JPH0262221A - 射出成形機の射出圧力制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は射出成形器の射出圧力制御、さらに詳しくは射
出１次圧力を保持圧力に切換えるための射出成形機の射
出圧力制御装置に関する。

（従来の技術） 射出成形において、圧力制御を行うものには電磁リリー
フバルブがあり、この電磁リリーフバルブは圧力が上昇
したとき、流れの一部または全部の油液をリザーバタン
ク側に逃かすことによって、回路の圧力を所定値に保つ
ものである。しかしながら、″ｉｆｆ磁ワワーフバルブ
が備えられた回路の圧力は、該回路の流■変化によって
はＩ［を磁リリーフバルブに予め設定された所望の値に
保たれないという現象か発生する。このような現象を電
磁リリーフハルツのオーバライト特性という。

第４図はこのオーバライ１〜特性を表わした例てあり、
−点鎖線は所望圧力値、二点鎖線は電磁リリーフハルツ
の定格圧力値を示し、さらに実線は制御圧力のオーバラ
イト特性を示す。このため、電磁リリーフバルブが備え
られた回路を形成するときには、オーバライト特性を考
慮のうえ、被制御圧力の調節をしなくてはならない。

ところで、電磁リリーフバルブによって圧力制御される
油圧回路の１つに射出成形機の射出圧力制御装置かある
。同装置は射出１次圧力を保持圧力（射出２次圧力）に
切り換えるためのものである。射出１次圧力は高速射出
時における射出１次圧力で、保持圧力は射出１次圧力を
低圧に切り換えて充填された溶融樹脂の体桔収縮に応じ
溶融樹脂の補充、またはひけ、パリなどの発生防止をす
る。

上記のような射出成形機の射出圧力制御装置は、通常金
型内に溶融樹脂を射出するスクリュを駆動する射出シリ
ンダと、射出シリンダに油圧を供給する油圧源と、電磁
フローコントロールバルブおよび電磁リリーフバルブと
、これ等の両電磁バルブを制御する圧力切換手段とを備
えたものがあり、これらはつぎのように構成されている
。すなわち、射出シリンダは管路を介して油圧源に接続
してあり、この油圧源と射出シリンダとの間に電磁フロ
ーコントロールバルブを介装し、ざらに′電磁フローコ
ントロールバルブおよび射出シリンダ間の管路に設けら
れた側路には電磁リリーフバルブか接続されている。

圧力切換手段はＣＰＵ、制御手順および各種データを格
納するメモリなどを中心に構成された電子回路からなり
、電磁フローコントロールバルブと′電磁リリーフバル
ブとを制御するための信号を発生させる。電磁リリーフ
ハルツは上記制御信号の発生に基いて射出圧力を調節す
る一方、′電磁フローコントロールバルブは同信号の発
生に基いて射出速度を調節する。

そして、同装置による射出１次圧力から保持圧力への切
換は、金型内への溶融成形材料の充填圧力か予め前記メ
モリに設定された所定値に達しているか否かによってな
される。このため、同装置には充填圧力の上記判定をす
るための圧力演算手段か接続しである。たとえば、圧力
演算手段は金型内の充填圧力、または射出シリンダ内の
圧力を演算したのち、該演算値が一１＝記所定値に達し
ているときに判定信号を圧力切換手段に入力する。他方
、圧力切換手段は入力された判定信号と、射出シリンダ
に設けられた油圧センサからモニタされる供給油圧値と
に基いて、電磁リリーフバルブを制御するための信号を
発生させる。このように、圧力切換手段は電磁リリーフ
バルブを制御して、射出圧力を調節し、射出１次圧力か
保持圧力に切換える。

（発明か解決しようとする課題） ところか、保持圧力切換を射出シリンダ内の圧力値に基
いて、電磁リリーフバルブにより行う場合には、以下の
ような問題が生じる。

まず、圧力切換手段に設定される射出１次圧力には、少
なくとも流路内における溶融樹脂の流動抵抗に打ち勝ち
うる圧力値か必要である。

これに対し、圧力切換手段に設定される射出１次圧力が
保持圧力と比較して極端に高い場合には、保持圧力切換
時にタイムラフによる影響が大きくなる。

たとえば、射出１次圧力を１４０　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｒ
ｎ’に、保持圧力を３０　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ’に設定
した場合には保持圧力切換に０．１秒を要することがあ
る。そこて、圧力切換手段への射出１次圧力設定値は必
要最小限に設定することか望ましい。

