JP2584287B2 - トグル式型締装置 - Google Patents

トグル式型締装置

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は射出成形機のトグル式型締装置に関する。
従来技術 射出成形機のトグル式型締装置では、通常、リアプラ
テンと可動プラテン間を上下一対のトグル機構で連結
し、これら機構を駆動するヘッドを共通のクロスヘッド
に構成して中央に配置し、いわゆる内巻きトグル機構と
している。
内巻きトグル機構を電動式に駆動する場合、リアプラ
テンに軸支したボールねじに前記のクロスヘッドに取り
付けたボールナットを螺合し、該ボールねじを型締モー
タで駆動する。
しかし、この構造はクロスヘッドなど重量物がトグル
機構の中央に集中して該トグル機構やタイロッドなどを
撓ませ、静的に型締装置の各部を歪ませたり、可動プラ
テンとフロントプラテンの平行度を低下させる難点があ
る。また、両トグル機構の間隔が大きくなるため、可動
プラテンを押す間隔が大きくなり可動プラテンの中心近
くを押すことができなくなる。このため、小さい金型を
取付けた場合、可動プラテンのたわみが大きくなり金型
を平均に押付けることができなくなり、バリが発生する
等の問題となる。
そこで、前記一対のトグル機構のヘッドを別個に、か
つ、トグル機構の両側に配置して、いわゆる外巻きトグ
ル機構とし、トグル機構を中心に近づけ、それぞれのヘ
ッドに取り付けたボールナットをそれぞれトグル機構の
両側に配置したボールねじに螺合させ、かつ、該ボール
ねじをタイミングベルトなどの連動機構を介して型締モ
ータで駆動する試みが為されている。
ところが、駆動される２本のボールねじの同期は結
局、前記のタイミングベルトやチェーンあるいはギア列
などの機械的な連動機構によっているので、ベルトの伸
びやバックラッシュなどによってズレが生じ、必要な型
締力が出ないとかフロントプラテンに対する可動プラテ
ンの平行度が動的に低下するなど、依然として従来の難
点を払拭できない面がある。
また、型締モータが一基であるために大型で高価なも
のを必要とし、しかも、ローターのイナーシャが大き
く、制御応答性を向上させにくいなどの難点もある。
発明が解決しようとする問題点 この発明は、トグル機構部分における重量の集中を避
け、また、フロントプラテンに対する可動プラテンの平
行度が静的にも、動的にも高度に維持されるトグル式型
締装置の提供を課題とする。
課題を解決するための手段 射出成形機の型締装置において； 可動プラテンとリアプラテンを複数のトグル機構から
なる外巻きトグル機構で連結する。
各トグル機構にこれを駆動するサーボモータをそれぞ
れ配置する。
電気的制御手段により、これらサーボモータを同期し
て駆動する。
作用 外巻きトグル機構は型締装置のトグル機構部分におけ
る重量を分散させる。
外巻きトグル機構は可動プラテンの中心付近に型締め
のための押圧力を及ぼす。
電気的制御手段は、複数本のボールねじの駆動をほぼ
完全に同期させる。
実施例 第１図は射出成形機における型締装置１を示し、前方
のフロントプラテン２と後方のリアプラテン３とが上下
左右４本の平行なタイバー４で連結され、その間に可動
プラテン５が前記タイバー４をガイドとして前後移動可
能に装着されている。
リアプラテン３と可動プラテン５は対称に配置された
上下のトグル機構6,7で連結されている。これらのトグ
ル機構6,7は共に第１リンク８と第２リンク９の一端を
屈曲自在に連結し、さらに、この連結点10に第３リンク
11を連結し、第１リンク８の他端をリアプラテン３に、
第２のリンク９の他端を可動プラテン５にそれぞれ回転
可能に連結している。また、第３リンク11はそれぞれに
別個のヘッド12,13に連結されている。
一方、リアプラテン３には、上方のタイバー4,4の間
と下方のタイバー4,4の間にボールねじ14,15がタイバー
４と平行に軸支され、リアプラテン３の後方へ突出した
部分でそれぞれサーボモータM1,M2に接続されている。
これらモータM1,M2は永久磁石同期伝動機を用いたサー
ボモータでリアプラテン３に取付けられており、一方の
モータM1には位置検出装置Ｐが装備されている。
前記ヘッド12,13はボールナット構造とされ、ボール
ねじ14,15に螺合している。すなわち、上側のトグル機
構６とそのヘッド12、上側のボールねじ14、および下側
のトグル機構７、そのヘッド13、下側のボールねじ15な
どから、全体として外巻きのトグル機構が構成されてい
る。
サーボモータM1,M2は電気的制御手段16に接続され、
また、この制御手段16にはモータM1に装備した位置検出
装置Ｐからの信号が伝達される。
第２図は電気的制御手段16をブロック的に示し、周知
のPWM制御回路にトランジスタインバータを２つ並列に
設けた構成となっている。符号Ｅは三相電源、同17は整
流回路、同18,18′は電力増幅器としてのトランジスタ
インバータで、各トランジスタインバータ18,18′の出
力でサーボモータM1,M2を駆動する。符号19はトランジ
スタPWM制御回路、Ｐは前記のように位置検出装置で、
パルスエンコーダなどからなり、サーボモータM1のロー
