JP3805308B2

JP3805308B2 - 射出成形機

Info

Publication number: JP3805308B2
Application number: JP2003009350A
Authority: JP
Inventors: 慎吾小宮; 広渡邊
Original assignee: ファナック株式会社
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2023-01-17
Also published as: EP1439047B1; DE602004005901T2; CN1304186C; CN1517196A; DE602004005901D1; EP1439047A1; US20040142056A1; JP2004216808A; US7074028B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インラインスクリュ式の射出成形機に関し、特に、逆流防止弁の閉鎖技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、インラインスクリュ式の射出成形機にはスクリュ先端に射出時の樹脂の逆流を防止するために逆流防止弁機構を有する。図１は、この逆流防止弁機構の一例である。スクリュ１の先端に設けられたスクリュヘッド２とスクリュ１の本体部分間の縮径された部分にスクリュ軸方向に移動可能にチェックリング３が配置され、この縮径された部分のスクリュ１の本体側には、このチェックリング３と当接密着し、樹脂通路を閉鎖するチェックシート４を備える。
【０００３】
スクリュ１の後方から供給される樹脂ペレットはスクリュ１が回転することで発生するせん断熱とスクリュ１が挿入されているバレル外側に設けられたヒータからの熱により溶融される。溶融された樹脂はチェックリング３の後方の樹脂圧力を上昇させ、チェックリング３を前方に押す力を発生させる。チェックリング３が前方に押されると後方の樹脂がチェックリング３と縮径された部分の間隙を通りチェックリング３の前方に流れ込みスクリュヘッド２前方のバレル内の圧力を上昇させる。
【０００４】
チェックリング３の前方の圧力が所定の圧力（背圧）を超えるとスクリュ１が後方に押されてチェックリング３の前方の圧力が減圧される。更にスクリュ１が回転することでチェックリング３の後方の圧力がチェックリング３の前方の圧力よりも高くなるので継続して溶融された樹脂がチェックリング３の前方に送り込まれ、所定の量までスクリュ１が後退するとスクリュ回転を停止させる。
【０００５】
次に射出工程に入るが、樹脂を充填するためにスクリュ１が前進するとスクリュヘッド２の前方にたまった樹脂圧力が上昇するので、チェックリング３が後退しチェックシート４と密着して樹脂通路を閉鎖し、充填圧により溶融樹脂がスクリュ後退方向に逆流することを防止する。チェックリング３が後退し樹脂通路を閉鎖するタイミングが変動すると充填される樹脂の量も変動し、成形が不安定になる。
【０００６】
射出時の逆流防止弁機構はスクリュ１の前進により逆流防止弁機構の前方の圧力が後方の圧力よりも高くなることで閉鎖されるが、前述したように射出直前の逆流防止弁機構の後方はフライト５間の溝部６に残圧があり、この残圧の影響で閉鎖タイミングが変動するという問題がある。そこで、逆流防止弁機構の閉鎖が毎サイクル安定して実施できるような手段や、逆流防止弁機構が実際に閉鎖したタイミングを求め、該求めたタイミングに基づいて射出工程を制御する方法が各種提案されている。
【０００７】
