JP3549280B2 - 射出成形機の型締力バランス調整方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、射出成形機の型締力バランス調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リアプラテンの四隅に取り付けられたダイハイト調整ナットにタイバーの端部を螺合させ、このダイハイト調整ナットを回転させることでタイバーの有効長を変化させてステーショナリープラテンとリアプラテンとの間の離間距離を調整するようにした型厚調整機構を備えた射出成形機が既に公知である。図６に示すのがその一例で、図６（ａ）ではこの種の型厚調整機構をリアプラテン１の裏面から見たときの状態を、また、図６（ｂ）では１本のタイバー３を取出し、ダイハイト調整ナット２等を含む型厚調整機構の主要部を該タイバー３の中心軸を含む平断面で割って示している。
【０００３】
リアプラテン１は、図６（ａ）において紙面厚み方向の向こう側に位置する図示しないステーショナリープラテンに対して接離可能なように射出成形機のメインフレーム４上に載置されている。また、ステーショナリープラテンの四隅には各々のタイバー３の一端が回転および軸方向移動不能に固着され、各タイバー３のもう一方の端部、即ち、リアプラテン１側の端部に、図６（ｂ）に示されるような雄ネジ５が刻設されている。リアプラテン１の四隅には各タイバー３の端部を貫通させるための孔６が設けられ、該孔６の裏面側の開口部には座ぐり状の逃ガシ７が形成されている。なお、この逃ガシ７は、ダイハイト調整ナット２がリアプラテン１の裏面から必要以上に突出するのを回避することで機構の小型化を実現すると共に、型締反力に耐え得るだけのダイハイト調整ナット２の軸方向長さ、即ち、ダイハイト調整ナット２における有効ネジ部の長さを確保するためのものである。
【０００４】
ダイハイト調整ナット２は雄ネジ５と螺合する雌ネジ８を内周面に刻設した円筒体であって、その外周部に一体に設けられた環状フランジ部９を段付きカラー１０によりサポートされてリアプラテン１に対し回転自在かつ軸方向移動不能に取り付けられている。ボルト１１は段付きカラー１０をリアプラテン１に固定するためのものである。ダイハイト調整ナット２の端面には小径歯車１２が複数のボルト１３により一体的に取り付けられ、各ダイハイト調整ナット２の小径歯車１２の各々がリアプラテン１の裏面中央部に回転自在に軸支された大径歯車１４に噛合している。この大径歯車１４にはプーリ等の動力伝達要素１５が一体的に固設され、リアプラテン１の外周部の一側に固設されたモータ等の駆動源１６でタイミングベルト等の動力伝達手段１７を介して大径歯車１４を回転駆動することにより、４つのダイハイト調整ナット２を同期回転させてリアプラテン１とステーショナリープラテンとの平行状態を保ったまま、リアプラテン１とステーショナリープラテンとの離間距離を調整するようになっている。
【０００５】
また、他の例として、駆動源１６の回転出力軸と４つの小径歯車１２との間にタイミングベルトやチェーン等の動力伝達手段を直に巻回して４つのダイハイト調整ナット２を回転させようにしたものもあるが、４つのダイハイト調整ナット２を同期回転させるという作用に関しては全く同一である。このようにしてリアプラテン１とステーショナリープラテンとの平行状態を保ったままリアプラテン１とステーショナリープラテンとの離間距離を調整して射出成形金型の厚みの違いに対処するといった機能は、クランク式もしくはトグル式の型締機構のように型締機構それ自体が型厚調整機能を備えていない射出成形機においては必須の要件である。
【０００６】
そして、射出成形機の型締機構はリアプラテン１に取り付けられており、この型締機構がリアプラテン１とステーショナリプラテンとの間でタイバー３に摺動自在に装着されたムービングプラテンをリアプラテン１との平行を保ったままリアプラテン１に接離させることによって型開きや型締動作を行わせるのであるから、型締機構を取り付けたリアプラテン１とステーショナリープラテンとの平行が保たれる限り、ステーショナリープラテンとムービングプラテンとの平行度が維持され、正常な型開きおよび型締動作と正常な型締力が得られる筈である。
【０００７】
しかし、実際には、適正な型厚調整を行って射出成形作業を行っていたとしても、時として、４本のタイバー３の伸びにばらつきが生じたり、または、ムービングプラテンとステーショナリープラテンとの平行度が保たれなくなったりして製品にバリが生じる場合がある。このばらつきやムービングプラテンの傾きによって射出成形金型の四隅で型締力に差が生じるからである。
【０００８】
そして、ばらつきや傾きの発生原因の多くは、例えば、金型の加工ミス等である。射出成形金型を合わせた状態で可動側金型の取付盤と固定側金型の取付盤との平行度が正しくでない不良金型を用いて長期間の射出成形作業を行うと、４本のタイバー３のうち特定のタイバー３に対してのみ強力な交番荷重が加わるようになり、場合によっては、そのタイバー３のダイハイト調整ナット２における環状フランジ部９とリアプラテン１の裏面との間に磨耗が生じ、実質的に、該タイバー３の有効長が前記磨耗の分だけ他のタイバー３のそれと比較して長くなることがある。この場合、これを知らずに、正常に加工された射出成形金型を換装して射出成形作業を行えば、射出成形金型上において、有効長が伸びたタイバー３に対応する位置に配備されたキャビティの製品にバリが生じる可能性がある。
【０００９】
更に、ダブルトグル式の型締機構を適用した射出成形機においては、ムービングプラテンを支える２組のリンク機構のうち一方のものにだけ強力な荷重が作用することになるので、片側のリンク機構の枢着ピンやステープル等に磨耗が生じ、型締機構をロックアップさせた時のリンクの長さに実質的な差が生じてムービングプラテンとリアプラテン１との間の平行度が損なわれるといった危険もある。この場合も結果は前記と同じで、枢着ピンやステープル等に磨耗が生じた側のリンクで支えられる側の位置でバリ等の成形不良が発生する可能性が高い。
【００１０】
以上、一例として射出成形金型の加工不良の場合について述べたが、射出成形金型の装着時にその取付盤と前記各プラテンとの間にゴミや埃りを挟んでしまったような場合や、射出成形金型のキャビティ−コア間のパーティングラインのテーパ加工にバラツキがあったりしたような場合にも同じような問題が起き、その原因は様々である。しかし、タイバー３自体は強靭であって、一般に、この程度の異常で塑性変形を生じたり機械的特性に変化を生じたりするといったことはまずない。
【００１１】
従って、いずれの場合においても、磨耗等が生じたタイバーナット２を回転させ、有効長に伸びが生じているタイバー３の有効長を正常な状態に戻したり、または、型締機構のリンクのピンやステープルに磨耗が生じてしまっている側に対応するタイバー３の実質的な有効長それ自体を短縮させてリアプラテン１をムービングプラテンと逆方向に傾けることによりムービングプラテンとステーショナリープラテンとの間の平行度を回復することで対処し得る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の射出成形機の型厚調整機構は、４つのダイハイト調整ナット２を同期回転させて４本のタイバー３の有効長を一様に変化させるものであるため、４本のタイバー３の有効長を個別に調整することはできず、タイバーナット２や型締機構におけるリンクのピンおよびステープル等の磨耗によって生じる型締力のばらつきに容易に対処することはできない。結果的に、型厚調整機構の一部を分解して大径歯車１４等を取り外し、４個のダイハイト調整ナット２を手動で回転させてタイバー３の長さを個別に調整することになるが、その際には面倒な分解作業が要求される。更に、タイバー３の長さ調整は各種の寸法測定器等を駆使してこれを行うといった極めて複雑なもので、未熟な作業者が容易に実施できるといった類いのものではない。
【００１３】
本発明の目的は、これら従来技術の欠点を解消し、型厚調整機構を分解しなくてもタイバーの有効長の変更を行うことができ、更に、型締力のバランス保持に必要とされるタイバーの有効長の調整作業を容易に行うことのできる射出成形機の型締力バランス調整方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、雄ネジを螺刻したタイバーの端部をリアプラテンの四隅に回転自在かつ軸方向移動不能に取り付けられたダイハイト調整ナットに螺合させ、前記ダイハイト調整ナットを回転させることでタイバーの有効長を変化させてステーショナリープラテンとリアプラテンとの離間距離を調整するようにした型厚調整機構を備えた射出成形機において、前記リアプラテンの四隅にモータを設け、前記ダイハイト調整ナットをそれぞれ対応するモータのロータと一体的に構成すると共に、前記各タイバーに作用する張力または各タイバーの伸びを検出する検出手段を設け、型締状態において前記各タイバーに作用する張力または各タイバーの伸びが等しくなるように各ダイハイト調整ナットを回転させ、各タイバーに作用する型締反力のバランスを維持する構成により前記目的を達成した。
【００１５】
更に、型締完了時において前記各検出手段により検出された張力と設定型締力の１／４倍量との差、もしくは、検出した伸びと設定型締力に対応するタイバーの伸びとの差を各タイバー毎に求め、各ダイハイト調整ナットを回転させ、前記差に対応する伸びの分だけ各タイバーの有効長を短縮させることにより、各タイバーに作用する型締反力のバランスを容易に調整できるようにした。
【００１６】
また、前記各検出手段の各々もしくはいずれか１つの検出値が第１の設定値と一致するまでリアプラテンをステーショナリープラテンに接近させる方向に前記各ダイハイト調整ナットを同期回転させる第１の工程と、その後、前記各検出手段からの検出値が第２の設定値と一致するように各タイバーのダイハイト調整ナットの回転駆動をフィードバック制御する第２の工程とを実施することにより、手動操作を不要とし、各タイバーに作用する型締反力のバランスを一層容易に調整できるようにした。
【００１７】
クランク式もしくはトグル式の型締機構を備えた射出成形機においては、型締機構をロックアップさせた状態で前記第１の工程を実施するようする。
【００２０】
【作用】
ダイハイト調整ナットが各々独立して回転できるように構成しているので、タイバーの有効長の調整に際して型厚調整機構を分解する必要がない。
【００２１】
各タイバーに対応して設けられた検出手段により型締状態において各タイバーに作用する張力または各タイバーの伸びを検出し、前記各タイバーに作用する張力または各タイバーの伸びが等しくなるように各ダイハイト調整ナットを回転させてタイバーの有効長を調整するようにしているので、４本の各タイバーに作用する型締反力が等しくなり、型締力のバランスが保たれる。
【００２２】
