JP2003071895A - 成形機 - Google Patents
成形機Info
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- JP2003071895A JP2003071895A JP2001266255A JP2001266255A JP2003071895A JP 2003071895 A JP2003071895 A JP 2003071895A JP 2001266255 A JP2001266255 A JP 2001266255A JP 2001266255 A JP2001266255 A JP 2001266255A JP 2003071895 A JP2003071895 A JP 2003071895A
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- Japan
- Prior art keywords
- crosshead
- mold
- head
- die plate
- movable die
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- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
型閉じの初期領域の加速および型開きの終期領域の減速
を急峻なものにしても、衝撃が発生しないようにするこ
と。 【解決手段】 型閉じ行程の初期に、トグルリンク機構
のクロスヘッドを所定距離だけ急加速して移動させた
後、一旦停止させるかまたは減速させ、クロスヘッドの
動きに可動ダイプレートが遅滞なく追従動作することが
可能となった段階で、クロスヘッドを急加速して移動さ
せるように制御し、また、クロスヘッドが急減速を行う
型開き行程の終期領域の手前で、高速移動しているクロ
スヘッドを減速させた後、加速し、クロスヘッドの動き
に可動ダイプレートが遅滞なく追従動作することが可能
となった段階で、クロスヘッドを急減速させるように制
御する。
Description
カストマシン等の成形機に係り、特に、型開閉メカニズ
ムにトグルリンク機構を用いた成形機に関するものであ
る。
機に用いられるトグルリンク機構は、トグルリンク機構
が伸び切った(突っ張った)型締め完了状態では、力の
拡大率が最大となり、また、トグルリンク機構が伸び切
った状態では、トグルリンクが安定状態をとるので、型
締め完了時にはサーボモータ等の型開閉駆動源の動作を
停止させることが可能となる等の特徴があるので、成形
機の型締めメカニズムにはトグルリンク機構が多用され
ている。
ク機構を用いた成形機においては、サーボモータ等の型
開閉駆動源の性能向上等によって、マシンの能力として
は加減速を高速で行うことが可能であるにもかかわら
ず、比較的低速の加減速を行うことを余儀なくされ、成
型サイクルの短縮化の隘路となっていた。これは、以下
の理由による。
は、ころがり軸受けとしてブッシュが多用されている
が、このブッシュを用いた関節部には微小なクリアラン
ス(ガタ)があり、多数の関節部のガタを累積すると無
視できないものとなる。また、型開閉駆動源を搭載した
保持プレートにその一端を固定されるタイバーには、ダ
イハイト(型厚)調整のためのネジ・ナット機構が存在
するが、このネジ・ナット機構にも微小なガタがある。
これらのガタ要因によって、型閉じ(型締め)行程時に
トグルリンク機構のクロスヘッドを加速前進させると、
クロスヘッドの前進によってガタが無くなるまでクロス
ヘッドのみが先行して前進し、ガタが無くなって、クロ
スヘッドの動きに可動ダイプレートが遅滞なく(リアル
タイムで)追従動作することが可能となったタイミング
から、可動ダイプレートが前進を始める。ところで、ト
グルリンク機構は、型閉じ開始のタイミングが最も力の
拡大率が小さく、可動ダイプレートの速度が最も速いと
いう特性を持つため、クロスヘッドの動きに可動ダイプ
レートが遅滞なく追従動作することが可能となったタイ
ミングでは、クロスヘッドが先行して所定ストロークす
でに前進しているので、この先行しているクロスヘッド
の位置および速度に対応する相当に大きな速度を出そう
と、可動ダイプレートが急速前進(急速発進)をするこ
ととなって、型閉じの初期領域の加速を急峻に行った場
合には、「ゴン」という衝撃音が発生し、ユーザに不安
感を与えると共に、メカニズムの耐久性に対する信頼性
も低下する。
(a)は、型閉じ行程のクロスヘッドのストローク(位
置)と速度との関係を示し、図4の(b)は、型閉じ行
程の可動ダイプレートのストロークと速度との関係を示
している。型閉じ開始位置からクロスヘッドが急速加速
により前進を始めても、所定ストローク(0.2〜0.
