JP2008195033A - Mold clamping device and control method of mold clamping device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、型締装置及び型締装置制御方法に関し、特にリニアモータの駆動によって型開閉を行う型締装置及び型締装置制御方法に関する。 The present invention relates to a mold clamping device and a mold clamping device control method, and more particularly to a mold clamping device and a mold clamping device control method for opening and closing a mold by driving a linear motor.
従来、射出成形機においては、樹脂を射出装置の射出ノズルから射出して固定金型と可動金型との間のキャビティ空間に充填(てん)し、固化させることによって成形品を得るようになっている。そして、前記固定金型に対して可動金型を移動させて型閉じ、型締め及び型開きを行うために型締装置が配設される。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an injection molding machine, resin is injected from an injection nozzle of an injection device, filled into a cavity space between a fixed mold and a movable mold, and solidified to obtain a molded product. ing. A mold clamping device is provided for moving the movable mold relative to the fixed mold to perform mold closing, mold clamping, and mold opening.
該型締装置には、油圧シリンダに油を供給することによって駆動される油圧式の型締装置、及び電動機によって駆動される電動式の型締装置があるが、該電動式の型締装置は、制御性が高く、周辺を汚すことがなく、かつ、エネルギー効率が高いので、多く利用されている。この場合、電動機を駆動することによってボールねじを回転させて推力を発生させ、該推力をトグル機構によって拡大し、大きな型締力を発生させるようにしている。 The mold clamping device includes a hydraulic mold clamping device that is driven by supplying oil to a hydraulic cylinder, and an electric mold clamping device that is driven by an electric motor. It is widely used because it has high controllability, does not pollute the surroundings, and has high energy efficiency. In this case, by driving the electric motor, the ball screw is rotated to generate a thrust, and the thrust is expanded by a toggle mechanism to generate a large mold clamping force.
ところが、前記構成の電動式の型締装置においては、トグル機構を使用するようになっているので、該トグル機構の特性上、型締力を変更することが困難であり、応答性及び安定性が悪く、成形中に型締力を制御することができない。そこで、ボールねじによって発生させられた推力を直接型締力として使用することができるようにした型締装置が提供されている。この場合、電動機のトルクと型締力とが比例するので、成形中に型締力を制御することができる。 However, since the electric mold clamping device having the above-described configuration uses a toggle mechanism, it is difficult to change the mold clamping force due to the characteristics of the toggle mechanism, and the responsiveness and stability are improved. The mold clamping force cannot be controlled during molding. Therefore, a mold clamping device is provided in which the thrust generated by the ball screw can be directly used as a mold clamping force. In this case, since the torque of the electric motor and the mold clamping force are proportional, the mold clamping force can be controlled during molding.
しかしながら、前記従来の型締装置においては、ボールねじの耐荷重性が低く、大きな型締力を発生させることができないだけでなく、電動機に発生するトルクリップルによって型締力が変動してしまう。また、型締力を発生させるために、電動機に電流を常時供給する必要があり、電動機の消費電力量及び発熱量が多くなるので、電動機の定格出力をその分大きくする必要があり、型締装置のコストが高くなってしまう。 However, in the conventional mold clamping device, the load resistance of the ball screw is low and a large mold clamping force cannot be generated, and the mold clamping force fluctuates due to torque ripple generated in the electric motor. In addition, in order to generate the mold clamping force, it is necessary to constantly supply current to the motor, and the power consumption and heat generation amount of the motor increase. Therefore, it is necessary to increase the rated output of the motor by that amount. The cost of the device becomes high.
そこで、型開閉動作にはリニアモータを使用し、型締動作には電磁石の吸着力を利用した型締装置が考えられる(例えば、特許文献1)。
ところで、成形中には、型締力が金型全体にわたってバランス良く(均一に)働くことが望ましい。例えば、金型の一部に偏って大きな力が働くと、金型に傾きが生じ、成形不良の原因にもなりかねない。特に、特許文献1に記載された型締装置にように、リニアモータが金型に対してオフセットされて配置されている場合は、型タッチ時において金型にはリニアモータに近い側に相対的に大きな力が働く可能性が高い。そのままの状態で型締めが行われると、金型全体にわたってバランス良く型締力をかけることが困難となる。
By the way, it is desirable that the mold clamping force works in a balanced manner (uniformly) throughout the mold during molding. For example, if a large force is applied to a part of the mold, the mold is inclined, which may cause molding defects. In particular, as in the mold clamping device described in
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、型締力をより均一にかけることのできる型締装置及び型締装置制御方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a mold clamping device and a mold clamping device control method capable of applying a mold clamping force more uniformly.
そこで上記課題を解決するため、本発明は、金型に対してオフセットさせて配設されたリニアモータの駆動によって型開閉を行う型締装置であって、型締めが行われるまでに、前記金型にかかる力の不均一を検出し、前記力の不均一の状況に応じて前記リニアモータへの電流の供給を制御する制御装置を備えたことを特徴とする。 Therefore, in order to solve the above problems, the present invention provides a mold clamping device that opens and closes a mold by driving a linear motor that is offset with respect to a mold. A control device is provided that detects non-uniformity of force applied to the mold and controls supply of current to the linear motor in accordance with the non-uniform state of the force.
このような型締装置では、型締力をより均一にかけることができる。 In such a mold clamping device, the mold clamping force can be applied more uniformly.
本発明によれば、型締力をより均一にかけることのできる型締装置及び型締装置制御方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a mold clamping device and a mold clamping device control method capable of more uniformly applying a mold clamping force.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施の形態において、型締装置については、型閉じを行う際の可動プラテンの移動方向を前方とし、型開きを行う際の可動プラテンの移動方向を後方とし、射出装置については、射出を行う際のスクリューの移動方向を前方とし、計量を行う際のスクリューの移動方向を後方として説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, for the mold clamping device, the moving direction of the movable platen when closing the mold is the front, the moving direction of the movable platen when opening the mold is the rear, and the injection device is the injection The description will be made assuming that the moving direction of the screw when performing the measurement is the front and the moving direction of the screw when performing the measurement is the rear.
