JP3897397B2 - 射出成形機の射出速度制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の実施の形態】
【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。
【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）の制御条件を設定しなければならない。
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）の制御条件の設定は、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。
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）の制御条件の設定を行う方法が特開平７−１８６２３１号公報に開示されている。ここにおいては、射出速度の制御条件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。
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。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型加工が継続される。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。
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所定の周期で繰り返し行われる。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。
【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、基準樹脂圧力よりも大きくなった時点での溶融樹脂の検出圧力の圧力上昇速度（即ち圧力上昇率）とは無関係に上述した減速率が一定であることが下に記す幾つかの問題を生じさせている。
例えば、上記圧力上昇率が比較的小さく上述した一定の減速率が上記圧力上昇率に比べて大きな場合には、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時間が掛り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。
また上記圧力上昇率が比較的大きく上述した一定の減速率が上記圧力上昇率に比べて小さな場合には、より低い射出速度に修正されたにもかかわらず溶融材料に圧力低下が生ぜず、実際の検出圧力が上記基準圧力を大幅に越えて、ついには射出成形型の破損に至ることもある。
このために、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、新たな射出成形型に適した射出速度（即ち溶融樹脂射出圧）の制御条件を設定出来るまでに必要な試し打ちの回数を熟練した作業員ではないとなかなか減少させることが出来なった。
この発明は上記事情の下でなされ、この発明の目的は、基準圧力よりも大きくなった溶融材料の検出圧力の圧力上昇率に対応して修正された射出速度を得ることが出来、ひいては修正された射出速度により達成される検出圧力が基準圧力から振れる量を小さくすることが出来て、新たな射出成形型に最適な射出速度の制御条件を熟練した作業員ではなくとも容易に短時間で得ることが出来る、射出成形機の射出速度制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
上述したこの発明の目的を解決する為に、この発明に従った射出成形機の射出充填速度制御装置は：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；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；上記演算においては、上記検出圧力と上記基準圧力との偏差量を求め、この偏差量と上記検出圧力が上記基準圧力を越えた時点の射出速度とからＰＩ（比例積分）演算またはＰＩＤ（比例積分微分）演算により上記射出速度の修正値を求める；ことを特徴としている。
このような構成においては、スクリューの移動中に検出された溶融材料の圧力と予め設定されている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、上記演算において、上記検出圧力と上記基準圧力との偏差量を求め、この偏差量と上記検出圧力が上記基準圧力を越えた時点の射出速度とからＰＩ（比例積分）演算またはＰＩＤ（比例積分微分）演算により上記射出速度の修正値を求めるので、基準圧力よりも大きくなった溶融材料の検出圧力の圧力上昇率に対応して修正された射出速度を得ることが出来、ひいては修正された射出速度により達成される検出圧力が基準圧力から振れる量を小さくすることが出来る。
また前述した特開平７−１８６２３１号公報の従来例の如く射出速度を一定とした時に溶融材料の検出圧力は略比例して大きくなる傾向にあり、ＰＩ（比例積分）演算またはＰＩＤ（比例積分微分）演算による射出速度の修正値の設定は、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閉ループ制御により行われ上記検出圧力が上記基準圧力以下になった時には行われないので、基準圧力に対する検出圧力のオーバーシュートやハンチング現象を防止することが出来る。
【発明の実施の形態】
以下、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。
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１２Ａ，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に射出され充填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。
この実施の形態において型開量検知器１６は検知した型開量をデジタル信号として発信しており、射出速度演算装置３８に接続されている。また型内樹脂圧力検知器１８は検知した型内樹脂圧力をアナログ信号として発信しており、アナログ／デジタル変換器２０を介して射出速度演算装置３８に接続されている。
射出成形型１４には型凹所１０ａ，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に射出され充填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内樹脂圧力検知器２８）が設置されており、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）を検出しアナログ信号で発信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）、及びスクリュー移動距離検知器３６が接続されている。
ノズル内樹脂圧力検知器２８及び射出油圧検知器３４の夫々もまたアナログ／デジタル変換器２０を介して射出速度演算装置３８に接続されている。
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。
射出速度制御装置４０は射出スクリュー３０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。
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。
