JP2006159440A - Mold clamping method of toggle type mold clamping device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クロスヘッドと可動盤間にトグルリンク機構が介在するトグル式型締装置に用いて好適なトグル式型締装置の型締方法に関する。 The present invention relates to a mold clamping method of a toggle type mold clamping device suitable for use in a toggle type mold clamping device in which a toggle link mechanism is interposed between a cross head and a movable platen.
一般に、射出成形機に備える金型を型締するトグル式型締装置は知られている(特開昭62−32020号公報等)。トグル式型締装置は、可動型を支持する可動盤と駆動部により進退変位するクロスヘッド間をトグルリンク機構により連結し、クロスヘッドの加圧力を増圧して可動盤に伝達する機能を有しており、トグルリンク機構がほぼ伸長しきった状態におけるタイバーの伸びに基づいて所定の型締力が発生する。この場合、型締動作では、通常、型開位置から高速型閉が行われ、予め設定された低速切換位置に達したなら低速型閉に移行する。この低速型閉は、金型保護区間(異物検出区間)となり、正常に排出されなかった成形品等が異物として検出される。そして、予め設定された高圧切換位置に達したなら高圧型締に移行して高圧型締が行われる。 In general, a toggle type mold clamping device for clamping a mold provided in an injection molding machine is known (Japanese Patent Laid-Open No. 62-32020). The toggle type mold clamping device has a function of connecting the movable plate supporting the movable die and the crosshead moving forward and backward by the drive unit by a toggle link mechanism, and increasing the pressure applied to the crosshead and transmitting it to the movable platen. Therefore, a predetermined clamping force is generated based on the extension of the tie bar when the toggle link mechanism is almost extended. In this case, in the mold clamping operation, the high-speed mold closing is usually performed from the mold opening position, and when the preset low-speed switching position is reached, the process shifts to the low-speed mold closing. This low-speed mold closing becomes a mold protection section (foreign matter detection section), and a molded product or the like that has not been normally discharged is detected as a foreign matter. When the preset high pressure switching position is reached, the high pressure mold clamping is performed by shifting to the high pressure mold clamping.
ところで、通常、高圧型締を行う際の型締力は、定格型締力(最大型締力)に設定されるが、成形品の形態や成形条件等により必ずしも定格型締力に設定しなくてもよい場合があり、この場合には、むしろ省エネルギ性などの観点から定格型締力よりも小さく設定することも望ましい。 By the way, the clamping force when performing high-pressure clamping is usually set to the rated clamping force (maximum clamping force), but it is not necessarily set to the rated clamping force depending on the form of the molded product, molding conditions, etc. In this case, it may be desirable to set it smaller than the rated clamping force from the viewpoint of energy saving.
従来、型締力を設定する方法として、特開平4−86207号公報に開示されるトグル式型締装置の自動型締力設定方法が知られている。この方法は、所定個所に圧受盤の位置検出器とともに圧受盤位置制御手段を設け、型締力を設定するにあたり、金型の厚さと型締力とを設定し、それらの設定値から設定型締力を発生させる圧受盤の設定位置を算出して設定し、圧受盤位置制御手段によって圧受盤の移動を行い、設定値に達したなら圧受盤の移動を停止して圧受盤の停止位置を検出し、その検出値と圧受盤設定位置とを比較し、その値が許容値か否かを判断し、許容値の場合には型締力設定工程を終了させるようにしたものであり、型締力を変更する場合は、設定値を変更することにより自動で変更が行われる。
しかし、上述した従来の自動型締力設定方法を用いる型締力の変更方法は、次のような解決すべき課題が存在した。 However, the method for changing the mold clamping force using the above-described conventional automatic mold clamping force setting method has the following problems to be solved.
第一に、トグルリンク機構は、通常、図11に示すような型位置(可動盤の位置)に対する拡大率特性を有している。なお、拡大率は、(クロスヘッドの移動量/可動盤の移動量)×100〔%〕を示すものであり、クロスヘッドの加圧力を増圧して可動盤に伝達することができる。したがって、圧受盤の位置を固定盤に対して離間する方向に移動させることにより型締力を小さく設定する場合、可動盤が閉鎖位置に達する手前の金型保護区間では、型締力が小さくなるほど拡大率(増圧度)が大きくなり、実質的に金型保護ができなくなる不具合を生じる。 First, the toggle link mechanism normally has an enlargement ratio characteristic with respect to the mold position (position of the movable platen) as shown in FIG. The enlargement ratio indicates (the amount of movement of the cross head / the amount of movement of the movable plate) × 100 [%], and the pressure applied by the cross head can be increased and transmitted to the movable plate. Therefore, when the mold clamping force is set to be small by moving the position of the pressure receiving plate in a direction away from the fixed platen, the mold clamping force becomes smaller in the mold protection section before the movable plate reaches the closed position. The enlargement ratio (degree of pressure increase) is increased, resulting in a problem that the mold cannot be protected substantially.
