JPH04148913A - インラインスクリュ型射出成形機 - 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、インラインスクリュ型射出成形機に関するも
のである。

（従来の技術） 従来、樹脂の溶融をスフリフ７によって行い、それを加
熱シリンダの前方部に溜め、その後スクリュを前進さ・
けるごとによって溶融樹脂をノスルから射出する射出成
形機は、材料の溶融と射出が同軸上で行われ、インライ
ンスクリュ型射出成形機と言われる。

ごの種のインラインスクリュ型射出成形機においては、
スクリュを回転さセるごとによ、って樹脂は溶融しなが
ら加熱シリンダの前方に移送され、その間樹脂の圧力で
スクリュが押し戻されるようになっている。

押し戻されたスクリｌの後退距離によってン容融樹脂が
計量され、指定の位置になるとスクリュの回転が停止さ
せられる。

ここで、射出−「程に入る前にサックパック工程が設け
られる。該ザックパック工程においては、スクリュが所
定位置まで後退さゼられて樹脂圧力を低下させ、スフリ
フ、の前方に溜まった樹脂がノズルから漏れないよう乙
こする。

この場合、位置検出器、近接スイッチ等によりスクリ１
の位置検出を行い、設定位置に至るまで射出シリンダを
後退させている。そして、そのための制御は、スクリュ
速度を制御対象とする速度制御によって行っている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のインラインスクリュ型射出成
形機においては、スクリュをザックハック位置に後退さ
せる際に、樹脂の種類、樹脂溶融温度によって抵抗が変
化づるため、オーバランするなどザックハック位置がば
らつく。

その結果、射出開始位置がばらつき、成形安定性が損な
われてしまうだけてなく、オーバーラン量が多ずぎると
、ノズル先端がら空気を吸い込シ、それが溶融樹脂内に
巻き込まれてしまい、成形不良の原因となる。

本発明は、に記従来のインラインスクリ」４型射出成形
機の問題点を解決して、樹脂計量後のサックバンク位置
の精度を高くして成形安定性を同士させるとともに、成
形不良をなくすことができろインラインスクリュ型射出
成形機を１に供することを目的とする。

（課題を解決するだめの手段） そのために、本発明のインラインスクリュ型射出成形機
においては、スクリュ位置を検出してスクリュ位置実績
値を出力するスクリュ位置検出器と、時間の関数として
スクリ、：１位置指令値を出力するスクリュ位置設定装
置と、上記スクリュ位置指令値とスクリュ位置実績値の
偏差を求める手段と、Ｉ−記偏差の信号を受けて制御さ
れる油圧駆動源と、該油圧駆動源から吐出される油が供
給される射出シリンダとを有するようにしている。

そして、上記油圧駆動源は、吐出圧力、吐出流量を制御
する可変容量型ポンプで構成されるか、定容量型ポンプ
及びロードセンシング式可変容量型ポンプのいずれかと
流量調整弁で構成される。

（作用） 本発明によれば、上記のようにスクリュ位置を検出して
スクリュ位置実績値を出力するスフリプ−位置検出器と
、時間の関数としてスフリープ位置指令値を出力するス
クリュ位置設定装置と、−１−記スクリプ１位置指令値
とスラリ１フ位置実績値の偏差を求める手段と、上記偏
差の信号を受りて制御される油圧駆動源と、該油圧駆動
源から吐出される油が供給される射出ソリ゛・・ダ、１
１：合有するよ・）６．″、ジＣあるのて、４Ｆツクハ
ツク玉程においては１、予め時間の関数とじ−こ設定さ
ｔｉだスクリュ位置指令値とス、′１リフ、位置実績（
ａ　＝Ｊ：が比較され、その偏差によ−っでスクリＬが
後退させられる。

（実ｈト例） 以ト、本発明の実施例についてし１面を参照しなから訂
細（、こ説明鏝る。

η１図は本発明のインラインスクリュ型射出成形機の概
要図である。

図において、１は加熱シリンダ、２は加熱シリンダｌ内
部において前後進自在、回転自在に支持されているスク
リュ、３ば加熱シリンダ前方空間であって、スクリュ２
が後退すると該加熱シリンダ前方空間内に樹脂が溜めら
れるようになっている。４ば樹脂供給口であり、計量口
り程において樹脂は該樹脂供給口４を介して加熱シリン
ダ１内に自然落下する。

５はスクリュ２を前後進させるための射出シリンダであ
り、ビスｊ・ン５ａの前後に油室５ｂ、　５ｃを有して
いる。６εオート記射出シリンダ５によって移動させら
れたスクリュ２の位置を検出するスクリュ位置検出器、
７はスクリ、ｊ−２を回転させるためのオイルモータ１
．８はオイルモータフの回転速度を検出するだめのｕ転
速度検出器、９は樹脂を射出するノズルである。

１１は１−記射出シリンダ５の油室５ｈに接続される電
磁力向切換弁であり、■位置においては油室５ｈ内の油
イータンク１２にトシ・−ンし、口位置においては可変
容量型ポンプ１４からの油を油室５ｂに供給する。該可
変容量型ポンプ１４は圧力・流量を制御することができ
るものであり、流量制御器１５を備えている。

