JPS6353009A - 電動式射出装置における計量方法 - 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］ この発明は、合成樹脂の成形に用いる電動式射出装置に
おける計量方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の計量方法では特開昭５８−４７９６３１
号に記載されているように計量工程のスクリュ回転に伴
うスクリュの後退移動を回転運動に゛変換し、その回転
力をブレーキによって制動してスクリュ背圧力を制１ｌ
ｌｔ、ている。

（発明が解決しようとする問題点〕 しかし上述した従来方法では、射出完了復のスクリュの
後退が、スクリュ及びスクリュと共に後退移動する構造
部品の単ωによる位首エネルギー、スクリュと加熱筒内
面など各店動部の摩擦低杭により防げられ、これらが常
に背圧とて作用する。

特にスクリュの後退開始時は静摩擦力が作用するため背
圧力が大きくなり、背圧力を一定に制′／Ｊ（ｌシよう
としても、上記抵抗により背圧力に脈ＪＪＪが生じ、樹
脂の混練にムラが生じて成形品質に悲影響を及ばず問題
がある他、上記抵抗による背圧力より小さな背圧力は設
定できないことがら、成形条件の設定幅が狭くなってし
まうなどの問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決し得るこの発明は、電動機とねし部材
の作用により進退し、他のスクリュ回転円？ｆｉ動機に
より回転作動するスクリュを備えた電動式射出装置にお
いて、計量時にスクリュ回転用電動機を所定の回転数で
回転作動すると共に、伝動別の作動によりスクリュを後
退速度設定器より発せられる後退速度指令信号と速度検
出器によって検出された後退速度検出信号のフィードバ
ック制御により無背圧時のスクリュ後退速度より低速に
て後退移動させ、かつ電ｖＪ機には背圧力設定器に設定
された背圧力設定信号がドルクン１１限信号として電動
磯制りＤ装置に与えられ、出力トルクの上限値が制限さ
れることを要旨とする。

〔作　用〕 この発明では計量時に樹脂の挙動とは無関係にスクリュ
が後退することから位置エネルギー、摩擦抵抗による背
圧力の発生がない。つまり計量開始初期にはスクリュ先
端に樹脂が蓄積されないままにスクリュは後退するが、
スクリュの後退速度は無背圧時のスクリュ後退速度より
低く設定されることから、徐々に樹脂がスクリュｉ’＋
７ｊ方に蓄積され、スクリュ前方が樹脂により充満され
た後はスクリュを後方へ押圧する力が生じる。しかし、
スクリュは一定の低速度で後退する様に設定されている
ので、設定速度以上でスクリュが後退しようとすると電
動□に制動力が発生し電動機の制動トルクに応じたスク
リュ背圧力が生じる。

そしてスクリュ前方の樹脂圧が更に上昇してスクリュ後
退速度が設定速度Ｊ、り大きくなるとスクリュ後退速度
が維持できなくなり、電動はに制動力が発生した状態で
樹脂圧によってスクリュは設定速度より高速で後退し、
電動懇のル１１シＪ力は１．２定されたトルク上限値に
制限され、それにより樹脂圧は設定された背圧力にバラ
ンスするまで下がり、その後は同様に設定された背圧力
を保つようにン１１閲される。

［実施例１ この発明を実施例により詳細に説明する。

第１図にて、１は射出装置で、金型２とノズルタッチし
た加熱シリンダ３に射出スクリュ４が進退自在に内装し
である。この射出スクリュ４の後部には、南中機構５を
介してスクリュ回転用電動＾６が接続しである。また射
出スクリュ４の後端には、該射出スクリュを回転手段を
介して前進及び後退駆動させる伝達別欄７が直結してあ
り、その伝達機構に射出用の電動Ｒ８の出力軸がカップ
リング９を介して接続されている。

