JPH1199549A

JPH1199549A - 射出成形機

Info

Publication number: JPH1199549A
Application number: JP21231098A
Authority: JP
Inventors: Yoshiya Taniguchi; 吉哉谷口
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 1998-07-28
Filing date: 1998-07-28
Publication date: 1999-04-13
Anticipated expiration: 2015-02-14
Also published as: JP3008366B2

Abstract

(57)【要約】【課題】機構の損傷の虞れなく、エジェクト戻りと型
締めの一部複合動作を行って、成形サイクルを短縮化す
ること。【解決手段】トグルリンク機構よりなる型開閉機構用
（型締機構用）の駆動源と、エジェクト機構用の駆動源
とがそれぞれ独立し、型開閉とエジェクトとがそれぞれ
独立して制御できる射出成形機において、エジェクト機
構の戻り行程の途上においてエジェクト可動部が安全範
囲まで戻ったことをセンサで検知して、型締行程を開始
させることによる、エジェクト戻りと型締の一部複合動
作を実行させる制御手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トグルリンク機構
を具備した射出成形機に係り、特に、サイクル短縮が可
能な射出成形機の制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の該種射出成形機は、型締行程が完
全に終了した時点（増締完了時点）以後に、加熱シリン
ダ内のスクリューを前進させてチャージ・計量されたス
クリュー先端側の溶融樹脂を金型のキャビティ内に射出
・充填し、この後、スクリューを最前進位置に保持して
所定時間の保圧を行っていた。また、上記保圧行程が終
了した時点以後に、スクリューを回転させて、ホッパー
からスクリューの後部に供給された樹脂ペレットを混練
・可塑化しつつ前方に移送し、これに伴って背圧を制御
しつつスクリューを後退させるチャージ行程を行ってい
た。また、チャージ時間、冷却時間の如何にもよるが、
この時間ファクターが許容すれば、上記チャージ行程の
途上で型開きを開始させ、この型開き行程の途上でエジ
ェクト機構による製品の突出しを行うようにしていた。
そして、型開き行程とエジェクト機構の戻り行程が完了
した時点以後に、型締行程を開始させるようにしてい
た。また、ドルーリング防止のためサックバック制御を
行う場合には、チャージ行程が終了し型開きが開始され
るまでの間に、サックバック期間を設定し、この期間に
スクリューを強制的に微量だけ後退させてサックバック
行程を実行させるようにしていた（サックバックを行う
場合には、チャージ行程と型開き行程との一部複合動作
は行われない）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】公知のように該種イン
ラインスクリュー式の射出成形機においては、大まかに
言って、型開閉用の駆動源、チャージ用（スクリュー回
転用）の駆動源、射出用（スクリュー前後進用）の駆動
源、エジェクト機構用の駆動源の４つの駆動源が具備さ
れることが多く、この４つの駆動源を選択的に駆動制御
することによって、上述した各行程が実行される。

【０００４】ところで、従来の射出成形機においては、
上記した各駆動源は概ね１つの駆動源の動作が終了した
後、他の駆動源による動作が開始されるようになってい
るが、型開き動作に関連しては、前記した型開き動作と
エジェクト動作（エジェクト突出し動作）の複合動作、
あるいは、前記したチャージ動作と型開き動作の複合動
作が、２つの駆動源による複合動作として、従来より知
られていた。

【０００５】また、実開昭６２−１０２６１６号公報に
は、トグルリンク機構よりなる型開閉機構用の駆動源
と、この型開閉機構用の駆動源と電磁クラッチ等を介し
て選択的に連結されるエジェクト機構とを、有するトグ
ル式射出成形機において、型開き開始後の所定時期に、
電磁クラッチをオンさせることにより、エジェクタ突出
し行程を開始させ、また、型締行程時に電磁クラッチを
オンさせることにより、エジェクタ戻し行程を同時に行
って、金型タッチの前にエジェクタ戻し行程を終了させ
るようにした技術が開示されており、このように、型締
とエジェクト戻りとを複合動作させることも知られてい
た。しかし、この先願公報に開示された技術において
は、型開閉用の駆動源により電磁クラッチを介してエジ
ェクト機構を駆動するため、エジェクト戻し動作の開始
を型締行程の開始に先行させることができず、このた
め、エジェクト戻りと型締の複合動作時に、エジェクト
ピン等が固定側金型にぶつかって損傷を受ける虞れがあ
るものとなっていた。

