JPH0459325A - 射出成形機の冷間起動防止方法 - Google Patents

射出成形機の冷間起動防止方法

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JPH0459325A
JPH0459325A JP17007190A JP17007190A JPH0459325A JP H0459325 A JPH0459325 A JP H0459325A JP 17007190 A JP17007190 A JP 17007190A JP 17007190 A JP17007190 A JP 17007190A JP H0459325 A JPH0459325 A JP H0459325A
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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、射出成形機の冷間起動防止方法に関する。
従来の技術 固化した残存樹脂によって射出用スクリューとシリンダ
とが固着されたままの状態で射出用スクリューを強い力
で駆動すると、射出成形機の各部に無理な応力が作用し
て破損や故障が生じ易いので、射出成形動作を開始する
に際しては、少な(とも、シリンダ内の樹脂を十分に溶
融させ、射出用スクリューが自由に移動できるようにし
ておく必要がある。
冷間起動を防止するための方法としては、射出成形動作
の開始に先駆けて予めシリンダのヒーターに電源を投入
して冷間起動の警告灯を点灯すると共に、シリンダ温度
検出手段により検出される温度が設定温度幅に達した段
階で冷間起動防止タイマを作動し、タイマの設定時間が
経過するまでの間ヒータの電源投入時に点灯された警告
灯を継続して点灯するなどしてオペレータにシリンダが
低温状態にあることを示し、操作上の注意を促すのが一
般的であった。通常、冷間起動防止タイマを作動する目
安となる設定温度幅は、目標値となる樹脂の溶融適温に
対して±10%の範囲で設定し、また、冷間起動防止夕
(イ)マの設定時間は、シリンダ温度検出手段が設定温
度幅を検出してからシリンダ内部の実温か目標値に達す
るまでの時間を想定し、更に、ある程度の安全率を見込
んで設定するようにしている。
発明が解決すべき課題 しかし、シリンダ温度検出手段が設定温度幅を検出して
からシリンダの実温か目標値に達するまでの時間は気温
・湿度等の環境要素に左右されるため、ある程度の安全
率を見込んて冷間起動防止タイマの設定時間を設定した
としても、タイマの設定時間が経過した段階でシリンダ
の実温か必ずしも目標値に達しているといった保証はな
く、樹脂の溶融が不十分なままで射出用スクリューが駆
動される場合もある。
また、シリンダ温度検出手段自体の故障等によって適切
な温度測定が実施できない場合もあり、シリンダの温度
が相当に低い段階でスクリューが強い力で駆動されたり
すると、正常な射出成形作業が行えないばかりか、射出
成形機の各部に無理な応力が作用して破損や故障が生じ
る場合があり、特に、固化した残存樹脂によって射出用
スクリューの先端がシリンダに固着されたままの状態で
スクリューの回転動作を行ったりすると、捩りに弱いス
クリュー先端部分に破断を生じるなどといった重大な事
故を招く恐れもある。
そこで、本発明の目的は、これら従来技術の欠点を解消
し、射出成形機の各部を冷間起動による破損や故障から
確実に守ることのできる射出成形機の冷間起動防止方法
を提供することにある。
課題を解決するための手段 本発明の冷間起動防止方法は、シリンダ温度検出手段に
より検出される温度が設定温度幅に達すると計時を開始
すると共に微小トルクで微速の後退指令を出力して射出
用スクリューを駆動し、所定の計時時間内に射出用スク
リューの位置偏差が設定所定値を越えると射出用スクリ
ューの駆動を停止する一方、前記所定の計時時間を越え
ても前記位置偏差が前記設定所定値を越えなければ射出
成形動作を可能とすることにより前記目的を達成した。