第二に、可動盤の閉鎖位置を正確に検出するために、金型の閉鎖に伴う物理量(負荷トルク等)の変動に基づいて可動盤の閉鎖位置を検出しようとする場合、負荷トルク等の物理量によっては、図6に示すように、型締力を小さく設定するほど、その変動が小さくなる。このため、型締力を20〔%〕程度まで低下させた場合、そのときの負荷トルクの変動は、同図中、Toの特性線で示すように、閾値Tsに達しなくなり、可動盤の閉鎖位置の検出が事実上不能になる不具合を生じる。 Secondly, in order to accurately detect the closing position of the movable platen, when trying to detect the closing position of the movable platen based on the fluctuation of the physical quantity (load torque, etc.) accompanying the mold closing, Depending on the physical quantity, as shown in FIG. 6, the smaller the mold clamping force, the smaller the fluctuation. For this reason, when the mold clamping force is reduced to about 20%, the fluctuation of the load torque at that time does not reach the threshold value Ts as shown by the characteristic line of To in the figure, and the movable platen is closed. This causes a problem that position detection is virtually impossible.
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決したトグル式型締装置の型締方法の提供を目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a mold-clamping method for a toggle-type mold clamping device that solves the problems existing in the background art.
本発明に係るトグル式型締装置の型締方法は、上述した課題を解決するため、クロスヘッド2と可動盤3間にトグルリンク機構4を介在させ、可動盤3の移動量とクロスヘッドの移動量間に所定の拡大率を生じさせることにより、クロスヘッド2の加圧力を増圧して可動盤3に伝達するトグル式型締装置Mcにおいて、予め最大型締力よりも小さい所定の型締力を切換値Pcとして設定し、この切換値Pc以下となる型締力Pdを設定するときは、トグルリンク機構4を非ロックアップ状態Xnにすることによりクロスヘッド2を位置制御して型締めを行うとともに、切換値Pcを越える型締力Puを設定するときは、圧受盤5を位置調整することによりトグルリンク機構4をロックアップ状態Xuにして型締を行うようにしたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the toggle type clamping apparatus according to the present invention has a
この場合、発明の好適な態様により、切換値Pcは、最大型締力の60〔%〕以下の所定値に設定できる。また、切換値Pc以下となる型締力Pdを設定するクロスヘッド2の位置制御は、予めロックアップ状態Xuにより所定の型締力Pmを発生させる可動盤3の締めシロAm又はこの締めシロAmに対応するクロスヘッド2の基準追込量Bmを求めるとともに、設定する型締力Pdを発生させるクロスヘッド2の設定追込量Bsを基準追込量Bm又は締めシロAmから演算により求め、この設定追込量Bsに基づいて位置制御することができる。他方、切換値Pcを越える型締力Puを設定する圧受盤5の位置調整は、当該型締力Puに対応する締めシロAuを得るように圧受盤5を型厚調整機構6により移動させて位置調整することができる。一方、金型7の閉鎖に伴う物理量の変動に基づいて可動盤3の位置(閉鎖位置)を求める閉鎖位置検出モードを設け、予め、閉鎖位置検出モードを実行することにより、目標値の型締力を得る閉鎖位置を基準値Dsとして設定するとともに、生産稼働時に、閉鎖位置検出モードを実行することにより、実際の閉鎖位置(検出値Dd)を求め、この検出値Ddと基準値Dsの偏差Eに基づいて型締力を補正することができる。そして、この際、補正する型締力が切換値Pc以下のときは、偏差Eをクロスヘッド2の位置制御に反映させることができるとともに、補正する型締力が切換値Pcを越えるときは、偏差Eを可動盤3の位置調整に反映させることができる。
In this case, according to a preferred aspect of the invention, the switching value Pc can be set to a predetermined value of 60% or less of the maximum mold clamping force. Further, the position control of the
このような手法による本発明に係るトグル式型締装置Mcの型締方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。 According to the mold clamping method of the toggle type mold clamping device Mc according to the present invention by such a method, the following remarkable effects can be obtained.
