JPS5933102B2 - 射出成形の制御装置 - Google Patents
射出成形の制御装置Info
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- JPS5933102B2 JPS5933102B2 JP5453278A JP5453278A JPS5933102B2 JP S5933102 B2 JPS5933102 B2 JP S5933102B2 JP 5453278 A JP5453278 A JP 5453278A JP 5453278 A JP5453278 A JP 5453278A JP S5933102 B2 JPS5933102 B2 JP S5933102B2
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- Japan
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- injection molding
- mold
- tip
- heater
- control
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Links
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
- B29C45/2737—Heating or cooling means therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C2045/2683—Plurality of independent mould cavities in a single mould
- B29C2045/2687—Plurality of independent mould cavities in a single mould controlling the filling thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、成形金型内における成形プロセス変数を観測
し、その情報により発熱体への供給電流量を制御してゲ
ート部における溶融樹脂の状態を制御する装置に関する
ものである。
し、その情報により発熱体への供給電流量を制御してゲ
ート部における溶融樹脂の状態を制御する装置に関する
ものである。
射出成形加工のプロセスは、種々の要因が相互に複雑な
関連を有している。
関連を有している。
このため、射出成形加工に関与する不安定要素を制御し
て安定した成形品を連続的に成形する必要がある。特に
、溶融樹脂の射出充填工程に於ける射出１次圧力から保
圧へ切換えるタイミングや溶融樹脂の金型内圧力などの
要因は、成形品の最終充填状態を左右し成形品質に大き
な影響を与える。このため、これらの要因を制御する種
々の制御方法が開発されている。例えば、１）金型内の
極脂圧力を押出ヒソ等を介して圧力センサーで検出し、
その樹脂圧力が設定値に達したらその時点にて保圧に切
換える方法。
て安定した成形品を連続的に成形する必要がある。特に
、溶融樹脂の射出充填工程に於ける射出１次圧力から保
圧へ切換えるタイミングや溶融樹脂の金型内圧力などの
要因は、成形品の最終充填状態を左右し成形品質に大き
な影響を与える。このため、これらの要因を制御する種
々の制御方法が開発されている。例えば、１）金型内の
極脂圧力を押出ヒソ等を介して圧力センサーで検出し、
その樹脂圧力が設定値に達したらその時点にて保圧に切
換える方法。
Ｉｉ）射出シリンダの作動油圧力を検出し、その作動油
圧力が設定値に達したらその時点で保圧に切換える方法
。１１１゛）射出時に於ける樹脂圧力による金型パーテ
ィング面の開き量あるいは金型変位量を検出し、それら
の物理量が設定値に達したらその時点で保圧に換える方
法などがある。
圧力が設定値に達したらその時点で保圧に切換える方法
。１１１゛）射出時に於ける樹脂圧力による金型パーテ
ィング面の開き量あるいは金型変位量を検出し、それら
の物理量が設定値に達したらその時点で保圧に換える方
法などがある。
そして、前述の方法は、管理対象の目標値が多種多様で
あつて、その制御量が総て射出成形機の成形条件に集約
されているため、成形品キャビティに溶融樹脂を供給す
るゲートが１箇所である場合には良好な結果が期待でき
る。一方、肉厚、寸法などの形状の異なる成形品を同時
に成形するいわゆる多数個取成形の場合、あるいは大型
成形品でありゲートが複数設けられ多点から同時に溶融
樹脂を供給する場合においては、射出成形機の成形条件
