JPS6369618A - 電動式射出成形機における圧力制御装置 - 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］ 本発明は、電動式射出成形機において、金型に樹脂を供
給）７固化させる過程において、スクリューを介して金
型内の樹脂にかける圧力（保圧）、または射出筒内に樹
脂を供給し可塑化する際に回転するスクリューにかかる
圧力（背圧）等を制御ずろ電動式射出成形機における圧
力制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の圧力制御装置としては、油圧回路を用い
て制御するしのが知られている。すなわち、油圧力によ
って型閉工程の型閉（締）圧力や、射出工程の射出圧力
、保圧力等を制御して、型閉時に金型に無理な力が加わ
るのを防止し、金型を保護するととらに、金型内に樹脂
を射出する場合に、所定の型締力を保持する一方、金型
内に充分に樹脂を供給し、かつ金型内の樹脂にかかる圧
力を所定の値に保って、金型内に成形される製品の品質
を良好に維持するようになっている。

しかしながら、上記のように油圧によって圧力制御を行
うようにすると、連続的に繰り返して射出成形を行うう
ちに、油圧回路の作動油の温度が変化して、それに１１
Ｃい作動油の粘度が変わり、上記型閉（締）圧力、射出
圧力、保圧力等が変動するという問題があり、これによ
り、成形品の品質に悪影響が生じるという問題があった
。

そこで、近年、射出成形機として、電動式の駆動装置を
備えたものが使用されている。この電動式射出成形機は
従来の油圧駆動式に比べて、制御が容易であること、精
密な制御ができること、装置が簡単で扱いやすいことな
どの利点を有しており、本出願人は、新規な射出成形機
における圧力制御装置を提案した（特願昭６Ｏ−３６８
５９）。この装置は、金型を開閉させ、かつ射出用のス
クリューを移動させる電動サーボモータと、金型の位置
を検出する型位置検出器と、スクリューの位置を検出す
る射出位置検出器と、スクリューの基部に配設されてス
クリューにがかる反力を検出する圧力検出器と、射出時
に上記型位置検出器、射出位置検出器の出力に応じてト
ルクリミッタ指令信号を出力し、また、樹脂を射出筒内
で可塑化する際に上記圧力検出器の出力に応じてスクリ
ューの移動速度をフィードバック制御する速度指令信号
を出力する制御機構と、このトルクリミッタ指令信号及
び速度指令信号に基づいて電動サーボモータに流れる電
流を制限するサーボモータ駆動機構を備えており、圧力
検出器の検出値に応じて制御機構が出力するトルクリミ
ッタ指令信号に基づいて、サーボモータ駆動機構により
サーボモータ駆動電流を制限して電動サーボモータの最
大発生トルクを抑制するものであり、型閉工程の型締圧
力、射出工程の射出圧力、保圧力、可塑化工程の背圧等
の圧力を容易にかつ確実に制御することができ、高品質
の成形品を得ることができる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、精密成形品の需要が高まるにつれて、射出成
形機において連続的に繰り返し成形をする際に、より一
層高精度の圧力制御を行う必要が生じてきているが、上
記のような装置では、場合によっては対処できないおそ
れがある。特に、樹脂を金型に射出する工程の終段で、
樹脂が固化し始める過程において、固化に伴う収縮によ
り内部や表面に欠陥が生じないように、樹脂を補いつつ
圧力をかけること（保圧制御）が精密成形品を歩留り良
く成形するために必要であり、上記においては、保圧制
御をトルクリミッタ指令信号に基づき行っているが、こ
のようなトルク制御ではボールねじ等の機械系でのくい
こみによる摩擦により、トルク制限値をいくら下げても
実際の圧力が下がらない場合があり、また、一旦下がる
と逆に下がり過ぎてしまうなど、円滑な作動ができにく
く、充分精密な制御が行えなかった。

［問題点を解決するための手段］ 上記のような問題点を解決するために、この発明は、電
動モータにより、射出筒内に挿入されたスクリューを軸
方向に移動して射出筒内で可塑化された樹脂を金型に射
出するようにした電動式射出成形機における圧力制御装
置おいて、上記スクリューにかかる圧力を検出する圧力
検出器と、射出時に、上記圧力検出器の検出値を予め設
定された圧力値と比較し、その差により上記射出用モー
タの移動速度を変え、上記圧力検出値が設定値と等しく
なるようにフィードバック制御する制御装置を設けたも
のである。

