JPH055650B2

JPH055650B2 -

Info

Publication number: JPH055650B2
Application number: JP28455788A
Authority: JP
Inventors: Tomomitsu Fujita; Masaaki Yoshida
Original assignee: Niigata Engineering Co Ltd
Current assignee: Niigata Engineering Co Ltd
Priority date: 1988-11-10
Filing date: 1988-11-10
Publication date: 1993-01-22
Also published as: JPH02130117A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、サーボモータを射出の駆動源として
用いる電動式射出成形機の背圧制御方法および装
置に関するものである。

［従来の技術］一般の射出成形機は、油圧シリンダ等のアクチ
ユエータで、スクリユやプランジヤ等の押出具を
往復移動させ、この押出具を前進移動させること
によつて該押出具の先端側の樹脂を金型内に射出
する構成になつている。そして、射出の前工程と
して、樹脂を押出具の先端側に充填する樹脂の計
量工程があり、計量工程では充填される樹脂によ
つて押出具が後方に移動するが、その際に押出具
に油圧シリンダ等で移動抵抗を与えることによつ
て、充填される樹脂の圧力すなわち背圧が制御さ
れる。上記従来の射出成形機に対して、近年、押
出具を電動機で駆動する電動式射出成形機が開発
されてきており、この電動式射出成形機の場合に
は、たとえば電動機の回転運動出力をボールねじ
等のねじ機構を介して直線運動出力に変換し、こ
のねじ機構によつて、押出具を往復移動させるよ
うになつている。そして、計量工程中の背圧の制
御としては、電動機のトルク電流値を所定の値に設定する
ことにより、行なうオープンループ型の制御方
式、樹脂圧力を実際に測定して、その実測樹脂圧
を背圧の設定値に到達させるように、たとえば
ACサーボモータのトルク電流値を制御するク
ローズドループ型の制御方式、樹脂圧力を実際に測定して、その実測樹脂圧
を背圧の設定値に到達させるように、たとえば
ACサーボモータの回転速度を制御するクロー
ズドループ型の制御方式等が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ところが、上記電動式射出成形機において、上記のオープンループ型の制御方式の場合に
は、電動機のトルクがねじ機構を介して押出具に
伝わるため、どうしてもねじ機構の摩擦力が介在
してしまい、背圧の設定値に対する誤差が大きく
なつてしまうという欠点があり、上記およびのクローズドループ型の制御方
式の場合には、樹脂圧の実測値を逐次測定して、
該実測値と背圧の設定値とを繰り返し比較しなが
ら、該実測値が設定値に近付くように制御するの
で、樹脂圧が背圧の設定値に達するまでに時間が
かかるという欠点がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであ
り、樹脂圧を正確に制御することができ、しかも
短時間で背圧の設定値に到達させることのできる
電動式射出成形機の背圧制御方法および装置を提
供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］本発明は、上記目的を達成するため、サーボモ
ータの回転運動出力を直線運動出力に変換して、
この直線運動出力によつて樹脂の押出具を往復移
動させ、この押出具を前進移動させた際に該押出
具の先端側の樹脂を金型内に射出し、その射出の
前の計量工程として押出具の先端側に樹脂充填
し、その際、後方に移動する押出具に前記サーボ
モータで制動をかけて、充填される樹脂の圧力を
制御する電動式射出成形機の背圧制御方法におい
て、あらかじめ、上記押出具の先端側に樹脂を充
填してた状態で該押出具の移動量と樹脂の圧力の
上昇割合との関係を調査して、該押出具の移動量
と樹脂の圧力上昇割合との関係を関数式で設定し
ておき、この関数式に、直接または間接部材を介
して測定された実測樹脂圧と背圧の設定値との差
圧を代入して、背圧の設定値に到達させるための
押出具の移動量を算出し、この移動量分だけ押出
具を移動させることによつて計量工程中の樹脂の
圧力を制御する方法を用いている。

また、上記方法を実施する装置としては、サー
ボモータの回転運動出力を直線運動出力に変換し
て、この直線運動出力によつて樹脂の押出具を往
復移動させ、この押出具を前進移動させた際に該
押出具の先端側の樹脂を金型内に射出する押出具
駆動機構を有し、前記押出具の先端側に樹脂を充
填する計量工程で、充填される樹脂によつて後方
に移動する押出具に前記サーボモータで制動をか
けて該樹脂の圧力を制御する電動式射出成形機の
背圧制御装置において、前記樹脂の圧力を検出す
る圧力検出手段と、樹脂が前記押出具の先端側に
充填された状態での該押出具の移動量と樹脂の圧
力上昇分との関係を示す関数式を記憶し、この関
数式に、前記圧力検出手段によつて検出された実
測樹脂圧と背圧の設定値との差圧を代入すること
によつて、背圧の設定値に到達させるための押出
具の移動量を算出する演算回路と、この演算回路
で算出された押出具の移動量分だけ該押出具を移
動するように前記サーボモータを制御するサーボ
アンプとを備えたものが望ましい。

