JP2000006218A - 成形機における型締め条件モニタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低圧型締め行程時における実測型締め圧力の
ピーク圧力を、オペレータが正確に視認可能とし、以っ
て、低圧型締め行程における設定圧力を常に適切なもの
に決定できる成形機を実現すること。 【解決手段】 可動側金型が固定側金型にタッチする前
に、金型離型面に異物が存在するか否かを検知するため
の低圧型締め行程を設け、この低圧型締め行程の後に、
所定の型締め力を発生させるための高圧型締め行程に入
るようにした成形機において、低圧型締め行程における
型締め圧力を計測する圧力検出手段と、該圧力検出手段
が出力する実測圧力から低圧型締め行程区間のピーク圧
力を検出するピーク圧力検出手段と、該ピーク圧力検出
手段が出力するピーク圧力を表示装置の表示画面上に表
示させる表示処理手段とを、具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機やダイ
カストマシン等の成形機における型締め条件モニタ装置
に係り、特に、型締め動作中の低圧型締め行程の型締め
圧力（負荷圧力）をモニタリングするようにした型締め
条件モニタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機などの成形金型をもつ成形機
においては、固定側金型と可動側金型との間に異物が介
在した状態で、型締め力を発生させるための高圧型締め
を行うと、金型の破損につながり、また、成形不良にも
なるので、高圧型締め行程の前に、金型離型面に異物が
存在するか否かを検知するための低圧型締め行程を設け
ることが多い。

【０００３】異物検出のための上記の低圧型締め行程に
おける設定圧力は、理想的にいえば、固定側金型と可動
側金型との間に異物が存在しない状態（正常な状態）で
の低圧型締め行程時に実測した型締め圧力（負荷圧力）
のピーク値と同程度、もしくはそれをごく僅かに上回る
程度の値にすることが望ましく、こうすれば、異物の検
出精度が上がり、微細な異物が金型離型面に存在して
も、異物からの抵抗で可動側金型の移動が阻止される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、低圧型締め
行程における型締め圧力（負荷圧力）は、金型のガイド
ピンやアンギュラーピンの摺動負荷などが金型毎に異な
るので、各金型毎に、低圧型締め行程における設定圧力
を適切に決定する必要がある。

【０００５】しかしながら、従来は、低圧型締め行程の
型締め圧力のピーク値を検出する手段がなかったため
に、低圧型締め行程における設定圧力は、余裕を持たせ
たラフな値に設定されていた。この点を解消するべく、
オペレータが、アナログの圧力メータを用いて、低圧型
締め行程時における金型の型締め圧力を読み取り、これ
に基づいて低圧型締め行程における設定圧力値を決定す
るようになすことも試みられているが、アナログの圧力
メータでは指針の振れから実測型締め圧力のピーク値を
正確に読み取ることが困難で、やはり、低圧型締め行程
における設定圧力は、余裕を持たせたラフな値に設定さ
れがちであった。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、低圧型締め行程時における実
測型締め圧力のピーク圧力を、オペレータが正確に視認
可能とし、以って、低圧型締め行程における設定圧力
を、容易・確実に適切なものに決定できる成形機を実現
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、可動側金型が固定側金型にタッチする前
に、金型離型面に異物が存在するか否かを検知するため
の低圧型締め行程を設け、この低圧型締め行程の後に、
所定の型締め力を発生させるための高圧型締め行程に入
るようにした成形機において、低圧型締め行程における
型締め圧力を計測する圧力検出手段と、該圧力検出手段
が出力する実測圧力から低圧型締め行程区間のピーク圧
力を検出するピーク圧力検出手段と、該ピーク圧力検出
手段が出力するピーク圧力を表示装置の表示画面上に表
示させる表示処理手段とを、具備する。あるいは、可動
側金型が固定側金型にタッチする前に、金型離型面に異
物が存在するか否かを検知するための低圧型締め行程を
設け、この低圧型締め行程の後に、所定の型締め力を発
生させるための高圧型締め行程に入るようにした成形機
において、低圧型締め行程における型締め圧力を計測す
る圧力検出手段と、該圧力検出手段が出力する実測圧力
を、表示装置の表示画面上にグラフデータとして表示さ
せる表示処理手段とを、具備する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。図１は、本発明の１実施形態に係
る射出成形機における、簡略化した全体の制御系と、簡
略化した型開閉系メカニズムとを示す説明図である。

