JP2000271979A - 型締装置の制御方法および加圧機構 - Google Patents
型締装置の制御方法および加圧機構Info
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Abstract
は、型締力を作用させている間は駆動源である電動モー
タを常に負荷状態にする必要があるため十分な省エネ性
を発揮できない上に、電動駆動と油圧方式の併用に伴な
って型締装置の構造が複雑になり故障頻度が増大すると
いう問題があった。 【解決手段】 サーボモータの回転運動をねじ機
構を介して直線運動に変換し、油圧シリンダと係合する
シリンダロッドに直進移動を行なわせ、前記油圧シリン
ダから油圧回路を経由して型締装置内のブラダに作動油
を導き、前記サーボモータの出力上昇によって前記ブラ
ダ内に封入された作動油を加圧して型締力を制御するよ
うにした。前記油圧回路にランアラウンド回路を構成し
てサーボモータの負荷を軽減すると共に、逆流防止回路
を構成してサーボモータを無負荷にしても型締力を保持
するようにした。
Description
カスト成形機等の型締装置に係わり、従来大型型締装置
に用いられる油圧駆動方式と小型型締装置に用いられる
電動駆動方式とを組合わせた、いわゆるハイブリッド型
締装置における省エネ性を大幅に改善する型締装置の制
御方法および加圧機構を提供するものである。
の型締装置は直圧式型締装置、トグル式型締装置等の油
圧駆動方式が主流であったが、近年、省エネ化やクリー
ン化の要求に応えて、サーボモータの回転運動をボール
ねじナットにより直線運動に変換して型開閉駆動を行な
う電動駆動方式の型締装置が小型成形機を中心に普及し
てきた。
式を用いた小型の型締装置では所望の省エネ化やクリー
ン化の要求に応えられるものの、そのままサイジングア
ップして大型の型締装置に適用しようとしても、サーボ
モータおよびボールねじの大型化に限界があるので、型
締装置の大型化が制限されるという問題がある。そこ
で、型開閉駆動手段に電動駆動方式を用いると共に型締
力発生手段に油圧方式を併用したハイブリッド型締装置
が考案されるようになった。例えば特開平6−2468
06号公報には、交流サーボモータによりナット部材を
回転させ、このナット部材に螺合する雄ネジ部材を移動
させて液圧作動盤、可動盤、成形金型を型閉させ、割ク
ランプにて液圧作動盤をタイバに固定したのち、さらに
雄ネジ部材を移動させて液圧作動盤に刻設された閉鎖室
に設けられた密封袋内の封入液を加圧し、ピストンおよ
び可動盤を介して成形金型に型締力を作用させるハイブ
リッド型締装置が開示されている。上記のような従来の
ハイブリッド型締装置では、型締力を作用させている間
は駆動源である電動モータを常に負荷状態にする必要が
あるため十分な省エネ性を発揮できない上に、電動駆動
と油圧方式の併用に伴なって型締装置の構造が複雑にな
り故障頻度が増大するという問題があった。
め、本発明に係る型締装置の制御方法は、サーボモータ
の回転運動により駆動される油圧発生機構から油圧回路
を経由して型締装置内の伸縮構造の液圧室に作動油を導
き、前記サーボモータの出力上昇によって前記液圧室内
に封入された作動油を加圧して型締力を制御するように
構成した。この場合において、前記液圧室への昇圧途中
で前記油圧回路に設けたランアラウンド回路を作動して
前記サーボモータの負荷を軽減すればよく、また、前記
油圧回路に設けた逆流防止回路を液圧室内圧が予め設定
された型締圧力に達したときに作動したのち前記サーボ
モータを無負荷にすることにより型締力を保持するよう
に構成できる。
により駆動される油圧発生機構から油圧回路を経由して
型締装置内の伸縮構造の液圧室に作動油を導き、前記サ
ーボモータの出力上昇によって前記液圧室内に封入され
た作動油を加圧して型締力を制御するとともに、前記液
圧室への昇圧途中で前記油圧回路に設けたランアラウン
ド回路を作動して前記サーボモータの負荷を軽減し、次
いで液圧室内圧が予め設定された型締圧力に達したとき
に前記油圧回路に設けた逆流防止回路を作動したのち前
記サーボモータを無負荷にすることにより型締力を保持
するように構成すればよい。
は、サーボモータの回転運動をねじ機構により直線運動
に変換したのち、油圧シリンダのシリンダロッドに直進
移動を行なわせ、前記油圧シリンダの接続口と型締装置
の加圧機構に配設された伸縮構造の液圧室との間を油圧
配管で接続し、昇圧時には前記サーボモータの出力を上
昇させて前記シリンダロッドの前進速度を制御しながら
前記液圧室内に封入された作動油の圧力を加圧制御する
と共に、降圧時には前記サーボモータの出力を降下させ
