JP2000176983A - 射出成形機における樹脂温度の制御方法およびその装置 - Google Patents
射出成形機における樹脂温度の制御方法およびその装置Info
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- JP2000176983A JP2000176983A JP10357805A JP35780598A JP2000176983A JP 2000176983 A JP2000176983 A JP 2000176983A JP 10357805 A JP10357805 A JP 10357805A JP 35780598 A JP35780598 A JP 35780598A JP 2000176983 A JP2000176983 A JP 2000176983A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金型内に射出される溶融樹脂の温度を適正な
一定の値に維持するための方法を提供する。 【解決手段】 射出室11内若しくは射出室壁または射
出室11と金型7を連通する樹脂流路12内若しくは樹
脂流路壁に樹脂温センサ10eが配置される。樹脂温セ
ンサ10eにより、樹脂の温度変動が、射出サイクルの
時間軸に関連づけて検出される。温度変動と温度変動が
生じた時間軸上の位置とに基づいて、温度変化に最も大
きな影響を及ぼした加熱ゾーンZa,Zb,Zc若しく
はZdが特定され、該当する加熱ゾーンに対して温度制
御が行われる。
一定の値に維持するための方法を提供する。 【解決手段】 射出室11内若しくは射出室壁または射
出室11と金型7を連通する樹脂流路12内若しくは樹
脂流路壁に樹脂温センサ10eが配置される。樹脂温セ
ンサ10eにより、樹脂の温度変動が、射出サイクルの
時間軸に関連づけて検出される。温度変動と温度変動が
生じた時間軸上の位置とに基づいて、温度変化に最も大
きな影響を及ぼした加熱ゾーンZa,Zb,Zc若しく
はZdが特定され、該当する加熱ゾーンに対して温度制
御が行われる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機の制御
方法および装置に係り、特に射出室から金型に射出され
る溶融樹脂の温度を所定の目標値に維持するための方法
および装置に関する。
方法および装置に係り、特に射出室から金型に射出され
る溶融樹脂の温度を所定の目標値に維持するための方法
および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】射出成形法により樹脂成形品を製造する
場合、高品質の製品を得るためには、溶融樹脂の温度を
適正に維持する必要がある。
場合、高品質の製品を得るためには、溶融樹脂の温度を
適正に維持する必要がある。
【0003】図1には、従来の方法により温度制御がな
された場合の、射出サイクル中における溶融樹脂温度の
変化の一例を示すグラフである。このグラフにおいて、
横軸は射出工程開始時を基準とした経過時間、縦軸は温
度をそれぞれ示している。そしてこのグラフにおいて、
Tmは溶融樹脂温度の目標値(目標樹脂温度)、Tmn
は溶融樹脂と直接接触可能にノズル部内に露呈された樹
脂温センサによる計測値、Thnは樹脂温センサを取り
付けた部分のノズル壁の実温、Tmsはスクリュから射
出室に出た直後の樹脂の実温、をそれぞれ示している。
図1に示すように、金型に送り込まれる溶融樹脂の温度
は、射出開始から射出終了時にかけて刻々と変化してお
り、この現象は、高品質の成形品を得る上で好ましくな
いため、樹脂温度が極力一定の値を採るように改善が必
要である。
された場合の、射出サイクル中における溶融樹脂温度の
変化の一例を示すグラフである。このグラフにおいて、
横軸は射出工程開始時を基準とした経過時間、縦軸は温
度をそれぞれ示している。そしてこのグラフにおいて、
Tmは溶融樹脂温度の目標値(目標樹脂温度)、Tmn
は溶融樹脂と直接接触可能にノズル部内に露呈された樹
脂温センサによる計測値、Thnは樹脂温センサを取り
付けた部分のノズル壁の実温、Tmsはスクリュから射
出室に出た直後の樹脂の実温、をそれぞれ示している。
図1に示すように、金型に送り込まれる溶融樹脂の温度
は、射出開始から射出終了時にかけて刻々と変化してお
り、この現象は、高品質の成形品を得る上で好ましくな
いため、樹脂温度が極力一定の値を採るように改善が必
要である。
【0004】このような現象が生じる原因について、従
来の樹脂温度の制御方法を示す図2乃至図4を参照して
説明する。図2乃至図4(図5においても同じ)におい
て、左欄は各加熱ゾーンの温度設定を示しており、符号
Zaはノズル部加熱ゾーン、符号Zbは計量部加熱ゾー
ン、符号Zcは圧縮混練部加熱ゾーン、符号Zdは供給
部加熱ゾーンをそれぞれ示している。そして、破線Tm
は溶融樹脂の目標温度を示している。また、中央欄およ
び右欄において、項目Aはノズル部および射出室に滞留
する溶融樹脂の軸方向温度分布を示しており、符号Pで
示す範囲がノズル内、符号Qで示す範囲が射出室内のも
のである。また、項目Bはノズル部樹脂流路内に配置さ
れた樹脂温度センサにより検出された射出開始(IS)
から射出終了(IE)までの樹脂温度の変化を示してい
る。なお、中央欄および右欄は、インラインスクリュ式
およびプリプラ式のものに関するデータをそれぞれ示し
ている。
来の樹脂温度の制御方法を示す図2乃至図4を参照して
説明する。図2乃至図4(図5においても同じ)におい
て、左欄は各加熱ゾーンの温度設定を示しており、符号
Zaはノズル部加熱ゾーン、符号Zbは計量部加熱ゾー
ン、符号Zcは圧縮混練部加熱ゾーン、符号Zdは供給
部加熱ゾーンをそれぞれ示している。そして、破線Tm
は溶融樹脂の目標温度を示している。また、中央欄およ
び右欄において、項目Aはノズル部および射出室に滞留
する溶融樹脂の軸方向温度分布を示しており、符号Pで
示す範囲がノズル内、符号Qで示す範囲が射出室内のも
のである。また、項目Bはノズル部樹脂流路内に配置さ
れた樹脂温度センサにより検出された射出開始(IS)
から射出終了(IE)までの樹脂温度の変化を示してい
る。なお、中央欄および右欄は、インラインスクリュ式
およびプリプラ式のものに関するデータをそれぞれ示し
ている。
【0005】図2は最も一般的な従来の温度設定を示し
ている。図2の例では、ノズル部加熱ゾーンZa、計量
部加熱ゾーンZb、圧縮混練部加熱ゾーンZcのすべて
を目標樹脂温度Tmと同一に設定するか、若しくは計量
部加熱ゾーンZbを他のゾーンより高めに設定した場合
である。これらの場合、射出工程後半において樹脂温度
の低下が認められているが、これは、圧縮混練部から射
出室に送り込まれる樹脂の実温および樹脂滞留部(計量
部およびノズル部)の壁温が目標樹脂温度に対して誤差
が生じているためである。このような現象が生じるの
は、ヒーター部の温度管理を行うのみで、樹脂温度の管
理を行っていないためである。
ている。図2の例では、ノズル部加熱ゾーンZa、計量
部加熱ゾーンZb、圧縮混練部加熱ゾーンZcのすべて
を目標樹脂温度Tmと同一に設定するか、若しくは計量
部加熱ゾーンZbを他のゾーンより高めに設定した場合
である。これらの場合、射出工程後半において樹脂温度
の低下が認められているが、これは、圧縮混練部から射
出室に送り込まれる樹脂の実温および樹脂滞留部(計量
部およびノズル部)の壁温が目標樹脂温度に対して誤差
が生じているためである。このような現象が生じるの
は、ヒーター部の温度管理を行うのみで、樹脂温度の管
理を行っていないためである。
【0006】上記の問題を解決すべく、樹脂温センサに
よる検出値に基づいて加熱ゾーンの設定温度を制御しよ
うとする試みもなされている。図3はその一例であり、
ここでは、樹脂温センサにより射出サイクル中に樹脂の
実温を一度だけ計測し、その結果に基づいてバレル全体
の温度を上昇させるようにしている。しかし、本従来例
では、金型内に送り込まれる樹脂の平均温度は目標値に