タイバーの有効長の調整に際し、型締完了時において前記各検出手段により検出された張力と設定型締力の１／４倍量との差、もしくは、検出した伸びと設定型締力に対応するタイバーの伸びとの差を各タイバー毎に求め、各ダイハイト調整ナットを回転させて前記差に対応する伸びの分だけダイハイト調整ナットを逆方向に移動させて各タイバーの有効長を短縮するようにすれば、型締力のバランスの調整と同時に型厚調整機構に対して型締力の設定が行れる。なお、型締完了状態でダイハイト調整ナットを回転させてタイバーの有効長を短縮するとダイハイト調整ナットに相当の負荷が作用するので、ダイハイト調整ナットの回転は型開き状態で行うことが望ましい。
【００２３】
また、タイバーの有効長の調整に際し、前記各検出手段の各々もしくはいずれか１つの検出値が第１の設定値と一致するまでリアプラテンをステーショナリープラテンに接近させる方向にダイハイト調整ナットを同期回転させ（第１の工程）、その後、前記各検出手段からの検出値が第２の設定値と一致するように各タイバーのダイハイト調整ナットの回転駆動をフィードバック制御すれば（第２の工程）、必ずしも設定型締力とは関わりなく型締力のバランス調整を行うことができる。なお、ダイハイト調整ナットに作用する負荷を承知で第２の設定値を設定型締力の１／４倍量とするなら、前記と同様、型締力のバランス調整と同時に型締力の設定が行れることになる。一般には、第１の設定値および第２の設定値の値は設定型締力の１／４倍量に比べて相当に低い値にすべきである。
【００２４】
クランク式もしくはトグル式の型締機構を備えた射出成形機においては、型締機構における枢着ピンやステープル等の磨耗による要素が型締力のばらつきに影響を与え、しかも、リンク等の姿勢によって枢着ピンやステープル等のがたつきがムービングプラテンに与える傾きの影響が相違するので、実際に型締が行われる時のリンク等の姿勢を考慮し、型締機構をロックアップさせた状態で前記第１の工程を実施する。
【００２５】
各々のダイハイト調整ナットを独立して駆動するための手段としてダイハイト調整ナット毎のモータを適用すればフィードバック制御等が容易であり、更に、リアプラテンの四隅に取り付けられたモータのロータと各々のダイハイト調整ナットとを一体的に構成することにより、型厚調整機構の大型化が防止される。
【００２６】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１は本発明の型締力バランス調整方法を適用した一実施例の型厚調整機構におけるダイハイト調整ナット２′の周辺を概略で示す断面図である。リアプラテン１およびタイバー３の構成や、リアプラテン１とステーショナリープラテンおよびリアプラテン１とムービングプラテンとの係合関係については従来技術の項で述べたものと全く同様であるので、ここでは説明を省略する（図６参照）。
【００２７】
図１では１本のタイバー３に関するダイハイト調整ナット２′と該ナットト２′を回転駆動するモータＭ１およびタイバー３の伸びによりそこに働く張力を検出する張力センサＳＥ１（ストレインゲージ等）について示しているが、他の３組のものについてもその構成は全く同一である。つまり、ダイハイト調整ナット２′を回転駆動するためのモータにはＭ１〜Ｍ４、また、タイバー３に作用する張力を検出するための張力センサにはＳＥ１〜ＳＥ４の４つのものがあり、その各々が、図２に示されるように、モータ駆動回路Ｄ１〜Ｄ４およびＡ／Ｄ変換器Ａ１〜Ａ４を介して射出成形機の制御装置Ｃに接続されている。
【００２８】
図１に示す通り、タイバー３の雄ネジ５と螺合するダイハイト調整ナット２′は摩擦締結要素１９を介してモータＭ１におけるロータ１８の内周面に回転および軸方向移動不能に固定され、ステータを構成するモータハウジング２０側に固設されたコイル２１の励磁作用によりロータ１８と一体的に回転するようになっている。また、モータハウジング２０の外周部には環状フランジ部２２が形成され、この環状フランジ部２２に通された複数のボルト２３によってモータＭ１がリアプラテン１の裏面に固定されている。
【００２９】
従って、モータＭ１を駆動してロータ１８を正転させればロータ１８と共にダイハイト調整ナット２′が正転し、ダイハイト調整ナット２′がステーショナリープラテンに接近する方向（図中左から右）に移動してタイバー３の有効長が短縮される。また、ロータ１８を逆転させればダイハイト調整ナット２′が逆転し、ダイハイト調整ナット２′がステーショナリープラテンから離間する方向（図中右から左）に移動してタイバー３の有効長が増長されることになる。この実施例においては、ダイハイト調整ナット２′がステーショナリープラテンから離間する方向に移動する際にロータ１８の左端面がモータハウジング２０のボトム部に摺接することになるので、モータハウジング２０のボトム部とロータ１８の左端面との間にアンギュラベアリング２４を介装してロータ１８の損傷を防止するようにしている。ダイハイト調整ナット２′がステーショナリープラテンに接近する方向に移動する場合や、ステーショナリープラテンとリアプラテン１との間に作用する型締反力をダイハイト調整ナット２′が受ける場合には、図６に示されるような従来例と同様、ダイハイト調整ナット２′の右端面がリアプラテン１の裏側と直に接触するかたちとなる。この際、ロータ１８の右端面とリアプラテン１の裏側との間にはある程度のクリアランスが生じるのでロータ１８に強力な力が作用して損傷を被るといった問題は生じない。
【００３０】
リアプラテン１の四隅でダイハイト調整ナット２′がリアプラテン１を支えているため、タイバー３の有効長を個別に変化させる場合にこれを極端に行うと、リアプラテン１がタイバー３に対して傾き、孔６の内周面とタイバー３との間でカジリが生じる場合がある。従って、タイバー３の有効長の個別調整には自ずと限界があるが、この限界は、型締機構の磨耗等によってムービングプラテンに生じる傾きを補正するには十分なものである。なお、ダイハイト調整ナット２′やリアプラテン１の裏面に磨耗が生じてタイバー３の有効長が増大したときに行う個別調整は、それ自体がタイバー３に対するリアプラテン１の姿勢を正すためのものであるから、その調整量は前記限界の限りにはない。
【００３１】
ダイハイト調整ナット２′やリアプラテン１の裏面および型締機構等に磨耗が生じていなければ、４つのモータＭ１〜Ｍ４を正逆に同期回転させてステーショナリープラテンとリアプラテン１との平行を保ったままリアプラテン１を移動させることにより、従来と同様の方法で型厚調整や型締力の調整を行うことができる。
【００３２】
しかし、長期間に亘って射出成形機を酷使すると４本のタイバー３の伸びにばらつきが生じたり、ムービングプラテンとステーショナリープラテンとの平行度が保たれなくなったりして製品にバリが生じる場合があるので、このような場合には、タイバー３の有効長を個別に変化させて調整作業を行う必要がある。
【００３３】
つまり、いずれかのタイバー３のダイハイト調整ナット２′とリアプラテン１の裏面との間に磨耗が生じた場合では、磨耗によって生じる遊びのためにそのタイバー３の有効長が伸びるので、このダイハイト調整ナット２′を正転させて該タイバー３の有効長を元に戻してやる必要がある。この補正は、タイバー３の有効長を変化させるためのものではなく、元に戻すためのものである。
【００３４】
また、型締機構に磨耗が生じてムービングプラテンがリアプラテン１に対して傾くと、ステーショナリープラテンに対するムービングプラテンの平行度にも異常が生じるので、型締機構に磨耗が生じた側、即ち、ムービングプラテンがリアプラテン１に対して接近した側の位置に対応するタイバー３のダイハイト調整ナット２′を前述した限界の範囲で正転させてこのタイバー３の有効長を縮め、積極的にリアプラテン１を傾けることによってステーショナリープラテンに対するムービングプラテンの平行度を回復してやる必要がある。この補正によれば、そのタイバー３の有効長自体が変化し、他のタイバー３との間である程度の長さの不揃いが生じる。
【００３５】
更に、ダイハイト調整ナット２′の磨耗と型締機構の磨耗とが同時に進行する場合もあり、様々な状況に応じた調整作業が必要である。
【００３６】
しかし、型締機構の磨耗によって生じるムービングプラテンの傾きを補正するために必要とされるタイバー３の有効長の変化はタイバー３の全長に比べて極めて僅かであり、フックの法則における定数（以下、単に定数という）に影響を与えるほどのものではない。また、ダイハイト調整ナット２′とリアプラテン１の裏面との間の磨耗によって生じたタイバー３の伸びを解消するためのダイハイト調整ナット２′の移動は、言い替えれば、自然長自体の変化によって生じた定数の変化を元に戻すものであって、当然のことながら、タイバー３に関する定数には全く影響を与えない。
【００３７】
従って、型締時に可動側の射出成形金型と固定側射出成形金型との接触が開始される時点で射出成形金型の全面が等しく圧着されるように各々のダイハイト調整ナット２′の位置を調整し、かつ、接触開始の時点を伸び零の状態として４本のタイバー３を等しく引き伸ばしてやるようにすれば、射出成形金型の四隅に生じる型締力のばらつきは全て解消されることになる。また、４本のタイバー３を等しく引き伸ばすといった作業は単なる型締動作の実行に過ぎないので、結果的に、射出成形金型の全面が等しく圧着されるように各々のダイハイト調整ナット２′の位置を調整するといった作業を行うだけで、射出成形金型の四隅に生じる型締力のばらつきは全て解消されることになる。
【００３８】
そして、射出成形金型の全面を等しく圧着させるためには、４本のタイバー３の各々に張力センサＳＥ１〜ＳＥ４を設け、その各々によって検出される張力の全てが等しくなるように各々のダイハイト調整ナット２′の位置を調整すればよい。この際、４本のタイバー３にどの程度の張力を与えるかだが、設定型締力に匹敵するだけの強力な張力を与えてタイバー３を引き伸ばした状態で射出成形金型の四隅の圧着状態を確認したとしても、また、設定型締力よりも遥かに弱い張力を与えて射出成形金型の四隅の圧着状態を確認するにとどめたとしても、前述した通り、タイバー３に関する定数は安定的に保持されるので、射出成形金型の密着状態の確認に関する限り格別の差は生じない。前者によれば、型締力のバランス調整と型締力の設定作業を同時に行うことができる。
【００３９】
以下、これら２つの場合に対応して各々の実施例を説明する。まず、型締力のバランス調整と型締力の設定作業を同時に行う場合の処理操作の概略を図３および図４に示す。この処理は射出成形機の制御装置Ｃによって行われるものである。無論、この処理に必要とされる射出成形機側の型締機構のロックアップ動作や型開き動作をオペレータが射出成形機に手動で指令してもよいが、この実施例では自動的に行わせるようにしている。
【００４０】
オペレータは、制御装置Ｃによる処理動作を開始させた後、射出成形機のドライサイクル運転を開始させる。処理動作を開始した制御装置Ｃは、設定型締力達成フラグＦ１〜Ｆ４の全てを一旦リセットし（ステップａ１）、射出成形機の制御装置からの型締完了信号の入力を待機する（ステップａ２）。そして、ドライサイクルによる型締動作が行われて型締完了信号の入力が検出されると、制御装置Ｃは、張力センサＳＥ１〜ＳＥ４によって検出されている各タイバー３の張力を直ちに読み込み（ステップａ３）、タイバー検索指標ｉの値を一旦初期化した後（ステップａ４）、その値を１インクリメントして第１番目のタイバー３に対応する値１に初期設定する（ステップａ５）。
