JP5410663B2

JP5410663B2 - 射出成形機

Info

Publication number: JP5410663B2
Application number: JP2007219887A
Authority: JP
Inventors: 慶彦青山
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 2007-08-27
Filing date: 2007-08-27
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2027-08-27
Also published as: JP2009051088A

Description

本発明は、インラインスクリュ式の射出成形機に係り、特に、連続自動運転の前に行う試運転モードにおける射出工程の制御手法にかかわる技術に関する。

インラインスクリュ式の射出成形機においては、新たな金型へと金型交換を行った後には、成形製品を得るための連続自動運転を行う前に、試験的に成形運転を（試運転モードでの運転を）実行させることが、一般的に行われる。そして、この試運転モードにおいては、計量工程のスクリュ後退ストロークは連続自動運転のための値と同等の値に設定することで、計量工程は連続自動運転時と同等に実行するようにしているが（連続自動運転時の計量樹脂量と同等の樹脂量を計量するようにしているが）、試運転モードでの射出工程の１次射出工程は、金型内への樹脂の射出量（１次射出の射出量）を少な目に設定して（すなわち、１次射出のスクリュの前進ストロークを少な目に設定して）、射出用サーボモータを速度フィードバック制御することで実行させるようにしている。また、試運転モードにおける１次射出工程に引き続く保圧工程（射出工程の保圧工程）では、試運転モード用に設定された保圧設定値を圧力目標値として、射出用サーボモータを圧力フィードバック制御するようにしている。

上記のように、試運転モードでは、金型内への樹脂の射出量を少な目に設定しておいて、ショート充填（金型に対して全充填手前の充填）の１次射出工程を実行させるようにしている所以は、連続自動運転時において、万が一、速度フィードバック制御で実行される１次射出工程における金型内への樹脂の充填量が多すぎると（過剰充填であると）、金型などのメカニズムの破損に繋がる虞があるため、連続自動運転の際の金型内への樹脂の１次射出量（１次射出のスクリュ前進ストローク）を適正に設定するための、測定データ取りや、１次射出のスクリュ前進ストロークの適正値への追い込みを行うためである。つまり、試運転モードでは、ショート充填の１次射出工程を行って、保圧工程においてスクリュを圧力制御で前進させることで、金型内に足りない樹脂を補充するようにして、この保圧工程でのスクリュ前進ストロークや、試運転モードで得られた成形製品の出来具合から、良品の成形製品を得るための、連続自動運転の１次射出工程のスクリュ前進ストローク（１次射出の樹脂の充填量＝樹脂の１次射出量）を、適正値に追い込むようにしている。

ところで、従来の試運転モードにおける当初の射出工程では、オペレータ（作業者）が、ショート充填の１次射出工程を実行させるように１次射出のスクリュ前進ストロークを設定すると共に、１次射出工程に引き続く保圧工程の圧力値（保圧値）を設定することで、試運転モードの射出工程（１次射出工程および保圧工程）が行われるようになっていた。ここで、試運転モードにおける射出工程においては、１次射出の充填量はフル充填の少し手前にして、１次射出の完了後は、低圧の保圧力で保圧工程を実行させると、金型保護を図りつつ、１次射出工程のスクリュ前進ストローク（１次射出の樹脂の充填量＝樹脂の１次射出量）を適正値に追い込む時間を短くすることができる。しかし、試運転モードの射出工程のための上記した条件設定を行うオペレータは、金型破損などを恐れる人の常として、試運転モードの射出工程の１次射出工程のスクリュ前進ストロークを小さめに設定する傾向があることは否めないことや、試運転モードの射出工程の保圧工程の圧力設定値を、樹脂の１次射出量の多寡や樹脂の粘性の如何などに応じた、妥当な値に設定することが、知識と経験の豊富な指導員級のオペレータを除いて非常に難しいことから、試運転モードの射出工程（１次射出工程および保圧工程）において、金型のキャビティ内に樹脂が完全に詰まった状態を得られないことが間々生じる。このように、金型のキャビティ内に樹脂が完全に詰まっていない状態では、成形製品の金型からの突き出しを行うエジェクトピンに対応する部位まで樹脂が行き渡っていない状態も生じ得、このような場合には、成形製品の金型からの取り出しが行えないという問題を生じる。また、複数のエジェクトピンのうちで樹脂に当たるものと当たらないものとが存在すると、複数のエジェクトピンを植設したエジェクトプレートが偏って、エジェクトピンにカジリを生じる虞があるという問題もある。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、試運転モードにおける射出工程の制御を適正に行うことを、簡単かつ確実に実現できるようにすることにある。

