JPH07214615A - 射出成形機における溶融樹脂の計量方法 - Google Patents
射出成形機における溶融樹脂の計量方法Info
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- JPH07214615A JPH07214615A JP1257594A JP1257594A JPH07214615A JP H07214615 A JPH07214615 A JP H07214615A JP 1257594 A JP1257594 A JP 1257594A JP 1257594 A JP1257594 A JP 1257594A JP H07214615 A JPH07214615 A JP H07214615A
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- screw
- injection
- pressure
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/77—Measuring, controlling or regulating of velocity or pressure of moulding material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 計量工程における完了位置を適正に決めるこ
とにより、理論通りの射出工程を実現する。 【構成】 計量工程中にスクリュヘッド前部に貯留され
た樹脂圧力を樹脂圧力センサで測定し、計量完了時に得
られた樹脂体積量を大気圧状態下に換算した値と、理想
状態下で計量完了した樹脂体積量との差分量をスクリュ
ストロークの変化量として射出工程開始位置より補正し
た位置で計量工程を完了する。また、射出開始時のチェ
ックリングの閉まり遅れによる逆流量や樹脂圧力をスク
リュに作用する反力により算出して補正し計量工程を完
了する。
とにより、理論通りの射出工程を実現する。 【構成】 計量工程中にスクリュヘッド前部に貯留され
た樹脂圧力を樹脂圧力センサで測定し、計量完了時に得
られた樹脂体積量を大気圧状態下に換算した値と、理想
状態下で計量完了した樹脂体積量との差分量をスクリュ
ストロークの変化量として射出工程開始位置より補正し
た位置で計量工程を完了する。また、射出開始時のチェ
ックリングの閉まり遅れによる逆流量や樹脂圧力をスク
リュに作用する反力により算出して補正し計量工程を完
了する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック製品を成
形する射出成形機において、特に、金型キャビティ内に
溶融樹脂を高精度に射出充填する射出成形機における溶
融樹脂の計量方法に関するものである。
形する射出成形機において、特に、金型キャビティ内に
溶融樹脂を高精度に射出充填する射出成形機における溶
融樹脂の計量方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック成形に使用される射出装置
３０は、一般に図１０に示すようにホッパ１５、加熱シ
リンダ３、ノズル４および射出シリンダ２０からなる射
出機構と、固定ダイプレートに取付けられた固定金型１
３ａ、可動ダイプレートに取付けた可動金型１３ｂから
基本的に構成されている。
３０は、一般に図１０に示すようにホッパ１５、加熱シ
リンダ３、ノズル４および射出シリンダ２０からなる射
出機構と、固定ダイプレートに取付けられた固定金型１
３ａ、可動ダイプレートに取付けた可動金型１３ｂから
基本的に構成されている。
【０００３】すなわち、ホッパ１５から投入された可塑
性樹脂材料は、モータなどの駆動装置２４により回転さ
せられるスクリュ１へ落ちて行き、スクリュフライトに
より加熱シリンダ３中を前方（図中左）へ移送されつつ
ヒータ１８からの加熱およびスクリュ１の回転による剪
断発熱を受けて溶融する。溶融した樹脂はスクリュヘッ
ド２７の前部に貯留されるが、計量中は後部より樹脂が
連続的に移送されてくるので貯留樹脂には圧力が発生す
る。
性樹脂材料は、モータなどの駆動装置２４により回転さ
せられるスクリュ１へ落ちて行き、スクリュフライトに
より加熱シリンダ３中を前方（図中左）へ移送されつつ
ヒータ１８からの加熱およびスクリュ１の回転による剪
断発熱を受けて溶融する。溶融した樹脂はスクリュヘッ
ド２７の前部に貯留されるが、計量中は後部より樹脂が
連続的に移送されてくるので貯留樹脂には圧力が発生す
る。
【０００４】この圧力を受けてスクリュ１は後退（図中
右）し、スクリュヘッド２７前部で貯留される樹脂量、
すなわちスクリュ１の後退距離によって決定される量が
