JPH02273218A

JPH02273218A - 射出成形機の型締力設定装置

Info

Publication number: JPH02273218A
Application number: JP9548289A
Authority: JP
Inventors: Shingo Asai; 真吾浅井; Shinji Uemoto; 伸二上本; Koji Tanaka; 弘司田中
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1989-04-14
Filing date: 1989-04-14
Publication date: 1990-11-07

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、射出成形機における金型の型締力を制御する
型締力設定％Ｎ置に関する。

〔従来の技術〕

射出成形機の型締部は、例えば油圧ポンプ、エアーポン
プ、電動モータ等の型締力発生源を用いた血圧機構若し
くはトグル機構により型締力を発生しており、この型締
力は設定された型締力が上記型締力発生源の駆１１Ｊ電
流若しくは駆動電圧に変換され、その駆ｉ１Ｊ電流若し
くは駆動電圧が上記電動モータ及びポンプモータ等に供
給されることにより調整されている。

従来、上記射出成形機における型締力の設定は作業者に
より成形機操作部から手動で行われていたが、型締力不
足によるパリ発生等の成形不良及び金型の破損を防止す
るため成形機の最大型締力が設定されることが多かった
。

（発明が解決しようとする課題）ところで、成形に必要な型締力はその金型に樹脂を充填
させるときの成形品投影面積に加わる圧力、すなわち、
成形品の型締方向に対する垂直方向の面積に加わる圧力
によって定まるので、成形品の大きさによって異なる。

従って、従来のように成形品の大きさに拘らず常に最大
型締力で成形することは合理的でなく、必要以上の電力
を型締力発生源で消費するので、電力を浪費し、製造コ
ストにおいても不利である。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、成形品
の大小に応じて常に好適な型締力が発生するように制御
する射出成形機の型締力設定装置を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明は、金型を型締めし
て射出成形を行う射出成形機において、射出圧力を設定
する手段と、金型の成形品投影面積を設定する手段と、
上記設定射出圧力と設定成形品投影面積とから型締力を
ＷＸ算する手段とを儀えたものである。

〔作用〕

上記のように構成された射出成形機の型締力設定装置に
おいては、射出成型機の操作部で設定入力された射出圧
力及び成形品投影面積から当該成形に好適な型締力が演
算され、この演算結果の型締力で金型が型締めされる。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る射出部と形締部とが分離独立した
射出成形機の型締力制ｍ装置の一実施例を示す構成図で
ある。同図において、１はキーボード、デジタルカウン
ター式スイッチあるいはデイツプスイッチ等からなるデ
ジタル入力装置である。２は型締ユニット３内の電動モ
ータ８の駆動を制御する射出成形機のコントローラであ
り、デジタル入力装置１から入力された成形品投影面積
と射出圧力とから型締力を算出し、該型締力から電動サ
ーボモータ８の駆動トルクを演算するマイクロコンピー
タ４（以下、ＣＰＵという）、上記成形品投影面積、射
出圧力等の入力データ及びＣＰＵ４の演算結果を記憶す
るメモリ５及び上記演算結果の駆動トルクをアナログ信
号に変換するＤ／Ａ変換器６より構成されている。なお
、メモリ５は、例えばＮ池等の補助電源を有し、停電等
により電源が遮断されてもメモリ内容が保持されるよう
になされている。また、３は型締力を発生させる型締ユ
ニットであり、上記Ｄ／Ａ変換器６から入力されたアナ
ログ信号に対応したモータ駆動電圧又はモータ駆動電流
を発生するアンプ７と該モータ駆動電圧又はモータ駆動
電流により駆動される電動サーボモータ８より構成され
ている。

上記構成において、デジタル入力装置１から成形品の投
影面積（Ｓ）（ｃｍ２　）及び射出圧力（Ｐ）（ｋｑｆ
／ｃｍ’　）が、入力されると、ＣＰＵ４は上記成形品
投影面積（Ｓ）及び射出圧力＜Ｐ）から好適な型締力（
Ｆ）（ｔｏｎ）を搾出する。

例えば本実施例の場合、１成形サイクル内の射出圧力及
び保持圧力についてそれぞれ複数段階の圧力が設定され
るようになされており、これら設定された射出圧力及び
保持圧力の内の最大圧力（ＰＭＡＸ）が上記射出圧力（
Ｐ）として抽出され、次式■により型締力（Ｆ）が算出
される。すなわち、射出圧力−　（Ｐ＋　、Ｐ２　、Ｐ
ｌ　、・・・Ｐｎ）、保持圧力−（Ｐ１’　、Ｐ２　’
　、Ｐｌ　’・・・、Ｐｎ）とすると、Ｆ−Ｃ・（ＰＭＡｘＸＳ）／１０００−■ＰＭＡＸ−Ｍ
ＡＸ　（Ｐｌ　、Ｐ２　、　・”Ｐｎ。

