JPS6330131B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、改良された射出成形機に関するもの
である。

従来、この種の射出成形機はホツパに貯蔵され
た原料をスクリユーを回転させることによつて加
熱筒内に計量供給し、スクリユーの後部に設けら
れた加圧シリンダに油圧を供給してスクリユーを
前進させることにより、加熱筒の先端のノズルか
ら金型のゲートを介して金型のキヤビテイ内に溶
融樹脂を充填し、この溶融樹脂を金型内で冷却凝
固させて、金型の形状に合つた寸法の樹脂製品を
作るようにしている。

このような射出成形によつて製品を作る場合、
この製品の寸法は射出する樹脂の温度、金型の温
度、樹脂の加圧冷却期間（保圧工程）のキヤビテ
イ圧力に大きく左右される。従つて、従来はこの
射出樹脂の温度、金型の温度及び保圧工程におけ
る加圧シリンダ内の油圧を精度良く制御し、製品
寸法を安定化する努力が払われてきた。しかしな
がら、射出樹脂の温度及び金型の温度を制御する
場合は、その制御対象の熱容量が大きく、成形の
中断や室温の変化等の外乱によつて変動し、一旦
乱れると、再び元の状態に戻すには数シヨツト〜
数十シヨツトを必要とした。このように、射出樹
脂の温度及び金型温度の変動は避け難く、これが
製品寸法のバラツキの原因となつている。

一方、保圧工程の油圧制御はフイードバツク制
御によつて精度良く制御できる。しかし、製品寸
法に直接影響するのは保圧工程におけるキヤビテ
イ圧であるが、この油圧がキヤビテイに伝わる間
に種々の圧力損失があり、射出樹脂の温度、金型
温度、及び成形機の状態が変わると、仮え油圧を
精度良く制御しても、キヤビテイ圧が変動し、製
品寸法にバラツキを生ずる。この製品寸法を安定
させる目的で、保圧工程中にキヤビテイ圧を制御
する方式（特願昭53−138454号参照）が提案され
ているが、射出樹脂の温度、金型温度が変動する
限り、製品寸法の安定化は望めなかつた。また射
出樹脂の温度や金型温度の変動に対してキヤビテ
イ設定圧を修正し、製品寸法を安定化する方法
（特願昭54−63262号参照）が提案されている。し
かし、この方法は確かに一方向の寸法は安定する
が、それ以外の寸法にバラツキがあるという欠点
があつた。

本発明は、上記従来例の欠点を解決するため
に、射出樹脂の温度や金型温度が変動しても、製
品の各方向の寸法を常に安定させることができる
射出成形機を提供するものである。

本発明の射出成形機は、ゲート部３および製品
の形状を型取つたキヤビテイ部２を有する金型１
と、粒状固形の合成樹脂原料を供給するホツパー
６と、そのホツパー６から供給される合成樹脂原
料を加熱溶融する加熱筒７と、その加熱筒７によ
る加熱により溶融させている合成樹脂原料を回転
によつて混練して均一な溶融合成樹脂とするとと
もに、その溶融合成樹脂原料を金型１の方へ給送
するスクリユー８と、スクリユー８の一端に結合
され溶融合成樹脂原料を加圧する油圧シリンダ９
と、加熱筒７の先端部に設けられスクリユー８に
より給送された溶融合成樹脂をゲート部３を介し
て金型１内のキヤビテイ部２に射出するノズル５
と、そのノズル５と金型１のゲート部３との間に
設けたランナ部４と、そのランナ部４の内圧を検
出するランナ圧検出部１６と、キヤビテイ部２の
内圧を検出するキヤビテイ圧検出部１７と、金型
１内に射出されている合成樹脂の温度を金型温度
の検出により検出する温度検出部１８と、キヤビ
テイ圧を制御するため油圧シリンダ９の油圧を制
御する圧力制御部２４とを備えている。

