JPS62242512A - 射出成形制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、射出成形機により成形品を射出成形するとき
の制御方法に関するもので、特に。

金型温度に応じて成形条件を変化させるようにした射出
成形制御方法に関するものである。

（従来の技術） 射出成形機による成形品の成形は、型閉じ。

溶融樹脂の射出、保圧、冷却、型開きという成形サイク
ルによって行われる。精密成形品が得られるようにする
ためには、それら成形サイクルの各過程における種々の
条件が正確に設定されなければならない。

そこで、従来は、射出圧力、樹脂温度等を一定に制御す
るとともに、成形サイクルの各時間を一定に制御すると
いうことが行われていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、成形サイクルの各時間を一定としても、
金型の温度を一定に制御することはできない０例えば、
連続成形時には、成形を繰り返すことによって金型温度
が徐々に上昇する。したがって、金型から取り出すとき
の成形品の温度は、連続成形の初期と後半とでは異なる
ものとなる。そのように取り出し時の成形品の温度に差
があると、取り出し後の放冷による熱収縮量に差が生じ
ることになり、成形品の最終寸法がばらつくなど１品質
の安定した成形品を得ることができなくなる。

このようなことから、金型温度を検出し、その温度変化
に伴って保圧圧力を変化させる適応制御方法も行われて
いる。しかしながら、そのような制御方法は、成形品の
内部圧力を変化させるものであるので、成形後の短期間
は成形品の寸法や重量等の品質を一定に保つことができ
るとしても、長期的に見ると、経時変化により成形品に
クラックやクレージングが生じるなど、品質が変動する
ことは避けられないものとなっている。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、連続成形時のように金型の温度が変動
する場合にも、短期間のみならず長期的にも安定した品
質の精密成形品が得られるようにすることである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、金型の温度に
応じて、成形サイクル中の冷却時間、を変化させるよう
にしている。

すなわち、射出成形の各成形サイクルごとに金型の温度
を検出して、その検出温度とあらかじめ設定された基準
温度との偏差から補正時間を算出し、その補正時間によ
り冷却時間を補正するようにしている。その補正時間は
、検出温度と基準温度との偏差に、あらかじめ設定され
た定数値を乗することによって得られるものである。

（作用） このように構成することにより、金型温度が高いときに
は冷却時間が増加され、成形品が金型内で十分に冷却さ
れるので、金型から取り出して放冷したときの熱変形量
が小さくなる。一方、金型温度が低いときには冷却時間
が短くされ、成形品が比較的高温のうちに金型から取り
出されるので、放冷による熱変形量が大きくなる。した
がって、はぼ一定の品質の成形品が得られるようになる
。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

図中、第１図は末完ＩＪ１による射出成形制御方法を実
施するための制御回路のブロック図である。また、第２
及び３図はモの制御方法の原理を説明するためのもので
、第２図は金型温度と成形品の最終寸法との関係を示す
特性曲線図であり、第３図は金型内での成形品の冷却時
間と成形品の最終寸法との関係を示す特性曲線図である
。

まず、第２．３図により本発明の成形制御方法の原理を
説明する。

金型温度が高いうちにその金型から成形品を取り出すと
、その成形品は平均温度が高いので、放冷とともに大き
く熱収縮する。したがって、第２図に示されているよう
に、金型温度が高いほど、成形品の最終寸法は小さくな
る。一方、金型内で成形品を冷却する時間を長くすると
、金型から取り出したときの成形品の平均温度が低くな
るので、放冷による熱収縮量は小さくなる。したがって
、その冷却時間が長いほど、成形品の最終寸法は金型に
よって成形された寸法に近いものとなる。すなわち、第
３図に示されているように、冷却時間が長いほど、成形
品の最終寸法は大きくなる。

このような金型温度と成形品寸法との関係あるいは冷却
時間と成形品寸法との関係は、完全な一次式として表す
ことはできない、しかしながら、金型温度あるいは冷却
時間の変化幅が小さい領域では、それらの関係を一次式
で近似させることができる。

そこで、他の条件が一定の下で、基準寸法立０の成形品
が得られるときの金型温度を基準金型温度Ｔｏとし、金
型温度が基準金型温度ＴｏからΔＴだけ変動したときの
成形品の寸法変動を６党とすれば、 Δ文＝α嗜ΔＴ　　　（αは定数） と表すことができる。

同様に、他の条件が一定の下で、２Ｊｌｉ準寸法見○の
成形品が得られるときの冷却時間を基準冷却時間Ｓ、と
し、冷却時間をΔＳだけ変化させたときの成形品の寸法
変動をΔ見とすれば、Δ見＝β・ΔＳ　　　（βは定数
） と表すことができる。

したがって、第２図に示されているように、金型温度Ｔ
■が基準温度ＴｏよりΔＴだけ高いときの成形品のΔ見
だけの寸法の減少を、第３図に示されているように冷却
時間をΔＳだけ延長することによって相殺するものとす
れば。

αφΔＴ＝β・ΔＳ より ΔＳ冨（α／β）ΔＴ となる。

すなわち、冷却時間を基準冷却時間Ｓｏより（α／β）
ΔＴ　だけ延長すれば、成形品の基準寸法交０が確保さ
れることになる。逆に、金型温度ＴｍがΔＴだけ低いと
きには、冷却時間を（α／β）ΔＴ　だけ短縮すればよ
い。

