JP2764359B2 - 射出成形機におけるゲートシール完了検知方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機におけるゲ
ートシール完了検知方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機の成形サイクルに関する性能
評価は無負荷最高速度で空運転を行った場合のドライサ
イクルタイムで表示されるのが一般的であるが、これは
型開きや型締めの速さを示すカタログデータに過ぎず、
実際の射出成形作業では、更に、樹脂の充填やゲートシ
ールに要する時間が成形サイクルの長短に大きく影響す
る。ゲートシールの所用時間はゲート周辺における樹脂
の固化状態に依存しており、ゲートシールが不完全なま
ま保圧圧力を解除してしまうと充填樹脂が収縮してヒケ
を生じたり揮発成分が発泡して気泡が生じたりし易くな
るので、少なくとも、ゲートシールが完了するまでは保
圧圧力を維持する必要があり、この間に型開き動作を行
わせることはできない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、実際の射出成
形作業を効率良く行うためにはゲートシールのタイミン
グを適確に検出して次の工程に移行する必要があるが、
これまで、ゲートシールのタイミングを検出するための
手段は開発されておらず、また、保圧時間を不当に短く
すると前述のようにヒケや気泡の発生が危惧されるの
で、成形作業者はゲートシールの所用時間を必要以上に
長く見積もる傾向にあり、これを保圧時間や冷却時間の
設定に反映させる結果、射出成形作業のサイクルタイム
が増長されて効率の良い射出成形作業を行えないという
問題があった。

【０００４】そこで、本発明の目的は、前記従来技術の
欠点を解消し、ゲートシールの完了を適確に検出して効
率の良い射出成形作業を行うことのできる射出成形機に
おけるゲートシール完了検知方法及び装置を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ゲートシール
完了と見做すべきスクリュー前進速度の値を予め射出成
形機の制御装置に設定値として記憶しておくと共に、射
出保圧工程におけるスクリュー前進速度を逐次検出して
前記設定値と比較し、スクリュー前進速度が前記設定値
を下回った時点をゲートシール完了として検知するよう
にした。

【０００６】特に、ゲートシール完了と見做すべきスク
リュー前進速度の値をスクリュー前進速度に影響を与え
る保圧圧力や使用樹脂の種類等の成形条件に対応させて
射出成形機の制御装置に予め複数記憶しておき、設定さ
れた成形条件に対応して比較対象となる設定値を選択す
ることにより、成形条件が変化した場合でもゲートシー
ル完了を適確に検知できるようにして上記目的を達成す
るようにした。

【０００７】更に、射出開始からゲートシール完了まで
の時間を測定してディスプレイに表示することによって
保圧時間の設定を適確に行えるようにすると共に、ゲー
トシール完了時点で保圧完了信号を出力することにより
適確なタイミングで射出保圧工程を切り上げて次の工程
の処理を開始できるようにした。

【０００８】

【作用】ゲートシール完了と見做すべきスクリュー前進
速度の値をスクリュー前進速度に影響を与える成形条件
に対応させて、予め射出成形機の制御装置に設定値とし
て複数記憶しておく。

【０００９】射出保圧工程が開始されると、射出成形機
の制御装置はゲートシール時間の計時を開始すると共
に、スクリュー前進速度を逐次検出して現在の成形条件
に対応する設定値と比較し、スクリュー前進速度が設定
値を下回った時点をゲートシール完了として検出する。

【００１０】ゲートシール完了を検出した制御装置は、
この時点での計時時間をディスプレイに表示すると共
に、保圧完了信号を出力して次の工程の開始を許可す
る。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明のゲートシール検知方法を適用した
一実施例の射出成形機の要部を示すブロック図で、符号
１はスクリュー、符号２はスクリュー１を軸方向に駆動
する射出用のサーボモータである。また、射出用のサー
ボモータ２にはパルスコーダ３が装着されてスクリュー
１の現在位置が検出されるようになっており、スクリュ
ー１にはスクリュー軸方向に作用する樹脂反力によって
射出圧力を検出する圧力センサ４が設けられている。

【００１２】射出成形機の制御装置１００は数値制御用
のマイクロプロセッサ（以下、ＮＣ用ＣＰＵという）１
１２とプログラマブルマシンコントローラ用のマイクロ
プロセッサ（以下、ＰＭＣ用ＣＰＵという）１１４とを
有し、ＰＭＣ用ＣＰＵ１１４には射出成形機のシーケン
ス動作を制御するシーケンスプログラム等を記憶したＲ
ＯＭ１１７およびＰＭＣ用ＲＡＭ１１０が接続されてい
る。ＮＣ用ＣＰＵ１１２には射出成形機を全体的に制御
する管理プログラムを記憶したＲＯＭ１１５とクランプ
用，スクリュー回転用，エジェクタ用（図示せず）およ
び射出用等の各軸のサーボモータを駆動制御するサーボ
回路がサーボインターフェイス１１１を介して接続され
ている。なお、図１では射出用のサーボモータ２のため
のサーボ回路１０３のみを図示している。

