• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1991013744A1
    申请号:PCT/JP1991/000284
    申请日:1991-03-04
    公开日:1991-09-19
    发明作者:Akira Yokota
    申请人:Komatsu Ltd.；
    IPC主号:B29C45-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 射出成形機の樹脂特性検出方法および射出制御方法 技術分野
    [0002] 本発明は、 射出成形機のシリ ンダ内部から成形用金 型のキヤ ビティ部に至るまでの間に、 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有する射出成形機において 可塑化合成樹脂の樹脂特性を検出する樹脂特性検出方 法、 およびその検出された可塑化合成樹脂の樹脂特性 にもとづき射出成形機のシリ ンダ内部から成形用金型 のキヤ ビティ部に射出されて充塡される可塑化合成樹 脂の射出重量を制御する射出制御方法に関するもので ある。
    [0003] 背景技術
    [0004] 射出成形機を用いて行なわれる可塑化合成樹脂の射 出成形においては、 成形時における可塑合成樹脂の溶 融榭脂圧力、 溶融樹脂比容積、 または溶融状態、 言い 換えれば溶融榭脂温度等 （但し、 成形システムに対す る外乱の影響も含む。 ） で指標される溶融樹脂の溶融 状態が変化すると、 射出されて充塡される可塑化合成 樹脂の射出重量も変化し成形品の品質も一定に保ち難 いという課題があった。 この対策と して、 ァダプティ ブ制御とも称される適応制御が種々提案されており、 昭和 56年 （198 1年） 第 84932 号日本国公開特許公報に 記載されている技術はその一例である。
    [0005] —般に、 適応制御とは、 成形システムに対する外乱 による影響の結果、 あるいは与条件としての溶融樹脂 圧力、 溶融樹脂温度または金型温度等が変化したこと を検出した場合に、 これらの影響または変化を検出し て検出因子以外の制御可能な成形条件 （圧力、 タイマ 等） を制御因子として変化させ、 成形品の品質を一定 に保とう とする方法である。
    [0006] しかし、 この方法には、 次のような欠点がある。
    [0007] ① 金型に応じた検出因子と成形品の品質との間の相 関関係、 更には制御因子と成形品の品質との間の相 関関係を予め調査解析しておかねばならないこと。
    [0008] ② 金型が変わると、 使用材料としての可塑化合成榭 脂が同じであっても検出因子と成形品の品質との間 の相関関係、 また制御因子と成形品の品質との間の 相関関係が全く異なるために、 ①に記載されたよう な調査解析を再度やり直さなければならないこと。 ところで、 射出成形における成形過程は、 一般には 可塑化合成樹脂の樹脂特性、 例えば P V T (溶融樹脂 圧力一溶融榭脂比容積一溶融樹脂温度 溶融状態） ） 特性によって説明されている。 このことから、 逆にそ の Ρ V Τ特性でもつて成形過程を制御しょう とする提 案、 例えば Moder n P l ast i cs I nternat i na l, Oct. 198 9, P. 11 〜12に見られる提案がある。 しかしながら、 P V T特性でもって成形過程を制御するには、 次のよ うな問題点がある。
    [0009] (i) P V T特性にもとづく制御は、 予め P V T特性 が与えられているか、 または前もって P V T特性を得 てからでなければ実施することができない。 しかも、 この P V T特性を得るには、 試験施設において特別な 計測装置を用いて精密に測定を行なう必要がある。
    [0010] (i i) また、 或る一つの可塑化合成樹脂について P V T特性を実験的に得ることが可能であると しても、 実 際の射出成形現場においては多種多様な可塑化合成榭 脂が使用され、 更には次々と新規な可塑化合成樹脂が 使用されて行く ことも多い。 したがって、 これら全て の可塑化合成樹脂について実験的に P V T特性を用意 することは多大の時間と費用とを必要とし、 実際的な 方法ではない。
    [0011] (i i i) さらに、 同じ可塑化合成樹脂であっても射出成 形現場で実際に使用される射出成形機における P V T 特性と、 実験的に得られる P V T特性とは必ずしも良 く一致するとは限らない。 この理由としては、 実験装 置では可塑化合成樹脂を外部から加熱するのみである のに対して、 現場の射出成形機においては可塑化合成 樹脂の溶融過程における熱履歴と非常に強い剪断応力 とに起因して可塑化合成樹脂の分子量分布が多少変化 するこ とにより、 榭脂の溶融挙動が実験装置と現場の 射出成形機との間では同一に扱えない場合があるため である。 ( i v) さ らにまた、 実際の射出成形現場においては、 廃材再利用の目的で再生可塑化合成樹脂が、 使用され る可塑化合成樹脂に混入されることもあり、 また供給 される可塑化合成樹脂が新しいペレッ ト状樹脂であつ ても製造ロッ ト間に、 または同一ロッ ト内でさえ品質 のバラツキを伴っているために、 実験的に得られる P V T特性をそのまま射出成形現場で用いることは非常 に難しい。
    [0012] なお、 P V T特性における溶融樹脂温度（T) 、 言い 換えれば溶融樹脂温度（T) で指標される溶融樹脂の流 動性等の溶融状態については、 溶融榭脂温度（T) の他 に実際の射出成形時のスク リ ユーの回転数、 スク リ ュ 一の背圧、 溶融樹脂の計量所要時間等でもって、 また はそれらの組み合わせでもっても指標され得る。 した がって、 P V T特性は、 溶融樹脂温度（T) が溶融状態 ( Z ) に置き換わることにより P V Z特性として一般 化され得る。
    [0013] 本発明は、 前述のような樹脂特性でもって成形過程 を制御するに際しての問題点を解消することを目的と して、
    [0014] ( i ) ① 現在において使用中の可塑化合成樹脂でもつ て射出成形現場の射出成形機を用いて容易に検出 され、
    [0015] ② しかも、 このようにして検出された樹脂特性 は直ちにその場における実際の射出成形過程の制 御に利用できる
    [0016] 可塑化合成樹脂の樹脂特性を検出する樹脂特性検出 方法および
    [0017] ( ϋ ) この樹脂特性検出方法で検出された樹脂特性と, 更には計算式とにもとづき適切なスク リ ューの移動 距離が計算できる
    [0018] 射出成形機のシリ ンダ内部から成形用金型のキヤ ビテ ィ部に射出されて充塡される可塑化合成樹脂の射出重 量を制御する射出制御方法を提供しよう とするもので ある。
    [0019] 発明の開示
    [0020] 本発明による射出成形機の榭脂特性検出方法は、 前 述された目的を達成するために、 基本的には、
    [0021] 射出成形機のシリ ンダ内部から成形用金型のキヤ ビ ティ部に至るまでの間に、 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 流路開閉機構を有する射出成形機の樹脂特性検出方法 において、
    [0022] (a) 可塑化合成樹脂が可塑化され計量された後におけ る前記流路開閉機構が閉じられて可塑化合成樹脂の 流通が阻止されている状態において、 スク リ ユーに 基準の押圧値 p Q の押圧力を付与してそのスク リ ュ 一を平衡移動させ、 このスク リ ューが平衡移動を停 止した基準の停止位置におけるスク リ ユーの位置値 を得る第 1工程および (b) 次に、 前記スク リ ューに基準の押圧値 p。 とは異 'なる押圧値 Pの押圧力を付与してそのスク リ ューを 平衡移動させ、 このスク リ ューが平衡移動を停止し た停止位置におけるスク リ ューの位置値を得、 前記 基準の停止位置からのスク リ ューの移動距離 S T を 得る第 2工程
    [0023] を可塑化合成樹脂の所定溶融状態値 zのもとで順次に 行ない、 前記押圧値 Ρ。 ， Pおよび移動距離 S T の関 係を所定関数式によつて近似することにより溶融樹脂 圧力値 Pおよび溶融樹脂容積値の関係式を得ることを 特徵とするものである。
    [0024] さらには、 前記第 1および第 2 の工程を溶融状態値 Zを種々に異ならせて反復して行なう とともに、 前記 第 2工程におけるスク リ ユーに付与される押圧力の押 圧値 Pも種々に異ならせて行ない、 前記押圧値 Ρ ο ，
