JP2515204B2 - 複合式型締装置における型締方法及び駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、型開閉をモータ駆動
のクランク機構により行い、型締は伸長したクランク機
構を介して液圧により可動盤を押圧して行う複合式型締
装置における駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開平２−２０６５２５号公報に記載さ
れた従来の複合式型締装置は、固定金型を取付けた一方
の固定盤と、その固定盤に所定間隔を空けて対設した他
方の固定盤との間に、可動金型を取付けた可動盤を進退
自在に設け、その可動盤の背部に設けた液圧シリンダの
異形シリンダと他方の固定盤とにわたりトグル機構を設
けた構造よりなる。

【０００３】上記従来装置では、トグル機構により金型
を接触させる型締動作を行った後、液圧シリンダ内の液
体圧力を一定に制御することにより、型締力を一定に制
御することができ、トグル機構により型締力を発生させ
るときのように、金型温度の変化により型締力が変動す
ることはない。

【０００４】このような従来装置でも、金型間に異物が
介在したまま型閉じを行うと、異物のためにの金型が損
傷するので、型閉じ前に異物の有無を検出して、金型の
破損を防止する金型の保護手段が必要とされる。

【０００５】これまでの型締に際する金型保護では、工
程をトグルがほぼ伸び切るまで伸長させて金型を閉じる
型閉工程と、型閉工程の終了の後、液圧シリンダ内の液
圧を上昇させて金型を締付ける型締工程とに分け、型閉
工程中の液圧力の上昇を圧力センサーにより検出して異
物の検出とし、その液圧力が異常圧力となった場合に、
自動的に型締工程の移行を停止して、異物の介在による
破損から金型を保護している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液圧シ
リンダは型締力を直接発生させ或は受けるためのもので
あるから、その断面積は非常に大きく、液圧力の圧力値
が小さいときでも、液圧シリンダの出力は大きなものと
なり、異物の検出ができても金型を破損する虞が多分に
あった。

【０００７】この発明は、上記金型保護に関する課題を
解決するために考えられたものであって、その目的は、
クランクアームの伸長による型閉じの最終段階を、クラ
ンクの力の拡大率の小さな位置で低型閉力により行い、
またクランクアームの水平伸長を液圧シリンダ側に許容
することによって、異物介在時の金型の破損を防止する
ことができる新たな型締方法と駆動装置とを提供するこ
とにある。

【０００８】上記目的によるこの発明の型締方法は、一
方の固定盤に取付けた固定金型と、可動盤に取付けた可
動金型の開閉を、他方の固定盤に設けた液圧シリンダの
ピストンと可動盤とに連結したモータ駆動のクランク機
構により行い、そのクランク機構を介して上記液圧シリ
ンダにより型締を行う複合式型締装置において、液圧に
よりピストンを前進限に固定した状態でクランク機構に
よる型閉を開始し、可動盤側の可動金型が金型保護開始
位置に達した後の移動はモータを低トルクに制御して行
い、その低トルク制御時点から所定時間経過後の可動盤
位置により可動金型が設定位置に到達したことが確認さ
れたとき、上記ピストンに対する液圧を除いて該ピスト
ンを自由にするとともに、モータを高トルクに制御して
クランクアームを水平に伸長し、しかるのち上記液圧シ
リンダにより型締を行う、というものである。