例えば、シリンダ内に圧力センサを追加し、スクリュ前進中の圧力変化に基づいて逆流防止弁の閉鎖を検出し、逆流防止弁の閉鎖時点を射出ストロークの原点とするもの（特許文献１参照）、静電容量を利用してリングバルブの位置を検出するもの（特許文献２参照）、射出開始時の射出圧力の立ち上がりを検出することによって逆流防止弁の閉鎖を検出し、該検出位置から射出ストロークを制御するようにしたもの（特許文献３参照）等が知られている。又、射出開始時と同時に、スクリュを強制的にあるいは、固定を開放して逆回転させて逆流防止弁を閉鎖するようにしたもの（特許文献４参照）、射出開始時にスクリュの逆転を防止するためにブレーキをかけて射出を開始し、逆流防止弁が閉鎖した後、ブレーキを解除することにより、摩耗を減少させスクリュの寿命を延ばすようにしたものも知られている（特許文献５参照）。
【０００８】
又、射出を開始する前の計量完了時にフライト部分の溝部の樹脂残圧を減圧する等によって、射出を開始すると同時に逆流防止弁が閉鎖するようにした各種方法も提案されている。例えば、計量終了時にスクリュを逆回転させることでフライト部分の圧力を減圧する方法（特許文献６参照）、予備射出を行って逆流防止弁の閉鎖を行い、この予備射出後のスクリュ位置に基づいて射出工程の制御を行うもの（特許文献７参照）が知られている。又、射出スクリュを回転自在状態にして射出し、射出スクリュが回転することによって逆流防止弁の閉鎖を容易にしたもの（特許文献８参照）も知られている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平４−２０１２２５号公報
【特許文献２】
特開平３−９２３２１号公報
【特許文献３】
特開昭５１−７３５６３号公報
【特許文献４】
特開昭６２−６０６２１号公報
【特許文献５】
特開平１１−１７０３１９号公報
【特許文献６】
特開２０００−８５８号公報
【特許文献７】
特開昭６０−７６３２１号公報
【特許文献８】
特開平６−７１７０６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
逆流防止弁機構が閉鎖することを樹脂圧力の上昇で検出するには圧力センサを追加する必要があり機構が複雑になるという問題がある。又、計量完了後、射出開始前に減圧処理を行う方法では、この減圧処理のための制御が複雑になるという欠点がある。
【００１１】
又、特許文献８に記載されたスクリュを逆回転させる方法では、逆回転の量が組付けられるスプラインリングの係合突部の機構部品により調整されるので、構成が複雑になるという問題がある。又、特許文献４に記載された射出開始と同時にスクリュ回転の固定を開放して逆回転を実施する方法では、射出・保圧中に常時スクリュ回転を開放したままであることから、保圧圧力制御時にスクリュ先端圧が減圧された場合、その際、スクリュが正回転し、樹脂が前方に供給されて充填量が変動するという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、逆流防止弁の閉鎖タイミングを簡単に測定できるようにすることにある。又、逆流防止弁の閉鎖タイミングが計量終了後のスクリュフライト部残圧の影響により変動することを抑え、安定した射出制御を得ることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係わる発明は、インラインスクリュ式射出成形機において、射出時にスクリュ回転を自在にする手段と、射出後の回転自在のスクリュの回転が停止したことを検出する手段と、該スクリュ回転停止を検出したスクリュ位置を検出する手段と、該検出スクリュ位置に基づいて、射出工程の制御のために設定されたスクリュ位置を補正する手段とを有することを特徴とするものである。そして、請求項２に係わる発明は、さらに、スクリュ回転を自在にするタイミングを任意に設定する手段を設けたものである。