(1) 切換値Pc以下となる型締力Pdを設定して型締めを行う際は、トグルリンク機構4を非ロックアップ状態Xnにすることによりクロスヘッド2を位置制御するため、圧受盤5の移動(調整)は不要となる。したがって、型締力を小さく設定するほど金型保護区間Zdの拡大率が大きくなる不具合を回避でき、設定する型締力の大きさに影響を受けることなく、常に、確実な金型保護を図ることができる。
(1) When performing mold clamping by setting a mold clamping force Pd that is equal to or less than the switching value Pc, the position of the
(2) トグルリンク機構4を非ロックアップ状態Xnにすることによりクロスヘッド2を位置制御するため、可動盤3の閉鎖位置における拡大率を小さくすることができる。したがって、可動盤3の閉鎖位置における負荷トルク等の物理量の変動が小さくなる不具合を回避でき、設定する型締力の大きさに影響を受けることなく、常に、可動盤3の正確な閉鎖位置を検出することができる。
(2) Since the position of the
(3) 好適な態様により、切換値Pcを最大型締力の60〔%〕以下の所定値に設定すれば、金型保護区間の拡大率が大きくなる不具合及び可動盤3の閉鎖位置における負荷トルク等の物理量の変動が小さくなる不具合の発生する領域を有効にカバーし、これらの不具合を確実に回避することができる。
(3) According to a preferred embodiment, if the switching value Pc is set to a predetermined value of 60% or less of the maximum mold clamping force, a problem that the enlargement rate of the mold protection section increases and the load at the closed position of the
(4) 好適な態様により、切換値Pc以下となる型締力Pdを設定する際におけるクロスヘッド2の位置制御を、予めロックアップ状態Xuにより所定の型締力Pmを発生させる可動盤3の締めシロAm又はこの締めシロAmに対応するクロスヘッド2の基準追込量Bmを求めるとともに、設定する型締力Pdを発生させるクロスヘッド2の設定追込量Bsを基準追込量Bm又は締めシロAmから演算により求め、この設定追込量Bsに基づいて位置制御すれば、切換値Pc以下の型締力Pdの設定を容易かつ確実に行うことができる。
(4) According to a preferred embodiment, the position control of the
(5) 好適な態様により、切換値Pcを越える型締力Puを設定する際における圧受盤5の位置調整を、当該型締力Puに対応する締めシロAuを得るように圧受盤5を型厚調整機構6により移動させて位置調整すれば、切換値Pcを越える型締力Puの設定を容易かつ確実に行うことができる。
(5) According to a preferred embodiment, the position of the
(6) 好適な態様により、金型7の閉鎖に伴う物理量の変動に基づいて可動盤3の閉鎖位置を求める閉鎖位置検出モードを設け、予め、閉鎖位置検出モードを実行することにより、目標値の型締力を得る閉鎖位置を基準値Dsとして設定するとともに、生産稼働時に、閉鎖位置検出モードを実行することにより、実際の閉鎖位置(検出値Dd)を求め、この検出値Ddと基準値Dsの偏差Eに基づいて型締力を補正するようにすれば、可動盤3の閉鎖位置を確実に検出して、型締力に対する精度の高い補正を行うことができる。
(6) According to a preferred embodiment, a closed position detection mode for obtaining the closed position of the
(7) 好適な態様により、補正する型締力が切換値Pc以下のときに、偏差Eをクロスヘッド2の位置制御に反映させるとともに、補正する型締力Pが切換値Pcを越えるときに、偏差Eを可動盤3の位置調整に反映させれば、設定する型締力の大きさに拘わらず、型締力に対する精度の高い補正を確実に行うことができる。特に、偏差Eをクロスヘッド2の位置制御に反映させた場合には、圧受盤3を移動させることなく補正可能になるため、補正精度の向上,迅速な補正処理の実現,補正処理の単純化等を図ることができる。
(7) According to a preferred embodiment, when the mold clamping force to be corrected is equal to or less than the switching value Pc, the deviation E is reflected in the position control of the
次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。 Next, the best embodiment according to the present invention will be given and described in detail with reference to the drawings.
まず、本実施形態に係る型締方法を実施できるトグル式型締装置Mcの構成について、図3及び図4を参照して説明する。 First, a configuration of a toggle type mold clamping device Mc capable of performing the mold clamping method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
図3中、Mで示す射出成形機は、トグル式型締装置Mcと射出装置Miを備える。トグル式型締装置Mcは、離間して配した固定盤21と圧受盤5を備え、固定盤21は不図示の機台上に固定されるとともに、圧受盤5は当該機台上に進退変位可能に支持される。また、固定盤21と圧受盤5間には、四本のタイバー22…を架設する。この場合、各タイバー22…の前端は、固定盤21に固定するとともに、各タイバー22…の後端は、圧受盤5に対して挿通させる。
In FIG. 3, an injection molding machine indicated by M includes a toggle type mold clamping device Mc and an injection device Mi. The toggle type mold clamping device Mc includes a
一方、タイバー22…には、可動盤3をスライド自在に装填する。この可動盤3は可動型7mを支持するとともに、固定盤21は固定型7cを支持し、可動型7mと固定型7cは金型7を構成する。さらに、圧受盤5と可動盤3間にはトグルリンク機構4を配設する。トグルリンク機構4は、圧受盤5に軸支した一対の第一リンク4a,4aと、可動盤3に軸支した一対の出力リンク4c,4cと、第一リンク4a,4aと出力リンク4c,4cの支軸に結合した一対の第二リンク4b,4bを有し、この第二リンク4b,4bはクロスヘッド2に軸支する。
On the other hand, the
また、圧受盤5とクロスヘッド2間には型締用駆動部25を配設する。型締用駆動部25は、圧受盤5に回動自在に支持されたボールねじ部26と、このボールねじ部26に螺合し、かつクロスヘッド2に一体に設けたボールナット部27を有するボールねじ機構28を備えるとともに、ボールねじ部26を回転駆動する回転駆動機構部29を備える。回転駆動機構部29は、型締用サーボモータ30と、このサーボモータ30に付設して当該サーボモータ30の回転数を検出するロータリエンコーダ31と、サーボモータ30のシャフトに取付けた駆動ギア32と、ボールねじ部26に取付けた被動ギア33と、この駆動ギア32と被動ギア33間に架け渡したタイミングベルト34を備えている。
A mold
