JP4833948B2

JP4833948B2 - 射出成形機の射出制御方法

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Publication number: JP4833948B2
Application number: JP2007269990A
Authority: JP
Inventors: 俊彦丸山; 晴雄岡田
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 2007-10-17
Filing date: 2007-10-17
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2027-10-17
Also published as: JP2009096076A

Description

本発明は、速度制御を行う充填工程及び圧力制御を行う保圧工程を有する射出工程における射出成形機の射出制御方法に関する。

一般に、射出成形機は、計量工程及び射出工程を含む成形サイクルを有するとともに、射出工程は、更に、速度目標値となるように射出速度に対するフィードバック制御を行う充填工程と、速度圧力切換点に達したなら圧力に対するフィードバック制御を行う保圧工程を有している。ところで、充填工程では、複数の速度目標値を設定することにより複数の段数による速度制御を行う場合も多い。即ち、図８に示すように、充填開始（射出工程開始）から第一速度目標値Ｖ１ｒに基づく速度Ｖに対するフィードバック制御を行い、切換点ｔ１ｒに達したなら第二速度目標値Ｖ２ｒに切換え、第二速度目標値Ｖ２ｒに基づく速度Ｖに対するフィードバック制御を行うとともに、この後、速度圧力切換点ｔｃｒに達したなら保圧工程に切換える。しかし、この場合、速度Ｖの切換時には、フィードバック制御系の補償特性等により、圧力Ｐの急激な低下変動Ｐｘやサージ圧Ｐｙを発生する問題がある。

このため、従来より切換時の挙動を安定化させる制御方法も、特開平６−３２８５２８号公報で知られており、同公報には、自由に設定された加速度により速度の加減速を行う制御方法，ステップ信号の速度指令にて射出速度を制御した時の実速度が目標速度に達するか或いは殆ど近付いた時間を計測することにより、実速度が指令速度に追随する限界の加速度を自動的に計測して設定する制御方法，圧力センサ等から検出された射出圧力が予め設定された圧力に達したことにより射出速度の切り換えを行う際に、予め設定された時間は検出された射出圧力を無効として速度の切り換えを行わず、その時間が経過した後に圧力検出による速度の切り換えを有効とするか、或いは予め設定された自由な加減速により射出速度の加速や減速を行い、速度の減速区間は、検出された射出圧力を無効として速度の切り換えを行わず、減速終了後圧力検出による速度の切り換えを有効とする制御方法が開示されている。
特開２００２−３３１５６１号

しかし、上述した従来における射出成形機の制御方法（射出制御方法）は、次のような問題点があった。

第一に、充填工程では、圧力変動のほうが速度変動よりも樹脂挙動への影響（悪影響）が大きいため、特に急激な圧力変動は、可能な限り抑制し、かつそのバラツキを小さくすることが望ましいが、従来のような加減速度の設定を行っても樹脂温度等の外乱の影響を受けることから圧力変動に対する有効な抑制（低減）及び安定した抑制（バラツキの縮小）を実現するには限界がある。

第二に、加減速度に対する実際の設定は大変であり、的確な設定を行うのは容易でない。特に実効ある設定を行うためには、オペレータの経験やノウハウ（勘）が要求されるとともに、設定のための時間や工数が強いられることから、作業効率の低下や生産コストの上昇も無視できない。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した射出成形機の射出制御方法の提供を目的とするものである。

