JP2001030317A - 射出装置及びその制御方法 - Google Patents

射出装置及びその制御方法

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JP2001030317A JP11209246A JP20924699A JP2001030317A JP 2001030317 A JP2001030317 A JP 2001030317A JP 11209246 A JP11209246 A JP 11209246A JP 20924699 A JP20924699 A JP 20924699A JP 2001030317 A JP2001030317 A JP 2001030317A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】基準位置が変動するのを防止することができ、
成形品の品質を十分に向上させることができるようにす
る。 【解決手段】加熱シリンダと、フライト部を備えたスク
リューと、該スクリューを回転させるための第1の駆動
手段と、前記スクリューを進退させるための第2の駆動
手段と、計量工程が完了してから射出工程が開始される
までの間に、スクリューを前進させて基準位置に置く第
1のスクリュー前進制御手段と、前記スクリューを前進
させる間、フライトをスクリュー速度より低いフライト
速度で見掛け上前進させるフライト速度制御手段と、前
記射出工程において、スクリューを前進させる第2のス
クリュー前進制御手段とを有する。射出圧力が設定圧に
なったと判断してスクリューを停止させても、スクリュ
ー位置にばらつきが生じることがなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出装置及びその
制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、射出成形機においては、射出装置
が配設され、該射出装置の加熱シリンダ内にスクリュー
が回転自在に、かつ、進退自在に配設され、該スクリュ
ーを射出用モータ及び計量用モータによって回転及び進
退させることができるようになっている。また、前記ス
クリューの外周面には、螺(ら)旋状のフライトが形成
され、該フライトによって溝が形成される。
【0003】そして、計量工程時に、スクリューを正方
向に回転させると、ホッパから落下した樹脂が溶融させ
られ、前記溝に沿って前進させられ、スクリューヘッド
の前方に蓄えられ、それに伴ってスクリューは後退させ
られる。
【0004】そのために、前記スクリューにおいては、
後方から前方にかけて順に、ホッパから落下した樹脂が
供給される樹脂供給部、供給された樹脂を圧縮しながら
溶融させる圧縮部、及び溶融させられた樹脂を一定量ず
つ計量する計量部が形成される。そして、前記溝内の樹
脂は、前記樹脂供給部においてペレット状の形状を有
し、圧縮部において半溶融状態になり、計量部において
完全に溶融させられて液状になる。なお、前記樹脂供給
部、圧縮部及び計量部によってフライト部が構成され
る。また、前記スクリューの外周面及び加熱シリンダの
内周面の粗さが互いに等しいと、計量工程時にスクリュ
ーを回転させても、溝内の樹脂は、スクリューと一体的
に回転させられ、前進しない。そこで、通常は、加熱シ
リンダの内周面がスクリューの外周面より粗くされる。
【0005】また、射出工程時に、スクリューを前進さ
せると、スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂は射
出ノズルから射出され、金型装置内のキャビティ空間に
充填(てん)される。このとき、スクリューヘッドの前
方の樹脂が逆流しないように、スクリューヘッドの周囲
に逆流防止装置が配設される。該逆流防止装置は、スク
リューヘッドの円柱部の外周に配設された環状の逆止リ
ング、及びスクリューのフライト部の前端に固定された
押金から成る。前記逆止リングは、スクリューの回転に
伴って、前記スクリューヘッドの前方とフライト部とを
連通させる連通位置、及び前記スクリューヘッドの前方
とフライト部とを遮断する遮断位置を採る。したがっ
て、計量工程が完了した後、スクリューを逆方向に回転
させて前記逆止リングを遮断位置に置くことによって、
スクリューヘッドの前方の樹脂が逆流しないようにする
ことができる。
【0006】ところで、前記射出工程を開始するとき
に、スクリューヘッドの前方の樹脂の圧力、すなわち、
射出圧力にばらつきがあると、成形品にひけ、バリ等が
発生し、成形品の品質が低下してしまう。そこで、計量
工程が完了した後、前述されたように前記逆止リングを
遮断位置に置いた後、スクリューを、一旦(いったん)
