JP3631894B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は射出成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機では使用する樹脂の種類や、１回の射出に要する熔融樹脂量は製品により異なる。ところで使用する樹脂により適切な計量条件、例えばスクリュの回転数，背圧，加熱筒温度等の設定が異なるため、従来は使用樹脂を変更する度に、作業者がこれらの条件を設定し直している。
【０００３】
しかしながら、設定する項目は複数あり、設定に時間がかかるだけでなく、作業者が誤設定する可能性がある。又、作業者の経験や技量の差により設定にバラツキが生じることがある。
【０００４】
誤設定の場合に適切な射出成形ができないことは勿論であるが、設定にバラツキがあると製品の品質にバラツキが生じることになるので好ましくない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、使用する樹脂の種類や計量値が変わった場合でも、作業者の技量に関係なく容易且つ適切に運転条件を設定することが可能な射出成形機が求められている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の射出成形機は、予め制御装置（８）に記憶させておいた複数種類の樹脂の中から、使用する樹脂の種類を選択して入力するとともに、計量値を入力すると、予め樹脂の種類に対応させて制御装置（８）に記憶させている運転条件から指定された樹脂を用いた場合に適した設定値が選択され、運転部（１１），（１２），（１４）は選択された設定値で運転するように制御されることを特徴とする。
【０００７】
近年の射出成形機は精度が向上し、機械特性が安定化してきている。これに伴い計量動作における運転パラメータは樹脂の特性により設定できるものがほとんどであり、金型や成形品の形状の影響をほとんど受けずに決定することができる。したがって、使用する樹脂と計量値を定めれば他の運転条件の設定は表化することができる。この表を内部制御装置や設定値を記憶しておくデータメモリカセット等の制御装置にデータとして記憶させておけば、使用する樹脂の種類と、計量値を入力するだけで、予め記憶されている運転条件が自動的に選択され、その選択された設定値にしたがって装置が運転されるので、操作性が向上し、誤設定や設定のバラツキを防止することができる。
【０００８】
請求項２の射出成形機は、予め制御装置に記憶させておいた複数種類の樹脂の中から、使用する樹脂の種類を選択して入力するとともに、計量値を入力すると、予め樹脂の種類と計量値に対応させて制御装置（８）に記憶させている運転条件から指定された樹脂を用いた場合に適した仮設定値が選択され、制御装置（８）の演算部で仮設定値を計量値の関数となる演算式で修正することにより設定値を算出し、運転部（１１），（１２），（１４）は算出された設定値で運転するように制御されることを特徴とする。
【０００９】
基本的に請求項１の場合と同様に樹脂の種類と計量値から設定値を導き出すものであるが、導き出し方が異なっている。すなわち、樹脂の種類の入力により予め記憶されている仮設定値が選択され、その選択された仮設定値を指定された計量値に適した値となるように演算式により修正し、実際用いる設定値を算出する。そして算出された設定値にしたがって運転部が運転されるので、操作性が向上し、誤設定や設定のバラツキを防止することができる。
【００１０】
又、請求項３記載の射出成形機は請求項１又は請求項２の射出成形機において、運転部は電動サーボを備えており、該電動サーボは選択された設定値で作動するように制御されることを特徴とする。
【００１１】
電動サーボモータを用いた射出成形機は特に精度が高く、電気的な制御が容易であるため、請求項１又は２記載の発明を適用するのに適している。つまり、スクリュの回転やスクリュによる射出に電動サーボモータを備えた射出成形機の設定を、制御装置からの電気信号により容易且つ適切に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を好適な実施例を用いて説明する。図１は本実施例の射出成形機の構成の概要を示した図である。本実施例は電動式であり、同図に示すように射出機構部（ａ）と金型機構部（ｂ）とに大別される。
【００１３】
インラインスクリュ方式射出成形機（Ａ）の可塑化計量方法は次の通りである。原料樹脂（３）を原料供給ホッパ（１６）に投入し、回転用サーボモータ（１１）を作動させてスクリュ（４）を回転させると原料樹脂（３）は次第に加熱筒（１３）の前端方向に送られて行く。加熱筒（１３）はその外周に巻着されているヒータ（１４）によって加熱されているので、加熱筒（１３）に入った原料樹脂（３）は次第に溶融し且つスクリュ（４）の回転作用によって混練されて行く。
【００１４】
スクリュ（４）の回転と共に溶融混練樹脂（３）は加熱筒（１３）の先端方向に送られスクリュ（４）の前方で貯溜される。この反作用としてスクリュ（４）は次第に後退する。即ち、前記スクリュ（４）の前方部分で貯溜される溶融混練樹脂（３）の増加によって発生する樹脂圧Ｐが設定値を越える時、その樹脂圧Ｐでスクリュ（４）が後退し、ついには計量設定位置（Ｍ）に至り、所定の計量ストローク（Ｋ）を検出して樹脂計量が完了する。
【００１５】
樹脂計量が完了すると回転用サーボモータ（１１）を停止させてスクリュ（４）の回転を停止させる。次に、所定のタイミングで射出用サーボモータ（１２）を作動させてスクリュ（４）を前方に突き出し、加熱筒（１３）の先端部分に溜まっている計量された溶融混練樹脂（３）を金型キャビティ（２）に射出する。
【００１６】
