JPH0124055B2

JPH0124055B2 -

Info

Publication number: JPH0124055B2
Application number: JP10758881A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Okamura
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1981-07-11
Filing date: 1981-07-11
Publication date: 1989-05-10
Also published as: JPS5811128A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は射出成形機の制御方式に関するもので
ある。

一般に、この種の射出成形機には、溶融された
樹脂を金型内に注入するスクリユと、このスクリ
ユを金型方向に移動させる射出シリンダーとを有
するものがある。この形式の射出成形機を制御す
る従来の制御装置として、スクリユの速度を制御
しながら樹脂を金型に注入し、続いて、スクリユ
の速度を変化させ、次に、保圧の状態に移行し
て、制御を行なうものがある。このような制御を
行なう場合、全ての使用条件において安定且つ応
答性の優れた制御が望ましい。しかしながら、射
出シリンダーから見た負荷は樹脂温度、金型形状
等により多様に変化するため、従来の制御装置で
は、安定な制御が仲々因難である。このため、ゲ
ートシールの速い成形品の場合、成形品の重量変
化が大きく、均一な重量の成形品が得難い等の問
題が生じている。

本発明の目的は成形品の重量の変化が少なく安
定な制御を行なうことができる射出成形機の制御
方式を提供することである。

本発明の他の目的は樹脂を金型へ注入した後に
行なわれる速度制御のバラツキを改善することに
より、速度制御の精度を向上させた射出成形機の
制御方式を提供することである。

本発明によれば、スクリユ前進速度を検出し
て、射出シリンダー内の圧力を制御する速度制御
ループのゲインを漸次増加させる射出成形機の制
御装置が得られる。具体的に言えば、本発明では
樹脂を金型内に注入した後、速度制御ループ内に
設けられた演算増幅器の利得を増加させ、ループ
内のサーボアンプ（又はサーボ増幅器）のゲイン
を増大させている。これにより、成形品の重量に
対する影響の大きい樹脂注入後の速度制御の精度
を高めることができる。したがつて、本発明では
重量のバラツキの少ない成形品が得られる。

以下、図面を参照して本発明を説明する。

第１図を参照すると、従来の射出制御部２０は
射出成形機２１の射出速度、保圧を制御するため
に使用される。図示された射出成形機２１はホツ
パー２２からの樹脂を受けるバレル２３、バレル
２３内の溶融樹脂を射出するためのスクリユ２
４、射出された樹脂を成形する金型２５とを備え
ている。更に、スクリユ２４を駆動するために、
射出シリンダー２６が設けられ、射出シリンダー
２６に供給される油圧を制御することによつてス
クリユ２４を図の左方向に前進させることができ
る。

射出制御部２０はプログラムにしたがつて、射
出速度及び圧力に関する設定値を供給するプログ
ラム設定器３１，設定器３１からの射出速度設定
値を受信して、射出速度の調節を行なう射出速度
調節器３２、圧力設定値をプログラム設定器３１
から受けて保圧の調節を行なう保圧調節器３３、
射出速度調節器３２及び保圧調節器３３の出力を
選択する切換器３４、切換器３４からの信号に応
答して、射出シリンダ２６内の圧力を調整するサ
ーボ弁３５とを有している。ここで、射出速度調
節器３２には、射出成形機２０に取り付けられた
速度検出器３６からの信号が与えられ、射出速度
設定値との比較を行ない、比較結果に応じた出力
を送出する。他方、保圧調節器３３には、射出シ
リンダー２６に取り付けられた圧力検出器３７か
らの圧力検出値が与えられており、この圧力検出
値と圧力設定値との比較が行なわれ、比較結果に
応じた出力を生成する。また、圧力検出器３７の
圧力検出値は切換器３４にも与えられており、圧
力検出値が所定の値に達したとき、射出速度制御
モードから圧力制御モードへの切り換えを行な
う。即ち、切換器３４は射出速度調節器３２の出
力を選択している状態から、圧力調節器３３の出
力を選択する状態へ切り換わる。

