KR20160115826A

KR20160115826A - 사출성형기

Info

Publication number: KR20160115826A
Application number: KR1020160035820A
Authority: KR
Inventors: 히로시 모리타; 마사히로 아베; 다카아키 모리에
Original assignee: 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2016-03-25
Publication date: 2016-10-06
Also published as: JP6644473B2; CN106003616B; TW201637815A; TWI626143B; KR101981372B1; JP2016185693A; CN106003616A

Abstract

축력의 밸런스의 조정을 지원할 수 있는, 사출성형기를 제공한다.
사출성형기는, 형체결력에 따라 신장되는 복수 개의 타이바와, 상기 타이바의 축력을 제어하는 컨트롤러를 구비하고, 상기 컨트롤러는, 상기 축력을 변화시키는 조작량에 근거하여, 상기 축력을 산출한다.

Description

사출성형기{INJECTION MOLDING MACHINE}

본 출원은 2015년 3월 27일에 출원된 일본 특허출원 제2015-067681호에 근거하여 우선권을 주장한다. 그 출원의 전체 내용은 이 명세서 중에 참고로 원용되어 있다.

본 발명은, 사출성형기에 관한 것이다.

사출성형기는, 금형장치의 형폐쇄, 형체결, 형개방을 행하는 형체결장치를 갖는다. 형체결장치는, 형체결력에 따라 신장되는 복수 개의 타이바를 갖는다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 형체결력은 복수 개의 타이바에 분산하여 가해져, 타이바가 신장된다. 타이바의 신장에 저항하는 힘을 축력이라고 한다. 복수 개의 타이바의 유효길이에 차가 있는 경우, 유효길이가 짧은 타이바와, 유효길이가 긴 타이바에서는 축력에 차가 발생한다. 여기에서, 타이바의 유효길이란, 타이바에 의하여 연결되는 부재끼리의 간격을 말하며, 예를 들면 형체결력이 작용하고 있지 않는 상태에서 계측된다. 타이바의 유효길이를 조정함으로써, 축력의 밸런스를 조정할 수 있다.

일본 공개특허공보 2004-249637호

하나의 타이바의 유효길이를 조정하면, 형체결력의 분산상태가 변경되어, 모든 타이바의 축력이 변경될 수 있다. 이로 인하여, 축력의 밸런스가 목표의 밸런스가 되도록 각 타이바의 유효길이를 설정하는 것이 번잡하였다.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 축력의 밸런스의 조정을 지원할 수 있는, 사출성형기의 제공을 주된 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태에 의하면,

형체결력에 따라 신장되는 복수 개의 타이바와,

상기 타이바의 축력을 제어하는 컨트롤러를 구비하고,

상기 컨트롤러는, 상기 축력을 변화시키는 조작량에 근거하여, 상기 축력을 산출하는, 사출성형기가 제공된다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 축력의 밸런스의 조정을 지원할 수 있는, 사출성형기가 제공된다.

도 1은 일 실시형태에 의한 사출성형기의 형개방완료 시의 상태를 나타내는 도이다.
도 2는 일 실시형태에 의한 사출성형기의 형체결 시의 상태를 나타내는 도이다.
도 3은 일 실시형태에 의한 사출성형기의 타이바의 위치관계를 나타내는 도로서, 가동플래튼측으로부터 고정플래튼을 본 도이다.
도 4는 일 실시형태에 의한 사출성형기의 조작화면을 나타내는 도이다.
도 5는 일 실시형태에 의한 컨트롤러를 나타내는 도이다.
도 6은 일 실시형태에 의한 컨트롤러의 축력추정부를 나타내는 도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명하지만, 각 도면에 있어서, 동일한 또는 대응하는 구성에 대해서는 동일한 또는 대응하는 부호를 붙여 설명을 생략한다.

도 1은, 일 실시형태에 의한 사출성형기의 형개방완료 시의 상태를 나타내는 도이다. 도 2는, 일 실시형태에 의한 사출성형기의 형체결 시의 상태를 나타내는 도이다. 사출성형기는, 프레임(Fr), 형체결장치(10), 조작장치(70), 표시장치(80) 및 컨트롤러(90) 등을 갖는다.

컨트롤러(90)는, CPU(Central Processing Unit)(91)와, 메모리 등의 기억매체(92)를 갖는다. 컨트롤러(90)는, 기억매체(92)에 기억된 프로그램을 CPU(91)에 실행시킴으로써, 형체결장치(10), 조작장치(70) 및 표시장치(80) 등을 제어한다.

