JP2739752B2 - 射出成形機の速度制御方法 - Google Patents
射出成形機の速度制御方法Info
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- JP2739752B2 JP2739752B2 JP23474293A JP23474293A JP2739752B2 JP 2739752 B2 JP2739752 B2 JP 2739752B2 JP 23474293 A JP23474293 A JP 23474293A JP 23474293 A JP23474293 A JP 23474293A JP 2739752 B2 JP2739752 B2 JP 2739752B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機の充填工程
における速度制御方法に係り、特に射出時のチェック弁
の閉り特性のばらつきの悪影響を最小限に抑制するとと
もに、最終段射出速度領域を一定に保って成形品の品質
を安定化させることに配慮した射出成形機の速度制御方
法に関するものである。
における速度制御方法に係り、特に射出時のチェック弁
の閉り特性のばらつきの悪影響を最小限に抑制するとと
もに、最終段射出速度領域を一定に保って成形品の品質
を安定化させることに配慮した射出成形機の速度制御方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、溶融樹脂の射出成形においては、
図４に示すように、横軸を射出スクリュの位置Ｓまたは
時間ｔとし、縦軸を射出スクリュの前進速度Ｖまたは圧
力Ｐとし、高速で金型キャビティ内へ溶融する樹脂を充
填する充填工程Ｓ1 と、溶融樹脂の充填後に金型キャビ
ティ内樹脂に圧力を加えて成形する保圧工程Ｓ2 によっ
て射出制御され、多くの場合、充填工程Ｓ1 は油圧回路
の圧力調整弁を高圧に設定し、射出開始からの経過時間
または射出スクリュの前進位置を基準に速度を複数段に
変化させるように流量制御弁の開度を時間経過ととも
に、あるいは射出スクリュのストローク位置に応じて変
化させるように設定し、該流量制御弁の調整により射出
シリンダのピストン、すなわち、射出スクリュの前進速
度を制御し、キャビティ内の樹脂が空気を巻き込まない
程度に高速で溶融樹脂をキャビティ内へ充填するものと
し、溶融樹脂がキャビティに充填された後は流量制御弁
を比較的小さい開度に固定し、圧力調整弁により油圧を
調整する保圧工程Ｓ2 とし、この保圧工程Ｓ2 は時間経
過に応じてキャビティ内に充填された溶融樹脂に所定の
圧力を加え得るように圧力調整弁の開度を変化させ、キ
ャビティ内で溶融樹脂が冷却されることにより樹脂が収
縮し、製品の形状や寸法がキャビティ形状の寸法に対し
て誤差を生じさせることのないように防止するとともに
製品内部に大きな残留応力が生じないようにしている。
図４に示すように、横軸を射出スクリュの位置Ｓまたは
時間ｔとし、縦軸を射出スクリュの前進速度Ｖまたは圧
力Ｐとし、高速で金型キャビティ内へ溶融する樹脂を充
填する充填工程Ｓ1 と、溶融樹脂の充填後に金型キャビ
ティ内樹脂に圧力を加えて成形する保圧工程Ｓ2 によっ
て射出制御され、多くの場合、充填工程Ｓ1 は油圧回路
の圧力調整弁を高圧に設定し、射出開始からの経過時間
または射出スクリュの前進位置を基準に速度を複数段に
変化させるように流量制御弁の開度を時間経過ととも
に、あるいは射出スクリュのストローク位置に応じて変
化させるように設定し、該流量制御弁の調整により射出
シリンダのピストン、すなわち、射出スクリュの前進速
度を制御し、キャビティ内の樹脂が空気を巻き込まない
程度に高速で溶融樹脂をキャビティ内へ充填するものと
し、溶融樹脂がキャビティに充填された後は流量制御弁
を比較的小さい開度に固定し、圧力調整弁により油圧を
調整する保圧工程Ｓ2 とし、この保圧工程Ｓ2 は時間経
過に応じてキャビティ内に充填された溶融樹脂に所定の
