JPH0511741B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、射出成形機の型締力を任意に設定す
ることができるようにするための型締力設定装置
に関するもので、特に、その型締力がトグル式型
締装置によつて発生されるようにされているトグ
ル式射出成形機における型締力設定装置に関する
ものである。

（従来の技術） 射出成形機においては、型閉じされた金型のキ
ヤビテイ内に、溶融樹脂が高圧で射出されるよう
になつている。このとき、その射出圧力によつて
金型が開くと、得られる製品に、ばりが生じるこ
とになる。したがつて、その射出圧力に対抗し得
る十分な力でもつて金型を型締めしておくことが
必要となつている。しかしながら、その型締力が
強すぎると、過充填等により製品に内部ひずみ等
が生じてしまう。

このように、射出成形機により精密成形を行う
ためには、その型締力を適切に設定することが必
要となる。しかも、その型締力の最適の大きさ
は、使用される金型によつて異なつてくる。した
がつて、金型に応じて型締力を調整できるように
する必要がある。

このように十分な型締力を発揮することができ
るとともに、その型締力を調整することのできる
型締装置としては、トグル式型締装置が用いられ
ることが多い。

第１，２図は、そのようなトグル式型締装置の
一例を示す側面図である。

これらの図から明らかなように、射出成形機の
ベツド１の一端部上面には、固定盤２が固定され
ている。また、ベツド１の他端部上面には、この
固定盤２に対向するようにしてエンドハウジング
３が設置されている。このエンドハウジング３
は、車輪等を介してベツド１上に可動支持されて
おり、固定盤２に対して前後方向、すなわち固定
盤２に接近する方向と固定盤２から離れる方向と
に移動させることができるようにされている。

固定盤２とエンドハウジング３とは、一端が固
定盤２に固定された複数本の平行なタイバー４，
４，…によつて互いに連結されている。このタイ
バー４のエンドハウジング３側の端部にはねじ部
４ａが形成されており、そのねじ部４ａにタイバ
ーナツト５がかみ合わされている。このタイバー
ナツト５は、エンドハウジング３に対して、回転
させることはできるが軸線方向には固定して保持
されるものとされている。

また、固定盤２とエンドハウジング３との間に
は、可動盤６が設けられている。この可動盤６
は、タイバー４，４，…によつて案内支持され、
タイバー４の軸線方向、すなわち固定盤２に対し
て接近・離間する方向に移動自在とされている。

更に、エンドハウジング３と可動盤６との間に
は、可動盤６を移動させるトグル式型締装置７が
設けられている。この型締装置７は、エンドハウ
ジング３に固定されたクロスヘツドガイド（図示
せず）に案内されてタイバー４の軸線方向に移動
されるクロスヘツド８と、このクロスヘツド８と
可動盤６との間を連結するトグルリンク機構９
と、エンドハウジング３に固定され、クロスヘツ
ド８を移動させる型締シリンダ１０とを有してい
る。クロスヘツド８は、その型締シリンダ１０の
ピストンロツド１１の先端に取り付けられてい
る。また、トグルリンク機構９は、一端が可動盤
６にピン結合された長リンク１２と、一端がその
長リンク１２にピン結合されるとともに他端がエ
ンドハウジング３のアーム３ａにピン結合された
短リンク１３と、両端がその短リンク１３及びク
ロスヘツド８にそれぞれピン結合されたクロスリ
ンク１４とからなるリンク機構を４組、それぞれ
上下左右に配置したものとされている。

こうして、クロスヘツド８をエンドハウジング
３から離れる方向に移動させたときには、長リン
ク１２と短リンク１３との間の角度が180゜に近づ
き、トグルリンク機構９が伸びて、可動盤６が固
定盤２の方向へ押圧移動されるようになつてい
る。そして、それによつて、可動盤６に取り付け
られた可動金型１５が、固定盤２に取り付けられ
た固定金型１６に押し付けられ、型締めが行われ
るようになつている。

