JPH02127021A - 射出装置の背圧制御装置 - Google Patents

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］ 本発明は電動機を駆動源とする射出装置の背圧制御装置
に関するものである。

［従来の技術］ 電動機を駆動源とするインラインスクリュ式射出装置で
は、射出用電動機と電動機の回転運動をスクリュの前後
進に変換する伝動機構を備え、スフ９１回転用電動機に
よるスクリュ回転に伴う成形材料の計量工程中の背圧を
制御する装置は、上記射出用電動機の出力トルクを制御
して行っている。

特開昭６１−３１２２１号公報に開示されている装置は
、溶融材料圧またはスクリュ反力をスクリュ背圧として
測定して得た背圧測定信号と背圧指令信号との差信号を
演算増幅して得た信号に基づいて上記電動機を駆動する
ことにより背圧が設定値を一致するようにυ１１［ｌす
る電動機を用いた背圧制御装置である。

また一方ではスクリュ背圧を与えるのに電動機の制動作
用を利用し、電動機の出力トルク値（電動機の電流値）
を一定に制御して行なう背圧υｊｉｌｔ装置もある。

［発明が解決しようとする課題］ 従来方法の特開昭６１−３１２２１号公報記載の従来装
置の場合には、電動機の回転力を利用することによって
電動機構の摩擦力によって発生する抵抗による背圧より
も低い背圧の制御を行うことができるが、背圧が設定背
圧より低い場合には、背圧が上昇する方向に電動機には
出力トルクが発生し、計量開始時のようにスクリュ回転
数が所定値まで上昇せず、加熱筒内への材料の蓄積が十
分なされず、スクリュ優遇力の発生がない時には、スク
リュは強制的に前進してしまう。また電動機の出力トル
ク値（電！ｌ１機の電流値）を一定にして電動機の制動
作用を利用して行なう制御装置の場合も、前記と同様に
スクリュ回転に伴なうスクリュ後退力が５ｏＩ１１の出
力トルクに比べて小さいときには負荷と出力がバランス
するまでスクリュが前進する。

このようにスクリュが強制的に前進させられると、スク
リュの回転に伴う材料の蓄積速度に関係なくスクリュ背
圧を与えたことになり、安定した計量ができないばかり
でなく、スクリュが前進限まで前進させられ、スクリュ
等を破損するおそれがあった。

本発明の目的は、スクリュが前進することなく、計量時
の背圧を制御することができる電動機を用いた背圧ｉ、
ＩＩ御装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記目的による本発明は、スクリュの前後進移動を回転
運動に変換する伝動機構と、伝動機構を介してスクリュ
の前後進移動を制御する電動機と、前記電動機の制御装
置とを備え、前記電動機の電流を制御して計量時の背圧
を制御する射出装置の背圧制御装置において、スクリュ
の後進移動を検出するスクリュ後進検出回路と、該スク
リュ後進検出回路の指令によって前記電動機のスクリュ
が前進方向に作用する電流をＯＦＦあるいはＯＮさせる
電流指令信号制限回路を設けることにより、前記従来の
課題を解決してなる。

［作　用］ 計量工程におけるスクリュは、スクリュ回転用電動機に
より回転されると、材料はスクリュのリードによってス
クリュ前部に送られ、加熱筒前部に蓄積されて行く、こ
のときスクリュに後進方向の移動を阻止する方向の制動
力をスクリュに与えるのが所謂背圧であり、背圧の制御
は材料の良好な可塑化を行なうために重要なものである
。電動機と電動機の制御装置によりスクリュに後進方向
の制動力を与える場合には、電動機にはスクリュを前進
方向に移動する方向の電流が流れ、電流指令信号の大き
さに見合った電動機の出力トルクと、スクリュ等の負荷
がバランスした値で背圧制御がなされる。このため従来
の背圧制御装置では、計ＩＩ？Ｉ！始時等のスクリュに
後進方向の移動力が発生しないときには背圧を発生させ
るための電動機の出力トルクによって、逆にスクリュが
前進してしまう。

本発明の背圧ｖ制御装置では、スクリュの後進移動を検
出するスクリュ後進検出回路により、スクリュの後進移
動を検出し、その検出信号により、電動機のスクリュが
前進方向に作用する電流をＯＮできるようなに（制限を
与えないようなに）電流指令信号制限回路をＯＦＦ　Ｌ
、、電動機に電流指令信号どおりの電流を流せるような
に制御する。スクリュ後進移動している時は、制動力を
発生させて良い時で競り、電動機のスクリュが前進方向
に作用する電流を流せる状態になっている。