又、請求項３に係わる発明は、回転自在にした後、再びスクリュ回転を固定する手段を備えることを特徴とするものである。請求項４に係わる発明は、さらに、スクリュ回転を自在にするタイミングと再度固定するタイミングを任意に設定する手段を設けたものである。又、請求項５に係わる発明は、回転自在にするスクリュ回転方向を一方向に限定する手段を設けたものである。請求項６に係わる発明は、さらに回転自在にしたときのスクリュ回転トルクを任意に設定する手段を設けたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図２〜図６は、本発明の原理説明図である。
図２は、計量終了時の逆流防止弁機構の状態を示す図で、スクリュヘッド２の先端のバレル７内には溶融樹脂が貯えられており、該貯えられた溶融樹脂の圧力と、スクリュ１のフライト５間の溝部６に残存する樹脂の圧力との差が小さいことより、逆流防止弁機構のチェックリング３は不安定な位置にある。このような状態からスクリュ１を前進させて射出を行うと、充填圧により逆流防止弁機構の前方の圧力が後方のフライト５間の溝部６に存在する樹脂の圧力よりも高くなった段階で、チェックリング３が後方に移動しチェックシート４と密着して樹脂通路が閉鎖される。この射出開始時、スクリュ１の回転を止め固定した状態でスクリュ１を軸方向に移動させて射出すると、図３に示すように、フライト５間の溝部６に溜められた樹脂の圧力により、チェックリング３の後退移動が遅れる。フライト５間の溝部６に貯留する樹脂の圧力の大小により逆流防止弁の閉鎖のタイミングが変動する。これは金型内に充填される樹脂の充填量に影響を与え、成形品の品質に影響する。
【００１５】
そこで、本発明は、図４に示すように、射出開始時にはスクリュ１を回転自在にしておく。スクリュ回転を自在にするためには電動式射出成形機の場合、スクリュ回転モータの電源を遮断するか、電流値を制限することによって回転自在とする。又、油圧式射出成形機の場合にはスクリュ回転駆動用油圧回路を開放することによってスクリュ回転を自在にする。スクリュ１が前進し、スクリュヘッド２の前方の樹脂圧力が高くなると、逆流防止弁機構の後方のフライト５間の樹脂にこの圧力が加わることになる。フライト５間の樹脂は後退移動しようとしてフライト５に後退方向の力を加える。スクリュ１は自在に回転できる状態に保持されているから、スクリュ１自体が回転し、この樹脂の後退移動を容易にする。このことはチェックリング３の後退移動を容易にして、射出開始後速やかに逆流防止弁機構は閉鎖することになる。
【００１６】
図５に示すように、チェックリング３が後退移動し、チェックシート４と密着し樹脂通路を閉鎖すれば、スクリュ１のフライト５間の溝部６に蓄積された樹脂には、スクリュヘッド２前方の樹脂の圧力は作用しなくなることから、スクリュ１の回転は停止する。すなわち、このスクリュ１の回転量や速度は、充填圧、充填（射出）速度、フライト５間の溝部６の樹脂圧力により自然に決まるものであり、予め設定しておく必要がない。このスクリュ１の回転が停止した時点で逆流防止弁機構による閉鎖が作用したものとして検出し、そのときのスクリュ１の位置（スクリュ１の射出方向への移動位置）によって、射出制御の射出速度切り換え位置や保圧への切り換え位置等の制御パラメータの設定値を補正するようにする。
【００１７】
図７は、樹脂の種類や成形条件を変えて、射出時にスクリュ回転を自在にして射出し、射出開始からスクリュ回転が停止するまでの回転量を測定した実験結果である。△印で示した点において、スクリュ回転が停止し、逆流防止弁機構が樹脂通路を閉鎖した時点として検出されることがわかる。
【００１８】
