JPS63176125A - 射出成形機の保圧制御装置 - 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、射出成形機における保圧制御装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

特開昭５７−５９０６０号公報に示すように、回転駆動
されるスクリューを射出シリンダで往復動自在として溶
融樹脂をノズルより射出することで金型のキャビティ内
に充填する射出成形機が知られている。

かかる射出成形機においては溶融樹脂を金型のキャビテ
ィ内に充填完了して後に所定時間だけ所定の圧力をかけ
て保圧し、溶融樹脂が凝固する際のひげを防止している
。

例えば特開昭５９−６４３３６号公報に示す保圧制御装
置が知られている。

つまり、第９図に示すようにスクリューａの位置を検出
する位置検出器すの検出スクリュー位置が保圧切換位置
設定器Ｃの設定位置と一致したら比較器ｄより保圧工程
開始指令器ｅに信号を発し、保圧時間設定器【で設定し
た時間だけ保圧設定器ｇで設定した保圧となるように保
圧切換指令器りより圧力制御弁ｉに制御信号を出力し、
射出シリンダｊの仲長室にの圧力を所定の保圧が得られ
る圧力として、金型ｌのキャビティ内に充填して溶融樹
脂を段階ごとに所定時間だけ所定の圧力をかけて保圧す
るようにしである。

具体的には、スクリューａを前進して溶融樹脂を金型ｌ
のキャビティｍ内に所定の圧力でスクリュー位置により
段階的に射出速度を切換えながら順次充填し、充填完了
となったスクリュー位置を位置検出器すで検出したらス
クリューａを減速させると同時にタイマに切換え段階的
にスクリューに連結された射出シリンダの加圧を切換え
金型にかかる保圧力を切換えてひけ等を防止している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

かかる保圧制御装置であると、保圧にするためにスクリ
ューを停止したとしても射出シリンダｊの仲長室にの圧
力を設定圧力どおりに切換えてもスクリューａの先端部
には圧縮された溶融樹脂があるのとスクリューにがかる
モータ等の慣性力により前述のスクリュー先端部の溶融
樹脂の圧力は瞬時に設定した保圧力にならずに時間遅れ
をもって設定した保圧力となると共に保圧工程に切換え
た初期にピーク値が生じるのと、溶融樹脂が金型のキャ
ビティ内に余分に充填されて過充填となってしまう。

例えば、第１０図の実線（イ）で示すように射出シリン
ダｊの仲長室にの圧力を設定どおりに制御してもスクリ
ューａは第１０図に破線（ロ）で示すように保圧切換位
置（ハ）で直ちに減速せずに慣性で若干移動し、スクリ
ュー先端部の樹脂圧力は慣性力によって第１１図実線（
ニ）で示すように保圧切換位置後にピーク圧（ホ）が生
じ、全型内保圧力は第１２図実線（へ）で示すように圧
力ピーク（ト）が生じる。

このために、溶融樹脂が凝固する前に過剰な保圧力が作
用し成形品の充填末端部や丸穴部にパリが生じてしまう
。

なお、ピーク圧を防止するために保圧切換位置を早めれ
ば良いが、早めに保圧に切換えると金型のキャビティ内
に溶融樹脂が未充満の状態で保圧工程に入るので充填末
端部の溶融樹脂流速が低下して成形品にフローマークを
生じることがある。

さらに保圧に切換えた後、段階的の保圧を切換える時立
上がり時、立下がり時にタイムラグが生じると共に立上
がり時、立下がり時の勾配を制御することが出来なかっ
た。このため製品の形状により急激な勾配、又はゆるや
かな勾配がほしい時でも制御が出来ないためパリ、フロ
ーマークが生じることがある。

そこで、本発明は全型内保圧力にピーク圧が生じたり、
過充填したりすることがないようにした射出成形機の保
圧制御装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕ノズルの開口
面積を増減する流量制御機構を設けると共に、スクリュ
ーが予じめ定めた位置となると流量制御機構の開度を小
さくし、かつその開度となると射出シリンダの仲長室へ
の油圧力を予じめ定めた保圧力となるように制御するコ
ントローラを設けて、保圧開始以前にノズルの開口面積
を小さくして溶融樹脂の金型内のピーク圧を除去すると
共に流れを規制すると共に保圧のだの段階的な切替えの
さいの立上がり、立下がりの勾配の制御を出来るように
したものである。