て前記シリンダロッドを漸次後退させながら前記液圧室
内に封入された作動油の圧力を降圧制御するように構成
する。
は、可動金型を有し前後進可能に配設された可動プラテ
ンと、該可動プラテンに対向して配設された固定金型を
有する固定プラテンと、該固定プラテンに刻設された凹
部と前記固定金型との間に配設されて前記両金型の型締
を行なう伸縮構造の液圧室と、油圧シリンダのシリンダ
ロッドの端部に接続された直進移動可能なねじ軸と、該
ねじ軸と螺合して回動されると共に軸受に支承されたね
じナット部分と、該ねじナット部分に回転力を伝えるサ
ーボモータとから構成される油圧発生機構と、前記サー
ボモータの出力により前記液圧室内に封入された作動油
の圧力を制御する制御システムとから構成している。
圧室内に封入された作動油の圧力増減により型締力を任
意に設定可能とすればよく、また、液圧室と油圧発生機
構とを結ぶ油圧配管の途中に、前記液圧室内に封入され
た作動油の圧力を保持する逆流防止回路を設けるように
することが望ましい。液圧室内に封入された作動油の圧
力が予め設定された切替圧力に達した時に、油圧シリン
ダのヘッド側接続口とロッド側接続口とを連通するラン
アラウンド回路に切替えて、サーボモータの負荷を軽減
させるようにすることができる。さらに、液圧室を複数
個設けることができる。
例を詳細に説明する。図1〜図10は本発明の実施例に
係り、図1は油圧発生機構の要部縦断面図、図2は油圧
発生機構の平面図、図3は型締装置の型締力制御用の油
圧回路図、図4は型締装置の型締力制御用の制御システ
ムの説明図、図5は代表的実施例での型締装置の縦断面
図、図6乃至図8はそれぞれ図5とは異なる他の実施例
での型締装置の縦断面図、図9は型締装置の固定プラテ
ンを金型取付面側から見た正面図、図10は図9とは異
なる他の実施例での型締装置の固定プラテンを金型取付
面側から見た正面図である。
生機構と、油圧発生機構と型締装置とを結ぶ油圧配管の
途中に設けた油圧回路と、制御システムとに大別される
が、先ず、型締装置の代表的実施例の構成を以下に説明
する。図5に示すように、型締装置50のマシンベース
59の一端部上に基部をキー止めされて立設された固定
プラテン52の4隅にはロッド孔が穿設されていて、こ
れらのロッド孔のそれぞれにはタイロッド61の一端が
挿入されており、該タイロッド61先端のねじ部61a
にはタイロッドナット62が螺合されている。該タイロ
ッドナット62には図示しない回転駆動装置の駆動によ
り連動して回動されるタイロッドナット回転部材63が
固設され、さらに、前記固定プラテン52にボルト止め
されたタイロッドナット押え金具64が前記タイロッド
ナット62の段部に僅かな間隙を確保して覆設されてい
る。一方、前記4本のタイロッド61の他端はエンドプ
レート58によって所定の間隔に連結されると共に、回
り止め金具67で回転不可能に固定されている。
52とエンドプレート58との間に位置し垂直平面を固
定プラテン52の垂直平面に対向して立設された可動プ
ラテンであって、該可動プラテン54の4隅に穿設され
たロッド孔それぞれには前記タイロッド61が貫通され
ており、可動プラテン54の下部にはマシンベース59
上面を摺動するガイドシュ66が固設されている。
には複数個のリング溝61bが等間隔に刻設されてお
り、他方、可動プラテン54の反金型取付面側に配設さ
れた半割形状のハーフナット55の内周面には前記リン
グ溝61bに係合可能な複数個の内周突起が等間隔に設
けられている。前記ハーフナット55はナットシリンダ
68の駆動により型開閉直角方向に開閉移動可能に構成
されていて、可動プラテン54および可動金型84を開
閉移動する時にはハーフナット55を半割状態に開いて
保持すると共に、型締力を負荷する時には閉じてハーフ
ナット55の内周突起をリング溝61bに噛合させるこ
とにより、可動プラテン54とタイロッド61とを係合
状態に保持するようになっている。
型開閉駆動用のサーボモータ71の出力軸にはボールね
じ部材72の一端が同心に接続されていて、該ボールね
じ部材72の他端に対向する前記可動プラテン54の垂
直平面上部には、ボールねじ部材72が出入り可能な貫
通穴54aが穿設されている。該貫通穴54aの段付き
部分には、前記ボールねじ部材72のねじ部72aに螺
合するボールナット73がボルト止めされている。こう
することにより、サーボモータ71を作動してボールね
じ部材72を回動させると、ボールナット73のねじ作
用により可動プラテン54はガイドシュ66と一体とな
って固定プラテン52に対し遠近方向に進退し、可動プ
ラテン54に取付けられた可動金型84が固定金型82
