JPH07156277A - 射出成形機による圧縮成形方法及びそのための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 射出成形機を用いて圧縮成形を行うことがで
きるようにする。 【構成】 射出成形機１は、型閉じ工程中、金型２，４
が接触する位置（金型タッチ位置）まで達したことが確
認されてから、最終型締め工程に進むようにされてい
る。その射出成形機１の制御装置２５には、射出成形と
圧縮成形とを切り換える切換スイッチ３１からの信号が
入力されるようになっている。圧縮成形が選択されたと
きには、記憶部２７に記憶されている金型タッチ位置が
それより少し手前の設定型閉じ位置に変更される。した
がって、金型２，４を閉じていくと、それらが少し開い
た位置で金型タッチ位置に達したものとみなされ、その
位置から型締めが開始される。その結果、設定型閉じ位
置で金型キャビティ内に射出された成形材料が圧縮成形
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機を用いて圧
縮成形する方法及びそのための装置に関するもので、特
に、あらかじめ設定された金型タッチ位置から自動的に
型締めが開始されるようにされている射出成形機により
圧縮成形を行う方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機においては、固定型と可動型
とを型閉じし、型締めした後、成形材料の射出が行われ
る。その型締め時には、固定型と可動型との間に極めて
強い力が加えられる。そのために、それらの間に異物が
挟まると、その金型が破損することがある。そこで、固
定型と可動型とが接触する位置（金型タッチ位置）をあ
らかじめ設定しておき、型閉じ工程中、その金型タッチ
位置に達したことが確認されてから、最終型締め工程に
入るようにされている。その金型タッチ位置は、例えば
特開昭６２−２１５１７号公報に示されているように、
加えられる型締め力から金型タッチ位置におけるトグル
式型締め装置のクロスヘッド位置を算出したり、特開昭
６３−１１６８２１号公報に示されているように、可動
盤を微力で移動させ、その移動速度がゼロとなるときの
位置を検出したりすることによって、あらかじめ求めら
れる。そして、その金型タッチ位置が射出成形機の制御
装置に設定される。実際の成形時には、その金型タッチ
位置の検出が自動的に行われ、型閉じ工程中、金型タッ
チ位置に達しないときにはアラームが作動して射出成形
機が停止するようにされている。

【０００３】ところで、成形材料の種類や製品の形状な
どによっては射出成形しにくい場合がある。そのような
場合には、圧縮成形法が採用されることが多い。圧縮成
形法は、金型を開いた状態でそのキャビティ内に成形材
料を入れ、型締めして加圧するというものである。その
ような圧縮成形を行う場合、従来は、専用の圧縮成形機
を用いるようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧縮成
形機は単純なものが多く、射出成形機ほど自動化が進ん
でいない。そのために、量産性に欠けるという問題があ
る。射出成形機を用いて圧縮成形することができればよ
いのであるが、従来の射出成形機では、上述のようにあ
らかじめ設定されている金型タッチ位置に達しないと型
締め工程に進むことができないようにされているので、
そのような使い方をすることができない。

【０００５】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、射出成形機を用いて圧縮
成形を行うことができるようにすることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明による圧縮成形方法では、射出成形機にあら
かじめ設定されている金型タッチ位置を、それより所定
量手前の、オペレータにより設定された型閉じ位置に変
更し、射出成形機の型閉じ工程中、その設定型閉じ位置
に達したとき、射出を行うとともに、その位置から型締
めを開始させるようにしている。また、本発明による射
出圧縮成形装置は、通常の射出成形機に、射出成形と圧
縮成形とを切り換える切換手段と、その切換手段により
圧縮成形に切り換えられたときには、あらかじめ設定さ
れている金型タッチ位置をそれより所定量手前のオペレ
ータにより設定された型閉じ位置に変更するとともに、
その位置で射出信号を出力する制御装置と、を設けたこ
とを特徴としている。

【０００７】

【作用】このように、射出成形機に設定されている金型
タッチ位置を、それより所定量手前の設定型閉じ位置に
変更することにより、型閉じ工程時には、金型が少し開
いた位置で、金型タッチ位置に達したものとみなされる
ことになる。したがって、その位置で金型のキャビティ
内に成形材料を射出し、その位置から型締めを開始させ
るようにすれば、その材料は、その後の型締め工程にお
いて加圧又は加熱加圧される。すなわち、圧縮成形され
る。そして、そのような設定型閉じ位置を金型タッチ位
置として射出成形機に設定することにより、金型タッチ
位置に達したことが確認されてから最終型締め工程に進
むようにされている射出成形機によっても、その位置か
ら自動的に型締めを開始させることができる。こうし
て、射出成形機による圧縮成形が可能となる。その場
合、金型間に異物が挟まっても型締めが行われることに
なるが、圧縮成形時には射出成形時よりも型締め力は小
さくされ、また、金型間に成形材料がはみ出すので、金
型の損傷などという問題は少ない。

