(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリュ位置フィードバック制御と圧力フィードバック制御とを備えた射出成形機の射出制御方法において、
計量完了位置まで可塑化計量した後から射出開始までのスクリュの軸方向制御を、連続成形開始１ショットからＮショットまでは圧力フィードバック制御とし、Ｎショット経過後は、位置フィードバックに切り替え、
前記圧力フィードバック制御における１ショットからＮショット間の射出開始時のスクリュ位置を計測して平均値（Ｓ）を求め、その平均値（Ｓ）から設定された計量完了位置を差し引いた値（Ｌ）を演算し、Ｎショット経過後は、可塑化計量後に上記値（Ｌ）をサックバック量として成形を継続することを特徴とする射出成形機の射出制御方法。
【請求項２】
前記圧力フィードバック制御の設定値を最適溶融樹脂圧力とすることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の射出制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機の射出制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインラインスクリュ式射出成形機では、可塑化計量工程において、設定された計量完了位置でスクリュの回転を停止した後、ドルーリング防止のために計量完了位置よりも後方にスクリュを下げるサックバック工程を行い、射出開始まで位置フィードバック制御を行うことでサックバックした位置を保持している。
【０００３】
多量生産される成形品が一定の品質で安定して生産されているかを管理する方法として、一般的に残量バラツキと成形品の重量バラツキが重視される。残量バラツキや成形品の重量バラツキは、射出前のシリンダ内の溶融樹脂量のバラツキに大きく依存する。
【０００４】
前記サックバック工程のサックバック量は、ドルーリングや外観的成形品質によって成形技術者の経験により決定され、その際、シリンダ内の溶融樹脂量の安定化のことは特に配慮されてないし、できない。
【０００５】
一般的にサックバック工程後のシリンダ内の容積は、計量された溶融樹脂の容積よりも大きくシリンダ内の圧力はゼロから負圧となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、成形技術者の経験によるサックバック量でサックバック工程を実施している従来の制御方法では、計量工程後のシリンダ内圧がゼロまたは負圧となるので、サックバック後から射出開始まで間にスクリュ内の溶融樹脂がスクリュ先端側に流出しやすく流出量のバラツキが大きいので射出前の溶融樹脂量のバラツキが大きい。また、サックバック量を小さくしていくとシリンダ内に溶融樹脂圧が発生し、スクリュからの流出バラツキが小さくなり、残量バラツキや重量バラツキが小さくなるが、サックバック量を小さくしすぎるとドルーリングの発生等によって逆に射出前の溶融樹脂量のバラツキが大きくなる。
【０００７】
また、逆流防止リング前方の樹脂圧がゼロまたは負圧の状態では、射出開始時の逆流防止リングの閉じタイミングバラツキが大きくなり射出前の溶融樹脂量のバラツキが大きくなる。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、重量バラツキの小さい安定した成形品が得られ、残量バラツキが小さく正確な不良判別を行うことができる射出成形機の射出制御方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、従来の制御方法では最適なサックバック量で射出制御していないことが主要因となって残量バラツキや重量バラツキが発生していることに着目して成されたものである。
【００１０】
最適サックバック量はシリンダ内の最適溶融樹脂圧と相関があるが、溶融樹脂圧は回転数や回転時の背圧によって異なるため最適サックバック量を決定することが難しい。そこで、前もって残量バラツキや重量バラツキの小さい射出前のシリンダ内の最適溶融樹脂圧を実験的に求めておく。なお、最適溶融樹脂圧力は、ノズルからドルーリングしない圧力範囲で高い方が良いと思われるが、実際には圧力を変化させて成形し、各樹脂毎に残量バラツキが最小となる値を探すことにより求められる。
【００１１】
可塑化計量工程後にサックバック制御の代わりに最適溶融樹脂圧に基づき樹脂圧制御を実施すると、圧力は一定に制御されるが射出開始位置のバラツキが発生し、残量バラツキや重量バラツキが改善できない。
【００１２】
そこで、本発明では、連続成形開始初期のＮショットの間は、可塑化計量工程後、サックバック工程の代わりに樹脂圧フィードバック制御を実行し、最適溶融樹脂圧に制御する。この樹脂圧制御では、射出開始時のスクリュ位置が変動するので、Ｎショット間の射出開始時のスクリユ位置を計測して平均値Ｓを求め、その平均値Ｓから設定された計量完了位置を差し引いて、値Ｌを得る。
【００１３】
