JP4021428B2 - 射出成形機の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、射出成形機の制御装置に関し、特に射出工程から保圧工程への移行を安定的に行うようにした制御装置に関する。
射出成形機の成形プロセスにおいては、射出工程中に金型のキャビティ内に樹脂を充填し、その後所定時間、所定圧力で保圧する保圧工程がなされる。このキャビティ内に樹脂が充填したことを確認する手段としては、射出スクリュの位置によってか、若しくはキャビティ内に樹脂が充填されると射出圧力が上昇することから、この実際の射出圧力を検出し、確認する方法が一般的であった。射出スクリュが所定位置に達したとき、又は、検出射出圧力が所定圧力に達したとき、射出工程の射出スクリュの速度制御から保圧工程の圧力制御に移行させる制御がなされている。
この射出工程から保圧工程時へ切換えた時点から直ちに設定保圧圧力に切り替わることが理想であるが、実際には、直ちに設定保圧圧力には移行せず、遅れて設定保圧圧力に達する。また、射出工程から保圧工程への切り換えの設定圧力を検出して保圧圧力に切換えるとしても、圧力のオーバシュートが生じ、設定切換え圧力以上に圧力が上昇し、ピーク圧が発生する。
このピーク圧は、金型のキャビティ内の樹脂に加わるもので、成形品の品質に影響を与える。
そこで、このピーク圧を所定圧力幅内に保持する方法として、射出工程から保圧工程への切り換えを射出スクリュ位置で行うとき、切換え時の樹脂圧力を検出し、該検出圧力が設定所定圧力幅内に達するように、切換えスクリュ位置又は、計量終了位置を調整するものが知られている(特許文献1参照)。
又、圧力検出器で検出された圧力を微分して得られる射出圧力の上昇率より、現時点における検出圧力から設定最大射出圧力に達するまでの時間Tpdを求めると共に、アクチュエータの減速特性より、設定射出速度より減速時間Tvdを求め、減速時間Tvdが設定最大射出圧力に達するまでの時間Tpd以上になったとき、減速を開始し、さらに、設定保圧圧力を超えて最大射出圧力に達するまでの時間T1を測定し、最大射出圧力からこの測定時間T1の整数倍の傾きによる減圧パターンで保圧圧力に移行するようにした発明も公知である(特許文献2参照)。
特開平7−9514号公報 特開平7−1522号公報
射出工程により金型のキャビティ内に樹脂が充填され、保圧工程に移行するとき、ピーク圧(最大圧力)が発生し、キャビティ内樹脂はこのピーク圧を受ける。このピーク圧は、成形品の品質に影響することから、ピーク圧をより正確に制御することがこのましい。上述した特許文献1,2に記載された発明も、目標ピーク圧を設定しておき、このピーク圧になるように調整するものであるが、実際のピーク圧のばらつきについては考慮されていない。
射出成形機の制御においては、樹脂圧力を所定サンプリング周期毎検出している。そして、該検出樹脂圧力に基づいて射出工程から保圧工程への切り換えを行うものである。上述した特許文献1,2に記載された発明においても、同様であり、検出樹脂圧力は、所定サンプリング周期毎分の時間ずれにより、検出誤差が発生する。又、切換え圧力を検出し、速度制御から直ちに保圧圧力への圧力制御に切換えても、圧力のオーバシュートが発生し、ピーク圧は常に一定とはならない。
図2は、この射出工程(速度制御)から保圧工程(圧力制御)への切換え時に発生するピーク圧のばらつきの説明図である。
図2において、横軸は時間、縦軸は樹脂圧力を示す。又、時間軸に沿って付された縦方向の破線は圧力を検出するサンプリング周期時を示し、このサンプリング周期をΔtとする。又、Ppは設定された保圧圧力、P(v−p)は設定された射出保圧切換判定用樹脂圧力、Psは設定された切換え開始圧力である。又、Prは実際の樹脂圧力で、Pr’は、射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)を超えたとして圧力センサで検出したときの検出樹脂圧力である。又、Pcは保圧工程の圧力制御の指令圧力である。
射出がなされ、樹脂圧力Prが上昇し、図2(a)に示すように、サンプリング時t1より、僅か経過した時刻に、射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)を超えたとき、サンプリング時t1では、射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)に達したことは検出されず、1サンプリング周期Δt遅れたサンプリング時t2において検出される(検出樹脂圧力Pr’)。この時点より保圧工程に移行し、圧力制御が開始されるが、樹脂圧力はオーバシュートしピーク圧Pmaxがその後に現れる。
