JPH04201429A - 射出成形機の制御装置 - 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） 本発明は射出成形機の制御装置に関し、特にｐｖＴ制御
の改良に関する。

（従来の技術） 射出成形機で長時間安定して精密成形品を生産するため
には１次のような事が重要である。成形中の樹脂から金
型への熱伝達によって、金型温度が次第に上昇する。さ
らに１．金型から成形機本体。

雰囲気へと熱が伝わっていき、全体が−様な温度になる
には数時間を要する。また、ホ・ツバ−から供給される
樹脂の温度や含水率も長時間観測していると１次第に変
化しているのがわかる。これらの影響は、成形品の品質
に３例えば重量の変化となって現れる。

第８図は上記の環境条件の１つである金型温度θカの計
測データを示す。このような環境条件が一定となるには
、数時間連続して成形を行わなければならない。

第９図は変動する環境条件の中で成形品を生産し１重量
を測定した結果である。この例のように環境条件が変動
すると、射出速度や圧力等の個々の成形条件をいくら精
度良く制御しても１品質を安定に保つことは出来ない。

従って、精密成形を行う際には、環境条件の変動に合わ
せて射出速度や圧力の設定値を修正していく必要がある
。

そこで、ｐｖＴ制御の名前で従来１次の様な考え方で制
御手法が提案されている。（例えば、特願平１−２８４
６１４号、特願平２−４４４６号参照）。第１０図、第
゛１１図はその成形機能を分かりやすく説明するために
単純化した模式図である。

第１０図において、加熱シリンダ１００の内部に回転及
び往復動自在にスクリュ１０１が配置され、このスクリ
ュ１０１は射出シリンダ１０２により往復動するように
駆動されると共に１回転駆動系１０３により回転駆動さ
れる。スクリュ１０１を回転させると共に往復させるこ
とて加熱シリンダ１００内の樹脂を金型１０４のキャビ
ティ１０５に充填し加圧成形する。

第１１図（ａ）のように金型は成形品に対する鋳型であ
り、そのキャビティ１０５に成形品毎に定まった重量の
樹脂が充填されれば、常に重量ばらつきの少ない成形品
が得られるはずである。

ところが、加熱シリンダで樹脂を高温に加熱。

溶融し、それを射出シリンダを用いてキャビティに充填
し、成形品として取り出すときには室温近くまで冷却す
るため、充填したときの樹脂の比容積（密度の逆数）ｖ
＋と成形品として取り出したときの比容積ｖ２との間の
差ΔＶが非常に大きい。

すなわち、ただ単に樹脂を金型に流し込むだけでは、空
気中に放置した成形品は第１１図（ａ）の右側に破線で
示したように大きく収縮してしまう。

これは所望の重量に比べ、取り出した成形品の重量が少
なくなり２寸法も小さくなることを意味する。

そこで１通常の成形プロセスでは樹脂充填（射出工程）
の後、第１１図（ｂ）のように、射出シリンダ１０２を
用いて樹脂に圧力をかけ（保圧工程）、比容積の差ΔＶ
に相当する分だけ余分に樹脂を充填している。

ところか、環境条件が変動すると射出工程終了時の樹脂
温度Ｔが微妙に変わり１重量が次第に変化してしまう。

そこで、樹脂温度Ｔが高い時、あるいは金型温度か高い
時には比容積Ｖが大きいので、保圧工程での圧力を上げ
て、さらに樹脂を余分に充填する。逆に、樹脂温度Ｔあ
るいは金型温度が低い時には圧力を下げ、少な目に樹脂
を充填する。このように樹脂温度Ｔあるいは金型温度を
計測しながら圧力ｐの設定値を修正し、比容積の差ΔＶ
をなるべく小さくしようという方法を総称して、これら
の変数の記号を取ってｐｖＴ制御と言う。

