JPH0531453B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般的に、プラスチツク射出成形機
に関するものであり、一層詳細には、プラスチツ
ク射出成形機の金型の閉塞力を測定し、制御する
ための新規で且つ有用な方法に関するものであ
る。

本発明は、特に閉塞力の発生のために役立つ中
央の調節可能なトグル継手を有しているプラスチ
ツク射出成形機の金型の閉塞力を測定し、制御す
る方法に関するものである。

従来の技術 例えば、ドイツ特許公開第2910931号公報から
知られているこの種類の一つの方法においては、
実際の閉塞力が、各作動サイクルにおいて測定さ
れ、目標値に対して予め選択された２個の許容限
度と比較され、もしも、実際値がこれらの許容限
度の一方、又は、他方を超過し、又は、それに到
達していない場合には、金型の取付位置が適当に
制御されるサーボモータにより変更され、次のサ
イクルにおける閉塞力が変更される。この変更
は、予定された時間間隔で行われる。この種類の
閉塞力の制御は多数の制御段階を必要とするばか
りでなく、この制御は、例外的な偏りにすぎない
のか否か、又は、許容域の超過が引き続く作業サ
イクルの閉塞力の実際の傾向を示しているか否か
を考慮に入れていない。

発明が解決しようとする問題点 これに対し、本発明は、閉塞力の許容域からの
何らかの偶然の偏りが、閉塞力の変更を自動的に
導くことがなく、また、各作動サイクルごとにつ
いて、制御を行い、金型間の取付間隔の変更を行
うか否かの決定が自動的になされることなく、従
つて、望ましくない頻繁な制御の介入が阻止され
るような方法を得ることを、その目的とするもの
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、本発明の方法は、
可動金型及び固定金型と、これらの可動金型及び
固定金型に閉塞力を発生させるための中央部の調
節自在なトグル継手とを有し、可動金型及び固定
金型の閉塞と開放とからなる作動サイクルで作動
をし、一つの作動期間が、予め定められた回数の
作動サイクルによつて構成されているプラスチツ
ク射出成形機の閉塞力の測定及び制御方法におい
て、 ａ 作動期間における作動サイクルのそれぞれに
おいて閉塞力を測定し、各作動期間ごとにその
平均値を計算する段階と、 ｂ ａの段階で計算された平均値が、予め定めら
れた目標値の周囲に設定された変動を許容でき
る許容域の範囲内にあるか否かを判定する段階
と、 ｃ ｂの段階において、平均値が許容域の範囲内
にあると判定された場合には、前記ａ、ｂの段
階を繰り返す段階と、 ｄ ｂの段階において、平均値が許容域の範囲外
であると判定された場合には、制御段階とし
て、可動金型と固定金型との間の間隔をある予
定された量だけ変更することにより閉塞力を制
御する制御段階と、 ｅ ｄの制御段階に引き続く作動サイクルのそれ
ぞれにおいて、閉塞力を測定し、その閉塞力が
許容域の範囲内にあるか否かを判定する測定一
判定段階と、 ｆ ｅの測定一判定段階において、閉塞力が許容
域の範囲内にあると判定された場合には、ａ、
ｂの段階を繰り返す段階と、 ｇ ｅの測定一判定段階において、閉塞力が許容
域の範囲外であると判定された場合には、さら
に、閉塞力が制御域の範囲内にあるか否かを判
定する段階と、 ｈ ｇの段階において、閉塞力が制御域の範囲内
にあると判定された場合には、各作動サイクル
ごとに、前記ｄの制御段階と、同時に前記ｅの
測定一判定段階を繰り返す段階と、 ｉ ｇの段階、あるいは、予め設定された所定回
数の追加の制御段階後における閉塞力が制御域
の範囲内にあるか否かを判定する段階におい
て、閉塞力が制御域の範囲外にあると判定され
た場合には、警報を発しまたは機械を停止する
段階と、 から成ることを特徴とするものである。

この方法を、すべての作動時間の間、又は、始
動位相の間だけ、あるいは、引き続く正常の作動
サイクルの間（この間には、熱的平衡が射出成形
機の中において達成されている）に適用すること
は、無論、可能である。この場合、初期の始動位
相における作動期間ごとの作動サイクルの回数
を、正常な作動位相の作動期間ごとのそれより
も、小さく選定することが有利であることが分か
つている。これにより、始動位相の間において
は、著しくより大きな目標値からの閉塞力の偏り
と、時間的に一層迅速に、連続する閉塞力の目標
値からの偏りとを考慮に入れることができる。

