JPH0246370B2 - - Google Patents

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JPH0246370B2
JPH0246370B2 JP60171164A JP17116485A JPH0246370B2 JP H0246370 B2 JPH0246370 B2 JP H0246370B2 JP 60171164 A JP60171164 A JP 60171164A JP 17116485 A JP17116485 A JP 17116485A JP H0246370 B2 JPH0246370 B2 JP H0246370B2
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JP
Japan
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injection
speed
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target
switching
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JP60171164A
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Akio Yamada
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Toyo Innovex Co Ltd
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Toyo Machinery and Metal Co Ltd
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Application filed by Toyo Machinery and Metal Co Ltd filed Critical Toyo Machinery and Metal Co Ltd
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Publication of JPH0246370B2 publication Critical patent/JPH0246370B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は射出成形機に係り、特に成形時の射出
速度あるいは(および)充填圧力などの射出条件
の制御機構に関するものである。
〔発明の背景〕
射出成形のうちでも特に精密成形の場合、成形
時における合成樹脂の射出速度や充填圧力などの
射出条件を正確に制御する必要がある。
この射出速度や充填圧力を制御する方法とし
て、リレー制御やマイクロコンピユターを用いる
制御方法がある。また、成形品の寸法精度の向
上、クラツクの発生防止などのために、充填工程
において射出速度を複数段階に切替えたり、さら
に充填後の保圧工程においても充填圧力(保圧)
複数段階に切替えている。
ところで、このように射出速度ならびに充填圧
力の切替えを行なう場合、前述のリレー制御では
リレー接点のオン、オフ動作のばらつきにより、
切替えのタイミングがばらついてしまう。また、
マイコン制御の場合は、射出工程(充填工程と保
圧工程とから成る)中の射出シリンダの移動状態
をセンサで検知して、それからのデータに基づい
て射出速度、充填圧力の切替えを行なう訳である
が、前記センサのサンプリングのタイミングによ
つて切替えの時点がばらついてしまう。
第9図および第10図は射出速度のばらつきの
様子を示す説明図で、第9図は油圧系統の応答遅
れが加えられる前の状態、第10図は油圧系統の
応答遅れが加えられた状態をそれぞれ示してい
る。
これらの図において横軸の矢印は射出シリンダ
の進行方向を示しており、この例では射出シリン
ダのスタート時点(Po)から保圧切替時点(P4
までの充填工程において、射出速度を4段階に切
替える例を示している。すなわち、射出シリンダ
の進行状態に対応して第1切替時点(P1)、第2
切替時点(P2)、第3切替時点(P3)で射出速度
