JPH0745100B2 - トグル式型締装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば射出成形機やダイカストマシンなどに
用いられるトグル式型締装置に係り、特に金型保護のた
めに型締完了の少し前に型締力を低圧、低速に落す低圧
型締の条件設定が自動的に行なえるトグル式型締装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来より射出成形機、ダイカストマシンなどの型締装置
として、型締シリンダのストロークとダイプレートの移
動ストロークとが同一である。所謂直圧式のものと、シ
リンダストロークに対して型締完了付近と型開き付近と
でダイプレートのストロークが異なるようにした、所謂
トグル式のものとが知られている。

両者を比較すると、トグル式型締装置は、型締シリンダ
のストロークを基準としてダイプレートストローク（型
締ストローク）が型締完了点に近いところでは少しずつ
しか動かないが、少し型開きが進むと急速度で動くの
で、金型や成形品の保護ならびに型開閉速度の両方の要
求を満たす点で有利である。

このトグル式型締装置における前記低圧型締操作は、型
締完了の少し前に型締前進を一旦低速とし、その位置か
ら型締力を低圧に落として前進させる操作である。

もし金型パーテイング面に何も異物がなくて、安全に型
締めできそうであれば、予め設定された切替点から型締
力を再び大きくして、トグル機構のデツトポイント付近
の抵抗に打勝つて型締を完了する。

しかし、金型パーテイング面に例えば成形品が落下しな
いで引つ掛つているなどの異常があると、型締力を低
圧、低速に落とした状態では、予め設定した低圧から高
圧への切替点まで到達できないで型締めが止つてしま
う。このような状態になつて所定の時間が経過したら、
異常有りと判断して警報を発し、直ちに型開きするなど
の対応策が採られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この低圧型締操作は、油圧駆動でもサーボモータ駆動で
あつても前述のような原理で行なわれ、型締駆動力を小
さくして、型締速度を微速にする範囲と程度は、ほぼ一
定の設定でもよいが、問題は再び低圧から高圧に切り替
る位置を如何に設定するかである。

従来は、型締駆動力を小さくかつ型締速度を微速にした
状態において、手操作で型締めを行ない、トグル機構の
デツトポイントに到達して型締めが停止してしまう位置
を見つけ出す。その型締停止位置から型締完了の０点ま
での距離を測定して、その値に若干の経験数値を加算し
たものを、低圧から高圧への切り替え点として設定して
いた。

しかしこのようにして手動で切り替え点を設定する方法
では、それら一連の操作が煩雑で、切り替え点の設定が
いい加減に行なわれがちとなり、低圧型締による金型保
護の機能がなくなつたり、反対に型締作動が途中で停止
しまつたりすることがあり、カツトアンドトライ設定で
時間ばかりかかつていた。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、
型締力を低圧から高圧に切り替える点を自動的にかつ、
適正に、短時間に設定できるトグル式型締装置を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明は、前述のような低圧
型締を行なうトグル式型締装置を対象とするものであ
る。

そして型締ストロークを検出する型締ストロークセンサ
と、所定の間隔でタクト信号列を出力するタクトタイマ
と、通常の型締力よりも小さい圧力で型締めを行ない前
記型締ストロークセンサからの位置信号と前記タクトタ
イマからのタクト信号に基づいて型締めが途中で停止す
る停止点を検出する停止点検出手段と、型締めスタート
点から見てその停止点検出手段から検出された停止点よ
り若干手前に切替点を算出、設定する切替点設定手段と
を有し、その切替点設定手段によつて設定された切替点
で、低圧から高圧に切り替えるように構成されたことを
特徴とするものである。

〔実施例〕

次に本発明の実施例に係るトグル式型締装置を図面とと
もに説明する。第１図はそのトグル式型締装置の一部を
断面にした側面図、第２図は切替点設定のための系統
図、第３図は切替点設定のための制御フローチヤート、
第４図は型締力の特性図である。