本発明は上記した目的を達成するため、加熱シリンダ内のスクリュを回転させることにより、原料樹脂を混練・可塑化しつつスクリュの先端側に移送して、スクリュの先端側に計量した溶融樹脂を貯え、スクリュの前進によって金型内に溶融樹脂を射出・充填するインラインスクリュ式の射出成形機において、連続自動運転のための射出運転条件を設定する前に行う試運転モードをもち、この試運転モードでの射出工程運転の際には、試運転モード用に設定された１次射出工程のスクリュ前進ストロークだけ、射出用サーボモータを速度設定値に倣うように速度フィードバック制御で駆動制御することによりスクリュを前進させて、１次射出工程を実行させ、この１次射出工程の完了タイミングでの樹脂圧の測定値に予めケーススタディしておいた演算条件に応じた１未満の数値を乗じた値を、保圧工程における保圧設定値として自動的に演算・設定して、この自動設定した保圧設定値に倣うように射出用サーボモータを圧力フィードバック制御で駆動制御することにより、保圧工程を実行させ、スクリュの前進速度が所定閾値以下になると保圧工程を完了させるように制御する。

本発明では、試運転モードでの射出工程運転の際には、試運転モード用に設定された１次射出工程のスクリュ前進ストロークだけ、速度フィードバック制御によってスクリュを前進させて、１次射出工程を実行させ、この１次射出工程の完了タイミングでの樹脂圧の測定値に基づいて、保圧工程における保圧設定値を自動的に演算・設定して、圧力フィードバック制御によって保圧工程を実行させるので、１次射出工程の完了タイミングでの測定樹脂圧に応じた妥当な保圧設定値を、マシン（射出成形機）がリアルタイムで自動的に演算・設定することで、試運転モードで望まれる好ましい制御の保圧工程を実行させることができる。つまり、従来のように試運転モードにおける保圧工程の保圧力をオペレータが予め設定しておくという、煩わしくてかつ適正設定が難しい設定操作を排することが可能となると共に、予めケーススタディしておいた演算条件を用いることで、１次射出工程の完了タイミングでの測定樹脂圧に応じた、試運転モードにおける好適な保圧設定値を適応的に設定可能となる。また、スクリュの前進速度が所定閾値以下になると（スクリュがほぼ移動停止したとみなせるようになると）、保圧工程を完了させるように制御するので、保圧工程の完了タイミングを適正に管理することができる。したがって、試運転モードにおける射出工程の制御を適正に行うことを簡単かつ確実に実現できるので、オペレータにとって利便性の高いユーザフレンドリィな機能をもつ射出成形機を提供することができる。
なお、１次射出工程の完了タイミングでの測定樹脂圧Ｐに応じた保圧設定値の算出の際には、例えば、１次射出工程の前進ストロークの設定値が大きいほど測定樹脂圧Ｐに乗じる数値（１未満の数値）Ｎを小さし、前進ストロークの設定値が小さいほど測定樹脂圧Ｐに乗じる数値（１未満の数値）Ｎを大きくするようにし、また、用いる樹脂（溶融樹脂）の粘性に応じて上記の数値Ｎを補正する（粘性が高いと数値Ｎを大きくし、粘性が低いと数値Ｎを小さくするように補正する）ようになすことで、試運転モードにおける好適な保圧設定値を、より一層適正に求めることができる。
なおまた、試運転モードでの運転の際には、保圧工程でのスクリュ前進ストロークを測定して、これを所定表示モード画像において表示することで、オペレータは、容易・確実に、１次射出工程のスクリュ前進ストローク（１次射出の樹脂の充填量＝樹脂の１次射出量）を、適正値に追い込むことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１〜図３は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）による電動タイプのインラインスクリュ式の射出成形機に係り、図１は、本実施形態の射出成形機の射出系メカニズムの概要を示す要部断面図である。