そして、圧力制御部２４は、キヤビテイ設定圧
算出手段と、冷却時間設定手段と、キヤビテイ圧
制御手段とからなつている。

そのキヤビテイ設定圧算出手段は、予め定めら
れた金型温度の目標値T_M0と、その目標値の温度
に対応する予め定められたキヤビテイ設定圧P_S0
と、金型温度T_Mの変動に対して合成樹脂量Ｗを
一定に保持するためのキヤビテイ圧修正係数α
と、前記温度検出部１８により検出された温度
T_Mとに基づき、その検出温度T_Mに対応するキヤ
ビテイ設定圧P_Sを演算式P_S＝P_S0＋α（T_M−T_M0）
により算出するものである。

冷却時間設定手段は、金型温度の目標値T_M0
と、その目標値の温度のときの予め定められた冷
却時間t_c0と、金型温度T_Mの変動に対して製品取
り出し時の製品寸法が変わらないように保持する
ための冷却時間修正係数βと、前記温度検出部１
８により検出された温度T_Mとに基づき、その検
出温度T_Mに対応する冷却時間t_cを演算式t_c＝t_c0＋
β（T_M−T_M0）により算出するものである。キヤ
ビテイ圧制御手段は、キヤビテイ圧検出部１７の
出力に基づき、キヤビテイ部の圧力が前記算出し
たキヤビテイ設定圧P_Sとなるように、前記油圧シ
リンダ９への油圧を定値制御するとともに、ラン
ナ圧検出部１６の出力が前記キヤビテイ設定圧P_S
に予め定めた一定の設定差圧P_Oを加えた値に到
達したとき、前記定値制御の動作を停止させるも
のである。

さらに、本発明の射出成形装置は、キヤビテイ
圧制御手段による前記定値制御動作の停止後、算
出した冷却時間t_cが経過したとき金型１を開く手
段が設けられている。以下、図面により実施例を
詳細に説明する。

本発明の実施例を説明する前に、本発明の原理
を説明する。一般に、製品の密度のバラツキは非
常に小さく、ほぼ一定と考えて良いので、製品の
各寸法のバラツキ幅を小さくする必要条件は製品
の樹脂の量、即ち樹脂の重量を一定にし、製品体
積を安定させることである。しかし、製品重量を
一定にしても、製品樹脂が金型内で冷却収縮する
時には金型キヤビテイの形状による拘束およびキ
ヤビテイ表面と製品樹脂表面の間の摩擦等の影響
を受けるため、型の外で冷却した時の製品の各寸
法を比較すると、製品の各方向の収縮に差が生
じ、金型から製品を取り出す時の製品樹脂の温度
が変ると、製品寸法にバラツキを生ずる。従つ
て、製品の各寸法を安定化するには、射出樹脂の
温度および金型温度が変動しても、製品の樹脂量
及び製品取出時の温度を一定にすることが必要で
ある。

この原理に基づいて、まず製品樹脂量を一定に
する方法を説明する。一般に金型は、キヤビテイ
の樹脂より、キヤビテイの入口にあるゲート部の
樹脂が早く冷却されるように、ゲート部の樹脂の
肉厚がキヤビテイ部より薄くなるように設計され
ている。従つて、ゲート部の樹脂が金型で冷却さ
れて流動性が著しく悪くなると、キヤビテイ内に
樹脂が流入しなくなり（ゲートシール）、その時
点で製品の樹脂量が決まる。一方、樹脂は圧縮性
があると共に、熱膨脹率が大きいので、ゲート部
の樹脂の流動性が悪くなるゲートシール時の製品
の樹脂量は、その時点におけるキヤビテイ内樹脂
の圧力及び温度に左右される。従つて、各製品の
樹脂量を安定化するには、ゲートシール時におけ
るキヤビテイ内の樹脂の圧力及び温度を一定にし
なければならない。

