JPH0623814A - 射出成形機の樹脂計量可塑化工程監視方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 射出成形機の樹脂計量可塑化工程を詳細に監
視し、樹脂計量可塑化工程における異常状態を適確に判
定する。 【構成】 スクリュ１２の回転軸３０にスクリュ１回転
を多数ピッチに等分割した回転角位置検出器３４と、移
動アーム３２に計量開始位置および計量完了位置を検出
する移動位置検出器３６をそれぞれ設け、制御部４２は
回転角位置検出器からのピッチ数を計測部４４が計量開
始から計量完了まで計測して累積総ピッチ数を計測する
よう制御する。予め設定部４６に設定した基準総ピッチ
数と、前記累積総ピッチ数との差が、予め設定した許容
範囲内にあるか否かを比較部４８で判定し、許容範囲を
外れる場合には、アラーム５０を動作させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、インライン・スクリ
ュ式射出成形機における樹脂溶融可塑化工程の監視方法
および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、インライン・スクリュ式射出成
形機においては、バレル内に配置したスクリュを回転駆
動することにより、このスクリュが所定距離を後退移動
して所定量の樹脂が溶融計量され、そして前記スクリュ
が再び前進移動することにより、前記所定量の溶融樹脂
が金型内に射出されて製品が成形されるよう構成されて
いる。従来、この樹脂が溶融計量される計量可塑化工程
の監視方法は、計量開始から計量完了までの所要時間あ
るいは任意の計測によるスクリュ回転数について、基準
値と計測値の比較を行ない良否判定を行なうものであっ
た。

【０００３】また、実開平２−４１９２０号公報に開示
されるように、スクリュの回転角からスクリュの後退移
動距離すなわちスクリュによる樹脂の計量位置を算出で
きることから、スクリュの回転角を検出して計量時の射
出樹脂量を監視する装置も提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た監視方法は可塑化工程全体の概略を把握するものであ
り、詳細な分析による良否判断を行なうことはできなか
った。特に、スクリュ回転数を監視する監視方法に関し
ては、スクリュ回転数の分解能が１回転を基準にされて
いる場合が多く、サンプリングが１回転当りに丸められ
ることが多い。このため、監視結果が正負どちらなのか
も判らないことが多いという問題点があった。

【０００５】また、スクリュの回転角を監視する方法で
は、計量中の樹脂供給量が安定して定常状態を保つ場合
にはスクリュ回転角だけで計量位置を決定することがで
きるが、通常の供給樹脂はペレット状であり供給そのも
のに粗密が生じやすため定常状態とはならず常時変動す
る。場合によっては、スクリュの空転も有り得る。さら
に、計量中のスクリュ後退動作は単位時間当りの供給樹
脂量およびスクリュ先端の溶融樹脂の粘度状態により異
なり、スクリュ回転角と計量ストロークの相関を求める
ためには、使用樹脂、加熱温度、回転速度（剪断発熱が
異なる）等のパラメータのかなり多量のデータが必要と
なる。このため、実際問題としてスクリュ回転角だけで
は精度良い計量時の射出樹脂量を監視することはできな
いという難点があった。

【０００６】そこで、本発明の目的は射出成形機の樹脂
計量可塑化工程を詳細に監視し、樹脂計量可塑化工程に
おける突発的な樹脂切れ、ホッパ穴での樹脂ブリッジ、
スクリュの空転等による異常状態を適確に判定すること
ができる射出成形機の樹脂計量可塑化工程監視方法およ
び装置を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る射出成形機
の樹脂計量可塑化工程監視方法は、スクリュを予め設定
された回転速度で駆動することにより、このスクリュを
後退移動させて樹脂を溶融計量する射出成形機の樹脂計
量可塑化工程監視方法において、スクリュ１回転を多数
ピッチに等分割し計量開始から計量完了までの計量可塑
化工程におけるスクリュ回転による前記ピッチ数を全て
計数し、この計数した累積総ピッチ数と予め設定した基
準総ピッチ数とを比較し、その差が予め設定した許容範
囲内にあるか否かを監視することを特徴とする。

【０００８】この場合、前記基準総ピッチ数は、良品成
形時の計量可塑化工程において計数した累積総ピッチ数
を設定すると好適である。

【０００９】そして、この場合さらに、計量開始から計
量完了までの計量可塑化工程におけるスクリュ回転によ
るピッチ数を計数した累積総ピッチ数と予め設定した基
準総ピッチ数との差が予め設定した許容範囲から外れた
際にアラームを発生するよう設定することもできる。

