(57)【要約】【課題】加熱筒内のスクリュによる樹脂の異常供給状態を適切に検出して、加熱筒およびスクリュの損傷を確実に防止して、溶融樹脂の計量動作やパージ動作を円滑、迅速に行う。【解決手段】加熱筒８内に挿入された射出スクリュ（スクリュ）９をスクリュ回転用電動サーボモータ（スクリュ回転モータ）１７で回転させて、溶融樹脂を加熱筒８の樹脂溜まり部８ｂ内に送る供給動作を行うに際し、射出スクリュ９の所定回転速度による回転中における回転トルクを、スクリュ回転用電動サーボモータ１７の負荷電流ｉ２にもとづいてコントローラ１９の制御手段１９ｄで監視し、回転トルクの所定時間毎における平均トルク値が表示器２１のトルク設定器２１ｅに設定された基準トルク値以上になったときに、射出スクリュ９の回転を所定回転速度より大きい回転速度による回転に変えて続行させる。【選択図】        図１
2005014308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱筒内に挿入されたスクリュを回転させて溶融樹脂を前記加熱筒の基端部側から先端部側の樹脂溜まり部内に送る供給動作を行うに際し、前記スクリュの所定回転速度による回転中における回転トルクを監視し、該回転トルクの所定時間毎における平均トルク値が基準トルク値以上になったときに、前記スクリュの回転を前記所定回転速度より大きい回転速度による回転に変えて続行させることを特徴とする射出成形機におけるスクリュ回転制御方法。
【請求項２】
前記供給動作は、加熱筒内から溶融樹脂を外部へ排出するパージ動作の開始時におけるスクリュの回転動作であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機におけるスクリュ回転制御方法。
【請求項３】
加熱筒内に挿入されたスクリュを回転させて溶融樹脂を前記加熱筒の基端部側から先端部側の樹脂溜まり部内に送る供給動作を行うに際し、前記スクリュの所定回転速度による回転中における回転トルクを監視し、該回転トルクの所定時間毎における平均トルク値が基準トルク値以下になったときに、前記スクリュの回転を停止させることを特徴とする射出成形機におけるスクリュ回転制御方法。
【請求項４】
加熱筒内に周方向に回転自在にかつ軸方向に進退自在に挿入されたスクリュと、該スクリュを回転させる回転駆動手段と、前記スクリュを進退移動させる射出駆動手段と、前記スクリュの回転中における回転トルクを検出するトルク検出手段と、該トルク検出手段によって検出された前記スクリュの所定回転速度における回転トルクの所定時間毎の平均トルク値を求める演算手段と、該演算手段によって求めた前記平均トルク値とトルク設定器に予め設定された基準トルク値とを比較して、その比較結果に応じて、前記スクリュの回転を所定回転速度より大きい回転速度に変えて続行させる動作および前記スクリュの回転を停止させる動作のうちのいずれか一方の動作を行わせるように前記回転駆動手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする射出成形機におけるスクリュ回転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機の加熱筒内に回転自在に挿入され、該加熱筒内に導入される樹脂を溶融、混練するスクリュの回転を制御する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機においては、加熱筒内に挿入されたスクリュを回転させて該加熱筒内に導入された樹脂を溶融、混練して、溶融樹脂を加熱筒の樹脂溜まり部に計量して、この計量した溶融樹脂をスクリュを前進させ金型の成形キャビティに射出して成形し、成形作業の終了後に、前記スクリュの回転と前後進移動とを繰り返して、加熱筒内に残った溶融樹脂を加熱筒外へ排出するパージ作業を行う。
このパージ作業において、加熱筒内の溶融樹脂が無くなり、溶融樹脂による潤滑効果が期待できない状態になってから、前記スクリュが高速で回転すると、加熱筒の内壁とスクリュとの金属接触が生じ、加熱筒とスクリュの双方が損傷することがある。この損傷を防ぐために、従来は、作業者が加熱筒からの溶融樹脂の排出状況を見て加熱筒内の溶融樹脂の残存状態を判断し、溶融樹脂が加熱筒内に殆ど無いことが予想されるときは、前記スクリュの回転速度の設定値を下げる変更もしくはスクリュ回転の停止を行っているが、作業者の判断には個人差があり、前記損傷の発生を確実に防止することができない問題がある。