に対して開閉移動するようになっている。
構部分の構成を以下に説明する。前記固定プラテン52
の反タイロッドナット62側垂直面の中央部には有底凹
部状の受圧室52aが刻設されていて、該受圧室52a
の開口部側にはスライド入子53が型開閉方向に摺動自
在に嵌合されている。さらに、受圧室52aの底部とス
ライド入子53で囲まれる空間内には伸縮性材料からな
る中空状の液圧室であるブラダ51が隙間なく収納さ
れ、後述する油圧発生機構10、油圧回路30および制
御システム40により加圧・制御させた作動油が前記ブ
ラダ51の内部に充満させるように構成されている。
は加圧プレート56に接続されており、該加圧プレート
56の4隅に穿設されたタイロッド穴には前記タイロッ
ド61が貫通されると共に、加圧プレート56の反スラ
イド入子側垂直面である金型取付面の中央部には固定金
型82が取付けられている。さらに、加圧プレート56
の金型取付面側から穿設された段付き貫通穴56aの大
径部には圧縮コイルばね57が収納されており、該圧縮
コイルばね57を介して前記加圧プレート56を連結す
るボルトが貫通穴56aの小径部を貫通して前記固定プ
ラテン52に螺合されている。
作を以下に説明する。型開状態から型開閉駆動用のサー
ボモータ71を作動させて可動プラテン54を移動さ
せ、可動金型84が固定金型82に接触した時点でサー
ボモータ71の作動を停止させると共に、ナットシリン
ダ68を作動させてハーフナット55を閉じ状態とし、
ハーフナット55の内周突起をリング溝61bに噛合さ
せることにより、可動プラテン54とタイロッド61と
を係合状態に保持する。次に、前記ブラダ51内に封入
された作動油の圧力作用によってブラダ51を膨張させ
ると、ブラダ51はスライド入子53の背面を押圧し加
圧プレート56を介して固定金型82を僅かに可動金型
84側に移動させ、固定金型82と可動金型84と間に
型締力を作用させる。
ラダ51内部に封入された作動油の圧力を漸次低下させ
て型締力を低減させる。すると、圧縮コイルばね57の
復元力により固定金型82、加圧プレート56およびス
ライド入子53の位置関係は自動的に型締力作用前の位
置関係に戻される。続いて、ナットシリンダ68を作動
させてハーフナット55を開いたのち、サーボモータ7
1を作動させて可動プラテン54を型開限度位置まで移
動させる。
よび加圧機構では、ブラダ51内に封入された作動油の
圧力を制御するだけで型締力制御が行なえるので、油圧
制御技術を活用した高精度な型締力制御が可能となり、
しかも、型締装置50の固定プラテン52に刻設された
受圧室52aにブラダ51を収納するだけのシンプルな
加圧機構であるので、故障がなく耐久性に優れている。
ボールねじ電動駆動式の開閉機構とあいまって、射出成
形機やダイカスト成形機等の型締装置として好適な、省
エネ性と制御精度に優れクリーンなハイブリッド型締装
置が得られる。
接触した状態において、リング溝61bの位置がハーフ
ナット55の内周突起に噛合する適正な位置に一致して
いなければ、可動プラテン54とタイロッド61とを係
合状態に保持することができない。このため、金型を交
換した際には、成形に先立って金型厚さ(ダイハイト)
に応じてタイロッド61を軸方向に移動させ、リング溝
61bの位置をハーフナット55の内周突起に噛合する
位置に調整する、いわゆるダイハイト調整が必要とな
る。
ト調整時の動作を以下に説明する。図示しない回転駆動
装置を作動してタイロッドナット回転部材63を4個連
動して回動させると4本のタイロッド61はねじ作用に
より軸方向に移動して、タイロッド61のリング溝61
bの位置も回動量に応じて移動する。ここで、ダイハイ
ト調整代(金型厚さの変化量)分だけリング溝61bの
位置を移動させる回動量を選択すれば、どの金型におい
ても可動金型84が固定金型82に接触した状態におい
て、常にタイロッド61のリング溝61bの位置をハー
フナット55の内周突起に噛合する適正な位置に一致さ
せることができる。図5に示す型締装置50では、金型
厚さが厚くなるほど固定プラテン52の外側に突出する
ねじ部61aの長さが短くなる。なお、図5中の太線の
矢印はダイハイト調整時のタイロッド61動作の内容を
あらわすために付記したものであり、タイロッド61が
回動することなくダイハイト調整代に相当する長さ分だ
け軸方向に移動することを示している。
る。図2に示すように、油圧発生機構10は、駆動源で
あるサーボモータ22と、サーボモータ22の回転運動
を伝達する歯つきベルト23と、以下に説明するボール
ねじ機構および油圧シリンダ12等から構成され、油圧
