JPS6127227A - 射出成形機の制御方法 - Google Patents
射出成形機の制御方法Info
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- 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
- B29C45/03—Injection moulding apparatus
- B29C45/07—Injection moulding apparatus using movable injection units
-
- 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
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
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- G05B19/231—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
- G05B19/237—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude with a combination of feedback covered by G05B19/232 - G05B19/235
-
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- G05B2219/42094—Speed then pressure or force loop
-
- G—PHYSICS
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
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- G05B2219/45244—Injection molding
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
この発明は、射出成形機の射出用ノズルを製品成形用の
金型に円滑に接触させて射出を行なうための射出成形機
の制御方法に関する。
金型に円滑に接触させて射出を行なうための射出成形機
の制御方法に関する。
（発明の技術的背景とその問、Ｂ点）
射出成形機を設計する場合、＃に自動化に際しては成形
品の品質の向上、省エネルギー化及び生産性の向上に留
意しなけｉばならなず、これらは特に計量行程において
その重要性を占めている。これらの中で品質の向上とい
う点でみると、成形品の品質は射出速度、圧力、樹脂温
度や射出量等により左右され、バラツキの少ない正確な
射出量を得るには高い精度で計量しなければならない。
品の品質の向上、省エネルギー化及び生産性の向上に留
意しなけｉばならなず、これらは特に計量行程において
その重要性を占めている。これらの中で品質の向上とい
う点でみると、成形品の品質は射出速度、圧力、樹脂温
度や射出量等により左右され、バラツキの少ない正確な
射出量を得るには高い精度で計量しなければならない。
また、省エネルギー化という点でみると、粒状の樹脂を
均質な溶融状態にするためにヒータで熱を加え、スクリ
ューにより剪断、混練するのであるが、スクリューの回
転数及改背圧を樹脂の種類、温度等に合わせて効果的に
制御することによって、計量に必要なエネルギーを最小
にすることができるし、計量に要する時間を出来る限り
短縮させることにより、生産性の向上を図ることもでき
る。
均質な溶融状態にするためにヒータで熱を加え、スクリ
ューにより剪断、混練するのであるが、スクリューの回
転数及改背圧を樹脂の種類、温度等に合わせて効果的に
制御することによって、計量に必要なエネルギーを最小
にすることができるし、計量に要する時間を出来る限り
短縮させることにより、生産性の向上を図ることもでき
る。
第１図は従来の射出成形機の計量機構を示す図であり、
全周面にネジ溝を付せられた棒状のスクリューｌの回転
により、ホッパ３に収納されている樹脂４はネジ溝を伝
わってシリンダ２へ送られ、ヒータ（図示せず）で熱を
加えられながらスクリューｌの回転により剪断、混練さ
れて可塑化される。この場合、シリンダ２の先端に設け
られているノズル５は製品の形状が彫り込まれた金型（
図示せず）に押圧されているので、シリンダ２内に満た
され金型を充填した樹脂６の圧力によりスクリューｌが
図示Ｙ方向に後退する。つまり、計量時には溶融した樹
脂６が外部に流れ出さない構造となっており、シ引され
ないようにすると共に、正確な樹脂量を計量するために
駆動装置１００による駆動でスクリューｌに背圧が加え
られる。従って、スクリューｌの回転によって生じる樹
脂圧と駆動装置 ｉｏｏからの背圧との差によって、ス
クリューｌは徐々に矢印Ｙ方向に後退させられる。これ
らスクリューｌの回転数と背圧は使用する樹脂４の種類
、温度等から経験的に設定され、射出量を決めるスクリ
ュー１の位置はリミットスイッチ等の検出手段によって
設定されている。
全周面にネジ溝を付せられた棒状のスクリューｌの回転
により、ホッパ３に収納されている樹脂４はネジ溝を伝
わってシリンダ２へ送られ、ヒータ（図示せず）で熱を
加えられながらスクリューｌの回転により剪断、混練さ
れて可塑化される。この場合、シリンダ２の先端に設け
られているノズル５は製品の形状が彫り込まれた金型（
図示せず）に押圧されているので、シリンダ２内に満た
