JPS6325014A

JPS6325014A - ２モ−タによる電動直圧式型締制御方式

Info

Publication number: JPS6325014A
Application number: JP61166808A
Authority: JP
Inventors: Zenji Inaba; 善治稲葉; Masao Kamiguchi; 賢男上口
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1986-07-17
Filing date: 1986-07-17
Publication date: 1988-02-02
Also published as: JPH0556249B2

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】産業上の利用分野本発明は、可動プラテンをモータによって駆動し、型締
を行う射出成形機における直圧式型締機構における型締
制御方式に関する。

従来の技術射出成形機の型締機構には駆動源よりトグル機構を介し
て金型をσｌｌ閉型型締行うトグル式型締機構と、駆動
源より直接金型を駆動し金型の開閉。

型締を行う直圧式型締機構が公知である。

型締機構は金型を開閉させるときは大きな力を必要とし
ないが、金型が閉じ金型を締付【チるとき、即ちロック
アツプ時には大きな力を必要としている。そのため、型
締機構の駆動源には大きな型締力の出せる駆動源を必要
とすると共に、１成形品を製造するサイクルタイムを短
くするために金型を早い速度で開閉させることのできる
駆動源を必要とする。

トグル成型ｌｌ１ｉ機構においては、金型が開の状態で
はそのトグルリンクの特性によって金型を早い速度で移
動させることができるが、金型が閉じた状態においては
、金型の移動速度は小さくなる代りに大きな力を発生で
きるという射出成形機の型締機構に適した特性を有して
いる。

一方、直圧式の型Ｉｌｌ　Ｉｎ横においては上）ホした
トグル式型締機構と異なり、金型の開、閉の状態に合わ
けて、金型移動の速度及び力を変えることができない。

しかし、金型の厚みが変わったとき、トグル式型締機構
では必要とする型厚調整を直圧式型締機構では行う必要
がないという利点を有している。

発明が解決しようとする問題点モータによって直接金型の開閉及び型締を行わせる場合
、必要とする型締力を出力でき、サイクルタイムを短く
するために早い型閉じ動作及び型開き動作をさせ得るモ
ータを得ようとすると、モータの容量が非常に大きくな
り、非常に高価な型締機構となってしまう。

汎用のモータによって必要とする型締力を得るには、モ
ータの出力を減速機構で減速して金型を移動させること
によって大きな型締力を得ることができる。しかし、減
速機を介して金型を移動させることから、型閉じ動作及
び型開き動作の速度は遅くなりサイクルタイムを長くし
射出成形機の効率を悪くするという欠点が生じることと
なる。

そこで、本発明の目的は、特別容量の大きい特殊なモー
タを使用せずして、サーボモータと誘導雷＠機を使用し
て、上記二律背反する問題点を改善し、型閉じ動作、型
聞き動作の速！立を早くすることができると共に、必要
とする型締力をも出力できる２つのモータで駆動される
電動直圧型締制御方式を提供することにある。

問題点を解決するための手段と作用本発明は、回転運動を直線運動に変え一方の金型が取付
けられる可動プラテンを移動させる運動変換手段の回転
部材を伝動手段を介して駆動するサーボモータと、上記
回転部材を伝動手段、クラッチ、減速機を介して駆動す
るブレーキ装置付誘導電動機と、上記サーボモータ、誘
導電動別、クラッチ及びブレーキ装置を制御する数値制
御装置を設けて、型締時には、上記クラッチを切り、上
記サーボモータを駆動して設定された金型タッチ位置ま
でパルス分配し可動プラテンを移動させ、金型タッチ後
は、第１の発明においては、上記クラッチを入れ、上記
誘導電動機と上記サーボモータを同時に駆動し設定型締
力位置まで可動プラテンを移動させ、設定型締力位置ま
で上記サーボモータへのパルス分配が完了し、該位置に
可動プラテンが達すると上記ブレーキ装置を作動させて
、可動プラテンを該位置にロックし型締力を保持するよ
うにし、また、第２の発明においては、第１の発明と同
様に、金型タッチ位置まで上記サーボモータによって駆
動し、金型タッチ位置までのパルス分配が終了すると、
上記サーボモータの励磁を解き、上記クラッチを入れて
上記誘導電動別の出力を上記減速機で減速した出力で上
記回転部材を駆動し可動プラテンを型締方向に移動させ
上記サーボモータに取付けられた絶対位置検出器によっ
て設定型締力位置が検出されると、上記ブレーキ装置を
作動させて、可動プラテン位置を該位置にロックすると
共に、上記サーボモータのサーボ回路内のエラーレジス
タに溜ったエラー最をフローアップしてゼロにする。

