JP3457839B2 - 射出成形機の射出速度制御装置 - Google Patents
射出成形機の射出速度制御装置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】この発明は、溶融材料をスク
リューを移動させて射出成形型内に射出し充填する射出
成形機において使用され、溶融材料の射出速度を制御す
る射出速度制御装置に関係している。 【０００２】 【従来の技術】従来、新たな射出成形型を使用して射出
成形機により射出成形加工を行う場合には、新たな射出
成形型から充分な品質を備えた製品を生み出す為にまず
最初に何回か試し打ちをして新たな射出成形型に適した
射出速度（即ち溶融材料射出圧）の制御を設定しなけれ
ばならない。 【０００３】従来このような新たな射出成形型に適した
射出速度（即ち溶融材料射出圧）の制御の設定は、熟練
した作業員が溶融樹脂の種類や射出成形型内の型凹所の
大きさや形状等を考慮して勘と経験で行っていた。 【０００４】しかしながら、熟練した作業員ではなくと
も比較的容易に自動的に射出速度（即ち溶融材料射出
圧）の制御の設定を行う方法が特開平７−１８６２３１
号に開示されている。ここにおいては、射出速度の制御
を設定する時にはまず最初に、射出成形機から射出成形
型内の型凹所に射出される溶融材料（通常は溶融樹脂）
の一定射出速度を手動で射出成形機の射出速度制御装置
に仮りに設定する。また、射出成形加工中の基準となる
基準樹脂圧力もまた射出速度制御装置に設定する。そし
てこの仮りの一定射出速度や基準樹脂圧力は、射出成形
機の製造業者や販売業者や使用者により溶融樹脂の種類
や射出成形型内の型凹所の大きさや形状等を基礎にして
作成されているデータから選択することが出来る。 【０００５】次に射出成形加工を開始し、射出成形加工
の開始とともに射出成形型内の型凹所に射出され充填さ
れる溶融樹脂の圧力の検出も開始する。そして溶融樹脂
の圧力の検出は所定の周期で行われる。射出成形加工中
に溶融樹脂の検出圧力が基準樹脂圧力よりも大きくなる
と、予め定められていた所定の減速率を溶融樹脂の検出
圧力が基準樹脂圧力よりも大きくなった時点の射出速度
に乗じて修正された射出速度を設定し、この修正された
射出速度に従って射出成形加工が継続される。なおこの
所定の減速率も、射出成形機の製造業者や販売業者や使
用者により溶融樹脂の種類や射出成形型内の型凹所の大
きさや形状等を基礎にして作成されているデータから選
択することが出来る。 【０００６】そして、このような射出速度の修正は射出
成形加工中に溶融樹脂の検出圧力が基準樹脂圧力よりも
大きくなっている間は射出速度の検出の所定の周期に伴
い繰り返し行われる。溶融樹脂の検出圧力が基準樹脂圧
力よりも小さくなると、溶融樹脂の検出圧力が基準樹脂
圧力よりも小さくなった時点で採用されていた修正され
た射出速度がそのまま維持される。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】上述した如き従来の射
出成形機の射出速度制御装置においては、射出速度の検
出が所定の周期で行われることが下に記す問題を生じさ
せている。射出成形機において使用される例えば溶融樹
脂の如き溶融材料は粘度が高く、射出成形機の溶融材料
流路の内壁面との間に大きな摩擦力を発生させる。また
溶融材料は幾分かの弾性を有している。この為に比較的
短い所定の周期で溶融樹脂圧力を検出して射出速度を修
正しても実際に溶融材料に圧力変動が生じるまでには比
較的長い時間を要する。 【０００８】射出速度制御装置を使用して上述した如く
溶融材料の検出圧力が上記基準圧力を越えている範囲に
おいて検出圧力と基準圧力との差異を無くす射出速度の
修正値を演算して求める場合には、射出速度の修正によ
り実際に溶融材料に圧力低下が生じるまでに要する時間
よりも短い周期で溶融樹脂圧力を検出して射出速度を修
正すると、上記所定の周期で検出された実際の検出圧力
が上記基準圧力に到達するまでの間に射出速度の修正が
比較的短い周期でどんどん行われる為に、ついには射出
速度が極めて零に接近し、溶融材料の流速を極めて零に
させてしまうことがある。これもまた、射出成形加工に
より成形される成形品にひけや流線などの成形不良を生
じさせてしまう。 【０００９】また溶融材料の流速が零にならないにして
も検出圧力が基準圧力からかなり低下してしまうと、検
出圧力が基準圧力に戻るまでに比較的多くの時間を要す
る。即ち、基準圧力に対する検出圧力の振れが大きくな
ってしまうと、射出成形加工に要する時間が長くなり射
出成形機で製造される製品の製造コストが上昇するばか
りでなく射出成形により製造される製品の品質が安定し
なくなる恐れが大きくなる。 【００１０】さらに、上記所定の周期が比較的長いと、
上記所定の周期で射出速度がより低く修正されたとして
も射出速度の低下に溶融材料の圧力低下が追従せず、上
記比較的長い所定の周期で検出された実際の検出圧力が
低下せず上記基準圧力を大きく越えて、ついには射出成
形型の破損に至ることもある。 【００１１】この発明は上記事情の下でなされ、この発
明の目的は、スクリューの移動中に溶融材料の圧力を検
出し、溶融材料の検出圧力が上記基準圧力を越えている
範囲において検出圧力と基準圧力との差異を無くす射出
速度の修正値を演算して求める場合に、修正値が低下し
てついには射出速度が極めて零に接近してしまうことや
基準圧力に対する検出圧力の振れが大きくなってしまう
ことを防止し、適性な成形品を得ることが出来る射出速
度の修正値を容易に素早く決定することが出来る、射出
