JPH0145409B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は射出成形機の型締めに当つて金型締付
状態の異常を検知せんとする射出成形機の型締異
常検出方法に係るものである。

射出成形機においては、 固定金型と可動金型が接近し、ガイドピンが他
の金型に設けられたガイドピン孔に嵌合し始めて
から両金型が密着するまでの型閉じ工程の間、密
着してから型締工程の間、型締状態より両金型の
型開き工程の間は、両金型の接触面は、互いに平
行を保つと同時に上下左右の方向にずれを起さな
いことが必要である。

この要件がくずれると、ガイドピンや成形品に
孔を設けるためのボスピンに曲げ荷重がかかり折
損したり、金型のガイドピンやガイドブツシユの
偏摩耗を生じたりする。

したがつて射出成形工程では、両金型が接触す
るまでの両接触面間の平行度（フリーの平行度）
と両金型が接触した時の平行度（金型タツチ時の
平行度）が重要視されている。

また、型締めした状態で、金型内に溶融樹脂を
射出した場合は、この樹脂圧で金型を押し開こう
とする力よりも大きい力で型締力が設定されてい
るが、キヤビテイの断面積、すなわちその投影面
積の分布のばらつきにより、射出時の型盤の平行
度がばらつき、その結果、型締方向の成形品寸法
のばらつきとして現われてくる。

このような不具合は型締時の４本のタイバーの
伸び量が一定でない場合、すなわち個々のタイバ
ーによる締付力が均一でない場合にも、締付力と
金型内の樹脂圧力との力関係のばらつきにより同
様に発生する。

このように金型の保護と成形品の精度維持の面
から、平行度と締付の均一化が重要視され、従来
その平行度および型締時のタイバーの伸び量のば
らつきなどが厳しく管理され、またキヤビテイ投
影面積の均在化が配慮されている。

ところがこのような厳しい管理がなされても、
長期間の使用による各部材の摩耗や、誤操作によ
る極部的の過負荷で、型締装置の締付精度や金型
の平行度などの精度が低下することは避けられな
い。

勿論型締装置および金型の精度維持は、日常の
入念な保守と作動状態のチエツクで、ある程度は
可能であるが、生産納期に追われる実際の成形現
場で十分な実施は困難である。

そして、このような型締装置および金型の精度
を管理するには、従来、型盤の平行度を測定して
いるが、金型の大きさに応じて検出距離の調整や
検出位置の移動が必要となつたり、固定盤、可動
盤、および金型の弾性変形の影響で金型接触面で
の接触状態を正確に反映できないという欠点があ
る。また実公昭35−27698号公報に示されるよう
に締圧をタイロツドの貫通孔に挿入したピン及び
補助棒を介してダイヤルインヂケータによりタイ
ロツドの伸びとして検出するものもあるが、タイ
ロツドの加工及び検出の精度確保が困難で、かつ
タイロツドの強度低下を伴う欠点があるため、目
安として一部で使用されているに過ぎない。

本発明はこのような問題を解決せんとして開発
したものであつて、各タイバーの表面に歪ゲージ
を固着して軸方向荷重を検出し、その軸間のばら
つきが、予め設定されたばらつき許容値を超過し
た時、警報を発せしめるようにして、型締装置お
よび金型の精度管理を容易にし、良好な成形品の
長期間成形を可能とし、さらに、型締装置および
金型の寿命を長くすることができるように創案し
たものである。

これを図面について詳述する。

第１図および第２図において、 １は固定盤、２は可動盤、３は固定金型、４は
可動金型、５はタイバー、６は型締シリンダ、７
はトグル機構を示し、３８はエンドハウジング、
８はタイバーナツト、９はシリンダロツド、３９
は射出装置である。なお１実施例としてトグル機
７を有するものを示してあるだけで直圧式型締装
置でも差支えない。

前記のタイバー５，５，５，５は固定盤１に連
結されているので、金型接触面を上下左右の４つ
の部分に分けると、第２図に示すように、各々の
部分は、それに最も近いタイバー５に発生した軸
方向荷重と同じ大きさの力で締付けられ、かつ引
離されることになる。これを逆にいうと、金型厚
さの不揃いあるいは金型平行度の悪さや、型締装
置の精度不良は、タイバー５の軸方向荷重のばら
つきとして表われる。

したがつて、この各タイバーの軸方向荷重を検
知し、そのばらつきを知ることによつて、金型各
部の締付力もしくは引離し力のばらつき、延いて
は締付け、もしくは引離し状態の異常を検知する
ことができる。

