JP2000015677A

JP2000015677A - トグル式射出成形機の型締力調整方法および調整装置

Info

Publication number: JP2000015677A
Application number: JP10199465A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Uda; 裕宇田
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1998-07-01
Filing date: 1998-07-01
Publication date: 2000-01-18
Anticipated expiration: 2018-07-01
Also published as: JP3747425B2

Abstract

(57)【要約】【課題】型締力の調整範囲の広い、トグル式射出成形
機の自動型締力調整方法を提供する。【解決手段】トグル式射出成形機の型締力を調整する
とき、はじめに固定盤（１）と可動盤（３）との間の型
厚が、固定金型（４）と可動金型（５）との金型厚より
も大きい状態で、所定の型締力を得るためのクロスヘッ
ド（２１）の位置を決める。そして、この位置を保持し
た状態で、タイバーナット（１１、１１、…）により型
締ハウジング（１０）を型厚減の方向へ可動金型（５）
が固定金型（４）にタッチするまで駆動する。これによ
り所定の型締力を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固定金型が取り付
けられる固定盤と、可動金型が取り付けられる可動盤
と、固定盤と可動盤とを連結しているタイバーと、可動
盤と型締ハウジングとの間に設けられているトグル機構
とを備え、このトグル機構のクロスヘッドを駆動するこ
とにより型開閉が、そしてタイバーに設けられているタ
イバーナットを駆動することにより型厚調整ができるよ
うになっているトグル式射出成形機の型締力調整方法お
よびこの方法の実施に使用される型締力調整装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】トグル式型締機構を備えた電動射出成形
機は、周知のように型締ベット上に固定されている固定
盤、型締ベット上に軸方向に移動自在に設けらている型
締ハウジング、固定盤と型締ハウジングとの間に設けら
れている４本のタイバ、これらのタイバの端部に設けら
れている型厚調整ナット、タイバが挿通されている可動
盤、型締ハウジングと可動盤との間に設けられているト
グル機構、トグル機構を駆動する型開閉モータ、型厚調
整ナットを回転駆動する型厚調整モータ等から構成され
ている。トグル機構も、従来周知で、クロスヘッドと、
複数本のトグルリンクとから構成されている。そして、
クロスヘッドは、型開閉モータで駆動されるボールネジ
の先端部に、そしてトグルリンクの両方の端部は可動盤
と型締ハウジングとにそれぞれ取り付けられている。

【０００３】上記のようなトグル式射出成形機の型締力
の調整は、本出願人によっても例えば特開平３−２７２
８２３号にも示されているように、次のようにして行わ
れている。すなわち、可動盤と固定盤との距離である型
厚を、固定金型と可動金型の金型厚より小さく調整し
て、換言するとトグル機構を縮めた状態で、可動盤と固
定盤の間に金型を挟み、そして、型開閉モータによりト
グル機構を駆動し可動盤が開かないように保持し、この
保持した状態で、型厚調整モータにより型締ハウジング
を、トグルリンクが伸びる方向に駆動する。そうする
と、クロスヘッドがコントローラ内に記憶されている所
定型締力に対するクロスヘッド位置に達する。これによ
り所定の型締力が得られる。型厚調整モータおよび型開
閉モータを停止して自動型締力の調整を終わる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のトグル式射出成
形機においても上記のようして、型締力を自動調整する
ことはできる。しかしながら、調整するときは、型開閉
モータにより可動盤を固定盤に対して押し付けた状態
で、型厚調整モータにより型締ハウジングを、トグルリ
ンクが伸びる方向に駆動しなければならないので、型厚
調整モータには容量の大きいモータを必要とし、コスト
高になる欠点がある。また、特殊な成型品を得るため
に、スプリングを内蔵した金型もあるが、従来の自動調
整法では可動盤を固定盤に対して押し付けた状態で調整
するので、スプリング等の影響を受け調整できない場合
がある。さらには、型厚調整モータにより型締ハウジン
グを開く方向に駆動し、クロスヘッドが所定位置に達し
たとき、型厚調整モータを停止するようになっているの
で、型厚調整モータの慣性により、停止位置がバラツキ
所望の型締力が得られないこともある。