に加えてこれらゲート相互間におけるバランスを適正に
制御することが必要である。
あつて、その制御量が総て射出成形機の成形条件に集約
されているため、成形品キャビティに溶融樹脂を供給す
るゲートが１箇所である場合には良好な結果が期待でき
る。一方、肉厚、寸法などの形状の異なる成形品を同時
に成形するいわゆる多数個取成形の場合、あるいは大型
成形品でありゲートが複数設けられ多点から同時に溶融
樹脂を供給する場合においては、射出成形機の成形条件
に加えてこれらゲート相互間におけるバランスを適正に
制御することが必要である。
何故ならば、多数箇取りあるいは大型成形品の多点ゲー
トシステムにおいては、各ゲート部における溶融樹脂の
状態が変化すると、各成形品間の品質にバラツキを生じ
たり、バリ．シヨートシヨツトなどの成形不良が発生し
たりするためである。従つて、射出成形機の成形条件の
み制御する上述の従来の制御方法では、ゲート相互間に
おけるバランスを制御する必要がある多数箇取りあるい
は大形成形品の多点ゲートシステムにおいては満足の行
く制御を行うことが非常に困難であるＯ本発明は、上述
の諸点に鑑み、多数箇取りあるいは大形成形品の多点ゲ
ートシステムにおいて充分に制御することができ、安定
した成形品を連続的に成形することができる射出成形の
制御装置を提供せんとするものである。
トシステムにおいては、各ゲート部における溶融樹脂の
状態が変化すると、各成形品間の品質にバラツキを生じ
たり、バリ．シヨートシヨツトなどの成形不良が発生し
たりするためである。従つて、射出成形機の成形条件の
み制御する上述の従来の制御方法では、ゲート相互間に
おけるバランスを制御する必要がある多数箇取りあるい
は大形成形品の多点ゲートシステムにおいては満足の行
く制御を行うことが非常に困難であるＯ本発明は、上述
の諸点に鑑み、多数箇取りあるいは大形成形品の多点ゲ
ートシステムにおいて充分に制御することができ、安定
した成形品を連続的に成形することができる射出成形の
制御装置を提供せんとするものである。
本発明は、各成形品キヤビテイ毎の成形プロセス変数を
計測し、その検出値と予め設定した目標値とを比較し、
目標値との偏差に応じて発熱体への供給電流量を各ゲー
ト部毎に個々に制御するようにしたことを特徴とする。
計測し、その検出値と予め設定した目標値とを比較し、
目標値との偏差に応じて発熱体への供給電流量を各ゲー
ト部毎に個々に制御するようにしたことを特徴とする。
以下、本発明の射出成形の制御方法およびその装置の具
体例を添付図面を参照して説明する。まず、本発明者は
、ホツトチツプ先端ヒータへの供給電流量とゲート部に
おける溶融樹脂の状態（キヤビテイの成形プロセス変数
）との関係を究明した。
体例を添付図面を参照して説明する。まず、本発明者は
、ホツトチツプ先端ヒータへの供給電流量とゲート部に
おける溶融樹脂の状態（キヤビテイの成形プロセス変数
）との関係を究明した。
ホツトチツプのヒーターによりゲート部にスイツチング
機能を付加する手段として、従来は第１図に示す制御回
路が採用されている。
機能を付加する手段として、従来は第１図に示す制御回
路が採用されている。
すなわち、温度調節機２３を介してヒーター２１に供給
されるヒーター供給電源２４をマグネツトリレ一２２に
より切換えて供給電力の調整を行うものである。このシ
ステムにより制御された供給電流とホツトチツプ先端温
度の時間的変化は第２図に示す関係となり、溶融樹脂が
充填されている時間内に於けるホツトチツプ先端温度は
ほぼ一定値を示す。ところが、正確なゲートバランスの
調整を実施するためには、ホツトチツプ先端を溶融樹脂
が充填している時間内においても任意に設定できること
が必要である。そこで、本発明者は第３図に示すソリツ
ドステートリレ一を採用してパルス信号によりヒーター
供給電流を制御する手段を検討した。
されるヒーター供給電源２４をマグネツトリレ一２２に
より切換えて供給電力の調整を行うものである。このシ
ステムにより制御された供給電流とホツトチツプ先端温
度の時間的変化は第２図に示す関係となり、溶融樹脂が
充填されている時間内に於けるホツトチツプ先端温度は
ほぼ一定値を示す。ところが、正確なゲートバランスの
調整を実施するためには、ホツトチツプ先端を溶融樹脂
が充填している時間内においても任意に設定できること
が必要である。そこで、本発明者は第３図に示すソリツ
ドステートリレ一を採用してパルス信号によりヒーター
供給電流を制御する手段を検討した。
その結果、ヒーター供給電流とホツトチツプ先端温度を
任意に制御可能となつた。すなわち、前述の手段３は第
３図に示すように、ヒーター供給電源２４をソリツドス
