JPH01141715A - 電動射出成形機の保圧工程監視方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電動射出成形機において、溶融樹脂を金型内
に充填後、溶融樹脂の冷却固化に伴なう収縮な補うベ〈
圧力を保持する保圧工程の異常を監視する方法とその装
置に関する。

（従来の技術） 従来、保圧工程の監視は、保圧工程の成る一時点の状態
を検出して得た情報値、例えば、スクリューの最前進位
置や保圧工程完了時点のスクリューの位置、或いは、射
出用油圧シリンダ内の油圧最大値や金型キ・ヤビティ内
の樹脂圧最大値等を検出して、この検出値と予め設定さ
れた所定値とを比較し、当該検出値が所定値と偏差を生
じた場合に異常を知らせる信号を発するものであった。

所定値というのは、前記例でいえば、当該検出値がスク
リューの最前進位とでちる場合には良、２の成形品が得
られた保圧工程でのスクリューの最前進位置の値であり
、当該検出値が射出用油圧シリンダ内の油圧最大値であ
る場合には良品の成形品が得られた保圧工程での射出用
油圧シリンダ内の油圧最大値である。

（発明が解決しようとする問題点） 咲来の保圧工程の監視は、」−記の如く、スクリューの
最前進位置とか射出用油圧シリンダ内の油圧最大値とか
のように、保圧工程中の成る時点における一瞬の検出値
を、予め求めておいた所定値と比較するだけで、保圧工
程に異常が発生したかどうかを監視するものであったた
め、検出時点以外の保圧工程中に異常が発生しても、検
出時点での偵が比較される所定値と一致している場合に
は、その異常を発見することができない、従って、異常
なしと判定された多数の成形品の中に、成形異常による
不良品が混在する虞れがあった。

−時点での検出値が所定値から外れていないからといっ
て、他の時点での工程の全てが正常であるとはいえない
からである。

成形異常による不良品を排除するためには、保圧工程開
始から完了までの保圧工程全体を監視しなければならな
いが、これを従来の方法で監視しようとすれば、必然的
に監視の時点数を多くしなければならず、監視の時点数
が多くなると、監視時点の設定数もそれに対応して増す
こととなって、操作がより一層複雑になるとともに、電
動射出成形機も高価となってしまうという問題があった
。

本発明はこのような問題の解消を目的とするものである
。

発明者は、この目的に向って各種の実験を重ねて来たと
ころ、次のような事実を発見するに至った。

それは、保圧工程での射出用電動機の負荷電流積分値と
成形品品質の重要な特性である成・形量重量との間に強
い相関が存在するという点である。

第３図は、この相関を示す図である０図の横軸はショツ
ト数、縦軸は成形品重量、並びに負荷電流積分値を示す
０図から、シ、ツト毎に変化する成形品重量と負荷電流
積分値とに極めて強い相関が存在することが分かる。

発明者は、更に、保圧工程での射出用電動機の負荷電流
とスクリューの速度との乗算値を積分した値が成形品重
量と強い相関を示すことも発見した。第４図は、この相
関を示す図である０図の横軸はショツト数、縦軸は成形
品重量、並びに負荷電流と速度との乗算値を積分した値
を示す０図から、シ、ット毎に変化する成形品重量と負
荷電流×速度積分値とに極めて強い相関が存在すること
が分る。

本発明は、このような実験的事実に着目してなされたも
のである。

（問題点を解決するための手段） 第１の発明である電動射出成形機の保圧工程監視方法は
、射出用電動機の負荷電流を保圧開始から保圧完了まで
連続的に検出し、該電流検出値を保圧開始時点から保圧
完了時点まで時間積分して積分値を求め、該積分値と予
め設定された所定値とを比較して１両値に偏差が生じた
場合に、信号を発することを内容とするものである。

第２の発明である電動射出成形機の保圧工程監視装置は
、射出用電動機の負荷電流を検出する電流検出手段と、
該電流検出手段により得られた電流検出値を保圧開始時
点から保圧完了時点まで時間積分する積分手段と、所定
値を予め設定する設定手段と、該設定手段に設定された
所定値と前記積分手段により得られた積分値とを比較し
両値に偏差が生じた場合に信号を発する比較手段とから
成るものである。