スクリュ後進移動中以外のときには、電流指令信号制限
回路がＯＮされるため、スクリューが前進する方向゛へ
の電流指令信号が、たとえ入力されても、電流指令信号
制限回路でその信号は制限されて電流が流れないように
作用するため、スクリュが電動機により前進移動される
ことがない。すなわち、スクリュ後進検出回路及び電流
指令制限回路によって、スクリュ後進を検出し、スクリ
ュ後進中は、１１１１機は正転逆転方向どちらの出力ト
ルクも発生できるようなになり、スクリュが後進してい
ないときにはスクリュ前進力は発生しないように制御さ
れるので、計量工程中にスクリュは前進することはない
。

［実施例］ 第１図は電動機を駆動源とするインライン式射出装置を
例示したものであって、射出用電動機を背圧制御に兼用
している。

この射出装置の加熱筒２内のスクリュ１は、タイバー３
．３に摺動自在に支持された可動体４内の回転部材５に
連結されている。この回転部材５は、スラストベアリン
グ６をもって可動体内に支持されており、後端と可動体
内の受縁との間には、背圧検出用のセンサとしてロード
セル７が介在している。また回転部材５は可動体後端の
ねじ筒８に多数のボール９を介して噛合した中空のねじ
軸１０に、回転自在に挿通した回転伝動軸１１と連結し
ており、この回転伝動軸１１が歯車１２を介して、スク
リュ回転用電動機１３により回転したとき、前記スクリ
ュ１と一緒に回転する。

また射出用電動機１４により伝動ベルト１５を介して、
ねじ軸１０が回動したとき、ねじ筒８が可動体４と一緒
に移動し、同時に回転体５もスクリュ１と共に移動する
。

第２図は第１図の射出装置における本発明の背圧制御装
置のブロック図である。

前記ロードセル７より出力された背圧検出信号は、変換
回路２０により電圧信号から成る背圧検出信号ｅ０に変
換されて、圧力制御増幅器２１の加算点２１ａに供給さ
れる。またその加算点２１ａには背圧設定器２２から背
圧設定値に応じた電圧信号からなる背圧設定信号ｅ　ｐ
　１が供給される。信号ｅ　ｐ　Ｈと信号ｅｐの差電圧
は、圧力制御増幅器２１にて増幅された慢電流指令信＠
　ｅ　ｐｏとなって電流指令信号制限回路２３に入力さ
れる。射出用電動機１４の回転数（速度）検出用タコメ
ータジェネレータの速度信号はスクリュ後進検出回路２
４に入力されている。

前記スクリュ後進検出回路２４は入力信号の極性を判別
することによってスクリュが後進方向に移動したことを
検出し電流指令信号制限回路２３に指令を与える。

電流指令信号制限回路２３は入力信号である電流指令信
号ｅ　ｐｏを、スクリュ後進検出回路２４の指令によっ
て制限を与え、信号ｅ　−を出力する。

Ｏ ｅ　−の極性が負のときには、スクリュを前進させる方
向に射出用電動機１４は駆動される。

第３図は電流指令信号ｖ１限回路２３の一例であを示す
もので、スクリュ後進検出回路２４がスクリュ後進を検
出していないときには、アナログスイッチ２３ａの指令
は［０賀となって、アナログスイッチ゛２３ａ゛はＯＮ
どなる。電流指令信号ｅ　の極性が負のときはＯ電位で
あるアースＯ 点からダイオード２３ｂを通して電流が流れ、ｅ　　中
ｏ＝ｅ　　−となる＝：ｅ、。の極性が正のときｐｏ　
　　　　　　　ｐ。

にはダイオード２３ｂにより、てアース点にはＷｉ流は
流れないのでｅ　　−ｅ　　−として出力される。

ｐｏ　　　ｐ。

またスクリュ後進検出回路２４がスクリュ後進を検出し
たときには、前記とは逆にアナログスイッチ指令は旧Ｇ
Ｈとなり、アナログスイッチ２３ａはＯＦＦとなって、
ダイオード２３ｂはアース点と切りはなされるので電流
指令信号ｅｏ。は極性に関係なくｅ　−となる。なお２
３ｃは抵抗である。

Ｏ すなわち、電流指令信号制限回路２３によって、スクリ
１が後進していないときには、電流制限信号ｅ、。は制
限をうけ、ｅｌ。が極性が負のときには出力信＠ｅ　　
−＝Ｏとなる。