［作用］本発明においては、背圧の設定値に樹脂圧を到
達させる押出具の移動量を算出し、この移動量分
だけ押出具を移動する。このため、樹脂圧が背圧
の設定値まで短時間で変化する。

［実施例］以下、本発明をプリプラ式電動射出成形機に適
用した場合の一実施例について、第１図ないし第
７図を参照して説明する。

第１図において、１はフレーム本体であり、こ
のフレーム本体１上には、金型の型開閉および型
締を行う型締装置の一構成要素である固定盤２が
固定されている。また、フレーム本体１上には、
固定盤２に接離する方向に移動自在な移動プレー
ト３が設けられている。

移動プレート３は、その下部がガイドバー４に
該ガイドバー４に沿つて移動自在に支持されてい
る。ガイドバー４は、軸心が固定盤２に直交する
方向に向けられて、フレーム本体１の左右位置
（図面に直交する方向に互いにずれた位置）に配
置されており、各々の両端部がフレーム本体１上
に固定されたブラケツト５によつて該フレーム本
体１に固定されている。

また、移動プレート３には、射出装置６が設け
られている。射出装置６は、移動プレート３に固
定された射出シリンダ７と、この射出シリンダ７
の先端に設けられた射出ノズル８と、射出シリン
ダ７内に挿入された射出プランジヤ（押出具）９
と、該射出プランジヤ９を移動駆動するプランジ
ヤ駆動機構（押出具駆動機構）１０とを備えたも
のである。

射出シリンダ７は、固定盤２のノズル導入孔２
ａに軸心が一致させられて、該固定盤２側に延在
するように移動プレート３に固定されており、そ
の先端部の周壁の上側位置には、上方に貫通する
樹脂流入孔７ａが形成されている。射出ノズル８
は、射出シリンダ７内の樹脂を金型内に供給する
ためのものである。射出プランジヤ９は射出シリ
ンダ７内に、軸方向移動自在に嵌合されたもので
ありその基端部がプランジヤ駆動機構１０に連結
されている。

プランジヤ駆動機構１０は、移動プレート３の
射出シリンダ７と反対側の位置に備え付けられた
ものであり、ガイドバー４にその軸方向に摺動自
在に支持されたガイドプレート１１と、このガイ
ドプレート１１から移動プレート３に掛け渡され
た射出用ボールネジ棒１２と、この射出用ボール
ネジ棒１２に連結されて、該射出用ボールネジ棒
１２に沿つて移動する射出プレート１３と、前記
射出用ボールネジ棒１２を回動駆動する射出用ボ
ールネジ棒回動駆動機構１４とを備えたものであ
る。ガイドプレート１１は四角形の板状に形成さ
れたものであり、下辺に沿う左右の部分がガイド
バー４に摺動自在に支持されている。射出用ボー
ルネジ棒１２は、その軸心が射出シリンダ７の軸
心に平行にされて、移動プレート３とガイドプレ
ート１１とに回動自在に支持されたものであり、
射出シリンダ７の軸心を中心にして、上下方向に
所定の間隔で均等に振り分けられかつ左右方向に
も所定の間隔で均等に振り分けられた２つまたは
４つの位置に配置されている。射出プレート１３
は、四角形状の射出プレート本体１５と、前記各
射出用ボールネジ棒１２に螺合するように前記射
出プレート本体１５の四隅部に固定された射出用
ボールナツト１６と、前記射出シリンダ７の軸心
に一致されて前記射出プレート本体１５の該射出
シリンダ７側に設けられた射出プランジヤ連結部
材１７と、この射出プランジヤ連結部材１７と射
出プレート本体１５とに挟まれて設けられた荷重
変換器（圧力検出手段）１８とを備えたものであ
る。