され金型を充填した樹脂６の圧力によりスクリューｌが
図示Ｙ方向に後退する。つまり、計量時には溶融した樹
脂６が外部に流れ出さない構造となっており、シ引され
ないようにすると共に、正確な樹脂量を計量するために
駆動装置１００による駆動でスクリューｌに背圧が加え
られる。従って、スクリューｌの回転によって生じる樹
脂圧と駆動装置 ｉｏｏからの背圧との差によって、ス
クリューｌは徐々に矢印Ｙ方向に後退させられる。これ
らスクリューｌの回転数と背圧は使用する樹脂４の種類
、温度等から経験的に設定され、射出量を決めるスクリ
ュー１の位置はリミットスイッチ等の検出手段によって
設定されている。
なお、スクリューｌを回転する機構やスクリューｌに背
圧を加える機構、リミットスイッチ等は、駆動装置１０
０内に装備されている。
圧を加える機構、リミットスイッチ等は、駆動装置１０
０内に装備されている。
ここで問題となるのは、スクリュー位置を直接決定する
要素がリミットスイッチであり、回転数と背圧の相互関
係によりスクリュー位置を間接的にしか制御できないこ
とである。すなわち、リミットスイッチが動作してから
スクリューｌの回転を停止させたのでは、スクリューｌ
は所望の位置を行き過ぎてしまう。従って、行き過ぎを
無くすためにはスクリューｌがリミットスイッチに近づ
くに従い、スクリューｌの回転を徐々に下げていくとか
、又はリミットスイッチ作動点に対する行き過ぎ量を見
越して手前に設定しておくなどの対策しかない、このた
め、実際には計量行程の試行錯誤を繰返して決定する必
要があり、更に樹脂４の種類、金型の形状等によって異
なるのみならず、温度変化や樹脂の湿度、ホッパ３から
シリンダ２への移送量等の変化が外乱として加わるとい
う点からすると、リミットスイッチ作動点の設定が煩雑
であるばかりか正確な射出量を得ることも困難であり、
射出量にバラツキが生じ、成形品の品質の低下は免れな
い。更に、このような方式ではリミットスイッチにより
正確な位置で停止させるために、スクリューｌの回転数
を定常回転時でも必要量−Ｈに小さくしなければならず
、計量に要する時間が長くなり、生産性が落ると共にエ
ネルギー効率も低くなってしまっていた。
要素がリミットスイッチであり、回転数と背圧の相互関
係によりスクリュー位置を間接的にしか制御できないこ
とである。すなわち、リミットスイッチが動作してから
スクリューｌの回転を停止させたのでは、スクリューｌ
は所望の位置を行き過ぎてしまう。従って、行き過ぎを
無くすためにはスクリューｌがリミットスイッチに近づ
くに従い、スクリューｌの回転を徐々に下げていくとか
、又はリミットスイッチ作動点に対する行き過ぎ量を見
越して手前に設定しておくなどの対策しかない、このた
め、実際には計量行程の試行錯誤を繰返して決定する必
要があり、更に樹脂４の種類、金型の形状等によって異
なるのみならず、温度変化や樹脂の湿度、ホッパ３から
シリンダ２への移送量等の変化が外乱として加わるとい
う点からすると、リミットスイッチ作動点の設定が煩雑
であるばかりか正確な射出量を得ることも困難であり、
射出量にバラツキが生じ、成形品の品質の低下は免れな
い。更に、このような方式ではリミットスイッチにより
正確な位置で停止させるために、スクリューｌの回転数
を定常回転時でも必要量−Ｈに小さくしなければならず
、計量に要する時間が長くなり、生産性が落ると共にエ
ネルギー効率も低くなってしまっていた。
このような問題と共に、ノズルと金型とを接触させる場
合、ノズルを速度制御によって金型へ向って前進させ、
ノズルが金型に十分近づいた時に圧力制御に切換えるよ
うにしているが、速度制御を圧力制御に切換える位置又
は時間が分らず、速度制御を圧力制御に切換えた時に速
度又は圧力が不連続に変化してしまい、円滑な制御がで
きないといった問題点があった。
合、ノズルを速度制御によって金型へ向って前進させ、
ノズルが金型に十分近づいた時に圧力制御に切換えるよ
うにしているが、速度制御を圧力制御に切換える位置又
は時間が分らず、速度制御を圧力制御に切換えた時に速
度又は圧力が不連続に変化してしまい、円滑な制御がで
きないといった問題点があった。
（発明の目的）
この発明は上述のような事情からなされたものであり、
その目的は、射出成形機の構成と相俟ってノズルを円滑
に金型に接触させることができる射出成形機の制御方法
を提供することにある。
その目的は、射出成形機の構成と相俟ってノズルを円滑
に金型に接触させることができる射出成形機の制御方法
を提供することにある。
（発明の概要）
この発明は、先端にノズルを穿設されているシリンダ内
に、前後進すると共に回転するスクリューを配設し、シ
リンダ内に溶融されている樹脂をノルゾから、製品の形
状が彫り込まれた金型内に射出するようになっている射
出成形機の制御方法に関するもので、ノズルを速度制御
で金型方向に移動させ、ノズルの金型に対する圧力を測
定し、この測定圧力が設定圧力となった時に」−記ノズ
ルの速度制御を圧力制御に切換え１．ヒ記ノズルを設定
圧力で金型に圧接させるように制御するものである。
に、前後進すると共に回転するスクリューを配設し、シ
リンダ内に溶融されている樹脂をノルゾから、製品の形
状が彫り込まれた金型内に射出するようになっている射
出成形機の制御方法に関するもので、ノズルを速度制御
で金型方向に移動させ、ノズルの金型に対する圧力を測
定し、この測定圧力が設定圧力となった時に」−記ノズ
ルの速度制御を圧力制御に切換え１．ヒ記ノズルを設定
圧力で金型に圧接させるように制御するものである。
（発明の実施例）