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速度（一定射出速度）を手動で図１の記憶装置４２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１０ａ，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。
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内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）または型開量の少なくともいずれか１つ、好ましくは複数の基準値を、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記憶装置４２に設定する（ＳＴＥＰ２）。
そして射出成形加工を開始する（ＳＴＥＰ３）と同時に図１の型開量検知器１６，型内樹脂圧力検知器１８，ノズル内樹脂圧力検知器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、好ましくは複数の検出を開始し（ＳＴＥＰ４）、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、好ましくは複数が射出速度演算装置３８において記憶装置４２に設定されている基準値と比較される（ＳＴＥＰ５）。
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。この実施の形態では、圧力検出周期は射出速度制御周期でもあり、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ていることが好ましい。
ここにおいて、少なくともいずれか１つ、好ましくは複数のいずれもが対応する基準圧力に到達していない場合には、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、射出成形加工が終了したかどうか）が判断され（ＳＴＥＰ１０）、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。
上述したＳＴＥＰ５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つが基準圧力を越えた場合には、基準圧力を越えた上記いずれか１つ、好ましくは複数の中の１つと対応する基準圧力との偏差量が射出速度演算装置３８において求められる（ＳＴＥＰ６）。
射出速度演算装置３８はさらに、この偏差を無くするような射出速度の修正値を得る為に、ＳＴＥＰ６において求められた偏差量と検出した型開量，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つが基準圧力を越えた時点の射出速度とからＰＩ（比例積分）演算またはＰＩＤ（比例積分微分）演算により上述した偏差量に応じて修正された射出速度修正値を得る（ＳＴＥＰ７）。
射出速度制御装置４０は射出速度演算装置３８において上述した如くして得ることが出来た射出速度修正値に従い油圧流体流量制御装置４４を制御する（ＳＴＥＰ８）。
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（ＳＴＥＰ９）。
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（ＳＴＥＰ１０）、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。
ＳＴＥＰ１０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ていると判断された場合には、射出成形加工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加工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パターンに変換される（ＳＴＥＰ１１）。
これにより、この発明の１つの実施の形態に従った射出速度制御装置を使用した射出成形機２２において射出成形加工を行う時に、基準圧力よりも大きくなった時点での溶融樹脂の検出圧力の圧力上昇率に対応して修正された射出速度を得ることが出来、ひいては修正された射出速度により達成される検出圧力が基準圧力から振れる量を小さくすることが出来て、新たな射出成形型に最適な射出速度の制御を熟練した作業員ではなくとも容易に短時間で得ることが出来る、
図３の（Ａ）には、従来の射出成形機の射出速度制御装置において射出速度 （即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的小さい場合について、射出成形加工中に型開量検知器，型内樹脂圧力検知器，ノズル内樹脂圧力検知器，及び射出油圧検知器により検知される型開量，型内溶融樹脂圧力，ノズル内溶融樹脂圧力，及び射出油圧の中の代表としての型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えた場合に、従来の射出成形機の射出速度制御装置が型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA を基準圧ＰS よりも低下させようとして、型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えている間に所定の減速率で射出速度を低下させる様子を示している。
なおここでは、型内樹脂圧力検知器による型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の検知は射出プランジャ位置の変位に沿い所定の間隔で配置された多数の一点鎖線で示す所定の周期で行われている。
この図からは、射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的小さい場合には、型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えたことを最初に検知した時Ｐ1 に、従来の射出成形機の射出速度制御装置の射出速度演算装置が型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が基準圧ＰS を越えたことを最初に検知した時Ｐ1 の射出充填速度Ｖ0 に所定の一定の減速率を乗じて求めた結果の修正された射出充填速度Ｖ1 では、修正された射出速度Ｖ1 によりもたらされ検知された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が基準圧ＰS から急激に大幅に低下してしまうことが分かる。
即ち、上述した一定の減速率により修正された射出速度Ｖ1 により達成される修正された検出圧力ＰA と修正前の検出圧力ＰA との差異が大きくなって、射出成形加工の終了までに溶融樹脂の検出圧力ＰA が基準圧ＰS に到達しなくなってしまったり、溶融樹脂の検出圧力ＰA が基準圧ＰS に到達するのに要する時間が遅れて射出成形型１４内の型凹所１０ａ，１０ｂ中に充分な溶融樹脂が充填されなくなる。
図３の（Ｂ）には、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において、図３の（Ａ）の場合と同様に、射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的小さい場合について、射出成形加工中に型開量検知器１６，型内樹脂圧力検知器１８，ノズル内樹脂圧力検知器２８，及び射出油圧検知器３４により検知される型開量，型内溶融樹脂圧力，ノズル内溶融樹脂圧力，及び射出油圧の中の代表としての型内溶融樹脂圧（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えた場合に、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が型内溶融樹脂圧（型内樹脂圧力）ＰA を基準圧ＰS よりも低下させようとして、型内溶融樹脂圧（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えている間に上記上昇率に対応して射出速度を低下させる様子を示している。
