JPH0653382B2 - 成形条件のモニタ表示方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ダイカスト機や射出成形機等の射出成形装置
の成形条件をモニタ表示する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第６図は、スクリューインライン式射出成形機における
射出部の構成を示す要部側断面図である。同図におい
て、１は樹脂材料であるペレットをシリンダバレル２に
供給するホッパであり、シリンダバレル２はホッパ１よ
り供給される樹脂材料をその内部で混練可塑化し、溶融
状態とするようになっている。３はシリンダバレル２内
の先端部に蓄えられた溶融樹脂をその前進動作によって
シリンダバレル２先端のノズル４より押し出すスクリュ
ーである。すなわち、型締された可動金型５と固定金型
６との作るキャビティ７内へ、射出シリンダ（図示せ
ず）に導入される圧油によって作動するスクリュー３を
前進させて、溶融樹脂を充填し、成形加工を行ってい
る。

一般に、スクリュー３の前進に際しては、そのストロー
ク位置に応じて移動速度を変化させており、例えばスク
リュー３の第７図(a)に示すａ_１点にあるときを射出動
作のスタート点とし、機械的極限位置をｃ_１点とした
と、射出工程の完了点をｂ_１点とすると、ａ_１点からｂ
_１点に達するまでに例えば３段階の速度調整を行ってい
る。第７図(b)に示す軌跡ｄ_１は、スクリュー３のスト
ローク位置ｌを基準軸とした移動速度（射出速度）ｖの
変化特性を示しており、同図における軌跡ｅ_１はスクリ
ュー３を前進させるために要する力を射出シリンダに加
わる圧力（充填力）Ｆとして表している。つまり、射出
工程の完了時点ｂ_１、即ちキャビティ７に溶融樹脂が充
満される直前より、射出速度ｖは急激に下り始め、これ
と同時に制御系が速度制御から保圧制御に切替えられ、
射出シリンダへの油圧力を加える。この結果、充填力Ｆ
が急速に上昇し始めるようになり、シリンダバレル２内
の溶融樹脂に加わる圧力が上昇して、第７図(a)に示す
逆流制御弁８が作動する。その後、スクリュー３に加え
る圧力を制御し、キャビティ７内の成形品の冷却収縮を
補充するため保圧を加える。しかし、第７図(b)におい
ては、スクリュー３のストローク位置ｌを基準軸として
いるため、第７図(a)のｂ_１〜ｃ_１間でシリンダが停止
する間の様子、即ち射出工程の完了点ｂ_１から実際にス
クリュー３が停止する射出完了点ｚまでの間の保圧工程
でのスクリュー３の移動量が不明確となる。

このような理由から、射出速度ｖおよび充填力Ｆを時間
軸を基準として表す方法が用いられている。第８図は、
射出速度ｖおよび充填力Ｆを時間軸ｔを基準として表し
た場合の一例である。図におけるｔ_１点で射出速度制御
から保圧制御への切替え状態となり、この後３段階に変
化する保圧Ｆ_１，Ｆ_２，Ｆ_３が加わっていることが分か
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、第８図に示したような保圧工程での段階
的な保圧力の変化を行う場合においては、特に急激な圧
力降下制御を行う場合、射出シリンダは一時的に後退方
向へ微小量の移動を伴う。すなわち、従来のモニタ方法
では、速度計測上のゲインが小さかったり、速度計測演
算に使用する単位移動区間（又は、速度計測演算に使用
する単位計測時間）が大きく、第８図に示された保圧工
程での射出速度ｖの特性曲線のように、その後退方向の
モニタリングや表示を行うことができないものが一般的
であった。

これに対して、近年の成形業界においては、複雑な形状
品の生産や精密成形のニーズが強まっており、マシン管
理においても、上記保圧工程での射出シリンダの移動現
象について、微細なモニタ・監視が品質管理上重要とな
ってきている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、射
出シリンダの移動速度の変化に応じてその発生間隔が変
化する信号を送出する信号送出手段と、この信号送出手
段の送出する隣接信号間隔に基づいて前記射出シリンダ
の平均移動速度および移動方向を算出する速度・方向算
出手段とを備え、この速度・方向算出手段の算出する射
出シリンダの前進方向への移動速度表示に併せて、その
前進動作中における後退方向への移動速度表示をも行う
ようにしたものである。

