JPH0857901A - 原料供給量の自動設定が可能な射出成形機とその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原料供給量を制御するフィードスクリュの回
転数を自動的に演算設定し、最適な設定値を常に得るこ
とによって、成形不良や成形作動の中断の発生を防止す
ることを目的とする。 【構成】 加熱筒内に原料が充満したことを検出する原
料充満検出器と、メインスクリュ駆動装置およびフィー
ドスクリュ駆動装置の駆動中の時間を積算して最適フィ
ードスクリュ回転数を演算する制御装置とを備え、該制
御装置が演算した前記最適フィードスクリュ回転数を設
定値としてフィードスクリュを制御するように構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原料供給量が制御出来
る射出成形機において、原料の種類を問わず原料供給量
を自動設定することが出来る射出成形機に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】原料供給量が制御出来る射出成形機にお
いては、その制御をフィードスクリュで行う。最適の供
給量を決定する手段としては、メインスクリュの駆動装
置の負荷率を油圧ゲージなどで確認して、負荷が適当な
範囲となるようにフィードスクリュの回転数を設定する
か、フィードスクリュの下にある原料落下口の窓から目
視で原料供給量を確認し、適当な原料落とし量となるよ
うにフィードスクリュの回転数を設定していた。またフ
ィードスクリュの回転数設定を自動化する試み（特開平
４−９０３２４）もあるが、メインスクリュとフィード
スクリュそれぞれについて、一回転当たりの原料供給量
を、使用する原料毎に係数として設定入力する必要があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】フィードスクリュを有
する射出成形機においては、原料供給量を制御すること
が出来るため、原料供給量が不足する場合は、メインス
クリュの原料搬送途中で原料が途切れメインスクリュの
後退が一旦停止するサージング現象が起こることがあ
り、成形品には焼け、ショートショット、バリなどの不
良が発生する。逆に、原料供給量が過多の場合は、メイ
ンスクリュの回転トルクが高くなり、回転不能になる場
合もある。また、原料がメインスクリュと原料落下口に
充満するため、原料の可塑化時に発生するガスなどの脱
気を阻害し、成形品の表面が曇るなどの不良が発生す
る。このように最適な原料供給量を得るには、従来方法
においては習熟したオペレータが経験に頼って実行しな
ければならなかった。また、自動設定を可能とする従来
方法においても、原料の種類や形状の設定項目があり原
料の種類や形状が変わる度に設定値を変更しなければな
らない煩わしさがあった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そのため本願では、メイ
ンスクリュの回転中に、原料充満検出器が原料充満を検
出しないときは常にフィードスクリュを最大回転させる
ようにし、フィードスクリュの回転時間の積算値とメイ
ンスクリュの回転時間の積算値との比に１より小さい常
数を掛けた値に基ずいて、フィードスクリュの最大回転
数に対する回転比率を演算し、該回転比率を設定値とし
てフィードスクリュ回転を制御するようにしたのであ
る。

【０００５】

【作用】このような手段により、加熱筒内のメインスク
リュに原料を充満させること、つまり１００％の原料供
給量を得るのに必要な最低のフィードスクリュ回転数が
求められる。そして、実際の可塑化状態の検証によって
原料供給量の最適値は９０％であることが予め判明して
いるので、前記１００％の原料供給量の９０％値をフィ
ードスクリュ回転数の設定値とするのである。

【０００６】

【実施例】次に本発明の一実施例を図面に基ずいて説明
する。図１は本発明の射出成形機における射出装置とそ
の制御装置を示す該略ブロック図である。１はメインス
クリュであり、フィードスクリュ２により供給制御され
る原料を油圧または電気モータよりなるメインスクリュ
駆動装置９によって可塑化し、油圧シリンダやサーボモ
ータなどよりなる射出駆動装置８により図示しない金型
にノズル４を通じて射出する。３はメインスクリュ１を
嵌挿する加熱筒であり、図示しないバンドヒータなどの
加熱装置を備えて原料を溶融し、それをメインスクリュ
で射出するためのものである。

【０００７】６は原料充満検出器であり、フィードスク
リュ下部の原料落下口５に位置し、原料がこの充満検出
器まで達すると制御装置１０に信号を送る。本実施例で
は原料充満検出器として静電容量形近接スイッチを使用
しており、具体的にはオムロン（株）のＥ２Ｋ−Ｃ２５
ＭＥ１である。７はフィードスクリュ駆動装置であり、
可変速モータなどからなる。

【０００８】１０は制御装置であり、マイクロコンピュ
タをベースにしている。ＣＰＵ１１がＬＳＩで構成され
たマイクロコンピュタであり、バスラインで入力部１
２、出力部１３、記憶部１４および設定・表示部１５と
接続している。ＣＰＵ１１はコンピュタとしての演算や
制御を行うのであり、本発明の最適フィードスクリュ回
転数の演算もこの部分で行う。入力部１２には原料充満
検出器６の他、図示しないアクチュエータのリミットス
イッチや操作スイッチなどが接続されている。出力部１
３からは、フィードスクリュ駆動装置、メインスクリュ
駆動装置および射出駆動装置への制御信号が出力されて
いる。勿論、図示しない型締装置などの駆動信号も含ま
れている。

