JPS6158713A - 射出成形における材料計量方法 - 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］ この発明は射出スクリュ内装の射出成形ｄを用いて合成
樹脂の成形を行う際に成形材料を計量する方法に関する
ものである。

［従来の技術］ 射出スクリュの回転と後退移動とによる成形材料の計量
では、スクリュ回転終了信号を与えられても計量制御の
特質によって射出スクリュは直ちに停止せずにＲれ時間
をもって、停止する性質を持っている。またその遅れ時
間は慣性力の影響で。

スクリュ回転速度が大なる稈長クナりしたがって計量バ
ラツキも大となる。計量バラツキを小さくするための従
来の計量方法では、スクリュ位置を検出して計量工程終
了手前にてスクリュ回転速度の設定値を低い値（低速設
定器により設定される）に変更し、スクリュ回転速度が
低くなってからスクリュ回転停止信号を与えてスクリュ
回転を停山さけている。

計量工程においては、成形品品質を高める為にスクリュ
停止傭行の再現性を向上させる必要があるが、その究極
の目的は成形１ナイクルごとの材料の可塑化状態を同一
とし加熱筒内に蓄えられた成形材料の量を一定にするこ
と、即ち成形ＩＪ料の状態を一定にさせることである。

［発明が解決しようどする問題点］ 上記従来手段で必ると、計量設定値を犬「１］に大きく
変更しノ〔どぎには上記の低速設定器の設定値を再設定
しないと計量位置（スクリュ停止位置）が大きくなった
り、必るいは成形サイクル間の層吊位置バラツギが大き
くなる。

計Ｍバラツキの少ない条件出しは上記の低速設定器の設
定値あるいはその切換位置を試行ｉｎ誤により求めなり
れぼならず、作業性の恋いものであった。一方、計几１
位冒の再現性の向上を求めるために上記低速設定器の設
定値をＪ：り低い（１１）とづ゛ると速度切換１１１に
スクリュの回転速度の急激な変化を起し、月利の可塑化
状（ぶにも急激な変化が発生し、このためスクリュ回転
速度とスクリュ後退速度との相関がほとんどない状ｆホ
が発生ずるとともに、スクリュ回転速度の低い速度（低
速設定値）区間が長いと、スクリュ後退速、ｉ扶が不安
定な区間がより長くなり、より材料の可塑化状態の不安
定さが増大さね計量位置（スクリュ停止位置）が安定し
ても児か（プ上であって、実際に加熱筒内に蓄えられた
成形材料の状態は異なったものとなってしまうことがあ
った。

［問題をとＲ決り−るための手段１ この発明は上記従来の問題を解決するために考えられた
もので必って、その目的とするところ（ま、スローダウ
ン区間を必要最小限に抑えて可塑化状態の不安定む区間
を出来るだけ短くし、またスクリュ回転速度の設定１に
（を変更づるにもかかわらザ自動的に：１．　にｙ位置
を一定化させることができ、計量位置の精度向上も図り
１ｑる新たな計量方法を提供することにある。

上記目的によるこの発明の特徴は、ｉｉｌ’　ｍ設定１
心から前似て定められた射出スクリュの移Ｑ］距離に対
応した複数の値をそれぞれ着し引いて１５ノられた複数
の値を真数の減速用スクリュ回転速度切換位置とし、そ
の減速用スクリュ回転速度切換位置信号とスクリュ位置
検出装置の出力とを比較し、スクリュ位置が上記のスク
リュ回転速度切換位置に達つするごとにスクリュ回転速
度設定（ｊηをそれぞれの減速用スクリュ回転速度切換
位置に対応して前似て設定された減速用スクリュ凹転速
瓜設定直に切換えてスクリュ回転駆動装置を制御させ、
スクリュ回転速度を減速させるスロー“ダウンプログラ
ムと、そのスローダウンプログラムの開始点をスクリュ
回転速度設定器の設定値により上記複数の減速用スクリ
ュ回Φム速１臭切換位置のうらより１つを選択して定め
るスローダウン６）１始点薫沢プログラムとにより、ス
クリュ回転速度を減速さけることによりなるスクリュ回
転速度スローダウンプログラム制御２１１をｉｉ　ｐｉ
　Ｐ：了の手前にて行う手段とを含むことにある。

更にこの発明を図示の実施例にＪ：り詳説づ′る。

［実施例コ 図中１は射出装置で、射出スクリュ２を内装した加熱筒
３の後部にホッパー４が設けである。また射出スクリュ
２の後端には、割出シリンダ５の射出ラム６が連結して
あり、更に射出ラム６の後端内には、射出シリンダ側の
タコメータジエネレーク８を備えた電気サーボモータ７
の駆動１ＩＩＩ１７ａが、軸方向に移動自在に嵌装しで
ある。

