JP3363027B2 - 射出成形機の射出監視方法 - Google Patents
射出成形機の射出監視方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】射出成形機の射出制御におけ
る射出充填から射出保持への切換制御において、保持時
間タイマの計数開始時期を最適に制御すると共に、成形
状態を監視する技術に関する。
る射出充填から射出保持への切換制御において、保持時
間タイマの計数開始時期を最適に制御すると共に、成形
状態を監視する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】射出成形機の射出制御における射出充填
から射出保持への切換時点の制御は従来種々の方法が実
施されていた。例えば、スクリュ位置、タイマ、キャビ
ティ内樹脂圧力あるいは射出充填負荷力（特公平８−１
３４８３）を設定して、それらの成形変数が設定値に到
達したときに切換制御を行う。また、射出速度を検出し
て溶融樹脂のキャビティへのパッキングにより降下する
射出速度を設定して、スクリュの射出速度が該設定値に
まで降下したときに切換制御を行う方法（実公昭４９−
１０５３０、特開昭６１−１４１５２１）もある。いず
れの方法においても、従来は射出充填から射出保持に切
り換わると同時に射出保持工程を規定するための保持タ
イマが計数開始していた。一方、特開昭６４−８５７２
５には保持工程の射出速度が所定値に低下したら保持工
程を終了させる技術が開示されている。しかし該技術の
目的は射出速度の所定値への低下を検出してゲートシー
ル時点を知りサイクル時間の短縮を図ることにあり、本
願発明の目的・制御方法とは異なる。さらに特公昭６２
−２２０３１５では充填工程と保圧工程の間に遷移工程
を設け、スクリュの前進速度の低下に応じて射出プラン
ジャ油圧を段階的に低下させ、スクリュの前進速度が所
定値まで低下したとき保圧工程を開始させる方法が開示
されている。しかし該方法の目的は充填工程における射
出プランジャ油圧の圧力制限値の影響による成形不良を
防止するものであり、本願発明の目的・制御方法とは異
なる。
から射出保持への切換時点の制御は従来種々の方法が実
施されていた。例えば、スクリュ位置、タイマ、キャビ
ティ内樹脂圧力あるいは射出充填負荷力（特公平８−１
３４８３）を設定して、それらの成形変数が設定値に到
達したときに切換制御を行う。また、射出速度を検出し
て溶融樹脂のキャビティへのパッキングにより降下する
射出速度を設定して、スクリュの射出速度が該設定値に
まで降下したときに切換制御を行う方法（実公昭４９−
１０５３０、特開昭６１−１４１５２１）もある。いず
れの方法においても、従来は射出充填から射出保持に切
り換わると同時に射出保持工程を規定するための保持タ
イマが計数開始していた。一方、特開昭６４−８５７２
５には保持工程の射出速度が所定値に低下したら保持工
程を終了させる技術が開示されている。しかし該技術の
目的は射出速度の所定値への低下を検出してゲートシー
ル時点を知りサイクル時間の短縮を図ることにあり、本
願発明の目的・制御方法とは異なる。さらに特公昭６２
−２２０３１５では充填工程と保圧工程の間に遷移工程
を設け、スクリュの前進速度の低下に応じて射出プラン
ジャ油圧を段階的に低下させ、スクリュの前進速度が所
定値まで低下したとき保圧工程を開始させる方法が開示
されている。しかし該方法の目的は充填工程における射
出プランジャ油圧の圧力制限値の影響による成形不良を
防止するものであり、本願発明の目的・制御方法とは異
なる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図１は本願発明の制御
および監視工程を図示する説明図である。射出充填の実
行射出速度は１１に示され、射出保持切換時点１６以降
の射出保持の実行射出速度は１２に示す。実行射出速度
１１は一般に速度の閉ループ制御によって射出速度設定
１０に忠実に制御可能であるが、実行射出速度１２は射
出保持としての圧力制御による充填となり、完全な充填
完了であるパッキングに向かっての過渡的な期間である
ため降下速度を制御することは困難である。従って、実
成形においては１２に二重の破線で示す如く、ショット
毎に溶融樹脂や金型キャビティの温度変化、溶融樹脂の
計量精度、可塑化溶融樹脂の密度あるいはスクリュ逆流
防止弁の閉鎖時期の変化等の影響を受けて射出速度の降
下状況は異なるのである。ここにおいて従来の制御方法
における保持タイマの計数区間は図１の１７から１９ま
