JP3313666B2 - 射出成形機の背圧検出方法及びその装置 - Google Patents
射出成形機の背圧検出方法及びその装置Info
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- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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- B29C45/50—Axially movable screw
- B29C45/5008—Drive means therefor
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機の背圧
検出方法及びその装置に関するものである。
検出方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、スクリュや丸棒などが移動して、
それにより加わる圧力をひずみをとらえて検知する方法
は、例えば、特開昭５４−１４５０８１号公報により公
知になっている。そこでは、出力を上げるために、変形
させる構造物を環状にして工夫している。また、その
後、射出成形機に応用した射出圧力と背圧との検出も片
持はりの変形をひずみでとらえて、そのひずみを出力と
しているものがある。
それにより加わる圧力をひずみをとらえて検知する方法
は、例えば、特開昭５４−１４５０８１号公報により公
知になっている。そこでは、出力を上げるために、変形
させる構造物を環状にして工夫している。また、その
後、射出成形機に応用した射出圧力と背圧との検出も片
持はりの変形をひずみでとらえて、そのひずみを出力と
しているものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】通常、油圧式射出成形
機では、背圧を正確に制御するために、圧力制御バルブ
を専用にしたものがあるが、直接的にひずみをとらえて
圧力を検出するものでは使用範囲が大きい射出圧力の検
出と、それに対し、通常１／１０以下の使用範囲を持つ
計量工程における背圧の検出とが同一のひずみセンサで
行われているため、ヒステリシスやノイズの影響で検出
精度が低くなるといった問題があった。
機では、背圧を正確に制御するために、圧力制御バルブ
を専用にしたものがあるが、直接的にひずみをとらえて
圧力を検出するものでは使用範囲が大きい射出圧力の検
出と、それに対し、通常１／１０以下の使用範囲を持つ
計量工程における背圧の検出とが同一のひずみセンサで
行われているため、ヒステリシスやノイズの影響で検出
精度が低くなるといった問題があった。
【０００４】本発明は、上記問題点を除去し、射出圧力
の設定制御範囲に比べて、微小な設定制御範囲である背
圧を油圧等を介さず直接的に検出するとともに、その検
出範囲を計量工程における背圧の使用範囲に適合させ、
かつ、加わる圧力に対する出力を増大させ、電気的な増
幅率を小さくして、正確性を増すとともに、耐ノイズ性
を向上させ得る射出成形機の背圧検出方法及びその装置
を提供することを目的とする。
の設定制御範囲に比べて、微小な設定制御範囲である背
圧を油圧等を介さず直接的に検出するとともに、その検
出範囲を計量工程における背圧の使用範囲に適合させ、
かつ、加わる圧力に対する出力を増大させ、電気的な増
幅率を小さくして、正確性を増すとともに、耐ノイズ性
を向上させ得る射出成形機の背圧検出方法及びその装置
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕射出成形機の背圧検出方法において、計量工程に
おける背圧制御を第１のセンサからの圧力検出情報に基
づいて行い、射出・保圧工程における制御を第２のセン
サからの圧力検出情報に基づいて行うようにしたもので
ある。
成するために、 〔１〕射出成形機の背圧検出方法において、計量工程に
おける背圧制御を第１のセンサからの圧力検出情報に基
づいて行い、射出・保圧工程における制御を第２のセン
サからの圧力検出情報に基づいて行うようにしたもので
ある。
【０００６】〔２〕上記〔１〕記載の射出成形機の背圧
検出方法において、前記第１センサは、スクリュの後退
力に抗するばね部材を有し、計量工程のスクリュ最大後
退力発生時に前記ばね部材の塑性変形を防止するための
ストッパを作用させるようにしたものである。
検出方法において、前記第１センサは、スクリュの後退
力に抗するばね部材を有し、計量工程のスクリュ最大後
退力発生時に前記ばね部材の塑性変形を防止するための
ストッパを作用させるようにしたものである。
【０００７】〔３〕上記〔１〕記載の射出成形機の背圧
検出方法において、前記第１のセンサとしてスクリュの
後退力に起因する前記ばね部材の変位量を検出する微小
距離センサを用いるようにしたものである。
検出方法において、前記第１のセンサとしてスクリュの
後退力に起因する前記ばね部材の変位量を検出する微小
距離センサを用いるようにしたものである。
【０００８】〔４〕射出成形機の背圧検出装置におい
て、計量工程における背圧制御を行うための圧力検出情
報を得る第１のセンサと、射出・保圧工程における制御
を行うための圧力検出情報を得る第２のセンサとを具備
するようにしたものである。
て、計量工程における背圧制御を行うための圧力検出情
報を得る第１のセンサと、射出・保圧工程における制御
を行うための圧力検出情報を得る第２のセンサとを具備
するようにしたものである。
【０００９】〔５〕上記〔４〕記載の射出成形機の背圧
検出装置において、前記第１のセンサはスクリュの後退
力に抗するように配置されるばね部材を有し、計量工程
のスクリュ最大後退力発生時に前記ばね部材の塑性変形
を防止するためのストッパを具備するようにしたもので
ある。
検出装置において、前記第１のセンサはスクリュの後退