なお、型開き時には上記クラッチを切り、上記サーボモ
ータによって型開き完了位置まで可動ブラデンを後退さ
せる。

これにより、型閉じ、型間ぎ時にはサーボモータにより
高速で可動プラテンを移動させ、型締時には誘導電動機
の出力を減速機を介して増幅して大きなトルクで金型を
締付けるようにした。

実施例第１図は本発明を実施する一実施例のブロック図で、１
は可動プラテン、２は固定プラテン、３はリアプラテン
であり、固定プラテン２及びリアプラテン３は射出成形
機のベース（図示せず）に固着され、両プラテン２．３
間には４本のタイバー４が固定されている。可動プラテ
ン１は上記４木のタイバー４が貫通し、該タイバー４に
沿って図中左右に移動可能になっている。そして、可動
プラテン１、固定プラテン２には金型が各々固着される
ようになっている。また、可動プラテン１の中心部には
ナツト取付部材５が固着され、該ナツト取付部材５には
ボールネジ６と螺合するポールナツト７が固着されてい
る。上記ナツト取付部材５は略円筒状で、中心部の孔内
を上記ボールネジ６が選出自在になっている。上記ボー
ルネジ６の軸８はリアプラテン３にスラスト及びラジア
ル軸受けされ、他端にタイミング歯車９が固着されてい
る。また、上記リアプラテン３または射出成形態のベー
スには絶対位置検出器ＰＣ付きのサーボモータ１０が固
着され、該サーボモータ１０のモータ軸にはタイミング
歯車１０が固着されている。

射出成形機のベースにはブレーキ装置１３付きの誘導電
動機１２が固定され、該誘導電動機１２のモータ軸は減
速機１４の入力軸に連結され、ざらに減速機１４の出力
軸はクラッチ１５に入力され、クラッチ１５の出力軸は
リアプラテン３で軸受けされて、その先端にタイミング
歯車１６が固着されている。そして、上記タイミングｍ
車９゜１１．１６間にはタイミングベルト１７ｊｆｉ装
架されている。ＳＷ１〜ＳＷ３は開閉器で、後述する数
値制御装置（以下、ＮＧ装置という）２０からの指令で
オン、オフし、電源１８からの誘導電動機１２、ブレー
キ装置１３、クラッチ１５への給電をオン、オフさせる
ものである。

ＮＣ装置２０は、数値制御用マイクロプロセッサ（以下
、ＮＣ用ＣＰＵという）２１と、プログラマブルマシン
コントローラ用マイクロプロセッサ（以下、ＰＭＣ用Ｃ
ＰＵという）２２とを備えている。ＮＧ用ＣＰＵ２１に
は射出成形機の全体制御のための管理プログラムを記憶
したＲＯＭ２３、各種演算結果等を一時的に記憶するＲ
ＡＭ２４が接続されると共に、射出用、スクリュ回転用
、エジェクタ用等の各軸のサーボモータ及び前述の型締
橢構のサーボモータ１０を駆動制御するためのサーボ回
路（その内サーボモータ１０用のサーボ回路のみを符号
２５で示す）がサーボインタフェース２６を介して接続
されている。一方、ＰＭＣ用ＣＰＵ２２には射出成形機
のシーケンス制御用のプログラム等を記憶したＲＯＭ２
７．演算結果等を一時記憶するＲＡＭ２８が接続されて
いる。ざらに、両ＣＰＵ２１．２２間に介在するバスア
ービタコントローラ（以下、ＢＡＣという）２９には、
射出成形機の動作制御用のプログラム等を記憶した不揮
発性の共有ＲＡＭ３０．入力回路３１．出力回路３２お
よびオペレータパネルコントローラ（以下、ＯＰＣとい
う）３３が接続され、該０ＰＣ３３にはＣＲＴ表示装置
付きの手入力操作盤（以下、ＣＲＴ／ＭＤＩという）３
４が接続されている。そして、上記出力回路３２には、
上記開閉器ＳＷ１〜ＳＷ３が接続され、誘導電動機１２
．ブレーキ装置１３．クラッチ１５への給電を制御する
ようになっている。

