JPH0462849B2

JPH0462849B2 -

Info

Publication number: JPH0462849B2
Application number: JP63013486A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Kurumachi
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1988-01-26
Filing date: 1988-01-26
Publication date: 1992-10-07
Also published as: JPH01190423A

Description

【発明の詳細な説明】〓産業上の利用分野〓本発明は、スクリユー射出成形装置およびこれ
に用いられるスクリユーの駆動方法に関し、特
に、原料プラスチツクの計量時におけるスクリユ
ーの負荷を軽減すする技術に関する。

〓従来の技術〓スクリユー射出成形装置における原料プラスチ
ツクの計量は、スクリユーを回転させて、原料プ
ラスチツクを加熱されたバレル内に送り込み、混
練しながら加熱溶融させ、可塑化したプラスチツ
ク原料の前方にける集積によつてスクリユーが所
定距離だけ後退したことを検出することにより行
なわれる。

従来のスクリユー式射出成形装置は、この原料
プラスチツクの計量時、スクリユーの回転数を予
め設定された定格回転数まで急速に高めるように
なされていた。

〓発明が決しようとする題〓上述した従来のスクリユー式射出成形装置は、
計量開始時にスクリユーの回転数が急激に上昇す
るため、スクリユー自体、あるいはその先端部に
固定されている逆流防止リング、ノズルヘツド等
に多大な負荷が加わり、破損、若しくは破損の要
因となる危険性があつた。

〓課題を解決するための手段〓本発明のスクリユー式射出成形装置は、スクリ
ユーを駆動するための油圧モータと、該油圧モー
タに圧力油を供給するための油圧ポンプと、該油圧ポンプと油圧モータとの間に設けられ、
圧力油の流量を調整してスクリユー回転数を制御
するための流量弁と、該流量弁を制御する流量弁制御装置とを有して
おり、該流量制御装置は、シーケンスコントローラーと、該シーケンスコントローラーとの間で情報、命
令の伝達を行なうプロセスコントローラーと、該プロセスコントローラーの出力を受け、所定
の演算を行なつて出力する演算機と、該演算器の
行なう演算式の係数値を設定する係数値を設定す
る係数設定器とを具備する計量負荷緩和装置と、前記演算器の出力を受け、これを増幅し、その
増幅出力で前記スクリユー回転数を制御するため
の流量弁を制御する比例弁アンプとを有してお
り、前記係数設定器から演算器に与えられる係数値
は、シーケンスコントローラーに制御によつて、
原料プラスチツクの計量開始時から所定期間内に
おいて変化し、これにより、スクリユー回転数が
連続的に、あるいは段階的に、または、これらが
組合わされて増加していき、最終的に定格回転数
に至るようになされている。

また、本発明のスクリユー式射出成形装置にお
けるスクリユーの駆動方法は、計量開始から時間の経過とともに、スクリユー
回転数を連続的に、あるいは段階的に、またはこ
れらを組合わせて増加していき、最終的に定格回
転数に至らせることを特徴とするものである。

〓作用〓スクリユー回転数を時間の経過とともに連続的
に、あるいは階段状に、または、両者を組合わせ
た方法で零から徐々に定格スクリユー回転数まで
増速することにより、スクリユー及びその付属部
品に生じる回転による負荷が小さい値から増加す
ることになり、破損を防止することができ、装置
寿命を延長することができる。

また、このような制御は、計量負荷緩和装置を
設け、例えば、係数設定器において、０から１ま
での係数を時間の経過とともに連続的に、あるい
は段階的にまたは両者を組み合わせて変化する値
として設定し、この係数を演算器に入力し、演算
器でプロセスコントローラーから入力されるアナ
ログ入力信号を演算して、比例弁アンプに出力信
号を出力させ、この出力信号によりスクリユー回
転数制御用流量弁（比例弁）を０から定格値まで
徐々に制御することにより達成される。このよう
な制御機構は例えば、シーケンスシヤルタイマ制
御技術を用いて構成でき、十分実用性がある。

〓実施例〓次に、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。

第１図は本発明のスクリユー式射出成形装置の
一実施例のブロツク図、第２図ａ，ｂ，ｃは本実
施例におけるスクリユー回転数制御の例を示す図
である。

本実施例において注目すべき点は、プロセスコ
ントローラー１１と比例弁アンプ１３との間に、
プラスチツク原料の計量時におけるスクリユー等
の負荷を緩和するための計量負荷緩和装置２１が
設けられていることである。その他の構成は従来
と同様であるので簡単に説明する。