具体的に圧力ｐの設定値を決めるには樹脂の状態方程式
（スペンサーの式）。

（ｐ＋ω）（ｖ−π）＝Ｒ（Ｔ＋２７３）　　　（１）
を用いる。ここで、ω、π、Ｒは樹脂の種類によって定
まる定数である。圧力ｐの設定値は一定値ではなく、温
度変化に応じて時間関数ｐ、（ｔ）として与えられなけ
ればならない。ｐｖＴ制御でのｐｒ　　（ｔ）の与え方
は次のようになる。

まず、（１）式に従ってｖＴを変数とする平面にｐ”一
定の直線を描くと、第１２図の細線のようになる（ｐ＋
〜ｐｓ）。これに成形プロセスでの樹脂の取る軌跡を描
くと、第１２図の太線のようになる（Ａ−Ｂ→Ｃ−Ｄ−
Ｅ）。Ｉは射出工程を示し、可塑化工程でＴＡまで加熱
された樹脂を金型のキャビティに高速で充填するため１
温度はあまり下がらず圧力はｐｌからｐ４まで急激に上
昇する。ｐａｓ、ｍ　ｐ　４は金型を破壊しない為の許
容圧力で１点、Ｂでｐｌ、８に到達した後は保圧工程■
に入り１点Ｃまで圧力を保持する。この間に樹脂は金型
で冷却され、Ｔ、まで温度が下がる。

点Ｃは目標の比容積ｖ１とｐ□８の交点であり。

ｖｓｓｖ、の直線■に沿って圧力を下げていく。点Ｃ′
で金型のゲートが閉じられて保圧工程を終了し、冷却工
程で室温近くの点Ｃ′まで冷却し成形品を取り出す。こ
の時点が温度ＴＤで、さらに空気中で冷却されて室温Ｔ
Ｅとなると、比容積はｖ２となる。成形品として使用す
るのは比容積ｖ２の状態であるから＋　　ｖｌ　　’２
−ΔＶが小さく、ばらつきが少なければ精度の高い成形
品となる。そこで１通常圧力ｐ１．！をなるべく高くし
て。

あるいは点Ｃをなるべく下側にもって行き、比容積の差
ΔＶを小さくするように設定値を選ぶ。

第１２図の軌跡はｐ＋　　ｖ＋Ｔの３変数に対して描か
れている。■、■の各工程で１変数のみが定まっている
ので、実際に軌跡を描くには残りの２変数の内、さらに
１変数を規定する必要がある。

最後の１変数は（１）式によって決定される。そこで、
樹脂温度の時間関数の近似式（時間パターン）は成形品
毎に変わる設定値や計測値から次のように計算する。

Ｔｖ　　（ｔ　）　＝Ｔｗ　＋　（８／　ｙｒ２）　＊
　（ＴＭＯ−ＴＶ　）＊ｅｘｐ　　（−ａ＠ｆｌ　π２
　ｔ／５２）ここで、ＴＭが樹脂温度の近似値を与え、
ＴＷは、金型温度の計測値である。ＴＭＯは保圧開始時
（第１２図の点Ｂ）での樹脂温度の計測値で、Ｓは成形
品の平均の肉厚、ａ＠、、は等価熱伝導率である。

（２〉式には金型温度あるいは樹脂温度の計測値が含ま
れているので、これによって環境条件の変動があっても
設定値を修正して比容積の差ΔＶの変化を最小に押さえ
る事か出来るというのが、従来のｐｖＴ制御の考えかた
である。すなわち、環境条件が変化し、金型温度が上昇
すると、（２）式から第１３図のように樹脂温度の時間
パターンも全体に上に上がる（図中破線で示す）。次に
。

（１）式からｖ−ｖ、、ｐｍｐ□１　（第１２図の点Ｃ
）での温度Ｔ、が求まり、この温度Ｔｃに達する時間も
第１３図のように右側ヘシフトする（ｔｃ→ｔ、′）。

その後、比容積をｙ　ｍ　ｙ　、で一定に保つ。この時
、（２）式を（１）式に代入して圧力の設定値ｐ、を第
１４図の破線の時間パターンに修正する。金型の温度が
下がった場合はこの逆で、第１３図、第１４図の一点鎖
線の時間パターンとなる。

