JPH0751302Y2 - 射出成形機のスクリュ位置検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は射出シリンダに内蔵する
射出ピストンに結合したスクリュの位置を検出する射出
成形機のスクリュ位置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来のスクリュ位置検出装置を備
える射出成形機を示す。５０は射出装置であり、前部に
加熱筒５１を、後部に射出シリンダ５２をそれぞれ備え
る。加熱筒５１は前部に射出ノズル５３を有するととも
に、後部にホッパー５４を有し、内部にはスクリュ５５
を挿通する。一方、射出シリンダ５２には片ロッドタイ
プの射出ピストン５６を内蔵し、ピストンロッド部５６
ｓは射出シリンダ５２の前端部から前方に突出するとと
もに、その先端はスクリュ５５の後端に結合する。ま
た、射出ピストン５６のピストン本体部５６ｍよりも前
方の前油室５２ｆ及び後方の後油室５２ｒはそれぞれ油
圧回路５７に接続する。さらにまた、射出シリンダ５２
の後端部にはオイルモータ５８を取付け、このオイルモ
ータ５８の回転軸部５８ｓは後油室５２ｒの内部を通し
て射出ピストン５６の後端にスプライン結合する。

【０００３】一方、ピストンロッド部５６ｓの先端には
被検出部材６１を設けるとともに、固定側となる射出シ
リンダ５２側には被検出部材６１の位置を検出する位置
センサ６２を設け、これにより、スクリュ位置検出装置
６０を構成する。なお、スクリュ位置検出装置６０の具
体的取付位置を図２中に仮想線で示す。また、６３は中
央処理部であり、中央処理部６３には位置センサ６２及
び設定部６４を接続するとともに、中央処理部６３はア
ンプ６５を介して油圧回路５７に接続する。

【０００４】よって、油圧回路５７から射出シリンダ５
２の前油室５２ｆ又は後油室５２ｒに選択的に圧油を供
給すれば、スクリュ５５は後退又は前進する。この際、
スクリュ位置検出装置６０における位置センサ６２は被
検出部材６１の位置を検出、即ち、スクリュ５５の位置
を検出する。一方、中央処理部６３は位置センサ６２の
検出値から速度（速度検出値）を演算するとともに、こ
の速度検出値と設定部６４により設定された速度設定値
に基づいて制御情報を生成し、アンプ６５を介して油圧
回路５７における比例可変式油圧ポンプ等に付与する。
これにより、スクリュ５５の速度は速度設定値となるよ
うにフィードバック制御される。なお、オイルモータ５
８の作動によりスクリュ５５が回転する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところで、スクリュ５
５は加熱筒５１の内部に挿入されるが、通常、加熱筒５
１は内部の樹脂材料を溶融させることから、ヒータによ
り２００〜５００℃程度に加熱される。

【０００６】しかし、上述した従来のスクリュ位置検出
装置６０は射出装置５０の構造上、射出ピストン５６に
おけるピストンロッド部５６ｓの前端、即ち、スクリュ
５５の後端付近に配設する以外に適当な配設場所が無い
ため、加熱筒５１から熱影響を直接受け、結局、温度変
動に伴う検出誤差の増加により正確かつ精度の高い位置
検出を行えないとともに、位置検出が不安定となる難点
があった。

【０００７】本考案はこのような従来の技術に存在する
課題を解決したものであり、スクリュの位置検出を安
定、正確かつ高精度に行うことができる射出成形機のス
クリュ位置検出装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案は射出シリンダ２
に内蔵する射出ピストン３に結合したスクリュ４の位置
を検出する射出成形機のスクリュ位置検出装置１を構成
するに際して、特に、射出シリンダ２の後端部２ｂから
後方に突出する両ロッドタイプの射出ピストン３におけ
る後ピストンロッド部３ｒに、被検出部材１ｄを設ける
とともに、射出シリンダ２の後端部２ｂに回転駆動部５
を取付けるための取付フランジ部６に、被検出部材１ｄ
の位置を検出する位置センサ１ｓを設けたことを特徴と
する。

【０００９】

【作用】本考案に係る射出成形機のスクリュ位置検出装
置１によれば、射出シリンダ２の内部に圧油を供給する
ことにより、射出ピストン３は前進又は後退し、これに
伴って、射出ピストン３に結合したスクリュ４及び射出
ピストン３の後ピストンロッド部３ｒに設けた被検出部
材１ｄも一緒に前進又は後退する。一方、被検出部材１
ｄの位置は位置センサ１ｓにより検出され、これによ
り、一体的に移動するスクリュ４の位置が検出される。

【００１０】また、被検出部材１ｄは射出シリンダ２の
後方に位置する後ピストンロッド部３ｒに設けるととも
に、位置センサ１ｓは射出シリンダ２の後端部２ｂに回
転駆動部５を取付けるための取付フランジ部６に設ける
ため、被検出部材１ｄ及び位置センサ１ｓの配設位置は
射出シリンダ２の前方に配する加熱筒から完全に離間
し、加熱筒の熱影響は全く受けない。

