(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリュ又はプランジャを前後進するための手段と、スクリュを回転させるための手段と、スクリュ又はプランジャの位置を検出するための手段と、樹脂圧力を検出する手段と、検出樹脂圧力が設定値樹脂圧力と一致するように前記スクリュ又はプランジャを前後進するための手段を制御する背圧フィードバック制御手段とを備え、スクリュを設定回転速度で回転させながら、背圧を制御し設定計量完了位置までスクリュ又はプランジャを後退させる射出成形機の制御装置において、
スクリュ又はプランジャの位置が計量完了位置に到達前の設定切替点に達すると背圧フィードバック制御手段による背圧フィードバック制御を停止させ計量完了位置まで移動させる手段と、
スクリュ又はプランジャの位置が前記設定切替点に達するとスクリュを逆方向に回転させる手段と、
を備えたことを特徴とする射出成形機の制御装置。
【請求項２】
前記設定切替点は、予め設定されたスクリュ又はプランジャの位置である請求項１に記載の射出成形機の制御装置。
【請求項３】
計量開始から時間を計測する時間計測手段を設け、前記設定切替点は、前記時間計測手段が予め設定された時間を計時したときとした請求項１に記載の射出成形機の制御装置。
【請求項４】
スクリュ回転トルクを検出する手段を設け、前記設定切替点は、予め設定されたスクリュ回転トルクに到達したことを検出したときとした請求項１に記載の射出成形機の制御装置。
【請求項５】
スクリュ又はプランジャを前後進するための手段と、スクリュを回転させるための手段と、スクリュ又はプランジャの位置を検出するための手段と、樹脂圧力を検出する手段と、検出樹脂圧力が設定値樹脂圧力と一致するように前記スクリュ又はプランジャを前後進するための手段を制御する背圧フィードバック制御手段とを備え、スクリュを設定回転速度で回転させながら、背圧を制御し設定計量完了位置までスクリュ又はプランジャを後退させる射出成形機の制御装置において、
スクリュ又はプランジャの位置が計量完了位置に到達前の設定点に達すると背圧フィードバック制御手段による背圧フィードバック制御を停止させ計量完了位置まで移動させる手段と、
スクリュ又はプランジャの後退速度を検出する手段により予め設定されたスクリュ又はプランジャの後退速度が検出されるとスクリュを逆方向に回転させる手段と、
を備えたことを特徴とする射出成形機の制御装置。
【請求項６】
スクリュ又はプランジャを前後進するための手段と、スクリュを回転させるための手段と、スクリュ又はプランジャの位置を検出するための手段と、樹脂圧力を検出する手段と、検出樹脂圧力が設定値樹脂圧力と一致するように前記スクリュ又はプランジャを前後進するための手段を制御する背圧フィードバック制御手段とを備え、スクリュを設定回転速度で回転させながら、背圧を制御し設定計量完了位置までスクリュ又はプランジャを後退させる射出成形機の制御装置において、
スクリュ又はプランジャの位置が計量完了位置に到達前の設定点に達すると背圧フィードバック制御手段による背圧フィードバック制御を停止させ計量完了位置まで移動させる手段と、
樹脂圧力検出手段により予め設定された樹脂圧力を越える樹脂圧力が検出されるとスクリュを逆方向に回転させる手段と、
を備えたことを特徴とする射出成形機の制御装置。
【請求項７】
前記スクリュを逆方向に回転させる手段は、予め設定された回転速度で設定回転量だけスクリュを逆に回転させることを特徴とする請求項１乃至６の内いずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項８】
前記スクリュを逆方向に回転させる手段は、回転量に基づいて各設定回転速度に切替てスクリュを多段に逆に回転させることを特徴とする請求項７に記載の射出成形機。
【請求項９】
前記スクリュを逆方向に回転させる手段は、予め設定された回転速度で設定所定時間だけスクリュを逆に回転させることを特徴とする請求項１乃至６の内いずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項１０】
前記スクリュを逆方向に回転させる手段は、時間に基づいて各設定回転速度に切替てスクリュを多段に逆に回転させることを特徴とする請求項９に記載の射出成形機。
