KR100473928B1 - 전동사출성형기 및 가소화 계량공정에서의 제어방법 - Google Patents

전동사출성형기 및 가소화 계량공정에서의 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100473928B1
KR100473928B1 KR10-1999-0022553A KR19990022553A KR100473928B1 KR 100473928 B1 KR100473928 B1 KR 100473928B1 KR 19990022553 A KR19990022553 A KR 19990022553A KR 100473928 B1 KR100473928 B1 KR 100473928B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
screw
pressure
heating cylinder
molten resin
command
Prior art date
Application number
KR10-1999-0022553A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000006223A (ko
Inventor
히라오카카즈오
Original Assignee
스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 filed Critical 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Publication of KR20000006223A publication Critical patent/KR20000006223A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100473928B1 publication Critical patent/KR100473928B1/ko

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • B29C2045/5032—Drive means therefor using means for detecting injection or back pressures
    • 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
    • B29C2045/5096—Axially movable screw decompression of the moulding material by retraction or opposite rotation of the screw
    • 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
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76003—Measured parameter
    • B29C2945/76006—Pressure
    • 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
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76003—Measured parameter
    • B29C2945/76083—Position
    • 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
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76177—Location of measurement
    • B29C2945/7618—Injection unit
    • B29C2945/76187—Injection unit screw
    • 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
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76177—Location of measurement
    • B29C2945/7618—Injection unit
    • B29C2945/7619—Injection unit barrel
    • 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
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494—Controlled parameter
    • B29C2945/76498—Pressure
    • 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
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494—Controlled parameter
    • B29C2945/76525—Electric current or voltage
    • 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
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494—Controlled parameter
    • B29C2945/76568—Position
    • 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
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494—Controlled parameter
    • B29C2945/76595—Velocity
    • B29C2945/76605—Velocity rotational movement
    • 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
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76655—Location of control
    • B29C2945/76658—Injection unit
    • B29C2945/76665—Injection unit screw
    • 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
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76655—Location of control
    • B29C2945/76658—Injection unit
    • B29C2945/76668—Injection unit barrel
    • 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
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76655—Location of control
    • B29C2945/76658—Injection unit
    • B29C2945/76688—Injection unit nozzle
    • 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
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76822—Phase or stage of control
    • B29C2945/76846—Metering

Abstract

전동사출성형기는 수지분말을 가열하여 용융수지로 용융하는 가열실린더와, 상기 용융수지를 계량하기 위하여 상기 가열실린더의 전방으로 공급하도록 상기 가열실린더에 설치되는 스크루를 포함하는 사출장치를 포함한다. 제어기는 위치검출기에 의해 검출되는 위치검출신호에 대응하여 스크루를 가소화/계량공정 완료후에 사출용 서보모터를 사용하여 계량위치에 위치시킨다. 또한, 제어기는 스크루의 전방에 계량되는 가열실린더 내의 용융수지의 제압을 달성하기 위하여 로드셀에 의해 검출되는 압력검출신호에 대응하여 스크루를 가소화/계량공정 완료후에 스크루회전용 서보모터를 사용하여 반대방향으로 회전시킨다.

