JP2007001049A - Molding condition setting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は成形条件設定方法に係り、特にトグル機構を用いた型締装置を有する射出成形機における成形条件設定方法に関する。 The present invention relates to a molding condition setting method, and more particularly to a molding condition setting method in an injection molding machine having a mold clamping device using a toggle mechanism.
射出成形機等の成形機において、加熱シリンダ内で加熱されて溶融させられた樹脂を高圧で金型装置のキャビティ空間に射出して充填する。キャビティ空間に充填された樹脂は冷却され、固化することにより成形品となる。 In a molding machine such as an injection molding machine, a resin heated and melted in a heating cylinder is injected and filled into a cavity space of a mold apparatus at a high pressure. The resin filled in the cavity space is cooled and solidified to form a molded product.
金型装置は、一般的に、固定金型と可動金型とよりなり、型締装置によって可動金型を固定金型に対して進退させて、型閉、型締及び型開が行なわれる。型締装置は、固定金型が取り付けられる固定プラテン、可動金型が取り付けられる可動プラテン、及び可動プラテンを進退させるための移動機構であるトグル機構を備える。すなわち、トグル機構を駆動して可動プラテンを固定プラテンに対して接近または離間方向に移動することで金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行なうようになっている（例えば、特許文献１参照。）
ここで、射出成形機において、キャビティ空間に充填された樹脂を圧縮することにより高品質の成形品を成形することができる、いわゆる圧縮成形機が知られている。圧縮成形機では、可動金型を前進させて型閉じを行ってキャビティ空間を形成し、樹脂がキャビティ空間に充填された後、可動金型を更に前進させて型締めを行う。これにより、キャビティ空間内の樹脂を圧縮することができるよう構成されている。そして、樹脂がキャビティ空間に充填される際に、キャビティ空間から樹脂が漏れないようにキャビティ空間を密封するためのインサートリングが固定金型に設けられる。
The mold apparatus generally includes a fixed mold and a movable mold, and the mold is closed, clamped, and opened by moving the movable mold forward and backward with respect to the fixed mold. The mold clamping device includes a fixed platen to which a fixed mold is attached, a movable platen to which a movable mold is attached, and a toggle mechanism that is a moving mechanism for moving the movable platen back and forth. That is, the mold mechanism is closed, clamped and opened by driving the toggle mechanism and moving the movable platen toward or away from the fixed platen (for example, Patent Document 1). reference.)
Here, in the injection molding machine, a so-called compression molding machine is known which can mold a high-quality molded product by compressing the resin filled in the cavity space. In the compression molding machine, the movable mold is advanced to close the mold to form a cavity space, and after the resin is filled in the cavity space, the movable mold is further advanced to perform mold clamping. Thereby, it is comprised so that resin in cavity space can be compressed. An insert ring for sealing the cavity space is provided in the fixed mold so that the resin does not leak from the cavity space when the resin is filled into the cavity space.
図１は圧縮成形機に用いられる金型装置の断面図である。金型装置１は、固定金型２と可動金型３とを有する。可動金型３は圧縮成形機の可動プラテン（図示せず）に取り付けられ、固定金型２は固定プラテン（図示せず）に取り付けられる。固定金型２の内部にはスプール２ａが形成され、圧縮成形機の射出装置４からスプール２ａに樹脂が注入される。可動金型３は可動プラテンの移動により固定金型２に対して図中矢印方向に前後移動することで、型閉じ及び型開きが行われる。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a mold apparatus used in a compression molding machine. The mold apparatus 1 includes a fixed
固定金型２にはキャビティ２ｂが形成され、可動金型３にはコア３ａが形成される。型閉じが行われた状態で、コア３ａとキャビティ２ｂとの間に、外周がインサートリング５で画成されたキャビティ空間Ｃが形成される。なお、スプール２ａはキャビティ空間Ｃに繋がるように形成されており、スプール２ａを通じて樹脂がキャビティ空間Ｃに注入される。
A
固定金型２の周縁部における可動金型３と対向する面には環状溝６が形成され、環状溝６に上述のインサートリング５が進退自在に配置される。すなわち、環状溝６内に配置されたスプリング７によりインサートリング５は可動金型側に付勢され、一部が環状溝６内に挿入された状態で保持されている。一方、可動金型３には、インサートリング５が当触する部分の周囲に段部３ｂが形成され、これにより環状の突出部３ｃが可動金型３の周辺部に形成される。
An
上述の構成の金型装置１が圧縮成形機に取り付けられた場合の圧縮成形機の型締装置の動作について説明する。 The operation of the mold clamping device of the compression molding machine when the mold apparatus 1 having the above-described configuration is attached to the compression molding machine will be described.
