JPH07125033A - 射出成形機の制御方式 - Google Patents

射出成形機の制御方式

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JPH07125033A
JPH07125033A JP27635093A JP27635093A JPH07125033A JP H07125033 A JPH07125033 A JP H07125033A JP 27635093 A JP27635093 A JP 27635093A JP 27635093 A JP27635093 A JP 27635093A JP H07125033 A JPH07125033 A JP H07125033A
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齊 原
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037Other properties
    • B29K2995/0063Density

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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バリやヒケ等の不良発生防止に有効な射出成
形機の制御方式を提供すること。 【構成】 プラテン間距離を検出するための距離センサ
28と、金型に対する型締力を検出するための圧力セン
サ27と、前記距離センサからの距離検出信号と前記圧
力センサからの圧力検出信号とを用いてあらかじめ定め
られた制御を行うマイクロプロセシングユニット43と
を有する。マイクロプロセシングユニットは、充填工程
から保圧工程への切換えを行った後は、該保圧工程への
切換え時の前記型締力を維持するように前記駆動源を制
御する。そして、樹脂充填が進む結果、前記プラテン間
距離が増加してあらかじめ定められた値に達すると、そ
れ以後の前記プラテン間距離が金型内の樹脂の状態に合
わせた変化パターンに追随するように前記型締力を制御
する。この型締力制御は、前記型締力が、型締力制御開
始時の型締力に等しくなるまで行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は射出成形機の制御方式に
関し、特に、バリやヒケ等の不良発生防止効果の優れた
制御方式に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、樹脂製品の射出成形は、樹脂の
可塑化→充填→保圧→冷却という工程で行われる。良品
質の成形品を得るためには、固定金型と可動金型とから
成る金型の温度や金型内樹脂温度、射出圧力等の制御に
加えて、金型に対する型締力や、型開量、すなわち固定
金型と可動金型のパーティング面間の距離の制御が重要
である。また、金型のキャビティ内の樹脂の圧力、体
積、温度との関係は、いわゆるPVT線図という特性図
で表される。
【0003】例えば、キャビティ内の樹脂温度について
言えば、その近似値Tmは以下の数式1で表される。
【0004】
【数1】 但し、Twは平均金型温度、Tm1 は保圧開始時の樹脂
温度、aは透過熱伝導率、Sは成形品の平均肉厚、tは
冷却時間である。
【0005】そこで、上記樹脂温度Tmの変化に合わせ
て、射出圧力を変化させて金型内樹脂の体積を一定にす
ることが行われている(例えば、特開昭63−1880
24号)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この方法で
は、金型のゲートからキャビティ全体を制御する時、樹
脂の粘度等によってはキャビティ内に圧力むらが生じて
制御が困難になる場合があった。
【0007】そこで、本発明の課題は、金型のキャビテ
ィ内に樹脂が満杯になった直後から保圧工程初期にかけ
てキャビティ内樹脂の密度を一定にすることで、バリや
ヒケ等の不良発生防止に有効な射出成形機の制御方式を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による制御方式
は、固定プラテンに取付けた固定金型と、可動プラテン
に取付けた可動金型と、前記可動プラテンを駆動して前
記固定金型と前記可動金型との開閉を行うと共に、型締
を行う駆動源とを有する射出成形機において、前記二つ
のプラテンにおけるプラテン間距離を検出するための距
離センサと、前記駆動源による締付圧力を検出するため
の圧力センサと、前記距離センサからの検出信号と前記
圧力センサからの型締力を示す圧力検出信号とを用いて
前記駆動源を制御する制御部とを有し、該制御部は、充
填工程から保圧工程への切換えを行った後は、該保圧工
程への切換え時の前記型締力を維持するように前記駆動
源を制御し、樹脂充填が進む結果、前記プラテン間距離
が増加してあらかじめ定められた値に達すると、それ以
後の前記プラテン間距離が金型内の樹脂の状態に合わせ
た変化パターンに追随するように前記型締力を制御し、
