JPS61263724A - 射出制御装置 - Google Patents

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〕 本発明は多段速度式の射出装置において射出速度を制御
する射出制御装置に関する。

〔従来の技術〕

計量されたメルトをキャビティ内に射出する場合、１サ
イクルの射出行程の進行に伴い多段階の射出速度で射出
することが成形品の品質を保つ上で極めて有効なことは
既に知られており、射出速度を可変とするためのプログ
ラムも多数報告されている。

この様に射出行程の進行に伴って、多段階の射出速度で
射出成形をするために、従来はプランジャの位置検出を
するセンサやキャビティ内の圧力を検出するセンサによ
って射出行程の進行を監視して、射出速度を制御する様
にしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の制御システムは、射出プラン
ジャの位置やキャビティの内圧に基づいてキャビティ内
におけるメルト先端位置を予測した制御であるので、キ
ャビティ内においてメルトが予定外の動きをした場合に
は、製品に成形不良が発生する可能性がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこの様な問題点を解決するためになされたもの
であり、キャビティ内においてメルトが予定外の動きを
した場合の製品不良を防止できる射出制御装置を提供す
ることを目的とする。

要約すれば、本発明の射出制御装置は、可塑化されたメ
ルトを１射出行程を構成する射出ステップ毎に設定され
た射出速度でキャビティ内に射出する射出制御装置にお
いて、前記メルトの通過経路内における前記射出ステッ
プの切り換え地点毎にメルトの先端を検出するセンサを
配置し、上記各センサが検出出力を発生する毎に前記射
出ステップを進行させる様にしたことを特徴としたもの
である。

〔作用〕

即ち、本発明はキャビティ内を通過するメルトの先端位
置を現実に検出して射出ステップを進行させることによ
り、キャビティ内においてメルトが予定外の動きをした
場合でも、メルトの現実の先端位置に対応した通切な射
出速度で射出成形をすることを可能とするものである。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の１実施例を詳細に説明する
。

先ず、第１図は本発明の１実施例を示す回路図である。

尚、第１図において油圧回路は太線で電気回路は細線で
示している。

先ず、図中１０は射出装置を示し、本実施例では射出装
置１０の１例としてスクリュ一式の射出装置を使用する
例を示すが、射出速度を可変とすることができる射出装
置であれば、プランジャ式射出装置・プリプラ式射出装
置等種々の形態の公知の射出装置を使用することができ
る。

具体的には、本実施例の射出装置１０は、加熱シリンダ
１１・射出スクリュウ１２・ホッパ１３・油圧シリンダ
１４・ピストン１５・モータ１６を備えている。

先ず、加熱シリンダ１１は材料樹脂を加熱溶解するヒー
タを内蔵しており、その円錐状の先端部には溶解された
樹脂が射出されるノズルｌｌａが形成され、又、加熱シ
リンダ１１の上部開口部１１ｂにはホッパ１３が接続さ
れる。

又、射出スクリュウ１２は、上記加熱シリンダ１１に内
蔵されており、その略全長に渡って螺条が形成されてい
る。又、その軸線後端部にはピストン１５が連結され、
ピストン１５の油圧シリンダ１４内における前進・後退
に伴って、射出スクリュウ１２も加熱シリンダ１１内を
前進・後退する様になされており、射出スクリュウ１２
の前進時に材料樹脂はノズルｌｌａから射出される。

更に、ピストン１５の軸線後端部はモータ１６の回転軸
が連結され、モータ１６の回転はピストン１５を介して
射出シリンダ１２に伝達される。

そして、加熱シリンダ１１内で加熱された樹脂は射出ス
クリュウ１２の回転によって溶解混合される。

又、図中２０は金型装置を示し、金型装置２０も基本的
には従来より周知の構造であり、本実施例ではスリーブ
レート型の金型装置を使用している。

即ち、本実施例の金型装置２０は、基本的には各々分離
可能なランナ取出板２１・固定側板２２・ストリッパブ
レート２３・移動側板２４及び図示せぬ型締め用油圧装
置によって構成され、固定側板２２とストリンパプレー
ト２３によって囲まれた空間内がキャビティ２５になる
。

