JPH02258216A - トグル式型締装置の制御方法およびその制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はトグル式射出成形機における型締装置およびそ
の制御方法に関する。

［従来の技術］ トグル式射出成形機の型締装置は、油圧シリンダやその
他の動力源で発生する力をトグル機構で拡大して大きな
型締力を得る装置である。

型締機構を簡単に説明すると、可動型が動力源の発生力
により前進し、トグルリンクが伸び、きる位置より若干
手前で型が閉じて金型タッチ状態となり、次に、さらに
強い発生力によりトグルリンクが伸びきった状態とし、
これによりタイバーが伸張し、このタイバーの伸びによ
り発生した弾性力により金型がクランプされて型締力発
生状態とするものである。

型締力は、タイバーの伸び量、すなわち金型タッチ状態
から型締力発生状態となるまでのタイバーの後方への伸
び量により決定されるため、予め設定された金型タッチ
位置にきたことを正確に検知することが重要である。

また、タッチ位置検知後、トグルリンクを完全に伸張さ
せて所定の型締力を発生させ、さらに、その型締力の発
生を作業者が明確に認知できるようにすることが重要で
ある。

第６図（ａ）、（ｂ）はトグル式射出成形機における型
締装置の従来例の断面図であり、同図（ａ）は金型タッ
チ位置における断面図であり、同図（ｂ）は型締力発生
状態における断面図である。

本従来例では、金型タッチ位置は、カム２５とリミット
スイッチＬＳＩを用いて機械的に検知され、型締力の発
生は、カム２５ａとリミットスイッチＬＳ２とを用いて
同じく機械的に検知される。

カムやリミットスイッチ位置の調整は、まず、作業者が
金型取付後、型厚零点位置（開いていた金型間の距離が
締まって接触した位置）の検知を行ない、図示しない駆
動機構によって各タイバーナツト２６ａを同期回転させ
て型締ハウジング２１を可動盤２３の方向へ若干移動さ
せ、型締力の設定を行なった後、金型タッチ検知用のカ
ム２５もしくはリミットスイッチＬＳＩを調整する０次
に、型締確認位置を決定し、゛この位置にリミットスイ
ッチＬＳ２を設置する。この位置決定は、型締力発生後
のタイバー２６の伸びあるいは型締ハウジング２１の位
置を考慮し、所望型締力に対応するクロスヘツドの移動
量を計算して決定される。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した第６図（ａ）、（ｂ）に示した従来の技術は、
金型な交換するたびに手動によりリミットスイッチの設
置位置を変更しなければならず、調整が煩わしい。

また、リミットスイッチの打点は、行き側と戻り側では
オフセット量分だけ位置のずれが生じるため、必ず行き
側で打点されるように注意して調整しなければならず、
この点でも、調整の煩わしさがある。

また、手動操作による検出位置と実際の金型タッチ位置
とが一致しないこともあり、検出精度の向上にも限界が
あった。

［課題を解決するための手段］ 本発明のトグル式型締装置の制御方法は、トグル式型締
装置の油圧シリンダ等の動力源で発生する力を型締ハウ
ジングと可動盤との間に設けられたトグルリンクを用い
て拡大し、該拡大された力で前記可動盤を押圧し、可動
盤に取付けられている可動型を、固定盤に取付けられて
いる固定型に密着させて型締するトグル式型締装置の動
作を自動的に制御する方法であって、 まず、可動盤および固定盤にそれぞれ可動型、固定型を
取付け、トグルリンクを伸びきらせるとともに、前記型
締ハウジングと可動盤との距離を距離検出手段を用いて
自動的に検出しながら前記型締ハウジングを前進させ、
トグルリンクが伸びきった状態で前記可動型と固定型と
が接触した金型零点位置における前記距離検出手段の検
出値を第１の基準値とし、 さらに、前記型締ハウジングを所定の追込量だけ前進さ
せ、トグルリンクが屈曲した金型タッチ位置における前
記距離検出手段の検出値を第２の基準値とし、 次に、実際の型締時において、 前記距離検出手段の検出値と前記第２の基準値とを金型
タッチ状態検出手段により比較しつつ、型開状態から、
前記動力源で発生する力により可動盤を押圧して前進さ
せ、前記距離検出手段の検出値が前記第２の基準値と一
致したことが検出されると、前記動力源で発生する力を
切替手段を用いて切替えて増大させ、可動盤をさらに強
く押圧して屈曲していたトグルリンクを伸張させて所望
の型締力を発生させることを特徴とする。