前記型締力が、型締力制御開始時の型締力に等しくなる
まで該型締力制御を行うことを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明は、充填工程から保圧工程へ切換えた後
の制御動作に特徴を有し、キャビティ内の樹脂圧力をバ
リが出ないように抑えながら、かつヒケを防ぐようにで
きるだけプラテン間距離を確保するためには、充填工程
から保圧工程への切換え後に任意のプラテン間距離を設
定し、その時点のキャビティ内の樹脂密度を一定化する
ために、射出圧力を一定または悪影響を及ぼさないよう
なゆるやかな変化に抑えながらプラテン間距離を時間に
対し指数関数曲線的に変化させることが有効であるとい
う知見に基づいている。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は本発明が適用された射出成形機のうち射出
装置、型締装置の概略構成を示している。射出装置にお
いては、ホッパ11より投入された樹脂を加熱シリンダ
12内で溶融しながらスクリュ13で計量、混練し、溶
融樹脂をスクリュ13の前方に貯留する。貯留された樹
脂は、射出シリンダ14とピストン15より成る油圧シ
リンダ機構によりスクリュ13を前方、すなわち金型側
へ移動させることによりノズル16を通して固定金型1
7と可動金型18とで形成されたキャビティ内に充填さ
れる。なお、射出シリンダ14には充填、保圧工程に応
じて流出入部14−1を通して流量あるいは圧力を制御
された駆動油が出入りする。
【0011】一方、型締装置は、図示しないフレームに
固定され、固定金型17を有する固定プラテン21に対
してリアプラテン22が4本のタイバー23(図では2
本のみ図示)を介して固定支持されている。リアプラテ
ン22に固定された油圧シリンダ24中には油圧ピスト
ン25が配設され、この油圧ピストン25には可動金型
18を固定された可動プラテン26が連結されている。
可動プラテン26は油圧ピストン25の運動に伴ってタ
イバー23上をスライド可能に構成されている。すなわ
ち、可動プラテン26は、図示しない圧力制御弁を通し
て油圧シリンダ24の流出入部24−1から駆動油を注
入すると型閉方向に移動し、流出入部24−2から駆動
油を注入すると型開方向に移動する。
【0012】油圧シリンダ24には油圧検出用の圧力セ
ンサ27が設けられており、金型を閉とした状態で流出
入部24−1側の油圧シリンダ内の油圧力を型締力とし
て検出するための圧力センサ27の検出値にもとづいて
調整することにより型締力を制御できる。また、固定プ
ラテン21と可動プラテン26には、プラテン間距離L
を検出するための距離センサ28が設けられ、固定金型
17と可動金型18の各パーティング面間の微妙な開き
量を測定できるようにしている。なお、ここで言うプラ
テン間距離とは、上記パーティング面間の距離、いわゆ
る型開量を含む金型厚又は部分的金型厚を意味するが、
その挙動は型開量の挙動とほぼ同じである。
【0013】図2は本発明による制御方式を実行するた
めに必要な制御系の構成を示す。この制御系は、プラテ
ン間距離、型締力等を入力するための設定器41からの
設定信号、圧力センサ27からの圧力検出信号、距離セ
ンサ28からのプラテン間距離検出信号等にもとづいて
射出成形機のシーケンス処理や関数パターン発生、油圧
シリンダ24用の圧力制御弁42への指令値出力等を行
うマイクロプロセシングユニット43、プラテン間距
離、型締力等のデータを記憶するためのメモリ44等を
有する。
【0014】図3は図2に示した制御系で実行される充
填工程から保圧工程へ切換えた直後のプラテン間距離
L、型締力、射出圧力の変化を示し、本図をも参照して
制御動作を説明する。なお、充填を開始してから保圧工
程へ切換えるまでの動作については、従来と同じで良い
ので説明は省略する。
【0015】時刻t1 で充填工程から保圧工程への切換
えが行われると、マイクロプロセシングユニット43は
切換え時点での型締力P1 をメモリ44に記憶すると共
に、記憶した型締力P1 を目標値として圧力制御弁42
を制御することにより、型締力を目標値P1 に維持する
動作を行う。一方、キャビティ内に樹脂が満杯になる直
前時点からプラテン間距離Lが増加し、あらかじめ定め
られた値LS に達するまでの区間D1 では射出圧力は一
定で、型締力も一定に維持されるので、プラテン間距離
Lは増加を続ける。
【0016】マイクロプロセシングユニット43は、プ
ラテン間距離Lがあらかじめ定められた値LS と一致す
るかどうかの判定動作を行い、一致すると型締力を増加
させて型締力の制御動作に移行する。この型締力の制御
動作においては、プラテン間距離Lが図3に示すような
あらかじめ定められた指数関数曲線あるいはその近似曲
線による変化パターンに追随して減少するように型締力
が制御される。これは、保圧工程へ切換えた後のキャビ
ティ内においては樹脂温度の低下につれて樹脂の体積が
指数関数的に収縮することを考慮したものであり、この
ことによりキャビティ内の樹脂の密度が一定化される。
