(57)【要約】【課題】射出スクリュの溝に成形材料の粗密状態が発生することを回避する。【解決手段】射出動作中、検出された射出圧力Ｐがその設定値ｘより大きい場合、ホッパー内の成形材料に対し上方からの押込み部材による加圧力を減少させ（ＳＴ４）、逆に射出圧力Ｐがその設定値ｘより小さい場合、前記加圧力を増加させる（ＳＴ５）。さらに、射出動作後の計量動作中、検出された射出スクリュ回転駆動力Ｆがその設定値ｙより大きい場合、ホッパー内の成形材料に対し上方からの押込み部材による加圧力を減少させ（ＳＴ８）、逆に、検出された前記射出スクリュ回転駆動力Ｆがその設定値ｙより小さい場合、前記加圧力を増加させる（ＳＴ９）。【選択図】        図５
2004299135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に射出ノズルを取付けると共に内部に射出スクリュを回転及び進退自在に挿通したバレル、同バレル後部の成形材料供給口位置に配設したホッパー、同ホッパー内に予め供給された前記成形材料を同ホッパー底部開口を介して前記バレル内側へ押込むための第１駆動手段、射出工程中前記射出スクリュを前進移動せしめる第２駆動手段、計量工程中前記射出スクリュを回転せしめる第３駆動手段及び前記第１駆動手段の駆動により発生する押込み力を測定する押込力検出手段を備えた射出装置における前記第１駆動手段を駆動制御する方法であって、
前記計量工程中前記第１駆動手段を駆動して前記ホッパー内の成形材料を前記バレル内へ供給する第１の段階と、
前記射出工程中前記第１駆動手段を駆動して前記ホッパー内の成形材料を前記バレル内へ供給する第２の段階とを有する射出装置における前記第１駆動手段を駆動制御する方法。
【請求項２】
請求項１において、前記第２の段階が、前記射出工程中の射出動作状態を反映する物理量と前記押込み力検出手段により検出された押込み力とを関連させて前記射出工程中前記第１駆動手段を駆動制御するための駆動指令信号を生成する段階を含む射出装置における前記第１駆動手段を駆動制御する方法。
【請求項３】
請求項２において、前記射出工程中前記第２駆動手段の駆動に基づく射出圧力を検出し、同検出値と予め設定された射出圧力の設定値との大小を比較し、前記検出値が設定値より大きいときは押込み力を低下せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整し、前記検出値が設定値より小さいときは押込み力を増加せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整することを特徴とする射出装置における前記第１駆動手段を駆動制御する方法。
【請求項４】
請求項２において、前記計量工程中前記第３駆動手段の駆動に基づく射出スクリュに対する回転駆動力を検出し、同検出値と予め設定された回転駆動力の設定値との大小を比較し、前記検出値が設定値より大きいときは押込み力を低下せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整し、前記検出値が設定値より小さいときは押込み力を増加せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整することを特徴とする射出装置における前記第１駆動手段を駆動制御する方法。
【請求項５】
請求項２において、前記射出工程中前記第２駆動手段の駆動に基づく射出圧力を検出し、同検出値と予め設定された射出圧力の設定値との大小を比較し、前記検出値が設定値より大きいときは押込み力を低下せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整し、前記検出値が設定値より小さいときは押込み力を増加せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整すると共に、
前記計量工程中前記第３駆動手段の駆動に基づく射出スクリュに対する回転駆動力を検出し、同検出値と予め設定された回転駆動力の設定値との大小を比較し、前記検出値が設定値より大きいときは押込み力を低下せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整し、前記検出値が設定値より小さいときは押込み力を増加せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整することを特徴とする射出装置における前記第１駆動手段を駆動制御する方法。
