JPH04146114A - インラインスクリュー型射出成形機 - 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） 本発明はインラインスクリュー型射出成形機に関し、特
に、計量工程におけるスクリューの回転制御に関する。

以下余白 （従来の技術） 一般に、インラインスクリュー型射出成形機では、加熱
シリンダーと、加熱シリンダー内に配置されたスクリュ
ーとを備えており、計量工程において、スクリューを回
転駆動させることによって原料樹脂を加熱シリンダーに
取り込んで、原料樹脂を可塑化して加熱シリンダーに溶
融樹脂を蓄える。そして、スクリューを前進駆動して溶
融樹脂を金型キャビティー内に射出して成形品を成形す
るようにしている。

上述のように計量工程ではスクリューを回転駆動させる
ことによって溶融樹脂が加熱シリンダー内に蓄えられる
が、この際、スクリューは溶融樹脂によって徐々に後退
する。つまり、スクリューの後退位置によって溶融樹脂
の量か決定される。

従来のインラインスクリュー型射出成形機では、予め設
定された溶融樹脂量を加熱シリンダー内に蓄える際、例
えば、リミットスイッチでスクリューか予め設定された
後退位置に達したこと検出して、スクリューの回転駆動
を停止し、加熱シリンダー内に予め設定された量の溶融
樹脂を蓄えるようにしている回転速度制御方式であった
。

（発明か解決しようとする課題） ところで、従来のように、スクリューが予め設定された
後退位置に達した際、スクリューの駆動を停止するよう
にした場合、スクリューの慣性等によって予め設定され
た後退位置を行き過ぎてしまい、正確に溶融樹脂の計量
が行われないという問題点かあり、その結果、成形品の
品質が低下する。

本発明の目的は予め設定された後退位置に精度よくスク
リューを停止することができるインラインスクリュー型
射出成形機を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明によるインラインスクリュー型射出成形機では、
スクリューの移動に応して移動信号を送出する信号送出
手段と、この移動信号からスクリューの位置を求め、位
置検出信号を送出する第１の演算手段と、スクリューが
移動した際の初期位置を基準としてスクリューの位置指
令信号を送出する位置指令信号送出手段と、この位置指
令信号と位置検出１５号との偏差を求め、偏差１５号を
送出する第２の演算手段と、この偏差信号に基づいてス
クリューを回転駆動制御する制御手段とを有することを
特徴としている。

二の場合、さらに、スクリューの回転数を検出して回転
数検出信号を送出する検出手段を偏えて、上記の制御手
段は回転数検出信号に基づいて上記の偏差信号を補正し
て、この補正偏差信号に基づいてスクリューを回転駆動
制御することが望ましい。

（作用） 本発明では、位置指令信号送出手段からスクリューか移
動した際の初期位置を基準としてスクリューの位置指令
信号が送出される。一方、信号送出手段からスクリュー
移動に応じて移動信号が送出され、第１の演算手段はこ
の移動信号からスクリューの位置を求めて位置検出信号
を送出する。

第２の演算手段では、位置指令信号と位置検出信号との
偏差を求めて偏差信号を送出する。制御手段はこの偏差
信号に基づいてスクリューの回転駆動を制御する。

このように、本発明ではスクリューの検出位置と指令位
置との偏差に基づいてスクリューの回転を制御している
から、つまり、実質的にスクリューの後退位置を制御し
ていることなるから、所定の後退位置に精度よくスクリ
ューを停止させることができる。

さらに、制御手段は偏差信号からスクリューの回転数を
求め、この演算回転数でスクリューの回転を制御してい
るわけであるが、この際、実際にスクリュー回転数を検
出して、偏差信号を検出回転数信号で補正するようにす
れば、さらに停止位置の精度を向上させることができる
。

（実施例） 以下本発明について実施例によって説明する。

第１図を参照して、加熱シリンダー１１にはスクリュー
１２が進退自在及び回転自在に配置されており、スクリ
ュー１２の後端部にはベアリング部材１２ａか取り付け
られている。そして、このベアリング部材１２ａを介し
てスクリュー１２には油圧モーター１３か取り付けられ
ている。この油圧モーター１３の駆動によってスクリュ
ー１２が回転駆動される。