近づくものの、樹脂滞留部における樹脂温度の軸方向の
温度勾配は依然として大きく、射出サイクル全体を通じ
て樹脂温度を一定の最適値に維持することは依然として
不可能である。
よる検出値に基づいて加熱ゾーンの設定温度を制御しよ
うとする試みもなされている。図3はその一例であり、
ここでは、樹脂温センサにより射出サイクル中に樹脂の
実温を一度だけ計測し、その結果に基づいてバレル全体
の温度を上昇させるようにしている。しかし、本従来例
では、金型内に送り込まれる樹脂の平均温度は目標値に
近づくものの、樹脂滞留部における樹脂温度の軸方向の
温度勾配は依然として大きく、射出サイクル全体を通じ
て樹脂温度を一定の最適値に維持することは依然として
不可能である。
【0007】また、図4は、樹脂温センサにより射出サ
イクル中に樹脂の実温を一度だけ計測し、その結果に基
づいて計量工程における可塑化スクリュの回転数や射出
プランジャの背圧を所定の関数に基づいて制御すること
により、軸方向の温度勾配の解消を試みた例を示してい
る。この場合、図中項目Bに示すように、樹脂温度はか
なり平準化される傾向を示す。しかし、この従来の方法
においても、樹脂の実温は射出サイクル中に一度しか測
定されていないため、いまだ樹脂温度の変動が認められ
る。
イクル中に樹脂の実温を一度だけ計測し、その結果に基
づいて計量工程における可塑化スクリュの回転数や射出
プランジャの背圧を所定の関数に基づいて制御すること
により、軸方向の温度勾配の解消を試みた例を示してい
る。この場合、図中項目Bに示すように、樹脂温度はか
なり平準化される傾向を示す。しかし、この従来の方法
においても、樹脂の実温は射出サイクル中に一度しか測
定されていないため、いまだ樹脂温度の変動が認められ
る。
【0008】以上述べたように、従来の樹脂温度制御方
法では、溶融樹脂の温度を一定の最適温度に維持するこ
とはできず、このため、溶融樹脂の質に不均一が生じ、
成形不良の原因、および成形再現性の欠如といった問題
が生じている。
法では、溶融樹脂の温度を一定の最適温度に維持するこ
とはできず、このため、溶融樹脂の質に不均一が生じ、
成形不良の原因、および成形再現性の欠如といった問題
が生じている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実状に
鑑みてなされたものであり、溶融樹脂の温度を適正な一
定の値に維持するための方法および装置を提供すること
を目的とする。
鑑みてなされたものであり、溶融樹脂の温度を適正な一
定の値に維持するための方法および装置を提供すること
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、複数の加熱ゾーンを有する射出成形機の
制御方法において、射出室内若しくは射出室壁または射
出室と金型を連通する樹脂流路内若しくは樹脂流路壁に
温度センサを配置し、前記温度センサにより、樹脂の温
度変動を、射出サイクルの時間軸に関連づけて検出し、
温度変動と温度変動が生じた時間軸上の位置とに基づい
て、温度変化に最も大きな影響を及ぼした加熱ゾーンを
特定し、この加熱ゾーンに対して温度制御を行うことを
特徴とする射出成形機の制御方法を提供する。
め、本発明は、複数の加熱ゾーンを有する射出成形機の
制御方法において、射出室内若しくは射出室壁または射
出室と金型を連通する樹脂流路内若しくは樹脂流路壁に
温度センサを配置し、前記温度センサにより、樹脂の温
度変動を、射出サイクルの時間軸に関連づけて検出し、
温度変動と温度変動が生じた時間軸上の位置とに基づい
て、温度変化に最も大きな影響を及ぼした加熱ゾーンを
特定し、この加熱ゾーンに対して温度制御を行うことを
特徴とする射出成形機の制御方法を提供する。
【0011】本発明による制御方法は、具体的には、例
えば、まず、射出室若しくはノズル部内における溶融樹
脂の温度、または射出室若しくはノズル部の樹脂流路壁
の温度をそこに配置された温度センサにより監視して、
溶融樹脂の温度変化および目標とする溶融樹脂温度に対
する溶融樹脂の温度差を、射出サイクルの時間軸と関連
づけて抽出し、(なお、「射出サイクル」とは、射出開
始から射出完了までの射出工程を意味し、「時間軸と関
連づけて」とは、「ある温度状態が射出サイクル中のど
の時点で発生しているかを特定しつつ」、という意味で
ある。)そして、溶融樹脂温度の目標値との差が生じる
原因となった加熱ゾーンを、射出開始からの時間経過に
より特定して、当該加熱ゾーンの温度設定を変更するこ
とにより、射出室若しくはノズル部内における溶融樹脂
の温度、または射出室若しくはノズル部の樹脂流路壁の
温度を適正値に近づけるような制御を行うことにより、
実行することができる。
えば、まず、射出室若しくはノズル部内における溶融樹
脂の温度、または射出室若しくはノズル部の樹脂流路壁
の温度をそこに配置された温度センサにより監視して、
溶融樹脂の温度変化および目標とする溶融樹脂温度に対
する溶融樹脂の温度差を、射出サイクルの時間軸と関連
づけて抽出し、(なお、「射出サイクル」とは、射出開
始から射出完了までの射出工程を意味し、「時間軸と関
連づけて」とは、「ある温度状態が射出サイクル中のど
の時点で発生しているかを特定しつつ」、という意味で
ある。)そして、溶融樹脂温度の目標値との差が生じる
原因となった加熱ゾーンを、射出開始からの時間経過に
より特定して、当該加熱ゾーンの温度設定を変更するこ
とにより、射出室若しくはノズル部内における溶融樹脂
の温度、または射出室若しくはノズル部の樹脂流路壁の
温度を適正値に近づけるような制御を行うことにより、
実行することができる。
【0012】また、本発明は、複数の加熱ゾーンを有す
る射出成形機の制御方法において、射出室内若しくは射
出室壁または射出室と金型を連通する樹脂流路内若しく
は樹脂流路壁に温度センサを配置し、前記温度センサに
より、樹脂の温度若しくはその変動を表現するサイクル
内温度状況値を、射出サイクルの時間軸上の少なくとも
2点で検出し、前記サイクル内温度状況値とこの温度状
況値を得た時間軸上の位置とに基づいて、少なくとも2
つの加熱ゾーンに対して温度制御を行うことを特徴とす
る射出成形機の制御方法を提供する。
る射出成形機の制御方法において、射出室内若しくは射
出室壁または射出室と金型を連通する樹脂流路内若しく
は樹脂流路壁に温度センサを配置し、前記温度センサに
より、樹脂の温度若しくはその変動を表現するサイクル
内温度状況値を、射出サイクルの時間軸上の少なくとも
2点で検出し、前記サイクル内温度状況値とこの温度状
況値を得た時間軸上の位置とに基づいて、少なくとも2
つの加熱ゾーンに対して温度制御を行うことを特徴とす
る射出成形機の制御方法を提供する。
【0013】なお、温度状況値としては、具体的には、
射出サイクル内の時間軸上の2点間の温度変化、温度変
化率(第1のグループ)を選択することができる。ま
た、温度状況値として、射出サイクル内の最低温度、最
高温度、最大温度差、最大温度変化率、目標温度に対す
る最小温度差および目標温度に対する最大温度差(第2
のグループ)のいずれかを選択することができる。ま
た、第1のグループおよび第2のグループに含まれる項
目を選択して組み合わせて、温度状況値として用いるこ
とができる。
射出サイクル内の時間軸上の2点間の温度変化、温度変
化率(第1のグループ)を選択することができる。ま
た、温度状況値として、射出サイクル内の最低温度、最
高温度、最大温度差、最大温度変化率、目標温度に対す
る最小温度差および目標温度に対する最大温度差(第2
のグループ)のいずれかを選択することができる。ま
た、第1のグループおよび第2のグループに含まれる項
目を選択して組み合わせて、温度状況値として用いるこ
とができる。
【0014】なお、この場合、前述した温度状況値の1
つは、射出サイクル中における射出工程開始直後の温度
とすることが好ましく、この温度が樹脂温センサの基本
となる温度となる。この温度は、樹脂温センサが取り付
けられている部分(樹脂温センサがノズル部の樹脂流路
内にある場合は、ノズル壁)の温度の影響を大きく受け