前進させ、射出圧力が設定圧になったときに停止させ、
そのときのスクリュー位置を基準位置としてメモリに格
納するようにしている。そして、スクリューを前記基準
位置から後退させてサックバックを行い、その後、射出
工程を開始し、スクリューを前記基準位置から設定距離
だけ前進させるようにしている。なお、前記設定距離
は、キャビティ空間に充填される樹脂の量、及び前記サ
ックバックにおいてスクリューが後退する距離に基づい
て算出される。
【0007】このように、射出工程時にスクリューを前
記基準位置から設定距離だけ前進させるようになってい
るので、射出圧力を常に設定圧に保つことができる。し
たがって、成形品にひけ、バリ等が発生するのを防止す
ることができ、成形品の品質を向上させることができ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の射出装置においては、加熱シリンダの内周面がスク
リューの外周面より粗くされるので、計量工程が完了し
た後、スクリューを前進させて基準位置に置く際に、加
熱シリンダの内周面の近傍の樹脂に大きな摩擦抵抗が加
わる。したがって、前記射出圧力が変動するので、射出
圧力が設定圧になったと判断してスクリューを停止させ
ても、スクリュー位置にばらつきが生じてしまう。その
結果、基準位置が変動するので、成形品の品質を十分に
向上させることができない。
【0009】本発明は、前記従来の射出装置の問題点を
解決して、基準位置が変動するのを防止することがで
き、成形品の品質を十分に向上させることができる射出
装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明の射
出装置においては、加熱シリンダと、スクリュー本体の
外周面にフライトが形成されたフライト部、及び該フラ
イト部の前端に配設されたスクリューヘッドを備え、前
記加熱シリンダ内において回転自在に、かつ、進退自在
に配設されたスクリューと、該スクリューを回転させる
ための第1の駆動手段と、前記スクリューを進退させる
ための第2の駆動手段と、計量工程が完了してから射出
工程が開始されるまでの間に、前記第2の駆動手段を駆
動して、スクリューを所定のスクリュー速度で所定量だ
け前進させて基準位置に置く第1のスクリュー前進制御
手段と、前記スクリューを前進させる間、前記第1の駆
動手段を駆動して、前記フライトをスクリュー速度より
低いフライト速度で見掛け上前進させるフライト速度制
御手段と、前記射出工程において、前記第2の駆動手段
を駆動して、スクリューを所定のスクリュー速度で前進
させる第2のスクリュー前進制御手段とを有する。
【0011】本発明の他の射出装置においては、さら
に、前記フライト速度制御手段は、前記射出工程におい
て前記第1の駆動手段を駆動して、前記フライトをスク
リュー速度より低いフライト速度で見掛け上前進させ
る。
【0012】本発明の更に他の射出装置においては、さ
らに、前記フライト速度は0にされる。
【0013】本発明の射出装置の制御方法においては、
計量工程において、第1の駆動手段を駆動してスクリュ
ーを正方向に回転させ、計量工程が完了してから射出工
程が開始されるまでの間に、第2の駆動手段を駆動し
て、スクリューを所定のスクリュー速度で所定量だけ前
進させて基準位置に置き、前記スクリューを前進させる
間、前記第1の駆動手段を駆動して、前記フライトをス
クリュー速度より低いフライト速度で見掛け上前進さ
せ、前記射出工程において、前記第2の駆動手段を駆動
して、スクリューを所定のスクリュー速度で前進させ
る。
【0014】本発明の他の射出装置の制御方法において
は、さらに、前記フライト速度は0にされる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。
【0016】図2は本発明の実施の形態における射出装
置の要部拡大図、図3は本発明の実施の形態における射
出装置の概念図である。
【0017】図において、11はシリンダ部材としての
加熱シリンダ、12は該加熱シリンダ11内に回転自在
に、かつ、進退自在に配設された射出部材としてのスク
リュー、13は前記加熱シリンダ11の前端(図2にお
ける左端)に形成された射出ノズル、14は該射出ノズ
ル13に形成されたノズル口、15は前記加熱シリンダ
11の後端(図2における右端)の近傍の所定位置に形
成された樹脂供給口、16は該樹脂供給口15に取り付
けられ、樹脂を収容するホッパである。
【0018】前記スクリュー12は、フライト部21、
及び該フライト部21の前端に配設されたスクリューヘ
ッド27を備える。そして、前記フライト部21は、ス
クリュー本体の外周面に螺旋状に形成されたフライト2
3を備え、該フライト23によって螺旋状の溝24が形
