JPH09300410A - 電動射出成形機の背圧制御方法 - Google Patents
電動射出成形機の背圧制御方法Info
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- JPH09300410A JPH09300410A JP11786996A JP11786996A JPH09300410A JP H09300410 A JPH09300410 A JP H09300410A JP 11786996 A JP11786996 A JP 11786996A JP 11786996 A JP11786996 A JP 11786996A JP H09300410 A JPH09300410 A JP H09300410A
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- Japan
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- back pressure
- screw
- molding machine
- electric motor
- injection molding
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
- B29C45/50—Axially movable screw
- B29C45/5008—Drive means therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B29C45/50—Axially movable screw
- B29C45/5008—Drive means therefor
- B29C2045/5032—Drive means therefor using means for detecting injection or back pressures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電動射出成形機の電動機を駆動源とする射出
装置において、成形材料の計量工程中にスクリュが前進
することなく、フィードバック制御定数を調整すること
なく、安定した背圧制御を容易に可能とする背圧制御方
法を提供する。 【解決手段】 電動射出成形機の電動機を駆動源とする
射出装置において、計量工程における溶融成形材料の背
圧が設定値を超えるとスクリュ2を微小距離後退させ、
このスクリュ2の後退を繰返す。
装置において、成形材料の計量工程中にスクリュが前進
することなく、フィードバック制御定数を調整すること
なく、安定した背圧制御を容易に可能とする背圧制御方
法を提供する。 【解決手段】 電動射出成形機の電動機を駆動源とする
射出装置において、計量工程における溶融成形材料の背
圧が設定値を超えるとスクリュ2を微小距離後退させ、
このスクリュ2の後退を繰返す。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動射出成形機に
おいて、電動機を駆動源とする射出装置の背圧制御方法
に関するものである。
おいて、電動機を駆動源とする射出装置の背圧制御方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、電動射出成形機において、電動
機を駆動源とするインラインスクリュ式射出装置では、
可塑化用電動機によるスクリュ回転に伴う成形材料の計
量工程中の背圧を制御するため、回転動作を前後進動作
に変換する伝動機構を介してスクリュと連結される射出
用電動機の出力トルクを制御することが従来より行われ
ている。
機を駆動源とするインラインスクリュ式射出装置では、
可塑化用電動機によるスクリュ回転に伴う成形材料の計
量工程中の背圧を制御するため、回転動作を前後進動作
に変換する伝動機構を介してスクリュと連結される射出
用電動機の出力トルクを制御することが従来より行われ
ている。
【0003】また、特開昭61−31221号公報に示
される背圧制御方法では、スクリュの端部に背圧制御用
の電動機を設け、溶融成形材料の圧力またはスクリュの
反力をスクリュ背圧として測定し、得られた背圧測定信
号と背圧指令信号との差信号を演算増幅して得た信号に
基づいて背圧制御用電動機を駆動し、背圧が設定値と一
致するように出力トルクをフィードバック制御してい
る。
される背圧制御方法では、スクリュの端部に背圧制御用
の電動機を設け、溶融成形材料の圧力またはスクリュの
反力をスクリュ背圧として測定し、得られた背圧測定信
号と背圧指令信号との差信号を演算増幅して得た信号に
基づいて背圧制御用電動機を駆動し、背圧が設定値と一
致するように出力トルクをフィードバック制御してい
る。
【0004】あるいは、電動機の制動作用を利用し、電
動機の出力トルク値(電動機の電流値)を一定に制御し
てスクリュに背圧を与え、背圧制御を行っている。
動機の出力トルク値(電動機の電流値)を一定に制御し
てスクリュに背圧を与え、背圧制御を行っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】電動射出成形機におけ
る、電動機を駆動源とする射出装置の従来の背圧制御方