一方、図2(b)の例では、サンプリング時t1を経過し、サンプリング時t2より僅か前の時刻に、射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)を超えたときの例で、サンプリング時t2で、射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)に達したことが検出される(検出樹脂圧力Pr’)。この時点より保圧工程に移行し、圧力制御が開始される。この場合も樹脂圧力はオーバシュートしピーク圧Pmaxがその後に現れる。
図2(a)と図2(b)を比較すると、実際の樹脂圧力Prが、射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)に達しているにも拘わらず、図2(a)の場合は、図2(b)よりも約1サンプリング周期Δt遅れて射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)に到達したことを検出して保圧制御を開始している。その結果、実際に樹脂圧力が射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)に到達して、保圧制御に切り替わるには図2(a)の場合の方が、図2(b)の場合より、約1サンプリング周期Δt遅れて開始されることになり、その分図2(a)に示す例の方が、オーバシュート量が大きくなり、ピーク圧が図2(b)より高くなる。すなわち、図2に示すようにΔPmaxのピーク圧の誤差が発生することになる。
以上のように、最大で、樹脂圧力を検出するサンプリング周期Δt分の差の、射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)の検出遅れが発生し、その差分だけピーク圧がばらつくことになる。
そこで、本発明の目的は、このピーク圧のばらつきを小さくし安定化を図った制御装置を提供することにある。
請求項1に係わる発明は、射出工程から保圧工程への切換え時において、あらかじめ設定された過渡時間で、切換え開始時の設定圧力から設定保圧圧力まで指令圧力を変化させて樹脂圧力を制御する射出成形機であって、現在の樹脂圧力を検出する検出手段と、あらかじめ設定された射出保圧切換判定用樹脂圧力と前記検出手段で検出された現在の樹脂圧力とを所定周期毎に比較し、前記検出された樹脂圧力が前記射出保圧切換判定用樹脂圧力を超えた場合に射出工程が完了したことを判定する手段と、射出工程開始後、前記判定によって射出工程が終了した場合にはその時点の検出樹脂圧力と前記射出保圧切換判定用樹脂圧力との差に応じて前記過渡時間を補正する手段とを備え、過渡時間を変えることによって、ピーク圧のばらつきを抑制したものである。
、請求項に係わる発明は、前記過渡時間を補正する手段より、射出工程が終了した時点の樹脂圧力と前記射出保圧切換判定用樹脂圧力との差にあらかじめ設定された補正係数を掛け合わせた結果を補正時間として求め、さらに、基準となる過渡時間から前記補正時間を差し引くことにより求めるようにしたものである。又、請求項に係わる発明は、樹脂圧力を検出する検出手段で検出する樹脂圧力を、射出圧力か、または型内圧力のいずれかとした。
ピーク圧のばらつきが抑えられ小さくなることから、品質のよい成形品を得ることができる。
本発明の一実施形態を図面と共に説明する。
まず、本発明の動作原理について図1と共に説明する。図1も図2と同様に、横軸は時間、縦軸は圧力を示す。又、時間軸に沿って付された縦方向の破線は圧力を検出するサンプリング周期時を示し、このサンプリング周期をΔtとする。又、Ppは設定された保圧圧力、P(v−p)は設定された射出保圧切換判定用樹脂圧力、Psは設定された切換え開始圧力である。又、Prは実際の樹脂圧力、Pr’は射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)を超えたとして圧力センサで検出したときの樹脂圧力である。又、Pcは保圧工程の圧力制御の指令圧力である。
図1(a)に示す例は、サンプリング時t1より、僅か経過した時刻に、射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)を超え、サンプリング時t2において、射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)に達したことが検出された例であり、図1(b)の例では、サンプリング時t2より、僅か前の時刻に、射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)を超えたときの例で、サンプリング時t2で、射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)に達したことが検出される。図1(a)と図1(b)では、実際の樹脂圧力Prが射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)に達してから、それが検出されるまで差があり、最大で1サンプリング周期Δtの差異がある。
