JPH0525869Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は可変吐出量ポンプと電磁式圧力制御弁
を用いて射出制御を行う射出成形機の射出制御装
置に関する。

（従来の技術） 射出工程において、可変吐出量ポンプの吐出量
を制御することにより射出速度を制御し、電磁式
圧力制御弁により射出圧力を制御している。そし
てこれら吐出量および圧力の制御信号は射出開始
と同時に発せられていた。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、かかる射出の制御信号が射出開
始と同時に発せられる制御装置にあつては、射出
開始の立上り速度が可変吐出量ポンプおよび電磁
式圧力制御弁の応答速度により規制される。

このため、例えば薄肉成形品のように素早い射
出の立上りを必要とする成形にあつては、溶融樹
脂が固化してシヨートシヨツトとなる等の不具合
を生じた。このためアキユムレータを用いて高速
射出に対応することになるが、コストがかかり、
油圧回路も複雑とならざるを得なかつた。

（課題を解決するための手段） かかる課題を解決するために本考案にあつて
は、加熱筒にスクリユを挿嵌し、該スクリユを前
後進可能とする射出シリンダを設け、該射出シリ
ンダと可変吐出量ポンプを油路で接続し、該油路
の途中に中立位置で該油路を断としソレノイド励
磁時に通とする電磁切換弁を設け、該可変吐出量
ポンプと該電磁切換弁とを結ぶ油路の途中から分
岐して電磁式圧力制御弁を設けた射出成形機にお
いて、射出開始に先立つてプレ射出開始信号を出
力するプレ射出開始信号出力回路と、該プレ射出
開始信号の出力と同時に計時を開始するタイマ
と、該プレ射出開始信号により、該可吐出量ポン
プの吐出量および該電磁式圧力制御弁の圧力をそ
れぞれの設定値に基づき所定の状態に制御するた
めの吐出量制御信号出力回路および圧力制御信号
出力回路と、該タイマの計時終了信号により、該
電磁切換弁のソレノイドを励磁して射出を開始す
るためのソレノイド励磁出力出力回路を有するこ
とを特徴とする射出制御装置を備えたものであ
る。

（作用） 射出の開始に先立つて、プレ射出開始信号を発
生させ、該プレ射出開始信号によりタイマを計時
させ、その間に可変吐出量ポンプの吐出量および
電磁式圧力制御弁の圧力を所定の状態に制御せし
める構成としているので、該タイマの計時終了と
同時に開始する射出工程は瞬時に立上る。

（実施例） 以下本考案をより具体的に明らかにするために
一実施例を示した図面に従つて説明する。

第１図に於いて、１は射出成形機の加熱筒であ
り、２は該加熱筒１に回転且つ往復動可能に挿嵌
したスクリユである。

３は該スクリユ２に供給する原料を貯留するた
めのホツパである。

４は該スクリユ２を前進・後退させるための射
出シリンダであり、４Ａは該射出シリンダ４のピ
ストンである。４Ｂは該ピストン４Ａによつて画
成される該射出シリンダ４の前進側油室であり、
４Ｃは後退側油室である。

５は該スクリユ２を回転させるためのオイルモ
ータである。

１０は油圧源としての可変吐出量ポンプであ
る。

本実施例では複数のピストンの頭部に摺接し、
該ピストンを往復動せしめる斜板の傾斜の大小に
より吐出量が増減するアキシヤルピストン方式の
可変吐出量ポンプを採用している。

１０Ａは該可変吐出量ポンプの比例電磁弁であ
つて、基本的にはその電磁力に比例して該可変吐
出量ポンプ１０の吐出量が増減するようになつて
いる。詳しく図示はしないが、該比例電磁弁１０
Ａに設定値に基づく所定の電気的入力がなされる
と、該比例電磁弁１０Ａのプランジヤがストロー
クし、斜板を挟んでスプリングに対抗するコント
ロールピストンの背面に供給されるパイロツト油
のタンクへの逃げ量が変化するようになつてい
る。該比例電磁弁１０Ａの出力が大きいほどパイ
ロツト油のタンクへの逃げ量が多く、コントロー
ルピストンがスプリング力に負け斜板の傾斜量が
増加し、吐出量が増大するようになつている。そ
して傾斜量検知センサからのフイードバツク信号
と設定信号との偏差がなくなる位置で斜板が釣合
い吐出量が決定される。