での固定したものであった。そのため上記充填状況のシ
ョット毎の変化がそのまま成形品の精度を顕著に表す重
量の偏差となっていたのである。さらに、前記偏差が許
容限度を越えて、成形品が不良となることもあったので
ある。
および監視工程を図示する説明図である。射出充填の実
行射出速度は１１に示され、射出保持切換時点１６以降
の射出保持の実行射出速度は１２に示す。実行射出速度
１１は一般に速度の閉ループ制御によって射出速度設定
１０に忠実に制御可能であるが、実行射出速度１２は射
出保持としての圧力制御による充填となり、完全な充填
完了であるパッキングに向かっての過渡的な期間である
ため降下速度を制御することは困難である。従って、実
成形においては１２に二重の破線で示す如く、ショット
毎に溶融樹脂や金型キャビティの温度変化、溶融樹脂の
計量精度、可塑化溶融樹脂の密度あるいはスクリュ逆流
防止弁の閉鎖時期の変化等の影響を受けて射出速度の降
下状況は異なるのである。ここにおいて従来の制御方法
における保持タイマの計数区間は図１の１７から１９ま
での固定したものであった。そのため上記充填状況のシ
ョット毎の変化がそのまま成形品の精度を顕著に表す重
量の偏差となっていたのである。さらに、前記偏差が許
容限度を越えて、成形品が不良となることもあったので
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、射出速度を検出
するとともに、射出保持への切換時点から監視１タイマ
を計数し、前記射出速度が所定のタイマ計数開始速度に
まで降下したときには該監視１タイマをリセットして、
保持タイマの計数を開始し、該保持タイマの計数が所定
値に到達したとき射出工程を終了させ、前記射出速度が
所定のタイマ計数開始速度にまで降下せず前記監視１タ
イマの計数が所定の設定値に達したときは異常警報１を
出力するような監視制御を行うのである。そして例えば
スクリュの逆流防止弁の閉鎖不良等が発生して射出速度
が所定時間内にタイマ計数開始速度まで降下しなかった
場合、あるいは射出保持切換時点から射出速度がタイマ
計数開始速度設定値にまで降下した時点までの時間が許
容範囲から外れた場合、さらには射出保持切換時点にお
けるスクリュ位置から射出速度がタイマ計数開始速度設
定値にまで降下した時点におけるスクリュ位置までの距
離が許容範囲から外れた場合に警報を出力するようにし
たのである。
するとともに、射出保持への切換時点から監視１タイマ
を計数し、前記射出速度が所定のタイマ計数開始速度に
まで降下したときには該監視１タイマをリセットして、
保持タイマの計数を開始し、該保持タイマの計数が所定
値に到達したとき射出工程を終了させ、前記射出速度が
所定のタイマ計数開始速度にまで降下せず前記監視１タ
イマの計数が所定の設定値に達したときは異常警報１を
出力するような監視制御を行うのである。そして例えば
スクリュの逆流防止弁の閉鎖不良等が発生して射出速度
が所定時間内にタイマ計数開始速度まで降下しなかった
場合、あるいは射出保持切換時点から射出速度がタイマ
計数開始速度設定値にまで降下した時点までの時間が許
容範囲から外れた場合、さらには射出保持切換時点にお
けるスクリュ位置から射出速度がタイマ計数開始速度設
定値にまで降下した時点におけるスクリュ位置までの距
離が許容範囲から外れた場合に警報を出力するようにし
たのである。
【０００５】
【発明の実施の形態】図２は本願発明を実施するための
射出成形機の概要を示す説明図である。１は加熱筒であ
り、油圧モータ４によって回転駆動されるスクリュ２と
共に原料樹脂を可塑化溶融して該加熱筒前方に蓄積す
る。該蓄積された溶融樹脂はスクリュ２を射出シリンダ
３によって前進駆動して図示しない金型キャビティに射
出充填される。油圧制御装置７は油圧ポンプ、方向切換
弁、圧力調整弁および流量調整弁等よりなり、電気制御
装置６からの指令信号によって前記弁類を制御して前記
油圧モータおよび射出シリンダを駆動・停止させたりそ
れらの駆動力と速度を変化させる。なお油圧モータ４お
よび射出シリンダ３を電動機による構成に置き換えたも
のも採用され得るが、そのときは油圧制御装置７はサー
ボアンプ等となる。
射出成形機の概要を示す説明図である。１は加熱筒であ
り、油圧モータ４によって回転駆動されるスクリュ２と
共に原料樹脂を可塑化溶融して該加熱筒前方に蓄積す
る。該蓄積された溶融樹脂はスクリュ２を射出シリンダ
３によって前進駆動して図示しない金型キャビティに射
出充填される。油圧制御装置７は油圧ポンプ、方向切換
弁、圧力調整弁および流量調整弁等よりなり、電気制御