図１において、１は、図示せぬ射出ユニットベース盤上に配設されたヘッドストック、２は、ヘッドストック１と所定距離をおいて対向するように、同じく図示せぬ射出ユニットベース盤上に配設された保持プレート、３は、その後端部をヘッドストック１に固定された加熱シリンダ、１ａおよび３ａは、図示せぬホッパーから落下・供給される原料樹脂を加熱シリンダ３の後端部内に供給するために、ヘッドストック１および加熱シリンダ３にそれぞれ穿設された原料樹脂供給穴、４は、加熱シリンダ３の先端に取り付けられたノズル、５は、加熱シリンダ３の外周に巻装されたバンドヒータ、６は、加熱シリンダ３内に回転並びに前後進可能であるように配設されたスクリュ、７は、ヘッドストック１と保持プレート２との間に架け渡された連結・ガイドバー、８は、連結・ガイドバー７に挿通・案内されて、ヘッドストック１と保持プレート２との間で前後進可能な直動ブロック、９は、直動ブロック８に回転可能に保持されると共に、スクリュ６の後端部が固定された回転体、１０は、回転体９に固定されたもしくは回転体９と一体形成された被動プーリ、１１は、直動ブロック８に搭載された計量用サーボモータ、１２は、計量用サーボモータ１１の出力軸に固定され、図示せぬタイミングベルトを介して計量用サーボモータ１１の回転を被動プーリ１０に伝える駆動プーリ、１３は、保持プレート２に搭載された射出用サーボモータ、１４は、射出用サーボモータ１３の出力軸に固定された駆動プーリ、１５は、射出用サーボモータ１３による回転運動を直線運動に変換するボールネジ機構、１６は、保持プレート２に回転可能に保持されたボールネジ機構１５のネジ軸（ボールネジ機構１５の回転部）、１７は、ネジ軸１６に螺合されて、ネジ軸１６の回転でネジ軸１６に沿って直線移動するボールネジ機構１５のナット体（ボールネジ機構１５の直動部）、１８は、ネジ軸１６の端部に固定されて、射出用サーボモータ１３の回転を駆動プーリ１４、図示せぬタイミングベルトを介して伝達される被動プーリ、１９は、直動ブロック８とナット体１７との間に挟持される形で配設されて、直動ブロック８とナット体１７にその一部をそれぞれ固定されることで、ナット体１７を直動ブロック８に対して連結・固定するロードセルユニットで、このロードセルユニット１９には、圧力検出用の図示せぬロードセル（荷重センサ）が設けられている。

また、２５−１は、計量用サーボモータ１１をフィードバック制御で駆動するサーボドライバ、２５−２は、射出用サーボモータ１３をフィードバック制御で駆動するサーボドライバ、２１は、あらかじめ設定された制御条件やセンサ検出情報などにしたがって、サーボドライバ２５−１、２５−２に指令値を与える、後記で詳述するシステムコントローラである。

