(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
型締シリンダ圧力設定値と型締シリンダ圧力検出値との差に基づいて型締シリンダ用サーボ弁に対して指令値を出力する第１のフィードバック制御系による型締シリンダ制御系を備えた射出成形機の制御方法において、
前記型締シリンダ制御系は更に、金型開き量設定値と金型開き量センサにより検出された金型開き量検出値との差に基づいて前記型締シリンダ用サーボ弁に対して指令値を出力する第２のフィードバック制御系と、
型内圧設定値と型内圧検出値との差に基づいて前記型締シリンダ用サーボ弁に対して指令値を出力する第３のフィードバック制御系とを備え、
充填、保圧、冷却工程中にわたってあらかじめ連続的に、型締シリンダ圧力、金型開き量及び型内圧の前記設定値が定められた制御プログラムにより、型締シリンダ圧力、金型開き量及び型内圧の検出値が、該設定値のいずれも超えないように、前記第１〜第３のフィードバック制御系を自動的に切り替えることを特徴とする射出成形機の制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の制御方法において、射出シリンダ制御系として、射出シリンダのスクリュ速度設定値から算出される射出シリンダのスクリュ位置と射出シリンダのスクリュ位置検出値との差に基づいて射出シリンダ用サーボ弁に対して指令値を出力する第４のフィードバック制御系と、
射出シリンダ圧力設定値と射出シリンダ圧力検出値との差に基づいて前記射出シリンダ用サーボ弁に対して指令値を出力する第５のフィードバック制御系と、
前記型内圧設定値と前記型内圧検出値との差に基づいて前記射出シリンダ用サーボ弁に対して指令値を出力する第６のフィードバック制御系とを備え、
充填、保圧、冷却工程中にわたってあらかじめ連続的に、射出シリンダのスクリュ速度、射出シリンダ圧力及び型内圧の前記設定値が定められた制御プログラムにより、射出シリンダのスクリュ位置、射出シリンダ圧力及び型内圧の検出値が、該設定値のいずれも超えないように、前記第４〜第６のフィードバック制御系を自動的に切り替えて、射出工程中、保圧工程中に型締シリンダ、射出シリンダを同時に制御す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】
本発明は油圧式射出成形機の制御方法に関し、特に型締シリンダ、射出シリンダの油圧駆動系の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の油圧式射出成形機における型締シリンダ制御系は、型締シリンダ圧力設定値と型締シリンダ圧力検出値との差に基づいて型締シリンダ用のサーボ弁に対して指令値を出力する型締シリンダフィードバック制御系により実現されている。このために、型締シリンダ圧力を設定するための設定器が備えられ、型締シリンダの油圧を検出するための型締シリンダ圧力センサが設けられる。型締シリンダ用のサーボ弁は、型締シリンダへの作動油の流量を調整して型締シリンダ圧力を制御するためのものである。
【０００３】
一方、射出シリンダ制御系では、射出シリンダのスクリュ速度設定値から算出される射出シリンダのスクリュ位置と射出シリンダのスクリュ位置検出値との差に基づいて射出シリンダ用のサーボ弁に対して指令値を出力する射出シリンダのスクリュ位置フィードバック制御系と、射出シリンダ圧力設定値と射出シリンダ圧力検出値との差に基づいて射出シリンダ用のサーボ弁に対して指令値を出力する射出シリンダ圧力フィードバック制御系とにより実現されている。このために、上記の設定器は射出シリンダのスクリュ速度設定値と射出シリンダ圧力設定値とを設定するためにも用いられる。また、射出シリンダのスクリュ位置を検出するための射出シリンダのスクリュ位置センサと、射出シリンダの油圧を検出するための射出シリンダ圧力センサとが設けられる。射出シリンダ用のサーボ弁は、射出シリンダへの作動油の流量を調整して射出シリンダ圧力を制御するためのものである。