형체결장치(10)는, 금형장치(30)의 형폐쇄, 형체결, 형개방을 행한다. 형체결장치(10)는, 고정플래튼(12), 가동플래튼(13), 리어플래튼(15), 타이바(16), 토글기구(20), 및 형체결모터(21)를 갖는다. 이하, 형폐쇄 시의 가동플래튼(13)의 이동방향(도 1, 도 2 중 우측방향)을 전방으로 하고, 형개방 시의 가동플래튼(13)의 이동방향(도 1, 도 2 중 좌측방향)을 후방으로 하여 설명한다.

고정플래튼(12)은, 프레임(Fr)에 대하여 고정된다. 고정플래튼(12)에 있어서의 가동플래튼(13)과의 대향면에 고정금형(32)이 장착된다.

가동플래튼(13)은, 프레임(Fr) 상에 부설되는 가이드(예를 들면 가이드레일)(17)를 따라 이동 가능하게 되고, 고정플래튼(12)에 대하여 진퇴 가능하게 된다. 가동플래튼(13)에 있어서의 고정플래튼(12)과의 대향면에 가동금형(33)이 장착된다.

고정플래튼(12)에 대하여 가동플래튼(13)을 진퇴시킴으로써, 형폐쇄, 형체결, 형개방이 행해진다. 고정금형(32)과 가동금형(33)으로 금형장치(30)가 구성된다.

리어플래튼(15)은, 고정플래튼(12)과 간격을 두고 연결되어, 프레임(Fr) 상에 형개폐방향으로 이동 가능하게 적재된다. 또한, 리어플래튼(15)은, 프레임(Fr) 상에 부설되는 가이드를 따라 이동 가능하게 되어도 된다. 리어플래튼(15)의 가이드는, 가동플래튼(13)의 가이드(17)와 공통의 것이어도 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 고정플래튼(12)이 프레임(Fr)에 대하여 고정되고, 리어플래튼(15)이 프레임(Fr)에 대하여 형개폐방향으로 이동 가능하게 되지만, 리어플래튼(15)이 프레임(Fr)에 대하여 고정되고, 고정플래튼(12)이 프레임(Fr)에 대하여 형개폐방향으로 이동 가능하게 되어도 된다.

타이바(16)는, 고정플래튼(12)과 리어플래튼(15)을 간격을 두고 연결한다. 타이바(16)는, 복수 개 이용된다. 각 타이바(16)는, 형개폐방향에 평행으로 되어, 형체결력에 따라 신장된다.

토글기구(20)는, 가동플래튼(13)과 리어플래튼(15)의 사이에 배치된다. 토글기구(20)는, 크로스헤드(20a), 복수의 링크(20b, 20c) 등으로 구성된다. 일방의 링크(20b)는 가동플래튼(13)에 요동 가능하게 장착되고, 타방의 링크(20c)는 리어플래튼(15)에 요동 가능하게 장착된다. 이들 링크(20b, 20c)는, 핀 등으로 굴신(屈伸) 가능하게 연결된다. 크로스헤드(20a)를 진퇴시킴으로써, 복수의 링크(20b, 20c)가 굴신되고, 리어플래튼(15)에 대하여 가동플래튼(13)이 진퇴된다.

형체결모터(21)는, 리어플래튼(15)에 장착되어, 크로스헤드(20a)를 진퇴시킴으로써, 가동플래튼(13)을 진퇴시킨다. 형체결모터(21)와 크로스헤드(20a)의 사이에는, 형체결모터(21)의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 크로스헤드(20a)에 전달하는 운동변환기구가 마련된다. 운동변환기구는 예를 들면 볼나사기구로 구성된다.

형체결장치(10)의 동작은, 컨트롤러(90)에 의하여 제어된다. 컨트롤러(90)는, 형폐쇄공정, 형체결공정, 형개방공정 등을 제어한다.

형폐쇄공정에서는, 형체결모터(21)를 구동하여 가동플래튼(13)을 전진시킴으로써, 가동금형(33)을 고정금형(32)에 접촉시킨다.

형체결공정에서는, 형체결모터(21)를 더 구동시킴으로써 형체결력을 발생시킨다. 형체결 시에 가동금형(33)과 고정금형(32)의 사이에 캐비티공간이 형성되고, 캐비티공간에 액상의 성형재료가 충전된다. 캐비티공간 내의 성형재료는, 고화되어, 성형품이 된다.