成形工程において、まず、可動金型３を前進させて（図中、右方向に移動）、型閉じを行う。この際、最初にインサートリング５の端部が可動金型３に当接し、図１に示すようにキャビティ空間Ｃが形成される。可動金型３は、インサートリング５が当接してから所定の距離だけ前進する。この際、インサートリング５はスプリング７を圧縮しながら環状溝５内に入り込んだ状態となる。ただし、可動金型３の突出部３ｃが固定金型２に当接しない位置で可動金型３は停止される。
In the molding process, first, the
この状態で、射出装置４から樹脂が射出され、樹脂はスプール２ａを通ってキャビティ空間Ｃに充填される。このとき、インサートリング５はスプリング７によって可動金型３に押し付けられているので、樹脂がキャビティ空間Ｃから漏れ出すことはない。
In this state, resin is injected from the
キャビティ空間Ｃに樹脂が充填されたら、可動金型３の突出部３ｃが固定金型２に当接するまで、可動金型３は更に前進させられる。これにより、キャビティ空間Ｃ内の樹脂は圧縮されキャビティ空間Ｃ内に隙間なく一様に充填される。この際、インサートリング５はスプリング７を更に圧縮しながら環状溝６内に入り込む。
When the cavity space C is filled with the resin, the
樹脂圧縮の後、所定の時間樹脂が冷却されてある程度固化した後、可動金型３は後退させられ（図中、左方向に移動）、型開きが行われる。そして、可動金型３のコア３ａに付着した樹脂成形品は、可動金型３に設けられたエジェクタピン（図示せず）により突き出され、可動金型３から離脱して金型装置１から取り出される。また、型開きが行われる際に、環状溝６内に押し込まれていたインサートリング５は、スプリング７の付勢力によって環状溝６から押し出され、所定の量だけ固定金型２の表面から突出した初期状態の位置に戻される。
After the resin compression, after the resin is cooled for a predetermined time and solidified to some extent, the
なお、上述のようなインサートリング５を付勢するスプリング７を有する金型装置は、一般的にばね入り金型、あるいはばね付き金型と称される。
Note that the mold apparatus having the spring 7 for biasing the
上述の成形動作における可動金型の進退は、型締装置のトグル機構を作動させることにより行われる。
金型装置が最初に型締装置に取り付けられた際、まず、型厚調整が行われる。型厚調整は型厚モータによりトグル機構の原点となるトグルサポートを移動して、トグル機構がうまく作動して所望の型締力が得られる位置となるようにする調整である。 When the mold apparatus is first attached to the mold clamping apparatus, first, the mold thickness is adjusted. The mold thickness adjustment is an adjustment in which the toggle support that is the origin of the toggle mechanism is moved by the mold thickness motor so that the toggle mechanism can be operated well and a desired mold clamping force can be obtained.
ここで、通常、トグルサポートを移動するための型厚モータは、負荷がかかっていないトグル機構を移動するだけなので、比較的小さな出力のモータである。一般的に、型厚調整の際、まずトグル機構を所望の締付力が得られる分だけ畳み込んでおき、その状態で型厚モータによりトグルサポートを前進させ、可動金型が固定金型に当接する位置を求め、その位置をトグルサポートの位置とする。 Here, the mold thickness motor for moving the toggle support is usually a motor with a relatively small output because it only moves the toggle mechanism that is not loaded. In general, when adjusting the mold thickness, the toggle mechanism is first folded to the extent that the desired clamping force can be obtained, and in that state, the toggle support is advanced by the mold thickness motor, and the movable mold becomes the fixed mold. The abutting position is obtained, and the position is set as the toggle support position.
この調整の際、上述のようなインサートリングを有する金型装置が取り付けられていた場合、可動金型を固定金型に当接させる（型閉じ）には、インサートリングを付勢しているスプリングの付勢力に打ち勝ってトグルサポートを前進させる必要がある。ところが、上述のように、トグルサポート移動用の型厚モータは比較的小さな出力のモータであり、インサートリングを付勢しているスプリングを圧縮して可動金型が固定金型に当接する前に、最大出力トルクとなってそれ以上トグルサポートを前進させられなくなる場合がある。 At the time of this adjustment, when a mold apparatus having an insert ring as described above is attached, a spring that urges the insert ring to bring the movable mold into contact with the fixed mold (mold closing) It is necessary to overcome the urging force and advance the toggle support. However, as described above, the mold thickness motor for moving the toggle support is a motor with a relatively small output, and before the movable mold comes into contact with the fixed mold by compressing the spring energizing the insert ring. In some cases, the maximum output torque is reached and the toggle support cannot be further advanced.
通常、上述の型厚調整において、可動金型が固定金型に当接する位置（型閉位置）となったことは、型厚モータが最大出力トルクとなって所定の時間が経過したか否かで判断する。すなわち、可動金型が固定金型に当接すると、トグルサポートはそれ以上前進できなくなり型厚モータの出力トルクは上昇し最大となることを利用して可動金型が固定金型に当接し型閉じしたことを判断するものである。 Normally, in the mold thickness adjustment described above, the position where the movable mold comes into contact with the fixed mold (mold closed position) means that the mold thickness motor has reached its maximum output torque and a predetermined time has passed. Judge with. That is, when the movable mold comes into contact with the fixed mold, the toggle support can no longer move forward, and the output torque of the mold thickness motor rises and becomes maximum. It is judged that it was closed.
このような従来の型閉じの判断方法を、上述のようなインサートリングを有する金型装置に適用すると、可動金型が固定金型に当接したのではなく、インサートリングを付勢しているスプリングの付勢力によりトグルサポートの前進が阻止された場合でも、型厚モータの出力トルクが上昇して最大出力トルクとなるおそれがある。この場合、可動金型が固定金型に当接するより手前の位置を、可動金型が固定金型に当接した位置として誤って判断してしまう。したがって、そのような誤ったトグルサポートの位置を基準としてトグル機構が作動するため、所望の締付力が得られないという問題が発生する。すなわち、所望の締付力が得られるトグルサポートの位置より離れた位置を原点としてトグル機構が作動するため、締付力が設定した所望の締付力に達しない状態となってしまう。 When such a conventional mold closing determination method is applied to a mold apparatus having an insert ring as described above, the movable mold is not in contact with the fixed mold, but the insert ring is urged. Even when the forward movement of the toggle support is prevented by the urging force of the spring, the output torque of the mold thickness motor may increase and become the maximum output torque. In this case, the position before the movable mold comes into contact with the fixed mold is erroneously determined as the position where the movable mold comes into contact with the fixed mold. Therefore, since the toggle mechanism operates with reference to such an incorrect position of the toggle support, there arises a problem that a desired tightening force cannot be obtained. That is, since the toggle mechanism is operated with the position away from the position of the toggle support where a desired tightening force can be obtained as an origin, the tightening force does not reach the set desired tightening force.
本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、バネ入り金型を用いた場合であっても、可動金型が固定金型に当接したことを誤りなく迅速に判断することができ、所望の型締力の設定を確実に行うことができる成形条件設定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and even when a spring-loaded mold is used, it can be promptly determined without error that the movable mold is in contact with the fixed mold, It is an object of the present invention to provide a molding condition setting method capable of reliably setting a desired mold clamping force.