これにより、サーボモータ30を作動させれば、駆動ギア32が回転し、駆動ギア32の回転は、タイミングベルト34を介して被動ギア33に伝達され、ボールねじ部26が回転することによりボールナット部27が進退移動する。この結果、ボールナット部27と一体のクロスヘッド2が進退移動し、トグルリンク機構4が屈曲又は伸長し、可動盤3が型開方向(後退方向)又は型閉方向(前進方向)へ進退移動する。
Accordingly, when the
他方、圧受盤5には型厚調整機構6を付設する。型厚調整機構6は、四本のタイバー22…の後端側にねじ部36…を形成し、各ねじ部36…にそれぞれ調整ナット37…を螺合してなるねじ機構38…(図4)を備える。この場合、調整ナット37…は圧受盤5に対するストッパを兼ねている。これにより、各調整ナット37…を回転させれば、ねじ部36…に対して相対変位するため、圧受盤5を進退変位させることができる。
On the other hand, a mold
また、圧受盤5の側面には、圧受盤5を移動させる駆動源となるギアードモータ40を取付ける。このギアードモータ40は、型厚調整用の駆動モータとなる。ギアードモータ40は、モータ本体部41を備え、このモータ本体部41は、後半部に設けた誘導モータによるモータ部と、前半部に設けることにより当該モータ部の回転が入力する減速ギア機構とを備え、モータ本体部41の前端面には、減速ギア機構の回転が出力する出力シャフト42が突出する。さらに、モータ本体部41の後端面からはモータ部におけるモータシャフトが突出し、このモータシャフトに対して位置をロックし又はロック解除するモータブレーキ部43及びモータシャフトの回転数を検出するロータリエンコーダ部44を付設する。このロータリエンコーダ部44は、インクリメンタルエンコーダを利用し、基準位置に対するエンコーダパルスの発生数により絶対位置の検出を行うことができる。なお、ロータリエンコーダ部44とモータブレーキ部43は、モータ本体部41に対して一体に組付けるため、エンコーダ付サーボモータと同様に全体の小型コンパクト化に寄与できる利点がある。
Further, a geared
一方、図4に示すように、出力シャフト42の前端側には、駆動ギア51を取付けるとともに、各調整ナット37…には、それぞれスモールギア52…を一体に取付ける。この場合、各調整ナット37…とスモールギア52…はそれぞれ同軸上に位置する。また、各スモールギア52…及び駆動ギア51に噛合するラージギア53を配設する。ラージギア53は、リング形に形成し、内周面に沿って設けたレール部が圧受盤5に取付けた四つの支持ローラ54…により支持される。即ち、各スモールギア52…は、正方形の四隅位置にそれぞれ配され、かつラージギア53は各スモールギア52…に囲まれる位置に配されるため、各スモールギア52…はラージギア53に対して同時に噛合する。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the
よって、ギアードモータ40を作動させれば、駆動ギア51の回転によりラージギア53が回転するとともに、このラージギア53の回転により各スモールギア52…が同時に回転する。そして、各スモールギア52…と一体に回転する各調整ナット37…がタイバー22…のねじ部36…に沿って進退変位するため、圧受盤5も進退変位し、その前後方向位置が調整される。また、61は、成形機コントローラであり、型締用サーボモータ30,ロータリエンコーダ31,ギアードモータ40,モータブレーキ部43及びロータリエンコーダ部44を接続する。
Therefore, when the geared
次に、このような構成を有するトグル式型締装置Mcの動作(機能)を含む本実施形態に係る型締方法について、図1〜図10を参照して説明する。 Next, a mold clamping method according to this embodiment including the operation (function) of the toggle mold clamping apparatus Mc having such a configuration will be described with reference to FIGS.
まず、コントローラ61には、予め、最大型締力よりも小さい所定の型締力を切換値Pcとして設定する。この場合、切換値Pcは、最大型締力の60〔%〕以下、望ましくは、40〔%〕以下の所定値に設定することができる。図10は、設定する型締力〔%〕に対する金型7の閉鎖位置における拡大率〔%〕特性を示すものであるが、従来のように、設定する型締力〔%〕の大きさに対応して圧受盤5を移動させて調整を行った場合、同図に示す特性線Qrのようになり、型締力40〔%〕付近よりも小さくなるに従って拡大率が急激に大きくなる。即ち、前述した金型保護区間Zdの拡大率が大きくなる不具合や可動盤3の閉鎖位置における負荷トルク等の物理量の変動が小さくなる不具合の度合が大きくなる。したがって、切換値Pcは、40〔%〕以下が最適であり、余裕度を考慮して60〔%〕以下が望ましい。これにより、このような不具合の発生する領域を有効にカバーし、これらの不具合を確実に回避することができる。なお、本実施形態では、切換値Pcを40〔%〕に設定した。
First, a predetermined mold clamping force smaller than the maximum mold clamping force is previously set in the
また、本実施形態では、切換値Pc(40〔%〕)を境にして、この切換値Pc以下となる型締力Pdを設定するときは、第一型締モードにより型締めを行うとともに、切換値Pcを越える型締力Puを設定するときは、第二型締モードにより型締めを行う。したがって、予めコントローラ61には、第一型締モード及び第二型締モードにより型締めを行うためのシーケンスプログラムが設定されている。
Further, in the present embodiment, when setting the mold clamping force Pd that is equal to or lower than the switching value Pc with the switching value Pc (40 [%]) as a boundary, the mold clamping is performed in the first mold clamping mode, When setting the mold clamping force Pu exceeding the switching value Pc, mold clamping is performed in the second mold clamping mode. Therefore, a sequence program for performing mold clamping in the first mold clamping mode and the second mold clamping mode is set in the
以下、具体的な型締方法について、図2に示すフローチャートに従って説明する。今、型締力は、N〔%〕に設定されているものとする(ステップS1)。例示の場合、最大型締力(定格型締力)100〔%〕が設定されている。最大型締力100〔%〕による型締めは、いわば従来と同じ型締めを行うことになる。図1(b)は、最大型締力100〔%〕により型締めを行う場合を示している。 Hereinafter, a specific mold clamping method will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Now, it is assumed that the mold clamping force is set to N [%] (step S1). In the example, the maximum mold clamping force (rated mold clamping force) 100 [%] is set. The mold clamping with the maximum mold clamping force of 100% is the same as the conventional mold clamping. FIG. 1B shows a case where mold clamping is performed with a maximum mold clamping force of 100%.
