JP5543632B2 - 樹脂供給量調節部を有する射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は射出成形機に関し、特に、樹脂供給量調節部を有する射出成形機に関する。

成形材料となるペレットを射出成形機の射出シリンダに供給するための方法として、射出シリンダに連設した供給ホッパにペレットを貯溜し、その自重を利用してペレットを射出シリンダに送り込む方式が一般的に用いられている。この場合、射出シリンダの樹脂供給口はペレットで満たされた状態になっている。以降、この状態を満杯状態と記載する。
これに対して、射出シリンダの樹脂供給口が疎の状態になるようにペレットを少量ずつ供給する、いわゆる飢餓供給が知られている。例えば、特許文献１には、ペレットの供給源と射出シリンダとの間にペレットフィーダを設け、ペレットフィーダの送り速度を増減させることでペレットの供給速度を制御する技術が開示されている（特許文献１の図１を参照）。

飢餓供給を行うと、射出シリンダ内で発生したガスの樹脂供給口からの脱気が促進されたり、あるいは樹脂供給口付近における射出シリンダ内壁と樹脂材料との摩擦による射出シリンダ内壁の摩耗が抑制される、といった効果が見込まれる。ただし、樹脂供給口の樹脂材料の疎密状態（飢餓状態）が変動すると、計量工程における樹脂の可塑化品質が変動し、成形品質に悪影響を与える恐れがある。よって、飢餓供給を行う場合には、飢餓状態が一定の状態を保つように材料供給を行わなければならないという課題があった。

特許文献２においては、スクリュにおける供給部に臨ませて配設され、スクリュの溝内の成形材料を検出する成形材料検出部と、該成形材料検出部による検出結果に対応させて、スクリュの溝内に成形材料が１００［％］満たされることがないように、樹脂材料の供給量を制御する技術が開示されている。しかし、スクリュの溝内の成形材料を検出するための特別の検出部を必要とするという問題があった。
特許文献３においては、計量工程におけるスクリュ回転のトルクを検出し、該スクリュ回転トルクが基準値に一致するように原料の供給量を調整する技術が開示されている。しかし、樹脂材料の種類によっては、飢餓状態が変動してもスクリュ回転のトルクが変動しない場合があり、そのような場合にはスクリュ回転のトルクに基づいて飢餓状態を制御することができないという問題があった。

一方、特許文献４においては、可塑化工程時の実際の計量時間と予め設定した基準計量時間との差を判定部にて判定し、その判定結果に基づいて材料供給装置による材料供給量を制御する技術が開示されている。しかし、計量時間はスクリュ回転速度の大小によって変動するため、飢餓状態を正確に判定できないという問題があった。
特許文献５においては、色替え対象の原料を用いて色替え運転を行うにあたって、樹脂通路を間欠開閉して原料樹脂をフィード部に間欠供給する原料供給装置において、色替え樹脂の供給開始時期を決定する判断基準として、経過時間又はスクリュ回転の総回転数を設定する技術が開示されている。

特許文献６においては、射出成形機の各部に配設されたセンサーの計測情報などから、予め設定された各モニタリング項目に対応する計測データが許容範囲にあるか否かを判定してモニタリングを行う射出成形機において、スクリュの回転開始時点からのスクリュ回転量を累積演算し、このスクリュ回転量をチャージ・計量工程時のモニタリング項目の１つとして用いる技術が開示されている。
特許文献７においては、所定区間内におけるスクリュ回転量を検出し、検出したスクリュ回転量が所定の目標値となるように、樹脂供給部の樹脂供給量を調節する技術が開示されている。
特許文献８においては、射出シリンダ内の材料滞留量または位置的な密度分布に応じて変化する物理量を検出し、その検出結果に基いて定量供給部による材料の供給量を変化させる技術が開示されている。

特開平５−３１８５３１号公報 特開２００２−２４８６５５号公報 特開昭５３−１１９５７号公報 特開平１−１７１８３０号公報 特開平３−１１４８１３号公報 特開平３−１１８１３２号公報 特開２０１２−０００９６２号公報 特開２００１−３４７５４５号公報

