JPH0440176B2 - - Google Patents
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- JPH0440176B2 JPH0440176B2 JP59274339A JP27433984A JPH0440176B2 JP H0440176 B2 JPH0440176 B2 JP H0440176B2 JP 59274339 A JP59274339 A JP 59274339A JP 27433984 A JP27433984 A JP 27433984A JP H0440176 B2 JPH0440176 B2 JP H0440176B2
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- JP
- Japan
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- screw
- servo motor
- gear
- pressure
- injection
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/77—Measuring, controlling or regulating of velocity or pressure of moulding material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C2045/1784—Component parts, details or accessories not otherwise provided for; Auxiliary operations not otherwise provided for
- B29C2045/1792—Machine parts driven by an electric motor, e.g. electric servomotor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は電動駆動されるプラスチツク射出成形
機の射出装置の充填並びに保持圧（以下、射出圧
という）およびスクリユ背圧の制御方法に関す
る。
機の射出装置の充填並びに保持圧（以下、射出圧
という）およびスクリユ背圧の制御方法に関す
る。
［従来技術］
射出成形機の射出装置として、従来の油圧式に
代り、最近は、特開昭59−156726号公報に見られ
るように、電気サーボモータを用いた電動式のも
のが提案されている。
代り、最近は、特開昭59−156726号公報に見られ
るように、電気サーボモータを用いた電動式のも
のが提案されている。
しかしながら、上記電動式の射出装置において
は、駆動側のねじ軸に可動部材を螺合させている
ので、正駆動効率と逆駆動効率に差があり、電動
機電流を一定に保つても押す時と引く時とでは圧
力値が変るという問題があつた。また、この射出
装置はサーボモータを駆動源として射出圧、背圧
の制御に電動機のトルク（電流）を検出して予め
定めたトルクに近ずけるように電流を変えて所定
の圧力で射出できるように射出圧を制御してい
る。これらの電動式の射出成形機の制御は同期形
ACサーボモータが使われることが多く、モータ
のトルクを検出してサーボモータに流す電流を制
御する方法であるからサーボモータ自体のトルク
リツプル（一定電流で電動機を回しても回転子の
永久磁石の位置と固定子の電極の位置関係即ち回
転角によつて発生するトルクが変動すること）が
大きく、射出圧およびスクリユ背圧の制御を行な
おうとするとプラスマイナス数％の圧力変動が生
じて、安定した圧力制御ができないという問題が
あつた。
は、駆動側のねじ軸に可動部材を螺合させている
ので、正駆動効率と逆駆動効率に差があり、電動
機電流を一定に保つても押す時と引く時とでは圧
力値が変るという問題があつた。また、この射出
装置はサーボモータを駆動源として射出圧、背圧
の制御に電動機のトルク（電流）を検出して予め
定めたトルクに近ずけるように電流を変えて所定
の圧力で射出できるように射出圧を制御してい
る。これらの電動式の射出成形機の制御は同期形
ACサーボモータが使われることが多く、モータ
のトルクを検出してサーボモータに流す電流を制
御する方法であるからサーボモータ自体のトルク
リツプル（一定電流で電動機を回しても回転子の
永久磁石の位置と固定子の電極の位置関係即ち回
転角によつて発生するトルクが変動すること）が
大きく、射出圧およびスクリユ背圧の制御を行な
おうとするとプラスマイナス数％の圧力変動が生
