JPS62184825A

JPS62184825A - 射出成形機の成形性能評価方法

Info

Publication number: JPS62184825A
Application number: JP2693386A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Matsuki; 俊介松木; Kenji Kasugai; 春日井　賢治
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1986-02-12
Filing date: 1986-02-12
Publication date: 1987-08-13
Also published as: JPH0411096B2

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、射出成形機の性能を評価するための方法、及
びその方法の実施のために使用される装置に関するもの
である。

（従来の技術）射出成形機によって樹脂成形品を成形する場合には、用
いられる金型等に応じて、最適の性能を有する射出成形
機を選定する必要がある。

例えば精密成形を行う場合には、射出成形機の作動油圧
等が急激に変化するものであってはならない。したがっ
て、事前に射出成形機の成形性能、すなわち射出圧力や
射出速度等を把握しておくことが必要となる。

このような射出成形機の成形性源を評価する場合、従来
は、スパイラルフロー金型やバーフロー金型等のテスト
用金型を用いてその成形状！魚を観察したり、手許にあ
る複数の製品成形用金型を用いて実際に製品を成形して
みたりするようなことが行われていた。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、テスト用金型を用いるものでは、その金
型の製作に費用がかかるばかりでなく、実際の成形条件
とは異なるために、必ずしも正確に成形性能を評価する
ことができないという問題があった。

また１手許にある製品成形用金型を用いるものでは、多
数の金型についてそれぞれテストを行わねばならず、正
確な性能評価が得られるまでに時間及び手間がかかると
いう問題があった。

更に、このような評価方法では、新たに製作される金型
に適した射出成形機を選定したり。

その金型に適するように射出成形機の成形パターン、す
なわち射出速度や射出圧力を設定したりすることは、は
とんど不可能であった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、金型を用いることなく、射出成形機の
成形性能を評価することができるようにすることである
。

また１本発明の他の目的は、射出成形機に取り付けるこ
とによりその成形性能の評価を行うことができるように
する簡単な構造の装置を得ることである。

（問題点を解決するための手段）この目的を達成するために、本発明による射出成形機の
成形性能評価方法は、射出時に射出ノズルを流れる溶融
樹脂の流動抵抗を変化させることにより、その射出ノズ
ル内の樹脂圧力を所定のパターンに従って変化させなが
ら、その射出ノズルを通して溶融樹脂を大気中に射出す
ることを特徴としている。その樹脂圧力の変化パターン
は、あらかじめ求められた、実際の金型内に溶融樹脂を
射出したときの樹脂圧力の変化パターン、例えば金型内
の樹脂圧力の変化パターン、射出ノズル内の樹脂圧力の
変化パターン、あるいはそれに相当する射出油圧の変化
パターンとされている。

また、その方法に使用する本発明の装置は。

溶融樹脂流量を連続的に変化させ得る流量調整弁を備え
た射出ノズルと、その流量調整弁を、あらかじめ設定さ
れたパターンに従って作動させる駆動装置及び制御装置
とによって構成されている。

（作用）このような方法とすることにより、射出成形機には、実
際に金型内に溶融樹脂を射出するのと同様な負荷変動が
与えられることになる。したがって、そのときの射出成
形機の作動油圧や作動油流量等の制御状態を観測するこ
とにより、金型を用いなくてもその成形性能を評価する
ことができる。

また、あらかじめ設定されたパターンに従って作動させ
得る流量調整弁を備えた射出ノズルを用いることにより
、射出時にその射出ノズルを流れる溶融樹脂嵯を変化さ
せて流動抵抗を変化させ、射出ノズル内の樹脂圧力を所
定のパターンに従って変化させることができる。したが
って、射出成形機の射出ノズルを取り換えるたけで、上
述の成形性能評価方法を実施することができる。