一方、金型交換等により、オペレータが型締力の設定を変更する場合を想定する(ステップS2)。この場合、変更する型締力が切換値Pc以下であれば、第一型締モードによる型締めが行われる(ステップS4)。例えば、型締力を20〔%〕に変更する場合、切換値Pc(40〔%〕)以下となる型締力Pdが設定されるため、第一型締モードによる型締めが行われる。第一型締モードでは、トグルリンク機構4を非ロックアップ状態Xnにすることによりクロスヘッド2を位置制御する型締めが行われる。
On the other hand, it is assumed that the operator changes the setting of the mold clamping force by changing the mold (step S2). In this case, if the mold clamping force to be changed is equal to or less than the switching value Pc, mold clamping is performed in the first mold clamping mode (step S4). For example, when the mold clamping force is changed to 20 [%], the mold clamping force Pd that is equal to or less than the switching value Pc (40 [%]) is set, so that the mold clamping is performed in the first mold clamping mode. In the first mold clamping mode, mold clamping is performed to control the position of the
この第一型締モードについて、更に具体的に説明する。第一型締モードでは、型厚調整機構6による圧受盤5の移動は行わない。なお、圧受盤5の位置は、トグルリンク機構4をロックアップ状態Xuにしたときに所定の型締力Pmを発生させる位置に固定することができる。例示は、40〔%〕の型締力Pmであるが、これに限定されるものではない。第一型締モードでは、まず、ロックアップ状態Xuにより所定の型締力Pmを発生させる可動盤3の締めシロAmに対応するクロスヘッド2の基準追込量Bmを求める(ステップS401)。なお、基準追込量Bmの代わりに可動盤3の締めシロAmを求めてもよい。図1(b)に、締めシロAmを示す。この締めシロAmは、実験(実測)等により得たデータベースから求めることができる。また、締めシロAmから対応するクロスヘッド2の基準追込量Bmへの変換は、公知の変換式を用いて容易に変換することができる。
This first mold clamping mode will be described more specifically. In the first mold clamping mode, the
さらに、設定する型締力Pdを発生させるクロスヘッド2の設定追込量Bsを締めシロAmから演算により求める(ステップS402)。この設定追込量Bsは、
Bs=(Ks×Pd×(Lc−Dm+D)/Lt)+Ko
ただし、Ks:比例定数(締めシロAmから導出)
Pd:設定する型締力
Lc:タイバー有効長
Dm:最大型厚
D :型厚
Lt:タイバー長
Ko:定数(オフセット量)
により算出できる。なお、Ksは、設定する型締力を発生させる際における締めシロAmとの関係から導出される傾きであり、この関係を図5に示す。また、タイバー有効長Lc(図1参照)は、圧受盤5から固定盤21までのタイバー長を示す。
Further, the set additional amount Bs of the
Bs = (Ks × Pd × (Lc−Dm + D) / Lt) + Ko
However, Ks: proportionality constant (derived from tightening white Am)
Pd: Clamping force to be set
Lc: Tie bar effective length
Dm: Maximum mold thickness
D: Mold thickness
Lt: Head of tie bar
Ko: Constant (offset amount)
Can be calculated. Note that Ks is an inclination derived from the relationship with the clamping force Am when the mold clamping force to be set is generated, and this relationship is shown in FIG. The tie bar effective length Lc (see FIG. 1) indicates the tie bar length from the
そして、設定追込量Bsが得られたなら、型締めを行う際に、この設定追込量Bsが得られるようにクロスヘッド2の位置制御を行う(ステップS403)。即ち、可動盤3が閉鎖位置(Cs)に達したなら設定追込量Bsだけクロスヘッド2を移動させる制御を行う。図1(a)がこの状態を示す。なお、図1(a)中、Asは設定追込量Bsに対応する可動盤3の締めシロである。図10に示す特性線Qiが第一型締モードにより型締めする際の拡大率特性である。同特性から明らかなように、型締力を小さく設定しても可動盤3の閉鎖位置における拡大率は大きくならず、ロックアップ状態にした型締力40〔%〕の拡大率とほぼ同じになる。
If the set additional amount Bs is obtained, the position of the
このように、切換値Pc以下となる型締力Pdを設定する際におけるクロスヘッド2の位置制御を、予めロックアップ状態Xuにより所定の型締力Pmを発生させる可動盤3の締めシロAmに対応するクロスヘッド2の基準追込量Bmを求めるとともに、設定する型締力Pdを発生させるクロスヘッド2の設定追込量Bsを基準追込量Bmから演算により求め、この設定追込量Bsに基づいて位置制御するため、切換値Pc以下の型締力Pdの設定を容易かつ確実に行うことができる。
As described above, the position control of the