シリンダ12のヘッド側接続口12cおよびロッド側接
続口12dは後述する油圧回路30の油圧配管にそれぞ
れ接続される構成となっている。
ム11上に設置された油圧シリンダ12のシリンダロッ
ド12aの先端部は、カップリング13を介して直進移
動可能なねじ軸であるボールねじ軸14の端部14aに
同心に接続されており、一方、ボールねじ軸14の他端
の小径部14bは、案内金具21上面を直進移動可能な
軸受部材18に支承されている。また、小径部14bの
端面にボルト止めされた抜け止め金具19によって、小
径部14bが軸受部材18から離脱するのを防止される
ようになっている。
ナット部分であるボールねじナット15が螺合されてお
り、さらに該ボールねじナット15には、前記歯つきベ
ルト23によって回転運動を伝達される回転部材17が
ボルト止めされている。そして、回転部材17と一体的
に回動するボールねじナット15は軸受部材16を介し
てフレーム11に支承されている。
の動作を以下に説明する。サーボモータ22を作動させ
前記歯つきベルト23を介して伝達された回転部材17
の回転運動は、ボールねじナット15のねじ作用により
ボールねじ軸14の直進運動に変換され、さらにボール
ねじ軸14に接続されているシリンダロッド12の先端
に固着されたピストン12bを前後進させる。ピストン
12bが移動することにより油圧シリンダ12から排出
される作動油は、後述する油圧回路30を経由して前記
ブラダ51内に導かれ、型締力の付与または解除を行な
うようになっている。なお、ボールねじ軸14は軸受部
材16と軸受部材18との2点位置において常に両持ち
支持されているので、ボールねじ軸14の自重による曲
げ発生が防止される。
されるサーボモータ22を採用しているので、油圧発生
機構10が無負荷となる時にはサーボモータ22を停止
し、油圧発生機構10を負荷状態にする直前にサーボモ
ータ22を再起動させることができる。これにより、油
圧エネルギが消費されない時に駆動源が消費する電気エ
ネルギ(アンロードエネルギ)は零となり、全消費エネ
ルギにおいても大幅な省エネ化が達成される。さらに、
油圧発生機構10を型締装置50の内部に組み入れるこ
となく、外部に設けた油圧発生機構10から後述する油
圧回路を介して型締装置50に油圧エネルギを伝えるよ
うにしたので、型締装置50の構造がシンプルとなり耐
久性が向上する。
力の付与または解除を行なう油圧回路の構成を以下に説
明する。図3に示すように、油圧回路30は、タンク側
接続口39への連通・遮断を切替える電磁弁31と、ブ
ラダ接続口51aから作動油が逆流するのを防止するパ
イロット逆止弁35と、パイロット逆止弁35の開放状
態・逆止状態を切替える電磁弁32および電磁弁33
と、油圧シリンダ12のロッド側油室とヘッド側油室の
連通・遮断を切替える電磁弁34と、最大使用圧力より
僅かに高い圧力に設定して油圧回路30の安全弁として
機能させるリリーフ弁36と、ブラダ接続口51aへ供
給する作動油の圧力を圧力検出器側接続口38において
検出する圧力検出器37等から構成されている。
の作動・機能を以下に説明する。型締装置停止時には、
油圧回路30における各電磁弁のソレノイドは全て消磁
されている。この状態から、電磁弁31のソレノイドを
励磁したのち、前記油圧発生機構10を駆動してピスト
ン12bを図中の左方向に移動させると、油圧シリンダ
12のヘッド側接続口12cから油圧回路30に供給さ
れる作動油はパイロット逆止弁35に導かれる。このと
き、電磁弁32のソレノイドおよび電磁弁33のソレノ
イドは消磁されており、パイロット逆止弁35に導かれ
た作動油自身の圧力によってパイロット逆止弁35は開
放状態となっているので、油圧発生機構10から導かれ
た作動油はパイロット逆止弁35を通過し、ブラダ接続
口51aを経て前記ブラダ51に導かれ、ブラダ51内
部の圧力を昇圧させながらブラダ51を膨張させる。
圧力と同等の圧力が作用しており、、圧力検出器側接続
口38に配設された圧力検出器37の検出圧力を基に、
後述する制御システムによる各種の切替え指令が発せら
れるようになっている。先ず、検出圧力が予め設定され
た切替圧力に達すると、電磁弁34のソレノイドを励磁
してランアラウンド状態に切替えられる。ランアラウン
ド状態に切替えられる前は、油圧シリンダ12のピスト
ンヘッド断面積に相当する面積に作用する油圧力に対抗
してピストン12bを押圧するのに対し、ランアラウン
ド状態に切替えられた後は、ロッド側油室とヘッド側油
室に同等の圧力が作用するため、油圧シリンダ12のシ
リンダロッド断面積に相当する面積に作用する油圧力に