この発明では、第２図に示すように制御装置１５にスク
リューｌに対する位置指令Ｓｉが入力され、演算された
スクリュー背圧信号Ｐｉがスクリューｌの位置を移動す
るモータ１３に与えられ、演算されたスクリュー回転信
号Ｒｉがスクリューｌのｍ１転を行なうモータ７に入力
されている。ここで、スクリュー回転信号Ｒｉによりモ
ータ７が回転することによりスクリューｌが回転され、
ホッパ３から樹脂４がシリンダ２へ送られ、スクリュー
ｌにより剪断、混練されて可塑化された樹脂６がシリン
ダ２内に満たされ、この圧力によりスクリューｌは矢印
Ｎ方向に後退する。このとき、シリンダ２内に空気が吸
引されないようにしながら正確な樹脂量を計量するため
に、スクリューｌに背圧が加えられるのであるが、これ
はモータ１３がスクリュー背圧信号Ｐｉにより駆動され
、モータ１３に連結されたポールネジ１１が回転するこ
とにより、これに螺合されたポールナラ）１２が矢印Ｍ
方向のトルクを発生するため、ボールナツト！２に連結
されている駆動台１０上に載置赤固定されたモータ７、
スクリュー１などがＮ方向に後退する力に対して、背圧
として作用するのである。ここで、モータ７に連結され
ている回転数センサ８は、スクリューｌの回転数ｎを検
出してスクリュー回転数フィードバック信号Ｒｆを、ま
た、モータＩ３に連結されている位置センサ１４は、ボ
ールナツト１２の位置、つまりスクリューｌの位置を検
出して背圧ｐを示すスクリュー位置フィードバック信号
Ｓｆをそれぞれ制御装置１５に入力している。さらに、
ノズル５の前面には溶融された樹脂を射出して、製品を
成形するための金型３０の射出口が圧接されている。
リューｌに対する位置指令Ｓｉが入力され、演算された
スクリュー背圧信号Ｐｉがスクリューｌの位置を移動す
るモータ１３に与えられ、演算されたスクリュー回転信
号Ｒｉがスクリューｌのｍ１転を行なうモータ７に入力
されている。ここで、スクリュー回転信号Ｒｉによりモ
ータ７が回転することによりスクリューｌが回転され、
ホッパ３から樹脂４がシリンダ２へ送られ、スクリュー
ｌにより剪断、混練されて可塑化された樹脂６がシリン
ダ２内に満たされ、この圧力によりスクリューｌは矢印
Ｎ方向に後退する。このとき、シリンダ２内に空気が吸
引されないようにしながら正確な樹脂量を計量するため
に、スクリューｌに背圧が加えられるのであるが、これ
はモータ１３がスクリュー背圧信号Ｐｉにより駆動され
、モータ１３に連結されたポールネジ１１が回転するこ
とにより、これに螺合されたポールナラ）１２が矢印Ｍ
方向のトルクを発生するため、ボールナツト！２に連結
されている駆動台１０上に載置赤固定されたモータ７、
スクリュー１などがＮ方向に後退する力に対して、背圧
として作用するのである。ここで、モータ７に連結され
ている回転数センサ８は、スクリューｌの回転数ｎを検
出してスクリュー回転数フィードバック信号Ｒｆを、ま
た、モータＩ３に連結されている位置センサ１４は、ボ
ールナツト１２の位置、つまりスクリューｌの位置を検
出して背圧ｐを示すスクリュー位置フィードバック信号
Ｓｆをそれぞれ制御装置１５に入力している。さらに、
ノズル５の前面には溶融された樹脂を射出して、製品を
成形するための金型３０の射出口が圧接されている。
次に、この制御装置１５の内容を具体化した一例を第３
図に示しこの構成について説明すると、位置指令Ｓｉと
スクリュー位置フィードバック信号ｓｒとの偏差Ｓｅが
位置制御要素２１に入力され、閉ループ制御の特性を補
償するように演算された信号Ｓｏが速度制御要素２２に
入力され、スクリューｌを制御するに必要な背圧指令旧
と回転数指令Ｋｉを出力する。そして、背圧指令旧は背
圧制御要素１８に人力され、この閉ループ制御の特性を
補償するように演算された信号ＨＯが電力増幅器２０Ａ
に入力され、モータ１３を駆動するために電力増幅され
てスクリュー背圧信号Ｐｉとしてモータ１３に入力され
る。−・方、回転数桁仝Ｋｉは減算器２４に入力され、
この減算器２４で求められたスクリュー回転数フィード
バック信号Ｒ「との偏差Ｋｅが回転数制御要素１８に入
力され、この閉ループ制御の特性を補償するように演算
された出力Ｋｏが電力増幅器２０Ｂに入力され、モータ
７を駆動するために電力増幅されてスクリュー回転信号
Ｒｉとしてモータ７に入力される。
図に示しこの構成について説明すると、位置指令Ｓｉと
スクリュー位置フィードバック信号ｓｒとの偏差Ｓｅが
位置制御要素２１に入力され、閉ループ制御の特性を補
償するように演算された信号Ｓｏが速度制御要素２２に
入力され、スクリューｌを制御するに必要な背圧指令旧
と回転数指令Ｋｉを出力する。そして、背圧指令旧は背
圧制御要素１８に人力され、この閉ループ制御の特性を
補償するように演算された信号ＨＯが電力増幅器２０Ａ
に入力され、モータ１３を駆動するために電力増幅され
てスクリュー背圧信号Ｐｉとしてモータ１３に入力され
る。−・方、回転数桁仝Ｋｉは減算器２４に入力され、
この減算器２４で求められたスクリュー回転数フィード
バック信号Ｒ「との偏差Ｋｅが回転数制御要素１８に入
力され、この閉ループ制御の特性を補償するように演算
された出力Ｋｏが電力増幅器２０Ｂに入力され、モータ
７を駆動するために電力増幅されてスクリュー回転信号
Ｒｉとしてモータ７に入力される。
第４図は上述装置についての動作を説明するｎ、縦軸に
スクリューｌの背圧ｐをとり、スクリューｌの移動速度
ｖＯ（小）〜Ｖ４（大）をパラメータとして示している
。
スクリューｌの背圧ｐをとり、スクリューｌの移動速度
ｖＯ（小）〜Ｖ４（大）をパラメータとして示している
