JPS62104726A - 制御可能な射出成形機の重量調整器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プロセス調整器で制御され、射出成形機でつ
くられる射出成形品の所定の予定重量から最終圧力調節
値を決めるための回路装置を有する射出成形機の重量調
整器に閃するものである。

ミュヘンーウイーン（Ｍｕｎｃｈｃｎ−Ｗｉｅｎ）カー
ルーハンセン出版社（ＣａｒＬ−ｌａｎｓｅｎ　Ｖｅｒ
ｌａｇ）　１９７９年発行の刊行物、工学博士バー・ゲ
ー・ヴイーガント（ＩＬ　Ｇ、讐１ｅ３ａｎｄ）著［ブ
ロツエスアウトマティジールング・ハイム・エクストル
ディーレン・ラント・シュブリンキギーセン・フォノ・
クンストシュトノフェン（Ｉ’ｒｏｚｅｓｓａｕｔｏｍ
ａｔｉｓｉｅｒｕｎｇ　ｂｅｉｍＦ、ｘｔｒｕｄｉｅｒ
ｅｎｕｎｄＳｐｒｉｔｚｇｉｅｓｓｅｎｖｏｎＫｕｎｓ
ｔｓｔｏｆｆｅｎ）には、射出成形品の予定重量：（ｎ
ｏｍｉｎａｌ　ｗｅｉｇｈｔ）に相当する量が与えられ
且つこれよりモデル方程式によって射出成形機の最終段
階の圧力分布（ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｐｒｏｆｉｌｅ）を
計算するマイクロコンビエータの形の回路装置を有する
、制御可能な射出成形機のプロセス調整システムが記載
されている。

この圧力分布は、射出成形機の最終圧力制御回路に予定
値として与えられ、その結果、射出成形品の重量が最終
圧力によって調節可能である。けれどもこのモデル方程
式では、計算された所定の予定重量は近似的なものにす
ぎない、というのは、製造時に生じる射出成形材Ｈの変
化や射出成形機内の障害は製造の開始前にコンピュータ
に入れられるモデル方程式の使用にハ゛↓酌することが
できず、不変のままであるからである。そのため、射出
成形品の実際の重量と調節された予定重量との偏差はい
つ迄も続く。

本発明の目的は、射出成形品の重量を所定の予定値に調
節する、制御可能な射出成形機の重量調整器を得ること
にある。

本発明は、冒頭記載の種類の重量調整器を次のようにす
ることによって前記の目的を達成したものである、すな
わち、予定重量と、化学天秤より供給された射出成形機
でつくられた射出成形品の実際重量との差を形成する減
算器と、この差が供給され、補正値をつくるための積分
器と、回路装置とプロセス調整器の間に接続され、プロ
セス調整器にｊ３１１えられる最終圧力値を得るために
前記の１＋Ｉｉ正値を最終圧力に加えるｊＪＩｌ算器と
を有するよう乙こしブこものである。

射出成形品が軽すぎるかまたは重すぎると、積分器で作
られた補正値は正か真の値を有し、この補正値が、プロ
セス調整器に加えられる最終圧力したがって射出成形品
の重量も増加または減少する。このため、製造中に生じ
る射出成形品の重量および形の変化が制御される。

重量調整を自動化するために、９・１出成形品が移送装
置によって自動的に化学天秤に移送されると有利である
。

最終圧力調節値を決める回路装置は、非反転入力に射出
成形品の予定重量か加えられまた反転入力には射出成形
機の射出成形用金型への射出段階の間に加えられる溶融
体の重量が１３０えられる第■減算器と、第１の可調節
な係数と溶融体の平均７１１度に相当する世の積を形成
する掛算器と、非反転入力が前記の第１減算器の出力と
接続されまた反転入力が前記の掛算器の出力と接続され
た第２減算器と、この第２減算器より与えられた量と第
２の可調節な係数との商を形成し、その出力にＱ終圧力
調節値が存する割算器とより成り、この回路袋Ｗは、簡
単にしたがって低コストでつくることができる。更に、
アナログおよびデジタル計算部分の何れよりもつくるこ
とのできるこのような回路装置の動作は極めて信頼性が
ある。

