JPH085103B2 - 射出成形機の制御方法及び装置 - Google Patents

射出成形機の制御方法及び装置

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JPH085103B2
JPH085103B2 JP3358937A JP35893791A JPH085103B2 JP H085103 B2 JPH085103 B2 JP H085103B2 JP 3358937 A JP3358937 A JP 3358937A JP 35893791 A JP35893791 A JP 35893791A JP H085103 B2 JPH085103 B2 JP H085103B2
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貴勇 山崎
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は比例電磁式圧力流量制御
形可変ポンプにより被制御アクチュエータを駆動制御す
る際に用いて好適な射出成形機の制御方法及び装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般に、射出成形機における射出工程
は、スクリュを所定速度で前進させ、加熱筒内の計量樹
脂を金型キャビティ内に射出充填する充填工程と、充填
後に金型キャビティ内で硬化する樹脂に対して所定圧力
を所定時間付与する保圧工程からなり、充填工程から保
圧工程への切換えに際しては、動作中の動作物理量を監
視し、動作物理量が予め設定した切換条件に達したタイ
ミングにより切換制御を行っていた。
【0003】従来、このような動作物理量として、スク
リュ前進位置、スクリュ速度、射出圧力(金型内圧)が
用いられており、例えば、特開昭61−188119号
公報には、スクリュ速度を検出するとともに、スクリュ
が予め設定した切換域に達し、かつ予め設定した減速値
に達したなら、充填工程から保圧工程に切換える制御方
法が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、充填工程から
保圧工程に切換える従来の制御方法は、次のような問題
点があった。
【0005】まず、スクリュ前進位置を監視する方法
は、当該前進位置が金型キャビティに対する樹脂の充填
量のみならず、樹脂の計量誤差等にも依存するため、正
確な切換タイミングを検出しにくい難点がある。また、
スクリュ速度を監視する方法は、スクリュ速度がスクリ
ュ位置変化の微分により求められるため、切換タイミン
グの検出に時間的な遅れや検出誤差が生じ、この場合も
正確な切換タイミングを検出しくい難点がある。例え
ば、レンズ成形では極低速による充填を行うが、有効速
度を得る位置変化量を0.1mm、この際の移動時間を
1秒とした場合、切換タイミングは1秒の時間的な遅れ
を生じる。さらにまた、射出圧力(金型内圧)を監視す
る方法は、これらの圧力値が必ずしも金型キャビティ内
における樹脂の充填量とは一致せず、前二者の場合と同
様に正確な切換タイミングを検出しにくい難点がある。
【0006】本発明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、特に、充填工程から保圧工
程に切換える際の正確な切換制御を実現できるととも
に、簡易化された構成により極めて低コストに実施でき
る射出成形機の制御方法及び装置の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る射出成形機
の制御方法は、吐出圧又は吐出量に係わる設定値と検出
値の偏差に基づいて、斜板角度を可変する内部アクチュ
エータに接続した制御弁を制御して吐出圧又は吐出量を
可変する比例電磁式圧力流量制御形可変ポンプ(以下、
比例ポンプと記す)2により、射出成形機Mの射出シリ
ンダ4を駆動制御するに際し、射出工程において、比例
ポンプ2における斜板角度Qの大きさが予め設定した設
定角度Qs以下になったら、充填工程から保圧工程に切
換える制御を行うようにしたことを特徴とする。
【0008】また、本発明に係る射出成形機の制御装置
1は、比例ポンプ2と、この比例ポンプ2により駆動制
御する射出シリンダ4を備えてなる射出成形機Mにおい
て、特に、比例ポンプ2における斜板角度Qを検出する
斜板角検出部5と、この斜板角検出部5により検出した
斜板角度Qの大きさが、予め設定した設定角度Qs以下
になったら充填工程から保圧工程に切換える制御を行う
制御部6を設けてなることを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明に係る射出成形機の制御方法(又は制御
装置1)によれば、まず、比例ポンプ2においては、吐
出圧又は吐出量に係わる設定値と検出値の偏差に基づい
て、内部アクチュエータに接続した制御弁が制御され
る。これにより、斜板角度が可変するとともに、斜板角
度に応じて吐出圧又は吐出量が可変する。
【0010】充填工程ではスクリュ3が速度制御される
ため、比例ポンプ2による流量制御が行われる。したが
って、射出シリンダ4に供給される圧油の流量、即ち、
比例ポンプ2からの吐出量は比較的大きくなるため、斜
板角度Qも大きくなる。一方、充填工程の終了付近では
金型キャビティに充填される樹脂量がほぼ満充填となる
