JPH0423894B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、射出成形機における保圧制御装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

特開昭57−59060号公報に示すように、回転駆
動されるスクリユーを射出シリンダで往復動自在
として溶融樹脂をノズルより射出することで金型
のキヤビテイ内に充填する射出成形機が知られて
いる。

かかる射出成形機においては溶融樹脂を金型の
キヤビテイ内に充填完了して後に所定時間だけ所
定の圧力をかけて保圧し、溶融樹脂が凝固する際
のひけを防止している。

例えば特開昭59−64336号公報に示す保圧制御
装置が知られている。

つまり、第９図に示すようにスクリユーａの位
置を検出する位置検出器ｂの検出スクリユー位置
が保圧切換位置設定器ｃの設定位置と一致したら
比較器ｄより保圧工程開始指令器ｅに信号を発
し、保圧時間設定器ｆで設定した時間だけ保圧設
定器ｇで設定した保圧となるように保圧切換指令
器ｈより圧力制御弁ｉに制御信号を出力し、射出
シリンダｊの伸長室ｋの圧力を所定の保圧が得ら
れる圧力として、金型１のキヤビテイ内に充填し
て溶融樹脂を段階ごとに所定時間だけ所定の圧力
をかけて保圧するようにしてある。

具体的には、スクリユーａを前進して溶融樹脂
を金型１のキヤビテイｍ内に所定の圧力でスクリ
ユー位置により段階的に射出速度を切換えながら
順次充填し、充填完了となつたスクリユー位置を
位置検出器ｂで検出したらスクリユーａを減速さ
せると同時にタイマに切換え段階的にスクリユー
に連結された射出シリンダの加圧を切換え金型に
かかる保圧力を切換えてひけ等を防止している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

かかる保圧制御装置であると、保圧にするため
にスクリユーを停止したとしても射出シリンダｊ
の伸長室ｋの圧力を設定圧力どおりに切換えても
スクリユーａの先端部には圧縮された溶融樹脂が
あるのとスクリユーにかかるモータ等の慣性力に
より前述のスクリユー先端部の溶融樹脂の圧力は
瞬時に設定した保圧力にならずに時間遅れをもつ
て設定した保圧力となると共に保圧工程に切換え
た初期にピーク値が生じるのと、溶融樹脂が金型
のキヤビテイ内に余分に充填されて過充填となつ
てしまう。

例えば、第１０図の実線イで示すように射出シ
リンダｊの伸長室ｋの圧力を設定どおりに制御し
てもスクリユーａは第１０図に破線ロで示すよう
に保圧切換位置ハで直ちに減速せずに慣性で若干
移動し、スクリユー先端部の樹脂圧力は慣性力に
よつて第１１図実線ニで示すように保圧切換位置
後にピーク圧ホが生じ、金型内保圧力は第１２図
実線ヘで示すように圧力ピークトが生じる。

このために、溶融樹脂が凝固する前に過剰な保
圧力が作用し成形品の充填末端部や丸穴部にバリ
が生じてしまう。

なお、ピーク圧を防止するために保圧切換位置
を早めれば良いが、早めに保圧に切換えると金型
のキヤビテイ内に溶融樹脂が未充満の状態で保圧
工程に入るので充填末端部の溶融樹脂流速が低下
して成形品にフローマークを生じることがある。

さらに保圧に切換えた後、段階的に保圧を切換
える時立上がり時、立下がり時にタイムラグが生
じると共に立上がり時、立下がり時の勾配を制御
することが出来なかつた。このため製品の形状に
より急激な勾配、又はゆるやかな勾配がほしい時
でも制御が出来ないためバリ、フローマークが生
じることがある。

そこで、本発明は金型内保圧力にピーク圧が生
じたり、過充填したりすることがないようにした
射出成形機の保圧制御装置を提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

ノズルの開口面積を増減する流量制御機構を設
けると共に、スクリユーが予じめ定めた位置とな
ると流量制御機構の開度を小さくし、かつその開
度となると射出シリンダの伸長室への油圧力を予
じめ定めた保圧力となるように制御するコントロ
ーラを設けて、保圧開始以前にノズルの開口面積
を小さくして溶融樹脂の金型内のピーク圧を除去
すると共に流れを規制すると共に保圧のための段
階的な切替えのさいの立上がり、立下がりの勾配
の制御を出来るようにしたものである。