5mm)の間は上述したガタがあるため、可動ダイプレ
ートは前進を開始せず、ガタが無くなくなる図4中のC
の位置にクロスヘッドが至ったタイミング以後から、可
動ダイプレートは前進を開始する。図4中のCの位置で
はクロスヘッドのみが先行しているので、この先行して
いるクロスヘッドの位置および速度に対応する速度を出
すために、可動ダイプレートは図4の(b)に示すよう
に急速発進し、このため「ゴン」という衝撃音が発生す
る。なお、型閉じの終期のクロスヘッドの急速減速領域
でも、先とは逆方向のガタ吸収が行われるが、型閉じの
終期領域では、クロスヘッドの移動量に対して可動ダイ
プレートの移動量は微小であるため、衝撃はなく問題を
生じない。
速を行う終期領域(減速領域)に入ったときにおいて、
減速を行ったクロスヘッドに対して、上述したガタ分だ
け可動ダイプレートが慣性で移動し(後退し)、この
後、クロスヘッドの動きに可動ダイプレートが遅滞なく
追従動作することが可能となったタイミングから、先行
して減速しているクロスヘッドの位置および速度に対応
する速度まで減速しようと、可動ダイプレートが急速減
速をすることとなって、型開きの終期領域の減速を急峻
に行った場合には、先と同様に、「ゴン」という衝撃音
が発生し、ユーザに不安感を与えると共に、メカニズム
の耐久性に対する信頼性も低下する。
(a)は、型開き行程のクロスヘッドのストローク(位
置)と速度との関係を示し、図5の(b)は、型開き行
程の可動ダイプレートのストロークと速度との関係を示
している。クロスヘッドが一定の高速で後退している領
域から、急速減速を行う終期領域(急速減速領域)に入
ると、クロスヘッドは直ちに急速減速を開始するが、上
述したガタがあるので、可動ダイプレートは、ガタ分だ
けなおも、慣性によって高速で後退し、ガタが無くなく
なる図5中のDの位置にクロスヘッドが至ったタイミン
グ以後から、可動ダイプレートは減速を開始する。図5
中のDの位置ではクロスヘッドのみが先行して減速して
いるので、この先行しているクロスヘッドの位置および
速度に対応する減速速度を出すために、可動ダイプレー
トは図5の(b)に示すように急激に減速し、このため
「ゴン」という衝撃音が発生する。なお、型開きの初期
のクロスヘッドの急速加速領域でも、逆方向のガタ吸収
が行われるが、型開きの初期領域では、クロスヘッドの
移動量に対して可動ダイプレートの移動量は微小である
ため、衝撃はなく問題を生じない。
の初期領域の加速を図4の(a)中で2点鎖線で示すよ
うな緩やかな加速として、型開きの終期領域の減速を図
5の(a)中で2点鎖線で示すような緩やかな減速とし
ていた。
その目的とするところは、トグルリンク機構を用いた成
形機において、型閉じの初期領域の加速および型開きの
終期領域の減速を急峻なものにしても、衝撃が発生しな
いようにすることにある。
達成するために、型開閉駆動源による軸方向駆動力を、
トグルリンク機構を介して可動ダイプレートに伝達し
て、型開閉を行う成形機において、型閉じ行程の初期
に、トグルリンク機構のクロスヘッドを所定距離だけ急
加速して移動させた後、一旦停止させるかまたは減速さ
せ、クロスヘッドの動きに可動ダイプレートが遅滞なく
追従動作することが可能となった段階で、クロスヘッド
を急加速して移動させるように制御し、また、トグルリ
ンク機構のクロスヘッドが急減速を行う型開き行程の終
期領域の手前で、高速移動しているクロスヘッドを減速
させた後、加速し、クロスヘッドの動きに可動ダイプレ
ートが遅滞なく追従動作することが可能となった段階
で、クロスヘッドを急減速させるように制御する手段
を、設けた構成をとる。
面を用いて説明する。
形機の型開閉系メカニズムおよび型開閉制御系の構成を
示す図である。
レート、2は固定ダイプレートに搭載された固定側金
型、3は成形運転時には固定状態をとる保持プレート、
4は固定ダイプレート1と保持プレート2にその端部を
それぞれ固定された複数本のタイバー、5はタイバー4
に挿通されて前後進可能な可動ダイプレート、6は可動
ダイプレート5に搭載された可動側金型、7は保持プレ
ート3に搭載された型開閉駆動源となるサーボモータ、
8はサーボモータ7の回転を直線運動に変換するボール
ネジ機構(ボールネジ機構の主体部は保持プレート3に
内蔵されている)の直線運動部であるネジ部、9はネジ
部8の軸方向駆動力を受けて可動ダイプレート5を前進
または後退駆動するトグルリンク機構である。
部8に連結されたクロスヘッド9aと、その一端側を可
動ダイプレート5に回動可能であるように連結されたA
リンク9bと、その一端側を保持ダイプレート5に回動
可能であるように連結されたBリンク9cと、クロスヘ
