JPS6251417A - 精密射出成形機 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は光学部品１機構部品などの超精密プラスチ・ツ
ク部品の精密射出成形機とくに成形品寸法。

重量などの精度向上に好適な精密射出成形機に関するも
のである。

〔発明の背景〕

従来射出成形における寸法安定の向上に関しては、たと
えば、 ｉ、スクリュの射出前進制御用作動油の流量制御弁にサ
ーボを使用する。

ｉｉ、射出油圧、キャビティ内圧をフィードバックして
圧力制御弁、流量制御弁を制御するフィードバック制御
手段を使用する。

ｉｉｉ　、スクリュ前進時の速度及び圧力をあらかじめ
プログラム設定してその設定値によりスクリュを作動す
るプログラム制御手段を使用する。

などがある。

これらは従来の電磁弁を使用したオープンループ制御に
比較すると、成形品の寸法精度、ショット間の品質のバ
ラツキなどの精度を大巾に向上していることは周知の事
実であり、これらについてはたとえば特公昭５７−５９
０６０号公報およびプラスチックＶｏＬ　３４．　Ｎｎ
　９第１７頁乃至第２１頁の「クロンフナ−射出成形機
と超精密射出成形技術」に記載され、その−例は第５図
に示す如くスクリュ２を射出ラム３内を摺動するピスト
ン４に接続し、上記射出ラム３の射出前進側ラム５ａを
方向制御弁６、圧力制御弁７、チェック弁８、流量制御
弁９、ポンプ１０、モータ１１およびタンク１２より形
成される油圧回路に接続し、上記射出後退側ラム５ｂを
タンク１２に接続したもので、流量制御弁９、圧力制御
弁７により流量および圧力を調整された作動油が方向制
御弁６のソレノイドＦの励磁保持によって射出前進側ラ
ム５ａ内に供給し、同時に射出後退側ラム５ｂ内の作動
油がタンク１２に排出すると、射出前進側ラム５ａ内の
作動油の圧力によりピストン４を介してスクリュ２が前
進してスクリュ２の先端部に溜められた溶融樹脂が金型
１のキャビティに充填する如くしたものである。

而して上記の射出方式においては、スクリュ２の加速、
減速を射出前進側ラム５ａのみで供給あるいは排出され
る作動油の量により制御することができる特徴を有する
。

然るに上記の射出方式においては射出速度が大きくなる
と、スクリュ２自身の保有する運動エネルギ値が比較的
大きくなるが、これに対する配慮がなされていない。そ
のため射出速度が太き（なるのに伴ってたとえ射出前進
側ラム５ａへの作動油の供給量を減少するかあるいは完
全に遮断したとしてもスクリュ２は引続き前進する挙動
を示す。

この現象により１次射出から２次射出にまた２次射出か
ら３次射出に圧力を切換えたさい、あらかじめ設定され
た位置よりずれを発生したりスクリュ２の前進停止位置
がずれたりするため、溶融樹脂が金型１のキャビティに
充填される量が変化して成形品の寸法２重量などに大き
なバラツキを発生する。

これに対して従来はわずかに計量精度を向上するために
スクリュの回転慣性力の緩和について配慮されたたとえ
ば特公昭５２−４３８６９号公報が存在する程度である
。

〔発明の目的〕

本発明は前記従来の問題点を解決し、成形品の寸法精度
の向上に最も寄与効果が大きい成形重量を安定しショッ
ト間のバラツキの低減を可能とする精密射出成形機を提
供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は前記の目的を達成するため発明したもので、先
づ発明に至る経緯について述べると、射出成形において
は、成形品の重量バラツキと、射出速度との間には射出
速度が上昇するのに伴って成形品の重量バラツキが増大
するという比例関係がある。とくに最近のようにアキュ
ムレータなどを使用して射出率の増大をはかり射出速度
を増大する傾向が強くなってくると、成形品の重量バラ
ツキが無視できない位にまで増大することになる。

本願発明者は射出速度が上昇すると何故成形品の重量バ
ラツキが増大するかについて種々検討を行った結果、つ
ぎのような結論に達した。

すなわち、従来成形品の重量を決定する場合には、計量
値の設定およびスクリュの前進停止位置の設定により行
っている。この場合、計量値については、スクリュが回
転しつつ後退して設定位置　　　　　　。

