JP2919250B2 - 型締装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、射出成形機などに用いられる型
締装置に係り、特に可動型の位置に基づいて型開閉およ
び型締作動が制御される型締装置に関するものである。

【０００２】

【背景技術】従来から、射出成形機などに用いられる型
締装置として、固定型が取り付けられる固定盤と、可動
型が取り付けられる可動盤とを備え、可動盤を固定盤に
対して接近／離隔移動させることにより、型開閉および
圧締を行うようにしたものが知られている。

【０００３】ところで、かくの如き型締装置において
は、成形品の品質向上および安定化や成形サイクルの向
上等を目的として、一般に、型開閉時における可動盤の
移動速度や圧締時における圧力（圧締力）などの制御
が、可動型の位置、即ち固定型と可動型の型開閉量に基
づいて行なわれるようになっている。そして、特に、近
年では、より高精度な制御の実現のために、１／１０〜
１／１００mmの精度で可動型の位置検出を行い、その検
出値に基づいて型開閉および圧締制御が行われるように
なってきている。

【０００４】ところが、このように高精度な可動型の位
置検出値に基づいて型締装置の作動制御を行う場合に
は、固定型および可動型の熱膨張に起因する型厚変化に
よって作動に悪影響が及ぼされるおそれがあった。即
ち、可動型の型閉ストロークは、当然に固定型および可
動型の型厚寸法によって異なるために、作動制御に先立
って型厚寸法が測定記憶され、かかる型厚寸法を考慮し
つつ型締装置が作動制御されることとなるが、固定型お
よび可動型が外気温の状態から成形が開始されると、成
形回数の増加に従って型温度が次第に上昇し、熱膨張に
よって型厚寸法が大きくなって、型厚寸法の増大量だけ
型閉ストロークが小さくなることから、初期設定された
型閉ストロークまで至らなくなって型閉完了信号が得ら
れなくなり、型締作動に移らずに成形サイクルが中断し
てしまうという問題があったのである。

【０００５】また、型合せ面間への異物の挟み込み時に
おける型保護のために、異物の挟み込みによって型閉ス
トロークにまで至らない場合に警報を発する金型保護装
置を設けている場合には、熱膨張による型厚寸法の増大
に起因する型閉ストロークの減少によって警報が出てし
まうという問題もあった。

【０００６】そのために、従来では、成形サイクルの中
断や警報発生の度に、担当者が可動型の位置検出値を確
認して一々型厚の設定値を手入力で変更しなければなら
ず、極めて面倒で且つ細かい作業が必要となり、人手に
よる労力負担が大きかったのである。

【０００７】なお、人手による労力負担を軽減するため
に、予め熱膨張による型厚寸法の増大を見込んで、当初
から型厚を大きめに設定しておくことも考えられるが、
その場合、熱膨張量が小さくて設定型厚にまで至らない
初期の成形時には、型が完全に閉まりきらない段階で型
締作動に移って増圧がかかるため、型閉時の衝撃が大き
くなって打音や型損傷が発生し易く、異物の挟み込みも
検出し難くなって型保護の精度が低下するといった問題
が惹起されることとなり、決して有効な手段ではなかっ
たのである。

【０００８】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、熱膨張に起因する型厚変化に対応した作動
制御が可能で、熱膨張に起因する型厚変化に起因する成
形サイクルの中断や金型保護装置の警報発生を防止しつ
つ、高精度な可動型の位置検出値に基づく作動制御を安
定して行うことのできる型締装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【解決手段】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その特徴とすると
ころは、図１に示されているように、固定型に対して接
近／離隔移動せしめられる可動型の位置を検出する型位
置検出手段１０と、それら固定型および可動型の型厚寸
法を記憶する型厚記憶手段１２と、該型厚記憶手段１２
に記憶された型厚寸法を考慮しつつ前記型位置検出手段
１０にて検出される可動型の位置に基づいて型閉および
型締作動を制御する型閉・型締制御装置１４とを有する
型締装置において、型締作動の完了を検出する型締完了
確認手段１６と、前記型厚記憶手段１２において基準デ
ータとして記憶された、型厚補正を開始した際の一回目
の型位置データのサンプリングによって得られる型厚寸
法を、該型締完了確認手段１６による型締作動の完了確
認後に前記型位置検出手段１０によって検出された可動
型の位置に基づいて、補正する型厚補正手段１８とを、
設けたことにある。