（発明が解決しようとする課題） 以上が従来行われているｐｖＴ制御の概略であり、環境
条件が変動しても常に第１２図のような軌跡が実現され
ていれば樹脂の状態変化は一定であり、成形される成形
品の品質も安定するであろうという考え方である。しか
し、実際に成形された成形品は第１１図（ａ）、（ｂ）
に示した様な単純な形状ではなく、特に精密成形品とな
ると。

その形状は複雑になる。例えば、第１１図（Ｃ）のよう
に充填中の樹脂に温度分布が出来るのが普通である。こ
の例では斜線部分が温度低下の少ない高温域で、クロス
線の部分が温度低下の大きい低温域の樹脂を表している
。これが−様な圧力で成形されると１図中右側に破線で
示すように、収縮する量が異なるため応力分布が生じ、
歪んだ成形品となる。

実際の成形品の例を示した第１５図で樹脂のｐｖＴ線図
上の軌跡を実験によって求めてみると第１６図のように
なる。第１６図における添え字ａ。

ｂ、ｃは第１５図の成形品の各部ａ、ｂ、ｃでの計測位
置を示す。溶融された樹脂はりサーバ１０６内では、始
め一様な温度ＴＡ、圧力ｐ１であったものが、キャビテ
ィに充填されるときには温度が下かり、圧力分布が生じ
るので、　　Ｂａ　１　　Ｂｂ　＋Ｂ、のように広がり
、保圧開始時にはＣ，、Ｃ，。

／ ｃｏのように多少圧力分布は減るが、温度分布は残った
ままとなる。従って、従来のように全体を一様として圧
力の設定値を修正すると部分的に樹脂が多くなったり１
逆に少なくなったりして応力分布か大きくなり、精密成
形品の樹脂の状態を精度良く制御できない。それ故、精
密成形の場合は環境条件が変化した時に、比容積の差Δ
ｖ、、Δｖ５．ΔＶ、の間の差を少なくすることが必要
である。また、より複数な成形品では軌跡が大きく分散
するので、これらの差を少なくする修正法の開発が重要
となってきている。

以上のような問題点に鑑み２本発明は成形中における金
型温度や樹脂温度等の環境条件の変動に対してあらかじ
めこれらの変動の成形品品質に対する影響を関数で表す
ことにより、環境条件の変動があっても成形品品質を安
定に保つように成形中の圧力設定値を修正する射出成形
機の制御装置を提供することを課題とする。

（課題を解決するための手段） 本発明による射出成形機の制御装置は、樹脂状態検出手
段として金型温度検出器と、樹脂温度検出器と樹脂圧力
検出器とを含み、射出速度、保圧時Φ樹脂圧力等の成形
条件を入力する手段と、該人力手段で設定された成形条
件をもとに良好な成形品が得られるように成形を行なっ
た後、前記各検出器からの検出信号を用いてあらかじめ
定められた計算式ともとづいて・時間関数曲線を算出し
。

その後、成形の都度時間関数曲線を算出すると共に、直
前の成形サイクルで算出された時間関数曲線との間の偏
差面積を求めて保圧工程での圧力設定値修正量を算出す
る樹脂状態制御装置と、前記成形条件と前記圧力設定値
修正量とを用いて前記射出速度、樹脂圧力等を制御する
主制御装置とを備えたことを特徴とする。

（実施例） はじめに１本発明の原理について説明する。

先ず、第１５図のような板状の成形品を成形する場合の
圧力、温度変化を考えてみる。肉厚が厚い場合には、金
型入口付近のゲートで多少冷却され、厚み方向に温度勾
配が出来るか、後は殆ど冷却されずに温度の高い樹脂が
中心を通って前へ。

