JPH01272431A - 射出成形機の成形制御方法 - Google Patents

射出成形機の成形制御方法

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JPH01272431A
JPH01272431A JP10128488A JP10128488A JPH01272431A JP H01272431 A JPH01272431 A JP H01272431A JP 10128488 A JP10128488 A JP 10128488A JP 10128488 A JP10128488 A JP 10128488A JP H01272431 A JPH01272431 A JP H01272431A
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pressure control
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善治 稲葉
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内藤 英雄
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賢男 上口
Tetsuaki Neko
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating

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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
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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 本発明は射出圧縮成形方式に関するもので、特に電動式
射出圧縮成形機におCノる圧縮制御方式に関する。
従来の技術 圧縮成形法及びその制御方法については、例えば、特開
昭63−35327号公報、特開昭63−39314号
公報等で公知である。これら従来の射出圧縮成形方法の
圧縮工程における制御は圧力制御のみで、圧縮側からの
キャビティ容積に対する制御は行われていない。例えば
上記特開昭63−35327号公報に記載されたものは
、圧縮のための型締初期には、金型移動速度の速度制御
を行い、金型が設定された位置に達すると、速度制御か
ら単段又は多段の圧力制御に切換えて圧縮工程の制御を
行うものであり、圧縮工程終了の金型位置、[113ち
キャビティ内に射出された樹脂の最終容積に対するυ1
111は何ら行われない。
又、上記特開昭63−39314号公報に記載されてい
るものも、射出によりキャビティ内に充填される樹脂量
が目標値に達した時点で充填工程から圧縮工程に切換え
て、圧力制御を行うものであり、この場合も圧縮側から
キャビティ内に射出された樹脂の最終容積に対する制御
は何ら行われていない。
発明が解決しようとする課題 上述したように、従来の圧縮制御においては、キャビテ
ィ容量を確保して圧力制御を行うのみであり、圧縮側か
ら最終容積に対する制御は何ら行われていない。このた
め、従来の圧縮制御方式では、キャビティ内に充填され
る樹脂のaは、射出工程における精度にかかわり、この
精度以上のものは得られなく、成形品の容積精度、即ち
成形品の寸法精度はこの射出工程の精度によって決まる
ことになる。
そこで、本発明の目的は、L[縮工程時にも圧縮側から
キャビティ容積に対する制御を行うことにより、成形品
の寸法精度を向上させることのできる圧縮制御方式を提
供することにある。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、金型内の樹脂を圧
縮するための駆動源にサーボモータを用い、圧縮工程で
は、設定された圧縮完了位置まで上記サーボモータを駆
vJすると共に、上記サーボモータの出力にトルクリミ
ットをかけて単段又は多段の圧力制御を行い、位置制御
と圧力制御を行うようにした。
又、圧縮工程開始後、設定所定時間内に圧縮完了位置に
達しなければ、成形品は不良品として判別するようにも
した。
作用 圧縮工程では、サーボモータに圧縮完了位置、叩ら、設
定成形品容積位置までの移動指令を出し、キャビティ内
の樹脂の容積が設定値になるように制御する。一方、圧
縮のためにサーボモータが駆動中には、該サーボモータ
の出力トルクはトルクリミット値がかけられ、多段の圧
力制御であれば、上記サーボモータの回転位置に応じて
トルクリミット値を変えで圧力制御が行われる。
その結果、圧縮工程においても、圧縮側からキャビティ
容積に対する制御と圧力制御が行われることになり成形
品の寸法精度が向上することになる。
又、圧縮工程開始後、設定所定時間内に圧縮完了位置に
達しなければ、キャビティ内の充填樹脂量が多く、成形
された成形品は必要とする寸法精度の成形品ではないと
判別する。
実施例 第2図は、本発明の圧縮制御方式を採用する射出圧縮成
形機の要部ブロック図である。