【０００６】また、特開昭６３−１５４７号公報には、
インラインスクリュー式の射出成形機において、サイク
ル時間を短縮するため、計量（チャージ）と型開きとを
並行処理させ、計量（チャージ）またはサックバックの
駆動と並行して、型開き動作を行わせるようにした、複
合動作の制御手法が開示されている。しかし、この先願
公報に開示された技術では、１サイクル中にノズルバッ
クとノズルタッチを行うようにし、ノズルバックの後に
サックバックを行うので、ノズル（射出ユニット）の前
後進に応じてノズルを開放／閉鎖する樹脂漏れ防止手段
が必要となり、部品点数が嵩み、また、樹脂漏れ防止手
段の制御も面倒なものとなる。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、機構の損傷の虞れなく、エジ
ェクト戻りと型締の一部複合動作を行って、以って、成
形サイクルを短縮化することにある。

【０００８】また、本発明の目的とするところは、樹脂
漏れ防止手段をノズル先端に付加しなくても、樹脂漏れ
（ドルーリング）の虞れなく、型開きとサックバックの
複合動作を行って、成形サイクルを短縮化することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、トグルリンク機構よりなる型開閉機構用
（型締機構用）の駆動源と、エジェクト機構用の駆動源
とがそれぞれ独立し、型開閉とエジェクトとがそれぞれ
独立して制御できる射出成形機において、エジェクト機
構の戻り行程の途上においてエジェクト可動部が安全範
囲まで戻ったことをセンサで検知して、型締行程を開始
させることによる、エジェクト戻りと型締の一部複合動
作を実行させる制御手段を有する。

【００１０】また、本発明は上記した目的を達成するた
め、トグルリンク機構よりなる型開閉機構用（型締機構
用）の駆動源と、射出用の駆動源とがそれぞれ独立し、
この２つの駆動源が独立して制御できるようにされ、ま
た、ノズルタッチしている状態でサックバック動作を行
うようにしたインラインスクリュー式の射出成形機にお
いて、型開き行程とサックバック行程とを同時に開始さ
せ、型開き行程の初期において可動側金型が固定側金型
にタッチしている状態で、少なくとも初期のスクリュー
の強制後退が行われるように、型開きとサックバックの
複合動作を実行させる制御手段を有する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。図１〜図４は本発明の１実施形態
に係り、図１は本実施形態による射出成形機の概要を示
す説明図である。

【００１２】図１において、１はベースで、該ベース１
上に設置された固定ダイプレート２と支持盤３との間に
は複数本のタイバー４が配設され、タイバー４には摺動
自在に可動ダイプレート５が嵌挿されている。上記支持
盤３には型締シリンダ６が固設され、そのピストンロッ
ド６ａがトグルリンク機構７を介して前記可動ダイプレ
ート５に連結されていて、ピストンロッド６ａの前後動
によって可動ダイプレート５が前記固定ダイプレート２
に対して前進もしくは後退するようになっている。な
お、８は固定ダイプレート２に取付けられた固定側金
型、９は可動ダイプレート５に取付けられた可動側金型
である。

【００１３】１０は加熱シリンダ、１１は該加熱シリン
ダ１０内に回転並びに前後進可能に配設されたスクリュ
ー、１２は樹脂材料を供給するためのホッパー、１３は
スクリュー１１を回転駆動させるためのモータ、１４は
スクリュー１１の前後進を制御する射出シリンダ（油圧
シリンダ）である。