重量調整器は、例えば射出成形機のウオーム室に与えら
れた幾つかの温度領域の１９の欠損のような、射出成形
品の重量の僅かな変化しか生じない機械の欠陥を、最終
圧力を変えることによって制御することができる。けれ
ども、大きな機械欠陥の場合には、最早や制御すること
ができない射出成形品の重■の永続的な変化が生じ、積
分器でつくられた補正値の絶えざる増加をきたす。この
補正値が成る最大限界値を超えると、補正値が所定の大
きさ以上になった時に信号によって警報を発生する警報
装置を駆動するしきい値スイッチを積分器の出力に接続
すれば、機械監視のために警報を出すことができる。

本発明を容易に実施することができるように、以下に添
付の図面を参照して本発明を実施例で説明する。

第１図に略図で示した射出成形機ｌは漏斗２を存し、こ
の漏斗を経て、回転可能で軸方向に推移可能なウオーム
４が中に配設されたウオーム歯車ハウジング３内にプラ
スチック粒が供給される。

ウオーム歯車ハウジング３の射出ノズル５は、金型への
充填プロセスの間、射出成形用金型の一方の金型部分７
０ａ６に押付けられ、他方の金型部分８は液圧駆動装置
のピストン１０に固定され、このピストンはシリンダ９
内に通される。

射出成形用金型７．８の下方には移送装置１１が配設さ
れ、この移送装置は、例えば移送ベルトの形を存し、射
出成形用金型７．８より排出された硬化射出成形品を化
学天秤１２に運ぶ。

プロセス調整器１３により、射出段階中のウオーム４お
よび液圧駆動装置９，１０の軸方向運動に必要な液圧用
液体の圧力、ウオーム歯車ハウジング３内の熔融体の温
度、ウオームの回転速度、射出成形用金型７．８内に射
出される溶融物の圧力および最終圧力が調整されるが、
この最終圧力は、射出成形用金型７，８内の溶融体が硬
化して射出成形品の寸法が減少された時、最終加圧段階
の間に余分の溶融体を射出成形用金型７，８内に射出す
るのに必要である。

射出成形品の重量は最終圧力の制御によって２〜３％変
化可能なので、プロセス調整器は、３Ｊｉｌ１節さるべ
き最終圧力の予定値を有する重量調整器によって駆動さ
れる。この予定値は、端子１４を経て供給される予定重
量と化学天秤１２より供給される射出成形品の実際の重
量との比較によって決められる。

前記の重量調整器は回路装置１５を有し、この回路装置
はマイクロコンピュータまたはアナログ計算機（第２図
参照）として構成することができ、射出成形プロセスを
表わすモデル方程式によって、。

つ：繭子１４を経て供給される予定値から最終的な圧力
調節値を計算する。モデル方程式はこの場合射出成形プ
ロセスを単に近似的に表わすので、最終圧力調節値もま
た概算値のみを表わし、この概算値は、最終圧力調節値
としてプロセス調整器１３に供給されると、その重量が
端子１４を経て供給される予定値に近（以的に対応する
にすぎない射出成形品を生じる。

この場合に生じる重量誤差を補正するために減算器１６
が設けられ、この減算器は化学天秤で決められた射出成
形品の実際の重量を予定重量より引去り、この２つの値
の差を積分器１７に供給し、この積分器は、これより、
実際の重量と予定重量の偏差に応じて正または負の信号
を有する補正値を決め、この補正値は、加算器１８内で
、この回路装置１５で決められた最終圧力調節値に加え
られる。

この和は、最終圧力の予定値を生じる。この予定値は、
平均して最終圧力調節値に相当するが、射出成形品の実
際の重量がその予定値よりも小さい時には最終圧力調節
値よりも大きく、射出成形品の実際の重量がその予定値
よりも大きい時には最終圧力調節値よりも小さい。最終
圧力の予定値は加算器１８によりプロセス調整器１３に
供給され、この調整器は、特に最終加圧段階の間、シリ
ンダスペース２１内に流れ、一回転しているウオーム４
の射出ノズル５方向への軸方向圧力を生ずる液圧用液体
の圧力を、供給された最終圧力の予定値に調節する。

積分器Ｉ７の出力はしきい値スイフチ１９に接続され、
このスイ２ンチは、積分器１７より供給された補正値の
大きさが所定の最大値を超えた場合に警報を発生する信
号でその都度警報装置２０を駆動する。

