JP3546357B2 - 射出成形機の自動パージ制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機において樹脂替え、色替え等に際して加熱筒内の残留樹脂を排出するパージ動作を自動的に行わせる自動パージ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形機の制御装置においては、通常、自動パージ動作を指定する設定キーが操作パネル等に１つだけ設けられており、該設定キーを操作して自動パージ動作を開始すると、加熱筒内の射出スクリュの前後進移動、または前後進移動と回転の組み合わせによる予め決められたパージ動作のプログラムに従って、樹脂替え、色替え等に対応する特定のパージ条件にもとづき、１種類の態様の自動パージ作業の制御が行われるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の射出成形機の制御装置では、限定された特定のパージ条件による自動パージ作業しか行うことができないので、成形作業における種々の実施状況に合わせて適切な自動パージ作業を選択して実行できない不満がある。
このため、前記特定のパージ条件による自動パージ作業以外のパージ作業を行いたいときは、その都度、作業者が制御装置における操作パネル等の設定器によって、目的とするパージ作業を行うに必要な射出スクリュのパージ動作におけるパージ条件を制御装置に入力して設定しなければならない。
この場合には、作業者に煩雑な作業が要求され、円滑、迅速に所要のパージ作業を行うことができない問題点がある。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、成形作業における種々の実施状況に合わせて所望のパージ動作条件の自動パージ作業を選択して実行できる射出成形機の自動パージ制御装置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】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の点を特徴としている。
すなわち、請求項１に係る射出成形機の自動パージ制御装置は、加熱筒内に挿入されている射出スクリュを、制御装置によって作動されるスクリュ駆動装置で軸回りに回転させると共に軸方向に進退移動させて、加熱筒内に導入された樹脂材料を溶融計量して射出し、所要時に前記スクリュ駆動装置で作動される射出スクリュによって加熱筒内に残留する溶融樹脂を外部に自動的に排出するパージ動作を行うようにした射出成形機において、
前記制御装置は、複数種類のパージ動作モードとそれらの各々に対応するパージ条件を記憶する第１の記憶手段と、該第１の記憶手段に記憶されているパージ動作モードの種類を選択する選択手段と、該選択手段によって選択された種類のパージ動作モードに対応する所要のパージ条件を入力する条件設定手段と、該条件設定手段で入力されたパージ条件を、前記選択手段によって選択された種類のパージ動作モードに対応させて前記第１の記憶手段に記憶させる記憶設定手段と、前記射出スクリュのパージ動作を定めるパージ動作プログラムを記憶する第２の記憶手段と、前記選択手段で選択された種類のパージ動作モードに対応するパージ条件で、前記パージ動作プログラムに従って前記スクリュ駆動装置を作動させ、前記射出スクリュに所定のパージ動作を実行させる制御手段とを備えていることを特徴とする。
【０００６】
この射出成形機の自動パージ制御装置においては、前記選択手段により実施したい自動パージの態様を複数のパージ動作モードの中から１種類を選択して制御装置に自動パージ動作を開始させると、前記制御手段が選択された種類のパージ動作モードに対応するパージ条件を第１の記憶手段から読み出すと共に、第２の記憶手段に記憶されているパージ動作プログラムを動作させて、読み出したパージ条件で前記スクリュ駆動装置にパージ動作を指令する。
これにより、スクリュ駆動手段が前記射出スクリュをパージ条件で作動させ、パージ動作プログラムにもとづいた射出スクリュの計量と射出、または射出等の動作を繰り返して行う自動パージ動作が実行され、加熱筒内に残留する溶融樹脂が外部に排出される。
【０００７】
前記射出成形機の自動パージ制御装置によれば、制御装置の記憶手段に予め記憶して用意された複数種類のパージ動作モードの中から、選択手段によって所望のパージ動作モードを選択することによって、選択したパージ動作モードに対応するパージ条件も自動的に設定されるので、作業者がパージ作業の都度、パージ条件を設定する必要がなく、パージ作業が容易、円滑に行われる。