射出用ボールネジ棒回動駆動機構１４は、ガイ
ドプレート１１に取り付けられた射出用ACサー
ボモータ１９と、該ACサーボモータ１９の出力
軸に固定された射出用第１のタイミングプーリ２
０と、ガイドプレート１１の移動プレート３と反
対側の面から突出する各射出用ボールネジ棒１２
の端部に固定された射出用第２のタイミングプー
リ２１と、これらの射出用第１のタイミングプー
リ２０および射出用第２のタイミングプーリ２１
に巻回された射出用タイミングベルト２２とを備
えたものである。また、射出用ACサーボモータ
１９には、その出力軸に射出モータ制御用エンコ
ーダ２３が連結されている。

また、移動プレート３の上端に形成された摺動
面３ａには、可塑化装置３１が取り付けられてい
る。

可塑化装置３１は、可塑化シリンダ３２と、こ
の可塑化シリンダ３２の基端部を固定して、前記
摺動面３ａに移動自在に連結された可塑化シリン
ダ支持部材３３と、前記可塑化シリンダ３２内に
挿入されたスクリユ３４と、前記可塑化シリンダ
支持部材３３に取り付けられ、出力軸が前記スク
リユ３４の基端部に連結された可塑化用ACサー
ボモータ３５とを備えたものである。また、可塑
化用ACサーボモータ３５には、その出力軸に可
塑化モータ制御用エコーダ３６が設けられてい
る。そして、上記可塑化装置３１は、可塑化シリ
ンダ３２の先端部がシリンダ連結部材４１を介し
て、射出シリンダ７の樹脂流入孔７ａ部に連結さ
れている。

シリンダ連結部材４１は、可塑化シリンダ３２
内と射出シリンダ７内とを連通する連通孔４１ａ
が形成されたものであり、該連通孔４１ａには、
射出シリンダ７から可塑化シリンダ３２への樹脂
の逆流を阻止する逆流防止機構４２が備えられて
いる。

また、上記移動プレート３は、その下端部に移
動プレート移動用ボールナツト（以下、移動用ボ
ールナツトと略称する）５１が設けられており、
この移動用ボールナツト５１が移動プレート移動
用ボールネジ棒（以下、移動用ボールネジ棒と略
称する）５２に螺合されている。移動用ボールネ
ジ棒５２は、その軸心がガイドバー４の軸心方向
に一致され、その両端部がフレーム本体１に固定
された軸受５３に回転自在に支持されている。こ
の移動用ボールネジ棒５２の射出シリンダ７と反
対側の端部には、移動プレート移動用第１のタイ
ミングプーリ（以下、移動用第１のタイミングプ
ーリと略称する）５４が固定されており、この移
動用第１のタイミングプーリ５４は、移動プレー
ト移動用モータ（以下、移動用モータと略称す
る）５５の出力軸に固定された移動プレート移動
用第２のタイミングプーリ（以下、移動用第２の
タイミングプーリ）５６に、移動プレート移動用
タイミングベルト（移動用タイミングベルト）５
７を介して連結されている。