に停止するので、射出速度の大小には影響されないが、
スクリュ前進停止位置については、射出速度が増大する
のに伴って設定位置より大きくずれている。たとえば１
次検出を速度制御、２次射出および３次射出を圧力制御
した場合、２次切換点および３次切換点が設定位置を太
き（ずれることになってプログラム制御による効果が発
揮されない状況にある。

この現象は電気回路により電気的に停止命令を出して流
量制御弁を作動しようとしても、そのときのスクリュの
速度慣性力が大きいので、流量制御弁の作動とスクリュ
の前進位置との間に時間的ズレを発生したり、また前記
第５図に示す如く射出前進側のラムのみの流量制御であ
るので、積極的にスクリュを停止させる力が発生しなか
ったりするためであると思われる。

そこで本発明は射出後退側ラムに接続する制御油圧回路
に射出スクリュを減速・停止する機構を設け、切換点に
おいて発生するスクリュの前進慣性力を緩和させこれに
よって成形機の動作毎安定性を向上するようにしたこと
を特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を示す第１図について述べる。な
お従来と同一部分については前記第５図と同一符号をも
・って示す。

同図に示す如く射出後退側ラム５ｂを方向制御弁１３、
圧力制御弁１４、チェック弁１５、流量制御弁１６、パ
イロットチェック弁１７、と、上記方向制御弁１３およ
びパイロットチェック弁１７間を上記射出前進側ラム用
方向制御弁６に接続する回路１８に設けたチェック弁１
９およびポンプ１０ａとから形成された射出後退側ラム
用油圧を設けている。なおＸ。

Ｙは方向制御弁１３のソレノイド、Ｐ、Ｔは方向制御弁
１３のポンプ側口、タンク側口示す。

本発明による射出成形機は前記の構成をしているもので
あるから、射出前進側ラム用方向制御弁６のソレノイド
Ｆを励磁保持し射出前進側ラム５ａ内に作動油を供給し
てスクリュ２を前進させているさいにスクリュ２を減速
させる必要が生じた時点（通常は１次射出から２次射出
あるいは２次射出から３次射出に移行する点）に達した
とき、射出後退側ラム用方向制御弁１３のソレノイドＸ
を励磁保持すると、上記射出後退側ラム用方向制御弁１
３の中立位置で射出後退側ラム５ａからチェック弁１７
を通ってタンク１２ｂに排出していた作動油を停止して
、流量制御弁１６、圧力制御弁１４で調整された作動油
が射出後退側ラム５ｂ内に供給されるので、ピストン４
を介してスクリュ２の前進速度が急激に減速する。この
ときのスクリュ２の前進速度の減速はピストン４を堺と
する射出ラム３内の射出前進側ラム５ａと射出後退側ラ
ム５ｂとの圧力差によって決定される。すなわち、射出
後退側ラム用方向制御弁１３のソレノイドＸの励磁保持
時間、流量制御弁１６の設定流量値、および圧力制御弁
１４の設定圧力値によって決定される。

上記のようにしてスクリュ２が所定の減速度に達した時
点で方向制御弁１３のソレノイドＸの解磁により元の中
立位置に戻ると、従来と同様射出前進側ラム５ａ内に供
給される作動油の圧力が２次射出、３次射出の圧力に移
行する。

なお、上記スクリュ２の減速作動は可能な限り短時間内
で終了することが望ましい。このときのスクリュ２の前
進による慣性力は減速により充分に緩和されるため、あ
らかじめ設定された位置にスクリュ２を正確に停止する
ことができ、これによって成形品の寸法および重量のバ
ラツキを減少して精密な成形品を得ることができる。

つぎに本発明の他の一実施例を示す第２図につき述べる
。なお同図において射出前進側ラム用油圧回路は第１図
および第５図に対して同一部品を配置変えたものである
から第１図および第５図と同一符号をもって示す。同図
において２０は方向制御弁、２１は流量制御弁、２２は
パイロットチェック弁、２３はチェック弁、２４はパイ
ロットチェック弁で流量制御弁２１は単一のソレノイド
Ｚを使用し、それ以外のパイロットチェック弁２２，２
４　、チェック弁２３は第１図と同一構成である。