じて、安定した圧力制御ができないという問題が
あつた。
［発明の目的］
本発明は上記問題点を解決し、安定した射出制
御が可能な電動式射出形成機の射出圧制御方法を
提供することを目的とする。
御が可能な電動式射出形成機の射出圧制御方法を
提供することを目的とする。
［発明の概要］
上記目的を達成するため、本発明は、スクリユ
ねじ軸をねじナツトに螺合させてスクリユを前後
進させると共に、射出圧およびスクリユ背圧を機
械的に直接荷重計で検出してフイードバツクし、
射出圧およびスクリユ背圧を制御するようにした
ことを特徴とするものである。
ねじ軸をねじナツトに螺合させてスクリユを前後
進させると共に、射出圧およびスクリユ背圧を機
械的に直接荷重計で検出してフイードバツクし、
射出圧およびスクリユ背圧を制御するようにした
ことを特徴とするものである。
これを更に、第１図、第２図に示す実施例に対
応して説明すると、射出装置はスクリユ前後進用
サーボモータ２により、スクリユ前後進用歯車
８、ねじナツト９、スクリユねじ軸５を介してス
クリユ４を前後進させ、スクリユ４の前進時に可
塑化したプラスチツク材料を金型に射出し、スク
リユ回転用ブレーキ付きサーボモータ３により、
歯車１４を介してスクリユ４を回転させてプラス
チツク材料の混練および移送を行なうようになつ
ている。そして、前記ねじナツト９を介してスク
リユ前後進用歯車８にかかる反力を荷重計２２に
より直接検出してフイードバツクし、スクリユ前
後進用サーボモータ２を制御することにより射出
圧およびスクリユ背圧を制御する。
応して説明すると、射出装置はスクリユ前後進用
サーボモータ２により、スクリユ前後進用歯車
８、ねじナツト９、スクリユねじ軸５を介してス
クリユ４を前後進させ、スクリユ４の前進時に可
塑化したプラスチツク材料を金型に射出し、スク
リユ回転用ブレーキ付きサーボモータ３により、
歯車１４を介してスクリユ４を回転させてプラス
チツク材料の混練および移送を行なうようになつ
ている。そして、前記ねじナツト９を介してスク
リユ前後進用歯車８にかかる反力を荷重計２２に
より直接検出してフイードバツクし、スクリユ前
後進用サーボモータ２を制御することにより射出
圧およびスクリユ背圧を制御する。
［発明の実施例］
以下、本発明の実施例を説明する。
第１図は本発明の一実施例に係る射出装置を示
し、ハウジング１の外側にはスクリユ前後進用サ
ーボモータ２およびスクリユ回転用ブレーキ付き
サーボモータ３を設け、また、ハウジング１内に
はスクリユ４を前後進移動、回転可能に突出して
設け、スクリユ４は周知の如く加熱筒内に収納す
る。そのスクリユ４はスクリユねじ軸５とトルク
伝達可能に結合されており、スクリユねじ軸５は
スプライン軸６と一体構成となつている。
し、ハウジング１の外側にはスクリユ前後進用サ
ーボモータ２およびスクリユ回転用ブレーキ付き
サーボモータ３を設け、また、ハウジング１内に
はスクリユ４を前後進移動、回転可能に突出して
設け、スクリユ４は周知の如く加熱筒内に収納す
る。そのスクリユ４はスクリユねじ軸５とトルク
伝達可能に結合されており、スクリユねじ軸５は
スプライン軸６と一体構成となつている。
ハウジング１内において、スクリユ前後進用サ
ーボモータ２の軸２′に取付けた第１段目の歯車
７を設け、該歯車７と第２段目の歯車８即ちスク
リユ前後進用歯車８とを噛合させ、該第２段目の
歯車８はねじナツト９と一体構成とし、スクリユ
ねじ軸５とねじナツト９とは螺合している。ま
た、第２段目の歯車８はナツトハウジング１０と
一体構成となつており、ナツトハウジング１０内
をスクリユねじ軸５、スプライン軸６が前後進移
動可能となつており、第２段目の歯車８、ナツト
ハウジング１０はそれぞれ軸受１１，１２でハウ
ジング１に回転自在に支持されており、更に、軸
受１１は軸方向に滑動可能なようにハウジング１
に対して遊合されている。
ーボモータ２の軸２′に取付けた第１段目の歯車
７を設け、該歯車７と第２段目の歯車８即ちスク
リユ前後進用歯車８とを噛合させ、該第２段目の
歯車８はねじナツト９と一体構成とし、スクリユ
ねじ軸５とねじナツト９とは螺合している。ま
た、第２段目の歯車８はナツトハウジング１０と
一体構成となつており、ナツトハウジング１０内
をスクリユねじ軸５、スプライン軸６が前後進移
動可能となつており、第２段目の歯車８、ナツト
ハウジング１０はそれぞれ軸受１１，１２でハウ
ジング１に回転自在に支持されており、更に、軸
受１１は軸方向に滑動可能なようにハウジング１
に対して遊合されている。
また、ハウジング１内において、スクリユ回転
用ブレーキ付きサーボモータ３の軸３′に取付け
