JPH04110120A

JPH04110120A - 金型交換方式

Info

Publication number: JPH04110120A
Application number: JP2227940A
Authority: JP
Inventors: Zenji Inaba; 善治稲葉; Susumu Ito; 進伊藤; Takayuki Taira; 平　尊之; Kikuo Watanabe; 渡辺　菊夫; Akira Koketsu; 晃纐纈; Toshio Matsukura; 利夫松倉; Kaoru Maeda; 薫前田; Hiroshi Yonekubo; 広志米久保; Kenji Haga; 健二芳賀; Kazunari Tokuda; 一成徳田
Original assignee: Fanuc Corp; Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp; Fanuc Corp
Priority date: 1990-08-31
Filing date: 1990-08-31
Publication date: 1992-04-10

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】産業上の利用分野この発明は、射出成形機など、金型を使用する成形機の
金型交換方式に関する。

従来技術金型を使用する成形機は、成形する製品を変更するとき
、金型の交換を必要とする。

金型交換に際しては、金型の市川か大きい、−１とに伴
う金型交換時の危険や多大な作業負荷を回避するため、
あるいは多種、少量生産のように金型交換か頻繁な場合
に交換能率を向上するために、金型を待機位置から型締
部の横に搬送し、その位置から型締部の固定プラテンと
可動ブラテ〉・間に送り込む、金型搬送・送り込み装置
を利用することがある。

しかし、従来の金型搬送・送り込み装置は作動−ヒて成
形機の型締部側との関連がない。すなわち、金型交換時
における固定プラテン表可動プラテン間の間隔（金型交
換間隔）は常に−・定で、これから取付けようとする金
型（新金型）の型厚に合わせてその間隔が調整されるこ
とがない。

（、たがって、新金型の型厚が金型交換間隔より太きか
っｔ−リ、固定プラテンと可動プラテンの下部に向かい
合うようにして突出［７ている盤内支持ローラの先端間
車１１ｆｌｉ（前記金型交換間隔時）に足りなかったり
すると、金型を交換することができない。

そのために、交換用に準備する金型の型厚を前記盤内支
持ローラに載置され得る範囲の、はぼ−定の寸法に整え
る必要かあり、金型制作上で無理や無駄を生しることか
ある。

発明か解決しようとする課題この発明は、金型交換に際して新金型の型厚が異なって
いても支障なく交換することかできる金型交換方式の提
供を課題とする。

課題を解決するための手段成形機は金型を使用するもので、型厚調整機構を有する
。

前記成形機の型締部に金型搬送・送り込み装置を併設す
る。

成形機と金型搬送・送り込み装置の間に型厚検出手段と
制御手段を設ける。

制御手段に、新金型の型締部への送り込み前に型厚検出
手段により該金型の型厚を検出し、その検出値に基づい
て型厚調整機構を駆動し型締部の固定プラテン、可動プ
ラテン間の間隔を該新金型に適正な金型交換間隔とする
機能を持たせる。

作用型厚調整機構は、可動プラテンを移動Ｌ７て金型交換間
隔を調整する。

型厚検出手段は、可動プラテンの移動量に関するデータ
を提供する。

制御装置は、前記データに基ついて型厚調整機構を駆動
する。

実施例第１図は、射出成形機１に金型搬送・送り込み装置２が
併設された成形装置を示す。

射出成形機１は型締部３のみが図示され、型締部３は、
従来と同様に固定プラテン４、可動プラテン５およびリ
アプラテン６を備え、固定プラテン４とリアプラテン６
かタイロッド７で結合され、このロッド７に摺動自在に
装着された可動プラテン５とリアプラテン６がトグルリ
ンク機構８で結合されている。

トグルリンク機構８はボールねじ・ナツト機構９を介し
て型締用サーボモータ１０で駆動される。

リアプラテン６はその後面（固定プラテン４側を前方と
する）に軸架し、それぞれタイロッド７の後端部に形成
されたねじ部に螺合しているスプロケットギア１１を型
厚調整用サーホモータ１２で駆動することにより、前後
に位置を調整することができる。すなわち、これらの構
成は型厚調整機構１３を構成している。

固定プラテン４の後面と可動プラテン５の前面の下部に
は盤内支持ローラ１４　（ａ、ｂ）がそれぞれ回動自在
に軸支されて左右方向へ（前後方向と直交する方向へ）
−列に配置されている。

なお、第１図の型締部３は固定プラテン４と可動プラテ
ン５が金型交換間隔りの位置にあり、この時の盤内ロー
ラ１４　（ａ、　　ｂ）の先端間は間隔ｄである。

また、射出成形機１の作動は、前記型締用サーボモータ
１０、型厚調整用サーボモータ１２の駆動を含めその他
、検出器やセンサーからの信号の処理などが数値制御装
置（ＮＣ装置）１５で制御される。

