JPS6241094B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は射出成形機の制御装置に関するもので
ある。

一般に、この種の射出成形機は金型と射出部と
を備え、射出部から金型へ溶融樹脂を注入するこ
とから始まる一連の成形サイクルを繰返すことに
よつて、同一成形品を大量に製造することができ
る。このように、成形サイクルを繰返す射出成形
機では、各成形サイクルにおける温度条件及び射
出条件は各成形サイクルごとに互いに等しくなけ
ればならない。したがつて、従来、各成形サイク
ルにおける温度条件及び射出条件を安定化させる
ために、対象物における最適目標値を予め定めて
おき、この最適目標値に対象物の状態が近ずくよ
うに制御を行なうのが普通である。

例えば、金型の温度を制御する方法として、一
定温度の熱媒体液を金型内の流路に流す方法と、
金型内に埋め込まれたヒータを加熱する方法とが
ある。前者は最適温度を有する熱媒体液を流すこ
とによつて、金型全体の温度をこの温度に等しく
するものであり、他方、後者はヒータの発熱量を
加減することによつて、金型全体の温度を目標値
に等しくする方法である。しかしながら、金型が
成形物の特性に影響を与えるのは金型全体の温度
より、むしろ、金型の樹脂と接触する表面部分
（以下、キヤビテイ面と呼ぶ）の温度である。こ
のキヤビテイ面の温度は金型内に樹脂が注入され
ると、樹脂の熱により金型内部の温度よりも高く
なり、他方、空気に触れている時は、放熱によつ
て内部温度より低くなる。前述した従来の温度制
御方法はいずれも金型全体の温度を一定範囲内に
おさめる努力をしているが、金型のキヤビテイ面
の温度の制御には、自ら限界がある。

本発明の目的は金型のキヤビテイ面における温
度変化を有効に利用した射出成形機の制御装置を
提供することである。

本発明の他の目的は金型のキヤビテイ面の温度
と成形サイクルの各工程とを対応付けた射出成形
機の制御方法を提供することである。

本発明によれば、金型の温度を一定に制御する
のではなく、金型の温度の挙動に合せて、成形サ
イクルを調整することにより、金型の温度の挙動
と成形サイクルにおける各動作とを対応させてい
るため、金型の温度のバラツキによつて全く影響
を受けることなく、成形品の品質を安定化できる
射出成形機の制御方法が得られる。

本発明では、金型の温度を検出する手段と、成
形サイクルの各工程における金型の温度を予め設
定保持しておく設定手段と、検出温度と設定温度
とを比較演算し、比較演算の結果により予め対応
させられている成形サイクルの作業を行なわせる
手段とを有する射出成形機の制御装置が得られ
る。

以下、図面を参照して本発明を説明する。

第１図を参照すると、ここでは射出成形機１０
と本発明に係る制御装置２０とが示されている。
このうち、射出成形機１０は金型部１１と、この
金型部１１に溶融樹脂を注入する射出部１２とを
備えている。一方、制御装置２０は金型部１１に
おけるキヤビテイ面もしくはその近似としてキヤ
ビテイ面の近傍の温度を測定する温度検出部３
０、射出成形機１０の成形サイクルの各工程に対
応する温度値を保持送出する温度設定部４０及び
温度検出部３０と温度設定部４０からの出力を比
較演算し、射出成形機１０を制御する制御ユニツ
ト５０とを有している。

制御装置２０の温度検出部３０は金型部１１に
設けられた金型の内部又は外周の任意の位置に取
り付けられる。また、測定形式は熱電対、サーミ
スタを利用してもよく、あるいは、輻射エネルギ
を検出する非接触形の検出器を用いてもよい。温
度検出部３０では金型、特に、金型のキヤビテイ
面もしくはその近傍の温度を測定し、適当な物理
量、例えば電気信号に変換して制御ユニツト５０
に送出する。

次に、温度設定部４０は成形サイクルの各工程
における金型のキヤビテイ面もしくはその近傍の
温度を設定保持する記憶部４１と、記憶部４１か
ら読み出された温度値を適当な物理量に変換する
変換部４２とを具備し、変換部４２からの信号は
制御ユニツト５０に供給される。尚、この温度設
定部４０に対し、重量、寸法、強度等、成形品の
品質を基準にして作成された信号、あるいは気
温、温度等、環境の変化を基準にして設定された
信号等を保持するように、構成してもよい。この
場合にも、成形品の品質及び環境の変化等は成形
サイクルの各工程と対応するように設定する必要
がある。

制御ユニツト５０は温度検出部３０からの出力
Ｘと温度設定部４０からの出力Ｙとを比較演算
し、その結果を出力Ｚとして送出する比較部５１
と、射出成形機１０の成形サイクルを監視し、成
形機１０に必要な制御信号CONを与えるコント
ローラ５２とを有している。

今、制御装置２０の動作を説明すると、コント
ローラ５２には射出成形機１０からその動作工程
を示すモード信号SUが与えられている。コント
ローラ５２ではこのモード信号SUを識別して、
温度設定部４０に対しアドレス信号ADを与え、
モード信号SUに対応したアドレスから読出しを
行なうように指示する。温度設定部４０の記憶部
４１から読出された温度設定値は変換部４２を介
して、制御ユニツト５０の比較器５１に供給され
る。比較部５１では温度検出部３０から与えられ
ている金型のキヤビテイ面もしくはその近傍の測
定温度と設定値の大小関係の判別、２つの値の
差、変化率の計算、その他成形機制御に必要な演
算を行なつた結果、出力Ｚをコントローラ５２に
送出する。コントローラ５２は比較部５１からの
出力Ｚを受け、成形機１０の工程を切換えるため
の信号及び成形機１０の動作速度及び駆動力を変
化させるための信号を制御信号CONとして、成
形機１０に供給する。

