JPH08281729A - 電動式射出成形機の圧力調整方法 - Google Patents
電動式射出成形機の圧力調整方法Info
- Publication number
- JPH08281729A JPH08281729A JP8806795A JP8806795A JPH08281729A JP H08281729 A JPH08281729 A JP H08281729A JP 8806795 A JP8806795 A JP 8806795A JP 8806795 A JP8806795 A JP 8806795A JP H08281729 A JPH08281729 A JP H08281729A
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- pressure
- time
- injection
- switching
- molding machine
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な制御方法で保圧工程への切り換え時の
過充填等の問題の発生を防ぎ、短時間で充填樹脂に適し
た圧力制御に移行でき、良好な保圧条件を保持できる電
動式射出成形機の圧力調整方法を提供する。 【構成】 予め設定した時間射出工程の駆動方向と逆方
向にサーボモータに最大トルクを印加するので、射出シ
リンダは急速に減速して短時間で所望の保圧工程の速度
と圧力に移行できる。最大トルクを印加する時間を、射
出スクリュを含む運動系の慣性モーメント、保圧切換時
の射出スクリュ速度、保圧切換後の目標射出スクリュ速
度およびサーボモータの最大トルク値から算出した理論
値に設定することにより、必要最短の時間で目標射出ス
クリュ速度に到達し安定的に保圧工程に移行する。
過充填等の問題の発生を防ぎ、短時間で充填樹脂に適し
た圧力制御に移行でき、良好な保圧条件を保持できる電
動式射出成形機の圧力調整方法を提供する。 【構成】 予め設定した時間射出工程の駆動方向と逆方
向にサーボモータに最大トルクを印加するので、射出シ
リンダは急速に減速して短時間で所望の保圧工程の速度
と圧力に移行できる。最大トルクを印加する時間を、射
出スクリュを含む運動系の慣性モーメント、保圧切換時
の射出スクリュ速度、保圧切換後の目標射出スクリュ速
度およびサーボモータの最大トルク値から算出した理論
値に設定することにより、必要最短の時間で目標射出ス
クリュ速度に到達し安定的に保圧工程に移行する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】電動式射出成形機の成形圧力調整
方法に関する。
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２はサーボモータを駆動源とする電動
式射出成形機の射出機構の略示縦断面図である。図中２
は射出スクリュ、３はシリンダ、４は原料ホッパ、５は
ハウジング、６はスクリュ回転用サーボモータ、７はス
クリュ前後進用サーボモータ、８、９、１２、１３は歯
車、１０はねじ軸、１１は可動ブロックである。サーボ
モータ６、７は速度制御およびトルク制御を行なう制御
装置（不図示）により駆動される。
式射出成形機の射出機構の略示縦断面図である。図中２
は射出スクリュ、３はシリンダ、４は原料ホッパ、５は
ハウジング、６はスクリュ回転用サーボモータ、７はス
クリュ前後進用サーボモータ、８、９、１２、１３は歯
車、１０はねじ軸、１１は可動ブロックである。サーボ
モータ６、７は速度制御およびトルク制御を行なう制御
装置（不図示）により駆動される。
【０００３】射出成形機の成形は、ホッパ４内の原料樹
脂を射出スクリュ２の回転によってシリンダ３内に送り
込む可塑化工程と、シリンダ３内に送り込まれ加熱され
た樹脂を射出スクリュ２のシリンダ３内での前進によっ
て金型内に加圧充填する射出工程と、金型内の樹脂に一
定の圧力を加えて空隙を除き冷却による収縮分を補充充
填する保圧工程から構成される。
脂を射出スクリュ２の回転によってシリンダ３内に送り
込む可塑化工程と、シリンダ３内に送り込まれ加熱され
た樹脂を射出スクリュ２のシリンダ３内での前進によっ
て金型内に加圧充填する射出工程と、金型内の樹脂に一
定の圧力を加えて空隙を除き冷却による収縮分を補充充