【００４１】
次いで、制御装置Ｃは、タイバー検索指標ｉによって示される第ｉ番目のタイバー３に作用している張力ＳＥｉと設定型締力ＦＳの１／４倍量との差を求め、その差をタイバー３に関する定数ｋで除して第ｉ番目のタイバー３に不足している伸び量Ｘｉを求める（ステップａ６）。第ｉ番目のタイバー３に作用している張力が正常な型締に必要とされる張力ＦＳ／４であれば第ｉ番目のタイバー３には（ＦＳ／４）／ｋの伸びが生じる筈であり、また、第ｉ番目のタイバー３に実際に作用している張力がＳＥｉであるならその時第ｉ番目のタイバー３にはＳＥｉ／ｋの伸びが生じている筈であるから、型締力の不足に対応する第ｉ番目のタイバー３の伸びの不足量Ｘｉは〔（ＦＳ／４）−ＳＥｉ〕／ｋである。そして、制御装置Ｃはこの伸びの不足量Ｘｉが許容範囲内にあるか否かを判別し（ステップａ７）、許容範囲内にあれば設定型締力達成フラグＦｉに１をセットする一方（ステップａ８）、許容範囲を越えていれば設定型締力達成フラグＦｉに０をセットする（ステップａ９）。
【００４２】
以下、制御装置Ｃは、指標ｉの値がタイバー３の総数４に達するまでの間（ステップａ１０）、前記と同様にしてステップａ５〜ステップａ８もしくはステップａ９までの処理を繰り返し実行し、ｉ＝２からｉ＝４の各タイバー３に関する伸びの不足量Ｘｉを求め、その各々に対応する設定型締力達成フラグＦｉをセットもしくはリセットする。
【００４３】
そして、以上の処理が完了すると、制御装置Ｃは型開き完了後（ステップａ１１）、設定型締力達成フラグＦ１からＦ４までの積が１になるか否か、即ち、４本のタイバー３の伸びの全てが設定型締力の１／４倍量に匹敵する伸びと略一致しているか否かを判定する（ステップａ１２）。４本のタイバー３の伸びの全てが設定型締力の１／４倍量に匹敵する伸びと略一致してステップａ１２の判別結果が真となれば、型締力のバランス調整および型締力の設定とも正常に行われていることを意味するので、この処理動作は終了する。
【００４４】
また、４本のタイバー３の伸びのうちその１つでも設定型締力の１／４倍量に匹敵する伸びと一致していないものがあれば、ステップａ１２の判別結果は偽となる。この場合、型締力のバランス調整や型締力の設定が正常に行われていないことを意味するので、制御装置Ｃはタイバー検索指標ｉの値を一旦初期化した後（ステップａ１３）、以下、指標ｉの値が４に達するまでの間（ステップａ１６）、指標ｉの値を順次インクリメントし（ステップａ１４）、その都度、指標ｉに対応するモータＭｉに前記伸びの不足量Ｘｉに対応する回転指令を出力し、第ｉ番目のタイバー３のダイハイト調整ナット２′を正逆に移動させて、第ｉ番目のタイバー３の有効長を調整する（ステップａ１５）。なお、Ｘｉ＞０であればモータＭｉの回転は正方向（タイバー３の有効長を縮める方向）、また、Ｘｉ＜０であればモータＭｉの回転は逆方向（タイバー３の有効長を伸ばす方向）である。
【００４５】
そして、このような調整作業を行った後、制御装置Ｃは再びステップａ２の判別処理に移行して型締完了まで待機し、ステップａ３〜ステップａ１１までの処理を少なくとも１回は前記と同様にして繰り返し実行し、実際に４本のタイバー３の伸びの全てが設定型締力の１／４倍量に匹敵する伸びと略一致しているか否かを確認する（ステップａ１２）。最初に行われたステップａ１５の処理によって４本のタイバー３の伸びの全てが設定型締力の１／４倍量に匹敵する伸びと略一致するような調整が行われている筈であるが、特定のタイバー３の有効長を短縮したために、これと対角線上に位置する他のタイバー３の伸びが増大して、その伸びが許容範囲を越えるといった可能性があるため、このような確認作業が必要となるのである。もし、この段階においても４本のタイバー３の伸びの全てが設定型締力の１／４倍量に匹敵する伸びと略一致していなければ、再びステップａ１３以降の調整処理が行われ、最終的に、伸びの不足量（または超過量）Ｘｉの全てが許容範囲に収まってフラグＦ１からＦ４の全てがセットされた時点で、ステップａ１２の判別結果が真となって、この処理が終了するのである。
【００４６】
なお、この実施例においては射出成形機の型締機構を完全にロックアップ（型締）させて張力センサＳＥ１〜ＳＥ４の検出値を読むようにしているが、段取りの不手際等によりロックアップ完了時に可動側金型と固定側金型との間に隙間が生じるようなことがあったとしても必ずしも問題はない。この場合、張力センサＳＥ１〜ＳＥ４による検出値はいずれも零となるから、結果的に、前述の処理動作が１回行われる毎にダイハイト調整ナット２′の全てに（ＦＳ／４）／ｋ、つまり、設定型締力に対応する分の伸びに匹敵するだけの送りが型開き完了時において掛けられ、ドライサイクルが１回実行される毎にリアプラテン１がステーショナリープラテンに向けて徐々に接近して行くことになる。それ以降の動作に関しては既に述べた通りである。
【００４７】
また、張力センサＳＥ１〜ＳＥ４の比較対象となる値をＦＳ／４として設定しているのは型締力のバランス調整と共に型締力の設定作業を同時に行うためである。従って、型締力のバランス調整とは別に改めて型締力の設定作業を行うのであれば、比較対象となる値をＦＳ／４よりも小さな値として設定し、型締力のバランス調整のみを行わせるようにすることも可能である。この場合も、前記と同様、型締機構のロックアップ完了時に可動側金型と固定側金型との間に隙間が生じていたとしても格別の問題はない。なお、比較対象となる値を小さく設定した分、１回のドライサイクルで進められるリアプラテン１の移動量は減少する。
【００４８】
いずれにせよ、これらの処理操作を行うことの目的は、射出成形金型の全面が等しく圧着されるように各々のダイハイト調整ナット２′の位置を調整することにあり、既に述べた通り、ダイハイト調整ナット２′等の磨耗によるタイバー３の自然長の変化によって生じる型締力のばらつきにも、また、型締機構の磨耗を原因とするムービングプラテンの傾きによって生じる型締力のばらつきにも、更には、これらの原因を複合して生じる型締力のばらつきに対しても適確に対処することができる。
【００４９】
無論、射出成形金型の加工は可動側の取付盤と固定側の取付盤との平行度が確実に出るように行うことが望ましいが、本実施例の型締力バランス調整方法を実施してから射出成形作業を開始するのであれば、平行度にある程度問題のある射出成形金型をそのまま使用して射出成形作業を行ったとしても、射出成形金型各部に作用する型締力のバランスを保持することが可能である。なお、平行度の不十分な射出成形金型を装着して前記操作を行えば、型締機構に磨耗が生じてムービングプラテンに傾きが生じている場合と同様、結果的に、金型の平行度の異常に応じてリアプラテン１が強制的に傾けられることになる。必ずしも望ましい現象とはいえないが、少なくとも、射出成形金型の平行度の異常による型締機構の磨耗やダイハイト調整ナット２′の磨耗を未然に防止することが可能である。
【００５０】
図５に示すのは、比較的弱い力で射出成形金型を圧着させて型締力のバランス調整を行う場合の処理の概略を示すフローチャートである。
【００５１】
この場合、制御装置Ｃは、まず、モータＭ１〜Ｍ４の各々を同期して逆転させ、ダイハイト調整ナット２′を駆動してリアプラテン１および型締機構を一旦後退限度にまで退避させ、射出成形機の型締機構にロックアップ動作を行わせても可動側金型が固定側金型に干渉しないようにさせる（ステップｂ１）。次いで、オペレータは、制御装置Ｃに型締指令を入力し、型締機構のクランクやトグル等を前進させて型締動作を行わせ（実際には可動側金型と固定側金型とは接触しない）、型締機構の姿勢を射出成形作業時における型締完了時と同じ状態にする（ステップｂ２）。型締機構における枢着ピンやステープル等の磨耗による要素が型締力のばらつきに与える影響がリンク等の姿勢によって異なるため、型締機構の姿勢を射出成形作業時における型締完了時と同じにしてバランス調整を行う必要があるからである。
【００５２】
型締機構のロックアップ動作が完了すると、バランス調整用の制御装置ＣはモータＭ１〜Ｍ４の各々を同期して正転させ、リアプラテン１をステーショナリープラテンに向けて移動させ（ステップｂ３）、張力センサＳＥ１〜ＳＥ４のいずれか１つが第１の設定値ΔＦ１以上の張力を検出するまでモータＭ１〜Ｍ４を駆動し（ステップｂ４）、可動側金型と固定側金型との接触を確認してモータＭ１〜Ｍ４を停止させる（ステップｂ５）。
【００５３】
可動側金型と固定側金型との接触を確認した制御装置Ｃは、設定型締力達成フラグＦ１からＦ４の全てを一旦リセットし（ステップｂ６）、設定型締力達成フラグＦ１からＦ４までの積が１になるか否か、即ち、４本のタイバー３の伸びの全てが略一致しているか否かを判定する（ステップｂ７）。
【００５４】
この段階では設定型締力達成フラグＦ１からＦ４の全てがリセット状態にあるのでステップｂ６の判別結果は偽となる。そこで、制御装置Ｃはタイバー検索指標ｉの値を一旦初期化した後（ステップｂ８）、その値を１インクリメントして第１番目のタイバー３に対応する値１に初期設定する（ステップｂ９）。
【００５５】
次いで、制御装置Ｃは、タイバー検索指標ｉによって示される第ｉ番目のタイバー３に作用している張力ＳＥｉを読み（ステップｂ１０）、該張力ＳＥｉと第２の設定値ΔＦ２とを比較し、張力ＳＥｉが許容範囲を越えて設定値ΔＦ２よりも小さいか（ΔＦ２−ＳＥｉ＞ε）、または、張力ＳＥｉが許容範囲を越えて設定値ΔＦ２よりも大きいか（ΔＦ２−ＳＥｉ＜−ε）、或いは、張力ＳＥｉが設定値ΔＦ２の許容範囲ΔＦ２±ε内にあるかを判別する（ステップｂ１１）。なお、第２の設定値ΔＦ２は必ずしも第１の設定値ΔＦ１と異なる必要はない。
【００５６】
そして、張力ＳＥｉが許容範囲を越えて設定値ΔＦ２よりも小さければ、この第ｉ番目のタイバー３のダイハイト調整ナット２′を更に正転させてその張力を増大させる必要があるので、制御装置ＣはモータＭｉを正転駆動し（ステップｂ１２）、また、張力ＳＥｉが許容範囲を越えて設定値ΔＦ２よりも大きければ、この第ｉ番目のタイバー３のダイハイト調整ナット２′を逆転させてその張力を減少させる必要があるので、モータＭｉを逆転駆動させる（ステップｂ１３）。いずれの場合も、この段階では未だ第ｉ番目のタイバー３に関する適切な調整作業が完了していないので、設定型締力達成フラグＦｉには零をセットする（ステップｂ１５）。また、張力ＳＥｉが設定値ΔＦ２の許容範囲ΔＦ２±ε内にあれば、少なくとも他のタイバー３に対する調整作業が行われない限りはこのタイバー３に対して適切な張力が維持されるので、制御装置ＣはモータＭｉの駆動を停止し（ステップｂ１４）、設定型締力達成フラグＦｉに１をセットする（ステップｂ１６）。なお、実際には該第ｉ番目のタイバー３以外のタイバー３に対して張力調整が行われた際に相対的なバランスが崩れて第ｉ番目のタイバー３の張力が許容範囲外となる場合があるので、設定型締力達成フラグＦｉに一旦１がセットされたからといって第ｉ番目のタイバー３に関するバランス調整が完了しているということはできない。
【００５７】