図１に示す構成において、計量工程時には、システムコントローラ２１からの指令でサーボドライバ２５−１を介して、計量用サーボモータ１１が回転速度（回転数）フィードバック制御で駆動制御され、これにより、駆動プーリ１２、図示せぬタイミングベルト、被動プーリ１０を経由して回転体９が回転駆動され、回転体９と一体のスクリュ６が所定方向に回転する。このスクリュ６の回転によって、図示せぬホッパーから原料樹脂供給穴１ａ、３ａを通ってスクリュ６の後端側に供給された原料樹脂が、混練・可塑化されつつ、スクリュ６のネジ送り作用によって前方に移送される。また、この計量工程時には、システムコントローラ２１からの指令で、サーボドライバ２５−２を介して射出用サーボモータ１３が、圧力フィードバック制御で駆動制御され、これにより、駆動プーリ１４、図示せぬタイミングベルト、被動プーリ１８、ボールネジ機構１５のネジ軸１６が回転駆動されて、ボールネジ機構１５のナット体１７、ロードセルユニット１９、直動ブロック８、直動ブロック８と一体に軸方向移動する部材（スクリュ６など）がその軸方向位置を可変制御されることで、ロードセルユニット１９のロードセルの検出圧力が、設定背圧に倣うように制御される。したがって、ロードセルの検出圧力が設定背圧と一致するように制御されつつ、スクリュ６の回転によりスクリュ６の先端側に溶融樹脂を送り込むことに伴って、スクリュ６は後退する。そして、スクリュ６の先端側に１ショット分の溶融樹脂が貯えられた時点で、計量用サーボモータ１１によるスクリュ６の回転駆動は停止される。

本実施形態（本発明）では、連続自動運転モードおよび試運転モードにおける計量工程の両者で、スクリュ６の後退ストローク（すなわち、計量される樹脂量）は、完全な成形製品を得るために必要十分な値に設定され、また、スクリュ６の軸方向に付与される背圧値も、良品を得るために必要な樹脂密度を保証する値に設定されるようになっている。つまり、試運転モードにおける計量工程の制御条件は、連続自動運転モードにおける計量工程の制御条件と同等のものに設定されて、試運転時の計量工程は連続自動運転時の計量工程と同等に実行されるようになっている（試運転時にも、連続自動運転時の計量樹脂量・樹脂密度と同等の計量樹脂量・樹脂密度を得る制御を実行するようになっている）。

また、図１に示す構成において、射出工程（１次射出工程および保圧工程）時には、計量が完了した後の適宜タイミングにおいて、システムコントローラ２１からの指令でサーボドライバ２５−２を介して、射出用サーボモータ１３が、まず、速度フィードバック制御で駆動制御され、これにより、駆動プーリ１４、図示せぬタイミングベルト、被動プーリ１８、ボールネジ機構１５のネジ軸１６が回転駆動されて、ボールネジ機構１５のナット体１７、ロードセルユニット１９、直動ブロック８、回転体９を介して、１次射出に設定された前進ストローク（連続自動運転時には良品の成形製品を得るための適正値としてオペレータによって確定・設定された前進ストロークであり、試運転時には連続自動運転の前進ストロークよりも小さい値としてオペレータによって設定された前進ストロークである）だけ、スクリュ６が前進駆動されることで、スクリュ６の先端側に貯えられた溶融樹脂が、型締め状態にある図示せぬ金型のキャビティ内に射出充填され、１次射出工程が実行される。１次射出工程に引き続く保圧工程では、システムコントローラ２１からの指令でサーボドライバ２５−２を介して、射出用サーボモータ１３が、圧力フィードバック制御で駆動制御され、これにより、設定された保圧力（連続自動運転時には良品の成形製品を得るための適正値としてオペレータによって確定・設定された保圧力であり、試運転時には後記するようにシステムコントローラ２１が演算・設定した保圧力である）が、スクリュ６から図示せぬ金型内の樹脂に付加される。

本実施形態（本発明）では、連続自動運転モードにおける射出工程の制御条件は、言うまでもないが、良品の成形製品を得るための適正な条件に設定されるようになっている。これに対して、試運転モードにおける射出工程の制御条件のうち１次射出工程のスクリュ前進ストロークは、金型などのメカニズムを保護を図りつつ、１次射出の樹脂の充填量（樹脂の１次射出量）を適正値に追い込むために、計算上のフル充填に必要な前進ストロークよりも小さめの値として、オペレータによって設定される。すなわち、計算上のフル充填に必要な前進ストロークを１００％とすると、試運転モードにおける１次射出工程の前進ストロークは、例えば６０％〜９０％程度に設定される。なお、試運転モードにおける１次射出工程の速度設定値は、ここでは、ストロークを除けば連続自動運転モードにおける１次射出工程の速度設定値と概略同等のものとされるが、これに限るものではない。