装置６からの指令信号によって前記弁類を制御して前記
油圧モータおよび射出シリンダを駆動・停止させたりそ
れらの駆動力と速度を変化させる。なお油圧モータ４お
よび射出シリンダ３を電動機による構成に置き換えたも
のも採用され得るが、そのときは油圧制御装置７はサー
ボアンプ等となる。
【０００６】電気制御装置６はマイクロプロセッサ等よ
りなり、射出制御を含む射出成形機のシーケンス制御、
射出速度制御、射出圧力制御、加熱筒温度制御等を行
い、特に射出速度設定１０に基づき速度・位置検出器５
からのスクリュ２の速度・位置信号をフィードバック信
号とする閉ループ制御を行う。また該速度・位置信号を
フィードバック信号とせず射出速度設定１０のみによる
開ループ制御も実行可能なことは言うまでもない。射出
圧力制御については、射出圧力設定１４を指令値として
一般には開ループ制御を行うが、射出保持切換時点以降
は射出保持圧力制御として閉ループ制御とすることもあ
る。
りなり、射出制御を含む射出成形機のシーケンス制御、
射出速度制御、射出圧力制御、加熱筒温度制御等を行
い、特に射出速度設定１０に基づき速度・位置検出器５
からのスクリュ２の速度・位置信号をフィードバック信
号とする閉ループ制御を行う。また該速度・位置信号を
フィードバック信号とせず射出速度設定１０のみによる
開ループ制御も実行可能なことは言うまでもない。射出
圧力制御については、射出圧力設定１４を指令値として
一般には開ループ制御を行うが、射出保持切換時点以降
は射出保持圧力制御として閉ループ制御とすることもあ
る。
【０００７】図３は本願発明の制御を示す流れ図であ
る。射出保持切換は従来からの公知の技術により行われ
る（ステップＳ２）。射出速度は射出保持切換時点から
射出保持速度設定１３に向かって降下するが、この時点
では溶融樹脂が金型キャビティの８５〜９５％程度に充
填されるように射出保持切換時点が設定されているの
で、残りの部分は射出保持切換以降の保持工程で充填さ
れる。充填が完了してパッキングの状態になると、スク
リュの前進はほぼ停止する。タイマ計数開始速度設定は
前記状態の速度より大きく、射出保持切換時点の射出速
度より小さい値に設定する（ステップＳ４）。その結果
タイマ計数開始速度設定以下に射出速度が降下したとき
タイマ計数開始信号が発信され、保持タイマが計数を開
始する（ステップＳ７）。そして、所定の保持タイマ設
定値時間の経過後、射出保持工程即ち射出工程が終了す
る（ステップＳ９）。
る。射出保持切換は従来からの公知の技術により行われ
る（ステップＳ２）。射出速度は射出保持切換時点から
射出保持速度設定１３に向かって降下するが、この時点
では溶融樹脂が金型キャビティの８５〜９５％程度に充
填されるように射出保持切換時点が設定されているの
で、残りの部分は射出保持切換以降の保持工程で充填さ
れる。充填が完了してパッキングの状態になると、スク
リュの前進はほぼ停止する。タイマ計数開始速度設定は
前記状態の速度より大きく、射出保持切換時点の射出速
度より小さい値に設定する（ステップＳ４）。その結果
タイマ計数開始速度設定以下に射出速度が降下したとき
タイマ計数開始信号が発信され、保持タイマが計数を開
始する（ステップＳ７）。そして、所定の保持タイマ設
定値時間の経過後、射出保持工程即ち射出工程が終了す
る（ステップＳ９）。
【０００８】図３の流れ図において、ステップＳ２のあ
とで監視１タイマの計数を開始し（ステップＳ３）、ス
テップＳ４で射出速度がタイマ計数開始速度以下に降下
した正常成形時には監視１タイマの計数をリセットする
（ステップＳ６）。ステップＳ４で射出速度がタイマ計
数開始速度以下に降下しなかった異常成形時にはステッ
プＳ５において監視１タイマの計数が設定値（１〜２
秒）に達したとき異常警報１を出力する（ステップＳ１
０）。異常警報１の原因としては、スクリュの逆流防止
弁の閉鎖不良、制御装置の不調、設定不良等がある。な
お、異常警報１が出力されたときは、射出工程がその時
点で中断してしまい成形作業の復帰に問題が生ずるの
で、該異常警報１信号によって保持タイマの計数を開始
させることも行われる。
とで監視１タイマの計数を開始し（ステップＳ３）、ス
テップＳ４で射出速度がタイマ計数開始速度以下に降下
した正常成形時には監視１タイマの計数をリセットする
（ステップＳ６）。ステップＳ４で射出速度がタイマ計
数開始速度以下に降下しなかった異常成形時にはステッ
プＳ５において監視１タイマの計数が設定値（１〜２
秒）に達したとき異常警報１を出力する（ステップＳ１
０）。異常警報１の原因としては、スクリュの逆流防止
