JPH0347726A - 射出成形機の射出保圧制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、シリンダ内の樹脂をスクリュで射出して金型
内に充填する射出成形機の射出保圧制御装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来より、射出成形機の射出保圧制御装置として、スク
リュがシリンダ内の樹脂を射出して金型内に充填する射
出工程においてスクリュの位置を制御するスクリュ位置
制御系と、金型内に樹脂を充填した後に樹脂を固化する
場合にスクリュの位置および回転数を制御して樹脂に印
加する圧力を制御する圧力制御系とがそれぞれ独立して
いるものが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の射出成形機の射出保圧制御装置は、射出工程の終
了時において樹脂の圧力およびスクリュ位置の測定値を
もとにスクリュ位置制御系から圧力制御系への切替を行
なっているが、この切替の際にスクリュ位置の制御が連
続的に行なわれないから、圧力サージが生じて成形品に
パリが出るという欠点がある。

本発明の目的は、圧力サージが生じるのを防止して成形
品にパリが出るのを防止することができる射出成形機の
射出保圧制御装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のひとつは、金型内の樹脂に加える圧力を制御す
る圧力フィードバック制御系を内側に有し、かつ、金型
内に樹脂を充填するためにシリンダ内の樹脂を射出する
スクリュの位置を制御するスクリュ位置フィードバック
制御系を外側に有するカスケード制御系を具備してなり
、前記圧力フィードバック制御系が目標値の入力部に樹
脂の射出工程における樹脂に加える圧力の最大値を制限
するリミッタを有することを特徴とする。

本発明の他のものは、金型内の樹脂に加える圧力を制御
する圧力フィードバック制御系を内側に有し、かつ、金
型内に樹脂を充填するためにシリンダ内の樹脂を射出す
るスクリュの位置を制御するスクリュ位置フィードバッ
ク制御系を外側に有するカスケード制御系を具備してな
り、前記圧力フィードバック制御系が目標値の入力部に
樹脂の射出工程における樹脂に加える圧力の最大値を制
限するリミッタを有し、かつ、前記スクリュ位置フィー
ドバック制御系が目標値に対する計測値の偏差を増幅し
た値とこの偏差の微分値を増幅した値との加算値を出力
する位置補償器を出力部に有することを特徴とする。

［実施例］ 次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図には本発明の射出成形機の射出保圧制御装置の構
成が示されている。

第１図において、符号１は金型を示している。

この金型１の近くに、これの内部に樹脂を射出する射出
部２が配置されている。この射出部２は。

樹脂が収容されるシリンダ２ａと、このシリンダ２ａに
樹脂を供給するためのホッパー２ｂと、シリンダ２ａに
先部が収容されていて樹脂２Ｃを移動させてシリンダ２
ａの先端から射出するスクリュ２ｄと、このスクリュ２
ｄの後部を収容しているオイル室２ｅと、スクリ：Ｌ２
ｄを回転させるスクリュ回転手段２ｆと、前記オイル室
２ｅにオイル２ｇを出し入れしてスクリュ２ｄの位置を
制御するためのサーボ弁２ｈなどからなる。前記スクリ
ュ回転手段２ｆは、サーボ弁２ｆｌと、このサーボ弁２
ｆｌの動作を制御するスクリュ回転数調整器２ｆ２と、
これに回転数の設定の情報を与えるスクリュ回転数設定
器２ｆ３と、スクリｘ　２　ｄの回転数の計測してこの
計測値をスクリュ回転数調整″Ｗ２ｆ２に与えるスクリ
ュ回転計２ｆ４とからなる。

前記スクリュ２ｄの位置を制御するサーボ弁２ｈの動作
を制御して射出工程および保圧工程におけるスクリュ２
ｄの位置および金型１内の樹脂の圧力を制御する射出保
圧制御装置を次に説明する。

第１図において符号３は射出速度設定器を示しており、
これの出力はプログラム制御器４を介して積分器５に与
えられ、かつ、こ−の積分器５の出力がスクリュ２ｄの
位置の目標値と計測値とを比較する比較器６に与えられ
る。この比較器６の他の入力端子には、スクリュ２ｄの
位置を検出する位置検出器７の計測値が与えられる。前
記比較器６の出力は位置補償器８に与えられる。この位
置補償器８には位置補償パラメータ設定器９からの情報
がプログラム制御器１０を介して与えられる。

前記位置補償器８は伝達関数Ｇｐ　（ｓ）で表現すると
ｃｐ　（ｓ）−に、＋に、ｓの特性を有する。

前記位置補償パラメータ設定器９は、スクリュ２ｄの位
置の計測値もしくは経過時間に応じたｋ　Ｉ　ｒｋ２の
値を位置補償器８に与える。

前記位置補償器８の出力は加算器１１に与えられる。こ
の加算器１１の他の入力端子には、保圧力設定器１２の
情報がプログラム制御器１３を介して与えられる。この
プログラム制御器１３は。