符号Ｐ１は金型取りだしＯＫを示すパイロットランプ、
Ｐ２は金型送りこみＯＫのパイロットランプである。金
型取出しは金型を型締部３の固定位置から側方に位置し
た金型搬送・送り込み装置２に取出すことであり、送り
こみはその反対である。

金型搬送・送り込み装置２は、台車方式のもので、各台
車１６は射出成形１の前後方向と平行に配置されたレー
ル１７上を同方向のラック１８と噛み合って前後へ自走
する。

各台車１６は、第２，３図のように上面に二条の載置部
１９を前後方向に間隔を置いて配置し、その間に左右方
向に往復移動するプッシャー２０を配置したものである
。

載置部１９は、左右方向で並置された多数のコロ２１で
構成され、載置された金型２２が左右方向へ移動しやす
いように構成されている。

プッシャー２０は、ボールねじφナツト機構を２段に備
える。すなわち、第２図のように台車１６のフレーム２
３に第１ボールねじ２４が左右方向に軸架され、これに
第１ナツト２５が螺合された第１のボールねし・ナツト
機構と、前記第１ナツト２５の上部に第２ポールねし２
６か軸架されてこれに第２ナツト２７か螺合された第２
ポールねし・ナツト機構を備え、第２ホールねし２６の
先端に係合爪２８が設けられている。そして、第１ホー
ルねじ２４か第１送り込みモータ２９て駆動されると共
に、第２ナツト２７が第２送り込みモータ３０で駆動さ
れる。したがって、第１ボールねじ機構で第２のホール
ねし機構全体を前進させ（左右方向で）そこで第２のポ
ールねじ機構を駆動することにより、係合爪２８を固定
プラテン４と可動プラテン５の間に突き込む位置（第２
図の位置）まで送り出すことができる。第１送りこみモ
ータ２９は、第１ナツト２５が移動することにより操作
されるリミットスイッチＬＬ、Ｌ２の作動で停止され、
第２送り込みモータ３０は第２ボールねじ２６が移動す
ることにより操作されるＬ３．Ｌ４の作動で停止される
。

係合爪２８は第２ボールねじ２６の先端に上下へ回動可
能に取付けられ、ソレノイド３１で駆動されるようにな
っている。

符号３２は台車移動用モータでその出力軸に固定された
ピニオン３３か前記のラック１８と噛合している。

台車１６の上面にはさらに、添接板３４が前後位置調節
可能に設けられる（第３図）。この板３４は平坦で前後
方向を向き垂直に配置され、台車１６に金型２２か載置
された後、金型２２の後面に手動でピッタリと添接され
その位置が維持される。台車１６はまた各台車毎の起動
スイッチＳと前面に安全スイッチＬ５を有する。これら
のスイッチはオフ作動されると単独で台車１６の電源が
個々に遮断される。

固定プラテン４の金型送り込み側には先端にリミットス
イッチＬ６とリニアスケール３５を備えた回動腕３６が
上下回動自在に、かつ、水平位置と垂直位置の双方でそ
の位置を維持可能に配置されている。垂直位置はリミッ
トスイッチＬ７で検出され、リミットスイッチＬ６．Ｌ
７のオン会オフおよびリニアスケール３５の出力はＮＣ
装置１５に伝達される。リニアスケール３５はレーザ光
などによる非接触で遠隔測距ができるものあるいはダイ
ヤルゲージ式のような接触型のもののいずれても良い。

リニアスケール３５による測距の基準点は添接板３４の
前面である。

Ｊミツトスイッチ上６は、搬送されてくる金型２２の前
面に接触してオンとされる。このとき、金型２２の前面
は、これを型締部３の方向へ延長すると固定プラテン４
の盤内支持ローラｉ４ａの突出領域と交差する位置にあ
る。リミットスイッチＬ６のオン信号はＮＣ装置１５に
送られ、また、前記の台車移動用モータ３２は、このス
イッチＬ６が作動されると、ペンダントスイッチ３８を
介して強制停止される接続となっている。

台車１６は、それぞれ金型の搬送・送り込みに関するシ
ーケンシャルな制御装置３７を備え、金型の取出しと送
り込み、および搬送（前進・後退・停止）が可能なペン
ダントスイッチ３８て操縦される。制御装置３７にはペ
ンダントスイッチ３８を介して前記のリミットスイッチ
Ｌ６のオン信号が強制停止信号として導入されるように
なっている（第３図）。

