JPS62130819A - プラスチック射出成形機の閉塞力の測定及び制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産　　　の　１ 本発明は、一般的に、プラスチック射出成形機械に関す
るものであり、一層詳細には、プラスチック射出成形金
型の閉塞力を測定し、制御するための新規で且つ有用な
方法及び装置に関するものである。

本発明は、特に、閉塞力の発生のために役立つ中央の調
節可能なトグル継手を有しているプラスチック射出成形
機械の閉塞力を測定し、制御する方法及びこの方法を実
施するための装置に関するものである。

従迷ノと反菫− 例えば、ドイツ特許公開第２，９１０．９３１号公報か
ら知られているこの種類の一つの方法においては、実際
の閉塞力が、各作動サイクルに対して測定され、目標値
のあらかじめ選択された２個の許容限度と比較され、若
しも、実際値が、これらの許容限度の一方、又は、他方
を超過し、又は、それに到達しないならば、金型高さが
、対応して制御されるサーボモータにより変更される。

すなわち、次のサイクルに対する閉塞力が変更される。

この変更は、予定された時間的段階において行われる。

この種類の閉塞力の制御は、制御段階を多数とするだけ
では無く、例外的な偏りだけが収り扱われているのか否
か、又は、実際に、引き続く作業サイクルの閉塞力の許
容域からの偏りの傾向を取り扱っているかを考慮に入れ
ていない。

日が　゛　しよ゛と　るＩｊｎ それに対し、本発明は、閉塞力の許容域がらの何らかの
偶然の偏りが、強制的に閉塞力の変更に導かなければな
らないことが無く、また、金型の制御、従って、取り付
は高さの変更を行うか否かの決定が、各作動サイクルの
後になされること無く、従って、望ましくない高い数の
制御の介入が阻止されるようにする方法及びその方法そ
実施するための装置を得ることを、その目的とするもの
である。

ａ　　　　　’　　　ｆ’めの この目的を達成するために、本発明方法は、少なくとも
、機械の作動時間の一部分の間に、閉塞力が、各作動サ
イクルの数によって予定された作動期間の各作動サイク
ルに対して測定され、測定値から平均値が計算され、ま
た、制御は、この平均値が、閉塞力のあらかじめ与えら
れた目標値を含む許容値の外部の閉塞力制御域内に横た
わっている時にだけ行われ、この場合、制御は、閉塞力
変更段階において行われ、また、この場合、この変更段
階に引き続く各作動サイクルに対して測定が行われ、次
の平均値の決定に役立つ作動期間が、閉塞力変更段階の
後の測定が、許容域の内部に横たわっている値を与える
時にだけ、開始するようにすることを特徴とするもので
ある。

この方法を、すべての作動時間の間、又は、始動位相の
間にだけ、あるいは、引き続く正常の作動サイクルの間
にだけ（その間に、熱的平衡が機械の中において達成さ
れる）適用することは、無論、可能であるにの場合、始
動位相の作動期間ごとの作動サイクルの数を、正常の作
動位相の作動期間ごとのそれよりも、低く選択すること
が有利であることが分かった。これにより、始動位相の
間においては、大概は、著しくより大きく、時間的に一
層迅速に相互に続く閉塞力の目標値からの偏りを考慮に
入れることを可能とさせる。

また、本発明を実施するための装置は、比較的簡単な設
計のものである。この装置は、実際の閉塞力を測定する
ための測定装置を含み、その出力は、増幅器を介して計
算器へ接続されており、また、同様に、計算器に接続さ
れた、可動金型担体の位置に対応する信号を放出する位
置測定装置を含んでいる。

計算器の出力は、金型の高さを調節するためのサーボモ
ータにも接続されている。また、計算器に接続されたプ
ログラミング装置が設けられており、このプログラミン
グ装置において、作動期間ごとのサイクルの個数、許容
域の大きさ、閉塞力変更段階の大きさ、サーボモータに
よる制御の介入が行われる時点が設定可能となっている
。