ッド9aとAリンク9bとBリンク9cの3者にそれぞ
れ相対回動可能であるように連結されたCリンク9dと
によって構成されている。そして、クロスヘッド9aの
前進によって、折り畳み状態にあるトグルリンク機構9
を伸張させることにより、可動ダイプレート5を前進さ
せて型閉じ(型締め)を行い、クロスヘッド9aの後退
によって、伸張状態にあるトグルリンク機構9を折り畳
むことにより、可動ダイプレート5を後退させることに
より、型開きを行うようになっている。
7をフィードバック制御によって駆動するサーボドライ
バ部、11は型開閉動作の制御を司る型開閉制御部であ
る。サーボドライバ部10は、型開閉制御部11からの
制御指令値と、サーボモータ7に設けられた図示せぬエ
ンコーダから得られる位置実測値(速度実測値)12
と、サーボモータ10に設けられた図示せぬ駆動電流値
センサ手段から得られる実測トルク値13を参照して、
型閉じ行程時および型開き行程時には、その領域に応じ
てサーボモータ10を速度フィードバック制御する。な
お、実際のマシンにおいては、型閉じ行程の終期には、
異物検知を行うための低圧型閉じ(低圧型締め)と、こ
れに引き続く高圧型閉じ(高圧型締め)が、トルク(圧
力)フィードバック制御によって行われるが、これは本
発明の要旨と関係しないので、本実施形態の説明では、
説明の簡略化のため、型開き行程時は総て速度フィード
バック制御であるとする。
シーケンス制御部からの指令に基づき型開閉の制御動作
を行うようになっており、この型開閉制御部11には、
型閉じ用制御設定値格納部11aと、型開き用制御設定
値格納部11bとが設けられている。型閉じ用制御設定
値格納部11aには、位置(ストローク)軸に沿った速
度指令値と、領域毎に応じたトルク制限値とが格納され
ており、型開き用制御設定値格納部11bにも、位置
(ストローク)軸に沿った速度指令値と、領域毎に応じ
たトルク制限値とが格納されている。なお、実際のマシ
ンにおいては、型閉じ用制御設定値格納部11aには、
さらに、トルクフィードバック制御領域における位置
(ストローク)軸に沿ったトルク指令値と、領域毎に応
じた速度制限値とが格納されている。
を、図2を用いて説明する。図2の(a)は、型閉じ行
程のクロスヘッドのストローク(位置)と速度との関係
を示し、図2の(b)は、型閉じ行程の可動ダイプレー
トのストロークと速度との関係を示している。
型閉じ開始位置からクロスヘッド9aを所定ストローク
(所定距離)だけ急加速により前進させ、前記したガタ
が無くなる図2中の位置Aで、クロスヘッド9aを一旦
停止させる。クロスヘッド9aが位置Aに至ったタイミ
ング以降は、クロスヘッド9aの動きに可動ダイプレー
ト5が遅滞なく(リアルタイムで)追従動作することが
可能となるので、位置Aから、クロスヘッド9aを再び
急加速により前進させ、加速領域から一定速の高速領域
に入ると、一定速でクロスヘッド9aを前進させ、一定
速の高速領域から減速領域に入ると、クロスヘッド9a
を急減速させる。このような、制御を行うことにより、
可動ダイプレート5の加速動作の初期に従来のように衝
撃を生じることが無くなり、円滑な動作が保証されて耐
久信頼性が向上すると共に、型閉じ行程の短縮化を図る
ことが可能となる。なお、図2の(a)中に示すよう
に、型閉じ開始から位置Aまでの間に、クロスヘッド9
aを急加速した後、急減速させるようにしても、同様の
効果が得られる。
記のような動作を行うための制御設定値が格納されてい
る。なお、型閉じ開始位置から前記位置Aまでのストロ
ーク値Sxは、マシン毎に機差があるので、予め測定さ
れたストローク値を出荷段階で記憶させておくようにさ
れる。
用いて説明する。図3の(a)は、型開き行程のクロス
ヘッドのストローク(位置)と速度との関係を示し、図
3の(b)は、型開き行程の可動ダイプレートのストロ
ークと速度との関係を示している。
ヘッド9aを急加速により後退させ、加速領域から一定
速の高速領域に入ると、一定速でクロスヘッド9aを後
退させる。そして、一定速の高速領域の終期に(減速領
域の手前で)、高速移動(高速後退)しているクロスヘ
ッド9aを急減速させた後、急加速して、前記したガタ
が無くなる図3中の位置Bから、クロスヘッド9aを再
び急減速させる減速領域に移行させ、これにより減速領
域における急減速を実行させる。クロスヘッド9aが位
置Bに至ったタイミング以降は、クロスヘッド9aの動
きに可動ダイプレート5が遅滞なく(リアルタイムで)
追従動作することが可能となるので、位置Bからクロス
ヘッド9aを急減速により後退させても、衝撃が生じる
ことはない。このような、制御を行うことにより、可動
ダイプレート5の減速領域の初期に従来のように衝撃を
