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    公开号:WO1991011315A1
    申请号:PCT/JP1991/000065
    申请日:1991-01-23
    公开日:1991-08-08
    发明作者:Akira Yokota
    申请人:Komatsu Ltd.；
    IPC主号:B29C45-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 射出成形機の充塡量検出方法
    [0002] 技術分野
    [0003] 本発明は、 射出成形機のシリ ンダ内部から金型のキ ャ ビティ部に射出されて充塡される可塑化合成樹脂の 充塡量を検出する射出成形機の充塡量検出方法に関す るものである。
    [0004] 背景技術 .
    [0005] 射出成形機のシリ ンダ内部からノズルを介して可塑 化合成樹脂をそのノズルに接合している金型のキヤ ビ ティ部に射出充塡して所望の成形品を連続生産により 得るに際しては、 金型のキヤ ビティ部の内容積、 言い 換えれば成形品の体積に相当する正確な樹脂量が充塡 量と して金型のキヤ ビティ部に射出充塡されることが 重要な課題である。 この充塡量が所要量より多い場合 には可塑化合成樹脂が金型の合わせ目よりはみ出して バリ となり、 また逆に所要量より少ない場合には成形 品の表面にく ぼみができてヒケとなって成形品に欠陥 を生じることになる。
    [0006] 従来、 連続して安定した成形品が得られるように、 金型のキヤ ビティ部に射出充塡される可塑化合成樹脂 の充塡量を射出成形機におけるスク リ ユーの位置によ つて検出する方法と しては、 次のようなものがある。 i ) 金型のキヤ ビティ部に可塑化合成樹脂を射出充塡 する前のスク リ ユ ー位置にもとづぐ もの。
    [0007] ii ) 金型のキヤ ビティ部に可塑化合成樹脂を射出充塡 して、 保圧の完了後のスク リ ユ ー位置にもとづく も のであって、
    [0008] ① 保圧のために最前進したスク リ ューの位置によ ½合。
    [0009] ② 保圧の完了後の保圧のために押圧力の付与が解 除されたスク リ ユーの位置による場合。
    [0010] しかしながら、 前述されたものにおいては、 次の理 由により検出される充塡量の精度等に限界があるとい う問題点がある。
    [0011] i )の場合
    [0012] 可塑-化合成樹脂が射出成形機のノズルから金型のキ ャ ビティ部に射出充塡される直前までは射出成形機の シリ ンダ内部におけるその可塑化合成樹脂の榭脂圧が 何らの制御または監視もされていないために、 圧縮性 を有する可塑化合成樹脂において樹脂圧が一定値とは 限られないことによる。 特に、 射出成形機のノズルか ら榭脂漏れの防止を図って射出成形機のシリ ンダ内部 の樹脂圧を減少させるのにスク リ ユ ーを強制後退させ るような場合には、 ノズルの先端からの空気の巻き込 みにより樹脂圧は変動される。
    [0013] なお、 この i )の場合における検出精度の悪化には、 スク リ ユーの先端部分に設けられている逆流防止弁が 射出充塡前にはスク リ ユーに押圧力が付与されていな いために開いており、 射出充塡時にはスク リ ユーに押 圧力が付与されてその逆流防止弁が若干の樹脂の逆流 を伴いながら閉塞することも一因となっている。
    [0014] i i) の場合
    [0015] ①に関して
    [0016] 成形品の成形条件を詰めていく ような際には保圧 の値も種々に変更されるが、 この保圧の値によって 圧縮性を有する可塑化合成樹脂において圧縮量が変 わるしとによ 。
    [0017] なお、 一定の保圧値のもとに射出成形機のシリ ン ダ内部の樹脂量を比較するようにすれば高い検出精 度が得られるが、 保圧値は成形品の形状、 寸法を支 配する成形条件の 1つであるために、 この保圧値を 一定とすることはできない。
    [0018] ②に関して