【請求項１１】
前記スクリュを逆方向に回転させる手段は、予め設定されたトルクで設定所定時間だけスクリュを逆に回転させることを特徴とする請求項１乃至６の内いずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項１２】
前記スクリュを逆方向に回転させる手段は、時間に基づいて各設定トルクに切替てスクリュを多段に逆に回転させることを特徴とする請求項１１に記載の射出成形機。
【請求項１３】
前記スクリュを逆方向に回転させる手段は、予め設定されたトルクで設定回転量だけスクリュを逆に回転させることを特徴とする請求項１乃至６の内いずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項１４】
前記スクリュを逆方向に回転させる手段は、回転量に基づいて各設定トルクに切替てスクリュを多段に逆に回転させることを特徴とする請求項１３に記載の射出成形機。
【請求項１５】
前記背圧フィードバック制御手段は、検出樹脂圧力が設定値樹脂圧力と一致するように前記スクリュ又はプランジャの後退移動量を指令することを特徴とする請求項１乃至１４の内いずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項１６】
前記背圧フィードバック制御手段は、検出樹脂圧力が設定値樹脂圧力と一致するように前記スクリュ又はプランジャの後退速度を指令することを特徴とする請求項１乃至１４の内いずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項１７】
前記背圧フィードバック制御手段は、検出樹脂圧力が設定値樹脂圧力と一致するように前記スクリュ又はプランジャを後退移動させるトルクを指令することを特徴とする請求項１乃至１４の内いずれか１項に記載の射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は射出成形機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機の計量工程においては、スクリュを設定された回転速度で回転させながら設定された背圧になるようにスクリュの後退速度を変化させて計量を行い、設定計量完了位置直前では、該計量完了位置にスクリュ停止するようにスクリュの後退速度を減速させて、設定計量完了位置にスクリュを停止させる。このスクリュ後退速度を減速させたとき、スクリュ回転速度を変化させない場合には、樹脂圧力（背圧）が上昇する場合がある。樹脂圧力が上昇すると、溶融樹脂密度に変化が生じ、バラツキが発生し、成形品の重量にバラツキが発生する。
【０００３】
そこで、スクリュ回転停止又は回転停止の近い状態の計量行程の終期においても、樹脂圧力のフィードバック制御を行い、スクリュ後退が停止又は停止状態に至ったときにこの圧力フィードバック制御を停止することにより、溶融樹脂の密度のバラツキをなくすようにした計量制御方法が公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
又、背圧指令とスクリュ回転数指令の組を複数設け、この組み合わせの背圧とスクリュ回転数を連動して制御して、計量行程の終了時にはスクリュ回転数及びスクリュ後退速度を「０」にするように制御することにより、計量を均一にする方法も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
計量停止前のスクリュ回転速度を、スクリュ後退位置を基準に順次小さい回転数として、安定した計量樹脂量を得るようにしたものも知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
さらに、計量完了後、スクリュを回転させずにスクリュ後退のみ行うサックバックを行い、シリンダ先端の溶融樹脂の圧力を低下させてノズルから溶融樹脂が洩れる（ハナタレ現象）のを防止し、射出時の逆流防止弁が閉じ易い圧力状態にする方法が一般的に採用されている。さらには、計量完了後スクリュを逆回転させて、逆流防止弁を閉鎖させ射出時のシーリングをよくしたものも知られている（例えば、特許文献４参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１２９２９６号公報（請求項１、段落「００２１」参照）
