JPH054893B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は射出成形機、ダイキヤストマシンなど
に適用される金型パーテイング面変位による射出
制御装置に関するものである。

（従来の技術） 第８図は従来の射出成形機とその制御回路図の
概要を示し、第９図は同制御回路による制御変数
グラフを示す。

第８図において１は型締シリンダ、２は同シリ
ンダ内の型締ラム、３は型締シリンダ１と固定型
盤５を連結するタイバー、４は前記タイバー３に
より前後進可能に支持されるとともに、前記型締
ラム２に連結された可動型盤である。６は可動型
盤４に取付けられた可動側金型、１０７は固定型
盤５に取付けられた固定側金型、２０は成形品キ
ヤビテイである。

また原料樹脂は、図示しないホツパからシリン
ダ１３内のスクリユ１４の図面右側部に供給さ
れ、図示しないヒータによる加熱と、油圧モータ
１８で駆動されるスクリユ１４の回転により溶融
可塑化され、スクリユ１４の前方へ送られて溶融
樹脂１２として貯えられる。

一方油圧流入源３４からサーボ弁３８を経て、
圧力油を射出シリンダの図示の側へ送ることによ
り、射出ラム１６、軸受箱１７を介してスクリユ
１４を図面の在方へ前進させ、同スクリユ１４の
先端の溶融樹脂１２を成形品キヤビテイ２０へ射
出する。なお、図中１３０はコントローラ、１９
は位置センサ、３１，３２は油圧センサ、３３は
油圧流入源、３５，３７はリリーフ弁、３６は切
換弁である。

次に第９図において、P_Oは射出シリンダ１５
の射出油圧で油圧センサ３２の検出値である。
V_Fはスクリユ１４の前進速度で一般に射出速度
ど呼ばれている。ｔは時間で、、、、は
射出区間を示す。そして〜の区間は成形品キ
ヤビテイ２０に樹脂を充填させる区間で射出充填
区間と呼ばれ、通常第９図のように射出速度V_F
を変化させて成形不良を防ぎ、品質を向上させ
る。またの区間は成形品キヤビテイ２０の溶融
樹脂が冷却収縮する分を補うため、スクリユ先端
の樹脂１２に圧力をかけておく区間で射出保圧区
間と呼ばれ、通常同図のように一定の射出油圧P_p
を作用させる。なお、、、の区間は、時間
の代りにスクリユ位置センサで検出されるスクリ
ユ位置により設定することもある。

また第９図では実線グラフのように目標制御さ
れる。点線グラフは、各々の実線の目標制御に対
する従属変数の変化を示す。Pmaxはリリーフ弁
３７の設定値である。〜の各区間で、図示の
ようなV_F（一定値部分）となるよう、またの区
間では図のようなP_p（一定値部分）となるよう、
第８図のサーボ弁で射出油量を制御する。また
〜の射出充填工程からの射出保圧工程への切
換えは、あらがじめ設定した区間の終了時刻t_c
（またはスクリユ位置）に達した時に行なわれる。

しかしこの従来例では、第９図の矢印Ｂで示す
ような射出油圧のオーバシユートを生じたり、区
間の射出保持油圧P_pが一定でも油温、機械温
度、金型温度、樹脂温度などが一定でないため、
肝心の金型の成形品キヤビテイ樹脂圧力がばらつ
いたりする。また条件変動や条件設定ミスなどに
より、キヤビテイ内樹脂圧力が型締力に打ち勝つ
て金型のパーテイング面を押し開き、開かれた隙
間へ溶融樹脂がはみ出してバリが生じることがあ
る。射出成形では１度バリが出ると、くせになり
易く、また金型を痛めてしまう。上述のように従
来例では、バリと直接結びつく変量を検出、制御
していないので、確実にバリを防止することがで
きなかつた。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の射出制御装置では、しばしば金型パーテ
イング面にバリが生じて金型を損傷するという問
題点を有していたので、本発明はこの問題点を解
決して確実にバリを防止する対策を講じたもので
ある。