（実施例）以下１図面を用いて本発明の詳細な説明する。

図中、第１図は、本発明による射出成形機の成形性能評
価方法に用いられる流動抵抗付与装置の一実施例を示す
システム図である。

この図から明らかなように、射出成形機に取り付けられ
る射出ノズル１には、その樹脂通路２の先端部付近に、
その樹脂通路２に直交する軸線のまわりに回転自在とさ
れたロータリバルブ３が設けられている。このバルブ３
には、その回転軸線に直交するバルブ孔４が設けられて
おり、バルブ３の回転量に応じてそのバルブ孔４とノズ
ル１の樹脂通路２どの連通面積、すなわちバルブ開度が
連続的に変化するようにされている。したがって、この
実施例では、このロータリバルブ３により、樹脂通路２
を流れる溶融樹脂の流量を連続的に変化させ得る流量調
整弁が構成されている。

バルブ３の一端はノズルｌの外部に突出しており、その
端部に、扇形ギヤ５のアーム６が、−・体重に回転する
ようにして連結されている。

その扇形ギヤ５は、サーボモータ７によって回転される
ギヤ８に噛み合わされている；こうして、サーボモータ
７の正逆回転により、扇形ギヤ５がバルブ３を中心とし
て揺動し、バルブ３が回転されるようになっている。し
たがって、この実施例では、これらサーボモータ７、ギ
ヤ８及び扇形ギヤ５によって、流量調整弁を作動させる
駆動装置が構成されている。

サーボモータ７は、増幅器９によって増幅される制御器
１０からの制御信号に応じて、その回転方向及び回転量
が制御されるようになっている。制御器１０は、ｎ個の
時間設定器１１１　。

１１２　、・・・ｌｌｎ及びｎ個のバルブ開度設定器１
２、．１２２　、・・・１２ｎに設定された設定時間ｔ
ｉ及び設定バルブ開度ｑｉに応じて制御信号を発生する
ものである。したがって、これら時間設定器１１．，１
１２　、・・・ｌｌｎ及びバルブ開度設定器１２．．１
２．、・・・１２ｎに適宜の設定値を設定することによ
り、サーボモータ７の回転方向及び回転量を様々なパタ
ーンに従って変化させることができる。すなわち、この
実施例では、これら制御器１０１時間設定器１１１．１
１２　、・・・ｌｌｎ及びバルブ開度設定７％　１２１
　　、１２２　　、−１２　Ｈによって、あらかしめ設
定されたパターンに従って駆動装置を作動させ得る制御
装置が構成されている。

次に、このように構成された流動抵抗付与装置を用いて
射出成形機の成形性能を評価する方法を、その装置の作
用とともに説明する。

複数の射出成形機の成形性能を評価するときには、まず
、その一つを用いて、実際の金型内に溶融樹脂を射出す
る。そして、そのときの樹脂圧力の変化パターン、すな
わち、射出動作中の時間に対する圧力の変化を測定し、
第２図に示されているような圧力変化線図を作成する。

測定する圧力としては、金型内の樹脂圧力あるいは射出
ノズル内の樹脂圧力が望ましいが、油圧式射出成形機の
場合には、樹脂圧力の変化に対応する作動油圧の変化を
測定し、それによって樹脂圧力の変化パターンを求める
ようにしてもよい。

このようにして得られる樹脂圧力の変化パターンは、金
型ごとに固有のものとなる。そこで、製品成形用金型の
各々について、第２図のような線図を求めておく。

また、その射出成形機の射出ノズルを取り外し、上述の
ロータリバルブ３を備えた射出ノズルｌを取り付ける。

そして、そのバルブ３の開度を徐々に変化させながら、
その射出ノズルｌを通して溶融樹脂を大気中に射出する
。すると、その溶融樹脂は、バルブ３の開度に応じた流
動抵抗を受けるので、バルブ３より上流側では、樹脂通
路２内の樹脂圧力がバルブ３の開度に応じて異なる大き
さとなる。そこで、これらを測定し、その樹脂圧力ｐと
バルブ開度ｑとの関係を求めておく。

