JP3822774B2 - トグル式射出成形機の型締力調整方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、トグル式射出成形機の型締力調整方法に関し、特に型締力の正確な調整を可能ならしめるための新規な改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、射出圧縮成形法が普及し、バネによって金型間に隙間が生じる形式の金型(以下、バネ入り金型という。)がさらに増加している。
【0003】
先に本出願人は、特開平11−170321号公報によって、次のような、バネ入り金型を取り付けたトグル式射出成形機の型締力調整方法を提案している。
【0004】
すなわち、トグル式型締装置のクロスヘッドの最前進位置を基準位置として、その基準位置からのクロスヘッドの移動量に対する可動盤の移動量のデータ、金型タッチ点におけるクロスヘッドの基準位置からの移動量と発生型締力との関係のデータ及びハウジング移動量とタイバーナットの回転角度のデータを記憶させておき、
金型を取り付けない状態で可動盤を前進させた時の可動盤と固定盤の間隔寸法が金型厚さ寸法よりも予め設定した所定量だけ小さくなるように型厚調整した後、金型を取り付けて、金型内のバネを完全に密着できるだけの中圧力で金型を密着させ、この時のクロスヘッドの移動量から前記データよりの可動盤移動量を算出し、
この算出された可動盤移動量と、設定型締力に対応する金型タッチ点における可動盤移動量との差を求め、その差分だけトグル機構部全体を移動させる為にはタイバーナットを何度回転させればよいかを算出し、その後一旦型を開いて算出されたタイバーナットの回転角度分だけトグル機構部全体を移動させることにより自動型締調整を行う。
【0005】
なお、「クロスヘッドの最前進位置」とは、金型の型締めが完了してクロスヘッドが最前進した位置を称し、この位置がクロスヘッドの基準位置(0点)となる。
【0006】
また、「金型タッチ点」とは、可動側金型と固定側金型とを当接させてもトグル機構部が伸び切っていない状態を称し、「中圧力」とはバネを完全に密着できるだけの圧力を意味する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、射出圧縮成形用等のバネ入り金型には、バネ力が相当大きなものもある。従来の型締力調整方法により、このような金型を、バネが完全に密着するだけの中圧力で密着させると、その時点でのバネ力+αの型閉力で必要であり、その時に発生する型閉力でタイバーが微少量伸ばされるので、型締力調整後に設定型締力より大きな型締力が発生するという問題がある。場合によっては、射出成形機および金型を破損またはその寿命を短縮するという問題があった。
【0008】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、バネ力が相当大きいバネ入り金型であっても、過大な型締力を発生させることなく、設定型締力に対して正確な型締力を発生できるトグル式射出成形機の型締力調整方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明のトグル式型締装置の型締力調整方法は、バネによって金型間に隙間が生じる形式の金型が取り付けられるトグル式型締装置の型締力調整方法において、可動盤および固定盤に金型を取り付けない状態で、クロスヘッドを、設定型締力を発生させる位置まで型閉じ側へ前進させたときの可動盤と固定盤との間隔寸法が金型の厚さ寸法よりも予め設定した所定量だけ小さくなるように、エンドハウジングの位置を調整した後、可動盤を一旦後退させ、可動盤および固定盤に金型が取り付けられた後に可動盤を再び前進させ、バネの力に抗して金型を完全に密着できるだけの中圧力で金型を密着させたときの、トグル機構部を完全に伸ばした状態でのクロスヘッドの最前進位置である基準位置からのクロスヘッドの移動量から、エンドハウジングに対する可動盤の相対的な移動量(イ)を求め、次に、設定型締力を発生させる位置におけるクロスヘッドの前記基準位置からの移動量から、エンドハウジングに対する可動盤の相対的な移動量(ロ)を求め、前記両移動量の差(イ−ロ)を算出し、更に、前記金型を密着させたときの微少タイバー伸び量(δ)を測定して、前記金型を密着させたときの発生型閉力による型締装置の全体ひずみ量(δ×α)(αはトグル式型締装置の固有の定数)を算出し、前記両移動量の差(イ−ロ)に前記全体ひずみ量(δ×α)を加算して、設定型締力を発生させるために必要なエンドハウジングの必要移動量(ハ)を算出し、その後一旦金型を開いて、前記必要移動量(ハ)だけエンドハウジングを移動させることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例を基に図面を参照して説明する。
【0012】
図1はトグル式型締装置(以下、型締装置と称する。)を用いた射出成形機の構成図である。
【0013】
