JPS6244417A - 射出成形機のスクリュ−推力制御方法 - Google Patents
射出成形機のスクリュ−推力制御方法Info
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- JPS6244417A JPS6244417A JP18405185A JP18405185A JPS6244417A JP S6244417 A JPS6244417 A JP S6244417A JP 18405185 A JP18405185 A JP 18405185A JP 18405185 A JP18405185 A JP 18405185A JP S6244417 A JPS6244417 A JP S6244417A
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- Japan
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- screw
- thrust
- motor
- sensor
- molding machine
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
- B29C45/50—Axially movable screw
- B29C45/5008—Drive means therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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- B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
- B29C45/50—Axially movable screw
- B29C45/5008—Drive means therefor
- B29C2045/5032—Drive means therefor using means for detecting injection or back pressures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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。
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、モータでスクリューを駆動する射出成形機に
おいて、スクリューの推力を直接センサーで検出して制
御する方法に関するものであり、プラスチック成形加工
業界で利用されるものである。
おいて、スクリューの推力を直接センサーで検出して制
御する方法に関するものであり、プラスチック成形加工
業界で利用されるものである。
電動機(モータ)でスクリューに推力を与える射出成形
機は従来より公知であり、該成形機は例えば第4図に示
す如(、スクリュ1をボールネジ3と直結し、該ボール
ネジをナツト4の回転により前後運動させるようにし、
該ナツト4を、モータ8−駆動ギヤ7−伝達軸−駆動ギ
ャ5−ナツトの経路で駆動していた。そしてモータでス
クリューを駆動する形式の成形機に於けるスクリューに
かかる推力の制御は、予め試験によってモータの電流と
トルクの関係を把握しておき、両者の関係に基いて設定
トルクに対応する電流をモータに流してモータトルクを
制御していた。即ち第5図に示す如きモータの電流1−
)ルクT特性をモータ製作時に求め、モータのコイル発
熱により特性が変化することも考慮して計算した線Aに
基いて所望トルクT1を得るための電流■1を供給して
いた。
機は従来より公知であり、該成形機は例えば第4図に示
す如(、スクリュ1をボールネジ3と直結し、該ボール
ネジをナツト4の回転により前後運動させるようにし、
該ナツト4を、モータ8−駆動ギヤ7−伝達軸−駆動ギ
ャ5−ナツトの経路で駆動していた。そしてモータでス
クリューを駆動する形式の成形機に於けるスクリューに
かかる推力の制御は、予め試験によってモータの電流と
トルクの関係を把握しておき、両者の関係に基いて設定
トルクに対応する電流をモータに流してモータトルクを
制御していた。即ち第5図に示す如きモータの電流1−
)ルクT特性をモータ製作時に求め、モータのコイル発
熱により特性が変化することも考慮して計算した線Aに
基いて所望トルクT1を得るための電流■1を供給して
いた。
しかし前述の成形機にあっては、モータの使用状況によ
り電流とトルクとの関係が変化するために、トルク値、
すなわちスクリューにかかる推力が不正確になって成形
機に要求される正確な推力制御が達成出来ず、結局均質
な成形品の量産の障害となっていた。
り電流とトルクとの関係が変化するために、トルク値、
すなわちスクリューにかかる推力が不正確になって成形
機に要求される正確な推力制御が達成出来ず、結局均質
