JPH0426292B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業式の利用分野） 本発明は射出成形機の制御装置に関し、特に射
出成形機の射出プロセス制御及び保圧プロセス制
御に関する。

（従来の技術） 射出成形機で樹脂成形品を成形する場合、成形
プロセスに応じて制御を行つている。つまり、溶
融樹脂の射出、充填、保圧、及び冷却の順で制御
が行われている。そして、溶融樹脂の射出、充填
（射出プロセス）、保圧（保圧プロセス）の段階で
は射出速度制御及び圧力制御が行われており、従
来、射出、充填、保圧の段階における制御は、射
出速度制御及び圧力制御がそれぞれ独立してPID
調節計等を用いて行われている。

（発明が解決しようとする問題点） 上述のように、従来の射出成形機では、速度制
御及び圧力制御が独立して行われている。つま
り、各プロセスに応じて一つの制御量のみを用い
て速度制御あるいは圧力制御を行つている。とこ
ろが実際には複数の制御量が相互に関係してお
り、従つて設定値から射出速度あるいは圧力がず
れてしまい、射出速度制御あるいは圧力制御がう
まくゆかず、その結果、成形品の品質精度が悪く
なるという問題点がある。

本発明の目的は射出プロセス及び保圧プロセス
を精度よく制御することのできる射出成形機を提
供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の制御装置は、金型のキヤビテイに溶融
樹脂を射出する射出装置を備える射出成形機にお
いて、複数の制御量の関数で多次元パターンとし
て示される目標値が設定された設定値と、複数の
制御量の実測値が入力され、この実測値にフイー
ドバツク係数をかけて、操作量のフイードバツク
量を求める算出器と、前記目標値とフイードバツ
ク量との偏差を求め、該偏差を補正して射出装置
の操作量を出力する補償器とる有することを特徴
としている。

（実施例） 以下本発明について実施例によつて説明する。

まず、第１図を参照して本発明による射出成形
機の速度・圧力制御の概要について説明する。

本発明の制御装置１はパターン設定器１ａ、補
償器１ｂ、及びフイードバツク量算出器１ｃを備
えている。

金型キヤビテイに充填される溶融樹脂は、射出
装置（図示せず）による射出速度及び射出圧力に
よつて、その圧力、比容積、及び温度等の状態が
変化する。従つて第２図に示すように、時間ｔ
（射出装置のスクリユー位置でもよい）、射出速度
ｖ、射出圧力Pa等の関数として曲線（パターン
ｆ）が定められる。即ち、複数の制御量の関数と
してパターンが定められる。

上述のパターンは第２図にf₁〜F₅で示す代表点
の座標を用いて、次の第(1)式のように示される。

ｆ＝₅ 〓ⁱ⁼¹ f_iN_i ……(1) ただし、N_iはN_i＝_n 〓^j=1 a_ijt^mとして表わされるｔ
（時間）の多項式である（a_ijは係数）。

パターン設定器では第(1)式に示すｆに係数ｌを
掛けて、次の第(2)式で示すｒを計算する。

ｒ＝ｌ・ｆ ……(2) このパターン（目標値）が予めパターン設定器
１ａに格納されている。一方、フイードバツク量
算出器１ｃには射出成形機の複数の制御対象１ｂ
の制御量が入力されており、この制御量に基づい
てフイードバツク量が算出される。補償器１ｂの
加算器１ｅで、上述のパターンとフイードバツク
量との偏差が求められ、さらにすすみ回路あるい
は積分器で構成された補償要素１ｆでゲイン、位
相調整が行われ、操作量として制御対象１ｄに入
力される。（制御対象は射出装置の動特性を示す
操作量で制御される）。

次に、第３図を参照して、本発明による制御装
置を用いた射出成形機について説明する。

射出成形機は金型２及び射出装置３を備えてい
る。金型２は可動金型２ａと固定金型２ｂとを有
しており、これら可動金型２ａ及び固定金型２ｂ
によつて射出キヤビテイ２ｃが形成される。一
方、射出装置３はポツパー３ｃを有する加熱シリ
ンダー３ａ、加熱シリンダー３ａ内で回転しつつ
前後に運動するスクリユー３ｂ、及びスクリユー
３ｂを回転させるとともに前後進させる加圧アク
チユエータ４を備えている。

スクリユー３ｂは加圧アクチユエータ４内のピ
ストン４ａにこのピストンと同軸にしかも回転自
在に保持されている。ピストン４ａには板部材４
ｂがスクリユー３ｂの回転を妨げないようにかつ
スクリユー軸心に沿つてスクリユーとともに変位
自在に取り付けられている。板部材４ｂにはそれ
ぞれロツドを介して速度検出器５及びスクリユー
３ｂの位置を検出するための位置検出器６が連結
されている。これら速度検出器５及び位置検出器
６はそれぞれ速度変換器５ａ及び位置変換器６ｃ
を介して制御装置１に電気的に接続されている。

