JPH0482721A - 射出成形機の異常検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は射出成形機のスクリュー先端部に配設された
逆流防止装置および／または金型キャビティへの溶融樹
脂充填状況における異常を、連続成形操作中に検出する
ための射出成形機の異常検出方法に関し、特に金型が成
形品多数個取り方式の場合における複数キャビティのう
ちの一部のキャビティについて充填状況に異常があるか
否か、を検出するにも適した方法に関する。

［従来の技術］ 従来より射出工程はスクリューが所定ストローク前進す
るに要する時間、つまりスクリューの速度を一定に保つ
という方式で制御されるのが一般的である。この方式で
は、逆流防止装置の作動不良の有無には無関係に強制的
にスクリュー速度が一定に保たれるため、連続成形操作
中、即ち成形機の通常運転サイクル中に逆流防止装置の
異常を検出することはできない。つまり、金型側からス
クリュー側へ向う樹脂逆流が起っていても所定速度でス
クリューは前進させられるから金型への樹脂充填量は基
準値よりも少なくなり、後続の保圧工程によりカバー（
補充）することも難しい。

一方、保圧工程中のスクリュー移動距離は射出ストロー
クに比べて短かく、しかも移動速度も微速であるために
該保圧工程の制御は第１タイマーによって行われるのが
一般的であった。

従って前記逆流防止装置の状態や金型キャビティへの充
填状況の如何を保圧工程中にチエツクすることも殆ど不
可能であった。

尚、射出・保圧両工程全体に要する時間も前記第１タイ
マーとは別の第２タイマーで管理されるが、この第２タ
イマーによる管理は金型のヒートサイクルを安定させ、
キャビティへの樹脂充填抵抗を一定に保つ上で重要であ
る。又、両工程のトータル時間およびその中に含まれる
前記保圧時間は、多数個取り金型の複数のゲート部につ
いてゲートシールタイミングに多少のバラツキがあって
も、それを包含し得る余裕をもって若干長いめに設定さ
れるのが一般的であった。

［発明が解決しようとする課題］ 以上のように射出工程は、成形品の品質保持のためスク
リューを強制的に所定速度（多段制御の場合を含む）で
前進させることで金型キャビティへの熔融樹脂充填挙動
を一定に保つ必要があり、従ってスクリュー押圧は可変
因子とならざるを得ないから、一定押圧のもとてのスク
リュー前進速度の大小を調べるという方式で逆流防止装
置および／またはキャビティ充填状況の異常検出を射出
工程中に実施することは全く不可能である。

そこで本発明は、スクリュー押圧が一定に保たれる保圧
工程中もしくは保圧終了時点において、前記タイマーに
よる制御を干渉することのない方式で前記異常検出を行
える方法を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 前述の目的を達成するべく、本発明の第１態様における
射出成形機の異常検出方法は、射出工程から保圧工程へ
の切換えが行われるスクリューの保圧切換位置（Ｘｖｐ
）を越えた位置から、保圧工程が完了するスクリューの
保圧終了位置（ＸＡ）を含み該保圧終了位置（ＸＡ）ま
での間においてスクリュー基準位置を前もって設定して
おき、一方当該スクリューが射出開始位置（ＸＯ）から
前記基準位置にまで移動する実時間を連続成形操作中に
カウントすると共に、カウントされた前記実時間が別途
設定ずみの許容範囲外である場合に異常警報信号を発す
ることを特徴とする。

また、他の第２態様における本発明の成形機の異常検出
方法は射出工程から保圧工程への切換えが行われるスク
リューの保圧切換位置（Ｘｖｐ）を越えた位置から、保
圧工程が完了するスクリューの保圧終了位置（ＸＡ）を
含み該保圧終了位置（ＸＡ）までの間においてスクリュ
ー基準位置を前もって設定しておき、一方当該スクリュ
ーが前記の保圧切換位置（Ｘｖｐ）から前記基準位置に
まで移動する実時間を連続成形操作中にカウントすると
共に、カウントされた前記実時間が別途設定ずみの許容
範囲外である場合に異常警報信号を発することを特徴と
する。

以上の何れの態様にあっても、前記基準位置をスクリュ
ーの保圧終了位置（ＸＡ）とするならば保圧工程制御と
のリンケージがとり易いので、本発明方法の実施にとり
好都合である。

Ｕ作　　用］ 前記基準位置到達までの実時間カウントの起点を、前記
第１態様における如く射出開始位置（ＸＯ）とする場合
には、射出工程中のスクリュー速度が既知もしくは一定
であり、且つ前記許容範囲を設定した際の速度と一致さ
せねばならないことは勿論である。

