JPH0427632Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、トグル式型締め装置を備えた射出成
形機における型締め力測定装置に関するもので、
特に、型締め時におけるタイバーの伸び量によつ
て型締め力を測定するようにした、トグル式射出
成形機の型締め力測定装置に関するものである。

（従来の技術） 射出成形機は、型閉じされた金型のキヤビテイ
内に溶融樹脂を高圧で射出することによつて、所
定形状の製品を得るようにしたものである。した
がつて、その金型は、射出圧力に対抗し得る十分
な大きさの力でもつて型締めしておくことが必要
となつている。

そこで、射出成形機には、金型を大きく移動さ
せて開閉することができるとともに、十分な型締
め力を加えることのできる型締め装置が設けられ
ている。そのような型締め装置としては、トグル
式型締め装置が用いられることが多い。

第５図は、そのようなトグル式型締め装置を備
えた射出成形機の一例を示す側面図である。

この図から明らかなように、射出成形機のベツ
ド１上には、固定盤２とエンドハウジング３と
が、大きな間隔を置いて互いに対向するように設
置されている。固定盤２はベツド１の上面に固定
されている。また、エンドハウジング３は、車輪
等を介してベツド１上に可動支持されている。

これら固定盤２とエンドハウジング３とは、そ
の四隅部において、一端が固定盤２に固定された
４本の平行なタイバー４，４，……により互いに
連結されている。このタイバー４のエンドハウジ
ング３側の端部にはねじ部４ａが形成されてお
り、そのねじ部４ａにタイバーナツト５がかみ合
わされている。このタイバーナツト５は、エンド
ハウジング３に対して、回転させることはできる
が軸線方向には固定保持されるものとされてい
る。したがつて、タイバーナツト５を回転させる
ことにより、エンドハウジング３がタイバー４に
沿つて前後方向、すなわち固定盤２に接近する方
向あるいは固定盤２から離れる方向に移動するよ
うになつている。

固定盤２とエンドハウジング３との間には、可
動盤６が設けられている。この可動盤６は、これ
を貫通するタイバー４，４，……によつて摺動自
在に支持されている。したがつて、この可動盤６
も、タイバー４の軸線方向、すなわち固定盤２に
対して接近・離隔する方向に移動自在となつてい
る。

また、エンドハウジング３と可動盤６との間に
は、可動盤６を移動させるトグル式型締め装置７
が設けられている。このトグル式型締め装置７
は、エンドハウジング３と可動盤６とを連結する
トグルリンク機構８と、このトグルリンク機構８
を屈伸させるクロスヘツド９と、エンドハウジン
グ３に固定され、そのクロスヘツド９を前後移動
させる型締めシリンダ１０とを有するもので、型
締めシリンダ１０のピストンロツド１１を突出さ
せてクロスヘツド９をエンドハウジング３から離
れる方向に前進させたとき、トグルリンク機構８
が伸びて、可動盤６を固定盤２の方向へ押圧する
ものとされている。

固定盤２及び可動盤６には、それぞれ固定金型
１２及び可動金型１３が取り付けられ、可動盤６
を固定盤２に向けて前進させたとき、これらの金
型１２，１３が型閉じ及び型締めされるようにな
つている。そして、これらの金型１２，１３によ
つて形成されるキヤビテイ内に、固定盤２の背面
側に設けられた射出ユニツト（図示せず）から溶
融樹脂が射出されるようになつている。

このようなトグル式型締め装置７を備えた射出
成形機において、射出成形を行うときには、ま
ず、金型１２，１３が開いている状態から、型締
めシリンダ１０を作動させて、そのピストンロツ
ド１１を突出させる。すると、トグルリンク機構
８が伸長して、可動盤６が固定盤２に向かつて前
進する。そして、可動金型１３が固定金型１２に
当接して、型閉じが行われる。

