JPH09254206A - 電動式射出成形機の背圧制御方法および装置 - Google Patents

電動式射出成形機の背圧制御方法および装置

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JPH09254206A
JPH09254206A JP6325196A JP6325196A JPH09254206A JP H09254206 A JPH09254206 A JP H09254206A JP 6325196 A JP6325196 A JP 6325196A JP 6325196 A JP6325196 A JP 6325196A JP H09254206 A JPH09254206 A JP H09254206A
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JP
Japan
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back pressure
motor
command value
screw
molding machine
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Application number
JP6325196A
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English (en)
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Tetsuo Ikeda
哲夫 池田
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Japan Steel Works Ltd
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Japan Steel Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 計量工程中の背圧を簡単な構成で一定範囲に
制御することができる電動式射出成形機の背圧制御方法
および装置を提供する。 【解決手段】 電動式射出成形機の計量工程において、
スクリュ回転用モータ8の回転により背圧が上限指令値
Hになったときは、スクリュ回転用モータ8を停止する
と共に、射出用モータ7のロックを解除して所定のトル
クA下でスクリュ2を後退させて背圧を低下させ、背圧
が下限指令値Lになったときは、射出用モータ7をロッ
クすると共に、スクリュ回転モータ8を回転して背圧を
上昇させ、この動作を繰り返すことにより、背圧を上限
指令値Hと下限指令値Lの範囲内に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動式射出成形機
の計量工程時の背圧制御方法および装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の電動式射出成形機の背圧
制御方法および装置としては、例えば、特公平4−71
697号公報に開示されたものがあり、これを図6を用
いて説明する。
【0003】同図において、計量工程時のホッパ101
からの材料供給に伴う溶融樹脂圧あるいはスクリュ10
2の反力などによる背圧の検出は、背圧センサー103
により行われる。この背圧センサー103により検出さ
れた信号は増幅器104によって増幅されて背圧検出信
号となり、制御装置105に入力される。この制御装置
105では、前記背圧検出信号と背圧設定器106で設
定された背圧指令信号とが比較演算されて、射出用モー
タ制御信号が出力される。この制御信号は速度リミッタ
装置109によって、例えば正電圧が出力されないよう
に制限された信号となり、射出用モータ速度制御装置1
10に入力される。射出用モータ速度制御装置110
は、射出用モータ制御信号の0または負の電圧の大きさ
に応じて射出用モータ107の回転速度を制御し、前記
制御信号が負の場合にはスクリュ102を後退させる方
向(計量方向)に作用させる。
【0004】上述した電動式射出成形機の背圧制御方法
および装置では、制御装置105の次に設けられた速度
リミッタ装置109により、背圧検出信号値が背圧指令
値より小さい場合はスクリュ102の移動が停止するよ
うに、また大きい場合はスクリュ102が後進する方向
(計量方向)に移動するように制御されて、背圧検出信
号値と背圧指令値が一致するようにフィードバック制御
がなされるので、計量工程中にスクリュ102が前進す
ることなく、計量工程中の大幅な背圧の変動を防止して