ここで、射出速度制御モードから圧力制御モー
ドに切り換わる時点は金型２５に樹脂の充填が終
了した後、射出シリンダー２６内の圧力が急激に
上昇し、所定の圧力値になつたときである。した
がつて、充填終了後、切換えが行なわれるまでの
期間では、サーボ弁３５の供給圧P_Sと負荷圧Ｐと
の差が減少する。サーボ弁３５の電流―流量ゲイ
ンは√_S―に比例するから、サーボ弁３５の制
御精度は著しく低下することが多い。したがつ
て、充填終了後におけるサーボ弁３５の速度制御
は低い精度で行なわれることになる。

第２図を参照すると、射出速度調節器３２の速
度Ａが射出速度制御モード中、実線のように、樹
脂充填までの速度V₁から充填後の速度V₂に変化
し、次に、圧力制御モードに移行するスケジユー
ルを取つた場合、金型３５内の樹脂圧Ｂは実線で
示されたように変化する。また、第２図に破線で
示すように、充填完了までの速度V₁が相対的に
高く、且つ充填後の速度V₂を変化させなかつた
場合、金型３５内の樹脂圧Ｂは破線で示すように
なる。第２図Ｂの実線と破線とを比較しても明ら
かな通り、樹脂圧のピーク値は実質上等しい。

次に、第３図を参照すると、樹脂充填後の速度
V₂を実線から破線で示すように、高くした場合、
金型内樹脂圧Ｂのピーク値も破線で示すように高
くなつている。

第２図及び第３図からも明らかな通り、金型内
の樹脂圧のピーク値は金型３５内に樹脂が充填さ
れるまでの速度V₁によつては殆んど影響を受け
ず、充填後の圧力上昇過程の速度V₂にのみ依存
している。

一方、第１図に図示された射出速度調節器３２
は演算増幅器を備え、この演算増幅器には抵抗
R₁及びR₂が接続されている。演算増幅器の利得
はR₂／R₁によつて定まり、一定である。したが
つて、この形式の射出速度調節器３２では、サー
ボ弁３５の精度とは無関係に一定である。

また、ゲートシールの速い成形品の重量は保圧
よりもむしろ樹脂圧のピーク値によつて定まるこ
とが多い。

これらのことを考慮すると、従来の射出制御部
２０では、成形品の重量のバラツキを減少させる
点で、最も精度を要する樹脂充填後の速度V₂の
制御が出来ないため、成形品における重量のバラ
ツキは避けられない。

第４図を参照すると、本発明の一実施例に係る
射出制御部２０は第１図と同一の参照番号によつ
て示された同一の部分を有している。この実施例
では、射出速度調節器３２の演算増幅器の利得を
圧力検出器３７からの出力によつて多段に切り換
えるように構成している。具体的に述べると、演
算増幅器の帰還抵抗として、抵抗R₂以外に、抵
抗R₃及びR₄を設け、これらの抵抗R₂，R₃，及び
R₄の一端を共通に接続すると共に、他端を利得
切換器４０によつて選択する構成を有している。
ここで、抵抗R₂，R₃及びR₄の抵抗値はR₂＜R₃＜
R₄となるように選ばれており、且つ、圧力検出
器３７の圧力検出値が高くなるにしたがつて抵抗
R₂からR₄まで順次選択されて行き、演算増幅器
の利得は漸次増大する。この実施例の場合、樹脂
が金型２５に充填された後、圧力検出器３７の圧
力検出値が低く設定されている第１の圧力設定値
に達するまで、利得切換器４０は抵抗R₂を選択
した状態にある。この状態では、第１図の場合と
同様に、演算増幅器の利得はR₂／R₁である。

圧力検出値が第１の圧力設定値を越えると、抵
抗R₃が利得切換器４０によつて選択され、演算
増幅器の利得はR₃／R₁となり、抵抗R₂が選択さ
れているときよりも大きな利得がサーボ弁３５に
与えられる。

次に、圧力検出値が第１の圧力設定値よりも高
く設定されている第２の圧力設定値を越えると、
抵抗R₄が利得切換器４０により選択され、演算
増幅器の利得はR₄／R₁となる。

このように、演算増幅器の利得を漸次増大させ
ることにより、次第に速度制御のループゲインが
樹脂充填後、大きくなる。したがつて、サーボ弁
３５の電流―流量ゲインの低下による速度制御の
制御精度の低下が補償される。このことは、樹脂
を金型２５内に充填した後における速度制御を高
精度に行なえることを意味し、このため、成形品
の重量のバラツキを著しく少なくできる。