所定量に達すると計量工程は終了する。計量工程中は樹
脂の溶融が十分に行われるようスクリュ後退速度を制限
するため、射出シリンダ２０に若干の油圧力を負荷しス
クリュ後退反力を加えることがある。
右）し、スクリュヘッド２７前部で貯留される樹脂量、
すなわちスクリュ１の後退距離によって決定される量が
所定量に達すると計量工程は終了する。計量工程中は樹
脂の溶融が十分に行われるようスクリュ後退速度を制限
するため、射出シリンダ２０に若干の油圧力を負荷しス
クリュ後退反力を加えることがある。
【０００５】この計量工程が終了すると、金型１３ａ、
１３ｂ内への溶融樹脂の流れ込み、いわゆる鼻たれ現象
を防止するため、スクリュを強制的に後方へ下げるサッ
クバック動作が行われる。
１３ｂ内への溶融樹脂の流れ込み、いわゆる鼻たれ現象
を防止するため、スクリュを強制的に後方へ下げるサッ
クバック動作が行われる。
【０００６】その後、型開閉により成形品が取り出され
ると、射出シリンダ２０に作動油が圧入されてスクリュ
１は前進を開始し、スクリュ１の前方に蓄積された溶融
樹脂を、ノズル４を介して金型キャビティ２２に射出充
填する。なお、符号２はチェックリング、２７はスクリ
ュヘッドを示す。
ると、射出シリンダ２０に作動油が圧入されてスクリュ
１は前進を開始し、スクリュ１の前方に蓄積された溶融
樹脂を、ノズル４を介して金型キャビティ２２に射出充
填する。なお、符号２はチェックリング、２７はスクリ
ュヘッドを示す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで溶融樹脂は射
出工程で射出充填するのに必要な量だけ計量工程で計量
され、スクリュヘッド２７前部に貯留されるのだが、こ
の量は計量工程が終了するスクリュ位置のみによって決
められる。これは溶融樹脂の体積が目標値になるよう計
量工程を制御することを意味し、計量終了時の樹脂圧力
がバラつけば、溶融樹脂の重量もバラつくことになる。
出工程で射出充填するのに必要な量だけ計量工程で計量
され、スクリュヘッド２７前部に貯留されるのだが、こ
の量は計量工程が終了するスクリュ位置のみによって決
められる。これは溶融樹脂の体積が目標値になるよう計
量工程を制御することを意味し、計量終了時の樹脂圧力
がバラつけば、溶融樹脂の重量もバラつくことになる。
【０００８】特に、スクリュ１の後退を遅くするためス
クリュ後退反力を負荷する時は樹脂圧力は上昇し、計量
される樹脂の重量も大きくなる。また、樹脂は圧力によ
る圧縮性が大きく、少しの圧力変化でも大きな密度変化
を招き、重量バラつきが大きくなる性質をもつ。また、
計量工程の樹脂重量のバラつきは、射出工程での充填量
をバラつかせ、最終成形品の品質を不安定なものにして
いた。
クリュ後退反力を負荷する時は樹脂圧力は上昇し、計量
される樹脂の重量も大きくなる。また、樹脂は圧力によ
る圧縮性が大きく、少しの圧力変化でも大きな密度変化
を招き、重量バラつきが大きくなる性質をもつ。また、
計量工程の樹脂重量のバラつきは、射出工程での充填量
をバラつかせ、最終成形品の品質を不安定なものにして
いた。
【０００９】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、本発明の目的は計量工程における完了位置を適正に
決めることにより、スクリュヘッド前部に貯留される樹
脂重量を安定化させ、理論通りの射出工程を実現する溶
融樹脂の計量方法を提供するものである。
で、本発明の目的は計量工程における完了位置を適正に
決めることにより、スクリュヘッド前部に貯留される樹
脂重量を安定化させ、理論通りの射出工程を実現する溶
融樹脂の計量方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における第１の発明では、計量工程中にスク
リュヘッド前部に貯留される樹脂の圧力をノズル部に配
設した樹脂圧力センサにより測定し、貯留されている樹
脂が大気圧状態下に比べて圧縮収縮している体積を算出
してスクリュストロークに換算し、射出開始基準位置よ
り前記ストローク量だけ補正した位置で計量工程を完了
するようにした。また、第２の発明では、圧縮収縮して
いる樹脂体積のスクリュストローク換算値に、射出開始
時のチェックリングの閉まり遅れによる樹脂の逆流量を
スクリュストロークに換算した値とを合わせてその値だ
け補正したスクリュの後退位置で計量工程を完了するよ
うにした。さらに、第３の発明では、計量工程中のスク
リュヘッド前部の溶融樹脂圧力をスクリュ後部に作用す
る反力を測定し、これをスクリュヘッド前部の樹脂圧力
に換算することにより樹脂の収縮体積を算出してスクリ
ュストロークに換算し、射出開始基準位置より前記スト
