WO1989012541A1 - Crank mold-clamp of the type of variable stroke - Google Patents

Description

明 細 書

可 変 ス 卜 ロ ー ク 式 ク ラ ン ク 型締裝置

技 術 分 野

本発 明 は 、 射出成形機の型蹄装 ^ に 関 し 、 と く に 、 型 蹄位置 と 型開 き位置 間 の可動プ ラ テ ン の移動 ス 卜 ロ ー ク を 調整で き る電動可変 ス 卜 ロ ー ク 式 ク ラ ン ク 型締裝置 に 関 す る 。

背 景 技 術

射出成形機の型締装置 は 、 駆動力 伝達機構 に 関連 し て 卜 グル式 ， 直動式及 び ク ラ ン ク 式 に 大別 さ れ 、 ま た 、 駆 動力 発生 源 に 関連 し て 油圧式 と サ ー ボ モ ー タ 式 と に 分類 で き る 。

油圧式射 出成形機 は一般 に 圧力 油 が外 気温度 の影饗を 受 け . く 膨脹あ る い は収縮 を 行 う た め 安定 し た 型締カ や ϋ り 返 し 精度 が得 に く い上 に 、 保守が面倒で あ り 成形品 を に 保つ の が難 し い 。 そ こ で 、 最近 で は圧力 油 を ffl い な い +J — ボ モ ー タ 駆動 に よ る 型締装置 が注 目 を集 め て い る 。

し か し 、 サ ー ポ モ ー タ 駆動形直圧式 型締装歸 ' に あ っ て は 、 型 開 き ス 卜 ロ ー ク を調整 す る た め に は複雑 な制 御 が 必要で あ り 、 又 、 可動プラ テ ン に 印加 さ れる駆動 力 の大 き さ を型開 き 及び型 1¾】 じ 時 と 型蹄時 と の H で 大幅 に 異 な ら せ る こ と が 困難で 、 し た が つ て 強 い 型締カ を 得 に く い , サ ー ボ モ ー タ 駆動形 ト グル式型締装 w は モ ー タ 出 力 を 卜 グル機構 で増大 さ せ て 強 い型締 力 を得 る こ と は で き る ものの、 ロ ッ ク ア ッ プ動作に手間取るため高速の成形サ イ クルを実行するのが困難である 。

一方、 クラン ク式型締裝置は、 構造がシンプルで成形 サイ クルを高速で実行可能である という 優れた利点を有 する 。 但 し 、 クラン ク が Ί 回転する間 に上死点に至 っ た とき に可動プラテンが型閉 じ位置を と り 下死点に至っ た とき に型開き完了位置を と り 、 したが っ て 、 その型開き ス 卜 ロ ーク はク ラ ンクの長さ に よ っ て一義的に決定され て し ま う ため汎用性に乏 しかっ た。 例えば、 型開きス ト ロ ー ク が固定の射出成形機において、 フ ロ ン 卜プラテン 及び可動プラテン に夫々装着 した両金型半部間 に各半部 に対 し て変位自在に製品突出 し用のス 卜 リ ツ バプ レー 卜 を介在させてなるス リ ープ レー 卜 * タ イ プの金型を使用 する際に は、 個々の金型が固有の型開き距離を有するた め 、 特定の射出成形機に は特定の金型のみが使用可能で ある に過ぎない 。 し た がっ て、 この種の金型を用 いる に は型締装置の型開きス 卜 ロ ー ク が変更自在でなければ実 用性に欠け、 従来はク ラ ンク式型締機構の優れた点を利 用 する こ とができなか っ た 。

発 明 の 開 示

本発明の 目 的は、 型開きス ト ロ ー ク を自 由 に調整でき 、 し たがっ て各種金型の使用を 能とする可変ス 卜 ロ ー ク 式ク ラ ンク型締装置を提供する こ と にある 。

上述の 目 的を達成するため 、 本発明の、 可動プラ テ ン を有する射出成形機に用 い ら れる可変ス 卜 ロ ー ク式ク ラ ン ク 型締裝置 は 、 回転自 在 の ク ラ ン ク と 、 該 ク ラ ン ク と 可動 プ ラ テ ン と を連結す る連結部材 と 、 前記 ク ラ ン ク に 連結さ れ該 ク ラ ン ク を正逆回転駆動 す る た め の手段 と 、 型開 き ス 卜 ロ ー ク を可変設定 す る た め の手段 と 、 設定型 開 き ス 卜 ロ ー ク に 対応 し かつ 限定 さ れた 回転角度領域 で 前記 ク ラ ン ク が正逆回転す る よ う に 前記駆動手段を制御 す る た め の 手段 と を備え て い る 。