１１は該可変吐出量ポンプ１０の吐出口に設け
たシーケンス弁である。

１２は該シーケンス弁１１の２次側と射出シリ
ンダ４の前進側油室４Ｂを結ぶ油路の途中に設け
た３位置４方向電磁切換弁である。１２ａおよび
１２ｂはそれぞれ該３位置４方向電磁切換弁のソ
レノイドである。該３位置４方向電磁切換弁は中
立位置において可変吐出量ポンプ１０側のＰポー
トが断、射出シリンダ４の前進側油室４Ｂ側のＡ
ポートとタンク側のＴポートが連通、残りのオイ
ルモータ５側のＢポートが断となつている。そし
て該ソレノイド１２ａが励磁されると、Ｐポート
とＡポートが連通し、ＢポートおよびＴポートが
断となり、該ソレノイド１２ｂが励磁されると、
ＰポートとＢポートおよびＡポートとＴポートが
それぞれ連通する。

１３はパイロツト油圧の高い低いによつて入口
ポートと出口ポート間を断または開度調整可能な
ロジツク弁であり、３位置４方向電磁切換弁のＴ
ポートとタンクを結ぶ油路の途中に設けてある。

１４はパイロツト油路であつて、パイロツト油
圧源（図示せず）から必要に応じて適切な圧力の
パイロツト油が供給される。

１５はシーケンス弁１１の２次側と射出シリン
ダ４の後退側油室４Ｃを結ぶ油路の途中に設けた
２位置４方向電磁切換弁である。１５ａは該２位
置４方向電磁切換弁１５のソレノイドである。該
２位置４方向電磁切換弁１５は中立位置において
可変吐出量ポンプ１０側のポートが断、射出シリ
ンダ４の後退側油室４Ｃ側のポートとタンク側の
Ｔポートが連通、残りの３位置４方向電磁切換弁
１２のＡポートと前進側油室４Ｂを結ぶ油路に合
流する油路との接続ポートが断となつている。そ
して該ソレノイド１５ａが励磁されると、可変吐
出量ポンプ１０の吐出側油路が射出シリンダ４の
後退側油室４Ｃに連通し、前進側油室４Ｂがタン
クに連通する。

１６はリリーフ弁であつて、シーケンス弁１１
と３位置４方向電磁切換弁１２とを接続する油路
の途中から分岐してブリードオフの状態で設けて
ある。

１７は該リリーフ弁１６のベント油路である。

そして１８は該リリーフ弁１６をベント操作す
るための電磁式圧力制御弁である。

１９は該電磁式圧力制御弁１８へのベント油路
またはパイロツト油路を適時切換るための２位置
４方向電磁切換弁である。１９ａは該２位置４方
向電磁切換弁１９のソレノイドである。該２位置
４方向電磁切換弁１９は中立位置において、リリ
ーフ弁１６と電磁式圧力制御弁１８間にベント油
路を連通せしめ、パイロツト油路１４をタンク側
に連通せしめている。そしてソレノイド１９ａが
励磁されると、該リリーフ弁１６のベント油路が
遮断され、パイロツト油路１４が該電磁式圧力制
御弁１８に接続される。

本実施例では、可塑化時のスクリユ背圧を特に
精密にコントロール可能とするためにロジツク弁
１３と２位置４方向電磁切換弁１９を設け、電磁
式圧力制御弁１８により該ロジツク弁１３の開度
を制御するようにし、射出時にはリリーフ弁１６
を該電磁式圧力制御弁１８によりベント制御する
ように構成している。

勿論、通常一般的に行われるように、リリーフ
弁１６自体を電磁式圧力制御弁とし射出圧力およ
び可塑化時の背圧制御を行わしめてもよい。この
場合はロジツク弁１３および２位置４方向電磁切
換弁１９は削除できる。

２０は制御装置の主制御部、２１はシーケンス
制御部、２２はプロセス制御部、２３は出力部で
ある。入力部、メモリ部、設定部等は図示を省略
している。

該シーケンス制御部２１は射出に先立つてプレ
射出開始信号を出力するプレ射出開始信号出力回
路と、該プレ射出開始信号の出力と同時に計時を
開始するタイマを有している。勿論、可塑化計量
工程の開始信号出力回路その他通常の成形サイク
ルを遂行するに必要な全てのシーケンス回路を有
している。

該プロセス制御部２２には、該シーケンス制御
部２１からの指示信号により、それぞれの設定値
に基づき可変吐出量ポンプ１０の吐出量を制御す
るための比例電磁弁１０Ａの出力および電磁式圧
力制御弁１８の圧力を所定の状態に制御するため
の吐出量制御信号出力回路と圧力制御信号出力回
路を有している。

該出力部２３は、該シーケンス制御部２１のプ
レ射出開始信号の出力と同時に計時を開始するタ
イマの計時終了信号により、３位置４方向電磁切
換弁１２のソレノイド１２ａを励磁して射出を開
始するためのソレノイド励磁出力出力回路を有し
ている。さらに該出力部２３は該シーケンス制御
部２１からの指示信号により、ソレノイド１２
ｂ，１５ａ，１９ａのそれぞれにソレノイド励磁
出力を出力する各ソレノイド励磁出力出力回路等
を有している。