上述の目的を達成するために、本発明によれば、トグル機構により型締力を発生させる成形機の成形条件設定方法であって、入力装置より金型に対応したトグルサポートの位置を設定し、該トグルサポートを固定プラテンに向かって移動し、前記トグルサポートが動かなくなったときの前記トグルサポートの位置を検出し、位置の検出値と設定値との差が予め定められた値以上であるか否かを判断し、前記差が予め定められた値以上であると判断したら、前記トグル機構を畳み込み、再度、前記トグルサポートを移動し、前記トグル機構を作動させて型タッチを行うことを特徴とする成形条件設定方法が提供される。 In order to achieve the above-described object, according to the present invention, there is provided a molding condition setting method for a molding machine that generates a clamping force by a toggle mechanism, wherein a toggle support position corresponding to a mold is set by an input device. The toggle support is moved toward the fixed platen, the position of the toggle support is detected when the toggle support stops moving, and the difference between the detected position value and the set value is equal to or greater than a predetermined value. If the difference is greater than or equal to a predetermined value, the toggle mechanism is folded, the toggle support is moved again, and the toggle mechanism is operated to perform a type touch. A characteristic molding condition setting method is provided.
また、本発明によれば、トグル機構により型締力を発生させる成形機の成形条件設定方法であって、入力装置より型締力を設定し、トグルサポートを固定プラテンに向かって移動し、該トグルサポートが動かなくなったら前記トグル機構を作動させ、型締力センサの検出値と設定値との差が予め定められた値以上か否かを判断し、前記差が予め定められた値以上であると判断したら、前記トグル機構を畳み込み、再度前記トグルサポートを移動し、前記トグル機構を作動させて型タッチを行うことを特徴とする成形条件設定方法が提供される。 Further, according to the present invention, there is provided a molding condition setting method for a molding machine that generates a clamping force by a toggle mechanism, wherein the clamping force is set from an input device, the toggle support is moved toward the fixed platen, When the toggle support stops moving, the toggle mechanism is operated to determine whether the difference between the detected value of the mold clamping force sensor and the set value is equal to or greater than a predetermined value. If the difference is equal to or greater than the predetermined value. If it is determined that there is a molding condition setting method, the toggle mechanism is folded, the toggle support is moved again, and the toggle mechanism is operated to perform mold touch.
上述の成形条件設定方法において、再度、前記トグル機構を移動してから前記トグル機構を作動させて前記型タッチを行う際、所定の型締力が得られように前記トグル機構を設定し、前記トグルサポートを前記固定プラテンに向かって前進させて動かなくなる位置まで移動し、型締力の変化率を監視しながら、前記トグル機構を作動させて型締力を発生させ、型締力の変化率に変曲点が現れたら、その時点で前記第の型タッチが行われたと判断し、該変曲点が現れた時点における可動プラテンの位置と前記トグルサポートが前進できなくなったときの前記可動プラテンの位置との差を求め、該差の分だけ前記トグルサポートを後退させることとしてもよい。 In the molding condition setting method described above, when the mold touch is performed by moving the toggle mechanism again and then performing the mold touch, the toggle mechanism is set so as to obtain a predetermined mold clamping force, The toggle support is moved forward toward the fixed platen and moved to a position where it does not move. While monitoring the change rate of the clamping force, the toggle mechanism is operated to generate the clamping force, and the change rate of the clamping force. When the inflection point appears, it is determined that the first type touch has been performed at that time, and the position of the movable platen at the time when the inflection point appears and the movable platen when the toggle support cannot be advanced. It is also possible to obtain a difference from the position of and move the toggle support backward by the difference.
この際、前記型締力を発生させる前に、前記トグル機構を伸ばして前記可動プラテンが前記トグルサポートから離れた位置にある状態で、前記トグルサポートを前進させて動かなくなる位置まで移動し、前記トグル機構を畳み込みながら、前記トグルサポートに対する前記可動プラテンの位置が所定の型締力が得られるような位置となるように前記トグルサポートを移動することとしてもよい。前記型締力の変化率の監視は、型締力センサからの検出値の変化率を監視することにより行うこととしてもよい。前記型締力センサは、前記成形機の型締装置のタイバーの歪を検出する歪センサであることとしてもよい。 At this time, before generating the mold clamping force, in a state where the toggle mechanism is extended and the movable platen is away from the toggle support, the toggle support is moved forward to a position where it does not move, While the toggle mechanism is folded, the toggle support may be moved so that the position of the movable platen with respect to the toggle support becomes a position where a predetermined mold clamping force can be obtained. The change rate of the mold clamping force may be monitored by monitoring the change rate of the detection value from the mold clamping force sensor. The mold clamping force sensor may be a strain sensor that detects strain of a tie bar of a mold clamping device of the molding machine.
上述のように、本発明によれば、型厚モータの出力よりも強いスプリングを有するバネ入り金型が用いられた場合であっても、トグル機構により所望の型締力を加えることができる位置にトグルサポートを設定する型厚調整を、短時間で完了することができる。また、バネ入り金型が用いられた場合であっても、バネ入り金型であることを容易に判断することができ、且つ型厚調整を、短時間で完了することができる。 As described above, according to the present invention, even when a spring-loaded mold having a spring stronger than the output of the mold thickness motor is used, a position where a desired mold clamping force can be applied by the toggle mechanism. The mold thickness adjustment to set the toggle support to can be completed in a short time. Even when a spring-loaded mold is used, it can be easily determined that the mold is a spring-loaded mold, and the mold thickness adjustment can be completed in a short time.
本発明の一実施の形態による射出成形機について図面を参照しながら説明する。 An injection molding machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図２は本発明による成形条件設定方法により成形条件が設定される射出成形機の一例としての電動射出成形機の全体構成を示す側面図である。 FIG. 2 is a side view showing an overall configuration of an electric injection molding machine as an example of an injection molding machine in which molding conditions are set by the molding condition setting method according to the present invention.