【００１０】 また、本発明は、そのような型締装置で
あって、型位置検出手段１０において、型厚記憶手段１
２に記憶されて前記可動型の位置に基づく型閉および型
締作動の制御に際して考慮される型厚寸法よりも小さな
単位幅で、前記可動型の位置が検出されるようにした型
締装置をも特徴とする。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を更に具体的に明らかにするた
めに、本発明の実施例について、図面を参照しつつ、詳
細に説明する。

【００１２】先ず、図２には、本発明の一実施例として
の型締装置のシステム構成が概略的に示されている。本
実施例の型締装置は、ＣＰＵ２０，ＲＡＭ２２およびＲ
ＯＭ２４を有し、ＣＲＴディスプレイ２６およびキーボ
ード２８がコントローラ３０を介して接続されたマイク
ロコンピュータを備えている。また、このマイクロコン
ピュータのバスライン３２には、入出力回路３４を介し
て、型締装置本体３６とそれに装着された型位置センサ
３８および型締圧センサ４０が、それぞれ接続されてい
る。

【００１３】 そして、かくの如く構成された型締装置
においては、ＣＰＵ２０がＲＡＭ２２の記憶機能を利用
しつつ予めＲＯＭ２４に記憶されたプログラムに従って
入力信号を処理し、型締装置本体３６における型閉およ
び型締作動を制御する。

【００１４】より詳細には、型締装置本体３６は、図面
上に明示はされていないが、固定金型が取り付けられた
固定盤と可動金型が取り付けられた可動盤を備えてお
り、油圧シリンダや電動モータ等の駆動手段によって可
動盤が固定盤に対して接近／離隔方向に駆動されるよう
になっていると共に、型位置センサ３８によって、可動
盤の位置が検出されるようになっている。

【００１５】そして、ＣＰＵ２０等にて構成されたマイ
クロコンピュータにより、型位置センサ３８にて検出さ
れる可動盤の位置に基づいて、ＲＡＭ２２に記憶された
金型厚寸法を考慮しつつ、型締装置本体３６における可
動盤の駆動手段が制御されることにより、例えば、型開
位置から固定金型と可動金型が当接する直前まで高速型
閉作動させた後、両金型が当接するまで低速型閉作動を
行って型閉完了せしめた後、増圧して型締作動を行うよ
うに作動制御されることとなる。ここにおいて、金型厚
寸法を考慮するのは、型開状態から型閉完了するまでの
可動金型の移動ストローク（型閉ストローク）が、固定
金型および可動金型の厚さ寸法によって異なるからであ
り、固定盤と可動盤の金型取付面間距離から両金型の厚
さ寸法に対応した分を減算した値を型閉ストロークとし
て制御する必要があるからである。

【００１６】なお、このことから明らかなように、本実
施例では、ＣＰＵ２０等にて構成されたマイクロコンピ
ュータによって型閉・型締制御装置が構成されていると
共に、型位置センサ３８によって型位置検出手段が構成
されており、更にＲＡＭ２２によって型厚記憶手段が構
成されている。

【００１７】また、型位置センサ３８としては、ポテン
ショメータやアブソリュートエンコーダ、或いは特開平
５−２５３９８７号公報に記載のロータリエンコーダと
ポテンショメータを並設したセンサ等が、いずれも採用
可能である。更にまた、本実施例では、この型位置セン
サ３８による可動盤の位置検出が、型締装置の作動制御
に際して考慮される金型厚寸法よりも小さな単位幅で行
われるようになっている。具体的には、例えば型締装置
の作動制御に際して金型厚寸法が１／１０mmの位まで考
慮される場合には、型位置センサ３８によって１／１０
０mmの位まで検出されるようになっている。