형개방공정에서는, 형체결모터(21)를 구동하여 가동플래튼(13)을 후퇴시킴으로써, 가동금형(33)을 고정금형(32)으로부터 이격시킨다.

또한, 본 실시형태의 형체결장치(10)는, 가동플래튼(13)을 이동시키는 구동원으로서, 형체결모터(21)를 갖지만, 형체결모터(21) 대신에, 유압실린더를 가져도 된다. 또, 형체결장치(10)는, 형개폐용으로 리니어모터를 가지며, 형체결용으로 전자석을 가져도 된다.

도 3은, 일 실시형태에 의한 사출성형기의 타이바의 위치관계를 나타내는 도로서, 가동플래튼측으로부터 고정플래튼을 본 도이다. 사출성형기는, 타이바(16)를 4개 갖는다. 4개의 타이바(16)는, 형개폐방향에서 보아, 수평선(L1)을 중심으로 상하대칭으로 배치되고, 또한, 연직선(L2)을 중심으로 좌우대칭으로 배치된다. 수평선(L1)보다 상측을 천측(天側), 수평선(L1)보다 하측을 지측(地側)이라고 한다. 또, 연직선(L2)보다 조작장치(70)측을 조작측, 연직선(L2)보다 조작장치(70)와는 반대측을 반조작측이라고 한다.

형체결력은 4개의 타이바(16)에 분산하여 가해져, 각 타이바(16)가 신장된다. 각 타이바(16)의 신장에 저항하는 힘을 축력이라고 한다. 4개의 타이바(16)의 유효길이에 차가 있는 경우, 유효길이가 짧은 타이바(16)와, 유효길이가 긴 타이바(16)에서는 축력에 차가 발생한다. 여기에서, 타이바(16)의 유효길이란, 타이바(16)에 의하여 연결되는 고정플래튼(12)과 리어플래튼(15)의 간격을 말하며, 예를 들면 형체결력이 작용하고 있지 않는 상태에서 계측된다.

타이바(16)의 유효길이를 조정함으로써, 축력의 밸런스를 조정할 수 있다. 축력의 밸런스는, 예를 들면 형체결 시에 고정금형(32)과 가동금형(33)의 면압이 목표의 분포가 되도록 설정된다. 목표의 분포는, 균일분포, 불균일분포 중 어느 하나여도 되고, 상황에 따라 설정된다. 성형불량을 저감할 수 있다.

타이바(16)는 금속재료로 형성되기 때문에, 타이바(16)의 유효길이는 타이바(16)의 온도에 의하여 변화된다. 타이바(16)의 온도가 높을수록, 타이바(16)의 유효길이가 길어진다. 타이바(16)의 온도를 조절함으로써, 타이바(16)의 유효길이를 조정할 수 있으며, 축력의 밸런스를 조정할 수 있다.

따라서, 각 타이바(16)에는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 축력검출기(22), 온도조절기(23), 온도검출기(24) 등이 장착된다. 축력검출기(22), 온도조절기(23), 온도검출기(24) 등은, 형체결장치(10)에 구비된다.

축력검출기(22)는, 타이바(16)의 축력을 검출한다. 축력검출기(22)는, 예를 들면 변형 게이지식으로서, 타이바(16)의 변형을 검출함으로써 타이바(16)의 축력을 검출한다. 축력검출기(22)는, 검출결과를 컨트롤러(90)로 출력한다.

컨트롤러(90)는, 축력의 밸런스의 실적치가 설정치가 되도록, 타이바(16)의 온도를 설정한다. 이 설정방법에 대해서는 후술한다.

또한, 상기 실시형태의 축력검출기(22)는, 변형 게이지식이지만, 압전식, 용량식, 유압식, 전자식 등이어도 된다.

온도조절기(23)는, 타이바(16)의 온도를 조절한다. 타이바(16)의 온도조절기(23)에 의하여 온도를 조절하는 부분을 온도조절부라고 부른다. 온도조절기(23)는, 예를 들면 히터 등의 가열기를 포함하며, 가열에 의하여 타이바(16)의 온도조절부의 온도를 조절한다.

또한, 온도조절기(23)는, 수냉재킷 등의 냉각기를 포함하며, 냉각에 의하여 타이바(16)의 온도조절부의 온도를 조절해도 된다. 온도조절기(23)는, 가열기와 냉각기의 양방을 포함해도 된다.

컨트롤러(90)는, 타이바(16)의 온도조절부의 온도의 실적치가 설정치가 되도록, 온도조절기(23)를 제어한다. 제어는, 피드백제어, 피드포워드제어 중 어느 것이어도 된다.

