JPS639524A - 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１ 本発明は、電動式射出成形機において、金型に樹脂を供
給し固化さ仕ろ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）等を制御する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］ 射出成形機として、近年、電動式の駆動装置を備えたら
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
を有している。ところで、このような射出成形機におい
ては、型閉工程における型閉圧力や射出工程における射
出圧力、型締圧力、固化工程における保圧力等を制御し
て、型締時に金型に無理な力が加わるのを防止し、金型
を保護するとともに、金型内に樹脂を射出する際に所定
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推持するように
している。このための制御装置として、第５図に示すよ
うなものが使用されている。この装置は、射出用のスク
リュー８］をＦ多動させる電動サーボモータ８２と、ス
クリュー回転用のモータ８３とを備えており、この電動
サーボモータ８２の回転出力をタイミングプーリ８４、
タイミングヘルド８５、タイミングプーリ８６を介して
射出用ホールネノ８７に伝え、このポールネノに螺合さ
れた可動部材８８の前後移動に変換してスクリュー８１
を前後移動させるように構成されている。そして、電動
サーボモータ８２を予め設定されたプログラムに沿って
駆動し、電動サーボモータ８２のトルクを制御すること
により所定の金型内あるいは射出筒内圧力を得るように
している。

［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、ｑ＝を
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か
、上記のような装置では電動サーボモータとスクリュー
の間にポールねじが介在され、高精度の制御が困錐であ
った。また、このようなオーブン制御方式でなく、スク
リューと可動部材の間にロードセル等を介在させてスク
リューの背圧を検出し、その値によって電動サーボモー
タをクローズド制御する方法ら考えられるか、ロードセ
ルの取り付は部の構造が複雑となり、コストが高くなる
という問題点があった。

［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１こめに、この発明は、
電動モータの回転出力を移動國構を介して直線運動に変
換し、射出筒内に挿入されたスクリューを軸方向に移動
し、この射出筒内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、上記移
動機構とスクリューの間に、流体圧シリンダとこの流体
圧シリンダに嵌入されたピストンからなる受圧機構を設
け、この受圧機構に流体圧検出器を設け、この流体圧検
出器の検出値と、予め設定しｆこ圧力値とを比較して上
記射出用モータを制御する制御装置を設けたらのである
。

〔作用］ このような圧力制御装置においては、スクリューと移動
機構との間に介在する流体圧シリンダに取り付けられｆ
こ圧力検出器により、金型内の樹脂に加わる圧力か検出
され、樹脂の固化過程における金型内圧力（保圧）や樹
脂を可塑化する際の射出筒内の圧力（背圧）か正確にか
つ遅れなく検出され、その値に応して射出用モータを制
御することにより、スクリューに所要の圧力がかけられ
る。

１実で血例］ 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。

まず第１図の機構図及び第２図の実体図により、この発
明の＋、ｙ成につき述べる。

射出成形機は射出装置１と型締装置２から構成される装
置 固定盤及び後固定盤（いずれら図示略）を連結する・を
本のタイハー３に支持されている。面固定盤には、上第
に材料供給用のホノパ・１か設けられ、中央部には射出
筒５が挿入固定されており、両者の間には材料供給路５
ａが形成されている。上記射出筒５にはスクリュー６が
軸方向に前後移動可能に、かつ軸回りに回転可能に挿入
されている。上記タイパ−３には、上記スクリュー６を
回転させ、前後に移動させる可動部材７かタイパ−３に
対し摺動自在に支持されている。この可動部材７は２枚
の板状部材７　ａ．　７　ｂを上記タイパ−３に外装さ
れる筒状部材８で連結したもので、その中央には、上記
スクリュー６の後端側に設けられたスクリュー軸６ａの
基端部６ｂを内装する筒状の支持部材９が取り付けられ
、また、上記可動部材７と上記後固定盤との間には該可
動部材７を前後移動さ仕るポールねじ機構１０が設けら
れている。このポールねじ機構１０は、上記可動部材７
の後部に板状部材７　ａ，　７　ｂと平行に固設されん
取付板１１に固定された筒状ナント部ｌ２と、この筒状
ナント部ｌ２に螺合された射出用ポールねじｌ３からな
り、このポールねじｌ３の後端は射出用出力軸ｌ４に固
着されている。この射出用出力軸ｌ４は上記後固定盤に
回転自在に支持されており、射出用出力軸Ｉ４の他端部
には射出用電磁クラッチ１５が取り付けられているとと
もに、射出用出力軸１４の回転位置を検出することによ
り上記スクリュー６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）１６が装着されてい
る。また、上記後固定盤と射出用電磁クラッチ１５との
間の射出用出力軸１４にはタイミングプーリ１７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１７の射出用電磁クラッチ１５側には吸着Ｆｉ、ｌ
　７　ａが一体的に連結されており、射出用電磁クラッ
チ１５が励磁されると射出用電磁クラッチ１５とタイミ
ングプーリ１７とが連結するようになっている。このタ
イミングプーリ１７は、タイミングベルト１８を介し駆
動軸１９の一端部に装着されたタイミングプーリ２０に
連結されており、駆動軸１９の他端部は接手２１を介し
て、射出・型開閉用モータ（交流式電動サーボモータ）
２２の両端から突出している回転軸２２ａの一端部に連
結されている。そして、この回転軸２２ａの他端部には
、射出・型開閉用モータ２２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）２３が設けられてい
る。これら、可動部材７、ボールねじ機構１０、射出用
出力軸１４、タイミングプーリ＋７．２０、タイミング
ベルト１８、駆動軸１９及び接手２１か、スクリュー６
を前後に移動する移動機構Ａを構成している。