Description

전동사출성형기 및 가소화 계량공정에서의 제어방법{A Motor-Driven Injection Molding Machine and Depressurization Method In Plasticization And Metering Process For the same}
본 발명은 서보모터의 구동에 의한 사출장치를 구비한 전동사출성형기에 관한 것으로서, 특히 가소화(可塑化,plasticization)/계량공정에서의 가열실린더 내의 제압(除壓) 내지 제어방법에 관한 것이다.
최근에는 유압액츄에이터(actuator) 대신에 액츄에이터로서 서보모터를 사용한 소위 전동사출성형기가 많이 사용되기 시작하고 있다. 이하에서는 서보모터 구동에 의한 사출장치의 동작에 대해 간단하게 설명한다.
(1) 스크루회전용 서보모터에 의해 스크루를 회전시킴으로써 호퍼로부터 스크루의 후부로 떨어진 수지를 용융시키면서 가열실린더의 선단부로 일정량 이송한다(가소화/계량공정). 이 때, 가열실린더의 선단부에 모여지는 용융수지의 압력(배압)을 받으면서 스크루는 후퇴한다.
스크루의 후단부에는 사출축이 직접결합되어 있고, 이 사출축은 베어링을 통해 압력플레이트에 회전이 자유롭게 되도록 지지되어 있다. 이 사출축은 같은 압력플레이트상에 지지되어 있는 사출용 서보모터에 의해 축방향으로 구동된다. 압력플레이트는 볼나사를 통해 사출용 서보모터에 의해 가이드바를 따라서 전후진한다. 전술한 용융수지의 배압은 후술하는 바와 같이 로드셀(load cell)에 의해 검출하여 피드백 콘트롤 루프(feedback control loop)로 제어한다.
(2) 다음으로, 사출용 서보모터의 구동에 의해 압력플레이트를 전진시키고, 스크루 선단부를 피스톤으로 하여 용융수지를 금형내로 이송한다(충전공정).
(3) 충전공정의 종료로 용융수지가 금형의 캐비티(cavity)내에 가득차고 그 때 스크루의 전진운동은 속도제어에서 압력제어로 전환된다. 이 전환을 "V-P전환" 이라 한다.
(4) V-P전환 후, 금형의 캐비티내 수지는 설정된 압력이 될 때까지 냉각된다 (보압(保壓)공정). 수지압력은 전술한 배압제어와 마찬가지로 피드백 콘트롤 루프로 제어된다.
사출장치의 작동에 있어서는 (4)의 공정 이후, (1)의 공정으로 되돌아가서 다음 사이클로 들어간다. 한편, 형체(型締,mold clamping)장치에 있어서는 (1)의 공정과 평행하게 금형을 개방하여 이젝터(ejector) 구성에 의해 냉각고화된 제품을 배출한 후, 금형을 폐쇄하고 (2)의 공정으로 들어간다.
가소화/계량공정에 있어서 고정밀도를 달성하는 것은 중요하고, 이것은 미리 설정된 일정한 스트로크 위치에 스크루가 위치되었을 때 스크루의 회전을 중지하는 것에 의해 이론적으로는 달성가능하다. 그러나 도 3과 도 4와 관련하여 후술하는 바와 같이 실질적으로 이를 달성하기는 어렵다.
본 발명에 대한 이해를 도모하기 위하여 우선 도 1을 참조하여 종래의 전동사출성형기를 설명한다.
도시한 전동사출성형기는 서보모터의 회전운동을 볼나사와 너트를 사용하는 직선 또는 왕복운동으로 전환함으로써 용융수지를 충전할 수 있다.
도 1에서 사출용 서보모터(11)의 회전은 볼나사(12)에 전달된다. 볼나사(12)의 회전에 의해 전후진하는 너트(13)는 압력플레이트(14)에 고정되고, 압력플레이트(14)는 프레임(도시하지 않음)에 고정된 가이드바(15)(16)상을 이동이 자유롭도록 설치되어 있다. 압력플레이트(14)의 전후진운동은 베어링(17), 로드셀(18), 사출축(19)을 통해 스크루(20)에 전달된다. 즉, 스크루회전용 서보모터(24)에 의해 사출축(19)이 회전구동됨으로써 스크루(20)가 회전한다.
스크루(20)는 가열실린더(21) 내에 축방향으로 회전 및 이동 가능하게 설치되고, 스크루(20)의 후단부에 해당되는 가열실린더(21)에 수지를 공급하기 위한 호퍼(22)가 설치된다. 스크루회전용 서보모터(24)의 회전구동은 예를 들어 벨트와 풀리로 구성되는 결합부(23)를 통해서 사출축(19)에 전달된다.
가소화/계량공정 동안에 용융수지는 가열실린더(21) 내의 스크루(20) 전단부, 즉 스크루(20)가 가열실린더(21) 내에서 회전하면서 후진했을 때 노즐(21-1) 측에 갇혀있다. 다음 스크루(21) 전단의 용융수지는 금형(도면 미도시)에 채워지고 성형을 위해서 가압된다.
이 때 수지를 누르는 힘이 로드셀(18)에 의해 반력으로서 검출되고, 로드셀(18)은 그 압력을 나타내는 압력검출신호를 만들고, 이 압력검출신호는 로드셀증폭기(25)에 의해 증폭되어 제어기(26')에 입력된다. 압력플레이트(14)에는 스크루(20)의 이동량을 검출하여 위치검출신호를 만들기 위한 위치검출기(27)가 설치되어 있고, 이 위치검출신호는 위치증폭기(28)에 의해 증폭되어 제어기(26')에 입력된다. 제어기(26')는 오퍼레이터(operator)의 설정에 대응하여 제1 및 제2서보모터 구동기(29)(30)에 제1 및 제2전류(토크)지령을 보낸다.
제1전류(토크)지령에 대응하여 제1서보모터 구동기(29)는 스크루회전용 서보모터(24)에 대한 제1구동전류를 제어함에 의해 스크루회전용 서보모터(24)의 회전속도를 제어한다. 제2전류(토크)지령에 대응하여 제2서보모터 구동기(30)는 사출용 서보모터(11)에 대한 제2구동전류를 제어함에 의해 사출용 서보모터(11)의 회전속도를 제어한다. 스크루회전용 서보모터(24)는 이 스크루회전용 서보모터(24)의 제1회전속도를 검출하여 제1회전속도신호를 만들기 위한 제1인코더(31)를 구비한다. 마찬가지로 사출용 서보모터(11)는 이 사출용 서모모터(11)의 제2회전속도를 검출하여 제2회전속도신호를 만들기 위한 제2인코더(32)를 구비한다. 상기 제1 및 제2회전속도신호는 제어기(26')에 보내진다. 특히 제1인코더(31)에 의해 검출되는 제1회전속도신호는 스크루(20)의 회전속도를 결정하는 데 사용된다.
