JP3131726B2

JP3131726B2 - 射出成形機の型締力設定方法

Info

Publication number: JP3131726B2
Application number: JP08270553A
Authority: JP
Inventors: 誠中沢; 正彦宮島
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 1996-10-14
Filing date: 1996-10-14
Publication date: 2001-02-05
Anticipated expiration: 2016-10-14
Also published as: JPH10113963A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は異なる複数の金型を
同時に型締する型締装置を備えた射出成形機の型締力設
定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、可動盤と固定盤間に配した異なる
複数の金型を、当該各金型の位置に対応して配した複数
の型締用アクチュエータにより同時に型締する型締装置
を備えた射出成形機は、例えば、特公平３−６９６９４
号公報で知られている。

【０００３】この種の射出成形機は複数の金型、例え
ば、一次成形を行う一次金型と二次成形を行う二次金
型、さらに、各金型に対応する一対の型締用アクチュエ
ータをそれぞれ備え、成形時には、各型締用アクチュエ
ータにより各金型を同時に型締するとともに、最初に、
一次金型により一次成形を行った後、各可動型を反転
（交換）し、二次金型により二次成形を行うもので、こ
れにより、二層（二色）成形品が成形される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近時、製品
の多様化や成形工程の合理化、或いはＴＰＥ等に代表さ
れる新素材の開発により、従来の二色成形に代わって異
材質成形が多くなりつつある。異材質成形の場合には、
例えば、後工程で組付けていたパッキンを一体成形する
等、一次金型のキャビティ内面積と二次金型のキャビテ
ィ内面積の差が大きくなる傾向がある。このため、一次
金型と二次金型間における型締力のアンバランス拡大に
より、各金型に対して的確な型締力が付与されず、結
局、一方の金型、特に、二次金型での成形時にバリ不良
を発生するなど、成形品質の低下を生じやすい問題があ
った。

【０００５】また、各金型に対して的確な型締力が付与
されなくなることから、型締時に無駄なエネルギーが発
生し、省エネルギ性及び経済性の面でも好ましくない。

【０００６】本発明はこのような従来の技術に存在する
課題を解決したものであり、バリ不良の発生を確実に防
止し、常に高い成形品質を確保できるとともに、省エネ
ルギ性及び経済性を高めることができる射出成形機の型
締力設定方法の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び実施の形態】本発明に
係る射出成形機の型締力設定方法は、可動盤３と固定盤
４間に配した異なる複数の金型２ａ，２ｂを、当該金型
２ａ，２ｂの位置に対応して配した複数の型締用アクチ
ュエータ５ａ，５ｂにより同時に型締する型締装置１を
備える射出成形機Ｍにおいて、複数の金型２ａ，２ｂに
おける各可動型２ａｍ，２ｂｍの進退方向位置をそれぞ
れ検出する型位置センサ６ａ，６ｂを、各可動型２ａ
ｍ，２ｂｍの位置に対応させて設けるとともに、複数の
金型２ａ，２ｂに樹脂Ｍａ，Ｍｂを充填させた際におけ
る型位置センサ６ａ，６ｂから得る検出値Ｄａ，Ｄｂに
基づいて各金型２ａ，２ｂに対する型締力を設定するよ
うにしたことを特徴とする。

【０００８】この場合、好適な実施の形態によれば、型
位置センサ６ａ，６ｂにより、可動型２ａｍ，２ｂｍを
支持する可動盤ユニット７の端部位置を検出して、可動
型２ａｍ，２ｂｍの進退方向位置を検出できる。また、
型締力を設定するに際しては、金型２ａ，２ｂへの樹脂
Ｍａ，Ｍｂの充填中に、型位置センサ６ａ，６ｂから得
る検出値Ｄａ，Ｄｂと予め設定した型締位置に対応した
基準値Ｓａ，Ｓｂの偏差が零になるように型締力に対す
るフィードバック制御を行うとともに、充填中に付与さ
れる型締力の検出結果に基づいて設定することもできる
し、或いは、予め、所定の大きさの型締力を付与すると
ともに、金型２ａ，２ｂへの樹脂Ｍａ，Ｍｂの充填中に
おける型位置センサ６ａ，６ｂの検出データＸａ，Ｘｂ
を表示部８に表示し、かつ当該表示部８の表示に基づい
て設定することもできる。

