JP2706608B2 - 射出圧縮成形方法及びトグル式型締装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出圧縮成形方法及び
トグル式型締装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の射出圧縮成形装置としては、特開
昭６１−２５３５２０号公報に示されるようなものがあ
る。これに示される射出圧縮成形装置は、いわゆる直動
形といわれるもので、型締用シリンダのピストンロッド
に可動盤が直接取り付けられている。すなわち、可動盤
はピストンロッドと同じ速度（同じ移動量）で移動させ
られるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の直動形の射出圧縮成形装置には、可動盤の
位置制御を行うのが面倒であるという問題点がある。す
なわち、射出圧縮成形においては、金型キャビティに供
給された溶融樹脂に対してキャビティ容積を減少させる
圧縮工程において、可動盤を段階的に前進させることに
よって段階的に圧縮力を加えることが必要な場合があっ
たり、圧縮成形による成形品のひずみを取り除くため
に、成形途中でキャビティ容積をわずかに増大させる工
程（ひずみ取り工程）が必要な場合があったりするの
で、このような可動盤の位置を制御するために、可動盤
の位置を精密に検知する高精度のセンサや、可動盤を所
定の位置で停止させるための高精度の流量制御装置が必
要になり、可動盤の位置制御を行うのが面倒なことにな
る。本発明はこのような課題を解決することを目的とし
ている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、トグル機構の
クロスヘッド側の位置を測定し、トグル機構のストロー
ク縮小作用を利用してクロスヘッドの位置に応じて可動
盤位置を制御することにより上記課題を解決する。すな
はち、本発明の射出圧縮成形方法は、トグル機構のクロ
スヘッドを介して金型を閉鎖方向に移動させる型閉工程
と、型閉中に所定量の溶融樹脂を金型キャビティに射出
する射出工程と、クロスヘッドをあらかじめ決定したス
トローク位置まで前進させることにより溶融樹脂を圧縮
して成形品とする圧縮工程と、クロスヘッドを最終スト
ローク位置よりも後方の所定の後退位置まで移動させる
ことにより成形品のひずみ取りを行うひずみ取り工程
と、型開して成形品を取り出す成形品取出工程とを有
し、型閉動作を開始した後、金型キャビティに溶融樹脂
を射出し、トグル機構のクロスヘッドを所定位置まで前
進させることにより、対応する位置に可動盤を位置させ
て金型キャビティ内の溶融樹脂を圧縮するようにしたこ
とを特徴とする。なお、圧縮工程が、１段圧縮からｎ段
圧縮まで複数のストローク位置において実行されるよう
にしてもよい。また本発明のトグル式型締装置は、油圧
源（１４）から主配管（２１）、流量調整弁（１６）、
主切換弁（１８）、及び第１配管（２３）を通って型締
シリンダ（１０）の型締側油室（１０ｂ）に油圧を供給
するとともに型開側油室（１０ｃ）から第２配管（２
５）、及び主切換弁（１８）を通ってタンク（２９）に
戻り油を開放することによりトグル機構（１２）を介し
て型締を行うものを対象にしており、主切換弁（１８）
と型締シリンダ（１０）の型締側油室（１０ｂ）とを連
通する第１配管（２３）中に設けられた第１パイロット
チェック弁（１７）と、第１配管（２３）と第１パイロ
ットチェック弁（１７）のパイロットポート（１７ａ）
とを連通する第１パイロット配管（３１）と、第１パイ
ロット配管（３１）に設けられた第１切換弁（１３）
と、主切換弁（１８）と型締シリンダ（１０）の型開側
油室（１０ｃ）とを連通する第２配管（２５）中に設け
られた第２パイロットチェック弁（１９）と、第２配管
（２５）と第２パイロットチェック弁（１９）のパイロ
ットポート（１９ａ）とを連通する第２パイロット配管
（３３）と、第２パイロット配管（３３）に設けられた
第２切換弁（１５）と、第１パイロット配管（３１）の
第１パイロットチェック弁（１７）が設けられた位置よ
りも主切換弁（１８）側に設けられた分岐配管（２７）
と、分岐配管（２７）に下流側に向かって順次設けられ
た可変の絞り弁（２２）及び第３切換弁（１１）と、ト
グル機構（１２）のクロスヘッド（１２ａ）側の位置を
検出可能な位置セン サ（２４）と、制御器（２６）
と、を有しており、制御器（２６）には、あらかじめ決
定したクロスヘッド（１２ａ）の設定ひずみ取り位置が
記憶されているとともに位置センサ（２４）からの測定
位置の信号が入力されており、制御器（２６）は、トグ
ル機構（１２）のクロスヘッド（１２ａ）が所定の前進
限度位置に達した後、第３切換弁（１１）に第１分岐配
管（２７）をタンク（２９）と連通する位置に切り換え
るように指令信号を出力するとともに測定位置と設定位
置との比較を開始し、両位置が一致した時点で、第１切
換弁（１３）にパイロットポート連通位置に切り換える
ように指令信号を出力するように構成されている。な
お、かっこ内の符号は実施例の対応する部材を示す。