【請求項６】
温度制御手段は、さらに目標温度より定まるＰＩＤ制御における比例帯において加熱手段をＰＩＤ制御することを特徴とする請求項５に記載の加熱制御方法。
【請求項７】
先端部に射出ノズルを取付けると共に内部に射出スクリュを回転及び進退自在に挿通したバレル、同バレル後部の成形材料供給口位置に配設したホッパー、同ホッパー内に予め供給された前記成形材料を同ホッパー底部開口を介して前記バレル内側へ押込むための第１駆動手段、射出工程中前記射出スクリュを前進移動せしめる第２駆動手段、計量工程中前記射出スクリュを回転せしめる第３駆動手段及び前記第１駆動手段の駆動により発生する押込み力を測定する押込力検出手段を備えた射出装置と、前記射出装置の各駆動手段に対する駆動指令信号を生成すると共に同各駆動手段からの駆動に関わる検出信号を受けてデータメモリにストアするコントローラとを有する射出成形機であって、
前記コントローラは、前記駆動指令信号を生成する手段として前記射出装置の第１駆動手段、第２駆動手段及び第３駆動手段にそれぞれ対応する押込工程、射出工程及び計量工程における指令制御プログラムを格納するプログラムメモリを有しており、さらに前記押込工程における指令制御プログラムは前記射出工程の進行中に遂行され、前記第１駆動手段は射出動作中前記コントローラからの駆動指令信号に応答して押込み力を発生させることを特徴とする射出動作中ホッパー内の成形材料に対し押込み力を与える射出成形機。
【請求項８】
請求項７において、前記コントローラは、前記射出工程中前記第２駆動手段の駆動に基づく射出圧力を検出し、同検出値と予め設定された射出圧力の設定値との大小を比較し、前記検出値が設定値より大きいときは押込み力を低下せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整し、前記検出値が設定値より小さいときは押込み力を増加せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整するよう指令制御信号を生成する押込工程制御プログラムを備えたことを特徴とする射出動作中ホッパー内の成形材料に対し押込み力を与える射出成形機。
【請求項９】
請求項７において、前記コントローラは、前記計量工程中前記第３駆動手段の駆動に基づく射出スクリュに対する回転駆動力を検出し、同検出値と予め設定された回転駆動力の設定値との大小を比較し、前記検出値が設定値より大きいときは押込み力を低下せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整し、前記検出値が設定値より小さいときは押込み力を増加せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整するように指令制御信号を生成する押込工程制御プログラムを備えたことを特徴とする計量動作中ホッパー内の成形材料に対し押込み力を与える射出成形機。
【請求項１０】
請求項７において、前記コントローラは、前記射出工程中前記第２駆動手段の駆動に基づく射出圧力を検出し、同検出値と予め設定された射出圧力の設定値との大小を比較し、前記検出値が設定値より大きいときは押込み力を低下せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整し、前記検出値が設定値より小さいときは押込み力を増加せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整すると共に、
前記計量工程中前記第３駆動手段の駆動に基づく射出スクリュに対する回転駆動力を検出し、同検出値と予め設定された回転駆動力の設定値との大小を比較し、前記検出値が設定値より大きいときは押込み力を低下せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整し、前記検出値が設定値より小さいときは押込み力を増加せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整するように指令制御信号を生成する押込工程制御プログラムを備えたことを特徴とする射出及び計量動作中ホッパー内の成形材料に対し押込み力を与える射出成形機。
【請求項１１】
請求項７乃至１０において、前記第１駆動手段は、前記ホッパー上方に配設されそのピストンロッドがホッパーの上部開口に向けて進退する油圧シリンダと、前記ピストンロッド下端部に固定して取付けられ前記ホッパー内の成形材料を下方に向けて押圧する押込み部材と、前記シリンダの上側油室の圧力を検出する圧力センサとを有することを特徴とするホッパー内の成形材料に対し押込み力を与える射出成形機。