그런데, 하나의 타이바(16)의 온도조절부의 온도를 설정변경하여 그 유효길이를 조정하면, 형체결력의 분산상태가 변경되어, 모든 타이바의 축력이 변경될 수 있다. 또, 하나의 타이바(16)의 온도조절부의 온도를 설정변경하면, 열의 이동에 의하여 그 외의 타이바의 온도가 변경될 수 있다.

따라서, 컨트롤러(90)는, 각 타이바(16)의 축력을 개별적으로 관리하는 대신에, 축력의 밸런스를 관리한다. 이로써, 자세하게는 후술하지만, 축력의 밸런스의 조정을 지원할 수 있다.

또한, 컨트롤러(90)는, 축력의 밸런스를 관리함과 함께, 각 축력을 개별적으로 관리해도 된다.

컨트롤러(90)는, 조작장치(70) 및 표시장치(80)에 접속된다. 조작장치(70) 및 표시장치(80)는, 예를 들면 터치패널로 구성되며, 일체화되어도 된다. 조작장치(70)는, 유저에 의한 입력조작을 받아들여, 입력조작에 따른 신호를 컨트롤러(90)로 출력한다. 표시장치(80)는, 컨트롤러(90)에 의한 제어하에서, 조작장치(70)에 있어서의 입력조작에 따른 조작화면을 표시한다. 조작화면은, 사출성형기의 설정 등에 이용된다. 조작화면은, 복수 준비되며, 변환되어 표시되거나, 겹쳐서 표시된다. 유저는, 표시장치(80)로 표시되는 조작화면을 보면서, 조작장치(70)를 조작함으로써 사출성형기의 설정 등을 행한다.

또한, 본 실시형태의 조작장치(70) 및 표시장치(80)는, 일체화되어 있지만, 독립적으로 마련되어도 된다. 또, 조작장치(70)는, 복수 마련되어도 된다.

도 4는, 일 실시형태에 의한 사출성형기의 조작화면을 나타내는 도이다. 조작화면은, 축력밸런스 표시부(82)를 갖는다. 축력밸런스 표시부(82)는, 축력의 밸런스를 표시한다. 따라서, 각 축력을 개별적으로 표시하는 경우보다, 고정금형(32)과 가동금형(33)의 면압분포를 유저가 파악하기 쉽고 조정하기 쉽다. 여기에서, 축력의 밸런스란, 축력의 불균일상태를 의미하며, 예를 들면 축력의 차로 나타내도 된다. 축력의 차는, 축력의 평균에 대한 비율(%)로 나타내도 된다.

또한, 조작화면은, 각 축력을 개별적으로 표시하는 축력표시부를 더 가져도 된다.

축력밸런스 표시부(82)는, 수평 축력밸런스 표시부(83)와, 연직 축력밸런스 표시부(84)를 갖는다. 수평 축력밸런스 표시부(83)와, 연직 축력밸런스 표시부(84)는, 조작화면에 동시에 표시되어도 된다. 2방향의 밸런스를 시인할 수 있다.

수평 축력밸런스 표시부(83)는, 수평방향에 있어서의 축력의 밸런스(이하, 수평 축력밸런스라고도 함)를 표시한다. 수평 축력밸런스는, 예를 들면 조작측의 2개의 타이바(16)의 축력의 평균치와, 반조작측의 2개의 타이바(16)의 축력의 평균치의 차로 나타난다. 이 차는, 모든 축력의 평균치에 대한 비율(%)로 나타나도 된다. 비율의 경우, 형체결력의 대소에 의한 변동이 없다.

수평 축력밸런스의 수치를 Nh(%)라고 하면, 조작측의 축력의 평균치는 100+Nh/2(%), 반조작측의 축력의 평균치는 100-Nh/2(%)가 된다. 수평 축력밸런스의 수치 Nh가 정인 것은, 조작측의 축력의 평균치가 반조작측의 축력의 평균치보다 큰 것을 의미한다. 한편, 수평 축력밸런스의 수치 Nh가 부인 것은, 조작측의 축력의 평균치가 반조작측의 축력의 평균치보다 작은 것을 의미한다.

또한, 수평 축력밸런스의 수치의 정부(正負)와, 조작측의 축력과 반조작측의 축력의 대소의 관계는 반대여도 된다.