そこで本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、スクリュの溝内の成形材料を検出するための特別の検出部を必要とせず、さらには計量回転速度の大小に影響されることなく、適切な飢餓状態を保つように材料供給を行うことが可能な樹脂供給量調節部を有する射出成形機を提供することを課題とする。

本願の請求項１に係る発明は、射出シリンダと、スクリュと、スクリュを前後進方向に駆動するスクリュ前後進駆動部と、スクリュが軸方向に受ける力を検出する力検出部と、該射出シリンダ内に樹脂材料を供給する樹脂材料供給部とを有する射出成形機において、減圧工程完了後からスクリュ前進開始までの任意の時点における前記力検出部の検出値の絶対値をスクリュ抵抗力として算出するスクリュ抵抗力算出部と、前記スクリュ抵抗力が大きくなるにしたがって前記樹脂材料供給部の樹脂供給量を小さくする樹脂供給量調節部を有することを特徴とする射出成形機である。
請求項２に係る発明は、射出シリンダと、スクリュと、スクリュを前後進方向に駆動するスクリュ前後進駆動部と、スクリュが軸方向に受ける力を検出する力検出部と、該射出シリンダ内に樹脂材料を供給する樹脂材料供給部とを有する射出成形機において、減圧中に前記力検出部の検出値が減少しなくなった時点からスクリュ前進中に前記力検出部の検出値が増加を始めた時点までの任意の時点における前記力検出部の検出値の絶対値をスクリュ抵抗力として算出するスクリュ抵抗力算出部と、前記スクリュ抵抗力が大きくなるにしたがって前記樹脂材料供給部の樹脂供給量を小さくする樹脂供給量調節部を有することを特徴とする射出成形機である。

請求項３に係る発明は、請求項１〜２のいずれか一つにおいて、さらに、スクリュ前方の樹脂圧力を検出する樹脂圧力検出部を有し、前記スクリュ抵抗力算出部は、前記力検出部の検出値から前記樹脂圧力検出部の検出値にスクリュ断面積を乗じた値を減じ、該算出した値の絶対値をスクリュ抵抗力として算出することを特徴とする請求項１〜２のいずれか一つに記載の射出成形機である。
請求項４に係る発明は、スクリュ前方の樹脂圧力を検出する樹脂圧力検出部を有し、前記スクリュ抵抗力算出部は、前記力検出部の検出値をスクリュ断面積で除した値から前記樹脂圧力検出部の検出値を減じ、該算出した値の絶対値をスクリュ抵抗力として算出することを特徴とする請求項１〜２のいずれか一つに記載の射出成形機である。
請求項５に係る発明は、前記樹脂供給量調節部は、前記スクリュ抵抗力が所定の目標値となるように、前記樹脂材料供給部の樹脂供給量を調節することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の射出成形機である。

本発明により、スクリュの溝内の成形材料を検出するための特別の検出部を必要とせず、さらには計量回転速度の大小に影響されることなく、適切な飢餓状態を保つように材料供給を行うことが可能な樹脂供給量調節部を有する射出成形機を提供できる。

