JPH0451331B2 - - Google Patents

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JPH0451331B2
JPH0451331B2 JP11749286A JP11749286A JPH0451331B2 JP H0451331 B2 JPH0451331 B2 JP H0451331B2 JP 11749286 A JP11749286 A JP 11749286A JP 11749286 A JP11749286 A JP 11749286A JP H0451331 B2 JPH0451331 B2 JP H0451331B2
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JP
Japan
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injection
pressure
mold
sampling
speed
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JP11749286A
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English (en)
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JPS62273817A (ja
Inventor
Takashi Kajama
Hiroshi Morikawa
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Toyo Innovex Co Ltd
Original Assignee
Toyo Machinery and Metal Co Ltd
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

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係り、特にその射出1次
圧を設定するための射出1次圧自動設定装置に関
する。
〔従来の技術〕
近年、成形品の寸法ならびに表面精度の向上、
成形歪やクラツクの発生防止などのために、充填
工程における射出速度ならびに保圧工程における
圧力を複数段階状に変化させて、射出成形を行な
うシステムが採用されている。
第5図a,bはピンゲート金型に用いられる射
出成形機の油圧特性図および射出速度特性図であ
る。
充填中の速度設定をa図のように行なうと、充
填しながら測定した油圧は第b図に示すように、
第1速度区間では比較的低く推移するが、第2速
度の高速区間に入り樹脂がランナ部を充填完了し
てゲートを通過し始める時に大きな値を示し、一
つのピーク部を形成する。第3速度区間に入つて
キヤビテイに樹脂が充填され始めると、再び油圧
は低くなるが、充填完了に近づくと急に高くな
る。
第6図は第5図の射出速度制御が適用されるピ
ンゲート方式の3枚金型の一例を示す断面図であ
る。金型は、固定金型31、該固定金型31に接
合される中間金型32及び該中間32に対しスプ
リングによつて結合されると共に移動自在な移動
金型33より構成される。固定金型31の表面に
は固定プレート34が設けられ、更に、移動金型
33には移動プレート35が設けられている。固
定金型31には樹脂注入口が設けられ、加熱シリ
ンダ1のノズル36が当接可能に構成されてい
る。尚、37は製品、38はランナである。
第6図の構成において、成形を行うに際して
は、移動金型33を固定金型31側に動し当て、
加熱シリンダ1を金型の注入口に圧接させる。こ
の状態で射出成形機を稼動させ、加熱シリンダ1
より加熱した液状の合成樹脂を金型体に圧入す
る。注入が終了ののち金型を水冷等によつて冷却
し、金型内の樹脂を固化させる。充分に製品が冷
却した時点で、移動金型33を図の左方向に移動
させることにより、製品37が金型32及び33
より分離し、図示せぬ製品受けに落下する。この
金型内への樹脂圧入に際し、第5図のように3区
間に分けた射出速度によつて射出制御がなされ
る。
ところで、前述の説明から明らかなように、射
出成形においては、充填時の射出1次圧をどのよ
うに設定するかは、設定した射出速度を正確に出
すために重要な要因となつている。すなわち、射
出1次圧が低すぎると、設定した射出速度が、設
定どおりに出ないために外観不良を発生する原因
となる。また射出1次圧が高すぎると、過充填と
なり、ソリや変形、内部歪などが発生し、成形品
の強度にも悪い影響を与える。また金型を傷める
原因ともなり、離型困難となることもある。
従来は射出1次圧を最初は低めに設定してお
き、多段射出の最高速度設定区間で、射出速度が
充分出ていることを感覚的に確認できるところま
で射出1次圧を上げてゆく方法が一般にとられて
いる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、従来の射出1次圧を制御手段は、所期
の設定速度を正しく出すことにはなつていない場
合が多かつた。
かといつて、射出1次圧を最高圧に近く設定す
ると、上述の過充填となり、ソリや変形などの不
良が発生する。
このため、経験や勘に頼らずに射出1次圧を設
定することのできる自動設定装置の提供が望まれ
ている。
本発明は、上記従来技術の実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、射出1次圧
の自動設定が可能な射出1次圧自動設定装置を提