また、前記加熱筒内に溶融樹脂を計量する場合にも、樹脂の材料切れが生じて加熱筒内に樹脂が導入されなくなった際に、加熱筒とスクリュとが金属接触を起こして損傷することがある。この場合、従来は、計量作動中に、スクリュが設定位置まで後退する時間が設定時間以上となること等により、樹脂の材料切れを判断してスクリュの回転を停止する方法があったが、スクリュが回転を停止するまでに樹脂が加熱筒内に無いまま高速回転する状態が発生するために、やはり、前記加熱筒とスクリュの損傷の問題を効果的に解決することができなかった。
【０００３】
そこで、パージ作業時に、スクリュの回転負荷力の低下して一定時間経過後に、加熱筒内に溶融樹脂が少なくなったことを判断して、スクリュの回転を低回転に切り換える方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、樹脂の計量工程中に、スクリュの後退時間と後退位置との関係の実測波形を理論波形と比較して、その誤差が所定以上生じた場合、樹脂の材料切れが発生したとして警報を発生させる方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、樹脂の計量工程の開始時に、スクリュの回転が設定回転速度の予め定めた一定比率の回転速度に達するまでは、緩やかな加速度で回転させ、以後はその加速度より大きい加速度で前記設定回転速度に至るまで回転させるようにして、スクリュの回転開始に際し、そのヘッド部に加わる大きな負荷により、該ヘッド部が折損するのを防止する方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２０２７０８号公報
【特許文献２】
特開平１１−９０９７１号公報
【特許文献３】
特開平２０００−６２０７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１の提案の方法では、スクリュの回転力が瞬間的に変動する場合には、スクリュの回転を低回転に切り換えるタイミングが正しく定まらず、また、第２の提案の方法では、スクリュの遅い後退動作にもとづいて警報が発生されるので、その警報の出されるタイミングが遅れ、それぞれ、加熱筒内の溶融樹脂の減少、樹脂の材料切れの状態を適時に検出することができないおそれがある。また、上記第３の提案の方法では、スクリュのヘッド部に加わる負荷に関係なく、常に、計量開始時の一定時間はスクリュが緩やかに回転され、スクリュの回転の立ち上がり時間が長くかかると共に、樹脂の材料切れの状態で加熱筒内でスクリュが高速回転することによる加熱筒とスクリュの損傷の問題を解決することはできない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、加熱筒内のスクリュによる樹脂の異常供給状態を適切に検出して、加熱筒およびスクリュの損傷を確実に防止し、樹脂の計量動作やパージ動作を円滑、迅速に行うことができる射出成形機におけるスクリュ回転制御方法およびスクリュ回転制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の点を特徴としている。
すなわち、請求項１に係る射出成形機におけるスクリュ回転制御方法は、加熱筒内に挿入されたスクリュを回転させて溶融樹脂を前記加熱筒の基端部側から先端部側の樹脂溜まり部内に送る供給動作を行うに際し、前記スクリュの所定回転速度による回転中における回転トルクを監視し、該回転トルクの所定時間毎における平均トルク値が基準トルク値以上になったときに、前記スクリュの回転を前記所定回転速度より大きい回転速度による回転に変えて続行させることを特徴としている。
【０００８】
請求項２に係る射出成形機におけるスクリュ回転制御方法は、請求項２に記載のスクリュ回転制御方法において、前記供給動作が、加熱筒内から溶融樹脂を外部へ排出するパージ動作の開始時におけるスクリュの回転動作であることを特徴としている。
【０００９】
