JPH08164526A - 樹脂速度測定装置及び樹脂速度測定方法 - Google Patents
樹脂速度測定装置及び樹脂速度測定方法Info
- Publication number
- JPH08164526A JPH08164526A JP6310504A JP31050494A JPH08164526A JP H08164526 A JPH08164526 A JP H08164526A JP 6310504 A JP6310504 A JP 6310504A JP 31050494 A JP31050494 A JP 31050494A JP H08164526 A JPH08164526 A JP H08164526A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 型内を移動する樹脂の速度を測定する。
【構成】 型１ａ〜１ｃ内の樹脂流路に沿って間隔をお
いて複数個設置され、型１ａ〜１ｃ内を移動する溶融樹
脂先端を検知する位置センサ２ａ〜２ｆから構成する。
いて複数個設置され、型１ａ〜１ｃ内を移動する溶融樹
脂先端を検知する位置センサ２ａ〜２ｆから構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】熱可塑性樹脂の成形装置に使用す
る樹脂速度測定装置に関するものである。
る樹脂速度測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、熱可塑性樹脂の成形装置（たとえ
ば射出成形機）において、樹脂の挙動に対してフィード
バックをかけて制御することが注目されている。その理
由は、成形品の高精度化、複雑化に伴い成形装置本体の
挙動と樹脂の挙動とが一致しないため、成形品ができな
かったり成形品の品質が安定しない等の問題が発生する
ためである。
ば射出成形機）において、樹脂の挙動に対してフィード
バックをかけて制御することが注目されている。その理
由は、成形品の高精度化、複雑化に伴い成形装置本体の
挙動と樹脂の挙動とが一致しないため、成形品ができな
かったり成形品の品質が安定しない等の問題が発生する
ためである。
【０００３】そのため、例えば、特開平３−１４６３２
３号公報では、射出された溶融樹脂の保圧工程におい
て、金型内の樹脂の圧力を複数の圧力センサで検出し、
可変ゲートを調節して金型内の圧力分布が所定の許容値
内となるように制御する装置が提案されている。
３号公報では、射出された溶融樹脂の保圧工程におい
て、金型内の樹脂の圧力を複数の圧力センサで検出し、
可変ゲートを調節して金型内の圧力分布が所定の許容値
内となるように制御する装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、樹脂速度については着目されていない。樹脂
速度についても成形品の品質に影響することは知られて
いるが、射出成形機のスクリュウの速度を樹脂の速度と
しているのが一般的な方法である。しかし、射出成形機
が異なると射出成形機における樹脂の速度の設定値は同
一金型に対しても異なるのが一般的である。また、たと
え同じ種類の射出成形機であったとしても設定値に対し
て樹脂が同じ挙動を示すとは限らない。また、同一の射
出成形機であっても、スクリュウやシリンダーの磨耗に
より樹脂がバックフローを起こすため、スクリュウの速
度を一定にしておいても金型内での樹脂先端の速度は一
定とならない。さらに、溶融樹脂は粘弾性体であるため
金型のキャビティー内に到達した樹脂先端はスクリュウ
の速度変化に対し、時間的な遅れを持って速度が変化す
る。そこで射出成形機の機種や状態に左右されず、標準
化した樹脂速度の測定を確立する必要がある。また、レ
ンズ成形等では成形品内部の応力が成形品の品質を決め
る要因となるが成形品内部応力は射出・充填工程中から
発生しており、純粋に射出圧力だけでなく射出圧力によ
って変化する樹脂速度を正確に測定することにより、成
形品内部応力を正確に把握することが可能となる。ま
た、上記したように、内部応力を測定するために圧力セ
ンサで検出することはあるが成形品表面が固化すると正
確に測定できない。さらに、粘弾性流体である樹脂は圧
力センサで検知される樹脂先端位置と実際の樹脂先端位
置とでは差が生じる。
方法では、樹脂速度については着目されていない。樹脂
速度についても成形品の品質に影響することは知られて
いるが、射出成形機のスクリュウの速度を樹脂の速度と
しているのが一般的な方法である。しかし、射出成形機
が異なると射出成形機における樹脂の速度の設定値は同
一金型に対しても異なるのが一般的である。また、たと
え同じ種類の射出成形機であったとしても設定値に対し
て樹脂が同じ挙動を示すとは限らない。また、同一の射