    [0025] Ρ、 移動距離 S τ および溶融状態値 Ζの関係を所定関 数式によって近似することにより溶融樹脂圧力値 Ρ、 溶融樹脂容積値および溶融状態値 Ζの関係式を得るこ とを特徵とするものである。
    [0026] なお、 前記所定関数式の一例としては、 f (P/Po) = exp {a(Z)-(VT7Fo-l)}
    [0027] P。； 基準溶融樹脂圧力値 （基準押圧値 Po)
    [0028] P ； 溶融樹脂圧力値 （押圧値 P )
    [0029] a (Z) ； 溶融状態値によって定まる定数 力くある。 さて、 溶融樹脂容積値から溶融榭脂比容積値 Vを得 るに際しては、 次の手順により得られる溶融樹脂容積 値および溶融樹脂比容積値 Vにもとづき比例計算法を 用いることによつて得ることができる。
    [0030] (a) 前記流路開閉機構を閉じて可塑化合成樹脂の流通 を阻止するとともに、 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 ユーに前記押圧 値 P Q , Pのうちのいずれかの押圧値の押圧力を付 与してそのスク リ ユーを平衡移動させ、 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 ユーの位置値を得る第 1工程、
    [0031] (b) 次に、 前記流路開閉機構を開いて可塑化合成樹脂 を流通可能にするとともに、 この可塑化合成樹脂の 流通可能状態において前記スク リ ューに押圧力を付 与して適宜重量値 Gの可塑化合成樹脂を射出する第 2工程および
    [0032] (c) 続いて、 前記重量値 Gの可塑化合成樹脂の射出後 に前記流路開閉機構を閉じて可塑化合成樹脂の流通 を阻止するとともに、 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スク リ ユーに前記 第 1工程における押圧値と同一値の押圧値の押圧力 を付与してそのスク リ ューを平衡移動させ、 このス ク リ ユ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 ユーの位置値を得る第 3工程
    [0033] を可塑化合成樹脂の前記溶融状態値 Zのもとで順次に 行ない、 前記第 1 の停止位置において得られたスク リ ユーの位置値と、 前記第 2 の停止位置において得られ たスク リ ユーの位置値とにもとづき前記射出された可 塑化合成樹脂の溶融樹脂容積値を得、 この溶融樹脂容 積値と前記重量値 Gとから溶融樹脂比容積値 Vを得る < ところで、 前述の比例計算により溶融榭脂比容積値 Vを得るに際して、 真の溶融樹脂比容積値 Vが必要な とき、 言い換えれば適用機種、 成形条件が大幅に変わ るようなときには、 スク リ ューの先端側に残存する溶 融榭脂の容積についても考慮しなければならない。 し かし、 前記流路開閉機構が射出成形機のノズル部に配 設される閉止弁である場合には、 次のようにして溶融 樹脂容積値を得ることにより真の溶融樹脂比容積値 V を得ることができる。
    [0034] i) スク リ ユーの先端から閉止弁までの間に介在する 可塑化合成樹脂の残存溶融樹脂容積値が設計値とし て既知である場合。
    [0035] この残存溶融樹脂容積値をスク リ ユーの移動距離 に換算してその移動距離を前記移動距離 S τ に加算 し、 この加算により得られる移動距離から前記射出 された可塑化合成樹脂の溶融樹脂容積値を得るよう にすれば良い。
    [0036] i i) スク リ ューの先端から閉止弁までの間に介在する 可塑化合成樹脂の残存溶融樹脂容積値が未知である 口' o 閉止弁を閉じて可塑化合成樹脂の流通が阻止され ている状態において可塑化合成樹脂の前記溶融状態 値 Zのもとでスク リ ユーに所定押圧値 pの押圧力を 付与するに際してスク リ ューの位置を数段に換える とともに、 前記所定押圧値 Pの押圧力の付与により 各スク リ ユーの位置から平衡移動して停止した位置 までの移動距離を得る。 次に、 これら各スク リ ユー の位置および移動距離にもとづき外揷法によりスク リ ユーの所定押圧値 Pの押圧力の付与による移動距 離がゼロになるスク リ ューの位置値を得、 この位置 値を前記移動距離 S T に加算し、 この加算により得 られる移動距離から前記射出された可塑化合成樹脂 の溶融榭脂容積値を得るようにすれば良い。
    [0037] 一方、 本発明による他の射出成形機の樹脂特性検出 方法は、 前述された目的を達成するために、
    [0038] 射出成形機のシリ ンダ內部から成形用金型のキヤ ビ ティ部に至るまでの間に、 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 流路開閉機構を有する射出成形機の樹脂特性検出方法 において、
    [0039] (a) 前記流路開閉機構を閉じて可塑化合成樹脂の流通 を阻止するとともに、 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 ユーに種々の各 押圧値 Pの押圧力を付与してそのスク リ ユ ーを平衡 移動させ、 このスク リ ューが平衡移動を停止した各 押圧値 Pに対応する第 1 の停止位置におけるスク リ ユーの位置値を得る第 1工程、
    [0040] (b) 次に、 前記流路開閉機構を開いて可塑化合成樹脂 を流通可能にするとともに、 この可塑化合成樹脂の 流通可能状態において前記スク リ ユーに押圧力を付 与して適宜重量値 Gの可塑化合成樹脂を射出する第 2工程および
    [0041] (c) 続いて、 前記重量値 Gの可塑化合成樹脂の射出後 に前記流路開閉機構を閉じて可塑化合成樹脂の流通 を阻止するとともに、 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スク リ ユーに前記 種々の各押圧値 p と同一値の各押圧値 pの押圧力を 付与してそのスク リ ユーを平衡移動させ、 このスク リ ユーが平衡移動を停止した各押圧値 pに対応する 第 2 の停止位置におけるスク リ ユーの位置値を得る 第 3工程
    [0042] を可塑化合成樹脂の各溶融状態値 2のもとで順次に行 ない、 各溶融状態値 Zにおける各押圧値 pに対応する 前記第 1 の停止位置において得られたスク リ ユーの位 置値と、 前記第 2の停止位置において得られたスク リ ユーの位置値とにもとづき前記射出された可塑化合成 樹脂の各溶融樹脂容積値を得、 これら各溶融樹脂容積 値と前記重量値 Gとから各溶融樹脂比容積値 Vを計算 して溶融樹脂圧力値 P、 溶融樹脂比容積値 Vおよび溶 融状態値 Zの間における P V Z特性関係式を得ること を特徵とするものである。
    [0043] したがって、 本発明による射出成形機の樹脂特性検 出方法によれば、 現在において使用中の可塑化合成榭 脂でもつて射出成形現場の射出成形機を用いてその可 塑化合成樹脂の樹脂特性を容易に検出できる。 また、 このよ う にして検出された樹脂特性は直ちにその場に おける実際の射出成形過程の制御に利用できる。
    [0044] また、 本発明による射出成形機の射出制御方法は、 前述された目的を達成するために、
    [0045] 射出成形機のシリ ンダ内部から成形用金型のキヤ ビ ティ部に射出されて充填される可塑化合成樹脂の射出 重量を制御する射出成形機の射出制御方法において、 成形品の重量値 G、 射出される可塑化合成樹脂の溶 融状態値 Z、 射出直前時の溶融樹脂圧力値 P： 、 射出 直前時のスク リ ューの位置値 S i および射出に引続く 保圧時の溶融樹脂圧力値 P H 、 更には可塑化合成樹脂 の P V Z特性関係式にもとづき成形品の重量値 Gに対 応した可塑化合成樹脂の射出充塡時のスク リ ューの移 動距離 S D を所定計算式により演算して予め設定し、 この予め設定されたスク リ ューの移動距離 S D をその スク リ ユーが射出直前時のスク リ ユーの位置から移動 した時点において前記成形用金型のキヤ ビティ部への 可塑化合成樹脂の射出充填を停止することを特徵とす るものである。
    [0046] なお、 前記所定計算式の一例と しては、
    [0047] - SI - [1/V (PI, Z) - 1/V (PHJ Z) ] SH ； 溶融状態値 Zにおける射出に引続く 保圧時のスク リ ユーの位置値