ローク量だけ補正した位置で計量工程を完了するように
した。
に、本発明における第１の発明では、計量工程中にスク
リュヘッド前部に貯留される樹脂の圧力をノズル部に配
設した樹脂圧力センサにより測定し、貯留されている樹
脂が大気圧状態下に比べて圧縮収縮している体積を算出
してスクリュストロークに換算し、射出開始基準位置よ
り前記ストローク量だけ補正した位置で計量工程を完了
するようにした。また、第２の発明では、圧縮収縮して
いる樹脂体積のスクリュストローク換算値に、射出開始
時のチェックリングの閉まり遅れによる樹脂の逆流量を
スクリュストロークに換算した値とを合わせてその値だ
け補正したスクリュの後退位置で計量工程を完了するよ
うにした。さらに、第３の発明では、計量工程中のスク
リュヘッド前部の溶融樹脂圧力をスクリュ後部に作用す
る反力を測定し、これをスクリュヘッド前部の樹脂圧力
に換算することにより樹脂の収縮体積を算出してスクリ
ュストロークに換算し、射出開始基準位置より前記スト
ローク量だけ補正した位置で計量工程を完了するように
した。
【００１１】
【作用】本発明では、計量工程中にスクリュヘッド前部
に貯留される樹脂圧力を測定し、貯留樹脂の体積を大気
圧状態下の体積に換算し、この体積が理想の射出工程開
始時の体積と同じになった位置で計量工程を完了するこ
とにより、貯留樹脂の圧力に関係なく一定重量の樹脂が
計量できるようにした。また、チェックリングの閉まり
遅れによる溶融樹脂の逆流量をスクリュストロークに換
算し、計量完了位置を補正することにより、理想の射出
工程と同じ重量の樹脂が射出充填できるため、重量の安
定した成形品が成形できる。
に貯留される樹脂圧力を測定し、貯留樹脂の体積を大気
圧状態下の体積に換算し、この体積が理想の射出工程開
始時の体積と同じになった位置で計量工程を完了するこ
とにより、貯留樹脂の圧力に関係なく一定重量の樹脂が
計量できるようにした。また、チェックリングの閉まり
遅れによる溶融樹脂の逆流量をスクリュストロークに換
算し、計量完了位置を補正することにより、理想の射出
工程と同じ重量の樹脂が射出充填できるため、重量の安
定した成形品が成形できる。
【００１２】
【実施例】以下に、本発明に係る射出成形機における溶
融樹脂の計量方法の具体的実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本発明に係る１実施例の射出装置の
要部構成を簡略化して示す概要図である。
融樹脂の計量方法の具体的実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本発明に係る１実施例の射出装置の
要部構成を簡略化して示す概要図である。
【００１３】図１において、加熱シリンダ３内にはスク
リュ１が回転から進退自在に挿入されており、加熱シリ
ンダ３の先端にはノズル４が取付けられており、また後
端にはスクリュ１を軸方向移動が可能で回転自在に取付
けたピストン２３を挿入した射出シリンダ２０が取付け
てある。
リュ１が回転から進退自在に挿入されており、加熱シリ
ンダ３の先端にはノズル４が取付けられており、また後
端にはスクリュ１を軸方向移動が可能で回転自在に取付
けたピストン２３を挿入した射出シリンダ２０が取付け
てある。
【００１４】射出シリンダ２０の油圧室９はロッド側油
圧室９ａとヘッド側油圧室９ｂから構成されており、こ
の油圧室９には図示省略した油圧ポンプから作動油が供
給され油圧作動バルブ１１で制御される。
圧室９ａとヘッド側油圧室９ｂから構成されており、こ
の油圧室９には図示省略した油圧ポンプから作動油が供
給され油圧作動バルブ１１で制御される。
【００１５】ノズル４内の先端近傍には、計量工程中ま
たは計量工程完了時にスクリュヘッド前部３４に貯留さ
れた溶融樹脂の樹脂圧を測定する樹脂圧力センサ７が配
設されている。また、射出シリンダ２０の油圧室９には
油圧センサ１０が配設してあり、ロッド側油圧室９ａに
はロッド側油圧センサ１０ａが、またヘッド側油圧室９
ｂにはヘッド側油圧センサ１０ｂがそれぞれ配設されて
いる。
たは計量工程完了時にスクリュヘッド前部３４に貯留さ
れた溶融樹脂の樹脂圧を測定する樹脂圧力センサ７が配
設されている。また、射出シリンダ２０の油圧室９には
油圧センサ１０が配設してあり、ロッド側油圧室９ａに
はロッド側油圧センサ１０ａが、またヘッド側油圧室９
ｂにはヘッド側油圧センサ１０ｂがそれぞれ配設されて
いる。
【００１６】この射出装置３０にはノズル４の前方に配
設された樹脂圧力センサ７からの樹脂圧力の測定値、ヘ
ッド側油圧センサ１０ｂからの油圧力の測定値、あるい
は他のセンサからの測定値を受信して様々な制御指令を
出す射出成形機の制御装置３２が設けられている。
