JPH08164549A

JPH08164549A - 射出成形機の制御方式

Info

Publication number: JPH08164549A
Application number: JP6310786A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kotabe; 泰小田部
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1994-12-14
Filing date: 1994-12-14
Publication date: 1996-06-25

Abstract

(57)【要約】【目的】操作者の経験則に基づいたり、操作者が試行
錯誤によって型締力を微調整しなくても、また、特別な
清掃作業などの煩わしい保守作業が操作者に課せられる
ことなく、金型内の端部にまで確実に樹脂を充填して良
品質の成形品を得ることができる射出成形機を提供す
る。【構成】型開き量を検出するためのプラテン間距離を
検出する距離センサ２８を設けている。制御部としての
マイクロプロセッシングユニット４３は、射出工程中に
て、金型を予め定められた設定値だけ型開きするように
型締装置としての圧力制御弁４２を制御すると共に、距
離センサ２８の検出信号に基づいて設定値を所定時間だ
け維持した後に型開き量を設定値よりも小さくするよう
に圧力制御弁４２を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機の制御方式
に関し、特に、バリ、ヒケ、ソリ等の不良発生防止効果
の優れた制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、射出成形機による樹脂製品の射
出成形は、樹脂の可塑化工程、射出工程、保圧工程、冷
却工程、および成形品の取出工程を一サイクルとして行
われている。上記射出成形サイクルのうちの射出工程に
て樹脂を金型内に充填する際には、金型内に空気が存在
している。また、充填された溶融樹脂自体からはガスが
発生する。樹脂を金型内の端部にまで確実に充填して良
品質の成形品を得るためには、金型内の空気や樹脂から
発生するガスを金型外へ排出する必要がある。

【０００３】これに対し、従来の射出成形機では、少な
くとも射出工程の間は、金型の固定金型と可動金型との
間の型締力を後述する設定値Ｆに保持している。設定値
Ｆ（トン）は、Ｆ＝Ａ×Ｐ／１０００という式に基づい
て算出される。尚、Ａは成形品受圧面積（cm²）であ
り、Ｐは金型の平均内圧（ kg/cm²）である。そして、
樹脂が金型内に充填されて金型内の樹脂圧が設定値Ｆ以
上に上昇することで、固定金型と可動金型との間が離さ
れ、ここから金型内の空気やガスは排出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、設定値Ｆが
高めに設定されていると、金型内に樹脂が充填されると
きに金型内にある空気や溶融樹脂から発生するガスがう
まく排出されず、ショートショットやウエルドあるいは
焼け等の不良発生を引き起こす。この場合、操作者は、
金型内の空気やガスを排出し易くするために、設定値Ｆ
を経験則に基づいた分だけ下げるように操作するが、設
定値Ｆを下げ過ぎると今度はバリが発生し易くなるとい
う問題が生ずる。

【０００５】また、上述したような型締力の調整の他に
も、固定金型および可動金型のパーティング面に金型の
内外に連通する微小なスリットを設けておき、射出工程
にて樹脂を金型内に充填する際にスリットから空気やガ
スを排出する方法がとられている。この場合には、型締
力は、上記設定値Ｆよりも高い値に設定され、金型内に
充填される樹脂の樹脂圧が上昇しても固定金型と可動金
型との間が実質的に離れることはなく、パーティング面
全域からバリが発生することは防止される。

【０００６】しかし、樹脂から発生するガスが集中して
スリットに侵入および通過するときに液化および固化し
てこれが蓄積するため、スリットが目詰まりしやすいの
が実情である。そして、目詰まりによってスリットのガ
ス排出作用が低下すると、変質した樹脂が成形品に付着
する等の問題も引き起こされる。したがって、実際に射
出成形機を使用していく場合には、例えば１〜２週間間
隔で定期的に金型の分解清掃を行う必要がある。これは
操作者にとって煩わしい作業であり、また、射出成形機
を使用していく上での効率が下がるという問題がある。

【０００７】本発明の課題は、金型内のガス排出を確実
に行うことができるようにし、よって、操作者の経験則
に依らずとも、金型内の端部にまで確実に樹脂を充填し
て良品質の成形品を得ることのできる射出成形機を提供
することである。

