JP2959966B2 - 電動射出成形機の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動射出成形機の制御
方法に関し、特に、保圧工程から計量待期工程を経て計
量工程へ移行あるいは保圧工程から計量工程へ直接移行
する工程において、シリンダ先端にたまった樹脂が十分
に高圧になった時点で、保圧時間が満了するとスクリュ
がその樹脂圧力によって計量方向にもどされるスプリン
グバック量を最少に抑えるための新規な改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、用いられていたこの種の電動射出
成形機の制御方法の場合、保圧工程から計量待期工程を
経て計量工程に入る、あるいは、保圧工程から直接計量
工程に入るときの制御方法としては、一般に図４に示す
ように、保圧工程においては、圧力制御であるため、保
圧時は射出方向へ速度上限値を設けているため速度制限
値Ａを設定して制御を行い、その後、計量待期工程及び
背圧工程においては、背圧工程における圧力制御である
ため前述の保圧工程と同じように、背圧時の射出側への
速度上限値として速度制限値Ｂが設定されて制御され、
計量方向への速度上限値としての速度制限値は何ら設定
されていなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の電動射出成形機
の制御方法は、以上のように構成されていたため、次の
ような課題が存在していた。すなわち、前述の計量方向
への負側速度制限値が設定されていなかったため、保圧
工程でシリンダ先端に溜まった樹脂が十分に高圧になっ
た時点で保圧時間が満了すると、その樹脂の反発力によ
りスクリュが計量方向にノンコントロール状態で後退し
てしまう（以下この現象をスプリングバックと呼ぶ）こ
とになっていた。このことによって計量工程においてシ
リンダ内にエアーを巻き込む原因となったり、樹脂混練
量のバラツキの原因となっていた。特にこの現象は、計
量がショートストロークで、かつ保圧力の高い成形条件
において、顕著に現れた。また、このスプリングバック
によりスクリュが回転せずに計量完了位置まで到達して
しまい、次ショットはショートショットになるという問
題点があった。

【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、保圧工程から計量待期工程
を経て計量工程へ移行あるいは保圧工程から計量工程へ
直接移行する工程において、シリンダ先端に溜まった樹
脂が十分に高圧になった時点で、保圧時間が満了する
と、スクリュがその樹脂圧力によって計量方向に戻され
るスプリングバック量を最小に抑えるようにした電動射
出成形機の制御方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による電動射出成
形機の制御方法は、射出用モータの回転をボールネジ機
構により直線運動に変換してスクリュをシリンダ内で前
進させ、射出工程及び保圧工程を行うと共に、可塑化用
モータを回転することにより樹脂を前記シリンダ内に蓄
えて可塑化を行うようにした電動射出成形機の制御方法
において、前記保圧工程から計量待期工程を経て計量工
程に移行あるいは前記保圧工程から直接前記計量工程に
移行する際、予め設定された計量方向への前記スクリュ
の速度制限値を用い、スプリングバックによってスクリ
ュ速度が前記速度制限値よりもはやく計量方向にバック
しようとした場合、予め設定したスプリングバック防止
時間だけは、前記スクリュが計量方向へ前記速度制限値
として予め設定した速度上限値内になるように前記射出
モータのトルクを射出方向に出力し、前記スクリュ速度
が、計量方向への速度制限速度内に入るか、又は予め設
定したスプリングバック防止時間が満了した時点で前記
速度制限値内にスクリュをおさえるための射出方向への
トルク出力をやめ前記計量工程又は計量待期工程へと移
行する方法である。

【０００６】

【作用】本発明による電動射出成形機の制御方法におい
ては、保圧時間満了後、図２に示されるように、射出モ
ータに対して制御装置にあらかじめ設定した速度制限値
を用いてスプリングバック防止時間ｔだけ計量方向へ負
側速度制限を行い、スクリュのスプリングバック量を制
限し、このスプリングバック量を最少限にする。その結
果、スプリングバックにより発生するショートストロー
ク計量による計量不安定現象をなくすことができ、ショ
ートストロークでかつ保圧力の高い成形条件においても
安定した高精度の電動射出成形を行うことができる。