法は以上のように構成されていることにより、つぎのよ
うな課題が存在している。すなわち、電動機の出力トル
ク(回転力)を制御することにより背圧を制御する場
合、伝動機構の摩擦力によって発生する抵抗による背圧
よりも低い背圧の制御を行うことはできるが、背圧が設
定背圧より低い場合は、背圧が上昇する方向に出力トル
クが発生する。従って、計量開始時のように、スクリュ
回転速度が所定値まで未だ上昇せず、シリンダ内の材料
の貯留量が充分でなく、スクリュ後退力が発生しない時
点では、スクリュは強制的に前進させられる。電動機の
出力トルク値を一定に制御することにより背圧を制御す
る場合においても同様に、スクリュ後退力が電動機の出
力トルクよりも小さい場合は、スクリュ後退力と電動機
の出力トルクとが釣り合うまでスクリュが前進する。そ
の結果、スクリュの回転に伴う材料の貯留速度には無関
係に、スクリュは背圧を与えられたことになり、安定し
た計量ができない。また、スクリュは前進限度まで前進
し、損傷する恐れがある。
る、電動機を駆動源とする射出装置の従来の背圧制御方
法は以上のように構成されていることにより、つぎのよ
うな課題が存在している。すなわち、電動機の出力トル
ク(回転力)を制御することにより背圧を制御する場
合、伝動機構の摩擦力によって発生する抵抗による背圧
よりも低い背圧の制御を行うことはできるが、背圧が設
定背圧より低い場合は、背圧が上昇する方向に出力トル
クが発生する。従って、計量開始時のように、スクリュ
回転速度が所定値まで未だ上昇せず、シリンダ内の材料
の貯留量が充分でなく、スクリュ後退力が発生しない時
点では、スクリュは強制的に前進させられる。電動機の
出力トルク値を一定に制御することにより背圧を制御す
る場合においても同様に、スクリュ後退力が電動機の出
力トルクよりも小さい場合は、スクリュ後退力と電動機
の出力トルクとが釣り合うまでスクリュが前進する。そ
の結果、スクリュの回転に伴う材料の貯留速度には無関
係に、スクリュは背圧を与えられたことになり、安定し
た計量ができない。また、スクリュは前進限度まで前進
し、損傷する恐れがある。
【0006】また、フィードバック制御における制御装
置のフィードバック制御定数は、成形材料の種類が変り
あるいは成形条件が変更されるとその最適値が異なる。
さらに、伝動機構の慣性力、非線形の制御系等により制
御ゲインが適宜変化しないことにより安定した背圧制御
ができない。従って、フィードバック制御定数の調整が
複雑かつ困難である。
置のフィードバック制御定数は、成形材料の種類が変り
あるいは成形条件が変更されるとその最適値が異なる。
さらに、伝動機構の慣性力、非線形の制御系等により制
御ゲインが適宜変化しないことにより安定した背圧制御
ができない。従って、フィードバック制御定数の調整が
複雑かつ困難である。
【0007】本発明は以上のような課題を解決するため
になされたものであり、電動射出成形機の電動機を駆動
源とする射出装置において、成形材料の計量工程中にス
クリュが前進することなく、フィードバック制御定数を
調整することなく、安定した背圧制御を容易に可能とす
る背圧制御方法を提供することを目的とする。
になされたものであり、電動射出成形機の電動機を駆動
源とする射出装置において、成形材料の計量工程中にス
クリュが前進することなく、フィードバック制御定数を
調整することなく、安定した背圧制御を容易に可能とす
る背圧制御方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するするために、電動射出成形機の電動機を駆動源とす
る射出装置における、本発明による背圧制御方法は以下
のように構成されている。すなわち、電動射出成形機の
電動機を駆動源とする射出装置において、計量工程にお
ける溶融成形材料の背圧が設定値を超えるとスクリュを
微小距離後退させ、このスクリュの後退を繰返す。
するするために、電動射出成形機の電動機を駆動源とす
る射出装置における、本発明による背圧制御方法は以下
のように構成されている。すなわち、電動射出成形機の
電動機を駆動源とする射出装置において、計量工程にお
ける溶融成形材料の背圧が設定値を超えるとスクリュを
微小距離後退させ、このスクリュの後退を繰返す。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による電
動射出成形機の電動機を駆動源とする射出装置における
背圧制御方法の好適な実施の形態について詳細に説明す
る。図1は本発明の背圧制御方法を適用する電動機を駆
動源とする射出装置の構成図である。図1において、符
号1で示されるものはシリンダであり、シリンダ1には
スクリュ2が回転駆動可能に挿入されている。該スクリ
ュ2の後端部には、可塑化用電動機3が第1タイミング
ベルト4を介して連結されている。また、前記スクリュ
2は、後端の軸方向に、スラスト軸受5及びロードセル
6を介して移動板7に連結されている。該移動板7に
は、前記スクリュ2と平行してボールネジ8のボールナ
ット8bが設けられている。、該ボールナット8bに
は、ボールネジ軸8aが螺合され、ボールネジ軸8aの
一端には、射出用電動機9が第2タイミングベルト10
を介して連結されている。
動射出成形機の電動機を駆動源とする射出装置における
