JPS62198425A - 電動射出成形機の保圧制御方式 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は電動射出成形機の保圧制御方式に関する。

（ロ）従来の技術 射出成形機においては、スクリュを回転させ樹脂をスク
リュ前方に押し出して射出シリンダ内に蓄える計量工程
と、スクリュを前進させ樹脂を金型内に射出する充填工
程とが繰り返される。そのうち充填工程はスクリュ前進
速度を制御する射出工程と、樹脂がほぼ充填した後のス
クリュ前進推力を制御する保圧工程とに分れる。

この保圧工程における制御方式として、電動式の場合、
電機子電流を一定に保つことによりモータ出力トルク従
ってスクリュ前進推力を一定に保つオープンループ制御
方式と、スクリュ前進推力を圧力検出器で検出してフィ
ードバックすることによりスクリュ前進推力を一定に保
つフィードバック制御方式とが知られている。

しかし、従来の保圧制御は、樹脂材を変更するため前工
程で使用した樹脂を排出操作するパージング時のように
負荷が軽い場合には、スクリュ前進推力に相当する反力
が発生せず、サーボモータの回転数は次第に上昇し、機
械ストローク限に衝突する。この時の回転数が大きいた
めｌｉｔ突力も大きくなり１機械寿命を短かくする問題
点があった。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は上記従来の問題点を解消して１機械ストローク
限に大きな回転数で衝突するおそれのない制御方式を提
供することを目的とする。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、保圧目標値と検出器との偏差を保圧調節計に
入力し、その出力を電圧制限器を介して取り出し、サー
ボモータの回転数をフィードバックする回転数マイナー
フィードバック回路に回転数指令値として加えるように
したことを特徴する。

（ホ）作用 保圧調節計の出力を電圧制限器で一定値以下に制限して
サーボモータの回転数を制御するマイナーフィードバッ
クループに回転数指令値として加えることにより、サー
ボモータの回転数は常に一定値以下に制限される。この
結果、負荷が軽い場合にもサーボモータの回転数上昇を
抑えて機械ストローク限への衝突力を小さくし、機械寿
命を延ばすことができる。

（へ）実施例 以下、本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る射出装置を示し、ハウ
ジング１の外側にはスクリュ前後進用サーボモータ２お
よびスクリュ回転用ブレーキ付きサーボモータ３が設け
られる。また、ハウジング１内にはスクリュ４が前後進
移動１回転可能に突出して設けられる。そのスフ奮〕ユ
４はスクリュねじ軸５とトルク伝達可能に結合されてお
り、スクリュねじ軸５はスプライン軸６と一体構成とな
っている。

ハウジングｌ内において、スクリュ前後進用サーボモー
タ２の軸２′に取り付けられた第１段目の歯車７は第２
段目の歯車即ちスクリュ前後進用歯車８と噛合し、この
第２段目の歯車８はねじナツト９と一体化し、更にこの
ねじナツト９はスクリュねじ軸５と螺合している。また
、第２段目の歯車８はナツトハウジング１０と一体構成
となって軸受１１，１２でハウジング１に回転自在に支
持されている。この場合、軸受１１は軸方向に滑動可能
なようにハウジング１に対して遊合されている。

また、ハウジング１内において、スクリュ回転用のブレ
ーキ付きサーボモータ３の軸３′に取り付けられた第１
段目の歯車１３は第２段目の歯車１４即ちスクリュ回転
用歯車１４と噛合している。この第２段目の歯車１４は
、前記スプライン軸６と嵌合するスプライン溝部１５と
筒状部１６を備える。スプライン軸６は前記歯車１４と
一体的に回転すると共に。

歯車１４の筒状部１６内を前後進移動可能になっており
、歯車１４の回転と共にスクリュ４も回転する。

この第２段目の歯車１４は軸受１７，１８とで回転可能
に支持される。

ハウジング１内面にリング状に突出形成したギヤボック
ス隔ｕ１９と、第２段目の歯車即ちスクリュ前後進用歯
車８との間に軸受２０．ベアリング押さえ２１を介して
ロードセルなどの荷重計２２を設けている。この荷重計
２２はリング状のものにストレインゲージを貼り付けた
ものの、あるいは数個のブロックにストレインゲージを
貼り付けたものが用いられる。図中、２３は軸受ナツト
、２４は軸受ワッシャである。また、スクリュ前後進用
サーボモータ２の回転軸には回転数検出器２５が連結さ
れている。

上記射出装置において、射出圧もしくはスクリュ背圧は
、スクリュ４→スクリユねじ軸５→ねじナツト９→スク
リュ前後進用歯車８→軸受け２０→ベアリング押さえ２
１→荷重機２２へと伝わる。

