JPH11207791A - 射出成形機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】成形品に残る応力を十分に小さくし、そりが発
生するのを確実に防止することができるようにする。 【解決手段】加熱シリンダ１１内において進退自在に配
設されたスクリュー１２と、該スクリュー１２を前進さ
せ、キャビティ空間に樹脂を充填（てん）する駆動手段
と、前記キャビティ空間内に樹脂が完全に充填されるス
クリュー位置を検出する完全充填位置検出手段と、前記
スクリュー位置が検出されたときにスクリュー１２を一
時的に停止させるスクリュー停止手段とを有する。この
場合、前記位置においてスクリュー１２が一時的に停止
させられるので、キャビティ空間内の樹脂に必要以上の
力が加わることがなくなり、樹脂圧を低くすることがで
きる。したがって、成形品に応力が残ることがなくな
り、そりが発生するのを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機の制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機においては、加熱シリ
ンダ内で加熱され溶融させられた樹脂を金型装置のキャ
ビティ空間に充填（てん）し、該キャビティ空間内で固
化させた後、金型装置を開いて成形品が得られるように
なっている。ところで、局部的に厚さが異なる偏肉製
品、長手方向の寸法が大きい長物製品、厚さが小さい薄
物製品等の成形品を成形する場合、キャビティ空間に樹
脂を充填する際の樹脂圧によって成形品に応力が残り、
そりが発生してしまうことがある。

【０００３】そこで、射出工程又は保圧工程において、
一時的にスクリューを停止させることによって樹脂圧を
低くし、成形品に残る応力を小さくし、そりが発生する
のを防止するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の射出成形機の制御装置においては、スクリューの動
きを確認しながらスクリューを停止させる必要があり、
そのために射出速度、充填・保圧切換位置、１段目保圧
圧力、１段目保持時間、２段目保圧圧力、２段目保持時
間、３段目保圧圧力、３段目保持時間等の多数のパラメ
ータから成る成形条件を組み上げなければならない。し
たがって、未熟練者においては、前記成形条件を容易に
組み上げることができないので、成形品に残る応力を十
分に小さくすることができず、そりが発生するのを確実
に防止することができない。

【０００５】本発明は、前記従来の射出成形機の制御装
置の問題点を解決して、成形品に残る応力を十分に小さ
くし、そりが発生するのを確実に防止することができる
射出成形機の制御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】そのために、本発明の射
出成形機の制御装置においては、加熱シリンダ内におい
て進退自在に配設されたスクリューと、該スクリューを
前進させ、キャビティ空間に樹脂を充填する駆動手段
と、前記キャビティ空間内に樹脂が完全に充填されるス
クリュー位置を検出する完全充填位置検出手段と、前記
スクリュー位置が検出されたときにスクリューを一時的
に停止させるスクリュー停止手段とを有する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図２は本発明の
実施の形態における射出成形機の概略図である。図にお
いて、１１は加熱シリンダであり、該加熱シリンダ１１
の前端（図における左端）部に射出ノズル１８が配設さ
れる。また、前記加熱シリンダ１１内において、スクリ
ュー１２が回転自在にかつ進退自在に配設され、該スク
リュー１２は、後端（図における右端）において駆動手
段としての射出シリンダ１３、及び油圧モータ１４に連
結される。

【０００８】前記スクリュー１２は、計量工程が開始さ
れる直前の状態において、図に示されるように、前進限
位置に置かれる。そして、計量工程が開始されると、前
記油圧モータ１４が駆動され、スクリュー１２が回転さ
せられながら後退（図における右方に移動）させられ
る。このとき、ホッパ１５内の樹脂は、加熱シリンダ１
１内に落下させられ、前記スクリュー１２の回転に伴っ
て溝１７に沿って前方（図における左方）に移動しなが
ら加熱シリンダ１１内で加熱され溶融させられてスクリ
ュー１２の前方に蓄えられる。なお、樹脂の溶融に伴っ
て、加熱シリンダ１１内の樹脂の圧力は、スクリュー１
２に対する反力になる。そして、前記スクリュー１２が
所定位置に到達すると、計量工程が完了する。

