JPH0428520A - 射出成形機の射出制御方法 - 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シリンダ内部から成形用金型のキ
ャビティ部に至るまでの間の溶融樹脂流路中に適宜の樹
脂流動停止手段が設けられている場合に特に適した射出
成形機の射出制御方法、特に保圧工程の終結タイミング
の制御に関する。

（従来の技術） 従来の射出成形の制御方法の１例として例えば特公平１
−３３３３１号公報に開示されているように、所定充填
量を充填後スクリューをロックする方式のものが提案さ
れている。

樹脂の射出成形においては、一般に主射出工程のあとに
保圧工程が必要である。

例えば、高速にて射出する場合には、ノズル先端圧力は
高くなければ金型のスプルーランナ、ゲートの抵抗に充
分打ち勝てない。しかしながら、このままの圧力にて樹
脂材料が金型キャビティを充填すると、過大な圧力がキ
ャビティに作用してしまいパリおよびオーバーパックの
原因となるので、充填完了の直前には圧力を低下させる
。この時点においてスクリューの後退が発生する。その
後はキャビティ内の成形品の収縮を補うだけの樹脂量分
だけスクリューが少し再前進する。これは、「単純保圧
方式」とも称されるべきもので、第４図〜第６図に略示
するような経過をたどる。

第４図において、上記の主射出工程は線分（Ａ）で表わ
され、スクリューの始点（Ｓυから終点（Ｓ２）まで矢
印の如くにスクリューが前進すると、はぼ所定量の樹脂
が金型キャビティへ供給される。この終点（Ｓ２）は上
記の「充填完了直前」のスクリュー位置であり、この位
置で上記のようにスクリュー押圧がブレークされると線
分（Ｂ）の如くスプリングバックが起こる。すなわち、
スクリュー押圧が低下した場合にはスクリュー先端部又
は金型キャビティ部に圧縮された材料によってスクリュ
ーが点（Ｓ、）まで押し戻される。

線分（Ｃ）は保圧工程であり、主射出工程での圧よりも
若干低い圧をスクリューに印加して点（Ｓ４）まで再前
進させ、キャビティ内での樹脂冷却による収縮を補償し
ている。この点（Ｓ４）が保圧終結時点である。以上の
経過をスクリュー位置と時間との関係のグラフとして示
したのが第５図であり、同じくスクリュー押圧と時間と
の関係のグラフとして示したのが第６図である。

このような場合、射出ストロークに所定値（Ｓ４）を設
定し、この値で金型キャビティへの充填を中断すると線
分（Ｂ）のスプリングバック中に点（Ｓ４）を通過した
瞬間が、あたかも線分（Ｃ）の保圧の終点であるかの如
くに誤認され、従って、希望する充填量よりも少なくな
ってしまう。

即ち従来の方法では射出ストロークが単調増加するよう
な成形条件の場合にしか充填量の適正な制御が出来なか
った。

上記のような単純保圧方式とは異なり、主としてタイマ
ーにより制御されるのが多段保圧方式である。

即ち、第７〜９図には多段射出速度（本例は３速）と多
段保圧力（本例はＰＭＩ＋　　ＰＨｔ、Ｐ□、の３圧）
との射出成形条件例を示す。通常の射出成形機にあって
は、射出速度制御工程ではスクリューのストローク（又
は位置）による速度切換制御により、保圧制御工程では
タイマーによる。

射出速度設定が第８図の如きであり、圧力設定値が第９
図の如き場合、スクリューの動きは第７図に示される如
くになる。

制御を行ない一定に保ちたい値はΔＸ、（スクリュー位
置）であるが、最大スクリュー移動ストロークはΔＸ１
ｌｌｌＩＸとなり　ΔＸ、〈ΔＸ□８である。

スクリューの移動ストロークのみを検出、監視していた
のではＰｏに移ると同時にΔＸ８点にて射出を中断して
しまい、Ｐ　Ｈ１＋　　Ｐ　Ｍｌの工程が省略されてし
まうこととなる。

多段保圧は、成形品の表面品質および寸法校正等に効果
を発揮することは従来より知られており、その観点から
もΔＸや点での射出の中断は望ましくない。また、スプ
リングバック中のΔＸ　＋８点であっても好ましくない
。

そのため、タイマーによる多段保圧工程制御が従来より
行われてはいるが、上記Ｐ。の圧力に保持される期間は
安全を見て十二分に長くとる必要があったことが生産効
率上問題であった。