射出工程においては加算器１１に０を与え、かつ。

保圧工程においては保圧力の目標値を与える。

前記加算器１１の出力は、リミッタ１４に与えられる。

このリミッタ１４の他の入力端子には圧力リミッタ設定
器１５の情報がプログラム制御器１６を介して与えられ
る。このプログラム制御器１６は、射出工程においては
金型１内の樹脂に加える圧力の最大値をリミッタ１４に
与え、かつ。

保圧工程においては金型１内の樹脂に加える圧力を必要
な値に調整できるようにリミッタ１４が圧力の制限をし
ない信号をリミッタ１４に与える。

このリミッタ１４の出力、は圧力の目標値である。

前記リミッタ１４の出力は比較器１７に与えられる。こ
の比較器１７の他の入力端子には、前記オイル室２ｅの
オイル２ｇの圧力を検出する圧力検出器１８が検出する
圧力の計測値もしくは、金型に取りつけられた樹脂圧力
計測手段による金型内の樹脂圧力の計測値が与えられる
。前記比較器１７は圧力の目標値と計測値とを比較して
所定の値を出力する。この比較器１７の出力は圧力補償
器１９に与えられる。この圧力補償器１９は、ＰＩＤ補
償機能または位相進み遅れ補償機能をもつ伝達関数Ｇｃ
　（ｓ）で表わされる特性を有する。

この圧力補償器１９の出力は増幅器２０で増幅されてサ
ーボ弁２ｈに与えられる。前記位置検出器７の計測値は
比較器６のほか、プログラム制御器４．１０，１３．１
６にもフィードバックされる。

本発明は、金型１内の樹脂に加える圧力を制御する圧力
フィードバック制御系Ａを内側に有し。

かつ、シリンダ２ａ内の樹脂２Ｃを射出するスクリュ２
ｄの位置を制御するスクリュ位置フィードバック制御系
Ｂを外側に有するカスケード制御系を具備してなる。

前記スクリュ位置フィードバック制御系Ｂは。

射出速度設定器３と、プログラム制御器４と、積分器５
と、比較器６と１位置補償器８と１位置補償パラメータ
設定器９と、プログラム制御器１０とで構成されている
。このスクリュ位置フィードバック制御系Ｂは、出力部
に位置補償器８を有していることが特徴である。

前記圧力フィードバック制御系Ａは、加算器１１と、保
圧力設定器１２と、プログラム制御器１３と、リミッタ
１４と、圧力リミッタ設定器１５と、プログラム制御器
１６と、比較器１７と、圧力補償器１９と、増幅器２０
とで構成されている。

この圧力フィードバック制御系Ａは、リミッタ１４を入
力部に有することが特徴である。

次に第２図に基づいて本発明の射出成形機の射出保圧制
御装置の機能を説明する。

前記積分器５は射出速度目標値が与えられると。

これを射出位置目標値に変えて比較器６に与える。

この比較器６は位置検出器７からの計測値と射出位置目
標値とを比較して、この結果を位置補償器８に与える。

この位置補償器８は２位置補償パラメータ設定器９から
のに、、に２の情報を受けて。

Ｇｐ　（ｓ）　−に、＋に２ｓを処理をして出力する。

すなわち１位置補償器８は、射出位置（スクリュ２ｄの
位置）の目標値に対する計ａｌ値の偏差を増幅した値と
、この偏差の微分値を増幅した値との加算値とを出力す
る。したがって、この位置補償器８の出力は、計Ａ−１
値が目標値から大きくずれている時には大きく、かつ、
計測値が目標値に非常に近くなった時すなわち射出工程
の終了時においてはほとんど０となる。

前記位置補償器８の出力は加算器１１に与えられ、この
加算器１１は保圧力設定器１２による圧力の目標値を保
圧工程においてのみ位置補償器８からの出力に加算し、
かつ、射出工程においては加算しない。すなわち、この
加算器１１は２位置補償器８の出力を圧力値としてとら
えて射出工程においてはそのままリミッタ１４に与え、
かつ。

保圧工程においては位置補償器８からの圧力値に圧力の
目標値を加えてリミッタ１４に与える。

前記リミッタ１４は、射出工程においては樹脂に加える
圧力を所定の最大値以下に制限し、かつ。

保圧工程においては樹脂に加える圧力の制限をしない。

このリミッタ１４の出力である圧力の目標値を比較器１
７が圧力検出器１８からの計１１−１値と比較してその
結果を圧力補償器１９に与える。この圧力補償器１９の
出力は増幅器２０で増幅されてサーボ弁２ｈに与えられ
、かつ、サーボ弁２ｈはスクリュ２ｄの位置を制御する
。