請求項３に係る射出成形機におけるスクリュ回転制御方法は、加熱筒内に挿入されたスクリュを回転させて溶融樹脂を前記加熱筒の基端部側から先端部側の樹脂溜まり部内に送る供給動作を行うに際し、前記スクリュの所定回転速度による回転中における回転トルクを監視し、該回転トルクの所定時間毎における平均トルク値が基準トルク値以下になったときに、前記スクリュの回転を停止させることを特徴としている。
【００１０】
請求項４に係る射出成形機におけるスクリュ回転制御装置は、加熱筒内に周方向に回転自在にかつ軸方向に進退自在に挿入されたスクリュと、該スクリュを回転させる回転駆動手段と、前記スクリュを進退移動させる射出駆動手段と、前記スクリュの回転中における回転トルクを検出するトルク検出手段と、該トルク検出手段によって検出された前記スクリュの所定回転速度における回転トルクの所定時間毎の平均トルク値を求める演算手段と、該演算手段によって求めた前記平均トルク値とトルク設定器に予め設定された基準トルク値とを比較して、その比較結果に応じて、前記スクリュの回転を所定回転速度より大きい回転速度に変えて続行させる動作および前記スクリュの回転を停止させる動作のうちのいずれか一方の動作を行わせるように前記回転駆動手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態に係る射出成形機におけるスクリュ回転制御装置について図１、図２を参照して説明する。図１において、１は射出成形機である。該射出成形機１は、型締装置２で型締めされた金型Ｋの成形キャビティに溶融樹脂を充填する射出装置３を備えている。前記射出装置３は、スライドベース４に固定されたフロントプレート５と、これにガイドロッド６で連結されると共にスライドベース４に固定されたリヤプレート７と、前記フロントプレート５に固定された加熱筒８と、該加熱筒８の内部に軸方向に進退自在にかつ周方向に回転自在に挿入された射出スクリュ（スクリュ）９と、フロントプレート５とリヤプレート１２との間で前記ガイドロッド６に支持されると共に、前記射出スクリュ９の基端部を回転自在に支持しているプッシャプレート１０と、前記リヤプレート７に回転自在に支持されたねじ軸１１を前記プッシャプレート１０に固定されたナット１２に螺合してなるねじ機構１３と、前記リヤプレート７に固定され、伝動機構１４を介して前記ねじ軸１１を回転させて前記射出スクリュ９を軸方向に進退移動させるスクリュ前後進用電動サーボモータ（射出モータ）１５と、前記プッシャプレート１０に固定され、伝動機構１６を介して前記射出スクリュ９を回転させる回転駆動手段としてのスクリュ回転用電動サーボモータ（スクリュ回転モータ）１７と、前記射出モータ１５を作動させて射出スクリュ９の前後進移動を制御するスクリュ前後進制御装置１８ａおよび前記スクリュ回転モータ１７を作動させて射出スクリュ９の回転を制御するスクリュ回転制御装置１８ｂからなるスクリュ制御装置１８と備えている。
【００１２】
そして、前記スクリュ回転モータ１７を回転させることにより、加熱筒８の基端部側に設けたホッパ８ａから加熱筒８内に導入される樹脂材料が溶融、混練されて、加熱筒８の先端部側の樹脂溜まり部８ｂに溶融樹脂が供給されて計量され、また、射出モータ１５を回転させることにより、前記ねじ機構１３を介してプッシャプレート１０が移動され、前記樹脂溜まり部８ｂに計量される溶融樹脂に対し後退移動する射出スクリュ９を介して背圧が付加され、また、計量された溶融樹脂が射出スクリュ９の前進移動によって加熱筒８の射出ノズル８ｃから金型Ｋの成形キャビティに射出されるようになっている。
なお、前記射出モータ１５にはエンコーダ（スクリュ位置検出手段）１５ａが設けられ、また、前記スクリュ回転モータ１７にはエンコーダ（スクリュ回転速度検出手段）１７ａが設けられ、さらに、プッシャープレート１０には射出スクリュ９に作用する押圧力（荷重）を検出するロードセル１０ａが設けられている。
【００１３】
