特許 6774804 射出成形機および計量方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6774804

(24)【登録日】2020年10月7日

(45)【発行日】2020年10月28日

(54)【発明の名称】射出成形機および計量方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/76 20060101AFI20201019BHJP

   B29C 45/50 20060101ALI20201019BHJP

【ＦＩ】

   B29C45/76

   B29C45/50

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-141873(P2016-141873)

(22)【出願日】2016年7月19日

(65)【公開番号】特開2018-12221(P2018-12221A)

(43)【公開日】2018年1月25日

【審査請求日】2019年4月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000222587

【氏名又は名称】東洋機械金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002608

【氏名又は名称】特許業務法人オーパス国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100091694

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 守

(72)【発明者】

【氏名】澤田 靖丈

【審査官】 一宮 里枝

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−１５０６４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２０８８７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４５／００−４５／８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

射出シリンダと、前記射出シリンダ内に収容されたスクリューと、前記射出シリンダ内で前記スクリューを回転および前後進させる駆動部と、を有する射出成形機であって、
前記スクリューに加わる後退方向の力を測定する測定部と、
前記測定部による前記後退方向の力の測定値が当該後退方向の力の目標値となるようにフィードバック制御を行いながら前記駆動部により前記スクリューを回転および後退させる計量制御部と、を有し、
前記計量制御部が、前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたとき、変動制限期間にわたって修正測定値を当該測定値に代えて用いて、当該修正測定値が前記目標値となるようにフィードバック制御を行い、
前記計量制御部が、前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたときの前記測定値を前記修正測定値とすることを特徴とする射出成形機。

【請求項2】

射出シリンダと、前記射出シリンダ内に収容されたスクリューと、前記射出シリンダ内で前記スクリューを回転および前後進させる駆動部と、を有する射出成形機であって、
前記スクリューに加わる後退方向の力を測定する測定部と、
前記測定部による前記後退方向の力の測定値が当該後退方向の力の目標値となるようにフィードバック制御を行いながら前記駆動部により前記スクリューを回転および後退させる計量制御部と、を有し、
前記計量制御部が、前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたとき、変動制限期間にわたって修正測定値を当該測定値に代えて用いて、当該修正測定値が前記目標値となるようにフィードバック制御を行い、
前記計量制御部が、前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたときの前記測定値を基準測定値として、前記測定値から前記基準測定値を差し引いた差分値に１より小さい係数を乗じて得た値を前記基準測定値に加えた値を前記修正測定値とすることを特徴とする射出成形機。

【請求項3】

射出シリンダと、前記射出シリンダ内に収容されたスクリューと、前記射出シリンダ内で前記スクリューを回転および前後進させる駆動部と、を有する射出成形機であって、
前記スクリューに加わる後退方向の力を測定する測定部と、
前記測定部による前記後退方向の力の測定値が当該後退方向の力の目標値となるようにフィードバック制御を行いながら前記駆動部により前記スクリューを回転および後退させる計量制御部と、を有し、
前記計量制御部が、前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたとき、変動制限期間にわたって修正測定値を当該測定値に代えて用いて、当該修正測定値が前記目標値となるようにフィードバック制御を行い、
前記計量制御部が、前記目標値を前記修正測定値とすることを特徴とする射出成形機。

【請求項4】

射出シリンダと、前記射出シリンダ内に収容されたスクリューと、前記射出シリンダ内で前記スクリューを回転および前後進させる駆動部と、を有する射出成形機で用いられる計量方法であって、
前記スクリューに加わる後退方向の力を測定した測定値が当該後退方向の力の目標値となるようにフィードバック制御を行いながら前記駆動部により前記スクリューを回転および後退させ、前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたとき、変動制限期間にわたって修正測定値を当該測定値に代えて用いて、当該修正測定値が前記目標値となるようにフィードバック制御を行い、
前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたときの前記測定値を前記修正測定値とすることを特徴とする計量方法。