このゲートシール時におけるキヤビテイ内の樹
脂圧は、第１図に示したように、キヤビテイ圧
P_Cを設定値P_Sに定値制御し、ランナ部圧力P_rと
設定値P_Sの差が予め設定した差圧P_Oに達するま
で継続することによつて、ゲートシール時のキヤ
ビテイ圧P_Cを設定値P_Sにすることができる。即
ち、設定差圧P_Oは、ゲート部の樹脂の流動性が
著しく悪くなり、樹脂の加圧を停止しても、キヤ
ビテイ内の樹脂がゲート部側に逆流しなくなるま
でゲート部の樹脂が冷却される時点でのランナ部
の圧力P_rと設定圧P_Sとの差以上に設定されている
ので、このP_rとP_Sとの差がP_Oに達した時点で加
圧シリンダ内の油圧を下げれば、その時点でゲー
トシールされ、ゲートシール時のキヤビテイ圧を
設定圧P_Sにすることができる。

一方、第１図の圧力制御は、ランナ圧P_rとキヤ
ビテイ圧P_Cの差からゲート部樹脂の冷却状態を
推測し、ゲート部樹脂が特定の温度まで冷却され
た時点で外部操作（油圧を低下させ）によりゲー
トシールドを起こさせる方法であるため、キヤビ
テイ内の樹脂の冷却状態とゲート部の樹脂の冷却
状態が対応した関係になければ、ゲートシールド
時のキヤビテイ内の樹脂温度を一定にすることが
できず製品重量が変動する。本発明者等の実験に
よれば、金型の熱容量に比較して樹脂の熱容量は
非常に小さく、そのためキヤビテイ部とランナ部
の樹脂の冷却の対応関係は金型温度によつて変わ
るが、射出された樹脂の温度では殆んど変わらな
い。このことから、ゲートシール時におけるキヤ
ビテイとゲート部における樹脂の冷却状態の対応
関係は、射出樹脂の温度変動によつて変わること
はないが、金型の温度が変動すると変わるもので
ある。従つて、第１図の圧力制御を行なうと、射
出樹脂の温度が変わつても、ゲートシールド時の
キヤビテイ内の樹脂温度は変わらず、製品の樹脂
量は一定に保たれるが、金型の温度が変わると、
ゲートシールド時のキヤビテイ内の樹脂の温度が
変わり、製品の樹脂量を一定にすることはできな
い。第１図の制御において、金型の温度の変動に
よつて、製品の樹脂量が変つたのは、ゲートシー
ルド時のキヤビテイ内の樹脂圧が設定圧に保たれ
るのに対して、その時の樹脂の温度が金型温度で
変わるためであるが、この金型の温度の変動は避
け難いので、製品の樹脂量を安定させるには、金
型の温度の変動による製品の樹脂量の変動量をゲ
ートシールド時のキヤビテイ内の圧力、即ち第１
図のキヤビテイの設定圧P_Sを修正して補償すれば
よい。この補償を実施するには金型の温度の変動
分を検出することが必要であるが、金型は熱容量
が大きく、短時間に温度が急激に変動することは
ないので、この金型温度は成形開始時からキヤビ
テイ内に樹脂が充満するまで検出すれば良く、そ
の検出した金型の温度T_Mの目標値T_M0に対する
ずれからキヤビテイ設定圧に修正を加えればよ
い。

次に、このキヤビテイの設定圧の修正方法につ
いて説明する。まず製品の樹脂量Ｗを一定にする
ために、金型温度T_Mの変動に対するキヤビテイ
圧の修正量を決定するキヤビテイ圧修正系数の
（Kg／cm²／℃）は、第２図の樹脂量Ｗと金型温度
T_Mの関係及び第３図の設定圧P_Sと樹脂量Ｗとの
関係から次のように求まる。この樹脂量に対する
金型温度T_M、設定圧P_Sはそれぞれ一次的な関係
にあり、それぞれの勾配は、 δW／δT_M＝Wa₂−Wa₁／T_M2−T_M1＝a₁， δW／δP_S＝Wb₁−Wb₂／P_S2−P_S1＝a₂ ……(1) である。この金型温度T_Mの変動に対して、樹脂
量Ｗを一定に保持するようにするには、キヤビテ
イ圧修正係数αを次のように選定すればよい。

