(57)【要約】【課題】計量の際の射出スクリュの駆動源として、従来よりも小さい定格トルクのモータを使用することができる射出成形機及びその制御方法を提供する。【解決手段】加熱バレル１１内には射出スクリュ１３が組み込まれている。加熱バレル１１の後端近傍には原料供給装置２０が接続されている。原料供給装置２０は、ホッパ２４及びスクリュフィーダ２１を備えている。射出スクリュ１３の後端部には、計量用サーボモータ１５が接続されている。計量用サーボモータ１５のトルクは、トルク検出器５１によって検出され、制御部５２に送られる。制御部５２は、検出されたトルクをフィードバック信号に用いて、その値が予め設定された基準値に一致するようにスクリュフィーダ２１の回転数を制御する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱バレルと、
加熱バレル内に組み込まれた射出スクリュと、
加熱バレルの後端部近傍に接続され、ホッパ及びスクリュフィーダを備え、原料樹脂をホッパからスクリュフィーダを介して加熱バレル内に送り込む原料供給装置と、
を備えた射出成形機において、
射出スクリュを回転させて加熱バレル内に原料樹脂を導入する際に、射出スクリュを駆動するためのトルクを検出するトルク検出器と、
検出されたトルクをフィードバック信号に用いて、その値が予め設定された基準値に一致するようにスクリュフィーダの回転数を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
加熱バレルと、
加熱バレル内に組み込まれた射出スクリュと、
加熱バレルの後端部近傍に接続され、ホッパ及びスクリュフィーダを備え、原料樹脂をホッパからスクリュフィーダを介して加熱バレル内に送り込む原料供給装置と、
を備えた射出成形機における原料供給装置の制御方法であって、
射出スクリュを回転させて加熱バレル内に原料樹脂を導入する際に、射出スクリュを駆動するためのトルクを検出し、
検出されたトルクをフィードバック信号に用いて、その値が予め設定された基準値に一致するようにスクリュフィーダの回転数を制御すること、
を特徴とする射出成形機の制御方法。
【請求項３】
前記基準値として、射出用スクリュの始動時に使用される第一の基準値及び始動後に使用される第二の基準値をそれぞれ設定し、始動から所定時間経過した後に基準値を第一の基準値から第二の基準値に切り替えることを特徴とする請求項２に記載の射出成形機の制御方法。
【請求項４】
前記基準値として、射出用スクリュの始動からの経過時間の関数の形で表されるパターンを設定し、トルクの値がこのパターンに従って変化するようにスクリュフィーダの回転数を制御することを特徴とする請求項２に記載の射出成形機の制御方法。
【請求項５】
前記基準値として、射出用スクリュの位置の関数の形で表されるパターンを設定し、トルクの値がこのパターンに従って変化するようにスクリュフィーダの回転数を制御することを特徴とする請求項２に記載の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、射出成形機に係り、特に射出成形機の原料供給装置の制御方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機では、加熱バレル内で射出スクリュを回転させて加熱バレル内に樹脂を導入した後（計量工程と呼ばれる）、加熱バレル内で射出スクリュを前進させて金型内に樹脂を充填し（充填工程と呼ばれる）、次いで、樹脂の凝固による収縮分に相当する樹脂を金型内に補充するため、射出スクリュを低速で制御して加熱バレル内の圧力を所定の値で維持している（保圧工程と呼ばれる）。
【０００３】
計量工程では、加熱バレル内で射出スクリュを回転させながら、原料樹脂をホッパからスクリュフィーダを介して加熱バレル内に送り込む。加熱バレル内に導入された樹脂は、加熱バレル内で加熱及び混練されて溶融され、射出スクリュの前方に送られる。これに伴い、溶融樹脂の圧力によって射出スクリュが後退し、加熱バレルの先端側に溶融樹脂が貯えられる。
【０００４】
従来、原料を送り込む際のスクリュフィーダの制御は、回転数を一定に維持する方式、または、回転数を時間（若しくは射出スクリュの位置）の関数の形で設定する方式を用いて行われていた。
【０００５】
しかし、硬質塩化ビニル樹脂など一部の樹脂の場合、計量工程において射出スクリュの始動時と始動後で、射出スクリュを駆動するために要するトルクが大きく異なるため、始動時のトルクを確保するため、射出スクリュを回転させるための駆動源に、かなり大きい容量のモータを使用していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような射出成形機の計量工程における従来の制御方法についての問題点に鑑み成されたもので、本発明の目的は、計量の際の射出スクリュの駆動源として、従来よりも小さい定格トルクのモータを使用することができる射出成形機及びその制御方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の射出成形機は、
加熱バレルと、
加熱バレル内に組み込まれた射出スクリュと、
加熱バレルの後端部近傍に接続され、ホッパ及びスクリュフィーダを備え、原料樹脂をホッパからスクリュフィーダを介して加熱バレル内に送り込む原料供給装置と、