또한, 도 1의 구성은 어디까지나 개략을 설명하기 위한 편의상의 것이며, 사출장치의 구체적인 구성은 예를 들면, 일본국 특허공개공보 평9-174626호에 개시되어 있다.
다음으로, 도 2를 참조하여 스크루(20)에 대해 상세하게 설명한다. 도 2의 (A)에서 스크루(20)는 공급부(20-1), 압축부(20-2), 계량부(20-3), 헤드부(20-4)로 나뉘어져 있다. 공급부(20-1)는 호퍼(22)에서 공급되는 수지를 고체 그대로 또는 일부만을 녹여서 전방으로 보내기 위한 부분이며, 수지는 이 사이에 용융점 가까이까지 온도가 상승된다. 이 때문에 공급부(20-1)에서는 통상 도 2의 (B)에 나타낸 바와 같이 돌기체(體)를 형성하고 있는 봉상체(棒狀體, 20')의 지름이 거의 일정하다.
압축부(20-2)에서는, 공급부(20-1)에서 공급되어 온 수지의 입자와 입자 사이에는 틈이 있어서 수지가 용융됨으로써 그 체적이 약 반으로 감소한다. 이 체적감소분을 보충하기 위해 수지가 통과할 수 있는 공간을 감소시킨다. 이것은 압축부(20-2)에서 돌기체를 형성하고 있는 봉상체(20')에 테이퍼(taper)를 설치하여 돌기체의 홈을 얕게 함으로써 실현하고 있다. 이렇게 함으로써 용융수지를 압축하고 마찰에 의한 발열효과를 높이며, 수지압력을 높여서 공기/수지에 포함되어 있는 수분, 휘발성가스 등을 호퍼(22)측으로 밀어내는 작용을 한다. 이로부터 분명한 바와 같이 가열실린더(21) 내의 수지압력은 압축부(20-2) 내가 가장 높게 된다.
계량부(20-3)는 돌기체 홈이 가장 얕은 부분이며, 이 사이에서 수지에는 큰 전단력(剪斷力)이 가해지고 자기발열을 동반하여 균일한 온도까지 상승된다. 그리고, 일정량의 용융수지를 가열실린더(21) 내의 노즐측으로 송출하는 작용을 한다.
또한, 계량부(20-3)에서 노즐측으로의 용융수지의 송출은 헤드부(20-4)에서의 체크밸브링(20-5)을 통하여 이루어진다. 체크밸브링(20-5)은 계량공정에서는 도면중의 왼쪽으로 치우친 위치에 있고, 이 상태에서 계량부(20-3)에서 노즐측으로 용융수지의 송출이 가능해진다. 계량공정이 종료되면 체크밸브링(20-5)은 압력차에 의해 도면중의 오른쪽으로 치우친 위치로 이동한다. 그 결과 노즐측에서 계량부(20-3)측으로 수지의 환류가 방지된다.
상기 헤드부(20-4)는 대체로 상기 봉상체(20')로부터 분리되어 형성된다. 이 헤드부(20-4)는 그 끝부분에 수나사가 형성되고, 봉상체(20')는 그 끝부분에 암나사가 형성되어 이들을 결합함으로써 헤드부(20-4)와 봉상체(20')가 결합된다. 이 때문에 헤드부(20-4)의 끝부분은 봉상체(20')보다 직경이 상당히 작다.
어쨌든, 가소화/계량공정에서는 정밀한 위치 및 압력의 달성이 중요하다. 이것은 이론적으로는 스크루를 미리 설정된 일정의 스트로크위치로 위치결정하여 스크루의 회전을 정지시키면 실현할 수 있다고 생각할 수 있으나 그 실현은 실제로는 후술하는 바와 같이 곤란하다.
예를 들어 가소화/계량공정 완료시점에서의 스크루위치를 위치결정하려고 해도, 가소화/계량공정이 완료된 시점에서는 스크루(20)의 회전이 정지하여 가열실린더(21)의 스크루(20) 압축부(20-2)의 잔압(殘壓)에 의해 체크밸브링(20-5)을 통하여 다시 용융수지가 노즐측으로 송출되어 버리기 때문이다. 이 상태는 도 3에 나타나 있다.
도 3의 (A)는 스크루(20)의 회전속도(N)의 파형, (B)는 스크루(20)의 후퇴속도(V)의 파형, (C)는 스크루(20)의 전단부에 계량된 가열실린더(21) 내의 용융수지의 배압(P)의 파형을 각각 나타낸다.
도 3의 (B)에서 스크루(20)의 위치를 제어함으로서, 즉 후퇴속도(V)를 0으로 설정함으로서 T1시간에 스크루(20)의 후퇴를 정지하여도, 스크루(20)의 회전속도(N)는 도 3의 (A)에 나타난 바와 같이 0이 되지 않는다. 따라서 가열실린더(21) 내의 계량된 용융수지의 배압(P)은 도 3의 (C)에 나타난 바와 같이, T1시점 후에도 증가한다.
이것을 방지하기 위해 가소화/계량공정 완료후에 압력제어를 하는 것이 제안되어 있고, 이를 도 4에 나타낸다.
도 4의 (A)는 스크루(20)의 회전속도(N)의 파형, (B)는 스크루(20)의 후퇴속도(V)의 파형, (C)는 가열실린더(21) 내의 계량된 용융수지의 배압(P)의 파형을 각각 나타낸다.
도 4에 있어서 도 3과 같은 T1시점에서 가소화/계량공정이 완료되면 가열실린더(21) 내의 배압(P)을 모니터하고, 이것을 도 4의 (C)에 나타낸 바와 같이 일정하게 하기 위한 압력제어가 행해진다. 그러나 이것은 실제로 스크루(20)를 후퇴시킴으로써 실현되기 때문에 충전공정 전의 스크루위치가 부정확하게 된다. 이것은 수지의 충전량, 시간 등에 분산이 생기는 것을 의미하고 결과로서 성형품질을 떨어뜨리게 된다.
또한, 석 백(suck back)에 의한 제압도 생각할 수 있으나, 도 3의 예와 마찬가지로 스크루의 위치는 정해지나, 가열실린더(21) 내에 남아 있는 잔압에 의해 용융수지가 노즐측으로 새버린다. 그리고 이 새는 양은 잔압이 일정하지 않기 때문에 분산이 있고, 결과로서 계량치에 분산이 생기게 된다.
그래서, 본 발명의 과제는 가소화/계량공정 완료시·직후에, 높은 정밀도로, 가열실린더 내의 배압과 스크루의 위치를 제어할 수가 있는, 전동사출성형기의 가소화/계량공정을 위한 제압 내지 제어방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 가소화/계량공정에서의 제압 내지 제어방법은 사출장치를 포함하는 전동사출성형기에 적용됨을 특징으로 한다. 사출장치는 수지를 용융하여 용융수지를 만들기 위하여 가열하는 가열실린더와, 상기 가열실린더에 설치되어 상기 용융수지를 상기 가열실린더의 전단으로 공급하는 스크루와, 상기 스크루를 회전시키기 위하여 상기 스크루에 연결된 스크루회전용 서보모터와, 상기 가열실린더 내에 계량된 용융수지를 전방으로 밀어 넣기 위하여 상기 스크루의 축방향을 따라서 상기 스크루를 구동하는 사출용 서보모터를 포함한다. 이 사출장치에는 배압을 나타내는 압력검출신호를 만들기 위하여 상기 스크루의 전단에 계량된 상기 가열실린더 내의 용융수지의 배압을 검출하는 로드셀과, 상기 스크루의 위치를 나타내는 위치검출신호를 만들기 위하여 스크루의 위치를 검출하는 위치검출기가 설치된다. 전동사출성형기는 상기 압력검출신호와 위치검출신호에대응하여 상기 스크루회전용 서보모터와 사출용 서보모터의 구동을 제어하는 제어기를 포함한다.
