JPH03227611A - 射出成形機における成形条件設定方法 - 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、成形条件を自動的に設定できる射出成形機に
関する。

従来の技術 射出成形機において、新しい製品を作成する場合、新規
金型を装着後、試打を行い、射出スピードや射出圧力等
の射出成形条件のパラメータを設定し、最適値をトライ
アンドエラ一方式で選択していた。そのため、このパラ
メータを設定するために熟練者を必要とし、熟練者の経
験により長時間かけてパラメータを設定する方式が従来
のやり方であった。また、あらかじめ、プログラムを組
み込んで初期条件の設定を行う方式も公知であるが、こ
の場合においても金型の条件や外界の条件によって射出
成形条件のパラメータ値は変動し、最適値に設定するこ
とは非常に困難であった。

発明が解決しようとする課題 本発明は、上記従来技術の欠点を改善し、成形品の樹脂
材料を設定することによって成形条件の少なくとも金型
、ノズル、加熱シリンダの各加熱帯の温度及びクッショ
ン量、射出スピード、射出圧力を自動的に設定する射出
成形機の成形条件設定方式を提供することを目的として
いる。

課題を解決するための手段 本発明は、サーボモータを駆動して射出を行う射出成形
機において、射出圧力を検出する射出圧検出手段と、射
出開始からの時間を検出する射出時間検出手段と、射出
量を検出する射出量検出手段と、成形製品の樹脂材料を
入力する入力手段と、樹脂材料毎に金型、ノズル、加熱
シリンダの各加熱帯の設定温度、及び所定射出スピード
で射出を行ったときの射出開始から最大射出圧までの時
間とその間の射出量に対応して成形条件の少なくとも、
クッション量、射出スピード、射出圧力の値が記憶され
ている記憶装置とを設け、上記入力手段より、樹脂材料
を設定することにより、上記記憶装置に記憶された金型
、ノズル、各加熱帯の設定温度を読み出し自動的に設定
し、金型、ノズル。

各加熱帯の温度が設定温度に達すると自動的に金型を開
いた状態で設定回数射出を行い、その後型締を行った後
、上記所定射出スピードで射出を行わせ、上記射出圧検
出手段が最大射出圧を検出するまでの時間と射出量を上
記射出時間検出手段と上記射出量検出手段で検出し、該
検出した時間と射出量から上記記憶装置より少なくとも
クッション量、射出スピード、射出圧力の値を読出し、
これらの値を成形条件として自動的に設定するようにす
ることにより、成形条件の設定を容易にした。

作　　用 成形製品の樹脂材料が入力されると、上記記憶装置に記
憶された樹脂材料に対する金型、ノズル。

各加熱帯の設定温度が読み出され自動的に設定され、金
型、ノズル、各加熱帯の温度が設定した温度に達すると
、型開きの状態で設定された回数だけ射出が行われる。

いわゆるパージが行われ、その後金型を型締をした後、
所定速度で射出を行い最大射出圧力が検出される時点の
射出開始からの時間及びその間の射出量を検出し、この
時間と射出量に対するクッション量、射出圧、射出スピ
ードを上記記憶装置から読み出し、読み出した値を設定
値として自動的に設定する。その結果、成形製品の樹脂
材料を設定するだけで自動的に使用樹脂材料及び金型に
適した金型、ノズル、各加熱帯の温度、クッション量、
射出圧、射出速度が自動的に設定される。

実施例 第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図で、１，
２は金型、３は移動盤、４，５は固定盤で、該固定盤と
移動盤３には上記金型２，１が固着されている。６は上
記移動盤３に固着されたボールネジで、サーボモータＭ
３の駆動により、歯車８．該歯車８と噛み合う歯車を有
するナツト７の回転により、該ボールネジは第１図中左
右方向に移動し、移動盤３を移動させて型の開閉を行う
。