Ｏ 指令信号ｅ　−は電力１１制御増幅器２５の加算点２５
ａｌｌ：、電流検出器２６によって検出された電流は変
換回路２７によって、電圧よりなるフィードバック用型
′流信号ｅ、と共に入力され、その差電圧は電力制御増
幅器２５によって増幅され、信＠ｅｉｏとなり電力変換
器２８に供給される。電力変換器２８はサイリスタ゛を
使用した点弧制御回路またはトランジスタを使用したパ
ルスワイド制御回路にて構成され、入力される信号ｅｉ
ｏに応じた電流を射出用電動機１４に流すように構成さ
れでいる。この射出用電動機１４の駆動力は、第１図に
示す伝動轡構そしてロードセル７を介してスクリュ１に
伝達されて背圧のフィードバック！１Ｉｌｌがなされる
。

上記説明で明らかなようなに、スクリュが後進している
ときのみに電動機のスクリュ前進方向の駆動力を許容し
て制御するので射出用電動機１４によってスクリュが前
進することがない。

上記実施例のスクリュ後進検出回路は、電動機の回転速
度検出信号の大きさをコンパレータによって比較し、ス
クリュの後進移動を検出する装置であるが、電動機のエ
ンコーダによる回転位置検出信号の変化を検出すること
によってスクリュ後進を検出する回転位置変化検出回路
（図による説明は略す）によって構成することもできる
。

また背圧設定器よりの背圧指令信号ｅ　ｐ　（を負の信
号とし第２図の背圧フィードバック回路を使用せず直接
、電流指令信号ｅ　ｐｏとして制御させればオーブンル
ープによる背圧制御も簡便に行なうこともできる。

更にまた電動機の速度制御装置を使用した背圧制御装置
の場合にも同様に実施できることはいうまでもない。

［発明の効果］ この発明は上述のように、電動機の電流を制御して計−
時の背圧を制御する射出装置の背圧制御装置において、
スクリュの後進移動を検出するスクリュ後進検出回路と
該スクリュ後進検出回路の指令によって前記電動機のス
クリュが前進方向に作用する電流をＯＦＦあるいはＯＮ
させる電流指令信号制限回路を設けたことから、計量時
、材料の蓄積がなされず、スクリュの後進方向の力が発
生しない時でも電動機による強制的なスクリュの前進が
ない。このため次のごとき効果を奏する。

（１）　　計量開始時スクリュが前進限まで前進させら
れスクリュ等を破損するおそれがない■　計」時、可塑
化を良好に保ち、あるいは計量精度をあげる等のため、
スクリュ回転数あるいは背圧を多段階に変更する場合に
は、スクリュの後進方向のスクリュ回転に伴う力の発生
が大きく変動する。この時には強制的なスクリュの前進
が発生しないので安定した計量を行うことができる。

■　スクリュ回転に伴う材料の蓄積速度は材料の状態に
よって、加熱筒あるいはスクリュ温度等によって大きく
変化をするものである。電動機による強制的にスクリュ
が前進させられたことによる背圧の増大がなく安定した
計ωができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電動機を駆動源とするインライン式射出装置の
略示縦断面図である。第２図は本発明の背圧制御装置の
ブロック図である。第３図は本発明の背圧制御装置に用
いられる電流指令信号制限回路の説明図である。 １・・・・・・スクリュ　　　　　　　　７・・・・・
・ロードセル１４・・・・・・射出用電動機　　　　２
０・・・・・・変換回路２１・・・・・・圧力制御増幅
器 ２２・・・・・・背圧設定器 ２３・・・・・・Ｎ流司令信号制限回路２４・・・・・
・スクリュ後進検出回路２５・・・・・・電力制御増幅
器 ２６・・・・・・電流検出器　　　２７・・・・・・変
換回路２８・・・・・・電力変換器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スクリュの前後進移動を回転運動に変換する伝動機構と
   、伝動機構を介してスクリュの前後進移動を制御する電
   動機と、前記電動機の制御装置とを備え、前記電動機の
   電流を制御して計量時の背圧を制御する射出装置の背圧
   制御装置において、スクリュの後進移動を検出するスク
   リュ後進検出回路と該スクリュ後進検出回路の指令によ
   って前記電動機のスクリュが前進方向に作用する電流を
   ＯＦＦあるいはＯＮさせる電流指令信号制限回路を設け
   たことを特徴とする射出装置の背圧制御装置。