JPH089189B2 - 射出成形機の射出工程制御方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機の射出工程
制御方法及び装置に関し、特に、射出速度フィードバッ
ク制御中であっても設定油圧力値に達すると、圧力フィ
ードバック制御に自動切換可能とし、容易且つ確実な成
形操作を達成するための新規な改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、用いられていたこの種の射出成形
機の射出工程制御方法及び装置としては、図３に示す方
法が一般に採用されている。すなわち、図３において符
号１で示されるものは、第１金型部２及び第２金型部３
によって構成されゲート部１Ａを有する金型であり、こ
の金型１には、スクリュ４を有するシリンダ５が設けら
れていると共に、このスクリュ４は、射出シリンダ６に
設けられた射出ラム７に接続されている。

【０００３】前記射出ラム７には、油圧モータ８が接続
されており、この射出シリンダ６と射出ラム７により射
出駆動部１６を構成し、前記射出駆動部１６に設けられ
た速度検出器９は、速度設定器１２が接続された制御部
１０の速度比較器１１に接続されている。

【０００４】前記速度比較器１１は、切換器１３に接続
され、この切換器１３には、圧力設定器１４が接続され
た圧力比較器１５が接続されていると共に、この圧力比
較器１５には、前記射出駆動部１６に接続された圧力検
出器１７が接続されている。

【０００５】前記切換器１３には、外部強制速度制御信
号１８及び外部強制圧力制御信号１９が入力されている
と共に、この切換器１３の切換出力１３ａは、制御器２
０を介し前記射出駆動部１６に接続されたサーボ弁２１
に接続され、この制御器２０とサーボ弁２１はサーボ本
体２２を構成している。

【０００６】前記サーボ弁２１は切換弁２３を介してア
キュムレータ２４に接続され、この切換弁２３は、チェ
ック弁２５を介して油圧源２６及び安全弁２７に接続さ
れている。

【０００７】従って、従来のアキュムレータ２４を油圧
源とした射出充填クローズド制御による射出工程におい
ては、速度制御器１２で設定された設定速度値１２ａと
速度検出器９からの実速度９ａを速度比較器１１により
比較し、設定された設定速度値１２ａに追従させる速度
となるようフィードバック制御を制御部１０、速度制御
回路（図示せず）にて制御する。前述の射出工程が完了
する保圧切換位置をスクリュ位置検出器（図示せず）
と、予め人的に設定した保圧切換位置（図示せず）とを
前述の制御中に比較し、スクリュ４の前進と共にこの設
定位置と実測位置が合致すると成形品の冷却収縮分を補
正する工程である保圧工程に切換える。この工程は圧力
設定器１４で設定された設定油圧力値１４ａと圧力検出
器１７からの実油圧力値１７ａを圧力比較器１５により
比較し、設定された設定油圧力値１４ａに追従させる油
圧力となるようフィードバック制御を制御部１９の圧力
制御回路（図示せず）にて制御する。

【０００８】以上のように、人的に設定された保圧切換
位置までは、速度を目標とした速度フィードバック制
御、保圧切換位置以後は、圧力を目標とした圧力フィー
ドバック制御としていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来方法の場
合、連続成形中何らかの異常で金型のゲート部１Ａに異
物が詰まったり、ゲートバランス不良などによって射出
充填油圧力が定常より大きく作用することにより充填速
度が減衰した場合、速度検出器９からの実速度値９ａと
速度設定器１２で設定された設定速度値１２ａとを比較
制御下において、実速度値９ａが制御速度値１２ａより
小さいと判断し、制御器２０は設定速度値１２ａとなる
ようサーボ弁２１に開度をより開く様指令する。その時
射出充填油圧力はアキュムレータ２４の蓄積圧となり、
シリンダ５内の溶融樹脂は過大な油圧力によって前方に
押し出され、金型１のキャビティ１ａ内に充填される。
このことにより金型１のゲート部１Ａ詰まりやゲートバ
ランス不良などで複雑なキャビティ１ａ、また、複数の
キャビティ１ａのうち入りやすい、いくつかのキャビテ
ィ１ａに溶融樹脂が過充填され、オーバーパックとなり
金型１が破損する。また、成形立上時および新金型トラ
イ時など射出充填負荷力が立ちすぎない様に速度条件を
出さなくてはならず作業者は条件出しに時間と手間を費
やすと共に慎重な操作を要求されていた。

