JPH06106592A

JPH06106592A - 成形機の制御方法と制御装置

Info

Publication number: JPH06106592A
Application number: JP35329591A
Authority: JP
Inventors: Michiaki Takizawa; 道明滝沢
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 1991-12-17
Filing date: 1991-12-17
Publication date: 1994-04-19
Anticipated expiration: 2011-10-09
Also published as: JP2541721B2

Abstract

(57)【要約】【目的】油圧回路の変更を行うことなくオーバーライ
ド特性の指定、変更を行うことが可能な成形機の制御方
法と制御装置を提供することを目的とする。【構成】成形機の負荷圧力を測定し、測定された該負
荷圧力に対し、予め定められた相関関係にある充填速度
で成形型内へ樹脂の充填を行うよう充填機構１２、１４
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は成形機の制御方法と制御
装置に関し、一層詳細には成形機における樹脂の充填速
度を制御する成形機の制御方法と制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、射出成形機において、成形品の
形状により、成形機の負荷圧力（例：樹脂の充填機構を
駆動するための油圧式アクチュエータの油圧）と樹脂の
成形金型内への充填速度との関係、つまり圧力−速度特
性（以下、オーバーライド特性と記す）を変える必要が
ある。例えば、レンズのような肉厚成形品を成形する場
合は、低速射出が要求され、樹脂の充填工程においては
一定の充填速度で充填を行い、負荷圧力が最高に達する
直前で充填速度を急激に落とす必要がある。このような
オーバーライド特性を高オーバーライド特性と呼ぶ。一
方、リレーケースのような肉薄成形品を成形する場合
は、高速射出が要求され、樹脂の充填工程においては当
初高速で充填を行い、負荷圧力の上昇に伴い徐々に充填
速度を落とす必要がある。このようなオーバーライド特
性を低オーバーライド特性と呼ぶ。従来、成形機のオー
バーライド特性を変えるためには樹脂の充填機構を駆動
するための油圧式アクチュエータの油圧回路を変えて所
望のオーバーライド特性を得ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の成形機のオーバーライド特性の変更方式には次の
ような課題がある。オーバーライド特性は、樹脂の充填
機構を駆動するための油圧式アクチュエータの油圧回路
で決まってしまうので、それを変更するとなると油圧回
路を変える必要がある。しかし、油圧回路変更の作業を
行う間、成形機の運転を停止させなければならないた
め、経済的な損失が大きいという課題がある。また、油
圧回路の変更は面倒な作業であり、加えて高品質な成形
品を得るためには調整が難しいという課題もある。従っ
て、本発明は油圧回路の変更を行うことなくオーバーラ
イド特性の指定、変更を行うことが可能な成形機の制御
方法と制御装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は次の構成を備える。すなわち、制御方法は、成
形機の負荷圧力を測定し、測定された該負荷圧力に対
し、予め定められた相関関係にある充填速度で成形型内
へ樹脂の充填を行うよう充填機構を制御することを特徴
とする。より具体的には、前記充填速度は、測定された
負荷圧力を基に、前記相関関係を有するよう予め定めら
れている演算式に則り、演算で求めるようにしてもよい
し、または前記充填速度は、測定された負荷圧力を基
に、前記相関関係を有するよう予め定められ、記憶され
ている負荷圧力に対する充填速度のデータテーブルを検
索して求めるようにしてもよい。一方、制御装置は、成
形機の負荷圧力を測定するための測定手段と、該測定手
段により測定された前記負荷圧力を記憶するための記憶
手段と、該記憶手段に記憶されている前記負荷圧力を基
に、当該負荷圧力に対し、予め定められた相関関係にあ
る充填速度を求めると共に、求められた充填速度で成形
型内へ樹脂の充填を行うよう充填機構を制御する制御手
段とを具備することを特徴とする。また、この制御装置
において、前記充填速度を演算で求める演算手段を設
け、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されている前
記負荷圧力を基に、前記相関関係を有するよう予め定め
られている演算式に則り、前記充填速度を演算で求める
ようにしてもよいし、または前記記憶手段には、前記相
関関係を有する負荷圧力に対する充填速度のデータテー
ブルが予め記憶され、前記制御手段は、前記記憶手段に
記憶されている前記負荷圧力を基に、前記データテーブ
ルを検索して前記充填速度を求めるようにしてもよい。