〔作用〕

したがってこの発明によれば、射出シリンダの前進方向
への移動速度表示に併せて、その前進動作中における後
退方向への移動速度表示がなされる。

〔実施例〕

以下、本発明に係る成形条件のモニタ表示方法を詳細に
説明する。第１図はこの成形条件のモニタ表示方法の一
実施例を示すモニタ表示図であり、第２図はこのモニタ
表示図をそのデイスプレイ部において描くモニタ表示装
置のブロック回路構成図である。第２図において、１１
は射出シリンダの移動速度および移動方向に関する信号
を送出する発信器であり、射出シリンダの動きを伝達す
る例えばラック・ピニオン機構等の伝達手段の動作に基
づき、上記信号の送出を行うように構成されている。本
実施例においては、ＡＢ相方式のロータリエンコーダを
用いており、このロータリエンコーダ１１の回転方向に
より、即ち射出シリンダの前進および後退方向への移動
により、第３図(a)および(b)に示すようなＡ相パルス信
号Ｐ１，Ｂ相パルス信号Ｐ２が、送出信号ａとして送出
されるようになっている。すなわち、ロータリエンコー
ダ１１の回転方向により、Ａ相パルス信号Ｐ１とＢ相パ
ルス信号Ｐ２の位相関係が、同図(a)，(b)に示す如く変
化すると共に、単位回転角Ｔ毎に１パルスの信号波形が
送出され、このＡ相パルス信号Ｐ１とＢ相パルス信号Ｐ
２とを対にした信号ａとして送出されるようになってい
る。

ロータリエンコーダ１１の送出する信号ａは、ＵＰ／Ｄ
ＯＷＮ信号変換器１２において、移動方向信号ｂと移動
方向側の移動速度信号（ＵＰ／ＤＯＷＮパルス信号）ｃ
およびｄに変換されるようになっている。移動方向信号
ｂは、射出シリンダの動き、即ちロータリエンコーダ１
１の回転方向を表す信号であり、射出シリンダの前進方
向又は後退方向への動きを区別可能とする２位置信号
（Ｈ／Ｌ信号）として、信号選択器１５およびデータ処
理装置１６に取り込まれるようになっている。また、移
動速度信号ｃは、射出シリンダが前進側に単位距離（例
えば、0.1mm又は0.01mm）移動する毎に、１パルスのパ
ルス信号としてＦ／Ｖ変換器１３に入力されるようにな
っており、移動速度信号ｄは、射出シリンダが後退側に
単位距離移動する毎に、１パルスのパルス信号としてＦ
／Ｖ変換器１４に入力されるようになっている。そし
て、この移動速度信号ｃおよびｄが、Ｆ／Ｖ変換器１３
および１４において、それぞれ前進側移動速度および後
退側移動速度に応じた電圧値に変換され、アナログ信号
ｅおよびｆとして、信号選択器１５に入力されるように
なっている。尚、Ｆ／Ｖ変換器１３および１４について
は、タウマチック方式Ｆ／Ｖ変換器（ココリサーチ株式
会社製：ユニバーサル回転解析計）を使用するものとし
て、その説明は省略する。

信号選択器１５に入力されるアナログ信号ｅおよびｆ
は、ＵＰ／ＤＯＷＮ信号変換器１２の送出する移動方向
信号ｂに基づき、選択的にデータ処理装置１６へ送られ
る。すなわち、射出シリンダが前進方向に移動する場合
にあっては、Ｆ／Ｖ変換器１３の送出アナログ信号ｅが
選択されてデータ処理装置１６へ送られ、射出シリンダ
が後退方向に移動する場合にあっては、Ｆ／Ｖ変換器１
４の送出アナログ信号ｆが選択されてデータ処理装置１
６へ送られる。そして、データ処理装置１６において、
ＵＰ／ＤＯＷＮ信号変換器１２の送出する移動方向信号
ｂが取り込まれ、信号選択器１５を介して入力されるア
ナログ信号ｅ又はｆと共に、マシンコントローラ１７か
らのデータ収集指令ｇにより、データ処理装置１６が時
系列にデータ収集・記憶を行う。そして、マシンコント
ローラ１７からのデータ表示指令ｈにより、データ処理
装置１６が、データ表示器１８（一般的には、ＣＲＴを
使用）に、第１図に示したような特性図を表示するよう
になす。データ処理装置１６に拡大表示機能を持たせれ
ば、第１図において点線で示した部分を、第４図に示し
たように拡大表示することも可能である。すなわち、第
１図および第４図を参照して分かるように、本実施例に
よるモニタ表示方法によれば、射出シリンダの移動方向
に監視しつつ、その射出速度（移動速度）ｖの表示が可
能となる。つまり、射出シリンダの前進方向への移動速
度表示に併せて、その前進動作中における後退方向への
移動速度表示が、図（第１図，第４図）に示した波形ｖ
_１，ｖ_２の如くなされ、保圧工程での射出シリンダの後
退方向へのモニタリグが可能となる。