図中、1は金型、2は加熱シリンダ、3はスクリューで
ある。又、4はコアで、本実施例では、サーボモータ1
0の回転をタイミング歯車9.タイミングベルト8を介
して、回転運動を直線運動に変換するポールナツト7、
ボールネジ6によってコア4を図中右に移動させてキャ
ビティ内の樹脂13を圧縮するようにしている。又、5
はキャビティ内の樹脂13に加わる圧力を検出するため
のロードセルで、該ロードセル5で検出された圧力はA
/D変換512rデジタル信号に変換されるようになっ
ている。11はサーボモータの回転、即ち、コア4の位
置を検出するための位置検出器としてのパルスコーダで
ある。、20は該射出圧縮成形機を制御する制御装置と
しての数値制御装置であり、該数値制御装置20は数値
制御(以下、NCという)用の中央処理装置(以下、C
Puという)21とブ0グラマプル・マシン・コントロ
ーラ(以下、PMCという)用のCPIJ22を有して
おり、NG用CPtJ21には、射出圧縮成形機を仝体
内に制御するための制御プログラムを記憶したROM2
4.データの一時記憶等に利用されるRAM25がバス
接続されている。また、該NC用CPU21にはサーボ
インターフェイス26がバス接続され、該サーボインタ
ーフェイス26には射出用、クランプ用、スクリュー回
転用。
圧縮用等の各軸のサーボモータを駆動制御するサーボ回
路が接続されており、該第2図には圧縮用のサーボ回路
27のみを図示している。該サーボ回路27はサーボモ
ータ10に接続され、パルスコーダ11からのフィード
バックパルスを入力し、サーボモータ10の回転位置、
トルク等を制御するようになっている。
PMC用CPU22には、射出成形機のシーケンス動作
を制御するシーケンスプログラム等を記憶したROM2
8及びPMC用CPtJ22が演粋処III+1ろ過程
でデータの一時記憶等に利用するRAM29がバス接続
されている。
上記NG用CPU21.PMC用CPtJ22はバスア
ービタコントローラ〈以下、BACという)23でバス
接続され、該F3AC23にはさらに共イiRAM30
.入力回路31.出力回路32がバス結合されている。
上記共有1< A M 30はバブルメモリやCMOS
メモリ笠の古込み可能な不揮発性メモリで構成されてお
り、射出圧縮成形機の動作を制御するNGプログラム、
成形条件等の各種設定値、パラメータ、マクロ変数等を
記憶するようになっている。入力回路31には、射出圧
縮成形機に設けられた各種センサが接続されており、特
に本発明に関係して、ロードヒル5の出力信号を△/D
変換′rA12でデジタル信号に変換した圧力信号が入
力される誹うになっている。
また、出力回路32には射出圧縮成形機の各種アクチュ
エイタに接続されているが、本発明と関係して該出力回
路32には、圧縮用のサーボモータ10の出力トルクを
制限するトルクリミット値をサーボ回路27に出力する
ようになっている。
さらに、上記BAC23には、オペレータパネルコント
ローラ33を介してCRT表示装置付手動データ入力装
置(以下、CRT/MDIという)34が接続されてい
る。
以上の構成において、射出圧縮成形機を稼動する前にC
RT/MDI34より各種成形条件を入力設定し、共有
RAM30に格納する。特に本発明に関しては、圧縮工
程時における圧縮完了のコア4の位置、即ち圧縮完了の
サーボモータ10の回転位置、圧縮力となるトルクリミ
ット値、圧縮時間及び成形品の良否を判別するためのN
GタイマーTNの値を設定する。
次に射出圧縮成形機を稼動させると、数値制御装置20
は、ROM28に格納されたシーケンスプログラム及び
共fiRAM30に格納されたNGプログラムに従って
射出圧縮成形機を制御し、型閉じ、型締、!8出、圧縮
、保圧、冷却、計量、型開き、成形品取出しの各工程を
繰り返し成形品を製造するが、圧縮工程になるとPMC
用cPU22は第1図に示す圧縮工程の処理を開始する
まず、PMC用CPU22は共有RAM301.:1定
されている圧縮時間をBAC23を介して読出し、RA
M29内に設けられている圧縮タイマーToに該圧縮時
間をセットしスタートさせる(ステップSl)。共有R
AM30に設定されている圧縮力としてのトルクリミッ
ト値をBAC23゜出力回路32を介してサーボ回路2
7に出力し、サーボモータ10の出力トルクを制限しく
ステップS2)、共有RAM30に設定されている圧縮
完了位置を、NC用CPU21が読取る共有RAM30
のアドレス位置にセットしくステップ83)、さらに共
nRAM30に設定されているNGタイマーTNの設定
値を読出し、RAM20内に設けられたNGタイマーT
Nにセットしスタートさせ(ステップS4)、圧縮開始
指令を共有RAM30に書込む(ステップS5)。NC
用CPU21は、圧縮開始指令を共有RAM30から読
取ると、設定された圧縮完了位置までのパルス分配を開
始し、サーボインターフェイス26を介してサーボ回路
27へ出力する。サーボ回路27は指令されたパルスm
とパルスコーダ11で検出されるパルス退との差に応じ
て出力し、かつ、出力回路32から出力されるトルクリ
ミット値によって出力トルクを制限してサーボモータ1
oを駆動し、タイミング歯車9.タイミングベルト8.
