金型14の冷却に移行する。固定側金型13、可動側金型14の冷却は、金型温度制御装置70で媒体切替装置60を制御して、冷却媒体供給装置34から供給される冷却媒体を、熱媒体供給管32Iに送り込む。冷却媒体の送り込みによって固定側金型13、可動側金型14は急冷される。固定側金型13、可動側金型14の温度が低下したら、金型温度制御装置70で媒体切替装置60を制御して熱媒体供給管32Iへの冷却媒体の供給を停止する。
樹脂が冷却固化し、金型キャビティ内に成形品が形成された後は、可動側金型14は固定側金型13との型締結合を解いて型開きする。続いて、さらに可動側金型14を移動用の電動ボールねじ17の作動により固定側金型13から離し、成形品を取出す。
この後は、上記と同様のサイクルを繰り返すことで、成形品を順次射出成形することができる。
Thereafter, the process proceeds to cooling of the fixed mold 13 and the movable mold 14. The fixed mold 13 and the movable mold 14 are cooled by controlling the medium switching device 60 with the mold temperature control device 70 so that the cooling medium supplied from the cooling medium supply device 34 is transferred to the heat medium supply pipe 32I. Send it in. The fixed side mold 13 and the movable side mold 14 are rapidly cooled by the feeding of the cooling medium. When the temperatures of the fixed-side mold 13 and the movable-side mold 14 decrease, the medium temperature switching device 60 is controlled by the mold temperature control device 70 to stop the supply of the cooling medium to the heat medium supply pipe 32I.
After the resin is cooled and solidified and a molded product is formed in the mold cavity, the movable mold 14 is released from the mold-clamping connection with the fixed mold 13 and opened. Subsequently, the movable mold 14 is further separated from the fixed mold 13 by the operation of the electric ball screw 17 for movement, and the molded product is taken out.
Thereafter, by repeating the same cycle as described above, the molded products can be sequentially injection molded.

なお、上記のサイクルにおいて、冷却の過程で、アニーリングなどの適宜の熱処理を行うこともできる。   In the above cycle, an appropriate heat treatment such as annealing can be performed in the course of cooling.

さて、上記のサイクルにおいて、固定側金型13、可動側金型14の加熱・冷却過程においては、金型温度制御装置70において、加熱・冷却の開始・停止タイミングを以下のように制御する。なお、以下に示す制御は、金型温度制御装置70に備えられたCPU等の演算装置と、メモリ等の記憶装置とが協働して、予めインストールされたコンピュータプログラムに基づいた所定の処理を実行することで実現される。   In the above cycle, in the heating / cooling process of the fixed mold 13 and the movable mold 14, the mold temperature control device 70 controls the start / stop timing of heating / cooling as follows. In the control described below, a predetermined process based on a computer program installed in advance is performed in cooperation with an arithmetic device such as a CPU provided in the mold temperature control device 70 and a storage device such as a memory. It is realized by executing.

まず、予め、用いる固定側金型13、可動側金型14を射出成形システム10に装着し、実際に射出成形を行うときと同様に、加熱媒体供給装置33で加熱された加熱媒体を熱媒体供給管32Iから熱媒体通路30、31に送り込み、固定側金型13、可動側金型14を加熱する。
このとき、図4に示すように、金型温度制御装置70では、加熱を開始して以降、金型温度センサ40で検出される金型温度Tmと、熱媒体温度センサ41で検出される金型入口における加熱媒体の温度Tinについて、経過時間に対する変化を計測し、その計測結果を記憶する(ステップS101)。
First, the fixed-side mold 13 and the movable-side mold 14 to be used are mounted in the injection molding system 10 in advance, and the heating medium heated by the heating medium supply device 33 is used as the heating medium in the same manner as when actually performing the injection molding. The feed pipe 32I is fed into the heat medium passages 30 and 31, and the fixed mold 13 and the movable mold 14 are heated.
At this time, as shown in FIG. 4, in the mold temperature control device 70, the mold temperature Tm detected by the mold temperature sensor 40 and the mold detected by the heat medium temperature sensor 41 after heating is started. With respect to the temperature Tin of the heating medium at the mold entrance, the change with respect to the elapsed time is measured, and the measurement result is stored (step S101).

次いで、金型温度制御装置70においては、記憶した計測結果から演算を行うことで、図5(a)に示したような、時間に対する金型の昇温度合いを示す金型昇温曲線L1を得る(ステップS102)。
この金型昇温曲線L1を微小時間ごとに区切ると、それぞれの微小時間における金型温度変化量ΔTmと、そのときの固定側金型13、可動側金型14の入口における加熱媒体の温度Tinと、金型の温度Tmとの間には、次式の関係が成り立つと仮定する。
ΔTm=a(Tin−Tm)dt ・・・(1)
ここで、aは伝熱を簡易に扱うための総括伝熱係数(伝熱面積、熱抵抗、比熱、重量等をすべて一括した係数)に相当するものとする(以下、係数と略称する。)。
Next, the mold temperature control device 70 calculates a mold temperature rise curve L1 indicating the degree of temperature rise of the mold with respect to time as shown in FIG. Obtain (step S102).
When the mold temperature rising curve L1 is divided every minute time, the mold temperature change amount ΔTm in each minute time, and the temperature Tin of the heating medium at the inlet of the fixed mold 13 and the movable mold 14 at that time And the temperature Tm of the mold are assumed to satisfy the following relationship.
ΔTm = a (Tin−Tm) dt (1)
Here, “a” corresponds to a general heat transfer coefficient (coefficient that collectively includes heat transfer area, heat resistance, specific heat, weight, etc.) for easily handling heat transfer (hereinafter abbreviated as coefficient). .