この点、第２態様にあっては射出工程の条件如何にかか
わりなく異常検出を行い得るから第１態様の実施よりも
容易であり、且つ検出誤差の発生やその程度も軽微とな
り特に好ましい態様である。

「発明の効果］ 本発明は、以上の如く構成されているので、射出量を一
定にするために所定のストロークで金型へ充填しようと
する制御を行なう場合にも逆流防止装置の異常を、前記
基準位置へのスクリュー到達のための前記実時間をカウ
ントするタイマにより監視することが可能となる。

更に、圧力制御工程である保圧工程中のスクリューの移
動状況をタイマーにて監視し得るので、特に多数個取り
金型のキャビティへの充填状況に異常があるか否かも検
出可能となり、不良検出能力が高くなり、不良検品した
品物の良品からの除外がより確実となる。このため多量
生産品中の不良混入率も低下し良品安全率が向上するの
で生産性の向上ともなる。

尚、「異常」が検出されるケースとして、前記逆流防止
装置のみの異常、金型キャビティへの充填挙動のみの異
常（つまりゲート部の「かけ」や「部分的閉塞」）、お
よび両異常の同時発生、の３つのケースが考えられる。

従って、もしスクリュー先端のノズル部と金型ゲート部
との間に後述のような樹脂流動停止手段としてのノズル
閉止弁などが介装されている場合には、該ノズル閉止弁
を閉じた状態で本発明方法に準じた操作を追加実施すれ
ば、スクリューの前進有無または程度によって前記逆流
防止装置の異常有無を分離して検８できるから、本発明
方法によりキャッチされた異常が前述の３つのケースの
うちの何れであるかを特定することも可能な筈である。

実施例］ 次に本発明による射出成形機の異常検出方法の具体的な
一実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明方法を行うための装置の概略を示し、図
中番号（１）はキャビティ（２）を備えた金型であり、
該金型（１）へは射出成形機（Ｓ）のスリュー（３）を
内装したシリンダ（４）の先端部、つまりノズル部（５
）の樹脂流路から金型の（１）のスプル、ランナ及びゲ
ート部（６）を経て溶融樹脂が充填される。

ノズル部（５）に配置した樹脂流動停止手段としてのコ
ック形の閉止弁（７）は駆動装置、例えば油圧シリンダ
（８）で開閉される。逆流防止弁（９）はスクリュー（
３）の先端部に設けてあり、その詳細は後述の通りであ
る。

他方、スクリュー（３）のための駆動系統は同図右半部
に示す通り、該スクリュー（３）を前後進させる油圧シ
リンダ（１１）と該スクリュー（３）を回転させる油圧
モータ（１２）とを備えている。圧油源（１４）からの
圧油は電磁フローコン（流ｔｉ節弁）（１５）および電
磁リリーフ弁（１６）を介して前記油圧シリンダ（１１
）へ供給される。

スクリュー（３）のベツド（３゛）にはスクリュー位置
センサ（１７）が配置され、このスクリュー位置センサ
（１７）が検出した位置信号は、その他のリミットスイ
ッチやタイマー等からの信号と共に制御袋！（１８）へ
入力され、該制御装置（Ｉ８）からは電磁フローコン（
１５）、電磁リリーフ弁（１６）、更ムこはノズル閉塞
弁（７）用の油圧シリンダ（８）等への指令信号が発せ
られる。

本発明方法を実施するための電子回路は前記制御装置（
１８）およびこれに付随して設けられており、その要部
は第１図に示す通りである。即ち制御装置（１８）のパ
ネルにはスクリューの保圧切換位置（Ｘｖｐ）のための
設定器（１９）、保圧終了位置（ＸＡ）のための設定器
（２０）ならびに射出開始位置（×。）のための設定器
（２１）が設けである。

一方、前記許容範囲を定める上限時間（ＴＩＳ−Ｕ）設
定のための手段（２３）と、同じく下限時間（ＴＩｓ−
１）設定のための手段（２４）とからなるタイマー基準
値設定器（２２）、および比較器（２５）も前記制御袋
Ｗ（１帥と関連して設けである。