まず、第１図を用いてトグル式型締装置の概略構成につ
いて説明する。固定ダイプレート１に対して移動ダイプ
レート２がタイバー10を介して移動自在に支持され、そ
の移動ダイプレート２は複数のリンクを介してテールス
トツク３に連結されている。前記リンクは、一端をテー
ルストツク３に連結する第１のリンク５と、その第１の
リンク５の他端にその一端を連結し他端を移動プレート
２に連結する第２のリンク４と、前記第１のリンク５の
中間部に一端を連結し他端をクロスヘツド９に連結する
第３のリンク６とから構成されている。そして各リンク
４、５、６は連結用トグルピン７、８によつて相互に連
結されている。また前記クロスヘツド９には、型締シリ
ンダ11のピストンロツド12が連結されている。さらに前
記固定ダイプレート１には固定金型13が、移動ダイプレ
ート２には移動金型14がそれぞれ取り付けられている。

型締シリンダ11の駆動によりクロスヘツド９ならびにリ
ンク４、５、６が作動して増力され、それによつて移動
ダイプレート２が固定ダイプレート１側に移動して当接
する。さらに型締シリンダ11によつて力を加えることに
より、移動金型14が固定金型13に当接した状態で今度は
４本のダイバー10が伸ばされ、その反力によつて金型1
3、14のパーテイング面が締めつけられて型締が完了す
るようになつている。

次に第２図ならびに第３図を用いて、型締力を低圧から
高圧に切り替える切替点の自動設定について説明する。

第２図に示すように型締シリンダ11のピストンロツド12
には、ブラケツト15を介してラツク16が取付けられてい
る。このラツク16にはピニオン17が噛合して定位置で回
転するようになつており、そのピニオン17の同軸上にポ
テンシヨメータ18が取り付けられている。従つて型締シ
リンダ11の型締ストロークが、ポテンシヨメタ18の直流
電圧出力に換算され、その検出値が制御部19に入力され
るようになつている。このようなことから、前記ラツク
16、ピニオン17ならびにポテンシヨメータ18によつて型
締トロークを検出する型締ストロークセンサを構成して
いる。

前記型締シリンダ11は、油圧ポンプ20、比例電磁リリー
フ弁21、比例電磁流量調整弁22ならびに方向切替弁23な
どを有する油圧回路に接続されて、型締力ならびに型締
速度がコントロールされるようになつている。

前記制御部19は、入力インターフエース（IN）24、出力
インターフエース（OUT）25、中央処理演算ユニツト（C
PU）26、ランダムアクセスメモリ（RAM）27、リードオ
ンリーメモリ（ROM）28ならびにキーボード（KB）29か
ら主に構成され、これらがコントロールバスやデータバ
スなどのバスによつて相互に接続されている。ポテンシ
ヨメータ18からのストローク信号（位置信号）は、前記
入力インターフエース24を介して制御部19に取り入れら
れる。また制御部19は、出力インターフエース25を介し
て前記比例電磁リリーフ弁21ならびに比例電磁流量調整
弁22を制御するようになつている。

次に切替点自動設定の制御動作について、主に第３図を
用いて説明する。

この実施例の場合、新しい金型に交換した際に行なう型
厚調整後に、継続して切替点の設定を自動的に行なうよ
うになつている。同図においてステツプ（以下、Ｓと略
記する。）１からS11までは、金型を新しく交換した際
の型厚調整ならびに増締めのステツプである。この際例
えば型開閉圧力は40kg/cm²程度の中間圧で、型開閉速度
が通常の成形時における型開閉速度の20％程度の低速で
行なわれる。この型圧ならびに型開閉速度は予めキーボ
ード29（第２図参照）を介して入力設定され、RAM27の
所定アドレスに記憶されている。従つて型厚調整の際
は、これらの型開閉圧力ならびに型開閉速度がRAM27か
ら自動的に呼び出されて実行される。S1で型開きを行な
い、S2で型開きが完了したか否か判断され、完了してい
ればS3でトグル式型締装置全体を約10mm後退させること
により型厚調整後退を行なう。

