(57)【要約】【課題】従来、射出工程の途中で型締機構の型締位置を切換える成形法が提案されている。この切換えは、スクリュー位置計測センサで検出するが、この種のセンサは機械式センサであるため不可避的な誤差が発生し、高速射出を行うと、スクリュー先端が予定を大きく超えて前進することがある。この結果、金型内圧力が異常に高まり、金型が破壊される虞がある。破壊しないまでも、バリが予定を超えて発生する。【解決手段】スクリューが所定のポジションに達したというスクリュー到達信号（ＳＴ０６）と、このスクリュー到達信号を始点とし所定の時間が経過したという時間経過信号（ＳＴ０９）との両信号をこの順に得たときに第１の型締位置を第２の型締位置に切換える（ＳＴ１０）ことを特徴とする。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形機の制御方法において、第１の型締位置まで型締めを行った状態で射出工程を開始し、射出機構のスクリューが所定のポジションに達したというスクリュー到達信号と、このスクリュー到達信号を始点とし所定の時間が経過したという時間経過信号との両信号をこの順に得たときに型締位置を第１の型締位置から第２の型締位置に切換えることを特徴とする射出成形機の制御方法。
【請求項２】
射出成形機の制御方法において、第１の型締位置まで型締めを行った状態で射出工程を開始し、射出機構のスクリューが所定のポジションに達したというスクリュー到達信号と、このスクリュー到達信号を始点とし所定の時間が経過したという時間経過信号又はスクリュー到達信号を始点として射出圧力若しくは金型内圧力が所定の圧力に到達したという圧力到達信号との両信号をこの順に得たときに型締位置を第１の型締位置から第２の型締位置に切換えることを特徴とする射出成形機の制御方法。
【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方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出工程の途中で型締機構の型締位置を切換える成形法が提案されている（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１１３７５３公報（第４頁、図３）
【０００４】
図６は特開２００２−１１３７５３公報の再掲図である。この図は、特許文献１の段落番号［００２２］第１行〜第４行に「・・・（ａ）では、Ｐ１がスクリュー５１の射出開始位置であり、この位置Ｐ１からスクリュー５１が所定距離（所定射出幅）Ｌｃだけ前進したタイミングで圧縮行程が開始される。」と説明されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らが検証したところ、特許文献１に記載の制御方法は、低速射出形成には有効であるが、スクリューの前進速度が１０００ｍｍ／秒を超える高速射出成形では次に示す課題があることが分かった。
【０００６】
特許文献１では、位置Ｐｃから所定距離Ｌｃだけ前進したことをスクリュー位置計測センサで検出し、この検出信号に基づき型締（圧縮行程）を開始する。
スクリュー位置計測センサの詳細は、特許文献１には記載されていないが、一般に機械式センサを用いる。機械式センサは不可避的なガタが存在し、±０．０５秒程度の誤差を含むと言われている。
【０００７】
（＋０．０５−（−０．０５））秒×１０００ｍｍ／秒＝１００ｍｍの計算により、型締（圧縮行程）開始までに、スクリュー５１が１００ｍｍ余分に前進することがあり得る。この場合には、金型内圧力が異常に高まり、金型が破壊される虞がある。破壊しないまでも、バリが予定を超えて発生する。
【０００８】
従って、特許文献１の技術は、高速射出に適用するには不十分であると言える。
そこで、本発明の目的は、高速射出に好適な射出成形機の制御方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、射出成形機の制御方法において、第１の型締位置まで型締めを行った状態で射出工程を開始し、射出機構のスクリューが所定のポジションに達したというスクリュー到達信号と、このスクリュー到達信号を始点とし所定の時間が経過したという時間経過信号との両信号をこの順に得たときに型締位置を第１の型締位置から第２の型締位置に切換えることを特徴とする。