力に抗するように配置されるばね部材を有し、計量工程
のスクリュ最大後退力発生時に前記ばね部材の塑性変形
を防止するためのストッパを具備するようにしたもので
ある。
【００１０】〔６〕上記〔４〕記載の射出成形機の背圧
検出装置において、前記第１のセンサはスクリュの後退
力に起因する前記ばね部材の変位量を検出する微小距離
センサである。
検出装置において、前記第１のセンサはスクリュの後退
力に起因する前記ばね部材の変位量を検出する微小距離
センサである。
【００１１】〔７〕上記〔６〕記載の射出成形機の背圧
検出装置において、前記微小距離センサはギャップセン
サである。
検出装置において、前記微小距離センサはギャップセン
サである。
【００１２】〔８〕上記〔４〕記載の射出成形機の背圧
検出装置において、前記第１のセンサはスクリュの後退
力に起因する前記ばね部材のひずみ量を検出するひずみ
センサである。
検出装置において、前記第１のセンサはスクリュの後退
力に起因する前記ばね部材のひずみ量を検出するひずみ
センサである。
【００１３】
〔９〕上記〔８〕記載の射出成形機の背圧
検出装置において、前記ひずみセンサはスクリュの後退
力を拡大できる板ばねに張られたストレンゲージであ
る。
検出装置において、前記ひずみセンサはスクリュの後退
力を拡大できる板ばねに張られたストレンゲージであ
る。
【００１４】〔１０〕上記〔４〕記載の射出成形機の背
圧検出装置において、前記第１のセンサの近傍にストッ
パ機構を配置するようにしたものである。
圧検出装置において、前記第１のセンサの近傍にストッ
パ機構を配置するようにしたものである。
【００１５】〔１１〕上記〔４〕記載の射出成形機の背
圧検出装置において、前記第１のセンサはボールねじ軸
の後退力に起因する前記ばね部材の変位量を検出するよ
うにしたものである。
圧検出装置において、前記第１のセンサはボールねじ軸
の後退力に起因する前記ばね部材の変位量を検出するよ
うにしたものである。
【００１６】〔１２〕上記〔１１〕記載の射出成形機の
背圧検出装置において、前記第１のセンサは前記ボール
ねじ軸の後端部に配置するようにしたものである。
背圧検出装置において、前記第１のセンサは前記ボール
ねじ軸の後端部に配置するようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１８】図１は本発明の実施例を示す射出成形機の
制御システムの構成図、図２はその射出成形機の動作フ
ローチャート、図３はその背圧検出の原理を示す図であ
る。
制御システムの構成図、図２はその射出成形機の動作フ
ローチャート、図３はその背圧検出の原理を示す図であ
る。
【００１９】図１において、１０は射出用サーボモータ
であり、このサーボモータ１０に連結されたボールねじ
１２を回転させる。ボールねじ１２にはナット１３が螺
合されており、ボールねじ１２が回転することによりこ
のナット１３を前・後進させることができる。ナット１
３はプッシャプレート１４に固定されており、このプッ
シャプレート１４は図示しないフレームに固定されたガ
イドバー１５，１６に沿って移動可能に設けられてい
る。プッシャプレート１４の前・後進運動は、第１のセ
ンサ１８、ベアリング１７を介してスクリュ２０に伝達
される。ここで１９はプッシャプレート１４に取り付け
られた第２のセンサであり、２１は加熱シリンダであ
る。また、１はスクリュ２０を回転させるための計量用
サーボモータであり、２５はプッシャプレート１４の位
置を検出するための位置検出器である。
であり、このサーボモータ１０に連結されたボールねじ
１２を回転させる。ボールねじ１２にはナット１３が螺
合されており、ボールねじ１２が回転することによりこ
のナット１３を前・後進させることができる。ナット１
３はプッシャプレート１４に固定されており、このプッ
シャプレート１４は図示しないフレームに固定されたガ
イドバー１５，１６に沿って移動可能に設けられてい
る。プッシャプレート１４の前・後進運動は、第１のセ
ンサ１８、ベアリング１７を介してスクリュ２０に伝達
される。ここで１９はプッシャプレート１４に取り付け
られた第２のセンサであり、２１は加熱シリンダであ
る。また、１はスクリュ２０を回転させるための計量用
サーボモータであり、２５はプッシャプレート１４の位
置を検出するための位置検出器である。
【００２０】２２は第１のセンサ１８からの検知信号を
増幅させるための増幅器であり、２３は位置検出器２５
の検知信号を増幅させるための増幅器、２６は第２のセ
ンサ１９からの検知信号を増幅させるための増幅器であ
る。前記それぞれの検知信号はコントローラ２７に入力
される。コントローラ２７は、オペレーターの設定に応
じて各々の工程に応じた電流（トルク）指令をサーボ増
幅器２４に出力し、サーボ増幅器２４では、射出用サー
ボモータ１０を駆動電流を制御して射出用サーボモータ
１０の出力トルクを制御するようにしている。
増幅させるための増幅器であり、２３は位置検出器２５
の検知信号を増幅させるための増幅器、２６は第２のセ
ンサ１９からの検知信号を増幅させるための増幅器であ
る。前記それぞれの検知信号はコントローラ２７に入力
される。コントローラ２７は、オペレーターの設定に応
じて各々の工程に応じた電流（トルク）指令をサーボ増
幅器２４に出力し、サーボ増幅器２４では、射出用サー
ボモータ１０を駆動電流を制御して射出用サーボモータ
１０の出力トルクを制御するようにしている。
【００２１】また、図３に示すように、この実施例で
は、スクリュの樹脂供給が摩擦力で圧送される機構で制
約されるため、計量中の後退圧力が最大１５０気圧位ま
でしか上がらず、射出圧力に比べて微小な設定制御範囲
である。実用的範囲としては２０〜１５０気圧位までの
計量時の背圧領域（以下、計量モード領域）は、精度の
高い第１のセンサ１８で検出し、計量時の背圧制御を行
