JP2007008105A

JP2007008105A - 電動射出成形機の型締装置及びその型締力制御方法

Info

Publication number: JP2007008105A
Application number: JP2005194615A
Authority: JP
Inventors: Masashi Nunoshita; 昌司布下
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 2005-07-04
Filing date: 2005-07-04
Publication date: 2007-01-18

Abstract

【課題】低コストで、且つ高い信頼性を有して、長期連続運転における型締力を一定に維持することができ、安定した成形品を得ることができる電動射出成形機の型締装置等を得る。
【解決手段】可動盤に対して型締ハウジングをリンク機構を用いて連結すると共に、リンク機構をクロスヘッドにより連結し、クロスヘッドの移動に伴って可動盤を移動させることにより、固定盤と可動盤とで型締を行うようにした電動射出成形機の型締力制御装置において、連続運転開始前に設定した型締力を型締ハウジングの位置として記憶しておき、連続運転中における型締時の型締力の変化を前記型締ハウジングの位置の変化として検出し、前記型締ハウジングの位置に変化が生じた場合は、連続運転開始前に設定した型締力になるように、型締時のクロスヘッドの移動停止位置を補正するようにした。
【選択図】図２

Description

この発明は、電動射出成形機で、連続生産中の型締力が常に一定になるように自動的に補正を行う電動射出成形機の型締装置及びその型締力制御方法に関するものである。

トグル機構を使用した型締装置を有する射出成形機では、通常、金型取り付け時に型締力調整を行い、連続生産を行うが、金型が温度上昇により膨張した場合、型締力が変動する可能性があった。従来、この問題を回避するため、型締の構成部材に歪センサを装着し、歪センサの検出値が設定した型締力になるように型締力を調整するもの（特許文献１参照）や、基台と型締ハウジングの型締時の移動量を計測し、これにより、型締ハウジングを移動させて型締力を調整するもの（例えば特許文献２参照）が知られる。
特開平９−１８７８５３号公報特開２００１−２７７２４８公報

しかしながら、特許文献１に示す技術では、歪センサを設ける必要があり、コストアップになる可能性がある。また、構成部品の摩耗などにより、型締装置の精度がわずかに狂った場合、正確な型締力の検出ができなくなる。

また、特許文献２に示す技術では、自動運転中に型締ハウジングを移動させるため、サイクルが長くなり、成形が安定しない可能性がある。また、タイバーとナットのネジ部の公差による隙間により、調整時の型締ハウジングを動かす方向により、型締力にばらつきが発生する可能性がある。また、何度も繰り返し調整を行わなければいけない状態になる可能性がある。

この発明は、上記の従来の課題を解決するためになされたもので、型締ハウジングの位置変動を検出することで、型締力の変動を検出し、該変動量を補償するようにクロスヘッドの位置を補正するようにすることで、低コストで、且つ高い信頼性を有して、長期連続運転における型締力を一定に維持することができ、安定した成形品を得ることができる電動射出成形機の型締装置及びその型締力制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、可動盤に対して型締ハウジングをリンク機構を用いて連結すると共に、リンク機構をクロスヘッドにより連結し、クロスヘッドの移動に伴って可動盤を移動させることにより型締を行うようにした電動射出成形機の型締装置において、型締時における前記型締ハウジングの位置を検出する型締ハウジング位置検出手段と、前記型締ハウジング位置検出手段により検出される前記型締ハウジングの位置からその変化量を演算し、該変化量に基づいて型締時の前記クロスヘッドの移動停止位置を補正するクロスヘッド移動位置補正手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の電動射出成形機の型締装置において、前記型締ハウジング位置検出手段として、前記型締ハウジングの基台に対する位置を検出する第１位置センサを備え、前記クロスヘッド移動位置補正手段は、前記第１位置センサの検出値の変化に基づいて型締力の変化量を検出することを特徴とする電動射出成形機の型締装置。

また、本発明の電動射出成形機の型締装置において、前記型締ハウジング位置検出手段として、前記型締ハウジングの前記固定盤に対する位置を検出する第２位置センサを設け、前記クロスヘッド移動位置補正手段は、前記第２位置センサの検出値の変化に基づいて型締力の変化量を検出することを特徴とする。

また、本発明の電動射出成形機の型締装置において、前記型締ハウジング位置検出手段として、前記固定盤に対する前記可動盤の位置を検出する第３位置センサを設け、前記クロスヘッド移動位置補正手段は、前記第３位置センサの検出値の変化に基づいて型締力の変化量を検出することを特徴とする。

また、本発明の電動射出成形機の型締装置において、前記クロスヘッド移動位置補正手段は、前記型締ハウジングの位置に対する前記クロスヘッドの位置を検出するクロスヘッド位置センサと、前記クロスヘッド位置センサの検出値に基づいて、型締時の前記クロスヘッドの停止位置を定める制御装置とを備えて構成されることを特徴とする。