圧力を加え得るように圧力調整弁の開度を変化させ、キ
ャビティ内で溶融樹脂が冷却されることにより樹脂が収
縮し、製品の形状や寸法がキャビティ形状の寸法に対し
て誤差を生じさせることのないように防止するとともに
製品内部に大きな残留応力が生じないようにしている。
【０００３】一般に充填工程における射出プロセス制御
は、前述したように射出スクリュの検出値が予め設定さ
れた射出速度位置に一致したことによって複数段の射出
速度の制御目標値を切替えていた。図５はこの場合の実
施例を示し、充填工程Ｓ1 において３段の速度設定値Ｖ
1 、Ｖ2 、Ｖ3 に切替制御した場合の速度Ｖならびに圧
力Ｐの変化の状況を示している。ところで、射出に際し
て射出スクリュ前方の溶融樹脂が射出スクリュ側へ逆流
することを防止するチェック弁の動作は毎ショット同じ
タイミングで作動するわけではなく微妙に異なってい
た。
は、前述したように射出スクリュの検出値が予め設定さ
れた射出速度位置に一致したことによって複数段の射出
速度の制御目標値を切替えていた。図５はこの場合の実
施例を示し、充填工程Ｓ1 において３段の速度設定値Ｖ
1 、Ｖ2 、Ｖ3 に切替制御した場合の速度Ｖならびに圧
力Ｐの変化の状況を示している。ところで、射出に際し
て射出スクリュ前方の溶融樹脂が射出スクリュ側へ逆流
することを防止するチェック弁の動作は毎ショット同じ
タイミングで作動するわけではなく微妙に異なってい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように充填工程に
おける複数段の射出速度の変更切替は、これまで稀には
時間切替を行なった例もあるが、大半は射出スクリュが
予め設定された位置に到達したときに切替える位置切替
をすべての変更切替点で実施していた。この場合チェッ
ク弁の閉りが遅れたときには、チェック弁の閉りが早い
ときに比べて、同じスクリュ位置における金型キャビテ
ィ内への樹脂の充填量は逆流が多く起る分だけ少なくな
る。したがって、充填工程から保圧工程へ移行するＶ−
Ｐ切替点では、一般に予め設定した圧力切替を実施して
いるので、チェック弁の閉りが遅れた場合のショットで
は、Ｖ−Ｐ切替が行なわれる射出スクリュ位置（以後、
Ｖ−Ｐ切替位置という）はスクリュ前進限側に近くな
る。このようにして、充填工程の最終段の設定速度で制
御される領域が長くなる。図５から、チェック弁の閉り
が早いショットＡの最終段射出距離ＳA に比べて、チェ
ック弁の閉りが遅いショットＢの最終段射出距離ＳB が
大きいことがわかる。特に、ナイロンのように溶融粘度
が低く、しかも溶融粘度の温度依存性が強い樹脂材料を
成形すると、他の樹脂材料よりもさらに大きくチェック
弁の閉り特性がショット毎にばらつき、その結果として
Ｖ−Ｐ切替位置もばらつき、最終段の設定速度で制御さ
れる領域のばらつき幅が大きくなり最終段射出時間のば
らつきも大きくなる。図６は、従来の位置切替における
最終段射出速度時間がチェック弁の閉りのばらつきに起
因してショット毎にばらついている状況を示している。
このように、チェック弁の閉りが遅いショットでは、射
出時間が長くなり射出時間が長くなった分だけ金型キャ
ビティ内の樹脂は多く冷却されることになり、金型キャ
ビティ内の流動抵抗が大きくなって、キャビティ内への
充填量が不足し軽量の不良成形品が生じていた。以上の
ように、従来はショット毎に異なるチェック弁の閉り特
性のばらつきがキャビティ内樹脂充填量不同を招き、成
形品重量のばらつきやそれにともなう成形品質のばらつ
きを惹起していた。また、最終段の射出速度が高速であ
ると最終段射出速度領域の終点におけるＶ−Ｐ切替点で
射出スクリュは即座に停止することができず、キャビテ
ィ内へ入る溶融樹脂の慣性が大きく、バリ発生の原因と
なって不良品を生じ易いという問題があった。
おける複数段の射出速度の変更切替は、これまで稀には
時間切替を行なった例もあるが、大半は射出スクリュが
予め設定された位置に到達したときに切替える位置切替
