JP3609537B2 - 射出成形機のフィードバック制御装置 - Google Patents
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機の制御装置に係り、特に作動目的に応じて作動条件を異にする制御対象に対するフィードバック制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、射出成形機のフィードバック制御装置（以下、単に制御装置と略称する場合がある）は、図２に示すように、切換弁１４から供給される油圧ポンプ１２からの吐出圧油で駆動される射出シリンダ１６と、この射出シリンダ１６でバレル１８ａ内を前進後退する射出スクリュ１８とからなる、射出装置１０において、この射出装置１０が駆動装置（図示せず）を介して前進（後退）し、そしてその先端部射出ノズル２０が、その前進限位置（図２の仮想線の位置）において閉成された（図示状態の）金型２２内に挿着（ノズルタッチ）されることにより、溶融樹脂が金型２２内に射出されて、製品が成形されるように構成されている。
【０００３】
なお、切換弁１４の操作を含む装置全体の制御は、制御部２４を介して行われ、そしてこの場合、或る制御対象（例えば、射出スクリュ１８）に関しては、その作動目的、すなわち前述の製品成形（実成形作動）と樹脂変更処理（パージ作動）等に対応して、その作動状態（位置）が変更される。すなわち、前記パージ作動においては、射出装置１０は後退位置（図示位置）に位置するように構成されている。
【０００４】
従って、このような構成によれば、作動状態が前述のように作動目的に応じて自動的に変更されるので、射出成形機の操作性および安全性が大幅に向上することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の射出成形機のフィードバック制御装置は、なお以下に述べるように、改善されるべき難点を有していた。
【０００６】
すなわち、前記従来の制御装置において、例えばスクリュ（制御対象）は、前述したようにその作動目的（実成形およびパージ）に応じて作動状態（射出装置の前進および後退位置）が変更されるので、装置の安全性等を向上することはできる。しかしながら、前記従来の制御装置においては、その前記変更がスクリュの作動状態のみに限定されいるので、換言すれば作動条件（スクリュの射出速度等）には及ぼされていないので、往々にして、作動目的のそれぞれのおよび／または双方の効果が充分には達成されていなかった。
【０００７】
因みに、スクリュの射出速度が、実成形およびパージ作動の双方において同一である場合には、この射出速度は、実際的には前者に対しては低過ぎ、一方後者に対しては高過ぎる。このため、前者においては制御応答性等を害して、成形品の品質を低下し、また後者においては、ハンチング現象等を発生して、安全性を損ねる。すなわち、前記所期の効果が充分には達成し得ないことは、一般的に明らかなことであった。
さらに、例えばパージ作動を行う際、マニュアル操作で作業者が誤ってノズルタッチさせた場合とか、又、自動運転下で予め設定されているスクリュストローク量が誤ってノズルにタッチするまでの量に設定されている場合で、且つ前記ノズルタッチを検知するセンサ等の動作不良が発生しているときには、パージ作動により溶融樹脂がノズルから金型内へ射出されるがその際成形金型が完全に閉成されていないと前記樹脂が金型周辺へ飛散することがあり得る。このようなことは度々起きることではないが、作業者の安全という点で問題があり、フェイルセイフの考え方を採用する必要がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、作動目的に応じて作動条件を異にする制御対象に対しては、その前記作動条件をそれぞれの作動目的に適合する最適条件に設定できるように構成することにより、前記作動目的を充分に達成することができると共に、フェイルセイフの観点から成形金型の閉成を確認する手順をさらに設けるようにした射出成形機のフィードバック制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る射出成形機のフィードバック制御装置は、作動目的に応じて作動条件を異にする制御対象をフィードバック制御する射出成形機のフィードバック制御装置であって、制御対象の作動目的を判断する判断機能部と、前記作動目的にそれぞれ対応する作動条件を設定する条件設定部と、この条件設定部を前記判断機能部を介して切換える切換部とを備え、前記制御対象は射出スクリュであり、前記制御目的はパージおよび実成形作動であり、前記判断機能部の判断基準は成形金型の閉成および射出ノズルの金型挿着の判定であり、前記条件設定部の作動条件は射出スクリュの射出速度および射出圧力であるよう構成される。