【０００４】
通常、射出シリンダ制御系では、射出・保圧工程において、射出シリンダのスクリュ位置に基づいて射出シリンダのスクリュ位置フィードバック制御系から射出シリンダ圧力フィードバック制御系への切替え、いわゆる速度・圧力切替えが行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、成形品が複雑な形状を持つ場合、上記の射出シリンダ制御系に代えて、型内圧を検出して、射出シリンダ圧力を制御する方法（型内圧フィードバック法と呼ばれる）が採用される場合がある。あるいはまた、型内圧フィードバック法に代えて、型締シリンダの油圧、型開き量等を検出し、型締シリンダ圧力を制御する方法（射出圧縮法と呼ばれる）が採用される場合もある。
【０００６】
しかし、上記のいずれの方法でも安定して成形できない成形品もある。これは特に、薄肉部と厚肉部とが混在しているような成形品の場合に顕著である。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、薄肉部と厚肉部とが混在しているような複雑な形状の成形品を成形する場合でも、成形品質が常に安定し、連続成形の可能な射出成形機の制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、型締シリンダ圧力設定値と型締シリンダ圧力検出値との差に基づいて型締シリンダ用サーボ弁に対して指令値を出力する第１のフィードバック制御系による型締シリンダ制御系を備えた射出成形機の制御方法において、前記型締シリンダ制御系は更に、金型開き量設定値と金型開き量センサにより検出された金型開き量検出値との差に基づいて前記型締シリンダ用サーボ弁に対して指令値を出力する第２のフィードバック制御系と、
型内圧設定値と型内圧検出値との差に基づいて前記型締シリンダ用サーボ弁に対して指令値を出力する第３のフィードバック制御系とを備え、充填、保圧、冷却工程中にわたってあらかじめ連続的に、型締シリンダ圧力、金型開き量及び型内圧の前記設定値が定められた制御プログラムにより、型締シリンダ圧力、金型開き量及び型内圧の検出値が、該設定値のいずれも超えないように、前記第１〜第３のフィードバック制御系を自動的に切り替えることを特徴とする射出成形機の制御方法が提供される。
【０００９】
本発明による制御方法の好ましい形態は、射出シリンダ制御系として、射出シリンダのスクリュ速度設定値から算出される射出シリンダのスクリュ位置と射出シリンダのスクリュ位置検出値との差に基づいて射出シリンダ用サーボ弁に対して指令値を出力する第４のフィードバック制御系と、射出シリンダ圧力設定値と射出シリンダ圧力検出値との差に基づいて前記射出シリンダ用サーボ弁に対して指令値を出力する第５のフィードバック制御系と、前記型内圧設定値と前記型内圧検出値との差に基づいて前記射出シリンダ用サーボ弁に対して指令値を出力する第６のフィードバック制御系とを備え、充填、保圧、冷却工程中にわたってあらかじめ連続的に、射出シリンダのスクリュ速度、射出シリンダ圧力及び型内圧の前記設定値が定められた制御プログラムにより、射出シリンダのスクリュ位置、射出シリンダ圧力及び型内圧の検出値が、該設定値のいずれも超えないように、前記第４〜第６のフィードバック制御系を自動的に切り替えて、射出工程中、保圧工程中に型締シリンダ、射出シリンダを同時に制御することである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、本発明による制御方法の実施の形態について説明する。図１において、本発明による制御方法は、型締シリンダ制御系と射出シリンダ制御系とにより実行される。特に、本発明による制御方法は油圧式射出成形機に適用され、型締シリンダ制御系においてはアキュムレータと大容量高速の型締シリンダ用サーボ弁との組合わせによる油圧駆動系に対する制御が行われ、射出シリンダ制御系においても上記とは別のアキュムレータと大容量高速の射出シリンダ用サーボ弁との組合わせによる油圧駆動系に対する制御が行われる。
