JPH06234144A - 射出成形機の自動低圧型締め金型保護設定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低圧型締め圧力と、高感度低圧型締めへの切
換え位置を自動的に設定する。 【構成】 制御装置２１は、まず、低圧型締め圧力を仮
に設定して型締め装置９を自動的に作動させ、その作動
結果に基づいて低圧型締め圧力を修正し、何回か修正作
動を繰り返して最適圧力を割り出す。次に制御装置２１
は、低圧型締めから高感度低圧型締めに切り換える位置
を仮に設定して型締め装置９を作動させ、その作動結果
に基づいて切換え位置を修正し、この修正作動を繰り返
えして最適な切換え位置を見つける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金型をパーテング面が
合う寸前まで低圧で型締めする構成とされた射出成形機
において、低圧型締め圧力と、低圧型締めから高感度低
圧型締めに切り換える切換え位置とを自動的に割り出す
ことができる射出成形機の自動低圧型締め金型保護設定
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機の型締め動作時に、金型に付
着した異物等によって金型が傷付き、また破損するのを
防ぐために、金型を低圧で型締め移動させ、その移動中
に所定の位置において、例えば型締めシリンダの油圧回
路を油タンクに開放してパーテング面が合う寸前まで金
型を慣性で移動させてから、高圧で動かして型締めする
ことが行われている。

【０００３】上記を実施する従来の射出成形機の低圧型
締め金型保護設定装置は、型開き位置を設定する型開き
位置設定器と、型締め速度を設定する型締め速度設定器
と、高圧型締め圧力を設定する高圧型締め圧力設定器
と、低圧型締め開始位置を設定する低圧型締め開始位置
設定器と、低圧型締め圧力を設定する低圧型締め圧力設
定器と、低圧型締めから高感度低圧型締めに切り換える
切換え位置を設定する切換え位置設定器（タイマ）等を
備え、作業員が各設定器に設定値を設定して型締め装置
を作動させる構造となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の低圧型締め金型
保護設定装置においては、型締め装置を正しく機能させ
るためには、作業員が各設定器に設定値を設定した上で
キー操作により型締め装置を手動で実際に動かして作動
具合を観察し、再び設定値を変更して調子を見るという
ように、何回か試行錯誤を繰り返さなければならない。
このため、設定に手間と時間がかかり、また経験と熟練
が必要であるという問題点がある。

【０００５】本発明は、低圧型締め圧力と、低圧型締め
から高感度低圧型締めに切り換える切換え位置とを自動
的に設定することができる射出成形機の自動低圧型締め
金型保護設定装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、型開き位置を設定する型開き位置設定
器と、型締め速度を設定する型締め速度設定器と、高圧
型締め圧力を設定する高圧型締め圧力設定器と、低圧型
締め開始位置を設定する低圧型締め開始位置設定器と、
上記各設定器に設定された設定内容にしたがい型締め装
置を作動させて低圧型締め圧力と低圧型締めから高感度
低圧型締めに切り換える切換え位置とを割り出して記憶
し、以後その記憶内容と上記各設定器の設定内容に基づ
いて型締め装置を制御する制御装置とを具備した構成と
した。

【０００７】

【作用】各設定器に設定値を設定して制御装置のスイッ
チを入れると、制御装置は、まず、低圧型締め圧力を仮
に設定して型締め装置を自動的に作動させ、その作動結
果に基づいて低圧型締め圧力を修正する。そしてこの修
正作動を何回か繰り返えして低圧型締め圧力の最適値を
割り出して記憶する。次に制御装置は、上記同様に、切
換え位置を仮に設定して型締め装置を作動させ、その作
動結果に基づいて切換え位置を修正する。この修正作動
を何回か繰り返し、最適な切換え位置を割り出して記憶
する。

【０００８】

【実施例】図１と図２は本発明の一実施例を示すもの
で、符号１は固定盤である。固定盤１には４本のタイバ
ー２（図では２本しか現れていない。）の一端が固定さ
れ、該タイバー２の他端にはエンドプレート３が取り付
けられている。エンドプレート３はタイバー２のねじ部
２ａをナット体４に螺入させており、油圧モータ５によ
るナット体４の回転でタイバー２の軸方向に移動する。
固定盤１とエンドプレート３との間には可動盤６が設け
られている。可動盤６はタイバー２に摺動自在に支持さ
れており、型締めシリンダ７の伸長によりトグル機構８
を介して固定盤１に向かって押し動かされ、固定盤１と
の間で金型１ａ，６ａを型締めする。