前記スクリュ制御装置１８は、前記射出成形機１の全体の動作を制御するコントローラ１９と、各種操作スイッチ２０ａを備え前記コントローラ１９に各種の指示項目を入力する機械操作パネル２０と、コントローラ１９から出力される各種データの表示や各種の設定数値を入力する表示器２１と、サーボアンプ２２ａ（図２参照）を有し、前記コントローラ１９からの動作指令にもとづいて動作して前記射出モータ１５を作動させると共に、前記エンコーダ１５ａで検出されるスクリュ位置信号ｐと前記ロードセル１０ａで検出される荷重信号ｋとを前記コントローラ１９に供給する射出軸用制御駆動装置２２と、サーボアンプ２３ａ（図２参照）を有し、前記コントローラ１９からの動作指令にもとづいて動作して前記スクリュ回転モータ１７を作動させると共に、前記エンコーダ１７ａで検出されるスクリュ回転速度信号ｆを前記コントローラ１９に供給するスクリュ軸用制御駆動装置２３とを備えている。前記コントローラ１９、機械操作パネル２０、表示器２１および前記射出軸用制御駆動装置２２がスクリュ前後進制御装置１８ａを構成し、コントローラ１９、機械操作パネル２０、表示器２１および前記スクリュ回転用制御駆動装置２３がスクリュ回転制御装置１８ｂを構成している。
【００１４】
前記射出軸用制御駆動装置２２とスクリュ軸用制御駆動装置２３の各サーボアンプ２２ａ，２３ａは、図２に示すように、それぞれ同様の構成を有し、外部から供給されるＡＣ電源２４と、該ＡＣ電源２４の電力を周波数変換して前記射出モータ１５、スクリュ回転モータ１７に供給するＡＣ／ＡＣコンバータ２５と、前記各エンコーダ１５ａ，１７ａから出力される回転信号にもとづいて前記ＡＣ／ＡＣコンバータ２５の周波数制御を行う中央処理装置（ＣＰＵ）２６と、前記射出モータ１５、スクリュ回転モータ１７の負荷電流ｉ１，ｉ２を検出するカレントトランス（電流検出器）２７と、該カレントトランス２７で検出された電流をデジタル変換して前記中央処理装置２６に送るＡ／Ｄ変換器２８とを備えている。前記カレントトランス２７で検出された負荷電流ｉ１，ｉ２は、それらの定格電流に対する比率％（負荷率）を前記中央処理装置２６で演算され、この負荷率で表された値が前記射出モータ１５で前後進される射出スクリュ９の軸方向の押圧力として、また、スクリュ回転モータ１７で回転される射出スクリュ９の回転トルクとして、前記各エンコーダ１５ａ，１７ａによる検出信号ｐ，ｆと共に前記コントローラ１９の制御手段１９ｄに送られるようになっている。
【００１５】
なお、前記射出軸駆動制御装置２２は、前記エンコーダ１５ａで検出されるスクリュ位置信号ｐとロードセル１０ａで検出される荷重信号ｋにもとづいて、射出サーボモータ１５の回転量（回転位置）と回転力（駆動トルク）、すなわち、射出スクリュ９の前後進位置、射出速度および射出圧、背圧をフィードバック制御するようになっている。また、前記スクリュ軸用駆動制御装置２３は、前記エンコーダ１７ａで検出されるスクリュ回転速度信号ｆにもとづいて、前記スクリュ回転モータ１７の回転速度、すなわち射出スクリュ９の回転速度をフィードバック制御するようになっている。
前記表示器２１は、タッチパネル付き表示器からなり、前記射出スクリュ９の前後進の移動速度を設定する移動速度設定器２１ａと、射出スクリュ９に作用する射出圧、背圧を設定する圧力設定器２１ｂと、射出スクリュ９の移動速度の変速位置や溶融樹脂の計量完了位置等を設定するスクリュ位置設定器２１ｃ、前記射出スクリュ９の回転速度を設定する回転速度設定器２１ｄ、射出スクリュ９に作用する回転トルクの基準値（基準トルク値）を設定するトルク設定器２１ｅおよびその他の設定器を備えている。
【００１６】
前記コントローラ１９は、前記射出成形機１の全体の動作を制御するシーケンスプログラムや前記表示器２１における前記各設定器２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅで設定された設定値等（射出成形機１の成形条件）を記憶するメモリ１９ａと、時計機能（計時手段）１９ｂを有し、前記スクリュ回転モータ１７の負荷電流ｉにもとづいて前記中央処理装置２６が求めた回転トルクから、所定時間毎における射出スクリュ９の回転トルクの平均値（平均トルク値）を演算すると共に、前記メモリ１９ａに記憶されている設定値や前記ロードセル１０ａ、各エンコーダ１５ａ，１７ａの検出値にもとづいて、所要の演算処理等を行って射出成形機１を動作させるための種々の制御データを作成する演算手段１９ｃと、該演算手段１９ｃで求めた前記回転トルクの平均トルク値を、前記トルク設定器２１ｅで設定した基準トルク値と比較し、その比較結果に応じて前記射出スクリュ９の回転動作を変更させる変更動作指令を作成し、該変更動作指令と前記演算手段１９ｃで作成された制御データを前記スクリュ軸制御駆動装置２３に出力すると共に、前記制御データを前記射出軸制御駆動装置２２に出力し、また、前記表示器２１に所要の表示項目を出力する制御手段１９ｄとを備えている。