そこで、金型温度制御装置70においては、上式(1)から、微小時間(例えば0.1sec)ごとの係数aを算出する(ステップS103)。
これにより、図5(a)に示したような金型昇温曲線L1から、微小時間ごとの係数aが多数得られる。なお、実際の処理においては、図5(a)に示したような金型昇温曲線L1を描く必要はなく、金型温度制御装置70における演算処理によりaを求めてもよい。
Therefore, in the mold temperature control device 70, the coefficient a for each minute time (for example, 0.1 sec) is calculated from the above equation (1) (step S103).
Thereby, many coefficients a for every minute time are obtained from the mold temperature rising curve L1 as shown in FIG. In actual processing, it is not necessary to draw the mold temperature rise curve L1 as shown in FIG. 5A, and a may be obtained by arithmetic processing in the mold temperature control device 70.

続いて、金型温度制御装置70では、微小時間ごとに多数得られた係数aから、平均係数a’を算出する(ステップS104)。
平均係数a’の算出には、様々な方法があるが、例えば、
1)加熱開始から、金型温度上昇を停止するまでの間の全て区間における係数aの平均値、
2)例えば(Tin−Tm)<50℃となる区間内における係数aの平均値、
3)(加熱開始時における金型温度Tm+10)℃〜(加熱停止時における金型温度Tm−10)℃の区間における係数aの平均値、
等を採用することができる。
例えば1)の手法によれば、加熱開始直後及び加熱停止直前においては、係数aが不安定な傾向を示しやすい。また、2)の手法によれば、加熱媒体の温度によって、係数aが安定している場合と不安定な場合とがある。これらに対し、3)の手法によれば、比較的安定した係数aをサンプリングすることができる。もちろん、平均係数a’の算出方法には、適宜これ以外の方法を用いても良い。
Subsequently, the mold temperature control device 70 calculates an average coefficient a ′ from a large number of coefficients a obtained every minute time (step S104).
There are various methods for calculating the average coefficient a ′.
1) Average value of coefficient a in all sections from the start of heating until the mold temperature rise is stopped,
2) For example, the average value of the coefficient a in the section where (Tin−Tm) <50 ° C.,
3) Average value of coefficient a in the section of (die temperature Tm + 10 at the start of heating) ° C. to (die temperature Tm−10 at the time of heating stop) ° C.
Etc. can be adopted.
For example, according to the technique 1), the coefficient a tends to show an unstable tendency immediately after the start of heating and immediately before the stop of heating. Further, according to the method 2), there are cases where the coefficient a is stable and unstable depending on the temperature of the heating medium. On the other hand, according to the method 3), a relatively stable coefficient a can be sampled. Of course, other methods may be used as appropriate for calculating the average coefficient a ′.

また、金型温度制御装置70においては、加熱を開始して以降、実際に金型温度Tmが上昇し始めるまでの時間の遅れ(いわゆるタイムラグ。以下、加熱遅れと称する)τ'を計測する(ステップS105)。   In addition, the mold temperature control device 70 measures a time delay (so-called time lag, hereinafter referred to as a heating delay) τ ′ from when heating is started until the mold temperature Tm actually starts to rise ( Step S105).

このようにして得られた平均係数a’、加熱遅れτ’は、固定側金型13および可動側金型14からなる金型に固有の設定値として、金型温度制御装置70の記憶装置に、固定側金型13および可動側金型14からなる金型を特定するための情報に関連付けて記憶される(ステップS106)。   The average coefficient a ′ and the heating delay τ ′ obtained in this way are stored in the storage device of the mold temperature controller 70 as set values specific to the mold including the fixed mold 13 and the movable mold 14. The information is stored in association with information for specifying a mold including the fixed mold 13 and the movable mold 14 (step S106).

上記のようにして、予め固定側金型13および可動側金型14を射出成形システム10に装着して加熱したときの変化を実測し、平均係数a’、加熱遅れτ’を得た後に、実際の射出成形を行う。
射出成形を行う際には、固定側金型13および可動側金型14を装着する。そして、図6に示すように、装着された固定側金型13および可動側金型14に関連付けられた平均係数a’を呼び出す(ステップS201)。
また、この時点における金型温度センサ40の金型温度Tmと、熱媒体温度センサ41の加熱媒体の温度Tinを検出する(ステップS202)。
As described above, after measuring the change when the fixed mold 13 and the movable mold 14 were previously mounted on the injection molding system 10 and heated, and obtaining the average coefficient a ′ and the heating delay τ ′, Perform actual injection molding.
When performing injection molding, the fixed side mold 13 and the movable side mold 14 are mounted. Then, as shown in FIG. 6, the average coefficient a ′ associated with the mounted fixed mold 13 and movable mold 14 is called (step S201).
At this time, the mold temperature Tm of the mold temperature sensor 40 and the temperature Tin of the heating medium of the heat medium temperature sensor 41 are detected (step S202).

金型温度制御装置70では、この平均係数a’と、金型温度Tmと、加熱媒体の温度Tinとから、図5(b)に示すような昇温予想曲線(温度変化予想曲線)L2を演算により求める(ステップS203)。
任意の時間τ1における金型温度Tm1は下式により演算される。τ1を微小時間毎に変化させながら演算することにより昇温予想曲線L2を求めることができる。ここでTm0はτ=0の時の金型温度を表す。
In the mold temperature control device 70, the temperature rise prediction curve (temperature change prediction curve) L2 as shown in FIG. 5B is obtained from the average coefficient a ′, the mold temperature Tm, and the temperature Tin of the heating medium. Obtained by calculation (step S203).
The mold temperature Tm1 at an arbitrary time τ1 is calculated by the following equation. The temperature rise prediction curve L2 can be obtained by calculating while changing τ1 every minute time. Here, Tm0 represents the mold temperature when τ = 0.

Figure 0005419364
Figure 0005419364

ここで、昇温予想曲線L2において、加熱を開始してから実際に金型温度が上がるまでの遅れ時間は、前記の加熱遅れτ’を用いる。   Here, in the temperature rise prediction curve L2, the heating delay τ 'is used as the delay time from the start of heating to the actual rise of the mold temperature.