第３の発明である電動射出成形機の保圧工程監視方法は
、射出用電動機の負荷電流とスクリューの移動速度とを
保圧開始から保圧完了まで連続的に検出し、検出された
電流検出値と速度検出値とを乗算し、該乗算値を保圧開
始時点から保圧完了時点まで時間積分して積分値を求め
、該積分値と予め設定された所定値とを比較し９両値に
偏差が生じた場合に信号を発することを内容とするもの
である。

第４の発明である電動射出成形機の保圧工程監視装置は
、射出用電動機の負荷電流を保圧開始から保圧完了まで
Ｊ！１続的に検出する電流検出手段と、スクリューの移
動速度を保圧開始から保圧完了まで連続的に検出する速
度検出手段と、前記電流検出手段により得られた電流検
出値と速度検出手段により得られた速度検出値とを乗算
する乗算手段と、該乗算手段により得られた乗算値を保
圧開始時点から保圧完了時点まで時間積分する積分手段
と、所定値を予め設定する設定手段と、該設定手段に設
定された所定値と前記積分手段により得られた積分値と
を比較し両値に偏差が生じた場合に信号を発する比較手
段とから成るものである。

（作用） 第１、第２の発明においては、射出用電動機の負荷電流
検出値を保圧開始時点から完了時点まで時間積分して求
められた積分値を、予め同様にして求められた良品成形
時の積分値（所定値）と比較して、偏差が生じた場合に
当該保圧工程が異常である旨の信号を発する。

第３、第４の発明においては、保圧開始から完了までの
射出用電動機の負荷電流検出値と保圧開始から完了まで
のスクリューの速度検出値とを乗算し、更にこの乗算値
を保圧開始時点から完了時点まで時間積分した積分値を
求め、この積分値を、予め同様にして求められた良品成
形時の積分値（所定値）と比較して、偏差が生じた場合
に当該保圧工程が異常である旨の信号を発する。

（実施例） 先ず、第１、第２の発明を第１図に示す実施例に基づい
て説明する。

第１図に於て、１０は電動射出成形機の加熱筒、１１は
加熱筒に嵌挿されたスクリュー、１２は連結軸であって
駆動軸１３と前記スクリュー１１とを連結している。

駆動軸１３の後端は、ポールネジ１４とボールナラ）１
５との組合わせから成るボールネジ機構１６がスラスト
ベアリング１７を介して連結されており、このボールネ
ジ機構１６のボールネジ１４は、更に後方に位置する射
出用電動機１８の出力軸１９に連結されている。従って
、射出用電動機１８の回転力は、ボールネジ機構１６を
介して駆動軸１３を軸方向に前進或いは後退移動させる
直線運動に換えられて、連結軸１２を介してスクリュー
１１を前進或いは後退移動させる。

他方、上記駆動軸１３には、駆動軸１３と一体に回転す
る歯車２０が設けられている。この歯車２０には鍔２１
．２１を有する鍔付き歯車２２が噛合わされており、鍔
付き歯車２２は、歯車２０をその軸方向から挟む２枚の
鍔２１．２１によって、歯車２０の軸方向への移動即ち
スクリュー１１の前進後退移動に伴なって、歯車２０と
の噛合状態を維持したままで軸方向に移動する。この鍔
付き歯車２２の軸方向の移動を可能ならしめるよう、鍔
付き歯車２２はボールスプライン２３を介して回動軸２
４に連結されている。この回動軸２４は可塑化用電動機
２５によって駆動される。

上記の如く構成されている電動射出成形機において、射
出用電動機１８を駆動させるドライバ７ンブ３０に電流
検出器（電流検出手段）３１を接緒１．で、射出用電動
機１８の負荷電流を検出する。検出は、保圧工程開始か
ら保圧完了まで連続的に行なう、こうして検出された負
荷電流の検出値は、積分器（積分手段）３２に入力され
、そこで保圧工程開始時点から保圧完了貯魚までの間、
連続的に時間積分して行き、当該保圧工程における保圧
完了時の最終積分値を求める。

一方、設定器（設定手段）３３には、所定の値を予め入
力しておく。入力される所定値は、良品成形時の保圧工
程で得られたＬ記最絆積分値（基準値）、又は、その最
終積分値を中心に１−て、良品成形として許容できる数
値範囲を定めた基準範囲値である。