수평 축력밸런스 표시부(83)는, 설정치표시부(83a)와, 실적치표시부(83b)를 갖는다. 설정치표시부(83a)는, 수평 축력밸런스의 설정치를 표시한다. 실적치표시부(83b)는, 수평 축력밸런스의 실적치를 표시한다. 설정치표시부(83a)와, 실적치표시부(83b)는, 조작화면에 동시에 표시되어도 된다. 설정치와 실적치의 편차를 시인할 수 있다.

유저는, 조작화면을 보면서, 조작장치(70)를 조작함으로써, 수평 축력밸런스의 설정치를 설정치표시부(83a)에 입력한다. 컨트롤러(90)는, 수평 축력밸런스의 실적치가 설정치가 되도록, 타이바(16)의 온도를 설정한다.

연직 축력밸런스 표시부(84)는, 연직방향에 있어서의 축력의 밸런스(이하, 연직 축력밸런스라고도 함)를 표시한다. 연직 축력밸런스는, 예를 들면 천측의 2개의 타이바(16)의 축력의 평균치와, 지측의 2개의 타이바(16)의 축력의 평균치의 차로 나타난다. 이 차는, 모든 축력의 평균치에 대한 비율(%)로 나타나도 된다. 비율의 경우, 형체결력의 대소에 의한 변동이 없다.

연직 축력밸런스의 수치를 Nv(%)라고 하면, 천측의 축력의 평균치는 100+Nv/2(%), 지측의 축력의 평균치는 100-Nv/2(%)가 된다. 연직 축력밸런스의 수치 Nv가 정인 것은, 천측의 축력의 평균치가 지측의 축력의 평균치보다 큰 것을 의미한다. 한편, 연직 축력밸런스의 수치 Nv가 부인 것은, 천측의 축력의 평균치가 지측의 축력의 평균치보다 작은 것을 의미한다.

또한, 연직 축력밸런스의 수치의 정부와, 천측의 축력과 지측의 축력의 대소의 관계는 반대여도 된다.

연직 축력밸런스 표시부(84)는, 설정치표시부(84a)와, 실적치표시부(84b)를 갖는다. 설정치표시부(84a)는, 연직 축력밸런스의 설정치를 표시한다. 실적치표시부(84b)는, 연직 축력밸런스의 실적치를 표시한다. 설정치표시부(84a)와, 실적치표시부(84b)는, 조작화면에 동시에 표시되어도 된다. 설정치와 실적치의 편차를 시인할 수 있다.

유저는, 조작화면을 보면서, 조작장치(70)를 조작함으로써, 연직 축력밸런스의 설정치를 설정치표시부(84a)에 입력한다. 컨트롤러(90)는, 연직 축력밸런스의 실적치가 설정치가 되도록, 타이바(16)의 온도를 설정한다.

도 5는, 일 실시형태에 의한 컨트롤러를 나타내는 도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(90)는, 축력의 밸런스의 설정치 등에 근거하여, 축력을 변화시키는 조작량으로서의 타이바(16)의 온도조절부의 온도의 설정치를 산출한다.

컨트롤러(90)는, 축력설정부(101), 축력계측부(102), 비간섭연산부(103), 온도설정부(104), 온도계측부(105), 및 온도조절지령부(106)를 갖는다.

축력설정부(101)는, 축력의 밸런스의 설정치를 구한다. 예를 들면, 축력설정부(101)는, 조작화면을 이용하여, 수평 축력밸런스의 설정치, 및 연직 축력밸런스의 설정치를 취득한다. 축력의 밸런스는, 축력의 불균일상태, 예를 들면 축력의 차로 나타내도 된다. 축력의 차는, 축력의 평균에 대한 비율(%)로 나타내도 된다. 비율의 경우, 형체결력의 대소에 의한 변동이 없다.

축력계측부(102)는, 축력검출기(22)를 이용하여, 각 타이바(16)의 축력의 실적치를 계측한다.

비간섭연산부(103)는, 축력계측부(102)의 계측결과에 근거하여, 축력의 밸런스의 실적치를 구한다. 예를 들면, 비간섭연산부(103)는, 수평 축력밸런스의 실적치, 및 연직 축력밸런스의 실적치를 산출한다.

온도설정부(104)는, 축력의 밸런스의 설정치 등(도 5에서는 설정치와 실적치의 차)에 근거하여, 각 타이바(16)의 온도조절부의 온도의 설정치를 산출한다. 이 산출이 각 축력의 설정치에 근거하여 행해지는 경우에 비하여, 하나의 타이바(16)의 온도조절부의 온도의 설정변경이 다른 타이바(16)의 축력에 대하여 주는 영향이 취급하기 쉽고, 각 타이바(16)의 온도조절부의 온도의 설정이 용이하다. 다만, 자세하게는 후술하지만, 축력의 밸런스의 실적치 대신에, 축력의 밸런스의 추정치가 이용되어도 된다.

