JPH09254211A - 電動射出成形機の型締力制御方式 - Google Patents

電動射出成形機の型締力制御方式

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JPH09254211A
JPH09254211A JP8069682A JP6968296A JPH09254211A JP H09254211 A JPH09254211 A JP H09254211A JP 8069682 A JP8069682 A JP 8069682A JP 6968296 A JP6968296 A JP 6968296A JP H09254211 A JPH09254211 A JP H09254211A
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ball screw
force
fluctuation range
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Kazuo Hiraoka
和夫 平岡
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/7653Measuring, controlling or regulating mould clamping forces

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設定型締力の保持をより小電力で行うことが
できるような型締力制御方式を提供すること。 【解決手段】 サーボモータを駆動源とし、ボールネジ
とナットとにより回転力を推力に変換する型締装置に適
用される。あらかじめ設定される設定型締力に対して上
下に許容変動範囲を設定し、型締工程開始時には前記設
定型締力よりも前記許容変動範囲だけ大きめの型締力を
発生する。前記大きめの型締力に達した後は、型締を行
っている時間Tf の間、型締力を前記許容変動範囲内に
維持した状態にて前記ボールネジを逆転させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電動射出成形機の型
締力制御方式に関し、特にサーボモータを駆動源とする
トグル機構により型締を行う型締装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の型締装置の一例を図3を参照し
て簡単に説明する。図3において、本型締装置20は、
固定プラテン21と、タイバー22と、可動プラテン2
3と、アーム24と、トグルサポート25と、サーボモ
ータ26と、ボールネジ27と、クロスヘッド28と、
第1、第2のトグルレバー29−1、29−2とを有す
る。アーム24、トグルサポート25、クロスヘッド2
8、第1、第2のトグルレバー29−1、29−2はト
グル機構を構成している。図示していないが、固定プラ
テン21と可動プラテン23にはそれぞれ、対向し合う
ように固定金型、可動金型が装着されている。
【0003】サーボモータ26の回転は、ボールネジ2
7に螺合されたナット(図示せず)に伝えられ、ナット
の回転によってボールネジ27が前進運動することによ
り、トグル機構が型締を行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、型締力の保
持は、可動金型を設定型締力の保持に必要な位置まで移
動させる位置決めにより行なっている。そして、設定型
締力を付与している状態では、トグル機構のアーム24
は完全に伸びきった状態ではなくそれよりやや手前で止
めるようにされている。これはトグル機構のいわゆるデ
ッドロックを防止するためである。デッドロックという
のは、アーム24を完全に伸びきった状態にすると、バ
リ、熱膨張等の原因でアーム24の伸びきった状態で
は、通常の動作範囲である型締力以上の型締力が発生し
てしまった場合、摩擦力によりトグル機構がロックされ
てしまい、以後元の状態に戻らなくなってしまう状態で
ある。このため、設定型締力を付与している状態では、
サーボモータ26はその定格により決まる最大電流によ
る最大トルクに近いトルクを発生しており、この状態が
型締工程終了まで維持されるのが普通である。なお、定
格の決定にはトグル機構を構成している各部の間の摩擦
係数も考慮に入れられる。
【0005】いずれにしても、従来の型締力制御方式で
は、型締工程の開始から終了までサーボモータ26は最
大トルクを発生した状態を維持するので、消費電力の点
で問題がある。
【0006】これに対し、本発明の課題は、設定型締力
の保持をより小電力で行うことができるような型締力制
御方式を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による型締力制御
方式は、サーボモータを駆動源とし、ボールネジとナッ
トとにより回転力を推力に変換する型締装置を備えた電
動射出成形機において、あらかじめ設定される設定型締
力に対して上下に許容変動範囲を設定し、型締工程開始
時には前記設定型締力よりも前記許容変動範囲だけ大き
めの型締力を発生するようにし、前記大きめの型締力に
達した後は、型締を行っている間、型締力を前記許容変
動範囲内に維持した状態にて前記ボールネジを逆転させ
ることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
好ましい実施の形態について説明する。図1はサーボモ
ータを駆動するサーボドライバに与えられる型締力付与
のための設定パターンの一例を示し、図2は型締力制御
動作のフローチャート図である。なお、図1では、型締
力をクロスヘッド28の位置で置き換えて示している。
これは、型締力の挙動は、型締力の小さい範囲において
は型締装置におけるクロスヘッドの変位の挙動に対応す
るからである。
【0009】図1において、本発明の特徴は、設定型締
力が与えられると、これを発生するために必要な変位量
が距離S0 として計算される。そして、型締工程の間、
型締力の変動が許容される範囲でこれに対応する距離の
変動分ΔSが距離S0 の上下に設定される。設定パター
ンSr は、型締完了時には、位置は(S0 +ΔS)に達
し、以後、型締工程が終了するまでの型締時間Tf の間
はこの値(S0 +ΔS)よりも小さくこの値から2ΔS
の変動範囲内に納まるようにされる。
【0010】このような設定パターンSr によれば、ボ
ールネジは、型締完了時には設定型締力を発生するのに
必要な回転量に、型締力の許容変動範囲(距離ΔSに対
応)に対応する回転量分を加えた量だけ回転することに
より、設定型締力よりも許容変動範囲だけ大きな型締力
が発生される。そして、型締時間Tf の間はボールネジ
は(S0 +ΔS)から(S0 −ΔS)の範囲内で逆回転
され続ける。
【0011】このように、一旦、設定型締力に達した後
は、型締力の変動が許される範囲(通常、設定型締力の
±1%程度)でボールネジを逆回転させることにより、
ボールネジ又はトグル機構の逆効率を利用してサーボモ
ータのトルクを低減することができる。
【0012】図2を参照して、図示しない型締制御装置
は、型締が始まるとステップS1では設定パターンの値
r (t) が値(S0 +ΔS)を越えたかどうかの判定を
行うことで型締完了の有無を判別する。型締完了と判別
すると、ステップS2ではボールネジを逆回転させて可
動金型を2ΔS/Tf の比率で徐々に後退させる。この
場合、型締を完了してから時間t後の位置Sr (t) は
(S0 +ΔS−2ΔS・t/Tf )で与えられる。
【0013】上記のように、型締完了時に許容範囲内で
設定型締力より大きめの型締力を与え、以後の型締時間
中はボールネジを逆転させて許容変動範囲内で型締力を
減少させ続けることでモータトルクを低減化して微小電
流で型締力の保持を図ることができる。
【0014】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明を適用
した型締装置では、型締力を付与している間のサーボモ
ータの発生トルクを低減化して省エネルギー化を実現で
きる。また、サーボモータの定格を小さくできるので、
コストの低減化、小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による型締力制御を行うために発生され
る設定パターンの一例を示した図である。
【図2】図1の制御動作を実現するためのフローチャー
ト図である。
【図3】本発明が適用される型締装置の主要部の構成を
示した図である。
【符号の説明】
20 型締装置 21 固定プラテン 22 タイバー 23 可動プラテン 24 アーム 25 トグルサポート 26 サーボモータ 28 クロスヘッド

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サーボモータを駆動源とし、ボールネジ
    とナットとにより回転力を推力に変換する型締装置を備
    えた電動射出成形機において、あらかじめ設定される設
    定型締力に対して上下に許容変動範囲を設定し、型締工
    程開始時には前記設定型締力よりも前記許容変動範囲だ
    け大きめの型締力を発生するようにし、前記大きめの型
    締力に達した後は、型締を行っている間、型締力を前記
    許容変動範囲内に維持した状態にて前記ボールネジを逆
    転させることを特徴とする電動射出成形機の型締力制御
    方式。
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