JPS61164812A - 射出成形機のキヤビテイ内圧測定方法及びその装置 - Google Patents

射出成形機のキヤビテイ内圧測定方法及びその装置

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JPS61164812A
JPS61164812A JP631985A JP631985A JPS61164812A JP S61164812 A JPS61164812 A JP S61164812A JP 631985 A JP631985 A JP 631985A JP 631985 A JP631985 A JP 631985A JP S61164812 A JPS61164812 A JP S61164812A
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cavity
internal pressure
pressure
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injection molding
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Takeshi Takeuchi
健 竹内
Yasuhiko Takeuchi
康彦 竹内
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Nissei Plastic Industrial Co Ltd
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Nissei Plastic Industrial Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/77Measuring, controlling or regulating of velocity or pressure of moulding material

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は成形品質の監視等に用いる射出成形機のキャビ
ティ内圧測定方法およびその方法の実施に直接使用する
装置に関す°る。
(従来の技術) 熱可塑性樹脂を用いた射出成形において、成形時に発生
する不良成形品を成形段階で判別する成形技術が種々検
討され、その一部が実用化されつつある。このような成
形技術を列挙すると■ 材料射出時における成形機の油
圧を監視する方法 ■ 成形条件である材料充填時間、成形機スクリューの
前進位置及び後退位置等を監視する方法 ■ 金型に充填される材料の充填圧力を測定する方法 等がある。
また、上記■の方法はさらに ■−1ランナ部の圧力を検出する方法 ■−2キャビティ内の圧力を検出方法 等の方法に類別され、いずれも当該ランナ部あるいはキ
ャビティ内へ圧力センサを臨ませてその圧力検出を行う
ものである。
そして、従来より上記■の方法が金型内で材料充填圧力
を直接測定するために最も普遍性があり、しかも信頼性
が高いといわれている。
(発明が解決しようとする問題点) しかし、斯かる従来の方法は次の如き問題点がある。
先ず、■−1の方法は成形機の油圧変動、つまり射出圧
の変動に関しては確実に監視できるがキャビティ内の充
填圧力の変動は捕えることが出来ない。即ち、第6図中
Pc、 Prの各曲線は夫々キャビティ及びランチ部の
時間対圧力変化特性を示すが両者は全く相関関係がない
。この理由は溶融材料が金型のゲート部を通過する際に
射出速度によって温度変化を生じたり、また、ときには
大幅な圧力変化を生じ、キャビティへの材料充填状態も
変化するがランナ部における検出では斯かる状態におけ
るキャビティへの材料充填圧力の微妙な変動を検知でき
ないものと考えられる。このように■−1の方法では成
形品質の正確な監視が困難となる。
一方、■−2の方法はキャビティ内の圧力を直接的に監
視するため上述した材料充填圧力の微妙な変動なども検
出できる点で優れている。しかし、成形品を得るキャビ
ティに直接圧力センサを取り付けるためその取付けが困
難であるとともに成形品の一部にマークが残り、成形品
の外観性を損なう。また、圧力センサの取り付は位置に