図1は、第一の実施の形態における金型装置及び型締装置の型閉じ時の状態を示す図である。また、図2は、第一の実施の形態における金型装置及び型締装置の型開き時の状態を示す図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a state when the mold apparatus and the mold clamping apparatus according to the first embodiment are closed. Moreover, FIG. 2 is a figure which shows the state at the time of the mold opening of the metal mold | die apparatus and mold clamping apparatus in 1st embodiment.
図において、10は型締装置、Frは射出成形機のフレーム、Gdは、該フレームFr上に敷設されてレールを構成し、型締装置10を支持するとともに、案内する第1の案内部材としての2本のガイド(図においては、2本のガイドGdのうちの1本だけを示す。)、11は、該ガイドGd上に載置され、フレームFr及びガイドGdに対して固定された第1の固定部材としての固定プラテンであり、該固定プラテン11と所定の間隔を置いて、かつ、固定プラテン11と対向させて第2の固定部材としてのリヤプラテン13が配設され、固定プラテン11とリヤプラテン13との間に4本の連結部材としてのタイバー14(図においては、4本のタイバー14のうちの2本だけを示す。)が架設される。なお、リヤプラテン13は、タイバー14が伸縮するのに伴って、ガイドGdに対してわずかに移動することができるようにガイドGd上に載置される。
In the figure, 10 is a mold clamping device, Fr is a frame of an injection molding machine, Gd is laid on the frame Fr to form a rail, and supports the
なお、本実施の形態においては、固定プラテン11はフレームFr及びガイドGdに対して固定され、リヤプラテン13はガイドGdに対してわずかに移動することができるようになっているが、リヤプラテン13をフレームFr及びガイドGdに対して固定し、固定プラテン11をガイドGdに対してわずかに移動することができるようにすることができる。
In the present embodiment, the
そして、タイバー14に沿って固定プラテン11と対向させて第1の可動部材としての可動プラテン12が型開閉方向に進退自在に配設される。そのために、可動プラテン12におけるタイバー14と対応する箇所にタイバー14を貫通させるための図示されないガイド穴が形成される。
A
タイバー14の前端部には図示されない第1のねじ部が形成され、タイバー14は、前記第1のねじ部とナットn1とを螺合させることによって固定プラテン11に固定される。また、各タイバー14の後方の所定の部分には、タイバー14より外径が小さい第2の案内部材としてのガイドポスト21が、リヤプラテン13の後端面から後方に向けて突出させて、かつ、タイバー14と一体に形成される。そして、リヤプラテン13の後端面の近傍には図示されない第2のねじ部が形成され、固定プラテン11とリヤプラテン13とは、前記第2のねじ部とナットn2とを螺合させることによって連結される。本実施の形態においては、ガイドポスト21がタイバー14と一体に形成されるようになっているが、ガイドポスト21をタイバー14とは別体に形成することもできる。
A first screw portion (not shown) is formed at the front end portion of the
また、固定プラテン11には第1の金型としての固定金型15が、可動プラテン12には第2の金型としての可動金型16がそれぞれ固定され、可動プラテン12の進退に伴って固定金型15と可動金型16とが接離させられ、型閉じ、型締め及び型開きが行われる。なお、型締めが行われるのに伴って、固定金型15と可動金型16との間に複数の図示されないキャビティ空間が形成され、射出装置17の射出ノズル18から射出された成形材料としての図示されない樹脂が前記各キャビティ空間に充墳される。また、固定金型15及び可動金型16によって金型装置19が構成される。
A
そして、可動プラテン12と平行に配設された第2の可動部材としての吸着板22が、リヤプラテン13より後方において各ガイドポスト21に沿って進退自在に配設され、ガイドポスト21によって案内される。なお、吸着板22には、各ガイドポスト21と対応する箇所に、ガイドポスト21を貫通させるためのガイド穴23が形成される。該ガイド穴23は、前端面に開口させられ、ボールナットn2を収容する大径部24、及び吸着板22の後端面に開口させられ、ガイドポスト21と摺動させられる摺動面を備えた小径部25を備える。本実施の形態において、吸着板22は、ガイドポスト21によって案内されるようになっているが、吸着板22を、ガイドポスト21だけでなく、ガイドGdによって案内することもできる。
A
ところで、可動プラテン12を進退させるために、第1の駆動部としての、かつ、型開閉用の駆動部としてのリニアモータ28が、可動プラテン12とフレームFrとの間に配設される。リニアモータ28は、第1の駆動要素としての固定子29、及び第2の駆動要素としての可動子31を備え、固定子29は、フレームFr上において、ガイドGdと平行に、かつ、可動プラテン12の移動範囲に対応させて形成され、可動子31は、可動プラテン12の下端において、固定子29と対向させて、かつ、所定の範囲にわたって形成される。
By the way, in order to move the
固定子29の長さをLpとし、可動子31の長さをLmとし、可動プラテン12のストロークをLstとしたとき、長さLmは、リニアモータ28による最大の推進力に対応させて設定され、長さLpは、
Lp>Lm+Lst
にされる。
When the length of the
Lp> Lm + Lst
To be.
