JPH0443492B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、射出成形機により成形品を射出成形
するときの射出成形機の動作を制御する方法に関
するものである。

（従来の技術） 射出成形は、型締めされた金型のキヤビテイ内
に溶融樹脂を射出充填し、冷却固化させることに
よつて、成形品を成形しようとするものである。
その場合、樹脂は冷却固化に伴つて収縮するの
で、その収縮分を補うために、樹脂の充填後、所
定の時間、保圧力が加えられる。

従来は、その保圧力は、ほぼ一定の大きさとな
るようにされていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、射出成形機においては、射出成
形機側の条件が一定であつても、金型側の条件、
例えば金型温度やゲートシールタイミング等が変
動することがある。そのような金型側の条件が変
動すると、射出成形機から一定の条件で溶融樹脂
が射出されても、金型キヤビテイ内に充填された
樹脂の圧力には変動が生じてしまう。

また、射出成形機側においても、その駆動用の
油圧装置における作動油のリークやその作動油の
温度の変動等のために、型締め力や保圧力が多少
変動することは避けられない。

一方、近年、成形品のコストダウンを図るため
に、投影面積の大きい成形品を、比較的型締め力
の小さい安価な成形機によつて射出成形できるよ
うにすることが求められるようになつてきてい
る。そのような場合、金型キヤビテイ内の樹脂圧
が高くなる方向に変動したとすると、型締め力が
ほとんど余裕のないものとなることがある。その
ために、保圧力がわずかでも増加変動したり型締
め力がわずかでも減少変動したりすると、金型が
開いてしまうことがある。そして、金型がわずか
でも開くと、その金型間に溶融樹脂が入り込み、
金型の樹脂圧を受ける面積が大きくなるので、金
型が更に開くことになる。その結果、成形品の品
質が不安定となつてしまう。

このようなことから、従来は、型締め力に余裕
のない場合には、金型側の条件や型締め力あるい
は保圧力が微小変動しただけでも大きな影響を受
けやすく、成形が不安定となるという問題があつ
た。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつて、その目的は、射出成形機の型締め力
に比較的余裕がない場合にも、安定した品質の成
形品が得られるようにすることである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、あら
かじめ射出成形機の射出ストローク標準値を設定
しておき、実際の射出工程中のある時期における
射出ストローク検出値がその標準値からずれてい
るときは、あらかじめ設定された時間の間だけ、
その偏差量に応じて保圧力を増減制御するように
している。

（作用） このように構成することにより、射出成形機の
型締め力に余裕がない場合、金型温度な変動やゲ
ートシールタイミングの狂い等のような金型側の
条件の変動が生じたり、保圧力や型締め力の変動
が生じたりして、金型キヤビテイ内の樹脂圧によ
つて金型が開くと、射出成形機の射出ストローク
量は正常時に比べて大きくなるので、標準値を超
えることになる。したがつて、保圧力が低く抑え
られ、金型キヤビテイ内に溶融樹脂が過剰に充填
されることが防止される。

また、射出ストローク量が標準値より小さいと
きには、保圧力が増加され、金型キヤビテイ内に
溶融樹脂が更に充填される。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

図は、本発明による射出成形機の成形制御方法
を実施するための制御装置の一例を示すブロツク
図である。

この図から明らかなように、射出成形機のシリ
ンダ１内には、回転機（図示せず）によつて回転
駆動され、射出ラム２によつて前進駆動されるス
クリユ３が挿入されている。シリンダ１の前端に
は射出ノズル４が設けられており、スクリユ３の
前進によつて、溶融樹脂がそのノズル４を通して
射出されるようになつている。シリンダ１とスク
リユ３との間には、その射出時における溶融樹脂
の逆流を防止する逆流防止リング５が設けられて
いる。

シリンダ１から射出された溶融樹脂は、射出成
形機の型締め装置（図示せず）によつて型締めさ
れた金型６のキヤビテイ７内に充填されるように
なつている。

射出ラム２のスクリユ駆動軸２ａあるいはスク
リユ３の近傍には、スクリユ３の移動量、すなわ
ち射出成形機の射出ストローク量を検出し得るス
トロークセンサ８が設けられている。また、射出
ラム２は、油圧源９から供給される油圧によつて
作動されるようになつている。その油圧の大きさ
は、電磁リリーフ弁１０により、射出工程中にお
いてシーケンシヤルに制御されるようになつてい
る。