尚、本実施例においては、ロータリエンコーダ１１の送
出する単位信号間隔毎に、射出シリンダの平均移動速度
および移動方向を求め、その移動速度表示を行うように
構成している。この移動速度表示は、単位信号間隔の一
定周期毎の平均移動速度および移動方向を求め、上記単
位信号間隔毎の平均移動速度および移動方向について同
時に表示・記録するように構成してもよい。また、単位
信号間隔の一定時間単位の平均移動速度および移動方向
を求め、上記単位信号間隔毎の平均移動速度および移動
方向について同時に表示・記録するように構成してもよ
い。さら、単位信号間隔の一定周期毎の平均移動速度お
よび移動方向を求め、且つ単位信号間隔の一定時間単位
の平均移動速度および移動方向を求め、これらを上記単
位信号間隔毎の平均移動速度および移動方向について同
時に表示・記録するように構成してもよい。

第５図は、第２図に示したモニタ表示装置において、信
号選択器１５を省略し、そのハードウェアの簡略化を図
ったものである。すなわち、信号選択器１５の機能を、
データ処理装置１６のソフトウェアによる処理にて実現
している。

また、移動方向が反転した場合の応答性を少し許容する
ならば、第２図および第５図におけるＦ／Ｖ変換器１
３，１４は１台に省略することも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明による成形条件のモニタ表示
方法によると、射出シリンダの移動速度の変化に応じて
その発生間隔が変化する信号を送出する信号送出手段
と、この信号送出手段の送出する隣接信号間隔に基づい
て前記射出シリンダの平均移動速度および移動方向を算
出する速度・方向算出手段とを備え、この速度・方向算
出手段の算出する射出シリンダの前進方向への移動速度
表示に併せて、その前進動作中における後退方向への移
動速度表示をも行うようにしたので、保圧工程での射出
シリンダの移動現象について、微細なモニタ・監視が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る成形条件のモニタ表示方法の一実
施例を示すモニタ表示図、第２図はこのモニタ表示図を
そのディスプレイ部において描くモニタ表示装置のブロ
ック回路構成図、第３図はこのモニタ表示装置において
ロータリエンコーダの送出する出力波形図、第４図は第
１図に示したモニタ表示図において点線で示した部分の
拡大表示図、第５図は第２図において信号選択器を省略
しそのハードウェアの簡略化を図ったモニタ表示装置の
ブロック回路構成図、第６図はスクリューインライン式
射出成形機における射出部の構成を示す要部側断面図、
第７図(a)は第６図に示したスクリューのストローク位
置の変化を説明する要部拡大断面図、第７図(b)は第７
図(a)に示したスクリューのストローク位置を基準軸と
した射出速度および充填力の関係を示した特性図、第８
図は従来のモニタ表示方法によるその射出速度および充
填力の表示特性図である。 １１……ロータリエンコーダ、１２……ＵＰ／ＤＯＷＮ
信号変換器、１３，１４……Ｆ／Ｖ変換器、１５……信
号選択器、１６……データ処理装置、１７……マシンコ
ントローラ、１８……データ表示器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】射出シリンダの移動速度の変化に応じてそ
   の発生間隔が変化する信号を送出する信号送出手段と、
   この信号送出手段の送出する隣接信号間隔に基づいて前
   記射出シリンダの平均移動速度および移動方向を算出す
   る速度・方向算出手段とを備え、この速度・方向算出手
   段の算出する射出シリンダの前進方向への移動速度表示
   に併せて、その前進動作中における後退方向への移動速
   度表示をも行うようにしたことを特徴とする成形条件の
   モニタ表示方法。
2. 【請求項２】速度・方向算出手段は、信号送出手段の送
   出する単位信号間隔毎にその平均移動速度および移動方
   向を算出することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の成形条件のモニタ表示方法。