【０００５】

【作用】作用について説明する。制御方法においては、
測定された負荷圧力に対し、予め定められた相関関係に
ある充填速度で成形型内へ樹脂の充填を行うよう充填機
構を制御するので、オーバーライド特性を変更する場
合、相関関係の変更を行うだけで所望のオーバーライド
特性を得ることが可能となる。一方、制御装置において
は、制御手段が、記憶手段に記憶されている負荷圧力を
基に、当該負荷圧力に対し、予め定められた相関関係に
ある充填速度を求めると共に、求められた充填速度で成
形型内へ樹脂の充填を行うよう充填機構を制御するの
で、制御手段に与える相関関係の変更を行うだけで所望
のオーバーライド特性を得ることが可能となる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面と共に詳述する。なお、本実施例においては、本発明
の制御方法を実施するに好適な射出成形機の制御装置を
例に挙げて説明する。図１のブロックダイアグラムにお
いて、１２は射出スクリュであり、油圧ポンプ（油圧式
アクチュエータ）１４で駆動される。射出スクリュ１２
は加熱筒（不図示）内に配設され、油圧ポンプ１４で駆
動されると、加熱筒内で溶融状態にある樹脂を成形金型
（不図示）内へ射出、充填する。油圧ポンプ１４には流
量制御弁（不図示）を含む電子式のコントロール部が設
けられ、入力された制御信号によりコントロール部が流
量制御弁を作動させ、油圧ポンプ１４の油圧を制御す
る。この射出スクリュ１２、油圧ポンプ１４等で成形金
型内へ樹脂の充填を行うよう充填機構を構成する。な
お、本実施例においては、射出スクリュ１２の前進速度
を樹脂の成形金型内への充填速度とみなし、当該前進速
度はセンサ（不図示）を介して測定可能になっている。

【０００７】１６は測定手段の一例である圧力センサで
あり、射出成形機の負荷圧力とみなされる、射出スクリ
ュ１２を駆動するための油圧を測定する。なお、負荷圧
力としては、本実施例の油圧の他、加熱筒内における樹
脂圧力や、成形金型内における樹脂圧力であってもよ
い。また、射出スクリュ１２を電動モータで駆動する場
合、例えばモータ電流からモータの負荷を求め、当該負
荷を基に演算またはデータテーブルの検索により負荷圧
力を求めるようにしてもよい。１８は入力手段の一例で
あるキーボードであり、射出成形機の負荷圧力に対し、
予め定められた相関関係にある樹脂の充填速度を求める
ための演算式に必要な制御パラメータを入力可能になっ
ている。制御パラメータとしては、例えば、負荷圧力の
最高値、速度を変化させる負荷圧力の範囲、充填速度の
最高値がある。その他、キーボード１８からは、射出成
形機の制御に必要な制御データ、制御コマンド等が入力
可能になっている。なお、入力手段としては、キーボー
ド１８の他に、タッチパネル等のオペレータが操作する
入力手段や、ＩＣカード等の外部メモリ、さらにはオン
ラインで入力することもできる。

【０００８】２０は演算手段および制御手段の機能を有
するマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）であり、演算手段と
しては、予め定められている演算式に則り、射出スクリ
ュ１２の充填速度を演算で求める。また、制御手段とし
ては、圧力センサ１６が測定した油圧を後述する該記憶
手段に記憶し、当該油圧値を基に、油圧値に対し、予め
定められた相関関係にある射出スクリュ１２の充填速度
を演算機能を使って求めると共に、求められた充填速度
で成形金型内へ樹脂の充填を行うよう油圧ポンプ１４を
制御してオーバーライド特性を所望のパターンにする。
なお、ＭＰＵ２０は射出スクリュ１２の充填速度を演算
で求めるのではなく、後述する記憶手段に前記相関関係
を有する負荷圧力に対する充填速度のデータテーブルを
予め記憶しておき、圧力センサ１６が測定した油圧値を
基に、そのデータテーブルを検索して射出スクリュ１２
の充填速度を求めるようにしてもよい。その他、ＭＰＵ
２０は制御プログラムに従って、射出スクリュ１２の前
進速度（充填速度）の測定や射出成形機各部のコントロ
ールを行う。