をすべての変更切替点で実施していた。この場合チェッ
ク弁の閉りが遅れたときには、チェック弁の閉りが早い
ときに比べて、同じスクリュ位置における金型キャビテ
ィ内への樹脂の充填量は逆流が多く起る分だけ少なくな
る。したがって、充填工程から保圧工程へ移行するＶ−
Ｐ切替点では、一般に予め設定した圧力切替を実施して
いるので、チェック弁の閉りが遅れた場合のショットで
は、Ｖ−Ｐ切替が行なわれる射出スクリュ位置（以後、
Ｖ−Ｐ切替位置という）はスクリュ前進限側に近くな
る。このようにして、充填工程の最終段の設定速度で制
御される領域が長くなる。図５から、チェック弁の閉り
が早いショットＡの最終段射出距離ＳA に比べて、チェ
ック弁の閉りが遅いショットＢの最終段射出距離ＳB が
大きいことがわかる。特に、ナイロンのように溶融粘度
が低く、しかも溶融粘度の温度依存性が強い樹脂材料を
成形すると、他の樹脂材料よりもさらに大きくチェック
弁の閉り特性がショット毎にばらつき、その結果として
Ｖ−Ｐ切替位置もばらつき、最終段の設定速度で制御さ
れる領域のばらつき幅が大きくなり最終段射出時間のば
らつきも大きくなる。図６は、従来の位置切替における
最終段射出速度時間がチェック弁の閉りのばらつきに起
因してショット毎にばらついている状況を示している。
このように、チェック弁の閉りが遅いショットでは、射
出時間が長くなり射出時間が長くなった分だけ金型キャ
ビティ内の樹脂は多く冷却されることになり、金型キャ
ビティ内の流動抵抗が大きくなって、キャビティ内への
充填量が不足し軽量の不良成形品が生じていた。以上の
ように、従来はショット毎に異なるチェック弁の閉り特
性のばらつきがキャビティ内樹脂充填量不同を招き、成
形品重量のばらつきやそれにともなう成形品質のばらつ
きを惹起していた。また、最終段の射出速度が高速であ
ると最終段射出速度領域の終点におけるＶ−Ｐ切替点で
射出スクリュは即座に停止することができず、キャビテ
ィ内へ入る溶融樹脂の慣性が大きく、バリ発生の原因と
なって不良品を生じ易いという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、本発明においては、射出スクリュ位置検出
用の位置検出器と圧力検出器と前記位置検出器を介して
検出した射出ストロークの時間微分値を算出する速度演
算器もしくは射出スクリュの射出速度検出器とを装備
し、かつ、充填工程を複数段の射出速度で射出スクリュ
の速度制御を行なう射出成形機において、該複数段の射
出速度のうち最終段射出速度を該最終段射出速度の前段
の射出速度に比べて低速に設定するとともに、該複数段
の射出速度の変更切替点のうち少なくとも最終段切替点
においては、前記圧力検出器によって測定される射出シ
リンダ圧と樹脂圧力と金型内圧力のいずれかの圧力が予
め設定された値に達したときに、該射出スクリュの射出
速度を前記低速に設定された射出速度に切替えるように
した。
するために、本発明においては、射出スクリュ位置検出
用の位置検出器と圧力検出器と前記位置検出器を介して
検出した射出ストロークの時間微分値を算出する速度演
算器もしくは射出スクリュの射出速度検出器とを装備
し、かつ、充填工程を複数段の射出速度で射出スクリュ
の速度制御を行なう射出成形機において、該複数段の射
出速度のうち最終段射出速度を該最終段射出速度の前段
の射出速度に比べて低速に設定するとともに、該複数段
の射出速度の変更切替点のうち少なくとも最終段切替点
においては、前記圧力検出器によって測定される射出シ
リンダ圧と樹脂圧力と金型内圧力のいずれかの圧力が予
め設定された値に達したときに、該射出スクリュの射出
速度を前記低速に設定された射出速度に切替えるように
した。
【０００６】
【作用】本発明においては、複数段の射出速度の変更切
替点のうち少なくとも最終段切替点では、位置切替とせ
ず圧力切替としたので、最終段設定射出速度領域の始点
（最終段切替点）と終点のＶ−Ｐ切替点とがともに圧力
切替となるから、たとえショット毎にチェック弁の作動