ついでS4で型締めを行ない、S5で型締めが完了したか否
か判断される。型締の途中で停止した場合は、S1の前段
に戻つて型開きした後S3で型締装置全体を更に約10mm後
退した後に型締を行なう。S5で型締めが完了したと判断
されるまで上記ステツプを繰返えす。次にトグル式型締
装置全体を前進させて型厚調整前進を行なう（S6）。そ
してS7で前進が停止したかどうか判断され、停止すれば
S8で型開きが実行される。

そしてS9で型開きが完了したことを確認して、今度はS1
0で制御部19からの増締指令値に基づいて型締装置全体
をさらに前進させ、S11で前進が完了したことを確認し
て増締完了とする。

これに引続いて、本発明の低圧型締切替点自動設定のス
テツプ（S12〜S21）に入る。

この低圧型締切替点自動設定工程における型締圧の設定
は更に落されて20kg/cm²程度の低圧とし、型開閉速度は
前述の型圧調整と同様に通常の型開閉速度の20％程度と
される。これらの型締圧ならびに型開閉速度も前記キー
ボード29により、RAM27の所定アドレスに入力、設定さ
れている。S11が終了すると、S12で比例電磁リリーフ弁
21ならびに比例電磁流量調整弁22に対して、型締圧力な
らびに型開閉速度の変更がなされる。なおこの実施例の
場合は、前述のように型開閉速度は型厚調整工程の場合
と同じであるから、実質的には型開閉速度の変更は行な
われない。

そしてS13において低圧、低速で型締が行なわれ、S14で
途中停止したか否かの判断がなされる。前述のように型
締圧が20kg/cm²程度の低圧であるから、トグル機構を完
全に伸ばせ切るだけの型締力がでないので、型締ストロ
ークの途中点Ｓ（第４図参照）で停止することになる。

途中停止は、次のようにして判断することができる。す
なわち、図示していないが前記CPU26には所定の間隔を
おいてタクト信号列（基準パルス信号列）を出力するタ
クトタイマ（発振子）が設けられているから、低圧、低
速型締時におけるポテンシヨメータ18からの位置信号
と、前記タクトタイマからのタクト信号に基づいて型締
前進速度が演算され、その前進速度が零になつたところ
を停止と判断することによつて、型締ストローク途中の
停止点が検出できる。従って本実施例の場合、前記CPU2
6のタクトタイマ、ポテンシヨメータ18ならびにCPU26の
演算部によって停止点検出手段が構成されている。

S14で途中停止したと判断されると、その停止点を検知
する。第４図に示すように、型締完了点を０点としてい
るから、その０点より途中停止点までの距離ｌをポテン
シヨメータ18からの位置信号に基づいて演算することに
よつて、途中停止点を検知することができ、その位置が
RAM27の所定アドレスに格納される。

次にS16でＬ＝ｌ＋Ｃを演算する。ここでＣは予めキー
ボード（KB）29によって入力、設定されている値で、0.
5mm程度が適当である。このようにして算出されたＬ
は、型締完了点（０点）を基準にして途中停止点（点
Ｓ）より若干手前の位置を示すことになり、この点を低
圧から高圧の切り替える切替点として自動的に設定し、
RAM27の所定アドレスに格納する。従って本実施例の場
合、前記キーボード（KB）29、CPU26の演算部ならびにR
AM27によって切替点設定手段が構成されている。

ついでS17で、今度は通常の成形時と同じ条件で低圧型
締を実行してみる。この際、点Ｐで低圧から高圧に切り
替えるので、完全に型締するはずである。しかし、もし
金型の抵抗条件、例えばリターンピン用のスプリングが
入つているなどの原因で抵抗大きく、型締途中で停止し
た場合、すなわちS18でYESと判断された場合、S19に進
んで一旦、型開きを行ない、S20で低圧型締圧を例えば2
kg/cm²増加して型圧修正を行ない、再びS17の前段に戻
つて型締めを行なう。このようにして完全に型締めがで
きることを確認して、切替点自動設定の工程を終了す
る。

この実施例では、S18でYESと判断されるとS20で型締圧
を少し増加して修正していたが、型締圧を修正する代り
にS16の演算に用いられる常数Ｃの値を若干増加しても
よい。

