JPH0246371B2 - Dendoshashutsuseikeikinoseigyosochi - Google Patents

Dendoshashutsuseikeikinoseigyosochi

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JPH0246371B2
JPH0246371B2 JP25867185A JP25867185A JPH0246371B2 JP H0246371 B2 JPH0246371 B2 JP H0246371B2 JP 25867185 A JP25867185 A JP 25867185A JP 25867185 A JP25867185 A JP 25867185A JP H0246371 B2 JPH0246371 B2 JP H0246371B2
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JP
Japan
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injection
motor
pressure
integrated power
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JP25867185A
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JPS62119021A (ja
Inventor
Kenji Kasugai
Akira Yokota
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Japan Steel Works Ltd
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C45/77—Measuring, controlling or regulating of velocity or pressure of moulding material
    • B29C2045/776—Measuring, controlling or regulating of velocity or pressure of moulding material determining the switchover point to the holding pressure

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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、電動射出成形機の制御装置に関する
ものである。
(従来の技術) 射出成形機による射出の際には、金型キヤビテ
イ内に溶融樹脂を充てんし(充てん工程)、次い
で溶融樹脂の冷却固化に伴なう収縮を補うために
金型キヤビテイ内を所定の時間だけ所定圧力に保
持する(保圧工程)。このために適切な時期に充
てん工程から保圧工程への切換えを行う必要があ
るが、この切換えのための装置としては、射出プ
ランジヤまたはスクリユーが所定の位置に達した
とき切換えを行う装置、射出プランジヤ内の油圧
が所定値に達したとき切換えを行う装置、金型キ
ヤビテイ内の樹脂圧力が所定値に達したとき切換
えを行う装置などがある。
(発明が解決しようとする問題点) しかし、射出プランジヤまたはスクリユーの位
置によつて充てん工程から保圧工程への切換えを
行う場合には、金型キヤビテイが完全充てんに近
い状態となつたときに充てん工程から保圧工程へ
の切換えが行われるように切換え位置を設定する
ことが非常に困難であるという問題がある。切換
位置の設定が適切でない場合、例えば金型キヤビ
テイが十分には充てんされていない状態で充てん
工程から保圧工程への切換えが行われると、溶融
樹脂補充のための保圧工程の時間の多くを取ら
れ、有効な保圧時間が短くなり、いわゆる「ひ
け」を発生し易くなる。この「ひけ」を防止する
ために保圧時間を長くすると、1成形サイクルに
要する時間が長くなり、生産効率が低下する。一
方、切換え位置を金型キヤビテイがほぼ完全に充
てんされる位置に設定した場合であつても、金型
温度、樹脂温度、樹脂材料などの微妙な変化によ
つて射出プランジヤまたはスクリユーが切換位置
まで前進することができず、保圧工程へ移行しな
い不具合(いわゆる「シヨートシヨツト」)が発
生することがある。
射出プランジヤ内の油圧または金型キヤビテイ
内の樹脂圧力を検出してこれが所定値に達したと
き充てん工程から保圧工程に切換える装置の場合
には、充填工程中の射出プランジヤまたはスクリ