【請求項１２】
請求項７乃至１０において、前記第１駆動手段は、前記ホッパー上方に配設された電動サーボモータと同電動サーボモータの回転を直線移動に変換する１対のナット及びネジ軸と同ネジ軸の一端部に取付けられ前記ホッパー内の成形材料を下方に向けて押圧する押込み部材とからなるホッパー内の成形材料に対し押込み力を与える射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、射出成形機において、シート状又は、円柱状をしたペレットに比較すると大きな固形の成形材料がホッパー内に投入され、成形サイクル中は同ホッパー内で前記成形材料に対し上方より押込み力を与えて加圧する際の押込み力調整に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機による成形用プラスチック材料には様々なものがあるが、これらを大別するとＰＥ、ＰＥＴ（ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート）等の熱可塑性材料と、メラニン、尿素樹脂等の熱硬化性材料及び、シリコンゴムやＢＭＣ（Ｂｕｌｋ  Ｍｏｄｕｌｕｓ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）等の熱硬化性に近い材料とに分けることができる。
【０００３】
前記熱可塑性の成形材料は予めペレット状に加工されており、ペレットとして射出成形機のホッパーに投入される。また、前記熱硬化性の成形材料は粉末状である。しかるに、前記ＢＭＣや、シリコンゴム等のゴム系の成形材料はシート状または円柱・円筒状のものが成形材料として市場に供給されている。なお、本願出願人は、シート状あるいは円筒状の成形材料をホッパー内に効率よく供給及び切換える装置をすでに提案している。
【０００４】
【特許文献１】
実公平７−５３９５６号公報
【０００５】
このようなＢＭＣやゴム系成形材料（以下単に成形材料という）はその製造段階で加硫されまた、揮発性の成分を多く含むためその保管・搬送に際しても劣化即ち、揮発性成分が材料中に保存されるべく外気に曝されないよう細心の注意が払われている。（例えば揮発性成分の少なくなった前記成形材料を用いて射出成形するとその成形品には白濁が現れ成形品質を損なうこととなる。）
【０００６】
さらに、この成形材料が射出成形機のバレル内で射出スクリュによる過度のせん断や加熱を受けその有効揮発性成分が散逸しないよう計量工程時の運転条件にも注意が払われている。
また、ペレットとは異なり、この成形材料はホッパーから自重によりバレル開口部を通ってバレル内側へ落下・供給できないためホッパー内にて成形材料の上端面部分を下方に向けて押圧し、成形材料をバレル開口部へ押込むための押込み手段が必要である。この押込み手段による成形材料の押圧は、通常、計量工程即ち、射出スクリュを回転させながら可塑化された成形材料がバレル先端部に送られて滞留し、その滞留量が所定量に達するまで射出スクリュは滞留量に応じて後退する工程の間続けられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した射出成形機による成形品には、なお成形品質の点で可塑化不均一性が存在し、成形品中に成形材料の粗密を生じるという問題がある。
【０００８】
本発明者は上記問題点を解決せんとして鋭意努力・検討した結果、前記計量工程に続く射出工程においては、ペレットと異なるこの成形材料に対し前記押込み力を与えていないことに着目し、射出動作中にも押込み力を与えることにより前記問題が解決できることを突き止めた。
【０００９】
従って、本発明の目的は、ＢＭＣやゴム系の成形材料による成形において、可塑化の不均一性や成形材料の粗密を可及的に少なくした成形品を得ることが可能な押込み力制御方法及び同方法を用いた射出成形機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明による押込み力制御方法は、
先端部に射出ノズルを取付けると共に内部に射出スクリュを回転及び進退自在に挿通したバレル、同バレル後部の成形材料供給口位置に配設したホッパー、同ホッパー内に予め供給された前記成形材料を同ホッパー底部開口を介して前記バレル内側へ押込むための第１駆動手段、射出工程中前記射出スクリュを前進移動せしめる第２駆動手段、計量工程中前記射出スクリュを回転せしめる第３駆動手段及び前記第１駆動手段の駆動により発生する押込み力を測定する押込力検出手段を備えた射出装置における前記第１駆動手段を駆動制御する方法であって、