ベアリング部材１２ａの外周面には径方向に延びる取付
部材１４ａの一端が取り付けられ、その他端はピストン
部材１４ｂに取り付けられている。

このピストン部材１４ｂは油圧シリンダー１４内に配置
され、油圧シリンダー１４に油圧を供給することによっ
てスクリュー１２は加熱シリンダー１１の軸方向に進退
する。なお、スクリュー１２が回転された際、この回転
力がピストン部材１４ｂに伝わることはない。

ベアリング部材１２ａには図示のように棒部材１５ａか
その一端で取り付けられており、他端にはビニオン１５
ｂが取り付けられている。このピニオン１５ｂはラック
１５ｃ上を回転しつつ移動する。ビニオン１５ｂの回転
軸にはシンクロ発振器（第１図には示さず）等が連結さ
れ、ピニオン１５ｂの回転に応じてシンクロ発振器から
パルス信号か送出される。

一方、油圧モーター１３には回転数検出器１６か接続さ
れ、これによって油圧モーター１３の回転数、つまり、
スクリュー１２の回転数か検出され、回転数検出信号が
送出される。

図示のように、油圧シリンダー１４はピストン部材１４
ｂによって第１の室１４ｃ及び第２の室１４ｄに分けら
れており、第１の室１４ｃは第１の電磁方向切換弁１７
を介してタンク１８に接続されている。一方、第２の室
１４ｄは第２の電磁方向切換弁１９を介してタンク１８
に接続されている。さらに、第１及び第２の電磁方向切
換弁１７及び１９は互い連結されるとともに流量制御器
２０ａを備える可変容量型ポンプ２０を介してタンク１
８に接続されている。

図示のように、可変容量型ポンプ２０の出側はリリーフ
弁２１を介してタンク１８に接続され、第２の電磁方向
切換弁１９は油圧モーター１３に連結されるとともに比
例電磁式リリーフ弁２２を介してタンク１８に接続され
ている。

第１図に示されるインラインスクリュー型射出成形機の
射出成形サイクル（計量工程、射出工程、及び保圧工程
等）を制御する際には、周知のように、可変容量型ポン
プ２０を駆動して流量制御器２０ａで油圧量を制御する
とともに第１及び第２の電磁方向切換弁１７及び１９と
リリーフ弁２１及び比例電磁式リリーフ弁２２を切替制
御することによって行われる。

ここで、第２図を参照して、本発明か適用された制御装
置について説明する。

シンクロ発振器２３及び回転数検出器１６はそれぞれ信
号変換器２４ａ及び２４ｂを介して制御装置２５に接続
されている。制御装置２５はスクリュー位置演算部２５
ａ、スクリュー位置指令値発生部２５ｂ、減算器２５ｃ
、及び制御補償演算器２５ｄを有しており、後述するよ
うにして流量制御器２０ａを制御する。

ここで、第１図及び第２図を参照して、計量開始の際に
は、まず、第２の電磁方向切換弁１９のソレノイド（図
示せず）が励磁され、可変容量型ポンプ２０から油圧か
油圧モーター１３に与えられ、油圧モーター１３が回転
駆動される。これによって、スクリュー１２か回転駆動
される。

スクリュー１２の回転によって原料樹脂供給口１１ａか
ら原料樹脂か加熱シリンダー１１内に取り込まれ、可塑
化されて、溶融樹脂として加熱シリンダー１１の前部に
蓄えられる。そして、溶融樹脂が溜まるにつれてスクリ
ュー１２は徐々に後退する。

スクリュー１２の後退か開始されると、シンクロ発振器
２３からパルス信号が送出される。このパルス信号の一
番目のパルスによってスクリュー位置指令値発生部２５
ｂか起動される。

スクリュー位置指令値発生部２５ｂには後退開始（スク
リュー位置指令値発生部２５ｂ起動と同時）時に演算さ
れたスクリューの後退パターンが時間の関数ＸＲＥＦ　
−ｆ　（ｔ）　　（以下位置指令信号という）として準
備され、スクリュー位置指令値発生部２５ｂは連続して
位置指令信号Ｘ　Ｒ，、を出力する。一方、スクリュー
位置演算部２５ａはパルス信号のパルス数をカウントし
て積算することによってスクリュー１２の現在位置を求
め、位置検出信号ｘ　（ｔ）を出力する。

これら位置指令信号ＸＲＥＦ及び位置検出信号Ｘ（１）
は減算器２５ｃに与えられ、ここで、（ＸＲＥｐ　　ｘ
　（ｔ）　ｌ　＝Ｗ（ｔ）か演算され、偏差信号として
出力される。そして、この偏差信号Ｗ（ｔ）は制御補償
演算器２５ｄに与えられる。