本発明に係る射出成形機Ｍの射出制御方法は、上述した課題を解決するため、少なくとも速度目標値Ｖ１…となるように射出速度Ｖに対するフィードバック制御を行う充填工程Ｚｉ及び速度圧力切換点ｔｃに達したなら圧力Ｐに対するフィードバック制御を行う保圧工程Ｚｈを有する射出工程において、予め、充填工程Ｚｉにおける速度目標値Ｖ１…及び当該充填工程Ｚｉにおける圧力Ｐが到達可能な所定のリミット圧Ｐｓを設定して試し成形を行い、良品が得られる試し成形の射出速度Ｖに係わる速度データＤｖを検出し、かつ圧力Ｐがリミット圧Ｐｓに到達した以降の速度データＤｖから得る所定の速度変化パターンＶｐを速度制御パターンＶｓ（Ｖｓ１，Ｖｓｃ）として登録するとともに、量産成形時に、速度目標値Ｖ１…となるように射出速度Ｖに対するフィードバック制御を行い、圧力Ｐがリミット圧Ｐｓに対応するリミット検出圧Ｐｓｓに到達したなら、次の切換点ｔｃ，ｔ１…に達するまで、速度制御パターンＶｓ（Ｖｓ１，Ｖｓｃ）に基づく射出速度Ｖに対する速度制御を行うことを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、速度データＤｖは、時間又は位置に対して検出することができる。一方、速度目標値Ｖ１…は、充填工程Ｚｉにおける速度制御の段数に対応した一又は二以上を設定することができる。また、速度制御パターンＶｓ（Ｖｓ１，Ｖｓｃ）は、速度変化パターンＶｐに一致する速度制御パターンであってもよいし、或いは速度変化パターンＶｐに近似する単純な一次関数から求めた当該速度変化パターンＶｐとは異なる速度制御パターンであってもよい。さらに、量産成形時のリミット検出圧Ｐｓｓは、リミット圧Ｐｓと同一であってもよいし、或いはリミット圧Ｐｓに対して異なる圧力に設定してもよい。この際、リミット圧Ｐｓに対して異なる圧力とは、リミット圧Ｐｓに対して余裕度を考慮した若干低い圧力に設定してもよいし、リミット圧Ｐｓよりも高い圧力となる保護用リミット圧Ｐｕを設定してもよい。なお、量産成形時に、圧力Ｐがリミット検出圧Ｐｓｓに到達したなら、当該リミット検出圧Ｐｓｓを解除することができる。この際、リミット検出圧Ｐｓｓを解除したなら当該リミット検出圧Ｐｓｓよりも高い圧力となる保護用リミット圧Ｐｕを設定することができる。一方、リミット検出圧Ｐｓｓには、リミット圧Ｐｓよりも高い圧力となる保護用リミット圧Ｐｕを設定することもできる。

このような手法による本発明に係る射出成形機Ｍの射出制御方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１）速度目標値Ｖ１…となるように射出速度Ｖに対するフィードバック制御を行い、圧力Ｐがリミット圧Ｐｓに対応するリミット検出圧Ｐｓｓに到達したなら、次の切換点ｔｃ，ｔ１…に達するまで、速度制御パターンＶｓ（Ｖｓ１，Ｖｓｃ）に基づく射出速度Ｖに対する速度制御を行うようにしたため、樹脂温度等の外乱の影響を受けることなく、急激な圧力変動を有効に抑制（低減）できるとともに、抑制の安定化（バラツキの縮小）を図ることができる。したがって、成形品の更なる高品質化及び均質化に寄与できる。具体的には、過剰な射出圧力及び圧力変動を抑止できるため、充填圧力の安定化（均一化）、更には成形品に対する無用な応力の緩和を図れるとともに、速度制御パターンＶｓの採用により速度制御のバラツキを縮小でき、変形，バリ，焼け等の成形不良の発生を排除して成形品質を安定化させることができる。

（２）良品が得られる試し成形の射出速度Ｖに係わる速度データＤｖを検出し、かつ圧力Ｐがリミット圧Ｐｓに到達した以降の速度データＤｖから得る所定の速度変化パターンＶｐを速度制御パターンＶｓ（Ｖｓ１，Ｖｓｃ）として登録（設定）するようにしたため、設定は、いわば一定の手順に従って自動で行われる。したがって、経験やノウハウ（勘）の無い初心オペレータであっても、実効ある設定を容易かつ確実に行うことができ、作業効率向上及び生産コスト削減にも寄与できる。

（３）好適な態様により、速度データＤｖを、時間又は位置に対して検出すれば、射出成形機Ｍの制御方式（時間設定方式又は位置設定方式）に適した速度データＤｖを確保することができる。