このようなトグル式型締装置７において、金型
１５，１６が開いている状態から、型締シリンダ
１０を作動させてそのピストンロツド１１を伸長
させると、クロスヘツド８がエンドハウジング３
から離れる方向に移動し、第１図に示されている
ように、可動金型１５と固定金型１６とが接触す
る状態となる。このときのエンドハウジング３に
対するクロスヘツド８の位置を、金型タツチ位置
と呼ぶこととする。

この状態から、更に型締シリンダ１０に高圧を
加えて、ピストンロツド１１を伸長させると、エ
ンドハウジング３とクロスヘツド８との間隔が開
く。そして、型締シリンダ１０がストロークエン
ドに達した第２図の状態で、その作動が停止す
る。このとき、トグルリンク機構９の長リンク１
２と短リンク１３とはほぼ直線状となる。このと
きのエンドハウジング３に対するクロスヘツド８
の位置を、型締完了位置と呼ぶこととする。

この金型タツチ位置から型締完了位置までの間
においては、金型１５，１６が互いに接触してい
るので、可動盤６は固定盤２の方向には移動しな
い。したがつて、その間におけるピストンロツド
１１の伸長、すなわちトグルリンク機構９の伸長
は、タイバー４の伸びとリンク１２，１３の圧縮
とにつて吸収されることになる。そして、その反
力に相当する力が金型１５，１６間に加えられ
る。すなわち、金型１５，１６は、タイバー４の
伸びに対応する型締力でもつて型締めされる。

この型締力は、タイバーナツト５を回転させる
ことによつて調整することができる。すなわち、
タイバーナツト５を回転させると、エンドハウジ
ング３がタイバー４の軸線方向に移動する。した
がつて、型締力がゼロの状態で金型１５，１６が
接触するときのエンドハウジング３とクロスヘツ
ド８との間の距離、すなわち金型タツチ位置が変
化する。一方、型締完了位置は、型締シリンダ１
０のピストンロツド１１が最大限伸長したときの
エンドハウジング３とクロスヘツド８との間の距
離であるから、エンドハウジング３の位置に関係
なく一定である。その結果、金型タツチ位置から
型締完了位置までタイバー４を伸ばす力に相当す
る型締力が変化する。

そして、得られる型締力の大きさと金型タツチ
位置におけるトグルリンク機構９の長さとは、一
定の関数関係にある。

したがつて、型締力を所望の大きさに設定する
ためには、金型タツチ位置にあるときにトグルリ
ンク機構９の長さがその型締力に対応する長さと
なるように、エンドハウジング３の位置を調整す
ればよいことになる。そのトグルリンク機構９の
長さは、エンドハウジング３に対するクロスヘツ
ド８の位置で決定される。

そこで、このエンドハウジング３に対するクロ
スヘツド８の位置を検出するために、一般に、エ
ンドハウジング３には、そのアーム３ａ等に位置
検出器としてのリミツトスイツチ１７が取り付け
られ、クロスヘツド８には、そのリミツトスイツ
チ１７を作動させる作動部材としてのカム１８が
取り付けられている。そのリミツトスイツチ１７
あるいはカム１８の一方は、タイバー４の軸線方
向に移動可能とされている。

型締力を設定するときには、その型締力と関数
関係にある所定の距離だけリミツトスイツチ１７
あるいはカム１８を移動させ、そのカム１８がリ
ミツトスイツチ１７を作動させる位置までクロス
ヘツド８を移動させた後、その状態で金型１５，
１６が接触する位置までエンドハウジング３を移
動させればよい。

従来は、このようなリミツトスイツチ１７ある
いはカム１８の移動は手動で行うものとされてい
た。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、最近は、射出成形機にも多品種少量
生産が求められるようになつてきている。そのよ
うに１台の射出成形機により多品種少量生産を行
うためには、金型を頻繁に交換することが必要と
なる。そして、その金型交換のたびに、型締力を
調整する必要がある。