これに対して、オペレータがステップS2により型締力の設定を変更する際に、変更する型締力が切換値Pcを越えていれば、第二型締モードによる型締めが行われる(ステップS5)。例えば、型締力を80〔%〕に変更する場合、切換値Pc(40〔%〕)を越えた型締力Pdが設定されるため、第二型締モードによる型締めが行われる。第二型締モードでは、圧受盤5を位置調整することによりトグルリンク機構4をロックアップ状態Xuにする型締が行われる。
On the other hand, when the operator changes the setting of the mold clamping force in step S2, if the mold clamping force to be changed exceeds the switching value Pc, mold clamping is performed in the second mold clamping mode (step S5). ). For example, when the mold clamping force is changed to 80 [%], the mold clamping force Pd exceeding the switching value Pc (40 [%]) is set, so that the mold clamping is performed in the second mold clamping mode. In the second mold clamping mode, the mold clamping is performed to adjust the position of the
この第二型締モードについて、更に具体的に説明する。第二型締モードでは、まず、ロックアップ状態Xuにして、設定する型締力Puを発生させる可動盤3の締めシロAuを求める(ステップS501)。この締めシロAuは、実験(実測)等により得るデータベースから求めることができる。図1(c)が第二型締モードにより設定する状態を示している。そして、締めシロAuが得られたなら型厚調整機構6を制御し、型締力Puに対応する締めシロAuを得るように圧受盤5を移動させる(ステップS502)。一方、型締めを行う際は、トグルリンク機構4をロックアップ状態Xnにする(ステップS503)。第二型締モードは、図10に示すように、型締力が40〔%〕を越える領域であり、この領域では、本来、拡大率の小さい領域であるため、従来の型締方法をそのまま適用しても前述した不具合は生じない。このように、切換値Pcを越える型締力Puを設定する際における圧受盤5の位置調整を、当該型締力Puに対応する締めシロAuを得るように圧受盤5を型厚調整機構6により移動させて位置調整するため、切換値Pcを越える型締力Puの設定を容易かつ確実に行うことができる。
This second mold clamping mode will be described more specifically. In the second mold clamping mode, first, the lockup state Xu is set, and the clamping white Au of the
よって、本実施形態に係る型締方法によれば、切換値Pc以下となる型締力Pdを設定して型締めを行う際に、トグルリンク機構4を非ロックアップ状態Xnにすることによりクロスヘッド2を位置制御するため、圧受盤5の移動(調整)は不要となる。したがって、型締力を小さく設定するほど金型保護区間の拡大率が大きくなる不具合を回避でき、設定する型締力の大きさに影響を受けることなく、常に、確実な金型保護を図ることができる。また、トグルリンク機構4を非ロックアップ状態Xnにすることによりクロスヘッド2を位置制御するため、可動盤3の閉鎖位置における拡大率を小さくすることができる。したがって、可動盤3の閉鎖位置における負荷トルク等の物理量の変動が小さくなる不具合を回避でき、設定する型締力の大きさに影響を受けることなく、常に、可動盤3の正確な閉鎖位置を検出することができる。
Therefore, according to the mold clamping method according to the present embodiment, when the mold clamping force Pd that is the switching value Pc or less is set and the mold clamping is performed, the
以上、型締力を変更する場合について説明したが、型締力を補正する場合にも同様に利用することができる。次に、型締力の補正方法について説明する。まず、コントローラ61に、閉鎖位置検出モードを設ける。閉鎖位置検出モードは、金型7の閉鎖に伴う物理量の変動に基づいて金型7の閉鎖点Csを検出するとともに、閉鎖点Csを検出したときのトグルリンク機構4におけるクロスヘッド2の位置を検出し、かつ検出したクロスヘッド2の位置から閉鎖点Csにおける可動盤3の位置(閉鎖位置)を求める機能を有する。
Although the case where the mold clamping force is changed has been described above, the present invention can also be used in the same manner when the mold clamping force is corrected. Next, a method for correcting the mold clamping force will be described. First, the
この場合、金型7の閉鎖に伴う物理量としては、負荷トルクTが望ましい。また、コントローラ61には、負荷トルクTに対する閾値Tsを設定する(図6参照)。この閾値Tsは、金型7の閉鎖点Cs、即ち、可動型7mが固定型7cにタッチしたことに伴う負荷トルクTの上昇を検出するものであり、任意のレベルに設定することができ、必要により、所定回数だけ試し型締を行うことにより設定することもできる。
In this case, the load torque T is desirable as a physical quantity associated with the closing of the
以下、この閉鎖位置検出モードの処理手順について、各図を参照しつつ図7に示すフローチャートに従って説明する。 Hereinafter, the processing procedure of this closed position detection mode will be described according to the flowchart shown in FIG.