（問題点を解決するための手段） このため本発明は、射出充填から射出保圧への
切換点と、射出保圧工程の１個以上の目標保持圧
をそれぞれ型締油圧または型締力のある値により
設定し、射出成形の毎サイクルにおいて型締昇圧
時に型締油圧または型締力が前記の各設定値に到
達した時の金型パーテイング面変位δ_c、δ_s、δ_T、
δ_U等を自動的に検出して記憶し、続いて射出充填
時に金型パーテイング面変位がδ_cに到達した時に
射出保圧へ切換え、かつ金型パーテイング面変位
δ_s、δ_T、δ_U等所定の射出保持圧に対応するパーテ
イング面変位量を目標値として射出油圧回路によ
り制御するようにしてなるもので、これを問題点
解決のための手段とするものである。

（作用） 射出充填から射出保圧へ切換える点、および射
出保圧の目標値として、それぞれについて型締油
圧または型締力のある値を設定するが、型締油圧
または型締力の最大値に対して大体の一定比率に
設定すればよく、成形なしに容易に設定可能であ
る。次に実際の射出保圧への切換えと射出保圧の
目標制御は、金型パーテイング面が密閉した状態
でのパーテイング面変位により行なうので、パー
テイング面が開くことなく確実にバリの発生を防
止できる。さらに射出成形の毎サイクルにおい
て、前記型締油圧または型締力のそれぞれの設定
値に相当する金型パーテイング面変位δ_c、δ_s、
δ_T、δ_U等を型締昇圧時に自動的に検出して記憶
し、それに続く射出充填時にパーテイング面変位
がδ_Cに到達した時に射出保圧へ切換え、かつパー
テイング面変位δ_s、δ_T、δ_U等を目標値とする制御
を行なうので、射出保圧へ切換える基準点δ_cと制
御目標値δ_s、δ_T、δ_U等は射出成形の毎サイクル補
正され変化する。その結果、連続して射出成形す
る場合に温度などの環境の影響を受けることな
く、成形ばらつきのない良好な成形品を得ること
ができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面について説明する
と、第１図乃至第３図は本発明の実施例を示し、
第１図は射出成形機とその制御回路の概要を、第
２図は本発明の主要部であるパーテイング面変位
検出装置が組込まれた部分の拡大断面図を、第３
図は本発明のコントローラの主要部回路を夫々示
す。

第１図において金型７、後述するパーテイング
面変位検出装置８、同じく後述するリード線２１
ａ及びコントローラ３０の各部分以外は、前記第
８図に示した従来装置と同一であるので、この間
一部分についてはその説明を省略する。

次に本発明の主要部である第１図においてＡで
示す部分について詳細に説明すると、Ａで示す部
分の詳細は第２図に示してあり、６Ｐは可動側金
型のパーテイング面、７Ｐは固定側金型のパーテ
イング面、２１は変位センサで、取付けスリーブ
２２に嵌め込まれている。取付けスリーブ２２は
その外周が大径部と小径部に肩部２２ａを介して
分けられ、一端小径部側を固定側金型７に固定さ
れ、その他端大径部側には取付けスリーブ２２の
抜け防止のためにゴムパツド２３が貼付けられて
おり、図のように金型が閉じた状態では、ゴムパ
ツド２３が少し圧縮されるような寸法関係となつ
ている。

また２４は止めねじで、変位センサ２１が取付
けスリーブ２２から抜けないようにするためのも
のである。２１ａは変位センサ２１のリード線
で、金型の外部へ導かれ、第１図に示したコント
ローラ３０へ繋がつている。取付けスリーブ２２
は、例えば固定側金型７に圧入されており、取付
けスリーブ２２の肩部２２ａが金型７にしつかり
と密着している。しかし使用中にこの肩部２２ａ
の密着がゆるむと、ギヤツプ測定の誤差となるの
で、これを防止するため金型が閉鎖される時、常
に取付けスリーブ２２はゴムパツド２３で前記肩
部２２ａ側に押圧されるようになつている。

