JPH0316712A - 射出成形機の制御方法 - Google Patents
射出成形機の制御方法Info
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- JPH0316712A JPH0316712A JP15050589A JP15050589A JPH0316712A JP H0316712 A JPH0316712 A JP H0316712A JP 15050589 A JP15050589 A JP 15050589A JP 15050589 A JP15050589 A JP 15050589A JP H0316712 A JPH0316712 A JP H0316712A
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- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 36
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 21
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 4
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/77—Measuring, controlling or regulating of velocity or pressure of moulding material
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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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。
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，射出成形機の制御装置，特に射出成形機の射
出速度制御および圧力制御に関する。
出速度制御および圧力制御に関する。
射出成形機で樹脂成形品を整形する場合，例えば．特開
昭８３−３９２８号公報に示されているように，樹脂の
射出，充填，保圧および冷却の順で制御が行なわれる。
昭８３−３９２８号公報に示されているように，樹脂の
射出，充填，保圧および冷却の順で制御が行なわれる。
射出整形機の射出プロセスおよび保圧プロセスでは．樹
脂の流動および冷却．固化に伴なって．１サイクル（射
出成形サイクル）における樹脂の負荷特性が大きく変化
する。
脂の流動および冷却．固化に伴なって．１サイクル（射
出成形サイクル）における樹脂の負荷特性が大きく変化
する。
ここで，従来の速度制御および圧力制御について第４図
を参照して説明する。
を参照して説明する。
従来，射出成形機の射出速度・保圧を制御する際には，
第４図に示すように，ＰＩＤ調節計１を用いて閉ループ
を構成した制御装置が使用されている。例えば、射出速
度を制御する場合，ＰＩＤ調節計１とサーボ弁２とを連
結し，射出戊形機３のスクリュー速度検出値５をフィー
バックして，スクリュー速度指令値４との偏差を求め．
この偏差に基づいてＰＩＤ：Ｊ８節計１から出力される
速度操作量によって８サーボ弁２の開度を調節して，射
出機３のスクリュー速度を制御している。このとき．定
数制御パラメータＫ，，Ｔ．，ＴＤは．バージング時あ
るいは特定の成形品に対する調整手順によって調整，決
定され，固定される。
第４図に示すように，ＰＩＤ調節計１を用いて閉ループ
を構成した制御装置が使用されている。例えば、射出速
度を制御する場合，ＰＩＤ調節計１とサーボ弁２とを連
結し，射出戊形機３のスクリュー速度検出値５をフィー
バックして，スクリュー速度指令値４との偏差を求め．
この偏差に基づいてＰＩＤ：Ｊ８節計１から出力される
速度操作量によって８サーボ弁２の開度を調節して，射
出機３のスクリュー速度を制御している。このとき．定
数制御パラメータＫ，，Ｔ．，ＴＤは．バージング時あ
るいは特定の成形品に対する調整手順によって調整，決
定され，固定される。
［発明が解決しようとする課題］
ところが，これらの手順によって制御パラメータを計算
したとき，成形する品物が異なると．樹脂の粘性やキャ
ビティの形状に依存して．調整時の制御特性（立ち上が
り時間，定数偏差など）や，オペレータの指示通りに動
くこと（操作性）を実現することが不可能となる。
