JPH053814B2 - - Google Patents

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JPH053814B2
JPH053814B2 JP14685887A JP14685887A JPH053814B2 JP H053814 B2 JPH053814 B2 JP H053814B2 JP 14685887 A JP14685887 A JP 14685887A JP 14685887 A JP14685887 A JP 14685887A JP H053814 B2 JPH053814 B2 JP H053814B2
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Japan
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pressure
holding
holding pressure
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speed
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Yosha Taniguchi
Seiichi Tsucha
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Toyo Innovex Co Ltd
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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、射出成形機の射出充填(Filling)
工程に続く保圧(Packing)工程における保圧力
の多段制御装置の改良に係る。 〔従来の技術〕 射出成形機において、混練溶融されたプラスチ
ツク原料を金型キヤビテイに充填する射出工程に
続いて、キヤビテイ内でまだ流動性を保持してい
る溶融樹脂をキヤビテイの末端まで圧縮して、金
型キヤビテイの形状どおりのプラスチツク成形品
を仕上げるための保圧工程に入る。 ここで、成形品が金型キヤビテイの寸法を正確
に転写しているかどうか、即ち成形品の寸法精度
を決定する要因は、キヤビテイ内に充填された樹
脂温度、保圧力の大きさ、及びこの保圧力を印加
する持続時間である。 充分な保圧力でしかも必要な時間印加されない
と、寸法精度が低下し、所謂ヒケやシヨートシヨ
ツトが発生する。しかし、保圧力とそれを印加す
る持続時間を過大に設定すると、成形品内部に圧
縮歪が残る所謂オーバーパツク状態が発生し、型
開き直後の成形品精度は確保されていても、時間
の経過と共にソリや変形が生じて精度が低下して
しまう。極端な場合には成形品の使用中に内部歪
によるクラツクが生じることもある。このオーバ
ーパツク防止のために成形時に保圧力を何段かに
区分して低下させてゆく多段保圧方法が公知の技
術として存在する。 〔発明が解決しようとする問題点〕 第5図は上述した従来の多段保圧法の実施状態
を示す。 同図において、従来の射出成形機では、保圧
1、保圧2、保圧3……の各工程の持続時間t1
t2,t3……と、保圧力P1,P2,P3……を成形機の
設定装置を介して人手により入力することによ
り、前記t1区間は保圧力P1,t2区間は保圧力P2
いうように制御している。 以上の制御を実現するために、操作者はキヤビ
テイ内に射出充填された原料の状態を充分に把握
した上で、その原料の状態に最適な保圧継続時間
や保圧力を設定しなければならなかつた。また同
じ原料樹脂を使用しても、充填射出時の樹脂温
度、樹脂流路の状態等によつて、保圧継続時間や
保圧力はかなり異なつてしまい、操作者はこれら
の条件も考慮して入力を行わねばならない。つま
り従来の方法は多段保圧における各区分の移行
を、時間を基準にして行うことになり、キヤビテ
イ内の樹脂流動の状態と必ずしも一致しないフア
クターにより行つているため、結局操作者の経験
と感に頼ることになり、操作者に対して大きな負
担を強いると共に、場合によつては不適切な操作
となつてしまう虞れもある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上述の問題点に鑑み構成したものであ
り、「射出成形時において、保圧力切換点を過ぎ、
保圧工程に入つた後も、キヤビテイ内の樹脂には
未だ流動性があるたため、スクリユー先端に加わ
る保圧力で圧縮される。このためキヤビテイの微
細部まで充填されてゆくにつれて、スクリユー先