ている。従って、この射出開始直後の樹脂温が目標樹脂
温となるように樹脂センサが取り付けられている部分の
温度を補正することにより、射出開始直後から射出終了
時にかけて現れる樹脂温の変化より明確に把握すること
ができる。
つは、射出サイクル中における射出工程開始直後の温度
とすることが好ましく、この温度が樹脂温センサの基本
となる温度となる。この温度は、樹脂温センサが取り付
けられている部分(樹脂温センサがノズル部の樹脂流路
内にある場合は、ノズル壁)の温度の影響を大きく受け
ている。従って、この射出開始直後の樹脂温が目標樹脂
温となるように樹脂センサが取り付けられている部分の
温度を補正することにより、射出開始直後から射出終了
時にかけて現れる樹脂温の変化より明確に把握すること
ができる。
【0015】これにより射出サイクルにおける樹脂温変
化のタイミングが明確になるため、樹脂温の変化量とタ
イミングに基づいて、樹脂温変化の原因となっている加
熱部を容易に特定することができる。なお、通常(あく
まで一例であるが)、樹脂温の変化が顕著に現れるのは
射出終了間際であり、この場合、その原因が圧縮混練部
加熱ゾーンの加熱ヒータの設定の不具合にあることがわ
かる。従って、この場合は、圧縮混練部加熱ゾーンの発
熱量に修正が加えられる。
化のタイミングが明確になるため、樹脂温の変化量とタ
イミングに基づいて、樹脂温変化の原因となっている加
熱部を容易に特定することができる。なお、通常(あく
まで一例であるが)、樹脂温の変化が顕著に現れるのは
射出終了間際であり、この場合、その原因が圧縮混練部
加熱ゾーンの加熱ヒータの設定の不具合にあることがわ
かる。従って、この場合は、圧縮混練部加熱ゾーンの発
熱量に修正が加えられる。
【0016】射出成形機がプリプラ式の場合、上記の補
正により樹脂温度を目標値とすることができるが、イン
ラインスクリュ式の場合には、計量部が圧縮混練部を兼
ねているため、上記の補正のみでは、射出室内に滞留し
た樹脂について軸方向の温度勾配が残ってしまう場合も
ある(図5参照)。このため、これを解消するため更に
補正(第2次補正)を加えることが好ましい。滞留樹脂
の軸方向の温度差(温度勾配)は、射出開始から終了時
にかけての樹脂温センサによる検出値に基づいて確認す
ることができる。通常(あくまで一例であるが)、イン
ラインスクリュ式の場合には、計量部加熱ゾーンの加熱
ヒータの設定温度、スクリュ回転数の制御関数および背
圧の制御関数のうちいずれか1つ、またはこれら3項目
のうち複数項目に関して補正を行うことにより、樹脂温
度を目標温度で均一化することができる。
正により樹脂温度を目標値とすることができるが、イン
ラインスクリュ式の場合には、計量部が圧縮混練部を兼
ねているため、上記の補正のみでは、射出室内に滞留し
た樹脂について軸方向の温度勾配が残ってしまう場合も
ある(図5参照)。このため、これを解消するため更に
補正(第2次補正)を加えることが好ましい。滞留樹脂
の軸方向の温度差(温度勾配)は、射出開始から終了時
にかけての樹脂温センサによる検出値に基づいて確認す
ることができる。通常(あくまで一例であるが)、イン
ラインスクリュ式の場合には、計量部加熱ゾーンの加熱
ヒータの設定温度、スクリュ回転数の制御関数および背
圧の制御関数のうちいずれか1つ、またはこれら3項目
のうち複数項目に関して補正を行うことにより、樹脂温
度を目標温度で均一化することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。
施の形態について説明する。
【0018】まず、図6を参照して、本発明による制御
装置を備えたインラインスクリュ式射出成形機の構成に
ついて説明する。
装置を備えたインラインスクリュ式射出成形機の構成に
ついて説明する。
【0019】図6に示すように、射出成形機のバレル3
には、射出プランジャを兼ねるスクリュ1が、回転可能
に、かつ軸方向に移動可能に嵌挿されている。バレル3
の先端部にはノズル6が取り付けられており、ノズル6
の先端側は金型7に接続される。
には、射出プランジャを兼ねるスクリュ1が、回転可能
に、かつ軸方向に移動可能に嵌挿されている。バレル3
の先端部にはノズル6が取り付けられており、ノズル6
の先端側は金型7に接続される。
【0020】バレル3の基端側には、スクリュ1を回転
駆動するための回転駆動源(図示せず)と、スクリュ1
を軸方向に移動させるとともにスクリュ1の背圧調節を
行うための軸方向移動駆動源(図示せず)とが配置され
ている。
駆動するための回転駆動源(図示せず)と、スクリュ1
を軸方向に移動させるとともにスクリュ1の背圧調節を
行うための軸方向移動駆動源(図示せず)とが配置され
ている。
【0021】ホッパ8からバレル3内に導入された固体
状の樹脂は、後述するバンドヒータにより加熱しつつス
クリュ1を回転させることにより可塑化され、これに伴
いスクリュ1は、生成された溶融樹脂の圧力によってノ
ズル6から離れる方向に後退する。スクリュ1が後退す
ることにより、バレル3内のノズル6とスクリュ1との
間に空間が形成され、この空間が射出室11となる。
状の樹脂は、後述するバンドヒータにより加熱しつつス
クリュ1を回転させることにより可塑化され、これに伴
いスクリュ1は、生成された溶融樹脂の圧力によってノ
ズル6から離れる方向に後退する。スクリュ1が後退す
ることにより、バレル3内のノズル6とスクリュ1との
間に空間が形成され、この空間が射出室11となる。
【0022】ノズル6の内部には、樹脂流路12が形成
されており、この樹脂流路12を介してバレル3の射出
室11と金型7のキャビティが連通している。射出室1
1に滞留した溶融樹脂は、スクリュ1をノズル6方向に
移動させることにより、樹脂流路12を経て、金型7の
キャビティ内に流れ込む。
されており、この樹脂流路12を介してバレル3の射出
室11と金型7のキャビティが連通している。射出室1
1に滞留した溶融樹脂は、スクリュ1をノズル6方向に
移動させることにより、樹脂流路12を経て、金型7の
キャビティ内に流れ込む。
【0023】バレル3の外周には、ノズル6に近い側か
ら順に、バンドヒータ9b,9c,9dが設けられてい
る。バレル3の各ヒータ9b,9c,9dに対応する領
域が、それぞれ「計量部加熱ゾーンZb」、「圧縮混練
部加熱ゾーンZc」および「供給部加熱ゾーンZd」と
なっている。バレル3には、各ゾーンZb,Zc,Zd
のバレル3の壁体の温度を測定するための熱電対すなわ
ち温度センサ10b,10c,10dが埋め込まれてい
る。
ら順に、バンドヒータ9b,9c,9dが設けられてい
る。バレル3の各ヒータ9b,9c,9dに対応する領
域が、それぞれ「計量部加熱ゾーンZb」、「圧縮混練
部加熱ゾーンZc」および「供給部加熱ゾーンZd」と
なっている。バレル3には、各ゾーンZb,Zc,Zd
のバレル3の壁体の温度を測定するための熱電対すなわ
ち温度センサ10b,10c,10dが埋め込まれてい
る。
【0024】また、ノズル6の外周には、バンドヒータ
9aが設けられており、このバンドヒータ9aが設けら
れている領域が、「ノズル部加熱ゾーンZa」となって
いる。バンドヒータ9aは、ノズル6の壁体に埋め込ま
れた温度センサ10aの検出値に基づいて制御される。
また、樹脂流路12内には温度センサ10eが配置され
ており、この温度センサ10eは樹脂に直接接触して樹
脂温度を検出している。
9aが設けられており、このバンドヒータ9aが設けら
れている領域が、「ノズル部加熱ゾーンZa」となって
いる。バンドヒータ9aは、ノズル6の壁体に埋め込ま
れた温度センサ10aの検出値に基づいて制御される。
また、樹脂流路12内には温度センサ10eが配置され
ており、この温度センサ10eは樹脂に直接接触して樹
脂温度を検出している。
【0025】次に、図7を参照して、本発明による制御
装置を備えたプリプラ式射出成形機の構成について説明
する。
装置を備えたプリプラ式射出成形機の構成について説明
する。
【0026】図7に示すように、圧縮混練部バレル3A
には、スクリュ1Aが回転可能に嵌め合わされている。