第２図において符号３９は継ぎローラーで固定フラナン
４、可動プラテン５の側面にステーを介して軸支されて
いる。

ＮＣ装置１５（第４図）はＮＣ用のマイクロプロセッサ
（以下、ＣＰＵという）１０１とプログラマブルマシン
コントローラ（以下、ＰＭＣという）用のＣＰＵ１０２
を有しており、ＰＭＣ用ＣＰ　Ｕ　１．０２には射出成
形機のシーケンス動作を制御するシーケンスプログラム
等を記憶したＲＯＭ１０９とデータの一時記憶に用いら
れるＲＡＭＩＯ３が接続され、ＮＣ用ＣＰＵｌ０Ｉには
射出成形機を全体的に制御する管理プログラムを記憶し
たＲＯＭ１０７および射出用、型締用、計量用。

およびエジェクタ用等の各軸のザーボモータを駆動制御
するサーボ回路１０５がサーボインターフェイス１０４
を介して接続されている。

また、符号１１０はバブルメモリやＣＭＯＳメモリで構
成される不揮発性の共有ＲＡＭで、射出成形機１の各動
作を制御するＮＣプログラム等を記憶するメモリ部と各
種設定値、パラメータ、マクロ変数を記憶する設定メモ
リ部とを有している。

符号１０３はバスアービタコントローラ（以下、ＢＡＣ
という）で、該ＢＡＣ１０３にはＮＣ用ＣＦ）　Ｕ　１
０１及びＰ　Ｍ　Ｃ用ＣＰＬ１１．０２．共有ＲＡＭ１
１０．入力回路１１１−、出力回路１１２の各バスが接
続され、該Ｂ　Ａ　Ｃｉ　０３によって使用するバスを
制御するようになっている。

また、１１４はオペレータパネルコントローラ１１３を
介してＢＡＣ１０３に接続されたＣＲＴ表示装置付手動
データ入力装置（以下、ＣＲＴ／ＭＤＩという）であり
、ソフトキーやテンキー等の各種操作キーを操作するこ
とにより様々な指令及び設定データの入力ができるよう
になっている。

なお、符号１０６はＮＣ用ＣＰＵ２１にバス接続された
ＲＡＭでデータの一時記憶等に利用されるものである。

出力回路１１２は、ソレノイド３１を含む射出成形機に
おける各種アクチュエータの作動信号やシリンダアセン
ブリの各バンドヒータの作動信号を出力する。

入力回路１１１は、射出機における各種センサーや作動
の開始・終了を知らせるリミットスイッチＬ６〜Ｌ８な
どの検出器に接続され、その信号を受取る。

サーボ回路１０５は射出成形機における各軸のサーボモ
ータに接続されると共に、各サーボモータに設けられた
サーボモータの回転位置等を検出するパルスコーダ等の
位置検出器か接続され、各サーボモータの速度、位置を
制御するようになっている。

以上のような構成において、ＮＣ装置１−５は、共有Ｒ
ＡＭＩ　１０に格納された射出成形機の各動作を制御す
るＮＣプログラム及び上記設定メモリ部に記憶された各
種成形条件等のパラメータやＲＯＭ１０９に格納されて
いるシーケンスプログラムにより、ＰＭＣ用ＣＰＵｌＱ
９かシーケンス制御を行いながら、ＮＣ用ＣＰＵＩ、０
１が射出成形機の各軸のサーボ回路へサーボインターフ
ェイス１０４を介してパルス分配し、射出成形機を制御
する。

なお、ＮＣ装置１５のこのような構成、作動は周知であ
る。

そして、この実施例においては、前記のようにリニアス
ケール３５のデータおよびリミットスイッチＬ　６のオ
ン・・オフ信号が入力回路１１−１に到達し、ＢＡＣ１
０３を通じてＰＭＣ用ＣＰＵＩＯ２によって所定周期毎
に読まれ、かつ、その所定周期毎に更新されて共有ＲＡ
ＭＩ　１０に記憶される。

］つの金型２２を用いた成形が終了し、金型２２を次の
製品に適合したものと交換するときは、作業者は回動腕
３６が垂直に位置していることを確認してから、射出成
形機１を金型交換モードとし、以下、第５図に示すＮＣ
装置１５による処理を中心に次の作動となる。この際、
台車１６上の各金型２２の後面には前記の添接板３４が
性格に添接されている。

