JPH0645138B2 - トグル式型締装置における位置検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はトグル機構を有する型締装置における位置検出
方法に関する。

〔従来の技術〕 トグル機構により金型の型締を行なう型締装置では固定
盤、可動盤、トグル受盤の位置関係を正確に把握するこ
とは特に重要であり、 ・型厚調整時間の短縮、（特に、金型のない状態でも型
厚調整できることが段取り時間の短縮という観点から望
ましい。） ・個々の金型に係る位置条件をデータとして内部メモリ
ー又はＩＣカード、フロッピーディスク等の外部メモリ
ーに記憶し、次回の成形時に同じ条件を再現する、（特
に無人での自動金型交換を行う場合には必須である。） ・トグルピンの摩耗量を検出して型締位置を補正する。

ことなどにはそれらの絶対位置の検出が不可欠とされて
いる。

高精度化、省エネ、オイルフリー等を目的として、トグ
ル機構の駆動源としてサーボモータを用いた従来のトグ
ル式型締装置の位置検出方法（特開昭６２−１６０２１
９）は、第７図に示すように、サーボモータに位置検出
器を内蔵することが可能であることから、型締用と型厚
調整用のサーボモータ１，２の各々にパルスエンコーダ
などの位置検出器３，４を設け、それにより型締位置、
型締変速位置、型締変圧位置、型開き停止位置、型開き
変速位置等を検出し、また設定を行なっている。

例えば、型厚調整は型締用のサーボモータ１の位置検出
器３にて検出されるクロスヘッド５の位置より、トグル
機構６が伸びきったロックアップ状態になるまでの可動
盤７の移動量を算出し、型厚調整用のサーボモータ２を
駆動して、トグル受盤８を上記移動量分だけ後退させる
と共に、サーボモータ１の駆動によりボールねじ軸９を
回転して、トグル機構６をロックアップさせ、ロックア
ップ後にサーボモータ２を駆動して、固定盤１０と可動
盤７との間の金型７ａ，１０ａとをタッチさせたのちト
グル機構６を折りたたんで型開きして、その後設定型締
分だけトグル受盤８を前進させて、型締力を付与するこ
とにより型厚調整を行っている。

（発明が解決しようとする課題） このようなサーボモータを駆動源とする型締装置での位
置検出では、トグル受盤８に対する可動盤７の相対移動
量を検出する型締用のサーボモータ１の位置検出器３
と、型厚調整におけるトグル受盤８の移動量を検出する
位置検出器４の両方に連続位置検出器を必要とし、また
そこに使用されるパルスエンコーダなどの連続位置検出
器は近傍スイッチ等の汎用位置検出器の５０〜１００倍
も高価であり、装置のコストアップ要因となる問題があ
った。

また、型厚調整に安価なギヤードモータを用いてコスト
ダウンを図ったもの（特開昭６２−２２０３１４）もす
でに発明されているが、これは実際に金型を取り付けた
状態で型締を行って、実際に発生するトルクを検出しな
がら型厚調整を行うものであるため、各プレートの絶対
位置を検出することはできず、従って、メモリーへの位
置データの記憶を行うことができず、金型の自動交換を
行う場合にも、先ず金型を取り付けてから型厚調整を行
わなくてはならず、段取りに時間を要する。特に、金型
が取り付けられていない状態では、型厚調整はできない
ものであった。

本発明は上記従来の問題を解決するために考えられたも
のであって、その目的は１つの連続位置検出器と１つの
近傍スイッチ等の汎用位置検出器で各部の絶対位置の検
出を行なうことができる新たなトグル式型締装置の位置
検出方法を提供することにある。〔課題を解決するため
の手段〕 上記目的による本発明の方法は、型締駆動装置の駆動力
をトグル機構のクロスヘッドに伝え、該クロスロッドに
伝えられた力を前記トグル機構を介して可動盤に伝える
ことにより、一対の金型の型締を行う型締装置におい
て、トグル受盤と可動盤の相対位置を検出する位置検出
器からのデータと、固定盤から可動盤側に配設された可
動盤の基準点検出用のセンサにより検出された検出信号
とから、トグル受盤と可動盤の絶対位置を演算し検出す
ることを特徴とするものである。

