JPH0443775B2

JPH0443775B2 -

Info

Publication number: JPH0443775B2
Application number: JP7839489A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Ishikawa; Zenji Inaba; Keiichi Harano; Hiromasa Ootake
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1992-07-17
Also published as: JPH01280520A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、スクリユーの回転及び射出をモータ
によつて駆動する射出成形機における成形材料の
計量・混練方法に関する。

従来技術と問題点スクリユー式射出の射出成形機においては、ス
クリユーを回転させ、スクリユーの剪断作用とヒ
ータによる加熱により成形材料を溶融、混練し、
加熱シリンダ先端部に溶融材料が貯えられるにつ
れて、その材料の溶融圧力によつてスクリユーは
該スクリユーに加えられた背圧に打ち勝ち、後方
に押し戻され、その押し戻された量により射出量
を決め（計量）、その後、スクリユーを前進させ
て溶融材料を射出するものであるが、従来の射出
成形機においては、上記スクリユーの回転は電動
機で駆動するものや油圧モータで駆動するものが
主である。電動機で駆動する場合は、スクリユー
の回転数を歯車の組合わせ方を変えることによつ
て段階的にしか変換できなかつた。また、油圧モ
ータを使用したものは無段階的にスクリユー回転
数を変えることができるが、油圧の駆動源や油圧
制御のための弁等を必要とし、エネルギー的にも
制御の行い易さの点からも不便であつた。また、
射出のためにスクリユーを前進させる駆動源や背
圧を印加する機構も従来のものは油圧をもつて行
つていたが、この点に関しても油圧を用いる上の
不便やエネルギーロスは上述したとおりである。

また、スクリユーを回転させる駆動源に電動機
を使用し、さらにスクリユーを軸方向に駆動し、
射出させる射出機構の駆動源にサーボモータを使
用したものも、特開昭58−179631号公報で公知に
なつている。

しかし、上記特開昭58−179631号公報に記載さ
れているものは、計量・混練時、樹脂の溶融圧力
によつて後退するスクリユーを回転運動に変換
し、その回転力をブレーキ装置によつて制御し、
所定背圧を付与する方法である。そのため、ブレ
ーキ装置を必要とする。そこで、本発明の目的
は、スクリユーを軸方向に駆動する射出用サーボ
モータを利用して計量・混練時に背圧を与え、か
つ、設定計量点の検出も容易にできる計量・混練
方法を提供することにある。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決するために、本発明は、スク
リユーを回転させるためのスクリユー回転用サー
ボモータを設けると共に、スクリユーを軸方向に
駆動し、射出を行わせる射出用サーボモータによ
つて背圧の制御及び設定計量点の検出もできるよ
うにしたものである。

実施例第１図は、本発明を実施する射出成形機の射出
機構の一実施例の一部断面側面図で、第２図は、
第１図の右側面図である。１はスクリユー軸で、
該軸１の先端は加熱シリンダ２内に内装されたス
クリユーを形成し、後部はスラスト軸受部３を介
して、プツシヤープレート４に回転自在に固定さ
れている。また、該スクリユー軸１の後端はスプ
ライン結合５、歯車６，１０を介してスクリユー
回転用サーボモータＭ１のモータ軸１４に連結さ
れている。プツシヤープレート４は２つのボール
スクリユー８，８′と各々螺合するナツト７，
７′が固着され、上記２つのボールスクリユー８，
８′は歯車９，９′及び歯車１１を介して射出用サ
ーボモータＭ２のモータ軸１５に連結されてい
る。

上述した構成によつて、スクリユーの回転によ
る計量工程の動作は、スクリユー回転用サーボモ
ータＭ１の回転により歯車１０，６が回転され、
スプライン結合５を介してスクリユー軸１は回転
し、成形材料を溶融し、その溶融によつてスクリ
ユーを後退（第１図右方）させようとする力が生
じるが、この力はスクリユー軸１、プツシヤープ
レート４、ナツト７，７′に印加され、射出用サ
ーボモータＭ２により加えられた背圧以上になつ
たときボールスクリユー８，８′は射出時とは逆
回転して、スクリユーを後退させることとなる。
こうして、スクリユーが計量点まで後退し計量が
完了すると、スクリユー回転用サーボモータＭ１
の駆動を止め、次に射出を行うが、これは射出用
サーボモータＭ２を駆動し、歯車９，９′を介し
てボールスクリユー８，８′を回転させる。ボー
ルスクリユー８，８′の回転により、該ボールス
クリユー８，８′と螺合しているナツト７，７′は
前進し、上述したような構成により、該ナツト
７，７′に固着されたプツシヤープレート４は前
進し、スクリユー軸１をスラスト軸受部３を介し
て前進させ、射出を行うものである。