の切替えがなされ、射出シリンダがスタート時点
(P0)から第1切替時点(P1)に到達するまでの
第1速位置では第1速(V1)の射出速度で、第
1切替時点(P1)から第2切替時点(P2)まで
の第2速位置では第2速(V2)の射出速度で、
第2切替時点(P2)から第3切替時点(P3)ま
での第3速位置では第3速(V3)の射出速度で、
さらに第3切替時点(P3)から保圧切替時点
(P4)までの第4速位置では第4速(V4)の射出
速度で溶融樹脂が金型内に充填されるように射出
速度の切替えがなされるようになつている。
これらの図において各切替時点(P1〜P3)付
近の斜線部分は、実際の切替タイミングのばらつ
きの範囲を示している。すなわち、前述のリレー
制御の場合、リレー接点のオン、オフ動作に遅れ
が全くなければ、例えば第1切替時点(P1)で
第1速(V1)から第2速(V2)に切替わるが、
リレーは弾性接片による機械的な切替え手段であ
るから、必然的にオン、オフ動作に遅れを生じ、
例えば第1切替時点(P1)を通過したのちに遅
れて第1速(V1)から第2速(V2)に切替わる。
この遅れ時間(第9図におけるΔt1,Δt2,Δt3
ど)は、使用するリレーによつてまちまちであ
る。
またマイコン制御の場合、プログラムによつて
センサのサンプリングのタイミングが決められて
いる。そのためプログラミングされた所定のルー
チンに従つて射出成形機の各部の制御を行なつて
いる途中で、例えば射出速度のサンプリングのタ
イミングがたまたま第1切替時点(P1)と一致
した場合には、その時点において第1速(V1
から第2速(V2)に切替わる。ところが制御ル
ーチン上、射出速度をサンプリングするステツプ
になつた後に第1切替時点(P1)になつた場合
は、次のサンプリングのステツプまで従来の第1
速(V1)のまま射出が行なわれ、次のサンプリ
ングのステツプになつて初めて射出速度のサンプ
リングが行なわれ、そこで第1速(V1)から第
2速(V2)に切替わるから、この場合も切替動
作に遅れを生じてしまう。従つてこの遅れ時間
(第9図におけるΔt1,Δt2,Δt3など)は、プロ
グラムにおけるセンサのサンプリングのタイミン
グと実際の切替時点との対応においてまちまちで
ある。
射出成形機の制御部では第9図に示すようなス
テツプ出力を出しているが、実際の射出シリンダ
への出力は油圧系統の応答遅れがあるため第10
図のような出力パターンになるが、前述のような
遅れ時間(Δt1,Δt2,Δt3など)はそのまま現わ
れる。
前述の例は射出速度の切替パターンについて説
明したが、充填圧力の切替の場合も同様に切替え
に遅れがあり、その遅れ時間はまちまちである。
このように射出工程中において、射出速度、充
填圧力の切替えが遅れ、しかもその遅れ時間がば
らつくと、射出成形のクツシヨン量が一定でなく
なり、成形品に残留歪が生じて品質の低下をきた
す。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前述した従来技術の欠点を解
消し、品質の安定した成形品が得られる射出成形
機を提供するにある。
〔発明の概要〕
前述の目的を達成するため、本発明は、成形時
の射出速度あるいは(および)充填圧力などの射
出条件を所定のサンプリング周期をもつて検出し
て、その検出値と予め設定されている目標値とを
比較演算し、その比較結果に基づいて出力される
制御信号により前記射出条件を目標値と合致する
ように制御される射出成形機において、前記射出
条件に関係する例えば射出速度の第1速などの第
1の目標設定値と、例えば射出速度の第2速など
の第2の目標設定値と、前記第1の目標設定値か
ら第2の目標設定値に切替わる例えば第1切替時
点などの切替時点と、その切替時点から前記第1
の目標設定値より第2の目標設定値に向けて時間
的にリニアに変化するとともに、射出シリンダを
動作させるアクチエータの作動遅れの傾斜角より
も大きいパターンの傾斜角を設定する設定値切替
パターンとを任意に設定することのできる例えば
ダイヤル式やテンキー式の設定器などの設定手段
と、前記射出条件を制御プログラムにより所定の
サンプリング周期をもつて検出する例えば射出シ
リンダ位置検出用ポテンシヨメータや充填樹脂圧
検出用圧力計などの検出手段と、その検出手段か
らの検出値と、前記設定手段によつて予め設定さ