設された樹脂圧力センサ７からの樹脂圧力の測定値、ヘ
ッド側油圧センサ１０ｂからの油圧力の測定値、あるい
は他のセンサからの測定値を受信して様々な制御指令を
出す射出成形機の制御装置３２が設けられている。
【００１７】また、符号８はスクリュ１の前後進距離を
測定するスクリュ位置センサである。スクリュ１の先端
にはチェックシート１ａを置いてスクリュヘッド２７が
螺着されており、スクリュヘッド２７は先端に向かった
略円錐形状で同円錐形状の後側（図中右側）は段状にな
って小径になり、この小径部２７ａには軸方向摺動が自
在なチェックリング２が挿入されている。なお、符号１
５はホッパ、１５ａはペレットを示す。
測定するスクリュ位置センサである。スクリュ１の先端
にはチェックシート１ａを置いてスクリュヘッド２７が
螺着されており、スクリュヘッド２７は先端に向かった
略円錐形状で同円錐形状の後側（図中右側）は段状にな
って小径になり、この小径部２７ａには軸方向摺動が自
在なチェックリング２が挿入されている。なお、符号１
５はホッパ、１５ａはペレットを示す。
【００１８】ここで本発明の前提となる理想の射出工程
開始時の状態を図２より説明する。スクリュ１は前進限
からＳ0 後退した射出開始基準位置にある。この時、ス
クリュヘッド前部３４は溶融樹脂で充満し、チェックリ
ング２は閉じられており、また樹脂圧力は大気圧であ
る。スクリュヘッド前部３４に貯留されている樹脂体積
はスクリュ外径をＤS とすると（π／４）・（ＤS ）2
・Ｓ0 であり、樹脂重量は大気圧での密度をρ0 とする
と（π／４）・（ＤS ）2 ・Ｓ0 ・ρ0 となる。なお、
ノズル４内の樹脂体積は、スクリュヘッド前部３４の容
積に比べて小さいため、無視する。
開始時の状態を図２より説明する。スクリュ１は前進限
からＳ0 後退した射出開始基準位置にある。この時、ス
クリュヘッド前部３４は溶融樹脂で充満し、チェックリ
ング２は閉じられており、また樹脂圧力は大気圧であ
る。スクリュヘッド前部３４に貯留されている樹脂体積
はスクリュ外径をＤS とすると（π／４）・（ＤS ）2
・Ｓ0 であり、樹脂重量は大気圧での密度をρ0 とする
と（π／４）・（ＤS ）2 ・Ｓ0 ・ρ0 となる。なお、
ノズル４内の樹脂体積は、スクリュヘッド前部３４の容
積に比べて小さいため、無視する。
【００１９】計量工程から射出工程となり、この状態か
らスクリュ１が前進を開始すると遅滞なくノズル４部よ
り樹脂が金型１３内へ流入を始め、確実に（π／４）・
（Ｄ S ）2 ・Ｓ0 ・ρ0 の重量の樹脂が充填される。し
かし、実際の射出工程開始時は図７に示すようになり、
ノズル４先端部の空隙５とチェックリング２が閉まって
いないことによる射出開始時のスクリュ１後部側への逆
流のため、スクリュ１の前進限まで射出を行っても理想
通りの重量の樹脂が射出できないことになる。
らスクリュ１が前進を開始すると遅滞なくノズル４部よ
り樹脂が金型１３内へ流入を始め、確実に（π／４）・
（Ｄ S ）2 ・Ｓ0 ・ρ0 の重量の樹脂が充填される。し
かし、実際の射出工程開始時は図７に示すようになり、
ノズル４先端部の空隙５とチェックリング２が閉まって
いないことによる射出開始時のスクリュ１後部側への逆
流のため、スクリュ１の前進限まで射出を行っても理想
通りの重量の樹脂が射出できないことになる。
【００２０】このため、一般に射出工程における射出条
件を算出する場合は理想の射出状態から射出が行われる
と考えて計算が行われるとともに、射出条件は図３のよ
うにスクリュ位置と射出速度により決定されることが多
く、このため計量する樹脂量を正確に制御しないと射出
条件を算出した時と同重量の樹脂を射出充填できないの
である。
件を算出する場合は理想の射出状態から射出が行われる
と考えて計算が行われるとともに、射出条件は図３のよ
うにスクリュ位置と射出速度により決定されることが多
く、このため計量する樹脂量を正確に制御しないと射出
条件を算出した時と同重量の樹脂を射出充填できないの
である。
【００２１】次に、本発明に係る第１の発明の実施例を
図４を用いて説明する。
図４を用いて説明する。
【００２２】計量工程中、樹脂圧力センサ７で測定され
る樹脂圧力をＰ1 とし、スクリュ位置をＳ1 とする。ま
た、図６に示す通り予め求められているこの時の温度の
樹脂密度と樹脂圧力との関係図より樹脂密度はρ1 が求
められる。よって大気圧状態下に比べて圧縮している樹
脂体積は（π／４）・（ＤS ）2 ・Ｓ1 ・（ρ1 ・ρ 0
／ρ0 ）となり、これをスクリュストロークに換算する
とＳ1 ・（ρ1 ・ρ0／ρ0 ）となる。
る樹脂圧力をＰ1 とし、スクリュ位置をＳ1 とする。ま
た、図６に示す通り予め求められているこの時の温度の
樹脂密度と樹脂圧力との関係図より樹脂密度はρ1 が求