【請求項5】

射出シリンダと、前記射出シリンダ内に収容されたスクリューと、前記射出シリンダ内で前記スクリューを回転および前後進させる駆動部と、を有する射出成形機で用いられる計量方法であって、
前記スクリューに加わる後退方向の力を測定した測定値が当該後退方向の力の目標値となるようにフィードバック制御を行いながら前記駆動部により前記スクリューを回転および後退させ、前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたとき、変動制限期間にわたって修正測定値を当該測定値に代えて用いて、当該修正測定値が前記目標値となるようにフィードバック制御を行い、
前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたときの前記測定値を基準測定値として、前記測定値から前記基準測定値を差し引いた差分値に１より小さい係数を乗じて得た値を前記基準測定値に加えた値を前記修正測定値とすることを特徴とする計量方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、射出成形機および計量方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１に繊維を混錬した溶融樹脂を射出する射出成形機が開示されている。このような射出成形機は、計量動作において、可塑化シリンダ内に樹脂ペレットおよび繊維材を供給するとともに可塑化シリンダの内部で可塑化スクリューを回転させることで、繊維材が混錬された溶融樹脂を生成し、可塑化シリンダの射出ノズル側へ送り出す。そして、射出成形機は、可塑化スクリューに加わる圧力を溶融樹脂の圧力として測定し、この圧力の測定値が所定の目標値となるようにフィードバック制御を行いながら当該可塑化スクリューを後退させる。これにより、樹脂密度のばらつきを抑制しつつ可塑化シリンダの射出ノズル側に所定量の溶融樹脂を計量する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−２０８８７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、図６に模式的に示すように、射出成形機１０１のホッパー１１１ｂから可塑化シリンダ１１１に供給した繊維材Ｓが可塑化シリンダ１１１と可塑化スクリュー１１２との間に挟まるとともに可塑化スクリュー１１２の回転力が加わると、可塑化スクリュー１１２に後退方向の力（図６において右向きの力）が働いて、圧力の測定値が急激に上昇することがある。そのため、実際には溶融樹脂の圧力が上昇していないにもかかわらず、圧力を下げるようにフィードバック制御を行ってしまい、これにより、溶融樹脂の圧力が一時的に低下して、樹脂密度のばらつきが生じてしまうことがあった。そのため、射出成形した成形品の品質に影響を及ぼすおそれがあった。

【0005】

そこで、本発明は、不適切なフィードバック制御を効果的に抑制できる射出成形機および計量方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）上記目的を達成するために、本発明の一態様の射出成形機は、射出シリンダと、前記射出シリンダ内に収容されたスクリューと、前記射出シリンダ内で前記スクリューを回転および前後進させる駆動部と、を有する射出成形機であって、前記スクリューに加わる後退方向の力を測定する測定部と、前記測定部による前記後退方向の力の測定値が当該後退方向の力の目標値となるようにフィードバック制御を行いながら前記駆動部により前記スクリューを回転および後退させる計量制御部と、を有し、前記計量制御部が、前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたとき、変動制限期間にわたって修正測定値を当該測定値に代えて用いて、当該修正測定値が前記目標値となるようにフィードバック制御を行い、前記計量制御部が、前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたときの前記測定値を前記修正測定値とすることを特徴とする。
（２）上記目的を達成するために、本発明の一態様の射出成形機は、射出シリンダと、前記射出シリンダ内に収容されたスクリューと、前記射出シリンダ内で前記スクリューを回転および前後進させる駆動部と、を有する射出成形機であって、前記スクリューに加わる後退方向の力を測定する測定部と、前記測定部による前記後退方向の力の測定値が当該後退方向の力の目標値となるようにフィードバック制御を行いながら前記駆動部により前記スクリューを回転および後退させる計量制御部と、を有し、前記計量制御部が、前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたとき、変動制限期間にわたって修正測定値を当該測定値に代えて用いて、当該修正測定値が前記目標値となるようにフィードバック制御を行い、前記計量制御部が、前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたときの前記測定値を基準測定値として、前記測定値から前記基準測定値を差し引いた差分値に１より小さい係数を乗じて得た値を前記基準測定値に加えた値を前記修正測定値とすることを特徴とする。
（３）上記目的を達成するために、本発明の一態様の射出成形機は、射出シリンダと、前記射出シリンダ内に収容されたスクリューと、前記射出シリンダ内で前記スクリューを回転および前後進させる駆動部と、を有する射出成形機であって、前記スクリューに加わる後退方向の力を測定する測定部と、前記測定部による前記後退方向の力の測定値が当該後退方向の力の目標値となるようにフィードバック制御を行いながら前記駆動部により前記スクリューを回転および後退させる計量制御部と、を有し、前記計量制御部が、前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたとき、変動制限期間にわたって修正測定値を当該測定値に代えて用いて、当該修正測定値が前記目標値となるようにフィードバック制御を行い、前記計量制御部が、前記目標値を前記修正測定値とすることを特徴とする。