れている目標値とを比較演算して、その比較結果
に基づいて前記射出条件を前記設定手段によつて
設定された目標値と合致するように制御信号を出
力する例えばマイクロコンピユタなどの制御部と
を備える。
そして、前記設定手段によつて設定された切替
時点になつたとき、前記射出条件を予め設定され
た設定値切替パターンに沿うように前記制御部に
よつて制御するように構成されていることを特徴
とするものである。
〔実施例〕
次に本発明の実施例を図とともに説明する。第
1図は、この実施例に係るインラインスクリユー
式射出成形機における制御装置の機能ブロツク図
である。
ホツパ(図示せず)から供給されたペレツト状
の合成樹脂材料1は、スクリユー2の回転と前進
によつて混練、可塑化されながら金型内(図示せ
ず)に射出、充填される。このスクリユー2は油
圧シリンダ3内のアクチエータ4に連結され、油
槽5の油が油圧ポンプ6によつて前記シリンダ3
の後室に供給されることにより、スクリユー2が
前進するようになつている。この油圧回路中に速
度制御用比例電磁弁7と圧力制御用比例電磁弁8
とが設けられ、この両電磁弁7,8は制御部9の
出力ポート10を介して中央演算処理ユニツト
(CPU)11に接続されている。
前記アクチエータ4に連結バー12を介してラ
ツクギア13が取付けられ、それに噛合するピオ
ンが設けられている。このピニオンと同期して回
転する光学式エンコーダ15が設置され、これか
らの出力は入力ポート16を介して中央演算処理
ユニツト11に入力されるようになつている。従
つて前記ラツクギア13、ピニオン14ならびに
エンコーダ15により、射出工程におけるスクリ
ユー2の先端部停止位置を検出する検出器を構成
しており、エンコーダ15からの位置信号が制御
部9に入力されるようになつている。
この実施例ではエンコーダ15を用いたが、そ
れの代りにポテンシヨメータでも構わない。
また前記入力ポート16には、射出速度、充填
圧力、クツシヨン量などの射出条件を設定するた
めの例えばダイヤル式あるいはテンキー式などの
設定器17が接続されている。図中の18はデジ
タルスイツチ19で、入力ポート16を介して中
央演算処理ユニツト11に接続され、また中央演
算処理ユニツト11はメモリ20との間で信号の
授受がなされるようになつている。
第2図は、充填工程における射出速度のパター
ン図である。この図において横軸の矢印はスクリ
ユー2の進行方向を示しており、この例ではスク
リユー2のスタート時点P0から保圧切替時点P4
までの充填工程において、射出速度を4段階に切
替える例を示している。
すなわち、スクリユー2の進行状態に応じて第
1切替時点P1、第2切替時点P2、第3切替時点
P3で射出速度の切替えがなされるように設定さ
れている。そして、スクリユー2の先端部がスタ
ート時点P0から第1切替時点P1に到達するまで
の第1速位置では第1速V1の射出速度で、第1
切替時点P1から第2切替時点P2までの第2速位
置では第2速V2の射出速度で、第2切替時点P2
から第3切替時点P3までの第3速位置では第3
速V3の射出速度で、さらに第3切替時点P3から
保圧切替時点P4までの第4速位置では第4速V4
の射出速度で合成樹脂が金型内に充填されるよう
に、それぞれの射出速度が目標値として設定され
ている。
そして第1切替時点P1において第1速V1から
第2速V2に下がるための第1切替パターンQ1が、
第2切替時点P2において第2速V2から第3速V3
に下がるための第2切替パターンQ2が、さらに
第3切替時点P3において第3速V3から第4速V4
に上がるための第3切替パターンQ3がそれぞれ
設定されている。これら各切替パターンQ1〜Q3
は時間的にリニアに変化するように設定され、し
かも各切替パターンQ1〜Q3の傾斜角Θはすべて
同じに設定されている。
第3図ないし第5図は、本発明の実施例に係る
射出成形機の制御プログラムの一部を示すおおま
かなフローチヤートで、第3図はメインルーチン
を、第4図および第5図はそれぞれのサブルーチ
ンを示している。
まず、メインルーチンについて第3図とともに
説明する。
電源をオンすることによつてステツプ(以下S
と略称する)1においてイニシヤライブのサブル
ーチンがコールされ、初期状態に戻される。次に
S2で正常か異常かの判断がなされて、異常であ
