JPH01320127A - 射出成形機の射出工程制御方法 - 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〉 本発明は射出成形機の射出工程制御方法に係り、特に充
填工程から保圧工程への切換制御後の制御方法に関する
ものである。

〈従来の技術〉 その−例を第４図にブロック図として示している。

射出成形機１は、バレル２内にスクリュー３が内挿され
、このスクリュー３の後部に連結されたラム４の射出側
油室５に圧油を作用させることによりスクリュー３を前
進させ、スクリ−−３の前部の溶融樹脂をノズル６から
金型７，８内に形成されるキャビティ９内に射出するこ
とにより成形を行なうものである。

上記圧油を給排する油圧回路は、ポンプ１０ヲ油圧源と
して前記ラム４の射出側油室５に油圧を作用するように
なっており、このポンプ１０からラム４に連通する油圧
系路１１中に射出切換用電磁弁１２と、射出速度を制御
するための電磁比例流量制御弁１３（以下電磁フロコン
という）、射出圧力を制御する九めの電磁比例圧力制御
弁１４（以下電磁リリーフという）がそれぞれ設けられ
ている。

上記電磁フロコン１３および電磁リリーフ１４ば、電流
または電圧（以下電流として説明する）の強弱に比例し
て流量または圧力が変化するものであり、前記射出側油
室５に作用する圧油の流量を制御することにより射出速
１度を、また圧力を制御することによって射出圧力を制
御するよ５になされている。

スクリュー位置検出部は、スクリュー３と一体に移動す
るラック１５に噛合うピニオン１６によって回転運動と
してロータリエンコーダ１７に伝達され、このロータリ
エンコーダ１７はその入力軸の回転量（アナログ量）を
その出力パルスの数（デジタル量）に変換する位置検出
センサであり、スクリュー３の移動距離に比例したパル
ス数を発生させ、デジタルカウンタ１８にその信号を送
るようになっている。第４図ではインクリメンタルエン
コーダを使用した場合について示しており、方向判別器
１９によりアツブまたはダウン信号が判別されてデジタ
ルカウンタ１８に送られる。またインクリメンタルエン
コーダは絶対的な位置の直接検出が不可能であるため、
基準位置検出器（図示せず）の信号により基準位置信号
発生部（図示せず）の指令によって毎成形サイクルごと
にデジタルカウンタ１８のデータが基準位置値により補
正されるようにしている。

設定器２０　、２１　、２２　は、射出速度切換位置設
定器であり、それぞれ二次、三次、四次の射出速度に切
換えるためのものであって、デジタル量で設定される。

符号２３は射出二次圧力切換位置設定器であり、２４は
射出三次圧力切換時間設定器（以下タイマという）で、
それぞれデジタル量で設定される。

符号２５　、２６　、２７　、２８　は射出速度設定器
で、それぞれ射出−次、二次、三次、四次の速度を設定
するものである。また２９　、３０　、３１は射出圧力
設定器で、それぞれ射出−次、二次、三次の圧力を設定
するものである。

上記射出速度設定器２５　、２６　、２７　、２８およ
び射出圧力設定器２９　、３０　、３１は、いずれも射
出成形機の仕様の最大射出速度および最大射出圧力ヲ９
９とする％でデジタル量として設定される。

シーケンス制御部３２内の順次コンパレータ（比較器）
は、デジタルカウンタ１８のデジタル量のデータと、射
出速度切換位置設定器２０　、２１　、２２および射出
速度切換位置設定器２３の各位置設定データとを順次比
較してこれが一致したとき、シーケンス制御部３２内の
データセレクタスイッチ群（図示せず）に信号を送るよ
うになっている。

上記順次コンパレータは、１つのデジタルコンパレータ
と、前記各位置設定器とデジタルコンパレータ間’ｉ　
ＯＮ　−ＯＦＦするゲートと、各ゲート１順次切換えて
前記各位置設定器を選択するためのシーケンス演算部と
からなっている。したがってデジタルカラ／り１８のデ
ータに対し各位置設定器のデータは複数を同時に比較す
ることはできず、必ず順に比較され、射出速度切換位置
設定器２０゜２１　、２２についで射出二次圧力切換位
置設定器２３の順に比較されるようになっている。

