JPS6330228A - 射出成形機における射出量計測装置 - 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〉 この発明は、合成樹脂材料の射出成形機における１シヨ
ツトの射出量の計測装置に関するものであり、特に射出
工程初期での射出スクリュー先端の弁体の作動遅れと、
射出工程終期での射出スクリュー先端の残留樹脂、所謂
クッシゴンの存在とによる計測誤差を無くするように改
良した射出量計測装置に係わるものである。

〈従来技術〉 一般に、合成樹脂材料の射出成形機においては、第１図
に示すように、加熱筒１内に前進後退可能に嵌挿された
射出スクリュー２をモーター３によって回転ｙせ、樹脂
材料３を溶融しつつ前方に移送して加熱筒ｌの先端内部
に計量するものであり、樹脂３の計量とともに射出スク
リュー２は後退し、計量が完了した後は、射出スクリュ
ー２の回転を止めて、射出スクリュー保持板５に連結さ
れた射出シリンダ６によって射出スクリュー２を前進さ
せ、金型７内に樹脂材料４を射出するものが多用されて
いる。

ところで、近年、高精密射出成形品、例えば、レンズ等
においては、成形品の内部応力の分布が均一化されるこ
とが強く要請されており、そのためには、１シヨツトの
射出量を高精度に定める必要がある。

かかるｌショットの射出量を計測する手段として、従来
においては、第１図に示すように、射出スクリュー２の
射出工程での移動量、即ち、射出開始から射出終了まで
の移動量を計測することが行われており、射出スクリュ
ー保持板５に取付けられた計量杆８の動きをリニアボタ
ンショメータ９等を用いて検出することによって行われ
ていた〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、第１図に示す如き射出成形機においては、第
２図及び第３図に示すように、射出スクリュー２の先端
の首部ｌＯに弁環１１が組込まれていて、樹脂計措作業
時には、弁環１１は移送されてくる樹脂によって前方の
段部１０ａに押し付けられ、樹脂は該弁環１１と首部ｌ
Ｏとの間隙を通り、さらに、前方の溝部１２を通って射
出スクリュー２の前方の加熱筒１内に計量されていく。

一方、樹脂計量完了後の射出作業時には、射出スクリュ
ー２が前進する射出工程の初期において、弁環１１は前
方段部１０ａから離れて後方段部１０ｂに当接して、樹
脂が射出スクリュー２の後部に流出することが防止され
た状態で、射出作業が行われるものである。

このために、射出作業の初期において弁環１１が前方段
部１０ａから後方段部１０ｂに移動する間では、スクリ
ュー２の移動にも拘らず射出作業が行われないので、射
出量の計量上の誤差要因になるという問題点があった。

又、射出作業の繰返しとともに、加熱筒ｌの先端内部に
は、樹脂が残留し、所謂クッションとして経時的に徐々
に生長していくものであるので、該クッションの厚みの
増大も射出量の計量上の誤差要因になるという問題点も
あった。

く問題点を解決するため゛の手段〉 この発明は、−ヒ記従来技術に基づく射出量計測装置の
射出初期での射出作業遅れやクッシせンの厚みの増大に
よる計量誤差の問題点に鑑み、樹脂計量終了後に射出作
業に先立って、射出圧より低い計測圧を射出スクリュー
に付与する手段を設けるとともに、射出終了後に再び計
測圧を射出スクリューに付与してクッションの厚みを計
測する手段を設けて、射出スクリューの実効移動量を算
出することにより、前記問題点を解消せんとするもので
ある。

く作　用〉 この発明の構成は、加熱筒内に樹脂計量完了後に射出ス
クリューに低圧の測定圧を付与することによって、射出
スクリュー先端部の弁環を弁開状態から弁閉状態に移行
させながら該スクリューを射出開始位置まで前進させ、
その後、射出作業を開始するものであり、射出終了後、
再び射出スクリューに低圧の測定圧を付与して射出スク
リュー前方に残留するクッションを該スクリューにて押
圧しながら、該クッションの厚みに応じたクッション位
置を検出し、前記射出スクリューの射出開始位置から上
記クッション位置を減算して、ｌショットの射出量を算
出するように作用するものである。

〈実施例〉 次に、この発明の実施例を第４図及び第５図に基づいて
説明すれば以下の通りである。

第４図は、ハードウェア上の構成とソフトウェア上の機
能実現手段とを同時的に表わすブロック図であり、射出
スクリュー２の保持板５に取付けられた射出シリンダ６
には、主駆動油１ｉ１４が連結されており、保持板５に
は、計測用シリンダ１５が取付けられ、該計測用シリン
ダ１５は計測制御弁１８を介して計測作動油源１７が連
結されていて、前記主作動油源１４からの射出圧よりも
相当に低い計測圧の作動油が供給される。