【００１１】
型締シリンダ制御系は、型締シリンダ圧力設定値と型締シリンダ圧力検出値との差に基づいて型締シリンダ用サーボ弁に対して指令値を出力する第１のフィードバック制御系１１と、金型開き量設定値と金型開き量検出値との差に基づいて型締シリンダ用サーボ弁に対して指令値を出力する第２のフィードバック制御系１２と、型内圧設定値と型内圧検出値との差に基づいて型締シリンダ用サーボ弁に対して指令値を出力する第３のフィードバック制御系１３とを備えている。前に述べたように、型締シリンダ用サーボ弁は、型締シリンダへの作動油の流量を調整して型締シリンダ圧力を制御するためのものである。
【００１２】
このために、第１のフィードバック制御系１１では、従来と同様、型締シリンダ圧力を設定するための設定器（図示省略）が備えられ、型締シリンダの油圧を検出して型締シリンダ圧力検出値を出力するための型締シリンダ圧力センサ（図示省略）と、型締シリンダ圧力設定値と型締シリンダ圧力検出値との差を算出するための減算器１１−１と、上記の差に基づいて型締シリンダ用サーボ弁の指令値を出力する補償器１１−２とを備えている。
【００１３】
第２のフィードバック制御系１２では、可動金型と固定金型との間の開き量を検出して金型開き量検出値を出力するための金型開き量センサ（図示省略）と、上記の設定器で設定される金型開き量設定値と金型開き量検出値との差を算出するための減算器１２−１と、上記の差に基づいて型締シリンダ用サーボ弁の指令値を出力する補償器１２−２とを備えている。
【００１４】
第３のフィードバック制御系１３は、金型内の樹脂圧力を検出して型内圧検出値を出力するための型内圧センサと、上記の設定器で設定される型内圧設定値と型内圧検出値との差を算出するための減算器１３−１と、上記の差に基づいて型締シリンダ用サーボ弁の指令値を出力する補償器１３−２とを備えている。
【００１５】
上記の構成に加えて更に、補償器１１−２（接点ａ）、１２−２（接点ｂ）、１３−２（接点ｃ）からの出力を切り替えるためのスイッチＳＷ１が設けられる。スイッチＳＷ１は、後述するように、上記の設定器を通してのオペレータによる選択切替えと、制御プログラムによる自動切替えとを行うことができる。
【００１６】
スイッチＳＷ１は、以下の２通りの切替設定が可能である。
【００１７】
１．上記の設定器により、オペレータが任意に選択でき、充填工程、保圧工程、冷却工程中に制御対象（型締シリンダ圧力、金型開き量、型内圧）を変更することができる。
【００１８】
２．上記のオペレータによる選択以外に、射出成形機の制御装置に備えられている制御プログラムに基づいて充填工程、保圧工程、冷却工程中に自動的に切り替えることができる。例えば、充填工程中は接点ａ（型締シリンダ圧力制御）、保圧工程中は接点ｂ（金型開き量制御）、冷却工程中は接点ｃ（型内圧制御）とすることができる。
【００１９】
射出シリンダ制御系は、射出シリンダのスクリュ速度設定値から算出される射出シリンダのスクリュ位置と射出シリンダのスクリュ位置検出値との差に基づいて射出シリンダ用サーボ弁に対して指令値を出力する第４のフィードバック制御系１４と、射出シリンダ圧力設定値と射出シリンダ圧力検出値との差に基づいて射出シリンダ用サーボ弁に対して指令値を出力する第５のフィードバック制御系１５と、上記の型内圧設定値と型内圧検出値との差に基づいて射出シリンダ用サーボ弁に対して指令値を出力する第６のフィードバック制御系１６とを備えている。前に述べたように、射出シリンダ用のサーボ弁は、射出シリンダへの作動油の流量を調整して射出シリンダ圧力を制御するためのものである。
【００２０】
