JP2000318007A - 型締め圧力調整方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】成形加工中に型締め圧力の調整可能な型締め装
置の提供 【解決手段】設定された型締め圧力に相当するトルク検
出電流を基準にして圧力の制御を行う。ある設定された
型締め圧力に対してあらかじめ過不足の範囲を設けてお
き、この範囲を外れた場合に型締め圧力を発生させるよ
うにクランクまたはトグルの支持位置を楔状のスライド
を前後してその支持位置を移動させ、型締め圧力を調整
する。この動作を成形加工の自動運転中の過程において
型締め動作を行っている最中に型締め圧力をモニタす
る。そこで設定された型締め圧力に相当するトルク検出
電流を基準にして圧力の制御を行う型締め圧の調整方法
および装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックやダ
イカストを成形加工する際の成形機の型締め工程におい
て、型締め圧力を調整するが、ここに利用する型厚の調
整工程に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、成形加工の潮流として成形品の精
度向上が強く求められている。この中でも成形品の厚み
方向のバラツキは型を閉じて材料が型内へ注入される
間、型の全面へ均一に型を閉じていないと出来あがった
成形品の厚みが安定しない。さらに近年は成形品の耐熱
温度要求が高まり、材料の可塑化温度がことさら高くな
っている、この結果金型の温度も高くなる。このことは
金型の温度膨張により型の厚みが変化することでもあり
型を成形機へ取りつけた状態では型を締め付ける板の間
隔が変化することになる。そこでこれまでクランクまた
は、トグル機構を用いた型締め装置の型厚み調整方法・
装置は色々な方法が提案されていた。特開昭６３−１７
３６１７ではトグルの支持位置を偏芯させた軸を回転さ
せることで型締め角度を最適にすることを提案してい
る。また、タイバーを固定するナットをスプロケットと
チェーンを用いて型締めする板（プラテン）の間隔を調
整することも以前から提案されている。これは所望する
型締め力を得るために型締めする部位の締め代（変形
量）を求める。この締め代に相当する分だけチェーンを
駆動して固定ナットを回転する。 この結果型締めを行
うプラテンの間隔を変化させて、トグルクランクの回転
角度を変化させる。このように調整された型締め部位は
モータなどでクランク、トグル機構を伸ばすと締め代分
だけ変形して、所定の型締め力が発生する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前出の特開昭６３−１
７３６１７ではトグルの支持位置を偏芯させた軸を回転
させることで型締め角度を最適にする場合、偏芯する軸
を回転させる時この回転トルクは大きなものであり、成
形機の稼動中にこれを動かす場合その駆動源が大きなも
のになる。また減速機等を組み込めば高価なものにな
る。さらにトグル、クランク機構の型厚調整機構によく
用いられるプラテンと呼ばれる型板の間隔を調整するや
り方は各締め付け ナットを均等に締めこまないとプラ
テン間のバラツキを生じ、間隔調整が困難になる。また
機構的にもこの 部分が複雑になり型厚調整に時間が掛
かる。

【０００４】トグルクランク式の型締め装置においては
材料が金型のキャビティに充填され、この充填工程にお
いて金型の温度が変化して金型の寸法が変化することが
ある。これは成形温度が高い場合には特にこの傾向が顕
著である。だがこの動作は制御するうえでは前述多くの
課題を抱えている。充填される樹脂材料は加圧され、固
化状態では膨張、圧縮体でもある。従ってプラテン間の
距離は常に変化するものである。しかし成形加工中にプ
ラテン間隔を調整する方法とアクチュエータやモータな
どにより制御することは容易ではない。

【０００５】現在では型締め工程において、圧力センサ
などで型締め圧の変化をフィードバックしてプラテン間
隔を制御する方法が多く取り入れられている。しかしな
がら途中に介在するボールねじ、タイミングベルト等の
影響により正確な制御が困難である。またセンサの能力
を向上させようとすると直接樹脂圧力を取り出そうとす
るため、厳しい環境下に頑丈で高感度のセンサを設置す
る必要がある。さらにこのセンサを駆動するモータも高
精度、高感度のモータとなり、センサやモータ共に高価
なものになる。

