JPH0428533B2 - - Google Patents

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JPH0428533B2
JPH0428533B2 JP59153340A JP15334084A JPH0428533B2 JP H0428533 B2 JPH0428533 B2 JP H0428533B2 JP 59153340 A JP59153340 A JP 59153340A JP 15334084 A JP15334084 A JP 15334084A JP H0428533 B2 JPH0428533 B2 JP H0428533B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は合成樹脂を射出成形する際の射出プ
ランジヤ背圧力を、電動機を用いて制御する方法
に関するものである。
〔従来の技術〕
電動機を駆動源とする射出成形機では、射出成
形に要する全ての制御を電気的に行うようにして
いる。既に特開昭58−179631号公報に開示された
射出プランジヤ背圧制御は、ヒステリシスブレー
キあるいは電動機のブレーキ作用を利用した背圧
制御方法であつた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記電動ブレーキによる射出プランジヤ背圧力
の制御では、射出プランジヤと背圧制御装置との
間に、射出プランジヤ駆動用のねじ軸と、ねじ軸
の回転力を射出プランジヤを軸方向に移動する推
力に変換する部材などが介在するため、背圧制御
装置が受ける射出プランジヤからの圧力は間接的
となり、介在する部材間の摩擦力などの影響もあ
つて、制御に正確性を欠くばかりでなく、その摩
擦力によつて生ずる抵抗による背圧力の値が、一
般的な油圧式射出装置の摩擦力では発生しにくい
ほどの大変に大きな値であるために、それよりも
値が低い背圧力の制御が困難となり、成形材料あ
るいは成形品によつては、背圧力が大き過ぎて良
品ができないなどの問題があつた。
この発明は上記ブレーキ装置を背圧制御装置と
して用いた場合の問題点を解決するために考えら
れたものであつて、その目的とするところは、射
出プランジヤの後退移動を回転運動に変換する部
材の摩擦力などの影響のない部位にて、射出プラ
ンジヤ背圧力の検出を行い、その検出信号をフイ
ードバツク信号として用いてのフイードバツク制
御と、電動機の回転力の利用とをもつて、応答性
が良く、高精度に射出プランジヤ背圧力を制御す
ることができて、低背圧力制御もできる新たな背
圧力制御方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的によるこの発明の特徴は、射出プラン
ジヤの後退移動を回転運動に変換し、その回転力
を制御して成形材料のチヤージ工程中の射出プラ
ンジヤ背圧力を制御する方法において、射出プラ
ンジヤの後退移動により回転するねじ軸の端部
に、背圧制御装置として該ねじ軸の回転力を制御
する電動機を接続し、その電動機の駆動力の制御
を、チヤージ工程中の溶融材料圧または射出プラ
ンジヤ後退力(スラスト力)を射出プランジヤの
背圧力として電気的に測定して得た値をフイード
バツク信号として、射出プランジヤ背圧力が設定
値と一致するように、フイードバツク制御により
行うことにある。
以下、この発明を実施例により詳細に説明す
る。
〔実施例〕
射出装置は、射出プランジヤを兼ねるスクリユ
1による射出部材を内装した射出加熱筒2と、射
出加熱筒の保持を兼ねる機台3上のハウジング4
とを有する。該ハウジング4の内部には、スクリ
ユ1の後端部に連結した回転軸5を介して接続し
たスクリユ可動部材6と、第2図に示すように回
動軸5と平行にしてハウジング前後壁4a,4b
にわたり架設した両側の支軸7,7とがあり、そ
の支軸7,7に上記スクリユ可動部材6が前後方
向に摺動自在に両端部を貫挿して取付けてある。
上記回動軸5の後端には、スクリユ回転用の歯
車8を有する小径の延長軸5aが突設してあり、
