JPH0825213B2 - 電動式射出成形機における型締力調整方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電動式射出成形機に係
り、特に、型締力調整時において常時一定の型締力を発
生することを可能とした電動式射出成形機における型締
力調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機において型締動作を行う場
合、移動盤を支持して型開閉動作を案内するタイバーの
伸張に伴う反抗力に基づき型締力を発生させているが、
従来はトグルを伸長した状態で金型のパーティング面を
合わせた後、前記タイバーの伸び量に比例した型締力の
特性を示す型締力線図に基づく増し送り量を、移動盤の
移動量を検出する移動量検出器に対して設定し、型締時
に、移動盤がこの設定した増し送り量（タイバーの伸び
量）分だけ、型厚合わせ位置からさらに駆動されて、設
定した型締力が得られるようになっている。この型締力
の調整方法としては、一般に図７に示すものが知られて
いる。すなわち、型締装置を移動させて移動盤Ｐ１と固
定盤Ｐ２との間を広くあけて、その間に金型Ｋを取付け
た後（ステップ（イ））、型厚調整用モータＥを駆動し
て型締装置を前進させ、移動盤Ｐ１と固定盤Ｐ２に取付
けた金型どうしを接触させる（ステップ（ロ））。上記
金型のパーティング面が合致したなら、型締シリンダＣ
を後退させて移動盤Ｐ１を後退させ型締動作を行い（ス
テップ（ハ））、次に型厚調整用モータＥを駆動して、
設定器により設定された型締力に対応する増し送り量ｂ
分だけ型締装置を前進させ（ステップ（ニ））、これに
より型締力の調整を行うものである。別の型締力調整方
法としては例えば特開昭６３−２６２２２１号号公報記
載のものが提案されている。該公報記載の技術では、型
締力設定値と型締位置設定値の２つの値を設定してお
き、予め縮小状態にしたトグル機構を伸長作動させて、
移動盤を、前記型締力設定値に達するまでは速度制御に
よって移動させて設定位置にもたらし、前記設定位置に
達した時点で位置制御に切換えて移動盤の位置を保持
し、しかる後に、型締装置を移動させて、移動盤と固定
盤に取付けた金型のパーティング面が接触した時に型締
装置を止めて移動盤を停止させることにより型締力調整
を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、型厚調
整用モータにより型締装置を増し送り量移動させる際、
上記前者における型締力調整方法では、型締力に対応し
た増し送り量（図６、型厚増し送り量ｂ）を検出するた
めの移動量検出器を配設する必要があるため、部品点数
が増大するという問題があった。また、人手により前述
した型締力線図から増し送り量を読取り、移動量検出器
に対して設定する操作を行う必要があるため、この作業
が煩雑であるという問題があった。また、上記後者の公
報記載の型締力調整方法では、移動盤の位置決めを設定
移動量までオープン制御方式により行い、移動盤の移動
量と設定移動量とが一致した後で、位置制御方式により
型締力設定値に相当する位置へ移動盤を保持する方法を
採用しているため、型締力調整を行う場合に最も重要と
される移動盤の位置決め時において、移動盤の停止位置
が型締力調整の都度変化する恐れがあり、型締力が安定
しないという問題がある。