成される。また、フライト部21には、後方(図2にお
ける右方)から前方(図2における左方)にかけて順
に、ホッパ16から落下した樹脂が供給される樹脂供給
部P1、供給された樹脂を圧縮しながら溶融させる圧縮
部P2、及び溶融させられた樹脂を一定量ずつ計量する
計量部P3が形成される。前記溝24の底、すなわち、
溝底の外径は、樹脂供給部P1において比較的小さくさ
れ、圧縮部P2において後方から前方にかけて徐々に大
きくされ、計量部P3において比較的大きくされる。し
たがって、加熱シリンダ11の内周面とスクリュー12
の軸部の外周面との間の間隙(げき)は、前記樹脂供給
部P1において比較的大きくされ、圧縮部P2において
後方から前方にかけて徐々に小さくされ、計量部P3に
おいて比較的小さくされる。
【0019】計量工程時に、前記スクリュー12を正方
向に回転させると、ホッパ16から落下した樹脂が樹脂
供給部P1に供給され、溝24内を前進(図2における
左方に移動)させられ、それに伴って、スクリュー12
が後退(図2における右方に移動)させられ、樹脂がス
クリューヘッド27の前方に蓄えられる。なお、前記溝
24内の樹脂は、前記樹脂供給部P1において図に示さ
れるようにペレット状の形状を有し、圧縮部P2におい
て半溶融状態になり、計量部P3において完全に溶融さ
せられて液状になる。
【0020】そして、前記スクリュー12の外周面及び
加熱シリンダ11の内周面の粗さが互いに等しいと、計
量工程時にスクリュー12を回転させても、溝24内の
樹脂は、スクリュー12と一体的に回転させられ、前進
しない。そこで、通常は、加熱シリンダ11の内周面が
スクリュー12の外周面より粗くされる。
【0021】射出工程時に、前記スクリュー12を前進
させると、スクリューヘッド27の前方に蓄えられた樹
脂は、射出ノズル13から射出され、図示されない金型
装置のキャビティ空間に充填される。このとき、スクリ
ューヘッド27の前方に蓄えられた樹脂が逆流しないよ
うに、スクリューヘッド27の周囲に逆流防止装置が配
設される。
【0022】そのために、前記スクリューヘッド27
は、前半部に円錐(すい)形のヘッド本体部25を、後
半部に円柱部26を有する。そして、該円柱部26の外
周に環状の逆止リング28が回動自在に配設され、前記
フライト部21の前端に押金29が固定される。なお、
逆止リング28及び押金29によって逆流防止装置が構
成される。
【0023】また、前記逆止リング28には、円周方向
における複数箇所に軸方向に延びる穴28aが、前端に
所定の角度にわたって切欠28bが形成される。そし
て、前記ヘッド本体部25に係止突起25aが形成さ
れ、該係止突起25aが前記切欠28b内に置かれる。
この場合、前記逆止リング28はスクリュー12の回転
に伴ってスクリューヘッド27に対して所定の角度θだ
け回動させられ、それ以上の回動が規制される。
【0024】一方、前記押金29には、円周方向におけ
る複数箇所に、前記穴28aと対応させて軸方向に延び
る穴29aが形成される。したがって、逆止リング28
がスクリューヘッド27に対して回動させられることに
よって、前記穴28a、29aが選択的に連通させられ
る。そして、逆止リング28は、前記スクリューヘッド
27の前方とフライト部21とを連通させる連通位置、
及び前記スクリューヘッド27の前方とフライト部21
とを遮断する遮断位置を採る。
【0025】ところで、前記加熱シリンダ11の後端
(図3における右端)は前方射出サポート31に取り付
けられ、該前方射出サポート31と所定の距離を置いて
後方射出サポート32が配設される。そして、前記前方
射出サポート31と後方射出サポート32との間にガイ
ドバー33が架設され、該ガイドバー33に沿ってプレ
ッシャプレート34が進退自在に配設される。なお、前
記前方射出サポート31及び後方射出サポート32は、
図示されないボルトによって図示されないスライドベー
スに固定される。
【0026】また、前記スクリュー12の後端にドライ
ブシャフト35が連結され、該ドライブシャフト35
は、ベアリング36、37によってプレッシャプレート
34に対して回転自在に支持される。そして、スクリュ
ー12を回転させるために、第1の駆動手段として電動
の計量用モータ41が配設され、該計量用モータ41と
ドライブシャフト35との間に、プーリ42、43及び
タイミングベルト44から成る第1の回転伝動手段が配
設される。したがって、前記計量用モータ41を駆動す
ることによって、スクリュー12を正方向又は逆方向に
回転させることができる。なお、本実施の形態において
は、前記第1の駆動手段として電動の計量用モータ41
を使用しているが、電動の計量用モータ41に代えて油
圧のモータを使用することもできる。