逆流防止弁機構が樹脂通路を閉鎖した後は、フライト５間の溝部６に蓄積された樹脂には、スクリュヘッド２前方の樹脂の圧力は作用しなくなるが、しかし、射出・保圧工程時には圧力制御が作動しているので、成形条件によってはスクリュ先端の圧力が減圧される場合がある。この減圧の場合、フライト５間の溝部６に蓄積された樹脂圧力がチェックリング３を前方に押出す作用が働き、スクリュ１を回転自在にしておくと、図６に示すようにスクリュ１が正回転をしてしまいフライト５間の溝部６の部分に貯えられた溶融樹脂がチェックリング３の部分を通ってスクリュ先端に供給されてしまう。そうなると充填量が不安定になってしまうので、射出開始から任意のタイミングでスクリュ回転を固定する必要がある。スクリュ回転の固定は正逆両方向共に固定してもよいし、正転のみ固定してもよい。電動式射出成形機の場合、正逆両方向を固定する場合、スクリュ回転モータの回転位置のフィードバック制御を行い、指令位置に保持するようにしてスクリュ１を固定する。また、正転方向のみ固定する場合は、スクリュ回転モータの電流制限を逆転方向のみに行い正方向に回転しないようにしてもよい。
【００１９】
図８は本発明の一実施形態の要部ブロック図である。
スクリュ１が挿入されたバレル７の先端には、ノズル９が装着され、バレル７の後端部には樹脂ペレットをバレル７内に供給するホッパ１５が取り付けられている。スクリュ１は計量用サーボモータ１０により伝動機構１２を介して回転駆動されるようになっており、さらに該スクリュ１は、射出用サーボモータ１１により伝動機構１３及びボールネジ／ナット等の回転運動を直線運動に変換する変換機構１４によって軸方向に駆動され射出及び背圧制御がなされるように構成されている。計量用サーボモータ１０、射出用サーボモータ１１にはその回転位置速度を検出する位置・速度検出器１６，１７が取り付けられており、この位置・速度検出器によって、スクリュ１の回転速度、スクリュ１の位置（スクリュ軸方向の位置）、移動速度（射出速度）を検出できるようにしている。
【００２０】
この射出成形機を制御する制御装置２０は、プロセッサ２１とバス２８で接続されたＲＯＭ，ＲＡＭ等で構成されたメモリ２２、射出成形機の各種センサやアクチュエータと接続される入出力回路２３，計量用サーボモータ１０や射出用サーボモータ１１等の射出成形機における各制御軸のサーボモータを制御するサーボ回路２４及び、インタフェース２６が接続されている。
【００２１】
インタフェース２６には、液晶表示装置付き手動データ入力装置２７が接続されている。この液晶表示装置付き手動データ入力装置２７を用いて、後述する計量用サーボモータ１０の正回転方向及び逆方向の電流制限値等を予め設定しておく。又、サーボ回路２４はプロセッサやメモリ等で構成され、射出成形機の各軸を駆動するサーボモータの位置、速度等を制御する。サーボ回路２４はサーボアンプ２５を介して各軸サーボモータを駆動する。また、各サーボモータに取り付けられた位置・速度検出器からフィードバックされる位置、速度フィードバック信号はサーボ回路２４に取り込まれ、位置、速度のフィードバック制御がなされる。なお、図８では、計量用サーボモータ１０と射出用サーボモータ１１のみを図示している。なお、以上のような射出成形機の構成は従来の電動式射出成形機の構成と同一である。
【００２２】
図９は、この実施形態におけるプロセッサ２１が行う本発明が関係する射出成形動作のフローチャートである。
成形動作が開始されると、まず、逆流防止弁閉鎖スクリュ位置ＣＬを記憶するレジスタ及びタイマＴをリセットし（ステップ１００）、スクリュ回転開始検出フラグＳＴを「０」にセットする（ステップ１０１）。そして、射出開始まで待ち（ステップ１０２）、射出が開始されると計量用サーボモータ（スクリュ回転用サーボモータ）１０の電流値制限を解除する時間がセットされているタイマＴをスタートさせる（ステップ１０３）。
【００２３】
次に該タイマＴがタイムアップしたか判断し（ステップ１０４）、タイムアップしてなければ、スクリュ正回転方向及び逆方向に回転させる計量サーボモータの正回転方向及び逆方向の電流制限値を予め設定されている小さな値（ほとんど０に近い値）「＋ＴＱ１」、「−ＴＱ１」にセットする（ステップ１０５）。これによって、計量サーボモータを駆動する駆動電流はこの設定された「＋ＴＱ１」、「−ＴＱ１」以下に保持されることになるから、計量用サーボモータ１０及び該計量用サーボモータ１０で回転駆動されるスクリュ１は自在に回転可能の状態となる。