次いで、金型温度制御装置70は、昇温予想曲線L2を元に、加熱を停止すべきタイミングを設定する(ステップS204)。これには、昇温予想曲線L2において、加熱を開始してから最終的に金型を加熱すべき温度(以下、これを目標温度と称する)THに到達する時間t1から、加熱遅れτ”を見込み、加熱を開始してから熱媒体の供給を停止するまでの時間tsを、
ts=t1−τ”
とする。
このとき、加熱遅れτ”は、前記の実測した加熱遅れτ’を元に、以下のように設定される。
τ”=τ’+α
ただしここで、αは任意の補正値であり、例えばα=0とすると、
τ”=τ’
となる。つまり、この例では、加熱を開始してから加熱を停止するまでの時間tsは、
ts=t1−τ’
となる。
次いで、昇温予想曲線L2において、加熱を開始してから時間tsだけ経過した時点での温度TH’を取得し、その温度TH’を、加熱媒体の供給を停止すべき温度として設定する。
Next, the mold temperature control device 70 sets a timing at which heating should be stopped based on the temperature rise prediction curve L2 (step S204). For this purpose, in the temperature rise prediction curve L2, the heating delay τ ”is calculated from the time t1 at which the mold is finally heated to the temperature (hereinafter referred to as the target temperature) TH after the heating is started. Expected, the time ts from the start of heating to the stop of the supply of the heat medium,
ts = t1-τ "
And
At this time, the heating delay τ ″ is set as follows based on the actually measured heating delay τ ′.
τ ”= τ ′ + α
Here, α is an arbitrary correction value. For example, when α = 0,
τ ”= τ '
It becomes. That is, in this example, the time ts from the start of heating to the stop of heating is
ts = t1−τ ′
It becomes.
Next, in the temperature rise prediction curve L2, the temperature TH ′ at the time when the time ts has elapsed since the start of heating is acquired, and the temperature TH ′ is set as the temperature at which the supply of the heating medium should be stopped.

そして、金型温度制御装置70は、加熱媒体を熱媒体供給管32Iを通して熱媒体通路30、31に流して実際に加熱を開始し、熱媒体温度センサ41での加熱媒体の温度Tinをモニタリングする(ステップS205)。
金型温度制御装置70は、熱媒体温度センサ41での検出値が温度TH’に到達したら、媒体切替装置60を制御して加熱媒体の供給を停止する(ステップS206、207)。
Then, the mold temperature control device 70 causes the heating medium to flow through the heat medium supply pipe 32I to the heat medium passages 30 and 31, and actually starts heating, and monitors the temperature Tin of the heating medium at the heat medium temperature sensor 41. (Step S205).
When the temperature detected by the heat medium temperature sensor 41 reaches the temperature TH ′, the mold temperature control device 70 controls the medium switching device 60 to stop the supply of the heating medium (steps S206 and S207).

これにより、金型の温度は、加熱媒体の供給停止後も上昇するが、実測に基づいて算出した昇温予想曲線L2を元に加熱媒体の供給停止タイミングを制御するので、これにより過度なオーバーシュートを防ぐことができる。   As a result, the mold temperature rises even after the heating medium supply is stopped, but the heating medium supply stop timing is controlled based on the temperature rise prediction curve L2 calculated based on the actual measurement. Shooting can be prevented.

さて、上記のように、実際に射出成形の1サイクル目を開始して以降も、ステップS205でモニタリングしている熱媒体温度センサ41での加熱媒体温度Tinと、金型温度センサ40で検出される金型温度Tmとの、経過時間に対する変化を計測し、その計測結果を記憶する(ステップS208)。
これにより、1サイクル目の射出成形が完了する。
As described above, even after actually starting the first cycle of injection molding, the heating medium temperature Tin monitored by the heat medium temperature sensor 41 monitored in step S205 and the mold temperature sensor 40 are detected. A change in the mold temperature Tm with respect to the elapsed time is measured, and the measurement result is stored (step S208).
Thereby, the first cycle of injection molding is completed.

この後は、射出成形が所定の全サイクルが終了したか否かを判定し、終了していなければ次サイクルに移行する(ステップS209)。
次サイクルでは、図4のステップS102〜S106と同様、金型温度制御装置70においては、ステップS208で記憶した直前の射出サイクルで得た加熱媒体温度Tin、金型温度Tmの計測結果から演算を行って金型昇温曲線L1を新たに取得し(ステップS210)、微小時間ごとの係数aを算出し(ステップS211)、さらに平均係数a’を算出し(ステップS212)、これを一時的に記憶する。また、1サイクル目に加熱を開始して以降の、実際に金型温度Tmが上昇し始めるまでの加熱遅れτ'を算出し、その算出結果を記憶する(ステップS213)。
つまり、予め実測を行うことで得た平均係数a’、加熱遅れτ’を、1サイクル目の結果によって更新する。
Thereafter, it is determined whether or not the injection molding has been completed for all predetermined cycles. If not, the process proceeds to the next cycle (step S209).
In the next cycle, as in steps S102 to S106 in FIG. 4, the mold temperature control device 70 calculates from the measurement results of the heating medium temperature Tin and the mold temperature Tm obtained in the immediately preceding injection cycle stored in step S208. The mold temperature rise curve L1 is newly acquired (step S210), the coefficient a for each minute time is calculated (step S211), the average coefficient a ′ is further calculated (step S212), and this is temporarily stored. Remember. Further, a heating delay τ ′ from the start of heating in the first cycle until the mold temperature Tm actually starts to rise is calculated, and the calculation result is stored (step S213).
That is, the average coefficient a ′ and the heating delay τ ′ obtained by conducting actual measurement in advance are updated with the result of the first cycle.

そして、2サイクル目以降の成形サイクルにおいては、同様に直前のサイクルでの計測結果から得た平均係数a’、加熱遅れτ’を用い、ステップS201に戻っての制御を繰り返す。   In the second and subsequent molding cycles, the control after returning to step S201 is repeated using the average coefficient a ′ and the heating delay τ ′ obtained from the measurement results in the immediately preceding cycle.

