JPH0720630B2 - 圧縮成形機のスライド位置制御方法 - Google Patents

圧縮成形機のスライド位置制御方法

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JPH0720630B2
JPH0720630B2 JP4335988A JP4335988A JPH0720630B2 JP H0720630 B2 JPH0720630 B2 JP H0720630B2 JP 4335988 A JP4335988 A JP 4335988A JP 4335988 A JP4335988 A JP 4335988A JP H0720630 B2 JPH0720630 B2 JP H0720630B2
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、樹脂板等を圧縮成形するために用いられる圧
縮成形機のスライド位置制御方法に関する。
〔従来の技術〕
この種の圧縮成形機として、例えば、特開昭63−28615
号公報明細書及び図面に記載されたものが公知である。
第10図に示すように、前記従来の圧縮成形機は、ベッド
30とクラウン31とが対向配置され、両者はタイロッド32
で連結されている。ベッド30とクラウン31間にはアプラ
イト33を介して上下動するスライド34が配置されてい
る。そして、スライド34の下面に上金型35が取付けら
れ、ベッド30の上面に下金型36が取付けられている。ク
ラウン31とスライド34間には、メインシリンダ37とサブ
シリンダ38とから成る加圧シリンダが配置され、スライ
ド34とベッド30間には、レベリングシリンダ39が配置さ
れている。
前記レベリングシリンダ39は、上下金型35,36間で樹脂
板を圧縮成形するとき、スライド34とベッド30との平行
度を維持するものである。
前記圧縮成形機で樹脂板を成形する場合、成形品の表面
状態をより良好にするため、金型35,36内においてコー
ティングを行うインモールドコーティング(IMC)成形
が行なわれる。
これは、第11図及び第13図に示すように、加圧シリンダ
37,38によりスライド34を高速下降、加圧下降し、かつ
加圧シリンダ37,38とレベリングシリンダ39により加圧
保持した後、レベリングシリンダ39によりスライド34を
わずかに上昇させて、上下金型35,36間に所定の間隙を
形成させて、コーティング剤を金型内に注入し、再度、
加圧、保持を行って、成形中にコーティングを行うもの
である。
前記IMCのとき、レベリングシリンダ39のストローク
は、第12図に示すようになる。このレベリングシリンダ
39のストローク制御(スライド34の位置制御)として、
レベリングシリンダの位置を検出して、その位置制御を
行う方法と、レベリングシリンダの圧力を検出して、圧
力制御を行うことによりスライドの位置を制御する方法
とがある(特開昭60−15119号公報、特開昭60−30323号
公報参照)。
前記制御の内、前者の位置制御は、コーティング厚さの
調整が容易に行なえると云う利点がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
前記IMC時のスライド位置制御は、加圧保持状態での位
置を基準として、レベリングシリンダのストロークを所
定間隙量だけ制御するものであるが、レベリングシリン
ダのストロークと金型上昇量とが一致せず、目的とする
間隙を正確に得ることが出来ず、コーティング厚さを精
度よく制御することができないと云う問題が生じた。
そこで、本願発明者らは鋭意研究の結果、その原因が、
加圧シリンダとレベリングシリンダの押圧力によるスラ
イドやベースの弾性変形にあることをつきとめた。
そこで、本発明は、加圧力によるスライド及びベースの
歪量を補正してやることにより、より正確な金型間隙を
得ることができる圧縮成形機のスライド位置制御方法を
提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
前記目的を達成するため、本発明は、次の手段を講じ
た。即ち、本発明の特徴とする処は、第1フレームと第
2フレームとが対向配置されて両者はタイロッドで連結
され、第1及び第2フレーム間にスライドが配置され、
第1フレームとスライドの対向面に夫々金型が取付けら