【０００５】

【作用】型閉動作を開始し、型閉動作中、金型キャビテ
ィ内に溶融樹脂を射出し、トグル機構のクロスヘッドを
所定位置まで前進させることにより、対応する位置に可
動盤を位置させて金型キャビティ内の溶融樹脂を圧縮す
る。トグル機構が伸長しきった状態で溶融樹脂には最大
圧縮力が作用したことになり、圧縮成形が行われる。圧
縮成形後にひずみ取り工程が必要な場合には、クロスヘ
ッドを所定位置まで後退させることにより、可動盤を所
定量だけ後退させる。可動盤の移動量は、クロスヘッド
の移動量に力倍率（通常５０〜６０程度）の逆数を乗じ
た小さい移動量となる。したがって、高精度の位置セン
サ及び高精度の流量制御装置を用いないでも、通常の精
度の位置センサを用いてクロスヘッドの位置を制御する
ことにより、金型を所望の位置に精度よく位置させるこ
とができる。

【０００６】

【実施例】図１に本発明の実施例を示す。固定盤３２と
対向する位置に型締ハウジング３４が配置されている。
固定盤３２及び型締ハウジング３４の中間に可動盤３０
が配置されている。型締ハウジング３４と可動盤３０と
は、トグル機構１２によって連結されている。すなわち
トグル機構１２の複数のリンクは、これらの一端側が型
締ハウジング３４とそれぞれ連結されており、また他端
側が可動盤３０とそれぞれ連結されている。固定盤３２
と型締ハウジング３４とは、４本のタイバー３６（ただ
し図中には２本しか見えていない）によって連結されて
いる。タイバー３６は、それぞれ可動盤３０を貫通して
いる。すなわち、可動盤３０は、タイバー３６によって
軸方向の移動を案内されている。可動盤３０には可動側
金型３８が固定されており、また固定盤３２には固定側
金型４０が固定されている。型締ハウジング３４には、
型締シリンダ１０が取り付けられている。型締シリンダ
１０のピストンロッド１０ａは、型締ハウジング３４の
中心部を貫通するとともにトグル機構１２のクロスヘッ
ド部１２ａと連結されている。型締ハウジング３４に
は、位置センサ２４が設けられている。位置センサ２４
は、クロスヘッド部１２ａの位置を検出可能である。位
置センサ２４からの測定位置の信号を入力する制御器２
６が設けられている。制御器２６は、後述する切換弁１
１、１３、１５、及び１８の切換位置を制御可能であ
る。油圧源１４の配管２１には、下流側に向かって順次
流量調整弁１６、及び主切換弁１８が接続されている。
配管２１の流量調整弁１６が設けられている位置よりも
上流側位置に分岐配管３５が設けられており、これにリ
リーフ弁２０が設けられている。リリーフ弁２０の戻り
側はタンク２９に連通されている。リリーフ弁２０は油
圧源１４の上限圧力を設定可能である。主切換弁１８は
３位置切換弁であり、これの一方のポートは、配管２３
を介して型締シリンダ１０の型締側油室１０ｂに接続さ
れている。配管２３にはパイロットチェック弁１７が設
けられている。パイロットチェック弁１７のパイロット
ポートにはパイロット配管３１の一端が接続されてい
る。パイロット配管３１の他端は、配管２３と接続され
ている。パイロット配管３１には切換弁１３が設けられ
ている。すなわちパイロットチェック弁１７は、切換弁
１３が図示のシンボル位置とは反対側のシンボル位置
（ソレノイド励磁位置）に位置した状態では、これのパ
イロットポートにパイロット配管３１からの油圧が導入
されておらず、圧力の高い側から低い側への流れを許す
が、切換弁１３が図示のシンボル位置（ソレノイド非励
磁位置）に位置した状態では、これのパイロットポート
にパイロット配管３１からの油圧が導入されて型締シリ
ンダ１０側からの流れを阻止する。主切換弁１８の他方
のポートは、配管２５を介して型締シリンダ１０の型開
側油室１０ｃに接続されている。配管２５にも配管２３
と同じ構成の弁がそれぞれ設けられている。すなわち、
配管２５にはパイロットチェック弁１９が設けられてお
り、これのパイロットポートにはパイロット配管３３の
一端が接続されている。パイロット配管３３の他端は、
配管２５と接続されている。パイロット配管３３には切
換弁１５が設けられている。これによりパイロットチェ
ック弁１９は、切換弁１５が図示のシンボル位置とは反
対側のシンボル位置（ソレノイド励磁位置）に位置した
状態では、これのパイロットポートにパイロット配管３
３からの油圧が導入されておらず、圧力の高い側から低
い側への流れを許すが、切換弁１５が図示のシンボル位
置（ソレノイド非励磁位置）に位置した状態では、これ
のパイロットポートにパイロット配管３３からの油圧が
導入されて型締シリンダ１０側からの流れを阻止する。
配管２３のパイロットチェック弁１７が設けられている
位置よりも上流側に分岐配管２７が設けられており、こ
れに上流側から順次可変の絞り弁２２、及び切換弁１１
が設けられている。切換弁１１の戻り側はタンク２９に
連通されている。切換弁１１を図示のシンボル位置とは
反対側のシンボル位置に位置させた場合には、配管２３
の圧力を減圧することはしないが、切換弁１１を図示の
シンボル位置に位置させた場合には、配管２３の圧力を
絞り弁２２の弁開度に応じて減圧可能である。これによ
り、トグル機構１２のクロスヘッド１２ａの後退速度を
制御可能である。

