JPH01266996A - 油圧プレスの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、樹脂加工物を圧縮成形する油圧プレスの制御
方法に関する。

（従来の技術） 油圧シリンダでスライドを移動させ、加工物を圧縮成形
する油圧プレスは周知である。この油圧プレスは加工物
の祠質、形状に応して種々の型式のものがある。

自動車のフロントパネル、ボディパネル等を、熱硬化性
のシート状祠料である５１ｙｌ　Ｃ（Ｓｈｅｅｔ　Ｍ。

ｌ１ｎｇ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）で成形する場合、例えば
、特開昭６０−１５１１９号公報に記載の油圧プレスが
用いられていた。

前記従来の油圧プレスは、ヘースと、該ヘースに立設さ
れたアプライドと、該アプライＩ・上部に設けられたク
ラウンと、該クラウンに設けられた油圧シリンダと、該
油圧シリンダのロット下端に支持され且つ前記アプライ
Ｉ・に案内されて上下動するスライドとを有し、前記ヘ
ース上面に下金型を固定し、前記スライド下面に上金型
を固定し、上下金型間のキャビティ内で樹脂を圧縮成形
するものであった。

前記従来の油圧プレスにおいて、ＳＭＣ材料を圧縮成形
するには、第５図に示す如く、油圧シリンダを制御して
いた。即ち、スライドが」二死点から上陸して型締めす
るまでの間（ｔ＋、　ｈ、　Ｌ＋）は、油圧シリンダの
速度を多段階に制御する速度制御が採用され、材料が金
型キャビティ内に充満した後、圧縮成形が完了するまで
の間（ｔ＋、ｔ’、）は、油圧シリンダの加圧力を一定
にする圧力制御が採用され、成形完了から型開きの間（
［５，ｔ７）は、再度速度制御に切換えられていた。

前記速度制御から圧力制御への切換えは、タイマーのセ
ントアンプによって行なわれていた。

（発明が解決しようとする課題） 前記従来のタイマーによる制御切換えでは、次の問題点
があった。

即し、第５図に示ずｔ５の範囲で圧力制御を行ない成果
を上げるためには、金型内に樹脂（ＳＭＣ）が完全に充
満している必要があるが、タイマーでの制御切換えでは
、金型内に樹脂が充満していようが、いまいが、外的（
タイマー）な制御のみで、圧力制御に切換えるため、十
分な成果が得られなかった。

例えば、第５図に示すｔ３．　ｔ、ｌの設定が短かかっ
た時、材料は型内に充満されないうらに圧力制御を行な
うため、型内樹脂には圧力がかからず、著しい時にはシ
ョートショノＩ・の発生又は欠６Ｊが発生ずる等の問題
が生していた。

逆に、ｈ、　ｔ、の設定が長ずざると、樹脂は型内に充
満した後、加熱固化を始めており、一部は細化が開始さ
れているために、樹脂に対して圧力が作用・Ｕず、成形
品の強度も十分なものが得られないことがあった。

また、前記タイマーによる制御切換えは、金型内に投入
された樹脂が金型内に完全に充填されているものと仮定
し、それを前提としている。

しかし、近年の成形においては、ハリ等を少なくし、よ
り均一な成形か要求されているが、樹脂の投入は毎回一
定ではなく、樹脂が毎回間しように充填されているかど
うか不明な状態であり、前記前提条件を満足するもので
はなかった。

即ち、前記タイマーによる制御は、毎回充填状態が異な
っているのにかかわらず、それを無視した一方的な制御
方法であった。

例えは、平板を成形する肋、金型内での樹脂充填状況は
、第６図に示すように左側に片寄ったり、また第７図に
示すように右側に片寄ったりして、一定ではなく、また
、その充填量も異なり、成形品の肉厚や密度が異なるこ
とが発生し、毎回厳密にむ１異った成形品しか得られな
かった。