可動子31は、コア34及びコイル35を備える。そして、コア34は、固定子29に向けて突出させて、所定のピッチで形成された複数の磁極歯33を備え、コイル35は、各磁極歯33に巻装される。なお、磁極歯33は可動プラテン12の移動方向に対して直角の方向に、互いに平行に形成される。また、固定子29は、図示されないコア、及び該コア上に延在させて形成された図示されない永久磁石を備える。該永久磁石は、N極及びS極の各磁極を交互に、かつ、磁極歯33と同じピッチで着磁させることによって形成される。
The
したがって、コイル35に所定の電流を供給することによってリニアモータ28を駆動すると、可動子31が進退させられ、それに伴って、可動プラテン12が進退させられ、型閉じ及び型開きを行うことができる。
Therefore, when the
なお、本実施の形態においては、固定子29に永久磁石を、可動子31にコイル35を配設するようになっているが、固定子にコイルを、可動子に永久磁石を配設することもできる。その場合、リニアモータ28が駆動されるのに伴って、コイルが移動しないので、コイルに電力を供給するための配線を容易に行うことができる。
In the present embodiment, the permanent magnet is disposed on the
ところで、第一の実施の形態では、少なくとも上下1本ずつ、合計2本のタイバー14の所定の位置(固定プラテン11とリヤプラテン13との間における所定の位置)に、タイバー14にかかる荷重を検出するための荷重検出器55が設置される。但し、4本全てのタイバー14に荷重検出器55が設置されてもよい。荷重検出器55は、例えば、タイバー14の伸び量を検出するセンサによって構成される。荷重検出器55によって検出された荷重は、制御部60に送られる。制御部60は、検出された荷重に基づいて、タイバー14にかかる荷重が均一となるようコイル35に供給する電流を調節する。なお、荷重検出器55及び制御部60は、図2においては便宜上省略されている。
By the way, in the first embodiment, a load applied to the
可動プラテン12が前進させられて可動金型16が固定金型15に当接すると、型閉じが行われ、続いて、型締めが行われる。そして、型締めを行うために、リヤプラテン13と吸着板22との間に、第2の駆動部としての、かつ、型締め用の駆動部としての電磁石ユニット37が配設される。そして、リヤプラテン13及び吸着板22を貫通して延び、かつ、可動プラテン12と吸着板22とを連結する型締力伝達部材としてのロッド39が進退自在に配設される。該ロッド39は、型閉じ時及び型開き時に、可動プラテン12の進退に連動させて吸着板22を進退させ、型締め時に、電磁石ユニット37によって発生させられた型締力を可動プラテン12に伝達する。
When the
なお、固定プラテン11、可動プラテン12、リヤプラテン13、吸着板22、リニアモータ28、電磁石ユニット37、ロッド39等によって型締装置10が構成される。
The
電磁石ユニット37は、リヤプラテン13側に形成された第1の駆動部材としての電磁石49、及び吸着板22側に形成された第2の駆動部材としての吸着部51から成り、該吸着部51は、吸着板22の前端面の所定の部分、本実施の形態においては、吸着板22においてロッド39を包囲し、かつ、電磁石49と対向する部分に形成される。また、リヤプラテン13の後端面の所定の部分、本実施の形態においては、ロッド39を貫通させるための穴41から所定の距離を有してコイル配設部45として溝状の凹部が形成され、コイル配設部45によってコア46、及び他の部分にヨーク47が形成される。コイル48は、コイル配設部45に埋設されるような形でコア46に巻装される。
The
なお、コア46及びヨーク47、鋳物の一体構造で構成されるが、強磁性体から成る薄板を積層することによって形成され、電磁積層鋼板を構成してもよい。
In addition, although comprised by the integral structure of the core 46, the
本実施の形態においては、リヤプラテン13とは別に電磁石49が、吸着板22とは別に吸着部51が形成されるが、リヤプラテン13の一部として電磁石を、吸着板22の一部として吸着部を形成することもできる。
In the present embodiment, the
したがって、電磁石ユニット37において、コイル48に電流を供給すると、電磁石49が駆動され、吸着部51を吸着し、型締力を発生させることができる。
Therefore, in the
そして、ロッド39は、後端部において吸着板22と連結させて、前端部において可動プラテン12と連結させて配設される。したがって、ロッド39は、型閉じ時に可動プラテン12が前進するのに伴って前進させられて吸着板22を前進させ、型開き時に可動プラテン12が後退するのに伴って後退させられて吸着板22を後退させる。
The
そのために、リヤプラテン13の中央部分に、ロッド39を貫通させるための穴41、及び吸着板22の中央部分にロッド39を貫通させるための穴42が形成され、穴41の前端部の開口に臨ませて、ロッド39を摺動自在に支持するブッシュ等の軸受部材Br1が配設される。また、ロッド39の後端部にねじ43が形成され、該ねじ43と、吸着板22に対して回転自在に支持された型厚調整機構としてのナット44とが螺合させられる。
For this purpose, a
ところで、型閉じが終了した時点で、吸着板22はリヤプラテン13に近接させられ、リヤプラテン13と吸着板22との間にギャップδが形成されるが、該ギャップδが小さくなりすぎたり、大きくなりすぎたりすると、吸着部51を十分に吸着することができず、型締力が小さくなってしまう。そして、最適なギャップδは、金型装置19の厚さが変化するのに伴って変化する。
By the way, when the mold closing is completed, the
そこで、ナット44の外周面に図示されない大径のギヤが形成され、吸着板22に型厚調整用の駆動部としての図示されない型厚調整用モータが配設され、該型厚調整用モータの出力軸に取り付けられた小径のギヤと、ナット44の外周面に形成されたギヤとが噛合させられる。
Therefore, a large-diameter gear (not shown) is formed on the outer peripheral surface of the
そして、金型装置19の厚さに対応させて、型厚調整用モータを駆動し、ナット44をねじ43に対して所定量回転させると、吸着板22に対するロッド39の位置が調整され、固定プラテン11及び可動プラテン12に対する吸着板22の位置が調整されて、ギャップδを最適な値にすることができる。すなわち、可動プラテン12と吸着板22との相対的な位置を変えることによって、型厚の調整が行われる。
When the mold thickness adjusting motor is driven in accordance with the thickness of the
なお、前記型厚調整用モータ、ギヤ、ナット44、ロッド39等によって型厚調整装置が構成される。また、ギヤによって、型厚調整用モータの回転をナット44に伝達する回転伝達部が構成される。そして、ナット44及びねじ43によって運動方向変換部が構成され、該運動方向変換部において、ナット44の回転運動がロッド39の直進運動に変換される。この場合、ナット44によって第1の変換要素が、ねじ43によって第2の変換要素が構成される。
The mold thickness adjusting device is configured by the mold thickness adjusting motor, the gear, the
次に、前記構成の型締装置10の動作について説明する。
Next, the operation of the
金型装置19の交換に伴い、新しい金型装置19が取り付けられると、まず、金型装置19の厚さに対応させて吸着板22と可動プラテン12との間の距離が変更され、型厚調整が行われる。該型厚調整においては、固定金型15及び可動金型16をそれぞれ固定プラテン11及び可動プラテン12に取り付け、次に、可動金型16を後退させて、金型装置19を開いた状態に置く。
When a
続いて、距離調整工程で、リニアモータ28を駆動し、固定金型15に可動金型16を当接させて型タッチを行う。なお、このとき、型締力は発生させない。この状態で、型厚調整用モータを駆動してナット44を回転させ、リヤプラテン13と吸着板22との距離、すなわち、ギャップδを調整し、あらかじめ設定された値にする。
Subsequently, in the distance adjusting step, the
このとき、リヤプラテン13と吸着板22とが接触してもコイル48が破損することがないように、また、コイル48がリヤプラテン13の表面から突出しないように、リヤプラテン13内にコイル48を埋め込む。この場合、リヤプラテン13の表面は、コイル48の損傷防止用のストッパとして機能する。