【０００７】

【実施例】以下、図面と共に本発明による電動射出成形
機の制御方法の好適な実施例について詳細に説明する。
図１から図３は、本発明による電動射出成形機の制御方
法を示すためのもので、図１は断面を含む構成図、図２
は保圧工程から計量工程への制御を示す工程図、図３は
フロー図である。図１において符号１で示されるものは
電動射出成形機の加熱型のシリンダであり、このシリン
ダ１に移動及び回転自在に嵌挿されたスクリュ２には、
連結軸３を介して駆動軸４が連結されている。前記駆動
軸４の後端には、図示しないハウジングに軸方向に摺動
自在であるが、回転不能に軸支されたボールナット６に
ボールネジ７を螺合した構成よりなるボールネジ機構８
がスライドベアリング５を介して連結されていると共
に、前記ボールネジ７の後端には、エンコーダ等の第１
回転検出器１２を有する射出用モータ９の出力軸１０が
連結されている。前記射出用モータ９は、制御装置１３
に接続されたサーボ用の射出ドライバーアンプ１４によ
り駆動されるように構成されている。また、この制御装
置１３には波形表示装置２１が接続されている。

【０００８】前記射出用モータ９によって正、逆回転さ
れるボールネジ７の正逆回転にともなって、ボールナッ
ト６が軸方向に前進又は後退し、スクリュ２が駆動軸４
及び連結軸３を介して前進又は後退される。他方、前記
駆動軸４と平行な位置には、回転軸１８を有し、エンコ
ーダ等の第２回転検出器１９を備えた可塑化用モータ１
１が併設されており、前記回転軸１８にボールスプライ
ン１７を介してその両端に１対のつば１５を備えたつば
付き歯車１６を設け、前記つば付き歯車１６に前記駆動
軸４に固設した歯車２２が前記各つば１５に挟まれた状
態で噛合わされている。さらに、前記可塑化用モータ１
１は、前記制御装置１３に接続されたサーボ用としての
可塑化ドライバーアンプ２０に接続されている。

【０００９】前記可塑化用モータ１１の回転は、回転軸
１８、つば付き歯車１６及び歯車２２を介して駆動軸４
に伝達され、連結軸３を介してスクリュ２が回転される
と共に、前記スクリュ２の前進又は後退時における駆動
軸４及び歯車２２の軸方向への移動にともなって前記ボ
ールスプライン１７を介してつば付き歯車１６は回転軸
１８上を前後に摺動することができるように構成されて
いる。その結果、スクリュ２が前進又は後退によりどの
位置にあっても可塑化用モータ１１の回転は、つば付き
歯車１６によって歯車２２に伝達されるように構成され
ている。

【００１０】次に本発明による電動射出成形機の制御方
法における保圧工程Ｃから計量工程Ｄへ移行する工程
を、図２に基づいて説明する。図１に示す制御装置１３
であらかじめ複数段に設定された設定値に基づき射出用
モータ９の射出ドライバーアンプ１４内のトルク（圧
力）が制御される。この時、射出用モータ９の制御は圧
力制御となっているので、当然ながら速度制限つまり、
過速度とならない様に速度制限値Ａが設定されている
が、これは、トルク（圧力）がかかる方向（射出方向）
への速度制限値となっている。そしてオペレータにより
設定された保圧時間が満了すると、計量工程Ｄ又は計量
待期工程Ｅに移行するが、あらかじめ制御装置１３によ
って設定されたスプリングバック防止時間ｔだけ計量方
向に速度制限をかけてシリンダ先端樹脂圧力によるスプ
リングバック量を制限（防止）する。このことにより保
圧最終段の設定圧力が高い場合、シリンダ１の先端の樹
脂圧も高くなり、保圧時間の満了と共にスクリュ２はシ
リンダ１の先端の樹脂圧力により非常に速い速度でスプ
リングバックしようとするが、予め計量方向への速度制
限値Ｆを設定しているので、スプリングバックによって
スクリュ速度が速度制限値Ｆよりもはやく計量方向にバ
ックしようとした場合は、あらかじめ設定したスプリン
グバック防止時間ｔだけは、スクリュ２が計量方向へ速
度制限値として設定した速度上限値内になるように射出
モータトルクを射出方向に出力する。そしてスクリュ速
度が、計量方向への速度制限速度内に入るか、又はあら
かじめ設定したスプリングバック防止時間ｔが満了した
時点で速度制限値Ｆ内にスクリュ２をおさえるための射
出方向へのトルク出力をやめ通常の計量工程Ｄ又は計量
待期工程Ｅへと移行してゆくものである。すなわち、前
述の速度制限値Ｆ内にスクリュ２を抑えることにより、
スクリュ２に対してスプリングバック防止用の計量方向
の速度制限値Ｆを設定したことになる。