【０００８】本発明の他の課題は、煩わしい保守作業が
操作者に課せられることなく、金型内の端部にまで確実
に樹脂を充填して良品質の成形品を効率よく得ることの
できる射出成形機を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、型締装
置を制御して型締力を調整する制御部を有する射出成形
機の制御方式において、型開き量を検出する型開き量セ
ンサを設け、前記制御部は、射出工程中にて、金型を予
め定められた設定値だけ型開きするように前記型締装置
を制御すると共に、前記型開き量センサの検出信号に基
づいて前記設定値を所定時間だけ維持した後に型開き量
を前記設定値よりも小さくするように前記型締装置を制
御することを特徴とする射出成形機の制御方式が得られ
る。

【００１０】前記所定時間については、射出工程の開始
によって計時を開始するタイマ機能を有し、前記所定時
間は、前記タイマの計時完了で決定されるものであって
もよい。または、スクリュの位置を検出するスクリュ位
置センサを設け、前記所定時間は、前記スクリュが金型
に対して第１の位置から第２の位置へ接近するまでの間
を示す前記スクリュ位置センサからの検出信号で決定さ
れてもよい。あるいは、金型内に金型内圧を検出する金
型内圧センサを設け、前記所定時間は、前記金型内圧が
第１の圧力から第２の圧力に上昇するまでの間を示す前
記金型内圧センサからの検出信号で決定されてもよい。
または、樹脂の充填圧を検出する充填圧センサを設け、
前記所定時間は、前記樹脂の充填圧が第１の圧力から第
２の圧力に上昇するまでの間を示す前記充填圧センサか
らの検出信号で決定されてもよい。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
よる射出成形機の制御方式を説明する。

【００１２】図１は、本実施例による射出成形機の制御
方式が適用される射出成形機のうちの射出装置および型
締装置を示す図である。図１を参照すると、射出装置に
おいては、ホッパ１１より投入された樹脂を加熱シリン
ダ１２内で溶融しながらスクリュ１３で計量、混練し、
溶融樹脂をスクリュ１３の前方に貯留する。貯留された
樹脂は、射出シリンダ１４とピストン１５より成る油圧
シリンダ機構によりスクリュ１３を前方、すなわち金型
側へ移動させることによりノズル１６を通して固定金型
１８と可動金型１９とから成る金型１７のキャビティ内
に充填される。尚、射出シリンダ１４には充填、保圧工
程に応じて流出入部１４−１を通して流量あるいは圧力
を制御された駆動油が出入りする。

【００１３】一方、型締装置は、図示しないフレームに
固定され、固定金型１８を有する固定プラテン２１に対
してリアプラテン２２が４本のタイバー２３（図では２
本のみ図示）を介して固定支持されている。リアプラテ
ン２２に固定された油圧シリンダ２４中には油圧ピスト
ン２５が配設され、この油圧ピストン２５には可動金型
１９を固定された可動プラテン２６が連結されている。
可動プラテン２６は油圧ピストン２５の運動に伴ってタ
イバー２３上をスライド可能に構成されている。すなわ
ち、可動プラテン２６は、図示しない圧力制御弁を通し
て油圧シリンダ２４の流出入部２４−１から駆動油を注
入すると型閉方向に移動し、流出入部２４−２から駆動
油を注入すると型開方向に移動する。

【００１４】油圧シリンダ２４には、油圧検出用の圧力
センサ２７が設けられており、流出入部２４−１側の油
圧シリンダ２４内の油圧力を型締力として検出する。こ
の圧力センサ２７の検出値に基づいて、油圧シリンダ２
４への油圧力を調整することにより型締力を制御でき
る。また、固定プラテン２１と可動プラテン２６には、
型開量センサとしてプラテン間距離を検出する距離セン
サ２８が設けられ、固定金型１８と可動金型１９の各パ
ーティング面間の微妙な開き量を測定できるようにして
いる。尚、ここで言うプラテン間距離とは、上記パーテ
ィング面間の距離、いわゆる型開量を含む全金型厚また
は部分的金型厚を意味するが、その挙動は型開量の挙動
とほぼ同じである。

