JPH0211412B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は射出成形機に係り、特に高速成形、精
密成形が可能な射出成形機に関するものである。

〔発明の背景〕

従来の射出成形機は、加熱筒内に射出用スクリ
ユーを回転ならびに前後進可能に配置していた。
そして前記スクリユーの回転により溶融状態の合
成樹脂を加熱筒先端部の蓄積室に送り込み、しか
るのち、スクリユーを前進させてキヤビテイ内に
合成樹脂を射出、充填するシステムになつてい
た。

このように従来の射出成形方法は、溶融合成樹
脂のチヤージを待つて射出するため、時間がかか
り高速化に障害となるという欠点を有している。

第２２図は、従来の射出成形工程全般の実サイ
クルを示す説明図である。図中Ａは型開き工程、
Ｂはイジエクト部材の突き出し工程、Ｃはイジエ
クト部材の戻し工程、Ｄは型閉じ工程、Ｅは射出
工程、Ｆはチヤージ工程を示している。この図に
示すように従来の射出成形方法では、各工程が時
間的にシリアルに行なわれているため、実サイク
ル時間が長くかかり、この点からも高速化に障害
となる。

近年、射出成形機の駆動源として、速度、圧
力、位置のフイードバツク制御が簡単にでき、応
答性が良く、低速でも動作に安定性があるなどの
理由からサーボモータの利用が種々検討されてい
る。このサーボモータ駆動の射出成形機における
スクリユーの背圧制御方法として、例えば特開昭
58−179631号公報に記載されているような制御方
法が提案されている。

この背圧制御方法は、スクリユーの回転によつ
て溶融合成樹脂をチヤージするときに生じるスク
リユーの後退移動を歯車手段によつて回転運動に
変換し、その回転力をブレーキ手段によつて調整
することにより、スクリユーの背圧を制御しよう
とするものである。

ところがこの制御方法では、スクリユーの後退
運動を回転運動に変換するために歯車手段を用い
たり、また変換によつて得られた回転運動を制御
するためにブレーキ手段を使用したりしているた
め、安定した正確な背圧制御が難しいという欠点
を有している。

一方、射出成形機の型締装置として、従来から
トグル式型締装置と直圧式型締装置が採用されて
いる。これらの装置はいずれも油圧駆動で、その
圧油の流れ方向を所定のタイミングで正逆に切替
えることにより型締め動作を行なつているから、
バルブによる切替動作が必要であり、また切替え
て油圧が所定の圧力に達するまでに遅れがあり、
高速運転に支障となつている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前述した従来技術の欠点を解
消し、高速成形、精密成形が可能な射出成形機を
提供することを目的とするものである。

〔発明の概要〕

前述の目的を達成するため、本発明は加熱筒
と、その加熱筒の先端部側に配置された射出ノズ
ルと、その加熱筒の先端部付近に溶融樹脂を供給
する例えばスクリユーなどの樹脂供給手段と、射
出方向へ移動するときに閉じ反射出方向へ移動す
るときに開いて溶融樹脂を前方へ供給可能とする
止弁機構を有し加熱筒の先端部付近に供給された
溶融樹脂を前記射出ノズルを通してキヤビテイ内
に射出するピストン手段とを備え、また、前記樹
脂供給手段の先端部と前記射出ノズルとの間には
溶融樹脂を溜めるアキユームレータ室が設けられ
て、そのアキユームレータ室の先端側の射出孔内
には前記止弁機構を有する前記ピストン手段のプ
ランジヤが進退自在に位置付けられると共に、ア
キユームレータ室の後端側の導入孔内には前記ピ
ストン手段のニードル部分が進退自在に位置付け
られて、該ニードル部分の前後進によつて前記ア
キユームレータ室内の実質的樹脂収納体積を可変
可能とし、前記樹脂供給手段とピストン手段との
駆動により、前記キヤビテイ内への充填工程中及
び保圧工程中にも前記アキユームレータ室への溶
融樹脂の供給を行うと共に、前記ニードル部分を
前進させて前記アキユームレータ室の実質的樹脂
収納体積を所定量増大させてアキユームレータ室
に溶融樹脂を補填・充満させ、一方、保圧工程終
了後の前記ピストン手段の前記プランジヤの後退
によつて、前記止弁機構を開いて前記射出孔内へ
前記アキユームレータ室内に充満された溶融樹脂
を所定量直ちに送り込むと共に、保圧工程終了後
の前記ピストン手段の前記ニードル部分の後退に
よつて、前記アキユームレータ室の実質的樹脂収
納体積を所定量減少させて、前記導入孔内に溜つ
た溶融樹脂を前記アキユームレータ室前方側に送
り込むようにしたことを特徴とするものである。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図とともに説明す
る。第１図は、射出成形機主要部の正面から視た
概略配置図である。