【００１７】
なお、前記制御手段１９ｄからスクリュ軸制御駆動装置２３に出力される変更動作指令には、前記比較手段による比較結果が、射出スクリュ９の回転トルクの前記平均トルク値が前記基準トルク値（所定量）以上になった場合に、前記表示器２１の回転速度設定器２１ｄに予め設定された所定回転速度（第１の設定回転速度）をそれより大きい回転速度（第２の設定回転速度）に変更して射出スクリュ９の回転を続行させる指令と、前記平均トルク値が前記基準トルク値以下になった場合に、前記回転速度設定器２１ｄに予め設定された第１の回転速度で回転していた射出スクリュ９を停止させる指令とがある。
【００１８】
次に、前記構成の射出成形機１による一実施の形態に係るスクリュ回転制御方法について、図３をも参照して説明する。
前記射出成形機１による成形作業を開始するに先立ち、先ず、前記表示器２１の回転速度設定器２１ｄに、所定回転速度（第１の回転速度）の設定値と該設定値より大きい回転速度（第２の回転速度）の設定値とを設定、入力すると共に、前記トルク設定器２１ｅに、射出スクリュ９の回転動作の変更を行うべき回転トルクの基準トルク値を設定、入力する。さらに、前記表示器２１の移動速度設定器２１ａ、圧力設定器２１ｂ、スクリュ位置設定器２１ｃにそれぞれ所定の数値を設定、入力する。これらの設定、入力された数値は前記コントローラ１９の制御手段１９ｄを介して前記メモリ１９ａに記憶されると共に、選択された所要のものが表示器２１に表示される。その後に、前記機械操作パネル２０の操作スイッチ２０ａを操作して射出成形機１による成形動作を開始させる。
【００１９】
前記成形動作が開始されると、前記スクリュ制御装置１８のコントローラ１９のメモリに１９ａに記憶されているシーケンスプログラムに従って成形動作が実行され、前記コントローラ１９の指令により前記射出軸用制御駆動装置２２とスクリュ軸用制御駆動装置２３を介して前記射出モータ１５の回転とスクリュ回転モータ１７の回転が開始され（ステップＳ１）、伝動機構１４、１６を介してねじ軸１１が回転されると共に、射出スクリュ９が回転速度設定器２１ｄで設定された第１の回転速度で回転される（ステップＳ２）。前記射出スクリュ９の回転によってホッパ８ａから加熱筒８内に導入された樹脂材料が溶融、混練されて、加熱筒８の樹脂溜まり部８ｂに供給される供給動作が行われる。このとき、樹脂溜まり部８ｂに供給される溶融樹脂の樹脂で押圧されて後退される射出スクリュ９に、前記ねじ軸１１の回転でねじ機構１３を介して移動されるプッシャープレート１０によって押圧力を加えることにより、前記樹脂溜まり部８ｂ内の溶融樹脂に前記圧力設定器２１ｂで設定された所定の背圧が付加される。前記射出スクリュ９が樹脂溜まり部８ｂの溶融樹脂に所定の背圧を付加し状態で回転しながら後退し、スクリュ位置設定器２１ｃで設定された計量完了位置に到達して溶融樹脂の計量が完了すると、射出スクリュ９の回転が停止され、所定のタイミングの後に前記射出モータ１５の回転によりねじ機構１３、プッシャープレート１０を介して射出スクリュ９が前進されて、樹脂溜まり部８ｂ内に計量された溶融樹脂が射出ノズル８ｃを通して金型Ｋの成形キャビティに射出、充填される。
【００２０】
前記射出スクリュ９が前記表示器２１の回転速度設定器２１ｄに設定された第１の回転速度で回転されて、溶融樹脂を加熱筒８の樹脂溜まり部８ｂに供給しているときは、前記スクリュ軸用制御駆動装置２３のサーボアンプ２３ａのカレントトランス２７で検出されたスクリュ回転モータ１７の負荷電流ｉ２の負荷率が、中央処理装置２６で演算されて射出スクリュ９の回転トルクとしてコントローラ１９に入力されているので、前記制御手段１９ｄの演算手段１９ｃが、時計機能１９ｂで予め定めた所定時間毎における前記回転トルクの平均トルク値を演算して制御手段１９ｄに送る。