JPH01190423A

JPH01190423A - スクリュー式射出成形装置

Info

Publication number: JPH01190423A
Application number: JP1348688A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Kurumachi; 克典車地
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1988-01-26
Filing date: 1988-01-26
Publication date: 1989-07-31
Also published as: JPH0462849B2

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、スクリュー式射出成形装置およびこれに用い
られるスクリューの駆動方法に関し、特に、原料プラス
チックの計量時におけるスクリューの負荷を軽減する技
術に関する。

［従来の技術］スクリュー式射出成形装置における原料プラスチックの
計量は、スクリューを回転させて、原料プラスチックを
加熱されたバレル内に送り込み、混練しながら加熱溶融
させ、可塑化したプラスチック原料の前方における集積
によってスクリューが所定距離だけ後退したことを検出
することにより行なわれる。

従来のスクリュー式射出成形装置は、この原料プラスチ
ックの計量時、スクリューの回転数を予め設定された定
格回転数まで急速に高めるように゛なされていた。

［発明が解決しようとする課題］上述した従来のスクリュー式射出成形装置は、計量開始
時にスクリューの回転数が急激に上昇するため、スクリ
ュー自体、あるいはその先端部に固定されている逆流防
止リング、ノズルヘッド等に多大な負荷が加わり、破損
、若しくは破損の要因となる危険性があった。

［課題を解決するための手段］本発明のスクリュー式射出成形装置は、スクリューを駆
動するための油圧モータと、該油圧モータに圧力油を供
給するための油圧ポンプと、該油圧ポンプと油圧モータとの間に設けられ、圧力油の
流量を調整してスクリュｉ回転数を制御するための流量
弁と、該流量弁を制御する流量弁制御装置とを有しており、該流量弁制御装置は、シーケンスコントローラーと、該シーケンスコントローラーとの間で情報、命令の伝達
を行なうプロセスコントローラーと、該プロセスコント
ローラーの出力を受け、所定の演算を行なって出力する
演算機と、該演算器の行なう演算式の係数値を設定する
係数設定器とを具備する計量負荷緩和装置と、前記演算器の出力を受け、これを増幅し、その増幅出力
で前記スクリュー回転数を制御するための流量弁を制御
する比例弁アンプとを有しており、前記係数設定器から演算器に与えられる係数値は、シー
ケンスコントローラーの制御によって、゛原料プラスチ
ックの計量開始時から所定期間内において変化し、これ
により、スクリュー回転数が連続的に、あるいは段階的
に、または、これらが組合わされて増加していき、最終
的に定格回転数に至るようになされている。

また、本発明のスクリュー式射出成形装置におけるスク
リューの駆動方法は、計量開始から時間の経過とともに、スクリュー回転数を
連続的に、あるいは段階的に、またはこれらを組合わせ
て増加していき、最終的に定格回転数に至らせることを
特徴とするものである。

［作用］スクリュー回転数を時間の経過とともに連続的に、ある
いは階段状に、また、は、両者を組合わせた方法で零か
ら徐々に定格スクリュー回転数まで増速することにより
、スクリュー及びその付属部品に生じる回転による負荷
が小さい値から増加することになり、破損を防止するこ
とができ、装置寿命を延長することができる。

また、このような制御は、計量負荷緩和装置を設け、例
えば、係数設定器において、０から１までの係数を時間
の経過とともに連続的に、あるいは階段的にまたは両者
を組み合わせて変化する値として設定し、この係数を演
算器に人力し、演算器でプロセスコントローラーから入
力されるアナログ人力信号を演算して、比例弁アンプに
出力信号を出力させ、この出力信号によりスクリュー回
転数制御用流量弁（比例弁）を０から定格値まで徐々に
制御することにより達成される。このような制御機構は
例えば、シーケンシャルタイマ制御技術を用いて構成で
き、十分実用性がある。

［実施例］次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明のスクリュー式射出成形装置の一実施例
のブロック図、第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本実施
例におけるスクリュー回転数制御の例を示す図である。

本実施例において注目すべき点は、プロセスコントロー
ラー１１と比例弁アンプ１３との間に、プラスチック原
料の計量時におけるスクリュー等の負荷を緩和するため
の計量負荷緩和装置１２が設けられていることである。