れ、第2フレームとスライド間に加圧シリンダーが配置
され、スライドと第1フレーム間にレベリングシリンダ
が配置された圧縮成形機を用いて、前記一対の金型間に
介在された材料を、加圧シリンダで加圧することにより
圧縮成形すると共に、レベリングシリンダによりスライ
ドと第1フレームとの平行度を維持し、次で、インモー
ルドコートを行うため、レベリングシリンダでスライド
を移動させて金型間に所定間隙を形成するに際し、前記
レベリングシリンダの移動量を、前記所定間隙値に、圧
縮成形時及びインモールドコート時の加圧シリンダ力及
びレベリングシリンダ力を用いて求めたスライド及び第
1フレームのたわみ量を加えた量に制御する点にある。
〔作 用〕
本発明によれば、一対の金型間に材料を挿入し、次に、
加圧シリンダによってスライドを移動させ、金型間の材
料を加圧して圧縮成形する。このとき、レベリングシリ
ンダでスライドを保持し、第1フレームとスライドとの
平行度を維持しつつ、加圧シリンダで加圧保持して圧縮
成形する。所定時間材料を加圧保持した後、加圧シリン
ダの圧力を除圧し、レベリングシリンダによってスライ
ドを移動させ、両金型間に所定量の間隙を形成する。こ
の間隙内で材料表面にインモールドコーティングを行な
い、再度加圧シリンダでスライドを押圧し、かつレベリ
ングシリンダで平行を維持して所定時間加圧保持する。
その後、加圧シリンダによりスライドを移動させて型開
きし、成形品を金型から取り出す。
前記インモールドコーティングのためのスライド移動に
際し、スライドの位置制御は次のようにして行う。
スライドの位置制御は、レベリングシリンダのストロー
ク制御で行なわれる。そのストローク量Sは、金型間の
所定間隙をSoとし、スライド及び第1フレームのたわみ
量をδaLLとすると次のように求められる。
S=So+δaLL 但し、δaLL=δb+δs δb;第1フレームのたわみ量 δs;スライドのたわみ量 前記第1フレームのたわみ量δbは、加圧シリンダによ
る加圧力と、レベリングシリンダによる保持力とによる
ものであり、次の様に表わされる。
δb=δbo−δbi δbo;加圧保持時のたわみ量 δbi;IMC時のたわみ量 同様に、スライドのたわみ量δsは、次のように求めら
れる。
δs=δsi−δso δsi;IMC時のたわみ量 δso;加圧保持時のたわみ量 しかして、加圧保持状態からIMC時の除圧状態に移ると
きの第1フレーム及びスライドのたわみ復元量δaLL
加味してレベリングシリンダのストローク量を制御する
ことにより、金型間隙を所定間隙Soにすることができ
る。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第2図に示すものは、本実施例に使用する圧縮成形機で
あり、その全体構成は前記第10図に示したものと同じで
ある。第2図において、第1フレーム1である長方体の
ベッドと、第2フレーム2である長方体のクラウンとが
上下方向に離間して対向配置されている。第1フレーム
1と第2フレーム2の四隅が互いに平行に配置されたタ
イロッド3で連結固定されている。第1フレーム1と第
2フレーム2間に、長方体のスライド4が、第1フレー
ム1と平行に配置され、該スライド4は前記タイロッド
3に案内されて上下動自在とされている。このスライド
4の下面中央部に上金型5が固定され、第1フレーム1
の上面中央部に下金型6が固定されている。
前記スライド4と第2フレーム2は、中央部のメインシ
リンダ7と左右2本のサブシリンダ8により連結されて
いる。メインシリンダ7はスライド4を下方に押圧する
単動油圧シリンダであり、サブシリンダ8は上下動自在
な複動油圧シリンダである。
前記第2フレーム2の周辺4ケ所にレベリングシリンダ
9が立設固定され、このシリンダ9はピストンロッド10
を上方に押圧する単動油圧シリンダから成る。このピス
トンロッド10の上端面は、スライド4の下面に着脱自在
に接当する。
第3図に示すものは、レベリングシリンダ9のストロー
ク量制御装置の構成図であり、該装置はレベリングシリ
ンダ9に供給する作動油を制御するサーボ弁11と、ピス
トンロッド10のストローク量を検出する位置検出器12と
を備え、サーボ弁11と位置検出器12は自動制御装置13に
より電気的に接続されている。