また型締力の発生を、前記距離検出手段の検出値と前記
第１の基準値との一致を型締力発生検出手段を用いて判
定することにより検出し、表示灯等の認識手段を作動さ
せるとよい。

さらに、本発明のトグル式型締装置の制御装置は油圧シ
リンダ等の動力源で発生する力を型締ハウジングと可動
盤との間に設けられたトグルリンクを用いて拡大し、該
拡大された力で前記可動盤を押圧し、可動盤に取付けら
れている可動型を固定盤に取付けられている固定型に密
着させて型締するトグル式型締装置において、 前記型締ハウジングと可動盤との距離を自動的に検出す
る距離検出手段と、 該距離検出手段の検出値と予め設定されている第２の基
準値とを比較して一致を判定することにより、金型タッ
チ状態となったことを検出し、金型タッチ検出信号を送
出する金型タッチ状態検出手段と、 前記動力源で発生する力の強弱を切替える切替手段と、 前記金型タッチ状態検出手段から送出された金型タッチ
検出信号を受けると、前記切替手段に指示して動力源の
発生力を切替えさせ、型締力を発生させる制御装置と、 前記動力源の発生力の切替え後、前記距離検出手段の検
出値が第１の基準値と一致することを検出し、これによ
り金型タッチ状態から安定な型締力が発生した状態へ移
行したことを検出し、検出信号を前記制御装置に送出す
る型締力発生検出手段と有することを特徴とする。

［作用］ 型締ハウジングと可動型との距離の変化をセンサを用い
て検出して基準値との一致を判定することにより、金型
位置（状態）を電気的に検知し、制御装置を用いて最適
のタイミングで流体圧の切替えを行い、型開閉工程を自
動化する。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す図である。

型締本体部は、従来の基本構成、すなわち、型締ハウジ
ング１、可動盤２、固定盤３、トグルリンク４、ピスト
ンロッド５、タイバー６、タイバーナツト６ａ、ピスト
ン７、可動型８、固定型９からなる基本構成に、新たに
スケール１０、位置マーカ１１を付加した構造を有して
いる。

本実施例において、距離検出手段は、次のように構成さ
れている。

スケール１０が型締ハウジングｌに固定されており、位
置マーカ１１は可動盤２に固定されているため、トグル
リンク４が伸長したり、型締時においてタイバー６が伸
びると、型締ハウジング１と可動盤２との距離が変化す
る。したがって、この距離をイメージセンサ１２で検出
して電気信号に変換することで距離を検出する。

本実施例は、上記距離検出手段の電気信号によって型締
制御を行なうものであってこの電気的な処理をするため
に、型締力発生検出手段である型締力発生検出回路２０
．金型タッチ状態検出手段である金型タッチ状態検出回
路２１、制御装置１６、ＣＲＴ１４、型締力発生表示灯
１７、タイバーナツト駆動機構３０が設けられている。

また、種々の条件を入力するために入力装置１５が設け
られている。さらに、動力源で発生する力の強弱を切替
える切換手段は、弁切換装置１８および流体圧切替弁１
９からなる。弁切替装置１日は、制御装置１６から送出
され、ラインＬ２を介して送られてくる制御信号ｖｃを
受けて流体圧切替弁１９を切替え、型締力発生タイミン
グで低圧流体から高圧流体に切替えてタイバー６を伸長
させ、所望の型締力を発生させる。型締力発生表示灯１
７は型締認識手段の一例であって、型締力が発生したこ
とを作業者に知らせるためのものである。

次に、本実施例の動作を具体的に説明する。

本実施例の動作は、大きく分けて金型タッチ状態や型締
力発生状態の検知の指標となる基準値を特定し、特定さ
れた基準値を記憶させる基準値設定動作と、この後の実
際の型締（成形）動作とに大別される。

第２図（ａ）〜（ｃ）は基準値設定動作中の各工程にお
ける断面図であり、第３図（ａ）〜（ｃ）は型締動作中
の各工程における断面図であり、第４図は第３図の各工
程ごとに型締ハウジング１と可動盤２との距離の変化を
示す図であり、第５図（ａ）。