。
ここで、計量行程を説明しながら一連の動作について述
べると、先ず計量すべき樹脂６の量はスクリューｌが停
止する位置によって決定されるので、制御装置１５に入
力される位置指令Ｓｉが計量すべき樹脂６の量となる。
べると、先ず計量すべき樹脂６の量はスクリューｌが停
止する位置によって決定されるので、制御装置１５に入
力される位置指令Ｓｉが計量すべき樹脂６の量となる。
そして、位置センサ１４がこの位置指令Ｓｉに相当する
スクリュー位置フィードバック信号Ｓｆを出力するよう
になるまでスクリューｌが移動したとき、計量行程は終
了する。この計量行程が終了するまでの過程は、第３図
において先ず位置制御要素２１が偏差Ｓｅを入力すると
、所定の周波数特性を有するなどしてこの閉ループ特性
を補償するように制御され、求められた信号Ｓｏを速度
制御要素２２に入力し、この速度制御要素２２は背圧指
令旧と回転数指令Ｋｉとをその組合せにより効率良く、
かつ迅速にスクリューｌの回転速度を零にしてる。これ
を第４図の特性図に従って説明すると、先ず計量の開始
時は背圧指令及び回転指令はそれぞれｐ４及びｎ４を指
令し、スクリューｌの回転数ｎを出来るだけ高くして計
量の効率を−Ｌげるようにする。すなわち、第２図にお
ける矢印Ｎ方向の速度と矢印Ｍ方向の背圧との差でスク
リューｌの移動速度はｖ４となり、この移動速度もかな
り高くなっている。ここで、第４図の破線Ｌｌは計量行
程の過程に応じて変化する回転数ｎと背圧ｐの組合せを
示しており、この傾斜は自由に選択、設定することがで
きる。上記のように計晴開始時に１４とｐ４の組合せで
始まり、以降順次ｎ３とｐ３ 、 ｎ２とｐ２．ｎｌと
ｐｌと変化していき、最終的にはｎｓとｐｓの組合せで
スクリューｌの移動速度はｖＯとなり、スクリューｌが
停止トして計量行程は終了する。すなわち、スクリュ、
−回転数ｎｓ及びスクリュー移動速度ＶＯに近づくと
これらは殆ど停止に近い値となり、この計場終了時には
位置指令Ｓｉに対して正しい位置にスムーズに停止でき
るので、位置指令Ｓｉに対して行き過ぎることなく適正
な値の計量ができ、かつそのときの背圧ｐも適正な値ｐ
ｓに選択でき１次の射出行程の準備もできるのである。
スクリュー位置フィードバック信号Ｓｆを出力するよう
になるまでスクリューｌが移動したとき、計量行程は終
了する。この計量行程が終了するまでの過程は、第３図
において先ず位置制御要素２１が偏差Ｓｅを入力すると
、所定の周波数特性を有するなどしてこの閉ループ特性
を補償するように制御され、求められた信号Ｓｏを速度
制御要素２２に入力し、この速度制御要素２２は背圧指
令旧と回転数指令Ｋｉとをその組合せにより効率良く、
かつ迅速にスクリューｌの回転速度を零にしてる。これ
を第４図の特性図に従って説明すると、先ず計量の開始
時は背圧指令及び回転指令はそれぞれｐ４及びｎ４を指
令し、スクリューｌの回転数ｎを出来るだけ高くして計
量の効率を−Ｌげるようにする。すなわち、第２図にお
ける矢印Ｎ方向の速度と矢印Ｍ方向の背圧との差でスク
リューｌの移動速度はｖ４となり、この移動速度もかな
り高くなっている。ここで、第４図の破線Ｌｌは計量行
程の過程に応じて変化する回転数ｎと背圧ｐの組合せを
示しており、この傾斜は自由に選択、設定することがで
きる。上記のように計晴開始時に１４とｐ４の組合せで
始まり、以降順次ｎ３とｐ３ 、 ｎ２とｐ２．ｎｌと
ｐｌと変化していき、最終的にはｎｓとｐｓの組合せで
スクリューｌの移動速度はｖＯとなり、スクリューｌが
停止トして計量行程は終了する。すなわち、スクリュ、
−回転数ｎｓ及びスクリュー移動速度ＶＯに近づくと
これらは殆ど停止に近い値となり、この計場終了時には
位置指令Ｓｉに対して正しい位置にスムーズに停止でき
るので、位置指令Ｓｉに対して行き過ぎることなく適正
な値の計量ができ、かつそのときの背圧ｐも適正な値ｐ
ｓに選択でき１次の射出行程の準備もできるのである。
また、計量中に回転数ｎが高くとれれば、これによる摩
擦熱が大きくなり、ヒータの容量は小さくても済むとい
う利点も出てくる。
擦熱が大きくなり、ヒータの容量は小さくても済むとい
う利点も出てくる。
次に１．ヒ述の原理で制御される射出成形機の具体的な
構造を第５図に示して説明する。
構造を第５図に示して説明する。
モータ７及び１３は射出成形機の固定された筐体４０に
取付けられており、モータ１３の回転軸１３Ａにはギア
４１及び４２が装着され、モータ７の回転軸７Ａにはギ
ア４３及び４４が装着されており、これらギア４１〜４
４は回転軸１３Ａ及び７Ａの各端部に設けられているク
ラッチ機構４５及び４８によって駆動力の伝達が断続さ
れるようになっている。
取付けられており、モータ１３の回転軸１３Ａにはギア
４１及び４２が装着され、モータ７の回転軸７Ａにはギ
ア４３及び４４が装着されており、これらギア４１〜４
４は回転軸１３Ａ及び７Ａの各端部に設けられているク
ラッチ機構４５及び４８によって駆動力の伝達が断続さ
れるようになっている。
また、筺体４０にはクラッチ機構４７及び４８で駆動力
の伝達が断続される伝達軸４７Ａ及び４８Ａが軸架され
ており、伝達軸４７Ａにはギア４８及び５０が、伝達軸
４８Ａにはギア５１及び５２がそれぞれ装着されている
。さらに、筺体４０には金型３０の移動を行なう駆動軸
３０＾が軸架され、その端部に設けられているクラッチ
機構３１で駆動力の伝達が断続されるようになっている
ギア３２〜３４が筺体４０内で装着され、駆動軸３０Ａ
は更に金型３０の筺体３５に軸架されている。筺体３５
内の駆動軸３０、Ａにはギア３６が装着され、ギア３７