【００１３】また、１０５はバブルメモリやＣＭＯＳメ
モリで構成される不揮発性の共有ＲＡＭで、射出成形機
の各動作を制御するＮＣプログラム等を記憶するメモリ
部と射出速度や保圧圧力等を始めとする各種成形条件の
設定値，パラメータ，マクロ変数等を記憶する設定メモ
リ部とを有し、該設定メモリ部には、ゲートシール完了
と見做すべきスクリュー前進速度の設定値を様々な成形
条件に対応して複数個記憶するための設定値記憶ファイ
ルが設けられている。１１３はバスアービタコントロー
ラ（以下、ＢＡＣという）で、該ＢＡＣ１１３にはＮＣ
用ＣＰＵ１１２およびＰＭＣ用ＣＰＵ１１４，共有ＲＡ
Ｍ１０５，入力回路１０６，出力回路１０７の各バスが
接続され、該ＢＡＣ１１３によって使用するバスが制御
されるようになっている。射出用のサーボモータ２はサ
ーボ回路１０３に接続され、出力回路１０７からのトル
クリミット値とパルスコーダ３からの検出出力がサーボ
回路１０３に入力されており、サーボ回路１０３内の現
在位置記憶レジスタにより、スクリュー１の現在位置が
逐次検出されるようになっている。ＲＡＭ１０４はデー
タの一時記憶用である。

【００１４】１１９はオペレータパネルコントローラ１
１６を介してＢＡＣ１１３に接続されたＣＲＴ表示装置
付手動データ入力装置（以下、ＣＲＴ／ＭＤＩという）
であり、ＣＲＴからなるディスプレイ画面上に各種設定
画面や作業メニューを表示したり、各種操作キーを操作
することにより様々な設定データの入力や設定画面の選
択ができるようになっている。

【００１５】また、出力回路１０７にはアドレス発生器
１１８が接続され、アドレス発生器１１８からのアドレ
ス指令によりＲＡＭ１０８およびＲＡＭ１０９の同一ア
ドレスが指定されるようになっている。このうち、ＲＡ
Ｍ１０８はＡ／Ｄ変換器１０１で変換された圧力センサ
４の出力信号を現在射出圧力として記憶し、また、ＲＡ
Ｍ１０９はカウンタ１０２にアップダウンカウントされ
たパルスコーダ３からの検出信号をスクリュー１の現在
位置として記憶する。アドレス発生器１１８は射出開始
時に出力回路１０７から出力されるサンプリング開始信
号を受けてＲＡＭ１０８およびＲＡＭ１０９の先頭アド
レスを指定し、以下、射出保圧工程が完了するまでの
間、所定のサンプリング周期毎に順次アドレス指定を歩
進してアドレス指令を出力し、ＲＡＭ１０８およびＲＡ
Ｍ１０９の対応アドレスに各サンプリング時毎の現在射
出圧力とスクリュー現在位置を一時記憶させる。この処
理で得られたサンプリングデータは、射出圧力やスクリ
ュー位置の変化を時系列で表示する高速モニタモードの
ための表示データとして利用される。

【００１６】以上のような構成において、共有ＲＡＭ１
０５に格納されたＮＣプログラムおよび各種成形条件や
ＲＯＭ１１７に格納されているシーケンスプログラム等
に基き、ＰＭＣ用ＣＰＵ１１４がシーケンス制御を行い
ながら、ＮＣ用ＣＰＵ１１２が射出成形機の各軸のサー
ボ回路へサーボインタフェース１１１を介してパルスを
分配して射出成形機を駆動制御するものであり、射出成
形機全体の制御方式に関しては従来のものと同様であ
る。

【００１７】次に、この実施例の作用効果を容易に理解
するため、本発明の基本原理となる射出保圧工程のスク
リュー前進速度とゲートシールとの関係について説明す
る。

【００１８】まず、射出開始指令でスクリュー１の前進
を開始させると、スクリュー１は予め計量された溶融樹
脂をシリンダの先端から射出し、射出成形金型への溶融
樹脂の充填を開始するが、溶融樹脂の充填が完了するま
での間はスクリュー１に大きな抵抗が作用することはな
いので、射出段階におけるスクリュー１の前進速度は非
常に速い。