なおここでも、型内樹脂圧力検知器による型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の検知は射出プランジャ位置の変位に沿い所定の間隔で配置された多数の一点鎖線で示す所定の周期で行われている。
この図からは、射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的小さい場合には、型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えたことを最初に検出した時Ｐ1 に、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射出速度演算装置３８が基準圧ＰS を越えて最初に検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA と基準圧ＰS との偏差量を求め、この偏差量と検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が基準圧ＰS を越えた時点の射出速度ＶO とからＰＩ（比例積分）演算またはＰＩＤ（比例積分微分）演算により上記射出速度の修正値を求めた結果の最初に修正された射出速度Ｖ1 ´では、最初に修正された射出速度Ｖ1 ´に対応して検知される型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が基準圧ＰS から急激に大幅に低下することがないことが分かる。
即ち、上述した如くして最初に修正された射出充填速度Ｖ1 ´により達成される最初に修正された検出圧力ＰA と修正前の検出圧力ＰA との差異は、基準圧ＰS を越えて最初に検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA と基準圧ＰS との偏差量（即ち基準圧ＰS を越えて最初に検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度または上昇率）に対応していて大きくならず、射出成形加工の終了までに溶融樹脂の検出圧力ＰA が速やかに基準圧ＰS に到達し、射出成形型１４内の型凹所１０ａ，１０ｂ中に充分な溶融樹脂を充填させることが出来る。
図４の（Ａ）には、従来の射出成形機の射出速度制御装置において射出速度 （即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的大きな場合について、射出成形加工中に型開量検知器，型内樹脂圧力検知器，ノズル内樹脂圧力検知器，及び射出油圧検知器により検知される型開量，型内溶融樹脂圧力，ノズル内溶融樹脂圧力，及び射出油圧の中の代表としての型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えた場合に、従来の射出成形機の射出速度制御装置が型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA を基準圧ＰS よりも低下させようとして、型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えている間に所定の減速率で射出速度を低下させる様子を示している。
なおここでも、型内樹脂圧力検知器による型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の検知は射出プランジャ位置の変位に沿い所定の間隔で配置された多数の一点鎖線で示す所定の周期で行われている。
この図からは、射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的大きな場合には、型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えたことを最初に検知した時Ｐ1 に、従来の射出成形機の射出速度制御装置の射出速度演算装置が型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が基準圧ＰS を越えたことを最初に検知した時Ｐ1 の射出速度Ｖ0 に所定の一定の減速率を乗じて求めた結果の最初に修正された射出速度Ｖ1 では、最初に修正された射出速度Ｖ1 に対応して検知された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA がなかなか低下しないことが分かる。この結果として、所定の周期で検知された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS よりも減少するまで、所定の周期で所定の一定の減速率を乗じて引き続き修正された射出速度Ｖ2 ，Ｖ3 が求められるが、検知された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が基準圧ＰS よりも減少に変更された時点では、検知された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇が続いている間に修正が重ねられた後の射出速度Ｖ3 に従い検知された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が急激に減少するようになり、やがて基準圧ＰS から急激に大幅に低下してしまうことが分かる。
即ち、修正が重ねられた後の射出速度Ｖ3 により達成される修正が重ねられた後の検出圧力ＰA と修正前の検出圧力ＰA との差異が大きくなって、射出成形加工の終了までに溶融樹脂の検出圧力ＰA が基準樹脂圧ＰS に到達しなくなってしまったり、溶融樹脂の検出圧力ＰA が基準圧ＰS に到達するのに要する時間が遅れて射出成形型１４内の型凹所１０ａ，１０ｂ中に充分な溶融樹脂が充填されなくなる。
図４の（Ｂ）には、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において、図４の（Ａ）の場合と同様に、射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度 （即ち上昇率）が比較的大きな場合について、射出成形加工中に型開量検知器１６，型内樹脂圧力検知器１８，ノズル内樹脂圧力検知器２８，及び射出油圧検知器３４により検知される型開量，型内溶融樹脂圧力，ノズル内溶融樹脂圧力，及び射出油圧の中の代表としての型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えた場合に、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が型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA を基準圧ＰS よりも低下させようとして、型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えている間の射出速度を上記上昇率に対応して低下させる様子を示している。
なおここでも、型内樹脂圧力検知器１８による型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の検知は射出プランジャ位置の変位に沿い所定の間隔で配置された多数の一点鎖線で示す所定の周期で行われている。