対抗して押圧するようになる。ブラダ51内部の圧力が
高圧になるほど、油圧シリンダ12にはこれに対抗する
大きな油圧力が必要となり、油圧発生機構10のサーボ
モータ負荷は増大するが、昇圧途中でランアラウンド状
態に切替えることによりサーボモータ負荷を低減させる
ことができるので、前記サーボモータ22、ボールねじ
14およびボールナット15の小型化が達成される。
にブラダ51内部の圧力が昇圧して、圧力検出器37の
検出圧力が予め設定された型締圧力(設定型締力から自
動的に換算・記憶された圧力)に達したのち暫くの間
は、油圧発生機構10のサーボモータ22の出力を制御
して一定圧力に保持される。一方、圧力検出器37の検
出圧力が予め設定された型締圧力に達した時点で電磁弁
33のソレノイドを励磁し、続いて電磁弁32のソレノ
イドを励磁すると、パイロット逆止弁35は逆止状態と
なり油圧回路30はブラダ内部の圧力を閉じ込めた状態
すなわち逆流防止状態に保持される。そののち、サーボ
モータ22を無負荷にし、さらに電磁弁31のソレノイ
ドおよび電磁弁34のソレノイドを消磁しても型締力が
保持されるので、型締工程における大幅な省エネ化が達
成される。また、パイロット逆止弁35から漏れがあり
圧力が徐々に低下する場合は、圧力検出器37で検出さ
れる圧力がある閾値より下がった時、あるいは一定時間
毎に再度昇圧させることができる。
は、電磁弁32のソレノイドを消磁し、続いて電磁弁3
3のソレノイドを消磁してパイロット逆止弁35を開放
状態にすることにより、ブラダ51内の作動油の一部を
図示しないタンクに戻し、次ショットの型締力付与に備
えて油圧発生機構10を加圧開始前の状態(原位置)に
復帰させておく。以上の説明で述べた電磁弁31、電磁
弁32、電磁弁33および電磁弁34のソレノイド励磁
・消磁は、後述する制御システムのドライバ群から発せ
られる切換指令(図3に示すD1、D2、D3、D4)
により実施されるようになっている。
御する制御システムの構成を以下に説明する。図4に示
すように、制御システム40は、制御システム40の中
枢部である演算制御装置42と、演算制御装置42に回
転位置信号S1を伝えるサーボモータ22の回転位置検
出器49と、演算制御装置42に圧力信号S2を伝える
圧力検出器37と、演算制御装置42からの指令を受け
てサーボモータ22に回動指令を伝えるサーボドライバ
回路47と、演算制御装置42からの指令を受けて前記
油圧回路30の電磁弁31、32、33、34の各ソレ
ノイドに切替指令D1、D2、D3、D4を伝えるドラ
イバ群48とから構成され、さらに、前記演算制御装置
42は、成形条件設定値を記憶する成形条件設定記憶部
43と、回転位置検出器49からの回転位置信号S1お
よび圧力検出器37からの圧力信号S2を受ける実測デ
ータ処理部45と、実測データ処理部45および成形条
件設定記憶部43からの信号を受けてサーボドライバ回
路47に指令を伝えるフィードバック制御部46と、実
測データ処理部45および成形条件設定記憶部43から
の信号を受けてドライバ群48に指令を伝える成形シー
ケンス制御部44から構成されている。また、制御シス
テム40は図示しない上位の制御システム(機械全体を
制御)に接続されていて、他の装置の動作状態や成形状
態に係る制御信号の授受が可能になっている。
に説明する。成形条件設定記憶部43に予め設定された
型締圧力(設定型締力から自動的に換算・記憶された圧
力)と、実測データ処理部45で圧力信号S2を処理し
て得られる実測圧力とをフィードバック制御部46で比
較し、フィードバック制御部46からサーボドライバ回
路47を経由してサーボモータ22に回動指令を伝える
ことにより圧力フィードバック制御が行われ、加圧時の
型締力が毎ショット一定に制御されるようになる。
原位置と、実測データ処理部45で回転位置信号S1を
処理して得られる実測位置とをフィードバック制御部4
6で比較し、フィードバック制御部46からサーボドラ
イバ回路47を経由してサーボモータ22に回動指令を
伝えることにより位置フィードバック制御が行なわれ、
加圧開始前のシリンダロッド12aの位置が毎ショット
一定に制御されるようになる。
定されたシリンダ速度と、実測データ処理部45で回転
位置信号S1を処理して得られる実測速度とをフィード
バック制御部46で比較し、フィードバック制御部46
からサーボドライバ回路47を経由してサーボモータ2
2に回動指令を伝えることにより速度フィードバック制
御が行われ、昇圧速度および降圧速度が毎ショット一定
に制御されるようになる。
条件設定記憶部43に予め設定された切替圧力と、実測
データ処理部45で圧力信号S2を処理して得られる実
