JPH031139B2 - - Google Patents
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- JPH031139B2 JPH031139B2 JP27347285A JP27347285A JPH031139B2 JP H031139 B2 JPH031139 B2 JP H031139B2 JP 27347285 A JP27347285 A JP 27347285A JP 27347285 A JP27347285 A JP 27347285A JP H031139 B2 JPH031139 B2 JP H031139B2
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- Japan
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- injection
- pressure
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- filling process
- filling
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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
- B29C45/7666—Measuring, controlling or regulating of power or energy, e.g. integral function of force
-
- 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
- B29C45/77—Measuring, controlling or regulating of velocity or pressure of moulding material
Landscapes
- 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、射出成形機の成形制御方法に関し、
特に充填工程たる射出速度制御領域から保圧工程
たる保圧圧力制御領域への切換制御に関するもの
である。
特に充填工程たる射出速度制御領域から保圧工程
たる保圧圧力制御領域への切換制御に関するもの
である。
（従来の技術）
射出成形機の射出工程は、大別すると溶融樹脂
の射出開始から該樹脂が金型キヤビテイ末端に到
達する迄の充填工程と、その後キヤビテイ内の溶
融樹脂の冷却固化に伴なう収縮を補う保圧工程か
らなる。従来より、この充填工程を射出スクリユ
ー（またはプランジヤ）の射出速度を予め定めら
れたプログラムによつて制御する、いわゆるプロ
グラムドインジエクシヨン法は知られており、充
填圧力または射出速度をスクリユーの位置によつ
て変化させることにより溶融樹脂の充填速度を制
御している。また、保圧工程では、その保圧圧力
をタイマーにより複数段に制御する保圧圧力の制
御方法も同様に知られている。更に、上記充填工
程から保圧工程への切換を、スクリユーの位置、
すなわち充填工程のスクリユーの設定位置によつ
て切換える方法が採用されている。また更に、こ
の工程の切換えを射出ラム圧（油圧）あるいは金
型キヤビテイ内の樹脂圧によつて制御する方法も
知られている。
の射出開始から該樹脂が金型キヤビテイ末端に到
達する迄の充填工程と、その後キヤビテイ内の溶
融樹脂の冷却固化に伴なう収縮を補う保圧工程か
らなる。従来より、この充填工程を射出スクリユ
ー（またはプランジヤ）の射出速度を予め定めら
れたプログラムによつて制御する、いわゆるプロ
グラムドインジエクシヨン法は知られており、充
填圧力または射出速度をスクリユーの位置によつ
て変化させることにより溶融樹脂の充填速度を制
御している。また、保圧工程では、その保圧圧力
をタイマーにより複数段に制御する保圧圧力の制
御方法も同様に知られている。更に、上記充填工
程から保圧工程への切換を、スクリユーの位置、
すなわち充填工程のスクリユーの設定位置によつ
て切換える方法が採用されている。また更に、こ
の工程の切換えを射出ラム圧（油圧）あるいは金
型キヤビテイ内の樹脂圧によつて制御する方法も
知られている。
そしてまた、スクリユーの移動速度の低下に伴
う切換方法も最近行なわれている。