本発明のひとつは、前記圧力フィードバック制御系Ａを
内側に有し、かつ、スクリュ位置フィードバック制御系
Ｂを外側に有するカスケード制御系を具備してなり、圧
力フィードバック制御系Ａが目標値の入力部に樹脂の射
出工程における樹脂に加える圧力の最大値を制限するリ
ミッタ１４を有することを特徴とする。この発明におい
ては前記スクリュ位置フィードバック制御系Ｂは位置補
償器８を必ずしも有する必要がない。この発明において
は、射出工程においてスクリュ２ｄが樹脂に加える圧力
が所定の最大値以上とならないように制御することがで
きる。

本発明の他のものは、前記圧力フィードバック制御系Ａ
を内側に有し、かつ、スクリュ位置フィードバック制御
系Ｂを外側に有するカスケード制御系を具備してなり、
前記圧力フィードバック制御系Ａがリミッタ１４を有し
、かつ、前記スクリュ位置フィードバック制御系Ｂが位
置補償器８を有することを特徴とする。したがって、こ
の発明は、圧力フィードバック制御系Ａがリミッタ１４
を有することにより、射出工程においてスクリュ２ｄが
樹脂に加える圧力を所定の最大値以下とすることができ
、かつ、スクリュ位置フィートノくツク制御系Ｂが位置
補償器８を有することにより。

射出工程においてスクリュ２ｄが射出終了位置から離れ
ている時はＧｐ　（ｓ）（Ｇｐ　（ｓ）＝に＋＋に２　
ｓ）の値が大きくサーボ弁２ｈの出力に精度よく追従し
てスクリュ２ｄの位置を制御することができ、スクリュ
２ｄが射出終了位置に近づくとＧ　ｐ（−ｓ）（Ｇ　ｐ
（ｓ）−ｋｓ　十ｋｘ　ｓ）が急に小さくなるので、保
圧力のみの制御が可能となる。この場合において＊　Ｇ
　ｐ　（ｓ　）　＝　ｋ　＋＋　ｋ　２Ｓのに１とに２
は第３図の機能を機械的要素に模したバネに１　とダン
パに２　に置きかえることができ、かつ、射出工程にお
いてはａ部を押し。

保圧工程においてはｂ部を押しスクリ：Ｌ２ｄを押圧す
る構造に模すことができる。バネに′とダンパに２　は
射出工程において射出終了位置からスクリュ２ｄが遠い
場合に剛性が大きくａ部の押圧力は精度よくスクリュ２
ｄに伝えられ、かづ、スクリュ２ｄが射出終了位置に近
づくとバネｋｌとダンパに２　の剛性が非常に小さくな
るから。

ａ部の押圧力をバネに１　とダンパに２　に吸収させる
ことができるので、スクリュ２ｄの位置はｂ部の押圧力
により制御される。

なお１本発明は、モータとボールネジなどからなる駆動
手段によりスクリュ２ｄを移動する射出成形機にも適用
することができる。

［発明の効果］ 本発明は、射出工程の終了時において樹脂に加わる圧力
が所定の最大値以上とならないように制限することによ
り圧力サージの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の射出成形機の射出保圧制御装置の構成
を示す構成図、第２図は同上射出保圧制御装置の機能を
説明する機能図および第３図は同上射出保圧制御装置の
機能の要部を機械的要素に模して示す模式図である。 １・・・金型、２・・・射出部、２ａ・・・シリンダ、
２ｄ・・・スクリュ、２ｈ・・・サーボ弁、Ａ・・・圧
力フィードバック制御系、Ｂ・・・スクリュ位置フィー
ドバック制御系、８・・・位置補償器、１４・・・リミ
ッタ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金型内の樹脂に加える圧力を制御する圧力フィー
   ドバック制御系を内側に有し、かつ、金型内に樹脂を充
   填するためにシンリダ内の樹脂を射出するスクリュの位
   置を制御するスクリュ位置フィードバック制御系を外側
   に有するカスケード制御系を具備してなり、前記圧力フ
   ィードバック制御系は目標値の入力部に樹脂の射出工程
   における樹脂に加える圧力の最大値を制限するリミッタ
   を有することを特徴とする射出成形機の射出保圧制御装
   置。
2. （２）金型内の樹脂に加える圧力を制御する圧力フィー
   ドバック制御系を内側に有し、かつ、金型内に樹脂を充
   填するためにシリンダ内の樹脂を射出するスクリュの位
   置を制御するスクリュ位置フィードバック制御系を外側
   に有するカスケード制御系を具備してなり、前記圧力フ
   ィードバック制御系は目標値の入力部に樹脂の射出工程
   における樹脂に加える圧力の最大値を制限するリミッタ
   を有し、かつ、前記スクリュ位置フィードバック制御系
   は目標値に対する計測値の偏差を増幅した値とこの偏差
   の微分値を増幅した値との加算値を出力する位置補償器
   を出力部に有することを特徴とする射出成形機の射出保
   圧制御装置。