JPH0343969B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、樹脂射出成形機の成形金型のキヤビ
テイ内に射出される溶融樹脂が、前記金型のキヤ
ビテイ面に作用する成形圧力を検出し、該成形圧
力が前記射出が終了するまでに所定の圧力に達し
ない時は、成形品不良の信号を出力し、成形品不
良の連続成形を防ぐ樹脂射出成形機の動作不良検
出装置に関する。

［従来の技術］ 樹脂射出成形時に於いて、溶融樹脂が金型キヤ
ビテイ内に射出されてから、所定の溶融樹脂が障
りなく充填されるまでの射出工程と、該射出工程
から次の加圧工程へ移行する過程について考えて
みる。

従来、前記射出工程の管理は時間又は射出量に
より管理していた。具体的には、射出シリンダー
が前進を初めてから、８秒経過すると自動的に次
の加圧工程へ移行する方法とか、或いは、前記射
出シリンダーが所定のストローク長だけ前進する
と次工程へ移行する方法、を用いて前記射出工程
が管理されていた。ところが、例えば、溶融樹脂
の粘性の変動、金型温度の変動、押し出し速度の
バラツキ、ゲート部における樹脂の固化等の諸条
件の複合作用により、前記成形金型の届曲部等に
おいて、該成形圧力が所定の基準圧力まで上昇し
ない事が多く、そのため該溶融樹脂の流入が悪く
なり、製品の屈曲部が不良状態に成形される。
又、１度成形不良が発生すると、連続して同一箇
所が成形不良となることが多く、材料損失と共に
生産性が悪くなる。

又、いわゆる上記のシヨートシヨツトは、射出
後成形金型を冷却し、その後、該成形金型を開け
て、成型品を取出すまでわからなかつた。従つ
て、冷却のための待期時間を必要とし、生産効率
も悪かつた。

［発明の解決しようとする問題点］ そこで、本発明は、前記キヤビテイ内に於ける
現実の現象としての、前記溶融樹脂が、前記キヤ
ビテイ面に作用する圧力、特に屈曲部の圧力を検
出し、前記圧力が所定の圧力に達しない時は、射
出工程から次工程への移行を禁止したり、不良検
出を迅速に行うことで、樹脂射出成形機の性能を
高めることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、成形用金型のキヤビテイ面に配設さ
れ、該キヤビテイ内に射出された溶融樹脂から受
ける成形圧力を検出する少なくとも１の成形圧力
検出器と、 基準圧力を設定する圧力設定部と、 前記溶融樹脂が、前記キヤビテイ内に射出の開
始された時から計時を開始し、所定の時間が経過
した時に、時間経過を示す経過信号を出力する計
時部と、 前記成形圧力検出器、前記圧力設定部からの信
号を入力し、前記成形圧力が基準圧力よりも大き
くなつたことを示す判定信号を出力する少くとも
１の比較部と、 前記計時部、前記比較部からの信号を入力し、
所定時間内に、前記判定信号が入力されない時
は、警報信号を出力する論理回路と、 前記論理回路からの警報信号にて成形サイクル
を停止するとともに前記成形用金型を強制的に開
く出力手段と、 から成る樹脂射出成形機の動作不良検出装置であ
る。

成形圧力検出器は、成形金型のキヤビテイ内に
射出された溶融樹脂から受ける圧力を検出し、該
圧力に応じて信号を出力する検出器である。前記
圧力のセンサーとしては、例えば、前記圧力に対
応して電気信号を出力する圧電素子が望ましい。

以下、基準圧力、比較部、計時部の概念を第１
図を用いて説明する。第１図は横軸に溶融樹脂が
キヤビテイ内に射出が開始されてからの時間経過
を示し、縦軸に前記キヤビテイ面が前記溶融樹脂
から受ける成形圧力Ｐを示す。基準圧力は、射出
時にこの圧力を超えない時、成形された製品の屈
曲部が不良成形される臨界圧力であり、同図のＰ
２の値である。つまり、前記成形圧力Ｐが、射出
が終了した時点までに、前記基準圧力Ｐ２に到達
しなかつた時は、製品の特に屈曲部が不良になる
可能性が高い。

計時部は、前記射出が開始された時から計時を
はじめ、所定の時間が経過すると、つまり、設定
された射出時間と対応した時間の経過後に、経過
信号を出力する装置である。同図においては、時
刻Ｔ＝T10に前記経過信号を出力する。

比較部は、前記成形圧力検出器、前記圧力設定
部、から信号を入力し、前記成形圧力Ｐが前記基
準圧力Ｐ２より大きいことを示す判定信号を出力
する装置である。

論理回路は、前記計時部、前記比較部から信号
を入力し、条件成立を判定するAND回路又は
AND素子等で構成できる。

前記比較部、前記計時部、前記論理回路の主要
な回路部品としては、デジタルコンパレータ、マ
イクロコンピユータ等が利用できる。

成形圧力検出器は、成形金型のキヤビテイ内に
射出された溶融樹脂から圧力を受け、前記射出に
応じて、刻々と変化する該圧力に応じた信号を比
較部へ出力する。圧力設定部は、成形サイクル開
始前に設定された基準圧力を比較部へ出力する。