［作用コ このような圧力制御装置においては、スクリューに取り
付けられた圧力検出器により、樹脂の固化過程における
金型内圧力（保圧）が正確にかつ遅れなく検出され、そ
の値に応じて射出時の電動モータの速度をフィードバッ
ク制御することにより、保圧時にスクリューに所要の圧
力が迅速かつ正確にかけられる。また、樹脂を金型内に
供給する場合の背圧の制御ら同様に行われる。

［実施例］ 以下、第１図ないし第４図を参照してこの発明の一実施
例を説明する。

図中１は、射出成形機の射出筒であり、この射出筒ｌの
先端部は固定盤２の射出入口２ａにおいて固定型２ｂに
押し付けられているとともに、射出筒１の上部には、射
出筒１内に樹脂を供給するホッパ３が配設されている。

そして、射出筒１内には、スクリュー４が挿入されてお
り、このスクリュー４の基端部はスプライン軸５に取り
付けられている。このスプライン軸５は、外周部が支持
部材６の一端部に回転自在に支持された回転部材５ａに
嵌合され、該回転部材５ａと一緒に回転し、かつ軸方向
には回転部材５ａと相対移動できるようになっている。

また、回転部材５ａの先端部に装着されたタイミングプ
ーリ７が、タイミングベルト８を介してスクリュー回転
用モータ（直流モータ）９の回転軸９ａに装着されたタ
イミングプーリＩＯに連結されており、このスクリュー
回転用モータ９を駆動することにより、上記スクリュー
４が回転するようになっている。さらに、スクリュー回
転用モータ９には、ブレーキ装置が内蔵されており、こ
のブレーキ装置を励磁してスクリュー回転用モータ９の
回転軸９ａを固定するようになっている。

上記スプライン軸５の基端部の回りには、両端内部にそ
れぞれ第１、第２軸受収容部１１ａ、１１ｂを形成した
筒状部材１１が遊嵌されており、筒状部材１１の一端側
（第２図において左端側）の第１軸受収容部１１ａとス
プライン軸５の基端部との間には、第１軸受収容部１１
ａの奥側から順に、挟持部材１２、圧力検出器１３及び
スラスト軸受１４が、第ｉ袖受収容部１１ａの肩部ｌｉ
ｄとスプライン軸５に嵌合した押え部材！５とによって
挟持された状態で装着されている。この圧力検出器１３
は、スクリュー４にかかる圧力を電気的に変換する歪ゲ
ージ式荷重変換器である。さらに、上記筒状部材１１の
他端側の第２軸受収容部１１ｂとスプライン軸５の基端
部との間には、一端を筒状部材１１の内部の中央小径部
１１ｃにラジアル軸受部！６ａを嵌入したスラスト軸受
１６が、介在部材１７及びスプライン軸５の基端部にね
じ込まれた固定部材１８によって固定された状態で装着
されており、これらのスラスト軸受１４．１６により、
スプライン軸５の基端部が筒状部材ｔｉに周方向に回転
自在に連結されている。そして筒状部材１１の他端側の
外周部には、筒状の可動部材１９の一端部がねじ込まれ
ている。

上記可動部材１９の他端のナツト部１９ａには、射出用
ボールねじ２０が螺入されており、この射出用ボールね
じ２０の基端部は射出用出力軸２１の一端部に固着され
ている。この射出用出力軸２１は上記支持部材６の他端
部に回転自在に支持されており、射出用出力軸２１の他
端部には、射出用′Ｎ磁クりッヂ２２が取り付けられて
いるとともに、射出用出力軸２１の回転位置を検出する
ことにより上記スクリュー４の軸方向位置を検出する射
出位置検出用エンコーダ（射出位置検出器）２３が装着
されている。また、」二足支持部材６と射出用電磁クラ
ッチ２２との間の射出用出力＄１１１２１には、タイミ
ングプーリ２４が回転自在に取り付けられているととも
に、このタイミングプーリ２４の射出用電磁クラッチ２
２側には吸着板２５が一体的に連結されており、射出用
電磁クラッチ２２が励磁されると射出用電磁クラッチ２
２とタイミングプーリ２４とが連結するようになってい
る。