【特許文献２】
特公平１−２６８５７号公報（第６欄末行〜第７欄２１行参照）
【特許文献３】
特公昭６４−６９３１号公報（特許請求の範囲、第２図参照）
【特許文献４】
特許第３１１８１８８号公報（特許請求の範囲参照）
特公昭４５−２９８８号公報（特許請求の範囲参照）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の計量方法では、計量完了位置近傍でのスクリュ後退速度の減速区間に時間がかかりすぎ、計量時間を長くする傾向にある。又、従来の方法は、計量終了までの計量工程における樹脂状態を安定化する方法である。
【０００９】
計量終了後の樹脂状態の安定化方法として、前述したサックバック動作や、計量完了後スクリュを逆回転させて、逆流防止弁を閉鎖させ射出時のシーリングをよくする方法は、計量完了後の安定化処理であり、計量工程と射出工程との間に行われるものである。これらの処理動作を行う分成形サイクルを長くするという欠点がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、計量工程の計量動作を安定化すると共に、計量後の樹脂状態も安定化し、成形サイクルを短縮できる制御装置を得ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
スクリュ又はプランジャを前後進するための手段と、スクリュを回転させるための手段と、スクリュ又はプランジャの位置を検出するための手段と、樹脂圧力を検出する手段と、検出樹脂圧力が設定値樹脂圧力と一致するように前記スクリュ又はプランジャを前後進するための手段を制御する背圧フィードバック制御手段とを備え、スクリュを設定回転速度で回転させながら、背圧を制御し設定計量完了位置までスクリュ又はプランジャを後退させる射出成形機の制御装置において、請求項１に係わる発明は、スクリュ又はプランジャの位置が計量完了位置に到達前の設定切替点に達すると背圧フィードバック制御手段による背圧フィードバック制御を停止させ計量完了位置まで移動させる手段と、スクリュ又はプランジャの位置が前記設定切替点に達するとスクリュを逆方向に回転させる手段と、を備え、計量の終盤でスクリュを逆回転させることにより、計量工程から射出工程の間を一貫して安定した状態を形成できるようにした。そして、請求項２に係わる発明は、前記設定切替点を、予め設定されたスクリュ又はプランジャの位置とし、請求項３に係わる発明は、計量開始から時間を計測する時間計測手段を設け、前記設定切替点を、前記時間計測手段が予め設定された時間を計時したときとした。又、請求項４に係わる発明は、スクリュ回転トルクを検出する手段を設け、前記設定切替点を、予め設定されたスクリュ回転トルクに到達したことを検出したときとした。
【００１２】
又、請求項５に係わる発明は、スクリュ又はプランジャの位置が計量完了位置に到達前の設定点に達すると背圧フィードバック制御手段による背圧フィードバック制御を停止させ計量完了位置まで移動させる手段と、スクリュ又はプランジャの後退速度を検出する手段により予め設定されたスクリュ又はプランジャの後退速度が検出されるとスクリュを逆方向に回転させる手段と設けることにより、計量の終盤でスクリュを逆回転させることにより、計量工程から射出工程の間を一貫して安定した状態を形成できるようにした。さらに、請求項６に係わる発明は、スクリュ又はプランジャの位置が計量完了位置に到達前の設定点に達すると背圧フィードバック制御手段による背圧フィードバック制御を停止させ計量完了位置まで移動させる手段と、樹脂圧力検出手段により予め設定された樹脂圧力を越える樹脂圧力が検出されるとスクリュを逆方向に回転させる手段とを備えて同様な作用効果を達成した。
【００１３】
請求項７に係わる発明は、前記スクリュを逆方向に回転させる手段が、予め設定された回転速度で設定回転量だけスクリュを逆に回転させるようにし、さらに、請求項８は、回転量に基づいて各設定回転速度に切替てスクリュを多段に逆に回転させるようにした。