【０００８】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図は本発明による圧縮成形方法を実施する射出圧縮
成形装置の一実施例を示すもので、図１及び図２はその
型開き状態、型閉じ状態をそれぞれ示す切り欠き側面図
である。これらの図から明らかなように、この射出圧縮
成形装置は射出成形機１によって構成されている。射出
成形機１は、固定型２が取り付けられる固定盤３と可動
型４が取り付けられる可動盤５とを備えている。それら
固定盤３と可動盤５とは互いに対向するように配置され
ており、固定盤３は射出成形機１のベッド６上に固定さ
れている。そして、その固定盤３の背面側に、固定型２
と可動型４とによって形成される金型キャビティ内に成
形材料を射出する射出ユニット７が設けられている。ま
た、ベッド６上には、可動盤５に対して固定盤３とは反
対側にエンドハウジング８が設置されている。そのエン
ドハウジング８と固定盤３とは、一端が固定盤３に固定
された４本の平行なタイバー９，９，…を介して互いに
連結されている。可動盤５は、それらのタイバー９，
９，…により摺動自在に支持されている。こうして、可
動盤５は、固定盤３に対して接近あるいは離間する方向
に移動し得るようにされている。エンドハウジング８
は、車輪等を介してベッド６上に可動支持されている。
そのエンドハウジング８側のタイバー９の端部にはねじ
が形成されており、そのねじに、エンドハウジング８に
対して軸線方向には移動不能に支持されたタイバーナッ
ト１０が噛み合されている。そのタイバーナット１０
は、図示されていない駆動装置によって回転駆動される
ようになっている。こうして、タイバーナット１０を回
転させることにより、エンドハウジング８と固定盤３と
の間の距離を調整することができるようにされている。

【０００９】エンドハウジング８と可動盤５との間に
は、可動盤５を移動させるトグル式型締め装置１１が設
けられている。その型締め装置１１は、エンドハウジン
グ８に支持されてタイバー９の軸線方向に移動されるク
ロスヘッド１２と、そのクロスヘッド１２により作動さ
れるトグルリンク機構１３とを有している。クロスヘッ
ド１２は、エンドハウジング８を貫通するねじ軸１４の
先端に固定されている。そのねじ軸１４は、エンドハウ
ジング８に対して回転は可能であるが軸線方向の移動は
不能に取り付けられたボールナット１５に噛み合わされ
ている。そのボールナット１５にはプーリ１６が固着さ
れており、そのプーリ１６が、ブラケット１７を介して
エンドハウジング８に取り付けられている型締めモータ
１８により、ベルト１９を介して回転駆動されるように
なっている。また、トグルリンク機構１３は、ピン２０
を介して互いに回動自在に連結される長リンク２１、短
リンク２２、及びクロスリンク２３によって構成されて
いる。その長リンク２１の他端は可動盤５にピン連結さ
れ、短リンク２２の他端はエンドハウジング８のアーム
８ａにピン連結されている。また、クロスリンク２３の
他端はクロスヘッド１２にピン連結されている。こうし
て、モータ１８を作動させてボールナット１５を正転あ
るいは逆転させたときには、ねじ軸１４の先端のクロス
ヘッド１２がエンドハウジング８に対して進退し、トグ
ルリンク機構１３が伸縮して、可動盤５が固定盤３に接
近あるいは固定盤３から離間する方向に移動するように
されている。そして、それによって型閉じ、型締め、及
び型開きが行われるようになっている。モータ１８に
は、その回転数に応じたパルス信号を発生するパルスエ
ンコーダ２４が取り付けられている。

【００１０】型締め装置１１のモータ１８は、制御装置
２５から出力される指令信号により、ドライバアンプ２
６を介して駆動されるようになっている。その制御装置
２５は射出成形機１のプロセス制御を行うもので、各種
のデータを記憶する記憶部２７と、その記憶データやセ
ンサ類から入力される検出値などに基づいて必要な演算
を行う演算部２８とを備えている。パルスエンコーダ２
４の出力信号はその演算部２８に導入されるようになっ
ている。演算部２８においては、それらの入力データに
基づいて必要な演算が行われ、型締め信号発生部２９や
射出信号発生部３０などの各信号発生部を作動させる信
号が出力される。モータ１８の制御信号は、その型締め
信号発生部２９から出力されるようになっている。ま
た、射出信号発生部３０から出力される射出信号によっ
て射出ユニット７が制御されるようになっている。

