JP3511260B2 - 射出成形機の制御方法 - Google Patents
射出成形機の制御方法Info
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Description
法に関し、特に成形品の重量変動を少なくするための金
型内圧の制御方法に関する。
について図2を参照して説明する。電動式射出成形機
は、サーボモータ駆動による射出装置を備えている。こ
の射出装置においては、ボールネジ、ナットによりサー
ボモータの回転運動を直線運動に変換してスクリュを前
進、後退させる。
回転はボールネジ12に伝えられる。ボールネジ12の
回転により前進、後退するナット13はプレッシャプレ
ート14に固定されている。プレッシャプレート14
は、ベースフレーム(図示せず)に固定されたガイドバ
ー15、16(通常、4本であるが、ここでは2本のみ
図示)に沿って移動可能である。プレッシャプレート1
4の前進、後退運動は、ベアリング17、ロードセル1
8、射出軸19を介してスクリュ20に伝えられる。ス
クリュ20は、加熱シリンダ21内に回転可能に、しか
も軸方向に移動可能に配置されている。スクリュ20の
後部に対応する加熱シリンダ21には、樹脂供給用のホ
ッパ22が設けられている。射出軸19には、ベルトや
プーリ等の連結部材23を介してスクリュ20を回転さ
せるための回転用サーボモータ24の回転運動が伝達さ
れる。すなわち、回転用サーボモータ24により射出軸
19が回転駆動されることにより、スクリュ20が回転
する。
ダ21の中をスクリュ20が回転しながら後退すること
により、スクリュ20の前方、すなわち加熱シリンダ2
1のノズル21−1側に溶融樹脂が貯えられる。スクリ
ュ20が後退するのは、スクリュ20の前方に貯えられ
る溶融樹脂の量が徐々に増加し、その圧力がスクリュ2
0に作用するからである。
モータ11の駆動によって加熱シリンダ21の中をスク
リュ20が前進することにより、スクリュ20の前方に
貯えられた溶融樹脂を金型内に充填し、加圧することに
より成形が行われる。この時、溶融樹脂を押す力がロー
ドセル18により射出圧として検出される。検出された
射出圧は、ロードセルアンプ25により増幅されて制御
装置26に入力される。プレッシャプレート14には、
スクリュ20の移動量を検出するための位置検出器27
が取り付けられている。位置検出器27の検出信号は位
置検出器アンプ28により増幅されて制御装置26に入
力される。
マンマシンコントローラ34を通してあらかじめ設定さ
れた設定値に応じて複数の各工程に応じた電流(トル
ク)指令をドライバ29、30に出力する。ドライバ2
9では射出用サーボモータ11の駆動電流を制御して射
出用サーボモータ11の出力トルクを制御する。ドライ
バ30では回転用サーボモータ24の駆動電流を制御し
て回転用サーボモータ24の回転数を制御する。射出用
サーボモータ11、回転用サーボモータ24にはそれぞ
れ、回転数を検出するためのエンコーダ31、32が備
えられている。エンコーダ31、32で検出された回転
数はそれぞれ制御装置26に入力される。
けるボールネジ、ナットによる回転運動−直線運動変換
機構に代えて、油圧駆動による射出シリンダが備えら
れ、射出シリンダ内の油圧が射出圧として検出される。
射出成形機の課題の1つは、安定した品質の成形品を短
時間に多量にかつ安価で製造することにある。成形品の
品質を左右する条件の1つに重量がある。
として、型内圧フィードバック制御系が知られている。
これは、金型内にその樹脂圧を検出するための型内圧セ
ンサを設け、検出された型内圧と目標値として与えられ
る型内圧設定値との差に応じてこれを0に近づけるよう
に射出用サーボモータあるいは射出シリンダにおける油
圧を制御するものである。図3は、このような型内圧フ
ィードバック制御系のブロック線図を示している。
ドバック制御系は、型内圧の変化を検出するだけでは、
系全体の応答時間に制限があるために、型内圧を安定さ
せて成形品の重量を均一にすることは難しい。
均一にするのに適した射出成形機の制御方法を提供する
ことにある。
の制御方法は、金型内の樹脂圧を検出するための型内圧
センサを備え、検出された型内圧検出値をノズル内樹脂
圧フィードバック制御系に導入して、該ノズル内樹脂圧
フィードバック制御系におけるノズル内圧の設定値を前
記検出された型内圧検出値と型内圧設定値との差に応じ
て変化させるようにしたことを特徴とする。
制御系は、ノズル内の樹脂圧を検出するためのノズル内
圧センサを含んで前記ノズル内圧の設定値とノズル内圧