【０００７】次に、この実施例の作用を説明する。まず
準備作業として、可動盤３０の位置に対応するクロスヘ
ッド部１２ａの位置（１段圧縮位置、２段圧縮位置、ｎ
段圧縮位置、及びひずみ取り工程位置）を計算によって
求めておき、これらと各段の保持時間とを制御器２６に
設定データとして入力しておく。また、制御器２６に
は、流量調整弁１６、及び絞り弁２２の弁開度と、射出
開始のタイミングを入力しておく。リリーフ弁２０は所
定の設定リリーフ圧力に設定する。これにより、射出圧
縮成形の準備が完了する。なお、トグル機構１２のクロ
スヘッド部１２ａの位置と、このときの発生押付力との
関係は、型締シリンダ１０の受圧面積、供給圧力、トグ
ル機構１２の寸法諸元などに基づいて数式化しておくこ
とが可能である。また、クロスヘッド部１２ａの移動距
離に対する可動盤３０の移動距離は、トグル機構１２の
力拡大倍率の逆数に対応した小さい移動距離となる。次
に制御器２６からの指令により第１切換弁１３及び第２
切換弁１５をいずれも励磁位置（図１に示すシンボル位
置とは反対側のシンボル位置）にした状態で、主切換弁
１８を図中右側のシンボル位置に切り換え、油圧源１４
から流量調整弁１６によって流量調整された油を主配管
２１、主切換弁１８第１配管２３、及び第１パイロット
チェック弁１７を通って型締シリンダ１０の型締側油室
１０ｂに供給し、ピストンロッド１０ａ及びこれと一体
のクロスヘッド１２ａを前進させる。すなわち、型閉動
作を開始させる。型閉動作中、所定のタイミングで図示
してない射出装置から溶融樹脂が金型キャビティ内に射
出され、圧縮工程が開始される。

【０００８】次に図２を参照しながら射出圧縮成形工程
を説明する。クロスヘッド１２ａの位置は位置センサ２
４によって検出されており、測定位置として制御器２６
に入力されている。制御器２６は、測定位置を設定位置
と比較しており、測定位置（クロスヘッド１２ａ位置）
が記憶されている１段圧縮位置と一致すると、第１切換
弁１３及び第２切換弁１５を図示のパイロットポート連
通位置にそれぞれ切り換えるように指令信号を出力し、
これにより両パイロットチェック弁１７、及び１９が第
１配管２３、及び第２配管２５をそれぞれブロックし、
可動部全体が１段圧縮位置で停止した状態となる。圧縮
工程において型締シリンダ１０の型締側油室に閉じ込め
られた油圧Ｐによる前進方向の力は、タイバー３６の復
元力ｆとバランスしており、これによりほぼ一定位置に
停止することが可能である。このような動作を順次繰り
返して２段圧縮からｎ段圧縮までが行われる。ｎ段圧縮
の終了とともに、位置センサ２４による測定位置と記憶
されている設定ひずみ取り工程位置との比較動作が開始
される。主切換弁１８が図中左側のシンボル位置に切り
換えられ、第１切換弁１３及び第２切換弁１５が励磁位
置（図１に示すシンボル位置とは反対側のシンボル位
置）に切り換えられるとともに、第３切換弁１１が非励
磁位置に切り換える（図１に示すシンボル位置）。これ
により型締シリンダ１０の型開側油室１０ｃに油圧が導
入されるとともに、型締側油室１０ｂ内の油が第１配管
２３、パイロットチェック弁１７、第１分岐配管２７、
絞り弁２２、及び第３切換弁１１を通ってタンク２９に
開放され、ピストンロッド１０ａが低速度で後退し始め
ることになる。測定位置が設定位置と一致すると、第１
切換弁１３が図１に示す非励磁位置に切り換えられ、こ
れによりパイロットチェック弁１７がブロック状態とな
り、可動部がひずみ取り工程位置に停止することにな
る。すなわち、成形品のひずみ取り工程が行われる。成
形後、型開が行われて成形品が金型３８・４０から取り
出される。

【０００９】なお、上記実施例の説明においては、型締
装置の可動部を圧縮工程中所定の複数位置に順次停止さ
せるものとしたが、これに限定されるわけではなく、圧
縮開始から最終圧縮位置まで、連続的に可動部を移動さ
せるようにすることもできる。また、上記実施例の説明
においては、型締装置を軸心が水平となるように配置す
るものとしたが、型締装置を軸心が垂直となるように配
置することもできる。また、上記実施例の説明において
は、クロスヘッド１２ａの位置を測定する位置センサ２
４を設けるものとしたが、これに代えてタイバー３６の
伸びを測定するセンサを設けタイバー３６の伸びから可
動部の位置を算出するようにすることもできる。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トグル機構のクロスヘッドを介して金型を閉鎖方向に移
動させる型閉工程と、型閉中に所定量の溶融樹脂を金型
キャビティに射出する射出工程と、クロスヘッドをあら
かじめ決定したストローク位置まで前進させることによ
り溶融樹脂を圧縮して成形品とする圧縮工程と、クロス
ヘッドを最終ストローク位置よりも後方の所定の後退位
置まで移動させることにより成形品のひずみ取りを行う
ひずみ取り工程と、型開して成形品を取り出す成形品取
出工程とを有し、型閉動作を開始した後、金型キャビテ
ィに溶融樹脂を射出し、トグル機構のクロスヘッドを所
定位置まで前進させることにより、対応する位置に可動
盤を位置させて金型キャビティ内の溶融樹脂を圧縮する
ようにしたので、トグル式の型締装置によって金型を所
望の複数の位置に停止させて圧縮工程を行ったり、金型
をわずかに後退させてひずみ取り工程を行ったりする射
出圧縮成形を行うことができる。従って射出圧縮成形で
あっても、金型の位置を精密に測定したり、型締シリン
ダに供給する流量を精密に制御するような必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す図である。

【図２】圧縮工程を説明する図である。

【符号の説明】

１０ 型締シリンダ １０ａ ピストンロッド １０ｂ 型締側油室 １０ｃ 型開側油室 １１ 第３切換弁 １２ トグル機構 １２ａ クロスヘッド １３ 第１切換弁 １４ 油圧源 １５ 第２切換弁 １６ 流量調整弁 １７ 第１パイロットチェック弁 １８ 主切換弁 １９ 第２パイロットチェック弁 ２０ リリーフ弁 ２１ 主配管 ２２ 絞り弁 ２３ 第１配管 ２４ 位置センサ ２５ 第２配管 ２６ 制御器 ２７ 分岐配管 ２９ タンク ３０ 可動盤 ３２ 固定盤 ３４ 型締ハウジング ３６ タイバー ３８ 可動側金型 ４０ 固定側金型

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トグル機構のクロスヘッドを介して金型を
   閉鎖方向に移動させる型閉工程と、型閉中に所定量の溶
   融樹脂を金型キャビティに射出する射出工程と、クロス
   ヘッドをあらかじめ決定したストローク位置まで前進さ
   せることにより溶融樹脂を圧縮して成形品とする圧縮工
   程と、クロスヘッドを最終ストローク位置よりも後方の
   所定の後退位置まで移動させることにより成形品のひず
   み取りを行うひずみ取り工程と、型開して成形品を取り
   出す成形品取出工程とを有し、 型閉動作を開始した後、金型キャビティに溶融樹脂を射
   出し、トグル機構のクロスヘッドを所定位置まで前進さ
   せることにより、対応する位置に可動盤を位置させて金
   型キャビティ内の溶融樹脂を圧縮するようにしたことを
   特徴と する射出圧縮成形方法。
2. 【請求項２】 圧縮工程が、１段圧縮からｎ段圧縮まで
   複数のストローク位置において実行される請求項１記載
   の射出圧縮成形方法。
3. 【請求項３】 油圧源（１４）から主配管（２１）、流
   量調整弁（１６）、主切換弁（１８）、及び第１配管
   （２３）を通って型締シリンダ（１０）の型締側油室
   （１０ｂ）に油圧を供給するとともに型開側油室（１０
   ｃ）から第２配管（２５）、及び主切換弁（１８）を通
   ってタンク（２９）に戻り油を開放することによりトグ
   ル機構（１２）を介して型締を行うトグル式型締装置に
   おいて、 主切換弁（１８）と型締シリンダ（１０）の型締側油室
   （１０ｂ）とを連通する第１配管（２３）中に設けられ
   た第１パイロットチェック弁（１７）と、 第１配管（２３）と第１パイロットチェック弁（１７）
   のパイロットポート（１７ａ）とを連通する第１パイロ
   ット配管（３１）と、 第１パイロット配管（３１）に設けられた第１切換弁
   （１３）と、 主切換弁（１８）と型締シリンダ（１０）の型開側油室
   （１０ｃ）とを連通する第２配管（２５）中に設けられ
   た第２パイロットチェック弁（１９）と、 第２配管（２５）と第２パイロットチェック弁（１９）
   のパイロットポート（１９ａ）とを連通する第２パイロ
   ット配管（３３）と、 第２パイロット配管（３３）に設けられた第２切換弁
   （１５）と、 第１パイロット配管（３１）の第１パイロットチェック
   弁（１７）が設けられた位置よりも主切換弁（１８）側
   に設けられた分岐配管（２７）と、 分岐配管（２７）に下流側に向かって順次設けられた可
   変の絞り弁（２２）及び第３切換弁（１１）と、 トグル機構（１２）のクロスヘッド（１２ａ）側の位置
   を検出可能な位置センサ（２４）と、 制御器（２６）と、を有しており、 制御器（２６）には、あらかじめ決定したクロスヘッド
   （１２ａ）の設定ひずみ取り位置が記憶されているとと
   もに位置センサ（２４）からの測定位置の信号が入力さ
   れており、制御器（２６）は、トグル機構（１２）のク
   ロスヘッド（１２ａ）が所定の前進限度位置に達した
   後、第３切換弁（１１）に第１分岐配管（２７）をタン
   ク（２９）と連通する位置に切り換えるように指令信号
   を出力するとともに測定位置と設定位置との比較を開始
   し、両位置が一致した時点で、第１切換弁（１３）にパ
   イロットポート連通位置に切り換えるように指令信号を
   出力することを特徴とするトグル式型締装置。