【０００６】これを解決するために型締め工程の制御に
ついてはこれまで、ＰＩＤを主体にした一般的には古典
制御と呼ばれる手法が用いられている。型締め工程での
各部の変形する履歴がばらついており、いくら取り出し
た型締め圧力のセンサ波形を一様に処理しても型締め圧
の制御に即反映するとは言いきれない。このように成形
加工中において型締め圧力を制御することは問題が多
い。

【０００７】

【問題を解決するための手段】本発明は、前記問題点で
ある成形加工中の型締め圧の調整が困難または機構が複
雑、高価な点を解決したものである。従来方法における
プラテン間隔の調整方法やトグル、クランクの固定軸を
偏芯する機構に代えて、プラテン間隔に調整ブロックを
設けてその間に高さを調整する楔を成形加工中に前後さ
せることにより、調整ブロックの高さを変え、これによ
りプラテン間隔を調整することを特徴とした型締め圧力
の調整方法を提供するものである。また、チェーンによ
るプラテンの間隔調整や偏芯軸によるトグルクランクの
角度調整方法では得られない成形加工中とりわけ自動運
転最中に型締め圧力の調節を実現させる。さらに樹脂の
充填保圧時における型締め圧力を得るための装置を提供
する。

【０００８】すなわち、本発明は、調整楔１の先端中心
から裾部にかけてテーパー面を形成し、回転可能な軸に
より前述の１とこれを挟み込む調整ブロック２の間にお
いて駆動モータ７により軸を回転する。この軸は送り螺
子と なっており調整楔１を前後させる。この結果１、
２で構成されたブロックの全高を調節するものである。
全高が変化すればプラテン間隔が変化する、従ってトグ
ルクランクの締め付け時の角度が一定ならば締付力も変
化する。これにより型締め圧を所望する数値へ設定する
ことが可能になる。

【０００９】さらに前記の型締め部のトグルクランク機
構の装置において、成形加工を行っている自動運転のサ
イクルの途中で型締めモータのトルク検出電流を基準に
して型締め圧力の制御を行う。この制御実施のタイミン
グは自動運転を行う際に型を閉じた際の型締め圧力設定
値の偏差に制御対象を予測する時間対応プログラムを設
定し、型締めモータのトルク検出電圧を開始の基準とす
る構造を盛り込んだ型締め圧力の調整方法を用いること
で成形加工の自動運転中の型締め圧力の調整が可能にな
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１に
基づき説明する。 図１は、調整楔１に回転送り螺子を
介して駆動モータ７によって前後に可動する調整楔１を
調整ブロック２で挟み込む機構をもつ全高が変化する調
整ブロックである。調整楔１前方から後方にかけて図に
示すようにテーパ部が形成されている。

【００１１】調整楔１の材質としては、表面窒化焼き入
れを施すことにより、耐焼き付き、がじり特性にすぐれ
た構造用鋼（ＳＣＭ４４０Ｈ）等が用いられ、この調整
楔１の上下には、全高を調節可能にするため、調整ブロ
ック２を配置している。この機構によりブロック全体の
高さ、厚みを調節することができる。

【００１２】なお、調節楔１に螺着された軸の形態、断
面形状及びその数等は特に限定されるものではなく、被
可動部の構造、負荷により適宜選定されるものである。
望ましくは直線的にブロックの全高，厚みが変化するよ
うに設計する。

【００１３】図中３，４は、型締めを行うトグル、クラ
ンク機構の部分である。３の引きリンクを型締め駆動モ
ータ６の回転より前後に動かすことで４のリンクが回転
して型締め動作を行う。

【００１４】トグルクランク機構を用いた型締め装置に
おいて型厚調整モータの駆動はタイミングベルトと送り
ネジを介して調整楔へと接続されている。金型内へ樹脂
が充填され、型締め動作を行う過程において、型締め駆
動モータへは型締め機構からの反力を受ける。このとき
のトルク検出電流を基準にして圧力の制御を行う。ある
設定された型締め圧力に対してあらかじめ過不足の範囲
を設けておき、この範囲を外れた場合に型締め圧力の設
定値への制御を行う。