Ｐ１’　、Ｐ２　’　、−Ｐｎ’　）と表される。なお、Ｃは成形時の圧力損失係数と安全係
数とを乗じた定数で、通常０．５〜１．０である。

ＣＰＬＪ４は上記型締力（Ｆ）を算出すると、更に該型
締力に対応する電動サーボモータ８の駆動トルクを演算
する。そして、算出されたトルクデータはＤ／Ａ変換器
６によりアナログ信号に変換された後、アンプ７へ出力
される。アンプ７は上記アナログ信号からモータ駆動電
圧又はモータ駆動電流を生成して、電動サーボモータ８
に供給し、電動サーボモータ８は上記トルクで回転駆動
する。

第２図は縦型射出成形機における電動サーボモータ８′
による直圧式型締機構の型締部の一部断面構成図である
。なお、図中、第１図と同一部材は同一の番号を付して
いる。

同図において、下圧盤３４が型締部本体２５の上部に設
けられ、上圧盤３５が上記下圧盤３４のガイド孔３４ａ
を貫通して設けられたタイバー３２の上端部にネジ止め
されている。また、タイバー３２の下端部はダイパー保
持プレート３２の板面適所に固着されている。金型（不
図示）の雌型及び雄型はそれぞれ上記上圧盤３５と下圧
盤３４とに圧盤間に挾まれるように取付けられ、上圧盤
３５が上記ダイパー３２を介して下方に牽引されること
により型締めされるようになされている。

また、Ｎ動す−ボモータ８が回転軸２６を下向きにして
型締部本体２５の所定位置に固着され、ホールネジ３０
が軸中心に回転自在に型締部本体２５の所定位置に固着
されている。上記回転＠２６及びホールネジ３０の下端
部にはそれぞれギア２７とギヤ２９が形成され、これら
ギヤ２７とギヤ２９とはタイミングベルト２８により連
結されている。また、ホールネジ３０には上記ダイパー
保持プレート３２がその板面中央部に固設されたナツト
３１により螺合されている。

上記構成により、アンプ７から電動サーボモータ８へＣ
ＰＵ４で陣出された駆動トルクに対応するモータ駆動電
圧若しくはモータ駆動電流が供給されると、該電動サー
ボモータ８はそのトルクで回転駆動する。電動サーボモ
ータ８で発生した回転力は歯車２７．タイミングベルト
２８及びギア２９を経てホールネジ３０に伝達され、ホ
ールネジ３０を駆動させる。該ホールネジ３０の回転動
作により、ナツト３１、すなわち、ダイパー保持プレー
ト３２が下降する。従って、ダイパー３３により連結さ
れている上圧１１３５が下方に牽引され、これによって
金型が上記型締力（Ｆ）で型締めされる。

なお、第３図に示すようにデジタル入力装置に代えてデ
ィスク等のメモリ機能やＲ８−２３２Ｃ等の通信用イン
ターフェース回路等を有する上位コンピュータを使用す
ることもできる。この場合には、入力データが上位コン
ピュータ９からそのままＣＰＵ４へ転送され、ＣＰＵ４
で型締力及びその型締力に対応するトルクが算出される
か、あるいは上位コンピュータ９で上記型締力及び駆動
トルクが演算された後、その演算結果が内蔵するメモリ
に記憶されると共にＣＰＬＩ４へ転送される。

また、電動サーボモータ８の駆動制御信号がデジタル信
号で入力されるデジタル型のものでは上記Ｄ／Ａ変換器
６及びアンプ７に代えてインターフェイス回路を用いる
ことにより同じ機能のシステムを構成することができる
。また、型締力発生用のアクチュエータは上記電動サー
ボモータ以外に油圧ポンプ、エアーポンプでもよく、こ
れらを使用した場合はアンプ７に代えてそれぞれのアク
チュエータに対応したポンプモータ制御用のコントロー
ラアンプが用いられる。

次に、第４図は演算装置としてアナログ演算回路を用い
た第２の実施例のシステム構成図を示したものである。

なお、図中、第１図と同一部材は同一の番号を付してい
る。

１１及び１２はそれぞれ射出圧力と成形品の投影面積を
入力するアナログ人力ｖ装置であり、１０はアナログ演
算回路１３で構成された射出成形機のコントローラであ
る。上記構成による射出成形機のコントローラ１０にお
いては、アナログ信号で入力された射出圧力及び形品投
影面積の設定姶からアナログ演算回路１４によりＩＰ１
１１１１サーボモータ１２の駆動トルクが算出され、そ
のまま型締ユニット３に入力される。

次に、第５図は演算装置としてロジック演算回路を用い
た第３の実施例のシステム構成図を示したものである。

１４はデジタル信号を論理演算用の論理データに変換す
るインターフェイス回路１５、演算を実行するロジック
演算回路１６及び演算結果の論理データをアナログ信号
に変換するＤ／Ａ変換器１７からなる射出成形機のコン
トローラである。

上記構成による射出成形機のコントａ−ラ１４において
は、デジタル入力装置１から入力された射出圧力及び成
形品投影面積の各デジタルデータがインターフェイス回
路１５により論理演算用の論理データに変換され、ロジ
ック演算回路１６へ入力される。ロジック演算回路１６
で上記射出圧力及び成形品投影面積の論理データから電
動サーボモータ７２の駆動トルクが算出され、該トルク
の論理データはＤ／Ａ変換器１７によりアナログ信号に
変換された後、型締ユニット３に入力される。