【００１０】
従来の所定距離Ｌｃより少し小さな距離を置いて、所定のポジションを設定する。そして、残りは時間で管理する。時間で管理すれば時間的誤差は実質ゼロにすることができる。
従って、射出のより一層の高速化が可能となる。
【００１１】
請求項２は、射出成形機の制御方法において、第１の型締位置まで型締めを行った状態で射出工程を開始し、射出機構のスクリューが所定のポジションに達したというスクリュー到達信号と、このスクリュー到達信号を始点とし所定の時間が経過したという時間経過信号又はスクリュー到達信号を始点として射出圧力若しくは金型内圧力が所定の圧力に到達したという圧力到達信号との両信号をこの順に得たときに型締位置を第１の型締位置から第２の型締位置に切換えることを特徴とする。
【００１２】
従来の所定距離Ｌｃより少し小さな距離を置いて、所定のポジションを設定する。そして、残りは時間又は圧力で管理する。
時間で管理すれば時間的誤差は実質ゼロにすることができる。ただし、時間のみで管理すると時間経過時に金型内圧力が予定外に高まり、このままで第２の型締位置に切換えると、バリの発生が顕著になるなどの不具合が発生することとなる。
【００１３】
そこで、請求項２では時間経過前であっても金型内圧力などが所定の圧力に達したら、型締位置を第１の型締位置から第２の型締位置に切換えることとした。これにより、過剰なバリの発生を抑え、製品歩留まりを向上させることができるとともに、金型の保護をも図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る射出成形機の側面図であり、射出成形機１０は、基台１１に型締機構３０、射出機構５０及び不図示の同駆動装置を載せると共に、基台１１に制御部の制御パネル１２を備えた横型射出成形機である。射出機構５０の詳細構造は図２で説明する。
【００１５】
型締機構３０は、圧受盤３１、固定盤３２、タイバー３３・・・（・・・は複数を示す。以下同じ）、可動盤３４、この可動盤３４を型締方向へ押出すトグルリンク３５及び型締用モータ３６とからなり、固定盤３２に固定側金型３７を固定し、可動盤３４に可動側金型３８を固定することにより、可動側金型３８を型締方向及び型開き方向へ任意に移動させることができる。なお、この例ではトグルリンク式型締機構を採用したが、シリンダで直接若しくは間接的に型締めするシリンダ式型締機構であってもよく、型締機構の形式は問わない。
【００１６】
３９は回転計であり、型締用モータ３６の回転数を計測する回転計である。この回転計３９で検出した型締用モータ３６の回転数は、型締め圧力に換算することができる。すなわち、低圧力時から回転数を増せば高圧型締め状態が得られる。
【００１７】
図２は本発明に係る電動式射出機構の側面図であり、電動式射出機構５０は、加熱筒５１と、この加熱筒５１の基部に設けたフランジ部５２と、このフランジ部５２に対向して配置した基盤５３と、これらのフランジ部５２と基盤５３とに渡したガイドバー５４・・・（・・・は複数を示す。以下同じ）と、これらのガイドバー５４・・・に移動可能に取付けたスライド板５５と、このスライド板５５にベアリング５６を介して取付けた保持板５７と、この保持板５７に一体的に取付けたプーリ５８並びにスクリュー６０と、前記プーリ５８を介してスクリュー６０を回すためにスライド板５５に取付けたスクリュー回転モータ６１と、スライド板５５の図右に取付けたボールナット６２と、このボールナット６２に捩じ込んだねじ軸６３と、このねじ軸６３を前記基盤５３に回転可能に支えるベアリング６４と、ねじ軸６３を回すために基盤５３に取付けたスクリュー移動モータ６５と、基盤５３−スライド板５５間に掛け渡したスクリュー位置検出手段６６からなる。
【００１８】
