JPS63114619A - 射出成形機の成形条件設定方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は成形サイクル中の作動状態を確認する場合等に
用いて好適な射出成形機の動作状態検出方法に関する。

〔従来技術及びその問題点〕

一般に、射出成形機においては所定の成形サイクルを繰
返して成形を行い、この際、作動状態の確認、成形品の
品質確認、最適成形条件の探究等を目的として成形サイ
クル中の動作状態を検出している。

従来の検出方法は一定時間（例えば２０ｍ５ｅｃ（全射
出時間：　５．５ｓｅｃ））毎に速度及び圧力の大きさ
を検出し、検出された各データによって経時的に変化す
る状態を射出成形機に付設したディスプレイ上にグラフ
表示したり、プリンタ等よって記録していた。つまり、
動作状態は時間を変数にとって検出していた。第５図に
従来の検出方法によって検出した射出工程における射出
速度、射出圧力、型内圧の変化特性を示す。

しかし、このような従来の検出方法は時間を変数とした
検出であるため、最適な成形条件の探究ができない問題
がある。

即ち、一般に、射出プロセス制御を行う場合、樹脂材料
が金型のゲートを通過するまでの間は射出速度を遅く設
定してジェツテイングやフローマークを防止するととも
に、金型キャビティへの充填時には射出速度を速く設定
している。ところが、従来の検出方法は時間を変数仁し
た検出のため、型構造の不明な金型に対して圧力の立上
がり（変速位置）を検出する場合、射出開始後何秒後に
存在するかが解るのみである。したがって、立上がりを
変速位置として設定するには経験と勘、或は射出速度と
時間から演算して変速位置を求めなければならず、正確
な変速位置を得にくいとともに、設定に際し時間と手間
がかかる等利用しにくい問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述した従来技術に存在する問題点を解決した
射出成形機における動作状態検出方法の提供を目的とす
るもので、特に成形サイクル中に速度制御領域を有する
射出成形機において、速度制御領域（Ｚｖ）では位置を
変数として動作状態に係わる物理量、例えば速度及び（
又は）圧力を検出するようにしたことを特徴としている
。

〔作　　用〕

次に、本発明の作用について説明する。

本発明に係る動作状態検出方法は速度制御領域（Ｚｖ）
では制御対象が所定のストロークを移動することに着目
し、そのストロークの中において位置を変数として最適
数の検出点が設定される。そして、位置を変数として動
作状態の変化特性を得ることができるとともに、この変
化特性から、変速位置等を直接読み取ることができる。

〔実　施　例〕

以下には本発明に係る好適な実施例を図面に基づき詳細
に説明する。第１図は本発明方法によって検出した動作
状態に係わる物理量の変化特性図、第２図は本発明方法
を実施できる動作状態検出装置を備えた射出成形機の側
面図、第３図は射出工程における物理量の変化特性図、
第４図は圧力制御領域における物理量の変化特性図であ
る。

まず、本発明方法を実施できる動作状態検出装置及び射
出成形機の概略構成について第２図を参照して説明する
。

図中符号（１）で示す射出成形機は大別して機台（２）
、この機台（２）上に設置される直圧式型締装置（３）
、この型締装置（３）の型取付面に取り付けた可動型（
４ａ）と固定型（４ｂ）からなる金型（４）、機台（２
）上に設置されるインラインスクリュ式射出装置（５）
を備え、これらは公知の射出成形機を構成している。

また、機台（２）には成形機コントローラ（６）を内蔵
するとともに、本発明方法を実施する動作状態検出装置
（２０）を装備する。

次に、動作状態検出装置（２０）について説明する。

まず、型締装置（３）には型締時の油圧力を検出する型
締圧力検出器（２１）、それに可動型（４ａ）を取り付
けた可動盤の位置を検出する可動盤位置検出器（２２）
を付設する。また、金型（４）には金型キャビティ内に
射出充填された樹脂温度を検出する型内樹脂温度検出器
（２３）、金型キャビティ内の樹脂圧を検出する型内圧
検出器（２４）及び金型温度を検出する型温検出器（２
５）を付設する。さらにまた、射出装置（５）には加熱
筒の温度を検出する加熱筒温度検出器（２６）、スクリ
ュ位置を検出するスクリュ位置検出器（２７）及び射出
時の油圧力を検出する射出圧検出器（２８）を付設する
。