【０００９】トグル機構８のクロスヘッド８ａには、該
クロスヘッド８ａが型締め完了位置Ａ６（図６）に到達
すると信号を出力するリミットスイッチ１０と、クロス
ヘッド８ａの移動位置を検出するエンコーダ１１が付設
され、型締めシリンダ７には圧力センサ１２が付設され
ている。また、型締めシリンダ７と油圧モータ５の油圧
回路には、型締めシリンダ７の作動方向を切り換える電
磁切換弁１４と、油圧モータ５の回転方向を切り換える
電磁切換弁１５、上記油圧回路を油タンクに開放する電
磁弁１６、電磁流量制御弁１７、リリーフ弁１８、及び
電磁圧力制御弁１９が設けられている。なお、上記は型
締め装置９を構成するが、これは周知のものである。

【００１０】また符号２１は制御装置である。この制御
装置２１には型開き位置（型締め開始位置）Ａ１を設定
する型開き位置設定器２２と、型締め速度を設定する型
締め速度設定器２３と、型開き速度を設定する型開き速
度設定器２４と、型開き圧力を設定する型開き圧力設定
器２６と、高圧型締め圧力Ｐ２を設定する高圧型締め圧
力設定器２７と、低圧型締め圧力Ｐ１を設定する低圧型
締め圧力設定器２８と、高圧復帰位置Ａ４を設定する高
圧復帰位置設定器３０と、低圧型締め開始位置Ａ２を設
定する低圧型締め開始位置設定器３１と、金型１ａ，６
ａのパーテング位置Ａ５を設定するパーテング位置設定
器３２と、低圧型締めから高感度低圧型締めに切り換え
る切換え位置Ａ３を設定するタイマ（切換え位置設定
器）３３と、型厚調整速度を設定する型厚調整速度設定
器３４と、型厚調整圧力を設定する型厚調整圧力設定器
３５が、設定値入出力回路３７を介して接続されてい
る。

【００１１】また、制御装置２１には、リミツトスイッ
チ１０の信号を受けるリミツトスイッチ入力回路３８
と、エンコーダ１１の出力信号を受けるエンコーダ入力
回路３９、圧力センサ１２の出力信号を受ける圧力セン
サ入力回路４０、電磁切換弁１４，１５と電磁弁１６に
制御装置２１の指令信号を出力する電磁弁出力回路４
１、及び制御弁１７，１９に制御装置２１の指令信号を
出力する制御弁出力回路４２がそれぞれ接続されてい
る。

【００１２】制御装置２１は、型開き位置設定器２２
と、型開き速度設定器２４、及び型開き圧力設定器２６
にそれぞれ設定された設定内容に基づいて電磁切換弁１
４と電磁流量制御弁１７、及び電磁圧力制御弁１９に指
令を出力し、可動盤６を図１で左方に型開きさせる。ま
た制御装置２１は、型締め速度設定器２３、高圧型締め
圧力設定器２７、低圧型締め圧力設定器２８、高圧復帰
位置設定器３０、低圧型締め開始位置設定器３１、タイ
マ３３にそれぞれ設定された設定内容に基づいて、電磁
切換弁１４と、電磁弁１６、電磁流量制御弁１７、電磁
圧力制御弁１９に指令を出力し、可動盤６を型締め移動
させる。

【００１３】ここで、型締めについて図６を参照して詳
しく説明する。型締めは型開き位置Ａ１から開始され
る。制御装置２１は、設定器２３，２７に設定された型
締め速度、及び圧力Ｐ２で可動盤６を型締め移動させ
る。この場合、可動盤６の位置（通常、型締め完了位置
Ａ６を原点とする。）と速度はエンコーダ１１によっ
て、また圧力は圧力センサ１２によってそれぞれ検出さ
れる。このようにして可動盤６が設定器３１に設定され
た低圧型締め開始位置Ａ２に達すると、制御装置２１は
型締め圧力を設定器２８に設定された低圧型締め圧力Ｐ
１に低下させて低圧型締めを開始させ、これと同時にタ
イマ３３を作動させる。

【００１４】制御装置２１は、タイマ３３が設定時間を
カウントし終わると、電磁弁１６のソレノイドｂを励磁
して型締めシリンダ７の油圧回路を油タンクに開放す
る。このため、可動盤６は、ほぼ慣性のみによって移動
し、固定盤１に近付く。制御装置２１は、可動盤６が設
定器３０に設定された高圧復帰位置Ａ４に到達すると、
電磁弁１６のソレノイドｂを消磁して型締め圧力を高圧
型締め圧力Ｐ２に復帰させる。型締めが完了すると、リ
ミツトスイッチ１０がクロスヘッド８ａに押されて完了
信号を出力する。