本発明による射出成形機は前記の構成をしているもので
あるから、タンク１２からポンプ１０により汲み上げら
れた作動油が方向制御弁６のソレノイドＦの励磁保持中
流量制御弁９および圧力制御弁７により調整されて射出
前進側ラム５ａ内に供給されると、作動油の圧力によっ
てピストン４を介してスクリュ２が前進する。なおこの
とき射出後退側ラム５ｂ内の作動油は第１ルートとして
パイロットチェック弁２４を通ってタンク１２内に排出
さる。また第２ルートとして流量制御弁２１、パイロ・
ットチェック弁２２を通ってタンク１２内に排出される
。さらに方向制御弁２０のソレノイドＺが励磁中はパイ
ロットチェック弁２４が開放状態に、かつ方向制御弁６
のソレノイドＦが励磁中はパイロットチェック弁２２が
開放状態に夫々なっていることが必要である。

つぎにスクリュ２を減速させる必要が生じた時点に達す
ると、方向制御弁２０のソレノイドＺが励磁保持し、図
中Ｐ、Ｐで示すパイロット圧油の流れの方向を切換えて
パイロットチェック弁２４を開放状態から閉状態にして
射出後退側ラム５ｂ内の作動油は流量制御弁２１、パイ
ロットチェック弁２２のみを通ってタンク１２に排出さ
れる。このときの流量制御弁２１の流量をスクリュ２の
減速度に対応した設定量に設定しておくことにより、流
量制御弁２１を流れる作動油の流動抵抗によってあたか
も前記第１の実施例の如く射出後退側ラム５ｂ内に作動
油を供給した場合と同様にピストン４に後退圧力が加わ
ってスクリュ２を減速することができる。

ついで上記スクリュ２の減速を解除する場合には、方向
制御弁２０のソレノイドＺを解磁することによりパイロ
ットチェック弁２４が開放状態になって元の射出初期状
態に戻る。

したがって、第３図に示す如く本発明と従来のものとの
射出成形機の性能を比較すると、本発明は従来のものと
比較してクッション量で４倍、チャージ量で８倍の効果
がありかつ成形品の重量バラツキも低減することができ
る。また第４図に示す如く本発明と従来のものとの成形
品の重量バラツキを比較すると、本発明は従来のものと
比較して通常の射出速度領域においては約１７２、アキ
ュムレータを使用した高速時においても約１７８にバラ
ツキを低減することができる。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明によれば、金型キャビティへの
溶融樹脂射出中において１次射出から２次射出、３次射
出に圧力制御を移行する時点で発生するスクリュの前進
慣性力を緩和することができるので、射出成形機の動作
安定性を向上することができる。とくにアキュムレータ
などを使用して高速射出する場合においても、アキュム
レータなどを使用しない通常の射出速度領域での動作安
定性と同等以上の水準を確保することができる。

また射出成形機の動作安定性を向上することができるの
で、成形品の重量バラツキも低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す射出成形機の油圧回路
図、第２図は本発明の他の一実施例を示す射出成形機の
油圧回路図、第３図は従来と本発明とのクッション量、
チャージ量および成形品の重量バラツキ度数の比較図、
第４図は従来と本発明との通常の射出速度領域および高
速射出の場合における成形品の重量バラツキ度数の比較
図、第５図は従来の射出成形機の油圧回路図である。 １・・・金型、２・・・スクリュ、３・・・射出ラム、
４・・・ピストン、５ａ・・・射出前進側ラム、５ｂ・
・・射出後退側ラム、６．１３．２０・・・方向制御弁
、７，１４・・・圧力制御弁、８．１５．１９．２３・
・・チェック弁、９，１６．２１・・・流量制御弁、１
０．１３・・・ポンプ、１１・・・モータ、１２・・・
タンク、１７，２２．２４・・・パイロットチェック弁
、１８・・・圧油回路 代理人　弁理士　秋　本　正　実 第　１　（２） 第２図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．精密射出成形機の射出スクリュに接続するピストン
   を往復動自在に支持し、このピストンをはさんで射出前
   進側ラムおよび射出後退側ラムを形成する射出ラムを設
   け、上記射出前進側ラム内に接続して該射出前進側ラム
   内への作動油の流量および圧力を制御する油圧回路を設
   け、上記射出後退側ラム内に接続して上記ピストンの前
   進速度を制御する油圧回路を設けたことを特徴とする精
   密射出成形機。
2. ２．前記ピストンの前進速度を制御する油圧回路はピス
   トンの前進速度を減速するとき前記射出後退側ラム内に
   作動油を供給するように構成したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の精密射出成形機。
3. ３．前記ピストンの前進速度を制御する油圧回路はピス
   トンの前進速度を減速するとき前進射出後退側ラム内よ
   り排出される作動油の量を制御するように構成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の精密射出成形
   機。