At this time, the
その後、制御部60は、型開閉処理を行い、型閉じ工程時に、図2の状態において、コイル35に電流を供給する。続いて、リニアモータ28が駆動され、可動プラテン12が前進させられ、図1に示されるように、可動金型16が固定金型15に当接(型タッチ)させられる。このとき、リヤプラテン13と吸着板22との間、すなわち、電磁石49と吸着部51との間には、ギャップδが形成される。なお、型閉じに必要とされる力は、型締力と比較されて十分に小さくされる。
Thereafter, the
型タッチにより、リニアモータ28による推進力は、可動プラテン12、金型装置19、及び固定プラテン11を介して4本のタイバー14に対する荷重となって伝達される。当該荷重は、タイバー14に設置されている荷重検出器55によって検出され、その検出値(電圧)が制御部60に送られる。制御部60は、入力された検出値に応じて、次のような処理を実行する。
By the mold touch, the propulsive force by the
図3は、型タッチ時における制御部による処理手順を説明するためのフローチャートである。各タイバー14において検出された検出値が各荷重検出器55より入力されると(S101)、制御部60の比較判定部は、上方(リニアモータ28から遠い方)のタイバー14より検出された検出値と、下方(リニアモータ28に近い方)のタイバー14よりより検出された検出値とを比較することにより、各タイバー14に対する荷重の不均一(ひいては、金型装置19にかかる力の不均一)を検出する(S102)。検出値に差がある場合、又は当該差が所定の閾値を超える場合(S102でYes)、制御部60の操作司令部は指令を出し、当該差(不均一の状況)に応じてリニアモータ28のコイル35への電流の供給を制御する(コイル35へ供給する電流値を制御する。)(S103)。
FIG. 3 is a flowchart for explaining a processing procedure by the control unit at the time of mold touch. When the detection value detected in each
例えば、上方の検出値の方が高い場合は、可動プラテン12及び金型装置19には上方に働いてる力が相対的に強いことになる。この状態は金型に偏荷重が加わっている状態を示す。したがって、偏荷重が加わっているまま電磁石49による型締力を印加させると、金型装置19により型タッチ時の力よりも大きな力が加わってしまう。その結果、金型装置19の早期損傷に繋がってしまう。また、成形材料としての樹脂が充填されても、金型装置19が互いに片当たりしていると樹脂漏れが生じてしまい、良好な成形品を生産することができない。したがって、制御部60は、コイル35に供給する電流を検出値の差に基づいた分だけ増加させることにより、可動プラテン12及び金型装置19の下方に働く力を相対的に増加させる。そして、検出値の差が閾値以上になると電流の増加を止め、そのときの電流を維持し続ける。これにより、金型装置19に偏荷重が加わることを防ぐことができる。一方、下方の検出値の方が高い場合は、可動プラテン12及び金型装置19には下方に働いている力が相対的に強いことになる。したがって、制御部60は、コイル35に供給する電流を減少又は逆向きにすることにより、可動プラテン12及び金型装置19の下方に働く力を相対的に減少させる。なお、本実施の形態における型締装置10のように、リニアモータ28が金型装置19に対して下方にオフセットされて配設されている場合は、金型装置19においてリニアモータ28に近い下方により強い力がかかる可能性が高い。
For example, when the upper detection value is higher, the force acting upward on the
以上のような処理によって、金型装置19の上下方向において型開閉駆動部であるリニアモータ28よる加わる力が略均一となるよう制御される。このように、第一実施の形態における型締装置10では、型タッチ時に(型締めが行われる前に)、水平面に対して垂直な方向(以下、単に「上下方向」という。)における力の不均一が調整される。以上により型閉じ工程が終了する。
By the processing as described above, the force applied by the
続いて、射出工程が開始される。射出装置17において溶融させられた樹脂が射出ノズル18から射出され、金型装置19の各キャビティ空間に充墳される。樹脂が充填されると、金型装置19に対して樹脂の圧力が働く。当該圧力によって、可動プラテン12は、わずかながら後ろ向きの力を受ける。斯かる現象は、タイバー14の荷重に影響を与える。したがって、制御部60は、樹脂の充填時においても、図3に示される処理を実行し、タイバー14にかかる荷重が略均一となるようリニアモータ28を制御する。
Subsequently, the injection process is started. The resin melted in the injection device 17 is injected from the
続いて、制御部60は型締工程を開始すべく、コイル48に電流を供給し、吸着部51を電磁石49の吸着力によって吸着する。それに伴って、吸着板22及びロッド39を介して型締力が可動プラテン12に伝達され、型締めが行われる。この際、型締め前に、予め上下方向におけるタイバー14に対する荷重の不均一が調整されているため、金型装置19全体にわたって略均一に型締め力を伝達することができる。
Subsequently, the
なお、型締め時において、型締力を荷重検出器55によって検出し、検出された型締力に応じて制御部60が、型締力が設定値になるようにコイル48に供給される電流を調整するような、フィードバック制御を行うようにしてもよい。
At the time of mold clamping, the mold clamping force is detected by the
各キャビティ空間内の樹脂が冷却されて固化すると、前記型開閉処理手段は、型開き時に、図1の状態において、コイル48に電流を供給するのを停止する。それに伴って、リニアモータ28が駆動され、可動プラテン12が後退させられ、図2に示されるように、可動金型16が後退限位置に置かれ、型開きが行われる。
When the resin in each cavity space is cooled and solidified, the mold opening / closing processing means stops supplying current to the
なお、本実施の形態においては、コア46及びヨーク47、並びに吸着板22の全体が電磁積層鋼板によって構成されるようになっているが、リヤプラテン13におけるコア46の周囲及び吸着部51を電磁積層鋼板によって構成するようにしてもよい。本実施の形態においては、リヤプラテン13の後端面に電磁石49が形成され、該電磁石49と対向させて、吸着板22の前端面に吸着部51が進退自在に配設されるようになっているが、リヤプラテン13の後端面に吸着部を、該吸着部と対向させて、吸着板22の前端面に電磁石を進退自在に配設することができる。
In the present embodiment, the
更に、射出成形においては、型閉じ工程を開始後、型タッチ前の固定金型15と可動金型16とが寸開状態となる位置に可動プラテン12が来ると、射出装置17において射出が開始される成形がある。この場合でも、上述した通り、射出される樹脂の圧力によって可動プラテン12はわずかながら後ろ向きの力を受け、当該後ろ向きの力はタイバー14に加わる荷重として荷重検出器55により検出される。したがって、制御部60は、型タッチ前の樹脂の充填時においても図3に示される処理を実行し、タイバー14にかかる荷重が略均一となるようにリニアモータ28を制御することができる。
Further, in the injection molding, after the mold closing process is started, when the
上述したように、第一の実施の形態における型締装置10によれば、型締駆動部としての電磁石ユニットによる型締めが開始される前に、予め上下方向におけるタイバー14にかかる荷重のバランスを調整することができる。したがって、型締め時において、金型装置19に対して略均一に型締力を伝達することができる。
As described above, according to the
なお、制御部60による制御を容易とするという観点より、各タイバー14は、型開閉方向に対して直交する方向(平面)において、金型装置19に対して(金型装置19を基準に)上下左右方向に対称に配設されることが望ましい。かかる事情は、後述される実施の形態においても同様である。
