JPH0329577B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は成形サイクル中の速度制御領域におけ
る成形条件を設定する場合に用いて好適な射出成
形機の成形条件設定方法に関する。

〔従来技術及びその問題点〕

一般に、射出成形機においては所定の成形サイ
クルを繰返して成形を行い、この際、作動状態の
確認、成形品の品質確認、最適成形条件の探究等
を目的として成形サイクル中の動作状態を検出し
ている。

従来の検出方法は一定時間（例えば20msec（全
射出時間：5.5sec））毎に速度及び圧力の大きさ
を検出し、検出された各データによつて経時的に
変化する状態を射出成形機に付設したデイスプレ
イ上にグラフ表示したり、プリンタ等によつて記
録していた。つまり、動作状態は時間を変数にと
つて検出していた。第５図に従来の検出方法によ
つて検出した射出工程における射出速度、射出圧
力、型内圧の変化特性を示す。

しかし、このような従来の検出方法は時間を変
数とした検出であるため、最適な成形条件の探究
ができない問題がある。

即ち、一般に、射出プロセス制御を行う場合、
樹脂材料が金型のゲートを通過するまでの間は射
出速度を遅く設定してジエツテイングやフローマ
ークを防止するとともに、金型キヤビテイへの充
填時には射出速度を速く設定している。ところ
が、従来の検出方法に基づいて成形条件を設定し
ようとする場合、時間が変数となるため型構造の
不明な金型に対して圧力の立上がり（変速位置）
を求めようとしても、射出開始後何秒後に存在す
るかが解るのみである。したがつて、立上がりを
変速位置として設定するには経験と勘、或は射出
速度と時間から演算して変速位置を求めなければ
ならず、正確な変速位置を得にくいとともに、設
定に際し時間と手間がかかる等利用しにくい問題
がある。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上述した従来技術に存在する問題点を
解決した射出成形機における成形条件設定方法の
提供を目的とするもので、特に、成形サイクル中
の速度制御領域Zvにおける成形条件を設定する
に際し、一定の成形条件（速度、圧力等の設定値
が単一）により動作を行わせ、かつ位置を変数と
して動作状態に係わる物理量、例えば、速度及び
（又は）圧力を検出するとともに、位置に対する
物理量の変化特性を得、この変化特性から求めら
れる変化点に基づいて成形条件を設定するように
したことを特徴とする。

〔作用〕

次に、本発明の作用について説明する。

本発明に係る成形条件設定方法は速度制御領域
Zvでは制御対象が所定のストロークを移動する
ことに着目し、そのストロークの中において位置
を変数として最適数の検出点が設定される。そし
て、位置を変数として動作状態の変化特性を得る
ことができるとともに、この変化特性から、変速
位置等を直接読み取ることができ、金型の形状パ
ターン等と対比させることにより成形条件を設定
できる。

〔実施例〕

以下には本発明に係る好適な実施例を図面に基
づき詳細に説明する。第１図は本発明に係る成形
条件設定方法を説明するためのスクリユ位置に対
応した各部の特性図第２図は本発明方法を実施で
きる動作状態検出装置を備えた射出成形機の側面
図、第３図は射出工程における物理量の変化特性
図、第４図は圧力制御領域における物理量の変化
特性図である。

まず、本発明方法を実施できる動作状態検出装
置及び射出成形機の概略構成について第２図を参
照して説明する。

図中符号１で示す射出成形機を大別して機台
２、この機台２上に設置される直圧式型締装置
３、この型締装置３の型取付面に取り付けた可動
型４ａと固定型４ｂからなる金型４、機台２上に
設置されるインラインスクリユ式射出装置５を備
え、これらは公知の射出成形機を構成している。
また、機台２には成形機コントローラ６を内蔵す
るとともに、本発明方法を実施する動作状態検出
装置２０を装備する。