図２に示す電動射出成形機は、フレーム１０と、フレーム１０上に配置された射出装置２０及び型締装置５０とから構成される。
The electric injection molding machine shown in FIG. 2 includes a
射出装置２０は、加熱シリンダ２１を備え、加熱シリンダ２１にはホッパ２２が設けられる。加熱シリンダ２１内にはスクリュー２３が進退自在かつ回転自在に設けられる。スクリュー２３の後端は可動支持部２４によって回転自在に支持される。可動支持部２４にはサーボモータ等の計量モータ２５が駆動部として取り付けられる。計量モータ２５の回転は出力軸３１に取り付けられたタイミングベルト２６を介して被駆動部のスクリュー２３に伝達される。出力軸３１の後端には回転検出器３２が接続されている。回線検出器３２は、計量モータ２５の回転数又は回転量を検出することで、スクリュー２３の回転速度を検出する。
The
射出装置２０はスクリュー２３に平行なねじ軸２７を有する。ねじ軸２７の後端は、サーボモータ等の射出モータ２９の出力軸３３に取り付けられたタイミングベルト２８を介して、射出モータ２９に連結されている。したがって、射出モータ２９によってねじ軸２７を回転させることができる。ねじ軸２７の前端は可動支持部２４に固定されたナット３０に係合している。射出モータ２９を駆動し、タイミングベルト２８を介してねじ軸２７を回転させると、可動支持部２４は前後進可能となり、その結果、被駆動部のスクリュー２３を前後移動させることができる。射出モータ２９の出力軸３３の後端には位置検出器３４が接続されている。位置検出器３４は射出モータ２９の回転数又は回転量を検出することで、スクリュー２３の駆動状態を示すスクリュー２３の位置を検出する。
The
ここで、可動支持部２４は、スクリュー２３の後部を図示されないベアリングを介して支持する前側可動支持部材４４と、ナット３０を固定する後側可動支持部材４５とによって構成される。また、前側可動支持部材４４と後側可動支持部材４５との間には、スクリュー２３に加えられた樹脂の圧力を検出するための圧力検出装置としてのロードセル３５が備えられている。
Here, the
射出装置２０は、射出装置２０を駆動してノズルタッチ圧を印加する駆動機構として可塑化移動装置４０を備えており、フレーム１０に対して移動することができる。可塑化移動装置４０は、可塑化フレーム４１を備えており、可塑化移動用の駆動部としての可塑化移動用モータ４２が可塑化フレーム４１に取り付けられている。ガイド４３は可塑化フレーム４１の長手方向に沿って配設され、前側可動支持部材４４及び後側可動支持部材４５の移動を案内する。
The
ボールねじ軸４６は可塑化フレーム４１に対して回転自在に取り付けられ、可塑化移動用モータ４２により回転される。ボールねじ軸４６にはボールナット４７が係合しており、ボールねじ軸４６が回転すると、ボールナット４７はボールねじ軸の軸方向に移動する。加熱シリンダ２１の後端には固定支持部材４９が取り付けられている。固定支持部材４９は付勢部材としてのスプリング４８を介してボールナット４７に接続されている。
The ball screw shaft 46 is rotatably attached to the
上述の可塑化移動装置４０において、可塑化移動用モータ４２を駆動することにより、所定のタイミングで射出装置２０を前進させて加熱シリンダ２１のノズルを固定金型５３に当接させ、ノズルタッチを行うことができる。
In the plasticizing moving device 40 described above, by driving the
型締装置５０は、可動金型５１が取り付けられる可動プラテン５２と、固定金型５３が取り付けられる固定プラテン５４とを有する。固定プラテン５４はその下端部がフレーム１０に対して固定されている。可動プラテン５２と固定プラテン５４とは、タイバー５５によって連結される。可動プラテン５２はタイバー５５に沿って摺動可能である。また、型締装置５０は、一端が可動プラテン５２と連結し他端がトグルサポート５６と連結するトグル機構５７を有する。トグルサポート５６の中央部において、ボールねじ軸５９が回転自在に支持される。トグルサポート５６は型締力が生じた際にタイバー５５が伸長可能とするため、フレーム１０には固定されていない。
The
ボールねじ軸５９には、トグル機構５７に設けられたクロスヘッド６０に形成されたナット６１が係合している。また、ボールねじ軸５９の後端にはプーリー６２が設けられ、サーボモータ等の型締モータ５８の出力軸６３とプーリー６２との間には、タイミングベルト６４設けられている。
A
型締装置５０において、駆動部である型締モータ５８を駆動すると、型締モータ５８の回転がタイミングベルト６４を介してボールねじ軸５９に伝達される。そして、ボールねじ軸５９及びナット６１によって、回転運動から直線運動に変換され、トグル機構５７が作動する。トグル機構５７の作動により、可動プラテン５２はタイバー５５に沿って移動し、型閉じ、型締め及び型開きが行なわれる。
In the
型締モータ５８の出力軸６３の後端には、位置検出器６５が接続されている。位置検出器６５は、型締モータ５８の回転数又は回転量を検出することにより、ボールねじ軸５９の回転に伴って移動するクロスヘッド６０又はトグル機構５７によってクロスヘッド６０に連結された可動プラテン５２の位置を検出する。
A
図３は図２に示す型締装置５０をさらに詳細に示す側面図である。図３において、型締装置５０は、フレーム１０と、フレーム１０に固定された固定金型支持装置としての固定プラテン５４と、固定プラテン５４との間に所定の距離を置いてフレーム１０に対して移動可能に配設されたベースプレートとしてのトグルサポート５６とを具備する。トグルサポート５６はトグル式型締装置支持装置として機能する。固定プラテン５４とトグルサポート５６との間には、複数（例えば、四本）のガイド手段としてのタイバー５５が延在している。
FIG. 3 is a side view showing the
可動プラテン５２は、固定プラテン５４に対向して配設され、タイバー５５に沿って進退（図における左右方向に移動）可能に配設された可動金型支持装置として機能する。金型装置は、固定金型５３と可動金型５１とから成る。固定金型５３は、固定プラテン５４における可動プラテン５２と対向する金型取付面に取り付けられる。一方、可動金型５１は、可動プラテン５２における固定プラテン５４と対向する金型取付面に取り付けられる。
The