ため、スクリュ3の速度は急激に低下し、かつ比例ポン
プ2からの吐出量も急激に減少するとともに、斜板角度
Qの大きさも小さくなる。
【0011】また、斜板角度Qの大きさは斜板角検出部
5により検出され、この検出結果は制御部6に付与され
る。一方、制御部6には充填工程から保圧工程に切換え
るための斜板角度に対する最適な設定角度Qsが予め設
定されている。このため、制御部6は、充填工程(射出
工程)において、斜板角検出部5により検出される斜板
角度Qの大きさを監視し、検出される斜板角度Qの大き
さが、設定した設定角度Qs以下になったら、充填工程
から保圧工程への切換制御を行う。
【0012】
【実施例】次に、本発明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。
【0013】まず、本発明に係る制御装置1を備える射
出成形機Mの全体的な構成について、図1を参照して説
明する。
【0014】Mは射出成形機であり、特に、射出装置を
示す。11は射出装置本体であり、前部に加熱筒12を
配する。加熱筒12は先端に射出ノズル12nを、ま
た、後部にホッパ13を備えるとともに、内部にはスク
リュ3を挿通する。他方、射出装置本体11の後部には
被制御アクチュエータを構成する射出シリンダ4を配す
るとともに、射出シリンダ4の後端には計量用のオイル
モータ14を備える。射出シリンダ4はシリンダ部15
の内部に片ロッドタイプのピストン部16を内蔵する。
これにより、ピストン本体16mの前方には前油室が、
後方には後油室がそれぞれ設けられる。また、ピストン
部16の先端はスクリュ3の後端に結合するとともに、
オイルモータ14の回転シャフト14sはピストン部1
6の後端にスプライン結合する。
【0015】一方、射出シリンダ4の前油室と後油室
は、四ポート切換弁21のAポートとBポートにそれぞ
れ接続するとともに、同切換弁21のRポートは油タン
ク22に、Pポートは比例ポンプ2の吐出口にそれぞれ
接続する。
【0016】他方、比例ポンプ2はポンプ本体23を内
蔵する。ポンプ本体23は斜板24を有し、この斜板2
4の角度、即ち、斜板角度Qによってその吐出圧及び吐
出量が可変せしめられ。この場合、斜板24は一方の操
作シリンダ(内部アクチュエータ)25と他方のスプリ
ング26及びバイアスシリンダ(内部アクチュエータ)
27の押圧力がバランスした位置で停止するとともに、
操作シリンダ25に圧油を供給した場合には、ポンプ本
体23の吐出量が減少する方向、つまり、斜板角度Qが
小さくなる方向に変位する。また、ポンプ本体23の吐
出ラインから分岐して制御弁28を接続するとともに、
制御弁28は安全弁29を介して操作シリンダ25に接
続する。さらにまた、30はポンプ本体23の吐出圧を
検出する油圧センサ、31は斜板角度Qを検出するポテ
ンショメータである。
【0017】一方、32はポンプ制御回路であり、比較
演算部33、34、アンプ35を備える。そして、油圧
センサ30は比較演算部33の一方の入力部に接続する
とともに、ポテンショメータ31は比較演算部34の一
方の入力部に接続する。また、比較演算部33と34の
出力部はアンプ35の入力部に接続し、さらに、アンプ
35の出力部は制御弁28に接続する。なお、36はポ
ンプ本体23を駆動するモータ、37はスクリュ3の位
置を検出する位置センサである。
【0018】他方、比例ポンプ2には流量設定器38
…、圧力設定器39…を備える制御部6を接続する。制
御部6は流量設定器38…の設定値に対応する流量指令
信号Sv及び圧力設定器39…の設定値に対応する圧力
指令信号Spを出力し、流量指令信号Svは比較演算部
34における他方の入力部に付与されるとともに、圧力
指令信号Spは比較演算部33における他方の入力部に
付与される。
【0019】また、ポテンショメータ31は斜板角検出
部5を構成し、このポテンショメータ31の出力は別系
統により制御部6に付与される。よって、この系による
ポテンショメータ31(斜板角検出部5)と制御部6は
本発明に係る制御装置1を構成する。なお、図2は制御
装置1を含む制御系をブロック回路で示したものであ
る。このように、制御装置1は既存の部品や装置を兼用
して構成できる。
【0020】次に、制御装置1の機能を含む本発明に係
る射出成形機の制御方法について図3を参照して説明す
る。
【0021】まず、射出工程における充填工程では、四
ポート切換弁21が流通状態に切り換わり、スクリュ3
(射出シリンダ4)に対する速度制御が行われる。即
ち、制御部6からは流量指令信号Svが出力し、この流
量指令信号Svは比較演算部34に付与される。一方、
ポテンショメータ31からは吐出量に比例した検出信号
(検出値)を得、この検出信号も比較演算部34に付与
される。よって、比較演算部34により流量指令信号S
vと検出信号の偏差が得られ、この偏差はアンプ35に
より増幅処理された後、制御弁28に供給される。この
結果、制御弁28は図1中における左側のシンボルに切
り換えられる。よって、スプリング26の付勢力により
斜板24は斜板角度Qが大きくなる方向、即ち、図3に
おける仮想線で示す位置24sに変位するとともに、操
作シリンダ25の油は油タンク22に戻される。このよ
うに、充填工程では速度制御(流量制御)が行われるた
め、比例ポンプ2からの吐出量は大きくなり、かつ斜板
角度Qも大きくなる。この結果、ピストン部16は左方