【００１１】なお、前述の工程は、フロー図で示すと、
図３で示す通りであり、制御装置１３は、射出ドライバ
ーアンプ１４を介して射出方向の速度制限値Ｂの設定
（ａ）、計量方向の速度制限値Ｆの設定（ｂ）、スプリ
ングバック防止時間ｔの設定と満了（ｃ）、計量方向速
度制限値解除（ｄ）を行い、可塑化ドライバーアンプ２
０を介して計量待期時間の設定と満了（ｅ）、スクリュ
回転ストップ（ｆ）、スクリュ回転開始（ｇ）を制御す
ることができる。

【００１２】

【発明の効果】本発明による電動射出成形機の制御方法
は、以上のように構成されているため、次のような効果
を得ることができる。すなわち、保圧時間満了後、計量
方向への速度制限を設けることにより保圧時にシリンダ
の先端で圧力が高くなった樹脂によって起きるスクリュ
のスプリングバック量を最少限に抑えることができ、計
量がショートストロークの成形で、かつ保圧力の高い成
形条件に対しても安定した計量を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電動射出成形機の制御方法に適用
する断面を含む構成図である。

【図２】保圧工程から計量工程への制御を示す工程図で
ある。

【図３】フロー図である。

【図４】従来の保圧工程から計量工程への制御を示す工
程図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ スクリュ ８ ボールネジ機構 ９ 射出用モータ １１ 可塑化用モータ Ｂ 射出方向の速度制限値 Ｃ 保圧工程 Ｄ 計量工程 Ｅ 計量待期工程 Ｆ 計量方向の速度制限値

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 45/46 - 45/50 B29C 45/57 B29C 45/76 - 45/77

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出用モータ(9)の回転をボールネジ機
   構(8)により直線運動に変換してスクリュ(2)をシリンダ
   (1)内で前進させ、射出工程及び保圧工程を行うと共
   に、可塑化用モータ(11)を回転することにより樹脂を前
   記シリンダ(1)内に蓄えて可塑化を行うようにした電動
   射出成形機の制御方法において、 前記保圧工程(C)から計量待期工程(E)を経て計量工程
   (D)に移行あるいは前記保圧工程(C)から直接前記計量工
   程(D)に移行する際、予め設定された計量方向への前記
   スクリュ(2)の速度制限値(F)を用い、スプリングバック
   によってスクリュ速度が前記速度制限値(F)よりもはや
   く計量方向にバックしようとした場合、予め設定したス
   プリングバック防止時間(t)だけは、前記スクリュ(2)が
   計量方向へ前記速度制限値(F)として予め設定した速度
   上限値内になるように前記射出モータ(9)のトルクを射
   出方向に出力し、前記スクリュ速度が、計量方向への速
   度制限速度内に入るか、又は予め設定したスプリングバ
   ック防止時間(t)が満了した時点で前記速度制限値(F)内
   にスクリュ(2)をおさえるための射出方向へのトルク出
   力をやめ前記計量工程(D)又は計量待期工程(E)へと移行
   することを特徴とする電動射出成形機の制御方法。