そして、積分器３２によって得られた最終積分値と、設
定器３３に入力されている所定値とを比較器（比較手段
）３４によって比較する。

その結果、最終積分値が所定値から外れたとき、即ち、
最終積分値が基準値と一致しないとき又は基準範囲値内
の値でないとき、比較器３４は、電動射出成形機の制御
装置３Ｉへ、当該保圧Ｊ＝程に異常があったこと、即ち
当該シ募ットが異常であることを示す異常信号を出力す
る。

この異常信号を受けたとき１次のシＨｙ　ｌ・までに、
制御装Ｂ３５によって２直ちにパトライトやブザー等で
異常を警報、ｙせたり、裏該シ＊ｙ）による成形品を成
形不良と１．て排除させても良い。

ヌ、異常信号が発せられたシアットが所定数に達したと
き、成形動作を停止させても良いし、単に異常ショット
をプリンタ等で出力して生産監視情報どして用いること
もできるわ 次に、第３、第４の発明を第２図に示す実施例に基づい
て説明する。

第２図において、図示の電動射出成形機の構造は、上記
実施例の成形機（第１図）と同様である。

この第３、第４の発明では、第１、第２の発明と同様に
して、射出用電動機１８の負荷電流を電流検出器３１を
介して、保圧工程開始から保圧完了まで連続的に検出す
る一方、スクリュー１１の前進速度（移動速度）を当該
スクリュー１１に関連して設けた速度検出ａ（速度検出
手段）３６を介して、保圧工程開始から保圧完了まで連
続的に検出している。

そして、電流検出器３１から得られる射出用電動機１８
の負荷電流検出値は、乗算器（乗算手段）３７の一方の
入力端子に加えられ、他方、速度検出器２０かち得られ
るスクリューの前進速度の検出値は、変換器（図示せず
）を介して例えば、電流等の電気量に変換されて５乗算
ｎ３７の他方の入力端子に加えられ、ここで両者の検出
値が、時間経過とともに乗算処理される。

そして、乗算器３７によって得られた乗算値が時間積分
する手段としての積分器３２へ入力される。

積分器３２は、連続的に入力されて来る乗算値を、保圧
工程開始時点から保圧完ｒ時点までの間、時間経過とと
もに連続的に時間積分して行き、当該保圧工程における
保圧完了時の最終積分値を求める。

一方、設定器（設定手段）３３には、所定の値を予め入
力しておく、入力される所定値は、良品成形時の保圧工
程で得られた上記最終積分値（基準値）、又は、その最
終積分値を中心にして、良品成形として許容できる数値
範囲を定めた基準範囲値である。

そして、ａ分器３２によって得られた最終積分値と、設
定器３３に入力されている所定値とを比較器（比較手段
）３４によって比較する。

その結果、最終積分値が所定値から外れたとき、比較器
３４は、電動射出成形機の制御装置３５へ、当該保圧工
程に異常があったこと、即ち当該ショットが異常である
ことを示す異常信号を出力する。異常信号が制御装Ｍ３
５へ入力されたときは、上記実施例の場合と同様に処理
すればよい。

尚、上記２つの実施例では、何れも射出用電動機１８の
負荷電流を検出する電流検出器３１を射出用電動機１８
のドライノζ下ンブ３１に接続しているが、射出用電動
機１８の電源からの配線等に接続してもよい。

又、保圧工程開始時点から保圧完了時点まで、連続的に
検出される負荷電流検出値や、負荷電流検出値どスクリ
ュー速度検出値との乗算値を、そのまま直ちに積分器３
２に入力しているが、これら負荷電流検出値やスクリュ
ー速度検出値を、保圧開始から保圧完了までサンプリン
グによって一旦、記憶装置（図示せず）に記憶させてお
き、時間経過とは無関係に、保圧完了後にまとめて積分
し、次のショットまでに、所定値と比較して、異常の有
無を監視させてもよい。

又、スクリュー１１の前進速度を検出する検出１段とし
て、実施例では、速度検出器３６をスクリュー１１に設
けであるが、これに代えて、射出用電動機１８に附属さ
れたロータリーエンコーダ３８のパルス値によりスクリ
ュー１１の前進速度を検出してもよい。