【０００９】２２はカラーＣＲＴディスプレイである。
ディスプレイ２２には、キーボード１８から入力された
制御パラメータ、コマンド、射出成形機の運転状況、Ｍ
ＰＵ２０が処理した情報等が表示可能に成っている。２
４は記憶手段の一例であるＲＡＭであり、圧力センサ１
６により測定された圧力値を記憶する。またＭＰＵ２０
が射出スクリュ１２の充填速度を演算で求めるのではな
く、予め定められた相関関係を有する負荷圧力に対する
充填速度のデータテーブルを検索して射出スクリュ１２
の充填速度を求める場合、ＲＡＭ２４には当該相関関係
を有する負荷圧力に対する充填速度のデータテーブルが
予め記憶される。ＲＡＭ２４にはキーボード１８を介し
てＭＰＵ２０へ入力された各種データ、ＭＰＵ２０が処
理した情報、演算結果等が一時的に記憶される。なお、
記憶手段としては、ＲＡＭ２４の他、ＩＣカード等の外
部メモリを用いることもできる。特に、前記データテー
ブルを記憶する場合、外部メモリを用いると書換え可能
であり、データの更新も容易となる。２６はＲＯＭであ
り、ＭＰＵ２０のオペレーティングシステム、オーバー
ライド特性を所望のパターンとする制御プログラム、制
御データ等が予め記憶されている。なお、制御プログラ
ム、制御データについてはＩＣカード等の外部メモリを
用いてもよい。

【００１０】続いて、オーバーライド特性の演算制御の
一例について図２と共に説明する。図２のグラフにオー
バーライド特性の１モデルを示す。図２において、ＰＳ：負荷圧力（圧力センサ１６が測定する油圧値）
の最大値、ＱＳ：充填速度（射出スクリュ１２の前進速度）の最
大値、ＰＶ：負荷圧力に対し、充填速度を変化させる範囲、Ｐｔ：オーバーライド特性を変化させる負荷圧力値、Ｐａ：グラフ上の任意の点Ｐにおける負荷圧力値、Ｑａ：求めようとする点Ｐにおける充填速度、である。なお、ＰＳ、ＱＳ、ＰＶはキーボード１８から
ＭＰＵ２０へ入力され、または予め定められており、Ｐ
ａは圧力センサ１６が測定してＭＰＵ２０へ入力され
る。もちろんこれらの値はＲＡＭ２４に記憶され、ＭＰ
Ｕ２０が演算に際し読み出す。まずＰｔは次式で求めら
れる。

【００１１】

【数式１】

【００１２】また、演算に使用される定数Ｃを次式で定
義する。

【００１３】

【数式２】

【００１４】図２のグラフにおいて、負荷圧力Ｐｔの前
後ではオーバーライド特性が変わるので、係数Ｋを次の
とおり定義する。

【００１５】

【数式３】

【００１６】

【数式４】

【００１７】以上の演算でＰｔ、Ｃ、Ｋが求まると、求
めようとする点Ｐにおける充填速度Ｑａは次式で求めら
れる。

【００１８】

【数式５】

【００１９】この演算によって求められた充填速度Ｑａ
で射出スクリュ１２が前進するようＭＰＵ２０が油圧ポ
ンプ１４のコントロール部へ制御信号を送る。この動作
を連続的に繰り返し行うことによりオーバーライド特性
を所望のパターンとすることができる。なお、オーバー
ライド特性を決定するための演算式は上述の演算式に限
らない。つまり、成形品の形状、成形金型の構造等、種
々の成形条件に対応して負荷圧力値に対する充填速度を
決定する演算式を用いて所望のオーバーライド特性を任
意に実現することができる。