δW／δT_M＋αδW／δP_S＝a₁＋αa₂＝０ ……(2) α＝−a₁／a₂（Kg／cm²／℃） 従つて、検出された金型温度T_Mのときのキヤ
ビテイ設定圧P_Sは、金型温度が目標値T_M0のとき
のキヤビテイ設定圧P_s0を基準にして、下記の(3)
式から算出して第１図の圧力制御を実施すれば、
樹脂量Ｗは金型温度が変動しても常に一定に保つ
ことができる（第４図参照）。

P_S＝P_s0＋α（T_M−T_M0） ……(3) 次に、製品を取り出した時の製品の樹脂温度を
一定にする方法について説明する。まず、(3)式の
設定圧P_Sの修正を行なつた場合、保圧終了時から
製品を金型から取り出すまでの冷却期間t_cを一定
にすると、射出樹脂の温度変動によつて製品取り
出し時の製品樹脂温度は変わらず、各寸法は一定
であるが、金型温度T_Mが変動すると、製品取り
出し時の製品樹脂温度が変わり、製品の各寸法が
一定にならない（第５図参照）。従つて金型温度
T_Mの変動によつて製品取り出し時の製品樹脂温
度が変わらないようにして各寸法を安定化させる
には、金型温度T_Mの変動に応じて冷却時間t_cを
修正すれば良い。この修正量を示す冷却時間修正
係数βは、第５図の寸法と金型温度T_Mの関係及
び第６図の寸法と冷却時間t_cの関係から次のよう
に求められる。まず製品の寸法の中で最も金型温
度T_Mの影響の大きい寸法Ｌに対する金型温度T_M
及び冷却時間t_cはほぼ一次的な関係にあり、それ
ぞれの勾配は、 δL／δT_M＝L_M2−L_M1／T_M2−T_M1， δL／δt_c＝L_C2−L_C1／t_c2−t_c1 ……(4) である。この金型温度T_Mの時間に対して製品の
取り出し時の製品樹脂温度を安定にすることは、
Ｌを一定にすることと同意であるので、修正係数
βは次のように選定すればよい。

δL／δT_M＋βδL／δt_c＝b₁＋βb₂＝０ ……(5) β＝−b₁／b₂ 従つて、検出した金型温度がT_Mのときの冷却
時間t_cは、金型温度が目標値T_M0のときの冷却時
間t_c0を基準にして、下記の(6)式で冷却時間を修
正すれば、製品取り出し時の製品の樹脂温度が安
定する。

t_c＝t_c0＋β（T_M−T_M0） ……(6) 以上説明したように、第１図のキヤビテイ圧定
値制御をベースにし、金型の温度変動によつて(3)
式及び(6)式によつてキヤビテイ設定圧及び冷却時
間を修正する本発明の射出成形機によれば、金型
の温度及び射出樹脂の温度の変動が避けられなく
ても、製品の各寸法は安定する。

なお、従来の成形法においては、成形サイクル
は一定にされる関係上、射出樹脂の温度及び金型
の温度が最も高い時を考え、その時に必要な成形
サイクル時間以上に設定せざるを得ないのに対し
て、本発明の成形機によれば、射出樹脂の温度及
び金型の温度の変動に応じて、保圧時間、冷却時
間が自動的に変わり（第７図参照）、成形サイク
ルは常に必要最低限に抑えられる。従つて、本発
明を用いることによつて、成形サイクルの短縮に
よる生産性が向上する利点もある。

