JPH0852778A - 型圧縮成形方法および装置 - Google Patents
型圧縮成形方法および装置Info
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- JPH0852778A JPH0852778A JP19078394A JP19078394A JPH0852778A JP H0852778 A JPH0852778 A JP H0852778A JP 19078394 A JP19078394 A JP 19078394A JP 19078394 A JP19078394 A JP 19078394A JP H0852778 A JPH0852778 A JP H0852778A
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- injection
- platen
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- force sensor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 射出充填工程を高精度に制御し、かつ、型圧
縮工程への切替タイミングを効率よく制御を行い、良品
質の成形品を得ることができるようにした。 【構成】 可動プラテンおよび固定プラテンに、調整ロ
ッドと、力センサを備えたロッド受け部を備えたプラテ
ン面間距離調整機構を複数備えた型締装置を用いるとと
もに、射出充填工程における充填状態、型内圧および型
圧縮の開始のタイミングの制御を同時に行う。
縮工程への切替タイミングを効率よく制御を行い、良品
質の成形品を得ることができるようにした。 【構成】 可動プラテンおよび固定プラテンに、調整ロ
ッドと、力センサを備えたロッド受け部を備えたプラテ
ン面間距離調整機構を複数備えた型締装置を用いるとと
もに、射出充填工程における充填状態、型内圧および型
圧縮の開始のタイミングの制御を同時に行う。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は型圧縮成形方法および装
置に関するものものであって、射出充填工程における充
填状態、型内圧および型圧縮の開始のタイミングの制御
を高精度に行い得るようにした方法および装置に関する
ものである。
置に関するものものであって、射出充填工程における充
填状態、型内圧および型圧縮の開始のタイミングの制御
を高精度に行い得るようにした方法および装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】射出圧縮成形を行う際の射出充填工程の
制御方法としては、例えば、成形用金型内に圧力センサ
などを組込み、射出充填に伴う型内圧の変化を圧力セン
サを介して検知し、検知された信号を制御パラメータと
して、射出量および型圧縮工程への切替制御を行うこと
が知られている。また、他の方法としては、例えば射出
機構の駆動系の変化、例えば油圧駆動であれば油圧変化
を制御パラメータとして用いる方法もあるが、前者の圧
力センサ方式と比較した場合、検出応答速度が遅いため
制御精度は劣ると言われている。
制御方法としては、例えば、成形用金型内に圧力センサ
などを組込み、射出充填に伴う型内圧の変化を圧力セン
サを介して検知し、検知された信号を制御パラメータと
して、射出量および型圧縮工程への切替制御を行うこと
が知られている。また、他の方法としては、例えば射出
機構の駆動系の変化、例えば油圧駆動であれば油圧変化
を制御パラメータとして用いる方法もあるが、前者の圧
力センサ方式と比較した場合、検出応答速度が遅いため
制御精度は劣ると言われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】射出圧縮成形における
型圧縮工程では、型圧縮速度および変位も極めて微少で
あるため、前工程である射出充填工程を高精度に制御す
ることは極めて重要なことである。これに対して、上記
従来方法のものにおいては、圧力センサの検知信号を制
御パラメータとして使用されているため、次のような問
題点が生じる。
型圧縮工程では、型圧縮速度および変位も極めて微少で
あるため、前工程である射出充填工程を高精度に制御す
ることは極めて重要なことである。これに対して、上記
従来方法のものにおいては、圧力センサの検知信号を制
御パラメータとして使用されているため、次のような問
題点が生じる。
【0004】(1)局部的な領域での検出手段であるた
め、金型内の圧力は場所によって大きく違っており検知
位置による圧力差が大きく、成形用金型内全体の射出充
填挙動を検知することは困難である。そのため、高精度
な射出充填工程の制御には対応困難である。
め、金型内の圧力は場所によって大きく違っており検知
位置による圧力差が大きく、成形用金型内全体の射出充
填挙動を検知することは困難である。そのため、高精度
な射出充填工程の制御には対応困難である。
【0005】(2)検知位置による射出充填材料の到達
時間が異なるため、検出応答速度に誤差を生じる。その
ため、時間因子の補正を必要とし、射出充填工程の全体
にわたっての継続的な制御は困難である。
時間が異なるため、検出応答速度に誤差を生じる。その
ため、時間因子の補正を必要とし、射出充填工程の全体
にわたっての継続的な制御は困難である。
【0006】(3)成形用金型が異なる毎に圧力センサ
の取付け、取はずし、および検出信号の校正などの煩雑
な作業を必要とする上に、成形用金型には、圧力センサ
を取付けるための加工も必要となる。そのため、コスト
高となり、生産性を悪化させる。
の取付け、取はずし、および検出信号の校正などの煩雑