樹脂供給量調節部を有する射出成形機を説明する図である。 減圧工程完了後からスクリュ前進開始までの任意の時点におけるスクリュが受ける力の絶対値に基づいて樹脂供給量調節を行う処理のフローチャートである。 減圧中にスクリュが受ける力が減少しなくなった時点からスクリュ前進中にスクリュが受ける力が増加をし始めた時点までの任意の時点におけるスクリュが受ける力の絶対値に基づいて樹脂供給量調節を行う処理のフローチャートである。 スクリュが受ける力Ｄからスクリュ前方の樹脂圧力Ｐによる影響を除外したスクリュ抵抗力を元に樹脂供給量調節を行う処理のフローチャートである。 スクリュが受ける力Ｄをスクリュ断面積で除した値からスクリュ前方の樹脂圧力Ｐによる影響を除外したスクリュ抵抗力を元に樹脂供給量調節を行う処理の他のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
射出シリンダの樹脂供給口がペレットで満たされている状態、即ち飢餓状態が密の場合、スクリュの前後進動作に対してスクリュ根元の半溶融状態の樹脂が抵抗となり、スクリュは進行方向と反対方向の抵抗力を受ける（以降、「スクリュ抵抗力」と記載する）。一方で、飢餓状態が疎の場合、スクリュ根元に半溶融状態の樹脂が少ないため、スクリュ抵抗力が小さくなる。本発明はこの特性に着目し、スクリュが軸方向に受けるスクリュ抵抗力に基いて樹脂材料の供給量を適切に制御するものである。すなわち、スクリュが軸方向に受けるスクリュ抵抗力を検出し、該検出した抵抗力が大きくなるにしたがって樹脂材料の供給量を小さくすることによって、適切な飢餓状態を保つように材料供給を行うものである。

図１は、本発明に係る樹脂供給量調節部を有する射出成形機を説明するブロック図である。図中の符号１は射出成形機のスクリュで、射出シリンダ２に軸方向移動自在および回転自在に内嵌され、射出用サーボモータＭ１およびスクリュ回転用サーボモータＭ２により軸方向の射出動作と軸回りのスクリュ回転とが独立して行われるようになっている。符号３１は射出用サーボモータＭ１を駆動源としてスクリュ１に射出動作を行わせるための動力伝達機構であり、符号３２はスクリュ回転用サーボモータＭ２を駆動源としてスクリュに計量動作を行わせるための動力伝達機構である。また、射出シリンダ２には、バンドヒータ等からなる図示しない加熱部が設けられている。

また、射出シリンダ２の基部上面には成形材料となるペレットを投入するためのホッパ４が配備され、ペレットの供給源となるホッパ４と射出シリンダ２との間には、ホッパ４内のペレットを射出シリンダ２に供給するためのペレットフィーダ５が設けられている。
ペレットフィーダ５は、ホッパ４と射出シリンダ２との間に形成された連通路６を横切るようにして配備された羽根付ロータ７と羽根付ロータ７の回転駆動部であるモータＭ３および該モータＭ３の回転速度を制御するモータ駆動回路８によって構成され、樹脂の供給量指令値Ｆに基づいて羽根付ロータ７の回転速度を制御することにより、ホッパ４から射出シリンダ２に送り込まれるペレットの移送速度が調整されるようになっている。

なお、ペレットフィーダ５の主要部を構成する羽根付ロータ７に替えて樹脂供給用スクリュおよびその周辺部の構成を適用し、モータＭ３で樹脂供給用スクリュを回転駆動して射出シリンダ２にペレットを送り込むようにしても良い。射出用サーボモータＭ１およびスクリュ回転用サーボモータＭ２の各々にはロータリーエンコーダーＰ１およびＰ２の各々が装着され、スクリュ１の現在位置（軸方向）や回転位置（軸回り）等が検出されるようになっている。

射出成形機の制御装置１００は数値制御用のマイクロプロセッサ（以下、ＣＮＣＣＰＵという）１１１と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（以下、ＰＭＣＣＰＵという）１１３を有し、ＰＭＣＣＰＵ１１３には射出成形機のシーケンス動作やペレットフィーダ５を制御するシーケンスプログラム等を記憶したＲＯＭ１１６、および、不揮発性のＰＭＣ用ＲＡＭ１０９や現在値記憶ＲＡＭ１０８が接続されている。ＣＮＣＣＰＵ１１１は射出成形機の各部を全体的に制御するためのものであって、クランプ用（図示せず），エジェクタ用（図示せず），スクリュ回転用，射出用等の各軸のサーボモータを駆動制御するサーボ回路がサーボインターフェイス１１０を介して接続されている。なお、図１では射出用サーボモータＭ１のためのサーボ回路１０２とスクリュ回転用サーボモータＭ２のためのサーボ回路１０１のみを図示している。