したとき，成形する品物が異なると．樹脂の粘性やキャ
ビティの形状に依存して．調整時の制御特性（立ち上が
り時間，定数偏差など）や，オペレータの指示通りに動
くこと（操作性）を実現することが不可能となる。
したがって，本発明の目的は，成形する品物に関係なく
，良好な成彰品を得ることのできる射出戊形機の制御方
法を提供することにある。
，良好な成彰品を得ることのできる射出戊形機の制御方
法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明によれば，射出成形キャビティに溶融樹脂を射出
する射出部を備える射出戊形機の射出成形プロセスにお
ける制御パラメータを求め，前記制御パラメータを用い
て前記射出部を制御する射出戊形機の制御方法において
，射出成形プロセス中，前記パラメータを，前記樹脂の
特性および前記キャビティの特性の少なくとも一方に基
づいて動的に変化させることを特徴とする射出成形機の
制御方法が得られる。
する射出部を備える射出戊形機の射出成形プロセスにお
ける制御パラメータを求め，前記制御パラメータを用い
て前記射出部を制御する射出戊形機の制御方法において
，射出成形プロセス中，前記パラメータを，前記樹脂の
特性および前記キャビティの特性の少なくとも一方に基
づいて動的に変化させることを特徴とする射出成形機の
制御方法が得られる。
［作用］
射出過程および保圧過程では，調整時の制御特性や操作
性は，樹脂の流動特性によって左右される。すなわち，
金型のキャビティ形状や樹脂の粘性などに依存する。こ
のため本発明においては，射出速度・保圧を制御するパ
ラメータを算出する際に，樹脂の粘性やキャビティ形状
の特徴を反映し，それぞれの成形品に最適な制御パラメ
ータを選択している。
性は，樹脂の流動特性によって左右される。すなわち，
金型のキャビティ形状や樹脂の粘性などに依存する。こ
のため本発明においては，射出速度・保圧を制御するパ
ラメータを算出する際に，樹脂の粘性やキャビティ形状
の特徴を反映し，それぞれの成形品に最適な制御パラメ
ータを選択している。
［実施例］
次に．本発明の一実施例を示した図面を参照して，詳細
に説明する。
に説明する。
第１図を参照すると，本発明の一実施例は，加熱シリン
ダ６および射出シリンダ７を有する射出戒形機と．速度
センサ８と，油圧圧カセンサ９と．樹脂圧圧カセンサ１
０と，金型内圧圧カセンサ１１と，スクリュー位置セン
サ１２と，射出用サーボ弁１３と，制御装置１４とから
構成されている。
ダ６および射出シリンダ７を有する射出戒形機と．速度
センサ８と，油圧圧カセンサ９と．樹脂圧圧カセンサ１
０と，金型内圧圧カセンサ１１と，スクリュー位置セン
サ１２と，射出用サーボ弁１３と，制御装置１４とから
構成されている。
制御装置１４は，Ｄ／Ａ変換器１５と，スクリュー位置
検出用ＰＧカウンタ１６と，Ａ／Ｄ変換器１７と，パソ
コン端末用インタフエイス１８と，メモリ１９と．パソ
コン２０とを有している。
検出用ＰＧカウンタ１６と，Ａ／Ｄ変換器１７と，パソ
コン端末用インタフエイス１８と，メモリ１９と．パソ
コン２０とを有している。
射出成形作業に先立って，制御装置１４に接続されたパ
ソコン２０に，■樹脂の種類．■加熱温度および金型温
度．■金型の寸法情報（ゲートの位置，体積，代表厚さ
．流路長など）をデータとして入力する。パソコン中に
は樹脂の物性値のデータベースと．制御パラメータ計算
用プログラムとが内蔵されており，上記データ■〜■を
基にして，樹脂および金型に最適な制御パラメータを計
算する。その計算結果はインクフエイス１８を通して，
制御装置１４へ送られる。
ソコン２０に，■樹脂の種類．■加熱温度および金型温
度．■金型の寸法情報（ゲートの位置，体積，代表厚さ
．流路長など）をデータとして入力する。パソコン中に
は樹脂の物性値のデータベースと．制御パラメータ計算
用プログラムとが内蔵されており，上記データ■〜■を
基にして，樹脂および金型に最適な制御パラメータを計
算する。その計算結果はインクフエイス１８を通して，
制御装置１４へ送られる。
なお，樹脂の流動経路は，次の原則によって分割される
。
。
（１）加熱シリンダのリザーバ（シリンダの先端の樹脂
溜り）は１個のブロックとみなす。
溜り）は１個のブロックとみなす。
（２〉スプルー，ランナーにおいては，流路を絞る点（
ゲート）毎に１個のブロックとみなす。
ゲート）毎に１個のブロックとみなす。
（３）１個取りの成形品については，流路断面積の変化
点毎に分割を行ない，多数個取りの場合には，樹脂はキ
