JP2008036976A - 射出成形機の中子動作設定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】金型、中子に対する動作制御を対応性、柔軟性よく設定でき、かつその設定が容易にできる射出成形機の中子動作設定装置を提供する。
【解決手段】型閉じ動作における中子動作設定画面に型開完了位置４１、途中位置４２，型閉完了位置４３を設定する。中子の入り動作制御を動作制御単位毎に分割し、該各位置に対して、中子の系統と中子の動作制御単位の組み合わせからなる設定項目を設定する。例えば、型開完了位置４１に対して「中子系統１入り出力開始」、「中子系統１入り確認」「中子系統１入り出力終了」を順に設定する。同様に、図２に示すように設定する。又、型開き動作における中子動作設定画面に対しても同様に、中子抜きの動作制御の設定項目を設定する。系統と中子の動作制御を分割した動作制御単位の組み合わせて設定できることから、金型、中子の形態に合わせて、適合性よく、柔軟性よく簡単に設定できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、射出成形機の金型に設けられた中子の動作を設定する中子動作設定装置に関する。

射出成形機による射出成形においては、使用する金型に中子を備えるものは、金型の開閉動作に応じて中子を入れたり抜いたりする、成形が行なわれている。この中子は、複数の系統を用いる場合がある。例えば、複数系統の中子を用いた成形の例として、型閉じ工程では、型閉じを開始する前に１系統目の中子を入れ、型閉じの途中位置で２系統目の中子を入れ、型閉じが完了した後に３系統目の中子を入れ、そして、射出・保圧・計量・冷却の各工程を行い、型開き工程では、型開きを開始する前に３系統目の中子を抜き、型開きの途中位置で２系統目の中子を抜き、型開きが完了した後に１系統目の中子を抜くというような成形を行う場合などがある。

さらに複雑な場合では、型閉じの途中位置と型開きの途中位置が複数個所となり、第１の型閉じ途中位置・第２の型閉じ途中位置・第３の型閉じ途中位置などでそれぞれ別系統の中子を入れ、第１の型開き途中位置・第２の型開き途中位置・第３の型開き途中位置などでそれぞれ別系統の中子を抜く場合もある。

上述したように、中子に関する設定には、中子の動作位置に関する設定（中子入りの場合は、型閉じ前・型閉じの途中位置・型閉じ完了の位置があり、中子抜きの場合は、型開き前・型開きの途中位置・型開き完了の位置がある）、およびこれらの動作順序に関する設定がある。そのため、中子が複数系統ある場合は、各系統毎に動作および動作順序に関する設定を行う必要があり、設定が複雑になる。

この中子の動作位置等の設定を容易にすることを目的として、例えば、型開閉オプション動作設定モード画像を射出成形機の表示装置に表示し、型開き途中での一時停止位置の数、型締め（型閉じ）途中での一時停止位置の数、中子の使用数などを指定し、この指定に基づいて、型開行程順序設定の表示エリアには、設定した数の中子を戻す動作を示す中子１戻，２戻，…と、型開途中位置（途中１，２…）を表す動作項目識別欄を表示し、又、型締行程順序設定の表示エリアには、設定した数の中子を入れる動作を示す中子１入，２入，…と、型締途中位置（途中１，２…）を表す動作項目識別欄を表示し、その動作項目種別欄に動作順序を割り振り指定することによって、指定された項目数の動作項目種別欄を指定された順序で表示し、中子の動作を設定するようにした発明が記載されている（特許文献１参照）。