１０４は不揮発性の共有ＲＡＭで、射出成形機の各動作を制御するＮＣプログラム等を記憶するメモリ部と各種設定値，パラメータ，マクロ変数等を記憶する設定メモリ部とを有し、該設定メモリ部には、ＬＣＤ表示装置付手動データ入力装置１１７およびオペレータパネルコントローラ１１５を介してオペレータが設定入力した各種の成形条件および計量条件等が記憶される。１１２はバスアービターコントローラ（以下、ＢＡＣという）で、該ＢＡＣ１１２にはＣＮＣＣＰＵ１１１およびＰＭＣＣＰＵ１１３，共有ＲＡＭ１０４，入力回路１０５，出力回路１０６の各バスが接続され、該ＢＡＣ１１２によって使用するバスが制御されるようになっている。

また、射出用サーボモータＭ１はサーボ回路１０２に接続され、ロータリーエンコーダーＰ１からの検出出力がサーボ回路１０２に入力されており、サーボインターフェイス１１０内の現在位置記憶レジスタにより、スクリュ１の現在位置（軸方向）が常時検出されるようになっている。また、スクリュ回転用サーボモータＭ２はサーボ回路１０１に接続され、ロータリーエンコーダーＰ２からの検出出力がサーボ回路１０１に入力され、位置，速度の制御が行われる。ＲＡＭ１０３はＣＮＣＣＰＵ１１１のための演算データ記憶メモリである。

そして、制御装置１００の出力回路１０６にはＤ／Ａ変換器９を介してモータ駆動回路８が接続され、Ｄ／Ａ変換器９でＤ／Ａ変換された制御装置１００からの速度指令によりモータ駆動回路８がモータＭ３を駆動制御して、ペレットフィーダ５の羽根付ロータ７が制御装置１００からの速度指令に対応する送り速度でホッパ４内のペレットを射出シリンダ２に供給するようになっている。

以上のような構成において、ＣＮＣ用ＲＯＭ１１４に格納されたＮＣプログラムや共有ＲＡＭ１０４に格納された各種成形条件およびＰＭＣ用ＲＯＭ１１６に格納されたシーケンスプログラム等により、ＰＭＣＣＰＵ１１３がシーケンス制御を行いながら、ＣＮＣＣＰＵ１１１が射出成形機の各軸のサーボ回路へサーボインターフェイス１１０を介してパルス分配して射出成形機を駆動制御するものであり、射出成形機本体に関する限り、各部の駆動制御方式は従来のものと全く同様である。

即ち、計量・混練りの工程においては、共有ＲＡＭ１０４に予め設定された背圧に基いて従来と同様にＣＮＣＣＰＵ１１１が射出用サーボモータＭ１を駆動制御し、また、ＰＭＣＣＰＵ１１３からの計量開始信号を受けたＣＮＣＣＰＵ１１１が、共有ＲＡＭ１０４に予め設定されたスクリュ回転速度に応じてサーボインターフェイス１１０を介して所定周期毎のパルス分配を開始し、エラーレジスタやＦ／Ｖ変換器および誤差増幅器や電力増幅器等を備えたサーボ回路１０１がＣＮＣＣＰＵ１１１からの分配パルスとロータリーエンコーダーＰ２からのフィードバックパルスに基いて位置，速度，電流ループの各処理を行って、スクリュ１の回転速度が設定速度となるようにスクリュ回転用サーボモータＭ２を制御する。また、図示省略するが、射出成形機にはスクリュが軸方向に受ける力を検出するために、スクリュ１とスクリュ駆動部の間に歪ゲージやロードセルなどの力検出器を備える。さらに、射出シリンダ２の前方部に樹脂圧力を検出する圧力センサーを備えることができる。これらの力検出器や圧力センサーからの出力信号は入力回路１０５を介して制御装置１００に送られる。