    [0019] 保圧のためのスク リ ユーによる押圧力の付与が解 除されて射出成形機のシリ ンダ内部における樹脂に 対する圧力が除去されるまでに要する時間は、 可塑 化合成樹脂の種類および温度により異なり、 実際に 樹脂に対する圧力が除去されたか否かに不安定要因 が伴う ことによる。
    [0020] なお、 樹脂に対する圧力の除去には時間を必要と するが、 一般的には生産性の低下を避けるために圧 力の除去に充分な時間は見込まれない。
    [0021] 本発明は、 このような問題点を解消することを目的 として、 連続成形生産において金型のキヤ ビティ部に 射出充塡される可塑化合成樹脂の充塡量を射出成形機 側において高精度で検出できる射出成形機の充塡量検 出方法を提供しょう とするものである。
    [0022] 発明の開示
    [0023] 本発明による射出成形機の充填量検出方法は、 前述 された目的を達成するために、 次の要件を満たす条件 下において射出充塡前のスク リ ユーの位置と、 射出充 塡および保圧の完了後のスク リ ユーの位置とにおける スク リ ユーの位置値またはその位置値に対応するシリ ンダ内部の樹脂量を得、 これら両スク リ ューの位置値 またはその位置値に対応するシリ ンダ内部の榭脂量に もとづいて金型のキヤ ビティ部への可塑化合成樹脂の 充塡量に相当する値または充塡量を検出するものである
    [0024] A. スク リ ユーの先端部分における逆流防止弁が閉塞 した状態において、 スク リ ューの位置値またはその 位置値に対応するシリ ンダ内部の榭脂量を得ること。
    [0025] B. 可塑化合成樹脂の樹脂圧が所定圧に保たれている 状態においてスク リ ユーの位置値またはその位置値 に対応するシリ ンダ内部の樹脂量を得ること。
    [0026] C. スク リ ユーの位置値またはその位置値に対応する シリ ンダ内部の樹脂量を得る際の可塑化合成樹脂の 榭脂圧は、 成形品に影響を及ぼさないこと。
    [0027] したがって、 本発明による射出成形機の充塡検出方 法は、
    [0028] 射出成形機のシリ ンダ内部から金型のキヤ ビティ部 に射出されて充塡される可塑化合成樹脂の充塡量を検 出する射出成形機の充塡量検出方法において、
    [0029] (a) 前記シリ ンダ内部とキヤ ビティ部との間に、 これ らシリ ンダ内部およびキヤ ビティ部間の可塑化合成 樹脂の流通を阻止可能な流路開閉機構を設け、
    [0030] (b) この流路開閉機構を前記シリ ンダ内部からキヤ ビ ティ部への可塑化合成樹脂の射出充塡前に閉じて可 塑化合成樹脂の流通を阻止し、
    [0031] (c) この可塑化合成樹脂の流通が阻止されている状態 においてスク リ ユーに所定の押圧力を付与してその スク リ ユーを平衡移動させ、
    [0032] (d) このスク リ ユーが平衡移動を停止した第 1 の停止 位置におけるスク リ ユーの位置値またはその 置値 に対するシ 'ンダ内部の樹脂量を得、
    [0033] (e) 次に、 前記流路開閉機構を開いて可塑化合成樹脂 を流通可能と し、
    [0034] (f) この可塑化合成樹脂の流通可能状態において引続 き前記スク リ ユーに押圧力を付与して前記キヤ ビテ ィ部に可塑化合成樹脂を射出充塡し、
    [0035] (g) この射出充塡および保圧の完了後に前記流路開閉 機構を閉じて可塑化合成樹脂の流通を阻止し、
    [0036] (h) この可塑化合成樹脂の流通が阻止されている状態 において再び前記スク リ ユーに所定の押圧力を付与 してそのスク リ ユ ーを平衡移動させ、
    [0037] (i) このスク リ ューが平衡移動を停止した第 2 の停止 位置におけるスク リ ユーの位置値またはその位置値 に対応するシリ ンダ内部の榭脂量を得、
    [0038] (j ) 前記第 1 の停止位置において得られたスク リ ュー の位置値またはその位置値に対応するシリ ンダ内部 の樹脂量と、 前記第 2の停止位置において得られた スク リ ユーの位置値またはその位置値に対応するシ リ ンダ内部の樹脂量との差引演算を含む渲算により 充塡量に相当する値または充塡量を得る