【０００５】上記のように、従来の型締力調整方法には
欠点があるので、特開平３−２７２８２３号、特開平８
−３４０４３号等により型厚調整用モータの容量、慣性
等の問題を解決した型締力調整方法は提案されている。
しかしながら、これらの提案された方法では個々の欠点
が解消されているにすぎ、特に特殊な金型に対する問題
は解決されていない。したがって、本発明は、型締力の
調整範囲の広い、トグル式射出成形機の自動型締力調整
方法および型締装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、固定金型が取り付けられる固定盤と、可
動金型が取り付けられる可動盤と、前記固定盤と可動盤
とを連結しているタイバーと、前記可動盤と型締ハウジ
ングとの間に設けられているトグル機構とを備え、前記
トグル機構のクロスヘッドを駆動することにより型開閉
が、そして前記タイバーに設けられているタイバーナッ
トを駆動することにより型厚調整ができるようになって
いるトグル式射出成形機の型締力を調整する方法であっ
て、固定盤と可動盤との間の型厚が、固定金型と可動金
型との金型厚よりも大きい状態で、所定の型締力を得る
ためのクロスヘッドの位置を決め、そしてこの位置を保
持した状態で、タイバーナットにより型締ハウジングを
型厚減の方向へ可動金型が固定金型にタッチするまで駆
動し、これにより所定の型締力を得るように構成され
る。請求項２に記載の発明は、固定金型が取り付けられ
る固定盤と、可動金型が取り付けられる可動盤と、前記
固定盤と可動盤とを連結しているタイバーと、前記可動
盤と型締ハウジングとの間に設けられているトグル機構
とを備え、前記トグル機構のクロスヘッドを駆動するこ
とにより型開閉が、そして前記タイバーに設けられてい
るタイバーナットを駆動することにより型厚調整ができ
るようになっているトグル式射出成形機の型締力を調整
する装置であって、該型締力調整装置は、前記トグル機
構を駆動する第１のモータの速度および位置を計測する
第１の計測手段と、前記タイバーナットを駆動する第２
のモータの速度を計測する第２の計測手段と、前記第
１、２の計測手段で計測される計測値が入力されると共
に、前記第１、２のモータを制御するコントローラとか
らなり、前記コントローラは、所定型締力に対する金型
タッチ時の設定クロスヘッド位置が記憶される記憶手段
と、前記記憶手段に記憶されている設定クロスヘッド位
置と前記第１の計測手段で計測される計測クロスヘッド
位置とを比較する比較手段とを備え、型厚調整時に、前
記トグル機構が前記第１のモータにより型閉じ方向に駆
動されているときに計測クロスヘッド位置が設定クロス
ヘッド位置と等しくなると、前記第１のモータを停止
し、計測クロスヘッド位置が設定クロスヘッド位置と等
しい状態を保持して前記第２のモータにより前記型締ハ
ウジングを型厚減の方向に駆動しているときに速度が零
になると、前記第２のモータを停止するように制御する
ように構成され、そして請求項３に記載の発明は、請求
項２に記載の第１、２のモータが電動機であるように構
成される。

【０００７】

【実施の形態】以下、本発明の実施に使用されるトグル
式型締装置を備えた電動射出成形機の例を説明する。図
１を参照すると容易に理解されるように、本実施の形態
に係わるトグル式型締装置も、外形あるいは本体は、従
来のトグル式型締装置と略同様に構成されている。すな
わち、トグル式型締装置はベッド上に固定されている固
定盤１、固定盤１と間隔をおいてベッド上に軸方向に移
動自在に設けられている型締ハウジング１０、固定盤１
と型締ハウジング１０との間に設けられている４本のタ
イバ２、２、…、４本のタイバ２、２、…によって軸方
向に案内移動される可動盤３、可動盤３を型閉じ方向あ
るいは型開き方向に駆動するトグル機構２０等から構成
されている。

【０００８】このように構成されている型締装置に、詳
しくは後述する型厚調整用の電動機１３、型開閉用の電
動機３３、コントローラ４０等が設けられている。な
お、固定盤１には固定金型４が、そして可動盤３には可
動金型５がそれぞれ取り付けられるようになっている。

【０００９】タイバ２、２、…の一方の端部は、固定盤
１の４隅の透孔に通され、そして固定盤１に固定されて
いる。タイバ２、２、…の他方の端部は、型締ハウジン
グ１０の４隅を貫通し、その外方まで延びている。そし
て、型締ハウジング１０の外側において、タイバ２、
２、…にはネジが形成され、このネジに型厚調整用のタ
イバーナット１１、１１、…がそれぞれ螺合されてい
る。これらのタイバーナット１１、１１、…には、従動
ギヤ１２、１２、…がそれぞれ固定されている。一方、
型締ハウジング１０の側部には、図１の（ロ）に示され
ているように型厚調整用の電動機１３が搭載され、この
電動機１３の出力軸に設けられている駆動ギヤ１４は１
個のアイドラギヤ１５と噛み合っている。このアイドラ
ギヤ１５は、型締ハウジング１０の略中心部に設けられ
ているセンターギヤ１６と噛み合い、このセンターギヤ
１６が前述した従動ギヤ１２、１２、…と噛み合ってい
る。したがって、電動機１３が正方向あるいは逆方向に
回転すると、型厚調整用のタイバーナット１１、１１、
…はセンターギヤ１６を介して正方向あるいは逆方向に
駆動され、型締ハウジング１０は、固定盤１と可動盤３
との間の型厚が増加する方向あるいは型厚が減少する方
向に移動することになる。