온도설정부(104)는, 예를 들면,

조작측 또한 천측의 타이바(16)의 온도조절부의 온도를 T0+Th+Tv,

조작측 또한 지측의 타이바(16)의 온도조절부의 온도를 T0+Th-Tv,

반조작측 또한 천측의 타이바(16)의 온도조절부의 온도를 T0-Th+Tv,

반조작측 또한 지측의 타이바(16)의 온도조절부의 온도를 T0-Th-Tv

로 하여, T0(℃), Th(℃), Tv(℃)를 설정해도 된다. T0는 모든 타이바(16)의 온도조절부의 온도의 평균치(℃), Th는 수평방향에 있어서의 온도조절부의 온도의 밸런스(차), Tv는 연직방향에 있어서의 온도조절부의 온도의 밸런스(차)를 각각 나타낸다.

온도설정부(104)는, 조작량으로서의 타이바(16)의 온도조절부의 온도의 설정변경이 축력의 밸런스에 대하여 주는 영향에 근거하여, 각 타이바(16)의 온도조절부의 온도의 설정치를 산출해도 된다. 하나의 타이바(16)의 온도조절부의 온도의 설정변경이 다른 타이바(16)의 축력에 대하여 주는 영향을 고려할 수 있다. 상기 영향은, 실험이나 시뮬레이션에 의하여 미리 구할 수 있고, 기억매체(92)에 저장된 것을 독출하여 이용한다. 상기 영향은, 식이나 표 등의 형태로 기억매체(92)에 저장되어도 된다.

온도계측부(105)는, 온도검출기(24)를 이용하여, 타이바(16)의 온도조절부의 온도의 실적치를 계측한다.

온도조절지령부(106)는, 타이바(16)의 온도조절부의 온도의 설정치 등(도 5에서는 설정치와 실적치의 차)에 근거하여, 각 온도조절기(23)에 대한 지령을 생성한다.

이상 설명한 바와 같이, 컨트롤러(90)는, 축력의 밸런스의 설정치 등에 근거하여, 축력을 변화시키는 조작량으로서의 타이바(16)의 온도조절부의 온도의 설정치를 산출한다. 이 설정치는, 타이바(16)마다 산출된다. 컨트롤러(90)는, 산출된 설정치 등에 근거하여, 온도조절기(23)의 지령을 생성한다. 이 지령은, 온도조절기(23)마다 생성된다.

그런데, 타이바(16)의 온도조절부의 온도의 실적치가 설정치가 되기까지는 시간이 걸린다. 또, 그 실적치가 설정치로 안정된 후에도, 형체결장치(10) 전체의 온도분포가 안정되기까지는 시간이 걸린다. 또한, 축력의 실적치는, 형체결 시에만 계측할 수 있으며, 상시 계측할 수 없다.

따라서, 컨트롤러(90)는, 축력추정부(107)(도 6 참조)를 가져도 된다. 축력추정부(107)는, 축력을 변화시키는 조작량으로서의 타이바(16)의 온도조절부의 온도에 근거하여, 축력을 추정한다.

컨트롤러(90)는, 도 5에 나타내는 축력계측부(102)에 의하여 축력의 실적치를 계측할 수 없는 동안에도, 축력의 실적치 대신에 축력의 추정치를 이용하여, 온도조절기(23)를 적절히 제어할 수 있다. 따라서, 타이바(16)의 축력이 안정될 때까지의 시간을 단축할 수 있다.

축력추정부(107)는, 예를 들면 도 6에 나타내는 바와 같이, 축력연산부(108)와, 연산보정부(109)를 갖는다.

축력연산부(108)는, 축력을 변화시키는 조작량으로서의 타이바(16)의 온도조절부의 온도에 근거하여 축력을 산출한다. 축력연산부(108)는, 축력의 산출에, 상기 온도조절부의 온도의 실적치를 이용해도 된다.

또한, 본 실시형태의 축력연산부(108)는, 축력의 산출에, 상기 온도조절부의 온도의 실적치를 이용하지만, 상기 온도조절부의 온도의 설정치를 이용해도 된다.