図は可塑化・計量工程末期、すなわち射出工程直前を示す。待機が済み、射出を実施するには、スクリュー移動モータ６５を始動し、プーリ６７、ベルト６８及びプーリ６９を介してねじ軸６３を高速で回す。すると、ナット６２とともに、スライド板５５、保持板５７、プーリ５８、スクリュー回転モータ６１及びスクリュー６０が高速で移動する。
この際のスクリュー６０のポジション（位置）は、スクリュー位置検出手段６６で連続的に検出することができる。
【００１９】
図中、７１はスクリュー管理位置設定器であり、スクリュー到達信号を発生させるべきスクリューの所定ポジションを、スクリュー管理位置設定器７１により制御パネル１２の制御部へインプットすることができる。
【００２０】
７２はタイマー時間設定器であり、スクリュー到達信号を始点としカウントし始める所定の時間を、制御パネル１２の制御部へインプットする手段である。
これらの設定器７１、７２は理解を容易にするために制御パネル１２の外に設けたが、これらを制御パネル１２に含めることは差し支えない。
【００２１】
以上の構成からなる射出成形機の作用を次に述べる。
図３は本発明の射出成形機における型締機構の制御フロー図である。ＳＴ××はステップ番号を示す。
ＳＴ０１：スクリュー管理ポジションＳｓｐをスクリュー管理位置設定器７１（図２参照）により設定する。このＳｓｐは、射出工程にスクリューが移動する途中の位置である。この位置は実験、試運転を重ねて定める。
ＳＴ０２：タイマー時間Ｔｓｐをタイマー時間設定器７２（図２参照）により設定する。このＴｓｐも実験、試運転を重ねて定める。
【００２２】
ＳＴ０３：型締位置を第１の型締位置に設定する。
ＳＴ０４：射出工程を開始する。
ＳＴ０５：スクリュー位置がスクリュー管理ポジションＳｓｐに達するまで待ち、達したら次に進む。
ＳＴ０６：スクリュー位置がスクリュー管理ポジションＳｓｐに達したので、スクリュー到達信号を発生する。
【００２３】
ＳＴ０７：このスクリュー到達信号に基づき、制御部に内蔵のタイマーを始動する。
ＳＴ０８：タイマーのカウント時間が、Ｔｓｐに達するまで待ち、達したら次に進む。
ＳＴ０９：カウント時間がＴｓｐに達したので、時間経過信号を発生する。
ＳＴ１０：この時間経過信号に基づき、型締位置を第２の型締位置に切換える。
【００２４】
すなわち、本発明の第１の方法は、射出成形機の制御方法において、第１の型締位置まで型締めを行った状態で射出工程を開始し、射出機構のスクリューが所定のポジションに達したというスクリュー到達信号と、このスクリュー到達信号を始点とし所定の時間が経過したという時間経過信号との両信号をこの順に得たときに型締位置を第１の型締位置から第２の型締位置に切換えることを特徴とする。
【００２５】
位置による管理は、ばらつきが大きくなる。これに対して時間による管理は高精度で行うことができる。
本発明は、射出工程の前半部分を「位置」により管理し、後半部分を「時間」で管理することにした。この結果、型締位置を第１の型締位置から第２の型締位置に切換えるに際し、高い精度で切換えることができるようになった。
【００２６】
次の本発明の第２の方法を説明する。
図４は図２の別実施例図であり、図２と同一要素は、符号を流用して説明を省略する。すなわち、図２の射出機構５０に、以下の要素を追加した。
先ず、ボールナット６２とスライド板５５とにロードセルに代表される射出圧力検出手段７３を介設し、この射出圧力検出手段７３から射出圧力情報を制御パネル１２へ送る。
【００２７】
なお、射出圧力検出手段７３は、金型内圧力検出手段に変更することができる。
さらに、所定の圧力Ｐｓｐを設定する圧力設定器７５を制御パネル１２に接続する。この圧力設定器７５も外部に置かずに、制御パネル１２に内蔵することは差し支えない。
【００２８】
図５は本発明の第２の方法に係る制御フロー図である。図３との重複するステップがあるが、全ステップを説明する。
ＳＴ２１：スクリュー管理ポジションＳｓｐをスクリュー管理位置設定器７１（図４参照）により設定する。このＳｓｐは、射出工程にスクリューが移動する途中の位置である。この位置は実験、試運転を重ねて定める。
ＳＴ２２：タイマー時間Ｔｓｐをタイマー時間設定器７２（図４参照）により設定する。このＴｓｐも実験、試運転を重ねて定める。
【００２９】