圧縮混練部バレル3Aの基端側には、スクリュ1Aを回
転駆動するための回転駆動源(図示せず)が配置されて
いる。
には、スクリュ1Aが回転可能に嵌め合わされている。
圧縮混練部バレル3Aの基端側には、スクリュ1Aを回
転駆動するための回転駆動源(図示せず)が配置されて
いる。
【0027】圧縮混練部バレル3Aの先端側は、樹脂流
路14を介して射出部バレル3Bの先端側に連通してい
る。射出部バレル3Bには、射出プランジャ1Bが軸方
向に移動可能に嵌め合わされている。射出部バレル3B
の基端側には、射出プランジャ1Bを軸方向に移動させ
るための軸方向移動駆動源(図示せず)が配置されてい
る。射出部バレル3Bの先端部には、ノズル6が取り付
けられており、このノズル6の先端側は金型7に接続さ
れる。
路14を介して射出部バレル3Bの先端側に連通してい
る。射出部バレル3Bには、射出プランジャ1Bが軸方
向に移動可能に嵌め合わされている。射出部バレル3B
の基端側には、射出プランジャ1Bを軸方向に移動させ
るための軸方向移動駆動源(図示せず)が配置されてい
る。射出部バレル3Bの先端部には、ノズル6が取り付
けられており、このノズル6の先端側は金型7に接続さ
れる。
【0028】ホッパ8から圧縮混練部バレル3A内に導
入された固体状の樹脂は、後述するバンドヒータにより
加熱しつつスクリュ1Aを回転させることにより可塑化
され、樹脂流路14を通って射出部バレル3Bの先端側
に流れ込む。これにより、射出プランジャ1Bが後退し
て射出部バレル3Bの先端側において、ノズル6と射出
プランジャ1Bとの間に空間が形成されるが、この空間
が射出室11となる。ノズル6内には、射出部バレル3
Bの射出室11と金型7とを連通する樹脂流路12が形
成されている。射出室11に滞留した溶融樹脂は、射出
プランジャ1Bをノズル6方向に移動させることによ
り、ノズル6内の樹脂流路12を経て、金型7のキャビ
ティ内に流れ込む。
入された固体状の樹脂は、後述するバンドヒータにより
加熱しつつスクリュ1Aを回転させることにより可塑化
され、樹脂流路14を通って射出部バレル3Bの先端側
に流れ込む。これにより、射出プランジャ1Bが後退し
て射出部バレル3Bの先端側において、ノズル6と射出
プランジャ1Bとの間に空間が形成されるが、この空間
が射出室11となる。ノズル6内には、射出部バレル3
Bの射出室11と金型7とを連通する樹脂流路12が形
成されている。射出室11に滞留した溶融樹脂は、射出
プランジャ1Bをノズル6方向に移動させることによ
り、ノズル6内の樹脂流路12を経て、金型7のキャビ
ティ内に流れ込む。
【0029】可塑化部バレル3Aの外周には、その先端
側から順に、バンドヒータ9c,9dが設けられてい
る。可塑化部バレル3Aの各ヒータ9c,9dに対応す
る領域が、それぞれ「圧縮混練部加熱ゾーンZc」およ
び「供給部加熱ゾーンZd」となっている。可塑化バレ
ル3Aの壁体には、各ゾーンZc,Zdのバレル壁体の
温度を測定するための熱電対すなわち温度センサ10
c,10dが埋め込まれている。
側から順に、バンドヒータ9c,9dが設けられてい
る。可塑化部バレル3Aの各ヒータ9c,9dに対応す
る領域が、それぞれ「圧縮混練部加熱ゾーンZc」およ
び「供給部加熱ゾーンZd」となっている。可塑化バレ
ル3Aの壁体には、各ゾーンZc,Zdのバレル壁体の
温度を測定するための熱電対すなわち温度センサ10
c,10dが埋め込まれている。
【0030】また、射出部バレル3Bの外周には、バン
ドヒータ9bが設けられており、このバンドヒータ9b
に対応する領域が「計量部加熱ゾーンZb」となってい
る。射出部バレル3Bの壁体には、計量部加熱ゾーンZ
bのバレル壁体の温度を測定するための熱電対すなわち
温度センサ10bが埋め込まれている。
ドヒータ9bが設けられており、このバンドヒータ9b
に対応する領域が「計量部加熱ゾーンZb」となってい
る。射出部バレル3Bの壁体には、計量部加熱ゾーンZ
bのバレル壁体の温度を測定するための熱電対すなわち
温度センサ10bが埋め込まれている。
【0031】更に、ノズル6の外周には、バンドヒータ
9aが設けられており、このバンドヒータ9aに対応す
る領域を、「ノズル部加熱ゾーンZa」となっている。
ノズル6の壁体には、ノズル壁体の温度を測定するため
の熱電対すなわち温度センサ10aが埋め込まれてい
る。
9aが設けられており、このバンドヒータ9aに対応す
る領域を、「ノズル部加熱ゾーンZa」となっている。
ノズル6の壁体には、ノズル壁体の温度を測定するため
の熱電対すなわち温度センサ10aが埋め込まれてい
る。
【0032】また、樹脂流路12内には温度センサ10
eが配置されており、この温度センサ10eは樹脂に直
接接触して樹脂温度を検出している。
eが配置されており、この温度センサ10eは樹脂に直
接接触して樹脂温度を検出している。
【0033】また、図6および図7に示すように(な
お、以下の構成は、インラインスクリュ式とプリプラ式
に共通である)、射出成形機は、制御部20を備えてい
る。制御部20は、ヒータコントローラ21と、補正値
演算部22と、補正値記憶部23とを有している。ヒー
タコントローラ21は、温度センサ10a,10b,1
0c,10dの検出値に基づいて、各ゾーンZa,Z
b,Zc,Zdの温度が予め定められた初期設定値とな
るように、バンドヒータ9a,9b,9c,9dの温度
調節を行う。
お、以下の構成は、インラインスクリュ式とプリプラ式
に共通である)、射出成形機は、制御部20を備えてい
る。制御部20は、ヒータコントローラ21と、補正値
演算部22と、補正値記憶部23とを有している。ヒー
タコントローラ21は、温度センサ10a,10b,1
0c,10dの検出値に基づいて、各ゾーンZa,Z
b,Zc,Zdの温度が予め定められた初期設定値とな
るように、バンドヒータ9a,9b,9c,9dの温度
調節を行う。
【0034】また、ヒータコントローラ21は、以下に
説明する手法により、補正値演算部22が、各バンドヒ
ータ9a,9b,9c,9dの温度設定を変更すべきと
判断した場合には、ヒータコントローラ21に記憶され
た各ゾーンZa,Zb,Zc,Zdの設定温度を変更す
ることができる。なお、制御部20は、補正値演算部2
2が射出プランジャを兼ねるスクリュ1の背圧若しくは
回転数(インラインスクリュ式の場合)またはスクリュ
1Aの回転数または射出プランジャ1Bの背圧(プリプ
ラ式の場合)を調節すべきと判断した場合に、スクリュ
1,1Aの回転状態を制御するために回転駆動源の動作
を制御するコントローラや、またはスクリュ1若しくは
射出プランジャ1Bの背圧を制御するために軸方向移動
駆動源の動作を制御するコントローラ(図示せず)を更
に含んで構成されている。
説明する手法により、補正値演算部22が、各バンドヒ
ータ9a,9b,9c,9dの温度設定を変更すべきと
判断した場合には、ヒータコントローラ21に記憶され
た各ゾーンZa,Zb,Zc,Zdの設定温度を変更す
ることができる。なお、制御部20は、補正値演算部2
2が射出プランジャを兼ねるスクリュ1の背圧若しくは
回転数(インラインスクリュ式の場合)またはスクリュ
1Aの回転数または射出プランジャ1Bの背圧(プリプ
ラ式の場合)を調節すべきと判断した場合に、スクリュ
1,1Aの回転状態を制御するために回転駆動源の動作
を制御するコントローラや、またはスクリュ1若しくは
射出プランジャ1Bの背圧を制御するために軸方向移動
駆動源の動作を制御するコントローラ(図示せず)を更
に含んで構成されている。
【0035】次に、本発明よる具体的な制御方法につい
て、本発明による制御方法のうち最も簡単な制御形態で
ある、「1サイクル樹脂温2点計測2ゾーン制御」の場
合を例にとって説明する。なお、「1サイクル樹脂温2
点計測2ゾーン制御」とは、1サイクルの射出サイクル
中に、時間軸上の2点を選択して樹脂温センサ10eに
より樹脂温度を測定するとともに、2つの加熱ゾーン
(なお、以下の場合、ノズル部加熱ゾーンZaと計量部