〔作用〕

トグル収納距離ｃ、基準位置検出用センサの固定盤から
の距離ｈ、トグル収納時から徐々に型締し、基準位置検
出用センサが感知するまでに型締用サーボモータの位置
検出器により検出される型締ストロークをｂｘとする
と、トグル受盤と固定盤の距離Ｘは Ｘ＝ｃ＋ｂｘ＋ｈ により求められ、型開閉時型締用サーボモータの位置検
出器により検出される型締ストロークをｂ′とすると、
Ｘより可動盤と固定盤の距離ｚは ｚ＝ｘ−（ｃ＋ｂ′） で求められる。

〔実施例〕

第１図から第５図は本発明に係る位置検出方法を行ない
得る射出成形機のトグル式型締装置を例示するものであ
る。

図中１１は固定盤、１２は可動盤で、固定盤１１の四隅
部に水平に固定したタイバー１３に摺動自在に挿通して
ある。１４はトグル受盤で、上記タイバー１３のねじを
施した先端部に挿通され、更に外側に各タイバー１３の
先端に螺合したタイバーナット１５が回転のみ自在に取
付けてあり、このタイバーナット１５によりタイバー１
３に連結されている。

１６はトグル機構で、上記可動盤１２とトグル受盤１４
とをトグルリング１７により連結して構成され、作動部
材１８の中央に設けたクロスヘッド１９に、トグル受盤
側からの駆動用のボールねじ軸２０が螺合している。

このボールねじ軸２０は、トグル受盤１４の外側に取付
けたサーボモータ２１により回転して、クロスヘッド１
９を作動部材１８とともに移動し、トグルリンク１７を
伸長または縮小して、可動盤１２の開閉移動と金型２２
の型締とを行なう。

上記各タイバーナット１５は歯車２３を一体に有し、各
歯車２３にはチェーン２４が巻回してある。このチェー
ン２４はトグル受盤１４の外側に設けたインバータ付の
ギヤードモータ２５により回動し、各タイバーナット１
５を同期回動して、トグル受盤１４を前後に移動し、タ
イバー上におけるトグル受盤１４を調整する。

上記トグル駆動用のサーボモータ２１は、パルスエンコ
ーダ等の位置検出器２６を有する。また上記固定盤１１
と可動盤１２との間には、基準点検出用のスケール２７
が、一端を固定盤側に固定して水平に設けてあり、その
スケール２７に近接スイッチ、リミットスイッチ、光電
スイッチなどが、基準点検出用のセンサ２８として、可
動盤１２の移動距離内で可動盤通過を検出できる所に位
置調整自在に固定してある。

このセンサ２８の固定盤からの距離は、設置後に射出成
形機制御装置に設定入力されるが、一旦設置した後は調
整を要しない。

またセンサ２８と上記位置検出器２６はコントローラ２
９に電気的に接続されており、コントローラ２９はコン
ピュータ機能を備えている。またコントローラ２９の出
力側は、図面では省略したが、射出成形機の各種アクチ
ュエータに接続され、入力側には、各種テンキー、機能
選択キーを配した設定パネルを有する設定機能と、デー
タ表示を行うＣＲＴ、プラズマディスプレイ、液晶ディ
スプレイまたはＥＬディスプレイ等を利用したディスプ
レイやプリントアウトを行うプリンタなどを有し、デー
タ表示、出力機能を備える表示・設定器３０と接続して
いる。

さらにコントローラ２９は、設定データまたは制御モニ
タデータなどを記録またはとりこむために、フロッピー
ディスク、ＩＣカード、メモリパック等の記録媒体を始
め、通信回線を介して接続した管理用コンピュータの記
録装置などの外部記憶装置３１と接続している。

またトグル駆動用のサーボモータ２１に設けられた位置
検出器２６は、上記クロスヘッド１９の位置を検出し、
トグル受盤１４に対するクロスヘッド位置のデータ信号
をコントローラ２９に入力する。