前記計量工程中前記第１駆動手段を駆動して前記ホッパー内の成形材料を前記バレル内へ供給する第１の段階と、
前記射出工程中前記第１駆動手段を駆動して前記ホッパー内の成形材料を前記バレル内へ供給する第２の段階とから構成される。
【００１１】
その場合、前記第２の段階が、前記射出工程中の射出動作状態を反映する物理量と前記押込み力検出手段により検出された押込み力とを関連させて前記射出工程中前記第１駆動手段を駆動制御するための駆動指令信号を生成する段階を含むように構成されることができる。
【００１２】
またその場合、前記射出工程中前記第２駆動手段の駆動に基づく射出圧力を検出し、同検出値と予め設定された射出圧力の設定値との大小を比較し、前記検出値が設定値より大きいときは押込み力を低下せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整し、前記検出値が設定値より小さいときは押込み力を増加せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整することができる。
【００１３】
またその場合、前記計量工程中前記第３駆動手段の駆動に基づく射出スクリュに対する回転駆動力を検出し、同検出値と予め設定された回転駆動力の設定値との大小を比較し、前記検出値が設定値より大きいときは押込み力を低下せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整し、前記検出値が設定値より小さいときは押込み力を増加せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整することができる。
【００１４】
さらにまたその場合、前記射出工程中前記第２駆動手段の駆動に基づく射出圧力を検出し、同検出値と予め設定された射出圧力の設定値との大小を比較し、前記検出値が設定値より大きいときは押込み力を低下せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整し、前記検出値が設定値より小さいときは押込み力を増加せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整すると共に、
前記計量工程中前記第３駆動手段の駆動に基づく射出スクリュに対する回転駆動力を検出し、同検出値と予め設定された回転駆動力の設定値との大小を比較し、前記検出値が設定値より大きいときは押込み力を低下せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整し、前記検出値が設定値より小さいときは押込み力を増加せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整することができる。
【００１５】
さらに、前記目的を達成するため本発明によるホッパー内の成形材料に対し押込み力を与える射出成形機は、
先端部に射出ノズルを取付けると共に内部に射出スクリュを回転及び進退自在に挿通したバレル、同バレル後部の成形材料供給口位置に配設したホッパー、同ホッパー内に予め供給された前記成形材料を同ホッパー底部開口を介して前記バレル内側へ押込むための第１駆動手段、射出工程中前記射出スクリュを前進移動せしめる第２駆動手段、計量工程中前記射出スクリュを回転せしめる第３駆動手段及び前記第１駆動手段の駆動により発生する押込み力を測定する押込力検出手段を備えた射出装置と、前記射出装置の各駆動手段に対する駆動指令信号を生成すると共に同各駆動手段からの駆動に関わる検出信号を受けてデータメモリにストアするコントローラとを有する射出成形機であって、
前記コントローラは、前記駆動指令信号を生成する手段として前記射出装置の第１駆動手段、第２駆動手段及び第３駆動手段にそれぞれ対応する押込工程、射出工程及び計量工程における指令制御プログラムを格納するプログラムメモリを有しておりさらに、前記押込工程における指令制御プログラムは前記射出工程の進行中に遂行され、前記第１駆動手段は射出動作中前記コントローラからの駆動指令信号に応答して押込み力を発生させるよう構成される。
【００１６】