また、シリンダ温度検出手段により検出される温度が設
定温度幅に達するとタイマーを作動させると共に微小ト
ルクで微速の後退指令を出力して射出用スクリューの駆
動を開始し、タイマが所定時間を検出するまでに射出用
スクリューの位置偏差が設定所定値を越える毎、射出用
スクリューの駆動を停止し、所定時間待機して再度計時
を開始し、微小トルクで微速の後退指令を出力して射出
用スクリューの駆動動作を繰返し実行し、タイマが所定
時間を計時しても射出用スクリューの位置偏差が設定所
定値を越えなければ射出成形動作を可能とするようにし
てもよい。
作用 シリンダ温度検出手段により検出される温度が設定温度
幅に達すると計時を開始し、微小トルクで微速の後退指
令を出力して射出用スクリューを駆動する。
所定の計時時間内に射出用スクリューの位置偏差が設定
所定値を越えると射出用スクリューの駆動を停止し、ま
た、所定の計時時間を越えても前記位置偏差が前記設定
所定値を越えなければ射出成形動作を可能とする。
従って、所定の計時時間内に射出用スクリューの位置偏
差が設定所定値を越えた場合、即ち、射出用スクリュー
が残存樹脂によってシリンダに固着される等の理由によ
り射出用スクリューの移動が拘束され、移動指令に射出
用スクリューが追従せず、位置偏差が増大した場合でも
、射出用スクリューが強い力で駆動されることはなく、
冷間起動による射出成形機各部の破損や故障が確実に防
止される。
また、タイマーを作動させて微小トルクで微速の後退指
令を出力して射出用スクリューの駆動を開始し、タイマ
が所定時間を検出するまでに射出用スクリューの位置偏
差が設定所定値を越える毎、射出用スクリューの駆動を
停止し、所定時間待機して再度計時を開始し、微小トル
クで微速の後退指令を出力して射出用スクリューの駆動
動作を繰返し実行し、タイマが所定時間を計時しても射
出用スクリューの位置偏差が設定所定値を越えなければ
射出成形動作を可能とすることにより、射出用スクリュ
ーの移動を拘束する阻害要因が取り除かれた段階で射出
成形動作が自動的に許可される。
実施例 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第2図は、本発明の一実施例の射出成形機の要部ブロッ
ク図である。
第2図において、1は射出用スクリュー、2はシリンダ
、3は射出用スクリュー1を軸方向に駆動するサーボモ
ータ、4は該サーボモータ3の回転を検出し、射出用ス
クリュー1の現在位置を検出するためのパルスノーダで
ある。シリンダ2は複数の加熱帯に分けられ、各加熱帯
にはバンドヒータB1〜Bnが装着され、各バンドヒー
タB1〜Bnは開閉器7−1〜7−nを介して電源6に
接続され、シリンダ2を加熱するようになっている。ま
た、各加熱帯には温度変換器5の温度センサ部S1〜S
nが配設され、各加熱帯の温度を検出するシリンダ温度
検出手段を構成している。
符号20は、射出成形機を制御する数値制御装置(以下
、NC装置という)で、該NC装置20はNC用のマイ
クロプロセッサ(以下、NC用CPUという)21とプ
ログラマブルマシンコントローラ用のc−pu(以下、
PMC用CPUという)22を有しており、PMC用C
PU22には射出成形機のシーケンス動作を制御するシ
ーケンスプログラム等を記憶したROM23とデータの
一時記憶に用いられるR A M 24が接続されてい
る。
NC用CPU21には射出成形機を全体的に制御する管
理プログラムを記憶したROM25および射出用、クラ
ンプ用、射出用スクリューの回転用、エジェクタ用等の
各軸のサーボモータを駆動制御するサーボ回路がサーボ
インターフェイス26を介して接続されている。なお、
第2図では射出用サーボモータ3.該サーボモータ3の
サーボ回路27のみ図示している。また、29はバブル
メモリやCMOSメモリで構成される不揮発性の共有R
AMで、射出成形機の各動作を制御するNCプログラム
等を記憶するメモリ部と各種設定値。
パラメータ、マクロ変数を記憶する設定メモリ部とを有
している。
30はバスアービタコントローラ(以下、BACという