このタイミングプーリ２４は、タイミングベルト２６を
介して、駆動軸２７の一端部に装着されたタイミングプ
ーリ２８に連結されており、駆動軸２７の他端部は接手
２９を介して、射出・型開閉用モータ（交流式電動サー
ボモータ）３００両端から突出している回転軸３０ａの
一端部に連結されている。そして、この回転軸３０ａの
他端部には、射出・型開閉用モータ３０の回転を検出す
るモータ回転検出用エンコーダ（回転検出器）３１が装
着されている。

上記駆動軸２７の中間部には、型開閉用電磁クラッチ′
３．２が取り付けられている。この型開閉用７［ｔｆｆ
ｉクラッヂ３２とタイミングプーリ２８との間の駆動軸
２７には、タイミングプーリ３３が相対回転自在に取り
付けられているとともに、このタイミングプーリ３３の
型開閉用電磁クラッチ３２側には、吸着板３４が一体的
に連結されており、型開閉用電磁クラッチ３２が励磁さ
れろと、型開閉用電磁クラッチ３２とタイミングプーリ
３３とが連結するようになっている。このタイミングプ
ーリ３３は、タイミングベルト３５を介して、第１伝動
軸３６の一端部に装着されたタイミングプーリ３７に連
結されており、第１伝動軸３６の他端部には、滑動接手
３８を介して第２伝動軸３９の一端部が連結されている
。そして、第２伝動軸３９の他端部に装着されたタイミ
ングプーリ４０が、タイミングベルト４１を介して、型
開閉用出力ｌ１１１４２の一端部に装着したタイミング
プーリ４３に連結されているとともに、型開閉用出力軸
４２は、エンドプレート４５に回転自在に支持されてい
る。また、上記型開閉用出力軸４２の他端部には型開閉
用ボールねじ４４の基端部が一体的に連結されている。

上記型開閉用ボールねじ４４は、取付部材６０の基端部
のナツト部６０ａに螺入されている。また、この取付部
材６０の先端部には、移動盤６１が取り付けられており
、この移動盤６には上記固定盤２とエンドプレート４５
との間に水平に配設されたガイド軸６２に支持されて、
水平方向に往復移動するようになっている。そして、上
記移動盤６１が最も固定盤２側に近く移動すると、移動
盤６！に取り付けられた移動型６１ａと固定盤２に取り
付けられた固定型２ｂが密着して、両金型６１ａ、２ｂ
により内部にキャビティ（空隙）が形成されるようにな
っている。さらに、上記エンドプレート４５のタイミン
グプーリ４３側には、電磁ブレーキ６３が取り付けられ
、また、該タイミングプーリ４３には、電磁ブレーキ６
３に対向して吸着板６４がそれぞれ配設されており、電
磁ブレーキ６３が励磁されると、電磁ブレーキ６３とタ
イミングプーリ４３とが連結し、型開閉用出力軸４２が
固定されるようになっている。また、この型開閉用出力
軸４２の一端部には、型開閉用出力軸４２の回転角度を
検出することにより、上記移動型６１ａの位置を検出す
る型位置検出用エンコーダ（型位置検出器）６５が装着
されている。

上記射出位置検出器２３、型位置検出器６５及び圧力検
出器１３からの検出信号Ｓ　、、Ｓ　ｔ、ｓ　、が、上
記スクリュー４及び移動型６１ａの速度、位置、圧力制
御を行う状態制御機構６６に入力されることにより、状
態制御機構６６は、予め入力された各種の速度、位置、
圧力の設定値に基づいて、上記直流モータ９に回転指令
信号Ｓ、を出力するとともに、上記交流サーボモータ３
０を駆動するサーボモータ駆動機構６７に対して、速度
指令信号Ｓ６及びトルクリミッタ指令信号Ｓ７を出力し
、かつ、射出成形工程の総合的なシーケンス（手順）を
制御するシーケンス制御機構（シーケンサ）６８に対し
て、エジェクタ後退位置信号、型開完了信号、型閉完了
信号、設定位置信号、金型保護位置信号、計量完了信号
、内圧除去完了信号等を出力するようになっている。上
記シーケンス制御機構６８は、上記各信号に応じて、各
電磁クラッチ２２，３２、電磁ブレーキ６３及び上記直
流モータ９のブレーキ装置に対して励磁信号をそれぞれ
出力するととらに、上記状態制御機構６６に対して、型
閉指令、型開指令、射出指令、スクリュー前転後退指令
、スクリュー回転指令、正転圧力指令、金型保護指令、
逆転圧力指令等の信号を出力し、かつ上記サーボモータ
駆動機構６７に対して回転可能、比例制御、正転禁止、
逆転禁止等の信号を出力するようになっている。

