JPH1190971A - 射出成形機の樹脂切れ監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】正確に、かつ、確実に樹脂切れを検出すること
ができるようにする。 【解決手段】加熱シリンダ５１と、該加熱シリンダ５１
内において、回転自在に、かつ、進退自在に配設された
スクリュー５２と、計量工程中の前記スクリュー５２の
計量位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段に
よって検出された計量位置とあらかじめ設定された基準
値とを比較し、比較結果に基づいて樹脂切れを検出する
比較手段８２とを有する。この場合、位置検出手段によ
って検出された計量位置とあらかじめ設定された基準値
とが比較され、比較結果に基づいて樹脂切れが検出され
るので、正確に、かつ、確実に樹脂切れを検出すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機の樹脂
切れ監視装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機においては、射出装置
の加熱シリンダ内で加熱され溶融させられた樹脂を、金
型のキャビティ空間に充填（てん）し、該キャビティ空
間内で冷却して固化させた後、金型を開いて成形品を取
り出すようになっている。図２は従来の射出成形機の概
念図である。

【０００３】図において、１１は金型であり、該金型１
１は、固定金型３１及び該固定金型３１に対して接離自
在に配設され、接触させられたときに固定金型３１との
間にキャビティ空間３３を形成する可動金型３２から成
る。また、３４は前記金型１１と対向させて配設された
射出装置であり、該射出装置３４は加熱シリンダ１４及
び駆動部３５から成る。そして、前記加熱シリンダ１４
は、シリンダ本体３６の前方（図における左方）に射出
ノズル３８を一体的に備え、前記シリンダ本体３６の後
端近傍にホッパ１５を備えるとともに、内部においてス
クリュー１３を回転自在に、かつ、進退自在に支持す
る。

【０００４】また、該スクリュー１３は、先端に配設さ
れたスクリューヘッド１２、及び該スクリューヘッド１
２の後方 (図における右方) に配設されたスクリュー本
体３７から成り、該スクリュー本体３７の周囲に螺
（ら）旋状の溝４０が形成される。なお、４５は前記ス
クリューヘッド１２とスクリュー本体３７との間に配設
された逆止リングである。

【０００５】そして、前記駆動部３５は、スクリュー１
３の後方に配設された電動機部４１、及び該電動機部４
１の後方に配設された射出シリンダ４２から成り、前記
電動機部４１において前記スクリュー１３と図示しない
電動機とが、前記スクリュー１３の後端と前記射出シリ
ンダ４２内のピストン４４とがそれぞれ連結される。前
記構成の射出装置３４において、計量工程時に、前記電
動機を駆動してスクリュー１３を回転させながら後退さ
せると、前記ホッパ１５内のペレット状の図示しない樹
脂が加熱シリンダ１４内に落下し、該加熱シリンダ１４
内において加熱され溶融させられて前記溝４０内を前進
させられる。そして、スクリュー１３は後退限位置に到
達し、溝４０内を前進させられた樹脂は、スクリューヘ
ッド１２の前方に溜（た）められる。

【０００６】また、射出工程時に、前記射出シリンダ４
２を駆動して前記スクリュー１３を回転させることなく
前進させると、前記スクリューヘッド１２の前方に溜め
られた樹脂は、射出ノズル３８から射出され、キャビテ
ィ空間３３に充填される。ところで、成形を繰り返して
いる間に、前記加熱シリンダ１４内に樹脂が供給されな
くなって樹脂切れが発生すると、加熱シリンダ１４内に
おいて前記溝４０内を前進させられる樹脂が無くなるの
で、スクリュー１３を回転させる際の負荷が極めて小さ
くなる。その結果、前記スクリュー１３が高速で回転
し、スクリューヘッド１２が折れてしまうことがある。

【０００７】そこで、前記ホッパ１５内の下端に図示し
ない近接センサ等のセンサを配設し、該センサによって
樹脂切れを検出するようにしている。そして、前記セン
サによって樹脂切れが検出されると、図示しない制御器
に信号が送られ、射出成形機の運転が停止させられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の射出成形機においては、前記ホッパ１５内の下端に
センサが配設されるので検出精度が低い。すなわち、ホ
ッパ１５内の樹脂が無くなっても、ホッパ１５と加熱シ
リンダ１４との間に樹脂が残留していると、スクリュー
１３を回転させる際の負荷が小さくなるまでに数ショッ
ト分の射出を行うことができるので、前記センサによっ
て樹脂切れを正確に検出することはできない。