次に動作を説明する。第２図は第１の発明の一実施例の
動作処理フローヂャートで、まず、ＣＲＴ／ＭＤＩ３４
より型締動作にともなう型開き完了位置、金型保護開始
位置、金型タッチ位置、型締力位置、型開き加速位置、
型開き減速位置及び各移動連結等をマクロ変数等で設定
しておく。そして、ｓ１１］で開始段階になるとＰＭＣ
用ＣＰＬＩ　２２は出力回路３２を介してスイッチＳＷ
３をオフにし、クラッチ１５を切る（ステップＳ１）。

−方、ＮＣ用ＣＰＬＪ２１はＮＣプログラムに従ってパ
ルス分配を行い、サーボインターフェイス２６゜サーボ
回路２５を介してサーボモータ１０を型閉じ方向へ駆動
し、タイミング歯車１１．タイミングベルト１７．タイ
ミング歯車９を介してボールネジ６を回転させ、該ボー
ルネジ６に螺合するボールナツトを前進（型閉じ方向）
させ、ナツト取付部材５を介して可動プラテンを前進さ
せ（ステップＳ２）、設定された金型タッチ位置まで可
動プラテンを移動させ、金型タッチ位置までのパルス分
配が完了すると、ＮＧ用ＣＰｔＪ２１は共有ＲＡＭ３０
にパルス分配完了信号を書込む。ＰＭＣ用ＣＰＵ２２は
このパルス分配完了信号を共有ＲＡＭ３０より読取ると
、出力回路３２を介して、スイッチＳＷ３をオンにしク
ラッチ１５を入れる（ステップ３３）、次に、ＮＧ用Ｃ
ＰＬＩ２１は設定型締力位置、即ち、ロックアツプ位置
までのパルス分配をサーボモータ１０へ開始し、ＰＭＣ
用ＣＰＵ２２は出力回路３２を介してスイッチＳＷ１を
オンにし誘導電動ｌ１１１８を駆動する（ステップ８４
）。その結果、誘導電動機１８の出力は減速機１４で減
速されて、そのトルクを増幅し、クラッチ１１を介して
タイミング歯車１６を駆動する。そのため、ボールネジ
６の軸８に固着されたタイミング歯車９は、誘導電動機
１２で駆動されるタイミング歯車１６とサーボモータ１
０で駆動されるタイミング歯車１１によってタイミング
ベルト１１を介して駆動され、大きなトルクでボールネ
ジ６を回転させることとなる。そのため、ポールナツト
７及び可動プラテン１は大きなトルクによって金型を締
付けることとなる。ロックアツプが完了し、ロックアツ
プ完了位置のインポジション信号（パルス分配完了信号
よりわずか早く出力される）がサーボ回路２５よりサー
ボインターフェイス２６を介して入力されるとＮＣ用Ｃ
ＰＩＪ２１は共有ＲＡＭ３０にロックアツプ完了信号を
書込み、ＰＭＣ用ＣＰＵ２２は該信号を読取り、出力回
路３２を介してスイッチＳＷ２をオンにしブレーキ装置
１３を作動させ、減速機１４．クラッチ１５．タイミン
グ歯車１６．タイミングベルト１７．タイミング歯車９
．ボールネジ６、ポールナツト７を介して可動プラテン
１をロックアツプ位置（設定型締力位置）に保持する。

またこのとき、ＰＭＣ用ＣＰＵ２２は出力回路３２を介
してスイッチＳＷ１をオフにし誘導電動機１２の駆動を
停止させる。

かくして、型閉じ、型締動作は終了するが、その後、溶
融成形樹脂が金型内に射出され、冷却された後、型開き
を行うときは、ＰＭＣ用ＣＰＵ２２は、出力回路３２を
介してスイッチＳＷ２．ＳＷ３をオフにして、ブレーキ
装置１３の作動を停止させ、かつクラッチ１５を切る。