次に、動作状態検出装置２０について説明す
る。まず、型締装置３には型締時の油圧力を検出
する型締圧力検出器２１、それに可動型４ａを取
り付けた可動盤の位置を検出する可動盤位置検出
器２２を付設する。また、金型４には金型キヤビ
テイ内に射出充填された樹脂温度を検出する型内
樹脂温度検出器２３、金型キヤビテイ内の樹脂圧
を検出する型内圧検出器２４及び金型温度を検出
する型温検出器２５を付設する。さらにまた、射
出装置５には加熱筒の温度を検出する加熱筒温度
検出器２６、スクリユ位置を検出するスクリユ位
置検出器２７及び射出時の油圧力を検出する射出
圧検出器２８を付設する。

これら各検出器２１〜２８は必要に応じて変
換、補正、増幅、Ａ／Ｄ（アナログ−デイジタル）
変換等の機能をもつアンプ２９〜３６を介してス
レーブCPU３７に接続する。また、スレーブ
CPU３７はRAM３８を介してメインCPU３９に
接続し、さらにメインCPU３９には表示装置４
０、外部記憶装置４１、検出位置間隔設定器４
２、検出時間間隔設定部４３をそれぞれ接続する
とともに、前記成形機コントローラ６を接続す
る。

次に、本発明に係る成形条件設定方法について
成形サイクルの一部である射出工程を例にとつて
説明する。射出工程ではスクリユが前進移動し、
その前方に蓄積されている樹脂材料を金型キヤビ
テイ内へ充填する速度制御領域Zvと、充填が終
了しスクリユがほぼ停止した状態で所定の保圧を
付与する圧力制御領域Zpからなる。

まず、速度制御領域Zvにおいては位置を変数
として設定する。つまり、各検出点間の距離Lo
は検出位置間隔設定器４２によつて設定し、ま
た、圧力制御領域においては時間を変数として設
定する。各検出点間の時間Toは検出時間間隔設
定器４３によつて設定する。各設定器４２，４３
で設定した条件、検出項目（射出速度、射出圧
力、型内圧）等はメインCPU３９からRAM３８
を介してスレーブCPU３７へ送られる。

今、成形機コントローラ６から射出開始信号が
メインCPU３９に与えられると、この射出開始
信号はRAM３８を介してスレーブCPU３７へ送
られ、スレーブCPU３７は検出を開始する。こ
のときスレーブCPU３７に内蔵するタイマが計
時を開始する。また、同時にスクリユが前進を開
始し、スクリユが上記検出位置間隔設定器４２に
設定された距離Loだけ前進すると、この検出点
で射出速度、射出圧力、型内圧及び時間を検出し
て速度制御領域における各データをRAM３８へ
記憶する。なお、射出速度はスクリユ位置を時間
で微分する。そして、スクリユは前進とともに当
該設定器４２で設定された距離Lo毎の検出点で
データを検出し、RAM３８へ書き込む。RAM
３８に書込まれたデータはメインCPU３９へ送
られ、所定の演算がなされた後、表示装置４０に
よつて第３図に示すようなグラフ形式、又はデイ
ジタル値等による一覧表形式によつてリアルタイ
ム表示される。なお、第３図は射出ストロークが
75mm（80〜５mm）、射出時間が5.5秒の成形品を４
速３圧のプロセス制御により成形した場合をグラ
フ表示したものであり、速度制御領域Zvの検出
点は射出開始位置から0.2mm毎に設定した。

ところで、速度制御領域Zvでは位置を変数と
して動作状態を検出するため、最適成形条件を設
定する際の変速点も容易に選定できる。まず、成
形条件の不明な金型を単一速度及び単一圧力によ
り成形して得た射出圧力の変化特性が第１図ａと
する。なお、同図ａの特性はバリ、シヨートはな
いがジエツテイング、内部応力を有する。一方、
同図ｂのように成形品４５及びランナ枝４６の形
状が形成されているとすると、同図ａとｂの比較
により圧力の立ち上がり（変速点）がＢ点とＣ点
に存在することが認められる。Ｂ点は樹脂がゲー
トを通過する際に絞られて圧力上昇する点であ
り、Ｃ点は金型キヤビテイ内に樹脂が満たされた
ために圧力が立ち上がる点である。したがつて、
Ｂ点、Ｃ点を切換位置として同図ｃのようにプロ
セス制御を行えばよく、これにより、初期速度を
下げて過充填による内部応力を除去できる最適な
成形条件を得る。なお、このＢ点、Ｃ点は変化特
性（同図ａ）上にスクリユの位置情報として表れ
るので、その位置をそのまま設定位置とすること
ができる。また、上記変速点が判断し難い場合に
は圧力データを位置により一階ないし二階微分す
ることにより容易に確認できる。