본 발명의 또다른 특징에 의하면, 상기 제어기에 의한 제압 내지 제어방법은 상기 위치검출신호에 대응하여 가소화/계량공정 완료후에 사출용 서보모터를 사용하여 계량위치에서의 스크루의 위치를 결정하는 공정과, 상기 압력검출신호에 대응하여 상기 스크루의 전단에 계량된 가열실린더 내의 용융수지의 제압을 달성하기 위하여 가소화/계량공정 완료후에 스크루회전용 서보모터를 사용하여 상기 스크루를 반대방향으로 회전시키는 공정을 포함한다.
상기 제압 내지 제어방법에 있어서, 상기 제어기는 상기 압력검출신호에 의해 나타나는 배압이 설정압보다 낮아질 때까지 상기 스크루를 반대방향으로 회전시키는 것이 바람직하다. 상기 제어기는 상기 배압과 설정압과의 차이에 따라서 상기 스크루를 역회전시키는 스크루회전용 서보모터의 회전속도를 결정할 수 있다. 또한 상기 제어기는 상기 스크루의 역회전속도를 그 상한선으로 제한하는 것이 바람직하다. 더욱이, 상기 제어기는 상기 스크루가 상기 상한선까지 역회전하는 시간간격을 제한할 수 있다.
본 발명은 사출장치를 포함하는 전동사출성형기에 사용되는 제어기를 특징으로 한다. 사출장치는 수지를 용융하여 용융수지를 만들기 위하여 가열하는 가열실린더와, 상기 가열실린더에 설치되어 상기 용융수지를 그 전단으로 공급하기 위한 스크루와, 상기 스크루를 회전시키기 위하여 상기 스크루에 연결되는 스크루회전용 서보모터와, 상기 가열실린더 내에 계량된 용융수지를 밀어 넣기 위하여 상기 스크루를 축방향을 따라서 구동하기 위하여 상기 스크루에 연결되는 사출용 서보모터를 포함한다. 이 사출장치에는 배압의 압력검출치를 나타내는 압력검출신호를 만들기 위하여 스크루의 전단에 계량된 가열실린더 내의 용융수지의 배압을 검출하는 로드셀과, 상기 스크루의 스크루위치검출치를 나타내는 위치검출신호를 만들기 위하여 상기 스크루의 위치를 검출하는 위치검출기가 설치된다. 상기 압력검출신호와 위치검출신호에 대응하여 상기 제어기는 제1 및 제2모터구동기에 제1 및 제2동작지령을 각각 제1 및 제2모터구동기를 통하여 공급함으로써 상기 스크루회전용 서보모터 및 사출용 서보모터의 구동을 제어한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제어기는 상기 압력검출신호에 대응하여 스크루의 전단에 계량된 가열실린더 내의 용융수지의 제압을 달성하기 위하여 가소화/계량공정 완료후에 제1동작지령을 상기 제1모터구동기에 공급함으로써 상기 스크루를 역회전시키기 위하여 상기 로드셀에 연결되는 역회전조정수단과, 상기 위치검출신호에 대응하여 가소화/계량공정의 완료후에 상기 제2모터구동기에 제2동작지령을 공급함으로써 계량위치에서의 상기 스크루의 위치를 결정하도록 상기 위치검출기에 연결된 위치결정수단을 포함한다.
도 5를 참조하여 본 발명의 제1실시형태에 대해 설명한다. 도 5는 전동사출성형기의 컨트롤러중에 사출장치에서의 스크루회전용 서보모터(24)와 사출축을 구동하는 사출용 서보모터(11)의 제어계를 나타내고 있다. 이 제어계는 스크루(20)의 회전속도지령치(Nr)에 의해 스크루회전용 서보모터(24)를 제어하는 회전속도 오픈루프 서브제어시스템(C1)과, 압력지령치(Pr)와 압력검출치(Pfb)의 압력차에 의해 사출용 서보모터(11) 또는 스크루회전용 서보모터(24)를 제어하는 압력 피드백 서브제어시스템(C2), 스크루의 위치지령치(Sr)와 스크루의 위치검출치(Sfb)의 위치차에 의해 사출용 서보모터(11)를 제어하는 위치피드백 루프 서브제어시스템(C3)을 갖는다.
특히 제어기(26)는 지령설정부(40), 제1 및 제2감산기(41)(42), 제1 및 제2감산기(41)(42), 제1 및 제2보상기(46)(47), 제1 및 제2스위치(SW1)(SW2)를 포함한다.
상기 지령설정부(40)는 스크루 회전속도지령치(Nr)를 나타내는 스크루 회전속도지령, 압력지령치(Pr)를 나타내는 압력지령, 스크루 위치지령치(Sr)를 나타내는 스크루 위치지령을 만든다.
상기 제어기(26)에는 로드셀(18)로부터 로드셀증폭기(25)를 통하여 압력검출치(Pfb)를 나타내는 증폭된 압력신호가 보내진다. 또한, 위치검출기(27)로부터 위치증폭기(28)를 통해서 스크루 위치검출치(Sfb)를 나타내는 증폭된 위치신호가 보내진다.
압력지령치(Pr)를 나타내는 압력지령이, 압력검출치(Pfb)를 나타내는 증폭된 압력신호가 보내지는 제1감산기(41)에 보내진다. 제1감산기(41)는 압력지령치(Pr)와 압력검출치(Pfb) 사이의 압력차를 계산하기 위하여 압력지령을 나타내는 압력지령치(Pr)에서 증폭된 압력신호를 나타내는 압력검출치(Pfb)를 감산하여 압력차를 나타내는 제1감산결과신호를 만들고, 이를 제1보상기(46)에 보낸다. 제1보상기(46)는 제1보상신호를 만들기 위하여 이 제1감산결과신호를 보상한다.
스크루위치지령치(Sr)를 나타내는 스크루위치지령이, 스크루위치검출치(Sfb)를 나타내는 증폭된 위치신호가 보내지는 제2감산기(42)에 보내진다. 제2감산기(42)는 스크루위치지령치(Pr)와 스크루위치검출치(Pfb) 사이의 압력차를 계산하기 위하여 스크루위치지령을 나타내는 스크루위치지령치(Pr)에서 증폭된 스크루위치신호를 나타내는 스크루위치검출치(Pfb)를 감산하여 위치차를 나타내는 제2감산결과신호를 만들고, 이를 제2보상기(47)에 보낸다. 제2보상기(47)는 제2보상신호를 만들기 위하여 이 제2감산결과신호를 보상한다.