【０００９】さらに、前記センサは、ホッパ１５内の樹
脂と接触させて配設されるので、故障しやすく、また、
故障した場合には、樹脂切れを検出することができなく
なってしまう。本発明は、前記従来の射出成形機の問題
点を解決して、正確に、かつ、確実に樹脂切れを検出す
ることができる射出成形機の樹脂切れ監視装置を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の射
出成形機の樹脂切れ監視装置においては、加熱シリンダ
と、該加熱シリンダ内において、回転自在に、かつ、進
退自在に配設されたスクリューと、計量工程中の前記ス
クリューの計量位置を検出する位置検出手段と、該位置
検出手段によって検出された計量位置とあらかじめ設定
された基準値とを比較し、比較結果に基づいて樹脂切れ
を検出する比較手段とを有する。

【００１１】本発明の他の射出成形機の樹脂切れ監視装
置においては、さらに、前記比較手段による比較は各シ
ョットごとに行われる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
実施の形態における射出成形機の概念図である。図にお
いて、５１は加熱シリンダ、５２は該加熱シリンダ５１
内において進退自在に、かつ、回転自在に配設されたス
クリュー、５３は該スクリュー５２の後端 (図における
右端) 近傍に配設され、スクリュー５２を進退させるた
めの射出シリンダ、５４は前記スクリュー５２の後端に
配設され、スクリュー５２を回転させるための油圧モー
タである。前記加熱シリンダ５１には、前端（図におけ
る左端）に射出ノズル５５が、後端にホッパ５６がそれ
ぞれ配設される。

【００１３】前記射出シリンダ５３内には、ピストン６
１が進退自在に配設され、該ピストン６１のロッド側に
油室６２が形成される。そして、該油室６２及び前記油
圧モータ５４にそれぞれサーボ弁６３、６４を介して油
が供給される。前記構成の射出成形機において、計量工
程時に、油圧モータ５４を駆動してスクリュー５２を回
転させながら後退させると、前記ホッパ５６内の樹脂が
加熱シリンダ５１内に落下し、スクリュー５２の溝内を
前進してスクリューヘッド６５の前方（図における左
方）に溜められる。この間、前記油室６２内に所定の圧
力が発生させられ、前記スクリュー５２に背圧が加えら
れる。

【００１４】そして、スクリュー５２が設定された計量
位置に到達すると、計量が終了され、前記スクリューヘ
ッド６５の前方に１ショット分の樹脂が蓄えられる。続
いて、射出工程時に、油室６２に油を供給することによ
って射出シリンダ５３を駆動してスクリュー５２を前進
させる。このとき、前記スクリューヘッド６５の前方に
蓄えられた樹脂が、油室６２内に発生させられた射出圧
力によって射出ノズル５５から射出され、金型装置６６
のキャビティ空間６７に充填される。

【００１５】そして、成形品を所定の成形条件で成形す
るために、制御器７１が配設され、該制御器７１によっ
てフィードバック制御が行われる。そのために、前記ス
クリュー５２の後端には、射出速度を検出するための速
度検出器７２、計量工程中のスクリュー５２の計量位置
を検出するための位置検出手段としてのディジタル変位
検出器７３、及びスクリュー回転数を検出するためのス
クリュー回転計７４が配設される。また、前記油室６２
に臨ませて、射出圧力及び背圧を検出する圧力検出器７
５が配設される。そして、前記速度検出器７２によって
検出された射出速度、ディジタル変位検出器７３によっ
て検出されたスクリュー５２の計量位置、及び圧力検出
器７５によって検出された射出圧力及び背圧の各検出値
は、いずれも前記制御器７１に送られ、比較手段８２に
よってあらかじめ設定された基準値と比較され、偏差が
サーボ弁６３に送られる。さらに、スクリュー回転計７
４によって検出されたスクリュー回転数が、前記制御器
７１に送られ、比較手段８２によって設定値と比較さ
れ、偏差がサーボ弁６４に送られる。なお、前記加熱シ
リンダ５１、スクリュー５２、ディジタル変位検出器７
３及び比較手段８２によって樹脂切れ監視装置が構成さ
れる。

【００１６】また、前記加熱シリンダ５１の外周面に
は、図示しないヒータ、及び加熱シリンダ５１の温度を
検出する図示しないセンサが配設される。そして、前記
制御器７１は、前記センサによって検出された加熱シリ
ンダ５１の温度と設定値とを比較し、比較結果に基づい
て前記ヒータをオン・オフする。その結果、加熱シリン
ダ５１の温度が常時一定にされ、一定の温度で樹脂が加
熱され溶融させられる。