【００１８】さらに、本実施例の型締装置においては、
型締圧センサ４０からの入力信号に基づいて型締作動が
完了したか否かが判断されるようになっており、型締作
動の完了後に型位置センサ３８からの入力信号に基づい
て、その時点での金型厚寸法が求められ、ＲＡＭ２２に
記憶された金型厚寸法が補正されるようになっている。
なお、このことから明らかなように、本実施例において
は、型締圧センサ４０を含んで型締完了確認手段が構成
されていると共に、ＣＰＵ２０等にて構成されたマイク
ロコンピュータによって型厚補正手段が構成されてい
る。

【００１９】より詳細には、かかる金型厚寸法の補正
は、図３に示された流れ図に従って型厚補正量：Ｘを検
出した後、かかる型厚補正量：Ｘに基づき、図４に示さ
れた流れ図に従って金型厚寸法の設定値や或いはそれに
基づいて定められる各種の制御値を補正することによっ
て行われ、そしてこの補正された設定値や制御値に基づ
いて型閉および型締作動が行われることとなる。

【００２０】先ず、図３において、型厚補正量の検出が
開始されると、ステップＳ１において補正スイッチが入
れられたか否かを判断し、補正スイッチが入れられてな
ければステップＳ２へ続き、型厚補正量の検出を行わず
に終了する。補正スイッチが入れられていればステップ
Ｓ３へ続く。

【００２１】 そして、ステップＳ３において、型締装
置本体３６（図２参照）において型締作動が完了してい
るか否かを、型締圧センサ４０（図２参照）からの入力
信号に基づいて判断し、型締完了していなければ型厚補
正に入らずにステップＳ１に戻る。型締完了していれば
ステップＳ４に続く。

【００２２】 ステップＳ４では、型位置センサ３８
（図２参照）からの型位置データのサンプリングが一回
目か否かを補正スイッチがＯＦＦからＯＮに変わった直
後か否かによって判断し、一回目であれば金型厚寸法の
基準データ（初期設定値）のサンプリングのためにステ
ップＳ５に続く一方、一回目でなければ型厚補正量：Ｘ
を求めるための補正データのサンプリングのためにステ
ップＳ７に続く。

【００２３】そして、ステップＳ５でタイマＵＰを確認
して型位置が安定するまでの所定時間をとった後、ステ
ップＳ６において、型位置センサ３８（図２参照）から
の型位置データをサンプリングしてその値を基準データ
としてＴに入れてステップＳ１に戻る。即ち、この基準
データ：Ｔは、初期の金型厚寸法に対応した量となる。

【００２４】一方、ステップＳ７では、ステップＳ５と
同様、型位置が安定するまでの時間をとり、その後、ス
テップＳ８において、型位置センサ３８（図２参照）か
らの型位置データをサンプリングしてその値を金型厚寸
法の補正データとしてＮに入れる。

【００２５】さらに、ステップＳ９において、型締圧抜
完了を待って、ステップＳ１０に続く。これは、型締中
に金型厚寸法を補正した場合に、型閉完了信号に影響が
出るのを防止するためである。なお、型締圧抜が完了し
たか否かは、型締圧センサ４０（図２参照）からの入力
信号に基づいて判断され得る。

【００２６】ステップＳ１０では、｜Ｎ−Ｔ｜を求めて
その値を型厚補正量：Ｘに入れる。即ち、このステップ
Ｓ１０で算出される｜Ｎ−Ｔ｜の値は、初期の金型厚寸
法と現在の金型厚寸法との差、換言すれば熱膨張に起因
する金型厚寸法の増大量を表すものである。

【００２７】続いて、ステップＳ１１において、Ｘが、
予め設定された熱膨張による型厚増大量の最大値（補正
量最大値）：Ｍより大きいか否かを判断し、Ｘ≦Ｍであ
れば｜Ｎ−Ｔ｜の値をそのまま型厚補正量：Ｘとする。
一方、Ｘ＞Ｍならば、ステップＳ１２において、型厚増
大量の最大値：Ｍの値を型厚補正量：Ｘとする。即ち、
Ｘ＞Ｍの場合には、金型厚寸法の増大の理由が熱膨張以
外にもあると考えられるからであり、このように型厚補
正量：Ｘを制限することによって、熱膨張以外の理由に
よる金型厚寸法の増大も検知可能となる。