た第１段目の歯車１３を設け、該歯車１３と第２
段目の歯車１４即ちスクリユ回転用歯車１４とを
噛合させ、該第２段目の歯車１４は、前記スプラ
イン軸６と嵌合するスプライン穴部１５と筒状部
１６を備え、スプライン軸６は前記歯車１４と一
体に回転すると共に歯車１４の筒状部１６内を前
後進移動可能になつており、該歯車１４の回転と
共にスクリユ４も回転する。この第２段目の歯車
１４は軸受１７，１８とで回転可能に支持され
る。
用ブレーキ付きサーボモータ３の軸３′に取付け
た第１段目の歯車１３を設け、該歯車１３と第２
段目の歯車１４即ちスクリユ回転用歯車１４とを
噛合させ、該第２段目の歯車１４は、前記スプラ
イン軸６と嵌合するスプライン穴部１５と筒状部
１６を備え、スプライン軸６は前記歯車１４と一
体に回転すると共に歯車１４の筒状部１６内を前
後進移動可能になつており、該歯車１４の回転と
共にスクリユ４も回転する。この第２段目の歯車
１４は軸受１７，１８とで回転可能に支持され
る。
ハウジング１内面にリング状に突出形成したギ
ヤボツクス隔壁１９と第２段目の歯車８即ちスク
リユ前後進用歯車８との間に軸受２０、ベアリン
グ押さえ２１を介してロードセルなどの荷重計２
２を設ける。荷重計２２はリング状のものにスト
レインゲージを貼りつけたもの、数個のブロツク
にストレインゲージを貼りつけたものとしてもよ
い。図中、２３は軸受ナツト、２４は軸受ワツシ
ヤである。
ヤボツクス隔壁１９と第２段目の歯車８即ちスク
リユ前後進用歯車８との間に軸受２０、ベアリン
グ押さえ２１を介してロードセルなどの荷重計２
２を設ける。荷重計２２はリング状のものにスト
レインゲージを貼りつけたもの、数個のブロツク
にストレインゲージを貼りつけたものとしてもよ
い。図中、２３は軸受ナツト、２４は軸受ワツシ
ヤである。
第２図は射出圧、背圧を検出してフイードバツ
ク制御を行なう制御回路ブロツク図を示したもの
である。図中、２５は射出圧設定器、２６は背圧
設定器、２７は射出圧・背圧切換器、２８は加減
演算器、２９は調節計、３０はサーボモータアン
プ、３１は増幅器、３２は制御装置である。
ク制御を行なう制御回路ブロツク図を示したもの
である。図中、２５は射出圧設定器、２６は背圧
設定器、２７は射出圧・背圧切換器、２８は加減
演算器、２９は調節計、３０はサーボモータアン
プ、３１は増幅器、３２は制御装置である。
次に作用および制御方法を説明する。
射出工程において、スクリユ回転用ブレーキ付
きサーボモータ３のブレーキを働かせてサーボモ
ータ３の回転を停止させることによりスクリユ回
転用の第２段目の歯車１４の回転を停止させてお
き、スクリユ前後進用サーボモータ２を回転させ
ると第１段目の歯車７を介して第２段目の歯車８
およびねじナツト９が回転する。すると、第１図
において右後方にあつたスクリユねじ軸５が、第
２段目の歯車１４が回転を止めらられているの
で、左前方へ前進移動し、スクリユ回転により計
量して既にためられていた可塑化したプラスチツ
ク材料を射出ノズルから金型に射出する。このと
き、制御装置３２からの信号により射出圧・背圧
切換器２７は射出圧設定器２５側に切り換えられ
ている。一方、射出圧はサーボモータ２の回転が
ねじナツト９の回転となり前進方向へスクリユ４
を押す圧力となつたものであり、その反力がスク
リユ４を後進方向へ押す力となりその反力は第２
段目の歯車８即ちスクリユ前後進用歯車８を後方
へ押す力となり、軸受２０、ベアリング押さえ２
１を介して荷重計２２を圧縮するものとなり、荷
重計２２はその圧縮力即ちスクリユ反力を検出
し、その検出値信号は増幅器３１を介して加減演
算器２８に送られる。そこで、公知の如く射出圧
設定値２５により設定されている設定値と検出値
とを比較して加減演算してその偏差値を調節計２
９に入力し、調節計２９でPID補償演算した出力
をサーボモータアンプ３０に入力し、操作信号と
してスクリユ前後進用サーボモータ２に入力し、
該サーボモータ２の回転を制御してスクリユ４の
前進圧力即ち射出圧を制御する。
きサーボモータ３のブレーキを働かせてサーボモ
ータ３の回転を停止させることによりスクリユ回
転用の第２段目の歯車１４の回転を停止させてお
き、スクリユ前後進用サーボモータ２を回転させ
ると第１段目の歯車７を介して第２段目の歯車８
およびねじナツト９が回転する。すると、第１図
において右後方にあつたスクリユねじ軸５が、第
２段目の歯車１４が回転を止めらられているの
で、左前方へ前進移動し、スクリユ回転により計
量して既にためられていた可塑化したプラスチツ
ク材料を射出ノズルから金型に射出する。このと
き、制御装置３２からの信号により射出圧・背圧