以下、制御装置Ｃは、タイバー検索指標ｉの値がタイバー３の総本数４に達するまでの間（ステップｂ１７）、指標ｉの値を順次インクリメントして前記と同様の処理を繰り返し実行し、各タイバー３のダイハイト調整ナット２′を駆動するモータＭ１〜Ｍ４の各々を正転または逆転もしくは停止させて、４本のタイバー３に作用する張力ＳＥ１〜ＳＥ４の各々が設定値ΔＦ２に向かう方向に各々のダイハイト調整ナット２′を移動させると共に、その段階において４本のタイバー３の各々に対して作用している張力ＳＥ１〜ＳＥ４の値に応じて、設定型締力達成フラグＦ１〜Ｆ４をセットまたはリセットする（ステップｂ９〜ステップｂ１６）。
【００５８】
そして、タイバー検索指標ｉの値がタイバー３の総本数４に達し、４本のタイバー３の全てに対して設定型締力達成フラグのセットまたはリセット作業が終了すると、制御装置Ｃは、設定型締力達成フラグＦ１からＦ４までの積が１になるか否か、即ち、４本のタイバー３の伸びの全てが第２の設定値ΔＦ２に匹敵する伸びと略一致しているか否かを判定する（ステップｂ７）。４本のタイバー３の伸びの全てが設定値ΔＦ２に対応する伸びと略一致してステップｂ６の判別結果が真となれば、型締力のバランス調整が正常に行われていることを意味するので、制御装置Ｃの処理動作はここで終了する。
【００５９】
また、４本のタイバー３の伸びのうちその１つでも第２の設定値ΔＦ２に匹敵する伸びと一致していないものがあればステップｂ７の判別結果が再び偽となり、張力が過大または不足ぎみのタイバー３に対応するダイハイト調整ナット２′が続けて回転駆動されることになる（ステップｂ９〜ステップｂ１６）。そして、最終的に、４本のタイバー３の伸びの全てが第２の設定値ΔＦ２に匹敵する伸びと略一致し、型締力のバランス調整が適確に行われたことがステップｂ７の判別処理で確認されると、制御装置Ｃの処理動作が終了する。この実施例では、設定値ΔＦ２として型締力の１／４倍量よりも小さな値を設定しているので、更に、射出成形機の型締機構を縮退させてロックアップを解除したのち、第２の設定値ΔＦ２に対応するタイバー３の伸びと設定型締力に対応するタイバー３の伸びとの差分だけタイバー３の全てのダイハイト調整ナット２′を正転させ、全てのタイバー３の有効長を均等に短縮してやる必要がある。
【００６０】
既に述べた通り、タイバー３に関するフックの法則における定数は安定的に保持されるので、第２の設定値ΔＦ２を小さな値に設定して処理を行っても、また、大きな値に設定して処理を行っても、タイバー３のバランス調整には格別の影響はない。いずれの場合も、そのバランス調整によって、型締開始時から射出成形金型の四隅が均等に圧着されるようになる。
【００６１】
但し、最初の実施例とは異なり、実際にタイバー３に張力を作用させた状態でダイハイト調整ナット２′を回転させる関係上、第１の設定値ΔＦ１および第２の設定値ΔＦ２とも、余りに大きな値を設定するのは好ましくない。ダイハイト調整ナット２′とリアプラテン１の裏面との間およびダイハイト調整ナット２′の雌ネジとタイバー３の雄ネジ５との間で磨耗が生じる可能性があるからである。また、ΔＦ１＜ΔＦ２の場合ではダイハイト調整ナット２′を前進させながら個々のタイバー３に作用する張力を徐々に増大させて型締力のバランス調整を行うことになり、また、ΔＦ１＞ΔＦ２の場合ではダイハイト調整ナット２′を後退させながら個々のタイバー３に作用する張力を徐々に弱めて型締力のバランス調整を行うことになるので、ΔＦ１＞ΔＦ２と設定して調整作業を行った方がダイハイト調整ナット２′にかかる負担が少なくてよいが、ΔＦ１＜ΔＦ２として調整作業を行うことも可能である。
【００６２】
この実施例の場合も、最初の実施例の場合と同じように、ステップｂ３およびステップｂ４の処理を省略することが可能である。張力センサＳＥ１〜ＳＥ４がΔＦ２よりも小さな値を検出し続ける限りモータＭ１〜Ｍ４の全てが常に正方向に向けて回転され続けるからであり、これにより、ステップｂ３およびステップｂ４の処理を省略したとしても、リアプラテン１は自動的に前進させられ、結果的に可動側金型と固定側金型とが接触することになる。なお、この現象は、最初の実施例においてロックアップ完了時に可動側金型と固定側金型との間に隙間が生じている場合と同じである。
【００６３】
以上、張力センサＳＥ１〜ＳＥ４を利用してタイバー３に作用する張力を検出し、これを設定型締力の１／４倍量や第１，第２の設定値ΔＦ１，ΔＦ２と比較して処理を行う場合について説明したが、タイバー３に作用する張力とタイバー３に生じる伸びとは比例するので、張力の代わりにタイバー３の伸びを検出して同様の処理を行うことができる（なお、前述の各実施例においても実質的には張力ではなく伸びを検出している）。また、タイバー３に作用する張力を測定する場合にはタイバー３に直接ストレインゲージ等を貼着する代わりにダイハイト調整ナット２′とリアプラテン１との間にロードセルを介装するといったことが可能である。
【００６４】
また、モータＭ１〜Ｍ４の全てがサーボモータ等であれば、設定値と検出値との誤差Ｘｉまたは（ΔＦ２−ＳＥｉ）に応じた移動量を求めた後、該移動量だけ各サーボモータＭ１〜Ｍ４を駆動するようにして最終的にこの誤差が許容範囲に入るようにすればよい。
【００６５】
なお、ダイハイト調整ナット２′の回転運動と直線運動との関係がウォーム＆ホイールの場合のように不可逆的であればよいが、軸方向の力によってダイハイト調整ナット２′の逆転が可能なような場合には、各モータＭ１〜Ｍ４毎に独立して機能するブレーキ手段を設ける必要がある。
【００６６】
モータＭ１〜Ｍ４のロータ１８をダイハイト調整ナット２′と一体的に構成しているのは型厚調整機構全体の小形化のためであるから、このことを問題にしない限り、モータＭ１〜Ｍ４のロータ１８をダイハイト調整ナット２′と別構成としたり、また、モータＭ１〜Ｍ４を通常のモータとし、ダイハイト調整ナット２′との間を適当な動力伝達手段で接続したりするのは設計者の自由である。
【００６７】
【発明の効果】
本発明の型締力バランス調整方法は、タイバーの有効長を変化させるダイハイト調整ナットを各々独立して回転できるようにしたので、タイバーの有効長の調整に際して型厚調整機構を分解する必要がない。また、各タイバーに作用する張力または各タイバーの伸びを検出し、これらが等しくなるように各ダイハイト調整ナットを回転させてタイバーの有効長を調整するようにしているので、型締力のバランスを確実に保つことができる。
【００６８】
更に、型締力のバランス調整に際し、型締完了時において検出される張力と設定型締力の１／４倍量との差、もしくは、検出した伸びと設定型締力に対応するタイバーの伸びとの差を各タイバー毎に求め、前記差に対応する伸びの分だけダイハイト調整ナットを逆方向に移動させることにより、型締力のバランス調整と同時に型締力の設定を行うことができる。この際、ダイハイト調整ナットの移動を型開き状態で行うことにより、ダイハイト調整ナットに過大な負荷が作用するのを防止することができる。
【００６９】
また、型締機構を型締状態として各タイバーに張力を作用させ、各タイバーの検出手段からの検出値が設定値と一致するようにダイハイト調整ナットの回転駆動をフィードバック制御して型締力のバランスをとるようにしているので、手動操作でダイハイト調整ナットを回転させる必要がなく、また、作業者が測定作業を行う必要もなくなるので、調整ミスもなくなる。
【００７０】
クランク式もしくはトグル式の型締機構を備えた射出成形機においては、実際に型締が行われる時のように型締機構をロックアップさせた状態でバランス調整を行うようにしているので、型締機構における枢着ピンやステープル等に磨耗が生じてムービングプラテンが傾いている場合であっても、その傾きを矯正して適確なバランス調整を行うことができる。
【００７１】
更に、各々のダイハイト調整ナットを独立して駆動するための手段としてダイハイト調整ナット毎のモータを利用しているので、バランス調整のためのフィードバック制御が容易であり、しかも、モータのロータと各々のダイハイト調整ナットとを一体的に構成しているので、型厚調整機構の大型化も免れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の型締力バランス調整方法を適用した一実施例の型厚調整機構におけるダイハイト調整ナットの周辺を概略で示す断面図である。
【図２】ダイハイト調整ナットを回転駆動する制御系の概略を示すブロック図である。
【図３】型締力のバランス調整と型締力の設定作業を同時に行う場合の処理操作の概略を示すフローチャートである。
【図４】型締力のバランス調整と型締力の設定作業を同時に行う場合の処理の概略を示すフローチャートの続きである。
【図５】型締力のバランス調整を行う別の実施例の処理の概略を示すフローチャートである。
【図６】従来の射出成形機における型厚調整機構を示す図である。
【符号の説明】
１ リアプラテン
２ ダイハイト調整ナット
２′ ダイハイト調整ナット
３ タイバー
４ メインフレーム
５ 雄ネジ
６ 孔
７ 逃ガシ
８ 雌ネジ
９ 環状フランジ部
１０ 段付きカラー
１１ ボルト
１２ 小径歯車
１３ ボルト
１４ 大径歯車
１５ 動力伝達要素
１６ 駆動源
１７ 動力伝達手段
１８ ロータ
１９ 摩擦締結要素
２０ モータハウジング
２１ コイル
２２ 環状フランジ部
２３ ボルト
２４ アンギュラベアリング
Ｍ１〜Ｍ４ モータ
ＳＥ１〜ＳＥ４ 張力センサ
Ｃ 制御装置
【産業上の利用分野】
本発明は、射出成形機の型締力バランス調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リアプラテンの四隅に取り付けられたダイハイト調整ナットにタイバーの端部を螺合させ、このダイハイト調整ナットを回転させることでタイバーの有効長を変化させてステーショナリープラテンとリアプラテンとの間の離間距離を調整するようにした型厚調整機構を備えた射出成形機が既に公知である。図６に示すのがその一例で、図６（ａ）ではこの種の型厚調整機構をリアプラテン１の裏面から見たときの状態を、また、図６（ｂ）では１本のタイバー３を取出し、ダイハイト調整ナット２等を含む型厚調整機構の主要部を該タイバー３の中心軸を含む平断面で割って示している。
【０００３】
リアプラテン１は、図６（ａ）において紙面厚み方向の向こう側に位置する図示しないステーショナリープラテンに対して接離可能なように射出成形機のメインフレーム４上に載置されている。また、ステーショナリープラテンの四隅には各々のタイバー３の一端が回転および軸方向移動不能に固着され、各タイバー３のもう一方の端部、即ち、リアプラテン１側の端部に、図６（ｂ）に示されるような雄ネジ５が刻設されている。リアプラテン１の四隅には各タイバー３の端部を貫通させるための孔６が設けられ、該孔６の裏面側の開口部には座ぐり状の逃ガシ７が形成されている。なお、この逃ガシ７は、ダイハイト調整ナット２がリアプラテン１の裏面から必要以上に突出するのを回避することで機構の小型化を実現すると共に、型締反力に耐え得るだけのダイハイト調整ナット２の軸方向長さ、即ち、ダイハイト調整ナット２における有効ネジ部の長さを確保するためのものである。
【０００４】