その場合、前記コントローラは、前記射出工程中前記第２駆動手段の駆動に基づく射出圧力を検出し、同検出値と予め設定された射出圧力の設定値との大小を比較し、前記検出値が設定値より大きいときは押込み力を低下せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整し、前記検出値が設定値より小さいときは押込み力を増加せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整するよう指令制御信号を生成する押込工程制御プログラムを備えて構成されることができる。
【００１７】
またその場合、前記コントローラは、前記計量工程中前記第３駆動手段の駆動に基づく射出スクリュに対する回転駆動力を検出し、同検出値と予め設定された回転駆動力の設定値との大小を比較し、前記検出値が設定値より大きいときは押込み力を低下せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整し、前記検出値が設定値より小さいときは押込み力を増加せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整するように指令制御信号を生成する押込工程制御プログラムを備えて構成されることができる。
【００１８】
さらにまたその場合、前記コントローラは、前記射出工程中前記第２駆動手段の駆動に基づく射出圧力を検出し、同検出値と予め設定された射出圧力の設定値との大小を比較し、前記検出値が設定値より大きいときは押込み力を低下せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整し、前記検出値が設定値より小さいときは押込み力を増加せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整すると共に、
前記計量工程中前記第３駆動手段の駆動に基づく射出スクリュに対する回転駆動力を検出し、同検出値と予め設定された回転駆動力の設定値との大小を比較し、前記検出値が設定値より大きいときは押込み力を低下せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整し、前記検出値が設定値より小さいときは押込み力を増加せしめるよう前記第１駆動手段の駆動力を調整するように指令制御信号を生成する押込工程制御プログラムを備えて構成されることができる。
【００１９】
【作用】
計量工程中第１駆動手段を駆動してホッパー内の成形材料をバレル内へ供給し、さらに射出工程中前記第１駆動手段を駆動してホッパー内の成形材料をバレル内へ供給する。その場合、射出工程中の射出動作状態を反映する物理量と押込み力検出手段により検出された押込み力とを関連させて前記射出工程中第１駆動手段を駆動制御するための駆動指令信号を生成する。
射出工程中も第１駆動手段を駆動することによってバレル内の射出スクリュ溝に供給される成形材料の粗密が解消される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る実施態様の１実施例について図１乃至図５を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、ＢＭＣ，ゴム等の成形材料からなる成形品を射出成形するための射出成形機における射出装置の正面図である。図２は、成形材料が射出スクリュ内へ供給される部分を示す射出スクリュの拡大縦断面図であり，さらに図３は、図２のＺ−Ｚ線矢視図であって成形材料供給口の形状を示す。
【００２２】
図１において、射出成形機の射出装置側に配置された基台ＢＳには支持台１０が載置されている。前記支持台１０には、射出スクリュ１６を回転可能且つ進退可能に挿通するバレル１４を貫通させ、且つ締結手段１２Ａにより固定するためのバレル支持部１２が配設されている。さらに、バレル１４の左方側外周部分にはバンドヒータ１８が配設されバレル１４内部を加熱するようになっている。
【００２３】
参照符号２０は射出ノズルであって、バレル１４左端部に取付けられたノズル支持体２４の左端部に取付けられている。なお、参照符号１６Ａは射出スクリュ１６の軸部、１６Ｂ（図２参照）は射出スクリュ１６の先端近傍に取付けられたシールリングであって、計量時における溶融樹脂の逆流を防止する。
【００２４】