を介して作動軸３８に回転力を伝達し、この回転によっ
て型部材３９を摺動軸３８Ａ、３８Ｂ 、、Ｌ：で摺動
させて前後進するようになっている。さらに、筐体４０
内にはスクリューｌに連結された軸ＩＡが設けらており
、この軸ＩＡにギア５３が装着され、このギア５３の内
胴にベアリングを介して係合された作動軸５４には更に
ギア５５が装着されている。
の伝達が断続される伝達軸４７Ａ及び４８Ａが軸架され
ており、伝達軸４７Ａにはギア４８及び５０が、伝達軸
４８Ａにはギア５１及び５２がそれぞれ装着されている
。さらに、筺体４０には金型３０の移動を行なう駆動軸
３０＾が軸架され、その端部に設けられているクラッチ
機構３１で駆動力の伝達が断続されるようになっている
ギア３２〜３４が筺体４０内で装着され、駆動軸３０Ａ
は更に金型３０の筺体３５に軸架されている。筺体３５
内の駆動軸３０、Ａにはギア３６が装着され、ギア３７
を介して作動軸３８に回転力を伝達し、この回転によっ
て型部材３９を摺動軸３８Ａ、３８Ｂ 、、Ｌ：で摺動
させて前後進するようになっている。さらに、筐体４０
内にはスクリューｌに連結された軸ＩＡが設けらており
、この軸ＩＡにギア５３が装着され、このギア５３の内
胴にベアリングを介して係合された作動軸５４には更に
ギア５５が装着されている。
このような構成において、射出成形機は型部材３８を前
進させて金型を合せる型締と、この型、啼の圧力を増加
する昇圧と、ノズル５を金型３０の方向に前進させるノ
ズル前進と、溶融された樹脂の金型３０内への射出充填
と、樹脂の可塑化を行なう計量及び冷却と、ノズル５を
筐体４０方向に後退させるノズル後退と、金型の降圧及
び型開と、金型３０内で成型された製品の突落し停止と
を繰返して行雇う。ここにおいて、第５図は射出成形機
の初期状態を示しており、型締及び昇圧を行なう場合に
はモータ１３を駆動し、その回転駆動が回転軸１３Ａ→
ギア４１→図示されないギアーギア３３を介して駆動軸
３０Ａに伝達され、ギア３６及び３７を介して作動軸３
８が回転されることによって型部材３８が前進される。
進させて金型を合せる型締と、この型、啼の圧力を増加
する昇圧と、ノズル５を金型３０の方向に前進させるノ
ズル前進と、溶融された樹脂の金型３０内への射出充填
と、樹脂の可塑化を行なう計量及び冷却と、ノズル５を
筐体４０方向に後退させるノズル後退と、金型の降圧及
び型開と、金型３０内で成型された製品の突落し停止と
を繰返して行雇う。ここにおいて、第５図は射出成形機
の初期状態を示しており、型締及び昇圧を行なう場合に
はモータ１３を駆動し、その回転駆動が回転軸１３Ａ→
ギア４１→図示されないギアーギア３３を介して駆動軸
３０Ａに伝達され、ギア３６及び３７を介して作動軸３
８が回転されることによって型部材３８が前進される。
こうして型部材３９が前進されてストップ位置で停止す
ることにより所定圧まで昇圧されると、クラッチ機構９
０１を切換えてギア３３からギア３Ｂへの伝達を遮断し
、クラッチ機構４５及び４７を切換えて輔４７Ａのみを
回転させることによって筐体４０の金型３０方向への移
動を行ない、静止している金型３０に対してノズル５を
前進させる。なお、ノズル５の後退はモータ１３の回転
を逆にすることによって行なわれる。
ることにより所定圧まで昇圧されると、クラッチ機構９
０１を切換えてギア３３からギア３Ｂへの伝達を遮断し
、クラッチ機構４５及び４７を切換えて輔４７Ａのみを
回転させることによって筐体４０の金型３０方向への移
動を行ない、静止している金型３０に対してノズル５を
前進させる。なお、ノズル５の後退はモータ１３の回転
を逆にすることによって行なわれる。
また、樹脂の射出を行なう場合にはモータ７及び１３を
駆動し、クラッチ機構４５及び４Ｂを切換えてギア４１
の回転及びギア４２の回転が図示されないギアによりそ
れぞれギア３３及び３４に伝達されるようにする。更に
クラッチ機構３１を切換えることによって、モータ７及
び１３の回転駆動がギア５５に伝達され、軸５４及びＩ
Ａを介してスクリュー１が移動され、上述したような溶
融樹脂の金型３０への射出を行なうことができる。さら
に、樹脂の計量を行なう場合にはモータ７のみを駆動し
、この回転駆動をギア４３→図示されないギア→ギア５
２→軸４８Ａ→ギア５１→ギア４９→ギア３２→ギア５
３を介してスクリューｌに伝え、このスクリューｌを回
転させると共にモータ１′３を駆動し、この回転駆動を
ギア４２→図示されないギア→ギア３３→クラッチ３１
→ギア５５→軸５４→軸ＩＡを介してスクリュー１に伝
え、スクリューｌに背圧が加えられることによって計量
を行なう。そして、型開は上記型締の場合と逆にモータ
１３を回転し、型部材３９を後退させることによって行
なわれる。
駆動し、クラッチ機構４５及び４Ｂを切換えてギア４１
の回転及びギア４２の回転が図示されないギアによりそ
れぞれギア３３及び３４に伝達されるようにする。更に
クラッチ機構３１を切換えることによって、モータ７及
び１３の回転駆動がギア５５に伝達され、軸５４及びＩ
Ａを介してスクリュー１が移動され、上述したような溶
融樹脂の金型３０への射出を行なうことができる。さら
に、樹脂の計量を行なう場合にはモータ７のみを駆動し
、この回転駆動をギア４３→図示されないギア→ギア５
２→軸４８Ａ→ギア５１→ギア４９→ギア３２→ギア５
３を介してスクリューｌに伝え、このスクリューｌを回
転させると共にモータ１′３を駆動し、この回転駆動を
ギア４２→図示されないギア→ギア３３→クラッチ３１
→ギア５５→軸５４→軸ＩＡを介してスクリュー１に伝