前記電ｒＩｊＪは８の駆りｊカは、伝達門構７を介して
（ト）出スクリコ４に伝達され、電動機８を駆動制御す
ることにより射出速度あるいは射出圧力（保圧圧力）ま
たは背圧力の制御ができる。金型２には金を内樹脂圧力
を検出するための圧力センサ１０が取り付けられている
。

雷シ［８には速度センサとして、タコメータジェネレー
タ１２と電動機８の回転位置を検出することにより（ト
）出スクリュ４の位置を検出するための回転角度検出器
１３が直結されている。

中央コントローラー４は、射出装置のシーケンス動作等
全体の制御を司どる装置である。

速度設定器１５の設定信号ｅｖ１は、速度指令切換器３
６、指令信号切換器２３を経て速度指令信号ｅ　（説明
の都合上ｅｖとよひかえる）として、ν またタコメータジェネレータ１２により検出された速度
検出信号は、速度信号変換器２７により射出迷電検出信
号ｅｎに変換されて電流指令信号部→増幅回路１６に供
給される。

この結果ｅ　　−ｅ　　の差信号が増幅されて電流ｖ　
　　　　ｎ 指令信号ｅ　　となり、トルクリミッタ回路２４にｎ。

入り、電動機電流の上限値（電動機出力トルクの上限（
直）を制限するためのトルクリミッタ信号ｅ　と比較演
算されてｅ　　　＜ｅ　　のときには値ｔ　　　　　　
　　　　ｎｏ　　　ｔ は代わらず、ｅｎｏ≧ｅ、のとぎにはｅｔの値となる信
号ｅ　　′となって、前記トルクリミッタｎ。

回路２４により出力され、電動は駆動信号演Ｃ＞増幅回
路１７に供給される。

さらに電動機８の出力トルクを決定する電動殿゛電流は
電流検出器３０により検出され、その電流検出信号は電
流信号変換器２８により電流検出信号ｅ、に変換されて
、電動機駆動信号演算増幅回路１７に供給される。この
結果、電！ＩＪ　ｔＲ駆動信号演算増幅回路１７により
ｅ　　　’−ｅ・の差信号が演算ｎＯ＋ 増幅されて電動機駆動信号ｅｉｏとなり、電力変換器１
８に供給される。電力変換器１８はサイリスタを使用し
た点弧制御回路またはトランジスタを使用したパルス副
制御回路により構成され、前記信号ｅ１゜に基づいて前
記電動機８に所定の電流を流し、電動Ｒ８を駆動するよ
うに構成されている。

前記トルクリミッタ回路２４は、電動機の出力トルクの
上限値を制限する作用があり、射出速度あるいは射出圧
力を設定値と実際値が一致するようにフィードバック制
御をする時には、トルク設定器３３により前以て設定さ
れる信号ｅ１．が、中央コントローラ１４の指令により
トルク指令切換器３５により選択されて、前記設定値信
号ｅ、となっている。信号ｅ　ｐ　ｆＩの大きさは射出
圧力あるいは速度のフィードバック制御が行えるに十分
な値となっている。

）１出充填工程における射出速度ルリ御は、速度指令値
に速度検出値が一致するようにフィードバック制ｕｌＩ
により行われる。射出速度制御により射出充填が続行さ
れ、前記圧カレン＋１１０により検出された全型内樹脂
圧力信号は、圧力信号変換器２６により圧力検出信号ｅ
、に変換される。圧力検出信号ｅｐは圧力演算増幅回路
１９と比較器２９に供給される。

比較器２９は前記圧力検出信号ｅ　と、６（脂の充填量
を設定する充填吊設定器２５の設定信号とを比較し、圧
力検出信号ｅ、が充填吊設定器２５の設定値に達した時
に、速度制御工程から圧縮・保圧制御工程（圧力制御工
程）への切換信号を中央コントローラー４に供給する。