背圧制御方法の好適な実施の形態について詳細に説明す
る。図1は本発明の背圧制御方法を適用する電動機を駆
動源とする射出装置の構成図である。図1において、符
号1で示されるものはシリンダであり、シリンダ1には
スクリュ2が回転駆動可能に挿入されている。該スクリ
ュ2の後端部には、可塑化用電動機3が第1タイミング
ベルト4を介して連結されている。また、前記スクリュ
2は、後端の軸方向に、スラスト軸受5及びロードセル
6を介して移動板7に連結されている。該移動板7に
は、前記スクリュ2と平行してボールネジ8のボールナ
ット8bが設けられている。、該ボールナット8bに
は、ボールネジ軸8aが螺合され、ボールネジ軸8aの
一端には、射出用電動機9が第2タイミングベルト10
を介して連結されている。
【0010】射出装置を運転制御するための制御装置2
1は、第1サーボモータアンプ22を介して前記可塑化
用電動機3へ速度指令信号21Bを出力し、第2サーボ
モータアンプ23を介して前記射出用電動機9へ位置指
令信号21Aを出力する。また、前記ロードセル6の背
圧測定値信号が増幅器24を介して前記制御装置21へ
入力される。なお、前記第1サーボモータアンプ22に
は前記可塑化用電動機3に設けられたエンコーダ3aか
ら前記可塑化用電動機3の回転速度の測定値信号3aA
が入力され、前記第2サーボモータアンプ23には前記
射出用電動機9に設けられたエンコーダ9aから前記射
出用電動機9の位置の測定値信号9aAが入力される。
1は、第1サーボモータアンプ22を介して前記可塑化
用電動機3へ速度指令信号21Bを出力し、第2サーボ
モータアンプ23を介して前記射出用電動機9へ位置指
令信号21Aを出力する。また、前記ロードセル6の背
圧測定値信号が増幅器24を介して前記制御装置21へ
入力される。なお、前記第1サーボモータアンプ22に
は前記可塑化用電動機3に設けられたエンコーダ3aか
ら前記可塑化用電動機3の回転速度の測定値信号3aA
が入力され、前記第2サーボモータアンプ23には前記
射出用電動機9に設けられたエンコーダ9aから前記射
出用電動機9の位置の測定値信号9aAが入力される。
【0011】以上のように構成される射出装置におい
て、計量工程の動作は以下のように行われる。図2は計
量工程の制御実施例を示すフロー図であり、図3は制御
タイミングの第1形態を示す線図である。すなわち、ス
クリュ2がシリンダ1へ制限いっぱいに挿入された状態
において、まず、制御装置21から第1サーボモータア
ンプ22を介して可塑化用電動機3へ、起動信号と共に
速度指令信号が出力され、計量動作が開始される(第1
ステップ100)。その結果、可塑化用電動機3が起動
し、所定回転速度に制御されて回転し、第1タイミング
ベルト4を介してスクリュ2を回転駆動する。他方、制
御装置21から第2サーボモータアンプ23を介して射
出用電動機9へ、位置指令信号が出力される。その結
果、射出用電動機9は現在位置にサーボロック(第2ス
テップ101)され、移動板7が現在位置に固定され
る。
て、計量工程の動作は以下のように行われる。図2は計
量工程の制御実施例を示すフロー図であり、図3は制御
タイミングの第1形態を示す線図である。すなわち、ス
クリュ2がシリンダ1へ制限いっぱいに挿入された状態
において、まず、制御装置21から第1サーボモータア
ンプ22を介して可塑化用電動機3へ、起動信号と共に
速度指令信号が出力され、計量動作が開始される(第1
ステップ100)。その結果、可塑化用電動機3が起動
し、所定回転速度に制御されて回転し、第1タイミング
ベルト4を介してスクリュ2を回転駆動する。他方、制
御装置21から第2サーボモータアンプ23を介して射
出用電動機9へ、位置指令信号が出力される。その結
果、射出用電動機9は現在位置にサーボロック(第2ス
テップ101)され、移動板7が現在位置に固定され
る。
【0012】スクリュ2の回転により、シリンダ1の先
端に溶融成形材料が貯留され、スクリュ2は、溶融成形
材料の圧力により、図示しないフレームに固定されたシ
リンダ1に対して、後方に抜ける方向に後退しようとす
る。スクリュ2の後退しようとする作用すなわち背圧に
より、ロードセル6が歪を発生し、発生した歪のデータ
はロードセル6から増幅器24を介して制御装置21へ
背圧測定値信号21aとして入力される。
端に溶融成形材料が貯留され、スクリュ2は、溶融成形
材料の圧力により、図示しないフレームに固定されたシ
リンダ1に対して、後方に抜ける方向に後退しようとす
る。スクリュ2の後退しようとする作用すなわち背圧に
より、ロードセル6が歪を発生し、発生した歪のデータ
はロードセル6から増幅器24を介して制御装置21へ
背圧測定値信号21aとして入力される。
【0013】つぎに、制御装置21では、射出用電動機
9の現在位置のサーボロック時点から微小な所定時間△
t(例えば10ミリ秒)経過毎(第3ステップ102)
に、ロードセル6から常時入力される背圧測定値信号2
4aと予め制御装置21に入力されている背圧設定値と
を比較する(第4ステップ103)。背圧測定値が背圧
設定値以下の場合は射出用電動機9のサーボロック状態
を維持する。背圧測定値信号21aが背圧設定値を超え
た場合は、移動板7を微小な軸方向距離△pos(例え