このことを回避する手段としては、多量の樹脂を投入し
、いわゆるハリを発生させることにより、できる限り均
一な成形品を得る成形法がとられているが、これは前ｉ
ｊｋのハリを少なくしようと言う要求と逆行しており、
生産性を著しく悪くしていた。

そこて本発明６；１、ＳＭＣの圧縮成形等において、樹
脂の投入状況を常に一定にするごとは困難であるか、ご
の様な状態においても、樹脂の充填後の圧力が均一にが
がるようにして、成形品を均一な性質のもので得ること
ができるようにした、油圧プレスの制御方法を提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するだめの手段） 前記目的を達成するため、本発明の油圧プレスの制御方
法は、一対の金型の少なくとも一方を油圧シリンダで移
動させ、前記金型間のキャビティ内で樹脂加＝Ｃ物を圧
縮成形するに際し、加工物がキャビティ内に充満するま
では油圧ンリンダの移動速度を制御し、充満後は油圧シ
リンダの加圧力を制御する油圧プレスの制御方法におい
て、前記速度制御中の油圧シリンダの所定のストローク
位置でキャビティ内圧力を検出し、該検出圧力と前記所
定ストローク位置での予しめ定めた設定圧力とを比較し
て偏差値を求め、前記所定ストローク位置から該偏差値
に対応した量だり前記油圧シリンダを移動させた時点で
油圧シリンダの制御を速度制御から圧力制御に切換える
点を特徴とする。

（作　用） 本発明によれば、型開きされた金型のキャビティ内に樹
脂加工物を充填し、油圧シリンダで金型を接近させて型
締し、その後、加圧するごとによりカロエ物を圧縮成形
する。前記型締までの油圧シリンダの移動は、速度制御
され、加圧時は、圧力制御とされる。

前記速度制御から圧力制御への切換えは次の手順で行な
われる。

まず、油圧シリンダの所定ストローク位置において、キ
ャビティ内圧を検出する。この所定ストローク位置にお
けるキャビティ内圧は、充填状態に応じていくらの値を
示すかが、予しめ実験等で定められている。従って、当
該ストローク位置におし」る予しめ設定された圧力と、
前記検出圧力とを比較するごとにより、当該スＩ・ロー
フ位置におＬノる樹脂の充填状態を把握するごとができ
る。

即ち、検出圧力と設定圧力とを比較して偏差値を求める
ごとにより、その後、油圧シリンダをいくら移動させれ
ば、樹脂がギャヒティ内に充満するかが推定できる。

従って、前記偏差値に対応した量たり油圧シリンダを移
動さ−Ｕると、樹脂が金型内に充満した状態になる。こ
の時点で油圧シリンダを速度制御から圧力制御に切換え
ることにより、均一な成形が可能になる。

即ち、投入樹脂量、投入状態に関係なく、常に樹脂が金
型内に充満した時に制御を切換えるごとができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第３図に示すものは、ＳＭＣ用の油圧プレスであり、フ
ロア−に固定されたヘンド１と、ヘッド１の四隅に立設
されたアンプライト２と、この４木のアップライト２の
」二端部を連結固定するクラウン３とを有する。前記ク
ラウン３の中央部には単動式のメインシリンダ４が取イ
」りられ、メインシリンダ４のピストンロット５はクラ
ウン３の下方に突出し、該ピストンロッド５の下端にス
ライド６が連結されている。このスライド６は前記４木
のアンブライト２に案内されヒ下動自在とされている。

また、前記クラウン３の左右両側に複動へのザブシリン
ダ７が設けられ、このり”ブシリンダ７のピストンロン
Ｆ’　８がスライド６に連結されている。

前記ヘノ１司の四隅に番：１、レヘリングシリンダ９が
設けられ、このシリンダ９のピストンロッド１０の上端
面は前記スライド６の下面に接離自在に当接する。

前記スライド６のＦ面に上金型１１が着脱自在に取イ（
ｊ番Ｊられ、また前記ヘノｌ’ｌの上面に下金型１２が
着脱自在に取付のられている。

前記−ヒ・下金型１１１２は、型締めされると両者の合
−Ｕ部にキャビデイ１３が形成されるよう構成され、下
金型１２には、キャピテイ１３内の圧力を検出する型圧
センサ］４が内蔵されている。