【０００９】続いて、射出工程が開始され、前記射出シ
リンダ１３を駆動することによって、前記スクリュー１
２は回転することなく前進（図における左方に移動）さ
せられる。このとき、スクリュー１２の前方に蓄えられ
た樹脂は、射出ノズル１８から射出され、金型装置１９
のキャビティ空間２１に充填される。このようにして、
射出工程が完了すると、キャビティ空間２１内の樹脂
は、冷却され、固化させられるが、固化に伴って収縮す
る。そこで、保圧工程が開始され、樹脂の収縮分を補う
ために、キャビティ空間２１内の樹脂の圧力が保持さ
れ、保圧が開始される。そして、該保圧工程が完了する
と、再び計量工程が開始される。

【００１０】ところで、前記射出シリンダ１３において
は、シリンダ本体２２内にピストン２３が進退自在に配
設され、該ピストン２３より後方（図における右方）に
油室２４が形成される。そして、該油室２４と射出用サ
ーボ弁２５とが連結され、該射出用サーボ弁２５を介し
て油室２４に油圧が供給されると、ピストン２３が前進
させられ、これに伴ってスクリュー１２も前進させられ
るようになっている。

【００１１】このとき、スクリュー１２の移動に伴い作
動する図示されない位置センサによってスクリュー１２
の位置、すなわち、スクリュー位置が検出され、前記油
室２４に臨ませて配設された圧力センサ３２によって油
室２４内の圧力、すなわち、キャビティ空間２１内の樹
脂圧が検出される。次に、前記構成の射出成形機の制御
装置について説明する。

【００１２】図１は本発明の実施の形態における射出成
形機の制御装置のブロック図である。図において、１１
は加熱シリンダ、１２はスクリュー、１３は射出シリン
ダ、２５は射出用サーボ弁、３２は圧力センサ、３３は
位置センサ、３５は前記圧力センサ３２及び位置センサ
３３の各センサ出力を読み取るセンサ出力読取装置、３
６は制御装置である。

【００１３】前記構成の射出成形機において、前記圧力
センサ３２によってキャビティ空間２１（図２）内の樹
脂圧が、位置センサ３３によってスクリュー位置が検出
される。そして、射出工程においてスクリュー１２を前
進させるとき、速度制御が行われ、複数のスクリュー位
置に対応させて射出速度を多段に変化させるようにして
いる。

【００１４】すなわち、位置センサ３３によって検出さ
れたスクリュー位置がセンサ出力読取装置３５を介して
制御装置３６に入力されると、該制御装置３６におい
て、スクリュー位置が微分され、射出速度ｖとして微分
値が演算される。次に、前記制御装置３６において、射
出工程中の速度設定信号から前記微分値が減算され、偏
差信号が得られる。該偏差信号は前記制御装置３６内の
図示されない補償器において補償演算されて指令信号に
なり、該指令信号が前記射出用サーボ弁２５に対して出
力され、射出シリンダ１３が駆動される。

【００１５】また、圧力センサ３２によって検出された
樹脂圧がセンサ出力読取装置３５を介して制御装置３６
に入力されると、該制御装置３６内の図示されない完全
充填位置検出手段は、切換圧力設定信号と前記樹脂圧と
を比較し、樹脂がキャビティ空間２１に完全に充填され
て前記切替圧力設定信号より前記樹脂圧が高くなると、
充填・保圧切換えを行い、速度制御から圧力制御に切り
換える。