【００１４】公知のように、前記ホッパー１２から前記
スクリュー１１の後端部に供給された樹脂材料は、スク
リュー１１の回転によって混練・可塑化されつつ前方に
移送され、スクリュー１１の先端部側に送り込まれた溶
融樹脂が貯えられるに従って、スクリュー１１が背圧を
制御されつつ後退し、スクリュー１１の先端部側に貯え
られた溶融樹脂が１ショット分の分量に達した時点で、
スクリュー１１の回転が停止される。そして、この後所
定の射出開始タイミング時点でスクリュー１１が前進駆
動されて、溶融樹脂が前記両金型８、９で形成されるキ
ャビティ内へ射出され、続いて所定秒時の間保圧される
ようになっている。然る後、金型内に射出された樹脂が
冷却・固化された状態で型開きとエジェクトとが行わ
れ、製品（成形品）が取出されるようになっている。な
お、１５は製品を可動側金型９から押出すためのエジェ
クト機構で、公知のエジェクトピンや該エジェクトピン
を前後進させる適宜駆動源（例えばエアシリンダ）など
を具備している。

【００１５】２０は射出ストロークセンサ、２１はスク
リュー回転センサ、２２は射出圧力センサ、２３は型開
閉ストロークセンサ、２４は前記エジェクト機構１５に
付設されたエジェクトストロークセンサ、２５は温度セ
ンサで、これら各センサ２０〜２５、及び図示せぬ他の
各センサからの計測情報が、後記する演算制御装置に必
要に応じ適宜入力変換回路を介して送出される。なお、
前記温度センサ２５は、前記加熱シリンダ１０の各部や
ノズルに配設された熱電対などからなり、図示の都合上
温度センサ２５は１個のみを描いてあるが、実際には複
数個が存在する。

【００１６】３０は射出成形機全体の制御を司るマイク
ロコンピュータを主体とする演算制御装置、３１は演算
制御装置３０に各種指令を入力するためのキー入力装
置、３２は、演算制御装置３０による処理結果や予め作
成された設定モード用などの表示パターン等々を表示す
る例えばカラーＣＲＴディスプレイよりなる表示装置、
３３は演算制御装置３０による処理結果などをプリント
アウトするためのプリンタである。

【００１７】前記演算制御装置３０は、入力処理部３
４、出力処理部３５、成形シーケンス制御部３６等々を
具備しており、射出成形機の自動運転や自動モニタリン
グ動作を制御したり、各種表示モードの画面を前記表示
装置３２に表示させたり、あるいは前記プリンタ３３に
所望のデータなどをプリントアウトさせるようになって
いる。演算制御装置３０は、前述したようにマイクロコ
ンピュータを主体としたものとなっており、実際には、
各種Ｉ／Ｏインターフェース、主プログラム並びに固定
データなどを格納したＲＯＭ、計測データや各種フラグ
などを読み書きするＲＡＭ、クロック、全体の制御を司
るＭＰＵ等を具備しており、必要に応じクロックや主要
メモリはバッテリーでバックアップされている。そし
て、演算制御装置３０は、予め作成されたプログラムに
基づき、射出成形機の自動運転動作等々を制御実行する
ようになっている。

【００１８】すなわち、前記演算制御装置３０の成形シ
ーケンス制御部３６は、予め作成された成形プロセス制
御プログラム、設定条件値に基づき、前記した各センサ
からの出力を前記入力処理部３４から取り込んで参照し
つつ、型開き行程、エジェクト行程、型閉じ・増締行
程、射出・保圧行程、チャージ行程などを制御実行さ
せ、前記出力処理部３５からドライバ回路３７に送出さ
れる制御出力信号によって、射出成形機の各部の駆動源
を制御する。

【００１９】次に、上記した構成による本実施形態の射
出成形機の動作を、図２を参照しつつ説明する。図２は
成形サイクルの１例を示す説明図で、チャージ行程期間
中に冷却行程が終了する軽量・薄肉成形品用の成形サイ
クルの例が示されている。