さらに、上記サーボモータ駆動機構６７は、回転検出３
３１からの回転検出信号Ｓ、及び、上記状態制御機構６
６とシーケンス制御機構６８からの各信号に応じて、上
記交流サーボモータ３０に対して駆動信号Ｓｓを出力す
るらのであり、その概要を第３図に基づいて説明すると
、上記状態制御機構６６からの速度指令信号Ｓ、は、サ
ーボモータ駆動機構６７の速度制御回路７０に入力され
ており、この速度制御回路７０は、上記速度指令信号Ｓ
６と、上記回転検出信号Ｓ８に基づいて速度検出回路７
１により算出した速度検出値（速度フィードバック値）
とを比較するものである。この速度制御回路７０の出力
信号と、上記回転検出信号Ｓ８により回転方向検出回路
７２が検出した射出・型開閉用モータ３０の回転方向信
号と、電流制限回路（アンプ）７３を介して人力された
上記トルクリミッタ指令信号Ｓ７とが入力されている電
流比較回路７４は、電流制限制御回路７３の出力値を速
度制御回路７０の出力値が越えないようにするものであ
る。そして、この電流比較回路７４の出力値と、射出・
型開閉用モータ３０の電流を検出する２つの検出器７５
．７５の出力に応じて電流検出回路７Ｇが算出した電流
値とが電流制御回路７７に入力されており、両者の差に
応じて出力される電流制御回路７７の出力値に基づいて
、ＰＷＭ制御回路７８は、パルス幅変調したパルス信号
をパワートランジスタ回路７９に入力するようになって
いる。このパワートランジスタ回路７９は、」〕記パル
ス信号に基づいてトランジスタの導通時期を制限するよ
うになっており、整流回路８０で商業周波数の交流から
変換された直流は、パー７−トランジスタ回路７９によ
り、上記ＰＷＭ制御回路７８のパルス信号に応じて所定
の周波数の交流に変換されて交流サーボモータ３０に供
給されるようになっている。

次に、上記のように構成された電動式射出成形機におけ
る圧力制御装置の作用について説明する。

まず、射出成形機の運転に先立って、状態制御機構６６
に対して予め各種の速度、位置、圧力の設定値を入力し
ておく。次いで、連続して射出成形工程を行うが、その
ｌザイクルの工程について第・１図に示す動作ヂャート
図に基づいて詳述する。

シーケンス制御ｖ１構６８は、１つの射出成形工程の終
了時に励磁していた電磁ブレーキ６３を消磁するととら
に型開閉用電磁クラッチ３２を励磁して交流サーボモー
タ３０と移動型６１ａ側を連結する。この時、サーボモ
ータ駆動機構６７は、シーケンス制御機構６８からの回
転可能信号により、交流サーボモータ３０を回転させろ
ことができろ状態になっており、また、スクリュー回転
用モータ９のブレーキ装置が、シーケンス制御機構６８
により励磁されているため、スクリュー回転用モータ９
は回転しない。この状態て、型閉開始時刻ｔ。になると
、シーケンス制御機構６８からの指令信号により、状態
制御機構６Ｇは、第１型閉速度を指令する速度指令信号
（電圧）Ｓｏをサーボモータ駆動機構６７に対して出力
するとともに、最大発生トルク（交流サーボモータ３０
の定格電流の３００％値）まで出力できるトルクリミッ
タ指令信号（負電圧）Ｓ７を出力する。これにより、サ
ーボモータ駆動機構６７が交流サーボモータ３０に対し
て駆動信号Ｓ、を出力するから、交直サーボモータ３０
は逆転方向にフィードバック制御されて上記第１型閉速
度に基づいた回転数で回転する。この時、交流サーボモ
ータ３０の電流は定格電流の３００％までは制限される
ことはない。