なお、このようなバルブ開度ｑと樹脂圧力ｐとの関係は
、計算によって求めるようにすることもできる。また、
以上の作業は、射出成形機の評価時ごとに行う必要はな
く、金型や射出ノズルｌの製作時に一度行っておけばよ
い。

次いで、各金型について得られた第２図のよンな線図上
に、適当なｎ個の点ＡＩ　　、Ａ２　　＋・・・Ａｎを
とる。そして、それを、時間ｔｉと圧力ｐｉ　との座標
（ｔｘ　　＋Ｐｔ）＋　（ｔ２　１Ｐ２）１・・・（ｔ
ｎ、ｐｎ）で表す、更に、その各圧力ｐｉ　を、あらか
じめ求められている樹脂圧力ｐとバルブ開度ｑとの関係
から、それぞれバルブ開度ｑｉに変換する。こうして得
られた時間ｔｉ　とバルブ開度ｑｉとの値（ｔｔ、ｑｔ
）。

（ｔｚ、ｑ２）、・・・（ｔ　ｎ　＋　ｑｎ　）を、時
間設定器及びバルブ開度設定器１１．．１２．；１１２
　　、１２２　；・・・ｌ　Ｉｎ　、　１２ｒ＋にそれ
ぞれ設定する。この設定値は、第３図に示されているよ
うなパターンとなる。ただし、第３図においては、第２
図と比較しやすくするために、バルブ開度ｑは下方はど
大きいものとされている。

そして、このように設定された流動抵抗付与装置の射出
ノズルｌを、評価すべき射出成形機に取り付けて、その
ノズルｌを通して大気中への溶融樹脂の射出を行う。射
出動作が開始されると、制御器１０から制御信号が出力
され、時間ｔｌ後にバルブ３が開度ｑＩとなるようにサ
ーボモータ７が回転される０時間１．に達すると、制御
器ｌＯからの制御信号は、時間ｔ２のときにバルブ開度
がｑ２となる信号に切り換わる。こうして、サーボモー
タ７は、時間設定ａｔ　ｔ、　　、１１２　　＋・・・
ｌｌｎ及びバルブ開度設定Ｗ１２ｔ　　＊　１２２　　
、・・・１２ｎに設定されたパターンに従って作動され
る。その結果、バルブ３の開度も、第３図に示されたパ
ターンに従って変化する。

このようにバルブ３の開度が変化すると、ノズル１を流
れる溶融樹脂の流動抵抗が変化するので、そのノズルｌ
内の樹脂圧力が変化する。

その樹脂圧力の変化パターンは、やはり第３図とほぼ同
様な形となる。したがって、その圧力変化パターンは、
第２図のように求められた線図に近似したものとなる。

すなわち、その射出成形機には、実際の金型内に溶融樹
脂を射出したときと世１様の負荷変動が与えられること
になる。

したがって、射出成形機に装備されている油圧機器の圧
力調整弁や流量調整弁のこのときのａノ制御状態を、適
宜の計測機器によって測定すれば、その射出成形機がそ
の金型に適しているものであるかどうかを評価すること
ができる。そして、そのときに、精密成形上好ましくな
い作動油圧や作動油量の急速な変動等が生じるようであ
れば、その射出成形機の射出圧力や射出速度を適宜調整
することによって、それを適切なものとすることができ
る。

このようにして、各射出成形機につき１回ずつの射出を
行わせれば、その射出成形機の成形性能を評価すること
ができるようになる。そして、時間設定器１１１　．１
１２　、・−Ｌ　Ｉｎ及びバルブ開度設定器１２．．１
２２　　、・・・１２ｎに設定する設定値を変更するだ
けで、異なる金型に対する射出成形機の成形性能を評価
することができる。したがって、金型を取り換えるなど
の作業も不要となる。