축력연산부(108)는, 축력의 산출에, 예를 들면 유한요소법(Finite Element Method)을 이용한다. 유한요소법에 의하면, 형체결장치(10)의 온도분포의 시간변화를 계산할 수 있으며, 각 축력을 산출할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 축력연산부(108)는, 축력의 산출에, 유한요소법을 이용하지만, 열확산방정식 등을 토대로 작성한 전열모델을 이용해도 된다. 축력의 산출에는, 비열, 열전달율 등이 이용된다.

축력연산부(108)는, 축력의 현재치(순시치)를 산출해도 되고, 과도상태의 축력을 산출해도 된다. 여기에서, 과도상태란, 온도조절기(23)의 제어개시부터, 형체결장치(10) 전체의 온도분포가 안정될 때까지의 상태를 말한다.

또한, 현재치는, 과도상태에서의 값에 한정되지 않고, 정상상태에서의 값이어도 된다. 여기에서, 정상상태란, 타이바(16)의 온도조절부의 온도의 실적치가 설정치로 안정되고, 또한, 형체결장치(10) 전체의 온도분포가 안정된 상태를 말한다.

축력연산부(108)는, 축력의 현재치 대신에, 예를 들면 축력의 장래치(예를 들면 정상치)를 산출해도 된다.

축력연산부(108)는, 도 5에 나타내는 비간섭연산부(103)의 기능을 가져도 되고, 축력의 밸런스를 산출해도 된다. 축력의 밸런스는, 축력의 불균일상태, 예를 들면 축력의 차로 나타내도 된다. 축력의 차는, 축력의 평균에 대한 비율(%)로 나타내도 된다. 비율의 경우, 형체결력의 대소에 의한 변동이 없다.

축력연산부(108)는, 예를 들면, 수평 축력밸런스, 및 연직 축력밸런스를 산출한다. 2방향에 있어서의 밸런스를 동시에 컨트롤러(90)가 조정할 수 있다. 또한, 컨트롤러(90)는 어느 일방향만의 축력의 밸런스를 조정해도 되고, 어느 일방향만의 축력의 밸런스를 축력연산부(108)가 산출해도 된다.

연산보정부(109)는, 축력연산부(108)에 의하여 산출되는 축력의 산출치를, 축력의 실적치에 근거하여 보정한다. 이로써, 축력추정부(107)에 의한 축력의 추정정밀도를 높일 수 있다.

예를 들면, 연산보정부(109)는, 축력연산부(108)의 입력치에 가산하는 보상치를 산출한다. 연산보정부(109)는, 형체결 시에 계측되는 축력의 실적치와, 축력의 산출치의 차분에 근거하여, 온도의 보상치를 산출한다. 이 온도의 보상치를 온도의 실적치에 가산함으로써, 축력의 산출치를 보정할 수 있다. 이 온도의 보상치는, 차회 축력의 실적치의 계측까지 이용되어도 되고, 축력의 실적치의 계측마다 갱신되어도 된다.

또한, 본 실시형태의 연산보정부(109)는, 축력연산부(108)의 입력치에 가산하는 보상치를 산출하지만, 축력연산부(108)의 출력치에 가산하는 보상치를 산출해도 된다.

이상, 사출성형기의 실시형태 등에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태 등에 한정되는 것은 아니고, 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에 있어서, 다양한 변형, 개량이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시형태에서는, 축력검출기(22), 온도조절기(23), 및 온도검출기(24)가, 모든 타이바(16)에 장착되지만, 일부의 타이바(16)에만 장착되어도 된다. 예를 들면, 컨트롤러(90)가 연직 축력밸런스와 수평 축력밸런스의 양방을 조정하는 경우, 4개의 타이바(16) 중 3개에만, 온도조절기(23), 및 온도검출기(24)가 장착되어도 된다. 또, 컨트롤러(90)가 연직 축력밸런스만을 조정하는 경우, 천측 및 지측 중 편측의 타이바(16)에만, 온도조절기(23), 및 온도검출기(24)가 장착되어도 된다. 또, 컨트롤러(90)가 연직 축력밸런스만을 조정하는 경우, 천측의 2개의 타이바(16)의 일방, 및 지측의 2개의 타이바(16)의 일방에, 각각, 축력검출기(22)가 장착되어도 된다.

또, 상기 실시형태에서는, 축력의 밸런스를, 축력의 차로 나타내지만, 축력의 비로 나타내도 된다. 예를 들면 연직 축력밸런스는, 천측의 축력의 평균치와, 지측의 축력의 평균치의 비로 나타내도 된다. 마찬가지로, 수평 축력밸런스는, 조작측의 축력의 평균치와, 반조작측의 축력의 평균치의 비로 나타내도 된다.

