JPH0455570B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、電動式射出成形機の制御方法及び装
置に関するものである。

(ロ) 従来の技術 従来の電動式射出成形機としては、例えば特開
昭61−72512号公報に示されるようなものがある。
これに示される電動式射出成形機は、射出成形機
シリンダ内のスクリユーをボールねじ機構を介し
て軸方向に駆動可能な第１電動機と、スクリユー
を回転駆動可能な第２電動機と、を有しており、
両電動機の作動を制御することにより可塑化工
程、保圧工程、射出工程などの作動が行われるよ
うに構成されている。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかし上記のような従来の電動式射出成形機に
は、可塑化工程及び保圧工程において、樹脂に与
えられる圧力が断続的に変化し、精密成形を行う
上で障害になるという問題点がある。すなわち、
可塑化工程及び保圧工程においては、スクリユー
の前後進を制御する第１電動機に所定のトルクを
発生させるための電流を供給しているが、機械的
摩擦部分においていわゆるステイツクスリツプ現
象が発生し、スクリユーが断続的に前後進し、実
際に発生する樹脂圧力が断続的に変化することと
なつている。これは、ボールねじ機構の転がり摩
擦、各ベアリングの転がり摩擦、各作動部材の加
工公差の集積などにより、低出力微速回転の電動
機によつて駆動されるスクリユーが静摩擦状態と
動摩擦状態とを交互に繰り返すこととなるからで
ある。樹脂圧力が断続的に変化すると、非常に精
密な成形を行う場合の阻害要因となる。本発明は
このような問題点を解決することを目的としてい
る。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は、可塑化工程及び保圧工程において
は、スクリユー軸方向駆動用の電動機に基本的な
駆動電流に加えて微弱振動電流を重畳させること
により、上記問題点を解決する。すなわち、本発
明による電動式射出成形機の制御方法は、可塑化
工程及び保圧工程の際にそれぞれ背圧力設定信号
及び保圧力設定信号に微弱振動信号を重畳させ
る。

また、上記方法を実施する本発明による電動式
射出成形機の制御装置は、可塑化工程の射出・背
圧用電動機３８のトルクを設定する背圧力設定器
５０と、保圧工程の上記電動機のトルクを設定す
る保圧力設定器５２と、微弱振動信号を発生させ
る発振器５６と、いずれかの設定器からの信号に
発振器からの微弱振動信号を重畳させた信号に基
づいて上記電動機に電流を出力する増幅器６０
と、を有する。なお、かつこ内の符号は後述の実
施例の対応する部材を示す。

(ホ) 作 用 例えば可塑化工程においては、スクリユーは溶
融樹脂圧力によつて徐々に後退する。その際、所
定の背圧力が発生するように電動機に所定の電流
が供給される。この電流は、背圧力設定器に設定
された設定信号に微弱振動信号を重畳したものに
基づいて制御される。従つて、電動機は基準とな
るトルクに加えて微弱な高速脈動トルクを発生す
る。このため、ボールねじ機構などの摩擦部は微
少かつ高速に往復運動する。従つて、これらの摩
擦部は常に動摩擦状態にあり、いわゆるステイツ
クスリツプ現象は発生せず、背圧設定器によつて
設定された所定のトルクが発生し、樹脂圧力が正
確に制御される。保圧工程の場合も同様である。
なお、上述の微弱振動信号は樹脂圧力には直接影
響を与えない10〜30Hzの周波数とする。

(ヘ) 実施例 第１及び２図に本発明の実施例を示す。射出成
形機のシリンダ１０内にスクリユー１２が挿入さ
れている。シリンダ１０の後端側（樹脂の流れ方
向で上流側）はフレーム１４に取り付けられてい
る。スクリユー１２の後端のスプライン部１２ａ
が駆動軸１６と連結されている。駆動軸１６はス
ラストベアリング１８及びラジアルベアリング２
０によつて移動部材２２に回転可能に支持されて
いる。駆動軸１６の他端側にはスプライン軸部１
６ａが形成されており、このスプライン軸部１６
ａとスプライン穴部を有するスリーブ２３とが組
み合わされている（なお、このスプラインは間に
ボールを介在させたボール式のものである）。従
つて、駆動軸１６とスリーブ２３とは軸方向に相
対移動可能であり、かつ回転力伝達可能である。
スリーブ２３はフレーム１４にラジアルベアリン
グ２４及び２６を介して回転自在に支持されてい
る。前述の移動部材２２には複数のボールナツト
２８が固着されている。ボールナツト２８と組み
合わされてボールねじ機構を構成するボールねじ
３０、フレーム１４に前端側をラジアルベアリン
グ３１によつて支持されると共に後端側をスラス
トベアリング３２及びラジアルベアリング３４に
よつて支持されている。複数のボールねじ３０は
これらの後端側において、プーリ及びベルトによ
つて構成される回転力伝達機構３６を介して射
出・背圧用電動機３８に連結されている。また、
前述の駆動軸１６の回転力伝達機構４０を介して
可塑化電動機４２と連結されている。

第２図に射出・背圧用電動機３８への供給電流
を制御する制御装置を示す。この制御装置は背圧
力設定器５０、保圧力設定器５２、射出速度設定
器５４、発振器５６、速度制御補正用の増幅器５
８、電動機電流制御及び電力増幅用の増幅器６
０、スイツチ６２、スイツチ６４、スイツチ６
６、電流検出器６８、回転速度検出器７０を有し
ており、これらを図示のように接続されている。
また、スイツチ６２、スイツチ６４及びスイツチ
６６の作動はシーケンサ７２によつて制御され
る。