う切換方法も最近行なわれている。
（発明が解決しようとする問題点）
従来の技術において、射出速度制御領域たる充
填工程から保圧圧力制御領域たる保圧工程への切
換えは、上記のとおりスクリユーの位置、射出ラ
ム圧あるいはキヤビテイ油圧を検知して制御され
ている。
填工程から保圧圧力制御領域たる保圧工程への切
換えは、上記のとおりスクリユーの位置、射出ラ
ム圧あるいはキヤビテイ油圧を検知して制御され
ている。
一方、この切換制御において望ましいことは、
溶融樹脂が金型キヤビテイの末端に到達すると同
時に、すなわち実際の充填完了と同時に保圧工程
の圧力制御に切換えることである。しかしながら
上記した従来の技術は、それぞれ下記のとおり、
その問題点を有している。
溶融樹脂が金型キヤビテイの末端に到達すると同
時に、すなわち実際の充填完了と同時に保圧工程
の圧力制御に切換えることである。しかしながら
上記した従来の技術は、それぞれ下記のとおり、
その問題点を有している。
先ず、スクリユーの位置によつて、この切換制
御を行なう従来装置では、スクリユー位置によつ
て、実際の充填完了時を検知することが困難であ
るということである。すなわち、溶融樹脂の充填
量は、射出容積によつて決まるところ、該容積は
次式で与えられる。
御を行なう従来装置では、スクリユー位置によつ
て、実際の充填完了時を検知することが困難であ
るということである。すなわち、溶融樹脂の充填
量は、射出容積によつて決まるところ、該容積は
次式で与えられる。
Ｖ＝π／４・D2・Ｓ
Ｖ；射出容積
Ｄ；スクリユー直径
Ｓ；ストローク
したがつて、射出容積には、射出ストロークの
変動が、拡大されて影響するので、実際に得られ
る充填量は、たとえ僅かのスクリユー位置の変動
によつても大きな誤差を有することとなる。すな
わち、スクリユー位置によつて上記切換制御を適
切に行うためには、極めて微妙な設定が要求さ
れ、更に射出成形機自体としてこの厳密な位置精
度による繰り返し再現性が必要とされる。そして
この微妙な位置設定が僅かでもずれると、保圧工
程に切換えられる時前の点で、樹脂がキヤビテイ
末端に到達して充填完了となり、あるいは逆に充
填完了前に保圧工程に切換えられる。そして、前
者の場合にはキヤビテイピーク圧力が射出速度制
御時の設定圧力迄上昇し、バリが発生するなどの
成形不良が生じ、また後者の場合には樹脂の充填
完了前に充填速度が低下し、フローマークなどの
不良が生じ更にいずれの場合にあつても成形作業
の繰り返し再現性は阻害される。この問題は従来
から知られているため、例えば充填完了前に射出
速度制御領域から圧力制御領域に切換える方法が
採用されている。この方法は、充填完了前のキヤ
ビテイ内への溶融樹脂の充填速度を圧力で制御す
る方法であり射出速度によつて直接制御するもの
ではない。一方、成形品の表面状態をコントロー
ルするためには、射出速度が重要な因子となつて
おり、そのため上記方法は、良質な成形品を得る
ためには充填完了直前が不安定領域にならざるを
得ない。
変動が、拡大されて影響するので、実際に得られ
る充填量は、たとえ僅かのスクリユー位置の変動
によつても大きな誤差を有することとなる。すな
わち、スクリユー位置によつて上記切換制御を適
切に行うためには、極めて微妙な設定が要求さ
れ、更に射出成形機自体としてこの厳密な位置精
度による繰り返し再現性が必要とされる。そして
この微妙な位置設定が僅かでもずれると、保圧工
程に切換えられる時前の点で、樹脂がキヤビテイ
末端に到達して充填完了となり、あるいは逆に充
填完了前に保圧工程に切換えられる。そして、前
者の場合にはキヤビテイピーク圧力が射出速度制
御時の設定圧力迄上昇し、バリが発生するなどの
成形不良が生じ、また後者の場合には樹脂の充填
完了前に充填速度が低下し、フローマークなどの
不良が生じ更にいずれの場合にあつても成形作業
の繰り返し再現性は阻害される。この問題は従来
から知られているため、例えば充填完了前に射出
速度制御領域から圧力制御領域に切換える方法が
採用されている。この方法は、充填完了前のキヤ
ビテイ内への溶融樹脂の充填速度を圧力で制御す
る方法であり射出速度によつて直接制御するもの
ではない。一方、成形品の表面状態をコントロー
ルするためには、射出速度が重要な因子となつて
おり、そのため上記方法は、良質な成形品を得る
ためには充填完了直前が不安定領域にならざるを
得ない。
次に上記した射出ラム圧によつて充填工程から