ポールナツト7、ボールネジ6を介してコア4を第1図
中右方へ移動させ、キャビティ内の樹脂を圧縮する。こ
のとき、ロードセル5で検出される圧縮圧力は、A/D
変換器12でデジタル信号に変換され入力回路31に入
力されるが、PMC用CPU22はこのフィードバック
された圧縮圧力と現在のトルクリミット値を比較し、ロ
ードセル5で検出される圧力が設定圧縮圧力(トルクリ
ミット値)になるようにトルクリミット値を増減し出力
回路32を介してサーボ回路27へ出力する。
なお、この圧力フィードバック制御については第1図の
フローチャートで示していないが、この点従来の圧力フ
ィードバック制御と同一である。
又、圧力フィードバック制御を行わず、オーブン制御に
よって単にサーボモータ10の出力にトルクリミットを
かけるだけで圧縮圧力制御を行ってもよい。
一方、PMC用CPU22は、圧縮が行われている間、
NC用CPU21から共有RAM30に圧縮完了位置ま
でのパルス分配終了信号が書込まれたか、又は、圧縮完
了位置のインポジション幅に入ったことを示すインポジ
ション信号が書込まれたか否か判断しくステップ$6)
、これらの信号が書込まれてなく、コア4が圧縮完了位
置まで達してなければ、NGタイマーTNがタイムアツ
プしたか否か判断しくステップS7)、タイムアツプし
てなければステップS6へ戻り、ステップ86.87の
処理を繰り返している。そして、NGタイマーTNがタ
イムアツプする前にコア4が指令位置、即ち、圧縮完了
位置に達すると、指令位置と現在位置の誤差がなくなる
からサーボモータ10は該位置に停止し、設定トルクリ
ミット値のトルクをコア4に与え、コア4を該位置に保
持し、圧縮タイマーTpがタイムアツプするまで持つ(
ステップ38)。そして、圧縮タイマーTpがタイムア
ツプすると、この圧縮工程の処理を終了する。
このようにして圧力制御を行いながら、かつ、位置制御
(圧縮位置の制1ll)も行われる。
一方、コア4が指令圧縮完了位置に達する前にNGタイ
マーTNからタイムアツプしたとき(ステップS7)、
これは、キャビティ内に充填された樹脂量が多いとき等
に生じる。このときは成形した製品が不良品である旨の
信号を送出し共有RAM30に書込む等の不良品処理を
行い(ステップS9)、圧縮工程の処理を終了する。な
お、不良品信号が送出された場合には、成形品を金型か
ら取出す際に良品と区別して取出すようにする。  ゛
以上が圧縮工程での動作であるが、圧縮工程が開始され
るときのコア4の位置は、圧縮完了位置Aのキャビティ
容積(第1図参照)より容積が大きい位NBにあればよ
く、特に射出開始前のコア4の位置は任意の位1rよい
が、圧縮完了位1ffAよりもキャビティ容積が小さい
位W(第1図において圧縮完了位置へよりも右側の位置
)にあれば、真空成形の形となり空気ぬきが容易となる
。この場合、射出時には、サーボモータ10のトルクリ
ミット値を小さくするか、又は、サーボオフとして射出
を行い、射出された樹脂圧力によってコア4を第1図中
左方へ移動させ、圧縮完了位ff1Aよりキャビティ容
積が大きくなる位置Bへ移動させるようにすればよい。
なお、上記実施例では、圧縮圧力を圧縮工程中変動させ
ない例を述べたが、圧縮圧力を多段に切換えるようにし
てもよく、この場合は、例えばコア4の位置に応じて圧
縮圧力を変えるとすれば、予め各段の圧縮圧力切換位置
及び各段の圧縮圧力のトルクリミット値を共有RAM3
0に設定しておき、第1図のステップ86.87の処理
を繰り返し中にコア4の位置(サーボモータ10の位置
)も検出し、コア4が各段の切換位δに達する毎にトル
クリミット値を次段の設定ドルクリミツ1〜値に切換え
るようにすればよい。
さらに、上記実施例では、コア4を移動さけて樹脂の圧
縮を行ったが、可動側金型を移動させて樹脂を圧縮する
従来と同じ方法でもよい。
発明の効果 本発明は、圧力制御と位置制御を圧縮工程で行うように
したから、転写性と寸法精度を同時に確保することがで
きる。
又、寸法精度が確保ひきない場合には不良品として成形
品を判定することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の圧縮工程の処理フローチせ
一ト、第2図は同一実施例を実施する射出圧縮成形機の
要部ブロック図である。 1・・・金型、4・・・コア、10・・・サーボモータ
、20・・・数値制御装置。 第 1 図 第 2 図 −14=

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電動式射出圧縮成形機において、金型内の樹脂を
    圧縮するための駆動源にサーボモータを用い、圧縮工程
    では、設定された圧縮完了位置まで上記サーボモータを
    駆動すると共に、上記サーボモータの出力にトルクリミ
    ットをかけて単段又は多段の圧力制御を行い、位置制御
    と圧力制御を行うことを特徴とする電動式射出圧縮成形
    機の圧縮制御方式。
  2. (2)圧縮工程開始後、設定所定時間内に圧縮完了位置
    までサーボモータの回転移動がなかった場合には、成形
    された成形品を不良品と判別するようにした特許請求の
    範囲第1項記載の電動式射出圧縮成形機の圧縮制御方式
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