【００１５】さらに、この射出成形機には、射出工程の
開始によって計時を開始するタイマ、スクリュ１３の位
置を検出するスクリュ位置センサ、金型１７の金型内圧
を検出する金型内圧センサ、および樹脂の充填圧を検出
する加熱シリンダ１２内等における充填圧センサのうち
のいずれかが設けられている。これらのセンサ等は、本
発明による射出成形機の制御方式にて、金型１７内に存
在する空気や充填された樹脂から発生するガスを効率よ
く排出するために必要な時間を設定するために用いられ
るものである。即ち、タイマによれば、タイマの計時完
了で時間設定がなされる。また、スクリュ位置センサに
よれば、スクリュ１３が第１の位置から第２の位置へ金
型１７に対して接近するまでの間を示す検出信号で時間
設定がなされる。さらに、金型内圧センサによれば、金
型１７の内圧が第１の圧力から第２の圧力に上昇するま
での間を示す検出信号で時間設定がなされる。また、充
填圧センサによれば、加熱シリンダ１２内の充填圧が第
１の圧力から第２の圧力に上昇するまでの間を示す検出
信号で時間設定がなされる。

【００１６】以後の説明においては、タイマを設けた例
について説明する。

【００１７】図２は、本発明による制御方式を実行する
ために必要な制御系の構成を示す。この制御系は、プラ
テン間距離、型締力等の設定値を入力するための設定器
４１からの設定信号、圧力センサ２７からの圧力検出信
号、距離センサ２８からのプラテン間距離検出信号、な
らびに、射出工程の開始によって計時を開始するタイマ
３０からの計時完了信号等に基づいて、射出成形機のシ
ーケンス処理や油圧シリンダ２４用の圧力制御弁４２へ
の指令値出力等を行うマイクロプロセシングユニット
（ＭＰＵ）４３と、プラテン間距離や型締力等の設定値
および検出値に関するデータを記憶するためのメモリ４
４とを有している。尚、タイマ３０について、図２で
は、説明の都合上、ＭＰＵ４３と独立した構成として示
しているが、ＭＰＵ４３内にて電子タイマとして構成さ
れるのが一般的である。

【００１８】次に、本実施例による射出成形機の制御方
式の動作を図３のフロー図を参照して説明する。

【００１９】射出成形動作に先立ち、メモリ４４には、
可動金型１９と固定金型１８との間の所定の微小距離ｄ
と、タイマ３０によって計時すべき所定の時間Ｔとが予
め設定および記憶されている。

【００２０】まず、ステップＳ１にて、ＭＰＵ４３は、
圧力制御弁４２を制御して成形を開始する前の型閉動作
を行う。型閉動作は、具体的には、メモリ４４に記憶し
ている微小距離ｄにまで可動金型１９を固定金型１８に
対して接近させることである。尚、可動金型１９の固定
金型１８に対する距離は、距離センサ２８によって検出
されるプラテン間距離に基づいて算出される。あるい
は、一旦、可動金型１９と固定金型１８とを完全に閉じ
た後に、圧力制御弁４２を制御して微小距離ｄにまで型
を開くようにする方法も考えられる。

【００２１】ＭＰＵ４３は、可動金型１９と固定金型１
８との型開き量が微小距離ｄとなったとき（ステップＳ
２）、ステップＳ３にて、射出工程を開始すると共に、
タイマ３０による時間Ｔの計時を開始する。射出工程に
移行すると、図１に示すように、加熱シリンダ１２のノ
ズル１６が固定金型１８の取り付けプレート２１に当接
して、所定量の溶融樹脂が金型内に充填される。

【００２２】ステップＳ４にて、ＭＰＵ４３は、距離セ
ンサ２８からの検出信号に基づいて、圧力制御弁４２の
フィードバック制御を行うことによって型締力を調整
し、型開き量を微小距離ｄに維持する。このとき、可動
金型１９が、固定金型１８から微小距離ｄだけ離れた状
態にあるため、金型１７内の空気と充填された樹脂から
発生するガスは、微小距離ｄの間隙、即ち、固定金型１
８と可動金型１９とのパーティング面間全域から排出さ
れ、金型１７内の端部にまで樹脂が確実に充填される。

【００２３】ステップＳ５にて、ＭＰＵ４３は、タイマ
３０の計時時間が時間Ｔとなったかどうか、即ち、タイ
ムアップしたかどかを監視して、タイムアップしていな
ければステップＳ４へ戻る一方、タイムアップすればス
テップＳ６へ移行する。

【００２４】ステップＳ６にて、ＭＰＵ４３は、圧力制
御弁４２を制御することによって型締力を調整して、可
動金型１９を固定金型１８に対して閉じ、微小距離ｄで
ある型開き量を０とする。この状態では、パーティング
面同士が当接しているため、バリの発生は防止される。

