JPH0242337B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、トグル式型締装置を有する射出成形
機における型締力自動設定装置に関する。

従来の技術 トグル式型締装置は金型を交換するとき、金型
の厚さに応じて型厚調整操作を行つて型締力を調
整設定しなければならず、また、射出成形材料に
よつては型締力を変更調節する必要がある。この
型締力設定操作は従来作業者が経験に基いて行つ
ていたが、型締力が強すぎるとタイバーに力がか
かりすぎて破損するおそれがあり、弱すぎると射
出成形がきれいにできない欠点があつた。

油圧式射出成形機では、例えば特開昭55−
25321号公報に示されるように型締力を自動的に
設定するものが公知になつている。

しかし、射出成形機をモータで駆動する電動式
射出成形機においては、型締力を自動的に設定す
るものはない。

発明が解決しようとする課題 そこで、本発明は、電動式射出成形機におい
て、金型を交換した際や型締力を変更する際、単
に型締力を設定するのみで自動的に設定型締力が
得られる型締力自動設定装置を提供しようとする
ものである。

課題を解決するための手段 第１図は上記課題を解決するための本発明が採
用した手段のブロツク図で、本発明は、トグル式
型締装置を有する射出成形機において、リアプラ
テン６をタイバーに沿つて移動させるリアプラテ
ン用サーボモータMaと、該リアプラテン用サー
ボモータMaに取付けられた位置検出器によつて
リアプラテンの位置を検出するリアプラテン位置
検出手段５１ａと、トグル機構７を駆動するトグ
ル用サーボモータMbと、該トグル用サーボモー
タMbに取付けられた位置検出器によりトグル機
構のトグルリンクの屈伸状態を検出するトグル位
置検出手段５１ｂと、上記リアプラテン用及びト
グル用サーボモータのサーボ回路４０ａ，４０ｂ
のエラーレジスタの値もしくは各サーボモータの
駆動電流を検出し金型の当接を検出するそれぞれ
の金型当接検出手段５０ａ，５０ｂと、トグル用
サーボモータMbを駆動し、金型当接検出手段５
０ｂで金型当接が検出されると、リアプラテン用
サーボモータMaを駆動しリアプラテン６を反金
型方向に移動させてトグル機構７を伸び切らせた
後、リアプラテン用サーボモータMaを駆動し、
リアプラテン６を金型方向に移動させ、金型当接
検出手段５０ａで金型当接が検出されたときのリ
アプラテン６の位置からさらにリアプラテン６を
前進させて、設定型締力が得られる位置にリアプ
ラテン６を位置決めする制御手段３０とを設ける
ことによつて上記課題を解決した。

作 用 型締力が設定した型締力調整指令が入力される
と、上記制御装置３０はトグル用サーボモータ
Mbを駆動し、トグル機構を伸展させる。そし
て、トグル位置検出手段５１ｂによつてトグル機
構が伸び切つた位置に達したか否か、及び、金型
当接検出手段５０ｂによつて金型が当接したか否
かを検出し、トグル機構が伸び切る前に金型当接
が検出されると、リアプラテン用サーボモータ
Maを駆動し、リアプラテン６を反金型方向（後
退）に移動させる。そして、トグル機構が伸び切
るとこのトグル機構が伸び切つた状態で、リアプ
ラテン用サーボモータMaを駆動してリアプラテ
ン６を金型方向（前進）へ移動させ、金型当接検
出手段５０ａが金型当接を検出するまで前進させ
る。金型当接が検出されると、リアプラテン位置
検出手段で検出したその位置より型締力に対応す
る位置までリアプラテンを前進させて型締調整を
終了する。

実施例 第２図は、本発明の一実施例における型締機構
を示す図で、第３図は同実施例における制御部の
構成を示す図で、第４図は同実施例の動作処理フ
ローを示すものである。

第２図において、一方の金型１はフロントプラ
テン２に、他方の金型３はムービングプラテン４
にそれぞれ取付けられている。フロントプラテン
２に４本のタイバー５が取付けられ、各タイバー
５の他端にはリアプラテン６が結合されている。
リアプラテン６とムービングプラテン４との間に
は二組のトグルリンク８，８′からなるトグル機
構７が設けられ、ムービングプラテン４が該トグ
ル機構７により駆動されて各タイバー５上を摺動
できるように設けられている。