第３図において、３１は第１図に示すものと同
じ油圧センサ、２１は第２図に示すもの同じ変位
センサである。５０は射出充填から射出保圧へ切
換える型締油圧P_cの設定器、５１は射出保圧の目
標値を与える型締油圧P_sの設定器である。４０と
４１は増幅器である。７０は信号線で型締油圧Ｐ
≧P_cの時、比較器５５より信号出力（ON）され
る。６０は記憶器で、７０からの信号がOFFか
らONに切換わつた時の信号線６５からのパーテ
イング面変位入力δを記憶し、その時の値δ_cを信
号線７５に出力する。このδ_cの値は８０からリセ
ツト信号が入力されると０にクリアされる。同様
に、７１は信号線で型締油圧Ｐ≧P_sの時、比較器
５６より信号出力（ON）され、その時記憶器６
１は信号線６６からのパーテイング面変位入力δ
を記憶し、その値δ_sを信号線７６に出力し、８１
からリセツト信号が入力されない間はδ_sの値を保
持する。なお、８０と８１へのリセツト信号は、
射出成形の毎サイクルスタート時（型閉開始時）
に入力される。また信号線４２からパーテイング
面変位δが常時出力される。

次に前記実施例について作用を説明すると、第
１図において、切換弁３６は油圧流入源３３から
の圧力油を型締めシリンダ１の型閉め側（図の左
側）又は型開け側（図の右側）へ切換えて供給す
る。即ち、ソレノイドａを励磁させると、油圧流
入源３３からの圧力油は型締めシリンダ１の左側
へ流れ、型締めラム２、従つてそれに連結してい
る可動型盤４及び可動側金型６を右方へ動かし、
型閉め動作を行なう。逆にソレノイドｂを励磁さ
せると、油圧流入源３３からの圧力油は型締めシ
リンダ１の右側へ流れ、型締めラム２、可動型盤
４、可動側金型６を左方へ動かし、型開け動作を
行なう。またソレノイドａ、ｂいずれも励磁され
ない中立位置では、型締め側、型開け側双方の油
ともタンクへ開放されている。

前述のようにソレノイドａを励磁させて型閉め
動作を行なうと、金型が閉じた後、型締め圧はリ
リーフ弁３５の設定圧まで上昇して保持される。
また射出動作は型締め圧が十分上昇してから行な
われる。

次に射出動作を説明すると、油圧入流源３４か
らサーボ弁３８を経て圧力油を射出シリンダ１５
の図示の側へ送ることにより、射出ラム１６、軸
受箱１７を介してスクリユ１４を図の左側へ前進
させ、同スクリユ１４の先端の溶融樹脂１２を成
形品キヤビテイ２０へ射出する。なお、リリーフ
弁３７は油圧が上がり過ぎた時、リリーフさせる
安全弁である。

またパーテイング面変位検出装置８は、第２図
における隙間δを検出するものである。即ち、第
２図において、変位センサ２１は隙間δに比例し
た出力（電圧又は電流）を、リード線２１ａを通
して発生させる。さて第１図において、パーテイ
ング面変位検出装置８により検出された変位（第
２図の隙間δ）は、コントローラ３０へ送られ、
コントローラ３０では第３図の回路により第４図
に示すような射出制御を行なう。

第４図において、型締油圧とパーテイング面変
位のグラフには時間軸が共通で、両グラフで同一
アルフアベツト記号にそれぞれ添字して、１、２
を付した点が同一時点を表わす。同図でδ_Dは各金
型６，７が閉じた直後で、型締力が作用しない状
態のパーテイング面変位である。また型締昇圧区
間ａでは、パーテイング面受圧力増加に伴う金型
の圧縮変形のため、第２図の隙間δで表わされる
パーテイング面変位は減少し、最小値δ_Eに達す
る。なお、G₂点で折れ曲つているのは、型締圧
が十分上昇したG₂点（型締油圧のグラフのG₁点
に対応）で、型締保持に間に合うだけの油量に油
圧流入源３３の油量を減らすからである。