時期がばらついても、チェック弁閉りが遅いショットの
始点、終点はチェック弁閉りが早いかまたは通常のショ
ットの始点、終点よりもともにほぼ同じタイミングほど
遅れ側にずれる結果、最終段設定射出時間はほぼ一定と
なる。したがって、チェック弁の閉り特性のばらつきに
左右されずに最終段射出時間が安定するので、キャビテ
ィ内充填量が一定となり成形品品質が安定する。また、
最終段射出速度を低速に設定したので最終段射出速度領
域からＶ−Ｐ切替点への移行に際して射出スクリュが短
時間で停止、樹脂の慣性も小さく、遷移域における悪影
響が少なくバリの無い安定した成形品が得られる。
替点のうち少なくとも最終段切替点では、位置切替とせ
ず圧力切替としたので、最終段設定射出速度領域の始点
（最終段切替点）と終点のＶ−Ｐ切替点とがともに圧力
切替となるから、たとえショット毎にチェック弁の作動
時期がばらついても、チェック弁閉りが遅いショットの
始点、終点はチェック弁閉りが早いかまたは通常のショ
ットの始点、終点よりもともにほぼ同じタイミングほど
遅れ側にずれる結果、最終段設定射出時間はほぼ一定と
なる。したがって、チェック弁の閉り特性のばらつきに
左右されずに最終段射出時間が安定するので、キャビテ
ィ内充填量が一定となり成形品品質が安定する。また、
最終段射出速度を低速に設定したので最終段射出速度領
域からＶ−Ｐ切替点への移行に際して射出スクリュが短
時間で停止、樹脂の慣性も小さく、遷移域における悪影
響が少なくバリの無い安定した成形品が得られる。
【０００７】
【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例の詳細に
ついて説明する。図１〜図３は本発明の実施例に係り、
図１は射出成形機における射出制御装置の構成図、図２
は射出プロセス制御を示す特性曲線図、図３はショット
毎の充填工程最終段射出速度時間のデータを示す説明図
である。図１において、射出成形機１００は、ホッパ１
を備えた加熱シリンダ２内に射出スクリュ（スクリュ）
３が回転自在かつ前後進可能に配置されており、スクリ
ュ３の後端部にはスクリュ３と連結された連接ロッド４
がフレーム７を貫通し、フレーム７の後端に固設された
油圧モータ６によって連接ロッド４およびスクリュ３が
回転される。また、フレーム７は左右一対の射出シリン
ダ５のピストンロッド５ｂと連結され、ピストン５ａの
作動によりピストンロッド５ｂ、フレーム７、連接ロッ
ド４および射出スクリュ３は一体となって往復動できる
よう構成され、射出スクリュ３の位置は、フレーム７に
連結されたレバー７ａの動きをスクリュ位置検出器３０
によって測定される。一方、射出シリンダ５は油圧源１
０およびこれに接続する油圧ユニット２０と配管で接続
されるとともに、圧力検出器４０によりその作動油圧が
測定される。加熱シリンダ２の先端のノズル２ａは金型
９のノズル口へ押圧され、キャビティ９ａへ加熱シリン
ダ２内部の溶融樹脂を供給するよう構成される。射出制
御装置５０には、速度演算部５０ａと微分器５０ｂと圧
力演算部５０ｃが内蔵され、スクリュ３の位置情報と射
出シリンダ圧の圧力情報が入力され、速度指令および圧
力指令が出力される。射出成形機１００の作動について
説明すると、油圧モータ６によって射出スクリュ３を回
転することによりホッパ１から加熱シリンダ２内に樹脂
材料が供給され、加熱シリンダ２とスクリュ３によって
形成される溝空間を通過する間に樹脂材料は加熱されて
溶融し、スクリュ３前方に蓄えられる。それとともに、
スクリュ３は徐々に後退し、スクリュ３が所定の位置に
達すると油圧モータ６は停止されて計量工程が終了す
る。次に、射出シリンダ５近傍に設置されたサーボ弁
（図示せず）を制御して射出シリンダ５に作動油を送
り、スクリュ３を前進させ金型９のキャビティ９ａ内へ
溶融樹脂を射出する。射出プロセスの初期の段階ではス
クリュ３の前進によってスクリュ３前方の溶融樹脂の一
部はスクリュ溝を介して逆流するが、その後はチェック
弁８がチェックシート８ａに着座して逆流を防止する。