リアプラテン６の中央には透孔９があけられ、
透孔９にはボールナツト１０が設けられ、ボール
ナツト１０には二組のトグルリンク８，８′を屈
伸させるクロスヘツド１１が連結されたボールス
クリユー１２が螺合している。ボールナツト１０
は第１の歯車１３に固着され、該第１の歯車１３
と共に回動できるように設けられている。

リアプラテン６の背面には、各タイバー５に切
られたネジと螺合するナツト１５が各々設けられ
ており、該ナツト１５上にはスプロケツト１６が
設けられ、支持部材１７を介してリアプラテン６
に固着されたリアプラテン移動用のサーボモータ
Maの駆動により該サーボモータMaの軸に設け
られたスプロケツト１９、チエーン２０、スプロ
ケツト１６を介して上記ナツト１５は回動される
ようになつている。そして、該各ナツト１５の一
方の側面はフランジ状に形成され、このフランジ
状の突部１４がリアプラテン６に設けられた溝１
４′と係合しており、これによりサーボモータ
Maが駆動すると各ナツト１５が回転し、各タイ
バー５上を第２図左右に移動し、各ナツト１５の
フランジ状の突部１４とリアプラテン６の溝１
４′の係合により各ナツトが移動することにより、
リアプラテン６も移動するようになつている。そ
して、このリアプラテン６の移動量はリアプラテ
ン位置検出手段として上記サーボモータMaに設
けられたインクリメンタル式エンコーダPaで検
出するようになつている。さらに、リアプラテン
６の背面には、上記第１の歯車１３と噛合う第２
の歯車２２を軸２３を介して駆動するトグル駆動
用のサーボモータMbが設けられている。該トグ
ル駆動用のサーボモータMbにはトグル機構７の
屈伸状態を検出するためのトグル位置検出手段と
してのインクリメンタル式エンコーダPbが設け
られている。

第３図は、本実施例の型締装置を制御する制御
部の構成を示すもので、３０は型締装置の制御を
行う制御手段としてのコンピユータを有する数値
制御装置（以下、CNCという）、４０ａはリアプ
ラテン駆動用のサーボモータMaのサーボ回路、
４０ｂはトグル駆動用のサーボモータMbのサー
ボ回路である。CNC３０において、３１は中央
処理装置（以下、CPUという）、３２は型締処理
や型締力調整などの制御プログラムを記憶する
ROMや演算処理などにおいて、データを一時記
憶するためなどに使用されるRAM及び各種設定
値などを記憶する不揮発性メモリ等で構成される
メモリ、３３は入出力回路で、該入出力回路３３
を介して、上記サーボ回路４０ａ，４０ｂのエラ
ーレジスタ４１ａ，４１ｂに位置指令を出力した
り、エラーレジスタ４１ａ，４１ｂの値を読み取
るようになつている。３４，３５は各々可逆カウ
ンタで、サーボモータMa，Mbに設けられたエ
ンコーダPa，Pbからのパルスを計数し、各々リ
アプラテン６、トグル機構のクロスヘツド１１の
位置を検出するようになつている。３６は手操作
入力装置で、各種指令及び各種設定値を入力する
ものである。なお、３７はバスである。

４０ａ，４０ｂは公知のサーボ回路であつて、
これらサーボ回路４０ａ，４０ｂは同一の構成に
なつており、CNC３０の入出力回路３３を介し
て単位時間の移動量としてパルス列で構成される
移動指令が入力されると、この移動指令とエンコ
ーダPa，Pbで検出したサーボモータMa，Mbの
移動量との差分をエラーレジスタ４１ａ，４１ｂ
で算出し、これをデジタル−アナログ変換器（以
下、Ｄ／Ａ変換器という）４２ａ，４２ｂで速度
指令値としてのアナログ量電圧に変換する。さら
に、本サーボ回路は応答性をよくするために速度
フイードバツクが行われており、これはエンコー
ダPa，Pbからの信号をＦ／Ｖ変換器４３a.４３
ｂで電圧に変換し、実際のサーボモータの速度に
対応する電圧を上記速度指令値から減算し、その
差、すなわち、指令速度と実速度との誤差を補償
器４４ａ，４４ｂで増幅してトルク指令として出
力する。このトルク指令はサーボモータMa，
Mbの電機子に流す電流値に対応する電圧として
出力されるもので、このトルク指令に対し、さら
に応答性をよくするため、サーボモータMa，
Mbの電機子電流を検出する電流検出器４７ａ，
４７ｂからの電機子電流に対応する電圧がフイー
ドバツクされ、上記トルク指令と電機子電流のフ
イードバツク信号との差を補償器４５ａ，４５ｂ
で増幅し、電力増幅器４６ａ，４６ｂで増幅して
サーボモータMa，Mbを駆動制御している。