前記ヘノ１−１の側面にロークリエンコーダ１５が取付
りられ、このエンコーダ１５の人力軸に取付けられたス
プし１ケント１６と、前記クラウン３の側面に回動自在
に取イτ］けられたスプロケツト１７との間に、チェノ
１８が巻掛りられ、このチェノ１８の両端部はスライド
６に取付けられたブラケント１９に係止されている。し
かして、前記エン１−ダ１５はスライド６の位置及び移
動速度、即ち、シリンダ４゜７のストロークを検出する
。

前記クラウン３上にオイルタンク２０が載置され、該オ
イルタンク２０と前記メインシリンダ４は満油弁２１を
介して接続されている。更に、メインシリンダ４とザブ
シリンダ７は、油圧配管２２．２３．２４を介して加圧
シリンダ用油圧ユニット２５に接続されている。また前
記レヘリングシリンダ９は油圧配管２６を介してレヘリ
ング油圧ユニット２７に接続されている。

前記加圧シリンダ用油圧ユニント２５、レヘリング油圧
ユニンＩ・２７、型圧セン１月４、及び、ロータリエン
コーダ１５は、互いに制御手段２８に電気的に接続され
ている。

尚、２９は、金型［般出入台である。

第４図に示すものは、前記構成の油圧プレスの動作フロ
ー図であり、第２図に示すものはその動作線図である。

これらの図面において、５ＴＥＩ〕１は、スライド６が
」−死点位置にあるスクート時点を示す。この状態にお
いて、下金型１２のキャビティ１３にＳＭＣ＋オ料３０
が充填される。

次に５ＴＩＥＰ　２は、スライド６が高速で下降する状
態を示している。ごの時、第３図の油圧回路図において
、加圧シリンダ用油圧ユニンＩ・２５から作動油が油圧
配管２２．２３を通って、メインシリンダ４及び゛す゛
ブシリンダ７に供給される。

５ＴＥＰ　３は、スライド６の中速下降状態を示し、前
記油圧ユニット２５の速度制御ザーボポンプの吐出量を
制御手段により制御することにより、スライｌ”　６の
下降速度を中速にする。この５ＴＥＰ　２から５ＴＥＰ
　３への切換えは、ロータリエンコーダ１５によるスラ
イド６の位置検出に基づき行なわれる。

５ＴＥＰ　４は速度制御とレヘリング制御が同時に行な
われる。即ち、１コータリエンコーダ１５によるスライ
Ｆ’　６の位置検出に基づき、５ＴｌｉＰ３から５ＴＥ
Ｐ　４に切換えられ、この時、スライド６の下面は、レ
ヘリングシリンダ９のロット−１０」二輪面にソフトタ
ッチする。その後、スライド６はレヘリングソリンダ９
のロット］０を押圧しながら下降する。このレヘリング
シリンダ９は、４木とも同じレベルになるよう制御手段
２８を介して油圧ユニット２７が制御され、スライド６
の水平度が高精度に維持される。　　　　　　　　　　
　　　　　　′この５ＴＥＰ　４において、油圧ユニッ
ト２５の速度制御ザーボポンプが制御され、スライＦ’
　６の下降速度は多段階に制御される。この５ＴＥＰ　
４の終りにおいて−１−金型１１と下金型１２の型締め
が終り、キャピテイ１３内のＳ　Ｍ　Ｃ材料３０がキャ
ビティ】３内に充満する。

その後、加圧シリンダ４，７は、圧力制御に切換えられ
、ＳＭＣ材料３０を所定圧力で加圧保持する。

前記速度制御から圧力制御への切換えが５ＴＥＩ’　５
で示されており、その切換１４点は、第２図のＡ点であ
る。

前記速度制御から圧力制御に切換える方法が本発明に係
るものであって、速度−圧力切換点Ａの手前のある点に
おける型内圧を型圧センサ１４で検出し、該検出値と、
予しめ設定した圧力とを比較して、Ａ点を補正し、圧力
切換えを樹脂の状況に応じた状態として良品を得るよう
にするものである。