該制御手段１９ｄは、前記平均トルク値を前記トルク設定器２１ｅに設定された前記基準トルク値と比較（監視）し（ステップＳ３）、その比較結果において、前記平均トルク値が前記基準トルク値に到達していないと判断したきは、前記回転速度設定器２１ｄに設定された前記第１の回転速度の設定値によるスクリュ回転を継続させる変更動作指令を前記スクリュ軸用制御駆動装置２３に出力し、また、前記平均トルク値が前記基準値以上になったと判断したきは、前記回転速度設定器２１ｄに予め設定された第２の回転速度の設定値によるスクリュ回転に変更させる変更動作指令を前記スクリュ軸用制御駆動装置２３に出力する。これにより、スクリュ回転制御駆動装置２３が前記変更動作指令にもとづいて前記スクリュ回転モータ１７を回転させるので、前記射出スクリュ９は、その平均トルク値が前記基準トルク値に到達するまでは、前記第１の回転速度で回転を継続し、平均トルク値が基準トルク値以上になると、前記第１の回転速度より大きな第２の回転速度に変更された（ステップＳ４）後、第２の回転速度による回転を続行させて、溶融樹脂を加熱筒８の樹脂溜まり部８ｂへ供給する供給動作を行う（ステップＳ５）。
【００２１】
したがって、前記供給動作時のスクリュ回転制御方法を、前記加熱筒８の射出ノズル８ａを前記金型Ｋから離した状態で、前記射出スクリュ９の回転による供給動作と射出スクリュ９の前後進動作を繰り返して行うことにより、加熱筒８内の溶融樹脂を外部へ排出するパージ作業における供給動作の開始時（スクリュ回転開始時）に適用する場合には、基準トルク値を、加熱筒８内に溶融樹脂が無くなって射出スクリュ９の所要回転トルクが小さく、加熱筒８と射出スクリュ９とが金属接触を発生するおそれがある状態時の回転トルクを実験等によって得られたデータにもとづいて予め定め、前記トルク設定器２１ｅに入力、設定しておく。この場合には、射出スクリュ９の回転トルクを前記制御手段１９ｄが監視することにより、その平均トルク値が前記基準トルク値に到達しないときは、加熱筒８内に溶融樹脂が少ないと見なされて、射出スクリュ９は通常のパージ動作時の設定回転速度より小さい第１の回転速度で回転して、加熱筒８の内壁と射出スクリュ９との金属接触による損傷を避け、また、回転トルクが基準トルク値以上になっているときは、加熱筒８内に溶融樹脂が十分あると見なされて、射出スクリュ９は前記第１の設定回転速度より大きい第２の回転速度（通常のパージ動作時の設定回転速度）で回転して、溶融樹脂の樹脂溜まり部８ｂへの供給動作を継続し、速やかにパージ作業を行わせることができる。
【００２２】
次に、前記構成の射出成形機１による他の実施の形態に係るスクリュ回転制御方法について、図４を参照して説明する。
前記射出成形機１による計量工程を行う場合には、予め、前記表示器２１の回転速度設定器２１ｄに、射出スクリュ９の通常の計量時回転速度（第１の回転速度）を設定、入力すると共に、前記トルク設定器２１ｅに、射出スクリュ９の回転動作の変更を行うべき回転トルクの基準トルク値として、前記一実施の形態に係るスクリュ回転制御方法におけると同様に、前記加熱筒８内に溶融樹脂が無くなって射出スクリュ９の所要回転トルクが小さく、加熱筒８と射出スクリュ９とが金属接触を発生するおそれがある状態時の回転トルク値を設定、入力する。その他、表示器２１の移動速度設定器２１ａ、圧力設定器２１ｂ、スクリュ位置設定器２１ｃにそれぞれ所定の数値を設定、入力することは前記と同様である。
【００２３】
そして、前記機械操作パネル２０の操作スイッチ２０ａが操作されて射出スクリュ９の回転が開始されて成形作業における計量工程が開始される（ステップＳ６）と、射出スクリュ９が通常の計量時回転速度で回転して、前記と同様にして前記加熱筒８の樹脂溜まり部８ｂに溶融樹脂を供給し、該溶融樹脂は射出スクリュ９を介して背圧が付加されながら加熱筒８内に計量される（ステップＳ７）。前記射出スクリュ８の回転中は、前記と同様にして射出スクリュ９の回転トルクが前記コントローラ１９の制御手段１９ｄで監視されており、該回転トルクの所定時間毎における平均トルク値が前記基準トルク値以下になったか否かが判断され（ステップＳ８）、前記平均トルク値が基準トルク値以下になったときは、加熱筒８内に溶融樹脂が無くなって、加熱筒８の内壁と射出スクリュ９が金属接触を起こす状態にあるとして、直ちに射出スクリュ９の回転が停止される（ステップＳ１０）。また、前記平均トルク値が基準トルク値を上まわっているときは、射出スクリュ９は通常の計量時回転速度で回転を継続して溶融樹脂を前記樹脂溜まり部８ｂに供給し、射出スクリュ９が表示器２１の位置設定器２１ｃに設定した計量完了位置に後退して溶融樹脂の加熱筒８内への計量が完了したときに（ステップＳ９）、正常に溶融樹脂の計量が行われたものとして前記ステップＳ１０に進んで射出スクリュ９の回転が停止される。