な作業を必要とする上に、成形用金型には、圧力センサ
を取付けるための加工も必要となる。そのため、コスト
高となり、生産性を悪化させる。
【0007】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、射出充填工程を高精度に制御し、かつ、型圧縮工
程への切替タイミングを効率よく制御することが可能な
型圧縮成形方法および装置を提供する。
ので、射出充填工程を高精度に制御し、かつ、型圧縮工
程への切替タイミングを効率よく制御することが可能な
型圧縮成形方法および装置を提供する。
【0008】
【課題を解決するための手段】可動プラテンに前進後退
動作と型締力を発生させる型締機構を備えるとともに、
可動プラテンおよび固定プラテンに、調整ロッドとこの
調整ロッドを前進後退動させる原動機およびロッド送り
機構を備えたロッド調整部と、力センサを備えたロッド
受け部を備えた機械的なプラテン面間距離調整機構を複
数備えた型圧縮成形用の型締装置を用い、射出充填工程
制御は力センサの出力信号に基づいた、あるいは原動機
の駆動系の電流値に基づいて、射出機構の駆動部制御と
型圧縮工程の開始制御を行う方法および装置とした。
動作と型締力を発生させる型締機構を備えるとともに、
可動プラテンおよび固定プラテンに、調整ロッドとこの
調整ロッドを前進後退動させる原動機およびロッド送り
機構を備えたロッド調整部と、力センサを備えたロッド
受け部を備えた機械的なプラテン面間距離調整機構を複
数備えた型圧縮成形用の型締装置を用い、射出充填工程
制御は力センサの出力信号に基づいた、あるいは原動機
の駆動系の電流値に基づいて、射出機構の駆動部制御と
型圧縮工程の開始制御を行う方法および装置とした。
【0009】
【作用】射出充填工程において、力センサからの検出信
号(F2 )と射出充填による充填材料挙動を示す型内圧
(P1 )に対応した型開力(F1 )と射出充填によって
成形用金型が離間するのを阻止するため型締機構で発生
する型締力、すなわち、型圧縮量を保持させるための型
締力(F0 )の関係は、F0 =F1 (=P1 )+ΣF2
となる。すなわち、射出充填工程に対応した型内圧(P
1 )の変化量の計測を力センサからの検出信号(F2 )
によって検知する機能をしていることにより、力センサ
からの検出信号(F2 )に基づいて、射出機構の駆動部
制御と型圧縮の開始制御をすることによって、検出充填
挙動および型圧縮のタイミング制御を高精度に行うこと
ができる。
号(F2 )と射出充填による充填材料挙動を示す型内圧
(P1 )に対応した型開力(F1 )と射出充填によって
成形用金型が離間するのを阻止するため型締機構で発生
する型締力、すなわち、型圧縮量を保持させるための型
締力(F0 )の関係は、F0 =F1 (=P1 )+ΣF2
となる。すなわち、射出充填工程に対応した型内圧(P
1 )の変化量の計測を力センサからの検出信号(F2 )
によって検知する機能をしていることにより、力センサ
からの検出信号(F2 )に基づいて、射出機構の駆動部
制御と型圧縮の開始制御をすることによって、検出充填
挙動および型圧縮のタイミング制御を高精度に行うこと
ができる。
【0010】さらに、型圧縮工程においては力センサか
らの検出信号(F2 )と型締機構で発生する型締め力
(F0 )と型圧縮工程によって変化する型内圧(P1 )
に対応した型圧縮力(F´1 )の関係はF0 =F´1
(=P1 )+ΣF2 となり、調整ロッドの移動速度制御
と同時に、力センサからの検出信号(F2 )に基づいて
型締機構の型締力(F0 )を制御することによって、型
圧縮成形における型圧縮速度および型圧縮力(F´1 =
P1 )制御を高精度に行うことができる。
らの検出信号(F2 )と型締機構で発生する型締め力
(F0 )と型圧縮工程によって変化する型内圧(P1 )
に対応した型圧縮力(F´1 )の関係はF0 =F´1
(=P1 )+ΣF2 となり、調整ロッドの移動速度制御
と同時に、力センサからの検出信号(F2 )に基づいて
型締機構の型締力(F0 )を制御することによって、型
圧縮成形における型圧縮速度および型圧縮力(F´1 =
P1 )制御を高精度に行うことができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の1実施例を、図面を用いて説
明する。図1は竪型の射出圧縮成形装置のあるいは型圧
縮成形装置を示すものである。型締装置1には型圧縮成
形用金型の上型でもある可動型2を保持する可動プラテ
ン3と、下型でもある固定型4を保持する固定プラテン
5とが設けられているとともに、可動プラテン3を固定
プラテン5に対して上下方向に移動させ、可動プラテン
3を固定プラテン5側に押圧して可動型2と固定型4と
の間を型締する型締シリンダ6がシリンダ支持部材8に
取付けられて設けられている。
明する。図1は竪型の射出圧縮成形装置のあるいは型圧
縮成形装置を示すものである。型締装置1には型圧縮成
形用金型の上型でもある可動型2を保持する可動プラテ
ン3と、下型でもある固定型4を保持する固定プラテン
5とが設けられているとともに、可動プラテン3を固定
プラテン5に対して上下方向に移動させ、可動プラテン
3を固定プラテン5側に押圧して可動型2と固定型4と
の間を型締する型締シリンダ6がシリンダ支持部材8に
取付けられて設けられている。
【0012】この固定プラテン5の上面の4隅部には図
2に示すようにコラム7がそれぞれ突設されている。さ
らに、4本のコラム7の上端部にはシリンダ支持部材8
が固定されている。そして、型締シリンダ6はこのシリ
ンダ支持部材8の中央部位に下方に向けて固定されてい
る。なお、この型締シリンダ6は分割数に応じた能力の
型締シリンダ6を複数に分割配置することもできる。