このようにして、予め金型を加熱したときの金型昇温曲線L1から平均係数a’、加熱遅れτ’を求め、これら平均係数a’、加熱遅れτ’を金型ごとに特有の設定値とし、射出成形を行うときには平均係数a’、加熱遅れτ’から昇温予想曲線L2を生成し、これに基づいて金型の加熱時に加熱媒体の供給を停止するようにした。これにより、個々の金型において、適切なタイミングで加熱を停止することができ、オーバーシュートを抑えることができる。しかも、射出成形中にも金型の昇温状況をモニタリングし、平均係数a’、加熱遅れτ’を求めるようにし、直前のサイクルで記憶した平均係数a’、加熱遅れτ’から、加熱媒体の供給を停止すべき温度TH’を順次更新していくので、そのときそのときの状態に応じてオーバーシュートを少なく抑えることができる。しかも、平均係数a’の算出には、加熱媒体温度Tinを用いるため、加熱媒体温度Tinが変化すれば、これを反映した昇温予想曲線L2を形成することができる。これにより、様々な要因で加熱媒体の温度が変動しても、オーバーシュートを抑えて安定した制御を行うことができる。   In this way, the average coefficient a ′ and the heating delay τ ′ are obtained from the mold temperature rise curve L1 when the mold is heated in advance, and the average coefficient a ′ and the heating delay τ ′ are set for each mold. When the injection molding is performed, a temperature rise prediction curve L2 is generated from the average coefficient a ′ and the heating delay τ ′, and based on this, the supply of the heating medium is stopped when the mold is heated. Thereby, in each metal mold | die, a heating can be stopped at an appropriate timing and an overshoot can be suppressed. Moreover, the temperature rise state of the mold is monitored even during the injection molding, and the average coefficient a ′ and the heating delay τ ′ are obtained. From the average coefficient a ′ and the heating delay τ ′ stored in the immediately preceding cycle, Since the temperature TH ′ at which the supply of water is to be stopped is sequentially updated, overshoot can be suppressed to a small extent according to the state at that time. In addition, since the heating medium temperature Tin is used for calculating the average coefficient a ', if the heating medium temperature Tin changes, a temperature increase prediction curve L2 reflecting this can be formed. Thereby, even if the temperature of the heating medium fluctuates due to various factors, it is possible to suppress overshoot and perform stable control.

ところで、上記のような制御を行っている間、金型温度制御装置70に備えたモニタ等の表示部80に、金型昇温曲線L1、平均係数a’、加熱遅れτ’、昇温予想曲線L2、加熱媒体の供給を停止すべき温度TH’等を表示することもできる。これにより、射出成形システム10のオペレータ等が、表示された情報を見て、いずれかのパラメータが通常と異なっていることを認識すれば、装置の異常等を把握することができる。例えば、オペレータは、平均係数a’が極端に小さくなれば、加熱媒体の流路の一部で詰まり等が生じていると予測し、金型の管理を行うこともできる。
また、金型昇温曲線L1、平均係数a’、加熱遅れτ’、昇温予想曲線L2、加熱媒体の供給を停止すべき温度TH’等は、少なくとも直前の数サイクル分を記録することができる。さらに、必要に応じて、記憶した数サイクル分の金型昇温曲線L1、平均係数a’、加熱遅れτ’、昇温予想曲線L2、加熱媒体の供給を停止すべき温度TH’等をモニタ等に表示させ、工程の管理に用いることもできる。
By the way, during the above control, the display unit 80 such as a monitor provided in the mold temperature control device 70 has a mold temperature rise curve L1, an average coefficient a ′, a heating delay τ ′, and a temperature rise prediction. The curve L2, the temperature TH ′ at which the supply of the heating medium should be stopped, and the like can also be displayed. Thereby, if the operator of the injection molding system 10 sees the displayed information and recognizes that any of the parameters is different from the normal one, it is possible to grasp the abnormality of the apparatus. For example, if the average coefficient a ′ is extremely small, the operator can predict that clogging or the like has occurred in a part of the flow path of the heating medium, and can manage the mold.
In addition, the mold temperature rise curve L1, the average coefficient a ′, the heating delay τ ′, the temperature rise expectation curve L2, the temperature TH ′ at which the supply of the heating medium should be stopped, etc. can be recorded for at least the previous few cycles. it can. Further, if necessary, the mold temperature rising curve L1, the average coefficient a ′, the heating delay τ ′, the temperature rising prediction curve L2, the temperature TH ′ at which the supply of the heating medium should be stopped, etc. are monitored. Etc., and can be used for process management.

〔第二の実施の形態〕
次に、本発明にかかる射出成形システム10の第二の実施の形態について説明する。ここで、第二の実施の形態の射出成形システム10は、加熱媒体に蒸気を用いることとする。なお、以下の説明においては、第一の実施の形態と異なる構成を中心と説明し、前記第一の実施の形態と共通する構成については同符号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the injection molding system 10 according to the present invention will be described. Here, the injection molding system 10 of the second embodiment uses steam as a heating medium. In the following description, the configuration different from that of the first embodiment will be mainly described, and the same symbol is assigned to the configuration common to the first embodiment, and the description thereof is omitted.

図7に示すように、射出成形システム10の熱媒体供給管32Iには、加熱媒体を供給する加熱媒体供給装置33と、冷却媒体を供給する冷却媒体供給装置34とが接続されている。本実施の形態においては、加熱媒体には蒸気が用いられ、冷却媒体には冷却水が用いられる。
ここで、加熱媒体に蒸気を用いる場合は、前記第一の実施の形態において加熱媒体の温度を検出する熱媒体温度センサ41に代えて圧力センサ42で蒸気の圧力を検出し、検出した圧力から蒸気温度を求める。
As shown in FIG. 7, a heating medium supply device 33 that supplies a heating medium and a cooling medium supply device 34 that supplies a cooling medium are connected to the heat medium supply pipe 32 </ b> I of the injection molding system 10. In the present embodiment, steam is used as the heating medium, and cooling water is used as the cooling medium.
Here, when steam is used as the heating medium, the pressure of the steam is detected by the pressure sensor 42 instead of the heating medium temperature sensor 41 that detects the temperature of the heating medium in the first embodiment, and the detected pressure is used. Find the steam temperature.