【００１７】なお、７６は操作盤、７７は表示装置であ
る。ところで、成形を繰り返している間に前記樹脂切れ
が発生すると、加熱シリンダ５１内において前記溝内を
前進させられる樹脂が無くなるので、スクリュー５２を
回転させる際の負荷が極めて小さくなる。その結果、前
記スクリュー１３が高速で回転し、スクリューヘッド６
５が折れてしまうことがある。

【００１８】そこで、計量工程時において、スクリュー
１３を回転させながら後退させたときの時間及び計量位
置を、制御器７１内の図示しないタイマ及び前記ディジ
タル変位検出器７３によってあらかじめ検出し、検出さ
れた時間及び計量位置を基準値として設定し、かつ、前
記時間と計量位置との関係を表す設計上の波形、すなわ
ち、理論計量波形を記憶装置８１に格納しておく。

【００１９】そして、射出成形機を運転する場合に、制
御器７１内の比較手段８２は、計量工程において、スク
リュー１３を回転させながら後退させたときに検出され
た時間と計量位置との関係を表す実際の運転上の波形、
すなわち、実計量波形を求める。続いて、前記比較手段
８２は、前記記憶装置８１から前記理論計量波形を読み
出し、該理論計量波形と実計量波形とを比較する。

【００２０】そして、所定の時間範囲内において、理論
計量波形の計量位置と実計量波形の計量位置との間に所
定の量の差、例えば、±１０〔％〕以上の差が生じた場
合、比較手段８２は樹脂切れを検出し、サーボ弁６４を
停止させて計量を終了するとともに、表示装置７７に樹
脂切れが発生した旨を表示するか、操作盤７６に配設さ
れた図示しない警告ランプ等によって警報を発生させ
る。

【００２１】したがって、正確に、かつ、確実に樹脂切
れを検出することができる。また、ディジタル変位検出
器７３は、樹脂と接触させて配設されないので、故障し
にくく、樹脂切れを確実に検出することができる。な
お、理論計量波形の計量位置と実計量波形の計量位置と
の間に生じた差が所定の範囲内、例えば、±１０〔％〕
未満である場合には、実計量波形の計量位置を理論計量
波形の計量位置として更新することができる。

【００２２】本実施の形態においては、計量位置をディ
ジタル変位検出器７３によって検出するようにしている
が、スクリュー回転計７４によって検出されたスクリュ
ー回転数に基づいて検出することもできる。また、油圧
モータ５４に代えて電動機を使用する場合には、電動機
の回転数センサによって検出された回転数に基づいて計
量位置を検出することもできる。

【００２３】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００２４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、射出成形機の樹脂切れ監視装置においては、加熱
シリンダと、該加熱シリンダ内において、回転自在に、
かつ、進退自在に配設されたスクリューと、計量工程中
の前記スクリューの計量位置を検出する位置検出手段
と、該位置検出手段によって検出された計量位置とあら
かじめ設定された基準値とを比較し、比較結果に基づい
て樹脂切れを検出する比較手段とを有する。

【００２５】この場合、位置検出手段によって検出され
た計量位置とあらかじめ設定された基準値とが比較さ
れ、比較結果に基づいて樹脂切れが検出されるので、正
確に、かつ、確実に樹脂切れを検出することができる。
また、位置検出手段は、樹脂と接触させて配設されない
ので、故障しにくく、樹脂切れを確実に検出することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における射出成形機の概念
図である。

【図２】従来の射出成形機の概念図である。

【符号の説明】

５１ 加熱シリンダ ５２ スクリュー ７３ ディジタル変位検出器 ８２ 比較手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）加熱シリンダと、（ｂ）該加熱シ
   リンダ内において、回転自在に、かつ、進退自在に配設
   されたスクリューと、（ｃ）計量工程中の前記スクリュ
   ーの計量位置を検出する位置検出手段と、（ｄ）該位置
   検出手段によって検出された計量位置とあらかじめ設定
   された基準値とを比較し、比較結果に基づいて樹脂切れ
   を検出する比較手段とを有することを特徴とする射出成
   形機の樹脂切れ監視装置。
2. 【請求項２】 前記比較手段による比較は各ショットご
   とに行われる請求項１に記載の射出成形機の樹脂切れ監
   視装置。