制御回路は、シーケンス制御部３２内に射出速度切換位
置設定器２０　、２１　、２２にそれぞれ対応して射出
速度設定器２５　、２６　、２７　、２８　を選択する
ためのデータセレクタスイッチ群があシ、その選択され
た設定器のデータに対応する流量が射出ラム４の射出側
油室５に供給されるようその設定器のデータに対応した
デジタル信号を発信させ、デジタルｆｋヲアナログ量に
変換するためのデジタルアナログ変換器３３、増幅器３
４全介して電磁フロコン１３に必要な電流が出力される
。

またシーケンス制御部３２には、射出圧力設定器２９．
３０．３１に一射出二次圧力切換位置設定器２３および
タイマ２４に対応して選択するためのデータセレクタス
イッチ群があり、回路の油圧がその選択された設定器の
設定値のデータに対応する圧力となるように、設定器の
データに対応したデジタル信号を発生し、デジタルアナ
ログ変換器３５、増幅器３６ヲ介して電磁リリーフ１４
に必要な電流が出力される。なお、このシーケンス制御
部３２は、ソリッドステート回路で構成されている。

つぎに上記従来技術の動作について説明する。

シーケンス制御部３２の射出工程開始信号により、射出
切換用電磁弁１２が射出前進位置に切換ると、射出−次
速度設定器２５により設定された設定値に対応する電流
が電磁フロコン１３に与えられ、所定の流量を射出ラム
４の射出側油室５に作用し、設定された射出速度でスク
リュー３が第５図において（ａ）点から（ｂ）点までの
（Ａ）区間を前進する。その間射出圧力は射出−次圧力
設定器２９によって設定された設定値に対応する電流が
電磁＋７１７−７１４に与えられ、油圧回路の上限の圧
力が制限される。

スクリュー３が（ｂ）点に達し、スクリュー位置検出部
のデジタルカウンタ１８のデータが射出二次速度切換位
置設定器２０のデータと一致し、順次コンパレータによ
り信号が発信されると、データセレクタスイッチ群によ
り電磁フロコン１３への電流が射出二次速度設定器２６
の設定値に対応した電流に切換えられ、それにより流量
が変化し、スクリュー３は（Ｂ）区間を定められ次射出
速度で前進する。

同様にして（Ｃ）点に達すると、（Ｃ）区間を射出三次
速度設定器２７により、また（ｄ）点に達すると（Ｄ）
区間を射出四次速度設定器２８によりそれぞれ設定され
た設定値に対応して電磁フロコン１３の流量が制御され
、定められた射出速度でスフ１７　ｚ　−３が前進する
よ５に設定される。

スクリ＝−−３が（Ｄ）区間を前進して（ｅ）点に達し
、スクリュー位置検出部のデジタルカウンタ１８のデー
タが射出二次圧力切換位置設定器２３の設定値のデータ
と一致し、順次コンバータの信号がデータセレクタスイ
ッチ群に送られると、電磁リリーフ１４へ与えられる電
流が射出二次圧力設定器３０により設定された値に対応
して切換えられ、それにより油圧回路の圧力の上限が規
制される。

一方、ｉ次コンバータからの信号はタイムコンパレータ
にも同時に送られ、タイムカウンタにより計時を開始し
、射出三次圧力切換時間設定器２４の設定値のデータと
一致するとその信号がデータセレクタスイッチ群に送ら
れ、電磁リリーフ１４への電流は射出三次圧力設定器３
１によって設定された値に対応して切換えられ、それに
より油圧回路の圧力が切換えられる。

上記のようにして射出圧力は、（Ｅ）区間では設定圧力
（Ｐｌ）で、（Ｆ’）区間は（Ｐ３）で、（Ｇ）区間は
（Ｐｌ）の圧力で上限が規制されて制御される。

前記保圧圧力（Ｐｌ）が持続され、一定時間が経過する
と、金型７および８のゲート部が固化し、ゲートシール
が行なわれ、充填開始と共にタイミングを開始する射出
工程のタイマー（図示せず）がタイムアウトすると、同
タイマーのタイムアウト信号により、ソレノイドパルプ
１２は中立位置となり、射出工程は完了する。