【０００９】固定金型を取付けた一方の固定盤と液圧シ
リンダを設けた他方の固定盤との間に、可動金型を取付
けて可動盤を進退自在に設け、その可動盤と上記液圧シ
リンダのピストンとにわたり、該ピストン側の連結軸を
駆動軸として伸縮するクランクアームを連結したクラン
ク機構とからなる複合式型締装置において、上記クラン
ク機構の駆動軸に接続した型開閉用のサーボモータ及び
サーボモータ制御装置と、可動金型が金型保護開始位置
に達した後のサーボモータ駆動を低トルクにサーボモー
タ制御装置にトルクリミット指令を出力し、その低トル
ク制御時点から所定時間経過後の可動盤位置により可動
金型が設定位置に到達したことが確認された後は、上記
液圧シリンダの型締側回路の電磁比例弁を作動して上記
ピストンに対する圧力を除き、かつ上記サーボモータ制
御装置にトルクリミット解除指令を出力してサーボモー
タを高トルクに制御して、上記クランクアームを水平に
伸長させ、伸長完了の確認後にサーボモータの駆動停止
信号と液圧シリンダによる型締のための制御弁切換信号
とを出力する中央制御装置とからなる、というものであ
る。

【００１０】

【作 用】上記構成では、金型が相互に接触するときの
位置が、クランクアームが水平に伸長しきる手前で、ク
ランクの力の拡大率の小さな位置であり、またモータの
出力トルクを低く制御して行うことから、金型間に異物
が介在していても、金型を損傷することがなく、型閉じ
に際する保護が行き届く。

【００１１】またクランクアームが水平に伸長する前に
金型相互が接触し、その後はピストンの固定を解除して
伸長を行うため、クランクアームはピストンを後退移動
しつつ水平に伸長することになり、その伸長には大きな
力は要さぬので、モータやクランク機構にも大きな負荷
が作用することがない。

【００１２】

【実施例】図中１，２は四隅部をタイバー３，３により
連結した機台上の固定盤で、一方の固定盤１に固定金型
４ａが取付けてあり、他方の固定盤２には液圧シリンダ
５が取付けてある。

【００１３】６は上記タイバー３，３に挿通して固定盤
間に進退自在に設けた可動盤で上記固定盤１の対向面に
可動金型４ｂが取付けてあり、その可動盤６と上記液圧
シリンダ５のピストン７との間に、前後一対のクランク
アーム８ａ，８ｂを折曲自在にピン結合したクランク機
構８が、前部クランクアーム８ａを可動盤６の背部中央
の受部材９に連結し、後部クランクアーム８ｂをピスト
ン７と一体の受部材１０にそれぞれ軸１１，１２により
回動自在に連結して、上下方向に伸縮自在に設けてあ
る。

【００１４】ピストン側の上記連結軸１２は、図では省
略したが、後部クランクアーム８ｂと共に回動するよう
に、キーなどをもつて一体的に結合され、その軸端には
プーリー１３が取付けてある。このプーリー１３には上
記受部材１０に取付けたサーボモータ１４の回転を伝達
する駆動ベルト１５がサーボモータ側のプーリー１６と
にわたり架設してある。

【００１５】また上記タイバー３，３の固定盤２側の端
部はねじ軸１７に形成され、そのねじ軸１７は固定盤外
側に回転自在に設けた定位置の歯車付のナット部材１８
と固定盤２を挿通して螺合し、チェーン駆動によるナッ
ト部材１８の回転により、固定盤間のタイバー長さを調
整し、これにより固定盤１側に移動して型厚調整ができ
るようにしてある。

【００１６】図３は駆動装置の圧力制御系統とモータ制
御系統とを示すもので、圧力制御は可変容量型ポンプ等
の油圧源２０からの圧油を回路中に設けた電磁比例流量
弁（電磁比例弁）２１，２２を電気的に操作して行われ
る。また比例弁２１，２２の切換動作は上記サーボモー
タ１４の駆動を制御する中央制御装置３０からの指令に
より行われる。

【００１７】中央制御装置３０には上記電磁比例弁２
１，２２の電気制御部が接続してあり、またサーボモー
タ１４に取付けたエンコーダなどの位置検出器３１、速
度設定器３２、圧力設定器３３、位置設定器３４などが
電気的に接続されていて、それらから入力された情報に
基づき、速度指令や圧力指令をサーボモータ制御装置３
５に出力し、サーボモータ１４の駆動を制御する。