プラスチツク原料６は加熱されたバレル１上に
設けられたホツパ５内に充填されている。バレル
１内にはスクリユー２が設けられており、この先
端部には逆流防止リング３、ノズルヘツド４が一
体的に固定されている。プラスチツク原料６の計
量時は、スクリユー２を回転させて、原料プラス
チツク６を加熱されたバレル１内に送り込み、混
練しながら加熱溶融させ、可塑化したプラスチツ
ク原料の前方における集積によつてスクリユーが
所定距離だけ後退したことを、例えばリミツトス
イツチを用いて検出して行なう。この計量が完了
すると、油圧シリンダを用いてスクリユープラン
ジヤ８を前進させ、可塑化したプラスチツク原料
をスプルー２０を介して金型１９内に射出する。
スクリユー２の回転等の駆動は、油圧モータ９に
よつて行なわれ、この油圧モータ９は油圧ポンプ
１４から供給される圧油量により制御され、この
制御を行なうために、電磁弁１６、流量弁（比例
弁）１５が設けられている。これらの弁の制御機
構として、シーケンスコントローラ１０、プロセ
スコントローラ１１、計量負荷緩和装置１２、比
例弁アンプ１３が設けられており、電磁弁１６は
シーケンスコントローラ１０により直接に制御さ
れ、流量弁１５は、結果的に比例弁アンプ１３の
出力により制御される。

計量負荷緩和装置１２は、計量開始時点から時
間の経過とともに比例弁アンプ１３の出力を徐々
に上昇させ、油圧モータ９への圧力油供給を徐々
に増加させ、例えば、スクリユー回転数を第２図
ａ，ｂ，ｃ，のように変化させていき、最終的に
定格回転数に至らせる。第２図ａは時刻t₁まで低
速の一定回転を行なわせ、これ以後、定格回転数
まで上昇させて段階的制御を行なう例であり、同
図ｂは、時刻t₂までリニアに回転数を増加させる
例であり、同図ｃは、時刻t₃まではｂと同様にリ
ニアに回転数を上昇させ、それ以降、上昇の度合
を制御して、急峻な変化なしに定格回転数に至ら
せるものである。このような制御を達成するため
に、計量負荷緩和装置１２は演算器１７、係数設
定器１８を具備しており、シーケンスコントロー
ラ１０の制御により、係数設定器１８から演算器
１７に与える係数を変化させるようになされてい
る。すなわち、演算器１７は、プロセスコントロ
ーラ１１からのアナログ出力を入力とし、この入
力アナログ信号に係数設定器１８から与えられる
係数を乗算して出力するものであり、係数値を
徐々に、あるいは段階的に変化させることにより
演算器１７の出力を変化させることができる。

第３図〜第５図は、それぞれ計量負荷緩和装置
１２の具体的構成例を示すブロツク図でである。

第３図の例では、タイマTM₁〜TM_oを有する
タイマ制御装置群２１、異なる値の係数a₁〜a_o
（例えばa₁からa_oに至るまで、係数値は段階的に
大きくなる）を出力する係数設定器２２が設けら
れている。シーケンスコントローラ１０からのデ
ジタル制御信号により、タイマ制御装置２１は、
まず、タタイマTM₁を動作させ、このタイマ
TM₁の満了後に対応する係数設定器２２に設定
されている係数a₁を演算器１７に与える。次に、
タイマTM₁の満了信号によりタイマTM₂を動作
させ、タイマ満了後に対応する係数設定器２２か
ら係数a₂を演算器１７に与え、タイマTM₁を非
動作とする。以上の動作をタイマTM_oまでくり
返して行ない、係数を順次更新していく。係数a₁
〜a_oは、最小０から最大１まで変化し、これに対
応して演算器１７の出力は最小０から最大プロセ
スコントローラ１１かからの入力アナグ信号まで
変化し、例えば第２図ａのような段階的にスクリ
ユー回転数を上昇させることができる。

また、第４図では、シーケンスコントローラ１
０からら与えられるデジタル制御信号が入力され
ることにより、タイマ制御装置２３は演算器１７
ａに対して係数a₁を順次送る。タイマ制御装置２
３は、それ自体に演算機能を有しており、係数a₁
を次の１式または２式のように演算する。