請求項９に係わる発明は、前記スクリュを逆方向に回転させる手段が、予め設定された回転速度で設定所定時間だけスクリュを逆に回転させるようにし、請求項１０に係わる発明は、これを多段にし、時間に基づいて各設定回転速度に切替えてスクリュを多段に逆に回転させるようにした。又、請求項１１に係わる発明は、前記スクリュを逆方向に回転させる手段で、予め設定されたトルクで設定所定時間だけスクリュを逆に回転させるようにし、請求項１２に係わる発明は、さらに、これを多段にして、時間に基づいて各設定トルクに切替えてスクリュを多段に逆に回転させるようにした。又、請求項１３に係わる発明は、前記スクリュを逆方向に回転させる手段により、予め設定されたトルクで設定回転量だけスクリュを逆に回転させるものとし、請求項１４に係わる発明は、これを多段にして回転量に基づいて各設定トルクに切替えてスクリュを多段に逆に回転させるようにした。
【００１４】
請求項１５に係わる発明は、前記背圧フィードバック制御手段は、検出樹脂圧力が設定値樹脂圧力と一致するように前記スクリュ又はプランジャの後退移動量を指令するものとした。また、請求項１６に係わる発明は、前記背圧フィードバック制御手段を、検出樹脂圧力が設定値樹脂圧力と一致するように前記スクリュ又はプランジャの後退速度を指令するものとした。さらに、請求項１７に係わる発明は、前記背圧フィードバック制御手段を、検出樹脂圧力が設定値樹脂圧力と一致するように前記スクリュ又はプランジャを後退移動させるトルクを指令するものとした。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の制御装置が適用される射出成形機の一例における射出機構部の概要図である。図において、１は金型、２はシリンダ、３はスクリュ、４はシリンダ内に樹脂のペレットを供給するホッパ、５は射出機構を構成するフロントプレート、６はリアプレート、前記フロントプレート５とリアプレート６間にはガイドバー７が複数設けられ、該ガイドバー７にガイドされてプッシャープレート８が前後進方向（図において左右方向）に移動自在に配置されている。該プッシャープレート８にスクリュ３の基部が回動自在に取り付けられていると共に、該基部には従動プーリ１２が取り付けられ、スクリュ回転用サーボモータＭ１によって、駆動プーリ１４、タイミングベルト１３、従動プーリ１２を介してスクリュ３は回転駆動される。なお、スクリュ回転用サーボモータＭ１は、図では省略しているが、プッシャープレート８に取り付けられ該プッシャープレート８と共に前後進するものである。又、プッシャープレート８には、溶融樹脂圧力を検出する圧力センサ（ロードセル）９を介してボールナット１０が取り付けられ、該ボールナット１０にはボールネジ１１が螺合し、該ボールネジ１１はスクリュ前後進用サーボモータＭ２によって、駆動プーリ１５、タイミングベルト１６、従動プーリ１７を介して回転駆動される。これにより、プッシャープレート８を介してスクリュ３は軸方向（図において左右方向）に駆動されることになる。
【００１６】
図２は、この射出成形機を制御する制御装置の要部ブロック図で、本発明の制御装置はこの制御装置によって構成している。
図２において、符号２６は、この射出成形機全体を制御するプロセッサであり、バス２９を介して、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２０、サーボインターフェース２１，２２、入出力インターフェース２５、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等で構成されたメモリ２７が接続されている。Ａ／Ｄ変換器２０には、圧力センサ（ロードセル）９が接続され、サーボインターフェース２１、２２には、それぞれサーボアンプ２３，２４が接続されている。
【００１７】
サーボアンプ２３にはサーボモータＭ１、パルスコーダ等の位置・速度検出器Ｐ１が接続されている。該位置・速度検出器Ｐ１によって、サーボモータＭ１の位置、回転速度を検出することにより、スクリュ３の回転量、回転速度を検出している。サーボアンプ２３は、計量時にはプロセッサ２６から指令される移動指令を、サーボインターフェース２１を介して受け取り、位置・速度検出器Ｐ１によって検出され、フィードバックされるサーボモータＭ１の実速度（スクリュの回転速度）により、速度のフィードバック制御を行い、更には電流（トルク）のフィードバック制御をも行ってサーボモータＭ１を駆動制御する。又、本発明に特徴とする構成として、プロセッサ２６から指令される計量時とは逆方向で所定回転量の移動指令により回転量の制御（位置の制御）がなされる。