また、試運転モードにおける射出工程の制御条件のうち保圧工程の保圧値は、試運転モードにおける１次射出工程の完了タイミングでの樹脂圧の測定値に基づいて、後記するシステムコントローラ２１が演算した圧力値が設定される。なお、１次射出工程の完了タイミングでの測定樹脂圧Ｐに応じた保圧設定値の算出の際には、例えば、１次射出工程の前進ストロークの設定値が大きいほど測定樹脂圧Ｐに乗じる数値（１未満の数値）Ｎを小さし、前進ストロークの設定値が小さいほど測定樹脂圧Ｐに乗じる数値（１未満の数値）Ｎを大きくするようにし、また、用いる樹脂（溶融樹脂）の粘性に応じて上記の数値Ｎを補正する（粘性が高いと数値Ｎを大きくし、粘性が低いと数値Ｎを小さくするように補正する）ようにしている。例えば、計算上のフル充填に必要な前進ストロークを１００％とした場合に、試運転モードにおける１次射出工程の前進ストローク６０％である場合には、測定樹脂圧Ｐに乗じる数値ＮをＮ＝Ｎ１とし、前進ストローク７０％である場合には、測定樹脂圧Ｐに乗じる数値ＮをＮ＝Ｎ２とし、前進ストローク８０％である場合には、測定樹脂圧Ｐに乗じる数値ＮをＮ＝Ｎ３とし、前進ストローク９０％である場合には、測定樹脂圧Ｐに乗じる数値ＮをＮ＝Ｎ４として、Ｎ１＞Ｎ２＞Ｎ３＞Ｎ４の関係を持つようにする。また例えば、用いる樹脂（溶融樹脂）の粘性に応じて数値Ｎに乗じる補正係数をＲとしたとき、樹脂の粘性が高い場合はＲ＝Ｒ１とし、樹脂の粘性が中程度の場合はＲ＝Ｒ２とし、樹脂の粘性が低い場合はＲ＝Ｒ３として、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３の関係を持つようにする。

なお、連続自動運転モードにおける保圧工程は、時間軸に沿った圧力フィードバック制御で実行されて、設定された保圧時間がタイマでカウントアップされると、保圧工程が完了されるようになっている。これに対し、試運転モードにおける保圧工程は、時間軸に沿った圧力フィードバック制御で実行されるのは同様であるが、スクリュの前進速度が所定閾値以下になると保圧工程が完了されるようになっている。

図２は、本実施形態の射出成形機の制御系の構成を簡略化して示すブロック図である。図２において、２１は、マシン（射出成形機）全体の制御を司るシステムコントローラ、２２は、作業者が各種の入力操作を行うための入力装置、２３は、作業者に各種の表示モードの画像を表示するための表示装置、２４は、マシンの各部に配設された多数のセンサ（位置センサ、速度センサ、圧力センサ、回転量検出センサ、温度センサなど）よりなるセンサ群、２５は、マシンの各部に配置されたアクチュエータ（前記したモータ１１、１３などのモータ）やヒータ等を駆動制御するための多数のドライバ（前記したサーボドライバ２５−１、２５−２を含んで構成される各種のドライバである、モータドライバ、ヒータドライバなど）からなるドライバ群である。

また、システムコントローラ２１内において、３１は運転条件設定格納部、３２は測定値格納部、３３は試運転モードの保圧条件決定部、３４は運転プロセス制御部、３５は表示処理部である。