射出成形品の連続生産の開始前に、先ず、最終圧力の高
さと溶融体の温度が射出成形品の重量に及ぼす影響を２
．３のテストサンプルによってしらべられる。この目的
で、各テストサンプルにおいて＠柊圧力と溶融体の温度
とが測定され、射出成形品の重量および更には射出段階
の間すなわち最終加圧段階以前に射出成形用金型７．８
内に射出された溶融体の重量が測られる。次いで、射出
段階の間溶融体の温度と蟹とが一定に保たれた時最終圧
力の変化に基づいて射出成形品の重量がどのように変化
するかが決められる。最終圧力の変化当たりの重量の変
化から係数ａが得られる。

更に、最終圧力および射出段階の間の溶融体の重ｆｆｉ
　ｃ　ｓが一定に保たれた時溶融体の温度の変化により
射出成形品の重量がどのように変化するかが測定される
。溶融体の温度変化角たりの重量変化から係数すが得ら
れる。

この結果より、最終圧力調節値Ｐ、溶融体の温度Ｔ、前
記の係数ａとｂ、および射出段階の間射出成形用金型に
達した溶融体の重ＩＧ、によって決まる射出成形品の重
Ｎｇに対するモデル方程式ｇ＝ａＰ＋ｂＴ＋０３ が得られる。このモデル方程式により、温度Ｔおよび重
Ｎｃｓの値として、射出段階で測定された溶融体の温度
と重量を Ｐ　＝　（ｇ　　ｂＴ−〇ｓ　）　／　ａの関係で用い
ると、最終圧力調節値Ｐを予定重量ｇの関数として決め
ることができる。この最終圧力８周節値Ｐ　）：ｃ決め
る回路装置１５は、最終圧力調節値Ｐを計算するための
関係がプログラムされまた量ａ、ｂ、’Ｉ”およびＧ５
が記憶場所に記憶されたマイクロコンピュータとして構
成することができる。

前記の回路装置１５はまた第２図に示したように５１ａ
、ｂ、ＴおよびＧ、が例えばボテンソヨメータ回路を用
いて各接続部を経て供給されるアナログ計算機として構
成することもできる。

射出成形ａｌによってつくられた射出成形品の予定重量
ｇは端子１４を経て回路装置１５に導かれ、この回路装
置はそれより最終圧力調節値Ｐを決める。積分器１７で
つくられる補正値は最初は零である、というのは、射出
成形品が未だできていす、化学天秤１２によって計量さ
れることがないからである。したがって最終圧力調節値
Ｐは、最終圧力の予定値としてプロセス調整器１３に加
えられ、このプロセス調整器は、この予定（直によって
、射出成形用金型７．８への射出段階の終了後に、余分
に射出さるべき溶融体の最終圧力を調節する。

最終加圧段階が終了すると、射出成形用金型７゜８が開
かれ、射出成形品は移送装置１１を経て化学天秤１２に
導かれ、計量される。かくして測られた射出成形品の実
際の重量は減算器１６の反転入力に加えられ、この減算
器は、その非反転入力を経て予定重量ｇで駆動され、こ
の予定重量と実際の重性との差を積分器１７に供給する
。

射出成形品が例えば軽すぎると、予定重量と実際重量と
の差は正なので、正の値が積分器１７に供給され、した
がって最終圧力調節値Ｐは加算器ｌＢ内で増加される。

したがって、プロセス調整２′ｊｒ１３に加えられる最
終圧力の結果的な予定値は、計算された最終圧力調節値
よりも大きく、熔融体の最終圧力を高める働きをする。

この結果、射出成形品の重量は約２％から３％増力口さ
れる。

最終圧力の増加後に化学天秤１２で測られた射出成形品
の重量が、端子１４を経て供給される予定値ｇよりもま
だ小さい場合には正の値が積分器１７に更に力ｌえられ
、このため、この時決められた補正値は増加し、最終圧
力の予定値もまた増加する。

したがって、射出成形品の実際の重量か所定の予定重量
に相当する迄幾つかのテストサンプルが必要とされるこ
とがある。

射出成形ａ１のエラーおよび回路装置１５のプログラミ
ングエラーのために、予定重量と実際の重量との偏差が
大きすぎてこのめた最早や制御できないという結果をき
たすことがある。この場合、各テストサンプル後に零か
らの偏差値が減算器１６により積分器１７に供給され、
このため、積分器１７でつ（られた補正値は、その大き
さがしきい値スイッチ１９に記憶されている制限値を越
す迄変化する。この場合、しきい値スイッチ１９は、警
十じを発生する信号で警報装置２０を駆動する。