測圧力とを比較し、両者が一致した時点でドライバ群4
8を経由してランアラウンド切替指令D4を電磁弁34
のソレノイドに伝えると共に、成形シーケンス制御部4
4に予め設定された動作シーケンスに従って、型締装置
50の動作に連動した切替指令D1、D2、D3、D4
を電磁弁31、32、33、34の各ソレノイドに伝え
るようになっている。なお、上記実施例では圧力フィー
ドバック制御により設定型締力を保持するようにした
が、これに限定されるものではなく、サーボモータ22
の出力トルクを制御して型締力を一定に保持することも
できる。
0、油圧回路30および制御システム40から構成され
る本願発明では、サーボモータ22の回動速度を調整し
て型締力の増減変化パターンを任意に設定することがで
きる。特に、型締力を除去する際には、油圧発生機構1
0および油圧回路30による発生圧力を再度所定の圧力
に昇圧させたのち、パイロット逆止弁35を逆流防止状
態から開放状態に切替えて、油圧シリンダ12のシリン
ダロッド12aが徐々に後退するようにサーボモータ2
2の回動速度を調整しながら圧力を徐々に下げることに
より、急激な圧抜きに伴なう成形機各部の振動および異
常音の発生を防止することができる。
び作動が、これまでに説明した型締装置の代表的実施例
とは異なる他の実施例各種について、型締装置の異なる
箇所の構成および作動を主体に以下に説明する。 (他の実施例−1)図6に示すように、各タイロッド6
1のリング溝61bを有する範囲が前記代表的実施例
(図5)より広く、ダイハイト調整範囲内の各位置でハ
ーフナット55の内周突起と噛合されるようになってい
る。これだけではリング溝61bのピッチの整数倍のダ
イハイト調整はできるが、1ピッチ未満のダイハイト変
化に対応することができないので、ダイハイト調整用の
サーボモータ69を作動して各タイロッドナット回転部
材63および各タイロッドナット62を連動回動させ、
タイロッドナット62のねじ作用により固定プラテン5
2に対してタイロッド61を軸方向に移動させること
で、1ピッチ未満のダイハイト変化に対応できるように
している。ダイハイト調整時のタイロッド61の動作内
容をあらわす図6中の太線の矢印に示されるように、タ
イロッド61の軸方向移動量はリング溝61bの1ピッ
チ以内の微小量である。
タイロッド61のリング溝61bを有する範囲が前記代
表的実施例(図5)より広く、ダイハイト調整範囲内の
各位置でハーフナット55の内周突起と噛合されるよう
になっており、図示しないボルトにより各タイロッドナ
ット62が固定プラテン52に固定されると共に、各タ
イロッド61のねじ部61a側端面にはタイロッド回転
部材65がボルト止めされている。これだけではリング
溝61bのピッチの整数倍のダイハイト調整はできる
が、1ピッチ未満のダイハイト変化に対応することがで
きないので、ダイハイト調整用のサーボモータ69を作
動して、各タイロッド回転部材65およびタイロッド6
1を連動回動させ、タイロッドナット62のねじ作用に
より固定プラテン52に対してタイロッド61を軸方向
に移動させることで、1ピッチ未満のダイハイト変化に
対応できるようにしている。各タイロッド61を回動さ
せる構成であるため、図5、図6におけるエンドプレー
ト58および回り止め金具67は不必要である。ダイハ
イト調整時のタイロッド61の動作内容をあらわす図7
中の太線の矢印に示されように、タイロッド61は回動
と共に軸方向に移動する。
す各型締装置においては、タイロッド61の固定プラテ
ン52側にねじ部61aが設けられ、ハーフナット55
が脱着する部分にリング溝61bが設けられるのに対し
て、図8に示す型締装置においては、タイロッド61の
固定プラテン52側にリング溝61cが設けられ、ハー
フナット75と係合する部分にねじ部61dが設けられ
ている。これに伴なって、タイロッド61のリング溝6
1cと係合されるタイロッドナット74はリング状の内
周突起が刻設された二分割構成であり、図示しないボル
トにより固定プラテン52に固定されている。一方、タ
イロッド61のねじ部61dに脱着される二分割構成の
ハーフナット75の内周面には、ねじ部61dに螺合す
るめねじが刻設されている。各タイロッド61のねじ部
61dを有する範囲が広く、ダイハイト調整範囲内の各
位置でハーフナット75の内周めねじと噛合されるよう
になっている。これだけではねじ部61dのピッチの整
数倍のダイハイト調整はできるが、1ピッチ未満のダイ
ハイト変化に対応することができないので、ダイハイト
調整用のサーボモータ69を作動して各タイロッド61
のリング溝61c側端面に固着されたタイロッド回転部