められる。よって大気圧状態下に比べて圧縮している樹
脂体積は（π／４）・（ＤS ）2 ・Ｓ1 ・（ρ1 ・ρ 0
／ρ0 ）となり、これをスクリュストロークに換算する
とＳ1 ・（ρ1 ・ρ0／ρ0 ）となる。
【００２３】Ｓ1 ・（ρ1 ・ρ0 ／ρ0 ）＝△Ｓ1 とす
るとＳ1 ＋△Ｓ1 ＝Ｓ0 を満足するスクリュ位置、すな
わちＳ1 ・（ρ1 ／ρ0 ）＝Ｓ0 となるＳ1 で計量工程
を完了すると計量された樹脂重量は、
るとＳ1 ＋△Ｓ1 ＝Ｓ0 を満足するスクリュ位置、すな
わちＳ1 ・（ρ1 ／ρ0 ）＝Ｓ0 となるＳ1 で計量工程
を完了すると計量された樹脂重量は、
【００２４】
【数１】
【００２５】となり、大気圧状態下で射出開始基準位置
まで計量した場合と同じ重量になる。この状態でチェッ
クシート１ａを例えば電磁石を用いて励磁させ、チェッ
クシート１ａを強制的に閉じた後サックバック動作を行
う。
まで計量した場合と同じ重量になる。この状態でチェッ
クシート１ａを例えば電磁石を用いて励磁させ、チェッ
クシート１ａを強制的に閉じた後サックバック動作を行
う。
【００２６】図４に示すように射出開始を射出開始基準
点より違った位置から行っても前進限まで射出工程動作
を行えば、理想状態の射出工程開始時から行ったのと同
重量の樹脂を金型１３内に射出充填できるのである。ま
た、サックバック量ＳS は射出開始位置が射出開始基準
点より後方になる値であればノズル４前部の空隙量が変
わるだけなので射出樹脂重量には影響しない。
点より違った位置から行っても前進限まで射出工程動作
を行えば、理想状態の射出工程開始時から行ったのと同
重量の樹脂を金型１３内に射出充填できるのである。ま
た、サックバック量ＳS は射出開始位置が射出開始基準
点より後方になる値であればノズル４前部の空隙量が変
わるだけなので射出樹脂重量には影響しない。
【００２７】次に、本発明に係る第２の発明の実施例を
図５を用いて説明する。
図５を用いて説明する。
【００２８】チェックリング２の閉まり遅れによる樹脂
の逆流量をＱB とし、これをスクリュストロークに換算
した値△Ｓ2 は、△Ｓ2 ＝ＱB ÷（π／４）・（ＤS ）
2 ＝４ＱB ／π（ＤS ）2 となる。このため、第１の発
明の実施例におけるスクリュ位置Ｓ1 より△Ｓ2 後方で
計量を完了させればチェックリング２を強制的に閉じな
くても第１の発明の実施例の場合と同重量の射出充填が
行える。
の逆流量をＱB とし、これをスクリュストロークに換算
した値△Ｓ2 は、△Ｓ2 ＝ＱB ÷（π／４）・（ＤS ）
2 ＝４ＱB ／π（ＤS ）2 となる。このため、第１の発
明の実施例におけるスクリュ位置Ｓ1 より△Ｓ2 後方で
計量を完了させればチェックリング２を強制的に閉じな
くても第１の発明の実施例の場合と同重量の射出充填が
行える。
【００２９】次に、射出工程開始時のチェックリング２
の閉まり遅れによる逆流量をスクリュストロークＳB に
換算して射出開始基準点を補正することについて述べ
る。従来例で述べた図８に示す状態から射出工程を開始
するためスクリュ１を前進すれば、溶融樹脂は、図７に
示すようにノズル４側への樹脂流れ量ｑn とスクリュ１
側への樹脂流れ量ｑS が生じる。ここでスクリュヘッド
径をＤH 、スクリュ速度をＶとすればｑN ＋ｑS ＝（π
／４）・（ＤH ）2 ・Ｖが成立する。
の閉まり遅れによる逆流量をスクリュストロークＳB に
換算して射出開始基準点を補正することについて述べ
る。従来例で述べた図８に示す状態から射出工程を開始
するためスクリュ１を前進すれば、溶融樹脂は、図７に
示すようにノズル４側への樹脂流れ量ｑn とスクリュ１
側への樹脂流れ量ｑS が生じる。ここでスクリュヘッド
径をＤH 、スクリュ速度をＶとすればｑN ＋ｑS ＝（π
／４）・（ＤH ）2 ・Ｖが成立する。
【００３０】次に図７に示す如くスクリュ１側への樹脂
流れ量ｑS によりチェックリング２が受ける力Ｆは、チ
ェックリング２のスクリュヘッド２７側の側面２ａに作
用するＦ1 とチェックリング２の内周面２ｂに作用する
粘性力Ｆ2 を加算し、（Ｆ1＋Ｆ2 ）、チェックリング
２のスクリュ１側の側面２ｃに作用する力Ｆ3 と、チェ
ックリング２の外周面２ｄに作用する粘性力を加算した
値（Ｆ3 ＋Ｆ4 ）を減じると、Ｆ＝（Ｆ1 ＋Ｆ2 ）−
（Ｆ3 ＋Ｆ4 ）となる。なお、チェックリング２に作用
する力Ｆ1 〜Ｆ4 を求めるには、粘弾性流体の流動解析
が扱えるＣＡＥ（コンピュータ支援技術）を用いれば容
易に算出できる。
流れ量ｑS によりチェックリング２が受ける力Ｆは、チ
ェックリング２のスクリュヘッド２７側の側面２ａに作
用するＦ1 とチェックリング２の内周面２ｂに作用する