まず、この第１図を用いて射出成形機の全体的
な概略構成について説明する。図中１は射出成形
機の基台部で、それの上部前面で図面に向つて右
側に操作・表示パネル部２が、また左側に成形品
排出用のシユート３がそれぞれ設けられている。

第２図は操作・表示パネル部２の正面図で、図
中の４はテイーチング電源スイツチ、５は後述す
るテイーチングボツクスの接続部、６は操作電源
スイツチ、７はヒータスイツチ、８は操作キー群
で、手動運転、半自動運転、自動運転、モータ入
り、ノズル前進、ノズル後退、型開閉、射出成形
などの操作キーから構成されている。９は４桁の
セブンセグメントからなるコード表示部、１０は
非常停止ボタンである。

再び第１図に戻つて射出成形機の概略構成につ
いて説明する。前記基台部１の上部には、射出カ
バー１１、安全ドア１２ならびにクランクカバー
１３が設けられている。

前記射出カバー１１上にはペレツト状の成形材
料を投入するホツパー１４が設けられ、また内部
にはチヤージ用サーボモータ１５、射出用サーボ
モータ１６、ノズルタツチリミツトスイツチ１
７、ノズルタツチバツク用モータ１８の他に後述
するスクリユーを収納した加熱筒などが設けられ
ている。

前記安全ドア１２内には、固定ダイプレート１
９、移動ダイプレート２０ならびにタイバー２１
が設けられている。また前記クランクカバー１３
内には、型厚調整用モータ２２、テールストツク
２３ならびにその下方に型開閉用サーボモータ２
４が設けられている。

射出成形機における主要部の配置状態は第１図
に示すようになつている訳であるが、この射出成
形機の射出機構ならびに型締め機構について次に
説明する。

まず、第３図ないし第９図を用いて射出機構の
構造について詳述する。

第３図ならびに第４図は射出成形機の概略構成
を示す平面図ならびに正面図、第５図は射出用ス
クリユー付近の断面図、第６図はアキユームレー
タ室付近の断面図、第７図は第６図−線上の
断面図、第８図はアキユームレータ室付近の平面
図、第９図はプランジヤ先端部近傍の断面図であ
る。

射出部本体２５の前部には加熱筒２６が設けら
れ、この加熱筒２６内にスクリユー２７が回転可
能に挿入されている。スクリユー２７の後端は第
５図に示すように周方向に配置された複数のキー
２８により歯車２９と係合しており、従つてスク
リユー２７は歯車２９と一体回転するとともに歯
車２９に対して軸方向に若干スライド可能になつ
ている。歯車２９は第４図に示すように、チヤー
ジ用サーボモータ１５の駆動側歯車３０と噛み合
つており、これら歯車２９，３０はともにボール
ベアリング３１を介して射出部本体２５に支持さ
れている。従つてチヤージ用サーボモータ１５の
回転駆動力は歯車３０、歯車２９ならびにキー２
８を介してスクリユー２７に伝達され、スクリユ
ー２７が一定方向に回転駆動される。

スクリユー２７の後端面にはネジ棒３２の先端
面が当接し、第５図に示すようにこのネジ棒３２
のネジ部３３は前記歯車２９のネジ孔と螺合して
いる。またネジ棒３２の後端には第３図および第
４図に示す如く、スクリユー２７の背圧が調整で
きるように、すなわちスクリユー２７の先端部と
オリフイス３４との隙間が調整できるようにハン
ドル３５が取り付けられている。

第５図に示すように、射出部本体２５ならびに
加熱筒２６の所定位置にはペレツト投入穴３６が
形成され、このペレツト投入穴３６を通じてホツ
パー１４と加熱筒２６の中空部が連通している。

第６図に示すように加熱筒２６の先端部内側に
はシリンダー部材３７が固定され、このシリンダ
ー部材３７は前端部３７ａと中間部３７ｂと後端
部３７ｃとから構成されている。この前端部３７
ａの中央には軸方向に向けて射出孔３８が形成さ
れ、前端部３７ａの後部は中間部３７ｂ側に向け
てすり鉢状に拡がつている。前記中間部３７ｂの
外周部付近には軸方向に向けて複数の通路３９が
形成され、中間部３７ｂの中央部には軸方向と直
交する方向に延びたスライド室４０が設けられ、
このスライド室４０の中央部から前方と後方に向
けてスライド孔４１がそれぞれ形成されている。
前記後端部３７ｃの中央には軸方向に向けて導入
孔４２が設けられ、それの前部は中間部３７ｂ側
に向けてすり鉢状に拡がつており、一方、後端部
３７ｃの後部は所定の径まで絞られてオリフイス
３４が形成されている。