へ移動し、スクリュ3は前進するとともに、スクリュ速
度に対するフィードバック制御が行われる。
【0022】また、ポテンショメータ31からの斜板角
度Qに比例する検出信号は制御部6にも付与される。
【0023】他方、充填工程の終了付近では金型キャビ
ティに充填される樹脂量はほぼ満充填となるため、スク
リュ3の前進速度は急激に低下し、かつ比例ポンプ2か
らの吐出量も急激に減少するとともに、斜板24は中立
方向に変位し、斜板角度Qは小さくなる。
【0024】一方、制御部6には充填工程から保圧工程
に切換えるための斜板角度に対する最適な設定角度Qs
が予め設定されている。よって、制御部6はポテンショ
メータ31から検出される斜板角度Qの大きさを監視
し、斜板角度Qの大きさが小さくなり、設定角度Qs
(図3参照)以下になったら、充填工程から保圧工程へ
切換制御する。このように、本制御方法により、時間的
な遅れや検出誤差等を生じることなく、正確な切換タイ
ミングを検出できる。
【0025】なお、保圧工程への移行により、圧力制御
が行われる。圧力制御時には制御部6から流量指令信号
Spが出力し、この圧力指令信号Spは比較演算部33
に付与される。一方、油圧センサ30からは吐出圧に比
例した検出信号(検出値)を得、この検出信号は比較演
算部33に付与される。よって、比較演算部33により
圧力指令信号Spと検出信号の偏差が得られ、この偏差
はアンプ35により増幅処理された後、制御弁28に供
給され、斜板24が制御される。
【0026】また、実施例では充填工程から保圧工程に
切換える際の切換タイミングを検出する場合を示した
が、その他、斜板角度Qの情報に基づいて、スクリュ位
置、速度、圧力等の各種動作物理量を検出又は算出し、
これらに基づいて射出成形機全体のプロセス制御を行う
こともできる。この場合、構成及び制御系の簡略化を図
れるとともに、応答遅れ等の精度の低下要因を排除でき
る。
【0027】以上、実施例について詳細に説明したが本
発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細
部の構成、手法等において、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で任意に変更できる。
【0028】
【発明の効果】このように、本発明に係る射出成形機の
制御方法は、吐出圧又は吐出量に係わる設定値と検出値
の偏差に基づいて、斜板角度を可変する内部アクチュエ
ータに接続した制御弁を制御して吐出圧又は吐出量を可
変する比例ポンプにより、射出成形機の射出シリンダ
駆動制御するに際し、射出工程中において、前記比例ポ
ンプにおける斜板角度の大きさが、予め設定した設定角
度以下になったら、充填工程から保圧工程に切換える制
御を行うようにしたため、充填工程から保圧工程に切換
えるに際し、時間的な遅れや検出誤差等を生じることな
く、正確な切換タイミングにより切換えることができ
る。
【0029】また、本発明に係る射出成形機の制御装置
は、前記比例ポンプの斜板角度を検出する斜板角検出部
と、この斜板角検出部により検出した斜板角度の大きさ
が、予め設定した設定角度以下になったら充填工程から
保圧工程に切換える制御を行う制御部を備えてなるた
め、本発明に係る前記制御方法を容易に実施でき、特
に、既存の部品や装置を兼用できる簡易化された構成に
より、極めて低コストに実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る制御装置を備えた射出成形機の構
成図、
【図2】同制御装置を抽出した示すブロック回路図、
【図3】本発明に係る制御方法の作用説明図、
【符号の説明】
1 制御装置 2 比例電磁式圧力流量制御形可変ポンプ 3 スクリュ 4 射出シリンダ 5 斜板角検出部 6 制御部 M 射出成形機 Q 斜板角度 Qs 設定角度

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吐出圧又は吐出量に係わる設定値と検出
    値の偏差に基づいて、斜板角度を可変する内部アクチュ
    エータに接続した制御弁を制御して吐出圧又は吐出量を
    可変する比例電磁式圧力流量制御形可変ポンプ(比例ポ
    ンプ)により、射出成形機の射出シリンダを駆動制御す
    るに際し、射出工程中において、前記比例ポンプにおけ
    る斜板角度の大きさが、予め設定した設定角度以下にな
    ったら、充填工程から保圧工程に切換える制御を行う
    とを特徴とする射出成形機の制御方法。
  2. 【請求項2】 吐出圧又は吐出量に係わる設定値と検出
    値の偏差に基づいて、斜板角度を可変する内部アクチュ
    エータに接続した制御弁を制御して吐出圧又は吐出量を
    可変する比例電磁式圧力流量制御形可変ポンプ(比例ポ
    ンプ)と、この比例ポンプにより駆動制御する射出シリ
    ンダを備えてなる射出成形機において、前記比例ポンプ
    の斜板角度を検出する斜板角検出部と、この斜板角検出
    部により検出した斜板角度の大きさが、予め設定した設
    定角度以下になったら充填工程から保圧工程に切換える
    制御を行う制御部を備えてなることを特徴とする射出成
    形機の制御装置。
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