【０００９】図１において、１は固定ダイプレート、２
は固定ダイプレート１に搭載された固定側金型、３は可
動ダイプレート、４は可動ダイプレート３に搭載された
可動側金型、５は可動ダイプレート３を前後進駆動する
ためのトグルリンク機構、６はトグルリンク機構５のク
ロスヘッドを前後進駆動するための回転−直線運動変換
機構、７は回転−直線運動変換機構６の回転部に回転力
を伝える型締め（型開閉）駆動源たる電動サーボモータ
である。

【００１０】また、１１はマシン（射出成形機）全体の
動作制御や表示制御などを司るマイコン（システムコン
トローラ）、１２はマシンの各部に備えられた多数のセ
ンサで構成されるセンサ群、１３はマシンの各部に配設
された多数の駆動源を駆動制御するための多数のドライ
バ回路で構成されたドライバ群、１４はマシンの前面部
に配設されたキー入力装置、１５は上記キー入力装置に
隣接して配設された例えばカラーＣＲＴディスプレイ、
カラーＬＣＤ等よりなる表示装置である。なお、センサ
群１３には、前記電動サーボモータ７の駆動電流値から
トルク値（すなわち、トルク値と対応する型締め圧力
（負荷圧力））を検出するトルクセンサ１２ａが含まれ
ており、また、ドライバ群１３には、電動サーボモータ
７を駆動制御するサーボドライバ回路１３ａが含まれて
いる。

【００１１】図１の前記マイコン１１は、計量動作、射
出動作、型開閉動作、エジェクト動作等の成形行程全体
の制御や、実測データの演算・格納処理、良品／不良品
の判定処理、異常判定処理等の演算・判定処理、あるい
は前記表示装置１５の出力画像の表示制御処理等々の各
種処理を実行する。このマイコン１１は、実際には各種
Ｉ／Ｏインターフェイス、制御プログラムなどが格納さ
れたＲＯＭ、各種データやフラグが読み書きされるＲＡ
Ｍ、ＭＰＵ（マイクロプロセッサ）等を具備したもので
構成され、予め作成された各種プログラムにより各種処
理を実行するも、本実施形態においては、成形条件設定
記憶部２１、成形プロセス制御部２２、実測値記憶部２
３、表示処理部２４を備えたものとして、以下の説明を
行なう。なお、実測値記憶部２３には、低速型締めピー
ク圧力検出部２３ａが含まれている。

【００１２】前記成形条件設定記憶部２１には、キー入
力装置１４等によって入力された各種運転条件値が、書
き替え可能な形で記憶されている。この運転条件値とし
ては、例えば、増締力、計量行程時のスクリュー位置と
スクリュー回転数，スクリュー後退速度，及び背圧との
関係、サックバック制御条件、射出開始から保圧切替ま
での射出速度条件並びに１次射出圧力条件、２次圧（保
圧）切替え条件、保圧切替時点から保圧終了時点までの
保圧圧力条件、各部のバンドヒータ温度、型閉じ（型締
め）ストローク（位置）と速度制御条件並びに型締力
（圧力）、型開きストローク（位置）と速度制御条件並
びに圧力、エジェクト制御条件等々が挙げられる。