供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するため、本発明は、複数の
射出速度を段階的に使い分けて金型に溶融樹脂を
圧入し、製品を成形する射出成形機において、前
記金型に対する樹脂の充填にともなう抵抗に応じ
た射出シリンダの油圧を測定する油圧測定手段
と、該測定手段による測定値をサンプリングする
サンプリング手段と、該サンプリング手段による
サンプリング値の各射出速度区間ごとのサンプリ
ング最大値及び射出1次圧の充填完了点を検出
し、その各々に対し一定量の油圧値を加算する演
算部を設けるようにしたものである。
〔作用〕
上記手段によると、各々の射出速度区間におけ
る油圧値に、過充填、反り、変形、内部歪等を生
じないレベルの油圧値が自動的に加算され、所望
の設定速度が設定されるため、人的操作を要する
ことなく射出1次圧自動設定装置を構成できる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
あり、インラインスクリユー方式射出成形機に適
用した例を示している。
ホツパ(図示せず)から供給されたプレツト状
の合成樹脂材料1は、スクリユー2の回転によつ
て混練、可塑化され前進で金型内(図示せず)に
射出される。このスクリユー2は油圧シリンダ3
内のアクチユエータ4に連結され、油槽5内の油
が油圧ポンプ6によつて前記シリンダ3の後室に
供給さることにより、スクリユー2が前進するよ
うになつている。この油圧回路中に速度制御用比
例電磁弁7と射出油圧力の上限を決定するための
圧力制御用比例電磁弁8(リリーフ弁)とが設け
られ、この両電磁弁7,8は制御部の出力ポート
10を介して中央演算処理ユニツト(CPU)1
1に接続されている。
前記アクチユエータ4には連結バー12を介し
てラツクギア13が取付けられ、それに噛合する
ピニオン14が設けられている。このピニオン1
4と同期して回転する位置検出器(ポテンシヨメ
ータ、エンコーダ等)15が設置され、これから
の出力は入力ポート16を介して中央演算処理ユ
ニツト11に入力されるようになつている。従つ
て前記ラツクギア13、ピニオン14ならびに位
置検出器(ポテンシヨメータ、エンコーダ等)1
5により、射出工程におけるスクリユー2の先端
部停止位置を検出するスクリユー先端位置検出器
を構成しており、位置検出器15からの停止位置
信号が制御部9に入力されている。また、入力ポ
ート16には、加熱シリンダ温度、スクリユー温
度、スクリユー回転数、多段射出速度及び変速点
装置、射出・保圧タイムなどの射出条件を入力す
るためのキーボード17が接続されている。
CPU11に入力された成形条件を記憶するため
に成形条件設定メモリ18が設けられ、バスを介
してCPU11に接続されている。
また、油圧シリンダ3と電磁弁7と間には、ア
クチユエータ4の前進・後退を決定するための方
向切替弁19が設けられ、更に、油圧センサ20
が接続されている。油圧センサ20は、充填工程
の開始と共に金型キヤビテイに充填されてゆく樹
脂流による抵抗油圧(充填スタートから充填完了
までの間、設定射出速度の区間ごとに、樹脂流に
よつて発生する抵抗に応じた射出シリンダ油圧の
測定値)をアナログ信号で出力する。油圧センサ
20には、そのアナログ信号をデイジタル信号に
変換するA/D変換器21が接続され、このA/
D変換器21はインターフエース22を介して
CPU11に接続される。尚、23はデータ等を
記憶するメモリである。
ここで、第1図の実施例の動作を説明する前
に、本発明の原理を第2図に基づいて説明する。
第5図において説明した通り、充填の開始から
終了の間に2つのピークが存在する。従つてこの
ような金型の場合は、その抵抗油圧ピーク値より
数+Kg/cm2(例えば/cm2)高い射出1次圧を第2
区間に設定することによつて、第2速度の高速を
正確に確保することができる。
さらに第3速度区間でキヤビテイ内に樹脂が充
填され終わる充填完了寸前に、樹脂の流れ速度が
急に低下すると同時に、抵抗圧力が急上昇する点
が生じ、抵抗圧力曲線に屈折点が見られる。
この屈折点は、第3速度区間で例えば0.01〜
0.02秒おきに、抵抗油圧の測定値をA/D変換し
てメモリに入力してゆくとともに、すぐ前の時点
の測定値からの圧力上昇値を演算し、その圧力上
昇値をある基準値と比べて、急上昇に移つたこと
を判断することによつて自動的に確認することが
できる。
第3速度区間でこの屈折点に相当する充填完了
時点までは、屈折点に相当する抵抗油圧より20〜
30Kg/cm2高い射出1次圧を自動設定すれば、確実
に樹脂をキヤビテイに充填完了させ、かつ過充填
にならないようにすることができる。
以上の比較演算を行い、各角速度区間の最適射
出1次圧を自動設定するのが本発明の概略であ
る。
次に、本発明の実施例を第3図a,bのフロー
チヤート、第2図の説明図及び第4図の抵抗油圧
特性図に基づいて説明する。尚、第4図は抵抗油
圧の時間推移の中、キヤビテイ内に樹脂が充填さ
れ終る充填完了寸前に、抵抗油圧が急に上昇し始
ける点(4)(屈折点)が生じる様子を示したもので
ある。
先ず、キーボードを用いて射出1次圧の仮設定
値Pi1〜Pi3(第2図に図示)を設定した後に、起
動押を押すと本発明装置の作動が開始する。
型締が完了したとき、CPU11にメモリから
充填開始のプログラムが入り、成形機が射出充填
作動を始めるとともに、樹脂流による抵抗油圧を
油圧センサ20によつて、一定の時間間隔(マイ
コンのクロツク装置Xから分周して例えば1/
100〜2/100秒ごとの周期とする)でCPU11
に入力し、メモリ23に蓄える「サンプリング」
作業を行う(ステツプ101)。
変速点信号S1(第1変速点位置検出信号)が入