また、新たに製作される金型に対する射出成形機の成形
性能を評価するときには、その金型の形状から第２図の
ような圧力変化線図を推定しておき、それに基づいて１
時間設定器１１．。

１１２　、・・・ｌｌｎ及びバルブ開度設定器１２１　
。

１２２　、・・・１２ｎに適切な値を設定すればよい。

そして、射出成形機の成形パターン、すなわち射出圧力
や射出速度を種々に変化させ、そのときの作動油圧や油
量の制御状態を観測して、最適の成形パターンを選定し
ておけば、でき上がった金型を用いて直ちに適切な成形
を行うことができるようになる。

なお、上記実施例においては、射出ノズルｌを流れる溶
融樹脂の流量を調整する流量調整弁として、ロータリバ
ルブ３を用いるものとしているが、これを、往復動する
ことによって開度か変化するニードルバルブによって構
成するようにすることもできる。

また、駆動装置の制御パターンを設定するために、ｎ個
ずつの時間設定器１１．．１１２　。

・・・ｌｌｎ及びバルブ開度設定器１２．．１２．。

・・・１２ｎを設け、ｎ個の点として設定するようにし
ているが、その設定器として関数設定器を用い、そのパ
ターンが時間とバルブ開度との関数として設定されるよ
うにすることもできる。

（ｌｆ！明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明の方法によれば
、射出時における射出ノズル内の樹脂圧力を、所定のパ
ターンに従って流動抵抗を変化させることにより、実際
の金型内に溶融樹脂を射出するときと同様のパターンで
変化させるようにしているので、いかなる金型をも用い
ることなく射出成形機の成形性能を評価することができ
、その評価を迅速かつ正確に行うことが可能となる。ま
た、新たな金型によって製品の成形を行う場合にも、そ
の金型の完成前に成形性能の評価を行うことができ、最
適な成形パターンを事前に設定しておくことができる。

そして、その樹脂圧力の変化を、射出ノズル内に設けら
れた流量調整弁と、その流量調整弁をあらかじめ設定さ
れたパターンに従って作動させる制御装置とによって行
わせるようにしているので、その装置を簡単な構造のも
のとすることができるとともに、任意の金型に対する射
出成形機の成形性能の評価が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による射出成形機の成形性能評価方法
に用いる流動抵抗付与装置の一実施例を示すシステム図
。第２図は、実際の金型内に溶融樹脂を射出したときの樹
脂圧力の変化の一例を示す圧力変化線図、第３図は、本発明による流動抵抗付与装置に設定される
バルブ開度の変化パターンの一例を示すパターン線図で
ある。ｌ・・・射出ノズル３・・・ロータリバルブ（流量調整弁）５・・・扇形ギ
ヤ（駆動装置の一部）７・・・サーボモータ（駆動装置の一部）８・・・ギヤ
（駆動装置の一部）１０・・・制御器（制御装置の一部）１１、〜ｌｌｎ・・・時間設定器（制御装置の一部）特許出願人　　株式会社日本智鋼所代　理　人　　弁理士　　森　下　端　侑第１図第２図ｔ４　　　　　　ｔ２　　　　　ｔ３　　　±４　　　
ｔｈ第３図１．１２１．１年ｔｎ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）あらかじめ、実際の金型内に溶融樹脂を射出した
ときの樹脂圧力の変化パターンを求めておき、射出時に射出ノズルを流れる溶融樹脂の流動抵抗を変化
させることにより、その射出ノズル内の樹脂圧力を前記
パターンに従って変化させながら、その射出ノズルを通
して大気中に溶融樹脂を射出することからなる、射出成形機の成形性能を評価する方法。
（２）溶融樹脂の流量を連続的に変化させ得る流量調整
弁を備えた射出ノズルと、その流量調整弁を作動させる駆動装置と、その駆動装置をあらかじめ設定されたパターンに従って
作動させる制御装置と、を備えてなる、射出成形機の成形性能評価に用いる流動
抵抗付与装置。