第６図は射出成形装置コントローラと型締ユニット間を
光ファイバーで接続し、ユニット間の通信を光信号で行
う第４の実施例のシステム構成図を示したものである。

１８はメモリ５、ＣＰＵ４、パラレルのデジタルデータ
をシリアルデータに変換するインターフェイス回路１９
及びデジタル電気信号をデジタル光信号に変換するＥ１
０変換器２０より構成される射出成形機のコントローラ
である。また、２１は、デジタル光信号をデジタル電気
信号に変換するＯ／Ｅ変換器２２、シリアルのデジタル
データをパラレルデータに変換するインターフェイス回
路２３、デジタル信号からアナログ信号に変換するＤ／
Ａ変換器２４、アンプ７及び電動サーボモータ８より構
成される型締ユニットである。

上記構成による射出成形装置コントローラ１８において
は、ＣＰＵ４でデジタル入力装置１から入力された射出
圧力及び成形品投影面積のデジタルデータより電動サー
ボモータ８の駆動トルクが算出され、該トルクのデジタ
ルデータがインターフェイス回路１９によりシリアルデ
ータに変換された後、Ｅ１０変換器２０によりデジタル
光信号に変換され、型締ユニット２１へ出力される。型
締ユニット２１では、入力されたデジタル光信号がＯ／
Ｅ変換器２２によりデジタル電気信号に変換され、更に
インターフェイス回路２３によりパラレルデータからシ
リアルデータに変換された後、Ｄ／Ａ変換器２４により
アナログ信号に変換され、アンプ７に入力される。そし
て、アンプ７により上記トルク信号から駆動電圧又は駆
動Ｎ流が生成され、電動サーボモータ８へ供給される。

上記システム構成では射出成形装置コントローラと型締
ユニットとの間を光信号でデータ転送が行われるので、
耐ノイズ特性に優れたシステムとなる。

なお、上記実施例では設定された射出圧力及び成形品投
影面積から一旦、型締力を算出した後、電動サーボモー
タ８に対応する計算式からそのトルクを演算するように
したが、上記射出圧力及び成形品投影面積から直接トル
クを算出する演埠式％式％上記型締力設定装置は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反
応硬化性樹脂、セラミック等の射出成形機に適用するこ
とができる。また、型締部と射出部が一体となっている
射出成形機においても適用することができ、型締部は横
型、縦型いずれの型であってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明では、設定入力された射出
圧力と成形品の投影面積とから成形品に応じた好適な′
型締力を算出して供給するようにしたので、型締力発生
源で消費されるエネルギーを従来よりも少なく抑えるこ
とができ、エネルギーの経費節減に寄与する。

また、常時、最大型締力で射出成形を行うことはないの
で、型締発生源及びこれに付随するバルブ、ホース等の
各部品の長寿命化が図れ、ひいては設備の点検回数が減
少して、保守管理が容易となる。

また、自動的に好適な型締力が設定されるので、人的な
型締力の設定ミスによる成形不良、金型破損及び金型寿
命の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る型締力設定装置のシステム構成を
示す図、第２図は上位コンピータと接続した型締力設定
装置のシステム構成を示す図、第３図は縦型射出成形機
に電動サーボモータを用いた直圧式型ｎｍ楕の構成図、
第４ｆｙＪは本発明に係る型締力設定装置の第２の実施
例のシステム構成を示す図、第５図は本発明に係る型締
力設定装置の第３の実施例のシステム構成を示す図、第
６図は本発明に係る型締力設定装置の第４の実施例のシ
ステム構成を示す図である。１・・・デジタル入力装置、２．１０．１４．１８・・
・射出成形機のコントローラ、３，２１・・・型締ユニ
ット、４・・・ＣＰＵ、５・・・メモリ、６．１７．２
４・・・Ｄ／Ａ変ｙ１４器、７・・・アンプ、８・・・
Ｔｉ電動サーボモータ９・・・上位コンピュータ、１１
．１２・・・アナログ入力装置、１３・・・アナログ演
算回路、１５．１９．２３・・・インターフェイス回路
、１６・・・ロジック演算回路、２０・・・Ｅ１０変換
器、２２・・・Ｏ／Ｅ変換器、２５・・・型締部本体、
２６・・・軸、２７．２９・・・ギア、２８・・・タイ
ミングベルト、３０・・・ホールネジ、３１・・・ナツ
ト、３２・・・タイバー保持プレート、３３・・・タイ
バー、３４・・・下圧盤、３５・・・上圧盤。特許出願人　　　ミノルタカメラ株式会社代　　理　　
人　　　　　弁理士　　小　　谷　　悦　　旬間　　　
　　弁理士　長　１）　　正向　　　　　弁理士　伊　藤　孝　夫

Claims

【特許請求の範囲】

１、金型を型締めして射出成形を行う射出成形機におい
て、射出圧力を設定する手段と、金型の成形品投影面積
を設定する手段と、上記設定射出圧力と設定成形品投影
面積とから型締力を演算する手段とを備えたことを特徴
とする射出成形機の型締力設定装置。