よって検出精度が異なってしまうため、例えば第7図(
B)に示すように成形品の末端においては曲線Pmのよ
うにキャビティへの材料充填過程をすべて監視すること
ができないとともに感度も鈍くなる。他方、ゲート付近
では材料流入時の乱流によって検出値がばらついてしま
う弊害がある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は上述した従来の問題点を一掃し、成形品の外観
性を全く損なうことな(高精度の良否判定を行うことが
できる射出成形機のキャビティ内圧測定方法に係り、特
に成形を行うキャビティ(以下、主キャビティという)
に対し、別に設けた測定用キャビティ (以下ダミーキ
ャビティという)の内圧を検出することにより主キャビ
ティの擬似的内圧を測定することを第1の特徴としてい
る。
また、第2の特徴とするところは斯かるキャビティ内圧
測定方法を実施するために直接用いることができるキャ
ビティ内圧測定装置に係り、その構成は第1図に示すよ
うに、主キャビティ2に対し別に設けたダミーキャビテ
ィ3と、主キャビティ2に連通するランナ部4と当該ダ
ミーキャビティ3を連通接続する絞りゲート5と、上記
ダミーキャビティ3の内部に臨んで配設した圧力センサ
6を含む圧力検出手段7を備えてなる点にある。
(作用) 次に、本発明の作用について説明する。
ダミーキャビティ3は主キャビティ2とは別体に形成さ
れ、ダミーキャビティ3側に圧力センサ6を取付けるた
め成形品の外観に対し何ら圧力センサ6の影響はない。
一方、ダミーキャビティ3は主キャビティ2に対し大き
さく容積)、形状、位置等は異なるが、絞りゲート5の
形状等を選択することにより主キャビティ2に近い相関
特性をもたせることができ、また、圧力検出手段7に含
むゲイン調整手段8(第4図)により主キャビティ2の
内圧に対し動的又は静的にも擬似的となる。
よって、第5図のように、ランナ部4に供給された材料
Wは絞りゲート5を通りダミーキャビティ3に充填され
るとともに、材料Wはゲート部9を通り主キャビティ2
に充填され、主キャビティ2による通常の射出成形と同
時にダミーキャビティ3による当該主キャビティ2の擬
似的内圧を測定できる。
(実施例) 以下には、本発明に係る好適な実施例について図面を参
照して具体的に説明する。
第1図は第2図中A−A線矢視における本発明に係る内
圧測定装置を備えた金型の断面図、第2図は同金型にお
ける固定型の正面図、第3図は第2図中B−B線矢視に
おける同金型の断面図、第4図は圧力検出手段の実施例
を示すブロック回路図である。
先ず、金型の構成について説明する。符号20で示す金
型は成形機のノズル(不図示)を受栓するとともに成形
機に固定的に配される固定型21とこの固定型21に可
動的に配される可動型22を備える。固定型21にはス
プル部23、前記したランナ部4、ゲート部9、主キャ
ビティ2を形成し、キャビティ2、ゲート部9、ランナ
部4はスプル部23を軸として対称的に一対形成してあ
り、以上公知の金型を構成する。
一方、固定型21におけるランナ部4、特に一方のラン
ナ部4にはその中途に比較的狭い絞りゲート5を分岐的
に形成する。また、当該ランナ部4の近傍には前記ダミ
ーキャビティ3を形成し、このキャビティ3と絞りゲー
ト5を連通させることにより当該キャビティ3とランナ
部4を相連通せしめる。
絞りゲート5はダミーキャビティ3と主キャビティ2が
相関性をもつように長さ、幅等の形状を予め選定して形
成する。つまり、絞りゲート5の形状を変更することに
よりあらゆる形状の主キャビティに適合させることがで
きる。
ダミーキャビティ3はパーティング面24に対し直角に
近い、望ましくは直角面3aを有する扁平形状、例えば
当該直角面3aを端面とした略半円形の単純形状に形成
するとともに、その厚みは比較的薄くなるようにし、前
記絞りゲート5はその半円形状の円心寄りに連通せしめ
る。このような実施例の形状により円滑な型抜きと、後
述する圧力センサ6の好適な取付けを行うことができる
なお、ダミーキャビティ3に充填される樹脂材料は本来
無用なものであるためキャビティ3の容積は必要最少限
に小さくすることが望ましい。
一方、ダミーキャビティ3の前記直角面3a内には圧力
センサ6を取付け、圧力センサ6の検出部はダミーキャ
ビティ3内に臨む。圧力センサ6は例えば圧電素子であ