（発明が解決しようとする課題） 上記実情に鑑み本発明は主射出工程と保圧工程とを有す
る射出工程において、溶融樹脂の最適充填量を保証し得
る保圧工程終結時点の設定及び検出を可能とする射出成
形機の射出制御方法の提供を特徴とする特に、該設定及
び検出には主としてスクリューのストローク位置信号を
用い、これにタイマーからの遅延時間信号を加味した制
御方式とすることにより正確かつ生産効率上も優れた射
出制御方法を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するべく、本発明によれば射出成形機の
射出工程が主射出工程とそのあとのスプリングバックに
続く保圧工程とを有し、保圧工程への切換タイミングと
該保圧工程の終結タイミングとをスクリューのストロー
ク位置に基いて定める射出成形機の射出制御方法におい
て、射出直前からスクリューのストローク位置を検出し
始め、上記保圧工程への切換をストローク位置が第１設
定値に達したときに行い、この切換時点から予め設定さ
れている所定の遅延時間を経過したのち、ストローク位
置が第２設定値に達したときに保圧工程を終結させるこ
とを特徴とする射出成形機の射出制御方法、が提供され
る。

ここに、保圧工程終結のための操作は、射出成形機のノ
ズル部から金型キャビティに至るまでの区間に設けた樹
脂流動停止手段によって行う。

上記の本発明を実施する一つのＨ様は、保圧工程が低圧
期間につづく高圧期間を設けた多段保圧方式であり、前
記の遅延時間を該低圧期間と高圧期間の和よりも長い時
間とするものである。又、他の態様は、 保圧工程が単純保圧力式であり、前記の遅延時間を少な
くともスプリングバックの時間と同一とする ものである。さらに今一つの態様は、 所望の保圧工程中にスクリューの移動方向が射出成形機
のノズル方向である状態にて、スクリューストロークが
第２設定値に達したときに保圧工程を終結する方式であ
る。

（作　用） スクリューが上記の第１設定値に達したときに主射出工
程を終え、圧力を保圧工程用の水準に切換える点は従来
同様ではあるが、この切換後に所定の遅延時間を経過さ
せるから、スプリングバックの過程は終っており、ある
いはスプリングバックとその直後の低圧及び高圧期間も
終っているから、その後にスクリューが第２設定値に達
したときには本来の保圧工程が完了している。

（発明の効果） 本発明方法は以上の如く構成されているので、スクリュ
ーが押し戻されるような成形条件の場合にも射出ストロ
ークを一定に制御した成形が可能となり、保圧設定も従
来と同様に行うことが出来る。

又、射出ストロークが金型側の変化（金型温度変化）に
伴いゲートシール時間が変動する場合や、或いはホット
ランナ等のランナゲートが加熱される金型において保圧
力を低くしてもゲートシールが行なわれ難い成形の場合
にも、所定充填ストローク後射出を中断するので一定射
出量の成形を常に確実に行なうことが可能となり成形品
の品質を安定させることができる。

又、本方式ではゲートシールする前に射出を中断しても
一定量の射出樹脂量しか射出されないので、ゲートシー
ル迄保圧状態を維持する必要もなく、この点成形サイク
ルを短縮することも可能であり、生産性の向上にも寄与
する。

（実施例） 本発明方法が適用される装置の例を第１図に示す。制御
装置１は射出成形機の動作制御を行うものであり、リミ
ットスイッチ、タイマー、スクリュー位置検出器２等か
らの信号により電磁フロコン３や電磁リリーフ弁４等の
駆動を順次行なうものである。なお、番号５は油圧源で
ある。

この射出成形機のスクリュー６はスクリュー回転モータ
７によりシリンダ８内で回転させられ、射出の際には油
圧シリンダ９により図上左方へストロークさせられる。

金型１０とノズル部１１との間に設けたノズル閉塞弁１
２は駆動装置１３により保圧工程終結の際に閉止される
ものである。

この制御装置には第２図に示されるように、第２設定値
ΔＸ、用の射出量ストローク設定器１４と、遅延時間設
定値ＴＸ、用の非監視領域である遅延時間設定タイマ１
５を設けである。遅延時間設定タイマ１５がスイッチ１
６によりＯＮされるタイミングは射出のスクリュースト
ローク制御の終了時点、つまり第１設定値到達、以降で
ある。即ち保圧工程中にＯＮされる。

遅延時間経過後に接点１７が遅延時間設定タイマ１５に
より閉じられれば、射出量ストローク設定器１４の設定
値ΔＸ、と、スクリュー位置検出器２からのスクリュー
位置信号は比較器１８にて比較され両者が一致した時、
射出工程中断信号が発せられる。

スクリュー位置信号は遅延時間設定値Ｔ　Ｘ　ｒ用の接
点１７が閉じられなければ比較器１８へ送られず、ΔＸ
、との値が一致することはない。

遅延時間設定値ＴＸ、用の接点１７が閉じられるのは、
遅延時間設定タイマ１５による遅延時間設定値Ｔ　Ｘ　
ｒの計時後であり、この遅延時間設定タイマ１５が計時
をスタートするのば保圧工程への切換時である。