上記の射出成形機およびその制御装置は、図２〜図５に示す本発明に係るアルゴリズムを示すフローチャートの処理を実行し、樹脂供給量調節部を有する射出成形機を実現するため、以下に説明する機能を備える。

＜スクリュ抵抗力算出部＞
スクリュはスクリュ根元の半溶融状態の樹脂から抵抗力（スクリュ抵抗力）を受けるが、射出や保圧などの成形工程においては、スクリュ抵抗力に加えてスクリュ前方の溶融樹脂からも、樹脂圧力に比例した力を受ける。この樹脂圧力による力は飢餓状態の疎密と相関関係が無く、飢餓状態の指標にならないので、樹脂圧力による力を除外してスクリュ抵抗力のみを検出する必要がある。

一般的に射出成形の工程では、計量工程の後に、スクリュを後退させて樹脂圧力を減圧する減圧工程を行う。また、一部の成形方法では、保圧工程の後に減圧工程を行い（プレ減圧）、その後に計量工程を行う場合もある。この減圧工程の完了後は樹脂圧力が減圧されているため、減圧工程完了後からスクリュ前進開始までの間は、スクリュが軸方向に受ける力とスクリュ抵抗力とが略一致するタイミングである。よって、減圧完了からスクリュが前進するまでの任意の時点においてスクリュが軸方向に受ける力の絶対値を、スクリュ抵抗力として検出するようにしてもよい（図２のステップＳＡ０８を参照）。

また、樹脂圧力が減圧している状態の任意の時点、即ち、スクリュ後退中に樹脂圧力が減圧された時点からスクリュ前進中に樹脂圧力が増加を始めた時点までは、スクリュが軸方向に受ける力とスクリュ抵抗力とが略一致するタイミングである。このとき、樹脂圧力が減圧されていない状態ではスクリュを後退することでスクリュが軸方向に受ける力が減少するが、樹脂圧力が減圧されるとスクリュを後退してもスクリュが軸方向に受ける力が減少しなくなること、および、樹脂圧力が減圧された状態ではスクリュを前進してもスクリュが軸方向に受ける力が増加しないがスクリュの前進を続けて樹脂圧力が再び増加するとスクリュが軸方向に受ける力が増加することに着目し、スクリュ後退中にスクリュが軸方向に受ける力が減少しなくなった時点から、スクリュ前進中にスクリュが軸方向に受ける力が増加を始めた時点までの任意の時点においてスクリュが軸方向に受ける力の絶対値を、スクリュ抵抗力として検出するようにしてもよい（図３のステップＳＢ０４，ＳＢ１３を参照）。

ノズル部や射出シリンダ前方部に樹脂圧力を検出する圧力センサーを備え、前記圧力センサーで検出した樹脂圧力に基いて樹脂圧力による力を算出し、スクリュが受ける力から樹脂圧力による力を除外してスクリュ抵抗力を算出するようにしてもよい。この場合、樹脂圧力が減圧していなくても、樹脂圧力の検出値に基づいてスクリュ抵抗力を算出できるため、任意の時点においてスクリュ抵抗力を算出できる。例えば、任意の時点において、スクリュが軸方向に受ける力から、樹脂圧力の検出値にスクリュ断面積を乗じた値を減算して求めた値の絶対値を、スクリュ抵抗力として検出するようにしてもよい（図４のステップＳＣ０５を参照）。

または、スクリュが受ける力を圧力の単位に換算した上で、樹脂圧力の成分を除外してスクリュ抵抗力を算出するようにしてもよい。例えば、任意の時点において、スクリュが軸方向に受ける力をスクリュ断面積を除した値から、樹脂圧力の検出値を減算して求めた値の絶対値を、スクリュ抵抗力として検出するようにしてもよい（図５のステップＳＤ０５を参照）。