【００２０】図２に示すように本実施形態においては、
前記エジェクト機構１５が製品を突出した後、エジェク
ト機構１５が戻り行程（エジェクトピンなどの戻り行
程）に入り、エジェクトピンなどが予め設定された安全
範囲まで戻ったことが前記エジェクトストロークセンサ
２４で確認された時点で、前記演算制御装置３０は前記
型締シリンダ６を駆動して、型締（型閉じ）行程を開始
させる。すなわち、エジェクト戻り行程の途上で型締行
程を開始させ、図２のＴ₁ 期間においてエジェクト戻り
と型締の一部複合動作を実行させる。上記Ｔ₁ 期間にお
いては、図３に示すように、エジェクト駆動源１５ａに
よって矢印Ａ方向に戻りつつあるエジェクト機構１５の
エジェクトピン１５ｂやエジェクト板１５ｃに対し、型
締シリンダ６によって駆動される可動ダイプレート５は
反対向きの矢印Ｂ方向へ前進することになるが、エジェ
クト機構１５が安全範囲まで後退した以後であれば、エ
ジェクトピン１５ｂが固定側部材と当接する虞れは一切
ない。

【００２１】エジェクト機構１５の戻り行程が終了した
後も、上記した型締行程は進行し、やがて前記可動側金
型９が固定側金型８に接触する。そして、この後なおも
型締行程は進行し、所謂増締行程に入る。ここで、本実
施形態では型締機構に前記したトグルリンク機構７を採
用しているため、例えば増締量（増締のための可動ダイ
プレート５の移動量）が１．２mmで、型締力８０トンの
トグル特性をもつように設定されたものであると、型締
完了（増締完了）の０．１mm手前でも型締力は約７３ト
ンまでアップしており、一方この時点では前記型締シリ
ンダ６のピストンロッド６ａは、型締完了位置まで２２
mmもストロークを残していることが、発明者らの実験で
確認されている。そこで、本実施形態では、型締完了の
手前で或る程度の型締力が発生した時点（例えば、設定
型締力の５０〜９０％以上の型締力が発生した時点）
で、演算制御装置３０が前記射出シリンダ１４を駆動し
て前記スクリュー１１を前進させて射出行程を開始させ
るようになっている。すなわち、型締行程の終期に射出
行程を開始させ、図２のＴ₂ 期間において型締と射出の
一部複合動作を実行させる。斯様にすることによって、
増締が完了する（設定型締力に到達する）前に、キャビ
ティ内へ溶融樹脂が射出・充填され始めるが、充填完了
まで（保圧行程の前）は比較的小さい射出力でよいの
で、型締力もさほど強大にする必要はない、すなわち、
充填完了、保圧行程に移るまでに増締が完了しておれ
ば、射出・充填は支障なく実行でき、成形品の品質に悪
影響を与えることはない。

【００２２】キャビティ内への充填完了後、所定秒時の
保圧行程が終了すると、演算制御装置３０は前記モータ
１３を駆動してスクリュー１１を回転させ、チャージ行
程を開始させる。これによって、樹脂原料（樹脂ペレッ
ト）が混練・可塑化されつつスクリュー１１の先端側に
移送され、溶融樹脂がスクリュー１１の先端側に貯えら
れるにつれてスクリュー１１が後退し、貯えられた溶融
樹脂が１ショット分の分量に達した時点（計量完了時
点）でスクリュー１１の回転が停止されて、チャージ行
程が完了する。

【００２３】本実施形態においては、上記したチャージ
行程の終了後、演算制御装置３０は直ちに、前記射出シ
リンダ１４によるスクリュー１１の微量強制後退（サッ
クバック行程）と、前記型締シリンダ６による型開き行
程とを同時に開始させ、図２のＴ₃ 期間において、サッ
クバックと型開きの複合動作を実行させるようになって
いる。すなわち図４に示すように、上記Ｔ₃ 期間におい
て、スクリュー１１はチャージ完了位置Ｐ₁ からＰ₂ ま
で後退されて、スクリュー１１の先端側に貯えられた溶
融樹脂４０の圧力を減圧させてドルーリングを防止する
ようにされる。この際、スクリュー１１が後退し始める
と直ちに上記部分の樹脂圧が減圧されることと、サック
バックの開始と同時に型開きを開始させても、前記トグ
ルリンク機構７による型開閉機構は、型開き行程の初期
には前記した増締量による分だけ金型のパーティング面
ＰＬを閉じた状態にあるため、固化した樹脂４１がスプ
ルー部分４２に存在していることとが相まって、サック
バックと型開きの複合動作を実行させても実用上何等支
障はない。

