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JPS6323897B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6323897B2
JPS6323897B2 JP54126785A JP12678579A JPS6323897B2 JP S6323897 B2 JPS6323897 B2 JP S6323897B2 JP 54126785 A JP54126785 A JP 54126785A JP 12678579 A JP12678579 A JP 12678579A JP S6323897 B2 JPS6323897 B2 JP S6323897B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
mold
cavities
gradient
molten resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP54126785A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5651339A (en
Inventor
Masao Takagi
Hiromi Horikawa
Moriji Kamoshita
Hisashi Nichibe
Terunori Maruyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP12678579A priority Critical patent/JPS5651339A/ja
Publication of JPS5651339A publication Critical patent/JPS5651339A/ja
Publication of JPS6323897B2 publication Critical patent/JPS6323897B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、合成樹脂の射出成形方法およびそれ
に使用する射出成形装置に関する。
射出成形加工のプロセスは、種々の要因が相互
に複雑な関連を有している。このため、射出成形
加工に関する不安定要素を制御し、安定した成形
品を連続的に成形する制御方法が必要とされてい
る。とくに、溶融樹脂の射出工程において、充填
圧力から保持圧力へ切換えるタイミング、溶融樹
脂の金型内圧力などは成形品の最終充填状態を左
右し、成形品質に大きな影響を与える。このた
め、これらの要因を制御する種々の制御方法が提
案されている。
例えば、従来、以下に述べる制御方法がある。
(1) 金型内の樹脂圧力を押出ピン等を介して圧力
センサーで検出し、その樹脂圧力が設定値に達
したら、その時点で保圧工程に制御を切換える
方法、 (2) 射出シリンダに供給される作動油圧力を検出
し、その作動油圧力が設定値に達したら、その
時点で保圧工程に制御を切換える方法、 (3) 射出時における樹脂圧力による金型パーテイ
ング面の開き量あるいは金型の変位置を検出し
それらの計測値が設定値に達したら、その時点
で保圧工程に制御を切換える方法、 などがある。
これらの方法は、成形金型が1個のキヤビテイ
から構成される場合、あるいは、複数のキヤビテ
イから構成されるが、それらのキヤビテイがほぼ
同等形状である場合には、比較的良好な結果が期
待できる。しかしながら、上記した従来法にあつ
ては、成形金型が肉厚、寸法など、形状が大きく
異なる複数のキヤビテイから構成される、いわゆ
る異種形状同時成形の場合には、個々の成形品に
対する個別管理が不可能である。この結果とし
て、管理、制御している成形品は良品が得られる
にもかかわらず、他の成形品においては、シヨツ
トごとにおけるバラツキを生じたり、バリ、シヨ
ートシヨツトなどの成形不良が発生する場合があ
る。とくに、異種形状同時成形の場合には、個々
のキヤビテイの充填状況が異なるため、1個取り
の成形加工に比較すると、その成形条件の変動許
容範囲は小さくなる。このため、僅かな成形条件
の変動により成形不良の発生する危険性は増大す
る。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、複数のキヤビテイを有する成形金型を用い
て複数個の樹脂成形品を同時に成形する射出成形
において、充填工程、保圧工程における各成形品
キヤビテイ相互間の成形状態を安定させ、成形条