今、金型7が型開位置(全開位置)にあるものとする。したがって、トグルリンク機構4におけるクロスヘッド2は、図6に示す型開位置Xaにある。型締動作の開始により、サーボモータ30が作動し、可動盤3は型開位置から型閉方向へ前進移動する。この際、可動盤3は、最初に高速で前進移動する高速型閉が行われる(ステップS11)。一方、可動盤3が型閉方向へ前進移動し、クロスヘッド2が、予め設定した低速切換点Xbに達すれば、低速型閉に移行する(ステップS12,S13)。この低速型閉では、図6に示すように、前段に設定した金型保護区間(異物検出区間)Zdにより異物検出処理が行われるとともに、この金型保護区間Zdが終了したなら、後段に設定した閉鎖点検出区間Zcにより金型7に対する閉鎖点Csの検出処理が行われる。
Now, it is assumed that the
即ち、金型保護区間Zdでは、負荷トルクTの大きさが監視され、予め設定した閾値を越えたなら、異物が存在すると判断して型開制御等の異常処理が行われる。また、金型保護区間Zdを通過し、閉鎖点検出区間Zcに移行すれば、金型7の閉鎖点Csを検出するための監視が行われる(ステップS14,S15)。この場合、負荷トルクTが予め設定した閉鎖点検出用の閾値Tsに達すれば、金型7の閉鎖点Csとして検出し、この検出時点から高圧型締に移行し、高圧型締が行われるとともに、同時に、この検出時点におけるクロスヘッド2の位置検出が行われる(ステップS16,S17)。さらに、クロスヘッド2の位置検出は、型締用サーボモータ30の回転数を検出するロータリエンコーダ31のエンコーダパルスを用いて行う。この場合、ロータリエンコーダ31は、インクリメンタルエンコーダであり、基準位置に対するエンコーダパルスの発生数により絶対位置の検出を行う。そして、クロスヘッド2の位置に基づいて可動盤3の閉鎖位置を公知の変換式を用いて演算により求める(ステップS18)。
That is, in the mold protection zone Zd, the magnitude of the load torque T is monitored, and if a preset threshold value is exceeded, it is determined that there is a foreign object, and abnormal processing such as mold opening control is performed. Moreover, if it passes through the mold protection zone Zd and shifts to the closing point detection zone Zc, monitoring for detecting the closing point Cs of the
この場合、求めた閉鎖位置が、初期設定、即ち、目標値の型締力を得る初期設定時における閉鎖位置検出モードの実行であれば、求めた閉鎖位置を基準値Dsとして設定(記憶)する(ステップS19,S20)。これに対して、後述する生産稼働時における閉鎖位置検出モードの実行であれば、検出値Ddとしてコントローラ61に取り込む(ステップS21)。以上の説明は、閉鎖位置検出モードの基本態様となる。なお、実際の基準値Ds及び検出値Ddは、後述するように、閉鎖位置検出モードを複数回にわたって実行し、得られる複数の閉鎖位置の平均から求めることができる。
In this case, if the obtained closing position is the initial setting, that is, the execution of the closing position detection mode at the time of the initial setting for obtaining the target mold clamping force, the obtained closing position is set (stored) as the reference value Ds. (Steps S19 and S20). On the other hand, if it is execution of the closed position detection mode at the time of the production operation mentioned later, it will be taken in into the
なお、図6において、仮想線で示す負荷トルクTfとTrは、それぞれ型締力が変動した場合を示している。負荷トルクTrは、金型7が加熱されて熱膨張した場合の変動曲線であり、正規の閉鎖点Csよりも手前の閉鎖点Crで閾値Tsに達している状態を示している。この場合、型締力は増加することになる。また、負荷トルクTfは、タイバー22…が加熱されて熱膨張した場合の変動曲線であり、正規の閉鎖点Csを過ぎた閉鎖点Cfで閾値Tsに達している状態を示している。この場合、型締力は低下することになる。このような型締力の変動に係わる閉鎖点Cs,Cf,Crであっても、上述した閉鎖位置検出モードにより正確に検出することができる。なお、Xdは型締終了位置を示す。
In FIG. 6, load torques Tf and Tr indicated by phantom lines indicate cases where the mold clamping force varies. The load torque Tr is a fluctuation curve when the
次に、このような閉鎖位置検出モードを用いた型締力補正方法の処理手順について、図8に示すフローチャートに従って説明する。 Next, the processing procedure of the mold clamping force correction method using such a closed position detection mode will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
今、生産稼働が自動成形により行われている場合を想定する(ステップS31)。この場合、上述した基準値Dsが予め設定されている。生産稼働中においては、予め設定した閉鎖位置検出時間或いは閉鎖位置検出ショット数に達すると、自動的に閉鎖位置検出モードが実行される(ステップS32,S33)。閉鎖位置検出モードの実行間隔は、1日に数回程度であっても実用上は十分であり、実機における型締力の変動度合等を考慮して設定可能である。なお、閉鎖位置検出モードの実行間隔は、任意に設定することができ、例えば、ショットの度に毎回行ってもよい。毎回行った場合であっても実際に補正を行う回数は、上述した1日に数回程度となり、生産効率に影響することはほとんどない。 Assume that the production operation is performed by automatic molding (step S31). In this case, the reference value Ds described above is set in advance. During production operation, when the preset closing position detection time or the number of closing position detection shots is reached, the closing position detection mode is automatically executed (steps S32 and S33). The execution interval of the closed position detection mode is sufficient for practical use even if it is several times a day, and can be set in consideration of the degree of fluctuation of the mold clamping force in the actual machine. Note that the execution interval of the closed position detection mode can be arbitrarily set, and may be performed every time a shot is made, for example. Even if it is performed every time, the number of times of actual correction is about several times a day as described above, and it hardly affects the production efficiency.