【００１８】
又、サーボアンプ２４には、サーボモータＭ２、パルスコーダ等の位置・速度検出器Ｐ２が接続されている。該位置・速度検出器Ｐ２によって、サーボモータＭ２の回転位置、回転速度を検出することにより、スクリュ３の前後進位置及び前後進速度を検出している。サーボアンプ２４は、プロセッサ２６から指令される位置指令若しくは速度指令を、サーボインターフェース２２を介して受け取り、位置・速度検出器Ｐ２によって検出され、フィードバックされるサーボモータＭ２の回転位置及び／又は実速度（スクリュの速度）により、位置及び／又は速度のフィードバック制御を行い、更には電流（トルク）のフィードバック制御をも行ってサーボモータＭ２を駆動制御する。なお、サーボアンプ２３，２４は、電気回路等のハードウエアのみで構成してもよいが、この実施形態では、プロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成し、サーボモータの位置、速度、トルク等の制御をソフトウエアで制御する、いわゆるデジタルサーボアンプで構成している。
【００１９】
入出力インターフェース２５には、液晶やＣＲＴで構成された表示手段を備えるデータ入出力装置２８が接続され、該入出力装置２８によって各種指令、各種パラメータの設定等が可能で、かつ、表示手段には、各種設定値や後述するスクリュ回転数、スクリュ後退位置等を表示できるようになっている。
上述した構成は、従来の射出成形機の制御装置における構成と同一であるが、計量工程の計量完了位置近傍においてスクリュを逆転制御する機能手段を備えている点が従来の射出成形機の制御装置とは異なるものである。
図３は、本制御装置のプロセッサ２６が実施する第１の実施形態における計量工程の動作処理フローチャートである。又、図４は、この実施形態における計量工程のスクリュ後退速度とスクリュ回転速度の状態を説明する説明図である。
【００２０】
計量工程が開始されると、プロセッサ２６は、まず設定された回転速度Ｒｓでのスクリュ回転速度指令を、サーボインターフェース２１を介してサーボアンプ２３に出力する（ステップ１００）。サーボアンプ２３では、該回転速度指令と位置・速度検出器Ｐ１からフィードバックされてくる速度情報により、速度ループ制御を行い図４（ｂ）に示すようにスクリュ３を設定速度で回転させる。
【００２１】
又、圧力センサ（ロードセル）９で検出される樹脂圧力を、Ａ／Ｄ変換器２０を介して読み取り、設定されている樹脂圧力と検出樹脂圧力との偏差に基づいてスクリュ後退移動指令を出力する背圧フィードバック制御を行う（ステップ１０１）。このスクリュ後退移動指令は、サーボインターフェース２２を介してサーボアンプ２４に出力され、サーボアンプ２４はこのスクリュ後退移動指令を受けて位置、速度ループ制御、さらには電流ループ制御を行い、図４（ａ）に示すように、スクリュ３を後退移動させることになる。
【００２２】
プロセッサ２６は、サーボインターフェース２２を介して、位置・速度検出器Ｐ２からフィードバックされてくるスクリュ後退位置Ｓａの情報を読み（ステップ１０２）、該スクリュ後退位置が切替点として設定されたスクリュ位置Ｓｓに達したか判断し（ステップ１０３）、達してなければ、ステップ１００〜ステップ１０３の処理を所定終期毎繰り返し実行する。その結果、図４に示すようにスクリュ３は設定された回転速度で回転しスクリュ３は樹脂圧力が設定樹脂圧力になるように、圧力偏差に基づいて後退させられるから、ほぼ一定の速度で後退する。
【００２３】
スクリュ後退位置が設定された切替点のスクリュ位置Ｓｓに達したことが判別されると、設定樹脂圧力と検出樹脂圧力の偏差に基づくスクリュ後退指令を停止（背圧のフィードバック制御を停止）し、設定されている後退速度で現在位置Ｓａから設定計量位置Ｓｂまでの位置決め移動指令の位置制御に切り替えると共に、今までとは逆方向に設定速度Ｒｓ’で設定量、回転させるスクリュ回転指令を出力する（ステップ１０４，１０５）。これにより、スクリュ３は、計量完了位置に達し該位置に保持される。又、スクリュ回転指令の出力が終了し、これによりスクリュ３の回転も停止してこの計量動作を終了する。
【００２４】