2に示すようにコラム7がそれぞれ突設されている。さ
らに、4本のコラム7の上端部にはシリンダ支持部材8
が固定されている。そして、型締シリンダ6はこのシリ
ンダ支持部材8の中央部位に下方に向けて固定されてい
る。なお、この型締シリンダ6は分割数に応じた能力の
型締シリンダ6を複数に分割配置することもできる。
【0013】型締装置1には可動プラテン3の姿勢を固
定プラテン5側に対して任意の位置および角度をもった
状態に調整するプラテン面間距離調整機構(以下、プラ
テン調整機構という)11が装着されている。このプラ
テン調整機構11には可動プラテン3側に装着された4
つの可動側調整ユニット12と、固定プラテン5側に装
着され、各可動側調整ユニット12にそれぞれ対応させ
て設けられた4つの固定側調整ユニット13とが設けら
れている。なお、各可動側調整ユニット12は図2に示
すように4本のコラム7の内側にそれぞれ配置されてい
る。
定プラテン5側に対して任意の位置および角度をもった
状態に調整するプラテン面間距離調整機構(以下、プラ
テン調整機構という)11が装着されている。このプラ
テン調整機構11には可動プラテン3側に装着された4
つの可動側調整ユニット12と、固定プラテン5側に装
着され、各可動側調整ユニット12にそれぞれ対応させ
て設けられた4つの固定側調整ユニット13とが設けら
れている。なお、各可動側調整ユニット12は図2に示
すように4本のコラム7の内側にそれぞれ配置されてい
る。
【0014】さらに、各可動側調整ユニット12には図
3に示すように可動プラテン3の上下動作方向に沿って
移動可能に可動プラテン3に装着された調整ロッド14
と、この調整ロッド14を可動プラテン3の動作方向に
沿って駆動するボールねじ式の送り機構部15とが設け
られている。
3に示すように可動プラテン3の上下動作方向に沿って
移動可能に可動プラテン3に装着された調整ロッド14
と、この調整ロッド14を可動プラテン3の動作方向に
沿って駆動するボールねじ式の送り機構部15とが設け
られている。
【0015】ここで、調整ロッド14には上側にボール
ねじを構成する雄ねじ状のねじ軸部16、下側にスプラ
イン軸部17がそれぞれ設けられている。また、ボール
ねじ式の送り機構部15には可動プラテン3に固定され
たボールねじ部18およびスプライン軸受部19がそれ
ぞれ設けられているとともに、調整ロッド14を回転駆
動する駆動モータ20が設けられている。なお、調整ロ
ッド14はボールねじ構成でなくても、ラックピニオン
構成でもよく、同じ効果となる。
ねじを構成する雄ねじ状のねじ軸部16、下側にスプラ
イン軸部17がそれぞれ設けられている。また、ボール
ねじ式の送り機構部15には可動プラテン3に固定され
たボールねじ部18およびスプライン軸受部19がそれ
ぞれ設けられているとともに、調整ロッド14を回転駆
動する駆動モータ20が設けられている。なお、調整ロ
ッド14はボールねじ構成でなくても、ラックピニオン
構成でもよく、同じ効果となる。
【0016】また、可動プラテン3の上側にはユニット
取付板22が固定されている。このユニット取付板22
の4隅部にはガイド軸23がそれぞれ突設されている。
また、これら4本のガイド軸23には減速機21を保持
するガイド板24が上下動自在に取付けられている。こ
のガイド板24にはモータ取付部材25を介して駆動モ
ータ20が取付けられている。
取付板22が固定されている。このユニット取付板22
の4隅部にはガイド軸23がそれぞれ突設されている。
また、これら4本のガイド軸23には減速機21を保持
するガイド板24が上下動自在に取付けられている。こ
のガイド板24にはモータ取付部材25を介して駆動モ
ータ20が取付けられている。
【0017】駆動モータ20の駆動時には駆動モータ2
0からの回転力が減速機21によって減速された状態で
調整ロッド14のねじ軸部16に伝達され、このねじ軸
部16の回転に伴いボールねじ部18内の雌ねじ部のボ
ール動作に沿う螺進動作によってこのねじ軸部16自体
が上下動するようになっている。この時、調整ロッド1
4の上下動作に伴いガイド板24が4本のガイド軸23
に沿って上下方向に駆動され、駆動モータ20および減
速機21が調整ロッド14と一緒に上下動されるように
なっている。
0からの回転力が減速機21によって減速された状態で
調整ロッド14のねじ軸部16に伝達され、このねじ軸
部16の回転に伴いボールねじ部18内の雌ねじ部のボ
ール動作に沿う螺進動作によってこのねじ軸部16自体
が上下動するようになっている。この時、調整ロッド1
4の上下動作に伴いガイド板24が4本のガイド軸23
に沿って上下方向に駆動され、駆動モータ20および減
速機21が調整ロッド14と一緒に上下動されるように
なっている。
【0018】また、調整ロッド14におけるねじ軸部1
6の下端部には図5に示すように複式スラスト球軸受2
7が内蔵されたベアリングボックス28を介してスプラ
イン軸部17の端部が連結されている。そして、このベ
アリングボックス28内の複式スラスト球軸受27によ
って調整ロッド14のねじ軸部16の回転動作が吸収さ
れ、その移動動作のみがスプライン軸部17側に伝達さ
れてこのスプライン軸部17がスプライン軸受部19に
ガイドされて上下動するようになっている。
6の下端部には図5に示すように複式スラスト球軸受2
7が内蔵されたベアリングボックス28を介してスプラ
イン軸部17の端部が連結されている。そして、このベ
アリングボックス28内の複式スラスト球軸受27によ
って調整ロッド14のねじ軸部16の回転動作が吸収さ
れ、その移動動作のみがスプライン軸部17側に伝達さ
れてこのスプライン軸部17がスプライン軸受部19に
ガイドされて上下動するようになっている。