い、計量工程のスクリュ最大後退力時にばね部材１８Ｄ
の塑性変形を防止する機構的ストッパを作用させ、それ
以降の射出圧・保圧（例えば、実用範囲としての１５０
〜３０００気圧）は、第２のセンサ１９に切り替えて検
出して、射出圧・保圧領域（以下、射出モード領域）の
制御を行うようにしている。なお、図３におけるＳ1 は
背圧設定値、Ｓ2 は機構的ストッパの作用点を示してい
る。
は、スクリュの樹脂供給が摩擦力で圧送される機構で制
約されるため、計量中の後退圧力が最大１５０気圧位ま
でしか上がらず、射出圧力に比べて微小な設定制御範囲
である。実用的範囲としては２０〜１５０気圧位までの
計量時の背圧領域（以下、計量モード領域）は、精度の
高い第１のセンサ１８で検出し、計量時の背圧制御を行
い、計量工程のスクリュ最大後退力時にばね部材１８Ｄ
の塑性変形を防止する機構的ストッパを作用させ、それ
以降の射出圧・保圧（例えば、実用範囲としての１５０
〜３０００気圧）は、第２のセンサ１９に切り替えて検
出して、射出圧・保圧領域（以下、射出モード領域）の
制御を行うようにしている。なお、図３におけるＳ1 は
背圧設定値、Ｓ2 は機構的ストッパの作用点を示してい
る。
【００２２】以下、この射出成形機の制御システムの動
作を、図１及び図２を参照しながら説明する。
作を、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２３】（１）まず、射出成形機の各部に配置され
る各種センサ（図示なしもあり）からの情報をコントロ
ーラ２７に取り込む。すなわち、位置検出器２５からの
スクリュ位置情報や、図示しないが、樹脂温度センサか
らの樹脂温度、金型温度センサからの金型温度、金型内
樹脂圧力センサからの金型内樹脂圧力などを取り込む
（ステップＳ１）。
る各種センサ（図示なしもあり）からの情報をコントロ
ーラ２７に取り込む。すなわち、位置検出器２５からの
スクリュ位置情報や、図示しないが、樹脂温度センサか
らの樹脂温度、金型温度センサからの金型温度、金型内
樹脂圧力センサからの金型内樹脂圧力などを取り込む
（ステップＳ１）。
【００２４】（２）次に、各種センサの情報に基づき、
コントローラ２７により計量工程であるか否かを判断す
る（ステップＳ２）。
コントローラ２７により計量工程であるか否かを判断す
る（ステップＳ２）。
【００２５】（３）次に、計量工程である場合には、第
１のセンサ１８からの情報をコントローラ２７に取り込
む（ステップＳ３）。
１のセンサ１８からの情報をコントローラ２７に取り込
む（ステップＳ３）。
【００２６】（４）そこで、第１のセンサ１８からの情
報に基づいてコントローラ２７により計量工程の背圧制
御を行う（ステップＳ４）。なお、この第１のセンサ１
８では、図３に示したように細やかな検知が可能であ
る。
報に基づいてコントローラ２７により計量工程の背圧制
御を行う（ステップＳ４）。なお、この第１のセンサ１
８では、図３に示したように細やかな検知が可能であ
る。
【００２７】（５）次に、計量工程が終了したか否かを
位置センサやタイマなどの時間信号に基づいてコントロ
ーラ２７により判断する（ステップＳ５）。
位置センサやタイマなどの時間信号に基づいてコントロ
ーラ２７により判断する（ステップＳ５）。
【００２８】（６）次に、計量工程が終了したら、第２
のセンサ１９からの情報をコントローラ２７に取り込む
（ステップＳ６）。なお、この第２のセンサ１９では第
１センサ１８に比べると粗い検知が行われ、広い圧力範
囲の検知をカバーすることができる。
のセンサ１９からの情報をコントローラ２７に取り込む
（ステップＳ６）。なお、この第２のセンサ１９では第
１センサ１８に比べると粗い検知が行われ、広い圧力範
囲の検知をカバーすることができる。
【００２９】（７）そこで、第２のセンサ１９からの情
報に基づいてコントローラ２７により射出・保圧工程の
制御を行う（ステップＳ７）。
報に基づいてコントローラ２７により射出・保圧工程の
制御を行う（ステップＳ７）。
【００３０】図４は本発明の第１実施例を示す第１のセ
ンサ及び第２のセンサの構成図である。
ンサ及び第２のセンサの構成図である。
【００３１】この実施例では、スクリュ２０の後退力に
起因するばね部材としての板ばね１８Ｄの微小な変位量
を検出できる微小距離センサとしてギャップセンサを計
量モード領域の背圧を制御するための第１のセンサとし
て用いる。
起因するばね部材としての板ばね１８Ｄの微小な変位量
を検出できる微小距離センサとしてギャップセンサを計
量モード領域の背圧を制御するための第１のセンサとし
て用いる。
【００３２】すなわち、図４に示すように、第１のセン
サ１８は、ベアリング１７とプッシャプレート１４との
間に設けられ、深底の皿状に形成されたばね部材１８Ｄ
と、このばね部材１８Ｄとプッシャプレート１４との間
に設けられたギャップセンサ素子１８Ａと、このギャッ
プセンサ素子１８Ａに隣接して設けられ、ストッパ面１
８Ｃがばね部材１８Ｄの底面に対向して設けられた機構
的ストッパ１８Ｂとからなる。
サ１８は、ベアリング１７とプッシャプレート１４との
間に設けられ、深底の皿状に形成されたばね部材１８Ｄ
と、このばね部材１８Ｄとプッシャプレート１４との間
に設けられたギャップセンサ素子１８Ａと、このギャッ
プセンサ素子１８Ａに隣接して設けられ、ストッパ面１
８Ｃがばね部材１８Ｄの底面に対向して設けられた機構
的ストッパ１８Ｂとからなる。
【００３３】なお、ばね部材１８Ｄとギャップセンサ素
子１８Ａとの隙間よりも、ばね部材１８Ｄと機構的スト
ッパ１８Ｂとの隙間の方が少なくなるように機構的スト
ッパ１８Ｂが形成されている。
子１８Ａとの隙間よりも、ばね部材１８Ｄと機構的スト
ッパ１８Ｂとの隙間の方が少なくなるように機構的スト
ッパ１８Ｂが形成されている。
【００３４】そこで、スクリュ２０の後退力に起因する
