JPH0428519A - 射出成形機の運転方法 - 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） 本発明は射出成形機の異常、特にそのシリンダ内部のス
クリューの溶融樹脂逆流防止装置の異常、を検出するこ
とに係る射出成形機の運転方法に関する。

（従来の技術） 射出成形機による合成樹脂材料の射出成形においては、
成形用の金型キャビティ内への溶融樹脂充填量を所定値
に制御することが重要である。シリンダ内で加熱される
とともにスクリューの回転により可塑化され溶融状態と
なった充填用の樹脂は先づスクリュー先端より前方のシ
リンダ内空間に送られる。

次いでスクリューを回転させることなく規定位置まで前
進させることにより、この前進ストロークに相当する所
定量の溶融樹脂が金型キャビティ内に射出充填されてい
る。スクリューが規定位置まで前進し、所定量の溶融樹
脂が射出されると、スクリュー先端とシリンダのノズル
部との間のシリンダ内には溶融樹脂が残存し、この溶融
樹脂残量はクツション量と呼ばれている。したがって、
所定量の溶融樹脂が金型キャビティに充填されたか否か
を検出する目的で、スクリューを前進させた時の前記ク
ツション量を検出し射出成形機の制御要件とすることが
一般に行われている。

一方、スクリューの前進位置の設定により所定量の樹脂
を充填するためには、スクリュー先端に設けられている
溶融樹脂逆流防止装置の性能が重要なポイントの１つで
ある。即ち、逆流防止装置が、例えば異物の混入噛込み
または偏摩耗等により正常な逆流防止動作をしない場合
には、スクリュー前進時に溶融樹脂がスクリュー先端側
からスクリューの螺旋条例へ逆流し所定射出量（充填量
）が前記クツション量により確実に検出できないのは当
然である。さらに、逆流防止装置が溶融相、脂の逆流を
許すような不完全な状態であれば、普通は逆流量も一定
ではあり得ないことから、スクリューの予め設定された
前進による射出量（充填量）を一定に保つことは到底不
可能である。

ところで、例えばクンジョン量の検出によって射出量（
充填量）の適正化を図る場合、このクツション量の変動
の許容巾は、量産当初の数ショット若しくは数＋ショッ
トでの状況に基づいて決定されるのが一般である。しか
し、このような方式でクツション量の変動の許容巾が決
定されるのであれば、その時点では異物の混入噛込みま
たは偏摩耗等に起因しての逆流防止装置の動作不良が生
じているか否かについてまでは判定ができていないので
、そのままの許容巾の状態で連続生産に入ってしまうこ
とになる。

量産当初の数ショットを見るかぎりは安定した成形条件
であると認められても、その後の連続成形中に例えば逆
流防止装置に噛んでいた異物が外れてしまったり、或は
該装置における摩耗が進行したすすると、その時点に至
って異常が検出されることになる。しかも、保圧工程中
のスクリュー前進速度ないしは距離の大きさにより異常
が発見されるので発見が遅れがちとなり、警報等により
はじめて異常を認知したときには既に異常の度合が既に
相当に進行した状態となっているから装置を分解しての
保全作業、例えば正常晶との交換、に長時間を要する。

そして異常発見までの間に相当数の不良成形品が発生し
ている恐れも大であり、更に成形条件の再設定にも時間
をとるため、納期遅れや生産量減少の原因となることも
あった。

更に特筆すべき点は、保圧中のスクリュー異常前進が金
型側での樹脂漏れに起因している可能性もあるが、従来
の方法では、この樹脂漏れと逆流防止装置の動作不良と
の間の識別も困難である。

もし異常原因が逆流防止装置側にあると誤認した場合に
は、その修復のための無駄な時間は一層長くなり、上記
の問題はますます深刻なものとなる。

（発明が解決しようとする課題） 従って本発明の目的は、逆流防止装置やスクリュー、或
はシリンダに異常があれば量産開始当初であっても容易
に発見することができ、量産中においても迅速正確に異
常を発見できるのは勿論のこと、その異常を金型側に起
因するものと識別して検出できる射出成形の運転方法、
を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するべく、本発明の射出成形機の運転方
法は、金型ゲート部とノズル部との間に樹脂流動停止手
段が設けられている射出成形機を運転する方法において
、射出成形サイクル中の保圧工程終了後に、スクリュー
に対し前進方向の圧力を印加した状態のまま上記樹脂流
動停止手段により、金型へ向かう樹脂の流動を遮断する
第１工程と、この流動遮断状態におけるスクリューの前
進移動状況を検出することによって射出成形機の異常を
検出する第２工程、とからなることを特徴とする。