射出機構部（ａ）は、スクリュ（４）を回転及び前進・後退させるための駆動機構部（１０）、スクリュ（４）を回転させる回転用サーボモータ（１１）、スクリュ（４）を前進・後退させる射出用サーボモータ（１２）、原料樹脂混練及び射出用のスクリュ（４）、スクリュ（４）が進退・回転可能収納されている加熱筒（１３）、加熱筒（１３）に巻設されたヒータ（１４）、スクリュ（４）と駆動機構部（１０）との間に配設され、スクリュ（４）に掛かる圧力Ｐ１を検出している射出用ロードセル（１５）、原料供給ホッパ（１６）並びに例えばロータリエンコーダのようなもので構成されている射出位置検出器とで構成されている。なお、金型機構部（ｂ）は本発明には直接関係がなく従来のものと同じであるのでその説明は省略する。
【００１７】
（８）は制御装置で、本射出成形機（Ａ）全体の制御を司るものであり、その中の１つの機能として、射出用ロードセル（１５）や制御装置（８）からの信号その他各種センサからの信号を得てスクリュ回転用サーボモータ（１１）や射出用サーボモータ（１２）の制御を行うようになっている。実施例では制御装置としてマイクロコンピュータを使用している。
【００１８】
（９）はモニタ（表示部）であり、制御に必要な画面がオペレータの選択によって次々に表示できるようになっている。更には、背圧の変化を示すグラフの表示等にも用いられる。
【００１９】
予め制御装置（８）としてのマイクロコンピュータの記憶部に使用樹脂の種類と計量値と運転条件を関連づけた表（テーブル）をデータとして記憶させておく。データの記憶は制御装置のメモリーやＨＤに直接記憶させてもよいし、データが記録されたＣＤ−ＲＯＭやＦＤの記録媒体を制御装置にセットすることにより行ってもよい。
【００２０】
制御装置（８）の計量キーを押すとモニタ（９）に計量設定画面が表示される。補助設定キー（Ａ）を押すとモニタ（９）にサブ画面が表示される。図２はモニタ（９）の計量画面のサブ画面が表示された状態を例示した図である。
【００２１】
次に計量完了位置の欄（Ｂ）に数値を入力する。入力はキーボード，マウス等により行う。次いで使用樹脂設定欄（Ｃ）より使用する樹脂を選択して入力する。尚、使用樹脂設定欄（Ｃ）には一般的に用いられる樹脂が複数表示されるが、その他の樹脂を使用したい場合には予備欄に新たにその樹脂の項目を登録すると共に、運転条件の表を記憶させておくとよい。本実施例では「予備１」から「予備７」までの７種の新たな登録ができるようにした。
【００２２】
次いで、計量条件セット欄（Ｄ）を「ＯＮ」側にして実行キーを入力すると記憶された表から設定値が読み取られる。得られた設定値は運転部を制御する制御部に送られ、電動サーボモータ等の運転部はその設定値に基づいて運転される。本実施例では背圧，スクリューの回転数，加熱筒の温度，サックバック量等の設定値が自動的に得られるようになっている。
【００２３】
実施例では樹脂の種類と計量値と各種設定値との関係をすべて表（テーブル）にして記憶させておき、樹脂の種類と計量値を入力すると直接表から各種設定値を読み取るようにしたが、計量値は表にせず、樹脂の種類から一旦基本となる仮設定値を選択し、その仮設定値を計量値の関数で演算することにより実際に用いる各種設定値を求めるようにしてもよい。
【００２４】
又、運転部の運転は必ずしも最初から最後まで一定の設定値となるように制御する必要はなく、複数段階に分けて段階毎に設定値が変化するように制御する等してもよい。
【００２５】
本発明では上記のように樹脂の種類と計量値を入力するだけで、各種運転部の運転条件を自動的に設定できるが、必要により各運転部の設定をマニュアル入力により行うことも可能としている。
【００２６】
尚、上記の実施例では図１に示したように駆動機構部（１０）としてナット（１０ａ）が固定されており、射出用サーボモータでネジ（１０ｂ）を回すことによりスクリュ（４）を押出すような例を示したが、図３に示すように駆動機構部としてネジ（１０ｂ）が固定され、ナット（１０ａ）を射出用サーボモータで回転させてスクリュ（４）を押出すナット回転駆動方式の射出成形機に適応しても同様の効果が得られる。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、使用する樹脂の種類や計量値が変わった場合でも、作業者の技量に関係なく容易且つ適切に運転条件を設定することが可能な射出成形機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の構成の概略を示した図。
【図２】モニタの表示画面を示した図。
【図３】ナット回転駆動方式の射出成形機の要部概略図。
【符号の説明】
（Ａ） 射出成形機
（ａ） 射出機構部
（ｂ） 金型機構部
（１） 金型
（２） 金型キャビティ
（３） 樹脂
（４） スクリュ
（８） 制御装置（マイクロコンピュータ）
（９） モニタ（表示装置）
（１１） 回転用サーボモータ
（１２） 射出用サーボモータ
（１３） 加熱筒
（１４） ヒータ
（１５） 射出用ロードセル
（１６） 原料供給ホッパ

Claims (3)

1. 予め制御装置に記憶させておいた複数種類の樹脂の中から、使用する樹脂の種類を選択して入力するとともに計量値を入力すると、予め樹脂の種類と計量値に対応させて制御装置に記憶させている運転条件から指定された樹脂を用いた場合に適した設定値が選択され、運転部は選択された設定値で運転するように制御される
   ことを特徴とする射出成形機。
2. 予め制御装置に記憶させておいた複数種類の樹脂の中から、使用する樹脂の種類を選択して入力するとともに、計量値を入力すると、予め樹脂の種類に対応させて制御装置に記憶させている運転条件から指定された樹脂を用いた場合に適した仮設定値が選択され、制御装置の演算部で仮設定値を計量値の関数となる演算式で修正することにより設定値を算出し、運転部は算出された設定値で運転するように制御される
   ことを特徴とする射出成形機。
3. 運転部は電動サーボを備えており、該電動サーボは制御装置により求められた設定値で作動するように制御される
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の射出成形機。

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