【0007】

本発明においては、前記計量制御部が、前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたときの前記測定値を前記修正測定値とするようにしてもよい。または、前記計量制御部が、前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたときの前記測定値を基準測定値として、前記測定値から前記基準測定値を差し引いた差分値に１より小さい係数を乗じて得た値を前記基準測定値に加えた値を前記修正測定値とするようにしてもよい。または、前記計量制御部が、前記目標値を前記修正測定値とするようにしてもよい。このようにすることで、修正測定値は、変動のない一定値または測定値より変動の小さい値となる。

【0008】

（４）上記目的を達成するために、本発明の他の一態様の計量方法は、射出シリンダと、前記射出シリンダ内に収容されたスクリューと、前記射出シリンダ内で前記スクリューを回転および前後進させる駆動部と、を有する射出成形機で用いられる計量方法であって、前記スクリューに加わる後退方向の力を測定した測定値が当該後退方向の力の目標値となるようにフィードバック制御を行いながら前記駆動部により前記スクリューを回転および後退させ、前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたとき、変動制限期間にわたって修正測定値を当該測定値に代えて用いて、当該修正測定値が前記目標値となるようにフィードバック制御を行い、前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたときの前記測定値を前記修正測定値とすることを特徴とする。
（５）上記目的を達成するために、本発明の他の一態様の計量方法は、射出シリンダと、前記射出シリンダ内に収容されたスクリューと、前記射出シリンダ内で前記スクリューを回転および前後進させる駆動部と、を有する射出成形機で用いられる計量方法であって、前記スクリューに加わる後退方向の力を測定した測定値が当該後退方向の力の目標値となるようにフィードバック制御を行いながら前記駆動部により前記スクリューを回転および後退させ、前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたとき、変動制限期間にわたって修正測定値を当該測定値に代えて用いて、当該修正測定値が前記目標値となるようにフィードバック制御を行い、前記測定値が前記目標値を超えかつ前記測定値の上昇速度が速度制限値を超えたときの前記測定値を基準測定値として、前記測定値から前記基準測定値を差し引いた差分値に１より小さい係数を乗じて得た値を前記基準測定値に加えた値を前記修正測定値とすることを特徴とする計量方法。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、スクリューに加わる後退方向の力の測定値がその目標値を超えかつ測定値の上昇速度が速度制限値を超えたとき、変動制限期間にわたって測定値を当該測定値より変動の小さい値に修正した修正測定値を用いてフィードバック制御を行う。このようにしたことから、例えば、樹脂に混ぜた繊維の挟み込みなどによって、スクリューに加わる後退方向の力の測定値が急激に上昇した場合であっても、測定値の変動を鈍らせてフィードバック制御を行うことができる。そのため、不適切なフィードバック制御を効果的に抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る射出成形機の概略構成を示す図である。

【図2】図１の射出成形機の制御部における修正樹脂圧力の算出方法について説明する図である。

【図3】図１の射出成形機の制御部における修正樹脂圧力の他の算出方法について説明する図である。

【図4】実施例１において計量動作を行ったときの射出シリンダのノズル内圧の変化を示すグラフである。

【図5】比較例１において計量動作を行ったときの射出シリンダのノズル内圧の変化を示すグラフである。

【図6】シリンダとスクリューとの間に繊維材が挟まった状態を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の一実施形態に係る射出成形機について、図１〜図５を参照して説明する。

【0012】

本実施形態の射出成形機は、射出成形サイクルにおいて、射出動作、保圧動作、冷却動作、型開閉動作、計量動作などの各種動作を行う。

【0013】

図１に示すように、射出成形機１は、射出ユニット１０と、制御ユニット３０と、を有している。

【0014】

射出ユニット１０は、射出シリンダ１１と、スクリュー１２と、回転制御用サーボモータ１３と、回転制御用タイミングベルト１４と、スクリュープーリ１５と、位置制御用サーボモータ１６と、位置制御用タイミングベルト１７と、ボールネジ機構１８と、回転検出用エンコーダ１９と、位置検出用エンコーダ２０と、ロードセル２１と、を有している。