【００１５】なお、制御装置２１にはタイマＴが接続さ
れており、これに設定された時間が経過しても可動盤６
が高圧復帰位置Ａ４に達しない場合に警報信号を出力す
る。タイマＴは、可動盤６が低圧型締め開始位置Ａ２に
達すると同時に作動し、可動盤６が高圧復帰位置Ａ４に
達するとカウントを中止してゼロに復帰する。

【００１６】制御装置２１には、上記のほかに、低圧型
締め圧力Ｐ１と、切換え位置Ａ３、及び高圧復帰位置Ａ
４の自動設定機能が与えられている。制御装置２１は、
該装置２１にスイツチ入力回路４３を介して接続された
低圧型締め設定スイツチ４４を入れると働いて低圧型締
め圧力Ｐ１等を自動的に設定する。この自動設定を図３
ないし図５を主体に説明する。

【００１７】まず、作業員が設定キー等を操作して、設
定器２２，２３，２７，３１に、型開き位置Ａ１、型締
め速度、高圧型締め圧力Ｐ２、低圧型締め開始位置Ａ２
を設定し、低圧型締め設定スイッチ４４を入れる（図
３、ステップＳ１〜Ｓ５）。スイッチ４４が入れられる
と、制御装置２１は、まず、低圧型締め圧力Ｐ１の設定
を行う（Ｓ６）。

【００１８】すなわち、制御装置２１は、タイマ３３と
高圧復帰位置設定器３０、低圧型締め圧力設定器２８に
初期値を設定する。この初期値はあくまで仮のものであ
り、例えば、タイマ３３には最大値（例えば９．９９
秒）、設定器３０には０ｍｍ、設定器２８には０ｋｇｆ
／ｃｍ ²を設定する（図４、ステップＳ６１）。続い
て、制御装置２１は型締め装置９を動かし、設定器２２
の型開き位置Ａ１まで型開きした後、可動盤６を設定速
度及び圧力Ｐ２で型締め移動させる。

【００１９】可動盤６が低圧型締め開始位置Ａ２に達す
ると、型締め圧力が切り換えられ、上記の設定圧力、つ
まり０ｋｇｆ／ｃｍ²となるため、可動盤６は少し慣性
移動して位置Ａ２をやや過ぎて停止する（ステップＳ６
４のＮ）。制御装置２１は、この結果に基づいて型締め
圧力Ｐ１の設定値をα（例えば、１ｋｇｆ／ｃｍ²）だ
け高め（ステップＳ６５）、型締め装置９に上記の型締
め作動を繰り返えさせる。これは、可動盤６がパーテン
グ位置Ａ５に到達するまで繰り返えされる。可動盤６が
パーテング位置Ａ５に達すると、パーテング位置Ａ５に
所定の数γを加え仮の高圧復帰位置Ａ４として取り込ん
で設定器３０に設定する（ステップＳ６６）。

【００２０】上記で言うパーテング位置Ａ５とは、高圧
Ｐ２に復帰していない状態において、つまり低圧Ｐ１の
まま、金型１ａ，６ａのパーテング面が合い、型締めシ
リンダ７のピストンが最も前進した時の、可動盤６の位
置とする。型締め完了位置Ａ６の少し手前である。トグ
ル式型締め装置９の場合、パーテング位置Ａ５は、金型
１ａ，６ａやトグルリンクの変形（型締力による縮み）
を無視すれば、理論的には次の（１）式で求めることが
できる。 Ａ５＝Ｔ＋Ｌ（Ｗ−Ｆ）／４ＥＢ Ｔ；所要の型締力を出すための型厚前進量 Ｌ；タイバー２の長さ Ｗ；油圧モータ５による力（型厚前進力） Ｆ；（型締めシリンダ７の推力）×（パーテング位置Ａ
５のトグル機構８の力拡大率） Ｅ；タイバー２の縦弾性係数 Ｂ；タイバー２の断面積

【００２１】また、上記の数γは余裕量であり、パーテ
ング位置Ａ５のばらつきや、金型１ａ，６ａの温度変化
による膨張等を考慮した値である。

【００２２】高圧復帰位置Ａ４が設定され終わると、制
御装置２１は可動盤６を高圧Ｐ２に復帰させ型締めを完
了する（ステップＳ６７）。

【００２３】続いて、切換え位置Ａ３の設定に入る。切
換え位置Ａ３の設定はタイマ３３にて設定する。制御装
置２１は、始めに、例えば、タイマ３３に０秒、高圧復
帰位置設定器３０に０ｍｍを仮に設定し（ステップＳ７
１）、前記のように型締め装置９を作動させて型開き、
型締めを行う（ステップＳ７２，Ｓ７３）。この場合、
低圧型締め圧力Ｐ１は前記で設定器２８に設定された圧
力とする。