次に、上記の原理に基づいた本発明の実施例を
説明する。第８図は、本発明の１実施例を示した
もので、金型１の内部に製品の形状と雌雄関係に
あるキヤビテイ２、樹脂をキヤビテイに送るゲー
ト３、キヤビテイ２へ樹脂を送る通路となるラン
ナ４が設けられている。５は樹脂を金型に射出す
るノズル、６は原料樹脂を供給するホツパ、７は
供給された樹脂を加熱溶融する加熱筒、８は原料
樹脂を計量供給すると共に、回転によつて樹脂を
可塑化、混練して均一な溶融樹脂とし、その樹脂
を加圧するスクリユ、９は樹脂スクリユ８を介し
て加圧する油圧シリンダ、１０はスクリユ８を回
転させるモータ、１１は加熱筒の温度を調節する
加熱筒温度調節器で、この温度調節器１１は加熱
筒に設置した加熱筒温度センサ１２からの情報を
得て、加熱ヒータ１３の電流を調節し、設定温度
に制御する。１４は金型１の温度を調節する金型
温度調節器で、この金型温度調節器１４は金型１
に設置した金型温度検出器１５の情報にもとづい
て熱媒体を加熱冷却し、その媒体を金型１内に循
環させる。１６はランナ部４の圧力を検出するラ
ンナ圧検出部、１７はキヤビテイ２の圧力を検出
するキヤビテイ圧検出部、１８は型温検出器、１
９はリミユトスイツチリレーで構成され、成形機
のシーケンス制御を行なうシーケンス制御盤、２
０は樹脂を加圧する油圧シリンダ９の油圧を調節
する電磁圧力調節弁、２１は油圧シリンダ９及び
スクリユ８の動きを調節する流量調節弁、２２は
油圧を発生する油圧ポンプ、２３は油圧の元圧を
確立するリリーフ弁、２４はキヤビテイ２の内部
の圧力を制御する圧力制御装置で、シーケンス制
御盤１９から入力装置２５、ランナ圧検出器１
６、キヤビテイ圧検出器１７、型温検出器１８か
ら送られてくるアナログ情報をＡ／Ｄ変換器によ
つてコンピユータである制御装置２７に入力可能
な信号に変更するアナログ入力装置２６、入力さ
れたシーケンス情報、キヤビテイ圧情報、ランナ
圧情報、型温情報からキヤビテイ圧を第１図の波
形に制御するため、シーケンスタイミング及び電
磁圧力調節弁２０の動作命令を検出および算出す
る制御装置２７、その制御装置２７から出力され
たシーケンスタイミングを示すデイジタル信号を
リレーが駆動できる信号に変換し、シーケンス制
御盤１９に送るデイジタル出力装置２８、それに
制御装置２７から出力された電磁弁動作命令を示
すデイジタル信号を電磁圧力調節弁２０が動作可
能なアナログ信号に増幅変換するアナログ出力装
置２９から構成される。

そして、制御装置２７は具体的にはコンピユー
タからなり、前記(3)式により金型温度T_Mのとき
のキヤビテイ設定圧P_Sを算出するキヤビテイ設定
圧算出手段、前記(6)式により金型温度T_Mのとき
の冷却時間t_cを算出する冷却時間設定手段、およ
びキヤビテイ設定圧算出手段の出力に基づき定値
制御するとともにランナ圧がキヤビテイ設定圧P_S
に設定差圧P_Oを加えた値に到達したとき、前記
設定値制御の動作を停止させるキヤビテイ圧制御
手段の諸機能を遂行するようプログラムされてい
る。

次に、本実施例の動作を説明する。この射出成
形機の動作は各成形サイクルにおいて、同じであ
るので、１サイクルについて説明する。まず成形
を開始するに当つて、流量調節弁２１を油圧シリ
ンダ９のピストンが決められた速度で前進するよ
うに予め調節する。また加熱筒内の樹脂はヒータ
からの加熱およびスクリユ８の回転によつて溶融
状態にあり、所定の位置まで後退している。一
方、圧力制御のタイミング検出及び圧力制御をつ
かさどる制御装置内には(3)式及び(6)式の設定型温
T_M0、型温T_M0におけるキヤビテイ設定圧P_S0、設
定冷却時間t_c0、保圧終了検出のための設定差圧
P_O及び保圧開始決定のためのキヤビテイ圧しき
い値P_clが予め設定されている。