【００２８】なお、本実施例では、前述の如く型位置セ
ンサ３８（図２参照）による可動盤の位置検出が、型締
装置の作動制御に際して考慮される金型厚寸法よりも小
さな単位幅で行われるが、ステップＳ８における型位置
データのサンプリング時や型厚補正量：Ｘの算出後など
において四捨五入等で丸められて、型厚補正量：Ｘの単
位幅が型締装置の作動制御に際して考慮される金型厚寸
法の単位幅に合わされることとなる。即ち、これによ
り、金型厚寸法の先取り的な補正が可能となるのであ
り、補正の遅れに起因する成形サイクルの中断等が有利
に回避され得るのである。なお、型締装置の作動制御に
際して考慮される金型厚寸法の単位幅は充分に小さいこ
とから、そのように金型厚寸法の先取り的な補正を行っ
た場合でも、型閉時における打音等の発生や金型保護の
精度低下等が問題となるようなことはない。

【００２９】そして、かくの如くして型厚補正量：Ｘを
求めた後、ステップＳ１に戻り、型厚補正量：Ｘの検出
を繰り返すことにより、型締装置本体における毎回の或
いは数回おきの適当な型締作動回数ごとに型厚補正量：
Ｘが求められる。

【００３０】また、このようにして求められた型厚補正
量：Ｘは、逐次、ＲＡＭ２２（図２参照）に記憶された
金型厚寸法に加算されて、金型厚寸法が補正される。そ
れによって、型閉じおよび型締め作動時における速度お
よび圧力の制御が、補正された金型厚寸法を考慮して、
行われることとなる。なお、金型厚寸法への型厚補正
量：Ｘの加算による補正は、型厚設定値に型厚補正量：
Ｘを直接に加算することによって行うことも可能である
が、金型厚寸法に基づいて決定される型閉ストロークや
金型保護開始位置等の制御値に型厚補正量：Ｘを加算す
ることによって行っても良い。

【００３１】すなわち、図４に示されているように、型
閉が開始されると、ステップＰ１において型閉指令信号
が入力されているか否かを判断し、型閉指令がされてい
なければ型厚設定値の補正を行わずに終了する。型閉指
令がされていればステップＰ２へ続く。

【００３２】そして、ステップＰ２において、補正スイ
ッチが入れられているか否かを判断し、補正スイッチが
ＯＮでなければステップＰ３に続き、図３に示された流
れ図に従って求められて記憶された型厚補正量：Ｘの値
をクリアした後、ステップＰ４に続く。補正スイッチが
ＯＮであれば、直接ステップＰ４に続く。

【００３３】ステップＰ４では、型閉・型締制御装置１
４（図１参照）に予め設定された制御値、例えば型厚や
金型保護開始位置，型閉低速切換位置等に対して、型厚
補正量：Ｘを加算して型厚変化分の補正を行う。なお、
図４に記載の画面設定値とは補正前の設定制御値をい
う。

【００３４】そして、ステップＰ５において、これら型
厚変化分の補正を行った制御値に基づいて型閉処理が実
施されることとなる。

【００３５】従って、上述の如き型締装置においては、
金型の熱膨張による型厚増大量が検出され、その検出値
に基づいて、逐次、型厚設定値が自動的に補正されるこ
とから、金型が外気温の状態から成形を開始し、金型の
熱膨張によって型閉ストロークが小さくなった場合で
も、可動盤の駆動手段の作動制御が安定して為され得
て、成形サイクルの中断等が有効に防止され得るのであ
る。

【００３６】また、図４に示された流れ図に従う本実施
例においては、金型保護装置における設定値にも型厚補
正量：Ｘが加算されて補正されることから、金型保護装
置の誤った警報発生等も有利に防止され得るのであり、
また、型閉作動時に金型当接前に型閉速度を低速に切り
換える制御を行うための低速への切換設定値にも型厚補
正量：Ｘが加算されて補正されることから、高速での金
型当接が有利に防止され得るのである。

【００３７】さらに、かかる型締装置においては、型厚
補正のための型位置データのサンプリングが、型締完了
後の大きな圧締力を及ぼした状態で行われることから、
金型の開閉時における渋みの影響も可及的に防止される
のであり、高精度な型位置データのサンプリング、延い
ては型厚補正が可能となるのである。