    [0048] Si ； 溶融状態値 Zにおける射出直前時の スク リ ュ一の位置値
    [0049] G 成形品の重量値
    [0050] A スク リ ユーの投影断面積
    [0051] V (PHJ Z) 溶融状態値 Z とその溶融状態値 Zで 射出に引続く保圧時の溶融樹脂圧力 値 PH とにおける溶融樹脂比容積値
    [0052] V(Pi, Z) ； 溶融状態値 Z と溶融状態値 Zでの射 出直前時の溶融樹脂圧力値 とに おける溶融樹脂比容積値
    [0053] 力《ある。
    [0054] したがって、 本発明による射出成形機の射出制御方 法によれば、 前述の樹脂特性検出方法で検出された P V Z特性と、 更には計算式とにもとづき射出重量を一 定にするためのスク リ ユーの移動距離が自動的に設定 され、 成形品の品質を一定に保つことができる。 また. 成形条件を確定するための条件出しの段階においても 溶融榭脂圧力値 P : ， P H 、 溶融状態値 Zは種々の値 に試行的に変化させられるが、 このような場合にも目 標の重量値を与えれば自動的に移動距離が設定され、 条件出し作業も効率的に遂行できる。 なお、 前記溶融状態値 Zは、 溶融樹脂の温度、 スク リ ューの回転数、 スク リ ューの背圧、 計量所要時間、 またはそれらの組合せから得られる値であり得る。
    [0055] 図面の簡単な説明
    [0056] 第 1図乃至第 7図は本発明による射出成形機の樹脂 特性検出方法および射出制御方法の好ま しい実施例を 説明するための図面であって、
    [0057] 第 1 図（Α) , (Β) 夫々は射出成形機の全体の半図解式 縦断面図および一部拡大縦断面図、
    [0058] 第 2図および第 3図夫々は第 1 実施例および第 2実 施例におけるスク リ ユーの作動状態を模型的に示す縦 断面図、
    [0059] 第 4図はスク リ ユーの先端側の残存溶融樹脂容積値 を外挿法によって得ることを示すグラフ図
    [0060] 第 5図は射出重量値を一定にするためのスク リ ュー の移動距離に関する計算式を得るに際してスク リ ュー の作動状態を模式的に示す縦断面図、
    [0061] 第 6図および第 7図夫々は第 3実施例および第 4実 施例の制御方法の具体的実施例装置の半図解式縦断面 図である。
    [0062] 発明を実施するための最良の形態
    [0063] 次に、 本発明による射出成形機の樹脂特性検出方法 および射出制御方法の具体的実施例につき、 図面を参 照しつつ説明する。
    [0064] まず、 射出成形機の全体の概略が示されている第 1 図（A) において、 射出成形品を成形する金型 10に、 射 出成形時に際しては射出成形機 11はノズル部 12におい て接合している。 この射出成形機 11のシリ ンダ 13内部 には、 加熱装置 14によって加熱されたシリ ンダ 13内に おいて材料ホッパ 15から供給される可塑化合成樹脂の 樹脂ペレツ トを溶融混練しつつ、 溶融された樹脂を計 量してノズル部 12に穿設されている流路 16、 更には金 型 1 Q.におけるゲー ト 17を介してその金型 10のキヤ ビテ ィ部 18に射出充填するスク リ ユ ー 19が内装されている, このスク リ ユ ー 19の樹脂ペレツ 卜の溶融混練等のため の回転ほスク リ ユ ー回転モータ 20によって与えられる とともに、 これらスク リ ュー 19およびスク リ ユー回転 モータ 20は基盤 21に取付けられている。 この基盤 21は. 電磁流量弁 22および電磁圧力弁 23を制御装置 24により 制御操作することによって油圧源 25から管路 26を介し て油圧ピス ト ン装置 27に給排される圧油でもって、 図 上において左お方向に駆動される。 言い換えれば、 射 出される溶融樹脂の計量および計量された溶融樹脂の 金型 10のキヤ ビティ部 18への射出充塡等のためのスク リ ユ ー 19のノズル部 12に向かっての進退、 更にはシリ ンダ 13内部の溶融樹脂を所定溶融樹脂圧力とするため のスク リ ュー 19に対する所定押圧力の付与等は、 油圧 ピス トン装置 27への圧油の給排により基盤 21を介して 行なわれる。 なお、 基盤 21には、 図上においてシリ ン ダ 13の左端側において、 " 0 " 位置値であって右端側に 行く につれて増加するスク リ ユ ー 19の位置値を検出す るポテンショ ンメータ、 エンコーダ等から構成される スク リ ュー位置検出器 28が係合されている。 このスク リ ユ ー位置検出器 28において刻々 と検出されるスク リ ユ ー 19の位置値は制御装置 24、 更には樹脂特性検出時 には可塑化合成樹脂の P V Z特性関係式を演算して得、 射出制御時にはその P V Z特性関係式にもとづき演算 して制御装置 24に演算されたスク リ ユ ー 19の移動距離 を供給する P V Z演算装置 29に与えられる。 この P V Z演算装置 29には、 他にシリ ンダ 13内の溶融樹脂の榭 脂温度を検出する樹脂温度検出器 30から温度値が溶融 樹脂の溶融状態値 Z と して与えられる。 また、 油圧ピ ス ト ン装置 27の油圧を検出する油圧検出器 3 1から油圧 値がスク リ ユ ー 19に付与されている押圧力の押圧値、 言い換えればシリ ンダ 13内の溶融樹脂の溶融樹脂圧力 値 P と して与えられる。 なお、 符号 32は、 榭脂特性検 出時には P V Z演算装置 29に射出された溶融樹脂の計 量値を与え、 また樹脂特性検出時に種々に設定される 溶融樹脂圧力値 P、 溶融状態値 （溶融樹脂温度値） Z 等を P V Z演算装置 29を介して制御装置 24に与えると ともに、 射出成形時には射出充塡される溶融樹脂の目 標の射出重量値等を P V Z演算装置 29に与える外部入 力装置である。
    [0065] 一方、 ノズル部 12の流路 16には溶融された可塑化合 成樹脂の流通を阻止する本発明における流路開閉機構 である閉止弁 33が設けられている。 この閉止弁 33の開 閉は、 電磁駆動装置 34を制御装置 24により制御するこ とでもつて操作レバー 35を介して行なわれる。
    [0066] ところで、 第 1 図（B) に示されているように、 スク リ ュー 19の円錐状先端部 36と、 螺旋条部 37端に設けら れているフラ ンジ突起部 38との間には軸線方向に進退 可能なリ ング状摺動弁体 39が嵌装されている。 このリ ング状摺動弁体 39は、 スク リ ュー 19の先端側、 図上に おいて左側の溶融樹脂の樹脂圧力が高くなればフラ ン ジ突起部 38に圧接するようになって溶融樹脂の図上に お,ける右側への逆流を阻止している。 これらフランジ 突起部 38およびリ ング状摺動弁体 39により逆流防止弁 40が構成されている。 なお、 スク リ ユー位置検出器 28 がスク リ ユー 19の位置値として" 0 " を検出していても 図示されているように、 スク リ ュ 一 19の先端から閉止 弁 33までの間、 より詳しく は逆流防止弁 40から閉止弁 33までの間には可塑化合成樹脂の残存溶融樹脂が介在 されるようになる。
    [0067] 次に、 本発明による射出成形機の樹脂特性検出方法 の各実施例を説明する。
    [0068] (第 1実施例)
    [0069] まず、 第 1段階においては、 一定の溶融榭脂圧力値 P。 における各溶融状態値 （溶融樹脂温度値） Z ,
    [0070] Z 2 , Z 3 ， · · · に対する各溶融榭脂比容積値 V C , V 0 2 , V 0 3 , · * · を、 次の 3工程を溶融状態値 （溶融 榭脂温度値） Z Z s, Ζ 3， · · · を順次に変えながら反 復して行なう ことにより得る （第 2図参照） 。
    [0071] ①第 1工程