すなわち、タイバー５，５，５，５の軸方向荷
重のばらつき値より、金型締付け、もしくは引離
しの異常の有無を判定し、異常の際には警報を発
するようにする。

さらにその具体的方法を第１図第２図とともに
第３図に基いて説明する。

第２図で示すように、４本のタイバー５の固定
盤１近くの表面で、上下左右の４個所に歪ゲージ
１０，１０，１０，１０をタイバー５の軸方向に
固着し、荷重検出をする。

歪ゲージ１０の外側に設けたカバー１１は、歪
ゲージ１０および同ゲージのリード線（図示して
いない）を保護する。

歪ゲージ１０のリード線はカバー１１に設けた
ターミナル１２および接続ケーブル１３を経て第
１図に示す異常警報ユニツト１９の荷重表示器１
４に接続する。同図で示すように、荷重表示器１
４は比較演算器１６を介して警報器１７に接続す
る。１５は比較演算器１６に接続した許容値設定
器である。

１８は警報器１７と接続する外部出力端子であ
つてこれは集中監視装置等（図示していない）と
接続可能となつている。

第３図で示す異常警報ユニツト１９の具体例を
説明する。

デジタル設定器２６，２９は許容値設定器１５
に属す。

検出工程選定ダイヤル２５、デジタル表示器２
１，２２，２３，２４，２７，２８、緑色ランプ
３０，３２，３４、および赤色ランプ３１，３
３，３５は荷重表示器１４に属す。

比較演算器１６は同ユニツト１９の内部に収納
されていて同図で示されていない。。

検出工程設定ダイヤル２５は、荷重を検出する
工程を設定するもので、その工程は、金型タツチ
工程、型締工程、射出工程、離型工程である。

なお、これらの検出のタイミングは、射出成形
機の電気制御装置（図示していない）からの信号
によつて与えられ、射出成形機、金型および成形
品の特徴に応じ容易に変更できる。

またタイバー５にかかる軸方向荷重の計測は、
絶対値をもつて行うことが望ましいが、実際には
荷重ゼロの比較信号を長期間保持できないので、
両金型３，４が最も開いた型開完了時の検出歪量
をもつて荷重ゼロと現做し、各検出工程の比較基
準値とする。

デジタル表示器２１，２２，２３，２４はタイ
バー５の操作側の上部、下部、反操作側の上部、
下部の軸方向荷重を数字で表示する。

デジタル表示器２８，２７は、それぞれ、４本
のタイバー５，５，５，５にかかる軸方向荷重の
実平均荷重と、４本のタイバー５，５，５，５に
かかる荷重のばらつき量、すなわち最大値と最小
値の差（以下これを実ばらつき値という）を数字
で示す。

デジタル設定器２６は、上記実ばらつき値の許
容値を設定するものであつて、緑色ランプ３２は
実ばらつき値が許容値以下の時点灯する。赤色ラ
ンプ３３は許容値をオーバーした時点灯するとと
もに、警報器１７のブザーを鳴らす。

各デジタル表示器２１，２２，２３，２４の緑
色ランプ３０は、同各表示器の表示の各軸方向荷
重と、デジタル表示器２８で示す荷重の平均値と
の差がデジタル設定器２６のばらつき許容値の半
分より小さい時点灯し、それより大きい時は赤色
ランプ３１が点灯の警報を発する。

デジタル設定器２９は、各タイバー５の軸方向
荷重の基準値を設定するものでデジタル表示器２
８で示す実平均荷重との差が、デジタル設定器２
６のばらつき許容値の半分以下の時は緑色ランプ
３４が、それより大きい時は赤色ランプ３５が点
灯の警報を発する。

次に実際の作動状態を説明する。

検出工程選定ダイヤル２５を「型締」工程の位
置にする。

各タイバー５の軸方向荷重により発生した歪ゲ
ージ１０の歪量は、荷重表示器１４に伝えられ、
荷重ゼロ時の歪量に代える型開完了時の歪量との
歪量差が演算され、さらに各タイバー５の各４枚
の歪ゲージ１０で検出された歪量差の平均値を換
算して求められた荷重値が、各タイバーの軸方向
荷重としてデジタル表示器２１，２２，２３，２
４に、101.4ton、99.8ton、107.0ton、98.1 tonと
表示される。

その内、最大値は107.0ton、最小値98.1tonで
あり、その差は8.9ton、平均値は101.6tonであ
る。

前記の差値8.9tonは、実ばらつき値として、デ
ジタル表示器２７に、平均値101.6tonは実平均荷
重としてデジタル表示器２８に表示される。

また、実ばらつき値8.9tonが、デジタル設定器
２６のばらつき許容値10tonより小さいので緑色
ランプ３２が点灯する。

これは各タイバー５の軸方向荷重に異常にばら
つきがないこと、すなわち金型締付力の分布に異
常がないことを示すが、もし実ばらつき値が
10tonを超えれば、赤色ランプ３３が点灯し、警
報器１７のブザーが鳴る。

