JPH01195013A - 射出成形加工における樹脂温度制御方法及びその装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、射出成形加工における金型やノズル内の実
際の樹脂湿度を検出し、その実際の樹脂温度に阜づぎほ
ぼ一定の温度状態に制御するようにした射出成形加工に
おける樹脂温度制御方法およびその装置に関する。

（従来の技術） 従来、射出成形加工における例えば金型やノズル内の樹
脂温度の検出は、−殻内に熱電対による検出が知られて
いる。また、ある限られたものには赤外線による検出も
知られている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、前述した従来の熱電文・］による検出の場合
には、直接樹脂の濡１廊をＨ１測しているのでなく金型
やシリンダなどに一度伝導した熱を金属表面より検出づ
るので、実際の樹脂温度自体と異なっている。また、樹
脂温度が変化した場合における応答遅れがあり、必ずし
もその時点での正しい樹脂温度の検出が出来ているとは
限らない。そのため、樹脂が劣化したり、金型が破損し
たり、さらには製品不良となる問題を抱えている。

また、赤外線による検出では、赤外線を外部から照０４
することはできず、直接樹脂に接触させなければ樹脂温
度の検出は不可能である。赤外線には立体角をもった拡
散があり、直接検出したい部分の温度ではなく、周囲の
温度との平均値とじて検出されてしまう。また、赤外線
の照射面は硬質ガラスで形成されており、検出される温
度は樹脂とガラスと境界面の温度であり、実際検出して
いるものは金属と樹脂どの境界面の温度であるので、ガ
ラスと金属の熱伝導率とは屓なるので実際の温度と異な
るというにうな種々の問題がある。

この発明は上記問題点を改善するため、射出成形加工に
おける樹脂の温度を応答近れや周囲の影響を受（）るこ
となく正確に検出し、樹脂温度の変化に対応し、はぼ一
定の温度状態に制御可能ならしめた射出成形前］二にお
ける樹脂温度制御方法おにびぞの装置を提供することに
ある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は−１−配回的を達成づるために、射出成形加
工にお（プる樹脂に超音波を照射し、樹脂部分両側又は
片側の反則波あるいは透過波をとらえて伝播速度又は波
形パターンを検出し、この検出された伝播速度又は波形
パターンを温度に換算し、その温度に基づいて樹脂温度
状態を制御する射出成形加工にお（プる樹脂温度制御方
法である。

又、この発明は、金型又はノズルの外側に設けられ金型
又はノズル内の樹脂に超音波を照射し樹脂部分両側又は
片側の反射波あるいは透過波を受けとる超音波振動子と
、その超音波振動子で受りとった反射波あるいは透過波
により伝播速度又は波形パターンと樹脂温度との関係を
求めた温度データを予め記憶しておく温度データベース
と、前記超音波発振機で受けとった反射波あるいは透過
波による実際の伝播速度又は波形パターンを取込み、温
度データベースに記憶されている温度データにより実際
の温度に演算処理する温度演算処理装置と、その温度演
算処理装置で求めた実際の樹脂温度を取込み前記金型又
はノズル内の樹脂温度状態をほぼ一定温度状態に制御す
る温度制御装置と、を備えてなる射出成形前］二におけ
る樹脂温度制御装置を構成した。

（作用） この発明が射出成形加工におりる樹脂温度制御方法およ
びその装置を採用することにより、射出成形加工におけ
る樹脂に超音波振動子で超音波を照則し、樹脂部分両側
又は片側の反射波あるいは透過波をとらえて、その反射
波あるいは透過波より実際の伝播速度又は波形パターン
を検出する。

この検出された実際の伝播速度又は波形パターンを基に
して予め記憶されている伝播速度又は波形パターンと樹
脂湿度との関係の温度データより実際の樹脂濃度を求め
る。その実際の樹脂温度を基にしてほぼ一定状態に制御
される。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図には剣出成形加］二における射出装置のノズル部
分の概略図が示されている。第１図において、射出装置
１における射出ヘッド３内には樹脂Ｐを収容する収容室
５が形成されている。その収容室５内には左右方向ｌ＼
移動自在なスクリュ７が設けられている。収容室５に収
容されている樹脂Ｐはスクリコ７を左方向へ移動せしめ
ることによって、射出されるようになっている。