填する保圧工程から構成される。
【０００４】可塑化工程では、射出スクリュ２が歯車１
２、歯車１３を介してサーボモータ６の駆動によって回
転し、原料ホッパ４内の原料樹脂を加熱しながらシリン
ダ３の先端部に送り込む。
２、歯車１３を介してサーボモータ６の駆動によって回
転し、原料ホッパ４内の原料樹脂を加熱しながらシリン
ダ３の先端部に送り込む。
【０００５】射出工程と保圧工程では、サーボモータ６
が停止して射出スクリュの回転が停止し、射出スクリュ
２の一端に回転自在に持着された可動ブロック１１が、
可動ブロック１１に螺入されたねじ軸１０、歯車９、歯
車８を介してサーボモータ７の回転によって図の矢印方
向に移動し、可動ブロック１１に持着された射出スクリ
ュ２を前進後退させる。
が停止して射出スクリュの回転が停止し、射出スクリュ
２の一端に回転自在に持着された可動ブロック１１が、
可動ブロック１１に螺入されたねじ軸１０、歯車９、歯
車８を介してサーボモータ７の回転によって図の矢印方
向に移動し、可動ブロック１１に持着された射出スクリ
ュ２を前進後退させる。
【０００６】射出工程では金型への樹脂の流入速度が重
要な要素となるので、射出スクリュ２の前進速度、即ち
サーボモータ７の回転速度が制御され、射出スクリュ２
にかかる圧力即ちサーボモータ７の発生トルクは金型内
の樹脂の充填度が高まるに従って自然に上昇する。
要な要素となるので、射出スクリュ２の前進速度、即ち
サーボモータ７の回転速度が制御され、射出スクリュ２
にかかる圧力即ちサーボモータ７の発生トルクは金型内
の樹脂の充填度が高まるに従って自然に上昇する。
【０００７】一方金型内の樹脂の充填がほぼ完了した時
点から始まる保圧工程では、圧力が低いと充分な充填が
行なわれず、また過度の加圧は樹脂の過充填を生じたり
して品質の不安定を生ずるおそれがあるので、圧力、即
ちサーボモータ７の発生トルクを制御する必要がある。
点から始まる保圧工程では、圧力が低いと充分な充填が
行なわれず、また過度の加圧は樹脂の過充填を生じたり
して品質の不安定を生ずるおそれがあるので、圧力、即
ちサーボモータ７の発生トルクを制御する必要がある。
【０００８】このため従来の技術では金型内の樹脂の充
填がほぼ終った時点を捉えて速度制御からトルク制御に
切り換えたり、制御速度を低く抑えてトルクの制限を設
けたりする方法が取られていた。
填がほぼ終った時点を捉えて速度制御からトルク制御に
切り換えたり、制御速度を低く抑えてトルクの制限を設
けたりする方法が取られていた。
【０００９】また、特公平４−２８５３２号公報で開示
されているように、この切り換え時の射出スクリュを含
む運動系の慣性による圧力制御の追従の遅れを防ぐため
に、充填完了点から射出力制御への切り換え点までの区
間に速度設定器を用いて閉ループ制御による制動制御を
行なう方法が取られることもある。
されているように、この切り換え時の射出スクリュを含
む運動系の慣性による圧力制御の追従の遅れを防ぐため
に、充填完了点から射出力制御への切り換え点までの区
間に速度設定器を用いて閉ループ制御による制動制御を
行なう方法が取られることもある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
技術による射出工程から保圧工程への直接の切り換え時
の運動系の慣性による追従の遅れを防ぐために、充填完
了点から保圧制御への切り換え点までの区間に速度設定
器を用いて閉ループ制御による制動制御を行なう方法が
あるが、制御によって運動系を所定のプロセスで減速で
きる利点はあるものの、そのために減速点前後の２ヶ所
の切り換え位置を設定する必要があり、また減速区間を
時間にて制御する場合にはその時間設定が必要であり、
保圧制御への切り換え点に関する設定項目が増え、かつ
その設定値自体もいかに決定するかという問題点が残っ
ている。またいかなる充填状況に対しても減速区間中は
速度閉ループで制御するので、速度から圧力制御への切
り換え点の設定値によっては逆に過充填となる危険性も
ある。
技術による射出工程から保圧工程への直接の切り換え時
の運動系の慣性による追従の遅れを防ぐために、充填完
了点から保圧制御への切り換え点までの区間に速度設定
器を用いて閉ループ制御による制動制御を行なう方法が
あるが、制御によって運動系を所定のプロセスで減速で