加熱ゾーンZbとを1つのゾーンと見なしているため、
ノズル部加熱ゾーンZaおよび計量部加熱ゾーンZbと
圧縮混練部加熱ゾーンZcとで2ゾーンと見なしてい
る)に対して発熱量の制御を行う制御形態を意味する。
て、本発明による制御方法のうち最も簡単な制御形態で
ある、「1サイクル樹脂温2点計測2ゾーン制御」の場
合を例にとって説明する。なお、「1サイクル樹脂温2
点計測2ゾーン制御」とは、1サイクルの射出サイクル
中に、時間軸上の2点を選択して樹脂温センサ10eに
より樹脂温度を測定するとともに、2つの加熱ゾーン
(なお、以下の場合、ノズル部加熱ゾーンZaと計量部
加熱ゾーンZbとを1つのゾーンと見なしているため、
ノズル部加熱ゾーンZaおよび計量部加熱ゾーンZbと
圧縮混練部加熱ゾーンZcとで2ゾーンと見なしてい
る)に対して発熱量の制御を行う制御形態を意味する。
【0036】まず、各加熱ゾーンの初期温度設定につい
て説明する。ノズル部加熱ゾーンZaの設定温度は、溶
融樹脂の目標温度と同一にする。これは、樹脂温センサ
10eがノズル6に設けられているため、ノズル部加熱
ゾーンZaの設定温度を溶融樹脂の目標温度と異なる値
とすると、樹脂温センサ10eに影響(外乱)を与える
ため、制御の安定性の観点から好ましくないからであ
る。
て説明する。ノズル部加熱ゾーンZaの設定温度は、溶
融樹脂の目標温度と同一にする。これは、樹脂温センサ
10eがノズル6に設けられているため、ノズル部加熱
ゾーンZaの設定温度を溶融樹脂の目標温度と異なる値
とすると、樹脂温センサ10eに影響(外乱)を与える
ため、制御の安定性の観点から好ましくないからであ
る。
【0037】計量部加熱ゾーンZbの初期温度設定は、
原則的には、溶融樹脂の目標温度と同一にする。これ
は、計量部加熱ゾーンZbの設定温度を、溶融樹脂の目
標温度に対して高く設定すると、射出室11内の樹脂に
バレル軸方向に関して温度の不均一が生じ、溶融樹脂の
目標温度に対して低く設定すると、射出室11内への樹
脂の滞留時間が長くなった場合、射出室11内の樹脂に
バレル径方向に関して温度の不均一が生じることになる
ためである。
原則的には、溶融樹脂の目標温度と同一にする。これ
は、計量部加熱ゾーンZbの設定温度を、溶融樹脂の目
標温度に対して高く設定すると、射出室11内の樹脂に
バレル軸方向に関して温度の不均一が生じ、溶融樹脂の
目標温度に対して低く設定すると、射出室11内への樹
脂の滞留時間が長くなった場合、射出室11内の樹脂に
バレル径方向に関して温度の不均一が生じることになる
ためである。
【0038】圧縮混練部加熱ゾーンZcの初期温度設定
は、溶融樹脂の目標温度と同一にする。
は、溶融樹脂の目標温度と同一にする。
【0039】なお、供給部加熱ゾーンZdの設定温度
は、フィード効率を考慮して設定する。なお、図2に示
すように、供給部加熱ゾーンZdの設定温度は、通常
は、他の加熱ゾーンの温度より低くされる。
は、フィード効率を考慮して設定する。なお、図2に示
すように、供給部加熱ゾーンZdの設定温度は、通常
は、他の加熱ゾーンの温度より低くされる。
【0040】上記のような初期設定(図2(a)と同様
の設定)で、射出成形を行った際、1サイクル中の樹脂
温センサ10eによる検出値Tmnが、図1に示すよう
な変化を示したとする。
の設定)で、射出成形を行った際、1サイクル中の樹脂
温センサ10eによる検出値Tmnが、図1に示すよう
な変化を示したとする。
【0041】すなわち、図1においては、直前の射出工
程終了時から今回の射出開始までの間に、樹脂温センサ
10eによる検出値Tmnは、樹脂温センサ10eが取
り付けられている流路壁の温度、すなわちノズル部加熱
ゾーンZaの流路壁の温度Thnに近づくように推移し
ていく。また、図1においては、樹脂温センサ10eに
よる検出値Tmnは、射出開始直後から射出終了直後に
かけて、スクリュ1(若しくは可塑化スクリュ1A)か
ら射出室11に出てきたばかりの溶融樹脂の実温Tms
に近づいてゆく。
程終了時から今回の射出開始までの間に、樹脂温センサ
10eによる検出値Tmnは、樹脂温センサ10eが取
り付けられている流路壁の温度、すなわちノズル部加熱
ゾーンZaの流路壁の温度Thnに近づくように推移し
ていく。また、図1においては、樹脂温センサ10eに
よる検出値Tmnは、射出開始直後から射出終了直後に
かけて、スクリュ1(若しくは可塑化スクリュ1A)か
ら射出室11に出てきたばかりの溶融樹脂の実温Tms
に近づいてゆく。
【0042】ここで、射出開始直後の樹脂温センサ10
eの検出値をTa-1とした場合、Ta-1と目標樹脂温度
Tmとの差を△T2-1とし、射出開始から時間t1-2が
経過した後における樹脂温センサ10eの検出値Tmn
と射出開始直後の樹脂温センサ10eの検出値Ta-1と
の差(すなわち射出サイクル間における2点間の温度変
化)を△T1-1とする。(なお、△T1-1はおよび△T
2-1は温度状況値である)。
eの検出値をTa-1とした場合、Ta-1と目標樹脂温度
Tmとの差を△T2-1とし、射出開始から時間t1-2が
経過した後における樹脂温センサ10eの検出値Tmn
と射出開始直後の樹脂温センサ10eの検出値Ta-1と
の差(すなわち射出サイクル間における2点間の温度変
化)を△T1-1とする。(なお、△T1-1はおよび△T
2-1は温度状況値である)。
【0043】本発明の制御方法では、上記の△T1-1お
よび△T2-1の値を零とするように、各ヒータ9a〜9
dの設定を補正する。この補正により△T1-1および△
T2-1の値が零となった場合、温度センサ10eが配置
されたノズル6の流路壁の壁温度と、スクリュ1(若し
くは可塑化スクリュ1A)から射出室11に出てきたば
かりの溶融樹脂の実温Tmsとが同一になったことにな
る。
よび△T2-1の値を零とするように、各ヒータ9a〜9
dの設定を補正する。この補正により△T1-1および△
T2-1の値が零となった場合、温度センサ10eが配置
されたノズル6の流路壁の壁温度と、スクリュ1(若し
くは可塑化スクリュ1A)から射出室11に出てきたば
かりの溶融樹脂の実温Tmsとが同一になったことにな
る。
【0044】まず、△T2-1を零とする方法について説
明する。前述した樹脂温センサ10eによる検出値Tm
nの変化挙動よりわかるように、△T2-1はノズル部加
熱ゾーンZaの流路壁の温度に支配されているため、ノ
ズル部加熱ゾーンZaのヒータ9aの温度設定を変更し
て、ヒータ9aの発熱量Haを、△T2-1が零となるよ
うに、所定量(△Ha)だけ補正する。なお、△T2-1
を零とすることにより、射出開始直後から射出終了時に
おける樹脂温度変化を明確に把握することができるよう
になる。
明する。前述した樹脂温センサ10eによる検出値Tm
nの変化挙動よりわかるように、△T2-1はノズル部加
熱ゾーンZaの流路壁の温度に支配されているため、ノ
ズル部加熱ゾーンZaのヒータ9aの温度設定を変更し
て、ヒータ9aの発熱量Haを、△T2-1が零となるよ
うに、所定量(△Ha)だけ補正する。なお、△T2-1
を零とすることにより、射出開始直後から射出終了時に
おける樹脂温度変化を明確に把握することができるよう
になる。
【0045】なお、前述したように、計量部加熱ゾーン
Zbの設定温度がノズル部加熱ゾーンZaの設定温度と
異なっていることは原則的に好ましくないため、ノズル
部加熱ゾーンZaおよび計量部加熱ゾーンZbを、溶融
樹脂の保温を目的とした1つのまとまった加熱ゾーンと
みなして、同じように制御することが好ましい。従っ
て、補正値△Ha,△Hb(Hbは、ヒータ9bによる
発熱量を意味する)が同じになるように、ヒータ9a,
9bの設定を同じように修正する。
Zbの設定温度がノズル部加熱ゾーンZaの設定温度と
異なっていることは原則的に好ましくないため、ノズル
部加熱ゾーンZaおよび計量部加熱ゾーンZbを、溶融
樹脂の保温を目的とした1つのまとまった加熱ゾーンと
みなして、同じように制御することが好ましい。従っ
て、補正値△Ha,△Hb(Hbは、ヒータ9bによる
発熱量を意味する)が同じになるように、ヒータ9a,