出成形機であっても、スクリュウやシリンダーの磨耗に
より樹脂がバックフローを起こすため、スクリュウの速
度を一定にしておいても金型内での樹脂先端の速度は一
定とならない。さらに、溶融樹脂は粘弾性体であるため
金型のキャビティー内に到達した樹脂先端はスクリュウ
の速度変化に対し、時間的な遅れを持って速度が変化す
る。そこで射出成形機の機種や状態に左右されず、標準
化した樹脂速度の測定を確立する必要がある。また、レ
ンズ成形等では成形品内部の応力が成形品の品質を決め
る要因となるが成形品内部応力は射出・充填工程中から
発生しており、純粋に射出圧力だけでなく射出圧力によ
って変化する樹脂速度を正確に測定することにより、成
形品内部応力を正確に把握することが可能となる。ま
た、上記したように、内部応力を測定するために圧力セ
ンサで検出することはあるが成形品表面が固化すると正
確に測定できない。さらに、粘弾性流体である樹脂は圧
力センサで検知される樹脂先端位置と実際の樹脂先端位
置とでは差が生じる。
【０００５】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、型内を移動する樹脂速度を測定す
ることが可能な樹脂速度測定装置を提供することを目的
とする。
なされたものであり、型内を移動する樹脂速度を測定す
ることが可能な樹脂速度測定装置を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の樹脂速度測定装置は、型内の樹脂流路に沿
って間隔をおいて複数個設置され、型内を移動する溶融
樹脂先端を検知する位置センサから構成する（請求項
１）。また、この場合（請求項１）に、複数のセンサ間
の距離と、複数のセンサ間を通過する溶融樹脂先端通過
時間と、から型内を移動する溶融樹脂先端の速度を測定
する演算部を設ける（請求項２）ことは好ましい。
めに本発明の樹脂速度測定装置は、型内の樹脂流路に沿
って間隔をおいて複数個設置され、型内を移動する溶融
樹脂先端を検知する位置センサから構成する（請求項
１）。また、この場合（請求項１）に、複数のセンサ間
の距離と、複数のセンサ間を通過する溶融樹脂先端通過
時間と、から型内を移動する溶融樹脂先端の速度を測定
する演算部を設ける（請求項２）ことは好ましい。
【０００７】また、これらの場合（請求項１、２）に位
置センサは光ファイバーセンサとする（請求項３）こと
は好ましい。また、本発明の樹脂速度測定方法は型内の
樹脂流路に沿って間隔をおいて複数個設置された位置セ
ンサによって溶融樹脂先端を検知する工程と、複数のセ
ンサ間の樹脂先端通過時間を測定する工程と、から構成
する。
置センサは光ファイバーセンサとする（請求項３）こと
は好ましい。また、本発明の樹脂速度測定方法は型内の
樹脂流路に沿って間隔をおいて複数個設置された位置セ
ンサによって溶融樹脂先端を検知する工程と、複数のセ
ンサ間の樹脂先端通過時間を測定する工程と、から構成
する。
【０００８】
【作用】本発明による樹脂速度測定装置では、型内を移
動する実際の樹脂の速度を測定することができるため、
成形機の射出速度設定値と樹脂速度との関連性及び成形
品に対する樹脂速度の関係を明らかにすることができ
る。さらに本発明による樹脂速度測定装置を使用すれば
溶融樹脂の充填完了のタイミングを検知するセンサとし
ても利用できる。
動する実際の樹脂の速度を測定することができるため、
成形機の射出速度設定値と樹脂速度との関連性及び成形
品に対する樹脂速度の関係を明らかにすることができ
る。さらに本発明による樹脂速度測定装置を使用すれば
溶融樹脂の充填完了のタイミングを検知するセンサとし
ても利用できる。
【０００９】本発明による樹脂速度測定装置における溶
融樹脂先端検知装置に利用できるセンサとしては、透過
型光ファイバーセンサ、反射型光ファイバーセンサ、熱
電対、超音波センサ等の位置センサがある。
融樹脂先端検知装置に利用できるセンサとしては、透過
型光ファイバーセンサ、反射型光ファイバーセンサ、熱
電対、超音波センサ等の位置センサがある。
【００１０】
【実施例】以下、実施例により本発明をより具体的に説
明するが、本発明はこれに限るものではない。図１は、
本発明の第１実施例による反射型光ファイバーセンサを
用いた樹脂速度測定装置を示す概略側面図である。
明するが、本発明はこれに限るものではない。図１は、
本発明の第１実施例による反射型光ファイバーセンサを
用いた樹脂速度測定装置を示す概略側面図である。
【００１１】金型１ａ・１ｂは樹脂の流動性を測定する
ために製作されたものであり、流路断面積は一定になっ
ている。この金型内の流路には、所定の間隔に複数の反
射型光ファイバーセンサ２（２ａ〜２ｆ）が埋め込まれ
ている。反射型光ファイバーセンサ２の感度は流路形状
