JP2799903B2 - 射出成形機の制御装置 - Google Patents

射出成形機の制御装置

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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は射出成形機を制御する制御装置に関し、特
に、射出工程と保圧工程との切り替え制御に関する。
(従来の技術) 一般に、射出成形機は、溶融樹脂を蓄える射出シリン
ダー、この射出シリンダー内に進退自在に配置されたス
クリュー、及びスクリューを油圧力によって駆動する油
圧駆動装置とを備えており、この種の射出成形機は射出
成形サイクル(射出工程及び保圧工程)に応じてスクリ
ューが駆動される。つまり、射出工程においてスクリュ
ーを前進駆動して溶融樹脂を金型キャビティーに射出
し、保圧工程においてスクリューを駆動制御して、所定
の圧力パターンで保圧を行い、成形品を成形している。
ところで、一般に、良好な成形品を成形するために
は、射出工程から保圧工程への移行をスムーズに行う必
要がある。
従来、射出工程から保圧工程への切り替え制御する
際、予め設定されたスクリュー設定位置にスクリューが
到達したか否かを検出して、スクリューが設定位置に到
達すると射出工程から保圧工程へ切り替る切り替え制御
が知られている(以下第1の切り替え制御方法とい
う)。
さらに、油圧駆動装置の油圧力が所定の圧力になる
と、射出工程から保圧工程へ切り替る切り替え制御が知
らている(以下第2の切り替え制御方法という)。
ところが、第1の切り替え制御方法の場合、スクリュ
ーの位置のみに依存して切り替え制御を行っているか
ら、実際の溶融樹脂圧力と関係なく切り替え制御が行わ
れ、その結果、成形品の品質にばらつきが生じ易く、良
好な成形品が得られないことが多い。
また、第2の切り替え制御方法の場合にも油圧駆動装
置の油圧力を検出して切り替え制御を行っているから、
実際の溶融樹脂圧力と関係なく切り替え制御が行われ、
その結果、成形品の品質にばらつきが生じる易く、良好
な成形品が得られないことが多い。
上述のような不具合を解消すべく、金型キャビティー
内圧力を検出して、予め設定された圧力になると、射出
工程から保圧工程へ切り替える切り替え制御がある。つ
まり、実際の樹脂圧力を検出して切り替え制御する制御
が知られている(第3の切り替え制御方法)。
(発明が解決しようとする課題) ところが、第3の切り替え制御方法の場合、射出工程
から保圧工程に切り替わった際、予め設定された保圧パ
ターンに基づいて油圧駆動装置の油圧力を制御するよう
にしているから、切り替わった際において油圧力、つま
り、スクリューの押圧力が大きく変化し(つまり、スク
リューの押圧力に段差が生じ)、スムーズに射出工程か
ら保圧工程に移行できない。従って、成形品の品質にば
らつきが生じる場合があり、良好な成形品が得られない
という問題点がある。
本発明の目的は射出工程から保圧工程に移行をスムー
ズに実行することのできる射出成形機の制御装置を提供
することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明によれば、溶融樹脂が蓄えられる射出シリンダ
ーと、該射出シリンダー内に進退自在に配置されたスク
リューと、該スクリューを油圧力によって駆動する油圧
駆動装置とを有し、射出工程及び保圧工程を備える射出
成形サイクルに応じて前記スクリューを駆動させ、金型
キャビティー内に前記溶融樹脂を射出して成形品を成形
するようにした射出成形機において、前記スクリューの
駆動速度を検出して速度検出信号を送出する速度検出器
と、前記射出工程における前記スクリューの設定速度を
設定し設定速度信号を送出する速度設定器と、前記射出
工程において前記油圧駆動装置を制御する第1の制御手
段と、前記保圧工程において前記油圧駆動装置を制御す
る第2の制御手段と、前記油圧駆動装置の油圧力を検出
して第1の圧力検出信号を送出する第1の圧力検出器
と、前記金型キャビティー内の圧力を検して第2の圧力
検出信号を送出する第2の圧力検出器と、前記保圧工程
における前記金型キャビティー内設定圧力設定値を設定
し保圧設定信号を送出する保圧設定器と、前記射出工程
から前記保圧工程への切り替え点における前記金型キャ
ビティー圧力設定値が予め設定され切り替え圧力信号を
送出する切り替え信号送出手段と、前記第2の圧力検出
信号と前記切り替え圧力信号とを比較して一致した際、
比較一致信号を送出する比較手段と、該比較一致信号に
応答して前記第1の圧力検出信号を予め設定された時間
前記第2の制御手段に与える供給手段と、前記比較一致
