JPH02169224A - スクリュー保護方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、電動式射出成形機に関し、特にスクリｌ−の
ＦＪＨＩＩを防止したスクリュー保護方法に関する。

従来の技術 射出成形機を駆動する際、加熱シリンダ及びノズル内に
前回の射出成形嶺駆動時に溶融し、その後固化した樹脂
が残留しており、加熱シリンダ内のスクリューはこの固
化した樹脂により加熱シリンダに固着されている状態と
なっている。そこで、従来は、（ト）用底形機、シリン
ダの加熱ヒータ及び金型の温度調整機等に電源を入れ、
シリンダ等が所定設定温度に上昇した後所定時間経過す
るのを持ら、これによりシリンダ内の残存樹脂が充分溶
融されたとみなしスクリューを回転させ、スクリューの
破損を防止する方法が採用されていた。

又、射出成形機においては計り終了時に、スクリューを
所定設定温度返させるスクリューサックバックが行われ
る。電動式射出成形機においては、このサックバック時
に、スクリューを軸方向に駆動する射出用モータを駆動
してサックバックを行うことから、出力トルクは最大で
そのモータの有する最大トルクとなっている。

発明が解決しようとする課題 上述したように、射出成形機を駆動する際、固化した樹
脂がシリンダ、ノズル内に存在し、これを溶融させるた
めに、シリンダ、ノズルの温度上昇が完了した時から所
定時間経過した後スクリューを回転させるような従来の
スクリュー保護方法をとったとしても、樹脂の性質や、
設定温度の設定ミス等によって、残留樹脂が完全に溶は
切れない状態でスクリューを回転させる場合が生じる。

このような場合、スクリｌ−はスクリュー回転用モータ
の最大トルクで回転させられることになるので、スクリ
ューに大きな負荷が加わり、スクリューを破損さゼるこ
とがある。又、ただちにスクリューを破損させることは
なくても、このような場合がたびたび生じると、スクリ
ューに疲労が蓄積し、結果的にスクリューを破損させる
ことが生じる。

又、スクリューサックバック時においても、前述したよ
うに、電動式射出成形機においては、最大で射出用モー
タの最大トルクがスクリューに加わる場合が生じるため
、成形温度が低い場合や、金属入り樹脂の場合でスクリ
ューとシリンダ間に金属がはさまり、この状態でサック
バックが行われると、スクリューに大きな負荷が加わる
ことになり、スクリューを破損させる場合が生じる。又
、金１疲労が生じ、スクリューの寿命を短かくすること
になる。

そこで、本発明の目的は、上述した従来方法の欠点を改
善し、スクリューの破損を少なくしたスクリュー保護方
法を提供することにある。

課題を解決するための手段 電動式射出成形機において、本発明は、射出成形機稼動
開始時又は樹脂の設定温度変更時に加熱シリンダの温度
が所定値に上昇した後、スクリュー回転用モータの出力
ｉ−ルクを制限して該モータを駆動可能とし射出成形機
稼動開始時又は樹脂設定温度変更時のスクリュー回転に
おいて、スクリューに過大な力が加わらないように保護
し、スクリュー破損を防止することにより、上記課題を
解決した。

また、スクリューサックバック時に、スクリューを軸方
向に駆動する射出用サーボモータをその出力トルクを制
限して駆動し、スクリューを後退させスクリューサック
バックを行わせて、サックバック時にスクリューに過大
な力が加わることを防止し、スクリュー破損を防止し、
上記課題を解決した。

作用 射出成形機を稼動開始する際、加熱シリンダ内等に残留
する固化した樹脂が、スクリューをシリンダ等に固着し
た状態にしている。そこで、シリンダが加熱され、シリ
ンダの温度が設定所定値に達すると、固化した樹脂は溶
けてくる。しかし、シリンダの温度が所定値まで上昇し
、その後所定ａ；１ｒＥＪｕ過しても、樹脂が充分に溶
は切れない場合らある。又、樹脂の設定温度を変えたと
き、樹脂の粘性が高くなり、スクリューを回転させたと
き、スクリューに大きな力が加わることがある。そこで
本発明においてはシリンダ温度が所定値に上昇した後、
スクリュー回転用モータの出力トルクを！ＩＩｊ限し、
該モータを駆動可能とし、該モータの回転指令が入力さ
れてらυ１限されたトルクで該モータは回転するから、
樹脂が溶は切れず残留している場合でもスクリューには
大きな力が加わらずスクリューを破損させることはない
。