【0017】その後、時間の経過と共にキャビティ内の
樹脂の収縮が進行するので必要な型締力も小さくなり、
保圧工程への切換え時点での型締力P1 まで低下する。
【0018】型締力の制御を開始してから型締力が再び
1 まで低下するまでの区間をD2とすると、この区間
2 では、バリを出さないようにプラテン間距離Lをあ
る値に抑えると共に、キャビティ内の樹脂の密度を一定
化する作用をする。しかも、この区間D2 においては、
時間が進むにつれて金型に接した成形品の皮相は固化が
進み、キャビティへのゲートもシールされる。そして、
区間D2 の終了時にはキャビティ内の樹脂密度は安定
し、しかもその後の圧縮工程に必要なプラテン間距離L
も確保できるようになる。
【0019】この後は、圧縮、冷却工程が行われるが、
これも従来と同じで良いので説明は省略する。
【0020】なお、本例では油圧式成形機の例を示して
いるが、本発明はディスク成形機や電動式成形機にも応
用可能であり、電動式の場合には制御すべき因子を、圧
力だけでなく、圧力を電流やトルクに対応させることで
制御可能であることは言うまでも無い。
【0021】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば充填工程から保圧工程への切換え後の型締力の制御に
より、成形品のバリ、ヒケ等の不良発生を無くすことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された射出成形機のうち射出装
置、型締装置の概略構成を示した図である。
【図2】本発明による制御系の概略構成を示したブロッ
ク図である。
【図3】本発明による制御動作の過程におけるプラテン
間距離、型締力、射出圧力の変化を示した図である。
【符号の説明】
11 ホッパ 12 加熱シリンダ 13 スクリュ 14 射出シリンダ 15 ピストン 16 ノズル 17 固定金型 18 可動金型 21 固定プラテン 22 リアプラテン 23 タイバー 24 油圧シリンダ 25 油圧ピストン 26 可動プラテン 27 圧力センサ 28 距離センサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定プラテンに取付けた固定金型と、可
    動プラテンに取付けた可動金型と、前記可動プラテンを
    駆動して前記固定金型と前記可動金型との開閉を行うと
    共に、型締を行う駆動源とを有する射出成形機におい
    て、 前記二つのプラテンにおけるプラテン間距離を検出する
    ための距離センサと、 前記駆動源による締付圧力を検出するための圧力センサ
    と、 前記距離センサからの検出信号と前記圧力センサからの
    型締力を示す圧力検出信号とを用いて前記駆動源を制御
    する制御部とを有し、 該制御部は、充填工程から保圧工程への切換えを行った
    後は、該保圧工程への切換え時の前記型締力を維持する
    ように前記駆動源を制御し、樹脂充填が進む結果、前記
    プラテン間距離が増加してあらかじめ定められた値に達
    すると、それ以後の前記プラテン間距離が金型内の樹脂
    の状態に合わせた変化パターンに追随するように前記型
    締力を制御し、前記型締力が、型締力制御開始時の型締
    力に等しくなるまで該型締力制御を行うことを特徴とす
    る射出成形機の制御方式。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の制御方式において、前記
    制御部は、前記変化パターンとして、指数関数曲線ある
    いはその近似曲線を用いることを特徴とする射出成形機
    の制御方式。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG82085A1 (en) * 1999-07-30 2001-07-24 Sumitomo Heavy Industries Method and apparatus for adjusting zero point of a pressure sensor of an injection apparatus
KR100374023B1 (ko) * 2000-08-24 2003-02-26 온재륜 신발창 성형프레스 자동화 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG82085A1 (en) * 1999-07-30 2001-07-24 Sumitomo Heavy Industries Method and apparatus for adjusting zero point of a pressure sensor of an injection apparatus
KR100374023B1 (ko) * 2000-08-24 2003-02-26 온재륜 신발창 성형프레스 자동화 장치

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