なお、可動プラテン５１の後端（図における左端）には図示されないエジェクタピンを移動させるための駆動装置が取り付けられてもよい。
A driving device for moving an ejector pin (not shown) may be attached to the rear end (left end in the figure) of the
そして、可動プラテ５２とトグルサポート５６との間には、トグル式型締装置としてのトグル機構５７が取り付けられる。トグルサポート５６の後端にはトグル機構５７を作動させる型締用駆動源としての型締モータ５８が配設される。なお、図２には型締モータ５８からタイミングベルト６４を介して回転をボールねじ５９に伝達して駆動しているが、図３に示す例では型締モータ５８の出力軸に直接ボールねじ５９を接続して駆動している。
A
型締モータ５８は、回転運動を往復運動に変換するボールねじ機構等から成る図示されない運動方向変換装置を備え、駆動軸であるボールねじ軸５９を進退（図における左右方向に移動）させることによって、トグル機構５７を作動させることができる。なお、型締モータ５８は、サーボモータであることが，好ましく、回転数を検出するエンコーダとしての位置検出器６５を備える。
The
ここで、上述のトグル機構５７は、ボールねじ軸５９に取り付けられたクロスヘッド６０、クロスヘッド６０に揺動可能に取り付けられた第２トグルレバー７０、トグルサポート５６に揺動可能に取り付けられた第１トグルレバー７１、及び、可動プラテン５２に揺動可能に取り付けられたトグルアーム７２を有する。第１トグルレバー７１と第２トグルレバー７０との間、及び、第１トグルレバー７１とトグルアーム７２との間は、それぞれ、リンク結合される。なお、トグル機構５７は、いわゆる、内巻五節点ダブルトグル機構であり、上下が対称の構成を有する。
Here, the
そして、型締モータ５８が駆動して、被駆動部材としてのクロスヘッド６０を進退させることによって、トグル機構５７を作動させることができる。この場合、クロスヘッド６０を前進（図における右方向に移動）させると、可動プラテン５２が前進させられて型閉が行われる。そして、型締モータ５８による推進力にトグル倍率を乗じた型締力が発生させられ、その型締力によって型締が行われる。
The
また、トグルサポート５６の後端（図における左端）には、固定プラテン５４に対するトグルサポート５６の位置を調整するために、型締位置調整装置７５が配設される。トグルサポート５６には、タイバー挿通孔（図示せず）が複数、例えば、四つ形成され、タイバー５５の図における左端が、それぞれのタイバー挿通孔に挿入される。なお、タイバー５５の右端は、固定ナット５５ａによって固定プラテン５４に固定されている。
In addition, a mold clamping
タイバー５５は、図における左端の外周にねじが形成されたねじ部７６を有し、調整ナット７７がそれぞれのタイバー５５のねじ部７６に螺合される。なお、調整ナット７７は、トグルサポート５６の後端に回転可能に、かつ、タイバー５５の軸方向に移動不能に取り付けられる。また、調整ナット７７の外周には被駆動用歯車７７ａが取り付けられている。
The
トグルサポート５６の後端における上方部には、型締位置調整用駆動源としての型厚モータ７８が配設される。型厚モータ７８の回転軸には、駆動用歯車７９が取り付けられている。調整ナット７７の被駆動用歯車７７ａ及び駆動用歯車７９の周囲には、チェーン、歯付きベルト等の駆動用線状体８０が架け回されている。そのため、型厚モータ７８を駆動して、駆動用歯車７９を回転させると、それぞれのタイバー５５のねじ部７６に螺合された調整ナット７７が同期して回転させられる。これにより、型厚モータ７８を所定の方向に所定の回転数だけ回転させて、トグルサポート５６を所定の距離だけ進退させることができる。なお、型厚モータ７８は、サーボモータであることが好ましく、回転数を検出する型厚位置センサとしてのエンコーダ８１を備える。
A mold thickness motor 78 as a mold clamping position adjusting drive source is disposed at an upper portion of the rear end of the
型厚モータ７８の回転を調整ナット７７に伝達する手段は、それぞれのタイバー５５のねじ部７６に螺合された調整ナット７７が同期して回転させられるものであれば、いかなるものであってもよい。例えば、駆動用線状体８０に代えて、駆動用歯車７９及び駆動用歯車７９のすべてに噛（か）み合う大径の歯車をトグルサポート５６の後端に回転可能に配設することとしてもよい。
Any means for transmitting the rotation of the mold thickness motor 78 to the
また、本実施の形態では、タイバー５５の一つに型締力センサ８２が配設される。型締力センサ８２は、タイバー５５の歪み（主に、伸び）を検出する歪センサである。タイバー５５には、型締の際に型締力に対応して引張力が加わり、型締力に比例して僅かではあるが伸長する。したがって、タイバー５５の伸び量を型締力センサ８２により検出することで、金型装置に実際に印加されている型締力を知ることができる。
In the present embodiment, a mold
上述の型締力センサ８２、位置検出器６５、型締位置センサ８１、型締モータ５８及び型厚モータ７８は制御装置８３に接続され、型締力センサ８２及び位置検出器６５から出力される検出信号は制御装置８３に送られる。制御装置８３は、検出信号に基づいて型締モータ６５及び型厚モータ７８の動作を制御する。
The above-described mold
ここで、通常の成形時における動作について説明する。型締モータ５８を正方向に駆動させると、ボールねじ軸５９が正方向に回転させられ、図１に示されるように、ボールねじ軸５９は前進（図１における右方向に移動）させられる。それに伴って、クロスヘッド６０が前進させられ、トグル機構５７が作動させられると、可動プラテン５２が前進させられる。
Here, an operation during normal molding will be described. When the
可動プラテン５２に取り付けられた可動金型５１が固定金型５３と接触すると（型閉状態）、型締工程に移行する。型締工程では、型締モータ５８を更に正方向に駆動することで、トグル機構５７によって金型装置に型締力が発生させられる。
When the