前記シリンダー部材３７の前端部３７ａと中間
部３７ｂの間の隙間、中間部３７ｂの通路３９、
中間部３７ｂと後端部３７ｃの間の隙間ならびに
後端部３７ｃの導入孔４２などによつてアキユー
ムレータ室が形成されている。

前記後端部３７ｃにはロードセルからなるチヤ
ージ圧センサ４３が取り付けられ、それの感知部
が前記導入孔４２に臨んでおり、このチヤージ圧
センサ４３からの信号は後述の制御部を介して第
４図に示すようにチヤージ用サーボモータ１５に
入力されるようになつている。

前記中間部３７ｂに形成された前方のスライド
孔４１から前端部３７ａの射出孔３８にかけてそ
れらとほぼ同径のプランジヤ４４がスライド可能
に挿入され、それの先端部近傍には外周から中心
に向けて延びた１本あるいは複数本の径方向孔４
５（第９図参照）と、その径方向孔４５と連通し
てプランジヤ４４の先端面に向けて開口した軸方
向孔４６とを有している。第６図に示すように軸
方向孔４６の途中からは径大になつており、その
径大部の中にボール４７と抜止めピン４８が挿入
されている。

プランジヤ４４の後端はホルダアーム４９にネ
ジ止めされており、このホルダアーム４９の両端
は第８図に示すように加熱筒２６より外側に突出
しており、それぞれ両端部は射出バー５０に連結
され、一方の射出バー５０の途中にはロードセル
からなる射出反力センサ５１が介在されている。

第３図に示すように両射出バー５０の後端はそ
れぞれ駆動体５２の先端部に連結され、駆動体５
２の中央には軸方向に沿つてネジ孔が形成され
て、そのネジ孔にネジ筒体５３が螺挿されてい
る。このネジ筒体５３は第５図に示すようにボー
ルベアリング３１によつて回転可能に支持され、
外周には前記駆動体５２と螺合するためのネジ部
５４が形成されている。ネジ筒体５３の中央部に
はネジ棒３２が貫通しているが、このネジ棒３２
とネジ筒体５３は個別に回転できるようになつて
いる。第４図に示すようにネジ筒体５３の後端に
は歯車５５が取付けられ、その歯車５５は射出用
サーボモータ１６の駆動側歯車５６と噛み合つて
いる。従つて射出用サーボモータ１６の回転駆動
力は駆動側歯車５６、歯車５５、ネジ筒体５３、
駆動体５２、射出バー５０、ならびにホルダアー
ム４９介をしてプランジヤ４４に伝達され、前記
射出用サーボモータ１６の正逆転によりプランジ
ヤ４４が前後進する。

第６図に示すようにホルダアーム４９の後方に
は、オリフイス３４側に向けて延びたニードル５
７が配置され、ホルダアーム４９とは別個になつ
ている。前記シリンダー部材３７の先端部にはノ
ズル５８が取付けられ、ノズル５８の外周シリン
ダー部材３７の先端部ならびに加熱筒２６の外周
には、複数の熱電対５９とヒータ６０がそれぞれ
対になつて所定個所に巻装されている。

次に型締め機構の構造について説明する。第１
０図ならびに第１１図は、型締め部の平面図なら
びに正面図である。

ハウジング６１と固定ダイプレート１９との間
には、所定の間隔をおいて配置された４本のタイ
バー２１が架設されている。そしてこのタイバー
２１をガイドとして移動ダイプレート２０が前記
固定ダイプレート１９に対して移動可能に配置さ
れ、固定ダイプレート１９に固定側金型６２が、
移動ダイプレート２０に移動側金型６３がそれぞ
れ固定されて、固定側金型６２に対して移動側金
型６３が離接可能となつている。

移動ダイプレート２０にはブラケツト６４が突
設され、そのブラケツト６４にピン６５を介して
クランクアーム６６の自由端が連結されている。

第４図に示すようにハウジング６１の下方には
型開閉用サーボモータ２４が取付けられ、それの
駆動軸に連結されたクランク軸６７の偏心軸部６
８にベアリング６９（第１１図参照）を介して前
記クランクアーム６６の基端部が回転自在に連結
されている。従つて型開閉用サーボモータ２４の
駆動力はクランク軸６７、偏心軸部６８、クラン
クアーム６６ならびにブラケツト６４を介して移
動ダイプレート２０に伝達され、前記サーボモー
タ２４の回転運動はクランク機構により前後進運
動に変換されて、固定側金型６２に対する移動側
金型６３の離接動作が行なわれる。