제1보상신호는 제1및 제2스위치(SW1)(SW2)에 보내지고, 제2보상신호는 제2스위치(SW2)에 보내진다. 제1스위치(SW1)는 지령설정부(40)로부터의 스크루회전속도 지령치(Nr)를 나타내는 스크루회전속도지령을 받는다. 제1스위치(SW1)는 제1선택신호로서 스크루회전속도지령과 제1보상신호 중의 하나를 선택한다. 제1스위치(SW1)는 제1동작지령으로서 제1선택신호를 제1모터 구동기(29)에 보낸다. 제2스위치(SW2)는 제2선택신호로서 제1 및 제2보상신호 중의 하나를 선택하고, 이를 제2동작지령으로서 제2모터 구동기(30)에 보낸다. 이하에서 명확하게 설명되듯이, 이 제1 및 제2스위치(SW1)(SW2)는 서로 연동하도록 되어 있다.
상술한 바와 같이, 지령설정부(40), 제1스위치(SW1), 제1모터구동기(29) 및 스크루회전용 서보모터(24)의 조합은 회전속도 오픈 루프 서브 제어시스템(C1)으로 기능한다. 또한, 지령설정부(40), 제1감산기(41), 제1보상기(46), 제2스위치(SW2), 제2모터구동기(30), 사출용 서보모터(11), 로드셀(18) 및 로드셀 증폭기(25)의 조합은 압력 피드백 루프 서브 제어시스템(C2)으로 기능한다. 지령설정부(40), 제1감산기(41), 제1보상기(46), 제1스위치(SW1), 제1모터구동기(29), 스크루회전용 서보모터(24) 로드셀(18) 및 로드셀 증폭기(25)의 조합도 압력 피드백 루프 서브 제어시스템(C2)으로 기능한다. 또한, 지령설정부(40), 제2감산기(42), 제2보상기(47), 제2스위치(SW2), 제2모터구동기(30), 사출용 서보모터(11), 위치검출기(27) 및 위치증폭기(28)의 조합은 위치 피드백 루프 서브 제어시스템(C3)으로서 작동된다.
도 5에 나타낸 제어시스템의 작동에 대해서 설명한다. 전동사출성형기의 가소화/계량공정에 대해 중점을 둔다. 가소화/계량공정 동안에 제1 및 제2스위치(SW1)(SW2)는 도 5에 나타내 상태에 놓여 있다. 즉, 스크루회전속도지령치(Nr)를 나타내는 스크루회전속도지령이 제1동작지령으로서 제1스위치(SW1)를 통하여 제1모터구동기(29)에 보내진다. 또한, 제1보상신호가 제2동작지령으로서 제2스위치(SW2)를 통하여 제2모터구동기(30)에 보내진다.
이 상태에서 회전속도 오픈 루프 서브 제어시스템(C1)은 스크루회전속도지령치(Nr)를 나타내는 스크루회전속도지령을 제1동작지령으로서 제1스위치(SW1)를 통하여 제1모터구동기(29)에 보냄으로써 스크루회전용 서보모터(24)의 회전속도제어를 행한다. 또한, 압력 피드백 루프 서브 제어시스템(C2)는 압력지령치(Pr)과 압력검출치(Pfb)의 압력차를 나타내는 제1감산결과신호를 제2동작지령으로서 제1보상기(46)와 제2스위치(SW2)를 통하여 제2모터구동기(30)에 보냄으로써 사출용 서보모터(11)의 압력제어를 행한다.
전동사출성형기의 가소화/계량공정이 종료되면 제1 및 제2스위치(SW1)(SW20는 도 5에 나타낸 상태로부터 전환된다. 즉, 제1보상신호가 제1동작지령으로서 제1스위치(SW1)를 통하여 제1모터구동기(29)에 보내지고, 제2보상신호가 제2동작지령으로서 제2스위치(SW2)를 통하여 제2모터구동기(30)에 보내진다. 또한, 지령설정부(40)는 가소화/계량공정 동안의 압력지령치(Pr) 보다 낮은 제압목표치(Pr')를 나타내는 압력지령을 만든다.
이 상태에서 압력 피드백 루프 서브 제어시스템(C2)은 제1동작지령으로서 제압목표치(Pr')와 압력검출치(Pfb)의 압력차를 나타내는 제1감산결과신호를 제1보상기(46)와 제1스위치(SW1)를 통하여 제1모터구동기(29)에 보냄으로써 스크루회전용 서보모터(24)의 압력제어를 행한다. 또한, 위치 피드백 루프 서브 제어시스템(C3)은 제2동작지령으로서 스크루위치지령치(Sr)와 스크루위치검출치(Sfb)의 위치차를 나타내는 제2감산결과신호를 제2보상기(47)와 제2스위치(SW2)를 통하여 제2모터구동기(30)에 보냄으로써 사출용 서보모터(11)의 위치제어를 행한다.
어쨌든 지령설정부(40), 제1감산기(41), 제1보상기(46) 및 제1스위치(SW1)의 조합은 스크루(20)의 전단에 계량된 가열실린더(21) 내의 용융수지의 제압을 달성하기 위하여 제1동작지령을 가소화/계량공정의 완료 즉시 제1모터구동기(29)에 보냄으로써 압력검출신호에 대응하여 스크루(20)의 반대방향의 회전결정을 위한 조정기능을 행한다. 또한, 지령설정부(40), 제2감산기(42), 제2보상기(47) 및 제2스위치(SW2)의 조합은 제2동작지령을 가소화/계량고정의 종료 즉시 제2모터구동기(30)에 보냄으로써 위치검출신호에 대응하여 계량위치에서의 스크루(20)의 위치결정을 위한 조정기능을 행한다.
상술한 제어시스템에 있어서, 가소화/계량공정 동안에 스크루회전용 서보모터(24)는 용융수지의 계량을 위하여 스크루회전속도지령치(Nr)에 기초하여 제어되고, 사출용 서보모터(11)는 가열실린더(21) 내의 계량된 용융수지의 배압제어를 위하여 압력지령치(Pr)와 압력검출치(Pfb)의 압력차에 기초하여 제어된다. 가소화/계량공정이 종료되면 제1 및 제2스위치(SW1)(SW2)는 도 5에 나타낸 바와 같은 상태로부터 전환되어 위치 피드백 루프 서브 제어시스템(C3)은 스크루위치지령치(Sr)로 주어지는 계량위치에 스크루위치를 위치결정한다. 반면, 가소화/계량공정 후에 압력 피드백 루프 서브 제어시스템(C2)은 로드셀(25)에 의해 검출된 압력검출치(Pfb)를 모니터하고, 압력검출치(Pfb)에 대응하여 스크루(20)가 반대방향으로 회전하도록 함으로써 스크루(20)의 전단에 계량된 가열실린더(21) 내의 계량된 용융수지의 제압을 달성한다. 스크루(20)가 반대방향으로 회전하는 것은 가소화/계량공정 완료시의 제압목표치(Pr')가 압력검출치(Pfb) 보다 작기 때문이다.