又、スクリューサックバック時にも、射出用サーボモー
タの出力トルクをυ１限してスクリューを後退させてサ
ックバックを行うようにするので、成形温度が低く、溶
融樹脂の粘度が高い場合等のときでも、サックバック時
にスクリューに大きな負荷がかからず、スクリューを破
損させることが少なくなる。

実施例 以下、本発明の一実施例について説明する。

第１図は、本発明の方法を実施する一実施例の電動式射
出成形機および該射出成形機の制御系要部ブロック図で
、１はスクリュー、２は加熱シリンダ、８１〜３ｎはバ
ンドヒータ、Ｓ１〜ｓｎは熱雷対等の温度センサ、３は
スクリュー回転用サーボモータＭ２でスクリュー１を回
転させるスクリュー回転機構、４は射出用サーボモータ
Ｍ１でスクリ１−１を軸方向に駆動する射出癲構、Ｐｌ
。

Ｐ２はサーボモータＭｌ、Ｍ２に取付けられた位置検出
用のバルスコーダである。又、５−１〜５−　ｎ　ｌ、
Ｌ湯度センサＳ１〜Ｓｎで検出した温度をアブログ信号
からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、６はバンド
ヒータＢ１〜ａｎに電力を供給し、シリンダ２を加熱す
るためのＮ源である。

符号２０は、射出成形機をａＩｌＩＩｌｌＩＩする数値
υｊ御装置（以下、ＮＣ装置という）で、該ＮＣ装置２
０はＮＣ用のマイクロプロセツサ（以下、ＣＰＵという
）２１とプログラマブル７シンコントローラ（以下、Ｐ
ＭＣという）用のＣＰｔＪ２２を有しており、ＰＭＣ用
ＣＰｔＪ２２には射出成形機のシーケンス動作を１ＩＩ
ＪＷＩするシーケンスプログラム等を記憶したＲＯＭ２
３とデータの一時記憶に用いられるＲＡＭ２４が接続さ
れている。

ＮＣ用ＣＰＵ２１には射出成形機を全体的に制御する管
理プログラムを記憶したＲＯＭ２５および射出用、クラ
ンプ用、スクリュー回転用、エジェクタ用等の各軸のり
＝ボモータを駆動制御するサーボ回路がサーボインター
フェイス２６を介して接続されている。なお、第１図で
は射出用り一ボモータＭ１．該サーボモータＭ１のサー
ボ回路２７、スクリュー回転用のサーボモータＭ２．該
サーボモータＭ２のサーボ回路２８のみ図示している。

また、２９はバブルメモリやＣＭＯＳメモリで構成され
る不揮発性の共有ＲＡＭで、射出成形機の各動性を制御
するＮＣプログラム等を記憶するメモリ部と各種設定値
、パラメータ、マクロ変数を記憶する設定メモリ部とを
有している。

３０はバスアービタコントローラ（以下、ＢＡＣという
）で、該ＢＡＣ３０にはＮＣ用ＣＰＵ２１及びＰＭＣ用
ＣＰＵ２２．共有ＲＡＭ２９．入力回路３１．出力回路
３２の各バスが接続され、該ＢＡＣ３０によって使用す
るバスを制御するようになっている。また、３４はオペ
レータパネルコントローラ３３を介してＢＡＣ３０に接
続されたＣＲＴ表示装置付手動データ入力装置（以下、
ＣＲＴ／ＭＤＩという）であり、ソフトキーやテンキー
等の各種操作キーを操作することにより様々な指令及び
設定データの入力ができるようになっている。なお、３
５はＮＣ用ＣＰＬＩ２１にバス接続されたＲＡＭでデー
タの一時記憶等に利用されるものである。

出力回路３２は、サーボ回路２７．２８に接続され射出
用サーボモータＭ１．スクリュー回転用のサーボモータ
Ｍ２の出力トルクを制限するトルクリミット値を出力す
るようになっており、ざらに電源６に接続されバンドヒ
ータＢ１〜ａｎに供給する電力をオン、オフ制御するよ
うになっている。