コントローラ２９は、その位置データ信号と、センサ２
８の信号から、固定盤１１からの可動盤１２、トグル受
盤１４の位置を演算し、上記位置情報と型締動作に関す
る各種設定値をもとに型締用のサーボモータ２１、型厚
調整用のインバータ付のギヤードモータ２５を駆動し、
型締機構の制御を行う。

次に第２図により型締工程の各動作の位置検出方法につ
いて説明する。

第２図において、ａは最小型厚、ｂはトグル機構１６の
開閉距離による型締ストローク、ｃはトグル機構１６を
最も縮めた際のトグル収納距離を、ｄは圧受盤の調整可
能な距離、ｅは最大型厚を示す。ｇは基準位置検出用の
センサ２８の位置を示し、固定盤１１から一定の距離ｈ
に固定される。

トグル収納距離ｃ、基準点検出用のセンサ２８の固定盤
１１からの距離ｈは固定であるから、予めコントローラ
２９に入力されている。

型締装置が型開きの状態から型締を開始すると、コント
ローラ２９はパルスエンコーダより得られる位置検出信
号により、トグル受盤１４と可動盤１２の間の距離
（ｂ′）の検出を行う。

さらに可動盤１２がセンサ２８の位置ｇに達すると、セ
ンサ２８の信号がコントローラ２９に入力され、その時
のトグル受盤１４と可動盤１２の間の距離をｂｘとする
と、コントローラ２９はトグル受盤１４と可動盤１２の
距離（ｃ＋ｂｘ）を演算し、固定盤１１からトグル受盤
１４の距離ｘは Ｘ＝ｃ＋ｂｘ＋ｈ により求め、表示、記憶する。

トグル受盤１４は型厚調整のため為の移動回路がＯＮし
インバータ付のギヤードモータ２５が働かない限り、ま
たは金型タッチののち高圧型締力によりトグル機構１６
を伸ばしきることにより、タイバー１３が伸びきった状
態以外は、その位置は変化しないので、上記の場合の除
き、トグル受盤１４からの相対位置（ｃ＋ｂ′）を検出
することにより、トグル受盤１４と固定盤１１の距離Ｘ
をもとに、可動盤１２の位置変化も同様に、固定盤１１
からの位置変化として表示、記憶することが可能であ
る。

すなわちトグル受盤１４と固定盤１１の距離Ｘであり、
トグル受盤１４と可動盤１２の距離は（ｃ＋ｂ′）であ
るから、固定盤１１と可動盤１２の距離ｚは、 ｚ＝ｘ−（ｃ＋ｂ′） となる。

さらに型厚が不明の場合であっても金型タッチ時の可動
盤１２の位置より、取付けられた金型２２の型厚が求め
られるので、それを基準に各位置設定を行うことができ
る。

上記の演算により、可動盤１２及びトグル受盤１４の絶
対位置がわかるので、型厚の入力によりｘ＝型厚＋ｂ＋
ｃとなるようにトグル受盤１４の位置を調整して型厚調
整し、型開閉は予め設定された可動盤位置を上記演算に
より求めながら制御する。

また型締工程において、可動盤１２は基準位置検出用の
センサー２８の位置ｇを通過するので、上記センサ通過
時の基準信号により、固定盤１１、トグル受盤１４の位
置補正を行うこともできる。型開工程においても、型締
の状態から型締用のサーボモータ２１を逆転駆動して可
動盤１２を後退させ、サーボモータ２１の位置検出器２
６により検出される検出信号をもとに前記と同様に可動
盤１２と固定盤１１の距離［ｚ＝ｘ−（ｃ＋ｂ′）］と
して型開制御を行う。

さらに型開きを行なうと、可動盤１２は基準位置検出用
のセンサ位置ｇを通過するので、上記センサ通過時の基
準信号により、固定盤１１、トグル受盤１４の基準位置
補正を行ってもよい。