１１は加熱シリンダで、１２は該加熱シリンダの先端に
設けられたノズル、そして、該加熱シリンダ１１の各加
熱帯、ノズル１２．金型１，２には温度センサー８１〜
Ｓ６が設けられている。１５は加熱シリンダ１１内のス
クリューのスクリュー軸に設けられたスプライン軸で、
該スプライン軸１５にはスプライン溝を有する歯車１３
が係合し、サーボモータＭ１の駆動により歯車１４を介
して歯車１３が回転され、スクリューを回転させるよう
になっている。また、スクリュー軸のスプライン軸１５
はスラスト軸受１６を介してボールネジ１７が連結され
、該ボールネジ１７には歯車を有するナツト１８が螺合
しており、サーボモータＭ２の回転により歯車１９を介
して該ナツト１８が回動され、ボールネジ１７を第１図
中左方に移動させ、射出を行うようになっている。なお
、Ｐ１〜Ｐ３はサーボモータＭ１〜Ｍ３に設けられた位
置検出器である。３０は制御装置で、３１は中央処理装
置（以下ＣＰＵという）、３２は該制御装置３０の制御
プログラムを記憶するＲＯＭ、３３は演算処理等のため
のＲＡＭ、３４は樹脂材料によって決まる加熱シリンダ
等の温度等の樹脂データ及びクッション量、射出圧、射
出スピード等のパラメータ値のテーブルを記憶するバブ
ルメモリ、３５は手操作入力装置、３６は入力回路で、
位置検出器Ｐ１〜Ｐ３．温度センサー８１〜Ｓ６からの
信号をデジタル信号に変換するＡ−Ｄ変換器及びサーボ
モータＭ２．Ｍ３の駆動回路２１．　２２の駆動電流検
出器からの信号が入力されている。

３７は出力回路で、各サーボモータＭ１〜Ｍ３の駆動回
路２０〜２２．金型やノズル及び加熱シリンダの各加熱
帯を温度制御する制御装置（図示せず）に出力信号を出
している。

上述したような構成において、本実施例の動作を、第２
図（イ）（ロ）で示す動作フローと共に説明する。

まず、移動盤３．固定盤５に新規金型１，２を装着し、
該金型１，２で作成する製品の樹脂材料を選択し、手操
作入力装置３５から入力する（ステップ１０１）。する
と、ＣＰＵ３１はバブルメモリ３４より選択された樹脂
材料に対応して記憶されている加熱シリンダ１１の各加
熱帯及びノズル１２．金型１，２の温度Ｔ１〜Ｔ６を読
出し、この読出した設定温度Ｔ１〜Ｔ６と各点の温度セ
ンサー８１〜Ｓ６で測定し、Ａ−Ｄ変換して入力された
各温度と８１〜Ｓ６を比較しくステップ１０３〜１０８
）、各温度測定点（Ｓｌ−Ｓ６）の温度が設定温度Ｔ、
〜Ｔ６を越えるまで待機する。

なお、第２図では、温度センサー８３〜Ｓ５で測定され
た温度と設定温度Ｔ３〜Ｔ、の比較ステップは略してい
る。

このようにして、金型、ノズル、加熱シリンダの各加熱
帯の温度が制御され、すべて設定温度に達すると、ＣＰ
Ｕ３１は指標Ｎをゼロにセットしくステップ１０９）、
出力回路３７を介してモータＭ１を定速駆動し、スクリ
ューを回転させる（ステップ１１０）、スクリューの回
転により材料の樹脂が可塑化状態となり、溶融材料が増
加するにつれて、その反力でスクリューは後方に押し戻
されるが、ＣＰＵ３１はサーボモータＭ２の駆動電流を
制御してサーボモータＭ２のトルク制御を行い（ステッ
プ１１１）、一定の背圧を加えながら、スクリューを後
方へ移動させる。そして、サーボモータＭ２の位置検出
器Ｐ２からの信号により、スクリューの位置を検出し、
該位置がこの射出成形機の最大計量点し。に達するまで
、スクリューを後退させ（ステップ１１２）、最大計量
しｏに達すると、サーボモータＭ１の駆動を停止させ、
サーボモータＭ２を駆動し、スクリューを前進させて射
出を行う（ステップ１１３）。この場合の射出は、金型
内への射出ではなく、単なる捨て打ちである（いわゆる
パージである）。そして、指標Ｎを１加算しくステップ
１１４）、指標の値が一定値Ｎ。、例えば３になるまで
（ステップ１１５）、上記ステップ１１０以下の捨て打
ちを行う。次に、−足回数の捨て打ちが終了すると、サ
ーボモータＭ３を駆動し型締処理を行う（ステップ１１
６）と共に、前述したと同様、サーボモータＭ１を定速
駆動し、サーボモータＭ２のトルク制御を行い、最大計
量点し。までスクリューを後退させて計量を行い（ステ
ップ１１７〜１１９）、最大計量点し。に達すると、サ
ーボモータＭ１の駆動を停め、タイマーＴ及びサーボモ
ータＭ２への出力パルスの数を計数するカウンタＣをリ
セットしスタートさせる（ステップ１２０，１２１）。