その他の構成は従来と同様であるので簡単に説明する。

プラスチック原料６は加熱されたバレルｌ上に設けられ
たホッパ５内に充填されている。バレル１内にはスクリ
ュー２が設けられており、この先端部には逆流防止リン
グ３、ノズルヘッド４が一体的に固定されている。プラ
スチック原料６の計量時は、スクリュー２を回転させて
、原料プラスチック６を加熱されたバレル１内に送り込
み、混練しながら加熱溶融させ、可塑化したプラスチッ
ク原料の前方における集積によってスクリューが所定距
離だけ後退したことを、例えばリミットスイッチを用い
て検出して行なう。この計量が完了すると、油圧シリン
ダを用いてスクリュープランジャ８を前進させ、可塑化
したプラスチック原料をスプルー２０を介して金型１９
内に射出する。スクリュー２の回転等の駆動は、油圧モ
ータ９によって行なわれ、この油圧モータ９は油圧ポン
プ１４から供給される圧力油量により制御され、この制
御を行なうために、電磁弁１６、流量弁（比例弁）１５
が設けられている。これらの弁の制御機構として、シー
ケンスコントローラ１０、プロセスコントローラ１１、
計量負荷緩和装置１２、比例弁アンプ１３が設けられて
おり、電磁弁１６はシーケンスコントローラ１０により
直接に制御され、流量弁１５は、結果的に比例弁アンプ
１３の出力により制御される。

計量負荷緩和装置１２は、計量開始時点から時間の経過
とともに比例弁アンプ１３の出力を徐々に上昇させ、油
圧モータ９への圧力油供給を徐々に増加させ、例えば、
スクリュー回転数を第２図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）のよ
うに変化させていき、最終的に定格回転数に至らせる。

第２図（ａ）は時刻ｔ１まで低速の一定回転を行なわせ
、これ以後、定格回転数まで上昇させて段階的制御を行
なう例であり、同図（ｂ）は、時刻ｔ２までリニアに回
転数を増加させる例であり、同図（Ｃ）は、時刻ｔ、ま
では（ｂ）と同様にリニアに回転数を上昇させ、それ以
降、上昇の度合を制御して、急峻な変化なしに定格回転
数に至らせるものである。このような制御を達成するた
めに、計量負荷緩和装置１２は演算器１７、係数設定器
１８を具備しており、シーケンスコントローラ１０の制
御により、係数設定器１８から演算器１７に与える係数
を変化させるようになされている。すなわち、演算器１
７は、プロセスコントローラ１１からのアナログ出力を
人力とし、この人力アナログ信号に係数設定器１８から
与えられる係数を乗算して出力するものであり、係数値
を徐々に、あるいは段階的に変化させることにより演算
器１７の出力を変化させ、ることができる。

第、３図〜第５図は、それぞれ計量負荷緩和装置１２の
具体的構成例を示すブロック図である。

第３図の例では、タイマＴＭ、　ＮＴＭ、を有するタイ
マ制御装置群２１、異なる値の係ａａｔ〜ａｎ（例えば
ａ、からａｏに至るまで、係数値は段階的に大きくなる
）を出力する係数設定器２２が設けられている。シーケ
ンスコントローラ１０からのデジタル制御信号により、
タイマ制御装置２１は、まず、タイマＴＭ、を動作させ
、このタイマＴＭ、の満了後に対応する係数設定器２２
に設定されている係数ａ１を演算器１７に与える。次に
、タイマＴＭ、の満了信号によりタイマＴＭ２を動作さ
せ、タイマ満了後に対応する係数設定器２２から係数ａ
２を演算器１７に与え、タイマＴＭ、を非動作とする。

以上の動作をタイマＴＭ、までくり返して行ない、係数
を順次更新していく。係数ａ、〜ａｎは、最小０から最
大１まで変化し、これに対応して演算器１７の出力は、
最小０から最大プロセスコントローラ１１からの入力ア
ナログ信号まで変化し、例えば第２図（ａ）のような段
階的にスクリュー回転数を上昇させることができる。

また、第４図では、シーケンスコントローラ１０から与
えられるデジタル制御信号が人力されることにより、タ
イマ制御装置２３は演算器１７ａに対して係数ａ、を順
次送る。タイマ制御装置２３は、それ自体に演算機能を
有しており、係数ａ、を次の１式または２式のように演
算する。