前記バレル支持部１２のバレル１４上部には、成形材料をバレル１４を介して射出スクリュ１６の溝部へ供給するためのホッパー２６が配設されている。さらに、バレル支持部１２の上端部にはガイド２２が配設されている。このガイド２２上には、上端部に圧力センサ３２Ａを設けた油圧シリンダ３２と同シリンダ３２のロッド下端に取付けられホッパー２６内の成形材料に対しホッパー２６の上部開口から下方に向けて押込み力を発生させるための押込み部材３０を有する押込み装置ＰＳＤが設けられている。
【００２５】
即ち、図示の如く、この押込み装置ＰＳＤは、さらに、前記ガイド２２上において図の紙面垂直方向に摺動可能に立設されたフレーム体２５とその頂部に固定したシリンダ取付けプレート２８ならびに、図示しないが前記フレーム体２５を前記ガイド２２に沿って移動せしめる駆動部を有する。
【００２６】
この駆動部は、ホッパー２６の上部開口から成形材料を新たに供給する作業あるいは、ホッパー２６自体の清掃、取付け、分解等の作業時に前記押込み部材３０、フレーム体２５を移動させて、ホッパー２６の開口部上方にスペースを確保するものである。
【００２７】
前記支持台１０の右方上面にはガイド３４が配設され、同ガイド３４上には射出スクリュ２６の軸部１６Ａに係合部３６を介し回転力を与える回転伝達装置４２が搭載されている。前記係合部３６は射出スクリュ１６の軸方向の移動はナット４２Ｂにより規制され回転のみを伝達可能に構成されている。
【００２８】
前記回転伝達装置４２の上方には支持台４０を介して計量用のサーボモータ３８が配設されている。従って、サーボモータ３８の回転はカバー４２Ａ内側のプーリ、タイミングベルトを介して下方の回転伝達装置４２へ伝達され、さらに前記係合部３６を介して射出スクリュ１６の軸部１６Ａへ与えられる。
【００２９】
また、回転伝達装置４２はガイド３４上にてＸ方向に摺動可能に配設されている。図示しないが、前記回転伝達装置４２及び射出スクリュ１６をＸ方向に移動せしめる射出用の射出シリンダが前記バレル支持部１２に射出スクリュ１６と並列に配設されており、その各シリンダのピストンロッド端部は回転伝達装置４２に固定されている。
【００３０】
図２において、バレル１４の左方部外周面には前述の如く、バンドヒータ１８が取付けられている。ホッパー２６の底部２６Ａはバレル１４内に開口しており、成形材料はその開口を介してバレル１４内の射出スクリュ１６の溝に供給されるようになっている。
【００３１】
参照符号３６Ａは係合部３６を構成している回転力伝達部材であり、射出スクリュ１６の軸部１６Ａの右端部において同軸部１６Ａとスプライン結合している。
【００３２】
図３は前記の如く、図２のＺ−Ｚ線矢視図であり、ホッパー２６の底部２６Ａは楕円状に形成されたバレル１４の供給口内に気密的に挿入されている。従って、ホッパー２６内部の成形材料は上方から押込み部材３０で押圧されると開口部２６Ｂを介して射出スクリュ１６の溝内へ圧入されるようになっている。
【００３３】
図４は、本発明が適用される射出成形機の各種駆動機構における駆動制御の構成をブロック図で示す。同図４において、参照符号５０は型締装置側に配設される型開閉及び型締駆動機構を示し、センサ部５０Ｓは同型開閉及び型締駆動機構５０の駆動に関わる物理量を検出する各種の検出器群を総称するものである。そして、ライン５０ＳＧはセンサ部５０Ｓからインターフェイスユニット５８を経て射出成形機のコントローラ６０へ与えられる各種検出信号の伝達ラインを総称するものである。又、ライン５０Ｄは前記コントローラ６０からインターフェイスユニット５８を経て前記駆動機構５０へ与えられる各種駆動指令信号の伝達ラインを総称するものである。
【００３４】
同様にして、参照符号５２は射出駆動機構であって、前述した射出シリンダはその駆動部として機能する。センサ部５２Ｓを構成するものとしては射出スクリュ１６の位置及び／または速度を検出する位置検出器、射出シリンダの背圧を検出する圧力センサ等が該当する。なお、前記速度は直接速度を検出する検出器であってもよいが、コントローラ６０で位置信号を微分して速度信号を生成することも可能である。また、前記射出シリンダの代わりに、電動型射出成形機のように、射出駆動力をサーボモータやリニアモータを用いて発生させるようにしてもよい。その場合ライン５２ＳＧを通るセンサ部５４Ｓからの信号としては前記モータの電機子電流値及び別途射出スクリュ軸上に設けたロードセルにより検出した背圧に相当する負荷の値がそれに相当する。
【００３５】
同様に、計量駆動機構５４では計量用のサーボモータ３８（図１参照）により計量機構における駆動力を発生させるようになっており、所定の背圧条件のもとで計量動作が遂行される。センサ部５４Ｓからは前記サーボモータ３８に流れる電機子電流値が電流検出器で検出され、ライン５４ＳＧを介して与えられる。その際、ライン５４Ｄには前記サーボモータ３８への指令電流値として与えられる。