以下、本発明をその実施例を示す添付図面に基づいて、
詳細に説明する。

友−１−漣 第１図に示すプラスチック射出成形機械は、機械フレー
ム１の上に支持された固定金型担体板２と、案内棒３の
上を長手方向に案内される可動の金型担体板４とを有し
ている。両方の金型担体板２．４は、それぞれ、金型半
休５ａないしは５ｂを支持している。

可動金型担体板４は、リンク板８を有しているトグル継
手７を介して、フレーム１に支持された支持体６に連結
されているが、この支持体６には、サーボモータ９が取
り付けられている。

この射出成形機械は、それ自身公知であり、サーボモー
タ９により、支持体６の中心調節を可能としており、従
って、詳細には示されていない様式で駆動されるトグル
継手７により、金型５ａ、５ｂの閉塞位置において発生
される閉塞力を、調節可能とさせる。サーボモータ９は
、この目的のために、計算器１０の出力に接続されてい
るが、この計算器１０は、能動化信号を発生し、また、
プログラミング装置１１によりプログラム可能となって
いる。トグル継手７のすべてのトグルレバーの上に配置
されて、測定装置、又は、伸びセンサ１２があり、その
信号は、平均され、前置増幅器１３及び変換器１４を介
して、計算器１０へ供給される。固定支持体６と、可動
金型担体板４との間には、更に、距離測定機器１５が取
り付けられており、この機器１５は、可動担体板４の瞬
間的な位置に対応する信号を発生するが、この信号は、
同様に、計算器１０へ供給される。

本実施例においては、これらの装置９〜１５により、第
２図に関して以下に説明される、プログラミング装置１
１により確定される測定及び制御方法が、実施される。

与えられた機械のデータ及びそれから導き出される、金
型が閉塞される際の閉塞力にの目標値Ｓ０に基づいて、
機械の基本的設定が行われたものと仮定する。若しも、
機械が、今や、運転されるならば、機械は、１時間、又
は、それ以上続くことのある、ある始動位相の後に始め
て、その熱的均衡が達成される。それ故、この始動位相
は、比較的多数の作動サイクルＺ（鋳型の閉塞及び鎖錠
、鋳型の鎖錠位置における保持、鋳型の開放）を含み、
この場合、閉塞力には、目標値Ｓ０に関して、一方の側
及び（又は）他の側に向かって、比較的頻繁に変化する
ことがある。閉塞力にの正確な、計算された目標値Ｓ。

を維持することは、実際上不可能であり、また不必要で
もあるので、その都度の条件に適合された許容域Ｔが仮
定されるが、この許容域Ｔは、閉塞力にの実際値Ｓｉの
、目標値Ｓ０からのそれぞれの偏りを含んでいるが、こ
れらの偏りは、制御の介入無しに許容可能なものである
。他方において、制御の介入は、若しも、実際値Ｓｉが
、この許容域Ｔを、多数のサイクル２に渡って、単に１
回だけ超過するだけであるならば、行われてはならない
、なぜならば、この例外的な偏りは。

それらが、ある限度を超過しない限りは、同様に、許容
できるからである。しかしながら、この限度を超過しな
いように、許容域Ｔの両側に横たわって制御域Ｒが警報
限度へにより境界されているが、この制御域Ｒの内部に
おいては、閉塞力が、機械に対して危険無しに、中心調
節により許容域Ｔ内に戻されるべきである。若しも、閉
塞力にの実際値Ｓｉが、これらの限度を超過し、即座の
介入にもかかわらず、その中に止どまり続けるならば、
警報が発生され及び（又は）機械が停止されなければな
らない。

さて、上述の条件は、プログラミング装置１１の中に付
与されている次ぎの手段を介して達成される。

すなわち、各作動サイクル（金型が鎖錠されている際に
おける）の後に、実際値Ｓｉが、トグル継手７において
測定され、平均化された値に相当する信号が、計算器に
１０へ供給される。プログラミング装置１１により確定
された、ある予定された数のサイクルによって決定され
る作動期間Ｂの後に、平均値、例えば、算術平均が、こ
の作動期間の佇蔵された実際値Ｓｉの値から計算される
。若しも、この平均値が、許容域Ｔ内であるならば、何
らの制御の介入も行われず、同じサイクル数の新たな作
動期間Ｂａが、実際値の個々の測定、平均値の計算及び
制御の介入が行われるべきであるか否かの決定を有して
始まる。