)で、該BAC30にはNC用CPU21およびPMC
用CPU22.共有RAM29゜入力回路31.出力回
路32の各バスが接続され、該BAC30によって使用
するバスを制御するようになっている。また、34はオ
ペレータパネルコントローラ33を介してBAC30に
接続されたCR7表示装置付手動データ入力装置(以下
、CRT/MDIという)であり、ソフトキーやテンキ
ー等の各種操作キーを操作することにより様々な指令お
よび設定データの入力ができるようになっている。なお
、28はNC用CPU21にバス接続されたRAMでデ
ータの一時記憶等に利用されるものである。
出力回路32はサーボ回路27に接続され、射出用サー
ボモータ3の出力トルクを制限するトルクリミット値を
出力するようになっており、さらに開閉器7−1〜7−
nに接続され、該開閉器7−1〜7−nをオン、オフさ
せ、バンドヒータB1〜Bnに電源6を接続してオン、
オフ制御するようになっている。また、温度変換器5に
も接続され、温度センサ部のチャンネルを指定できるよ
うになっている。
また、入力回路31には温度変換器5の出力が入力され
ている。
以上のような構成において、NC装置20は、共有RA
M29に格納された射出成形機の各動作を制御するNC
プログラムおよび前記設定メモリ部に記憶された各種成
形条件等のパラメータやROM23に格納されているシ
ーケンスプログラムにより、PMC用CPU22がシー
ケンス制御を行いながら、NC用CPU21が射出成形
機の各軸のサーボ回路へサーボインターフェイス26を
介してパルス分配し、射出成形機を制御するものである
第3図は、前記温度変換器5の一例のブロック図で、こ
の例では6個の温度センサ部S1〜S6を有している。
第3図中、51−1〜51−6は温度センサ部S1〜S
6の熱電対に対するブリッジ冷接点補償回路で、該回路
からの出力電圧は電圧/周波数変換器52−1〜52−
6で周波数に変換され、マルチプレクサ53を介して順
次カウンタ54に接続され、カウンタ54では電圧/周
波数変換器52−1〜52−6からの出力を計数し、検
出温度をデジタル量に変換している。55はマイクロプ
ロセッサで、カウンタ54から読取った検出温度をラッ
チ56を介して出力しており、マイクロプロセッサ55
は、まず、カウンタ54から検出温度を読取り、該検出
温度を送出した温度センサ部S1〜S6に対応するチャ
ンネルコードCHをラッチ56に出力すると共に、読取
った検出温度データTDもラッチ56へ出力する。こう
して、これらデータが出力されラッチ56で保持された
後、レディー信号READYを出力し、所定時間経過す
ると、レディー信号READYをオフとしてカウンタ5
4から読取った次の温度センサ部S1〜S6からの検出
温度データ及び温度センサ部S1〜S6を表わすチャン
ネルコードをラッチ56に出力し、再びレディー信号R
EADYを出力する。以下、所定周期で上述した処理を
行い、温度センサ部S1〜S6で検出した温度をマルチ
プレクサ53.カウンタ54を介して順次循環して受信
し、ラッチ56に受信した温度センサ部S1〜S6から
の検出温度データを循環して送出するようになっている
。そして、そのとき出力している温度データTDがどの
温度センサ部S1〜S6からのものかを表わすために、
チャンネルコードCHを同時に出力し、このチャンネル
コードCHで温度センサ部を表わしている。例えば、温
度センサ部S1をチャンネルコードCH=1゜温度セン
サ部S2をチャンネルコードCH=2とし、以下、温度
センサ部33.  S4. 35.  S6に対し、夫
々チャンネルコードCH=3.4.5゜6と対応づけ、
順次、このチャンネルコードCHが1. 2. 3・・
・・・・6,1.2・・・・・・と順次循環して出力さ
れ、かつ、その温度センサ部のチャンネルで検出した温
度データTDも同時に出力されることとなる。
なお、57は入力回路を構成するバッファで、NC装置
120側の出力回路32からのリクエスト信号REQと
チャンネルコードCH’が入力されると、マイクロプロ