主制御部２０は該シーケンス制御部２１、該プ
ロセス制御部２２、出力部２３等間の演算・制御
を統括する。

次に作動について説明する。

第１図の状態はスクリユが前進限度にあり、制
御系は中立（ニユートラル）の状態を示してい
る。先ず可塑化計量工程から説明する。

シーケンス制御部２１からからの可塑化計量工
程開始信号により、出力部２３からソレノイド１
２ｂ，１９ａのそれぞれにソレノイド励磁出力が
出力されるとともに、プロセス制御部２２の吐出
量制御信号出力回路から可変吐出量ポンプ１０の
比例電磁弁１０Ａおよび圧力制御信号出力回路か
ら電磁式圧力制御弁１８のそれぞれに設定値に基
づく制御信号が出力される。

この場合の設定値とは可変吐出量ポンプ１０の
吐出量により定まるオイルモータ５の回転数即ち
スクリユ２の回転数および電磁式圧力制御弁１８
の圧力により定まるスクリユ２の背圧の設定値で
ある。

可変吐出量ポンプ１０から吐出された制御油
は、シームンス弁１１を経て３位置４方向電磁切
換弁１２に至る。該３位置４方向電磁切換弁１２
のソレノイド１２ｂが励磁されているので該制御
油はオイルモータ５に導入され、該オイルモータ
５ひいてはスクリユ２が所定の回転数で回転す
る。

ホツパ３から供給される原料樹脂は回転する該
スクリユ２により加熱筒１の前方へと移送され、
途中該加熱筒１からの伝熱と自らの剪断発熱によ
り可塑化溶融され、該スクリユ２の先端に貯留さ
れる。

可塑化溶融された原料樹脂が該スクリユ２の先
端に貯留される分、該スクリユ２は後退するがこ
の時射出シリンダ４の前進側油室４Ｂに適切な油
圧（通常５〜10Kg／cm²程度）をもたせ該スクリユ
２に背圧をかけることが行われる。

本実施例では、パイロツト油路１４の圧力を電
磁式圧力制御弁１８で所定の圧力に制御すること
によりロジツク弁１３の開度を制御し、射出シリ
ンダ４の前進側油室の油がタンクへ逃げる量を制
御することにより、該前進側油室４Ｂの圧力を制
御している。

このようにして原料樹脂の可塑化溶融・貯留が
進行し、所定量の溶融樹脂がスクリユ２の先端に
貯留されると、その時の該スクリユ２の位置をエ
ンコーダやリミツトスイツチ等の検出装置が確認
し、該スクリユ２の回転を停止させることによ
り、可塑化計量工程が終了する。

次に射出工程について説明する。

図示はしないが、型締装置側において固定盤に
取付けた固定側金型に対し可動盤に取付けた可動
側金型が型閉じされ、さらに所定の型締圧まで増
圧されて型締完了する。

そして射出工程が始まり射出即ちスクリユ２の
前進が開始されるのであるが、本考案にあつては
射出開始に先立つてシーケンス制御部２１のプレ
射出開始信号出力回路からプレ射出開始信号が出
力されるようになつている。

該プレ射出開始信号の出力と同時に該シーケン
ス制御部２１ではタイマが計時を開始する。本実
施例では該タイマを設定時間調節可能な可変タイ
マとしてシーケンス制御部２１に設けているが、
主制御部２０に0.1〜0.2秒程度の固定タイマとし
て設けてもよい。

該プレ射出開始信号を受けて、プロセス制御部
２２の吐出量制御部信号出力回路から可変吐出量
ポンプ１０の比例電磁弁１０Ａおよび圧力制御信
号出力回路から電磁式圧力制御弁１８のそれぞれ
に設定値に基づく制御信号が出力される。

この場合の設定値とは可変吐出量ポンプ１０の
吐出量により定まる射出シリンダ４のピストン４
Ａの前進速度即ちスクリユ２の射出速度および電
磁式圧力制御弁１８の圧力により定まる射出圧力
の設定値である。そして、該吐出量制御信号出力
回路および該圧力制御信号出力回路から最初に出
力されるのは、最初（多段プログラム制御の場合
であればその第１段階）の射出速度および最初の
射出圧力の設定値に基づく制御信号である。

可変吐出量ポンプ１０はニユートラルでごく僅
かの吐出をしているが、吐出された油は20Kg／cm²
程度にセツトしたシーケンス弁１１に２次側への
流れをブロツクされ、ポンプ内部でケースドレン
からタンクに逃げている。