え、スクリューｌに背圧が加えられることによって計量
を行なう。そして、型開は上記型締の場合と逆にモータ
１３を回転し、型部材３９を後退させることによって行
なわれる。
ここにおいて、上述の型締後のノズル５の前進はモータ
１３の駆動による速度制御によって行・なわれ、ノズル
５が金型３０に接触した後は所定圧力で圧接する必要が
ある。したがって、モータ１３を第６図に示すような速
度指令ｖｉに対する速度制御系から、圧力指令Ｐｉの圧
力制御系に切換えるのにどのようにするかが問題となる
。すなわち、第６図の速度制御系は速度偏差マｅをルー
プ系６０（Ｇｓ）でトルク指令Ｔｉに変換し、このトル
ク指令Ｔ１に従って電力増幅器６１を介してモータ１３
を制御するようになっており、第７図（Ａ）。
１３の駆動による速度制御によって行・なわれ、ノズル
５が金型３０に接触した後は所定圧力で圧接する必要が
ある。したがって、モータ１３を第６図に示すような速
度指令ｖｉに対する速度制御系から、圧力指令Ｐｉの圧
力制御系に切換えるのにどのようにするかが問題となる
。すなわち、第６図の速度制御系は速度偏差マｅをルー
プ系６０（Ｇｓ）でトルク指令Ｔｉに変換し、このトル
ク指令Ｔ１に従って電力増幅器６１を介してモータ１３
を制御するようになっており、第７図（Ａ）。
（Ｂ）に示す如く時点ｔｏからｔｌまでを指令速度ｖｉ
の一定速度で制御し、時点ｔ１以隆を指令圧力ｐｉの一
定圧力で制御するようにすると、制御モードが切換わる
時点ｔ１において速度Ｖ及び圧力Ｐが共に不連続となり
、射出等を円滑に行なうことができない。
の一定速度で制御し、時点ｔ１以隆を指令圧力ｐｉの一
定圧力で制御するようにすると、制御モードが切換わる
時点ｔ１において速度Ｖ及び圧力Ｐが共に不連続となり
、射出等を円滑に行なうことができない。
このため、この発明では速度制御でノズル５を前進させ
、ノズル５が金型３０に衝突した時点では、移動距離Ｘ
が−・定になると共に速度Ｖが０になることを利用して
衝突を検知し、この衝、突検知後に実際の圧力ｐが指令
圧力ｐｉとなった時に圧力制御に切換えるようにする。
、ノズル５が金型３０に衝突した時点では、移動距離Ｘ
が−・定になると共に速度Ｖが０になることを利用して
衝突を検知し、この衝、突検知後に実際の圧力ｐが指令
圧力ｐｉとなった時に圧力制御に切換えるようにする。
第８図（Ａ）及び（Ｂ）はノズル５の金型３０への衝突
の様ｒを示すもので、時点ｔ２までは一定の指令速度マ
ｉで移動されているので、ノズル５の移動距離Ｘも線形
に増加するが、ノズル５が金型３０に衝突すると速度Ｖ
が０にがると共に、移動距離Ｘも増加せず＝一定値ｘＯ
を保持することになる。したがって、移動距離Ｘの変化
の様子又は速度ＶのＯを何らかの手段によっ−Ｃ検出す
ることによって、ノズル５の金型３０への衝突時点ｔ２
を検出することができる。ノズル５の金型３０への衝突
後（時点ｔ２）、速度Ｖは減少し、圧力ｐが速度制御系
の特性に従って次第にト昇するので、第９図（八）及び
（Ｂ）に示す如く実際の圧力ｐが設定器等で設定されて
いる指令圧力ｐｉとなった時（時点ｔ３）に圧力制御に
切換える。もし、指令圧力ｐｉが衝突前の圧力ｐよりも
低いときは、衝突後（時点ｔ２）、速度指令値ｖｉを零
にすることによって圧力ｐは速度制御系の特性に従って
次第に下降するので、指令圧力ｐｉとなった時に圧力制
御に切換える。このようにすれば、時点ｔ２までは速度
指令マｉによる一定速度の速度制御が実現され、ノズル
５が金型３０に衝突した時点ｔ２から以後の短い過渡期
間内に指令圧力ｐｉとなるのを待ち、指令圧力ｐｉとな
った時（ｔ３）に圧力制御に切換えられるので、速度制
御から圧力制御への切換を円滑に行なうことができる。
の様ｒを示すもので、時点ｔ２までは一定の指令速度マ
ｉで移動されているので、ノズル５の移動距離Ｘも線形
に増加するが、ノズル５が金型３０に衝突すると速度Ｖ
が０にがると共に、移動距離Ｘも増加せず＝一定値ｘＯ
を保持することになる。したがって、移動距離Ｘの変化
の様子又は速度ＶのＯを何らかの手段によっ−Ｃ検出す
ることによって、ノズル５の金型３０への衝突時点ｔ２
を検出することができる。ノズル５の金型３０への衝突
後（時点ｔ２）、速度Ｖは減少し、圧力ｐが速度制御系
の特性に従って次第にト昇するので、第９図（八）及び
（Ｂ）に示す如く実際の圧力ｐが設定器等で設定されて
いる指令圧力ｐｉとなった時（時点ｔ３）に圧力制御に
切換える。もし、指令圧力ｐｉが衝突前の圧力ｐよりも
低いときは、衝突後（時点ｔ２）、速度指令値ｖｉを零
にすることによって圧力ｐは速度制御系の特性に従って
次第に下降するので、指令圧力ｐｉとなった時に圧力制
御に切換える。このようにすれば、時点ｔ２までは速度
指令マｉによる一定速度の速度制御が実現され、ノズル
５が金型３０に衝突した時点ｔ２から以後の短い過渡期
間内に指令圧力ｐｉとなるのを待ち、指令圧力ｐｉとな
った時（ｔ３）に圧力制御に切換えられるので、速度制
御から圧力制御への切換を円滑に行なうことができる。
なお。
ノズル５の金型３０への衝突は、ノズル５又は金型３０
が破壊されない程度の速度で行なわれる。
が破壊されない程度の速度で行なわれる。
第１θ図はこの発明方法を実現する装置の一例を示すも
のであり、モータ】３の駆動電流や位置センサ１４から
のパルス数を検出することによって、ノズル５と金型３
０との衝突を検出して衝突信号ＣＬを出力する衝突検出
回路７０を設け、更にループ系６０からのトルクＴを設
定回路７２からの指令圧力ｐｉと比較して切換信号ＳＷ
を出力するトルク検出回路７１を設けている。また、ル