以上のようにサーボ回路４６ａ，４６ｂは作動
するものであるが、各サーボ回路４０ａ，４０ｂ
のエラーレジスタ４１ａ，４１ｂの値は入出力回
路３３に入力され、CNC３０はエラー量を検出
できるようになつている。

以上のような構成において、射出成形機の金型
を交換したときや型締力を変更したとき、型締力
を設定し、型締力設定指令を入力する。すると、
CPU３１はトグル機構駆動用のサーボモータMb
を正転させて歯車２２，１３、ボールナツト１
０、ボールスクリユー１２を駆動し、クロスヘツ
ド１１を前進（第２図か右方）させ、トグルリン
ク７，８を伸ばし、ムービングプラテン４を前進
させ（ステツプS1）、サーボモータMbが回転す
るとエンコーダPbからのパルスが可逆カウンタ
３５に入力され、これによりクロスヘツド１１の
位置が検出される。CPU３１はこの可逆カウン
タ３５の値を読取り、トグルリンク７，８が伸び
切る位置Ｌ１に達したか否か（ステツプS2）、ま
た、サーボ回路４０ｂのエラーレジスタ４１ｂの
値が増大し、一定値以上に達したか否かを読取り
（ステツプS3）、順次ステツプS2、S3の処理を繰
り返し、もし、可逆カウンタ３５の値L1に達す
る前にムービングプラテン４の金型３がフロント
プラテン２の金型に当接すると、サーボモータ
Mbの回転が停止するので、サーボ回路４０ｂの
エラーレジスタ４１ｂは移動指令が入力されるに
も係わらず、エンコーダPbからのパルスが入力
されず、エラー量としてエラーレジスタ４１ｂの
値は増幅する。このエラー量が一定値に達すると
（ステツプS3）、金型が当接したとして、サーボ
モータMbの駆動を停止させ（ステツプS4）、ク
ロスヘツド１１の位置L2、すなわち、可逆カウ
ンタ３５の値を読取り（ステツプS5）、トグルリ
ンクが伸び切るクロスヘツドの位置L1より現在
のクロスヘツドの位置L2を減算し、トグルリン
グが伸び切るまでの残量L3を算出する（ステツ
プS6）。そして、リアプラテン駆動用のサーボモ
ータMaを逆転させてスプロケツト１９、チエー
ン２０、スプロケツト１６、ナツト１５を駆動し
て上記残量L3だけリアプラテン６を後退させ、
サーボモータMaの駆動を停止させる（ステツプ
S7）。次に、再びトグル機構駆動用のサーボモー
タMbを正転させてトグルリンクを伸ばし、ムー
ビングプラテン４を前進させ（ステツプS8）、再
びステツプS2以下の処理を行うが、トグルリン
クが伸び切るに略必要な量だけリアプラテン６を
後退させたから、ステツプS2では規定量L1に達
したことが可逆カウンタ３５で検出されることと
なり、ステツプS9へ移行する。なお、規定量L1
に達しなければ再びステツプSS3以下の処理を繰
り返す。