＜減圧工程について＞
減圧工程では、スクリュを後退させることによって樹脂圧力を減圧するようにしてもよいし、スクリュを計量方向と逆方向に回転させることによって樹脂圧力を減圧するようにしてもよい。また、減圧工程中にスクリュを後退してもスクリュが軸方向に受ける力が減少しなくなった時点を樹脂圧力が減圧された時点と判定してもよいし、減圧工程中にスクリュを逆回転してもスクリュが軸方向に受ける力が減少しなくなった時点を樹脂圧力が減圧された時点と判定してもよい。

＜スクリュが軸方向に受ける力を検出する力検出部＞
スクリュが軸方向に受ける力を検出する力検出部としては、前述したように、スクリュとスクリュ駆動部の間に歪みゲージやロードセルなどの力検出部を備えるようにしてもよい。または、スクリュを軸方向に駆動するサーボ回路の中に周知の外乱負荷オブザーバーを構成してスクリュが受ける力を検出するようにしてもよい。または、可動部をサーボモータで駆動する場合は、サーボモータの駆動電流に基づいてスクリュが受ける力を検出するようにしてもよい。または、スクリュを油圧で駆動する場合は、油圧の圧力値に基いてスクリュが受ける力を検出するようにしてもよい。または、スクリュが軸方向に受ける力の代わりに、圧力を検出するようにしてもよい。

＜樹脂の供給量指令値の初期値＞
運転開始時に設定する樹脂の供給量指令値Ｆの初期値は、スクリュ１の径などのスペックに応じた固定値としてもよいし、計量完了位置などから成形品ボリュームを求めて、そのボリュームに相当する樹脂量を供給するようにしてもよい。供給量指令値Ｆの初期値は、不揮発性メモリである共有ＲＡＭ１０４に予め記憶させておくことができる。

＜樹脂の供給量指令値の算出について＞
供給量指令値Ｆの算出にあたっては、前記検出したスクリュ抵抗力が所定の目標値より大きい場合には、飢餓状態が密であるので、供給量指令値Ｆを小さくするように調整し、前記検出したスクリュ抵抗力が所定の目標値より小さい場合には、飢餓状態が疎であるので、供給量指令値Ｆを大きくするように調整するようにしてもよい。または前記検出したスクリュ抵抗力と所定の目標値との偏差に基いてＰＩＤ制御を行い、スクリュ抵抗力が所定の目標値に一致するように供給量指令値Ｆを算出するようにしてもよい。

＜スクリュ抵抗力の目標値の設定について＞
上記のように、検出したスクリュ抵抗力が所定の目標値となるように制御することで、飢餓状態が一定になるように制御することができる。適切な飢餓状態が形成された場合、スクリュ抵抗力はほぼゼロになる場合がある。よって、スクリュ抵抗力の目標値としてはゼロを設定するようにしてもよい。また、適切な飢餓状態が形成されているときのスクリュ抵抗力が予めわかっている場合は、その値を目標値として設定するようにしてもよい。
また、満杯状態におけるスクリュ抵抗力を検出し、その値に所定の係数（０＜係数＜１）を掛けた値を目標値して設定するようにしてもよい。

＜樹脂供給量調節部について＞
樹脂供給量調節部は、前記算出した供給量指令値Ｆに基いて１成形サイクルあたりの樹脂材料の供給量を調節するようにしてもよい。例えば、特開平６−３０４９６７のようにフィードスクリュを用いて樹脂材料を供給する樹脂材料供給部であれば、１成形サイクルあたりのフィードスクリュ回転量を制御するようにしてもよい。または、１成形サイクルあたりのフィードスクリュ回転時間を制御するようにしてもよい。あるいは、樹脂供給量調節部は、成形サイクルにおける前記算出した供給指令値Ｆに基いて単位時間あたりの樹脂材料の供給量を調節するようにしてもよい。例えば、フィードスクリュを用いて樹脂材料を供給する樹脂材料供給部であれば、樹脂材料供給時のフィードスクリュの回転速度を制御するようにしてもよい。このとき、樹脂供給調節部は成形サイクルにおける所定の工程に対応させて供給するようにしてもよい。例えば、計量工程の開始時点から終了時点まで供給するようにしてもよいし、成形サイクルの開始時点から終了時点まで供給するようにしてもよい。あるいは、１成形サイクルにおける供給時間が一定時間となるように供給開始時点と供給終了時点を設定してもよい。