【０００９】これにより、異なる複数の金型２ａ，２ｂ
を対応する複数の型締用アクチュエータ５ａ，５ｂによ
り同時に型締する場合であっても、樹脂Ｍａ，Ｍｂの充
填中における型位置センサ６ａ，６ｂから得る検出結果
を利用して、各金型２ａ，２ｂに対する型締力がそれぞ
れ個別に設定されるため、各金型２ａ，２ｂに対して的
確な型締力が確実に設定されるとともに、各金型２ａ，
２ｂに対して必要な最小限の型締力が設定可能となる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図
面に基づき詳細に説明する。

【００１１】まず、本発明に係る型締力設定方法を実施
できる射出成形機Ｍの構成について、図２を参照して説
明する。

【００１２】射出成形機Ｍは、型締装置１と、仮想線で
示す一対の射出装置１０ａ，１０ｂを備える。型締装置
１において、４は固定盤であり、この固定盤４の四隅に
はクランプシャフト１１…の一端を直角に固定するとと
もに、各クランプシャフト１１…の他端はシリンダユニ
ット１２に固定する。また、各クランプシャフト１１…
には可動盤３をスライド自在に装填する。この可動盤３
の内面には回転盤１３を重ねて配するとともに、可動盤
３の外面には当該回転盤１３を１８０゜単位で回転させ
る回転駆動部１４を取付ける。なお、可動盤３，回転盤
１３及び回転駆動部１４は可動盤ユニット７を構成す
る。

【００１３】一方、回転盤１３上であって中心に対して
１８０゜対向する位置には、一対の可動型２ａｍ，２ｂ
ｍを取付けるとともに、各可動型２ａｍ，２ｂｍに対面
する固定盤４上には、一対の固定型２ａｃ，２ｂｃを取
付ける。これにより、一対の金型２ａと２ｂが構成さ
れ、固定型２ａｃ側が一次金型２ａ、また、固定型２ｂ
ｃ側が二次金型２ｂとなる。なお、各可動型２ａｍ，２
ｂｍは交互に反転（交換）して用いられるため、符号２
ａｍ，２ｂｍは、個々の可動型を指すものではなく、固
定型２ａｃに対向する可動型が２ａｍとなり、固定型２
ｂｃに対向する可動型が２ｂｍとなる。

【００１４】他方、シリンダユニット１２における一次
金型２ａの位置に対応する部位には型締シリンダ１５ａ
（型締用アクチュエータ５ａ）を設けるとともに、二次
金型２ｂの位置に対応する部位には型締シリンダ１５ｂ
（型締用アクチュエータ５ｂ）を設ける。各型締シリン
ダ１５ａ，１５ｂにはそれぞれ型締ピストン１６ａ，１
６ｂを内蔵し、各型締ピストン１６ａ，１６ｂのロッド
先端は可動盤３に固定する。

【００１５】また、可動盤３と固定盤４間には型位置セ
ンサ６ａ，６ｂを配設する。この場合、型位置センサ６
ａ，６ｂは可動盤３の端部と固定盤４の端部間、より具
体的には可動盤３（回転盤１３）の軸線に対する直角方
向であって、各可動型２ａｍ，２ｂｍを通る直線上にお
ける可動盤３（可動盤ユニット７）の端部間に配設する
ことにより、各可動型２ａｍ，２ｂｍの進退方向位置を
間接的に検出する。型位置センサ６ａ，６ｂをこのよう
に配することにより、可動型２ａｍ（又は２ｂｍ）が僅
かに変位した場合であっても、拡大された変位量を検出
できるため、検出の確実性と精度が高められる。なお、
型位置センサ６ａ，６ｂとしては、リニアスケール，ポ
テンショメータ等の各種位置センサを利用できる。

【００１６】他方、各型締シリンダ１５ａ，１５ｂは油
圧回路２０に接続する。油圧回路２０は一次回路部２０
ａと二次回路部２０ｂからなり、一次回路部２０ａは油
圧ポンプ２１，型締力調整弁２２，サーボ弁２３及び型
締力センサ２４を備えるとともに、二次回路部２０ｂは
油圧ポンプ２１，型締力調整弁２５，サーボ弁２６及び
型締力センサ２７を備える。