第４図ならびに第１１図に示すように、ハウジ
ング６１の上方にはブラケツト７０を介して型厚
調整用モータ２２が取付けられ、それの駆動側は
歯車群７１を介して各タイバー２１に連結されて
おり、前記モータ２２の回転により型厚調整がで
きるようになつている。

第１２図は、テイーチングボツクスの斜視図で
ある。ボツクス本体７２の上面にはテンキー７３
と、メニユーキー７４と、カーソルキー７５と、
オンキー７６と、リセツトキー７７と、エントリ
ーキー７８などの入力キーと表示部７９とが設け
られている。このボツクス本体７２には光フアイ
バーケーブル８０とメタコン８１とが接続され、
これらは第２図に示す操作・表示パネル２のテイ
ーチングボツクス接続部５に差込まれるようにな
つている。そのテイーチングボツクスを使用する
ことにより、成形機本体から離れた所でも各種成
形データの設定ができるという便利さがある。

次にこの射出成形機の動作について説明する。
第５図ならびに第６図の状態において、チヤージ
用サーボモータ１５を駆動してスクリユー２７を
回転するとともに、ホツパー１４から成形材料で
ある樹脂ペレツトを投入して加熱筒２６に供給す
る。供給された合成樹脂８２はスクリユー２７の
回転によつて可塑化、溶融されながら順次オリフ
イス３４を通り、シリンダー部材３７によつて形
成されているアキユームレータ室に送り込まれ
る。

さらに溶融樹脂８２は径方向孔４５、軸方向孔
４６、射出孔３８ならびにノズル５８内に充填さ
れる。充填される溶融樹脂８２の圧力によつてボ
ール４７は前方へ押しやられるが、ピン４８によ
つてそれの抜止めがなされる。

第６図に示すように溶融樹脂８２が充填された
状態において、射出用サーボモータ１６を正転方
向に駆動する。この駆動によつて第４図に示す駆
動側歯車５６、歯車５５ならびにネジ筒体５３が
回転し、その回転にともない駆動体５２、射出バ
ー５０ならびにホルダアーム４９を介してプラン
ジヤ４４が金型側に向けて前進する。

この前進によつてボール４７は樹脂圧を受けて
直ちに後退し、第１３図に示すようにボール４７
によつて軸方向孔４６の小径部を塞いだ状態とな
る。すなわち、このボール４７と軸方向孔４６の
小径部とで止弁機構を構成している。この状態で
プランジヤ４４を前進することにより、溶融樹脂
８２はノズル５８から金型６２，６３内に射出さ
れる。

溶融樹脂８２の射出量はプランジヤ４４のスト
ローク長によつて決まり、射出用サーボモータ１
６の回転量を変えることによりプランジヤ４４の
ストローク長が調整できる。最終的な射出量の決
定は出来上がつた成形品を見て行ない、成形品に
ヒケやバリなどができないように前記プランジヤ
４４のストローク長を設定することが大切であ
る。

前述のようにプランジヤ４４とホルダアーム４
９が前進すると第１３図に一点鎖線で示すように
ニードル５７はそのままの位置に置き去りにされ
るが、その後のスクリユー２７による溶融樹脂８
２の供給によりニードル５７も押されて前進し、
ホルダアーム４９に当接する。射出成形工程は、
キヤビテイ内へ溶融樹脂を充填する充填工程と、
キヤビテイ内で樹脂が固化するまでキヤビテイ内
の樹脂を押圧する保圧工程とから構成されてい
る。この保圧工程中に、前述したアキユームレー
タ室への溶融樹脂８２の供給充填がなされる。第
１３図は、この保圧工程完了時点での要部断面図
である。

この保圧工程が完了したのち、射出用サーボモ
ーボモータ１６を逆回転することにより、第１４
図に示す如くプランジヤ４４、ホルダアーム４９
ならびにニードル５７がともに後進する。この移
動によつてボール４７は樹脂圧を受けて抜止めピ
ン４８側へ直ちに移動して、軸方向孔４６の小径
部が開き、プランジヤ４４の移動にともなつて溶
融樹脂８２の一部が、径方向孔４５ならびに軸方
向孔４６を通つて射出孔３８に送り込まれる。