엄밀히 말한다면, 도 5에 나타낸 제어시스템에 의하면, 모니터하고 있는 압력검출치(Pfb)와 미리 정해진 값 또는 제압목표치(Pr')와의 압력차에 대응하여 스크루회전용 서보모터(24) 역회전의 역회전속도가 결정된다. 그리고, 도 5에 나타낸 제어시스템에서는 모니터하고 있는 압력검출치(Pfb)가 제압목표치(Pr')와 같게 될때까지 스크루(20)가 역회전하도록 한다.
또한, 스크루회전용 서보모터(24)의 역회전의 회전속도는 미리 설정된 상한치를 설정하는 것이 바람직하다. 이것은 스크루회전용 서보모터(24)의 회전속도가 너무 크면 제압이 너무 커지기 때문이다. 그리고, 스크루(20)가 역회전을 하고 있는 시간간격도 미리 설정된 상한치를 설정하는 것이 바람직하다. 이것은 제압에 의해 가열실린더(21) 내의 계량된 용융수지의 배압이 감소되면, 체크밸브링(20-5)에 의해 가열실린더(21) 내의 계량부(20-3) 측으로 용융수지의 환류가 저지되므로 역회전을 하는 시간을 길게 하여도 그다지 의미는 없기 때문이다. 어쨌든, 이러한 상한치의 설정은 제어기(26A)의 제1보상기(46) 출력측에 리미터(48)를 설치하는 도 6에 나타낸 본 발명의 제2실시예로서 달성될 수 있다. 리미터(48)는 제1보상기(46)로부터 제1보상신호를 받아서 제한신호를 만들기 위하여 제1보상신호를 제한한다. 제한신호는 제1 및 제2스위치(SW1)(SW2)의 입력터미널에 보내진다.
어쨌든, 지령설정부(40), 제1감산기(41), 제1보상기(46), 리미터(48) 및 제1스위치(SW1)의 조합은 스크루(20)의 전단에 계량된 가열실린더(21) 내의 용융수지의 제압을 행하기 위하여 가소화/계량공정의 완료후에 제1동작지령을 제1모터구동기(29)에 보냄으로써 압력검출신호에 대응하여 스크루(20)의 역회전에 대한 회전설정을 위한 조정기능을 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따르면, 가소화/계량공정 완료후, 스크루(20)의 위치를 스크루위치지령치(Sr)로 유지하면서 가열실린더(21) 내의 계량된 용융수지의 배압을 일정하게 제어할 수 있다.
도 7을 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 전동사출성형기에서의 스크루회전용 서보모터(24)와 사출용 서보모터(11)의 제어시스템에 대하여 설명한다. 도시된 제어시스템은 도 5에 나타낸 제어시스템과 제어기가 변형된 것을 제외하고는 구조와 작용이 유사하다. 제어기는 26B로 나타내며, 도 5와 같은 부분에 동일번호를 붙이고 설명을 생략한다.
이 제어기(26B)는 도 5에 나타낸 제어기(26)와 제1감산기(41)와 제1보상기(46)의 조합을 대신하여 비교기(49)를 포함하는 점을 제외하고는 구조와 작동이 유사하다. 비교기(49)는 압력지령치(Pr)를 나타내는 압력지령을 받는 논인버팅 입력 터미널과 압력검출치(Pfb)를 나타내는 증폭된 압력신호를 받는 인버팅 입력 터미널을 갖는다. 비교기(49)는 압력지령치(Pr)와 압력검출치(Pfb)의 비교신호로 나타나는 비교결과신호를 만들기 위하여 압력지령으로 나타나는 압력지령치(Pr)와 증폭된 압력신호로 나타나는 압력검출치(Pfb)를 비교한다. 비교결과신호는 제1 및 제2스위치(SW1)(SW2)의 입력 터미널에 보내진다. 압력검출치(Pfb)가 압력지령치(Pr) 보다 커지면 비교기(49)는 비교결과신호로서 로직 로 레벨을 갖는 신호를 만들고, 그 반대이면 로직 하이 레벨을 갖는 신호를 만든다.
도 5와 관련하여 설명한 바와 비슷하게, 가소화/계량공정이 완료되면 제1 및 제2스위치(SW1)(SW2)는 도 7에 나타낸 상태로부터 전환된다. 또한, 지령설정부(40)는 제압목표치(Pr')를 나타내는 압력지령을 만든다. 제압목표치(Pr')가 압력검출치(Pfb) 보다 작기 때문에 비교기(49)는 비교결과신호로서 가소화/계량공정 완료후 제1스위치(SW1)을 통하여 제1모터구동기(29)에 보내지는 로직 로 레벨을 갖는 신호를 만들고, 그 결과 스크루회전용 서보모터(24)는 압력검출치(Pfb)가 제압목표치(Pr')와 같아질 때까지 가소화/계량공정 완료후에 스크루(20)가 역회전하게 한다. 이때 스크루회전용 서보모터(24)는 스크루(20)가 고정치의 회전속도로 회전하도록 한다.
어쨌든, 지령설정부(40), 비교기(49) 및 제1스위치(SW1)는 스크루(20)의 전단부에 계량된 가열실린더(21) 내의 용융수지의 제압을 행하기 위하여 가소화/계량공정 완료후 제1동작지령을 제1모터구동기(29)에 보냄으로써 압력검출신호에 대응하여 스크루(20)의 역회전을 위한 조정기능을 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면 가소화/계량공정 완료시·직후에, 스크루위치를 소정위치로 유지하면서 가열실린더 내의 압력, 특히 계량부의 압력을 일정하게 제어할 수 있으므로, 매회의 수지계량치에 분산이 생기지 않게 할 수 있고, 그 결과 성형품의 품질향상을 도모할 수 있다.
도 1은 서보모터에 의해 구동되는 사출장치를 구비한 종래의 전동사출성형기의 개략도,
도 2는 종래의 전동사출성형기에 사용되는 스크루의 형상을 선택적으로 나타낸 설명도,
도 3은 종래 전동사출성형기에서의 가소화/계량공정 종료후의 동작예를 설명하기 위한 파형도(波形圖),
도 4는 종래 전동사출기에서의 가소화/계량공정 종료후의 다른 동작예를 설명하기 위한 파형도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 스크루회전용 서보모터와 사출용 서보모터를 포함하는 사출장치에 사용되는 제어시스템의 블록도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 스크루회전용 서보모터와 사출용 서보모터를 포함하는 사출장치에 사용되는 제어시스템의 블록도,
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 스크루회전용 서보모터와 사출용 서보모터를 포함하는 사출장치에 사용되는 제어시스템의 블록도.

