JPH02202421A - 射出成形方法 - 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】 ［」１業十の利用分野］ 本発明は、溶融物を金型内に射出充填して成形する射出
成形方法に関する。

［従来の技術］ 従来より、充填工程と保圧工程からなる射出樹脂成形で
は、金型内への溶融樹脂の充填量を安定させるため、充
填量［程中に金型内の圧力を検出し、その検出値がある
設定値に達した際に、充填工程から保圧工程への切り換
えが行われる。

保圧工程では、成形品の品質の変動を抑えるため、保圧
工程中の樹脂圧が任意に定められた経時パターンとなる
ように、油圧シリンダ内の圧力をフィードバック制御す
る従来技術がある（特開昭６０−４９８２１７号公報参
照）。

また、充填工程と保圧工程において、金型内の樹脂圧を
検出し、両工程中の樹脂圧が（：Ｔ：意に定められた経
時パターンとなるように、油圧シリンダ内の圧力をフィ
ードバック制御する従来技術がある（特開昭５８−５２
４８６号公報参照）。

し発明が解決しようとする課題］ そもそも上述した従来技術の制御では、雰囲気の温度変
化による金型および樹脂の温度変化や、材料のロット毎
の粘度変化などによって、樹脂の流れ易さが変化し、そ
の影響によって樹脂圧が変化するため、この樹脂圧を指
標として制御しようという考え方である。

この考え方を基にして、上述した従来技術の制御では、
充填工程あるいは保圧：［程の全域で、樹脂圧が任意に
定められた経時パターンとなるように油圧シリンダ内の
圧力をフィードバック制御している。

しかしながら、この制御では、樹脂の流入に伴って、連
続的に油圧シリンダ内の圧力をフィードバック制御する
必要があることから、油圧あるいは油量を制御するバル
ブ、または配管などの制御系における各種機器の高度な
応答性や蓮従性が要求されるため、成形機のコストが高
くなる課題を有していた。

本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目的
は、成形品の品質の変動を抑えるために、高度な応答性
や追従性を必要としない安価な成形機にも適用できる射
出成形方法を提供することにある。

［課題を解決するための検討］ 上述したように、射出樹脂成形においては、種々の外乱
によって樹脂圧が変化する。

この樹脂圧の経時パターンのうち、パリの発生やショッ
ト不良に対して最も強い影響力をもつのは、充填工程か
ら保圧工程への切り換え直後に発生するピーク圧力値（
第２図参照）である。

従来技術である樹脂圧を検討し、その検出値が、ある設
定値に達した際に、充填二［程から保圧工程に切り換え
る制御は、このピーク圧力値の変動を抑えるのにある程
度の効果はあるが、十分ではない、なぜならば、一定の
設定値で切り換えても、直後に発生するピーク圧力値は
一定ではなく、種々の外乱によって変動するためである
。しかも、このピーク圧力値は、ショットを重ねる毎に
緩やかに変動する挙動を示す。

以上より、充填：［程あるいは保圧工程の全域に亘って
フィードバック制御する必要はなく、充填工程から保圧
工程への切り換え直後に発生するピーク圧力値を指凛と
して、次のショットで制御すれば十分である。

また、このピーク圧力値は充填二［程から保圧工程へ切
り換える際の設定値を補正することにより制御が可能で
ある。

［課題を解決するためのイ段］ 本発明は上記目的を達成するために、射出シリンダ内に
蓄えられた溶融物を、スクリュの移動によって金型内に
射出充填し、該金型内に射出充填された溶融物の圧力、
あるいは前記スクリュの移動位置が、ある設定値に達し
た時点で充填工程から保圧工程に切り換える射出成形方
法において、前記保圧工程中に発生する前記金型内の溶
融物のピーク圧力値を検出し、該ピーク圧力値をあらか
じめ記憶された目標値と比較演算して、次回のショット
のピーク圧力値が前記目標値と同じになるように前記設
定値を補正することを技術的手段として採用する。

［作用］ 上記構成よりなる本発明の射出成形方法は、金型内に射
出充填された溶融物の圧力、あるいはスクリュの移動位
置が、ある設定値に達した時点で充填工程から保圧工程
に切り換えた後、保圧工程中における溶融物の圧力を検
出し、そのピーク圧力価を抽出する。そして抽出したピ
ーク圧力値を、あらかじめ記憶された目標値と比較演算
し、次回のショットで検出される溶融物のピーク圧力値
が、目標値と同じになるように設定値を補正する。