【００１０】トグル機構２０も従来周知の構造をしてい
る。すなわち、図１の（イ）に示されている実施の形態
では、概略的には１個のクロスヘッド２１と、一対のク
ロスリンク２２、２２と、同様に一対の短リンク２３、
２３と、一対の長リンク２４、２４とから構成されてい
る。クロスヘッド２１には、クロスリンク２２、２２の
端部がピン２５、２５で回動自在に結合されている。ク
ロスリンク２２、２２の他の端部には、短リンク２３、
２３の端部がピン２６、２６により、また短リンク２
３、２３の端部分には、一対の長リンク２４、２４の端
部がピン２７、２７により回動自在に結合されている。
そして、長リンク２４、２４の他の端部はピン２８、２
８により可動盤３のブラケットに結合され、短リンク２
３、２３の他の端部は、型締ハウジング１０のブラケッ
トに同様にピン２９、２９により回動自在に結合されて
いる。

【００１１】型締ハウジング１０の略中央部には透孔が
形成され、この透孔にその先端がクロスヘッド２１に結
合されている雄ネジ３０が挿通されている。雄ネジ３０
と螺合しボールネジ機構を構成している雌ネジ３１は、
型締ハウジング１０に対して回転は可能であるが、軸方
向の移動が規制された状態で型締ハウジング１０に設け
られている。したがって、雌ネジ３１が回転駆動される
と、雄ネジ３０が軸方向に駆動され、クロスヘッド２１
が型閉じ方向あるいは型開き方向に駆動されることにな
る。雌ネジ３１には、ギヤ３２が一体的に取り付けら
れ、このギヤ３２と、型締ハウジング１０の側部に設け
られている型開閉用の電動機３３の出力ギヤ３４との間
に、図１の（ロ）に示されているようにタイミングベル
ト３５が掛け回されている。

【００１２】型厚調整用のタイバーナット１１、１１、
…を駆動する電動機１３には、図１の（ロ）に示されて
いるように、パルス発生器１８が設けられ、このパルス
発生器１８で検出される型締ハウジング１０の位置と速
度に関する情報が信号ラインａによりコントローラ４０
に入力されるようになっている。同様に型開閉用の電動
機３３にも、パルス発生器３８が設けられ、このパルス
発生器３８で検出されるクロスヘッド２１の絶対位置ま
たは相対位置に関する情報が信号ラインｂによりコント
ローラ４０に入力されるようになっている。また、電動
機１３、３３は型厚調整時にはコントローラ４０から出
力される制御信号により、次の作用の項で説明するよう
に制御される。

【００１３】次に、上記実施の形態の型締力の自動調整
方法について、図２のフローチャートおよび図３の模式
図も参照しながら説明する。固定盤１には固定金型４
を、そして可動盤３には可動金型５を取り付ける。ま
た、コントローラ４０のメモリに、可動金型５が固定金
型４にタッチする金型タッチ時の、所定の型締力を得る
ためのクロスヘッド２１の位置（Ｐ）を記憶させる。さ
らには、自動型締力調整時の、型開閉用の電動機３３の
トルクと速度とを低い値に予め設定しておく。そうし
て、例えばコントローラ４０に設けられている自動型締
力調整ボタンを押す。

【００１４】そうすると、型開閉用の電動機３３は、予
め設定されている低トルクで且つ低速で型閉じ方向に回
転する（ステップＳ１）。雌ネジ３１が回転し、これと
噛み合っている雄ネジ３０が軸方向に駆動され、クロス
ヘッド２１も駆動される。この時の型開閉用の電動機３
３の速度は、パルス発生器３８で検知され、そしてコン
トローラ４０に入力されている。コントローラ４０にお
いて、型閉じ方向の速度が零と判断されると、型開閉用
の電動機３３が停止し、型閉じ動作が停止する（ステッ
プＳ２、ステップＳ３）。なお、可動金型５が固定金型
４にタッチするときも、またトグル機構２０が伸びきっ
て、可動盤３がそれ以上型閉じ方向に移動しなくなった
ときも速度は零になるが、今は金型がタッチして型開閉
用の電動機３３が停止したと仮定する。この状態は図３
の（イ）に示されている。