【００２４】
次に、スクリュ回転開始検出フラグＳＴが「２」か判断し（ステップ１０６）、「２」でなければ、「１」か判断し（ステップ１０７）、「１」でもなければ、位置・速度検出器１６で検出される計量用サーボモータ１０の回転速度Ｖが設定回転速度Ｖ０以上か判断する（ステップ１０８）。最初は、スクリュ回転開始検出フラグＳＴは「０」であり、計量用サーボモータ１０は停止状態、若しくは僅かな移動であるから、その回転速度Ｖは設定値Ｖ０に達していない。この場合には、プロセッサ２１は保圧終了か判断し（ステップ１１０）、終了してなければステップ１０４に戻る。以下、計量用サーボモータ１０の回転速度Ｖが設定回転速度Ｖ０以上になるまで、ステップ１０４〜１０８，ステップ１１０の処理を繰り返し実行する。
【００２５】
射出が開始され、射出用サーボモータ１１が駆動されてスクリュ１が前進し、ノズル９からスクリュヘッド２の前方に蓄積されていた溶融樹脂を金型内に射出を開始すると、この溶融樹脂の圧力により、前述したように、逆流防止弁機構のチェックリング３は後方に押圧される。そして、又、スクリュ１のフライト５間の溝部６に蓄積した樹脂を押圧することになるが、スクリュ１を回転させる計量用サーボモータ１０の駆動電流は小さな値「＋ＴＱ１」、「−ＴＱ１」であるからスクリュ１は自在に回転できる状態であり、フライト５間の溝部６に蓄積する樹脂はスクリュ１のフライト５を押圧してスクリュ１を回転させることになる。
【００２６】
このスクリュ１の回転速度が設定値Ｖ０以上になると、ステップ１０８でこれを検出し、スクリュ回転開始検出フラグＳＴを、スクリュ回転中を示す値の「１」にセットし（ステップ１０９）、ステップ１１０に移行し、ステップ１０４に戻る。スクリュ回転開始検出フラグＳＴが「１」にセットされているから、ステップ１０４，１０５，１０６と処理し、ステップ１０７からステップ１１４に移行する。
【００２７】
ステップ１１４では、計量用サーボモータ１０の回転速度Ｖが設定回転速度Ｖ０以下か判断する。設定回転速度Ｖ０以下でなければ、ステップ１１０に戻る。以下、位置・速度検出器１６で検出される計量用サーボモータ１０の回転速度Ｖが設定回転速度Ｖ０以下になるまで、ステップ１０４〜１０７，ステップ１１４，ステップ１１０の処理を繰り返し実行する。
【００２８】
チェックリング３が樹脂に押圧され後退し、チェックシート４と密着し、樹脂の通路を閉鎖すると、スクリュ１のフライト５には力が加わらなくなるから、スクリュ１の回転は停止する。そこで、このスクリュ１の回転速度が設定値Ｖ０以下になると、ステップ１１４から、ステップ１１５に進み、位置・速度検出器１７からの位置のフィードバック信号に基づいて求められているスクリュ１の現在位置（スクリュの軸方向の位置で射出位置を示す）Ｐを読みとり逆流防止弁閉鎖スクリュ位置ＣＬとして記憶する。又、この逆流防止弁閉鎖スクリュ位置ＣＬを表示装置２７にも表示する。そして、スクリュ回転開始検出フラグＳＴを逆流防止弁が閉鎖したことを示す「２」にセットして（ステップ１１６）、ステップ１１０に移行する。
【００２９】
こうしてスクリュ回転開始検出フラグＳＴが「２」にセットされた以降は、タイマＴが設定時間を計時してタイムアップするまで、ステップ１０４〜１０６の処理後、スクリュ回転開始検出フラグＳＴが「２」であるからステップ１１０に移行する。以下この処理を繰り返し実行する。そして、タイマＴがタイムアップすると（ステップ１０４）、スクリュ１を回転させる計量用サーボモータ１０のトルク制限を解除してフルトルクが出力できるようにその制限値を最大駆動電流値「＋ＴＱ０」、「−ＴＱ０」に戻し、また、このとき、計量用サーボモータ１０を制御する位置ループの位置偏差を「０」にセットする（ステップ１１３）。以下、保圧終了まで、ステップ１０４，１１３，１１０の処理を繰り返し実行する。よって、タイマＴがタイムアップした後は、計量サーボモータの電流制限値は最大値となり、かつ該計量サーボモータには移動指令が出力されていないので、該計量用サーボモータ１０は、その回転位置を保持するように作用し、スクリュ１の回転を止め固定する。