これら各検出器（２１）〜（２８）は必要に応じて変換
、補正、増幅、Ａ／Ｄ　（アナログ−ディジタル）変換
等の機能をもつアンプ（２９）〜（３６）を介してスレ
ーブＣＰ　Ｕ　（３７）に接続する。また、スレーブＣ
Ｐ　Ｕ　（３７）はＲＡ　Ｍ　（３８）を介してメイン
ＣＰ　Ｕ　（３９）に接続し、さらにメインＣＰ　Ｕ　
（３９）には表示装置（４０）、外部記憶装置（４１）
、検出位置間隔設定器（４２）、検出時間間隔設定器（
４３）をそれぞれ接続するとともに、前記成形機コント
ローラ（６）を接続する。

次に、本発明に係る動作状態検出方法について成形サイ
クルの一部である射出工程を例にとって説明する。射出
工程ではスクリュが前進移動し、その前方に蓄積されて
いる樹脂材料を金型キャビティ内へ充填する速度制御領
域（Ｚｖ）と、充填が終了しスクリュがほぼ停止した状
態で所定の保圧を付与する圧力制御領域（Ｚｐ）からな
る。

まず、速度制御領域（Ｚｖ）においては位置を変数とし
て設定する。つまり、各検出点間の距Ｍ（Ｌｏ）は検出
位置間隔設定器（４２）によって設定し、また、圧力制
御領域においては時間を変数として設定する。各検出点
間の時間（ＴＯ）は検出時間間隔設定器（４３）によっ
て設定する。各設定器（４２）、（４３）で設定した条
件、検出項目（射出速度、射出圧力、型内圧）等はメイ
ンＣＰ　Ｕ　（３９）からＲＡ　Ｍ　（３ｇ）を介して
スレーブＣＰ　Ｕ　（３７）へ送られる。

今、成形機コントローラ（６）から射出開始信号がメイ
ンＣＰ　Ｕ　（３９）に与えられると、この射出開始信
号はＲＡ　Ｍ　（３８）を介してスレーブＣＰ　ｔＪ　
（３７）へ送られ、スレーブＣＰ　Ｕ　（３７）は検出
を開始する。

このときスレーブＣＰ　Ｕ　（３７）に内蔵するタイマ
が計時を開始する。また、同時にスクリュが前進を開始
し、スクリュが上記検出位置間隔設定器（４２）に設定
された距離（ＬＯ）だけ前進すると、この検出点で射出
速度、射出圧力、型内圧及び時間を検出して速度制御領
域における各データをＲＡ　Ｍ　（３８）へ記憶する。

なお、射出速度はスクリュ位置を時間で微分する。そし
て、スクリュは前進とともに当該設定器（４２）で設定
された距離（Ｌｏ）毎の検出点でデータを検出し、ＲＡ
Ｍ　（３８）へ書き込む。ＲＡＭ（３８）に書込まれた
データはメインＣＰ　ｔＪ　（３９）へ送られ、所定の
演算がなされた後、表示装置（４０）によって第３図に
示すようなグラフ形式、又はディジタル値等による一覧
表形式によってリアルタイム表示される。なお、第３図
は射出ストロークが７５ｍｍ（８０〜５＋ｎｍ）、射出
時間が５．５秒の成形品を４速３圧のプロセス制御によ
り成形した場合をグラフ表示したものであり、速度制御
領域（Ｚｖ）の検出点は射出開始位置から０．２ｍｍ毎
に設定した。

ところで、速度制御領域（Ｚｖ）では位置を変数として
動作状態を検出するため、最適成形条件を設定する際の
変速点も容易に選定できる。まず、成形条件の不明な金
型を単一速度及び単一圧力により成形して得た射出圧力
の変化特性が第１図（ａ）とする。なお、同図（ａ）の
特性はパリ、ショートはないがジェツテイング、内部応
力を有する。一方、同図（ｂ）ように成形品（４５）及
びランナ枝（４６）の形状が形成されているとすると、
同図（ａ）と（ｂ）の比較により圧力の立ち上がり（変
速点）がＢ点と０点に存在することが認められる。Ｂ点
は樹脂がゲートを通過する際に絞られて圧力上昇する点
であり、０点は金型キャビティ内に樹脂が満たされたた
めに圧力が立ち上がる点である。したがって、Ｂ点、０
点を切換位置として同図（ｃ）のようにプロセス制御を
行えばよく、これにより、初期速度を下げて過充填によ
る内部応力を除去できる最適な成形条件を得る。なお、
このＢ点、０点は変化特性（同図（ａ））上にスクリュ
の位置情報として表れるので、その位置をそのまま設定
位置とすることができる。