【００１７】また、３０は各種シーケンス制御等を行う
コンピュータ機能を備えた制御部であり、この制御部３
０の入力側には、各型位置センサ６ａ，６ｂと、各型締
力センサ２４，２７をそれぞれ接続するとともに、制御
部３０の出力側には型締力調整弁２２，２５と、サーボ
弁２３，２６をそれぞれ接続する。さらに、制御部３０
にはＣＲＴ等の表示部８を接続する。

【００１８】次に、このような射出成形機Ｍを用いた本
発明の第一実施例に係る型締力設定方法について、図３
に示すフローチャートと共に、図１及び図２を参照して
説明する。

【００１９】まず、型締シリンダ１５ａ，１５ｂの後油
室に圧油を供給し、型締ピストン１６ａ，１６ｂを前進
させて型締を行う。一方、型位置センサ６ａからは可動
型２ａｍの進退方向位置が検出され、得られた検出値Ｄ
ａは、制御部３０に内蔵する処理アンプ３１ａを介して
比較処理部３２ａの一方の入力部に付与される。また、
比較処理部３２ａの他方の入力部には可動型２ａｍの型
締位置に対応した基準値Ｓａが付与されるとともに、比
較処理部３２ａの出力部からは検出値Ｄａと基準値Ｓａ
の偏差に基づく制御信号が出力し、この制御信号は処理
アンプ３３ａを介して型締力調整弁２２に付与される。
同様に、型位置センサ６ｂからは可動型２ｂｍの進退方
向位置が検出され、得られた検出値Ｄｂは、処理アンプ
３１ｂを介して比較処理部３２ｂの一方の入力部に付与
される。また、比較処理部３２ｂの他方の入力部には基
準値Ｓｂが付与されるとともに、比較処理部３２ｂの出
力部からは検出値Ｄｂと基準値Ｓｂの偏差に基づく制御
信号が出力し、この制御信号は処理アンプ３３ｂを介し
て型締力調整弁２５に付与される。

【００２０】このような制御系により、可動型２ａｍ，
２ｂｍが少しでも開こうとすれば、比較処理部３２ａ，
３２ｂの出力部から制御信号が出力し、型締力調整弁２
２，２５は型締力が大きくなるようにフィードバック制
御される。したがって、金型２ａ，２ｂは、常時、必要
な最小限の型締力で型締される。

【００２１】よって、今、一次側の射出装置１０ａから
一次金型２ａに第一樹脂Ｍａを射出充填することにより
一次成形を行えば、金型２ａへの第一樹脂Ｍａの充填が
進行するに従って、型締力が大きくなるように制御され
る。したがって、射出工程が終了した時点において、例
えば、検出された型締力の最大値に対して所定の余裕度
を考慮した一定値を加算すれば、目的とする型締力を得
ることができ、得られた型締力を設定値として設定でき
る（ステップＳ１，Ｓ２）。

【００２２】一方、一次成形により得られた一次成形品
に対して良否判別を行う。不良品の場合には射出装置１
０ａ側における射出条件を変更し、良品が得られるま
で、以上の処理を繰り返す（ステップＳ３，Ｓ４）。良
品の場合には、可動盤３を後退させて型開し、回転盤１
３を１８０゜回転させることにより、一次金型２ａと二
次金型２ｂの可動型２ａｍ，２ｂｍを反転させた後、型
締する（ステップＳ３，Ｓ５）。

【００２３】そして、二次側の射出装置１０ｂから、既
に第一樹脂Ｍａが充填された二次金型２ｂに第二樹脂Ｍ
ｂを射出充填して二次成形を行う（ステップＳ６）。二
次成形においても、一次成形と同様に、金型２ｂへの第
二樹脂Ｍｂの充填が進行するに従って、型締力が大きく
なるように制御されるため、射出工程が終了した時点に
おいて、例えば、検出された型締力の最大値に対して所
定の余裕度を考慮した一定値を加算すれば、目的とする
型締力を得ることができ、得られた型締力を設定値とし
て設定できる（ステップＳ７）。