この状態から、更に型締めシリンダ１０に高圧
を加えてピストンロツド１１を突出させると、エ
ンドハウジング３とクロスヘツド９との間隔が開
き、トグルリンク機構８が伸びきつた状態とな
る。この間においては、金型１２，１３が互いに
接触しているので、可動盤６は移動しない。した
がつて、その間におけるトグルリンク機構８の伸
びは、エンドハウジング３の後退によつて吸収さ
れることになる。エンドハウジング３が後退する
ということは、タイバー４，４，……が伸びると
いうことである。そして、その反力に相当する力
が、トグルリンク機構８を介して金型１２，１３
間に加えられる。こうして、金型１２，１３は、
タイバー４の伸びに対応する型締め力でもつて型
締めされる。

ところで、射出成形機によつて精密成形を行う
ためには、型締め力を最適に設定することが必要
である。その型締め力の最適の大きさは、使用さ
れる金型によつても異なつている。したがつて、
少なくとも金型を交換したときには、型締め力を
測定し、それを正しく調整し直すことが必要とな
つている。

このような型締め力の測定は、型締め時におけ
るタイバーの伸び量を測定し、その測定値に基づ
いて演算することによつて行うことができる。

そこで、従来は、上述の第５図に示されている
ように、タイバー４，４，……のうちの１本に伸
び量検出装置１４を取り付けて、その検出値を演
算器１５によつて型締め力に換算し、算出された
型締め力の値を表示装置１６に表示させるように
していた。そのタイバー伸び量検出装置１４は、
伸び量検出用タイバー４の固定盤２側の端部に軸
線方向に形成された長孔１７と、その長孔１７内
に挿入され、先端が長孔１７の底面に常に接触し
た状態で保持される検知軸１８と、その検知軸１
８の変位を検出する変位センサ１９とによつて構
成されている。変位センサ１９は、伸び量検出用
タイバー４の端面に取り付けられたブラケツト２
０によつて支持され、そのスピンドル１９ａの先
端が常に検知軸１８の端面に当接するようにされ
ている。

型締めが行われてタイバー４，４，……が伸び
ると、伸び量検出用タイバー４の検出部分L₁、
すなわち固定盤２の背面から長孔１７の底面まで
の間の部分にも伸びが生ずる。そして、その伸び
に伴つて検知軸１８が変位するので、変位センサ
１９によつてその伸び量が測定される。

いま、型締め力Ｆが４本のタイバー４，４，…
…に均等に負荷されると仮定すると、伸び量検出
用タイバー４の検出部分L₁の伸び量Δl₁は、 Δl₁＝Ｆ・L₁／４・Ｅ・A₁ として表される。この式より、型締め力Ｆは、 Ｆ＝４・Ｅ・A₁・Δl₁／L₁ として求められる。ここで、Ｅはタイバー４の縦
弾性係数、A₁は伸び量検出用タイバー４の検出
部分L₁における断面積である。

したがつて、伸び量Δl₁を測定して、上記式に
従つて演算を行うことにより、そのときの型締め
力Ｆを測定することができる。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような型締め力測定装置で
は、タイバー４の伸び量を測定するために、４本
のタイバー４，４，……のうちの１本に長孔１７
を設けることが必要となる。タイバー４，４，…
…は、一般に同一外径とされるので、そのような
長孔１７を設けると、断面積が異なることにな
り、伸び量に差が生じてしまう。その結果、金型
１２，１３を締め付ける固定盤２と可動盤６との
平行度が保たれなくなつてしまい、型締め精度が
低下する。

また、何らかの手段によつて固定盤２と可動盤
６との平行度を正しく保つことができたとして
も、その場合には、伸び量検出用タイバー４の伸
びが抑制されることになるので、型締め力の正確
な測定ができなくなるばかりでなく、金型１２，
１３の締め付け面に作用する力が不均一となつて
しまう。

４本のタイバー４，４，……のうちの１本に長
孔１７を設けることによる影響は、実際には、上
述した両方の形として現れ、型締め精度及び型締
め力測定精度がともに低下してしまう。