切換器２７は射出圧設定器２５側に切り換えられ
ている。一方、射出圧はサーボモータ２の回転が
ねじナツト９の回転となり前進方向へスクリユ４
を押す圧力となつたものであり、その反力がスク
リユ４を後進方向へ押す力となりその反力は第２
段目の歯車８即ちスクリユ前後進用歯車８を後方
へ押す力となり、軸受２０、ベアリング押さえ２
１を介して荷重計２２を圧縮するものとなり、荷
重計２２はその圧縮力即ちスクリユ反力を検出
し、その検出値信号は増幅器３１を介して加減演
算器２８に送られる。そこで、公知の如く射出圧
設定値２５により設定されている設定値と検出値
とを比較して加減演算してその偏差値を調節計２
９に入力し、調節計２９でPID補償演算した出力
をサーボモータアンプ３０に入力し、操作信号と
してスクリユ前後進用サーボモータ２に入力し、
該サーボモータ２の回転を制御してスクリユ４の
前進圧力即ち射出圧を制御する。
また、計量工程おいてはスクリユ回転用ブレー
キ付きサーボモータ３のブレーキを開放して該サ
ーボモータ３を回転させ、第１段目の歯車１３、
第２段目の歯車１４を回転させ筒状部１６にスプ
ライン穴部１５で嵌合しているスプライン軸６を
回転させる。このときスクリユねじ軸５が回転
し、スクリユ４も回転する。同時にスクリユ前後
進用サーボモータ２を回転させ、スクリユ４が回
転することにより、ホツパーからのプラスチツク
原料がスクリユ４の先端に移送される。移送され
た樹脂により樹脂圧が高まると、この圧力（スク
リユ背圧）を荷重計２２により検出し、この検出
値に基づいて前述した射出圧と同様にモータ２の
回転を制御してスクリユ４の後退時の圧力、即ち
スクリユ背圧を制御する。
キ付きサーボモータ３のブレーキを開放して該サ
ーボモータ３を回転させ、第１段目の歯車１３、
第２段目の歯車１４を回転させ筒状部１６にスプ
ライン穴部１５で嵌合しているスプライン軸６を
回転させる。このときスクリユねじ軸５が回転
し、スクリユ４も回転する。同時にスクリユ前後
進用サーボモータ２を回転させ、スクリユ４が回
転することにより、ホツパーからのプラスチツク
原料がスクリユ４の先端に移送される。移送され
た樹脂により樹脂圧が高まると、この圧力（スク
リユ背圧）を荷重計２２により検出し、この検出
値に基づいて前述した射出圧と同様にモータ２の
回転を制御してスクリユ４の後退時の圧力、即ち
スクリユ背圧を制御する。
なお、本発明の実施例ではサーボモータ２から
ねじナツト９への回転力の伝達、および、サーボ
モータ３から筒状部１６への回転力の伝達にそれ
ぞれ歯車を使用したが、この伝達手段は歯車に限
定されるものではなく、ベルト、チエーン等の手
段によることもできる。また、サーボモータの選
択によつては、ねじナツトに直接サーボモータの
回転子を取り付けたり、筒状部１６に直接サーボ
モータの回転子を取り付けることにより、回転の
伝達手段を省くことも可能である。
ねじナツト９への回転力の伝達、および、サーボ
モータ３から筒状部１６への回転力の伝達にそれ
ぞれ歯車を使用したが、この伝達手段は歯車に限
定されるものではなく、ベルト、チエーン等の手
段によることもできる。また、サーボモータの選
択によつては、ねじナツトに直接サーボモータの
回転子を取り付けたり、筒状部１６に直接サーボ
モータの回転子を取り付けることにより、回転の
伝達手段を省くことも可能である。
また、本実施例では、スクリユ回転用にブレー
キ付サーボモータを使用したが、射出工程時、ス
クリユ回転用モータにトルクを発生させ、スプラ
イン軸６の回転を止めるように制御を行なえばブ
レーキは不用である。
キ付サーボモータを使用したが、射出工程時、ス
クリユ回転用モータにトルクを発生させ、スプラ
イン軸６の回転を止めるように制御を行なえばブ
レーキは不用である。
更に、スクリユ前後進用モータ２、スクリユ回
転用モータ３はサーボモータに限定されることな
く、スクリユ前後進用モータは本発明のためには
トルク制御のできるモータであればよく、スクリ
ユ回転用モータは本発明のためにはいかなる種類
の電動機でもよい。
転用モータ３はサーボモータに限定されることな
く、スクリユ前後進用モータは本発明のためには
トルク制御のできるモータであればよく、スクリ
ユ回転用モータは本発明のためにはいかなる種類
の電動機でもよい。
［発明の効果］
以上、本発明を実施例に基づいてその構成、作
用について説明したが、本発明はスクリユ前後進
用歯車、ねじナツト、スクリユねじ軸を介してね
じナツトの回転によりスクリユを前後進させ、ね
じナツトにかかるスクリユ反力を直接荷重計に作
用させることによつて検出し、該検出値信号をフ
イードバツク制御するようにしたので、射出圧お