この計量時に、樹脂材料がホッパ８ａ内に無くなったり、ホッパ８ａに詰まったりして加熱筒８内に樹脂材料が供給されなくなって、加熱筒８内に材料切れの状態が生じた場合、その状態を射出スクリュ９の回転トルクが正常の計量時回転トルクより低下したことにより判断して、射出スクリュ９の回転を停止させるので、加熱筒８と射出スクリュ９とが金属接触を起こした状態で射出スクリュ９が回転を続けることがなく、それらの損傷を未然に防止することができる。
【００２４】
前記のように、実施の形態に係る射出成形機におけるスクリュ回転制御方法によれば、加熱筒８内に挿入された射出スクリュ９を回転させて溶融樹脂を前記加熱筒８の基端部側から先端部側の樹脂溜まり部８ｂ内に送る供給動作を行うに際し、前記射出スクリュ９の第１の回転速度による回転中における回転トルクを監視し、該回転トルクの所定時間毎における平均トルク値が基準トルク値以上になったときに、前記射出スクリュ９の回転を前記第１の回転速度より大きい回転速度による回転に変えて続行させ、または前記回転トルクの所定時間毎における平均トルク値が基準トルク値以下になったときに、前記射出スクリュ９の回転を停止させるようにしたので、樹脂の計量工程における計量開始時、パージ作業におけるスクリュ回転開始時、または計量中における射出スクリュ９の回転トルクの平均トルク値を基準トルク値と比較することにより、加熱筒８内の射出スクリュ９が、パージすべき排出樹脂の無い状態で高速回転したり、または樹脂の材料切れ状態で回転するような異常状態、すなわち、樹脂材料が無くてそれによる潤滑効果が期待できない加熱筒８内で射出スクリュ９が回転するような異常状態を容易に判別することができて、前記異常状態では無理に射出スクリュ９が高速回転するのを避けて、加熱筒８と射出スクリュ９とが金属接触して損傷するのを未然に、確実に防止することができる。
【００２５】
したがって、射出スクリュ９の損傷部分への樹脂の付着、滞留を防ぎ、樹脂の炭化、黒点の発生といった成形不良につながる問題を解消することができる。しかも、前記異常状態が生じない時は射出スクリュ９の回転を速やかに上昇させて通常の計量動作（供給動作）を迅速に行うことができる。また、射出スクリュ９の所要回転トルクは、制御手段１９ｄで所定時間毎における回転トルクの平均トルク値として求められるので、瞬間的に変動する回転トルクの影響が排除されて、前記射出スクリュ９の所要回転トルクが正確に検出でき、前記異常状態の判別を正しく行うことができる。
【００２６】
また、前記実施の形態に係る射出成形機におけるスクリュ回転制御装置１８ｂによれば、前記加熱筒８内の射出スクリュ９の回転中における回転トルクをスクリュ回転モータ１７の負荷電流ｉ２にもとづいて検出するカレントトランス２７，中央処理装置２６等からなるトルク検出手段と、該トルク検出手段によって検出された前記射出スクリュ９の所定回転速度における回転トルクの所定時間毎の平均トルク値を求める演算手段１９ｃと、該演算手段１９ｃによって求めた前記平均トルク値とトルク設定器２１ｅに予め設定された基準トルク値とを比較して、その比較結果に応じて、射出スクリュ９の回転を所定回転速度より大きい回転速度に変えて続行させる動作および射出スクリュ９の回転を停止させる動作のうちのいずれか一方の動作を行わせるように前記スクリュ回転モータ１７を制御する制御手段１９ｄとを備えた構成としたので、前記各実施の形態に係るスクリュ回転制御方法を容易に実施することができて、それらの方法における前記効果を確実に奏させることができる。
【００２７】