9bの設定を同じように修正する。
【0046】次に、△T1-1を零にする方法について説
明する。図1に示すように、樹脂温センサ10eによる
検出値Tmnは、射出工程が進むにつれて低下し、射出
終了直後(射出終了時から樹脂温センサ10eの熱容量
に起因した検出遅れ時間の経過後)に最小値を採ってい
る。このことから、△T1-1の値は圧縮混練部加熱ゾー
ンZcの設定温度に大きく依存していることがわかる。
従って、圧縮混練部加熱ゾーンZcのヒータ9cの温度
設定を変更して、ヒータ9cの発熱量Hcを、△T1-1
が零となるように、所定量(△Hc)だけ補正する。具
体的には、図5上段に示すように、ヒータ9cの設定温
度を上昇させればよい。
明する。図1に示すように、樹脂温センサ10eによる
検出値Tmnは、射出工程が進むにつれて低下し、射出
終了直後(射出終了時から樹脂温センサ10eの熱容量
に起因した検出遅れ時間の経過後)に最小値を採ってい
る。このことから、△T1-1の値は圧縮混練部加熱ゾー
ンZcの設定温度に大きく依存していることがわかる。
従って、圧縮混練部加熱ゾーンZcのヒータ9cの温度
設定を変更して、ヒータ9cの発熱量Hcを、△T1-1
が零となるように、所定量(△Hc)だけ補正する。具
体的には、図5上段に示すように、ヒータ9cの設定温
度を上昇させればよい。
【0047】プリプラ式の射出成形機の場合、上記の補
正により、溶融樹脂温度の最適化を行うことができるが
(図5上段参照)、インラインスクリュ式の場合には、
計量部が圧縮混練部を兼ねている構造を採っているた
め、単に圧縮混練部加熱ゾーンZcの設定温度を上昇さ
せると、図5上段に示すように、射出工程開始時から
0.5秒後(この値は樹脂温センサ10eの熱容量によ
り若干変動する)から射出終了時にかけて、樹脂温セン
サ10eの検出値が上昇するため、この上昇を抑制する
か好ましくは上昇量を零とする必要がある。
正により、溶融樹脂温度の最適化を行うことができるが
(図5上段参照)、インラインスクリュ式の場合には、
計量部が圧縮混練部を兼ねている構造を採っているた
め、単に圧縮混練部加熱ゾーンZcの設定温度を上昇さ
せると、図5上段に示すように、射出工程開始時から
0.5秒後(この値は樹脂温センサ10eの熱容量によ
り若干変動する)から射出終了時にかけて、樹脂温セン
サ10eの検出値が上昇するため、この上昇を抑制する
か好ましくは上昇量を零とする必要がある。
【0048】このためには、(1)計量部加熱ゾーンZ
bの設定温度を変更するか(図5中段参照)(なお、こ
の場合、制御形態は「1サイクル樹脂温3点計測3ゾー
ン制御」となる)、または(2)スクリュ1の回転条件
を定める制御関数の変更若しくは(3)スクリュ1の背
圧条件を定める制御関数の変更により、計量工程時にス
クリュ1が前進位置Fから後退位置Rに移行する過程に
おいて、スクリュ1の背圧BP(若しくはスクリュ1の
回転数)を順次変化させる(図5下段参照)。なお、背
圧BPは、例えばスクリュ1が前進位置Fにある場合に
低めに設定し、後退位置Rに位置した場合に初期設定値
BPIと同一となるように制御することができる。これ
により、射出室11内に滞留樹脂の不均一な軸方向温度
分布を解消することができ、射出工程中における樹脂温
センサ10eの検出値の上昇を抑制することができる。
bの設定温度を変更するか(図5中段参照)(なお、こ
の場合、制御形態は「1サイクル樹脂温3点計測3ゾー
ン制御」となる)、または(2)スクリュ1の回転条件
を定める制御関数の変更若しくは(3)スクリュ1の背
圧条件を定める制御関数の変更により、計量工程時にス
クリュ1が前進位置Fから後退位置Rに移行する過程に
おいて、スクリュ1の背圧BP(若しくはスクリュ1の
回転数)を順次変化させる(図5下段参照)。なお、背
圧BPは、例えばスクリュ1が前進位置Fにある場合に
低めに設定し、後退位置Rに位置した場合に初期設定値
BPIと同一となるように制御することができる。これ
により、射出室11内に滞留樹脂の不均一な軸方向温度
分布を解消することができ、射出工程中における樹脂温
センサ10eの検出値の上昇を抑制することができる。
【0049】なお、上記手法(1)〜(3)は、そのう
ちの1つのみを実行してもよいし、複数を組み合わせて
実行してもよい。また、上記手法(1)〜(3)は、イ
ンラインスクリュ式の場合に好適に用いることができる
が、プリプラ式の場合に用いてもよい。
ちの1つのみを実行してもよいし、複数を組み合わせて
実行してもよい。また、上記手法(1)〜(3)は、イ
ンラインスクリュ式の場合に好適に用いることができる
が、プリプラ式の場合に用いてもよい。
【0050】以上述べた手法により補正を行うことによ
り、射出工程中の樹脂温センサ10eの検出値を目標樹
脂温度と等しい一定の値にすることができる。すなわ
ち、補正を行う前においては樹脂温度の変化は射出工程
中徐々に樹脂温度が低下していた(図1、図2および図
6、特に図6参照)が、補正後には図5および図7、特
に図7に示すようにほぼ目標温度に等しい値で安定する
ようになった。
り、射出工程中の樹脂温センサ10eの検出値を目標樹
脂温度と等しい一定の値にすることができる。すなわ
ち、補正を行う前においては樹脂温度の変化は射出工程
中徐々に樹脂温度が低下していた(図1、図2および図
6、特に図6参照)が、補正後には図5および図7、特
に図7に示すようにほぼ目標温度に等しい値で安定する
ようになった。
【0051】なお、上記の補正は、複数回のショットを
繰り返してゆく過程で徐々に行われるのが通常である
が、この場合、補正値演算部22により算出された補正
値は、その都度補正値記憶部23に送られて更新され
る。
繰り返してゆく過程で徐々に行われるのが通常である
が、この場合、補正値演算部22により算出された補正
値は、その都度補正値記憶部23に送られて更新され
る。
【0052】なお、より短期間に補正を完了するため
に、以下の手法を採ることができる。
に、以下の手法を採ることができる。
【0053】すなわち、各ヒータ9a,9b,9cの発
熱量の補正値を算出する関数を、 △Ha=△Hb=α*△T1-1+β*△T2-1・・・(式1) △Hc=γ*△T1-1+δ*△T2-1・・・(式2) (但し、α,β,γ,δは、可塑化時間、サイクル時
間、スクリュ1のストローク、スクリュ1(若しくは可
塑化スクリュ1A)の回転数、スクリュ1若しくは射出
プランジャ15の背圧、射出速度、射出圧、樹脂の材
質、成形機の運転条件、および計測点の時間軸上の位置
(例えば、溶融樹脂温度の時間軸上の計測基準点と計測
基準点から時間軸上の計測点までの経過時間)等により
定まる定数である)とした場合、△T1-1、△T2-1を
零に近づける補正を行う過程において、定数α,β,
γ,δの補正を並行して行うことにより、短期間に補正
を完了することができる。この場合、△T1-1、△T2
-1がある程度零に近づいたら、定数α,β,γ,δの補
正を中止して(すなわち不変の定数とみなして)△H
a,△Hb,△Hcの補正を行うことができる。
熱量の補正値を算出する関数を、 △Ha=△Hb=α*△T1-1+β*△T2-1・・・(式1) △Hc=γ*△T1-1+δ*△T2-1・・・(式2) (但し、α,β,γ,δは、可塑化時間、サイクル時
間、スクリュ1のストローク、スクリュ1(若しくは可
塑化スクリュ1A)の回転数、スクリュ1若しくは射出
プランジャ15の背圧、射出速度、射出圧、樹脂の材
質、成形機の運転条件、および計測点の時間軸上の位置
(例えば、溶融樹脂温度の時間軸上の計測基準点と計測
基準点から時間軸上の計測点までの経過時間)等により
定まる定数である)とした場合、△T1-1、△T2-1を
零に近づける補正を行う過程において、定数α,β,
γ,δの補正を並行して行うことにより、短期間に補正
を完了することができる。この場合、△T1-1、△T2
-1がある程度零に近づいたら、定数α,β,γ,δの補
正を中止して(すなわち不変の定数とみなして)△H
a,△Hb,△Hcの補正を行うことができる。