しかも、複数種類の自動パージ動作の態様が記憶手段内に用意されているので、成形作業における種々の実施状況等に合わせて、適切な自動パージ動作を選択してパージ作業が実行される。
【０００８】
さらに、この射出成形機の自動パージ制御装置によれば、条件設定手段を使って各自動パージ動作モードに対応したパージ条件が前記第１の記憶手段に記憶、設定され、また、必要に応じてその記憶されているパージ条件が記憶、設定し直される。
【０００９】
請求項２に係る射出成形機の自動パージ制御装置は、請求項１に記載の自動パージ制御装置において、制御装置は、第１の記憶手段に記憶されたパージ条件を表示させる表示部を備えていることを特徴とする。
この自動パージ制御装置では、前記条件設定手段と記憶設定手段とを使って前記第１の記憶手段に記憶された各自動パージ動作モードに対応したパージ条件が表示部で確認され、パージ条件の設定が確実に行われる。
【００１０】
請求項３に係る射出成形機の自動パージ制御装置は、請求項１または２に記載の自動パージ制御装置において、パージ動作モードは、色替パージ、寸停パージ、材料抜きパージ、ホットランナーパージのうちの少なくとも２つのパージ動作モードを含んでいることを特徴とする。
この自動パージ制御装置では、自動パージ動作モードとして使用度の高い自動パージ動作モードが適宜に選択され、成形作業において目的とする自動パージ作業が実施される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る射出成形機の自動パージ制御装置の一実施の形態について、図１、図２を参照して説明する。
図１において、１は電動式射出成形機で、固定盤２と可動盤３との間に金型Ｋを型締めする型締装置４と、型締装置４によって型締めされた金型Ｋに溶融樹脂を射出する射出装置５とを備えている。前記射出装置５は、先端に射出ノズル６ａを有し後端側にホッパ６ｂを設けた加熱筒６を備えており、該加熱筒６の内部には射出スクリュ７が、その軸回りに回転自在に、かつ軸方向に移動自在に挿入されている。
そして、射出スクリュ７には、図示しない回転伝動機構を介して射出スクリュ７を回転させるスクリュ回転用の電動サーボモータ８が連結されると共に、図示しない回転伝動機構と直線運動機構とを介して射出スクリュ７を軸方向に移動させる射出用の電動サーボモータ９が連結されている。
また、前記加熱筒６と射出ノズル６ａにはそれらの周囲を加熱する加熱ヒータ１０ａ，１０ｂが取り付けられている。
【００１２】
１１は射出成形機の全体の動作を制御するメインコントーラで、機械操作パネル１２とタッチパネル付表示器１３から入力された操作指令にもとづいて動作し、スクリュ回転用サーボアンプ１４、射出用サーボアンプ１５をそれぞれ駆動するようになっている。そして、スクリュ回転用サーボアンプ１４は前記スクリュ回転用の電動サーボモータ８をフィードバック制御により回転駆動させ、射出用サーボアンプ１５は前記射出用の電動サーボモータ９をフィードバック制御により回転駆動させるようになっている。
【００１３】
前記スクリュ回転用サーボアンプ１４、射出用サーボアンプ１５、スクリュ回転用の電動サーボモータ８、射出用の電動サーボモータ９等は、前記射出スクリュ７を作動させるスクリュ駆動装置Ｄを構成し、前記メインコントーラ１１、機械操作パネル１２、タッチパネル付表示器１３等は、前記スクリュ駆動装置Ｄを作動させる制御装置Ｇを構成している。
【００１４】
前記タッチパネル表示器１３は、中央処理回路（制御手段）１６を備え、該中央処理回路１６を介して前記メインコントローラ１１に接続されると共に、温度コントローラ１７に接続されている。該温度コントローラ１７は、前記加熱筒６の加熱ヒータ１０ａ，１０ｂに接続され、加熱ヒータ１０ａ，１０ｂに対する設定温度と加熱筒６に設置された図示しない温度センサによる検出温度にもとづいて加熱ヒータ１０ａ，１０ｂの加熱温度を制御するようになっている。
前記中央処理回路１６には、前記射出装置５が自動パージ動作を行う際の射出スクリュ７に対する複数種類のパージ動作モードにおける動作条件（パージ条件）を記憶するための第１メモリ（第１の記憶手段）１８と、射出スクリュ７のパージ動作を指定するパージ動作プログラムを記憶する第２メモリ（第２の記憶手段）１９とがバス接続されている。
【００１５】
さらに、前記中央処理回路１６には、前記第１メモリ１８に記憶されている前記パージ動作モードを選択するモード設定キー（選択手段）２０Ａおよびパージ条件を第１メモリ１８に記憶設定させる記憶設定キー（記憶設定手段）２０Ｂを有する操作キー（入力部）２０と、前記モード設定キー２０Ａで選択したパージ動作モードにおけるパージ条件を数値で表示する表示パネル（表示部）２１とがバス接続されている。