また、中子の動作を設定する入力操作用画面をディスプレイに表示し、２つのコア作動機構を識別表示して、そのコアを動作させるときは「ＯＮ」、動作させないときは「ＯＦＦ」を設定し、中子入りが、型締め前（Ａ）か、型締完了後（Ｃ）か、を設定し、中子抜きに対しても、型開停止後（Ａ）か、型開き開始後（Ｃ）か、中子抜きを開始させる位置を設定してその位置で開始させる（Ｄ）か、を設定し、さらに、コア作動機構を油圧で駆動するか、エアで駆動するかを設定し、中子が金型内に侵入し所定位置に達したことを確認する手段及び中子が金型から抜脱して所定位置に達したことを確認する手段として、リミットスイッチか、時間かを設定し、かつ時間に設定したときは、入り確認時間、抜き確認時間を対応して設定するようにした発明が記載されている（特許文献２参照）。

さらに、中子の入り、抜きの動作項目をも含めて成形動作項目を動作手順番号毎に格子状に配列し、格子の交点を動作指令ボタンとし、動作手順番号毎に動作指令ボタンにより動作指令の有無を設定することで成形動作を設定する発明が知られている（特許文献３参照）。

特開平５−５０４７９号公報 特開平５−１６９４６２号公報 特開２００３−２２５９２５号公報

中子の入り抜きの動作、該動作の開始位置等の中子の動作の仕方に関するデータの設定には中子の系統毎に設定しなければならない。上述した特許文献１，２に記載された発明では、中子の系統数が増えたり動作の仕方が複雑になったりした場合にも対応できるように構成されている。しかし、特許文献１に記載の発明では、設定された型開途中位置、型締途中位置と中子戻、中子入の順番を指定しなければならず、設定操作が簡単ではない。又、中子戻し、中子入の設定しかなく、中子の戻し、入りの確認、終了の区別はされておらず、これらを区別して設定することはできない。特許文献２に記載の発明は、中子の入り、抜きの確認動作をも設定できるものであるが、中子を動作させる系統を選択し、中子入り開始を型締め前か、型締完了後かを設定し、かつ中子抜き開始を、型開停止後か、型開き開始後か、設定位置かを設定する必要があるもので、その設定が簡単ではなく、中子の戻し、入りの開始、確認、終了がセットとなっており、分離しておらず、これら中子の戻し、中子入りの開始、確認、終了を分離してそれぞれ設定することができず、柔軟性がない。又、これら特許文献１，２に記載の発明では、中子の系統数が少ない場合や、動作の仕方があまり複雑でない場合にも、ある程度の数の設定項目を設定する必要があり不便な面を有する。
また、特許文献３に記載された発明では、画面上に配置した動作指令ボタンによって、一連の成形動作の一貫として中子の動作の設定も行わねばならない。そのため、その設定が複雑となり、動作数が多い中子の設定には適さないという問題があった。
そこで、本発明の目的は、金型、中子に対する動作制御を対応性、柔軟性よく設定でき、かつその設定が容易にできる射出成形機の中子動作設定装置を提供することにある。

本発明は、型開完了位置、型閉完了位置及び前記型開完了位置と前記型閉完了位置との間の途中位置の少なくとも１ヶ所において中子を動作させるための射出成形機の中子動作設定装置において、前記途中位置を少なくとも１ヶ所設定する手段と、中子を動作させる一連の動作制御を分割した動作制御単位の指令と中子の系統とを組み合わせた設定項目を予め記憶する記憶手段と、前記型開完了位置、前記型閉完了位置、前記途中位置と対応させて、前記記憶手段に記憶された設定項目を１つ以上選択して、所望の動作順序に従って指定する手段とを有することを特徴とするものである。そして、前記中子の動作制御単位には、少なくとも中子の動作開始、動作確認、動作終了を含むものである。

中子の系統と中子の動作制御を分割した動作制御単位の組み合わせた設定項目で、型締装置の位置に合わせて中子動作を設定できることから、金型、中子の形態に合わせて、適合性よく、柔軟性よく簡単に設定できる。

図１は、本発明の一実施形態の射出成形機の中子動作設定装置を構成する射出成形機を制御する制御装置と型締装置の要部ブロック図である。
本実施形態における中子動作設定装置は、射出成形機を制御する制御装置内に組み込まれており、射出成形機を制御する制御装置２０のプロセッサ、表示器、記憶装置を利用し、かつ中子動作設定のためのソフトウェアが該制御装置内の記憶装置内に格納されることによって、中子動作設定装置を構成している。