ここに前記の異常は、主として射出成形機のスクリュー
螺旋条と前記樹脂流動停止手段との間に配置された逆流
防止弁の作動不良である。

そして第２工程においてチェンクされるスクリューの前
進移動状況はスクリュー前進速度、所定時間内における
スクリューの移動距離もしくは移動後の位置である。更
に、これら前進速度、移動距離もしくは移動後の位置が
予め設定された値を超える場合に、当該射出成形機の制
御機構から警報信号を発信させることが望ましい。

前記の樹脂流動停止手段は、射出成形機のノズル部に設
けられたノズル閉塞弁もしくは金型ゲート部に設けられ
たシャットオフ弁であれば好都合である。

本発明の好適な実施態様においては、第１工程の前に、
前記樹脂流動停止手段開放状態において保圧工程終了後
のスクリュー前進移動状況を検出する準備工程を行い、
該準備工程において検出されるスクリュー前進移動状況
を、前記の第２工程における前進移動状況と比較して射
出成形機の異常が検出される。

（作用） 本発明方法においては保圧工程終了後に、樹脂流動停止
手段により樹脂流動を停止して検査を行うから、スクリ
ューに所定圧を印加するだけで逆流防止装置の異常など
、金型側に起因しない異常を簡単かつ短時間で検査でき
る。即ち、ノズル先端側の樹脂流路が完全に遮断されて
いるにも拘らず、スクリューが停止せず微速ながらも前
進を続けるのは逆流防止装置の異常などのためノズル先
端側からシリンダ内側、即ちスクリューの螺旋条例へ向
かっての樹脂逆流を生じていることを示している。その
原因としては逆流防止装置への異物噛込み等の作動不良
、該装置の偏摩耗のほかスクリュー摩耗などによる螺旋
条外周囲面とシリンダ内周面との間のクリアランス増大
、等々が考えられる。累計運転時間の長さから見て、上
記部位での摩耗に起因していないと考えられれば逆流防
止装置の作動不良が異常原因であると判定できる。

他方、この検査で異常を認めないときは当該異常が金型
側にあると判定できる。つまり、金型側に漏れ等があり
、保圧中のスクリュー異常前進が金型キャヒティ内への
樹脂流入によるものであったと判断できる。

尚、上記第１及び第２工程を行う前の準備工程として樹
脂流動停止手段の開放状態でのスクリュー前進移動状況
を把握しておき、前記の第２工程における前進移動状況
と比較すれば異常の程度を一層定量的かつ正確に検出で
きる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、樹脂流動停止手段により
金型へ向かう樹脂の流動を遮断した後にスクリューが移
動する程度によって逆流防止装置の異常などを検出する
ものであるから、金型キャビティの状態に影響を受けず
機械側のみにおいて発生した異常であるか否かを判定で
きる。又、保圧時には樹脂の移動が殆どないからスクリ
ュー先端の樹脂圧力は定常状態と考えてよく、樹脂流動
停止手段の樹脂流動を遮断した後の保圧工程が所定時間
のあいだ維持されたとしてもスクリュー先端の樹脂圧力
変化は殆ど無視し得る。即ち、樹脂の圧縮性を無視し得
る程度の圧力変化であるから、樹脂流動停止手段の樹脂
流動遮断時点を基準点として、その後所定時間内のスク
リューの移動状況を判定すればよいため時間的損失なく
逆流防止装置の異常などを検出することができる。

又、この検出工程は量産中のみには限らず量産前の成形
条件出し時にも適用できるから、万一逆流防止装置の異
常などがあっても早期発見が可能である。このように量
産移行前の事前確認を確実に行えるから量産中における
良品歩留りも確実に向上する。

（実施例） 次に本発明方法の一実施例を図面により説明すると第１
図は該方法を行うための装置の概略を示し、図中番号（
１）はキャビティ（２）を備えた金型であり、該金型（
１）へは射出成形ｍ　（Ｓ）のスクリュー（３）を収容
したシリンダ（４）の先端部、つまりノズル部（５）の
樹脂流路から金型（１）のスプル、ランナ及びゲート部
（６）を経て溶融樹脂が充填される。

ノズル部（５）に配置した樹脂流動停止手段としてのコ
ック形の閉止弁（７）は駆動装置、抄１えば油圧シリン
ダ（８）で開閉される。逆流防止弁（９）はスクリュー
（３）の先端部に設けてあり、その詳細は後記の通りで
ある。

他方、スクリュー（３）のための駆動系統は同図右半部
に示す通り、該スクリュー（３）を前後進させる油圧シ
リンダ（１１）と該スクリュー（３）を回転させる油圧
モータ（１２）を備えている。圧油源（１４）からの圧
油は電磁フローコン（流量調節弁）　（１５）と電磁リ
リーフ弁（１６）を介して上記油圧シリンダ（１１）へ
供給される。