上記支持部材９に内装され１こスクリュー軸基端部６ｂ
にはブノンユ２４ａ、２４ｂが固定され、その周囲には
、ブソノユ２４ｂの突出部２４ｃを挟んで一対のスラス
トヘアリング２５ａ、２５ｂか外嵌され、このスラスト
ヘアリング２５ａ、２５ｂは上Ｓ己支持部材９に軸方向
移動自在に内装されている。

一方、上記支持部材９の両端にはそれぞれ押さえ板２６
．２７が取り付けられ、スクリュー６側の押さえ仮２６
は上記スラストベアリング２５　ａに当接し、反対側の
押さえ板２７には支持部材９より内側に突き出す環状の
凸部２７ａが形成されている。そして、支持部材９内の
上記スラストベアリング２５ｂとこの凸部２７ａとの空
間には抑圧部材２８が移動自在に嵌装されている。この
押圧部材２８には上記凸部２７ａと嵌合する環状の溝２
８ａが形成され、この凸部２７ａと溝２８ａの間には隙
間Ｓか形成されて抑圧部材２８は上記支持部オ９内にお
いて上記隙間Ｓの幅だけ軸方向に移動自在となっており
、まｆ二、押圧部材２８の後面には凹所２８ｂが形成さ
れている。

一方、上記取付仮１１の上記押圧部材２８と対向する面
には押圧部材２８側に開口するシリンダ２９が固設され
、このシリンダ２９にはピストン３０か摺動自在に嵌装
され、上記シリンダ２つとピストン３０により受圧機構
Ｂが構成されている。

このピストン３０にはねじ孔３０ａか形成されて連結ボ
ルト３１が螺合され、この連結ボルト３１の項部３１ａ
は上記押圧部材２８の凹所２８ｂと対応する曲面状をな
して該凹所２８ｂに当接しており、ねじ頭３１ｂを把持
して回動することによりピストン３０とシリンダ２９と
の相対距離を変え、シリンダ２９からピストン３０にか
かる予圧を調節することができるように戸っている。上
記シリンダ２９の内室２９ａは密閉されて油が封入され
、内室２９ａの油圧を検出する圧力検出器３２が設けら
れている。また、可動部材７の上部にはスクリュー回転
用モータ（直流モータ）３３か取り付けられ、タイミン
グプーリ３４．３５＆びタイミングベルト３６を介して
スクリュー軸６ａを回転させるようになっている。この
スクリュー回転用モータ３３にはブレーキ装置か内蔵さ
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３３の回転軸３３ａを固定するようにしている
。