【００１９】射出成形金型への溶融樹脂の充填が完了し
て実質的な保圧動作に移行すると、溶融樹脂の反力が直
接スクリュー１に作用するようになるので、スクリュー
１の前進速度は射出段階の前進速度に比べて遅くなる
が、充填完了直後の段階では、シリンダ先端にクッショ
ン量として残された溶融樹脂と射出成形金型のランナお
よび金型キャビティ内の樹脂が共に溶融しているので、
スクリュー１はこれらの溶融樹脂を圧縮しながら前進を
続けることができる。

【００２０】そして、充填完了から時間が経過すると射
出成形金型内の溶融樹脂が徐々に冷却固化してゆくが、
溶融樹脂が最も早く固化するのは樹脂経路の最小縮径部
を構成するゲートの部分である。

【００２１】射出成形材料となる樹脂は溶融した状態で
も固化した状態でも弾性体であることに変りはなく、こ
れを圧縮すること自体は理論的に可能であるが、ゲート
シールが完了した段階ではゲート部分で固化した樹脂が
ゲートを完全に塞いでいるので金型キャビティ内の樹脂
が圧縮されるという現象が生じることはない。よって、
圧縮可能なのはシリンダ先端にクッション量として残さ
れた溶融樹脂と射出成形金型のランナに充填されている
半固化状態の樹脂のみとなる。従って、ゲートシール完
了前の段階と比べると、圧縮可能な樹脂の体積が金型キ
ャビティの体積分だけ減少することとなり、樹脂を圧縮
して前進するスクリュー１の前進速度もゲートシール完
了前の状態と比べて著しく遅くなる。

【００２２】溶融樹脂の充填完了からゲートシール完了
までに必要とされる時間自体は、樹脂の溶融温度や金型
温度およびゲート径や樹脂の種類等の様々な条件により
複雑に変化するので、これを理論的に算出することは非
常に困難であるが、前述したような定性的な特徴、即
ち、ゲートシールの有無によりスクリュー１が圧縮する
ことのできる樹脂の体積が大きく変化するという点と、
圧縮可能な樹脂の体積減少に伴い樹脂を圧縮して前進す
るスクリュー１の前進速度も遅くなるという点とに基い
て、ゲートシールの有無を検知することが可能である。

【００２３】つまり、本発明の基本思想は、充填完了後
のスクリュー前進速度の変化により圧縮可能な樹脂の体
積の減少、即ち、ゲートシールの有無そのものを直接的
に検知しようとするものであり、ゲートシール時間を算
術的に予測しようとするものではない。従って、樹脂の
溶融温度や金型温度およびゲート径等の要素が検出精度
に格別の影響を与えることはないが、保圧圧力の設定が
大きく異なる場合にはスクリュー１の前進速度自体が変
化する場合があるから、ゲートシール完了と見做すべき
スクリュー前進速度の値を設定保圧圧力毎に対応して設
定するようにすれば、より望ましい検出結果を得ること
ができる。

【００２４】図３は共有ＲＡＭ１０５の設定メモリ部に
設けられた設定値記憶ファイルの一例を示す概念図であ
り、この実施例では、スクリュー前進速度に影響を与え
る保圧圧力に対応してゲートシール完了の判別基準とな
るスクリュー前進速度の値を設定している。

【００２５】図３におけるＰｈ0 〜Ｐｈ1 ，Ｐｈ1 〜Ｐ
ｈ2 ，・・・，Ｐｈn-1 〜Ｐｈn の各々はゲートシール
完了の判別基準として同一のスクリュー前進速度を用い
ることができる保圧圧力の許容幅を示すものであり、各
保圧圧力の許容幅の各々に対して各１のスクリュー前進
速度設定値Ｖｍ1 ，Ｖｍ2 ，・・・，Ｖｍn-1 ，Ｖｍn
が記憶されている。

【００２６】なお、ゲートシール完了の判別基準となる
スクリュー前進速度設定値Ｖｍ1 ，Ｖｍ2 ，・・・，Ｖ
ｍn-1 ，Ｖｍn の値を設定値記憶ファイルに設定するた
め、充填完了直後の段階で圧縮することのできる溶融樹
脂の総体積を標準的な計量条件により設定して射出シリ
ンダのノズルを封止し、各保圧圧力の許容幅を代表する
標準的な保圧圧力（Ｐｈ0 ＋Ｐｈ1 ）／２，（Ｐｈ1 ＋
Ｐｈ2 ）／２，・・・，（Ｐｈn-1 〜Ｐｈn ）／２を印
加したときのスクリュー１の前進速度を各保圧圧力毎に
予め実測しておき、更に、該実測値または該実測値に所
定の誤差幅をセットした値を、ＣＲＴ／ＭＤＩ１１９を
介して共有ＲＡＭ１０５の設定メモリ部に予め入力して
おく。