ば0.1ミリメートル)後退(第5ステップ104)さ
せるように、射出用電動機9へ位置指令信号21Aを出
力する。この位置指令信号21Aにより射出用電動機9
が所定回転数ほど回転し、ボールネジ8を介して移動板
7が距離△pos後退する。
9の現在位置のサーボロック時点から微小な所定時間△
t(例えば10ミリ秒)経過毎(第3ステップ102)
に、ロードセル6から常時入力される背圧測定値信号2
4aと予め制御装置21に入力されている背圧設定値と
を比較する(第4ステップ103)。背圧測定値が背圧
設定値以下の場合は射出用電動機9のサーボロック状態
を維持する。背圧測定値信号21aが背圧設定値を超え
た場合は、移動板7を微小な軸方向距離△pos(例え
ば0.1ミリメートル)後退(第5ステップ104)さ
せるように、射出用電動機9へ位置指令信号21Aを出
力する。この位置指令信号21Aにより射出用電動機9
が所定回転数ほど回転し、ボールネジ8を介して移動板
7が距離△pos後退する。
【0014】移動板7の後退によりロードセル6に発生
した歪は解消あるいは背圧設定値以下の微小量になり、
スクリュ2もまた、距離△pos以内で後退する。スク
リュ2の後退に際しては、図示しないフレームにより可
塑化用電動機3が一体となって後退する。微小な所定時
間△t経過毎に移動板7を微小な軸方向距離△pos後
退させることにより、溶融成形材料の背圧は背圧設定値
前後の微小な範囲内で変動し、背圧設定値の一定値に制
御されていると見なし得る。
した歪は解消あるいは背圧設定値以下の微小量になり、
スクリュ2もまた、距離△pos以内で後退する。スク
リュ2の後退に際しては、図示しないフレームにより可
塑化用電動機3が一体となって後退する。微小な所定時
間△t経過毎に移動板7を微小な軸方向距離△pos後
退させることにより、溶融成形材料の背圧は背圧設定値
前後の微小な範囲内で変動し、背圧設定値の一定値に制
御されていると見なし得る。
【0015】以上のようにして、時間△t経過毎の背圧
測定値と背圧設定値との比較及び距離△posの後退を
繰返し、スクリュ2も微小距離の後退を繰返し、スクリ
ュ2が計量完了位置に到達(第6ステップ105)した
時点で射出用電動機9をサーボロック(第7ステップ1
06)し、可塑化用電動機3の回転を停止する(第8ス
テップ107)。
測定値と背圧設定値との比較及び距離△posの後退を
繰返し、スクリュ2も微小距離の後退を繰返し、スクリ
ュ2が計量完了位置に到達(第6ステップ105)した
時点で射出用電動機9をサーボロック(第7ステップ1
06)し、可塑化用電動機3の回転を停止する(第8ス
テップ107)。
【0016】図4は制御タイミングの第2形態を示す線
図である。図3に示す第1形態では、移動板7の後退距
離が常時一定の△posであるが、図4に示す第2形態
では、まず2△pos後退させ、その後△pos前進さ
せ、結果的に距離△pos後退させている。このよう
に、射出用電動機9への位置指令信号は、計量工程に応
じて種々の形態の設定が行われてもよい。
図である。図3に示す第1形態では、移動板7の後退距
離が常時一定の△posであるが、図4に示す第2形態
では、まず2△pos後退させ、その後△pos前進さ
せ、結果的に距離△pos後退させている。このよう
に、射出用電動機9への位置指令信号は、計量工程に応
じて種々の形態の設定が行われてもよい。
【0017】以上の形態において、制御装置21から射
出用電動機9へ出力する信号を位置指令信号に代えて時
間指令信号としてもよい。すなわち、射出用電動機9が
微小な所定時間△t1回転することにより、移動板7が
微小な軸方向距離△pos1後退する。また、背圧測定
値をロードセル6に代えてシリンダ1の図示しない先端
部に貯留される溶融成形材料から直接得てもよい。
出用電動機9へ出力する信号を位置指令信号に代えて時
間指令信号としてもよい。すなわち、射出用電動機9が
微小な所定時間△t1回転することにより、移動板7が
微小な軸方向距離△pos1後退する。また、背圧測定
値をロードセル6に代えてシリンダ1の図示しない先端
部に貯留される溶融成形材料から直接得てもよい。
【0018】
【発明の効果】本発明による電動射出成形機の背圧制御
方法は以上のように構成されていることにより、以下の
ような効果を得ることができる。すなわち、電動射出成
形機の電動機を駆動源とする射出装置において、計量工
程における溶融成形材料の背圧が設定値を超えるとスク
リュを微小距離後退させ、このスクリュの後退を繰返し
て背圧制御すことにより、成形材料の計量工程中にスク
リュが前進することはなくなり、基本的にはフィードバ
ック制御ではなくフィードバック制御定数を調整するこ
とがなくなり、成形材料あるいは成形条件の違いによる
影響を受けず、安定した背圧制御が容易に可能になる。
方法は以上のように構成されていることにより、以下の
ような効果を得ることができる。すなわち、電動射出成
形機の電動機を駆動源とする射出装置において、計量工
程における溶融成形材料の背圧が設定値を超えるとスク
リュを微小距離後退させ、このスクリュの後退を繰返し
て背圧制御すことにより、成形材料の計量工程中にスク
リュが前進することはなくなり、基本的にはフィードバ