ダイハイト調整ナット２は雄ネジ５と螺合する雌ネジ８を内周面に刻設した円筒体であって、その外周部に一体に設けられた環状フランジ部９を段付きカラー１０によりサポートされてリアプラテン１に対し回転自在かつ軸方向移動不能に取り付けられている。ボルト１１は段付きカラー１０をリアプラテン１に固定するためのものである。ダイハイト調整ナット２の端面には小径歯車１２が複数のボルト１３により一体的に取り付けられ、各ダイハイト調整ナット２の小径歯車１２の各々がリアプラテン１の裏面中央部に回転自在に軸支された大径歯車１４に噛合している。この大径歯車１４にはプーリ等の動力伝達要素１５が一体的に固設され、リアプラテン１の外周部の一側に固設されたモータ等の駆動源１６でタイミングベルト等の動力伝達手段１７を介して大径歯車１４を回転駆動することにより、４つのダイハイト調整ナット２を同期回転させてリアプラテン１とステーショナリープラテンとの平行状態を保ったまま、リアプラテン１とステーショナリープラテンとの離間距離を調整するようになっている。
【０００５】
また、他の例として、駆動源１６の回転出力軸と４つの小径歯車１２との間にタイミングベルトやチェーン等の動力伝達手段を直に巻回して４つのダイハイト調整ナット２を回転させようにしたものもあるが、４つのダイハイト調整ナット２を同期回転させるという作用に関しては全く同一である。このようにしてリアプラテン１とステーショナリープラテンとの平行状態を保ったままリアプラテン１とステーショナリープラテンとの離間距離を調整して射出成形金型の厚みの違いに対処するといった機能は、クランク式もしくはトグル式の型締機構のように型締機構それ自体が型厚調整機能を備えていない射出成形機においては必須の要件である。
【０００６】
そして、射出成形機の型締機構はリアプラテン１に取り付けられており、この型締機構がリアプラテン１とステーショナリプラテンとの間でタイバー３に摺動自在に装着されたムービングプラテンをリアプラテン１との平行を保ったままリアプラテン１に接離させることによって型開きや型締動作を行わせるのであるから、型締機構を取り付けたリアプラテン１とステーショナリープラテンとの平行が保たれる限り、ステーショナリープラテンとムービングプラテンとの平行度が維持され、正常な型開きおよび型締動作と正常な型締力が得られる筈である。
【０００７】
しかし、実際には、適正な型厚調整を行って射出成形作業を行っていたとしても、時として、４本のタイバー３の伸びにばらつきが生じたり、または、ムービングプラテンとステーショナリープラテンとの平行度が保たれなくなったりして製品にバリが生じる場合がある。このばらつきやムービングプラテンの傾きによって射出成形金型の四隅で型締力に差が生じるからである。
【０００８】
そして、ばらつきや傾きの発生原因の多くは、例えば、金型の加工ミス等である。射出成形金型を合わせた状態で可動側金型の取付盤と固定側金型の取付盤との平行度が正しくでない不良金型を用いて長期間の射出成形作業を行うと、４本のタイバー３のうち特定のタイバー３に対してのみ強力な交番荷重が加わるようになり、場合によっては、そのタイバー３のダイハイト調整ナット２における環状フランジ部９とリアプラテン１の裏面との間に磨耗が生じ、実質的に、該タイバー３の有効長が前記磨耗の分だけ他のタイバー３のそれと比較して長くなることがある。この場合、これを知らずに、正常に加工された射出成形金型を換装して射出成形作業を行えば、射出成形金型上において、有効長が伸びたタイバー３に対応する位置に配備されたキャビティの製品にバリが生じる可能性がある。
【０００９】
更に、ダブルトグル式の型締機構を適用した射出成形機においては、ムービングプラテンを支える２組のリンク機構のうち一方のものにだけ強力な荷重が作用することになるので、片側のリンク機構の枢着ピンやステープル等に磨耗が生じ、型締機構をロックアップさせた時のリンクの長さに実質的な差が生じてムービングプラテンとリアプラテン１との間の平行度が損なわれるといった危険もある。この場合も結果は前記と同じで、枢着ピンやステープル等に磨耗が生じた側のリンクで支えられる側の位置でバリ等の成形不良が発生する可能性が高い。
【００１０】
以上、一例として射出成形金型の加工不良の場合について述べたが、射出成形金型の装着時にその取付盤と前記各プラテンとの間にゴミや埃りを挟んでしまったような場合や、射出成形金型のキャビティ−コア間のパーティングラインのテーパ加工にバラツキがあったりしたような場合にも同じような問題が起き、その原因は様々である。しかし、タイバー３自体は強靭であって、一般に、この程度の異常で塑性変形を生じたり機械的特性に変化を生じたりするといったことはまずない。
【００１１】
従って、いずれの場合においても、磨耗等が生じたタイバーナット２を回転させ、有効長に伸びが生じているタイバー３の有効長を正常な状態に戻したり、または、型締機構のリンクのピンやステープルに磨耗が生じてしまっている側に対応するタイバー３の実質的な有効長それ自体を短縮させてリアプラテン１をムービングプラテンと逆方向に傾けることによりムービングプラテンとステーショナリープラテンとの間の平行度を回復することで対処し得る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の射出成形機の型厚調整機構は、４つのダイハイト調整ナット２を同期回転させて４本のタイバー３の有効長を一様に変化させるものであるため、４本のタイバー３の有効長を個別に調整することはできず、タイバーナット２や型締機構におけるリンクのピンおよびステープル等の磨耗によって生じる型締力のばらつきに容易に対処することはできない。結果的に、型厚調整機構の一部を分解して大径歯車１４等を取り外し、４個のダイハイト調整ナット２を手動で回転させてタイバー３の長さを個別に調整することになるが、その際には面倒な分解作業が要求される。更に、タイバー３の長さ調整は各種の寸法測定器等を駆使してこれを行うといった極めて複雑なもので、未熟な作業者が容易に実施できるといった類いのものではない。
【００１３】
本発明の目的は、これら従来技術の欠点を解消し、型厚調整機構を分解しなくてもタイバーの有効長の変更を行うことができ、更に、型締力のバランス保持に必要とされるタイバーの有効長の調整作業を容易に行うことのできる射出成形機の型締力バランス調整方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、雄ネジを螺刻したタイバーの端部をリアプラテンの四隅に回転自在かつ軸方向移動不能に取り付けられたダイハイト調整ナットに螺合させ、前記ダイハイト調整ナットを回転させることでタイバーの有効長を変化させてステーショナリープラテンとリアプラテンとの離間距離を調整するようにした型厚調整機構を備えた射出成形機において、前記リアプラテンの四隅にモータを設け、前記ダイハイト調整ナットをそれぞれ対応するモータのロータと一体的に構成すると共に、前記各タイバーに作用する張力または各タイバーの伸びを検出する検出手段を設け、型締状態において前記各タイバーに作用する張力または各タイバーの伸びが等しくなるように各ダイハイト調整ナットを回転させ、各タイバーに作用する型締反力のバランスを維持する構成により前記目的を達成した。
【００１５】
更に、型締完了時において前記各検出手段により検出された張力と設定型締力の１／４倍量との差、もしくは、検出した伸びと設定型締力に対応するタイバーの伸びとの差を各タイバー毎に求め、各ダイハイト調整ナットを回転させ、前記差に対応する伸びの分だけ各タイバーの有効長を短縮させることにより、各タイバーに作用する型締反力のバランスを容易に調整できるようにした。
【００１６】
また、前記各検出手段の各々もしくはいずれか１つの検出値が第１の設定値と一致するまでリアプラテンをステーショナリープラテンに接近させる方向に前記各ダイハイト調整ナットを同期回転させる第１の工程と、その後、前記各検出手段からの検出値が第２の設定値と一致するように各タイバーのダイハイト調整ナットの回転駆動をフィードバック制御する第２の工程とを実施することにより、手動操作を不要とし、各タイバーに作用する型締反力のバランスを一層容易に調整できるようにした。
【００１７】
クランク式もしくはトグル式の型締機構を備えた射出成形機においては、型締機構をロックアップさせた状態で前記第１の工程を実施するようする。
【００２０】
【作用】
ダイハイト調整ナットが各々独立して回転できるように構成しているので、タイバーの有効長の調整に際して型厚調整機構を分解する必要がない。
【００２１】
各タイバーに対応して設けられた検出手段により型締状態において各タイバーに作用する張力または各タイバーの伸びを検出し、前記各タイバーに作用する張力または各タイバーの伸びが等しくなるように各ダイハイト調整ナットを回転させてタイバーの有効長を調整するようにしているので、４本の各タイバーに作用する型締反力が等しくなり、型締力のバランスが保たれる。
【００２２】
タイバーの有効長の調整に際し、型締完了時において前記各検出手段により検出された張力と設定型締力の１／４倍量との差、もしくは、検出した伸びと設定型締力に対応するタイバーの伸びとの差を各タイバー毎に求め、各ダイハイト調整ナットを回転させて前記差に対応する伸びの分だけダイハイト調整ナットを逆方向に移動させて各タイバーの有効長を短縮するようにすれば、型締力のバランスの調整と同時に型厚調整機構に対して型締力の設定が行れる。なお、型締完了状態でダイハイト調整ナットを回転させてタイバーの有効長を短縮するとダイハイト調整ナットに相当の負荷が作用するので、ダイハイト調整ナットの回転は型開き状態で行うことが望ましい。
【００２３】
また、タイバーの有効長の調整に際し、前記各検出手段の各々もしくはいずれか１つの検出値が第１の設定値と一致するまでリアプラテンをステーショナリープラテンに接近させる方向にダイハイト調整ナットを同期回転させ（第１の工程）、その後、前記各検出手段からの検出値が第２の設定値と一致するように各タイバーのダイハイト調整ナットの回転駆動をフィードバック制御すれば（第２の工程）、必ずしも設定型締力とは関わりなく型締力のバランス調整を行うことができる。なお、ダイハイト調整ナットに作用する負荷を承知で第２の設定値を設定型締力の１／４倍量とするなら、前記と同様、型締力のバランス調整と同時に型締力の設定が行れることになる。一般には、第１の設定値および第２の設定値の値は設定型締力の１／４倍量に比べて相当に低い値にすべきである。
【００２４】
クランク式もしくはトグル式の型締機構を備えた射出成形機においては、型締機構における枢着ピンやステープル等の磨耗による要素が型締力のばらつきに影響を与え、しかも、リンク等の姿勢によって枢着ピンやステープル等のがたつきがムービングプラテンに与える傾きの影響が相違するので、実際に型締が行われる時のリンク等の姿勢を考慮し、型締機構をロックアップさせた状態で前記第１の工程を実施する。
【００２５】
各々のダイハイト調整ナットを独立して駆動するための手段としてダイハイト調整ナット毎のモータを適用すればフィードバック制御等が容易であり、更に、リアプラテンの四隅に取り付けられたモータのロータと各々のダイハイト調整ナットとを一体的に構成することにより、型厚調整機構の大型化が防止される。