ばね部材１８Ｄの変位量は第１のセンサ１８（微小距離
センサ）としてのギャップセンサ素子１８Ａで検出す
る。１８Ｂはスクリュ２０が後進した場合の端面をスト
ップする機構的ストッパ、１８Ｃはストッパ面である。
なお、微小距離センサとしては、ギャップセンサの他に
レーザーを用いた光学式センサや、渦電流センサ、磁気
センサ等を採用することができ、０．２μｍの微小寸法
の変化を検出することができる。
ばね部材１８Ｄの変位量は第１のセンサ１８（微小距離
センサ）としてのギャップセンサ素子１８Ａで検出す
る。１８Ｂはスクリュ２０が後進した場合の端面をスト
ップする機構的ストッパ、１８Ｃはストッパ面である。
なお、微小距離センサとしては、ギャップセンサの他に
レーザーを用いた光学式センサや、渦電流センサ、磁気
センサ等を採用することができ、０．２μｍの微小寸法
の変化を検出することができる。
【００３５】また、通常の射出・保圧制御を実施するた
めの第２のセンサ１９としては、プッシャプレート１４
にストレンゲージを張り付けて、プッシャプレート１４
のひずみを見るようにすることができる。また、その他
の各種のセンサを用いてもよい。
めの第２のセンサ１９としては、プッシャプレート１４
にストレンゲージを張り付けて、プッシャプレート１４
のひずみを見るようにすることができる。また、その他
の各種のセンサを用いてもよい。
【００３６】ここで、背圧をＦ、ばね部材の変位量を
（Ｌ0 −Ｌ）、ばね定数をｋとすると、 Ｆ＝ｋ・（Ｌ0 −Ｌ） として求めることができる。
（Ｌ0 −Ｌ）、ばね定数をｋとすると、 Ｆ＝ｋ・（Ｌ0 −Ｌ） として求めることができる。
【００３７】このように構成したので、計量モード領域
の背圧制御は、第１のセンサ１８からの情報に基づいて
行い、その後の射出・保圧制御は第２のセンサ１９の情
報に基づいて行われる。
の背圧制御は、第１のセンサ１８からの情報に基づいて
行い、その後の射出・保圧制御は第２のセンサ１９の情
報に基づいて行われる。
【００３８】図５は本発明の第２実施例を示す第１のセ
ンサ及び第２のセンサの構成図である。
ンサ及び第２のセンサの構成図である。
【００３９】この実施例では、スクリュの後退力に起因
するばね部材の微小な変位量を検出できるように機構的
に工夫されたひずみセンサ（ストレンゲージ）を計量モ
ード領域の背圧を制御するためのセンサとして用いる。
するばね部材の微小な変位量を検出できるように機構的
に工夫されたひずみセンサ（ストレンゲージ）を計量モ
ード領域の背圧を制御するためのセンサとして用いる。
【００４０】すなわち、図５に示すように、スクリュ２
０の後退力に起因するばね部材１８Ｅの微小な変位量は
第１のセンサ１８としてのばね部材としての板ばね１８
Ｅに張り付けられたストレンゲージ１８Ｆで検出できる
ようにしている。１８Ｇは計量工程のスクリュ最大後退
力の発生時にばね部材の塑性変形を防止するための機構
的ストッパである。
０の後退力に起因するばね部材１８Ｅの微小な変位量は
第１のセンサ１８としてのばね部材としての板ばね１８
Ｅに張り付けられたストレンゲージ１８Ｆで検出できる
ようにしている。１８Ｇは計量工程のスクリュ最大後退
力の発生時にばね部材の塑性変形を防止するための機構
的ストッパである。
【００４１】また、通常の射出・保圧制御を実施するた
めの第２のセンサ１９としては、プッシャプレート１４
にストレンゲージ１９Ａを張り付けて、プッシャプレー
ト１４のひずみを見るようにすることができる。また、
その他の各種のセンサを用いるようにしてもよい。
めの第２のセンサ１９としては、プッシャプレート１４
にストレンゲージ１９Ａを張り付けて、プッシャプレー
ト１４のひずみを見るようにすることができる。また、
その他の各種のセンサを用いるようにしてもよい。
【００４２】このように構成したので、計量モード領域
の背圧制御は、第１のセンサ１８からの情報に基づいて
行い、その後の射出・保圧制御は第２のセンサ１９の情
報に基づいて行われる。
の背圧制御は、第１のセンサ１８からの情報に基づいて
行い、その後の射出・保圧制御は第２のセンサ１９の情
報に基づいて行われる。
【００４３】以下、具体的な射出成形機の制御について
説明する。
説明する。
【００４４】図６は本発明の具体例を示す射出成形機の
駆動部の構成図である。
駆動部の構成図である。
【００４５】この図に示すように、駆動部ケースＡの前
方部に計量用サーボモータ１０１が、後方部に射出用サ
ーボモータ１１０が、互いに同一軸心に配置される。計
量用サーボモータ１０１はフロントフレームＢに固定さ
れたステータ１０２、及びこのステータ１０２の内周側
に配置されたロータ１０３からなり、射出用サーボモー
タ１１０は、リアフレームＣに固定されたステータ１１
１、及びこのステータ１１１の内周側に配設されたロー
タ１１２からなる。
方部に計量用サーボモータ１０１が、後方部に射出用サ
ーボモータ１１０が、互いに同一軸心に配置される。計
量用サーボモータ１０１はフロントフレームＢに固定さ
れたステータ１０２、及びこのステータ１０２の内周側
に配置されたロータ１０３からなり、射出用サーボモー
タ１１０は、リアフレームＣに固定されたステータ１１
１、及びこのステータ１１１の内周側に配設されたロー
タ１１２からなる。
【００４６】前記ロータ１０３は、駆動部ケースＡに対
して回転自在に支持され、ロータ１０３に中空の第１ロ
ータシャフト１０４が嵌入されて固定され、この第１ロ
ータシャフト１０４はベアリングを介して駆動部ケース
Ａに支持される。この第１ロータシャフト１０４の前端
の内周にスプラインナット１０５が固定され、このスプ
ラインナット１０５とスプライン軸１０６とがスプライ
ン連結され、このスプライン軸１０６の前端にスクリュ
（図示なし）が固定される。
して回転自在に支持され、ロータ１０３に中空の第１ロ
ータシャフト１０４が嵌入されて固定され、この第１ロ