前（図の右方向）へと充填されていく。充填が完了した
時点では温度は一様か、もしくは多少先端（点Ｃ）が高
い状態になる。圧力も全体に一様となる。しかし、肉厚
が薄くなって行くと壁面での冷却が急になり、充填中の
樹脂も冷却され、前へ送られる樹脂は冷却されたものと
なる。また、温度低下による樹脂の粘度の上昇も大きく
なり、流路の抵抗が大きくなるので圧力勾配も大きくな
る。

この様゛な傾向は枝分かれ等の複雑な構造を有する精密
成形品ではより一層激しくなり、前述した第１６図の軌
跡の分布も大きくなっている。

従って、精密成形品での射出速度や圧力の設定値も単純
な形ではなく、成形品毎にオペレータが経験と勘に基づ
いて試行錯誤的に決定していく。

例えば、第１５図の成形品で肉厚が薄く、温度勾配や圧
力分布の大きいものは第２図、第３図のような射出速度
士、及び圧力ｐ、の時間パターンを設定値としている。

第２図において、射出速度は始めにＰ。Ｐ１区間では高
速に設定し、ゲート付近で樹脂が急冷されて固化するの
を防いでいる。Ｐ、Ｐ２Ｐ３区間ではジェツテイング等
の樹脂の流れの乱れを防ぐために射出速度を下げている
。Ｐ、Ｐ４間は充填区間で、冷却される樹脂をどの部分
にも均一に充填していくために２次第に速度を上げてい
く。冷却されると樹脂流量が先端部で次第に減って行く
ためである。第２図の上側の図には規則正しく充填され
た時の樹脂の流れの先端の進行波を示している。しかし
、あまり最後まで速度を上げていると先端の壁に流れが
衝突して急激な圧力上昇を生じ、ひいては成形品内部で
大きな応力分布となるため、充填が完了に近づくにした
がってＰ４Ｐ。

間で速度を下げていく。第２図の上側の図の右端で成形
品の内部で折り返している矢印が衝突による流れの逆転
を示す。

次に、充填が完了すると流れが急に止まるので圧力が全
体的に上昇するか、この時は充填時とは逆に流れの先端
からゲートへ向かって圧力が下がっていく。ゲート側か
ら樹脂を保圧する圧力とこの圧力は中程でぶつかり、全
体に伝ばんしていく。

そのような過渡状態が終了した時点が実際の保圧開始時
点て、それ以後は大きな樹脂の流れは生じないので、圧
力分布の変動も小さくなる。樹脂温度は金型のキャビテ
イ壁面での熱伝達で次第に自然に冷却されていく。以上
のように成形品の肉厚か薄くなり、あるいは形状が複雑
になると、充填中の樹脂の圧力、温度分布が複雑に変化
し、保圧プロセスの初期状態を決定し、後々まで成形品
の応力分布に影響を与える。

保圧プロセスにはいると、充填工程で決まった初期状態
から始まって、前述の第１６図のような応力分布が少な
くなる圧カバターンの設定をする。

温度分布がゲート側から順次奥（図の右側）に行くにし
たがって下がっていき１応力分布か大きくなりやすい上
の例では設定パターンは第３図のようになる。はじめの
Ｑ。Ｑ１区間では先端部の温度が急に下がるので圧力を
上昇させ、なるべく早く所定の比容積■まで圧縮してし
まう。ただし。

金型を壊さない圧力ｐ０．８よりは下の値に設定する。

この間に成形品の中間付近（第１５図の点ｂ）の樹脂温
度も下がり、圧力分布も全体に一様となってくるので１
次第に第１２図のように集中化された軌跡から計算され
た圧カバターンに近い設定をＱ、０２間で行う。最後の
Ｑ２０３間はゲート付近のための設定であるが１ゲ一ト
部は他に比べて冷却速度が速いのであまり基本パターン
に忠実に圧カバターンを設定していると２高い圧力で半
分固化した樹脂を圧縮してしまい、ゲート部を破壊した
り１表面に傷の様な痕が残ってしまう。そこで、Ｑ２Ｑ
３区間では第１４図の基本パターンより圧力の設定値を
下げている。