この図からは、射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的大きな場合には、型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えたことを最初に検出した時Ｐ1 に、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射出速度演算装置３８が基準圧ＰS を越えて最初に検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA と基準圧ＰS との偏差量を求め、この偏差量と検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が基準圧ＰS を越えた時点の射出速度ＶO とからＰＩ（比例積分）演算またはＰＩＤ（比例積分微分）演算により上記射出速度の修正値を求めた結果の最初に修正された射出速度Ｖ1 ´では、最初に修正された射出充填速度Ｖ1 ´によりもたらされて検知された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が急激に大幅に低下することが分かる。
しかしながら、次の検出周期の時Ｐ2 に検出された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA も予め設定されている基準圧ＰS を越えていることにより、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射出速度演算装置３８が基準圧ＰS を越えて次の検出周期の時Ｐ2 に検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA と基準圧ＰS との偏差量を求め、この偏差量と次の検出周期の時Ｐ2 に検出された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA をもたらした最初に修正された射出充填速度Ｖ1 ´とからＰＩ（比例積分）演算またはＰＩＤ （比例積分微分）演算により求めた結果の次の検出周期の時Ｐ2 に修正された射出速度Ｖ2 ´では、次の検出周期の時Ｐ2 に修正された射出速度Ｖ2 ´によりもたらされ検知された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が基準圧ＰS から急激に大幅に低下しないことが分かる。
即ち、上述した如くして最初に修正された射出速度Ｖ1 ´によりもたらされる最初に修正された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA と最初の修正前の型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA との差異は、基準圧ＰS を越えて最初に検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA と基準圧ＰS との偏差量（即ち基準圧ＰS を越えて最初に検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度または上昇率）に対応していて大きく、またこれに続いて修正された射出充填速度Ｖ2 ´により達成される次に修正された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA と最初に修正された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA との差異は、基準圧ＰS を越えて次の検出周期に検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA と基準圧ＰS との偏差量（即ち基準圧ＰS を越えて次の検出周期に検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度または上昇率）に対応していて小さい。この為に射出成形加工の終了までに溶融樹脂の検出圧力ＰA が速やかに基準圧ＰS に収束し、射出成形型１４内の型凹所１０ａ，１０ｂ中に充分な溶融樹脂を充填させることが出来る。
【発明の効果】
以上詳述した如く、この発明に従った射出成形機の射出速度制御装置によれば、基準圧力よりも大きくなった溶融材料の検出圧力の圧力上昇率に対応して修正された射出速度を得ることが出来、ひいては修正された射出速度により達成される検出圧力が基準圧力から振れる量を小さくすることが出来て、新たな射出成形型に最適な射出速度の制御を熟練した作業員ではなくとも容易に短時間で得ることが出来る。
【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】（Ａ）は、従来の射出成形機の射出速度制御装置において射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的小さい場合について、射出速度とそれに対応する型内樹脂圧力ＰA との関係を、型内樹脂圧力ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えた場合に、従来の射出成形機の射出速度制御装置が上記比較的小さな上昇率とは無関係に射出速度を比較的大きく低下させてそれに対応する型内樹脂圧力が急激に低下する様子とともに示しており、
（Ｂ）は、図１の射出成形機の射出速度制御装置において、上記（Ａ）の場合と同様に、射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的小さい場合について、射出速度とそれに対応する型内樹脂圧力ＰA との関係を、型内樹脂圧力ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えた場合に、図１の射出成形機の射出速度制御装置が上記比較的小さな上昇率に対応して射出速度を比較的小さく低下させてそれに対応する型内樹脂圧力が緩やかに低下する様子とともに示している。
【図４】（Ａ）は、従来の射出成形機の射出速度制御装置において射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的大きな場合について、射出速度とそれに対応する型内樹脂圧力ＰA との関係を、型内樹脂圧力ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えた場合に、従来の射出成形機の射出速度制御装置が上記比較的大きな上昇率とは無関係に射出速度を序々に緩やかに低下させてそれに対応する型内樹脂圧力が最初は緩やかに最終的には急激に低下する様子とともに示しており、
（Ｂ）は、図１の射出成形機の射出速度制御装置において、上記（Ａ）の場合と同様に、射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的小さい場合について、射出速度とそれに対応する型内樹脂圧力ＰA との関係を、型内樹脂圧力ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えた場合に、図１の射出成形機の射出速度制御装置が上記比較的大きな上昇率に対応して射出速度を最初は急激に最終的には緩やかに低下させてそれに対応する型内樹脂圧力が最初は急激に最終的には緩やかに低下する様子とともに示している。
【符号の説明】
１２ 射出成形機
１４ 射出成形型
１６ 型開量検知器
１８ 型内樹脂圧力検知器
２８ ノズル内樹脂圧力検知器
３０ 射出スクリュ−
３４ 射出油圧検知器
３８ 射出速度演算装置
【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。
【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）の制御条件を設定しなければならない。
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）の制御条件の設定は、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。
