JPH0414424A - 射出成形機の可塑化工程制御方法 - 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） 本発明は射出成形機の可塑化工程のスクリュ速度（回転
数）を制御する可塑化工程制御方法に関するものである
。

（従来の技術） 第６図〜第８図は従来の射出成形機の可塑化工程制御方
法を示す系統図及び説明図である。

図において射出成形機の可塑化工程は、スクリュ１を電
動機又は油圧モータ等の駆動装置７によって回転させ、
スクリュシリンダ２の外周に巻かれたバンドヒータ６よ
り熱を供給することにより、ホッパ４内の固形粒状又は
粉体状の樹脂５を溶融し、１回の成形に必要な量を計量
する工程である。本工程での重要な技術課題は、（１）
　　固形の樹脂を均一に溶融すること、（２）正確に必
要な樹脂量を計量すること、の２点である。

そして前記（２）の手段としては、以下に示すように、
可塑化完了手前でスクリュ回転数をスローダウンさせる
方法が提案されている。即ち、第８図においてスクリュ
回転指令ＳＲが出ると、スイッチＳＷＬがＯＮする。ま
た第６図におけるスクリュ１の位置Ｐは、第６図に示す
位置センサ１１によって計測されており、前記スクリュ
の位置Ｐが予め第８図の設定器２１で設定されている。

減速開始位置Ｐｄに達するまでは、ＳＷ２がＯＮシ、ス
クリュ回転数指令Ｒｓが駆動装置７に与えられ、第６図
におけるスクリュ１を高速で回転させる。

また前記スクリュの位置Ｐが第８図の設定器２１で設定
されている前記Ｐｄを越え、可塑化終了スクリュ位置Ｐ
ｆに到達するまでは、スイッチＳＷ２がＯＦＦ、スイッ
チＳＷ３がＯＮＬ、設定器２１で設定されている減速ス
クリュ回転数指令Ｒｄが駆動装置７に与えられ、スクリ
ュ１を低速で回転させる。

次いで前記スクリュの位置Ｐが、前記位置Ｐｆに到達す
ると、スイッチＳＷ２．５Ｗ３はＯＦＦとなり、スクリ
ュ回転指令は０となり、スクリュ１の回転は停止する。

即ち、本方式においては、第７図に示されるように、正
確な樹脂量を計量する手段として、オペレータがスクリ
ュ回転数の減速開始位置Ｐｄと、減速スクリュ回転数指
令Ｒｄを第８図の設定器２１から入力し、スクリュ回転
終了直前に、−星回転数を高速の指令Ｒｓから一定の低
速の指令Ｒｄまで減速して停止させた時の、スクリュ位
置のバラツキを最小にしようとするものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら前記従来の制御方法は、正確に必要な樹脂
量を計量するための目的には効果を発揮するものの、減
速開始位置及び減速スクリュの回転数指令を設定する必
要があり操作項目が増え、機械を使いにくいものにして
いた。また前記設定は、樹脂の種類、可ぜ化時のスクリ
ュ回転数、スクリュ背圧により条件が異なり、可塑化時
間との関連で適正な設定値を求めるには熟練を要する等
の欠点があった。

本発明は可塑化工程終了より手前一定区間、可塑化終了
スクリュ位置設定値と、スクリュ位置実行値との偏差の
関数でスクリュ回転数指令を変化（減少）させる手段を
採用することにより、前記従来の課題を解決できる可塑
化工程制御方法を従供せんとするものである。

（課題を解決するための手段） このため本発明は、スクリュにて固形の樹脂を溶融する
射出成形機の可塑化工程制御方法において、可塑化工程
終了直前の位置、即ち減速開始位置より可塑化工程終了
まで、予め設定された可塑化終了スクリュ位置設定値と
、スクリュ位置実行値との偏差の関数で、スクリュ速度
（回転数）指令を変化（減少）させること、及びスクリ
ュ速度指令を変化させる開始ポイントを、スクリュ後退
速度の関数で演算指令することを特徴とするもので、こ
れを課題解決のための手段とするものである。

（作用） 本発明のスクリュ位置偏差の関数で、スクリュ回転数指
令を変化させる区間は、最もスクリュ後退速度が速い（
スクリュ回転数が大きく、スクリュ背圧が小さい）場合
を想定して定められた定数である。またスクリュ位置偏
差の関数でスクリュ回転数指令を変化（減少）させるた
め、スクリュ後退速度が遅い成形の場合でも、減速区間
の平均スクリュ回転数は、可塑化中のスクリュ回転数に
対し、約５０％程度の減少で済むため、設定の煩雑さを
解消し、しかも可塑化時間がそれ程伸びないシステムを
実現できる。