制御装置（１８）内には、スクリュー（３）が射出開始
位置（ＸＯ）を越えた瞬間以降および／または保圧切換
位置（Ｘｖｐ）を越えた瞬間以降の経過実時間をカウン
トする第３タイマー（図示せず）も内装されており、該
第３タイマーからの実時間表示信号（Ｔａ）は比較器（
２５）へ入力される。同様にタイマー基準値設定器（２
２）からの前記上限時間（Ｔ　ｒ　ｓ　−ｕ）および下
限時間（ＴＩｓ−ｔ）も比較器（２５）へ入力され、こ
こで信号（Ｔａ）との大小関係が判定される。そのフロ
ーチャート図については後述するが、その前にスクリュ
ー（３）の移動ないし位置制御の概略を第２図（八）〜
（Ｄ）により説明すると、先ず第２図（Ａ）はノズル閉
止弁（７）が閉しられた状態のもとにスクリュー（３）
が回転し、ホッパー（４ａ）　（第１図参照）からの樹
脂ベレントを食いこみつつ熔融可塑化してノズノ喧５゛
）側へ送り出す、いわゆる可塑化計量工程を示している
。その際、スクリュー（３）は矢印（Ｋ）のように後退
することになる。逆流防止装置としての逆流防止弁（９
）は円錐形先端部（３ａ）と最終螺旋条（３ｂ）の先の
フランジ形突起（３ｃ）との間に、その間隔よりもやや
短い長さのスリーブ状弁体（１０）がスクリュー本体と
の相対的摺動を自在に套嵌された構成である。このスリ
ーブ状弁体（１０）の外周面は、シリンダ（４）の内周
面と密接しており、その摺接部を熔融樹脂が流通するこ
とは溶融樹脂が極めて高粘度のため不可能な状態である
。

従って、溶融樹脂は前記スリーブ状弁体（１０）の内周
面とスクリュー（３）のシャンク外周面との間の比較的
大きなりリアランス（３ｄ）を流れることになる。そし
て、スリーブ状弁体（１０）が円錐形先端部（３ａ）の
背面に当接した状態では、可塑化溶融樹脂は円錐形先端
部（３ａ）４こ創設した満流路を流通してノズル部（５
）側へ送り出される。また、スリーブ状弁体（１０）が
フランジ形突起（３ｃ）の前面に当接した状態ではノズ
ル部（５）側からの逆流が阻止される構造となっている
。

次いで第２図（Ｂ）に示した射出開始位置（ＸＯ）まで
スクリュー（３）が後退すると１ショット分の計量が終
り、該スクリュー（３）の回転は停止される。その後、
制御装置（１８）からの指令信号により、ノズル閉塞弁
（７）が開かれると共に、前記スクリュー（３）に所定
の押圧が印加されると該スクリュー（３）は矢印（Ｍ）
のように前進しつつ金型キャビティ（２）（２）　（第
１図参照）への樹脂注入を所定速度で行う。その際、ス
リーブ状弁体（１ｏ）の後面がフランジ形突起（３ｃ）
の前面に当接して逆流を阻止している。

このようにして第２図（Ｃ）のようにスクリュー（３）
が保圧切換位置（Ｘｖｐ）に達すると、保圧工程の押圧
力に切換えられ、所定時間のあいだこの状態が保たれる
。該保圧工程において前記金型キャビティ（２）（２）
内部での冷却による樹脂容積減少が補われるのであり、
第２図（Ｄ）に矢印０１）で示す如くスクリュー（３）
が微速で前進して前述した基準位置としての保圧終了位
置（ＸＡ）に達したあとも暫くのあいだ保圧用押圧力が
印加され続け（この間、ノズル閉塞弁（７）は開かれて
いる。）、前記第１および第２タイマーにより計時され
ていた所定時間が経過した後に第２図（Ｄ）に示されて
いるようにノズル閉塞弁（７）が再び閉しられ、次回シ
ョツト分のための可塑化計量工程が可能な状態となる。

以上のような射出成形機およびその運転形態において、
本発明の第２態様は第３図に示したフローチャー１−図
の如くに実施される。

即ち、ステ・ノブＡ−１では前記タイマー基準値設定器
（２２）により前記スクリュー（３）前進に要する上限
時間（ＴＩｓ−ｕ）と下限時間（ＴＩＳ−Ｌ）とが設定
され、これらは比較器（２５）へ入力される。

ステップＡ−２では保圧工程開始のタイミングであるか
否か、つまりスクリュー（３）が保圧切換位置（Ｘｖｐ
）に達したか否か、が制御装置（１８）内の比較回路（
図示せず）により判定される。この判定結果がＮｏであ
れば再びステップＡ−２へ戻るが、Ｙｅｓであればステ
ップＡ−３へ進む。

ステップＡ−３は前記第３タイマーに対して前記保圧工
程開始後の実経過時間（Ｔ、）のカウントを命しるステ
ップである。

次にステップＡ−４では、スクリュー（３）の位置が前
記基準位置として保圧終了値ｉｆ　（ＸＡ）に到達した
か否かを前記比較回路により判定する。もしＮｏであれ
ばステップ八−４へ戻り、Ｙｅｓの場合にはステップＡ
−５へ進み、該保圧終了位置（ＸＡ）に到達するまでの
実時間（Ｔ、）を制御装置（１８）のパネルに表示する
。

