JPS6158286B2 - - Google Patents

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JPS6158286B2
JPS6158286B2 JP52086214A JP8621477A JPS6158286B2 JP S6158286 B2 JPS6158286 B2 JP S6158286B2 JP 52086214 A JP52086214 A JP 52086214A JP 8621477 A JP8621477 A JP 8621477A JP S6158286 B2 JPS6158286 B2 JP S6158286B2
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JP
Japan
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screw
value
driving power
pressure
molten resin
Prior art date
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Expired
Application number
JP52086214A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5421459A (en
Inventor
Shigetaka Shioda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP8621477A priority Critical patent/JPS5421459A/ja
Publication of JPS5421459A publication Critical patent/JPS5421459A/ja
Publication of JPS6158286B2 publication Critical patent/JPS6158286B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Description

【発明の詳細な説明】 第1図に示す従来の射出成形機に於いて射出成
形のプロセスについて説明すると、粒状(又は粉
体)の原料樹脂はホツパ1に供給され、スクリユ
2の回転によりシリンダ3内を前方に送られなが
ら溶融されてスクリユ2の先端に押し出される。
そしてこの先端に押し出された溶融樹脂はスクリ
ユ2を後方に押し戻し、これによつて生じた空間
に貯溜される。このようにして成形に必要な量が
先端に貯溜されると、図示しないシーケンスコン
トローラによつてスクリユ2の回転は停止し、後
退も止る。次いでシーケンスコントローラからの
信号によりスクリユ2は前進して、先端に貯溜さ
れた溶融樹脂をノズル4を通して金型5内に射出
し、所定の形状の成形品を得る。
さてこの射出成形機に於いて良い成形品を得る
ためには、溶融過程に於いて樹脂を均一に溶融す
ることが大切である。しかし従来の方法ではスク
リユ2が溶融過程でシリンダ3内を後退するの
で、スクリユ2の有効長さが変化することにな
る。従つて最初に溶融した樹脂と、最後に溶融し
た樹脂の溶融状態が異なるという不具合があつ
た。従来もこの不具合を補う方法として、溶融過
程に於いてスクリユ2が後退するのに応じ、射出
シリンダ3aのa室内の圧力(スクリユ背圧とい
う)を予じめ設定したパターンで変化させて、ス
クリユ2先端の圧力(即ち、スクリユ2により溶
融樹脂を押し出す時の抵抗)を変化させ、均一な
溶融状態を得ようとする方法が提案されている。
しかしこの方法では原料の種類、スクリユ2の後
退ストローク、その他の溶融条件に応じてどのよ
うなスクリユ背圧のパターンを設定するのが最適
かという選択が困難であること、及び最適のパタ
ーンに設定したとしてもパターンが固定であるた
めに、他の条件が変化した場合にもはや最適でな
くなるという不具合があつた。
本発明は前記従来の欠点を解消するために提案
されたもので、原料の樹脂を単位時間当り所定量
溶融して押し出すのに必要なスクリユの駆動動力
と樹脂の溶融状態が相関関係にあることに着目
し、射出成形の溶融過程に於いてこの値を検出
し、この値が一定又は一定の関数により決定する
値になるようにスクリユ背圧又はスクリユの後退
速度をコントロールする射出成形機に於ける可塑
化コントロール方法を提供せんとするものであ
る。
以下図面の実施例について本発明を説明する
と、第2図に於いてスクリユ2は油圧モータ6に
よつて回転させられ、ホツパ1内の原料樹脂を溶
融して先端に送り出し貯溜する。射出シリンダ3
aは右側の室aにポンプ7から油が送られると、
スクリユ2が前進し同スクリユ2の先端に貯溜さ
れた溶融樹脂をノズル4を通して金型5内に射出
する働き、及びスクリユ2が回転して先端に溶融
樹脂を押し出しながら後退する時にスクリユ2の
後退の抵抗力(スクリユ背圧)を生ずる働きをす
る。8は電磁比例流量弁でポンプ7から吐出され
た油の方向及び流量をコントロールするようにな
つている。9はリリーフ弁で電磁比例圧力弁10
との組合せで射出シリンダ3aの右側室aの圧力
をコントロールするものである。11はスクリユ
2の回転数を計測するスクリユ回転計、12は圧
力センサー、13は圧力変換器で、同圧力センサ
ー12、圧力変換器13はスクリユ2を回転させ
る油圧モータ6の圧力を検出して電気的な量に変
換するものである。14はポテンシヨメータでス
クリユ2の位置を検出するものである。15は演
算装置で予じめ設定した△tn時間の間、スクリ
ユ回転計11、圧力変換器13、ポテンシヨメー
