JPH0142815B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、電動射出成形機の制御装置に関する
ものである。

(ロ) 従来の技術 従来の射出成形機の射出装置としては、全油圧
式のもの及び油圧電動共用式のものがある。全油
圧式の射出装置は、樹脂材料の可塑化のためのス
クリユーの回転を油圧モータによつて行い、溶融
させた樹脂の射出のためのスクリユーの移動を油
圧シリンダによつて行うようにしたものである。
また、油圧電動共用式の射出装置は、可塑化のた
めのスクリユーの回転を電動機で行い、射出のた
めのスクリユーの移動を油圧によつて行うように
したものである。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような従来の射出装置は、可塑
化終了時点から射出開始までの間にシリンダ内の
溶融樹脂の圧力によつてスクリユーが微小ではあ
るが後退したり回転したりするため、各サイクル
ごとの成形条件が安定せず、これが精密な成形を
行う場合には障害になるという問題点を有してい
る。すなわち、スクリユーを回転させて樹脂材料
を混練・溶融し、所定量可塑化が終了すると、ス
クリユーはその位置で射出工程まで待機するが、
この間溶融樹脂の圧力によつてスクリユーにはこ
れを後方に押す力が作用している。このスクリユ
ーに作用する押し力は、射出用のシリンダに油圧
を供給する油圧回路の切換弁を閉鎖することによ
り支持するようにしてあるが、切換弁、シール部
などからの作動油の漏れを完全に止めることはで
きないため、上記のようなスクリユーの後退が発
生する。このスクリユーの後退量は樹脂材料の混
錬度合などによつて各サイクルごとに変動する。
このため、各サイクルごとに射出動作開始位置が
変動することになり、精密成形が阻害されてい
る。本発明はこのような問題点を解決することを
目的としている。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は、可塑化及び射出を電動化すると共に
可塑化終了時から次のサイクルの射出動作開始ま
での間、電動機の作動状態を可塑化終了時点の状
態に維持することにより、上記問題点を解決す
る。すなわち、本発明による電動射出成形機の制
御装置は、射出成形機シリンダ内のスクリユーを
軸方向に駆動可能な第１電動機と、スクリユーを
回転駆動可能な第２電動機と、第１電動機の回転
位置を検出する第１回転位置検出装置と、第２電
動機の回転位置を検出する第２回転位置検出装置
と、可塑化ストローク終了時におけるスクリユー
位置を設定可能な可塑化終了位置設定器と、可塑
化ストローク終了時における第２回転位置検出装
置の検出値を記憶する記憶器と、可塑化終了時か
ら射出動作開始時までの間第１回転位置検出装置
の検出値が可塑化終了位置設定器の設定値と一致
するように第１電動機の作動と制御する第１制御
器と、可塑化終了時から射出動作開始時までの間
第２回転位置検出装置の検出値が上記記憶器の記
憶値と一致するように第２電動機の作動を制御す
る第２制御器と、を有している。

(ホ) 作 用 第１電動機を自由回転状態にする（又は小駆動
力発生状態とする）と共に第２電動機を回転させ
るとスクリユーが回転駆動され、シリンダ内で樹
脂材料が可塑化され、樹脂圧力によつてスクリユ
ーが後退する。可塑化終了位置設定器によつて設
定された位置までスクリユーが後退すると、その
時点の第２電動機の回転位置を示す第２回転位置
検出装置からの信号が記憶器に記憶される。ま
た、この時点で第１電動機及び第２電動機の回転
は停止される。この状態でシリンダ内の樹脂圧力
によつてスクリユーが後退したとすると、第１回
転位置検出装置によつて検出される実際のスクリ
ユーの位置と可塑化終了位置設定器によつて設定
されたスクリユーの位置との間の偏差が発生する
ため、第１制御器はこの偏差をなくすように第１
電動機を駆動する信号を出力する。これにより、
スクリユーの位置は常に可塑化終了位置設定器に
設定された状態に維持される。また、樹脂圧力に
よつてスクリユーが回転したとすると、この回転
量が第２回転位置検出装置によつて検出され、第
２制御器はこの第２電動機の実際の回転位置と記
憶器に記憶された値との偏差をなくすように第２
電動機を作動させる信号を出力する。これによ
り、スクリユーの回転方向位置は可塑化終了時の
回転方向位置に常に維持される。こうすることに
よつて、可塑化終了時点から次のサイクルの射出
工程開始までの間、スクリユーの軸方向位置及び
回転方向位置は可塑化終了時点のままに維持さ
れ、各サイクルごとに同一条件で成形を行うこと
ができるので、より精密な成形を行うことができ
る。