今、プロセス制御部２２の該吐出量制御信号出
力回路から可変吐出量ポンプ１０の比例電磁弁１
０Ａに最初の射出速度に基づく制御信号が入力さ
れると、その入力に見合つた分該比例電磁弁１０
Ａのプランジヤがストロークし、それに対応して
斜板の傾斜量が変化し、吐出量が決定される。

そして吐出油はシーケンス弁１１を経て３位置
４方向電磁切換弁１２に至り、中立状態にある該
３位置４方向電磁切換弁１２の１次側でブロツク
される。

２位置４方向電磁切換弁１９も中立状態にあ
り、該可変吐出量ポンプ１０と該３位置４方向電
磁切換弁１２間の吐出油は電磁式圧力制御弁１８
によりベント制御されるリリーフ弁１６で最初の
射出圧力まで立上る。

シーケンス制御部２１において、プレ射出開始
信号の出力と同時に計時を始めていたタイマが計
時を終了する。即ち、該タイマの計時中に可変吐
出量ポンプ１０および電磁式圧力制御弁１８等の
立上り応答の遅れを解消し、該可変吐出量ポンプ
１０から３位置４方向電磁切換弁１２までの油路
に最初の射出速度および射出圧力に相当する制御
状態を完成させておくのである。

該シーケンス制御部２１における該タイマの計
時終了信号により、出力部２３のソレノイド励磁
出力出力回路から３位置４方向電磁切換弁１２の
ソレノイド１２ａを励磁するための出力が出力さ
れる。

該３位置４方向電磁切換弁１２のＰポートで、
所定の制御状態で、ブロツクされていた可変吐出
量ポンプの吐出油が射出シリンダ４の前進側油室
４Ｂに瞬時に導入され、射出が事実上応答遅れ零
の状態で立上る。

可変吐出量ポンプ１０の応答遅れ等が解消され
ているので、溶融樹脂のキヤビテイ充填速度を当
初から充分大きなものとすることができ、薄肉成
形にもアキユームレータの装備なしで対応可能と
なるのである。

射出工程が終了すると、再び次サイクルの射出
に備えて可塑化計量工程が始まる。

尚、サツクバツクその他でスクリユ２の後退作
動が必要な場合は、詳しい説明は省略するが、シ
ーケンス制御部２１からの指示信号により、出力
部２３から２位置４方向電磁切換弁１５のソレノ
イド１５ａに励磁出力を出力することにより、可
変吐出量ポンプ１０の吐出油を射出シリンダ４の
後退側油室４Ｃに導入し、前進側油室４Ｂをタン
クに連通せしめることにより容易に行うことがで
きる。

（効果） 射出に先立つて可変吐出量ポンプおよび電磁式
圧力制御弁の立上り応答の遅れを解消しているの
で、溶融樹脂のキヤビテイ充填速度を当初から充
分大きなものとすることができる。

このため、例えば薄肉成形のように素早い射出
の立上りを必要とする成形にもアキユムレータの
装備なしで対応可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例を説明するための要
部ブロツクダイヤグラムである。 １……加熱筒、２……スクリユ、４……射出シ
リンダ、１０……可変吐出量ポンプ、１０Ａ……
比例電磁弁、１２……３位置４方向電磁切換弁、
１６……リリーフ弁、１７……ベント油路、１８
……電磁式圧力制御弁、２０……主制御部、２１
……シーケンス制御部、２２……プロセス制御
部、２３……出力部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 加熱筒にスクリユを挿嵌し、該スクリユを前後
   進可能とする射出シリンダを設け、該射出シリン
   ダと可変吐出量ポンプを油路で接続し、該油路の
   途中に中立位置で該油路を断としソレノイド励磁
   時に通とする電磁切換弁を設け、該可変吐出量ポ
   ンプと該電磁切換弁とを結ぶ油路の途中から分岐
   して電磁式圧力制御弁を設けた射出成形機におい
   て、射出開始に先立つてプレ射出開始信号を出力
   するプレ射出開始信号出力回路と、該プレ射出開
   始信号の出力と同時に計時を開始するタイマと、
   該プレ射出開始信号により、該可変吐出量ポンプ
   の吐出量および該電磁式圧力制御弁の圧力をそれ
   ぞれの設定値に基づき所定の状態に制御するため
   の吐出量制御信号出力回路および圧力制御信号出
   力回路と、該タイマの計時終了信号により、該電
   磁切換弁のソレノイドを励磁して射出を開始する
   ためのソレノイド励磁出力出力回路を有すること
   を特徴とする射出制御装置。