【００２４】また、二次成形により得られた二次成形品
（二層成形品，二色成形品）に対して良否判別を行う。
良品の場合には自動成形工程に移行する（ステップＳ
８，Ｓ９）。不良品の場合には、射出装置１０ｂ側にお
ける射出条件を変更し、良品が得られるまで、以上の処
理を繰り返す（ステップＳ８，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１
２，Ｓ１３，Ｓ１４）。そして、良品が得られれば、自
動成形工程に移行する（ステップＳ９）。

【００２５】このような一次金型２ａ及び二次金型２ｂ
に対する型締力設定方法により、目的とする型締力を自
動化処理により容易に設定できるとともに、必要な最小
限の型締力を各金型毎に的確に設定できる。

【００２６】次に、本発明の第二実施例に係る型締力設
定方法について、図４に示すフローチャートと共に、図
２，図５及び図６を参照して説明する。第二実施例と第
一実施例の異なる点は、第一実施例が自動で設定するの
に対して、第二実施例はマニュアル操作により設定する
点である。

【００２７】まず、型締シリンダ１５ａ，１５ｂの後油
室に圧油を供給し、型締ピストン１６ａ，１６ｂを前進
させて型締を行う。この際の型締力は最大型締力の８０
％に設定する。そして、一次側の射出装置１０ａから一
次金型２ａに第一樹脂Ｍａを射出充填して一次成形を行
う（ステップＳ２１）。そして、一次成形により得られ
た一次成形品に対して良否判別を行う。不良品の場合に
は、射出条件を変更し、良品を得るまで、以上の処理を
繰り返す（ステップＳ２２，Ｓ２３）。

【００２８】一方、良品の場合には、可動盤３を後退さ
せて型開し、回転盤１３を１８０゜回転させることによ
り、一次金型２ａと二次金型２ｂの可動型２ａｍ，２ｂ
ｍを反転させた後、型締する（ステップＳ２２，Ｓ２
４）。この場合の型締力も一次成形と同様に最大型締力
の８０％に設定する。

【００２９】次いで、二次側の射出装置１０ｂから、既
に第一樹脂Ｍａが充填された二次金型２ｂに第二樹脂Ｍ
ｂを射出充填して二次成形を行う（ステップＳ２５）。
そして、二次成形により得られた二次成形品に対して良
否判別を行う。良品の場合には、自動成形工程に移行す
る（ステップＳ２６，Ｓ２７）。

【００３０】他方、不良品の場合であって、バリ不良が
発生していれば、型締力が不十分であるため、図６に示
すように型位置センサ６ａ，６ｂから得られる可動型２
ａｍ，２ｂｍの進退方向位置（型位置変位量）の経時変
化を示す検出データＸａ，Ｘｂを表示部８に表示する
（ステップＳ２８，Ｓ２９）。この際、射出装置１０ｂ
側の射出工程に係わるプロファイルを一緒に表示し、検
出データＸａ，Ｘｂと対比できるようにすることが望ま
しい。なお、図５は二次金型２ｂが開いて、二次金型２
ｂ側に位置する可動盤３の端部位置が正規の型締位置Ｘ
ｈから開方向にＬｂだけ変位するとともに、一次金型２
ａ側に位置する可動盤３の端部位置が正規の型締位置Ｘ
ｈから閉方向にＬａだけ変位した状態を示している。図
６は、この状態を型位置センサ６ａ，６ｂにより検出し
た結果であり、一方の型位置センサ６ａは負側の変位量
Ｌａを出力し、他方の型位置センサ６ｂは正側の変位量
Ｌｂを出力する。

【００３１】よって、表示部８に表示される検出データ
Ｘａ，Ｘｂからは、二次金型２ｂに対する型締力が不足
している点が読み取れるため、マニュアル操作により二
次金型２ｂに対する型締力を高めればよい。さらに、表
示部８に表示されるプロファイルを考慮して、射出装置
１０ｂ側における充填末期の射出速度を低下させること
によりピーク圧力の発生を抑えたり、或いは保圧切換点
を早めに設定することによりピーク圧力を抑えるなど、
必要な射出条件の変更を行うことができる（ステップＳ
３０）。以上の処理は良品が得られるまで繰り返す（ス
テップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３３，Ｓ３４）。そして、良
品が得られれば、自動成形工程に移行させる（ステップ
Ｓ２７）。