そして、射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)を超えたことを検出してから、保圧工程の圧力制御に直ちに移行するが、上述した検出時間の差分樹脂圧力のオーバシュートによるピーク圧Pmaxは変動することになる。本発明では、このオーバシュートによるピーク圧Pmaxを均一にするために、圧力制御における開始指令圧力から保圧圧力になるまでの指令圧力の変化速度を変えるようにしたものである。
保圧工程の圧力制御では、圧力制御開始時の指令圧力をPsとし、設定保圧圧力をPpとしたとき、圧力制御における指令圧力Pcを圧力制御開始時Psから設定保圧圧力をPpに達するまでの過渡時間Tにしたがって変えるようにしたものである。射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)以上になったことを検出した時の検出圧力Pr’と射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)との差Ve(Ve=Pr’− P(v−p))を求め、この差Veが大きいときには、過渡時間Tを短くし、差Veが小さいときには、過渡時間Tを長くすることによって指令圧力Pcの変化速度を変え、ピーク圧Pmaxのばらつきをなくすようにしたものである。
例えば、基準過渡時間をT0として、検出圧力Pr’と射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)との差がVeであるとき、過渡時間Tを
T=T0−α×Ve …(1)
として求め、差Veが大きければ大きいほど、過渡時間を短くし、指令圧力Pcを急速に下げることによって、樹脂圧力のオーバシュートを抑え、ピーク圧Pmaxのばらつきを少なくしたものである。
図1(a)、図1(b)の例では、射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)以上になったことを検出した時の検出圧力Pr’と射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)との差Veが、図1(a)の方が大きく、その分、過渡時間Tが短く、指令圧力Pcの低下速度が大きい。その結果、図1(a)の例の方が、射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)を超えたことを検出してからの実際の樹脂圧力Prのオーバシュートが、図1(b)の例よりも抑えこまれ、結局は、ピーク圧PmaxのばらつきΔPmaxは、図1と図2に比較して明らかのように、本発明の図1の例の方が小さく制御されることが分かる。
図3は、上述した制御方法を用いる本発明の一実施形態である射出成形機の制御装置の要部ブロック図である。
加熱シリンダ1の先端にはノズル2が取り付けられ、該加熱シリンダ1内には射出スクリュ3が挿通されている。又、加熱シリンダ1には、ヒータ5が取り付けられている。射出スクリュ3には該射出スクリュ3にかかる圧力により樹脂圧力を検出するロードセル等の圧力センサ8が設けられている。なお、金型内の樹脂圧力を検出する圧力センサを配置し、金型内樹脂圧力を検出するようにしてもよい。射出スクリュ3は、スクリュ回転用サーボモータM2により伝動手段7を介して回転駆動される。又、射出スクリュ3は射出用サーボモータM1によってボールねじ/ナット機構等の回転運動を直線運動に変換する機構6を介して該射出スクリュ3の軸方向に移動させられる。なお、符号P1,P2は各サーボモータの位置、速度を検出する位置・速度検出器である。
制御装置20は、数値制御用のマイクロプロセッサであるCNC用CPU34、プログラマブルマシンコントローラ用のマイクロプロセッサであるPMC用CPU28、サーボ制御用のマイクロプロセッサであるサーボ用CPU29、および、A/D変換器26を介して圧力センサ8(若しくは図示しない金型内樹脂圧力を検出する検出センサ)で検出された圧力信号をサンプリング処理を行ってRAM22に格納する圧力モニタ用CPU27を有し、バス32を介して相互の入出力を選択することにより各マイクロプロセッサ間での情報伝達が行えるようになっている。
CNC用CPU34には、射出成形機を全体的に制御する自動運転プログラム等を記憶したROM36および演算データの一時記憶等に用いられるRAM37が接続されている。PMC用CPU28には、射出成形機のシーケンス動作を制御するシーケンスプログラム等を記憶したROM23および演算データの一時記憶等に用いられるRAM24が接続されている。