件の変動に起因する成形不良、成形欠陥を解消
し、連続的に適正な成形品を得ることができる成
形方法及び装置を提供することにある。
本発明は、この目的を達成するために、成形金
型の各キヤビテイ毎に溶融樹脂用の圧力センサー
を設置し、これらセンサーにより各成形品毎の成
形状態を把握し、その情報をもとに、電気油圧制
御弁および金型温度調整弁により各成形品キヤビ
テイの成形条件を個別に制御するようにしたもの
である。
本発明者らは、成形品形状、成形品材料及び射
出条件を種々に変化させて成形金型内における溶
融樹脂の変動挙動を観察し、成形状態と成形品品
質との相関性を詳細に検討した。その結果、成形
品品質に影響を及ぼす成形状態の因子は、成形サ
イクル毎に変動する溶融樹脂の充填速度、充填圧
力等の応答速度の早い運動エネルギーに関連し
た、いわゆる「動的要因」と、数サイクルにわた
り徐々に変動する溶融樹脂温度あるいは金型温度
等の時定数の大きい熱エネルギーに関連したいわ
ゆる「静的要因」とからなることを究明した。
本発明者らは、これらの現象に着眼し、成形サ
イクル毎に射出シリンダに供給される作動油の流
量及び圧力を調整することにより、動的要因を制
御すると共に、数サイクルにわたる成形状態の観
測結果を基に、成形金型に供給される熱媒体の流
量を調整することにより、静的要因を管理するこ
とが可能な方法と装置を考案した。
以下、本発明による射出成形の制御方法及びそ
の装置を図面に基づいて詳述する。
第1図は本発明の制御方法を実施する装置の一
実施例を示す構成図である。
同図において、1は成形金型、2a〜2cはキヤ
ビテイ3a〜3cを構成している割型である。割型
のブロツク内には、キヤビテイ3a〜3c近傍に型
を加熱するための熱媒体を流通させる導管が設け
てあり、金型温度は、この導管を流動する熱媒体
との熱交換により制御することができる。4は溶
融樹脂射出部で、これは射出スクリユー5、射出
シリンダ6及びこれに作動油を供給する作動油圧
力源7とから構成してある。8は温度調節機構付
熱媒体槽であり、温度制御のために成形金型1に
供給される熱媒体を加熱するための熱源と冷却す
るための冷却機及び温度設定された熱媒体を圧送
するためのポンプから構成されている。温度設定
された熱媒体は、圧送パイプ9、金型温度調節弁
(熱媒体流量調節弁)10a〜10cを経由して、
各キヤビテイ3a〜3cを構成する割型2a〜2c
供給され、金型内の熱交換の後に戻りパイプ11
を介して熱媒体槽8へ回収される。
本発明の制御装置は、その機能により検出部、
演算部及び制御部に分けることができる。検出部
はキヤビテイ3a〜3c内における溶融樹脂圧力を
型内圧力伝達ピン12a〜12cを介して検出する
複数の型内圧力センサー13a〜13c及び検出さ
れた圧力信号を増幅する複数の型内圧力変換器1
a〜14cから構成されている。また、演算部は
型内圧力パターンの状態を規定するため充填圧力
勾配設定器19、保持圧力勾配設定器20、射出
速度パターンを規定するための速度パターン設定
器15及び検出部からの入力情報を基に射出部4
あるいは金型温度調整弁10a〜10cに対する制
御信号を出力するコントローラ16から構成して
ある。さらに、制御部は、これらの信号を増幅す
るパワー増幅器17a〜17d、制御信号を作動油
の状態量に変換する電気油圧制御弁18及び制御
信号をキヤビテイ3a〜3cを構成している割型2
〜2cに供給される熱媒体の流量に変換し、金型
温度を調整する金型温度調整弁10a〜10cから
構成されている。
以上のように構成した制御装置における動作は
以下の通りである。すなわち、まず、所定温度に
調整された熱媒体槽8から割型2a〜2cに供給す
る熱媒体の流量を金型温度調整弁10a〜10c
より調整して、キヤビテイ3a〜3cを構成する金
型温度を所定温度に設定する。ついで、射出開始
信号により、コントローラ16は速度パターン設
定器15の情報に基づき、射出シリンダ6に供給
される作動油流量を調整し、射出スクリユウ5の
前進速度パターンを制御する。これに伴ない、溶
融樹脂は個々のキヤビテイ3a〜3cへ充填され
る。コントローラ16は、これらの充填状況を圧
力伝達ピン12a〜12c、型内圧力変換器14a
〜14bを介して常に監視している。そして、成
形状態が速度制御完了の条件を満足した時点から
充填圧力制御を実施する。すなわち、制御目標に
設定した充填圧力上昇勾配をトレースするよう
に、射出シリンダ6に供給される作動油の圧力お
よび流量を調整、制御する。さらに、型内圧力が
充填工程完了の条件を満足した時点から保圧工程