また、１７は電磁方向切換弁てあり、■位置において可
変容量型ポンプ１４からの油を射出シリンダ５の油室５
ｃに供給し、■位置において油室５ｃ内の油を１−レー
ンし、■位置において可変容量型ポンプ１４からの油を
オイルモータフに供給するとともに油室５ｃ内の油をト
レーンする。

２０はリリーフ弁、２１は比例電磁式リリーフ弁である
。

上記構成のインラインスクリュ型射出成形機において、
樹脂供給口４から加熱シリンダ１の後端部乙こ供給され
た樹脂は、スクリュ２の回転及び加熱シリンダ１からの
熱により前方に送り出されるとともに加熱圧縮されて可
塑化され、溶融樹脂が十記スクリュ２の前方空間３に蓄
えられる。

この時、スクリュ２はオイルモータ７によって回転させ
られるが、回転速度検出器８がスクリュ２の回転を検出
する。その間射出シリンダ５はスクリュ２の回転を許容
し、軸方向に移動する。

比例電磁式リリーフ弁２１はスクリュ２が後退する時に
背圧を発生させるためのものである。また、電磁方向切
換弁１１は計量１程か完ｒしたあと、ノスル９から樹脂
が漏れないよう、前方空間３の樹脂圧力を低くするため
に、スクリ１２を強制的に後退さ−Ｕてザックハックを
行う。

第２図は本発明のインラインスクリュ型射出成形機の制
御ブｌコソクレ１−ζある。

図において、６はスクリュ位置検出器であり、該スクリ
ュ位置検出器６が検出した信号は制御装置３０に送られ
る。制御装置３０はマイクロコンピュータなど演算機能
を有するもので構成される。

該制御装置３０においては、スクリュ位置検出器６によ
って検出されたスクリュ位置は信号変換器３２において
信号に変換さセられ、スフ９フ１位置実績値ｘ　（ｔ）
として減算器３４に送られフィードバックされる。

一方、スフリフ−位置設定装置３１がスクリュ位置指令
値をザックバック制御開始時にｘ（ｔ＝０）を基に時間
の関数 ＸＲＥＦ　＝ｆ　（ｔ） として演算し設定する。

上記法算器３４においζは、上記スフ９１１位置指令値
Ｘ　ＲＥＦ　とスクリュ位置実績値ｘ（ｔ）の偏差記号
が演算される。そして、該偏差記号は制御補償演算器３
５に送られ、その出力値が信号変換器３７によって駆動
用信号に変換され、流量制御器１５に入力されるように
なっている。

１−記構成のインラインスクリュ型射出成形機において
、可変容量型ポンプ１４、流量制御器１５、電磁方向切
換弁１７のｂソレノイドを駆動すると、可変容量型ポン
プ１４から吐出された油がｍ位置にある電磁方向切換弁
１７を介してオイルモータフに送られ、該オイルモータ
７が回転する。

オイルモータ７が回転すると、それに伴いスクリュ２が
回転させられ、樹脂供給口４から入った樹脂はＡｉＴ方
ｔこ送り出されながら、機械的せん断を受けるとともに
加熱シリンダ２に巻かれたし−タにより外部から加熱さ
れる。その結果、樹脂は可塑化熔融されて加熱シリンダ
１の前方空間３に蓄えられ、スクリュ２は後退する。

予め設定された計量位置にスクリュ２が後退すると、可
変容量型ポンプ１４、流量制御器１５、電磁方向切換弁
１７の駆動は解除され、流量工程は完了する。

ここで、加熱シリンダ１の前方空間３に蓄えられた樹脂
がノズル９から漏れないように、サックハック位置を開
始する。

ずなわら、可変容量型ポンプ１４、流量制御器１５、電
磁方向切換弁１１のｂソレノイドを駆動することにより
、可変容量型ポンプ１４が吐出した油を■位置にある電
磁方向切換弁１１を介して射出シリンダ′５の油室５ｂ
に供給する。その１．＋１果、スクリ−ｊ、２は予め設
定されたサックハック位置まで、強制後退（ザックハッ
ク）させ、前方空間３内の樹脂の圧力を次のように制御
して低下さゼる。

ｉｉＪ変容変容木型ポンプ１４星制御器１５、電磁方向
切（☆弁１１のｂソレノイｌを駆動ｊ−７、サノクハ、
り工程に入ると、スクリュ位置検出器６がら送出される
スクリュ位置実績値ｘ（ｔ）が信号変換器３２を介して
制御装置３０に取り込まれる。そして、制御開始時のス
クリュ実績値ｘ（ｔ−０）を元にして、演算され設定さ
れたスクリュ位置指令値ＸＲＦｐ−ｆ（１）とスクリュ
位置実績値ｘ（ｔ）の差（Ｘ　ＲＥＦｘ（ｔ））となる
偏差信号が演算される。

この偏差信号は制御補償演算器３５に人力され、該制御
補償演算器３５は、ゲイン調整を含む複数の演算を行う
。

上記制御補償演算器３５と信閃変換器３７を介して出力
された制御信号は流量制御器１５に入力され、制御信号
に従って可変容量型ポンプ１４の吐出油量が制御される
。そして、射出シリンダ５の油室５ｂに油が送られ、射
出シリンダ５のピストン５ａに締結されているスクリュ
２を後退させる。

