JPH0481931B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は合成樹脂等の成形に利用される射出成
形機の制御方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、射出成形機の制御方法、特に成形品の成
形品質に関係する情報に基づいて制御量を補正す
る方法は次のように行われる。

まず、成形品質に直接的に影響を与える、スク
リユ最前進位置、射出速度、射出圧力、金型内樹
脂圧力、保圧力、射出時間、保圧切換時間、計量
時間、計量停止位置、スクリユ回転速度、樹脂温
度等の物理量に対し、成形品質のモニター範囲で
ある上限値と下限値を設定する。

そして、成形サイクル中における当該物理量を
実測するとともに、この実測値と前記上限値又は
下限値を比較し、実測値が前記モニター範囲外で
あれば不良品と判定し、他方モニター範囲内であ
れば良品として判定する。これにより、不良品の
場合には運転を停止して警報を発したり、或は成
形品排除装置を作動させ、この後、不良品が経時
変化する外乱等に基づく場合はオペレータによつ
て前記物理量（例えば、スクリユ最前進位置）を
可変する制御量（例えば、保圧力）を再設定す
る。なお、このような方法を採用する理由は、物
理量と制御量の相関関係に依存する。即ち、一般
的に物理量と、この物理量を可変する制御量にお
いて略100パーセント相関が存在するもの、例え
ば、位置（物理量に対してその位置を決定するモ
ータの回転角度（制御量）等はフイードバツク制
御方式、シーケンス制御方式等によつて容易、か
つ確実に制御できるが、成形品の良品、不良品の
ように一定の幅をもつもの、或は相関はあるが明
確でないものなどはこのような方式の制御を行う
ことができず、オペレータの勘に頼つて人為的に
操作設定せざるを得ないのが実情である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、上述した従来の制御方法は結局不
良条件の検出から成形品の良否判別を行うのみで
あり、この域を出ない。したがつて、制御自体は
上述のように人為的に行わなければならなず、き
わめて非能率的である。このため不良品が発生す
るとこの時点で運転が停止し、オペレータが再設
定して運転を再開するまで生産が中止する等、生
産性に大きく影響したり、或は成形品排除装置を
作動させても不良品を排除するのみで、異常状態
のまま運転が続行する不具合を生じる。また、制
御量がばらつき、成形品質の均一性に悪影響を与
える等、高度の自動化、高品質化が要請される射
出成形機にとつて大きな障害となつていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述した従来技術に存在する諸問題を
解決した射出成形機における制御方法の提供を目
的とするもの、以下に示す方法によつて達成され
る。

即ち、本発明に係る射出成形機の制御方法は、
まず、成形品質に影響する物理量（例えば、スク
リユ最前進位置）に対し良品と不良品を判別する
モニター範囲Ｍを設定する。他方、このモニター
範囲Ｍの内側には当該モニター範囲Ｍよりも狭い
許容範囲ｍを設定する。そして、上記物理量の実
測値が当該許容範囲ｍから外れたとき、次サイク
ルにて上記物量を可変する制御手段の制御量（例
えば、保圧力）を補正するようにした。なお、補
正は上記実測値が許容範囲ｍから連続して複数回
外れたときに行なわれるようにするとともに、一
回の補正動作による補正量を予め設定することが
できる。

〔作用〕

次に、本発明の作用について説明する。

本発明に係る制御方法はモニター範囲Ｍによつ
て良品と不良品を判別する。他方、このモニター
範囲Ｍよりも幅の狭い許容範囲ｍによつて許容す
るか、補正するかを判別する。そして前記物理量
の実測値が許容範囲ｍから外れたときは補正を行
う。この補正は当該物理量を可変する制御量を増
減し、次サイクルにおいて実測値が許容範囲ｍ内
に入るように是正する。なお、実測値が許容範囲
ｍ内にある場合には許容し、補正は行わない。