ａ、＝１−ｅ−子　　□（１式）係数ａ１を２式のように演算する。

ここに、Ｔはタイム設定器２４で設定された設定時間、
ｔはデジタル制御信号が入力されてからの時間カウント
値である。

一方、演算器１フｂに与えられる係数ａ２は“１”に固
定されている。タイマ制御装置２３は、また、タイマ接
点を持っており、係数ａ、が１−α（αは固定設定で、
設定可能範囲はθ〜１である）の状態になった時タイマ
ＴＭ５．ＴＭ６を制御して係数ａｚ（ａ２＝ｏ〜１まで
が設定範囲であり、前述のように、常時ａ２＝１として
おく）を演算器１７ｂに与えるように切換える。演算器
１フはプロセスコントローラ１１からのアナログ入力信
号に係数ａ２を乗算してアナログ出力信号を出力するが
、係数ａ、は“１”であるので、アナログ入力信号がそ
のままアナログ出力信号として出力される。切換えが行
なわれるまでは、１式または２式で得た係数ａ、により
アナログ入力信号に乗算してアナログ出力信号として出
力される。以上の様にして、例えば、第２図（ｂ）、（
Ｃ）のように、連続的にスクリュー回転数を増加させる
ことができる。

第５図の場合は、第４図での（１式）、（２式）の演算
結果を、予めデータテーブル２５に格納しておき、タイ
マ制御装置２３は、データアクセス装置２６を用いてデ
ータテーブル２５内の所定の番地にアクセスし、係数ａ
　ｌ　ｓ　ａ　２を出力させる。

［発明の効果］以上説明したように本発明は、計量時におけるスクリュ
ー回転数を経時的に上昇させることにより、スクリュー
や附属量の負荷を緩和することができ、破損を防止し、
装置寿命を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスクリュー式射出成形装置の一実施例
の構成を示すブロック図、第２図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本発明のスク
リュー駆動方法の実施例を説明するための図、第３図から第５図は、それぞれ、計量負荷緩和装置の実
施例のブロック図である。１・・・バレル、　　　　　　２・・・スクリュー、３
・・・逆流防止リング、　４・・・ノズルヘッド５・・
・ホッパ、　　　　　　６・・・原料、７・・・油圧シ
リンダ、８・・・スクリュープンジャ、９・−油圧モータ、１０−・・シーケンスコントローラ、１１−・・プロセスコントローラ、１２−・・計量負荷緩和装置、１３−・・比例弁アンプ、　　ｌ　４−・・油圧ポンプ
、１５−・・流量弁、　　　　　１６−・・電磁弁、１
７ａ、・１７ｂ・・・演算器、　１８−・・係数設定器
、１９−一金型、　　　　　　　２０−・・スプルー、
２１−・・タイマ制御装置群、２２−・係数設定器、２
３−・・タイマ、　　　　　　２４−・・タイム設定器
、２５−・・データテーブル、２６−・・データアクセス装置、ＴＭＩ〜ＴＭ、−・・タイマ。

Claims

【特許請求の範囲】１、スクリューを回転させて、原料プラスチックを加熱
されたバレル内に送り込み、混練しながら加熱溶融させ
、可塑化したプラスチック原料の前方における集積によ
ってスクリューが所定距離だけ後退したことを検出し、
原料プラスチックの計量を行なうスクリュー式射出成形
装置であって、前記スクリューを駆動するための油圧モ
ータと、該油圧モータに圧力油を供給するための油圧ポンプと、該油圧ポンプと油圧モータとの間に設けられ、圧力油の
流量を調整してスクリュー回転数を制御するための流量
弁と、該流量弁を制御する流量弁制御装置とを有しており、該流量弁制御装置は、シーケンスコントローラーと、該シーケンスコントローラーとの間で情報、命令の伝達
を行なうプロセスコントローラーと、該プロセスコント
ローラーの出力を受け、所定の演算を行なって出力する
演算器と、該演算器の行なう演算式の係数値を設定する
係数設定器とを具備する計量負荷緩和装置と、前記演算器の出力を受け、これを増幅し、その増幅出力
で前記スクリュー回転数を制御するための流量弁を制御
する比例弁アンプとを有しており、前記係数設定器から演算器に与えられる係数値は、シー
ケンスコントローラーの制御によって、原料プラスチッ
クの計量開始時から所定期間内において変化し、これに
より、スクリュー回転数が連続的に、あるいは段階的に
、または、これらが組合わされて増加していき、最終的
に定格回転数に至るようになされているスクリュー式射
出成形装置。２、スクリューを回転させて、原料プラスチックを加熱
されたバレル内に送り込み、混練しながら加熱溶融させ
、可塑化したプラスチック原料の前方における集積によ
ってスクリューが所定距離だけ後退したことを検出し、
原料プラスチックの計量を行なうスクリュー式射出成形
装置におけるスクリュー駆動方法において、計量開始から時間の経過とともに、スクリュー回転数を
連続的に、あるいは段階的に、またはこれらを組合わせ
て増加していき、最終的に定格回転数に至らせることを
特徴とするスクリュー式射出成形装置におけるスクリュ
ーの駆動方法。