【００１８】なお、２３は圧力スイッチ、２４はチェッ
キバルブ、２５はリリーフバルブである。

【００１９】次に型締方法について説明する。先ず中央
制御装置３０からの指令により電磁比例弁２１，２１が
作動して型締側油室５ａに圧油が供給され、油圧により
ピストン７が前進限まで押し出されてその位置に油圧に
より固定される。この工程の完了は図では省略したが、
ピストン前進限確認スイッチにより確認され、中央制御
装置３０に出力される。

【００２０】中央制御装置３０はサーボモータ制御装置
３５に指令を出力してサーボモータ１４を駆動し、上記
連結軸１２を回動して図１の状態にあるクランク機構８
を伸長して行く。伸長により可動盤６が可動金型４ｂと
一緒に前進移動して、可動金型４ｂが位置検出器３１に
より金型保護開始位置に達し、達したという情報が中央
制御装置３０に入力されると、サーボモータ制御装置３
５にトルクリミット指令が出力され、サーボモータ１４
は低トルクに制御される。

【００２１】上記低トルク制御時点から所定時間経過後
の可動盤位置により可動金型が設定位置に到達したこと
が確認されると、中央制御装置３０は電磁比例弁２１，
２２の切換信号を出力し、型締側油室５ａの圧油をタン
クに戻して、ピストン７の前進限固定を解除し自由状態
となす。またそれに引き続いて、サーボモータ制御装置
３５にトルクリミット解除指令を出力し、サーボモータ
１４の駆動を高トルクに制御する。これによりクランク
機構８では、クランクアーム８ａ，８ｂがピストン７を
押し戻しながら水平に伸長して行く。

【００２２】伸長の完了が確認されると、サーボモータ
１４の駆動停止信号が出力され、また制御弁切換信号が
出力されて型締側油室５ａに圧油が供給されて、液圧シ
リンダ５による型締が行われる。

【００２３】上記型閉工程において、可動金型４ｂの設
定位置への到達が確認されないときには、中央制御装置
３０はアラーム信号を出力してサーボモータ１４を緊急
停止し、型閉じを中止する。また型締時においても、油
圧力を型締力の設定値まで上昇させて型締を行い、否の
時にアラーム信号を出力して型締停止を行う。

【００２４】なお、上記実施例では、電磁比例弁等の油
圧バルブ装置と油圧源とを組み合わせて型締を行うよう
にしているが、型締は液圧シリンダの液室に、電気的に
液圧力を制御できる液圧力制御機能付き液圧発生装置を
接続し、前以て設定された一定の液圧力値により液圧発
生装置を制御して液圧シリンダの液圧に圧力を加え、ピ
ストンを前進限に固定する一方、クランクアームの伸長
時には、液圧発生装置の設定圧力を前以て設定された型
締力値に変更して型締を行うことができる油圧装置を用
いてもよく、この場合には油圧路中の油圧バルブ装置を
省略することができる。

【００２５】

【発明の効果】この発明は上述のように、複合式型締装
置において、液圧によりピストンを前進限に固定した状
態でクランク機構により型閉し、可動金型が金型保護開
始位置に達した後の移動はモータを低トルクに制御して
行い、所定時間経過後の可動盤位置から設定位置への可
動金型の到達が確認されたときに、ピストンに対する液
圧を除いて自由にし、しかるのちモータを高トルクに制
御してクランクを水平に伸長し、液圧シリンダにより型
締を行うことから下記効果を奏する。

【００２６】・ クランク機構の伸縮は専ら金型の開閉
に用いられ、型締はクランク伸長後に液体圧力で行うた
め、クランク機構の伸長に大きな力を要せず、これまで
のトグル機構のようにタイバーを伸長して型締力を発生
させる場合に比べて、クランク機構の駆動力が小さく済
み、モータやクランク機構にも大きな負荷が掛からない
ので、長期にわたり使用してもクランクブッシュ等の摩
耗が少なく、耐久性に優れる。