ここで、スクリュ位置設定装置３１は、スクリュ２の現
状位置からザックバンク工程が完了する位置に至るまで
の連続信号を演算し設定する。スクリュ２がザックハッ
ク完了位置に到達、又は近傍に到達すると、偏差信号（
ＸｏｈＦ−ｘ（ｔ）　］は、予め設定されている整定基
準値以下になる。

χＩＩＥＦ　　ｘ（ｔ）　　ｌ≦ＵＬＪ：整定基準値そ
して、制御装置３０から送出される制御信号は０出力と
なると同時に電磁方向切換弁１１のｂソレノイドの励磁
が解除され、ザックバンク工程の制御が完了となる。

なお、計量前に行われる場合につぃてのザ・７クハノク
下稈の制御についても本発明を適用することができる。

上記実施例は、圧力・流星制御を行う比例電磁式の可変
容量形ポンプを使用した場合について説明しているが、
油圧駆動源に定容量形ポンプ又はロートセンシング弐の
可変容量形ポンプを用いた場合にも適用することができ
る。

第３図は本発明の第二の実施例を示すインラインスクリ
工型射出成形機における油圧回路図である。

図において、５はスクリュ２の前後進用に設けられた射
出シリンダであり、サックバック用の仕例電磁式流量調
整弁又はサーボ弁３９に接続されている。そして、該サ
ーボ弁３９には定容量型ポンプ又はロートセンシング式
可変容量型ポンプ４０がら油が送られるようになってい
る。

この場合も、第２図に示す制御装置と同様の制御装置が
設けられていて、該制御装置において時間の関数である
位置指令値Ｘ　ＲＥＦが演算され、スクリュ位置検出器
６により検出され信号変換器３２で変換したスクリュ位
置実績値ｘＱ）がフィードバンクされ、偏差信号が演算
される。

そして、該偏差信号は制御補償演算器３５に送られ、出
力値が信号変換器３７を介して比例電磁式流量調整弁又
はサーボ弁３９に入力されて、ザックバンク工程におけ
るスクリュ位置制御が行われるようになっている。

なお、本発明は一ト記実施例に限定されるものでなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能−ＴＪ：　Ｇ
　”＋、これらを本発明の範囲から排除するもの（Ｚは
ズい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、スクリュ
位置を検出してスクリュ位置実績値を出力するスクリュ
位置検出器と、時間の関数としてスクリュ位置指令値を
出力するスクリュ位置設定装置と、上記スクリュ位置実
績値とスクリュ位置指令値の偏差を求める手段と、上記
偏差の信号を受けて制御される油圧駆動源と、該油圧駆
動源から吐出される油が供給される射出シリンダとを有
するようにしであるので、ザックバンク工程においては
、予め時間の変化乙こよって設定されたスクリュ位置と
スクリュ位置実績値とが比較され、偏差がないようにス
クリュが後退させられる。

したがって、サックハック位置精度が向上して、樹脂の
種類及び溶融温度に影響される樹脂抵抗値によるばらつ
きがなくなるとともに、オーバーランの発汁を防止する
ことができる。

そして１、サックバック開始時からサメクハソク完ｆ時
に至るまでスクリュ後退速度が滑らかに減速されるので
、ザックハック１ニ程の安定性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインラインスクリュ型射出成形機の概
要図、第２図は本発明のインラインスクリュ型射出成形
機の制御ブロンク回、第３図は本発明の第二の実施例を
示すインラインスクリュ型射出成形機における油圧回路
図である。 １・・・加熱シリンダ、２・・・スクリュ、５・・・創
出シリンダ、６・・スクリュ位置検出器、７・・・オイ
ルモタ、１．１．、１．７・・電磁方向切換弁、１４・
・・可変容量型ポンプ、１，５・・・流量制御器、３】
・・・スフリプ、イ装置設定装置、３９・・勺−ボ弁。 特許出願人　　　住友重機械工業株式会社復代理人　弁
理士　川　合　　誠（外１名）第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）スクリュ位置を検出してスクリュ位置実績
   値を出力するスクリュ位置検出器と、 （ｂ）時間の関数としてスクリュ位置指令値を出力する
   スクリュ位置設定装置と、 （ｃ）上記スクリュ位置指令値とスクリュ位置実績値の
   偏差を求める手段と、 （ｄ）上記偏差の信号を受けて制御される油圧駆動源と
   、 （ｅ）該油圧駆動源から吐出される油が供給される射出
   シリンダとを有することを特徴とするインラインスクリ
   ュ型射出成形機。
2. （２）上記油圧駆動源が、吐出圧力、吐出流量を制御す
   る可変容量型ポンプである請求項１記載のインラインス
   クリュ型射出成形機。
3. （３）上記油圧駆動源が、定容量型ポンプ及びロードセ
   ンシング式可変容量型ポンプのいずれかと流量調整弁か
   らなる請求項１記載のインラインスクリュ型射出成形機
   。