射出成形機のベッド1上には、固定側金型部12を取り付ける固定盤2と、ベッド1上で摺動自在なエンドハウジング3と、固定盤2とエンドハウジング3の間に配置され可動側金型部13を取り付ける可動盤6とが配置されている。固定盤2とエンドハウジング3との間はそれら四隅部において4本の平行なタイバー4によって連結される。そのタイバー4の一端は固定盤2に固定され、その他端はネジ部4bが形成されている。このネジ部4bはエンドハウジング3を貫通すると共にネジ部4bの端部から挿入されたタイバーナット5とネジ結合されている。このタイバーナット5はエンドハウジング3の外方に配置され、このタイバーナット5の回転によりエンドハウジング3をタイバー4に沿って必要に応じた量だけ軸方向に移動させることができる。従ってタイバーナット5の回転量に応じてエンドハウジング3を固定盤2に対して接近、または離間する方向に移動させることができる。
【0014】
前記エンドハウジング3と可動盤6との間には金型15を締め付けるリンクを構成するトグル機構部8が設けられている。このトグル機構部8は、エンドハウジング3に固定されている型締シリンダ10のピストンロッド11の先端に連結されているクロスヘッド9により屈伸される。
【0015】
この様に構成された型締装置において所定の型締力に調整するには、まず一旦金型15を開いた後、即ち、クロスヘッド9を後退させた後、型厚調整を行って型厚が実金型厚さ−γmmとなるまで、エンドハウジング3を移動する。なお、型厚の測定及び制御は、ベット1とエンドハウジング3間に設けられている型厚位置センサー14にて行う。
【0016】
この型厚調整において、図3及び図4に示すように、型厚調整モータ16が、センターギア17及び平歯車18を介してケーシング19内のタイバーナット5を回転させる。なお、タイバーナット5の回転数は回転センサー20で検出される。タイバーナット5が回転するとエンドハウジング3がタイバー4に沿って固定盤2に対して接近、または離間する方向に移動し実金型厚さ−γmmまでエンドハウジング3を移動させる。例えばγを5mmとすると、300mmの金型であれば理論上定められた所定型締力を発生させる為の金型タッチ点のクロスヘッド位置での可動盤6と固定盤2の盤間距離が295mmになるまでエンドハウジング3を移動させる。なぜマイナス5mmとするかというと可動側金型部13と固定側金型部12を当接、即ちクロスヘッド9を型閉じ側へ前進させた時、クロスヘッド9を最前進位置まで到達させないためである。
【0017】
また、図5に示すクロスヘッドの最前進位置を基準位置としその基準位置からのクロスヘッドの移動量に対する可動盤の移動量のデータ、図6に示す金型タッチ点におけるクロスヘッドの基準位置からの移動量と型締動作完了後の発生型締力との関係のデータ及び図7に示すハウジング移動量とタイバーナットの回転角度のデータを記憶させておく。なお、図5により、基準位置からのクロスヘッドの移動量によって可動盤の位置が求められ、図6により、発生させたい型締力に調整するには、金型タッチ点でクロスヘッドがどの位置にいればよいかが求められ、図7により、エンドハウジングをいくら移動させる為には、タイバーナットを何度回転させればよいかが求められる。
【0018】
次に、本発明による自動型締力調整方法について説明する。
【0019】
まず、自動型厚調整方法について説明する。
【0020】
図8(a)に示すように、まず、型盤間に金型がない状態とし、今から成形するバネ入り金型の正規型厚(ニ)(バネが密着した状態での寸法)をコントローラ(図示しない)へ入力する。また、成形に必要な型締力もコントローラ(図示しない)へ入力する。
【0021】
次に、図8(b)に示すように、図3および図4に示した型厚調整モータ16を駆動して、センターギア17を介して平歯車18を回転し、ケーシング19内で平歯車18と締結されているタイバーナット5を回転し、エンドハウジング3を前進または後退させて、型厚が正規型厚(ニ)よりもマイナスγ(例えば5mm)となる型厚調整を行う。このように、図8(a)から図8(b)の状態にするには、型厚移動量(ホ)分だけエンドハウジング3を追い込む必要がある。
【0022】
次に,図8(c)に示すように、固定側金型部12と移動側金型部13とからなるバネ入り金型を、固定盤2、可動盤6内に搬入して各々の金型部12,13を取り付ける。
【0023】
次に、図9を参照して自動型厚調整後の自動型締力調整方法について説明する。
【0024】
まず、図9(a)に示すように、型締シリンダ10のヘッド側油室へ中圧の圧油を供給して、固定側金型12と可動側金型13間のバネの力に抗して金型を密着させる。
【0025】
この状態ではマイナスγmmで型厚調整されているのでトグル機構部8は伸びきっていない。この状態でクロスヘッド9の移動量を、クロスヘッド9とハウジング3間に設けられているクロスヘッド位置センサー7で検出する(図2参照)。この検出した値を基に、予めコントローラ(図示しない)に記憶させておいたクロスヘッド9の基準位置からの移動量に対する可動盤6の位置のデータ(図5参照)より、検出されたクロスヘッド9の移動量に対応する可動盤6の位置(移動量)を演算する(この値を(イ)とする)。
【0026】