    [0039] ことを特徵とするものである。
    [0040] 射出成形機のシリ ンダ内部と金型のキヤ ビティ部と の間に設けられる流路開閉機構を閉じた状態でスク リ ユーに所定の押圧力を付与すれば、 スク リ ユーの先端 部分の逆流防止弁は閉塞しまたは閉塞状態を保ってい るとともに、 スク リ ユーは平衡移動して停止する。 こ のスク リ ューの停止した第 1 の停止位置では、 シリ ン ダ内部のスク リ ユーの前進側の可塑化合成樹脂は前記 押圧力に対応して一定の榭脂圧となっている。 この一 定の榭脂圧のもとで射出充塡前のスク リ ユーの位置値 またはその位置値に対応するシリ ンダ内部の樹脂量を 得る。
    [0041] 次に、 流路開閉機構を開ければ、 スク リ ユーが前進 され、 金型のキヤ ビティ部に可塑化合成樹脂が射出充 塡 sれる。 続いて射出充塡が終わり、 また保圧が完了すれば流 路開閉機構を閉じる。 この流路開閉機構を閉じた状態 で、 前述と同様に所定の押圧力を付与すれば、 スク リ ユーの先端部分の逆流防止弁は閉塞しまたは閉塞状態 を保っているとともに^スク リ ユ ーは平衡移動して停 止する。 このスク リ ユーの停止した第 2の停止位置に おいても、 シリ ンダ内部のスク リ ューの前進側の可塑 化合成樹脂は前記押圧力に対応した一定の樹脂圧とな つている。 この一定の榭脂圧のもとで、 同様に射出充 塡および保圧の完了後のスク リ ユーの位置値またはそ の位置値に対応するシリ ダ内部の榭脂量を得る。 最後に、 これら各一定の樹脂圧における可塑化合成 榭脂の第 1 の停止位置 おけるスク リ ユーの位置値ま たはその位置値に対応するシリ ンダ内部の榭脂量と、 第 2の停止位置におけるスク リ ュ一の位置値またはそ の位置値に対応するシリ ンダ内部の榭脂量とにもとづ く差演算等により充塡量に相当する値または充塡量を 得る。
    [0042] したがって、 本発明によれば、 前述のように流路開 閉機構を閉じた状態でスク リ ユーに所定の押圧力を付 与して逆流防止弁を閉塞しまたは閉塞状態を保たせる とともに、 この所定の押圧力により可塑化合成樹脂に 一定の樹脂圧を生成させて各第 1及び第 2の停止位置 で得られるスク リ ユーの位置値またはその位置値に対 応するシリ ンダ内部の樹脂量にもとづく差演算等によ り充塡量に相当する値または充塡量を得ていることか ら、 連続成形生産において金型のキヤ ビティ部に射出 充塡される充塡量等を射出成形機側において高精度に 検出できる。 また、 第 1及び第 2 の停止位置における スク リ ユーの位置値またはその位置値に対応するシリ ンダ内部の榭脂量を得るために一定の樹脂圧を生成さ せるに際して流路開閉機構を閉じた状態で行なってい ることから、 スク リ ューに付与される押圧力が完成品 に対して影響を及ぼさなく、 逆に言えば成形条件によ つて充塡量の検出が影響されることがない。
    [0043] なお、 前記第 1の停止位置において得られるスク リ ュ一の位置値またはその位置値に対応するシリ ンダ内 部の榭脂量、 前記第 2の停止位置において得られるス ク リ ユーの位置値またはその位置値に対応するシリ ン ダ内部の榭脂量、 あるいはそれら第 1 の停止位置にお' いて得られるスク リ ユーの位置値またはその位置値に 対応するシリ ンダ内部の樹脂量と第 2の停止位置にお いて得られるスク リ ユーの位置値またはその位置値に 対応するシリ ンダ内部の樹脂量とにもとづく差が、 予 め設定された範囲外であるときは信号により異常を示 すようにすることができる。 この場合に、 第 1の停止 位置におけるスク リ ユーの位置値またはその位置値に 対応するシリ ンダ内部の樹脂量については成形品が正 常に成形し得るかが判断されることとなる。 また、 第 2の停止位置におけるスク リ ユーの位置値またはその 位置値に対応するシリ ンダ内部の樹脂量あるいは各第 1 および第 2の停止位置におけるスク リ ユーの位置値 またはその位置値に対応するシリ ンダ内部の樹脂量の 差については成形品が正常に成形され得たかが判断さ れることになる。