ータシャフト１０４はベアリングを介して駆動部ケース
Ａに支持される。この第１ロータシャフト１０４の前端
の内周にスプラインナット１０５が固定され、このスプ
ラインナット１０５とスプライン軸１０６とがスプライ
ン連結され、このスプライン軸１０６の前端にスクリュ
（図示なし）が固定される。
【００４７】したがって、ロータ１０３の回転は第１ロ
ータシャフト１０４、スプラインナット１０５、スプラ
イン軸１０６を介してスクリュに伝達される。また、ス
プラインナット１０５とスプライン軸１０６とがスプラ
イン連結されているので、スプラインナット１０５に対
してスプライン軸１０６を相対的に後退させることがで
きる。
ータシャフト１０４、スプラインナット１０５、スプラ
イン軸１０６を介してスクリュに伝達される。また、ス
プラインナット１０５とスプライン軸１０６とがスプラ
イン連結されているので、スプラインナット１０５に対
してスプライン軸１０６を相対的に後退させることがで
きる。
【００４８】また、第２ロータシャフト１１３の後端に
環状のベアリングリテーナ１１４が固定され、このベア
リングリテーナ１１４の内周にボールねじ軸１１５が嵌
入されて固定される。そのボールねじ軸１１５は駆動部
ケースＡに対して回転自在に支持される。すなわち、ボ
ールねじ軸１１５は環状のベアリングリテーナ１１４を
介してベアリングにより支持される。
環状のベアリングリテーナ１１４が固定され、このベア
リングリテーナ１１４の内周にボールねじ軸１１５が嵌
入されて固定される。そのボールねじ軸１１５は駆動部
ケースＡに対して回転自在に支持される。すなわち、ボ
ールねじ軸１１５は環状のベアリングリテーナ１１４を
介してベアリングにより支持される。
【００４９】一方、前記ロータ１１２も駆動部ケースＡ
に対して回転自在に支持され、ロータ１１２に中空の第
２ロータシャフト１１３が嵌入されて固定され、この第
２ロータシャフト１１３は環状のベアリングリテーナ１
１４を介して駆動部ケースＡに支持される。
に対して回転自在に支持され、ロータ１１２に中空の第
２ロータシャフト１１３が嵌入されて固定され、この第
２ロータシャフト１１３は環状のベアリングリテーナ１
１４を介して駆動部ケースＡに支持される。
【００５０】その第２ロータシャフト１１３の内方にボ
ールナット１１６が進退自在に配設され、ボールねじ軸
１１５と螺合させられる。したがって、ロータ１１２の
回転は第２ロータシャフト１１３及び環状のベアリング
リテーナ１１４を介してボールねじ軸１１５に伝達さ
れ、ボールナット１１６を進退させる。このとき、ボー
ルナット１１６がボールねじ軸１１５と共に回転するこ
とがないように、ボールナット１１６の前端にスプライ
ン軸１０９が固定され、センターサポートＤに固定され
たスプラインナット１２１とスプライン軸１０９とがス
プライン連結される。
ールナット１１６が進退自在に配設され、ボールねじ軸
１１５と螺合させられる。したがって、ロータ１１２の
回転は第２ロータシャフト１１３及び環状のベアリング
リテーナ１１４を介してボールねじ軸１１５に伝達さ
れ、ボールナット１１６を進退させる。このとき、ボー
ルナット１１６がボールねじ軸１１５と共に回転するこ
とがないように、ボールナット１１６の前端にスプライ
ン軸１０９が固定され、センターサポートＤに固定され
たスプラインナット１２１とスプライン軸１０９とがス
プライン連結される。
【００５１】スプライン軸１０９の更に前端にベアリン
グボックス１０７が固定され、このベアリングボックス
１０７の前方にスラストベアリング１０８が、後方にベ
アリング１１７が配設される。したがって、前記スプラ
イン軸１０６は、スラストベアリング１０８及びベアリ
ング１１７によって、スプライン軸１０９及びボールナ
ット１１６に対して回転自在に支持される。
グボックス１０７が固定され、このベアリングボックス
１０７の前方にスラストベアリング１０８が、後方にベ
アリング１１７が配設される。したがって、前記スプラ
イン軸１０６は、スラストベアリング１０８及びベアリ
ング１１７によって、スプライン軸１０９及びボールナ
ット１１６に対して回転自在に支持される。
【００５２】ボールねじ軸１１５の後端部には、図４ま
たは図５に示すような、ベアリング１２１を介して第１
のセンサ１１８が配置される。つまり、スクリュの後退
力に起因したボールねじ軸の後退力によるばね部材の変
位量を検出する微小距離センサ（ギャップセンサ、レー
ザを用いた光学式センサ、渦電流センサ）や、ばね部材
のひずみ量を検出するひずみセンサを用いることができ
る。
たは図５に示すような、ベアリング１２１を介して第１
のセンサ１１８が配置される。つまり、スクリュの後退
力に起因したボールねじ軸の後退力によるばね部材の変
位量を検出する微小距離センサ（ギャップセンサ、レー
ザを用いた光学式センサ、渦電流センサ）や、ばね部材
のひずみ量を検出するひずみセンサを用いることができ
る。
【００５３】また、第１のセンサ１１８の近傍には、こ
こでは図示しないが、図４または図５に示すような、計
量工程のスクリュ最大後退力発生時に前記ばね部材の塑
性変形を防止する機構的ストッパが配置されている。
こでは図示しないが、図４または図５に示すような、計
量工程のスクリュ最大後退力発生時に前記ばね部材の塑
性変形を防止する機構的ストッパが配置されている。
【００５４】更に、第１のセンサ１１８の背後又は近傍
には、図４または図５に示すような、ボールねじ軸１１
５の後退力を検知できる第２のセンサ１１９を配置し
て、射出・保圧モード領域での制御に用いることができ
る。
には、図４または図５に示すような、ボールねじ軸１１
５の後退力を検知できる第２のセンサ１１９を配置し
て、射出・保圧モード領域での制御に用いることができ
る。
【００５５】さらに、ボールねじ軸１１５の後端部に
は、このボールねじ軸１１５の位置を測定する絶対値パ