a₁＝１−e^-t/T ……（１式）係数a₁を２式のように演算する。

a₁＝ｔ／Ｔ ……（２式）ここに、Ｔはタイム設定器２４で設定された設
定時間、ｔはデジタル制御信号が入力されてから
の時間カウント値である。

一方、演算器１７ｂに与えられる係数a₂は
“１”に固定されている。タイマ制御装置２３は、
また、タイマ接点を持つており、係数a₁が１−〓
（〓は固定設定で、設定可能範囲は０〜１である）
の状態になつた時タイマTM₅、TM₆を制御して
係数a₂（a₂＝０〜１までが設定範囲であり、前述
のように、常時a₂＝１としておく）を演算器１７
_ｂに与えるように切換える。演算器１７はプロセ
スコントローラ１１からのアナログ入力信号に係
数a₂を乗算してアナログ出力信号を出力するが、
係数a₂は“１”であるので、アナログ入力信号が
そのままアナログ出力信号として出出力される。
切換えが行なわれるまでは、１式または２式で得
た係数a₁によりアナログ入力信号に乗算してアナ
ログ出力信号として出力される。以上の様にし
て、例えば、第２図ｂ，ｃのように、連続的にス
クリユー回転数を増加させることができる。

第５図の場合は、第４図での（１式）、（２式）
の演算結果を、予めデータテーブル２５に格納し
ておき、タイマ制御装置２３は、データアクセス
装置２６を用いてデータテーブル２５内の所定の
番地にアクセスし、係数a₁，a₂を出力させる。

〓発明の効果〓以上説明したように本発明は、計量時における
スクリユー回転数を経時的に上昇させることによ
り、スクリユーや附属品の負荷を緩和することが
でき、破損を防止し、装置寿命を向上できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスクリユー式射出成形装置の
一実施例の構成を示すブロツク図、第２図ａ，
ｂ，ｃはそれぞれ本発明のスクリユー駆動方法の
実施例を説明するための図、第３図から第５図
は、それぞれ、計量負荷緩和装置の実施例のブロ
ツク図である。１……バレル、２……スクリユー、３……逆流
防止リング、４……ノズルヘツド、５……ホツ
パ、６……原料、７……油圧シリンダ、８……ス
クリユープンジヤ、９……油圧モータ、１０……
シーケンスコントローラ、１１……プロセスコン
トローラ、１２……計量負荷緩和装置、１３……
比例弁アンプ、１４……油圧ポンプ、１５……流
量弁、１６……電磁弁、１７ａ，１７ｂ……演算
器、１８……係数設定器、１９……金型、２０…
…スプルー、２１……タイマ制御装置群、２２…
…係数設定器、２３……タイマ、２４……タイム
設定器、２５……データテーブル、２６……デー
タアクセス装置、TM₁〜TM₄……タイマ。

Claims

【特許請求の範囲】１スクリユーを回転させて、原料プラスチツク
を加熱されたバレル内に送り込み、混練しながら
加熱溶融させ、可塑化したプラスチツク原料の前
方における集積によつてスクリユーが所定距離だ
け後退したことを検出し、原料プラスチツクの計
量を行なうスクリユー式射出成形装置であつて、前記スクリユーを駆動するための油圧モータ
と、該油圧モータに圧力油を供給するための油圧ポ
ンプと、該油圧ポンプと油圧モータとの間に設けられ、
圧力油の流量を調整してスクリユー回転数を制御
するための流量弁と、該流量弁を制御する流量弁制御装置とを有して
おり、該流量弁制御装置は、シーケンスコントローラーと、該シーケンスコントローラーとの間で情報、命
令の伝達を行なうプロセスコントローラーと、該プロセスコントローラーの出力を受け、所定
の演算を行なつて出力する演算器と、該演算器の
行なう演算式の係数値を設定する係数設定値とを
具備する計量負荷緩和装置と、前記演算器の出力を受け、これを増幅し、その
増幅出力で前記スクリユー回転数を制御するため
の流量弁を制御する比例弁アンプとを有してお
り、前記係数設定器から演算器に与えられる係数値
は、シーケンスコントローラーの制御によつて、
原料プラスチツクの計量開始時から所定期間内に
おいて変化し、これにより、スクリユー回転数が
連続的に、あるいは段階的に、または、これらが
組合わされて増加していき、最終的に定格回転数
に至るようになされているスクリユー式射出成形
装置。２スクリユーを回転させて、原料プラスチツク
を加熱されたバレル内に送り込み、混練しながら
加熱溶融させ、可塑化したプラスチツク原料の前
方における集積によつてスクリユーが所定距離だ
け後退したことを検出し、原料プラスチツクの計
量を行なうスクリユー式射出成形装置におけるス
クリユー駆動方法において、計量開始から時間の経過とともに、スクリユー
回転数を連続的に、あるいは段階的に、またはこ
れらを組合わせて増加していき、最終的に定格回
転数に至らせることを特徴とするスクリユー式射
出成形装置におけるスクリユーの駆動方法。