なお、図中符号３７は、可塑化シリンダ３２内
に樹脂を供給するためのホツパである。

次に、上記のように構成されたプリプラ式電動
射出成形機の動作を説明する。

樹脂の可塑化は、可塑化用ACサーボモータ３
５でスクリユ３４を回転することによつて行う。
その際、可塑化用ACサーボモータ３５が可塑化
モータ制御用エンコーダ３６から検知される回転
数に基づいてフイードバツク制御され、スクリユ
３４の回転数が一定になる。可塑化シリンダ３２
内で可塑化された樹脂は、シリンダ連結部材４１
の連通孔４１ａ、逆流防止機構４２、および射出
シリンダ７の樹脂流入孔７ａを通つて、射出シリ
ンダ７の射出プランジヤ９の先端側に押し出され
る。そうすると、流入してきた樹脂の圧力によつ
て射出プランジヤ９が後退方向に押され、この射
出プランジヤ９を押す力が射出プランジヤ連結部
材１７、荷重変換器１８、射出プレート本体１
５、射出用ボールナツト１６、射出用ボールネジ
棒１２、射出用第２のタイミングプーリ２１、射
出用タイミングベルト２２および射出用第１のタ
イミングプーリ２０を介して射出用ACサーボモ
ータ１９の出力軸に伝わり、該出力軸が回転す
る。これによ、射出プランジヤ９が後退して、該
射出プランジヤ９の先端側に可塑化された樹脂が
蓄えられる。その際、後述する背圧制御装置によ
つて、射出用ACサーボモータ１９に所定の大き
さのブレーキトルクを発生させることができ、こ
れにより射出プランジヤ９に移動抵抗を与えて、
樹脂に背圧をかけらえた状態で可塑化することが
できる。射出量は、射出用ACサーボモータ１９
に取り付けられた射出モータ制御用エンコーダ２
３により射出用ACサーボモータ１９の回転角か
ら射出プランジヤ９の後退量を求めることにより
計量され、計量が完了するとスクリユ３４の回転
が停止する。射出は、射出用ACサーボモータ１
９を樹脂が射出シリンダ７内に流入してきた時と
は逆方向（射出方向）に回転させることにより行
う。すなわち、射出用ACサーボモータ１９を射
出方向に回転すると、射出用第１のタイミングプ
ーリ２０、射出用タイミングベルト２２および射
出用第２のタイミングプーリ２１を介して射出用
ボールネジ棒１２が回転し、該射出用ボールネジ
棒１２に螺合する射出用ボールナツト１６を有す
る射出プレート１３が射出シリンダ７側に移動し
て、射出プランジヤ９が射出シリンダ７内を前進
する。これにより、射出プランジヤ９の先端側の
樹脂が射出ノズル８から金型内に射出される。そ
の際、逆流防止機構４２によつて、射出シリンダ
７から可塑化シリンダ３２への樹脂の逆流が防止
される。また、射出速度は、射出用ACサーボモ
ータ１９の回転速度を制御することによつて行な
われ、該射出用ACサーボモータ１９は、射出モ
ータ制御用エンコーダ２３で検知される回転速度
に基づいて、フイードバツク制御される。したが
つて、射出速度が正確に制御される。射出後の保
圧工程においては、後述する保圧制御装置により
樹脂の圧力が制御される。また、射出ノズル８の
前後進は、移動用モータ５５を回転することによ
り、移動用第２のタイミングプーリ５６、移動用
タイミングベルト５７および移動用第１のタイミ
ングプーリ５４を介して移動用ボールネジ棒５２
を回転させ、これにより移動用ボールネジ棒５２
に螺合する移動用ボールナツト５１を有する移動
プレート３を該移動用ボールネジ棒５２に沿つて
移動させることにより行う。そして、射出ノズル
８を金型のスプルブツシユに押圧するには、移動
用モータ５５に所定の大きさの電流を流して、該
移動用モータ５５をトルク制御することによつて
行う。

上記のように構成されたプリプラ式電動射出成
形機においては、射出プランジヤ９やスクリユ３
４の駆動に油圧シリンダや油圧モータ等の油圧機
器を使つていないので、各油圧機器を作動させる
ための作動油の管理が一切不要になるとともに、
油圧機器に用いるパツキン類等の管理も一切不要
になる。しかも、油圧機器からの作動油漏れの危
険がなく、射出成形機の周りを清浄に保つことが
できる。

次に、上記プリプラ式電動射出成形機の背圧制
御装置を第２図を参照して説明する。

この図において、６１はプリプラ式電動射出成
形機の主制御装置であり、この主制御装置６１に
は、演算回路６２が設けられており、該演算回路
６２には、荷重変換器１８、背圧設定器８１、お
よび射出モータ制御用エンコーダ２３からのパル
ス６４の数をカウントしてプランジヤ９の位置を
検出する位置カウンタ６５が連結されている。

演算回路６２は、荷重変換器１８を介して検出
されるプランジヤ９の先端側の実測樹脂圧X_pと
背圧設定器８１に入力された背圧設定値BPとを
比較して、該実測樹脂圧X_pが背圧設定値BPにな
るようにプランジヤ９の移動量ΔYを制御するも
のであり、実測樹脂圧X_pと背圧設定値BPとの差
圧ΔXを代入した際に、該差圧ΔXに相当するプ
ランジヤ９の移動量ΔYを得る関数式がプログラ
ムされている。この関数式は、樹脂の種類や樹脂
の温度別に、実測樹脂圧X_pとプランジヤ９の位
置Y_sとの関係を実験によつてもとめ、この実験
結果から、一次あるいは高次の式を単回帰分析あ
るいは重回帰分析によりもとめものである。した
がつて、この関数式を一般式で表すと、Ｙ＝ｆ（Ｘ）……（）ただし、Ｘ：樹脂圧Ｙ：プランジヤの位置となる。また、演算回路６２は、上記関数式
（）で得られたプランジヤ９の移動量ΔYに相
当するパルス数の指令値６６を位置決めパルス分
配器６７に出力するようになつている。