その場合、従来のように位置検出器あるいはそ
の作動部材を手動で移動させて型締力を設定する
ものでは、その作業の能率が悪く、精度も低いの
で、金型交換に手間がかかるということが問題と
なる。

また、そのような手動操作は、最近要求が高ま
つている射出成形機の全自動化に対する阻害要因
の一つともなつている。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつて、その目的は、トグル式型締装置を備
えた射出成形機における型締力の設定を、遠隔操
作によつて正確に行うことができるようにするこ
とである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、トグ
ル式型締装置のクロスヘツド及びエンドハウジン
グにそれぞれ取り付けられる位置検出器あるいは
それを作動させる作動部材の一方を、ステツピン
グモータを駆動源とする金型タツチ位置設定装置
により、タイバーの軸線方向に移動させるように
している。ステツピングモータは、プログラマブ
ルコントローラによつて駆動されるようになつて
いる。金型タツチ位置設定装置は、そのステツピ
ングモータと、その回転を直線運動に変換する運
動変換機構とによつて構成されており、位置検出
器あるいは作動部材をコントローラに設定された
型締力に応じた距離だけ基準位置から移動させる
ものとされている。

（作用） このように構成することにより、プログラマブ
ルコントローラに所望の型締力を設定すると、そ
のコントローラからプログラムされたパルスが発
信され、ステツピングモータが回転する。そし
て、それによつて、位置検出器あるいは作動部材
が設定型締力に相当する距離だけ基準位置から移
動し、その位置で停止する。

次いで、その作動部材によつて位置検出器が作
動される位置までクロスヘツドを移動させる。す
ると、トグルリンク機構の長さが、設定型締力を
発生するだけの長さとなる。そこで、その状態が
金型タツチ位置となるようにエンドハウジングの
位置を設定し、型締完了位置まで型締装置を作動
させれば、設定された型締力を得ることができ
る。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

図中、第３図は本発明による型締力設定装置の
一実施例を示す要部の側面図であり、第４図はそ
の設定状態を示す説明図である。

なお、この実施例において、適用される射出成
形機の型締装置は第１，２図により説明したもの
と同様であるので、以下の説明においては、第
１，２図及びその符号をそのまま用いることとす
る。

第３図に示されているように、エンドハウジン
グ３には、そのアーム３ａ等に架台２０が固定さ
れている。そして、この架台２０に、ステツピン
グモータ２１が設置されている。ステツピングモ
ータ２１の出力軸にはリニアヘツド２２が取り付
けられており、モータ２１の回転によつてそのリ
ニアヘツド２２の軸２３がタイバー４の軸線方向
に移動されるようになつている。すなわち、この
実施例では、リニアヘツド２２によつて、ステツ
ピングモータ２１の回転を直線運動に変換する運
動変換機構が構成されている。

リニアヘツド軸２３の先端にはレバー２４が取
り付けられている。そして、そのレバー２４の上
部に、リミツトスイツチ等の位置検出器２５が取
り付けられている。したがつて、この位置検出器
２５は、ステツピングモータ２１によつてタイバ
ー４の軸線方向に移動されるようになつている。
この位置検出器２５は、クロスヘツド８に固定さ
れた作動部材であるカム１８によつて作動される
ようになつている。また、レバー２４の下部に
は、基準点位置検出器２６が取り付けられてい
る。この基準点位置検出器２６は、架台２０に固
定された基準点カム２７によつて作動されるよう
になつている。

基準点カム２７は、最大の型締力を発生し得る
金型タツチ位置にクロスヘツド８を位置させたと
き、そのクロスヘツド８に取り付けられているカ
ム１８が対向する位置、すなわち、その状態でレ
バー２４をタイバー４の軸線方向に移動させたと
き位置検出器２５と基準点位置検出器２６とが同
時に作動される位置、に設置されている。そし
て、そのように基準点位置検出器２６が基準点カ
ム２７によつて作動されるときの位置検出器２５
の位置が、その位置検出器２５の基準位置とされ
ている。