또, 상기 실시형태의 컨트롤러(90)는, 축력을 변화시키는 조작량으로서, 타이바(16)의 온도를 이용하지만, 타이바(16)의 유효길이를 이용해도 된다. 타이바(16)의 유효길이의 조정에는, 예를 들면 타이바(16)에 형성되는 수나사(41), 수나사(41)에 대하여 나사결합되는 암나사(42), 및 암나사(42)를 회전시키는 회전모터(도시하지 않음) 등이 이용된다. 암나사(42)는, 리어플래튼(15)에 대하여 진퇴 불능하게 또한 회전 가능하게 장착된다. 컨트롤러(90)는, 회전모터의 회전을 제어함으로써, 타이바(16)의 유효길이를 조정한다. 또한, 암나사(42)는, 타이바(16)가 연결하는 2개의 부재(상기 실시형태에서는 고정플래튼(12) 및 리어플래튼(15)) 중 어느 것에 장착되어도 되고, 양방에 장착되어도 된다. 축력을 변화시키는 조작량으로서, 타이바(16)의 온도와, 타이바(16)의 유효길이의 양방을 이용해도 된다. 타이바(16)의 온도의 조절은, 타이바(16)를 가열하는 히터에 대한 공급전력의 증감에 의해서도 가능하다. 따라서, 히터에 대한 공급전력을, 축력을 변화시키는 조작량으로서 이용해도 된다.

또, 상기 실시형태의 형체결장치(10)는, 형개폐방향이 수평방향인 가로형이지만, 형개폐방향이 연직방향인 수직형이어도 된다. 수직형의 형체결장치는, 고정플래튼으로서의 하측 플래튼, 가동플래튼으로서의 상측 플래튼, 토글서포트, 토글기구, 및 타이바 등을 갖는다. 하측 플래튼에는 하측 금형이 장착되고, 상측 플래튼에는 상측 금형이 장착된다. 하측 금형과 상측 금형으로 금형장치가 구성된다. 하측 금형은, 로터리테이블을 통하여 하측 플래튼에 장착되어도 된다. 토글서포트는, 하측 플래튼의 하방에 배치되어, 상측 플래튼과 함께 승강한다. 토글기구는, 토글서포트와 하측 플래튼의 사이에 배치된다. 타이바는, 연직방향에 평행하게 되며, 하측 플래튼을 관통하여, 상측 플래튼과 토글서포트를 연결한다. 타이바의 개수는 통상 3개이다. 다만, 타이바의 개수는 특별히 한정되지 않는다.

10 형체결장치
12 고정플래튼
13 가동플래튼
16 타이바
22 축력검출기
23 온도조절기
24 온도검출기
30 금형장치
32 고정금형
33 가동금형
70 조작장치
80 표시장치
82 축력밸런스 표시부
83 수평 축력밸런스 표시부
83a 설정치표시부
83b 실적치표시부
84 연직 축력밸런스 표시부
84a 설정치표시부
84b 실적치표시부
90 컨트롤러
101 축력설정부
102 축력계측부
103 비간섭연산부
104 온도설정부
105 온도계측부
106 온도조절지령부
107 축력추정부
108 축력연산부
109 연산보정부

Claims

형체결력에 따라 신장되는 복수 개의 타이바와,
상기 타이바의 축력을 제어하는 컨트롤러를 구비하고,
상기 컨트롤러는, 상기 축력을 변화시키는 조작량에 근거하여, 상기 축력을 산출하는, 사출성형기.
청구항 1에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 조작량에 근거하여, 상기 축력의 현재치를 산출하는, 사출성형기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 축력의 산출치에 근거하여, 상기 조작량의 설정치를 산출하는, 사출성형기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 축력의 실적치에 근거하여, 상기 축력의 산출치를 보정하는, 사출성형기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 조작량에 근거하여, 상기 축력의 밸런스를 산출하는, 사출성형기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 조작량에 근거하여, 수평방향에 있어서의 상기 축력의 밸런스를 산출하는, 사출성형기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 조작량에 근거하여, 연직방향에 있어서의 상기 축력의 밸런스를 산출하는, 사출성형기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 축력의 밸런스로서 상기 축력의 차를 이용하는, 사출성형기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 축력의 차를, 상기 축력의 평균에 대한 비율로 나타내는, 사출성형기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 조작량으로서, 상기 타이바의 온도, 상기 타이바의 길이, 및 상기 타이바를 가열하는 히터에 대한 공급전력 중 적어도 하나를 이용하는, 사출성형기.