運転条件設定格納部３１には、連続自動運転モードでの運転を実行する際には、あらかじめ入力された成形サイクルの各工程（型閉じ（型締め）、射出、計量、型開き、エジェクト前進、エジェクト後退の各工程）の運転制御条件が書き換え可能に格納される。また、運転条件設定格納部３１には、試運転モードでの運転を実行する際には、射出工程中の保圧工程の保圧値については、これは当初には格納されてはおらず、試運転モードの１次射出工程の完了タイミングでの測定樹脂圧Ｐが得られた時点で、試運転モードの保圧条件決定部３３が測定樹脂圧Ｐに応じた保圧設定値を算出して、この算出された保圧値がリアルタイムで書き込まれるようになっている。また、試運転モードでの運転を実行する際には、射出工程中の保圧工程の時間は設定されないようになっていて、保圧工程におけるスクリュ６の前進速度を監視する試運転モードの保圧条件決定部３３からの指示で、保圧工程が完了されるようになっている。なおここでは、上記以外については、試運転モードにおいても、連続自動運転モードと同様の運転制御条件が、運転条件設定格納部３１に格納されているものとするが、これに限られるものではない。

測定値格納部３２には、センサ群２４などによりマシンの各部の計測情報（位置情報、速度情報、圧力情報、回転角情報、回転速度（単位時間当たりの回転数）情報、温度情報など）がリアルタイムで取り込まれて格納される。つまり、測定値格納部３２には、１次射出工程においては、スクリュ６の前進位置や前進速度、樹脂圧の計測データが取り込まれて格納され、保圧工程においても、スクリュ６の前進位置や前進速度、樹脂圧の計測データが取り込まれて格納される。

試運転モードの保圧条件決定部３３は、試運転モードの際にその機能を発現し、試運転モードにおける１次射出工程においては、運転条件設定格納部３１に設定されたスクリュ前進ストロークと、測定値格納部３２にリアルタイムで取り込まれるスクリュ６の測定前進位置データとから、１次射出工程の完了タイミングに至ったかどうかを判定し、１次射出工程の完了タイミングと判定すると、その時点の測定樹脂圧Ｐを測定値格納部３２から取得して、取得した測定樹脂圧Ｐに応じた保圧設定値を算出して、これをリアルタイムで運転条件設定格納部３１に設定する。また、試運転モードの保圧条件決定部３３は、試運転モードにおける保圧工程においては、測定値格納部３２にリアルタイムで取り込まれるスクリュ６の測定前進速度データを監視し、測定前進速度データが所定閾値以下になると（スクリュがほぼ移動停止したとみなせるようになると）、保圧工程の完了を運転プロセス制御部３４に対して指示する。

運転プロセス制御部３４は、連続自動運転モードにおいては、あらかじめ用意された各工程の運転制御プログラムと、運転条件設定格納部３１に格納された各工程の運転条件の設定値とに基づき、測定値格納部３２中の計測情報や各部からの状態確認情報や自身の計時情報を参照しつつ、ドライバ群２５を駆動制御して、各工程の運転を実行させる。また、運転プロセス制御部３４は、試運転モードにおいては、あらかじめ用意された各工程の運転制御プログラムと、運転条件設定格納部３１に格納された各工程の運転条件の設定値とに基づき、測定値格納部３２中の計測情報や各部からの状態確認情報や自身の計時情報に加えて試運転モードの保圧条件決定部３３からの指示情報を参照しつつ、ドライバ群２５を駆動制御して、各工程の運転を実行させる。

表示処理部３５は、あらかじめ用意された各種の表示処理プログラムと、表示用固定データに基づき、必要に応じて、運転条件設定格納部３１や測定値格納部３２の内容を参照して、各種の表示モードの画像を生成し、これを表示装置２３に表示させる。

図３は、本実施形態の射出成形機において、オペレータが入力装置２２を適宜に操作することによって表示装置２３に表示される、試運転モードにおける射出工程の実測データの表示画像の例を示す説明図である。