また、サーボ用CPU29には、位置ループ、速度ループ、電流ループの処理を行うサーボ制御専用の制御プログラムを格納したROM30やデータの一時記憶に用いられるRAM31が接続されている。更に、サーボ用CPU29には、該CPU29からの指令に基づいて型締用,射出用,スクリュ回転用,エジェクタ用等の各軸のサーボモータ(図3では射出用サーボモータM1,スクリュ回転用サーボモータM2のみを示している)を駆動するサーボアンプ25が接続され、各軸のサーボモータに取付けられた位置・速度検出器からの出力がサーボ用CPU29に帰還されるようになっている。
圧力モニタ用CPU27には、該圧力モニタ用CPU27が行う制御の制御プログラムを記憶したROM21および、圧力センサ8が検出した樹脂圧力を記憶するRAM22が接続されている。
又、バス32には、射出成形作業に関する成形条件や各種設定値,パラメータ,マクロ変数等を記憶する成形データ保存用の不揮発性メモリ33、さらには、CRTや液晶で構成された表示装置付手動データ入力装置35が接続されている。
計量工程時には、CNC用CPU34は、スクリュ回転用サーボモータM2を駆動し、その回転を制御する。又、射出スクリュ3を駆動し、背圧を制御する。ホッパー4から投入された樹脂は射出スクリュ3の回転と加熱シリンダ1に設けられたヒータ5によって、加熱溶融され、この溶融樹脂圧によって、背圧に抗して射出スクリュ3は後退(図3において右方向)し、計量される。
射出工程では、射出用サーボモータM1が駆動されて、射出スクリュ3を前進(図3中左方向)させ、射出スクリュ3の移動速度を制御して溶融樹脂をノズル2から図示しない金型のキャビティ内に射出する。そして、キャビティ内に樹脂が充填されると保圧工程のの圧力フィードバック制御に切換えられる。
上述した射出成形機、及びその制御装置の構成、作用は従来の射出成形機、その制御装置と同じであるが、本実施形態では、射出工程の速度制御から、保圧工程の圧力制御に移行したときの保圧制御初期の制御が従来とは相違するものである。すなわち、射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)に達したことが、圧力センサ8で検出されると、前述したように、過渡時間を求めて、求めた過渡時間で開始指令圧力から設定保圧になるように、圧力制御が開始される点において、従来と相違するものである。
図4は、本実施形態におけるCNC用CPU34が所定周期毎実行する射出、保圧工程の処理フローチャートである。
まず、射出保圧工程フラグF1が「1」にセットされているか判断する(ステップS1)。このフラグは、計量工程が終わり、射出可能になると他の処理タスクで「1」にセットされるフラグである。該フラグF1が「1」でなければ、この処理はこのまま終了する。一方、該フラグF1が「1」にセットされていると、保圧工程フラグF2が「1」にセットされているか判断する(ステップS2)。この保圧工程フラグF2及び後述する過渡期フラグF3は初期設定で最初は「0」にセットされている。最初は、保圧工程フラグF3が「0」であり、ステップS2からステップS3に移行し、過渡期フラグF3が「1」か判断する。最初はこのフラグF3も「0」であるから、ステップS4に移行し、射出速度制御を開始し、射出用サーボモータM1を駆動し、射出スクリュ3の射出速度を従来と同様に制御する。そして、圧力センサ8から樹脂圧力Pr’を検出し(ステップS5)、該検出圧力Pr’が設定されている射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)以上に達しているか判別する(ステップS6)。達していなければ、当該処理はこのまま終了する。以下、検出圧力Prが射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)以上になるまで、各周期毎ステップS1からステップS6の処理を実行し、射出工程の射出速度制御を行う。
一方、ステップS6で検出圧力Pr’が射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)以上に達していることが検出されると、保圧工程の圧力制御への切換え指令をサーボ用CPU29に出力し、サーボ用CPU29は、速度制御から圧力制御に切換える。保圧時間を計時するタイマをリセットしてスタートさせると共に、過渡期フラグF3を「1」にセットし(ステップS7)、検出圧力Pr’から設定されている射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)を減じてその差Veを求める(ステップS8)。そして、この差Veに係数αを乗じた値を設定されている基準過渡時間T0より減じて過渡時間Tを求める(ステップS9)。この結果、前述したように、差Veが大きいほど、過渡時間Tは短くなることになる。
次に、指標iを「0」にセットし(ステップS10)、次の2式の演算を行って保圧工程の圧力フィードバック制御における指令圧力Pcを求める(ステップS11)。