【0015】

射出シリンダ１１は、筒状に形成されており、その外周面に図示しないヒータを備えている。射出シリンダ１１は、一端にノズル１１ａが設けられており、他端寄りの箇所にグラスファイバーやカーボンファイバーなどの繊維材と樹脂材料とが混合された成形用材料が投入されるホッパー１１ｂが設けられている。なお、繊維材と樹脂材料とを別々の箇所から射出シリンダ１１に供給するようにしてもよい。スクリュー１２は、射出シリンダ１１内に回転および前後方向に移動可能（すなわち、前後進可能）に収容されている。なお、本明細書において、図１の射出シリンダ１１のノズル１１ａ側を前側、その反対側を後側としている。

【0016】

回転制御用サーボモータ１３は、スクリュー１２を回転させる駆動部である。回転制御用サーボモータ１３は、その出力プーリ１３ａの回転が回転制御用タイミングベルト１４を介してスクリュー１２に同軸に固定されたスクリュープーリ１５に伝達される。これにより、スクリュー１２は軸を中心に回転される。

【0017】

位置制御用サーボモータ１６は、スクリュー１２を前後進させる駆動部である。位置制御用サーボモータ１６は、その出力プーリ１６ａの回転が位置制御用タイミングベルト１７を介してボールネジ機構１８のねじ軸１８ａに同軸に固定されたねじ軸プーリ１８ｂに伝達される。これにより、ねじ軸１８ａは軸を中心に回転される。そして、ねじ軸１８ａの回転によりボール（図示なし）を介して螺合されたナット部１８ｃが軸方向（すなわち前後方向）に移動する。このナット部１８ｃの移動に伴って当該ナット部１８ｃに固定されたスクリュー１２も前後方向に移動される。位置制御用サーボモータ１６によって、スクリュー１２が前後方向に移動されることにより、スクリュー１２の位置、および射出シリンダ１１内におけるスクリュー１２の前方空間Ｅに溜められている樹脂に加わる圧力（以下、単に「樹脂圧力Ｐ」という。）を調整する。

【0018】

回転検出用エンコーダ１９は、回転制御用サーボモータ１３の回転位置を測定して回転位置出力Ａ１として出力し、この回転位置出力Ａ１に基づいて後述する制御ユニット３０の制御部３３がスクリュー１２の回転速度Ｒを検出する。位置検出用エンコーダ２０は、位置制御用サーボモータ１６の回転位置を測定して回転位置出力Ａ２として出力し、この回転位置出力Ａ２に基づいて制御部３３がスクリュー１２の前後方向の位置Ｌや移動速度Ｖを検出する。ロードセル２１は、スクリュー１２に加わる後退方向の力を測定して圧力出力Ａ３として出力し、制御部３３は、この圧力出力Ａ３を樹脂圧力Ｐとして検出する。すなわち、ロードセル２１は測定部に相当し、樹脂圧力Ｐはスクリュー１２に加わる後退方向の力の測定値に相当する。

【0019】

制御ユニット３０は、設定格納部３１と、表示操作部３２と、制御部３３と、回転制御用サーボアンプ３４と、位置制御用サーボアンプ３５と、を有している。

【0020】

設定格納部３１は、例えばハードディスク装置や不揮発性メモリ等の書き換え可能な記憶媒体などを含んで構成されている。設定格納部３１には、射出成形動作に含まれる各種動作において用いられるスクリュー１２の回転速度Ｒ、位置Ｌおよび移動速度Ｖ、ならびに射出シリンダ１１内における樹脂圧力Ｐなどの、各種動作のための条件値が格納されている。

【0021】

設定格納部３１には、例えば、計量動作の条件値である計量後退位置Ｘｍ［ｍｍ］、計量回転速度Ｒｍ［ｒｐｍ］、計量圧力値Ｐｍ［ＭＰａ］の設定値が格納されている。計量後退位置Ｘｍは、計量完了時におけるスクリュー１２の後退位置である。計量回転速度Ｒｍは、スクリュー１２の最も前進した位置０から計量後退位置Ｘｍに至るまでのスクリュー１２の計量回転速度である。計量圧力値Ｐｍは、位置０から計量後退位置Ｘｍに至るまでに前方空間Ｅに溜められている樹脂に加える圧力値である。計量圧力値Ｐｍは、スクリュー１２に加わる後退方向の力の目標値に相当する。

【0022】

また、設定格納部には、樹脂圧力Ｐの上昇速度Ｖｐｕの制限値である速度制限値Ｖｐｒ、および、樹脂圧力Ｐに代えて後述する修正樹脂圧力Ｐａを用いる期間である変動制限期間Ｔｐｒの設定値も格納されている。