材65を連動回動し、ハーフナット75と螺合する位置
におけるねじ部61dのねじ山の位置を軸方向に移動さ
せることで、1ピッチ未満のダイハイト変化に対応でき
るようにしている。ダイハイト調整時のタイロッド61
の動作内容をあらわす図8中の太線の矢印に示されよう
に、タイロッド61は回動するのみで軸方向には移動し
ない。
装置は、ブラダ51およびスライド入子53を収納する
受圧室52aを固定プラテン52の中央部に設けている
が、固定プラテン52の中央部にノズルタッチ穴76が
穿設される射出成形機の型締装置の場合、受圧室52a
を固定プラテン52の中央部に設けることができない。
このような場合、受圧室52aの形状および配置個数を
適宜変更することで対応できるが、その代表例を以下に
説明する。
定プラテン52を金型取付面側から見た正面図におい
て、固定プラテン52中央部のノズルタッチ穴76の外
側にリング状受圧室78を刻設し、ブラダおよびスライ
ド入子の形状をリング状とすることができる。その他の
構成および作動はこれまでに説明した型締装置と同じで
ある。 (他の実施例−5)固定プラテン52の大きさは要求さ
れる型締力の増加と共に大きくなるので、型締装置の大
型化に伴なって、例えば図10に示すように、固定プラ
テン52に要求される型締力を得るのに必要な数だけの
受圧室52aを刻設し、複数個のブラダ51およびスラ
イド入子53で型締力を発生させることができる。
給する油圧発生機構10の台数を任意に選択できるの
で、油圧発生機構10のサーボモータ22、ボールねじ
14およびボールナット15の大型化限界によって型締
装置50の大型化が制限されることは無い。従って、本
発明の型締装置50は、加圧機構の設計面においても油
圧発生機構10の設計面においても大型化を制限する要
因が無いので、ハイブリッド型締装置の大型化に最適で
ある。なお、油圧発生機構10のサーボモータ22、ボ
ールねじ14およびボールナット15が大型化限界内で
ある場合は、1台の油圧発生機構10から複数個のブラ
ダ51に作動油を供給することにより、油圧発生機構1
0、油圧回路30および制御システム40をシンプルに
するのが望ましい。
した図5〜図10では、いずれも固定プラテン52に受
圧室52aを刻設してブラダ51を収納させるようにし
たが、これに限定されるものではなく、可動プラテン5
4に受圧室52aを刻設してブラダ51を収納させるよ
うにしてもよい。ただし、エジェクターロッド穴が穿設
される可動プラテン54にあっては、受圧室52aを刻
設する位置およびブラダ51のサイズが制限される。
うな優れた効果を発揮する。 (1)油圧シリンダのシリンダロッドが徐々に後退する
ように電動モータの回動速度を調整して作動油の圧力を
徐々に下げることができるので、急激な圧抜きに伴なう
成形機各部の振動および異常音の発生を防止することが
できる。 (2)油圧エネルギが消費されない時に駆動源が消費す
る電気エネルギが零となり、さらに、油圧発生機構を型
締装置の内部に組み入れることなく、外部に設けた油圧
発生機構から油圧回路を経由して型締装置に油圧エネル
ギを伝えるようにしたので型締装置の構造がシンプルと
なり、ボールねじ駆動式の開閉駆動機構とあいまって省
エネ性と制御精度に優れ、しかも耐久性に優れた型締装
置が得られる。 (3)ブラダ内部に封入された油圧の増減により型締力
を任意に設定できる。 (4)パイロット逆止弁を逆止状態に切替えてブラダ内
部の作動油を閉じ込めた状態に保持することにより、そ
の後は電動モータを無負荷にしても型締力が保持される
ので型締工程における省エネ化が達成され、全消費エネ
ルギにおいても大幅な省エネ化が達成される。 (5)型締圧力が昇圧して予め設定された切替圧力に達
した時、ランアラウンド回路に切替えて液圧発生機構の
電動モータ負荷を低減させることにより、液圧発生機構
の電動モータ、ボールねじの小型化が達成される。 (6)固定プラテンに複数個の受圧室を刻設し、これに
収納される複数個のブラダに作動油を供給して型締力を
発生させると共に、複数個のブラダ内部に作動油を供給
する液圧発生機構の台数を任意に選択できるので、ハイ
ブリッド型締装置の大型化を可能にする。
面図である。
ある。
の油圧回路である。
の制御システムの説明図である。
る。
断面図である。
置の縦断面図である。
装置の縦断面図である。
を金型取付面側から見た正面図である。
固定プラテンを金型取付面側から見た正面図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 サーボモータの回転運動により駆動され