セッサ55は入力されたチャンネルコードCH’ に対
応する温度センサ部がらの検出温度を読取り、ラッチ5
6を介してNc装置20側の入力回路31に出力するよ
うになっている。
射出成形機による射出成形動作を開始する前に、オペレ
ータは、まず、シリンダ2を加熱して前回のパージ作業
で排出しきれなかった残存樹脂を溶融するため、NC装
置20に各バンドヒータB1〜Bnの昇温温度TS、〜
TS、を設定する。なお、実施例の場合、昇温温度TS
、〜TS、に対応する設定温度幅TS、・〜TS。・は
、目標値となる昇温温度TS、〜TS、に対して一10
%で自動設定される。
以下、NC装置20は開閉器7−1〜7−nを閉じてバ
ンドヒータB1〜Bnの昇温を開始し、PMC用CPU
22は第1図に示されるような「冷間起動防止処理」を
開始する。
「冷間起動防止処理」を開始した初期段階ではバンドヒ
ータB1〜Bnによって加温されるシリンダ2の各部は
設定温度幅T S 、、〜T S 、、に達していない
ので、PMC用CPU22は、まず、CRT/MDI 
34のCR7表示画面に「冷間起動禁止」の警告メツセ
ージを表示してシリンダ2の昇温か不十分であることを
オペレータに警告しくステップS1)、昇温未完了フラ
グFを初期化してチャンネルコードを示す指標iに1を
セットしくステップS2.ステップS3)、ステップS
4乃至ステップS8で構成されるループ状の温度検出処
理を開始する。
即ち、PMC用CPU22は、所定周期毎に指標iに対
応するチャンネルコードCH’ をリクエスト信号RE
Qと共に出力回路32を介して温度変換器5に出力し、
指標iに対応するチャンネルコードCH’の温度データ
TD、を入力回路31を介して温度変換器5から読込み
(ステップS4)、該温度データTD、がこの加熱帯に
対応して設定された設定温度幅T S 、、に達してい
るか否かを判別しくステップS5)、設定温度幅TS、
、に達していなければ昇温未完了フラグFをセットし、
設定温度幅に達していない加熱帯が残存することを記憶
して指標1をインクリメントしくステップS6.ステッ
プS7)、以下、ステップS8の処理で指標iの値がバ
ンドヒータ数nの値に達したと判別されるまでの間、ス
テップS4乃至ステップS8の温度検出処理を繰返し実
行する。
PMC用CPU22は、温度検出処理が終了する毎に、
昇温未完了フラグFがセットされているか否か、即ち、
シリンダ2に設定温度幅に達していない加熱帯が残存す
るか否かを判別しくステップS9)、設定温度幅に達し
ていない加熱帯が残存すれば、昇温未完了フラグFを初
期化してチャンネルコードを示す指標iに1をセットし
くステップS2. ステップS3)、前記温度検出処理
を繰返し実行する。
そして、シリンダ2における加熱帯の全てが設定温度幅
に達してステップS9における判別結果が真となると、
PMC用CPU22は、タイマに冷間起動防止時間Tw
1を設定してスタートさせ(ステップ510)、各バン
ドヒータBl−Bnの各々に継続して電源を投入し、シ
リンダ2における加熱帯各部の内部実温が昇温温度の目
標値TSIに到達するのを待つ待機状態に入る(ステッ
プ511)。
通常の条件では加熱帯の全てが設定温度幅に達してから
更に冷間起動防止時間Twlだけ加熱を継続すれば、シ
リンダ2おける加熱帯各部の内部実温が昇温温度の目標
値TS、に到達するが、シリンダ2の昇温は気温・湿度
等の環境要素に左右されるため、タイマの設定時間が経
過した段階で必ずしもシリンダの実温か目標値に達して
いるといった保証はなく、また、温度センサ部S1〜S
6等に故障が生じている場合には、適切な温度検出が困
難な場合もある。
そこで、PMC用CPU22は、出力回路32を介して
射出用のサーボ回路27のトルクリミット回路に微小な
トルクリミット値T m l。を設定しくステップ51
2)、位置偏差検出のための所定時間TW2をタイマに
設定してスタートさせ(ステップ513)、射出用サー
ボモータ3のサーボ回路27に射出用スクリュー1を微
速で後退させる低速後退指令を出力し、微小速度のパル
ス分配を開始する(ステップ514)。射出用サーボモ