チェック弁８がチェックシート８ａに着座する動作は、
スクリュ３の前進とそれに伴なうスクリュ前方の溶融樹
脂の逆流によるチェック弁前後の圧力差に関係し、その
タイミングはショット毎にばらつく。射出プロセス（充
填工程）ではスクリュ３の前進速度を制御し、保圧プロ
セス（保圧工程）では射出シリンダの油圧力、樹脂圧
力、金型内圧力のいずれか（図１の実施例では射出シリ
ンダ圧を採用する）の圧力を制御する。
ついて説明する。図１〜図３は本発明の実施例に係り、
図１は射出成形機における射出制御装置の構成図、図２
は射出プロセス制御を示す特性曲線図、図３はショット
毎の充填工程最終段射出速度時間のデータを示す説明図
である。図１において、射出成形機１００は、ホッパ１
を備えた加熱シリンダ２内に射出スクリュ（スクリュ）
３が回転自在かつ前後進可能に配置されており、スクリ
ュ３の後端部にはスクリュ３と連結された連接ロッド４
がフレーム７を貫通し、フレーム７の後端に固設された
油圧モータ６によって連接ロッド４およびスクリュ３が
回転される。また、フレーム７は左右一対の射出シリン
ダ５のピストンロッド５ｂと連結され、ピストン５ａの
作動によりピストンロッド５ｂ、フレーム７、連接ロッ
ド４および射出スクリュ３は一体となって往復動できる
よう構成され、射出スクリュ３の位置は、フレーム７に
連結されたレバー７ａの動きをスクリュ位置検出器３０
によって測定される。一方、射出シリンダ５は油圧源１
０およびこれに接続する油圧ユニット２０と配管で接続
されるとともに、圧力検出器４０によりその作動油圧が
測定される。加熱シリンダ２の先端のノズル２ａは金型
９のノズル口へ押圧され、キャビティ９ａへ加熱シリン
ダ２内部の溶融樹脂を供給するよう構成される。射出制
御装置５０には、速度演算部５０ａと微分器５０ｂと圧
力演算部５０ｃが内蔵され、スクリュ３の位置情報と射
出シリンダ圧の圧力情報が入力され、速度指令および圧
力指令が出力される。射出成形機１００の作動について
説明すると、油圧モータ６によって射出スクリュ３を回
転することによりホッパ１から加熱シリンダ２内に樹脂
材料が供給され、加熱シリンダ２とスクリュ３によって
形成される溝空間を通過する間に樹脂材料は加熱されて
溶融し、スクリュ３前方に蓄えられる。それとともに、
スクリュ３は徐々に後退し、スクリュ３が所定の位置に
達すると油圧モータ６は停止されて計量工程が終了す
る。次に、射出シリンダ５近傍に設置されたサーボ弁
（図示せず）を制御して射出シリンダ５に作動油を送
り、スクリュ３を前進させ金型９のキャビティ９ａ内へ
溶融樹脂を射出する。射出プロセスの初期の段階ではス
クリュ３の前進によってスクリュ３前方の溶融樹脂の一
部はスクリュ溝を介して逆流するが、その後はチェック
弁８がチェックシート８ａに着座して逆流を防止する。
チェック弁８がチェックシート８ａに着座する動作は、
スクリュ３の前進とそれに伴なうスクリュ前方の溶融樹
脂の逆流によるチェック弁前後の圧力差に関係し、その
タイミングはショット毎にばらつく。射出プロセス（充
填工程）ではスクリュ３の前進速度を制御し、保圧プロ
セス（保圧工程）では射出シリンダの油圧力、樹脂圧
力、金型内圧力のいずれか（図１の実施例では射出シリ
ンダ圧を採用する）の圧力を制御する。
【０００８】本発明においては、図２に示すように、充
填工程における複数段の射出速度（図２の実施例では速
度設定値Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 の３段）のうち、少なくとも
最終段の前段の速度設定値Ｖ2 から最終段速度設定値Ｖ
3 の切替については位置切替でなく、圧力切替を実施
し、圧力検出器４０で測定した圧力Ｐが速度切替圧力設
定値Ｐｖに達したときに、射出速度Ｖを速度設定値Ｖ2
からＶ3 に切替える。このようにした場合、チェック弁
８の閉りが遅いショットＢにおける圧力カーブは、チェ
ック弁８の閉りが早いショットＡの圧力カーブに比べて