〔実−施例〕

筒状のハウジング１内にスクリュー２が摺動及び回転自
在に挿入されてホッパー３内の樹脂を溶融してノズル４
より金型５のキャビティ６内に充填するようにしである
と共に、スクリュー２は射出シリンダ７のピストン杆８
に連結され、そのピストン杆８には油圧モータ９で回転
される駆動軸１０がスプライン嵌合していると共に、仲
長室１１内には図示しない切換弁を介して油圧源１２の
圧油が供給され、かつその圧力は圧力制御弁１３で制御
できるようにしである。

前記ノズル４には、その開口面積を制御する流量制御機
構、例えばノズルバルブ１４が設けられ、該ノズルバル
ブ１４はレバー１５、ロッド１６を介してノズルバルブ
駆動機構、例えば比例ソレノイド１７に連結し、比例ソ
レノイド１７に供給する電流を制御することでノズルバ
ルブ１４の開度を変更でき、それによってノズル４の開
口面積を制御するようにしである。

前記ピストン杆８にはラック杆１８が連結され、このラ
ック杆１８に噛合するピニオン１９にポテンションメー
タなどの回転センサ２０が設けられてラック位置検出器
２１を構成していると共に、前記比例ソレノイド１７の
可動部１７ａにはピニオン杆２２が固着され、このビニ
オン杆２２に噛合したピニオン杆２３にポテンションメ
ータなどの回転センンサ２４が設けられてノズルバルブ
開度検出器２５を構成している。

そして、保圧制御はコントローラ３０にて行なわれる。

つぎにコントローラ３０の詳細を動作とともに説明する
。

スクリュー位置検出器２１で検出した実スクリュー位置
Ｓｌとスクリュー位置設定器３１で設定した保圧開始ス
クリュー位置Ｓ２とを第１比較器３２で比較し、両者が
一致したら保圧前ノズルバルブ開度設定器３３に指令を
与え、比例ソレノイド１７に設定した電気信号を送って
ノズルバルブ１４の開度を設定した保圧前開度Ｖｏとす
る。

このときノズルバルブ開度検出器２５で検出した実開度
Ｖ１と前記設定した保圧前開度Ｖ。

とを第２比較器３４で比較し、両者が一致したら保圧ノ
ズルバルブ開度設定器３５と保圧時間設定器３６とに指
令を与える。

これにより保圧ノズルバルブ開度設定器３５より保圧開
度Ｖ　となるように比例ソレノイド１７に制御電流を発
して保圧開度Ｖ　とする。

一方、保圧時間設定器３６より保圧力設定器３７に指令
を与え、圧力制御弁１３の制御部１３ａに制御電流を発
して設定圧力を予じめ設定した圧力とし、これにより射
出シリンダ７の仲長室１１内の圧力が変化してスクリュ
ー２の押力が変化しスクリュー先端部の溶融樹脂圧力が
保圧力設定器３７で設定した値となり、これにより全型
内保圧力も設定した値となって保圧できる。

具体的には射出シリンダ７の仲長室１１内の圧力は第２
図実線で示すようにＰ、Ｐ２゜Ｐ３と変化し、保圧切換
点においてピーク値Ｐ　が生じ、スクリュー先端部溶融
樹脂圧力は第３図に示すようになって保圧切換点におい
てピーク値が生じるが、この時にはノズルバルブ１４の
開度がＶ　と小さいので全型内保圧力に影響を及ぼさず
第４図に示すように全型内保圧力は保圧切換点において
ピーク圧が生じなくなる。

このように、保圧を行なう以前にノズルバルブ１４の開
度を小さくし、その後に射出シリンダ７の仲長室１１の
圧力を制御することで全型内保圧力を設定の値とするの
で、ノズル４の開口面積が小さくなってから保圧動作を
行なうことになり、スクリュー２が慣性で移動してもス
クリュー先端部溶融樹脂のノズル４を流通する抵抗が大
となって金型のキャビティ内に流れることがなくなって
溶融樹脂の全型内過充填が防止できると共にノズル先端
部溶融樹脂の圧縮やピーク圧が発生してもその影響が金
型内に及ぼすことがなく、成形品の穴部や充填完了点の
パリ発生を防止できる。