    [0072] スク リ ユ ー 19の回転は溶融された可塑化合成樹脂 をスク リ ユー 19の先方側に送ることになるが、 第 1 工程においては閉止弁 33が閉じられた状態にあるた めにスク リ ユ ー 19の先端側の溶融樹脂の榭脂圧力に よりスク リ ュー 19は後方へ後退させられて、 射出さ れる溶融榭脂量を計量しながら予め設定された初期 位置まで移動して回転を止められる。 この初期位置 への到達は、 スク リ ュー位置検出器 28からのスク リ ユ ー 19の位置値によつて制御装置 24において検知さ れる。 この初期位置への到達の検知にもとづき制御 装置 24は、 スク リ ユー 19に所定押圧値 ρ。 の押圧力 を付与するよ う に油圧ビス ト ン装置 27に供給される 油圧の制御を行なう。 この押圧力をスク リ ュー 19に 付与することによってスク リ ュー 19は、 平衡移動に より前進して逆流防止弁 40の作用とも相俟ってスク リ ユ ー 19の先端側の溶融樹脂を圧縮してその樹脂圧 力を高める。 このスク リ ユー 19の前進は、 付与され た押圧力と圧縮された溶融樹脂の樹脂圧力とが均衡 した位置において停止する。 このようにして停止し たスク リ ュー 19の第 1 の停止位置の位置値は、 スク リ ユ ー位置検出器 28により検出されて P V Ζ演算装 置 29に与えられる。 なお、 スク リ ユー 19の先端側の 溶融樹脂の樹脂圧力値 P。 は、 スクリ ュー 19の停止 時点.こおいてはスク リ ユ ー 19に付与されている押圧 力の押圧値 P Q と対応している。
    [0073] ②第 2工程
    [0074] 閉止弁 33を開いてスク リ ュ一 19の所定距離分だけ の適宜量の溶融樹脂を、 スク リ ュー 19に付与される 押圧力によりスク リ ユ ー 19がその距離を移動するこ とによって射出させる。 この射出された適宜量の溶 融樹脂は、 外部計量器によってその重量値 Gが計量 され、 この計量値 Gは外部入力装置 32に入力されて P V Z演算装置 29に与えられる。
    [0075] ③第 3工程
    [0076] 閉止弁 33を再び閉じ、 この閉止弁 33の閉じている 状態において第 1工程と同様にして制御装置 2 4 に よりスク リ ユ ー 19に所定押圧値 P。 の押圧力を付与 するように油圧の制御を行なう。 この押圧力により スク リ ュー 19は、 平衡移動により前進または後進し てその押圧力にもとづきスク リ ユー 19の先端側の溶 融榭脂を圧縮し、 同様に付与された押圧力と溶融樹 脂の榭脂圧力とが均衡した位置において停止する。 このように停止したスク リ ュー 19の第 2 の停止位置 の位置値も、 スク リ ュー位置検出器 28により検出さ れて P V Z演算装置 29に与えられる。
    [0077] 次に、 P V Z演算装置 29において、 第 1 の停止位 置の位置値と第 2の停止位置の位置値との差 S τ 、 言い換えれば射出された溶融榭脂の重量値 Gに対応 する溶融樹脂容積値が演算され、 この溶融樹脂容積 値が前述の重量値 Gで割られることで溶融樹脂比容 積値 V。 が演算される。
    [0078] このよ うにして、 スク リ ュー 19に付与される押圧力 の所定押圧値 P。 （溶融樹脂圧力値 P。 ) を一定に保 つて、 一連の工程を溶融状態値 （溶融樹脂温度値） Z 1 , Z 2 , Z 3 , ··· を変えるこ とによ り反復実施 する こ とによ って各溶融樹脂比容積値 V 01 , V 02 ,
    [0079] V 03, を得る。
    [0080] 次に、 第 2段階においては、 各溶融状態値 （溶融樹 脂温度値） , Z 2 , Z 3 , ··· に対して種々に溶 融樹脂圧力値 P i , P 2 , P 3 , ··· に対応する各溶 融樹脂容積値 V H, V 2 1 , V 31 , ··· ； V 1 2, V 22,
    [0081] V 32, ··· ； V ! 3, V 23, V 33, ··· を、 次の 2工程 を溶融状態値 （溶融樹脂温度値） Z i ， Z 2 , 13 , ··· を順次に変えながら反復して行なう ことにより得 る （第 3図参照） 。
    [0082] ①第 1工程
    [0083] 第 1 段階における第 1工程と同様に、 閉止弁 33を 閉じた状態においてスク リ ュー 19を回転させて溶融 樹脂を計量させながら予め設定された初期位置まで スク リ ュー 19を後方へ後退させて回転を止める。 次 に、 スク リ ユー 19に所定押圧値 P 0 の押圧力を付与 して前進させて溶融樹脂を圧縮させる。 この圧縮さ れた溶融樹脂の溶融樹脂圧力とスク リ ユー 19に付与 された押圧力とが均衡してスク リ ユ ー 19が停止した スク リ ュ一 19の第 1 の停止位置の位置値はスク リ ュ —位置検出器 28により検出されて P V Z演算装置 29 に与えられる。 他は、 第 1段階の第 1工程と同様で め ^ )
    [0084] ②第 2工程
    [0085] 閉止弁 33を閉じた状態を保ってスク リ ユ ー 19に付 与される押圧力の押圧値 Pを第 1工程における押圧 値 P。 を基準にして順次に大きく なる押圧値 P J ， P 2 , p 3, ···を選択して溶融樹脂を圧縮させる。 これら各押圧値 P i , P 2 , ρ 3 ， ···の押圧力が付 与されたスク リ ユ ー 19が均衡により停止したスク リ ユ ー 19の第 2、 第 3、 第 4等の停止位置の位置値は 同様にスク リ ユ ー位置検出器 28により検出されて Ρ V Ζ演算装置 29に与えられる。
    [0086] 次に、 Ρ V Ζ演算装置 29においては、 第 1 の停止 位置の位置値に対する各第 2、 第 3、 第 4等の停止 位置との差 S T により各溶融樹脂容積値が演算され る。 次に、 これら演算された各溶融樹脂容積値から 第 1 段階において得られた溶融樹脂比容積値 V 01 ( V Q 2， V。3， ··· ) から比計算により溶融樹脂比 容積値 V H， V 2., V 31, ··· ( V 12, V 22, V 32, · · · ； V !3, V 23, V 33, "·) を得る。 この比計算 は、 同一の溶融状態値 （溶融樹脂温度値） Zおよび 同一の重量値 Gの圧縮される溶融樹脂のもとでは、 溶融樹脂圧力値 P n (押圧値 ) が溶融樹脂圧力 値 F l , P 2 , 3 ， ''' （押圧値 1 , P 2 , P 3 ,
    [0087] ··· ) に変更された場合の溶融樹脂比容積値 Vは溶 融樹脂容積値の比によつて得られることにもとづい ている。
    [0088] このよう にして、 各溶融状態値 （溶融樹脂温度値）
    [0089] Z I , Z 2 , Z 3 , ♦·· に対して一連の工程を反復実 施し、 各一連の工程においてスク リ ユー 19に付与され る押圧力の押圧値 P i , P 2 , P 3 , ··♦ (溶融樹脂 圧力値 , P 2 , P 3 , ··· ) を変えることによつ て、 各溶融樹脂比容積値 V V 2 1 , V 3 1 , ··' ； V 1 2 ,
    [0090] V 22 , V 3 2, '·· ； V 1 3 , V 23 , V 3 3, '" を得る。 な お、 溶融状態値 （溶融樹脂温度値） Zの変更は、 制御 装置 24が加熱装置 14を制御することにより行なう。
    [0091] さて、 スク リ ュ一19の位置値が "0" である場合にも, スク リ ュ一19の先端から閉止弁 33までの間に残存溶融 樹脂が介在されてスク リ ユー 19の各停止位置の位置値 も、 押圧力が付与されたスク リ ュー 19によりその残存 溶融樹脂を圧縮した結果である。 したがって、 P V Z 特性関係式を得た射出成形機以外の残存溶融樹脂容積 値に差がある他の機種の射出成形機にその P V Z特性 関係式を適用しょう とすれば、 無視できない大きさの 誤差を伴う ことにもなる。
    [0092] 次に、 残存溶融樹脂容積による補正を加えた溶融樹 脂比容積値 Vを得る方法について述べる。
    [0093] i) まず、 残存溶融樹脂容積値が機械の設計値として 既知であり、 この残存溶融榭脂容積値がスク リ ュー 19 の移動距離に換算して移動距離 S。 によって与えられ る場合。
    [0094] 同一の溶融状態値（ 溶融樹脂温度値） Zであり、 同 一の重量値 Gの溶融樹脂の計量後において各押圧値 P X , γ の押圧力が付与されてスク リュ一 19が停止 した各溶融榭脂圧力値 Ρ χ , Ρ Υ 時のスク リ ュー 19の 各停止位置の位置値 S K ， S y に移動距離 S。 を加算 して各補正位置値 S x ( = S κ + S 0 ) , S γ ( = S y + S。 ） とすれば、 次式によって溶融樹脂比容積 値 V x , V γ は表わされる。
    [0095] Vx = ( ττ /4 · D2 · Sx) /G · ·· (1)