ャビティの上下・左右のいずれの方向へも同時に充填さ
れるものと仮定する。
点毎に分割を行ない，多数個取りの場合には，樹脂はキ
ャビティの上下・左右のいずれの方向へも同時に充填さ
れるものと仮定する。
以上の前提のもとで．第ｋブロックまで充填が完了した
ときの射出プロセスにおける樹脂流動は．次の方程式に
よって記述される。
ときの射出プロセスにおける樹脂流動は．次の方程式に
よって記述される。
ｑ １ ″″ δ ｒ （ ｐ ＋ − ｐ
＋＋＋ ） ＊ｊ−０、１．・・・，ｋ−１
（１）ｊ＝１． ２， ・・・， ｋ
（３）ただし．ｑｍ−０ ここで，Ａ．はスクリュー断面積，Ｚはスクリュー速度
であり＋ ｐｌ＋ ｑｌ＋ δ１，β１およびｖ
１は５それぞれ金型の第ｊブロックにおける樹脂の圧力
，流量，抵抗係数，体積弾性係数および体積である。な
お．樹脂の流動は．レイノルズ数を計算することによっ
て層流とみなすことができる。そこで．（ｌ〉式のパラ
メータδ，をＨａｇｅｎ−ＰｏＩｓｅｕｌｌｌｅの式を
用いて表す。
＋＋＋ ） ＊ｊ−０、１．・・・，ｋ−１
（１）ｊ＝１． ２， ・・・， ｋ
（３）ただし．ｑｍ−０ ここで，Ａ．はスクリュー断面積，Ｚはスクリュー速度
であり＋ ｐｌ＋ ｑｌ＋ δ１，β１およびｖ
１は５それぞれ金型の第ｊブロックにおける樹脂の圧力
，流量，抵抗係数，体積弾性係数および体積である。な
お．樹脂の流動は．レイノルズ数を計算することによっ
て層流とみなすことができる。そこで．（ｌ〉式のパラ
メータδ，をＨａｇｅｎ−ＰｏＩｓｅｕｌｌｌｅの式を
用いて表す。
ここで，ｄ，μ，ｆ） ＋ ｍおよびＴは．第ｊブロッ
クにおける流路の直径，樹脂の見掛け粘性係数．流路長
，樹脂の温度依存係数および樹脂温度である。Ｔ０は樹
脂の物性値の基準温度である。
クにおける流路の直径，樹脂の見掛け粘性係数．流路長
，樹脂の温度依存係数および樹脂温度である。Ｔ０は樹
脂の物性値の基準温度である。
ゲートの位置は，例えば第２図に示すような成形品の場
合には，■１〜ｖ４で示した体積の部分が充填されるス
トローク長を計算することによって与える。例えば． Ｓ＋ −Ｖ＋ ／Ａ− ． Ｓ２ − （Ｖ，＋２Ｖ２ ）／Ａ，，Ｓ３ − （Ｖ
ｌ ＋２Ｖ２ ＋２Ｖ３ ）／Ａ．，Ｓ４ − （’／
＋ ＋２Ｖ２ ＋２Ｖ３ ＋４Ｖ４ ）／Ａ−となる。
合には，■１〜ｖ４で示した体積の部分が充填されるス
トローク長を計算することによって与える。例えば． Ｓ＋ −Ｖ＋ ／Ａ− ． Ｓ２ − （Ｖ，＋２Ｖ２ ）／Ａ，，Ｓ３ − （Ｖ
ｌ ＋２Ｖ２ ＋２Ｖ３ ）／Ａ．，Ｓ４ − （’／
＋ ＋２Ｖ２ ＋２Ｖ３ ＋４Ｖ４ ）／Ａ−となる。
ここにＳ，はストローク長，Ａ．はスクリューの断面積
を示す。したがって，最適の制御パラメータは，Ｓｏ（
スタート）からＳ，，Ｓ．からＳ２というように．各ス
トローク間毎に，動的に変化していることになる。
を示す。したがって，最適の制御パラメータは，Ｓｏ（
スタート）からＳ，，Ｓ．からＳ２というように．各ス
トローク間毎に，動的に変化していることになる。
したがって．射出動作を行なうにあたっては，スクリュ
ーが前進し，各ストローク位置Ｓ，，Ｓ２・・・を通過
する毎に．メモリ１９から予め計算した制御パラメータ
を切り換えながら，射出サーボ弁１３への操作量を計算
しておき，当該操作量にしたがって制御を行なえば，最
適な成形を行なうことができる。
ーが前進し，各ストローク位置Ｓ，，Ｓ２・・・を通過
する毎に．メモリ１９から予め計算した制御パラメータ
を切り換えながら，射出サーボ弁１３への操作量を計算
しておき，当該操作量にしたがって制御を行なえば，最
適な成形を行なうことができる。
操作量の計算に際しては，油圧，樹脂圧，金型内圧，射
出速度などの必要な情報をそれぞれセンサ９，１０，１
１．８によって検出し，Ａ／Ｄ変換器１７を通して制御
装置１４内に取り込むことになる。
出速度などの必要な情報をそれぞれセンサ９，１０，１
１．８によって検出し，Ａ／Ｄ変換器１７を通して制御
装置１４内に取り込むことになる。
保圧時についても，先に入力したデータ■〜■によって
．樹脂の冷却プロフィールを推定し，樹脂の溶解部体積
の時間変化に応じて制御パラメータを切り換える。
．樹脂の冷却プロフィールを推定し，樹脂の溶解部体積
の時間変化に応じて制御パラメータを切り換える。
以後，射出成形プロセスを繰り返す毎に，財出・保圧プ
ロセスそれぞれにおいてスクリュー位置．時間によって
制御パラメータの切り換え動作を行なう。
ロセスそれぞれにおいてスクリュー位置．時間によって