及び樹脂の種類によって調整することが可能であり、溶
融樹脂先端検知信号出力タイミングは反射型光ファイバ
ーセンサ２が設けられている面と反対の面１ｃからの反
射信号をセンサ２で常時検出し、樹脂が流入してセンサ
２からの出力信号が落ちたときとする場合と反対面１ｃ
からの反射信号に対して感度を落としておき、樹脂が流
入しセンサ上に来たとき、樹脂先端表面で反射して出力
信号が出る場合のどちらでも可能である。この流路に溶
融樹脂が流入すると個々のセンサから距離によって時間
差Ｔnを持って検知信号が出力される。この出力信号は
樹脂速度測定装置１０に入力され、樹脂速度測定装置１
０では、各光ファイバーセンサの距離Ｓnと、時間差Ｔn
から型内を移動する溶融樹脂の速度を測定する。図２は
光ファイバーセンサ２で検出された検知信号出力タイミ
ングのグラフである。（１）式はセンサ間の平均速度Ｖ
nを求める式で、距離Ｓnを時間差Ｔnで除算することに
よって求まる。
ために製作されたものであり、流路断面積は一定になっ
ている。この金型内の流路には、所定の間隔に複数の反
射型光ファイバーセンサ２（２ａ〜２ｆ）が埋め込まれ
ている。反射型光ファイバーセンサ２の感度は流路形状
及び樹脂の種類によって調整することが可能であり、溶
融樹脂先端検知信号出力タイミングは反射型光ファイバ
ーセンサ２が設けられている面と反対の面１ｃからの反
射信号をセンサ２で常時検出し、樹脂が流入してセンサ
２からの出力信号が落ちたときとする場合と反対面１ｃ
からの反射信号に対して感度を落としておき、樹脂が流
入しセンサ上に来たとき、樹脂先端表面で反射して出力
信号が出る場合のどちらでも可能である。この流路に溶
融樹脂が流入すると個々のセンサから距離によって時間
差Ｔnを持って検知信号が出力される。この出力信号は
樹脂速度測定装置１０に入力され、樹脂速度測定装置１
０では、各光ファイバーセンサの距離Ｓnと、時間差Ｔn
から型内を移動する溶融樹脂の速度を測定する。図２は
光ファイバーセンサ２で検出された検知信号出力タイミ
ングのグラフである。（１）式はセンサ間の平均速度Ｖ
nを求める式で、距離Ｓnを時間差Ｔnで除算することに
よって求まる。
【００１２】
【数１】Ｖn＝Ｓn／Ｔn ・・・（１） このようにして測定された樹脂速度を用いて、成形機の
射出速度設定値と樹脂速度との関連性及び成形品に対す
る樹脂速度の関係を明らかにすることができ、高品質な
成形品を作ることができた。
射出速度設定値と樹脂速度との関連性及び成形品に対す
る樹脂速度の関係を明らかにすることができ、高品質な
成形品を作ることができた。
【００１３】尚、第１実施例では複数の光ファイバーセ
ンサ２の間隔は等間隔になるように配置したが、各光フ
ァイバーセンサ２の間隔は等しい必要は無い。図３は、
本発明の第２実施例による透過型光ファイバーセンサに
よる樹脂速度測定装置を示す概略平面図である。金型３
には所定の寸法で等間隔に複数セットの透過型光ファイ
バーセンサ４（透過型光ファイバーセンサ投光部４ａ〜
４ｆと透過型光ファイバーセンサ受光部４ａ’〜４
ｆ’）が交互に流路に埋め込まれ隣同士の光による誤動
作を防止している。更に、光ファイバーセンサ４の動作
を５００ＨｚでＯＮ−ＯＦＦさせ、この周期を隣合うセ
ンサ同士で半周期ずらすことにより相互干渉しないよう
にしている。図３では、金型３内に流入した樹脂の先端
５をセンサ４ｄ・４ｄ’が検知している。金型３内を移
動する樹脂の速度は第１実施例と同様にして、各センサ
で検出された検知信号の発生時間及び各センサ間の距離
から計算される。樹脂は流路を常に満たしながら流れて
いくとは限らないため、このように透過型光ファイバー
センサを使用することによって溶融樹脂先端の位置を知
ることができる。
ンサ２の間隔は等間隔になるように配置したが、各光フ
ァイバーセンサ２の間隔は等しい必要は無い。図３は、
本発明の第２実施例による透過型光ファイバーセンサに
よる樹脂速度測定装置を示す概略平面図である。金型３
には所定の寸法で等間隔に複数セットの透過型光ファイ
バーセンサ４（透過型光ファイバーセンサ投光部４ａ〜
４ｆと透過型光ファイバーセンサ受光部４ａ’〜４
ｆ’）が交互に流路に埋め込まれ隣同士の光による誤動
作を防止している。更に、光ファイバーセンサ４の動作
を５００ＨｚでＯＮ−ＯＦＦさせ、この周期を隣合うセ
ンサ同士で半周期ずらすことにより相互干渉しないよう
にしている。図３では、金型３内に流入した樹脂の先端
５をセンサ４ｄ・４ｄ’が検知している。金型３内を移
動する樹脂の速度は第１実施例と同様にして、各センサ
で検出された検知信号の発生時間及び各センサ間の距離
から計算される。樹脂は流路を常に満たしながら流れて
いくとは限らないため、このように透過型光ファイバー