また、本発明は、可動盤に対して型締ハウジングをリンク機構を用いて連結すると共に、リンク機構をクロスヘッドにより連結し、クロスヘッドの移動に伴って可動盤を移動させることにより、固定盤と可動盤とで型締を行うようにした電動射出成形機の型締力制御方法において、連続運転開始前に設定した型締力を型締ハウジングの位置として記憶しておき、連続運転中における型締時の型締力の変化を前記型締ハウジングの位置の変化として検出し、前記型締ハウジングの位置に変化が生じた場合は、連続運転開始前に設定した型締力になるように、型締時のクロスヘッドの移動停止位置を補正するようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、型締力の検出は、型締時の型締ハウジングの位置を検出することで、型締力の監視が正確に行え、また、型締力の補正はクロスヘッドの位置を調整することで行うため、短時間で容易に変更することができ、また、低コストで且つ安定した型締力が得られるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１の電動射出成形機の型締装置の側断面図を示す。
固定盤１は、基台１８上に固定されており、この固定盤１に固定金型４が装着されている。
可動盤２は、４本のタイバー６にガイドされた形で、基台１８上を移動可能に設置され、この可動盤２に可動金型５が装着されている。

型締ハウジング３は、固定盤１とタイバー６により連結されており、図示しない移動装置により、基台１８上を左右に移動可能な状態になっている。また、リンク機構７により可動盤２と連結されている。リンク機構７はクロスヘッド８に連結され、クロスヘッド８が紙面左右に動作することで可動盤２が同様に左右に移動し、金型の開閉が行われる。

クロスヘッド８には、ボールナット１９が固定され、ボールネジ１２を回転させることで紙面左右方向に移動する。ボールネジ１２は、サーボモータ１５の回転が小プーリ１１、タイミングベルト１０、大プーリ９を介して伝達される。

本発明の型締ハウジング位置検出手段を構成する第１位置センサ１４は基台１８と型締ハウジング３に固定され、基台に対する型締ハウジングの位置を検出する。

また、本発明のクロスヘッド移動位置補正手段を構成するクロスヘッド位置センサ１３は、クロスヘッド８と型締ハウジング３に固定され、また制御装置１６がクロスヘッド位置センサ１３の検出位置に基づいてクロスヘッドの移動量を検出すると共に、第１位置センサ１４の検出値に基づいてクロスヘッドの移動停止位置を定める。

なお、制御装置１６は、型締装置全体を制御することができ、サーボアンプ１７を介してサーボモータ１５の動作を制御することが可能である。

以上のように構成された実施の形態１における動作を図２を用いて説明する。

成形開始時は、可動盤２と可動金型５は紙面左側に移動しており、金型が開いた状態になっている。次に、サーボモータ１５を回転し、小プーリ１１、タイミングベルト１０、大プーリ９を介してボールネジ１２が回転する。ボールナット１９はクロスヘッド８と一体になって紙面右側へ移動する。

可動盤２と可動金型５はリンク機構７を介して、固定盤１と固定金型４の方向へ、タイバー６にガイドされた形で移動する。固定金型４と可動金型５が接触し、さらにクロスヘッド８を紙面右側へ移動させ、可動金型５を固定金型４の方向へ押し付けることで所定の型締力が発生する。

成形開始ショットの型締が完了した時点（Ｓ１）で、第１位置センサ１４で型締ハウジング３の位置を検出（測定）し、その数値を基準値として記憶する（Ｓ２）。

次に金型内に図示しない射出装置より材料が注入され、所定の冷却時間経過後に、可動金型５は、サーボモータ１５の上記動作と反対方向の回転により、可動盤２と共に固定盤１から遠ざかるように移動して金型を開き、成形品を図示しない装置で取り出し、１サイクルが終了する。

通常、固定金型４と可動金型５の温度は連続成形開始後に溶融樹脂が注入されるため、徐々に上昇する。金型の膨張に伴い、型締完了時の型締ハウジングの位置がショット毎にずれる可能性がある。そこで、連続成形開始後においては、制御装置１６は、型締完了（Ｓ４）毎に型締ハウジング３の位置を第１位置センサ１４で測定し、記憶された基準値と比較しズレ量を演算する（Ｓ６）。

そして、このズレ量が許容範囲を外れた場合（Ｓ７）、制御装置１６は、型締ハウジング３の位置が成形開始時と同じになるように、可動盤２の移動量を補正するようクロスヘッド８の移動停止位置を補正する（Ｓ８）。この補正量は、型締ハウジング３の位置の変化量に対応して定められるクロスヘッド位置センサ１３の検出値の変化量として定められ、制御装置１６がサーボモータ１５を駆動してクロスヘッドの位置を補正する。

なお、ズレ量が許容範囲以内の場合（Ｓ９）は、そのままクロスヘッド８の位置を補正することなく継続動作を行う（Ｓ１０）。

実施の形態２．
図３は実施の形態２を示す電動射出成形装置の型締装置の側断面図である。
実施の形態１では、型締ハウジング位置検出手段として、型締ハウジングの基台に対する位置を検出する第１位置センサ１４により構成したが、図３に示すように、型締ハウジング位置検出手段を、型締ハウジング３の固定盤１に対する位置を検出する第２位置センサ１４Ａにより構成するようにしても良い。