【００１５】

【作用】本発明に係る型厚調整機構においては、成形加
工の自動運転中の過程において型締め動作を行っている
最中に型締め圧力をモニタする。このセンシングは型締
め駆動モータで検出する方法や、型締め部に別途設ける
圧力センサにて検出しても良い。そこで設定された型締
め圧力に相当する、トルク検出電流を基準にして圧力の
制御を行う。またある設定された型締め圧力に対してあ
らかじめ過不足の範囲を設けておき、この範囲を外れた
場合に型締め圧力に相当するようにクランクまたはトグ
ルの支持位置を楔状のスライドを前後してその支持位置
を移動させ、型締め圧力を調整する。

【００１６】

【実施例】本発明に係る型締め圧力調整機構を用いて、
図１のように成形機の型締め部を製作した。この成形機
は、トグルクランクによって可動されたプラテンが、タ
イバを通じて連通しており、プラテンはタイバ間を移動
する。型締めを行うトグル、クランク機構の部分におい
て、引きリンクを型締め駆動モータの回転より前後に動
かすことでリンクが回転して型締め動作を行う。そこで
設定された型締め圧力に相当する、トルク検出電流を基
準にして圧力の制御を行う。またある設定された型締め
圧力に対してあらかじめ過不足の範囲を設けておき、こ
の範囲を外れた場合に型締め圧力に相当するようにクラ
ンクまたはトグルの支持位置を楔状のスライドを前後し
てその支持位置を移動させ、型締め圧力を調整する。成
形加工の自動運転中の過程において型締め動作を行って
いる最中に型締め圧力をモニタする。そこで設定された
型締め圧力に相当する、トルク検出電流を基準にして圧
力の制御を行う。またある設定された型締め圧力に対し
てあらかじめ過不足の範囲を設けておき、この範囲を外
れた場合に型締め圧力に相当するようにクランクまたは
トグルの支持位置を楔状のスライドを前後してその支持
位置を移動させ、型締め圧力を調整する。

【００１７】

【発明の効果】本発明においては、射出成形機などにお
いて、型締め部が安定した型締め圧力の発生を実現して
おり、また型締め力の調整を成形加工の自動運転中に実
施しているため、成形毎の型締め圧力安定化が容易であ
る。このことは樹脂の充填保圧過程において型締め部で
のバラツキを与えないことにつながる。従って成形され
たあとの製品の圧力分布のバラツキ低減となる。加えて
成形品の厚み精度の向上が実現可能となる。

【００１８】さらに、加えて型締め圧力調整装置の構造
が複雑かつ高剛性を必要としなくとも良いので装置費用
が安価になる。また軸受け部の形状も小型化できるので
省スペースが実現可能となる。

【００１９】従って、本発明の産業利用性は非常に高い
ものといえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る型締め力調整部の断面図

【符号の説明】 １ 調整楔 ２ 調整ブロック ３ 引きリンク ４ トグルクランク ５ 型締め部ベース ６ 型締め駆動モータ ７ 型厚調整駆動モータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】厚みが変化する金型をクランクまたは、ト
   グル機構により型締めする成形機において、所望 する
   型締め能力を得る為のしめ代を、型締力を成形加工中に
   常に監視して型締力を計算する工程と、前記クランクま
   たはトグル機構を設定した型締力に調整する工程と、前
   記クランクまたはトグルの支持位置は楔状のスライドを
   前後して、その支持位置を移動させる工程からなること
   を特徴とした型締め圧力調整方法。
2. 【請求項２】厚みが変化する金型をクランクまたは、ト
   グル機構により型締めする成形機において、所望 する
   型締め能力を得る為のしめ代を、型締力を成形加工中に
   常に監視して型締力を計算する工程と、前記クランクま
   たはトグル機構を設定した型締力に調整する工程と、前
   記クランクまたはトグルの支持位置は楔状のスライドを
   前後して、その支持位置を移動させる工程からなること
   を特徴とした型締め圧力調整装置。