    [0096] VY = ( 7Γ /4 · D2 · SY) /G · · · (2)
    [0097] D ； スク リ ユー 19の直径
    [0098] 次に、 これら （1) , (2)式の比をとれば、 次式のよう に 7よる。
    [0099] (So+ S x)/(So+ S y)) · ·· (3)
    [0100] この（3) 式から溶融榭脂比容積値 V X は、 溶融樹脂 比容積値 V Y が第 1段階に得られた溶融樹脂比容積値 V 0 1, V。2, V。3， ♦·· とすれば簡単に得られる。 し たがって、 同様の比計算により溶融樹脂比容積値 Vを 得ている本実施例のような場合には、 この方法は直ぐ にそのまま適用できる。 i i) 次に、 残存溶融樹脂容積値が未知である場合。 溶融樹脂が圧縮される量、 言い換えれば圧縮に要す るスク リ ユ ー 19の移動距離△ Sは第 4図に示されてい るように圧縮前の容積、 要するに圧縮前のスク リ ユー 19の位置値 S m に比例する。 したがって、 溶融樹脂圧 力値 Pおよび溶融状態値 （溶融榭脂温度値） Zを一定 に保ちながらスク リ ュー 19の位置値 S m を数段に変更 して一次関数グラフを描き、 グラフ上において外挿す れば移動距離 S。 は簡単に得られる。 他は、 前述の場 合と同様である。
    [0101] 続いて、 第 3段階においては、 第 1段階および第 2 段階において得られた各溶融樹脂圧力値 F D , P！ , P 2 , ···,各溶融樹脂比容積値 V 01， V 02, ν。3, ··
    [0102] * ； 1 1 , 12, V l 3, **· ； V 2 1 , Ί 22, V 23, * * * よび各溶融状態値 （溶融樹脂温度値） Z ！ , Z 2 , 1
    [0103] 3 ， ··· にもとづき P V Z特性の一般式に代入して P V Z特性関係式を確定する。
    [0104] ところで、 （3) 式から、 次式のように一般化した関 数を得ることは可能である。
    [0105] V/Vo =f (Ρ/Ρο) ·'· (4) P,V ； 任意の溶融樹脂圧力値およびその溶融樹脂 圧力値における溶融樹脂比容積値 P0,V。； 基準となる溶融樹脂圧力値およびその溶融 榭脂圧力値における溶融樹脂比容積値 なお、 これら溶融樹脂圧力値 P， P。 および溶融樹 脂比容積値 V, V。 は同一の溶融状態値 （溶融榭脂温 度値） Zにおける値である。
    [0106] この（4)式から、 本発明者は、 次式の実験式におい て P V特性が近似され得ることを見出した。 f (P/Po) = exp {a( TP7F。- 1) } < (5) a;定数
    [0107] したがって、 任意の溶融榭脂圧力値 Pを種々の値に 変化させて定数 aの値を得れば、 P V ( Z =—定） 特 性関係式が把握し得る。
    [0108] さ らに、 本発明者は、 定数 aの値は、 溶融状態値 (溶融榭脂温度値） Zの関数であり、 次式のように近 似され得ることを見出した。
    [0109] a(Z) = b-Z+C ··· (6) b, c ； 定数
    [0110] したがって、 （4)， （5)， （6) 式より、 次式の一般式が 得られる。
    [0111] V exp { (b-Z+C) - (V 7Fo-l) } ··· ( ) この（7) 式に、 第 1段階および第 2段階において得 られた各溶融樹脂圧力値 P。 ， , P 2 , ··· 、 各 溶融樹脂比容積値 V tH , V 02 , V 03 , ··· ； V U , V 12, V ! 3 · · · ； V 21, V 22, V 23'.' および各溶融 状態値 （溶融樹脂温度値） ， Z 2 , z3 ··· を代 入すれば、 定数 b , cが定まり、 P V Z特性関係式は 確定される。 なお、 基準となる溶融樹脂圧力値 P。 において溶融 状態値（ 溶融榭脂温度値） Zを変化させて溶融樹脂比 容積値 V。 を得ると、 溶融状態値（ 溶融樹脂温度値） Z と溶融榭脂比容積値 Vとは、 次式のように一次式と して近似される。
    [0112] V0= · Z + ^ .·· (8) a , 定数
    [0113] したがって、 （7) 式に（8) 式を代入すれば、 次式の ように変形される。
    [0114] 前述の場合には、 定数 aを一次式で近似されるとし たが、 定数 aは溶融状態値（ 溶融樹脂温度値） Zが変 化すると溶融状態値（ 溶融樹脂温度値） Zが変数と し て変化するために、 次式のように溶融状態値（ 溶融榭 脂温度値） Zの多項式近似を探用することによ り実機 に適合した修正が可能である。
    [0115] a(Z) = b'•Zm+b"-Zm-1+ … +bm' ·Ζ + C，
    [0116] b' , b"-«- bm, C； 定数 同様に、 溶融榭脂比容積値 V。 も一定の溶融樹脂圧 力値 Pにおいても溶融状態値（ 溶融樹脂温度値） Zが 変化すると溶融状態値（ 溶融榭脂温度値） Zを変数と して変化するために、 次式のような溶融状態値（ 溶融 樹脂温度値） Zの多項式近似を採用するのが良い。
    [0117] Vo= a ' ·Ζη + " ·Ζη—！ +—十 α η' Ί+β ' a ' , a ", α Λ' , β ' ； 定数 (第 2実施例）
    [0118] 次に、 第 2実施例について説明するが、 特に第 1実 施例と相違する部分についてのみ説明して、 重複する 部分の説明は省略する。
    [0119] 各溶融状態値 （溶融樹脂温度値） Z Z s, Ζ 3， ··· 毎に、 次の 3工程を繰返して行なう ことにより Ρ V Ζ 特性関係式を確定する。
    [0120] ①第 1工程
    [0121] 第 1実施例における第 1段階の第 1工程と同様に- 閉止弁 33を閉じた状態においてスク リ ュー 19を回転 させながら予め設定された初期位置まで後退させて 回転を止める。 次に、 スク リ ュー 19に順次に押圧値 P so, p s 1 , p S 2, ♦♦ ·， P s。の押圧力を付与して溶融 樹脂を圧縮させる。 各押圧値 P so, P sい P S 2, ···,
    [0122] P Snの押圧力時においてスク リ ユ ー 19が移動を停止 したスク リ ユ ー 19の第 1 の停止位置の各位置値 S so， S si, S S 2,♦··, S Snを順次にスク リ ユ ー位置検出装 置 28により検出させて P V Z渲算装置 29に与える。 他は、 第 1実施例の第 1段階おける第 1工程と同様 ある。
    [0123] ②第 2工程
    [0124] 正規の生産中の射出直前時の押圧値 Pに戻してス ク リ ュー 19に押圧力を付与し、 閉止弁 33を開いて 1 回の射出重量の溶融樹脂を金型 10のキヤ ビティ部 18 に射出充塡して実成形を行ない、 次に正規の生産中 の射出に引続く保圧時の押圧値 Pにしてスク リ ユ ー 19に押圧力を付与して閉止弁 33を閉じる。 この射出 充塡された溶融樹脂は、 外部計量器によってその重 量値 Gが計量され、 この計量値 Gは外部入力装置 32 を介して P V Z演算装置 29に与えられる。
    [0125] ③第 3工程
    [0126] 第 1工程と同じ押圧値 p so, p S 1, p S 2, ' ' P Snの 押圧力を順次にスク リ ユ ー 19に付与して各押圧値
    [0127] P S O, P S 1 , P S 2, · · ·, P snの押圧力時においてスク リ ユ ー 19が停止したスク リ ュ 一19の第 2の停止位置の 各位置値 S F0， S F 1， S F2, ···， S Fnを順次にスク リ ユ ー位置検出器 28によ り検出させて P V Z演算装置 29に与える。
    [0128] これら一連の工程においては、 n回にわたって重量 値 Gの溶融樹脂が射出充塡されたとすることができる。 したがって、 一定の溶融樹脂値 （溶融樹脂温度値） Z において、 次式が成立する。
    [0129] G So + s 0 So + OF 0
    [0130] V (Pso, Z) V (PS 0, Z)
    [0131] o o + Ss 1 0 Q + S F 1
    [0132] V (PS 1， Z) V (Ps i, Z)
    [0133] V (Psn, Z) V (Psn, Z)