【００２０】また、演算式によらず、ＲＡＭ２４に負荷
圧力−充填速度のデータテーブルを作成しておく場合
は、負荷圧力に対する充填速度を上述のような演算式で
予め求めておき、外部メモリまたはＲＯＭ２６にデータ
として記憶しておき、制御の際にＭＰＵ２０が外部メモ
リまたはＲＯＭ２６から読み出し、ＲＡＭ２４にテーブ
ルを作成する。データテーブル方式の場合、ＭＰＵ２０
は圧力センサ１６を介して測定した負荷圧力に対応する
充填速度ＱａをＲＡＭ２４のテーブルから読み出し、当
該充填速度Ｑａで射出スクリュ１２が前進するようＭＰ
Ｕ２０が油圧ポンプ１４のコントロール部へ制御信号を
送る。この動作を連続的に繰り返し行うことによりオー
バーライド特性を所望のパターンとすることができる。

【００２１】図３〜図５にオーバーライド特性の例を挙
げる。図３は、横軸に負荷圧力を、縦軸に充填速度を示
す（図４および図５においても同じ）。このグラフは急
激な変化が無く、低オーバーライド特性を示す。この例
はリレーケースやコップ等の肉薄成形品の成形に適した
オーバーライド特性である。図４は、高オーバーライド
特性を示し、点Ｒから急激に特性が変化している。この
例は、レンズ等の肉厚成形品の成形に適したオーバーラ
イド特性である。図５は、図３と図４の中間のオーバー
ライド特性を示し、点Ｓからの変化が図３と図４の中間
的な特性を示している。この例は、中肉厚成形品の成形
に適したオーバーライド特性である。この他、上述した
ようにオーバーライド特性は演算式を変えることによ
り、任意のものを設定することができるし、例えば一連
のオーバーライド特性の中に複数のパターンのオーバー
ライド特性（例えば低オーバーライド特性と高オーバー
ライド特性とを合わせ持つ特性）を有するようにしても
よい。つまり、充填速度を負荷圧力と相関関係を持たせ
ればよいのである。以上、本発明の好適な実施例につい
て種々述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定され
るのではなく、例えば成形機としては射出成形機に限定
されず、圧縮成形機、射出圧縮成形機、トランスファ成
形機等でも採用し得る等、発明の精神を逸脱しない範囲
で多くの改変を施し得るのはもちろんである。

【００２２】

【発明の効果】本発明に係る成形機の制御方法において
は、測定された負荷圧力に対し、予め定められた相関関
係にある充填速度で成形型内へ樹脂の充填を行うよう充
填機構を制御するので、オーバーライド特性を変更する
場合、相関関係の変更を行うだけで所望のオーバーライ
ド特性を得ることが容易に可能となる。一方、制御装置
においては、制御手段が、記憶手段に記憶されている負
荷圧力を基に、当該負荷圧力に対し、予め定められた相
関関係にある充填速度を求めると共に、求められた充填
速度で成形型内へ樹脂の充填を行うよう充填機構を制御
するので、制御手段に与える相関関係の変更を行うだけ
で所望のオーバーライド特性を得ることが容易に可能と
なる。従って、成形品や成形金型等の変更により、オー
バーライド特性を変更しなければならない場合であって
も相関関係の変更を行うだけでよく、油圧回路等の機械
的部分の変更、調整等が不要となるため、成形機の停止
時間は短時間で済む等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る成形機の制御装置の実施例を示し
たブロックダイアグラム。