【００１０】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、射出速度フィードバック制
御中であっても設定油圧力値に達すると、圧力フィード
バック制御に自動切換可能とし、容易且つ確実な成形操
作を達成するようにした射出成形機の射出工程制御方法
及び装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による射出成形機
の射出工程制御方法は、アキュムレータを油圧源とし速
度設定器と圧力設定器が接続された制御部を介して射出
充填クローズド制御を行うようにした射出成形機の射出
工程制御方法において、速度フィードバック制御中に実
油圧力を検出し、この実油圧力が設定油圧力値に達しな
い時は、前記速度設定器で設定された設定速度値により
速度フィードバック制御を行い、前記速度フィードバッ
ク制御中においても実油圧力を同時に検出し、前記実油
圧力が前記設定油圧力値に達した時から前記設定油圧力
値と同一の値により前記速度フィードバック制御から圧
力フィードバック制御のみに自動的に切換え、その後、
前記圧力フィードバック制御のみを継続する方法であ
る。

【００１２】本発明による射出成形機の射出工程制御装
置は、射出工程中の設定油圧力値を設定する圧力設定器
並びに射出工程中の設定速度値を設定する速度設定器が
接続された制御部と、前記射出工程中の実油圧力を検出
する圧力検出器と、前記実油圧力と設定油圧力値を比較
する圧力比較器及び圧力制御切換器と、前記射出工程中
の実速度を検出する速度検出器と、前記実速度と設定速
度値を比較する速度比較器及び速度制御切換器と、前記
各切換器が接続された切換器と、前記切換器に接続され
たサーボ弁と、前記サーボ弁に接続されたアキュムレー
タ及び油圧源と、前記サーボ弁、前記圧力検出器及び前
記速度検出器に接続された射出駆動部とを備え、前記切
換器により前記サーボ弁を速度フィードバック制御又は
圧力フィードバック制御に切換えると共に、前記実油圧
力が前記設定油圧力値に達した時から前記速度フィード
バック制御を前記圧力フィードバック制御に切換えるよ
うにした構成である。

【００１３】

【作用】本発明による射出成形機の射出工程制御方法及
び装置においては、速度フィードバック制御中であって
も、充填油圧力を同時に検出し、検出した実油圧力が設
定油圧力値に達した時には、外部機器からの制御状態切
換（速度フィードバック制御←→圧力フィードバック制
御）信号がなくても速度フィードバック制御から圧力フ
ィードバック制御に制御部内にて自動的に切換えること
ができる。

【００１４】従って、射出速度フィードバック制御中、
何らかの異常で射出充填負荷油圧力が大きくなる時は、
予め設定した設定油圧力値に達したときから、制御部内
にて自動的に圧力フィードバック制御に切換わるため、
金型のキャビティ内に溶融樹脂が過充填し金型破損とい
う心配がなくなると同時に、連続成形中、成形立上時お
よび新金型トライ時でも予め設定した油圧力値以上とな
らないため作業者は常に射出充填負荷油圧力に神経を使
わなくてすみ安心感をもって操作できる。 また射出充
填工程での充填速度はもちろん、充填油圧力をも自由に
設定することができるため成形条件幅が広がり、だれで
も容易に操作することができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面と共に本発明による射出成形機の
射出工程制御方法及び装置の好適な実施例について詳細
に説明する。図１は全体構成を示すブロック図、図２は
制御工程を示す説明図である。図１において符号１で示
されるものは、第１金型部２及び第２金型部３によって
構成されゲート部１Ａを有する金型であり、この金型１
には、スクリュ４を有するシリンダ５が設けられている
と共に、このスクリュ４は、射出シリンダ６に設けられ
た射出ラム７に接続されている。

【００１６】前記射出ラム７には、油圧モータ８が接続
されており、この射出シリンダ６と射出ラム７により射
出駆動部１６を構成し、前記射出駆動部１６に設けられ
た速度検出器９は、速度設定器１２が接続された制御部
１０の速度比較器１１に接続されている。

【００１７】前記速度比較器１１は、切換器１３に接続
され、この切換器１３には、圧力設定器１４が接続され
た圧力比較器１５が接続されていると共に、この圧力比
較器１５には、前記射出駆動部１６に接続された圧力検
出器１７が接続されている。

【００１８】さらに、前記速度検出器９及び速度設定器
１２は、切換器１３に接続された速度制御切換器３０に
接続され、前記圧力検出器１７及び圧力設定器１４は、
切換器１３に接続された圧力制御切換器３１に接続され
ている。