他方、スクリユ位置が成形機コントローラ６に
設定された速度制御領域Zvから圧力制御領域Zp
に切換わる速度圧力切換位置に達すると、成形機
コントローラ６からそのための指令信号が出力
し、圧力制御領域Zpへ移行する。圧力制御領域
Zpでは検出時間間隔設定器４３に設定した時間
Toを経過する毎にスクリユ位置、時間、射出速
度、型内圧の検出を繰り返し、検出したデータを
RAM３８に記憶する。なお、圧力制御領域Zpで
は金型キヤビテイ内が樹脂で満たされており、ス
クリユはほとんど前進しないが冷却収縮を補うた
めに若干の変位を生じる。圧力制御領域Zpにお
ける各データも速度制御領域Zvと同様に表示装
置４０で表示される（第３図）。なお、圧力制御
領域Zpにおける検出点は圧力制御切換位置（第
３図中５mmの位置）から20msec毎に設定したも
のである。

以上の各領域Zv、Zpを経、成形機コントロー
ラ６から射出工程完了の指令信号を発すると検出
は停止し、RAM３８に記憶したデータはフロツ
ピイデイスク、固定デイスク等の外部記憶装置４
１に記憶され、RAM３８は初期化される。

一方、圧力制御領域Zpにおいては時間を変数
として検出したが、第４図のように圧力を変数と
して検出してもよい。つまり、射出シリンダ、金
型キヤビテイ等には通常圧力センサを付設する
が、この圧力センサの検出結果から一定の圧力
Po毎に検出点を設定し、その時点で動作状態に
係わる物理量を検出してもよい。これにより、よ
り正確で精度の高い変化特性を得ることができ
る。

以上、実施例について詳細に説明したが本発明
はこのような実施例に限定されるものではない。
例えば、射出工程を例にとつて説明したが、型締
工程を含む任意の工程に適用できる。また、動作
状態に係わる物理量は型温、型内樹脂温度、加熱
筒温度等であつてもよい。その他細部の構成、手
法等において本発明の要旨を逸脱しない範囲で任
意に変更実施できる。

〔発明の効果〕

このように、本発明に係る射出成形機の成形条
件設定方法は成形サイクル中の速度制御領域にお
ける成形条件を設定するに際し、一定の成形条件
により動作を行わせ、かつ位置を変数として動作
状態に係わる物理量を検出するとともに、位置に
対する物理量の変化特性を得、この変化特性から
求められる変化点に基づいて成形条件を設定する
ようにしたため、速度制御領域の動作状態を高精
度に検出できるとともに、最適成形条件の探究、
特に、変速点、変圧点等の変化点の設定を容易か
つ正確に行うことができる。さらにまた、必要か
つ最適な検出点を設定できるため、記憶装置も適
切な容量で足り、装置の小型化、低コスト化に貢
献できる。

【図面の簡単な説明】

第１図：第１図は本発明に係る成形条件設定方
法を説明するためのスクリユ位置に対応した各部
の特性図、第２図：本発明方法を実施できる動作
状態検出装置を備えた射出成形機の側面図、第３
図：射出工程における物理量の変化特性図、第４
図：圧力制御領域における物理量の変化特性図、
第５図：従来方法によつて検出した動作状態に係
わる物理量の変化特性図。尚図面中、Zv：速度
制御領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 成形サイクル中の速度制御領域における成形
   条件を設定するに際し、一定の成形条件により動
   作を行わせ、かつ位置を変数として動作状態に係
   わる物理量を検出するとともに、位置に対する物
   理量の変化特性を得、この変化特性から求められ
   る変化点に基づいて成形条件を設定することを特
   徴とする射出成形機の成形条件設定方法。 ２ 物理量は速度及び（又は）圧力であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の射出成形
   機の成形条件設定方法。