タの位置および速度を検出する。
トランジスタPWM制御回路19そのものの構成は周知で
あるので説明を省略するが、この制御回路19は、位置検
出装置Ｐで検出される現在速度ｓとNCなどの上位制御装
置からの速度指令v0を比較し、トランジスタインバータ
18,18′の各トランジスタTA〜TF、TA′〜TF′をオンオ
フさせて、各サーボモータM1,M2のU,V,W相の巻線の電流
を制御し、サーボモータM1,M2の速度を制御する。すな
わち、トランジスタPWM制御回路19から出力されるPWM信
号PA・PBにより各トランジスタインバータ18,18′のト
ランジスタTA,TA′およびTB,TB′をそれぞれ同時にオン
オフさせて、各サーボモータM1,M2のＵ相の巻線に流れ
る電流を制御し、同様に、PWM信号PC,PDによりトランジ
スタTC,TC′およびトランジスタTD,TD′をそれぞれ同時
にオンオフさせて各サーボモータM1,M2のＶ相の巻線に
流れる電流を制御し、PWM信号PE,PFによりトランジスタ
TE,TE′およびトランジスタTF,TF′をそれぞれ同時にオ
ンオフさせて各サーボモータM1,M2のＷ相の巻線に流れ
る電流を制御する。
フロントプラテン２と可動プラテン５間に金型を装着
し、サーボモータM1,M2を駆動するとボールねじ14,15が
回転し、ヘッド12,13が前方に移動される。そのため上
下のトグル機構6,7はそれぞれ第３リンク11を介して第
１リンク８、第２リンク９の屈曲が伸長され、可動プラ
テン５は前進して金型タッチが行なわれ、続いて型締作
動が行なわれる。
型開き作動は、サーボモータM1,M2が逆転してヘッド1
2,13が後方へ移動されることにより行なわれる。トグル
機構の作動や機構の詳細は従来の内巻きトグル機構と格
別に異なる点はない。
前記の作動において、電気的制御手段16は次の制御を
行う。
NCなどの上位制御装置から速度指令値v0がトランジス
タPWM制御回路19に入力されると、この制御回路19は位
置検出装置Ｐで検出された現在速度ｓと前記の速度指令
値v0を比較してその差に応じ、PWM信号PA〜PFを出力
し、トランジスタインバータ18,18′を介してサーボモ
ータM1,M2を駆動し、指令速度に制御する。
この際、各サーボモータM1,M2の各相の巻線に流れる
電流を制御するトランジスタインバータ18,18′の対応
する相の各トランジスタは同一のPWM信号でオンオフす
るから、両サーボモータM1,M2の同一相には同期して同
一電流が流れ、サーボモータM1,M2は、ほぼ完全に同期
して同トルクで回転され、ボールねじ14,15を等しく駆
動する。
なお、第１図において符号20はタイミングベルトでボ
ールねじ14,15にそれぞれ取付けられたプーリー21,22に
掛け回されており、両ボールねじ14,15の位相を同一に
保持するためのものである。
以上、実施例を示したが、本発明の実施は他のACモー
タ、あるいはDCモータによるサーボモータによっても可
能である。
また、トグル機構は上下一対としたが、一般には複数
のトグル機構で実施可能である。
発明の効果 トグル機構部の重量が分散され、内巻きトグル機構の
ように集中した重量による撓みや歪みが生じない。
型締めのための押圧力は可動プラテンの中心付近に与
えられるので、可動プラテンのたわみが小さい。
また、可動プラテンが平行に移動し、フロントプラテ
ンに対する可動プラテンの平行度が静的にも動的にも高
度に維持される。
トグル機構に必要な駆動力が分散されてそれぞれに小
型汎用のサーボモータを型締モータとして利用できるの
で安価に実施できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は概略で示す正面図、第２図は電気的制御手段の
回路プロック図である。 １……型締装置、２……フロントプラテン、３……リア
プラテン、４……タイバー、５……可動プラテン、６…
…上トグル機構、７……下トグル機構、８……第１リン
ク、９……第２リンク、10……連結点、11……第３リン
ク、12,13……ヘッド、14,15……ボールねじ、16……電
気的制御手段、17……整流回路、18……トランジスタイ
ンバータ、19……トランジスタPWM制御回路、20……タ
イミングベルト、21,22……プーリー、M1,M2……サーボ
モータ、Ｐ……位置検出装置。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】可動プラテンとリアプラテンを複数のトグ
    ル機構からなる外巻きトグル機構で連結し、各トグル機
    構にこれを駆動するサーボモータをそれぞれ配置し、こ
    れらサーボモータを同期して駆動する電気的制御手段を
    設けてあることを特徴としたトグル式型締装置。
  2. 【請求項２】電気的制御手段は、一つのサーボモータに
    備えた位置検出装置からの信号を用いて、全サーボモー
    タの駆動をフィードバック制御する手段を備えたもので
    あることを特徴とした請求項１に記載のトグル式型締装
    置。
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