（４）好適な態様により、速度制御パターンＶｓ（Ｖｓ１，Ｖｓｃ）は、速度変化パターンＶｐに一致する速度制御パターンであってもよいし、或いは速度変化パターンＶｐに近似する単純な一次関数から求めた当該速度変化パターンＶｐとは異なる速度制御パターンであってもよいため、制御精度や制御性などを考慮して制御系に適した速度制御パターンＶｓ（Ｖｓ１，Ｖｓｃ）を設定することができる。

（５）好適な態様により、量産成形時のリミット検出圧Ｐｓｓは、リミット圧Ｐｓと同一に設定してもよいし、或いはリミット圧Ｐｓとは異なる圧力、具体的には、リミット圧Ｐｓに対して余裕度を考慮した若干低い圧力，又はリミット圧Ｐｓよりも高い圧力となる保護用リミット圧Ｐｕに設定してもよいため、速度制御パターンＶｓ（Ｖｓ１，Ｖｓｃ）の実効性の確実化、更には成形条件に対応した最適化を図ることができる。

（６）好適な態様により、リミット検出圧Ｐｓｓに、リミット圧Ｐｓよりも高い圧力となる保護用リミット圧Ｐｕを設定すれば、リミット検出圧Ｐｓｓと保護用リミット圧Ｐｕを兼用させることができるとともに、圧力Ｐがリミット検出圧Ｐｓｓに到達した際におけるリミット検出圧Ｐｓｓの解除が不要となる。

（７）好適な態様により、量産成形時に、圧力Ｐがリミット検出圧Ｐｓｓに到達したなら、当該リミット検出圧Ｐｓｓを解除するようにすれば、特に、リミット検出圧Ｐｓｓをリミット圧Ｐｓと同一或いはその近傍に設定した際に、速度変化パターンＶｐによる速度制御がリミット検出圧Ｐｓｓにより影響を受ける不具合を回避し、安定した速度制御を行うことができる。

（８）好適な態様により、リミット検出圧Ｐｓｓを解除したなら当該リミット検出圧Ｐｓｓよりも高い圧力となる保護用リミット圧Ｐｕを設定すれば、リミット検出圧Ｐｓｓの影響を回避しつつ、異常監視（保護）を目的とした本来のリミット圧力として機能させることができる。

次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る射出制御方法を実施できる射出成形機Ｍの概略構成について、図４及び図５を参照して説明する。

図４に示す射出成形機Ｍは、型締装置を除いた射出装置Ｍｉのみを示す。射出装置Ｍｉは、離間して配した射出台１１と駆動台１２を備え、この射出台１１の前面に加熱筒１３の後端が支持される。加熱筒１３は、前端に射出ノズル１３ｎを、後部に当該加熱筒１３に成形材料を供給するホッパ１４をそれぞれ備えるとともに、加熱筒１３の内部にはスクリュ１５を挿通させる。一方、射出台１１と駆動台１２間には、四本のタイバー１６…を架設し、このタイバー１６…にスライドブロック１７をスライド自在に装填する。スライドブロック１７の前端には、被動プーリ１８を一体に有するロータリブロック１９を回動自在に支持し、このロータリブロック１９の中央にスクリュ４の後端を結合する。さらに、スライドブロック１７の側面には、スクリュ回転用のサーボモータ２０を取付けるとともに、このサーボモータ２０の回転シャフトに固定した駆動プーリ２１と被動プーリ１８間に無端タイミングベルト２２を架け渡し、これにより、スクリュ回転用の駆動機構を構成する。なお、２０ｅはサーボモータ２０の回転数を検出するロータリエンコーダであり、サーボモータ２０の後端に付設される。