粘性力Ｆ2 を加算し、（Ｆ1＋Ｆ2 ）、チェックリング
２のスクリュ１側の側面２ｃに作用する力Ｆ3 と、チェ
ックリング２の外周面２ｄに作用する粘性力を加算した
値（Ｆ3 ＋Ｆ4 ）を減じると、Ｆ＝（Ｆ1 ＋Ｆ2 ）−
（Ｆ3 ＋Ｆ4 ）となる。なお、チェックリング２に作用
する力Ｆ1 〜Ｆ4 を求めるには、粘弾性流体の流動解析
が扱えるＣＡＥ（コンピュータ支援技術）を用いれば容
易に算出できる。
【００３１】この時チェックリング２の質量をｍとすれ
ばＦ／ｍ＝αの加速度が発生することになる。このこと
によりチェックリング２の移動ストロークをＬとすれ
ば、
ばＦ／ｍ＝αの加速度が発生することになる。このこと
によりチェックリング２の移動ストロークをＬとすれ
ば、
【００３２】
【数２】
【００３３】となり、チェックリング２が閉まるまでに
要する時間Ｔが求められる。よって射出工程開始後チェ
ックリング２が閉まるまでに溶融樹脂がスクリュヘッド
前部３４からスクリュ１側へ逆流する逆流量ＱB は、
要する時間Ｔが求められる。よって射出工程開始後チェ
ックリング２が閉まるまでに溶融樹脂がスクリュヘッド
前部３４からスクリュ１側へ逆流する逆流量ＱB は、
【００３４】
【数３】
【００３５】となる。ここでスクリュ１外径ＤS とすれ
ば断面積は（π／４）・（ＤS ）2 となるのでＱB ÷
（π／４）・（ＤS ）2 ＝４ＱB ／π（ＤS ）2 とな
り、射出開始位置を基準点よりＳB だけ後方（スクリュ
１側）へ移動すればよいことになる。
ば断面積は（π／４）・（ＤS ）2 となるのでＱB ÷
（π／４）・（ＤS ）2 ＝４ＱB ／π（ＤS ）2 とな
り、射出開始位置を基準点よりＳB だけ後方（スクリュ
１側）へ移動すればよいことになる。
【００３６】また、本発明に係る第３の発明の実施例で
は、スクリュ１後部（スクリュヘッド側油圧室９ｂ）に
作用する反力をヘッド側油圧センサ１０ｂで測定し、こ
れをスクリュヘッド前部３４の貯留樹脂圧力値に換算す
る方法は、スクリュ１がほぼ等速で後退するのでスクリ
ュヘッド前部３４とスクリュ１後部に作用する力が等し
いことより計算するのである。
は、スクリュ１後部（スクリュヘッド側油圧室９ｂ）に
作用する反力をヘッド側油圧センサ１０ｂで測定し、こ
れをスクリュヘッド前部３４の貯留樹脂圧力値に換算す
る方法は、スクリュ１がほぼ等速で後退するのでスクリ
ュヘッド前部３４とスクリュ１後部に作用する力が等し
いことより計算するのである。
【００３７】スクリュヘッド前部３４に作用する力は溶
融樹脂の圧力によるものなので樹脂圧力をＰ1 とすると
（π／４）・（ＤS ）2 ・Ｐ1 となる。また、スクリュ
後部に作用する力は射出シリンダ２０のヘッド側油圧室
９ｂの油圧によるものなので、油圧をＰh 、油圧シリン
ダ径をＤh とすると（π／４）・（Ｄh ）2 ・Ｐh とな
る。
融樹脂の圧力によるものなので樹脂圧力をＰ1 とすると
（π／４）・（ＤS ）2 ・Ｐ1 となる。また、スクリュ
後部に作用する力は射出シリンダ２０のヘッド側油圧室
９ｂの油圧によるものなので、油圧をＰh 、油圧シリン
ダ径をＤh とすると（π／４）・（Ｄh ）2 ・Ｐh とな
る。
【００３８】相方が釣り合うことにより、（π／４）・
（ＤS ）2 ・Ｐ1 ＝（π／４）・（Ｄh ）2 ・Ｐh とな
り、溶融樹脂圧力Ｐ1 は、Ｐ1 ＝（Ｄh ）2 ・Ｐh ／
（ＤS）2 と表わされる。
（ＤS ）2 ・Ｐ1 ＝（π／４）・（Ｄh ）2 ・Ｐh とな
り、溶融樹脂圧力Ｐ1 は、Ｐ1 ＝（Ｄh ）2 ・Ｐh ／
（ＤS）2 と表わされる。
【００３９】以上のように、スクリュヘッド前部３４に
貯留される溶融樹脂の圧縮量を考慮した値で計量工程を
完了すれば、理想の射出状態で射出工程を行った時と同
重量の溶融樹脂を金型１３（１３ａ、１３ｂ）内へ射出
充填できることになる。
貯留される溶融樹脂の圧縮量を考慮した値で計量工程を
完了すれば、理想の射出状態で射出工程を行った時と同
重量の溶融樹脂を金型１３（１３ａ、１３ｂ）内へ射出
充填できることになる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したことからも明らかなよう
に、本発明に係る第１の発明では、計量工程中にスクリ
ュヘッド前部に貯留される樹脂の圧力をノズル部に配設
した樹脂圧力センサにより測定し、貯留されている樹脂
が大気圧状態下に比べて圧縮収縮している体積を算出し
てスクリュストロークに換算し、射出開始基準位置より
前記ストローク量だけ補正した位置で計量工程を完了
し、計量中の樹脂圧力のバラつきに関係なく理想状態下
の射出開始状態から射出できるため、同重量の樹脂を安
定して金型内に射出充填できる。
