JPS62104727A

JPS62104727A - 射出成形機の制御方法

Info

Publication number: JPS62104727A
Application number: JP24417685A
Authority: JP
Inventors: Naoji Otsuka; 尚次大塚
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-11-01
Filing date: 1985-11-01
Publication date: 1987-05-15
Anticipated expiration: 2009-03-30
Also published as: JPH0622845B2

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、型内の樹脂圧センサによる射出成形機の樹脂
圧力制御方法、特に学習機能を持った制御方法に関する
ものである。

〈従来の技術〉従来、樹脂圧センサにより射出油圧を制御する型内圧フ
ィードバック射出成形方式については次のようなものが
ある。

（Ａ）型内圧設定方式による保圧の一段一定設定のもの
　（第３図）（Ｂ）型内圧設定方式による保圧の多段一定設定のもの
　（第４図）（Ｃ）型内圧設定方式による保圧の多段設定かつ設定間
を直線あるいはある種の関数を用いて設定を疑似的に結
んだもの〈発明が解決しようとする問題点〉ところで、（Ａ）方式においては、特に光学素子やそり
等の変形しやすい成形品等のようにゲート近傍の歪を防
止するために保圧を減圧させながら成形を行う場合には
不都合であり、また、型内圧センサの位置によっては、
例えば複雑な金型構造上の制約等によりセンサをゲート
より後方に設置した場合等にはゲートシールが進むにつ
れて成形品への圧力伝達特性が低下していくために、あ
る型内圧に保持しようとすると、油圧が急上昇し、′そ
の時点で油圧を検知して切るか、ある一定レベルに保持
するか、せざるを得ながった。換言すれば、センサ位置
がランナ一部等に限定されていた。

これらの欠点を改良するために、（Ｂ）　（Ｃ）の方式
が提案されているが、これらの方式においては、型内圧
力設定をある設定値から次の設定値に切り換える際に、
型内圧設定を大きく上げようとすると、成形品への圧力
伝達特性が樹脂Ｑ粘度上昇により低下し始めているため
に、型内圧設定に対応する油圧動作はどの位になるか予
想がつかず、ザーボが全開になり、金型や成形機を損傷
したりする。また、設定を逆に下げすぎると、樹脂圧は
Ｔ。

（ガラス転移点）に近づいてくればくる程押すときと引
くときでは粘弾性的な性質が異なり、樹脂圧が下がりに
りく、結果として油圧が零に落ち込む。そのため、これ
らの場合には、もはや樹脂圧はコントロールされている
とはいえず、油圧と全く関係のない金型内での冷却状態
で決まっていた。

実際には作業者がこのようにならないだめに、樹脂圧の
設定レベルを一段一段試行錯誤によりテストして最適に
なるように少しずつ設定を振って樹脂圧と油圧の波形モ
ニターを見ながら努力しなければならなかった。さらに
、これらの設定パターンにおいても成形品の形状により
良品のパターンはそれぞれ大きく異なるために、良品の
型内圧パターンを前述の範囲を越えないような範囲の中
で注意しながら個々の成形品について繰り返しテストし
なければならなかった。また、この設定は型内圧波形の
最終段に近い程難しくなるため大変な労力と熟練を要し
た。

本発明は、前述従来例の欠点を除去し、制御が無理なく
、だれでも熟練を要することなく簡単に型内圧制御によ
るプログラムを用いた成形をすることが可能にした射出
成形機の制御方法を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉前述の目的を達成するための本発明の射出成形機の制御
方法を第１図及び第２図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）を用い
て説明する。

本発明は、射出成形用金型１のキャビティ１ａ（又は流
路内）に樹脂の圧力を検出する型内圧力センサ２を設け
、その検出した樹脂圧により射出油圧を制御する射出成
形機の制御方法において、初めに油圧制御で射出、保圧
中に多段プログラム射出を用いて成形したときの良品と
なる型内圧波形をメモリ１５に記憶し、その後、その記
憶された波形を再生して賦型内圧波形を目標値として樹
脂圧がトレースするように油圧を制御するようにしたも
のである。

〈作用〉初めに第２図（ａ）に示すような油圧の多段プログラム
設定を用いて成形を行い良品が出来るようになったとき
の成形条件として型内圧センサ２からの出力によりメモ
リ１５内に型内圧波形を記憶させる。

次に、型内圧制御方式で成形を行い、メモリ１５に記憶
しておいた型内圧波形を目標値として使用し、型内圧セ
ンサ２からの樹脂圧の検出値との偏差に応じて射出油圧
を制御し、良品としての型内圧波形を連続的にトレース
する。