ればS3において異常処理プログラムのサブルー
チンがコールされる。正常であればS4に進み、
運転モードか否かの判断がなされ、運転モードで
あればS5で自動運転か手動運転かの判断が行な
われ、自動運転であればS6で自動運転プログラ
ムのサブルーチンがコールされ、手動運転であれ
ばS7で手動運転プログラムのサブルーチンがコ
ールされる。
前述のS4で運動モードでないと判断されると
S8に進み、型厚調整モードか否かの判断がなさ
れ、イエスであればS9で型厚調整プログラムの
サブルーチンがコールされる。S8で型厚調整モ
ードでないと判断されるとS10に進み、スクリ
ーユ抜きモードか否かの判断がなされて、イエス
であればS11でスクリユー抜きプログラムのサ
ブルーチンがコールされ、スクリユー抜きモード
でなければ次のステツプに進むようになつてお
り、最終的にはS2の前段に戻るようにプログラ
ミングされている。
前述のS6でコールされた自動運転プログラム
のサブルーチンを第4図に示す。
最初、S21においてサイクルタイマのタイム
アツプか否か判断され、イエスであればS22で
サイクルタイマのタイムアツプとその表示がなさ
れる。サイクルタイマのタイムアツプでなければ
次のステツプに進み、S23でステツプフラグが
セツトされたか否かの判断がなされ、フラグがセ
ツトされていなければ、S24で型締めが完了し
たかどうか判断される。判断の結果、型締めが完
了してなければS25で型締め準備フラグがセツ
トされ、また型締めが完了しておればS26でノ
ズルタツチフラグがセツトされる。
前述のS23でイエスと判断されるとS24で
型締準備フラグがセツトされたか否か判断され、
イエスであればS25で型締準備プログラムのサ
ブルーチンがコールされる。次にS26で型締フ
ラグがセツトされたか否か判断され、イエスであ
ればS27で型締プログラムのサブルーチンがコ
ールされる。次にS28でノズルタツチフラグが
セツトされたか否か判断され、イエスであればS
29でノズルタツチプログラムのサブルーチンが
コールされる。次にS30で射出フラグがセツト
されたか否か判断され、イエスであればS31で
射出プログラムのサブルーチンがコールされる。
次にS32でチヤージフラグがセツトされたか否
か判断され、イエスであればS33でチヤージプ
ログラムのサブルーチンがコールされる。
前述のS31でコールされた射出プログラムの
サブルーチンを第5図に示す。
最初、S41において加熱筒昇温完了か否かの
判断がなされ、昇温が完了しておればS42に進
みノズルタツチが完了したか否か判断され、完了
しておれば次のステツプに進む。図示していない
他の判断ならびに実行がなされた後、S50でス
クリユーの先端部位置が第1速位置か否かの判断
がなされ、そうであればS51において第1速
V1で金型内に合成樹脂が充填される。スクリユ
ーの進行にともなつてそれの先端部位置が第2速
位置に来たことをS52で判断すると、S53に
おいて第2速V2で合成樹脂の充填がなされるさ
らにスクリユーが移動してそれの先端部位置が第
3速位置に来たことをS54で判断すると、S5
4において第3速V3で合成樹脂の充填がなされ
る。これら充填工程中はS56で第1充填圧が保
持され、S57で充填工程が終了したか否かのチ
エツクがなされ、充填工程が終了するとS58に
おいて充填工程終了の表示がなされる。
スクリユーの先端部位置が第4速位置に到達し
たことをS59で判断すると、S60で射出速度
が切替えられて第4速になるとともに、S61で
充填圧も切替えられ第2充填圧となる。S59で
ノーと判断されると、S62に進みチヤージフラ
グをセツトする。
第6図ならびに第7図は、第1切替パターン
Q1と射出速度のサンプリング周期との関係を示
す図である。
前述のように、射出速度が第1速V1から第2
速V2に切替わるときに時間的にリニアに変化す
る直線状の第1切替パターンQ1が予め設定され
ている。
第6図の場合は、第1切替時点P1と射出速度
のサンプリング周期とが丁度一致したときの例を
示している。すなわち第1切替時点P1で射出速
度を検出してもそのときは第1速V1であるから、
射出速度の次のサンプリングまでの間Sは第1速
で充填が行なわれる。そして次のサンプリング時
には第1切替パターンQ1上にある射出速度V1-1
まで下げられ、さらに次のサンプリング時には射