テートリレ一２５を介してヒーター２１に供給し、その
ソリツドステートリレ一２５の制御信号入力端子２６に
基準クロツクに乗つた制御パルス信号を与え、ソリツド
ステートリレ一２５をスイツチング制御し、よつてヒー
ター２１に供給される電力を制御するものである。これ
によりヒーター２１に供給される電流は第４図に示すパ
ルス状となり、ホツトチツプ先端温度はパルス信号に対
応して変化し、時間軸に対して任意の温度パターンを得
ることができた。さらに、本発明者は上述のシステムに
よりホツトチツプ先端温度特性を検討した。
任意に制御可能となつた。すなわち、前述の手段３は第
３図に示すように、ヒーター供給電源２４をソリツドス
テートリレ一２５を介してヒーター２１に供給し、その
ソリツドステートリレ一２５の制御信号入力端子２６に
基準クロツクに乗つた制御パルス信号を与え、ソリツド
ステートリレ一２５をスイツチング制御し、よつてヒー
ター２１に供給される電力を制御するものである。これ
によりヒーター２１に供給される電流は第４図に示すパ
ルス状となり、ホツトチツプ先端温度はパルス信号に対
応して変化し、時間軸に対して任意の温度パターンを得
ることができた。さらに、本発明者は上述のシステムに
よりホツトチツプ先端温度特性を検討した。
その結果、制御パルス信号とホツトチツプ先端温度、ホ
ツトチツプ先端温度と成形プロセス変数の１つである型
内圧力最大値の関係にはそれぞれ第５図、第６図に示す
相関性が確認された。すなわち、ホツトチツプ先端温度
は、設定電流一定の下においてパルス数の増加に伴い上
昇し、また型内圧力最大値は射出成形機の成形条件一定
の下において、ホツトチツプ先端温度の上昇に伴い昇圧
する傾向にある。この基本データを基にして制御パルス
信号と成形プロセス変数との相関性を検討し、第７図に
示す結果を確認した。すなわち、射出成形条件を一定に
維持した状態で制御パルス信号を変化させると、それに
伴い成形プロセス変数はほぼ線型的に変化する。従つて
型温、冷却水、溶融樹脂粘度の変動などいわゆる外乱の
影響により成形プロセス変数と設定値との間に偏差が生
じた場合においては、それに応じた制御パルス信号の修
正量を出力することによりその偏差を修正し常に設定値
に収束するよう制御することが可能である。本発明者は
、上述の現象に着眼し、成形プロセス変数として各成形
品キヤビテイの型内圧力挙動を観測し、その情報と設定
された目標値データとを常に比較し、必要によりその偏
差に応じた修正信号を出力することにより成形プロセス
変数が常に目標値となることを発明した。
ツトチツプ先端温度と成形プロセス変数の１つである型
内圧力最大値の関係にはそれぞれ第５図、第６図に示す
相関性が確認された。すなわち、ホツトチツプ先端温度
は、設定電流一定の下においてパルス数の増加に伴い上
昇し、また型内圧力最大値は射出成形機の成形条件一定
の下において、ホツトチツプ先端温度の上昇に伴い昇圧
する傾向にある。この基本データを基にして制御パルス
信号と成形プロセス変数との相関性を検討し、第７図に
示す結果を確認した。すなわち、射出成形条件を一定に
維持した状態で制御パルス信号を変化させると、それに
伴い成形プロセス変数はほぼ線型的に変化する。従つて
型温、冷却水、溶融樹脂粘度の変動などいわゆる外乱の
影響により成形プロセス変数と設定値との間に偏差が生
じた場合においては、それに応じた制御パルス信号の修
正量を出力することによりその偏差を修正し常に設定値
に収束するよう制御することが可能である。本発明者は
、上述の現象に着眼し、成形プロセス変数として各成形
品キヤビテイの型内圧力挙動を観測し、その情報と設定
された目標値データとを常に比較し、必要によりその偏
差に応じた修正信号を出力することにより成形プロセス
変数が常に目標値となることを発明した。
以下、本発明の射出成形の制御装置の一実施例を第８図
を参照して説明する。
を参照して説明する。
図中、１は射出成型機、７および８はキヤビテイ６ａ，
６ｂを形成する固定型及び可動型である。
６ｂを形成する固定型及び可動型である。
前記固定型７にマニホールド２により構成されたランナ
ー３および熱慣性の小さなホツトチツプ４、ホツトチツ
プ先端ヒータ５を組込む。そして、上述の成形金型にお
ける制御装置は、可動型８に各キヤビテイ６ａ，６ｂ毎
に組込んだ型内圧力伝達ピン９および型内圧力センサー
１０と、その型内圧力センサー１０に連係した型内圧力
変換器１１と、成形プロセス変数の目標値を設定するデ
ジタル設定器１３と、前記型内圧力変換器１１の検出値
とデジタル設定器１３の目標値とを比較して目標値との
偏差に応じた制御パルス信号を出力するコントローラ１