【図２】オーバーライド特性の一例を示したグラフ。

【図３】他のオーバーライド特性の一例を示したグラ
フ。

【図４】他のオーバーライド特性の一例を示したグラ
フ。

【図５】他のオーバーライド特性の一例を示したグラ
フ。

【符号の説明】

１２射出スクリュ１４油圧ポンプ１６圧力センサ１８キーボード２０ＭＰＵ２２ディスプレイ２４ＲＡＭ２６ＲＯＭ

【手続補正書】

【提出日】平成５年９月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面と共に詳述する。なお、本実施例においては、本発明
の制御方法を実施するに好適な射出成形機の制御装置を
例に挙げて説明する。図１のブロックダイアグラムにお
いて、１２は射出スクリュであり、油圧ポンプ（油圧式
アクチュエータ）１４で駆動される。射出スクリュ１２
は加熱筒（不図示）内に配設され、油圧ポンプ１４で駆
動されると、加熱筒内で溶融状態にある樹脂を成形金型
（不図示）内へ射出、充填する。油圧ポンプ１４には流
量制御弁（不図示）を含む電子式のコントロール部が設
けられ、入力された制御信号によりコントロール部が流
量制御弁を作動させ、油圧ポンプ１４の流量を制御す
る。この射出スクリュ１２、油圧ポンプ１４等で成形金
型内へ樹脂の充填を行うよう充填機構を構成する。な
お、本実施例においては、射出スクリュ１２の前進速度
を樹脂の成形金型内への充填速度とみなし、当該前進速
度はセンサ（不図示）を介して測定可能になっている。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成形機の負荷圧力を測定し、測定された該負荷圧力に対し、予め定められた相関関係
にある充填速度で成形型内へ樹脂の充填を行うよう充填
機構を制御することを特徴とする成形機の制御方法。
【請求項２】前記充填速度は、測定された負荷圧力を
基に、前記相関関係を有するよう予め定められている演
算式に則り、演算で求めることを特徴とする請求項１記
載の成形機の制御方法。
【請求項３】前記充填速度は、測定された負荷圧力を
基に、前記相関関係を有するよう予め定められ、記憶さ
れている負荷圧力に対する充填速度のデータテーブルを
検索して求めることを特徴とする請求項１記載の成形機
の制御方法。
【請求項４】前記負荷圧力は前記充填機構を駆動する
ための油圧式アクチュエータの油圧であることを特徴と
する請求項１、２または３記載の成形機の制御方法。
【請求項５】前記負荷圧力は前記充填機構における充
填される樹脂圧力であることを特徴とする請求項１、２
または３記載の成形機の制御方法。
【請求項６】前記負荷圧力は前記成形型内における樹
脂圧力であることを特徴とする請求項１、２または３記
載の成形機の制御方法。
【請求項７】前記負荷圧力は前記充填機構を駆動する
ための電動モータの負荷から求めることを特徴とする請
求項１、２または３記載の成形機の制御方法。
【請求項８】成形機の負荷圧力を測定するための測定
手段と、該測定手段により測定された前記負荷圧力を記憶するた
めの記憶手段と、該記憶手段に記憶されている前記負荷圧力を基に、当該
負荷圧力に対し、予め定められた相関関係にある充填速
度を求めると共に、求められた充填速度で成形型内へ樹
脂の充填を行うよう充填機構を制御する制御手段とを具
備することを特徴とする成形機の制御装置。
【請求項９】前記充填速度を演算で求める演算手段を
設け、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されている前記負
荷圧力を基に、前記相関関係を有するよう予め定められ
ている演算式に則り、前記充填速度を演算で求めること
を特徴とする請求項８記載の成形機の制御装置。
【請求項１０】前記記憶手段には、前記相関関係を有
する負荷圧力に対する充填速度のデータテーブルが予め
記憶され、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されている前記負
荷圧力を基に、前記データテーブルを検索して前記充填
速度を求めることを特徴とする請求項８記載の成形機の
制御装置。
【請求項１１】前記負荷圧力は前記充填機構を駆動す
るための油圧式アクチュエータの油圧であることを特徴
とする請求項８、９または１０記載の成形機の制御装
置。
【請求項１２】前記負荷圧力は前記充填機構における
充填される樹脂圧力であることを特徴とする請求項８、
９または１０記載の成形機の制御装置。
【請求項１３】前記負荷圧力は前記成形型内における
樹脂圧力であることを特徴とする請求項８、９または１
０記載の成形機の制御装置。
【請求項１４】前記負荷圧力は前記充填機構を駆動す
るための電動モータの負荷から求めることを特徴とする
請求項８、９または１０記載の成形機の制御装置。