又、固定側板２２とランナ取出板２１によって囲まれ空
間にスプルランナ２６が形成され、スプルランナ２６の
導入孔２６ａは射出装置１０のノズルｔｔａが連結され
るとともに、スプルランナ２６はゲート２７を介してキ
ャビティ２５と連結される。

そして、ゲート２７から注入された樹脂の硬化後に図示
せぬ油圧装置でストリンパプレート２３を固定側板２２
及び可動側板２４と分離することにより、製品がノック
アウトされ、又、図示せぬ油圧装置によってランナ取出
板２１を固定側板２２と分離させることによりスプルラ
ンナ２６がノックアウトされる。

さて、キャビティ２５を充填する場合、−瞬に射出ステ
ップの進行に応じて、第２図に示す様な射出速度パター
ンで射出動作を実行した場合に製品不良率が低下するこ
とが知られている。

尚、第２図において、横軸は右から左に時間経過を示し
、縦軸は下から上に射出速度を示す。

即ち、ノズルｌｌａから射出された樹脂はスプルランナ
２６−ゲート２７を通過してキャビティ２５に充填され
るが、先ず、射出された樹脂がスプルランナ２６を充填
しているステップ（ステップａ）は中〜高速度射出が望
ましく、成形不良が発生しない限度において、射出速度
を高く設定することが各ゲート２７への注入タイミング
を均一化する点からも望ましい。

次ぎに、樹脂先端がゲート２７を介してキャビティ２５
内に注入開始されるステップ（ステップｂ）では、ゲー
ト２７付近のジェツテイングやフローマークやシルバー
ストリーク等を防止する観点から、低速度射出が望まし
い。

次ぎに、樹脂がキャビティ２５内のゲート２７付近に充
満した後、キャビティ２５内を充填するステップ（ステ
ップＣ）では、ゲート２７付近のシェフティングやフロ
ーマークやシルバーストリーク等に対して特別な配慮が
必要なくなるとともに、キャビティ２５内におけるウェ
ルドやモリ−マークや反りを防止するために高速度射出
が望ましい。

更に、キャビティ２５内の充填が概ね完了するステップ
（ステップｄ・ステップｅ）では、偏肉やパリやガス焼
は等を減少させるために低速度射出されることが望まし
い。

更に、キャビティ２５内に樹脂が完全に充填された後は
樹脂の注入を停止して保圧に切り換えることが要求され
る。

そして、本実施例では、キャビティ２５の内壁に配置さ
れたセンサＳ１〜Ｓ５の出力によって１サイクルの射出
行程を構成する各ステップの現実の進行を把握し、この
各ステップの現実の進行に対応して油圧回路を制御して
、射出行程全体を制御する様にしている。

即ち、本実施例では、上記の様なステップの変り目、即
ち、射出速度の切り換えポイントをキャビティ２５内に
配置されたセンサＳ１〜Ｓ５によって現実に検出し、当
該センサＳ１〜Ｓ５が溶融された樹脂の先端を検出した
時に発生する検出出力に応答して射出速度を切り換える
。

第３図Ａ・第３図ＢはこれらセンサＳ１〜Ｓ５の配置地
点を示すものであり、この内箱３図Ａはストリッパプレ
ート２３を固定側板２２側から見た図であり、第３図Ｂ
は固定側板２２をストソバプレート２３側から見た図で
あり、ゲート２７は第３図Ｂに示す様に９０°間隔で配
置されるので、溶融された樹脂は各ゲート２７から均一
にキャビティ２５内に注入され、樹脂の先端は各センサ
Ｓ１〜Ｓ５にそのサフィックスが示す順序で到達するこ
とになる。