ルスエンコーダ１２０が配置される。
は、このボールねじ軸１１５の位置を測定する絶対値パ
ルスエンコーダ１２０が配置される。
【００５６】このように構成したので、計量工程におい
ては、計量用サーボモータ１０１のステータ１０２に電
流を供給すると、ロータ１０３が回転させられ、ロータ
１０３の回転が第１ロータシャフト１０４及びスプライ
ンナット１０５を介してスプライン軸１０６に伝達され
る。このスプライン軸１０６の回転をスクリュに伝達
し、そのスクリュを回転させながら後退させることがで
きる。このとき、射出用サーボモータ１１０は計量され
る樹脂の背圧を制御しながらスクリュを後退させる方向
に回転させる。
ては、計量用サーボモータ１０１のステータ１０２に電
流を供給すると、ロータ１０３が回転させられ、ロータ
１０３の回転が第１ロータシャフト１０４及びスプライ
ンナット１０５を介してスプライン軸１０６に伝達され
る。このスプライン軸１０６の回転をスクリュに伝達
し、そのスクリュを回転させながら後退させることがで
きる。このとき、射出用サーボモータ１１０は計量され
る樹脂の背圧を制御しながらスクリュを後退させる方向
に回転させる。
【００５７】また、射出工程においては、射出用サーボ
モータ１１０のステータ１１１に電流を供給すると、ロ
ータ１１２が回転させられ、ロータ１１２の回転が第２
ロータシャフト１１３及び環状のベアリングリテーナ１
１４を介してボールねじ軸１１５に伝達される。そのボ
ールねじ軸１１５の回転によってボールナット１１６に
推力が発生し、このボールナット１１６は前進する。こ
のとき、計量用サーボモータ１０１は作動させられず、
ロータ１０３は停止状態にある。したがって、ボールナ
ット１１６の前方に配設されたスプライン軸１０６は回
転することなく前進させられ、前記スクリュを前進させ
る。その結果、そのスクリュの前方に溜められた樹脂を
射出ノズル（図示なし）から射出することができる。
モータ１１０のステータ１１１に電流を供給すると、ロ
ータ１１２が回転させられ、ロータ１１２の回転が第２
ロータシャフト１１３及び環状のベアリングリテーナ１
１４を介してボールねじ軸１１５に伝達される。そのボ
ールねじ軸１１５の回転によってボールナット１１６に
推力が発生し、このボールナット１１６は前進する。こ
のとき、計量用サーボモータ１０１は作動させられず、
ロータ１０３は停止状態にある。したがって、ボールナ
ット１１６の前方に配設されたスプライン軸１０６は回
転することなく前進させられ、前記スクリュを前進させ
る。その結果、そのスクリュの前方に溜められた樹脂を
射出ノズル（図示なし）から射出することができる。
【００５８】また、上記各実施例に示したように、第１
のセンサの近傍にストッパ機構を配置するようにしたの
で、コンパクトな構成とすることができる。
のセンサの近傍にストッパ機構を配置するようにしたの
で、コンパクトな構成とすることができる。
【００５９】図７は本発明の他の具体例を示す射出成形
機の駆動部の構成図である。
機の駆動部の構成図である。
【００６０】この実施例においては、環状のベアリング
リテーナ１１４の背後に、そのベアリングリテーナ１１
４の後退力で変位するばね部材（図示しないが図４及び
図５の１８Ｄ，１８Ｅ参照）と、そのばね部材の変位量
を検知する第１のセンサ２０１を配置する。更に、その
ばね部材の背後又は近傍には第２のセンサ２０２を配置
する。原理的には、図４及び図５に示すような構造を管
状に変更する。つまり、中心部には、ボールねじ軸１１
５を貫通するための空間を確保することが必要である。
その他の点においては、図６に示した同様であるので、
同じ符号を付してそれらの説明は省略する。
リテーナ１１４の背後に、そのベアリングリテーナ１１
４の後退力で変位するばね部材（図示しないが図４及び
図５の１８Ｄ，１８Ｅ参照）と、そのばね部材の変位量
を検知する第１のセンサ２０１を配置する。更に、その
ばね部材の背後又は近傍には第２のセンサ２０２を配置
する。原理的には、図４及び図５に示すような構造を管
状に変更する。つまり、中心部には、ボールねじ軸１１
５を貫通するための空間を確保することが必要である。
その他の点においては、図６に示した同様であるので、
同じ符号を付してそれらの説明は省略する。
【００６１】このように構成することにより、射出成形
機ヘ第１及び第２のセンサを完全に内蔵させた、ビルト
イン型のコンパクトな射出成形機を構成することができ
る。
機ヘ第１及び第２のセンサを完全に内蔵させた、ビルト
イン型のコンパクトな射出成形機を構成することができ
る。
【００６２】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００６３】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、次のような効果を奏することができる。
よれば、次のような効果を奏することができる。
【００６４】（Ａ）射出圧力の設定制御範囲に比べて、
微小な設定制御範囲である計量工程における背圧を油圧
等を介さず直接的に専用の第１のセンサで検出するとと
もに、その検出範囲を計量工程における背圧の使用範囲
に適合させ、かつ、加わる圧力に対する出力を増大さ
せ、電気的な増幅率を小さくして、正確性を増すことが
できるとともに、耐ノイズ性を向上させることができ
る。また、射出・保圧工程では、第２のセンサにより第
１のセンサに比べると粗い検知が行われ、広い圧力範囲
の検知をカバーすることができる。
微小な設定制御範囲である計量工程における背圧を油圧
等を介さず直接的に専用の第１のセンサで検出するとと
もに、その検出範囲を計量工程における背圧の使用範囲
に適合させ、かつ、加わる圧力に対する出力を増大さ
せ、電気的な増幅率を小さくして、正確性を増すことが
できるとともに、耐ノイズ性を向上させることができ