長孔１７が設けられる伸び量検出用タイバー４
のみを外径の大きいものとすればよいのである
が、そのようにしようとすると、タイバー４やタ
イバーナツト５等の種類が増加するばかりでな
く、固定盤２、可動盤６、及びエンドハウジング
３に形成されるタイバー貫通孔の径なども異なら
せることが必要となるので、品質管理や部品管理
が煩雑となり、コストも増大してしまう。また、
タイバー間隔が不均等になり、金型交換作業等が
手間のかかるものとなる。ここで、タイバー間隔
とは、相対する２本のタイバー４，４間の内のり
をいい、通常は縦軸２方向の寸法で表される。

更に、４本のタイバー４，４，……のすべてに
長孔１７を設けることも考えられるが、そのよう
にすると、タイバー４が強度的に不利となるばか
りでなく、そのような長孔１７の加工のためにコ
ストが著しく増大してしまう。特に小形の射出成
形機の場合には、タイバー４の径が小さいので、
そのような加工は極めて難しく、また、強度を確
保することも困難となる。

本考案は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつて、その目的は、タイバーに何らの加工
を施すこともなく、型締め時におけるタイバーの
伸び量を測定することができるようにし、それに
よつて、型締めが適切に行われるとともに、正確
な型締め力の測定がなされるようにすることであ
る。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本考案では、型締
め時におけるエンドハウジングの後退量を測定
し、その測定値に基づいて、演算器により型締め
力を求めるようにしている。

型締め時におけるエンドハウジングの後退量
は、型締め開始時点におけるエンドハウジングの
位置が使用される金型に応じて異なるので、一般
には計測が難しい。そこで、型厚調整時における
エンドハウジングの停止位置を決定する型厚調整
カムに、エンドハウジングの移動方向に対して傾
斜する傾斜面を設け、エンドハウジングに、その
傾斜面によつて作動される変位センサを取り付け
るようにしている。その変位センサは、型厚調整
カムの傾斜面との間の距離の変化量を計測するも
のとされている。型厚調整カムは、エンドハウジ
ングの移動方向と平行に延びる固定レールによつ
て、位置調整可能に支持されている。

（作用） このように構成することにより、型厚調整後、
型締め力を得るための追い込み代分だけエンドハ
ウジングを固定盤に向かつて前進させ、その位置
から型締めを開始すると、タイバーが伸びてエン
ドハウジングが後退する。そして、変位センサが
エンドハウジングとともに後退して、型厚調整カ
ムの傾斜面との間の距離が変化する。その距離の
変化量は、変位センサによつて計測される。その
測定値は、エンドハウジングの後退量に対応して
いる。また、そのエンドハウジングの後退量は、
タイバーの伸び量、すなわち、そのとき金型に加
えられる型締め力に対応している。したがつて、
変位センサによつて計測された測定値に基づいて
所定の演算を行えば、そのときの型締め力が求め
られることになる。

このようにして、タイバーには何らの加工も施
さずに、型締め力を正確に測定することが可能と
なる。

（実施例） 以下、図面を用いて本考案の実施例を説明す
る。

図中、第１図は本考案による型締め力測定装置
を備えたトグル式射出成形機の型締め装置を示す
平面図であり、第２及び３図はその型締め力測定
装置の拡大側面図及び拡大正面図である。

なお、この実施例において、型締め装置は第５
図により説明した従来のものと同様であるので、
対応する部分には同一の符号を付すことによりそ
の説明は省略する。

第１図か明らかなように、固定盤２の上部に
は、側方に突出するブラケツト２１が取り付けら
れており、そのブラケツト２１に、タイバー４の
軸線方向、すなわちエンドハウジング３の移動方
向に平行に延びるレール２２の基端が固定されて
いる。このレール２２はロツド状のもので、その
先端側は、エンドハウジング３に設けられたブラ
ケツト２３により、ブツシユ２４を介して摺動自
在に支持されている。

レール２２の先端部には、一対のカム２５，２
６がそれぞれ所定の位置に固定されており、その
固定カム２５，２６間に、型厚調整カム２７がレ
ール２２に沿つて摺動可能に設けられている。第
２，３図から明らかなように、この型厚調整カム
２７は直方体状のもので、レール２２に対して回
転することのないようにはめ合わされ、セツトボ
ルト２８を締め付けることによつてレール２２の
軸線方向の任意の位置で固定し得るようにされて
いる。