前記パージ動作プログラムは、通常、前記射出スクリュ７の回転と進退移動とによる計量、射出の動作を繰り返して行うものとされるが、その他の動作で自動パージを行わせるものであってもよく、前記パージ動作モード毎に異ならせてもよく、作業者が前記機械操作パネル１２で適宜設定、変更することができるようになっている。
【００１６】
前記第１メモリ１８に記憶するパージ条件は、色替（または樹脂替）パージのパージ動作モード１８ａ、材料抜きパージのパージ動作モード１８ｂ、寸停パージのパージ動作モード１８ｃ、ホットランナーパージのパージ動作モード１８ｄに対するものが用意されている。
前記色替パージのパージ動作モード１８ａは、加熱筒６内に残留している一色（または一種）の溶融樹脂を他色（他種）の樹脂材料に置換する動作で、その置換を迅速に行うために、そのパージ条件としては、射出スクリュ７を通常の成形作業時より高速回転、高速射出の動作で作動させる条件が設定される。
【００１７】
前記材料抜きパージのパージ動作モード１８ｂは、加熱筒６内に残留している溶融樹脂を、パージ用樹脂を用いてまたは用いないで加熱筒６の外部に完全に排出する動作で、この場合のパージ条件は前記色替パージのパージ動作モード１８ａのパージ条件とほぼ同様に設定される。残留樹脂の排出後は、温度コントローラ１７によって加熱筒６の温度が次の樹脂の成形に必要な設定温度に、または保温に移行されるようになっている。
【００１８】
また、前記寸停パージのパージ動作モード１８ｃは、成形不良があったり、成型品が金型に挟まったりして一時的に少時間成形作業を中断する場合、その中断中に一部変性しかかった溶融樹脂を加熱筒６内から排出する動作で、その排出後は射出スクリュ７を無背圧制御で動作させて樹脂を計量し、中断後の成形が再開される条件を自動設定して終了されるようになっている。
【００１９】
さらに、前記ホットランナーパージのパージ動作モード１８ｄは、ホットランナー金型を使用する場合にホットランナー内の残留樹脂を排出する動作で、ホットランナー内の細い樹脂流路からの流れにくい溶融樹脂の排出を迅速に行うために、パージ条件として、射出スクリュ７を高速、高圧射出の動作で作動させる条件が設定される。
【００２０】
前記第１メモリ１８に記憶設定させる前記パージ条件としては、図２に示すように、パージ動作を繰り返す回数、射出スクリュ７の前進限（前進位置）、後退限（後退位置）、射出速度、射出時間、射出スクリュ７の後退速度、後退時間、射出スクリュ７の回転速度（スクリュ回転１、スクリュ回転２）、射出スクリュ７に対する背圧、背圧時間、無背圧時間、材料切時間が設けられている。
【００２１】
これらのパージ条件は、前記モード設定キー２０Ａにおける色替パージの設定キー２０ａ、材料抜きパージの設定キー２０ｂ、寸停パージの設定キー２０ｃ、ホットランナーパージの設定キー２０ｄのいずれかの設定キーを選択して押した後、所要のパージ条件の項目に所定の数値を図示しない数値設定キー（条件設定手段）で入力して、それらを表示パネル２１に表示される数値で確認した後に前記記憶設定キー２０Ｂを押すと、入力した所定の数値が、前記第１メモリ１８における前記選択されたモード設定キー２０Ａに対応するパージ動作モードのメモリ欄に記憶されるようになっている。
そして、前記第１メモリ１８に記憶されたパージ条件は、自動パージの作業時に前記設定キー２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄのいずれかを選択して押すと、押した設定キーに対応するパージ条件が第１メモリ１８から前記中央処理回路１６に読み込まれるようになっている。
【００２２】
次に、上記構成の射出成形機の自動パージ制御装置の作用について説明する。機械操作パネル１２を操作して成形作業を開始すると、メインコントローラ１１を介してスクリュ回転用サーボアンプ１４と射出用サーボアンプ１５が駆動されて前記電動サーボモータ８，９がそれぞれ作動され、これにより、射出スクリュ７が前進方向に背圧を掛けられながら回転されて、ホッパ６ｂより加熱筒６内に導入された樹脂材料が溶融、混練され、この溶融樹脂が加熱筒６内の先端部に計量される。次に、この溶融樹脂の計量で後退した射出スクリュ７が前進されて、型締装置４で型締めされた金型Ｋ内に射出ノズル６ａを通して溶融樹脂が射出されて成形が行われる。そして、前記メインコントローラ１１内のシーケンスプログラムに従って前記成形動作が繰り返して行われて成形作業が実行される。
【００２３】
前記成形作業において、使用する樹脂材料の色、樹脂の種類を替えたり、成形作業を一時的に中断したり、成形作業を終了する等の場合には、加熱筒６内に残留する溶融樹脂を一部ないしは全量排出するためのパージ作業が行われる。