〔実施例〕

筒状のハウジング１内にスクリユー２が摺動及
び回転自在に挿入されてホツパー３内の樹脂を溶
融してノズル４より金型５のキヤビテイ６内に充
填するようにしてあると共に、スクリユー２は射
出シリンダ７のピストン杆８に連結され、そのピ
ストン杆８には油圧モータ９で回転される駆動軸
１０がスプライン嵌合していると共に、伸長室１
１内には図示しない切換弁を介して油圧源１２の
圧油が供給され、かつその圧力は圧力制御弁１３
で制御できるようにしてある。

前記ノズル４には、その開口面積を制御する流
量制御機構、例えばノズルバルブ１４が設けら
れ、該ノズルバルブ１４はレバー１５、ロツド６
を介してノズルバルブ駆動機構、例えば比例ソレ
ノイド１７に連結し、比例ソレノイド１７に供給
する電流を制御することでノズルバルブ１４の開
度を変更でき、それによつてノズル４の開口面積
を制御するようにしてある。

前記ピストン杆８にはラツク杆１８が連結さ
れ、このラツク杆１８に噛合するピニオン１９に
ポテンシヨンメータなどの回転センサ２０が設け
られてラツク位置検出器２１を構成していると共
に、前記比例ソレノイド１７の可動部１７ａには
ピニオン杆２２が固着され、このピニオン杆２２
に噛合したピニオン杆２３にポテンシヨンメータ
などの回転センンサ２４が設けられてノズルバル
ブ開度検出器２５を構成している。

そして、保圧制御はコントローラ３０にて行な
われる。

つぎにコントローラ３０の詳細を動作とともに
説明する。

スクリユー位置検出器２１で検出した実スクリ
ユー位置S₁とスクリユー位置設定器３１で設定し
た保圧開始スクリユー位置S₂とを第１比較器３２
で比較し、両者が一致したら保圧前ノズルバルブ
開度設定器３３に指令を与え、比例ソレノイド１
７に設定した電気信号を送つてノズルバルブ１４
の開度を設定した保圧前開度V₀とする。

このときノズルバルブ開度検出器２５で検出し
た実開度V₁と前記設定した保圧前開度V₀とを第
２比較器３４で比較し、両者が一致したら保圧ノ
ズルバルブ開度設定器３５と保圧時間設定器３６
とに指令を与える。

これにより保圧ノズルバルブ開度設定器３５よ
り保圧開度V_pとなるように比例ソレノイド１７
に制御電流を発して保圧開度V_pとする。

一方、保圧時間設定器３６より保圧力設定器３
７に指令を与え、圧力制御弁１３の制御部１３ａ
に制御電流を発して設定圧力を予じめ設定した圧
力とし、これにより射出シリンダ７の伸長室１１
内の圧力が変化してスクリユー２の押力が変化し
スクリユー先端部の溶融樹脂圧力が保圧力設定器
３７で設定した値となり、これにより金型内保圧
力も設定した値となつて保圧できる。

具体的には射出シリンダ７の伸長室１１内の圧
力は第２図実線で示すようにP₁，P₂，P₃と変化
し、保圧切換点においてピーク値P_xが生じ、ス
クリユー先端部溶融樹脂圧力は第３図に示すよう
になつて保圧切換点においてピーク値が生じる
が、この時にはノズルバルブ１４の開度がV_pと
小さいので金型内保圧力に影響を及ぼさず第４図
に示すように金型内保圧力は保圧切換点において
ピーク圧が生じなくなる。

このように、保圧を行なう以前にノズルバルブ
１４の開度を小さくし、その後に射出シリンダ７
の伸長室１１の圧力を制御することで金型内保圧
力を設定の値とするので、ノズル４の開口面積が
小さくなつてから保圧動作を行なうことになり、
スクリユー２が慣性で移動してもスクリユー先端
部溶融樹脂のノズル４を流通する抵抗が大となつ
て金型のキヤビテイ内に流れることがなくなつて
溶融樹脂の金型内過充填が防止できると共にノズ
ル先端部溶融樹脂の圧縮やピーク圧が発生しても
その影響が金型内に及ぼすことがなく、成形品の
穴部や充填完了点のバリ発生を防止できる。