【００１３】前記成形プロセス制御部２２は、予め作成
された成形プロセス制御プログラムと、成形条件設定記
憶部２１に格納された設定条件値とに基づき、マシンの
各部に配設された前記センサ群１２（位置センサ、圧力
センサ、温度センサ等々）からの計測情報をリアルタイ
ムで取り込む実測値記憶部２３からのデータ及び自身に
内蔵されたクロックからの計時情報を参照しつつ、前記
ドライバ群１３（モータドライバ、ヒータドライバ等
々）を介して対応する駆動源を駆動制御し、一連の成形
行程を実行させる。

【００１４】前記実測値記憶部２３には、連続自動運転
時における予め設定されたモニタ項目の総べての実測デ
ータが、連続する所定回数のショットにわたって取り込
まれる。取り込まれるモニタ項目としては、時間監視
項目、位置監視項目、回転数監視項目、速度監視
項目、圧力監視項目、温度監視項目、電力監視項
目等が挙げられ、前記した成形運転条件設定項目の重要
項目がほぼオーバーラップするようになっている。

【００１５】なお、実測値記憶部２３の低速型締めピー
ク圧力検出部２３ａは、前記電動サーボモータ７の駆動
電流値からトルク値（型締め圧力）を検出する前記トル
クセンサ１２ａの出力値から、後述する低速型締め行程
区間における実測型締め圧力のピーク圧力を検出し、こ
れを所定の記憶エリアに格納するようになっている。

【００１６】前記表示処理部２４は、キー入力装置１４
によるオペレータが所望するモードの表示画像の呼び出
し指令によって、予め作成された表示画像作成・制御プ
ログラムに基づき、指定された表示モードの表示画像デ
ータを作成する。

【００１７】すなわち、オペレータによる所定の表示画
像の呼び出し指令が到来すると、表示処理部２４のデー
タ変換処理手段は、必要に応じ前記成形条件設定記憶部
２１や実測値記憶部２３などに格納された情報から当該
表示モード画像の表示に用いるためのデータを抽出する
と共に、これらを指定された当該表示モード画像の表示
形態に対応した形に変換処理する。例えば、指定された
表示モードが或る行程のグラフィック画像であると、抽
出したデータを所定拡大／縮小率で線描化処理した画像
データに変換処理したり、また、指定された表示モード
が或る行程の運転状態設定画像であると、抽出したデー
タを数値画像データに変換処理等する。そして、これら
のデータ変換処理手段による生成処理データは、表示処
理部２４の表示画像データ生成手段に取り込まれる。一
方、表示処理部２４の表示用固定データ格納手段に予め
作成されて格納されている多数のモード画像用の固定デ
ータたる文字，記号，グラフィック図形，罫線データ等
々から、当該表示モード画像の表示に用いるためのデー
タが抽出されて、これが表示画像データ生成手段に取り
込まれ、前記データ変換処理手段の生成処理データとと
もに表示用の画像データとして合成される。これによっ
て、表示画像データ生成手段には、指定された表示モー
ド用の画像データが作成され、これが表示処理部２４の
指令によって前記表示装置１５に送出されて、表示装置
１５の表示画面上には所定モードの画像データが表示さ
れることになる。

【００１８】図２は、本実施形態の射出成形機における
型締め（型閉じ）行程の動作例を示す図である。図２に
示した例では、型締め開始位置（型開き完了位置）から
型締め完了位置までの型締め行程を、低速型締め行程→
高速型締め行程→低圧型締め行程→高圧型締め行程と順
次移行するように、可動側金型４（可動ダイプレート
３）の位置に応じて、４段階に行程を区分して制御する
ようになっている。そして、低速型締め行程，高速型締
め行程，低圧型締め行程，高圧型締め行程の各行程毎
に、速度と圧力とがそれぞれ設定されて、各行程は、位
置に応じた速度フィードバック制御によって、速度設定
値に一致するように前記電動サーボモータ７の速度をコ
ントロールすることによって、実行されるようになって
いる。