このパージ作業時には、作業者は、成形作業の実施状況に応じてどのような態様のパージ作業を行うかを選択する。パージ作業の態様としては、前記のように、（１）色替パージのパージ動作モード１８ａ、（２）材料抜きパージのパージ動作モード１８ｂ、（３）寸停パージのパージ動作モード１８ｃ、（４）ホットランナーパージの動作モード１８ｄ、の４つのパージ動作モードを内容とするものが用意されているので、作業者は、タッチパネル付表示器１３のモード設定キー２０Ａの中から、実行しようとするパージ作業の態様に対応する所要の設定キー２０ａ（２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）を選択して押した後、機械操作パネル１２を操作して自動パージ動作を開始させる。
【００２４】
その際、前記機械操作パネル１２からメインコントローラ１１を経てタッチパネル付表示器１３の中央処理回路１６に動作指令が出され、該中央処理回路１６が前記モード設定キー２０Ａで選択された設定キーに対応するパージ動作モード１８ａ（１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ）のパージ条件を第１メモリ１８から読み取ると共に、第２メモリ１９に記憶されているパージ動作プログラムにもとづいて読み取ったパージ条件で自動パージ動作の実行を前記メインコントローラ１１に指令する。
これにより、前記成形作業のときと同様にしてメインコントローラ１１によって前記スクリュ回転用の電動サーボモータ８と射出用の電動サーボモータ９が前記パージ条件で作動されて、射出スクリュ７の計量と射出の動作が繰り返して行われ、所要の自動パージ作業が行われる。
【００２５】
前記自動パージ作業において、樹脂材料の種類やその特性によって、予め第１メモリ１８に記憶されている各パージ動作モードに対するパージ条件が適切でなく、加熱筒６内の残留樹脂の排出が目標通りに行われないときは、作業者は、前記モード設定キー２０Ａの内の適切でないパージ条件を有するパージ動作モード１８に対応する設定キー２０ａ（２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）を選択して、前記数値設定キー（図示せず）で所要のパージ条件項目の数値を変更し、記憶設定キー２０Ｂを押して第１メモリ１８内に記憶、設定し直すことができる。
【００２６】
前記のように、実施の形態の自動パージ制御装置によれば、自動パージ動作モードを（１）色替パージ、（２）材料抜きパージ、（３）寸停パージ、（４）ホットランナーパージの４種類を設け、それらの自動パージ動作モード１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄに個別に対応するパージ条件が、予めタッチパネル付表示器１３の第１メモリ１８に記憶され、自動パージ作業時に、タッチパネル付表示器１３に設けたモード設定キー２０Ａで所要の自動パージ動作モード１８を選択して、自動パージ作業を開始すると、タッチパネル付表示器１３の中央処理回路１６が動作して前記選択された自動パージ動作モード１８に対応したパージ条件で、タッチパネル付表示器１３の第２メモリに記憶されているパージ動作プログラムが実行され、これにより、射出スクリュ７が回転と前後進移動されて計量と射出の動作を繰り返し行って自動パージ作業を実行するようにしたので、成形作業における種々の実施状況に応じて所要の自動パージ作業の態様を、タッチパネル付表示器２１でモード設定キー２０Ａを単に押すだけで簡単に選択して、その選択された態様の自動パージ作業を円滑に行うことができる。
【００２７】
しかも、前記タッチパネル付表示器１３のモード設定キー２０Ａと記憶設定キー２０Ｂと数値設定キー（図示せず）とを使って各自動パージ動作モード１８に対応したパージ条件を前記第１メモリ１８に容易に設定、記憶させ、また、必要に応じてその記憶されているパージ条件を記憶、設定し直し、かつ、表示パネル２１で確認することができる。
このため、成形作業における種々の実施状況に応じた適切な自動パージ作業を簡単に行うことができて、次の成形作業への移行、もしくは作業の終了が円滑に行える。
【００２８】
なお、前記実施の形態の自動パージ制御装置においては、自動パージ動作モードとして（１）色替パージ、（２）材料抜きパージ、（３）寸停パージ、（４）ホットランナーパージの４種類を設けたので、成形作業において目的とする自動パージ作業を適切、簡単に選択して行うことができて好ましいが、自動パージ動作モードはそれらの４種類に限定されず、他の態様のものを加えて、更にパージ条件をきめ細かく設定した態様によるパージ作業が行えるようにしてもよいし、それらのうちの少なくとも２種類の態様を備えていればよい。