（ｂ）は、それぞれ金型タッチ時の型締装置の状態図、
型締力発生時の型締装置の状態図である。

（１）基準値設定動作 ２　　　　ａ− まず、型締装置を、取付を行なう、金型の厚さ以上に開
いて可動盤２および固定盤３にそれぞれ可動型８、固定
型９を取付ける。

次に、予め算出されている追込量Σδを入力装置１５か
ら入力する。入力されたこの追込量Σδは制御装置１６
内のメモリ３１に記憶される。

この状態ではピストン５は反型綿ハウジング側に寄せら
れており、可動盤８はいわゆる型開き状態となっている
。この状態から可動盤２を前進させるのであるが、この
ときの型締ハウジングｌと可動盤２との距離を表わす、
スケール１０の自由端から位置マーカ１１までの距離は
ＬＯとなっている。

１１】口ＪＬ匝り 入力装置１５より可動盤２の前進指令（スタート信号）
を入力する。すると、制御装置１６から弁制御信号ｖｅ
がラインＬ２を介して弁切替装置１８にタイバーナツト
制御信号ＶｒがラインＬ３を介してタイバーナツト駆動
機構３０にそれぞれ送出される。これを受けて弁切替装
置１８は、閉状態であった流体圧切替弁１９を低圧側に
開状態とし、これにより、低圧流体が流入してピストン
７を押圧、前進させる。その結果、トグルリンク４が伸
びきり可動盤２が前進する。これと同時または直後に、
タイバーナツト駆動機構３０によって各タイバーナツト
６ａが同期回転し、型締ハウジングｌおよび可動盤２を
両者の間隔を変化させない（トグルリンク４が伸びきっ
た状態）で前進させ、固定型９に可動型８が接触した状
態（金型零点状態）にする。

このとき、型締ハウジングｌと可動盤２との距離を表わ
す、スケール１０の自由端から位置マーカ１１までの距
離はＬａとなる。この距離Ｌａは、イメージセンサ１２
で電気信号に変換され、アンプ１３、ラインＬ１、入力
装置１５、制御装置１６を経てＣＲＴ１４にデジタル表
示される。

この表示Ｌａは第一の基準値であって、例えば。

記憶しておくかメモリ３１に記憶させる。

１１跣工丘豆り 制御装置１６は、弁制御信号ｖｃにより弁切替装置１８
に指示して流体圧切替弁１９を閉状態とする１次に、タ
イバーナツト制御信号Ｖτによりタイバーナツト駆動機
構３０に指示して、各々のタイバーナツト６ａを同期回
転させ、型締ハウジング１を可動盤方向へ追込み量Σδ
（メモリ３１内に記憶されている）だけ移動させる。こ
れにより、トグルリンク４は再び屈曲して追込まれ、ス
ケールｌＯの自由端から位置マーカ１１までの距離はＬ
ｂとなる。この距離Ｌｂとなったときが、金型タッチ状
態となったときであり、この距離Ｌｂは、前述したＬａ
の場合と同様にＣＲＴ１４にデジタル表示される。この
表示Ｌｂは第二の基準値であり、例えば記憶しておくか
メモリ３１に記憶させる。

このようにして得られた第１および第２の基準値Ｌａ、
Ｌｂを、入力するか、メモリ３１からデータを自動的に
読み出し、続いてセット信号を入力する。すると、Ｌａ
に対応する電圧ｖＩ２１（型締力発生判定の基準電圧と
なる）が制御装置１６から出力され、ラインＬ４を介し
て型締力発生検出回路２０を構成する比較器ＡＩの非反
転端子に供給され、一方、Ｌｂに対応する電圧Ｖｊ２２
（金型タッチ状態判定の基準電圧となる）が制御装置１
６から出力され、ラインＬ５を介して金型タッチ状態検
出回路２１を構成する比較器Ａ２の非反転端子に供給さ
れる。これにより、基準値が設定され、実際の型締の準
備が完了したことにな。

る。

次に、型締動作について説明する。

（２）型締動作 １１跣二に この状態では可動盤８と固定盤９とは非接触であり、い
わゆる型開き状態となっている。この状態から可動盤２
を前進させるのであるが、この動作を開始させる時点を
時刻１０とすると、このときの型締ハウジングｌと可動
盤２との距離を表わす、スケール１０の自由端から位置
マーカ１１までの距離はＬＯとなっている（第４図時刻
１０）。