図２は減圧工程完了後からスクリュ前進開始までの任意の時点におけるスクリュが受ける力の絶対値に基づいて樹脂供給量調節を行う処理のフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップＳＡ０１］供給量指令値Ｆの初期値を設定する。
●［ステップＳＡ０２］射出・保圧工程を実行する。
●［ステップＳＡ０３］計量を開始する。
●［ステップＳＡ０４］スクリュ抵抗力が目標値になるように、樹脂の供給量指令値Ｆを算出する。
●［ステップＳＡ０５］供給量指令値Ｆに基いて樹脂を供給する。
●［ステップＳＡ０６］所定量の樹脂の計量が行われると計量を完了する。
●［ステップＳＡ０７］減圧工程を実行する。
●［ステップＳＡ０８］スクリュが受ける力の絶対値をスクリュ抵抗力として検出する。
●［ステップＳＡ０９］運転終了か否か判断し、運転終了でない場合にはステップＳＡ０２に戻り処理を継続し、運転終了の場合には処理を終了する。

図３は減圧中にスクリュが受ける力が減少しなくなった時点からスクリュ前進中にスクリュが受ける力が増加をし始めた時点までの任意の時点におけるスクリュが受ける力の絶対値に基づいて樹脂供給量調節を行う処理のフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップＳＢ０１］供給量指令値Ｆの初期値を設定する。
●［ステップＳＢ０２］射出工程を実行する。
●［ステップＳＢ０３］スクリュが受ける力が増加しているか否か判断し、増加している場合（ＹＥＳ）にはステップＳＢ０５へ移行し、増加していない場合（ＮＯ）にはステップＳＢ０４へ移行する。
●［ステップＳＢ０４］スクリュが受ける力の絶対値をスクリュ抵抗力として検出する。
●［ステップＳＢ０５］射出工程を完了する。
●［ステップＳＢ０６］保圧工程を実行する。
●［ステップＳＢ０７］計量工程を開始する。
●［ステップＳＢ０８］スクリュ抵抗力が目標値になるように、樹脂の供給量指令値Ｆを算出する。
●［ステップＳＢ０９］供給量指令値Ｆに基いて樹脂を供給する。
●［ステップＳＢ１０］所定量の樹脂の計量が行われると計量を完了する。
●［ステップＳＢ１１］減圧工程を開始する。
●［ステップＳＢ１２］スクリュが受ける力が減少か否か判断し、減少しない場合（ＮＯ）にはステップＳＢ１３へ移行し、減少する場合（ＹＥＳ）には減少しないようになるのを待つ。
●［ステップＳＢ１３］スクリュが受ける力の絶対値をスクリュ抵抗力として検出する。

●［ステップＳＢ１４］減圧を完了する。
●［ステップＳＢ１５］運転終了か否か判断し、運転終了でない場合にはステップＳＢ０２に戻り処理を継続し、運転終了の場合には処理を終了する。

図４はスクリュが受ける力Ｄからスクリュ前方の樹脂圧力Ｐによる影響を除外したスクリュ抵抗力を元に樹脂供給量調節を行う処理のフローチャートである。
●［ステップＳＣ０１］供給量指令値Ｆの初期値を設定する。
●［ステップＳＣ０２］射出・保圧工程を実行する。
●［ステップＳＣ０３］計量を開始する。
●［ステップＳＣ０４］スクリュが受ける力Ｄとスクリュ前方の樹脂圧力Ｐを検出する。
●［ステップＳＣ０５］スクリュ抵抗力Ｆを、スクリュが受ける力Ｄからスクリュ前方の樹脂圧力Ｐにスクリュ断面積を乗算した値を減算し、得られた結果の値の絶対値とする。
つまり、スクリュ抵抗力＝｜Ｄ−Ｐ×スクリュ断面積｜を計算する。
●［ステップＳＣ０６］スクリュ抵抗力が目標値になるように、樹脂の供給量指令値Ｆを算出する。
●［ステップＳＣ０７］樹脂供給量Ｆに基いて樹脂を供給する。
●［ステップＳＣ０８］計量終了か否か判断し、計量終了の場合（ＹＥＳ）にはステップＳＣ０９へ移行し、計量終了でない場合（ＮＯ）にはステップＳＣ０４へ移行する。
●［ステップＳＣ０９］減圧工程を実行する。
●［ステップＳＣ１０］運転終了か否か判断し、運転終了でない場合にはステップＳＣ０２に戻り処理を継続し、運転終了の場合には処理を終了する。