これらの一連の射出速度及び圧カバターンの設定は樹脂
や成形品固有のものであり、専らオペレータが設定を変
える毎に成形品の品質を目視で検査しながら、経験と勘
に頼って行う。しかし、最終的には精密成形品として精
度の高いものか出来上がるので、結局、オペレータが探
索したパターンそのものに、精密成形品の樹脂の流動特
性及びｐｖＴ特性が暗黙の内に含まれていることになる
。

本発明はこの様な観点にもとづいて、設定パターンから
流動特性を推測し、１つの関数関係を求めて、環境条件
の変動に対するパターン修正にこの関数を用いる。これ
によって樹脂の特性や金型のキャビティの形状などの固
有のパラメータを準備する事なく、シかも複雑な成形品
に対して樹脂状態を精度良く制御するｐｖＴ制御手法が
実現できる。

以下に制御手法とその実現方法を実施例によって説明す
る。

第１図は本発明による射出成形機とその制御系のうち、
実施例の説明に必要な部分のみを示している。射出成形
機については第１０図と同様であるが、樹脂状態の検出
手段として全型内樹脂圧力検出器１１０．金型温度検出
器１１１．全型内樹脂温度検出器１１２かそれぞれ金型
１０４に設置され、加熱シリンダ１００には樹脂温度検
出器１１３が設置されている。制御系については、樹脂
状態制御装置１１．樹脂の射出速度、圧力制御のための
主制御装置１２と、金型温度制御装置１３のみを示して
いる。

樹脂状態制御装置１１は、全型内樹脂圧力検出器１１０
からの圧力検出信号ＳＰ、金型温度検出器１１１からの
温度検出信号Ｓθ、、金型内樹脂温度検出器１１２から
の温度検出信号ＳＴ、樹脂温度検出器１１３からの温度
検出信号ＳＴＭ、と主制御装置１２からの成形条件信号
とを入力とし。

これらの信号から保圧プロセスの圧力設定値の修正量Δ
ｐ、を算出して主制御装置１２に出力する。

主制御装置１２には、オペレータが最適な成形条件を設
定するためのコンソール１４が接続されており、設定入
力は主制御装置１２を通して成形条件信号として樹脂状
態制御装置１１に出力される。主制御装置１２は、樹脂
の射出速度や保圧プロセス時の樹脂圧力についてオペレ
ータがコンソール１４を通して設定した設定値を環境条
件の変動による設定値の修正量Δｐ、て補正した値を目
標値として制御を行う。

以上の制御系はマイクロコンピュータで実現される。

次に、樹脂状態制御方法について説明する。

始めに成形中のｐｖＴ線図上の軌跡を求める。

そのためには樹脂温度の推定値を必要とする。それを次
式によって表す。

ＴＭ　　（ｔ）−Ｔｗ　＋ａ＋　　（ＴＭＩ　　ＴＷ）
＊ｅｘｐ（−ｔ／τ１） ＋ａ２　（ＴＭＩ　　Ｔｗ） ＊ｅｘｐ（−ｔ／τ２　）　　　（３）ここで、ＴＭＩ
は射出開始時の樹脂温度の計測値または設定値で、τ１
は射出時間の設定値、τ２は射出＋保圧時間の設定値で
ある。ａｌ＋　　ａ２は定数である。ただし、第１図に
示すように、樹脂温度検出器を備えていて直接樹脂温度
Ｔが測定できる場合は（３）式の計算は不要となる。