出速度V1-2まで下げられ、この切替えを何回か
に分けて行なうことにより、最終的には第2速
V2に切替えられる。
第7図の場合は、第1切替時点P1より少し前
に射出速度のサンプリングがあつた例を示してい
る。この場合も設定された第1切替パターンQ1
に従つて射出速度がV1-1,V1-2,V1-3のように
徐々に段階的に変化し、最終的には第2速V2
切替えられる。
第8図は切替パターンQの傾斜角Θと、油圧、
空圧あるいはモータなどによつて射出シリンダ
(スクリユーなど)を動作させるアクチエータの
作動遅れAの傾斜角ΘAとの関係を示す図であ
る。同図に示すように切替パターンQの傾斜角Θ
を、アクチエータの作動遅れAの傾斜角ΘAより
も大きくなるように設定しておけば、切替パター
ンQによつて作動遅れAを吸収することができ
る。
前記実施例では射出速度の切替えについて述べ
たが、充填圧力の切替えの場合も同様に行なわれ
る。
〔発明の効果〕
本発明は前述のような構成になつているから、
射出速度あるいは(および)充填圧力などの射出
条件の切替時における出力パターンがどの場合に
おいてもほぼ一定し、ばらつきがなく、しかも射
出シリンダを動作させるアクチエータの作動遅れ
が吸収でき、そのために品質の安定した精密成形
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第8図は本発明の実施例を説明す
るためのもので、第1図は射出成形機における制
御装置の機能ブロツク図、第2図は充填工程にお
ける射出速度のパターン図、第3図はメインルー
チンの一部フローチヤート、第4図は自動運転プ
ログラムの一部フローチヤート、第5図は射出プ
ログラムの一部フローチヤート、第6図ならびに
第7図は切替パターンとサンプリングとの関係を
示す説明図、第8図は切替パターンの傾斜角とア
クチエータの作動遅れの傾斜角との関係を示す説
明図、第9図および第10図は従来の射出速度の
ばらつきの様子を示す説明図である。 2……スクリユー、3……油圧シリンダ、7…
…速度制御用比例電磁弁、8……圧力制御用比例
電磁弁、9……制御部、11……中央演算処理ユ
ニツト、13……ラツクギア、14……ピニオ
ン、15……エンコーダ、16……入力ポート、
17……設定器、P0〜P3……切替時点、V1〜V4
……射出速度、Q1〜Q3……切替パターン、Θ…
…切替パターンの傾斜角、A……アクチエータの
作動遅れ、ΘA……作動遅れの傾斜角。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 成形時の射出速度あるいは(および)充填圧
    力などの射出条件を所定のサンプリング周期をも
    つて検出して、 その検出値と予め設定されている目標値とを比
    較演算し、 その比較結果に基づいて出力される制御信号に
    より前記射出条件を目標値に合致するように制御
    される射出成形機において、 前記射出条件に関係する第1の目標設定値と、
    第2の目標設定値と、前記第1の目標設定値から
    第2の目標設定値に切替わる切替時点と、その切
    替時点から前記第1の目標設定値より第2の目標
    設定値に向けて時間的にリニアに変化するととも
    に、射出シリンダを動作させるアクチエータの作
    動遅れの傾斜角よりも大きいパターンの傾斜角を
    設定する設定値切替パターンとを任意に設定する
    ことのできる設定手段と、 前記射出条件を所定のサンプリング周期をもつ
    て検出する検出手段と、 その検出手段によつて予め設定されている目標
    値と比較演算して、その比較結果に基づいて前記
    射出条件を前記設定手段によつて設定された目標
    値と合致するように制御信号を出力する制御部と
    を備え、 前記設定手段によつて設定された切替点になつ
    たとき、前記射出条件を予め設定それた設定値切
    替パターンに沿うように前記制御部によつて制御
    するように構成されていることを特徴とする射出
    成形機。
JP17116485A 1985-08-05 1985-08-05 射出成形機 Granted JPS6232019A (ja)

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