【0023】

表示操作部３２は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイで構成された表示部３２ａと、この表示部３２ａの表示面に重ねて配置されたタッチパネルを備えた操作部３２ｂとを有している。

【0024】

制御部３３は、マイクロコンピュータ等により構成されている。制御部３３は、各種動作において制御信号を生成し、この制御信号を回転制御用サーボアンプ３４および位置制御用サーボアンプ３５に出力して、回転制御用サーボモータ１３および位置制御用サーボモータ１６を制御する。また、制御部３３は、制御信号を生成して図示しない冷却機構や型開閉機構も制御する。

【0025】

制御部３３は、上述した各種動作において、回転検出用エンコーダ１９の回転位置出力Ａ１、位置検出用エンコーダ２０の回転位置出力Ａ２およびロードセル２１の圧力出力Ａ３に基づいて、上述したスクリューの回転速度Ｒ、移動速度Ｖおよび位置Ｌ、ならびに樹脂圧力Ｐについてフィードバック制御を行う。

【0026】

次に、上述した射出成形機１が射出成形サイクルで行う動作の一例について説明する。

【0027】

射出成形機１の制御部３３は、射出成形サイクルに入る前の予備動作として、溶融した樹脂が射出シリンダ１１のノズル１１ａから吐出するまで射出シリンダ１１内に樹脂を送り込むとともに、後述する計量動作と同様にして射出シリンダ１１内の前方空間Ｅに溶融した樹脂を溜める予備動作を行う。そして、制御部３３は、予備動作を行ったあとに射出成形サイクルに含まれる射出動作、保圧動作、冷却動作、型開閉動作および計量動作などの各種動作を開始する。

【0028】

射出成形サイクルにおいて、制御部３３は、スクリュー１２を前進させることにより射出シリンダ１１内の前方空間Ｅに溜められた樹脂を金型内に射出する（射出動作）。射出動作に続いて、制御部３３は、スクリュー１２の前後方向の位置を調整することにより前方空間Ｅに溜められた樹脂を保圧する（保圧動作）。保圧動作に続いて、制御部３３は、図示しない冷却機構により金型内に形成された流路に冷媒を流通させることにより金型を冷却して金型内の樹脂を固化させる（冷却動作）。冷却動作に続いて、制御部３３は、図示しない型開閉機構により金型を開いて成形品を取り出したのち金型を閉じる（型開閉動作）。

【0029】

また、制御部３３は、冷却動作と並行して前方空間Ｅに樹脂を計量して溜める計量動作を行う。この計量動作において、制御部３３は、設定格納部３１から計量回転速度Ｒｍ、計量圧力値Ｐｍおよび計量後退位置Ｘｍを読み出す。そして、制御部３３は、スクリュー１２を計量回転速度Ｒｍで回転させて前方空間Ｅに樹脂を送りこむ。これによりロードセル２１の測定値から検出された前方空間Ｅ内の樹脂圧力Ｐが上昇するが、制御部３３は、この樹脂圧力Ｐ（測定値）が計量圧力値Ｐｍ（目標値）となるようにフィードバック制御（例えば、ＰＩＤ制御）を行いながらスクリュー１２を後退させて、最終的に、スクリュー１２を計量後退位置Ｘｍまで移動させる。これにより、一射出量の樹脂が計量されて、射出シリンダ１１内におけるスクリュー１２の前方空間Ｅに溜められる。制御部３３は、計量制御部に相当する。

【0030】

この計量動作において、制御部３３は、樹脂圧力Ｐが計量圧力値Ｐｍ（例えば、１０ＭＰａ）を超えかつ樹脂圧力Ｐの上昇速度Ｖｐｕが速度制限値Ｖｐｒ（例えば、５ＭＰａ／秒）を超えたとき、変動制限期間Ｔｐｒ（例えば、０．３秒）にわたって、樹脂圧力Ｐをそれより小さい値に修正した修正樹脂圧力Ｐａ（修正測定値）を用いてフィードバック制御を行う。