信号に応答して前記射出工程から前記保圧工程に切り替
える切り替え手段とを有し、前記第1の制御手段は前記
速度設定信号と前記速度検出信号との偏差に基づいて前
記油圧駆動装置を制御し、前記第2の制御手段は前記第
1の圧力検出信号に基づいて前記油圧駆動装置を制御す
る第1の制御ステップと、該第1の制御ステップに続い
て前記保圧設定信号に基づいて前記油圧駆動装置を制御
する第2の制御ステップとを有することを特徴とする射
出成形機の制御装置が得られる。そして、第2の制御手
段は、例えば、前記第2の制御ステップの際、前記第1
の圧力検出信号に基づいて前記保圧設定信号を変更して
変更保圧信号を生成し、前記変更保圧信号に基づいて前
記保圧工程を実行する。
(作用) 本発明では、油圧駆動措置によってスクリューが前進
駆動され、溶融樹脂の射出が開始される。この際、油圧
駆動装置は速度設定信号と速度検出信号との偏差に基づ
いて第1の制御手段によって制御される。そして、比較
手段によって第2の圧力検出信号と切り替え圧力信号と
の一致が検出されると、切り替え手段によって射出工程
から保圧工程への切り替えが行われる。この際、供給手
段から予め設定された時間第1の圧力検出信号が第2の
制御手段に与えられ、第2の制御手段はこの第1の圧力
検出信号に基づいて油圧駆動装置を制御する。そして、
予め設定された時間経過後、第2の制御手段は、保圧設
定信号に基づいて油圧駆動装置を制御する。
このように、射出工程から保圧工程に移行する際、切
り替え時における油圧駆動装置の油圧力で保圧工程を開
始するようにしたから、射出工程から保圧工程への移行
をスムーズに行うことができる。
(実施例) 以下本発明について実施例によって説明する。
まず、第1図を参照して、固定金型11に対向して可動
金型12が配置され、可動金型12は型締装置(図示せず)
によって図中左右に駆動される。型締装置によって固定
金型11と可動金型12とが型締されると、固定金型11及び
可動金型12によって金型キャビティー13が形成され、こ
の金型キャビティー13に後述のように溶融樹脂が射出さ
れる。
固定金型11の右側にはホッパー14aを有する射出シリ
ンダー14が配置され、射出シリンダー14の先端(ノズル
部)は金型キャビティー13に連通している。射出シリン
ダー14内にはスクリュー15が進退自在で且つ回転可能に
配置され、このスクリュー15の後端部は油圧シリンダー
16内に延びている。スクリュー15の後端部にはピストン
部15aが取り付けられており、このピストン部15aによっ
て油圧シリンダー16は第1の室16a及び第2の室16bに分
割されている。第1の部屋16aは流量制御弁17を介して
油圧源(油圧ポンプ)18に接続されており、油圧源18か
らの油圧を第1の室16aに与えることによってピストン
部15aを左右に移動し、これによってスクリュー15を進
退させることができる。そして、これら油圧シリンダー
16、流量制御弁17、及び油圧源18によって油圧駆動装置
が構成される。
油圧シリンダー16には油圧シリンダー内圧力を検知す
るための油圧シリンダー圧力検知センサー(以下第1の
圧力センサーという)19が配置され、スクリュー15には
スクリュー15の前進駆動速度を検出するための速度検知
センサー20が接続されている。さらに、可動金型12には
金型キャビティー13内の圧力を検出するためのキャビテ
ィー圧力検知センサー(以下第2の圧力センサーとい
う)21が配置されている。
ここで、第2図も参照して、上述の流量制御弁17、第
1の圧力センサー19、速度検知センサー20、及び第2の
圧力センサー21は制御部22に接続されている。
制御部22は射出速度制御器23及び保圧制御器24を備え
ており、射出速度制御器23によって射出工程が制御さ
れ、保圧制御器24によって保圧工程が制御される。さら
に、制御部22は射出速度設定値発生器25、保圧設定値発
生器26、記憶部27、金型キャビティー圧力設定値発生器
28、比較器29、及び第1及び第2の切替器30及び31を備
えている。
射出速度設定値発生器23にはスクリューの位置に応じ
た射出速度が設定されており、射出速度設定値発生器23
はスクリュー位置間器(図示せず)からのスクリュー位
置信号を受けて、スクリュー位置に応じた射出速度設定
値を出力する。つまり、スクリュー位置に応じて射出速
度設定信号を送出する。
保圧設定値発生器26は予め定められた保圧設定値パタ
ーンを後述するように内蔵タイマーのカウントに応じて
出力する。つまり、保圧設定信号を送出する。
金型キャビティー圧力設定値発生器28は予め設定され
た金型キャビティー圧力設定値を圧力設定値信号として