【０００４】本発明は前記課題を解決するもので、型締
力調整時において常時一定の型締力を発生することを可
能とした電動式射出成形機における型締力調整方法を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、金型が取付け
られた固定盤及び移動盤と、前記移動盤とエンドプレー
トとの間に配設され前記移動盤を前記固定盤に対し進退
させ型開閉及び型締動作を行うトグル機構と、前記トグ
ル機構を作動させる型締用モータと、前記エンドプレー
トを前進または後退させることにより型厚を調整する型
厚調整用モータと、型締力の設定及び型締力調整を指示
するための設定手段と、該設定手段からの指令に基づき
前記各モータを駆動制御する制御装置とを具備してなる
電動式射出成形機において、前記設定手段の操作により
型締力を予め設定して、前記制御装置により前記トグル
機構のクロスヘッド位置を自動算出させると共に、前記
設定手段の操作による型締力調整の指示に基づき、前記
型締用モータを駆動して前記トグル機構を作動させるこ
とにより、クロスヘッド位置を移動させ、クロスヘッド
位置が前記設定型締力に対応した位置に到達したとき
に、前記型厚調整用モータを駆動して前記エンドプレー
トを前進させ、前記移動盤と前記固定盤とに取付けた金
型のパーティング面を合致させることを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明によれば、型締力に基づきトグル機構の
クロスヘッド位置を自動算出した後、クロスヘッド位置
を移動させ、クロスヘッド位置が設定位置に到達した
時、型厚調整を行うことにより移動盤と固定盤とに取付
けた金型のパーティング面を合致させるため、従来の如
く移動盤の移動量を検出する移動量検出器を設けなくと
も、型締力の調整を的確に行うことができる。これによ
り、移動盤の停止位置を常時一定に保つことができると
共に、常時一定の型締力を発生させることが可能とな
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１における本実施例の電動式射出成形機は、射
出成形機本体１と制御装置２とから構成されており、更
に、射出成形機本体１は射出機構３と型締機構４とから
構成されている。射出機構３には射出シリンダ５が配設
されており、該射出シリンダ５にはホッパ６から樹脂が
供給されるようになっている。射出シリンダ５の内部に
はスクリュー７が配設されており、該スクリュー７の射
出圧力は圧力センサ８により検出されるようになってい
る。また、射出機構３には樹脂計量用のＡＣサーボモー
タ９、射出スクリュ移動用のＡＣサーボモータ１０、射
出ノズル駆動用のインダクションモータ１１が配設され
ている。また、型締機構４には金型１２が取付けられた
固定盤１３及び移動盤１４、固定盤１３及び移動盤１４
を支持して金型開閉動作を案内するタイバー１５が配設
されており、移動盤１４はエンドプレート１６との間に
配設されたトグル機構１７の作動により、金型１２の開
閉動作を行うようになっている。また、型締機構４には
金型１２の型厚調節用のインダクションモータ１８、型
締用のＡＣサーボモータ１９、エジェクタ用のＡＣサー
ボモータ２０が配設されている。

【０００８】他方、制御装置２はＣＰＵ（中央処理装
置）、メモリを内蔵しており、射出シリンダ５の加熱用
ヒータの温度調節機能、前記各モータの駆動機能、前記
圧力センサ８からのセンサ信号の入力機能、演算機能、
マンマシン機能を備えている。制御装置２は射出シリン
ダ５の加熱用ヒータを加熱すると共に、射出シリンダ５
の各部（ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４）の温度を温
度調節計２１により制御するようになっている。また、
制御装置２には各種データを表示するディスプレイ２
２、各種データを入力するためのキーボード２３が配設
されている。尚、上述した計量用のＡＣサーボモータ
９、射出スクリュ移動用のＡＣサーボモータ１０、型締
用のＡＣサーボモータ１９、エジェクタ用のＡＣサーボ
モータ２０には、位置検出用のパルスエンコーダが付設
されている。

【０００９】また、本実施例の電動式射出成形機の型締
機構４の制御系は図２に示す如く構成されている。キー
ボード２３から設定入力した型厚前進出力値は制御装置
２の切換接点２５へ供給され、キーボード２３から設定
入力した比較用設定値は制御装置２の比較器２６へ供給
されるようになっている。比較器２６は比較用設定値≧
現在値が成立する場合に切換信号を切換接点２５へ供給
して切換制御することにより、型厚前進出力を型厚調整
用のインダクションモータ１８へ供給するようになって
いる。この場合、上記の設定値は、型厚前後進用電動機
のストール電流値であり、上記の現在値は、型厚前後進
用電動機の駆動電流値である。また、キーボード２３か
ら設定入力した型締力設定値（単位ＴＯＮ）は、制御装
置２のクロスヘッド位置自動算出器２７へ供給されるよ
うになっている。クロスヘッド位置自動算出器２７は、
クロスヘッド位置設定値を自動算出し、該クロスヘッド
位置設定値を比較器２８と位置制御器２９へ供給するよ
うになっている。尚、図３はトグル機構１７のクロスヘ
ッド位置（単位ｍｍ）と型締力（単位ＴＯＮ）との関係
を示す特性図でり、この関係に基づき、上記クロスヘッ
ド位置自動算出器２７は、型締力設定値よりクロスヘッ
ド位置を算出するようになっている。

【００１０】また、型締用のＡＣサーボモータ１９に付
設されたパルスエンコーダ３０から出力されるサーボモ
ータ位置信号は制御装置２の位置−速度変換器３１を経
由して、比較器２８へ供給されるようになっている。比
較器２８はクロスヘッド位置設定値≧実位置（型締用Ａ
Ｃサーボモータ１９の実位置）が成立する場合に切換信
号を切換接点３２へ供給して切換制御することにより、
位置制御器２９から出力される位置制御信号をサーボア
ンプ３３へ供給するようになっている。サーボアンプ３
３は位置制御器２９より出力される位置制御信号から、
パルスエンコーダ３０より出力される位置信号を減算し
て求めた信号を増幅して指令信号を生成し、指令信号を
型締用のＡＣサーボモータ１９へ供給し、フィードバッ
ク制御により駆動するようになっている。これにより、
型締用のＡＣサーボモータ１９の駆動力はタイミングベ
ルト３４を介してボールスクリュー３５へ伝達されるた
め、トグル機構１７はそのクロスヘッド１７ａに連結さ
れたボールスクリュー３５の作動に伴い型締動作、型開
動作を行うようになっている。また、型厚調整用のイン
ダクションモータ１８によりエンドプレート１６を前進
または後退させることにより、型厚調整を行うことがで
きるようになっている。