この延長軸5aの端部にスラスト軸受け9を介し
て、上記スクリユ可動部材6が接続してある。
またスクリユ可動部材6の中央部は円筒形で、
その中央部の後端内にねじを内周面に施したねじ
受部材10が嵌着してあり、そのねじ受部材10
にねじ軸11が、上記スクリユ1と同心にしてね
じ込んである。
このねじ軸11の後端は、スラスト軸受12を
もつてハウジング後壁4bに回転自在に保持した
軸部11aとなつており、その軸部11aに歯車
13が取付けてある。
上記歯車8,13は、ハウジング4の内部下側
の伝動軸14に、クラツチ15,16を設けて取
付けた歯車17,18とそれぞれ噛合してあり、
伝動軸14とハウジング4の下側面に連結した直
流電動式のサーボモータ19の駆動軸は、駆動ベ
ルト20をもつて連絡し、サーボモータ19を駆
動源として、上記スクリユ1を回転及び軸方向に
可動することができるようしてある。
21はハウジング後壁4bの変形量を測定する
ためのひずみ計で、スクリユ1が材料チヤージし
た際、あるいは射出前進した際の反力を受ける部
位、即ち、上記軸部11aを保持した部分の壁部
4bに取付けてある。
22は軸部11aを介してスクリユ1の材料チ
ヤージ時の後退力(スクリユ背圧力)を制御する
電動機によるスクリユ背圧制御装置(電動機とも
称する)で、その電動機22はハウジング4に取
付けて、ねじ軸11の端部11aに接続してあ
る。
なお本実施例におけるスクリユ背圧制御装置
は、直流式サーボモータであるが、トルク制御が
できる電動機たとえば、交流式サーボモータ、ヒ
ステリシスモータ、トルクモータ等であつてもよ
い。
上記ひずみ計21はモールド型ひずみ計として
市販されているもので、ひずみゲージをプラスチ
ツクケース内にモールドしたものからなり、ねじ
ビスを用いて止着してある。
上記構造の電動式射出装置におけるスクリユ1
の回転後退(材料チヤージ)は、歯車17,8も
つて行われ、またスクリユ1の射出前進は歯車1
8,13を介して行われる。
即ち、歯車8の回転により回動軸5も回転し、
スクリユ1が回転し、材料が移送される。
材料の移送によつてスクリユ1に発生した後退
力は、スクリユ可動部材6、ねじ受部材10を介
して、ねじ軸11にスクリユ後退方向の回転力を
発生させる。同時にスクリユ背圧制御装置22を
駆動制御させ、ねじ軸11にブレーキ力を与える
ことにより、いわゆるスクリユ背圧力(背圧力)
を溶融材料に与えながら、材料の計量が行われ
る。
このスクリユ背圧力の反力として、上記ねじ軸
11にスラスト力が発生する。スクリユの背圧力
は、スラスト軸受12を介して上記壁部4bに支
えられ、この結果、その壁部4bにも応力が掛
り、ひずみ計21を取付けた部分にもスクリユ背
圧力に対応して微少ではあるが変形が生じ、その
変形量はひずみ計21によつて電気的に測定さ
れ、スクリユ背圧力として検出される。
上記スクリユ背圧力の検出は、材料チヤージ時
のスクリユ1の後退力(スラスト力)を用いた
が、第4図の例は、溶融樹脂圧を加熱筒2に止着
した樹脂圧センサー21aにより検出しスクリユ
背圧の検出に用いた場合を示すものである。
次に第5図により背圧力の制御方法について説
明する。
スクリユ背圧力はひずみ計21により測定さ
れ、ひずみ増幅器23により増幅されてスクリユ
背圧力に対応する電流2が発生する。
スクリユ背圧力設定器24により設定された背
圧力に対応する電流1と、上記フイードバツク
されるスクリユ背圧力電流2とを加算器25に
加えて得られた差電流Δは、電流増幅器26に
て増幅された後、電力変換器27に供給される。
電力変換器27はサイリスタを使用した点弧制
御回路またはトランジスタを使用したパルスワイ
ド制御回路にて構成され、入力される増幅電流に
応じた電機子電流を直流電動機22に流すように
構成されている。よつてスクリユ背圧制御はフイ
ードバツク制御によりスクリユ背圧値と設定値と
の大きさの差に応じて電動機22の回転力の大き
さ、回転方向が指令されて、電動機22の駆動制
御をすることによつて行なわれ、スクリユ背圧力
は設定された背圧力値になるように高精度に制御