位置決めパルス分配器６７は、上記パルス数の
指令値６５にしたがう数のパルス６８を発生させ
るパルス分配器６９と、このパルス分配器６９か
ら発せられるパルス６８の数と射出モータ制御用
エンコーダ２３から発せられるパルス６４の数と
を比較して、その差をパルスの周波数の偏差量７
０としてデジタル出力する偏差カウンタ７１と、
この偏差カウンタ７１から出力された周波数の偏
差量７０をＤ／Ａ変換してサーボアンプ７２に偏
差電圧７３を出力するＤ／Ａ変換器７４とを備え
たものである。

サーボアンプ７２は、射出モータ制御用エンコ
ーダ２３から発せられるパルス６４をフイードバ
ツク電圧７５に変換するＦ−Ｖコンバータ７６
と、このＦ−Ｖコンバータ７５から出力されるフ
イードバツク電圧７６と偏差電圧７３との差を増
幅して、射出用ACサーボモータ１９を駆動する
電圧７７を供給するオペアンプ７８とを備えたも
のである。

上記のように構成された背圧制御装置によれ
ば、射出用ACサーボモータ１９を電圧７７に応
じた速度で制御し、射出用ACサーボモータ１９
の正逆転を繰り返しながら、樹脂圧を制御してい
るので、トルク電流値によつて樹脂圧を制御する
クローズドループ方式に比べて、たとえばボール
ネジ棒１２と射出用ボールナツト１６との間の静
摩擦および動摩擦によつて生じるプランジヤ９の
移動抵抗の変動幅による影響を小さくすることが
でき、背圧の設定値に対する実測樹脂圧の誤差を
極めて小さくすることができる。すなわち、電動
式射出成形機においては、ボールネジ棒１２と射
出用ボールナツト１６との間などプランジヤ９の
駆動系に、静摩擦あるいは動摩擦によつて摩擦力
が変化する現象が存在し、プランジヤ９が動き出
すまでは移動抵抗が大きく、動き出してからは移
動抵抗が小さくなつてしまい、プランジヤ９の位
置を目標値に設定することが困難であるという不
具合がある。この点、トルク電流値で樹脂圧を制
御する場合には、上記摩擦抵抗の差の影響を大き
く受けてしまうため、背圧の設定値に対する実測
樹脂圧の誤差が大きくなるという欠点があるが、
この実施例の背圧制御装置においては、射出用
ACサーボモータ１９の正逆転を繰り返すので、
プランジヤ９の駆動系が常に動摩擦状態になり、
該駆動系の摩擦力の変化による影響を受けにく
く、背圧の設定値に対する実測樹脂圧の誤差を極
めて小さくすることができる。

また、単にACサーボモータの回転速度を制御
するクローズドループ制御方式の場合には、AC
サーボモータの正逆転の振幅が大きく、樹脂圧が
脈動して一定の値に保つことができないという欠
点があるが、本実施例の背圧制御装置において
は、関数式Ｙ＝ｆ（Ｘ）によつて、背圧の設定値
に到達させるためのプランジヤ９の移動量を予測
して、その移動量分だけプランジヤ９を移動する
ので、樹脂圧の変動を極めて小さく抑えることが
できる。しかも、プランジヤ９の移動量を予測し
て、その移動量分だけは一度に移動するので、樹
脂圧を逐次測定しながら、フイードバツク制御す
る場合に比べて、樹脂圧を背圧の設定値まで短時
間で変化させることができる。

一方、保圧制御装置は、第２図において、背圧
設定器８１の代わりに保圧設定器６３が設けら
れ、該保圧設定器６３から保圧の設定値HPが演
算回路６１に出力される以外、背圧制御装置と同
一に構成されている。

そして、この保圧制御装置においても、背圧制
御装置と同様に、プランジヤ９の駆動系の摩擦力
の変化の影響を受けにくく、保圧の設定値に対す
る実測樹脂圧の誤差を小さくすることができ、さ
らに樹脂圧の脈動を防止して、樹脂圧の変動を極
めて少なく制御することができ、しかも、樹脂圧
を背圧の設定値まで短時間で変化させることがで
きる。