を備えた射出成形機において、
射出スクリュを回転させて加熱バレル内に原料樹脂を導入する際に、射出スクリュを駆動するためのトルクを検出するトルク検出器と、
検出されたトルクをフィードバック信号に用いて、その値が予め設定された基準値に一致するようにスクリュフィーダの回転数を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の射出成形機によれば、計量の際に射出スクリュを駆動するためのトルクを検出し、その値をフィードバック信号に用いて、その値が予め設定された基準値に一致するようにスクリュフィーダの回転数を制御する。即ち、トルクの値が基準値を超えた場合には、スクリュフィーダの回転数を落とし、加熱バレル内に送り込まれる原料樹脂の量を減らすことにより射出スクリュの負荷を減少させる。一方、トルクの値が基準値を下回った場合には、スクリュフィーダの回転数を上げ、加熱バレル内に送り込まれる原料樹脂の量を増やすことにより射出スクリュの負荷を増大させる。これにより、射出スクリュを駆動するためのトルクの値を予め設定された基準値に一致させることができる。
【０００９】
このようにスクリュフィーダの回転数を制御することによって、射出スクリュを所定の速度で回転させて加熱バレル内に原料樹脂を導入する際に、射出スクリュを駆動するために必要とされるトルクが過大な値にまで増大することを防止することができる。
【００１０】
好ましくは、前記基準値として、射出用スクリュの始動時に使用される第一の基準値及び始動後に使用される第二の基準値をそれぞれ設定し、始動から所定時間経過した後に基準値を第一の基準値から第二の基準値に切り替える。
【００１１】
あるいは、前記基準値として、射出用スクリュの始動からの経過時間の関数（または、射出用スクリュの位置の関数）の形で表されるパターンを設定し、トルクの値がこのパターンに従って変化するようにスクリュフィーダの回転数を制御することもできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の射出成形機の概略構成を示す。図中、１１は加熱バレル、１３は射出スクリュ、２０は原料供給装置、２４はホッパ、２１はスクリュフィーダ、１５は計量用サーボモータを表す。
【００１３】
加熱バレル１１内には射出スクリュ１３が組み込まれている。加熱バレル１１の後端近傍には原料供給装置２０が接続されている。加熱バレル１１は、先端に設けられたノズル１２を介して金型の背面に接続される。射出スクリュ１３の後端部には、計量用サーボモータ１５が接続されている。計量用サーボモータ１５のトルクは、トルク検出器５１によって検出され、制御部５２に送られる。
【００１４】
原料供給装置２０は、ホッパ２４及びスクリュフィーダ２１を備えている。加熱バレル１１の後端部近傍の側面には、原料供給孔１９が設けられ、スクリュフィーダ２１の出口は、この原料供給孔１９に接続されている。原料樹脂は、ホッパ２４からスクリュフィーダ２１を介して加熱バレル１１内に送り込まれる。スクリュフィーダ用モータ２３は、カップリング２２を介して、スクリュフィーダ２１の軸に接続されている。スクリュフィーダ用モータ２３の回転数は、制御部５２からの指令に基づき、回転数制御部５３によって制御される。
【００１５】
計量工程では、加熱バレル１１内で射出スクリュ１３を所定の速度で回転させながら、原料樹脂をホッパ２４からスクリュフィーダ２１を介して加熱バレル１１内に送り込む。加熱バレル１１内に導入された樹脂は、加熱バレル１１内で加熱及び混練されて溶融され、射出スクリュ１３の前方に送られる。これに伴い、溶融樹脂の圧力によって射出スクリュ１３が後退し、加熱バレル１１の先端側に溶融樹脂が貯えられる。
【００１６】
計量用サーボモータ１５のトルクの基準値（または基準パターン）は、制御部５２で設定される。計量工程において、計量用サーボモータ１５のトルクは、トルク検出器５１で検出され、制御部５２にフィードバック信号として送られる。制御部５２は、検出されたトルクの値を基準値と比較し、トルクの値が基準値に一致するように、回転数制御部５３を介してスクリュフィーダ用モータ２３に指令を送る。
【００１７】
なお、上記の例では、計量の際の射出スクリュの駆動源として電動式のモータを使用しているが、油圧式のモータを使用する場合にも、本発明を同様に適用することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、計量工程において射出スクリュを駆動するために必要とされるトルクの値を小さく抑えることができる。従って、本発明によれば、計量の際の射出スクリュの駆動源として、従来よりも小さい定格トルクのモータを使用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく射出成形機の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１１…加熱バレル、
１２…ノズル、
１３…射出スクリュ、
１５…計量用サーボモータ、
１９…原料供給口、
２０…原料供給装置、
２１…スクリュフィーダ、
２２…カップリング、
２３…スクリュフィーダ用モータ、
２４…ホッパ、
５１…トルク検出器、
５２…制御部、
５３…回転数制御部。
【図１】
2004351661.tif 000003