る。また、射出・保圧工程では、第２のセンサにより第
１のセンサに比べると粗い検知が行われ、広い圧力範囲
の検知をカバーすることができる。
【００６５】（Ｂ）計量工程のスクリュ最大後退力発生
時に前記ばね部材の塑性変形を防止するストッパを作用
させるようにしたので、ばね部材の塑性変形を防止する
ことができる。
時に前記ばね部材の塑性変形を防止するストッパを作用
させるようにしたので、ばね部材の塑性変形を防止する
ことができる。
【００６６】（Ｃ）第１のセンサの近傍にストッパ機構
を配置するようにしたので、コンパクトな構成とするこ
とができる。
を配置するようにしたので、コンパクトな構成とするこ
とができる。
【図１】本発明の実施例を示す射出成形機の制御システ
ムの構成図である。
ムの構成図である。
【図２】本発明の実施例を示す射出成形機の動作フロー
チャートである。
チャートである。
【図３】本発明の背圧検出の原理を示す図である。
【図４】本発明の第１実施例を示す第１のセンサ及び第
２のセンサの構成図である。
２のセンサの構成図である。
【図５】本発明の第２実施例を示す第１のセンサ及び第
２のセンサの構成図である。
２のセンサの構成図である。
【図６】本発明の具体例を示す射出成形機の駆動部の構
成図である。
成図である。
【図７】本発明の他の具体例を示す射出成形機の駆動部
の構成図である。
の構成図である。
１，１０１ 計量用サーボモータ １０，１１０ 射出用サーボモータ １２ ボールねじ １３ ナット １４ プッシャプレート １５，１６ ガイドバー １７ ベアリング １８ 計量工程における背圧制御のための第１のセン
サ １８Ａ，１１８Ｂ ギャップセンサ素子 １８Ｂ，１８Ｇ 機構的ストッパ １８Ｃ ストッパ面 １８Ｄ，１８Ｅ 板ばね（ばね部材） １８Ｆ，１９Ａ ストレンゲージ １９ 射出・保圧工程における圧力制御のための第２
のセンサ ２０ スクリュ ２１ 加熱シリンダ ２２，２３，２６ 増幅器 ２４ サーボ増幅器 ２５ 位置検出器 ２７ コントローラ Ａ 駆動部ケース Ｂ フロントフレーム Ｃ リアフレーム Ｄ センターサポート １０２，１１１ ステータ １０３，１１２ ロータ １０４ 第１ロータシャフト １０５，１２１ スプラインナット １０６，１０９ スプライン軸 １０７ ベアリングボックス １０８ スラストベアリング １１３ 第２ロータシャフト １１４ 環状のベアリングリテーナ １１５ ボールねじ軸 １１６ ボールナット １１７ ベアリング １１８，２０１ 第１のセンサ １１９，２０２ 第２のセンサ １２０ 絶対値パルスエンコーダ
サ １８Ａ，１１８Ｂ ギャップセンサ素子 １８Ｂ，１８Ｇ 機構的ストッパ １８Ｃ ストッパ面 １８Ｄ，１８Ｅ 板ばね（ばね部材） １８Ｆ，１９Ａ ストレンゲージ １９ 射出・保圧工程における圧力制御のための第２
のセンサ ２０ スクリュ ２１ 加熱シリンダ ２２，２３，２６ 増幅器 ２４ サーボ増幅器 ２５ 位置検出器 ２７ コントローラ Ａ 駆動部ケース Ｂ フロントフレーム Ｃ リアフレーム Ｄ センターサポート １０２，１１１ ステータ １０３，１１２ ロータ １０４ 第１ロータシャフト １０５，１２１ スプラインナット １０６，１０９ スプライン軸 １０７ ベアリングボックス １０８ スラストベアリング １１３ 第２ロータシャフト １１４ 環状のベアリングリテーナ １１５ ボールねじ軸 １１６ ボールナット １１７ ベアリング １１８，２０１ 第１のセンサ １１９，２０２ 第２のセンサ １２０ 絶対値パルスエンコーダ
Claims (12)
- 【請求項１】 射出成形機の背圧検出方法において、 （ａ）計量工程における背圧制御を第１のセンサからの
圧力検出情報に基づいて行い、 （ｂ）射出・保圧工程における制御を第２のセンサから
の圧力検出情報に基づいて行うことを特徴とする射出成
形機の背圧検出方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の射出成形機の背圧検出方
法において、前記第１のセンサは、スクリュの後退力に
抗するばね部材を有し、計量工程のスクリュ最大後退力
発生時に前記ばね部材の塑性変形を防止するためのスト
ッパを作用させることを特徴とする射出成形機の背圧検
出方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の射出成形機の背圧検出方
法において、前記第１のセンサとしてスクリュの後退力
に起因する前記ばね部材の変位量を検出する微小距離セ
ンサを用いることを特徴とする射出成形機の背圧検出方
法。 - 【請求項４】 射出成形機の背圧検出装置において、 （ａ）計量工程における背圧制御を行うための圧力検出
情報を得る第１のセンサと、 （ｂ）射出・保圧工程における制御を行うための圧力検
出情報を得る第２のセンサとを具備することを特徴とす
る射出成形機の背圧検出装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の射出成形機の背圧検出装
置において、前記第１のセンサはスクリュの後退力に抗
するように配置されるばね部材を有し、計量工程のスク
リュ最大後退力発生時に前記ばね部材の塑性変形を防止
するためのストッパを具備することを特徴とする射出成
形機の背圧検出装置。 - 【請求項６】 請求項４記載の射出成形機の背圧検出装
置において、前記第１のセンサはスクリュの後退力に起
因する前記ばね部材の変位量を検出する微小距離センサ
であることを特徴とする射出成形機の背圧検出装置。 - 【請求項７】 請求項６記載の射出成形機の背圧検出装
置において、前記微小距離センサはギャップセンサであ
ることを特徴とする射出成形機の背圧検出装置。 - 【請求項８】 請求項４記載の射出成形機の背圧検出装
置において、前記第１のセンサはスクリュの後退力に起
因する前記ばね部材のひずみ量を検出するひずみセンサ