【００１０】
この場合、前記制御対象は射出スクリュであり、制御目的はパージおよび実成形作動であり、判断機能部の判断基準は成形金型の閉成および射出ノズルの金型挿着の判定であり、条件設定部の作動条件は射出スクリュの射出速度および射出圧力である場合に、特に好適に適用することができる。
【００１１】
本発明においては、作動目的に応じて作動条件を異にする制御対象は、制御部の条件設定部、判断機能部および切換部を介して、その作動条件をそれぞれの作動目的に適合する最適条件に設定することができる。従って、本発明によれば、前記制御対象の作動目的が充分に達成されることは明らかである。
【００１２】
【実施例】
次に、本発明に係る射出成形機のフィードバック制御装置の実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。なお、説明の便宜上、図２に示す従来の構造と同一の構成部分には同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００１３】
図１において、先ず本発明に係る制御装置の構成は、基本的には、前記従来の構成（図２）と同一である。従って、重複するが、理解を容易にするため再び簡単に説明する。本発明の制御装置は、基本的には、切換弁１４から供給される油圧ポンプ１２からの吐出圧油で駆動される射出シリンダ１６と、この射出シリンダ１６でバレル１８ａ内を前進後退する射出スクリュ１８とからなる、射出装置１０において、この射出装置１０が駆動装置を介して前進（後退）し、そしてその先端部射出ノズル２０が、その前進限位置において閉成された金型２２内に挿着（ノズルタッチ）されることにより、溶融樹脂が金型２２内に射出されて、製品に成形される。なお、この場合、或る制御対象（本実施例においては、射出スクリュ１８）は、その作動状態（位置）が、その作動目的（実成形およびパージ作動）に応じて変更されるように構成されている。また、参照符号３０は制御部を示す。
【００１４】
しかるに、本発明においては、前記構成において、切換弁１４等を介してスクリュ（制御対象）１８を制御する前記制御部３０は、スクリュ１８の作動が実成形であるかパージであるか（作動目的）を判断する判断機能部４２と、実成形またはパージ作動にそれぞれ対応するスクリュ１８の射出速度および射出圧力（作動条件）をそれぞれ設定する速度条件設定部３４（Ａ，Ｂ）および圧力条件設定部３６（Ａ，Ｂ）と、およびこれら条件設定部３４、３６を前記判断機能部４２を介して切換える切換部３８とから構成される。
【００１５】
なお、判断機能部４２は、スクリュ１８の作動目的の判断を、射出装置位置センサ４２ａで検出される閉成金型２２に対する射出ノズル２０のノズルタッチの有無から判定する。さらに、また判断機能部４２は、実成形動作時において成形金型が閉成されていることを確認するだけでなく、パージ作動においてもその閉成を確認する。
また、速度条件設定部３４および圧力条件設定部３６に対する目標値の設定は、それぞれ速度指令手段３４ａおよび圧力指令手段３６ａを介して行われる。そして、これにより、制御部３０は、スクリュ位置センサ３２ａと速度変換器３２ｂおよび圧力スイッチ３２ｃからそれぞれ検出されるスクリュ１８の射出速度および圧力が、条件設定部３４、３６から出力される所定の制御出力信号４０の値（すなわち前記設定目標値）と合致するように、前記切換弁１４等をフィードバック制御する。
【００１６】
このように、本発明においては、作動目的に応じて作動条件を異にする制御対象（例えばスクリュ）が、その作動目的（実成形およびパージ）に応じてその作動状態（射出装置の前進および後退位置）と作動条件（スクリュの射出速度および射出圧力）との双方を、同時に変更設定し得る。従って、本発明によれば、例えば前記スクリュの作動条件が、実成形およびパージ作動にそれぞれ適合する最適条件に、自動的に変更設定することができる。この結果、この実成形およびパージ作動における成形品品質および安全性が共に向上することができると共に、その操作性も同時に向上することが可能となる。