    [0134] A ； スク リ ユ ー 19の投影断面積
    [0135] So； 残存溶融樹脂容積値をスク リ ユ ー 19の移動 距離に換算した移動距離
    [0136] 一方、 )式に（5)式を代入することにより、 次式の ようになる。
    [0137]
    [0138] この（10)式を演算処理するこ とにより、 実成形品に 対して悪影響を及ぼす恐れなく 1 回の射出充塡の期間 中において溶融樹脂圧力 （ P ) の射出される溶融榭脂 の射出重量 Gに及ぼす関係式を得ることができる。
    [0139] この（10)式を（9)式に代入すれば、 次式のようにな る
    [0140] (11) この（11)式は、 一定の溶融状態値 （溶融樹脂温度値） Zにおける P V特性関係式であり、 P V Z演算装置 29 において（11)式にもとづき演算する ことにより一定の 溶融状態値 （溶融樹脂温度値） Zにおける P V特性関 係式が確定される。 同様にして、 各溶融状態値 （溶融 樹脂温度値） Ζ Ζ ϋ, Ζ ^ · · · に対して行なう ことに より P V Z特性関係式が確定される。
    [0141] 第 1 実施例および第 2実施例においては、 溶融榭脂 の溶融状態を指標する溶融状態値 Z として溶融樹脂温 度値を用いたが、 可塑化計量時のスク リ ュー 19の回転 数、 計量所要時間、 またはスク リ ュ一 19の背圧値を用 いても良い。 この計量所要時間については、 再生材比 率、 添加剤比率等により材料としての可塑化合成材料 が変化した場合に、 スク リ ユー 19の回転数および背圧 値が変化しない場合でも、 変化する場合が多い。 また、 スク リ ユー 19の背圧値については、 油圧ピス ト ン装置 27に圧送される圧油の油温等に対して変化し、 この変 化はスク リ ユ ー 19の回転時における油圧ビス ト ン装置 27の油圧を油圧検出器 31により検出すれば良い。 なお, スク リ ユ ー 19の回転数および背圧値の検出が成形条件 変更時となる場合には、 スク リ ュー 19の回転数および 背圧値は成形条件変更の設定時の回転数および背圧値 を得て外部入力装置 32を介して P V Z演算装置 29に与 えても良い。 この場合に、 同様の P V Z特性関係式が 確定されることは言うまでもなく、 連続成形に移行し た時点において連続成形時に検出される回転数、 背圧 値を溶融状態値 Z として用いてその P V Z特性関係式 にしたがってスク リ ユ ー 19の射出の際の移動距離を演 算すれば良い。 第 1実施例および第 2実施例においては、 P V Z特 性関係式を確定するに際して発明者が知見した次式を 用いた。
    [0142] V = Vo exp {a(Z) · Π7P7- 1 }
    [0143] し力、し、 この式に換えて次式の Spencer & Gilmore の式を用いても良い。
    [0144] R， ·Τ
    [0145] V = + ω …（12)
    [0146] ？ + π ,
    [0147] Τ ； 溶融樹脂温度値 （溶融状態値 Ζ )
    [0148] π ； 可塑化合成樹脂の種類に応じて定ま る定数
    [0149] なお、 定数 7T i， ω, R'の値は、 次のようにして得れ れば良い。
    [0150] まず、 一定の溶融樹脂圧力値 Ρ。 および溶融樹脂温 度値 Τ。 における溶融榭脂比容積値 V。 を、 第 1実施 例における第 1段階と同様にして得る。 次に、 同一の 溶融樹脂圧力値 Ρ。 において溶融樹脂温度値 Tを変化 させて定数 ωの値を得る。 続いて、 一定の溶融樹脂温 度値 Τ。 において第 1実施例における第 2段階と同様 にして溶融樹脂圧力値 Ρを溶融樹脂圧力値 P i とした 場合の溶融樹脂容積値を得、 前述の溶融樹脂比容積値 Vo から比例計算により溶融樹脂圧力値 P , における 溶融樹脂比容積値 V！ を得る。 これら溶融榭脂圧力値 P。， P！ 、 溶融樹脂比容積値 V。， V 1 および定数 ωか ら、 次式によって定数 7T i の値が得られる。 R, -To
    [0151] Vo - ω Po +π i
    [0152] V, 一 R， -To
    [0153] Po + π i
    [0154] Po +π i + ΔΡ
    [0155] Po + 7Γ i
    [0156] ( VAP Ρ;-Ρο )
    [0157] ΔΡ
    [0158] =
    [0159]
    [0160] これら定数 ω， TT i の値が得られれば、 （12)式から 定数 R ' も得られる。 他の可塑化合成樹脂についても 必要に応じて前述のようにして定数 ω, τΐ ί , R' の 値を得れれば良い。
    [0161] なお、 前述のように溶融樹脂温度値 Tは溶融樹脂の 流動性等の溶融状態を指標するものであるから、 溶融 樹脂温度値 Tは溶融状態値 Z として、 次式のように一 般化され得る。
    [0162] R， ·Ζ
    [0163] V = ω
    [0164] Ρ + 7Γ i
    [0165] J£l上においては、 Spencer & Gilmore の式にもとづ き P V Z特性関係式を確定する場合を説明したが、 例 えば他に実験計画法における実験的解析手段 （多変数 逐次近似法） にもとづき P V Z特性関係式を確定する こともできる。
    [0166] 次に、 前述のように確定され得られた P V Z特性関 係式にもとづく本発明による射出成形機の射出制御方 法の各実施例を説明するに先立って、 射出制御に用い る射出重量値を一定にするためのスク リ ユ ー 19の移動 距離を得る計算式について、 第 5図を参照しながら説 明する。
    [0167] まず、 一定の溶融状態値 において射出直前時お よび射出に引続く保圧時における各溶融榭圧力値 P、 スク リ ユー 19の位置値 Sおよび溶融樹脂比容積値 Vを, 次の通り とする。
    [0168] 射出直前値 ：
    [0169] 溶融樹脂圧力値 ； P I I
    [0170] スク リ ユー 19の位置値 ； S H
    [0171] 溶融樹脂比容積値 ； V (P H Z 1)
    [0172] 射出に引続く保圧時 ：
    [0173] 溶融榭脂圧力値 ； PH1
    [0174] スク リ ュ一19の位置値 ； S HI
    [0175] 溶融榭脂比容積値 ； V ( P HI Z！)
    [0176] なお、 スク リ ユー 19の位置値 S ιι; S H1は、 スク リ ユー 19の " 0 " 位置値からの距離にもとづく ものであ る。 また、 これらスク リ ユー 19の位置値 S n, SH1は 前述された残存溶融樹脂容積についての補正を要する 際には補正された補正位置である。
    [0177] 次に、 金型 10のキヤ ビティ部 18に 1回の射出充填に より充塡される溶融榭脂の射出重量値 Gを表わすと、 次の通りである。 なお、 Aはスク リ ュー 19の投影断面 ある。
    [0178] この式（13)は、 次式にように変形される
    [0179]
    [0180] また、 射出充塡に際してスク リ ユー 19の移動する移 動距離 S D を表わすと、 次の通りである。
    [0181] SD = Sn - SH I …（15) この（15)式を（14)式に代入して整理すれば、 次式の ようになる。
    [0182] S D 一 S I 1 ― S H I
    [0183] ί G
    [0184] = V (PH 1， Z ·
    [0185] ••• (16) なお、 （16)式においてスク リ ュー 19の投影断面積 A は既知であり、 射出直前時のスク リ ュー 19の位置値 S Hはスク リ ュー位置検出器 28で検出され、 また溶融樹 脂比容積値 V ( P I I , Z ！), V ( P H 1, は樹脂温 度検出器 30および油圧検出器 31において検出される溶 融榭脂温度値 （溶融状態値） および溶融樹脂圧力 値 P u , P H 1から、 または設定される溶融状態値 （溶 融樹脂温度値） および溶融樹脂圧力値 P P H 1 から前述のようにして得られた P V Z特性関係式より 得られ.る。
    [0186] したがって、 （16)式を用いれば、 射出重量値 Gを一 定にするためのスク リ ユー 19の移動距離 S D が得られ る。