また、スライドブロック１７の後部には、ナット部２５を同軸上一体に設けるとともに、駆動台１２に回動自在に支持されたボールねじ部２６の前側をナット部２５に螺合させることにより、ボールねじ機構２４を構成する。さらに、駆動台１２から後方に突出したボールねじ部２６の後端には、被動プーリ２７を取付けるとともに、駆動台１２に取付けた支持盤１２ｓには、スクリュ進退用のサーボモータ２８を取付け、このサーボモータ２８の回転シャフトに固定した駆動プーリ２９と被動プーリ２７間に無端タイミングベルト３０を架け渡し、これにより、スクリュ進退用の駆動機構を構成する。したがって、この駆動機構には、サーボモータ２８及びこのサーボモータ２８からスクリュ４に至る間の機構が含まれる。２８ｅはサーボモータ２８の回転数を検出するロータリエンコーダであり、サーボモータ２８の後端に付設される。

一方、３１は、射出成形機Ｍの全体の制御を司るコンピュータ機能を有する成形機コントローラであり、この成形機コントローラ３１の出力ポートには、サーボモータ２８及び２０を接続するとともに、成形機コントローラ３１の入力ポートには、ロータリエンコーダ２８ｅ及び２０ｅを接続する。また、ロータリブロック１９とスライドブロック１７間にはロードセルを用いた圧力センサ３２を組付け、この圧力センサ３２は、成形機コントローラ３１の入力ポートに接続する。この圧力センサ３２により圧力（射出圧力及び保圧力）Ｐの検出を行う。さらに、成形機コントローラ３１には、各種設定を行うことができる設定部３３が付属する。

図５に、成形機コントローラ３１の内部のブロック構成を示す。同図中、４１はＣＰＵであり、このＣＰＵ４１には内部バス４２を介してチップセット４３を接続する。このチップセット４３には、ＰＣＩバス等のローカルバスを用いたバスライン４４を接続してＨＭＩ（ヒューマン・マシン・インタフェース）制御系を構成する。このため、バスライン４４には、成形機コントローラ３１を機能させるＲＡＭや各種データを記憶するデータメモリ（不揮発性メモリ）を含む内部メモリ４５及び各種プログラムを格納するＲＯＭ等を含むプログラムメモリ４６を接続するとともに、表示インタフェース４７を介してタッチパネル４８ｔを付設したディスプレイ本体４８ｄを含むディスプレイ４８を接続し、さらに、入出力インターフェイス４９を介してメモリカード等の記憶メディア５０に対する読出及び書込を行うドライブユニット５１を接続する。

一方、チップセット４３には、バスライン４４と同様のバスライン５２を接続してＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）制御系を構成する。このため、バスライン５２には、各種スイッチやリレー等を含む検出器群から得るモニタデータ（切換データ等）Ｄｉ…をＣＰＵ４１に付与するとともに、ＣＰＵ４１からの制御指令データＤｏ…を対応するアクチュエータに付与する入出力インターフェイス５３を接続する。また、各種センサを含むセンサ群から得る検出信号Ｓｉ…を、アナログ−ディジタル変換してＣＰＵ４１に付与するとともに、ＣＰＵ４１からの制御指令データをディジタル−アナログ変換した制御信号Ｓｏ…を対応するアクチュエータに付与する入出力インターフェイス５４を接続する。これにより、所定のフィードバック制御系及びオープンループ制御系が構成される。

そして、前述した内部メモリ４５には、後述する速度制御パターンＶｓ（Ｖｓ１，Ｖｓｃ）をデータベースとして登録するとともに、前述したプログラムメモリ４６には、ＰＬＣプログラム及びＨＭＩプログラムをはじめ、各種処理プログラムを格納する。なお、ＰＬＣプログラムは、射出成形機Ｍにおける各種工程のシーケンス動作や射出成形機Ｍの監視等を実現するためのソフトウェアであり、ＨＭＩプログラムは、射出成形機Ｍの動作パラメータの設定及び表示，射出成形機Ｍの動作監視データの表示等を実現するためのソフトウェアである。これらのソフトウェアは、成形機コントローラ３１を搭載する射出成形機Ｍの固有アーキテクチャとして構築され、特に、本実施形態に係る射出制御方法に係わる処理を実行することができる。