    [0044] 図面の簡単な説明
    [0045] 第 1 図および第 2図は、 射出成形機の充塡量検出方 法の好ま しい実施例を説明するための図面であって、 第 1 図は金型を合む射出成形機の全体の半図解式縦 断面図、
    [0046] 第 2図（A) , (B)， （ はスク リ ューの模型的に示され た各位置における閉塞弁と逆流防止弁との動作を示す 説明図である。
    [0047] 発明を実施するための最良の形態
    [0048] 次に、 本発明による射出成形機の充塡量検出方法の 具体的実施例につき、 図面を参照しつつ説明する。 第 1図において、 射出成形品を成形する金型 1 に、 射出成形機 2 はノズル 3 において接合している。 この 射出成形機 2 のシリ ンダ 4 内部には、 加熱されたその シリ ンダ 4 内において材料ホッパ 5から供給される榭 脂ペレツ トを溶融混練しつつ、 溶融された樹脂をノズ ル 3 に穿設されている流路 6を介して金型 1 のキヤ ビ ティ部 7 に射出充塡するスク リ ュー 8が内装されてい る。 このスク リ ュー 8 の先端部分には逆流防止弁 9が 設けられているとともに、 スク リ ュー 8の樹脂ペレツ トの溶融混練のための回転はスク リ ユー回転モータ 10 により与えられる。 また、 スク リ ュー 8の榭脂の金型 1 のキヤ ビティ部 7 に射出充塡する等のためのノズル 3 に向かっての平衡移動を含む進退および所定の押圧 力の付与は、 電磁流量弁 11および電磁圧力弁 12を制御 装置 13により制御操作することによる射出ピス ト ン： に対する圧油の給排により行なわれる。 なお、 15は油 圧源である。
    [0049] —方、 ノズル 3の流路 6 には溶融された樹脂の流通 を阻止する本発明における流路開閉機構である閉塞弁 16が設けられているとともに、 この閉塞弁 16の開閉も 駆動装置 17を制御装置 13により制御操作することによ り行なわれる。 なお、 この制御装置 13には、 スク リ ュ —位置検出器 18からシリ ンダ 4 内部におけるスク リ ュ 一 8 の位置データが与えられる。
    [0050] ところで、 制御装置 13においてはスク リ ュー位置検 出器 18からのスク リ ュー 8の位置データ等にもとづき 所定のプログラムにしたがって前述の電磁流量弁 11お よび電磁圧力弁 12を介してのスク リ ュー 8のノズル 3 に向かっての平衡移動を含む進退および所定の押圧力 の付与に関する制御、 駆動装置 17を介しての閉塞弁 16 の制御を行なうとともに、 位置データにもとづき演算 部 19において金型 1のキヤ ビティ部 7 に射出充塡され た充塡量に関する演算を行なう。 この演算結果は、 比 較器 20において範囲設定器 21に予め設定されている正 常な充塡量の範囲、 本実施例においてはその充塡量に 相当する値の範囲と比較され、 この正常な範囲から逸 脱している場合にはその比較器 20から異常信号が発せ られる
    [0051] 次に、 金型 1 のキヤ ビティ部 7 に射出充塡された充 塡量を得るに際しての各部の動作を説明する。
    [0052] i ) 射出充塡前（ 第 2図（A) )
    [0053] 閉塞弁 16が閉じられ、 この閉塞弁 16が閉じられた 状態において射出ピス トン 14によりスク リ ュー 8 に所 定の押圧力 P oが付与される。 の押圧力 P。の付与によ り平衡移動して、 例えば前進して停止したスク リ ュー 8の第 1 の停止位置におけるシリ ンダ 4 内部のスク リ ユ ー 8 の前進側に介在する樹脂量に対応するスク リ ュ 一 8 の位置値 がスク リ ユ ー位置検出器 18により検出 されて制御装置 13に与えられる:。
    [0054] ii ) 射出充塡中 （第 2図（B) )
    [0055] 閉塞弁 16が開かれ、 スク リ ュー 8が前進して金型 1 のキヤ ビティ部 7 に 融された樹脂が射出充塡される, なお、 この金型 1 のキヤ ビティ部 7 に樹脂が射出充塡 される工程は一般の射出成形機と同様である。
