JPH0661800B2 - 射出成形機の計量制御装置 - Google Patents

射出成形機の計量制御装置

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JPH0661800B2
JPH0661800B2 JP61241445A JP24144586A JPH0661800B2 JP H0661800 B2 JPH0661800 B2 JP H0661800B2 JP 61241445 A JP61241445 A JP 61241445A JP 24144586 A JP24144586 A JP 24144586A JP H0661800 B2 JPH0661800 B2 JP H0661800B2
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JP
Japan
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screw
speed
molding machine
injection molding
control device
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正彦 水野
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

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の計量制御装置に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕
射出成形機による成形工程は,スクリュを回転すること
により材料(樹脂)をシリンダ先端部へ送って射出量を
きめる計量工程と,シリンダ先端部にある材料をノズル
部から金型内に射出する射出工程を含む。ここで,射出
量は,品質の良い成形品を得るための重要なパラメータ
の1つである。従って,射出量は,常に,予め定められ
た最適な値にする必要がある。
射出成形機の計量工程としては,計量工程中,スクリュ
の回転数が常に一定でスクリュ回転数を切換えずに行う
1段のものと,プログラム制御によりスクリュの回転数
を何回かに分けて切換える複数段のものが知られてい
る。
従来,計量工程が1段のものでは,予め設定された計量
完了位置に達したことを,例えば,リミットスイッチ等
の位置検出器で検出し,計量完了位置が検出さた時にス
クリュを回転駆動する装置への回転駆動信号を停止して
いる。しかしながら,回転駆動信号を停止しても,スク
リュは慣性により直ちには停止せず,ある遅れ時間経過
後に停止する。この遅れ時間はスクリュ回転数が大きい
程長くなる。従って,従来の計量工程が1段のものは,
スクリュのオーバーランが発生するのを避けることがで
きない。このスクリュのオーバーラン量は一定ではなく
ばらつくので,成形品もそれに応じてばらついてしま
う。
一方,この欠点を除去するために,射出工程が複数段の
ものでは,スクリュのオーバーランがないように,樹脂
の種類や最終段の1つ前の段(以下,前段という)のス
クリュ回転数に応じて,最終段開始の位置及び最終段の
スクリュ回転数を予め設定している。しかしながら,こ
の方法では,前段のスクリュ回転数や計量完了位置(射
出量)を変更した場合,最終段開始の位置と最終段のス
クリュ回転数を改めて設定し直さなければならないとい
う欠点を有する。
従って,本発明の目的は,計量完了位置やスクリュ回転
数が変更になっても,これらを設定変更するだけで,ス
クリュをオーバーランなしに正確に計量完了位置で停止
させることができる射出成形機の計量制御装置を提供す
ることにある。
本発明の他の目的は,樹脂の種類が変わった場合でも,
スクリュをオーバーランすることなく設定した計量完了
位置で減速停止させることができる射出成形機の計量制
御装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明による射出成形機の計量制御装置は,スクリュの
位置を検出するスクリュ位置検出手段と,スクリュの後
退速度を検出するスクリュ速度検出手段と,スクリュを
回転駆動指令に従って回転駆動するスクリュ回転駆動手
段と,スクリュ位置検出手段で検出されたスクリュ位置
とスクリュ速度検出手段で検出されたスクリュ後退速度
を受けて予め定められた演算式によってスクリュを予め
設定された計量完了位置で停止させるようなスクリュ回
転数を演算し,この演算されたスクリュ回転数を回転駆
動指令として送出する演算制御手段とを有する。
〔作用〕
演算式より自動的にスクリュの減速開始位置を求め,ス
クリュを減速させるので,従来のプログラム制御の場合
のように,オーバーランを防ぐため最終段の開始位置及
び最終段のスクリュ回転数を設定する必要がない。又,
スクリュ後退速度とスクリュ位置を検出し,これらを基
に減速開始位置及びスクリュ回転数を演算して求めてい
るので,樹脂の種類が変わった場合でも,スクリュをオ
ーバーランすることなく減速停止させることができる。
〔実施例〕
以下,本発明の実施例について図面を参照して説明す。
