JPH10119099A

JPH10119099A - トグル式電動射出成形機における型締力制御装置

Info

Publication number: JPH10119099A
Application number: JP27323796A
Authority: JP
Inventors: Norihito Okada; 則人岡田
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1996-10-16
Filing date: 1996-10-16
Publication date: 1998-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】連続運転中、常に安定した型締力を発生でき
る型締力制御装置を提供すること。【解決手段】型閉速度パターン発生器３４からの速度
パターンに基づいてサーボモータ２６を制御する制御系
と、型締機構の構成部材に設けられて該構成部材の歪量
を検知することで型締力を検出する型締力検出装置３０
を含んで、あらかじめ設定される型締力と前記型締力検
出装置の出力とを比較して一致すると前記制御系に対し
て前記速度パターンに代えて前記サーボモータの停止指
令を出力するフィードバック系とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトグル式型締機構を
備えた電動射出成形機における型締力制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のトグル式型締機構における型締力
設定方法は、金型を密着させてそこを基準に、タイバー
の伸ばし量分だけトグルサポートを追い込むことによっ
て行うようにしている。そのため、型締力を変更すると
きには、タイバーの基準長さを変えるため、型厚調整の
作業をやり直さなければならない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これとは別に、トグル
式型締機構を有する型締装置においては、型締力が安定
しないという問題がある。その具体例としては、射出成
形機を連続運転すると、金型温度の影響で装置全体が温
度膨張し、型締力が一定になるまで数時間かかるといっ
たことがある。また、長い間射出成形機を稼動させる
と、可動部になじみが生じ、可動部の摩擦抵抗が小さく
なるために初期型締力が変化し、実型締力が経年変化す
るといったこともある。このように、従来の型締装置に
おいては、機械的に型締力を発生させているため、様々
な外乱によって型締力が変動しやすいという問題点があ
る。

【０００４】そこで、本発明では、型締力検出を行って
その検出値を射出成形機にフィードバックし、型締力そ
のものを制御することにより、連続運転中、常に安定し
た型締力を発生できる型締力制御装置を提供することを
課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに本発明は、トグル式の型締機構を介して可動プラテ
ンを前後進させるサーボモータを備えた電動射出成形機
において、型締力制御装置として、型閉速度パターン発
生器からの速度パターンに基づいて前記サーボモータを
制御する制御系と、前記型締機構の構成部材に設けられ
て該構成部材の歪量を検知することで型締力を検出する
検出装置を含んで、あらかじめ設定される型締力と前記
検出装置の出力とを比較して一致すると前記制御系に対
して前記速度パターンに代えて前記サーボモータの停止
指令を出力するフィードバック系とを備えたことを特徴
とする。

【０００６】なお、前記フィードバック系は、前記検出
装置と、あらかじめ型締力を設定するための型締力設定
器と、該型締力設定器からの設定型締力と前記検出装置
の出力とを比較して一致すると信号を出力する比較手段
と、該比較手段の出力で前記速度パターンと前記サーボ
モータの停止指令とを切り替える切り替えスイッチとを
含む。

【０００７】また、前記検出装置は、前記型締機構の構
成部材であるタイバー、アーム、トグルレバー、トグル
サポートのいずれかに設けられる。

【０００８】

【作用】サーボモータを有するトグル式型締機構におい
ては、サーボモータの駆動力はボールねじを介してクロ
スヘッドに伝わる。そして、クロスヘッドに連結された
リンク機構を介して可動プラテンは前後進する。金型が
密着すると、タイバーが伸ばされ型締力が上昇し始め
る。

【０００９】従来のトグル式型締機構の場合、ある所定
の可動プラテン位置で設定の型締力を発生させるため型
締力を変更する際に、トグルサポートの追い込み量を変
更しなければならず、型厚調整をやり直さなければなら
ない。

【００１０】これに対し、本発明では型締力検出装置を
設けることにより、型厚調整の動作を行わずに、型締力
の設定を行い、かつ温度やなじみなどの外乱に対しても
安定した型締力を得ることのできる型締力制御を行う。

【００１１】型締力の検出は、タイバーに歪みセンサを
設置することによって行う。あるいはタイバー以外の型
締構成部材（アーム、可動プラテン、トグルサポート
等）も型締力がかかると歪みを生じるため、それらに歪
みセンサを設置してもよい。