【００２４】高圧復帰位置Ａ４が前段階（ステップＳ６
６）で定まっているのに、再び０mmに仮設定する理由は
次の通りである。 （１） 低圧型締め圧力設定時と、切換え位置設定時の
高圧復帰位置Ａ４の値は異なる。厳密にはＡ４←Ａ５＋
γであるからパーテング位置Ａ５の値が異なる。パーテ
ング位置Ａ５は、前記 Ａ５＝Ｔ＋Ｌ（Ｗ−Ｆ）／４Ｅ
Ｂ から求められるが、この式中でＦの値が、 低圧型締め圧力設定時は Ｐ１×（トグル拡大率） 切換え位置設定時は ０に近い値 となるので高圧復帰位置Ａ４値が異なる。その為、切換
え位置設定時には再び高圧復帰位置Ａ４値を再設定す
る。 （２） 射出成形機には、高感度低圧型締め装置が付属
されていない機種がある。そこで、図３のステップＳ７
を省略しても良いようにした。

【００２５】可動盤６がパーテング位置Ａ５まで達しな
い時は（ステップＳ７４のＮ）、パーテング位置Ａ５に
達するまでタイマ３３の値をβ宛徐々に大きくして（ス
テップＳ７５）、型開き、型締めを繰り返す。このよう
にして可動盤６がパーテング位置Ａ５に達した時は、パ
ーテング位置Ａ５に所定の数γを加え高圧復帰位置Ａ４
として正式に設定器３０に設定し（ステップＳ７６）、
型締めを完了して（ステップＳ７７）全行程を終了す
る。なお、高感度低圧型締め時は、型締めシリンダ７の
油圧力が小さくなる（ゼロに近い）ので、パーテング位
置Ａ５は高感度低圧型締めを行わない時よりも大きくな
る。

【００２６】上記では切換え位置Ａ３を設定するのに、
高圧復帰位置設定器３０に高圧復帰位置Ａ４を設定して
終らせているが、これは次の理由による。すなわち、図
４のステップＳ６４、及び図５のステップＳ７６におい
て、可動盤６がパーテング位置Ａ５まで動いたかどうか
の判断を行っている。この判断の前に高圧復帰位置Ａ４
の値を決定してしまうと、最適な低圧型締め圧力Ｐ１ま
たはタイマ３３の値を求めることが難しくなる。

【００２７】詳しく述べると、図５において高圧復帰位
置Ａ４を最初に設定した場合、そのフロー図は、図５の
ステップ７１中の「Ａ４←０」が「Ａ４←Ａ５＋γ」に
変わり、また図５のステップ７６が省かれたものとな
る。この場合、ステップＳ７４の判断は、可動盤６が高
速で、Ａ５点を移動している時に行わなければならず、
高精度な判断は難しい。なぜなら、可動盤６は、図７
（Ａ）に示す様にＡ５点に到達する前にＡ４点を通過し
ているので、Ａ５点通過時は高圧型締め状態となる。高
圧型締め時は可動盤６は高速で移動する。

【００２８】本発明の実施例では図７（Ｂ）に示すよう
に、Ａ４＝０と初期設定しているので、可動盤６の速度
はＡ５点でほとんど０となり、ステップＳ７４の判断を
正確に行うことができる。ステップＳ７４の判断がＹの
場合、Ａ４値にＡ５＋γを代入すると、可動盤６は既に
Ａ５点（＜Ａ４）に到達しているから、高圧型締めとな
り、型締め完了する。図４のステップＳ６６、図５のス
テップＳ７６のＡ４←Ａ５＋γは、絶対必要というもの
ではないが、高圧型締め復帰後に型締め完了するかどう
かを確認した方が、より確実な動作が行えるので設けた
ものである。

【００２９】上記では、低圧型締め圧力Ｐ１の初期値を
０としたが、この場合、最適な圧力Ｐ１を求めるまで、
型開き、型締めの繰返し回数が多くなり、時間がかか
る。圧力Ｐ１の初期値を最適な値に近い値に設定すれ
ば、繰返し回数を減らして時間を短縮することができ
る。そこで、図８のようにして最適圧力Ｐ１に近い初期
値を求める。