な成形品の量産の障害となっていた。
即ち、第5図に示す如く、各モータに於ける電流−トル
ク特性をあらかじめコイル発熱により特性が変化するこ
とも考慮して計算により関係直線Aを求めるのであるが
、モータの使用により例えば直線Aで予想したより大き
な発熱が生じた場合は、特性は線Bの関係をとり、又直
線Aで予想したより小さな発熱ですんだ場合(冷却がう
まく達成された場合)には線Cの関係をとることなり、
射出成形機の連続運転中では該関係特性がどのように変
化するか予測が出来ないため、結局第5図の線B−C間
でのばらつきを無視した制御となり、計算上からトルク
T、の電流■1を流しても実際の発生トルクは目標トル
クT、 +ΔT、〜−ΔTtの間でばらつき、従って
スクリューにかかる推力も目標値の前後にばらつきスク
リューの正確な推力制御が不可能であった。
ク特性をあらかじめコイル発熱により特性が変化するこ
とも考慮して計算により関係直線Aを求めるのであるが
、モータの使用により例えば直線Aで予想したより大き
な発熱が生じた場合は、特性は線Bの関係をとり、又直
線Aで予想したより小さな発熱ですんだ場合(冷却がう
まく達成された場合)には線Cの関係をとることなり、
射出成形機の連続運転中では該関係特性がどのように変
化するか予測が出来ないため、結局第5図の線B−C間
でのばらつきを無視した制御となり、計算上からトルク
T、の電流■1を流しても実際の発生トルクは目標トル
クT、 +ΔT、〜−ΔTtの間でばらつき、従って
スクリューにかかる推力も目標値の前後にばらつきスク
リューの正確な推力制御が不可能であった。
そしてスクリューにかかる推力のばらつきは、保圧工程
に於ては成品に寸法、強度のばらつきを生じ、その極端
な場合にはパリやヒケを生じ、可塑化工程に於てはスク
リュー後方からの背圧に変化を及ぼして均斉な溶解の障
害等を引起こしていた。
に於ては成品に寸法、強度のばらつきを生じ、その極端
な場合にはパリやヒケを生じ、可塑化工程に於てはスク
リュー後方からの背圧に変化を及ぼして均斉な溶解の障
害等を引起こしていた。
本発明は、モータでスクリューを駆動する射出成形機に
おいて、スクリューとスクリューを押す装置との間に荷
重を検出するセンサーを介在し、このセンサーで直接ス
クリューにかかる推力を検知して、推力が希望する値に
なるようにモータの電流値を制御するようにし、モータ
の使用状況によって生起するトルク−電流特性の変動と
は無関係にモータのトルクを制御して前述の従来方法の
問題点を解決した。
おいて、スクリューとスクリューを押す装置との間に荷
重を検出するセンサーを介在し、このセンサーで直接ス
クリューにかかる推力を検知して、推力が希望する値に
なるようにモータの電流値を制御するようにし、モータ
の使用状況によって生起するトルク−電流特性の変動と
は無関係にモータのトルクを制御して前述の従来方法の
問題点を解決した。
スクリューにかかる荷重をセンサーが弾性歪として直接
検出してスクリュー推力を把握するので、現実のスクリ
ュー推力を取出すことが出来、所望の設定スクリュー推
力と実際のスクリュー推力の差が解消するようにモータ
の電流値を調整するので、稼動中のスクリュー推力は所
望値となり、モータの使用状態に応じて変動するモータ
トルクと電流との関係特性の変化にも無関係に、スクリ
ュー推力は設定値のみに追従する。
検出してスクリュー推力を把握するので、現実のスクリ
ュー推力を取出すことが出来、所望の設定スクリュー推
力と実際のスクリュー推力の差が解消するようにモータ
の電流値を調整するので、稼動中のスクリュー推力は所
望値となり、モータの使用状態に応じて変動するモータ
トルクと電流との関係特性の変化にも無関係に、スクリ
ュー推力は設定値のみに追従する。
第1図は本発明の実施に用いる装置の1例であって、ス
クリュー1は荷重センサー2を介してボールネジ3と連
結してあり、該ボールネジ3はナツト4の回転により前
後駆動される。ナツト4はモータ8→駆動ギヤ7→伝達
軸6→駆動ギヤ5−ナンド4の経路で回転される。荷重
センサー2から取出した推力信号S、は、設定器Y、か
ら出ている予じめ決められたスクリュー推力の設定値信
号S2と比較器Ytに於て比較し、その結果に応じた指
示Sをモータ制御器Y3に入れ、該制御器Y、からモー
タ8駆動用の電流iを供給してモータトルク、即ちスク
リュー推力を設定値に正確に追従させた。
クリュー1は荷重センサー2を介してボールネジ3と連
結してあり、該ボールネジ3はナツト4の回転により前
後駆動される。ナツト4はモータ8→駆動ギヤ7→伝達
軸6→駆動ギヤ5−ナンド4の経路で回転される。荷重
センサー2から取出した推力信号S、は、設定器Y、か
ら出ている予じめ決められたスクリュー推力の設定値信
号S2と比較器Ytに於て比較し、その結果に応じた指
示Sをモータ制御器Y3に入れ、該制御器Y、からモー
タ8駆動用の電流iを供給してモータトルク、即ちスク
リュー推力を設定値に正確に追従させた。