きる利点はあるものの、そのために減速点前後の２ヶ所
の切り換え位置を設定する必要があり、また減速区間を
時間にて制御する場合にはその時間設定が必要であり、
保圧制御への切り換え点に関する設定項目が増え、かつ
その設定値自体もいかに決定するかという問題点が残っ
ている。またいかなる充填状況に対しても減速区間中は
速度閉ループで制御するので、速度から圧力制御への切
り換え点の設定値によっては逆に過充填となる危険性も
ある。
【００１１】本発明の目的は、以上のような欠点を克服
して簡単な制御方法で保圧工程への切り換え時の過充填
等の問題の発生を防ぎ、短時間で充填樹脂に適した圧力
制御に移行でき、良好な保圧条件を保持できる電動式射
出成形機の圧力調整方法を提供することにある。
して簡単な制御方法で保圧工程への切り換え時の過充填
等の問題の発生を防ぎ、短時間で充填樹脂に適した圧力
制御に移行でき、良好な保圧条件を保持できる電動式射
出成形機の圧力調整方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の電動式射出成形
機の圧力制御方法は、サーボモータにより射出スクリュ
を駆動する電動射出成形機の圧力調整方法において、シ
リンダ内の加熱された樹脂を金型内に加圧充填する射出
工程から金型内に充填された樹脂を所定の圧力で加圧す
る保圧工程への切り換え時に、予め設定した時間射出工
程の駆動方向と逆方向にサーボモータに最大トルクを発
生させる。
機の圧力制御方法は、サーボモータにより射出スクリュ
を駆動する電動射出成形機の圧力調整方法において、シ
リンダ内の加熱された樹脂を金型内に加圧充填する射出
工程から金型内に充填された樹脂を所定の圧力で加圧す
る保圧工程への切り換え時に、予め設定した時間射出工
程の駆動方向と逆方向にサーボモータに最大トルクを発
生させる。
【００１３】最大トルクを発生させる時間は、射出スク
リュを含む運動系の慣性モーメント、保圧切換時の射出
スクリュ速度、保圧切換後の目標射出スクリュ速度およ
びサーボモータの最大トルク値から算出してもよい。
リュを含む運動系の慣性モーメント、保圧切換時の射出
スクリュ速度、保圧切換後の目標射出スクリュ速度およ
びサーボモータの最大トルク値から算出してもよい。
【００１４】
【作用】射出工程から保圧工程への切り換え時には、射
出スクリュの前進速度も速く、射出スクリュを含む運動
系の慣性が大きいので、制御を保圧に適した速度や圧力
に切り換えても通常指令への追従が遅れ不安定な過渡的
制御状態となりやすかった。
出スクリュの前進速度も速く、射出スクリュを含む運動
系の慣性が大きいので、制御を保圧に適した速度や圧力
に切り換えても通常指令への追従が遅れ不安定な過渡的
制御状態となりやすかった。
【００１５】本発明の圧力制御方法では、予め設定した
時間射出工程の駆動方向と逆方向にサーボモータに最大
トルクを発生させるので、射出スクリュは急速に減速し
て短時間で所望の保圧工程の速度と圧力に移行できる。
時間射出工程の駆動方向と逆方向にサーボモータに最大
トルクを発生させるので、射出スクリュは急速に減速し
て短時間で所望の保圧工程の速度と圧力に移行できる。
【００１６】最大トルクを発生させる時間を、射出スク
リュを含む運動系の慣性モーメント、保圧切換時の射出
スクリュ速度、保圧切換後の目標射出スクリュ速度およ
びサーボモータの最大トルク値から算出した理論値に設
定することにより、必要最短の時間で目標射出スクリュ
速度に到達し安定的に保圧工程に移行する。
リュを含む運動系の慣性モーメント、保圧切換時の射出
スクリュ速度、保圧切換後の目標射出スクリュ速度およ
びサーボモータの最大トルク値から算出した理論値に設
定することにより、必要最短の時間で目標射出スクリュ
速度に到達し安定的に保圧工程に移行する。
【００１７】
【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。
説明する。
【００１８】サーボモータを駆動源とする電動式射出成
形機の射出機構の構造と各工程の内容は従来例と同じな
ので説明を省略する。
形機の射出機構の構造と各工程の内容は従来例と同じな
ので説明を省略する。
【００１９】図１は本発明の実施例の加圧工程における
速度とトルクの関係線図である。図１で横軸は加圧工程
における経過時間を示し、縦軸は速度とトルクを示す。