このような射出装置１では、上記電気サーボモータ７に
よる射出スクリュ２の回転をもって、上記ホッパー４の
成形月利９を加熱筒３内に送り込むことができ、また送
り込によって生じた材料圧により射出スクリュ２を（す
ｉ１４移動さけて、加熱筒先端部内へ圧送される月利の
計量を行っている。

この材料の計Ｈ＋よ、上記射出ラム６の先端部と、射出
装置１の固定部側とにわたり設りだ７ブソリニート型ロ
ータリエンコーダによる位置検出器１０により、射出ス
クリュ２の後退位置を検出して行われる。検出された位
置は電気的デジタル信号にて出力され、位置検出器１０
と接続した中央制御装置１１に入力される。

この中央制ｉ１１　Ｇｉ装１１はマイク（コブ口ごツサ
及びメモリーを協え、また速度指令回路Ａ、トルク指令
回路Ｂ、回転１旨令回路Ｃの３つの回路を５つて、サー
ボモーフ制御アンプ１２と接続している。

更にまた中央制御装置１１には、射出スクリュ２の回転
速度設定器■、電気サーボモーフ７の出力トルク上限値
設定用の１〜ルク設定器Ｔ、計量設定器し、距離設定器
Ｌ　〜［、ｏ１スローダウン速度設定器Ｖ　〜Ｖ１ｏな
どが接続しである。

上記サーボモーフ制御アンプ１２は、電気サーボモータ
７及びタコメータジェネレータ８と接続し、上記中央制
御装置１１からの指令によって、電気サーボモータ７の
回転、回転速ｇ、（回転数）、出力トルクの上限値等を
制御２ＩＩ′７１−る機能と、夕、コメータジュネレー
タ８の信号をフィードバックしてて回転速度の定速度３
ｉ＋１　ｉｌｌを行わせる圀能を有する。

次にａｔ［方法の１例を第２図により説明する。

まずマイクロプロセッサ−により計で工程時、計量設定
器りの設定鎖交から、距離設定器ＬｉＯ〜Ｌ１の設定鎖
交、。へ・９１　（吏、。＞愛。〉丈、・・・・・・ｔ
１３〉免２〉丈、）とを各々差引いて（′ｌられる値吏
−愛　、愛−史。、・・・・・・、吏−髪、を減速用ス
フリユ回転速度切換位置とし１直髪−髪、。と、スクリ
ュ位心検出装置１０の出力とを比較し、スクリュ位置が
値交−愛、。の位置と一致したときにスローダウン速度
設定器の■１設定器の設定値ν１ｏに、スクリュ回転速
度指令値を変更し、以下同様にスクリュ位置が値吏−０
，９の位置となったら■２設定器により設定されたスク
リュ回転速度指令値をν９にとし値又〜吏、の位置のと
きはスクリュ回転速度指令値はν１　（ν１ｏ〉ν９〉
ν８〉ν１〉シロ〉ν５〉ν４〉ν３〉ν２〉ν１）と
するスローダウンプログラムと、そのスローダウンプロ
グラムの開始点を、スクリュ回転速度設定器Ｖの設定値
しがし〉ν１ｏの時は吏−愛１ｏ値、し１ｏ≧し〉ν９
の時は丈−吏９直、ν９≧ν〉ν８の時には交−吏８１
直、ν８≧ν〉シフのときには史−吏７の値、以下同様
にν２≧ν〉ν１のとさ更−愛１値を選択づ゛るスロー
ダウン間始点選択プログラムとを含めたスクリュ日乾速
度スローダウンプログラムが設定されている。

スクリュ回転速度設定値νが成形別能力の最大に設定さ
れているときはいうまでもなく、ν〉ν１ｏであり、回
転指令、回転速度指令ν値、トルク指令圃（トルク上限
設定値）が中央制御装置１１よりサーボ七−タ制御アン
ブ１２に発せられると電気り′−ボモータ７は起動し計
伍丁程が開始する。

上記タコメータジェネレータ８の信号がサーボモーフ制
御２１１アンプ１２にフィードバックされ、電気サーボ
モーフ７の駆動制す１１が行われ、スクリュ回転速度Ｓ
はその設定値しとなるＪ：う１一定速度制６１１がなさ
灯、一定時間後にＳ＝νとなってスクリュ回転が続行さ
れる。成形材料９の可塑化がなされスクリュ２は後退移
動して行く。

スクリュ位置が愛−史、。ＩｉＣ［となるとスクリュ回
転速度設定値は、スローダウン速度設定器■１ｏの設定
値シ、ｏ１．：切換りν１ｏの回転速度指令値により電
気サーボモーフ７は制御され、スクリュ回転速度Ｓは減
速されてν１ｏ値になる。スクリュ位置が吏−１ｇ１＋
αどなるど、スクリュ回転速度指令値はその位置に対応
したν９舶どなる。以下同様にして、スクリュ回転速度
指令値は各減速用スクリュ回転速度ＶＪ換位胃に到達す
るごとにν８→し７→ν　→ν　→し４−〉ν３→し２
−→ν１と切換って行き、計聞工程のスクリュ回転速度
スローダウンプログラム制御がなされる。