【0019】また、固定側調整ユニット13には図4に
示すように各調整ロッド14に対してそれぞれ離間対向
配置され、各調整ロッド14とそれぞれ接触する複数の
ロッド受け部29と、各ロッド受け部29に接触する各
調整ロッド14の接触圧力をそれぞれ検出するロードセ
ンサ(圧力検出手段)30とが設けられている。なお、
可動側調整ユニット12と固定側調整ユニット13との
間には射出成形用金型の厚さに応じて適当な厚さのスペ
ーサが装着される構成にしてもよい。図1では調整ロッ
ド14の下側を下に長く伸ばしてスペーサを用いないや
り方を示したが、図3、図5に示したように、調整ロッ
ド14ないしはスプライン軸部17の下端部が短いもの
では、図示していない比較的に長いロッド状のスペーサ
を用いることになる。
示すように各調整ロッド14に対してそれぞれ離間対向
配置され、各調整ロッド14とそれぞれ接触する複数の
ロッド受け部29と、各ロッド受け部29に接触する各
調整ロッド14の接触圧力をそれぞれ検出するロードセ
ンサ(圧力検出手段)30とが設けられている。なお、
可動側調整ユニット12と固定側調整ユニット13との
間には射出成形用金型の厚さに応じて適当な厚さのスペ
ーサが装着される構成にしてもよい。図1では調整ロッ
ド14の下側を下に長く伸ばしてスペーサを用いないや
り方を示したが、図3、図5に示したように、調整ロッ
ド14ないしはスプライン軸部17の下端部が短いもの
では、図示していない比較的に長いロッド状のスペーサ
を用いることになる。
【0020】また、各ロードセンサ30には型締力制御
装置(制御手段)32が接続されている。この型締力制
御装置32には型締シリンダ6の動作を制御する油圧制
御弁33および各駆動モータ20の動作を制御する速度
サーボ制御装置34がそれぞれ接続されている。33a
は簡略化して示した油圧供給源である。
装置(制御手段)32が接続されている。この型締力制
御装置32には型締シリンダ6の動作を制御する油圧制
御弁33および各駆動モータ20の動作を制御する速度
サーボ制御装置34がそれぞれ接続されている。33a
は簡略化して示した油圧供給源である。
【0021】次に射出装置42について説明する。図1
に示すように本発明の実施例を説明する射出装置42は
スクリュ軸43を油圧モータによって駆動する場合を示
す。
に示すように本発明の実施例を説明する射出装置42は
スクリュ軸43を油圧モータによって駆動する場合を示
す。
【0022】符号44は加熱筒、43はスクリュ軸で加
熱筒44内に進退および正逆回転可能に嵌装されてい
る。45は先端部が円錐状に形成されたスクリュヘッド
で他端をスクリュ軸43に螺合してスクリュ軸43と一
体的に結合されている。
熱筒44内に進退および正逆回転可能に嵌装されてい
る。45は先端部が円錐状に形成されたスクリュヘッド
で他端をスクリュ軸43に螺合してスクリュ軸43と一
体的に結合されている。
【0023】46はスクリュヘッド45の前方へ設けら
れた原料貯留部でここに貯留された溶融原料は、射出ノ
ズル47より射出されるものである。
れた原料貯留部でここに貯留された溶融原料は、射出ノ
ズル47より射出されるものである。
【0024】48はスクリュ軸43を回転させる正逆転
用モータ、49は射出ピストンで射出シリンダ50内に
嵌入されスクリュ軸43に連結されている。なお、符号
51は油タンク、52はホッパを示す。
用モータ、49は射出ピストンで射出シリンダ50内に
嵌入されスクリュ軸43に連結されている。なお、符号
51は油タンク、52はホッパを示す。
【0025】型締装置1の各ロードセンサ30は型締力
制御装置32に接続されるとともに、射出制御装置55
およびタイミング制御装置56にもそれぞれ接続されて
いる。また、タイミング制御装置56は型締力制御装置
32とも接続されている。
制御装置32に接続されるとともに、射出制御装置55
およびタイミング制御装置56にもそれぞれ接続されて
いる。また、タイミング制御装置56は型締力制御装置
32とも接続されている。
【0026】この射出制御装置55には射出シリンダ5
0の動作を制御する油圧制御弁57が接続されている。
符号33bは簡略化して示した油圧供給源である。な
お、本実施例では、油圧駆動の射出装置について示した
が、例えば電動駆動の場合においては、射出制御装置5
5は、電動駆動源へ接続されることとなる。
0の動作を制御する油圧制御弁57が接続されている。
符号33bは簡略化して示した油圧供給源である。な
お、本実施例では、油圧駆動の射出装置について示した
が、例えば電動駆動の場合においては、射出制御装置5
5は、電動駆動源へ接続されることとなる。
【0027】型圧縮成形おける射出充填工程の制御は、
各ロードセンサ30からの検出信号に基づいて射出制御
装置55およびタイミング制御装置56が制御され、型
圧縮工程の制御は各ロードセンサ30からの検出信号に
基づいて型締力制御装置32および速度サーボ制御装置
34が制御され、次のような型圧縮成形制御が行われる
ようになっている。
各ロードセンサ30からの検出信号に基づいて射出制御
装置55およびタイミング制御装置56が制御され、型
圧縮工程の制御は各ロードセンサ30からの検出信号に
基づいて型締力制御装置32および速度サーボ制御装置
34が制御され、次のような型圧縮成形制御が行われる
ようになっている。
【0028】射出充填工程を行うに際し、型締装置1を
用いて、型圧縮量調整などを行う。まず、型締シリンダ
6によって可動プラテン3が動作されて、可動型2が固
定型4に接触する型締位置まで移動される(基準点調整
用の可動プラテン移動工程)。
用いて、型圧縮量調整などを行う。まず、型締シリンダ
6によって可動プラテン3が動作されて、可動型2が固