なお、前記実施の形態は、本発明の射出成形方法をインラインスクリュ式射出成形機において実施する場合の例であるが、本発明は、これに限らず、充填用加熱筒（加熱筒）内に充填プランジャが前後進自在に挿入された充填装置と、可塑化加熱筒（加熱筒）内に可塑化スクリュ（スクリュ）を回転自在に挿入された可塑化装置とを備え、可塑化装置の可塑化スクリュを回転させて樹脂材料を溶融、混練して溶融樹脂を充填用加熱筒の先端の樹脂溜まり部に供給し、該充填用加熱筒内に溶融樹脂を計量し、該計量した溶融樹脂を充填プランジャの前進により金型内へ充填するようにしたプリプラ式射出成形機において実施するようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば以下の優れた効果を奏する。
請求項１に係る射出成形機におけるスクリュ回転制御方法によれば、スクリュの所定回転速度による回転中における回転トルクを監視し、該回転トルクの所定時間毎における平均トルク値が基準トルク値以上になったときに、前記スクリュの回転を前記所定回転速度より大きい回転速度による回転に変えて続行させるようにしたので、瞬間的に変動する回転トルクの影響を排除してスクリュの所要回転トルクを正確に検出でき、これにより、樹脂材料が無くてそれによる潤滑効果が期待できない加熱筒内でスクリュが回転するような異常状態を容易に正しく判別することができ、そして、前記異常状態では無理にスクリュが高速回転するのを避け、加熱筒とスクリュとが金属接触して損傷するのを未然に、効果的に防止することができる。しかも、前記異常状態が生じない時には、スクリュの回転を速やかに上昇させて通常の供給動作を迅速に行うことができる。
【００２９】
請求項２に係る射出成形機におけるスクリュ回転制御方法によれば、供給動作が、加熱筒内から溶融樹脂を外部へ排出するパージ動作の開始時におけるスクリュの回転動作であるので、加熱筒内に溶融樹脂が少ないときは、スクリュが通常のパージ動作時より小さい回転速度で回転して、加熱筒の内壁とスクリュとの金属接触による損傷を避け、また、加熱筒内に溶融樹脂が十分あるときは、スクリュが通常のパージ動作時の回転速度で回転して、溶融樹脂の樹脂溜まり部への供給動作を継続し、速やかにパージ作業を行わせることができる。
【００３０】
請求項３に係る射出成形機におけるスクリュ回転制御方法によれば、スクリュの所定回転速度による回転中における回転トルクを監視し、該回転トルクの所定時間毎における平均トルク値が基準トルク値以下になったときに、前記スクリュの回転を停止させるようにしたので、計量時に、加熱筒内に材料切れの状態が生じた場合、加熱筒とスクリュとが金属接触を起こした状態でスクリュが回転を続けることがなく、それらの損傷を未然に防止することができる。
【００３１】
請求項４に係る射出成形機におけるスクリュ回転制御装置によれば、請求項１〜３に係るスクリュ回転制御方法を容易に実施することができて、それらの方法における効果を確実に奏させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る射出成形機におけるスクリュ回転制御装置を示す系統図である。
【図２】同じくサーボアンプを示す系統図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る射出成形機におけるスクリュ回転制御方法を説明するフロー図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る射出成形機におけるスクリュ回転制御を説明するフロー図である。
【符号の説明】
１  射出成形機
８  加熱筒
８ｂ  樹脂溜まり部
９  射出スクリュ（スクリュ）
１５  スクリュ前後進用電動サーボモータ（射出モータ）
１５ａ  エンコーダ（スクリュ位置検出手段）
１７  スクリュ回転用電動サーボモータ（スクリュ回転モータ）
１７ａ  エンコーダ（回転速度検出手段）
１８  スクリュ制御装置
１８ｂ  スクリュ回転制御装置
１９  コントローラ
１９ｂ  時計機能（計時手段）
１９ｃ  演算手段
１９ｄ  制御手段
２１  表示器
２１ｄ  回転速度設定器
２１ｅ  トルク設定器
２２  射出軸用制御駆動装置
２２ａ，２３ａ  サーボアンプ
２３  スクリュ軸制御駆動装置
２７  カレントトランス（電流検出手段）
Ｋ  金型
【図１】
2005014308.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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