【００２４】上記したサックバック行程の終了後も、型
開き行程は進行し、この型開き行程の途上で（パーティ
ング面ＰＬが所定量開いた時点で）、演算制御装置３０
は前記エジェクト機構１５による製品突出しを実行させ
る。そして、エジェクト機構１５はその往動による製品
突出し行程の終了後、直ちにエジェクト戻り行程に入っ
て、この間に型開き行程が完了し、このエジェクト戻り
行程の途上で前述したように型締行程が開始され、斯様
にして一連の連続成形サイクルが繰返されるようになっ
ている。

【００２５】上述したように本実施形態によれば、前記
Ｔ₁ 、Ｔ₂ 、Ｔ₃ 期間において複合動作を実行させてい
るので、トータルで略２秒程度実サイクル時間を短縮で
き、量産効率が大幅にアップ可能となる。なお、前記Ｔ
₁ 、Ｔ₂ 、Ｔ₃ 期間の各複合動作のうちの何れか１つの
みを実施するようにしても、サイクル短縮に効果がある
ことは言うまでもない。

【００２６】

【発明の効果】叙上のように本発明によれば、機構の損
傷の虞れなく、エジェクト戻りと型締めの一部複合動作
を行って、成形サイクルを短縮することができ、また、
樹脂漏れ防止手段をノズル先端に付加しなくても、樹脂
漏れ（ドルーリング）の虞れなく、型開きとサックバッ
クの複合動作を行って、成形サイクルを短縮することが
でき、以って、量産効率がアップして時間当りの歩留ま
りが向上し、コストダウンに寄与する射出成形機の制御
方法が提供でき、該種インラインスクリュー式の射出成
形機にあってその価値は多大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態に係る射出成形機の概要を
示す説明図である。

【図２】本発明の１実施形態に係る射出成形機におけ
る、成形サイクルの１例を示す説明図である。

【図３】本発明の１実施形態に係る射出成形機におけ
る、エジェクト機構の戻り動作と型締動作との複合動作
を示す説明図である。

【図４】本発明の１実施形態に係る射出成形機におけ
る、サックバック動作を示す説明図である。

【符号の説明】

２固定ダイプレート５可動ダイプレート６型締シリンダ７トグルリンク機構８固定側金型９可動側金型１０加熱シリンダ１１スクリュー１３モータ１４射出シリンダ１５エジェクト機構３０演算制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トグルリンク機構よりなる型開閉機構用
（型締機構用）の駆動源と、エジェクト機構用の駆動源
とがそれぞれ独立し、型開閉とエジェクトとがそれぞれ
独立して制御できる射出成形機であって、エジェクト機構の戻り行程の途上においてエジェクト可
動部が安全範囲まで戻ったことをセンサで検知して、型
締行程を開始させることによる、エジェクト戻りと型締
の一部複合動作を実行させる制御手段を有することを特
徴とする射出成形機。
【請求項２】トグルリンク機構よりなる型開閉機構用
（型締機構用）の駆動源と、射出用の駆動源とがそれぞ
れ独立し、この２つの駆動源が独立して制御できるよう
にされ、また、ノズルタッチしている状態でサックバッ
ク動作を行うようにしたインラインスクリュー式の射出
成形機であって、型開き行程とサックバック行程とを同時に開始させ、型
開き行程の初期において可動側金型が固定側金型にタッ
チしている状態で、少なくとも初期のスクリューの強制
後退が行われるように、型開きとサックバックの複合動
作を実行させる制御手段を有することを特徴とする射出
成形機。