それと共に、サーボモータＭ２を最大速度の例えば１／
２で駆動し、スクリューを前進させて射出を行わせしめ
る（ステップ１２２）。そして、サーボモータＭ２の駆
動電流Ｉ２が射出圧最大になったとき生じる駆動電流値
ｉ。に達したか否か判断しくステップ１２３）、その値
に達すると、そのときのタイマーＴの値Ｔ。、カウンタ
Ｃの値ｃｏを記憶する（ステップ１２４）。その結果、
タイマーＴの値Ｔ。は射出して最大射出圧になるまでの
時間すなわち充填完了時間、カウンタＣの値ＣＯはその
時間までの射出量（充填量）を示すこととなる。次に、
サーボモータＭ２の駆動電流Ｉ２を第１次保圧に必要な
駆動電流ｉ、の値に設定すると共に、タイマーＴを再び
リセットしスタートさせ、該タイマーＴが第１次保圧時
間ｔ、に達するまで待ち（ステップ１２５，１２６）、
次に、サーボモータＭ２の駆動電流Ｉ２を第２次保圧電
流１２に設定し、再びタイマーＴをリセット。

スタートさせて第２次保圧時間ｔ２になるまで保圧しく
ステップ１２７，１２８）、第２次保圧時間ｔ２か経過
すると、サーボモータＭ２の駆動を停止し、サーボモー
タＭ３を駆動して金型１，２を開放し、製品を取り出す
（ステップ１２９．１３０）。一方、ＣＰＵ３１は、上
記タイマーＴ。

カウンタＣて検出した射出圧最大までの時間Ｔ　Ｌｌ、
その間の射出量Ｃ６の値に対応してバブルメモリ３４の
テーブルに記憶されているクッション量Ａ。

射出圧Ｂ、射出スピードＤを読出し、ＲＡＭ３３に設定
する（ステップ１３１）。すなわち、時間ＴＯは金型１
，２内のキャビティ内に成形材料を充填するまでに要し
た時間を示し、射出量Ｃ６は充填量（キャビティ容積）
を意味する。そして、クッション量Ａは射出量（充填量
）Ｃｏが大きければ大きくとる必要があることが経験的
に分かっているから、クッション量Ａは射出量Ｃ６に略
比例した値を上記テーブルに記憶させておく。

また、射出量Ｃ６を時間Ｔ。で除せば単位時間当りの射
出量（Ｃｏ／Ｔｏ）が求められ、この単位時間当りの射
出量は成形材料の流動抵抗と反比例の関係にある。そし
て、この流動抵抗はキャビティ形状を表す重要な因子の
１つである。また、この流動抵抗と射出スピード及び射
出圧は次のような関係にある。

射出圧■（流動抵抗）×射出スピード その結果、射出量Ｃ６と時間Ｔ。より流動抵抗が分かる
ことを意味し、射出圧を許容範囲内にする射出スピード
が求められることを意味する。そして、射出スピードが
決まれば、上述した射出圧。

流動抵抗、射出スピードの関係より射出圧が決まること
になる。そのため、射出量Ｃ６と時間Ｔ。

に対して、はぼ適した射出圧Ｂ、射出スピードＤが経験
的に分かっているので、サーボモータを所定速度（例え
ば最大速度の１／２の速度）で駆動して射出したとき得
られる、最大射出圧か検出されるときの射出量Ｃ６と時
間Ｔ。に対応する適した射出圧Ｂ、射出スピードＤを実
験と経験に基づき上記テーブルに記憶させておき、検出
された射出ｆｆ１ｃｏ、時間Ｔ。に対応する射出圧Ｂ、
射出スピードＤを読出し設定する。そして、再びサーボ
モータＭ２を駆動して加熱シリンダに残っている材料を
捨て打ちした後、サーボモータＭ３を駆動し、型締処理
を行う（ステップ１３２，１３３）。