【００１９】前記切換器１３には、外部強制速度制御信
号１８及び外部強制圧力制御信号１９が入力されている
と共に、この切換器１３の切換出力１３ａは、制御器２
０を介し前記射出駆動部１６に接続されたサーボ弁２１
に接続され、この制御器２０とサーボ弁２１はサーボ本
体２２を構成している。

【００２０】前記サーボ弁２１は切換弁２３を介してア
キュムレータ２４に接続され、この切換弁２３は、チェ
ック弁２５を介して油圧源２６及び安全弁２７に接続さ
れている。

【００２１】次に、前述の構成において、実際に射出制
御を行う場合について説明する。まず、アキュムレータ
２４には油圧源２６から供給された油圧によって高油圧
が蓄積されている。前述の状態において、図１に示され
ていない別コントローラ系から射出工程中という信号を
受け、切換弁２３が作動し、アキュムレータ２４に蓄積
された高油圧は切換弁２３を通りサーボ弁２１によって
制御され、射出シリンダ６のシリンダ室６ａに供給され
る。その油圧の作用によってスクリュ４は前方（図で向
かって左側）に移動し、シリンダ５内の溶融樹脂は金型
１内に充填される。

【００２２】前記スクリュ４の移動速度は速度検出器９
によって検出され、速度比較器１１に実速度９ａを送っ
ている。前記速度比較器１１は速度設定器１２からの設
定速度値１２ａと速度検出器９からの実速度９ａを比較
し、その比較された比較信号１１ａは切換器１３に入力
される。同時に、速度制御切換器３０にも速度検出器９
と速度設定器１２からの実速度９ａと設定速度値１２ａ
が入っており、速度制御切換器３０から切換器１３にも
制御信号３０ａを送っている。

【００２３】また、その時射出シリンダ６のシリンダ室
６ａの油圧力は圧力検出器１７によって検出され、圧力
比較器１５に実油圧力１５ａを送っている。この圧力比
較器１５は、圧力設定器１４からの設定油圧力値１４ａ
と圧力検出器１７からの実油圧力１７ａを比較し、その
比較された比較信号１５ａは切換器１３に入力される。
同時に、圧力制御切換器３１にも圧力検出器１７と圧力
設定器１４からの実油圧力１７ａと設定油圧力値１４ａ
が入っており、圧力制御切換器３１から切換器１３にも
制御信号３１ａを送っている。

【００２４】なお、速度設定器１２と圧力設定器１４は
作業者が自由に設定できるように構成されている。前記
圧力制御切換器３１が圧力設定器１４で設定された設定
油圧力値１４ａよりも、圧力検出器１７によって検出さ
れた実油圧力１７ａの方が小さいと判断した時には、切
換器１３は圧力制御切換器３１にて速度側となり、速度
設定器１２で設定した設定速度値１２ａを制御器２０に
入力し、スクリュ４の移動速度を設定速度値１２ａに追
従させるようサーボ弁２１を速度フィードバック制御
し、射出充填工程を進行する。なお、この速度フィード
バック制御中であっても充填油圧力すなわち実油圧力１
７ａを同時に検出している。

【００２５】前記圧力制御切換器３１が圧力設定器１４
で設定された設定油圧力値１４ａよりも、圧力検出器１
７によって検出された実油圧力１７ａに達したと判断し
た時には、その時から切換器１３は、圧力制御切換器３
１によって圧力側となり、圧力設定器１４で設定した設
定油圧力値１４ａと同一の値を制御器２０に入力し、射
出シリンダ６のシリンダ室６ａの油圧力を設定油圧力値
１４ａに追従させるようサーボ弁２１を圧力フィードバ
ック制御する。通常は、この圧力フィードバック制御の
みを継続するものである。

【００２６】その後、圧力制御切換器３１が圧力設定器
１４で設定された設定油圧力値１４ａよりも圧力検出器
１７によって検出された実油圧力１７ａの方が再度小さ
いと判断した時には、また、切換器１３は、圧力制御切
換器３１によって速度側となり、サーボ弁２１を速度フ
ィードバック制御する。

【００２７】なお、切換器１３は、図１に図示していな
い別コントローラの信号を受け速度側、圧力側へと強制
的に切換えることもできサーボ弁２１を速度フィードバ
ック制御優先又は圧力フィードバック制御優先とするこ
ともできる。