    [0056] iii ) 射出充塡および保圧の完了後 （第 2図（ ）
    [0057] 閉塞弁 16が再び閉じられ、 この閉塞弁 16が閉じられ た状態において射出ビス ト ン 14によりスク リ ユー 8 に 所定の押圧力 P 0が付与される。 前述の射出充塡前と同 様に、 この押圧力 P oの付与により平衡移動して、 言い 換えれば保圧がその押圧力 Ρ。による押圧より大きい場 合には後退し、 また保圧がその押圧力 Poによる押圧よ り小さい場合には前進して停止したスク リ ュー 8の第 2の停止位置におけるシリ ンダ 4 内部のスク リ ュー 8 の前進側に介在する樹脂量に対応するスク リ ユ ー 8 の 位置値 S2がスク リ ユ ー位置検出器 18に検出されて制御 装置 13に与えられる。
    [0058] なお、 前述の第 1および第 2の停止位置におけるス ク リ ュー 8の位置値 Si, S2 の検出時には、 所定の押圧 力 p0の付与によりスク リ ュー 8が平衡移動して停止し た状態であるために、 いずれの場合でもスク リ ュー 8 の先端部分の逆流防止弁 9 は閉塞されまたは閉塞状態 を保たれてシリ ンダ 4 内部のスク リ ユー 8の前進側、 言い換えればノズル 3 とスク リ ュー 8の先端との間に 介在する樹脂量ほ確定している。
    [0059] これら第 Lおよび第 2の停止位置におけるスク リ ュ 一 8 の位置値 Si, S2 は渲算部 19においてそれらの差値 (S!-S2) 、 言い換えれば充塡量に相当する値が演算さ れて比較器 20に与えられる。
    [0060] 本実施例においては、 比較器 20に充塡量に相当する 値のみが与えられたが、 スク リ ュ一位置検出器 18から のスク リ ュー 8 の位置値 S!， S2 を制御装置 13を介して 与えて、 範囲設定器 21に予め設定される正常な位置値 の範囲と比較して成形品が正常に成形し得るか、 また は成形品が正常に成形され得たかの判断を異常信号を 発することにより成しても良い。
    [0061] 本実施例においては、 第 1 および第 2の停止位置に おけるスク リ ュー 8の位置値 S S s にもとづき充塡量 に相当する値 S i -S s を渲算して充塡量としたが、 第 1 および第 2の停止位置における実際の榭脂量にもとづ き実際の充填量を演算するようにしても良い。 なお、 スク リ ュー 8の位置値 S S 2 から実際の充塡量を演算 するようにしても良いことは言うまでもない。
    [0062] 本実施例においては、 射出充填前、 射出充塡および 保圧の完了後にスク リ ュー 8 に付与する所定の押圧力 を同一押圧力 P oとしたが、 異なる所定の押圧力でもあ つても良い。 この場合には、 第 1 および第 2の停止位 置におけるスク リ ュー 8の位置値 S S s または実際の 樹脂量から充塡量に相当する値または実際の充填量を 演算により得るに際して、 異なる所定の押圧力を勘案. して演算するようにすれば良い。
    [0063] また、 他の実施例としてはノズル 3の流路 6 に閉塞 弁 16を有さない場合には、 金型 1 に設けられるキヤ ビ ティ部 7への可塑化合成樹脂の供給制御を行なぅゲー トを閉塞弁 16のように用いても良い。
    [0064] 産業上の利用可能性
    [0065] 本発明によれば、 金型のキヤ ビティ部に射出充塡さ れる可塑化合成樹脂の充塡量が高精度に検出される。 したがって、 金型が複数個の成形品を一度に成形する キヤ ビティ形状のものでもって均一な良品の成形品を 得る際にも好適である。
    权利要求:
    Claims請求の範囲
    1. 射出成形機のシリ ンダ内部から金型のキヤ ビティ 部に射出されて充塡される可塑化合成樹脂の充塡量 を検出する射出成形機の充塡量検出方法において、
    (a) 前記シリ ンダ内部と金型のキヤ ビティ部との間 に、 これらシリ ンダ内部およびキヤ ビティ部の可 塑化合成樹脂の流通を阻止可能な流路開閉機構を 設け、