に、本発明に係る第１の発明では、計量工程中にスクリ
ュヘッド前部に貯留される樹脂の圧力をノズル部に配設
した樹脂圧力センサにより測定し、貯留されている樹脂
が大気圧状態下に比べて圧縮収縮している体積を算出し
てスクリュストロークに換算し、射出開始基準位置より
前記ストローク量だけ補正した位置で計量工程を完了
し、計量中の樹脂圧力のバラつきに関係なく理想状態下
の射出開始状態から射出できるため、同重量の樹脂を安
定して金型内に射出充填できる。
【００４１】また、第２の発明では、樹脂が圧縮収縮し
ている体積のスクリュストローク換算値に、射出開始時
のチェックリングの閉まり遅れによる樹脂の逆流量をス
クリュストロークに換算した値とを合わせてその値だけ
補正したスクリュの後退位置で計量工程を完了すること
により、計量中の樹脂圧力のバラつきに関係なく理想状
態下の射出開始状態から射出するようにしたので、ショ
ット毎に同重量の樹脂を安定して金型内に射出充填でき
る。さらに、第３の発明では計量工程完了時のスクリュ
ヘッド前部における樹脂圧力をスクリュに作用する反力
により算出し、スクリュストロークの補正位置で計量工
程を完了するようにしたことにより、ノズル先端部に樹
脂圧力センサを配設することが困難な場合でも一定の樹
脂量の計量が可能となり、所望の製品重量の生産が可能
となる。
ている体積のスクリュストローク換算値に、射出開始時
のチェックリングの閉まり遅れによる樹脂の逆流量をス
クリュストロークに換算した値とを合わせてその値だけ
補正したスクリュの後退位置で計量工程を完了すること
により、計量中の樹脂圧力のバラつきに関係なく理想状
態下の射出開始状態から射出するようにしたので、ショ
ット毎に同重量の樹脂を安定して金型内に射出充填でき
る。さらに、第３の発明では計量工程完了時のスクリュ
ヘッド前部における樹脂圧力をスクリュに作用する反力
により算出し、スクリュストロークの補正位置で計量工
程を完了するようにしたことにより、ノズル先端部に樹
脂圧力センサを配設することが困難な場合でも一定の樹
脂量の計量が可能となり、所望の製品重量の生産が可能
となる。
【図１】本発明に係る１実施例の射出装置の要部構成を
簡略化して示す概要図である。
簡略化して示す概要図である。
【図２】理想の射出工程開始時の状態を示す説明図であ
る。
る。
【図３】理想の射出工程開始状態を前提に算出された射
出条件を示す説明図である。
出条件を示す説明図である。
【図４】第１の発明の実施例に係る計量方法を示す説明
図である。
図である。
【図５】第２の発明の実施例に係る計量方法を示す説明
図である。
図である。
【図６】一定温度状態における一般的な樹脂密度と樹脂
圧力との関係図である。
圧力との関係図である。
【図７】チェックリングが閉まる時の溶融樹脂から受け
る力状態を示す説明図である。
る力状態を示す説明図である。
【図８】計量工程完了時の状態を示す説明図である。
【図９】計量工程完了後サックバック動作が行われる時
の説明図である。
の説明図である。
【図１０】従来の射出装置の簡略図である。
１ スクリュ １ａ チェックシート ２ チェックリング ３ 加熱シリンダ ４ ノズル ５ ノズル部先端空隙 ７ 樹脂圧力センサ ８ スクリュ位置センサ ９ 油圧室 １０ 油圧センサ １３ａ 固定金型 １３ｂ 可動金型 １８ ヒータ ２０ 射出シリンダ ２２ 金型キャビティ ２４ 駆動装置 ２７ スクリュヘッド ２７ａ 小径部 ３０ 射出装置 ３４ スクリュヘッド前部
Claims (3)
- 【請求項１】 計量工程中にスクリュヘッド前部に貯留
される樹脂の圧力をノズル部に配設した樹脂圧力センサ
により測定し、貯留されている樹脂が大気圧状態下に比
べて圧縮収縮している体積を算出してスクリュストロー
クに換算し、射出開始基準位置より前記ストローク量だ
け補正した位置で計量工程を完了することを特徴とする
射出成形機における溶融樹脂の計量方法。 - 【請求項２】 請求項１において樹脂が圧縮収縮してい
る体積のスクリュストローク換算値に、射出開始時のチ
ェックリングの閉まり遅れによる樹脂の逆流量をスクリ
ュストロークに換算した値とを合わせてその値だけ補正
したスクリュの後退位置で計量工程を完了することを特
徴とする射出成形機における溶融樹脂の計量方法。 - 【請求項３】 計量工程中のスクリュヘッド前部の溶融
樹脂圧力をスクリュ後部に作用する反力を測定し、これ
をスクリュヘッド前部の樹脂圧力に換算することにより
樹脂の収縮体積を算出してスクリュストロークに換算
し、射出開始基準位置より前記ストローク量だけ補正し
た位置で計量工程を完了することを特徴とする射出成形
