JPH05293863A - トグル式型締機の型締力測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 その時時の型締め力を知ることができるトグ
ル式型締機の型締力測定方法を提供する。 【構成】 クロスヘッド１１を駆動すると、ダブルト
グル機構１０を介して金型６、７が開閉駆動されるよう
になっているトグル式型締め機の型締め力測定方法を、
ロッキング完了時におけるダブルトグル機構１０を駆動
するサーボモータ２１のトルクモニタ値をコントローラ
３１に入力して、クロスヘッド１１の推力を求める。そ
して求めたクロスヘッド１１の推力に、ダブルトグル機
構１０により決定されている各設定型締力における、ロ
ッキング完了時の力の拡大率を乗算してその時の実型締
力を算出する。そしてその時の実型締力をディスプレイ
３３に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トグル機構のクロスヘ
ッドを駆動すると、トグルリンク機構を介して金型が開
閉駆動されるようになっているトグル式型締機の型締力
測定方法に関し、特にトグル式電動射出機に適用して好
適なトグル式型締機の型締力測定方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】金型は、成形技術上極めて重要で、成形
品の良否は金型にあるとまでいわれている。そして金型
の型締機も重要な要素となっている。型締機は、周知の
ように金型キャビティ内に樹脂材料が射出開始されてか
らそれが冷却固化するまで、金型やキャビティ内の樹脂
材料の圧力で金型が開かないように必要な締め付け力を
持つことが要求され、形締め力の発生方式からトグル式
と直圧式とに大別される。トグル式型締機は、周知のよ
うにクロスヘッド、クロスリンク、長短複数個のトグル
リンク、タイバ等から概略構成されている。そして一方
のトグルリンクはトグル受け盤あるいは調整盤に、また
他方のトグルリンクは、可動盤にそれぞれピンにより回
動自在に結合されている。したがって、クロスヘッドを
駆動すると、可動盤が移動し、可動盤に取り付けられて
いる可動型が、固定盤の固定金型に締め付けられる。ク
ロスヘッドを駆動してトグル機構が伸びきる手前のロッ
キング完了時点ではタイバの伸びで発生した弾性復元力
で締め付けられる。また直圧式型締機は、流体シリンダ
例えば油圧シリンダにより直接金型を締め付ける構造に
なっている。

【０００３】このように、型締機で金型を締めることは
できるが、実際に何トンの締め付け力で金型が現在締め
付けられているかを知ることは、成形品の性能を知る上
で重要な要素となっている。直圧式型締機は、油圧シリ
ンダにより直接金型を締め付ける構造になっているの
で、締め付けている油圧から比較的簡単に締め付け力を
知ることができ、各別に問題はない。しかしながら、ト
グル式型締機は、クロスリンク、長短複数個のトグルリ
ンク、タイバ等から構成されているので、直接的に測定
することができず、歪ゲージ、ダイヤルゲージ等を例え
ば歪の起こるタイバに貼り付けて、その歪量から締め付
け力を測定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】歪ゲージによっても、
その歪量からある程度の型締力は、知ることはできる。
また型締力を表示することも可能と考えられる。しかし
ながら、歪ゲージを使用するときは、出力の直線性や温
度補償を行うためにブリッジ回路を構成したり、ダミー
ゲージ使用したりする、別の装置を必要とする欠点があ
る。また締め付け力を表示するためには、表示回路を格
別に構成しなければならない、型締力の値が必ずしも正
確でない、等の理由によりその時時の実型締力は表示さ
れていないのが現状である。前述もしたように、その時
時の実型締力を知ることは、成形品の性能を決める上で
重要であり、またオペレータのクランク回転数の設定ミ
ス、自動型締め装置の異常等により、過大な型締力が加
えられたり、あるいは過小な力からで締められていると
きは、射出装置を破損したり、成形品の不良を招いたり
する恐れがあるので、この点からもその時時の型締力を
知ることは、重要なことである。しかしながら、従来の
型締機には、型締力を知る手段が設けられていないの
で、設定通りの型締力で締められているものとして、操
作している。本発明は、上記したような従来の実状に鑑
みて提案されたもので、具体的には型締めをしたその時
の実型締力を知ることのできるトグル式型締機の型締力
測定方法を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、トグル機構のクロスヘッドを直線的に駆
動すると、トグルリンク機構を介して金型が開閉駆動さ
れるようになっているトグル式型締機の型締力測定方法
であって、該方法は、クロスヘッドのロッキング完了時
における、トグル機構を駆動しているサーボモータのモ
ニタ値（Ｓ1）からクロスヘッドの推力を算出すること
（Ｓ2）、算出されたクロスヘッドの推力に、トグル機
構により決定されている各設定型締力における、ロッキ
ング完了時の力の拡大率を乗算してその時の実型締力を
算出すること（Ｓ3）、算出された、その時の実型締力
を外部機器に出力すること（Ｓ4）、から構成される。