即ち、第２図の速度制御域Ｂにおけるスライド６の位置
と型内圧力の関係は、第１図のようになる。第１図にお
いて、Ｓｏは加圧下降開始点、Ｓｌは加圧ド降速度を第
１速から第２速に切換える点、８２〜Ｓ４も同様の速度
切換点、Ｓ５は、速度制御から圧力制御に切換える点で
あり、この点はＡ点に一致する。即ち、Ｓ、はＳＭＣ材
料３０がギヤ上ティ１３内に完全に充満した点である。

前記第１図において、速度−圧力切換の手前の定点Ｓ、
における型内圧Ｐ。を予じめ設定する。この設定圧Ｐ。

は、Ｓ　Ｍ　ＣＩＪ材料０が理想状態で充填されている
場合の、同３４点にお＆Ｊる圧力である。そして、この
理想状態におけるΔＳｏ””Ｓｓ’−３４も予じめ設定
されている。

そして、各種異常状態におりる３４点の内圧Ｐとそのと
きのΔ５＝ｓｓ−ｓａを実験等により予じめ求めておく
　（この場合、８４点は一定で８５点が変動値である）
。

そして、前記Ｐ。、１！ｌ：Ｐの偏差値ΔＰと、そのと
きの△Ｓとを制御装置２８に記憶させておく。

さて、実稼動において、Ｓ　Ｍ　Ｃ４４料３ｏが過充填
された場合、定点Ｓ４における型内圧１〕１を検出すれ
ば、ｐ、　＞ｐ。となり、八Ｐ’＝Ｐｏ　　Ｐｌを求め
、このΔＰ゛に対応するΔＳ゛を求めて、スライドスト
ロ−フカ５ｓ＝ｓｚ＋ΔＳ゛となった位置で、速度制御
から圧力制御に切換える。

また、ＳＭＣ材料３０が過小充填の場合は、定点Ｓ４に
おける型内圧Ｐ２は、＋１２＜Ｐｏとなり、ΔＰ″−Ｉ
〕。

−Ｐ２を求め、この八Ｐ”に対応するΔＳ″゛を求めて
、スライドス）・ローフＳ　ｓ　””　Ｓ−＋ΔＳ”と
なった位置で速度制御から圧力制御に切換える。

前記方法によれば、Ｓ　Ｍ　Ｃ＋Ａの投入法に起因する
充填状況のばらつきを、型内圧力にて検出し、充満完了
時点を補正しているので、速度−圧力制御の切換えは、
材料充満時点となり、以後の圧縮成形を均一なものにす
る。

５ＴＥＰ　６は、圧力制御とレヘリング制御とを同時に
行っている状態を示す。

即ち、油圧ポンプからの吐出量を一定とし、圧力制御弁
によって油圧回路の圧力を制御する。

この圧力制御は、キャビティ１３内のＳ　Ｍ　Ｃ＋、Ｊ
’１１３Ｑの状態変化を型圧センサ゛１４で検知し、該
状態変化に対応して多段階（無段階も含む）に加圧力を
制御する。この制御指令は制御手段２８により行なわれ
る。

前記多段階圧力制御は、キャビティ１３内のＳＭＣ利料
３Ｏの時間の経過による状態変化が予じめ判っている場
合は、予しめ定めた時間毎に、予しめ定めた設定圧に、
多段に制御することによっても達成される。