安定した計量を行うことが可能である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電動式
射出成形機の背圧制御方法および装置では、背圧検出信
号と背圧指令信号の誤差を演算して、射出用モータ制御
信号を出力している。これは誤差分よりPI(比例積
分)演算を用いて背圧が設定背圧値となるようなスクリ
ュの目標移動位置を求めるフィードバック制御であるの
で次のような問題点が考えられる。 (a)メカ機構における機械的摩擦によってスティック
あるいはスリップが生じた場合は、PI制御により求め
たスクリュの目標移動位置と実際のスクリュの後退量が
一致しなくなり、計量工程中の背圧が安定しない。 (b)メカ機構の機械的摩擦係数が経年変化するためP
I係数の決定が困難である。 (c)背圧センサーにおいてノイズ除去のためのフィル
ターがあり、これにより信号の遅れが生じ、積分演算の
ために制御応答性が悪化する。
【0006】本発明は、上記した従来の技術の有する問
題点に鑑み、より簡単な制御構成でPI演算による場合
と同等以上の背圧制御を行うことができる電動式射出成
形機の背圧制御方法および装置を提供することを課題と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述した課題を本発明で
は次のようにして解決した。すなわち、電動式射出成形
機の計量工程において、スクリュ回転用モータの回転に
より背圧が上限指令値になったときは、スクリュ回転用
モータを停止すると共に、射出用モータのロックを解除
して、所定のトルク下でスクリュを後退させて背圧を低
下させ、背圧が下限指令値になったときは、射出用モー
タをロックすると共に、スクリュ回転モータを回転して
背圧を上昇させ、この動作を繰り返すことにより、背圧
を上限指令値と下限指令値の範囲内に制御する。
【0008】また、他の発明では、電動式射出成形機の
計量工程において、スクリュ回転用モータの回転により
背圧が指令値になったときは、射出用モータのロックを
解除して所定のトルクの下でスクリュを後退させて背圧
を低下させ、一定時間経過後、射出用モータをロックし
て背圧を上昇させ、この動作を繰り返すことにより、背
圧を指令値の近傍に制御する。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例にも
とづき図面を参照して説明する。図1は本発明による電
動式射出成形機の背圧制御装置を示すブロック図であ
る。
【0010】図1に示すように、本発明による背圧制御
装置は、計量工程時、スクリュ2を回転しホッパー1a
からシリンダ1に供給される樹脂を可塑化して、その可
塑化された溶融樹脂がスクリュ2の先端側に蓄積される
に従って発生する溶融樹脂圧を一定範囲内に制御するた
めのものであり、溶融樹脂圧によって発生するスクリュ
2の反力を検出して背圧を測定する背圧センサーとして
のロードセル3と、背圧の上限指令値および下限指令値
または上限の指令値を予め設定する背圧設定器6と、前
記ロードセル3による背圧検出信号が増幅器4aを介し
て入力されると共に、背圧設定器6による背圧指令信号
が入力される制御装置5とから構成され、この制御装置
5から増幅器4b,4cを介して出力される制御信号に
より射出用モータ7およびスクリュ回転用モータ8が制
御されている。
【0011】なお、背圧センサー3としては、溶融樹脂
圧、射出用モータ7の電流値などを検出して背圧を測定
するものがある。 (実施例1)図2は本発明の実施例にかかる電動式射出
成形機の背圧制御を示す動作図である。同図に示すよう
に、本発明による電動式射出成形機の背圧制御方法は、
計量工程において、スクリュ回転用モータ8の回転(O
N)により背圧(ロードセルの出力)が上限指令値Hに
なったときは、スクリュ回転用モータ8を停止すると共
に、射出用モータ7のロックを解除(ON)して所定の
トルク(A)下でスクリュ2を後退させ、背圧が下限指
令値Lになったときは、射出用モータ7をロックすると
共に、スクリュ回転モータを回転(ON)させる動作を
繰り返すことにより、背圧を制御するものである。な
お、上記射出用モータ7のロックを解除(ON)すると
は、位置ロックを解除してトルク(A)を作用させるこ
とであり、トルク(A)によるスクリュ2の前進力は下
限指令値(L)より小さい値とされている。
【0012】次に、上述した背圧制御方法をより具体的
に図3のフローチャートに基づいて説明する。
【0013】計量工程の計量開始時、まず射出用モータ
7をロックして(ステップS1)、スクリュ回転用モー
タ8を回転(ON)する(ステップS2)。すると、溶
