JPH02202419A

JPH02202419A - 射出成形方法

Info

Publication number: JPH02202419A
Application number: JP2241989A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Fukitani; 吹谷　一徳; Norio Kurosaki; 黒崎　礼郎
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 1989-01-31
Filing date: 1989-01-31
Publication date: 1990-08-10
Anticipated expiration: 2012-07-09
Also published as: JP2629334B2

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】（Ｂ業上の利用分野〉本発明は、金型キャビティ内の樹脂圧を制御する熱可塑
性樹脂等の射出成形法の改良に関し、特に製品ｉｔのば
らつきを小さくすることのできる制御方法に関する。

（従来技術）射出成形工程は、射出成形機のシリンダー内のスクリュ
ーを最後退位置にして樹脂の溶融、計量を行い、次いで
スクリューを最前進位置まで前進させて樹脂を金型キャ
ビティ内に射出充填し、金型内の樹脂の冷却固化に伴う
収縮を補うため一定時間保圧し、最後にゲートカットし
て冷却された成形品を収り出して、次のショットに移行
する。

この射出工程を制御する方法として、金型キャビティ内
の樹脂圧力を測定し、この樹脂圧力を設定圧力と比較し
ながらその偏差をスクリュー駆動系にフィードバックし
て、スクリューの作動をサーボ制御することにより偏差
を修正制御する方法（型内圧制御法）が知られている。

一方、射出スクリューの最後退位置から最前進位置まで
の移動量（以下ストロークという）を検出しながらスト
ローク設定値との偏差を求め、これをスクリューの前進
後退を行う油圧シリンダーにフィードバックし、スクリ
ュー作動を制御して１ショット毎のストロークを一定に
する方法も知られている。

ャビティ内の圧力分布が変わり、測定点での圧力が一定
であってもキャビティ内に充填される樹脂量が変動する
。これは特に、薄くて投影面積の大きい製品を得ようと
する場合に顕著になる。この現象は同時に、１ショット
当たりのストロークをも変化させる。

一方、スクリューのストロークをサーボ制御などにより
一定にすると、製品重量は一定するが、上記樹脂温度変
動などの外乱が入った場合金型キャビティ内の樹脂の流
動状態が変わり、かえって寸法変動、内部歪みなどの品
質の不均一や、極端な場合には金型の破損などをもなら
すことがある。

（発明が解決しようとする課題）ところが従来の型内圧制御法により制御を行うと、樹脂
温度、射出速度などの変動が外乱となって、ストローク
の変動が生じ、それにより製品重量の変動が生じる。

すなわち、金型キャビティ内樹脂圧力を一定にしても、
樹脂温度、射出速度などが変動するとキ（課題を解決す
るための手段）本発明は、型内圧制御が製品品質の均一化には有効であ
ることから、この型内圧制御を行いながら、スクリュー
のストロークをモニターして、そのストロークを基準値
に近づける調整を次のショットに対し行うことにより、
製品重量の安定化を可能にしたものである。

以下本発明を図面に従って詳細に説明する。

第１図は本発明の適用される射出成形機の構成例を示す
断面図およびブロック図、第２図はストロークと可変要
素の関係を示す図、第３図は本発明の型内圧制御方法に
おける型内圧制御パターンの一例を示す図である。

第１図において、射出成形機１はシリンダー１１内にス
クリュー１２を備え、このスクリュー１２をモーター１
４および油圧シリンダー１５で駆動して、樹脂を金型２
内に射出する。射出成形機のシリンダー１１の周囲には
ヒーター１３が備えられている。

金型２のキャビティ２１には圧力センサー２２が備えら
れ、樹脂の充填から保圧を経てゲートカットに至るまで
の？！１ｍ圧を検出する。

型内圧設定器３２には、第３図ａに示すように圧カバタ
ーンや型内圧Ｅｔａ値Ｐ１を設定し、この設定値と圧力
センサー２２の検出値とを比較演算器３１で比較しなが
ら、その偏差信号を制御演算パラメーター設定器３４に
入力したパラメーターで操作量に変換し、射出制御装置
３３から操作信号を出して、サーボアンプ３５、サーボ
バルブ３６を経て、そのショットの油圧シリンダ１５の
作動を制御する。この部分は従来の型内圧制御方法と同
じである。

本発明においては、この型内圧制御を行いながら、以下
の操作を行う。

すなわち第１図において、油圧シリンダー１５部分にス
クリュー位置検出器４１を設け、スクリュー位置をモニ
ターして１ショット毎のストロークを求める。

このストロークの検出値はストローク比較演算器４２に
入り、そこで、ストローク設定器４３に設定された基準
値との偏差を算出する。

ここでストロークは金型キャビティ２１への樹脂の充填
量、すなわち製品重量と相関があり、ストロークを一定
にすれば充填樹脂量はほぼ一定になる。

まなストローク（すなわち充填ｔｉ２ｆ　ｔｓ　Ｉｔ、
　）は、第２図に示すように、型内圧設定値、射出速度
、射比圧力、シリンダー温度などの外乱要因により変動
する。

例えば型内圧制御を行っている状態で射出成形機のシリ
ンダー温度が高くなると、・型内圧を制御していても第
２図（Ｄ）に示すようにストロークが大きくなって充填
樹脂量が増加する。