制御装置Ｉは第２図の構成である必要はなく、コンピュ
ータプログラムのフローチャート図上では第３図（Ａ）
の如くでも良い。第３図（Ａ）においてΔｘＡは刻々検
出されるスクリュー位置の信号である。

即ち、保圧工程中の遅延時間設定タイマ経時後射出スト
ロークを監視し、射出量ストローク設定器の設定値と一
致した時点にて射出を中断すれば良い。

上記実施例では、−例として電磁フロコン３、電磁リリ
ーフ弁４、ノズル閉塞弁１２へ同時に射出中断指令信号
が発せられるケースを示した。

射出の中断方式としては、電磁フロコン３の閉や電磁リ
リーフ弁４の圧力低下のみでも良く、又金型１０キヤビ
テイと射出機スクリュー６との間に設けられたノズル閉
塞弁１２の閉止のみ、あるいは金型１０に設けられたゲ
ートシャットオフ弁の閉塞でも良い。本発明は単純保圧
力式に対しても適用できる。

遅延時間設定値ＴＸ、の設定が、保圧工程終了後の所望
の工程の開始までの時間の場合には遅延時間設定値ＴＸ
ｌの設定も容易となるが、この場合にはΔＸ８点がスプ
リングバック中の値となることがないようにスクリュー
が前進工程中である時に限って射出工程中断信号を発す
れば良い。すなわち、第３図（Ｂ）の条件を第３図（Ａ
）の二判断の次に付は加えればよい。なお、スクリュー
が前進方向であるか否かは、スクリュー位置検出器の抵
抗値変化またはパルス変化方向の検出により容易に確認
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明による射出成形機の射出制御
方法の具体的実施例を説明するための図面であって、第
１図は本発明方法が適用される装置を示した模式図、第
２図は同じく制御機構の一例を示した部分回路図、第３
図（Ａ）、（Ｂ）は同じく制御プログラムの部分的フロ
ーチャート図であるとともに、第４図乃至第９図は従来
例を説明するのに用いる図面であって、第４図は単純保
圧方式におけるスクリューの移動状況を示すグラフ、第
５図は同方式におけるスクリュー位置と時間経過との関
係を示すグラフ、第６図はスクリュー背圧と時間経過と
の関係を第５図に対応して示したグラフ、第７図は多段
保圧方式におけるスクリュー位置と時間経過との関係を
示すグラフ、第８図は同方式における射出速度のグラフ
、第９図は同方式におけるスクリュー背圧と時間経過と
の関係を示すグラフである。 ７・・・ノズル閉塞弁、 ９・・・スクリュー位置検出器、 工３・・・制御装置、 １４・・・ストローク位置設定器、 １５・・・遅延時間設定タイマ、 １８・・・比較器。 ス ル　噸ヒーーーーーースクリ、−４０

【ａＩ】

第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　射出成形機の射出工程が主射出工程とそのあとのス
   プリングバックに続く保圧工程とを有し、保圧工程への
   切換タイミングと該保圧工程の終結タイミングとをスク
   リューのストローク位置に基いて定める射出成形機の射
   出制御方法において、 射出直前からスクリューのストローク位置を検出し始め
   、上記保圧工程への切換をストローク位置が第１設定値
   に達したときに行い、この切換時点から予め設定されて
   いる所定の遅延時間を経過したのち、ストローク位置が
   第２設定値に達したときに保圧工程を終結させることを
   特徴とする射出成形機の射出制御方法。 ２　前記の保圧工程終結のための操作を、射出成形機の
   ノズル部から金型キャビティに至るまでの区間に設けた
   樹脂流動停止手段によって行う請求項１に記載の射出成
   形機の射出制御方法。 ３　前記の保圧工程が低圧期間につづく高圧期間を設け
   た多段保圧方式であり、前記の遅延時間を該低圧期間と
   高圧期間との和よりも長い時間とする請求項１又は２に
   記載の射出成形機の射出制御方法。 ４　前記の保圧工程が単純保圧方式であり、前記の遅延
   時間を少くともスプリングバックの時間と同一とする請
   求項１又は２に記載の射出成形機の射出制御方法。 ５　所定の遅延時間が所望の保圧工程の開始タイミング
   でありスクリューの移動方向が射出成形機のノズル部へ
   の前進方向である場合にストローク位置が第２設定値に
   達したときに保圧工程を終結することを特徴とする請求
   項１又は２に記載の射出成形機の射出制御方法。