また、ステツプS1で始めたサーボモータMbを
正転させたとき、サーボ回路４０ｂのエラーレジ
スタ４１ｂのエラー量が増大する前に規定量L1
を検出したとき、即ち金型１，３が当接する前に
トグルリンクが伸び切るとステツプS9へ移行す
る。ステツプS9ではサーボモータMbの駆動を停
止し、トグル機構７の動作を停止させ、サーボモ
ータMaを正転させて、リアプラテン６、トグル
機構７及びムービングプラテン４を前進させる
（ステツプS10）。ムービングプラテン４が前進し
金型１，３が当接すると、前述同様サーボ回路４
０ａのエラーレジスタ４１ａのエラー量が増大
し、所定値以上になるとサーボモータMaの駆動
を停止する（ステツプS11、S12）。即ち、トグル
リンクが伸び切つた状態で金型３が当接した位置
でサーボモータMa，Mbは停止することとなる。
次に、設定トルクＴに対応するタイバー５の伸び
量L0を算出する（ステツプS13）。これは、各タ
イバー５の伸び量によつて金型１，３に型締力が
付与されるものであり、かつ、タイバー５の伸び
量と型締力は比例関係にあるから、例えば、増大
型締力がＴのときタイバーの伸び量がｌであれ
ば、設定トルクＴに対応する伸び量LOは、 L0＝Ｔ／T0×ｌ の算出式によつて算出することができる。次に、
サーボモータMbを逆転させて型開き量だけムー
ビングプラテン４を後退させ（ステツプS14）、
次にサーボモータMaを正転させてリアプラテン
６を上記ステツプS13で算出した設定トルクＴに
対応するタイバーの伸び量分LOだけ前進させる
（ステツプS15）。その結果、サーボモータMbを
駆動したとき、トグルリンクが伸び切る前に金型
１，３は当接し、サーボモータMbが規定量L1だ
け駆動すればタイバー５はL0だけ伸び、この伸
びにより金型１，３を設定トルクＴで締付けるこ
ととなる。

なお、上記実施例で金型１，３の当接をサーボ
回路４０ａ，４０ｂのエラーレジスタ４１ａ，４
１ｂのエラー量の増大によつて検出したが、この
金型の当接をサーボモータMa，Mbへの電機子
電流の増大によつて検出しても良い。この場合
は、サーボ回路４０ａ，４０ｂの電流検出器４７
ａ，４７ｂの出力をＡ／Ｄコンバータを介して
CNCに入力し、サーボモータMa，Mbの電機子
電流値を検出すればよく、金型１，３が当接すれ
ばムービングプラテン４を前進させようとしてサ
ーボモータMa，Mbのトルク、即ち電機子電流
が増大するので、これにより金型の当接を検出す
ることができる。なお、この実施例では、サーボ
モータMa，MbとしてDCモータを示している
が、ACモータでも同じであり、また、エンコー
ダPa，Pbとしてパルスエンコーダを用いている
が、他の検出器のレゾルバ、速度発生機等でもよ
い。

発明の効果 以上述べたように、本発明は、型締力を設定
し、型締力設定指令を入力するだけで、自動的に
設定型締力が得られるように、リアプラテンの位
置決めが行われるため、金型を交換したときや型
締力を変更するとき非常に便利で、また、従来の
ように手動で型締力の調整を行うものではないか
ら、型締力の設定誤差が少なく、最適な型締力を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の構成を示すブロツク図、第
２図は本発明の一実施例の型締機構を示す図、第
３図は同実施例における制御部の構成を示す図、
第４図は同実施例の動作処理フローを示す図であ
る。 １，３……金型、２……フロントプラテン、４
……ムービングプラテン、５……タイバー、６…
…リアプラテン、７……トグル機構、Ma……リ
アプラテン用サーボモータ、Pa……リアプラテ
ン用位置検出器、Mb……トグル用サーボモー
タ、Pb……トグル用位置検出器、３０……制御
手段、４０ａ，４０ｂ……サーボ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トグル式型締装置を有する射出成形機におい
   て、リアプラテンをタイバーに沿つて移動させる
   リアプラテン用サーボモータと、該リアプラテン
   用サーボモータに取付けられた位置検出器によつ
   てリアプラテンの位置を検出するリアプラテン位
   置検出手段と、トグル機構を駆動するトグル用サ
   ーボモータと、該トグル用サーボモータに取付け
   られた位置検出器によりトグル機構のトグルリン
   クの屈伸状態を検出するトグル位置検出手段と、
   上記リアプラテン用及びトグル用サーボモータの
   サーボ回路のエラーレジスタの値もしくは各サー
   ボモータの駆動電流を検出し金型の当接を検出す
   るそれぞれの金型当接検出手段と、トグル用サー
   ボモータを駆動し、トグル用の金型当接検出手段
   で金型当接が検出されるとリアプラテン用サーボ
   モータを駆動しリアプラテンを反金型方向に移動
   させてトグル機構を伸び切らせた後、リアプラテ
   ン用サーボモータを駆動しリアプラテンを金型方
   向に移動させ、リアプラテン用の金型当接検出手
   段で金型当接が検出されたときのリアプラテンの
   位置からさらにリアプラテンを前進させて、設定
   型締力が得られる位置にリアプラテンを位置決め
   する制御手段を有することを特徴とする型締力自
   動設定装置。