タ14等からのスクリユ回転数N、スクリユ駆動
油圧モータ圧力P、スクリユの位置S等の値を実
測して△tn時間の平均回転数Nn、平均スクリユ
駆動油圧モータ圧力Pn、及びスクリユの平均後
退速度Vnを求め、各々の値からK0×P×N/V
の値 を計算する。この値は次の関係式から1Kg/hrの
溶融樹脂を押し出すのに必要なスクリユの駆動動
力(Specific Input Energy、以下S.I.Eと称す)
を表わす。
スクリユ駆動トルクTn=K1×Pn …… スクリユ駆動動力KWn=K2×Nn×Tn =K1×K2×Nn×Pn …… 溶融樹脂の押し出し能力Qn=K3×Vn …… S.I.E=KW/Q=K×K/K×N
×P/V =K0×N×P/V …… K1.K2.K3は常数であり K0=K×K/K …… 16は演算装置15で計算したS.I.Eの実測値
を表示する表示装置、17は使用する原料樹脂に
適したS.I.Eの値を設定する設定器、18は演算
装置15からの実測のS.I.Eの値と、設定器17
の設定値との差を計算する減算器である。19は
演算器で減算器18からのS.I.Eの偏差値と伝達
関数からスクリユ背圧の補正値を計算し、記憶装
置20に記憶されている値を加算してその値で記
憶装置20に記憶されている値と置換するように
なつている。21は機械本体のコントローラ、2
2は加算器で、コントローラ21から同加算器2
2に予じめ与えられていた指令値に記憶装置20
からの修正値を加算して増巾器23に送るもので
あり、増巾器23は加算器22の記号を電磁比例
圧力弁10を作動させるに適した値に増巾するも
のである。又24はタンク、25はチエツク弁で
ある。
次に作用を説明すると、第2図に於いてコント
ローラ21からの信号で電磁比例流量弁8が図面
の左方に移動し、ポンプ7から吐出される油が油
圧モータ6に送られ、スクリユ2を回転させる。
スクリユ2が回転すると、ホツパ1内の原料樹脂
が溶融されて先端に押し出される。そして先端に
押し出された溶融樹脂によつてスクリユ2は後退
させられる。この原料樹脂の溶融過程に於いて、
射出シリンダ3aのa室内の油が流出するが、チ
エツク弁25により電磁比例流量弁8を通つてタ
ンクへ戻る油の流路が閉ざされているため、この
油はリリーフ弁9を通つてタンク24へ戻る。従
つて射出シリンダ3aのa室内の圧力は、電磁比
例圧力弁10の設定値によつて決定される。
一方コントローラ21からのスクリユ2の回転
開始の信号は同時に演算装置15に送られる。な
お、この信号が送られて来るまで演算装置15か
らの出力は零になつている。そしてこの信号によ
り演算装置15はスクリユ回転計11、圧力変換
器13、ポテンシヨメータ14からのデータを△
n時間実測し、△tn時間の平均S.I.Eを計算し
て減算器18に送る。減算器18ではこの値と、
設定器17の値との差を計算して演算器19に送
る。演算器19ではこの差と伝達関数から補正値
を計算し、この補正値と記憶装置20に記憶され
ている値(スクリユ2が回転を開始する前に零に
リセツトされているので最初は零)を加算して、
その値で記憶装置20の値を置換する。記憶装置
20の値は加算器22に送られてコントローラ2
1からの指令値に加算され、更に増巾器23で増
巾されて電磁比例圧力弁10に送られスクリユ2
の背圧をコントロールする。
又演算装置15では△tn時間のデータ収集
後、△tp時間(△tn時間の実測データからS.I.
Eを計算し、電磁比例圧力弁10に修正値を送つ
て、電磁比例圧力弁10が応答するまでの時間に
予じめ設定する)後に再びデータの実測を開始し
て△tn時間データを収集する。このデータから
S.I.Eが計算され、前述のコントロールのプロセ
スが繰り返される。このコントロールのプロセス
はスクリユ2の先端に所要の溶融樹脂が貯溜され
てコントローラ21からの信号でスクリユ2の回
転が停止するまで続けられる。コントローラ21
からのスクリユ2の回転停止の信号は同時に演算
装置15及び記憶装置20にも送られる。演算装
置15ではこの信号により回転計11、圧力変換
器13、ポテンシヨメータ14からのデータの実
測を停止して出力を零にする。又記憶装置20は
この信号で零にリセツトされる。
次に第3図の他の実施例について説明すると、
前記第2図の実施例ではS.I.Eの偏差を計算して
その偏差をもとにしてスクリユ背圧をコントロー
ルしていたが、第3図の場合はスクリユ2の回転
時の射出シリンダ3aのa室から油がタンク26
へ戻る流路の途中に電磁比例流量弁27を設け、
S.I.Eの偏差によつてこの電磁比例流量27をコ
ントロールして射出シリンダ3aのa室からタン
ク26へ戻る油の量をコントロールするようにし
たものである。これによりスクリユ2の後退速度
(溶融樹脂の押し出し量に比例)を直接コントロ
ールして、S.I.Eの値を修正することも可能であ
る。又コントロール方式は第2図の電磁比例圧力
弁10の代りに電磁比例流量弁27を用いた点、
及びS.I.Eの偏差値をコントロール値に変換する
伝達関数が異なるのみである。なお、28は加算
器22からの信号を電磁比例流量弁27を作動さ
せるに適した値にする増巾器である。又電磁比例
流量弁8はスクリユ2の回転時の状態を示してい
る。この第3図では圧力(又は流量)のコントロ
ールに電磁比例圧力(流量)弁を使用したが、コ
ントロールの精度を上げるためにサーボ弁を使用
してもよい。なお、以上の各実施例ではスクリユ
2の駆動に油圧モータ6が使用されているが、こ
のようにスクリユの駆動は油圧モータに限定され
るものではなく、電動機を用いてもよい。なお、
電動機の場合には直接電動機の消費電力を実測し
てスクリユの駆動動力とするものである。
以上説明した如く単位時間当り所定量の原料を