弁の閉鎖不良、制御装置の不調、設定不良等がある。な
お、異常警報１が出力されたときは、射出工程がその時
点で中断してしまい成形作業の復帰に問題が生ずるの
で、該異常警報１信号によって保持タイマの計数を開始
させることも行われる。
【０００９】図４は他の監視方式を示す流れ図であり、
図１の射出保持切換時点１７からタイマ計数開始時点１
８までの監視２区間の時間を監視２タイマの計数で検出
し、該計数値を所定の監視幅Ａと比較演算して、該計数
値が監視幅Ａから外れたら異常警報２を出力する。図５
はさらに別の監視方式を示す流れ図であり、図面より明
らかなように、図４が時間による監視であるのに対し、
図５は同じ監視２区間をスクリュ位置によって監視する
方式である。射出保持切換時点のスクリュ位置Ｂと射出
速度がタイマ計数開始速度設定に降下した時のスクリュ
位置Ｃとを電気制御装置６の記憶装置に記憶させてスク
リュ移動距離（ＢとＣとの差）を演算し、該スクリュ移
動距離を所定の監視幅Ｄと比較演算して、該移動距離が
監視幅Ｄから外れたら異常警報３を出力する。
図１の射出保持切換時点１７からタイマ計数開始時点１
８までの監視２区間の時間を監視２タイマの計数で検出
し、該計数値を所定の監視幅Ａと比較演算して、該計数
値が監視幅Ａから外れたら異常警報２を出力する。図５
はさらに別の監視方式を示す流れ図であり、図面より明
らかなように、図４が時間による監視であるのに対し、
図５は同じ監視２区間をスクリュ位置によって監視する
方式である。射出保持切換時点のスクリュ位置Ｂと射出
速度がタイマ計数開始速度設定に降下した時のスクリュ
位置Ｃとを電気制御装置６の記憶装置に記憶させてスク
リュ移動距離（ＢとＣとの差）を演算し、該スクリュ移
動距離を所定の監視幅Ｄと比較演算して、該移動距離が
監視幅Ｄから外れたら異常警報３を出力する。
【００１０】異常警報１、異常警報２および異常警報３
は、電気制御装置６のシーケンス制御部において処理さ
れ、作業員を呼ぶための警報を鳴音したり、メッセージ
を表示したり、成形機の作動を停止等させるのに用いら
れる。
は、電気制御装置６のシーケンス制御部において処理さ
れ、作業員を呼ぶための警報を鳴音したり、メッセージ
を表示したり、成形機の作動を停止等させるのに用いら
れる。
【００１１】
【実施例】次に本願の制御による成形と従来の制御によ
る成形とを比較する。 本願の成形 従来の成形 成形機 Ｍ２５ＢＤＭ（型締力２５トン） ← 成形品 コネクタ（４．４９ｇ） ← 成形樹脂 液晶樹脂（ＬＣＰ） ← 射出速度 ７０％ ← 計量位置 １５ｍｍ ← 保持切換位置 ６ｍｍ ← 射出圧力（充填） １１１ｋｇ／ｃｍ2 ← 射出圧力（保持） ２７ｋｇ／ｃｍ2 ← 射出保持タイマ １．５ｓｅｃ ← タイマ計数開始速度 ０．３ｍｍ／ｓｅｃ − 標準偏差 ０．０００９１ｇ ０．００１８９ｇ （標準偏差は連続５０ショットの成形品１個の重量に関
するもの）
る成形とを比較する。 本願の成形 従来の成形 成形機 Ｍ２５ＢＤＭ（型締力２５トン） ← 成形品 コネクタ（４．４９ｇ） ← 成形樹脂 液晶樹脂（ＬＣＰ） ← 射出速度 ７０％ ← 計量位置 １５ｍｍ ← 保持切換位置 ６ｍｍ ← 射出圧力（充填） １１１ｋｇ／ｃｍ2 ← 射出圧力（保持） ２７ｋｇ／ｃｍ2 ← 射出保持タイマ １．５ｓｅｃ ← タイマ計数開始速度 ０．３ｍｍ／ｓｅｃ − 標準偏差 ０．０００９１ｇ ０．００１８９ｇ （標準偏差は連続５０ショットの成形品１個の重量に関
するもの）
【００１２】上記より明らかなように、本願による制御
以外は同一成形条件での比較において、本願発明の制御
による成形品の標準偏差は従来の成形による成形品の標
準偏差より優れている。
以外は同一成形条件での比較において、本願発明の制御
による成形品の標準偏差は従来の成形による成形品の標
準偏差より優れている。
【００１３】
【発明の効果】所定の射出速度まで速度が降下するのを
検出することにより、実質的にパッキング状態が同じに
なり、その時点から保持タイマを計数するので成形状態
に応じて各ショット等しい保持エネルギーを与える事が
出来、成形品のばらつきが減少すると共に、パッキング
への過程を監視することによって不良成形品を警報・排
除することも可能となる。
検出することにより、実質的にパッキング状態が同じに
なり、その時点から保持タイマを計数するので成形状態
に応じて各ショット等しい保持エネルギーを与える事が
出来、成形品のばらつきが減少すると共に、パッキング
への過程を監視することによって不良成形品を警報・排
除することも可能となる。