スクリュー（３）のベツドにはスクリュー位置センサ（
１７）が配置され、これが検出した位置信号は、その他
のリミットスイッチやタイマー等からの信号と共に制御
装置（１８）へ入力され、電磁フローコン（１５）、電
磁リリーフ弁（１６）、更にはノズル閉塞弁（７）用の
油圧シリンダ（８）等への指令信号が該制御装置（１８
）から発せられる。

本発明方法を実施するための電子回路は上記制御装置（
１８）に設けられており、その要部は第２図に示す通り
である。即ち、スイッチ（２０）は保圧完了後にノズル
閉塞弁（５）を閉した際に０．マされ、これにより、ス
クリュー前進速度の検出値（νＡ）は、基準値設定器（
２Ｉ）からの基準ｔａ（ν、）と共に比較器（２２）へ
入力される。ν４≧ν、のときムこは、比較器（２２）
から信号（ν２）が出力される。

第３回に示されるように、スクリュー（３）先端部の逆
流防止装置としての逆流防止弁（９）は、円錐形先端部
（３ａ）と最終螺旋条（３ｂ）の先のフランジ形突起（
３ｃ）との間に、その間隔よりもやや短い長さのスリー
ブ状弁体（１０）がスクリュー本体との相対的摺動を自
在に套嵌された構成である。該弁体（１０）の外周面は
、シリンダ（４）の内周面と密接しており、その摺接部
を溶融樹脂が流通することは溶融樹脂が極めて高粘度の
ため不可能な状態である。従って、溶融樹脂は上記弁体
（１０）の内周面とスクリュー本体外周面との間の比較
的大きなりリアランス（３ｄ）を流れることになる。

以上に記した通りの構成の装置について本発明方法を実
施する手順は次の通りである。

先ず、射出成形サイクル中の保圧工程は第３図（イ）に
示すように、ノズル閉塞弁（７）を開放した状態のもと
にスクリュー（３）ムこ対し前進方向、つまり矢印（）
Ｉ）方向、の押圧力を印加することによって行われる。

このとき弁体（１０）の図上右側端面ば突起（３ｃ）の
左側端面に接当して溶融樹脂の逆流を阻止している。こ
の状態を所定期間のあいだ保って保圧工程が終了すれば
、スクリュー（３）に対し前進方向の圧力を印加した状
態のまま上記樹脂流動停止手段としてのノズル閉塞弁（
７）を、第３図（ロ）に示すように閉止することにより
、金型（１）へ向かう溶融樹脂の流動を遮断する第１工
程を行う。この第１工程において、電磁フローコン（１
５）と電磁’Ｊ　ＩＪ−フ弁（１６）は保圧設定値に制
御されたままの状態を所定時間にわたり維持する。即ち
、ノズル閉塞弁（７）が閉じられたままで射出シリンダ
（１１）には圧油が供給されているので、スクリュー（
３）は前方へ向は押圧された状態を保つ。このとき逆流
防止弁（９）が正常に機能していれば、スクリュー（３
）は殆ど前進しない。しかし該ノズル閉塞弁（７）が正
常に機能していなければスクリュー（３）は相当程度前
進する筈である。この両状態の何れであるかを判定する
のが次の第２工程である。

即ち、上記のような流動遮断状態におけるスクリュー（
３）の前進移動状況を第１〜２図に示した構成の装置に
より検出し、射出成形機の「異常」を検出する第２工程
を行う。この場合の「異常」は、逆流防止弁（９）の作
動不良により溶融樹脂が矢印（Ｇ）方向へ逆流し、ノズ
ル閉塞弁（７）が閉しであるにも拘らず、スクリュー（
３）が矢印（Ｈ）方向へ微速ながらも前進する、という
現象となって現れる。具体的には、保圧終了後のノズル
閉塞弁（７）の閉止時点よりスクリュー（３）の前進速
度（Ｖａ）を検出し、この検出値が所定の設定基準値（
ν、）を超えた場合に異常信号を発すれば、逆流防止弁
（９）が正常に動作しているか否かを検知することがで
きる。スクリュー（３）の前進速度（ＶＡ）の検出には
、スクリュー位置センサ（１７）からの位置信号を時間
で微分すればよい。しかし該センサ（１７）が、スクリ
ュー（３）の移動に伴いパルス信号を発生する方式のも
のであれば、所定時間内のパルス信号数をもってスクリ
ュー速度の代用値とすることもできる。

第２工程において検出されるべきスクリュー（３）の前
進移動状況が、上例のようにスクリュー（３）の前進速
度（ＶＡ）であってもよく、或は所定時間内におけるス
クリュー（３）の移動距離もしくは移動後の位置であっ
てもよい。