保圧工程へ切換える従来技術では、成形条件を変
更する際、射出速度を変えると、ノズル、スプル
ーおよびゲート部などの溶融樹脂の通過抵抗が射
出速度に依存しているので該通過抵抗が変化し、
そのため充填完了直前のラム圧も変化する。その
結果成形条件を変更する毎に、充填工程から保圧
工程への圧力切換点も設定する射出ラムの切換え
圧を変えなければならないという問題がある。
保圧工程へ切換える従来技術では、成形条件を変
更する際、射出速度を変えると、ノズル、スプル
ーおよびゲート部などの溶融樹脂の通過抵抗が射
出速度に依存しているので該通過抵抗が変化し、
そのため充填完了直前のラム圧も変化する。その
結果成形条件を変更する毎に、充填工程から保圧
工程への圧力切換点も設定する射出ラムの切換え
圧を変えなければならないという問題がある。
更に、充填工程に於て射出速度パターンが多段
制御される場合には、射出ラム圧の変化、即ち負
荷圧も射出速度の変化に伴つて増減するため、射
出ラム圧を検知して保圧工程へ切換える制御に
は、射出ラム圧を検知して保圧へ切換えるための
制御領域を設ける必要があつた。即ち、この制限
領域を設けることは充填完了よりある定められた
点以前では射出ラム圧がたとえ切換え設定値に達
しても保圧への切換え制御を行なわないという制
限となる。このような問題点は、射出ラム圧によ
る保圧切換のみでなく金型キヤビテイ内樹脂圧の
検知および射出速度の低下を検知して保圧へ切換
える場合にも同様であつた。
制御される場合には、射出ラム圧の変化、即ち負
荷圧も射出速度の変化に伴つて増減するため、射
出ラム圧を検知して保圧工程へ切換える制御に
は、射出ラム圧を検知して保圧へ切換えるための
制御領域を設ける必要があつた。即ち、この制限
領域を設けることは充填完了よりある定められた
点以前では射出ラム圧がたとえ切換え設定値に達
しても保圧への切換え制御を行なわないという制
限となる。このような問題点は、射出ラム圧によ
る保圧切換のみでなく金型キヤビテイ内樹脂圧の
検知および射出速度の低下を検知して保圧へ切換
える場合にも同様であつた。
（問題点を解決するための手段）
従来の問題点を解決するためには、保圧工程へ
の切換を行うための基準となる値が射出工程の時
間経過と共に単調増加するものでなければなら
ず、かつまたその値が金型キヤビテイを充填する
過程において重要な意味をもつものである必要が
ある。
の切換を行うための基準となる値が射出工程の時
間経過と共に単調増加するものでなければなら
ず、かつまたその値が金型キヤビテイを充填する
過程において重要な意味をもつものである必要が
ある。
射出工程の時間経過と共に単調増加する値でも
つて、保圧への切換信号を発するならば、従来の
圧力検知または射出速度検知の如き制限を設ける
必要もない。
つて、保圧への切換信号を発するならば、従来の
圧力検知または射出速度検知の如き制限を設ける
必要もない。
本発明においては、従来の問題点を解決するた
めに充填工程中の射出ラムを移動させるためのエ
ネルギー、即ち金型キヤビテイ内へ溶融樹脂を充
填させるに必要なエネルギー量でもつて検出し、
この値が基準値に達した時点にて保圧工程へ切換
えようとするものである。
めに充填工程中の射出ラムを移動させるためのエ
ネルギー、即ち金型キヤビテイ内へ溶融樹脂を充
填させるに必要なエネルギー量でもつて検出し、
この値が基準値に達した時点にて保圧工程へ切換
えようとするものである。
本発明の手段を第１図により説明する。
射出ラム１内における油量の変動量に射出ラム
圧を乗じた値、即ちｆ（ｐ）・Ａ・dsは単位時間に
金型キヤビテイ５に加えるエネルギーを意味す
る。
圧を乗じた値、即ちｆ（ｐ）・Ａ・dsは単位時間に
金型キヤビテイ５に加えるエネルギーを意味す
る。
ここで
ｆ（ｐ）；射出によつて変化する射出ラム圧
Ａ；射出力に寄与する射出ラム面積
ds；単位時間射出ストローク
即ち、射出工程の時間と共に金型キヤビテイに
加えるエネルギー量の総和（Ｅ）は、 Ｅ＝Ａ・∫f（ｐ）・dsにて表わされる。
加えるエネルギー量の総和（Ｅ）は、 Ｅ＝Ａ・∫f（ｐ）・dsにて表わされる。
また、ds＝ｆ（ｖ）・dtであり、
Ｅ＝Ａ・∫f（ｐ）・ｆ（ｖ）・dtと表わされる。こ
こで、 ｆ（ｖ）；dsを移動するスクリユー速度 dt；dsを移動するスクリユーの単位時間 Ａ；定数 即ち、Ａは定数であるので金型キヤビテイへ加
えられるエネルギー量は、ｆ（ｐ）とｆ（ｖ）を乗