〈発明が解決しようとする課題〉 前述のような制御方法であるので、ゲートシール状態の
確認のないまま、射出工程タイマーのタイムアウト信号
により射出工程は完了し、従りて射出工程の後半である
保圧工程も終了することになっていた。ゲートシールが
射出工程タイマータイムアウトと同一時点で完了してい
れば問題はないが、ゲートシールまでの時間が射出時間
タイマーのタイムアウト時刻よりも継続した場合は、ゲ
ートシールされない状態で射出が打ち切られることにな
り、充填された樹脂の冷却固化に伴なう収縮を充分に補
うことができず、成形品の品質に悪い影響を与えていた
。

又逆に射出工程タイマーのタイマアウト時刻よりも早く
、ゲートシールが完了している場合には保圧工程は射出
工程タイマーのタイムアウト信号時刻まで延びることに
なり、サイクルアップの面から云えば無駄な時間音かか
えていたのである。

このように、ゲートシール時間の把握の困難性と、これ
に起因する制御の不安定さは、金型キャビティー内の充
填樹脂の重量、寸法、形状等のバラツキにつながり、安
定した成形品を保障できなくしていたのである。この特
徴は精密成形品については特に著しい。

また、全射出工程が射出工程タイマーによって定めなく
てはならないようになっているため、このタイマーの設
定は成形品の品質に重要な影響を与えることになってい
た。にもかかわらず、作業者が成形運転状況に応じて何
度か設定調整しなければならず、作業に熟練音用するこ
とになっていたのである。

本発明の目的は、前述の欠点全取除き、ゲートシール直
前における速度信号から、タイマーを計時させ、タイマ
ータイムアウトで保圧工程、即ち射出工程が完了するよ
うにした射出工程制御方法を提供することである。

〔発明の構成〕

〈課題を解決するための手段〉 前述の目的を達成するため、本発明は射出成形機のバレ
ル内のスクリュを前進させ、同スクリュの前方に蓄積さ
れた溶融樹脂を金型キャピテイ内に充填する充填工程と
、同充填された樹脂の冷却固化に伴う収縮を補うために
前記スクリュを背後から押圧する保圧工程からなる射出
工程制御方法において、充填工程から保圧工程への切換
え後、スクリュ前進速度を検出器により検出し、検出し
た速度が任意に定める設定値と一致した時、タイマーの
計時を開始し、前記タイマーの計時完了信号により、保
圧工程を完了させるよ５にしたことを特徴とするもので
ある。

充填工程から保圧工程への切換はスクリュがあらかじめ
設定した位置を通過したとき、同通過信号により行なう
ようにすれば好適である。

又充填工程から保圧工程への切換は、射出速度があらか
じめ設定した速度値と一致したときに行な５ようにすれ
ば好適である。

充填工程から保圧工程への切換制御は、速度および／又
は圧力をあらかじめ設定しておいた値に切換えるように
すれば好適である。さらに、前述の保圧工程タイマーは
複数個のタイマーで構成させ、１つのタイマーが計時を
完了した時、次のタイマーが計時を開始する順次動作回
路により構成されるようにすれば好適である。

く作　用〉 前述のように構成したのでスクリュの移動の停止直前の
速度信号を検出して、この検出信号でタイマーを作動さ
せ、タイマーのタイムアウトにより、ゲートシール完了
時間とし、保圧工程を完了するようになる。

〈実施例１〉 本発明の１実施例を第１図および第２図により説明する
。説明に際し、従来例と共通部材は同一番号を付し、説
明を省略し、本発明により付加された部材のみ説明する
。

スクリュ３の端部には板部材４１がスクリュ３の移動に
同調するように取付けられ、シリンダ４３と、同シリン
ダ４３に嵌合するピストン４２かもなる速度測定装置４
４に連結されている。速度測定装置４４で検出される値
はシーケンス制御部３２に送られる。