【００２７】・ クランクアームの伸長による金型相互
の接触を、クランクの力の拡大率の小さな位置で、しか
も低トルクで行われるため、型閉じに際して金型に大き
な力が作用せず、金型間に異物が介在していても型閉力
により金型が損傷することがない。

【００２８】・ クランクアームの最終時の伸長は、ピ
ストンの固定解除により液圧シリンダ側に伸びて生ずる
ので、水平伸長に際しても大きな力を要せず、また金型
にも殊更に大きな力が作用することはないので金型の保
護となり、モータやクランク機構にも大きな負荷が作用
することがない。

【００２９】・ 駆動装置についても、型締装置の大幅
の変更を要せず、モータと液圧シリンダの両方を制御す
る装置を設け、その装置により一連の工程の駆動制御を
行うだけでよいので、金型保護の下に型開閉と型締とを
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】複合式型締装置の型開時における一部縦断正面
図である。

【図２】この発明の型締方法による型閉完了時の複合式
型締装置の一部縦断正面図である。

【図３】この発明に係る型締方法の実施に用いられる駆
動装置の説明図である。

【符号の説明】

１ 固定盤 ２ 固定盤 ３ タイバー ４ａ 固定金型 ４ｂ 可動金型 ５ 液圧シリンダ ６ 可動盤 ７ ピストン ８ クランク機構 ８ａ 前部のクランクアーム ８ｂ 後部のクランクアーム １２ ピストン側の連結軸 １３ プーリー １４ サーボモータ １５ 駆動ベルト ２０ 油圧源 ２１ 電磁比例弁 ２２ 電磁比例弁 ３０ 中央制御装置 ３５ サーボモータ制御装置

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の固定盤に取付けた固定金型と、可
   動盤に取付けた可動金型の開閉を、他方の固定盤に設け
   た液圧シリンダのピストンと可動盤とに連結したモータ
   駆動のクランク機構により行い、そのクランク機構を介
   して上記液圧シリンダにより型締を行う複合式型締装置
   において、 液圧によりピストンを前進限に固定した状態でクランク
   機構による型閉を開始し、可動盤側の可動金型が金型保
   護開始位置に達した後の移動はモータを低トルクに制御
   して行い、その低トルク制御時点から所定時間経過後の
   可動盤位置により可動金型が設定位置に到達したことが
   確認されたとき、上記ピストンに対する液圧を除いて該
   ピストンを自由にするとともに、モータを高トルクに制
   御してクランクアームを水平に伸長し、しかるのち上記
   液圧シリンダにより型締を行うことを特徴とする複合式
   型締装置における型締方法。
2. 【請求項２】 固定金型を取付けた一方の固定盤と液圧
   シリンダを設けた他方の固定盤との間に、可動金型を取
   付けて可動盤を進退自在に設け、その可動盤と上記液圧
   シリンダのピストンとにわたり、該ピストン側の連結軸
   を駆動軸として伸縮するクランクアームを連結したクラ
   ンク機構とからなる複合式型締装置において、 上記クランク機構の駆動軸に接続した型開閉用のサーボ
   モータ及びサーボモータ制御装置と、可動金型が金型保
   護開始位置に達した後のサーボモータ駆動を低トルクに
   サーボモータ制御装置にトルクリミット指令を出力し、
   その低トルク制御時点から所定時間経過後の可動盤位置
   により可動金型が設定位置に到達したことが確認された
   後は、上記液圧シリンダの型締側回路の電磁比例弁を作
   動して上記ピストンに対する圧力を除き、かつ上記サー
   ボモータ制御装置にトルクリミット解除指令を出力して
   サーボモータを高トルクに制御して、上記クランクアー
   ムを水平に伸長させ、伸長完了の確認後にサーボモータ
   の駆動停止信号と液圧シリンダによる型締のための制御
   弁切換信号とを出力する中央制御装置とからなることを
   特徴とする複合式型締装置における駆動装置。