上に述べた実施例では、R₂，R₃，R₄の３本の
抵抗を用いた場合について説明したが、より多数
の抵抗を用いてもよいことは言うまでもない。更
に、射出シリンダー２６の内圧を圧力検出器３７
により検出する場合について説明したが、金型２
５内の樹脂圧を検出してもよい。

第５図を参照すると、本発明の他の実施例に係
る射出制御部２０は射出速度調節器３２の演算増
幅器の利得を射出シリンダー２６の圧力検出値に
よつて連続的に可変するために、射出シリンダー
２６内の圧力によつて移動する調整シリンダー
（利得変更器）４１と、この調整シリンダー４１
の移動に応じて可動端子を移動させるポテンシヨ
メータ４２とを備えている。この実施例では射出
シリンダー２６の内圧が高くなるにしたがつて、
ポテンシヨメータ４２の抵抗R_Xが高くなるよう
に、ポテンシヨメータ４２の可動端子を移動させ
る。

この実施例に示す構成によつても、第４図の実
施例と同様に、サーボ弁３５の電流―流量ゲイン
の低下を補い、速度制御の精度を上昇させること
が可能である。

第６図を参照すると、本発明のもう一つの実施
例に係る射出制御部２０は金型２５内の樹脂圧を
検出する樹脂圧検出器４６、この樹脂圧検出器４
６の出力をプログラム設定器３１からの圧力設定
値と比較する樹脂圧検出器４７とを有している。
更に、射出速度調節器３２には、樹脂圧検出器４
６からの出力が微分器４８を介して与えられてい
る。射出速度調節器３２は第４図の場合と同様
に、利得切換器４０を備え、この利得調節器４０
により演算増幅器の複数のフイードバツク抵抗
R₂，R₃を切り換える。具体的に述べると、微分
器４８の微分信号が設定値に達した場合、即ち、
金型２５内に樹脂が充填された場合、射出速度調
節器３２は抵抗R₂からより高い抵抗値を有する
抵抗R₃に切り換え、保圧への切換時点まで、高
いループゲインで射出速度の制御を行なう。

以上述べたように、本発明では樹脂充填後、保
圧へ切り換え時点までの間、速度制御のループゲ
インを負荷に応じて変化させて、安定性及び応答
性をバランスさせることができる。言い換えれ
ば、本発明においては速度制御の精度を要する期
間における外乱を防止することが可能であり、し
たがつて、樹脂圧パターンの再現性を向上させ、
成形品の重量のバラツキを少なくすることができ
る。更に、金型を使用しないで射出するパージン
グに本発明を適用した場合、低いゲインとなるた
め、振動の少ない滑らかな作動が期待できる。抵
抗の値を適切に選べば、多くの成形条件で無調整
で運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の射出制御部を射出成形機と共に
示すブロツク図、第２図及び第３図は設定速度と
金型内樹脂圧との関連を説明するための図、第４
図は本発明の一実施例に係る射出制御部を射出成
形機と共に示すブロツク図、第５図は本発明の他
の実施例に係る射出制御部を説明するためのブロ
ツク図、及び第６図は本発明のもう一つの実施例
に係る射出制御部を説明するためのブロツク図で
ある。記号の説明、２０：射出制御部、２１：射出成
形機、２２：ホツパー、２３：バレル、２４：ス
クリユ、２５：金型、２６：射出シリンダー、３
１：プログラム設定器、３２：射出速度調節器、
３３：保圧調節器、３４：切換器、３５：サーボ
弁、３６：速度検出器、３７：圧力検出器、４
０：利得切換器、４１：調整シリンダー（利得変
更器）、４２：ポテンシヨメータ、４６：樹脂圧
検出器、４７：樹脂圧調節器、４８：微分器。

Claims

【特許請求の範囲】

１射出速度を射出ストロークの各位置に応じて
多段に制御し、かつ次第に高まる射出圧及び金型
内樹脂圧のいずれか一方が設定値に達すると速度
制御から圧力制御に切換わる機能を有するプログ
ラム制御の射出成形機において、速度のフイード
バツク制御系のループゲインを射出圧及び金型内
樹脂圧のいずれか一方に関連した因子に応じて変
化させることを特徴とする射出成形機の制御方
式。