２と、そのコントローラ１２の制御パルス信号により電
源１５からホツトチツプ先端ヒータ５への供給電流量を
制御するソリツドステートリレ一１４とからなる。
ー３および熱慣性の小さなホツトチツプ４、ホツトチツ
プ先端ヒータ５を組込む。そして、上述の成形金型にお
ける制御装置は、可動型８に各キヤビテイ６ａ，６ｂ毎
に組込んだ型内圧力伝達ピン９および型内圧力センサー
１０と、その型内圧力センサー１０に連係した型内圧力
変換器１１と、成形プロセス変数の目標値を設定するデ
ジタル設定器１３と、前記型内圧力変換器１１の検出値
とデジタル設定器１３の目標値とを比較して目標値との
偏差に応じた制御パルス信号を出力するコントローラ１
２と、そのコントローラ１２の制御パルス信号により電
源１５からホツトチツプ先端ヒータ５への供給電流量を
制御するソリツドステートリレ一１４とからなる。
次に、上述の装置による本発明の射出成形の制御方法に
ついて説明する。射出成形機１から溶融樹脂が供給され
ると、その溶融樹脂は固定型７内のマニホールド２、ラ
ンナー３、ホツト子ツプ４を経由して各キヤビテイ６ａ
，６ｂに充填される。
ついて説明する。射出成形機１から溶融樹脂が供給され
ると、その溶融樹脂は固定型７内のマニホールド２、ラ
ンナー３、ホツト子ツプ４を経由して各キヤビテイ６ａ
，６ｂに充填される。
この際の溶融樹脂の充填挙動の情報は、可動型８に組込
まれた型内圧力伝達ピン９を介して型内圧力センサーに
より計測され、型内圧力変換器１１を経由してコントロ
ーラー１２に伝達される。一方、コントローラー１２に
おいてはデジタル設定器１３より入力された成形プロセ
ス変数の目標値と、充填挙動の情報を比較、演算し、目
標値との偏差に応じた修正量を制御パルス信号に変換し
、その制御パルス信号をソリツドステートリレ一１４〜
出力する。これによりホツトチツプ先端ヒーター５の温
度は成形プロセス変数に対して適正に設定され、成形状
態は常に目標値に管理される。このように、本発明にお
いては、各キヤビテイのプロセス変数に応じて箇別にゲ
ート状態を制御するようにしたもので、大型成形品や多
数箇取りにおけるゲートバランスを適正に制御すること
ができ、ゲートバランス不良に起因する成形不良を完全
に解消することができる。
まれた型内圧力伝達ピン９を介して型内圧力センサーに
より計測され、型内圧力変換器１１を経由してコントロ
ーラー１２に伝達される。一方、コントローラー１２に
おいてはデジタル設定器１３より入力された成形プロセ
ス変数の目標値と、充填挙動の情報を比較、演算し、目
標値との偏差に応じた修正量を制御パルス信号に変換し
、その制御パルス信号をソリツドステートリレ一１４〜
出力する。これによりホツトチツプ先端ヒーター５の温
度は成形プロセス変数に対して適正に設定され、成形状
態は常に目標値に管理される。このように、本発明にお
いては、各キヤビテイのプロセス変数に応じて箇別にゲ
ート状態を制御するようにしたもので、大型成形品や多
数箇取りにおけるゲートバランスを適正に制御すること
ができ、ゲートバランス不良に起因する成形不良を完全
に解消することができる。
さらに、成形プロセス変数を追跡制御しているため、成
形シヨツト毎における成形状態の変動を最少限に抑制す
ることが可能であり、安定した高品質の成形品を連続的
に成形することが可能である。なお、上述の実施例のよ
うに、ソリツドステートリレ一１４を用いてホツトチツ
プ先端ヒータ５への供給電流量を制御すれば、信頼性が
高く、しかも構造的に簡単であるなどの効果がある。
形シヨツト毎における成形状態の変動を最少限に抑制す
ることが可能であり、安定した高品質の成形品を連続的
に成形することが可能である。なお、上述の実施例のよ
うに、ソリツドステートリレ一１４を用いてホツトチツ
プ先端ヒータ５への供給電流量を制御すれば、信頼性が
高く、しかも構造的に簡単であるなどの効果がある。
また、ソリツドステートリレ一１４以外に例えば、サイ
リスターやパワートランジスターなどを用いたものであ
つても良い。
リスターやパワートランジスターなどを用いたものであ
つても良い。
第１図はマグネツトリレ一によるホツトチツプのスイツ
チング制御回路図、第２図は第１図に示した制御システ
ムによるホツト手ツプ先端ヒーターに供給される電流と
ホツトチツプ先端温度の時間的変化を示したグラフ、第
３図はソリツドステートリレ一によるホツトチツプのス
イツチング制御回路図、第４図は第３図に示した制御シ
ステムによるホツトチツプ先端ヒーターに供給される電
流とホツトチツプ先端温度の時間的変化を示したグラフ
、第５図は制御パルス信号とホツト手ツプ先端温度の相