生じることが無くなり、円滑な動作が保証されて耐久信
頼性が向上すると共に、型開き行程の短縮化を図ること
が可能となる型開き用制御設定値格納部11bには、上
記のような動作を行うための制御設定値が格納されてい
る。なお、一定速の高速領域の終期における減速および
加速のストローク値は前記Sxと等価である。
ンク機構を用いた成形機において、型閉じの初期領域の
加速および型開きの終期領域の減速を急峻なものにして
も、衝撃が発生しないので、耐久信頼性を保証しつつ、
型開き行程の短縮化を図ることが可能となる。
系メカニズムおよび型開閉制御系の構成を示す説明図で
ある。
ロスヘッドのストロークと速度との関係、および、可動
ダイプレートのストロークと速度との関係を示す説明図
である。
ロスヘッドのストロークと速度との関係、および、可動
ダイプレートのストロークと速度との関係を示す説明図
である。
ッドのストロークと速度との関係、および、可動ダイプ
レートのストロークと速度との関係を示す説明図であ
る。
ッドのストロークと速度との関係、および、可動ダイプ
レートのストロークと速度との関係を示す説明図であ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 型開閉駆動源による軸方向駆動力を、ト
グルリンク機構を介して可動ダイプレートに伝達して、
型開閉を行う成形機において、 型閉じ行程の初期に、トグルリンク機構のクロスヘッド
を所定距離だけ急加速して移動させた後、一旦停止させ
るかまたは減速させ、その後クロスヘッドを急加速して
移動させるように制御する手段を、設けたことを特徴と
する成形機。 - 【請求項2】 型開閉駆動源による軸方向駆動力を、ト
グルリンク機構を介して可動ダイプレートに伝達して、
型開閉を行う成形機において、 トグルリンク機構のクロスヘッドが急減速を行う型開き
行程の終期領域の手前で、高速移動しているクロスヘッ
ドを減速させた後、加速し、その後クロスヘッドを急減
速させるように制御する手段を設けたことを特徴とする
成形機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001266255A JP3809997B2 (ja) | 2001-09-03 | 2001-09-03 | 成形機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001266255A JP3809997B2 (ja) | 2001-09-03 | 2001-09-03 | 成形機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003071895A true JP2003071895A (ja) | 2003-03-12 |
JP3809997B2 JP3809997B2 (ja) | 2006-08-16 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008178982A (ja) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Ube Machinery Corporation Ltd | 樹脂成形品の成形方法及び成形装置 |
JP2010111021A (ja) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Toshiba Mach Co Ltd | 型締装置及び型締制御方法 |
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-
2001
- 2001-09-03 JP JP2001266255A patent/JP3809997B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN107249850B (zh) * | 2015-02-19 | 2020-04-24 | 东芝机械株式会社 | 合模装置、成形装置及成形方法 |
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EP3067181A1 (en) * | 2015-03-11 | 2016-09-14 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Injection molding machine and method for controlling injection molding machine |
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