ープ系６０と電力増幅器６１との間には切換信号Ｓｗに
よってトルクＴ（接点ａ）、圧力ｐｉ （接点ｂ）を切
換えるスイッチ回路７３設けられている。
のであり、モータ】３の駆動電流や位置センサ１４から
のパルス数を検出することによって、ノズル５と金型３
０との衝突を検出して衝突信号ＣＬを出力する衝突検出
回路７０を設け、更にループ系６０からのトルクＴを設
定回路７２からの指令圧力ｐｉと比較して切換信号ＳＷ
を出力するトルク検出回路７１を設けている。また、ル
ープ系６０と電力増幅器６１との間には切換信号Ｓｗに
よってトルクＴ（接点ａ）、圧力ｐｉ （接点ｂ）を切
換えるスイッチ回路７３設けられている。
このような構成において、衝突検出回路７０は常にノズ
ル５と金型３０との衝突を検出するようになっており、
衝突を検知した時に衝突信号ＣＬをトルク検出回路７１
に入力して実際のトルクＴ（圧力Ｐ）と設定回路７２で
設定されている指令圧力ｐｉとの比較を行なう、もし、
指令圧力ｐｉが衝突前の圧力Ｐよりも低いときは、衝突
を検知した時に速度指令マｉを零にする。そして、トル
クＴが設定圧力ｐｉと等しくなった時に切換信号Ｓ―を
出力し、スイッチ回路７１の接点をａからｂに切換えて
指令圧力ｐｉの圧力制御とする。
ル５と金型３０との衝突を検出するようになっており、
衝突を検知した時に衝突信号ＣＬをトルク検出回路７１
に入力して実際のトルクＴ（圧力Ｐ）と設定回路７２で
設定されている指令圧力ｐｉとの比較を行なう、もし、
指令圧力ｐｉが衝突前の圧力Ｐよりも低いときは、衝突
を検知した時に速度指令マｉを零にする。そして、トル
クＴが設定圧力ｐｉと等しくなった時に切換信号Ｓ―を
出力し、スイッチ回路７１の接点をａからｂに切換えて
指令圧力ｐｉの圧力制御とする。
なお、上述では、スクリューｌの回転数ｎをモータ７に
連結された回転数センサ８で検出するようにしているが
、ギヤ等を介して検出したり、モータ電流を検出するよ
うにしても良く、スクリューｌの位置も駆動台１０やボ
ールナツト１２等の位置から求めるようにしても良い。
連結された回転数センサ８で検出するようにしているが
、ギヤ等を介して検出したり、モータ電流を検出するよ
うにしても良く、スクリューｌの位置も駆動台１０やボ
ールナツト１２等の位置から求めるようにしても良い。
また、モータは直流でも交流制御でも良く、スクリュー
の位置移動はボールスクリューとボールナツトの組合せ
の他、モータ駆動でガイド上を走行させたりすることも
可能である。
の位置移動はボールスクリューとボールナツトの組合せ
の他、モータ駆動でガイド上を走行させたりすることも
可能である。
（発明の効果）
以上のようにこの発明の射出成形機の制御方法によれば
、単純な衝突の検出又は他の手段によって速度制御から
圧力制御に切換えることができるので、安価で簡易な制
御を実現することができる。また、速度制御から圧力制
御への切換えを、実際の圧力が設定圧力となったことを
検出した時に行なうようにしているので、制御系の切換
えを円滑に行なうことができる。
、単純な衝突の検出又は他の手段によって速度制御から
圧力制御に切換えることができるので、安価で簡易な制
御を実現することができる。また、速度制御から圧力制
御への切換えを、実際の圧力が設定圧力となったことを
検出した時に行なうようにしているので、制御系の切換
えを円滑に行なうことができる。
第１図は従来の射出成形機の一例を示す図、第２図はこ
の発明を適用できる射出成形機の一実施例を示す図、第
３図はその制御装置の一実施例を示すブロック図、第４
図はその動作を説明するための回転数と背圧の関係を示
す特性図、第５Ｆｇｉは射出成形機の具体的な構造を示
す構成図、第６図は速度制御系のブロック図、第７図（
Ａ）及び（Ｂ）は速度制御から圧力制御への不連続性を
説明する図、第８図（Ａ） 、 （Ｂ）及び第９図（Ａ
）、（Ｂ）はこの発明の詳細な説明するための図、第１
０図はこの発明による回路系の一例を示すブロック図で
ある。 １・・・スクリュー、２・・・シリンダ、３・・・ホッ
パ、４，６・・・樹脂、５・・・ノズル、７，１３・・
・モータ、８・・・回転数センサ、１０・・・駆動台、
１１・・・ボールスクリュー、１２・・・ボールナツト
、１４・・・位置センサ、１５・・・制御装置、３Ｇ・
・・金型、４０．３５・・・筐体。 ７０・・・衝突検出回路、７１・・・トルク検出回路、
７２・・・設定回路、７３・・・スイッチ回路。 出願人代理人 安 形 雄 三 条 ｌ 図
の発明を適用できる射出成形機の一実施例を示す図、第
３図はその制御装置の一実施例を示すブロック図、第４
図はその動作を説明するための回転数と背圧の関係を示
す特性図、第５Ｆｇｉは射出成形機の具体的な構造を示
す構成図、第６図は速度制御系のブロック図、第７図（
Ａ）及び（Ｂ）は速度制御から圧力制御への不連続性を
説明する図、第８図（Ａ） 、 （Ｂ）及び第９図（Ａ
）、（Ｂ）はこの発明の詳細な説明するための図、第１
０図はこの発明による回路系の一例を示すブロック図で
ある。 １・・・スクリュー、２・・・シリンダ、３・・・ホッ
パ、４，６・・・樹脂、５・・・ノズル、７，１３・・
・モータ、８・・・回転数センサ、１０・・・駆動台、
１１・・・ボールスクリュー、１２・・・ボールナツト
、１４・・・位置センサ、１５・・・制御装置、３Ｇ・
・・金型、４０．３５・・・筐体。 ７０・・・衝突検出回路、７１・・・トルク検出回路、
７２・・・設定回路、７３・・・スイッチ回路。 出願人代理人 安 形 雄 三 条 ｌ 図
Claims (2)