第４図は、型締力特性図で、前述のポテンシヨメータ18
からの出力を型締ストローク（mm）に換算して横軸に、
型締力ｔを縦軸にそれぞれとつている。

同図に示す曲線THは、通常の高圧で型締めを行なつた場
合の型締力特性曲線で、型締完了付近では何百トンとい
う高い型締力となる。

図中の点線Ａ−Ｂは、型締めが進んで固定金型と移動金
型のパーテイング面が合致した点Ａから、さらに型締力
を増加することによつて４本のタイバーが伸ばされ、そ
の反力によつて金型のパーテイング面が締め付けられる
実際の型締力を示している。この事例では、型締完了時
に180トンの型締力が得られるようになついている。こ
こで重要なことは、トグル機構による型締力THが実際に
タイバーを伸ばすに必要な型締力Ａ−Ｂを常に上廻つて
いないと、型締めは完了しないということである。

前述のような低圧型締のときの型締力は通常の型締めの
数分の一程度であるから、トグル機構で増力しても型締
力TLも型締力THの数分の一の強さに落ちる。従つて低圧
型締において型締完了に近づくとトグル機構を伸ばし切
れず、直線Ａ−Ｂで交じわる点Ｓで型締動作が停止して
しまう。

この停止点の位置、すなわち型締完了点（０点）からの
距離ｌを、前述のようにポテンシヨメータ18からの位置
信号と、タクトタイマからのタクト信号に基づいて検
出、演算し、その情報をRAM27の所定アドレスに記憶す
る。そしてCPU26において、この値に一定常数（この実
施例では0.5mm）を加算し、その値を低圧から高圧への
切替点ＰとしてRAM27の所定アドレスに記憶する。

第４図の実例の場合、型締完了点（０点）から1.4mm手
前が途中停止点（Ｓ点）として検出されているから、そ
れに常数の0.5mmを加算して切替点Ｐ（1.9mm）を自動設
定する。従つて同図において太線の矢印で示すように、
型締ストローク3.0mmの位置で型締力を高圧（曲線TH）
から低圧（TL）に切り替えて低速で低圧型締を行ない、
型締ストローク1.9mmの位置から再び型締圧を自動的に
低圧から高圧に切り替えて型締を行ない、Ｂ点にて型締
めを完了するようになつている。

〔発明の効果〕

本発明は前述のような構成になつているから、操作が煩
雑な低圧から高圧への切替点の設定が全く自動的に行な
えるので、操作性の向上が図れる。また、前記切替点の
設定が適正であるため、従来のように成形サイクルの途
中で型締動作が停止したり、反対に金型が損傷したりす
ることがなく、動作の信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

図はすべて本発明の実施例に係るトグル式型締装置を説
明するためのもので、第１図はそのトグル式型締装置の
一部を断面にした側面図、第２図は切替点設定のための
系統図、第３図は切替点設定のための制御フローチヤー
ト、第４図は型締力の特性図である。 11……型締シリンダ、16……ラツク、17……ピニオン、
18……ポテンシヨメータ、19……制御部、21……比例電
磁リリーフ弁、22……比例電磁流量調整弁、24……入力
インターフエース、25……出力インターフエース、26…
…中央演算処理ユニツト、27……ランダムアクセスメモ
リ、28……リードオンリーメモリ、29……キーボード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】型締完了前に型締力を所定時間低圧に落
   し、その後再び通常の高圧に切り替えて型締めを完了さ
   せるトグル式型締装置において、 型締ストロークを検出する型締ストロークセンサと、所
   定の間隔でタクト信号列を出力するタクトタイマと、通
   常の型締力よりも小さい圧力で型締めを行ない前記型締
   ストロークセンサからの位置信号と前記タクトタイマか
   らのタクト信号に基づいて型締途中停止点を検出する停
   止点検出手段と、型締めスタート点から見てその停止点
   検出手段から検出された停止点より手前に切替点を算
   出、設定する切替点設定手段とを有し、その切替点設定
   手段によつて設定された切替点で、低圧から高圧に切り
   替えるように構成されていることを特徴とするトグル式
   型締装置。