本発明 に よ れば 、 ク ラ ン ク を 限定 さ れた 回転角度範囲 内で正逆 回転 さ せ る よ う に し た ので ク ラ ン ク 型締装置 に お い て こ れ ま で困難で あ っ た 型 開 き ス ト ロ ー ク の調整を 自 由 に 行 う こ と ができ 、 し た が っ て 、 構造が簡単でかつ 成形サ イ ク ル を髙速で行え る と い う ク ラ ン ク型締機構の 利点を享受 し つ つ 、 ス リ ー プ レ ー 卜 ♦ タ イ プの金型を 含 む各種金型を用 い て 所望 の成形品 を得る こ と がで き る 。

図 面 の 簡 単 な 説 明

第 1 図 A 乃 至第 Ί 図 C は本発明 の一実施例 に よ る 可 変 ス 卜 ロ ー ク 式 ク ラ ン ク 型締裝置 の動作説 明 図 、 第 2 図 は 周実施例 の型締装置 と こ れを 装備 し た 射出成形機の 関連 部分 と を示す 一部断面部分平面図 、 第 3 図 は型締裝置 に お け る ス 卜 ロ ー ク 制御プ ロ グラ ム の フ ロ ー チ ヤ 一 卜 、 及 び第 4 図 は型締装置 に お け る運転停止及び運転再 開制御 プ ロ グ ラ ム の フ ロ ー チ ヤ一 卜 で あ る 。

発明 を実施 す る た め の最良 の形態 第 2 図 に お い て 、 可 動プラ テ ン は フ ロ ン 卜 プラ テ ン 2 と リ アプラ テ ン （ 図示 し な い ） 間 に 連結 さ れた タ イ バ 一 3 に該タ イ パー に沿 っ て摺動可能に装着されている 。 可動プラテ ン Ί を往復動させるための ク ラ ンク機構 4 は、 図示 しない手段に よ り 回転自在に支持された クラ ンク軸 8 a を有する ク ランク板 8 を備え、 該クラ ンク板 8 の周 縁部の可動プラテン 1 に最も近接 した部位に ピン 9 が植 設されて いる 。 この ピン 9 に はプラテン 1 と板 8 とを連 結する連接棒 1 0 の一端が回動自在に連結され、 該連接 棒 1 0 の他端はプラテン 1 の背面中央部に設けた軸に回 動自在に連結されている。 サーポモー タ 2 0 の出力軸 2 ひ a及びクラ ンク板 8 の ク ラ ンク軸 8 a に は歯付きギア 5 及ぴ 7 がそれぞれ固設され、 これらギアに はタイ ミ ン グベル 卜 6 が張設されている 。