制御を実施する。すなわち、主制御目標に設定し
たキヤビテイの型内圧力の変動挙動が設定した保
持圧力降下勾配をトレースするように射出シリン
ダ6に供給される作動油の圧力および流量を調
整、制御する。
これらの制御工程を第2図に示す成形状態の変
動挙動により、さらに詳細に説明する。第2図は
第1図に示した装置における個々のキヤビテイ3
〜3c内の溶融樹脂圧力およびスクリユウ5の変
位を時間的な変位としてとらえたものである。こ
の第2図において、主制御目標はキヤビテイ3c
に選択してあり、21はスクリユウ変位曲線、2
a〜22cは型内圧力曲線で、各キヤビテイ3a
〜3cの型内圧力挙動を示す。26は溶融樹脂の
充填圧力勾配目標値で、この目標値は充填工程開
始圧力23、保圧工程開始圧力24cおよび充填
時間33から決定される。同様に、溶融樹脂の保
持圧力降下勾配目標値で、この目標値は保圧工程
開始圧力24c、保圧工程完了圧力25cおよび保
圧時間34から決定される。射出開始点28より
コントローラ16は、射出スクリユウ5を可塑化
完了位置32、充填工程開始位置35までの区間
を速度パターン制御する。その後に、充填工程開
始点29から充填工程の制御に移り、溶融樹脂の
充填状態を制御する。すなわち、コントローラ1
6は主制御目標であるキヤビテイ3cの型内圧力
曲線22cを監視して目標値である充填圧力上昇
勾配目標値26に対して偏差が生じた場合には、
それに応じた修正信号を出力し、パワー増幅器1
d、電気油圧制御弁18を介して射出成形機4
を制御する。つぎに、コントローラ16は保圧工
程開始点30から保圧完了点31までの区間を、
型内圧力曲線22cが保持圧力降下勾配目標値2
7をトレースするよう、充填工程と同様な制御を
実施する。
コントローラ16は1サイクル内において、上
述した「動的要因」の制御を実施すると共に、主
制御目標に選択されなかつたキヤビテイ3a,3b
の型内圧力状況を計測し、保圧工程開始圧力24
,24b、保圧工程完了圧力25a,25bおよび
保持時間34から規定される保持圧力降下勾配3
a,36bを算出し、そのデータの連続的な変動
挙動を基に「静的要因」の制御を実施する。
上記1サイクルのキヤビテイ3a,3bの型内圧
力挙動を数サイクルにわたり観測し、保持圧力降
下勾配36を成形サイクルに対して整理すると、
一般的に第3図に示すような結果が得られる。す
なわち、第3図は、キヤビテイ3aにおける保持
圧力降下勾配36aを各サイクルに対して連続的
にプロツトした結果と、その圧力の変動挙動を基
にキヤビテイ3aを構成する割型2aに供給される
熱媒体の流量を調整する金型温度調整弁10a
対するコントローラ16の出力結果である。
キヤビテイ3aの保持圧力降下勾配36aはキヤ
ビテイ3aを構成している割型2aの温度状態およ
び主制御目標のキヤビテイ3cの型内圧力挙動の
影響を受け、標準値37aを中心に、その前後に
バラツキを生じる。コントローラ16は保持圧力
降下勾配36aの変動傾向41の結果を数サイク
ルにわたり観測、累積し、保持圧力降下勾配36
が連続的に上昇傾向または下降傾向を示し、標
準値37aを通過した時点42、あるいは偏差4
4があらかじめ定めた内部設定値を越えた偏差超
過点43において、これらの変動挙動に相当した
金型温度修正信号45aを出力する。これにより
割型2aに供給される熱媒体の流量を調整し、そ
れによつてキヤビテイ3aを構成する金型温度を
制御する。キヤビテイ3bを構成する金型温度も
同様な方法で別個に制御する。
以上述べたように、本発明によれば、成形品品
質に影響を及ぼす「動的要因」と「静的要因」の
両者を所定の成形条件範囲にあるように制御する
ことができる。したがつて、複数キヤビテイ相互
間の成形状態を安定させ、最初の2〜3サイクル
はともかく、それ以後は連続的に良品を供給する
ことができる。さらに、成形状態を追跡制御して
いるため、成形サイクル毎における成形状態の変
動を最小限に抑制することが可能となる。
この結果、成形不良率を従来の1/5以下に低減
することができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施に用いる射出成形装置の
一実施例を示す構成図、第2図は第1図の装置に
おいて、スクリユウ変位およびキヤビテイ3a
c内の溶融樹脂圧力を時間的な変位としてとら
えた図、第3図は第1図の装置において、キヤビ
テイ3cの保持圧力降下勾配および金型温度調整
弁の制御信号を成形の多数サイクルにわたり観測