Claims (29)

  1. 사출성형기를 조작하는 방법에 있어서,
    (a) 수지분말을 가열실린더 내에 넣어 이 수지분말을 용융시켜서, 용융수지를 생성하고,
    (b) 상기 가열실린더 내에 설치된 스크루를 제1 방향으로 회전시켜서, 상기 용융수지를 상기 가열실린더의 노즐 끝으로 보내고,
    (c) 상기 가열실린더 내의 상기 노즐 끝에서의 상기 용융수지의 압력 검출치를 모니터링하면서 희망압력에 도달하도록, 상기 스크루를 상기 제1 방향과는 역방향으로 회전하는 것을 포함하는 성형기의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    스텝 (c)는, 상기 가열실린더의 상기 노즐 끝에서의 상기 용융수지의 압력에 응하여, 상기 제1 방향과는 역방향으로 상기 스크루를 회전시키는 것을 포함하는 성형기의 제어방법.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    스텝 (b)는, 상기 스크루를 상기 제1 방향으로 일정한 속도로 회전시키는 것을 포함하는 성형기의 제어방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제2항 에 있어서,
    더욱이
    (d) 스텝 (b) 동안에, 상기 가열실린더의 상기 노즐 끝에서의 상기 용융수지의 압력에 응하여, 상기 스크루의 위치를 상기 스크루의 축길이방향을 따라서 조정하는 것을 포함하고,
    스텝 (d)는, 상기 가열실린더의 상기 노즐 끝에서의 상기 용융수지가 희망압력에 달하도록, 상기 스크루의 위치를 상기 스크루의 축길이방향을 따라서 조정하는 것을 포함하고, 여기서, 스텝 (b)에서의 최후에서의 상기 희망압력은 제1 희망압력이고,
    스텝 (c)는, 상기 가열실린더의 상기 노즐 끝에서의 상기 용융수지의 제2 희망압력에 달하도록, 상기 스크루를 상기 제1 방향과는 역방향으로 회전시키는 것을 포함하고,
    상기 제1 희망압력은 상기 제2 희망압력보다 큰 성형기의 제어방법.
  12. 제2항 에 있어서,
    더욱이
    (d) 스텝 (b) 동안에, 상기 가열실린더의 상기 노즐 끝에서의 상기 용융수지의 압력에 응하여, 상기 스크루의 위치를 상기 스크루의 축길이방향을 따라서 조정하는 것을 포함하고,
    스텝 (d)는, 상기 가열실린더의 상기 노즐 끝에서의 상기 용융수지의 희망압력과 상기 가열실린더의 상기 노즐 끝에서의 상기 용융수지의 실제압력을 비교함으로써, 상기 스크루의 위치를 상기 스크루의 축길이방향을 따라서 제어하는 것을 포함하고,
    스텝 (c)는, 상기 가열실린더의 상기 노즐 끝에서의 상기 용융수지의 소망압력과 상기 가열실린더의 상기 노즐 끝에서의 상기 용융수지의 실제압력을 비교함으로써, 상기 제1 방향과는 역방향으로의 상기 스크루의 회전을 제어하는 것을 포함하는 성형기의 제어방법.
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    더욱이,
    (d) 스텝 (c) 동안에, 희망위치에 달하도록, 상기 스크루의 위치를 상기 스크루의 축길이방향을 따라서 제어하는 것을 포함하는 성형기의 제어방법.
  15. 삭제
  16. 제1항에 있어서,
    스텝 (c)는, 최대시간 동안, 상기 가열실린더 내의 상기 스크루를, 상기 제1 방향과는 역방향으로 회전시키는 것을 포함하는 성형기의 제어방법.
  17. 제1항에 있어서,
    스텝 (b) 및 (c)는, 미리 정해진 최대속도까지의 속도로 상기 스크루를 회전시키는 성형기의 제어방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 수지분말을 가열하여 이 수지분말을 용융수지로 용융시키는 가열실린더와,
    상기 가열실린더 내에 설치되어, 상기 용융수지를 계량하기 위하여 상기 가열실린더 내의 용융수지를 전방으로 내보내서 상기 용융수지에 배압(背壓)을 형성시키는 스크루와,
    상기 스크루에 작용할 수 있도록 결합되어, 상기 스크루를 회전시키는 스크루 회전용 서보모터와,
    상기 스크루에 작용할 수 있도록 결합되어, 상기 스크루를 축방향을 따라서 구동시켜서, 상기 가열실린더 내의 계량된 용융수지를 전방으로 사출하는 사출용 서보모터와,
    상기 스크루 회전을 구동시키는 제1 모터 드라이버와,
    상기 사출을 구동시키는 제2 모터 드라이버와,
    상기 가열실린더 내의 상기 용융수지의 배압을 검출하여, 압력 검출신호를 출력하는 로드셀과,
    상기 스크루의 위치를 검출하여, 위치 검출신호를 출력하는 위치검출기와,
    상기 압력 검출신호와 상기 위치 검출신호에 응하여, 제1 및 제2 모터 드라이버에 각각 제1 및 제2 토크지령을 공급함으로써, 상기 제1 및 제2 모터 드라이버를 통하여 상기 스크루 회전용 서보모터와 상기 사출용 서보모터의 구동을 제어하는 컨트롤러를 가지고, 상기 컨트롤러는,
    상기 로드셀에 접속되어, 가소화/계량공정 동안, 상기 스크루를 제1 방향으로 회전시키고, 그 후, 상기 압력 검출신호에 응하여, 상기 가소화/계량공정의 완료시·직후에, 제1 토크지령을 상기 제1 모터 드라이버에 공급함으로써, 상기 가열실린더 내의 노즐 끝에서의 상기 용융수지의 압력 검출치를 모니터링하면서 희망압력에 달하도록 상기 스크루를 역방향으로 회전시키고, 이에 의하여, 상기 스크루의 전방에 계량된 상기 가열실린더 내의 용융수지의 제압(除壓)을 행하는 회전수단과,
    상기 위치검출기에 접속되어, 상기 위치 검출신호에 응하여, 상기 가소화/계량공정의 완료시·직후에, 상기 제2 토크지령을 상기 제2 모터 드라이버에 공급함으로써 상기 스크루를 계량위치에 위치결정하는 위치결정수단을 가지는 것을 특징으로 하는 전동사출성형기.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 회전수단은,
    상기 가소화/계량공정의 완료시·직후에, 제압목표치를 나타내는 압력지령을 생성하는 압력설정수단과,
    상기 압력설정수단과 상기 로드셀에 접속되어, 상기 압력지령에 의하여 나타나는 제압목표치로부터 상기 압력검출신호에 의하여 나타나는 압력검출치를 빼서, 제압목표치와 압력검출치 사이의 압력차를 나타내는 감산결과신호를 출력하는 감산기와,
    상기 감산기에 접속되어, 상기 감산결과신호를 보상하여, 보상한 신호를 출력하는 보상기와,
    상기 보상기와 상기 제1 모터 드라이버에 연결되어, 상기 가소화/계량공정의 완료시·직후에, 상기 제1 모터 드라이버에 상기 보상한 신호를 상기 제1 토크지령으로서 공급하는 공급수단을 가지는 것을 특징으로 하는 전동사출성형기.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 회전수단은,
    상기 가소화/계량공정의 완료시·직후에, 제압목표치를 나타내는 압력지령을 생성하는 압력설정수단과,
    상기 압력설정수단과 상기 로드셀에 접속되어, 상기 압력지령에 의하여 나타나는 제압목표치로부터 상기 압력검출신호에 의하여 나타나는 압력검출치를 빼서, 제압목표치와 압력검출치 사이의 압력차를 나타내는 감산결과신호를 출력하는 감산기와,
    상기 감산기에 접속되어, 상기 감산결과신호를 보상하여, 보상한 신호를 출력하는 보상기와,
    상기 보상기에 접속되어, 상기 보상한 신호를 제한하는 리미터와,
    상기 리미터와 상기 제1 모터 드라이버에 접속되어, 상기 가소화/계량공정의 완료시·직후에, 상기 제1 모터 드라이버에 상기 제한한 신호를 상기 제1 토크지령으로서 공급하는 공급수단을 가지는 것을 특징으로 하는 전동사출성형기.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 회전수단은,
    상기 가소화/계량공정의 완료시·직후에, 제압목표치를 나타내는 압력지령을 생성하는 압력설정수단과,
    상기 압력지령이 공급되는 비반전 입력단자와, 상기 압력검출신호가 공급되는 반전 입력단자를 가지고, 상기 압력검출신호에서 나타나는 압력검출치와 상기 압력지령에 의하여 나타나는 제압목표치를 비교하여, 압력목표치와 압력검출치의 비교 결과를 나타내는 비교결과신호를 출력하는 비교기와,
    상기 비교기와 상기 제1 모터 드라이버에 접속되어, 상기 가소화/계량공정의 완료시·직후에, 상기 제1 모터 드라이버에 상기 비교결과신호를 상기 제1 토크지령으로서 공급하는 공급수단을 가지는 것을 특징으로 하는 전동사출성형기.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 위치결정수단은,
    상기 가소화/계량공정의 완료시·직후에, 스크루위치지령치를 나타내는 위치지령을 생성하는 위치설정수단과,
    상기 위치설정수단과 상기 위치검출기에 접속되어, 상기 위치지령에 의하여 나타나는 스크루위치지령치로부터 위치검출신호에 의하여 나타나는 스크루위치검출치를 빼서, 스크루위치지령치와 스크루위치검출치 사이의 위치차이를 나타내는 감산결과신호를 출력하는 감산기와,
    상기 감산기에 접속되어, 상기 감산결과신호를 보상하여, 보상한 신호를 출력하는 보상기와,
    상기 보상기와 상기 제2 모터 드라이버에 접속되어, 상기 가소화/계량공정의 완료시·직후에, 상기 제2 모터 드라이버에 상기 보상한 신호를 상기 제2 토크지령으로서 공급하는 공급수단을 가지는 것을 특징으로 하는 전동사출성형기.
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
KR10-1999-0022553A 1998-06-17 1999-06-16 전동사출성형기 및 가소화 계량공정에서의 제어방법 KR100473928B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16993198A JP3250180B2 (ja) 1998-06-17 1998-06-17 電動射出成形機の可塑化／計量工程における除圧方法
JP?10-169931 1998-06-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000006223A KR20000006223A (ko) 2000-01-25
KR100473928B1 true KR100473928B1 (ko) 2005-03-07