    (b) この流路開閉機構を前記シリ ンダ内部からキヤ ビティ部への可塑化合成樹脂の射出充塡前に閉じ て可塑化合成樹脂の流通を阻止し、
    (c) この可塑化合成樹脂の流通が阻止されている状 態においてスク リューに所定の押圧力を付与して そのスク リ ューを平衡移動させ、
    (d) このスク リ ューが平衡移動を停止した第 1 の停 止位置におけるスク リ ユーの位置値またはその位 置値に対応するシリ ンダ内部の樹脂量を得、
    (e) 次に、 前記流路開閉機構を開いて可塑化合 成樹脂を流通可能とし、
    (f) この可塑化合成樹脂の流通可能状態において引 続き前記スク リ ユーに押圧力を付与して前記キヤ ビティ部に可塑化合成樹脂を射出充填し、
    (g) この射出充塡および保圧の完了後に前記流路開 閉機構を閉じて可塑化合成樹脂の流通を阻止し、
    (h) この可塑化合成樹脂の流通が阻止されている状 態において再び前記スク リ ューに所定の押圧力を 付与してそのスク リ ユ ーを平衡移動させ、
    ( i) このスク リ ューが平衡移動を停止した第 2の停 止位置におけるスク リ ユーの位置値またはその位 置値に対応するシリ ンダ内部の榭脂量を得、
    (j ) 前記第 1 の停止位置において得られたスク リ ュ 一の位置値またはその位置値に対応するシリ ンダ 内部の榭脂量と、 前記第 2の停止位置において得 られたスク リ ユーの位置値またはその位置値に対 応するシリ ンダ内部の樹脂量との差引渲算を含む 渲算により充塡量に相当する値または充塡量を得 る
    ことを特徵とする射出成形機の充塡量検出方法。
    2. 前記流路開閉機構が閉じて可塑化合成樹脂の流通 が阻止された状態において前記スグリ ューに付与さ れる各所定の押圧力が、 射出充塡前と射出充塡およ び保圧の完了後とにおいて等しいことを特徵とする 請求項 1 に記載の射出成形機の充塡量検出方法。
    3. 前記流路開閉機構が、 前記射出成形機のノズルに 設けられる閉塞弁であることを特徵とする請求項 1 または 2 に記載の射出成形機の充塡量検出方法。
    4. 前記流路開閉機構が、 前記金型に設けられるゲー トであることを特徵とする請求項 1または 2 に記載 の射出成形機の充塡量検出方法。
    5. 前記第 1 の停止位置において得られるスク リ ュー 位置値またはその位置値に対応するシリ ンダ内部の 樹脂量、 前記第 2の停止位置において得られるスク リ ュ一の位置値またはその位置値に対応するシリ ン ダ內部の榭脂量、 あるいはそれら第 1 の停止位置に おいて得られるスク リ ユ ー位置値またはその位置値 に対応するシリ ンダ内部の樹脂量と第 2の停止位置 において得られるスク リ ユーの位置値またはその位 置値に対応するシリ ンダ内部の樹脂量とにもとづく 差が、 予め設定された範囲外であるときは信号によ り異常を示すことを特徴とする請求項 1 または 2 に 記載の射出成形機の充塡量検出方法。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    EP0464225A1|1992-01-08|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1991-08-08| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AU CA KR US |
    1991-08-08| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB IT |
    1991-09-24| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 2049305 Country of ref document: CA |
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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