端の位置は、保圧切替点より僅かではあるが前進
を続け、キヤビテイ入口のゲート部が冷却、固化
して始めて完全に停止する」という事実に着目し
て構成したものである。 具体的には、保圧工程中の射出部材の前進速度
(保圧速度)を検出して、予め設定した複数個の
射出部材前進速度と比較することにより複数個の
保圧区間の切替を自動的に行う手段と、この複数
個の保圧区間毎に予め設定した複数個の保圧力を
印加して保圧工程を進行させる手段と、射出部材
の前進速度の減速率が一定値を越えた時をゲート
シールと判定して保圧工程を終了し次の工程に移
行させる手段とからなる装置である。 〔作用〕 射出充填を開始してからスクリユー位置をエン
コーダ等の位置センサにより制御部に入力し、こ
のスクリユーが保圧の位置に達したか否かを判断
し、保圧位置に達したならば射出充填圧から第一
段の保圧に切替え、エンコーダパルス毎にその間
の分周タクトパルス数をカウントし、保圧速度に
逆比例するそのカウント数が設定保圧速度値と一
致したならば第二段の保圧とし、さらに第二段の
保圧速度実測値が設定値と一致したならば第三段
の保圧とし、スクリユー(射出部材)の前進速度
の減速率が一定値を越えた時保圧工程を終了して
次の工程に移る。 〔実施例〕 先ず本発明の構成を全体的に概観すれば次のと
おりである。 (1) 射出スクリユーの前進作動と連動するラツク
アンドピニオン機構を設置し、ピニオンと共軸
に作動するエンコーダ等の位置センサからの位
置信号を、制御盤に入力する手段(但し、最近
のサーボモータ駆動の射出装置ではサーボモー
タの回転駆動をスクリユーの直線運動に変換す
るボール精密ボールねじ機構を用いるので、上
述のラツクアンドピニオン機構を介することな
く、射出駆動用サーボモータの回転角を検出す
るエンコーダからの位置信号をそのまま使用す
ることができる)と、 (2) 上記入力位置信号パルス間に、制御盤のタク
トパルスが入る個数を計測するカウンタ手段
と、 (3) このカウンタ手段によつて演算される保圧速
度の実測値と、予め設定した複数個の保圧速度
設定値とを比較し、一致した時点で信号を出す
比較器と、 (4) この比較器からの出力信号により、射出の保
圧力を切替る手段と、 (5) 最終保圧区間に入つた後、保圧速度が微小速
度Vsになつた後に、その減速率が急速に大き
くなる時点を検出して信号出力を出す手段と、 (6) この出力によつて保圧工程を終了させ、次の
工程に入る操作をする手段、 とからなる制御装置である。 以下本発明の実施例を詳細に説明する。 第1図はサーボモータ駆動方式による射出装置
で、保圧3段切替え型の装置に対して本発明を実
施する状態を示す。 射出装置の加熱シリンダ1の内部にはスクリユ
ー2が配置してあり、このスクリユー2はこのス
クリユーを回転させるサーボモータ3、ロードセ
ル4、推力軸受5を介してスクリユー前進駆動の
ためのボールねじ6に固着されている。このボー
ルねじ6に螺合する推力ナツト7はベヤリング8
で支承されており、推力ナツト7はギヤ変速装置
9を介してスクリユー前進用サーボモータ10で
駆動される。 11はスクリユー2を前進させる部材に固定し
たブラケツトで、精密ラツク12がこのブラケツ
ト11に固定してある。13はラツク12に係合
する精密ピニオン、14はこの精密ピニオン13
と共軸に回転するエンコーダである。なおこれら
ラツクとピニオンの精密度は、例えばスクリユー
2が0.001mm前進する間に、エンコーダ14から
1パルス程度発信できるぐらいの精密度が適当で
ある。 この射出装置において、エンコーダ14からの
スクリユー前進位置信号パルスlは成形機に接続
するマイクロコンピユータ等の制御装置20の入
力インターフエイス21を介して比較器27とカ
ウンタ22に分岐して入力される。このうち比較
器27はキーボード31からの保圧切替位置の設
定値Lも入力され、前記信号パルスlとこの保圧
切替設定値Lとが一致した時点でトリガーパルス
出力がゲート32に出力され、ゲート32に準備
されている設定保圧力P1が比較器35に出力さ
れる。比較器35には射出圧力の実測値pが、例
えばロードセル4からの信号として入力されてお
り、比較器35でこの実測値pと設定保圧力P1
とが一致するように、増幅器38を介してサーボ
モータ10をフイードバツク制御し、これにより
設定保圧力P1を正確に維持する。 一方、スクリユー2の前進0.001mm毎に、カウ
ンタ22に入力するパルスとパルスの間に、制御
装置20の中央演算処理装置(CPU)24に付
設されかつ制御のタクトを決定するタクトパルス
発振装置25から出力される周期1μs(10-6秒)の