送出する。
ここで、第1図及び第2図を参照して、本発明による
射出成形機の制御動作について説明する。
スクリュー15の回転駆動(第1図には回転駆動手段は
示さず)によってホッパー14aから原料樹脂が射出シリ
ンダー14に供給され、ここで、原料樹脂は溶融されて溶
融樹脂となる。この際、スクリュー15は所定の位置まで
後退する(溶融樹脂計量工程)。
ここで、さらに、第3図及び第4図も参照して、溶融
樹脂計量工程が終了すると、次に射出工程が実行される
(第3図のステップs1)。まず、第1の切替器30におい
て、第1の端子30aと第2の端子30bとが連結される。射
出速度設定値発生器23からは前述のように射出速度設定
信号が送出され、射出速度制御器23に入力される。ま
た、射出速度制御器23には速度検知センサー20から検出
速度信号が入力され、射出速度制御器23は射出速度設定
信号と検出速度信号との偏差を求め、この偏差に基づい
て操作指令信号を生成し、流量制御弁17に与える。そし
て、流量制御弁17はこの操作指令信号によって油圧の流
量を調節する。このようにして、スクリュー15の前進速
度をフィードバック制御することによって、スクリュー
15は設定速度で前進する。つまり、所定の射出速度で溶
融樹脂を金型キャビティー13に射出する(射出工程にお
いて、遅第1の圧力センサー19からの検出圧力信号(以
下第1の圧力検出信号という)は、例えば、実線で示す
ように変化する)。
一方、圧力設定値信号及び第2の圧力センサー21から
の検出圧力信号(以下第2の圧力検出信号という)が比
較器29に与えられ、ここで比較される。比較器29で圧力
設定値信号と第2の圧力検出信号とが一致したことが検
出されると(第3図のステップs2)、比較器29から一致
信号が送出される。そして、第1の切替器30は、一致信
号に応答して、第1の端子30aと第3の端子30bとを接続
する(第3図のステップs3)。一方、記憶部27は、この
一致信号に応答して、現時点における(一致信号を受け
た際における)第1の圧力検出信号を一旦記憶し、所定
のタイミングずらして送出継続状態とする(第3図のス
テップs4)。この際、第2の切替器31においては、第4
の端子31aと第6の端子31cとが接続され、第1の圧力検
出信号が保圧制御器24に与えられる。この結果、保圧制
御器24によって流量制御弁17の開度が現状に維持され、
流量制御弁17を介して第1の圧力検出信号で示される油
圧力が油圧シリンダー16与えられる。つまり、射出工程
から保圧工程に移行する際、キャビティー内圧力設定値
(P0)に対応する油圧力(P1act)でスクリュー15が押
圧されるから、第4図に示すように、射出工程から保圧
工程に移行する際にスクリュー15の押圧力に段差が生じ
ることがない。つまり、射出工程から保圧工程にスムー
ズに移行することができる。
ところで、保圧設定値発生器26には前述のように保圧
設定パターンが予め設定されており、保圧設定値発生器
26は予め設定されたタイミングで順次第1の保圧設定P
1set、第2の保圧設定値P2set、…(第4図には第3の
保圧設定値P3setまで設定されている例を示す)を送出
する。予め設定された時間が経過すると(第3図のステ
ップs5)、第2の切替器31において第4の端子31aと第
5図の端子31bとが接続され(第3図のステップs6)、
これによって、保圧設定値発生器26から保圧設定信号が
保圧制御器24に対して送出される(第3図のステップs
7)。この切換タイミングは保圧設定値発生器26が第2
の保圧設定値P2setを送出するタイミングである。保圧
制御器24は第2の保圧設定値P2setと第1の圧力検出信
号との偏差に応じて流量制御弁17を制御する。そして次
のタイミングで、第3の保圧設定器P3setと第1の圧力
検出信号との偏差に応じて流量制御弁17を制御する。
保圧設定値発生器26から保圧設定信号の送出が停止さ
れると、保圧制御器24は保圧工程が終了したと判断して
(第3図に示すステップs8)保圧制御を終了する。
このようにして、射出工程及び保圧工程を制御する
と、第4図に実線で示すように金型キャビティー内圧力
が変化する。
ここで、第2図及び第5図を参照して、保圧制御の他
の実施例について説明する。
前述のように、金型キャビティー内圧力が予め定めら
れた設定値(P0)になると、保圧工程において、スクリ
ュー15は第1のタイミングで第1の油圧力P1actで駆動
(押圧)される。そして、第2のタイミングで第2の油
圧力P2act(P2act=P1act×(P2set/P1set))でスクリ
ュー15が駆動される。次に、第3のタイミングで第2の