また、本発明を実施するための装置は、比較的
簡単な設計のものである。この装置は、実際の閉
塞力を測定するための測定装置を含み、その出力
は、増幅器を介して計算器へ接続されており、ま
た、同様に、計算器に接続された、可動金型担体
の位置に対応する信号を発する位置測定装置を含
んでいる。計算器の出力は、金型の取付位置を調
節するためのサーボモータにも接続されている。
また、計算器に接続されたプログラミング装置が
設けられており、このプログラミング装置におい
て、作動期間ごとのサイクルの回数、許容域の範
囲の大きさ、変更される閉塞力の大きさ、サーボ
モータによる制御の介入が行われる時点が設定可
能となつている。

以下、本発明の実施例を添付図面に示される射
出成形器に基づいて、詳細に説明する。

実施例 第１図に示すプラスチツク射出成形器は、フレ
ーム１の上に支持された固定金型担体板２と、案
内棒３の上を長手方向に案内される可動金型担体
板４とを有している。両方の金型担体板２，４
は、それぞれ、金型半体５ａ及び５ｂを支持して
いる。可動金型担体板４は、リンク板８を有して
いるトグル継手７を介して、フレーム１に支持さ
れた支持体６に連結されており、この支持体６に
は、サーボモータ９が取り付けられている。

このような射出成形機は、それ自身公知であ
り、サーボモータ９により、支持体６の中心位置
決めが可能であり、詳細には示されていない様式
で駆動されるトグル継手７により、金型５ａ，５
ｂの閉塞位置において発生する閉塞力が調節可能
である。

ここで参考のために、プラスチツク射出成形機
の１作動サイクルを述べると、次のようになる。
すなわち、１金型の閉塞；２トグル継手を一方の
端部位置へ動かすことによる金型の鎖錠：３射出
の間に金型を鎖錠位置に維持する金型の保持；４
トグル継手を他方の端部に動かすことによる金型
の開閉；である。また、「閉塞力」とは、詳細に
は、金型が鎖錠位置にある間に、トグル継手を介
して発生される金型に対する力を言うものであ
る。サーボモータ９は、起動信号を発生する、プ
ログラミング装置１１によりプログラム可能とな
つている計算器１０の出力に接続されている。応
力による変形を測定するための測定装置、すなわ
ち、伸びセンサ１２がトグル継手７のすべてのト
グルレバーに配置され、これらからの信号は、平
均され、前置増幅器１３及び変換器１４を介し
て、計算器１０へ供給される。固定されている支
持体６と、可動金型担体板４との間には、更に、
距離測定機器１５が取り付けられており、この機
器１５は、可動金型担体板４の瞬間的な位置に対
応する信号を発生し、この信号は、同様に、計算
器１０へ供給される。

本実施例においては、これらの測定用及び制御
用各装置９〜１５により、第２図に関して以下に
説明される、プログラミング装置１１により確定
される測定及び制御方法が実施される。

今、与えられた機械のデータ及びそれから導き
出される、金型が閉塞される際の閉塞力Ｋの目標
値S₀に基づいて、機械の基本的設定が行われたも
のと仮定する。機械が、今や、運転されるなら
ば、機械は、１時間又はそれ以上続くこともあ
る、初期の始動位相の後に始めて、その熱的均衡
が達成される。それ故、この始動位相は、比較的
多数回の作動サイクルＺ（金型の閉塞及び鎖錠、
金型の鎖錠位置における保持、金型の開放）を含
み、この場合、閉塞力Ｋは、目標値S₀に対して、
一方の側及び／又は他方の側に向かつて、比較的
頻繁に変化することがある。閉塞力Ｋの正確な、
計算された目標値S₀を維持することは、実際上不
可能であり、また不必要でもあるので、その都度
の条件に適合された許容域Ｔが仮定される。この
許容域Ｔは、閉塞力Ｋの実際値Siの目標値S₀から
の偏りを含んでいるが、これらの偏りは、制御の
介入なしに許容可能なものである。また、もし
も、実際値Siが、多数回の作動サイクルＺにおい
て、この許容域を単に１回だけ超過するだけであ
るならば、制御の介入は行われてはならない。な
ぜならば、この例外的な偏りは、それらが、ある
限度を超過しない限りは、同様に、許容できるか
らである。このある限度として、許容域Ｔの範囲
の両側に制御域Ｒが設定され、その範囲は警報限
度Ａにより境界されているが、この制御域Ｒの範
囲内においては、閉塞力が、機械を危険な状態に
陥し入れることなく、その中心位置への調節によ
り許容域Ｔ内に戻されるべきである。もしも、閉
塞力Ｋの実際値Siが、これらの限度を超過し、直
ちの制御介入にもかかわらず、その中に止どまり
続けるならば、警報が発生され及び／又は機械が
停止されなければならない。