【００１９】ここで、低速型締め行程，高速型締め行
程，低圧型締め行程，高圧型締め行程の各行程の圧力設
定値は、上限規制値（上限規制トルク値）として機能す
るものであり、各行程においてこれ以上の圧力値（トル
ク値）が出力されないようにするためものである。した
がって、金型離型面に異物が存在するか否かを検知する
ための、金型保護区間である低圧型締め行程では、圧力
設定値は、他の行程よりも充分に小さな値に設定され
る。

【００２０】本実施形態では、金型交換後の初期設定状
態では、低速型締め行程の圧力設定値を当初から適正値
に設定するのは困難であるため、当初の段階では、低速
型締め行程の圧力設定値（上限規制値）はラフで大きめ
の値に設定される。そして、この状態で試運転を行っ
て、低速型締め行程区間における実際の型締め圧力（実
際の駆動トルク）を前記トルクセンサ１２ａによって検
出し、低速型締め行程区間におけるトルクセンサ１２ａ
からの実測トルクデータを、前記実測値記憶部２３に取
り込んで格納すると共に、前記低速型締めピーク圧力検
出部２３ａにおいて、低速型締め行程区間における実測
型締め圧力のピーク圧力を検出して、これを記憶する。

【００２１】本実施形態では、上記のように検出した低
速型締め行程区間における実測型締め圧力のピーク圧力
は、型開閉条件設定用の表示画像において表示されるよ
うになっている。図３は、前記表示装置１５の表示画面
上に表示される型開閉条件設定用の表示画像を示す図で
ある。

【００２２】図３に示した型開閉条件設定用の表示画像
においては、型開閉制御条件の設定欄３１と、エジェク
ト制御条件の設定欄３２とが設けられており、型開閉制
御条件の設定欄３１は、型開き制御条件の設定欄３３と
型締め制御条件の設定欄３４とに分けられている。そし
て、型締め制御条件の設定欄３４の下側に、低速型締め
行程区間における実測型締め圧力のピーク圧力の表示欄
３５が設けられていて、この表示欄３５に、前回ショッ
トにおける低速型締め行程区間におけるピーク圧力が表
示されるようになっている（ここでは、電動サーボモー
タ７の定格トルクに対する％表示で、圧力が示されるよ
うになっている）。

【００２３】このように、型開閉条件設定用の表示画像
中に、低速型締め行程区間における実測型締め圧力のピ
ーク圧力の表示欄３５を設ける所以は、ピーク圧力の表
示欄３５欄の値をオペレータが確認しながら、同一表示
画像上で、型締め制御条件の設定欄３４中の低速型締め
行程の圧力設定欄３４ａで、低速型締め行程の圧力設定
値を修正できるようにするためである。すなわち、固定
側金型と可動側金型との間に異物が存在しない状態（正
常な状態）での低圧型締め行程時に実測した型締め圧力
のピーク値であることを確認した上で、ピーク圧力の表
示欄３５欄に表示されたピーク圧力と同程度、もしくは
それをごく僅かに上回る程度の値を、低速型締め行程の
圧力設定欄３４ａに設定するようになされる。したがっ
て、低速型締め行程の圧力設定値を簡単・確実に適正な
ものに設定することが可能となり、以って、異物検出精
度を高めることができて、金型が損傷を受けることを可
及的に回避できる。

【００２４】なお、図３に示した例では、型開閉条件設
定用の表示画像中に、低速型締め行程区間におけるピー
ク圧力の表示欄３５を設けたが、この表示欄３５に代替
して、図４に示すように、低圧型締め行程における実測
型締め圧力のグラフの表示欄４１を設けてよい。斯様な
グラフィックデータの表示は、前記表示処理部２４が、
前記実測値記憶部２３に格納された低速型締め行程区間
における実測トルクデータ（実測型締め圧力データ）を
参照することによって、容易に実現される。そして、図
４に示すような、実測型締め圧力のグラフ表示を行った
場合にも、オペレータがピーク圧力を容易に視認でき、
低速型締め行程の圧力設定値を適正なものに設定するこ
とができる。