Pc=Ps−(Ps−Pp)・i・Δt/T …(2)
なお、Psは、射出工程から保圧工程への切換え時の設定切換え開始圧力、Δtは図4を実行する処理周期であり、樹脂圧力を検出するサンプリング周期である。又、TはステップS9で求めた過渡時間である。
こうして求めた指令圧力Pcが設定されている保圧圧力Pp以下になっているか判断し(ステップS12)、保圧圧力Pp以下になっていなければ、当該周期の指令圧力Pcとして出力する(ステップS13)。サーボ用CPU29は、この指令圧力と、圧力センサ8で検出された樹脂圧力Pr’に基づいて圧力のフィードバック制御を行う。そして指標iを「1」インクリメントして(ステップS14)、当該処理周期の処理を終了する。
次の周期からは、過渡期フラグF3が「1」にセットされているから、ステップS1,S2,S3と進み、ステップS3より、ステップS11に移行して、ステップS11以下の処理を実行する。ステップS11で求めた指令圧力Pcが設定保圧圧力Pp以下とならない限り、各周期毎、ステップS1,S2,S3,S11,S12,S13,S14の処理がなされる。
ステップS12で、指令圧力Pcが設定保圧圧力Pp以下となったことが検出されると、ステップS15に移行し、保圧工程フラグF2を「1」にセットし、指令圧力Pcとして設定保圧圧力Ppを出力し(ステップS16)、タイマでの計時が設定保圧時間に達しているか判断し(ステップS17)、達していなければ当該処理周期の処理を終了する。次の周期からは、保圧工程フラグF2が「1」にセットされたことから、ステップS1,S2の処理をした後、ステップS16に移行する。そして、タイマでの計時時間が設定保圧時間に達するまで、各周期毎、ステップS1、S2,S16,S17の処理を行う。又、ステップS17で、設定保圧時間が経過したことが検出されると、フラグF1,F2,F3を「0」にセットとし、この射出、保圧工程の処理を終了する。
上記過渡期の指令圧力Pcについて、図1に示した例で説明すると、図1(a)の場合、ステップS9で求められた過渡時間Tが3処理周期時間3・Δtであったとしている。この場合、指令圧力Pcを求めるステップS11での上記2式は次の3式となる。
Pc=Ps−(Ps−Pp)・i・Δt/3・Δt
=Ps−(Ps−Pp)・i/3 …(3)
保圧工程開始の最初はステップS10で指標iは「0」にセットされているから、指令圧力Pc=Psとなり、射出工程から保圧工程への切換え時の設定切換え開始圧力Psが指令圧力Pcとして出力されることになる。そして、各周期毎、順次、(Ps−Pp)/3だけ低下した指令圧力Pcが出力されることになり、指標iが3となったときには、Pc=Ppとなって、ステップS12でYESとなり、指令圧力Pcは設定保圧圧力Ppが出力され、以後、保圧時間が経過するまで、保圧圧力Ppが指令圧力Pcとして出力されることになる。
一方、図1(b)の例では、ステップS9で求められる過渡時間Tが4サンプリング周期分でありT=4・Δtであったときの例である。この場合、上記2式は次の4式としてあらわされる。
Pc=Ps−(Ps−Pp)・i/4 …(4)
指標iが「0」の保圧開始時には、指令圧力Pc=Psであり、射出工程から保圧工程への切換え時の設定切換え開始圧力Psが出力され、指標iが「4」の4周期目では指令圧力Pc=Ppとなり、以後、保圧時間が終了するまで設定保圧圧力Ppが指令圧力として出力されることになる。
以上のように、射出工程の速度制御から保圧工程の圧力制御に切換える際に、設定切換え開始圧力Psから設定保圧圧力Ppに切換える過渡時間Tを、射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)以上となったとして検出した圧力Pr’と射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)との差Veによって、過渡時間Tの長さを変えて、制御することにより、圧力のオーバシュートとしてして発生するピーク圧力PmaxのばらつきΔPmaxを小さくしたものである。ピーク圧力PmaxのばらつきΔPmaxが小さいから、品質の高い成形品を成形することができる。
上述した実施形態では、射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)と、該射出保圧切換判定用樹脂圧力P(v−p)を超えたことを検出したときの樹脂圧力Pr’との差Veに基づいて過渡時間Tを調整するようにしたが、過渡時間Tを変えるのではなく、保圧工程開始直後の圧力フィードバックゲインを変えて、ピーク圧のばらつきΔPmaxを抑えるようにしてもよい。この場合、差Veが大きいほど、圧力フィードバックゲインを大きくするようにする。
