JPH01208114A - 射出成形機の樹脂温度制御装置 - Google Patents

射出成形機の樹脂温度制御装置

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JPH01208114A
JPH01208114A JP3373388A JP3373388A JPH01208114A JP H01208114 A JPH01208114 A JP H01208114A JP 3373388 A JP3373388 A JP 3373388A JP 3373388 A JP3373388 A JP 3373388A JP H01208114 A JPH01208114 A JP H01208114A
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screw
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molten resin
circuit
injection molding
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JP3373388A
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Kenji Noguchi
謙治 野口
Hitoshi Chusa
中佐 均
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Toyota Motor Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/78Measuring, controlling or regulating of temperature

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、射出成形においてキャビティ内に流入する溶
融樹脂の温度をスクリューの回転によって制御する射出
成形機の樹脂温度制御装置に関する。
(従来の技術) 射出成形において、合成樹脂は射出筒先端の電気加熱し
たバレルと、スクリューによる剪断発熱とによってペレ
ットから溶融樹脂に変化させている。この溶融樹脂の温
度を制御しているものには、たとえば特開昭61−25
5825号公報、特開昭62−132627号公報およ
び特開昭60−157823号公報等があり、温度セン
サーをキャビティ内または射出筒内に設けて溶融樹脂の
温度を測定し、この測定出力信号で射出保持圧切換装置
、ヒートポンプ等を作動させて温度制御することが提案
されている。第2図に示すものは、射出成形機1のバレ
ル2、金型のキャビティ3内に設けた温度センである。
これらの装置は1回の射出成形毎に温度を測定し溶融樹
脂の状態を制御している。また、他の熱源としては、前
記バレルはスクリューの剪断発熱による熱量と比べると
はるかに少ない熱量しか供給せず、瞬時に熱量変化をさ
せることが出来ないが、スクリューの剪断発熱は熱量が
大きく可塑化時の樹脂内圧(背圧)とスクリューの回転
数により熱量を変化させられるので制御対象としては有
効である。ところが、原料の計量を目的としてホッパ内
のペレットを射出筒内に供給するとき負荷(ペレット量
)と関連してスクリューの回転数を変化させること(特
開昭62−132624号公報)はあっても、熱量の変
化を目的としてスクリューの回転数を変化させることは
なかった。
実際にスクリューの回転数は条件設定値と材料特性とで
決まる値となり、溶融樹脂の温度はほぼ一定に抑えられ
る。すなわち、射出時の動作前後で温度は少し低くなる
が設定温度との平均値で成形できるように制御していた
(発明が解決しようとする課題) 実際に、射出成形機からキャビティ内へ注入すると、金
型の表面層と接触した溶融樹脂が最初に固化され、製品
の表面(0,1〜0.2 m/++の厚さ)を形成する
が、樹脂温度が低いと固化した製品表面厚みが増し樹脂
流路を狭くさせ、内部圧力を高くするので次第に型歪を
増しランナ一部、ゲート近くのP、L(パーティングラ
イン)部にパリが発生し、ひいては型破損を引きおこす
等の不具合を発生させる。従って金型強度を上げる必要
があった。
また、製品形状によりキャビティの冷却困難な部位にお
いては、そこを充填する合成樹脂は低い温度の溶融樹脂
が望ましいが他部位と一律の温度の溶融樹脂を流入する
と冷却硬化時間が増加し、加工時間が増加する。また、
充填完了時は冷却硬化収縮のひけ(欠肉)を防ぐため合
成樹脂補給による保圧が必要であるが低い樹脂温度の場
合、ゲート部の溶融樹脂がすぐに固化してしまうため保
圧が不能になる。そのためゲートシールを遅くするよう
に大きなゲートを要し、ゲートの後加工を必要とさせる
事となる。そして、このような場合、キャビティ内の所
定箇所に最適温度の溶融樹脂を流入することが望ましい
が、所定箇所に温度センサー等を取付は射出筒側の加熱
手段にフィードバックをかけて制御する方式ではリアル
タイムに行えず所望温度の溶融樹脂で充填することがで
きない。
例えば従来技術(特開昭60−157823号等)のよ
うに温度センサーを各所に取付けた場合、温度センサー
の出力信号を演算して所定温度にする命令を加熱手段に
加えても、温度センサーが感知する温度と溶融樹脂の充
填量(充填位置)との関係が不定であるため、不適当な
温度の溶融樹脂が流入するという不具合が生じる。つま
り、温度に対して充填位置が精確でなければフィードバ
ック制御は不安定なものになってしまう。
ここで、充填量(充填位置)は射出筒のスクリューの前
進距離を図ることによって知ることができ、また、スク
リューの回転は樹脂の温度を変化させることができ互い
に相関関係がある。
本発明は、インラインスクリュ一方式の射出成形機の1
回の射出工程で溶融樹脂をキャビティ内で任意の温度分
布にし、しかも連続に再現可能な射出成形機の樹脂温度
制御装置を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は、上記目的を達成するために、射出成形機の金
型キャビティ内への充填時のスクリュー15の可塑化位
置を検出する検出器18と、金型キャビティ形状による
充填時の温度分布と対応する可塑化位置の設定データを
有する設定器20と、検出器18の出力信号と設定器2