この式と（１）式のｐｖＴの関係及び圧力の検出値ｐ　
（ｔ）によって第４図のように成形中のｐｖＴ軌跡が計
算できる。第４図で実線は成形開始直後の１回目の成形
中の軌跡、破線は１０回目の成形中の軌跡を示す。これ
は、第１２図の理想的な場合に比べるとかなり歪んだ軌
跡となっている。

その理由は前述の通り１分散した軌跡を１本の軌跡にま
とめたために生じている違いである。

１０回目の成形では１回目の成形に比べて金型温度か上
昇しているので環境条件か変化し、（３）式で計算され
る樹脂温度か変化するので軌跡も第４図の破線のように
変わる。従って、圧カバターンを変更して新たな設定値
を計算しないとこのずれはいってまでもなくならない。

修正は第４図の軌跡の差（偏差面積−計算方法は後述す
る）とオペレータの設定した射出速度のパターン（Ｐｏ
＝Ｐｓ）を用いて行う。軌跡は時刻ｔｌ＋　　”２＋　
　”３で３分割し、各区間毎に第３図のように始めにオ
ペレータが設定した点Ｑ。−Ｑ３を時間軸方向にシフト
して設定値の修正を行う。

初期（ｔｏ　　ｔｌ）の軌跡の差が大きい時は。

その値に応じて点Ｑ、をＱ１’あるいはＱ　１′に移動
する。移動量（保圧プロセスのずらし時間）はΔｔ、で
、第２図に示した射出速度パターンの中のΔ２の値と逆
比例させる。すなわち、Δ２は圧力上昇による応力分布
の増大を防ぐために設定された射出速度の設定値である
から、この値が大きいときにはあまり圧力の設定値を大
きく変更しない方が良い。

中期（ｔ□−ｔ２）の軌跡の差が大きいときには、その
値に応じてＱ２を０２’あるいはＱ２″へ移動する。移
動量はΔｔ２で、第２図に示した射出速度パターンの中
程の直線Ｐ３Ｐ４の傾きａに比例させる。ａは樹脂の流
動特性を示し、αが大きいときは樹脂の粘度が高いかあ
るいは流路の抵抗が大きいので、大きく修正しないとｐ
ｖＴ制御の効果が無いことになる。αが零または負の値
の時は小さな修正でも十分効果がある。

終期（ｔ２　ｔｉ）の軌跡の差が大きいときには、その
値に応じてＱ３を０３’　あるいはＱ３’へ移動する。

修正量はΔｔ、で、第２図に示した射出速度パターンの
Δ１が大きい時には、ゲート部の流れの乱れが大きくな
りやすい金型て、保圧時もゲートの破壊やオーバパック
か起き易いので修正量は小さくする。

以上の考え方に基づいて、オペレータがよい成形品を探
索する成形条件出しを行った後、そのデータを用いて圧
力の設定値を修正する手順を次に示す。

本発明の樹脂状態制御装置１１は第５図に示すような手
順で動作する。

手順について説明する前に、（１）式のように樹脂の特
性はｐｖＴ線図で表されるが、最終的に必要なのは比容
積Ｖである。一方、測定できるのは圧力ｐのみで温度Ｔ
は種々の設定パラメータから（３）式に依って計算され
る。本発明では成型中のｐｖＴ軌跡は限られた領域では
。

ｐｖ雪ＲＴ　　　　　　　　　　　　（４）と考えられ
るので、これを変形して。

ｋ　−ｖ　／　Ｒ−Ｔ　／　ｐ（５） を制御量とする。圧力ｐは計測された時間パターンｐ　
（ｔ）を用い、温度Ｔは（３）式のＴＭ（ｔ）を用いる
。第５図においてｋｏ　　（ｔ）はこの式によって計算
された成型条件出し直後の良品の成形中の時間パターン
である。また、　　ｋ　（ｔ）はその後の環境条件が変
化したときの計算された時間パターンである。