【0027】また、前記プレッシャプレート34より後
方(図3における右方)に、互いに螺合させられたボー
ルねじ軸45及びボールナット46から成るボールねじ
47が配設され、該ボールねじ47によって回転運動を
直線運動に変換する運動方向変換手段が構成される。そ
して、前記ボールねじ軸45はベアリング48によって
後方射出サポート32に対して回転自在に支持され、前
記ボールナット46はプレート51及びロードセル52
を介してプレッシャプレート34に固定される。さら
に、スクリュー12を進退させるために、第2の駆動手
段としての射出用モータ53が配設され、該射出用モー
タ53とボールねじ軸45との間に、プーリ54、55
及びタイミングベルト56から成る第2の回転伝動手段
が配設される。したがって、前記射出用モータ53を駆
動し、ボールねじ軸45を回転させることによってボー
ルナット46及びプレッシャプレート34を移動させ、
スクリュー12を前進(図3における左方に移動)又は
後退(図3における右方に移動)させることができる。
なお、本実施の形態においては、前記プレッシャプレー
ト34を移動させる手段として射出用モータ53を使用
しているが、射出用モータ53に代えて射出用シリンダ
を使用することもできる。
【0028】次に、射出装置の制御回路について説明す
る。
【0029】図1は本発明の実施の形態における射出装
置の制御回路の要部ブロック図、図4は本発明の実施の
形態における射出装置の制御回路の概略図、図5は本発
明の実施の形態における射出装置の動作を示すタイムチ
ャートである。なお、図5のタイムチャートにおいて、
正の値は計量用モータ41及び射出用モータ53が正方
向に駆動されることを、負の値は計量用モータ41及び
射出用モータ53が逆方向に駆動されることを表す。
【0030】図において、41は計量用モータ、53は
射出用モータ、62は制御装置、64は射出用サーボア
ンプ、65は計量用サーボアンプ、66はスクリュー速
度設定手段としてのスクリュー速度設定器、67は記憶
手段としてのメモリ、68はフライト速度設定器、71
は射出用モータ回転数nI を検出する射出用モータ回転
数検出器、72は計量用モータ回転数nM を検出する計
量用モータ回転数検出器、81はスクリュー12(図
3)の位置を検出するスクリュー位置検出器である。
【0031】そして、前記制御装置62は、射出用モー
タ回転数設定器73、減算器74、78、計量用モータ
回転数算出手段としてのゲイン設定器(−K)75及び
計量用モータ回転数設定器77から成る。
【0032】次に、射出装置の制御回路の動作について
説明する。
【0033】計量工程において、計量用モータ回転数設
定器77はあらかじめ設定された計量用モータ回転数指
令NM を減算器78に送る。該減算器78は、前記計量
用モータ回転数指令NM 及び計量用モータ回転数nM
受け、計量用モータ回転数指令NM と計量用モータ回転
数nM との偏差ΔnM を算出し、該偏差ΔnM を電流指
令IM として計量用サーボアンプ65に送る。このよう
にして、制御装置62は計量用モータ41を駆動する。
【0034】また、射出工程においては、スクリュー速
度Vsをスクリュー位置Si (i=1、2、…)に対応
させて多段で変更するようになっている。そのために、
前記スクリュー速度設定器66は、各スクリュー位置S
i に対応させてスクリュー速度指令Vsoi(i=1、
2、…)を発生させ、該スクリュー速度指令Vsoiを射
出用モータ回転数設定器73に送る。該射出用モータ回
転数設定器73は、スクリュー速度指令Vsoiを受ける
と、該スクリュー速度指令Vsoiに対応させて射出用モ
ータ回転数指令NIi(i=1、2、…)を発生させ、該
射出用モータ回転数指令NIiを減算器74に送るととも
に、ゲイン設定器75に送る。前記減算器74は、前記
射出用モータ回転数指令NIi及び射出用モータ回転数n
I を受け、射出用モータ回転数指令NIiと射出用モータ
回転数nI との偏差ΔnI を算出し、該偏差ΔnI を電
流指令II として射出用サーボアンプ64に送る。この
ようにして、制御装置62は射出用モータ53を駆動す
る。
【0035】この場合、スクリュー12を前進させるの
に伴って、スクリューヘッド27の前方に蓄えられた樹
脂による反力が発生させられ、前記プレッシャプレート
34及びドライブシャフト35を介して前記ロードセル
52が押圧される。このとき、ロードセル52の歪(ひ
ず)みが電気信号に変換され、該電気信号に基づいて射
出圧力が検出され、該射出圧力に基づいて前記スクリュ
ー12を後方から所定の圧力で押すための射出力が算出
される。
【0036】ところで、前記スクリュー12の外周面及
び加熱シリンダ11の内周面の粗さが互いに等しいと、