次に、本実施形態に係る射出制御方法について、各図を参照しつつ図１及び図２に示すフローチャートに従って説明する。

まず、量産成形の前に、試し成形を行うことにより、速度制御パターンＶｓの登録（設定）を行う。この速度制御パターンＶｓの登録手順について、図２に示すフローチャート及び図６（ａ），（ｃ）に示すタイミングチャートを参照して説明する。

試し成形に先立ち、図６（ａ）に示す充填工程Ｚｉにおける速度目標値Ｖ１及び当該充填工程Ｚｉにおける圧力Ｐが到達可能な所定のリミット圧Ｐｓを設定部３３により設定する（ステップＳ１）。そして、実際に量産成形を行う金型を利用して試し成形を行う（ステップＳ２）。この試し成形は良品が得られるまで行う。したがって、良品が得られるまでは、成形条件の変更はもちろんのこと、リミット圧Ｐｓも変更することができる。この場合、リミット圧Ｐｓの大きさは、図６（ａ）に示すように、充填工程Ｚｉの終了時点ｔｃに対して所定時間手前の時点ｔｍにおいて、圧力（射出圧力）Ｐがリミット圧Ｐｓに到達する大きさを選定（設定）する。

一方、試し成形時には射出速度Ｖに係わる速度データＤｖを検出する。この速度データＤｖは、一定の時間間隔によりサンプリングしたデータであってもよいし、一定の位置間隔によりサンプリングしたデータであってもよい。また、これら双方を含むデータであってもよい。このように、速度データＤｖを、時間又は位置に対して検出すれば、射出成形機Ｍの制御方式（時間設定方式又は位置設定方式）に適した速度データＤｖを確保することができる。そして、良品が得られたなら、良品が得られた試し成形時に検出した速度データＤｖの取込みを行う（ステップＳ３，Ｓ４）。速度データＤｖを取込んだなら、圧力Ｐがリミット圧Ｐｓに到達した以降の速度データＤｖから所定の速度変化パターンＶｐを求めるとともに、この速度変化パターンＶｐを速度制御パターンＶｓとして内部メモリ４５に登録（設定）する（ステップＳ５）。

この場合、速度制御パターンＶｓは、速度変化パターンＶｐに一致する速度制御パターンであってもよいし、或いは速度変化パターンＶｐから求めた当該速度変化パターンＶｐとは異なる速度制御パターンであってもよい。図６（ｃ）は、速度制御パターンＶｓの一例を示すが、この速度制御パターンＶｓは速度変化パターンＶｐに対して異ならせている。速度制御パターンＶｓは、急激な圧力変動等を抑制（低減）することを目的とするため、必ずしも速度変化パターンＶｐに一致する速度制御パターンを設定することを要せず、例えば、速度変化パターンＶｐに近似する単純な一次関数等で設定してもよい。なお、図６（ｃ）は、圧力Ｐがリミット圧Ｐｓに到達した以降の時間ｔに対する射出速度Ｖの大きさを示す。このように、速度制御パターンＶｓは、速度変化パターンＶｐに一致する速度制御パターンであってもよいし、或いは速度変化パターンＶｐから求めた当該速度変化パターンＶｐとは異なる速度制御パターンであってもよく、制御精度や制御性などを考慮して制御系に適した速度制御パターンＶｓを設定することができる。

次に、速度制御パターンＶｓを利用した量産成形時の処理手順、特に、射出工程おける処理手順について、図１に示すフローチャート及び図６（ｂ）に示すタイミングチャートを参照して説明する。