【００３０】
こうして、保圧が終了すると（ステップ１１０）、計量用サーボモータ１０の電流制限値を再度最大駆動電流値「＋ＴＱ０」、「−ＴＱ０」にセットして（ステップ１１１）、成形終了を待つ（ステップ１１２）。
【００３１】
以上がこの実施形態の動作処理である。このように射出開始後所定時間内においては、スクリュ１は自在に回転できるように保持される。その結果、射出による充填圧によって、逆流防止弁機構のチェックリング３が後退する際にスクリュ１が逆転してチェックリング３の後退を容易にすると共に、チェックリング３がチェックシート４に密着し樹脂通路が閉鎖されると、そのときのスクリュ１の位置Ｐが逆流防止弁閉鎖スクリュ位置ＣＬとして記憶されかつ表示される。
【００３２】
こうして求められた逆流防止弁閉鎖スクリュ位置ＣＬは従来行っているように射出工程の射出制御に利用される。
図１０は、射出制御における射出速度の切り換え位置及び保圧への切り換え位置の設定及びその補正に関する説明図である。横軸は射出ストロークで縦軸は射出速度を表す。射出開始スクリュ位置Ｓ０から射出速度Ｖ１で射出を開始し、スクリュ位置Ｓ１で射出速度Ｖ２に切り換え、さらにスクリュ位置Ｓ２で射出速度Ｖ３に切り換え、スクリュ位置ＶＰで保圧へ切り換えるように設定されていたものとする。なお、ＣＬ０は基準となる射出工程時の逆流防止弁閉鎖スクリュ位置であり、このスクリュ位置ＣＬ０は、成形条件を調整し成形が安定し、成形品が要求される品質を満足しているような状態での複数の成形サイクルにおける逆流防止弁閉鎖スクリュ位置の平均値を基準として採用するものである。
【００３３】
そこで、この基準逆流防止弁閉鎖スクリュ位置ＣＬ０を予め設定しておき、成形サイクルを開始させると、プロセッサ２１は、図９に示した処理で逆流防止弁閉鎖スクリュ位置ＣＬを検出し、この検出値ＣＬと設定されている基準逆流防止弁閉鎖スクリュ位置ＣＬ０より逆流防止弁機構の閉鎖スクリュ位置の偏差ΔＣＬを求める。
【００３４】
ΔＣＬ＝ＣＬ−ＣＬ０ …（１）
こうして求めた偏差ΔＣＬを設定されている各速度切り換えスクリュ位置、及び保圧切り換えスクリュ位置に加算し補正した位置Ｓ１’，Ｓ２’，ＶＰ’を求め、求めた補正スクリュ位置Ｓ１’，Ｓ２’で射出速度を切り換え、補正保圧切り換え位置ＶＰ’で保圧制御に切り換える。
【００３５】
Ｓ１’＝Ｓ１＋ΔＣＬ
Ｓ２’＝Ｓ２＋ΔＣＬ
ＶＰ’＝ＶＰ＋ΔＣＬ
すなわち、金型内に実際に溶融樹脂が射出されるのは逆流防止弁機構が樹脂通路を閉鎖した時点からとみなすことができる。そのため、基準逆流防止弁閉鎖スクリュ位置ＣＬ０との位置偏差ΔＣＬ分だけ各速度切り換え位置、保圧切り換え位置を補正すれば、実質的な射出動作、保圧制御への切り換えが良成形品を得た基準となる射出工程とほぼ同一となる。
【００３６】
上述した実施形態では、射出開始からタイマＴで計時する設定所定時間経過後に、スクリュを回転させる計量サーボモータの電流制限値を最大値の「＋ＴＱ０」、「−ＴＱ０」にしたが、このタイマＴを設けずに、射出開始時点では計量サーボモータの電流制限値を小さな値の制限値「＋ＴＱ１」、「−ＴＱ１」に設定しておき、逆流防止弁が閉鎖されスクリュ回転開始フラグＳＴが「２」にセットされるとき（図９におけるステップ１１６）、計量サーボモータの電流制限値を最大値の「＋ＴＱ０」、「−ＴＱ０」にしてスクリュ回転をロックするようにしてもよい。