【０００９】記憶部１４は半導体メモリであり、揮発性
のＲＡＭと不揮発性のＲＯＭよりなる。ＲＡＭは一時記
憶用であり、各設定値や本願におけるメインスクリュ回
転時間とフィードスクリュ回転時間の積算値や最適フィ
ードスクリュ回転数などの演算値を格納する。ＲＯＭは
永久記憶用であり、シーケンスプログラムや本願におけ
る最適フィードスクリュ回転数の演算手順などを格納し
ている。設定・表示部１５は所謂マンマシンインターフ
ェイスと呼ばれるものである。設定部は設定値や各種コ
マンドを入力するものであり、キーボードなどの押釦ス
イッチよりなる。表示部は設定値、実測値、メッセージ
などを表示するものであり、ＣＲＴ、液晶パネル、プラ
ズマディスプレイ、ＬＥＤランプなどからなる。

【００１０】次に本発明の作動を、図２の流れ図に基ず
いて説明する。まず、ステップＳ１において、設定・表
示部１５にある自動設定スイッチをＯＮにする。この操
作により以下に述べる一連の自動設定作動が開始するの
である。この自動設定作動は射出成形機の自動成形運転
中に行うことも可能である。ステップＳ２ではフィード
スクリュ回転数設定値を強制的に１００％にし、最大の
原料供給量にする。次に、シーケンスが計量工程になる
と、メインスクリュが所定の回転速度で駆動され、フィ
ードスクリュは前記の最大回転速度で駆動される。そし
て、この間に最初に原料検出器がＯＮになった時から、
メインスクリュ回転時間とフィードスクリュ回転時間を
サンプリングしてそれらの積算値ＴｍおよびＴｆを記憶
部に記憶する。（ステップＳ３）

【００１１】ステップＳ４で、計量中にスクリュ位置が
予め設定した計量完了位置に達したかどうかを比較する
ことによって計量完了を検出する。計量完了していなけ
れば、ステップＳ５で原料充満検出器が作動したかどう
かを見る。作動していなければ、ステップＳ６に進みフ
ィードスクリュ回転を開始し、Ｔｆのサンプリングも開
始する。原料充満検出器が作動した場合は、ステップＳ
７に進みフィードスクリュ回転を停止すると共にＴｆの
サンプリングを中断する。このように計量中はＳ４、Ｓ
５、Ｓ６またはＳ４、Ｓ５、Ｓ７のステップを、ステッ
プＳ４において計量完了となるまで繰り返す。この間、
メインスクリュは回転を継続している。

【００１２】上記の一計量工程における積算値であるＴ
ｍとＴｆを、予め設定したサンプリング回数の計量工程
毎に記憶部に格納する。そして、ステップＳ８において
該サンプリング回数が予め設定した値に達したらステッ
プＳ９に進む。ステップＳ９では前記記憶部に格納した
複数のＴｍとＴｆの平均値を求め、Ｔｆの平均値をＴｍ
の平均値で除した値に０．９と１００（＝ｎ）を掛け
る。こうして得た値ｎｆは最適フィードスクリュ回転数
設定値であり、ｎｆをフィードスクリュの回転数設定値
として記憶部に格納する。（ステップＳ１０） ステップＳ１１では、ステップＳ１において手動でＯＮ
にした自動設定スイッチを、一連の自動設定の最後のス
テップとして自動的にＯＦＦとする。

【００１３】

【発明の効果】本発明は上記のように構成したので、初
心者や未熟練者でも最適なフィードスクリュ回転数を自
動で設定することが出来るため、原料供給量不足に起因
するサージングなどの可塑化の不安定と、原料供給量過
多に起因する脱気不良やメインスクリュのトルクオーバ
を回避することが出来た。そのため、成形品の焼け、バ
リ、ショートショットなどの成形不良を防止して、成形
品質の向上と生産の安定が実現できたのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出成形機における射出装置とその制
御装置の一部を示す該略ブロック図である。

【図２】本発明における最適フィードスクリュ回転数を
演算するプログラム処理を説明する流れ図である。

【符号の説明】

１ メインスクリュ ９ メインス
クリュ駆動装置 ２ フィードスクリュ １０ 制御装置 ３ 加熱筒 １１ ＣＰＵ ４ ノズル １２ 入力部 ５ 原料落下口 １３ 出力部 ６ 原料充満検出器 １４ 記憶部 ７ フィードスクリュ駆動装置 １５ 設定・表
示部 ８ 射出駆動装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原料を可塑化するメインスクリュと該メ
   インスクリュへの原料の供給量を制御するフィードスク
   リュとを有する射出成形機において、 メインスクリュを嵌挿する加熱筒内に原料が充満したこ
   とを検出する原料充満検出器と、メインスクリュ駆動装
   置およびフィードスクリュ駆動装置における駆動中の時
   間を積算してそれぞれの積算値を求め該積算値を基に最
   適フィードスクリュ回転数を演算する制御装置とを備え
   たことを特徴とする射出成形機。
2. 【請求項２】 請求項１の射出成形機において、メイン
   スクリュの回転中に、原料充満検出器が原料充満を検出
   しないときは常にフィードスクリュを最大回転させるよ
   うにし、フィードスクリュの回転時間の積算値とメイン
   スクリュの回転時間の積算値との比に１より小さい常数
   を掛けた値に基ずいて、フィードスクリュの最大回転数
   に対する回転比率を演算し、該回転比率を設定値として
   フィードスクリュ回転を制御することを特徴とする射出
   成形機の原料供給量の自動設定制御方法。
3. 【請求項３】 原料充満検出器が、静電容量形近接スイ
   ッチであることを特徴とする請求項１における射出成形
   機。
4. 【請求項４】 請求項２における１より小さい常数が
   ０．９である射出成形機の原料供給量の自動設定制御方
   法。