策旦Ｉ」ＪＬ」− 次に、制御装置１６から弁制御信号ｖｃが弁切替装置１
８に送出される。これを受けて弁切替装置１８は、閉状
態であった流体圧切替弁１９の低圧側を開状態とし、こ
れにより、低圧流体が流入してピストン７を押圧、前進
させ可動盤２を前進させる。可動盤２の前進により、固
定型９に可動型８が接触して金型タッチ状態となる。

このとき、型締ハウジング１と可動盤２との距離を表わ
す、スケール１０の自由端から位置マーカ１１までの距
離はＬｂとなる（第４図時刻これを検出し、制御装置１
６に検出を知らせる信号をラインＬ７を介して送出する
。

金型タッチ状態検出回路２１における検出動作は、次の
ように行なわれる。

型締ハウジングｌと可動盤２との距離を表わす、スケー
ル１０の自由端から位置マーカまでの距離がＬｂとなる
と、比較器Ａ２の出力がへイレベルからローレベル（グ
ランド）へと変化し、抵抗Ｒ４、ダイオードＤ２を介し
て電源からグランドに電流が流れる。するとダイオード
Ｄ２の順方向電圧でＮＰＮトランジスタＱ３がオンし、
続いてＰＮＰ　トランジスタＱ４がオンして金型タッチ
検出を知らせる信号がラインＬ７を介して制御装置１６
に送出される。

員Ｗし」− この検出信号を受けると、制御装置１６は、弁制御信号
ｖｃにより弁切替装置１８に指示して流体圧切替弁１９
を切替させる。これにより、高圧流体がピストン７をよ
り強く押圧し、トグルリンク４が伸びきり、タイバー６
が伸張し、その反力として型締力が発生する。すると、
型締ハウジング１と可動盤２との距離はＬａとなる（第
４図時刻ｔ２）、型締力発生検出回路２０は、前述した
金型タッチ状態検出回路２１と同様の動作により、型締
力が発生したことを検出し、この検出を知らせる信号を
ラインＬ６を介して制御装置１６に送出する。

制御装置１６は、型締力発生検出回路２０からの検出信
号を受けると、型締力発生表示灯１７を点灯させ、安定
した型締力が発生中であることを周囲に明確に示す。

ここで、第２図（Ｃ）の工程における追込み量Σδを第
５図（ａ）、（ｂ）を用いて、より詳細に説明しておく
。

同図（ａ）の金型タッチ状態から同図（ｂ）の型締力発
生状態となると、型締装置の各要素のたわみδ１．δ２
．δ３．δ４．δ５．δ６．δ７による力が発生してい
る。上述の追込み量Σδは、これらの総和であり、各要
素の力の均衡が保たれ、その反力として金型に作用する
力を発生させる。

なお、金型タッチ状態になった直後に高圧流体の切替え
、それまでは低圧流体を動力源とするのは、エネルギー
消費を低く抑えるためである。

また、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく
、例えば、スケールｌＯと位置マーカ１１の取付部品を
逆にしてもよく、また、型締ハウジングとクロスヘツド
に位置検出器およびスケールを取付けても同様の効果が
得られる。

［発明の効果］ 本発明のトグル式射出成形機の制御方法およびその装置
によれば、金型タッチ位置を自動的に検出できるので、
金型タッチリミットスイッチおよび金型タッチ位置検出
の手動操作が必要なくなり、また、従来の手動操作によ
る検出位置と実際の金型タッチ位置のばらつきも排除で
き、工程の合理化を達成できる効果がある。