【００２７】図２は、射出成形機の駆動制御中にＰＭＣ
用ＣＰＵ１１４がＲＯＭ１１７の制御プログラムに基い
て所定周期に繰り返し実行する「ゲートシール検出処
理」の概略を示すフローチャートであり、以下、このフ
ローチャートを参照して本実施例におけるゲートシール
完了検知方法を説明する。なお、ここでいう所定周期と
は、いわゆる多重プログラミングやタイムシェアリング
の技法を用いたプログラム管理における１処理周期のこ
とであり、その実行周期は極めて短い。

【００２８】所定周期毎の「ゲートシール検出処理」を
開始したＰＭＣ用ＣＰＵ１１４は、まず、射出保圧工程
の開始段階でＮＣ用ＣＰＵ１１２から出力される射出開
始信号でセットされる射出保圧工程実行フラグが既にセ
ットされているか否かにより今周期の「ゲートシール検
出処理」が射出保圧工程実行中の処理であるか否かを判
別するが（ステップＳ１）、今周期の「ゲートシール検
出処理」が射出保圧工程実行中の処理でなければ、ＰＭ
Ｃ用ＣＰＵ１１４は実質的な「ゲートシール検出処理」
を非実行として処理周期積算カウンタｔおよび表示完了
フラグＦを初期化し（ステップＳ１３，ステップＳ１
４）、この周期の「ゲートシール検出処理」を終了す
る。

【００２９】以下、ＰＭＣ用ＣＰＵ１１４は、ＮＣ用Ｃ
ＰＵ１１２の処理により従来と同様にして射出保圧工程
におけるスクリュー１の駆動制御が開始されるまでの
間、所定周期毎の「ゲートシール検出処理」におけるス
テップＳ１，ステップＳ１３，ステップＳ１４の処理の
みを繰り返し実行して、射出保圧工程の開始を待機する
こととなる。

【００３０】そして、「ゲートシール検出処理」におけ
るステップＳ１の判別処理で射出保圧工程の開始が検出
されると、ＰＭＣ用ＣＰＵ１１４は表示完了フラグＦが
セットされているか否かを判別するが（ステップＳ
２）、射出保圧工程開始直後の段階では該フラグＦがリ
セット状態にあるので〔ステップＳ１４の処理を参
照〕、初期値０〔ステップＳ１３の処理を参照〕の処理
周期積算カウンタｔの値を１インクリメントして射出開
始からの経過時間の計時を開始し（ステップＳ３）、ス
クリュー前進速度の現在値Ｖａと、現射出段もしくは現
保圧段に対応して共有ＲＡＭ１０５の設定メモリ部に成
形条件として記憶された保圧圧力の設定値Ｐｈとを読み
込んで一時記憶する（ステップＳ４）。なお、成形条件
として記憶された保圧圧力の設定値Ｐｈに代えて、現時
点における実際の樹脂圧力をＲＡＭ１０８の最新アドレ
スから読み込むようにしても実質的な相違はない。

【００３１】実施例の射出成形機ではスクリュー１の前
進速度を検出するための格別の手段が個別に設けられて
いるわけではないが、前述のステップＳ４の処理でＲＡ
Ｍ１０９の最新アドレスに記憶されたスクリュー位置と
その直前のアドレスに記憶されたスクリュー位置とを読
み込んでスクリュー位置の差を求め、この差をアドレス
発生器１１８におけるアドレス指令周期で除してスクリ
ュー前進速度の現在値Ｖａを求めるようにしている。デ
ジタルサーボ回路１０３の速度ループで検出されるサー
ボモータ２の回転速度をＮＣ用ＣＰＵ１１２の処理で所
定周期毎に共有ＲＡＭ１０５に書き込んだり、また、ハ
ードウェアサーボ回路１０３のＦ／Ｖ変換器やタコジェ
ネレータからの出力をＡ／Ｄ変換して共有ＲＡＭ１０５
に逐次書き込んだりするようにしておけば、共有ＲＡＭ
１０５に記憶されたサーボモータ２の回転速度に基いて
スクリュー前進速度の現在値Ｖａを読み込むようにする
ことも可能である。

【００３２】また、樹脂の充填を行う各射出段の実行段
階においては狭義の設定保圧圧力というものは存在しな
いが、この段階では許容最大射出圧力に対応するトルク
リミットの値が設定保圧圧力として読み込まれることと
なる。なお、現射出段もしくは現保圧段という表現は、
射出保圧工程の射出速度や保圧圧力を多段設定する場合
があるためで、当然、射出速度および保圧圧力を共に１
段で設定することもあり、実質的な限定要素ではない。