さて、上述の条件は、プログラミング装置１１
の中に付与されている次の方法によつて達成され
る。すなわち、各作動サイクルＺ（金型が鎖錠さ
れる際における）ごとに、閉塞力Ｋの実際値Si
が、トグル継手７においてその応力として測定さ
れ、平均化された値に相当する信号が、計算器１
０へ供給される。プログラミング装置１１により
決定された、ある予め定められた回数のサイクル
によつて特定される作動期間Ｂの後に、平均値
Ｋ、例えば、算術平均が、この作動期間Ｂにおい
て貯蔵された実際値Siの値から計算される。もし
も、この計算された平均値が許容域Ｔの範囲内
にあると判定されたならば、何らの制御の介入も
行われず、同じ回数のサイクルによる新たな作動
期間B_aが始まり、再び、実際値Siの個々の測定、
平均値Ｋの計算及びそれに基づく制御の介入が行
われるべきであるか否かの決定が行われる。第２
図に示されている作動状態は、第２の作動期間Ｂ
（第２図において左方から第２番目の）内におい
て行われた最後の実際の測定値が、許容域Ｔのわ
ずかに範囲外にあることを示している。しかしな
がら、これによつては、この作動期間Ｂのすべて
のサイクルの測定値の平均値がこの許容域Ｔの
範囲外にある場合に対する手段は何も取られず、
したがつて、何らの制御の介入も行われない。と
ころが、もしも、次に続く作動期間Ｂ（第２図に
おいて左から第３番目の）実際値Siの平均値
が、実際に、許容域Ｔの範囲外であると判定され
る場合には、計算器１０は、サーボモータ９に制
御の介入を命令する。このサーボモータ９は、そ
れに続いて、固定金型支持体６を、プログラミン
グ装置１１により予定された量だけ所定の変化方
向に動かし、それにより次の作動サイクルに対す
る金型の取付位置が変わり、従つて、その作動サ
イクルにおける閉塞力がそれに応じて変えられ
る。この閉塞力の変更は、閉塞力が減少されるべ
きであるか（すなわち、第２図における上方の制
御域Ｒから）、又は、増加すべきであるか（すな
わち、第２図における下方の制御域Ｒから）に応
じて行い、かくして閉塞力を許容域Ｔに戻すよう
に、閉塞装置が、静的に負荷を解放された時、す
なわち、閉塞力が無い時に行われるか、又は、動
的に負荷を加えられた時、すなわち、金型の開放
運動、又は、閉塞運動の間において行ない、特
に、後者の動的に負荷を加えられた時に行うこと
が有利であることに注目されるべきである。制御
の介入に対する信号を発すべき正確な時点は、距
離測定計器１５によつて与えられる。計算器１０
からの信号によるサーボモータ９によつて遂行さ
れる制御段階の変更幅は、図示された例において
は、許容域Ｔの帯域幅よりも、より小さい。もし
も、制御の介入（第２図において、領域B₁内に
示されている）に続く作動サイクルにおける閉塞
力Ｋの測定において、実際値Siが、依然として、
許容域Ｔの範囲外にあるならば、それが制御域Ｒ
の範囲内にあるか否かを判定し、制御域Ｒの範囲
内にある場合には、さらなる制御の介入が行わ
れ、１回又は、それ以上の変更が、新しい測定に
よる実際値Siが許容域Ｔの範囲内にあると判定さ
れるまで行われる。そして、このように判定され
た場合には、予め設定されたサイクル回数の新し
い作動期間Ｂが再び開始され、これにより、最初
に述べられた方法と同様に、作動期間Ｂの実際値
Siの平均値が、許容域Ｔの範囲内か、又は、範囲
外かについて判定される。なお、制御の介入に続
く作動サイクルにおける閉塞力Ｋの測定におい
て、実際値Siが制御域Ｒの範囲内にない場合につ
いては、後述する。