ータ3のサーボ回路27には前記低速後退指令による射
出用スクリュー1の指令後退位置と、パルスノーダ4か
らのフィードバックによって検出される射出用スクリュ
ー1の現在位置とが入力され、射出用スクリュー1の位
置偏差Sdは該サーボ回路27におけるエラーレジスタ
の値として検出されることとなる。
PMC用CPU22は、サーボ回路27のエラーレジス
タから射出用スクリュー1の位置偏差Sdを読込み(ス
テップ515)、位置偏差の絶対値l5d1が共有RA
M29に予め設定記憶された位置偏差の許容最大値SS
の範囲を越えているか否かを判別するが(ステップ81
6)、サーボ回路27には微小速度のパルス分配が実行
されるので、樹脂の溶融が不完全で射出用スクリュー1
の移動が拘束されているような場合であっても、直ちに
1sdl>Ssとなることはない。従って、ステップS
17の処理でタイマの設定所定時間TW2の経過が検出
されるまで、もしくは、ステップ816の処理でスクリ
ュー1の位置偏差の絶対値18dlが許容最大値Ssを
越えたと判別されるまで、所定周期毎にステップ315
乃至ステップ317の位置偏差検出処理が繰返し実行さ
れることとなる。
タイマの設定所定時間Tw2の経過が検出される前にス
クリュー1の位置偏差の絶対値lSdが許容最大値Ss
を越えたと判別された場合は、樹脂の溶融が不完全であ
る等の理由により射出用スクリュー1の移動が妨げられ
ていることを意味するので、PMC用CPU22はステ
ップS18に移行してサーボ回路27へのパルス分配を
中止し、樹脂の溶融を待つための所定時間Tw3をタイ
マに設定してスタートさせ、所定時間待機する(ステッ
プS19.ステップ520)。次いでステップS13に
移行して位置偏差検出のための所定時間Tw2をタイマ
に設定してスタートさせ、ステップS14の処理で低速
後退指令を出力した後、ステップS15乃至ステップS
17の位置偏差検出処理を繰返し実行する。
シリンダ2を昇温しながらこのような処理を繰返し実行
する間に樹脂か溶融すれば、射出用スクリュー1の拘束
が取り除かれ、該スクリュー1は指令後退位置に向けて
移動されるので、スクリュー1の位置偏差の絶対値+s
diが位置偏差の許容最大値Ss以下となるので、位置
偏差検出処理におけるステップS16の判別結果は常に
真となり、PMC用CPU22はタイマの設定所定時間
T w 2の経過を検出した段階でステップS21に移
行してサーボ回路27へのパルス分配を停止し、サーボ
回路27のトルクリミット回路に最大射出圧力T m 
a、を再設定し、スクリュー1の駆動に強い力を必要と
する通常の射出成形動作を可能とすると共に、CRT/
MDI 34のCRT表示画面から「冷間起動禁止」の
警告メツセージを解除して、射出成形動作が可能な状態
となったことをオペレータに知らせる(ステップ522
)。
なお、ステップS18の処理でパルス分配を中止した段
階でエラーレジスタの値をリセットするようにしても良
い。
また、昇温温度TS、や設定温度幅TS、、の設定が不
適なために樹脂が溶融しないような場合にこのような処
理を繰返し実行するのは時間の無駄であるから、ステッ
プS11で冷間起動防止時間Tvlが経過した後、更に
一定時間が経過しても位置偏差Sdの値が小さくならな
いような場合、および、許容最大値Ss以上の位置偏差
を残してスクリュー1が徐々に後退して後退限度にまで
達してしまったような場合に、設定が不適であると見做
してcRT/MDI 34(7)CRT表示表示画面シ
ェラ−メツセージ示し、「冷間起動防止処理」を自動的
に終了させるようにしてもよい。但し、許容最大値Ss
以上の位置偏差を残してスクリノユ−1が徐々に後退し
て後退限度にまで達してしまうといった現象は、ステッ
プS14の処理で低速後退指令と低速前進指令を交互に
出力することによって回避し得る。
以上、射出用スクリュー1が自由に動くようになった段
階で自動的にトルクリミットを解除して射出成形動作を
可能とする実施例について説明したが、射出用スクリュ
ー1の低速後退指令はオペレータが手動入力するように