センサを使用することによって溶融樹脂先端の位置を知
ることができる。
【００１４】図４は、本発明の第３実施例による樹脂速
度測定装置を示す概略構成図である。この樹脂測定装置
はレンズ成形に利用した金型内の溶融樹脂充填状況を検
知することができる。レンズ成形において金型６内に射
出される樹脂の射出速度は、ゲート１１を通過して金型
６内に流入する瞬間は速度をジェッティングが起きない
ように十分遅くし、金型６内に流入した後は成形品に内
部応力を発生させないくらいの速度にし、そして、樹脂
の速度は樹脂が金型内に充填されると金型６内に過大な
圧力を立たせないようにしなければならない。尚、樹脂
の射出速度はスクリュウの速度を制御することによって
調整した。反射型光ファイバーセンサ７及び８は樹脂先
端位置の確認を行うことにより、樹脂の充填開始及び完
了のタイミングを検知するセンサである。透過型光ファ
イバーセンサ９ａ〜９ｃ・９ａ’〜９ｃ’は樹脂充填工
程中の樹脂速度測定装置である。従って、光ファイバー
センサ７、８、９によって樹脂の速度を測定することが
できるため、上記のように、ゲート１１を通過して金型
６内に樹脂が流入する瞬間は樹脂の速度をジェッティン
グが起きないように十分遅くし、金型６内に流入した後
は成形品に内部応力を発生させないくらいの速度にし、
金型内に樹脂が充填されると金型６内に過大な圧力を立
たせないようにスクリュウの速度を制御することによっ
て樹脂の速度を制御することができた。
度測定装置を示す概略構成図である。この樹脂測定装置
はレンズ成形に利用した金型内の溶融樹脂充填状況を検
知することができる。レンズ成形において金型６内に射
出される樹脂の射出速度は、ゲート１１を通過して金型
６内に流入する瞬間は速度をジェッティングが起きない
ように十分遅くし、金型６内に流入した後は成形品に内
部応力を発生させないくらいの速度にし、そして、樹脂
の速度は樹脂が金型内に充填されると金型６内に過大な
圧力を立たせないようにしなければならない。尚、樹脂
の射出速度はスクリュウの速度を制御することによって
調整した。反射型光ファイバーセンサ７及び８は樹脂先
端位置の確認を行うことにより、樹脂の充填開始及び完
了のタイミングを検知するセンサである。透過型光ファ
イバーセンサ９ａ〜９ｃ・９ａ’〜９ｃ’は樹脂充填工
程中の樹脂速度測定装置である。従って、光ファイバー
センサ７、８、９によって樹脂の速度を測定することが
できるため、上記のように、ゲート１１を通過して金型
６内に樹脂が流入する瞬間は樹脂の速度をジェッティン
グが起きないように十分遅くし、金型６内に流入した後
は成形品に内部応力を発生させないくらいの速度にし、
金型内に樹脂が充填されると金型６内に過大な圧力を立
たせないようにスクリュウの速度を制御することによっ
て樹脂の速度を制御することができた。
【００１５】尚、第１〜第３実施例には熱電対も利用で
きるがその場合は熱電対の熱容量によってタイムラグが
発生するため、第１〜第３実施例のように光ファイバー
センサを用いることが好ましい。
きるがその場合は熱電対の熱容量によってタイムラグが
発生するため、第１〜第３実施例のように光ファイバー
センサを用いることが好ましい。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、金型内樹
脂速度を直接測定できる。また、各センサの出力信号を
見れば金型内溶融樹脂の充填状況がわかる。
脂速度を直接測定できる。また、各センサの出力信号を
見れば金型内溶融樹脂の充填状況がわかる。
【図１】本発明の第１実施例による樹脂速度測定装置を
示す概略側面図である。
示す概略側面図である。
【図２】本発明の第１実施例による樹脂速度測定装置の
検知信号出力タイミングのグラフである。
検知信号出力タイミングのグラフである。
【図３】本発明の第２実施例による樹脂速度測定装置を
示す概略平面図である。
示す概略平面図である。
【図４】本発明の第３実施例による樹脂速度測定装置を
示す概略構成図である。
示す概略構成図である。
１ａ〜１ｃ、３、６・・・金型 ２ａ〜２ｆ・・・反射型光ファイバーセンサ ４ａ〜４ｆ、９ａ〜９ｃ・・・透過型光ファイバーセン
サ投光部 ４ａ’〜４ｂ’、９ａ’〜９ｃ’・・・透過型光ファイ
バーセンサ受光部 ５・・・溶融樹脂先端 ７、８・・・反射型光ファイバーセンサ １０・・・樹脂速度測定装置 １１・・・ゲート Ｓ１〜Ｓ５・・・センサ間距離 Ｔ１〜Ｔ５・・・センサ間時間
サ投光部 ４ａ’〜４ｂ’、９ａ’〜９ｃ’・・・透過型光ファイ
バーセンサ受光部 ５・・・溶融樹脂先端 ７、８・・・反射型光ファイバーセンサ １０・・・樹脂速度測定装置 １１・・・ゲート Ｓ１〜Ｓ５・・・センサ間距離 Ｔ１〜Ｔ５・・・センサ間時間
Claims (4)