たとえば　ｉｉ路内における溶融樹脂の流動抵抗に打ち
勝ちうる圧力値か７０　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｒｎ’である
場合、射出１次圧力の設定値は８０　ｋ　ｇ　／　ｃ　
ｍ’程度て実用には差支えない。

さらに、射出１次圧力を制御するための電磁リリーフハ
ルツにはオーバライト特性かあり、第４図に示すように
油の流量か定格流量に達しない場合リリーフバルブの制
御圧力か定格圧力に達せず、所望の設定圧力を得られな
いことかあった。このような現象は設定圧力か定格圧力
に達していないとき、程度の多少はあるものの発生する
傾向にある。

このため、圧力切換手段への射出１次圧力設定は、オー
バライト特性を考慮して行わなければならない。射出１
次圧力の設定かオーバライト特性の考慮なくして行われ
た場合には、溶融樹脂か金型内に所定量たけ射出されて
も、射出１次圧力はリリーフバルブのオーバライト特性
によって所望圧力に達せず、溶融樹脂は射出１次圧力の
まま金型内に過充填される。これにより、成形製品には
ハリか発生するという問題かあった。

したがって、本発明は所望の射出１次圧力値か容易に得
られる射出シリンダの提供を目的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明は金型内に溶融樹脂を射出するための射出シリン
ダ４に管路３を介して油圧源Ｉ４を接続し、油圧源１４
と射出シリンダ４との間に電磁フローコントロールバル
ブ［２を介装するとともに、電磁リリーフバルブ１３を
￥１磁フローコントロールバルブ１２および射出シリン
ダ４間に側路７を介して接続した回路を設け、射出シリ
ンダ４内の油圧を検出して射出１次時圧力を保持圧力に
切り換える射出成形機の射出圧力制御装置において、電
磁リリーフバルブ１３の流賃に応じたオーバライト特性
データを格納したメモリ５を設け、メモリ５の格納デー
タに基いて’ｉｅｍリリーフハルフ１３を制御すること
を特徴とするものである。

（作用） 本発明は上記のように構成したので、メモリ５の格納デ
ータに基いて、電磁リリーフバルブ１３のオーバライト
特性を考慮しながら油量を調節するので、所望の射出圧
力値を得ることかできる。

（実施例） 以下に、本発明の一実施例を図面に基いて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の射出成形機の射出圧力制御装置ｌの安
部を表し、同装置１は図示を省略した金型内に溶融樹脂
を射出するための射出装置２と、射出装ご２へ油量を制
御するための電磁フローコントロールバルブ１２と、圧
力を制御する電磁リリーフハルツ１３と、油圧源１４と
、各種データを格納したメモリ５と、各７ｔｔ磁バルフ
１２、　＋３を制御することにより射出１次圧力から保
ｔ、ｙ、圧力への切換を行うためのＣＰＵ６とを主構成
とする。

射出装置２は射出シリンダ４と加熱筒８とオイルモータ
１１とを主構成とする。射出シリンダ４は管路３を介し
て油圧源１４に接続してあり、この油圧源１４および射
出シリンダ４間の管路３には電磁フローコントロールバ
ルブ１２か接続しである。この電磁フローコントロール
バルブ１２および射出シリンダ４間の管路３には側路７
か設けてあり、この側路７には電磁リリーフバルブ１３
か接続しである。

９はホッパ、１０は加熱筒８に回転往復自在に嵌挿され
たスクリュである。スクリュ１０はオイルモータ１１の
回転軸に直結してあり、射出シリンダ４により前進およ
び後退制御される。なお、オイルモータ１１の油圧源１
４は図示を省略しである。射出シリンダ４と電磁リリー
フバルブ１３との間の管路３には油圧センサＩ５が取付
けである。電磁フローコントロールバルブ１２と電磁リ
リーフバルブ１３とは信号線１６を介してＣＰＵ６に接
続してあり、電磁フローコントロールバルブ１２、電磁
リリーフバルブ１３およびＣＰＵ６間にはＤ／Ａ変換器
１７か設けである。なお、１８はリザーバタンク、１９
はスクリュ１０のストロークを検出するための位置セン
サである。

ＣＰＵ６は電磁フローコントロールバルブ１２と電磁リ
リーフバルブＩ３とを制御するだめの信号をさせる。こ
の信号の発生に基いて、’ｉｆｆ、磁リリーフリリーフ
バルブ１３力を調節する一方、’；ｕ　磁フローコント
ロールバルブ１２は射出速度を調節する。また、ＣＰＵ
６は射出シリンダ４内に油液を流入させる射出開始信号
を発生させる。