量産成形に先立ち、図６（ｂ）に示す充填工程Ｚｉにおける速度目標値Ｖ１，所定のリミット検出圧Ｐｓｓ，このリミット検出圧Ｐｓｓよりも高い圧力となる保護用リミット圧Ｐｕをそれぞれ設定部３３により設定する。この場合、リミット検出圧Ｐｓｓは、前述した試し成形時のリミット圧Ｐｓと同一に設定してもよいし、リミット圧Ｐｓとは異なる圧力に設定してもよい。異なる圧力として、例えば、余裕度を考慮した若干低い圧力に設定することができる。或いは、リミット圧Ｐｓよりも高い圧力となる保護用リミット圧Ｐｕを設定することもできる。このような保護用リミット圧Ｐｕを設定した場合には、リミット検出圧Ｐｓｓと保護用リミット圧Ｐｕを兼用させることができるため、圧力Ｐがリミット検出圧Ｐｓｓに到達した際におけるリミット検出圧Ｐｓｓの解除が不要となる。このように、量産成形時のリミット検出圧Ｐｓｓは、リミット圧Ｐｓと同一に設定してもよいし、或いはリミット圧Ｐｓとは異なる圧力に設定してもよく、速度制御パターンＶｓの実効性の確実化、更には成形条件に対応した最適化を図ることができる。

以下、工程手順について説明する。今、射出成形機Ｍは計量工程が終了した状態、即ち、射出工程の開始直前にあるものとする。これにより、まず、充填工程が開始する（ステップＳ１１）。充填工程の開始により、速度目標値Ｖ１に基づく射出速度Ｖに対するフィードバック制御を行う（ステップＳ１２）。そして、圧力Ｐがリミット検出圧Ｐｓｓに到達したなら当該リミット検出圧Ｐｓｓを解除し、このリミット検出圧Ｐｓｓよりも高い保護用リミット圧Ｐｕを設定する（ステップＳ１３，Ｓ１４）。図６（ｂ）において、圧力Ｐがリミット検出圧Ｐｓｓに到達した時点をｔｃａで示す。この保護用リミット圧Ｐｕは、必ずしも設定することを要しないが、保護用リミット圧Ｐｕを設定することにより、リミット検出圧Ｐｓｓの影響を回避しつつ、異常監視（保護）を目的とした本来のリミット圧力として機能させることができる。なお、前述したように、予めリミット検出圧Ｐｓｓをリミット圧Ｐｓよりも高い圧力となる保護用リミット圧Ｐｕに設定した場合には、リミット検出圧Ｐｓｓが保護用リミット圧Ｐｕを兼用するため、圧力Ｐがリミット検出圧Ｐｓｓに到達した際におけるリミット検出圧Ｐｓｓの解除は不要となる。しかし、リミット検出圧Ｐｓｓをリミット圧Ｐｓと同一或いはその近傍に設定した場合には、圧力Ｐがリミット検出圧Ｐｓｓに到達した際に当該リミット検出圧Ｐｓｓを解除する。これにより、速度変化パターンＶｐによる速度制御がリミット検出圧Ｐｓｓにより影響を受ける不具合を回避し、安定した速度制御を行うことができる。

また、リミット検出圧Ｐｓｓを解除したなら、次の切換点ｔｃに達するまで、速度制御パターンＶｓに基づく射出速度Ｖに対する速度制御を行う（ステップＳ１５，Ｓ１６）。なお、例示の場合、速度制御の段数は一段であり、速度目標値Ｖ１のみの設定である。したがって、次の切換点ｔｃは、速度圧力切換点（切換位置又は切換時間）となる。このため、例示の場合には、リミット検出圧Ｐｓｓを解除したなら、図６（ｂ）に示すように、切換点ｔｃに達するまで、速度制御パターンＶｓに基づく速度制御、即ち、内部メモリ４５に登録した図６（ｃ）に示す速度制御パターンＶｓに従って射出速度Ｖが徐々に減速する制御が行われる。この際、圧力Ｐの挙動は次のようになる。リミット検出圧Ｐｓｓが試し成形時のリミット圧Ｐｓと同一に設定されており、量産成形時の成形環境も試し成形時と同一であれば、圧力Ｐはリミット検出圧Ｐｓｓの大きさのまま一定に維持される。しかし、実際には、樹脂温度等の影響により量産成形時の成形環境と試し成形時の成形環境は若干異なるため、圧力Ｐも変動する。しかし、速度制御パターンＶｓは固定されているため、圧力Ｐの変動は僅かである。図６（ｂ）は、圧力Ｐ（Ｐｓｄ）が僅かに減少する場合を示している。