型厚調整カム２７の上面には、中央から前後
（第２図で左右）に向かつて下方に傾斜する対称
な傾斜面２９，２９が形成されている。この傾斜
面２９の傾斜角α（第４図）は、20〜30°とされて
いる。また、型厚調整カム２７のエンドハウジン
グ３に対向する側面にも、同様な傾斜面３０が形
成されている。これらの傾斜面２９，３０は、エ
ンドハウジング３の移動方向に対して傾斜するも
のとなつている。

一方、エンドハウジング３の側部上面には、側
方に突出するブラケツト３１が取り付けられてい
る。そして、そのブラケツト３１の先端の、型厚
調整カム２７の上面に対向する位置に、上下方
向、すなわちエンドハウジング３の移動方向に直
交する方向の変位を計測し得る変位センサ３２が
取り付けられている。この変位センサ３２のスピ
ンドル３２ａには、下端にローラ３３が取り付け
られており、そのローラ３３が型厚調整カム２７
の上面の傾斜面２９に接触するようにされてい
る。第２図に示されているように、この変位セン
サ３２の出力値は演算器３４に導かれ、あらかじ
め型厚設定器３５に設定された設定値を加味して
所定の演算を行つた後、表示装置３６により表示
されるようになつている。

また、エンドハウジング３の側部上面に固定さ
れたブラケツト３１には、型厚調整カム２７の側
面に対向する位置に、リミツトスイツチ３７が取
り付けられている。このリミツトスイツチ３７
は、型厚調整のためにエンドハウジング３を移動
させたとき、その先端のローラ３８が型厚調整カ
ム２７の側面の傾斜面３０と接触することにより
作動して、エンドハウジング３をその位置で停止
させるものとされている。更に、このリミツトス
イツチ３７は、固定カム２５，２６によつても作
動されるようになつている。第１図で右側の固定
カム２５は、タイバーナツト５を回転させてエン
ドハウジング３をタイバー４に沿つて移動させる
とき、タイバーナツト５がタイバー４のねじ部４
ａの固定盤２側のねじ限度にかみ込む直前で、そ
の固定カム２５によつてリミツトスイツチ３７が
作動され、その位置でエンドハウジング３を停止
させるように設けられている。また、第１図で左
側の固定カム２６は、エンドハウジング３をタイ
バー４に沿つて摺動させ得る後退限、すなわちタ
イバーナツト５がねじ部４ａの先端から外れる直
前まで後退させたとき、その固定カム２６によつ
てリミツトスイツチ３７が作動される位置に設け
られている。

次に、このように構成された型締め力測定装置
の作用について説明する。

金型１２，１３を交換するときには、あらかじ
めその金型１２，１３の合計厚さ、すなわち型厚
ｔ（第１図）を測定し、その値を型厚設定器３５
に設定しておく。また、型厚調整カム２７を、第
１図で右側の固定カム２５から型厚ｔより５〜10
mm大きい距離t′だけ離れた位置に調整し、その位
置でセツトボルト２８によつて固定しておく。

この状態で、タイバーナツト５を正転あるいは
逆転させ、エンドハウジング３を固定盤２に対し
て前後方向に移動させて型厚調整を行う。エンド
ハウジング３が前後移動すると、それに伴つてリ
ミツトスイツチ３７が前後方向に移動する。そし
て、リミツトスイツチ３７の先端のローラ３８が
型厚調整カム２７の側面の傾斜面３０に接触し、
リミツトスイツチ３７が作動したところで、エン
ドハウジング３の移動が停止される。すなわち、
型厚調整カム２７によつて、型厚調整時における
エンドハウジング３の停止位置が決定される。