機における溶融樹脂の計量方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1257594A JPH07214615A (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 射出成形機における溶融樹脂の計量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1257594A JPH07214615A (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 射出成形機における溶融樹脂の計量方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07214615A true JPH07214615A (ja) | 1995-08-15 |
Family
ID=11809164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1257594A Pending JPH07214615A (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 射出成形機における溶融樹脂の計量方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07214615A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002100623A1 (fr) * | 2001-06-08 | 2002-12-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Procede d'analyse des conditions de moulage par injection |
| EP2468475A1 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-27 | Sumitomo Heavy Industries, LTD. | Plasticizing device |
| KR101432077B1 (ko) * | 2013-01-03 | 2014-08-21 | (주) 애로우윙즈 | 사출 성형 방법 및 사출 성형 장치 |
| US20150246462A1 (en) * | 2014-02-28 | 2015-09-03 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Injection molding machine |
-
1994
- 1994-02-04 JP JP1257594A patent/JPH07214615A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002100623A1 (fr) * | 2001-06-08 | 2002-12-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Procede d'analyse des conditions de moulage par injection |
| US7323125B2 (en) | 2001-06-08 | 2008-01-29 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method of analyzing injection molding conditions |
| EP2468475A1 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-27 | Sumitomo Heavy Industries, LTD. | Plasticizing device |
| KR101432077B1 (ko) * | 2013-01-03 | 2014-08-21 | (주) 애로우윙즈 | 사출 성형 방법 및 사출 성형 장치 |
| US20150246462A1 (en) * | 2014-02-28 | 2015-09-03 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Injection molding machine |
| US9943984B2 (en) * | 2014-02-28 | 2018-04-17 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Injection molding machine |
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