融樹脂圧による背圧であるロードセル3の出力は、スク
リュ2の回転と共に上昇する。次いで、ロードセル3の
出力が上限指令値Hになったか否かを判断する(ステッ
プS3)。該上限指令値Hになったときは、制御装置5
はスクリュ回転用モータ8を停止し(ステップS4)、
射出用モータ7のロックを解除(ON)する(ステップ
5)。すると、スクリュ2が後退するため、溶融樹脂圧
(ロードセルの出力)は低下する。次いで、ロードセル
3の出力が下限指令値Lになったか否かを判断する(ス
テップS6)。該下限指令値Lになったときは、さらに
スクリュ2の位置が計量完了位置に達したか否かを判断
する(ステップS7)。該計量完了位置に達しないとき
は、ステップS1に戻り、再度ステップS1〜S7迄の
動作を繰り返す。この間、ロードセル3の出力は上限指
令値Hと下限指令値Lの間にある。このような工程をス
クリュ2の位置が計量完了位置に達するまで行い、達し
た時点で射出用モータ7をロックして(ステップS
8)、計量工程完了となる。 (実施例2)図4は本発明の他の実施例にかかる電動式
射出成形機の背圧制御を示す動作図であり。同図に示す
ように、本発明の背圧制御方法は、計量工程において、
スクリュ回転用モータ8の回転(ON)により背圧(ロ
ードセルの出力)が指令値(N)になったときは、射出
用モータ7のロックを解除(ON)して所定のトルク
(A)下でスクリュ2を後退させ、一定時間(T)経過
後、射出用モータ7をロックする動作を繰り返すことに
より、背圧を制御するものである。なお、上記射出用モ
ータ7のロックを解除(ON)するとは、位置ロックを
解除してトルク(A)を作用させることであり、トルク
(A)によるスクリュ2の前進力は指令値(N)より小
さい値とされている。
【0014】次に、上述した背圧制御方法をより具体的
に図5のフローチャートに基づいて説明する。
【0015】計量工程の計量開始時、まずスクリュ回転
用モータ8を回転(ON)して(ステップS1)、射出
用モータ7をロックする(ステップS2)。すると、溶
融樹脂圧による背圧であるロードセル3の出力は、スク
リュ2の回転と共に上昇する。次いで、ロードセル3の
出力が指令値Nになったか否かを判断する(ステップS
3)。該指令値Nになったときは、射出用モータ7のロ
ックを解除(ON)する(ステップ4)。すると、スク
リュ2が後退するため、溶融樹脂圧(ロードセルの出
力)は低下する。一定時間(T)経過後(ステップ
5)、スクリュ2の位置が計量完了位置に達したか否か
を判断する(ステップS6)。該計量完了位置に達しな
いときは、ステップS2に戻り、再度ステップS2〜S
6迄の動作を繰り返す。この間、溶融樹脂圧(ロードセ
ルの出力)は指令値Nの近傍にある。このような工程を
スクリュ2の位置が目的の計量完了位置に達するまで行
い、達した時点で射出用モータ7をロックにして(ステ
ップS7)、スクリュ回転用モータを停止させ(ステッ
プS8)、計量工程完了となる。
【0016】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、次のような効果を得ることができる。すな
わち、従来の技術では、PI制御により設定背圧値を保
つことができるスクリュの後退移動位置を演算している
が、本発明ではそのような演算をしないで済み、また後
退方向しか指令値を出力しないので、より簡単な構成で
計量工程中の背圧を一定範囲に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電動式射出成形機の背圧制御装置を示すブロッ
ク図である。
【図2】実施例1による背圧制御を示す動作図である。
【図3】実施例1によるフローチャートである。
【図4】実施例2による背圧制御を示す動作図である。
【図5】実施例2によるフローチャートである。
【図6】従来の電動式射出成形機の背圧制御装置を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
1 シリンダ 1a ホッパ 2 スクリュ 3 ロードセル(背圧センサー) 4a,4b,4c 増幅器 5 制御装置 6 背圧設定器 7 射出用モータ 8 スクリュ回転用モータ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動式射出成形機の計量工程において、
    スクリュ回転用モータ(8)の回転により背圧が上限指
    令値(H)になったときは、スクリュ回転用モータ
    (8)を停止すると共に、射出用モータ(7)のロック
    を解除(ON)して所定のトルク(A)下でスクリュ
    (2)を後退させ、背圧が下限指令値(L)になったと