また、熱媒体供給管32Iには、空気を供給する空気供給装置35が接続されている。
加熱媒体供給装置33は、加熱媒体である蒸気を図示しないポンプによって熱媒体供給管32Iを通して熱媒体供給管32Iに送り込むとともに、熱媒体通路30、31を経た加熱媒体を、熱媒体排出管32Oを通して加熱媒体供給装置33に循環させる。
冷却媒体供給装置34は、冷却媒体を図示しないポンプによって熱媒体供給管32Iを通して熱媒体通路30、31に送り込むとともに、熱媒体通路30、31を経た冷却媒体を、熱媒体排出管32Oを通して加熱媒体供給装置33に循環させる。
加熱媒体供給装置33、冷却媒体供給装置34、空気供給装置35からの加熱媒体、冷却媒体、空気の熱媒体供給管32Iへの供給は、金型温度制御装置70で媒体切替装置60を制御することで切り替えるようになっている。
An air supply device 35 that supplies air is connected to the heat medium supply pipe 32I.
The heating medium supply device 33 sends steam, which is a heating medium, to the heat medium supply pipe 32I through the heat medium supply pipe 32I by a pump (not shown), and passes the heat medium passing through the heat medium passages 30 and 31 through the heat medium discharge pipe 32O. Circulate through the heating medium supply device 33.
The cooling medium supply device 34 sends the cooling medium to the heat medium passages 30 and 31 through the heat medium supply pipe 32I by a pump (not shown), and passes the cooling medium passing through the heat medium passages 30 and 31 through the heat medium discharge pipe 32O to the heating medium. Circulate to the supply device 33.
Supply of the heating medium, cooling medium, and air from the heating medium supply device 33, the cooling medium supply device 34, and the air supply device 35 to the heat medium supply pipe 32I is controlled by the mold temperature control device 70 in the medium switching device 60. It is supposed to switch by that.

空気供給装置35は、熱媒体供給管32Iに供給する熱媒体を蒸気から冷却媒体である冷却水に切り替えるに先立ち、空気を送り込み、熱媒体供給管32I、熱媒体通路30、31内の蒸気を押し出してパージする。パージ後、冷却媒体を送り込む。
空気によるパージを行わない場合、加熱から冷却に切り替える際、冷却を開始しようとして冷却水を送りこんでも、冷却水の送り込みを開始する時点では金型の手前の熱媒体供給管32I内に蒸気が残っているため、この蒸気が熱媒体通路30、31内に流れ込むことで金型が加熱されてしまう。その結果、冷却に時間がかかり、サイクルタイムが長期化する。
そこで、上記のように空気供給装置35から空気を送り込んで残存している蒸気をパージすることで、その後に冷却水を送り込めば速やかに冷却を開始することができ、サイクルタイムの長期化を防ぐことができる。このため、空気を送り込むタイミングは、蒸気によって金型が目標温度THに到達して以降、冷却を開始するまでの保温過程中に行うのが好ましい。
Prior to switching the heat medium supplied to the heat medium supply pipe 32I from the steam to the cooling water that is the cooling medium, the air supply device 35 sends in air, and the steam in the heat medium supply pipe 32I and the heat medium passages 30 and 31 is supplied. Extrude and purge. After purging, the cooling medium is fed.
When purging with air is not performed, when switching from heating to cooling, even if cooling water is sent to start cooling, steam remains in the heat medium supply pipe 32I in front of the mold at the start of cooling water feeding. Therefore, the mold is heated when the steam flows into the heat medium passages 30 and 31. As a result, cooling takes time and the cycle time is prolonged.
Therefore, as described above, air is supplied from the air supply device 35 and the remaining steam is purged, so that cooling can be started quickly if cooling water is supplied thereafter, thereby extending the cycle time. Can be prevented. For this reason, it is preferable that the timing of sending air is performed during the heat retaining process until the cooling starts after the mold reaches the target temperature TH by steam.

また、冷却過程後、再び加熱過程に移行するときにも、同様に、空気供給装置35で、熱媒体供給管32Iに空気を送り込み、熱媒体供給管32I、熱媒体通路30、31内の冷却水を押し出してパージした後、加熱媒体を送り込むのも有効である。   Similarly, when the process proceeds to the heating process again after the cooling process, the air supply device 35 similarly sends air to the heat medium supply pipe 32I to cool the heat medium supply pipe 32I and the heat medium passages 30 and 31. It is also effective to feed the heating medium after the water is pushed out and purged.

さて、上記第一の実施の形態に示した射出成形システム10による効果を確認するためのテストを行ったのでその結果をここに示す。
まず、射出成形システムには、三菱重工業株式会社製の450MEII(型締力450ton)を、金型にはテスト用金型、射出する成形材料にはポリカーボネイトとABS樹脂を用いた。
射出成形システムに装着するテスト用金型を加熱する目標温度THは120℃とした。
そして、加熱媒体として用いる熱水の温度を、様々な要因によって変動し得ることを想定して、150℃(実施例1)、170℃(実施例2)の2通りとした。
冷却媒体には20℃の水を用いた。
Now, since the test for confirming the effect by the injection molding system 10 shown in the first embodiment is performed, the result is shown here.
First, 450MEII (clamping force 450 ton) manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. was used for the injection molding system, a test mold was used for the mold, and polycarbonate and ABS resin were used for the molding material to be injected.
The target temperature TH for heating the test mold attached to the injection molding system was 120 ° C.
Then, assuming that the temperature of the hot water used as the heating medium may vary depending on various factors, the temperature was set to two types of 150 ° C. (Example 1) and 170 ° C. (Example 2).
Water at 20 ° C. was used as the cooling medium.