【００２６】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１は本発明の型締力バランス調整方法を適用した一実施例の型厚調整機構におけるダイハイト調整ナット２′の周辺を概略で示す断面図である。リアプラテン１およびタイバー３の構成や、リアプラテン１とステーショナリープラテンおよびリアプラテン１とムービングプラテンとの係合関係については従来技術の項で述べたものと全く同様であるので、ここでは説明を省略する（図６参照）。
【００２７】
図１では１本のタイバー３に関するダイハイト調整ナット２′と該ナットト２′を回転駆動するモータＭ１およびタイバー３の伸びによりそこに働く張力を検出する張力センサＳＥ１（ストレインゲージ等）について示しているが、他の３組のものについてもその構成は全く同一である。つまり、ダイハイト調整ナット２′を回転駆動するためのモータにはＭ１〜Ｍ４、また、タイバー３に作用する張力を検出するための張力センサにはＳＥ１〜ＳＥ４の４つのものがあり、その各々が、図２に示されるように、モータ駆動回路Ｄ１〜Ｄ４およびＡ／Ｄ変換器Ａ１〜Ａ４を介して射出成形機の制御装置Ｃに接続されている。
【００２８】
図１に示す通り、タイバー３の雄ネジ５と螺合するダイハイト調整ナット２′は摩擦締結要素１９を介してモータＭ１におけるロータ１８の内周面に回転および軸方向移動不能に固定され、ステータを構成するモータハウジング２０側に固設されたコイル２１の励磁作用によりロータ１８と一体的に回転するようになっている。また、モータハウジング２０の外周部には環状フランジ部２２が形成され、この環状フランジ部２２に通された複数のボルト２３によってモータＭ１がリアプラテン１の裏面に固定されている。
【００２９】
従って、モータＭ１を駆動してロータ１８を正転させればロータ１８と共にダイハイト調整ナット２′が正転し、ダイハイト調整ナット２′がステーショナリープラテンに接近する方向（図中左から右）に移動してタイバー３の有効長が短縮される。また、ロータ１８を逆転させればダイハイト調整ナット２′が逆転し、ダイハイト調整ナット２′がステーショナリープラテンから離間する方向（図中右から左）に移動してタイバー３の有効長が増長されることになる。この実施例においては、ダイハイト調整ナット２′がステーショナリープラテンから離間する方向に移動する際にロータ１８の左端面がモータハウジング２０のボトム部に摺接することになるので、モータハウジング２０のボトム部とロータ１８の左端面との間にアンギュラベアリング２４を介装してロータ１８の損傷を防止するようにしている。ダイハイト調整ナット２′がステーショナリープラテンに接近する方向に移動する場合や、ステーショナリープラテンとリアプラテン１との間に作用する型締反力をダイハイト調整ナット２′が受ける場合には、図６に示されるような従来例と同様、ダイハイト調整ナット２′の右端面がリアプラテン１の裏側と直に接触するかたちとなる。この際、ロータ１８の右端面とリアプラテン１の裏側との間にはある程度のクリアランスが生じるのでロータ１８に強力な力が作用して損傷を被るといった問題は生じない。
【００３０】
リアプラテン１の四隅でダイハイト調整ナット２′がリアプラテン１を支えているため、タイバー３の有効長を個別に変化させる場合にこれを極端に行うと、リアプラテン１がタイバー３に対して傾き、孔６の内周面とタイバー３との間でカジリが生じる場合がある。従って、タイバー３の有効長の個別調整には自ずと限界があるが、この限界は、型締機構の磨耗等によってムービングプラテンに生じる傾きを補正するには十分なものである。なお、ダイハイト調整ナット２′やリアプラテン１の裏面に磨耗が生じてタイバー３の有効長が増大したときに行う個別調整は、それ自体がタイバー３に対するリアプラテン１の姿勢を正すためのものであるから、その調整量は前記限界の限りにはない。
【００３１】
ダイハイト調整ナット２′やリアプラテン１の裏面および型締機構等に磨耗が生じていなければ、４つのモータＭ１〜Ｍ４を正逆に同期回転させてステーショナリープラテンとリアプラテン１との平行を保ったままリアプラテン１を移動させることにより、従来と同様の方法で型厚調整や型締力の調整を行うことができる。
【００３２】
しかし、長期間に亘って射出成形機を酷使すると４本のタイバー３の伸びにばらつきが生じたり、ムービングプラテンとステーショナリープラテンとの平行度が保たれなくなったりして製品にバリが生じる場合があるので、このような場合には、タイバー３の有効長を個別に変化させて調整作業を行う必要がある。
【００３３】
つまり、いずれかのタイバー３のダイハイト調整ナット２′とリアプラテン１の裏面との間に磨耗が生じた場合では、磨耗によって生じる遊びのためにそのタイバー３の有効長が伸びるので、このダイハイト調整ナット２′を正転させて該タイバー３の有効長を元に戻してやる必要がある。この補正は、タイバー３の有効長を変化させるためのものではなく、元に戻すためのものである。
【００３４】
また、型締機構に磨耗が生じてムービングプラテンがリアプラテン１に対して傾くと、ステーショナリープラテンに対するムービングプラテンの平行度にも異常が生じるので、型締機構に磨耗が生じた側、即ち、ムービングプラテンがリアプラテン１に対して接近した側の位置に対応するタイバー３のダイハイト調整ナット２′を前述した限界の範囲で正転させてこのタイバー３の有効長を縮め、積極的にリアプラテン１を傾けることによってステーショナリープラテンに対するムービングプラテンの平行度を回復してやる必要がある。この補正によれば、そのタイバー３の有効長自体が変化し、他のタイバー３との間である程度の長さの不揃いが生じる。
【００３５】
更に、ダイハイト調整ナット２′の磨耗と型締機構の磨耗とが同時に進行する場合もあり、様々な状況に応じた調整作業が必要である。
【００３６】
しかし、型締機構の磨耗によって生じるムービングプラテンの傾きを補正するために必要とされるタイバー３の有効長の変化はタイバー３の全長に比べて極めて僅かであり、フックの法則における定数（以下、単に定数という）に影響を与えるほどのものではない。また、ダイハイト調整ナット２′とリアプラテン１の裏面との間の磨耗によって生じたタイバー３の伸びを解消するためのダイハイト調整ナット２′の移動は、言い替えれば、自然長自体の変化によって生じた定数の変化を元に戻すものであって、当然のことながら、タイバー３に関する定数には全く影響を与えない。
【００３７】
従って、型締時に可動側の射出成形金型と固定側射出成形金型との接触が開始される時点で射出成形金型の全面が等しく圧着されるように各々のダイハイト調整ナット２′の位置を調整し、かつ、接触開始の時点を伸び零の状態として４本のタイバー３を等しく引き伸ばしてやるようにすれば、射出成形金型の四隅に生じる型締力のばらつきは全て解消されることになる。また、４本のタイバー３を等しく引き伸ばすといった作業は単なる型締動作の実行に過ぎないので、結果的に、射出成形金型の全面が等しく圧着されるように各々のダイハイト調整ナット２′の位置を調整するといった作業を行うだけで、射出成形金型の四隅に生じる型締力のばらつきは全て解消されることになる。
【００３８】
そして、射出成形金型の全面を等しく圧着させるためには、４本のタイバー３の各々に張力センサＳＥ１〜ＳＥ４を設け、その各々によって検出される張力の全てが等しくなるように各々のダイハイト調整ナット２′の位置を調整すればよい。この際、４本のタイバー３にどの程度の張力を与えるかだが、設定型締力に匹敵するだけの強力な張力を与えてタイバー３を引き伸ばした状態で射出成形金型の四隅の圧着状態を確認したとしても、また、設定型締力よりも遥かに弱い張力を与えて射出成形金型の四隅の圧着状態を確認するにとどめたとしても、前述した通り、タイバー３に関する定数は安定的に保持されるので、射出成形金型の密着状態の確認に関する限り格別の差は生じない。前者によれば、型締力のバランス調整と型締力の設定作業を同時に行うことができる。
【００３９】
以下、これら２つの場合に対応して各々の実施例を説明する。まず、型締力のバランス調整と型締力の設定作業を同時に行う場合の処理操作の概略を図３および図４に示す。この処理は射出成形機の制御装置Ｃによって行われるものである。無論、この処理に必要とされる射出成形機側の型締機構のロックアップ動作や型開き動作をオペレータが射出成形機に手動で指令してもよいが、この実施例では自動的に行わせるようにしている。
【００４０】
オペレータは、制御装置Ｃによる処理動作を開始させた後、射出成形機のドライサイクル運転を開始させる。処理動作を開始した制御装置Ｃは、設定型締力達成フラグＦ１〜Ｆ４の全てを一旦リセットし（ステップａ１）、射出成形機の制御装置からの型締完了信号の入力を待機する（ステップａ２）。そして、ドライサイクルによる型締動作が行われて型締完了信号の入力が検出されると、制御装置Ｃは、張力センサＳＥ１〜ＳＥ４によって検出されている各タイバー３の張力を直ちに読み込み（ステップａ３）、タイバー検索指標ｉの値を一旦初期化した後（ステップａ４）、その値を１インクリメントして第１番目のタイバー３に対応する値１に初期設定する（ステップａ５）。
【００４１】
次いで、制御装置Ｃは、タイバー検索指標ｉによって示される第ｉ番目のタイバー３に作用している張力ＳＥｉと設定型締力ＦＳの１／４倍量との差を求め、その差をタイバー３に関する定数ｋで除して第ｉ番目のタイバー３に不足している伸び量Ｘｉを求める（ステップａ６）。第ｉ番目のタイバー３に作用している張力が正常な型締に必要とされる張力ＦＳ／４であれば第ｉ番目のタイバー３には（ＦＳ／４）／ｋの伸びが生じる筈であり、また、第ｉ番目のタイバー３に実際に作用している張力がＳＥｉであるならその時第ｉ番目のタイバー３にはＳＥｉ／ｋの伸びが生じている筈であるから、型締力の不足に対応する第ｉ番目のタイバー３の伸びの不足量Ｘｉは〔（ＦＳ／４）−ＳＥｉ〕／ｋである。そして、制御装置Ｃはこの伸びの不足量Ｘｉが許容範囲内にあるか否かを判別し（ステップａ７）、許容範囲内にあれば設定型締力達成フラグＦｉに１をセットする一方（ステップａ８）、許容範囲を越えていれば設定型締力達成フラグＦｉに０をセットする（ステップａ９）。
【００４２】
以下、制御装置Ｃは、指標ｉの値がタイバー３の総数４に達するまでの間（ステップａ１０）、前記と同様にしてステップａ５〜ステップａ８もしくはステップａ９までの処理を繰り返し実行し、ｉ＝２からｉ＝４の各タイバー３に関する伸びの不足量Ｘｉを求め、その各々に対応する設定型締力達成フラグＦｉをセットもしくはリセットする。
【００４３】
そして、以上の処理が完了すると、制御装置Ｃは型開き完了後（ステップａ１１）、設定型締力達成フラグＦ１からＦ４までの積が１になるか否か、即ち、４本のタイバー３の伸びの全てが設定型締力の１／４倍量に匹敵する伸びと略一致しているか否かを判定する（ステップａ１２）。４本のタイバー３の伸びの全てが設定型締力の１／４倍量に匹敵する伸びと略一致してステップａ１２の判別結果が真となれば、型締力のバランス調整および型締力の設定とも正常に行われていることを意味するので、この処理動作は終了する。
【００４４】