そして、交流サーボモータ３０の回転は、接手２９、駆
動軸２７、型開閉用電磁クラッチ３２、吸着板３４、タ
イミングプーリ３３、タイミングベルト３５、タイミン
グプーリ３７、第１伝動軸３Ｇ、滑動接手３８、第２伝
動軸３９、タイミングプーリ４０、タイミングベルト４
１．タイミングプーリ４３を介して型開閉用出力軸４２
に伝わるから、型開閉用出力軸４２に連結された型開閉
用ボールねじ４４が回転し、この型開閉用ボールねじ４
４が螺入している取付部材６０を固定盤２側に近付ける
。従って、取付部材６０に取り付けられた移動盤６１が
ガイド軸６２に支持されながら摺動し、この移動盤６１
に取り付けられた移動型６１ａが上記第１型閉速度で固
定型２ｂに近付く。

なお、」−記交流サーボモータ３０が回転し始めた時、
射出用電磁クラッチ２２は励磁されていないｍ−７ｓｎ
）　ＩＩＩ　　ｍ　　！１４　＋＋　　釦ｈ　　９１　
　Ａ（闇Ｃ＋　　７．　、−　　、し　ｌ−ｔ　　？ｒ
　　１．Ｔそして、型開閉用出力軸４２の回転に伴い、
この型開閉用出力軸４２に装着された型位置検出器６５
は、検出信号Ｓ、を状態制御機構６６に対し、て出力し
、状態制御機構６６は、上記検出信号Ｓ。

と予め入力されている第１の位置設定値とを比較する。

この比較の結果、両者が一致すると（時刻１、になろと
）、今まで出力されていた第１型閉速度を指令する速度
指令信号（電圧）Ｓ６に代わって第２型閉速度を指令す
る速度指令信号（７ｉ圧）Ｓ。

をサーボモータ駆動機構６７に対して出力するから、サ
ーボモータ駆動機構６７が交流サーボモータ３０をフィ
ードバック制御して、上記第２型閉速度に基づいた回転
数で回転させる。この結果、移動型６１ａは、今までの
第１型閉速度に代わって第２型閉速度で固定型２１）に
近付く。同様にして、状態制御機構６６において、上記
検出信号Ｓｔと予め人力されている第２の位置設定値と
を比較した結果、両者が一致すると（時刻ｔ、になると
）、今まで出力されていた第２型閉速度指令電圧に代わ
って、第３型閉速度を指令する速度指令信号（Ｎ圧）Ｓ
８を、状態制御機構６６がサーボモータ駆動機構６７に
対して出力するから、サーボモータ駆動機構６７は、交
流サーボモータ３０を上記第３型閉速度に基づいた回転
数で回転させる。

従って、移動型６１ａは、今までの第２型閉速度に代わ
って第３型閉速度で固定型２ｂに近付く。

次いで、移動型６１ａが金型保護位置に達すると（時刻
り、になると）、シーケンス制御機構６８は、状態制御
機構６６及びサーボモータ駆動機構６７に対してそれぞ
れ指令信号を出力するから、状態制御機構６６は、予め
入力されている第１の圧力設定値に基づいて制限された
トルクリミッタ指令信号（電圧）Ｓ？をサーボモータ駆
動機構６７に対して出力する。これにより、交流サーボ
モータ３０の電流が制限されて、交流サーボモータ３０
の発生トルクが抑制されるから、万一、移動型６１ａと
固定型２ｂとの間に成形品等が挟まっていても、型閉力
が低く抑えられることにより金型が損傷することがない
。