〔実施例〕

以下には本発明に係る好適な実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。第１図は本発明方法を実
施する射出成形機におけるスクリユ最前進位置を
示す図、第２図は第１図におけるスクリユの前進
回数と最前進位置の関係を示す図である。

一般に、インラインスクリユ式射出成形機にお
いては成形品質に直接的に影響を及ぼす物理量と
して、スクリユ最前進位置、射出速度、射出圧
力、金型内樹脂圧力、保圧力、射出時間、保圧切
換時間、計量時間、計量停止位置、スクリユ回転
速度、樹脂温度等がある。通常これらの物理量に
対しては所定のセンサ等で実測値を得、予め設定
したモニター範囲、つまり、上限値と下限値の間
に当該実測値が入つていれば正常（良品）、他方、
上限値を越え、又は下限値未満であれば異常（不
良品）として処理している。

例えば、実施例では代表的な物理量としてスク
リユ最前進位置Ｐ１〜Ｐ５を例示するが、このス
クリユ最前進位置と成形品質、或は保圧力との間
には深い関連がある。つまり、成形中の射出工程
では型締めされた金型に第１図のように射出装置
２のノズル３が当接し、不図示の射出リンダへの
圧油供給によつて射出ピストンに一体に連結した
スクリユ４が前進する。そして、このスクリユ４
前方に計量蓄積された溶融樹脂材料をノズル３か
ら射出させ、金型内に充填させる。したがつて、
当該スクリユ４の最前進位置Ｐ１〜Ｐ５によつて
充填量が変化し、上限値BUと下限値BLで規定
したモニター範囲Ｍ内であれば良品となるが、こ
の範囲Ｍから外れる場合、例えば手前の位置Ｐ１
の場合に充填不足不良となり、成形品にいわゆる
ヒケ、シヨートが生じるとともに、行過ぎた位置
Ｐ５の場合には過充填不良となり、成形品に異常
な内部応力が生じたり、バリが発生する。この場
合、スクリユ最前進位置を可変する制御手段によ
つてスクリユ４の保圧力（制御量）を大きくする
とスクリユ最前進位置は前方へ移行し、逆に小さ
くすると後方へ移行する。

本発明では当該モニター範囲Ｍの内側に、さら
にモニター範囲Ｍの幅より狭い許容範囲ｍを設定
する。この許容範囲ｍの幅を規制する上限値SU
と下限値SL、それに許容範囲ｍ全体の位置（モ
ニター範囲の中央に限られない）は成形品の種類
等に応じて任意に設定できる。なお、許容範囲ｍ
の幅は狭くするほど均一の成形品を得ることがで
き、また、後述する補正回数が頻繁に行われるこ
とになる。

このように、許容範囲ｍを設定することによつ
て、次のように制御される。

第２図において黒点はスクリユ最前進位置をプ
ロツトしたものであり、スクリユの位置をポテン
シヨメータ等の位置センサによつて検出した実測
値である。

今、スクリユ最前進位置が当該許容範囲ｍ内に
ある場合には全くの正常であり、そのままの状態
で運転が継続される。

一方、最適な成形条件を設定したにも拘わらず
自動運転を継続してる間に油温が上昇する等、成
形環境が変化してスクリユ最前進位置も変移し、
第２図のＰ４０のように上限値（SU）を越え、
しかもこの越えた回数が連続して３回以上続いた
ときは補正指令を発し、制御手段（油圧回路等）
を可変して次サイクルにおける保圧力（制御量）
を小さくするように補正する。なお、この場合、
補正量、つまり、一回の補正で保圧力を小さくす
る幅は予め設定し、許容範囲ｍに入るまで複数回
補正動作を繰り返せばよく、比較的簡単な論理回
路で構成できる。また、外れた実測値を平均し、
或は直前に大きさを演算する等によつて必要な補
正量を予測し、一回の補正で修正できるようにし
てもよい。この補正は第２図中Ｐ２０のように下
限値SLに満たず、かつ満たない回数が３回連続
したときも同様に行われ、この場合保圧力を高く
する方向へ作用する。なお、補正は実測値が許容
範囲を３回連続して外れた場合に行なうようにし
たが、勿論１回或は他の任意の回数でもよい。し
かし、実施例のように複数回設定することによつ
て補正が不要の突発的な外乱か、補正が必要な成
形環境の経時変化かを判別し、的確な補正を行う
ことができる。また制御手段の制御量として保圧
力を可変する場合を示したが、本発明ではある程
度の相関があれば制御を行うことできるため、他
の制御量、例えば計量停止位置、背圧力等を個
別、或は同時に制御することもできる。このよう
に、本発明は物理量と制御量がスクリユ最前進位
置と保圧力のように異なり、しかも物理量に幅
（品質に対応した幅）がある場合等に好適である。