ＣＰＵ６にはメモリ５か接続してあり、メモリ５には油
圧センサ１５からの入力信号に基いて射出シリンダ４の
圧力を算出するなど、本装置１を制御するための手順、
溶融樹脂の流動抵抗、および電磁リリーフバルブ１３の
流量に応したオーバライト特性データなどが格納しであ
る。ＣＰＵ６はメモリ５に格納された手順の各ステップ
を演算実行し、電磁フローコントロールバルブ１２をル
制御する射出速度制御信号と、電磁リリーフハルツ１３
を制御する射出圧力制御信号とを発生させる。これらの
両制御信号は後述のＤ／Ａ変換器１７を介して電磁フロ
ーコントロールバルブ１２および’ｉｔｍリリーフハル
フ１３とに人力される。そして、電磁リリーフバルブ１
３は射出圧力制御信号の入力に基いて射出圧力を調節す
る。

また、ＣＰＵ６はメモリ５に格納された上記手順を演算
実行するときに、演算途中および終了した各データと、
充填圧力を演算するために必要とされるデータとをメモ
リ５に一時的に格納する。なお、ＣＰＵ６はタイマ機能
を有し。

保持圧時間Ｔを計測する保持圧タイマを備えている（図
示省略）。さらに、ＣＰＵ６には後述する人力装置２０
と、表示装置２１と、Ａ／Ｄ変換器２２とが接続しであ
る。

入力装置２０はＣＰＵ６の操作と、成形製品の仕様に応
じた射出圧力等の射出成形作業に要する各種のデータ入
力とをするためのものであり、キーボード、座標入力装
置などから構成されている。表示装置２１はＣＰＵ６の
演算内容を表示するもので、ＣＲＴデイスプレィ、プリ
ンタなどからなり、作業者は入力装置ｉ！２２０からの
入力データ、射出作業の各段階をモニタすることかでき
る。

Ｄ／Ａ変換器１７はＣＰＵ６の出力ボートから、電磁フ
ローコントロールバルブ１２．磁リリーフバルブ１３に
入力される制御信号を、電磁フローコントロールバルブ
Ｉ２、電磁リリーフハルツ１３への仕様に応じて電気的
な整合を図るものて、たとえば、電磁フローコントロー
ルバルブ１２．電磁リリーフハルツ１３への定格入力調
整、デジタル−アナログ変換などを行う。

Ａ／Ｄ変換器２２には油圧センサ１５と位置センサ１９
とか接続してあり、Ａ／Ｄ変換器２２は油圧センサ１５
および位置センサ１９からの入力信号を調整して電気的
な整合を図り、該信号をＣＰＵ６の入力ボートに入力す
るためのものである。すなわち、Ａ／Ｄ変換器２２は各
センサ１５、　＋９からの人力信号かＣＰＵ６の仕様に
適合するように、たとえば定格入力調整、アナロクーデ
ジタル変換などを行う。

つぎに、上記構成に係る本装置ｆｉｌにより、射出１次
圧力を保持圧力に切り換える場合を、第２図に基いて以
下に説明する。

まず、図示を省略した成形材料および金型セット完了後
、成形製品の仕様に応じ入力装置２０を介して、保持圧
切換充填圧力Ｐｔ、電磁リリーフバルブ１３にオーバラ
イト特性か発生ずるスクリュ１０の位置Ｓｅ、保持圧時
間Ｔ、保持圧力ｐｈ、射出速度などの各種データなＣＰ
Ｕ６に入力する。各種データを入力すると、ＣＰＵ６は
これらのデータをメモリ５に格納すると同時に、成形作
業の準備を完了させる。つづいて、図示を省略したシリ
ンダを操作して射出成形機２を前記金型の方向に前進さ
せることにより、前記金型と加熱筒８とは係合される。

ついて、ＣＰＵ６は原料を可塑化するためにスクリュ１
０を回転させ、１該可塑化下程か終了したのちＣＰＵ６
か射出開始信号を発生させると、射出シリンダ４内に油
液か流入しスクリュＩＯは一定速度で前進を始めるため
、射出１次圧力か１−昇を始める。このとき、ＣＰＵ６
はメモリ５に格納されたオーバーライド特性データに基
いて射出圧力制御信号をＤ／Ａ変換器１７に入力し、該
射出圧力制御信号はＤ／Ａ変換処理か施されたのち、ア
ナログ変換として電磁リリーフハルツ１３に入力される
。このとき、油圧センサ１５は射出シリンダ４の油圧を
検出し、該油圧検出信号はＡ／Ｄ変換器２２によりＡ／
Ｄ変換処理か施されたのち、デジタル信号としてＣＰＵ
６に入力される。