定型4に接触する型締位置まで移動される(基準点調整
用の可動プラテン移動工程)。
【0029】次に、可動プラテン3が型締位置で保持さ
れている状態で4つの駆動モータ20が駆動され、各調
整ロッド14がそれぞれ下方に動作されてロッド受け部
29に当接される。この場合、各調整ロッド14がロッ
ド受け部29に当接した状態がロードセンサ30によっ
て検出された時点で、駆動モータ20が停止する(基準
点調整工程)。
れている状態で4つの駆動モータ20が駆動され、各調
整ロッド14がそれぞれ下方に動作されてロッド受け部
29に当接される。この場合、各調整ロッド14がロッ
ド受け部29に当接した状態がロードセンサ30によっ
て検出された時点で、駆動モータ20が停止する(基準
点調整工程)。
【0030】次に、基準点調整作業の終了後は、型圧縮
量の設定を行う。駆動モータ20を駆動させて、各調整
ロッド14をあらかじめ設定したストローク量動作させ
て、駆動モータ20を停止させる(型圧縮量調整工
程)。
量の設定を行う。駆動モータ20を駆動させて、各調整
ロッド14をあらかじめ設定したストローク量動作させ
て、駆動モータ20を停止させる(型圧縮量調整工
程)。
【0031】そして、型圧縮量調整後は射出充填工程を
行う。今、型締シリンダ6の圧力をP、型締シリンダ6
の出力をF0 、射出充填によって可動型2と固定型4で
形成される金型キャビティ内に発生する型内圧をP1 、
可動型2に発生する型開力をF1 、調整ロッド14に発
生する力をF2 とすると、各部の力F0 、F1 、F2は
次のようになる。
行う。今、型締シリンダ6の圧力をP、型締シリンダ6
の出力をF0 、射出充填によって可動型2と固定型4で
形成される金型キャビティ内に発生する型内圧をP1 、
可動型2に発生する型開力をF1 、調整ロッド14に発
生する力をF2 とすると、各部の力F0 、F1 、F2は
次のようになる。
【0032】型締シリンダ6の出力F0 は、調整ロッド
14の許容荷重内で予圧に必要な力とし、その力に相当
する圧力Pを油圧制御弁33で設定する。この時、3つ
の力の関係はF0 =F1 (=P1 )+ΣF2 の関係とな
り、射出充填前は型内圧P1=0であるので、F1 =0
となりF0 =ΣF2 となる。
14の許容荷重内で予圧に必要な力とし、その力に相当
する圧力Pを油圧制御弁33で設定する。この時、3つ
の力の関係はF0 =F1 (=P1 )+ΣF2 の関係とな
り、射出充填前は型内圧P1=0であるので、F1 =0
となりF0 =ΣF2 となる。
【0033】この状態で、射出装置42より金型キャビ
ティ内へ射出充填を行うと、型内圧P1 が発生し、これ
に基づく型開力F1 が発生するため、その分F2 が減少
する。
ティ内へ射出充填を行うと、型内圧P1 が発生し、これ
に基づく型開力F1 が発生するため、その分F2 が減少
する。
【0034】ここで前記の関係式F0 =F1 (=P1 )
+ΣF2 に基づいて、ロードセンサ30で検出される力
F2 を検知することによって、射出充填に伴う型内圧の
変化量(P1 )知ることができる。すなわち、ロードセ
ンサ30からの検出信号を制御パラメータとして、射出
制御装置55を介して射出装置42の駆動部である射出
シリンダ50の射出速度制御を行うことにより、あらか
じめ設定した射出充填挙動(型内圧の増加比率)を正確
に実行することができ、高精度な射出充填工程の制御が
達成できる。
+ΣF2 に基づいて、ロードセンサ30で検出される力
F2 を検知することによって、射出充填に伴う型内圧の
変化量(P1 )知ることができる。すなわち、ロードセ
ンサ30からの検出信号を制御パラメータとして、射出
制御装置55を介して射出装置42の駆動部である射出
シリンダ50の射出速度制御を行うことにより、あらか
じめ設定した射出充填挙動(型内圧の増加比率)を正確
に実行することができ、高精度な射出充填工程の制御が
達成できる。
【0035】なお、射出充填に伴い、型内圧P1 が作用
する金型面積も増加し、F1 は圧力×面積として増加す
るので、可動型2が離間するのを阻止するため、すなわ
ち、設定された型圧縮量を保持するためのF0 も増加す
る必要がある。ここでも、関係式F0 =F1 (=P1 )
+ΣF2 が成立つことにより、型内圧P1 は正確に検知
される。
する金型面積も増加し、F1 は圧力×面積として増加す
るので、可動型2が離間するのを阻止するため、すなわ
ち、設定された型圧縮量を保持するためのF0 も増加す
る必要がある。ここでも、関係式F0 =F1 (=P1 )
+ΣF2 が成立つことにより、型内圧P1 は正確に検知
される。
【0036】次に、型圧縮工程を開始するに際し、金型
キャビティ内へ理想状態で完全充填された状態、例え
ば、完全充填時の型内圧などをあらかじめタイミング制
御装置56に設定値として入力しておけば、関係式F0
=F1 (P1 )+ΣF2 に基づいてロードセンサ30か
らの力F2 と設定値とを比較演算して、型締力制御装置
32へ型圧縮工程の開始信号を送ることにより、型圧縮
工程が開始される。すなわち、ロードセンサ30からの
検出信号を制御パラメータとすることにより、適正な型
圧縮工程の開始制御が可能となる。
キャビティ内へ理想状態で完全充填された状態、例え
ば、完全充填時の型内圧などをあらかじめタイミング制
御装置56に設定値として入力しておけば、関係式F0
=F1 (P1 )+ΣF2 に基づいてロードセンサ30か
らの力F2 と設定値とを比較演算して、型締力制御装置
32へ型圧縮工程の開始信号を送ることにより、型圧縮
工程が開始される。すなわち、ロードセンサ30からの
検出信号を制御パラメータとすることにより、適正な型
圧縮工程の開始制御が可能となる。