【００１５】型閉じ方向の速度が零になり、停止する
と、このときのクロスヘッド２１の位置すなわち図３の
（イ）において（ｘ）で示されているクロスヘッド位置
を読みとる（ステップＳ４）。そうして、ステップＳ５
において、コントローラ４０のメモリに記憶されている
設定型締力に対するクロスヘッド位置（Ｐ）と、読みと
った現在のクロスヘッド位置（ｘ）とを比較する。この
とき、トグル機構２０が縮んで型閉じ方向の速度が零に
なっているので、現在のクロスヘッド位置（ｘ）は設定
されたクロスヘッド位置（Ｐ）よりも大きい。そこで、
型開閉用の電動機３３を駆動して型を開き（ステップＳ
６）、そして型厚調整用の電動機１３により型締ハウジ
ング１０を予め設定された量（ｓ）だけ型厚増の方向へ
駆動し、換言するとトグル機構２０を設定値（ｓ）だけ
伸ばして（ステップＳ７）、ステップＳ１〜ステップＳ
５を繰り返す。設定された量（ｓ）だけ型厚増の方向へ
駆動した状態は図３の（ロ）に示されている。

【００１６】型締ハウジング１０を予め設定された量
（ｓ）だけ型厚増の方向へ駆動したので、ステップＳ１
〜ステップＳ５を繰り返すと、やがて金型がタッチする
か、トグル機構２０が伸びきって、型閉じ方向の速度が
零になる。図３の（ロ）には、トグル機構２０が伸びき
って型閉じ方向の速度が零になった状態が示されてい
る。このときは、現在のクロスヘッド２１のクロスヘッ
ド位置（ｘ）が設定型締力に対するクロスヘッド位置
（Ｐ）に等しくなるか、あるいは越えているので（ステ
ップＳ５）、型開閉用の電動機３３を駆動して型を充分
に開き（ステップＳ８）、そして型を閉じる方向に低速
で駆動する（ステップＳ９）。そうして、クロスヘッド
位置（ｘ）が記憶されている所定型締力に対する金型タ
ッチ位置の、クロスヘッド位置（Ｐ）に到達したら、型
開閉用の電動機３３の型閉じ方向の駆動を停止する。到
達したことは、型開閉用の電動機３３に設けられている
パルス発生器３８で検知する。このときのクロスヘッド
位置（Ｐ）を保持する（ステップＳ１０）。

【００１７】現在のクロスヘッド位置（ｘ）が設定され
たクロスヘッド位置（Ｐ）になっているので、この状態
を保持して可動金型５を固定金型４にタッチさせると、
所定の型締力が得られることになる。そこで、型厚を調
整する。現在の型厚は、図３の（ハ）に示されているよ
うに、固定金型４と可動金型５との間の金型厚よりも大
きくなっているので、型厚調整用の電動機１３により型
締ハウジング１０を型厚減の方向へ駆動する（ステップ
Ｓ１１）。このとき、クロスヘッド位置（ｘ）は、設定
されたクロスヘッド位置（Ｐ）に保持された状態で可動
盤３と共に駆動される。駆動を続けると、やがて金型が
タッチする。そうすると、型厚調整用の電動機１３のパ
ルス発生器１８からコントローラ４０に入力されるパル
ス信号により計測される速度が零になる。型厚調整用の
電動機１３は停止する。これにより、自動型締力の調整
が完了する。

【００１８】本発明は、上記実施例に限定されることな
く色々な形で実施できる。例えば、位置および速度を計
測するパルス発生器１８、３８に代えてリニアセンサ等
で計測するように実施できることは明らかである。ま
た、型厚調整用の電動機１３および型開閉用の電動機３
３は、油圧モータに変えて実施することもできる。この
ときは、位置および速度は、リニアセンサで計測するこ
とも、または油圧モータを駆動する圧油の供給量により
計測することもできる。さらには、クロスヘッドの位置
に代えて、トグル機構２０を構成しているトグルリンク
の角度あるいはトグルの拡大率でも実施できる。したが
って、クロスヘッドの位置という用語の中にはトグルリ
ンクの角度、トグルの拡大率等も含まれることになる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、固定盤
と可動盤との間の型厚が、固定金型と可動金型との金型
厚よりも大きい状態で、所定の型締力を得るためのクロ
スヘッドの位置を決め、そしてこの位置を保持した状態
で、タイバーナットにより型締ハウジングを型厚減の方
向へ可動金型が固定金型にタッチするまで駆動して型締
力を調整するので、すなわち従来のように高負荷状態で
型締力を調整することがないので、タイバーナットを駆
動する型厚調整用のモータに、従来のものより容量の小
さいモータを適用することができる。また、型厚調整用
のモータの負荷が小さく、したがって慣性も小さいの
で、クロスヘッドの停止位置が安定し、精度の高い調整
ができる。さらには、高負荷状態で型締力を調整するこ
とがないので、スプリングを内蔵しているような特殊の
金型に対しても、安定した型締力の調整ができる。以上
のように、本発明によると、上記のような効果が同時に
得られるという、本発明特有の効果が得られる。また、
他の発明によると、型厚調整用のモータおよび型開閉用
のモータが電動機であるので、位置および速度の計測が
容易で正確であるという効果がさらに得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を模式的に示す図で、その
（イ）は正面図、その（ロ）は型締ハウジングの方から
見た側面図である。