【００３３】スクリュー前進速度の現在値Ｖａと成形条
件としての保圧圧力の設定値Ｐｈを読み込んだＰＭＣ用
ＣＰＵ１１４は、次いで、ファイル検索のための前処理
として設定値検索指標ｉの値を初期化し（ステップＳ
５）、更に、指標ｉの値を１インクリメントして（ステ
ップＳ６）、該指標ｉの値が設定値記憶ファイルにおけ
る設定値の記憶個数ｎに達しているか否かを判別する
（ステップＳ７）。

【００３４】設定値検索指標ｉの値が記憶個数ｎに達し
ていなければ、ＰＭＣ用ＣＰＵ１１４は該指標ｉの現在
値に基いて共有ＲＡＭ１０５の設定値記憶ファイルの第
ｉアドレスにアクセスし、設定保圧圧力の許容幅の下限
Ｐｈi-1 と上限Ｐｈi を読み込んで、現射出段もしくは
現保圧段に対応する成形条件として記憶された保圧圧力
の設定値Ｐｈが、設定値記憶ファイルの第ｉアドレスに
記憶された設定保圧圧力の許容幅の下限Ｐｈi-1 と上限
Ｐｈi の範囲に含まれているか否かを判別する（ステッ
プＳ８，ステップＳ９）。

【００３５】このとき、ステップＳ８およびステップＳ
９の判別結果が共に真であれば、現射出段もしくは現保
圧段に対応する成形条件として記憶された保圧圧力の設
定値Ｐｈが設定値記憶ファイルの第ｉアドレスに記憶さ
れた設定保圧圧力の許容幅の下限Ｐｈi-1 と上限Ｐｈi
の範囲に含まれていることを意味し、また、ステップＳ
８もしくはステップＳ９の判別結果のいずれか一方でも
偽となれば、現射出段もしくは現保圧段に対応する成形
条件として記憶された保圧圧力の設定値Ｐｈが設定値記
憶ファイルの第ｉアドレスに記憶された設定保圧圧力の
許容幅の範囲に含まれていないことを意味する。

【００３６】そこで、ステップＳ８もしくはステップＳ
９の判別結果のいずれか一方でも偽となった場合、ＰＭ
Ｃ用ＣＰＵ１１４は再びステップＳ６の処理に復帰して
設定値検索指標ｉの値を１インクリメントし、ステップ
Ｓ８およびステップＳ９の判別結果が共に真となって現
射出段もしくは現保圧段に対応する保圧圧力の設定値Ｐ
ｈを含む許容幅を備えた設定値記憶ファイルのアドレス
ｉが検出されるまでの間、もしくは、ステップＳ７の判
別結果が真となって検索すべきデータがなくなるまでの
間、前記と同様にしてステップＳ６〜ステップ９の検索
処理のループを繰り返し実行する。なお、ステップＳ７
の判別結果が真となった場合には、この射出段もしくは
保圧段の保圧圧力設定値に対してゲートシール完了を検
出するためのスクリュー前進速度が設定されていないこ
とを意味するので、ＰＭＣ用ＣＰＵ１１４は、このまま
当該処理周期の「ゲートシール検出処理」を終える。

【００３７】一方、ステップＳ８およびステップＳ９の
判別結果が共に真となって現射出段もしくは現保圧段の
設定保圧圧力Ｐｈに対応する許容幅を備えた設定値記憶
ファイルのアドレスｉが検出された場合、ＰＭＣ用ＣＰ
Ｕ１１４は、更に、この許容幅に対応する設定値記憶フ
ァイルの第ｉアドレスからゲートシール完了の判別基準
となるスクリュー前進速度の設定値Ｖmiを読み込み、現
時点におけるスクリュー前進速度Ｖａが設定値Ｖmiを下
回っているか否かを判別することとなる（ステップＳ１
０）。

【００３８】既に説明したように、射出開始直後の段階
ではスクリュー１に大きな抵抗は作用せず、スクリュー
１の前進速度Ｖａの値が非常に大きいので、スクリュー
前進速度Ｖａがゲートシール完了の判別基準となるスク
リュー前進速度の設定値Ｖmiを下回ることはなく、ステ
ップＳ１０の判別結果は偽となり、ＰＭＣ用ＣＰＵ１１
４は、このまま当該処理周期の「ゲートシール検出処
理」を終える。