また、４本のタイバー３の伸びのうちその１つでも設定型締力の１／４倍量に匹敵する伸びと一致していないものがあれば、ステップａ１２の判別結果は偽となる。この場合、型締力のバランス調整や型締力の設定が正常に行われていないことを意味するので、制御装置Ｃはタイバー検索指標ｉの値を一旦初期化した後（ステップａ１３）、以下、指標ｉの値が４に達するまでの間（ステップａ１６）、指標ｉの値を順次インクリメントし（ステップａ１４）、その都度、指標ｉに対応するモータＭｉに前記伸びの不足量Ｘｉに対応する回転指令を出力し、第ｉ番目のタイバー３のダイハイト調整ナット２′を正逆に移動させて、第ｉ番目のタイバー３の有効長を調整する（ステップａ１５）。なお、Ｘｉ＞０であればモータＭｉの回転は正方向（タイバー３の有効長を縮める方向）、また、Ｘｉ＜０であればモータＭｉの回転は逆方向（タイバー３の有効長を伸ばす方向）である。
【００４５】
そして、このような調整作業を行った後、制御装置Ｃは再びステップａ２の判別処理に移行して型締完了まで待機し、ステップａ３〜ステップａ１１までの処理を少なくとも１回は前記と同様にして繰り返し実行し、実際に４本のタイバー３の伸びの全てが設定型締力の１／４倍量に匹敵する伸びと略一致しているか否かを確認する（ステップａ１２）。最初に行われたステップａ１５の処理によって４本のタイバー３の伸びの全てが設定型締力の１／４倍量に匹敵する伸びと略一致するような調整が行われている筈であるが、特定のタイバー３の有効長を短縮したために、これと対角線上に位置する他のタイバー３の伸びが増大して、その伸びが許容範囲を越えるといった可能性があるため、このような確認作業が必要となるのである。もし、この段階においても４本のタイバー３の伸びの全てが設定型締力の１／４倍量に匹敵する伸びと略一致していなければ、再びステップａ１３以降の調整処理が行われ、最終的に、伸びの不足量（または超過量）Ｘｉの全てが許容範囲に収まってフラグＦ１からＦ４の全てがセットされた時点で、ステップａ１２の判別結果が真となって、この処理が終了するのである。
【００４６】
なお、この実施例においては射出成形機の型締機構を完全にロックアップ（型締）させて張力センサＳＥ１〜ＳＥ４の検出値を読むようにしているが、段取りの不手際等によりロックアップ完了時に可動側金型と固定側金型との間に隙間が生じるようなことがあったとしても必ずしも問題はない。この場合、張力センサＳＥ１〜ＳＥ４による検出値はいずれも零となるから、結果的に、前述の処理動作が１回行われる毎にダイハイト調整ナット２′の全てに（ＦＳ／４）／ｋ、つまり、設定型締力に対応する分の伸びに匹敵するだけの送りが型開き完了時において掛けられ、ドライサイクルが１回実行される毎にリアプラテン１がステーショナリープラテンに向けて徐々に接近して行くことになる。それ以降の動作に関しては既に述べた通りである。
【００４７】
また、張力センサＳＥ１〜ＳＥ４の比較対象となる値をＦＳ／４として設定しているのは型締力のバランス調整と共に型締力の設定作業を同時に行うためである。従って、型締力のバランス調整とは別に改めて型締力の設定作業を行うのであれば、比較対象となる値をＦＳ／４よりも小さな値として設定し、型締力のバランス調整のみを行わせるようにすることも可能である。この場合も、前記と同様、型締機構のロックアップ完了時に可動側金型と固定側金型との間に隙間が生じていたとしても格別の問題はない。なお、比較対象となる値を小さく設定した分、１回のドライサイクルで進められるリアプラテン１の移動量は減少する。
【００４８】
いずれにせよ、これらの処理操作を行うことの目的は、射出成形金型の全面が等しく圧着されるように各々のダイハイト調整ナット２′の位置を調整することにあり、既に述べた通り、ダイハイト調整ナット２′等の磨耗によるタイバー３の自然長の変化によって生じる型締力のばらつきにも、また、型締機構の磨耗を原因とするムービングプラテンの傾きによって生じる型締力のばらつきにも、更には、これらの原因を複合して生じる型締力のばらつきに対しても適確に対処することができる。
【００４９】
無論、射出成形金型の加工は可動側の取付盤と固定側の取付盤との平行度が確実に出るように行うことが望ましいが、本実施例の型締力バランス調整方法を実施してから射出成形作業を開始するのであれば、平行度にある程度問題のある射出成形金型をそのまま使用して射出成形作業を行ったとしても、射出成形金型各部に作用する型締力のバランスを保持することが可能である。なお、平行度の不十分な射出成形金型を装着して前記操作を行えば、型締機構に磨耗が生じてムービングプラテンに傾きが生じている場合と同様、結果的に、金型の平行度の異常に応じてリアプラテン１が強制的に傾けられることになる。必ずしも望ましい現象とはいえないが、少なくとも、射出成形金型の平行度の異常による型締機構の磨耗やダイハイト調整ナット２′の磨耗を未然に防止することが可能である。
【００５０】
図５に示すのは、比較的弱い力で射出成形金型を圧着させて型締力のバランス調整を行う場合の処理の概略を示すフローチャートである。
【００５１】
この場合、制御装置Ｃは、まず、モータＭ１〜Ｍ４の各々を同期して逆転させ、ダイハイト調整ナット２′を駆動してリアプラテン１および型締機構を一旦後退限度にまで退避させ、射出成形機の型締機構にロックアップ動作を行わせても可動側金型が固定側金型に干渉しないようにさせる（ステップｂ１）。次いで、オペレータは、制御装置Ｃに型締指令を入力し、型締機構のクランクやトグル等を前進させて型締動作を行わせ（実際には可動側金型と固定側金型とは接触しない）、型締機構の姿勢を射出成形作業時における型締完了時と同じ状態にする（ステップｂ２）。型締機構における枢着ピンやステープル等の磨耗による要素が型締力のばらつきに与える影響がリンク等の姿勢によって異なるため、型締機構の姿勢を射出成形作業時における型締完了時と同じにしてバランス調整を行う必要があるからである。
【００５２】
型締機構のロックアップ動作が完了すると、バランス調整用の制御装置ＣはモータＭ１〜Ｍ４の各々を同期して正転させ、リアプラテン１をステーショナリープラテンに向けて移動させ（ステップｂ３）、張力センサＳＥ１〜ＳＥ４のいずれか１つが第１の設定値ΔＦ１以上の張力を検出するまでモータＭ１〜Ｍ４を駆動し（ステップｂ４）、可動側金型と固定側金型との接触を確認してモータＭ１〜Ｍ４を停止させる（ステップｂ５）。
【００５３】
可動側金型と固定側金型との接触を確認した制御装置Ｃは、設定型締力達成フラグＦ１からＦ４の全てを一旦リセットし（ステップｂ６）、設定型締力達成フラグＦ１からＦ４までの積が１になるか否か、即ち、４本のタイバー３の伸びの全てが略一致しているか否かを判定する（ステップｂ７）。
【００５４】
この段階では設定型締力達成フラグＦ１からＦ４の全てがリセット状態にあるのでステップｂ６の判別結果は偽となる。そこで、制御装置Ｃはタイバー検索指標ｉの値を一旦初期化した後（ステップｂ８）、その値を１インクリメントして第１番目のタイバー３に対応する値１に初期設定する（ステップｂ９）。
【００５５】
次いで、制御装置Ｃは、タイバー検索指標ｉによって示される第ｉ番目のタイバー３に作用している張力ＳＥｉを読み（ステップｂ１０）、該張力ＳＥｉと第２の設定値ΔＦ２とを比較し、張力ＳＥｉが許容範囲を越えて設定値ΔＦ２よりも小さいか（ΔＦ２−ＳＥｉ＞ε）、または、張力ＳＥｉが許容範囲を越えて設定値ΔＦ２よりも大きいか（ΔＦ２−ＳＥｉ＜−ε）、或いは、張力ＳＥｉが設定値ΔＦ２の許容範囲ΔＦ２±ε内にあるかを判別する（ステップｂ１１）。なお、第２の設定値ΔＦ２は必ずしも第１の設定値ΔＦ１と異なる必要はない。
【００５６】
そして、張力ＳＥｉが許容範囲を越えて設定値ΔＦ２よりも小さければ、この第ｉ番目のタイバー３のダイハイト調整ナット２′を更に正転させてその張力を増大させる必要があるので、制御装置ＣはモータＭｉを正転駆動し（ステップｂ１２）、また、張力ＳＥｉが許容範囲を越えて設定値ΔＦ２よりも大きければ、この第ｉ番目のタイバー３のダイハイト調整ナット２′を逆転させてその張力を減少させる必要があるので、モータＭｉを逆転駆動させる（ステップｂ１３）。いずれの場合も、この段階では未だ第ｉ番目のタイバー３に関する適切な調整作業が完了していないので、設定型締力達成フラグＦｉには零をセットする（ステップｂ１５）。また、張力ＳＥｉが設定値ΔＦ２の許容範囲ΔＦ２±ε内にあれば、少なくとも他のタイバー３に対する調整作業が行われない限りはこのタイバー３に対して適切な張力が維持されるので、制御装置ＣはモータＭｉの駆動を停止し（ステップｂ１４）、設定型締力達成フラグＦｉに１をセットする（ステップｂ１６）。なお、実際には該第ｉ番目のタイバー３以外のタイバー３に対して張力調整が行われた際に相対的なバランスが崩れて第ｉ番目のタイバー３の張力が許容範囲外となる場合があるので、設定型締力達成フラグＦｉに一旦１がセットされたからといって第ｉ番目のタイバー３に関するバランス調整が完了しているということはできない。
【００５７】
以下、制御装置Ｃは、タイバー検索指標ｉの値がタイバー３の総本数４に達するまでの間（ステップｂ１７）、指標ｉの値を順次インクリメントして前記と同様の処理を繰り返し実行し、各タイバー３のダイハイト調整ナット２′を駆動するモータＭ１〜Ｍ４の各々を正転または逆転もしくは停止させて、４本のタイバー３に作用する張力ＳＥ１〜ＳＥ４の各々が設定値ΔＦ２に向かう方向に各々のダイハイト調整ナット２′を移動させると共に、その段階において４本のタイバー３の各々に対して作用している張力ＳＥ１〜ＳＥ４の値に応じて、設定型締力達成フラグＦ１〜Ｆ４をセットまたはリセットする（ステップｂ９〜ステップｂ１６）。
【００５８】
そして、タイバー検索指標ｉの値がタイバー３の総本数４に達し、４本のタイバー３の全てに対して設定型締力達成フラグのセットまたはリセット作業が終了すると、制御装置Ｃは、設定型締力達成フラグＦ１からＦ４までの積が１になるか否か、即ち、４本のタイバー３の伸びの全てが第２の設定値ΔＦ２に匹敵する伸びと略一致しているか否かを判定する（ステップｂ７）。４本のタイバー３の伸びの全てが設定値ΔＦ２に対応する伸びと略一致してステップｂ６の判別結果が真となれば、型締力のバランス調整が正常に行われていることを意味するので、制御装置Ｃの処理動作はここで終了する。
【００５９】
また、４本のタイバー３の伸びのうちその１つでも第２の設定値ΔＦ２に匹敵する伸びと一致していないものがあればステップｂ７の判別結果が再び偽となり、張力が過大または不足ぎみのタイバー３に対応するダイハイト調整ナット２′が続けて回転駆動されることになる（ステップｂ９〜ステップｂ１６）。そして、最終的に、４本のタイバー３の伸びの全てが第２の設定値ΔＦ２に匹敵する伸びと略一致し、型締力のバランス調整が適確に行われたことがステップｂ７の判別処理で確認されると、制御装置Ｃの処理動作が終了する。この実施例では、設定値ΔＦ２として型締力の１／４倍量よりも小さな値を設定しているので、更に、射出成形機の型締機構を縮退させてロックアップを解除したのち、第２の設定値ΔＦ２に対応するタイバー３の伸びと設定型締力に対応するタイバー３の伸びとの差分だけタイバー３の全てのダイハイト調整ナット２′を正転させ、全てのタイバー３の有効長を均等に短縮してやる必要がある。