じたものを充填工程中時間積分すれば代行できる
ことになる。
こで、 ｆ（ｖ）；dsを移動するスクリユー速度 dt；dsを移動するスクリユーの単位時間 Ａ；定数 即ち、Ａは定数であるので金型キヤビテイへ加
えられるエネルギー量は、ｆ（ｐ）とｆ（ｖ）を乗
じたものを充填工程中時間積分すれば代行できる
ことになる。
（作用）
本発明は、以上の如き方法でもつて金型キヤビ
テイへ加えられるエネルギー量を検出し、その検
出値が予め設定された基準値に達した時点に於て
保圧工程へ切換えるので金型キヤビテイへ加えら
れるエネルギー量は毎成形シヨツト一定すること
になり成形品の品質も安定するものである。ま
た、積分開始時点を、金型のスプルーランナーを
除いた成形品部分に溶融樹脂が達した時点とする
ためにタイマーを用いるか、または射出ストロー
ク中の積分開始位置の指定するなどして射出開始
点よりいく分かずれた点とすれば、成形品部分に
のみ加えられたエネルギー量を検出することもで
きる。
テイへ加えられるエネルギー量を検出し、その検
出値が予め設定された基準値に達した時点に於て
保圧工程へ切換えるので金型キヤビテイへ加えら
れるエネルギー量は毎成形シヨツト一定すること
になり成形品の品質も安定するものである。ま
た、積分開始時点を、金型のスプルーランナーを
除いた成形品部分に溶融樹脂が達した時点とする
ためにタイマーを用いるか、または射出ストロー
ク中の積分開始位置の指定するなどして射出開始
点よりいく分かずれた点とすれば、成形品部分に
のみ加えられたエネルギー量を検出することもで
きる。
（実施例）
本発明の一実施例を第１図に於て説明すると、
射出ラム圧検出センサ６によつて検出された値を
射出ラム圧電圧変換器８にて電圧（この値をfe
（ｐ）とする）に変換すると共に、射出速度検出
センサ７によつて検出された値を射出速度電圧変
換器９にて電圧（この値をfe（ｖ））に変換し、こ
の両者を掛け算器１０にて乗ずる（fe（ｐ）・fe
（ｖ））。
射出ラム圧検出センサ６によつて検出された値を
射出ラム圧電圧変換器８にて電圧（この値をfe
（ｐ）とする）に変換すると共に、射出速度検出
センサ７によつて検出された値を射出速度電圧変
換器９にて電圧（この値をfe（ｖ））に変換し、こ
の両者を掛け算器１０にて乗ずる（fe（ｐ）・fe
（ｖ））。
次にこの値（fe（ｐ）・fe（ｖ））を積分開始トリ
ガー発信器１２によつて発される信号と共に積分
器１１にて時間積分が開始される。（積分値は∫fe
（ｐ）・fe（ｖ）・dt） 同時に積分値（∫fe（ｐ）・fe（ｖ）・dt）は比較
器１３にて常に予め基準値設定器１４によつて設
定された値と比較され両者が一致した時点でもつ
て信号１５を発するものである。この動作は、た
とえば第２図に示すとおりである。
ガー発信器１２によつて発される信号と共に積分
器１１にて時間積分が開始される。（積分値は∫fe
（ｐ）・fe（ｖ）・dt） 同時に積分値（∫fe（ｐ）・fe（ｖ）・dt）は比較
器１３にて常に予め基準値設定器１４によつて設
定された値と比較され両者が一致した時点でもつ
て信号１５を発するものである。この動作は、た
とえば第２図に示すとおりである。
この信号１５によつて、特許請求の範囲第２項
に示すように保圧工程への切換え、または同第３
項に示すように射出工程制御の一つである射出速
度の切換えを行うこともできる。
に示すように保圧工程への切換え、または同第３
項に示すように射出工程制御の一つである射出速
度の切換えを行うこともできる。
（発明の効果）
本発明により充填工程中に金型に加えられるエ
ネルギー量を一定に保ちつつ次の工程へ移行させ
ることが可能となる。
ネルギー量を一定に保ちつつ次の工程へ移行させ
ることが可能となる。
１６，１６′、１６″は積分経路が異つた射出
（充填）状態に於ても予め基準値設定器１４に設
定された基準設定値に達した場合次の工程に移る
信号である。
（充填）状態に於ても予め基準値設定器１４に設
定された基準設定値に達した場合次の工程に移る
信号である。
このように本発明では充填工程中に金型キヤビ
テイに加えられるエネルギー量を常に一定にする
ことが可能となり成形品品質の安定化が増すもの
である。
テイに加えられるエネルギー量を常に一定にする
ことが可能となり成形品品質の安定化が増すもの
である。
第１図は本発明の実施例である。第２図は本発
明の動作を示す図。 １……射出ラム、２……スクリユーシリンダ、
