JP3822774B2 - トグル式射出成形機の型締力調整方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【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)

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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