【0037】次に、圧縮開始点がくれば、駆動モータ2
0が回転し調整ロッド14は速度サーボ制御装置34に
てあらかじめ設定されたプログラムどおりに速度制御さ
れて、圧縮工程を実行する。圧縮工程を実行すれば、当
然P1 も変化するが、圧縮力はF0 =F´1 (=P1 )
+ΣF2 の関係で常にF´1 に対応したF0 を自動設定
する。この結果、圧縮速度は設定されたプログラムを正
確に実行し、高精度な型圧縮工程制御が達成できる。
0が回転し調整ロッド14は速度サーボ制御装置34に
てあらかじめ設定されたプログラムどおりに速度制御さ
れて、圧縮工程を実行する。圧縮工程を実行すれば、当
然P1 も変化するが、圧縮力はF0 =F´1 (=P1 )
+ΣF2 の関係で常にF´1 に対応したF0 を自動設定
する。この結果、圧縮速度は設定されたプログラムを正
確に実行し、高精度な型圧縮工程制御が達成できる。
【0038】なお、型圧縮工程は、射出充填工程に引続
いて行うものとするが、射出充填工程の任意の位置から
平行して型圧縮工程を開始するようにしてもよい。
いて行うものとするが、射出充填工程の任意の位置から
平行して型圧縮工程を開始するようにしてもよい。
【0039】以上の動作はあらかじめ設定された型圧縮
量を保持した状態で射出充填工程を行うようにしている
が、基準点調整後、射出充填工程を開始させ、ロードセ
ンサ30からの検出信号F2 に基づいて、型内圧P1 が
あらかじめ設定された値で一定になるように、射出装置
42の射出速度制御と型締装置1で可動型2を固定型4
に対して離間させる方向へ可動プラテン3を適宜後退動
させる制御を同時に行い、あらかじめ設定した型圧縮量
に達した後、射出充填工程から型圧縮工程へ切替えるよ
うにしてもよい。
量を保持した状態で射出充填工程を行うようにしている
が、基準点調整後、射出充填工程を開始させ、ロードセ
ンサ30からの検出信号F2 に基づいて、型内圧P1 が
あらかじめ設定された値で一定になるように、射出装置
42の射出速度制御と型締装置1で可動型2を固定型4
に対して離間させる方向へ可動プラテン3を適宜後退動
させる制御を同時に行い、あらかじめ設定した型圧縮量
に達した後、射出充填工程から型圧縮工程へ切替えるよ
うにしてもよい。
【0040】また、ロードセンサ30の出力信号の代わ
りに、駆動モータ20の駆動系の電流値の変化量あるい
はトルク値の変化量を電流検出器36で検知して各制御
装置の制御信号として用いることも可能である。なお、
ロードセンサ30の出力信号と駆動モータ20の駆動系
の電流値などの変化の出力信号を同時に用いてもよく、
必要に応じて使い分けることも可能である。
りに、駆動モータ20の駆動系の電流値の変化量あるい
はトルク値の変化量を電流検出器36で検知して各制御
装置の制御信号として用いることも可能である。なお、
ロードセンサ30の出力信号と駆動モータ20の駆動系
の電流値などの変化の出力信号を同時に用いてもよく、
必要に応じて使い分けることも可能である。
【0041】図6に、射出制御回路の概略構成を示す。
ロードセンサ30、電流検出器36などの各検出器から
の検出信号と、射出シリンダ50と駆動モータ20の各
駆動部へ出力する制御信号の入出力を行う入出力インタ
ーフェース39と設定条件を記憶する記憶ユニット41
部および設定値と検出信号を比較演算処理して制御信号
を出力する演算処理ユニット40部とで射出制御装置5
5およびタイミング制御装置56が構成され、型締装置
側の型締力制御装置32と連結させている。なお、記憶
ユニット41部には、型内圧目標値および時間配分の入
力値などを設定値として記憶しておく。図中37は設定
条件を入力するキーボード、38は表示部である。
ロードセンサ30、電流検出器36などの各検出器から
の検出信号と、射出シリンダ50と駆動モータ20の各
駆動部へ出力する制御信号の入出力を行う入出力インタ
ーフェース39と設定条件を記憶する記憶ユニット41
部および設定値と検出信号を比較演算処理して制御信号
を出力する演算処理ユニット40部とで射出制御装置5
5およびタイミング制御装置56が構成され、型締装置
側の型締力制御装置32と連結させている。なお、記憶
ユニット41部には、型内圧目標値および時間配分の入
力値などを設定値として記憶しておく。図中37は設定
条件を入力するキーボード、38は表示部である。
【0042】本発明の最大の特徴点は、射出充填工程に
おける金型キャビティ内の射出充填挙動(型内圧の変
化)を型締装置1のプラテン調整機構11のロードセン
サ30からの検出信号によって検知する機能とし、この
検出信号を制御パラメータとして射出充填工程制御を行
うことにある。
おける金型キャビティ内の射出充填挙動(型内圧の変
化)を型締装置1のプラテン調整機構11のロードセン
サ30からの検出信号によって検知する機能とし、この
検出信号を制御パラメータとして射出充填工程制御を行
うことにある。
【0043】型内圧の変化の検知手段として、従来のよ
うな金型内に圧力センサなどを組込んで行う場合では、
局部的な領域での検出信号であるため、検知位置によっ
ては全く不正確な検出信号の可能性が高く、かつ、充填
材料が検知位置に到達するまでは、検出不可能であり、
射出充填工程全体にわたって正確な検出信号を得ること
は極めて困難である。
うな金型内に圧力センサなどを組込んで行う場合では、
局部的な領域での検出信号であるため、検知位置によっ
ては全く不正確な検出信号の可能性が高く、かつ、充填
材料が検知位置に到達するまでは、検出不可能であり、
射出充填工程全体にわたって正確な検出信号を得ること
は極めて困難である。
【0044】また、圧力センサなどの数を増やして前記
欠点を補う試みにおいても、時間的なズレを伴う各々独
立した検出信号の集団であり、連続的な制御信号に変換