前述の説明においては、初期の始動位相の作動
期間Ｂが、取り扱われているものと仮定されてい
た。この場合には、作動期間Ｂごとの作動サイク
ルＺの回数は、比較的小さく、例えば、単に10回
または20回である。何回の作動期間Ｂを始動位相
のために設定するかは、無論、どのように速やか
に、機械が熱的均衡に到達するかに依存する。こ
の初期の始動期間の作動サイクルＺの回数は、例
えば、10回から20回の間とすることができるが、
プログラミング装置１１によりプログラムされる
正常な作動への転換は、実験値を基に行われる。
しかしながら、この転換は、単に、閉塞力Ｋの実
際値Siの平均値の形成のために役立つ作動サイ
クルＺの回数が実質的に増加されること、例え
ば、100サイクル及びそれ以上の回数のサイクル
に増加されることを意味するだけのものである。

この方法それ自身が、上述と同様に継続され
る。

もしも、今（又は、始動位相においてか、熱的
均衡における正常作動位相においてか）、作動期
間Ｂ各作動サイクルＺにおける閉塞力Ｋの測定に
おいて、測定された実際値Siが、第２図に領域
B₂により示されるように、プログラムの中に確
定されている制御域Ｒの範囲外に存在し、従つ
て、警報限度Ａを超過したと判定されたならば、
制御の介入が、この作動期間の終わりを待つこと
及び平均値を計算することなしに、直ちに開始さ
れる。もしも、この制御の１回又は数回、例えば
通常５回の介入により、開始された追加の制御段
階が、次の作動サイクルの実際値を、制御域Ｒの
範囲内に戻すことができないならば、警報信号
（音響的、又は、視覚的）が、発せられるか及
び／又は機械が停止される。なお、制御の介入に
引き続く作動サイクルＺにおける閉塞力Ｋの測定
において、実際値Siが依然として制御域Ｒの範囲
外にあると判定された場合には、必要に応じて、
予め設定した所定回数の追加の制御段階をの後
に、警報を発するかまたは機械を停止する。しか
しながら、もしも、これらの追加の制御段階にお
いて、測定された実際値（及び引き続く実際値）
Siが、第２図に領域B₂で示されるように、再び、
制御域Ｒの範囲内にあるならば、引き続く作動期
間Ｂは中断されることなく、すなわち、この作動
期間Ｂの終わりにおいて始めて、制御介入が行わ
れるべきか、否かを決定するために、再び、実際
値Siの平均値が計算される。しかしながら、こ
の平均値は、実際的には、各場合において、許
容域Ｔの範囲外にあるので、制御の介入がすぐに
行われ、さらに引き続いて、それぞれ測定された
閉塞力の実際値Siが、許容域Ｔの範囲内に戻るま
で行われる（第２図に領域B₃内に示されるよう
に）。その後で始めて予め定められた回数の作動
サイクルＺの作動期間Ｂが再び開始される。

上述の方法により、初期の始動位相及び正常な
作動位相（熱的均衡に到達した後の）の両方にお
いて、機械の閉塞力の制御は比較的わずかな制御
の介入で間に合わせることができる。

実施上、許容域Ｔを閉塞力の目標値S₀の±0.5
％から±２％の間に設定すること、および、制御
域Ｒの外方を制限している警報限度Ａを目標値S₀
の約±２％から±100％とすることができること
が分かつている。サーボモータ９によつて行われ
る制限段階の金型の間隔の変更幅は、有利には、
許容域Ｔの少なくとも半分であり、また、便宜的
には、目標値の±0.5％から±0.9％との間にあ
る。無論、この制御段階の変更幅は、正確に確定
される代わりに、変更可能とすることもでき、例
えば、計算された偏りの大きさの関数として変更
可能とすることもできる。しかしながら、その変
更に要する時間は、常に、１作動サイクルの金型
閉塞、又は、開放時間よりも、より少なくなけれ
ばならない。既に述べたように、測定された実際
値の平均値として、１作動期間の間に測定された
実際値の算術平均が使用されることができる。し
かしながら、この値を、引き続く作動期間におい
て示された目標値からの閉塞力の偏りの傾向を明
らかにするために、前の作動期間の平均値を含め
ることにより補正することも可能である。しかし
ながら、平均値を決定する他の方法も、また、考
えられる。例えば、作動期間の中における目標値
からの最大の閉塞力の偏りと、最小の閉塞力の偏
りとの間の平均が、制御の介入に対して決定的な
平均値として利用されることもできる。