次にこの実施例の作用について説明する。ま
ず、スクリユー１２が最も前進した状態において
可塑化用電動機４２を回転させ、回転力伝達機構
４０及び駆動軸１６を介してスクリユー１２を回
転駆動する。これによりプラスチツク材料が溶
融・混練され、スクリユー１２の前方に蓄えられ
る。この際、スクリユー１２は蓄えられた樹脂圧
力によつて後方へ押される。この可塑化工程中、
射出・背圧用電動機３８の作動によつてスクリユ
ー１２に所定の前方への押し力が与えられ、これ
により所定の樹脂圧力が保持される。すなわち、
シーケンサ７２からの信号によりスチツチ６２は
Ａ側に切換わり、またスイツチ６４もＡ側に切換
わり、またスイツチ６６はオンとされる。この接
続状態では背圧力設定器５０によつて設定された
電圧に発振器５６の出力が重畳される。発振器５
６は10〜30Hzの微弱な振動電力を出力する。この
ように背圧力設定器５０の信号に発振器５６の信
号を重畳した電圧に比例した電流を増幅器６０が
射出・背圧用電動機３８に供給する。射出・背圧
用電動機３８は与えられる電流に比例したトルク
を発生し、これをボールねじ３０及びボールナツ
ト２８の作用により直線方向の力に変換して移動
部材２２に伝え、更にこの力がスラストベアリン
グ１８及び駆動軸１６を介してスクリユー１２に
伝達される。これによりスクリユー１２には第１
図中で左向きの力が発生し、可塑化時の樹脂圧力
に対抗する力、すなわち背圧力となつている。上
述のように射出・背圧用電動機３８に与えられる
電流は発振器５６から与えられる信号に応じて微
少に振動しており、これに応じて射出・背圧用電
動機３８のトルクも所定周波数で微少に振動して
いる。従つて、ボールナツト２８とボールねじ３
０との摩擦部などは常に微少かつ高速に往復運動
する。このため、ボールナツト２８とボールねじ
３０との摩擦部などの摩擦は動摩擦状態となり、
摩擦力がほとんど変化しないのでスクリユー１２
に与える背圧力は常に背圧力設定器５０によつて
設定されたとおりのものとなる。なお、発振器５
６からの信号の周波数を10〜30Hzとすれば、最終
的な樹脂圧力に圧力変動が発生することはない。

このようにして所定の背圧力を受けた状態でス
クリユー１２が所定位置まで後退すると、可塑化
用電動機４２及び射出・背圧力用電動機３８の動
作を停止させる。次いで、シーケンサ７２からの
信号によりスイツチ６４はＢ側に切換わり、また
スイツチ６６はオフとされる。これにより射出速
度設定器５４に設定された電圧に対応した速度で
射出・背圧用電動機３８が前述の場合とは逆方向
に回転し、スクリユー１２が前進する。このスク
リユー１２の前進によつて溶融樹脂が図示してな
い金型内に注入される。スクリユー１２が所定位
置まで前進すると、充てん速度制御からトルク制
御に切換わる。すなわち、シーケンサ７２からの
信号によりスイツチ６２はＢ側となり、スイツチ
６４はＡ側となり、またスイツチ６６はオンとな
る。この状態では、保圧力設定器５２からの電圧
に発振器５６の信号を重畳した電圧に応じた電流
が射出・背圧用電動機３８に供給される。これに
よりスクリユー１２が所定のトルクで回転し、樹
脂圧力を所定の状態に保持する。この際、上述と
同様に発振器５６からの信号により射出・背圧用
電動機３８のトルクは微妙に変動し、摩擦部が動
摩擦状態となるので、射出・背圧用電動機３８の
トルクは正確に溶融樹脂に伝達され所定どうりの
保圧力を得ることができる。

(ト) 発明の効果 以上説明してきたように、本発明によると、設
定器からの信号に発振器の信号を重畳させて背圧
力及び保圧力の制御を行うようにしたので、摩擦
部は常に動摩擦状態となり、いわゆるステイツク
スリツプ現象が発生することを防止することがで
き、樹脂圧力を設定どおり正確に制御することが
できる。これにより、より精密な射出成形を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電動式射出成形機を示す図、第２図は
本発明の制御装置を示す図である。 １０……シリンダ、１２……スクリユー、１６
……駆動軸、２８……ボールナツト、３０……ボ
ールねじ、３８……射出・背圧用電動機、４２…
…可塑化用電動機、５０……背圧力設定器、５２
……保圧力設定器、５４……射出速度設定器、５
６……発振器、５８……増幅器、６０……増幅
器、７２……シーケンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スクリユーの前後方向への駆動が電動機によ
   つて行われる電動式射出成形機の制御方法におい
   て、 可塑化工程及び保圧工程の際にそれぞれ背圧力
   設定信号及び保圧力設定信号に微弱振動信号を重
   畳させたことを特徴とする電動式射出成形機の制
   御方法。 ２ スクリユーの前後方向への駆動が電動機によ
   つて行われる電動式射出成形機の制御装置におい
   て、可塑化工程の上記電動機のトルクを設定する
   背圧力設定器と、保圧工程の上記電動機のトルク
   を設定する保圧力設定器と、微弱振動信号を発生
   させる発振器と、いずれかの設定器からの信号に
   発振器からの微弱振動信号を重畳させた信号に基
   づいて上記電動機に電流を出力する増幅器と、を
   有することを特徴とする電動式射出成形機の制御
   装置。