計量工程時にスクリュー12を回転させても、溝24
(図2)内の樹脂は、スクリュー12と一体的に回転さ
せられ、前進しない。そこで、通常は、加熱シリンダ1
1の内周面がスクリュー12の外周面より粗くされる。
【0037】ところが、前記加熱シリンダ11の内周面
が粗くされると、スクリュー12を前進させる際に、加
熱シリンダ11の内周面の近傍の樹脂に大きな摩擦抵抗
が加わってしまう。しかも、溝24内の樹脂の溶融状態
は、樹脂供給部P1、圧縮部P2及び計量部P3を移動
する間に変化するので、前記樹脂に加わる摩擦抵抗も変
化してしまう。
【0038】そこで、射出工程において、射出用モータ
53を駆動してスクリュー12を前進させる間、計量用
モータ41を駆動してスクリュー12を逆方向に回転さ
せることによって、加熱シリンダ11に対してフライト
23が見掛け上前進する速度、すなわち、フライト速度
Vfをスクリュー速度Vsより低くするようにしてい
る。
【0039】そして、前記スクリュー速度Vsに対する
フライト速度Vfの速度比γを γ=Vf/Vs としたとき、 0≦γ<1 になるように設定する。
【0040】そして、フライト速度設定器68は、この
ようにあらかじめ設定された速度比γをゲイン設定器7
5に送る。該ゲイン設定器75は、前記射出用モータ回
転数指令NIiを受けると、前記速度比γをゲインとし
て、各スクリュー位置Si に対応させてフライト速度指
令としての計量用モータ回転数指令NFi(i=1、2、
…)を算出して発生させ、該計量用モータ回転数指令N
Fiを減算器78に送る。該減算器78は、計量用モータ
回転数指令NFi及び計量用モータ回転数nM を受け、計
量用モータ回転数指令NFiと計量用モータ回転数nM
の偏差ΔnF を算出し、該偏差ΔnF を電流指令IF
して計量用サーボアンプ65に送る。このようにして、
制御装置62は計量用モータ41を駆動する。なお、前
記ゲイン設定器75及び減算器78によってフライト速
度制御手段が構成され、該フライト速度制御手段によっ
て、フライト速度制御が行われ、フライト速度Vfが制
御される。
【0041】このようにして、前記スクリュー12はス
クリュー回転数Nfで回転させられる。なお、メモリ6
7に、計量用モータ回転数指令NFiを格納し、該計量用
モータ回転数指令NFiを読み出してフライト速度制御を
行うこともできる。また、メモリ67に、計量用モータ
回転数指令NFiの回転数パターンを格納し、該回転数パ
ターンを読み出してフライト速度制御を行うこともでき
る。
【0042】このように、射出工程において、フライト
速度Vfが低くされるので、樹脂はスクリュー12の外
周面上を滑って加熱シリンダ11の内周面上で停滞する
ことになる。したがって、加熱シリンダ11の内周面の
近傍の樹脂に加わる摩擦抵抗を小さくすることができ
る。その結果、射出工程において、射出力と射出圧力と
を対応させることができ、十分な射出圧力を発生させる
ことができる。
【0043】また、たとえ、溝24内の樹脂の溶融状態
が、樹脂供給部P1、圧縮部P2及び計量部P3を移動
する間に変化しても、前記樹脂に加わる摩擦抵抗を一定
にすることができるので、射出圧力を安定させることが
できる。そして、型内圧を安定させることができるの
で、成形品の品質を向上させることができる。
【0044】また、射出工程中はスクリュー12が常に
逆方向に回転させられるので、逆止リング28は、常に
遮断位置側にバイアスが加えられた状態に置かれる。し
たがって、射出工程中に逆止リング28に外力が加わっ
て連通位置に置かれることがなくなるので、樹脂が逆流
するのを防止することができる。その結果、計量を安定
して行うことができるので、成形品の品質を向上させる
ことができる。
【0045】そして、十分な射出圧力を発生させること
ができるので、射出力をその分小さくすることができ
る。したがって、射出装置を小型化することができるだ
けでなく、射出装置のコストを低くすることができる。
また、摩擦抵抗が小さくなるので、樹脂が受ける剪(せ
ん)断熱が少なくなり、樹脂焼けが発生するのを防止す
ることができる。
【0046】次に、前記構成の射出装置の動作について
説明する。
【0047】射出装置において、制御装置62の図示さ
れない連通制御手段は、タイミングt1で前記計量用モ
ータ41を正方向に駆動してスクリュー12を時間τ1
だけスクリュー回転数N1で正方向に回転させる。した
がって、スクリュー12に対して逆止リング28が角度
θだけ回動させられることになり、逆止リング28は連
通位置に置かれ、前記穴28a、29aが連通させられ
る。続いて、タイミングt2で計量工程が開始され、制
御装置62の図示されない計量制御手段は、前記計量用
モータ41を正方向に駆動してスクリュー12を時間τ