前述したように、温度設定部４０の記憶部４１
に、成形サイクルの各工程切換時点における金型
のキヤビテイ面もしくはその近傍の温度を順次読
み込んでおけば、金型のキヤビテイ面もしくはそ
の近傍の測定温度が設定値に達した時点で成形機
の工程を次の工程へ移行させることが可能であ
り、これによつて、射出成形機を金型のキヤビテ
イ面もしくはその近傍の温度に同調した形で制御
することができる。また、制御ユニツト５０の比
較部５１において変化率等をも計算するように構
成しておけば、射出速度あるいは圧力等をも温度
変化に同調した形で制御可能である。

第２図は本発明の制御動作を説明するための図
であり、横軸に時間ｔをとり、縦軸にキヤビテイ
面温度（℃）をとつている。ここでは、金型の温
度変化と、成形機の動作工程との対応を示すため
に、各工程における動作を示している。

第２図においては、型締から次の型締に至る１
成形サイクルの間に、射出工程、保圧工程、保圧
解除工程、冷却工程、型開工程及び休止工程が順
次行なわれていることがわかる。また、金型のキ
ヤビテイ面もしくはその近傍の温度は溶融樹脂が
注入される射出工程時に急激に上昇し、冷却時に
徐々に低下している。このように、変化する金型
のキヤビテイ面もしくはその近傍の温度の値の全
部もしくは一部を成形サイクルの各工程と予め対
応させておくことにより、最適な射出成形機の制
御を行なうことができる。

第２図を参照するとキヤビテイ面温度が温度ａ
に達したときに、型締工程を開始し、温度ｂまで
低下したときに、射出工程を始める。この射出工
程後、保圧冷却を行ない、冷却の進行と共に、保
圧を徐々に低く、あるいは高くする。この場合、
温度ｃから温度ｄの間における温度の変化を利用
して、保圧を変化させる。保圧を有段で変えると
きには、金型のキヤビテイ面もしくはその近傍の
温度が温度c′になつた時点で保圧が変わるように
制御する。このとき段数は任意に選定することが
できる。次に、金型のキヤビテイ面もしくはその
近傍の温度がゲートシール温度ｄになると同時に
保圧を解除した後、冷却工程へ移行する。冷却に
よつて、金型のキヤビテイ面もしくはその近傍の
温度が取出し可能温度ｅまで低下すると、型開を
行なう。

本実施例においては金型のキヤビテイ面もしく
はその近傍の温度を検出し、この金型のキヤビテ
イ面もしくはその近傍の温度にしたがつて射出成
形機を制御するものとして説明したが、金型のキ
ヤビテイ面もしくはその近傍の温度と射出される
溶融樹脂の温度差を各工程毎に設定しておき、こ
の温度差にしたがつて射出成形機を制御してもよ
いことは言うまでもない。

以上述べたように、本発明では従来制御するこ
とができなかつた金型のキヤビテイ面もしくはそ
の近傍の温度の変動を有効に利用し、この変動を
成形機の動作と関連させることにより、金型のキ
ヤビテイもしくはその近傍の温度の変動が不安定
なために発生していた成形品の品質のバラツキを
取除くことができる。更に、金型のキヤビテイ面
もしくはその近傍の温度の変動制御を行なうため
に必要な時間をなくすことが可能であるため、成
形サイクルの短縮が期待できる。

尚、上の説明では金型のキヤビテイ面若しくは
その近傍の温度を検出する場合について述べた
が、金型部１１のコア面若しくはその近傍の温度
を検出し、この温度によつて制御を行なつてもよ
いことは言うまでもない。

本発明は単にプラスチツク加工を行なう加工機
械だけでなく、ダイキヤストマシン等の鋳造機械
あるいはゴム等のプレス機にも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシステムを説明するためのブ
ロツク図、第２図は本発明に係る標準的な成形サ
イクルを示す図である。 記号の説明 １０…射出成形機、１１…金型
部、１２…射出部、２０…制御装置、３０…温度
検出部、４０…温度設定部、５０…制御ユニツ
ト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金型の型締工程から射出、保圧工程を経て型
   開工程に至る一連の工程により、溶融樹脂を射出
   部から金型に注入して成形品を製造する射出成形
   機に使用される制御装置において、前記金型のキ
   ヤビテイ面温度又はその近傍温度を測定温度とし
   て検出する検出手段と、前記射出成形機の各工程
   における前記金型のキヤビテイ面温度又はその近
   傍温度を予め設定温度として設定しておく設定手
   段と、前記各工程の設定温度を各工程毎に順次読
   み出し、前記各設定温度を前記検出手段からの測
   定温度と順次比較演算し、比較演算結果にしたが
   つて、各工程を次工程へと移行させると共に、前
   記保圧工程中の保圧をも切換制御する制御手段と
   を有することを特徴とする射出成形機の制御装
   置。