第2図の如く、センサー2の両端の取付用フランジ21
’、21’が、それぞれスクリュー取付軸12及びボー
ルネジ3の軸端に、固定用分割フランジ14′及び14
′と締着ボルト15′及び15“で固着しである。スク
リュー1はその固定部1#をスクリュー取付軸12中に
嵌入してキー13で止めると共にその挟着部1′を分割
フランジ14で挟着し、該フランジ14をポルト15に
よってスクリュー取付軸12に締着し、スクリュー1、
センサー2、ボールネジ3のそれぞれが一体の剛体の如
く強固に結合しである。
’、21’が、それぞれスクリュー取付軸12及びボー
ルネジ3の軸端に、固定用分割フランジ14′及び14
′と締着ボルト15′及び15“で固着しである。スク
リュー1はその固定部1#をスクリュー取付軸12中に
嵌入してキー13で止めると共にその挟着部1′を分割
フランジ14で挟着し、該フランジ14をポルト15に
よってスクリュー取付軸12に締着し、スクリュー1、
センサー2、ボールネジ3のそれぞれが一体の剛体の如
く強固に結合しである。
第3図から明らかな如くセンサーは、両端部に連結用フ
ランジ21′を有するセンサ一本体21と、本体にかぶ
せられ且つ本体と共に回転するインナースリーブ28と
、インナースリーブ上にべアリング30を介して設けら
れ且つ廻り止め32で回転は止められているアウターケ
ース29とから構成してあり、センサ一本体の軸方向弾
性変形を検出する歪みゲージ22が本体周面に90°間
隔を置いて軸方向の弾性変形を検出するように4枚貼り
付けである。各歪みゲージ22からリード線23−中間
端子合一絶縁被覆リード線23′と信号を取出し、リー
ド線23′をインナースリーブ28中を通し、スリーブ
表面の絶縁体26上にスリップリング止めネジ25′を
介して設けられた各対応スリップリング25に接続し、
各スリップリングにはそれぞれアウターケース29上の
端子ボルト31がブラシ27を介して接触している。
ランジ21′を有するセンサ一本体21と、本体にかぶ
せられ且つ本体と共に回転するインナースリーブ28と
、インナースリーブ上にべアリング30を介して設けら
れ且つ廻り止め32で回転は止められているアウターケ
ース29とから構成してあり、センサ一本体の軸方向弾
性変形を検出する歪みゲージ22が本体周面に90°間
隔を置いて軸方向の弾性変形を検出するように4枚貼り
付けである。各歪みゲージ22からリード線23−中間
端子合一絶縁被覆リード線23′と信号を取出し、リー
ド線23′をインナースリーブ28中を通し、スリーブ
表面の絶縁体26上にスリップリング止めネジ25′を
介して設けられた各対応スリップリング25に接続し、
各スリップリングにはそれぞれアウターケース29上の
端子ボルト31がブラシ27を介して接触している。
なお、図に於てスリップリンク及び端子ボルトの個数は
歪みゲージ個数(4)+アース分1個としている。そし
て端子ボルト31には電気信号取出し用リード線(図示
なし)を接続する。
歪みゲージ個数(4)+アース分1個としている。そし
て端子ボルト31には電気信号取出し用リード線(図示
なし)を接続する。
射出成形機の稼動中は、各工程に応じて必要推力がスク
リュー1に付与されており、スクリュー推力はセンサー
2の本体軸にも軸方向の弾性変形を生じるが、歪みゲー
ジ22が検出したスクリュー推力が瞬時に推力信号S、
として取出されて設定値信号S2と比較される。そして
作用中のスクリュー1の推力の過不足を補償する指示S
がモータ制御器Y3に入すモータトルクを増減してスク
リュー1の推力を設定値に追従させることが出来た。
リュー1に付与されており、スクリュー推力はセンサー
2の本体軸にも軸方向の弾性変形を生じるが、歪みゲー
ジ22が検出したスクリュー推力が瞬時に推力信号S、
として取出されて設定値信号S2と比較される。そして
作用中のスクリュー1の推力の過不足を補償する指示S
がモータ制御器Y3に入すモータトルクを増減してスク
リュー1の推力を設定値に追従させることが出来た。
スクリューにかかる推力を正確に制御する必要のある保
圧工程、可塑化工程に於て、荷重センサーでスクリュー
の推力を直接正確に検知し、その値が所定値になるよう
にモータの電流を制御するために、常に設定値に等しい
スクリュー推力が得られる。
圧工程、可塑化工程に於て、荷重センサーでスクリュー
の推力を直接正確に検知し、その値が所定値になるよう
にモータの電流を制御するために、常に設定値に等しい
スクリュー推力が得られる。
保圧工程でのスクリュー推力を正確に制御出来たために
、溶融樹脂の量、温度、粘度が均一となり、気泡のまき
込みも無く、成形品は寸法、強度、にばらつきがなく、
パリやヒケのない均質のものが得られた。
、溶融樹脂の量、温度、粘度が均一となり、気泡のまき
込みも無く、成形品は寸法、強度、にばらつきがなく、
パリやヒケのない均質のものが得られた。
可塑化工程でのスクリュー推力を正確一定に制御したた
めに、必然的にスクリュー背圧も正確に制御出来て、前