図１に示す型締装置１０はトグル式型締装置の例を示している。固定プラテン１とリアプラテン２は複数のタイバー４で連結されており、この固定プラテン１とリアプラテン２間にタイバー４に沿って移動する可動プラテン３を備える。固定プラテン１に固定側の金型６ｂが取り付けられ、可動プラテン３には可動側の金型６ａが取り付けられている。可動側の金型６ａは、中子を有し、図１に示す例では、２つの系統の中子７ａ、７ｂを備え、該中子７ａ、７ｂは、それぞれ油圧シリンダ８ａ、８ｂで駆動制御されるように構成されている。

リアプラテン２と可動プラテン３間には、型締め用のトグル機構５を備え、該トグル機構は、型締用のサーボモータＭによってベルト伝動機構９を介して駆動されるように構成され、該型締用のサーボモータＭの回転によって、可動プラテン３が図１において左右方向に移動し、金型６ａ、６ｂの型閉じ、型締め、型開きの動作を行う。又、サーボモータＭには、該サーボモータの回転位置、速度を検出するパルスコーダ等の位置・速度検出器Ｐが設けられている。この位置・速度検出器Ｐによって可動側の金型６ａの位置を検出するようにしている。

中子動作設定装置を構成する制御装置２０は、数値制御用のマイクロプロセッサであるＣＮＣＣＰＵ２７、プログラマブルマシンコントローラ用のマイクロプロセッサであるＰＭＣＣＰＵ２６、サーボ制御用のマイクロプロセッサであるサーボＣＰＵ２２を有し、バス３５を介して相互の入出力を選択することにより各マイクロプロセッサ間での情報伝達が行えるようになっている。
ＰＭＣＣＰＵ２６には射出成形機のシーケンス動作を制御するシーケンスプログラム等を記憶したＲＯＭ３０および演算データの一時記憶等に用いられるＲＡＭ３１が接続され、ＣＮＣＣＰＵ２７には、射出成形機を全体的に制御する自動運転プログラム等を記憶したＲＯＭ３２および演算データの一時記憶等に用いられるＲＡＭ３３が接続されている。

また、サーボＣＰＵ２２には、位置ループ、速度ループ、電流ループの処理を行うサーボ制御専用の制御プログラムを格納したＲＯＭ２３やデータの一時記憶に用いられるＲＡＭ２４が接続されている。さらに、サーボＣＰＵ２２には、該ＣＰＵ２２からの指令に基いて型締用，射出用，スクリュー回転用，エジェクタ用等の各軸のサーボモータを駆動するサーボアンプが接続され、各軸のサーボモータに取り付けられた位置・速度検出器からの出力がサーボＣＰＵ２２に帰還されるようになっている。図１においては型締装置を駆動するサーボモータＭと該サーボモータＭを駆動制御するサーボアンプ２１及び、サーボモータＭの位置、速度を検出する位置・速度検出器Ｐについてのみ示している。

バス３５に接続されたＩ／Ｏユニット２５は、射出成形機本体の各部に配備したリミットスイッチ等のセンサやアクチュエータに接続されているものであるが、本発明に関係して、中子７ａ、７ｂに設けたリミットスイッチ等センサからの信号が入力されるよう接続され、該中子７ａ、７ｂを駆動する油圧シリンダ８ａ、８ｂと接続され、該油圧シリンダ８ａ、８ｂを駆動制御できるように構成されている。

ディスプレイ付手動データ入力装置（ＣＲＴ／ＭＤＩ）３４はＣＲＴ表示回路２９を介してバス３５に接続され、本発明に関係する中子動作設定のための設定画面を含む各種設定画面を表示して数値データ入力用のテンキーおよび各種のファンクションキー等によって各種データが設定されるように構成されている。なお、表示装置としては液晶を用いたものでもよい。