成形機の射出速度制御装置を提供することである。 【００１２】 【課題を解決するための手段】上述したこの発明の目的
を達成するために、この発明に従った射出成形機の射出
速度制御装置は、溶融材料をスクリューを移動させて射
出成形型内に射出し充填する射出成形機において使用さ
れ、選択された一定の初期射出速度で溶融材料を射出さ
せ、スクリューの移動中に溶融材料の圧力を検出し、溶
融材料の検出圧力を予め設定されている基準圧力と比較
し、上記検出圧力が上記基準圧力を越えている範囲にお
いて上記検出圧力と上記基準圧力との差異を無くす射出
速度の修正値を演算して求め、射出速度の修正値と修正
が行なわれた時のスクリューの位置とを記憶する、射出
速度制御装置であって、上記溶融材料の圧力を検出して
上記演算をし上記記憶をする射出速度制御周期を手動で
設定する設定器により上記射出速度制御周期を可変にし
た、ことを特徴としている。 【００１３】ここにおいては、溶融材料の検出圧力が基
準圧力を越えている範囲において上記検出圧力と上記基
準圧力との差異を無くす射出速度の修正値を演算して求
めた場合に、上記溶融材料の圧力を検出して上記演算を
する射出速度制御周期（射出速度演算修正周期）を延ば
してやれば、上記検出圧力が上記基準圧力に到達するの
に時間が掛かることは変わらないが射出速度の演算修正
周期が長くなり、修正値が比較的短い周期でどんどん低
下してしまうことを防止出来る。また上記演算をする射
出速度制御周期（射出速度演算修正周期）を縮めてやれ
ば、射出速度の低下に溶融材料の圧力低下が追従せずに
実際の検出圧力が低下せず上記基準圧力を大きく越えて
射出成形型の破損に至ることを防止出来る。 【００１４】 【発明の実施の形態】以下、この発明の１つの実施の形
態を添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１
は、この発明の１つの実施の形態に従った射出成形機の
射出速度制御装置の構成を概略的に示す図である。 【００１５】夫々の対向表面に型凹所１０ａ，１０ｂが
形成されている相互に接合及び離間自在な２つのブロッ
ク１２Ａ，１２Ｂを所定の圧力で接合させている射出成
形型１４には、射出成形型１４の２つのブロック１２
Ａ，１２Ｂ内の型凹所１０ａ，１０ｂ中に後述する射出
成形機から射出された溶融材料（この実施の形態では溶
融樹脂）の圧力により射出成形型１４の２つのブロック
１２Ａ，１２Ｂが開く量を検知する型開量検知器１６
と、型凹所１０ａ，１０ｂ中で型凹所１０ａ，１０ｂに
射出された溶融樹脂の圧力を検出する型内溶融材料圧力
検知器（この実施の形態では型内樹脂圧力検知器１８）
と、が設置されている。 【００１６】型開量検知器１６及び型内樹脂圧力検知器
１８の夫々は相互に独立した別々の比較器２０Ｄ，２０
Ｂに接続されている。射出成形型１４には型凹所１０
ａ，１０ｂの溶融樹脂注入孔１０ｃに対して接合及び離
間自在な射出成形機２２が油圧式移動装置２４を介して
連結されている。射出成形機２２の加熱シリンダ２６の
射出ノズル２６ａには射出ノズル２６ａを介して射出成
形型１４内の型凹所１０ａ，１０ｂに射出される溶融材
料の圧力を検出するノズル内溶融材料圧力検知器（この
実施の形態ではノズル部樹脂圧力検知器２８）が設置さ
れており、押し出し部材としての射出スクリュー３０の
スクリュー駆動油圧手段３２にはスクリュー駆動油圧手
段３２に発生するスクリュー駆動油圧（即ち、射出油
圧）を検出するスクリュー駆動油圧検知器（この実施の
形態では射出油圧検知器３４）、及び射出スクリュー移
動距離検知器３６が接続されている。 【００１７】ノズル部樹脂圧力検知器２８及び射出油圧
検知器３４の夫々もまた相互に独立した別々の比較器２
０Ａ，２０Ｃに接続されている。上述した４つの比較器
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの夫々は射出速度演算
装置３８に接続されていて、射出速度演算装置３８は射
出速度制御装置４０及び記憶装置４２に接続されてい
る。 【００１８】射出速度制御装置４０は射出スクリュー３
０のスクリュー駆動油圧手段３２の為に油圧源４３に接
続されている油圧流体流量制御装置４４に接続されてい
る。記憶装置４２にはさらに射出スクリュー移動距離検
知器３６が接続されており、記憶装置４２はまた射出速
度設定変換装置４６を介して射出速度制御装置４０に接
続されている。 【００１９】記憶装置４２はさらに上述した４つの比較
器２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの夫々に接続されて
いる。記憶装置４２にはまたさらに、溶融樹脂の為の所
望の基準圧力を設定する為の基準圧力設定部材４８ａや
溶融樹脂の圧力を検出する周期を設定する為の圧力検出
周期設定部材４８ｂや最初に射出成形機２２から射出成
形型１４内の型凹所１０ａ，１０ｂに射出される溶融材
料の初期射出速度（一定射出速度）を手動で設定する為
の図示しない初期射出速度設定部材を備えた設定器４８
が接続されている。 【００２０】次には、図１を参照しながら概略的な構成
が前述されたこの発明の１つの実施の形態に従った射出
成形機の射出速度制御装置の動作を図２の流れ図を参照
しながら詳細に説明する。 【００２１】まず最初に射出成形機２２から射出成形型
１４内の型凹所１０ａ，１０ｂに射出される溶融材料の
初期射出速度（一定射出速度）を設定器４８の図示しな
い初期射出速度設定部材を介して手動で図１の記憶装置
４２に仮に設定する（ＳＴＥＰ１）。なおこの一定射出