ＣＲＴ／ＭＤＩ　１１４からこれまでの射出成形モード
を金型交換モードに変換すると、ＮＣ装置１５における
ＰＭＣ用ＣＰＵ１０２はＮＣＣ用ＣＰＵ１０２可動プラ
テン５を金型タッチ位置まで移動するようＢＡＣ１０３
、共有ＲＡＭｌｌ０を介して指令し、ＮＣ用ＣＰ　Ｕ　
〕−０１は型締用サーボモータ１０にそれに必要なパル
スを分配し、サーボインターフェース１−０４、サーボ
回路１０５を介して出力する。そして、ＮＣ用ＣＰ［Ｊ
１０］は、可動プラテン５が移動して型締用サーボモー
タ１−０の位置検出器からの移動量がインポジション範
囲になると移動完了信号を共有ＲＡＭＩ　１０を介して
Ｐ　Ｍ、Ｃ用ＣＰＵ１０２に伝達し、ＮＣ装置１５は金
型交換指令を待機する（ステップ５２００．２０１．）
。

なお、以下、ＰＭＣ用ＣＰＵ１０２とＮＣ用ＣＰＵｌ０
Ｉの信号のやり取りは同様であり、周知であるので省略
する。

作業者は可動プラテン５が金型タッチ位置に停止したこ
とを確認して、旧金型２２を固定プラテン４、可動プラ
テン５に固定しているクランプを解除する。この場合、
前記移動完了信号に基づいてクランプ解除ＯＫのランプ
を点灯するとかＣＲＴに表示を出すなとしても良い。ま
た、クランプ解除を自動的に行っても良い。

クランプを解除した作業者はＣＲＴ／’ＭＤ　Ｉ　１１
４を通して金型交換指令を人力する。すると、ＰＭＣ用
ＣＰＵ　１０２はＮＣ用ＣＰＬＩＩＯＩに指令して、可
動プラテン５を現在取付けている金型（旧金型）に関す
る金型間隔ＤＩ（旧金型間隔）の位置に移動する（ステ
ップＳ　２０２）。

回動腕３６は前記により上昇されているので通常リミッ
トスイッチＩ、７はオンとなっているが、回動腕３６が
上昇位置にない場合は、該腕１０を上昇させるよう、ア
ラームもしくはＣＲＴに表示を出す。そして、ＰＭＣ用
ＣＰＵ１０２は共有ＲＡＭ１１０におけるリミットスイ
ッチＬ７の信号がオンとなる、すなわち、回動腕３６か
上昇位置となるのを待つ。（ステップ５２０３，２０４
）。

リミットスイッチＬ７かオンになるとＰＭＣ用ＣＰ　Ｌ
ｉ　１０２は出力回路１１２を介１−．て金型取りたし
ＯＫのパイロットランプＰ１を点幻する（ステップ５２
０５）。

作業者はペンダントスイッチ３８を操作して空の台車１
６を型締部３の側方に配置し、取出しボタンを押すと制
御装置３７のシーケンスにより、係合爪２８が前進（左
右方向で）し、ソレノイド３１を駆動して型締部３にお
ける旧金型２２に係合爪２８をかけ、さらに、第１、第
２のホールねし・ナツト機構が作動されて旧金型２２を
台車１６上に引き出し、そして係合爪２８を解除する。

ついて、作業者は搬送ボタンで旧金型２２を乗せた台車
１６を型締部３の位置から退避させる。

作業者は前記の回動腕３６を水平位置に下げ、先頭の台
車１６の起動スイッチＳをオンにした後、ペンダントス
イッチ３８を操作して新金型２２を載置した台車１６を
、該金型２２の前面か回動腕３６先端のリミットスイッ
チＬ６に衝突するまで前進させる。この際、希望する交
換金型２２を載置した台車１６が先頭にない時は、回動
腕３６を下ろさずに、希望する交換金型２２を搭載した
台車１６が型締部３の側方に到着するまで他の台車を前
方、または後方に次々とやり過ごし、希望の台車１６か
到着する時に回動腕３６を下ろし、水平に維持する。

台車１６の金型２２の前面がリミットスイッチ６に接触
しこれを作動すると、オン信号か入力回路１−１１を介
して共有ＲＡＭＩ　ｉ　Ｏに記憶される。

同時に台車移動用モータ３２が停止され、台車１６がそ
の位置に停止する。

ＰＭＣ用ＣＰＵ１０２はこの間共有ＲＡＭｌｌ０を読ん
でＬ６がオンになるのを待機し、前記の状態になってそ
のオンが確認されると出力回路１１２を介してパイロッ
トランプＰ１を消灯すると共にＮＣ用ＣＰＵｌ０Ｉ−に
金型交換間隔りの調整を指令する（ステップ５２０６，
２０７）。