不揮発性メモリで構成される成形データ保存用ＲＡＭ２８は射出成形作業に関する成形条件と各種設定値，パラメータ，マクロ変数等を記憶する成形データ保存用のメモリであり、本発明の中子動作に関する設定データも該成形データ保存用ＲＡＭ２８に記憶され、該記憶された設定データに基いて中子動作が制御されることになる。

以上の構成により、ＰＭＣＣＰＵ２６が射出成形機全体のシーケンス動作を制御し、ＣＮＣＣＰＵ２７がＲＯＭ３２の運転プログラムや成形データ保存用ＲＡＭ２８に格納された成形条件等に基いて各軸のサーボモータに対して移動指令の分配を行い、サーボＣＰＵ２２は各軸に対して分配された移動指令と位置・速度検出器で検出された位置および速度のフィードバック信号等に基いて、従来と同様に位置ループ制御，速度ループ制御さらには電流ループ制御等のサーボ制御を行い、いわゆるディジタルサーボ処理を実行する。

又、本発明に関係して、ＣＮＣＣＰＵ２７はＲＯＭ３２に格納された中子動作設定のためのソフトウェアに基いて、中子動作設定処理を実行するものである。
図２は、本実施形態における中子動作を設定するときのディスプレイ付手動データ入力装置（ＣＲＴ／ＭＤＩ）３４のディスプレイに表示する型閉じ動作における中子動作設定画面の例である。

中子を動作制御する位置（可動金型の位置）を、型開完了位置、型閉完了位置、及び両者間の途中の１つ以上の位置とし、本実施形態では、途中の位置を１箇所としている。この型開完了位置、型閉完了位置、途中位置に対して、各系統の中子の動作（入り出力、入り確認、入り出力終了）を該画面で設定する。

この型閉じ動作における中子動作設定画面では、型開完了位置４１、途中位置４２、型閉完了位置４３の下欄の下に、中子動作の項目を設定する中子動作設定欄４４がそれぞれ設けられている。図２に示す例では、それぞれ８つの中子動作設定欄４４が設けられている。

型開完了位置４１、途中位置４２、型閉完了位置４３は、この型閉じ動作における中子動作設定画面で設定できるようにしているが、型開完了位置４１及び型閉完了位置４３は、型締め条件設定によって設定されるものであることから、この型閉じ動作における中子動作設定画面をディスプレイに表示させたとき、型開完了位置４１及び型閉完了位置４３には、自動的にその設定位置が表示される。又、途中位置４２については、この設定画面で設定するが、他の条件設定画面で設定してもよい。なお、この途中位置では、型締装置１０を停止させる場合と、停止させない場合があるが、本発明は、どちらの場合にも適用できるものである。

図２では、型開完了位置４１として「３００」ｍｍが設定され、途中位置４２として「２００」ｍｍが設定され、型閉完了位置４３として「０」ｍｍが設定されている例を示している。
一方、成形データ保存用ＲＡＭ２８には、図５に示すような中子動作記憶テーブルＴが登録されており、中子動作の設定画面を選択したとき、ＣＮＣＣＰＵ２７はこの中子動作記憶テーブルＴを読み込みＲＡＭ３３に格納する。

中子動作記憶テーブルＴには、系統毎の中子の動作制御を指令する設定項目が格納されている。各系統毎に、中子を金型内に入れる動作開始を指令する「中子系統□入り出力開始」の設定項目、中子を金型内に入りの動作を終了させる指令の「中子系統□入り出力終了」の設定項目、中子が金型に入ったことをリミットスイッチ又はタイマによって確認する指令の「中子系統□入り確認」の設定項目、さらに、中子を金型から抜く動作開始を指令する「中子系統□抜き出力開始」の設定項目、中子を金型から抜く動作を終了させる指令の「中子系統□抜き出力終了」の設定項目、中子が金型から抜かれたことをリミットスイッチ又はタイマによって確認する指令の「中子系統□抜き確認」の設定項目、さらに、所定時間だけ時間を遅らせられる指令の「遅延タイマ１」「遅延タイマ２」…の設定項目が設けられている。