例えば、今回のショットで抽出したピーク圧力値が目標
値より低い場合には、設定値を補正し゛Ｃ１次回のショ
ットでの充填工程の時間を長くすることにより、次回の
ショットの保圧工程中に発生するピーク圧力値を、今回
のショットの保圧工程中に発生したピーク圧力値より高
くすることができる。

また、今回のショッ１−で抽出したピーク圧力値が目標
値より高い場合には、設定値を補正して、次回のショッ
トでの充填工程の時間を短くすることにより、次回のシ
ョットの保圧工程中に発生するピーク圧力値を、今回の
ショットの保圧工程中に発生したピーク圧力値より低く
することができる。

［発明の効果］ 上記作用を有する本発明の射出成形方法は、今回のショ
ットにおける保圧工程中で発生した溶融物のピーク圧力
値に基づいて、次回のショットにおける充填工程から保
圧工程に切り換える際の設定値を補正する制御であるた
め、従来技術のように１ショッｔ−の短い時間の中でフ
ィードバック制御する必要がない。

従って、本発明の射出成形方法は、応答性や追従性に優
れたｍ器を必要とすることがないため、高価な成形機（
応答性や追従性に優れた機器を使用した成形機）に適用
できることはいうまでもなく、安価な成形機にも適用す
ることができる。

また、溶融物のピーク圧力値に基づいて、充填工程から
保圧工程に切り換える際の設定値をショット毎に補正す
ることから、溶融物が流れやすい状態であっても、保圧
ニ［程中の溶融物の圧力が上がり過ぎることはなく、常
に適切な充填量を得ることができ、成形品の品質の変動
を抑えることができる。

［実施例］ 次に、本発明の射出成形方法を、図面に示す一実施例に
基づき説明する。

第１図は、本発明の射出成形方法を適用した射出成形装
置の全体構成図である。

本実施例の射出成形装置１は、金型２内に溶融樹脂を射
出充填し、金型２内の樹脂圧がある設定値に達した場合
に、充填二ロ程がら保圧工程に切り換える成形機３と、
金型２内の樹脂圧を検出する樹脂圧センサ４と、その樹
脂圧センサ４が検出したピーク値を、あらかじめ記憶さ
れた目標値と比較演算して、次回のショットのピーク値
が目標値と同じになるように設定値を補正する補正器５
とから構成されている。

金型２は、固定金型２ａと可動金型２ｂとで、溶融樹脂
が注入されるキャビティ　６を形成し、図示しない型締
装置により強固に締め付けられている。

樹脂圧センサ４は、圧力の変化を電気信号の変・化に置
き換えて検出するものである。

成形機３は、樹脂を可塑化（溶融）、計量するための射
出シリンダ７とスクリュ８、樹脂充填時にスクリュ８を
油圧によって前進させるための油圧シリンダ９と射出ラ
ム１０、射出ラム１０にかがる油圧および油量を制御す
る油圧アクチュエータ１１、油圧アクチュエータ１１に
作動信号を与えるシーケンサ１２、および該シーケンサ
１２が、樹脂圧センサ４の信号を基に充填工程から保圧
工程に切り換える際の設定値を記憶する保圧切換圧記憶
器１３より構成される。

この成形機３は、スクリュ８が射出ラム１０に結合され
ており、油圧アクチュエータ１１から油圧シリンダ９内
の空間部Ａに圧油が供給されることによって、射出ラム
１０およびスクリュ８が前進（第１図左側へ移動）し、
射出シリンダ７内の空間部Ｂに蓄えられた溶融樹脂を、
金型２のキャビティ６内に射出する。

圧油によって押し出される射出ラム１０の移動速度は、
例えば第２図の実線で示すように、成形される品物によ
り最適な経時パターンに制御される。

なお、第２図の点線は、金型２内の樹脂圧力を示す。

補正器５は、樹脂圧センサ４の信号よりピーク圧実測値
を抽出するピーク圧抽出器１４、あらかじめ設定された
ピーク圧目標値を記憶するピーク圧記憶器１５、および
ピーク圧実測値とピーク「目標値と保圧切換圧記憶器１
３の今回の保圧切換設定値とにより演算を行い、次回の
ショットの保圧切換設定値を決定して、保圧切換圧記憶
器１３内の保圧切換設定値を変更する機能を有する演算
器１６より構成される。

次に、本実施例の作動について説明する。

あらかじめ良品時の樹脂圧に基づき、そのピーク圧を目
標値として、ピーク圧記憶器１５に記憶させておく。

まず、充填工程の開始により、油圧アクチュエータ１１
がら空間部Ａに圧油が供給される。これにより、射出ラ
ム１０およびスクリュ８が押し出され、射出シリンダ７
の空間部Ｂに蓄えられていた溶融樹脂が、金型２のキャ
ビティ　６内に射出充填される。