そして、切換点（速度圧力切換点）ｔｃに達したなら保圧工程Ｚｈに移行する。保圧工程Ｚｈでは、予め設定した保圧目標値Ｐｈとなるように、圧力Ｐに対する通常のフィードバック制御が行われる（ステップＳ１７，Ｓ１８）。なお、速度制御の段数が複数段となり、複数の速度目標値Ｖ１，Ｖ２…が設定されている場合には、充填工程における同様の処理が繰り返される（ステップＳ１７，Ｓ１２…）。図７は、速度制御の段数が二段であって、二つの速度目標値Ｖ１，Ｖ２を設定した場合を示している。この場合、充填工程の開始から速度目標値Ｖ１に基づく制御を行い、圧力Ｐがリミット検出圧に到達すれば、この時点ｔ１ａから第一の速度制御パターンＶｓ１による制御を行う。次の切換点は、速度目標値Ｖ１から速度目標値Ｖ２に切換わる速度切換点ｔ１となるため、この切換点ｔ１に達したなら第一の速度制御パターンＶｓ１による制御から速度目標値Ｖ２に基づく制御に切換える。次いで、圧力Ｐが次のリミット検出圧に到達すれば、この時点ｔｃａから第二の速度制御パターンＶｓｃによる制御を行う。次の切換点は、速度目標値Ｖ２から保圧工程に切換わる速度圧力切換点ｔｃとなるため、この切換点ｔｃに達したなら保圧工程Ｚｈに移行することになる。他方、保圧工程Ｚｈが終了したなら通常の計量工程が行われる（ステップＳ１９，Ｓ２０，２１）。

よって、このような本実施形態に係る射出制御方法によれば、速度目標値Ｖ１…となるように射出速度Ｖに対するフィードバック制御を行い、圧力Ｐがリミット圧Ｐｓに対応するリミット検出圧Ｐｓｓに到達したなら当該リミット検出圧Ｐｓｓを解除し、かつ次の切換点ｔｃ，ｔ１…に達するまで、速度制御パターンＶｓ（Ｖｓ１，Ｖｓｃ）に基づく射出速度Ｖに対する速度制御を行うようにしたため、樹脂温度等の外乱の影響を受けることなく、急激な圧力変動を有効に抑制（低減）できるとともに、抑制の安定化（バラツキの縮小）を図ることができる。したがって、成形品の更なる高品質化及び均質化に寄与できる。具体的には、過剰な射出圧力及び圧力変動を抑止できるため、充填圧力の安定化（均一化）、更には成形品に対する無用な応力の緩和を図れるとともに、速度制御パターンＶｓの採用により速度制御のバラツキを縮小でき、変形，バリ，焼け等の成形不良の発生を排除して成形品質を安定化させることができる。図３は、同一成形品を成形するとともに、速度制御から圧力制御に切換える際に、従来一般に行われている「位置」に基づく場合と本発明に係る射出制御方法に採用するような「圧力」に基づく場合の成形結果データを示す。この成形結果データから明らかなように、製品重量バラツキは、「位置」の場合、０．２２５〔％〕であるのに対して、「圧力」の場合は、０．１０６〔％〕となり、製品重量バラツキについては「圧力」のほうが良好な結果を得る。

また、良品が得られる試し成形の射出速度Ｖに係わる速度データＤｖを検出し、かつ圧力Ｐがリミット圧Ｐｓに到達した以降の速度データＤｖから得る所定の速度変化パターンＶｐを速度制御パターンＶｓ（Ｖｓ１，Ｖｓｃ）として登録（設定）するようにしたため、設定は、いわば一定の手順に従って自動で行われる。したがって、経験やノウハウ（勘）の無い初心オペレータであっても、実効ある設定を容易かつ確実に行うことができ、作業効率向上及び生産コスト削減にも寄与できる。