【０００６】

【実施例】本発明の実施に際しては、トグル機構の駆動
に直線運動をする流体シリンダを適用することもでき
る。しかしながら、図面には回転するサーボモータで実
施した例のみが示されている。また本発明は、専用のコ
ントローラ、ディスプレイ等で実施することができる
が、射出形成機に備わっているコントローラ等を兼用し
た例について説明されている。実型締力が出力される外
部機器は、ディスプレイの他にプリンタ、音声機器でも
実施することもできる。音声機器で実施するときは、実
型締力を所定時間繰り返し出力するようにするのが望ま
しい。

【０００７】さて図１を参照すると、本実施例に係わる
型締め枠１は、ダブルトグル機構１０を介してサーボモ
ータ２１で駆動されているということが容易に理解され
る。型締め枠１は、固定盤２と、調整プレートあるいは
ハウジング３と、これらを所定間隔に結合している４本
のタイバ４、４とから構成され、このタイバ４、４に可
動盤５が摺動自在に設けられている。そして固定盤２に
は固定型６が、また可動盤５には可動型７がそれぞれ取
り付けられている。

【０００８】可動盤５を駆動するためのダブルトグル機
構１０は、１個のクロスヘッド１１と、一対のクロスリ
ンク１２、１２と、同様に一対の短リンク１３、１３
と、一対の長リンク１４、１４とから構成されている。
クロスヘッド１１には、クロスリンク１２、１２の端部
がピン１５、１５で回動自在に結合されている。クロス
リンク１２、１２の他の端部には、短リンク１３、１３
の端部がピン１６、１６によりそれぞれ結合され、また
短リンク１３、１３の端部分には、一対の長リンク１
４、１４の端部がピン１７、１７で回動自在に結合され
ている。そして長リンク１４、１４の他の端部は、ピン
１８、１８により可動盤５のブラケットに結合され、短
リンク１３、１３の他の端部は、ハウジング３のブラケ
ットに同様にピン１９、１９により回動自在に結合され
ている。

【０００９】クロスヘッド１１に推力を与える駆動機構
２０は、ハウジング３に設けられているサーボモータ２
１と、第１歯車２３と、出力歯車２４と、メネジ部材２
５およびオネジ部材２６とから構成されている。第１歯
車２３は、サーボモータ２１の出力軸に継手２２を介し
て結合されている駆動軸に固定されている。また第１歯
車２３と出力歯車２４は噛み合い、出力歯車２４が回転
駆動されると、この出力歯車２４のボス内に一体的に設
けられているメネジ部材２５が回転駆動される。出力歯
車２４は、ハウジング３に対して回転可能に支持されて
いるが、軸方向には移動できないように拘束されてい
る。したがって、メネジ部材２５が回転駆動されると、
オネジ部材２５が軸方向に直線的に駆動される。オネジ
部材２５の端部は、クロスヘッド１１に対して回転はで
きるが、軸方向には拘束されてクロスヘッド１１に結合
されている。

【００１０】制御装置３０は、射出成形機コントローラ
３１と、サーボモータアンプ３２とから構成されてい
る。射出成形機コントローラ３１は、演算部、制御部、
メモリ等を備え、射出成形機の作動に必要なプログラム
の他に、トグル機構により決定されている各設定締め付
け力におけるロッキング完了時の力の拡大率もインプッ
トされている。このような射出成形機コントローラ３１
からは、ライン３４によりサーボモータ２１の速度信号
とトルク制限信号とがサーボモータアンプ３２に入力さ
れる。そして、サーボモータアンプ３２からはライン３
５によりサーボモータ２１へ速度信号値とトルク制限信
号値とが出力される。また回転計あるいはトルク測定計
３６で測定されたサーボモータ２１の速度モニタ値とト
ルクモニタ値とは、ライン３７でがサーボモータアンプ
３２に入力され、そして射出成形機コントローラ３１に
ライン３８でフイードバックされるようになっている。
射出成形機コントローラ３１で算出された実締め付け力
は、ライン４０でディスプレイ３３で表示される。