【００１７】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定することなく、その精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可能である。さらに、本発明においては、スクリュに限らず、その他所要の制御対象に対しても、或いは２つ以上の作動目的および作動条件に対しても、同様に適用することができることは明らかである。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る射出成形機のフィードバック制御装置は、要約的に説明すると、作動目的に応じて作動条件を異にする制御対象に関しては、その前記作動条件を、制御部に設けた条件設定部、判断機能部および切換部を介して、前記作動目的にそれぞれ適合する最適条件に設定できるように構成することができ、さらにその際、フェイルセイフの観点からパージ作動するにあたり成形金型の閉成を確認する手順を設けるようにしたので、前記制御対象の作動目的を充分に達成することが可能となる。すなわち、例えば射出スクリュに関しては、その実成形およびパージ作動における成形品品質および安全性をそれぞれ向上し得ると共に、その操作性も同時に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る射出成形機のフィードバック制御装置の一実施例を示す概略構成説明図である。
【図２】従来の射出成形機のフィードバック制御装置を示す概略構成説明である。
【符号の説明】
１０ 射出装置
１２ 油圧ポンプ
１４ 切換弁
１６ 射出シリンダ
１８ 射出スクリュ
２０ 射出ノズル
２２ 金型
３０ 制御部
３２ａ スクリュ位置センサ
３２ｂ 速度変換器
３２ｃ 圧力センサ
３４（Ａ，Ｂ） 速度条件設定部
３４ａ 速度指令手段
３６（Ａ，Ｂ） 圧力条件設定部
３６ａ 圧力指令手段
３８ 切換部
４０ 制御出力信号
４２ 判断機能部
４２ａ 射出装置位置センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機の制御装置に係り、特に作動目的に応じて作動条件を異にする制御対象に対するフィードバック制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、射出成形機のフィードバック制御装置（以下、単に制御装置と略称する場合がある）は、図２に示すように、切換弁１４から供給される油圧ポンプ１２からの吐出圧油で駆動される射出シリンダ１６と、この射出シリンダ１６でバレル１８ａ内を前進後退する射出スクリュ１８とからなる、射出装置１０において、この射出装置１０が駆動装置（図示せず）を介して前進（後退）し、そしてその先端部射出ノズル２０が、その前進限位置（図２の仮想線の位置）において閉成された（図示状態の）金型２２内に挿着（ノズルタッチ）されることにより、溶融樹脂が金型２２内に射出されて、製品が成形されるように構成されている。
【０００３】
なお、切換弁１４の操作を含む装置全体の制御は、制御部２４を介して行われ、そしてこの場合、或る制御対象（例えば、射出スクリュ１８）に関しては、その作動目的、すなわち前述の製品成形（実成形作動）と樹脂変更処理（パージ作動）等に対応して、その作動状態（位置）が変更される。すなわち、前記パージ作動においては、射出装置１０は後退位置（図示位置）に位置するように構成されている。
【０００４】
従って、このような構成によれば、作動状態が前述のように作動目的に応じて自動的に変更されるので、射出成形機の操作性および安全性が大幅に向上することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の射出成形機のフィードバック制御装置は、なお以下に述べるように、改善されるべき難点を有していた。
【０００６】
すなわち、前記従来の制御装置において、例えばスクリュ（制御対象）は、前述したようにその作動目的（実成形およびパージ）に応じて作動状態（射出装置の前進および後退位置）が変更されるので、装置の安全性等を向上することはできる。しかしながら、前記従来の制御装置においては、その前記変更がスクリュの作動状態のみに限定されいるので、換言すれば作動条件（スクリュの射出速度等）には及ぼされていないので、往々にして、作動目的のそれぞれのおよび／または双方の効果が充分には達成されていなかった。
【０００７】