ステツピングモータ２１は、プログラマブルコ
ントローラ２８によつて制御されて駆動されるよ
うになつている。このコントローラ２８には、任
意の型締力が設定されるようになつており、その
設定型締力に応じて関数的に定められる回転数だ
けモータ２１が駆動されるようにプログラムされ
ている。

こうして、これらステツピングモータ２１、リ
ニアヘツド２２、及びコントローラ２８によつ
て、位置検出器２５を基準位置から固定盤２側へ
設定距離だけ移動させる金型タツチ位置設定装置
が構成されている。

次に、このように構成された型締力設定装置に
よつて任意の型締力を設定する手順について説明
する。

まず、エンドハウジング３を後退させ、金型１
５，１６を離した状態でコントローラ２８に最大
の型締力を設定する。すると、レバー２４がタイ
バー４の軸線方向に移動し、基準点位置検出器２
６が基準点カム２７によつて作動される位置、す
なわち位置検出器２５の基準位置で停止する。そ
こで、型締シリンダ１０のピストンロツド１１を
収縮させる。すると、クロスヘツド８がエンドハ
ウジング３側に向けて移動し、そのクロスヘツド
８に取り付けられたカム１８が位置検出器２５を
作動させる第３図の状態となる。このときには、
トグルリンク機構９は第１図の状態まで収縮して
いる。

次いで、コントローラ２８に任意の型締力を設
定する。すると、そのコントローラ２８からプロ
グラムされたパルスが発信され、ステツピングモ
ータ２１がその設定型締力に対応する回転数だけ
駆動される。そして、そのモータ２１の回転によ
つて、リニアヘツド２２の軸２３がタイバー４の
軸線方向に固定盤２側に向けて移動し、その先端
のレバー２４が第３図で右方向に移動する。その
移動距離は、設定された型締力と関数関係にある
所定の大きさとなる。

こうして、位置検出器２５が、第４図に仮想線
で示されている位置から実線で示されている位置
へと移動する。

この状態で、一旦型締シリンダ１０を作動させ
て、クロスヘツド８をわずかにエンドハウジング
３側に移動させ、その後、タイバーナツト５を回
転させて、エンドハウジング３を固定盤２側に向
けてわずかに前進させる。そして、型締シリンダ
１０を超低圧で作動させて、そのピストンロツド
１１を伸長させる。すると、可動盤６が固定盤２
側に移動し、可動盤６に取り付けられた可動金型
１５が固定盤２に取り付けられた固定金型１６に
接触する。このとき、トグルリンク機構９がなお
かなり収縮した状態にあるようにする。

更に、型締シリンダ１０に超低圧を加えてクロ
スヘツド８を微小力で押圧しながら、タイバーナ
ツト５を回転させ、エンドハウジング３を固定盤
２から離れる方向に後退させる。このようにする
ことにより、金型１５，１６を型締力ゼロの状態
で接触させたまま、エンドハウジング３を移動さ
せることができる。そして、第４図に実線で示さ
れているように、クロスヘツド８に取り付けられ
たカム１８によつて位置検出器２５が作動された
とき、エンドハウジング３の移動を停止する。

このときには、トグルリンク機構９の長さは、
設定された型締力と一定の関数関係にある所定の
長さとなる。すなわち、これによつて型締力の設
定が完了する。

そして、この状態から型締シリンダ１０に高圧
を加えて、そのストロークエンドまでピストンロ
ツド１１を伸長させると、トグルリンク機構９が
伸びきり、所定の型締力が発生される。