前記射出ヘッド３の前部第１図において左部には円筒形
状のノズル９が例えば一体的に形成されている。そのノ
ズル９のほぼ中心部には第１図において左右方向へ延伸
したノズル孔１１が形成されている。

前記ノズル９にお（プる第１図において左右方向　ゝの
一部には、第１図および第２図に示されでいるように、
ノズル孔１１を挾んでノズル１１の径方向の上方から円
筒形状の反射体１３が埋込まれている。また、ノズル１
１の径方向の下方から円筒形状の伝播体１５が前記反射
体１３に対向して埋込まれている。

前記ノズル９の外周部には中空円筒形状のノズルヒータ
１７が装着されている。そのノズルヒータ１７の第１図
において下部には第２図に示す如く割り部１７Ａが形成
されていて、王の割り部１７Ａに前記伝播体１５の一部
が挿入されている。

前記伝播体１５の他端部第１図において下部には超音波
振動子（以下、探触子という。）１９が設けられている
。その探触子１９に例えば５　Ｍ　＋−１ＺＰｉ！度の
超音波を発振させるだめの超音波発振機２３が接続され
ている。また、前記反射体１３の他端部には、探触子１
９から照射された超音波の透過波を受信する前記探触子
１９とは別の探触子２１を取イ」けて行なうことでも対
応できる。探触子１９．２１は超音波発信１２３および
増巾装置２５を介して温度演算処理装置２７に接続され
ている。

その温度演算処理装置２７にはそれぞれ樹脂の材質を選
択する材質選択装置２９と、予め超音波によって求めら
れた伝播速度又は波形パターンと樹脂温度との関係の温
度データを記憶しておく温度データベース３１が接続さ
れている。

Ｆ’ｕ　Ｒデータベース３１には例えば第３図に示した
Ｙ＋　、Ｙ２　、Ｙ３の曲線のごとく各種樹脂に応じて
伝播速度Ｖと樹脂温度Ｔどの関係を求めた温度データが
予め記憶されている。この伝播速度■と樹脂温度］−と
の関係は予め詳細な実験を行なって正確に算出されてい
る。なお、上記伝播速度の代りに反射波又は透過波によ
る波形パターンと樹脂温度Ｔとの関係を求めた温度デー
タであっても構わない。

前記温度演算処理装置２７には、増１］装置３３を介し
て温度制御装置３５に接続されており、その温度制御＠
置３５は前記ノズルヒータ１７に接続されている。

上記構成により、ノズル９のノズル孔１１に樹脂Ｐを送
り込んだ状態とし、探触子１９で発振された超音波は伝
播体１５からノズル９の部分に照射して伝播される。こ
のとき、伝播した超音波は伝播体１５の一端部１５Ａと
樹脂Ｐの境界面や反対側の樹脂Ｐと反射体１３の一端部
１３Ａとの境界面で反射されてその反射波は探触子１９
で受けとられる。またば、探触子１９がら超音波を照射
し、伝播体１５．樹脂Ｐ９反射板１３を透過し、透過波
は探触子２１で受信される。これらの反射波あるいは透
過波は増ｌ］装置２５で増巾すると、樹脂Ｐ１反反射体
３および伝播体１５とでは超音波の伝播速度が異なるた
め、樹脂Ｐ内を例えば超音波が往復した時間から実際の
伝播速度Ｖｏ又は反射波や透過波の波形パターンが温度
演算処理装置２７に取込まれる。

その温度演算処理装置２７には、予め材質選択装置２９
から樹脂Ｐの材質が取込まれていると共に、予め温度デ
ータベース３１に記憶されている第３図に示したような
伝播速度Ｖ又は波形パターンと樹脂速度Ｔとの関係の温
度データが取込まれているから、実際使用した樹脂Ｐを
指定することによりその樹脂Ｐによる温度データ例えば
第３図において曲線Ｙ１が選定される。その選定された
曲線Ｙ１で実際の伝播速度ｖＯ又は波形パターンに対応
した温度Ｔｏが演算処理されて正確に検出される。この
検出された温度ＴＯの指令が増巾装置３３を介して温度
制御装置３５に送られて樹脂温度が制御され、温度制御
装置３５からヒータ１７にフィードバックされて樹脂温
度がほぼ一定状態に制御されることになる。