ストロークセンサ８の出力信号は、偏差演算器
１１に導かれるようになつている。その偏差演算
器１１の他方の入力部には、射出ストローク標準
値設定器１２が接続されている。この設定器１２
には、射出成形機の射出工程中のある時期、例え
ば充填工程の完了時から保圧工程の完了時までの
間におけるスクリユ３の許容ストローク量、ある
いは射出工程中におけるスクリユ３の最大許容ス
トローク量が、射出ストローク標準値としてあら
かじめ設定されている。その設定器１２に設定さ
れる許容ストローク量は、成形工程中における成
形品の品質に重要な影響が及ぼされる時期に、そ
の成形品の品質が許容範囲内に収められる大き
さ、例えば保圧時における金型６の開き量が許容
範囲内に抑えられる大きさとして、予備実験等に
よつて求められる。

こうして、射出ストローク標準値設定器１２に
設定された標準値と、ストロークセンサ８によつ
て検出された実際のスクリユ３のストローク量検
出値との偏差量が、偏差演算器１１によつて演算
され、その演算結果が補正量演算器１３に導かれ
るようになつている。この補正量演算器１３は、
例えば乗算器であり、補正値設定器１４にあらか
じめ設定された単位偏差量当たりの保圧力補正量
と偏差演算器１１によつて演算された偏差量とに
基づいて、必要な保圧力の補正量を演算するもの
である。補正値設定器１４に設定される値も、予
備実験等によつて求められる。

補正量演算器１３による演算結果は、ゲート１
５を通して加減算器１６に伝送され、保圧設定器
１７に設定された設定値との加減演算が行われる
ようになつている。この保圧設定器１７に設定さ
れる値は、正常の射出成形時において溶融樹脂の
射出充填後射出ラム２に加えられる最適の油圧
値、すなわち保圧値であり、予備実験あるいは経
験等に基づいて定められる。

ゲート１５は、シーケンサ１８からの信号によ
つて回路を開閉するものである。そのシーケンス
１８内には、タイミング設定器１９と制御時間設
定器２０とが設けられている。このタイミング設
定器１９はゲート１５を開くタイミングを設定す
るものであり、制御時間設定器２０は、タイミン
グ設定器１９に設定されたタイミング後のゲート
１５の開放時間を設定するものである。タイミン
グ設定器１９には、射出工程中の任意のタイミン
グ、例えば充填工程完了時点のタイミングが設定
される。また、制御時間設定器２０には、保圧力
の増減制御時間、例えば正常の射出工程中におけ
る充填工程完了時点から保圧工程完了時点までの
間の時間が設定される。こうして、タイミング設
定器１９に設定されたタイミング後、制御時間設
定器２０に設定された時間が経過するまでの間、
ゲート１５が開かれ、補正量演算器１３の出力信
号が加減算器１６に入力されるようになつてい
る。

そして、加減算器１６による演算結果の信号
が、増幅器２１に伝送され、その増幅器２１から
の指令信号によつて、電磁リリーフ弁１０が制御
されるようになつている。

このように構成された射出成形機の制御装置に
おいては、シリンダ１の前部に溶融樹脂が貯えら
れるに従つて、スクリユ３が後退する。そして、
その溶融樹脂量が所定量に達すると、油圧源９か
ら射出ラム２内に高油圧が加えられ、スクリユ３
が急速に前進される。それによつて、溶融樹脂が
金型６のキヤビテイ７内に充填される。

このとき、スクリユ３の移動量がストロークセ
ンサ８によつて検出される。そして、その検出値
と射出ストローク標準値設定器１２に設定された
標準値との偏差量が偏差演算器１１によつて演算
される。次いで、補正量演算器１３において、そ
の偏差量と補正値設定器１４に設定された設定値
とが乗算され、保圧力補正量が求められる。その
補正量は、ゲート１５が開いている間だけ加減算
器１６に入力され、その加減算器１６において保
圧設定器１７に設定された設定値に加算あるいは
減算される。そして、その加減算器１６からの出
力信号により、電磁リリーフ弁１０の設定圧力が
調整される。