【００３６】
さらに、参照符号５６は押込み装置（ＰＳＤ）の駆動機構である。同駆動機構５６において、押込み力を発生するものとして前述したように、シリンダ３２が設けられており、同シリンダ３２による押込み部材３０の下降中または下降限等の位置検出器及びシリンダ３２の上部に設けた圧力検出器３２Ａ等がセンサ部５６Ｓを構成する。なお、前記駆動機構５６には上記のほか図１にて説明したようにフレーム体２５の移動及び位置制御も含まれるがその説明は省略する。前記センサ部５６Ｓからの信号はライン５６ＳＧを介してコントローラ６０へ与えられる。また、ライン５６Ｄを介して駆動機構５６の各駆動部に駆動指令が与えられる。なお、シリンダ３０に代わりに電動サーボモータまたは油圧モータならびに回転を直線移動に変換するメカニズムを用いてもよい。
【００３７】
参照符号７０は油圧ユニットである。同ユニット７０には前記各駆動機構５０、５２及び５６の油圧シリンダへの圧油の給排を行う電磁弁、方向切換弁、電磁流量制御弁並びに圧力検出器等が配設されている。これら各弁への指令信号はライン７０Ｄを介して与えられ、各検出器からの信号はライン７０ＳＧを介してコントローラ６０に与えられる。
【００３８】
前記コントローラ６０は、中央演算処理装置ＣＰＵとデータメモリＤＭ及びプログラムメモリＰＭと前記インターフェイスユニット５８とで基本的に構成されバスラインＢＳを介して互いに接続されている。データメモリＤＭには前記各駆動機構を適切に駆動するための位置、速度、ストローク量等のパラメータの設定値や射出速度パターンデータが予め格納されている。プログラムメモリＰＭのメモリ領域６２には、射出工程を駆動制御するための一連の指令群からなる射出工程制御プログラムが格納されている。同様に、メモリ領域６４、６６、６８には、それぞれ計量工程制御プログラム、押込工程制御プログラム、型締工程制御プログラムが格納されている。
【００３９】
参照符号６９は、前記各制御プログラムの実行開始や終了に関する工程間のシーケンスならびにシステム全体の制御、モニタリング等を遂行するプログラムが格納されている。
【００４０】
本発明においては、図５に示されるように、従来独立して行われていた計量工程進行中における押込み動作を射出工程進行中にも遂行し、さらにその押込み動作中の押込み力即ち、ホッパー内での成形材料に対する加圧力をそれぞれ射出圧力、射出スクリュ回転駆動力と関連させて制御するものである。その押込み力制御の詳細を図５に示されるフローチャートを参照して以下に説明する。
【００４１】
図５において、今ステップＳＴ１で射出成形機が成形サイクル動作について「ＯＮ」状態であるとする。ステップＳＴ２で射出成形機の動作の種類即ち、工程の種類（射出工程、計量工程、型開閉及び型締工程等）について順次判定される。同ステップＳＴ２において、進行中の工程が射出動作であると判定された場合、ステップＳＴ３に移行し、同ＳＴ３で、検出された射出圧力Ｐが設定値ｘより大きい場合はステップＳＴ４においてホッパー２６内での加圧力を低下させるようシリンダ３２への圧油の供給が指令される。一方、ステップＳＴ３で射出圧力Ｐが設定値ｘより小さい場合は、ステプＳＴ５において、ホッパー２６内での加圧力を増加させるようシリンダ３２への圧油の供給が指令される。
【００４２】
また、前記ステップＳＴ２で判定が「ＮＯ」の場合はステップＳＴ６に移行し、同ＳＴ６において、進行中の工程が計量動作か否か判定される。計量動作と判定されると、ステップＳＴ７に移行し、同ＳＴ７において、さらに計量回転駆動中のスクリュ駆動力Ｆがその設定値ｙより大きいと判定されると、ステップＳＴ８において、前記加圧力を低下させるようシリンダ３２への圧油の供給が指令される。一方、前記ＳＴ７において、前記スクリュ駆動力Ｆがその設定値ｙより小さいと判定されると、ステップＳＴ９において、前記加圧力を増加させるようシリンダ３２への圧油の供給が指令される。
【００４３】
また、前記ステップＳＴ６において、さらに「ＮＯ」であるとステップＳＴ１０において、シリンダ３２への圧油の供給を停止するよう指令される。その結果、加圧力がなくなり、ホッパー２６からバレル１４内への成形材料の押込みは中断されることとなる。
【００４４】