事前に金型を上記条件で加熱し、図4の手法でこの金型の平均係数a’、加熱遅れτ’を求めたところ、
平均係数a’=0.125、
加熱遅れτ’=2.5sec
であった。
そして、この平均係数a’、加熱遅れτ’を用い、図6の手法で加熱停止タイミングの制御を行いながら、図3に示すような温度プロファイルで射出成形を行った。ただし、加熱遅れτ”=τ’+αにおいて、補正値α=0secとした。
The mold was heated in advance under the above conditions, and the average coefficient a ′ and heating delay τ ′ of the mold were determined by the method shown in FIG.
Average coefficient a ′ = 0.125,
Heating delay τ '= 2.5sec
Met.
Then, using this average coefficient a ′ and heating delay τ ′, injection molding was performed with a temperature profile as shown in FIG. 3 while controlling the heating stop timing by the method of FIG. However, the correction value α = 0 sec at the heating delay τ ″ = τ ′ + α.

また、比較のため、本発明の手法を適用せず、従来と同様、金型温度が目標温度THに到達する前に加熱媒体の供給を停止する手法で、図3に示したような温度プロファイルで射出成形を行った。このときに用いた熱水の温度は、実施例1、2と同様に150℃(比較例1)、170℃(比較例2)とし、金型温度が105℃に到達したときに加熱媒体の供給を停止した(このときの温度を昇温停止温度とする)。また、170℃の加熱媒体を用い、昇温停止温度を110℃とした場合についてもテストを行った(比較例3)。   Further, for comparison, the temperature profile as shown in FIG. 3 is applied without stopping the supply of the heating medium before the mold temperature reaches the target temperature TH without applying the method of the present invention. The injection molding was performed. The temperature of the hot water used at this time was 150 ° C. (Comparative Example 1) and 170 ° C. (Comparative Example 2) as in Examples 1 and 2, and when the mold temperature reached 105 ° C., Supply was stopped (the temperature at this time is defined as the temperature rise stop temperature). Moreover, the test was performed also about the case where the heating stop temperature was 110 degreeC using the heating medium of 170 degreeC (comparative example 3).

そして、実施例1、2、比較例1〜3ともに、同様の射出成形サイクルを20回繰り返し、各サイクルにおいて、加熱媒体の供給を停止した後に、金型温度が目標温度THを超える度合い(オーバーシュート量)を計測するとともに、1サイクルの射出成形に要した時間(成形サイクル)を計測した。
また、20回での射出成形で得られた射出成形品20個を外観検査し、バリやヒケ等の不良の発生数を検査した。
In Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, the same injection molding cycle was repeated 20 times. In each cycle, after the supply of the heating medium was stopped, the mold temperature exceeded the target temperature TH (over) The amount of chute) was measured, and the time (molding cycle) required for one cycle of injection molding was measured.
Further, the appearance of 20 injection molded products obtained by 20 times of injection molding was inspected, and the number of occurrences of defects such as burrs and sink marks was inspected.

その結果を、表1に示す。
表1に示すように、本発明の手法を適用した実施例1、2ではオーバーシュート量が0〜3℃、0〜6℃であったのに対し、比較例1〜3では、0〜8℃、0〜15℃、3〜20℃となっており、本発明の手法により加熱媒体の供給を停止するタイミングを制御することで、オーバーシュート量を抑えることができることが確認された。
また、成形サイクルも、実施例1、2では60〜65秒、48〜52秒であったのに対し、比較例1〜3では、60〜75秒、48〜70秒、47〜70秒であり、本発明の手法により加熱媒体の供給を停止するタイミングを制御することで、成形サイクルが長くなるのを抑えることができることが確認された。
品質検査においても、実施例1、2では不良品が生じていないのに対し、比較例2、3でオーバーシュート量の大きかったサイクルにおいてヒケ不良が3個、4個と生じており、本発明の手法により加熱媒体の供給を停止するタイミングを制御することで、品質を向上できることが確認された。
The results are shown in Table 1.
As shown in Table 1, in Examples 1 and 2 to which the method of the present invention was applied, the overshoot amounts were 0 to 3 ° C. and 0 to 6 ° C., while in Comparative Examples 1 to 3, 0 to 8 ° C. It was confirmed that the amount of overshoot can be suppressed by controlling the timing of stopping the supply of the heating medium by the method of the present invention.
Also, the molding cycle was 60 to 65 seconds and 48 to 52 seconds in Examples 1 and 2, whereas in Comparative Examples 1 to 3, it was 60 to 75 seconds, 48 to 70 seconds, and 47 to 70 seconds. In addition, it was confirmed that an increase in the molding cycle can be suppressed by controlling the timing of stopping the supply of the heating medium by the method of the present invention.
Also in the quality inspection, there are no defective products in Examples 1 and 2, whereas there are 3 or 4 sink defects in the cycle in which the overshoot amount in Comparative Examples 2 and 3 was large. It was confirmed that the quality could be improved by controlling the timing of stopping the supply of the heating medium by the above method.

Figure 0005419364
Figure 0005419364

さらに、実施例1、2では、加熱遅れτ”の補正値α=0secとしたが、実施例3、4として、補正値α=−0.1sec、τ“=2.4secとした場合について、上記実施例1、2と同様の条件でテストを行った(実施例3は加熱媒体温度150℃、実施例4は加熱媒体温度170℃)。   Further, in Examples 1 and 2, the correction value α of heating delay τ ″ was set to 0 sec. However, in Examples 3 and 4, the correction values α = −0.1 sec and τ “= 2.4 sec were set. Tests were performed under the same conditions as in Examples 1 and 2 above (Example 3 was heating medium temperature 150 ° C., Example 4 was heating medium temperature 170 ° C.).