このようにエンドハウジング３が停止したと
き、変位センサ３２の下端のローラ３３は、第４
図に一点鎖線で示されている位置ＩあるいはI′に
位置することになる。すなわち、金型１２，１３
が厚いものに交換された場合には、あらかじめ位
置が設定された型厚調整カム２７に対してエンド
ハウジング３が第４図で左方向に移動されるの
で、ローラ３３は右側の傾斜面２９と接触するこ
とになる。また、金型１２，１３が型厚の小さい
ものに交換された場合には、エンドハウジング３
が右方向に移動されるので、ローラ３３は左側の
傾斜面２９と接触することになる。そして、リミ
ツトスイツチ３７は先端のローラ３８が所定量押
し込まれたとき作動するので、それらの位置，
I′は型厚調整カム２７の中心線に対して対称とな
る。

型厚調整を行うとき、誤つてエンドハウジング
３を型厚調整カム２７側とは反対方向に移動させ
てしまうことがある。その場合には、リミツトス
イツチ３７が固定カム２５あるいは２６によつて
作動され、エンドハウジング３の移動が停止され
る。したがつて、エンドハウジング３が型厚調整
可能な範囲を超えて移動する、いわゆるエンドハ
ウジング３のオーバランが防止される。

このようにして型厚調整を行つた後、トグルリ
ンク機構８を伸ばし、可動金型１３が固定金型１
２に接触するまでエンドハウジング３を前進させ
る。次いで、タイバー４，４，……に伸びを発生
させて型締め力を得るために、トグルリンク機構
８を若干収縮させ、エンドハウジング３をあらか
じめ定められた追い込み代分だけ更に前進させ
る。

このような型締め力調整を終えたとき、変位セ
ンサ３２のローラ３３は、第４図に二点鎖線で示
されている位置あるいは′に移つている。し
たがつて、ローラ３３と型厚調整カム２７の傾斜
面２９との接点は、ａあるいはa′となつている。

この状態で、型締めシリンダ１０に高圧を加え
て型締めを開始する。すると、トグルリンク機構
８が伸長し、エンドハウジング３が後方に押圧さ
れて、タイバー４，４，……が伸びる。そして、
タイバー４，４，……が伸びる分だけエンドハウ
ジング３が後退する。したがつて、変位センサ３
２のローラ３３は、第４図に実線で示されている
位置あるいは′に移り、そのローラ３３と型
厚調整カム２７の傾斜面２９との接点が、ａある
いはa′からｂあるいはb′へと移る。

このようにして、型締め開始から型締め完了ま
での間に、変位センサ３２のローラ３３は、型厚
調整カム２７の傾斜面２９に沿つて水平方向に
ΔLだけ後退し、上下方向にＹだけ移動する。そ
して、その上下方向の変位量Ｙが変位センサ３２
によつて計測される。

一方、ローラ３３の水平方向の後退量ΔLは、
上下方向の変位量Ｙにより、 ΔL＝Ｙ／tanα と表される。また、その後退量ΔLは、型締め時
におけるエンドハウジング３の後退量、すなわち
各タイバー４，４，……の伸び量である。

したがつて、型締め力Ｆは、 Ｆ＝４・Ｅ・Ａ・ΔL／Ｌ として求められる。ここで、Ｅはタイバー４の縦
弾性係数、Ａはタイバー４の断面積、Ｌはタイバ
ー４の型締め力が作用する部分の長さ、すなわち
固定盤２の背面からエンドハウジング３の背面ま
での間の距離である。

変位センサ３２で計測された変位量Ｙが演算器
３４に導入されることにより、これらの式に基づ
く演算が行われる。その場合、タイバー４の型締
め力が作用する部分の長さＬは型厚ｔによつて異
なることになるので、型厚設定器３５にその型厚
ｔを設定しておくことによつて演算器３４内でそ
の補正がなされるようにする。そして、このよう
にして算出された型締め力Ｆが表示装置３６によ
り表示される。

このような型締め力測定装置によれば、タイバ
ー４には何らの加工を施す必要もないので、型締
め作用や型締め力の測定に影響が及ぼされること
はない。したがつて、適切な型締めを行いなが
ら、そのときの型締め力を正確に測定することが
できるようになる。また、型厚調整に用いられる
型厚調整カム２７に傾斜面２９を形成して、型締
め時に変化するその傾斜面２９と変位センサ３２
との間の距離の変化量を計測し、その測定値に基
づいてエンドハウジング３の後退量を求めるよう
にしているので、型締め開始時点におけるエンド
ハウジング３の位置に関係なく、その後退量を求
めることが可能となる。したがつて、型厚調整後
に後退量検出部の再調整を行うようなことも不要
となる。