尚、センサＳ１はゲート２７付近に樹脂先端が到達した
ことを検出するセンサであり、ステップａからステップ
ｂへの切り換えポイントに配置される。又、センサＳ２
はゲート２７付近に樹脂が完全に充満したことをことを
検出するセンサであり、ステップｂからステップＣへの
切り換えポイントに配置される。又、センサＳ３・セン
サＳ４は各々キャビティ２５内が樹脂に充満されつつあ
ることを検出するセンサであり、センサＳ３はステップ
Ｃからステップｄへの切り換えポイントに配置され、セ
ンサＳ４はステップｄからステップｅへの切り換えポイ
ントに配置される。更に、センサＳ５は保圧切り換え用
のセンサである。

尚、これらのセンサ８１〜Ｓ５は例えは公知の圧力セン
サ等によって構成される。

又、キャビティの形状が異なれば、センサの配置箇所も
異なることもいうまでもない。

さて、゛これらのセンサ８１〜Ｓ５の検出出力に応答し
て射出速度を制御するための電気回路及び油圧回路は第
１図に示される。

第１図において、入力ポート３０・制御装置４０・出力
ポート５０・入出力装置６０によって制御システムが構
成され、各センサＳ□〜Ｓ５の検出出力は入力ポート３
０を介して、制御装置４０に加えられ、制御装置４０は
各センサＳ１〜Ｓ５の検出出力に応答した制御信号を出
力ポート５０を介して後述の油圧回路に与えこれを制御
する。

尚、入出力装置６０は速度設定をする設定器や紙テープ
リーグやフロッピードライブ等を意味する。

次ぎに油圧回路に関して第１図を参照して説明する。

第１図において、ＴはオイルタンクをＰはオイルポンプ
を各々示し、オイルポンプＰによってオイルタンクＴか
ら汲み出された作動油は油圧回路内を流れてオイルタン
クＴに回収される。

又、７１は電磁式の方向切り換え弁、７２は流量制御弁
、７３は保田切り換え用の圧力制御弁、７４は背圧保持
用の圧力制御弁、７５はリリーフ弁を各々示し、本実施
例では流量制御弁７２・圧力制御弁７３、圧力制御弁７
４は全て電気−油圧サーボ式のものを想定しているが、
十分な制御精度を満足する限り、これらは比例電磁式の
弁を使用しても差し支えない。

次ぎに上記事項を参照して本実施例の動作を説明しよう
。

先ず、システムの初期状態においてピストン１５はその
リターンエンドまで後退しており、方向切り換え弁７１
ば中立位置にある。

システム起動によってモータ１６は回転を開始し、モー
タ１６の回転はピストン１５を介して射出スクリュウ１
２に伝達され、ホッパ１３から加熱シリンダ１１に投入
され、加熱シリンダ１１によって加熱された材料樹脂は
射出シリンダ１２の回転によって溶融される。

又、オイルポンプＰも作動を開始し、圧力制御弁７３に
よって設定された圧力が方向切り換え弁７１に加えられ
る。

その後、入出力装置６０から射出開始指示が与えられる
と、制御装置４０は出力ポート５０を介して方向切り換
え弁７１のソレノイド７１ｂを励磁し、油圧シリンダ１
４の圧室１４ｂに作動油を注入し、ピストン１５はモー
タ１６による回転を伴って前進する。

従って、射出スクリュウ１２も回転しながら加熱シリン
ダｌｌ内を前進し、ホッパ１３から投入された材料樹脂
はその過程で溶融されてノズル１１ａからスプルランナ
２６内に射出される。

さて、この様にして射出動作が開始され、スプルランナ
２６を通過した樹脂はゲート２７からキャビティ２５内
に侵入し、やがてキャビティ２５内を充填する。

そして、その射出速度は流量制御弁７２を通過する作動
油の流量によって決定され、流量制御弁７２を通過する
作動油の流量は制御装置４０から出力ポート５０を介し
て流量制御弁７２に加えられる電流信号によって制御さ
れる。