る水晶等の任意の圧力電気変換器を利用できる。固定型
21への圧力センサ6の取付けは固定型21の側部21
aから行う。
つまり、側部21aからダミーキャビティ3の直角面3
 a 、望ましくはその外周寄りに対し位置決め用段差
部26aを有する略直角な貫通孔26を形成し、この貫
通孔26へ側部21aから圧力センサ6を挿入して検出
部をキャビティ3内に臨ませる。なお、27は圧力セン
サ6の後部を押さえるセンサ保持具、28は当該保持具
27の後端を押さえる貫通孔26へ螺合するねじ部材で
ある。
このねじ部材28は例えば端面にスリ割りがありドライ
バで着脱可能であり、もって圧力センサ6も貫通孔26
に対し着脱可能である。
次に、圧力検出手段7について説明する。第4図のよう
に、圧力センサ6はモニタ装置30の増幅器31に接続
し、センサ6の検出信号は所定の増幅処理がなされる。
この際ゲイン調整手段8により増幅器31の出力Xの大
きさを調整でき、前記絞りゲート5の機能と併せてダミ
ーキャビティ3の内圧を主キャビティ2に対し、より擬
似化させることができる。一方、モニタ装置30のレン
ジ設定器32により良品の許容範囲となる内圧に対応し
た設定値、つまり上限値Aと下限値Bを設定する。
そして、比較器33により増幅器31の出力Xと上記値
A、 Bを比較(判断処理34)し、A≧X≧Bであれ
ば成形品は良品、A<X、BOXであれば不良品として
判別する。
なお、圧力検出手段7は実施例として成形品監視手段を
含めて例示したが、例えば上記増幅131のみとして構
成し、この増幅器31の出力を直接絶対値表示したり、
記録等を行うことができる。
次に、成形時における各キャビティの樹脂充填過程につ
いて第5図乃至第7図を参照して説明する。第5図(a
)〜(dlは成形時における樹脂材料の流動過程を示す
固定型の模式的正面図、第6図及び第7図は各部の時間
対圧力特性図である。
先ず、第5図(alはランナ部流動過程であり、主キャ
ビティ2への充填はないが既にダミーキャビティ3への
充填は始まっている。次に同図(blはゲート部通過過
程でありダミーキャビティ3への充填は終了する。つま
り、この時点において主キャビティ2における圧力検出
は不可能であるがダミーキャビティ3においては絞りゲ
ート5の調整等により圧力検出が可能である。そして、
同図(C)、(d)の経過で主キャビティ2への充填は
終了する。
なお、ランナ部4での圧力検出は同図(alでも可能で
あるが同図(b)、(C)、(d)に移行した場合成形
機圧力の影響を大きく受け、主キャビティ2の圧力変動
を検出しない。このことは第6図からさらに明らかにな
ろう。つまり、同図は外乱として金型温度を約40℃(
30℃〜70℃)変化させた場合のPr(ランナ部)と
Pc (ダミーキャビティ)内の圧力変化を示したもの
であり、外乱に対してダミーキャビティ (主キャビテ
ィ)の受ける影響が大きいことがわかる。
これに対し、ダミーキャビティ3は絞りゲート5を持つ
ことにより成形機圧力の影響を減少させ、ゲート部通過
後の主キヤビテイ2内の圧力変動を半固体状態で検出す
ることができる。このことは第7図に示すようにPd 
(ダミーキャビティ)とPs(主キャビティ)の圧力変
化がほとんど変わらないことから明らかであり両者の相
関係数は0.9以上にできることが確認されている。な
お、第6図と第7図の場合とではキャビティ形状は異な
るが特性測定上の条件はほぼ同じである。
なお、ダミーキャビティ3は先に述べた通り絞りゲート
5を有する比較的小さいキャビティであるため、材料流
入時の乱流により検出値にばらつきが出る場合も想定さ
れるがダミーキャビティ3をフィルムゲートとすれば層
流状態での材料流入が可能となりばらつきを解消でき、
またダミー品の離型効果も大となる。
以上、実施例を説明したが本発明は斯かる例示に限定さ
れるものではなく、例えば絞りゲート及びダミーキャビ
ティの形状、配置等は任意である。
また、その他の細部の形状、構成、数量、配置等におい
て本発明の要旨を逸脱しない任意変更実施は本発明範囲
に許容されるものである。
(発明の効果) このように、本発明に係る射出成形機のキャビティ内圧
測定方法及びその装置によれば主キャビティに対し別に
設けたダミーキャビティにより主キャビティの擬像的内
圧を測定するようにしたため次の如き著効を得る。