さらに時刻【４になると、シーケンス制御機構６８から
の指令信号により、状態制御機構６６は、今まで制限さ
れていたトルクリミッタ指令信号（電圧）Ｓ７の代わり
に、交流サーボモータ３０の電流を３００％まで許容す
るトルクリミッタ指令信号（Ｗ１圧）Ｓ７をサーボモー
タ駆動機構６７に対して出力する。これにより、交流サ
ーボモータ３０の発生トルクは再び元に戻り、所定の型
締力が確保される。この状態において、時刻り、になる
と、シーケンス制御機＋Ｒ６８は、電磁ブレーキ６３を
励磁するから、型開閉用出力軸４２が固定され、これに
より、移動型６１ａは固定型２ｂに上記所定の型締力に
よって密着した状態で強固に固定される。この後、時刻
ｔ０になると、シーケンス制御機構６８からの指令信号
によって、状態制御機構６６は、上記第３型閉速度を指
令する速度指令信号（電圧）Ｓ６の出力を停止するとと
もに、型開閉用７ｒｉ磁クラツチ３２が消磁されて、交
流サーボモータ３０と移動型６１ａ側との連結が断たれ
、また、射出用電磁クラッチ２２が励磁されて、交流サ
ーボモータ３０とスクリュー６側とが連結される。続い
て、この状態で、射出開始時刻Ｌ７になると、シーケン
ス制御機構６８からの指令信号により、状態制御機構６
６は、第１射出速度を指令する速度指令信号（電圧）Ｓ
８及び最大発生トルク（交流サーボモータ３０の定格電
流の３００％＠）まで出力できるトルクリミッタ指令信
号（正電圧）Ｓ、をサーボモータ駆動機構６７に対して
出力する。これにより、サーボモータ駆動機構６７が交
流サーボモータ３０に対して駆動信号Ｓ８を出力するか
ら、交流サーボモータ３０は射出速度をフィードバック
制御されて上記第１射出速度に基づいた回転数で回転す
る。そして、交流サーボモータ３０の回転は、接手２９
、駆動軸２７、タイミングプーリ２８、タイミングベル
ト２６、タイミングプーリ２４、吸着板２５、射出用電
磁クラッチ２２を介して射出用出力軸２Ｉに伝わるから
、射出用出力軸２１に連結された射出用ボールねじ２０
が回転し、この射出用ボールねじ２０が螺入している可
動部材１９を固定盤２側に前進させる。

従って、可動部材１９に固設されたスプライン軸５とこ
のスプライン軸５に連結されたスクリュー４が上記第１
射出速度で前進し、予め射出筒ｌ内に可塑化されていた
樹脂を金型内に射出し始める。

そして、射出用出力軸２１に装着された射出位置検出器
２３は、検出信号Ｓ、を状態制御機構６６に対して出力
し、状態制御機構６６は上記検出信号Ｓ＋と予め入力さ
れている第１の射出位置設定値とを比較する。この比較
の結果、両者が一致すると（時刻【８になると）、今ま
で出力されていた第１射出速度に代わって第２射出速度
を、また、上記検出信号Ｓ１と第２の射出位置設定値と
が一致すると（時刻り、になると）、第２射出速度に代
わって第３射出速度を、さらに、上記検出信号Ｓｌと第
３の射出位置設定値とが一致すると（時刻ｔｌＧになる
と）、第３射出速度に代わって第４射出速度を、それぞ
れ指令する速度指令信号（？Ｉｉ圧）Ｓｏが、状態制御
機構６６からサーボモータ駆動機構６７に対して出力さ
れるから、サーボモータ駆動機構６７は交流サーボモー
タ３０をフィードバック制御して、それぞれ上記第２、
第３、第４射出速度に基づいた回転数で回転させる。従
って、スクリュー６は、各速度に基づいて前進し、予め
射出筒５内に可塑化された樹脂を金型内に供給し続ける
。

時刻ｔｌｌになって、上記検出信号Ｓ、と第４の射出位
置設定値とが一致すると、射出速度制御から射出圧力制
御に切換わって保圧力制御を行う。保圧工程中は、シー
ケンス制御機構６８からの指令信号により、状態制御機
構６６が、シーケンスに沿って保圧を行う場合の応答性
を良くするような所定のトルクリミッタ指令信号（電圧
）Ｓ？をサー・ボモータ駆動機構６７に対して出力する
。そして、状態制御機構６６は、予め入力されている第
１保圧力設定値と一４二記圧力検出ｎ１３の圧力検出値
Ｓ、を比較して、その差に応じて所要の大きさの速度指
令信号（電圧）Ｓｓをサーボモータ駆動機構６７に送り
、そしてサーボモータ駆動機構６７が交流サーボモータ
３０を速度指令（３号Ｓ６に応じた回転速度で回転させ
、そのような制御を、圧力検出器１３の圧力検出値Ｓ、
が上記第１保圧力設定値と一致するまご行ってフィード
バック制御を行う。