即ち、上例では保圧工程の終了を所定時間の経過により
決めているが、保圧によりスクリュー（３）が所定位置
に達したことを保圧工程の終了時点とする運転方式の場
合には、ノズル閉塞弁（７）を閉じてから所定時間を経
過した後の、シリンダ最先端からのスクリュー位置が、
ある値（予め設定された値）より短い場合に異常信号を
発するようにしてもよい。

前記の樹脂流動停止手段が、上例のように射出成形機（
Ｓ）のノズル部（５）に設けたノズル閉塞弁（７）であ
っても、或は金型ゲート部（６）に設けたシャットオフ
弁であってもよいことは当然である。

本発明の更に好ましい実施態様にあっては、前記第１工
程の前に、前記樹脂流動停止手段開放状態において保圧
工程終了後のスクリュー前進移動状況を検出する準備工
程を行い、該準備工程において検出されるスクリュー前
進移動状況を、前記の第２工程における前進移動状況と
比較するという手順をとる。

尚、第３図（ハ）は上記のような異常有無の検査後に次
回ショットのための樹脂可塑化計量が行われる状態を参
考のために示すものである。スクリュー（３）は閉塞弁
（７）が閉じられたまま回転される。

溶融した樹脂がシリンダ先端部の空間（４ａ）へ押し込
まれるに伴い、その圧によってスクリュー（３）は矢印
（Ｋ）の如くに後退し、その際弁体く１０）の図上左端
面は円錐形のスクリュー先端部の右端面へ接当している
が、円周方向に適宜間隔で刻設した放射状の溝（３ｅ）
を通って溶融樹脂はシリンダ先端側へ向い流動可能であ
る。計量が終わりスクリュー後端部へ押圧力を加えると
、弁体の姿勢は第３図（イ）のようになり、次回ショッ
トが可能な逆流阻止状態を現出する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用される射出成形機の制御系統模式
図、第２図は本発明方法を実施するための電子回路の要
部を示す回路図、第３図（イ）は本発明方法実施の際の
保圧工程中の状態を示した要部断面図、同図（ロ）は保
圧完了後にノズル閉塞弁を閉し逆流防止弁検査中の要部
断面図、同ズ（ハ）は該検査後に次回ショットのための
樹脂可塑化計量中の状態を示す要部断面図、である。 （Ｓ・・・射出成形機、 （１・・・金型、 （３・・・スクリュー （５・・・ノズル部、 （６・・・ゲート部、 （７・・・ノズル閉塞弁、 （８・・・閉塞弁用の油圧シリンダ、 （９）・・・逆流防止弁、 （１１）・・・スクリュー前後進駆動用の油圧シリンダ
、（１８）・・・制御装置。 第２図 第３ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　金型ゲート部とノズル部との間に樹脂流動停止手段
   が設けられている射出成形機を運転する方法において、 （１）射出成形サイクル中の保圧工程終了後に、スクリ
   ューに対し前進方向の圧力を印加した状態のまま前記樹
   脂流動停止手段により、金型へ向かう樹脂の流動を遮断
   する第１工程、と （２）この流動遮断状態におけるスクリューの前進移動
   状況を検出することによって射出成形機の異常を検出す
   る第２工程、 とからなることを特徴とする射出成形機の運転方法。 ２　前記の異常が、射出成形機のスクリュー螺旋条と前
   記樹脂流動停止手段との間に配置された逆流防止装置の
   作動不良である請求項１に記載の射出成形機の運転方法
   。 ３　前記の第２工程におけるスクリューの前進移動状況
   が、スクリュー前進速度である請求項１又は２に記載の
   射出成形機の運転方法。 ４　前記の第２工程におけるスクリューの前進移動状況
   が、所定時間内におけるスクリューの移動距離もしくは
   移動後の位置である請求項１又は２に記載の射出成形機
   の運転方法。 ５　前記の前進速度、移動距離もしくは移動後の位置が
   予め設定された値を超える場合に、当該射出成形機の制
   御機構から警報信号を発信させる請求項３又は４に記載
   の射出成形機の運転方法。 ６　前記の樹脂流動停止手段が、射出成形機のノズル部
   に設けられたノズル閉塞弁もしくは金型ゲート部に設け
   られたシャットオフ弁である請求項１から５までの何れ
   かに記載の射出成形機の運転方法。 ７　前記第１工程の前に、前記樹脂流動停止手段の開放
   状態において保圧工程終了後のスクリュー前進移動状況
   を検出する準備工程を行い、該準備工程において検出さ
   れるスクリュー前進移動状況を、前記の第２工程におけ
   る前進移動状況と比較して射出成形機の異常を検出する
   請求項１に記載の射出成形機の運転方法。