このように、位置検出器２５をステツピングモ
ータ２１によつて移動させるようにすることによ
り、その位置の調整を遠隔から、しかも正確に行
うことが可能となる。そして、金型１５，１６の
接触状態を検出すること、タイバーナツト５及び
型締シリンダ１０を所定の速度で作動させること
も、遠隔から容易に行うことができる。したがつ
て、その型締力の設定を遠隔操作によつて正確に
行うことができるようになる。

なお、上記実施例においては、エンドハウジン
グ３側に設けられる位置検出器２５を移動させる
ものとしているが、この位置検出器２５は固定
し、その代わりにカム１８を移動させるようにす
ることもできる。また、エンドハウジング３側に
カム１８を取り付け、クロスヘツド８側に位置検
出器２５を設置するようにしてもよい。

位置検出器２５としては、リミツトスイツチの
ほか、光学式センサ等を用いることもできる。そ
のような場合には、その位置検出器２５を作動さ
せる作動部材として、カム１８以外のものが用い
られることもある。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、エンドハウジングとトグル式型締装置のクロ
スヘツドとの間の位置関係を検出する位置検出
器、あるいはそれを作動させる作動部材を、ステ
ツピングモータによつて移動させるようにしてい
るので、その移動を遠隔操作によつて正確に行わ
せることが可能となる。したがつて、型締力の設
定を遠隔から行うことができるようになり、その
作業能率及び設定精度が向上する。こうして、金
型交換の頻度が高い場合にも、十分に対応するこ
とができるようになる。

また、そのステツピングモータを駆動するプロ
グラマブルコントローラを、射出成形機の中央コ
ントローラに接続するようにすれば、金型交換に
合わせてその金型に最適の型締力を設定すること
ができるようになるので、金型交換を完全自動化
することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による型締力設定装置が適用
される射出成形機のトグル式型締装置の一例を示
す一部縦断側面図、第２図は、そのトグル式型締
装置の型締完了状状態を示す同様の側面図、第３
図は、本発明による型締力設定装置の一実施例を
示す要部の側面図、第４図は、その型締力設定装
置の型締力設定状態を示す説明図である。 １…ベツド、２…固定盤、３…エンドハウジン
グ、４…タイバー、５…タイバーナツト、６…可
動盤、７…トグル式型締装置、８…クロスヘツ
ド、９…トグルリンク機構、１０…型締シリン
ダ、１５…可動金型、１６…固定金型、１８…カ
ム（作動部材）、２１…ステツピングモータ、２
２…リニアヘツド（運動変換機構）、２５…位置
検出器、２６…基準点位置検出器、２８…プログ
ラマブルコントローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ベツドに固定された固定盤と、 その固定盤に複数本の平行なタイバーを介して
   連結されるとともに、そのタイバーの軸線方向に
   移動可能に前記ベツドにより可動支持されている
   エンドハウジングと、 これら固定盤とエンドハウジングとの間に設け
   られ、前記タイバーに案内されてその軸線方向に
   移動可能とされている可動盤と、 前記エンドハウジングに対して前記タイバーの
   軸線方向に移動させ得るクロスヘツドと、それら
   エンドハウジング、クロスヘツド、及び可動盤の
   間を結ぶトグルリンク機構とを有し、前記クロス
   ヘツドを移動させることにより前記可動盤を前記
   固定盤に対して接近・離間する方向に移動させ得
   るトグル式型締装置と、 を備えたトグル式射出成形機において； 前記エンドハウジング及び前記トグル式型締装
   置のクロスヘツドのいずれか一方に位置検出器を
   取り付けるとともに、その他方にその位置検出器
   を作動させる作動部材を取り付け、 プログラマブルコントローラによつて駆動され
   るステツピングモータと、そのステツピングモー
   タの回転を直線運動に変換する運動変換機構とか
   らなり、基準位置から前記コントローラに設定さ
   れた任意の型締力に応じた距離だけ前記位置検出
   器あるいは作動部材を前記タイバーの軸線方向に
   移動させ得る金型タツチ位置設定装置を設けてな
   る、 トグル式射出成形機の型締力設定装置。