制御パラメータの切り換え動作を行なう。
次に，本実施例の動作を説明する。成形作業を開始する
にあたって，第３図に示すように，パソコン２０に，■
樹脂の種類，■加熱温度および金型温度，■金型の寸法
情報を人力する。バソフン２０によって，これらの情報
から樹脂流動の動特性の式（１）〜（４）を計算し，そ
れを用いてパソコン内のプログラムに予め内蔵された望
ましい特性を実現するように制御パラメータを計算する
（この計算には，制御理論の分野で用いられる極配置法
，最適レギュレー夕法などいくつかの手法を用いること
ができる）。制御パラメータの計算結果は，第４図に示
すように，ゲート間で区切られた区間（第３図の１，ｎ
，ｍ）毎に計算されたあと，コントローラ１４のインタ
フェース１８へ転送される。
にあたって，第３図に示すように，パソコン２０に，■
樹脂の種類，■加熱温度および金型温度，■金型の寸法
情報を人力する。バソフン２０によって，これらの情報
から樹脂流動の動特性の式（１）〜（４）を計算し，そ
れを用いてパソコン内のプログラムに予め内蔵された望
ましい特性を実現するように制御パラメータを計算する
（この計算には，制御理論の分野で用いられる極配置法
，最適レギュレー夕法などいくつかの手法を用いること
ができる）。制御パラメータの計算結果は，第４図に示
すように，ゲート間で区切られた区間（第３図の１，ｎ
，ｍ）毎に計算されたあと，コントローラ１４のインタ
フェース１８へ転送される。
制御パラメータが設定されると，成形作業を開始し．制
御パラメータおよびセンサ９．１０，１１．８によって
検出されたデータを用いて操作量の計算を行ない，サー
ボバルブ１３の操作を行なう。
御パラメータおよびセンサ９．１０，１１．８によって
検出されたデータを用いて操作量の計算を行ない，サー
ボバルブ１３の操作を行なう。
［発明の効果］
以上説明したように．本発明によれば，種々の樹脂や戊
形品に対して最適な制御パラメータを計算することによ
って （１）成形品に要求される精度を実現すること，（２）
機械をオペレータの指示通りに動かすこと，が可能にな
り，精度面・操作性の面で性能を向上させることができ
る。
形品に対して最適な制御パラメータを計算することによ
って （１）成形品に要求される精度を実現すること，（２）
機械をオペレータの指示通りに動かすこと，が可能にな
り，精度面・操作性の面で性能を向上させることができ
る。
第１図は本発明の一実施例のブロック図，第２図は戊形
品を分割してブロック化することを説明するための図，
第３図は本実施例の動作を説明するための図，第４図は
従来の射出機の制御方法を示すブロック図である。 １・・・Ｐ Ｉ Ｄ：Ａ節計，２・・・サーボアンプ，
３・・・射出成形機．４・・・スクリュー速度指令値．
５・・・スクリュー速度検出値．６・・・加熱シリンダ
，７・・・射出シリンダ，８・・・速度センサ．９・・
・油圧圧カセンサ，１０・・・樹脂圧圧カセンサ．１１
・・・金型圧カセンサ．１２・・・スクリュー位置セン
サ．１３・・・射出用サーボ弁．１４・・・制御装置．
１５・・・Ｄ／Ａ変換器，１６・・・位置検出用ＰＧカ
ウンタ，１７・・・Ａ／Ｄ変換器，１８・・・パソコン
端末用インタフェイス．１つ・・・メモリ，２０・・・
パソコン。
品を分割してブロック化することを説明するための図，
第３図は本実施例の動作を説明するための図，第４図は
従来の射出機の制御方法を示すブロック図である。 １・・・Ｐ Ｉ Ｄ：Ａ節計，２・・・サーボアンプ，
３・・・射出成形機．４・・・スクリュー速度指令値．
５・・・スクリュー速度検出値．６・・・加熱シリンダ
，７・・・射出シリンダ，８・・・速度センサ．９・・
・油圧圧カセンサ，１０・・・樹脂圧圧カセンサ．１１
・・・金型圧カセンサ．１２・・・スクリュー位置セン
サ．１３・・・射出用サーボ弁．１４・・・制御装置．
１５・・・Ｄ／Ａ変換器，１６・・・位置検出用ＰＧカ
ウンタ，１７・・・Ａ／Ｄ変換器，１８・・・パソコン
端末用インタフェイス．１つ・・・メモリ，２０・・・
パソコン。
Claims (1)
- １、射出成形キャビティに溶融樹脂を射出する射出部を
備えた射出成形機の射出成形プロセスにおける制御パラ
メータを求め、前記制御パラメータを用いて前記射出部
を制御する射出成形機の制御方法において、前記射出成
形プロセス中、前記パラメータを、前記樹脂の特性およ
び前記キャビティの特性の少なくとも一方に基づいて動
