JP2002361699A - 電動式型締装置 - Google Patents

電動式型締装置

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JP2002361699A
JP2002361699A JP2001170757A JP2001170757A JP2002361699A JP 2002361699 A JP2002361699 A JP 2002361699A JP 2001170757 A JP2001170757 A JP 2001170757A JP 2001170757 A JP2001170757 A JP 2001170757A JP 2002361699 A JP2002361699 A JP 2002361699A
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JP
Japan
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mold
mold clamping
movable
tie bar
displacement amount
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JP2001170757A
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Yuji Onishi
祐史 大西
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出成形機の環境温度の変化、金型温度の変
化、あるいは型締装置各部の経年変化等に影響を受ける
ことなく、型締力を高精度に制御することができる電動
式型締装置を提供する。 【解決手段】 タイバー13の後端部の可動金型24進
退方向における変位量を検出するタイバー変位量検出セ
ンサとしてのリニアエンコーダ26と、リニアエンコー
ダ26の検出結果をパルス幅カウントした値に基づいて
型締力を制御する型締力制御回路30とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機に適用
され、電気モータによりトグル機構を駆動して可動金型
を固定金型に対して進退させることにより型締を行う電
動式型締装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、油圧式の射出成形機に代わり、電
動式の射出成形機が多用されはじめている。これは、電
動式射出成形機は、油圧式射出成形機に比べて油圧ポン
プや油圧配管、弁が不要であるので構造が簡単になると
いう理由による。また、動力源として電気モータ(特
に、サーボモータ)を使用していることにより、制御が
しやすいという利点もある。電気モータが使用される部
位は、主に射出装置と型締装置である。
【0003】型締装置についていえば、トグル機構を有
するものが多く、電気モータで発生した力をトグル機構
で倍増しトグルリンク(レバー構造)により型締力を与
える方式である。この種の型締装置は、射出成形機に適
用され、電気モータによりトグル機構を駆動して可動金
型を固定金型に対して進退させることにより型締を行う
電動式型締装置である。トグル機構は、電気モータを駆
動源として可動金型の進退方向に直線運動するクロスヘ
ッドに接続されたトグルレバーと、可動金型を取り付け
るための可動プラテンに接続されたトグルレバーと、ト
グルサポートに接続されたトグルレバーとから成り、ク
ロスヘッドの直線運動を増倍力しつつ可動プラテンに伝
達するレバー構造とを備えている。
【0004】従来の電動式型締装置はさらに、クロスヘ
ッドまたは可動プラテンの位置を検出することで結果的
に可動金型の進退方向の位置を検出する可動金型位置検
出センサと、可動金型位置検出センサの検出結果に基づ
いて型締力を制御する型締力制御回路とを有している。
つまり、従来の電動式型締装置においては、クロスヘッ
ドまたは可動プラテンの位置に基づいて型締力を制御し
ている。また、タイバーの変位量を検出することによる
型締力制御方法もあるが、この方法は、タイバーの微小
な変位量を検出するだけであるため、十分な精度が得ら
れなかった(特開平7−68610号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、固定プラテ
ンとトグルサポートとを連結しているタイバーは、射出
成形機の環境温度の変化、金型温度の変化、あるいは型
締装置各部の経年変化等に因り、タイバーの長さが変化