参照符号 1 1 は可動プラテン Ί とフ ロ ン 卜プラテン 2 間 に装着されたス リ ープ レー 卜 · タ イ プの金型を示 し 、 該金型 1 Ί は、 コ アプ レー 卜 Ί 1 a ， ス 卜 リ ッパプ レ ー 卜 1 1 b , キヤ ビテ ィ プ レー 卜 Ί 1 c 及ぴ該プ レー 卜 1 1 G と一体のバ ッ クプレー 卜 Ί Ί d を備えている 。 ス 卜 リ ッ パプ レー 卜 1 Ί b は、 コ アプ レ ー 卜 1 Ί a 内 配 されたガイ ド （ 図示略 ） に沿っ て移動自在で、 また、 そ の外面に植設されかつ一端がコ アプ レ ー 卜 Ί 1 a外面に 固定さ れたス 卜 ツ バアーム 1 2 に形成 した長穴に摺動自 在に係合 し て移動 を規制する ピン 1 3 を有 し 、 コ アプ レー 卜；！ 1 a に対 し て許容相対移動量 d 1 内で接近離反 移動可能に されている 。 ま た 、 ス 卜 リ ッパプ レー 卜 Ί b に はネジ孔が形成され、 このネジ孔 に キ ヤ ビテ ィ プ レ 一 卜 Ί 1 c 及びパ ッ ク プ レ ー 卜 1 1 d に 形成 し た 挿通孔 内 を延びる ス ト リ ッ パ ピ ン Ί 4 のネ ジ 部が螺合 し 、 し た が っ て 、 ピ ン 1 4 がプ レ ー 卜 1 1 bに 固定 さ れて い る 。 そ し て 、 ピ ン 1 4 は 、 ゾ ッ ク プ レ一 卜 1 1 d の挿通孔底 面 、 及び 、 ノ Sッ ク プ レ ー 卜 1 1 d と キ ヤ ビテ ィ プ レ ー 卜 1 1 c と の接合部 に おけ るプ レ ー 卜 Ί 1 G 端面 に 当接自 在 の ス 卜 ッ パ 1 4 aを有 し 、 キ ヤ ビテ ィ プ レ ー 卜 Ί Ί c と ス 卜 リ ッ パプ レ ー 卜 1 1 b と の相対移動盪を値 d 2 に 規制 す る よ う に作用 する 。 結局 、 金型 1 1 の型 開き ス 卜

10 ロ ー ク Sは両許容相対移動量 d 1 ， d 2の加算値で 表わ さ れる 。

本実施例で は ク ラ ン ク 機構 4 に よ り 可動プラテ ン 1 を 金型 1 1 に 固有の型開 き ス 卜 ロ ー ク Sに応 じ て そ れぞれ 定 ま る第 1 図 Aに示す型蹄位置 と第 1 図 B及び第 1 図 C に 示す型開 き完了位置間で往復動 さ せ る 。 こ の往復動 の た め の ク ラ ン ク 板 8の所要回転角度 ^ は 、 型蹄時 の ク ラ ン ク 板 8の角度位置 を 0 と す れば 、 型開 き 完了 時の ク ラ ン ク 扳 8の角度位置 は ま た は一 0で あ る ので 、 次の第 ( 1 )式で与え ら れる 。

0

S

Θ arc cos 2 ( i ₁ + ₂)S + 2 ₁(i ₁ + i ₂

2 α S + 2 i ·, (i + i )

( 1 ) し し で ^ _j は ク ラ ン ク 軸 8 a と ピ ン 9間距離を 、 ί _τ は連接棒 1 0 の有効長さを表す。

この ク ラ ンク板の回転角度制御ひ ( て は 動プラテ ン のス 卜 ロ - ク制御を行う ベ く 、 本実施例では後述のス 卜 ロ ー ク制御プロ グラ厶を実行する数値制御装置 3 0 をサ ー ポモー タ 2 0 に制御関係に接続する共にサーポモー タ

2 0 に該モー タ 回転位置を検出するためのパルスェンコ ーダ 2 1 を付設 している 。 符号 3 1 は、 金型 1 1 の型開 ぎ ス 卜 ロ一ク に関連するデー タ例えば金型の種別を含む 各種データ を入力するための G R T表示裝置付ぎ手動デ ー タ 入力装置 （ 以下、 M D I という ) を示す。

以下、 第 3 図及び第 4 図を参照 して型締装置の作動を 説明する

数値制御装置 3 0 は 、 まず 、 使用する金型の種別に応 じた型開ぎス 卜 ロ ー ク S と冷 ¾Π時間 T等の成形条件とを 含み、 かつ M D I 3 1 を介 し オペ レー タ によ り入力され た各種デー タ を内蔵のメ モ リ ( 図示略） に記億し （ ステ ッ プ S 1 ) 、 入力されたス 卜 ロ ー ク S に応じたクラ ンク 板 8 の所要回転角度 0 を第 （ 1 )式に基づいて演算 し （ ス テツ プ S 2· ) 、 D I 3 1 を介 して金型セッ 卜終了信号 が入力 されるのを待つ ( ス テ ッ プ S 3 )

一方、 才ペ レータ はステ ツ プ S 3 でプロ グラムが待機 状 にある間に金型 1 1 を第 2 図に示す型閉 じ状態で装 着 し 、 この作業が終了する と M D I 3 1 を介 して数値制 御装置 3 0 に金型セ ッ 卜終了信号を入力 する 。