前記圧縮成形機を用いて、樹脂板を圧縮成形し、かつそ
の圧縮成形中に成形品の表面にインモールドコーティン
グを行う工程は、前記第11及び第13図に示すものと同じ
である。
即ち、スライド4を高速下降させて上下金型5,6を接近
させ、次に、金型5,6内の樹脂がキャビティ内に充満す
るまでスライド4を加圧下降させ、その後一定の加圧力
で樹脂を圧縮成形する。この加圧時、スライド4は、メ
インシリンダ7及びサブシリンダ8により下方に押圧さ
れ、かつレベリングシリンダ9によって上方に押圧され
ている。このレベリングシリンダ9は、加圧時のスライ
ド4と第1フレーム1との平行度を維持するように作用
している。
次に、インモールドコーティングを行う場合は、加圧シ
リンダ7,8の押圧力を減少せしめ、レベリングシリンダ
9の押圧力を大きくし、加圧シリンダ7,8で押圧しつつ
レベリングシリンダ9でスライド4を所定量上昇させ、
上下金型5,6間に所定の間隙を形成する。このとき、第
3図の制御装置が作動して、スライド4の位置を制御す
る。
第1図に、前記スライド位置制御、すなわち、レベリン
グシリンダ9の制御システム図が示されている。
第1図と第3図とを参照して説明すれば、インモールド
コーティングするための金型の間隙Soと、第1フレーム
1及びスライド4のたわみ補正量δaLLが自動制御装置1
3にインプットされ、位置指令値Sが、S=So+δaLL
計算される。
この指令値Sと位置検出器12からのフィードバック量と
が比較されその偏差値がサーボ弁11に指令され、レベリ
ングシリンダ9のピストンロッド10が該指令に応じて上
昇し、スライド4を上昇させる。
しかして、スライド4は前記指令値Sだけ上昇し、金型
5,6間の間隙を目標値のSoにする。
即ち、第1フレーム1及びスライド4は、完全剛体でな
いため第2図に示すように、加圧保持状態およびインモ
ールドコーティング時において弾性変形する。
従って、スライド4を単に目標値のSoだけ移動させたの
では、弾性変形分が誤差として残り、金型5,6の間隙を
目標値のSoにすることができない。
そこで、加圧状態からインモールドコーティングに移る
ときの第1フレーム1のたわみ量δbと、スライド4の
たわみ量δsとを加えた量、δaLL=δb+δsを補正
量として、スライド4を余分に移動させるのである。
即ち、加圧状態からインモールドコーティング(IMC)
に移るとき、加圧シリンダ7,8の減圧により、第1フレ
ーム1とスライド4とは、その弾性変形復元により、前
記δaLLの量だけ互いに接近することになる。従って、
そのたわみ量δaLLだけ余分にスライド4を移動させる
ことにより、金型5,6間の間隙を目標値Soにすることが
できる。
以下、具体的に前記補正量の計算方法を説明する。
第4図乃至第9図において、金型5,6は剛体であると仮
定する。また第1フレーム1及びスライド4の変形は単
純ばりの理論を適用し、その計算は、例えば、機械工学
便覧、新版,社団法人日本機械学会.昭和62年4月15日
発行.A4−27頁〜A4−34頁に記載の計算式を適用する。
〔I〕第1フレーム1のたわみ 加圧時のたわみ(第5図参照) 曲げモーメントによるたわみは次のようになる。
▲δB bo▼;加圧時の曲げモーメントによる第1フレー
ムのたわみ To;加圧時のタイロッド力(kg)(1本当り) Po;加圧時圧力(kg/cm2) Ao;加圧シリンダ断面積(cm2) Ao=Am+2As Am;メインシリンダ断面積 As;サブシリンダ断面積 E;第1フレームの縦弾性係数 I;第1フレームの断面2次モーメント LL;レベリングシリンダ間の距離 Lm;下金型の幅 Lt;タイロッド間の距離 R0;加圧時のレベリング力(kg)(1本当り) せん断力によるたわみは、次のようになる。
▲δs bo▼;加圧時のせん断力による第1フレームのた
わみ Ab;第1フレームの断面積 G;第1フレームの横弾性係数 従って、加圧時の第1フレームのたわみδboは、 δbo=▲δB bo▼+▲δs bo▼ ……(3) となる。
IMC時のたわみ(第6図参照) 曲げによるたわみ ▲δB bi▼;IMC時の曲げモーメントによる第1フレーム
のたわみ Ti;IMC時のタイロッド力(kg)(1本当り) Pi;IMC時の圧力(kg/cm2) Ri;IMC時のレベリング力(kg)(1本当り)せん断力に