第1に、主キャビティには全(工作を施さないため成形
品の外観を損なうことがなく成形品の品質、商品性を向
上できる。
第2に、絞りゲートの調整等により主キャビティの擬似
的圧力をいわば集約的に検出できるためばらつきのない
きわめて高精度の圧力検出が可能となる。
第3に、ダミーキャビティの配設上の自由度が大きくな
り圧力センサの組付け、取外し等も容易に行うことがで
き、作業性の向上にも資することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は第2図中A−A線矢視における本発明に係る内
圧測定装置を備えた金型の断面図、第2図は同金型にお
ける固定型の正面図、第3図は第2図中B−B線矢視に
おける同金型の断面図、第4図は圧力検出手段の実施例
を示すブロック回路図、第5図は成形時における樹脂材
料の流動過程を示す固定型の模式的正面図、第6図及び
第7図は各部の時間対圧力特性図。 尚図面中、2・・・主キャビティ、  3・・・測定用
(ダミー)キャビティ、  4・・・ランナ部、  5
・・・絞りゲート、  6・・・圧力センサ、  7・
・・圧力検出手段、  8・・・ゲイン調整手段、  
9・・・ゲート部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、成形を行うキャビティ(主キャビティ)に対し、別
    に設けた測定用キャビティの内圧を検出することにより
    主キャビティの擬似的内圧を測定することを特徴とする
    射出成形機のキャビティ内圧測定方法。 2、主キャビティに対し別に設けた測定用キャビティと
    、主キャビティに連通するランナ部と前記測定用キャビ
    ティを連通接続する絞りゲートと、前記測定用キャビテ
    ィの内部に臨んで配設した圧力センサを含む圧力検出手
    段を備えてなることを特徴とする射出成形機のキャビテ
    ィ内圧測定装置。 3、前記絞りゲートは測定用キャビティと主キャビティ
    が相関性をもつようにその形状を選定してなることを特
    徴とする特許請求の範囲第2項記載の射出成形機のキャ
    ビティ内圧測定装置。 4、前記圧力検出手段は検出信号のゲイン調整手段を含
    むことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の射出成
    形機のキャビティ内圧測定装置。 5、前記測定用キャビティはパーティング面に対し略直
    角面を有する扁平形状に形成してなることを特徴とする
    特許請求の範囲第2項記載の射出成形機のキャビティ内
    圧測定装置。 6、前記圧力センサは前記略直角面内に配設し、金型側
    部から取付けてなることを特徴とする特許請求の範囲第
    2項又は第3項記載の射出成形機のキャビティ内圧測定
    装置。 7、前記圧力センサは着脱可能に構成してなることを特
    徴とする特許請求の範囲第2項又は第4項記載の射出成
    形機のキャビティ内圧測定装置。
JP631985A 1985-01-17 1985-01-17 射出成形機のキヤビテイ内圧測定方法及びその装置 Granted JPS61164812A (ja)

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JPH0258091B2 JPH0258091B2 (ja) 1990-12-06

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62227616A (ja) * 1986-03-28 1987-10-06 Sumitomo Heavy Ind Ltd 射出成形における金型内樹脂圧力の検出方法
DE102019215841A1 (de) * 2019-10-15 2021-04-15 Joyson Safety Systems Germany Gmbh Gassackabdeckung mit partiell geschäumten Bereichen und Verfahren zum Herstellen solcher Gassackabdeckungen

Cited By (3)

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