(ヘ) 実施例 以下、本発明の実施例を添付図面の第１及び２
図に基づいて説明する。

第２図に示すように、射出成形機のシリンダ１
０内にスクリユー１２が装入されている。シリン
ダ１０の後端側（樹脂の流れ方向で上流側）にケ
ーシング１４が取り付けられている。ケーシング
１４はハウジング１６とカバー１８とによつて構
成されており、これによつて室２０を区画してい
る。この室２０内に回転可能かつ軸方向に移動可
能な中間軸２２が設けられている。中間軸２２は
小径軸部２４及び大径軸部２６を有している。小
径軸部２４の先端部はスプラインによつてスクリ
ユー１２と連結されている。小径軸部２４はハウ
ジング１６に取り付けられた滑り軸受３６及び３
８によつて回転可能かつ軸方向に移動可能に支持
されている。中間軸２２の大径軸部２６側には、
軸４８に設けられたおねじ５０と共にボールねじ
機構５２を構成するめねじを有するナツト部材５
４が固着されている。おねじ５０が設けられた軸
４８はカバー１８に対してスラストベアリング５
６及びベアリング５８によつて回転可能に支持さ
れている。軸４８はケーシング１４外部の第１電
動機７０と連結されている。第１電動機７０に
は、第１パルス発生器７２（第１回転位置検出装
置）が設けてある。軸４８のハウジング１４内側
の端部は直線運動軸受７５によつて中間軸２２の
内径部に対して支持されている。中間軸２２の大
径軸部２６の外周にキー８１によつて従動歯車８
２が中間軸２２と一体に回転するよるように取り
付けられている。従動歯車８２はつば８３ａ付き
の駆動歯車８３とかみ合つているが、この駆動歯
車８３は軸８４に対して滑りキー８５によつて連
結されている。軸８４はハウジング１６及びカバ
ー１８に対してベアリング８６及び８７によつて
回転可能に支持されている。軸８４のケーシング
１４の外部に突出した部分は第２電動機７１と連
結されている。第２電動機７１には第２パルス発
生器７３（第２回転位置検出装置）が設けてあ
る。

第１図に第１電動機７０及び第２電動機７１を
制御する装置を示す。第１電動機７０を制御する
装置は、スクリユー１２の可塑化終了位置を設定
する可塑化終了位置設定器１０２、可塑化終了位
置設定器１０２からの信号をAD変換するAD変
換器１０４、第１パルス発生器７２及びAD変換
器１０４からの信号を比較する比較器１０６、比
較器１０６によつて算出された偏差をなくすよう
に制御を行う第１制御器１０８、及び第１制御器
１０８からの信号を増幅して第１電動機７０に出
力する駆動回路１１０を有している。また、第２
電動機７１を制御する装置は、スクリユー１２が
可塑化終了位置設定器１０２によつて設定された
可塑化終了位置に達した時の第２パルス発生器７
３からの信号を記憶する記憶器１１２、記憶器１
１２からの信号と第２パルス発生器７３からの信
号とを比較する比較器１１４、比較器１１４によ
つて算出された偏差をなくすように制御を行う第
２制御器１１６、及び第２制御器１１６からの信
号を増幅して第２電動機７１に出力する駆動回路
１１８を有している。