第２図に示されている作動状態は、第二の作動期間Ｂ（
第２図において左方から第二番目の）内において行われ
た最後の測定が、許容域Ｔのわずかに外部に横たわって
いることを示している。しかしながら、これは、まだ、
何らの手段によっても、この許容域Ｔの外部に横たわっ
ている、この期間のすへてのサイクルの測定値の平均値
に導くこと無く、従って、何らの制御の介入も、今も、
全然行われないようにする。若しも、今や、次ぎに続く
作動期間Ｂ（第２図において左から第三番目の）の実際
値Ｓｉの平均値が、実際に、許容域Ｔの外部ではあるが
、しかしながら、Ｒで示された制御域Ｒの内側に横たわ
っているならば、計算器１０は、サーボモータ９に制御
の介入を命令する。このサーボモータ９は、引き続いて
、支持体６を、プログラミング装置１１により確定され
た量だけ希望の変化方向に動かし、それにより、金型の
設定高さ、従って、次ぎの作動サイクルに対する閉塞力
が、それに応じて変えられる。この閉塞力の変更は、閉
塞力が減少されるべきである力枢すなわち、第２図にお
ける上方の制御域Ｒから）、又は、増加すべきである力
枢すなわち、第２図における下方の制御域Ｒからで）に
応じて、閉塞装置が、静的に負荷を解放され時に、従っ
て、閉塞力が無い時に行われるか、又は、動的に負荷を
加えられる時か、すなわち、金型の開放運動、又は、閉
塞運動の間において行われ、従って、許容域Ｔに戻され
るべきことに注目すべきであるが、特に、後者の動的に
負荷時に行われることが有利である。制御の介入に対す
る信号を発すべき正確な時点は、距離測定計器１５によ
って与えられる。計算器１０からの信号によるサーボモ
ータ９によって遂行される変更段階は、図示された例に
おいては、許容域Ｔの帯域幅よりも、より小さい。若し
も、制御の介入（第２図において、領域Ｂ、内に示され
ている）に続く作動サイクルの後の測定が、実際値が、
依然として、許容域Ｔの外部に横たわっていることを示
すならば、他の制御の介入が、１個の（又は、それ以上
の）変更段階が、新規な測定が、実際値Ｓｉが許容域Ｔ
の内部に横たわることを示すまで、行われる。今や、始
めて、あらかじめ設定されたサイクル数を有して新規な
作動期間Ｂが再び開始され、これにより、最初に述べら
れた方法と同様に、この期間の実際値の平均値Ｓｉが、
許容域Ｔの内部、又は、外部のその位置について検査さ
れる。

前述の説明においては、始動位相の作動期間Ｂが、取り
扱われているものと仮定されていた。この場合には、作
動期間ごとの作動サイクルの数は、比較的小さく、例え
ば、単に、１０、又は、２０を含んでいるだけである。

どのように多くの作動期間が、始動位相のために数える
かは、無論、どのように速やかに機械が、その熱的均衡
に到達するかに依存する。この始動期間の数は、例えば
、１０と２０との間に横たわっていることができる。そ
れ故、プログラミング装置１１によりプログラム可能で
ある正常の作動への転換は、実験値を基に行われる。し
かしながら、この転換は、単に、閉塞力の平均の実際の
形成のために役立っている作動サイクルの数が、本質的
に増加され、例えは、１ｏＯサイクル及びそれ以上のサ
イクルに増加されたことを意味するだけのものである。