【００１１】さらに、この射出圧縮成形装置には、オペ
レータによって操作される切換スイッチ３１と型閉じ位
置設定器３２とが設けられている。切換スイッチ３１
は、射出成形機１の動作を射出成形あるいは圧縮成形の
いずれかに切り換える切換手段を構成するもので、圧縮
成形が選ばれたときに制御装置２５の演算部２８に信号
が送られるようになっている。また、型閉じ位置設定器
３２は、圧縮成形時に型締めを開始する固定型２と可動
型４との間の距離を設定するもので、その設定データ信
号も制御装置２５の演算部２８に導入されるようになっ
ている。そのデータ信号は、切換スイッチ３１からの信
号が入力されていないときには無視される。

【００１２】次に、このように構成された射出圧縮成形
装置の作用について説明する。エンドハウジング８の位
置は、使用する金型、すなわち固定盤３に取り付ける固
定型２及び可動盤５に取り付ける可動型４の厚さと、要
求される型締め力の大きさとによって定められる。そこ
で、使用する金型が決定されたときには、タイバーナッ
ト１０を回転させ、エンドハウジング８をその位置に移
動させる。そして、従来と同様にして金型タッチ位置を
求める。その金型タッチ位置は、クロスヘッド１２の位
置として制御装置２５の記憶部２７に記憶される。この
射出圧縮成形装置を用いて射出成形するときには、切換
スイッチ３１を射出成形側にセットする。そのときに
は、切換スイッチ３１からの信号が制御装置２５の演算
部２８に入力されないので、制御装置２５は通常の射出
成形機と同様に動作する。すなわち、成形準備が整う
と、型締め信号発生部２９から型締め装置１１のモータ
１８を正転させる信号が出力される。モータ１８が正転
すると、クロスヘッド１２がエンドハウジング８から離
れる方向に移動するので、トグルリンク機構１３が伸長
し、可動盤５が固定盤３に向けて移動する。こうして、
型閉じ工程が開始される。その型閉じ工程において、移
動するクロスヘッド１２の位置はパルスエンコーダ２４
により監視される。可動型４が固定型２に接触する位置
にまで達すると、クロスヘッド１２の位置が記憶部２７
に記憶されている金型タッチ位置と一致するので、演算
部２８においてそれが判別される。そして、そのときに
は、型締め信号発生部２９からモータ１８を低速大出力
で駆動する型締め信号が出力される。それによって、ト
グルリンク機構１３の長リンク２１と短リンク２２とが
ほぼ直線状となるまでタイバー９が伸ばされ、金型に所
定の型締め力が加えられる。このようにして型締めが完
了すると、次いで射出信号発生部３０から射出信号が出
力される。そして、それによって射出ユニット７が駆動
され、成形材料の射出が行われる。成形が完了すると、
型締め信号発生部２９からモータ１８を逆転させる信号
が出力され、型開きが行われる。また、型閉じ工程にお
いて、所定の時間が経過しても金型タッチ位置に達しな
いときは、可動型４と固定型２との間に異物が挟まるな
どの異常事態が発生したと考えられるので、アラームが
作動され、射出成形機１が停止される。このようにし
て、この射出圧縮成形装置は通常の射出成形機と同様に
動作する。