３……スクリユー、４……金型、５……金型キヤ
ビテイ、６……射出ラム圧検出センサ、７……射
出速度検出センサ、８……射出ラム圧電圧変換
器、９……射出速度電圧変換器、１０……掛け算
器、１１……積分器、１２……積分開始トリガー
発信器、１３……比較器、１４……基準値設定
器、１５……信号、１６，１６′，１６″……信号
発令点。
明の動作を示す図。 １……射出ラム、２……スクリユーシリンダ、
３……スクリユー、４……金型、５……金型キヤ
ビテイ、６……射出ラム圧検出センサ、７……射
出速度検出センサ、８……射出ラム圧電圧変換
器、９……射出速度電圧変換器、１０……掛け算
器、１１……積分器、１２……積分開始トリガー
発信器、１３……比較器、１４……基準値設定
器、１５……信号、１６，１６′，１６″……信号
発令点。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 射出成形機の充填工程に於て射出ラムの油圧
を検出すると共に射出スクリユーの射出速度を検
出し、その両方を掛け合わせた値を射出開始時
点、または射出開始後の任意の時点あるいは任意
の射出ストローク点から充填工程中の時間でもつ
て積分し予め定めた比較設定器によつて設定され
た値と該積分値が一致した場合に制御信号を発す
ることを特徴とする射出成形機の成形制御方法。 ２ 射出成形機の充填工程に於て射出ラムの油圧
を検出すると共に射出スクリユーの射出速度を検
出し、その両方を掛け合わせた値を射出開始時
点、または射出開始後の任意の時点あるいは任意
の射出ストローク点から充填工程中の時間でもつ
て積分し予め定めた比較設定器によつて設定され
た値と該積分値が一致した場合に制御信号を発
し、該信号により保圧工程へ切換えることを特徴
とする射出成形機の成形制御方法。 ３ 射出成形機の充填工程に於て射出ラムの油圧
を検出すると共に射出スクリユーの射出速度を検
出し、その両方を掛け合わせた値を射出開始時
点、または射出開始後の任意の時点あるいは任意
の射出ストローク点から充填工程中の時間でもつ
て積分し予め定めた比較設定器によつて設定され
た値と該積分値が一致した場合に制御信号を発
し、該信号により射出速度を切換えることを特徴
とする射出成形機の成形制御方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27347285A JPS62134240A (ja) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | 射出成形機の成形制御方法 |
| EP86308949A EP0228799A3 (en) | 1985-11-18 | 1986-11-17 | Method of controlling an injection molding operation and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27347285A JPS62134240A (ja) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | 射出成形機の成形制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62134240A JPS62134240A (ja) | 1987-06-17 |
| JPH031139B2 true JPH031139B2 (ja) | 1991-01-09 |
Family
ID=17528391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27347285A Granted JPS62134240A (ja) | 1985-11-18 | 1985-12-06 | 射出成形機の成形制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62134240A (ja) |
-
1985
- 1985-12-06 JP JP27347285A patent/JPS62134240A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62134240A (ja) | 1987-06-17 |
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