そして、図示されない射出装置に設けられた射出駆動部が駆動されてスクリュが前進することにより、金型装置内に形成されたキャビティ空間に溶融樹脂が充填される。型開きを行なう場合、型締モータ５８を逆方向に駆動すると、ボールねじ軸５９が逆方向に回転させられる。それに伴って、クロスヘッド６０が後退させられ、トグル機構５７が作動されると、可動プラテン５２が後退させられる。
And the injection drive part provided in the injection apparatus which is not shown in figure is driven, and a screw advances, The molten resin is filled in the cavity space formed in the mold apparatus. When opening the mold, when the
型開工程が完了すると、図示されたエジェクタ駆動部が駆動され、可動プラテン５２に取り付けられたエジェクタ装置が作動する。これにより、エジェクタピンが突き出され、可動金型５１内の成形品は可動金型５１より突き出される。また、エジェクタ駆動部の駆動と同時に、図示されない把持手段としての成形品取出機が駆動され、成形品取出機のアームが固定金型５３と可動金型５１との間に進入し、成形品取出位置で停止する。そして、エジェクタピンの前進により可動金型５１から突き出された成形品は成形品取出機のアームにより把持されて取り出され、射出成形機の外に設けられた搬送手段としてのコンベア装置まで搬送される。
When the mold opening process is completed, the illustrated ejector driving unit is driven, and the ejector device attached to the
ところで、一般のトグル機構を利用した型締装置と同様に、トグル機構５７が発生する型締力は、固定プラテン５４、トグルサポート５６及びタイバー５５を含む型締装置５０全体のばね定数、すなわち、型締剛性を比例定数として変化する。なお、型締装置５０においては、タイバー５５の剛性が他の部材と比較して低いので、型締剛性はタイバー５５の剛性に等しいと考えることができる。したがって、トグル機構５７が発生する型締力は、タイバー５５の剛性としてのばね定数を比例定数として、金型装置の型閉から型締完了までにトグルサポート５６が固定プラテン５４に対して移動する量に比例して変化すると言える。すなわち、固定プラテン５４、トグルサポート５６等の部材の剛性が十分に高いので、型締装置５０が発生する型締力は、実質的に、四本のタイバー５５が弾性変形して伸びることによって発生し、該タイバー５５の伸び量に比例すると言える。
By the way, as with a mold clamping device using a general toggle mechanism, the mold clamping force generated by the
以上のような構成の射出成形機の型締装置５０に、図１に示すようなバネ入り金型１が取り付けられた場合、バネ入り金型１のスプリング７が強いと、型厚調整の際に型厚モータ７８の出力トルクではバネ入り金型１のバネを押し切ることができない。すなわち、型厚モータ７８によりトグルサポート５６を前進させて可動金型３を固定金型２に当接（以下、型タッチと称する）させようとしても、バネ入り金型１のスプリング７がある程度圧縮された時点でトグルサポート５６を前進させることができなくなる。
When the spring-loaded mold 1 as shown in FIG. 1 is attached to the
図４は本発明による成形条件設定方法としての型厚調整方法によりトグルサポートの位置を調整する動作における型締装置５０の状態を示す図である。
FIG. 4 is a view showing a state of the
バネ入り金型を型締装置５０に取り付けた際、まず、トグル機構５７を伸ばしきった状態で、型厚モータ７８を駆動してトグルサポート５６を前進させる。バネ入り金型１のスプリング７がトグルサポート５６の前進力より強いと、図４（ａ）に示すように、型タッチする手前でトグルサポート５６は前進できなくなる。つまり、トグルサポート５６が移動できなくなった時点では、金型サイズに対応した所定の設定位置とエンコーダ８１の検出値の差が、予め設定された値より大きい。この状態となったら、エンコータ８１の検出値によって、通常の型厚調整では予め設定された正確な位置にトグルサポート５６を配置できないと判断して、本発明による型厚調整方法によりトグルサポートの位置を設定する。
When the spring-loaded mold is attached to the
以下、図４に示す型締装置の状態に図５に示すフローチャートを参照しながら、本発明の一実施の形態による型厚調整方法について説明する。 The mold thickness adjusting method according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the flowchart shown in FIG. 5 in the state of the mold clamping device shown in FIG.
図４（ａ）に示すようにバネ入り金型のスプリングが強すぎて型タッチが行えないと判断すると（ステップＳ１）、まず、図４（ａ）に示す状態から、トグルサポート５６に対する可動プラテンの距離が、所定の型締力が得られる距離となるように、トグルサポート５６を前進させながらトグル機構５７を畳み込む（ステップＳ２）。この状態が、図４（ｂ）に示す状態である。図４に示す例では、トグルサポートを前進させる距離が１０ｍｍとなっているが、この距離はトグル機構５７の構成や成形条件等により変化する。
If it is determined that the spring of the spring-loaded mold is too strong to perform the mold touch as shown in FIG. 4A (step S1), first, from the state shown in FIG. The