【００３９】以下、ＰＭＣ用ＣＰＵ１１４は、ＮＣ用Ｃ
ＰＵ１１２による射出保圧工程のスクリュー制御が行わ
れる間、前記と同様、所定周期毎の「ゲートシール検出
処理」でステップＳ１〜ステップＳ１０の処理を繰り返
し実行することとなるが、射出開始から樹脂の充填が完
了するまでの間はスクリュー１に大きな抵抗が作用する
ことはないので、スクリュー前進速度の現在値Ｖａがゲ
ートシール完了の判別基準となるスクリュー前進速度の
設定値Ｖmiを下回ることはなく（ステップＳ１０の判別
結果が偽）、また、樹脂の充填が完了して初期の保圧動
作が開始された場合でも、シリンダ先端にクッション量
として残された溶融樹脂と射出成形金型のランナおよび
金型キャビティ内の溶融樹脂を圧縮しながらスクリュー
１が一定速度以上の速さで前進を続けることができるの
で、スクリュー１の前進速度は遅くなるものの、やは
り、ステップＳ１０の判別結果は偽となる。

【００４０】つまり、充填が完了して初期の保圧動作が
開始された時にスクリュー１に作用する樹脂の反力は、
充填完了直後の段階で圧縮することのできる溶融樹脂の
総体積を標準的な計量条件により設定して射出シリンダ
のノズルを封止し、現保圧段の成形条件である設定保圧
圧力に対応する標準的な保圧圧力（Ｐｈi-1 ＋Ｐｈi）
／２でスクリューを駆動した時の反力にほぼ等しいか
ら、スクリュー前進速度の現在値Ｖａが保圧圧力（Ｐｈ
i-1 ＋Ｐｈi ）／２に対応して設定記憶されたゲートシ
ール完了のスクリュー前進速度の設定値Ｖmiを下回るこ
とはない。厳密にいえば、単純にノズルを封止して保圧
圧力を印加した場合のスクリュー前進速度と射出成形金
型内に溶融樹脂を充填して保圧圧力を印加した場合のス
クリュー前進速度とでは差があるが、予め、負の誤差幅
を考慮して設定値Ｖmiの値を決めるようにしておけば問
題が生じることはない。

【００４１】そして、ＰＭＣ用ＣＰＵ１１４が所定周期
毎の「ゲートシール検出処理」でステップＳ１〜ステッ
プＳ１０の処理を繰り返し実行する間に、射出成形金型
内のゲート部分に充填されている樹脂が固化してゲート
シールが完了すると、この部分の樹脂がゲートを完全に
塞いで金型キャビティ内の樹脂を孤立化させるので、ス
クリュー１が圧縮することのできる樹脂はシリンダ先端
にクッション量として残された溶融樹脂と射出成形金型
のランナに充填されている半固化状態の樹脂のみとな
り、ゲートシール完了前の段階と比べて圧縮可能な樹脂
の体積が減少し、樹脂を圧縮して前進するスクリュー１
の前進速度Ｖａもゲートシール完了前の状態と比べると
著しく遅くなり、ゲートシール完了の判別基準となるス
クリュー前進速度の設定値Ｖmiを下回ることとなる。

【００４２】所定周期毎の「ゲートシール検出処理」で
ステップＳ１〜ステップＳ１０の処理を繰り返し実行す
るＰＭＣ用ＣＰＵ１１４は、スクリュー１の前進速度Ｖ
ａが設定値Ｖmiを下回ったことをステップＳ１０の判別
処理で検出し、これをゲートシールの完了として検知
し、次いで、表示完了フラグＦをセットすることにより
当該射出保圧工程におけるゲートシールの完了を記憶す
ると共に（ステップＳ１１）、当該射出保圧工程の開始
後「ゲートシール検出処理」の処理周期毎に逐次１ずつ
インクリメントされてきた処理周期積算カウンタｔの値
に「ゲートシール検出処理」の処理周期τを乗じて、当
該射出保圧工程のゲートシール時間“ｔ・τ”を求め、
ゲートシール時間“ｔ・τ”の値をＣＲＴ／ＭＤＩ１１
９のディスプレイ画面に表示して成形作業者に知らせ、
保圧完了信号を出力して（ステップＳ１２）、この周期
の「ゲートシール検出処理」を終了する。

【００４３】以下、ＰＭＣ用ＣＰＵ１１４は所定周期毎
の「ゲートシール検出処理」を繰り返し実行することと
なるが、当該１射出保圧工程でのゲートシールの完了を
検出した時点で既に表示完了フラグＦがセットされてい
るので、次周期以降の「ゲートシール検出処理」ではス
テップＳ３〜ステップＳ１２に至る処理が非実行とされ
る。