さらに、状態制御機構６Ｇは、時刻ｔｉｔになると、上
記第１の保圧力設定値に代わって第２の保圧力設定値を
、また、時刻ｔ１１になると、第２の保圧力設定す（に
代わって第３の保圧力設定値を、それぞれ圧力検出器１
３の圧力検出値Ｓ３と比較して速度指令信号（電圧）Ｓ
、を出力し、各々の設定値が圧力検出値Ｓ、と一致ずろ
ような速度で交流サーボモータ３０を回転させてスクリ
ュー４にかかる圧力（保圧）制御を行う。これにより、
保圧力がそれぞれ所定の値に相持されて確実に制御され
、高品質の成形品が成形される。

次いで、射出工程が完了すると（時刻ｔ１４になると）
、シーケンス制御機構６８からの指令信号１でより、状
態制御機構６６は、１−足圧力検出器１３の圧力検出値
Ｓ、と予め入力されている背圧設定値とを比較して、速
度指令信号Ｓ６を制御するとともに、所定のトルクリミ
ッタ指令信号（？’ｔｉ圧）Ｓ７を出力する。従って、
サーボモータ駆動機構６７は、該各信号ＳＩｌ、Ｓ７に
基づいて、交流サーボモータ３０を制御して回転させ、
上記背圧設定値に一致する背圧がスクリュー・・１にか
かるように凋整する。また、シーケンス制御機構６８は
、今まで励磁していｔニスクリユー回転用モータ９のブ
レーキ装置を消磁（２て、スクリュー回転用モータ９を
回転可能状態にした後、時刻ｔ’ｓになると、状態制御
機構６６からの回転指令信りＳ、によってスクリュー回
転用モータ９が回転する。これにより、タイミングプー
リｌＯ１タイミングベルト８、タイミングプーリ７を介
して回転部材５ａが回転し、さらに、スプライン軸５を
経てスクリュー４が回転して、射出筒１内へのホ、バ３
からの樹脂の供給、可塑化が開始され、時刻ｔｉｌｌに
なるまで射出筒ｌ内に樹脂が供給、可塑化される一方、
金型内に充填された樹脂成形品の冷却が行われる。

この結果、射出筒１内への樹脂の供給、可塑化に伴い、
スクリュー４が後退するが、この際、スクリュー４には
、」−記背圧設定値に緬づいた背圧がかかるように制御
されているから、射出筒１内の樹脂は所定の可塑化状態
に保たれる。そして、時刻ｔｈｅになると、シーケンス
制御機構６８からの指令信号により、状態制御機構６６
は、予め入力されている設定値に基づいた速度指令信号
（電圧）Ｓ、と、トルクリミッタ指令信号（電圧）Ｓ７
とをサーボモータ駆動機溝６７に対して出力するから、
サーボモータ駆動機構６７が交流サーボモータ３０をフ
ィードバック制御して、逆転方向に設定値に基づいた回
転数で回転させる。従って、スクリュー４は、」二足設
定値に基づいた移動速度で後退を開始ずろととらに、状
態制御機構６６は、スクリュー回転用モータ９の回転を
停止させ、かつシーケンス制御機構６８は、スクリュー
回転用モータ９のブレーキ装置を励磁するから、スクリ
ュー回転用モータ９はその回転軸９ａを固定し、これに
よりスクリュー４は回転しないで後退する。そして、射
出筒！の内圧除去が完了すると（時刻ｔ１７になると）
、シーケンス制御機構６８からの指令信号により、射出
用１電磁クラッチ２２が／ｌ′Ｉ磁され、かつ交流サー
ボモータ３０は回転を停ｉＬ　Ｌ、まｆニスクリユー４
は後退を１１１める４、 次いで、供給（冷却）工程が終了し、型開（休止）工程
に入ると（時刻ｔｌｌｌになると）、まず、シーケンス
制御機構６８は、今まで励磁されていた電磁ブレーキ６
３を消磁し、かつ型開閉用電磁クラッチ３２を励磁する
から、交流サーボモータ３ｏと移動型６１ａ側とが連結
される。この状態で、時刻Ｌｌｌｌになると、シーケン
ス制御機構６８からの指令信号により、状態制御機構６
６は、第１型開速度を指令する速度指令信号（電圧）ｓ
８をサーボモータ駆動機構６７に対して出力する。これ
により、交流サーボモータ３０は正転方向に、上記第１
型開速度に基づいた回転数で回転するから、移動型６１
ａは該第１型開速度で固定型２ｂから離れ始める。次い
で、第１の型開設定位置になると（時刻（、。になると
）、状態制御機構６６は、第１型開速度の代わりに第２
型開速度を指令する速度指令信号（？ＩＸ圧）Ｓａを、
さらに第２の型開設定位置になると（時刻１１＋になる
と）、第２型開速度の代わりに第３型開速度を指令する
速度指令信号（電圧）Ｓ、をそれぞれサーボモータ駆動
機構６７に対して出力する。これにより、交流サーボモ
ータ３０は、第１、第２、第３型開速度に基づいた回転
数で回転するから、移動型６１ａは、第２型開速度（時
刻ｔｗｏから１１＋までの間）、あるいは第３型開速度
（時刻Ｌｔ＋からｔ、までの間）で固定型２ｂから離れ
る。そして、時刻１１１になると、シーケンス制御機構
６８の指令信号により、型開閉用の電磁ブレーキ６３が
励磁され、速度指令信号Ｓ８が無効にされるから、移動
型６１ａは停止する。次いで、型開閉用電磁クラッチ３
２を消磁して、射出成形工程の１サイクルが完了する。