上述した第１の実施形態では、スクリュを逆転開始させる切替点をスクリュ位置Ｓｓ、すなわちスクリュ後退位置によって判断したが、このスクリュを逆転開始させる点を時間で判断してもよい。図５は、時間で切替点を時間で設定し、時間によりスクリュ逆転開始点を判断する第２の実施形態における計量工程の動作フローチャートである。又、図６はこの第２の実施形態における計量工程のスクリュ後退速度とスクリュ回転速度の状態を説明する説明図である。
【００２５】
計量工程が開始されると、プロセッサ２６は、まず、タイマをリセットしてスタートさせ（ステップ２００）、第１の実施形態と同様に、設定された回転速度Ｒｓでのスクリュ回転速度指令をサーボアンプ２３に出力する（ステップ２０１）。サーボアンプ２３では、該回転速度指令と位置・速度検出器Ｐ１からフィードバックされてくる速度情報により、速度ループ制御を行い図６（ｂ）に示すようにスクリュ３を設定速度で回転させる。
【００２６】
又、圧力センサ（ロードセル）９で検出される樹脂圧力を、Ａ／Ｄ変換器を介して読み取り、設定されている樹脂圧力と検出樹脂圧力との偏差に基づいてスクリュ後退移動指令をサーボアンプ２４に出力し（ステップ２０２）スクリュ３を図６（ａ）に示すように、後退をさせる。
【００２７】
次にプロセッサ２６は、タイマが切替点として設定された設定時間Ｔｓを越えたか判断し（ステップ２０３）、越えてなければ、ステップ２０１〜２０３の処理を繰り返し実行する。そして、タイマによる計時時間が設定時間Ｔｓを越えると、位置・速度検出器Ｐ２からフィードバックされてくるスクリュ後退位置Ｓａの情報を読み取る（ステップ２０４）。そして、設定樹脂圧力と検出樹脂圧力の偏差に基づくスクリュ後退指令を停止（背圧のフィードバック制御を停止）し、設定されている後退速度で読み取った現在位置Ｓａから設定計量位置Ｓｂまでの位置決め移動指令を出力し、位置制御に切り替える。さらに、今までとは逆方向に設定速度Ｒｓ’で設定量だけ回転させるスクリュ回転指令を出力する（ステップ２０５，２０６）。これにより、スクリュ３は、計量完了位置に達し、該位置に保持される。又、スクリュ回転停止指令の出力が終了し、これによりスクリュ３の回転も停止してこの計量動作を終了する。
【００２８】
図７，図８は、本発明の第３の実施形態における計量工程の動作処理フローチャートと、スクリュ後退速度、スクリュ回転速度及びスクリュ回転用モータＭ１の出力トルクの状態を説明する説明図である。
【００２９】
この第３の実施形態形態では、計量が進行すると、スクリュを回転させるスクリュ回転用サーボモータＭ１の出力トルクが低下するという現象を利用し、該トルクが設定トルクＱｓに低下したときを、スクリュを逆転開始させる切替点として設定するものである。
【００３０】
計量工程になるとプロセッサ２６は、第１の実施形態におけるステップ１００，１０１と同一の処理を行い、スクリュ３を設定速度Ｒｓで回転させると共に、スクリュ３を圧力偏差に基づいて後退させ、背圧のフィードバック制御を行う（ステップ３００，３０１）。そして、サーボインターフェース２１を介して、サーボアンプにフィードバックされてくる電流検出器（図示せず）からの、スクリュ回転用のサーボモータＭ１の駆動電流である駆動トルクＱａを読み取り（ステップ３０２）、該駆動トルクＱａが設定トルクＱｓより小さくなったか判断し、小さくなっていなければステップ３００〜ステップ３０３の処理を繰り返し実行する。その結果、図８（ａ），（ｂ）に示すようにスクリュ３は設定された回転速度で回転し、スクリュ３は樹脂圧力が設定樹脂圧力になるように、圧力偏差に基づいて後退させられるから、ほぼ一定の速度で後退する。
【００３１】
スクリュ回転用サーボモータＭ１の出力トルクＱａが設定トルクＱｓより小さいと判断されると、プロセッサ２６は、スクリュ３の位置（後退位置）Ｓａを前述したようにして読み取り（ステップ３０４）、以下、第１の実施形態の（ステップ）１０４，１０５と同一のステップ３０５，３０６の処理を行う。すなわち、設定樹脂圧力と検出樹脂圧力の偏差に基づくスクリュ後退指令を停止し、設定されている後退速度で現在位置Ｓａから設定計量位置Ｓｂまでの位置決め移動指令の位置制御に切替え、計量時とは逆方向に設定速度Ｒｓ’で設定量だけスクリュ３を回転させ、これにより、スクリュ３は設定量だけ逆回転して設定計量完了位置に停止する。