上記駆動軸１９の中間部には、型開閉用電磁クラッチ３
７が取り付けられている。この型開閉用電磁クラッチ３
７とタイミングプーリ２０との間の駆動軸１９には、タ
イミングプーリ３８か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３８の型開閉用電磁
クラッチ３７側には、吸着板３つが一体的に連結されて
おり、型開閉用電磁クラッチ３７が励磁されると、型開
閉用電磁クラッチ３７とタイミングプーリ３８とが連結
するようになっている。このタイミングブ−リ３８は、
タイミングベルト４０を介して、第１伝動軸４１の一端
部に装着されたタイミングプーリ４２に連結されており
、第１伝動Ｍ４１の他端部には、滑動接手４３を介して
第２伝動軸４４の一端部が連結されている。そして、第
２伝動軸４４の他端部に装着されたタイミングプーリ４
５が、タイミングベルト４６を介して、型開閉用出力軸
４７の一端部に装着したタイミングプーリ４８に連結さ
れているとともに、型開閉用出力軸４７は、エンドプレ
ート５０に回転自在に支持されている。また、上記型開
閉用出力軸４７の他端部には型開閉用ボールねじ４９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４９は、取付部材６゜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６１は型締装置２’ｌｌ）固定盤５１とエ
ンドプレート５０との間に水平に配設されたガイド軸６
２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に取り付けられた移動型
６１ａと固定盤５１に取り付けられた固定型５１ａが密
着して、両金型６１ａ、５１ａ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５０のタイミングプーリ４８側には、電
磁ブレーキ６３が取り付けられ、まｆこ、該タイミング
プーリ４８には、電磁ブレーキ６３に対向して吸着板６
４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４８と
が連結し、型開閉用出力軸４７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４７の一端部には、
型開閉用出力軸４７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１６、型位置検出器６５、及び圧力
検出器３２からの検出信号Ｓ　、、Ｓ　、、Ｓ　３が、
上記スクリュー６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、予め人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３３に回転
指令信号Ｓ５を出力するとともに、上記交流サーボモー
タ２２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Ｓ８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１（ンーケンサ）６８に
対して、エノエクタ後退位置信号、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ｈ’４６８は、上記各信号に応
じて、各電磁クラッチ１５．３７、電磁ブレーキ６３及
び上記直流モータ３３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もに、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、回転検出器
２３からの回転検出信号Ｓ８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２２に対して駆動信号Ｓｇを出力
するものであり、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Ｓ８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＠と、上記回転検出信号Ｓ８に基づいて速度検出回路
７１により算出しｆこ速度検出値（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Ｓ、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２２の回転方
向信号と、電流制限回路（アンプ）７３を介して入力さ
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の出刃値
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２２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７６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、ＰＷ　Ｍ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に人力するように
なっている。このパワートランジスタ回路７９は、上記
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て商業周波数の交流
から変換された直流は、パワートランジスタ回路７９に
より、上記Ｐ　Ｗ　Ｍ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２
２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サイクルの工程について第４図に示す動作チャート図
に基づいて詳述する。

ンーケンス制御機構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を消磁するとともに
型開閉用電磁クラッチ３７を励磁じて交流サーボモータ
２２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ｌ１ｌｌ構６８から
の回転可能信号により、交流サーボモータ２２を回転さ
せることができる状態になっており、また、スクリュー
回転用モータ３３のブレーキ装置か、ンーケンス制御機
構６８により励磁されている１こめ、スクリュー回転用
モータ３３は回転しない。この状態で、型閉開始時刻Ｌ
０になると、ンーケンス制御機構６８か、らの指令信号
により、状態制御機構６６は、第１型閉速度を指令する
速度指令信号（電圧）Ｓ６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２２の定格電流３００・６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２２に対して駆動信号Ｓ９を出力するから、交流サー
ボモータ２２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て回転する。この時、
交流サーボモータ２２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２２の回転は、接手２１、駆
動軸１９、型開閉用電磁クラッチ３７、吸着板３９、タ
イミングプーリ３８、タイミングベルト４０、タイミン
グプーリ４２、第１伝動Ｉ［１１４１、滑動接手４３、
第２伝動軸４４、タイミングプーリ４５、タイミングベ
ルト４６、タイミングプーリ４８を介して型開閉用出力
軸４７に伝わるから、型開閉用出力軸４７に連結された
型開閉用ボールねじ４９が回転し、この型開閉用ボール
ねし４９が螺入している取付部材６０を固定盤５１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かガイド軸６２に支持されながら摺動し、この移
動盤６Ｉに取り付けられたし前型６１ａが上記第１型閉
速度で固定型５１ａに近付く。なお、上記交流サーボモ
ータ２２が回転し始めた時、射出用電磁クラッチ１５は
励磁されていないのて、射出用出力軸１４が回転するこ
とはない。そして、型開閉用出力軸４７の回転に伴い、
この型開閉用出力軸４７に装着されｆこ型位置検出器６
５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Ｌ１になると）、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（電圧）Ｓ８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２２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６１
ａ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５１ａに近付く。同様にして、状態制御＠溝６６
において、上記検出信号Ｓ２と予め入力されている第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
に代わって第３型閉速度で固定型５１ａに近付く。