【００１０】また、本発明に係る射出成形機の樹脂計量
可塑化工程監視装置は、スクリュを予め設定された回転
速度で駆動することにより、このスクリュを後退移動さ
せて樹脂を溶融計量する射出成形機の樹脂計量可塑化工
程監視装置において、スクリュ回転に伴う回転角を１回
転多数ピッチに等分割して検出する回転角位置検出器
と、スクリュの軸方向移動位置を検出し計量開始位置お
よび計量完了位置信号を出力する移動位置検出器と、該
移動位置検出器からの計量開始位置および計量完了位置
信号を受信し計測部へ前記回転角位置検出器のスクリュ
回転に伴うピッチ数の計数開始および計数完了を報知す
る制御部と、該制御部からの計数開始信号により前記回
転角位置検出器のスクリュ回転に伴うピッチ数の計数を
開始して累積し、計数完了信号によりピッチ数の計数を
終了する計測部と、基準総ピッチ数を予め設定する設定
部と、該設定部の基準総ピッチ数と前記計測部により計
数された累積総ピッチ数とを比較する比較部とからな
り、前記累積総ピッチ数と基準総ピッチ数との差が予め
設定した許容範囲内にあるか否かを監視し、許容範囲か
ら外れた際にアラームを発生するよう構成することを特
徴とする。

【００１１】

【作用】本発明に係る射出成形機の樹脂計量可塑化工程
監視方法によれば、樹脂計量動作中の間のスクリュ１回
転を多数ピッチに等分割し、計量開始から計量完了まで
の工程でのスクリュ回転についてピッチ数を全て計数し
た累積総ピッチ数と、予め設定した基準総ピッチ数との
差を予め設定した許容範囲内にあるか否かを監視する。

【００１２】基準総ピッチ数を良品成形時の総ピッチ数
とすることにより、樹脂供給の安定性を良品成形時との
比較で監視することができる。

【００１３】さらに、本発明によれば、前記累積総ピッ
チ数と基準総ピッチ数との差が許容範囲を外れる場合に
はアラームを発生する。このため、樹脂計量可塑化工程
の異常状態を確実に監視でき、原料切れ等の不用意な空
運転等によるスクリュのバレルに対する金属接触事故を
未然に防止することができる。

【００１４】また、本発明に係る射出成形機の樹脂計量
可塑化工程監視装置によれば、回転角位置検出器により
スクリュ回転に伴う回転角を１回転を多数ピッチに等分
割して精密に検出し、移動位置検出器によりスクリュの
軸方向移動位置を検出して計量開始位置および計量完了
位置信号を制御部に伝送する。制御部はこれらの位置信
号に対応して前記回転角位置検出器のスクリュ回転に伴
うピッチ数の計数を開始または計数を完了するよう計測
部へ指令を送り、これにより計測部は計量時の累積総ピ
ッチ数を計測する。そして、この累積総ピッチ数と設定
部に予め設定された基準総ピッチ数とを比較部で比較し
てこれらの差が予め設定された許容範囲内にあるか否か
を監視し、許容範囲を外れた際にはアラームを発生す
る。

【００１５】

【実施例】次に本発明に係る射出成形機の樹脂計量可塑
化工程監視方法および装置の実施例につき、添付図面を
参照しながら以下詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明の一実施例を示す射出成形
機の概略構成と樹脂計量可塑化工程の監視装置構成を示
す説明図である。先ず、射出成形機について簡単に説明
すると、バレル１０内にスクリュ１２が配置され、この
スクリュ１２が回転駆動部１４を介して予め設定された
回転速度で駆動されることにより、スクリュ１２が所定
距離を後退移動し、これによりホッパ１６内の所定量の
樹脂原料１８がバレル空間１０ａに溶融計量される。そ
して、この溶融樹脂が移動シリンダ２０を介してスクリ
ュ１２が再び前進移動することにより、ノズル２２を介
して金型（図示せず）内に射出され、製品が成形される
ように構成されている。

【００１７】しかるに、本発明においては、前記樹脂溶
融工程、すなわち樹脂計量可塑化工程の監視を行なうた
めに、スクリュ１２の回転軸３０および移動アーム３２
にそれぞれ回転角位置検出器３４および移動位置検出器
３６を設け、前者はインタフェース３８を介して回転角
位置検出器３４の出力パルスを計測する計測部４４に、
後者はインタフェース４０を介して計測部４４の計測開
始および計測完了を制御する制御部４２にそれぞれ接続
する。そして、計測部４４と、基準値および許容値範囲
とを設定する設定部４６とを比較部４８に接続し、比較
部４８はアラーム５０に接続するよう構成する。ここ
で、回転角位置検出器３４は、スクリュ１回転を多数ピ
ッチに等分割することにより、高精度に回転角を検出す
ることができる。なお、回転駆動部１４がＡＣサーボモ
ータにより計量を行なう射出成形機の場合は、サーボモ
ータ自身の回転位置検出器であるパルスエンコーダを前
記回転角位置検出器３４として利用することができる。