さらに、前記実施の形態の自動パージ制御装置は、電動式射出成形機に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、射出スクリュ２による射出動作を油圧シリンダによって行う油圧式射出成形機にも適用できることは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば以下の優れた効果を奏する。
請求項１に係る射出成形機の自動パージ制御装置によれば、制御装置の記憶手段に予め記憶して用意された複数種類のパージ動作モードの中から、選択手段で所望のパージ動作モードを選択することによって、選択したパージ動作モードに対応するパージ条件も自動的に設定されるので、作業者がパージ作業の都度、パージ条件を設定する必要がなく、パージ作業を容易、円滑に行うことができる。しかも、複数種類の自動パージ動作の態様が記憶手段内に用意されているので、成形作業における種々の実施状況等に合わせて、適切な自動パージ動作を簡単に選択してパージ作業を実行することができる。
【００３０】
さらに、この自動パージ制御装置によれば、条件設定手段を使って各自動パージ動作モードに対応したパージ条件を第１の記憶手段に容易に記憶、設定することができ、また、必要に応じてその記憶されているパージ条件を確実に記憶、設定し直すことができる。
【００３１】
請求項２に係る射出成形機の自動パージ制御装置によれば、条件設定手段と記憶設定手段とを使って第１の記憶手段に記憶された各自動パージ動作モードに対応したパージ条件を表示部で確認することができるので、パージ条件の設定を確実に行うことができる。
【００３２】
請求項３に係る射出成形機の自動パージ制御装置によれば、自動パージ動作モードとして使用度の高い自動パージ動作モードが適宜に選択され、成形作業において目的とする自動パージ作業を円滑、適切に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る射出成形機の自動パージ制御装置のブロック図である。
【図２】同じくタッチパネル付表示器の入力表示部を示す図である。
【符号の説明】
１ 電動式射出成形機 ５ 射出装置
６ 加熱筒 ７ 射出スクリュ
８ スクリュ回転用の電動サーボモータ
９ 射出用の電動サーボモータ １０ａ，１０ｂ 加熱ヒータ
１１ メインコントローラ １２ 機械操作パネル
１３ タッチパネル付表示器 １４ スクリュ回転用サーボアンプ
１５ 射出用サーボアンプ １６ 中央処理回路（制御手段）
１７ 温度コントローラ １８ 第１メモリ（第１の記憶手段）
１９ 第２メモリ（第２の記憶手段） ２０ 操作キー（入力部）
２０Ａ モード設定キー（選択手段）
２０Ｂ 記憶設定キー（記憶設定手段）
２１ 表示パネル（表示部） Ｄ スクリュ駆動装置
Ｇ 制御装置

Claims (3)

1. 加熱筒内に挿入されている射出スクリュを、制御装置によって作動されるスクリュ駆動装置で軸回りに回転させると共に軸方向に進退移動させて、加熱筒内に導入された樹脂材料を溶融計量して射出し、所要時に前記スクリュ駆動装置で作動される射出スクリュによって加熱筒内に残留する溶融樹脂を外部に自動的に排出するパージ動作を行うようにした射出成形機において、
   前記制御装置は、複数種類のパージ動作モードとそれらの各々に対応するパージ条件を記憶する第１の記憶手段と、該第１の記憶手段に記憶されているパージ動作モードの種類を選択する選択手段と、該選択手段によって選択された種類のパージ動作モードに対応する所要のパージ条件を入力する条件設定手段と、該条件設定手段で入力されたパージ条件を、前記選択手段によって選択された種類のパージ動作モードに対応させて前記第１の記憶手段に記憶させる記憶設定手段と、前記射出スクリュのパージ動作を定めるパージ動作プログラムを記憶する第２の記憶手段と、前記選択手段で選択された種類のパージ動作モードに対応するパージ条件で、前記パージ動作プログラムに従って前記スクリュ駆動装置を作動させ、前記射出スクリュに所定のパージ動作を実行させる制御手段とを備えていることを特徴とする射出成形機の自動パージ制御装置。
2. 前記制御装置は、前記第１の記憶手段に記憶されたパージ条件を表示させる表示部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の自動パージ制御装置。
3. 前記パージ動作モードは、色替パージ、寸停パージ、材料抜きパージ、ホットランナーパージのうちの少なくとも２つのパージ動作モードを含んでいることを特徴とする請求項１または２に記載の射出成形機の自動パージ制御装置。

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