図示の保圧切換位置を切換点として加圧工程は前の射出
工程と後の保圧工程とに分かれる。
速度とトルクの関係線図である。図１で横軸は加圧工程
における経過時間を示し、縦軸は速度とトルクを示す。
図示の保圧切換位置を切換点として加圧工程は前の射出
工程と後の保圧工程とに分かれる。
【００２０】本実施例では射出スクリュの駆動制御を射
出工程と保圧工程とも速度制御で行ない、トルクについ
ては各工程内の成形プロセスに対応した制限値を設定し
て制御している。シリンダ内への原料樹脂の送り込みが
終って金型へ樹脂を充填する射出工程に移行すると射出
スクリュの前進はサーボモータ７の回転速度が設定速度
と一致するように制御されてシリンダ内の樹脂を金型内
に充填する。充填が進むにつれて射出圧力は上昇する
が、サーボモータ７のトルクに制限値を設けて所定値以
上の圧力上昇を防止している。
出工程と保圧工程とも速度制御で行ない、トルクについ
ては各工程内の成形プロセスに対応した制限値を設定し
て制御している。シリンダ内への原料樹脂の送り込みが
終って金型へ樹脂を充填する射出工程に移行すると射出
スクリュの前進はサーボモータ７の回転速度が設定速度
と一致するように制御されてシリンダ内の樹脂を金型内
に充填する。充填が進むにつれて射出圧力は上昇する
が、サーボモータ７のトルクに制限値を設けて所定値以
上の圧力上昇を防止している。
【００２１】金型内への樹脂の充填がほぼ完了すると射
出工程は保圧工程に切り換わる。保圧切換指令によって
サーボモータ７は方向が射出方向と逆の最大トルクを発
生するようにトルク制御に切り換えられ、予め設定され
た時間保持される。
出工程は保圧工程に切り換わる。保圧切換指令によって
サーボモータ７は方向が射出方向と逆の最大トルクを発
生するようにトルク制御に切り換えられ、予め設定され
た時間保持される。
【００２２】保持時間は下記の算出式によって算出され
た時間とすることによってほぼ目標圧力に到達でき、時
間と電力の無駄を生じない。
た時間とすることによってほぼ目標圧力に到達でき、時
間と電力の無駄を生じない。
【００２３】Δｔ＝Ｋ×Ｍ×（Ｖ1 ーＶ2 )／Ｔmax Δｔ ： 最大逆転トルク発生時間 Ｋ ： 係数 Ｍ ： 運動系の慣性モーメント Ｖ1 ： 保圧切換時の射出スクリュ速度 Ｖ2 ： 保圧切換後の目標射出スクリュ速度 Ｔmax ： サーボモータの最大トルク値 Ｋ、ＭおよびＴmax は固定値なので、Ｖ1 およびＶ2 を
算入すればΔｔは自動的に設定できる。
算入すればΔｔは自動的に設定できる。
【００２４】保持時間終了後は射出スクリュの駆動制御
を予め設定した低速の速度制御に切り換え、保圧条件に
従った最大トルクの制限値を設定することによって安定
した保圧工程の制御が可能となる。
を予め設定した低速の速度制御に切り換え、保圧条件に
従った最大トルクの制限値を設定することによって安定
した保圧工程の制御が可能となる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明では射出工程
から保圧工程への切り換え時に、射出スクリュ速度が目
標速度まで減速する時間、サーボモータが射出工程と逆
方向に最大トルクを発生するので次のような効果があ
る。
から保圧工程への切り換え時に、射出スクリュ速度が目
標速度まで減速する時間、サーボモータが射出工程と逆
方向に最大トルクを発生するので次のような効果があ
る。
【００２６】１．サーボモータの最大トルクによって制
動されて減速するので保圧工程への切り換えが短時間で
スムースに行なえる。
動されて減速するので保圧工程への切り換えが短時間で
スムースに行なえる。
【００２７】２．自動的に最適な制動時間が設定できる
ので、各成形品毎に条件を設定する必要がない。
ので、各成形品毎に条件を設定する必要がない。
【００２８】３．必要最少限の時間しか制動トルクを発
生しないので、省エネルギとなる。
生しないので、省エネルギとなる。
【００２９】４．速度閉ループを組まないので、強制的
な速度維持がなく過充填を防止し金型を保護できる。
な速度維持がなく過充填を防止し金型を保護できる。
【図１】本発明の実施例の加圧工程における速度とトル
クの関係線図である。
クの関係線図である。
【図２】サーボモータを駆動源とする電動式射出成形機
の射出機構の略示縦断面図である。