スクリユ３の射出ストローク量は、射出工程
中、そのときの射出動作に応じて時間とともに変
化する。そこで、ゲート１５は通常は閉じてお
き、射出ストローク標準値設定器１２に設定され
た標準値とストロークセンサ８による実際のスト
ローク検出値との偏差量が成形品の品質に重要な
影響を及ぼす恐れのある状態に達したとき、その
ときタイミングが設定されたタイミング設定器１
９からの信号によつて、ゲート１５を開くように
する。そして、制御時間設定器２０に設定された
時間、すなわち成形品の品質に重要な影響が及ぼ
される恐れのある状態が続く間は、ゲート１５を
開放状態で保持する。

こうして、実際の射出ストローク量とあらかじ
め設定された射出ストローク標準値との偏差量に
応じて、あらかじめ設定された時間の間は保圧力
が増減制御されるようになる。したがつて、タイ
ミング設定器１９に設定されたタイミング時点以
後においてスクリユ３の射出ストローク量が所定
量より大きくなりかけたときには、保圧力が適度
に小さく抑えられ、金型キヤビテイイ７内への溶
融樹脂の過充填が防止される。また、逆にスクリ
ユ３の射出ストローク量が所定量より小さいとき
には、保圧力が適度に増大され、金型キヤビテイ
７内への溶融樹脂の充填不足が防止される。

このようにして、金型温度やゲートシールタイ
ミング等が変動した場合にも、金型キヤビテイ７
内には常に一定量の溶融樹脂が充填されるように
なる。また、射出成形機の型締め力に余裕がな
く、樹脂圧によつて金型６が開かれようとする場
合には、それ以上の溶融樹脂の充填が停止され、
金型６が開くことが防止される。

なお、上記実施例においては、ストロークセン
サ８によつてスクリユ３の移動量を検出するよう
にしているが、射出動作開始直前のスクリユ３の
位置が安定している場合には、そのストロークセ
ンサ８に代えて、スクリユ３の位置を検出する位
置検出器を用いるようにすることもできる。その
場合には、射出ストローク標準値設定器１２とし
て、例えばスクリユ３の最前進位置、すなわちク
ツシヨン量を設定し得る設定器を用い、スクリユ
３の実際の位置が設定位置からずれたとき、その
偏差量に応じて保圧力を増減制御するようにすれ
ばよい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、あらかじめ射出ストローク標準値を設定する
とともに、制御開始時点及び制御時間を設定し、
実際の射出ストローク量を検出して、制御開始時
点から設定制御時間が経過するまでの間、その検
出値と標準値との偏差量に応じて保圧力を増減制
御するようにしているので、射出工程中、例えば
クツシヨン量、あるいは金型のゲートシール時点
における溶融樹脂の充填量が変動するような場合
にも、適宜の制御開始時点を設定することによ
り、その時点以後、説徹された制御時間の間は、
クツシヨン量あるいはゲートシール時点における
スクリユ位置を、各シヨツトにおいて一定に保つ
ことができる。したがつて、金型キヤビテイに充
填される溶融樹脂量を一定に保つことが可能とな
り、射出成形機の型締め力に余裕のない場合に
も、一定品質の成形品を得ることができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明による射出成形機の成形制御方法
を実施する制御装置の一例を示すブロツク図であ
る。 １……シリンダ、２……射出ラム、３……スク
リユ、６……金型、７……キヤビテイ、８……ス
トロークセンサ、９……油圧源、１０……電磁リ
リーフ弁、１１……偏差演算器、１２……射出ス
トローク標準値設定器、１３……補正量演算器、
１５……ゲート、１６……加減算器、１７……保
圧設定器、１９……タイミング設定器、２０……
制御時間設定器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ あらかじめ射出成形機の射出ストローク標準
   値を設定しておき、 実際の射出工程中における射出ストローク量を
   検出して、 その射出工程中のある設定時点からあらかじめ
   設定された時間が経過するまでの間、その検出値
   と前記標準値との偏差量に応じて保圧力を増減制
   御するようにした、 射出成形機の成形制御方法。