- 【請求項１】 型内の樹脂流路に沿って間隔をおいて複
数個設置され、前記型内を移動する溶融樹脂先端を検知
する位置センサを有する樹脂速度測定装置。 - 【請求項２】 前記複数のセンサ間の距離と、前記複数
のセンサ間を通過する溶融樹脂先端通過時間と、から前
記型内を移動する溶融樹脂先端の速度を測定する演算部
を有することを特徴とする請求項１に記載の樹脂速度測
定装置。 - 【請求項３】 前記位置センサは光ファイバーセンサで
あることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂速
度測定装置。 - 【請求項４】 型内の樹脂流路に沿って間隔をおいて複
数個設置された位置センサによって溶融樹脂先端を検知
する工程と、 前記複数のセンサ間の樹脂先端通過時間を測定する工程
と、 を有することを特徴とする樹脂速度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6310504A JPH08164526A (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 樹脂速度測定装置及び樹脂速度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6310504A JPH08164526A (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 樹脂速度測定装置及び樹脂速度測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08164526A true JPH08164526A (ja) | 1996-06-25 |
Family
ID=18006025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6310504A Pending JPH08164526A (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 樹脂速度測定装置及び樹脂速度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08164526A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006103190A (ja) * | 2004-10-06 | 2006-04-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Ｒｔｍ成形型およびｒｔｍ成形方法 |
| WO2009057752A1 (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-07 | The Foundation For The Promotion Of Industrial Science | 成形用材料の流動速度計測方法及び流動速度測定装置 |
| CN104943112A (zh) * | 2014-03-28 | 2015-09-30 | 住友重机械工业株式会社 | 注射成型机 |
-
1994
- 1994-12-14 JP JP6310504A patent/JPH08164526A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006103190A (ja) * | 2004-10-06 | 2006-04-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Ｒｔｍ成形型およびｒｔｍ成形方法 |
| WO2009057752A1 (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-07 | The Foundation For The Promotion Of Industrial Science | 成形用材料の流動速度計測方法及び流動速度測定装置 |
| JP5363332B2 (ja) * | 2007-10-31 | 2013-12-11 | 一般財団法人生産技術研究奨励会 | 成形用材料の流動速度計測方法及び流動速度測定装置 |
| CN104943112A (zh) * | 2014-03-28 | 2015-09-30 | 住友重机械工业株式会社 | 注射成型机 |
| JP2015189211A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 住友重機械工業株式会社 | 射出成形機 |
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