することは避けられないのが実情である。タイバーの長
さが変化した場合には、その変化に応じてクロスヘッド
または可動プラテンの位置もずれるため、クロスヘッド
または可動プラテンの位置を正確に検出することができ
ない。この結果、型締力を高精度に制御することができ
ない。そして、型締力の制御に誤差が生ずると、成形品
にバリが生じる等、品質が低下する。
【0006】それ故、本発明の技術的課題は、射出成形
機の環境温度の変化、金型温度の変化、あるいは型締装
置各部の経年変化等に影響を受けることなく、型締力を
高精度に制御することができる電動式型締装置を提供す
ることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、射出成
形機に適用され、電気モータによりトグル機構を駆動し
て可動金型を固定金型に対して進退させることにより型
締を行う電動式型締装置であって、前記トグル機構は、
前記電気モータを駆動源として前記可動金型の進退方向
に直線運動するクロスヘッドと、前記可動金型を取り付
けるための可動プラテンと、トグルサポートによって前
記進退方向における後端部が支持され、前記可動プラテ
ンを前記進退方向に摺動させる軌道として機能するタイ
バーと、前記クロスヘッドの直線運動を増倍力しつつ前
記可動プラテンに伝達するレバー構造とを備える電動式
型締装置において、前記タイバーの前記後端部の前記進
退方向の変位量を検出するタイバー変位量検出センサ
と、前記タイバー変位量検出センサの発生するパルス幅
に基づいて型締力を制御する型締力制御回路とを有する
ことを特徴とする電動式型締装置が得られる。
【0008】本発明によればまた、前記タイバー変位量
検出センサは、前記トグルサポートの前記進退方向の変
位量を検出することで結果的に前記タイバーの前記後端
部の変位量を検出するものである前記電動式型締装置が
得られる。
【0009】本発明によればさらに、前記可動金型の前
記進退方向の位置を検出する可動金型位置検出センサを
さらに有し、前記型締力制御回路は、前記可動金型が前
記固定金型に密着して反力が生じるまでは前記可動金型
位置検出センサの検出結果に基づいて該可動金型の位置
を制御する一方、前記可動金型が前記固定金型に密着し
て反力が生じてからは前記タイバー変位量検出センサの
検出結果に基づいて型締力を制御する前記電動式型締装
置が得られる。
【0010】本発明によればまた、前記可動金型位置検
出センサは、前記クロスヘッドの前記進退方向の位置を
検出することで結果的に前記可動金型の位置を検出する
ものである前記電動式型締装置が得られる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態による電動式型締装置を説明する。
【0012】図1を参照して、実施の形態1による電動
式型締装置は、従来例と同様に、射出成形機に適用され
る。
【0013】図において、符号11は固定プラテン、符
号12はトグルサポート、符号13は固定プラテン11
とトグルサポート12との間に架設されたタイバー、符
号14は固定プラテン11と対向させて配設され、タイ
バー13に沿って進退自在に配設された可動プラテンで
ある。固定プラテン11における可動プラテン14と対
向する面には固定金型25が、可動プラテン14におけ
る固定プラテン11と対向する面には可動金型24が取
り付けられる。
【0014】また、可動プラテン14の後端には、離型
時に図示しないイジェクタピンを突き出すためのイジェ
クタピン送り装置15が配設される。
【0015】そして、可動プラテン14とトグルサポー
ト12との間には、後述するトグル機構が配設され、型
締用のサーボモータ18を駆動し、クロスヘッド19を
進退させることによって、トグル倍率を乗じた型締力を
発生させ、この型締力によって可動プラテン14を前進
(図1における右方に移動)させ、型締を行うことがで
きるようになっている。
【0016】そのために、前記トグル機構は、クロスヘ
ッド19に対して揺動自在に支持されたトグルレバー2
0、トグルサポート12に対して揺動自在に支持された
トグルレバー21、可動プラテン14に対して揺動自在
に支持されたトグルアーム22から成り、両トグルレバ
ー20および21間、ならびに、トグルレバー21とト
グルアーム22との間がそれぞれ、リンク結合される。
【0017】本装置はさらに、タイバー13の後端部の
進退方向の変位量を検出するタイバー変位量検出センサ
としてのリニアエンコーダ26と、リニアエンコーダ2
6の検出値をパルス幅カウントした結果に基づいて型締