金型セ ッ 卜信号を入力された数値制御装置 3 0 は、 サ _ — ー ポ モ ー タ 2 0 に 対 し て ク ラ ン ク 板 8 を 回転位 置 0 か ら 目 標回 転位置 ま で所要回転角度 S だけ正転 さ せ る た め の指令 を与 え （ ス テ ッ プ S 5 ) 、 可動プラ テ ン 1 を 、 第 1 図 A に 示 す型締位置 か ら 第 1 図 B に 示す型開 き 完了位 置 に ス 卜 ロ ー ク S だけ移動 させ て成形サイ ク ルス タ ー 卜 の た め の 準備を 完了 し 、 サ イ ク ルス タ ー ト 信号の入力 を 待つ （ ス テ ッ プ S 6 ) 。

D I 3 1 を介 し て オ ペ レ ー タ に よ り サ イ ク ルス タ ー 卜 信号が入 力 さ れる と 、 ク ラ ン ク 板 8 を第 Ί 図 A の型締 位置 （ = 0 ) に 移動 さ せ る た め に ク ラ ン ク 板回 転方向 を表 す所要回転角度 の符号を反転 さ せ た後 （ ス テ ッ プ S 7 ) 、 サ ー ボ モ ー タ 2 0 に対 し て ク ラ ン ク 板 8 を 回転 角度 だけ 回転 さ せ る た め の指令 を与 え （ ス テ ッ プ S 8 ) 、 第 4 図 に 示す運転停止 /運転再開制御 サブル ー チ ン へ 移行 す る （ ス テ ッ プ S 9 ) 。

こ の サ ブル ー チ ンで は 、 可動プラ テ ン Ί が型 閉 じ 或い は型開 き動作 し て い る 間 に 例 え ば非常停止 の た め の運転 停止指 令が入力 さ れ た か否かを判別 す る （ ス テ ッ プ S 1 0 ) 。 運転停止指令 が入力 さ れて い な け れば 、 次 に 、 サ ー ポ モ ー タ 2 0 が指令さ れた 位置 ま で の 回転を終了 し て い る か 、 す なわ ち 、 可 動プラ テ ン Ί の型 閉 じ 或 い は型 開 き 動作が終了 し て い る か否か をパル ス コ ー ダ 2 Ί の 出 力 信号を 入力 す る現在位置 レ ジ ス タ の値 に 基づい て 判 断 し （ ス テ ッ プ S Ί 1 ) 、 型 閉 じ 或い は型 開 き動作 が終了 し て い な け れば ^ び ス テ ッ プ S Ί 0 に 戻 る _c この よ う に して 、 ステ ッ プ S 1 0 —ステ ッ プ S 1 1 — ステ ッ プ S Ί 0 から成るループは、 ステッ プ S T 0 で運 転停止指令が検出さ れるか、 ステッ プ S 1 1 でサーポモ — タ 2 0 の回転終了すなわち今回の型開きま たは型閉 じ 動作の終了が確認される まで繰り返される。

通常は運転停止指令が発せ ら れるこ とな く 今回の型開 きま たは型閉 じ動作が終了し 、 プロ グラムは第 3 図のメ イ ンルー チンのステ ッ プ S 1 8 に移行する。 すなわち 、 タ イマを リ ス タ ー 卜 して （ ステッ プ S 1 8 ) 》 、 計時を 開始 し型締終了からの経過時間 t が冷却時間 T に達 し た か否かを判別する （ ステ ッ プ S 1 9 ) 。 冷却時間が終了 する と 、 サーポモータ 2 0 に対してクランク板 8 を回転 角度 0 だけかつステ ッ プ S 9 での回転方向 と同一方向に 回転させるための指令を与え、 可動プラテン 1 の型開き 方向また は型閉 じ方向への移動を開始させ （ ステッ プ S 2 0 ) 、 再び第 4 図のサブルー チン に移行 し て （ ステ ツ プ S 2 1 ) 、 今回型開きまたは型閉 じ動作の終了を確認 した後ステ ッ プ S 7 に戻る 。