また本発明はスクリュ位置偏差の関数で、スクリュ回転
数指令を変化させ、その変化を開始させるポイントをス
クリュ後退速度の関数として指令する。このためスクリ
ュ後退速度に関係なく、最短の減速区間で、しかも減速
区間の平均スクリュ回転数は、可塑化中のスクリュ回転
数に対し、約５０％程度の減少で済むため、設定の煩雑
さを解消し、しかも正確な樹脂量を計量して可塑化時間
を最短にできるシステムを実現できる。

（実施例） 以下本発明を図面の実施例について説明すると、第１図
及び第４図は第１実施例、第２図及び第５図は第２実施
例を示す。先ず第１図、第３図及び第４図について説明
すると、可望化開始スクリュ位置をＰｓ、可塑化終了ス
クリュ位置設定値をＰｆ、減速開始位置をＰｄ、任意の
スクリュ位置Ｐにおけるスクリュ回転数指令をＲ、スク
リュ位置Ｐｄでのスクリュ回転数指令をＲｓ、可塑化終
了スクリュ位置Ｐｆ直前でのスクリュ回転数指令をＲｄ
とする。なお、同Ｐｆ、　Ｒｓは制御装置２３内の設定
器２４で予め適正値が設定される。またこの第１実施例
では、スクリュ回転数指令が、前記ＰｓからＰｄまで同
一の一段制御の場合を示すが、多段に制御する場合も、
同様の制御方法が行えることは云うまでもない。

さて可塑化が進行し、第１図に示される位置センサ１１
によって検出されるスクリュｌの位置Ｐが、第３図のよ
うに減速開始位置Ｐｄに到達すると、スクリュ回転数指
令Ｒを現在のスクリュ位置Ｐと、可塑化終了スクリュ位
置設定値Ｐｆの偏差の関数で減少させる。そしてこの演
算は演算装置２５で行われる。

また減速開始位置Ｐｄは、第４図の制御装置２３により
減速開始時のスクリュ回転数Ｒｓの関数で演算自動的に
設定される。更に可塑化終了スクリュ位置Ｐｆでのスク
リュ回転数指令Ｒｄは、スクリュ１を回転駆動させる駆
動源７の種類（インバータ駆動、油圧モータ駆動等）に
よって決定され、予め設定されている。そしてこれを数
式によって表わすと、第４図に示すようになる。

スクリュ回転数−膜制御の場合、 ここでＲｄは可塑化終了直前でのスクリュ回転数指令で
あり、スクリュ１の駆動源７の種類、サイズ等によって
決定される定数である。例えば、駆動源７がインバータ
駆動の誘導電動機の場合、その射出成形機の最大スクリ
ュ回転数の約羞が適切である。またｋは駆動源７の種類
、サイズ等によって決定される定数であり、最も速いス
クリュ後退速度（スクリュ回転数最大、スクリュ背圧最
小）の条件を想定して決定される。

なお、第１実施例では、スクリュ回転数指令Ｒを、スク
リュ位１ｉＰと可塑化終了スクリュ位置Ｐｆの偏差の一
次関数で減少させているが、ｎ次の関数で減少させる方
法もある。

次に第２図及び第５図の第２実施例について説明する。

図において可塑化開始スクリュ位置をＰｓ、可塑化終了
スクリュ位置設定値をＰｆ、　Ｋ達開始位置をＰｄ、任
意のスクリュ位置Ｐにおけるスクリュ回転数指令をＲ、
スクリュ位置Ｐｄでのスクリュ回転数指令をＲｓ、可塑
化終了スクリュ位’ｌＰｆ直前でのスクリュ回転数指令
をＲｄとする。なお、同Ｐｆ、　Ｒｓは制御装置２３内
の設定器２４で予め適正値が設定される。また第２実施
例では、スクリュ回転数指令が前記ＰｓからＰｄまで同
一の一段制御の場合を示すが、多段に制御する場合も、
同様の制御方法が行えることは云うまでもない。

さて可塑化が進行し、第２図に示される位置センサ１１
によって検出されるスクリュ１の位置Ｐが、第３図のよ
うに減速開始位置Ｐｄに到達すると、スクリュ回転数指
令Ｒを、現在のスクリュ位置Ｐと、可塑化終了スクリュ
位置設定値Ｐｆの偏差の関数で減少させる。なお、この
演算は演算装置ｆ２５で行われる。