【００１８】このように構成した射出成形機の樹脂計量
可塑化工程監視装置は、次のように動作する。回転角位
置検出器３４は、スクリュ１回転を多数ピッチに等分割
したピッチに対応するパルスを発生する。スクリュ１２
の移動位置を検出する移動位置検出器３６からの計量開
始位置信号がインタフェース４０を介して制御部４２に
伝送され、制御部４２はこの信号を認識して計測部４４
に対して、回転角位置検出器３４からインタフェース３
８を介して送られてくるスクリュ回転に係るピッチ数に
対応するパルス数を計数開始するよう指令信号を送る。
計測部４４ではパルス数の計数を開始して累積して行
く。そして、計数部４４の計数終了は、計数開始と同様
に移動位置検出器３６からインタフェース４０を介して
制御部４２に送られてくる計量完了位置信号を、制御部
４２が認識して計数終了の指令信号を送ることによって
行なわれる。このようにして計測部４４にて計測された
樹脂計量可塑化工程中の累積総ピッチ数と、予め良品成
形時に計数しておいた累積総ピッチ数を基準値として設
定部４６に設定した基準総ピッチ数との差を、比較部４
８にて同じく設定部４６に予め設定しておいた前記差の
許容範囲（＋値と−値にて設定）と比較し、許容範囲内
かどうかを判定する。このように判定できるのは、計量
工程中で実際に動作（回転）した仕事量と射出される溶
融樹脂量が相関関係にあるからである。比較部４８は、
この許容範囲を外れた場合にアラーム５０を作動させ
る。

【００１９】

【発明の効果】前述した実施例から明らかなように、本
発明によれば、スクリュを予め設定された回転速度で駆
動することにより、このスクリュを後退移動させて樹脂
を溶融計量する射出成形機の樹脂計量可塑化工程監視方
法において、スクリュの１回転を多数ピッチに等分割し
て、計量開始から計量完了までの計量動作中のピッチ数
を全て計数し、累積した総ピッチ数と予め設定した基準
総ピッチ数との差が予め設定した許容範囲内にあるかど
うかを監視することにより、溶融樹脂の精度良い計量時
の射出樹脂量を監視できると共に、原料切れ等の空回転
による異常状態を適確に判定してアラームを発生するこ
とができる。これにより、安定した樹脂計量可塑化工程
を実現することができ、成形品質の向上を図ることがで
きる。

【００２０】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本
発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更
をなし得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る射出成形機の樹脂計量可塑化工程
監視装置の一実施例としての射出成形機の概略構成と監
視装置構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ バレル １０ａ バレル
空間 １２ スクリュ １４ 回転駆
動部 １６ ホッパ １８ 樹脂原
料 ２０ 移動シリンダ ２２ ノズル ３０ 回転軸 ３２ 移動ア
ーム ３４ 回転角位置検出器 ３６ 移動位
置検出器 ３８ インタフェース ４０ インタ
フェース ４２ 制御部 ４４ 計測部 ４６ 設定部 ４８ 比較部 ５０ アラーム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリュを予め設定された回転速度で駆
   動することにより、このスクリュを後退移動させて樹脂
   を溶融計量する射出成形機の樹脂計量可塑化工程監視方
   法において、スクリュ１回転を多数ピッチに等分割し、
   計量開始から計量完了までの計量可塑化工程におけるス
   クリュ回転による前記ピッチ数を全て計数し、この計数
   した累積総ピッチ数と予め設定した基準総ピッチ数とを
   比較し、その差が予め設定した許容範囲内にあるか否か
   を監視することを特徴とする射出成形機の樹脂計量可塑
   化工程監視方法。
2. 【請求項２】 前記基準総ピッチ数は、良品成形時の計
   量可塑化工程において計数した累積総ピッチ数を設定し
   てなる請求項１記載の射出成形機の樹脂計量可塑化工程
   監視方法。
3. 【請求項３】 計量開始から計量完了までの計量可塑化
   工程におけるスクリュ回転によるピッチ数を計数した累
   積総ピッチ数と予め設定した基準総ピッチ数との差が予
   め設定した許容範囲から外れた際にアラームを発生する
   よう設定してなる請求項１または２記載の射出成形機の
   樹脂計量可塑化工程監視方法。
4. 【請求項４】 スクリュを予め設定された回転速度で駆
   動することにより、このスクリュを後退移動させて樹脂
   を溶融計量する射出成形機の樹脂計量可塑化工程監視装
   置において、 スクリュ回転に伴う回転角を１回転多数ピッチに等分割
   して検出する回転角位置検出器と、 スクリュの軸方向移動位置を検出し計量開始位置および
   計量完了位置信号を出力する移動位置検出器と、 該移動位置検出器からの計量開始位置および計量完了位
   置信号を受信し計測部へ前記回転角位置検出器のスクリ
   ュ回転に伴うピッチ数の計数開始および計数完了を報知
   する制御部と、 該制御部からの計数開始信号により前記回転角位置検出
   器のスクリュ回転に伴うピッチ数の計数を開始して累積
   し、計数完了信号によりピッチ数の計数を終了する計測
   部と、 基準総ピッチ数を予め設定する設定部と、 該設定部の基準総ピッチ数と前記計測部により計数され
   た累積総ピッチ数とを比較する比較部とからなり、 前記累積総ピッチ数と基準総ピッチ数との差が予め設定
   した許容範囲内にあるか否かを監視し、許容値から外れ
   た際にアラームを発生するよう構成したことを特徴とす
   る射出成形機の樹脂計量可塑化工程監視装置。