oの出力信号とを入力して比較演算する比較演算回路1
8と、比較演算回路18の出力信号に基いて、スクリュ
ー15を回転駆動する油圧モータ17の油量調節弁22
を作動する油量調節回路23とからなることを特徴とす
る。設定データの求め方であるが、キャビティ内の充填
時の温度分布は射出ノズルに温度センサーを取付け、ス
クリューの回転数と樹脂温度の相関および同一可塑化中
のスクリュー回転数の変化率による樹脂温度への寄与係
数を求め、所望の温度分布を可塑化位置(充填時のスク
リューの移動位置)で設定しておく。
(作用) 射出成形における充填時のスクリュー15の可塑化位置
を検出器18で検出し、設定器20のデータと比較演算
回路19でスクリュー位置に対するスクリューの回転数
を決定する。そして、その演算出力信号に基いて油量調
節回路23を作動して油量調節弁22を操作し油圧モー
タ17の回転数を変化させるとスクリュー15の回転数
も変化する。このときに、スクリュー15の剪断発熱が
変化して吐出する溶融樹脂の温度が変化してキャビティ
内に充填される。
(実施例) 本発明の実施例を第1図に基いて説明する。
図において、射出成形機11は、原料を供給するホッパ
12と溶融樹脂の温度を保つバレル13を有する射出筒
14と、射出筒14内のスクリュー15と、スクリュー
15を駆動する射出シリンダ16とる検出器18が設け
られている。検出器18の出力信号は比較演算回路18
の前段のスクリュー比較回路111aに入力され後段の
スクリュー回転数設定値切替回路19bに送られる。こ
のとき比較演算回路19に接続されている設定器20(
スクリュー位置設定器20a 、20b、、、、、スフ
+)ニー回転数設定器20c 、20d、、、、、)の
設定データと比較演算され、スクリュー回転数設定値切
替回路19bの出力信号は油圧モータ17の油圧源21
からの油量を調節する油量調節弁22を作動する油量調
節回路23に入力される。設定データは、射出ノズルに
温度センサーを取付け、スクリューの回転数と樹脂温度
の相関および同一可塑化中のスクリュー回転数の変化率
による樹脂温度への寄与係数を求め、所望の温度分布を
可塑化位置、スクリュー回転数で設定したものである。
次に作用を説明する。
まず、計量開始信号が比較演算回路19を作動させると
、第1段目のスクリュー回転数設定器20cより設定値
を読みとり油量調節回路23へ出力信号を送る。油量調
節回路23はこの信号を受けて油圧モータ17に油を設
定量供給してスクリュー15を回転させる。射出筒14
内のペレットは圧縮剪断されて融解されていく、引きつ
ゲいてキャビティ内に、充填途中のスクリューの位置(
可解化位置)を検出器18で測定し、この測定信号をス
クリュー位置比較回路19aに入力しスクリュー位置設
定器20aの出力データと比較し、同じ値になったとき
に、信号をスクリュー回転数設定値切替回路19bに入
力する。そこで、第2段目のスクリュー回転数設定器1
9dの出力データと入力信号とを比較演算し、その演算
結果の出力を油量yJ節回路23へ入力する。油量調節
回路23はこの信号を受けて油量調節弁22を入力信号
に従って絞りを加減する。これによりスクリューの回転
数が変化しキャビティに注入する溶融樹脂の温度が変化
する。さらにまた、可塑化位置の検出を行ない次の設定
データに従ってスクリューの回転数を変化させ溶融樹脂
の温度を変化させる。可塑化位置の検出点を多数設定す
るとその分スクリュー回転数を繰り返し制御する。
(発明の効果) 本発明は、以上のように構成したものであるので、射出
成形時のキャビティ内への充填途中でスクリューの回転
数を変化させて溶融樹脂の温度を制御したものであるの
で、合成樹脂の流動性が良くなり、低圧で成形でき金型
強度を下げる事が可能であり、型費を節減することがで
きる。また、充填完了後の保圧が容易になるため、ゲー
トを小さくしたり、ゲート数を削減出来るため、ウェル
ドラインも少なく、ゲート跡も減り後処理も工数が低減
されしかも製品の見栄えが良くり製品価値が高くなる等
の効果がある。また、充填効率が良いため、ゲート数を
変えない場合には一工程の処理時間が短くなり生産性が
向上する。さらに、設計上の制約を少なくし、意匠変更
を少なく出来る等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の要旨を示す模式図、 第2図は従来の技術による樹脂温度制御装置の模式図で
ある。 11・・・射出成形機15・・・スクリュー17・・・
油圧モータ   18・・・検出器19・・・比較演算
回路  20・・・設定器22・・・油量調節弁   
23・・・油量調節回路特許出願人   トヨタ自動車
株式会社第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)射出成形機の金型キャビティ内への充填時のスク
    リューの可塑化位置を検出する検出器と、充填時の金型
    キャビティ内の温度分布と対応する可塑化位置の設定デ
    ータを有する設定器と、前記検出器の出力信号と前記設
    定器の出力信号とを入力して比較演算する比較演算回路
    と、該比較演算回路の出力信号に基いて、スクリューの
    回転数を変化する油圧モータへの油量を変化させる油量
    調節手段とからなることを特徴とする射出成形機の樹脂
    温度制御装置。
JP63033733A 1988-02-16 1988-02-16 射出成形機の樹脂温度制御装置 Expired - Lifetime JP2699376B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009103996A (ja) * 2007-10-24 2009-05-14 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ケーブル製造方法及び製造装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS634925A (ja) * 1986-06-25 1988-01-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 射出成形品の良否判別モニタリング方法

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