次に、保圧制御方法を第３図ないし第５図を参
照して説明する。

ただし、保圧工程の前に、樹脂を金型内に射出
する射出工程が存在するので、まず射出工程から
説明する。

第３図に示すように、ステツプSP1で射出開始
信号が入力されると、これによりステツプSP2で
全射出時間Ｔのカウントが開始される。そして、
ステツプSP3で全射出時間Ｔがタイムアツプした
か否か判断され、タイムアツプしていなければス
テツプSP4に移りプランジヤ位置Ｓがどの位置に
あるかが判断される。ここで、プランジヤ位置Ｓ
がプランジヤ９の射出工程完了位置S₅より大きい
場合には、ステツプSP5に移つて射出工程が続行
される。射出工程では、第４図に示すように、プ
ランジヤ位置Ｓが射出開始位置S₀から射出工程完
了位置S₅まで変化し、その間にプランジヤ９の移
動速度がV₁からV₅まで変化する。そして、この
射出工程を遂行するためにステツプSP3，SP4，
SP5が繰り返され、プランジヤ位置Ｓが射出工程
完了位置S₅より小さくなつた時点でステツプSP6
に移り、保圧工程に移行する。

ステツプSP6では、再び全射出時間Ｔがタイム
アツプしているが否かの判断がなされ、タイムア
ツプしていなければステツプSP7で第１段保圧時
間T₁のカウントが開始され、ステツプSP8で第１
段保圧時間T₁がタイムアツプしているか否かの
判断がなされ、第１段保圧時間T₁がタイムアツ
プしていなければ、ステツプSP9に移つて第１段
保圧設定値HP₁と実測樹脂圧X_pとの差圧ΔXを関
数式Ｙ＝ｆ（Ｘ）で代入して、実測樹脂圧X_pを第
１段保圧設定値HP₁まで増圧または減圧するため
のプランジヤ９の移動量ΔYを演算する。そし
て、ステツプSP10でプランジヤ９がΔYだけ移動
するように射出用ACサーボモータ１９に指令を
与え、再びステツプSP6に戻り、前記ステツプ
SP6、ステツプSP7、ステツプSP8、ステツプ
SP9、ステツプSP10が繰り返され、これにより、
実測樹脂圧X_pが第１段保圧設定値HP₁に保たれ
る。そして、ステツプSP8で第１段保圧時間T₁が
タイムアツプすると、ステツプSP11に移り、第
２段保圧時間T₂のカウントが開始され、ステツ
プSP12で第２段保圧時間T₂がタイムアツプして
いるか否かの判断がなされ、第２段保圧時間T₂
がタイムアツプいていなければ、ステツプSP13
に移つて第２段保圧設定値HP₂と実測樹脂圧X_p
との差圧ΔXを関数式Ｙ＝ｆ（Ｘ）に代入して、
実測樹脂圧X_pを第２段保圧設定値HP₂まで増圧
または減圧するためのプランジヤ９の移動量ΔY
を演算する。そして、ステツプSP10に移り、プ
ランジヤ９がΔYだけ移動するように射出用AC
サーボモータ１９に指令が与えられ、プランジヤ
９がΔYだけ移動する。その後は、再びステツプ
SP6に戻り、ステツプSP6、ステツプSP7、ステ
ツプSP8、ステツプSP11、ステツプSP12、ステ
ツプSP13、ステツプSP10の制御が繰り返され、
こにより、実測樹脂圧X_pが第２段保圧設定値
HP₂に保たれる。

そして、ステツプSP12で第２段保圧時間T₂が
タイムアツプすると、ステツプSP14に移り、第
３段保圧設定値HP₃と実測樹脂圧X_pとの差圧ΔX
を関数式Ｙ＝ｆ（Ｘ）に代入して、実測樹脂圧X_p
を第３段保圧設定値HP₃まで増圧または減圧する
ためのプランジヤ９の移動量ΔYを演算する。そ
して、ステツプSP10に移り、プランジヤ９がΔY
だけ移動するように射出用ACサーボモータ１９
に指令が与えられ、プランジヤ９がΔYだけ移動
する。その後は、再びステツプSP6に戻り、ステ
ツプSP6、ステツプSP7、ステツプSP8、ステツ
プSP11、ステツプSP12、ステツプSP14ステツプ
SP10が繰り返され、これにより、実測樹脂圧X_p
が第３段保圧設定値HP₃に保たれる。

そして、ステツプ６で全射出時間Ｔがタイムア
ツプすると、ステツプSP15に移り、全射出時間
Ｔ、第１段保圧時間T₁、第２段保圧時間T₂、第
３段保圧時間T₃のタイマがリセツトされ、保圧
工程が終了する。

以上の制御により、第５図に示すように、実測
樹脂圧X_p（保圧HP）が第１段保圧設定値HP₁、
第２段保圧設定値HP₂および第３段保圧設定値
HP₃の通りに変化して、プランジヤ位置Ｓが射出
工程完了位置S₅から保圧工程完了位置S_eまで変化
する。