【００４４】そして、ＮＣ用ＣＰＵ１１２の処理に基く
当該１射出保圧工程分のスクリュー１の駆動制御が完了
すると、射出保圧工程実行フラグがリセットされて「ゲ
ートシール検出処理」におけるステップＳ１の判別結果
が偽となり、ＰＭＣ用ＣＰＵ１１４は処理周期積算カウ
ンタｔおよび表示完了フラグＦを初期化して（ステップ
Ｓ１３，ステップＳ１４）、以下、「ゲートシール検出
処理」におけるステップＳ１３およびステップＳ１４の
処理のみを繰り返し実行して次のサイクルの射出保圧工
程が開始されるのを待機する。

【００４５】なお、前述のステップＳ１２の処理でＣＲ
Ｔ／ＭＤＩ１１９のディスプレイ画面に表示された当該
１射出保圧工程のゲートシール時間“ｔ・τ”の値は、
次のサイクルの射出保圧工程で実施される「ゲートシー
ル検出処理」で新たなゲートシール時間“ｔ・τ”が更
新表示されるまでの間、ＣＲＴ／ＭＤＩ１１９のディス
プレイ画面にそのまま保持される。

【００４６】ＰＭＣ用ＣＰＵ１１４は以上に述べた「ゲ
ートシール検出処理」における一連の処理を１射出保圧
工程毎に同様のアルゴリズムで繰り返し実行し、各射出
保圧工程毎のゲートシールタイミングを検出してゲート
シール時間“ｔ・τ”をＣＲＴ／ＭＤＩ１１９のディス
プレイ画面に更新表示すると共に、ゲートシールタイミ
ングの検出に同期して保圧完了信号を出力することとな
る。

【００４７】ＣＲＴ／ＭＤＩ１１９のディスプレイ画面
を参照するだけで直前に実施された１射出保圧工程での
ゲートシール時間“ｔ・τ”を知ることができるので、
オペレータは、この値に基いて保圧圧力の保持時間や冷
却時間等の成形条件を容易かつ適確に設定することがで
き、無駄な保圧時間や冷却時間を省いて射出成形サイク
ルを高速化することができる。また、オペレータ自らが
ゲートシール時間“ｔ・τ”を参照して保圧時間や冷却
時間を再設定する代わりに、ステップＳ１２で出力され
る保圧完了信号を用いてＮＣ用ＣＰＵ１１２の制御に基
く次工程の計量動作を自動的に開始させて保圧時間を短
縮することも可能である（冷却時間が短くても良い場
合）。

【００４８】一実施例として、保圧過程におけるスクリ
ュー１の前進速度に最も大きな影響を与える保圧圧力に
対応してゲートシール完了と見做すべきスクリュー前進
速度の設定値を記憶するようにした例について説明した
が（図３参照）、保圧過程におけるスクリュー１の前進
速度に影響を与える他の成形条件、例えば、使用樹脂の
種類に対してゲートシール完了と見做すべきスクリュー
前進速度の設定値を記憶するようにしても良いし、更
に、保圧過程におけるスクリュー１の前進速度に影響を
与える複数の成形条件を組み合わせ、その各々に対応し
てゲートシール完了と見做すべきスクリュー前進速度の
設定値を記憶するようにしても良い。

【００４９】また、複数の成形条件を組み合わせてゲー
トシール完了と見做すべきスクリュー前進速度の設定値
を決めるような場合、例えば、保圧圧力と使用樹脂の種
類とを組み合わせてスクリュー前進速度の設定値を決め
るような場合では、保圧過程におけるスクリュー１の前
進速度に大きな影響を与える保圧圧力のみを設定値記憶
ファイルに登録しておき、更に、成形作業を実施する段
階で使用樹脂の種類をＣＲＴ／ＭＤＩ１１９から入力し
て使用樹脂に対応する補正係数を制御装置に記憶させる
ことにより、ゲートシール完了と見做すべき前進速度の
設定値が選択される毎、該設定値に補正係数を乗じてス
テップＳ８およびステップＳ９の判別処理を行わせるよ
うにすることも可能である。また、より簡単にゲートシ
ールを検出するため、保圧圧力に関係せず、単に、スク
リュー速度の現在値が設定された所定のスクリュー前進
速度以下となったときにゲートシール完了を検出するよ
うにしても良い。