【００３２】
図９，図１０は、本発明の第４の実施形態における計量工程の動作処理フローチャートと、スクリュ後退速度とスクリュ回転速度の状態を説明する説明図である。
【００３３】
この第４の実施形態形態では、設定されたスクリュ位置Ｓｓで樹脂圧力の制御を停止し、計量完了位置への位置決め制御に移行し、これによりスクリュ速度が低下し、設定速度Ｖｓより低下すると、スクリュ３の回転を逆転させるものである。
【００３４】
プロセッサ２６は計量工程に入ると第１の実施形態のステップ１００〜１０３と同じ処理を実行し（ステップ４００〜４０３）、図１０に示すように、スクリュ３を設定された回転速度Ｒｓで回転させ、樹脂圧力を設定樹脂圧力に保持するようスクリュ３を後退させる。そして、スクリュ３の後退位置Ｓａが設定位置Ｓｓに達すると、設定樹脂圧力と検出樹脂圧力の偏差に基づくスクリュ後退指令を停止（背圧のフィードバック制御を停止）し、設定されている後退速度で現在位置Ｓａ（＝Ｓｓ）から設定計量位置Ｓｂまでの位置決め移動指令の位置制御に切り替える（ステップ４０４）。そして、インターフェース２２を介して位置・速度検出器Ｐ２からフィードバックされてくるスクリュ後退速度Ｖａを読み取り（ステップ４０５）、該スクリュ後退速度で設定速度Ｖｓより小さいか判断し（ステップ４０６）、小さくなければ、設定されているスクリュ回転速度指令Ｒｓを出してスクリュ３の設定速度での回転を維持し（ステップ４０７）、ステップ４０５に戻る。
【００３５】
ステップ４０４で指令される移動指令は、位置決め指令であるから、計量完了位置Ｓｂに位置決めするように減速が開始され、図１０（ａ）に示すように、スクリュ後退速度Ｖａが設定速度Ｖｓより小さくなると、今までとは逆方向に設定速度Ｒｓ’で設定量だけ回転させるスクリュ回転指令を出力し（ステップ４０８）、この計量処理は終了する。これにより、図１０に示すように、スクリュは計量完了位置に停止し、かつスクリュ回転は、最後に計量時とは逆方向に設定量だけ回転して、計量工程を終了する。
【００３６】
図１１，図１２は、本発明の第５の実施形態における計量工程の動作処理フローチャートと、スクリュ後退速度、スクリュ回転速度、樹脂圧力の状態を説明する説明図である。
【００３７】
この第５の実施形態では、上述した第４の実施形態がスクリュ逆転開始点をスクリュ後退速度で決めたが、この第５の実施形態では、樹脂圧力で決める点が相違するのみである。
【００３８】
プロセッサ２６は計量工程に入ると図１１の処理を開始する。ステップ５００からステップ５０４までの処理は第４の実施形態のステップ４００からステップ４０４の処理と同一であるから、説明を省略する。
ステップ５０４で樹脂圧力の偏差に基づくスクリュ後退制御が停止され、切替えられた計量完了位置までの移動指令は、位置決め指令であるから、図１２（ａ）に示すように、計量完了位置Ｓｂに位置決めするために減速が開始される。スクリュ３の後退速度が減速されれば、スクリュ回転速度に変化がないので、図１２（ｃ）に示すように樹脂圧力Ｐａは増加することになる。そこで、プロセッサ２６は、Ａ／Ｄ変換器２０を介して圧力センサ９からの樹脂圧力Ｐａを読みだし（ステップ５０５）、該検出樹脂圧Ｐａが設定圧力Ｐｓを越えたか判断し（ステップ５０６）、越えてなければ、設定されたスクリュ回転速度Ｒｓを出力して（ステップ５０７）、設定回転速度のスクリュ回転を持続する。以下、ステップ５０５，５０６，５０７の処理を繰り返し実行し、図１２（ｃ）に示すように、検出樹脂圧Ｐａが設定圧力Ｐｓを越えると、図１２（ｂ）に示すように、予め設定された速度Ｒｓ’で設定された回転量を出力してスクリュ３を該回転量だけ回転して停止させる（ステップ５０８）。その結果、図１２に示すように、スクリュ３は設定計量完了位置でその後退を停止し、該設定計量完了位置でスクリュは逆回転して回転も停止することになる。
【００３９】
上述した各実施形態では、ステップ１０５，２０６，３０６，４０８，５０８において、設定速度Ｒｓ’で設定回転量だけスクリュ３を逆回転させたが、この代わりに、設定速度Ｒｓ’で設定時間だけスクリュ３を逆回転させるようにしてもよい。又は、設定トルクで設定回転量だけスクリュ３を逆回転させるようにしてもよい。さらには、又は設定トルクで設定時間だけスクリュ３を逆回転させるようにしても同等の効果が得られる。さらに、スクリュ３を逆回転させる区間を多段に設定してもよい。すなわち、スクリュ３を逆転させる区間を時間で複数段に区切り、各段の速度、トルクを設定し制御するようにしても、又回転量によって複数段に区切り各段の速度、トルクを設定し制御するようにしてもよい。