【００２５】なおまた、前述した実施形態では、型開閉
用の駆動源として電動サーボモータが用いた例を示した
が、型開閉用の駆動源として油圧シリンダを用いる構成
にも、本発明は適用可能であることは、言うまでもな
い。

【００２６】さらにまた、前述した実施形態では、低速
型締め行程区間における設定圧力の修正をオペレータが
行うようにしたが、マシン（マイコン１１）自体が自動
的に修正を行うようにしても、差し支えない。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、低圧型締
め行程時における実測型締め圧力のピーク圧力を、オペ
レータが正確に視認できるので、低圧型締め行程におけ
る設定圧力を容易・確実に適切なものに決定でき、した
がって、異物検出精度を高めることができて、金型が損
傷を受けることを可及的に回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態に係る射出成形機におけ
る、簡略化した全体の制御系と、簡略化した型開閉系メ
カニズムとを示す説明図である。

【図２】本発明の１実施形態に係る射出成形機におけ
る、型締め（型閉じ）行程の動作例を示す説明図であ
る。

【図３】本発明の１実施形態に係る射出成形機におけ
る、型開閉条件設定用の表示画像例を示す説明図であ
る。

【図４】本発明の１実施形態に係る射出成形機におけ
る、型開閉条件設定用の表示画像中に表示される、低圧
型締め行程における実測型締め圧力のグラフ表示例を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ 固定ダイプレート ２ 固定側金型 ３ 可動ダイプレート ４ 可動側金型 ５ トグルリンク機構 ６ 回転−直線運動変換機構 ７ 電動サーボモータ １１ マイコン（システムコントローラ） １２ センサ群 １２ａ トルクセンサ １３ ドライバ群 １３ａ サーボドライバ回路 １４ キー入力装置 １５ 表示装置 ２１ 成形条件設定記憶部 ２２ 成形プロセス制御部 ２３ 実測値記憶部 ２３ａ 低速型締めピーク圧力検出部 ２４ 表示処理部 ３５ 低速型締め行程区間におけるピーク圧力の表示欄 ４１ 低速型締め行程区間における実測型締め圧力のグ
ラフの表示欄

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動側金型が固定側金型にタッチする前
   に、金型離型面に異物が存在するか否かを検知するため
   の低圧型締め行程を設け、この低圧型締め行程の後に、
   所定の型締め力を発生させるための高圧型締め行程に入
   るようにした成形機において、 低圧型締め行程における型締め圧力を計測する圧力検出
   手段と、 該圧力検出手段が出力する実測圧力から低圧型締め行程
   区間のピーク圧力を検出するピーク圧力検出手段と、 該ピーク圧力検出手段が出力するピーク圧力を表示装置
   の表示画面上に表示させる表示処理手段とを、備えたこ
   とを特徴とする成形機における型締め条件モニタ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載において、 前記ピーク圧力の表示は、型開閉条件設定用の表示画像
   において行われることを特徴とする成形機における型締
   め条件モニタ装置。
3. 【請求項３】 可動側金型が固定側金型にタッチする前
   に、金型離型面に異物が存在するか否かを検知するため
   の低圧型締め行程を設け、この低圧型締め行程の後に、
   所定の型締め力を発生させるための高圧型締め行程に入
   るようにした成形機において、 低圧型締め行程における型締め圧力を計測する圧力検出
   手段と、 該圧力検出手段が出力する実測圧力を、表示装置の表示
   画面上にグラフデータとして表示させる表示処理手段と
   を、備えたことを特徴とする成形機における型締め条件
   モニタ装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載において、 前記実測圧力のグラフデータの表示は、型開閉条件設定
   用の表示画像において行われることを特徴とする成形機
   における型締め条件モニタ装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４の何れか１項に記載にお
   いて、 型開閉用の駆動源として電動サーボモータが用いられ、
   前記圧力検出手段は、電動サーボモータの電流値を検出
   してトルク値を算出することにより、これに対応する実
   測圧力を検出する手段であることを特徴とする成形機に
   おける型締め条件モニタ装置。