Ｓ、、Ｓ２．Ｓ３は第６図のように時間パターンｋ。（
１）とｋ　（ｔ）との間の差から計算されたｔｌ＋　　
ｔ２＋　　”９の各区間毎の偏差面積である。

そして、ずらし時間Δｊ＋＋　　Δｉ２＋　　Δｔ３は
次式に依って計算される。

Δｔ　１　＝ＫＩ　Ｓ＋　／　（１＋Δ２）　　　　（
６）Δｔ２−に２　Ｓ２　　（１＋α）　　　　　（７
）Δｔ、−に、Ｓ、／　（１＋Δ、）　　　　（８）こ
こでに、、に２．に、は時間に換算するための係数であ
り、αは第２図の直線Ｐ、Ｐ、の傾きである。ただし、
傾きが負のときはα−０とする。

Δ、は直線Ｐ、Ｐ２の長さであり＋　　Ｐ２がＰｌより
上のときはΔ、−〇とする。Δ２はＰ４とＰ。

の差であり＋Ｐ’ｉかＰ４より上の時はΔ２−０とする
。また、圧力の設定値の修正量Δｐ、は第３図のように
点Ｑ１．Ｑ２　、Ｑ３に対してΔ”１＋Δｔ２．Δｔ３
だけ時間をシフトして決める。

第５図を参照して、オペレータは金型１０４の昇温、加
熱シリンダ１００の昇温等の前準備を行なった後、コン
ソール１４から射出速度や保圧の設定値を入力して試み
に成形を行い、目視によって成形品品質の良否を判断す
る（ステップＳｌ）。

何度かの設定値の修正と成形とを繰り返すうちに成形品
の形状と樹脂の種類の応じた最適な設定値が決定される
。この最適な設定値は樹脂状態制御装置１１に送られる
（ステップＳ２）。このようにしてオペレータの経験と
勘によって得られた設定値で成形（ステップＳ３）した
時の樹脂圧力。

温度の検出値を用いて（３）式、（５）式の計算を行な
って時間パターン（関数）ｋｏ（ｔ）を算出する（ステ
ップＳ４）。この時間パターンｋ。

＜１＞は樹脂状態制御装置１１に送られる。

その後、成形（ステップＳ５）の都度、（３）式、（５
）式の計算を行なって時間パターンｋ（ｔ）を算出（ス
テップ５６）Ｌ、第６図に示すように直前の成形に際し
て算出された時間パターンｋ。（１）との間の偏差面積
Ｓ、、Ｓ２．ｓ。

を計算する（ステップＳ７）。

ステップ８では、偏差面積Ｓｌｌ　　Ｓ２．Ｓ３とΔ１
．α、Δ２とから（６）式〜（８）式によってずらし時
間Δｔｌ＋　Δｊ２＋　Δｔ３を計算する。

樹脂状態制御装置１１では圧力設定値の修正量Δｐ、を
計算し主制御装置１２に送る（ステップＳ９）。主制御
装置１２では修正量Δｐ、にもとづいて射出速度、樹脂
圧力の制御を行う。

第７図は本発明により得られた成形品の成形開始時から
の重量変化を表わし、第９図の従来例に比べて非常に安
定していることが理解できよ゛う。

以上の説明で明らかなように１本発明の特徴は。

オペレータが成形のために設定する設定値と良品成形時
の成形パターン（温度、圧力の検出値）から簡単な関数
によって環境条件の変動に対して品質を安定させるため
の設定値の修正量Δｐ、を逐次計算するようにしたこと
にある。

本発明の制御装置を構成するためには、環境条件の変動
を検出するための金型温度検出器や樹脂温度検出器を必
要とするが、その他の制御装置や設定器は既存の射出成
形機に装備されているものを用いることができる。しか
も、オペレータは。