そして、ＮＧ用ＣＰＵ２１はＮＣプログラムに従ってサ
ーボインターフェイス２６．サーボ回路２５を介して、
サーボモータ１０を駆動して、可動プラテン１を設定型
開き完了位置まで後退させることとなる。

以上が本実施例の動作であるが、型閉じ、型開ぎ時には
可動プラテン１はサーボモータ１０によって駆動され、
位置及び速度の制御もサーボモータ１０を駆動制御する
ＮＧ装置２０で制御され、正確でかつ高速に型閉じ、型
開き動作が行われる。

一方、型締時には、サーボモータ１０の出力トルクと誘
導電動機１２の出力を減速機１４で減速してトルクを増
幅して、可動プラテン１を大きなトルクで駆動するから
、大きな型締力が得られることとなる。

第３図は、Ｗ１２の発明の一実施例の動作処理フローチ
ャートで、該実施例と上記第１の発明の実施例との相違
は型締力を誘導電動機１２によって与える点である。

本実施例は、型開じ動作、即ち、金型がタッチするまで
は上記第１の発明の実施例と同一であり、第３図におけ
るステップ８１１〜８１３までは第１の発明の実施例の
ステップ８１〜Ｓ３と各々同一であるのでその説明を省
略する。即ち、クラッチ１５が切られ、サーボモータ１
０により可動プラテン１が金型タッチ位置まで前進し、
金型タッチ位置までパルス分配が完了すると、クラッチ
１５が入れられ（ステップ８１１〜５１３）、次に、Ｐ
ＭＣ用ＣＰＵ２２は出力回路３２を介してスイッチＳＷ
１をオンとし、ｖＩ：導電動ｇ１１２を駆動し、減速機
１４．クラッチ１５．タイミング歯車１６．タイミング
ベルト１７．タイミング歯車９、ボールネジ６、ポール
ナツト７を介して、可動プラテンを前進させる。そして
、このときＮＣ用ＣＰＵ２１はサーボオフとしてサーボ
インターフェイス２６．サーボ回路２５を介しサーボモ
ータ１０の励磁を解く（ステップ５１４）。

その結果、可動プラテンは誘導電動機１２の出力のみで
駆動されることとなる。即ち、誘導電動機１２の出力を
減速機１４で減速しトルクを増幅し、該トルクによって
型締を行うこととなる。この間励磁を切られたサーボモ
ータ１０はタイミングベルト１７．タイミング歯車１１
を介し、つれ回りを生じることとなる。そのため、該サ
ーボモータ１０に取付けられている絶対位置検出器ＰＣ
は可！、ＩＪプラテン１の位置を、この間においても検
出しており、ＮＣ用ＣＰＵ２１は、１段上位のタスクで
周期的に、この絶対位置検出器ＰＣの信号を読取って共
有ＲＡＭ３０に店込んでおり、ＰＭＣ用ＣＰＵ２２が共
有ＲＡＭ３０よりロックアツプ位置、即ち設定型締力位
置を検出すると、出力回路３２を介してスイッチＳＷ２
をオンとしてブレーキ装′ａ１３を作動させ、スイッチ
ＳＷ１をオフとして誘導雷Ｕｌｌ１１１２の駆動を停止
させる（ステップ５１５）。その結果、可動プラテン１
はロックアツプ位置で保持され、設定型締力が金をに付
与される。そして、ＮＣ用ＣＰＬＩ　２１はサーボモー
タ１０のつれ回りによりサーボ回路２５内のエラーレジ
スタに溜ったエラーｍをゼロにすべくフローアップしく
ステップ８１６）、型締動作を終了する。