    [0187] (第 3実施例）
    [0188] まず、 本実施例においては、 第 6図に示されている ように、 スク リ ュー位置検出器 28から射出直前時のス ク リ ュー 19の位置値 S n、 樹脂温度検出器 30から溶融 樹脂温度値 （溶融状態値） 、 更には油圧検出器 31 から射出直前時および射出に引続く保圧時の溶融樹脂 圧力値 P n , P H 1が検出されて P V Z演算装置 29に与 えられる場合について説明する。
    [0189] まず、 P V Z演算装置 29には、 外部入力装置 32を介 して成形品の目標重量値である射出重量値 Gが与えら れる。 次に、 スク リ ュ一19の射出される溶融樹脂量を 計量しながらの後退による溶融樹脂の計量および回転 の停止後に、 スク リ ュー 19に押圧力が付与されて射出 直前時のまだ閉止弁 33が閉じられている状態における Xク リ ユー 19の位置値 S ^および溶融樹脂圧力値 P n
    [0190] (押圧値 P がスク リ ュ一位置検出器 28および油圧 検出器 31から、 更には溶融樹脂温度値 （溶融状態値） Z I が樹脂温度検出器 30から検出されて P V Z演算装 置 29に与えられる。
    [0191] 次に、 閉止弁 33が開かれて射出が始まりスク リ ュー 19の前進にともなつて金型 10のキヤ ビティ部 18には溶 融樹脂が充塡され、 ほぼ充塡が完了した時点において 保圧に入る。 この射出に引続く保圧時における溶融樹 脂圧力値 P H l (押圧値 p H 1 ) も油圧検出器 31から P V Z演算装置 29に与えられる。 この P V Z演算装置 29に おいてはそれら位置値 S 、 溶融樹脂圧力値 P n , P H 1および溶融樹脂温度値 （溶融状態値） 、 更に は P V Z特性関係式にもとづき （16)式から移動距離 S D が演算される。 この移動距離 S D は制御装置 24に 与えられ、 この制御装置 24においてはその移動距離 S D とスク リ ュー位置検出器 28から検出される位置値 とを比較して一致した時点において閉止弁 33を閉じる。 これにより、 金型 10のキヤ ビティ部 18への溶融樹脂の 1 回分の射出充填が終了する。
    [0192] したがって、 本実施例によれば、 溶融樹脂圧力値 P i i , P H 1および溶融樹脂温度値 （溶融状態値） 1 が変化しても、 一定の射出重量値 Gを得るための移動 距離 S D が得られる p
    [0193] (第 4実施例）
    [0194] 本実施例においては、 第 7図に示されているように、 P V Z演算装置 29に射出直前時のスク リ ユ ー 19の位置 値 S nが検出されて与えられ、 他の溶融榭脂圧力値 p I I , pH1および溶融樹脂温度値 （溶融状態値） τ、 は予め制御装置 24に設定されており、 これら設定され た各値 P n, P H I, Z t が制御装置 24から P V Z渲算 装置 29に与えられる場合について説明する。 なお、 特 に第 3実施例と相違する部分についてのみ説明して、 重複する部分の説明は省略する。
    [0195] 制御装置 24は、 電磁流量弁 22および電磁圧力弁 23を 設定される溶融榭脂圧力値 P P H1が得られるよう に制御するとともに、 加熱装置 14を設定される溶融樹 脂温度 （溶融状態値） が得られるように制御する。 また、 P V Z演算装置 29においては、 スク リ ユー位置 検出器 28からの射出直前時のスク リ ユ ー 19の位置値 S I I . 制御装置 24に設定された溶融樹脂圧力値 P P H1および溶融樹脂温度値 （溶融状態値） 、 更に は P V Z特性関係式にもとづき移動距離 S D を演算し て、 この演算された移動距離 S D を制御装置 24に与え る。 他は、 第 3実施例と同様である。
    [0196] 第 3実施例においては、 今回に検出された溶融榭脂 圧力値 P n, P H1および溶融樹脂温度値 （溶融状態値） Z 1 を用いて移動距離 S D を演算したが、 演算に際し て前回に検出された.各値 P H , P H i , Z 1 、 または前 回までに検出された所定期間内の各値 P U , P HI , Z 1 の平均値を用いるようにしても良い。
    [0197] • 第 3実施例および第 4実施例においては、 溶融状態 値 Z として溶融榭脂温度値を用いたが、 可塑化計量時 のスク リ ュー 19の回転数、 計量所要時間、 またはスク リ ユ ー 19の背圧値等を用いて良いことは言うまでもな い。
    [0198] また、 他の実施例としては、 ノズル部 12の流路 16に 閉止弁 33を有さない場合には、 金型 10のゲ一 ト 17に設 けられるシャ ツ トオフ弁を閉止弁 33のように用いても 良い。
    [0199] 産業上の利用可能性
    [0200] 本発明によれば、 現在において使用中の可塑化合成 樹脂でもつて射出成形現場の射出成形機を用いて容易 に樹脂特性が検出され、 しかもそのようにして検出さ れた榭脂特性は直ちにその場における実際の射出成形 過程の制御に利用できる。 したがって、 本発明による 射出成形機の榭脂特性検出方法および射出制御方法は. 再生材比率、 添加材比率等により材料と しての可塑化 合成材料が変化するような場合には特に好適である。
    权利要求:
    Claims請求の範囲
    1. 射出成形機のシリ ンダ内部から成形用金型のキヤ ビティ部に至るまでの間に、 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有する射出成形機の樹脂特性 検出方法において、
    (a) 可塑化合成樹脂が可塑化され計量された後にお ける前記流路開閉機構が閉じられて可塑化合成榭 脂の流通が阻止されている状態において、 スク リ ユーに基準の押圧値 p Q の押圧力を付与してその スク リ ューを平衡移動させ、 このスク リ ューが平 衡移動を停止した基準の停止位置におけるスク リ ユーの位置値を得る第 1工程および
    (b) 次に、 前記スク リ ユーに基準の押圧値 p。 とは 異なる押圧値 Pの押圧力を付与してそのスク リ ュ 一を平衡移動させ、 このスク リ ユーが平衡移動を 停止した停止位置におけるスク リ ューの位置値を 得、 前記基準の停止位置からのスク リ ューの移動 距離 S τ を得る第 2工程
    を可塑化合成樹脂の所定溶融状態値 Zのもとで順次 に行ない、 前記押圧値 P D , Pおよび移動距離 S T の関係を所定関数式によって近似することにより溶 融榭脂圧力値 Pおよび溶融樹脂容積値の関係式を得 るこ とを特徵とする射出成形機の榭脂特性検出方法,
    2. 前記所定関数式は、 f (P/P0)=exp {a- ^ΓΤ7Γ0-1 }
    Po ; 基準溶融樹脂圧力値 （基準押圧値 P。 ） P ； 溶融樹脂圧力値 （押圧値 P )
    a ； 定数
    であることを特徴とする請求項 1 に記載の射出成形 機の樹脂特性検出方法。
    3. 前記第 1 および第 2 の工程を溶融状態値 Zを種々 に異ならせて反復して行なう とともに、 前記第 2ェ 程におけるスク リ ユーに付与される押圧力の押圧値 P も種々に異ならせて行ない、 前記押圧値 p。 ， p、 移動距離 S T および溶融状態値 Zの関係を所定関数 式によって近似することにより溶融樹脂圧力値 P、 溶融樹脂容積値および溶融状態値 Zの関係式を得る ことを特徴とする請求項 1 に記載の射出成形機の榭 脂特性検出方法。
    4. 前記所定関数式は、
    f (P/P0)=exp {a·(Z) ΓP7^^-l }
    Po； 基準溶融樹脂圧力値 （基準押圧値 P 0 )
    P ； 溶融樹脂圧力値 （押圧値 P )
    a(Z) ； 溶融状態値 Zによって定まる定数 であることを特徴とする請求項 3 に記載の射出成形 機の樹脂特性検出方法。
    5. (a) 前記流路開閉機構を閉じて可塑化合成樹脂の流 通を阻止するとともに、 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 ューに前 記押圧値 ρ α , ρのうちのいずれかの押圧値の押 圧力を付与してそのスク リ ユ ーを平衡移動させ、 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 ユーの位置値を得る第 1工程.