また、充填工程から保圧工程への切換点はノズルバルブ
１４の開度が十分に小さくなった点、即ち金型への溶融
樹脂の流入速度が充分に減速された点であり、充填工程
から保圧工程への切換点は金型内への溶融樹脂流動挙動
から見て明確となる。

保圧後の段階的な切換えは第４図に示すごとく立上がり
時、立下がり時の時間１　．１　　間にノズルバルブを
徐々に切換え、ノズルバルブの流量を制御することによ
り可能である。

第５図は第２実施例を示し、保圧ノズルバルブ開度設定
器３５の信号入力側にノズルバルブ開度遅延時間設定器
３８を設け、第２比較器３４より指令信号が出力される
とノズルバルブ開度遅延時間設定器３８が作動して設定
時間経過後に保圧ノズルバルブ開度設定器３５に指令信
号を出力して開度を大きくするようにしである。

このようであるから、保圧切換点、つまりノズルバルブ
１４の開度が保圧前ノズルバルブ開度設定器３３で設定
した値となった時点より設定時間だけはその開度を維持
し、設定時間経過後に保圧ノズルバルブ開度設定器３５
で設定した開度となるので、この設定時間中にスクリュ
ー先端部溶融樹脂圧力が低下して過大な圧力が金型内に
作用しないようにできる。

なお、前記の設定時間は保圧切換点から射出シリンダ７
の仲長室１１の油圧力が保圧設定器３７で設定した保圧
設定値になる時間、つまり、スクリュー先端溶融樹脂圧
が保圧設定値に対応するまでの時間となっている。

例えば、第６図に示すようにノズルバルブ１４の開度が
ｖｏになってがらＴＯ時間経過後に開度をＶ′　に大き
くすると、ノズル先端溶融相指圧力は第７図に示すよう
にスムーズに保圧設定値に見合う値となって全型内保圧
力は第８図に示すように設定値に見合う値となるが、前
述の時間Ｔ。を経過する以前に開度を直ちにＶ′　とす
ると第７図に仮想線で示すようにピ−ク圧が発生してし
まう。

又保圧後に段階的な切換え時にも遅延時間設定器により
遅延時間を設けて急激な切換えを行なわないことにより
切換え時の圧力変化をスムーズに行ない、ピーク圧の発
生を防止することが出来る。

〔発明の効果〕

保圧動作を開始する以前にノズル４の開口面積を減少さ
せるので、スクリュー２が慣性で移動してもスクリュー
先端部溶融樹脂がノズル４を通って金型５のキャビティ
６内に流れることなく溶融樹脂の金型過充填が防止でき
ると共にノズル先端部溶融樹脂の圧縮やピーク圧が発生
してもその影響が金型内に及ぼすことがなく又製品形状
により保圧段階の立上がり、立下がり時の圧力の勾配を
制御出来るので成形品が発生することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の全体説明図、第２図、第
３図、第４図はノズルバルブ開度、スクリュー先端部溶
融樹脂圧力、全型内保圧力を示す図表、第５図は第２実
施例の全体説明図、第６図、第７図、第８図はノズルバ
ルブ開度、スクリュー先端部溶融樹脂圧力、全型内保圧
力を示す図表、第９図は従来例の説明図、第１０図、第
１１図、第１２図はその油圧力、スクリュー先端部溶融
樹脂圧力、全型内保圧力を示す図表である。 ２はスクリュー、４はノズル、５は金型、６はキャビテ
ィ、７は射出シリンダ、１１は仲長室、３０はコントロ
ーラ。 第１図 第５図 第６図 第８図 保　　圧　　時　　間 第　９　図 ９てｔ口 保圧時間 保圧時間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スクリュー２を回転及び往復動させることでノズル４よ
   り溶融樹脂を金型５のキャビティ６内に充填する射出成
   形機において、前記ノズル４の開口面積を増減制御する
   流量制御機構を設けると共に、予じめ定めたスクリュー
   位置となると予じめ定めた開度となるように流量制御機
   構に制御信号を出力し、かつその開度となったら射出シ
   リンダ７の仲長室１１内の圧力を予じめ定めた保圧力と
   なるように制御するコントローラ３０を設けたことを特
   徴とする射出成形機の保圧制御装置。