【００３７】
又、射出開始時においては、逆流防止弁機構のチェックリング３が速やかに後退してチェックシート４と密着するように、樹脂の抵抗を少なくするためにスクリュ１の逆回転を許容すればよいものであるから、計量サーボモータの電流制限値は逆回転方向のみ小さな電流制限値「−ＴＱ１」としてもよい。例えば、図９の例では、ステップ１０５でスクリュ逆回転トルク＝−ＴＱ１とすればよい。
【００３８】
又、一旦逆流防止弁が閉鎖した後は、減圧等によって、逆流防止弁機構の前方の樹脂圧力が後方の樹脂圧力より低下してスクリュ１が正回転してチェックリングを前方に押し、フライト５間の溝部６に蓄積された樹脂を逆流防止弁の前方に送り出すことを防止するために、スクリュ回転をロックするものであるから、スクリュ１が正回転方向に回転しないように、計量サーボモータの正方向の電流制限値を最大値の「＋ＴＱ０」とすればよい（例えば図９で示す例ではステップ１１３で、スクリュ逆回転トルク＝＋ＴＱ０とすればよい）。
【００３９】
又、成形条件によっては、射出、保圧の工程で減圧等が生じるものでないとき、さらには、減圧があったとしても無視できるような場合では、射出工程中スクリュ回転を自在に保持するようにしてもよい。この場合、図９のフローチャートにおいて、ステップ１０３，１０４，１１３の処理は必要がない。
【００４０】
また、計量終了時にスクリュヘッド２前方の樹脂圧力を減圧するためにスクリュ１を任意の距離だけ後退させる場合があるが、この場合、次の射出工程において減圧距離分スクリュ１が前進する間はスクリュヘッド２前方の樹脂がチェックリング３を後退方向に押す力が発生しないためにスクリュ回転を自在にしなくてもよい。このため、射出開始からスクリュ１が任意の位置まで到達した後、あるいは射出開始からの任意の時間だけ経過した後にスクリュ回転を自在にしてもよい。
さらに、射出時スクリュ１を自在に回転できるようにして逆流防止弁機構による樹脂通路の閉鎖を速やかに行うこととしていることから、逆流防止弁機構の閉鎖スクリュ位置による補正を行わなくてもよいような場合、又は、連続成形運転の前に、スクリュ回転を自在にして射出し、予め閉鎖スクリュ位置ＣＬを検出し表示し、この閉鎖スクリュ位置ＣＬ、若しくは検出表示されたスクリュ位置の平均値を求め、この平均値を閉鎖スクリュ位置ＣＬとし、この検出閉鎖スクリュ位置ＣＬに基づいて、射出制御おける射出速度の切り換え位置や保圧への切り換え位置等の設定をおこなっておけば、連続成形運転時においては、単にスクリュ１を自在に回転できるようにするだけで、逆流防止弁の閉鎖を検出しなくてもよい。
この場合のプロセッサ２１が実施する処理のフローチャートを図１１に示す。
【００４１】
成形動作が開始されると、タイマＴをリセットし（ステップ２００）、射出開始を待ち（ステップ２０１）、タイマＴをスタートさせる（ステップ２０２）。そして、該タイマＴがタイムアップしたか判断し（ステップ２０３）、タイムアップしてなければ、計量用サーボモータ１０の正回転方向及び逆方向の電流制限値を小さな値（ほとんど０に近い値）「＋ＴＱ１」、「−ＴＱ１」に設定する（ステップ２０４）。これによって、計量用サーボモータ１０及び該サーボモータ１０で回転駆動されるスクリュ１は自在に回転可能の状態となる。
【００４２】
保圧が終了していなければ（ステップ２０５）、ステップ２０３に戻り、タイマＴがタイムアップするまで、ステップ２０３，２０４，２０５の処理を繰り返し実行する。そして、タイマＴがタイムアップすると計量用サーボモータ１０のトルク制限を解除してフルトルクが出力できるようにその制限値を最大駆動電流値「＋ＴＱ０」、「−ＴＱ０」に戻し、また、このとき、計量用サーボモータ１０を制御する位置ループの位置偏差を「０」にセットする（ステップ２０８）。以下、保圧終了まで、ステップ２０３，２０８，２０５の処理を繰り返し実行する。よって、タイマＴがタイムアップした後は、計量サーボモータの電流制限値は最大値となり、かつ該計量サーボモータには移動指令が出力されていないので、該計量用サーボモータ１０は、その回転位置を保持するように作用し、スクリュ１の回転を止め固定する。こうして、保圧が終了すると（ステップ２０５）、計量用サーボモータ１０の電流制限値を再度最大駆動電流値「＋ＴＱ０」、「−ＴＱ０」にセットして（ステップ２０６）、成形終了を待つ（ステップ２０７）。