他方、第２図のＰ４１，Ｐ４２のように上限値
SU又は下限値SLから１回又は２回外れた場合で
あつて、前記モニター範囲Ｍ内の場合には、成形
品は良品の範囲であり、補正は行わず、そのまま
運転を続行する。また、Ｐ５０，Ｐ１０のように
モニター範囲Ｍからも外れた場合には成形品は不
良品として処理する。

以上、実施例について詳細に説明したが本発明
はこのような実施例に限定されるものではない。

例えば保圧力を補正するに際しスクリユ最前進
位置を検出したが、その他金型内圧を検出しても
よい。さらに、充填時間を検出して充填圧を補正
する等、一般的には成形品質に影響を及ぼす任意
の物理量を検出し、この物理量を可変する任意制
御手段の制御量を補正することができる。これら
物理量、補正の幅等は成形品、金型等によつて適
宜選択できる。また、本発明ではある程度の相関
関係を前提とするため同時に複数の物理量を検出
し、複数の制御量を補正してもよく、これによつ
てより高精度の補正を行うことできる。その他細
部の手法において本発明の精神を逸脱しない範囲
において任意に変更実施することできる。

〔発明の効果〕

このように本発明に係る射出成形機の制御方法
は成形品質に影響する物理量に対し、従来のモニ
ター範囲の他にさらに許容範囲を新たに創設し、
この許容範囲から外れたときに補正行うようにし
たため、次のような著効を得る。

長時間の無人運転中に実測値が許容範囲から
外れても自動修正され、成形機の停止、不良品
の継続成形を防止でき、従来においてフイード
バツク制御等ができなかつた成形品質に対応し
た制御も安定に自動化でき、生産性向上を達成
できる。

成形品質は常に許容範囲内に維持できるため
成形品質の均一性を高めることができるととも
に、成形品質の自由度、つまり品質を厳しくす
るか、緩くするかの設定も容易に行うことがで
きる。

最適な実施形態によつて一回の補正動作によ
る補正量を予め設定すれば複雑な演算処理等は
不要となり、簡単な論理回路等で実施できる。
したがつて、故障を生じない、信頼性の高いシ
ステム、更にはコストアツプを生じない安価な
システムを構成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明方法を実施する射出成形機にお
けるスクリユの最前進位置を示す図、第２図：第
１図におけるスクリユの前進回数と最前進位置の
関係を示す図。 尚図面中、Ｍ：モニター範囲、ｍ：許容範囲。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 成形品質に影響する物理量に対し良品と不良
   品を判別するモニター範囲を設定するとともに、
   このモニター範囲の内側に当該モニター範囲より
   も幅の狭い許容範囲を設定し、前記物理量の実測
   値が前記許容範囲から外れたとき、次サイクルに
   て前記物理量を可変する制御手段の制御量を補正
   することを特徴とする射出成形機の制御方法。 ２ 前記実測値が前記許容範囲から連続して複数
   回外れたときに前記補正を行うことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の射出成形機の制御方
   法。 ３ 前記補正は一回の補正動作による補正量が予
   め設定されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の射出成形機の制御方法。