油圧力P3act(P3act=P1act×(P3set/P1set))が駆動
される。
このよう制御しても、射出工程から保圧工程への移行
がスムーズにいき、第6図に実線で示すように金型キャ
ビティー内圧力が変化する。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明では射出工程から保圧工
程に移行する際、切り替え時における油圧駆動装置の油
圧力で保圧工程を開始するようにしたから、射出工程か
ら保圧工程への移行をスムーズに行うことができる。そ
の結果、良好な成形品を成形することが可能となり、成
形品の歩留まりが向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用される射出成形機の位置実施例を
示す図、第2図は本発明による射出成形機の制御装置の
一実施例を示すブロック図、第3図は第2図に示す制御
装置の制御動作を説明するための流れ図、第4図は本発
明による射出工程及び保圧工程の一実施例を説明するた
めの図、第5図は本発明による射出工程及び保圧工程の
一実施例を説明するための図である。 11……固定金型、12……可動金型、13……金型キャビテ
ィー、14……射出シリンダー、15……スクリュー、16…
…油圧シリンダー、17……流量制御弁、18……油圧源、
19……第1の圧力センサー、20……速度検知センサー、
21……第2の圧力センサー、22……制御部、23……射出
速度制御器、24……保圧制御器、25……射出速度設定値
発生器、26……保圧設定値発生器、27……記憶器、28…
…金型キャビティー圧力設定値発生器、29……比較器、
30……第1の切替器、31……第2の切替器。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶融樹脂が蓄えられる射出シリンダーと、
    該射出シリンダー内に進退自在に配置されたスクリュー
    と、該スクリューを油圧力によって駆動する油圧駆動装
    置とを有し、射出工程及び保圧工程を備える射出成形サ
    イクルに応じて前記スクリューを駆動させ、金型キャビ
    ティー内に前記溶融樹脂を射出して成形品を成形するよ
    うにした射出成形機において、前記スクリューの駆動速
    度を検出して速度検出信号を送出する速度検出器と、前
    記射出工程における前記スクリューの設定速度を設定し
    設定速度信号を送出する速度設定器と、前記射出工程に
    おいて前記油圧駆動装置を制御する第1の制御手段と、
    前記保圧工程において前記油圧駆動装置を制御する第2
    の制御手段と、前記油圧駆動装置の油圧力を検出して第
    1の圧力検出信号を送出する第1の圧力検出器と、前記
    金型キャビティー内の圧力を検出して第2の圧力検出信
    号を送出する第2の圧力検出器と、前記保圧工程におけ
    る前記金型キャビティー内設定圧力設定値を設定し保圧
    設定信号を送出する保圧設定器と、前記射出工程から前
    記保圧工程への切り替え点における前記金型キャビティ
    ー圧力設定値が予め設定され切り替え圧力信号を送出す
    る切り替え信号送出手段と、前記第2の圧力検出信号と
    前記切り替え圧力信号とを比較して一致した際に、比較
    一致信号を送出する比較手段と、該比較一致信号に応答
    して前記第1の圧力検出信号を予め設定された時間前記
    第2の制御手段に与える供給手段と、前記比較一致信号
    に応答して前記射出工程から前記保圧工程に切り替える
    切り替え手段とを有し、前記第1の制御手段は前記速度
    設定信号と前記速度検出信号との偏差に基づいて前記油
    圧駆動装置を制御し、前記第2の制御手段は前記第1の
    圧力検出信号に基づいて前記油圧駆動装置を制御する第
    1の制御ステップと、該第1の制御ステップに続いて前
    記保圧設定信号に基づいて前記油圧駆動装置を制御する
    第2の制御ステップとを有することを特徴とする射出成
    形機の制御装置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項に記載された射出成
    形機の制御装置において、前記第2の制御手段は、前記
    第2の制御ステップの際、前記第1の圧力検出信号に基
    づいて前記保圧設定信号を変更して変更保圧信号を生成
    し、前記変更保圧信号に基づいて前記保圧工程を実行す
    るようにしたことを特徴とする射出成形機の制御装置。
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