本実施例において、成形機の動作は主に制御装
置で制御されるので、実施例の動作を制御装置を
中心に説明する。この制御動作は次の７種類から
構成される。

(1) 動作１ 射出開始の検出 (2) 動作２ 電磁圧力調節弁１９の閉鎖 (3) 動作３ キヤビテイ設定圧P_S、冷却時間t_cの
算出 (4) 動作４ 保圧開始時の検出 (5) 動作５ 保圧制御 (6) 動作６ 樹脂加圧停止 (7) 動作７ 冷却終了の検出 次に、上記の動作を第９図により説明する。上
記動作は成形機の状態が検出されながら順次実行
される。まず、成形開始時には動作１が実行され
ている。この動作１で、制御装置２７はデイジタ
ル入力装置２５を介してシーケンス制御盤１９内
の成形開始時に動作するリレーR_Sのオンオフ状
態を繰り返し検出し、その情報からシーケンス制
御盤１９が成形開始の状態になつたかどうかを判
定し、成形開始と判断すると、制御装置２７は動
作２に移る。

動作２において、制御装置２７はアナログ出力
装置２９を介して電磁圧力調節弁２０に対して弁
が閉じるように命令を送る。アナログ出力装置２
９は制御装置２７から短時間に出力された信号を
受け取ると、それを保持し、制御装置２７から送
られる次の信号を受け取るまで、この保持した信
号をDA変換して増幅し、電磁圧力調節弁２０を
駆動するので、流量調節弁２１を通過した油は総
て油圧シリンダ９に送られる。この油圧シリンダ
９に送られてくる油量に応じて成形機のスクリユ
８が前進し、金型１への樹脂の射出が開始され
る。制御装置２７は動作２の実行によつてアナロ
グ出力装置２９に命令を与えた後、直ちに動作３
の実行に移される。

動作３になると、アナログ入力装置２６は型温
検出器１８から金型温度T_Mを読み込み、次に予
め制御装置２７内に格納されているα，β，
T_M0，P_S0，t_c0を使用して、(3)，(6)式の演算によ
つてキヤビテイ設定圧P_S及び冷却時間t_cを算出す
る。このP_C，t_cが算出されると、制御装置２７は
動作４の実行に移る。

次に、動作４では、制御装置２７はアナログ入
力装置２６を介してキヤビテイ圧検出器１７から
キヤビテイ圧P_Cを読み込み、制御装置２７に格
納されている保圧開始検出用のキヤビテイ圧しき
い値P_clにこのキヤビテイ圧が達しているかどど
うかを判定する動作を繰返えす。制御装置２７が
動作２を実行した後で動作４の実行を開始するま
での時間は非常に短い（１秒以下）ので、この間
に金型内に樹脂が充満されることはない。この制
御装置２７が動作４を繰返えし実行している間
に、成形機は金型内へ樹脂の射出を継続してい
る。この射出が進行して金型内に樹脂が充満する
と、キヤビテイ圧P_Cが第１０図のように急激に
上昇を始め、キヤビテイ圧しきい値P_clを越える。
この動作４によつて、P_C＞P_ceが検出されると、
制御装置２７は保圧開始と判定して、動作５に移
る。

動作５では、キヤビテイ圧を動作３で算出した
設定値P_Sに定値制御すると共に、この定値制御終
了時点、即ち保圧終了時の検出が行なわれ、この
動作５は周期Ｔの間隔で繰返えし実行される。各
周期の動作は同じであるので、ｎ周期目の動作に
ついて説明する。まず制御装置２７はキヤビテイ
圧検出器１７のアナログ入力装置２６を介してキ
ヤビテイ圧P_C｛nT｝を検出する。また制御系数ａ
｛nT｝を次式によつて算出する。

ａ｛nT｝＝a₀＋na₁ ……(7) 但しa₀，a₁は定数 次に、ランナ圧P_r｛nT｝を検出し、ａ｛nT｝を
算出後、一般的なサンプリングPID制御の演算式
ある下記の(8)式に従つて、キヤビテイ圧P_Cを設
定圧P_Sに保持するための電磁圧力調節弁２０に対
する操作命令P_i｛nT｝を算出する。

P_i｛nT｝＝ａ｛nT｝・〔P_S−P_C｛nT｝〕＋ａ｛nT｝・
k_I・_o 〓ⁱ⁼¹ 〔P_S−P_C｛nT｝〕 ＋ａ｛nT｝・k_D・〔P_C｛（ｎ−１）Ｔ｝
−P_C｛nT｝〕……(9) 但し、k_I，k_Dは定数 P_C｛（ｎ−１）Ｔ｝はｎ−１周期目で検出した
キヤビテイ圧である。