そして、再びサーボモータＭ１を駆動し、スクリューを
回転させ、サーボモータＭ２のトルク制御を行って背圧
をかけながらスクリューを後退させ、計量処理を行い、
位置検出器Ｐ２の値が上記射出量Ｃ６とバブルメモリ３
４のテーブルから求めた設定クッション量Ａの値を加算
した値になると、サーボモータＭ１を停止させ、計量を
停止する（ステップ１３４〜１３６）。次に、サーボモ
ータＭ２を駆動し、設定射出スピードＤでスクリューを
前進させ、射出を行い、サーボモータＭ２の駆動電流■
２が設定射出圧Ｂに対応する電流値になると、駆動電流
Ｉ２の値を第１次保圧に対応する電流値１１に変更し、
タイマーＴをリセットしスタートさせる（ステップ１３
７〜１３９）。そして、タイマーＴが第１次保圧時間ｔ
１に達すると、サーボモータＭ２の駆動電流Ｉ２を第２
次保圧の電流１２に変換し、再びタイマーＴをリセット
しスタートさせる（ステップ１４０，１４１）。

タイマーＴが第２次保圧時間ｔ２を経過すると、サーボ
モータＭ２を停止させ、サーボモータＭ３を駆動し、金
型を開放して製品を取り出す（ステップ１４２〜１４４
）。そして、製品を検出しくステップ１４５）、適正で
あれば、上記設定した成形条件で製品の生産を開始する
（ステップ１４６）。しかし、製品に材料不足や過多、
ヒケやツクが生じていると、手操作入力装置を操作して
クッション量や射出圧等の成形条件を増減させ、成形条
件の再設定を行い（ステップ１４７）、再びステップ１
３２以下の処理を行わせ、最適製品の成形条件のパラメ
ータを選出設定するものである。

発明の効果 本発明は、新規金型を用いるとき、使用する樹脂材料を
設定するたけて、金型、ノズル、加熱シリンダの各加熱
帯の温度が使用する樹脂材料に適した温度に設定され、
その後、パージを行った後、−度試射を行い、その試射
によって得られた射出圧最大まての時間及びその間に射
出した射出量より、記憶装置に記憶されたテーブルから
成形条件の少なくともクッション量、射出スピード、射
出圧力の値を自動的に求め、設定するようしたから、樹
脂材料の設定だけで、金型、ノズル、各加熱帯の温度が
樹脂材料に適した値に設定され、かつ、クッション量、
射出スピード、射出圧力がほぼ適正な値に自動的に設定
されているから、２〜３度の試射を行い、成形条件の手
動修正を行うたけで、簡単に最適なりッション量、射出
スピード、射出圧力を設定でき、従来のように、各種温
度の設定、クッション量、射出スピード、射出圧力及び
他の成形条件を設定するために多くの時間をとる必要は
ない。また、装置が自動的に各種温度、クッション量、
射出スピード、射出圧力の成形条件を設定することから
、未熟練者において簡単に成形条件が設定でき、従来の
ように熟練者の経験と勘を頼りにする必要性は少なくな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施する一実施例のブロック図、第
２図（イ）（ロ）は、同実施例の動作フローである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）サーボモータを駆動して射出を行う射出成形機に
   おいて、射出圧力を検出する射出圧検出手段と、射出開
   始からの時間を検出する射出時間検出手段と、射出量を
   検出する射出量検出手段と、成形製品の樹脂材料を入力
   する入力手段と、樹脂材料毎に金型、ノズル、加熱シリ
   ンダの各加熱帯の設定温度、及び所定射出スピードで射
   出を行ったときの射出開始から最大射出圧までの時間と
   その間の射出量に対応して成形条件の少なくとも、クッ
   ション量、射出スピード、射出圧力の値が記憶されてい
   る記憶装置とを備え、上記入力手段より、樹脂材料が設
   定されると、上記記憶装置に記憶された金型、ノズル、
   各加熱帯の設定温度を読み出し自動的に設定し、金型、
   ノズル、各加熱帯の温度が設定温度に達すると自動的に
   金型を開いた状態で設定回数射出を行い、その後型締を
   行った後、上記所定射出スピードで射出を行わせ、上記
   射出圧検出手段が最大射出圧を検出するまでの時間と射
   出量を上記射出時間検出手段と上記射出量検出手段で検
   出し、該検出した時間と射出量から上記記憶装置より少
   なくともクッション量、射出スピード、射出圧力の値を
   読出し、これらの値を成形条件として自動的に設定する
   射出成形機における成形条件設定方式。
2. （２）上記射出圧検出手段はスクリューを前進させ、射
   出を行わせるサーボモータの駆動電流を検出して射出圧
   を検出する特許請求の範囲第１項記載の射出成形機にお
   ける成形条件設定方式。