充填工程初期の立上りの遅れにより、図２に示すよう
に、同一の位置ＳではＡショットより低い圧力となり、
最終段射出速度切替点で速度切替圧力設定値Ｐｖに達す
る位置はＡショットよりも前進側（図２の右方向）へず
れるけれども、Ｖ−Ｐ切替点においても同様な挙動を示
し、かつ、そのずれる値もほぼ同一の値となり、結局Ａ
ショットの最終段射出距離ＳA とＢショットの最終段射
出距離ＳB とはほぼ同じ値となることが、成形実験や実
機テストにより確認された。すなわち、チェック弁８の
閉りが遅い場合は前述のようにＶ−Ｐ切替位置はスクリ
ュ前進側に近づくが、それより以前のスクリュ位置にお
ける充填中の圧力が閉りの早いショットに比べて相対的
に低くなっており、Ｖ−Ｐ切替位置に達する前にそのシ
ョットのチェック弁８の閉りの様子を判定する手段とし
て充填中の圧力を利用できることが判ったわけである。
そこで、チェック弁の閉りのばらつきの影響を最小限に
抑える制御方法として、充填中の圧力が予め設定された
値に達した時に、次段の射出速度設定値に切替える射出
プロセス制御を行なうことにより、すべての射出速度切
替を位置切替とする従来の射出プロセス制御にみられる
ショット毎にばらつく最終段射出速度領域の長さや時間
の不同を極力なくし、成形品重量のばらつきやそれに起
因する成形品品質のばらつきを防止できるようになっ
た。また、最終段速度設定値Ｖ3 をそれ以前の速度設定
値Ｖ1 、Ｖ2 に比べて低速に設定したため、Ｖ−Ｐ切替
点の精度が上昇し、最終段射出速度領域の終点における
樹脂の動慣性が小さいためにバリの発生が少なくなって
不良品発生率が減少する。以上説明したように、本発明
によれば、チェック弁の閉りがばらつき易い低粘度樹脂
の成形においても最終段射出時間が安定し、このため従
来の制御方法では達成できなかった成形品品質の安定化
を図ることができる。図３は本発明による最終段射出時
間をショット毎に連結したグラフであるが、従来法の測
定結果の図６に比較して、明らかに最終段射出時間が安
定していることが分る。特に、ナイロンのように溶融粘
度の温度依存性の強い樹脂材料では、従来の制御方法で
はチェック弁の閉りのばらつきによって最終段射出時間
がばらつき、この結果として同じＶ−Ｐ切替圧力で圧力
制御に移行し保圧工程に入っても、このＶ−Ｐ切替時の
全金型充填量を一定に保つことができない。チェック弁
の閉りが遅い場合は、最終段射出設定速度で制御する時
間が長くなって金型内の溶融樹脂の温度が低下し粘度が
高くなるのがその原因である。本発明では、最終段射出
設定速度の始点、終点がともに設定圧力によって切替え
るために、最終段射出時間がチェック弁の閉りの状態に
左右されずに常にほぼ一定の時間となることは既述した
とおりであり、成形品は安定する。
填工程における複数段の射出速度（図２の実施例では速
度設定値Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 の３段）のうち、少なくとも
最終段の前段の速度設定値Ｖ2 から最終段速度設定値Ｖ
3 の切替については位置切替でなく、圧力切替を実施
し、圧力検出器４０で測定した圧力Ｐが速度切替圧力設
定値Ｐｖに達したときに、射出速度Ｖを速度設定値Ｖ2
からＶ3 に切替える。このようにした場合、チェック弁
８の閉りが遅いショットＢにおける圧力カーブは、チェ
ック弁８の閉りが早いショットＡの圧力カーブに比べて
充填工程初期の立上りの遅れにより、図２に示すよう
に、同一の位置ＳではＡショットより低い圧力となり、
最終段射出速度切替点で速度切替圧力設定値Ｐｖに達す
る位置はＡショットよりも前進側（図２の右方向）へず
れるけれども、Ｖ−Ｐ切替点においても同様な挙動を示
し、かつ、そのずれる値もほぼ同一の値となり、結局Ａ
ショットの最終段射出距離ＳA とＢショットの最終段射
出距離ＳB とはほぼ同じ値となることが、成形実験や実
機テストにより確認された。すなわち、チェック弁８の
閉りが遅い場合は前述のようにＶ−Ｐ切替位置はスクリ