【００２５】この後、保圧工程（ステップＳ７）、なら
びに冷却工程（ステップＳ８）を経て、ステップＳ９に
て、圧力制御弁４２を制御することによって可動金型１
９を開いて、成形品を取り出す。

【００２６】以上のようにして、本発明の実施例による
射出成形機の制御方式が適用された射出成形サイクルを
終了する。

【００２７】尚、以後の説明においては、タイマ３０を
設けた例について説明したが、タイマ３０以外にも、ス
クリュ１３の位置を検出するスクリュ位置センサ、金型
１７の金型内圧を検出する金型内圧センサ、および樹脂
の充填圧を検出する充填圧センサのうちのいずれかを設
け、いずれかのセンサからの検出信号に基づいて、射出
工程において型開き量を微小距離ｄに維持する工程と、
型開き量を０とする工程との切り換えを実行することが
できる。

【００２８】

【発明の効果】本発明による射出成形機は、型開き量を
検出する型開き量センサを設け、制御部が、射出工程中
にて、金型を予め定められた微小距離だけ型開きするよ
うに型締装置を制御すると共に、型開き量センサの検出
信号に基づいて微小距離を所定時間だけ維持した後に型
開き量を微小距離よりも小さくするように型締装置を制
御し、微小距離だけ離れた固定金型と可動金型との間か
ら金型内に存在する空気や充填される樹脂から発生する
ガスが確実に排出されるため、操作者の経験則に基づい
たり、操作者が試行錯誤によって型締力を微調整しなく
ても、金型内の端部にまで確実に樹脂を充填して良品質
の成形品を得ることができる。

【００２９】また、微小距離だけ離れた固定金型と可動
金型との間全域から金型内の空気や充填される樹脂から
のガスが確実に排出されるため、従来、金型に形成して
いたスリットが不要であり、スリットに集中して蓄積す
る樹脂の清掃作業などの煩わしい保守作業が操作者に課
せられることがない。

【００３０】さらに、固定金型と可動金型との間全域か
ら空気やガスが確実に排出されるため、射出圧力が比較
的低圧でよく、成形不良が減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による射出成形機の制御方式が
適用される射出成形機を示す概略図である。

【図２】本発明の実施例による射出成形機の制御方式を
実行するために必要な制御系の構成を示す図である。

【図３】本発明の実施例による射出成形機の制御方式の
フロー図である。

【符号の説明】

１２加熱シリンダ１３スクリュ１６ノズル１７金型１８固定金型１９可動金型２７圧力センサ２８距離センサ３０タイマ４２圧力制御弁４３マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】型締装置を制御して型締力を調整する制
御部を有する射出成形機の制御方式において、型開き量
を検出する型開き量センサを設け、前記制御部は、射出
工程中にて、金型を予め定められた設定値だけ型開きす
るように前記型締装置を制御すると共に、前記型開き量
センサの検出信号に基づいて前記設定値を所定時間だけ
維持した後に型開き量を前記設定値よりも小さくするよ
うに前記型締装置を制御することを特徴とする射出成形
機の制御方式。
【請求項２】射出工程の開始によって計時を開始する
タイマ機能を有し、前記所定時間は、前記タイマの計時
完了で決定されることを特徴とする請求項１記載の射出
成形機の制御方式。
【請求項３】スクリュの位置を検出するスクリュ位置
センサを設け、前記所定時間は、前記スクリュが金型に
対して第１の位置から第２の位置へ接近するまでの間を
示す前記スクリュ位置センサからの検出信号で決定され
ることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の制御方
式。
【請求項４】金型内に金型内圧を検出する金型内圧セ
ンサを設け、前記所定時間は、前記金型内圧が第１の圧
力から第２の圧力に上昇するまでの間を示す前記金型内
圧センサからの検出信号で決定されることを特徴とする
請求項１記載の射出成形機の制御方式。
【請求項５】樹脂の充填圧を検出する充填圧センサを
設け、前記所定時間は、前記樹脂の充填圧が第１の圧力
から第２の圧力に上昇するまでの間を示す前記充填圧セ
ンサからの検出信号で決定されることを特徴とする請求
項１記載の射出成形機の制御方式。