【００１１】ここで、本実施例の電動式射出成形機の型
締機構４における型締力発生の原理を説明すると、型締
機構４のトグル機構１７は、金型パーティング面の合致
状態においては図４の（Ａ）に示す如く完全に伸びきっ
ておらず、型締力発生状態においては図４の（Ｂ）に示
す如く完全に伸びきっており、両状態におけるボールス
クリュー（クロスヘッド１７ａ）３５の移動量の差ａ
が、増し型締量となる。

【００１２】本実施例においては、固定盤１３と移動盤
１４とに取付けた金型のパーティング面の合致を確認す
る場合には、型厚調整用インダクションモータ１８の電
流値が設定値を所要時間にわたり超えたことを検出する
ことにより行い、その合致の確認後、移動盤１４を停止
させるようになっている。また、型締力を設定する場合
には、型締力設定値のみを設定するだけで型締力を設定
可能とするようになっており、これにより、従来の如く
型締力設定値と型締位置設定値の両設定値により型締力
を設定する煩雑性を解消するようになっている。また、
型締力の設定時における移動盤１４による型閉及び型締
制御を行う場合には、常時位置制御により行うようにな
っており、これにより、従来の如く型締力が設定値に達
するまでは速度制御を行うと共に設定値に達した時点で
位置制御へ切換えて移動盤の位置を保持する煩雑な制御
を不要とするようになっている。また、型締位置の制御
を行う場合には、トグル機構１７を伸ばしきった状態に
おけるクロスヘッド位置を型締位置の０点位置とする制
御を行うようになっており、これにより、従来の如く型
締位置設定値を設定する煩雑性を解消するようになって
いる。そして、本実施例では移動盤１４の位置決めをク
ローズド方式の位置制御を行うことにより（本実施例で
は位置決め誤差が±０．８μｍという非常に微小数値を
実現している）、移動盤１４の停止位置を常時一定化
し、常時一定の型締力を発生させるようになっている。

【００１３】次に、上記の如く構成した本実施例の射出
成形機の動作を図５及び図６に基づき説明する。まず、
オペレータは成形品に対応した金型１２を固定盤１３と
移動盤１４との間に取付けた後（ステップＳＢ１）、キ
ーボード２３から型締力（単位ＴＯＮ）を設定入力する
（ステップＳＢ２）。これにより、設定入力した型締力
設定値が制御装置２のクロスヘッド位置自動算出器２７
へ出力されるため、クロスヘッド位置自動算出器２７
は、図３のクロスヘッド位置と型締力との関係を示す特
性図から簡易的に求めた式に基づき、トグル機構１７の
クロスヘッド位置を自動算出する（ステップＳＢ３）。
次に、オペレータがキーボード２３の型締力設定（調
整）スイッチをＯＮとすると（ステップＳＢ４）、制御
装置２は型締用のＡＣサーボモータ１９を駆動し、タイ
ミングベルト３４を介してボールスクリュー３５へ駆動
力を伝達し、クロスヘッド１７ａを介してトグル機構１
７により型開動作または型閉動作を行うことにより、ト
グル機構１７を伸び切った０点位置の状態より内側へ屈
曲した状態にして、クロスヘッド位置を上記ステップＳ
Ｂ２で設定した型締力に対応した位置へ移動させる（ス
テップＳＢ５）。