又、入力回路３１にはＡ／Ｄ変換器５−１〜５−ｎの出
力が入力されている。

以上のような構成において、ＮＧ装置２ｏは、共有ＲＡ
Ｍ２９に格納された射出成形閤の各動作を制御するＮＣ
プログラム及び上記設定メモリ部に記憶された各種成形
条件等のパラメータやＲＯＭ２３に格納されているシー
ケンスプログラムにより、ＰＭＣ用ＣＰＵ２２がシーケ
ンス制御を行いながら、ＮＣ用ＣＰＵ２１が射出成形機
の各軸のサーボ回路へサーボインターフェイス２６を介
してパルス分配し、射出成形機を制御するものである。

以上述べた、？ｌｆｆ動式射出成形機の構成及び作用は
、従来から公知のものであり詳細は省略する。

第１図は、上記電動式射出成形機によって実施される（
ト）用底形機稼動開始時におけるスクリュー保護方法の
一実施例のフローヂャートである。

射出成形機に電源が投入されると、ＰＭＣ用ＣＰＵ２２
はＢＡＣ３０及び出力回路３２を介して、バンドヒータ
用電源６を投入し、加熱シリンダ２を加熱し、温度セン
サＳ１〜３ｎで検出された温度をＡ／Ｄ変換器５−１〜
５−ｎを介して、入力回路３１で受信し、温度が設定所
定値まで達したか否か判断する（ステップ１００）。そ
して、温度上昇が完了し所定値まで達すると、タイマＴ
１をリセットしてスタートさせ、該タイ？Ｔ１で所定時
間経過すると（ステップ１０１，１０２＞、スラリ１−
回転用サーボモータＭ２のサーボ回路２８に設定された
トルクリミット値を出力回路３２を介して出力し、スク
リュー回転用サーボモータＭ２の出力トルクを制限しく
ステップ１０３）、次に、スクリュー回転指令入力が有
るか否か判断する（ステップ１０４）。即ち、本実施例
では、シリンダの温度上昇が完了し、所定時間経過して
スクリュー回転用サーボモータの出力トルクが制限され
て、始めてスクリュー回転指令が入力されたか否か判断
され、スクリュー回転が可能となる。

スクリュー回転指令がＣＲＴ／ＭＤＩ３４から入力され
ると、ＮＣ用ＣＰＵ２１はサーボインターフェイス２６
を介して、サーボ回路２８にパルス分配を開始し、スク
リュー回転用サーボモータＭ２を回転させ、スクリュー
１を回転させる。それと共にＰＭ（［ＣＰＵ２２はタイ
マＴ２をリセットしスタートさせる（ステップ１０５）
。そして、タイマＴ２が設定時間を経過しタイムアツプ
すると（ステップ１０６）、ＮＣ用ＣＰＵ２１が所定周
期でサーボインターフェイス２６を介してサーボ回路２
８内の指令位置と現在位置の位置偏差量を記憶するレジ
スタ（エラーレジスタ）から読取り、共有ＲＡＭ２９に
格納している位置偏差量ＣＡを、ＰＭＣ用ＣＰＵ２２は
読取り（ステップ１０７）、該読取った位置偏差ｉｃ△
と、設定されたスクリュー回転軸位置偏差吊上限値ＣＭ
とを比較するくステップ１０８）。もし、シリンダ２内
の残留樹脂が充分に溶は切っておらず樹脂粘性が高く、
そのため、トルク制限して駆動されたスクリュー回転用
のサーボモータＭ２の出力トルクでは、スクリュー１を
充分に回転させることができなければ、該サーボモータ
Ｍ２に出力された移動指令値と実際の移動機との差、即
ち、位置偏差量ＣＡの値は大きなものとなり、上限値Ｃ
Ｍを超えることとなる。この場合にはスクリュー回転を
停止させ（ステップｉｉｉ＞、警報を表示しくステップ
１１２）、オペレータに対し、シリンダ２内の残留樹脂
が充分に溶融していないことを知らせ、時間をおいて再
びスクリュー回転指令を入力づるように指示する。

−・方、ステップ１０８で読取った位置偏差量ＯＡの値
が上限［Ｍより小さければ、スクリューｉＧ、を回転指
令に対し、追従して回転していることを意味し、樹脂は
溶融され、スクリュ−１には大きな力が加わることはな
いことを意味するから、スクリュー回転用サーボモータ
Ｍ２のトルク制限を解除しくステップ１０９）、ステッ
プ１１２で警報表示を行っていた場合には、該警報を解
除しくステップ１１０）、これにより、射出成形機稼動
開始時のスクリュー回転によるスクリュー破損防止のス
クリュー保護処理を終了する。