なお、上記実施例においては、変位センサ３２
を作動させる傾斜面２９を型厚調整カム２７の上
面に設け、リミツトスイツチ３７を作動させる傾
斜面３０を型厚調整カム２７の側面に設けるもの
としているが、これらの傾斜面２９，３０を型厚
調整カム２７の同一面に設けることも、更にはこ
れらの傾斜面２９，３０を共通のものとすること
もできる。

また、固定レール２２をエンドハウジング３の
上部側方に配置するものとしているが、これをベ
ツド１上に設置するようにしてもよい。

更に、上記実施例においては、型厚ｔを別個に
計測して、その測定値を型厚設定器３５に設定す
るようにしているが、型厚ｔを計測し得る変位計
を設け、その計測値を演算器３４に入力すること
により、その自動化を図ることもできる。

また、上記実施例では、算出された型締め力Ｆ
を表示装置３６に表示するにとどめているが、射
出成形機のコントローラやタイバーナツト５の駆
動装置等に演算器３４の出力側を接続することに
より、型締め力の自動設定及び自動補正を行わせ
るようにすることも可能である。

更に、変位センサ３２として接触式のものを用
いるようにしているが、これに代えて非接触式の
変位センサを用いることもできる。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、型厚調整に用いられる型厚調整カムに、エン
ドハウジングの移動方向に対して傾斜する傾斜面
を設け、型締め時におけるエンドハウジングの後
退量、すなわちタイバーの伸び量を、その傾斜面
との間の距離の変化量によつて求めるようにして
いるので、タイバーに加工を施す必要がなくな
り、タイバーの強度低下や伸び量の差異等を招く
恐れをなくすことができる。したがつて、適切な
型締め及び正確な型締め力の測定がともに可能と
なる。

また、この型締め力測定装置は、既存の射出成
形機を一部改変するだけで容易に得ることができ
るので、その製造コストも安価なものとなる。

更に、型締め力測定時に何らの調整も必要とし
ないので、その測定作業が容易となり、射出成形
機の実稼動中においても型締め力を常に監視する
ことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による型締め力測定装置の一
実施例を示すもので、その型締め力測定装置を備
えたトグル式射出成形機の型締め装置を示す平面
図、第２図は、第１図の矢印Ｐ方向から見たその
型締め力測定装置の拡大側面図、第３図は、第２
図のＱ−Ｑ線から見たその型締め力測定装置の正
面図、第４図は、その型締め力測定装置の作用を
説明するための説明図、第５図は、従来の型締め
力測定装置を備えたトグル式射出成形機の型締め
装置を示す側面図である。 ２……固定盤、３……エンドハウジング、４…
…タイバー、６……可動盤、７……トグル式型締
め装置、１２……固定金型、１３……可動金型、
２２……レール、２７……型厚調整カム、２９，
３０……傾斜面、３２……変位センサ、３４……
演算器、３６……表示装置、３７……リミツトス
イツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 エンドハウジングとともに移動するように支持
   され、その移動方向に直交する方向の変位を計測
   し得る変位センサと、 固定盤に対して固定的に支持され、前記エンド
   ハウジングの移動方向に平行に延びるレールと、 そのレールに沿つて位置調整可能に支持され、
   型厚調整時における前記エンドハウジングの停止
   位置を決定する型厚調整カムと、 その型厚調整カムの前記変位センサに対向する
   面に形成され、前記エンドハウジングの移動方向
   に対して傾斜していて、型締め時、前記変位セン
   サを前記エンドハウジングの移動量に応じて作動
   させる傾斜面と、 前記変位センサによつて計測された前記エンド
   ハウジングの移動方向に直交する方向の変位量に
   基づいて型締め力を算出する演算器と、 その演算器によつて算出された型締め力の値を
   表示する表示装置と、 を備えてなる、トグル式射出成形機の型締め力測
   定装置。