閉鎖位置検出モードは、上述した処理手順に従って、可動盤3の閉鎖位置に係る検出値Ddが求められる。例示の場合、閉鎖位置検出モードを、予め設定した複数回にわたって実行し、得られる複数の閉鎖位置の平均から検出値Ddを求める(ステップS34,S35)。検出値Ddが得られたなら、予め設定された基準値Dsとの偏差E、即ち、E=Ds−Ddを求める(ステップS36)。また、コントローラ61には、偏差Eに対する許容範囲が予め設定されるため、この許容範囲と得られた偏差Eを比較し、偏差Eが許容範囲を越えているか否かを判定する。偏差Eが許容範囲内にあるときは、型締力に対する補正は行わない。したがって、そのまま生産稼働を継続する(ステップS37,S31)。一方、偏差Eが許容範囲を越えたときは、再度、検出値Ddの検出を行う(ステップS37,S38,S31)。即ち、検出値Ddを複数回にわたって連続して検出し、求めた偏差Eが連続して許容範囲を越えたなら型締力に対する補正を行う(ステップS39,S40)。
In the closed position detection mode, the detection value Dd related to the closed position of the
次に、型締力に対する補正の処理手順について、図9に示すフローチャートを参照して説明する。 Next, a correction processing procedure for the mold clamping force will be described with reference to a flowchart shown in FIG.
この場合、補正する型締力が切換値Pc以下のときは、偏差Eをクロスヘッド2の位置制御に反映させる。即ち、偏差Eに基づいて設定追込量Bsに対する補正量を演算する(ステップS51,S52)。この場合、予め設定した一定の補正量を用いることにより複数回にわたって補正を行ってもよい。また、偏差Eに対応する補正量は、前述した型締力を変更する場合と同様の手順により求めることができ、求めた補正量により設定追込量Bsを補正する。一方、補正した設定追込量Bsが得られたなら、型締めを行う際に、この補正された設定追込量Bsを得るようにクロスヘッド2の位置を制御する(ステップS53)。このように、偏差Eをクロスヘッド2の位置制御に反映させることにより、圧受盤3を移動させることなく補正可能になるため、補正精度の向上,迅速な補正処理の実現,補正処理の単純化等を図ることができる。
In this case, when the mold clamping force to be corrected is equal to or less than the switching value Pc, the deviation E is reflected in the position control of the
他方、補正する型締力が切換値Pcを越えているときは、偏差Eを可動盤3の位置調整に反映させる。この場合、まず、コントローラ61は、予め設定した特定のタイミング(高圧型締期間以外の期間,型開期間,突出し期間等)に達したか否かを監視する(ステップS54)。そして、特定のタイミングに達したなら補正指令を出力し、型厚調整機構6を制御することにより圧受盤5を移動させる(ステップS55,S56,S57)。この場合、補正量に基づいて圧受盤移動用駆動モータ40を駆動制御し、圧受盤5を偏差Eが解消する方向に変位させる。なお、圧受盤5は、正規の速度よりも低速で移動させる。これにより、補正量に対応する目標位置まで圧受盤5を移動させたなら型厚調整機構6(駆動モータ40)を停止制御する(ステップS58,S59)。よって、このような補正方法を用いれば、可動盤3の閉鎖位置を確実に検出し、型締力に対する精度の高い補正を行うことができる。特に、補正する型締力が切換値Pc以下のときに、偏差Eをクロスヘッド2の位置制御に反映させるとともに、補正する型締力Pが切換値Pcを越えるときに、偏差Eを可動盤3の位置調整に反映させるため、設定する型締力の大きさに拘わらず、型締力に対する精度の高い補正を確実に行うことができる。
On the other hand, when the mold clamping force to be corrected exceeds the switching value Pc, the deviation E is reflected in the position adjustment of the
以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成,手法,数量,数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更,追加,削除することができる。 Although the best embodiment has been described in detail above, the present invention is not limited to such an embodiment, and the detailed configuration, method, quantity, numerical value, and the like do not depart from the spirit of the present invention. It can be changed, added, or deleted arbitrarily.
2 クロスヘッド
3 可動盤
4 トグルリンク機構
5 圧受盤
6 型厚調整機構
7 金型
Mc トグル式型締装置
Pc 切換値
Xn 非ロックアップ状態
Xu ロックアップ状態
Am 締めシロ
Au 締めシロ
Bm 基準追込量
Bs 設定追込量
2
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