ュ前進側に近づくが、それより以前のスクリュ位置にお
ける充填中の圧力が閉りの早いショットに比べて相対的
に低くなっており、Ｖ−Ｐ切替位置に達する前にそのシ
ョットのチェック弁８の閉りの様子を判定する手段とし
て充填中の圧力を利用できることが判ったわけである。
そこで、チェック弁の閉りのばらつきの影響を最小限に
抑える制御方法として、充填中の圧力が予め設定された
値に達した時に、次段の射出速度設定値に切替える射出
プロセス制御を行なうことにより、すべての射出速度切
替を位置切替とする従来の射出プロセス制御にみられる
ショット毎にばらつく最終段射出速度領域の長さや時間
の不同を極力なくし、成形品重量のばらつきやそれに起
因する成形品品質のばらつきを防止できるようになっ
た。また、最終段速度設定値Ｖ3 をそれ以前の速度設定
値Ｖ1 、Ｖ2 に比べて低速に設定したため、Ｖ−Ｐ切替
点の精度が上昇し、最終段射出速度領域の終点における
樹脂の動慣性が小さいためにバリの発生が少なくなって
不良品発生率が減少する。以上説明したように、本発明
によれば、チェック弁の閉りがばらつき易い低粘度樹脂
の成形においても最終段射出時間が安定し、このため従
来の制御方法では達成できなかった成形品品質の安定化
を図ることができる。図３は本発明による最終段射出時
間をショット毎に連結したグラフであるが、従来法の測
定結果の図６に比較して、明らかに最終段射出時間が安
定していることが分る。特に、ナイロンのように溶融粘
度の温度依存性の強い樹脂材料では、従来の制御方法で
はチェック弁の閉りのばらつきによって最終段射出時間
がばらつき、この結果として同じＶ−Ｐ切替圧力で圧力
制御に移行し保圧工程に入っても、このＶ−Ｐ切替時の
全金型充填量を一定に保つことができない。チェック弁
の閉りが遅い場合は、最終段射出設定速度で制御する時
間が長くなって金型内の溶融樹脂の温度が低下し粘度が
高くなるのがその原因である。本発明では、最終段射出
設定速度の始点、終点がともに設定圧力によって切替え
るために、最終段射出時間がチェック弁の閉りの状態に
左右されずに常にほぼ一定の時間となることは既述した
とおりであり、成形品は安定する。
【０００９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の方法によれ
ば、充填工程のうちの最終段射出時間が安定化するの
で、成形品品質が安定し、信頼性の高い運転を継続する
ことができる。また、最終段射出速度を低速としたた
め、バリ発生が少なく不良品発生率が減少する。
ば、充填工程のうちの最終段射出時間が安定化するの
で、成形品品質が安定し、信頼性の高い運転を継続する
ことができる。また、最終段射出速度を低速としたた
め、バリ発生が少なく不良品発生率が減少する。
【図１】本発明の実施例に係る射出成形機の射出制御装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図２】本発明の実施例に係る射出プロセス制御を示す
特性曲線図である。
特性曲線図である。
【図３】本発明の実施例に係る最終段射出時間のデータ
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図４】従来の射出制御における実施例を示すグラフで
ある。
ある。
【図５】従来の射出制御における実施例を説明する説明
図である。
図である。
【図６】従来の射出制御における最終段射出時間のデー
タを示す説明図である。
タを示す説明図である。
１ ホッパ ２ 加熱シリンダ ３ 射出スクリュ（スクリュ） ４ 連接ロッド ５ 射出シリンダ ５ａ ピストン ５ｂ ピストンロッド ６ 油圧モータ ７ フレーム ７ａ レバー ８ チェック弁 ８ａ チェックシート ９ 金型 ９ａ キャビティ １０ 油圧源 ２０ 油圧ユニット ３０ スクリュ位置検出器 ４０ 圧力検出器 ５０ 射出制御装置 ５０ａ 速度演算部 ５０ｂ 微分器 ５０ｃ 圧力演算部 １００ 射出成形機 Ａ チェック弁の閉りの早いショット Ｂ チェック弁の閉りの遅いショット Ｐ 圧力 Ｐｖ 速度切替圧力設定値 Ｐｃ Ｖ−Ｐ切替圧力設定値 Ｐｋ 保圧設定値 Ｓ 位置 Ｓ1 充填工程 Ｓ2 保圧工程 ＳA チェック弁の閉りの早いショットにおける最終段