４５＆″Ｘ、、あらかじめ設定される速度値設定器で、
この設定値と前記速度測定装置４４の検出器がシーケン
ス制御部３２内の速度コンパレータ（図示せず）により
比較され、一致したときにＳｏ倍信号発するように構成
される。

４６は上記信号ヲウけて作動するタイマー設定器でタイ
ムカウンタ（図示せず）により計時全開始し、上記タイ
マー設定器４６の設定値のデータと一致すると、その信
号Ｓｌｆ発するよ５構成されている。

４７ハ上記Ｓｔ信号ｅ５けて作動するタイマー設定器で
、前記タイマーカラ／り（図示せず）にょり計時を開始
し、上記タイマー設定器４７の設定値のデータと一致す
ると、その信号８２ｆｔ発するよう構成される。尚４７
タイマー設定器がなくても本発明は有効である。第２図
に示すように、電気回路は前記Ｓ１信号（又は、４７設
定器のある場合は８２　）により入る接点７０ａ　’に
設け、この接点７０が閉じると、リレーＲ７１２：作動
するように構成するとともに、他の回路にある射出切換
用ソレノイドバルブ１２のコイル７２の回路上に前記リ
レーＲのＢ接点７１ｂ　　Ｒｂを設け、前記接点７０ａ
が入シ、リレーＩｔ、が働（とコイル７２の励磁’ｉ　
ＯＦＦさせ、ソレノイドパルプ１２ヲ中立位置とし、保
圧工程を完了させる。

この場合、射出工程タイマー（図示せず）のタイムアウ
ト前に８１信号（又は、４７付属の場合は８２）が発せ
られれば、この信号で射出工程は完了となる。

逆に、射出工程タイマー（図示せず）タイムアウトした
後であってもＳ１信号（又は、４７付属の場合は８２）
が発せられない限り、保圧工程即ち、射出工程の完了は
しないより構成される。

〈実施例２〉 第３図により本発明による他の実施例を説明する。説明
に際し、前実施例と同様、従来例と共通する部材は同一
の符号を付し、説明は省略する。

本実施例はスクリュの移動をデジタル信号により検知す
る例であって、スクリュ３の移動に同調する位置検出ヘ
ッド５１がリニアスケール５２に対向するようにスクリ
ュ３．に取付てあり、スクリ３−３の軸方向の移動に伴
い、パルス２１２発するようになっている。１２　、１
３は電磁フローコンで速度制御装置５３からの電気信号
ＲＭＶおよびＬＭＶにより制御され回路中の流量を調整
し、スクリ：Ｌ３の移動速度を制御するものである。前
記速度制御装置５３、検出ヘッド５１かも与えられるパ
ルスＰＴによって入力されるとともにスクリＳ３の前進
方向（図中左方向）および後退方向（図中右方向）にお
ける移動速度ｖｉミラ化せしめる速度切換位置ｘｉの設
定部５４が設けである。更に前記設定部５４から与えら
れる速度切換位置信号ｘｉが与えられた以後のストロー
クＳ中の移動指令速度に対応した速度信号ｖｉを発生す
る速度信号設定部５５と回設定信号ｖｉｔ−アナログ設
定速度信号に変換するＤ／Ａ変換器５６と、パルス信号
ＰＴを計数して実速度をパルス周波数に比例したアナロ
グ電圧に変換するＦ／Ｖ変換器５７とが設けである。そ
して、比較制御部５８ヲ設け、設定速度信号と実速度を
比較し、その差を算出して実速度が設定速度になるよう
制御信号を発し、増巾部６０を介して前述の電気信号Ｒ
ＭＶおよびＬＭＶ　奮発するようになっている。

比較制御部５８においては、前述の比較演算機能と共に
保圧工程における設定速度と実速度を比較し、両者の値
が一致したとぎにＳＯ倍信号発するようにしており、前
記ＳＯ倍信号受ける保圧時間設定部５９全設けている。

