JPH0195022A - トグル式型締装置 - 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、射出成形機に設けられるトグル式型締装置に
関し、特に型開閉の駆動制御における追随性を向上させ
、さらに駆動パターンを工夫することにより、振動を軽
減したトグル式型締装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、トグル式型締装置は、射出成形における金型の
開閉動作を行うと共に、金型内に射出された溶融樹脂の
高い圧力に対抗して、金型が開かないように充分な力で
締付けを行なうことを目的としている。

トグル式型締装置の構造は、第９図に示されるとおり、
サーボアンプ２を備えたサーボ弁１により駆動される油
圧シリンダ３からなる駆動部と、駆動部の駆動によって
屈伸するトグルリンク４と、トグルリンク４の自由端に
設けられた可動盤５と、必要に応じて、可動盤５の実際
の位置を検出する。

例えば、ポテンションメータ７と、検出された検出位置
に応じた駆動部の駆動を制御する制御部８とから主に構
成され、可動盤５に取付けた金型を、固定された金型（
図示せず）に型開閉していた。

ところで、型開閉の駆動における旧来の制御方式では、
射出成形におけるサイクルタイム短縮の要請に対処すべ
く、型開閉の高速化を実現するために、第８図に示すと
おり、可動盤５の移動位置に応じて段階的に可動盤５の
速度切替えを行う、所謂ステップ方式を採用していた。

このため、第７図に示すとおり、型締装置の高速駆動に
よる可動盤の慣性力に伴う速度切替時の加速度の強大な
発生により、これが射出成形機自体の振動発生原因とな
り、作業環境の悪化及び成型品の品質の劣化を招いてい
た。

そこで、係る振動発生を抑制するために、制御部８にお
いては、検出された検出位置に応じた駆動部の駆動をフ
ィードバック制御していた。即ち。

可動盤５の移動位置に対応して曲線的に可動盤５の速度
を連続して切替え、速度切替時の加速度を抑制するよう
な関数を発生させる関数発生器９を設け、その関数に従
って指示される可動盤５の移動位置を基準入力として、
ポテンションメータ７により検出された実際の測定移動
位置であるフィードバック要素との偏差を減算器１０で
取り、その偏差に基づいて、駆動部への操作量、即ち、
シリンダ３に備えられたピストンの駆動量を、ゲインＫ
ｐが固定された調整操作部１１で゛調整操作してサーボ
弁を制御することにより、可動盤５の速度を滑らかに発
生消滅させる試みが行われていた。

ここで、上述の関数曲線は、例えば、第６図に示すとお
り、可動盤の型開閉までの最終距離を現すストローク（
Ｓｌ　と、その型開閉に要する可動盤の移動時間（Ｔ）
とをパラメータとして、加速度の変化が最も小さくなる
ように演算されるものである。尚、第６図は、縦軸に移
動速度（Ｖ）、横軸にストローク（５＋をとり、設定す
る移動時間（Ｔｌの大小により、曲線の立上がり、即ち
、加速度の増大を概念的に表している。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、上述した従来のゲイン値Ｋｐを固定するフィ
ードバック制御のトグル式型締装置では、第５図に示す
とおり、可動盤の変位量ｙに対する以下余白 トグルａｊＩ４の特性により可動盤の 移動位置毎に、第５図に示すとおり、大きく変化してし
まうなめ、係る制御系の追随性に大きな影響を与えてし
まう。

即ち、既述の関数曲線に従って時々刻々変化する可動盤
の運動系は、トグル増速比の変化を被る。

そのため、ループゲインが場所により変わり、応答性も
場所により変わる。従って、フィードバック制御の性能
を、より低下させてしまうことになる。

その結果、従来のゲイン値Ｋｐを固定したフィードバッ
ク制御のトグル式型締装置では、可動盤の実際の測定移
動位置と、固定されたゲイン値Ｉ（ｐに基づき制御部よ
り指示される移動位置との誤差が大きくなるという必然
的な欠点を有している。

また、ここで、トグル増速比の高増速比域（〉１）に対
応させて、ゲイン値Ｋｐを低目に設定すると、低増速比
域（く１）での応答性が悪くなり。

第４図に示すとおり、最終停止時に可動盤加速度のピー
クが出てしまい、これによる振動の発生を抑えることは
できない、逆に、トグル増速比の低増速比に対応させて
ゲイン値ＫＰを高く設定すると、高増速比域で応答が高
すぎて、制御系が発振を起こしてしまい、殆ど実用に耐
えない結果となる。