速度は、射出成形機２２の製造業者や販売業者や使用者
により溶融材料の種類や射出成形型１４内の型凹所１０
ａ，１０ｂの大きさや形状等を基礎にして作成されてい
るデータから選択することが出来る。 【００２２】次には、射出中の溶融材料の圧力（この実
施の形態では樹脂圧力）を表している型内樹脂圧力また
はノズル部樹脂圧力または射出スクリュー３０のスクリ
ュー駆動油圧手段３２における油圧（即ち、射出油圧）
または型開量の基準値を、溶融材料の圧力（この実施の
形態では樹脂圧力）の基準値として射出スクリュー位置
または射出経過時間の関数として図１の設定器４８の基
準圧力設定部材４８ａを介して記憶装置４２に設定する
とともに、これらの圧力を検出する為の周期（即ち、圧
力検出周期）を図１の設定器４８の圧力検出周期設定部
材４８ｂを介して記憶装置４２に設定する（ＳＴＥＰ
２）。 【００２３】なお本実施例では、圧力検出周期は射出速
度制御周期（射出速度演算修正周期）でもあり、射出成
形機２２における溶融樹脂の射出充填時間に対して例え
ば分数比や％比の如き比率で設定されることが好まし
い。 【００２４】そして射出成形作業を開始する（ＳＴＥＰ
３）と同時に圧力検出周期の計測を開始する（ＳＴＥＰ
４）。計測された時間はＳＴＥＰ２で設定された圧力検
出周期の設定値と比較され（ＳＴＥＰ５）、計測された
時間が圧力検出周期の設定値に至らなければＳＴＥＰ４
に戻り圧力検出周期の計測が続けられる。 【００２５】ＳＴＥＰ５において計測された時間が圧力
検出周期の設定値に至ったことが確認されれば、ＳＴＥ
Ｐ６において図１の型開量検知器１６，型内樹脂圧力検
知器１８，ノズル部樹脂圧力検知器２８，及び射出油圧
検知器３４による型開量，型内溶融材料圧力，ノズル内
溶融材料圧力，及び射出油圧の少なくともいずれか１
つ、好ましくは複数の検出が行われ、検出した型開量，
型内溶融樹脂圧力，ノズル内溶融樹脂圧力，及び射出油
圧の少なくともいずれか１つ、好ましくは複数が対応す
る比較器２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，または２０Ｄにおい
て記憶装置４２に設定されている基準圧力と比較される
（ＳＴＥＰ７）。 【００２６】なお上記複数の検出は同時に行うことが出
来るし、また所望の順序で行うことも出来る。検出した
型開量，型内溶融樹脂圧力，ノズル内溶融樹脂圧力，及
び射出油圧の少なくともいずれか１つ、好ましくは複数
の中の１つ、より好ましくは型内溶融樹脂圧力の検出圧
力が対応する基準圧力を越えていない場合には、圧力検
出周期の計測時間をクリアーし（ＳＴＥＰ１１）、さら
に射出スクリュー３０が射出スクリュー終端位置に到達
したかどうか（即ち、射出成形作業が終了したかどう
か）が判断され（ＳＴＥＰ１２）、射出スクリュー３０
が射出スクリュー終端位置に到達していなければ上述し
たＳＴＥＰ４に戻る。 【００２７】検出した型開量，型内溶融樹脂圧力，ノズ
ル内溶融樹脂圧力，及び射出油圧の少なくともいずれか
１つ、好ましくは複数の中の１つ、より好ましくは型内
溶融樹脂圧力の検出圧力が対応する基準圧力を越えた場
合には、ＳＴＥＰ７において検出した型開量，型内溶融
樹脂圧力，ノズル内溶融樹脂圧力，及び射出油圧の少な
くともいずれか１つ、好ましくは複数の中の１つ、より
好ましくは型内溶融樹脂圧力の検出圧力と基準圧力との
差異を減少させるよう射出速度演算装置３８で射出速度
の修正値が演算により求められる（ＳＴＥＰ８）。 【００２８】次には、演算して得られた射出速度の修正
値に基づいて射出速度制御装置４０が油圧流体流量制御
装置４４を制御する（ＳＴＥＰ９）。このようにして得
られた射出速度の修正値と修正が行われた時の射出スク
リュー３０の位置は、図１に示された記憶装置４２に記
憶される（ＳＴＥＰ１０）。 【００２９】次にはＳＴＥＰ１１で圧力検出周期の計測
時間をクリアーし、さらにＳＴＥＰ１２で射出スクリュ
ー３０が射出スクリュー終端位置に到達したかどうか
（即ち、射出成形作業が終了したかどうか）が判断さ
れ、射出スクリュー３０が射出スクリュー終端位置に到
達していなければ上述したＳＴＥＰ４に戻る。 【００３０】そして、再度計測された時間が圧力検出周
期の設定値に至ったことがＳＴＥＰ５において確認され
るまではＳＴＥＰ４とＳＴＥＰ５が繰り返され、再度計
測された時間が圧力検出周期の設定値に至ったことがＳ
ＴＥＰ５において確認されれば、前述した如くＳＴＥＰ
６，７，８，９，１０，１１，そして１２が繰り返され
る。 【００３１】ＳＴＥＰ１２において射出スクリュー３０
が射出スクリュー終端位置に到達したことが確認されれ
ば、射出成形作業の開始時点から射出スクリュー３０が
射出スクリュー終端位置に到達した射出成形作業の終了
時点までの上述した射出速度の修正値や修正が行なわれ
た時の射出スクリュー３０の位置が記憶装置４２から読
み出され、射出成形機２２に予め設定されている所定の
射出速度の修正可能な段数で構成された射出速度変更パ
ターンに変更される（ＳＴＥＰ１３）。 【００３２】これにより、この発明の１つの実施の形態
に従った射出充填圧力制御装置を使用した射出成形機２
２において射出成形加工を行う時に、溶融樹脂の種類や
射出成形型１４内の型凹所１０ａ，１０ｂの大きさや形
状等により異なる最適な射出速度条件（射出速度変更パ
ターン）を熟練した作業員ではなくとも容易に短時間で
設定することが出来る。 【００３３】図３には、この１つの実施の形態に従った
射出速度制御装置を使用して上述した如く溶融樹脂の検