の検出値との差に応じて射出圧を制御する。
合には、前記ノズル内樹脂圧フィードバック制御系は、
前記ノズル内圧の設定値とノズル内圧の検出値との差に
基づいて射出シリンダの油圧を制御する。
ある場合には、前記ノズル内樹脂圧フィードバック制御
系は、前記ノズル内圧の設定値とノズル内圧の検出値と
の差に基づいて射出用サーボモータで駆動されるスクリ
ュの位置を制御する。
の実施の形態について説明する。図1は、本発明を実施
する制御系のブロック線図を示している。図1におい
て、本制御系は、金型内の樹脂圧を検出するための型内
圧センサ1−1を備え、検出された型内圧検出値をノズ
ル内樹脂圧フィードバック制御系2に導入するようにし
ている。すなわち、型内圧センサ1−1で検出された型
内圧検出値と型内圧設定値との差を減算器1−2で算出
し、算出された差に応じてノズル内樹脂圧フィードバッ
ク制御系2におけるノズル内圧の設定値を変化させるよ
うに構成されている。
系2は、ノズル内の樹脂圧を検出するためのノズル内圧
センサ2−1と、前記算出された差に応じたノズル内圧
の設定値とノズル内圧の検出値との差を算出する減算器
2−2とを含み、算出された差に応じて射出圧を制御す
るように構成されている。
フィードバックさせるのではなく、型内圧検出値を基に
ノズル内樹脂圧フィードバック制御系2の設定値を変化
させようとするものであり、一種のカスケード制御であ
ると言える。勿論、この制御系の基本は、これまでのノ
ズル内樹脂圧フィードバック制御であるが、その設定値
を型内圧検出値で変化させることにより制御系全体のゲ
インを上げて応答性を改善している。換言すれば、型内
圧センサ1−1に比べて射出装置により近いノズル内圧
センサ2−1によるノズル内圧検出値を使用すること
で、ノズル内圧検出値が射出装置の動きにより速く反応
することに着目している。
圧を一定に維持することができるので、成形品の重量を
均一にすることができる。
射出成形機である場合には、制御形態は以下のようにな
る。ノズル内樹脂圧フィードバック制御系2は、減算器
1−2で算出された差に応じて変更されるノズル内圧の
設定値とノズル内圧センサ2−1で検出されたノズル内
圧検出値との差を0に近付けるような制御を行う。具体
的には、上記の差に基づいて射出用サーボモータで駆動
されるスクリュの位置、言い換えれば射出圧が制御され
る。
合には、ノズル内樹脂圧フィードバック制御系2は、減
算器1−2で算出された差に応じて変更されるノズル内
圧の設定値とノズル内圧センサ2−1で検出されたノズ
ル内圧検出値との差を0に近付けるような制御を行う。
具体的には、上記の差に基づいて射出シリンダの油圧が
制御される。
て成形品の重量を均一にすることができ、もって品質の
向上を図ることができる。
す。
を示した図である。
線図を示す。
Claims (4)
- 【請求項1】 金型内の樹脂圧を検出するための型内圧
センサを備え、検出された型内圧検出値をノズル内樹脂
圧フィードバック制御系に導入して、該ノズル内樹脂圧
フィードバック制御系におけるノズル内圧の設定値を前
記検出された型内圧検出値と型内圧設定値との差に応じ
て変化させるようにしたことを特徴とする射出成形機の
制御方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の射出成形機の制御方法に
おいて、前記ノズル内樹脂圧フィードバック制御系は、
ノズル内の樹脂圧を検出するためのノズル内圧センサを
含んで前記ノズル内圧の設定値とノズル内圧の検出値と
の差に応じて射出圧を制御することを特徴とする射出成
形機の制御方法。 - 【請求項3】 請求項2記載の射出成形機の制御方法に
おいて、該射出成形機は油圧式射出成形機であり、前記
ノズル内樹脂圧フィードバック制御系は、前記ノズル内
圧の設定値とノズル内圧の検出値との差に基づいて射出
シリンダの油圧を制御することを特徴とする射出成形機
の制御方法。 - 【請求項4】 請求項2記載の射出成形機の制御方法に
おいて、該射出成形機は電動式射出成形機であり、前記
ノズル内樹脂圧フィードバック制御系は、前記ノズル内
圧の設定値とノズル内圧の検出値との差に基づいて射出
用サーボモータで駆動されるスクリュの位置を制御する
ことを特徴とする射出成形機の制御方法。
Priority Applications (9)
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2000
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