以上のように、射出成形機稼動開始時の始めてのスラリ
１一回転に対し、スクリュー１を回転させるスクリュー
回転用サーボモータＭ２にトルクリミットをかけて、出
力１〜ルクを制限して駆動し、スクリュー１を回転させ
てから、シリンダ２内の樹脂が充分に溶は切っていない
場合でも、スクリュ−１には最高で制限されたトルクに
対応する力しか加わらないから、スクリュー１を破損さ
せるようなことはない。

なお、第１図に示した実施例では、射出成形機への電源
投入の後の始めてのスクリュー回転時に、第１図で示し
た処理を行うとして説明したが、樹脂の設定温度を変え
た場合にも、樹脂の粘性が変わることから、設定温度変
更後も、第１図に示す処理を実行させるようにしてもよ
い。

第２図は、本発明のスクリュー保護方法を実施したスク
リューバック処理のフローブセートである。

従来と同様、計ｆｆ１Ｉ稈に入り、スクリュー１が回転
され、樹脂の溶融圧力でスクリュー１が後退し、Δ１吊
点まで達すると、ＰＭＣ用ＣＰ（Ｊ２２は、この計量点
までスクリ１−１が後退したことを共有ＲＡＭ２９に格
納されたスクリュー１の現在位置より読取り（ステップ
２００＞、出力回路３２を介して設定されたトルクリミ
ット値をサーボ回路２７に出力し、射出用サーボモータ
Ｍ１の出力トルクをυ１限しくステップ２０１＞、従来
と同様のスラリ１−サックバック処理を行い、射出用す
−ボモータＭ２を駆動しスクリュー１を設定所定Ｉ１ｍ
退させる（ステップ２０２）。そして、このスクリュー
サックバック処理終了後、射出用サーボモータＭ１のト
ルク制限を解除し、スクリューバック処理を終了する。

このように、射出用サーボモータＭ２の出力トルクを制
限して、該射出用サーボモータＭ２を駆動してスクリュ
ー１を所定近後退させてサックバック処理を行うから、
樹脂の設定温度が低く樹脂の粘性が高いときや、金属入
りの樹脂で金属がシリンダ２とスクリュー１間にはさま
っているときでも、スクリュー１には大ぎな力が加わら
ないので、スクリュー破損の恐れは少なくなる。

発明の効果 本発明は、射出成形機稼動開始時又は樹脂の設定温度変
更後に始めてスクリューを回転させるとき、スクリュー
を回転させるモータの出力トルクを制限して該モータを
駆動するようにしたから、スクリューは大きな力で回転
させられることがないので、樹脂粘性が高い等の場合に
スクリューに大きな力が加わらず、スクリューを破損さ
せることはない。

又、スクリューサックバック時にも、スクリューを後退
させる射出用のサーボモータのトルクを制限して該モー
タを駆動してスクリューサックバックを行わせるから、
樹脂粘性が高い場合でも、スクリューには大きな力が加
わらず、スクリューを破屓させることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のスクリュー回転時のスクリュー保護
方法を実施した一実施例のフローチャート、第２図は、
スクリューサックバック時の本発明のスクリュー保護方
法を実施した一実施例のフローチャート、第３図は、本
発明を実施する射出成形機の要部ブロック図である。 １・・・スクリ１−１２・・・加熱シリンダ、Ｍｌ・・
・射出用サーボモータ、Ｍ２・・・スクリュー回転用サ
ーボモータ、２０・・・数値制御装置（ＮＣ）。 第 因 第

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電動式射出成形機において、射出成形機稼動開始
   時又は樹脂の設定温度変更時に、加熱シリンダの温度が
   設定所定値に上昇した後、スクリュー回転用モータの出
   力トルクを制限して該モータを駆動可能とし、射出成形
   機稼動開始時又は樹脂設定温度変更時のスクリュー回転
   によるスクリューの破損を防止したスクリュー保護方法
   。
2. （２）電動式射出成形機において、スクリューサックバ
   ック時に、スクリューを軸方向に駆動する射出用サーボ
   モータをその出力トルクを制限して駆動し、スクリュー
   を後退させスクリューサックバックを行わせてスクリュ
   ーの破損を防止したスクリュー保護方法。