計時部は前記射出が開始すると計時をはじめ、
所定の時間が経過すると、経過信号を出力する。

論理回路は、前記時計部、前記比較部からの信
号を入力し、経過信号が入力された時に、前記判
定信号が異常を示すときは、警報信号を出力す
る。

出力手段は、前記警報信号によつて、成形サイ
クルを停止し、キヤビテイを強制的に開く。

［実施例］ 以下、本発明を具体的な実施例に基いて詳しく
説明する。

第２図は本発明の具体的な実施例に係る樹脂射
出成形機の動作不良検出装置のブロツク図であ
り、第３図は第２図の更に具体的なブロツク図で
ある。以下、第２図、第３図を用いて同実施例装
置を説明する。

以下の説明について、フリツプフロツプ回路、
調理和回路、該論理積回路、トランジスタ、コン
パレータ、インバータ素子を、それぞれ、FF、
OR、AND、TR、COMP、INV、と略記する。
また、信号端子については、入力端子、出力端子
をそれぞれIN、OUT、信号レベルについては、
高レベル、低レベルをそれぞれＨ、Ｌと略記す
る。

成形圧力検出器は、第１、第２の圧力検出器１
０，１１とで構成し、その構成は全く同一であ
り、溶融樹脂から受ける成形圧力に応じて、出力
端子の電気抵抗が変化する圧電素子１３，１５
と、検出した信号を処理する増幅器１７，１８と
で構成する。前記圧電素子１３，１５はそれぞ
れ、第４図に示す屈曲部３００，４００に配設す
る。第５図は前記圧電素子１３が前記屈曲部３０
０に配設した時の詳細図である。前記下型７に、
空洞３０１を設け、圧電素子３０２を格納し、突
起３０３を有した押しピン３０４が、溶融樹脂３
０６から受ける圧力を前記圧電素子３０２に作用
させる。前記圧電素子１５も前記圧電素子１３と
同様に配設する。

具体的には、第３図ａに示すように、前記圧力
検出器１０の検出部１３０は、抵抗１３１乃至１
３３と前記圧電素子１３、電源１３５から成るブ
リツジ回路で構成する。前記検出部３０の端子１
３６，１３７の電位差が、該圧電素子１３の抵抗
の増減に応じて変化することを利用する。

増幅器１７は、具体的な増幅回路図１７０で示
すように、COMP１７１，１７２からなり、前
記検出部１３０の端子１３６，１３７からの信号
を差動増幅する差動増幅回路１７３と、該差動増
幅回路からの信号を更に増幅する増幅回路１７４
である。増幅器１８についても、構成、作用は前
記増幅器１７と同様である。

基準圧力を設定する圧力設定部３０，３１は、
それぞれ後述する比較部２０，２１のCOM２３
１，COM２４１の基準電圧を発生させる事で実
現する。

比較部２０，２１は、それぞれ比較器２３，２
４と前記比較器２３，２４からの信号を保持する
信号保持回路２６，２７で構成し、具体的には比
較器として、COMP２３１，２４１、信号保持
回路としてFF２６１，２７１で構成する。

計時部４０は、射出の開始、終了を検出する射
出開始信号検出器部４１、射出完了信号検出器４
３、時間を計時するタイマ回路４５、前記タイマ
回路４５からの信号を保持する信号保持回路４７
とで構成する。具体的には、第３図ｂに示すよう
に前記射出開始信号検出器４１は、射出開始信号
を入力する接点４１１、TR４１２、INV４１３
とから成り、前記射出完了信号検出器４３は、射
出終了信号を入力する接点４３１、TR４３２、
INV４３３，４３４、OR４３５から成り、前記
タイマ回路４５は設定部４５３、タイマ４５１と
から成り、前記信号保持回路４７は全体として
FFを形成するINV４７１，４７２、AND４７
３，４７４で構成する。

論理回路は判別器５１で構成し、同図ｂに示す
ように、INV５１１，５１２、AND５１３乃至
５１６、OR５１７，５１８で構成する。

又、前記警報信号が出力された時、リセツトす
るリセツト部４２を、リセツト釦４２１、TR４
２２、INV４２３、OR４２４で構成する。

本発明装置で駆動される出力回路５３を設け
る。前記出力回路５３は、前記判別器５１からの
信号に応じて、警報ランプを点灯するTR５３
３、継電器５３６からなる回路と、樹脂射出成形
型の成形金型開（その後サイクル停止）信号を出
力するINV５３１，５３２、TR５３４、継電器
５３６からなる回路とで構成する。

成形圧力検出器の検出器１３０の信号のフロー
について、考えてみると、 検出器１３０の圧電素子１３は溶融樹脂から受
ける圧力により、その抵抗値が変化する。従つて
検出器１３０の端子１３６，１３７の電位が変化
する。増幅回路１７０は前記端子１３６，１３７
から入力した信号を増幅し、比較部２３の
COMP２３１に出力する。前記COM２３１は、
該増幅回路１７０、圧力設定部３０からの信号を
入力し、前記増幅回路１７０からの信号が、前記
圧力設定部３０からの信号より小さい時は、
OUT２３３のレベルはＬである。以上の動作は、
検出器１５０の流れについても同様である。