他方、スクリュ位置が成形機コントローラ（６）に設定
された速度制御領域（Ｚｖ）から圧力制御領域（Ｚｐ）
に切換わる速度圧力切換位置に達すると、成形機コント
ローラ（６）からそのための指令信号が出力し、圧力制
御領域（Ｚｐ）へ移行する。圧力制御領域（Ｚｐ）では
検出時間間隔設定器（４３）に設定した時間（Ｔｏ）を
経過する毎にスクリュ位置、時間、射出速度、型内圧の
検出を繰り返し、検出したデータをＲＡ　Ｍ　（３８）
に記憶する。なお、圧力制御領域（Ｚｐ）では金型キャ
ビティ内が樹脂で満たされており、スクリュはほとんど
前進しないが冷却収縮を補うために若干の変位を生じる
。圧力制御領域（Ｚｐ）における各データも速度制御領
域（Ｚｖ）と同様に表示装置（４０）で表示される（第
３図）。なお、圧力制御領域（Ｚｐ）における検出点は
圧力制御切換位置（第３図中５ｍｍの位置）から２０ｍ
５ｅｃ毎に設定したものである。

以上の各領域（Ｚｖ）、（Ｚｐ）を経、成形機コントロ
ーラ（６）から射出工程完了の指令信号を発すると検出
は停止し、ＲＡ　Ｍ　（３８）に記憶したデータはフロ
ッピィディスク、固定ディスク等の外部記憶装置（４１
）に記憶され、ＲＡＭ（３ｇ）は初期化される。

一方、圧力制御領域（Ｚｐ）においては時間を変数とし
て検出したが、第４図のように圧力を変数として検出し
てもよい。つまり、射出シリンダ、金型キャビティ等に
は通常圧力センサを付設するが、この圧カセシサの検出
結果から一定の圧力（Ｐｏ）毎に検出点を設定し、その
時点で動作状態に係わる物理１を検出してもよい。これ
により、より正確で精度の高い変化特性を得ることがで
きる。

以上、実施例について詳細に説明したが本発明はこのよ
うな実施例に限定されるものではない。

例えば、射出工程を例にとって説明したが、型締工程を
含む任意の工程に適用できる。また、動作状態に係わる
物理量は型温、型内樹脂温度、加熱筒温度等であっても
よい。その他細部の構成、手法等において本発明の要旨
を逸脱しない範囲で任意に変更実施できる。

〔発明の効果〕

このように、本発明に係る射出成形機の動作状態検出方
法は成形サイクル中の速度制御領域では位置を変数とし
て動作状態に係わる物理量を検出するようにしたため、
圧力制御領域の動作状態を高精度に検出でき、以て射出
成形機の作動確認、成形品の品質確認、最適成形条件の
探究、特に、変速位置の設定等も容易かつ正確に行うこ
とができる。

さらにまた、必要かつ最適な検出点を設定できるため、
記憶装置も適切な容量で足り、装置の小型化、低コスト
化に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

第１図工本発明方法によって検出した動作状態に係わる
物理量の変化特性図、 第２図：本発明方法を実施できる動作状態検出装置を備
えた射出成形機の側面図、 第３図：射出工程における物理量の変化特性図、第４図
：圧力制御領域における物理ｍの変化特性図、 第５図：従来方法によって検出した動作状態に係わる物
理量の変化特性図。 尚図面中、 （Ｚｖ）　：速度制御領域 特許出願人　　日精樹脂工業株式会社 代理人弁理士　下　　１）　　　茂 第１図 スクリュ位置〔１ｉ１１〕 第４図 時間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕成形サイクル中に速度制御領域を有する射出成形
   機の動作状態検出方法において、前記速度制御領域では
   位置を変数として動作状態に係わる物理量を検出するこ
   とを特徴とする射出成形機の動作状態検出方法。 〔２〕物理量は速度及び（又は）圧力であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の射出成形機の動作状
   態検出方法。 〔３〕物理量の検出は間欠的に行うことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の射出成形機の動作
   状態検出方法。