樹脂圧センサ４により金型２内の樹脂圧を検出し、検出
値が保圧切換圧記憶器１３内の設定値に達した時点（第
２図ＰＯ点）で、シーケンサ１２の信号により油圧アク
チュエータ１１を作動させ、充填工程から保圧工程に切
り換える。

保圧工程に切り換わった後、金型２内の樹脂圧がピーク
に達するため、ピーク圧抽出器１４で、金型２内の樹脂
圧のピーク圧実測値（第２図Ｐ１点）を抽出する。

演算器１６により、抽出したピーク圧実測値とピーク圧
記憶器１５内の目標値との偏差、および保圧切換圧記憶
器１３内の値に基づい゛Ｃ１次回のショットのピーク圧
実測値が、ピーク圧記憶器１５内の目標値と同じになる
ように、保圧′ＬＪ）ｆｆＡ圧記憶器１３内の設定値を
補正する。

例えば、今回のショットで抽出したピーク圧実測値が目
標値より低い場合には、ピーク圧実測値と目標値との偏
差に応じて、設定値を今回より高い値に補正する。

これにより、次回のショットでの充填工程の時間が長く
なり、次回のショットの保圧工程中に発生するピーク圧
実測値を、今回のショットの保圧工程中に発生したピー
ク圧実測値より高くすることができる。

また、今回のショットで抽出したピーク圧実測値が目標
値より高い場合には、ピーク圧実測値と目標値との偏差
に応じて、設定値を今回より低い値に補正する。

これにより、次回のショットでの充填工程の時間が短く
なり、次回のショットの保圧工程中に発生するピーク圧
実測値を、今回のショットの保圧工程中に発生したピー
ク圧実測値より低くすることができる。

このため、次回のショットでは、樹脂圧センサ４の信号
が、補正された設定値に達した時点で、充填工程から保
圧工程に切り換わるため、このショットのピーク圧実測
値は、ピーク圧記憶器１５内に記憶された目標値である
良品時のピーク圧に近付く、あるいは同じになる。

このように、本発明の制御方法は、今回のショットの保
圧工程中に発生するピーク圧実測値に基づいて、次回の
ショットにおける充填工程から保圧工程への切り換える
際の設定値を補正する制御であるため、１シヨツトの短
い時間の中でフィードバック制御する従来の制御方法と
比較して、制御が容易である。

従つ゛Ｃ１本発明の射出成形方法によれば、応答性や追
従性に優れた機器を必要とすることがないため、高価な
成形機（応答性や追従性に優れた周辺機器を使用した成
形機）に適用できることはいうまでもなく、安価な成形
機にも適用することができ、汎用性にｔ最れる。

また、溶融物のピーク圧力値に基づいて、充填工程から
保圧工程に切り換える際の設定値３ショット毎に補正す
ることから、溶１）１物が流れやすい状態であっても、
常に安定した充填量を得ることができる。

従って、保圧工程中の溶融物の圧力が上がり過ぎるよう
なことはなく、常に一定のピーク圧を保持することがで
き、成形品の品質の変動を抑えることができる。

（変形例） 上記した実施例では、成形機３と補正器５とを別体で設
けたが、成形機３の制御機能と補正器５の補正機能とと
１つの制御回路で構成し、その制御回路を成形ｎ３に組
み込むことで、成形機３と補正器５とを一体に形成して
もよい。

本発明の溶融物として溶融径１脂を例示したが、セラミ
ック原４五ｌのイ容融１勿であってもよい。

金型２内の樹脂圧によって充填工程から保圧工程に切り
換えたが、スクリュ８の移動位置によって充填工程から
保圧工程に切りＩＱえてもよい。また、スクリュ８を油
圧によっ°Ｃ作動さぜたが、電動によって作動させても
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は本発明の射出成形方法を適用した射出成形装置
の全体構成図、第２図はスクリュストロークと射出速度
との関係を示すグラフである。 図中

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）射出シリンダ内に蓄えられた溶融物を、スクリュの
   移動によって金型内に射出充填し、該金型内に射出充填
   された溶融物の圧力、あるいは前記スクリュの移動位置
   が、ある設定値に達した時点で充填工程から保圧工程に
   切り換える射出成形方法において、 前記保圧工程中に発生する前記金型内の溶融物のピーク
   圧力値を検出し、該ピーク圧力値をあらかじめ記憶され
   た目標値と比較演算して、次回のショットのピーク圧力
   値が前記目標値と同じになるように前記設定値を補正す
   ることを特徴とする射出成形方法。