【００４３】
なお、上述した各実施形態では、射出開始からの経過時間によってスクリュ回転を固定するタイミングを求めたが、このタイミングをスクリュ１の位置や実際のスクリュ回転量に基づいて決めてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は特別な機構を用いることなく、射出時の逆流防止弁の閉鎖タイミングを検出できるものである。又、安定した射出制御を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】射出成形機のスクリュに設けられる逆流防止弁機構の一例である。
【図２】計量終了時の逆流防止弁機構の状態を示す図である。
【図３】スクリュのフライト間の溝部に溜められた樹脂の圧力により、チェックリングの後退移動が遅れる現象を説明する説明図である。
【図４】射出開始時にはスクリュを回転自在にしておくことにより、チェックリングの後退移動を容易にして樹脂通路の閉鎖を速やかにする原理説明図である。
【図５】チェックリングが後退移動しチェックシートと密着し樹脂通路を閉鎖した状態を説明する説明図である。
【図６】射出・保圧工程において、射出・保圧の圧力が減圧されるような場合で、スクリュを回転自在にしておくことにより、溶融樹脂がチェックリングの部分を通ってスクリュ先端に供給されることの説明図である。
【図７】射出時にスクリュ回転を自在にして、樹脂の種類や成形条件を変えて射出したとき、射出開始からスクリュ回転が停止するまでの回転量を測定した実験結果を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態の要部ブロック図である。
【図９】実施形態における射出成形動作のフローチャートである。
【図１０】射出制御における射出速度の切り換え位置及び保圧への切り換え位置の設定及びその補正に関する説明図である。
【図１１】逆流防止弁機構による樹脂通路の閉鎖を検出しない本発明の別の実施形態のフローチャートである。
【符号の説明】
１スクリュ
２スクリュヘッド
３チェックリング
４チェックシート
５フライト
６溝部
７バレル
８樹脂
９ノズル
１０計量用サーボモータ
１１射出用サーボモータ
１６，１７位置・速度検出器
２０制御装置

Claims

インラインスクリュ式射出成形機において、射出時にスクリュ回転を自在にする手段と、射出後の回転自在のスクリュの回転が停止したことを検出する手段と、該スクリュ回転停止を検出したスクリュ位置を検出する手段と、該検出スクリュ位置に基づいて、射出工程の制御のために設定されたスクリュ位置を補正する手段とを有することを特徴とする射出成形機。
スクリュ回転を自在にするタイミングを任意に設定する手段を設けた請求項１記載の射出成形機。
回転自在のスクリュ回転を再びスクリュ回転を固定する手段を有する請求項１記載の射出成形機。
スクリュ回転を自在にするタイミングと再度固定するタイミングを任意に設定する手段を設けた請求項３に記載の射出成形機。
回転自在にするスクリュ回転方向を一方向に限定する手段を設けた請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の射出成形機。
回転自在にしたときのスクリュ回転トルクを任意に設定する手段を設けた請求項１乃至５の内いずれか１項に記載の射出成形機。