つぎに、ＣＰＵ６はＡ／Ｄ変換器２２から入力された油
圧検出信号に基いて、メモリ５に格納された前記手順の
実行を開始する。まず、ＣＰＵ６は５ｔｅｐｌにおいて
位置センサ１９によって検知されているスクリュＩＯの
位置Ｓａが、予めメモリ５に設定されているスクリュ１
０の位置Ｓｅに達したか否かを比較演算する（Ｓａ≦Ｓ
ｅ）。

つぎに、スクリュ１０か位置Ｓ　ｅに達した場合、５ｔ
ｅｐ２においてＣＰＵ６はメモリ５に格納されているオ
ーバライト特性に基いて、保持圧切換充填圧力ｐｔに応
じた所定の補償圧力（定数）Ｐｆを演算する（第３図■
参照）。そして、ＣＰＵ６は保持圧切換充填圧力ｐｔと
、補償圧力Ｐｆとを加算することにより、新たな保持圧
切換充填圧力Ｐ。を演算設定する（ｐｏ　”Ｐｆ＋Ｐｔ
）。これにより、ＣＰＵ６は電磁リリーフバルブ１３に
生じるオーバライト特性か考慮された射出圧力値を演算
することができる。

したかって、ＣＰＵ６は該演算値に基いて、オーバライ
ト特性か考慮された射出圧力制御信号を発生させること
かできる。

そして、ＣＰＵ６は油圧センサ１５からの入力信号に基
いて、射出装置２の油圧Ｐａ、いいかえれば射出シリン
ダ４への油量を演算し、５ｔｅｐ３で射出装２１２の油
圧Ｐ、すなわち射出１次圧力か保持圧切換充填圧力Ｐ。

に達したか否かを比較演算する。そして、射出装置２の
油圧Ｐか保持圧切換充填圧力Ｐ。に達したとき、ＣＰＵ
６は５ｔｅｐ４で前記保持圧タイマを作動開始させると
同時に、射出速度制御信号を保持圧力ｐｈに切り換える
。

ついで、前記保持圧タイマかタイムアツプした場合（Ｓ
ｔｅｐ５）、ＣＰＵ６は５Ｌｅｐ６て射出速度制御信号
の発生を停止させるとともに、射出装置２の油圧Ｐを低
下させるための射出圧力制御信号を発生させ当該ショッ
トを終了させる。

このため、オーバライト特性を加味した射出圧力の制御
か自動で行われる。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成したものなので。

圧力切換手段はメモリ５の格納データに基いて、金型内
の圧力すなわち溶融樹脂の充填状態を確実に把握するた
め、オーバライト特性を加味した射出圧力の制御を自動
て行わうことがてきる。

したかって、射出１次圧力から保持圧力への切換作業か
確実に実施されるため、安定した製品を得ることがてき
、またこのような圧力切換に起因したハリ発生など不良
品の発生か皆無になる。さらに、射出圧力の調節が迅速
容易かつ確実になるため、作業Ｉ電率および生産性か向
上するとともに、製品精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の一実施例の構成を表したブ
ロック図、 第２図は第１図に示す装置の制御手順を示す流れ図、 第３図は第１図に示す圧力切換手段に制御される射出圧
力とスクリュ位置と射出速度制御信号との関係を表わし
た図、 第４図は第１図に示す電磁パルプのオーバライト特性デ
ータを表わした図である。 １・・・射出成形機の射出圧力制御装置３・・・管路 ４・・・射出シリンダ ５・・・メモリ ６・・・ＣＰＵ ７・・・側路 １２・・・電磁フローコントロールバルブ１３・・・電
磁リリーフハルツ １４・・・油圧源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金型内に溶融樹脂を射出するための射出シリンダ
   に管路を介して油圧源を接続し、該油圧源と射出シリン
   ダとの間に電磁フローコントロールバルブを介装すると
   ともに、電磁リリーフバルブを前記電磁フローコントロ
   ールバルブおよび射出シリンダ間に側路を介して接続し
   た回路を設け、射出シリンダ内の油圧を検出して射出１
   次時圧力を保持圧力に切り換える射出成形機の射出圧力
   制御装置において、 前記電磁リリーフバルブの流量に応じたオーバライト特
   性データを格納したメモリを設け該メモリの格納データ
   に基いて前記電磁リリーフバルブを制御することを特徴
   とする射出成形機の射出圧力制御装置。