前述の説明においては、本発明による方法は、
初期の移動位相と、熱的均衡の際における正常作
動位相との両方において実施されることが仮定さ
れている。しかしながら、この測定及び制御方法
を、これらの位相の一方の間にだけ行うことも可
能であることが理解されるだろう。

発明の効果 本発明は、上記のような構成及び作用を有して
いるので、プラスチツク射出成形機において、金
型の閉塞力の目標値からの偶然の偏りによつて閉
塞力の変更が行われることなく、金型の閉塞力の
制御を行わなければならないか否かの決定が各作
動サイクルごとに行われることなく、従つて、望
ましくない頻繁な制御の介入が回避されることを
可能とする新規な方法を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の射出成形機の閉塞力の測定
及び制御方法を実施するためのプラスチツク射出
成形機の略平面図、第２図は、本発明の方法によ
るプラスチツク射出成形機の金型の閉塞力の測定
及び制御状態を示す線図である。 １……射出成形機フレーム、２，４……金型半
体、７……トグル継手、１０……計算器、１１…
…プログラミング装置、１２，１５……測定装
置、１３……増幅器、１４……変換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 可動金型及び固定金型と、これらの可動金型
   及び固定金型に閉塞力を発生させるための中央部
   の調節自在なトグル継手とを有し、可動金型及び
   固定金型の閉塞と開放とからなる作動サイクルＺ
   で作動をし、一つの作動期間Ｂが、予め定められ
   た回数の作動サイクルＺによつて構成されている
   プラスチツク射出成形機の閉塞力の測定及び制御
   方法において、 ａ 作動期間Ｂにおける作動サイクルＺのそれぞ
   れにおいて閉塞力Ｋを測定し、各作動期間Ｂご
   とにその平均値を計算する段階と、 ｂ ａの段階で計算された平均値が、予め定め
   られた目標値S₀の周囲に設定された変動を許容
   できる許容域Ｔの範囲内にあるか否かを判定す
   る段階と、 ｃ ｂの段階において、平均値が許容域Ｔの範
   囲内にあると判定された場合には、前記ａ、ｂ
   の段階を繰り返す段階と、 ｄ ｂの段階において、平均値が許容域Ｔの範
   囲外であると判定された場合には、制御段階と
   して、可動金型と固定金型との間の間隔をある
   予定された量だけ変更することにより閉塞力Ｋ
   を制御する制御段階と、 ｅ ｄの制御段階に引き続く作動サイクルＺのそ
   れぞれにおいて、閉塞力Ｋを測定し、その閉塞
   力Ｋが許容域Ｔの範囲内にあるか否かを判定す
   る測定−判定段階と、 ｆ ｅの測定−判定段階において、閉塞力Ｋが許
   容域Ｔの範囲内にあると判定された場合には、
   ａ、ｂの段階を繰り返す段階と、 ｇ ｅの測定−判定段階において、閉塞力Ｋが許
   容域Ｔの範囲外であると判定された場合には、
   さらに、閉塞力Ｋが制御域Ｒの範囲内にあるか
   否かを判定する段階と、 ｈ ｇの段階において、閉塞力Ｋが制御域Ｒの範
   囲内にあると判定された場合には、各作動サイ
   クルごとに、前記ｄの制御段階と、同時に前記
   ｅの測定−判定段階を繰り返す段階と、 ｉ ｇの段階、あるいは、予め設定された所定回
   数の追加の制御段階後における閉塞力Ｋが制御
   域Ｒの範囲内にあるか否かを判定する段階にお
   いて、閉塞力Ｋが制御域Ｒの範囲外にあると判
   定された場合には、警報を発しまたは機械を停
   止する段階と、 から成ることを特徴とするプラスチック射出成形
   機の閉塞力の測定及び制御方法。 ２ 閉塞力Ｋを測定する手段が、トグル継手を形
   成しているトグルレバーの応力を測定すること及
   びすべてのトグルレバーの応力の測定に基づいて
   閉塞力Ｋを計算することを含んでいる特許請求の
   範囲第１項記載のプラスチツク射出成形機の閉塞
   力の測定及び制御方法。 ３ 前記ｄの制御段階が、初期の始動位相が完了
   した後に行われるようにしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のプラスチツク射出成形
   機の閉塞力の測定及び制御方法。 ４ 前記ａの段階において測定された閉塞力Ｋが
   制御域Ｒの範囲外にあると判定される場合には、
   前記ｄの制御段階が直ちに開始されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のプラスチツク
   射出成形機の閉塞力の測定及び制御方法。