第1図を参照すると,射出成形機による成形工程は,計
量工程と射出工程含む。
計量工程において,ホッパ1からの材料はその自重によ
って加熱シリンダ2内に落下する。油圧モータ3により
スクリュ4が回転させられ,これにより落下してきた材
料は,混練されつつ,その溝にそってシリンダ先端に送
られる。この際,材料は加熱シリンダ2の外周のヒータ
(図示せず)から加熱されるとともに,混練作用によっ
て発生する摩擦熱が加わって内部からも温度が上昇し溶
融状態となる。溶融材料が加熱シリンダ2の先端に貯え
られるにつれて,その材料の背圧によってスクリュ4は
後方に押戻される。この後退量の調節によって1回の射
出量を計量することができる。
一方、射出工程においては,射出成形機後部の射出シリ
ンダ5によってスクリュ4に射出力が加えられ,スクリ
ュ4は射出プランジャとなってその先端部にある材料を
高圧のもとのノズル部から金型(図示せず)内に射出す
る。
ここで,油圧モータ3及び射出シリンダ5内のピストン
5aは,それぞれスクリュ回転用流量制御弁6及び射出
用流量制御弁7によって駆動制御される。又,これら流
量制御弁6及び7は,それぞれ後述する制御装置10か
らの回転駆動指令及び射出駆動指令に従って動作する。
又,図示の如く,スクリュ4と射出シリンダ5内のピス
トン5aは,互いに回転可能で軸方向には動かないよう
に,固定されている。従って,スクリュ4の位置及び後
退速度は,それぞれ射出シリンダ5のピストン5aに取
り付けられたスクリュ位置検出器8及びスクリュ速度検
出器9で検出される。これら検出器8及び9で検出され
たスクリュ位置及びスクリュ後退速度は制御装置10に
送られる。
制御装置10は,主処理部11,記憶部12を有する。
主処理部11は,記憶部12に格納されているプログラ
ムに従って処理を行なう。このプログラムの処理フロー
は,後で第2図を用いて詳細に説明する。主処理部11
は,計量工程では,検出器8及び9で検出されたスクリ
ュ位置S及びスクリュ後退速度Vをそれぞれインタ
フェース13及び14を介して受けとり,回転駆動指令
をインタフェース15を介してスクリュ回転用流量
制御弁6へ送出する。射出工程では,射出駆動指令をイ
ンタフェース16を介して射出用流量制御弁7へ送出す
る。
次に,本発明による計量工程の制御方法の原理について
説明する。
本発明においては,スクリュ回転数及び計量完了位置が
予め設定され,それぞれN(rpm)及びS(mm)と
する。スクリュ4がNで回転していた場合,スクリュ4
を停止させるために必要な時間t(秒)は,以下の式
で表わされる。
ここで,GD(kg・m2)は油圧モータ3と機構のはず
み車効果,T(kg・m)は油圧モータ3の制動トルク
を表わす。また,この時のスクリュ後退速度をV(mm
/秒)とすると,スクリュ4が停止するまでに進む距離
(mm)は,第3図に示されるように, となる。従って,計量完了位置がS(mm)であるの
で,S−Sの位置から減速を開始すれば良い。
減速開始からt(秒)後までに進む距離S(mm)
は,第3図に示されるように, となる。また,この時のスクリュ回転数をN(rp
m)とすると, であるから,Sと表わされる。
また,この時のスクリュ位置をS(mm)とすると, S−S=S−S であるから,スクリュ回転数Nは, と表わされる。
以上のことより,スクリュ回転数Nは,位置検出器5
で検出されたスクリュ位置Sより,式(6)により,求
めれば良いことがわかる。
次に,第2図をも参照して,第1図に示した制御装置1
0の計量工程の動作について説明する。
先ず,主処理部11は,予め設定されたスクリュ回転速
度Nを回転駆動指令としてインタフェース15を介して
スクリュ回転用流量制御弁6へ送出する。これにより,
スクリュ回転用流量制御弁6は油圧モータ3をスクリュ
4の回転速度がNとなるように駆動する。
次に,主処理部11は,インタフェース14を介しスク
リュ4の回転数がNのときのスクリュ後退速度Vをス
クリュ速度検出器9から読み込む(ステップ101)。
次に,主処理部11は,スクリュ4の回転数がNのとき
にスクリュ4が停止するまでの時間tを(1)式より計
算する(ステップ102)。主処理部11は,ステップ
101で読み込まれたスクリュ後退速度Vとステップ
102で計算された停止までの時間tより,スクリュ
4が停止するまでに進む距離Sを式(2)に従って計算
する(ステップ103)。
次に,主処理部11は,インタフェース13を介しスク
リュ位置Sをスクリュ位置検出器8から読み込む(ス
テップ104)。主処理部11は,ステップ103で計
算された停止するまでに進む距離Sが,予め設定され
た計量完了位置Sからステップ104で検出されたス
クリュ位置Sを減算した値(S−S)以上である
か否かを判定する(ステップ105)。もし,S−S
>Sならステップ101へ戻る。一方,S−S
≦Sならステップ106へ進む。
ステップ106では,主処理部11は,ステップ104
で検出されたスクリュ位置Sより,式(6)に従ってス
クリュ回転数Nを計算する。主処理部11は,ステッ
プ106で計算したスクリュ回転数Nを回転駆動指令
としてインタフェース15を介しスクリュ回転用流量制