る油圧発生機構から油圧回路を経由して型締装置内の伸
縮構造の液圧室に作動油を導き、前記サーボモータの出
力上昇によって前記液圧室内に封入された作動油を加圧
して型締力を制御することを特徴とする型締装置の制御
方法。 - 【請求項2】 前記液圧室への昇圧途中で前記油圧回路
に設けたランアラウンド回路を作動して前記サーボモー
タの負荷を軽減することを特徴とする請求項1に記載の
型締装置の制御方法。 - 【請求項3】 前記油圧回路に設けた逆流防止回路を液
圧室内圧が予め設定された型締圧力に達したときに作動
したのち前記サーボモータを無負荷にして型締力を保持
するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の型締
装置の制御方法。 - 【請求項4】 サーボモータの回転運動により駆動され
る油圧発生機構から油圧回路を経由して型締装置内の伸
縮構造の液圧室に作動油を導き、前記サーボモータの出
力上昇によって前記液圧室内に封入された作動油を加圧
して型締力を制御するとともに、前記液圧室への昇圧途
中で前記油圧回路に設けたランアラウンド回路を作動し
て前記サーボモータの負荷を軽減し、次いで液圧室内圧
が予め設定された型締圧力に達したときに前記油圧回路
に設けた逆流防止回路を作動したのち前記サーボモータ
を無負荷にして型締力を保持するようにしたことを特徴
とする型締装置の制御方法。 - 【請求項5】 サーボモータの回転運動をねじ機構によ
り直線運動に変換したのち、油圧シリンダのシリンダロ
ッドに直進移動を行なわせ、 前記油圧シリンダの接続口と型締装置の加圧機構に配設
された伸縮構造の液圧室との間を油圧配管で接続し、 昇圧時には前記サーボモータの出力を上昇させて前記シ
リンダロッドの前進速度を制御しながら前記液圧室内に
封入された作動油の圧力を加圧制御すると共に、降圧時
には前記サーボモータの出力を降下させて前記シリンダ
ロッドを漸次後退させながら前記液圧室内に封入された
作動油の圧力を降圧制御するようにしたことを特徴とす
る型締装置の制御方法。 - 【請求項6】 可動金型を有し前後進可能に配設された
可動プラテンと、該可動プラテンに対向して配設された
固定金型を有する固定プラテンと、該固定プラテンに刻
設された凹部と前記固定金型との間に配設されて前記両
金型の型締を行なう伸縮構造の液圧室と、 油圧シリンダのシリンダロッドの端部に接続された直進
移動可能なねじ軸と、該ねじ軸と螺合して回動されると
共に軸受に支承されたねじナット部分と、該ねじナット
部分に回転力を伝えるサーボモータとから構成される油
圧発生機構と、 前記サーボモータの出力により前記液圧室内に封入され
た作動油の圧力を制御する制御システムとからなる型締
装置の加圧機構。 - 【請求項7】 液圧室内に封入された作動油の圧力増減
により型締力を任意に設定可能としたことを特徴とする
請求項6に記載の型締装置の加圧機構。 - 【請求項8】 液圧室と油圧発生機構とを結ぶ油圧配管
の途中に、前記液圧室内に封入された作動油の圧力を保
持する逆流防止回路を設けたことを特徴とする請求項6
または請求項7に記載の型締装置の加圧機構。 - 【請求項9】 液圧室内に封入された作動油の圧力が予
め設定された切替圧力に達した時に、油圧シリンダのヘ
ッド側接続口とロッド側接続口とを連通するランアラウ
ンド回路に切替えて、サーボモータの負荷を軽減させる
ようにしたことを特徴とする請求項6、請求項7または
請求項8のいずれか1に記載の型締装置の加圧機構。 - 【請求項10】 液圧室を複数個設けるようにしたこと
を特徴とする請求項9に記載の型締装置の加圧機構。
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JP2010284720A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-12-24 | Kimura Kogyo:Kk | ハイブリッド加圧成形装置 |
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CN108341045A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-07-31 | 南京工业职业技术学院 | 无人机坠落保护装置 |
-
2000
- 2000-01-18 JP JP2000009366A patent/JP4048671B2/ja not_active Expired - Fee Related
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