このために、第４のフィードバック制御系１４では、上記の設定器で射出シリンダのスクリュ速度が設定され、射出シリンダのスクリュ位置を検出して射出シリンダのスクリュ位置検出値を出力するための射出シリンダのスクリュ位置センサ（図示省略）と、射出シリンダのスクリュ位置設定値と射出シリンダのスクリュ位置検出値との差を算出するための減算器１４−１と、上記の差に基づいて射出シリンダ用サーボ弁の指令値を出力する補償器１４−２とを備えている。更に、上記の射出シリンダのスクリュ速度設定値から射出シリンダのスクリュ位置設定値を算出するために積分器１４−３が備えられる。
【００２１】
第５のフィードバック制御系１５では、射出シリンダの圧力を検出して射出シリンダ圧力検出値を出力するための射出シリンダ圧力センサ（図示省略）と、上記の設定器で設定される射出シリンダ圧力設定値と射出シリンダ圧力検出値との差を算出するための減算器１５−１と、上記の差に基づいて射出シリンダ用サーボ弁の指令値を出力する補償器１５−２とを備えている。
【００２２】
第６のフィードバック制御系１６は、上記の設定器で設定される型内圧設定値と前に述べた型内圧センサからの型内圧検出値との差を算出するための減算器１６−１と、上記の差に基づいて射出シリンダ用サーボ弁の指令値を出力する補償器１６−２とを備えている。
【００２３】
上記の構成に加えて、射出シリンダ制御系には更に、補償器１４−２、１５−２、１６−２からの出力を切り替えるためのスイッチＳＷ２が設けられる。スイッチＳＷ２は、後述するように、上記の設定器を通してのオペレータによる選択切替えと、制御プログラムによる自動切替えとを行うことができる。
【００２４】
スイッチＳＷ２は、以下の２通りの切替設定が可能である。通常（従来の射出成形機）では、充填工程中は接点ａ、保圧工程中は接点ｂで、接点ｃの切替え機能は持たない。
【００２５】
１．上記の設定器によるオペレータの選択により、充填工程中、保圧工程中、冷却工程中に接点ｃ（型内圧制御）に切り替えることができる。このとき、接点ａ、ｂには切り替わらない。
【００２６】
２．上記の切替え動作の他に、設定器によるオペレータの選択により、充填工程中に接点ａ（射出シリンダのスクリュ位置制御）から接点ｃ（型内圧制御）に切り替えられる。また、保圧工程中に接点ｂ（射出シリンダ圧力制御）から接点ｃ（型内圧制御）に切り替えられる。
【００２７】
型締シリンダ制御の場合における制御プログラムによる自動切換えについて簡単に説明すると、充填、保圧、冷却工程中にわたり、あらかじめ型締シリンダ圧力、金型開き量、型内圧の設定が連続的にあり、各検出（型締シリンダ圧力、金型開き量、型内圧）がいずれも設定値を越えないようにスイッチＳＷ１を自動的に切換えて制御する。一方、射出シリンダ制御の場合における制御プログラムによる自動切換えについて言えば、充填、保圧、冷却工程中にわたり、あらかじめ射出シリンダのスクリュ速度、射出シリンダ圧力、型内圧の設定が連続的にあり、各検出（射出シリンダのスクリュ速度、射出シリンダ圧力、型内圧）がいずれも設定値を越えないようにスイッチＳＷ２を自動的に切換えて制御する。
【００２８】
以上の説明で明らかなように、本形態によれば、型内圧を検出して射出・保圧・冷却工程中に射出シリンダの油圧駆動系、型締シリンダの油圧駆動系を同時に制御することができ、型内圧のコントロールが容易になる。その結果、従来の射出成形では不可能な超薄肉の成形品や薄肉部と厚肉部とが混在しているような成形品の成形が可能になる。また、良品時の型内圧のプロファイルを記憶して型内圧設定値とすることで、連続、安定成形が可能になる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、特に薄肉部と厚肉部とが混在しているような複雑な形状の成形品を成形する場合でも、成形品質が常に安定し、連続成形の可能な射出成形機の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による制御方法を実現するための型締シリンダ制御系、射出シリンダ制御系のブロック図である。
【符号の説明】
１１−１〜１６−１    減算器
１４−３    積分器
ＳＷ１、ＳＷ２    スイッチ
【図１】
0004018325.tif 000002