2だけスクリュー回転数N2で正方向に回転させること
によって計量を行う。この間、逆止リング28は連通位
置に置かれ、前記穴28a、29aが連通させられる。
その結果、前記樹脂は、前記溝24に沿って前進すると
ともに、加熱シリンダ11によって加熱され、溶融させ
られた後、穴28a、29aを通って前方に流れ、スク
リューヘッド27の前方に蓄えられる。これに伴って、
スクリュー12は後退させられる。
【0048】このようにして、タイミングt3で計量工
程が完了すると、制御装置62の図示されない遮断制御
手段は、タイミングt4で前記計量用モータ41を逆方
向に駆動してスクリュー12を時間τ3だけスクリュー
回転数N3で逆方向に回転させる。したがって、スクリ
ュー12に対して逆止リング28が角度θだけ回動させ
られることになり、逆止リング28は遮断位置に置か
れ、前記穴28a、29aが遮断される。
【0049】次に、制御装置62の図示されない第1の
スクリュー前進制御手段は、タイミングt5で射出用モ
ータ53を駆動してスクリュー12を所定量、例えば、
所定距離だけ前進させ、ロードセル52によって検出さ
れた射出圧力がタイミングt6で設定圧になると、スク
リュー12を停止させる。そのために、射出用モータ回
転数設定器73は、射出用モータ回転数指令NIAを発生
させ、該射出用モータ回転数指令NIAを減算器74に送
るとともに、ゲイン設定器75に送る。前記減算器74
は、前記射出用モータ回転数指令NIA及び射出用モータ
回転数nI を受け、射出用モータ回転数指令NIAと射出
用モータ回転数nI との偏差ΔnIAを算出し、該偏差Δ
IAを電流指令IIAとして射出用サーボアンプ64に送
る。このようにして、制御装置62は射出用モータ53
を正方向に駆動する。そして、前記制御装置62の図示
されない基準位置設定手段は、タイミングt6でスクリ
ュー12を停止させたときのスクリュー位置を基準位置
として設定し、メモリ67に格納する。
【0050】このように、計量工程が完了してから射出
工程が開始されるまでの間に、前記逆止リング28が遮
断位置に置かれ、射出用モータ53を駆動することによ
ってスクリュー12が、所定距離だけ前進させられ、射
出圧力が設定圧になったときに停止させられ、そのとき
のスクリュー位置が基準位置にされるので、射出工程を
開始するときの射出圧力にばらつきがなくなる。したが
って、成形品にひけ、バリ等が発生することがなくなる
ので、成形品の品質を向上させることができる。
【0051】ところで、前述されたように、加熱シリン
ダ11の内周面がスクリュー12の外周面より粗くされ
るので、計量工程が完了した後、スクリュー12を前進
させて基準位置に置く際に、加熱シリンダ11の内周面
の近傍の樹脂に大きな摩擦抵抗が加わると、射出圧力が
変動してしまう。その場合、射出圧力が設定圧になった
と判断してスクリュー12を停止させても、スクリュー
位置にばらつきが生じ、基準位置が変動するので、成形
品の品質を十分に向上させることができない。
【0052】そこで、タイミングt5からt6までの
間、スクリュー12を前進させる際に、前記ゲイン設定
器75及び減算器78は、計量用モータ41を逆方向に
駆動して前記フライト速度Vfをスクリュー速度Vsよ
り低くするようにしている。
【0053】そのために、前記ゲイン設定器75は、タ
イミングt5からt6までの間、速度比γ、及び射出用
モータ回転数設定器73から送られた射出用モータ回転
数指令NIAを受けると、前記速度比γをゲインとしてフ
ライト速度指令としての計量用モータ回転数指令NFA
算出し、該計量用モータ回転数指令NFAを減算器78に
送る。該減算器78は、前記計量用モータ回転数指令N
FA及び計量用モータ回転数nM を受けると、計量用モー
タ回転数指令NFAと計量用モータ回転数nM との偏差Δ
FAを算出し、該偏差ΔnFAを電流指令IFAとして計量
用サーボアンプ65に送る。このようにして、前記スク
リュー12はスクリュー回転数Nfで逆方向に回転させ
られる。なお、前記速度比γは、射出工程時と同様に、
0≦γ<1になるように設定される。
【0054】このように、タイミングt5からt6まで
の間、すなわち、スクリュー12が所定距離だけ前進さ
せられる間、前記フライト速度Vfがスクリュー速度V
sより低くされるので、樹脂はスクリュー12の外周面
上を滑って加熱シリンダ11の内周面上で停滞すること
になる。したがって、加熱シリンダ11の内周面の近傍
の樹脂に加わる摩擦抵抗を小さくすることができる。
【0055】その結果、前記射出圧力が変動するのを防
止することができるので、射出圧力が設定圧になったと
判断してスクリュー12を停止させても、スクリュー位
置にばらつきが生じることがなくなる。したがって、基