図５はスクリュが受ける力Ｄからスクリュ前方の樹脂圧力Ｐによる影響を除外したスクリュ抵抗力を元に樹脂供給量調節を行う処理の他のフローチャートである。この処理のフローチャートは、図４に示されるフローチャートのステップＳＣ０５を、ステップＳＤ０５においてスクリュ抵抗力算出部が、力検出部の検出値をスクリュ断面積で除した値から樹脂圧力検出部の検出値を減じ、該算出した値の絶対値をスクリュ抵抗力として算出するようにした点で異なり、その他のステップの処理の内容は同じであるので記載を略する。

１ スクリュ
２ 射出シリンダ
４ ホッパ
５ ペレットフィーダ
６ 連通路
７ 羽根付ロータ
Ｍ３ モータ
Ｆ 供給量指令値
Ｄ スクリュが受ける力

Claims (5)

1. 射出シリンダと、スクリュと、スクリュを前後進方向に駆動するスクリュ前後進駆動部と、スクリュが軸方向に受ける力を検出する力検出部と、該射出シリンダ内に樹脂材料を供給する樹脂材料供給部とを有する射出成形機において、
   減圧工程完了後からスクリュ前進開始までの任意の時点における前記力検出部の検出値の絶対値をスクリュ抵抗力として算出するスクリュ抵抗力算出部と、
   前記スクリュ抵抗力が大きくなるにしたがって前記樹脂材料供給部の樹脂供給量を小さくする樹脂供給量調節部を有することを特徴とする射出成形機。
2. 射出シリンダと、スクリュと、スクリュを前後進方向に駆動するスクリュ前後進駆動部と、スクリュが軸方向に受ける力を検出する力検出部と、該射出シリンダ内に樹脂材料を供給する樹脂材料供給部とを有する射出成形機において、
   減圧中に前記力検出部の検出値が減少しなくなった時点からスクリュ前進中に前記力検出部の検出値が増加を始めた時点までの任意の時点における前記力検出部の検出値の絶対値をスクリュ抵抗力として算出するスクリュ抵抗力算出部と、
   前記スクリュ抵抗力が大きくなるにしたがって前記樹脂材料供給部の樹脂供給量を小さくする樹脂供給量調節部を有することを特徴とする射出成形機。
3. スクリュ前方の樹脂圧力を検出する樹脂圧力検出部を有し、前記スクリュ抵抗力算出部は、前記力検出部の検出値から前記樹脂圧力検出部の検出値にスクリュ断面積を乗じた値を減じ、該算出した値の絶対値をスクリュ抵抗力として算出することを特徴とする請求項１〜２のいずれか一つに記載の射出成形機。
4. スクリュ前方の樹脂圧力を検出する樹脂圧力検出部を有し、前記スクリュ抵抗力算出部は、前記力検出部の検出値をスクリュ断面積で除した値から前記樹脂圧力検出部の検出値を減じ、該算出した値の絶対値をスクリュ抵抗力として算出することを特徴とする請求項１〜２のいずれか一つに記載の射出成形機。
5. 前記樹脂供給量調節部は、前記スクリュ抵抗力が所定の目標値となるように、前記樹脂材料供給部の樹脂供給量を調節することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の射出成形機。

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