上記位置検出データの基準位置補正は、サイクル毎また
は所定サイクル毎に行い、トグルピンの摩耗やトグル受
盤のズレによる型締制御位置の変動の補正を行う。

第２図から明らかなように、ｂ＞ｄであることから圧受
盤１４の位置に係わらず可動盤は必ずｆ区間を通過す
る。従ってセンサ２８はｆ区間範囲内にあればよいの
で、センサ２８の設置位置はｆ区間内で作業者により適
宜選択できる。

上記実施例ではトグル駆動用のサーボモータ２１の駆動
部に取り付けられているパルスエンコーダなどの検出器
により、クロスヘッド１９の位置を検出しているが、第
３図に示すように、リニアタイプのパルスエンコーダを
位置検出器２６ａとして可動盤１２とトグル受盤１４と
の間に配設し、両盤間の距離を検出してコントローラ２
９に検出値を入力してもよい。

また第４図に示すように、リニアタイプのパルスエンコ
ーダによる位置検出器２６ｂをトグル受盤１４とクロス
ヘッド１９との間に配設して、クロスヘッド１９とトグ
ル受盤１との距離を検出するようにしてもよい。さらに
第５図に示すように、リンク１６の支点のリンクピン１
６ａの部分に、ロータリータイプのパルスエンコーダを
位置検出器２６ｃとして取付けて、アームの傾斜角度を
検出できるようにし、それから位置を検出してもよい。
傾斜角度の検出は第６図に示すように、リンク１６とリ
ンクピン１６ａとにわたり取付けることにより容易に行
ない得る。

したがって、本発明では位置検出器を特定の場所に設置
することに限定されない。また実施例はトグル受盤移動
の駆動源に、安価なインバータ付のギヤードモータを使
用しているが、駆動源はサーボモータであってもよい。

〔発明の効果〕

本発明では、上述のように、トグル受盤と可動盤の相対
位置を検出する位置検出器からのデータと、固定盤から
可動盤側に配設された可動盤の基準点検出用のセンサに
より検出される検出信号とから、トグル受盤と可動盤の
絶対位置を演算し検出することから、位置検出を１つの
連続位置検出器と１つの汎用位置検出器にて行うことが
でき、複数の位置検出器を必要とする従来の位置検出方
法に比べて、型締装置の位置検出が簡略化され、また装
置のコストダウンを図ることができる。

しかも、トグル受盤及び可動盤の位置を絶対値として検
出できるので、その位置データを記憶することができ、
次の成形の際にはそのデータをメモリーから読みだして
再設定できるので、金型交換時の段取り時間を著しく短
縮することができる。更に、トグル受盤および可動盤の
位置は金型の取り付けられていない状態でも、可動盤を
基準位置検出用センサーの位置を通過させるだけで検出
できることから、金型交換の際に金型が取り付けられて
いなくとも各位置条件を設定でき、より段取り時間の短
縮化が図れるなどの特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図は本発明の位置検出方法を実施し得る
トグル式型締装置を略示するもので、第１図は第１実施
例の側面図、第２図Ａ，Ｂ図は位置検出方法の説明図、
第３図から第５図は他の実施例の側面図、第６図は検出
器の取付け例を示す断面図、第７図は従来の位置検出方
法を行ない得るトグル式型締装置の略示側面図である。 １１……固定盤、１２……可動盤 １３……タイバー、１４……トグル受盤 １５……タイバーナット、１６……トグル機構 １７……リンク １９……クロスヘッド ２０……ボールねじ軸 ２１……型締用のサーボモータ ２２……金型、２３……歯車 ２４……チエーン ２５……型厚調整用のインバータ付のギヤードモータ ２６……位置検出器 ２８……基準点検出用のセンサ ２９……コントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】型締駆動装置の駆動力をトグル機構のクロ
   スヘッドに伝え、該クロスヘッドに伝えられた力を前記
   トグル機構を介して可動盤に伝えることにより、一対の
   金型の型締を行う型締装置において、トグル受盤と可動
   盤の相対位置を検出する位置検出器からのデータと、固
   定盤から可動盤側に配設された可動盤の基準点検出用の
   センサにより検出される検出信号とから、トグル受盤と
   可動盤の絶対位置を演算し検出することを特徴とするト
   グル式型締装置における位置検出方法。