また、バネ力に抗して金型15を中圧力で密着させた時、バネ力+αの型閉力が必要であり、その型閉力によって微少タイバー伸び(発生型締力でのタイバー伸び−設定型締力でのタイバー伸び)が発生するので、クロスヘッド9の移動量と共に、その時の微少タイバー伸び量(δ)をたとえば型厚位置センサー14(図2参照)で測定する。なお、タイバー伸びは直接測定することが望ましい。
【0027】
バネ入り金型を中圧で密着させた時の金型押付け力、すなわち、その時の発生型閉力による型締装置の全体ひずみ量(可動盤移動量)は(δ×α)となる。なお、αはトグル式型締装置の寸法によって一義的に決まる定数であるの予め求めておく。
【0028】
また、予めコントローラ(図示しない)に記憶させておいた金型タッチ点におけるクロスヘッド9の基準位置からの移動量と発生型締力との関係のデータ(図6参照)から、設定型締力に対応する金型タッチ点でのクロスヘッド9の理論上の位置から可動盤位置を演算する(この値を(ロ)とする)。
【0029】
次に、上記算出された可動盤移動量(イ)と設定型締力に対応する可動盤移動量(ロ)の差(イ−ロ)を算出し、これに、上記バネ入り金型を中圧で密着させた時に発生する発生型閉力に相当する可動盤移動量(δ×α)を加算して、設定型締力を発生させるために必要なエンドハウジング3を含めたトグル機構部8全体の必要移動量{(イ−ロ)+(δ×α)}(この値を(ハ)とする)を求める。
【0030】
次に、予めコントローラ(図示しない)に記憶させておいたハウジング移動量とタイバーナット5の回転角度のデータ(図7参照)を基に、(ハ)から必要回転角度を求める。
【0031】
次に、一旦型を開いて、前記回転角度分だけ回転センサー20で回転角度を検知しながら型厚調整モータ16を回転させる。回転終了でエンドハウジング3は(ハ)分だけ移動する。この状態が図9(b)である。以上により自動型締力調整が完了する。
【0032】
【発明の効果】
本発明によれば、バネ力が相当大きいバネ入り金型であっても、過大な型締力を発生させることなく、設定型締力に対して正確な型締力を発生できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】トグル式型締装置を用いた射出成形機の構成図であり、型締が完了した状態を示す図である。
【図2】トグル式型締装置を用いた射出成形機の構成図であり、型厚調整が終了し金型同士を当接した状態を示す図である。
【図3】図1のB矢視図である。
【図4】タイバーネジ部およびタイバーナットの部分の詳細図である。
【図5】クロスヘッド移動量と可動盤移動量の関係を示す図である。
【図6】クロスヘッド移動量と型締力の関係を示す図である。
【図7】エンドハウジング移動量とタイバーナット回転角度の関係を示す図である。
【図8】本発明による型締力調整方法の工程図であり、自動型厚調整を示す図である。
【図9】本発明による型締力調整方法の工程図であり、自動型厚調整後の自動型締力調整を示す図である。
【符号の説明】
1 ベッド
2 固定盤
3 エンドハウジング
4 タイバー
4b ネジ部
5 タイバーナット
6 可動盤
7 クロスヘッド位置センサー
8 トグル機構部
9 クロスヘッド
10 型締シリンダ
11 ピストンロッド
12 固定側金型部
13 可動側金型部
14 型厚位置センサー
15 金型
16 型厚調整モータ
17 センターギア
18 平歯車
19 ケーシング
20 回転センサー
Claims (1)
- バネによって金型間に隙間が生じる形式の金型(15)が取り付けられるトグル式型締装置の型締力調整方法において、
可動盤(6)および固定盤(2)に金型(15)を取り付けない状態で、クロスヘッド(9)を、設定型締力を発生させる位置まで型閉じ側へ前進させたときの可動盤(6)と固定盤(2)との間隔寸法が金型(15)の厚さ寸法よりも予め設定した所定量だけ小さくなるように、エンドハウジング(3)の位置を調整した後、
可動盤(6)を一旦後退させ、可動盤(6)および固定盤(2)に金型(15)が取り付けられた後に可動盤(6)を再び前進させ、バネの力に抗して金型(15)を完全に密着できるだけの中圧力で金型(15)を密着させたときの、トグル機構部(8)を完全に伸ばした状態でのクロスヘッド(9)の最前進位置である基準位置からのクロスヘッド(9)の移動量から、エンドハウジング(3)に対する可動盤(6)の相対的な移動量(イ)を求め、
次に、設定型締力を発生させる位置におけるクロスヘッド(9)の前記基準位置からの移動量から、エンドハウジング(3)に対する可動盤(6)の相対的な移動量(ロ)を求め、
前記両移動量の差(イ−ロ)を算出し、
更に、前記金型(15)を密着させたときの微少タイバー伸び量(δ)を測定して、前記金型(15)を密着させたときの発生型閉力による型締装置の全体ひずみ量(δ×α)(αはトグル式型締装置の固有の定数)を算出し、
前記両移動量の差(イ−ロ)に前記全体ひずみ量(δ×α)を加算して、設定型締力を発生させるために必要なエンドハウジング(3)の必要移動量(ハ)を算出し、
その後一旦金型(15)を開いて、前記必要移動量(ハ)だけエンドハウジング(3)を移動させることを特徴とする、トグル式型締装置の型締力調整方法。
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