回路装置１５は、第２図に示すように、前述の関係によ
って最終圧力調節値Ｐを決めるアナログ計算機として形
成することができ、この計算機は、その非反転入力２２
には予定型Ｉｇが供給されまたその反転入力には射出段
階の間射出成形機用金型に達する冷ｉ：ｊ：ｌ！体の部
分の重量Ｇ、に相当する量が供給されることのできる第
１減算器を有する。この第１減算器２７の出力は第２減
算器２３の非反転入力に接続され、この第２′＄Ａ算器
２３の反転入力は、係数すと溶融体の平均温度に相当す
るｉＴとの積を有する掛算器２４により駆動される。前
記の第２減算器２３の出力は割算器２５に接続され、こ
の割算器は、第２減算器より供給された計算結果を係数
ａで割り、これより最終圧力調節値Ｐを決める。

量Ｇｓ、ｂＴおよびａは、制御可能な電圧源およびポテ
ンショメータ回路を夫々経てアナログ計算機の形の回路
装置１５に供給されることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はプロセス調整器と重量調整器を有する射出成形
機のブロック線図、 第２図は最終圧力調節値を決定する回路装置の一実施例
のブロック回路図である。 ｌ・・・射出成形機　　　　２・・・漏斗３・・・ウオ
ーム歯車ハウジング ４・・・ウオーム　　　　　５・・・射出ノズル７．８
・・・射出成形用金型 １１・・・移送装置　　　　　１２・・・化学天秤１３
・・・プロセス調整機　　１５・・・回路装置１６・・
・減算器　　　　　　１７・・・積分器１８・・・加算
器　　　　　　１９・・・しきい値スイッチ２０・・・
警報装置　　　　　２２・・・非反転入力２３・・・第
２減算器　　　　２４・・・掛算器２５・・・割算器　
　　　　　２７・・・第１減算器特許出願人　　エヌ・
ヘー・フィリップス・フルーイランペンファフ刃ケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プロセス調整器（１３）で制御され、射出成形機（
   １）でつくられる射出成形品の所定の予定重量から最終
   圧力調節値を決めるための回路装置（１５）を有する射
   出成形機の重量調整器において、予定重量と、化学天秤
   （１２）より供給された射出成形機でつくられた射出成
   形品の実際重量との差を形成する減算器と、この差が供
   給され、補正値をつくるための積分器（１７）と、回路
   装置（１５）とプロセス調整器（１３）の間に接続され
   、プロセス調整器（１３）に加えられる最終圧力値を得
   るために前記の補正値を最終圧力値に加える加算器（１
   ８）とを有することを特徴とする制御可能な射出成形機
   の重量調整器。 ２、射出成形品は移送装置（１１）によって自動的に化
   学天秤（１２）に移送される特許請求の範囲第１項記載
   の制御可能な射出成形機の重量調整器。 ３、最終圧力調節値を決める回路装置（１５）は、非反
   転入力（２２）に射出成形品の予定重量（ｇ）が加えら
   れまた反転入力には射出成形機（１）の射出成形用金型
   （７、８）への射出段階の間に加えられる溶融体の重量
   （Ｇ＿ｓ）が加えられる第１減算器（２７）と、第１の
   可調節な係数（ｂ）と溶融体の平均温度（Ｔ）に相当す
   る量の積を形成する掛算器（２４）と、非反転入力が前
   記の第１減算器（２７）の出力と接続されまた反転入力
   が前記の掛算器（２４）の出力と接続された第２減算器
   （２３）と、この第２減算器（２３）より与えられた量
   と第２の可調節な係数（ａ）との商を形成し、その出力
   に最終圧力調節値（Ｐ）が存する割算器（２５）とより
   成る特許請求の範囲第１項または第２項記載の制御可能
   な射出成形機の重量調整器。 ４、積分器（１７）は、その出力を経て、補正値が所定
   の大きさを超えた時に警報を発生する信号で警報装置（
   ２０）を駆動するしきい値スイッチ（１９）と接続され
   た特許請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の制
   御可能な射出成形機の重量調整器。