図３において、縦軸は速度と圧力を表し、横軸の右半分は位置を表し、横軸の左半分は時間を表しており、また、グラフ表示領域の右半分が１次射出工程のデータ表示領域であり、グラフ表示領域の左半分が保圧工程のデータ表示領域である（なお、１次射出工程のデータ表示領域においては、保圧工程時の測定速度も位置軸に沿う参考データとして、参考までに表示されている）。また、図３において、４１は設定速度、４２は測定速度、４３は設定圧力、４４は測定圧力であり、１次射出領域の設定圧力４３は、速度フィードバック制御される１次射出工程の圧力規制値であり、保圧領域の設定圧力は、圧力フィードバック制御される保圧工程の圧力目標値である保圧設定値である。

図３に示した本例では、試運転モードにおける１次射出工程のスクリュ６の前進ストロークの設定値は、２２５−５０＝１７５ｍｍであり、この前進ストロークの設定値１７５ｍｍは、ここでは、計算上のフル充填に必要な前進ストロークを１００％とした場合の約９０％弱の充填量に相当する前進ストロークとなっている。そして、１次射出工程の完了時（スクリュ６が２２５ｍｍ位置から５０ｍｍ位置まで前進した時）の測定圧力は約８０ＭＰａであり、この測定圧力８０ＭＰａに基づいて算出された４０ＭＰａが、保圧設定値として自動的に設定されている。また、保圧工程に入ってから約３秒が経過したあたりで、測定圧力が予め定められた閾値以下となって、保圧工程が完了している。

また、図３に示した本例では、保圧工程におけるスクリュ６の前進ストロークの測定値が、保圧スクリュストロークの表示欄４５に表示されていて、ここでは、試運転モードにおける保圧工程で、スクリュ６が３１．２０ｍｍだけ前進したことを表している。

以上のように本実施形態では、試運転モードでの射出工程運転の際には、試運転モード用に設定された１次射出工程のスクリュ前進ストロークだけ、速度フィードバック制御によってスクリュ６を前進させて、１次射出工程を実行させ、この１次射出工程の完了タイミングでの樹脂圧の測定値に基づいて、保圧工程における保圧設定値を自動的に演算・設定して、圧力フィードバック制御によって保圧工程を実行させるので、１次射出工程の完了タイミングでの測定樹脂圧に応じた妥当な保圧設定値を、マシン（射出成形機）がリアルタイムで自動的に演算・設定することで、試運転モードで望まれる好ましい制御の保圧工程を実行させることができる。つまり、従来のように試運転モードにおける保圧工程の保圧力をオペレータが予め設定しておくという、煩わしくてかつ適正設定が難しい設定操作を排することが可能となると共に、予めケーススタディしておいた演算条件を用いることで、１次射出工程の完了タイミングでの測定樹脂圧に応じた、試運転モードにおける好適な保圧設定値を適応的に設定可能となる。また、スクリュ６の前進速度が所定閾値以下になると（スクリュ６がほぼ移動停止したとみなせるようになると）、保圧工程を完了させるように制御するので、保圧工程の完了タイミングを適正に管理することができる。したがって、試運転モードにおける射出工程の制御を適正に行うことを簡単かつ確実に実現できるので、オペレータにとって利便性の高いユーザフレンドリィな機能をもつ射出成形機を提供することができる。なお、１次射出工程の完了タイミングでの測定樹脂圧Ｐに応じた保圧設定値の算出の際には、例えば、１次射出工程の前進ストロークの設定値が大きいほど測定樹脂圧Ｐに乗じる数値（１未満の数値）Ｎを小さし、前進ストロークの設定値が小さいほど測定樹脂圧Ｐに乗じる数値（１未満の数値）Ｎを大きくするようにし、また、用いる樹脂（溶融樹脂）の粘性に応じて上記の数値Ｎを補正する（粘性が高いと数値Ｎを大きくし、粘性が低いと数値Ｎを小さくするように補正する）ようになすことで、試運転モードにおける好適な保圧設定値を、より一層適正に求めることができる。なおまた、試運転モードでの運転の際には、保圧工程でのスクリュ前進ストロークを測定して、これを所定表示モード画像において表示することで、オペレータは、容易・確実に、１次射出工程のスクリュ前進ストローク（１次射出の樹脂の充填量＝樹脂の１次射出量）を、適正値に追い込むことが可能となる。