すなわちストロークを１ショット毎にモニターすること
により、外乱が入っているかどうかを知ることができる
。

そこで本発明においては、上記ストロークにストローク
基準値との偏差を生じた場合に、次回以降のショットに
おいて、ストロークと相関のある可変要素を偏差を修正
する側に開ループで変更してストロークを基準値に近づ
ける。

可変要素としては、型内圧設定値、射出速度、射出圧力
、射出成形機のシリンダー温度、金型温度などがある。

例えば、型内圧設定値を変更してストロークの偏差を修
正する場合について説明すると、第３図ａに示すように
型内圧最大値（設定値）をＰｌとして型内圧制御をして
いる場合、何等かの原因でストロークが小さくなったと
すると、型内圧設定値をＰ２まで高めると、それに応じ
て圧カバターンはｂのようになり、ストロークは第２図
（Ａ＞の関係で大きくなって基準値に近づき、その結果
金型２に充填される樹脂量は増加する。

このときの型内圧設定値の修正量は、外乱の影響を補償
する量に相当する。

そのためには、ストローク比較演算器４２からの偏差を
（Ｉ差交換器４４に入れる。偏差変換器４４には、予め
第２図に示すようなストロークと可変要素との相関が記
憶されているから、この関係から、ストローク偏差に応
じた修正信号を型内圧設定器３２に送って（第１図の線
ｄ）型内圧設定値を変更する。

通常は、型内圧設定値を可変要素として選べば十分であ
るが、装置的に型内圧設定値の微少な変更ができない場
合や、ストロークが型内圧設定値に対して敏感に変化し
すぎる場合などには、他の可変要素を選ぶのがよいこと
がある。

例えば可変要素として射出成形機のシリンダー温度を選
んだ場合には、偏差変換器４４からの信号により、シリ
ンダーのヒーター１３の温度を変更する（第１図の線ｅ
）、ヒーター１３の温度を下げると、型内圧は一定に制
御されていてもストローク（充填樹脂量）は第２図（Ｄ
＞に示すように減少する。

型内圧制御は、−ｉに、型内圧設定値を参照しながらス
クリューの作動を制御することにより行われているから
、この型内圧制御の制御対象となっていない要素を可変
要素として選ぶことにより、型内圧の制御を行いながら
ストロークの偏差を小さくすることができる。

しかし本発明においては、型内圧制御の制御対象となっ
ている要素を変更することもできる。

例えは型内圧制御の制御対象となっている射出速度、す
なわちスクリューの前進速度を増加させると、型内圧設
定値Ｐに達するまでの時間か短くなり、設定値Ｐが同じ
でもストロークは第２図（Ｂ）のように大きくなって充
填量が増加する。

そこで、ゲインなどの演算パラメーター（制御演算パラ
メーター設定器３４に入っている）を変えることにより
、ストロークを基準値に近付けて、製品重量を一定にす
ることができる（第１図の線ｆ）。

なおストロークの検出は、例えば直前１０ショットの平
均値を取り、次のショットの際は２回目から１１回目の
平均値を取るというように、移動平均値をストローク比
較演算器４２により算出して用いることもできる。

（発明の効果）本発明方法は、型内圧制御の射出成形方法において、ス
トロークをモニターしながら、外乱となり得る可変要素
を変えてストロークを基準値に近ずけるようにしたから
、型内圧制御では修正できない外乱が入っても、これに
応じてｉ＆適成形条件をｊＨぶことかできる。

またストロークを、スクリュー駆動系へのフィードバッ
ク制御で直接制御せずに、型内圧設定値などのストロー
ク変動の要因となり得る要素を開ループで修正すること
により調整するから、従来のストローク制御の欠点であ
った品質の不安定などの欠点を生ぜずに、製品重量のば
らつきを小さくすることができる。

また、各ショット毎のストロークを求めることにより、
製品重量を全品非接触で評価することができる。

４２・・・ストローク比較演算器４４・・・偏差変換器

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用される射出成形機の構成例を示す
断面図およびブロック図、第２図はストロークと可変要
素の関係を示す図、第３図は本発明の型内圧制御方法に
おける型内圧制御パターンの一例を示す図。１・・・射出成形ａ　　１１・・・シリンダー　１２・
・・スクリュー　１３・・・ヒーター　２・・・金型２
１・・・キャビティ　２２・・・圧力センサー４１・・
・スクリュー位置検出器特間

Claims

【特許請求の範囲】１）合成樹脂を金型内に射出するにあたり、金型キャビ
ティ内の樹脂圧を制御する型内圧制御射出成形方法にお
いて、ａ）射出成形機のスクリューの最後退位置と最前進位置
とを検出して１ショット毎のスクリュー移動量を求め、ｂ）このスクリュー移動量と、予め設定したスクリュー
移動量基準値との偏差を求め、ｃ）別に予め、スクリュー移動量と、このスクリュー移
動量と相関のある可変要素との関係を求め、ｄ）上記偏差を修正するように、前記スクリュー移動量
と相関のある可変要素を変えることを特徴とする射出成形方法。２）可変要素が、型内圧設定値、射出速度、射出圧力ま
たは射出成形機のシリンダーもしくは金型の温度である
請求項１の射出成形方法。