制御補償演算器２５ｄはゲイン調整等を行った後、この
偏差信号Ｗ　Ｄ）に基づいて油圧モーター１３に送るべ
き油圧量を求め、信号変換器２４ｃを介して油圧量調整
信号として流量制御器２０Ｈに送る。

流量制御器２０ａは油圧量調整信号て示される油圧量を
油圧モーター１３に与えるべく可変容量型ポンプ２０を
調節して油圧モーター１３に送る油圧量を制御する。

このようにして、偏差信号Ｗ　（ｔ）に基ついて、つま
り、スクリューの後退パターンとスクリューの現在位置
とに基づいてスクリュー１２の位置制御を行っているか
ら、所定の後退位置に精度よくスクリュー１２を後退制
御することかできる。つまり、スクリューの後退パター
ンをスクリューの慣性をも考慮して演算しておくことに
よって精度よく溶融樹脂の計量を行うことができる。

ところで、制御補償演算器２５ｄか流量制御器２０ａを
制御する際、回転数検出器１６からの回転数検出信号を
考慮して流量制御器２０ａを制御するようにしてもよい
。つまり、制御補償演算器２５ｄは偏差信号Ｗ（ｔ）に
基づいて油圧モーター１３の回転制御を行うが、この際
、実際のモーター回転数を見て、回転数の値により偏差
信号Ｗ（ｔ）に乗じるゲイン等を変更してよりフレキシ
ブルな位置制御性を狙うべく補正油圧量調整信号を出す
こともできる。

このようにして、補正油圧量調整信号に基づいて油圧モ
ーター１３を回転制御するようにすれば、さらに、精度
よく溶融樹脂の計量を行うことができる。

計量工程が終了すると、射出工程及び保圧工程等が実行
される。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明ではスクリューの検出位置
と予め設定されたスクリュー位置パターンとの偏差に基
づいてスクリューの回転を制御しているから、つまり、
実質的にスクリューの後退位置を制御しているから、所
定の後退位置に精度よくスクリューを停止させることが
できる。従って、精度よく溶融樹脂を計量することがで
き、成形品の品質が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるインラインスクリュー型射
出成形機の一実施例を示す図、第２図は本発明によるイ
ンラインスクリュー型射出成形機に用いられる制御装置
の一実施例を示すブロック図である。 １１・・・加熱シリンダー　１２・・・スクリュー　１
３・・・油圧モーター　１４・・・油圧シリンダー　１
６・・・回転数検出器、１７．１９・・・電磁方向切換
弁、１８・・・タンク、２０・・・可変容量型ポンプ、
２１．２２・−・リリーフ弁、２３・・・シンクロ発振
器、２５・・・制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶融樹脂が蓄えられる加熱シリンダーと、該加熱シ
   リンダー内に進退自在に配置されしかも回転可能なスク
   リューと、該スクリューを回転させるモーター手段とを
   有し、前記スクリューを回転駆動させることによって原
   料樹脂を前記加熱シリンダーに取り込んで前記溶融樹脂
   を蓄え、前記スクリューを前進駆動して前記溶融樹脂を
   射出するようにしたインラインスクリュー型射出成形機
   において、前記スクリューの移動に応じて移動信号を送
   出する信号送出手段と、該移動信号から前記スクリュー
   の位置を求め、位置検出信号を送出する第１の演算手段
   と、前記スクリューが移動した際の初期位置を基準とし
   て前記スクリューの位置指令信号を送出する位置指令信
   号送出手段と、前記位置指令信号と前記位置検出信号と
   の偏差を求め、偏差信号を送出する第２の演算手段と、
   該偏差信号に基づいて前記モーター手段を駆動制御する
   制御手段とを有することを特徴とするインラインスクリ
   ュー型射出成形機。 ２、特許請求の範囲第１項に記載されたインラインスク
   リュー型射出成形機において、前記スクリューの回転数
   を検出して回転数検出信号を送出する検出手段をさらに
   備え、前記制御手段は該回転数検出信号に基づいて前記
   偏差信号を補正して、該補正偏差信号に基づいて前記モ
   ーター手段を駆動制御するようにしたことを特徴とする
   インラインスクリュー型射出成形機。