出圧力が上記基準圧力を越えている範囲において検出圧
力と基準圧力との差異を無くす射出速度の修正値を演算
して求める場合における圧力検出周期（即ち、射出速度
制御周期（射出速度演算修正周期））と、この圧力検出
周期において射出速度を修正して得られた溶融樹脂の検
出圧力の代表としての型内樹脂圧力との関係を示す図が
示されている。 【００３４】ここにおいては、溶融樹脂の検出圧力の代
表である型内樹脂圧力が上記基準圧力を越えている範囲
Ｃにおいて検出圧力と基準圧力との差異を無くす射出速
度の修正値を演算して求める場合に、圧力検出周期（即
ち、射出速度制御周期（射出速度演算修正周期））が小
さすぎる時には、溶融樹脂の粘性や弾性の故に検出圧力
の代表である型内樹脂圧力が上記基準圧力に到達するの
に時間が掛かる間に参照符号Ａで示す如く射出速度の修
正値がどんどん低下してついには射出速度が極めて零に
接近し、溶融材料の流速を極めて零に接近させて型内樹
脂圧力を参照符号Ｃ´で示す如く上記基準圧力から低下
してから急速に低下させてしまったり、射出スクリュー
３０の移動が溶融樹脂の粘性により発生される流路抵抗
に負けて失速してしまったりして、溶融材料の流速が零
にならないにしても検出圧力が基準圧力からかなり低下
してしまい検出圧力が基準圧力に戻るまでに比較的多く
の時間を要する様子が示されている。 【００３５】また同時に、溶融樹脂の検出圧力の代表で
ある型内樹脂圧力が上記基準圧力を越えている範囲Ｃに
おいて検出圧力と基準圧力との差異を無くす射出速度の
修正値を演算して求める場合に、圧力検出周期（即ち、
射出速度制御周期（射出速度演算修正周期））を大きく
変更して、溶融樹脂の粘性や弾性の故に検出圧力の代表
である型内樹脂圧力が上記基準圧力に到達するのに時間
が掛かる間に参照符号Ｂで示す如く射出速度の修正値が
どんどん低下することが防止出来て、溶融材料の流速の
低下がなだらかになり型内樹脂圧力を参照符号Ｄで示す
如く上記基準圧力から低下してから急速に低下すること
が防止されて検出圧力が基準圧力に戻るまでに比較的少
ない時間しか要しない様子が示されている。 【００３６】 【発明の効果】以上詳述したように、この発明に従った
射出成形機の射出速度制御装置においては、射出スクリ
ューの移動中に溶融材料の圧力を検出し、溶融材料の検
出圧力が上記基準圧力を越えている範囲において検出圧
力と基準圧力との差異を無くす射出速度の修正値を演算
して求める場合に、修正値が低下してついには射出速度
が極めて零に接近してしまうことや基準圧力に対する検
出圧力の振れが大きくなってしまうことを防止し、適性
な成形品を得ることが出来る射出速度の修正値を容易に
素早く決定することが出来る。
リューを移動させて射出成形型内に射出し充填する射出
成形機において使用され、溶融材料の射出速度を制御す
る射出速度制御装置に関係している。 【０００２】 【従来の技術】従来、新たな射出成形型を使用して射出
成形機により射出成形加工を行う場合には、新たな射出
成形型から充分な品質を備えた製品を生み出す為にまず
最初に何回か試し打ちをして新たな射出成形型に適した
射出速度（即ち溶融材料射出圧）の制御を設定しなけれ
ばならない。 【０００３】従来このような新たな射出成形型に適した
射出速度（即ち溶融材料射出圧）の制御の設定は、熟練
した作業員が溶融樹脂の種類や射出成形型内の型凹所の
大きさや形状等を考慮して勘と経験で行っていた。 【０００４】しかしながら、熟練した作業員ではなくと
も比較的容易に自動的に射出速度（即ち溶融材料射出
圧）の制御の設定を行う方法が特開平７−１８６２３１
号に開示されている。ここにおいては、射出速度の制御
を設定する時にはまず最初に、射出成形機から射出成形
型内の型凹所に射出される溶融材料（通常は溶融樹脂）
の一定射出速度を手動で射出成形機の射出速度制御装置
に仮りに設定する。また、射出成形加工中の基準となる
基準樹脂圧力もまた射出速度制御装置に設定する。そし
てこの仮りの一定射出速度や基準樹脂圧力は、射出成形
機の製造業者や販売業者や使用者により溶融樹脂の種類
や射出成形型内の型凹所の大きさや形状等を基礎にして
作成されているデータから選択することが出来る。 【０００５】次に射出成形加工を開始し、射出成形加工
の開始とともに射出成形型内の型凹所に射出され充填さ
れる溶融樹脂の圧力の検出も開始する。そして溶融樹脂
の圧力の検出は所定の周期で行われる。射出成形加工中
に溶融樹脂の検出圧力が基準樹脂圧力よりも大きくなる
と、予め定められていた所定の減速率を溶融樹脂の検出
圧力が基準樹脂圧力よりも大きくなった時点の射出速度
に乗じて修正された射出速度を設定し、この修正された
射出速度に従って射出成形加工が継続される。なおこの
所定の減速率も、射出成形機の製造業者や販売業者や使
用者により溶融樹脂の種類や射出成形型内の型凹所の大
きさや形状等を基礎にして作成されているデータから選
択することが出来る。 【０００６】そして、このような射出速度の修正は射出
成形加工中に溶融樹脂の検出圧力が基準樹脂圧力よりも
大きくなっている間は射出速度の検出の所定の周期に伴
い繰り返し行われる。溶融樹脂の検出圧力が基準樹脂圧
力よりも小さくなると、溶融樹脂の検出圧力が基準樹脂
圧力よりも小さくなった時点で採用されていた修正され
た射出速度がそのまま維持される。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】上述した如き従来の射
出成形機の射出速度制御装置においては、射出速度の検
出が所定の周期で行われることが下に記す問題を生じさ