樹脂状態制御のためにパラメータの設定や調整を行う必
要が無く２通常の操作の中で自動的に制御のための修正
量が決定される。

（発明の効果） 本発明の効果を従来例と比較しながら説明する。

従来のｐｖＴ制御では、第１２図のように基本的には比
容積ｖ−一定となるように圧力の設定値を修正するか、
そのためには樹脂毎に（１）式のパラメータを必要とす
る。また、複雑な形状の成形品では第１２図のような簡
単な軌跡にはならない事が多い。これに対し本発明では
、計測値あるいは通常の設定値のみから（５）式の時間
パターンｋ　（ｔ）を計算しているので、直接ｐｖＴに
関するパラメータを必要としない。考えているパターン
も第６図のように複雑なものまで含まれる。さらに、圧
力の設定値の修正には計−ｊ値ばかりではなく、オペレ
ータの射出速度の設定値も用いるので１間接的ではある
が複雑な形状に対する樹脂流動特性の情報を補っている
。そのため、適用できる成形品の範囲か従来に比べてか
なり広くなる。

具体的パラメータの数で比較すると、従来のｐｖＴ制御
ではパラメータとして（１）式のπ、ω。

Ｒと（２）式のａ＠ｌＩｎ　　ｓを樹脂の種類毎、成形
品毎に準備しなければならなかった。これに対し。

本発明でも（３）式のａよ＋　　ａ２と（６）〜（８）
式のに、、に２．に３を準備しなければならないが、そ
れは第１５図の成形品で実験的に求めて置けばその後は
一定でよい。すなわち、樹脂や成型品の種類の変更の際
には、オペレータか設定値をその都度決め直し、この変
更された設定値を用いて自動的にパラメータが変更され
ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２図は本発
明に適用される射出速度の設定の一例を説明するための
図１第３図は本発明に適用される保圧圧力の設定の一例
を説明するための図、第４図はｐｖＴ制御における特性
の時間変化を説明するための図、第５図は本発明の制御
動作を説明するためのフローチャート図、第６図は本発
明において算出される時間パターンの例を示した図、第
７図は本発明により成形された成形品の重量変化を示し
た図、第８図は射出成形機における成形開始時からの金
型温度の変化を示した図、第９図は従来装置により成形
された成形品の重量変化を示した図、第１０図は射出成
形機の概略構成を示した図、第１１図は射出成形機にお
ける成形動作を模式的に示した図、第１２図は単純な形
状の成形品に対するｖ−Ｔ線図、第１３図は樹脂温度の
時間変化を示した図、第１４図は圧力設定値め時間変化
を示した図、第１５図は板状の成形品について樹脂の流
れを説明するための図、第１６図は第１５図に示した成
形品に対するｖ−Ｔ線図。 図中、１００は加熱シリンダ、１０１はスクリュ、１０
２は射出シリンダ、１０３は回転駆動系。 １４は金型、１０５はキャビティ。 代理人（７７８３）弁理士池田憲保　ミミ、貝゛亮２図 売３図 莞６図 喘７図 に形量のサンプルＮＯ 児９図 ／Ｌｌｌ） 笥ＩＱ図 蝉１１図 ％１２図 亮ｊ４図 亮１５図 Ｖ２　　　　ＴＥ 亮ｉ６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）樹脂状態検出手段として金型温度検出器と、樹脂
   温度検出器と樹脂圧力検出器とを含み、射出速度、保圧
   時の樹脂圧力等の成形条件を入力する手段と、該入力手
   段で設定された成形条件をもとに良好な成形品が得られ
   るように成形を行なった後、前記各検出器からの検出信
   号を用いてあらかじめ定められた計算式にもとづいて時
   間関数曲線を算出し、その後、成形の都度時間関数曲線
   を算出すると共に、直前の成形サイクルで算出された時
   間関数曲線との間の偏差面積を求めて保圧工程での圧力
   設定値修正量を算出する樹脂状態制御装置と、前記成形
   条件と前記圧力設定値修正量とを用いて前記射出速度、
   樹脂圧力等を制御する主制御装置とを備えたことを特徴
   とする射出成形機の制御装置。