本発明の動作原理説明図である。 従来の射出工程から保圧工程への移行時に発生するピーク圧のばらつきの説明図である。 本発明の一実施形態のブロック図である。 同実施形態における射出、保圧工程のフローチャートである。
符号の説明
1 加熱シリンダ
2 ノズル
3 射出スクリュ
4 ホッパー
5 ヒータ
6 回転運動を直線運動に変換する機構
7 伝動手段
8 圧力センサ
20 制御装置
M1 射出用サーボモータ
M2 スクリュ回転用サーボモータ
P1,P2 位置・速度検出器

Claims (3)

  1. 射出工程から保圧工程への切換え時において、あらかじめ設定された過渡時間で、切換え開始時の設定圧力から設定保圧圧力まで指令圧力を変化させて樹脂圧力を制御する射出成形機において、
    現在の樹脂圧力を検出する検出手段と、
    あらかじめ設定された射出保圧切換判定用樹脂圧力と前記検出手段で検出された現在の樹脂圧力とを所定周期毎に比較し、前記検出された樹脂圧力が前記射出保圧切換判定用樹脂圧力を超えた場合に射出工程が完了したことを判定する手段と、
    射出工程開始後、前記判定によって射出工程が終了した場合にはその時点の検出樹脂圧力と前記射出保圧切換判定用樹脂圧力との差に応じて前記過渡時間を補正する手段と、
    を有する射出成形機の制御装置。
  2. 前記過渡時間を補正する手段は、射出工程が終了した時点の樹脂圧力と前記射出保圧切換判定用樹脂圧力との差にあらかじめ設定された補正係数を掛け合わせた結果を補正時間とし、基準となる過渡時間から前記補正時間を差し引くことにより求めることを特徴とする請求項1に記載の射出成形機の制御装置。
  3. 樹脂圧力を検出する検出手段で検出する樹脂圧力は、射出圧力または型内圧力のいずれかである請求項1又は請求項2に記載の射出成形機の制御装置。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4410816B2 (ja) * 2007-10-02 2010-02-03 日精樹脂工業株式会社 射出成形機の制御装置
JP5382543B2 (ja) * 2010-06-25 2014-01-08 新東工業株式会社 電動シリンダの制御方法及び電動シリンダの制御システム
JP5702878B2 (ja) * 2013-06-05 2015-04-15 ファナック株式会社 射出成形機の圧力制御装置
JP5815646B2 (ja) * 2013-11-15 2015-11-17 ファナック株式会社 射出成形機の制御装置
GB2529186A (en) * 2014-08-12 2016-02-17 Vestas Wind Sys As Improvements relating to wind turbine blade manufacture
WO2020024047A1 (en) * 2018-07-31 2020-02-06 Dyze Design Inc. Apparatus and method for creating metal matrix composite three-dimensional objects

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4060362A (en) * 1975-05-12 1977-11-29 International Business Machines Corporation Injection molding same cycle control
JP2549028B2 (ja) 1991-05-24 1996-10-30 宇部興産株式会社 射出成形機の制御方法
JP2660636B2 (ja) 1992-04-17 1997-10-08 ファナック株式会社 射出成形機の射出制御方法
JP3008363B2 (ja) 1993-06-18 2000-02-14 住友重機械工業株式会社 射出成形機の射出装置
JP2627047B2 (ja) 1993-06-23 1997-07-02 日精樹脂工業株式会社 射出成形機の成形条件設定方法
JPH07246642A (ja) 1994-03-08 1995-09-26 Toshiba Mach Co Ltd 射出成形機の保圧工程切換方法
JP3299111B2 (ja) 1996-04-16 2002-07-08 東芝機械株式会社 射出成形機の保圧工程制御方法
JP4068799B2 (ja) 2000-10-31 2008-03-26 三菱重工プラスチックテクノロジー株式会社 電動射出成形機及び電動射出成形機による射出成形方法
CN2495454Y (zh) * 2001-06-26 2002-06-19 李之彦 用于吹瓶机、注塑机的多路可编程及可集成的时序控制器

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