中央コントローラー４からの切換指令が上記指令信号切
換器２３に光じられ、射出速度制タクエＰがら圧縮・保
圧制御工程に移行する。

圧縮・保圧工程における全型内樹脂圧力の最高値（以下
圧縮圧力値という）を設定する圧力設定器２０の設定値
信号ｅ。１は、圧力演算増幅回路１９に供給され、前記
圧力検出信号ｅｐと信号ｅ　ｏ　Ｈの差信号が演算増幅
されて、圧力制御信＠ｅｐｉｏが圧力病ｎ増幅回路１９
より出力される。圧力ｆｉｌ！御信号ｅ　、　は、射出
スクリュあるいはプランジャの前進速度の大きさの上限
を制限する制限値を設定する圧縮速度設定器２１の設定
信号ｅ、に制御Ｉ＋され、該信号ｅ、の大きさに応じて
上記圧力制御信号ｅｐｉｏの上限を小１１限する速度指
令信号制限回路２２に供給される。

前記圧力制御信号ｅｐｉｏは速度指令信号制限回路２２
により、ｅ、＜ｅ、のときには値は変らず、ｅ　、　≧
ｅ、Ｑのときにはｅρの値となる信号ｌＯ ｅ　・　′となって前記指令信号切換器２３を経て速度
指令信号ｅ　　（ｅ、’＝ｅｖ）となる（説ν　　　　
ｐｌＯ 明の都合上、信号ｅ　　、　　Ｔを信号ｅｖと呼びかえ
ｐｌＯ る）。

速度指令信号ｅｖにより前記と同様に電ｖＪｔｆｆｉ８
が駆動制御されて、全型内樹脂圧力が圧力設定器２０の
設定値となるように圧縮・保圧工程が続行される。

一方比較器２９からの圧縮・保圧制ねｕ工程への切換信
号が中央コン１〜ローラ１４に入力された時から、全型
内樹脂圧力のフィードバック制御２１１時間を設定する
タイマー（図示なし）が動作を開始し、そのタイマーの
設定時間が経過すると、中央コントローラ１４は金■（
内樹脂圧力制御工程時間完了信号をトルク指令切換１５
３５に与える。トルク指令切換器３５は信号ｅｔの値を
トルク設定器３３の信号ｅ。

から圧力設定器３０の信号ｅ　ｐ　Ｈに切換える。１１
を記１〜ルクリミッタ回路２４によって電動機８の出力
トルクは、圧力設定器２０に設定された（ビ１に−Ｆ限
を制限された値となって圧縮・保圧制御工程は続行され
る。

設定された射出時間が経過すると、上記中央コン１ヘロ
ーラ１４は射出工程終了信号を発すると其に、速度指令
切換器３６とトルク指令切換；：：３５及び指令信号切
換器２３へ切換指令を出力し、計量工程時の射出スクリ
ュ後退速度よりもかなり低く設定されて、射出スクリュ
後退抵抗を補（Ｒするためのスクリュの後退力を発生さ
じるために、後退速度設定器３１の設定信号ｅｖ２を速
度指令信号ｅ、として電流指令信号演算増幅回路１６に
供給すると共に、背圧力設定器の背圧力設定信号ｅ　ｐ
ｂがトルク指令切換器３５により信号ｅ、となって、ト
ルクリミッタ回路２４に供給される。後退速度設定器３
１からの設定信号ｅ　　は速度指令信号ｅ　　とは極性
がν２　　　　　　　　ν１ 逆の信号である。

速度指令信号ｅ（−ｅｖ）ならびにドルクシ２ リミッタ信号ｅｐｂ（＝ｅｔ）により、前記Ｔｉ動機８
はその出力トルクの上限を制限された状態で、端出速度
制御時と同様に駆動制！２Ｉｌされて、射出制御工程か
らいわゆる背圧力制御工程に移行する。