    きは、射出用モータ(7)をロックすると共に、スクリ
    ュ回転モータ(8)を回転して背圧を制御することを特
    徴とする電動式射出成形機の背圧制御方法。
  2. 【請求項2】 電動式射出成形機の計量工程において、
    射出用モータ(7)をロックしてスクリュ回転用モータ
    (8)を回転する工程、背圧センサー(3)の出力が予
    め設定された上限指令値(H)になったか否かを判断す
    る工程、該上限指令値(H)になったときは、スクリュ
    回転用モータ(8)を停止すると共に、射出用モータ
    (7)のロックを解除(ON)して所定のトルク(A)
    下でスクリュ(2)を後退させる工程、背圧センサー
    (3)の出力が予め設定された下限指令値(L)になっ
    たか否かを判断する工程、該下限指令値(L)になった
    ときは、さらにスクリュ(2)の位置が計量完了位置に
    達したか否かを判断する工程、該計量完了位置に達しな
    いときは、前記各工程をスクリュ(2)の位置が計量完
    了位置に達するまで行い、達した時点で射出用モータ
    (7)をロックする工程を含むことを特徴とする電動式
    射出成形機の背圧制御方法。
  3. 【請求項3】 電動式射出成形機の計量工程において、
    スクリュ回転用モータ(8)の回転により背圧が指令値
    (N)になったときは、射出用モータ(7)のロックを
    解除(ON)して所定のトルク(A)の下でスクリュ
    (2)を後退させ、一定時間(T)経過後、射出用モー
    タ(7)をロックして背圧を制御することを特徴とする
    電動式射出成形機の背圧制御方法。
  4. 【請求項4】 電動式射出成形機の計量工程において、
    スクリュ回転用モータ(8)を回転して射出用モータ
    (7)をロックする工程、背圧センサー(3)の出力が
    予め設定された指令値(N)になったか否かを判断する
    工程、該指令値(N)になったときは、射出用モータ
    (7)のロックを解除(ON)して所定のトルク(A)
    下でスクリュ(2)を後退させる工程、一定時間(T)
    経過後、スクリュ(2)の位置が計量完了位置に達した
    か否かを判断する工程、該計量完了位置に達しないとき
    は、スクリュ回転用モータ(8)を回転したまま、前記
    各工程をスクリュ(2)の位置が計量完了位置に達する
    まで行い、達した時点で射出用モータ(7)をロックし
    て、スクリュ回転用モータ(8)を停止する工程を含む
    ことを特徴とする電動式射出成形機の背圧制御方法。
  5. 【請求項5】 電動式射出成形機の背圧制御装置におい
    て、背圧を測定する背圧センサー(3)と、背圧の上限
    指令値(H)および下限指令値(L)を予め設定する背
    圧設定器(6)と、該背圧センサー(3)による背圧検
    出信号が入力されると共に、背圧設定器(6)による背
    圧指令信号が入力される制御装置(5)とから構成さ
    れ、前記制御装置(5)の制御信号により、背圧が予め
    設定された上限指令値(H)になったときは、スクリュ
    回転用モータ(8)を停止すると共に、射出用モータ
    (7)のロツクを解除し、背圧が下限指令値(L)にな
    ったときは、射出用モータ(7)をロックすると共に、
    スクリュ回転用モータ(8)を回転して、背圧を制御す
    ることを特徴とする電動式射出成形機の背圧制御装置。
  6. 【請求項6】 電動式射出成形機の背圧制御装置におい
    て、背圧を測定する背圧センサー(3)と、背圧の指令
    値(N)を予め設定する背圧設定器(6)と、前記背圧
    センサー(3)による背圧検出信号が入力されると共
    に、背圧設定器(6)による背圧指令信号が入力される
    制御装置(5)とから構成され、前記制御装置(5)の
    制御信号により、背圧が予め設定された指令値(N)に
    なったときは、射出用モータ(7)のロックを一定時間
    (T)だけ解除して、背圧を制御することを特徴とする
    電動式射出成形機の背圧制御装置。
  7. 【請求項7】 背圧センサーがロードセル(3)である
    ことを特徴とする請求項5または6記載の電動式射出成
    形機の背圧制御装置。
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Cited By (3)

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