であることを特徴とする射出成形機の背圧検出装置。 - 【請求項９】 請求項８記載の射出成形機の背圧検出装
置において、前記ひずみセンサはスクリュの後退力を拡
大できる板ばねに張られたストレンゲージであることを
特徴とする射出成形機の背圧検出装置。 - 【請求項１０】 請求項４記載の射出成形機の背圧検出
装置において、前記第１のセンサの近傍にストッパ機構
を配置することを特徴とする射出成形機の背圧検出装
置。 - 【請求項１１】 請求項４記載の射出成形機の背圧検出
装置において、前記第１のセンサはボールねじ軸の後退
力に起因する前記ばね部材の変位量を検出することを特
徴とする射出成形機の背圧検出装置。 - 【請求項１２】 請求項１１記載の射出成形機の背圧検
出装置において、前記第１のセンサは前記ボールねじ軸
の後端部に配置することを特徴とする射出成形機の背圧
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16635999A JP3313666B2 (ja) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | 射出成形機の背圧検出方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16635999A JP3313666B2 (ja) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | 射出成形機の背圧検出方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000351139A JP2000351139A (ja) | 2000-12-19 |
| JP3313666B2 true JP3313666B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=15829936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16635999A Expired - Fee Related JP3313666B2 (ja) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | 射出成形機の背圧検出方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3313666B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112007002154T5 (de) | 2006-09-19 | 2009-07-23 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Spritzgussmaschine und Steuerverfahren der Spritzgussmaschine |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10304577A1 (de) * | 2003-02-05 | 2004-10-21 | Demag Ergotech Gmbh | Einspritzaggregat für eine Spritzgießmaschine |
| DE10330193B3 (de) * | 2003-07-03 | 2005-04-21 | Krauss-Maffei Kunststofftechnik Gmbh | Spritzgießmaschine mit Kraftsensor |
| JP2009061599A (ja) * | 2007-09-04 | 2009-03-26 | Toyo Mach & Metal Co Ltd | 成形機 |
| JP6753732B2 (ja) * | 2016-08-26 | 2020-09-09 | 住友重機械工業株式会社 | 射出成形機 |
| CN108000830A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-08 | 深圳市深格兰机电科技有限公司 | 一种注塑机电动熔胶压力检测机构及其控制***、方法 |
| DE102019134955B4 (de) * | 2019-12-18 | 2023-11-02 | Dr. Boy Gmbh & Co. Kg | Einspritzvorrichtung einer Spritzgießmaschine |
-
1999
- 1999-06-14 JP JP16635999A patent/JP3313666B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112007002154T5 (de) | 2006-09-19 | 2009-07-23 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Spritzgussmaschine und Steuerverfahren der Spritzgussmaschine |
| DE112007002154B4 (de) | 2006-09-19 | 2019-04-04 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Spritzgussmaschine und Steuerverfahren der Spritzgussmaschine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000351139A (ja) | 2000-12-19 |
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