よって、従来のゲイン値ｘｐ固定のフィードバック制御
では、トグル機構の包含するフィードバック制御系の固
有必然的な問題を、有効に解決することは困難であり、
鋭い立上がりをみせる加速度の発生、及び、その発生に
よる型締装置の振動を回避することが不可能であった。

そこで、本発明゛の技術的課題は、上記欠点に鑑み、可
動盤の実際の測定移動位置に応じて追随すべき可動盤の
適正な移動加速度を以て、追随性を高め、少なくとも、
トグル増速比が一定である場合と同程度に追随性を高め
なトグル式型締装置を提供することである。

換言すれば１本発明の技術的課題は、可動盤の加減速運
動系に与えるトグル増速比の変化、即ち、トグル機構固
有の加速度への影響をＩＩ街することができるトグル式
型締装置を提供することである。

［実施例］ 次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

尚、第１図において、第９図と同一の符号は、実質的に
同一の機能を有するものとするまず、本実施例のトグル
式型締装置は、第１図に示されるように、サーボアンプ
２を備えたサーボ弁１により駆動される油圧シリンダ３
からなる駆動部と、駆動部の駆動によって屈伸するトグ
ルリンク４と、トグルリンク４の自由端に設けられた可
動盤５と、可動盤５の実際の位置を検出するポテンショ
ンメータ７と、検出された検出位置に応じ選択されたゲ
イン値ＫＰにより駆動部の駆動をフィードバック制御す
る制御部１８とから主に構成されている。なお、サーボ
弁の替わりに、比例制御弁を用いても良い。

ここで、制御部１８におけるフィードバック制御は、可
動盤５の移動位置に対応して曲線状に可動盤５の速度が
連続的に切り替わり、速度切替時の加速度を抑制するよ
う指示位置を発生させる関数発生器９を設け、その関数
に従って指示される可動盤５の移動位置を基準入力とし
て、ボテンションメータフにより検出された実際の測定
移動位置であるフィードバック要素との偏差を減算器１
０で取り、可動盤５の各移動位置に対応して可動盤５の
移動加速度が実質的に最適になる最適ゲイン値Ｋｐを、
ゲイン値格納器１９からリアルタイムで選択し、この選
択した最適ゲイン値ＫＰを以てゲイン値切替器２０によ
りゲイン調整し、これに基づいて、駆動部への操作量、
即ち、シリンダ３に備えられたピストンの移動量を調整
操作部（図示せず）で調節操作して、フィードバック制
御するものである。

ここで、ゲイン値格納器１９に格納される最適ゲイン値
の作製は、たとえば、まず、可動盤５の型開閉のストロ
ークｆ３３０ｍｌにおける位置を３０ｎｕｎの区間に分
け、各区間におけるほぼ一定の増速比の値のもとで、ゲ
イン値を種々変えて試行錯誤の下に実験を繰返すことに
より、可動盤５の実際の位置に対応したれ適なゲイン値
を、各区間毎に求める。

なお、第３図（２）に、実験により求められたストロー
クの各区間毎の可動盤５の実際の位置に対応したｉＩ！
ｉゲイン値Ｋｐの概念をしめす。

次に、本実施例に係わるトグル式型締装置の作動につい
て説明する。

まず、可動盤５の型開閉におけるストローク（Ｓ）と、
所望の移動時間（Ｔｌ　とを設定し、これをパラメータ
として、可動盤の移動加速度の変１ヒか最も小さくなる
ように関数発生器って演算して、最適関数曲線ｆ（Ｓ、
Ｔｌ　を発生させる。

次に、最適関数曲線ｆ　（Ｓ、Ｔｌに従った指示位置と
実際の位置との偏差を、Ｄ／Ａ変換器２１によってアナ
ログ信号に変換し、これをサーボ増幅器２を介して、サ
ーボ弁駆動部（図示せず）に入力し、サーボ弁１が駆動
する。