次いて、移動型６１ａが金型保護位置に達すると（時刻
ｔ３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
人力されている第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）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２２の電流か制限されて、交流サーボモータ２
２の発生トルクが抑制されるから、万一、移動型６Ｉａ
と固定型５１ａ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Ｌ４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（Ｎ圧）Ｓｔの代わり
に、交流サーボモータ２２の電流を３００％まで許容す
るトルクリミッタ指令信号（電圧）Ｓｔ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２２の発生トルクは再び元に戻り、所定の型締
力か確保される。この状態において、時刻ｔ５になると
、シーケンス制御機構６８は、電磁ブレーキ６３を励磁
するから、型開閉用出力軸４７が固定され、これにより
、移動型６１ａは固定型５１ａ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ｔ
６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Ｉ４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、射出用電磁クラッチ１５が励磁されて、交流サー
ボモータ２２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ｔ７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、第１射出速度を指令する速度指令信号（電圧
）Ｓ６及び最大発生トルク（交流サーボモータ２２の定
格電流３００％値）まで出力できるトルクリミッタ指令
信号（正電圧）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、サーボモータ駆動機＋１６７
が交流サーボモータ２２に対して駆動信号Ｓ９を出力す
るから、交流サーボモータ２２は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て回転する。

そして、交流サーボモータ２２の回転は、接手２１、駆
動軸１９、タイミングプーリ２ｏ、タイミングベルト１
８、タイミングプーリ１７、吸着板１７ａ、射出用電磁
クラッチ１５を介して射出用出力軸１４に伝わるから、
射出用出力軸１４に連結された射出用ポールねじ１３が
回転し、この射出用ポールねじ１３が螺入している可動
部十４１１を型締装置２側に前進さｄ゛る。従って、可
動部材１１に固設されたノリンダ２９が前進し、内室２
９ａ内の浦がピストン３０を押圧し、スクリュー６が上
記第１射出速度で前進し、予め射出筒５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ｌ・１に装着された射出位置検出
器１６は、検出信号Ｓ１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ｔ６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ｔ８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ｓ１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（電圧）Ｓ６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
２２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ろ。従っ
て、スクリュー６は、各速度に基づいて而進し、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ｔ、になって、上記検出信号ｓ１と第４の射出位置
設定値とか一致すると、射出速度制御から射出圧力制御
に切換わり、次は保圧力制御に移行する。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＋Ｒ６６が、ン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）Ｓ７を出力する。そして、状態制御機構６６
は、予め入力されている第１保圧力設定値と上記圧力検
出器３２の圧力検出値Ｓ、を比較して、速度指令信号（
電圧）Ｓ６を出力し、それによりサーボモータ駆動機構
６７が交流サーボモータ２２を、圧力検出器３２の圧力
検出値Ｓ、が上記第１保圧力設定値と一致するまで回転
させる。

さらに、状態制御機構６６は、時刻ｔ１２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Ｌ１３になると、第２の保圧力設定値に代
わって第３の保圧力設定値を、それぞれ圧力検出器３２
の圧力検出値Ｓ３と比較して速度指令信号（電圧）Ｓ８
を出力し、各々の設モータ２２を回転させてスクリュー
６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維持されて確実に抑制され、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からの指令信号により、状態
制御機構６６は、上記圧力検出器３２の圧力検出値Ｓ３
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Ｓ８を制御するとともに、所定のトルクリミッタ
指令信号（電圧）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Ｓａ、Ｓ７に基づいて、交
流サーボモータ２２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６にかかるように調整す
る。また、シーケンス制御機構６８は、今まで励磁して
いたスクリュー回転用モータ３３のブレーキ装置を消磁
して、スクリュー回転用モータ３３を回転可能状態にし
た後、時刻シ、５になると、状態制御機構６６からの回
転指令信号Ｓ、に定値が圧力検出値Ｓ３と一致するまで
交流サーボこれにより、タイミングプーリ３４、タイミ
ングベルト３６、タイミングプーリ３５を介してスクリ
ュー軸６ａが回転して、射出筒５内へのホッパ４からの
樹脂の供給、可塑化が開始され、時刻ｔｌｌｌになるま
で射出筒５内に樹脂が供給、可塑化される一方、金型内
に充填されｆこ樹脂成形品の冷却か行われる。この結果
、射出筒５内への樹脂の供給、可塑化に伴い、スクリュ
ー６が後退するが、この際、スクリュー６には、上記背
圧設定値に基づいた背圧がかかるように、背圧が制御さ
れているから、射出筒５内の樹脂は所定の混線状態に保
たれる。そして、時刻ｔｅａになると、ンーケンス制御
機＋１が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）Ｓ８と、トルクリミッタ指令信号（Ｔｉ圧）Ｓ
７と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２２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
回転数て回転させる。従って、スクリュー６は、上記設
定値に基よってスクリュー回転用モータ３３が回転する
。