なお、(9)式の中ａ｛nT｝は一般に定数が使用さ
れるのに対して、本実施例で(7)式のように各周期
ごとに一定量増加させるのは、射出成形の場合、
金型内の樹脂が冷却されるに従つて油圧シリンダ
の油圧がキヤビテイへ伝わる量が少なくなり、ａ
｛nT｝が一定値のままでは良好な定値制御ができ
ないからである。また(9)式によつてP_i｛nT｝が算
出されると、その結果ををアナログ出力装置２９
を介して電磁圧力調節弁２０へ送る。このP_i
｛nT｝の出力が終ると、制御装置２７は保圧終了
時の検出を実施する。即ち、制御装置２７はまず
アナログ入力装置２６を介してランナ圧検出器１
６からランナ圧P_r｛nT｝を読み込み、このランナ
圧P_r｛nT｝と設定圧P_Sとの差を求め、その差が設
定差圧P_Oに達していなければ、保圧継続と判定
し、ｎ＋１周期になるまで待期する。その差が設
定差圧P_Oに達していれば、保圧終了と判定して
次の動作６に移る。また動作５において、Ｔ周期
で繰返えし実行されている間は、キヤビテイ圧
P_Cは設定圧P_Cに保持されているが、金型内樹脂
の冷却が進行すると、ランナ圧P_rが上昇し、P_r−
P_S＞P_Oとなると、保圧終了と判定され、制御装
置２７は動作６に移る。

動作６では、制御装置２７はデイジタル出力装
置２８を介して、シーケンス制御盤１９に対して
冷却工程を示すリレー信号を出力し、続いてアナ
ログ出力装置２９を介して電磁圧力調節弁２０に
対して開放命令を送る。シーケンス制御盤１９が
冷却工程を示すリレー信号を受けると、リレーシ
ーケンスによつてスクリユ回転用のモータを駆動
し、スクリユ８を回転させてホツパ６から原料樹
脂を供給すると共に、スクリユ８の位置を所定の
位置まで後退させる。また電磁圧力調節弁が開放
されると、油圧シリンダ９の油圧が低下し、樹脂
の加圧が停止され、制御装置２７は動作７に移
る。

動作７では、動作６の実行終了時間からの時間
をカウントし、そのカウント時間が動作３で算出
されたt_c0に達すると、冷却終了を判定し、デイ
ジタル出力装置２８を介してシーケンス制御盤に
冷却終了を示すパルス信号を出力し、次の成形に
備えて再び動作１に戻る。

一方、シーケンス制御盤１９は冷却終了を示す
リレーパルス信号を受けると、シーケンス動作に
よつて金型１を開き、製品を取り出し、再び金型
を閉じて次の成形に備える。