【0031】

本実施形態において、制御部３３は、修正樹脂圧力Ｐａを以下の方法で算出する。

【0032】

制御部３３は、ロードセル２１からの圧力出力Ａ３を周期的（例えば、ΔＴ＝２００μ秒毎）に取得して、樹脂圧力Ｐを検出する。そして、図２に示すように、制御部３３は、樹脂圧力Ｐが計量圧力値Ｐｍを超え（時刻Ｔ０）かつ樹脂圧力Ｐの上昇速度Ｖｐｕが速度制限値Ｖｐｒを超えたとき（時刻Ｔ１）、時刻Ｔ１の時点の樹脂圧力Ｐ（すなわち、Ｐ１）を修正樹脂圧力Ｐａとする。そして、変動制限期間Ｔｐｒ（時刻Ｔ１〜時刻Ｔ２）にわたって樹脂圧力Ｐに代えて修正樹脂圧力Ｐａを用いる。この修正樹脂圧力Ｐａの算出式（１）を以下に示す。
Ｐａ＝Ｐ１ ・・・（１）

【0033】

または、図３に示すように、制御部３３は、樹脂圧力Ｐが設定格納部３１に格納された計量圧力値Ｐｍを超え（時刻Ｔ０）かつ樹脂圧力Ｐの上昇速度Ｖｐｕが速度制限値Ｖｐｒを超えたとき（時刻Ｔ１）、時刻Ｔ１の時点の樹脂圧力Ｐ＝Ｐ１を基準圧力値Ｐｓ（基準測定値）として、樹脂圧力Ｐから基準圧力値Ｐｓを差し引いた差分値に１より小さい係数α（例えば、０．２）を乗じて得た値を基準圧力値Ｐｓに加えて得た値を修正樹脂圧力Ｐａとしてもよい。そして、変動制限期間Ｔｐｒにわたって樹脂圧力Ｐに代えて修正樹脂圧力Ｐａを用いる。この修正樹脂圧力Ｐａの算出式（２）を以下に示す。
Ｐａ＝Ｐ１＋（Ｐ［Ｔ］−Ｐｍ）×α ・・・（２）
ただし、Ｐ［Ｔ］は時刻Ｔにおける樹脂圧力Ｐ

【0034】

または、制御部３３は、樹脂圧力Ｐが設定格納部３１に格納された計量圧力値Ｐｍを超え（時刻Ｔ０）かつ樹脂圧力Ｐの上昇速度Ｖｐｕが速度制限値Ｖｐｒを超えたとき（時刻Ｔ１）、計量圧力値Ｐｍを修正樹脂圧力Ｐａとしてもよい。そして、変動制限期間Ｔｐｒにわたって樹脂圧力Ｐに代えて修正樹脂圧力Ｐａを用いる。この修正樹脂圧力Ｐａの算出式（３）を以下に示す。
Ｐａ＝Ｐｍ ・・・（３）

【0035】

なお、説明の便宜上、図２、図３において、上昇速度Ｖｐｕを、樹脂圧力Ｐを検出する１周期（ΔＴ）における上昇速度（ΔＰ／ΔＴ）としたものであったが、これに限定されるものではない。例えば、制御部３３は、上昇速度Ｖｐｕを、連続する複数の周期のそれぞれにおける複数の上昇速度の移動平均値を上昇速度Ｖｐｕとしてもよく、本発明の目的に反しない限り、上昇速度Ｖｐｕの求め方は任意である。

【0036】

このように本実施形態の射出成形機１によれば、樹脂圧力Ｐが計量圧力値Ｐｍを超えかつ樹脂圧力Ｐの上昇速度Ｖｐｕが速度制限値Ｖｐｒを超えたとき、変動制限期間Ｔｐｒにわたって樹脂圧力Ｐをそれより変動の小さい値に修正した修正樹脂圧力Ｐａを用いてフィードバック制御を行う。このようにしたことから、例えば、樹脂に混ぜた繊維材の挟み込みなどによって、樹脂圧力Ｐが急激に上昇した場合であっても、樹脂圧力Ｐの変動を鈍らせてフィードバック制御を行うことができる。そのため、不適切なフィードバック制御を効果的に抑制できる。