関性を示したグラフ、第６図はホツトチツプ先端温度と
型内最大圧力値の相関性を示したグラフ、第７図は制御
パルス信号と成形プロセス変数の相関性を示したグラフ
、第８図は本発明の射出成形の制御装置の一実施例を示
した説明図である。 １・・・・・・射出成形機、４・・・・・・ホツトチツ
プ、５・・・・・・ホツトチツプ先端ヒータ、６ａ，６
ｂ・・・・・・キヤビテイ、７・・・・・・固定型、８
・・・・・・可動型、９・・・・・・型内圧力伝達ピン
、１０・・・・・・型内圧力センサー、１１・・・・・
・型内圧力変換器、１２・・・・・・コントローラ、１
３・・・・・・デジタル設定器、１４・・・・・・ソリ
ツドステートリレ一、１５・・・・・・電源。
チング制御回路図、第２図は第１図に示した制御システ
ムによるホツト手ツプ先端ヒーターに供給される電流と
ホツトチツプ先端温度の時間的変化を示したグラフ、第
３図はソリツドステートリレ一によるホツトチツプのス
イツチング制御回路図、第４図は第３図に示した制御シ
ステムによるホツトチツプ先端ヒーターに供給される電
流とホツトチツプ先端温度の時間的変化を示したグラフ
、第５図は制御パルス信号とホツト手ツプ先端温度の相
関性を示したグラフ、第６図はホツトチツプ先端温度と
型内最大圧力値の相関性を示したグラフ、第７図は制御
パルス信号と成形プロセス変数の相関性を示したグラフ
、第８図は本発明の射出成形の制御装置の一実施例を示
した説明図である。 １・・・・・・射出成形機、４・・・・・・ホツトチツ
プ、５・・・・・・ホツトチツプ先端ヒータ、６ａ，６
ｂ・・・・・・キヤビテイ、７・・・・・・固定型、８
・・・・・・可動型、９・・・・・・型内圧力伝達ピン
、１０・・・・・・型内圧力センサー、１１・・・・・
・型内圧力変換器、１２・・・・・・コントローラ、１
３・・・・・・デジタル設定器、１４・・・・・・ソリ
ツドステートリレ一、１５・・・・・・電源。
Claims (1)
- １ 多数個取りあるいは大型成形品の多点ゲート射出成
形装置であつて、各成形品キャビティに圧力センサを設
け、該各圧力センサから検出される圧力と予め設定され
た目標圧力とを比較して偏差を検出する比較手段を設け
、ランナと各キャビティとの間にホットチップを設け、
該ホットチップの先端にヒータを設け、該各ヒータに供
給電流を制御する電子スイッチを設け、上記比較手段か
ら検出される偏差にもとづいて得られるパルス信号によ
つて上記電子スイッチを制御する制御手段を設けたこと
を特徴とする射出成形の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5453278A JPS5933102B2 (ja) | 1978-05-10 | 1978-05-10 | 射出成形の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5453278A JPS5933102B2 (ja) | 1978-05-10 | 1978-05-10 | 射出成形の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54146857A JPS54146857A (en) | 1979-11-16 |
| JPS5933102B2 true JPS5933102B2 (ja) | 1984-08-13 |
Family
ID=12973270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5453278A Expired JPS5933102B2 (ja) | 1978-05-10 | 1978-05-10 | 射出成形の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5933102B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62299317A (ja) * | 1986-06-20 | 1987-12-26 | Sanri Kk | 射出成形機におけるゲ−ト部の時間制御加熱方法 |
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-
1978
- 1978-05-10 JP JP5453278A patent/JPS5933102B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54146857A (en) | 1979-11-16 |
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