力を制御する型締力制御回路30とを有している。
【0018】リニアエンコーダ26は、本例では、トグ
ルサポート12に取り付けられており、トグルサポート
12の進退方向の変位量を検出することで結果的にタイ
バー13の後端部の変位量を検出するものであるが、タ
イバー13自体の後端部に取り付けられてもよい。ま
た、リニアエンコーダではなく、直線運動を回転運動に
変換するラック・アンド・ピニオン構造等とロータリー
エンコーダとの組み合わせによって構成されてもよい。
【0019】さらに、本装置は、従来例と同様に、可動
金型24の進退方向の位置を検出する可動金型位置検出
センサとしてのロータリーエンコーダ23をも有してい
る。ロータリーエンコーダ23は、具体的には、サーボ
モータ18に取り付けられており、サーボモータ18の
回転量を検出することでクロスヘッド19の進退方向の
位置を検出し、結果的に、可動金型24の進退方向の位
置を検出するものである。
【0020】図2を併せ参照して、型締力制御回路30
は、固定金型25と可動金型24とが接触したことを示
す信号に基づいて、ユーザによって指定入力された二種
類の設定値のどちらかに切り替える切替器31と、固定
金型25と可動金型24とが接触したことを示す信号に
基づいてロータリーエンコーダ23の検出結果およびリ
ニアエンコーダ26の検出結果のどちらかに切り替える
切替器32と、切替器31および32の差分を演算する
加算器33と、加算器33の演算結果を増幅する位置・
変位増幅器34と、位置・変位増幅器34からの増幅信
号とロータリーエンコーダ23の検出結果(距離)を後
述する微分器38によって微分した信号(速度)との差
分を演算する加算器35と、加算器35の演算結果を増
幅する速度増幅器36と、電流増幅器37と、微分器3
8とを備えている。
【0021】図1および図2を参照して、本電動式型締
装置は、次のように動作する。
【0022】まず、ユーザは、図示しない入力インター
フェースを通して、金型が接触するクロスヘッド19の
位置を予め指定入力しておく。所望の型締力が発生する
トグルサポート12の変位量は予め計算により求められ
ており、制御装置内部に記憶されている。これがトグル
サポート変位設定値となる。
【0023】図1に示す射出成形機(射出装置部は図示
せず)の射出成形動作が開始されると、サーボモータ1
8に取り付けられたロータリーエンコーダ23がサーボ
モータ18の回転を通してクロスヘッド19の位置を示
す信号を出力する。
【0024】切替器31および32はそれぞれ、固定金
型25と可動金型24とが接触するまでは、クロスヘッ
ド19の位置設定値およびロータリーエンコーダ23か
らの信号を選択、出力する。
【0025】クロスヘッド19の位置設定値およびロー
タリーエンコーダ23からの信号は、加算器33によっ
て差分を演算され、この差分信号は、位置・変位増幅器
34によって増幅される。
【0026】ロータリーエンコーダ23からの位置信号
は、微分器38にも供給されており、微分器18によっ
て速度信号が生成、出力される。
【0027】クロスヘッド19の位置設定値およびロー
タリーエンコーダ23からの信号は、位置・変位増幅器
34および微分器からの両信号は、加算器35によって
差分を演算され、この差分信号は、速度増幅器36によ
って増幅される。
【0028】速度増幅器36からの信号は、さらに電流
増幅器37によって増幅され、モータドライバ41を介
してサーボモータ18に供給される。
【0029】以後、可動金型24が固定金型25に密着
して反力が生じるまでは、ロータリーエンコーダ23の
検出結果に基づいて可動金型24の位置が制御される。
【0030】可動金型24が固定金型25に密着する
と、切替器31および32はそれぞれ、トグルサポート
12の変位量設定値およびリニアエンコーダ26からの
信号を選択、出力する。リニアエンコーダ26の検出値
は、リニアエンコーダのパルス変化よりも十分に速い周
波数でカウントされ、タイバーの微小な変位量に対して
十分な分解能を持っている。
【0031】クロスヘッド19の位置設定値およびロー
タリーエンコーダ23からの信号は、加算器33によっ
て差分を演算され、この差分信号は、位置・変位増幅器
34によって増幅される。
【0032】ロータリーエンコーダ23からの位置信号
は、微分器38にも供給されており、微分器18によっ
て速度信号が生成、出力される。
【0033】トグルサポート12の変位量値およびリニ
アエンコーダ26からの信号は、位置・変位増幅器34
および微分器からの両信号は、加算器35によって差分