第１４図に示すようにホルダアーム４９に押さ
れてニードル５７が後退すると、ニードル５７の
移動によつて導入孔４２内に溜つていた溶融樹脂
８２が矢印で示すように前方へ押しやられる。ま
たスクリユー２７は常に連続回転しているから、
溶融樹脂８２はオリフイス３４を通つてアキユー
ムレータ室へ補給される。斯様な動作形態をとる
ニードル５７を設け、また、このニードル５７の
断面積を１シヨツト相当分の射出量に対し、所定
の値に設定することによつて、前記射出孔３８な
らびにノズル５８への溶融樹脂の補充供給を極め
て速やかに行うことが可能となる。また、上述の
ようにオリフイス３４を設けているので、良好な
可塑化状態の溶融樹脂がアキユームレータ室に送
り込まれる。

前述のように本発明の射出成形機は、シリンダ
ー部材３７内でのプランジヤ４４の往復動によ
り、キヤビテイ内への溶融樹脂の充填ならびに保
圧がなされるときも、スクリユー２７が送り方向
に連続回転しているため、アキユームレータ室、
射出孔３８ならびにノズル５８内には常に溶融樹
脂８２が充満した状態になつている。

次に型の開閉動作について説明する。第１５図
は、型締部の型開き状態を示す正面図である。こ
の状態では移動ダイプレート２０が最も後退し
て、固定側金型６２に対する移動側金型６３の間
隔は十分に保たれている。制御部からの型締め信
号に基づいて型開閉用サーボモータ２４（第４図
参照）を駆動させてクランク軸６７を回転する
と、偏心軸部６８がクランク軸６７を中心にして
回転する。この回転にともなつてクランクアーム
６６を介して移動ダイプレート２０がタイバー２
１に案内されながら直進し、移動側金型６３が固
定側金型６２に近づく。そして型開閉用サーボモ
ータ２４が180度回転したところで第１０図に示
すように、クランクアーム６６の中心軸線Ｐがク
ランク軸６７の回転中心Ｏと一致して、クランク
アーム６６が最も延びた状態となり、移動側金型
６３が固定側金型６２に圧接して強力な型締めが
行なわれる。この状態で型開閉用サーボモータ２
４の回転を止め、移動ダイプレート２０の移動を
停止して、前述のようなキヤビテイ内への樹脂の
充填ならびに保圧を行なう。

このようにして射出成形工程が終了すると、型
開閉用サーボモータ２４を再び駆動してクランク
軸６７を同一方向に回転すると、移動ダイプレー
ト２０（移動側金型６３）が固定ダイプレート１
９（固定側金型６２）から離れて型開きが行なわ
れる。この型開き動作に関連して今まで後退して
いたイジエクトロツド８３が前進して、移動側金
型６３内にある成形品を突き出し、成形品はシユ
ート３（第１図参照）を通つて機体外に排出され
る。このようにして成形品の取出しが行なわれた
のち、クランク軸６７が同一方向に回転して型締
めが行なわれながら、イジエクトロツド８３がス
プリング９２（第３図参照）の圧縮にともなつて
後退する。

第１６図は、クランク軸６７の回転角θと移動
ダイプレート２０の移動速度Ｖの関係を示す特性
図である。

移動ダイプレート２０が固定ダイプレート１９
から最も離れている位置、すなわち、クランク軸
６７の偏心部６８が第１５図に示すように真後に
ある状態（回転角θ＝０度）から、型開閉サーボ
モータ２４を駆動してクランク軸６７を回転させ
る。同図に示すように回転し始めた当初は移動速
度Ｖは遅いが、回転角θが90度付近になると速く
なり、それを過ぎると移動速度Ｖは徐々に減速さ
れる。回転角θが180度近くになると移動側金型
６３が固定側金型６２に接し、回転角θの増大と
ともにその圧接力も増す。そして回転角180度に
対して±0.1度の範囲（第１６図においては、ハ
ツチングの部分として拡大して示している。）に
入つたことを、型開閉用サーボモータ２４の駆動
軸に付設したエンコーダなどの角度センサ８４
（第４図参照）で検知すると、制御部ではクラン
ク軸６７の回転角θが180度の死点に達したと判
断して、型開閉用サーボモータ２４の回転を止
め、移動ダイプレート２０の移動を停止する。こ
の状態で前述の射出と保圧がなされる。

射出、保圧が終了すると、クランク軸６７はさ
らに180度回転して型開きを行ない、移動ダイプ
レート２０が元の位置に復帰して１サイクルの型
開閉が終了する。

このように本発明の射出成形機では、クランク
方式による一方向の回転駆動により移動ダイプレ
ートを往復動させ、固定ダイプレートに対する型
締め、型開きを行なうようになつている。従つて
構造が簡単であり、移動ダイプレートの往復動が
円滑に行なわれて射出成形機のハイサイクル化が
可能となる。また型開閉動作の駆動源にサーボモ
ータを使用することにより、クランクの死点での
停止精度を向上させることができる。