From the viewpoint of facilitating control by the
次に、第二の実施の形態について説明する。第二の実施の形態において、第一の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は適宜省略する。 Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
図4は、第二の実施の形態における型締装置の断面図である。図4には、第二の実施の形態における型締装置10aにおいて、図1における型締装置10のA−A断面に相当する断面図が示されている。第二の実施の形態の型締装置10aでは、リニアモータの配設位置及び方向が異なると共に、二つのリニアモータが型開閉方向に対して直角な水平方向(以下、単に「左右方向」という。)に対称に配設される。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the mold clamping device in the second embodiment. FIG. 4 shows a cross-sectional view corresponding to the AA cross section of the
型締装置10aにおけるリニアモータの配設位置及び方向について、図5も参照しつつ説明する。図5は、第二の実施の形態におけるリニアモータの配設例を説明するための図4のB−B断面図である。 The arrangement position and direction of the linear motor in the mold clamping device 10a will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 4 for explaining an arrangement example of the linear motor in the second embodiment.
図4に示されるように、第二の実施の形態における型締装置10aのフレームFrには、溝61(凹部)がA−A断面において可動プラテン12を水平方向に二分する鉛直軸Zに対して対称となるよう形成されている。溝61の二つの側面のそれぞれは、水平面に対して略垂直であって、かつ、可動プラテン12の移動方向(型開閉方向)に対して平行な平面を形成する。したがって、例えば、溝61の断面は、略水平な底辺と、当該底辺に対して略垂直な辺とによって構成される矩形(コの字型)の形状を有する。溝61は、可動プラテン12の移動方向に平行に延在するように形成されている。
As shown in FIG. 4, in the frame Fr of the mold clamping device 10a according to the second embodiment, a groove 61 (concave portion) has a vertical axis Z that bisects the
一方、可動プラテン12には、A−A断面において、一つの凸部121が、鉛直軸Zに対して対称に、かつ、その(凸部121の)一部がフレームFrの溝61に対して入り込むように形成されている。凸部121の両側面(すなわち、フレームFrの溝61の側面に対向する側面)は、水平面に対して略垂直であって、かつ、可動プラテン12の移動方向(型開閉方向)に対して平行な平面、又は溝61の対向する側面に対して平行な平面を形成する。したがって、例えば、凸部121は、略水平な底辺と、当該底辺に対して略垂直な辺とによって構成される矩形(コの字型)の形状を有する。図5に示されるように、凸部121は、可動プラテン12の移動方向に平行に延在するように形成されている。
On the other hand, in the
斯かる構造において、二つのリニアモータ128は、フレームFrに配設される固定子129と、可動プラテン12に配設される可動子131とより構成される。なお、二つのリニアモータ128を区別するため、図中では、それぞれぞれのリニアモータの構成要素の参照番号の末尾に、「a」又は「b」の接尾子を付加している。二つのリニアモータを特に区別しない場合、本文中では接尾子を省略して説明する。
In such a structure, the two linear motors 128 include a stator 129 disposed on the frame Fr and a movable element 131 disposed on the
可動子131は、可動プラテン12の下端が固定された可動プラテン12の凸部121の両側面に所定の範囲にわたって配設される。図5に示されるように、可動子131は、複数の磁極歯133が固定子129に向けて所定のピッチで突出するように形成されたコア134と、各磁極歯133に巻装されたコイル135とを備える。なお、磁極歯133は可動プラテン12の移動方向に対して直角の方向に、互いに平行に形成される。
The movable element 131 is disposed over a predetermined range on both side surfaces of the
固定子129は、フレームFrの溝61の二つの側面(すなわち、可動プラテン12の凸部121の側面と対向する側面)に、少なくとも可動プラテン12の移動範囲に対応して配設される。固定子129は、コア、及びコア上に延在させて形成された永久磁石(図示せず)を備える。永久磁石は、N極及びS極の各磁極を交互に、かつ、磁極歯133と同じピッチで着磁させることによって形成されている。なお、第二の実施の形態では、固定子129とフレームFrとの間に磁性体の薄板91が配設されている。薄板91は、例えば、フレームFrの溝61の断面形状に合わせてL字型の断面形状を有し、Frに固定されている。図5に示されるように、薄板91は、少なくとも固定子129が配設される範囲に対応して配設される。
The stator 129 is disposed on the two side surfaces of the
このように、可動子131と固定子129とは、水平面に対して略垂直の方向において対向する。また、鉛直軸Zに対して対称に(すなわち、型開閉方向に直交する方向(面)において金型装置19に対して左右対称に)二つのリニアモータ128が配設される。
Thus, the mover 131 and the stator 129 face each other in a direction substantially perpendicular to the horizontal plane. Further, two linear motors 128 are disposed symmetrically with respect to the vertical axis Z (that is, symmetrically with respect to the
コイル135に所定の電流を供給して二つのリニアモータ128を駆動すると、双方のリニアモータ128の可動子131が進退させられる。それに伴って、可動プラテン12、可動プラテン12に固定された可動プラテン12、及びロッド39により可動プラテン12に連結された可動プラテン12が進退させられ、型閉じ及び型開きが行われる。この際、二つのリニアモータ128のそれぞれの吸着力(固定子129と可動子131との吸着力)の方向及び大きさは、型開閉方向に直交する面において鉛直軸Zに対して対称となるよう制御される。
When a predetermined current is supplied to the coil 135 to drive the two linear motors 128, the movers 131 of both linear motors 128 are moved forward and backward. Along with this, the
なお、固定子129に永久磁石を、可動子131にコイル135を配設しているが、固定子にコイルを、可動子に永久磁石を配設することもできる。その場合、リニアモータ128を駆動する際にコイルが移動しないので、コイルに電力を供給するための配線を容易に行うことができる。 In addition, although the permanent magnet is provided in the stator 129 and the coil 135 is provided in the mover 131, the coil may be provided in the stator and the permanent magnet may be provided in the mover. In that case, since the coil does not move when the linear motor 128 is driven, wiring for supplying power to the coil can be easily performed.