以上の実施例において、L₁＝140mm、L₂＝25
mm，L₃＝７mmの平板の製品を成形した際の各寸
法のバラツキを第１１図に示したが、射出樹脂の
温度、金型の温度が10℃程度変動しても、寸法に
は影響が現われず、寸法精度の良い成形を達成す
ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、型の温
度及び射出樹脂の温度の変動に関係なく、樹脂が
金型に充満された後、キヤビテイ圧をキヤビテイ
設定圧に保持し、ランナ圧とキヤビテイ設定圧の
差圧が予め決めた設定圧に達した後、設定冷却時
間樹脂を冷却し、製品樹脂を取り出すようにした
ので、金型内で製品樹脂は常に一定の収縮が与え
られ、製品寸法のバラツキが少ないという利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、射出成形の圧力制御工程を説明する
ための図、第２図は、製品重量と金型温度の関係
を示した図、第３図は、製品重量とキヤビテイ設
定圧との関係を示した図、第４図は、本発明によ
る製品重量と金型温度の関係を示した図、第５図
は、製品寸法と金型温度の関係を示した図、第６
図は、製品寸法と冷却時間の関係を示した図、第
７図は、樹脂の温度及び金型の温度の変動に応じ
た保圧時間、冷却時間の変動を示した図、第８図
は、本発明の１実施例の構成を示した図、第９図
は、制御装置の各動作の実行タイミングを示した
図、第１０図は、キヤビテイ圧と時間の関係を示
した図、第１１図は、温度、製品寸法、重量とシ
ヨツト数との関係を示した図である。 １……金型、２……キヤビテイ、３……ゲー
ト、４……ランナ、５……ノズル、６……ホツ
パ、７……加熱筒、８……スクリユ、９……油圧
シリンダ、１０……モータ、１１……加熱筒温度
調節器、１２……加熱筒温度センサ、１３……加
熱ヒータ、１４……金型温度調節器、１５……金
型温度検出器、１６……ランナ圧検出部、１７…
…キヤビテイ圧検出部、１８……型温検出器、１
９……シーケンス制御盤、２０……電磁圧力調節
弁、２１……流量調節弁、２２……油圧ポンプ、
２３……リリーフ弁、２４……圧力制御装置、２
５……入力装置、２６……アナログ入力装置、２
７……制御装置、２８……デイジタル出力装置、
２９……アナログ出力装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ゲート部および製品の形状を型取つたキヤビ
   テイを有する金型と、粒状固形の合成樹脂原料を
   供給するホツパーと、ホツパーから供給される合
   成樹脂原料を加熱溶融する加熱筒と、加熱筒によ
   る加熱により溶融させている合成樹脂原料を回転
   によつて混練して均一な溶融合成樹脂とするとと
   もに、その溶融合成樹脂原料を金型の方へ給送す
   るスクリユーと、前記スクリユーの一端に結合さ
   れ溶融合成樹脂原料を加圧する油圧シリンダと、
   加熱筒の先端部に設けられスクリユーにより給送
   された溶融合成樹脂をゲート部を介して金型内の
   キヤビテイに射出するノズルと、前記ノズルと前
   記金型のゲート部との間に設けたランナ部と、前
   記ランナ部の内圧を検出するランナ圧検出部と、
   前記キヤビテイ部の内圧を検出するキヤビテイ圧
   検出部と、前記金型内に射出されている合成樹脂
   の温度を金型温度の検出により検出する温度検出
   部と、キヤビテイ圧を制御するため油圧シリンダ
   の油圧を制御する圧力制御部とを有する射出成形
   機において、 前記圧力制御部は、 予め定められた金型温度の目標値T_M0と、その
   目標値の温度に対応する予め定められたキヤビテ
   イ設定圧P_S0と、金型温度T_Mの変動に対して合成
   樹脂量Ｗを一定に保持するためのキヤビテイ圧修
   正係数αと、前記温度検出部により検出された温
   度T_Mとに基づき、その検出温度T_Mに対応するキ
   ヤビテイ設定圧P_Sを演算式P_S＝P_S0＋α（T_M−
   T_M0）により算出するキヤビテイ設定圧算出手段
   と、 前記金型温度の目標値T_M0と、その目標値の温
   度のときの予め定められた冷却時間t_c0と、金型
   温度T_Mの変動に対して製品取り出し時の製品寸
   法が変わらないように保持するための冷却時間修
   正係数βと、前記温度検出部により検出された温
   度T_Mとに基づき、その検出温度T_Mに対応する冷
   却時間t_cを演算式t_c＝t_c0＋β（T_M−T_M0）により算
   出する冷却時間設定手段と、 前記キヤビテイ圧検出部の出力に基づき、キヤ
   ビテイ部の圧力が前記算出したキヤビテイ設定圧
   P_Sとなるように、前記油圧シリンダへの油圧を制
   御するとともに、ランナ圧検出部の出力が前記キ
   ヤビテイ設定圧P_Sに予め定めた一定の設定差圧
   P₀を加えた値に到達したとき、前記制御の動作
   を停止させるキヤビテイ圧制御手段とからなり、 また、前記キヤビテイ圧制御手段の前記制御動
   作の停止後、前記算出した冷却時間t_cが経過した
   とき金型を開く手段を設けたことを特徴とする射
   出成形機。