【００１１】

【実施例】次に、本考案に係る好適な実施例を挙げ、図
面に基づき詳細に説明する。

【００１２】まず、本考案に係るスクリュ位置検出装置
を備える射出成形機の全体的な構成及び動作について、
図１を参照して説明する。

【００１３】１０は射出装置であり、前部に加熱筒１１
を、後部に射出シリンダ２をそれぞれ備える。加熱筒１
１は前部に射出ノズル１２を有するとともに、後部にホ
ッパー１３を有し、内部にはスクリュ４を挿通する。一
方、射出シリンダ２には両ロッドタイプの射出ピストン
３を内蔵する。射出ピストン３はピストン本体部３ｍ
と、このピストン本体部３ｍより前側の前ピストンロッ
ド部３ｆ及び後側の後ピストンロッド部３ｒからなり、
前ピストンロッド部３ｆは射出シリンダ２の前端部２ａ
から前方に突出し、スクリュ４の後端に結合するととも
に、後ピストンロッド部３ｒは射出シリンダ２の後端部
２ｂから後方に突出する。

【００１４】他方、射出シリンダ２の後端部２ｂには後
方に延出する筒形の取付フランジ部６を取付けるととも
に、この取付フランジ部６の後端に回転駆動部５を構成
するオイルモータ５ｍを取付ける。オイルモータ５ｍは
回転軸部５ｓを有し、その先端側は後ピストンロッド部
５ｒの後端にスプライン結合する。そして、本考案に従
って後ピストンロッド部５ｒには被検出部材１ｄを設け
るとともに、取付フランジ部６には被検出部材１ｄの位
置を検出する位置センサ１ｓを設け、スクリュ位置検出
装置１を構成する。

【００１５】一方、ピストン本体部３ｍよりも前方に位
置する射出シリンダ２の内部には前油室２ｆが設けられ
とともに、後方に位置する射出シリンダ２の内部には後
油室２ｒが設けられる。なお、前油室２ｆの受圧面積Ｓ
ｆと後油室２ｒの受圧面積Ｓｒは同一に選定する。

【００１６】また、２１は四ポートサーボ弁であり、前
油室２ｆ及び後油室２ｒはこのサーボ弁２１を介して油
圧ポンプ２２及びオイルタンク２３に接続する。また、
２４は中央処理部であり、この中央処理部２４には入力
情報として前油室２ｆに付設した圧力センサ２５からの
圧力検出値、後油室２ｒに付設した圧力センサ２６から
の圧力検出値及び前記位置センサ１ｓからの位置検出値
が付与されるとともに、設定部２８から圧力設定値、位
置設定値及び速度設定値等の各種設定値が付与される。
一方、中央処理部２４はフィードバック制御を行うため
の制御情報をアンプ２９を介してサーボ弁２１の制御入
力部に付与する。

【００１７】よって、サーボ弁２１を左側又は右側のシ
ンボルに切換えれば、油圧ポンプ２２の圧油が前油室２
ｆ又は後油室２ｒに選択的に供給され、射出ピストン
３、即ち、スクリュ４が後退又は前進する。この際、中
央処理部２４は位置センサ１ｓからの位置検出値を微分
することによりスクリュ４の速度（速度検出値）を得、
速度設定値との偏差に基づく制御情報を生成してサーボ
弁２１の制御入力部に付与する。これにより、サーボ弁
２１に内蔵するスプルが制御情報の大きさに対応したス
トローク量だけ変位し、速度のフィードバック制御が行
われる。そして、この場合、油圧シリンダ２に対する圧
油の供給及び排出の双方に対して流量制御、即ち、メー
タイン制御とメータアウト制御が行われ、例えば、射出
工程の速度制御時における高い応答性と安定性を確保で
きるとともに、精度（位置決め精度等）の高い制御を実
現できる。

【００１８】次に、本考案に係るスクリュ位置検出装置
１及びその周辺構造について、図２を参照してさらに具
体的に説明する。

【００１９】３１は射出シリンダ２を構成する後端開口
の射出シリンダブロックであり、後端開口はシリンダカ
バー３２で閉塞する。射出シリンダ２には射出ピストン
３を内蔵し、この射出ピストン３はピストン本体部３ｍ
と、このピストン本体部３ｍより前側の前ピストンロッ
ド部３ｆ及び後側の後ピストンロッド部３ｒからなり、
前ピストンロッド部３ｆは射出シリンダ２の前端部２ａ
を貫通して前方に突出するとともに、後ピストンロッド
部３ｒはシリンダカバー３２を貫通して後方に突出す
る。これにより、ピストン本体部３ｍよりも前方に位置
する射出シリンダ２の内部には前油室２ｆが設けられる
とともに、後方に位置する射出シリンダ２の内部には後
油室２ｒが設けられる。また、射出ピストン３は筒体部
３３とこの筒体部３３の内部に配した軸体部３４により
構成する。軸体部３４は筒体部３３の内部における前半
部にベアリング３５、３６、３７により回動自在に支持
されるとともに、ベアリング押えブロック３８により保
持される。