パルスが何個入るかをカウントする。但し、この
周期ではタクトパルス数が過大であるため、分周
器23ににおいて、例えば10-4秒程度に分周した
後にカウンタ22でカウントし、エンコーダ14
からの入力パルス毎に上記のカウント数をメモー
リ機構(RAM)39に書き込む。 一方ROM40には第3図に示すような制御の
フローチヤートに対応するデータ(プログラム)
が予め入力してあり、そのプログラムの指令によ
り、CPU24はRAM39に書き込まれたデータ
からその時点の保圧速度vを演算し、出力インタ
ーフエイス26を介して比較器28,29及び処
理装置30に入力される。この速度vは通常はキ
ヤビテイの樹脂の固化と共に遅くなつてゆく。 比較器28,29にはキーボード31により入
力された保圧1速限値V1、保圧2速限値V2、が
入力されている。ここで保圧1速限値とは、保圧
速度vが徐々に遅くなるが、どこまで遅くなつた
時点で保圧P1から保圧P2に切替るかを決定する
限界時点の保圧速度を意味し、ここでは前述のよ
うにV1と表記する。 保圧速度vが保圧1速限値V1にまで低下する
と、比較器28からのトリガーパルス出力がゲー
ト33に入力する。ゲート33にはキーボード3
1で設定した保圧力P2が入力してあるので、こ
のP2が比較器36に出力される。比較器36に
よつて射出圧力の実測値pがP2と一致するよう
にサーボモータ10を制御して保圧力P2を正確
に維持する。同様にしてして保圧速度vが保圧2
速限値V2まで低下すると比較較器29からのト
リガーパルス出力がゲート34を介して比較器3
7に出力されてこの比較器37が作動し、射出圧
力はP3になるようにサーボモータ10を制御し、
保圧はP2からP3に切り替わる。ここで保圧速度
vが徐々に減速してゲートシールに達すると急激
に0まで落ちるが、処理装置30はこれを捉える
ための装置であり、その構成は比較器を主体と
し、またその判定基準はROM40に入力してあ
るので、CPU24を介してこのROM40に連結
している。 保圧速度vがROM40によつて与えられるゲ
ートシール時の保圧速度Vsまで低下した際、処
理装置30から出力されるサーボモータ停止信号
は直接サーボモータ10に入り、保圧工程を終了
させる。 以上サーボモータ駆動の射出成形装置を例に説
明したが、油圧駆動射出成形装置の場合は第2図
に示すように、保圧力の調整を行う手段だけが第
1図の構成と相違することになる。 この油圧駆動射出成形装置の制御状態を具体的
に示せば次のとおりである。即ち、第2図におい
て、第1図との相違点を説明すると、符号15は
射出用油圧シリンダであり、スクリユー回転用の
油圧モータ3と共にスクリユー2を前進させる構
成となつている。18は油圧ポンプ、19は比例
電磁式の圧力調整弁であり、圧力指定電圧値P1
P2,P3によつて保圧の大きさを切替える。17
は比例電磁方式の流量調整弁、16は方向切替弁
である。 次にこの装置の作動状態を第3図を参考にステ
ツプ毎に説明する。 ステツプ1:キーボード31を用いて保圧切替
位置L、保圧1速限V1、保圧2速限V2、射出充
填圧P0、保圧1 P1、保圧2 P2、保圧3 P3
を各々設定する。 ステツプ2:上記の設定の際に万一V1>V2
なつていない場合には設定ミス信号を発して正し
い設定にし直す。 ステツプ3:射出充填開始により第4図に示す
プログラムを自動でスタート。 ステツプ4:スクリユー位置をエンコーダ14
でパルスlに変換して制御装置に入力する。エン
コーダからのパルス間隔は例えばスクリユー前進
0.001mmにつき1個程度でよい。 ステツプ5,6:エンコーダ入力パルスlは比
較器27により保圧切替位置Lと比較され、両信
号が一致すると射出圧力は充填圧力P0から保圧
1のP1に切替られる。 ステツプ7,8:保圧工程入つてからはスクリ
ユー2の前進速度は非常に微速になるから各エン
コーダパルスの間にCPU24のタクトパルスが
何個入つているかを測定する微小時間計測をカウ
ンタにより実施する。 以上のカウント値の数値例を次に示す。 エンコーダパルス間隔は0.001mmにつき1パル
ス、CPUのタクトパルス周期を1μs、分周器23
による分周率を1/100とすると、保圧速度v(mm/
s)とエンコーダからの入力パルス間にカウント
される分周タクトパルス数(以下「カウントパル
ス数n」と称する)との関係は以下に示す表1の
如く保圧速度vが低下するとその数が増大すると
いう関係を有している。
〔効果〕
本発明によれば、従来、多段保圧における各区
分の移行を、時間を基準にして行うことにより、
キヤビテイ内の樹脂流動の状態と必ずしも一致し