後述する射出開始位置計測制御手段２２からの射出開始
位置計測指令信号Ｓｔの供給を受けて、その時点での射
出スクリュー２の動程上の位置を射出開始位置ｘ１とし
て検出し、その位置を表わす射出開始位置信号Ｓ２を出
力する射出開始位置検出手段２０と、後述するクッショ
ン位置計測制御手段２３からのクッション位置計測指令
信号Ｓ３の供給を受けて、その時点での射出スクリュー
２の動程上の位置をクッション位置ｘ２として検出し、
その位置を表わすクッション位置信号５４を出力するク
ッション位置検出手段２１と、加熱筒１への樹脂の計量
作業の完了に応動して計測制御弁１８を開成して、計測
作動油源１７から計測圧の作動油を計測用シリンダ１５
に供給した後に、射出開始位置計測指令信号Ｓｌを前記
射出開始位置検出手段２０に供給し、次いで、計測制御
弁１６を閉成する射出開始位置計測制御手段２２と、加
熱筒ｌからの樹脂の射出作業の完了に応動して、前記計
測制御弁１８を開成して、計測作動油源１７からの計測
圧の作動油を計測用シリンダ１５に供給した後に、クッ
ション位置計測指令信号Ｓ３を前記クッション位置検出
手段２１に供給し、次いで、計測制御弁１８を閉成する
クッション位置計測制御手段２３と、前記射出開始位置
信号Ｓ２により表わされる射出開始位置ｘ１からクッシ
ョン位置信号５４により表わされるクッション位置ｘ２
を減算して、１シヨツトの射出量を算出する射出量演算
手段２４とから成る機能実現手段が付設されている。

そして、上記射出量演算手段２４には、警報手段２５が
後続され、算出射出量が射出量設定値と相違するとき、
適宜の警報が発せられるものである。

上記構成の動作について、上記機能実現手段を実現する
ための、図示省略の演算処理装置内でのフローチャート
を示す第５図を参照しつつ説明すれば以下の通りである
。

スタート（第５図ａ）した演算処理装置では。

加熱筒ｌ内への樹脂の計量が完了しているか否かを判別
しく第５図ｂ）、その判別結果がＹＥＳのとき、すなわ
ち、樹脂計量が完了しているとき、射出開始位置計測制
御手段２２からの制御信号によって計測制御弁１８を開
成して、計測作動油＠１７から計測用シリンダ１５に射
出圧より相当に低い計測圧の作動油を供給し、射出スク
リュー２を低圧で前進させて弁閉操作を行う（第５図Ｃ
）。すなわち、これによって、第２図に示されるように
、弁環１１を後方段部ＩＱａに当接せしめて弁閉を行う
、そして、弁閉操作完了時点での射出スクリュー２の動
程上の位置を射出開始位置検出手段２０によって射出開
始位置Ｘｔとして検出して、これを射出量演算手段２４
において記憶しく第５図ｄ）１次いで。

計測制御弁１８を閉成して射出スクリュー２での低圧の
弁閉操作を停止する（第５図ｅ）。

そして、従来技術によって、射出シリンダ６を駆動して
射出作業を開始しく第５図ｆ）、該射出作業が完了した
か否かを判別して（第５図ｇ）、その判別結果がＹＥＳ
のとき、すなわち、射出作業が完了して射出圧が解除さ
れたとき、クッション位置計測制御手段２３からの制御
信号によって計測制御弁１６を開成して計測用シリンダ
１５に計測圧を供給し、射出スクリュー２を低圧で前方
に付勢したまま後退復帰させて、クッション位置検出操
作を行う（第５図ｈ）、すなわち、射出スクリュー２前
方の加熱筒１内に残留するクッションに対して該スクリ
ューを計測圧にて当接して、該クッションの厚みを反映
させた該スクリューのクッション位置Ｘ２をクッション
位置検出手段２１によって検出して、これを射出量演算
手段２４において記憶しく第５図１）、次いで、計測制
御弁１８を閉成して射出スクリュー２での低圧のクッシ
ョン位置検出操作を停止する。

射出量演算手段２４においては、前記の射出開始位置×
１からクッション位置ｘ２を減算して、これを射出量と
して記憶しく第５図ｊ）、次いで、次の射出作業に備え
て従来技術による樹脂計量作業を開始する（第５図ｋ）
ものである。

かくして、算出された射出量が設定範囲内であるか否か
を判別しく第５図１）、その判別結果がＮＯのとき、す
なわち、設定範囲外であるとき警報手段２５により警報
を発しく第５図ｍ）、リターンする（第５図ｎ）。また
、該判別結果がＹＥＳで設定範囲内にあるときには、そ
のままリターンする（第５図ｎ）。

同様に、第５図すの工程及び第５図ｇの工程における判
別結果がＮＯのとき、すなわち、樹脂計量作業が完了し
ていないとき及び射出作業が完了していないときには、
いずれも第５図ｎの工程にスキップしてリターンするも
のである。