される。
なお、第4図の樹脂圧センサー21aをスクリ
ユ背圧力センサーに代えて、背圧センサーとして
使用すれば、上記と同様に背圧制御ができる。
また本実施例においては、射出用及びスクリユ
回転用としてサーボモータを備え、背圧制御専用
として他に電動機を使用したものであるが、射出
用サーボモータを背圧制御用に兼用しても用い、
またスクリユ回転用モータを別に設けてもよい。
〔発明の効果〕
この発明は上述のように、射出プランジヤの後
退移動により回転するねじ軸の端部に、背圧制御
装置として該ねじ軸の回転力を制御する電動機を
接続し、その電動機の駆動力の制御を、チヤージ
工程中の溶融材料圧または射出プランジヤ後退力
(スラスト力)を射出プランジヤの背圧力として
電気的に測定して得た値をフイードバツク信号と
して、射出プランジヤ背圧力が設定値と一致する
ように、フイードバツク制御により行つて、背圧
力を制御するようにしたことから、下記効果を奏
する。
(1) トルクセンサを使用して回転力を測定する等
とは異なり、背圧力の測定はより直接的である
ので、射出プランジヤ(スクリユ)の後退移動
を回転運動に変換する伝達機構(変換部材)の
摩擦力の影響を受けず、高精度な背圧力の測定
ができ、またフイードバツク制御によりスクリ
ユ背圧値と設定値との大きさの差に応じて、電
動機の回転力の大きさ、回転方向が指令され、
電動機の駆動制御が行なわれることから、背圧
力制御を高精度に行うことができる。
(2) 伝達機構(変換部材)の摩擦力によつて発生
する抵抗による背圧力以下の大きさの背圧力の
制御はも勿論のこと、成形材料あるいは成形品
に応じて、背圧力0から高精度な背圧力の制御
ができる。
(3) 伝達機構(変換部材)の摩擦力によつて発生
する抵抗に影響されることなく、背圧力0から
高精度に背圧力の制御ができるので、伝達機構
が高効率でないもの、あるいは伝達機構は射出
プランジヤの後退移動を回転運動に変換するこ
とができるものであれば、本願の実施例に限定
されずに応用できる。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明に係る背圧制御方法を実施し得
る射出装置と背圧制御回路とを例示するもので、
第1図は射出装置の一部を切除した側面図、第2
図は第1図−線断面図、第3図は一部を切除
した射出装置の背面図、第4図は背圧検出用とし
て樹脂圧を検出する樹脂センサーを止着した射出
装置の断面図、第5図は背圧制御回路のブロツク
図である。 1……スクリユ、2……加熱筒、4……ハウジ
ング、4b……後壁、6……スクリユ可動部材、
10……ネジ受部材、11……ねじ軸、11a…
…軸部、19……サーボモータ、21……ひずみ
計、21a……樹脂圧センサー、22……スクリ
ユ背圧制御装置(電動機)、23……ひずみ計増
幅器、24……背圧力設定器、25……加算器、
26……電流増幅器、27……電力変換器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 射出プランジヤの後退移動を回転運動に変換
    し、その回転力を制御して成形材料のチヤージ工
    程中の射出プランジヤ背圧力を制御する方法にお
    いて、 射出プランジヤの後退移動により回転するねじ
    軸の端部に、背圧制御装置として該ねじ軸の回転
    力を制御する電動機を接続し、その電動機の駆動
    力の制御を、チヤージ工程中の溶融材料圧または
    射出プランジヤ後退力(スラスト力)を射出プラ
    ンジヤの背圧力として電気的に測定して得た値を
    フイードバツク信号として、射出プランジヤ背圧
    力が設定値と一致するように、フイードバツク制
    御により行うことを特徴とする射出成形機におけ
    る背圧力制御方法。
JP15334084A 1984-07-24 1984-07-24 射出成形機における背圧力制御方法 Granted JPS6131221A (ja)

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