ＮＣ用ＣＰＵｌ０Ｉは共有ＲＡＭＩ　１０からリニアス
ケール３５のデータ、すなわち、旧金型２２の型厚Ｄ２
を読取り、新金型レジスタＲ（Ｄ２）に記憶する（ステ
ップＳ　２０８）。

共有ＲＡＭｌｌ０の旧金型レジスタＲ（Ｄｉ）に格納し
ていた旧金型の型厚との差△Ｄを求め（ステップ５２０
９）、型厚に変化かあったか否か判断する（ステップ５
２１０）。

型厚に変化がなければ、新金型２２の装着に際して、可
動プラテンを移動させる必要はないので、ＰＭＣ用ＣＰ
Ｕ１０２は出力回路１１２を介して金型の送り込みＯＫ
のパイロットランプＰ２を点灯する（ステップ５２１３
）。一方、型厚に変化のあった場合、ＰＭＣ用ＣＰＵ１
０２はその差△Ｄの移動を指令し、ＮＣ用ＣＰＵＩ　０
１からこれに相当するパルスが分配されて型厚調整用サ
ーボモータ１２が駆動される。そして、可動プラテン５
が移動してインポジション位置に達すると移動完了信号
をＰＭＣ用ＣＰＵ１０２に伝達する（ステップ２１１）
。

これを受けてＰＭＣ用ＣＰＵ１０２はリニアスケール３
５からの前記型厚データＤ２を前記した旧金型の型厚に
関するレジスタＲ（Ｄｌ、）に納め（ステップ５２１２
）また、金型送りこみＯＫのランプを点灯する（ステッ
プ５２１３）。

これにより、金型交換間隔りか適正にセットされ、ＮＣ
ｇ置装５は送り込み完了指令を待機する（ステップ５２
１４）。

作業者は再びペンダントスイッチ３８を操作し、交換金
型２２を固定プラテン４と可動プラテン間に送り込む。

この作動は前記のように台車１６か備えた制御装置３７
のシーケンスにより、ソレノイド３１の作動とリミット
スイッチＬ１〜Ｌ４のオン・オフの下で第１、第２のポ
ールねし・ナツト機構か順次作動することにより行われ
る。

この時、金型交換間隔りは適正にセットされているので
、新金型２２が固定プラテン４と可動プラテン５などと
衝突することはなく、また、これらプラテンの下部に軸
架された盤内支持ローラ１４ａ、１４ｂに確実に支持さ
れる。

新金型２２の送り込みが終了したら、作業者はＣＲＴ／
ＭＤ　Ｉ　１１４から送り込み完了指令を入力する。

すると、ＮＣ装置１５はパイロットランプＰ２を消灯し
くステップ５２１５）、可動プラテン５を金型タッチ位
置まで移動する（ステップＳ２］６）。

これにより、ＮＣ装置５の金型交換処理は終了する。

そして、作業者は回動アーム３６を垂直に持ち上げ、新
金型２２を固定プラテン４と可動プラテン５にそれぞれ
クランプして作業か終了する。

なお、台車１６が他の台車１６に接近しすきるとリミッ
トスイッチＬ５が働いて台車１６は緊急停止し、衝突と
暴走が防止される。

以上は実施例である。

本発明は、射出成形機ばかりでなく、一般に金型を使用
する成形機の金型交換に利用することができる。

可動プラテン５が型締用サーボモータでボールねし・ナ
ツト機構を介して直接に前後移動される直動型では、前
記のステップ５２１１でＮＣ装置１５の共有ＲＡＭＩ　
１０に記憶された金型タッチ位置のデータを修正する。

【図面の簡単な説明】

第１図は平面で示す機構図、第２図は正面で示す要部の
機構図、第３図は平面で示す要部の機構図、第７１図は
制御装置のブロック図、第５図は処理の一例を示すフロ
ーチャートである。２・・・金型搬送・送り込み装置、３・・型締部、１０
・・・型締用サーボモータ、１２・・型厚調整用サーボ
モータ、１４・・・盤内支持ローラ、１５・・・ＮＣ装
置、１６・・・台車、３４・・添接板、３５・・・リニ
アスケール。特許出願人　　フ　ァナッ　り株式会社（ほか２名）ゞ第図

Claims

【特許請求の範囲】

金型を使用する成形機の型厚調整機構を有する型締部に
金型搬送・送り込み装置を併設し、成形機と金型搬送・
送り込み装置の間に型厚検出手段と制御手段を設け、制
御手段は新金型の型締部への送り込み前に型厚検出手段
により該金型の型厚を検出し、その検出値に基づいて型
厚調整機構を駆動し型締部の固定プラテン、可動プラテ
ン間の間隔を該新金型に適正な金型交換間隔とすること
を特徴とした金型交換方式。