（発明の効果） 本発明によれば、当該保圧工程の全工程にわたって連続
的に検出でさる特定の情報、即ち、射出用′″ｒｒ、ｒ
ｒ、動機電流やスクリ１、−の前進（移動）速ＩＮ等を
検出し、この検出値１保圧開始時点から完了時点Ｊ：で
時間積分して得た積分値を、予め同様にして求められた
良品成形時の積分値（所定値）と比較して、＠差が生じ
た場合に当該保圧工程が異常である旨の信号を発するも
のであるから、結果として、保圧開始から完了までの保
圧工程全体の異常発生の有無を監視することができる。

従って、咲来の如く、保圧工程中の一時点のみを監視す
る場合に比べて、成形異常の発生をより確実に発見する
ことができるから、良品とされる成形品中への不良品の
混入を排除することができる。

又、従来の監視方法によって保圧工程全体を監視しよう
とすれば、監視の時点数を多くしなければならず、それ
だけ電動射出成形機の構造及びその操作もより一層複雑
となるが、本発明によれば、かかる不都合がない。

更にヌ、本発明は簡単な手段で構成されているから、従
来と大差ない価格の電動射出成形機を提供できるし、現
に稼動中の電動射出成形機にも比較的容易に適用でき、
その性能を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１及び第２の発明の基本構成図、第２図は第
３及び第４の発明の基本構成図、第３図は射出用電動機
の負荷電流積分値と成形品重量との相関を示す図。 第４図は射出用電動機の負荷電流値とスクリｊ−速度と
の乗算値の積分値と成形品重 量との相関を示す図である。 ｌＯ・・・加熱筒　　　　１１・・・スクリュー１２・
・・連結軸　　　　１３・・・駆動軸１６・・・ポール
ネジ機構 １８・・・射出用電動機　２０・・・歯車２１・・・鍔
付歯車　　　２３・・・ボールスプライン２４・・・回
動軸　　　　２５・・・可塑化用電動機３０・・・ドラ
イバアンプ ３１・・・電流検出器（電流検出手段）３２・・・積分
器（積分手段） ３３・・・設定器（設定手段） ３４・・・比較器（比較手段） ３５・・・制御装置 ３６・・・速度検出器（速度検出手段）３７・・・乗算
器（乗算手段） ３８・・・ロータリーエンコーダ 特許出願人　株式会社日木製鋼所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電動射出成形機における射出用電動機の負荷電流を
   保圧開始から保圧完了まで連続的に検出し、該電流検出
   値を保圧開始時点から保圧完了時点まで時間積分して積
   分値を求め、該積分値と予め設定された所定値とを比較
   して、両値に偏差が生じた場合に、信号を発することを
   特徴とする電動射出成形機の保圧工程監視方法。 ２、電動射出成形機における射出用電動機の負荷電流を
   検出する電流検出手段と、該電流検出手段により得られ
   た電流検出値を保圧開始時点から保圧完了時点まで時間
   積分する積分手段と、所定値を予め設定する設定手段と
   、該設定手段に設定された所定値と前記積分手段により
   得られた積分値とを比較し両値に偏差が生じた場合に信
   号を発する比較手段とから成ることを特徴とする電動射
   出成形機の保圧工程監視装置。 ３、電動射出成形機における射出用電動機の負荷電流と
   スクリューの移動速度とを保圧開始から保圧完了まで連
   続的に検出し、検出された電流検出値と速度検出値とを
   乗算し、該乗算値を保圧開始時点から保圧完了時点まで
   時間積分して積分値を求め、該積分値と予め設定された
   所定値とを比較し、両値に偏差が生じた場合に信号を発
   することを特徴とする電動射出成形機の保圧工程監視方
   法。 ４、電動射出成形機における射出用電動機の負荷電流を
   保圧開始から保圧完了まで連続的に検出する電流検出手
   段と、スクリューの移動速度を保圧開始から保圧完了ま
   で連続的に検出する速度検出手段と、前記電流検出手段
   により得られた電流検出値と速度検出手段により得られ
   た速度検出値とを乗算する乗算手段と、該乗算手段によ
   り得られた乗算値を保圧開始時点から保圧完了時点まで
   時間積分する積分手段と、所定値を予め設定する設定手
   段と、該設定手段に設定された所定値と前記積分手段に
   より得られた積分値とを比較し両値に偏差が生じた場合
   に信号を発する比較手段とから成ることを特徴とする電
   動射出成形機の保圧工程監視装置。