の射出機構の略示縦断面図である。
Δｔ 最大逆転トルク発生時間 Ｔmax サーボモータの最大トルク値 １ 射出機構 ２ 射出スクリュ ３ シリンダ ４ 原料ホッパ ５ ハウジング ６、７ サーボモータ ８、９、１２、１３ 歯車 １０ ねじ軸 １１ 可動ブロック
Claims (3)
- 【請求項１】 サーボモータにより射出スクリュを駆動
する電動射出成形機の圧力調整方法において、 シリンダ内の加熱された樹脂を金型内に加圧充填する射
出工程から金型内に充填された樹脂を所定の圧力で加圧
する保圧工程への切り換え時に、予め設定した時間前記
射出工程の駆動方向と逆方向に前記サーボモータに最大
トルクを発生させることを特徴とする電動式射出成形機
の圧力調整方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の電動式射出成形機の圧力
調整方法において、 前記の最大トルクを発生させる時間を、前記射出スクリ
ュを含む運動系の慣性モーメント、前記保圧切換時の射
出スクリュ速度、保圧切換後の目標射出スクリュ速度お
よび前記サーボモータの最大トルク値から算出すること
を特徴とする電動式射出成形機の圧力調整方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の電動式射出成形機の圧力
調整方法において、 前記の最大トルクを発生させる時間を計算式 Δｔ＝Ｋ×Ｍ×（Ｖ1 ーＶ2 )／Ｔmax Δｔ ： 最大逆転トルク発生時間 Ｋ ： 係数 Ｍ ： 運動系の慣性モーメント Ｖ1 ： 保圧切換時の射出スクリュ速度 Ｖ2 ： 保圧切換後の目標射出スクリュ速度 Ｔmax ： サーボモータの最大トルク値 によって算定された時間とすることを特徴とする電動式
射出成形機の圧力調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8806795A JPH08281729A (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 電動式射出成形機の圧力調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8806795A JPH08281729A (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 電動式射出成形機の圧力調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08281729A true JPH08281729A (ja) | 1996-10-29 |
Family
ID=13932517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8806795A Pending JPH08281729A (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 電動式射出成形機の圧力調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08281729A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1728616A1 (en) | 2005-06-02 | 2006-12-06 | Fanuc Ltd | Controller for injection molding machine |
-
1995
- 1995-04-13 JP JP8806795A patent/JPH08281729A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1728616A1 (en) | 2005-06-02 | 2006-12-06 | Fanuc Ltd | Controller for injection molding machine |
| US7462025B2 (en) | 2005-06-02 | 2008-12-09 | Fanuc Ltd | Controller for injection molding machine |
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