このように、ノズル９内の樹脂温度は応答遅れや周囲の
影響を受けることなく、外部より正確に検出することが
できるので、樹脂温度の変化を早く正確に検出できる。

また、温度制御装置に対して正確な温度の指令を出ずこ
とができるので、樹脂湿度を指定したほぼ一定状態の温
度に制御することができる。ざらに、樹脂温度の変化例
えば劣化などに起因する射出成形加工の不良を減少させ
ることができる。また、金型の破損が生ずることがなく
なる。

なお、この発明は前述した実施例に限定されることなく
、適宜の変更を行なう゛ことににす、その他の態様で実
施し得るものである。本実施例においてはノズル９内の
樹脂温度の検出と制御について述べたが、金型内の樹脂
温度の検出と制御も同様の考え方でもって対応すること
が可能である。

また、本実施例ではノズル９内に反射体１３と伝播体１
５を埋込み、伝播体１５の外部に探触子２１を取イ」け
た例で説明したが、反射体１３や伝播体１５を埋込むこ
となく、ノズル９の外部に探触子１９，２１を取（＝Ｉ
け、ノズル９内のノズル孔１１の中心部に超音波を照射
するようにしても、対応可能である。超音波を樹脂Ｐに
照射し、探触子１９．２１で受は取る反射波又は透過波
は樹脂Ｐの両側のものでなく、片側のものであっても同
様に行なうことができる。

［発明の効果］ 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、この
発明によれば、特許請求の範囲に記載されたとおりの構
成であるから、金型又はノズル内の樹脂温度は応答遅れ
や周囲の影響を受けることなく、金型又はノズルの外側
に取イ６けた超音波振動子により伝播速度又は波形パタ
ーンを検出し、その伝播速度又は波形パターンと樹脂温
醍との関係が予め判っているので、実際の樹脂温度を正
確に検出することができるから、樹脂温ｉの変化を応答
遅れや周囲の影響を受けることなく、早く正確に検出で
きる。また、温度制御装置に対して正確な温度の指令を
出すことができるから、樹脂温度を指定したほぼ一定状
態の温度にすることができる。゛ざらに、樹脂温度の変
化に応じて起因する射出成形加工の不良を減少させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施した一実施例で、射出成形加工
機の射出装置におけるノズル部分の概略図、第２図は第
１図における■−■線に沿った一部断面図である。 第３図は温度データメモリに配憶されている温度データ
の一例を示すものである。 １・・・射出装置 ９・・・ノズル １１・・・ノズル孔 １３・・・反射体 １５・・・伝播体 １９．２１・・・超音波振動子 ２３・・・超音波発５Ｉａ ２７・・・温度演算処理装置 ３１・・・温度データベース

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）射出成形加工における樹脂に超音波を照射し、樹
   脂部分両側又は片側の反射波あるいは透過波をとらえて
   伝播速度又は波形パターンを検出し、この検出された伝
   播速度又は波形パターンを温度に換算し、その温度に基
   づいて樹脂温度状態を制御することを特徴とする射出成
   形加工における樹脂温度制御方法。
2. （２）金型又はノズルの外側に設けられ金型又はノズル
   内の樹脂に超音波を照射し樹脂部分両側又は片側の反射
   波あるいは透過波を受けとる超音波振動子と、その超音
   波振動子で受けとった反射波あるいは透過波により伝播
   速度又は波形パターンと樹脂温度との関係を求めた温度
   データを予め記憶しておく温度データベースと、前記超
   音波発振機で受けとった反射波あるいは透過波による実
   際の伝播速度又は波形パターンを取込み、温度データベ
   ースに記憶されている温度データにより実際の温度に演
   算処理する温度演算処理装置と、その温度演算処理装置
   で求めた実際の樹脂温度を取込み前記金型又はノズル内
   の樹脂温度状態をほぼ一定の温度状態に制御する温度制
   御装置と、を備えてなることを特徴とする射出成形加工
   における樹脂温度制御装置。
3. （３）前記ノズルと超音波振動子との間には伝播体と反
   射体あるいは透過体が設けられていることを特徴とする
   請求項２記載の射出成形加工における樹脂温度制御装置
   。