なお、上記ステップＳＴ３、ＳＴ７でそれぞれ大小比較した結果その差が許容範囲を超えた場合に加圧力を増減させるようにしてもよい。図５において、射出圧力Ｐや可変の設定値ｘは本発明の射出工程における射出動作状態を反映する物理量に相当している。また、射出圧力の目標値である設定値ｘは予め射出時の圧力パターンデータとしてデータメモリＤＭ内に設定されており、通常射出ストローク位置またはゾーンに応じて変化する。
【００４５】
なお、上述した図１の説明では、押込み装置ＰＳＤはフレーム体２５を水平方向に移動させるように構成しているが、同フレーム体２５の高さを大きくすることによりその移動機構は不要である。さらに、ホッパー２６の上部側壁に開閉可能な成形材料の投入口を設けるようにすればホッパー２６の上面開口から成形材料を供給しなくて済むのでシリンダ３２のストローク量はそれだけ小さくなる。
【００４６】
また、図２に示すように、ホッパー２６の底部２６Ａはコーン状に形成されているがその下端の開口面積は、射出スクリュ１６の直径がホッパー２６の円筒部内径より小さいのでその円筒部の面積に比べかなり小さくなっており、結果として成形材料は絞られることとなる。成形材料に対しより効果的に押込み力を与えるためにホッパー底部の形状は必ずしもコーン状に限定されるものではない。
以上本発明の好適な実施例について説明をしたが、本発明は前記実施例に限定されることなく、その精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可能である。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、射出工程の遂行中、成形材料をバレル内へ供給するようにホッパー内の成形材料に対する加圧力を与えるようにしたので、バレル内部で射出スクリュの溝に成形材料の粗密状態が発生するのを回避することが可能となる。
【００４８】
その上さらに、射出動作中検出された射出圧力とその設定値との大小を比較しその差があるときにはホッパー内の成形材料に対する加圧力を増減するようにし、バレル内への成形材料供給量を射出圧力に関連させて調整しているので前記粗密状態をより高精度に回避することが可能となる。
【００４９】
またさらに、計量工程の遂行中、検出された射出スクリュの回転駆動力とその設定値との大小を比較しその差があるときにはホッパー内の成形材料に対する加圧力を増減するようにし、バレル内への成形材料供給量を射出スクリュの回転駆動力に関連させて調整しているので計量中において従来よりも前記粗密状態をより高精度に回避することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される射出成形機の射出装置の正面図である。
【図２】図１において、成形材料がホッパー底部から射出スクリュ内へ供給される部分を含む射出スクリュの拡大縦断面図である。
【図３】成形材料供給口の形状を示す、図２におけるＺ−Ｚ線矢視図である。
【図４】本発明の適用される射出成形機の各種駆動機構における駆動制御の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明における押込工程制御プログラムの要部を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０      支持台
１２      バレル支持部
１４      バレル
１６      射出スクリュ
１８      バンドヒータ
２０      射出ノズル
２２      ガイド
２４      ノズル支持体
２５      フレーム体
２６      ホッパー
２８      シリンダ取付けプレート
３０      押込み部材
３２      シリンダ
３４      ガイド
３６      係合部
３８      サーボモータ
４０      支持台
４２      回転伝達装置
５０      型開閉及び型締機構
５２      射出駆動機構
５４      計量駆動機構
５６      押込装置駆動機構
５８      インターフェイスユニット
６０      コントローラ
６２      射出工程制御プログラム
６４      計量工程制御プログラム
６６      押込工程制御プログラム
６８      型締工程制御プログラム
７０      油圧ユニット
【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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