【００４０】
また、上述した各実施形態では、背圧フィードバック制御において、設定樹脂圧力と検出した樹脂圧力との圧力偏差に基づいて、移動指令をサーボアンプ２４に出力し、サーボアンプ２４で実行する位置、速度ループ処理してスクリュ前後進用サーボモータＭ２を駆動しスクリュ３を後退されたが、圧力偏差に基づいて速度指令を出力し、サーボアンプ２４では速度ループ処理を行って、スクリュ３を後退させるようにしてもよい。さらには、背圧フィードバック制御において、圧力偏差に基づいてトルク指令を求めるようにして、このトルク指令をサーボアンプ２４に出力し、サーボアンプ２４では、このトルク指令により電流ループ処理を行って、スクリュ前後進用サーボモータＭ２を駆動しスクリュ３を後退させるようにしてもよい。
【００４１】
又、上述した各実施形態では、インライン式射出成形機の例を示したが、樹脂の溶融混練りはスクリュの回転で行い、射出及び樹脂の計量はプランジャの前後進によって行うプリプラ式射出成形機についても本発明は適用できるものである。このプリプラ式射出成形機に適用する場合、上述した実施形態におけるスクリュ後退移動は、プランジャの後退移動となり、スクリュの後退位置の検出はプランジャの後退位置の検出となる。
又、上述した各実施形態では、電動式射出成形機の例で説明したが油圧式射出成形機においても本発明は適用できるものである。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は、計量工程の動作の一貫としてスクリュの逆回転が組み込まれているため、計量終盤における動作を安定化し、計量完了から射出開始までの、射出シリンダ内の内圧を減圧し、溶融樹脂の洩れ（ハナタレ現象）を防止できる。これにより、計量工程終盤から射出開始までの一貫して樹脂を安定して制御できる。又、計量工程から射出工程まで無駄な動作がなく成形サイクル時間も短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の計量方法の各実施形態が適用される射出成形機の射出機構部の概要図である。
【図２】同射出成形機を制御する制御装置であって本発明の制御装置を構成する一実施形態の要部ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における計量工程の動作処理フローチャートである。
【図４】同第１の実施形態における計量工程のスクリュ後退速度とスクリュ回転速度の状態を説明する説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における計量工程の動作処理フローチャートである。
【図６】同第２の実施形態における計量工程のスクリュ後退速度とスクリュ回転速度の状態を説明する説明図である。
【図７】本発明の第３の実施形態における計量工程の動作処理フローチャートである。
【図８】同第３の実施形態における計量工程のスクリュ後退速度、スクリュ回転速度及びスクリュ回転用サーボモータの出力トルクの状態を説明する説明図である。
【図９】本発明の第４の実施形態における計量工程の動作処理フローチャートである。
【図１０】同第４の実施形態における計量工程のスクリュ後退速度、スクリュ回転速度の状態を説明する説明図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態における計量工程の動作処理フローチャートである。
【図１２】同第５の実施形態における計量工程のスクリュ後退速度、スクリュ回転速度及び樹脂圧力の状態を説明する説明図である。
【符号の説明】
３  スクリュ
９  圧力センサ（ロードセル）
Ｍ１  スクリュ回転用サーボモータ
Ｍ２  スクリュ前後進用サーボモータ
Ｐ１，Ｐ２  位置・速度検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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