してもよい。例えば、第1図に示される実施例のステッ
プS12の処理でトルクリミットT m l nを設定
した後、CRT/MDI34のCRT表示画面に[スク
リュー微小移動可Jのメツセージを表示してオペレータ
にスクリュー後退の微小移動キーを操作させ、オペレー
タによるキー操作を検出してから、ステップS13の処
理で位置偏差検出のための所定時間TW2をタイマに設
定してスタートさせ、PMC用CPU22によりステッ
プS15以降の処理を自動的に実行させるようにするこ
とかできる。この場合、射出用スクリュー1の低速後退
指令はオペレータによって入力されるので、ステップS
19乃至ステップS20の処理は必ずしも必要でなく、
ステップS18の処理で低速後退指令の出力を停止した
後、オペレータによる微小移動キーの操作を待つ待機状
態に入るようにしてもよい。樹脂の溶融を待つ待機時間
はオペレータの意思で決定される。また、低速後退指令
をオペレータが手動入力する場合には、誤操作によって
射出用スクリュ−1の回転(エクストルート)が実施さ
れることも想定されるので、第1図に示される実施例の
ステップで312に対応する処理でスクリュー回転用の
サーボ回路にも微小なトルクリミットを設定する等して
、捩りに弱いスクリュー1の回転を禁止するべきである
但し、樹脂が十分に溶融していない段階で射出用スクリ
ュー1に回転駆動力を伝達して該スクリュー1に損傷が
生ずるか否かはトルクリミットの設定の問題であり、理
論上、スクリュー1の後退に代えてスクリュー1の回転
駆動時の位置偏差によって樹脂の溶融状態を検出するこ
とは可能である。
発明の効果 本発明の冷間起動防止方法は、射出用スクリューの位置
偏差を検出してスクリューの拘束状態を確認することに
よって冷間起動を防止するようにしているので、スクリ
ューが拘束されたままの状態で強い駆動力が与えられる
ことはなく、射出成形機の各部を冷間起動による破損や
故障から確実に守ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における「冷間起動防止処理
」の概略を示すフローチャート、第2図同実施例の射出
成形機の要部を示すブロック図、第3図は同実施例の射
出成形機の温度変換器を示すブロック図である。 1・・・スクリュー、2・・・シリンダ、B1〜Bn・
・・バンドヒータ、S1〜Sn・・・温度センサ部、5
・・・温度変換器、6・・・電源、7−1〜7−n・・
・開閉器、20・・・NC装置。 第 図 第 図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)シリンダ温度検出手段により検出される温度が設
    定温度幅に達すると計時を開始すると共に微小トルクで
    微速の後退指令を出力して射出用スクリューを駆動し、
    所定の計時時間内に射出用スクリューの位置偏差が設定
    所定値を越えると射出用スクリューの駆動を停止する一
    方、前記所定の計時時間を越えても前記位置偏差が前記
    設定所定値を越えなければ射出成形動作を可能とするよ
    うにしたことを特徴とする射出成形機の冷間起動防止方
    法。
  2. (2)シリンダ温度検出手段により検出される温度が設
    定温度幅に達するとタイマーを作動させると共に微小ト
    ルクで微速の後退指令を出力して射出用スクリューの駆
    動を開始し、タイマが所定時間を検出するまでに射出用
    スクリューの位置偏差が設定所定値を越える毎、射出用
    スクリューの駆動を停止し、所定時間待機して再度計時
    を開始し、微小トルクで微速の後退指令を出力して射出
    用スクリューの駆動動作を繰返し実行し、タイマが上記
    所定時間を計時しても射出用スクリューの位置偏差が設
    定所定値を越えなければ射出成形動作を可能とすること
    を特徴とした射出成形機の冷間起動防止方法。
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