【図１】本願発明の制御および監視工程を図示する説明
図である。
図である。
【図２】本願発明を実施するための射出成形機の概要を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図３】本願発明の制御と異常警報１を出力する監視方
法を示す流れ図である。
法を示す流れ図である。
【図４】本願発明の監視２区間を時間で監視し、異常警
報２を出力する監視方法を示す流れ図である。
報２を出力する監視方法を示す流れ図である。
【図５】本願発明の監視２区間をスクリュ位置で監視
し、異常警報３を出力する監視方法を示す流れ図であ
る。
し、異常警報３を出力する監視方法を示す流れ図であ
る。
１ 加熱筒
２ スクリュ
３ 射出シリンダ
４ 油圧モータ
５ 速度・位置検出器
６ 電気制御装置
７ 油圧制御装置
１７ 射出保持切換時点
１８ タイマ計数開始時点
Claims (4)
- 【請求項１】 射出成形機の射出充填から射出保持への
切り換えに伴う制御において、射出速度を検出するとと
もに、射出保持への切換時点から監視１タイマを計数
し、前記射出速度が所定のタイマ計数開始速度にまで降
下したときには該監視１タイマをリセットして、保持タ
イマの計数を開始し、該保持タイマの計数が所定値に到
達したとき射出工程を終了させ、前記射出速度が所定の
タイマ計数開始速度にまで降下せず前記監視１タイマの
計数が所定の設定値に達したときは異常警報１を出力す
ることを特徴とする射出成形機の射出監視方法。 - 【請求項２】 請求項１における異常警報１が出力され
たとき、該異常警報１信号によって保持タイマの計数を
開始させることを特徴とする射出成形機の射出監視方
法。 - 【請求項３】 請求項１における監視制御において、射
出保持への切換時点から監視２タイマを計数し、前記射
出速度が所定のタイマ計数開始速度にまで降下したとき
に該監視２タイマの計数を停止・記憶し、該監視２タイ
マの記憶された計数値を所定の監視設定幅Ａと比較演算
し、該計数値が監視幅設定値Ａから外れた場合は異常警
報２を出力する射出成形機の射出監視方法。 - 【請求項４】 請求項１における監視制御において、射
出保持への切換時点におけるスクリュ位置Ｂを記憶し、
前記射出速度が所定のタイマ計数開始速度にまで降下し
たときのスクリュ位置Ｃを記憶し、前記記憶したスクリ
ュ位置ＢとＣとにより演算した距離を所定の監視設定幅
Ｄと比較演算し、該距離が監視設定幅Ｄから外れた場合
は異常警報３を出力する射出成形機の射出監視方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11011796A JP3363027B2 (ja) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | 射出成形機の射出監視方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11011796A JP3363027B2 (ja) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | 射出成形機の射出監視方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09272141A JPH09272141A (ja) | 1997-10-21 |
| JP3363027B2 true JP3363027B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=14527477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11011796A Expired - Fee Related JP3363027B2 (ja) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | 射出成形機の射出監視方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3363027B2 (ja) |
-
1996
- 1996-04-04 JP JP11011796A patent/JP3363027B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09272141A (ja) | 1997-10-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |