JP2010099847A - Instrument for measuring mold clamping force of mold clamping device - Google Patents

Instrument for measuring mold clamping force of mold clamping device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an instrument for measuring a mold clamping force, capable of measuring the mold clamping force without using a sensor attached directly to a portion with an accumulated strain in a mold clamping device. <P>SOLUTION: This instrument for measuring the mold clamping force of the mold clamping device having a motor for driving a mold clamping mechanism includes: means SA6 to SA11 for obtaining energy U<SB>M</SB>generated by the motor until a retainer plate position reaches a mold clamping position after reaching a molding die touch position, in a mold closing process of the mold clamping mechanism; and a mold clamping force calculating means SA13 for calculating a calculated mold clamping force F<SB>C</SB>, from the energy U<SB>M</SB>obtained by the means and an elastic constant K of the mold clamping mechanism, where the energy U<SB>M</SB>is calculated based on a motor driving current and a rotation angle of the motor. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、射出成形機、プレス機械などの可動盤と固定盤とを有する型締装置における型締力測定装置に関する。   The present invention relates to a mold clamping force measuring device in a mold clamping device having a movable platen and a fixed platen such as an injection molding machine or a press machine.

射出成形機では成形品にバリができることを防止するために、射出圧力や成形品の大きさに応じて適切な型締力を与える必要がある。このため、成形運転中に所定の型締力が発生しているかを監視したり、型締力をフィードバック制御して常に所定の型締力が発生するように型締機構を制御することが行われている。   In an injection molding machine, in order to prevent burrs from being formed on a molded product, it is necessary to provide an appropriate clamping force according to the injection pressure and the size of the molded product. Therefore, it is possible to monitor whether a predetermined mold clamping force is generated during the molding operation, or to control the mold clamping mechanism so that the predetermined mold clamping force is always generated by feedback control of the mold clamping force. It has been broken.

特許文献１には、型締装置のアーム部の外表面にアームの歪量を検知する歪センサをボルトによって取り付け、歪センサにより検知したアーム部の歪量に基づいて型締力を求め、求めた型締力に応じて型締装置の型締力をフィードバック制御する技術が開示されている。この文献では、射出成形機が備えているタイバーに歪センサを取り付けた場合、歪ゲージの貼り付け状態や、貼り付け後の耐久性が検査精度に大きく影響することから、型締装置の構成部材の外表面に歪センサ部をボルトによって固定する技術が開示されている。   In Patent Document 1, a strain sensor for detecting the amount of strain of the arm is attached to the outer surface of the arm portion of the mold clamping device with a bolt, and the mold clamping force is obtained based on the amount of strain of the arm portion detected by the strain sensor. A technique for feedback controlling the mold clamping force of the mold clamping device in accordance with the mold clamping force is disclosed. In this document, when a strain sensor is attached to a tie bar provided in an injection molding machine, the attached state of the strain gauge and the durability after attaching greatly affect the inspection accuracy. Discloses a technique for fixing a strain sensor portion to the outer surface of a steel plate with a bolt.

一方、特許文献２には、射出成形機などの成形機が備えている可動プラテンの移動を案内するタイバーの歪量を測定し型締力を求める技術が開示されている。この文献では、歪センサをタイバーにバンドを用いて取り付ける技術が開示されており、該バンドに伸びが生じても、その伸びを吸収して、継続的に十分な押し付け力で歪センサをタイバーに押し付けることができるタイバー歪測定装置の固定装置が開示されている。   On the other hand, Patent Document 2 discloses a technique for determining the clamping force by measuring the strain amount of a tie bar that guides the movement of a movable platen provided in a molding machine such as an injection molding machine. This document discloses a technique for attaching a strain sensor to a tie bar using a band. Even if the band is stretched, it absorbs the stretch and continuously applies the strain sensor to the tie bar with sufficient pressing force. A fixing device for a tie bar strain measuring device that can be pressed is disclosed.

特許文献３には、高圧型締を行う基準となる仕事量を設定し、生産稼動中に、型締工程の高圧型締に伴う仕事量を検出し、これらの差を求め型締力を補正する技術が開示されている。   Patent Document 3 sets a standard work amount for high-pressure mold clamping, detects the amount of work associated with high-pressure mold clamping in the mold clamping process during production operation, and calculates the difference between these to correct the mold clamping force. Techniques to do this are disclosed.

特開平９−１８７８５３号公報JP-A-9-187853 国際公開第２００６／０８７９３６号公報International Publication No. 2006/087936 特開２００６−２３９９４０号公報JP 2006-239940 A

タイバーの伸びを歪センサで直接測定して型締力を測定することは精度が高い。しかし、背景技術で説明したように、型締装置のアーム部やタイバーに歪センサなど型締力測定素子を取り付けることは、型締装置にボルトで固定したり、タイバーにバンドを用いて固定したりと、構造が複雑なこともあり、必ずしも信頼性が高い型締力を測定しているとはいえなかった。   It is highly accurate to measure the clamping force by directly measuring the tie bar elongation with a strain sensor. However, as explained in the background art, attaching a clamping force measuring element such as a strain sensor to the arm part or tie bar of a clamping device is fixed to the clamping device with a bolt or fixed to the tie bar using a band. However, the structure was complicated, and it was not always possible to measure the clamping force with high reliability.

そこで本発明の目的は、型締装置の歪を蓄積する部分に直接取り付けるセンサを用いることなく、型締力を測定できる型締力測定装置を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a mold clamping force measuring device capable of measuring a mold clamping force without using a sensor directly attached to a portion of the mold clamping device that accumulates strain.

本願の請求項１に係る発明は、型締機構を駆動するモータを備えた型締装置の型締力測定装置であって、該型締機構が型閉じ工程において型盤が金型タッチ位置に到達してから型締完了位置に到達するまでに前記モータが発生したエネルギーを求める手段と、該手段により求められたエネルギーと該型締機構の弾性定数とから算出型締力を算出する型締力算出手段と、を有することを特徴とする型締装置の型締力測定装置である。   The invention according to claim 1 of the present application is a mold clamping force measuring device of a mold clamping device provided with a motor for driving the mold clamping mechanism, wherein the mold platen is brought into a mold touch position in the mold closing process. A mold clamping for calculating a calculated mold clamping force from means for obtaining energy generated by the motor from reaching the mold clamping completion position, and energy obtained by the means and an elastic constant of the mold clamping mechanism. A mold clamping force measuring device for a mold clamping device, comprising: a force calculating means.

請求項２に係る発明は、型締機構を駆動するモータを備えた型締装置の型締力測定装置であって、該型締機構が型開き工程において型盤が型開きを開始してから金型タッチ位置に到達するまでに前記モータが発電したエネルギーを求める手段と、該エネルギーを求める手段により求められたエネルギーと該型締機構の弾性定数とから算出型締力を算出する型締力算出手段と、を有することを特徴とする型締装置の型締力測定装置である。   The invention according to claim 2 is a mold clamping force measuring device of a mold clamping device provided with a motor for driving the mold clamping mechanism, after the mold platen starts the mold opening in the mold opening process. A mold clamping force for calculating a calculated mold clamping force from means for obtaining energy generated by the motor before reaching the mold touch position, energy obtained by the means for obtaining the energy, and an elastic constant of the mold clamping mechanism. A mold clamping force measuring device for a mold clamping device, comprising: a calculating means.

請求項３に係る発明は、前記型締機構は型締力を測定する型締力センサを有し、該型締力センサによって検出された検出型締力と、前記型締力算出手段により算出された算出型締力と、該検出型締力と該算出型締力との差を算出する偏差型締力算出手段と、該偏差型締力算出手段により算出された型締力の差があらかじめ設定された許容範囲を超えた際に警告を発生する警告発生手段と、を備えたことを特徴とする請求項１または２のいずれか１つに記載の型締装置の型締力測定装置である。
請求項４に係る発明は、前記エネルギーは、前記モータのトルクと回転角度との積を積分して求めることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の型締装置の型締力測定装置である。 According to a third aspect of the present invention, the mold clamping mechanism has a mold clamping force sensor for measuring the mold clamping force, and the detected mold clamping force detected by the mold clamping force sensor is calculated by the mold clamping force calculating means. A difference between the calculated mold clamping force, a deviation mold clamping force calculating means for calculating a difference between the detected mold clamping force and the calculated mold clamping force, and a difference between the mold clamping forces calculated by the deviation mold clamping force calculating means. 3. A mold clamping force measuring device for a mold clamping device according to claim 1, further comprising a warning generating means for generating a warning when a preset allowable range is exceeded. It is.
The invention according to claim 4 is characterized in that the energy is obtained by integrating a product of a torque and a rotation angle of the motor. It is a tightening force measuring device.

請求項５に係る発明は、前記型締機構の弾性定数は、前記型締機構が型閉じ工程において型盤が金型タッチ位置に到達してから型締完了位置に到達するまでに前記モータが発生したエネルギーと前記型締機構に取り付けられた型締力センサで測定された型締力とから求めることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の型締装置の型締力測定装置である。
請求項６に係る発明は、前記型締機構の弾性定数は、前記型締機構が型開き工程において型盤が型開きを開始してから金型がタッチ位置に到達するまでに前記モータが発電したエネルギーと前記型締機構に取り付けられた型締力センサで測定された測定型締力とから求めることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の型締装置の型締力測定装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, the elastic constant of the mold clamping mechanism is such that the motor is operated by the mold clamping mechanism until the mold clamping completion position is reached after the mold plate reaches the mold touch position in the mold closing process. The mold clamping of the mold clamping apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the mold clamping apparatus is obtained from the generated energy and a mold clamping force measured by a mold clamping force sensor attached to the mold clamping mechanism. Force measuring device.
According to a sixth aspect of the present invention, the elastic constant of the mold clamping mechanism is determined so that the motor generates electric power after the mold clamping mechanism starts the mold opening in the mold opening process until the mold reaches the touch position. The mold clamping of the mold clamping apparatus according to any one of claims 1 to 4, which is obtained from the measured energy and a measured mold clamping force measured by a mold clamping force sensor attached to the mold clamping mechanism. Force measuring device.

本発明により、型締装置の歪を蓄積する部分に直接取り付けるセンサを用いることなく、型締力を測定できる型締装置の型締力測定装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a mold clamping force measuring device for a mold clamping device that can measure a mold clamping force without using a sensor that is directly attached to a portion of the mold clamping device that accumulates strain.

以下、本発明の実施形態を図面とともに説明する。なお、下記の説明では射出成形機に用いられる型締装置を例として説明するが、本発明は射出成形機の型締装置の型締力測定装置に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, a mold clamping device used in an injection molding machine will be described as an example. However, the present invention is not limited to a mold clamping force measuring device for a mold clamping device of an injection molding machine.

図１は、型締装置の一つの例である射出成形機に用いられる型締装置１００の概要図である。固定プラテン１とリアプラテン２は、型締機構を構成する４本のタイバー４によって連結されている。固定プラテン１とリアプラテン２間には、可動プラテン３がタイバー４に案内されて移動自在に配設されている。また、固定プラテン１には固定側金型５ａが取付けられ、可動プラテン３には可動側金型５ｂが固定側金型５ａに対面して取付けられている。   FIG. 1 is a schematic diagram of a mold clamping device 100 used in an injection molding machine as an example of a mold clamping device. The stationary platen 1 and the rear platen 2 are connected by four tie bars 4 constituting a mold clamping mechanism. Between the fixed platen 1 and the rear platen 2, a movable platen 3 is guided by a tie bar 4 and is movably disposed. A fixed mold 5a is attached to the fixed platen 1, and a movable mold 5b is attached to the movable platen 3 so as to face the fixed mold 5a.

リアプラテン２と可動プラテン３間には型締機構を構成するトグル機構６が配設され、トグル機構６のクロスヘッド６ａに設けられたナット（図示せず）が、リアプラテン２に回動自在で軸方向移動不能に取付けられたボールネジ７と螺合している。型締用サーボモータ８が伝動機構１０を介してボールネジ７を駆動することにより、可動プラテン３を固定プラテン１の方向に前進、後退させて金型５ａ、５ｂの開閉、型締を行い、これによってトグル式型締装置を形成している。型閉じ動作は、可動プラテン３を固定プラテン１側に前進させる動作である。また、型開き動作は、可動プラテン３を固定プラテン１側から離す動作、つまり、後退させる動作である。型締用サーボモータ８にはパルスコーダ等の該サーボモータの回転位置（回転角度）、速度を検出する位置・速度検出器１１が取付けられている。位置・速度検出器１１からの出力信号をもとに、クロスヘッド６ａの位置、すなわちトグル機構６の状態、可動プラテン３（可動側金型５ｂ）の位置を検出できる。   A toggle mechanism 6 constituting a mold clamping mechanism is disposed between the rear platen 2 and the movable platen 3, and a nut (not shown) provided on a cross head 6 a of the toggle mechanism 6 is rotatable to the rear platen 2 and is pivoted. It is screwed with a ball screw 7 which is attached so as not to move in the direction. When the mold clamping servomotor 8 drives the ball screw 7 through the transmission mechanism 10, the movable platen 3 is moved forward and backward in the direction of the fixed platen 1, thereby opening and closing the molds 5a and 5b and clamping the mold. A toggle type clamping device is formed. The mold closing operation is an operation of moving the movable platen 3 forward to the fixed platen 1 side. The mold opening operation is an operation of moving the movable platen 3 away from the fixed platen 1 side, that is, an operation of retreating. The mold clamping servomotor 8 is provided with a position / speed detector 11 for detecting the rotation position (rotation angle) and speed of the servomotor such as a pulse coder. Based on the output signal from the position / velocity detector 11, the position of the cross head 6a, that is, the state of the toggle mechanism 6 and the position of the movable platen 3 (movable side mold 5b) can be detected.

また、タイバーナット９とギヤから構成される伝動機構（図示せず）と型厚調整用モータ１４等によって型締力調整手段を構成している。タイバー４のリアプラテン２側の端部にはネジが切られている。該ネジと螺合するタイバーナット９を、前記伝動機構（図示せず）を介して型厚調整用モータ１４によって回転駆動し、リアプラテン２をタイバー４に沿って前後進できる。   Further, a mold clamping force adjusting means is constituted by a transmission mechanism (not shown) including a tie bar nut 9 and a gear, a mold thickness adjusting motor 14 and the like. The end of the tie bar 4 on the rear platen 2 side is threaded. The tie bar nut 9 screwed with the screw is rotationally driven by the mold thickness adjusting motor 14 via the transmission mechanism (not shown), so that the rear platen 2 can move forward and backward along the tie bar 4.

型締力センサ１３は、４本あるタイバー４のうちの少なくとも一つに配設される。型締力センサ１３は、タイバー４の歪み（主に、伸び）を測定するセンサである。センサとしては例えば、歪ゲージ（ストレインゲージ）を用いることができる。タイバー４には型締の際に型締力に対応して引張力が加わり、型締力に比例してわずかではあるがタイバー４は弾性変形して伸びる。したがって、タイバー４の伸び量を型締力センサ１３により測定することで、金型５ａ，５ｂに実際に印加されている型締力を知ることができる。   The mold clamping force sensor 13 is disposed on at least one of the four tie bars 4. The mold clamping force sensor 13 is a sensor that measures distortion (mainly elongation) of the tie bar 4. As the sensor, for example, a strain gauge can be used. When the mold is clamped, a tensile force is applied to the tie bar 4 corresponding to the mold clamping force, and the tie bar 4 is elastically deformed and stretched in proportion to the mold clamping force. Therefore, by measuring the extension amount of the tie bar 4 with the mold clamping force sensor 13, the mold clamping force actually applied to the molds 5a and 5b can be known.

ここで、型締装置により型締力を発生させた場合に、可動プラテン３、トグル機構６のアーム部６ｂ、アーム支持部６ｃは、弾性変形して歪を生じる。これらの部分の歪による変形量はタイバー４の歪量に比べると少ない（例えば、特許文献１の段落「００１０」欄の記載を参照）。   Here, when a mold clamping force is generated by the mold clamping device, the movable platen 3, the arm portion 6b of the toggle mechanism 6, and the arm support portion 6c are elastically deformed to generate distortion. The amount of deformation due to the distortion of these portions is smaller than that of the tie bar 4 (see, for example, the description in the paragraph “0010” in Patent Document 1).

符号２０は、射出成形機を制御する制御装置を示しており、図１にはこの制御装置２０の要部のみを記載している。全体を制御するプロセッサ（ＣＰＵ）２１にバス３０を介してサーボモータの位置、速度、および電流（トルク）を制御する軸制御回路２２、入出力回路２４、メモリ２６、Ａ／Ｄ変換器２７、表示装置２９のインタフェース回路２８が接続されている。   Reference numeral 20 denotes a control device for controlling the injection molding machine. FIG. 1 shows only the main part of the control device 20. An axis control circuit 22, an input / output circuit 24, a memory 26, an A / D converter 27 for controlling the position, speed, and current (torque) of the servo motor via a bus 30 to a processor (CPU) 21 that controls the whole. The interface circuit 28 of the display device 29 is connected.

軸制御回路２２はプロセッサやメモリ、インタフェースなどで構成され、型締用サーボモータ８に取付けた位置・速度検出器１１からの位置、速度フィードバック信号が帰還され、さらに、型締用サーボモータ８の駆動電流を検出する電流検出器１２からの電流フィードバック信号が帰還されている。また、軸制御回路２２にはサーボアンプ２３を介して型締用サーボモータ８が接続されている。さらに、入出力回路２４にはインバータ２５を介して型厚調整用モータ１４が接続され、インタフェース２８には表示装置２９が接続されている。   The axis control circuit 22 includes a processor, a memory, an interface, and the like. The position / speed feedback signal from the position / speed detector 11 attached to the mold clamping servomotor 8 is fed back. A current feedback signal from the current detector 12 that detects the drive current is fed back. A mold clamping servomotor 8 is connected to the shaft control circuit 22 via a servo amplifier 23. Further, the mold thickness adjusting motor 14 is connected to the input / output circuit 24 via the inverter 25, and the display device 29 is connected to the interface 28.

メモリ２６には、射出成形機を制御するプログラムが格納されている。後述する型締力調整のためのアルゴリズムに示すフローチャートを基に作成したプログラムも、メモリ２６に格納されている。プロセッサ２１はこれらのプログラムに基づいて射出成形機を制御する。型締動作については、プロセッサ２１はプログラムに基づいて、移動指令を軸制御回路２２に出力する。軸制御回路２２に内蔵されるプロセッサ（図示せず）は、この移動指令と位置・速度検出器１１からの位置、速度フィードバック信号および電流検出器１２からの電流フィードバック信号に基づいて、位置、速度、および電流のフィードバック制御を行い、サーボアンプ２３を介して型締用サーボモータ８を駆動制御する。   The memory 26 stores a program for controlling the injection molding machine. A program created based on a flowchart shown in an algorithm for adjusting the clamping force described later is also stored in the memory 26. The processor 21 controls the injection molding machine based on these programs. Regarding the mold clamping operation, the processor 21 outputs a movement command to the axis control circuit 22 based on the program. A processor (not shown) built in the axis control circuit 22 determines the position and speed based on the movement command and the position / speed feedback signal from the position / speed detector 11 and the current feedback signal from the current detector 12. , And feedback control of current, and drive control of the mold clamping servomotor 8 via the servo amplifier 23 is performed.

型締用サーボモータ８の駆動により、ボールネジ７が回転し、該ボールネジ７に螺合するナット（図示せず）を有するトグル機構６のクロスヘッド６ａがボールネジ７に沿って移動し、トグル機構６が駆動され、可動プラテン３が前進し固定側金型５ａに可動側金型５ｂが当接し、さらに可動プラテン３を前進させ、トグル機構６のリンクが伸び、可動プラテン３が所定の型締完了位置に達したとき、この位置に型締用サーボモータ８は位置決めされ、型締力が発生する。   When the mold clamping servomotor 8 is driven, the ball screw 7 is rotated, and the crosshead 6a of the toggle mechanism 6 having a nut (not shown) screwed to the ball screw 7 moves along the ball screw 7, so that the toggle mechanism 6 Is driven, the movable platen 3 moves forward, the movable mold 5b comes into contact with the fixed mold 5a, further moves the movable platen 3, the link of the toggle mechanism 6 extends, and the movable platen 3 completes predetermined clamping. When the position is reached, the mold clamping servomotor 8 is positioned at this position, and a mold clamping force is generated.

すなわち、固定プラテン１とリアプラテン２はタイバー４によって連結されているから、固定側金型５ａと可動側金型５ｂが当接し、さらに可動プラテン３および可動側金型５ｂが前進したとき、該タイバー４が伸び、このタイバー４の伸びの反力によって型締力が得られる。   That is, since the fixed platen 1 and the rear platen 2 are connected by the tie bar 4, when the fixed side mold 5a and the movable side mold 5b come into contact with each other, and the movable platen 3 and the movable side mold 5b move forward, the tie bar 4 is stretched, and a clamping force is obtained by the reaction force of the tie bar 4 stretching.

そのような構造であるため、金型５ａ、５ｂを金型の厚さが異なるものに交換したときや型締力を変えるときには、型締完了位置まで可動プラテン３が前進した時に目標型締力が得られるようなタイバーの伸びが発生するようリアプラテン２の位置を変化させ、型締力を調整しなければならない。リアプラテン２の位置を変化させる場合、プロセッサ２１は入出力回路２４を介して型厚調整用モータ１４を駆動し、伝動機構（図示せず）を介してタイバーナット９を回転させてリアプラテン２の位置を変化させることができる。   Due to such a structure, when the molds 5a and 5b are exchanged for different mold thicknesses or when the mold clamping force is changed, the target mold clamping force is obtained when the movable platen 3 advances to the mold clamping completion position. Therefore, it is necessary to adjust the clamping force by changing the position of the rear platen 2 so that the tie bar is stretched so as to obtain the above. When the position of the rear platen 2 is changed, the processor 21 drives the mold thickness adjusting motor 14 via the input / output circuit 24 and rotates the tie bar nut 9 via a transmission mechanism (not shown) to position the rear platen 2. Can be changed.

リアプラテン２に位置を特定するためのセンサや型厚調整用モータ１４に回転位置を特定するためのセンサを設けずに、型厚調整用モータ１４の駆動時間（換言すると、リアプラテン２の移動時間）を制御してリアプラテン２の位置を変化させることにより、型締力の調整を行うことができる。   The drive time of the mold thickness adjusting motor 14 (in other words, the movement time of the rear platen 2) is provided without providing a sensor for specifying the position on the rear platen 2 or a sensor for specifying the rotational position on the mold thickness adjusting motor 14. The mold clamping force can be adjusted by changing the position of the rear platen 2 by controlling.

このような型締用サーボモータ８でトグル式型締機構を駆動する射出成形機では、射出成形機の自動運転中、金型５ａ、５ｂの熱膨張等によって型締力が変動する。そのため、トグル式型締装置を有する射出成形機ではこの型締力の変動を抑制し安定した型締力を得る必要がある。安定した型締力を得る制御を行うために、正確な型締力を求めなければならない。   In such an injection molding machine that drives the toggle type mold clamping mechanism with the mold clamping servomotor 8, the mold clamping force varies due to thermal expansion of the molds 5a and 5b during the automatic operation of the injection molding machine. Therefore, in an injection molding machine having a toggle type mold clamping device, it is necessary to suppress fluctuations in the mold clamping force and obtain a stable mold clamping force. In order to perform control to obtain a stable mold clamping force, an accurate mold clamping force must be obtained.

次に、型締装置の歪を蓄積する部分に直接取り付けるセンサを用いることなく型締力を測定する本発明における方法について説明する。   Next, a method in the present invention for measuring the mold clamping force without using a sensor directly attached to a portion of the mold clamping device that accumulates strain will be described.

タイバー４には型締の際に型締力に対応して引張力が加わり、型締力に比例してわずかではあるがタイバー４は伸びる。タイバー４の伸び量を型締力センサ１３により測定することで、金型５ａ，５ｂに実際に印加されている型締力を知ることができる。ここで、タイバー４は弾性変形して伸びることによって弾性エネルギーを蓄積した状態にあるとみることができる。図１で説明した型締装置１００の４本のタイバー４全体の合成した合成弾性定数をｋ、型締力をＦ、タイバーの伸び量をｘとする。そして、型締力Ｆの時にタイバーの伸び量がｘであるとすると、数１式の関係がなりたつ。   When the mold is clamped, a tensile force is applied to the tie bar 4 corresponding to the mold clamping force, and the tie bar 4 extends slightly in proportion to the mold clamping force. By measuring the extension amount of the tie bar 4 with the mold clamping force sensor 13, the mold clamping force actually applied to the molds 5a and 5b can be known. Here, it can be considered that the tie bar 4 is in a state in which elastic energy is accumulated by elastic deformation and elongation. The combined elastic constant of the entire four tie bars 4 of the mold clamping device 100 described in FIG. 1 is k, the mold clamping force is F, and the tie bar elongation is x. If the extension amount of the tie bar is x when the mold clamping force is F, the relationship expressed by Equation 1 is established.

Figure 2010099847
Figure 2010099847

また、この時の４本のタイバー４に蓄積された弾性エネルギーをｕEとすると、数２式の関係がなりたつ。 Further, if the elastic energy accumulated in the four tie bars 4 at this time is represented by u E , the relationship of Equation 2 is established.

Figure 2010099847
Figure 2010099847

ところで、型締力Ｆを生みだす際の型締用サーボモータ８が発生するエネルギーＵMは、理想的にはその全てのエネルギーが４本のタイバー４に蓄積されることが望ましい。しかし、先に述べたように、型締装置１００のトグル機構６などにも歪による弾性エネルギーとして蓄積される。そのため、上記の合成弾性定数ｋは、トグル機構６を含めた全体の弾性定数に置き換える必要がある。型締装置１００の４本のタイバー４とトグル機構６など歪によるエネルギーを蓄積する型締機構部分全体の弾性定数をＫ（以下、型締機構の弾性定数Ｋという）とみなす。型締装置１００の型締機構全体に蓄積される弾性エネルギーをＵEとし、数２式のｋをＫで置き換えると、数３式が得られる。 Meanwhile, the energy U M the mold clamping servomotor 8 upon produce clamping force F is generated, ideally it is desired that all the energy that is accumulated in the four tie bars 4. However, as described above, it is accumulated as elastic energy due to strain in the toggle mechanism 6 of the mold clamping device 100 or the like. Therefore, it is necessary to replace the synthetic elastic constant k with the entire elastic constant including the toggle mechanism 6. The elastic constant of the entire mold clamping mechanism portion that accumulates energy due to strain such as the four tie bars 4 and the toggle mechanism 6 of the mold clamping device 100 is regarded as K (hereinafter referred to as the elastic constant K of the mold clamping mechanism). When the elastic energy accumulated in the entire mold clamping mechanism of the mold clamping apparatus 100 is U E and k in the formula 2 is replaced with K, the formula 3 is obtained.

Figure 2010099847
Figure 2010099847

ところで、型締装置１００に蓄積される弾性エネルギーＵEは、型締用サーボモータ８が型締力Ｆを生みだすために発生したエネルギーＵMに等しいとみなすことができる。そうすると、数４式の関係がなりたつ。なお、ここでは、摩擦によるエネルギー損失、熱エネルギー損失の部分は少ないとして無視する。 Incidentally, the elastic energy U E accumulated in the mold clamping device 100 can be regarded as being equal to the energy U M generated for the mold clamping servomotor 8 to generate the mold clamping force F. Then, the relationship of Equation 4 is established. Here, the energy loss due to friction and the thermal energy loss are negligible and ignored.

Figure 2010099847
Figure 2010099847

型締用サーボモータ８が発生したエネルギーＵMは、数５式で表すことができる。符号Ｔは型締用サーボモータ８のトルクを表し、符号θは回転角度を表す。符号Δは差分を意味し回転角度θの前回の演算時と今回の演算時と差の角度を表す。ここで、前回と今回は、前回の時間と今回の時間、あるいは、前回の位置と今回の位置である。符号Σは積算を表わす。つまり、数５式は、エネルギーＵMは、型締用サーボモータ８の回転角度とトルクの積を位置により積分して求めることを意味している。図１で説明したように、型締用サーボモータ８の回転角度θは、位置・速度検出器１１によって検出することができる。また、型締用サーボモータ８のトルクＴは、トルク定数と駆動電流の積で求めることができる。駆動電流は電流検出器１２からの電流フィードバック信号から求めることができる。 Type energy U M servomotor 8 occurs for clamping can be expressed by equation (5). Symbol T represents the torque of the mold clamping servomotor 8, and symbol θ represents the rotation angle. The symbol Δ means a difference and represents the angle of difference between the previous calculation and the current calculation of the rotation angle θ. Here, the previous time and the current time are the previous time and the current time, or the previous position and the current position. The symbol Σ represents integration. In other words, Equation 5 means that the energy U M is obtained by integrating the product of the rotation angle and torque of the mold clamping servo motor 8 according to the position. As described with reference to FIG. 1, the rotation angle θ of the mold clamping servomotor 8 can be detected by the position / speed detector 11. Further, the torque T of the mold clamping servomotor 8 can be obtained by a product of a torque constant and a drive current. The drive current can be obtained from the current feedback signal from the current detector 12.

Figure 2010099847
Figure 2010099847

そして、数３式から数５式により数６式が得られる。数６式から解るように、型締力Ｆを型締用サーボモータ８のトルクＴと回転角度θを測定することにより求めることができる。この式を用いることによって、歪センサなどのセンサをタイバー４に取り付けることなく、型締力を測定可能であることが解る。   Then, Formula 6 is obtained from Formula 3 to Formula 5. As can be seen from the equation (6), the mold clamping force F can be obtained by measuring the torque T and the rotation angle θ of the servo motor 8 for mold clamping. By using this equation, it is understood that the clamping force can be measured without attaching a sensor such as a strain sensor to the tie bar 4.

Figure 2010099847
Figure 2010099847

ここで、型締機構の弾性定数の求め方について説明する。数６式を変形することにより数７式が得られる。ここで型締力Ｆは、型締力センサ１３を用いて実際にタイバー４の歪量を測定することにより求める。エネルギーＵMは、型締機構が型閉じ工程において可動プラテン３が金型タッチ位置から型締完了位置に到達するまでに型締用サーボモータ８が発生したエネルギー、または、型締機構が型開き工程において可動プラテン３が型締完了位置から金型タッチ位置に到達するまでに型締用サーボモータ８が発電したエネルギーである。このように、エネルギーＵMも型締力Ｆも測定可能な物理量であるのでＫを求めることができる。 Here, how to obtain the elastic constant of the mold clamping mechanism will be described. Equation 7 is obtained by modifying Equation 6. Here, the mold clamping force F is obtained by actually measuring the strain amount of the tie bar 4 using the mold clamping force sensor 13. The energy U M is the energy generated by the mold clamping servo motor 8 until the movable platen 3 reaches the mold clamping completion position from the mold touch position in the mold closing process, or the mold clamping mechanism opens the mold. This is the energy generated by the mold clamping servomotor 8 until the movable platen 3 reaches the mold touch position from the mold clamping completion position in the process. Thus, K can be obtained because the energy U M and the clamping force F are physical quantities that can be measured.

Figure 2010099847
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以上の説明では型閉じ工程、すなわち型締力を発生する工程での型締力を求める方法であったが、型開き工程、すなわち型締力を解放する工程でも同様の手法で型締力を求めることができる。この場合には、型締機構に蓄えられる弾性エネルギーが型開きする際にモータに伝達され、型締用サーボモータ８が回転することを利用する。この際、型締用サーボモータ８は外力によって回転させられるので発電機として働く。そこで、型開き工程では型閉じ工程とは反対に、型開きを開始してから金型タッチ位置に到達するまでにモータが発電したエネルギーを数５式によって求める。さらに求めたエネルギーＵMを数６式によって型締力Ｆを算出できる。 In the above description, the method for obtaining the mold clamping force in the mold closing process, that is, the process for generating the mold clamping force is described. However, in the mold opening process, that is, the process for releasing the mold clamping force, the mold clamping force is applied in the same manner. Can be sought. In this case, it is utilized that elastic energy stored in the mold clamping mechanism is transmitted to the motor when the mold is opened, and the mold clamping servo motor 8 is rotated. At this time, the mold clamping servomotor 8 is rotated by an external force and thus functions as a generator. Therefore, in the mold opening process, contrary to the mold closing process, the energy generated by the motor from the start of mold opening until reaching the mold touch position is obtained by Equation (5). Further energy U M obtained can calculate the clamping force F by equation (6) to.

次に、型閉じ工程において型締完了位置における型締力を求めるアルゴリズムを図２に示されるフローチャートを用いて説明する。ここでは、固定プラテン１の固定側金型５ａの取付面の位置を基準としリアプラテン２の方向を可動プラテン３の位置が増加する方向とする。可動プラテン３の前進とは固定プラテン１に近づく移動を意味する。可動プラテン３の後退とは固定プラテン１から離れる方向の移動を意味する。また、金型タッチ位置、可動プラテンの型締完了位置、型開き完了位置の位置情報は、あらかじめ設定されているものとする。以下、各ステップに従って説明する。   Next, an algorithm for obtaining the mold clamping force at the mold clamping completion position in the mold closing process will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Here, the direction of the rear platen 2 is defined as the direction in which the position of the movable platen 3 increases with the position of the mounting surface of the fixed mold 5a of the fixed platen 1 as a reference. The advance of the movable platen 3 means a movement approaching the fixed platen 1. The backward movement of the movable platen 3 means a movement away from the fixed platen 1. Further, the position information of the mold touch position, the mold clamping completion position of the movable platen, and the mold opening completion position is set in advance. Hereinafter, it demonstrates according to each step.

●［ステップＳＡ１］型締用サーボモータ８が発生するエネルギーＵMの値を０（ゼロ）に初期化する。
●［ステップＳＡ２］型締用サーボモータ８を駆動し、可動プラテン３を固定プラテン１側へ前進開始する。
●［ステップＳＡ３］型締用サーボモータ８に取り付けられている位置・速度検出器１１からの位置検出信号を取得する。より具体的には、位置・速度検出器１１からの制御周期毎に得られるパルス数を取得する。
●［ステップＳＡ４］ステップＳＡ３で得られた位置検出信号を元に、可動プラテン３の位置を算出する。なお、位置検出信号から可動プラテン３の位置を求めることは周知の技術である。
●［ステップＳＡ５］可動プラテン３の位置は金型タッチ位置以下であるか否かを判断し、可動プラテン３の位置が金型タッチ位置以下の場合にはステップＳＡ６に移行し、以下でなければステップＳＡ３に戻る。
●［ステップＳＡ６］ステップＳＡ３と同様に位置検出信号を取得する。さらに、型締用サーボモータ８の駆動電流を検出する電流検出器１２からの電流検出信号を取得する。
●［ステップＳＡ７］ステップＳＡ４と同様に可動プラテン３の位置を算出する。 ● initializes the value of the energy U M which [Step SA1] type clamping servomotor 8 is generated in the 0 (zero).
[Step SA2] The mold clamping servomotor 8 is driven, and the movable platen 3 starts to advance toward the fixed platen 1.
[Step SA3] A position detection signal from the position / speed detector 11 attached to the mold clamping servomotor 8 is acquired. More specifically, the number of pulses obtained for each control period from the position / velocity detector 11 is acquired.
[Step SA4] The position of the movable platen 3 is calculated based on the position detection signal obtained in step SA3. It is a well-known technique to obtain the position of the movable platen 3 from the position detection signal.
[Step SA5] It is determined whether or not the position of the movable platen 3 is equal to or lower than the mold touch position. If the position of the movable platen 3 is equal to or lower than the mold touch position, the process proceeds to Step SA6. The process returns to step SA3.
[Step SA6] A position detection signal is acquired in the same manner as in step SA3. Further, a current detection signal from the current detector 12 that detects the drive current of the mold clamping servomotor 8 is acquired.
[Step SA7] The position of the movable platen 3 is calculated in the same manner as in step SA4.

●［ステップＳＡ８］型締用サーボモータ８のトルク値を算出する。トルク値は、型締用サーボモータ８のトルク定数とステップＳＡ６で取得した電流検出信号とを用いて算出する。なお、トルク定数はモータ固有の値である。
●［ステップＳＡ９］ステップＳＡ６で取得する位置検出信号から前回の制御周期で取得した位置検出信号の差を元に型締用サーボモータ８の回転角度の差を求める。より具体的には、位置・速度検出器１１からの制御周期毎に得られるパルス数の差である。
●［ステップＳＡ１０］型締用サーボモータ８が発生するエネルギー量を、ＵM＝ＵM＋Ｔ・Δθにより算出する。Ｔ・Δθは１つの制御周期で型締用サーボモータ８が発生するエネルギーである。
●［ステップＳＡ１１］可動プラテン３の位置は型締完了位置に達したか否か判断し、達していない場合にはステップＳＡ６に戻り、達している場合にはステップＳＡ１２へ移行する。
●［ステップＳＡ１２］型締用サーボモータ８の駆動を停止し可動プラテン３の前進を停止する。
●［ステップＳＡ１３］型締機構の弾性定数ＫとステップＳＡ１０で積算して求められた型締用サーボモータ８が発生したエネルギーとから算出型締力ＦCを求める。
●［ステップＳＡ１４］ステップＳＡ１３で求められた算出型締力ＦCを表示装置２９に表示し、終了する。 [Step SA8] The torque value of the mold clamping servomotor 8 is calculated. The torque value is calculated using the torque constant of the mold clamping servomotor 8 and the current detection signal acquired in step SA6. The torque constant is a value unique to the motor.
[Step SA9] Based on the difference between the position detection signal acquired in the previous control cycle from the position detection signal acquired in Step SA6, the difference in rotation angle of the mold clamping servomotor 8 is obtained. More specifically, it is the difference in the number of pulses obtained for each control cycle from the position / velocity detector 11.
[Step SA10] The amount of energy generated by the mold clamping servomotor 8 is calculated by U M = U M + T · Δθ. T · Δθ is energy generated by the mold clamping servomotor 8 in one control cycle.
[Step SA11] It is determined whether or not the position of the movable platen 3 has reached the mold clamping completion position. If not, the process returns to Step SA6, and if it has reached, the process proceeds to Step SA12.
[Step SA12] The drive of the mold clamping servomotor 8 is stopped and the advance of the movable platen 3 is stopped.
[Step SA13] The calculated mold clamping force F C is obtained from the elastic constant K of the mold clamping mechanism and the energy generated by the mold clamping servo motor 8 obtained by integration in Step SA10.
● [Step SA14] displayed on the display device 29 calculates clamping force F C determined in step SA13, it ends.

次に、型開き工程において型締完了位置における型締力を求めるアルゴリズムを図３に示されるフローチャートを用いて説明する。型開き工程において、型締用サーボモータ８は発電することになり、図３のフローチャートではこの発電したエネルギーを求める。ここでは、固定プラテン１の固定側金型５ａの取付面の位置を基準とし、リアプラテン２の方向を位置が増加する方向とする。可動プラテン３の前進とは固定プラテン１に近づく移動を意味する。可動プラテン３の後退とは固定プラテン１から離れる方向の移動を意味する。また、金型タッチ位置、可動プラテンの型締完了位置の位置情報は、あらかじめ設定されているものとする。以下、各ステップに従って説明する。   Next, an algorithm for obtaining the mold clamping force at the mold clamping completion position in the mold opening process will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the mold opening process, the mold clamping servo motor 8 generates power, and the generated energy is obtained in the flowchart of FIG. Here, the direction of the rear platen 2 is defined as the direction in which the position increases, with the position of the mounting surface of the fixed mold 5a of the fixed platen 1 as a reference. The advance of the movable platen 3 means a movement approaching the fixed platen 1. The backward movement of the movable platen 3 means a movement away from the fixed platen 1. Further, it is assumed that the position information of the mold touch position and the mold clamping completion position of the movable platen is set in advance. Hereinafter, it demonstrates according to each step.

●［ステップＳＢ１］型締用サーボモータ８が発電するエネルギーＵMの値を０（ゼロ）に初期化する。
●［ステップＳＢ２］型締用サーボモータ８を駆動し、可動プラテン３をリアプラテン２側へ後退開始する。
●［ステップＳＢ３］型締用サーボモータ８に取り付けられている位置・速度検出器１１からの位置検出信号を取得する。より具体的には、位置・速度検出器１１からの制御周期毎に得られるパルス数を取得する。さらに、発電機として働く型締用サーボモータ８からの発電電流を検出する電流検出器１２からの電流検出信号を取得する。
●［ステップＳＢ４］型締用サーボモータ８のトルク値を算出する。トルク値は、型締用サーボモータ８のトルク定数とステップＳＢ３で取得した電流検出信号とを用いて算出する。
●［ステップＳＢ５］ステップＳＢ３で取得した位置検出信号から前回の制御周期で取得した位置検出信号の差を元に型締用サーボモータ８の回転角度の差を求める。より具体的には、位置・速度検出器１１からの制御周期毎に得られるパルス数の差である。 ● [Step SB1] type clamping servomotor 8 initializes the value to 0 (zero) of the energy U M for power generation.
[Step SB2] The mold clamping servomotor 8 is driven, and the movable platen 3 starts to move backward toward the rear platen 2.
[Step SB3] A position detection signal from the position / speed detector 11 attached to the mold clamping servomotor 8 is acquired. More specifically, the number of pulses obtained for each control period from the position / velocity detector 11 is acquired. Further, a current detection signal from the current detector 12 that detects a generated current from the mold clamping servomotor 8 that functions as a generator is acquired.
[Step SB4] The torque value of the mold clamping servomotor 8 is calculated. The torque value is calculated using the torque constant of the mold clamping servomotor 8 and the current detection signal acquired in step SB3.
[Step SB5] The difference in rotation angle of the mold clamping servo motor 8 is obtained based on the difference between the position detection signal acquired in the previous control cycle from the position detection signal acquired in Step SB3. More specifically, it is the difference in the number of pulses obtained for each control cycle from the position / velocity detector 11.

●［ステップＳＢ６］型締用サーボモータ８が発生するエネルギー量を、ＵM＝ＵM＋Ｔ・Δθにより算出する。Ｔ・Δθは１つの制御周期で型締用サーボモータ８が発電するエネルギーである。
●［ステップＳＢ７］ステップＳＢ３で得られた位置検出信号を元に、可動プラテン３の位置を算出する。なお、位置検出信号から可動プラテン３の位置を求めることは周知の技術である。
●［ステップＳＢ８］可動プラテン３の位置は金型タッチ位置以下であるか否かを判断し、可動プラテン３の位置が金型タッチ位置以下の場合にはステップＢ３に戻り、以下でなければステップＳＢ９へ移行する。
●［ステップＳＢ９］型締用サーボモータ８に取り付けられている位置・速度検出器１１からの位置検出信号を取得する。より具体的には、位置・速度検出器１１からの制御周期毎に得られるパルス数を取得する。
●［ステップＳＢ１０］ステップＳＢ９で得られた位置検出信号を元に、可動プラテン３の位置を算出する。 [Step SB6] The amount of energy generated by the mold clamping servomotor 8 is calculated by U M = U M + T · Δθ. T · Δθ is energy generated by the mold clamping servomotor 8 in one control cycle.
[Step SB7] The position of the movable platen 3 is calculated based on the position detection signal obtained in step SB3. It is a well-known technique to obtain the position of the movable platen 3 from the position detection signal.
[Step SB8] It is determined whether or not the position of the movable platen 3 is equal to or smaller than the mold touch position. If the position of the movable platen 3 is equal to or smaller than the mold touch position, the process returns to Step B3. The process proceeds to SB9.
[Step SB9] A position detection signal from the position / speed detector 11 attached to the mold clamping servomotor 8 is acquired. More specifically, the number of pulses obtained for each control period from the position / velocity detector 11 is acquired.
[Step SB10] The position of the movable platen 3 is calculated based on the position detection signal obtained in step SB9.

●［ステップＳＢ１１］可動プラテン３の位置は型開き完了位置に達したか否か判断し、達していない場合にはステップＳＢ９に戻り、達している場合にはステップＳＢ１２へ移行する。
●［ステップＳＢ１２］型締用サーボモータ８の駆動を停止し可動プラテン３の後退を停止する。
●［ステップＳＢ１３］型締機構の弾性定数ＫとステップＳＢ６で積算して求められた型締用サーボモータ８が発生したエネルギーとから算出型締力ＦCを求める。
●［ステップＳＢ１４］ステップＳＢ１３で求められた算出型締力ＦCを表示装置２９に表示し、終了する。 [Step SB11] It is determined whether or not the position of the movable platen 3 has reached the mold opening completion position. If not, the process returns to Step SB9, and if it has reached, the process proceeds to Step SB12.
[Step SB12] The driving of the mold clamping servo motor 8 is stopped and the backward movement of the movable platen 3 is stopped.
[Step SB13] The calculated mold clamping force F C is obtained from the elastic constant K of the mold clamping mechanism and the energy generated by the mold clamping servo motor 8 obtained by integration in step SB6.
[Step SB14] The calculated mold clamping force F C obtained in Step SB13 is displayed on the display device 29, and the process ends.

上述した図２、図３に示されるアルゴリズムにより、算出型締力ＦCは型締装置１００に型締力センサ１３からの信号を用いることなく求められる。したがって、歪ゲージのような型締力センサ１３を型締装置１００に取り付ける必要がなくなり、特許文献１や特許文献２が課題としていた歪ゲージの位置ずれやセンサとタイバーのすべりによって生じる型締力測定の不正確さを回避することができる。 Figure 2 described above, the algorithm shown in Figure 3, calculated clamping force F C is obtained without using the signals from Katashimeryoku sensor 13 to the clamping device 100. Therefore, it is not necessary to attach the mold clamping force sensor 13 such as a strain gauge to the mold clamping apparatus 100, and the mold clamping force generated by the displacement of the strain gauge and the slip of the sensor and the tie bar, which are the problems of Patent Documents 1 and 2. Measurement inaccuracies can be avoided.

さらに、型締力測定の測定精度を重視し歪ゲージなどの型締力センサ１３を用いる場合にも、本発明の型締力測定装置を併用することにより歪ゲージなどの型締力センサ１３が正常に動作しているかを監視することが可能である。そこで、型締力センサが正常に動作しているかを監視するアルゴリズムのフローチャートを図４と図５に示す。   Further, when the mold clamping force sensor 13 such as a strain gauge is used with emphasis on the measurement accuracy of mold clamping force measurement, the mold clamping force sensor 13 such as a strain gauge can be obtained by using the mold clamping force measuring device of the present invention in combination. It is possible to monitor whether it is operating normally. Therefore, FIGS. 4 and 5 show flowcharts of algorithms for monitoring whether the mold clamping force sensor is operating normally.

図４のフローチャートは図２に示される型閉じ工程に対応するものである。図４のフローチャートについて説明すると、図４のフローチャートのステップＳＣ１からステップＳＣ１３の各ステップは、図２のフローチャートのステップＳＡ１からステップＳＡ１３にそれぞれ対応する。   The flowchart of FIG. 4 corresponds to the mold closing process shown in FIG. 4 will be described. Steps SC1 to SC13 in the flowchart of FIG. 4 correspond to steps SA1 to SA13 of the flowchart of FIG.

●［ステップＳＣ１４］型締装置１００のタイバー４に固定されている型締力センサ１３からの出力信号をもとに検出型締力ＦSを取得する。
●［ステップＳＣ１５］算出型締力ＦCと検出型締力ＦSの差の絶対値が型締力監視幅ＦBより小さいか否かを判断し、小さい場合にはステップＳＣ１７へ移行し、小さくない場合にはステップＳＣ１６へ移行する。なお、型締力監視幅ＦBはあらかじめ設定した値である。
●［ステップＳＣ１６］型締力センサ１３からの出力によって求めた検出型締力ＦSに異常があると判断し警告信号を出力する。
●［ステップＳＣ１７］算出型締力ＦCおよび検出型締力ＦSを表示装置２９に表示し、終了する。算出型締力ＦCは、ステップＳＣ１３で算出されたものである。検出型締力ＦSはステップＳＣ１４で取得されたものである。ステップＳＣ１６で出力された警告信号に基づいて警告表示を表示するようにしてもよい。 [Step SC14] The detected clamping force F S is acquired based on the output signal from the clamping force sensor 13 fixed to the tie bar 4 of the clamping device 100.
[Step SC15] It is determined whether or not the absolute value of the difference between the calculated mold clamping force F C and the detected mold clamping force F S is smaller than the mold clamping force monitoring width F B. If smaller, the process proceeds to Step SC17. If not, the process proceeds to step SC16. Incidentally, the clamping force monitoring width F B is a preset value.
[Step SC16] It is determined that there is an abnormality in the detected mold clamping force F S obtained from the output from the mold clamping force sensor 13, and a warning signal is output.
[Step SC17] The calculated mold clamping force F C and the detected mold clamping force F S are displayed on the display device 29, and the process ends. Calculating clamping force F C are those calculated in step SC13. The detected mold clamping force F S is obtained in step SC14. A warning display may be displayed based on the warning signal output in step SC16.

次に、図５のフローチャートを説明する。図５のフローチャートの途中からは図３に示される型開き工程に対応するものである。
●［ステップＳＤ１］型締用サーボモータ８を駆動し、可動プラテン３を固定プラテン１側へ前進開始する。
●［ステップＳＤ２］可動プラテン３の位置は型締完了位置に達したか否か判断し、達していない場合には可動プラテン３の位置が型締完了位置に達するまで可動プラテン３の前進移動を継続する。
●［ステップＳＤ３］型締用サーボモータ８の駆動を停止し可動プラテン３の前進を停止する。
●［ステップＳＤ４］型締装置１００のタイバー４に固定されている型締力センサ１３からの出力信号をもとに検出型締力ＦSを取得する。
●［ステップＳＤ５］射出成形の射出工程・保圧工程・冷却工程を開始する。
●［ステップＳＤ６］射出成形の射出工程・保圧工程・冷却工程が終了か否か判断し、前記工程が終了するまで待つ。 Next, the flowchart of FIG. 5 will be described. 5 corresponds to the mold opening process shown in FIG. 3 from the middle of the flowchart of FIG.
[Step SD1] The mold clamping servomotor 8 is driven, and the movable platen 3 starts to advance toward the fixed platen 1 side.
[Step SD2] It is determined whether or not the position of the movable platen 3 has reached the mold clamping completion position. If not, the movable platen 3 is moved forward until the position of the movable platen 3 reaches the mold clamping completion position. continue.
[Step SD3] The drive of the mold clamping servomotor 8 is stopped and the advance of the movable platen 3 is stopped.
[Step SD4] The detected mold clamping force F S is acquired based on the output signal from the mold clamping force sensor 13 fixed to the tie bar 4 of the mold clamping apparatus 100.
[Step SD5] The injection molding injection process, pressure holding process, and cooling process are started.
[Step SD6] It is determined whether or not the injection molding, pressure holding and cooling processes of injection molding are completed, and the process waits until the processes are completed.

●［ステップＳＤ７］型締用サーボモータ８が発電するエネルギーＵMの値を０（ゼロ）に初期化する。
●［ステップＳＤ８］型締用サーボモータ８を駆動し、可動プラテン３をリアプラテン２側へ後退開始する。
●［ステップＳＤ９］型締用サーボモータ８に取り付けられている位置・速度検出器１１からの位置検出信号を取得する。より具体的には、位置・速度検出器１１からの制御周期毎に得られるパルス数を取得する。さらに、発電機として働く型締用サーボモータ８からの発電電流を検出する電流検出器１２からの電流検出信号を取得する。
●［ステップＳＤ１０］型締用サーボモータ８のトルク値を算出する。トルク値は、型締用サーボモータ８のトルク定数とステップＳＤ９で取得した電流検出信号とを用いて算出する。
●［ステップＳＤ１１］ステップＳＤ９で取得した位置検出信号から前回の制御周期で取得した位置検出信号の差を元に型締用サーボモータ８の回転角度の差を求める。より具体的には、位置・速度検出器１１からの制御周期毎に得られるパルス数の差である。 ● initializes the value of the energy U M which [Step SD7] type clamping servomotor 8 generates power to 0 (zero).
[Step SD8] The mold clamping servomotor 8 is driven, and the movable platen 3 starts to retract toward the rear platen 2.
[Step SD9] A position detection signal from the position / speed detector 11 attached to the mold clamping servomotor 8 is acquired. More specifically, the number of pulses obtained for each control period from the position / velocity detector 11 is acquired. Further, a current detection signal from the current detector 12 that detects a generated current from the mold clamping servomotor 8 that functions as a generator is acquired.
[Step SD10] The torque value of the mold clamping servomotor 8 is calculated. The torque value is calculated using the torque constant of the mold clamping servomotor 8 and the current detection signal acquired in step SD9.
[Step SD11] Based on the difference between the position detection signal acquired in the previous control cycle from the position detection signal acquired in Step SD9, the difference in rotation angle of the servomotor 8 for mold clamping is obtained. More specifically, it is the difference in the number of pulses obtained for each control cycle from the position / velocity detector 11.

●［ステップＳＤ１２］型締用サーボモータ８が発生するエネルギー量を、ＵM＝ＵM＋Ｔ・Δθにより算出する。Ｔ・Δθは１つの制御周期で型締用サーボモータ８が発電するエネルギーである。
●［ステップＳＤ１３］ステップＳＤ９で得られた位置検出信号を元に、可動プラテン３の位置を算出する。なお、位置検出信号から可動プラテン３の位置を求めることは周知の技術である。
●［ステップＳＤ１４］可動プラテン３の位置は金型タッチ位置以下であるか否かを判断し、可動プラテン３の位置が金型タッチ位置以下の場合にはステップＳＤ９に戻り、以下でなければステップＳＤ１５へ移行する。 [Step SD12] The amount of energy generated by the mold clamping servomotor 8 is calculated by U M = U M + T · Δθ. T · Δθ is energy generated by the mold clamping servomotor 8 in one control cycle.
[Step SD13] The position of the movable platen 3 is calculated based on the position detection signal obtained in step SD9. It is a well-known technique to obtain the position of the movable platen 3 from the position detection signal.
[Step SD14] It is determined whether or not the position of the movable platen 3 is equal to or smaller than the mold touch position. If the position of the movable platen 3 is equal to or smaller than the mold touch position, the process returns to step SD9. Move to SD15.

●［ステップＳＤ１５］型締用サーボモータ８に取り付けられている位置・速度検出器１１からの位置検出信号を取得する。より具体的には、位置・速度検出器１１からの制御周期毎に得られるパルス数を取得する。
●［ステップＳＤ１６］ステップＳＤ１５で得られた位置検出信号を元に、可動プラテン３の位置を算出する。 [Step SD15] A position detection signal from the position / speed detector 11 attached to the mold clamping servomotor 8 is acquired. More specifically, the number of pulses obtained for each control period from the position / velocity detector 11 is acquired.
[Step SD16] The position of the movable platen 3 is calculated based on the position detection signal obtained in step SD15.

●［ステップＳＤ１７］可動プラテン３の位置は型開完了位置に達したか否か判断し、達していない場合にはステップＳＤ１５に戻り、達している場合にはステップＳＤ１８へ移行する。
●［ステップＳＤ１８］型締用サーボモータ８の駆動を停止し可動プラテン３の後退を停止する。
●［ステップＳＤ１９］型締機構の弾性定数ＫとステップＳＤ１２で積算して求められた型締用サーボモータ８が発電したエネルギーとから算出型締力ＦCを求める。 [Step SD17] It is determined whether or not the position of the movable platen 3 has reached the mold opening completion position. If not, the process returns to step SD15, and if it has reached, the process proceeds to step SD18.
[Step SD18] The drive of the mold clamping servomotor 8 is stopped and the backward movement of the movable platen 3 is stopped.
[Step SD19] A calculated mold clamping force F C is obtained from the elastic constant K of the mold clamping mechanism and the energy generated by the mold clamping servomotor 8 obtained by integration in Step SD12.

●［ステップＳＤ２０］算出型締力ＦCと検出型締力ＦSの差の絶対値が型締力監視幅ＦBより小さいか否かを判断し、小さい場合にはステップＳＤ２２へ移行し、小さくない場合にはステップＳＤ２１へ移行する。なお、型締力監視幅ＦBはあらかじめ設定した値である。
●［ステップＳＤ２１］型締力センサ１３からの出力によって求めた検出型締力ＦSに異常があると判断し警告信号を出力し、ステップＳＤ２２へ移行する。
●［ステップＳＤ２２］算出型締力ＦCおよび検出型締力ＦSを表示装置２９に表示し、終了する。算出型締力ＦCはステップＳＤ１９で算出されたものである。検出型締力ＦSはステップＳＤ４で取得されたものである。ステップＳＤ２１で出力された警告信号に基づいて警告表示を表示するようにしてもよい。
なお、本実施例ではトグル式の型締装置における型締力測定装置について記載したが、同様の手法を直圧式型締装置に適用することもできる。 [Step SD20] It is determined whether or not the absolute value of the difference between the calculated mold clamping force F C and the detected mold clamping force F S is smaller than the mold clamping force monitoring width F B. If smaller, the process proceeds to Step SD22. If not, the process proceeds to step SD21. Incidentally, the clamping force monitoring width F B is a preset value.
[Step SD21] It is determined that the detected mold clamping force F S obtained from the output from the mold clamping force sensor 13 is abnormal, a warning signal is output, and the process proceeds to Step SD22.
[Step SD22] The calculated mold clamping force F C and the detected mold clamping force F S are displayed on the display device 29, and the process ends. Calculating clamping force F C are those calculated in step SD19. The detection mold clamping force F S is obtained in step SD4. A warning display may be displayed based on the warning signal output in step SD21.
In the present embodiment, the mold clamping force measuring device in the toggle type mold clamping device is described, but the same method can be applied to the direct pressure type mold clamping device.

型締装置の一つの例である射出成形機に用いられる型締装置の概要図である。It is a schematic diagram of the mold clamping apparatus used for the injection molding machine which is one example of the mold clamping apparatus. 型閉じ工程において型締力を求めるアルゴリズムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the algorithm which calculates | requires a mold clamping force in a mold closing process. 型開き工程において型締力を求めるアルゴリズムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the algorithm which calculates | requires a mold clamping force in a mold opening process. 型閉じ工程において型締力の警告を発するステップを含むフローチャートである。It is a flowchart including the step which issues the warning of mold clamping force in a mold closing process. 型開き工程において型締力の警告を発するステップを含むフローチャートである。It is a flowchart including the step which issues the warning of a mold clamping force in a mold opening process.

符号の説明Explanation of symbols

ｋ ４本のタイバーの合成弾性定数
Ｋ 型締機構の弾性定数
ＵM 型締用サーボモータ８が発生するエネルギー
ＦC 算出型締力
ＦS 検出型締力
ＦB 型締力監視幅
１００ 型締装置 k Composite elastic constant of 4 tie bars K Elastic constant of mold clamping mechanism U Energy generated by M mold clamping servo motor 8 F C calculation mold clamping force F S detection mold clamping force F B mold clamping force monitoring width 100 Mold clamping apparatus

Claims (6)

型締機構を駆動するモータを備えた型締装置の型締力測定装置であって、
該型締機構が型閉じ工程において型盤が金型タッチ位置に到達してから型締完了位置に到達するまでに前記モータが発生したエネルギーを求める手段と、
該手段により求められたエネルギーと該型締機構の弾性定数とから算出型締力を算出する型締力算出手段と、
を有することを特徴とする型締装置の型締力測定装置。 A mold clamping force measuring device of a mold clamping device having a motor for driving a mold clamping mechanism,
Means for obtaining energy generated by the motor from when the mold platen reaches the mold touch position in the mold closing process until it reaches the mold clamping completion position;
A mold clamping force calculating means for calculating a calculated mold clamping force from the energy obtained by the means and an elastic constant of the mold clamping mechanism;
A mold clamping force measuring device for a mold clamping device, comprising: 型締機構を駆動するモータを備えた型締装置の型締力測定装置であって、
該型締機構が型開き工程において型盤が型開きを開始してから金型タッチ位置に到達するまでに前記モータが発電したエネルギーを求める手段と、
該エネルギーを求める手段により求められたエネルギーと該型締機構の弾性定数とから算出型締力を算出する型締力算出手段と、
を有することを特徴とする型締装置の型締力測定装置。 A mold clamping force measuring device of a mold clamping device having a motor for driving a mold clamping mechanism,
Means for obtaining energy generated by the motor from the start of mold opening in the mold opening process until the mold touch position is reached by the mold clamping mechanism;
A mold clamping force calculating means for calculating a calculated mold clamping force from the energy obtained by the means for obtaining the energy and an elastic constant of the mold clamping mechanism;
A mold clamping force measuring device for a mold clamping device, comprising: 前記型締機構は型締力を測定する型締力センサを有し、
該型締力センサによって検出された検出型締力と、
前記型締力算出手段により算出された算出型締力と、
該検出型締力と該算出型締力との差を算出する偏差型締力算出手段と、
該偏差型締力算出手段により算出された型締力の差があらかじめ設定された許容範囲を超えた際に警告を発生する警告発生手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２のいずれか１つに記載の型締装置の型締力測定装置。 The mold clamping mechanism has a mold clamping force sensor for measuring a mold clamping force,
A detected mold clamping force detected by the mold clamping force sensor;
A calculated mold clamping force calculated by the mold clamping force calculating means;
Deviation mold clamping force calculating means for calculating a difference between the detected mold clamping force and the calculated mold clamping force;
Warning generation means for generating a warning when the difference in mold clamping force calculated by the deviation mold clamping force calculation means exceeds a preset allowable range;
The mold clamping force measuring device for a mold clamping device according to any one of claims 1 and 2, further comprising: 前記エネルギーは、前記モータのトルクと回転角度との積を積分して求めることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の型締装置の型締力測定装置。   4. The mold clamping force measuring device for a mold clamping device according to claim 1, wherein the energy is obtained by integrating a product of a torque and a rotation angle of the motor. 前記型締機構の弾性定数は、前記型締機構が型閉じ工程において型盤が金型タッチ位置に到達してから型締完了位置に到達するまでに前記モータが発生したエネルギーと前記型締機構に取り付けられた型締力センサで測定された型締力とから求めることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の型締装置の型締力測定装置。   The elastic constant of the mold clamping mechanism includes the energy generated by the motor from the time when the mold platen reaches the mold touch position in the mold closing process until the mold clamping completion position is reached, and the mold clamping mechanism. The mold clamping force measuring device for a mold clamping device according to any one of claims 1 to 4, wherein the mold clamping force is measured from a mold clamping force measured by a mold clamping force sensor attached to the mold clamping device. 前記型締機構の弾性定数は、前記型締機構が型開き工程において型盤が型開きを開始してから金型がタッチ位置に到達するまでに前記モータが発電したエネルギーと前記型締機構に取り付けられた型締力センサで測定された測定型締力とから求めることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の型締装置の型締力測定装置。   The elastic constant of the mold clamping mechanism is determined by the energy generated by the motor and the mold clamping mechanism until the mold reaches the touch position after the mold platen starts the mold opening in the mold opening process. The mold clamping force measuring device for a mold clamping device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the mold clamping force is obtained from a measured mold clamping force measured by an attached mold clamping force sensor.
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