その結果、表1に示したように、実施例3、4ではオーバーシュート量が0〜1.5℃、0〜3℃成形サイクルが、60〜62秒、48〜50秒であり、オーバーシュート量、成形サイクルともに、実施例1、2より少なくできた。
これにより、必要に応じて加熱遅れτ”の補正値αを適切に設定することで、オーバーシュート量、成形サイクルを抑えて、高精度の金型温度制御を行い、短時間での成形を行うことができる。
As a result, as shown in Table 1, in Examples 3 and 4, the overshoot amount was 0 to 1.5 ° C., and the 0 to 3 ° C. molding cycle was 60 to 62 seconds and 48 to 50 seconds. Both the amount and the molding cycle were less than those in Examples 1 and 2.
As a result, by appropriately setting the correction value α of the heating delay τ ″ as necessary, the overshoot amount and molding cycle are suppressed, high-precision mold temperature control is performed, and molding is performed in a short time. be able to.

なお、上記実施の形態では、射出成形システムの構成を示したが、加熱媒体による加熱を用いるのであれば、本発明の手法はいかなる構成の射出成形システムにも適用できる。
また、本発明の手法として、図4、図6に具体的な制御の流れを示したが、制御の詳細については同様の目的であれば適宜の変更を加えることが可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
In the above embodiment, the configuration of the injection molding system is shown. However, the method of the present invention can be applied to any configuration of the injection molding system as long as heating by a heating medium is used.
Further, as a method of the present invention, specific control flows are shown in FIGS. 4 and 6, but the details of the control can be appropriately changed for the same purpose.
In addition to this, as long as it does not depart from the gist of the present invention, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate.

本実施の形態における射出成形システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the injection molding system in this Embodiment. 加熱媒体、冷却媒体の供給のための構成を示す図である。It is a figure which shows the structure for supply of a heating medium and a cooling medium. 射出成形サイクル中における温度変化を示した図である。It is the figure which showed the temperature change in an injection molding cycle. 予め金型を加熱して係数aと加熱遅れτ’を算出する処理の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the process which heats a metal mold | die beforehand and calculates the coefficient a and heating delay (tau) '. (a)は金型を加熱したときの時間に対する温度変化を示す線図、(b)は温度変化予想曲線を示す線図である。(A) is a diagram which shows the temperature change with respect to time when a metal mold | die is heated, (b) is a diagram which shows a temperature change prediction curve. 射出成形を行うときに加熱媒体の供給を停止するための処理の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the process for stopping supply of a heating medium when performing injection molding. 第二の実施の形態にかかる加熱媒体、冷却媒体の供給のための構成を示す図である。It is a figure which shows the structure for supply of the heating medium and cooling medium concerning 2nd embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10…射出成形システム、13…固定側金型、14…可動側金型、20…射出装置、21…射出シリンダ、30、31…熱媒体通路、32I…熱媒体供給管、32O…熱媒体排出管、33…加熱媒体供給装置、34…冷却媒体供給装置、35…空気供給装置、40…金型温度センサ、41…熱媒体温度センサ、42…圧力センサ、50…射出成形制御装置、60…媒体切替装置、70…金型温度制御装置(加熱・冷却タイミング制御装置)、80…表示部、L1…金型昇温曲線、L2…昇温予想曲線(温度変化予想曲線)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Injection molding system, 13 ... Fixed mold, 14 ... Movable mold, 20 ... Injection device, 21 ... Injection cylinder, 30, 31 ... Heat medium passage, 32I ... Heat medium supply pipe, 32O ... Heat medium discharge Pipes 33 ... Heating medium supply device 34 ... Cooling medium supply device 35 ... Air supply device 40 ... Mold temperature sensor 41 ... Heat medium temperature sensor 42 ... Pressure sensor 50 ... Injection molding control device 60 ... Medium switching device, 70 ... mold temperature control device (heating / cooling timing control device), 80 ... display unit, L1 ... mold temperature rise curve, L2 ... temperature rise prediction curve (temperature change prediction curve)

Claims (8)