安定なフィードバック制御を行なうためには、スクリュ
４にかかる正方向（押し方向）の力も負方向（引き方向
）の力も確実に荷重計２２に伝える必要があり、そのた
めにはスクリュ４から荷重計２２に至る各部材にガタが
あってはならない、特に、スクリュ前後進用歯車８．軸
受け２０．ベアリング押さえ２１、荷重計２２間にガタ
（隙間）が生じ易い。このガタをなくすため、ハウジン
グ１０の右端部外周にねじを切り軸受ワッシャ２４を挿
入し、軸受ナツト２３で締め付け、荷重計２２に予圧を
与えている。軸受ナツト２３を締め付けるとハウジング
１０は図の右方向へ移動し、それにつれてスクリュ前後
進用歯車８が右へ移動するので軸受け２０．ベアリング
押さえ２１が右へ移動し荷重計２２は左端より力を受け
る。

また、軸受ナツト２３の反力は軸受ワッシャ２４を左へ
押し、軸受け１２を左へ押す、軸受け１２の押圧力はギ
ヤボックス隔壁１９に伝わるが、荷重計２２の右端もギ
ヤボックス隔壁１９に接しているため、結果として荷重
計２２は左右両端より軸受ナツト２３の締め付は力に等
しい予圧が与えられている。

第２図は荷重計２２で保圧を検出する一方、回転数検出
器２５でサーボモータ２の回転数を検出し。

回転数上昇を抑えて保圧制御を行なう制御回路ブロック
図を示したものである１図中、２６は保圧設定器、２７
．３０は加減演算器、２８は加減演算器２７からの圧力
偏差ｃｔｒＰＤ（比例・微分）演算して回転数指令値ｄ
を出力する保圧調節計、２９は保圧調節計２８の出力電
圧を一定値以下に制限する電圧制限器。

３１は加減演算器３０からの回転数偏差ｆをＰＩＤ　（
比例・積分・微分）演算してトルク指令値［を出力する
速度調節計、３２は入力するトルク指令値ｇに応じたサ
ーボモータ２の電機子電流を流し、モータ出力トルクを
制御するサーボモータ用アンプ、３３は回転数検出用増
幅器、３４は荷重計用増幅器である。

以上の構成で、保圧の目標値ａは保圧設定値２６より与
えられる。スクリュ４にかがる射出圧は荷重計２２によ
り検出され、荷重計用増幅器３３で増幅されて保圧検出
値すとなる。保圧の目標値ａと検出値すは加減演算器２
７で偏差が一演算され、その保圧偏差値Ｃは保圧調節計
２８でＰＤ演算されて回転数指令値ｄとなり、電圧制限
器２９によってその回転数指令値ｄは一定値以下に制限
されてマイナーフィードバックループ３５に加えられ−
る。

マイナーフィードバックループ３５では１回転数検出器
２５で検出されたサーボモータ２の回転数が回転数検出
用増幅器３３で増幅されて回転数検出値ｅとなり、加減
演算器３０で回転数指令値ｄとの偏差ｆが演算される。

この回転数偏差ｆは速度、ｉＩＩ節計３ｌでＰＩＤ演算
されてトルク指令値ｇとなり、サーボモータ用アンプ３
２に入力され、そのトルク指令値ｇに応じた電機子電流
がサーボモータ２に流れ、スクリュ４の前進推力制御即
ち検力制御が行なわれる。

この制御方式によれば、サーボモータ２は電圧制限器２
９の出力値を目標値として回転する。従って、サーボモ
ータ２の回転数は電圧制限器２９により制限された回転
数以上には上らない。この結果、パージング時のように
負荷が軽い場合にもサーボモータ２の回転数は一定値以
下に制限されて機械ストローク限への衝突力を小さく制
限することができ５機械寿命を太き（延ばすことができ
る。

（ト）発明の効果 以上のように本発明によれば、スクリュを前進後するサ
ーボモータの回転数を制御する速度マイナーフィードバ
ック制御回路の回転数指令値に制限を加えるようにした
ので、パージング時のように負荷の軽い場合にもスクリ
ュ前進速度は一定値以下に制限され１機械ストローク限
に衝突したときの衝突力が小さくなり機械寿命を長（す
ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る射出装置の断面図、第
２図はその射出装置における制御Ｍ＠路のブロック図で
ある。 ２・・・スクリュ前後進用サーボモータ、４・・・スク
リュ、５・・・スクリュねじ軸、７，８・・・歯車、２
６・・・保圧設定値、２７　、３０・・・加減演算器。 ２８・・・保圧調節計、２９・・・電圧制限器、３１・
・・速度調節計、３２・・・サーボモータ用アンプ、３
３・・・回転数検出用増幅器、３４・・・荷重計用増幅
器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 射出成形用のスクリュをサーボモータを用いて前進させ
   ることにより保圧工程時のスクリュ前進推力を一定に制
   御する電動射出成形機の保圧制御方式において、射出圧
   検出用荷重計を設けて保圧を検出し目標値との偏差を算
   出して保圧調節計に加え更にその出力を制限器に加えて
   回転数指令値を取り出す保圧フィードバック制御回路と
   、サーボモータ回転数検出器を設けて回転数を検出し前
   記回転数指令値との偏差を算出して速度調節計に加えそ
   の出力に応じてサーボモータの回転数を制御する回転数
   マイナーフィードバック制御回路とを備えて成ることを
   特徴とする電動射出成形機の保圧制御方式。