スクリュ位置が計量設定器りにより設定された更埴に到
達すると、中央制ｔｌａ装置１１は、回転指令、回転速
度指令１ＩｆｔをＯＦ　Ｆさぼると共に計重♂Ｉを聞り
合する。リーーボ七−タ制ｔａアンプ１２への回中云）
旨令がＯＦＦされたことにＪ：リサ〜ボモータの回生制
御がなされ、電気サーボモーフ７は制御されて停止し、
スクリュ１９止ＩＱ　ｉ；”１ｉ；Ｌ計量設定（１ｈよ
りや）後方となる。

前以て設定された制υ１１時間（制動時間の設定（（１
１は前以て、中央制御装置１１内のメモリに記憶されて
いる）が経過すると、中央制御２０装置１１は、トルク
指令信号を○Ｆ「さゼ計Ｍ工程を終らせる。

スクリュ回転速度設定器■の設定値がし、。のときには
丈−誌。値、シロのときには愛−１５，１ｉｉｉにスク
リュ位置が到達したときにそれぞれのスクリュ回転速度
スローダウンプログラム制御が開始される。

上記実施例では、スクリュ回転駆動装置として、電気サ
ーボモータ７を用いているが、オイルモータを使用した
成形機においては、そのオイルモータの制御バルブとし
て油圧サーボバルブを用いてもよいし、比例？［式流ｆ
ｆｉ　１ｌｉｌＪ　１１１バルブでもよい。

またスクリュ回転を検出してのフィードバック制御をし
ないで比例電磁式流」制御バルブを用いてのオーブンル
ープ式の制御でもよい。

なお、減速用スクリュ回転速度切換位置の設定は、実験
により計世装置の応答特性を知り、各スローダウン制御
区間（スクリュ移動距離）は、は望速度変速時の応答距
離と同じくづ゛るのがよく、また最低の速ＩＩ　ｖｌは
安定した可塑化のできるスクリュ回転速度の最小１直に
設定するのがよい。

［発明の効果］ 上述の溝成Ｊ：りなるこの発明は下記のごとき効果を有
する。

■　計量停止前のスクリュ回転速度をスクリュ位置を基
準に多段階に減速させるスローダウンプログラム制御に
より繰返し再現性の良い高精度の計量ができる。

■　スクリュ回転速度の設定値に無関係に計量終了直前
のスクリュ回転速度を一敗させることと、スクリュ回転
速度の設定値に無関係に計量停止位置を一致させる制御
とにより、成形作業にＪハブる成形条件出しを容易にす
る。

■　スクリュ回転速度の急激な変化をさせずに、可塑化
状態の安定性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係る射出成形における材料計０方法を
例示するもので、第１図は装置の１部をｗＬＩｆＪｉシ
て示すブロック図、第２図はスクリュ回転指令値とスク
リュ回転速度とスクリュ位置との関係を示す説明図であ
る。 １・・・割出ＡＡ首　　　　２・・・射出スクリュ３・
・・加熱筒　　　　　４・・・ホッパー６・・・射出ラ
ム　　　　７・・・電気サーボモータ８・・・タコメー
タジェネレータ ９・・・成形材料　　　１０・・・位置検出器１１・・
・中央制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 射出スクリュを内装した加熱筒の後部にホッパーを有し
   、射出スクリュの回転と後退移動とによりホッパー内の
   成形材料を計量する方法において、計量設定値から前似
   て定められた射出スクリュの移動距離に対応した複数の
   値をそれぞれ差し引いて得られた複数の値を複数の減速
   用スクリュ回転速度切換位置とし、その減速用スクリュ
   回転速度切換位置信号とスクリュ位置検出装置の出力と
   を比較し、スクリュ位置が上記のスクリュ回転速度切換
   位置に達つするごとにスクリュ回転速度設定値をそれぞ
   れの減速用スクリュ回転速度切換位置に対応して前似て
   設定された減速用スクリュ回転速度設定値に切換えてス
   クリュ回転駆動装置を制御させ、スクリュ回転速度を減
   速させるスローダウンプログラムと、そのスローダウン
   プログラムの開始点をスクリュ回転速度設定器の設定値
   により上記複数の減速用スクリュ回転速度切換位置のう
   ちより１つを選択して定めるスローダウン開始点選択プ
   ログラムとにより、スクリュ回転速度を減速させること
   によりなるスクリュ回転速度スローダウンプログラム制
   御を計量終了の手前にて行う手段とを含むことを特徴と
   する射出成形における計量方法。