このようにすると、制御が従来より安定したものになり
、だれでも熟練を要することなく簡単に型内圧制御によ
るプログラムを用いた成形をすることが可能となる。

〈実施例〉以下、本発明の実施例を第１図及び第２図に基づいて説
明する。

第１図は本発明の制御方法を実施した射出成形機の構成
図、第２図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）はそれぞれ油圧プロ
グラム設定と油圧変化波形、油圧プログラム成形時の型
内圧波形、型内圧制御時の油圧変化を示す線図である。

金型１のキャビティ１ａ（又は流路内）に樹脂の圧力を
検出する型内圧力センサ２が埋め込まれており、射出シ
リンダ３内のスクリュー４を押し込む射出ラム５の油圧
回路に射出油圧を検出する油圧センサ６を設け、かつ該
スクリュー４に速度センサ７が設けられ、該射出ラム５
の油圧回路はその油圧が射出速度制御→圧力制御切換ス
イッチ１０を介してサーボバルブ駆動用サーボアンプ９
の出力に比例した圧力にサーボパルプ８で調整されるよ
うになっている。該切換スイッチ１０は初めに射出速度
プログラム設定器２４によシ設定される速度と該速度セ
ンサ７からの信号が射出速度サーボコントローラ２３を
通して射出速度フィードバック成形をなすように接続し
、また金型内圧力が射出速度制御→圧力制御卓切換圧力
設定設定器２１で設定した圧力Ｐ。に達したことを型内
圧力センサ２．増幅器１１を通して検知すると第１コン
パレータ１９を介して油圧センサ６と油圧サーボコント
ローラ１γを用いた油圧制御側に切換わるようになって
いる。

そして初めに油圧制御で成形する場合、油圧→型内圧力
制御切換スイッチ１３．１４を油圧側にセットし、該切
換スイッチ１３をデジタル型内圧波形メモリ１５に接続
し、該切換スイッチ１４を油圧プログラム設定器１８に
接続し、その設定された油圧プログラム（油圧の設定値
Ｐ、〜Ｐ４及び時間ｔ、〜１４）により油圧サーボコン
トローラ１７だけで成形を行うと、良品となる成形品の
成形条件としての型内圧波形は型内圧力センサ２からの
出力が増幅器１１．切換スイッチ１３を介してデジタル
型内圧波形メモリ１５に導かれて、記憶されるようにな
っておシ、また、このときに油圧サーボコントローラ１
７は油圧センサ６からの出力を用いてＰＩＤ演算するよ
うになっている。

該型内圧サーボコントローラ１２は型内圧の設定値、す
なわちデジタル型内圧波形メモリ１５に記憶された型内
圧波形と樹脂圧の検出値、すなわち型内圧センサ２から
の出力より油圧サーボコントローラ１７の設定値（目標
値）を演算するようになっている。

第２コンパレータ２０は油圧が型内圧制御→油圧制御切
換圧力設定菖喝設定した値Ｐ、になったときに油圧サー
ボコントローラ１７の目標値がＰ、になるように切換ス
イッチ１６を切換える。

以上の構成において、まず、油圧→型内圧制御切換スイ
ッチ１３．１４を油圧側にセットし、かつ油圧プログラ
ム設定器１８で第２図（ａ）の一点鎖線で示す油圧の設
定値Ｐ、〜Ｐ４及び時間ｔ、〜ｔ４を設定し、型内圧サ
ーボコントローラ１２は使用せずに油圧サーボコントロ
ーラ１７だけで成形を行う状態にし、初めに射出ンリン
ダ３内で樹脂を溶融計量した後、速度センサ７、射出速
度プログラム設定器２４及び射出速度サーボコントロー
ラ２３を用いて射出速度フィードバック成形を行い、射
出が進み（時間ｔ。）、金型１の内圧が射出速度制御→
圧力制御切換圧設定器２１で設定した圧力Ｐ。

に達したことを型内圧力センサ２．増幅器１１を通して
検知すると、第１コンパレータ１９を介して切換スイッ
チ１０は射出速度制御から油圧制御へ切換えられ、油圧
センサ６と油圧サーボコントローラ１７を用いた油圧制
御の保圧工程に切換わる。その間、型内圧力センサ２か
らの出力は増幅器１１．切換スイッチ１３を通してデジ
タル型内圧波形メモリ１５に導かれ、良品ができるよう
になったときの成形品の成形条件の第２図（ｂ）に示す
ような型内圧波形を記憶する。

次に、型内圧制御による成形を行うために、油圧←型内
圧制御切換スイッチ１３．１４を型内圧側にセットする
と、油圧プログラム設定器１８は切れ、また、デジタル
型内圧波形メモリ１５が読み出し状態になる。