準位置が変動するのを防止することができるので、成形
品の品質を十分に向上させることができる。
【0056】次に、制御装置62の図示されないサック
バック手段は、タイミングt7で射出用モータ53を逆
方向に駆動し、スクリュー12を前記基準位置から所定
距離だけ後退させてサックバックを行う。
【0057】続いて、タイミングt8で射出工程が開始
され、制御装置62の図示されない射出制御手段及び第
2のスクリュー前進制御手段は、射出用モータ53を射
出用モータ回転数指令NIiに従って正方向に駆動して、
スクリュー12を所定のスクリュー速度Vsで基準位置
から設定距離だけ前進させ、前記スクリューヘッド27
の前方に蓄えられた樹脂を射出ノズル13から射出す
る。なお、前記設定距離は、キャビティ空間に充填され
る樹脂の量、及び前記サックバックにおいてスクリュー
12が後退する距離に基づいて算出される。
【0058】そして、射出工程においてスクリュー12
が前進させられる間、前記ゲイン設定器75及び減算器
78は、計量用モータ41を計量用モータ回転数指令N
Fiに従って逆方向に駆動してフライト23を前記フライ
ト速度Vfで見掛け上前進させる。
【0059】続いて、前記制御装置62は、スクリュー
位置検出器81によって検出されたスクリュー位置Si
が所定の値になると、速度制御から圧力制御に切り換
え、前記射出力に基づいて保圧制御を行い、タイミング
t9で射出工程を完了する。
【0060】なお、本実施の形態においては、前記スク
リュー12を時間τ1だけ正方向に回転させた後、計量
工程が開始されるまでにわずかな時間を置くようにして
いるが、直ちに計量工程を開始することもできる。ま
た、計量工程が完了した後、スクリュー12を逆方向に
回転させるまでにわずかな時間を置くようにしている
が、直ちにスクリュー12を逆方向に回転させることも
できる。そして、スクリュー12を逆方向に回転させた
後、スクリュー12をタイミングt5で前進させるまで
にわずかな時間を置くようにしているが、直ちにスクリ
ュー12を前進させることもできる。さらに、スクリュ
ー12をタイミングt5で前進させてからサックバック
を行うまでにわずかな時間を置くようにしているが、直
ちにサックバックを行うこともできる。そして、サック
バックを行ってから射出工程が開始されるまでにわずか
な時間を置くようにしているが、直ちに射出工程を開始
することもできる。
【0061】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。
【0062】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、射出装置においては、加熱シリンダと、スクリュ
ー本体の外周面にフライトが形成されたフライト部、及
び該フライト部の前端に配設されたスクリューヘッドを
備え、前記加熱シリンダ内において回転自在に、かつ、
進退自在に配設されたスクリューと、該スクリューを回
転させるための第1の駆動手段と、前記スクリューを進
退させるための第2の駆動手段と、計量工程が完了して
から射出工程が開始されるまでの間に、前記第2の駆動
手段を駆動して、スクリューを所定のスクリュー速度で
所定量だけ前進させて基準位置に置く第1のスクリュー
前進制御手段と、前記スクリューを前進させる間、前記
第1の駆動手段を駆動して、前記フライトをスクリュー
速度より低いフライト速度で見掛け上前進させるフライ
ト速度制御手段と、前記射出工程において、前記第2の
駆動手段を駆動して、スクリューを所定のスクリュー速
度で前進させる第2のスクリュー前進制御手段とを有す
る。
【0063】この場合、計量工程が完了してから射出工
程が開始されるまでの間に、スクリューが所定量だけ前
進させられ、基準位置に置かれる。
【0064】したがって、射出工程を開始するときの射
出圧力にばらつきがなくなる。その結果、成形品にひ
け、バリ等が発生することがなくなるので、成形品の品
質を向上させることができる。
【0065】また、スクリューが所定量だけ前進させら
れる間、前記フライトがスリュー速度より低いフライト
速度で見掛け上前進させられるので、樹脂はスクリュー
の外周面上を滑って加熱シリンダの内周面上で停滞する
ことになる。したがって、加熱シリンダの内周面の近傍
の樹脂に加わる摩擦抵抗を小さくすることができる。
【0066】その結果、前記射出圧力が変動するのを防
止することができるので、射出圧力が設定圧になったと
判断してスクリューを停止させても、スクリュー位置に
ばらつきが生じることがなくなる。したがって、基準位
置が変動するのを防止することができるので、成形品の
品質を十分に向上させることができる。
【0067】本発明の他の射出装置においては、さら