よるたわみ 従って、IMC時の第1フレームのたわみδbiは、 δbi=▲δB bi▼+▲δS bi▼ ……(6) となる。
よって、第1フレーム1が加圧時からIMC時になったと
きのたわみδbは となる。
〔II〕スライド4のたわみ 加圧時のたわみ(第8図参照) 曲げによるたわみ ▲δB so▼;スライドの加圧時における曲げモーメント
によるたわみ F0;加圧時のサブシリンダリョク(kg)(1本当り) F0=P0As Ls;サブシリンダ間の距離 せん断力によるたわみ Ae;スライドのせん断断面積 従って、加圧時のスライド4のたわみδsoは、 δso=▲δB so▼+▲δs so▼ ……(10) となる。
IMC時のたわみ(第9図参照) 曲げによるたわみ▲δB si▼は、 Fi;IMC時のサブシリンダ力(kg) Fi=Pi・As せん断力によるたわみ▲δs si▼は、 となる。従って、IMC時のスライド4のたやみδsiは、 δsi=▲δB si▼+▲δs si▼ ……(13) となる。
よって、加圧時からIMC時に移ったときのスライド4の
たわみδsは、 となる。
〔III〕以上より、加圧時からIMC時に移ったときの第1
フレーム1とスライド4間の相対歪は、 δaLL=δb+δs ……(15) になる(第2図参照)。
よって、レベリングシリンダストロークSを S=S0+δaLL ……(16) S0;コーティング厚さ とすることにより、金型5,6間の間隙を目標値のS0にす
ることができる。
尚、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。
〔発明の効果〕
本発明によれば、第1フレームとスライドのたわみ量を
補正してスライド位置を制御するようにしているので、
高精度で金型間隙を制御することができ、高品質の成形
品を製造することができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示すシステム図、第2図は同
実施例に使用する圧縮成形機の構成図、第3図は同レベ
リングシリンダのストローク制御ブロック図、第4図乃
至第9図はたわみ計算の説明図、第10図は従来の圧縮成
形機の一部断面図、第11図はメインシリンダのストロー
ク図、第12図はレベリングシリンダのストローク図、第
13図は圧縮成形機の動作フロー図である。 1……第1フレーム、2……第2フレーム、3……タイ
ロッド、4……スライド、5,6……金型、7,8……加圧シ
リンダ、9……レベリングシリンダ、11……サーボ弁、
12……位置検出器、13……自動制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 博明 兵庫県神戸市灘区鶴甲4丁目2―12―404 (56)参考文献 特開 昭63−28614(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1フレームと第2フレームとが対向配置
    されて両者はタイロッドで連結され、第1及び第2フレ
    ーム間にスライドが配置され、第1フレームとスライド
    の対向面に夫々金型が取付けられ、第2フレームとスラ
    イド間に加圧シリンダーが配置され、スライドと第1フ
    レーム間にレベリングシリンダが配置された圧縮成形機
    を用いて、前記一対の金型間に介在された材料を、加圧
    シリンダで加圧することにより圧縮成形すると共に、レ
    ベリングシリンダによりスライドと第1フレームとの平
    行度を維持し、次で、インモールドコートを行うため、
    レベリングシリンダでスライドを移動させて金型間に所
    定間隙を形成するに際し、前記レベリングシリンダの移
    動量を、前記所定間隙値に、圧縮成形時及びインモール
    ドコート時の加圧シリンダ力及びレベリングシリンダ力
    を用いて求めたスライド及び第1フレームのたわみ量を
    加えた量に制御することを特徴とする圧縮成形機のスラ
    イド位置制御方法。
JP4335988A 1988-02-25 1988-02-25 圧縮成形機のスライド位置制御方法 Expired - Lifetime JPH0720630B2 (ja)

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