    (b) 次に、 前記流路開閉機構を開いて可塑化合成榭 脂を流通可能にするとともに、 この可塑化合成榭 脂の流通可能状態において前記スク リ ユーに押圧 力を付与して適宜重量値 Gの可塑化合成樹脂を射 出する第 2工程および
    (c) 続いて、 前記重量値 Gの可塑化合成樹脂の射出 後に前記流路開閉機構を閉じて可塑化合成樹脂の 流通を阻止するとともに、 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スク リ ュ —に前記第 1工程における押圧値と同一値の押圧 植の押圧力を付与してそのスク リ ューを平衡移動 させ、 このスク リ ユ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 ユーの位置値を得る第 3工程
    を可塑化合成樹脂の前記溶融状態値 Zのもとで順次 に行ない、 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 ユーの位置値とにもとづき前記射出 された可塑化合成樹脂の溶融樹脂容積値を得、 この 溶融樹脂容積値と前記重量値 Gとから溶融樹脂比容 積値 Vを得ることを特徵とする請求項 1乃至 4のう ちのいずれかに記載の射出成形機の樹脂特性検出方 法。
    6. 前記流路開閉機構が射出成形機のノズル部に配設 される閉止弁であって、 前記スク リ ューの先端から その閉止弁までの間に介在する可塑化合成樹脂の残 存溶融樹脂容積値が設計値として既知である場合に は、 この残存溶融樹脂容積値をスク リ ューの移動距 離に換算してその移動距離を前記移動距離 S τ に加 算し、 この加算により得られる移動距離から前記射 出された可塑化合成樹脂の溶融樹脂容積値を得るこ とを特徴とする請求項 1乃至 4のうちのいずれかに 記載の射出成形機の樹脂特性検出方法。
    7. 前記流路開閉機構が射出成形機のノズル部に配設 される閉止弁であって、 前記スク リ ユーの先端から その閉止弁までの間に介在する可塑化合成樹脂の残 存溶融樹脂容積値が未知である場合には、 前記閉止 弁を閉じて可塑化合成樹脂の流通が阻止されている 状態において可塑化合成樹脂の前記溶融状態値 Zの もとで前記スク リ ューに所定押圧値 Pの押圧力を付 与するに際してスク リ ユーの位置を数段に換えると ともに、 前記所定押圧値 Pの押圧力の付与により各 スク リ ューの位置から平衡移動して停止した位置ま での移動距離を得てそれら各スク リ ユーの位置およ び移動距離にもとづき外揷法により前記スク リ ュー の所定押圧値 Pの押圧力の付与による移動距離がゼ 口になるスク リ ューの位置値を得、 この位置値を前 記移動距離 S T に加算し、 この加算により得られる 移動距離から前記射出された可塑化合成樹脂の溶融 樹脂容積値を得ることを特徵とする請求項 1乃至 4 のうちのいずれかに記載の射出成形機の樹脂特性検 出方 。
    8. 射出成形機のシリ ンダ内部から成形用金型のキヤ ビティ部に至るまでの間に、 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有する射出成形機の樹脂特性 検出方法において、
    (a) 前記流路開閉機構を閉じて可塑化合成樹脂の流 通を阻止するとともに、 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 ユーに種 々の各押圧値 Pの押圧力を付与してそのスク リ ュ 一を平衡移動させ、 このスク リ ューが平衡移動を 停止した各押圧値 Pに対応する第 1 の停止位置に おけるスク リ ユーの位置値を得る第 1工程、
    (b) 次に、 前記流路開閉機構を開いて可塑化合成榭 脂を流通可能にするとともに、 この可塑化合成樹 脂の流通可能状態において前記スク リ ューに押圧 力を付与して適宜重量値 Gの可塑化合成樹脂を射 出する第 2工程および
    (c) 続いて、 前記重量値 Gの可塑化合成樹脂の射出 後に前記流路開閉機構を閉じて可塑化合成樹脂の 流通を阻止するとともに、 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スク リ ュ 一に前記種々の各押圧値 P と同一値の各押圧値 P の押圧力を付与してそのスク リ ユ ーを平衡移動さ せ、 このスク リ ューが平衡移動を停止した各押圧 値 Pに対応する第 2 の停止位置におけるスク リ ュ 一の位置値を得る第 3工程
    を可塑化合成樹脂の種々の各溶融状態値 Zのもとで 順次に行ない、 各溶融状態値 Zにおける各押圧値 p に対応する前記第 1 の停止位置において得られたス ク リ ューの位置値と、 前記第 2 の停止位置において 得られたスク リ ューの位置値とにもとづき前記射出 された可塑化合成樹脂の各溶融樹脂容積値を得、 こ れら各溶融樹脂容積値と前記重量値 Gとから各溶融 榭脂比容積値 Vを計算して溶融樹脂圧力値 P、 溶融 榭脂比容積値 Vおよび溶融状態値 Zの間における P V Z特性関係式を得ることを特徵とする射出成形機 の榭脂特性検出方法。
    9. 前記溶融状態値 Zが、 溶融樹脂の温度、 スク リ ュ —の回転数、 スク リ ューの背圧、 および計量所要時 間のうちから選択される値であることを特徴とする 請求項 1乃至 8のうちいずれかに記載の射出成形機 の樹脂特性検出方法。
    10. 前記流路開閉機構が、 射出成形機のノズル部に配 設される閉止弁であることを特徵とする請求項 1 、 2、 3、 4、 5 または 8のうちいずれかに記載の射 出成形機の樹脂特性検出方法。
    11. 前記流路開閉機構が、 成形用金型中に配設される シャ ツ トオフ弁であることを特徵とする請求項 1、 2、 3、 4、 5 または 8のうちいずれかに記載の射 出成形機の榭脂特性検出方法。
    12. 射出成形機のシリ ンダ内部から成形用金型のキヤ ビティ部に射出されて充塡される可塑化合成樹脂の 射出重量を制御する射出成形機の射出制御方法にお いて、
    成形品の重量値 G、 射出される可塑化合成樹脂の 溶融状態値 Z、 射出直前時の溶融榭脂圧力値 P z 、 射出直前時のスク リ ユーの位置値 S i および射出に 引続く保圧時の溶融樹脂圧力値 P H 、 更には可塑化 合成樹脂の P V Z特性関係式にもとづき成形品の重 量値 Gに対応した可塑化合成樹脂の射出充塡時のス ク リ ューの移動距離 S D を所定計算式により演算し て予め設定し、 この予め設定されたスク リ ユーの移 動距離 S D をそのスク リ ューが射出直前時のスク リ ユーの位置から移動した時点において前記成形用金 型のキヤ ピティ部への可塑化合成樹脂の射出充塡を 停止することを特徴とする射出成形機の射出制御方 法 ο
    13. 前記所定計算式は、
    (PH, Z) - { G/A - Si-Cl ViPL ZJ - l/ViPH, Z)] SH ； 溶融状態値 Zにおける射出に引続く 保圧時のスク リ ユーの位置値
    Si ； 溶融状態値 Zにおける射出直前時の スク リ ュ一の位置値
    G ； 成形品の重量値
    A ； スク リ ューの投影断面積
    V(PH, Z) ； 溶融状態値 Z とその溶融状態値 Zで 射出に引続く保圧時の溶融樹脂圧力 値 PH とにおける溶融榭脂比容積値 V (Pi, Z) ； 溶融状態値 Z と溶融状態値 Zでの射 出直前時の溶融榭脂圧力値 とに おける溶融榭脂比容積値
    であることを特徵とする請求項 12に記載の射出成形 機の射出制御方法。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    CA2663872C|2011-07-05|Manifold system having flow control
    US20140224830A1|2014-08-14|Liquid color gravimetric metering apparatus
    DE19538255C2|2000-11-23|Spritzgießeinrichtung zum Spritzen von mit langfasern verstärkten thermoplastischen Kunststoffen
    DE19534982C2|2002-06-13|Verfahren zum Spritzgießen von thermoplastischen Harzen
    US6056902A|2000-05-02|Method and apparatus for molding a plastic article including injecting based upon a pressure-dominated control algorithm after detecting an indicia of a decrease in the surface area of the melt front
    DE69937075T2|2008-05-29|Automatische Formtechnik für thermoplastiches Spritzgiessen
    CN100436102C|2008-11-26|注射成形机的控制方法
    US4816197A|1989-03-28|Adaptive process control for injection molding
    AU722465B2|2000-08-03|Injection molding system with sequential gate control
    EP0409982B1|1993-09-22|Control unit for injection molding machines
    US4208176A|1980-06-17|Time independent cycle control for plastic injection molding machines
    EP0909628B1|2005-10-26|Verfahren zur Regelung der Heisskanalheizung eines Mehrkavitäten-Spritzgiesswerkzeugs
    DE4110445C2|1994-10-27|Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung dekorbeschichteter Kunststoff-Formteile
    US7323125B2|2008-01-29|Method of analyzing injection molding conditions
    US4381272A|1983-04-26|Method of and system for injecting a fluid into a plastified mass in an extruder
    US4146601A|1979-03-27|Injection molding process control
    EP0522061B1|1997-07-02|Control of injection moulding machine
    EP1418040B1|2008-12-31|Controller of Injection Molding Machine
    TWI229031B|2005-03-11|Electric injection molding machine, its injection speed and injection pressure control method thereof
    JP6505090B2|2019-04-24|射出成形機の成形充填過程のプロセス制御方法
    US6099767A|2000-08-08|Injection molding system with sequential gate control
    US7235198B2|2007-06-26|Metering method and control apparatus for injection molding machine
    US3797808A|1974-03-19|Plastication control system for injection molding machines
    US9821498B2|2017-11-21|Injection molding method and injection molding device
    US8168097B2|2012-05-01|Injection molding machine and method of controlling the same
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0482199A4|1992-07-22|
    CA2054778A1|1991-09-06|
    DE69109614T2|1995-09-28|
    DE69109614D1|1995-06-14|
    AU7330991A|1991-10-10|
    JPH03277522A|1991-12-09|
    CN1055505A|1991-10-23|
    EP0482199B1|1995-05-10|
    US5260008A|1993-11-09|
    JP2507148B2|1996-06-12|
    EP0482199A1|1992-04-29|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1991-09-19| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AU CA KR US |
    1991-09-19| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB IT |
    1991-10-18| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1991904802 Country of ref document: EP |
    1991-11-05| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 2054778 Country of ref document: CA |
    1992-04-29| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1991904802 Country of ref document: EP |
    1995-05-10| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1991904802 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP2/53988||1990-03-05||
    JP5398890||1990-03-05||
    JP2/159236||1990-06-18||
    JP15923690A|JP2507148B2|1990-03-05|1990-06-18|射出成形機の樹脂特性検出方法および射出制御方法|EP19910904802| EP0482199B1|1990-03-05|1991-03-04|Method of detecting characteristics of resin in injection molding machine|
    DE1991609614| DE69109614T2|1990-03-05|1991-03-04|Verfahren zum feststellen von harzeigenschaften bei einer spritzgiessmaschine.|
    [返回顶部]