また、ステツプSP3において、全射出時間Ｔが
タイムアツプした場合にもステツプSP15に移る
が、この場合には、保圧工程に移らず射出工程が
完了される。

上記保圧制御方法においても、保圧制御装置と
ど同様に、プランジヤ９の駆動系の摩擦力の変化
の影響を受けにくく、保圧の設定値に対する実測
樹脂圧の誤差を極めて小さくすることができ、さ
らに樹脂圧の脈動を防止して、樹脂圧の変動を極
めて少なく制御することができ、しかも、樹脂圧
の保圧の設定値まで短時間で変化させることがで
きる。

次に、背圧の制御方法を第６図ないし第７図を
参照して説明する。

第６図に示すように、樹脂の計量開始の信号に
よつて、まずステツプSP1でプランジヤ位置Ｓが
計量完了位置BS3より大きいか否かの判断がなさ
れ、プランジヤ位置Ｓが計量完了位置BS₃より小
さければ、ステツプSP2に移つて、スクリユ３４
が回転する。これにより、樹脂が可塑化されると
ともに、可塑化された樹脂がプランジヤ９の先端
側に送り出される。そして、ステツプSP3でプラ
ンジヤ位置Ｓが第１段計量完了位置BS₁より大き
いか否かの判断がなされ、プランジヤ位置Ｓが第
１段計量完了位置BS₁より小さければ、ステツプ
SP4に移つて第１段背圧設定値BP₁と実測樹脂圧
X_pとの差圧ΔXを関数式Ｙ＝ｆ（Ｘ）に代入して、
実測樹脂圧X_pを第１段背圧設定値BP₁まで増圧
または減圧するためのプランジヤ９の移動量ΔY
を演算する。そして、ステツプSP5でプランジヤ
９がΔYだけ移動するように射出用ACサーボモ
ータ１９に指令を与え、再びステツプSP1に戻
り、前記ステツプSP1、ステツプSP2、ステツプ
SP3、ステツプSP4、ステツプSP5が繰り返され、
これにより、実測樹脂圧X_pが第１段背圧設定値
BP₁になるように制御される。

そして、樹脂の計量が進んでプランジヤ９が後
方に移動し、ステツプSP3でプランジヤ位置Ｓが
第１段計量完了位置BS₁より大きくなると、ステ
ツプSP6に移り、プランジヤ位置Ｓが第２段計量
完了位置BS₂より大きいか否かの判断がなされ、
プランジヤ位置Ｓが第２段計量完了位置BS２よ
り小さければ、ステツプSP7に移つて第２段背圧
設定値BP₂と実測樹脂圧X_pとの差圧ΔXを関数式
Ｙ＝ｆ（Ｘ）に代入して、実測樹脂圧X_pを第２段
背圧設定値BP₂まで増圧または減圧するためのプ
ランジヤ９の移動量ΔYを演算する。そして、ス
テツプSP5に移つて、プランジヤ９がΔYだけ移
動するように射出用ACサーボモータ位置１９に
指令を与えた後、再びステツプSP1に戻り、前記
ステツプSP，SP2，SP3，SP6，SP7，SP5を繰
り返し、これによ、実測樹脂圧X_pが第２段背圧
設定値BP₂になるように制御される。

そして、さらにプランジヤ９が後方に移動し
て、ステツプSP6でプランジヤ位置Ｓが第２段計
量完了位置BS₂より大きくなると、ステツプSP8
に移り、第３段背圧設定値BP₃と実測樹脂圧X_p
との差圧ΔXを関数式Ｙ＝ｆ（Ｘ）に代入して、
実測樹脂圧X_pを第３段背圧設定値BP₃まで増圧
または減圧するためのプランジヤ９の移動量ΔY
を演算する。そして、ステツプSP5に移つて、プ
ランジヤ９がΔYだけ移動するように射出用AC
サーボモータ１９に指令を与えた後、再びステツ
プSP1に戻り、前記ステツプSP1，SP2，SP3，
SP6，SP8，SP5を繰り返し、これにより、実測
樹脂圧X_pが第３段背圧設定値BP₃になるように
制御される。