トグル機構５７を作動させて図４（ｂ）に示す状態としたら、トグルサポート５６の位置を固定して型締めを行う。すなわち、型締モータ５８を駆動してトグル機構５７を伸ばして型締めを行う（ステップＳ３）。これにより可動プラテン５２は前進し、可動金型３は固定金型２のスプリング７を押し切って、図４（ｃ）に示すように固定金型２に当接する（型タッチ）。型タッチした後も、トグル機構５７は作動して型締力は上昇を続ける。ただし、この場合、型タッチ位置より手前の位置から可動プラテンを前進させているので、型締めが完了しても、前記所定の型締力には達しない。
When the
図４（ｂ）に示す状態から図４（ｃ）に示す状態へと移行する際の金型装置に加わる型締力は、タイバー５５に取り付けられた型締力センサ８２により検出することができる。図５は可動金型３が固定金型２のインサートリング５に接触する手前からトグル機構５７を作動させて可動金型３を前進させ、金型装置１に型締力を発生させた際の、型締力センサ８２の検出値の変化を示すグラフである。
The mold clamping force applied to the mold apparatus when shifting from the state shown in FIG. 4B to the state shown in FIG. 4C can be detected by a mold
図５において、時間Ｔ１において可動金型３がインサートリング５に当接し、インサートリング５を押圧してスプリング７を圧縮しながら時間Ｔ２において可動金型３が固定金型２に当接（型タッチ）していることがわかる。型タッチするまでの型締力はスプリング７の圧縮力だけによるものであり、型締力センサ８２からの検出値の変化率は小さい。時間Ｔ２において型タッチすると、トグル機構５７による型締めが行われるため、型締力は急激に上昇しはじめる。すなわち、型タッチした時間Ｔ２以降の型締力センサ８２からの検出値の変化率は、時間Ｔ２以前の検出値の変化率より大きくなり、時間Ｔ２において型締力センサ８２からの検出値の変化に変曲点Ｐが現われる。したがって、型締力センサ８２からの検出値の変化の変曲点Ｐを求めることで、変曲点Ｐに相当する時間、すなわち、変曲点Ｐにおける可動金型３（稼動プラテン５２）の位置が、型タッチ位置であると判断することができる。
In FIG. 5, the
そこで、型締力センサ８２からの検出値の変化率が変化したか否かを監視し（ステップＳ４）、変曲点Ｐが現れたら、変曲点Ｐにおける可動プラテン５２の位置を型タッチ位置と判断し、この位置と図４（ｂ）に示す位置との差を求める（ステップＳ５）。そして、図４（ｄ）に示すように、型厚モータ５８を駆動して求めた差の分だけトグルサポート５６を後退させる（ステップＳ６）。
Therefore, it is monitored whether or not the rate of change of the detection value from the mold clamping
図４に示す例では、図４（ａ）と図４（ｂ）に示す状態において、可動金型３と固定金型２との間の距離は３ｍｍであり、図４（ｂ）に示す状態から図４（ｃ）に示す状態となるには、可動金型３（可動プラテン５２）が３ｍｍ前進している。したがって、ステップＳ５で求められる差は３ｍｍであり、ステップＳ６においてトグルサポート５６を３ｍｍだけ後退した位置に設定する。
In the example shown in FIG. 4, in the state shown in FIGS. 4A and 4B, the distance between the
以上の操作により、型厚モータ７８の出力よりも強いスプリングを有するバネ入り金型が用いられた場合であっても、トグル機構５７により所望の型締力を加えることができる位置にトグルサポート５６を設定する型厚調整を、短時間で完了することができる。
With the above operation, even when a spring-loaded mold having a spring stronger than the output of the mold thickness motor 78 is used, the
従来の型厚調整では、バネ入り金型の場合には、トグルサポート５６を図４（ａ）に示す位置から例えば１ｍｍ前進させた位置で型締めを行い、所望の型締力が得られなかったら、更に１ｍｍ前進させて型締めを行うというように、所望の型締力が得られるまで、繰り返し型締め動作を行っていたが、上述の本発明による型厚調整方法によれば、一回の型締め動作で型厚調整を完了することができ、型厚調整時間を短縮することができる。
In the conventional mold thickness adjustment, in the case of a spring-loaded mold, the mold support is clamped at a position where the
また、上記実施例では型厚モータに備えられたエンコーダ８１の検出値によって、バネ入り金型１のスプリング７が強すぎて型タッチが行えないと判断するが、可動プラテン５２と固定プラテン５４との間に、型厚位置センサとしてのプラテン間センサを備えることで、判断するようにしてもよい。この場合、バネ入り金型１のスプリング７がトグルサポート５６の前進力より強いと、型タッチする手前でトグルサポート５６は前進できなくなる。つまり、トグルサポート５６が前進できなくなった時点では、金型のサイズに対応した所定の設定値とプラテン間センサの検出値との差が、予め設定された値より大きくなる。この状態となったら、通常の型厚調整では予め設定された位置にトグルサポート５６を配置できないと判断して、本発明の型厚調整方法により型圧調整を行う。
In the above embodiment, the detected value of the
以上の型厚調整は、取り付けられた金型装置がバネ入り金型であることが予めわかっている場合であるが、バネ入り金型であることがわかっていない場合は、図７に示すようにバネ入り金型か否かを判断する処理を行ってもよい。 The above mold thickness adjustment is a case where it is known in advance that the attached mold apparatus is a spring-loaded mold, but when it is not known that it is a spring-loaded mold, as shown in FIG. A process for determining whether the mold is a spring-loaded mold may be performed.