力されると(ステツプ102)、その間に入力された
サンプリングデータを公知の「最大値おきかえ演
算」により、最大値Pmax1を算出してCPU内に
メモリする。
変速点信号S2(第2変速点位置検出信号)が入
力されると(ステツプ103)、その間に入力された
サンプリングデータから同様にして最大値
Pmax2を算出してCPU内にメモリする。
第3速度区間では、抵抗油圧のサンプリング作
業(ステツプ104)と同時に、すぐ前のサンプリ
ングデータとの差△Poを演算する(ステツプ
105)。すなわち、 △P1←P2−P1 △P2←P3−Po … … … … … … … △Po←Po−Po そして、この刻々に変化する△Poが、ある一
定の設定値、例えば1/100秒間隔で3Kg/cm2
越えたことをもつて前述の屈折点に達した、即ち
充填工程完了したと判断して(ステツプ106)、サ
ンプリング作業を打ち切り、最終サンプリング値
の一つ前のサンプリング値Poを充填完了時の抵
抗油圧としてメモリする(ステツプ109)。また、
Poの算定に先行して、ステツプ107及び108にお
いて、第1速度設定区間及び第2速度設定区間中
の、サンプリングデータ中の最大ちPnax1及びPnax
が求められる。
このようにして決定した充填工程中の各区間の
最大抵抗油圧値+(20〜30)Kg/cm2を演算して、
各区間の射出1次圧とする(ステツプ110)。
すなわち、 Pi1←Pnax1+(20〜30)Kg/cm2 Pi2←Pnax2+(20〜30)Kg/cm2 Pi3←Po+(20〜30)Kg/cm2 をそれぞれの射出速度区間の最適射出1次圧とし
て自動設定し、リリーフ弁7に出力する。
このようにして決定された最適射出1次圧Pi1
〜Pi3は、金型や材料樹脂が変わらない限り、変
更する必要は無い。しかし、加熱シリンダの実温
度が外乱で変動した場合には、樹脂流の粘性が変
わる。このような場合には起動押を押し続けた状
態にして、以上の最適射出1次圧Piの設定替えを
続ければ、どのように射出条件に外乱で変動しよ
うとも、常に最適の射出1次圧Piで良品成形を続
けることができる。
以上の実施例においては、充填中の射出速度を
3段に設定するものとしたが、さらに多段する場
合には、第3図のフローチヤートにおけるステツ
プ103の繰り返しループを何回か繰り返し、保圧
切替前の最終段で△Poチエツクを行えばよい。
〔発明の効果〕
以上より明らかなように本発明によれば、射出
1次圧を自動的に設定できるため、勘や経験に頼
ることなく最適な射出1次圧を設定することがで
き、成形品の外観不良、シヨート、ばり、反り等
を減少させることができる。また、オーバパツク
が防止されるので、金型の保護を図ることができ
る。
更に、一旦設定した後でも、外乱(例えば、気
温の低下と共にシリンダ温度が低下した場合等)
に対しても最適な射出1次圧を常に更新すること
ができる。(例えば、前記温度低下の場合、樹脂
温度が下がつて流動抵抗が上昇するが、これに見
合つて1次圧を自動的に上げることによつて充填
速度を一定にし、成形品の品質のばらつき精度を
上げることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第2図は本発明に係る油圧制御説明図、第3図
a,bは本発明の処理の一例を示すフローチヤー
ト、第4図は抵抗油圧特性図、第5図a,bは油
圧特性図及びa図に対応する設定射出速度特性
図、第6図はピンゲート金型の一例を示す断面図
である。 1……加熱シリンダ、2……スクリユー、3…
…油圧シリンダ、7,8……電磁弁、9……制御
部、10……出力ポート、11……CPU、15
……位置検出器、16……入力ポート、17……
キーボード、20……油圧センサ、21……A/
D変換器、22……インターフエイス、23……
メモリ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数の射出速度を段階的に使い分けて金型に
    溶融樹脂を圧入し、製品を成型する射出成形機に
    おいて、前記金型に対する樹脂の充填にともなう
    抵抗に応じた射出シリンダの油圧を測定する油圧
    測定手段と、該測定手段による測定値をサンプリ
    ングするサンプリング手段と、該サンプリング手
    段によるサンプリング値の各射出速度区間ごとの
    サンプリング最大値及び射出1次圧の充填完了点
    を検出し、その各々に対し一定量の油圧値を加算
    する演算部とを設けたことを特徴とする射出1次
    圧自動設定装置。
JP11749286A 1986-05-23 1986-05-23 射出1次圧自動設定装置 Granted JPS62273817A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11749286A JPS62273817A (ja) 1986-05-23 1986-05-23 射出1次圧自動設定装置

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11749286A JPS62273817A (ja) 1986-05-23 1986-05-23 射出1次圧自動設定装置

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JPS62273817A JPS62273817A (ja) 1987-11-27
JPH0451331B2 true JPH0451331B2 (ja) 1992-08-18

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