ユーの前進速度によつて射出プランジヤ内の油圧
または金型キヤビテイ内の樹脂圧力が変動するた
め、射出プランジヤまたはスクリユーの前進速度
の設定を変えるごとに充てん工程から保圧工程へ
の切換え圧力を設定し直す必要があり、作業性が
良くないという問題点がある。
本発明は、上記のような問題点を解決すること
を目的としている。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、第一の解決手段として、射出プラン
ジヤまたはスクリユーの射出動作開始時点から、
射出用モータへの電流値および射出用モータの回
転速度を検知し始め、これらの検出値を積算電力
演算器に入力して積算電力値を演算し、この演算
値が射出時間の経過とともに増加してゆく途上
で、あらかじめ保圧切換値設定器に設定された所
定値と一致した時点で制御器に信号を発し、次の
保圧工程に移行するよう構成したものである。
また、第二の解決手段として、射出プランジヤ
またはスクリユーの射出動作開始時点から、射出
用モータへの電流値および電圧値を検出し始め、
これらの検出値を積算電力演算器に入力して積算
電力値を演算し、この演算値が射出時間の経過と
ともに増加してゆく途中で、あらかじめ保圧切換
値設定器に設定された所定値と一致した時点で制
御器に信号を発し、次の保圧工程に移行するよう
構成したものである。
(作用) 射出動作開始から、射出用モータの回転によ
り、ボールネジ機構等の動力伝達系を介して、射
出プランジヤまたはスクリユーが前進し、金型内
に溶融樹脂が注入されていく。この時の射出用モ
ータへの電流値と射出用モータの回転速度、ある
いは同モータへの電流値と電圧値、を検出して、
これらを、ともに積算電力演算器に入力して、時
間経過に従つて積算電力を演算する。一方、充て
ん工程から保圧工程へ切換えるための保圧切換値
設定器にあらかじめ適当な値を設定しておく。こ
の所定値と前記積算電力の演算値とを、比較器に
より比較動作を継続し、両者が一致した時点で、
比較器より制御器を介して、モータ制御用のドラ
イバアンプに信号を送つて、次の保圧工程に移行
するよう射出用モータを制御する。この時の積算
電力値の変化は第2図に示すようになる。図中O
点は射出開始点、P点は保圧切換点である。
(実施例 1) 本発明の一実施例を第1図aに示す。11はシ
リンダ、12はスクリユー、13はスクリユー1
2とボールナツト14を一体化するための部材で
ある。16はボールナツ14と対をなすボールネ
ジ15と、このボールネジ15を回転させる射出
用モータ6とを連結する継手等の伝達要素であ
る。17は溶融樹脂であり、図全体は充てん動作
直前の状態を示している。
射出用モータ6はドライバアンプ4により駆動
制御される。射出用モータ6への電流値()を
電流検出器7により検出し、かつ射出モータ6の
回転速度Nを回転速度検出器8により検出し、こ
れら両者を、積算電力演算器3にともに入力す
る。そして、この演算値と、あらかじめ保圧切換
値設定器1に設定された所定値とを、比較器2に
より比較する。さらに両者が一致した時に比較器
2により出力される信号を受けとつて、次の保圧
工程に移行するよう射出用モータ6を駆動制御す
るドライバアンプ4に制御信号を送る制御器5が
設けられている。
ここで、積算電力演算器3によつて、積算電力
を演算するには、射出用モータ6への電流値
()と、射出用モータ6に付属させた回転速度
検出器8からの回転速度信号Nを要している。通
常、モータのトルクTは電流値()の関数であ
りT=f()と表現され得る。したがつて、電
力量W=2π・N・T/6120(N;モータ回転速度)と して算出し得るので、上記回転速度信号(N)と
電流値信号()とにより、積算電力値は∫t 02π・
N・T/6120・dt即ち、K∫x 0f(t)・N(t)dt
となる。回転数Nも射出工程中、複数段に変化さ
せるのが普通なので時間の関数である。
なお、上記電力量Wの式は、次のとおり導いた
ものである。
一般に、モータの回転によりボールネジなどを
直線運動させる場合、定常パワーP0(KW)は次
式で与えられる。
P0=(μ・Wl・Vl)/(6120・η) (1) ただし、μ:摩擦係数 Wl:直線運動部の重量 Vl:直線運動部の速度 η:減速機の効率 また、ボールネジについては、そのトルクT1
(Kg・m)は次式で与えられる。
T1=(f・l)/(2π・η′) (2) ただし、f:推力 l:ネジリード η′:ネジ効率 したがつて、 l=(2πη′・T1)/f (3) 一方、下記式がそれぞれ与えられる。
Vl=N1・l (4) ただし、N1:ボールネジ回転速度(rpm) μ・Wl=f (5) したがつて、(1)式は次のとおり展開される。