せている。射出成形機において使用される例えば溶融樹
脂の如き溶融材料は粘度が高く、射出成形機の溶融材料
流路の内壁面との間に大きな摩擦力を発生させる。また
溶融材料は幾分かの弾性を有している。この為に比較的
短い所定の周期で溶融樹脂圧力を検出して射出速度を修
正しても実際に溶融材料に圧力変動が生じるまでには比
較的長い時間を要する。 【０００８】射出速度制御装置を使用して上述した如く
溶融材料の検出圧力が上記基準圧力を越えている範囲に
おいて検出圧力と基準圧力との差異を無くす射出速度の
修正値を演算して求める場合には、射出速度の修正によ
り実際に溶融材料に圧力低下が生じるまでに要する時間
よりも短い周期で溶融樹脂圧力を検出して射出速度を修
正すると、上記所定の周期で検出された実際の検出圧力
が上記基準圧力に到達するまでの間に射出速度の修正が
比較的短い周期でどんどん行われる為に、ついには射出
速度が極めて零に接近し、溶融材料の流速を極めて零に
させてしまうことがある。これもまた、射出成形加工に
より成形される成形品にひけや流線などの成形不良を生
じさせてしまう。 【０００９】また溶融材料の流速が零にならないにして
も検出圧力が基準圧力からかなり低下してしまうと、検
出圧力が基準圧力に戻るまでに比較的多くの時間を要す
る。即ち、基準圧力に対する検出圧力の振れが大きくな
ってしまうと、射出成形加工に要する時間が長くなり射
出成形機で製造される製品の製造コストが上昇するばか
りでなく射出成形により製造される製品の品質が安定し
なくなる恐れが大きくなる。 【００１０】さらに、上記所定の周期が比較的長いと、
上記所定の周期で射出速度がより低く修正されたとして
も射出速度の低下に溶融材料の圧力低下が追従せず、上
記比較的長い所定の周期で検出された実際の検出圧力が
低下せず上記基準圧力を大きく越えて、ついには射出成
形型の破損に至ることもある。 【００１１】この発明は上記事情の下でなされ、この発
明の目的は、スクリューの移動中に溶融材料の圧力を検
出し、溶融材料の検出圧力が上記基準圧力を越えている
範囲において検出圧力と基準圧力との差異を無くす射出
速度の修正値を演算して求める場合に、修正値が低下し
てついには射出速度が極めて零に接近してしまうことや
基準圧力に対する検出圧力の振れが大きくなってしまう
ことを防止し、適性な成形品を得ることが出来る射出速
度の修正値を容易に素早く決定することが出来る、射出
成形機の射出速度制御装置を提供することである。 【００１２】 【課題を解決するための手段】上述したこの発明の目的
を達成するために、この発明に従った射出成形機の射出
速度制御装置は、溶融材料をスクリューを移動させて射
出成形型内に射出し充填する射出成形機において使用さ
れ、選択された一定の初期射出速度で溶融材料を射出さ
せ、スクリューの移動中に溶融材料の圧力を検出し、溶
融材料の検出圧力を予め設定されている基準圧力と比較
し、上記検出圧力が上記基準圧力を越えている範囲にお
いて上記検出圧力と上記基準圧力との差異を無くす射出
速度の修正値を演算して求め、射出速度の修正値と修正
が行なわれた時のスクリューの位置とを記憶する、射出
速度制御装置であって、上記溶融材料の圧力を検出して
上記演算をし上記記憶をする射出速度制御周期を手動で
設定する設定器により上記射出速度制御周期を可変にし
た、ことを特徴としている。 【００１３】ここにおいては、溶融材料の検出圧力が基
準圧力を越えている範囲において上記検出圧力と上記基
準圧力との差異を無くす射出速度の修正値を演算して求
めた場合に、上記溶融材料の圧力を検出して上記演算を
する射出速度制御周期（射出速度演算修正周期）を延ば
してやれば、上記検出圧力が上記基準圧力に到達するの
に時間が掛かることは変わらないが射出速度の演算修正
周期が長くなり、修正値が比較的短い周期でどんどん低
下してしまうことを防止出来る。また上記演算をする射
出速度制御周期（射出速度演算修正周期）を縮めてやれ
ば、射出速度の低下に溶融材料の圧力低下が追従せずに
実際の検出圧力が低下せず上記基準圧力を大きく越えて
射出成形型の破損に至ることを防止出来る。 【００１４】 【発明の実施の形態】以下、この発明の１つの実施の形
態を添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１
は、この発明の１つの実施の形態に従った射出成形機の
射出速度制御装置の構成を概略的に示す図である。 【００１５】夫々の対向表面に型凹所１０ａ，１０ｂが
形成されている相互に接合及び離間自在な２つのブロッ
ク１２Ａ，１２Ｂを所定の圧力で接合させている射出成
形型１４には、射出成形型１４の２つのブロック１２
Ａ，１２Ｂ内の型凹所１０ａ，１０ｂ中に後述する射出
成形機から射出された溶融材料（この実施の形態では溶
融樹脂）の圧力により射出成形型１４の２つのブロック
１２Ａ，１２Ｂが開く量を検知する型開量検知器１６
と、型凹所１０ａ，１０ｂ中で型凹所１０ａ，１０ｂに
射出された溶融樹脂の圧力を検出する型内溶融材料圧力
検知器（この実施の形態では型内樹脂圧力検知器１８）
と、が設置されている。 【００１６】型開量検知器１６及び型内樹脂圧力検知器
１８の夫々は相互に独立した別々の比較器２０Ｄ，２０
Ｂに接続されている。射出成形型１４には型凹所１０
ａ，１０ｂの溶融樹脂注入孔１０ｃに対して接合及び離
間自在な射出成形機２２が油圧式移動装置２４を介して
連結されている。射出成形機２２の加熱シリンダ２６の
射出ノズル２６ａには射出ノズル２６ａを介して射出成
形型１４内の型凹所１０ａ，１０ｂに射出される溶融材