以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。例えば、速度制御パターンＶｓ（Ｖｓ１，Ｖｓｃ）に係わるデータは、演算式により求める形式であってもよいし、データテーブルから読出す形式であってもよい。また、実施形態では、速度制御の段数として、一段の場合と二段の場合を例示したが、三段以上であってもよい。さらに、電動式射出成形機Ｍに適用した場合を示したが、その他、油圧駆動式射出成形機等により利用可能である。

本発明の最良の実施形態に係る射出制御方法を用いた量産成形時の処理手順を示すフローチャート、同射出制御方法を用いた試し成形時の処理手順を示すフローチャート、同射出制御方法の効果を説明するための成形結果データ表、同射出制御方法を実施する射出成形機（射出装置）の一部断面平面図、同射出成形機の成形機コントローラのブロック系統図、同射出制御方法を用いた射出工程における射出速度及び圧力の変化を示すタイミングチャート、同射出制御方法を用いた二段の速度制御を行う射出工程における射出速度及び圧力の変化を示すタイミングチャート、従来の射出制御方法を用いた二段の速度制御を行う射出工程における射出速度及び圧力の変化を示すタイミングチャート、

符号の説明

Ｍ：射出成形機，Ｖ：射出速度，Ｖ１…：速度目標値，Ｖｐ：速度変化パターン，Ｖｓ（Ｖｓ１，Ｖｓｃ）：速度制御パターン，Ｐ：圧力，Ｐｓ：リミット圧，Ｐｓｓ：リミット検出圧，Ｐｕ：保護用リミット圧，Ｚｉ：充填工程，Ｚｈ：保圧工程，ｔｃ：速度圧力切換点，ｔ１…：切換点，Ｄｖ：速度データ

Claims

少なくとも速度目標値となるように射出速度に対するフィードバック制御を行う充填工程及び速度圧力切換点に達したなら圧力に対するフィードバック制御を行う保圧工程を有する射出工程における射出成形機の射出制御方法において、予め、前記充填工程における速度目標値及び当該充填工程における圧力が到達可能な所定のリミット圧を設定して試し成形を行い、良品が得られる試し成形の射出速度に係わる速度データを検出し、かつ圧力が前記リミット圧に到達した以降の速度データから得る所定の速度変化パターンを速度制御パターンとして登録するとともに、量産成形時に、速度目標値となるように射出速度に対するフィードバック制御を行い、圧力が前記リミット圧に対応するリミット検出圧に到達したなら、次の切換点に達するまで、前記速度制御パターンに基づく射出速度に対する速度制御を行うことを特徴とする射出成形機の射出制御方法。
前記速度データは、時間又は位置に対して検出することを特徴とする請求項１記載の射出成形機の射出制御方法。
前記速度目標値は、前記充填工程における速度制御の段数に対応した一又は二以上を設定してなることを特徴とする請求項１記載の記載の射出成形機の射出制御方法。
前記速度制御パターンは、前記速度変化パターンに一致する速度制御パターンであることを特徴とする請求項１記載の記載の射出成形機の射出制御方法。
前記速度制御パターンは、前記速度変化パターンに近似する単純な一次関数から求めた当該速度変化パターンとは異なる速度制御パターンであることを特徴とする請求項１記載の記載の射出成形機の射出制御方法。
前記量産成形時のリミット検出圧は、前記リミット圧と同一に設定することを特徴とする請求項１記載の射出成形機の射出制御方法。
前記量産成形時のリミット検出圧は、前記リミット圧に対して余裕度を考慮した若干低い圧力に設定することを特徴とする請求項１記載の射出成形機の射出制御方法。
前記量産成形時のリミット検出圧は、前記リミット圧よりも高い圧力となる保護用リミット圧を設定することを特徴とする請求項１記載の射出成形機の射出制御方法。
前記量産成形時に、圧力が前記リミット検出圧に到達したなら、当該リミット検出圧を解除することを特徴とする請求項１，６，７又は８記載の射出成形機の射出制御方法。
前記リミット検出圧を解除したなら当該リミット検出圧よりも高い圧力となる保護用リミット圧を設定することを特徴とする請求項９記載の射出成形機の射出制御方法。