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）の制御条件の設定を行う方法が特開平７−１８６２３１号公報に開示されている。ここにおいては、射出速度の制御条件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。
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。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型加工が継続される。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。
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所定の周期で繰り返し行われる。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。
【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、基準樹脂圧力よりも大きくなった時点での溶融樹脂の検出圧力の圧力上昇速度（即ち圧力上昇率）とは無関係に上述した減速率が一定であることが下に記す幾つかの問題を生じさせている。
例えば、上記圧力上昇率が比較的小さく上述した一定の減速率が上記圧力上昇率に比べて大きな場合には、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時間が掛り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。
また上記圧力上昇率が比較的大きく上述した一定の減速率が上記圧力上昇率に比べて小さな場合には、より低い射出速度に修正されたにもかかわらず溶融材料に圧力低下が生ぜず、実際の検出圧力が上記基準圧力を大幅に越えて、ついには射出成形型の破損に至ることもある。
このために、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、新たな射出成形型に適した射出速度（即ち溶融樹脂射出圧）の制御条件を設定出来るまでに必要な試し打ちの回数を熟練した作業員ではないとなかなか減少させることが出来なった。
この発明は上記事情の下でなされ、この発明の目的は、基準圧力よりも大きくなった溶融材料の検出圧力の圧力上昇率に対応して修正された射出速度を得ることが出来、ひいては修正された射出速度により達成される検出圧力が基準圧力から振れる量を小さくすることが出来て、新たな射出成形型に最適な射出速度の制御条件を熟練した作業員ではなくとも容易に短時間で得ることが出来る、射出成形機の射出速度制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
上述したこの発明の目的を解決する為に、この発明に従った射出成形機の射出充填速度制御装置は：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；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；上記演算においては、上記検出圧力と上記基準圧力との偏差量を求め、この偏差量と上記検出圧力が上記基準圧力を越えた時点の射出速度とからＰＩ（比例積分）演算またはＰＩＤ（比例積分微分）演算により上記射出速度の修正値を求める；ことを特徴としている。
このような構成においては、スクリューの移動中に検出された溶融材料の圧力と予め設定されている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、上記演算において、上記検出圧力と上記基準圧力との偏差量を求め、この偏差量と上記検出圧力が上記基準圧力を越えた時点の射出速度とからＰＩ（比例積分）演算またはＰＩＤ（比例積分微分）演算により上記射出速度の修正値を求めるので、基準圧力よりも大きくなった溶融材料の検出圧力の圧力上昇率に対応して修正された射出速度を得ることが出来、ひいては修正された射出速度により達成される検出圧力が基準圧力から振れる量を小さくすることが出来る。
また前述した特開平７−１８６２３１号公報の従来例の如く射出速度を一定とした時に溶融材料の検出圧力は略比例して大きくなる傾向にあり、ＰＩ（比例積分）演算またはＰＩＤ（比例積分微分）演算による射出速度の修正値の設定は、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閉ループ制御により行われ上記検出圧力が上記基準圧力以下になった時には行われないので、基準圧力に対する検出圧力のオーバーシュートやハンチング現象を防止することが出来る。
【発明の実施の形態】
以下、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。
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１２Ａ，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に射出され充填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。
この実施の形態において型開量検知器１６は検知した型開量をデジタル信号として発信しており、射出速度演算装置３８に接続されている。また型内樹脂圧力検知器１８は検知した型内樹脂圧力をアナログ信号として発信しており、アナログ／デジタル変換器２０を介して射出速度演算装置３８に接続されている。
射出成形型１４には型凹所１０ａ，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に射出され充填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内樹脂圧力検知器２８）が設置されており、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）を検出しアナログ信号で発信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）、及びスクリュー移動距離検知器３６が接続されている。
ノズル内樹脂圧力検知器２８及び射出油圧検知器３４の夫々もまたアナログ／デジタル変換器２０を介して射出速度演算装置３８に接続されている。
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。
射出速度制御装置４０は射出スクリュー３０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。
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。
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速度（一定射出速度）を手動で図１の記憶装置４２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１０ａ，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。
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内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）または型開量の少なくともいずれか１つ、好ましくは複数の基準値を、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記憶装置４２に設定する（ＳＴＥＰ２）。