方にたまった樹脂が後方に戻ることな(、溶融樹脂の品
質も工程毎の差がなくなり、結局安定した可塑性樹脂が
得られ、繰返し再現性が向上して成形品の品質向上が達
成された。
めに、必然的にスクリュー背圧も正確に制御出来て、前
方にたまった樹脂が後方に戻ることな(、溶融樹脂の品
質も工程毎の差がなくなり、結局安定した可塑性樹脂が
得られ、繰返し再現性が向上して成形品の品質向上が達
成された。
第1図は、本発明に用いる装置の概略説明図。
第2図は、センサー取付部の説明図。
第3図は、センサー説明図。
第4図は、従来装置の説明図。
第5図は、モータの電流−トルク特性線図。
1・・・スクリュー、 2・・・荷重センサ、3・
・・ボールネジ、 4・・・ナツト、5.7・・・
駆動ギヤ、 6・・・伝達軸、8・・・モータ、
Yl・・・設定器、Yl・・・比較器、 Y3・
・・モータ制御器、S、・・・推力信号、 S2・・
・推力の設定値信号、S・・・指示信号、 i・
・・電流。 1 ・・スクリュ 2・・・荷重センサ 3・・・ボールネジ 4・・・ナンド 5.7 ・駆動ギヤ 6・・・伝達軸 8・・・モータ Yl・・・設定器 Yl・・・比較器 Y3・・・モータ制御器 21・・・センサ一本体 27・・・ブラシ2
4・・・中間端子台 30・・・ペアリング
ツh・・・−1寝す侶 第4図 ゛ 第5図
・・ボールネジ、 4・・・ナツト、5.7・・・
駆動ギヤ、 6・・・伝達軸、8・・・モータ、
Yl・・・設定器、Yl・・・比較器、 Y3・
・・モータ制御器、S、・・・推力信号、 S2・・
・推力の設定値信号、S・・・指示信号、 i・
・・電流。 1 ・・スクリュ 2・・・荷重センサ 3・・・ボールネジ 4・・・ナンド 5.7 ・駆動ギヤ 6・・・伝達軸 8・・・モータ Yl・・・設定器 Yl・・・比較器 Y3・・・モータ制御器 21・・・センサ一本体 27・・・ブラシ2
4・・・中間端子台 30・・・ペアリング
ツh・・・−1寝す侶 第4図 ゛ 第5図
Claims (1)
- 1、モータでスクリューを駆動する射出成形機に於て、
スクリュー(1)とスクリューを押す装置(3)との間
にスクリュー荷重を検出するセンサー(2)を介在し、
このセンサー(2)で直接スクリュー(1)にかかる推
力を検知して、推力が常時設定値と一致するようにモー
タ(8)の電流値を制御することを特徴とするスクリュ
ー推力制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18405185A JPS6244417A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 射出成形機のスクリュ−推力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18405185A JPS6244417A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 射出成形機のスクリュ−推力制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6244417A true JPS6244417A (ja) | 1987-02-26 |
JPH0442972B2 JPH0442972B2 (ja) | 1992-07-15 |
Family
ID=16146512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18405185A Granted JPS6244417A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 射出成形機のスクリュ−推力制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6244417A (ja) |
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US5154935A (en) * | 1989-07-27 | 1992-10-13 | Fanuc Limited | Injection pressure control apparatus for an electrically-operated injection molding machine |
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-
1985
- 1985-08-23 JP JP18405185A patent/JPS6244417A/ja active Granted
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0442972B2 (ja) | 1992-07-15 |
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