【００３２】以上、実施例について詳細に説明したが、
本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、
細部の構成，形状，手法，数量等において、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で任意に変更できる。

【００３３】例えば、金型は一対の場合を例示したが、
三以上であってもよい。また、型締用アクチュエータは
型締シリンダを用いた油圧式を例示したが、サーボモー
タを用いた電動式であってもよい。さらに、型位置セン
サの配設位置は例示に限られるものではない。

【００３４】

【発明の効果】このように、本発明に係る射出成形機の
型締力設定方法は、複数の金型における各可動型の進退
方向位置をそれぞれ検出する型位置センサを、当該各可
動型の位置に対応させて設けるとともに、複数の金型に
樹脂を充填させた際における型位置センサから得る検出
値に基づいて各金型に対する型締力を設定するようにし
たため、次のような顕著な効果を奏する。

【００３５】異なる複数の金型を対応する複数の型
締用アクチュエータにより同時に型締する場合であって
も、各金型毎に的確な型締力を設定できるため、バリ不
良の発生を確実に防止し、常に高い成形品質を確保でき
る。

【００３６】各金型に対して必要な最小限の型締力
を設定できるため、省エネルギ性及び経済性を高めるこ
とができる。

【００３７】好適な実施の形態により、可動型を支
持する可動盤ユニットの端部位置を検出して、可動型の
進退方向位置を検出すれば、可動型が僅かに変位した場
合であっても、拡大された変位量を検出できるため、検
出の確実性と精度を高めることができる。

【００３８】好適な実施の形態により、金型への樹
脂の充填中に、型位置センサから得る検出値と予め設定
した型締位置に対応した基準値の偏差が零になるように
型締力に対するフィードバック制御を行うとともに、充
填中に付与される型締力の検出結果に基づいて型締力を
設定すれば、当該型締力を自動化処理により容易に設定
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例に係る型締力設定方法を実
施する際における射出成形機の要部構成図、

【図２】本発明の型締力設定方法を実施できる射出成形
機（型締装置）の構成図、

【図３】本発明の第一実施例に係る射出成形機の型締力
設定方法の処理手順を示すフローチャート、

【図４】本発明の第二実施例に係る射出成形機の型締力
設定方法の処理手順を示すフローチャート、

【図５】可動型が型締位置から変位した状態を示す説明
図、

【図６】本発明の第二実施例に係る型締力設定方法に用
いる表示部を示す説明図、

【符号の説明】

１型締装置２ａ… 金型２ａｍ…可動型３可動盤４固定盤５ａ… 型締用アクチュエータ６ａ… 型位置センサ７可動盤ユニット８表示部Ｍ射出成形機Ｍａ… 樹脂Ｄａ… 検出値Ｓａ… 基準値Ｘａ… 検出データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】可動盤と固定盤間に配した異なる複数の
金型を、当該金型の位置に対応して配した複数の型締用
アクチュエータにより同時に型締する型締装置を備える
射出成形機の型締力設定方法において、前記複数の金型
における各可動型の進退方向位置をそれぞれ検出する型
位置センサを、当該各可動型の位置に対応させて設ける
とともに、前記複数の金型に樹脂を充填させた際におけ
る前記型位置センサから得る検出値に基づいて各金型に
対する型締力を設定することを特徴とする射出成形機の
型締力設定方法。
【請求項２】前記型位置センサにより、前記可動型を
支持する可動盤ユニットの端部位置を検出して、前記可
動型の進退方向位置を検出することを特徴とする請求項
１記載の射出成形機の型締力設定方法。
【請求項３】前記金型への樹脂の充填中に、前記型位
置センサから得る検出値と予め設定した型締位置に対応
した基準値の偏差が零になるように型締力に対するフィ
ードバック制御を行うとともに、充填中に付与される型
締力の検出結果に基づいて型締力を設定することを特徴
とする請求項１記載の射出成形機の型締力設定方法。
【請求項４】予め、所定の大きさの型締力を付与する
とともに、前記金型への樹脂の充填中における前記型位
置センサの検出データを表示部に表示し、かつ当該表示
部の表示に基づいて型締力を設定することを特徴とする
請求項１記載の射出成形機の型締力設定方法。