そこで、ディスプレイ付手動データ入力装置（ＣＲＴ／ＭＤＩ）３４のディスプレイに図２に示す型閉じ動作における中子動作設定画面を表示し、カーソル等のポインティングディバイスによって、いずれかの中子動作設定欄４４を選択することにより、中子動作記憶テーブルＴに記憶された設定項目をポップアップ・メニュー形式で表示させ、その中から設定しようとする設定項目を選択して設定する。

図２に示す例では、型開完了位置４１に対して、「中子系統１入り出力開始」、「中子系統１入り確認」、「中子系統１入り出力終了」の設定項目が、この順で設定されている例を示している。この設定により、型開完了位置４１で、中子系統１の入り動作を開始させ、入りの確認がされた後（リミットスイッチからの信号又はタイマにより入り動作を開始した後所定時間が経過）、入り動作の出力を終了させるように設定されたものとなる。

又、途中位置４２に対しては、「中子系統２入り出力開始」、「中子系統３入り出力開始」、「中子系統２入り確認」、「中子系統３入り確認」、「中子系統２入り出力終了」、「遅延タイマ１」、「中子系統３入り出力終了」の設定項目がこの順で設定されている例を示している。この設定例では、途中位置の「２００ｍｍ」の位置において、中子系統２と中子系統３がほぼ同時に中子入りの動作の出力開始が開始され、中子系統２、３の中子入りを確認した後、中子系統２の中子入りの出力を終了させ、遅延タイマ１の時間だけ遅れて中子系統３の中子入りの出力を終了させるという動作が設定され、実行されるものとなる。

さらに、型閉完了位置４３に対しては、「中子系統４入り出力開始」、「中子系統４入り確認」、「中子系統４入り出力終了」の設定項目が、この順で設定されている例を示している。この例では、型閉完了位置の「０ｍｍ」の位置で、中子系統４の中子を金型に入れる動作を開始し、入りを確認した後、中子入りの出力を終了させる動作が設定されたものとなり、これが実行されることになる。

図３は、型開き動作における中子動作設定画面の例である。型開き動作では中子を金型から抜く動作が設定されるものであり、型締装置の位置（可動側の金型の位置）に対応して、各系統毎に「中子系統□抜き出力開始」、「中子系統□抜き出力終了」、「中子系統□抜き確認」、「遅延タイマ」の設定項目が、型閉完了位置、途中位置、型開完了位置に対応して、それぞれ設定されるものである。なお、途中位置４２の設定値は型閉じ動作における途中位置と同じでも、又、異なるものであってもよいものである。図２に示す型閉じ動作における中子動作設定画面と比較し、この型開き動作における中子動作設定画面では、「入り」が「抜き」に代わり、動作させる中子系統の順が逆になっている点で相違するものであり、詳細な説明は省略する。

図４は、型閉じ動作における中子動作設定画面における別の設定例を示す図である。図２に示した設定例と比較し、型開完了位置４１も型閉完了位置４３に対する設定項目は同じであるが、途中位置４２に対する設定項目が異なっている。

図２に示す途中位置４２に対する設定例では、１番目に「中子系統２入り出力開始」を設定し、２番目に「中子系統３入り出力開始」を設定し、その後３番目、４番目に「中子系統２入り確認」「中子系統３入り確認」を設定し、次の５番目に「中子系統２入り出力終了」した後、６番目に「遅延タイマ１」を設定して時間を遅らせて、「中子系統３入り出力終了」の制御動作をさせるように設定していた。