【００１４】このとき、制御装置２の比較器２８は、型
締用のＡＣサーボモータ１８内蔵のパルスエンコーダ３
０から位置−速度変換器３１を経てサーボモータ位置信
号がくると、該位置信号に対応したクロスヘッド位置が
設定値に到達したか否かを判定する。即ち、上記図４に
示した如く、金型パーティング面の合致状態時のボール
スクリュー３５の移動量と、型締力発生状態時のボール
スクリュー３５の移動量との差ａ（増し型締量）の値を
判定する（ステップＳＢ６）。比較器２８は、クロスヘ
ッド位置が設定値に到達していない場合は上記ステップ
ＳＢ５へ戻り、クロスヘッド位置が設定値に到達するま
で型開動作または型閉動作を行う一方、クロスヘッド位
置が設定値に到達した場合は、型厚調整用インダクショ
ンモータ１８によりエンドプレート１６を前進させ型厚
調整を行う（ステップＳＢ７）。この後、制御装置２
は、型厚調整用インダクションモータ１８の駆動電流が
「設定電流値」（ストール電流値）に到達し、このスト
ール時間が「設定時間」以上継続したか否かに基づき、
金型１２が上記図４（Ａ）に示した金型パーティング面
の合致状態となったか否かを判定し（ステップＳＢ
８）、金型パーティング面の合致状態となっていない場
合は上記ステップＳＢ７へ戻り、型厚調整用のインダク
ションモータ１８によりエンドプレート１６を前進させ
型厚調整を行う一方、金型パーティング面の合致状態と
なった場合は上記一連の処理を完了する。即ち、本実施
例の電動式射出成形機によれば、型締動作時における移
動盤１４の位置決め制御時においては、移動盤１４の停
止位置を常時一定化することにより、常時一定の型締力
を発生させることが可能となる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、下
記の効果を奏する。 型締力発生量（増し送り量）は、金型パーティング面
の合致状態におけるトグル機構のクロスヘッド位置から
の増し型締量と同等となることに着目し、トグル機構の
クロスヘッド位置を制御するため、型締力発生量（増し
送り量）をクロスヘッド位置制御の設定に直接使用する
ことができる。 また、トグル機構のクロスヘッド設定位置における保
持力を高くすることができるため、クロスヘッド設定位
置を保持した状態で移動盤の移動動作を行った場合にお
いても、型厚駆動力に左右されることなく、型厚の調整
を的確に行うことができる。 上記のことから、従来の如く移動盤の移動量を検出す
る移動量検出器を設けなくとも、型締力の調整を的確に
行うことができる。これにより、移動盤の停止位置を常
時一定に保つことができると共に、常時一定の型締力を
発生させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の電動式射出成形機のシステム
系統図である。

【図２】本実施例の型締機構の制御ブロック図である。

【図３】本実施例のクロスヘッド位置と型締力との関係
を示す特性図である。

【図４】図４（Ａ）は本実施例のトグル機構が完全に伸
びきっていない状態を示す図、図４（Ｂ）は本実施例の
トグル機構が完全に伸びきった状態を示す図である。

【図５】本実施例の型締力調整処理を説明するための型
締機構の作動状態を示す図である。

【図６】本実施例の型締力調整処理を説明するための型
締機構の作動状態を示すフローチャートである。

【図７】図７（イ）は従来例の金型取付状態を示す図、
図７（ロ）は従来例の金型どうしの接触状態を示す図、
図７（ハ）は従来例の型締動作を示す図、図７（ニ）は
従来例の型締装置の前進状態を示す図である。

【符号の説明】

１ 射出成形機本体 ２ 制御装置 ３ 射出機構 ４ 型締機構 １２ 金型 １３ 固定盤 １４ 移動盤 １５ タイバー １６ エンドプレート １７ トグル機構 １８ 型厚調節用ＡＣサーボモータ（型厚調整用モー
タ） １９ 型締用ＡＣサーボモータ（型締用モータ） ２３ キーボード（設定手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 正昭 新潟県長岡市城岡２−５−１ 株式会社 新潟鉄工所 長岡工場内 (56)参考文献 特開 昭62−21517（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型が取付けられた固定盤及び移動盤
   と、前記移動盤とエンドプレートとの間に配設され前記
   移動盤を前記固定盤に対し進退させ型開閉及び型締動作
   を行うトグル機構と、前記トグル機構を作動させる型締
   用モータと、前記エンドプレートを前進または後退させ
   ることにより型厚を調整する型厚調整用モータと、型締
   力の設定及び型締力調整を指示するための設定手段と、
   該設定手段からの指令に基づき前記各モータを駆動制御
   する制御装置とを具備してなる電動式射出成形機におい
   て、 前記設定手段の操作により型締力を予め設定して、前記
   制御装置により前記トグル機構のクロスヘッド位置を自
   動算出させると共に、前記設定手段の操作による型締力
   調整の指示に基づき、前記型締用モータを駆動して前記
   トグル機構を作動させることにより、クロスヘッド位置
   を移動させ、クロスヘッド位置が前記設定型締力に対応
   した位置に到達したときに、前記型厚調整用モータを駆
   動して前記エンドプレートを前進させ、前記移動盤と前
   記固定盤とに取付けた金型のパーティング面を合致させ
   ることを特徴とする電動式射出成形機における型締力調
   整方法。