続いて射出充填区間ｆにおいて、成形品キヤビ
テイ２０の樹脂圧力が金型を開く向きに作用する
ため、前記圧縮変形が減少し、従つてパーテイン
グ面変位が増え始め、変位δ_Cに達するＣ点で射出
保圧区間ｈへ切換わる。区間ｈでは、パーテイン
グ面変位がδ_s（一定値）を保つよう第１図のサー
ボ弁３８で射出シリンダ１６に作用する油圧を制
御する。なお、射出充填区間ｆでは、第９図の
〜と同様に射出速度を制御するが、上述のよう
に射出保圧区間ｈへの切換え方法は第９図の従来
例と異なる。

前記のδ_cとδ_sが初期変位δ_Dより小さい場合は、
パーテイング面が開いていないから、バリは発生
しない。逆にδ_cまたはδ_sがδ_Dより大きくなると、
パーテイング面が開くので、キヤビテイ２０内の
溶融樹脂がパーテイング面に流れ出てバリとなる
おそれがある。従つてδ_c＜δ_D、かつδ_s＜δ_Dとなる
ように設定しなければならない。

第３図の回路により、第４図の射出保圧切換の
型締油圧P_cと、射出保圧区間の目標値として型締
油圧P_sが設定され、型締昇圧区間において型締油
圧ＰがP_cとP_sにそれぞれ到達した時（点C₁，C₂
と点S₁，S₂がそれぞれ対応）、その時のパーテイ
ング面変位がそれぞれδ_cとδ_sとして記憶される。
次に射出充填区間ｆにおいて、パーテイング面変
位δがδ_cに到達した時（点Ｃが対応）、射出保圧
区間ｈに切換わる。射出保圧区間ｈにおいては、
前述のようにパーテイング面変位δがδ_s（一定値）
を保つよう射出油圧回路により制御する。すなわ
ち、δ_cとδ_sを設定する代りにP_cとP_sを設定し、P_c
からδ_cを、P_sからδ_sをそれぞれ自動的に求めるよ
うにしたものである。最大型締油圧P_Eは、図示
しない設定器で設定されて値が分つているので、
必ずＯ＜P_c＜P_E、かつＯ＜P_s＜P_Eとなるように
P_cとP_sを設定できる。従つてδ_E＜δ_c＜δＤとな
る。δ_c、δ_sは共にδ_Dより小さいので、パーテイン
グ面は開かずバリが発生しない。

またパーテイング面変位δの検出においては、
温度その他の環境の影響を受けて誤差を生じる
が、本装置では射出成形の毎サイクルにおいて、
射出保圧切換用と射出保圧制御用の設定型締油圧
P_cとP_sに対応するパーテイング面変位δ_cとδ_sを検
出して使用するので、前記誤差は１サイクル内の
僅かなものに留まり、精度が良い。なお、型締油
圧と型締力は比例関係にあるので、その換算回路
を組込むことにより、上例における型締油圧の代
りに型締力を用いることは容易に可能である。

第５図〜第７図は他の実施例を示すもので、第
５図はコントローラの主要部回路で、第３図の回
路に対して射出保圧の目標値として、第３図のP_s
の他に、さらにP_T、P_Uを追加したものである。
なお回路の各構成要素の働きは第３図と同様であ
る。第５図の回路により第６図に示す射出制御を
行なう。すなわち、射出充填区間ｆから射出保圧
区間への切換は、前の実施例と同じであるが、射
出保圧区間では３つの区間h₁、h₂、h₃を設け、そ
れぞれパーテイング面変位δ_s、δ_T、δ_Uを保つよう
に射出油圧を制御する。このように複数（本例で
は３個）の射出保圧区間を設けるのは、成形品に
より反り、残留反応などの不良防止に効果がある
からである。