Family

ID=15895593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1999-0022553A KR100473928B1 (ko) 1998-06-17 1999-06-16 전동사출성형기 및 가소화 계량공정에서의 제어방법

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6340439B1 (ko)
EP (1) EP0965428B1 (ko)
JP (1) JP3250180B2 (ko)
KR (1) KR100473928B1 (ko)
CN (1) CN1118361C (ko)
AT (1) ATE369965T1 (ko)
DE (1) DE69936821T2 (ko)
SG (1) SG82618A1 (ko)
TW (1) TW461851B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100931805B1 (ko) * 2008-01-28 2009-12-14 엘에스엠트론 주식회사 전동식 사출 성형기의 사출 축 제어 방법

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4110365B2 (ja) * 2000-02-07 2008-07-02 株式会社名機製作所 射出成形機
US6554774B1 (en) 2000-03-23 2003-04-29 Tensys Medical, Inc. Method and apparatus for assessing hemodynamic properties within the circulatory system of a living subject
JP3776672B2 (ja) * 2000-03-29 2006-05-17 日精樹脂工業株式会社 射出成形機のモータ駆動装置
JP4459467B2 (ja) * 2000-10-31 2010-04-28 三菱重工プラスチックテクノロジー株式会社 電動射出成形機及び電動射出成形機の射出速度・射出圧力制御方法
DE10058866B4 (de) * 2000-11-27 2005-02-10 Siemens Ag Einspritzaggregat für eine Spritzgiessmaschine
US20020100992A1 (en) * 2000-12-02 2002-08-01 Battenfeld Service Gmbh Method for operating an injection unit for an injection molding machine
JP3652681B2 (ja) * 2002-11-08 2005-05-25 ファナック株式会社 射出成形機における計量方法及び制御装置
JP3805308B2 (ja) 2003-01-17 2006-08-02 ファナック株式会社 射出成形機
JP3892852B2 (ja) * 2004-02-17 2007-03-14 ファナック株式会社 電動射出成形機の負荷検出装置
US7946994B2 (en) * 2004-10-07 2011-05-24 Tensys Medical, Inc. Compact apparatus and methods for non-invasively measuring hemodynamic parameters
US7686604B2 (en) * 2004-12-20 2010-03-30 Mgs Mfg. Group, Inc. Coaxial injector screw providing improved small shot metering
JP4264427B2 (ja) * 2005-05-30 2009-05-20 日精樹脂工業株式会社 射出成形機の計量方法
CN100411843C (zh) * 2006-07-31 2008-08-20 中北大学 多用途高分子材料成型机
JP4231517B2 (ja) * 2006-09-12 2009-03-04 日精樹脂工業株式会社 射出成形機の計量制御方法
JP4137975B2 (ja) * 2006-12-26 2008-08-20 ファナック株式会社 射出成形機、及び射出成形機における逆回転工程の制御条件調整方法
ITMC20070020U1 (it) * 2007-04-18 2008-10-19 Ohg Galletti O M G Srl Mescolatore per calcestruzzo ed altri simili impasti suscettibile di un agevole e sicura pulizia interna.
JP5801128B2 (ja) * 2011-07-26 2015-10-28 住友重機械工業株式会社 射出成形機
JP5762869B2 (ja) * 2011-07-26 2015-08-12 住友重機械工業株式会社 射出成形機
WO2017011530A1 (en) * 2015-07-15 2017-01-19 iMFLUX Inc. Injection molding with a leaking check ring
DK3708331T3 (da) * 2015-12-04 2022-11-07 Extrude To Fill Inc Støbemaskine og metode til støbning af en del
TWI680048B (zh) 2016-03-04 2019-12-21 台達電子工業股份有限公司 注塑機控制系統及方法
KR20180072338A (ko) 2016-12-21 2018-06-29 엘에스엠트론 주식회사 사출성형공정
JP7260424B2 (ja) * 2019-07-04 2023-04-18 ファナック株式会社 射出成形機
JP7256718B2 (ja) * 2019-09-06 2023-04-12 ファナック株式会社 射出成形機の制御装置及び制御方法
JP7294966B2 (ja) * 2019-09-18 2023-06-20 ファナック株式会社 射出成形機の制御装置および制御方法
JP7277323B2 (ja) * 2019-09-18 2023-05-18 ファナック株式会社 射出成形機の制御装置および制御方法
JP7277332B2 (ja) * 2019-09-30 2023-05-18 ファナック株式会社 射出成形機の制御装置および制御方法
AT523150B1 (de) * 2019-11-28 2021-06-15 Engel Austria Gmbh Verfahren zur Beeinflussung einer Rückstaulänge und/oder einer Schneckenrücklaufgeschwindigkeit
JP7396884B2 (ja) * 2019-12-11 2023-12-12 ファナック株式会社 射出成形機の制御装置および制御方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR860000231A (ko) * 1984-06-20 1986-01-27 최정자 필수성분과 미량요소를 함유하는 식물생육제
US4592712A (en) * 1982-02-04 1986-06-03 Klockner-Werke Aktiengesellschaft Plastification and injection device for an injection molding machine
US4755123A (en) * 1985-03-28 1988-07-05 Fanuc Ltd Metering system of injection molding machine
US4879077A (en) * 1988-02-29 1989-11-07 Nissei Jushi Kogyo Kabushiki Kaisha Control method of injection molding machine
JPH04241918A (ja) * 1991-01-11 1992-08-28 Toyo Mach & Metal Co Ltd 射出成形機の制御方法
JPH09174626A (ja) * 1995-12-26 1997-07-08 Sumitomo Heavy Ind Ltd 電動射出成形機
JPH1016015A (ja) * 1996-07-04 1998-01-20 Sumitomo Heavy Ind Ltd 射出装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60174623A (ja) * 1984-02-21 1985-09-07 Toshiba Mach Co Ltd 射出成形機
JPS6161818A (ja) * 1984-09-04 1986-03-29 Fanuc Ltd 射出成形機のスクリユ回転制御方式
JPS6330227A (ja) * 1986-07-24 1988-02-08 Fanuc Ltd 計量終了時におけるスクリュ−停止制御方式
JPH01148525A (ja) * 1987-12-04 1989-06-09 Japan Steel Works Ltd:The 電動射出成形機の可塑化装置
JP2544657B2 (ja) * 1988-10-31 1996-10-16 ファナック株式会社 電動式射出成形機における背圧制御方法
US5028373A (en) * 1990-01-18 1991-07-02 Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. Method for controlling injection unit of injection molding machine
US5421712A (en) * 1993-10-05 1995-06-06 Industrial Technology Research Institute Screw rotating and advancing device for an injection molding machine
JP2814212B2 (ja) * 1995-07-19 1998-10-22 日精樹脂工業株式会社 射出装置における射出方法
JPH09300410A (ja) * 1996-05-13 1997-11-25 Japan Steel Works Ltd:The 電動射出成形機の背圧制御方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4592712A (en) * 1982-02-04 1986-06-03 Klockner-Werke Aktiengesellschaft Plastification and injection device for an injection molding machine
KR860000231A (ko) * 1984-06-20 1986-01-27 최정자 필수성분과 미량요소를 함유하는 식물생육제
US4755123A (en) * 1985-03-28 1988-07-05 Fanuc Ltd Metering system of injection molding machine
US4879077A (en) * 1988-02-29 1989-11-07 Nissei Jushi Kogyo Kabushiki Kaisha Control method of injection molding machine
JPH04241918A (ja) * 1991-01-11 1992-08-28 Toyo Mach & Metal Co Ltd 射出成形機の制御方法
JPH09174626A (ja) * 1995-12-26 1997-07-08 Sumitomo Heavy Ind Ltd 電動射出成形機
JPH1016015A (ja) * 1996-07-04 1998-01-20 Sumitomo Heavy Ind Ltd 射出装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100931805B1 (ko) * 2008-01-28 2009-12-14 엘에스엠트론 주식회사 전동식 사출 성형기의 사출 축 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
ATE369965T1 (de) 2007-09-15
EP0965428A3 (en) 2001-12-05
TW461851B (en) 2001-11-01
EP0965428A2 (en) 1999-12-22
CN1239032A (zh) 1999-12-22
CN1118361C (zh) 2003-08-20
EP0965428B1 (en) 2007-08-15
US6340439B1 (en) 2002-01-22
DE69936821T2 (de) 2008-05-15
SG82618A1 (en) 2001-08-21
KR20000006223A (ko) 2000-01-25
JP2000000858A (ja) 2000-01-07
DE69936821D1 (de) 2007-09-27
JP3250180B2 (ja) 2002-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100473928B1 (ko) 전동사출성형기 및 가소화 계량공정에서의 제어방법
KR101596039B1 (ko) 사출 성형의 제어 방법 및 사출 성형의 제어 장치
KR100539167B1 (ko) 사출성형기의 제어장치 및 제어방법
KR100473917B1 (ko) 사출성형기의 사출제어방법
EP1136226B1 (en) Method and apparatus for controlling injection molding machine capable of reducing variations in weight of molded products
US6840115B1 (en) Mold clamping control device capable of accurately controlling mold clamping forces exerted on a mold during injection molding
KR100405834B1 (ko) 성형품의 중량변동을 줄일 수 있는 사출성형기의 제어장치 및 제어방법
US6244848B1 (en) Controller for adjusting zero point for load cell in a motor-driven injection molding machine
US20150140148A1 (en) Controller for injection molding machine
US9339961B2 (en) Metering controller for injection molding machine
KR100355739B1 (ko) 사출장치의 압력센서영점조정방법 및 압력센서영점조정장치
KR100436963B1 (ko) 사출성형기의 스크루 구동 제어방법
TW201343364A (zh) 射出成形機
KR100466521B1 (ko) 성형품의 중량의 편차를 억제할 수 있는 사출성형기의제어방법
WO2015104991A1 (ja) 成形機
JPH059907U (ja) 低圧射出成形機
KR102277106B1 (ko) 사출성형기의 제어장치 및 방법
JPH0622831B2 (ja) 射出圧縮成形方法
JP3293415B2 (ja) 射出圧縮成形の最適充填樹脂量の設定方法
KR200348431Y1 (ko) 사출성형기의 배압 제어장치
JP3240513B2 (ja) 射出成形機のスクリュ回転数設定方法
JP3245818B2 (ja) 射出成形機のスクリュ回転設定方法
JPH05245900A (ja) 電動式射出成形機における射出制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130201

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140204

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150119

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160119

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170119

Year of fee payment: 13

LAPS Lapse due to unpaid annual fee