を演算され、この差分信号は、速度増幅器36によって
増幅される。
【0034】速度増幅器36からの信号は、さらに電流
増幅器37によって増幅され、モータドライバ41を介
してサーボモータ18に供給される。
【0035】以後、可動金型24が固定金型25に密着
している間は、リニアエンコーダ26の検出結果に基づ
いて固定金型25と可動金型24との型締力が一定にな
るように制御される。
【0036】
【発明の効果】本発明による電動式型締装置は、タイバ
ーの後端部の進退方向の変位量を検出するタイバー変位
量検出センサと、タイバー変位量検出センサの検出結果
をパルス幅カウントした値に基づいて型締力を制御する
型締力制御回路とを有しているため、型締力を高精度に
制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による電動式型締装置の要
部を示す概略的な断面図である。
【図2】本発明の実施の形態による電動式型締装置の制
御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
11 固定プラテン 13 タイバー 14 可動プラテン 18 サーボモータ 19 クロスヘッド 20、21 トグルレバー 22 トグルアーム 23 ロータリーエンコーダ 24 可動金型 25 固定金型 26 リニアエンコーダ 30 型締力制御回路 31、32 切替器 33、35 加算器 34 位置・変位増幅器 36 速度増幅器 37 電流増幅器 38 微分器 41 モータドライバ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 射出成形機に適用され、電気モータによ
    りトグル機構を駆動して可動金型を固定金型に対して進
    退させることにより型締を行う電動式型締装置であっ
    て、前記トグル機構は、前記電気モータを駆動源として
    前記可動金型の進退方向に直線運動するクロスヘッド
    と、前記可動金型を取り付けるための可動プラテンと、
    トグルサポートによって前記進退方向における後端部が
    支持され、前記可動プラテンを前記進退方向に摺動させ
    る軌道として機能するタイバーと、前記クロスヘッドの
    直線運動を増倍力しつつ前記可動プラテンに伝達するレ
    バー構造とを備える電動式型締装置において、前記タイ
    バーの前記後端部の前記進退方向の変位量を検出するタ
    イバー変位量検出センサと、前記タイバー変位量検出セ
    ンサの発生するパルス幅に基づいて型締力を制御する型
    締力制御回路とを有することを特徴とする電動式型締装
    置。
  2. 【請求項2】 前記タイバー変位量検出センサは、前記
    トグルサポートの前記進退方向の変位量を検出すること
    で結果的に前記タイバーの前記後端部の変位量を検出す
    るものである請求項1に記載の電動式型締装置。
  3. 【請求項3】 前記可動金型の前記進退方向の位置を検
    出する可動金型位置検出センサをさらに有し、前記型締
    力制御回路は、前記可動金型が前記固定金型に密着して
    反力が生じるまでは前記可動金型位置検出センサの検出
    結果に基づいて該可動金型の位置を制御する一方、前記
    可動金型が前記固定金型に密着して反力が生じてからは
    前記タイバー変位量検出センサの検出結果に基づいて型
    締力を制御する請求項1または2に記載の電動式型締装
    置。
  4. 【請求項4】 前記可動金型位置検出センサは、前記ク
    ロスヘッドの前記進退方向の位置を検出することで結果
    的に前記可動金型の位置を検出するものである請求項3
    に記載の電動式型締装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008132221A1 (de) * 2007-04-30 2008-11-06 Siemens Aktiengesellschaft Messsystem zum erfassen einer dreh-linear-bewegung und entsprechender drehlinearantrieb
KR101576723B1 (ko) 2013-03-29 2015-12-10 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 사출성형기

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