このような過程においては、スクリュー４が金型６１ａ
、２ｂ内あるいは射出筒ｌ内から受ける反力（スクリュ
ーがそれらの中の樹脂に与える圧力）は、圧力検出Ｗ　
Ｉ　Ｊにより直接的に測定されるので、正確で遅れのな
い圧力検出値Ｓ３が得られる。

従って、この値をもとに上記のようなフィードバック制
御を行えば、保圧及び背圧制御が所定の設定条件通りに
確実に行え、樹脂の種類、成形品の形状、大きさ等の条
件により要求されるきめ細かい安定した制御が行える。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明は、電動モータにより、
射出筒内に挿入されたスクリューを軸方向に移動して射
出筒内に樹脂を供給し、また、この樹脂を金型に射出す
るようにした電動式射出成形機における圧力制御装置に
おいて、上記スクリューにかかる圧力を検出する圧力検
出器と、射出時に、上記圧力検出器の検出値を予め設定
された圧力値と比較し、その差により上記電動モータの
速度指令値を変え、上記圧力検出値が設定値と等しくな
るようにフィードバック制御する制御装置を設けたしの
であるので、射出工程においてスクリューが受ける反力
（スクリューが金型内あるいは射出筒内の樹脂に与える
圧力に等しい）は、圧力検出器により直接的に測定され
、正確で遅れのない検出値を得ることができる。そして
、電動モータの許容トルクを、機械系のくいこみや摩擦
などに左右されない所定の値にしておき、上記の検出値
をもとにスクリューの移動速塵をフィードバック制御す
ることにより、スクリューの速度（運動ｆｆ１）を制御
し、従来の場合よりも樹脂の圧力を円滑に、より直接的
に制御することができ、射出工程での金型内の圧力制御
（保圧制御）、あるいは供給工程での圧力制御（背圧制
御）が設定値通り正確に行え、高品質の成形品を連続し
て安定的に製造できるという優れた効果を奏するらので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の一実施例を示すもので
、第１図は装置全体の概略を示す機構図、第２図は圧力
検出器の取り付は部分の断面図、第３図はサーボモータ
駆動機構の主要部を説明するブ［Ｊツク図、第４図は動
作チャート図である。 １・・・・・・射出筒、２ｂ・・・・・・固定型、４・
・・・・・スクリュー、Ｉ３・・・・・・圧力検出器、
３０・・・・・・射出・型開閉用モータ（電動モータ）
、６１ａ・・・・・・移動型、６６・・・・・・状態制
御機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電動モータにより、射出筒内に挿入されたスクリューを
   軸方向に移動し、射出筒内で可塑化された樹脂を金型に
   射出するようにした電動式射出成形機における圧力制御
   装置において、上記スクリューにかかる圧力を検出する
   圧力検出器と、射出時に、上記圧力検出器の検出値を予
   め設定された圧力値と比較し、その差によって上記電動
   モータの速度指令値を変え、上記圧力検出値が設定値と
   等しくなるようにフィードバック制御する制御装置を具
   備していることを特徴とする電動式射出成形機における
   圧力制御装置。