に、前記フライト速度制御手段は、前記射出工程におい
て前記第1の駆動手段を駆動して、前記フライトをスク
リュー速度より低いフライト速度で見掛け上前進させ
る。
【0068】この場合、射出工程において、加熱シリン
ダの内周面の近傍の樹脂に加わる摩擦抵抗を小さくする
ことができるので、射出力と射出圧力とを対応させるこ
とができ、十分な射出圧力を発生させることができる。
【0069】また、フライトによって形成される溝内の
樹脂の溶融状態が、フライト部を移動する間に変化して
も、前記樹脂に加わる摩擦抵抗を一定にすることができ
るので、射出圧力を安定させることができる。そして、
型内圧を安定させることができるので、成形品の品質を
向上させることができる。
【0070】しかも、十分な射出圧力を発生させること
ができるので、射出力をその分小さくすることができ
る。したがって、射出装置を小型化することができるだ
けでなく、射出装置のコストを低くすることができる。
また、摩擦抵抗が小さくなるので、樹脂が受ける剪断熱
が少なくなり、樹脂焼けが発生するのを防止することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における射出装置の制御回
路の要部ブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態における射出装置の要部拡
大図である。
【図3】本発明の実施の形態における射出装置の概念図
である。
【図4】本発明の実施の形態における射出装置の制御回
路の概略図である。
【図5】本発明の実施の形態における射出装置の動作を
示すタイムチャートである。
【符号の説明】
11 加熱シリンダ 12 スクリュー 21 フライト部 23 フライト 27 スクリューヘッド 41 計量用モータ 53 射出用モータ 62 制御装置 75 ゲイン設定器 78 減算器
フロントページの続き Fターム(参考) 4F206 AM33 AM34 AR082 AR12 JA07 JL02 JN08 JQ17 JQ26 JT02 JT03 JT11 JT21 JT32 JT35 JT38 JT40

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)加熱シリンダと、(b)スクリュ
    ー本体の外周面にフライトが形成されたフライト部、及
    び該フライト部の前端に配設されたスクリューヘッドを
    備え、前記加熱シリンダ内において回転自在に、かつ、
    進退自在に配設されたスクリューと、(c)該スクリュ
    ーを回転させるための第1の駆動手段と、(d)前記ス
    クリューを進退させるための第2の駆動手段と、(e)
    計量工程が完了してから射出工程が開始されるまでの間
    に、前記第2の駆動手段を駆動して、スクリューを所定
    のスクリュー速度で所定量だけ前進させて基準位置に置
    く第1のスクリュー前進制御手段と、(f)前記スクリ
    ューを前進させる間、前記第1の駆動手段を駆動して、
    前記フライトをスクリュー速度より低いフライト速度で
    見掛け上前進させるフライト速度制御手段と、(g)前
    記射出工程において、前記第2の駆動手段を駆動して、
    スクリューを所定のスクリュー速度で前進させる第2の
    スクリュー前進制御手段とを有することを特徴とする射
    出装置。
  2. 【請求項2】 前記フライト速度制御手段は、前記射出
    工程において前記第1の駆動手段を駆動して、前記フラ
    イトをスクリュー速度より低いフライト速度で見掛け上
    前進させる請求項1に記載の射出装置。
  3. 【請求項3】 前記フライト速度は0にされる請求項1
    に記載の射出装置。
  4. 【請求項4】 (a)計量工程において、第1の駆動手
    段を駆動してスクリューを正方向に回転させ、(b)計
    量工程が完了してから射出工程が開始されるまでの間
    に、第2の駆動手段を駆動して、スクリューを所定のス
    クリュー速度で所定量だけ前進させて基準位置に置き、
    (c)前記スクリューを前進させる間、前記第1の駆動
    手段を駆動して、前記フライトをスクリュー速度より低
    いフライト速度で見掛け上前進させ、(d)前記射出工
    程において、前記第2の駆動手段を駆動して、スクリュ
    ーを所定のスクリュー速度で前進させることを特徴とす
    る射出装置の制御方法。
  5. 【請求項5】 前記フライト速度は0にされる請求項4
    に記載の射出装置の制御方法。
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