また減速開始位置Ｐｄは、第５図の制御装置２３により
減速開始可能位置Ｐｄ’におけるスクリュｌの後退速度
Ｖの関数で演算自動的に設定される。更に減速開始可能
位置Ｐｄ’はスクリュ１の駆動源７の種類、サイズ等に
よって決定される機械の固有定数である。また前記スク
リュ１の後退速度Ｖは、第２図に示される位置／速度変
換器１２によって、位置センサ１１のパルス列信号が速
度情報Ｖに交換される。これはＰｄ’に到達後位置セン
サ１１が発する最初のパルスから２番目のパルスが発す
るまでの時間を計測することによって得られる。この他
に速度情報Ｖを得る手段として、基準クロックパルスを
発生させ、前記最初のパルスから２番目のパルス間の基
準クロックパルスのパルス数をカウントする方法、独立
にタコジェネ等の速度センサを装着する方法等がある。

可塑化終了スクリュ位置Ｐｆでのスクリュ回転数指令Ｒ
ｄは、スクリュ１を回転駆動させる駆動源７の種類（イ
ンバータ駆動、油圧モータ駆動等）によって決定され、
予め設定されている。

さてこれを数式によって表わすと、第５図に示すように
以下のようになる。

スクリュ回転数−膜制御の場合、 ｖ　（Ｐ　　Ｐｄ’　）　：　Ｐ　＝Ｐｄ’におけるス
クリュ後退速度 ここでＲｄは可塑化終了直前でのスクリュ回転数指令で
あり、スクリュ１の駆動源７の種類、サイズ等によって
決定される定数である。例えば、駆動源７がインバータ
駆動の誘導電動機の場合、その射出成形機の最大スクリ
ュ回転数の約鴇が適切である。またｋは駆動源７の種類
、サイズ等によって決定される定数であり、最も速いス
クリュ後退速度（スクリュ回転数最大、スクリュ背圧最
小）でのスクリュオーバストローク量を基準にして決定
される。

例えば、スクリュ後退速度の最大値が、ｖ（Ｐ＝Ｐｄ’
　）　＝２０ｍ／ｓ、　　その条件でのオーバストロー
ク量が１０ｍとすると、 ｋ　＝Ｐｆ−Ｐｄ／　ｖ　（Ｐ　＝Ｐｄ’　）　＝１０
／２０＝０．５となる。

なお、第２実施例では、スクリュ回転数指令Ｒを、スク
リュ位置Ｐと可塑化終了スクリュ位置Ｐｆの偏差の一次
関数で減少させているが、ｎ次の関数で減少させる方法
もある。

（発明の効果） 以上詳細に説明した如く本発明は構成されているので、
従来のような設定の煩雑さを解消し、あらゆる成形条件
において計量精度を向上させながら、しかも可塑化時間
の延びを僅少にできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本発明の第１及び第２寞施例に
係る可塑化装置の系統図、第３図は本発明の第１．第２
実施例におけるスクリュ位置対スクリュ回転数指令との
関係を示す線図、第４図及び第５図は夫々本発明の第１
．第２実施例に係る制御ブロック図、第６図は従来の可
塑化装置を示す系統図、第７図は第６図のスクリュ位置
とスクリュ回転数指令との関係を示す線図、第８図は第
６図における制御ブロック図である。 図の主要部分の説明 １−スクリュ　　　　１１−位置センサ２３−制御装置
　　　　２４−設定器 ２５・−演夏装置　　　　Ｐ・−スクリュ位置Ｐｆ−−
可塑化終了スクリュ位置設定値Ｒ−−スクリュ回転数指
令

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）スクリュにて固形の樹脂を溶融する射出成形機の
   可塑化工程制御方法において、可塑化工程終了直前の位
   置、即ち減速開始位置より可塑化工程終了まで、予め設
   定された可塑化終了スクリュ位置設定値と、スクリュ位
   置実行値との偏差の関数で、スクリュ速度（回転数）指
   令を変化（減少）させることを特徴とする射出成形機の
   可塑化工程制御方法。（２）請求項１記載の射出成形機
   の可塑化工程制御方法において、スクリュ速度指令を変
   化させる開始ポイントを、スクリュ後退速度の関数で演
   算指令することを特徴とする射出成形機の可塑化工程制
   御方法。