【００１３】一方、この射出圧縮成形装置を用いて圧縮
成形するときには、まず、型閉じ位置設定器３２に、圧
縮成形のために必要とされる成形材料充填時の金型間
隔、すなわち、図２に示されているように、固定型２と
可動型４とが金型キャビティ内に充填された成形材料が
流出することのない程度に閉じ、しかも、可動型４を固
定型２に向けてさらに移動させることができる程度に少
し開いた状態となるような固定型２と可動型４との間の
距離を設定する。そして、切換スイッチ３１を圧縮成形
側に切り換える。すると、制御装置２５の演算部２８に
切換スイッチ３１からの信号が入力されるので、その演
算部２８において、記憶部２７に記憶されている金型タ
ッチ位置と設定された金型間隔とから、その金型間隔と
なるときのクロスヘッド１２の位置が算出される。そし
て、そのクロスヘッド位置が圧縮成形時の型閉じ位置と
して設定され、射出成形のために設定されている金型タ
ッチ位置がその設定型閉じ位置に変更される。この状態
で、射出成形時と同様に型閉じ工程を開始させる。する
と、クロスヘッド１２が設定型閉じ位置に達したとき、
演算部２８においてそれが検出される。そのときには、
図２に示されているように、可動型４は固定型２に接触
する前の位置にある。すなわち、クロスヘッド１２は金
型タッチ位置より手前に位置している。そして、トグル
リンク機構１３はやや折れ曲がっている。圧縮成形時に
は、このとき演算部２８から射出信号発生部３０を作動
させる信号が出力される。したがって、射出ユニット７
が作動し、加熱された成形材料が金型キャビティ内に射
出される。そして、その射出と同時に、あるいは射出の
完了時に、型締め信号発生部２９から型締め信号が出力
される。それによって、モータ１８が低速で駆動され、
その位置から型締めが開始される。その結果、可動型４
が固定型２に向けてさらに移動し、金型キャビティ内の
成形材料が加圧される。こうして、圧縮成形が行われ
る。成形が終了すると、射出成形時と同様に型開きが行
われる。そして、次の成形サイクルに入る。このように
して、この射出圧縮成形装置により、圧縮成形が自動的
に行われるようになる。

【００１４】圧縮成形後、射出成形を行うときには、切
換スイッチ３１を射出成形側に切り換えればよい。する
と、切換スイッチ３１から制御装置２５の演算部２８に
送られていた信号が停止されるので、パルスエンコーダ
２４によって検出されるクロスヘッド１２の位置は記憶
部２７に記憶されている元の金型タッチ位置と比較され
る。したがって、金型タッチ位置に達したことが確認さ
れて始めて型締めが行われるようになる。

【００１５】なお、上記実施例においては、射出成形機
１がトグル式型締め装置１１を有するものとして説明し
たが、本発明はそれに限られるものではなく、直圧式型
締め装置を備えた射出成形機にも適用することができ
る。また、クロスヘッド１２の位置によって金型タッチ
位置や設定型閉じ位置を判別するものとしているが、そ
れを可動盤５の位置に代えることもできる。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、射出成形機により圧縮成形しようとするとき
には、その射出成形機に設定されている金型タッチ位置
をそれより手前の設定型閉じ位置に変更するようにして
いるので、型閉じ工程中、金型が少し開いた位置に達し
たとき、金型タッチ位置に達したものとみなされること
になる。したがって、その位置から型締めを開始させる
ことができ、射出成形機を用いて圧縮成形することが可
能となる。そして、それにより、圧縮成形の自動化を図
ることが可能となる。また、射出成形を行うときには、
変更された設定型閉じ位置が元の金型タッチ位置に戻さ
れるので、射出成形時の型締めによる金型の損傷も確実
に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による圧縮成形方法を実施する射出圧縮
成形装置を、その制御ブロックとともに示す型開き状態
の切り欠き側面図である。

【図２】その射出圧縮成形装置の圧縮成形時における型
閉じ状態を示す切り欠き側面図である。

【符号の説明】

１ 射出成形機 ２ 固定型（金型） ４ 可動型（金型） ７ 射出ユニット １１ トグル式型締め装置 １２ クロスヘッド １８ 型締めモータ ２４ パルスエンコーダ ２５ 制御装置 ３１ 切換スイッチ（切換手段） ３２ 型閉じ位置設定器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｃ 45/56 8927−4Ｆ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮成形しようとするときには、射出成
   形機にあらかじめ設定されている金型タッチ位置を、そ
   れより所定量手前の、オペレータにより設定された型閉
   じ位置に変更して、 射出成形機の型閉じ工程中、前記設定型閉じ位置に達し
   たとき、射出を行うとともに、その位置から型締めを開
   始させることを特徴とする、 射出成形機による圧縮成形方法。
2. 【請求項２】 射出成形時には、型閉じ工程中、あらか
   じめ設定されている金型タッチ位置に達したとき型締め
   を開始し、その型締めの終了後、射出を行うようにされ
   ている射出成形機において；射出成形と圧縮成形とを切
   り換える切換手段と、 その切換手段により圧縮成形に切り換えられたときに
   は、前記金型タッチ位置をそれより所定量手前のオペレ
   ータにより設定された型閉じ位置に変更するとともに、
   その位置で射出信号を出力する制御装置と、が設けられ
   ていることを特徴とする、射出圧縮成形装置。