デジタル設定器２９の基準荷重100.0tonと実平
均値101.6tonとの差1.6tonがばらつき許容値
10.0tonの半分の5.0tonよりも小さいので緑色ラ
ンプ３４が点灯する。

これは基準荷重と実平均荷重との差が異常でな
いこと、すなわち所定の金型締付力が発生してい
ることを示すが、もし、その差が5.0tonより大き
い時は、赤色ランプ３５が点灯しその異常を知ら
せる。

さらに、デジタル表示器２１，２２，２３，２
４の各タイバー軸方向荷重と実平均荷重101.6ton
との差は、操作側上部で0.2ton、同下部で
1.8ton、反操作側上部で5.4ton、同下部で3.5ton
となり、これらの数値がばらつき許容値10tonの
半分より小さい時、すなわち操作側上部、同下
部、反操作側下部の３位置では緑色ランプ３０が
点灯して異常のないことを示し、ばらつき許容値
10.0tonの半分より大きい反操作側上部では赤色
ランプ３１が点灯する。

これは、この位置での金型締付力が、他の３位
置より異なること、すなわち、この位置のタイバ
ー５その他金型締機構、もしくは金型自体に異常
があることを示す。

検出工程選定ダイヤル２５の設定で、「金型タ
ツチ」「射出」その他各工程で同様に作動させる
ことができる。その選定は、異常検出の用途およ
び成形方法によつてなされ、また同時に２工程以
上の位置で作動させることもできる。

なお上記の実施例で、タイバー５にかかる荷重
検出方法として、タイバー５に４枚の歪ゲージ１
０を固着しているが、これはタイバー５に曲げ荷
重がかかつた時、歪ゲージ１０の位置によつて生
じる誤差を防ぐため同一断面の４箇所で平均をと
るようにしたものであり、したがつて曲げの影響
が少ない時は一枚の歪ゲージ１０で差支えない。

また、必らずしも歪ゲージ１０によらず、例え
ばタイバー５上の一定距離の変位を、ダイヤルゲ
ージなどの接触式測長器や、光学的あるいは磁気
的な測長器などで検出して、それを荷重に換算す
るようにしてもよい。

また実施例では、基準荷重と実平均荷重および
各タイバー５の荷重表示ができるようになつてい
るが、これは目視による荷重状態のチエツクを容
易にし、異常警報装置としての信頼性を高めたも
のである。しかしこれは必要に応じ省略すること
ができる。この場合は、同装置を、コンパクトに
安価に作ることができる。

その効果を説明する。

本発明によれば、４本のタイバーに発生する軸
方向荷重のばらつきを検出し、そのばらつきが予
め設定された三種のばらつき許容値を超えた時そ
れぞれ各別に識別できる三種の警報をそれぞれ発
するようにしているので、定期的に型締装置の締
付状態をチエツクすることによつて同装置の精度
管理を容易に行うことができる。

また金型を交換した時、その金型の精度の良否
が直ちに判定されるので、型締装置を痛めたり成
形不良の発生を防止できるし、また同一金型で長
期間成形する場合にも、締付精度の経年的悪化を
検知して金型および型締装置の補修に役立てたり
成形不良を防止ることができる。

また同一部品の連続成形をする時、金型締付状
態のシヨツト毎の変動、すなわち射出成装置や金
型冷却装置など型締装置以外の装置の変動の影響
を検知すると同時に、それらの装置の異常を間接
的に監視することができる。

さらに本発明方法は型締装置の組立時や補修時
に使用すれば、調整作業をより速く正確に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する装置の正面図、
第２図は第１図Ａ―Ａ線断面図、第３図は異常警
報ユニツトの正面図である。 ５…タイバー、２１，２２，２３，２４…デジ
タル表示器、２５…検出工程設定ダイヤル、２６
…デジタル設定器、２７…デジタル表示器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 各タイバーの軸方向荷重を検出してデジタル
   表示器に表示し、デジタル設定器でタイバーにか
   かる荷重の実ばらつきの許容値を設定し、デジタ
   ル表示器で示す軸方向荷重の実ばらつき値が許容
   値をオーバーした時警報を発し、またデジタル表
   示器で示す各軸方向荷重と荷重の平均値との差が
   デジタル設定器の実ばらつき許容値の半分より大
   きい時は前記警報と各別に識別できる別種の警報
   を発し、さらにタイバーの軸方向荷重の基準値と
   デジタル表示器で示す実平均荷重との差がデジタ
   ル設定器の実ばらつき許容値の半分以上の時は前
   記各警報と各別に識別できるさらに別種の警報を
   発するようにした射出成形機の型締異常検出方
   法。 ２ 射出成形機の金型タツチ工程、型締工程、射
   出工程、離型工程のうち１または２以上の所定の
   工程毎にタイバーの軸方向荷重の検出を行う、特
   許請求の範囲第１項記載の射出成形機の型締異常
   検出方法。