そして射出成形加工を開始する（ＳＴＥＰ３）と同時に図１の型開量検知器１６，型内樹脂圧力検知器１８，ノズル内樹脂圧力検知器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、好ましくは複数の検出を開始し（ＳＴＥＰ４）、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、好ましくは複数が射出速度演算装置３８において記憶装置４２に設定されている基準値と比較される（ＳＴＥＰ５）。
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。この実施の形態では、圧力検出周期は射出速度制御周期でもあり、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ていることが好ましい。
ここにおいて、少なくともいずれか１つ、好ましくは複数のいずれもが対応する基準圧力に到達していない場合には、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、射出成形加工が終了したかどうか）が判断され（ＳＴＥＰ１０）、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。
上述したＳＴＥＰ５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つが基準圧力を越えた場合には、基準圧力を越えた上記いずれか１つ、好ましくは複数の中の１つと対応する基準圧力との偏差量が射出速度演算装置３８において求められる（ＳＴＥＰ６）。
射出速度演算装置３８はさらに、この偏差を無くするような射出速度の修正値を得る為に、ＳＴＥＰ６において求められた偏差量と検出した型開量，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つが基準圧力を越えた時点の射出速度とからＰＩ（比例積分）演算またはＰＩＤ（比例積分微分）演算により上述した偏差量に応じて修正された射出速度修正値を得る（ＳＴＥＰ７）。
射出速度制御装置４０は射出速度演算装置３８において上述した如くして得ることが出来た射出速度修正値に従い油圧流体流量制御装置４４を制御する（ＳＴＥＰ８）。
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（ＳＴＥＰ９）。
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（ＳＴＥＰ１０）、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。
ＳＴＥＰ１０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ていると判断された場合には、射出成形加工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加工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パターンに変換される（ＳＴＥＰ１１）。
これにより、この発明の１つの実施の形態に従った射出速度制御装置を使用した射出成形機２２において射出成形加工を行う時に、基準圧力よりも大きくなった時点での溶融樹脂の検出圧力の圧力上昇率に対応して修正された射出速度を得ることが出来、ひいては修正された射出速度により達成される検出圧力が基準圧力から振れる量を小さくすることが出来て、新たな射出成形型に最適な射出速度の制御を熟練した作業員ではなくとも容易に短時間で得ることが出来る、
図３の（Ａ）には、従来の射出成形機の射出速度制御装置において射出速度 （即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的小さい場合について、射出成形加工中に型開量検知器，型内樹脂圧力検知器，ノズル内樹脂圧力検知器，及び射出油圧検知器により検知される型開量，型内溶融樹脂圧力，ノズル内溶融樹脂圧力，及び射出油圧の中の代表としての型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えた場合に、従来の射出成形機の射出速度制御装置が型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA を基準圧ＰS よりも低下させようとして、型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えている間に所定の減速率で射出速度を低下させる様子を示している。
なおここでは、型内樹脂圧力検知器による型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の検知は射出プランジャ位置の変位に沿い所定の間隔で配置された多数の一点鎖線で示す所定の周期で行われている。
この図からは、射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的小さい場合には、型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えたことを最初に検知した時Ｐ1 に、従来の射出成形機の射出速度制御装置の射出速度演算装置が型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が基準圧ＰS を越えたことを最初に検知した時Ｐ1 の射出充填速度Ｖ0 に所定の一定の減速率を乗じて求めた結果の修正された射出充填速度Ｖ1 では、修正された射出速度Ｖ1 によりもたらされ検知された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が基準圧ＰS から急激に大幅に低下してしまうことが分かる。
即ち、上述した一定の減速率により修正された射出速度Ｖ1 により達成される修正された検出圧力ＰA と修正前の検出圧力ＰA との差異が大きくなって、射出成形加工の終了までに溶融樹脂の検出圧力ＰA が基準圧ＰS に到達しなくなってしまったり、溶融樹脂の検出圧力ＰA が基準圧ＰS に到達するのに要する時間が遅れて射出成形型１４内の型凹所１０ａ，１０ｂ中に充分な溶融樹脂が充填されなくなる。
図３の（Ｂ）には、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において、図３の（Ａ）の場合と同様に、射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的小さい場合について、射出成形加工中に型開量検知器１６，型内樹脂圧力検知器１８，ノズル内樹脂圧力検知器２８，及び射出油圧検知器３４により検知される型開量，型内溶融樹脂圧力，ノズル内溶融樹脂圧力，及び射出油圧の中の代表としての型内溶融樹脂圧（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えた場合に、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が型内溶融樹脂圧（型内樹脂圧力）ＰA を基準圧ＰS よりも低下させようとして、型内溶融樹脂圧（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えている間に上記上昇率に対応して射出速度を低下させる様子を示している。
なおここでも、型内樹脂圧力検知器による型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の検知は射出プランジャ位置の変位に沿い所定の間隔で配置された多数の一点鎖線で示す所定の周期で行われている。