【図２】本発明の実施の形態の作用を示すフローチャー
トである。

【図３】本発明の実施の形態の作用状態を順をおって示
す模式図である。

【符号の説明】

１固定盤２タ
イバー３可動盤４、５金
型１０型締ハウジング１１タ
イバーナット１３型厚調整用の電動機２０ト
グル機構２１クロスヘッド３３型
開閉用の電動機１８、３８パルス発生器４０コ
ントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定金型（４）が取り付けられる固定盤
（１）と、可動金型（５）が取り付けられる可動盤
（３）と、前記固定盤（１）と可動盤（３）とを連結し
ているタイバー（２、２、…）と、前記可動盤（３）と
型締ハウジング（１０）との間に設けられているトグル
機構（２０）とを備え、前記トグル機構（２０）のクロ
スヘッド（２１）を駆動することにより型開閉が、そし
て前記タイバー（２、２、…）に設けられているタイバ
ーナット（１１、１１、…）を駆動することにより型厚
調整ができるようになっているトグル式射出成形機の型
締力を調整する方法であって、固定盤（１）と可動盤（３）との間の型厚が、固定金型
（４）と可動金型（５）との金型厚よりも大きい状態
で、所定の型締力を得るためのクロスヘッド（２１）の
位置を決め、そしてこの位置を保持した状態で、タイバ
ーナット（１１、１１、…）により型締ハウジング（１
０）を型厚減の方向へ可動金型（５）が固定金型（４）
にタッチするまで駆動し、これにより所定の型締力を得
ることを特徴とするトグル式射出成形機の自動型締力調
整方法。
【請求項２】固定金型（４）が取り付けられる固定盤
（１）と、可動金型（５）が取り付けられる可動盤
（３）と、前記固定盤（１）と可動盤（３）とを連結し
ているタイバー（２、２、…）と、前記可動盤（３）と
型締ハウジング（１０）との間に設けられているトグル
機構（２０）とを備え、前記トグル機構（２０）のクロ
スヘッド（２１）を駆動することにより型開閉が、そし
て前記タイバー（２、２、…）に設けられているタイバ
ーナット（１１、１１、…）を駆動することにより型厚
調整ができるようになっているトグル式射出成形機の型
締力を調整する装置であって、該型締力調整装置は、前記トグル機構（２０）を駆動す
る第１のモータ（３３）の速度および位置を計測する第
１の計測手段（３８）と、前記タイバーナット（１１、
１１、…）を駆動する第２のモータ（１３）の速度を計
測する第２の計測手段（１８）と、前記第１、２の計測
手段（３８、１８）で計測される計測値が入力されると
共に、前記第１、２のモータ（３３、１３）を制御する
コントローラ（４０）とからなり、前記コントローラ（４０）は、所定型締力に対する金型
タッチ時の設定クロスヘッド位置が記憶される記憶手段
と、前記記憶手段に記憶されている設定クロスヘッド位
置と前記第１の計測手段（３８）で計測される計測クロ
スヘッド位置とを比較する比較手段とを備え、型厚調整
時に、前記トグル機構（２０）が前記第１のモータ（３
３）により型閉じ方向に駆動されているときに計測クロ
スヘッド位置が設定クロスヘッド位置と等しくなると、
前記第１のモータ（３３）を停止し、計測クロスヘッド
位置が設定クロスヘッド位置と等しい状態を保持して前
記第２のモータ（１３）により前記型締ハウジング（１
０）を型厚減の方向に駆動しているときに速度が零にな
ると、前記第２のモータ（１３）を停止するように制御
することを特徴とするトグル式射出成形機の自動型締力
調整装置。
【請求項３】請求項２に記載の第１、２のモータ（３
３、１３）が電動機であるトグル式射出成形機の自動型
締力調整装置。