【００３０】すなわち、可動盤６の静摩擦力に近いと思
われる圧力Ｐ１ａを仮設定して（ステップＳ１）型締め
を行い（ステップＳ２）、可動盤６が動かない場合（ス
テップＳ３のＮ）、圧力を徐々に高めて（ステップＳ
４）可動盤６が動き出すまで型締めを継続し、動いたと
ころで終わる。この時求めた圧力Ｐ１ａは、可動盤６が
停止状態から動きはじめる時の型締めシリンダ７の圧力
であり、静摩擦力に抵抗するための圧力であるが、機械
運転中の実際の抵抗は動摩擦力によるものである。

【００３１】静摩擦力は動摩擦力よりも大きいから、上
記で求めた圧力Ｐ１ａは最適圧力Ｐ１よりも大きい。し
たがって、低圧型締め圧力Ｐ１の初期値は、Ｐ１ａ−δ
で求めることができる。ただし、トグル式型締め装置９
の場合、 δ＝｛（静摩擦力）−（動摩擦力）｝／｛（型締めシリ
ンダ７のヘッド側受圧面積）×（トグル倍率）｝

【００３２】同様に、タイマ３３の初期値も最適な値に
近い値に設定することができる。この場合は次の（１）
式から初期値を求める。 初期値＝Ｙ−Ｘ＋ｅ ……（１） ここでＹは、図９に示すように、高感度低圧型締めを行
わない時に、可動盤６が低圧型締め開始位置Ａ２から高
圧復帰位置Ａ４に達する時間である。Ｘは、型締めシリ
ンダ７の圧力を低圧型締め圧力Ｐ１からゼロに切り換え
た時、その切換え時から可動盤６が停止するまでのオー
バーランの時間とみなすことができる。またｅは、高感
度低圧型締めを行う場合と行わない場合の、位置Ａ２〜
Ａ４間の時間の差であり、微小時間である。

【００３３】上記の実施例では、切換え位置Ａ３をタイ
マ３３で設定したが、可動盤６の移動距離によって設定
することもできる。また、高感度低圧型締めは、電磁弁
１６のソレノイドｂを励磁することにより、型締めシリ
ンダ７の油圧回路を油タンクに開放して行ったが、設定
器２９を設けてこれに高感度低圧型締め圧力を設定し、
その設定圧力で高感度低圧型締めを行うようにしてもよ
い。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、型開き
位置を設定する型開き位置設定器と、型締め速度を設定
する型締め速度設定器と、高圧型締め圧力を設定する高
圧型締め圧力設定器と、低圧型締め開始位置を設定する
低圧型締め開始位置設定器と、上記各設定器に設定され
た設定内容にしたがい型締め装置を作動させて低圧型締
め圧力と低圧型締めから高感度低圧型締めに切り換える
切換え位置とを割り出して記憶し、以後その記憶内容と
上記各設定器の設定内容に基づいて型締め装置を制御す
る制御装置とを具備した構成とされているので、低圧型
締め圧力と、低圧型締めから高感度低圧型締めに切り換
える切り換え位置を、適確かつ迅速に自動的に設定する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る射出成形機の自動低圧型締め金
型保護設定装置の一実施例を示すもので、主要部のブロ
ック図である。

【図２】 同じく、各種設定器のブロック図である。

【図３】 本発明のメーンプログラムのフロー図であ
る。

【図４】 サブルーチンのフロー図である。

【図５】 他のサブルーチンのフロー図である。

【図６】 低圧型締めと高感度低圧型締め等の関係を示
す説明図である。

【図７】 図５のステップＳ７６の説明図である。

【図８】 最適な低圧型締め圧力に近い初期値を求める
フロー図である。

【図９】 最適な切換え位置に近い初期値を求める計算
式の説明図である。

【符号の説明】

９ 型締め装置 ２１ 制御装置 ２２ 型開き位置設定器 ２３ 型締め速度設定器 ２７ 高圧型締め圧力設定器 ３１ 低圧型締め開始位置設定器 Ａ１ 型開き位置 Ａ２ 低圧型締め開始位置 Ａ３ 切換え位置 Ｐ１ 低圧型締め圧力 Ｐ２ 高圧型締め圧力

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型開き位置を設定する型開き位置設定器
   と、型締め速度を設定する型締め速度設定器と、高圧型
   締め圧力を設定する高圧型締め圧力設定器と、低圧型締
   め開始位置を設定する低圧型締め開始位置設定器と、上
   記各設定器に設定された設定内容にしたがい型締め装置
   を作動させて低圧型締め圧力と低圧型締めから高感度低
   圧型締めに切り換える切換え位置とを割り出して記憶
   し、以後その記憶内容と上記各設定器の設定内容に基づ
   いて型締め装置を制御する制御装置とを具備したことを
   特徴とする射出成形機の自動低圧型締め金型保護設定装
   置。