【0054】なお、上記の式1および式2においては、
△Ha,△Hbおよび△Hcの補正量は△T1-1および
△T2-1を変数とする関数により定めていたがこれに限
定されるものではない。すなわち△Ha,△Hbおよび
△Hcの補正量は、他の変数の関数である下記の式3ま
たは式4により決定することができる。 △Hi=f(Ct-j,Cd-k)・・・(式3) ここに、 △Hi:加熱ゾーンの発熱量の補正値(i=1〜n1:
n1は2以上) Ct-j:△T1-h,△T2-j,d△T1/dt-j,Tmi
n,Tmax,△T2min,△T2max,△T1max,d△T
1/dtmaxおよびTa-jのいずれか(すべて同じとは
限らない)(j=1〜n2:n2は2以上) Cd-k:tt,tk,tc,st,Rs,Pb,Siお
よびPiのうち少なくとも1項以上を含む運転条件とt
1-j,tbase-jの計測点情報によって定まる少なくとも
1つの定数(k=1〜n3:n3は1以上) △T1-h:樹脂温センサにより検出されたサイクル内の
時間軸上の2点間における温度変化(h=1〜n4:n4
は1以上) △T2-j:樹脂温センサの温度検出値と目標樹脂温度と
の差 d△T1/dt-j:樹脂温センサにより検出されたサイ
クル内の温度変化率(j=1〜n2:n2は2以上) Ta-j:樹脂温センサの温度検出値 Tmin:サイクル内の最低樹脂温度 Tmax:サイクル内の最高樹脂温度 △T2min:樹脂温センサの温度検出値と目標温度との
差の最小値 △T2max:樹脂温センサの温度検出値と目標温度との
差の最大値 △T1max:樹脂温センサの温度検出値のサイクル内2
点間最大温度変化 d△T1/dtmax:樹脂温センサの温度検出値のサイ
クル内最大温度変化率 t1-j:計測基準点から計測点までの経過時間 tbase-j:計測基準点の時間軸上の位置(j=1〜n
2:n2は2以上) tt:計測基準点より計測するまでの時間経過量 tk:可塑化時間 tc:サイクル時間 st:プランジャ(スクリュ)のストローク Rs:スクリュの回転数 Pb:プランジャ(スクリュ)の背圧 Si:射出速度 Pi:射出圧 また、上記の説明においては、樹脂流路内において樹脂
と直接接触する樹脂温センサの検出値に基づいて、各加
熱ゾーンの補正値を定めるようにしているが、これに限
定されるものではなく、流路壁温センサの検出値に基づ
いて各加熱ゾーンの補正値を定めることも可能である。
この場合、流路壁温センサは、別個に設けてもよいし、
例えばノズル部加熱ゾーンのヒータ制御用センサを共用
することもできる。この場合、上記式3は下記の式4の
ように書き直して用いることができる。 △Hi=f(Ct-j,Cd-k)・・・(式4) ここに、 △Hi:加熱ゾーンの発熱量の補正値(i=1〜n1:
n1は2以上) Ct-j:△T1'-h,△T2'-j,d△T1'/dt-j,
T'min,T'max,△T2'min,△T2'max,△T1'ma
x,d△T1'/dtmaxおよびTa'-jのいずれか(すべ
て同じとは限らない)(j=1〜n2:n2は2以上) Cd-k:tt,tk,tc,st,Rs,Pb,Siお
よびPiのうち少なくとも1項以上を含む運転条件とt
1-j,tbase-jの計測点情報によって定まる少なくとも
1つの定数(k=1〜n3:n3は1以上) △T1'-h:流路壁温センサにより検出されたサイクル
内の時間軸上の2点間における温度変化(h=1〜n
4:n4は1以上) △T2'-j:流路壁温センサの温度検出値と目標樹脂温
度との差 d△T1'/dt-j:流路壁温センサにより検出された
サイクル内の温度変化率(j=1〜n2:n2は2以上) Ta'-j:流路壁温センサの温度検出値 T'min:サイクル内の最低樹脂温度 T'max:サイクル内の最高樹脂温度 △T2'min:流路壁温センサの温度検出値と目標温度と
の差の最小値 △T2'max:流路壁温センサの温度検出値と目標温度と
の差の最大値 △T1'max:流路壁温センサの温度検出値のサイクル内
2点間最大温度変化 d△T1'/dtmax:流路壁温センサの温度検出値のサ
イクル内最大温度変化率 t1-j:計測基準点から計測点までの経過時間 tbase-j:計測基準点の時間軸上の位置(j=1〜n
2:n2は2以上) tt:計測基準点より計測するまでの時間経過量 tk:可塑化時間 tc:サイクル時間 st:プランジャ(スクリュ)のストローク Rs:スクリュの回転数 Pb:プランジャ(スクリュ)の背圧 Si:射出速度 Pi:射出圧 なお、上記式3および式4に関する変数および定数の定
義は図1に表示した変数および定数の定義と同一であ
る。
△Ha,△Hbおよび△Hcの補正量は△T1-1および
△T2-1を変数とする関数により定めていたがこれに限
定されるものではない。すなわち△Ha,△Hbおよび
△Hcの補正量は、他の変数の関数である下記の式3ま
たは式4により決定することができる。 △Hi=f(Ct-j,Cd-k)・・・(式3) ここに、 △Hi:加熱ゾーンの発熱量の補正値(i=1〜n1:
n1は2以上) Ct-j:△T1-h,△T2-j,d△T1/dt-j,Tmi
n,Tmax,△T2min,△T2max,△T1max,d△T
1/dtmaxおよびTa-jのいずれか(すべて同じとは
限らない)(j=1〜n2:n2は2以上) Cd-k:tt,tk,tc,st,Rs,Pb,Siお
よびPiのうち少なくとも1項以上を含む運転条件とt
1-j,tbase-jの計測点情報によって定まる少なくとも
1つの定数(k=1〜n3:n3は1以上) △T1-h:樹脂温センサにより検出されたサイクル内の
時間軸上の2点間における温度変化(h=1〜n4:n4
は1以上) △T2-j:樹脂温センサの温度検出値と目標樹脂温度と
の差 d△T1/dt-j:樹脂温センサにより検出されたサイ
クル内の温度変化率(j=1〜n2:n2は2以上) Ta-j:樹脂温センサの温度検出値 Tmin:サイクル内の最低樹脂温度 Tmax:サイクル内の最高樹脂温度 △T2min:樹脂温センサの温度検出値と目標温度との
差の最小値 △T2max:樹脂温センサの温度検出値と目標温度との
差の最大値 △T1max:樹脂温センサの温度検出値のサイクル内2
点間最大温度変化 d△T1/dtmax:樹脂温センサの温度検出値のサイ
クル内最大温度変化率 t1-j:計測基準点から計測点までの経過時間 tbase-j:計測基準点の時間軸上の位置(j=1〜n
2:n2は2以上) tt:計測基準点より計測するまでの時間経過量 tk:可塑化時間 tc:サイクル時間 st:プランジャ(スクリュ)のストローク Rs:スクリュの回転数 Pb:プランジャ(スクリュ)の背圧 Si:射出速度 Pi:射出圧 また、上記の説明においては、樹脂流路内において樹脂
と直接接触する樹脂温センサの検出値に基づいて、各加
熱ゾーンの補正値を定めるようにしているが、これに限
定されるものではなく、流路壁温センサの検出値に基づ
いて各加熱ゾーンの補正値を定めることも可能である。
この場合、流路壁温センサは、別個に設けてもよいし、
例えばノズル部加熱ゾーンのヒータ制御用センサを共用
することもできる。この場合、上記式3は下記の式4の
ように書き直して用いることができる。 △Hi=f(Ct-j,Cd-k)・・・(式4) ここに、 △Hi:加熱ゾーンの発熱量の補正値(i=1〜n1:
n1は2以上) Ct-j:△T1'-h,△T2'-j,d△T1'/dt-j,
T'min,T'max,△T2'min,△T2'max,△T1'ma
x,d△T1'/dtmaxおよびTa'-jのいずれか(すべ
て同じとは限らない)(j=1〜n2:n2は2以上) Cd-k:tt,tk,tc,st,Rs,Pb,Siお
よびPiのうち少なくとも1項以上を含む運転条件とt
1-j,tbase-jの計測点情報によって定まる少なくとも
1つの定数(k=1〜n3:n3は1以上) △T1'-h:流路壁温センサにより検出されたサイクル
内の時間軸上の2点間における温度変化(h=1〜n
4:n4は1以上) △T2'-j:流路壁温センサの温度検出値と目標樹脂温