御弁6へ送出する(ステップ107)。これにより,ス
クリュ回転用流量制御弁6は,油圧モータ3をスクリュ
4の回転速度(回転数)がNとなるように駆動する。
次に,主処理部11は,ステップ104で検出したスク
リュ位置Sが計量完了位置Sに達したか否かを判定
する(108)。もし,S>Sならステップ104
へ戻る。一方,S≦Sならステップ109へ進む。
ステップ109では,主処理部11は,スクリュ回転用
流量制御弁6へスクリュ回転数が0の回転駆動指令を送
出する。これにより,スクリュ回転用流量制御弁6は,
油圧モータ3の回転駆動を停止し,スクリュ4の回転が
停止する。
このようにして,スクリュ4を計量完了位置Sで,オ
ーバーランすることなく,停止させることができる。
なお,上記実施例では,計量工程が1段のものに適用し
た場合について説明したが,プログラム制御によりスク
リュの回転数を切換える複数のものにも適用できるのは
言うまでもない。但し,この場合でも,本発明では,減
速開始位置を自動的に計算して求めているので,従来の
ようなオーバーランを防止するための最終段の設定が不
用である。
又,上記実施例では,スクリュ4を回転させる装置とし
て、油圧モータ3とスクリュ回転用流量制御弁6からな
る油圧系の駆動装置を用いているが,サーボモータとサ
ーボアンプからなる電気系の駆動装置を用いても良いの
は勿論である。
〔発明の効果〕
以上の説明で明らかなように,本発明によれば,演算に
より自動的にスクリュの減速開始位置を求め,スクリュ
を減速させているので,従来のようなオーバーランを防
ぐための最終段開始位置及びスクリュ回転数の設定が不
用になるという効果がある。又,スクリュ後退速度とス
クリュ位置を検出し,これらの値を基にして,スクリュ
の減速開始位置とスクリュ回転数を演算して求めている
ので,たとえ材料(樹脂)の種類が変わった場合でも,
スクリュを設定した計量完了位置にオーバーランするこ
となく減速停止できるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による射出成形機及びその計
量制御装置の構成を示した断面図とブロック図,第2図
は第1図中の制御装置で実行される動作を説明するため
のフローチャート,第3図はスクリュ後退速度Vと減
速開始からの時間により進む距離を求めるのを説明する
ための図である。 1……ホッパ,2……加熱シリンダ,3……油圧モー
タ,4……スクリュ,5……射出シリンダ,5a……ピ
ストン,6……スクリュ回転用流量制御弁,7……射出
用流量制御弁,8……スクリュ位置検出器,9……スク
リュ速度検出器,10……制御装置,11……主処理
部,12……記憶部,13〜16……インタフェース。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】予め設定されたスクリュ回転数でスクリュ
    を回転させながら後退させ,前記スクリュを予め設定さ
    れた計量完了位置で停止させる射出成形機の計量制御装
    置において,前記スクリュの位置を検出するスクリュ位
    置検出手段と,前記スクリュの後退速度を検出するスク
    リュ速度検出手段と,前記スクリュを回転駆動指令に従
    って回転駆動するスクリュ回転駆動手段と,前記スクリ
    ュ位置検出手段で検出されたスクリュ位置と前記スクリ
    ュ速度検出手段で検出されたスクリュ後退速度を受けて
    予め定められた演算式によって前記スクリュを前記計量
    完了位置で停止させるようなスクリュ回転数を演算し,
    該演算されたスクリュ回転数を前記回転駆動指令として
    送出する演算制御手段とを有する射出成形機の計量制御
    装置。
JP61241445A 1986-10-13 1986-10-13 射出成形機の計量制御装置 Expired - Lifetime JPH0661800B2 (ja)

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JPS6395927A JPS6395927A (ja) 1988-04-26
JPH0661800B2 true JPH0661800B2 (ja) 1994-08-17

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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7798799B2 (en) 2006-09-12 2010-09-21 Nissei Plastic Industrial Co., Ltd. Measurement control method of an injection molding machine
US7914716B2 (en) 2005-06-13 2011-03-29 Nissei Plastic Industrial Co., Ltd. Measurement control method of an injection molding machine

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