次に、この実施例の作用について説明する。第
２図は射出動作が完了し、可塑化動作に入る直前
の状態を示している。この状態から第２電動機７
１によつて軸８４が回転すると、駆動歯車８３及
び従動歯車８２を介して中間軸２２が回転する。
中間軸２２が回転すると、これとスプラインを介
して連結されているスクリユー１２がシリンダ１
０内で回転し、ホツパが設けられている材料供給
口１０ａからシリンダ１０内に供給される樹脂ペ
レツトを溶融・可塑化し、シリンダ１０の前方
（第２図中で左側）に移送する。この際、軸４８
に第１電動機７０によつて適切なトルクを射出動
作方向に負荷しておくと、適度な可塑化背圧が作
用し、混練度合を向上することができる。こうし
て、中間軸２２及びスクリユー１２があらかじめ
設定されたストロークだけ移動すると、すなわち
第１パルス発生器７２の検出値が可塑化終了位置
設定器１０２の検出値と一致すると、可塑化動作
が停止される。この可塑化動作が停止された時点
の第２パルス発生器７３からの検出値は記憶器１
１２に記憶される。以後次のサイクルの射出動作
が開始されるまで、第１制御器１０８及び第２制
御器１１６の後述のような作用によつててスクリ
ユー１２の軸方向位置及び回転方向位置は可塑化
動作終了時点の状態のままに維持される。可塑化
終了時も溶融樹脂圧力によつてスクリユー１２に
は更にこれを後退させようとする力が作用する。
例えば、スクリユー１２が回転を伴なうことなく
後退したとすると、中間軸２２及びナツト部材５
４も回転しない状態で後退するので、軸４８が回
転させられる。従つて、第１電動機７０が回転さ
せられることになり、これにより第１パルス発生
器７２の検出値が変化する。第１パルス発生器７
２の検出値は比較器１０６に入力されており、こ
こで可塑化終了位置設定器１０２によつて設定さ
れた設定値と比較されており、上記のように第１
電動機７０が回転すると、比較器１０６で偏差が
算出される。第１制御器１０８はこの偏差をなく
すように駆動回路１１０に第１電動機７０の回転
指令を発する。これにより、スクリユー１２は可
塑化終了時点の位置に復帰する。また、樹脂圧力
によつてスクリユー１２が後退すると共に回転も
発生した場合には、第２制御器１１６の作用によ
つて回転方向位置も可塑化終了時点の状態に復帰
させられる。すなわち、第２電動機７１の回転が
第２パルス発生器７３によつて検出され、この検
出値と記憶器１１２に記憶されている記憶値（す
なわち、可塑化終了時点の第２パルス発生器７３
の検出値）との比較が比較器１１４で行われ、偏
差が発生するとこの偏差をなくすように第２制御
器１１６は駆動回路１１８に回転指令を出力し、
第２電動機７１の回転位置、すなわちスクリユー
１２の回転位置を可塑化終了時点の状態に復帰さ
せる。なお、この際は第１制御器１０８による第
１電動機７０の上述の制御も同時に行われる。上
記のように第１電動機７０及び第２電動機７１を
制御することによりスクリユー１２の軸方向位置
及び回転方向位置は次のサイクルの射出動作が開
始されるまで、可塑化終了時点の状態のまま維持
される。従つて、射出動作開始時のスクリユー１
２の位置は繰り返し行われるサイクルごとに変動
しない。従つて、成形条件が安定し、精密な成形
が可能となる。

なお、この実施例では電動機の回転位置検出装
置としてパルス発生器を用いたが、これはタコジ
エネレータを用いることもできる。

(ト) 発明の効果 以上説明してきたように、本発明によると、可
塑化動作終了後から射出動作開始までの間第１電
動機及び第２電動機の回転位置を可塑化終了時点
の回転位置に保持するようにしたので、各サイク
ルごとにスクリユーが定位置に保持され、成形条
件が安定してより精密な成形が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電動射出成形機の制御装
置を示す図、第２図は電動射出成形機を示す図で
ある。 １２……スクリユー、７０……第１電動機、７
１……第２電動機、７２……第１パルス発生器
（第１回転位置検出装置）、７３……第２パルス発
生器（第２回転位置検出装置）、１０２……可塑
化終了位置設定器、１０８……第１制御器、１１
２……記憶器、１１６……第２制御器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 射出成形機シリンダ内のスクリユーを軸方向
   に駆動可能な第１電動機と、スクリユーを回転駆
   動可能な第２電動機と、を有する電動射出成形機
   の制御装置において、 第１電動機の回転位置を検出する第１回転位置
   検出装置と、第２電動機の回転位置を検出する第
   ２回転位置検出装置と、可塑化ストローク終了時
   におけるスクリユー位置を設定可能な可塑化終了
   位置設定器と、可塑化ストローク終了時における
   第２回転位置検出装置の検出値を記憶する記憶器
   と、可塑化終了時から射出動作開始時までの間第
   １回転位置検出装置によつて検出される検出値が
   可塑化終了位置設定器の設定値と一致するように
   第１電動機の作動を制御する第１制御器と、可塑
   化終了時から射出動作開始時までの間第２回転位
   置検出装置によつて検出される検出値が上記記憶
   器に記憶された記憶値と一致するように第２電動
   機の作動を制御する第２制御器と、を有すること
   を特徴とする電動射出成形機の制御装置。