【００１６】そして、保圧工程が開始され、保圧工程中
の保圧設定信号から前記樹脂圧が減算 (フィードバッ
ク) され、圧力偏差信号が得られる。前記圧力偏差信号
は、制御装置３６内の図示されない他の補償器において
補償演算され、操作信号になる。このとき、該操作信号
は前記速度設定信号に代えて使用され、前記制御装置３
６において、操作信号から前記微分値が減算され、偏差
信号が得られる。該偏差信号は前記補償器において補償
演算されて指令信号になり、該指令信号が前記射出用サ
ーボ弁２５に対して出力され、射出シリンダ１３が駆動
される。このようにして、保圧工程が完了する。

【００１７】ところで、局部的に厚さが異なる偏肉製
品、長手方向の寸法が大きい長物製品、厚さが小さい薄
物製品等の成形品を成形する場合、キャビティ空間２１
に樹脂を充填する際の樹脂圧によって成形品に応力が残
り、そりが発生してしまうことがある。そこで、前記射
出工程において、制御装置３６は、ショートショット法
を用いてキャビティ空間２１に少しずつ樹脂を充填し、
キャビティ空間２１内に樹脂が完全に充填されて充填・
保圧切換えが行われる位置、すなわち、完全充填位置を
前記完全充填位置検出手段によって検出するようにして
いる。そして、前記制御装置３６の図示されないスクリ
ュー停止手段は、前記完全充填位置が検出されると、該
完全充填位置において設定された停止時間だけスクリュ
ー１２を停止させる。このとき、制御装置３６は、キャ
ビティ空間２１内の樹脂圧を前記圧力センサ３２によっ
て検出し、スクリュー１２が後退することがないように
前記樹脂圧を保持する。

【００１８】このように、前記完全充填位置においてス
クリュー１２を一時的に停止させるようにしているの
で、キャビティ空間２１内の樹脂に必要以上の力が加わ
ることがなくなり、樹脂圧を低くすることができる。し
たがって、成形品に応力が残ることがなくなり、そりが
発生するのを防止することができる。しかも、前記完全
充填位置及び前記停止時間の二つだけのパラメータから
成る成形条件を組み上げればよい。したがって、未熟練
者においても、前記成形条件を容易に組み上げることが
できるので、成形品に残る応力を十分に小さくすること
ができ、そりを発生させるのを確実に防止することがで
きる。

【００１９】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００２０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、射出成形機の制御装置においては、加熱シリンダ
内において進退自在に配設されたスクリューと、該スク
リューを前進させ、キャビティ空間に樹脂を充填する駆
動手段と、前記キャビティ空間内に樹脂が完全に充填さ
れるスクリュー位置を検出する完全充填位置検出手段
と、前記スクリュー位置が検出されたときにスクリュー
を一時的に停止させるスクリュー停止手段とを有する。

【００２１】この場合、前記位置においてスクリューが
一時的に停止させられるので、キャビティ空間内の樹脂
に必要以上の力が加わることがなくなり、樹脂圧を低く
することができる。したがって、成形品に応力が残るこ
とがなくなり、そりが発生するのを防止することができ
る。しかも、前記位置及びスクリューを停止させる停止
時間の二つだけのパラメータから成る成形条件を組み上
げればよいので、未熟練者においても、前記成形条件を
容易に組み上げることができる。また、成形品に残る応
力を十分に小さくすることができ、そりが発生するのを
確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における射出成形機の制御
装置のブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態における射出成形機の概略
図である。

【符号の説明】 １１ 加熱シリンダ １２ スクリュー １３ 射出シリンダ ２１ キャビティ空間 ３６ 制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）加熱シリンダ内において進退自在
   に配設されたスクリューと、（ｂ）該スクリューを前進
   させ、キャビティ空間に樹脂を充填する駆動手段と、
   （ｃ）前記キャビティ空間内に樹脂が完全に充填される
   スクリュー位置を検出する完全充填位置検出手段と、
   （ｄ）前記スクリュー位置が検出されたときにスクリュ
   ーを一時的に停止させるスクリュー停止手段とを有する
   ことを特徴とする射出成形機の制御装置。