【００１２】金型が密着してさらに可動プラテンが前進
するとトグル式型締機構による力の増幅率に沿って型締
力は上昇し、そのとき型締力検出装置の出力は型締力と
比例して上昇する。このようにして得られた型締力検出
値が、設定された型締力と一致したときの可動プラテン
の位置が型締完了位置となり、その位置で保持すること
により、設定通りの型締力を得ることが可能となる。

【００１３】なお、このときのトグルサポートの追い込
み量は、従来の型締完了位置で定格型締力となるように
しておけば、０から定格型締力まで再現することが可能
となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図２において、本発明による型締
力制御装置は、固定プラテン２１と、タイバー２２と、
可動プラテン２３と、アーム２４と、トグルサポート２
５と、型締用サーボモータ２６と、ボールネジ２７と、
クロスヘッド２８等を有するトグル式の型締機構２０に
適用される。１０は型厚調整装置である。

【００１５】サーボモータ２６の回転運動はボールネジ
２７によって直線運動に変換され、ボールネジ２７に連
結されたトグル機構（クロスヘッド２８、トグルレバー
２９ａ、２９ｂ、アーム２４から成る）を介して可動プ
ラテン２３を前後進させる。可動プラテン２３が前進し
て可動金型が固定金型（いずれも図示せず）に接触し、
さらに前進すると、タイバー２２は伸ばされ型締力が発
生する。

【００１６】型締機構２０にて型締力を発生させた場合
に、タイバー２２や可動プラテン２３、アーム２４、お
よびトグルサポート２５等は、弾性変形して歪を生じや
すい。特に、タイバー２２における弾性変形量が大きい
ので、本例ではタイバー２２であって金型の設置に邪魔
にならない箇所に型締力検出装置３０を設けているが、
上記構成部材のいずれに設けられても良い。この型締力
検出装置３０は、例えば歪みセンサが適している。

【００１７】次に、形締力制御系を示した図１をも参照
して説明する。図１において、この形締力制御系は、サ
ーボモータ２６に設けられたアブソリュートエンコーダ
３１によりサーボモータ２６の回転数を示す信号を得
て、微分器３２を通して速度を示す信号に変換し、この
信号に基づいて速度制御アンプ３３、ベクトル制御ドラ
イバ３４を介してサーボモータ２６を制御する位置制御
ループによりクロスヘッド２８の位置、間接的には可動
プラテン２３の位置が制御される。アブソリュートエン
コーダ３１の信号はベクトル制御ドライバ３４にも供給
される。

【００１８】上記の位置制御ループには型閉速度パター
ン発生器３４が接続され、減算器３５により型閉速度パ
ターン発生器３４から出力される速度パターンによる速
度信号と微分器３２からの速度を示す信号との差を算出
して位置制御ループによる制御が行われる。すなわち、
減算器３５により、型閉速度パターン発生器３４からの
速度パターンと、微分器３２からの速度信号との差をと
って速度制御アンプ３３に供給する。速度制御アンプ３
３は減算器３５の信号からクロスヘッド２８の位置を示
す信号をベクトル制御ドライバ３４に出力する。

【００１９】上記の構成により、クロスヘッド２８、ひ
いては可動プラテン２３の位置は、サーボモータ２６と
アブソリュートエンコーダ３１により形成される位置制
御ループによって正確に制御される。

【００２０】本発明では更に、あらかじめオペレータに
より型締力を設定するための型締力設定器３６と、型締
力検出装置３０からの検出信号を増幅するアンプ３７
と、設定型締力とアンプ３７からの検出型締力とを比較
する比較器３８と、停止指令を出力する停止指令発生部
３９と、比較器３８からの比較結果に応じて、型閉速度
パターン発生器３４から出力される速度パターンと停止
指令発生部３９からの停止指令とを切り替える切替スイ
ッチ４０とを有する。切替スイッチ４０は、アンプ３７
からの検出型締力が設定型締力に達すると比較器３８か
らの出力により動作して、位置制御ループに対して速度
パターンに代えてサーボモータ２６の停止指令を与え
る。