した結果を示す図である。 図において、1:成形金型、2:割型、3:キ
ヤビテイ、4:溶融樹脂射出部、5:射出スクリ
ユウ、6:射出シリンダ、7:作動油圧源、8:
熱媒体槽、9:圧送パイプ、10:金型温度調整
弁(熱媒体流量調整弁)、11:戻りパイプ、1
2:圧力伝達ピン、13:型内圧力センサー、1
4:型内圧力変換器、15:射出速度パターン設
定器、16:コントローラ、17:パワー増幅
器、18:電気油圧制御弁、19:充填圧力勾配
設定器、20:保持圧力勾配設定器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数のキヤビテイを有する成形金型を用いて
    複数個の樹脂成形品を同時に成形しうる射出成形
    装置による成形方法において、主制御目標に選ん
    だ一つのキヤビテイ(以下、これを主キヤビテ
    イ、これ以外を副キヤビテイと呼ぶ)の溶融樹脂
    の充填工程における充填圧力上昇勾配および保圧
    工程における保持圧力降下勾配が所定の設定値と
    なるように、上記射出成形装置の射出シリンダに
    供給する作動油の圧力および流量を制御すると共
    に、上記副キヤビテイについては、各副キヤビテ
    イ毎に上記保圧工程における保持圧力降下勾配の
    実測値を成形サイクル毎に連続的に求め、上記保
    持圧力降下勾配の実測値が所定の設定値を越える
    かあるいは上記保持圧力降下勾配の値と上記所定
    の設定値との差が所定の値を越えるかしたとき
    に、これを修正する方向に上記各副キヤビテイを
    構成する金型の温度を上記各副キヤビテイに供給
    する熱媒体の流量を調整することによつて制御す
    ることを特徴とする射出成形方法。 2 複数のキヤビテイを有する成形金型を用いて
    複数個の樹脂成形品を同時に成形する射出成形装
    置において、上記キヤビテイのそれぞれに充填さ
    れる溶融樹脂の圧力を検出する型内圧力センサー
    と、上記型内圧力センサーによつて検出された圧
    力信号を増幅する型内圧力変換器と、上記型内圧
    力変換器、主制御目標に選定した主キヤビテイの
    溶融樹脂射出速度パターン設定器、溶融樹脂充填
    圧力勾配設定器、溶融樹脂保持圧力勾配設定器に
    接続され、溶融樹脂射出機の射出シリンダに供給
    する作動油の圧力および流量を制御する制御部に
    制御信号を発すると共に、主キヤビテイ以外の副
    キヤビテイを構成する金型の加熱用導管に供給す
    る熱媒体の流量を制御する熱媒体流量制御弁に制
    御信号を発するコントローラをそなえていること
    を特徴とする射出成形装置。
JP12678579A 1979-10-03 1979-10-03 Method and apparatus for injection molding of synthetic resin Granted JPS5651339A (en)

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Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5651339A JPS5651339A (en) 1981-05-08
JPS6323897B2 true JPS6323897B2 (ja) 1988-05-18

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4635309B2 (ja) * 2000-09-12 2011-02-23 双葉電子工業株式会社 不良品の検出方法及び装置並びに成形装置。
US11491694B2 (en) * 2018-06-22 2022-11-08 iMFLUX Inc. Systems and approaches for controlling an injection molding machine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5926462B2 (ja) * 1975-02-18 1984-06-27 松下電器産業株式会社 熱可塑性樹脂成形装置

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JPS5651339A (en) 1981-05-08

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