ないフアクターにより行つていたのに対して、キ
ヤビテイ内の樹脂流動を正確に反映する保圧速度
の実測による各区分の切替を行うため、樹脂温
度、金型構造等も自動的に考慮した最も合理的な
区分切替を行い、成形品の寸法精度を向上させ、
かつオーバーパツク歪のない良品を得ることがで
きる。 また保圧減速度が急上昇するゲートシール点を
実測により確認して、次工程に移行するので、必
要以上に保圧工程を延ばすことがなく、成形サイ
クルを短縮することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示すサーボモ
ータ駆動方式の射出装置に接続した保圧工程制御
装置のブロツク図、第2図は第2の実施例を示す
油圧駆動方式の射出装置に接続した保圧工程制御
装置のブロツク図、第3図は第1図及び第2図の
射出機における保圧工程制御装置のフローチヤー
ト、第4図は本発明装置の作用を説明する保圧工
程中の保圧段階と圧力、速度の変化を示す線図、
第5図は従来の射出成形における保圧工程中の圧
力、速度の変化を示す線図、第6図は本発明の他
の実施方法を示す保圧工程中の圧力、速度の変化
の線図である。 2……スクリユー、10……スクリユー前進用
サーボモータ、14……エンコーダ、20……制
御装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 保圧工程中の射出部材の前進速度を実測する
    手段と、予め設定した複数個の射出部材前進速度
    とこの実測した射出部材前進速度とを比較するこ
    とにより複数個の保圧区間の切替を自動的に行う
    手段と、この複数個の保圧区間毎に予め設定した
    複数個の保圧力を印加して保圧工程を進行させる
    手段と、射出部材の前進速度の減速率が一定値を
    越えた時をゲートシールと判定して保圧工程を終
    了し次の工程に移行させる手段とからなることを
    特徴とする射出成形機の保圧工程制御装置。
JP14685887A 1987-06-15 1987-06-15 射出成形機の保圧工程制御装置 Granted JPS63312128A (ja)

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JP14685887A JPS63312128A (ja) 1987-06-15 1987-06-15 射出成形機の保圧工程制御装置

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JP14685887A JPS63312128A (ja) 1987-06-15 1987-06-15 射出成形機の保圧工程制御装置

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JPS63312128A JPS63312128A (ja) 1988-12-20
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JP14685887A Granted JPS63312128A (ja) 1987-06-15 1987-06-15 射出成形機の保圧工程制御装置

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JPS6485725A (en) * 1987-09-28 1989-03-30 Japan Steel Works Ltd Method and apparatus for controlling dwell process in injection molder
JP2646095B2 (ja) * 1987-10-15 1997-08-25 東芝機械株式会社 射出成形機の射出工程制御方法
JP2764359B2 (ja) * 1992-04-09 1998-06-11 ファナック株式会社 射出成形機におけるゲートシール完了検知方法及び装置
ITUB20150245A1 (it) * 2015-03-12 2016-09-12 Inglass Spa Procedimento e apparecchiatura di stampaggio ad iniezione di materie plastiche

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JPS63312128A (ja) 1988-12-20

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