この図からは、射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的小さい場合には、型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えたことを最初に検出した時Ｐ1 に、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射出速度演算装置３８が基準圧ＰS を越えて最初に検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA と基準圧ＰS との偏差量を求め、この偏差量と検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が基準圧ＰS を越えた時点の射出速度ＶO とからＰＩ（比例積分）演算またはＰＩＤ（比例積分微分）演算により上記射出速度の修正値を求めた結果の最初に修正された射出速度Ｖ1 ´では、最初に修正された射出速度Ｖ1 ´に対応して検知される型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が基準圧ＰS から急激に大幅に低下することがないことが分かる。
即ち、上述した如くして最初に修正された射出充填速度Ｖ1 ´により達成される最初に修正された検出圧力ＰA と修正前の検出圧力ＰA との差異は、基準圧ＰS を越えて最初に検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA と基準圧ＰS との偏差量（即ち基準圧ＰS を越えて最初に検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度または上昇率）に対応していて大きくならず、射出成形加工の終了までに溶融樹脂の検出圧力ＰA が速やかに基準圧ＰS に到達し、射出成形型１４内の型凹所１０ａ，１０ｂ中に充分な溶融樹脂を充填させることが出来る。
図４の（Ａ）には、従来の射出成形機の射出速度制御装置において射出速度 （即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的大きな場合について、射出成形加工中に型開量検知器，型内樹脂圧力検知器，ノズル内樹脂圧力検知器，及び射出油圧検知器により検知される型開量，型内溶融樹脂圧力，ノズル内溶融樹脂圧力，及び射出油圧の中の代表としての型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えた場合に、従来の射出成形機の射出速度制御装置が型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA を基準圧ＰS よりも低下させようとして、型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えている間に所定の減速率で射出速度を低下させる様子を示している。
なおここでも、型内樹脂圧力検知器による型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の検知は射出プランジャ位置の変位に沿い所定の間隔で配置された多数の一点鎖線で示す所定の周期で行われている。
この図からは、射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的大きな場合には、型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えたことを最初に検知した時Ｐ1 に、従来の射出成形機の射出速度制御装置の射出速度演算装置が型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が基準圧ＰS を越えたことを最初に検知した時Ｐ1 の射出速度Ｖ0 に所定の一定の減速率を乗じて求めた結果の最初に修正された射出速度Ｖ1 では、最初に修正された射出速度Ｖ1 に対応して検知された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA がなかなか低下しないことが分かる。この結果として、所定の周期で検知された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS よりも減少するまで、所定の周期で所定の一定の減速率を乗じて引き続き修正された射出速度Ｖ2 ，Ｖ3 が求められるが、検知された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が基準圧ＰS よりも減少に変更された時点では、検知された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇が続いている間に修正が重ねられた後の射出速度Ｖ3 に従い検知された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が急激に減少するようになり、やがて基準圧ＰS から急激に大幅に低下してしまうことが分かる。
即ち、修正が重ねられた後の射出速度Ｖ3 により達成される修正が重ねられた後の検出圧力ＰA と修正前の検出圧力ＰA との差異が大きくなって、射出成形加工の終了までに溶融樹脂の検出圧力ＰA が基準樹脂圧ＰS に到達しなくなってしまったり、溶融樹脂の検出圧力ＰA が基準圧ＰS に到達するのに要する時間が遅れて射出成形型１４内の型凹所１０ａ，１０ｂ中に充分な溶融樹脂が充填されなくなる。
図４の（Ｂ）には、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において、図４の（Ａ）の場合と同様に、射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度 （即ち上昇率）が比較的大きな場合について、射出成形加工中に型開量検知器１６，型内樹脂圧力検知器１８，ノズル内樹脂圧力検知器２８，及び射出油圧検知器３４により検知される型開量，型内溶融樹脂圧力，ノズル内溶融樹脂圧力，及び射出油圧の中の代表としての型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えた場合に、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が型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA を基準圧ＰS よりも低下させようとして、型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えている間の射出速度を上記上昇率に対応して低下させる様子を示している。
なおここでも、型内樹脂圧力検知器１８による型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の検知は射出プランジャ位置の変位に沿い所定の間隔で配置された多数の一点鎖線で示す所定の周期で行われている。
この図からは、射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的大きな場合には、型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えたことを最初に検出した時Ｐ1 に、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射出速度演算装置３８が基準圧ＰS を越えて最初に検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA と基準圧ＰS との偏差量を求め、この偏差量と検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が基準圧ＰS を越えた時点の射出速度ＶO とからＰＩ（比例積分）演算またはＰＩＤ（比例積分微分）演算により上記射出速度の修正値を求めた結果の最初に修正された射出速度Ｖ1 ´では、最初に修正された射出充填速度Ｖ1 ´によりもたらされて検知された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が急激に大幅に低下することが分かる。