第二の実施の形態では、4本のタイバー14の全てに荷重検出装置55が設置される。各荷重検出装置55において検出された荷重(検出値)は、制御部60aに送られる。制御部60aは、検出された荷重に基づいて、各タイバー14にかかる荷重が均一となるよう、二つのリニアモータ128のコイル135に供給する電流を調節する。
In the second embodiment, load detecting
なお、他の構成については第一の実施の形態における型締装置10と同様でよい。
Other configurations may be the same as those of the
第二の実施の形態における型締装置10aにおいて、リニアモータ128が駆動され、可動プラテン12が前進させられ、可動金型16が固定金型15に当接(型タッチ)させられたとき、リニアモータ128による推進力は、可動プラテン12、金型装置19、及び固定プラテン11を介して4本のタイバー14に対する荷重となって伝達される。当該荷重は、各タイバー14に設置されている荷重検出器55によって検出され、その検出値(電圧)が制御部60aに送られる。制御部60aは、入力された検出値に応じて、第一の実施の形態における制御部60と同様の処理(図3に示される処理)を実行する。
In the mold clamping device 10a according to the second embodiment, when the linear motor 128 is driven, the
また、射出装置17において溶融させられた樹脂が射出ノズル18から射出され、金型装置19の各キャビティ空間に充墳されるときにも、制御部60aは、第一の実施の形態における制御部60と同様の処理(図3に示される処理)を実行する。
In addition, when the resin melted in the injection device 17 is injected from the
但し、第二の実施の形態において、制御部60aには、4本のタイバー14の荷重が入力される。また、制御部60aは、左右方向に対称に配置された二つのリニアモータ128を制御可能である。したがって、制御部60aは、図3のステップS102において、上下方向のみならず左右方向についても検出値を比較し、差の有無を判定する。また、ステップS103では、二つのリニアモータ128のコイル135に供給する電流を調節することにより、上下方向のみならず左右方向における荷重の不均一をも調整する。
However, in the second embodiment, the loads of the four
例えば、図中右側の検出値の方が高い場合は、可動プラテン12及び金型装置19には右側に働いている力が相対的に強いことになる。したがって、制御部60aは、左側のコイル135bに供給する電流を増加させたり、右側のコイル135aに供給する電流を減少又は逆向きにしたりすることにより、可動プラテン12及び金型装置19の左側に働く力を相対的に増加させる。一方、左側の検出値の方が高い場合は、可動プラテン12及び金型装置19には左側に働いている力が相対的に強いことになる。したがって、制御部60aは、右側のコイル135aに供給する電流を増加させたり、左側のコイル135aに供給する電流を減少又は逆向きにしたりすることにより、可動プラテン12及び金型装置19の右側に働く力を相対的に増加させる。
For example, when the detected value on the right side in the figure is higher, the force acting on the right side is relatively strong in the
以上のような処理によって、型タッチ時及び樹脂充填時において金型装置19の上下方向及び左右方向に働く力が略均一となるよう制御される。また、上下方向及び左右方向の調整を合成させることで、斜め方向(A−A断面における可動プラテン12の対角線方向)の力のバランスも調整することができる。
By the processing as described above, the force acting in the vertical direction and the horizontal direction of the
上述したように、第二の実施の形態における型締装置10によれば、型締めが行われる前に、予め上下方向及び左右方向におけるタイバー14にかかる荷重のバランスを調整することができる。したがって、型締め時において、金型装置19に対して略均一に型締力を伝達することができる。
As described above, according to the
次に、第三の実施の形態について説明する。図6は、本発明の第三の実施の形態における金型装置及び型締装置の型閉じ時の状態を示す図である。図6中、図1と同一部分には同一符号を付し、その説明は適宜省略する。 Next, a third embodiment will be described. FIG. 6 is a view showing a state of the mold apparatus and the mold clamping apparatus when the mold is closed in the third embodiment of the present invention. In FIG. 6, the same parts as those in FIG.