加圧アクチユエータ４のチヤンバー４ｃには圧
力検出器７が取り付けられ、圧力変換器７ａを介
して制御装置１に電気的に接続されている。この
制御装置１はサーボバルブ駆動用アンプ８ａを介
してサーボバルブ８に連結されており、サーボバ
ルブ８は油圧流路８ｂを介してチヤンバー４ｃに
連結されている。なお、サーボバルブ８には油圧
ポンプ８ｃが接続されている。

加熱シリンダ３ａの先端部近傍には溶融樹脂圧
力を測定するための圧力検出器９が配置され、こ
の圧力検出器９は圧力変換器９ａを介して制御装
置１に電気的に連結されている。一方、射出キヤ
ビテイ２ｃの圧力を検知するための圧力検出器１
０が金型２内に配置され、この圧力検出器１０は
同様に圧力変換器１０ａを介して制御装置に電気
的に接続されている。

そして、制御装置１にはチヤンバー４ａの圧力
Pa、スクリュー速度ｖ、スクリユー位置ｙ、加
熱シリンダ内圧力Po、及び金型キヤビテイ圧力
P_Tの関数として、サーボバルブの駆動パターン
（目標パターン）が予め設定されている。

まず、射出プロセスにおいて、チヤンバー４ｃ
にサーボバルブ８から駆動圧が送られ、ピストン
４ａ、即ちスクリユー３ｂが第３図において軸方
向左側に前進する。この時、制御装置１には、実
測チヤンバー圧力Pa′、実測スクリユー速度v′、
実測スクリユー位置y′、実測加熱シリンダー圧力
Po′、及び実測キヤビテイ圧力P_T′が入力され、
これに基づいて、フイードバツク量が算出され
る。即ち、フイードバツク量をｘとすると、ｘは
次の第(3)式で示される。

ｘ＝K₁Pa′＋K₂v′＋K₃y′ ＋K₄Po′＋K₅P_T′ ……(3) ただし、K₁〜K₅はフイードバツク係数を示す。

次に、目標パターンとフイードバツク量との偏
差が求められ、この偏差は前述のようにゲイン、
位相が調整されて、操作電流ｉとしてサーボバル
ブ８に対して出力される。サーボバルブ８はこの
操作電流ｉに基づいてサーボバルブ８の開度を変
え、ピストン４ａの駆動圧を調整する。

射出プロセスが終了すると、次に保圧プロセス
に移行するが、保圧プロセスにおいても同様にし
てチヤンバー圧力、スクリユー速度、スクリユー
位置、加熱シリンダー圧力、及び射出キヤビテイ
圧力を考慮してスクリユーが駆動制御される。

このように、チヤンバー圧力、スクリユー速
度、スクリユー位置、加熱シリンダ圧力、及び射
出キヤビテイ圧力の実測値すべてを考慮してスク
リユーの動きを制御しているから、速度サージ、
及び圧力の行き過ぎを防止することが可能とな
る。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明では予め複数の制
御量の関数として目標値パターンが設定されてお
り、しかも複数の制御量の実測値に基づいて、フ
イードバツク量を算出して、上記の目標値パター
ンをフイードバツク量で補正するようにしたか
ら、即ち、複数の制御量を相互に関連させて、操
作量を求めているから、射出プロセス及び保圧プ
ロセスを精度よく制御することができる。特に、
射出プロセスから保圧プロセスへの切り替わり時
において、速度サージ及び圧力の急激な変化が生
じることがなく、精度よく圧力及び速度を制御す
ることができ、良好な成形品を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による制御装置の概要を示すブ
ロツク図、第２図は設定パターンの一例を示す
図、第３図は本発明による制御装置が用いられた
射出成形機を示す図である。 １……制御装置、２……金型、３……射出装
置、４……加圧アクチユエータ、５……速度検出
器、６……位置検出器、７……圧力検出器、８…
…サーボバルブ、９……圧力検出器、１０……圧
力検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶融樹脂が蓄えられる加熱シリンダーと、該
   加熱シリンダー内に進退自在に配置されたスクリ
   ユーとを備え、前記スクリユーを前進駆動して金
   型のキヤビテイに前記溶融樹脂を射出して成形品
   を成形する射出成形機において、射出プロセス及
   び保圧プロセスを備える成形プロセスに亘つて複
   数の制御量の関数で多次元のパターンとして示さ
   れる目標値が設定された設定器と、前記複数の制
   御量の実測値が入力され、前記制御量毎に決めら
   れたフイードバツク係数と前記実測値とを乗算し
   てフイードバツク量を求める算出器と、前記目標
   値と前記フイードバツク量との偏差を求め、該偏
   差を補正して操作量を出力する補償器とを有し、
   前記成形プロセスに亘つて前記操作量に基づいて
   前記スクリユーを駆動制御するようにしたことを
   特徴とする射出成形機の制御装置。