料の圧力を検出するノズル内溶融材料圧力検知器（この
実施の形態ではノズル部樹脂圧力検知器２８）が設置さ
れており、押し出し部材としての射出スクリュー３０の
スクリュー駆動油圧手段３２にはスクリュー駆動油圧手
段３２に発生するスクリュー駆動油圧（即ち、射出油
圧）を検出するスクリュー駆動油圧検知器（この実施の
形態では射出油圧検知器３４）、及び射出スクリュー移
動距離検知器３６が接続されている。 【００１７】ノズル部樹脂圧力検知器２８及び射出油圧
検知器３４の夫々もまた相互に独立した別々の比較器２
０Ａ，２０Ｃに接続されている。上述した４つの比較器
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの夫々は射出速度演算
装置３８に接続されていて、射出速度演算装置３８は射
出速度制御装置４０及び記憶装置４２に接続されてい
る。 【００１８】射出速度制御装置４０は射出スクリュー３
０のスクリュー駆動油圧手段３２の為に油圧源４３に接
続されている油圧流体流量制御装置４４に接続されてい
る。記憶装置４２にはさらに射出スクリュー移動距離検
知器３６が接続されており、記憶装置４２はまた射出速
度設定変換装置４６を介して射出速度制御装置４０に接
続されている。 【００１９】記憶装置４２はさらに上述した４つの比較
器２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの夫々に接続されて
いる。記憶装置４２にはまたさらに、溶融樹脂の為の所
望の基準圧力を設定する為の基準圧力設定部材４８ａや
溶融樹脂の圧力を検出する周期を設定する為の圧力検出
周期設定部材４８ｂや最初に射出成形機２２から射出成
形型１４内の型凹所１０ａ，１０ｂに射出される溶融材
料の初期射出速度（一定射出速度）を手動で設定する為
の図示しない初期射出速度設定部材を備えた設定器４８
が接続されている。 【００２０】次には、図１を参照しながら概略的な構成
が前述されたこの発明の１つの実施の形態に従った射出
成形機の射出速度制御装置の動作を図２の流れ図を参照
しながら詳細に説明する。 【００２１】まず最初に射出成形機２２から射出成形型
１４内の型凹所１０ａ，１０ｂに射出される溶融材料の
初期射出速度（一定射出速度）を設定器４８の図示しな
い初期射出速度設定部材を介して手動で図１の記憶装置
４２に仮に設定する（ＳＴＥＰ１）。なおこの一定射出
速度は、射出成形機２２の製造業者や販売業者や使用者
により溶融材料の種類や射出成形型１４内の型凹所１０
ａ，１０ｂの大きさや形状等を基礎にして作成されてい
るデータから選択することが出来る。 【００２２】次には、射出中の溶融材料の圧力（この実
施の形態では樹脂圧力）を表している型内樹脂圧力また
はノズル部樹脂圧力または射出スクリュー３０のスクリ
ュー駆動油圧手段３２における油圧（即ち、射出油圧）
または型開量の基準値を、溶融材料の圧力（この実施の
形態では樹脂圧力）の基準値として射出スクリュー位置
または射出経過時間の関数として図１の設定器４８の基
準圧力設定部材４８ａを介して記憶装置４２に設定する
とともに、これらの圧力を検出する為の周期（即ち、圧
力検出周期）を図１の設定器４８の圧力検出周期設定部
材４８ｂを介して記憶装置４２に設定する（ＳＴＥＰ
２）。 【００２３】なお本実施例では、圧力検出周期は射出速
度制御周期（射出速度演算修正周期）でもあり、射出成
形機２２における溶融樹脂の射出充填時間に対して例え
ば分数比や％比の如き比率で設定されることが好まし
い。 【００２４】そして射出成形作業を開始する（ＳＴＥＰ
３）と同時に圧力検出周期の計測を開始する（ＳＴＥＰ
４）。計測された時間はＳＴＥＰ２で設定された圧力検
出周期の設定値と比較され（ＳＴＥＰ５）、計測された
時間が圧力検出周期の設定値に至らなければＳＴＥＰ４
に戻り圧力検出周期の計測が続けられる。 【００２５】ＳＴＥＰ５において計測された時間が圧力
検出周期の設定値に至ったことが確認されれば、ＳＴＥ
Ｐ６において図１の型開量検知器１６，型内樹脂圧力検
知器１８，ノズル部樹脂圧力検知器２８，及び射出油圧
検知器３４による型開量，型内溶融材料圧力，ノズル内
溶融材料圧力，及び射出油圧の少なくともいずれか１
つ、好ましくは複数の検出が行われ、検出した型開量，
型内溶融樹脂圧力，ノズル内溶融樹脂圧力，及び射出油
圧の少なくともいずれか１つ、好ましくは複数が対応す
る比較器２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，または２０Ｄにおい
て記憶装置４２に設定されている基準圧力と比較される
（ＳＴＥＰ７）。 【００２６】なお上記複数の検出は同時に行うことが出
来るし、また所望の順序で行うことも出来る。検出した
型開量，型内溶融樹脂圧力，ノズル内溶融樹脂圧力，及
び射出油圧の少なくともいずれか１つ、好ましくは複数
の中の１つ、より好ましくは型内溶融樹脂圧力の検出圧
力が対応する基準圧力を越えていない場合には、圧力検
出周期の計測時間をクリアーし（ＳＴＥＰ１１）、さら
に射出スクリュー３０が射出スクリュー終端位置に到達
したかどうか（即ち、射出成形作業が終了したかどう
か）が判断され（ＳＴＥＰ１２）、射出スクリュー３０
が射出スクリュー終端位置に到達していなければ上述し
たＳＴＥＰ４に戻る。 【００２７】検出した型開量，型内溶融樹脂圧力，ノズ
ル内溶融樹脂圧力，及び射出油圧の少なくともいずれか
１つ、好ましくは複数の中の１つ、より好ましくは型内
溶融樹脂圧力の検出圧力が対応する基準圧力を越えた場
合には、ＳＴＥＰ７において検出した型開量，型内溶融