前記ＳＯ倍信号受けて保圧時間タイマーが作動し、前記
タイマータイムアウト信号８１　ｆパワー増幅部に与え
、切換弁（１２＄１３）を切換えて中立位置とし、射出
を完了させる。一方、６１は圧力制御装置で充填と保圧
工程の切換位置を設定する保圧切換位置設定部６２に設
定した位置にスクリュ３が来たときのパルスＰＴを受け
、切換と同時に作動するタイマ等の保圧圧力切換時間設
定部６３ヲ作動させ、同設定部６３から信号により保圧
圧力設定部６４に設定した圧力となるよ５　Ｄ／Ａ変換
器６５を介して電磁リリーフ弁１４へ作用するようにな
っている。

従って、充填から保圧工程へ切換りた後、前記速度制御
装置５３の速度信号設定部５５ｖｃあらかじめ任意の停
止寸前の速度を設定しておき、この値をＤ／Ａ変換器５
６で変換させてお（。実速度がパルス信号でＦ／Ｖ変換
器５７に入りて来たとき、前記設定速度と比較制御５８
で比較させ、一致したときにＳｏ倍信号出す。このＳＯ
倍信号受けて時間設定部５９にセクトされた時間後、パ
ワー増巾部６０を介して切換弁１２　、１３　を切換え
て中立位置にし、射出全完了させる。

時間設定部５９には複数のタイマーを設け、これらのタ
イマーを順次作動させるようにしても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように充填工程から保圧工程へ切換りた後
、スクリュの移動停止直前の速度を検出して、あらかじ
め設定された直前の速度と一致したときに信号を発しタ
イマーを作動させ、あらかじめセットされた時間を経過
させた後、保圧完了（射出工程完了）するようにしたの
で、ゲートシール時点の把握が容易にできるようになり
、操作性が大巾によくなり、当初に掲げた欠点が取除か
れ成形品に重量、寸法、形状等のバラツキがなくなった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す図。第２図はその電気
制御回路図。第３図は本発明の他の実施例を示す図。第
４図は従来装置に示す図。第５図は従来装置の射出工程
における射出速度とスクリュストロークの位置関係を示
すグラフおよび射出圧力と射出工程時間の関係を示すグ
ラフ。 ４４・・・・・・速度測定装置、　７０ａ・・・・・・
接点、　７２・・・・・・コイル、　５１・・・・・・
位置検出ヘッド、　５２・・・・・・リニアスケール、
１３・・・・・・電磁フロコン、５３・・・・・・速度
制御装置、　６１・・・・・・圧力制御装置、　１４・
・・・・・電磁リリーフバルブ、　　３・・・・・・ス
クリュ、　１５・・・・・・ラック、１６・・・・・・
ピニオ／、１７・・・・・・ロータリエンコーグ（位置
検出用）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）射出成形機のバレル内のスクリュを前進させ、同ス
   クリュの前方に蓄積された溶融樹脂を金型キャビティ内
   に充填する充填工程と、同充填された樹脂の冷却固化に
   伴なう収縮を補うために前記スクリュを背後から押圧す
   る保圧工程からなる射出工程制御方法において、充填工
   程から保圧工程への切換え後、スクリュ前進速度を検出
   器により検出し、検出速度が任意に定める設定値と一致
   した時、タイマーの計時を開始させ、前記タイマーの計
   時完了により、保圧工程を完了させることを特徴とする
   射出成形機の射出工程制御方法。２）充填工程から保圧
   工程への切換えは、スクリュがあらかじめ設定した位置
   を通過したとき、同通過信号により行なうことを特徴と
   する前記特許請求項第１項記載の射出成形機の射出工程
   制御方法。 ３）充填工程から保圧工程への切換は、射出速度があら
   かじめ設定した速度値と一致したときに行なうことを特
   徴とする前記特許請求項第１項記載の射出成形機の射出
   工程制御方法。 ４）特許請求項第１項における充填工程から保圧工程へ
   の切換制御は、速度あるいは／および圧力をあらかじめ
   設定した値に切換えることを特徴とする射出成形機の射
   出工程制御方法。 ５）前記タイマーは複数個のタイマーで構成され、１つ
   のタイマーが計時を完了したとき、次のタイマーが計時
   を開始する順次動作回路により構成されることを特徴と
   する特許請求項第１項ないし第４項記載の射出成形機の
   射出工程制御方法。