前記圧力制御において、レヘリングシリンダ９は、メイ
ンシリンダ４やザブシリンダ７の圧力変化に対応して制
御され、スライド６を水平維持する。

しかして、圧縮成形が完了すると、圧抜き工程を介して
スライ［・６を少し一ト昇させ、インモールドコートが
行なわれる。この工程は５ＴＥＰ　７で示されている。

この５ＴＥＰ）においては、レヘリングシリンダ９のサ
ーボ弁を介してレヘリングシリンダ９を」二昇させるこ
とにより、スライド６が上昇される。

このスライド６の上昇に際しても、レヘリングシリンダ
９は制御され、水平状態を維持してスライド６を」二昇
させる。

このスライド６の」−昇速度及び位置は、ロータリエン
コータ１５によって検出され、速度制御にフィードバッ
クされる。

インモールドコートが完了すると、再度スライド６が下
降し、所定位置に達すると速度制御から圧力制ａｌｌに
切換えられる。この切換えも型圧センサ１４の圧力検出
に基づき行なわれる。この工程が５ＴＥＰ　８で示され
ている。

５ＴＩｉＰ　８において、前記５ＴＥＰ　６と同様に多
段階の圧力制御が行なわれ、インモールＩ・コートも含
めた圧縮成形が完了する。その後、圧抜きを行った後、
スライド６を元の上死点まで上昇させる。この上昇工程
は５ＴＥＰ　９以後に示されており、ごのＳＴ［１］９
以後は速度側？ＩＩＩとされている。

しかして、油圧プレスの全工程が完了する。

尚、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、
例えば、型内の材料の状態変化をメインシリンダの油圧
力の変化で検出して、加圧力を多段階に制御することも
可能である。また、スライドの位置検出をエンコーダで
行なったが、リミントスイノチ等で行なってもよい。ま
た、圧力制御弁は、複数個の設定圧の異なる制御弁を多
数用いて、多段階制御するものであってもよい。

（発明の効果） 本発明によれば、速度制御から圧力制御への切換えが投
入材料の状態如何にかかわらず、適正となり、以後の圧
力制御コロにおいて、プレス加圧力が力ロエ物に十分に
作用し、成形品の強度、寸法精度及びひずび等を改善す
ることができる。

ｆｕｌｌち、本発明によれば、従来のように４４料を多
回に投入する必要がなくなるので、ハリの少ない成形が
可能となり生産性が向上する。

また、加圧段階において樹脂に作用する圧力のシヨ、１
・毎の差が小さくなり、均一な成形が可能］　６ となる。

更に硬化速度の速い材料に対しても均一成形品が得られ
る。また薄肉成形品の成形も可能となり、均一な圧力の
作用によってピンポールの欠陥が削減できるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図はスライドストロークと型内圧の関係を示すグラ
フ、第２図は本発明の多段階圧力制御の実施例を示すプ
レス動作線図、第３図は本発明の実施例を示す油圧プレ
スの一部断面正面図、第４図は本発明の実施例の油圧プ
レスの動作フロー図、第５図は従来のプレス動作線図、
第６図及び第７図は材料投入状態を示す説明図である。 ４・・・メインシリンダ、６・・・スライド、７・・サ
ブシリンダ、１１・・・上金型、１２・・・下金型、１
３・・・キャビティ、１４・・・型圧センサ、２Ｂ・・
・ｔｌｉｌｌ　’＋裡手段。 鈴平痔工′痒蛸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の金型の少なくとも一方を油圧シリンダで移
   動させ、前記金型間のキャビティ内で樹脂加工物を圧縮
   成形するに際し、加工物がキャビティ内に充満するまで
   は油圧シリンダの移動速度を制御し、充満後は油圧シリ
   ンダの加圧力を制御する油圧プレスの制御方法において
   、 前記速度制御中の油圧シリンダの所定のストローク位置
   でキャビティ内圧力を検出し、該検出圧力と前記所定ス
   トローク位置での予じめ定めた設定圧力とを比較して偏
   差値を求め、前記所定ストローク位置から該偏差値に対
   応した量だけ前記油圧シリンダを移動させた時点で油圧
   シリンダの制御を速度制御から圧力制御に切換えること
   を特徴とする油圧プレスの制御方法。