するための補正を必要とする上に、圧力センサの取付工
数および取付けのための金型の改造などコスト高を招く
結果となる。
欠点を補う試みにおいても、時間的なズレを伴う各々独
立した検出信号の集団であり、連続的な制御信号に変換
するための補正を必要とする上に、圧力センサの取付工
数および取付けのための金型の改造などコスト高を招く
結果となる。
【0045】さらに、金型が異なる毎に圧力センサの取
付け、取はずし、および検出信号の校正などの煩雑な作
業を必要とし、金型形状によっては、取付不可能な事態
も予測される。
付け、取はずし、および検出信号の校正などの煩雑な作
業を必要とし、金型形状によっては、取付不可能な事態
も予測される。
【0046】なお、前記1実施例としては、竪型の型圧
縮成形の例を示したが、これは、竪型のものに限るもの
ではなく、横型の型圧縮成形においても用いることがで
きる。その場合、可動プラテン3や可動型2と同様に、
プラテン面間距離調整機構11も水平方向に作動するよ
うに、水平状態で取付けられる。
縮成形の例を示したが、これは、竪型のものに限るもの
ではなく、横型の型圧縮成形においても用いることがで
きる。その場合、可動プラテン3や可動型2と同様に、
プラテン面間距離調整機構11も水平方向に作動するよ
うに、水平状態で取付けられる。
【0047】
【発明の効果】本発明においては、調整ロッドと調整ロ
ッドを駆動させる原動機およびロッド送り機構を備えた
ロッド調整部と力センサを備えたロッド受け部から構成
された機械的プラテン面間距離調整機構を複数備え、力
センサからの検出信号を制御パラメータとして射出充填
工程制御と型圧縮開始制御を行うことにより、金型内に
圧力センサを組込む方法と比べて、次のように優れてい
る。 (1)射出充填によって発生する型内圧P1 を正確かつ
連続的に検知できるので、高精度な射出制御ができ、製
品重量精度のよい高品質な成形品を得ることができる。 (2)検出信号応答速度が極めて高く、かつ、検出信号
精度のバラツキがなくなるため、高精度な型圧縮開始制
御ができ、高品質な成形品を安定して得ることができ
る。 (3)射出充填によって発生する型内圧P1 計測が金型
キャビティ内圧センサ方式でないので、取付作業や演算
などを行うためのハード、ソフトが不要となり、経済効
果も優れている。 (4)高精度な型開量の制御により、計量(射出)不安
定性をなくし、正確な射出充填量の計量制御が可能とな
るため、ヒケやバリの出ない高品質な成形品を得ること
ができる。 (5)また、制御のための検出手段を二重構造としてい
るため、検出精度が向上するとともに、不意のトラブル
にも迅速に対応することができ、成形機停止による生産
性ダウンを防ぐことができる。 (6)さらに、射出充填工程に続く型圧縮工程において
も可動型に発生する力F1 を正確に早く検知できるの
で、高精度な型圧縮制御ができ、前述した射出制御の効
果と相乗して極めて高品質な成形品を安定して供給する
ことができる。
ッドを駆動させる原動機およびロッド送り機構を備えた
ロッド調整部と力センサを備えたロッド受け部から構成
された機械的プラテン面間距離調整機構を複数備え、力
センサからの検出信号を制御パラメータとして射出充填
工程制御と型圧縮開始制御を行うことにより、金型内に
圧力センサを組込む方法と比べて、次のように優れてい
る。 (1)射出充填によって発生する型内圧P1 を正確かつ
連続的に検知できるので、高精度な射出制御ができ、製
品重量精度のよい高品質な成形品を得ることができる。 (2)検出信号応答速度が極めて高く、かつ、検出信号
精度のバラツキがなくなるため、高精度な型圧縮開始制
御ができ、高品質な成形品を安定して得ることができ
る。 (3)射出充填によって発生する型内圧P1 計測が金型
キャビティ内圧センサ方式でないので、取付作業や演算
などを行うためのハード、ソフトが不要となり、経済効
果も優れている。 (4)高精度な型開量の制御により、計量(射出)不安
定性をなくし、正確な射出充填量の計量制御が可能とな
るため、ヒケやバリの出ない高品質な成形品を得ること
ができる。 (5)また、制御のための検出手段を二重構造としてい
るため、検出精度が向上するとともに、不意のトラブル
にも迅速に対応することができ、成形機停止による生産
性ダウンを防ぐことができる。 (6)さらに、射出充填工程に続く型圧縮工程において
も可動型に発生する力F1 を正確に早く検知できるの
で、高精度な型圧縮制御ができ、前述した射出制御の効
果と相乗して極めて高品質な成形品を安定して供給する
ことができる。
【図1】本発明を実施するための装置の1実施例を示す
概略構成図である。
概略構成図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】可動側調整ユニットを示す正面図である。
【図4】固定側調整ユニットを示す正面図である。
【図5】スプライン軸の連結部を示す縦断面図である。
【図6】射出制御の1実施例を示す回路構成図である。
1 型締装置 2 可動型 3 可動プラテン 4 固定型 5 固定プラテン 6、6a 型締シリンダ 11 プラテン面間距離調整機構(プラテン調整機構) 12 可動側調整ユニット 13 固定側調整ユニット 14 調整ロッド 15 送り機構部 16 ねじ軸部 17 スプライン軸部 18 ボールねじ部 20 駆動モータ 23 ガイド軸 29 ロッド受け部 30 ロードセンサ(圧力検出手段) 31 油圧シリンダ 32 型締力制御装置(制御手段) 33 油圧制御弁 34 速度サーボ制御装置 35 位置検出器 36 電流検出器 37 入力キーボード 38 表示部 39 入出力インターフェース 40 演算処理ユニット 41 記憶ユニット 42 射出装置 43 スクリュ軸 44 加熱筒 45 スクリュヘッド 46 樹脂貯留部 47 射出ノズル 48 正逆転用モータ 49 射出ピストン 50 射出シリンダ 55 射出制御装置 56 タイミング制御装置 57 油圧制御弁