そして、プランジヤ位置Ｓが計量完了位置BS₃
に達すると、ステツプSP1からステツプSP9に移
つて、スクリユ３４の回転が停止させられ、計量
が完了する。

以上の制御により、第７図に示すように、実測
樹脂圧X_p（背圧BP）が第１段背圧設定値HP₁、
第２段背圧設定値HP₂および第３段背圧設定値
HP₃の通りに変化しながら、プランジヤ９が後方
に移動し、プランジヤ位置Ｓが保圧完了位置S_eか
ら射出開始位置S_pまで変化する。

上記背圧制御方法においても、背圧制御装置と
同様に、プランジヤ９の駆動系の摩擦力の変化の
影響を受けにくく、保圧の設定値に対する実測樹
脂圧の誤差を極めて小さくすることができ、さら
に樹脂圧の脈動を防止して、樹脂圧の変動を極め
て少なく制御することができ、しかも樹脂圧を背
圧の設定値まで短時間で変化させることができ
る。

なお、上記実施例においては、本発明をプリプ
ラ式電動射出成形機に適用した例を示したが、イ
ンラインスクリユ式の電動射出成形機に適用して
もよいことは言うまでもない。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、関数式に
よつて、背圧の設定値に達するための押出具の移
動量を予測し、その予測移動量分だけ押出具を一
度に移動することができるので、樹脂圧を背圧の
設定値まで短時間で変化させることができる。し
かも、樹脂圧を測定して、この実測樹脂圧が背圧
の設定値に到達するように制御しているので、樹
脂圧を背圧の設定値通りに正確に制御することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の一実施例を示す
図であつて、第１図はプリプラ式電動射出成形機
の要部破断側面図、第２図はプリプラ式電動射出
成形機の背圧制御装置および保圧制御装置を示す
ブロツク図、第３図は保圧制御方法を示す流れ
図、第４図は射出工程時のプランジヤ速度および
保圧工程時の樹脂圧（保圧）を示す図、第５図は
第４図の円Ｖ内の拡大図、第６図は背圧制御方法
を示す流れ図、第７図は計量時の樹脂圧（背圧）
を示す図である。９……プランジヤ（押出具）、１０……プラン
ジヤ駆動機構（押出具駆動機構）、１８……荷重
変換器（圧力検出手段）、１９……射出用ACサー
ボモータ、６２……演算回路、７２……サーボア
ンプ、BP……背圧設定値、X_p……実測樹脂圧。

Claims

【特許請求の範囲】１サーボモータの回転運動出力を直線運動出力
に変換して、この直線運動出力によつて樹脂の押
出具を往復移動させ、この押出具を前進移動させ
た際に該押出具の先端側の樹脂を金型内に射出
し、その射出の前工程としての樹脂の計量工程で
押出具の先端側に樹脂充填し、その際、後方に移
動する押出具に前記サーボモータで制動をかけ
て、充填される樹脂の圧力を制御する電動式射出
成形機の背圧制御方法において、あらかじめ、上記押出具の先端側の樹脂を充填
してた状態で該押出具の移動量と樹脂の圧力の上
昇割合との関係を調査して、該押出具の移動量と
樹脂の圧力上昇割合との関係を関数式で設定して
おき、この関数式に、直接または間接部材を介して測
定された実測樹脂圧と背圧の設定値との差圧を代
入して、背圧の設定値に到達させるための押出具
の移動量を算出し、この移動量分だけ押出具を移
動させることによつて計量工程中の樹脂の圧力を
制御することを特徴とする電動式射出成形機の背
圧制御方法。２サーボモータの回転運動出力を直線運動出力
に変換して、この直線運動出力によつて樹脂の押
出具を往復移動させ、この押出具を前進移動させ
た際に該押出具の先端側の樹脂を金型内に射出す
る押出具駆動機構を有し、前記押出具の先端側に
樹脂を充填する計量工程で、充填される樹脂によ
つて後方に移動する押出具に前記サーボモータで
制動をかけて該樹脂の圧力を制御する電動式射出
成形機の背圧制御装置において、前記樹脂の圧力を検出する圧力検出手段と、樹脂が前記押出具の先端側に充填された状態で
の該押出具の移動量と樹脂の圧力上昇分との関係
を示す関数式を記憶し、この関数式に、前記圧力
検出手段によつて検出された実測樹脂圧と背圧の
設定値との差圧を代入することによつて、背圧の
設定値に到達させるための押出具の移動量を算出
する演算回路と、この演算回路で算出された押出具の移動量分だ
け該押出具を移動するように前記サーボモータを
制御するサーボアンプとを備えたことを特徴とす
る電動式射出成形機の背圧制御装置。