よびスクリユ背圧制御の安定性、再現性の向上を
計ることができる。
用について説明したが、本発明はスクリユ前後進
用歯車、ねじナツト、スクリユねじ軸を介してね
じナツトの回転によりスクリユを前後進させ、ね
じナツトにかかるスクリユ反力を直接荷重計に作
用させることによつて検出し、該検出値信号をフ
イードバツク制御するようにしたので、射出圧お
よびスクリユ背圧制御の安定性、再現性の向上を
計ることができる。
第１図は本発明の一実施例に係る射出装置の断
面図、第２図はその射出装置における射出圧、背
圧の制御回路のブロツク図である。 ２…スクリユ前後進用サーボモータ、３…スク
リユ回転用サーボモータ、４…スクリユ、５…ス
クリユねじ軸、６…スプライン軸、８…第２段目
の歯車即ちスクリユ前後進用歯車、９…ねじナツ
ト、１４…第２段目の歯車即ちスクリユ回転用歯
車、２２…荷重計。
面図、第２図はその射出装置における射出圧、背
圧の制御回路のブロツク図である。 ２…スクリユ前後進用サーボモータ、３…スク
リユ回転用サーボモータ、４…スクリユ、５…ス
クリユねじ軸、６…スプライン軸、８…第２段目
の歯車即ちスクリユ前後進用歯車、９…ねじナツ
ト、１４…第２段目の歯車即ちスクリユ回転用歯
車、２２…荷重計。
Claims (1)
- １ スクリユ前後進用電動モータによりスクリユ
前後進用ねじナツトおよびねじ軸を介してスクリ
ユを前後進させ、スクリユ回転用電動モータによ
りねじ軸を介してスクリユを回転させ、前記ねじ
ナツトにかかるスクリユ反力を直接荷重計に作用
させることによつて検出し、該検出値信号をフイ
ードバツクして、スクリユ前後進用電動モータを
制御することを特徴とする電動式射出成形機の射
出圧制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27433984A JPS61154820A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 電動式射出成形機の射出圧制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27433984A JPS61154820A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 電動式射出成形機の射出圧制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61154820A JPS61154820A (ja) | 1986-07-14 |
| JPH0440176B2 true JPH0440176B2 (ja) | 1992-07-02 |
Family
ID=17540277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27433984A Granted JPS61154820A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 電動式射出成形機の射出圧制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61154820A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61195818A (ja) * | 1985-02-26 | 1986-08-30 | Niigata Eng Co Ltd | 射出成形機における背圧制御装置 |
| JPS6244417A (ja) * | 1985-08-23 | 1987-02-26 | Toyoda Autom Loom Works Ltd | 射出成形機のスクリュ−推力制御方法 |
| JPS62264924A (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-17 | Toshiba Mach Co Ltd | 電動駆動射出成形機の計量背圧力制御装置 |
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- 1984-12-28 JP JP27433984A patent/JPS61154820A/ja active Granted
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| JPS61154820A (ja) | 1986-07-14 |
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