また、充填工程から保圧工程への切換点はノズ
ルバルブ１４の開度が十分に小さくなつた点、即
ち金型への溶融樹脂の流入速度が充分に減速され
た点であり、充填工程から保圧工程への切換点は
金型内への溶融樹脂流動挙動から見て明確とな
る。

保圧後の段階的な切換えは第４図に示すごとく
立上がり時、立下がり時の時間t₁，t₂間にノズル
バルブを徐々に切換え、ノズルバルブの流量を制
御することにより可能である。

第５図は第２実施例を示し、保圧ノズルバルブ
開度設定器３５の信号入力側にノズルバルブ開度
遅延時間設定器３８を設け、第２比較器３４より
指令信号が出力されるとノズルバルブ開度遅延時
間設定器３８が作動して設定時間経過後に保圧ノ
ズルバルブ開度設定器３５に指令信号を出力して
開度を大きくするようにしてある。

このようであるら、保圧切換点、つまりノズル
バルブ１４の開度が保圧前ノズルバルブ開度設定
器３３で設定した値となつた時点より設定時間だ
けはその開度を維持し、設定時間経過後に保圧ノ
ズルバルブ開度設定器３５で設定した開度となる
ので、この設定時間中にスクリユー先端部溶融樹
脂圧力が低下して過大な圧力が金型内に作用しな
いようにできる。

なお、前記の設定時間は保圧切換点から射出シ
リンダ７の伸長室１１の油圧力が保圧設定器３７
で設定した保圧設定値になる時間、つまり、スク
リユー先端溶融樹脂圧が保圧設定値に対応するま
での時間となつている。

例えば、第６図に示すようにノズルバルブ１４
の開度がV0になつてからT0時間経過後に開度を
V′_pに大きくすると、ノズル先端溶融樹脂圧力は
第７図に示すようにスムーズに保圧設定値に見合
う値となつて金型内保圧力は第８図に示すように
設定値に見合う値となるが、前述の時間T₀を経
過する以前に開度を直ちにV′_pとすると第７図に
仮想線で示すようにピーク圧が発生してしまう。

又保圧後に段階的な切換え時にも遅延時間設定
器により遅延時間を設けて急激な切換えを行なわ
ないことにより切換え時の圧力変化をスムーズに
行ない、ピーク圧の発生を防止することが出来
る。

〔発明の効果〕

保圧動作を開始する以前にノズル４の開口面積
を減少させるので、スクリユー２が慣性で移動し
てもスクリユー先端部溶融樹脂がノズル４を通つ
て金型５のキヤビテイ６内に流れることなく溶融
樹脂の金型過充填が防止できると共にノズル先端
部溶融樹脂の圧縮やピーク圧が発生してもその影
響が金型内に及ぼすことがなく又製品形状により
保圧段階の立上がり、立下がり時の圧力の勾配を
制御出来るので成形品が発生することを防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の全体説明図、第
２図、第３図、第４図はノズルバルブ開度、スク
リユー先端部溶融樹脂圧力、金型内保圧力を示す
図表、第５図は第２実施例の全体説明図、第６
図、第７図、第８図はノズルバルフ開度、スクリ
ユー先端部溶融樹脂圧力、金型内保圧力を示す図
表、第９図は従来例の説明図、第１０図、第１１
図、第１２図はその油圧力、スクリユー先端部溶
融樹脂圧力、金型内保圧力を示す図表である。 ２はスクリユー、４はノズル、５は金型、６は
キヤビテイ、７は射出シリンダ、１１は伸長室、
３０はコントローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スクリユー２を回転及び往復動させることで
   ノズル４より溶融樹脂を金型５のキヤビテイ６内
   に充填する射出成形機において、前記ノズル４の
   開口面積を増減制御する流量制御機構を設けると
   共に、予じめ定めたスクリユー位置となると予じ
   め定めた開度となるように流量制御機構に制御信
   号を出力し、かつその開度となつたら射出シリン
   ダ７の伸長室１１内の圧力を予じめ定めた保圧力
   となるように制御するコントローラ３０を設けた
   ことを特徴とする射出成形機の保圧制御装置。