【００３８】また、本実施例の型締装置においては、可
動盤の位置検出が、型締装置の作動制御に際して考慮さ
れる金型厚寸法よりも小さな単位幅で行われることか
ら、金型厚寸法の先取り的な補正が可能となり、補正の
遅れが有利に防止され得て安定した型厚寸法補正が行わ
れ得るといった効果もある。

【００３９】以上、本発明の実施例について詳述してき
たが、これは文字通りの例示であって、本発明はかかる
具体例にのみ限定して解釈されるものではない。

【００４０】例えば、金型厚寸法の初期値は、型位置サ
ンプリングによって測定して設定することなく、外部入
力データにて設定するようにしても良い。

【００４１】また、金型保護装置は、本発明に必須のも
のではない。

【００４２】更にまた、型閉および型締時における速度
切換段数や圧力切換段数等の具体的な作動制御態様は、
前記実施例によって何等限定的に解釈されるものではな
い。

【００４３】さらに、型厚増大量の最大値（補正量最大
値）：Ｍによる型厚補正量：Ｘの制限は、必ずしも行う
必要はない。

【００４４】その他、一々列挙はしないが、本発明は当
業者の知識に基づいて種々なる変更，修正，改良等を加
えた態様において実施され得るものであり、また、その
ような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、い
ずれも本発明の範囲内に含まれるものであることは言う
までもない。

【００４５】

【発明の効果】上述の説明から明らかなように、本発明
に従う構造とされた型締装置においては、適当な型締作
動回数ごとに熱膨張による型厚増大量が検出され、その
検出値に基づいて型厚設定値が自動的に補正されること
から、可動盤の作動制御が安定して為され得て、成形サ
イクルの中断等が有効に防止され得ると共に、人手によ
る労力負担が極めて有利に軽減され得るのである。

【００４６】また、かかる型締装置においては、型厚補
正のための可動型の位置検出が、型締完了後に行われる
ことから、型開閉時における渋みの影響も可及的に防止
されて高精度な位置検出、延いては型厚補正が可能とな
るのである。

【００４７】さらに、可動型の位置検出を型締作動の制
御に際して考慮される型厚寸法よりも小さな単位幅で検
出するようにした請求項２に記載の型締装置において
は、型厚寸法の先取り的な補正が可能となり、補正の遅
れが有利に防止されて一層安定した型厚寸法補正が可能
となるといった効果も奏し得るのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る型締装置の構成を示すブロック図
である。

【図２】本発明の一実施例としての型締装置のシステム
構成を示すブロック図である。

【図３】図２に示された型締装置において型厚補正量を
検出するための作動を説明する流れ図である。

【図４】図３に示された流れ図に従って検出された型厚
補正量に基づいて型締装置における金型厚寸法等の設定
値を補正するための作動を説明する流れ図である。

【符号の説明】

１０ 型位置検出手段 １２ 型厚記憶手段 １４ 型閉・型締制御装置 １６ 型締完了確認手段 １８ 型厚補正手段

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 33/20 - 33/24 B29C 45/64 - 45/66 B29C 45/76 B22D 17/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定型に対して接近／離隔移動せしめら
   れる可動型の位置を検出する型位置検出手段と、それら
   固定型および可動型の型厚寸法を記憶する型厚記憶手段
   と、該型厚記憶手段に記憶された型厚寸法を考慮しつつ
   前記型位置検出手段にて検出される可動型の位置に基づ
   いて型閉および型締作動を制御する型閉・型締制御装置
   とを有する型締装置において、 型締作動の完了を検出する型締完了確認手段と、前記型
   厚記憶手段において基準データとして記憶された、型厚
   補正を開始した際の一回目の型位置データのサンプリン
   グによって得られる型厚寸法を、該型締完了確認手段に
   よる型締作動の完了確認後に前記型位置検出手段によっ
   て検出された可動型の位置に基づいて、補正する型厚補
   正手段とを、設けたことを特徴とする型締装置。
2. 【請求項２】 前記型位置検出手段において、前記型厚
   記憶手段に記憶されて前記可動型の位置に基づく型閉お
   よび型締作動の制御に際して考慮される型厚寸法よりも
   小さな単位幅で、前記可動型の位置が検出される請求項
   １に記載の型締装置。