この場合、制御装置１６Ａは、第２位置センサ１４Ａの検出値の変化に基づいて型締ハウジング３の位置の変化量（型締力の変化量）を検出し、以下実施の形態１と同様な動作を行い、実施の形態１と同様な効果を得ることができる。

実施の形態３．
図４は実施の形態３を示す電動射出成形装置の型締装置の側断面図である。
実施の形態３は、型締ハウジング位置検出手段を、固定盤１に対する可動盤２の位置を検出する第３位置センサ１４Ｂにより構成するようにしても良い。

この場合、制御装置１６Ｂは、第３位置センサ１４Ｂの検出値の変化に基づいて型締ハウジング３の位置の変化量（型締力の変化量）を検出し、以下実施の形態１と同様な動作を行い、実施の形態１と同様な効果を得ることができる。

なお、上述した実施の形態では、型締ハウジング３の位置に対するクロスヘッド８の位置を検出するクロスヘッド位置センサ１３と制御装置１６とによりクロスヘッド移動位置補正手段を構成したが、制御装置１６は、クロスヘッド位置センサ１３に代えて、サーボモータ１５に装着されているエンコーダによりクロスヘッド８の位置を補正するようにしても良い。

以上のように、本発明の実施の形態によれば、型締力の検出を位置センサで行うため、長時間安定した検出が可能となり、また、型締力の補正をクロスヘッドの停止位置で制御するため、短時間での補正が可能となり、自動運転中のサイクルに影響を与えることなく、また、製品の安定成形が継続して行える効果がある。

本発明の実施の形態１の電動射出成形機の型締装置の側断面図である。本発明の実施の形態１の動作を示すフローチャートである。実施の形態２を示す電動射出成形装置の型締装置の側断面図である。実施の形態３を示す電動射出成形装置の型締装置の側断面図である。

符号の説明

１固定盤、２可動盤、３型締ハウジング、４固定金型、５可動金型、６タイバー、７リンク機構、８クロスヘッド、９大プーリ、１０タイミングベルト、１１小プーリ、１２ボールネジ、１３クロスヘッド位置センサ、１４第１位置センサ、１４Ａ第２位置センサ、１４Ｂ第３位置センサ、１５サーボモータ、１６，１６Ａ，１６Ｂ制御装置、１７サーボアンプ、１８基台、１９ボールナット。

Claims

可動盤に対して型締ハウジングをリンク機構を用いて連結すると共に、リンク機構をクロスヘッドにより連結し、クロスヘッドの移動に伴って可動盤を移動させることにより型締を行うようにした電動射出成形機の型締装置において、
型締時における前記型締ハウジングの位置を検出する型締ハウジング位置検出手段と、
前記型締ハウジング位置検出手段により検出される前記型締ハウジングの位置からその変化量を演算し、該変化量に基づいて型締時の前記クロスヘッドの移動停止位置を補正するクロスヘッド移動位置補正手段と
を備えたことを特徴とする電動射出成形機の型締装置。
請求項１の電動射出成形機の型締装置において、
前記型締ハウジング位置検出手段として、前記型締ハウジングの基台に対する位置を検出する第１位置センサを備え、
前記クロスヘッド移動位置補正手段は、前記第１位置センサの検出値の変化に基づいて型締力の変化量を検出することを特徴とする電動射出成形機の型締装置。
請求項１の電動射出成形機の型締装置において、
前記型締ハウジング位置検出手段として、前記型締ハウジングの前記固定盤に対する位置を検出する第２位置センサを設け、前記クロスヘッド移動位置補正手段は、前記第２位置センサの検出値の変化に基づいて型締力の変化量を検出することを特徴とする電動射出成形機の型締装置。
請求項１の電動射出成形機の型締装置において、
前記型締ハウジング位置検出手段として、前記固定盤に対する前記可動盤の位置を検出する第３位置センサを設け、前記クロスヘッド移動位置補正手段は、前記第３位置センサの検出値の変化に基づいて型締力の変化量を検出することを特徴とする電動射出成形機の型締装置。
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電動射出成形機の型締装置において、
前記クロスヘッド移動位置補正手段は、
前記型締ハウジングの位置に対する前記クロスヘッドの位置を検出するクロスヘッド位置センサと、
前記クロスヘッド位置センサの検出値に基づいて、型締時の前記クロスヘッドの停止位置を定める制御装置と
を備えることを特徴とする電動射出成形機の型締装置。
可動盤に対して型締ハウジングをリンク機構を用いて連結すると共に、リンク機構をクロスヘッドにより連結し、クロスヘッドの移動に伴って可動盤を移動させることにより、固定盤と可動盤とで型締を行うようにした電動射出成形機の型締力制御方法において、
連続運転開始前に設定した型締力を型締ハウジングの位置として記憶しておき、連続運転中における型締時の型締力の変化を前記型締ハウジングの位置の変化として検出し、前記型締ハウジングの位置に変化が生じた場合は、連続運転開始前に設定した型締力になるように、型締時のクロスヘッドの移動停止位置を補正するようにしたことを特徴とする電動射出成形機の型締力制御方法。