続いてステップＡ−６では前記下限時間（ＴＩＳ−Ｌ）
よりも実時間（Ｔ、）の方が短かったか否か、つまり逆
流防止装置に異常があってスクリュー（３）が異常に速
く前進（保圧中に）したか否か、および／または一部の
金型ゲー）（６）（６）に「カケｊ等があって異常に速
く前進したか否か、を判定する。もしＹｅｓならステッ
プＡ−７においてその旨の表示を前記パネル上に行う。

逆に、もしＮｏならばステップＡ−８に進み、保圧中の
スクリュー（３）の前進が異常に遅かったか否かを、前
記上限時間（Ｔ＋５−ｕ）より実時間（Ｔ、）の方が長
かったか否か、により判定する。Ｙｅｓの場合にはキャ
ビティ（２）（２）への充填が一部のゲート（６）（６
）での部分的基りにより遅かったことを示しているので
、前記ステップＡ〜７におけると同様の表示をステップ
Ａ−９において行う。尚、これらのステップＡ−６およ
びＡ−８での判定は前記比較器（２５）において行われ
、また、ステップＡ−７およびＡ−９での表示と共に、
異常警報信号（Ａｔ−ｓ）が制御装置（１８）により発
せられる。

前記ステップ八−８での判定結果もＮｏである場合には
、上述のいかなる異常もなかったものとみなしてステッ
プＡ−１０において次回射出のための準備に入る。

前述した何れかの異常が認められれば次回射出の準備に
は入らず、対応個所の補修作業を行う。又は異常発生と
して成形し終えた製品を不良側へ分別処理する。この場
合不良信号（異常発生信号）を発した後、次回射出の準
備に入り連続運転を継続すれば良い。従って、通常運転
サイクル中に異常発見と処理とが行われるから不良成形
品の発生は本発明方法により最小限に抑えることができ
る。

以上の実施例に対しては、既述のように実時間のカウン
トを射出工程開始と同時に開始して本発明第１態様を行
うべく改変すること、あるいは前記カウント終了時点を
決めるスクリュー基準位置として保圧終了位置（ＸＡ）
の手前、ただし保圧切換位置（×νｐ）の先、の任意中
間位置を用いるべく改変することが可能である。この後
者の改変は、保圧時の標準ストロークが長い場合に適し
ており、利点としでは前記異常を保圧終了までの早い時
機に発見できるので前述のような処置のほか、不良成形
品の取扱いの決定をタイミングよく行える、という点を
挙げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明方法の具体的な一実施例の
説明図であって、 第１図は本発明方法が適用される射出成形機およびその
駆動系統と制御系統とを示す系統図、第２図（Ａ）　、
　（Ｂ）　、　（Ｃ）　、　（Ｄ）は本発明方法が適用
される射出成形機のスクリューの移動および位置を示す
移動・位置図、 第３図は本発明方法における制御階程を示すフローチャ
ート図である。 Ｓ・・・射出成形機 １８・・・制御装置 ２２・・・タイマー基準値設定器 ２５・・・比較器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　射出工程から保圧工程への切換えが行われるスクリ
   ューの保圧切換位置（Ｘｖｐ）を越えた位置から、保圧
   工程が完了するスクリューの保圧終了位置（Ｘ＿Ａ）を
   含み該保圧終了位置（Ｘ＿Ａ）までの間においてスクリ
   ュー基準位置を前もって設定しておき、一方当該スクリ
   ューが射出開始位置（Ｘ＿Ｏ）から前記基準位置にまで
   移動する実時間を連続成形操作中にカウントすると共に
   、カウントされた前記実時間が別途設定ずみの許容範囲
   外である場合に異常警報信号を発することを特徴とする
   射出成形機の異常検出方法。 ２　前記スクリュー基準位置が前記保圧終了位置（Ｘ＿
   Ａ）である請求項１に記載の射出成形機の異常検出方法
   。 ３　射出工程から保圧工程への切換えが行われるスクリ
   ューの保圧切換位置（Ｘｖｐ）を越えた位置から、保圧
   工程が完了するスクリューの保圧終了位置（Ｘ＿Ａ）を
   含み該保圧終了位置（Ｘ＿Ａ）までの間においてスクリ
   ュー基準位置を前もって設定しておき、一方当該スクリ
   ューが前記の保圧切換位置（Ｘｖｐ）から前記基準位置
   にまで移動する実時間を連続成形操作中にカウントする
   と共に、カウントされた前記実時間が別途設定ずみの許
   容範囲外である場合に異常警報信号を発することを特徴
   とする射出成形機の異常検出方法。 ４　前記基準位置が前記保圧終了位置（Ｘ＿Ａ）である
   請求項３に記載の射出成形機の異常検出方法。