サーボ弁の駆動により、シリンダ３に設けられたピスト
ン部が駆動し、トグルリンク４を介して可動盤５が移動
する。

このとき、ボテンシゴンメータフにより、例えば、１ｍ
５１３ｃ’ｇに、実際の可動盤５の移動位置が検出され
る。

検出された実際の移動位置は、制御部１８に送られて、
インターフェース２２を介して、減算器１０のフィード
バック要素として入力され、関数曲線で指示される移動
位置との偏差をとる。

他方、現在位置に基づいて、調整操作部２０は、ゲイン
値格納器１９から、最適なゲイン値Ｋｐを順次選択して
、ゲイン値Ｋｐを切替えてゲイン調整を行い、これによ
り、サーボ弁１及びシリンダ３のピストンを駆動し、実
際の測定移動位置に応じて追随すべき可動盤５の適正な
移動加速度を与えることになる。

従って、当初、最も振動の少なくなるように演算さ２れ
た関数曲線にほぼ一致するように、追随することができ
、第２図に示されるとおり、可動盤５の移動加速度によ
る振動を、ゲイン値ＫＰが固定の場合（第４図参照）の
１／４以下に抑制することができた。

［発明の効果］ 以上の説明のとおり、本発明によれば、トクル機梢のト
グル増速比の変化によるフィードバック制御の追随性へ
の影響を、ゲイン調整を以て緩賀することができるから
、少なくとも、トグル増速比が一定の場合と実質的に同
程度の加速度を以て可動盤を移動させることができ、こ
れにより、従来のステツブ方式の制御に比べては無論の
こと。

トグル増速比の変化にもかかわらず、ゲイン値−定の場
合に比べて、より可動盤の振動を抑制することができる
トグル式型締装置を提供することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係わる型締め装置のブロック
図、第２図は本発明の実施例に係わる可動盤の追随性と
加速度の発生を表す実測データ。 第３図は本発明の実施例に係わるストロークの区間毎の
最適ゲイン値の試験結果を表す概念図、第４図はゲイン
値固定の可動盤の追随性と加速度の発生を表す実測デー
タ、第５図はトグル機構におけるトグル増速比を表す概
要図、第６゛図は可動盤の移動速度の最適変化を示す関
数曲線の概念図。 第７図は従来のステップ式制御における加速度の発生を
示すピーク値概念図、第８図は従来のステップ式制御の
一例図、第９図はゲイン値一定のトクル式型締め装置の
ブロック図である。 １・・・サーボ弁、２・・・サーボ用増幅器、３・・・
油圧式シリンダ、４・・・トグルリンク、５・・・可動
盤、７・・・ポテンションメータ、８・・・制御部、９
・・・関数発生器、１０・・・減算器、１１・・・操作
調整部、１８・・・制御部、１９・・・ゲイン値格納器
、２０・・・ゲイン切替器、２１・・・Ｄ／Ａ変換器、
２２・・・インターフェイス。 第３図 ストローク（Ｓ） 第ら図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金型を備える可動盤と、該可動盤に設けられたトグ
   ルリンクと、該トグルリンクを屈伸する駆動部と、該駆
   動部の駆動量を前記可動盤の移動位置に基づいて制御す
   る制御部とを有するトグル式型締装置において、前記制
   御部は、前記可動盤の移動位置によるトグル増速比の変
   化に対応して、少なくとも、当該トグル増速比の変化分
   を実質的に低減した前記可動盤の移動加速度となるよう
   に、前記駆動部の駆動量を制御することを特徴とするト
   グル式型締装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載のトグル式型締装置にお
   いて、前記制御部は、前記可動盤の移動による前記駆動
   部とのトグル増速比の変化に対応して、少なくとも、当
   該トグル増速比の変化分を実質的に低減するようにゲイ
   ン値を切り替えることにより、前記可動盤の移動中の加
   速度を低減することを特徴とするトグル式型締装置。 ３、特許請求の範囲第２項記載のトグル式型締装置にお
   いて、前記制御部は、前記可動盤のストロークと該スト
   ロークに要する移動時間とから規定される当該可動盤の
   移動位置関数を発生させる関数発生器と、前記可動盤の
   移動によるトグル増速比の変化に対応して、少なくとも
   当該トグル増速比の変化分を実質的に低減するような実
   際の各移動位置に対するゲイン値を格納するゲイン値格
   納器と、実際の移動位置に基づいて前記ゲイン値格納器
   より選択したゲイン値に切替えるゲイン切替器とを有す
   ることを特徴とするトグル式型締装置。