- （１）先端にノズルを穿設されているシリンダ内に、前
後進すると共に回転するスクリューを配設し、前記シリ
ンダ内に溶融されている樹脂を前記ノズルから、製品の
形状が彫り込まれた金型内に射出するようになっている
射出成形機の制御方法において、前記ノズルを速度制御
で前記金型方向に移動させ、前記ノズルの前記金型に対
する圧力を測定し、この測定圧力が設定圧力となった時
に前記ノズルの速度制御を圧力制御に切換え、前記ノズ
ルを前記設定圧力で前記金型に圧接させるように制御す
ることを特徴とする射出成形機の制御方法。 - （２）前記速度制御から圧力制御への切換時間を自由に
変更できるようにした特許請求の範囲第１項に記載の射
出成形機の制御方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15037284A JPS6127227A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 射出成形機の制御方法 |
| US06/753,623 US4820464A (en) | 1984-07-19 | 1985-07-09 | Method for controlling injection molding machine |
| CA000486573A CA1250718A (en) | 1984-07-19 | 1985-07-10 | Methods for controlling injection molding machine |
| DE8585108840T DE3581565D1 (de) | 1984-07-19 | 1985-07-15 | Verfahren zum steuern einer spritzgiessmaschine. |
| EP85108840A EP0168804B1 (en) | 1984-07-19 | 1985-07-15 | Methods for controlling injection molding machine |
| AT85108840T ATE60543T1 (de) | 1984-07-19 | 1985-07-15 | Verfahren zum steuern einer spritzgiessmaschine. |
| KR1019850005063A KR900007344B1 (ko) | 1984-07-19 | 1985-07-16 | 사출성형기의 제어방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15037284A JPS6127227A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 射出成形機の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6127227A true JPS6127227A (ja) | 1986-02-06 |
| JPH0462246B2 JPH0462246B2 (ja) | 1992-10-05 |
Family
ID=15495549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15037284A Granted JPS6127227A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 射出成形機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6127227A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61195819A (ja) * | 1985-02-26 | 1986-08-30 | Niigata Eng Co Ltd | 射出成形機における圧力制御装置 |
| JPS63300114A (ja) * | 1987-05-30 | 1988-12-07 | Fudo Constr Co Ltd | 軽量材を利用した覆土工法 |
| JPH04112184U (ja) * | 1991-03-20 | 1992-09-29 | 三菱重工業株式会社 | 不整地走行車両の転輪構造 |
-
1984
- 1984-07-19 JP JP15037284A patent/JPS6127227A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61195819A (ja) * | 1985-02-26 | 1986-08-30 | Niigata Eng Co Ltd | 射出成形機における圧力制御装置 |
| JPH0520258B2 (ja) * | 1985-02-26 | 1993-03-19 | Niigata Engineering Co Ltd | |
| JPS63300114A (ja) * | 1987-05-30 | 1988-12-07 | Fudo Constr Co Ltd | 軽量材を利用した覆土工法 |
| JPH04112184U (ja) * | 1991-03-20 | 1992-09-29 | 三菱重工業株式会社 | 不整地走行車両の転輪構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0462246B2 (ja) | 1992-10-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |