JPH0428521A - 射出成形機のサイクル制御方法 - 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〕 本発明は射出成形における１射出サイクルの構成に間し
、特に金型ゲート部とノズル部との間に閉止弁が設けら
れている射出成形機の金型側から見た射出工程が充填工
程と保圧工程と冷却工程とからなり、スクリュー側から
見た可塑化工程が該射出工程との関連で制御される場合
における各工程相互間の関係を規定する射出サイクル、
に関する。

（従来の技術） 例えば特公平１−３３３３１号公報にも開示されている
ように、金型キャビティ内で溶融樹脂が冷却固化する際
の収縮を補償し良好な成形品を得るには、充填工程から
保圧工程へ切り換えたのちゲートシール時点、つまり金
型ゲート部における樹脂がまず最初に固化してキャビテ
ィをスクリュー側から遮断封止するにいたる時点、まで
はスクリュー又はプランジャーの移動を相当時間にわた
り完全に停止させロックしておく必要があった。

しかしながらゲートシール完了時点は金型内での挙動で
あるため容易に検出することは出来ず、又金型温度の変
化や樹脂温度の微小な変化にても異なってくるためロッ
ク時間はゲートシールの完了に対し十分な余裕をもって
設定しておく必要があった。

さらにスクリュー位置をロックするためにフィードバッ
ク制御を用いる必要があり装置も複雑かつ高価になって
いた。

したがって、このような待機時間、つまり口・ンク時間
の分だけ成形サイクルが長くなることを避けられず、従
来から生産性の低下を招く一因となっていた。

（発明が解決しようとする課Ｂ） 従って本発明の目的は、充填工程後の保圧工程において
金型ゲート部で溶融樹脂が冷却固化するゲートシール完
了までのあいだ未固化樹脂の流動を阻止する手段として
、従来のような長時間を要するスクリューロックに代わ
る改善された手段を提供することにある。

具体的には、スクリュー先端とゲート部との間に介装し
た弁により未固化樹脂の流動阻止状態を現出させること
により、ゲートシール完了前にスクリュー駆動の再開が
可能な、つまりスクリューロックが不要な射出サイクル
制御方法を提供するのが本発明の目的である。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するべ（、本発明の射出成形機のサイク
ル制御方法は、金型ゲート部とノズル部との間に閉止弁
が設けられている射出成形機の、金型キャビティに対す
る射出工程が充填工程と保圧工程と冷却工程とよりなる
とともに、スクリュー側における可塑化工程が該射出工
程との関連で制御される方法において、（１）少なくと
も充填工程が開始される時には上記閉止弁を開き、回転
停止中のスクリューを所定距離前進させたのち保圧工程
に移行し、（２）該保圧工程中においてスクリューが所
定距離だけ再前進した時点において上記閉止弁を閉じる
ことを特徴とする。さらに前記閉止弁をその閉じた後た
だちにスクリューの回転を再開することにより、上記保
圧工程中に次ショント成形のための可塑化工程を開始す
ることを特徴とする。

一方、射出成形においては、金型温度のヒートサイクル
を一定に保つことも精密成形には必須の要件であり、従
って該ヒートサイクルを包含した成形サイクル自体も一
定でなければならない。

船釣には射出工程の中の充填工程と保圧工程とは一定時
間内に行われ、その後で可塑化工程に移行するよう経時
的に制御されている。

更に樹脂冷却後に金型を開いて成形品を取り出す際に射
出成形機と金型との間での樹脂漏出、或はホットランナ
中型の場合におけるゲートからの樹脂漏出、を防止する
目的でサックバック操作が一般に行われている。これは
本発明におけるようにノズル部から金型までの間に閉止
弁がある場合には該弁を開いた状態のもとに、但し本発
明外の従来法では冷却完了後に、スクリューを若干距離
引戻し、ノズル先端部やホットランナ中の樹脂圧力を下
げるための操作である。

従って、本発明方法においては、前記の充填工程と保圧
工程の長さを決める射出期間タイマーの計時が充填工程
開始とともに始まり、該射出期間のなかに前記閉止弁の
閉止時点とゲートシール時点とが含まれるようにし、更
に前記の冷却工程の長さを決める冷却期間タイマーの計
時を保圧工程終結とともに始め、該冷却期間内において
前記閉止弁を所定時間のあいだ開放しサックバンク操作
を行う構成とすることが望ましい。

（作用） 本発明方法において、前記の充填工程および保圧工程に
おけるスクリューの移動距離は、具体的にはスクリュー
の２位置間の引算により求め、又は該位置自体をもって
代用し、或はシリンダ内部（例えばノズル部近傍）の樹
脂圧力、或は金型キャビティ内の圧力などによって検出
でき、要するに所定の樹脂充填量であることを示すもの
である。

このように所定の金型キャビティ内部圧力または所定の
スクリュー移動量が検出されれば、金型ゲート部での樹
脂流動を停止させるべく閉止弁を閉じ、直ちに次ショッ
トサイクルのためスクリューの回転を開始して可塑化を
始めることになる。

一方、充填工程開始から閉止弁の閉止およびゲートシー
ル点を越えた時点までの時間経過を前記の射出期間タイ
マーが計時した時点において、サックバック操作を行う
べく一時的に閉止弁を開いてスクリューを少し後退させ
再び該弁を閉じる。その後、可塑化工程を再開し、前記
の冷却期間タイマーによる金型内充填済み樹脂の冷却完
了、つまり型開きと成形品取出しのタイミングまでの間
に可塑化のためのスクリューの所定位置にてスクリュー
の回転を停止し、可塑化工程を終了する。

金型の構造如何によって長い冷却時間を必要とし、その
ため可塑化時間が相対的に短くできる場合もある。又、
一般に可塑化のための樹脂溶融混練時間はスクリューの
回転数を上げれば短くすることも可能だが、いずれの場
合も温度むらや混練不足を予防するには時間の許す限り
長く、つまり金型側での冷却工程終了時点までの間、低
いめの回転数で混練を続けることが望ましい。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、前記の射出期間を任意の
十分な長さに設定でき、その分、冷却時間を短縮しても
溶融混練時間が十分にとれると共に、成形１シヨツトの
サイクルの長さは従来のゲートシール以後のスクリュー
ロック時間の分だけ短くでき、従って混練不足の懸念の
ない良好な成形品を歩留よく高能率で生産することがで
きる。

（実施例） 次に本発明方法の一実施例を図面により説明すると第１
図は該方法を行うための装置の概略を示し、図中番号（
１）はキャビティ（２）を備えた金型であり、咳金型（
１）へは射出成形機（Ｓ）のスクリュー（３）を収容し
たシリンダ（４）の先端部、つまりノズル部（５）の樹
脂流路から金型の（１）のスプルー、ランナー及びゲー
ト部（６）を経て溶融樹脂が充填される。

ノズル部（５）に配置したコック形の閉止弁（７）は駆
動装置、例えば油圧シリンダ（８）で開閉され、該弁（
７）の上流側にはシリンダ樹脂圧力センサ（９）が配置
され、前記金型（１）にはキャビティ樹脂圧力センサ（
１０）が配置されている。

他方、スクリュー（３）のための駆動系統は同図右半部
に示す通り、該スクリューを前後進させる油圧シリンダ
（１１）と該スクリューを回転させる油圧モータ（１２
）とを備えている。油圧切換制御弁（１３）からの管路
（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は夫々スクリューを前進、回転
および後退させるための圧油流路である。

この油圧切換制御弁（１３）へは圧油ａ　（１４）から
の圧油が電磁フローコン（流量調節弁）　（１５）と電
磁リリーフ弁（１６）を介して供給される。

スクリュー（３）のベツドにはスクリュー位置センサ（
１７）が配置され、これが検出した位置信号は前記の各
圧力センサ（９）　（１０）からの圧力信号と共に、制
御装置（１８）へ入力され、前記油圧シリンダ（８）及
び答弁（１３）　（１５）　（１６）への指令信号が該
装置（１８）から発せられる。

次に第２図にタイムチャートとして示した本発明方法の
一実施例を、第３図の従来例タイムチャートと比較しつ
つ説明する。先ず、第３図における金型側については、
型閉め（ｐＨ）、充填保圧工程（ｐＨ）、冷却工程（Ｐ
ｃ）、空白時間（Ｃ１）、型開け（ｐｏ）及び取出しく
Ｐ、）が、この順で１成形サイクルを構成している。ス
クリュー側について見れば、充填保圧工程（Ｐｌ）の後
期、つまり保圧工程においてスクリューが再度所定距離
だけ前進した時点（ｔｔ、）、において回転及び移動が
完全に制止されたスクリューロックの状態に入り、その
後の金型側のゲートシール時点（ｔＧ）を越える期間（
ＳＬ）のあいだ該［ツク状態が維持される。そして、こ
の期間の終、すが、スクリューを回転させて次のショッ
トのたグの樹脂計量可塑化を行う可塑化工程（Ｓ＊）の
始点マあると同時に、金型側の冷却工程（Ｐ、）の始点
でｔある。さらにスクリュー側では可塑化工程（ｓｉ）
ａ後にサックバンク操作（Ｓ＋＋）が行われ、該操作の
組子時点を金型側の型開は工程（ｐｏ）の開始時点と一
致させである。

以上の従来法における空白時間（ＣＹ）は；Ｃｙ　＝　
（Ｓ＊　＋　Ｓ＋＋）　　　Ｐｃ′、ＳＬ という関係にあり、スクリューロックの期間が成形１サ
イクルの中に無駄な空白時間を生じさせていることが明
かである。

以上の従来法サイクルに比較して第２図の本発明方法で
の成形サイクルの特徴は、前記のスクリューロック（Ｓ
Ｌ）に起因した無駄な空白時間（ｃｙ）がなく、その分
だけ１サイクル時間が短縮されていることである。具体
的には、前記のスクリューロンク開始時点（１Ｌ）に対
応した時点（ｔｔ’）から、期間（ｖｌ）のあいだ閉止
弁（７）（第１図）が閉止され、該期間中、可塑化前半
工程（Ｓ＋＋＋）としてスクリューが回転駆動される。

そして金型側におけるゲートシール点（ｔ、）を越えた
時点において、閉止弁（７）が期間（ｖ２）のあいだ開
放されスクリューのサックバック操作（Ｓｉ＋）が行わ
れる。その後、再び閉止弁（７）は閉じられ、可塑化後
半工程（ｓｉ□）がスクリューを回転して行われるが、
可塑化前半工程（Ｓ、ｌＩ）と可塑化後半工程（ＳＲ□
）とを合わせた時間は従来法における可塑化工程（ｓｉ
）の長さと同一である。

尚、閉止弁は次のサイクルにおける充填保圧工程で開放
（ｖ４）されるまでの期間（ｖ３）は閉止状態に保たれ
る。

この実施例においては射出期間タイマーと冷却期間タイ
マーとが用いられており、前記の充填工程と保圧工程の
長さを決める射出期間タイマーの計時が充填工程開始と
ともに始まり、該射出期間のなかに前記閉止弁の閉止時
点とゲートシール時点とが含まれるようにし、更に前記
の冷却工程の長さを決める冷却期間タイマーの計時を保
圧工程終結とともに始め、該冷却期間内において前記閉
止弁を所定時間のあいだ開放しサックバック操作を行う
構成がとられている。

このように本発明方法にあっては、先行サイクルにおい
てスクリュー側から金型へ溶融樹脂が充填され保圧準備
完了状態に至れば、直ちに引き続いて後続サイクルのた
めの樹脂溶融可塑化操作がスクリューにより開始される
から、金型側とスクリュー側の何れにあっても無駄な待
機時間は不要であり、射出作業全体の生産性向上に寄与
することができる。

なお、第２図の例に対しては、サックバックの操作を第
３図の従来例のように可塑化完了後に実施する、という
改変も可能ではあるが、スクリュー先端部がノズル部に
近い位置にあるときにサックバックを行う方が有効であ
る。

また、スクリューロックのためのフィードバック制御等
の複雑な制御が不要であり、容易な手段によって射出充
填量を一定に制御することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用される射出成形機の制御系統模式
図、第２図は本発明の一実施例を示したタイムチャート
、第３図は従来法を示したタイムチャート、である。 （Ｓ）・・・射出成形機、 （１）・・・金型、 （３）・・・スクリュー （５）・・・ノズル部、 （６）・・・ゲート部、 （７）、・・閉止弁、 （８）・・・閉止弁用の油圧シリンダ、（１１）・・・
スクリュー前後進駆動用の油圧シリンダ、（工２）−・
・スクリュー回転駆動用の油圧モータ、（１８）・・・
制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　金型ゲート部とノズル部との間に閉止弁が設けられ
   ている射出成形機の、金型キャビティに対する射出工程
   が充填工程と保圧工程と冷却工程とよりなるとともに、
   スクリュー側における可塑化工程が該射出工程との関連
   で制御される方法において、 （１）少なくとも充填工程が開始されるまでには上記閉
   止弁を開き、回転停止中のスクリューを所定距離前進さ
   せたのち保圧工程に移行し、（２）該保圧工程中におい
   てスクリューが所定距離だけ再前進した時点において上
   記閉止弁を閉じることを特徴とする射出成形機の制御方
   法。 ２　前記閉止弁を閉じた後ただちにスクリューの回転を
   再開することにより、上記保圧工程中に次ショット成形
   のための可塑化工程を開始することを特徴とする請求項
   １に記載の射出成形機のサイクル制御方法。 ３　前記の充填工程と保圧工程の長さを決める射出期間
   タイマーの計時が充填工程開始とともに始まり、該射出
   期間のなかに前記閉止弁の閉止時点とゲートシール時点
   とが含まれる請求項２に記載の射出成形機のサイクル制
   御方法。 ４　前記の冷却工程の長さを決める冷却期間タイマーの
   計時が保圧工程終結とともに始まり、該冷却期間内にお
   いて前記閉止弁を所定時間のあいだ開放しサックバック
   を行う請求項２に記載の射出成形機のサイクル制御方法
   。