図７に示す型厚調整では、まず、トグルサポート５６に対する可動プラテン５２の距離が、所定の型締力が得られる距離となるように、トグル機構５７を畳み込む（ステップＳ１１）。次に、型厚モータ７８を駆動してトグルサポート５６を前進させ、トグルサポート５６動かなくなる位置まで移動する（ステップＳ１２）。
In the mold thickness adjustment shown in FIG. 7, first, the
続いて、トグルサポート５６の位置を固定してトグル機構５７を作動させ、型締めを行う（ステップＳ１３）。型締めが完了したら、型締力センサ８２からの検出値と前記所定の型締力との差を求める（ステップＳ１４）。この差が所定値以上であるか否かを判定し（ステップＳ１５）、所定値以上の場合は、取り付けられている金型装置はバネ入り金型であると判断する。すなわち、バネ入り金型であって型タッチ位置より手前の位置から可動プラテンが前進した場合、十分な型締力は得られないため、型締センサ８２からの検出値が前記所定の型締力より所定値以上小さい場合、取り付けられている金型装置はバネ入り金型であると判断することができる。
Subsequently, the position of the
取り付けられている金型装置はバネ入り金型であると判断された場合、ステップＳ１３における型締めの際に、型締力センサ８２からの検出値の変化率が変化したか否かを監視しており、変曲点Ｐにおける可動プラテン５２の位置を型タッチ位置と判断する。この位置とステップＳ１２で動かなくなったときの可動プラテン５２の位置との差を求める（ステップＳ１６）。そして、型厚モータ５８を駆動して求めた差の分だけトグルサポート５６を後退させる（ステップＳ１７）。
When it is determined that the attached mold apparatus is a spring-loaded mold, it is monitored whether or not the rate of change of the detection value from the mold clamping
以上の操作により、型厚モータ７８の出力よりも強いスプリングを有するバネ入り金型が用いられた場合であっても、バネ入り金型であることを容易に判断することができ、且つトグル機構５７により所望の型締力を加えることができる位置にトグルサポート５６を設定する型厚調整を、短時間で完了することができる。
With the above operation, even when a spring-loaded mold having a spring stronger than the output of the mold thickness motor 78 is used, it is possible to easily determine that the mold is a spring-loaded mold, and the toggle mechanism. The mold thickness adjustment for setting the
また、本発明ではタイバーの伸縮を検出する型締力センサ８２を用いる例を示したが、可動プラテン５２とトグル機構５７との間に型締力センサとしてのロードセルを配置してもよい。
In the present invention, an example in which the mold clamping
１ ばね入り金型
２ 固定金型
３ 可動金型
５０ 型締装置
５２ 可動プラテン
５４ 固定プラテン
５５ タイバー
５６ トグルサポート
５７ トグル機構
５８ 型締モータ
７８ 型厚モータ
８２ 型締力センサ
８３ 制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
入力装置より金型に対応したトグルサポートの位置を設定し、
該トグルサポートを固定プラテンに向かって移動し、
前記トグルサポートが動かなくなったときの前記トグルサポートの位置を検出し、
位置の検出値と設定値との差が予め定められた値以上であるか否かを判断し、
前記差が予め定められた値以上であると判断したら、前記トグル機構を畳み込み、再度、前記トグルサポートを移動し、
前記トグル機構を作動させて型タッチを行う
ことを特徴とする成形条件設定方法。 A molding condition setting method for a molding machine that generates a clamping force by a toggle mechanism,
Set the position of the toggle support corresponding to the mold from the input device,
Moving the toggle support toward the stationary platen;
Detecting the position of the toggle support when the toggle support stops moving,
Determine whether the difference between the detected position value and the set value is greater than or equal to a predetermined value;
If it is determined that the difference is greater than or equal to a predetermined value, convolve the toggle mechanism and move the toggle support again,
A molding condition setting method, wherein the toggle mechanism is operated to perform mold touch.
入力装置より型締力を設定し、
トグルサポートを固定プラテンに向かって移動し、
該トグルサポートが動かなくなったら前記トグル機構を作動させ、
型締力センサの検出値と設定値との差が予め定められた値以上か否かを判断し、
前記差が予め定められた値以上であると判断したら、前記トグル機構を畳み込み、再度前記トグルサポートを移動し、
前記トグル機構を作動させて型タッチを行う
ことを特徴とする成形条件設定方法。 A molding condition setting method for a molding machine that generates a clamping force by a toggle mechanism,
Set the clamping force from the input device,
Move the toggle support toward the stationary platen,
When the toggle support stops moving, activate the toggle mechanism,
Determine whether the difference between the detection value of the mold clamping force sensor and the set value is greater than or equal to a predetermined value,
If it is determined that the difference is greater than or equal to a predetermined value, convolve the toggle mechanism, move the toggle support again,
A molding condition setting method, wherein the toggle mechanism is operated to perform mold touch.
再度、前記トグル機構を移動してから前記トグル機構を作動させて前記型タッチを行う際、
所定の型締力が得られように前記トグル機構を設定し、
前記トグルサポートを前記固定プラテンに向かって前進させて動かなくなる位置まで移動し、
型締力の変化率を監視しながら、前記トグル機構を作動させて型締力を発生させ、
型締力の変化率に変曲点が現れたら、その時点で前記型タッチが行われたと判断し、
該変曲点が現れた時点における可動プラテンの位置と前記トグルサポートが前進できなくなったときの前記可動プラテンの位置との差を求め、
該差の分だけ前記トグルサポートを後退させる
ことを特徴とする成形条件設定方法。 A molding condition setting method according to claim 1 or 2,
When performing the type touch by operating the toggle mechanism after moving the toggle mechanism again,
Set the toggle mechanism so that a predetermined clamping force can be obtained,
Move the toggle support toward the stationary platen to a position where it cannot move,
While monitoring the rate of change of mold clamping force, actuate the toggle mechanism to generate mold clamping force,
If an inflection point appears in the rate of change of the mold clamping force, it is determined that the mold touch has been performed at that time,
Find the difference between the position of the movable platen at the time when the inflection point appears and the position of the movable platen when the toggle support cannot move forward,
The molding condition setting method, wherein the toggle support is moved backward by the difference.
前記型締力を発生させる前に、
前記トグル機構を伸ばして前記可動プラテンが前記トグルサポートから離れた位置にある状態で、前記トグルサポートを前進させて動かなくなる位置まで移動し、
前記トグル機構を畳み込みながら、前記トグルサポートに対する前記可動プラテンの位置が所定の型締力が得られるような位置となるように前記トグルサポートを移動する
ことを特徴とする成形条件設定方法。 A molding condition setting method according to claim 3,
Before generating the mold clamping force,
Extending the toggle mechanism and moving the movable platen away from the toggle support, moving the toggle support forward to a position where it cannot move,
The molding condition setting method, wherein the toggle support is moved so that a predetermined mold clamping force can be obtained with respect to the toggle support while folding the toggle mechanism.
前記型締力の変化率の監視は、型締力センサからの検出値の変化率を監視することにより行うことを特徴とする成形条件設定方法。 A molding condition setting method according to claim 3,
The molding condition setting method characterized in that the change rate of the mold clamping force is monitored by monitoring the change rate of the detection value from the mold clamping force sensor.
前記型締力センサは、前記成形機の型締装置のタイバーの歪を検出する歪センサであることを特徴とする成形条件設定方法。 The molding condition setting method according to claim 5,
The molding condition setting method, wherein the mold clamping force sensor is a strain sensor that detects strain of a tie bar of a mold clamping device of the molding machine.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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- 2005-06-21 JP JP2005181000A patent/JP2007001049A/en active Pending
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