そこで、前述のようにまず、射出速度制御で射出を開始
し、型内圧力が型内圧力センサ２、増幅器１１を通して
圧力Ｐａを検知すると、第１コンパレータ１９によシ切
換スイッチ１０を射出速度制御→型内圧制御に切換え、
型内圧制御による成形（保圧工程）を行う。

この成形時の型内圧力信号（型内圧力センサ２の検出値
）は型内圧サーボコントローラ１２において前述のデジ
タル型内圧波形メモリ１５に記憶された型内圧波形を目
標値とする信号との偏差を保圧工程の間、ＰＩＤ演算し
、油圧をその時点でどの位に設定したらよいかを連続的
に設定し、そのための制御信号を切換スイッチ１４．１
６を通シテ油圧サーボコントローラ１７に送９出す。該
油圧サーボコントローラ１７は油圧センサ６からの油圧
信号と型内圧サーボコントローラ１２からの設定値との
偏差をＰＩＤ演算し、切換スイッチ１０を通してサーボ
アンプ９に送り、サーボパルＦフλを駆動して油圧を制御する。

このようにして良品の型内圧波形を連続的にトレースす
ることができる。この型内圧制御時成形の油圧波形は第
２図（Ｃ）に示すようになり、射出初期（この例では１
１）までにおいては第２図（ａ）に示す油圧波形（実線
）とほぼ同様に変化するが、ｔ３゜ｔ４になってくると
ゲートシールが始まって少しずつ油圧は上昇ぎみになっ
てくる。

そして、油圧が上昇してｔ４で型内圧制御→油圧制御切
換圧力設定器２２で設定した圧力Ｐ、に油圧がなると、
第２コンパレータ２０が作動し、切換スイッチ１６が切
換わシ、油圧サーボコントローラー７の目標値は型内圧
サーボコントローラー２からの設定値からＰ、に切換わ
って油圧制御になり、保圧時間が終了すると冷却工程に
移行する。

なお、デジタル型内圧波形メモリー５の記録を、フロッ
ピーディスク等に記録することにより一度良品パターン
を決めてしまうと、いつでも良品が成形できる。また、
射出成形のみならず、射出圧縮成形や圧縮成形での型内
圧の良品パターンに同様の制御を行ってもよい。さらに
、型内圧波形を段差のない滑らかな曲線にしたい時は、
油圧のプログラムパターンを積分回路等で滑らかに変化
する設定回路にすることで可能である。

〈発明の効果〉本発明は、以上説明したように型内圧の波形メモリを設
けて良品パターンをトレースすることにより簡単に従来
難しかった型内圧フィードバックでのプログラム設定が
型内圧波形の全域にわたってできるようになり、また、
油圧制御での型内圧パターンを基準に型内圧波形が制御
されるので、疑似的なパターン等と異なり、予想されな
い油圧のピークが立ったりすることがなく、金型や成形
機を損傷することがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る制御方法を用いた射出成形機の概
略構成図、第２図は本発明の制御方法の実施例の動作波
形の線図で、（ａ）は油圧プログラム設定と油圧変化波
形、（ｂ）は油圧プログラム成形特多段プログラム設定
における型内圧と射出油圧の動作波形図である。１・・・金型、１ａ・・・キャビティ、２・・・型内圧
力センサ、３・・・射出シリンダ、４・・・スクリュー
、５・・・射出ラム、６・・・油圧センサ、７・・・速
度センサ、８・・・サーボバルブ、９・・・サーボパル
プ駆動用サーボアンプ、１０・・・射出速度制御→圧力
制御切換スイッチ、１１・−・増幅器、１２・・・型内
圧サーボコントローラ、１３．１４・・・油圧→型内圧
力制御切換スイッチ、１５・・・デジタル型内圧波形メ
モリ、１７・・・油圧サーボコントローラ、１８・・・
油圧プログラム設定器、１９・・・第１コンパＬ／−タ
、２０・・・第２コンパレータ、２１・・・射出速度制
御→圧力制御切換圧力設定器、２２・・・型内圧制御→
油圧制御切換圧力設定器、２３・・・射出速度サーボア
ントｏ−ラ。特許出願人　キャノン株式会社−７− 手続補正書（方式）昭和６１年ψ月１日

Claims

【特許請求の範囲】

１　射出成形用金型のキャビティ又は流路内に樹脂の圧
力を検出する型内圧力センサを設け、その樹脂圧により
射出油圧を制御する射出成形機の制御方法において、初
めに油圧制御で射出、保圧中に多段プログラム射出を用
いて成形したときの良品の型内圧波形をメモリに記憶し
、その後、その記憶された波形を再生して該型内圧波形
を目標値として樹脂圧がトレースするように油圧を制御
することを特徴とする射出成形機の制御方法。