的に変化させることを特徴とする射出成形機の制御方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1150505A JP2787470B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 射出成形機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1150505A JP2787470B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 射出成形機の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0316712A true JPH0316712A (ja) | 1991-01-24 |
| JP2787470B2 JP2787470B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=15498333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1150505A Expired - Fee Related JP2787470B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 射出成形機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2787470B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010115898A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Japan Steel Works Ltd:The | 射出機加熱シリンダの温度制御装置 |
| CZ306925B6 (cs) * | 2014-03-24 | 2017-09-20 | Výzkumný a zkušební letecký ústav, a.s. | Zařízení neinvazivního monitorování toku dielektrické matrice v průběhu RTM procesu |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60139422A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-24 | Fanuc Ltd | 射出成形機 |
| JPS6382724A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-13 | Nissei Plastics Ind Co | 射出成形機の制御方法 |
-
1989
- 1989-06-15 JP JP1150505A patent/JP2787470B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60139422A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-24 | Fanuc Ltd | 射出成形機 |
| JPS6382724A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-13 | Nissei Plastics Ind Co | 射出成形機の制御方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010115898A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Japan Steel Works Ltd:The | 射出機加熱シリンダの温度制御装置 |
| CZ306925B6 (cs) * | 2014-03-24 | 2017-09-20 | Výzkumný a zkušební letecký ústav, a.s. | Zařízení neinvazivního monitorování toku dielektrické matrice v průběhu RTM procesu |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2787470B2 (ja) | 1998-08-20 |
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