第１７図は、チヤージ用サーボモータ１５なら
びに射出用サーボモータ１６の制御系ブロツク図
である。図中の４３はチヤージ圧センサ、５１は
射出反力センサ、８５はAD変換器、８６はチヤ
ージ圧設定器、８７は保圧設定器、８８は制御部
本体で図示していないがＩ／Ｏポート、μ−
cpu、RAM、ROMなどを内蔵している。また８
９はDA変換器、９０ならびに９１はサーボアン
プ、１５はチヤージ用サーボモータ、１６は射出
用サーボモータである。

前述のようにシリンダー部材３７のアキユーム
レータ室に臨むように設置されたチヤージ圧セン
サ４３からの検出信号は、AD変換器８５を通し
て制御部本体８８に入力される。またこの制御部
本体８８のRAMには、アキユームレータ室にお
ける望ましいチヤージ圧（樹脂圧）がチヤージ圧
設定器８６を通して入力されている。従つてチヤ
ージ圧センサ４３によつて実測された樹脂圧と設
定チヤージ圧とがcpuで比較され、設定チヤージ
圧と実測樹脂圧との間に偏差があれば、設定チヤ
ージ圧になるように演算された制御信号が制御部
本体８８よりDA変換器８９ならびにサーボアン
プ９０を通してサーボモータ１５に入力される。
サーボモータ１５では入力された制御信号により
回転速度が調整され、それによつてアキユームレ
ータ室のチヤージ圧が制御されるようになつてい
る。このようにチヤージ圧センサ４３によるフイ
ードバツク制御で、溶融樹脂８２のチヤージ密度
を常に一定に維持することができる。

第３図ならびに第８図に示すように射出バー５
０の途中に射出反力センサ５１が介在され、これ
によつて保圧制御がなされる。次にこの保圧制御
について少し説明する。

成形品の寸法ならびに表面精度の向上、成形歪
やクラツクの発生防止などのために、溶融樹脂の
射出速度ならびに保圧を複数段階状に変化させ
て、射出成形を行なうシステムが採用されてい
る。第１８図は、この保圧パターンの一例を示す
図である。

この図において横軸は時間Ｔ、縦軸は圧力Ｐを
示しており、図中の点Ｇは保圧切替時点、点Ｈは
保圧完了時点で、点Ｇから点Ｈの間が保圧工程と
なる。この例の場合保圧工程中の圧力が、時間の
経過とともに第１保圧P₁、第２保圧P₂ならびに
第３保圧P₃の３段階に分けて徐々に下げられる
ように設定されている。このような保圧パターン
は、成形品の形状、大きさ、寸法精度、表面精度
ならびに使用する成形材料などの成形条件によつ
て適宜設定されるものである。

このような保圧パターンの設定は、第１７図に
示す保圧設定器８７によつてなされ、制御部本体
８８のRAMに記憶される。保圧工程中は射出バ
ー５０によつてプランジヤ４４を介してキヤビテ
イ内の樹脂に圧力が加えられる訳であるが、この
ときの加圧力、換言すれば樹脂によるプランジヤ
４４の伝達反力が射出バー５０の途中に設けられ
た射出反力センサ５１によつて電気的に検出され
る。

この検出信号は第１７図に示すようにAD変換
器８５を通つて制御部本体８８に入力され、前述
のようにして設定された保圧（第１保圧P₁、第
２保圧P₂、第３保圧P₃）と時々刻々比較され、
設定保圧と実測保圧との間に偏差があれば、設定
保圧になるように演算された制御信号が制御部本
体８８よりDA変換器８９ならびにサーボアンプ
９１を通してサーボモータ１６に入力される。サ
ーボモータ１６では入力された制御信号により供
給電流すなわち出力トルクが調整され、それによ
つてプランジヤ４４による保圧が設定保圧になる
ように制御される。

この実施例のように、プランジヤ４４を支持す
るホルダアーム４９の両端部に射出バー５０をそ
れぞれ連結した、所謂、両持式の構造にすれば、
片持式のものに比べてプランジヤ４４の往復動が
スムーズで、動作信頼性が高い。また、２本の射
出バー５０を用いることによりプランジヤ４４か
らの１本の射出バー５０に伝達される射出反力を
半分に減らすことができるから、いずれか一方の
射出バー５０に取付けられる射出反力センサ５１
は感圧能力の小さい、安価なロードセルでよい。

前述のチヤージ圧センサ４３ならびに射出反力
センサ５１からのデータは、制御部本体８８から
周期的に出力されるサンプリング信号によつて読
込まれるようになつている。