ところで、上記実施例においては、樹脂計量完了後と射
出作業完了後に射出スクリュー２に対して射出圧よりも
相当程度低い計測圧を付与するために、計測圧シリンダ
１５を別途設けるものとして説明したが、射出シリンダ
６によってこれを兼ねる構成としてもよく、この場合に
は、射出シリンダ６を、主駆動油源１４と計測作動油源
１７とに対して選択的に連通ずる構成とすればよい。

く効　果〉 上記のように、この発明によれば、加熱筒内に前進後退
可能に射出スクリューを嵌挿した射出成形機において、
加熱筒内への樹脂計量完了後に射出スクリューに低圧の
計測圧を付与して、この時点での射出スクリューの位置
を射出開始位置として検出、記憶し、一方、射出作業完
了後に再び射出スクリューに低圧の計測圧を付与して、
その時点での射出スクリューの位置をクッション位置と
して検出、記憶し、前記射出開始位置から上記クッショ
ン位置を減算して射出量を算出するようにしたことによ
り、樹脂計量作業完了後の計測用付与によって、射出ス
クリューの先端に組込まれた弁体を弁開状態から弁閉状
態に移行させるまで計測圧でスクリューを前進させてお
いて、ここをもって射出開始位置とすることから、射出
工程初期の弁閉動作による射出量の誤差要因を消去でき
るという効果がある。そればかりか、射出作業完了後、
スクリューに対してその前進方向に計測圧を付榮するこ
とによって、加熱筒内先端に残留するクッションに適切
な計測圧を与えた状態下で、その厚みを正確に検出して
、ここを射出終了位置としてのクッション位置とするこ
とから、クッションの厚みの変化による射出量の変化を
的確に把握して、該クッションの厚み変化由来の誤差要
因をも同時的に消去できるという効果もある。

しかして、射出開始時と終了時の射出スクリューの位置
を正確に検出でき、実際の射出量を誤差なく算出できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は従来技術を示すものであり、第１図は
側断面図、第２図はその部分詳細図、第３図は第２図の
側面図、第４図及び第５図はこの発明の実施例を示すも
のであり、第４図はブロック図、第５図はタイムチャー
トである。 ｌ・・・加熱筒　　　　　　２・・・射出スクリュー６
・・・射出シリンダー　　１５・・・計測用シリンダ１
６・・・計測制御弁　　　　１７・・・計測作動油源２
０・・・射出開始位置検出手段 ２１・・・クッション位置検出手段 ２２・・・射出開始位置計測制御手段 ２３・・・クッション位置計測制御手段２４・・・射出
量演算手段　　２５・・・警報手段Ｓ１・・・射出開始
位置計測指令信号 Ｓ２・・・射出開始位置信号 Ｓ３・・・クッション位置計測指令信号５４・・・クッ
ション位置信号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 加熱筒１内に前進後退可能に嵌挿された射出スクリュー
   ２を有する射出成形機において、 前記射出スクリュー２に連結され、該スクリューを射出
   圧よりも相当に低い計測圧の作動油に応動して前進駆動
   する計測用シリンダ１５と、該計測用シリンダ１５と計
   測作動油源１７との間に設けられ、該作動油源１７から
   の計測圧の作動油の計測用シリンダ１５への供給を制御
   する計測制御弁１８と、 前記射出スクリュー２の前進後退に連動し、射出開始位
   置計測指令信号５１に応答して、その時点での該スクリ
   ューの動程上の位置を射出開始位置Ｘ１として検出し、
   該位置を表わす射出開始位置信号５２を出力する射出開
   始位置検出手段２０と、前記射出スクリュー２の前進後
   退に連動し、クッション位置計測指令信号５３に応答し
   て、その時点での該スクリューの動程上の位置をクッシ
   ョンＸ２として検出し、該位置を表わすクッション位置
   信号５４を出力するクッション位置検出手段２１と、加
   熱筒１への樹脂の計量作業の完了に応動して、前記計測
   制御弁１８を開成して、計測圧の作動油を計測用シリン
   ダ１５に供給した後に、射出開始位置計測指令信号Ｓ１
   を前記射出開始位置検出手段２０に供給し、次いで、計
   測制御弁１８を閉成する射出開始位置計測制御手段２２
   と、 加熱筒１からの樹脂の射出作業の完了に応動して、計測
   制御弁１６を開成して、計測圧の作動油を計測用シリン
   ダ１５に供給した後に、クッション位置計測指令信号Ｓ
   ３をクッション位置検出手段２１に供給し、次いで、計
   測制御弁１６を閉成するクッション位置計測制御手段２
   ３と、 射出開始位置信号Ｓ２により表わされる射出開始位置Ｘ
   １から、クッション位置信号５４により表わされるクッ
   ション位置Ｘ２を減算して射出量を算出する射出量演算
   手段２４ とが付設されて成ることを特徴とする射出成形機におけ
   る射出量計測装置。