本発明の一実施形態に係る射出成形機の射出系メカニズムの概要を示す要部断面図である。本発明の一実施形態に係る射出成形機の制御系の構成を簡略化して示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る射出成形機における、表示装置に表示される試運転モードにおける射出工程の実測データの表示画像の例を示す説明図である。

符号の説明

１ヘッドストック
１ａ原料樹脂供給穴
２保持プレート
３加熱シリンダ
３ａ原料樹脂供給穴
４ノズル
５バンドヒータ
６スクリュ
７連結・ガイドバー
８直動ブロック
９回転体
１０被動プーリ
１１計量用サーボモータ
１２駆動プーリ
１３射出用サーボモータ
１４駆動プーリ
１５ボールネジ機構
１６ネジ軸
１７ナット体
１８被動プーリ
１９ロードセルユニット
２１システムコントローラ
２２入力装置
２３表示装置
２４センサ群
２５ドライバ群
２５−１サーボドライバ（計量用）
２５−２サーボドライバ（射出用）
３１運転条件設定格納部
３２測定値格納部
３３試運転モードの保圧条件決定部
３４運転プロセス制御部
３５表示処理部
４１設定速度
４２測定速度
４３設定圧力
４４測定圧力
４５保圧スクリュストロークの表示欄

Claims

加熱シリンダ内のスクリュを回転させることにより、原料樹脂を混練・可塑化しつつスクリュの先端側に移送して、スクリュの先端側に計量した溶融樹脂を貯え、スクリュの前進によって金型内に溶融樹脂を射出・充填するインラインスクリュ式の射出成形機において、
連続自動運転のための射出運転条件を設定する前に行う試運転モードをもち、この試運転モードでの射出工程運転の際には、試運転モード用に設定された１次射出工程のスクリュ前進ストロークだけ、射出用サーボモータを速度設定値に倣うように速度フィードバック制御で駆動制御することによりスクリュを前進させて、１次射出工程を実行させ、
この１次射出工程の完了タイミングでの樹脂圧の測定値に予めケーススタディしておいた演算条件に応じた１未満の数値を乗じた値を、保圧工程における保圧設定値として自動的に演算・設定して、この自動設定した保圧設定値に倣うように射出用サーボモータを圧力フィードバック制御で駆動制御することにより、保圧工程を実行させ、
スクリュの前進速度が所定閾値以下になると保圧工程を完了させるように制御する、コントローラを備えたことを特徴とする射出成形機。
請求項１に記載の射出成形機において、
前記試運転モード用に設定された１次射出工程のスクリュ前進ストロークの設定値が大きいほど、前記１次射出工程の完了タイミングでの樹脂圧の測定値に乗じる前記１未満の数値を小さくし、前記試運転モード用に設定された１次射出工程のスクリュ前進ストロークの設定値が小さいほど、前記１次射出工程の完了タイミングでの樹脂圧の測定値に乗じる前記１未満の数値を大きくし、
また、前記１次射出工程に用いる樹脂の粘性が高いと、前記１次射出工程の完了タイミングでの樹脂圧の測定値に乗じる前記１未満の数値を大きくし、前記１次射出工程に用いる樹脂の粘性が低いと、前記１次射出工程の完了タイミングでの樹脂圧の測定値に乗じる前記１未満の数値を小さくする、
ことを特徴とする射出成形機。
請求項１または２に記載の射出成形機において、
前記試運転モードでの運転の際には、保圧工程でのスクリュ前進ストロークを測定して、これを所定表示モード画像において表示可能としたことを特徴とする射出成形機。