以上に述べた よ う に 、 ステッ プ S 6でサイ クルがスタ 一 卜 し て から は、 ステツ プ S 7 から ステ ップ S 2 Ί に至 るループの一実行周期毎に ク ラ ンク板回転方向を指定す る回転角度 ^ の符号が反転さ れるので、 クラ ンク板 8 は、 ピン 9 が第 Ί 図 A に示す角度位置 0 を経由 して第 Ί 図 B に示す角度位置 S と第 1 図 Cの角度位置一 5 とを交互に とる よう に正逆回転 し 、 これに伴い可動プラテン Ί が型 締位置 と 型開 き 完了位 置間 で往復動 する 。

一方、 ス テ ッ プ S 1 0 に お い て 運転停止指令が 発 せ ら れ た と 判別 する と 、 プ ロ グラ ム はス テ ッ プ S Ί 2 に 移行 し サ ー ポ モ ー タ 2 0 の回転を停止さ せ る 。 次 に 、 サ ー ボ モ ー タ 2 0 の停止角度位置 α が型締位置 に 対応 する角度 位 置 0 よ り も大であ る か小である かを す なわ ち 値 の 正 負 を現在位置 レ ジ ス タ 値 に 基づいて 判別 し （ ス テ ッ プ S 1 3 〉 、 値 α が正 の値であれば後述 の運転再開時の 目 標 回転角度位置 を正 の値 と し （ ス テ ッ プ S 1 4 ) 、 値 ひ が負 の値であれば目 標回転角度位置 0 を負 の値 と す る ( ス テ ッ プ S 1 5 ) 。 こ れ に よ り 運転再開の た めの時間 が短縮さ れる 。 次 に 、 成形サ イ ク ルを再開す る か否か を 表 す 、 M D I 3 1 を介 し て オペ レ ー タ に よ り 入力 さ れる 選択信号 に 基づい て 成形サ イ ク ル再開 の 要否を 判別 す る ( ス テ ッ プ S 1 6 ) 。 リ ス タ ー 卜 す る場合 は 、 サ ー ポ モ ー タ 2 0 に 対 し て ク ラ ン ク 板 8 を 目 標角度位置 0 ま で 回 転さ せ る た め の命令を与え ク ラ ン ク 板 8 を第 Ί 図 B 或い は第 1 図 C に 示す 回転位置 ま で 回転さ せ 、 も っ て 可動プ ラ テ ン 1 を型開き位置 に復帰さ せ て （ ス テ ッ プ S 1 7 ) 、 サ イ ク ルス タ ー 卜 の準備を 完了 し 、 再びス テ ッ プ S 6 に 戻 っ て サ イ ク ルス タ ー 卜 指令を待つ 。 ス テ ッ プ S 1 6 に お い て 成形サイ ク ルの再開 が不要で あ る と 判別さ れる と 、 制御プ ロ グラ ム は終了 し 、 射 出成形機の稼動 が停止 す る 。

上記実施例で は ピ ン 9 を ク ラ ン ク 板 8 の可動 プラ テ ン に 最ぉ近い部位 に 設 け て 該 ピ ン 9 が角度位置 0 を含 み角 度位置一 Θ と角度位置 とを可動限とする回転域内で回 転する よ う に し たが、 ピンを ピン 9 の配設部位と直径方 向反対位置に設けて上記回転域を除く 回転域内で回転さ せる よ う に し ても よい 。

Claims

請 求 の 範 囲

. 回転自 在 の ク ラ ン ク と 、 該 ク ラ ン ク と 可 動プラ テ ン と を連結す る連結部材 と 、 前記 ク ラ ン ク に 連結さ れ該 ク ラ ン ク を正逆回 転駆動 す る た め の手段 と 、 型開 き ス 卜 ロ ー ク を可変設定 する た め の手段 と 、 設定型開き ス 卜 ロ ー ク に対応 し かつ 限定 さ れた 回転角度頜域で 前記 ク ラ ン ク が正逆回転す る よ う に前記駆動手段を制御 す る た め の手段 と を備え る可変ス 卜 ロ ー ク 式 ク ラ ン ク 型 締装置 。

1 0 2 . 前記駆動手段 はサ ー ポモ ー タ であ り 、 前記設定手段 は手動入力 装置で あ り 、 前記制御手段は数値制御装置 であ る 請求の範囲第 1 項記載の可 変ス 卜 ロ ー ク式 ク ラ ン ク 型締装

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