一方中央コントローラ１４は射出終了信号を発した後、
所定時間経過後にスクリュ回転用電動機駆動装置３８に
スクリュ回転指令を与え、スクリュ回転円？Ｉｆ動礪６
は回転開始し、射出スクリュ４の回転がなされ、射出ス
クリュ４は材料を前方へ移送すると共に後退力を発生し
、その後退速度が後退速度設定器３１により設定された
速度ｅｖ２より大ぎくなると、前記電動機８にはトルク
リミッタ信号（背圧力設定値）ＣＩ）ｂにより上限を制
限されたトルクが発生してスクリュ後退の制動力となり
、背圧力制御下における一般的にいわれている計重がな
される。

つまり、計聞間始初１１１］にはスクリュ先端に樹脂が
蓄積されないままにスクリュは後退するが、スクリュの
後退速度は無背圧時のスクリュ後退速度より低く設定さ
れることから、徐々に樹脂がスクリュ前方に蓄積され、
スクリュ前方が樹脂にＪ：り充満された後はスクリュを
後方へ押圧する力が生じる。しかし、スクリュは一定の
低速度で後退するように設定されているので設定速度以
上でスクリュが後退しようとすると電動様に制動力が発
生し電動機の制動トルクに応じたスクリュ背圧力が生じ
る。

そしてスクリュ前方の樹脂圧が更にＴＲしてスクリュ後
退速度が設定速度より大きくなるとスクリュ後退速度が
維持できなくなり電動機に制動力が発生した状態で樹脂
圧によってスクリュは設定速度より高速で後退し、電動
機の制動力は設定されたトルク上限値に制限され、それ
により樹脂圧は設定きれた背圧力にバランスするまで下
がり、その後は同様に設定された背圧力を保つように制
御される。

回転角度検出器１３により検出された信号は、位若信号
変換器３７によりスクリュ位置信号となり、中央コント
ローラ１４に供給され、その信号が設定された計帛限位
首信号と一致すると、中央コントローラ１４は計■工稈
を終了させ電力変換器１８をＯＦＦさせ、次の射出工程
の１：ｌＪｍをする。

なお、この発明は予備可塑化装置付のいわゆるブリブラ
式年１出装置あるいはプランジャ式射出装置にも実施で
きることはいうまでもない。また電動ＩとしてＡＣサー
ボモータを使用することもできる。

［発明の効果］ この発明によれば、計伍時にスクリュ前方に蓄積される
樹脂を所定の圧力に安定させることができて背圧力が脈
動することがないので、均一な樹脂の混練がなされ、成
形品質が向上する伯、スクリュ背圧力を零から後退抵抗
力とバランスする最大値まで広範囲内で任意に設定でき
る等の著しい効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係る射出制御装置の実廠例を示すもの
で、第１図はブロック図を示す。 ２・・・金　型 ６・・・スクリュ回転用電動機 ８・・・電動機１ｏ・・・圧力センサ １２・・・タコメータジェネレータ １３・・・回転角度検出器１４・・・中央コントローラ
１５・・・速度設定器 １６・・・電流指令信号演算増幅回路 １７・・・電流指令信号演算増幅回路 １８・・・電力変換器　　　　１９・・・圧力個韓」【
１幅回路２０・・・圧力設定器　　　　２１川圧縮速度
設定器２２・・・速度指令信号制限回路 ２３・・・指令信号切換器 ２４・・・トルクリミッタ回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電動機とねじ部材の作用により進退し、他のスクリュ回
   転用電動機により回転作動するスクリュを備えた電動式
   射出装置において、計量時にスクリュ回転用電動機を所
   定の回転数で回転作動すると共に、伝動機の作動により
   スクリュを後退速度設定器より発せられる後退速度指令
   信号と速度検出器によつて検出された後退速度検出信号
   のフィードバック制御により無背圧時のスクリュ後退速
   度より低速にて後退移動させ、かつ電動機には背圧力設
   定器に設定された背圧力設定信号がトルク制限信号とし
   て電動機制御装置に与えられ、出力トルクの上限値が制
   限されることを特徴とする電動式射出装置における計量
   方法。