上記計量（混練）、射出動作の制御を行う制御
部のブロツク図を第３図に示す。

制御装置２０は中央処理装置（以下CPUとい
う）２１、全体制御のプログラムを記憶する
ROM２２、演算等のためのRAM２３、出力回
路２４、入力回路２５であり、２６は後述する背
圧、計量点、スクリユー回転用のサーボモータの
回転数等のパラメータを設定するための手操作入
力装置で、２７はバスである。上記出力回路２４
にはサーボモータＭ１，Ｍ２を駆動し速度制御を
行うサーボ駆動速度制御装置２８，２９が結合さ
れている。３０，３１はサーボモータＭ１，Ｍ２
への駆動電流を検出する電流検出計で、該電流検
出計３０，３１の出力はＡ／Ｄコンバータ３２，
３３を介してデジタル信号にされ入力回路２５に
入力されている。Ｐ１，Ｐ２はパルスコーダで、
該パルスコーダＰ１，Ｐ２の出力はサーボ駆動速
度制御装置２８，２９に入力され、かつ、射出用
サーボモータＭ２のパルスコーダＰ２の出力は入
力回路２５にも入力されている。

上述したような構成によつて、本発明の一実施
例を第４図の動作処理フローと共に説明する。

射出が終了し、計量（混練）行程に入ると、
CPU２１は、まず、射出用サーボモータＭ２へ
設定背圧に応じた一定電流を流し、スクリユーを
前進（第１図左方）させる方向に射出用サーボモ
ータＭ２を回転させるようにする（ステツプ
S1）。そして、スクリユー回転用サーボモータＭ
１を駆動させ、歯車１０，６、スプライン結合部
５を介してスクリユー軸１を回転させ、混練を開
始すると共に計量点を検出するためのカウンタを
リセツトする（ステツプS2）。その結果、成形材
料（樹脂）は混練され、溶融し、スクリユーを後
退させようとする反力が生じ、その反力が射出用
サーボモータＭ２によつてスクリユーを前進させ
ようとする力に打ち勝ち、スクリユー軸１が後退
し、プツシヤープレート４、ナツト７，７′を後
退させる。そのため、ボールスクリユー８，８′
は回転し、歯車９，９′，１１を介して射出用サ
ーボモータＭ２は駆動方向とは反対方向にスリツ
プして回転することとなる。このように、スクリ
ユーに印加する背圧は射出用サーボモータＭ２に
印加する一定電圧によつて制御することとなる。
射出用サーボモータＭ２がスリツプし回転する
と、該射出用サーボモータＭ２に設けられたパル
スコーダＰ２からパルスが発生し、このパルスが
入力回路２５を介して入力されるから、このパル
スをカウンタで計数し、手操作入力装置を介して
設定された設定値、即ち、計量点に達するまでス
クリユー回転用サーボモータＭ１を駆動し続ける
（ステツプS2，S3）。そして、設定された計量点
に達するとスクリユー回転用サーボモータＭ１の
駆動を停止し、計量すなわち混練は終了する（ス
テツプS4）。このように背圧を印加するにはスク
リユーを前進させる射出用サーボモータＭ２に一
定電流を印加するのみでよいから、背圧の印加が
簡単で、また、印加する一定電流の値を手操作入
力装置２６から任意の値に設定できるから、成形
材料に応じて適正な背圧を加えることができる。

発明の効果本発明は、スクリユーを回転させるためにサー
ボモータを使用し、また、射出を行わせるための
駆動源にもサーボモータを使用したから、すべて
電気制御によつて計量、混練が制御できる。ま
た、スクリユー回転用にサーボモータを使用した
から、スクリユーの回転速度を任意に制御するこ
とができる。さらに、背圧を射出用のサーボモー
タで制御するようにしたから、他に背圧用の制御
装置を必要とせず、射出用のサーボモータを射出
用と背圧制御用に利用し、サーボモータの有効利
用を図つている。

さらに、サーボモータは位置決め、即ち、サー
ボモータの回転位置を検出できるものであるか
ら、計量・混練時にスクリユーが後退し射出用サ
ーボモータがスリツプすればそのスリツプ量を検
出できるので、設定された計量点の検出も容易と
なり、計量点検出のための他の手段も何ら必要と
しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施する射出成形機の射出
機構の一実施例の一部断面側面図、第２図は、第
１図の右側面図、第３図は、本発明を実施する一
実施例の制御部のブロツク図、第４図は、本発明
の一実施例の動作フローである。１…スクリユー軸、２…シリンダ、４…プツシ
ヤープレート、７，７′…ナツト、８，８′…ボー
ルスクリユー、６，９，９′，１０，１１…歯車、
Ｍ１，Ｍ２…サーボモータ、Ｐ１，Ｐ２…パルス
コーダ、３０，３１…電流検出計、３２，３３…
Ａ／Ｄコンバータ。

Claims

【特許請求の範囲】

１射出成形機においてスクリユーを回転させる
ためのスクリユー回転用サーボモータと、スクリ
ユーを軸方向に駆動し射出させるパルスコーダを
備えた射出用サーボモータを有し、計量・混練時
には、上記スクリユー回転用サーボモータを駆動
しスクリユーを回転させると共に上記射出用サー
ボモータに一定電流を流し背圧を印加し、スクリ
ユーの回転により生じた成形材料の溶融による反
力が上記背圧を上回ると、上記射出用サーボモー
タはスリツプしてスクリユーを後退させ、該射出
用サーボモータのスリツプ量を該射出用サーボモ
ータに取りつけられたパルスコーダで測定し、測
定スリツプ量が計量点に達すれば、スクリユー回
転用サーボモータの駆動を停止し、計量・混練を
終えるようにしたことを特徴とする射出成形機に
おける計量・混練方法。