【００１１】次に作用を説明する。射出成形機コントロ
ーラ３１から型締め指令が出ると、サーボモータアンプ
３２は、射出成形機コントローラ３１で決められた速度
で型締め動作を行うようにサーボモータ２１に指令を与
える。そうすると、サーボモータ２１は所定速度で回転
を始め、継手２２をおよび第１歯車２３を介してメネジ
部材２５にトルクが伝わる。メネジ部材２５が回転する
ので、これと噛み合っているオネジ部材２６は、図１に
おいて右方向に前進する。オネジ部材２６の先端部には
クロスヘッド１１が連結されており、オネジ部材２６の
前進力はクロスヘッド１１からダブルトグル機構１０に
より可動盤５に伝わり、可動盤５は同様に右方向に前進
する。その結果可動型７と固定型６はロッキングされ
る。このときサーボモータ２１は、速度が制御されてお
り、トルク制限域内でトルクが変動し、クロスヘッド１
１がロッキング完了となる位置まで回転を続ける。そし
てロッキング位置で回転は停止し、サーボロック状態と
なる。

【００１２】サーボモータ２１は、継手２２、第１歯車
２３、メネジ部材２５等を介してクロスヘッド１１に機
械的に連結されているので、クロスヘッド１１の推力変
動は、サーボモータ２１のトルク変動に対応している。
サーボモータ２１のロッキング完了位置でのトルクモニ
タ値は、ライン３７を介してサーボモータアンプ３２に
フイードバックされ、そしてライン３８により射出成形
機コントローラ３１に入力される。そうすると、射出成
形機コントローラ３１でクロスヘッド１１の推力が計算
される。また射出成形機コントローラ３１には、ダブル
トグル機構１０により決定されている各設定締め付け力
におけるロッキング完了時の力の拡大率がインプットさ
れているので、オペレータにより設定された型締力のそ
の時の力の拡大率に、サーボモータ２１のトルクモニタ
値から計算されたクロスヘッド１１の推力が乗算され、
実型締力が算出される。そしてディスプレイ３３に所定
時間例えば次の型締めをするまで表示される。

【００１３】

【発明の効果】以上のように本発明によると、クロスヘ
ッドがロッキング完了する度に、すなわち型締めをする
度に、実型締力が外部機器に出力されるので、これを見
て実型締力を知ることができるという本発明特有の効果
が得られる。したがって、本発明によると、成形品の性
能を容易に決めることができ、また何らかの異常によ
り、過大な型締力が加えられたり、あるいは過小な力か
らで締められているときも、射出装置を破損したり、成
形品の不良を招いたりする前に、未然に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に使用される型締機の１例を一部
断面して模式的に示す正面図である。

【図２】本発明に対応したフローチャート図である。

【符号の説明】

１ 型締め枠 ６ 固定型 ７ 可動型 １０ ダブルトグル機構 １１ クロスヘッド ２１ サーボモータ ３１ 射出成形機コントローラ ３２ ディスプレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前原 明弘 広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式 会社日本製鋼所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トグル機構（１０）のクロスヘッド（１
   １）を直線的に駆動すると、トグルリンク機構を介して
   金型（６、７）が開閉駆動されるようになっているトグ
   ル式型締機の型締力測定方法であって、該方法は、 クロスヘッドのロッキング完了時における、トグル機構
   を駆動しているサーボモータのモニタ値（Ｓ1）からク
   ロスヘッドの推力を算出すること（Ｓ2）、 算出されたクロスヘッドの推力に、トグル機構により決
   定されている各設定型締力における、ロッキング完了時
   の力の拡大率を乗算してその時の実型締力を算出するこ
   と（Ｓ3）、 算出された、その時の実型締力を外部機器に出力するこ
   と（Ｓ4）、からなることを特徴とするトグル式型締機
   の型締力測定方法。