さらに、表示灯の認識手段により、型締力の発生を作業
者が容易に確認することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す図、 第２図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ基準値設定動作におけ
る工程ごとの断面図、 第３図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ型締動作における工程
ごとの断面図、 第４図は第３図の各工程における型締ハウジング１と可
動盤２との距離の変化を示す図、第５図（ａ）、（ｂ）
はそれぞれ金型タッチ状態および型締力発生状態におけ
る各要素の力の発生状態を示す図、 第６図（ａ）、（ｂ）は従来例の断面図であり、（ａ）
は金型タッチ状態における断面図、（ｂ）は型締力発生
状態における断面図である。 ｌ・・・型締ハウジング、 ２・・・可動盤、 ３・・・固定盤、 ４・・・トグルリンク、 ５・・・ピストンロッド、 ６・・・タイバー ７・・・ピストン、 ８・・・可動型、 ９・・・固定型、 １０・・・スケール、 １１・・・位置マーカ、 １２・・・イメージセンサ、 １３・・・アンプ、 １４・・・ＣＲＴ。 １５・・・入力装置、 １６・・・制御装置、 １７・・・表示灯、 １８・・・弁切替装置、 ９・・・流体圧切替弁、 Ｏ・・・型締力発生検出回路、 １・・・金型タッチ状態検出回路。 特許出願人　株式会社日本製鋼所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トグル式型締装置の油圧シリンダ等の動力源で発生
   する力を型締ハウジング（１）と可動盤（２）との間に
   設けられたトグルリンク（４）を用いて拡大し、該拡大
   された力で前記可動盤（２）を押圧し、可動盤（２）に
   取付けられている可動型（８）を、固定盤（３）に取付
   けられている固定型（９）に密着させて型締するトグル
   式型締装置の動作を自動的に制御する方法であって、ま
   ず、可動盤（２）および固定盤（３）にそれぞれ可動型
   （８）、固定型（９）を取付け、トグルリンク（４）を
   伸びきらせるとともに、前記型締ハウジング（１）と可
   動盤（２）との距離を距離検出手段（１０、１１、１２
   、１３）を用いて自動的に検出しながら前記型締ハウジ
   ング（１）を前進させ、トグルリンク（４）が伸びきっ
   た状態で前記可動型（８）と固定型（９）とが接触した
   金型零点位置における前記距離検出手段（１０、１１、
   １２、１３）の検出値を第１の基準値とし、 さらに、前記型締ハウジング（１）を所定の追込量（Σ
   δ）だけ前進させ、トグルリンク（４）が屈曲した金型
   タッチ位置における前記距離検出手段（１０、１１、１
   ２、１３）の検出値を第２の基準値とし、 次に、実際の型締時において、 前記距離検出手段（１０、１１、１２、１３）の検出値
   と前記第２の基準値とを金型タッチ状態検出手段（２１
   ）により比較しつつ、型開状態から、前記動力源で発生
   する力により可動盤（２）を押圧して前進させ、前記距
   離検出手段（１０、１１、１２、１３）の検出値が前記
   第２の基準値と一致したことが検出されると、前記動力
   源で発生する力を切替手段（１８、１９）を用いて切替
   えて増大させ、可動盤（２）をさらに強く押圧して屈曲
   していたトグルリンク（４）を伸張させて所望の型締力
   を発生させることを特徴とする、トグル式型締装置の制
   御方法。 ２、型締力の発生を、前記距離検出手段（１０、１１、
   １２、１３）の検出値と前記第１の基準値との一致を型
   締力発生検出手段（２０）を用いて判定することにより
   検出し、表示灯等の認識手段（１７）を作動させる請求
   項１記載のトグル式型締装置の制御方法。 ３、油圧シリンダ等の動力源で発生する力を型締ハウジ
   ング（１）と可動盤（２）との間に設けられたトグルリ
   ンク（４）を用いて拡大し、該拡大された力で前記可動
   盤（２）を押圧し、可動盤（２）に取付けられている可
   動型（８）を固定盤（３）に取付けられている固定型（
   ９）に密着させて型締するトグル式型締装置において、 前記型締ハウジング（１）と可動盤（２）との距離を自
   動的に検出する距離検出手段（１０、１１、１２、１３
   ）と、 該距離検出手段（１０、１１、１２、１３）の検出値と
   予め設定されている第２の基準値とを比較して一致を判
   定することにより、金型タッチ状態となったことを検出
   し、金型タッチ検出信号を送出する金型タッチ状態検出
   手段（２１）と、 前記動力源で発生する力の強弱を切替える切替手段（１
   ８、１９）と、 前記金型タッチ状態検出手段（２１）から送出された金
   型タッチ検出信号を受けると、前記切替手段（１８、１
   ９）に指示して動力源の発生力を切替えさせ、型締力を
   発生させる制御装置（１６）と、前記動力源の発生力の
   切替え後、前記距離検出手段（１０、１１、１２、１３
   ）の検出値が第１の基準値と一致することを検出し、こ
   れにより金型タッチ状態から安定な型締力が発生した状
   態へ移行したことを検出し、検出信号を前記制御装置（
   １６）に送出する型締力発生検出手段（２０）と有する
   ことを特徴とするトグル式型締装置。