第７図は同じく第５図の回路を用いるものであ
るが、第６図と異なり、射出保圧の３つの区間
h₁、h₂、h₃においてパーテイング面変位がそれぞ
れδ_c→δ_s、δ_s→δ_T、δ_T→δ_Uに直線変化するよう射
出油圧を制御するもので、パーテイング面変位が
滑らかに変化するようにして、同変位の急激な変
化による不具合を防止する。

なお、第５図において、各設定値P_c、P_s、P_T、
P_Uから、それぞれP_c、P_s、P_T、P_Uを出力させて
いるが、それらはほぼ直線関係にあるので、何れ
か２つのパーテイング面変位δから残りの２つを
演算回路で求めることもできる。たとえば、δ_cと
δ_sを出力させた場合、δ_Tとδ_Uは δ_T＝δ_c＋δ_s−δ_c／P_s−P_c（P_T−P_c） および δ_U＝δ_c＋δ_s−δ_c／P_s−P_c（P_U−P_c） から求まる。

（発明の効果） 以上詳細に説明した如く本発明によると、射出
充填から射出保圧へ切換える点、および射出保圧
の目標値として、それぞれについて型締油圧また
は型締力のある値を設定するが、型締油圧または
型締力の最大値に対して大体の一定比率に設定す
ればよく、成形なしに容易に設定可能である。次
に実際の射出保圧への切換えと射出保圧の目標制
御は、金型パーテイング面が密閉した状態でのパ
ーテイング面変位により行なうので、パーテイン
グ面が開くことなく確実にバリの発生を防止でき
る。さらに射出成形の毎サイクルにおいて、前記
型締油圧または型締力のそれぞれの設定値に相当
する金型パーテイング面変位δ_c、δ_s、δ_T、δ_Uu等を
型締昇圧時に自動的に検出して記憶し、それに続
く射出充填時にパーテイング面変位がδ_cに到達し
た時に射出保圧へ切換え、かつパーテイング面変
位δ_s、δ_T、δ_U等を目標値とする制御を行なうの
で、射出保圧へ切換える基準点δ_cと制御目標値
δ_s、δ_T、δ_U等は射出成形の毎サイクル補正され変
化する。その結果、連続して射出成形する場合に
温度などの環境の影響を受けることなく、成形ば
らつきのない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図は本発明の実施例を示す射出成形機の側
面図とその制御回路の概要図、第２図は第１図の
Ａ部拡大図、第３図は本発明のコントローラの主
要部回路図、第４図は本発明の射出制御の線図、
第５図は本発明の他の実施例におけるコントロー
ラの主要回路図、第６図及び第７図は第５図の回
路による２種類の射出制御の線図、第８図は従来
の射出成形機の側面図とその制御回路の概要図、
第９図は従来における射出制御の線図である。 図の主要部分の説明、６，７……金型、８……
パーテイング面変位検出装置、２１……スリー
ブ、２１ａ……リード線、２２……スリーブ、３
０……コントローラ、３１……油圧センサ、５
０，５１，５２，５３……設定器、５５，５６，
５７，５８……比較器、６０，６１，６２，６３
……記憶器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 射出充填から射出保圧への切換点と、射出保
   圧工程の１個以上の目標保持圧をそれぞれ型締油
   圧または型締力のある値により設定し、射出成形
   の毎サイクルにおいて型締昇圧時に型締油圧また
   は型締力が前記の各設定値に到達した時の金型パ
   ーテイング面変位δ_c、δ_s、δ_T、δ_U等を自動的に検
   出して記憶し、続いて射出充填時に金型パーテイ
   ング面変位がδ_cに到達した時に射出保圧へ切換
   え、かつ金型パーテイング面変位δ_s、δ_T、δ_U等所
   定の射出保持圧に対応するパーテイング面変位量
   を目標値として射出油圧回路により制御すること
   を特徴とする射出制御装置。