また、型開き動作は第１の発明の実施例と同一であり、
その説明は省略する。

発明の効果本発明は、大きなトルクを必要とする型締時には誘導電
動機を駆動し、その出力トルクを減速機によって増幅し
て、該増幅された誘導電動機のトルクのみ、または、サ
ーボモータのトルクをも加惇して可動プラテンを移動さ
せ大きな型締力を発生させるようにし、型閉じ時及び型
開き時にはクラッチを切って、可動プラテンを移動させ
る伝動手段と上記誘導電動機の連結を解き、サーボモー
タのみによって可動プラテンを移動させ制御するように
したので、型締時には大きな型締力を発生でき、かつ、
型閉じ、型開き時には早い速度で可動プラテンを移動さ
せることができるから、本発明の方式では大ぎな容量の
モータを必要とせず、経済的でサイクルタイムの短い射
出成形機を得ることができる。また、可動プラテンを移
動させる駆動源は格別出力トルクの大きいサーボモータ
である必要がないので、型閉じ時に金型保護のために、
トルクリミットをサーボモータにかけたとぎ、トルクリ
ミットの分解能が小さくても、最適のトルクリミットを
かけることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のブロック図、第２図は第
１の発明の一実施例の型閉じ、型締の動作処理フローヂ
ャート、第３図は第２の発明の一実施例の型閉じ、型締
の動作処理フローヂャートである。１・・・可動プラテン、２・・・固定プラテン、３・・
・リアプラテン、４・・・タイバー、６・・・ボールネ
ジ、７・・・ポールナツト、９．１１．１６・・・タイ
ミング歯車、１０・・・サーボモータ、１２・・・誘導
電動機、１３・・・ブレーキ装置、１４・・・減速機、
１５・・・クラッチ、２０・・・数値制御装置、ＳＷ１
〜ＳＷ３・・・開閉器、ＰＣ・・・絶対値検出器。第２図第３図乏手　　続　　補　　正　　書昭和６１年８月２０日特許庁長官　黒　１）明　雄　殿１、事件の表示昭和６１年特許願第１６６８０８号：０発明の名称２モータによる電動直圧式型締制御方式１、補正をする
者事件との関係　　　　　特　許　出願人住所　　山梨県
南部留郡忍野村忍草字古馬場３５８０番地名称　　　フ
　ァ　す　ッ　り　株式会社［１代理人〒１０５５、補正命令の日付　　　な　し　（自発補正）ジ、補
正により増加する発明の数　　　（１）８、補正の内容（１）昭和６１年７月１７日提出の特許願ａ書第１頁第
１行と第２行の間に次の文を挿入する。「特許法第３８条ただし書の規定による特許願」（２）
同書同頁第５行目と第６行目の間に法文を挿入する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転運動を直線運動に変え一方の金型が取付けら
れる可動プラテンを移動させる運動変換手段と、該運動
変換手段の回転部材を伝動手段を介して駆動するサーボ
モータと、上記回転部材を伝動手段、クラッチ、減速機
を介して駆動するブレーキ装置付誘導電動機と、上記サ
ーボモータ、誘導電動機、クラッチ及びブレーキ装置を
制御する数値制御装置を有し、型締時には、上記クラッ
チを切り、上記サーボモータを駆動して設定された金型
タッチ位置まで可動プラテンを移動させ、金型タッチ後
は上記クラッチを入れ、上記誘導電動機と上記サーボモ
ータを同時に駆動し設定型締力位置まで可動プラテンを
移動させ、設定型締力に達すると上記ブレーキ装置を作
動させて可動プラテンを該位置にロックして型締力を保
持し、型開き時には、上記クラッチを切り、上記サーボ
モータで型開き完了位置まで可動プラテンを移動させる
ようにしたことを特徴とする２モータによる電動直圧型
締制御方式。
（２）回転運動を直線運動に変え一方の金型が取付けら
れる可動プラテンを移動させる運動変換手段と、該運動
変換手段の回転部材を伝動手段を介して駆動するサーボ
モータと、上記回転部材を伝動手段、クラッチ、減速機
を介して駆動するブレーキ装置付誘導電動機と、上記サ
ーボモータ、誘導電動機、クラッチ及びブレーキ装置を
制御する数値制御装置を有し、型締時には、上記クラッ
チを切り、上記サーボモータを駆動して設定された金型
タッチ位置まで可動プラテンを移動させ、金型タッチ後
は、上記サーボモータの励磁を解き、上記クラッチを入
れて上記誘導電動機を駆動し、上記サーボモータに取付
けられた絶対値検出器が設定型締力位置を検出すると上
記ブレーキ装置を作動させて可動プラテンを該位置にロ
ックし型締力を保持すると共に上記サーボモータのサー
ボ回路内のエラーレジスタ内のエラー量をフローアップ
しゼロにし、型開き時には上記クラッチを切り上記サー
ボモータで型開き完了位置まで可動プラテンを移動させ
ることを特徴とする２モータによる電動直圧型締制御方
式。