射出距離 ＳB チェック弁の閉りの遅いショットにおける最終段
射出距離 Ｖ 速度（射出速度） Ｖ1 速度設定値 Ｖ2 速度設定値 Ｖ3 速度設定値（最終段速度設定値） ｔ 時間 Ｎ ショット数
射出距離 ＳB チェック弁の閉りの遅いショットにおける最終段
射出距離 Ｖ 速度（射出速度） Ｖ1 速度設定値 Ｖ2 速度設定値 Ｖ3 速度設定値（最終段速度設定値） ｔ 時間 Ｎ ショット数
Claims (1)
- 【請求項１】 射出スクリュ位置検出用の位置検出器と
圧力検出器と前記位置検出器を介して検出した射出スト
ロークの時間微分値を算出する速度演算器もしくは射出
スクリュの射出速度検出器とを装備し、かつ、充填工程
を複数段の射出速度で射出スクリュの速度制御を行なう
射出成形機において、該複数段の射出速度のうち最終段
射出速度を該最終段射出速度の前段の射出速度に比べて
低速に設定するとともに、該複数段の射出速度の変更切
替点のうち少なくとも最終段切替点においては、前記圧
力検出器によって測定される射出シリンダ圧と樹脂圧力
と金型内圧力のうちいずれかの圧力が予め設定された値
に達したときに、該射出スクリュの射出速度を前記低速
に設定された射出速度に切替えることを特徴とする射出
成形機の速度制御方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23474293A JP2739752B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | 射出成形機の速度制御方法 |
| US08/309,050 US5425906A (en) | 1993-09-21 | 1994-09-20 | Speed control method for injection molding machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23474293A JP2739752B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | 射出成形機の速度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0788906A JPH0788906A (ja) | 1995-04-04 |
| JP2739752B2 true JP2739752B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=16975652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23474293A Expired - Lifetime JP2739752B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | 射出成形機の速度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2739752B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5092927B2 (ja) * | 2008-06-20 | 2012-12-05 | ソニー株式会社 | 射出成形の制御方法及び射出成形の制御装置 |
-
1993
- 1993-09-21 JP JP23474293A patent/JP2739752B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0788906A (ja) | 1995-04-04 |
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