第三の実施の形態では、可動プラテン12を進退させるために、第1の駆動部としての、かつ、型開閉用の駆動部としてのリニアモータ228が、可動プラテン12と各タイバー14との間に配設される。つまり、リニアモータ228は、金型装置19に対してオフセットされた位置に配設される。具体的には、型締駆動部による型締力が金型に加えられる軸(ここではロッド39の中心軸)とは異なる軸上(各タイバー14)に型開閉駆動部としてのリニアモータ228は配設される。さらに、リニアモータ228のガイド232は、リニアモータ228に隣接させて配設され、リニアモータ228及び可動プラテン12が各タイバー14によって案内される。前記リニアモータ228は、各タイバー14の外周面に、かつ、可動プラテン12の移動範囲に対応させて配設された第1の駆動要素としての図示されない固定子、及び前記可動プラテン12において各タイバー14を案内するためのガイド穴の内周面に、前記固定子と対向させて配設された第2の駆動要素としての可動子231を備える。なお、固定プラテン11、可動プラテン12、リヤプラテン13、タイバー14、ガイドポスト21、吸着板22、リニアモータ228、第2の駆動部としての、かつ、型締め用の駆動部としての電磁石ユニット37、型締力伝達部材としてロッド39等によって型締装置10bが構成される。たがって、前記リニアモータ228の図示されないコイルに所定の電流を供給することによってリニアモータ228を駆動すると、可動子231が進退させられ、それに伴って、可動プラテン12が進退させられ、型閉じ及び型開きを行うことができる。
In the third embodiment, in order to move the
また、前記リニアモータ228とロッド39とが軸方向においてオーバラップさせて配設されるので、型締装置10bの軸方向寸法を小さくすることができ、型締装置10bを小型化することができる。
Further, since the
また、本実施の形態においては、リニアモータ228によって発生させられた第1の出力としての推進力が、直接可動プラテン12に伝達されるので、可動プラテン12を正確に位置決めすることができ、型締装置10bの操作性を向上させることができる。そして、リニアモータ228において可動子231の位置を検出するために前記位置検出器が配設され、該位置検出器によって可動プラテン12の位置を精度良く検出することができる。
In the present embodiment, since the propulsive force as the first output generated by the
また、電磁石ユニット37によって発生させられた第2の出力としての推進力がリヤプラテン13より後方の吸着板22に伝達されるようになっているので、電磁石ユニット37の保守・管理を容易に行うことができる。
Further, since the propulsive force as the second output generated by the
第三の実施の形態では、4本の各タイバー14の全てに荷重検出装置55が設置される。各荷重検出装置55において検出された荷重(検出値)は、制御部60bに送られる。制御部60bは、検出された荷重に基づいて、タイバー14にかかる荷重が均一となるよう、四つのリニアモータ228のコイルに供給する電流を調節する。
In the third embodiment, load detecting
すなわち、型締装置10bの型タッチ時及び樹脂充填時において、制御部60bは、図3に示される処理を実行する。但し、制御部60nには、4本のタイバー14の荷重が入力され、また、四つのリニアモータ228を制御可能である。したがって、制御部60aは、図3のステップS102において、上下左右方向及び斜め方向について検出値を比較し、差の有無を判定する。また、ステップS103では、四つのリニアモータ128のコイル135に供給する電流を調節することにより、上下左右方向及び斜め方向における荷重の不均一を調整することができる。
That is, at the time of mold touch of the mold clamping device 10b and at the time of resin filling, the
特に、第三の実施の形態では、荷重が検出されるタイバー14にリニアモータ228が配設されている。それにより、各々のタイバー14に配設された各々の荷重検出器55の検出値をそれぞれの荷重検出器55に対応するリニアモータ228の出力値(推力)として検出することができる。したがって、荷重の不均一に対してより直接的な制御を行うことが可能である。そればかりか、荷重検出器55の検出値とリニアモータ28の出力値とを容易に対応させることができるので、検出値の差に基づくリニアモータ28の指令値も容易に算出することができる。その結果、タイバー14に加わるアンバランスさを容易に改善することができる。
In particular, in the third embodiment, the
次に、第四の実施の形態について説明する。図7は、本発明の第四の実施の形態における金型装置及び型締装置の型閉じ時の状態を示す図である。図7中、図1と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。 Next, a fourth embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram showing a state when the mold apparatus and the mold clamping apparatus are closed in the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same parts as those in FIG.
第四の実施の形態では、前記可動プラテン12を進退させるために、第1の駆動部としての、かつ、型開閉用の駆動部としてのリニアモータ328が、吸着板22とガイドポスト21との間に配設される。つまり、リニアモータ328は、金型装置19に対してオフセットされた位置に配設される。さらに、リニアモータ328のガイド332は、リニアモータ328に隣接させて配設され、リニアモータ328及び吸着板22がガイドポスト21によって案内される。前記リニアモータ328は、ガイドポスト21の外周面に、かつ、可動プラテン12及び吸着板22の移動範囲に対応させて配設された第1の駆動要素としての図示されない固定子、及び前記吸着板22においてガイドポスト21を案内するためのガイド穴の内周面に、前記固定子と対向させて、かつ、吸着板22から後方に突出させて配設された第2の駆動要素としての可動子331を備える。
In the fourth embodiment, in order to advance and retract the
また、吸着板22及びリヤプラテン13を貫通し、かつ、後端部(図において左端部)において吸着板22と連結させて、前端部(図において右端部)において可動プラテン12と連結させて型締力伝達部材としてのロッド39が配設される。
Further, the mold clamps through the
したがって、型閉じ時及び型開き時に、前記リニアモータ328の図示されないコイルに所定の電流を供給することによってリニアモータ328を駆動すると、第1の出力としての推進力が発生させられ、それに伴って、可動子331が進退させられ、前記推進力が吸着板22に型開閉力として出力される。そして、該型開閉力は、ロッド39を介して可動プラテン12に伝達され、該可動プラテン12が進退させられ、型閉じ及び型開きを行うことができる。
Therefore, when the
なお、固定プラテン11、可動プラテン12、リヤプラテン13、タイバー14、ガイドポスト21、吸着板22、リニアモータ328、第2の駆動部としての、かつ、型締め用の駆動部としての電磁石ユニット37、ロッド39等によって型締装置10cが構成される。
The fixed
この場合、リニアモータ328は、吸着板22よりも後方の、型締装置10cの後端に配設されているため保守・管理を容易に行うことができる。
In this case, since the
また、本実施の形態においては、リニアモータ328によって発生させられた推進力が、ロッド39を介して吸着板22と一体的に連結された可動プラテン12に伝達されるので、可動プラテン12を正確に位置決めすることができ、型締装置10cの操作性を向上させることができる。
In the present embodiment, the propulsive force generated by the
そして、電磁石ユニット37によって発生させられた第2の出力としての推進力がリヤプラテン13より後方の吸着板22に伝達されるようになっているので、電磁石ユニット37の保守・管理を容易に行うことができる。
Since the propulsive force as the second output generated by the
第四の実施の形態では、4本の各タイバー14の全てに荷重検出装置55が設置される。各荷重検出装置55において検出された荷重(検出値)は、制御部60cに送られる。制御部60cは、検出された荷重に基づいて、タイバー14にかかる荷重が均一となるよう、四つのリニアモータ328のコイルに供給する電流を調節する。
In the fourth embodiment, load detecting
すなわち、型締装置10cの型タッチ時及び樹脂充填時において、制御部60cは、図3に示される処理を実行する。その処理内容は、第四の実施の形態と同様であるため、ここでの説明は省略する。
That is, when the mold clamping device 10c is touched and filled with resin, the
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to such specific embodiment, In the range of the summary of this invention described in the claim, various deformation | transformation・ Change is possible.