樹脂圧力，ノズル内溶融樹脂圧力，及び射出油圧の少な
くともいずれか１つ、好ましくは複数の中の１つ、より
好ましくは型内溶融樹脂圧力の検出圧力と基準圧力との
差異を減少させるよう射出速度演算装置３８で射出速度
の修正値が演算により求められる（ＳＴＥＰ８）。 【００２８】次には、演算して得られた射出速度の修正
値に基づいて射出速度制御装置４０が油圧流体流量制御
装置４４を制御する（ＳＴＥＰ９）。このようにして得
られた射出速度の修正値と修正が行われた時の射出スク
リュー３０の位置は、図１に示された記憶装置４２に記
憶される（ＳＴＥＰ１０）。 【００２９】次にはＳＴＥＰ１１で圧力検出周期の計測
時間をクリアーし、さらにＳＴＥＰ１２で射出スクリュ
ー３０が射出スクリュー終端位置に到達したかどうか
（即ち、射出成形作業が終了したかどうか）が判断さ
れ、射出スクリュー３０が射出スクリュー終端位置に到
達していなければ上述したＳＴＥＰ４に戻る。 【００３０】そして、再度計測された時間が圧力検出周
期の設定値に至ったことがＳＴＥＰ５において確認され
るまではＳＴＥＰ４とＳＴＥＰ５が繰り返され、再度計
測された時間が圧力検出周期の設定値に至ったことがＳ
ＴＥＰ５において確認されれば、前述した如くＳＴＥＰ
６，７，８，９，１０，１１，そして１２が繰り返され
る。 【００３１】ＳＴＥＰ１２において射出スクリュー３０
が射出スクリュー終端位置に到達したことが確認されれ
ば、射出成形作業の開始時点から射出スクリュー３０が
射出スクリュー終端位置に到達した射出成形作業の終了
時点までの上述した射出速度の修正値や修正が行なわれ
た時の射出スクリュー３０の位置が記憶装置４２から読
み出され、射出成形機２２に予め設定されている所定の
射出速度の修正可能な段数で構成された射出速度変更パ
ターンに変更される（ＳＴＥＰ１３）。 【００３２】これにより、この発明の１つの実施の形態
に従った射出充填圧力制御装置を使用した射出成形機２
２において射出成形加工を行う時に、溶融樹脂の種類や
射出成形型１４内の型凹所１０ａ，１０ｂの大きさや形
状等により異なる最適な射出速度条件（射出速度変更パ
ターン）を熟練した作業員ではなくとも容易に短時間で
設定することが出来る。 【００３３】図３には、この１つの実施の形態に従った
射出速度制御装置を使用して上述した如く溶融樹脂の検
出圧力が上記基準圧力を越えている範囲において検出圧
力と基準圧力との差異を無くす射出速度の修正値を演算
して求める場合における圧力検出周期（即ち、射出速度
制御周期（射出速度演算修正周期））と、この圧力検出
周期において射出速度を修正して得られた溶融樹脂の検
出圧力の代表としての型内樹脂圧力との関係を示す図が
示されている。 【００３４】ここにおいては、溶融樹脂の検出圧力の代
表である型内樹脂圧力が上記基準圧力を越えている範囲
Ｃにおいて検出圧力と基準圧力との差異を無くす射出速
度の修正値を演算して求める場合に、圧力検出周期（即
ち、射出速度制御周期（射出速度演算修正周期））が小
さすぎる時には、溶融樹脂の粘性や弾性の故に検出圧力
の代表である型内樹脂圧力が上記基準圧力に到達するの
に時間が掛かる間に参照符号Ａで示す如く射出速度の修
正値がどんどん低下してついには射出速度が極めて零に
接近し、溶融材料の流速を極めて零に接近させて型内樹
脂圧力を参照符号Ｃ´で示す如く上記基準圧力から低下
してから急速に低下させてしまったり、射出スクリュー
３０の移動が溶融樹脂の粘性により発生される流路抵抗
に負けて失速してしまったりして、溶融材料の流速が零
にならないにしても検出圧力が基準圧力からかなり低下
してしまい検出圧力が基準圧力に戻るまでに比較的多く
の時間を要する様子が示されている。 【００３５】また同時に、溶融樹脂の検出圧力の代表で
ある型内樹脂圧力が上記基準圧力を越えている範囲Ｃに
おいて検出圧力と基準圧力との差異を無くす射出速度の
修正値を演算して求める場合に、圧力検出周期（即ち、
射出速度制御周期（射出速度演算修正周期））を大きく
変更して、溶融樹脂の粘性や弾性の故に検出圧力の代表
である型内樹脂圧力が上記基準圧力に到達するのに時間
が掛かる間に参照符号Ｂで示す如く射出速度の修正値が
どんどん低下することが防止出来て、溶融材料の流速の
低下がなだらかになり型内樹脂圧力を参照符号Ｄで示す
如く上記基準圧力から低下してから急速に低下すること
が防止されて検出圧力が基準圧力に戻るまでに比較的少
ない時間しか要しない様子が示されている。 【００３６】 【発明の効果】以上詳述したように、この発明に従った
射出成形機の射出速度制御装置においては、射出スクリ
ューの移動中に溶融材料の圧力を検出し、溶融材料の検
出圧力が上記基準圧力を越えている範囲において検出圧
力と基準圧力との差異を無くす射出速度の修正値を演算
して求める場合に、修正値が低下してついには射出速度
が極めて零に接近してしまうことや基準圧力に対する検
出圧力の振れが大きくなってしまうことを防止し、適性
な成形品を得ることが出来る射出速度の修正値を容易に
素早く決定することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の１つの実施の形態に従った射出成形
機の射出速度制御装置の構成を概略的に示す図である。 【図２】図１の射出成形機の射出速度制御装置の動作を
示す流れ図である。 【図３】図１の射出成形機の射出速度制御装置を使用し
て溶融樹脂の検出圧力が上記基準圧力を越えている範囲
において検出圧力と基準圧力との差異を無くす射出速度
の修正値を演算して求める場合における圧力検出周期