P0=(f・N1・l)/6120・η)=[(f・N1)/(61
20・η)]・[(2πη′・T1)/f] =[(2πN1・T1)/6120]・[η′/η](6) 次に、モータの駆動トルクT(Kg・m)、及び
モータの回転速度N(rpm)とボールネジの上記
T1及びN1とは、それぞれ下記の関係を有してい
る。
T1=T・R1/R (7) N1=N・R/R1 (8) ただし、R1:ボールネジ駆動歯車径 R:サーボモータ歯車径 すなわち、次のとおりとなる。
N1・T1=N・T (9) したがつて、(6)式より P0=[(2πN・T)/6120]・[η′/η](10) が得られる。
また、η及びη′をそれぞれ約1.0とすると、定
常パワーP0は次式のとおりとなる。
P0=(2π・N・T)/6120 (11) 本発明においては、上記電力量Wとして(11)式の
定常パワーP0を採用したものである。
(実施例 2) 本発明の他の実施例は、第1図bに示すとおり
実施例1の回転速度検出器8に代えて射出用モー
タの電圧検出器8′により構成したものである。
射出用モータ6はドライバアンプ4により駆動
制御される。また射出用モータ6への電流値と電
圧値をそれぞれ電流検出器7と電圧検出器8′に
より検出し、これらを積算電力演算器3に、とも
に入力する。この演算値と、あらかじめ保圧切換
値設定器1に設定された所定値とを比較器2によ
り比較する。さらに両者が一致した時に比較器2
により出力される信号を受けとつて、次の保圧工
程に移行するよう射出用モータ6を駆動制御する
ドライバアンプ4に制御信号を送る制御器5が設
けられている。
ここで積算電力器3は、電流値と電圧値と
により∫x 0dtなる積分演算を行うものである。
(発明の効果) 以上説明してきたように、本発明によると、金
型キヤビテイへの溶融樹脂の充てん状態を射出動
作開始時点からの積算電力値によつて検出し、こ
れにより充てん工程から保圧工程への切換えを行
うようにしたので、射出による充てんエネルギー
が常に一定となるため適正なタイミングで充てん
工程から保圧工程への切換えを制御することがで
きる。これにより、従来のように射出プランジヤ
またはスクリユーの位置によつて切換えを行う場
合に発生していた「ひけ」、「シヨートシヨツト」
などの問題を解決することができ、また射出プラ
ンジヤの圧力または金型キヤビテイの樹脂圧力に
基いて切換えを制御する従来の装置の作業性の悪
さの問題も解決することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図a,bは本発明の実施例構成図である。
第2図は充てん、保圧工程での積算電力値の変化
グラフである。 1……保圧切換値設定器、2……比較器、3…
…積算電力演算器、4……ドライバアンプ、5…
…制御器、6……射出用モータ、7……電流検出
器、8……回転速度検出器、8′……電圧検出器、
11……シリンダ、12……スクリユー、13…
…部材、14……ボールナツト、15……ボール
ネジ、16……伝達要素。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 射出プランジヤまたはスクリユーを電動機に
    よつて軸方向に駆動させて充てん工程および保圧
    工程を行う電動射出成形機の制御装置において、
    射出用モータへの電流値を検知する電流検出器
    と、該モータの回転速度を検知する回転速度検出
    器を設け、これら二者の検出値から積算電力値を
    演算する積算電力演算器の演算値と、所定の判定
    値を設定可能な保圧切換値設定器の所定値とを比
    較する比較器を設け、該比較器より一致信号が出
    力された時、充てん工程から保圧工程に移行する
    よう射出用モータを駆動制御することを特徴とす
    る電動射出成形機の制御装置。 2 射出プランジヤまたはスクリユーを電動機に
    よつて軸方向に駆動させて充てん工程および保圧
    工程を行う電動射出成形機の制御装置において、
    射出用モータへの電流値および電圧値を検出する
    電流検出器および電圧検出器を設け、これら二者
    の検出値から積算電力値を演算する積算電力演算
    器の演算値と、所定の判定値を設定可能な保圧切
    換値設定器の所定値とを比較する比較器を設け、
    該比較器より一致信号が出力された時、充てん工
    程から保圧工程に移行するよう射出用モータを駆
    動制御することを特徴とする電動射出成形機の制
    御装置。
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