この方法それ自身が、上述と同様に継続される。

若しも、今（又は、始動位相においてか、熱的均衡にお
ける正常作動位相においてか）、作動期間の間に測定さ
れた実際値が、第２図に領域Ｂ２により示されるように
、プログラムの中に確定されている制御域Ｒの外部に横
たわっており、従って、信号限界へを超過したことを示
したならば、制御の介入が、この作動期間の終わりを待
つこと及び平均値を計算すること無しに、即座に行われ
る。若しも、この制御の介入、又は、幾らかのわずかな
、せいぜい、例えば、５個の制御の介入により、このよ
うにして開始された変更段階が、次の作動サイクルの実
際値を、制御域Ｒに戻すことを達成しないならば、警報
信号（音響的、又は、視覚的）が、放出され及び（又は
）機械は停止される。しかしながら、若しも、この実際
値（及び引き続く実際値）が、第２図に領域Ｂ２で示さ
れるように、再び、制御域Ｒの内部に横たわっているな
らば、続いている作動期間Ｂは中断されること無く、ず
なわち、この作動期間の終わりにおいて始めて、制御介
入が行われるｌ＼きか、否かを決定するために、再び、
実際値が計算される。しかしながら、この平均値は、実
際的には、各場合において、許容域Ｔの外部に横たわっ
ているので、制御の介入が直接的に行われ、また、引き
続いて、それぞれ測定された閉塞力の実際値が、再び許
容域Ｔの内部に横たわるまで、生ずる（第２図に領域Ｂ
３内に示めされるように）。それに引き続いて始めて、
あらかじめ設定されたサイクル数に渡り、作動期間Ｂが
再び開始される。

上述の方法により、始動位相及び正常作動位相（熱的均
衡に到達した後の）の両方において、機械が、比較的わ
ずかな制御の介入で間に合うことを可１ｊヒとさせる。

実際に、許容域Ｔが、閉塞力の目標値Ｓ０の±０．５Ｘ
と２ｚとの間に横たわり得ること、制御域Ｒを外方に向
かって制限している警報限度が、目値標Ｓ。の約±２ｚ
から１０ｏｚを取ることのできることが分かった。

サーボモータ９によって行われる変更段階は、有利には
、許容域Ｔの少なくとも半分であり、また、目的にかな
っては、目標値の±０．５ｚと０．９にとの間に横たわ
っている。熱論、この変更段階は、正確に確定される代
わりに、可変であり、例えば、計算された溜りの大きさ
に関係して可変であることもできる。

しかしながら、その時間的持続は、常に、１作動サイク
ルの金型閉塞、又は、開放時間よりも、より少なくなけ
ればならない。既に述べたように、測定された実際値の
平均値として、１作動期間の間に測定された実際値の算
術平均が使用されることができる。

しかしなから、この値を、引き続く作動期間において示
された目標値からの閉塞力の偏りの傾向を考慮に入れる
ために、前の作動期間の平均値を含むことにより、補正
することも可能である。しかしながら、平均値を決定す
る他の方法も、また、考えられる。例えば、作動期間の
中における目標値からの最大の閉塞力の偏りと、最小の
閉塞力の偏りとの間の中心が、制御の介入に対して決定
的な平均値として利用されることもできる。

前の説明においては、本発明による方法は、始動位相と
、熱的均衡の際における正常作動位相との両方に行われ
ることが、仮定されている。しかしながら、この測定及
び制御方法を、これらの位相の一方の間にだけ行うこと
も可能であることを理解されたい。