以下第６図のタイムチヤートを用いて、成形圧
力と基準圧が比較され、処理される過程を説明す
る。第６図は、横軸に時間経過を示し、縦軸に同
図ａ乃至ｊで示されるデバイスの出力端子の信号
レベルの変化を示す。前記ａ乃至ｊはそれぞれ、
開始検出部４１、計時部４５、比較部２３、同２
４、信号保持回路２６、同２７、判別器５１、警
報ランプ用継電器５３６、金型開用継電器５３
５、リセツト回路４２のそれぞれの出力端のレベ
ル状態を示す。

破線５００，５０１はそれぞれ、成形圧力検出
器１０，１１と比較される基準圧力Ｐ２レベルを
示す。

時刻Ｔ＝T1に射出が開始されると、INV４１
３のOUT４１５がＬになる（同図ａ）。つまり、
タイマ４５のカウント部４５１がカウントクリア
信号が解除され、計時を初める（同図ｂ）、成形
圧力検出器１３，１５からの信号を入力した比較
部２０，２１のそれぞれのCOMP２３１，２４
１のOUTのレベルは、破線５００，５０１で示
される基準圧力Ｐ２まで上昇しない（同図ｃ，
ｄ）。従つて、比較部のFF２６１，２７１のそれ
ぞれのOUT２６３，２７３のレベルはＬである
（同図ｅ，ｆ）。

計時部４０が所定の時間ｔ１後に経過信号（Ｈ
レベル）を出力し（同図ｂ）、判別器５１のOUT
５１９のレベルはＨになり（同図ｇ）、警報ラン
プ点灯、成形金型開きの指令が出力される（同図
ｈ，ｉ）。時刻Ｔ＝T5に、作業者により不良成形
除去のために、成形金型の調整がなされ、リセツ
ト回路４２の釦４２１が押されると（同図ｊ）、
警報ランプの消灯、サイクル復帰の指示指令信号
に変り（同図、ｈ，ｉ）、保持回路４７も復帰す
る。その後Ｔ＝T10より次の射出工程が開始す
る。この場合、COMP２３で検出された屈曲部
３００の成形圧力は前記基準圧力Ｐ２を越える
が、屈曲部４００の成形圧力は前記基準圧力Ｐ２
に到達しないため、論理回路５１は警報サイクル
停止の制御信号を出力する。つまり、成形圧力検
出器のすべての検出部が、それぞれの基準圧力以
上になつた時、射出工程から次の工程へ移行す
る。

本実施例によると、成形圧力検出器、圧力設定
部、比較部、計時部を配設したことで、キヤビテ
イ内の圧力状態に応じて、射出工程が管理でき
る。

前記キヤビテイ内の成形圧力が基準圧力まで上
昇しない時は、冷却時間を設けず、警報ランプの
点灯、サイクル自動停止、金型の型開き等によ
り、継続して成形不良を成形することなく材料の
損失、時間の損失が防止できる。

なお、本実施例では、２箇所に成形圧力検出器
を配設し、基準圧力を同一に設定したが、複数個
の検出器を配設し、それぞれの屈曲部に応じた基
準圧力を設定することで、きめ細かな制御ができ
る。

［発明の効果］ 充填圧力が所定の時間内に規定の基準圧力に達
しないと、強制的に成形サイクルを停止し、キヤ
ビテイを開き、すみやかに次の成形に移行するこ
とで、不良品が続出するを押さえ、材料の損失や
歩留りを改善する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の構成を説明するために
用いた成形金型のキヤビテイ内圧力を示す、圧力
−時間特性図である。第２図、第３図は、それぞ
れ本発明に係る具体的実施例のブロツク図、電気
回路図である。第４図、第５図は同実施例に使用
した成形圧力検出器のセンサ部の説明であり、第
６図は同実施例の動作を示すタイムチヤートであ
る。 １０，１１……成形圧力検出器、１３，１５…
…圧電素子、２０……比較部、３０……基準圧力
設定部、４０……計時部、５１……判別器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 成形用金型のキヤビテイ面に配設され、該キ
   ヤビテイ内に射出された溶融樹脂から受ける成形
   圧力を検出する少なくとも１の成形圧力検出器
   と、 基準圧力を設定する圧力設定部と、 前記溶融樹脂が、前記キヤビテイ内に射出の開
   始された時から計時を開始し、所定の時間が経過
   した時に、時間経過を示す経過信号を出力する計
   時部と、 前記成形圧力検出器、前記圧力設定部からの信
   号を入力し、前記成形圧力が基準圧力よりも大き
   くなつたことを示す判定信号を出力する少なくと
   も１の比較部と、 前記計時部、前記比較部からの信号を入力し、
   所定時間内に、前記判定信号が入力されない時
   は、警報信号を出力する論理回路と、 前記論理回路からの警報信号にて成形サイクル
   を停止するとともに前記成形用金型を強制的に開
   く信号を出力する出力手段と、 から成る樹脂射出成形機の動作不良検出装置。