（即ち、射出速度制御周期（射出速度演算修正周期））
と、この圧力検出周期において射出速度を修正して得ら
れた溶融樹脂の検出圧力の代表としての型内樹脂圧力と
の関係を示す図である。 【符号の説明】 １４ 射出成形型 １６ 型開量検知器 １８ 型内樹脂圧力検知器 ２２ 射出成形機 ２８ ノズル部樹脂圧力検知器 ３０ 射出スクリュー ３４ 射出油圧検知器 ４８ 設定器 ４８ｂ 圧力検出周期設定部材
機の射出速度制御装置の構成を概略的に示す図である。 【図２】図１の射出成形機の射出速度制御装置の動作を
示す流れ図である。 【図３】図１の射出成形機の射出速度制御装置を使用し
て溶融樹脂の検出圧力が上記基準圧力を越えている範囲
において検出圧力と基準圧力との差異を無くす射出速度
の修正値を演算して求める場合における圧力検出周期
（即ち、射出速度制御周期（射出速度演算修正周期））
と、この圧力検出周期において射出速度を修正して得ら
れた溶融樹脂の検出圧力の代表としての型内樹脂圧力と
の関係を示す図である。 【符号の説明】 １４ 射出成形型 １６ 型開量検知器 １８ 型内樹脂圧力検知器 ２２ 射出成形機 ２８ ノズル部樹脂圧力検知器 ３０ 射出スクリュー ３４ 射出油圧検知器 ４８ 設定器 ４８ｂ 圧力検出周期設定部材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 勝田 弘
静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株
式会社沼津事業所内
(72)発明者 鈴木 淳広
福島県福島市蓬莱町１丁目11番１号 東
北ムネカタ株式会社内
(72)発明者 舘山 弘文
福島県福島市蓬莱町１丁目11番１号 東
北ムネカタ株式会社内
(72)発明者 渡辺 広三
福島県福島市蓬莱町１丁目11番１号 東
北ムネカタ株式会社内
(56)参考文献 特開 平７−186231（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−109219（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B29C 45/77
B29C 45/50
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 溶融材料をスクリューを移動させて射出
成形型内に射出し充填する射出成形機において使用さ
れ、選択された一定の初期射出速度で溶融材料を射出させ、
スクリューの移動中に溶融材料の圧力を検出し、溶融材
料の検出圧力を予め設定されている基準圧力と比較し、
上記検出圧力が上記基準圧力を越えている範囲において
上記検出圧力と上記基準圧力との差異を無くす射出速度
の修正値を演算して求め、射出速度の修正値と修正が行
なわれた時のスクリューの位置とを記憶する、射出速度
制御装置であって、 上記溶融材料の圧力を検出して上記演算をし上記記憶を
する射出速度制御周期を手動で設定する設定器により上
記射出速度制御周期を可変にした、 ことを特徴とする射出成形機の射出速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11252897A JP3457839B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 射出成形機の射出速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11252897A JP3457839B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 射出成形機の射出速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10296814A JPH10296814A (ja) | 1998-11-10 |
| JP3457839B2 true JP3457839B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=14588910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11252897A Expired - Fee Related JP3457839B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 射出成形機の射出速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3457839B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012100422A (ja) * | 2010-11-01 | 2012-05-24 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 射出成形機 |
-
1997
- 1997-04-30 JP JP11252897A patent/JP3457839B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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|---|---|
| JPH10296814A (ja) | 1998-11-10 |
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