ＳＴ２３：所定の圧力Ｐｓｐを圧力設定器７４（図２参照）で設定する。
ＳＴ２４：型締位置を第１の型締位置に設定する。
ＳＴ２５：射出工程を開始する。
ＳＴ２６：スクリュー位置がスクリュー管理ポジションＳｓｐに達するまで待ち、達したら次に進む。
ＳＴ２７：スクリュー位置がスクリュー管理ポジションＳｓｐに達したので、スクリュー到達信号を発生する。
【００３０】
ＳＴ２８：このスクリュー到達信号に基づき、制御部に内蔵のタイマーを始動する。
ＳＴ２９：タイマーのカウント時間が、Ｔｓｐに達したか否かを判別する。Ｙｅｓなら、次に進み、ＮｏならＳＴ３１に進む。
ＳＴ３０：カウント時間がＴｓｐに達したので、時間経過信号を発生する。
【００３１】
ＳＴ３１：ＳＴ２９でＮｏ（タイマーのカウント時間がＴｓｐに達せず）のときには、射出圧力などの圧力が所定の圧力Ｐｓｐに達しているか否かを調べる。ＮｏであればＳＴ２９まで戻る。Ｙｅｓであれば次に進む。
ＳＴ３２：圧力が所定の圧力Ｐｓｐに達したので圧力到達信号を発生する。
ＳＴ３３：圧力到達信号又はＳＴ３０の時間経過信号に基づき、型締位置を第２の型締位置に切換える。
【００３２】
すなわち、本発明の第２の方法は、射出成形機の制御方法において、第１の型締位置まで型締めを行った状態で射出工程を開始し、射出機構のスクリューが所定のポジションに達したというスクリュー到達信号と、このスクリュー到達信号を始点とし所定の時間が経過したという時間経過信号又はスクリュー到達信号を始点として射出圧力若しくは金型内圧力が所定の圧力に到達したという圧力到達信号との両信号をこの順に得たときに型締位置を第１の型締位置から第２の型締位置に切換えることを特徴とする。
【００３３】
従来の所定距離Ｌｃより少し小さな距離を置いて、所定のポジションを設定する。そして、残りは時間又は圧力で管理する。
時間で管理すれば時間的誤差は実質ゼロにすることができる。ただし、時間のみで管理すると時間経過時に金型内圧力が予定外に高まり、このままで第２の型締位置に切換えると、バリの発生が顕著になるなどの不具合が発生することとなる。
【００３４】
そこで、第２の方法では時間経過前であっても金型内圧力などが所定の圧力に達したら、型締位置を第１の型締位置から第２の型締位置に切換えることとした。これにより、過剰なバリの発生を抑え、製品歩留まりを向上させることができるとともに、金型の保護をも図ることができる。
【００３５】
尚、実施例では、電動式射出成形機を例にしたが、本発明は、油圧式射出成形機に適用することもできる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、従来の所定距離より少し小さな距離を置いて、所定のポジションを設定する。そして、残りは時間で管理する。時間で管理すれば時間的誤差は実質ゼロにすることができる。
従って、射出のより一層の高速化が可能となる。
【００３７】
請求項２では、時間経過前であっても金型内圧力などが所定の圧力に達したら、型締位置を第１の型締位置から第２の型締位置に切換えることとした。これにより、過剰なバリの発生を抑え、製品歩留まりを向上させることができるとともに、金型の保護をも図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る射出成形機の側面図
【図２】本発明に係る電動式射出機構の側面図
【図３】本発明の射出成形機における型締機構の制御フロー図
【図４】図２の別実施例図
【図５】本発明の第２の方法に係る制御フロー図
【図６】特開２００２−１１３７５３公報の再掲図
【符号の説明】
１０…射出成形機、１２…制御パネル、３０…型締機構、３６…型締用モータ、３９…回転計、５０…射出機構、６５…スクリュー移動モータ、６６…スクリュー移動検出手段、７１…スクリュー管理位置設定器、７２…タイマー時間設定器、７３…射出圧力検出手段、７４…圧力設定器。
【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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