【００２８】前述の圧力フィードバック制御優先は、射
出工程が完了し成形品の冷却収縮分を補正する保圧工程
制御に有利となる。

【００２９】なお、前述の射出工程制御を図示すると、
図２に示すように、射出工程でサーボ弁２１を速度制御
と圧力制御に切換え、設定速度値１２ａと設定油圧力値
１４ａを種々のレベルで設定した場合の制御状態を示し
ており、外部保圧切換点で、保圧工程の保圧力制御に切
換えていることが示されている。

【００３０】

【発明の効果】本発明による射出成形機の射出工程制御
方法及び装置は、以上のように構成されているため、次
のような効果を得ることができる。すなわち、射出速度
フィードバック制御中であっても設定された充填油圧力
すなわち実油圧力を検出して設定油圧力値に達すると、
その達した時から圧力フィードバック制御に制御部内に
て自動的に切換わり、設定油圧力値と同一値で圧力制御
する為、連続成形中、金型のゲート詰まり、ゲートバラ
ンス不良、金型温度低下などにより速度が減衰すること
により、アキティのうち、いくつかのキャビティ内に集
中充填し、金型破損という心配がなくなると同時に、成
形立上時や新金型トライ時など充填負荷油圧力に気を使
わなくてすみ、成形の熟練した作業者だけでなく素人の
作業者にも容易にかつ安心して成形操作することができ
る。また、そのために、射出成形の自動化操業を実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による射出成形機の射出工程制御方法及
び装置を示すブロック図である。

【図２】制御工程を示す説明図である。

【図３】従来の射出成形機の射出工程制御方法及び装置
を示すブロック図である。

【符号の説明】

９ 速度検出器 ９ａ 実速度 １０ 制御部 １１ 速度比較器 １２ 速度設定器 １２ａ 設定速度値 １３ 切換器 １４ 圧力設定器 １４ａ 設定油圧力値 １５ 圧力比較器 １７ 圧力検出器 １７ａ 実油圧力 ２１ サーボ弁 ２４ アキュムレータ ２６ 油圧源 ３０ 速度制御切換器 ３１ 圧力制御切換器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アキュムレータ(24)を油圧源とし速度設
   定器(12)と圧力設定器(14)が接続された制御部(10)を介
   して射出充填クローズド制御を行うようにした射出成形
   機の射出工程制御方法において、速度フィードバック制
   御中に実油圧力を検出し、この実油圧力(17a)が設定油
   圧力値(14a)に達しない時は、前記速度設定器(12)で設
   定された設定速度値(12a)により速度フィードバック制
   御を行い、前記速度フィードバック制御中においても実
   油圧力(17a)を同時に検出し、前記実油圧力(17a)が前記
   設定油圧力値(14a)に達した時から前記設定油圧力値(14
   a)と同一の値により前記速度フィードバック制御から圧
   力フィードバック制御のみに自動的に切換え、その後、
   前記圧力フィードバック制御のみを継続することを特徴
   とする射出成形機の射出工程制御方法。
2. 【請求項２】 射出工程中の設定油圧力値(14a)を設定
   する圧力設定器(14)並びに射出工程中の設定速度値(12
   a)を設定する速度設定器(12)が接続された制御部(10)
   と、前記射出工程中の実油圧力(17a)を検出する圧力検
   出器(17)と、前記実油圧力(9a)と設定油圧力値(14a)を
   比較する圧力比較器(15)及び圧力制御切換器(31)と、前
   記射出工程中の実速度(9a)を検出する速度検出器(9)
   と、前記実速度(9a)と設定速度値(12a)を比較する速度
   比較器(11)及び速度制御切換器(30)と、前記各切換器(3
   0,31)が接続された切換器(13)と、前記切換器(13)に接
   続されたサーボ弁(21)と、前記サーボ弁(21)に接続され
   たアキュムレータ(24)及び油圧源(26)と、前記サーボ弁
   (21)、前記圧力検出器(17)及び前記速度検出器(9)に接
   続された射出駆動部(16)とを備え、前記切換器(13)によ
   り前記サーボ弁(21)を速度フィードバック制御又は圧力
   フィードバック制御に切換えると共に、前記実油圧力(1
   7a)が前記設定油圧力値(14a)に達した時から前記速度フ
   ィードバック制御を前記圧力フィードバック制御に切換
   える構成としたことを特徴とする射出成形機の射出工程
   制御装置。