【００２０】一方、前ピストンロッド部３ｆの前端とな
る軸体部３４の前端にはスクリュ４の後端をスクリュ保
持リング３９及びスクリュ割りリング４０を用いて結合
する。また、１１はスクリュ４が挿通する加熱筒であ
り、射出シリンダブロック３１の前部に支持される。

【００２１】他方、後ピストンロッド部３ｒの後端には
リング状の係止リング４２を取付ける。この係止リング
４２は外周面に係止溝４３を有する。また、シリンダカ
バー３２の外部後端面３２ｂには筒形の取付フランジ部
６を取付けるとともに、この取付フランジ部６の後端に
はオイルモータ５ｍを取付ける。オイルモータ５ｍは回
転軸部５ｓを有し、その先端側に形成したスプライン軸
部４４は軸体部３４の後端に取付けたスプラインリング
４５にスプライン結合する。そして、取付フランジ部６
の外周面には、例えば、ポテンショメータ等を用いた位
置センサ１ｓを取付けるとともに、この位置センサ１ｓ
に設けた棒状の被検出部材１ｄを取付フランジ部６に形
成した被検出部材１ｄの移動を許容するガイド溝４６を
通して射出ピストン３の軸方向直角に突出させ、その先
端を係止リング４２の係止溝４３に係止させる。なお、
被検出部材１ｄは図２のように、位置センサ１ｓに取付
け、係止リング４２側に係止させてもよいし、係止リン
グ４２側に取付け、位置センサ１ｓ側に係止させてもよ
い。なお、４７は前油室２ｆ及び後油室２ｒをサーボ弁
２１に接続するためのマニホールドである。

【００２２】よって、前油室２ｆ又は後油室２ｒに対し
て選択的に圧油を供給すれば、射出ピストン３、さら
に、スクリュ４は後退又は前進するとともに、オイルモ
ータ５ｍを作動させれば、回転軸部５ｓが回転し、さら
に、軸体部３４及びスクリュ４が回転する。この場合、
射出ピストン３は軸体部３４のみが回転し、ピストン本
体部３ｍを有する筒体部３３は回転しない。また、射出
ピストン３の移動に伴って係止リング４２が移動し、係
止溝４３に係合する被検出部材１ｄも前後方向に移動す
る。そして、被検出部材１ｄの位置は位置センサ１ｓに
より検出される。なお、被検出部材１ｄはリング状の係
止溝４３に係止するため、射出ピストン３が回転しても
その変位は許容される。

【００２３】以上、実施例について詳細に説明したが、
本考案はこのような実施例に限定されるものではない。
例えば、実施例は射出ピストンを筒体部と軸体部を別体
に形成し、かつ回動自在に結合した場合を示したが、筒
体部と軸体部は一体形成してもよい。その他、細部の構
成、形状等において本考案の要旨を逸脱しない範囲で任
意に変更できる。

【００２４】

【考案の効果】このように、本考案に係る射出成形機の
スクリュ位置検出装置は、射出シリンダの後端部から後
方に突出する両ロッドタイプの射出ピストンにおける後
ピストンロッド部に、被検出部材を設けるとともに、射
出シリンダの後端部に回転駆動部を取付けるための取付
フランジ部に、被検出部材の位置を検出する位置センサ
を設けて構成したため、加熱筒からの熱影響を全く受け
なくなり、温度変化等に伴う検出誤差の低減により、正
確かつ精度の高い位置検出を行えるとともに、安定な位
置検出を行うことができるという顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るスクリュ位置検出装置を備える射
出成形機の制御系を含む原理構成図、

【図２】同射出成形機における本体構造の一部を示す縦
断側面図、

【図３】従来の技術に係るスクリュ位置検出装置を備え
る射出成形機の制御系を含む原理構成図、

【符号の説明】

１ スクリュ位置検出装置 １ｓ 位置センサ １ｄ 被検出部材 ２ 射出シリンダ ２ｂ 後端部 ３ 射出ピストン ３ｒ 後ピストンロッド部 ４ スクリュ ５ 回転駆動部 ６ 取付フランジ部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出シリンダに内蔵する射出ピストンに
   結合したスクリュの位置を検出する射出成形機のスクリ
   ュ位置検出装置において、射出シリンダの後端部から後
   方に突出する両ロッドタイプの射出ピストンにおける後
   ピストンロッド部に、被検出部材を設けるとともに、射
   出シリンダの後端部に回転駆動部を取付けるための取付
   フランジ部に、被検出部材の位置を検出する位置センサ
   を設けてなることを特徴とする射出成形機のスクリュ位
   置検出装置。