Ｎショット経過後は、可塑化計量工程後に従来のサックバック制御に切り替え、上記値Ｌをサックバック量としてスクリュ位置フィードバック制御により成形を継続する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
【００１５】
図３は、射出成形機のスクリュ駆動部の構成図である。
【００１６】
加熱シリンダ１内には、先端に逆流防止リング２を有するスクリュ３が回転可能かつ前後動可能に設けられている。
【００１７】
スクリュ３の後部には、スクリュ３を回転する回転サーボモータ４が回転計５と共に連結され、また、スクリュ３をロードセル７、ボールネジ６を介して前後動する射出サーボモータ８がエンコーダ９と共に連結されている。
【００１８】
図２は、本発明に用いられる射出制御装置の一例を示すブロック図である。
【００１９】
コントローラ１０には、計量位置設定部１１、最適サックバック量設定部１２、回転後圧力設定部１３、ショット数Ｎ設定部１４が設けられている。
【００２０】
計量位置設定部１１は位置演算器１５に、最適サックバック量設定部１２は位置フィードバック制御器１６に、回転後圧力設定部１３は圧力フィードバック制御器１７に、ショット数Ｎ設定部１４の信号は、ショットカウンタ１８の信号と比較され切替スイッチ１９に出力される。
【００２１】
位置演算器１５は、計量位置設定部１１とエンコーダ９の信号が入力され、最適サックバック量設定部１２に出力する。位置フィードバック制御器１６は、切替スイッチ１９の入力端Ａに、圧力フィードバック制御器１７は、切替スイッチ１９の入力端Ｂに接続されている。前記切替スイッチ１９の出力端は、サーボアンプ２０を介して射出サーボモータ８に接続されている。
【００２２】
次に射出制御装置の動作を図１に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２３】
射出開始前に残量バラツキや重量バラツキが小さくなる射出開始前の最適溶融樹脂圧力を前もって求めておく。連続成形開始時には切替スイッチは自動的に図２に示したスイッチ位置となっている。
【００２４】
コントローラ１０の計量位置設定部１１に設定された計量完了位置まで可塑化計量して、スクリュ回転を停止した時点で（ステップＳ１）、ショット数がＮショットを超えていない場合は（ステップＳ２）、回転後圧力設定部１３に設定された最適溶融樹脂圧力で圧力フィードバック制御器１７により圧力フィードバック制御を実行して連続成形を開始し（ステップＳ３）、成形開始後、１ショットからＮショットまでは全ショットの射出開始時のスクリュ位置を記憶する（ステップＳ４）。次に射出工程後（ステップＳ５）、ステップＳ１に戻る。
【００２５】
上記ステップＳ２において、ショット数がＮショットを超えた場合は、切替スイッチ１９は、図２に示した位置と反対方向に自動的に切り替わる。その際、１ショットからＮショットまでの射出開始時のスクリュ位置の平均値Ｓを演算し（ステップＳ６）、最適サックバック量Ｌ（＝射出開始時のスクリュ位置の平均値Ｓ−設定計量完了位置）を求める（ステップＳ７）。計量完了位置まで可塑化計量して、スクリュ回転を停止した後から射出開始まで、スクリュ位置フィードバック制御に切り替えて連続成形を継続する（ステップＳ８）。可塑化計量工程後は、最適サックバック量設定部１２に自動的に最適サックバック量を入力してサックバック工程を実施（ステップＳ１０）し、射出成形を継続する。
【００２６】
上記Ｎショットは、加熱シリンダやスクリュの温度が安定してから成形開始することを条件として、多いことにこしたことはないが、統計的にバラツキの平均値が求められる２０〜３０ショット程度が適当である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば回転数や背圧を変更しても残量バラツキや重量バラツキの小さいサックバック量を自動的に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】射出制御装置の動作をフローチャートである。
【図２】本発明に用いられる射出制御装置の一例を示すブロック図である。
【図３】射出成形機のスクリュ駆動部の構成図である。
【符号の説明】
１  加熱シリンダ
２  逆流防止リング
３  スクリュ
４  回転サーボモータ
５  回転計
６  ボールネジ
７  ロードセル
８  射出サーボモータ
９  エンコーダ
１０  コントローラ
１１  計量位置設定部
１２  最適サックバック量設定部
１３  回転後圧力設定部
１４  ショット数Ｎ設定部
１５  位置演算器
１６  位置フィードバック制御器
１７  圧力フィードバック制御器
１８  ショットカウンタ
１９  切替スイッチ
２０  サーボアンプ
【図１】
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【図２】
0003737716.tif 000003
【図３】
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