ック制御ではなくフィードバック制御定数を調整するこ
とがなくなり、成形材料あるいは成形条件の違いによる
影響を受けず、安定した背圧制御が容易に可能になる。
【図1】本発明による背圧制御方法を適用する射出装置
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図2】本発明による背圧制御方法における計量工程の
制御実施例を示すフロー図である。
制御実施例を示すフロー図である。
【図3】本発明による背圧制御方法における制御タイミ
ングの第1実施例を示す線図である。
ングの第1実施例を示す線図である。
【図4】本発明による背圧制御方法における制御タイミ
ングの第2実施例を示す線図である。
ングの第2実施例を示す線図である。
1・・・・・・シリンダ 2・・・・・・スクリュ 3・・・・・・可塑化用電動機 6・・・・・・ロードセル 7・・・・・・移動板 8・・・・・・ボールネジ 9・・・・・・射出用電動機 21・・・・・・制御装置 22・・・・・・第1サーボモータアンプ 23・・・・・・第2サーボモータアンプ 24・・・・・・増幅器
Claims (3)
- 【請求項1】 電動射出成形機の電動機(9)を駆動源
とする射出装置において、計量工程における溶融成形材
料の背圧が設定値を超えるとスクリュ(2)を微小距離
後退させ、該スクリュ(2)の微小距離後退を繰返すこ
とを特徴とする電動射出成形機の背圧制御方法。 - 【請求項2】 電動射出成形機の電動機(9)を駆動源
とする射出装置において、計量工程における溶融成形材
料の背圧を計測し、該背圧測定値と背圧設定値とを微小
な所定時間(△t)経過毎に比較し、前記背圧測定値が
前記背圧設定値を超えた場合は、スクリュ(2)を微小
な軸方向距離(△pos、△pos)後退させ、前記ス
クリュ(2)の微小な軸方向距離(△pos、△po
s)後退を繰返すことを特徴とする電動射出成形機の背
圧制御方法。 - 【請求項3】 溶融成形材料の前記背圧が、前記スクリ
ュ(2)の後端の軸方向に連結されたロードセル(6)
により計測されることを特徴とする請求項1または2記
載の電動射出成形機の背圧制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11786996A JPH09300410A (ja) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | 電動射出成形機の背圧制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11786996A JPH09300410A (ja) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | 電動射出成形機の背圧制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09300410A true JPH09300410A (ja) | 1997-11-25 |
Family
ID=14722305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11786996A Pending JPH09300410A (ja) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | 電動射出成形機の背圧制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09300410A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG79266A1 (en) * | 1998-07-02 | 2001-03-20 | Sumitomo Heavy Industries | Back pressure control for an injection molding machine |
| EP0965428A3 (en) * | 1998-06-17 | 2001-12-05 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Depressurization method in plasticization and metering process for a motor-driven injection molding machine |
| DE19982108B4 (de) * | 1998-10-06 | 2008-01-31 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Motorisch angetriebene Spritzantriebsvorrichtung für eine Spritzgussmaschine |
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-
1996
- 1996-05-13 JP JP11786996A patent/JPH09300410A/ja active Pending
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