Claims (8)
- 【請求項1】 可動プラテンに前進後退動作と型締力を
発生させる型締機構を備えるとともに、可動プラテンお
よび固定プラテンに、調整ロッドと、この調整ロッドを
前進後退動させる原動機およびロッド送り機構を備えた
ロッド調整部と、力センサを備えたロッド受け部を備え
たプラテン面間距離調整機構を複数備えた型締装置を用
いて型圧縮成形を行うに際し、射出充填工程において、
力センサの出力信号に基づいて、射出機構の駆動部制御
と型圧縮工程の開始制御を行うようにしたことを特徴と
する型圧縮成形方法。 - 【請求項2】 射出充填工程中あるいは射出充填工程に
続く型圧縮工程において、力センサに所定の負荷を加え
た状態での調整ロッドの移動速度制御と力センサの出力
信号に基づいた型締機構の圧縮力制御を同時に行うよう
にしたことを特徴とする請求項1記載の型圧縮成形方
法。 - 【請求項3】 型内圧目標値と時間配分の入力値を記憶
ユニット部に設定値として記憶し、力センサからの検出
信号と設定値とを演算処理部で比較演算した結果を制御
値の出力信号として、射出機構の射出速度制御を行うと
ともに型圧縮工程を開始させるようにしたことを特徴と
する請求項1記載の型圧縮成形方法。 - 【請求項4】 力センサの代わりに、プラテン面間距離
調整機構の駆動系の電流値を検出信号として用いること
を特徴とする請求項1記載の型圧縮成形方法。 - 【請求項5】 射出機構を備える成形機であって、成形
用の可動型が可動プラテンに固定側が固定プラテンにそ
れぞれ保持されていて、可動プラテンを固定プラテンに
対して前進後退させる機構とし、可動プラテンには型締
力を発生させる型締機構を備えるとともに、可動プラテ
ンおよび固定プラテンのどちらか一方に可動プラテンの
前進後退動作方向に沿って移動可能に装着された機械式
送り機構と調整ロッドおよび調整ロッドを駆動させる原
動機を備えたロッド調整部と、他の一方に調整ロッドに
対向して配置されたロッド受け部とロッド受け部に加わ
る力を検出する検出部を備えた調整ロッド受け部から構
成された複数のプラテン面間距離調整機構を備えるとと
もに力センサから出力される出力信号に基づいて、射出
機構の射出速度を制御する射出制御装置および型圧縮工
程を開始させるタイミング制御装置を具備したことを特
徴とする型圧縮成形装置。 - 【請求項6】 プラテン面間距離調整機構の駆動系に可
動プラテンの移動量を制御する速度サーボ制御装置と、
力センサから出力される出力信号に基づいて型締機構の
型締力を制御する型締力制御装置を具備したことを特徴
とする請求項5記載の型圧縮成形装置。 - 【請求項7】 型内圧目標値と時間配分の入力値を設定
値として記憶する記憶ユニット部と、力センサからの検
出信号と設定値とを比較演算処理して射出機構の駆動系
に制御値の制御信号として出力する演算処理ユニット部
と、検出信号および制御信号の入出力を行う入出力イン
ターフェース部と、入力キーボードおよび表示部を有す
る射出制御装置およびタイミング制御装置を備えるとと
もに、力センサ部と射出機構の駆動部を連結したことを
特徴とする請求項5記載の型圧縮成形装置。 - 【請求項8】 力センサの代わりに、プラテン面間距離
調整機構の駆動部の電流値を検出信号として入出力イン
ターフェースに入力する電流検出器を用いたことを特徴
とする請求項5記載の型圧縮成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19078394A JPH0852778A (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 型圧縮成形方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19078394A JPH0852778A (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 型圧縮成形方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0852778A true JPH0852778A (ja) | 1996-02-27 |
Family
ID=16263669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19078394A Pending JPH0852778A (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 型圧縮成形方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0852778A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115958764A (zh) * | 2022-11-14 | 2023-04-14 | 珠海格力智能装备有限公司 | 注射模压多段成型方法 |
-
1994
- 1994-08-12 JP JP19078394A patent/JPH0852778A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115958764A (zh) * | 2022-11-14 | 2023-04-14 | 珠海格力智能装备有限公司 | 注射模压多段成型方法 |
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