しかし、図４に示す例では、途中位置４２に対して、１番目に「中子系統２入り出力開始」、２番目に「中子系統２入り確認」、３番目に「中子系統２入り出力終了」、４番目に「遅延タイマ１」、５番目に「中子系統３入り出力開始」、６番目に「中子系統３入り確認」、７番目に「中子系統３入り出力終了」の各設定項目が設定されている。すなわち、系統２の中子の入り一連の動作制御における動作制御単位の「入り出力開始」、「入り確認」、「入り出力終了」が一組となり順に設定され、遅延タイマ１を設定した後、系統３の中子の入り一連の動作制御における動作制御単位の「入り出力開始」、「入り確認」、「入り出力終了」が一組となり順に設定された例である。このように系統と該系統の動作制御単位の動作順序を任意に指令できるものである。

例えば、図２の設定例において、途中位置４２に対する設定項目で、６番目の設定項目である「遅延タイマ１」の設定をなくし、７番目に設定されていた系統３の中子に対する入りの動作出力を終了させる動作の設定である「中子系統３入り出力終了」を型閉完了位置４３に対する１番目の設定項目に設定して、系統３における中子入りの動作出力の終了を型閉完了位置で実行させるように設定することもできるものである。

このように、本発明においては、中子入り動作制御の「入り出力開始」、「入り確認」、「入り出力終了」の動作が一纏めとされて「中子入り動作」として設定されるものではなく、又は、中子抜き動作制御の「抜き出力開始」、「抜き確認」、「抜き出力終了」の動作が一纏めとされて「中子抜き動作」として設定されるものではなく、中子の系統毎に、かつ、中子動作制御における一連の動作制御を単位動作制御毎に区切り「入り出力開始」、「入り確認」、「入り出力終了」、又は、「抜き出力開始」、「抜き確認」、「抜き出力終了」の中子動作制御を指定する設定項目をそれぞれ個別に設定できるようにしたものである。

このために、図２、図３、図４に示すように、系統別の「入り出力開始」、「入り確認」、「入り出力終了」、「抜き出力開始」、「抜き確認」、「抜き出力終了」、「遅延タイマ」の設定項目を別個に設定して、中子動作における一連の動作での単位動作制御を指定する設定項目で、中子動作制御を指定し設定できるようにしたから、金型及び中子に対応してその動作を柔軟に設定でき、金型、中子の形態に合わせて対応性、柔軟性のよい設定ができる。

本発明の一実施形態の射出成形機の中子動作設定装置を構成する射出成形機を制御する制御装置と型締装置の要部ブロック図である。 同実施形態における型閉じ動作における中子動作設定画面の例である。 同実施形態における型開き動作における中子動作設定画面の例である。 同実施形態における型閉じ動作における別の設定の中子動作設定画面の例である。 同実施形態における中子動作テーブルの一例の説明図である。

符号の説明

１ 固定プラテン
２ リアプラテン
３ 可動プラテン
４ タイバー
５ トグル機構
６ａ 可動側の金型
６ｂ 固定側の金型
７ａ、７ｂ 中子
８ａ、８ｂ 油圧シリンダ
９ ベルト伝動機構
１０ 型締装置
２０ 中子動作設定装置（制御装置）
Ｍ 型締用のサーボモータ
Ｐ 位置・速度検出器

Claims (2)

1. 型開完了位置、型閉完了位置及び前記型開完了位置と前記型閉完了位置との間の途中位置の少なくとも１ヶ所において中子を動作させるための射出成形機の中子動作設定装置において、前記途中位置を少なくとも１ヶ所設定する手段と、中子を動作させる一連の動作制御を分割した動作制御単位の指令と中子の系統とを組み合わせた設定項目を予め記憶する記憶手段と、前記型開完了位置、前記型閉完了位置、前記途中位置と対応させて、前記記憶手段に記憶された設定項目を１つ以上選択して、所望の動作順序に従って指定する手段とを有することを特徴とする射出成形機の中子動作設定装置。
2. 前記中子の動作制御単位には、少なくとも中子の動作開始、動作確認、動作終了を含むことを特徴とする請求項１の射出成形機の中子動作設定装置。
   

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