度との差 d△T1'/dt-j:流路壁温センサにより検出された
サイクル内の温度変化率(j=1〜n2:n2は2以上) Ta'-j:流路壁温センサの温度検出値 T'min:サイクル内の最低樹脂温度 T'max:サイクル内の最高樹脂温度 △T2'min:流路壁温センサの温度検出値と目標温度と
の差の最小値 △T2'max:流路壁温センサの温度検出値と目標温度と
の差の最大値 △T1'max:流路壁温センサの温度検出値のサイクル内
2点間最大温度変化 d△T1'/dtmax:流路壁温センサの温度検出値のサ
イクル内最大温度変化率 t1-j:計測基準点から計測点までの経過時間 tbase-j:計測基準点の時間軸上の位置(j=1〜n
2:n2は2以上) tt:計測基準点より計測するまでの時間経過量 tk:可塑化時間 tc:サイクル時間 st:プランジャ(スクリュ)のストローク Rs:スクリュの回転数 Pb:プランジャ(スクリュ)の背圧 Si:射出速度 Pi:射出圧 なお、上記式3および式4に関する変数および定数の定
義は図1に表示した変数および定数の定義と同一であ
る。
【0055】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金型内に射出される溶融樹脂の温度を適正な一定の値に
維持することができる。
金型内に射出される溶融樹脂の温度を適正な一定の値に
維持することができる。
【図1】射出サイクル中の樹脂温センサの検出値の一例
と、1サイクル樹脂温2点計測2ゾーン制御の場合の取
り出すデータの概念を説明する図。
と、1サイクル樹脂温2点計測2ゾーン制御の場合の取
り出すデータの概念を説明する図。
【図2】従来の温度設定方法およびその結果もたらされ
る樹脂温度分布を説明する図。
る樹脂温度分布を説明する図。
【図3】従来の温度設定方法およびその結果もたらされ
る樹脂温度分布を説明する図。
る樹脂温度分布を説明する図。
【図4】従来の温度設定方法およびその結果もたらされ
る樹脂温度分布を説明する図。
る樹脂温度分布を説明する図。
【図5】本発明の制御方法およびその結果もたらされる
樹脂温度分布を説明する図。
樹脂温度分布を説明する図。
【図6】本発明による制御装置を備えた射出成形機の構
成を示す図(インラインスクリュ式の場合)。
成を示す図(インラインスクリュ式の場合)。
【図7】本発明による制御装置を備えた射出成形機の構
成を示す図(プリプラ式の場合)。
成を示す図(プリプラ式の場合)。
【図8】従来の制御方法による樹脂温変化を示すグラ
フ。
フ。
【図9】本発明の制御方法による樹脂温変化を示すグラ
フ。
フ。
Za,Zb,Zc,Zd 加熱ゾーン 9a,9b,9c,9d ヒータ 7 金型 10e 樹脂温度センサ 11 射出室 12 溶融樹脂通路 21 制御部 22 補正値演算部
Claims (5)
- 【請求項1】複数の加熱ゾーンを有する射出成形機の制
御方法において、 射出室内若しくは射出室壁または射出室と金型を連通す
る樹脂流路内若しくは樹脂流路壁に温度センサを配置
し、 前記温度センサにより、樹脂の温度変動を、射出サイク
ルの時間軸に関連づけて検出し、 温度変動と温度変動が生じた時間軸上の位置とに基づい
て、温度変化に最も大きな影響を及ぼした加熱ゾーンを
特定し、 この加熱ゾーンに対して温度制御を行うことを特徴とす
る、射出成形機の制御方法。 - 【請求項2】複数の加熱ゾーンを有する射出成形機の制
御方法において、 射出室内若しくは射出室壁または射出室と金型を連通す
る樹脂流路内若しくは樹脂流路壁に温度センサを配置
し、 前記温度センサにより、樹脂の温度若しくはその変動を
表現するサイクル内温度状況値を、射出サイクルの時間
軸上の少なくとも2点で検出し、 前記サイクル内温度状況値とこの温度状況値を得た時間
軸上の位置とに基づいて、少なくとも2つの加熱ゾーン
に対して温度制御を行うことを特徴とする、射出成形機
の制御方法。 - 【請求項3】前記サイクル内温度状況値とこの温度状況
値を得た時間軸上の位置とに基づいて、少なとも2つの
加熱ゾーンに対して温度制御を行うとともに、計量工程
時における射出プランジャの背圧または可塑化スクリュ
の回転数の制御を行うことを特徴とする、請求項2に記
載の射出成形機の制御方法。 - 【請求項4】複数の加熱ゾーンを含んでなり、各加熱ゾ
ーンにそれぞれ温度調節用のヒータが設けられている射
出成形機のための制御装置において、 射出室と金型とを連通する樹脂流路に設けられた樹脂温
度センサと、 各加熱ゾーンのヒータの発熱量を制御するための制御部
と、 前記樹脂温度センサによる検出値と、前記検出値が検出
された射出サイクルにおける時間軸上の位置とに基づい
て、検出値の変動に最も大きな影響を及ぼした加熱ゾー
ンを特定し、特定された加熱ゾーンのヒータの発熱量の
修正量を算出する補正値演算部と、を備えたことを特徴
とする射出成形機の制御装置。 - 【請求項5】複数の加熱ゾーンを含んでなり、各加熱ゾ
ーンにそれぞれ温度調節用のヒータが設けられている射
出成形機のための制御装置において、 射出室と金型とを連通する樹脂流路に設けられた樹脂温
度センサと、 各加熱ゾーンのヒータの発熱量を制御するための制御部
と、 前記樹脂温度センサにより検出された樹脂の温度若しく
はその変動を表現するサイクル内温度状況値を、射出サ
イクルの時間軸上の少なくとも2点で検出した結果に基
づいて、少なくとも2つの加熱ゾーンのヒータの発熱量
の修正量を算出する補正値演算部と、を備えたことを特
徴とする射出成形機の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10357805A JP2000176983A (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 射出成形機における樹脂温度の制御方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10357805A JP2000176983A (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 射出成形機における樹脂温度の制御方法およびその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000176983A true JP2000176983A (ja) | 2000-06-27 |
Family
ID=18456020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10357805A Pending JP2000176983A (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 射出成形機における樹脂温度の制御方法およびその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000176983A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015164782A (ja) * | 2014-03-03 | 2015-09-17 | 宇部興産機械株式会社 | 射出成形機の加熱バレル温度制御方法 |
-
1998
- 1998-12-16 JP JP10357805A patent/JP2000176983A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015164782A (ja) * | 2014-03-03 | 2015-09-17 | 宇部興産機械株式会社 | 射出成形機の加熱バレル温度制御方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040322 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040430 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041124 |