第１９図は、本発明の射出成形機における射出
成形工程全般の実サイクルを示す説明図である。
図中のＡは型開き工程、Ｂはイジエクト部材の突
き出し工程、Ｃはイジエクト部材の戻し工程、Ｄ
は型閉じ工程を示しており、これらＡ〜Ｄまでの
工程が順次連続して行なわれている。また図中の
Ｅは射出工程、Ｆはチヤージ工程で、同図に示す
ようにチヤージ工程Ｆは型開き工程Ａとほぼ同時
に開始されるから、型閉じ工程Ｄのすぐ後に射出
することができ、チヤージ工程Ｆと射出工程Ｅと
を一部並行して行なうことができる。このような
ことから、射出成形工程全般の実サイクルが従来
の半分以下に短縮され、ハイサイクル化が可能と
なる。

第２０図ならびに第２１図は、本発明の成形機
ならびに従来の成形機の射出力特性図である。こ
れらの図において曲線Ｘは射出力を1200Kg／cm²に
設定した場合、曲線Ｙは射出力を2900Kg／cm²に設
定した場合の実測曲線で、いずれの試験も測定を
10回繰り返して射出力のばらつきの状態を示して
いる。

従来の射出成形機では、第２１図に示すよう
に、射出力を1200Kg／cm²に設定した場合の実測値
のばらつきの差は約83Kg／cm²でばらつき度合は約
７％である。また射出力を2900Kg／cm²に設定した
場合の実測値のばらつきの差は約250Kg／cm²でば
らつき度合は約９％となり、射出力が増すにつれ
てばらつきの差が大きくなつている。

これに比べて本発明の射出成形機では前述のよ
うな圧力のフイードバツク制御がなされるので、
第２０図に示すように、射出力を1200Kg／cm²に設
定した場合の実測値のばらつきの差は僅か14Kg／
cm²程度でばらつき度合は約1.1％である。また射
出力を2900Kg／cm²に設定した場合の実測値のばら
つきの差は僅か30Kg／cm²程度でばらつき度合は約
１％である。これらの結果から明らかなように、
本発明に係る射出成形機は射出力が高くなつても
それのばらつきが小さく、信頼性の高い射出成形
機であることが立証できる。

〔発明の効果〕

本発明は前述のように、加熱筒の先端部付近に
溶融樹脂を供給する例えばスクリユーなどの樹脂
供給手段と、射出方向に移動するときに閉じ反射
出方向へ移動するときに開く止弁機構を有し加熱
筒の先端付近に供給された溶融樹脂を前記射出ノ
ズルを通してキヤビテイ内へ射出するピストン手
段とを備え、また、前記樹脂供給手段の先端部と
前記射出ノズルとの間には溶融樹脂を溜めるアキ
ユームレータ室が設けられて、そのアキユームレ
ータ室の先端側の射出孔内には前記止弁機構を有
する前記ピストン手段のプランジヤが進退自在に
位置付けられると共に、アキユームレータ室の後
端側の導入孔内には前記ピストン手段のニードル
部分が進退自在に位置付けて、該ニードル部分の
前後進によつて前記アキユームレータ室の体積を
可変可能としている。

そして、前記樹脂供給手段とピストン手段との
駆動により、前記キヤビテイ内への充填工程中及
び保圧工程中にも前記アキユームレータ室への溶
融樹脂の供給を行い、且つ保圧工程終了後の前記
ピストン手段の前記プランジヤの後退によつて、
前記射出孔内へ前記アキユームレータ室内の溶融
樹脂を送り込むと共に、保圧工程終了後の前記ピ
ストン手段の前記ニードル部分の後退によつて、
前記導入孔内に溜つた溶融樹脂を前記アキユーム
レータ室前方側に送り込むように構成になつてい
る。斯様にすることによつて、アキユームレータ
室に常時溶融樹脂を略充満させることが出来、且
つ、保圧工程終了後のピストン手段の後退によつ
て直ちに射出孔ならびに射出ノズル内に１シヨツ
ト分の溶融樹脂を充填・供給可能となる。