【００６０】
既に述べた通り、タイバー３に関するフックの法則における定数は安定的に保持されるので、第２の設定値ΔＦ２を小さな値に設定して処理を行っても、また、大きな値に設定して処理を行っても、タイバー３のバランス調整には格別の影響はない。いずれの場合も、そのバランス調整によって、型締開始時から射出成形金型の四隅が均等に圧着されるようになる。
【００６１】
但し、最初の実施例とは異なり、実際にタイバー３に張力を作用させた状態でダイハイト調整ナット２′を回転させる関係上、第１の設定値ΔＦ１および第２の設定値ΔＦ２とも、余りに大きな値を設定するのは好ましくない。ダイハイト調整ナット２′とリアプラテン１の裏面との間およびダイハイト調整ナット２′の雌ネジとタイバー３の雄ネジ５との間で磨耗が生じる可能性があるからである。また、ΔＦ１＜ΔＦ２の場合ではダイハイト調整ナット２′を前進させながら個々のタイバー３に作用する張力を徐々に増大させて型締力のバランス調整を行うことになり、また、ΔＦ１＞ΔＦ２の場合ではダイハイト調整ナット２′を後退させながら個々のタイバー３に作用する張力を徐々に弱めて型締力のバランス調整を行うことになるので、ΔＦ１＞ΔＦ２と設定して調整作業を行った方がダイハイト調整ナット２′にかかる負担が少なくてよいが、ΔＦ１＜ΔＦ２として調整作業を行うことも可能である。
【００６２】
この実施例の場合も、最初の実施例の場合と同じように、ステップｂ３およびステップｂ４の処理を省略することが可能である。張力センサＳＥ１〜ＳＥ４がΔＦ２よりも小さな値を検出し続ける限りモータＭ１〜Ｍ４の全てが常に正方向に向けて回転され続けるからであり、これにより、ステップｂ３およびステップｂ４の処理を省略したとしても、リアプラテン１は自動的に前進させられ、結果的に可動側金型と固定側金型とが接触することになる。なお、この現象は、最初の実施例においてロックアップ完了時に可動側金型と固定側金型との間に隙間が生じている場合と同じである。
【００６３】
以上、張力センサＳＥ１〜ＳＥ４を利用してタイバー３に作用する張力を検出し、これを設定型締力の１／４倍量や第１，第２の設定値ΔＦ１，ΔＦ２と比較して処理を行う場合について説明したが、タイバー３に作用する張力とタイバー３に生じる伸びとは比例するので、張力の代わりにタイバー３の伸びを検出して同様の処理を行うことができる（なお、前述の各実施例においても実質的には張力ではなく伸びを検出している）。また、タイバー３に作用する張力を測定する場合にはタイバー３に直接ストレインゲージ等を貼着する代わりにダイハイト調整ナット２′とリアプラテン１との間にロードセルを介装するといったことが可能である。
【００６４】
また、モータＭ１〜Ｍ４の全てがサーボモータ等であれば、設定値と検出値との誤差Ｘｉまたは（ΔＦ２−ＳＥｉ）に応じた移動量を求めた後、該移動量だけ各サーボモータＭ１〜Ｍ４を駆動するようにして最終的にこの誤差が許容範囲に入るようにすればよい。
【００６５】
なお、ダイハイト調整ナット２′の回転運動と直線運動との関係がウォーム＆ホイールの場合のように不可逆的であればよいが、軸方向の力によってダイハイト調整ナット２′の逆転が可能なような場合には、各モータＭ１〜Ｍ４毎に独立して機能するブレーキ手段を設ける必要がある。
【００６６】
モータＭ１〜Ｍ４のロータ１８をダイハイト調整ナット２′と一体的に構成しているのは型厚調整機構全体の小形化のためであるから、このことを問題にしない限り、モータＭ１〜Ｍ４のロータ１８をダイハイト調整ナット２′と別構成としたり、また、モータＭ１〜Ｍ４を通常のモータとし、ダイハイト調整ナット２′との間を適当な動力伝達手段で接続したりするのは設計者の自由である。
【００６７】
【発明の効果】
本発明の型締力バランス調整方法は、タイバーの有効長を変化させるダイハイト調整ナットを各々独立して回転できるようにしたので、タイバーの有効長の調整に際して型厚調整機構を分解する必要がない。また、各タイバーに作用する張力または各タイバーの伸びを検出し、これらが等しくなるように各ダイハイト調整ナットを回転させてタイバーの有効長を調整するようにしているので、型締力のバランスを確実に保つことができる。
【００６８】
更に、型締力のバランス調整に際し、型締完了時において検出される張力と設定型締力の１／４倍量との差、もしくは、検出した伸びと設定型締力に対応するタイバーの伸びとの差を各タイバー毎に求め、前記差に対応する伸びの分だけダイハイト調整ナットを逆方向に移動させることにより、型締力のバランス調整と同時に型締力の設定を行うことができる。この際、ダイハイト調整ナットの移動を型開き状態で行うことにより、ダイハイト調整ナットに過大な負荷が作用するのを防止することができる。
【００６９】
また、型締機構を型締状態として各タイバーに張力を作用させ、各タイバーの検出手段からの検出値が設定値と一致するようにダイハイト調整ナットの回転駆動をフィードバック制御して型締力のバランスをとるようにしているので、手動操作でダイハイト調整ナットを回転させる必要がなく、また、作業者が測定作業を行う必要もなくなるので、調整ミスもなくなる。
【００７０】
クランク式もしくはトグル式の型締機構を備えた射出成形機においては、実際に型締が行われる時のように型締機構をロックアップさせた状態でバランス調整を行うようにしているので、型締機構における枢着ピンやステープル等に磨耗が生じてムービングプラテンが傾いている場合であっても、その傾きを矯正して適確なバランス調整を行うことができる。
【００７１】
更に、各々のダイハイト調整ナットを独立して駆動するための手段としてダイハイト調整ナット毎のモータを利用しているので、バランス調整のためのフィードバック制御が容易であり、しかも、モータのロータと各々のダイハイト調整ナットとを一体的に構成しているので、型厚調整機構の大型化も免れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の型締力バランス調整方法を適用した一実施例の型厚調整機構におけるダイハイト調整ナットの周辺を概略で示す断面図である。
【図２】ダイハイト調整ナットを回転駆動する制御系の概略を示すブロック図である。
【図３】型締力のバランス調整と型締力の設定作業を同時に行う場合の処理操作の概略を示すフローチャートである。
【図４】型締力のバランス調整と型締力の設定作業を同時に行う場合の処理の概略を示すフローチャートの続きである。
【図５】型締力のバランス調整を行う別の実施例の処理の概略を示すフローチャートである。
【図６】従来の射出成形機における型厚調整機構を示す図である。
【符号の説明】
１ リアプラテン
２ ダイハイト調整ナット
２′ ダイハイト調整ナット
３ タイバー
４ メインフレーム
５ 雄ネジ
６ 孔
７ 逃ガシ
８ 雌ネジ
９ 環状フランジ部
１０ 段付きカラー
１１ ボルト
１２ 小径歯車
１３ ボルト
１４ 大径歯車
１５ 動力伝達要素
１６ 駆動源
１７ 動力伝達手段
１８ ロータ
１９ 摩擦締結要素
２０ モータハウジング
２１ コイル
２２ 環状フランジ部
２３ ボルト
２４ アンギュラベアリング
Ｍ１〜Ｍ４ モータ
ＳＥ１〜ＳＥ４ 張力センサ
Ｃ 制御装置
Claims (4)
- 雄ネジを螺刻したタイバーの端部をリアプラテンの四隅に回転自在かつ軸方向移動不能に取り付けられたダイハイト調整ナットに螺合させ、前記ダイハイト調整ナットを回転させることでタイバーの有効長を変化させてステーショナリープラテンとリアプラテンとの離間距離を調整するようにした型厚調整機構を備えた射出成形機において、
前記リアプラテンの四隅にモータを設け、前記ダイハイト調整ナットをそれぞれ対応するモータのロータと一体的に構成すると共に、前記各タイバーに作用する張力または各タイバーの伸びを検出する検出手段を設け、
型締状態において前記各タイバーに作用する張力または各タイバーの伸びが等しくなるように各ダイハイト調整ナットを回転させ、
各タイバーに作用する型締反力のバランスを維持するようにした射出成形機の型締力バランス調整方法。 - 雄ネジを螺刻したタイバーの端部をリアプラテンの四隅に回転自在かつ軸方向移動不能に取り付けられたダイハイト調整ナットに螺合させ、前記ダイハイト調整ナットを回転させることでタイバーの有効長を変化させてステーショナリープラテンとリアプラテンとの離間距離を調整するようにした型厚調整機構を備えた射出成形機において、
前記リアプラテンの四隅にモータを設け、前記ダイハイト調整ナットをそれぞれ対応するモータのロータと一体的に構成すると共に、前記各タイバーに作用する張力もしくは各タイバーに生じる伸びを検出する検出手段を各タイバー毎に対応して設け、
前記各検出手段により型締完了時において前記各タイバーに作用する張力もしくは各タイバーに生じる伸びを検出し、検出した張力と設定型締力の１／４倍量との差もしくは検出した伸びと設定型締力に対応するタイバーの伸びとの差を各タイバー毎に求め、
各ダイハイト調整ナットを回転させ、前記差に対応する伸びの分だけ各タイバーの有効長を短縮させて各タイバーに作用する型締反力のバランスを維持するようにした射出成形機の型締力バランス調整方法。 - 雄ネジを螺刻したタイバーの端部をリアプラテンの四隅に回転自在かつ軸方向移動不能に取り付けられたダイハイト調整ナットに螺合させ、前記ダイハイト調整ナットを回転させることでタイバーの有効長を変化させてステーショナリープラテンとリアプラテンとの離間距離を調整するようにした型厚調整機構を備えた射出成形機において、
前記リアプラテンの四隅にモータを設け、前記ダイハイト調整ナットをそれぞれ対応するモータのロータと一体的に構成すると共に、前記各タイバーに作用する張力もしくは各タイバーに生じる伸びを検出する検出手段を各タイバー毎に対応して設けておき、
前記各検出手段の各々もしくはいずれか１つの検出値が第１の設定値と一致するまで、リアプラテンをステーショナリープラテンに接近させる方向に前記ダイハイト調整ナットを同期回転させる第１の工程と、
その後、前記各検出手段からの検出値が第２の設定値と一致するように各タイバーのダイハイト調整ナットの回転駆動をフィードバック制御する第２の工程とを実施することにより、
各タイバーに作用する型締反力のバランスを維持するようにした射出成形機の型締力バランス調整方法。 - クランク式もしくはトグル式の型締機構をロックアップさせた状態で前記第１の工程を実施するようにした請求項３記載の射出成形機の型締力バランス調整方法。
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| JP09040295A JP3549280B2 (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 射出成形機の型締力バランス調整方法 |
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-
1995
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