因みに、スクリュの射出速度が、実成形およびパージ作動の双方において同一である場合には、この射出速度は、実際的には前者に対しては低過ぎ、一方後者に対しては高過ぎる。このため、前者においては制御応答性等を害して、成形品の品質を低下し、また後者においては、ハンチング現象等を発生して、安全性を損ねる。すなわち、前記所期の効果が充分には達成し得ないことは、一般的に明らかなことであった。
さらに、例えばパージ作動を行う際、マニュアル操作で作業者が誤ってノズルタッチさせた場合とか、又、自動運転下で予め設定されているスクリュストローク量が誤ってノズルにタッチするまでの量に設定されている場合で、且つ前記ノズルタッチを検知するセンサ等の動作不良が発生しているときには、パージ作動により溶融樹脂がノズルから金型内へ射出されるがその際成形金型が完全に閉成されていないと前記樹脂が金型周辺へ飛散することがあり得る。このようなことは度々起きることではないが、作業者の安全という点で問題があり、フェイルセイフの考え方を採用する必要がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、作動目的に応じて作動条件を異にする制御対象に対しては、その前記作動条件をそれぞれの作動目的に適合する最適条件に設定できるように構成することにより、前記作動目的を充分に達成することができると共に、フェイルセイフの観点から成形金型の閉成を確認する手順をさらに設けるようにした射出成形機のフィードバック制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る射出成形機のフィードバック制御装置は、作動目的に応じて作動条件を異にする制御対象をフィードバック制御する射出成形機のフィードバック制御装置であって、制御対象の作動目的を判断する判断機能部と、前記作動目的にそれぞれ対応する作動条件を設定する条件設定部と、この条件設定部を前記判断機能部を介して切換える切換部とを備え、前記制御対象は射出スクリュであり、前記制御目的はパージおよび実成形作動であり、前記判断機能部の判断基準は成形金型の閉成および射出ノズルの金型挿着の判定であり、前記条件設定部の作動条件は射出スクリュの射出速度および射出圧力であるよう構成される。
【００１０】
この場合、前記制御対象は射出スクリュであり、制御目的はパージおよび実成形作動であり、判断機能部の判断基準は成形金型の閉成および射出ノズルの金型挿着の判定であり、条件設定部の作動条件は射出スクリュの射出速度および射出圧力である場合に、特に好適に適用することができる。
【００１１】
本発明においては、作動目的に応じて作動条件を異にする制御対象は、制御部の条件設定部、判断機能部および切換部を介して、その作動条件をそれぞれの作動目的に適合する最適条件に設定することができる。従って、本発明によれば、前記制御対象の作動目的が充分に達成されることは明らかである。
【００１２】
【実施例】
次に、本発明に係る射出成形機のフィードバック制御装置の実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。なお、説明の便宜上、図２に示す従来の構造と同一の構成部分には同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００１３】
図１において、先ず本発明に係る制御装置の構成は、基本的には、前記従来の構成（図２）と同一である。従って、重複するが、理解を容易にするため再び簡単に説明する。本発明の制御装置は、基本的には、切換弁１４から供給される油圧ポンプ１２からの吐出圧油で駆動される射出シリンダ１６と、この射出シリンダ１６でバレル１８ａ内を前進後退する射出スクリュ１８とからなる、射出装置１０において、この射出装置１０が駆動装置を介して前進（後退）し、そしてその先端部射出ノズル２０が、その前進限位置において閉成された金型２２内に挿着（ノズルタッチ）されることにより、溶融樹脂が金型２２内に射出されて、製品に成形される。なお、この場合、或る制御対象（本実施例においては、射出スクリュ１８）は、その作動状態（位置）が、その作動目的（実成形およびパージ作動）に応じて変更されるように構成されている。また、参照符号３０は制御部を示す。
【００１４】
しかるに、本発明においては、前記構成において、切換弁１４等を介してスクリュ（制御対象）１８を制御する前記制御部３０は、スクリュ１８の作動が実成形であるかパージであるか（作動目的）を判断する判断機能部４２と、実成形またはパージ作動にそれぞれ対応するスクリュ１８の射出速度および射出圧力（作動条件）をそれぞれ設定する速度条件設定部３４（Ａ，Ｂ）および圧力条件設定部３６（Ａ，Ｂ）と、およびこれら条件設定部３４、３６を前記判断機能部４２を介して切換える切換部３８とから構成される。