金型を開閉する型締装置、および前記金型のキャビティに成形材料を射出する射出装置を備えた射出成形機と、
前記キャビティを加熱するため前記金型に形成された熱媒体通路に加熱媒体を供給する加熱媒体供給装置と、
前記キャビティを冷却するため前記熱媒体通路に冷却媒体を供給する冷却媒体供給装置と、
前記加熱媒体供給装置、前記冷却媒体供給装置における前記加熱媒体、前記冷却媒体の供給タイミングを制御する加熱・冷却タイミング制御装置と、を備え、
前記加熱・冷却タイミング制御装置では、
予め前記加熱媒体により前記金型を加熱したときの時間に対する、加熱を開始して以降、実際に金型温度が上昇し始めるまでの加熱遅れ時間を含む、前記金型の昇温度合いを計測して、その計測結果に基づき、前記金型の昇温度合いを示す係数を算出する第1ステップと、
前記加熱遅れ時間の計測値を補正して補正加熱遅れ時間を算出する第2ステップと、
前記係数と前記加熱遅れ時間の計測値とに基づいて、前記加熱媒体により加熱したときの前記金型の温度変化予想曲線を生成する第3ステップと、
前記温度変化予想曲線に基づいて前記金型温度が目標温度に到達する時間から前記補正加熱遅れ時間分だけ差し引いた時間に到達したときに、前記加熱媒体の供給を停止する第4ステップと、
を実行することを特徴とする射出成形システム。
A mold clamping device for opening and closing the mold, and an injection molding machine including an injection device for injecting a molding material into the cavity of the mold;
A heating medium supply device for supplying a heating medium to a heat medium passage formed in the mold for heating the cavity;
A cooling medium supply device for supplying a cooling medium to the heat medium passage to cool the cavity;
The heating medium supply device, the heating medium in the cooling medium supply device, a heating / cooling timing control device for controlling the supply timing of the cooling medium,
In the heating / cooling timing control device,
Measure the degree of temperature rise of the mold, including the heating delay time from the start of heating to the time when the mold is heated by the heating medium in advance until the mold temperature actually starts to rise. A first step of calculating a coefficient indicating a temperature rise degree of the mold based on the measurement result;
A second step of correcting the measured value of the heating delay time to calculate a corrected heating delay time;
A third step of generating a temperature change prediction curve of the mold when heated by the heating medium based on the coefficient and the measured value of the heating delay time;
A fourth step of stopping the supply of the heating medium when reaching a time obtained by subtracting the correction heating delay time from the time when the mold temperature reaches the target temperature based on the temperature change prediction curve;
An injection molding system characterized in that is executed.
前記第1ステップ、前記第2ステップ、前記第3ステップ、および前記第4ステップは、射出成形のサイクル毎に行われ、
前記第3ステップでは、直前のサイクルで得られた前記係数および前記加熱遅れ時間の計測値に基づいて、前記温度変化予想曲線を生成することを特徴とする請求項1に記載の射出成形システム。
The first step, the second step, the third step, and the fourth step are performed for each cycle of injection molding,
2. The injection molding system according to claim 1, wherein in the third step, the temperature change prediction curve is generated based on the coefficient obtained in the immediately preceding cycle and the measured value of the heating delay time.
前記金型の昇温度合いを示す係数は、微小時間における前記金型の温度変化量と、前記加熱媒体の温度または圧力と、前記金型の温度とに基づいて求められることを特徴とする請求項1または2に記載の射出成形システム。   The coefficient indicating the degree of temperature rise of the mold is determined based on a temperature change amount of the mold in a minute time, a temperature or pressure of the heating medium, and a temperature of the mold. Item 3. The injection molding system according to Item 1 or 2. 前記金型の昇温度合いを示す係数は、予め前記加熱媒体により前記金型を加熱したときの時間に対する前記金型の昇温度合いを示す線図の傾きであることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の射出成形システム。   The coefficient indicating the degree of temperature rise of the mold is an inclination of a diagram showing the degree of temperature rise of the mold with respect to time when the mold is heated by the heating medium in advance. 4. The injection molding system according to any one of items 1 to 3. 前記温度変化予想曲線に基づいて前記加熱媒体の供給を停止して射出成形を行うときに、前記時間に対する前記金型の昇温度合いを計測して、前記係数と前記加熱遅れ時間の計測値とを更新するステップをさらに備え、
2サイクル目以降の成形サイクルにおいては、前記温度変化予想曲線を生成するステップにて、直前の成形サイクルで更新した前記係数と前記加熱遅れ時間の計測値とから、前記加熱媒体により加熱したときの前記温度変化予想曲線を生成することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の射出成形システム。
When performing the injection molding by stopping the supply of the heating medium based on the temperature change prediction curve, the temperature rise degree of the mold with respect to the time is measured, the measured value of the coefficient and the heating delay time, Further comprising the step of updating
In the molding cycle after the second cycle, in the step of generating the temperature change prediction curve, from the coefficient updated in the immediately preceding molding cycle and the measured value of the heating delay time, when heated by the heating medium The injection molding system according to claim 1, wherein the temperature change prediction curve is generated.
前記係数、前記加熱遅れ時間の計測値、前記金型の昇温度合いを示す曲線、前記金型の温度変化予想曲線の少なくとも一つを表示する表示部をさらに備えることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の射出成形システム。   The display unit for displaying at least one of the coefficient, a measured value of the heating delay time, a curve indicating a temperature rise degree of the mold, and a temperature change prediction curve of the mold. To 5. The injection molding system according to any one of 5. 前記加熱媒体として蒸気を用いる場合、前記冷却媒体供給装置で前記冷却媒体を供給するに先立ち、前記熱媒体通路内の前記加熱媒体を押し出してパージするための空気を前記熱媒体通路に供給する空気供給装置をさらに備えることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の射出成形システム。   In the case where steam is used as the heating medium, air for supplying the heating medium passage with air for extruding and purging the heating medium in the heating medium passage before supplying the cooling medium with the cooling medium supply device. The injection molding system according to claim 1, further comprising a supply device. 射出成形機に取り付けた金型に形成された熱媒体通路に加熱媒体を供給することで前記金型を加熱するとともに、前記熱媒体通路に冷却媒体を供給して前記金型を冷却して射出成形を行う射出成形方法であって、
予め前記加熱媒体により前記金型を加熱したときの時間に対する、加熱を開始して以降、実際に金型温度が上昇し始めるまでの加熱遅れ時間を含む、前記金型の昇温度合いを計測して、その計測結果に基づき、前記金型の昇温度合いを示す係数を算出する第1ステップと、
前記加熱遅れ時間の計測値を補正して補正加熱遅れ時間を算出する第2ステップと、
前記係数と前記加熱遅れ時間の計測値とに基づいて、前記加熱媒体により加熱したときの前記金型の温度変化予想曲線を生成する第3ステップと、
前記温度変化予想曲線に基づいて前記金型温度が目標温度に到達する時間から前記補正加熱遅れ時間分だけ差し引いた時間に到達したときに、前記加熱媒体の供給を停止する第4ステップと、を備えることを特徴とする射出成形方法。
The mold is heated by supplying a heating medium to a heat medium passage formed in a mold attached to an injection molding machine, and a cooling medium is supplied to the heat medium path to cool the mold and inject it. An injection molding method for performing molding,
Measure the degree of temperature rise of the mold, including the heating delay time from the start of heating to the time when the mold is heated by the heating medium in advance until the mold temperature actually starts to rise. A first step of calculating a coefficient indicating a temperature rise degree of the mold based on the measurement result;
A second step of correcting the measured value of the heating delay time to calculate a corrected heating delay time;
A third step of generating a temperature change prediction curve of the mold when heated by the heating medium based on the coefficient and the measured value of the heating delay time;
A fourth step of stopping the supply of the heating medium when reaching a time obtained by subtracting the correction heating delay time from the time when the mold temperature reaches the target temperature based on the temperature change prediction curve; An injection molding method comprising:
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