既に述べた様に、樹脂先端がスプルランナ２６を通過し
ているステップｂでは中〜高速で射出されることが、樹
脂先端がセンサＳ１に達してからセンサＳ２に達するま
でのステップｂでは低速で射出されることが、樹脂先端
がセンサＳ２に達してからセンサＳ３に達するまでのス
テップＣでは高速で射出されることが、樹脂先端がセン
サＳ３に達してからセンサＳ４に達するまでのステップ
ｄは及び樹脂先端がセンサＳ４に達してからセンサＳ５
に達するまでのステップｅでは徐々に射出速度を低下さ
せることが望ましく、この射出速度パターンは第２図を
参照して既に説明した。

そして、本実施例ではこの射出速度の切り換えポイント
毎にセンサＳ１〜Ｓ４が配置され、このセンサ５１−３
４の検出出力は入力ポート３０を介して制御装置４０に
加えられ、制御装置４０はこれらセンサＳ１〜Ｓ４の検
出出力に応答して、流量制御弁７２に加える電流信号７
２ａを制御するので、樹脂の先端が現実且つ正確に射出
速度を切り換えるべきポイントに達した時に射出速度を
切り換えることができる。

さて、材料樹脂が完全に射出されると、キャビティ２５
内の圧力は特異的に上昇し、保圧に切り換えることが要
求されるが、本実施例ではキャビティ２５内に配設され
た圧力センサＳ５の検出出力も入力ポート３０を介して
制御装置４０に加えられている。

従って、制御装置４０は材料樹脂が完全に射出され、キ
ャビティ２５内の圧力が上昇すると、これをセンサＳ５
の検出出力によって直ちに、且つ確実に検出することが
できる。

そして、制御装置４０はセンサＳ５の検出出力がオン状
態になるのと同時に、出力ポート５０を介して圧力制御
弁７３に加える電流信号を制御し、油圧シリンダ１４の
圧室１４ｂの内圧を保圧に切り換え、１行程の射出動作
を完了する。

尚、金型装置２０からの製品のノックアウト動作・射出
スクリュウ１２の後退時における方向切り換え弁７１の
切り換え動作及び圧力制御弁７４による背圧保持、或い
は、リリーフ弁７５によるライン圧の設定等は従来より
周知のものである。

尚、上記において示した射出速度パターンは一例であり
、金型形状や材料樹脂が異なれば必要とされる射出速度
パターンは異なるが、本発明によればセンサの配設位置
の変更のみによって射出速度パターンの変動に対応する
ことができる。

又、上記では溶融樹脂の先端位置のみをフィードバック
して射出速度を制御する様にした実施例に付いて言及し
たが、これに公知の他のフィードバック（例えば、樹脂
温度）を付は加えることが可能なことはいうまでもない
。

〔効果〕

以上、説明した様に、本発明によれば、プランジャの位
置検出やキャビティ内圧値検出に基づくフィードバンク
制御の様に溶融樹脂の先端位置の予測制御と異なり、熔
融樹脂の現実の先端位置検出に基づくフィードバック制
御が可能になるので、射出行程の進行ステップに適合し
た最適な射出速度を確実に選ぶことができ、更に、キャ
ビティ内でメルトが予定外の動きをした場合にも確実な
射出速度にて制御を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す回路図、第２図は射出
速度パターンの１例を示す説明図、第３図Ａ及び第３図
Ｂはセンサの配設位置の説明図。 １０・・・射出装置　　　　２０・・・金型装置４０・
・・制御装置　　　　７２・・・流量制御弁７３・・・
圧力制御弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 可塑化されたメルトを１射出行程を構成する射出ステッ
   プ毎に設定された射出速度でキャビティ内に射出する射
   出制御装置において、前記メルトの通過経路内における
   前記射出ステップの切り換え地点毎にメルトの先端を検
   出するセンサを配置し、上記各センサが検出出力を発生
   する毎に前記射出ステップを進行させる様にしたことを
   特徴とした射出制御装置。