づいた移動速度で後退を開始するとともに、状態制御機
構６６は、スクリュー回転用モータ３３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３３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３３はその回転軸３３ａを固定し、これに
よりスクリュー６は回転しないで後退する。そして、射
出筒５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
用電磁クラッチ１５が消磁され、かつ交流サーボモータ
２２は回転を停止し、まｆこスクリュー６は後退を止め
る。

次いで、供給（冷却）工程が終了し、型開（休ｔｈ）工
程に入ると（時刻ｊ１８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ｆこＮ磁ブレーキ
６３を消磁し、かつ型開閉用電磁クラッチ３７を励磁す
るから、交流サーボモータ２２と移動型６１ａ側とか連
結される。この状態で、時刻Ｌｅになると、シーケンス
制御＠購６８かろの指令信号により、状態制御機構６６
は、第１型開速度を指令する速度指令信号（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２２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６１ａ
は該第１型開速度で固定型５１ａ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ｔ、。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（電圧）Ｓ８を、さら
に第２の型開設定位置になると（時刻ｔｌｌ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）Ｓ１１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２２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
ｔ、。から１１＋までの間）、あるいは第３型開速度（
時刻１１＋からり、までの間）で固定型５１ａから離れ
る。そして、時刻ｔ２．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８！され、速度指令信号Ｓ、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
３７を消磁して、射出成形工程の１サイクルが完了する
。゛なお、シリンダ２９に圧力がかかっているときには
、シリンダ２９の内室２９ａの圧縮の分だけタイミング
プーリ３４．３５の位置がずれることになるが、このず
れはタイミングベルト３６により吸収され、回転の伝達
が妨げられることはない。

このような過程においては、スクリュー６が金型５１ａ
、６１ａ内あるいは射出筒５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、シリンダ２
９に取り付けた圧力検出器３２により直接的に測定され
るので、正確で遅れのない検出値Ｓ３が得られる。従っ
て、この値をらとに上記のようなりローズド制御を行え
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。

［発明の効果コ 以上詳述したように、この発明は、電動モータの回転出
力を移動機構を介して直線運動に変換し、射出筒内に挿
入されたスクリューを軸方向に移動し、この射出筒内の
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、上記移動ｉ構とスクリュー
の間に、流体圧シリンダとこの流体圧シリンダに嵌入さ
れたピストンからなる受圧機構を設け、この受圧機構に
流体圧検出器を設けるとともに、この流体圧検出器の検
出値と予め設定した圧力値とから上記射出用モータを制
御する制御装置を設けたものであるので、スクリューが
金型内あるいは射出筒内から受ける反力（スクリューが
それらの中の樹脂に与える圧力に等しい）は、シリンダ
に取り付けた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とともに、この
部分の構造が複雑になることらなく製造コストか安くな
る。そして、この検出値と、予め設定された圧力値とを
比較して射出用モータを制御することにより、金型内で
の樹脂の固化過程における圧力制御（保圧制御）、及び
回転用モータによりスクリューを回転させて射出筒内に
樹脂を供給して可塑化を行うときの圧力制御（背圧制御
）等、成形品の品質に影響を与える制御が正確に行える
。それにより、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しのである。

【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図は要部
の部分断面図、第３図はサーボモータ駆動機構の主要部
を示すブロック図、第４図は動作チャート図、第５図は
従来の装置の概略図である。 ５・・・・・・射出筒、６・・・・・・スクリュー、２
２・・・・・・射出・型開閉用モータ（サーボモータ）
、２９・・・・・・シリンダ、３０・・・・・ピストン
、３２・・・・・圧力検出器、６６・・・・・・状態制
御機構、６８・・・・・・シーケンス制御機構、Ａ・・
・・・・移動機構、Ｂ・・・・・・受圧機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電動モータの回転出力を移動機構を介して直線運動に変
   換し、射出筒内に挿入されたスクリューを軸方向に移動
   し、この射出筒内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、上記移
   動機構とスクリューの間には、流体圧シリンダとこの流
   体圧シリンダに嵌入されたピストンからなる受圧機構が
   設けられ、この受圧機構には流体圧検出器が設けられて
   いるとともに、この流体圧検出器の検出圧力値と、予め
   設定された圧力値とを比較して上記射出用モータを制御
   する制御装置が設けられ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。