【００１５】
なお、判断機能部４２は、スクリュ１８の作動目的の判断を、射出装置位置センサ４２ａで検出される閉成金型２２に対する射出ノズル２０のノズルタッチの有無から判定する。さらに、また判断機能部４２は、実成形動作時において成形金型が閉成されていることを確認するだけでなく、パージ作動においてもその閉成を確認する。
また、速度条件設定部３４および圧力条件設定部３６に対する目標値の設定は、それぞれ速度指令手段３４ａおよび圧力指令手段３６ａを介して行われる。そして、これにより、制御部３０は、スクリュ位置センサ３２ａと速度変換器３２ｂおよび圧力スイッチ３２ｃからそれぞれ検出されるスクリュ１８の射出速度および圧力が、条件設定部３４、３６から出力される所定の制御出力信号４０の値（すなわち前記設定目標値）と合致するように、前記切換弁１４等をフィードバック制御する。
【００１６】
このように、本発明においては、作動目的に応じて作動条件を異にする制御対象（例えばスクリュ）が、その作動目的（実成形およびパージ）に応じてその作動状態（射出装置の前進および後退位置）と作動条件（スクリュの射出速度および射出圧力）との双方を、同時に変更設定し得る。従って、本発明によれば、例えば前記スクリュの作動条件が、実成形およびパージ作動にそれぞれ適合する最適条件に、自動的に変更設定することができる。この結果、この実成形およびパージ作動における成形品品質および安全性が共に向上することができると共に、その操作性も同時に向上することが可能となる。
【００１７】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定することなく、その精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可能である。さらに、本発明においては、スクリュに限らず、その他所要の制御対象に対しても、或いは２つ以上の作動目的および作動条件に対しても、同様に適用することができることは明らかである。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る射出成形機のフィードバック制御装置は、要約的に説明すると、作動目的に応じて作動条件を異にする制御対象に関しては、その前記作動条件を、制御部に設けた条件設定部、判断機能部および切換部を介して、前記作動目的にそれぞれ適合する最適条件に設定できるように構成することができ、さらにその際、フェイルセイフの観点からパージ作動するにあたり成形金型の閉成を確認する手順を設けるようにしたので、前記制御対象の作動目的を充分に達成することが可能となる。すなわち、例えば射出スクリュに関しては、その実成形およびパージ作動における成形品品質および安全性をそれぞれ向上し得ると共に、その操作性も同時に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る射出成形機のフィードバック制御装置の一実施例を示す概略構成説明図である。
【図２】従来の射出成形機のフィードバック制御装置を示す概略構成説明である。
【符号の説明】
１０ 射出装置
１２ 油圧ポンプ
１４ 切換弁
１６ 射出シリンダ
１８ 射出スクリュ
２０ 射出ノズル
２２ 金型
３０ 制御部
３２ａ スクリュ位置センサ
３２ｂ 速度変換器
３２ｃ 圧力センサ
３４（Ａ，Ｂ） 速度条件設定部
３４ａ 速度指令手段
３６（Ａ，Ｂ） 圧力条件設定部
３６ａ 圧力指令手段
３８ 切換部
４０ 制御出力信号
４２ 判断機能部
４２ａ 射出装置位置センサ
Claims (1)
- 作動目的に応じて作動条件を異にする制御対象をフィードバック制御する射出成形機のフィードバック制御装置であって、制御対象の作動目的を判断する判断機能部と、前記作動目的にそれぞれ対応する作動条件を設定する条件設定部と、この条件設定部を前記判断機能部を介して切換える切換部とを備え、
前記制御対象は射出スクリュであり、前記制御目的はパージおよび実成形作動であり、前記判断機能部の判断基準は成形金型の閉成および射出ノズルの金型挿着の判定であり、前記条件設定部の作動条件は射出スクリュの射出速度および射出圧力である射出成形機のフィードバック制御装置。
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