このような構成をとることにより、射出成形機
の実サイクルを大幅に短縮することができ、高速
成形が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１９図は本発明の実施例に係る
射出成形機を説明するためのもので、第１図は射
出成形機主要部の正面から視た概略配置図、第２
図は操作・表示パネル部の正面図、第３図ならび
に第４図は射出成形機の概略構成を示す平面図な
らびに正面図、第５図は射出用スクリユー付近の
断面図、第６図はアキユームレータ室付近の断面
図、第７図は第６図−線上の断面図、第８図
はアキユームレータ室付近の平面図、第９図はプ
ランジヤ先端部近傍の断面図、第１０図ならびに
第１１図は型締め部の平面図ならびに正面図、第
１２図はテイーチングボツクスの斜視図、第１３
図は保圧工程完了時点の要部断面図、第１４図は
保圧工程完了後の動作を示す要部断面図、第１５
図は型締部の型開き状態を示す正面図、第１６図
はクランク軸の回転角と移動ダイプレートの移動
速度との関係を示す特性図、第１７図はサーボモ
ータ制御系のブロツク図、第１８図は保圧パター
ン図、第１９図は射出成形工程全般の実サイクル
を示す説明図、第２０図ならびに２１図は本発明
の射出成形機の射出力特性図、第２２図は従来の
射出成形機における射出成形工程全般の実サイク
ルを示す説明図である。 １５……チヤージ用サーボモータ、１６……射
出用サーボモータ、１９……固定ダイプレート、
２０……移動ダイプレート、２４……型開閉用サ
ーボモータ、２６……加熱筒、２７……スクリユ
ー、３４……オリフイス、３７……シリンダー部
材、３８……射出孔、３９……通路、４３……チ
ヤージ圧センサ、４４……プランジヤ、４５……
径方向孔、４６……軸方向孔、４７……ボール、
４９……ホルダアーム、５０……射出バー、５１
……射出反力センサ、５２……駆動体、５３……
ネジ筒体、５８……ノズル、６６……クランクア
ーム、６７……クランク軸、６８……偏心軸部、
８２……溶融樹脂、８６……チヤージ圧設定器、
８７……保圧設定器、８８……制御部本体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱筒と、その加熱筒の先端部側に配置され
   た射出ノズルと、その加熱筒の先端部付近に溶融
   樹脂を供給する樹脂供給手段と、射出方向に移動
   するときに閉じ反射出方向へ移動するときに開い
   て溶融樹脂を前方へ供給可能とする止弁機構を有
   し加熱筒の先端部付近に供給された溶融樹脂を前
   記射出ノズルを通してキヤビテイ内に射出するピ
   ストン手段とを備え、また、前記樹脂供給手段の
   先端部と前記射出ノズルとの間には溶融樹脂を溜
   めるアキユームレータ室が設けられて、そのアキ
   ユームレータ室の先端側の射出孔内には前記止弁
   機構を有する前記ピストン手段のプランジヤが進
   退自在に位置付けられると共に、アキユームレー
   タ室の後端側の導入孔内には前記ピストン手段の
   ニードル部分が進退自在に位置付けられて、該ニ
   ードル部分の前後進によつて前記アキユームレー
   タ室内の実質的樹脂収納体積を可変可能とし、前
   記樹脂供給手段とピストン手段との駆動により、
   前記キヤビテイ内への充填工程中及び保圧工程中
   にも前記アキユームレータ室への溶融樹脂の供給
   を行うと共に、前記ニードル部分を前進させて前
   記アキユームレータ室の実質的樹脂収納体積を所
   定量増大させてアキユームレータ室に溶融樹脂を
   補填・充満させ、一方、保圧工程終了後の前記ピ
   ストン手段の前記プランジヤの後退によつて、前
   記止弁機構を開いて前記射出孔内へ前記アキユー
   ムレータ室内に充満された溶融樹脂を所定量直ち
   に送り込むと共に、保圧工程終了後の前記ピスト
   ン手段の前記ニードル部分の後退によつて前記ア
   キユームレータ室の実質的樹脂収納体積を所定量
   減少させて、前記導入孔内に溜つた溶融樹脂を前
   記アキユームレータ室前方側に送り込むようにし
   たことを特徴とする射出成形機。 ２ 特許請求の範囲第１項記載において、前記ピ
   ストン手段の前記プランジヤは、前記加熱筒を直
   径方向に貫通したホルダーアームを介して往復駆
   動機構に連結され、また、前記ピストン手段の前
   記ニードル部分は前記プランジヤとは分離された
   部材とされていて、該ニードル部分は前記樹脂供
   給手段によつて供給される溶融樹脂の圧力ならび
   に前記ホルダーアームの復動によつて往復動可能
   とされたことを特徴とする射出成形機。 ３ 特許請求の範囲第１項記載において、前記樹
   脂供給手段は回転速度が調整可能なスクリユーと
   されると共に、前記導入孔と前記樹脂供給手段と
   の間にはオリフイスが形成され、このオリフイス
   を通つて溶融樹脂が導入孔に供給されることを特
   徴とする射出成形機。