光」目と肱速一 本発明は、上記のような構成及び作用を有しているので
、プラスチック射出成形機械において、金型のＩ７１寒
力の目標値からの偶然な１ηりが、閉塞力の変更に導く
こと無く、金型の閉塞力が行わなければならないか否か
の決定が、各作動サイクルの後に行われること無く、従
って、望ましくない高い回数の制御の介入が回避される
ことを可能とする新規な方法を提供するものであり、ま
た、設計が簡単であり、構造が強固であり、製作が経済
的であるプラスチック射出成形機械の閉塞力を測定し、
制御するための装置を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による閉塞力の測定及び制御のための
装置を備えたプラスチック射出成形機械の略平面図、第
２図は、第１図に示す測定及び制御のための装置の作動
線図である。 １・・・射出成形機械フレーム、２．４・・・金型半休
、７・・・トグル継手、１０・・・計算器、１１・・・
プログラミング装置、１２．１５・・・測定装置、１３
・・・増幅器、１４・・・変換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鋳型の閉塞力の発生に役立っている中央の調節可能
   なトグル継手を有しているプラスチック射出成形機械の
   閉塞力の測定及び制御のための方法において、機械の作
   動時間の少なくとも一部分の間において、閉塞力（Ｋ）
   が、各作動サイクル（Ｚ）の数によりあらかじめ決定さ
   れた作動期間（Ｂ）の各作動サイクル（Ｚ）に対して測
   定され、測定値から平均値が計算され、また、この平均
   値が、閉塞力（Ｋ）を含んでいる許容域（Ｔ）のあらか
   じめ与えられた目標値（Ｓ＿０）の外部の閉塞力制御域
   （Ｒ）の中に横たわっている時にだけ制御が行われ、こ
   の場合、制御が閉塞力変更段階において行われ、また、
   この場合、この変更段階に引き続く各作動サイクルに対
   して測定が行われ、また、平均値の決定に役立っている
   次ぎの作動期間が、閉塞力変更段階の後の測定が、許容
   域（Ｔ）の内部に横たわっている値を与える時に始めて
   再び開始するようにすることを特徴とする方法。 ２、閉塞力（Ｋ）の実際値（Ｓｉ）の測定が、トグル継
   手（７）のトグルレバーのすべての上における測定から
   複合され、これらの測定値が、プログラミング可能な計
   算器（１０）に、制御の介入を生じさせる信号の付与を
   介して決定するために供給され、この場合、制御の介入
   が、トグル継手が静的に負荷を解放されている場合及び
   動的に負荷を加えられている場合にだけ行われることが
   できるようにする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、始動位相及び熱的平衡が達せられた後の作動位相の
   両方において、制御の介入が行われ、この場合、始動位
   相の間の作動期間（Ｂ）のサイクル数が、正常の作動位
   相の作動期間のそれよりも、数倍より小さい特許請求の
   範囲第１又は２項記載の方法。 ４、若しも、測定が、警報限界（Ａ）を超過する実際値
   （Ｓｉ）となったならば、制御の介入が直ちに行われ、
   また、若しも、せいぜい、ほんのわずかな作動サイクル
   の後の実際値の測定が、再び、制御域（Ｒ）の内部の値
   を与える限りは、平均値の決定に役立っている作動期間
   （Ｂ）が中断されること無く、一方、実際値（Ｓｉ）が
   警報限界（Ａ）を超過したままであるならば、警報信号
   の発生及び（又は）機械の停止が行われるようにする特
   許請求の範囲第１、２又は３項記載の方法 ５、許容域（Ｔ）が、閉塞力（Ｋ）の目標値（Ｓ＿０）
   の０．５％と、２％との間の実際値（Ｓｉ）を含んでお
   り、一方、警報限界（Ａ）が、閉塞力の目標値（Ｓ＿０
   ）の±２％と、１００％との間に横たわっており、この
   場合、制御の介入の段階の大きさが、最低、許容域（Ｔ
   ）の半分である特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに
   記載の方法。 ６、トグル継手を介して行われる可動金型部分の上に作
   用をする閉塞力の測定及び制御のための装置において、
   トグル継手によって加えられる閉塞力の実際値（Ｓｉ）
   の測定のための測定装置（１２）が設けられており、前
   記測定装置（１２）の出力は、増幅器（１３）を介して
   計算器（１０）に接続されており、また、同様に、計算
   器（１０）に接続されると共に可動金型担体の位置に対
   応する信号の付与のための位置測定装置（１５）が設け
   られており、この場合、計算器（１０）の出力は、金型
   高さの調節のためのサーボモータ（９）に接続されてお
   り、また、この場合、計算器（１０）に接続されたプロ
   グラミング装置（１１）が設けられており、このプログ
   ラミング装置（１１）において、作動期間（Ｂ）ごとの
   サイクル数（Ｚ）、許容域（Ｔ）の大きさ、閉塞力変更
   段階の大きさ及び制御の介入の時点が、サーボモータ（
   ９）により調節可能となっていることを特徴とする装置
   。