しかしながら、次の検出周期の時Ｐ2 に検出された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA も予め設定されている基準圧ＰS を越えていることにより、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射出速度演算装置３８が基準圧ＰS を越えて次の検出周期の時Ｐ2 に検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA と基準圧ＰS との偏差量を求め、この偏差量と次の検出周期の時Ｐ2 に検出された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA をもたらした最初に修正された射出充填速度Ｖ1 ´とからＰＩ（比例積分）演算またはＰＩＤ （比例積分微分）演算により求めた結果の次の検出周期の時Ｐ2 に修正された射出速度Ｖ2 ´では、次の検出周期の時Ｐ2 に修正された射出速度Ｖ2 ´によりもたらされ検知された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA が基準圧ＰS から急激に大幅に低下しないことが分かる。
即ち、上述した如くして最初に修正された射出速度Ｖ1 ´によりもたらされる最初に修正された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA と最初の修正前の型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA との差異は、基準圧ＰS を越えて最初に検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA と基準圧ＰS との偏差量（即ち基準圧ＰS を越えて最初に検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度または上昇率）に対応していて大きく、またこれに続いて修正された射出充填速度Ｖ2 ´により達成される次に修正された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA と最初に修正された型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA との差異は、基準圧ＰS を越えて次の検出周期に検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA と基準圧ＰS との偏差量（即ち基準圧ＰS を越えて次の検出周期に検出した型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度または上昇率）に対応していて小さい。この為に射出成形加工の終了までに溶融樹脂の検出圧力ＰA が速やかに基準圧ＰS に収束し、射出成形型１４内の型凹所１０ａ，１０ｂ中に充分な溶融樹脂を充填させることが出来る。
【発明の効果】
以上詳述した如く、この発明に従った射出成形機の射出速度制御装置によれば、基準圧力よりも大きくなった溶融材料の検出圧力の圧力上昇率に対応して修正された射出速度を得ることが出来、ひいては修正された射出速度により達成される検出圧力が基準圧力から振れる量を小さくすることが出来て、新たな射出成形型に最適な射出速度の制御を熟練した作業員ではなくとも容易に短時間で得ることが出来る。
【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】（Ａ）は、従来の射出成形機の射出速度制御装置において射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的小さい場合について、射出速度とそれに対応する型内樹脂圧力ＰA との関係を、型内樹脂圧力ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えた場合に、従来の射出成形機の射出速度制御装置が上記比較的小さな上昇率とは無関係に射出速度を比較的大きく低下させてそれに対応する型内樹脂圧力が急激に低下する様子とともに示しており、
（Ｂ）は、図１の射出成形機の射出速度制御装置において、上記（Ａ）の場合と同様に、射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的小さい場合について、射出速度とそれに対応する型内樹脂圧力ＰA との関係を、型内樹脂圧力ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えた場合に、図１の射出成形機の射出速度制御装置が上記比較的小さな上昇率に対応して射出速度を比較的小さく低下させてそれに対応する型内樹脂圧力が緩やかに低下する様子とともに示している。
【図４】（Ａ）は、従来の射出成形機の射出速度制御装置において射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧力（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的大きな場合について、射出速度とそれに対応する型内樹脂圧力ＰA との関係を、型内樹脂圧力ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えた場合に、従来の射出成形機の射出速度制御装置が上記比較的大きな上昇率とは無関係に射出速度を序々に緩やかに低下させてそれに対応する型内樹脂圧力が最初は緩やかに最終的には急激に低下する様子とともに示しており、
（Ｂ）は、図１の射出成形機の射出速度制御装置において、上記（Ａ）の場合と同様に、射出速度（即ち射出プランジャの移動速度）に比べて型内溶融樹脂圧（型内樹脂圧力）ＰA の上昇速度（即ち上昇率）が比較的小さい場合について、射出速度とそれに対応する型内樹脂圧力ＰA との関係を、型内樹脂圧力ＰA が予め設定されている基準圧ＰS を越えた場合に、図１の射出成形機の射出速度制御装置が上記比較的大きな上昇率に対応して射出速度を最初は急激に最終的には緩やかに低下させてそれに対応する型内樹脂圧力が最初は急激に最終的には緩やかに低下する様子とともに示している。
【符号の説明】
１２ 射出成形機
１４ 射出成形型
１６ 型開量検知器
１８ 型内樹脂圧力検知器
２８ ノズル内樹脂圧力検知器
３０ 射出スクリュ−
３４ 射出油圧検知器
３８ 射出速度演算装置
Claims (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、
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る射出速度制御装置であって、
上記演算においては、上記検出圧力と上記基準圧力との偏差量を求め、この偏差量と上記検出圧力が上記基準圧力を越えた時点の射出速度とからＰＩ（比例積分）演算またはＰＩＤ（比例積分微分）演算により上記射出速度の修正値を求める、
ことを特徴とする射出成形機の射出速度制御装置。
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Applications Claiming Priority (1)
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-
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