【００２１】図３をも参照して、型締力制御動作につい
て説明する。図３は型締開始後のクロスヘッド位置と型
締力の時間経過を示している。ここでは、型締力設定器
３６により、あらかじめ２段の型締力Ｐ１、Ｐ２（Ｐ１
＜Ｐ２）と、それらの開始からの継続時間ｔ₁、ｔ₂が
設定されているものとする。

【００２２】型締が開始されると、型開限に相当する位
置Ｓ１からクロスヘッド２８の位置がアブソリュートエ
ンコーダ３１により検出され、その位置があらかじめ設
定された減速開始位置Ｓ２に達すると減速動作に入る。
その後、更に進んで可動金型が固定金型に接することに
より型締力が発生して上昇する。その後、１段目の型締
完了位置である位置Ｓ３で設定型締力Ｐ１に達すると、
切替スイッチ４０が停止指令発生部３９側に切り替えら
れてサーボモータ２６が停止し、クロスヘッド位置が保
持される。このとき型締力は開始から時間ｔ₁が経過す
るまで保持される。

【００２３】時間ｔ₁が経過すると、型締力設定器３６
からの設定型締力はＰ２となり、切替スイッチ４０が再
び型閉速度パターン発生器３４側に切り替えられて型締
力が上昇を始める。そして、２段目の型締完了位置であ
る位置Ｓ４で設定型締力Ｐ２に達すると、切替スイッチ
４０が再び停止指令発生部３９側に切り替えられてサー
ボモータ２６が停止し、この型締力は開始から時間ｔ₂
が経過するまで保持される。

【００２４】

【発明の効果】本発明においては、制御対象が型締力で
あるため、型締力は常に設定通りのものを発生すること
ができる。そのため、温度変動やなじみなどによる摩擦
抵抗の変化といった外乱に対しても型締力は安定する。
また、金型タッチ力の影響で従来の設定方法では、低い
型締力を再現することは困難だったが、本発明により０
近くの型締力から定格の型締力まで確実に再現すること
が可能となる。それにより、低い型締力を必要とする低
圧成形が可能となる。また、定格型締力まで、型厚調整
することなしに自由に変更できるため、多段型締力設定
が容易に可能となる。

【００２５】更に、型締力と成形品重量との間には、相
関関係がある。そのため、安定した型締力を得ることに
より、成形品重量のばらつきが改善されトグル式型締機
構における精密成形性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による射出成形機の型締力
制御系を示す図である。

【図２】本発明が適用される型締装置の構造を示した図
である。

【図３】本発明による成形中の型締力及びクロスヘッド
位置の挙動を示した特性図である。

【符号の説明】

１０型厚調整装置２０型締機構２１固定プラテン２２タイバー２３可動プラテン２４アーム２５トグルサポート２６型締用サーボモータ２７ボールネジ２８クロスヘッド２９ａ、２９ｂトグルレバー３０型締力検出装置３１アブソリュートエンコーダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トグル式の型締機構を介して可動プラテ
ンを前後進させるサーボモータを備えた電動射出成形機
において、型閉速度パターン発生器からの速度パターン
に基づいて前記サーボモータを制御する制御系と、前記
型締機構の構成部材に設けられて該構成部材の歪量を検
知することで型締力を検出する検出装置を含んで、あら
かじめ設定される型締力と前記検出装置の出力とを比較
して一致すると前記制御系に対して前記速度パターンに
代えて前記サーボモータの停止指令を出力するフィード
バック系とを備えたことを特徴とするトグル式電動射出
成形機における型締力制御装置。
【請求項２】請求項１記載の型締力制御装置におい
て、前記フィードバック系は、前記検出装置と、あらか
じめ型締力を設定するための型締力設定器と、該型締力
設定器からの設定型締力と前記検出装置の出力とを比較
して一致すると信号を出力する比較手段と、該比較手段
の出力で前記速度パターンと前記サーボモータの停止指
令とを切り替える切り替えスイッチとを含むことを特徴
とするトグル式電動射出成形機における型締力制御装
置。
【請求項３】請求項１あるいは２記載の型締力制御装
置において、前記検出装置は、前記型締機構の構成部材
であるタイバー、アーム、トグルレバー、トグルサポー
トのいずれかに設けられることを特徴とするトグル式電
動射出成形機における型締力制御装置。