【００５０】

【発明の効果】本発明のゲートシール完了検知方法は、
ゲートシール完了と見做すべきスクリュー前進速度の値
を予め射出成形機の制御装置に設定値として記憶してお
くと共に、射出保圧工程におけるスクリュー前進速度と
前記設定値との大小関係を逐次比較し、その判別結果に
基いて、スクリューが圧縮可能な樹脂の体積の大小、即
ち、金型キャビティ内の樹脂とランナおよび射出シリン
ダ内の樹脂とが一体的に圧縮されるものであるのか、ま
たは、ランナおよび射出シリンダ内の樹脂のみが圧縮さ
れるものであるのかを判定するようにしたので、金型キ
ャビティ内の樹脂とランナとを区切るゲートがシールさ
れているか否かを適確に検知することができる。

【００５１】特に、スクリュー前進速度に影響を与える
成形条件、例えば、保圧圧力の違い等に応じて、ゲート
シール完了と見做すべきスクリュー前進速度の設定値を
複数設定記憶すると共に、判別基準となる設定値の値を
成形条件に応じて選択してからゲートシールの判別操作
を行うようにしているので、成形条件に変更があった場
合でもゲートシールのタイミングを適確に検知すること
ができる。

【００５２】更に、射出開始からゲートシール完了に至
る所用時間をディスプレイ上に表示するようにしたの
で、ゲートシールの所用時間に基いて保圧圧力の保持時
間や冷却時間等の成形条件を容易かつ適確に設定するこ
とができ、無駄な保圧時間や冷却時間を省いて射出成形
サイクルを高速化することができる。しかも、ゲートシ
ールが完了した時点で保圧完了信号を自動出力するよう
にしているので、ゲートシールが検知された段階で直ち
に射出成形動作に関わる次の処理を開始させることも可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のゲートシール検知方法を適用した一実
施例の射出成形機の要部を示すブロック図である。

【図２】同実施例の射出成形機の制御装置による「ゲー
トシール検出処理」の概略を示すフローチャートであ
る。

【図３】制御装置に設けられた設定値記憶ファイルの概
要を示す概念図である。

【符号の説明】

１ スクリュー ２ 射出用のサーボモータ １００ 制御装置 １０２ カウンタ １０５ 共有ＲＡＭ １０９ ＲＡＭ １１２ 数値制御用のマイクロプロセッサ（ＮＣ用ＣＰ
Ｕ） １１４ プログラマブルマシンコントローラ用のマイク
ロプロセッサ（ＰＭＣ用ＣＰＵ） １１７ ＲＯＭ １１９ ディスプレイとなるＣＲＴを備えた手動データ
入力装置

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゲートシール完了と見做すべきスクリュ
   ー前進速度の値をスクリュー前進速度に影響を与える成
   形条件に対応させて予め射出成形機の制御装置に設定値
   として複数組記憶しておくと共に、設定された成形条件
   に対応する前記設定値を選択し、射出保圧工程における
   スクリュー前進速度を逐次検出して前記設定値と比較
   し、スクリュー前進速度の現在値が前記設定値を下回っ
   た時点をゲートシール完了として検知するようにした射
   出成形機におけるゲートシール完了検知方法。
2. 【請求項２】 前記設定値は少なくとも保圧圧力によっ
   て決められる請求項１記載の射出成形機におけるゲート
   シール完了検知方法。
3. 【請求項３】 前記設定値は保圧圧力および使用樹脂の
   種類によって決められる請求項１記載の射出成形機にお
   けるゲートシール完了検知方法。
4. 【請求項４】 射出開始から前記ゲートシール完了まで
   の時間を測定して制御装置のディスプレイに表示するよ
   うにした請求項１，請求項２または請求項３記載の射出
   成形機におけるゲートシール完了検知方法。
5. 【請求項５】 ゲートシール完了時点で保圧完了信号を
   出力するようにした請求項１，請求項２，請求項３また
   は請求項４記載の射出成形機におけるゲートシール完了
   検知方法。
6. 【請求項６】 保圧工程時のスクリュー前進速度に影響
   を与える成形条件に対応させてゲートシール完了と見做
   すべきスクリュー前進速度の値を設定値として予め複数
   組記憶する記憶手段と、設定された成形条件に対応する
   前記設定値を選択する手段と、射出保圧工程におけるス
   クリュー前進速度を逐次検出する検出手段と、該検出手
   段で検出されたスクリュー前進速度と前記選択手段で選
   択した設定値とを比較する比較手段とを備え、スクリュ
   ー前進速度の現在値が前記設定値を下回った時点をゲー
   トシール完了として検知するようにした射出成形機にお
   けるゲートシール完了検知装置。
7. 【請求項７】 前記保圧工程時のスクリュー前進速度に
   影響を与える成形条件は保圧圧力であり、前記記憶手段
   に保圧圧力に対応させてゲートシール完了と見做すべき
   スクリュー前進速度の値を設定値として予め複数組記憶
   している請求 項６記載のゲートシール完了検知装置。