本発明は、このような原理に基づいて冷却時間を制御す
るようにしたもので、第１図に示されているように、ま
ず、金型ｌに取り付けられた温度検出器２によって、例
えば保圧時の金型温度Ｔｓが各成形サイクルごとに検出
される。

そして、その検出値信号が、増幅器３によって増幅され
た後、偏差演算器４に導かれる。この演算器４において
は、基準温度設定ｒＩｔ５にあらかじめ設定された基準
金型温度Ｔｏと実際の金型温度Ｔ■とが比較され、その
偏差値ΔＴ（＝Ｔ（１−Ｔｍ　）が演算される。基準金
型温度Ｔｏとしては、例えば連続成形時の金、型温度の
平均値等が用いられる。

こうして算出された偏差値ΔＴの信号は、次に乗算演算
器６に送られる。この演算器６においては、その偏差値
ΔＴと、係数設定器７にあらかじめ設定された定数値α
／βとの乗算が行われる。その定数値α／βは、第２．
３図のような特性曲線に基づいて上述のように定められ
る係数α、βから求められる。この演算器６によって演
算された結果を補正時間ΔＳとする。

すなわち、 ΔＳ＝（α／β）ΔＴ となる。

この補正時間ΔＳの信号は、加算演算器８に送られる。

この演算器８においては、冷却時間設定器９にあらかじ
め設定された基準冷却時間Ｓ、と、乗算演算器６から出
力された補正時間ΔＳとの加算が行われる。その基準冷
却時間Ｓｏは、金型温度Ｔ■が基準金型温度Ｔｏに等し
いとき、基準寸法見０の成形品を得るために要する冷却
時間であり、あらかじめ実験等によって求められた値を
用いる。

こうして、演算器８から　Ｓｏ＋ΔＳ　の信号・が出力
され、その信号が射出成形機のシーケンサｌＯに伝送さ
れる。そして、そのシーケンサ１０によって、実際の冷
却時間がＳｏ＋ΔＳに設定・制御される。

このような制御方法とすることにより、例えば金型温度
Ｔ■が基準金型温度ＴｏよりΔＴだけ高い場合には、実
際の冷却時間は基準冷却時間Ｓ０よりΔＳだけ延長され
ることになる。また、金型温度ＴｓがΔＴだけ低い場合
には、実際の冷却時間はΔＳだけ短縮されることになる
。したがって、第２．３図によって説明したように、金
型温度ＴＩの変動による成形品の最終寸法の変動が冷却
時間の変化によって相殺され、常に基準寸法見◎の成形
品が得られるようになる。

なお、上記実施例においては、成形品の寸法にのみ着目
して定数値α／βを定めるものとしているが、成形品の
重量等、他の品質についても第２．３図と同様の特性曲
線が得られるので、それらを加味して定数値を定めるよ
うにすれば、寸法、重量等、種々の面での品質がほぼ一
定した成形品を得ることができるようになる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、金型
温度を検出し、その温度変化に伴って成形サイクル中の
冷却時間を変化させるようにしているので、金型温度の
差による成形品の品質の差異は、金型内での冷却時間の
差によって相殺されるようになる。したがって、金型温
度に関係なく、一定品質の成形品を得ることができるよ
うになる。しかも、成形品の内部応力を増大させるよう
なこともないので、経時変化によって品質が変動するこ
とも少ないものとすることができる。

また、連続成形を行う場合、成形の初期立ち上がり時に
は金型の温度が非常に不安定であるので、従来は、金型
温度が安定した安定成形条件となるまでに長時間にわた
って成形された成形品は不良品として廃棄せざるを得な
かったが、本発明によれば、金型温度のいかんにかかわ
らず要求品質内の成形品が得られるので、早期に成形さ
れた成形品も製品として利用することが可能となる。し
たがって、成形時間が短縮されるとともに、材料も節約
されるようになる。

【図面の簡単な説明】

ｔ５１図は、本発明による射出成形制御方法を用いた射
出成形機の制御回路の一例を示すブロック図、 第２図は、金型温度と成形品の最終寸法との関係を示す
特性曲線図、 第３図は、冷却時間と成形品の最終寸法との関係を示す
特性曲線図である。 ｌ・・・金型　　　　　　　２・・・温度検出器４・・
・偏差演算器　　　　５・・・基準温度設定器６・・・
乗算演算器　　　　７・・・係数設定器８・・・加算演
算器　　　　９・・・冷却時間設定鼎立０・・・成形品
の基準寸法 Ｓｏ・・・基準冷却時間　　ΔＳ・・・補正時間Ｔｏ・
・・基準金型温度　　ΔＴ・・・温度偏差値α、β・・
・定数 特許出願人　株式会社日木製鋼所 代　理　人　　弁理士　　森　下　端　侑第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 射出成形の各成形サイクルごとに金型の温度を検出して
   、 その検出値とあらかじめ設定された基準金型温度との偏
   差を求め、 その偏差値に、あらかじめ設定された定数値を乗するこ
   とにより、補正時間を算出し、 その補正時間を、あらかじめ設定された基準冷却時間に
   加算して、 その加算された時間により、実際の射出成形の冷却時間
   を設定・制御するようにした、 射出成形制御方法。