押し出すのに必要な駆動動力は、前記式の如く
スクリユ駆動動力を溶融樹脂の押し出し能力(ス
クリユの後退速度に比例)で除したものである。
一般にスクリユ背圧を大きくすると押し出し能力
は減少し、スクリユの駆動動力は増大する。即
ち、単位時間当り所定量の原料を押し出すのに必
要な駆動動力の分子が増大して分母が減少するの
で、スクリユ背圧を大きくすると同駆動動力も増
大する。
今△tn時間の平均の単位時間当り所定量の原
料を押し出すのに必要な駆動動力が設定値より小
さい場合、スクリユ背圧を適正な量だけ大きくな
るように修正すれば、同駆動動力が大きくなつて
設定値と同じ値になるように修正される。スクリ
ユによる原料樹脂の溶融押し出し時のスクリユ駆
動動力の大部分は、原料樹脂を溶融する熱量に変
換されるので、本発明の方法により単位時間当り
所定量の原料を押し出すのに必要な駆動動力を一
定にコントロールすれば、溶融樹脂の単位押し出
し量に対してスクリユから供給する熱量が一定と
なる。これにより射出成形の原料樹脂の溶融過程
に於いて、スクリユが後退するにも拘らず溶融状
態を均一にコントロールすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の射出成形機の1例を示す側断面
図、第2図及び第3図は夫々本発明の方法を実施
する射出成形機のシステム図である。 図の主要部分の説明、2…スクリユ、3a…射
出シリンダ、4…ノズル、5…金型、6…油圧モ
ータ、7…ポンプ、8…電磁比例流量弁、10…
電磁比例圧力弁、15…演算装置、17…設定
器、18…減算器、19…演算器、20…記憶装
置、21…コントローラ、22…加算器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 射出成形機の原料の溶融過程に於いて、単位
    時間当り所定量の原料を溶融して押し出すのに必
    要なスクリユの駆動動力が一定又は一定の関数に
    より決定する値になるように、同スクリユの駆動
    動力、溶融樹脂の押し出し量を実測して単位時間
    当り所定量の溶融樹脂の押し出し量に対するスク
    リユの駆動動力を演算し、この演算値と設定値を
    比較して同演算値が設定値に一致するように原料
    の溶融押し出しの条件をコントロールすることを
    特徴とする射出成形機に於ける可塑化コントロー
    ル方法。
JP8621477A 1977-07-19 1977-07-19 Method of controlling plasticization in injection molding mechanism Granted JPS5421459A (en)

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JP8621477A JPS5421459A (en) 1977-07-19 1977-07-19 Method of controlling plasticization in injection molding mechanism

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JP8621477A JPS5421459A (en) 1977-07-19 1977-07-19 Method of controlling plasticization in injection molding mechanism

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Publication Number Publication Date
JPS5421459A JPS5421459A (en) 1979-02-17
JPS6158286B2 true JPS6158286B2 (ja) 1986-12-11

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ID=13880520

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54142267A (en) * 1978-04-27 1979-11-06 Toshiba Machine Co Ltd Method of controlling plasticization process in inline screw type injection molding machine
JPS54135857A (en) * 1978-04-13 1979-10-22 Toshiba Machine Co Ltd Plasticizing process control inline screw type injection molding machine
JP3670302B2 (ja) * 1993-07-23 2005-07-13 ファナック株式会社 射出成形機における可塑化の管理方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4994776A (ja) * 1972-09-18 1974-09-09

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4994776A (ja) * 1972-09-18 1974-09-09

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JPS5421459A (en) 1979-02-17

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