【0037】

上記に本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

【0038】

次に、本発明の実施例１および比較例１について、図４、図５を参照して説明する。

【0039】

（実施例１）
上述した実施形態の射出成形機１において、ガラス繊維の束にポリプロピレン樹脂を均一に含浸させ１０ｍｍの長さに切断した長繊維複合ペレットをホッパー１１ｂに投入し、計量回転速度Ｒｍを１００ｒｐｍ、計量圧力値Ｐｍを１０ＭＰａ、計量後退位置Ｘｍを５０ｍｍとして計量動作を行い、計量動作中の射出シリンダ１１のノズル１１ａの内圧を測定した。測定結果のグラフを図４に示す。この計量動作においては、図３に例示するように、樹脂圧力Ｐが計量圧力値Ｐｍを超えかつ樹脂圧力Ｐの上昇速度Ｖｐｕが速度制限値Ｖｐｒ（５ＭＰａ）を超えたとき、変動制限期間Ｔｐｒ（０．３秒）にわたって上記算出式（２）により算出した修正樹脂圧力Ｐａを用いてフィードバック制御を行うものである。

【0040】

（比較例１）
樹脂圧力Ｐのみを用いた（すなわち、修正樹脂圧力Ｐａを用いない）フィードバック制御を行うこと以外は、実施例１と同様の構成として計量動作を行い、計量動作中の射出シリンダ１１のノズル１１ａの内圧を測定した。測定結果のグラフを図５に示す。

【0041】

（評価）
実施例１および比較例１ではノズル１１ａの箇所で圧力を測定しているため、図４、図５に示すグラフでは計量圧力値Ｐｍとして設定した値より若干低い値（８〜８．５ＭＰａ程度）が目標値となるように動作している。

【0042】

比較例１に係る図５のグラフでは、ノズル１１ａの内圧が８．５ＭＰａ程度から急激に落ち込む動作が繰り返されていることが分かる。これはホッパー１１ｂから射出シリンダ１１内に供給した長繊維複合ペレットが射出シリンダ１１とスクリュー１２との間に挟まることにより、スクリュー１２に後退方向の力が働いて樹脂圧力Ｐが急激に上昇したものとして制御部３３に検出されてしまい、実際には樹脂圧力Ｐが上昇してないにも関わらず樹脂圧力Ｐを下げるようにフィードバック制御を行ってしまうことによるものと考えられる。そのため、ノズル１１ａの内圧、すなわち、射出シリンダ１１内の実際の樹脂圧力が約２〜３ＭＰａの幅で絶えず変動して、樹脂密度のばらつきが生じてしまう。

【0043】

一方、実施例１に係る図４のグラフでは、約８ＭＰａを中心に１〜１．５ＭＰａ程度の幅で比較的緩やかに変動している。これは、比較例１と同様に、長繊維複合ペレットの挟み込みによる樹脂圧力Ｐの急激な上昇が発生しているものの、修正樹脂圧力Ｐａを用いることにより樹脂圧力Ｐの急激な上昇がないものとして制御部３３がフィードバック制御を行っていることによるものと考えられる。そのため、実施例１では、比較例１に比べて不適切なフィードバック制御を効果的に抑制でき、これにより、樹脂密度のばらつきを抑制することができることが実動作からも明らかである。

【符号の説明】

【0044】

１…射出成形機、１０…射出ユニット、１１…射出シリンダ、１１ａ…ノズル、１１ｂ…ホッパー、１２…スクリュー、１３…回転制御用サーボモータ（駆動部）、１３ａ…出力プーリ、１４…回転制御用タイミングベルト、１５…スクリュープーリ、１６…位置制御用サーボモータ（駆動部）、１６ａ…出力プーリ、１７…位置制御用タイミングベルト、１８…ボールネジ機構、１８ａ…ねじ軸、１８ｂ…軸プーリ、１８ｃ…ナット部、１９…回転検出用エンコーダ、２０…位置検出用エンコーダ、２１…ロードセル（測定部）、３０…制御ユニット、３１…設定格納部、３２…表示操作部、３２ａ…表示部、３２ｂ…操作部、３３…制御部（計量制御部）、３４…回転制御用サーボアンプ、３５…位置制御用サーボアンプ、Ａ１…回転位置出力、Ａ２…回転位置出力、Ａ３…圧力出力、Ｅ…前方空間、Ｒ…スクリューの回転速度、Ｌ…スクリューの位置、Ｖ…スクリューの移動速度、Ｐ…樹脂圧力（測定値）、Ｐａ…修正樹脂圧力（修正測定値）、Ｐｓ…基準圧力値（基準測定値）、Ｘｍ…計量後退位置、Ｒｍ…計量回転速度、Ｐｍ…計量圧力値（目標値）、Ｓ…繊維材、Ｔｐｒ…変動制限期間、Ｖｐｕ…上昇速度、Ｖｐｒ…速度制限値。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】