10、10a、10b、10c 型締装置
11 固定プラテン
12 可動プラテン
13 リヤプラテン
14 タイバー
15 固定金型
16 可動金型
17 射出装置
18 射出ノズル
19 金型装置
21 ガイドポスト
22 吸着板
23 ガイド穴
24 大径部
25 小径部
28、128、228、328 リニアモータ
29、129 固定子
31、131、231、331 可動子
37 電磁石ユニット
39 ロッド
41、42 穴
43 ねじ
44 ナット
45 コイル配設部
46 コア
47 ヨーク
48 コイル
49 電磁石
51 吸着部
55 荷重検出器
60、60a 制御部
61 溝
121 凸部
Br1 軸受部材
Gd ガイド
Fr フレーム
n1、n2 ナット
10, 10a, 10b,
Claims (9)
型締めが行われるまでに、前記金型にかかる力の不均一を検出し、前記力の不均一の状況に応じて前記リニアモータへの電流の供給を制御する制御装置を備えたことを特徴とする型締装置。 A mold clamping device that opens and closes a mold by driving a linear motor disposed offset from the mold,
A control device is provided that detects non-uniformity of force applied to the mold before mold clamping and controls supply of current to the linear motor in accordance with the non-uniform state of the force. Clamping device.
前記制御装置は、それぞれの荷重検出器によって検出される荷重を比較することにより、前記金型にかかる力の不均一を検出することを特徴とする請求項1記載の型締装置。 In each of at least two members disposed symmetrically with respect to the mold in a direction perpendicular to the mold opening / closing direction, a load detector for detecting a load applied to the member is installed,
2. The mold clamping device according to claim 1, wherein the control device detects a non-uniformity of force applied to the mold by comparing loads detected by respective load detectors.
前記制御装置は、前記力の不均一の状況に応じてそれぞれの前記リニアモータへの電流の供給を制御することを特徴とする請求項1又は2記載の型締装置。 At least two linear motors are arranged symmetrically with respect to the mold in a direction perpendicular to the mold opening and closing direction;
3. The mold clamping apparatus according to claim 1, wherein the control device controls supply of current to each linear motor in accordance with a non-uniform state of the force.
前記制御装置は、前記力の不均一の状況に応じてそれぞれの前記リニアモータへの電流の供給を制御することを特徴とする請求項2記載の型締装置。 The linear motor is disposed on each of the members,
3. The mold clamping device according to claim 2, wherein the control device controls the supply of current to each of the linear motors according to the non-uniform state of the force.
前記固定子と対向するように前記リニアモータの可動子が配設される第二の部材とを有し、
前記固定子と前記可動子とは、それぞれ水平面に対して角度を有して対向するように複数配設され、
複数の前記可動子と前記固定子とによる吸着力の方向及び大きさは、型開閉方向に直行する面において鉛直軸に対して略対称であることを特徴とする請求項1乃至3いずれか一項記載の型締装置。 A first member on which the stator of the linear motor is disposed;
A second member on which the mover of the linear motor is disposed so as to face the stator,
A plurality of the stator and the mover are disposed so as to face each other with an angle with respect to a horizontal plane,
The direction and the magnitude of the adsorption force by the plurality of movable elements and the stator are substantially symmetric with respect to the vertical axis in a plane orthogonal to the mold opening / closing direction. The mold clamping device according to the item.
型締めが行われるまでに、前記金型にかかる力の不均一を検出する検出手順と、
前記力の不均一の状況に応じて前記リニアモータへの電流の供給を制御する制御手順とを有することを特徴とする型締装置制御方法。 A method of controlling a mold clamping device that opens and closes a mold by driving a linear motor arranged offset with respect to a mold,
A detection procedure for detecting non-uniformity of the force applied to the mold before the mold is clamped;
And a control procedure for controlling the supply of current to the linear motor in accordance with the non-uniform state of the force.
前記検出手順は、それぞれの荷重検出器によって検出される荷重を比較することにより、前記金型にかかる力の不均一を検出することを特徴とする請求項6記載の型締装置制御方法。 In the mold clamping device, a load detector for detecting a load applied to the member is installed in each of at least two members disposed symmetrically with respect to the mold in a direction orthogonal to the mold opening / closing direction,
7. The mold clamping device control method according to claim 6, wherein the detection procedure detects a non-uniformity of force applied to the mold by comparing loads detected by respective load detectors.
前記制御手順は、前記力の不均一の状況に応じてそれぞれの前記リニアモータへの電流の供給を制御することを特徴とする請求項6又は7記載の型締装置制御方法。 In the mold clamping device, at least two linear motors are arranged symmetrically with respect to the mold in a direction perpendicular to the mold opening / closing direction,
8. The mold clamping device control method according to claim 6, wherein the control procedure controls the supply of current to each of the linear motors according to the non-uniform state of the force.
前記制御手順は、前記力の不均一の状況に応じてそれぞれの前記リニアモータへの電流の供給を制御することを特徴とする請求項7記載の型締装置制御方法。 In the mold clamping device, the linear motor is disposed on each of the members,
8. The mold clamping device control method according to claim 7, wherein the control procedure controls the supply of current to each of the linear motors according to the non-uniform state of the force.
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