JP4252789B2

JP4252789B2 - Control method of toggle link type mold clamping device

Info

Publication number: JP4252789B2
Application number: JP2002323233A
Authority: JP
Inventors: 和男碓井; 芳富内河
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2002-11-07
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2022-11-07
Also published as: JP2004155063A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トグルリンク機構のクロスヘッドを駆動部により進退移動させる際に用いて好適なトグルリンク式型締装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、固定型を支持する固定盤に、可動型を支持する型締盤を対向させるとともに、この型締盤と圧受盤間にトグルリンク機構を配設し、当該圧受盤に設けた駆動部によりトグルリンク機構のクロスヘッドを進退移動させることにより、固定型と可動型の型開閉及び型締を行うようにしたトグルリンク式型締装置は、特開平５−３０９７０７号公報，特開平１１−２９１３１２号公報及び特開２００１−３０１０００号公報等で知られている。
【特許文献１】
特開平５−３０９７０７号公報
【特許文献２】
特開平１１−２９１３１２号公報
【特許文献３】
特開２００１−３０１０００号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トグルリンク機構は、クロスヘッドを一定速度で移動させた場合、通常、図６に示す特性曲線Ｐｒのように、型締盤の位置に対して型締盤の移動速度が異なる特性、即ち、型締盤の移動速度が、型締ストロークの中程で最も速くなり、その前後では比較的遅くなる特性を有するとともに、重量のかなり大きい型締盤をフィードバック制御系により進退移動及び停止させる制御を行うため、円滑で安定した制御を行いにくい側面があった。
【０００４】
特に、型締盤を移動させた後、減速又は停止させる際には、振動（ショック）や騒音等の不安定現象を生じやすく、円滑で安定した制御を確保しにくいとともに、これ故に耐久性の低下を招く原因ともなる。一方、このような不安定現象が生じないように速度制御により対処することも可能であるが、反面、サイクルロス（時間的ロス）が大きくなり、生産効率の低下を招いてしまう。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、減速又は停止制御時における振動や騒音等の不安定現象の解消、更には耐久性の向上を図れるとともに、同時に、サイクルロスを低減することにより生産効率を高めることができるトグルリンク式型締装置の制御方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明に係るトグルリンク式型締装置１ｃの制御方法は、圧受盤２と型締盤３間にトグルリンク機構Ｌを配設し、圧受盤２に設けた駆動部４によりトグルリンク機構ＬのクロスヘッドＬｈを進退移動させることにより型締盤３を所定の移動速度により移動させて、型開閉及び型締を行うに際し、予め、標準の負加速度Ａｆとこの負加速度Ａｆに対応する減速時間Ｔｓ、及び移動速度に対する不安定現象の生じない安定限界速度Ｖｏを設定するとともに、所定の金型Ｃに対する負加速度を設定する際に、当該金型Ｃにおける移動速度に対する速度指令値Ｄｖが安定限界速度Ｖｏよりも低速側であるか高速側であるかを判別し、当該速度指令値が安定限界速度Ｖｏと同一又はこれより早い値のときは標準の負加速度Ａｆにより制御を行い、かつ当該速度指令値Ｄｖが安定限界速度Ｖｏよりも遅い値のときは当該速度指令値Ｄｖと減速時間Ｔｓから標準の負加速度Ａｆよりも小さくなる負加速度Ａｓ（Ａｓｓ）を演算により求め、求めた負加速度Ａｓ（Ａｓｓ）により制御を行うようにしたことを特徴とする。この場合、好適な実施の態様により、標準の負加速度Ａｆよりも小さくなる負加速度Ａｓ（Ａｓｓ）による減速時間Ｔｓｓは、予め設定した減速時間Ｔｓに略一致させることができる。
【０００７】
また、本発明の他の態様に係るトグルリンク式型締装置１ｃの制御方法は、圧受盤２と型締盤３間にトグルリンク機構Ｌを配設し、圧受盤２に設けた駆動部４によりトグルリンク機構ＬのクロスヘッドＬｈを進退移動させることにより型締盤３を所定の移動速度により移動させて、型開閉及び型締を行うに際し、クロスヘッドＬｈの移動速度Ｖｈに対して型締盤３の移動速度Ｖｆａが相対的に速くなる第一位置Ｘａで減速又は停止させる負加速度Ａｆａを適正値に設定し、クロスヘッドＬｈの移動速度Ｖｈに対して型締盤３の移動速度Ｖｆｂが相対的に遅くなる第二位置Ｘｂで減速又は停止させる型締盤３の負加速度Ａｆｂを、第一位置Ｘａで減速又は停止させる型締盤３の負加速度Ａｆａと略一致するように制御することを特徴とする。この場合、好適な実施の態様により、第一位置Ｘａで減速又は停止させる負加速度Ａｆａの適正値は、不安定現象が生じない値に設定することができる。
【０００８】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【０００９】
まず、本実施例に係る制御方法を実施できるトグルリンク式型締装置１ｃの構成について、図３及び図４を参照して説明する。
【００１０】
図３は、トグルリンク式型締装置１ｃと射出装置１ｉを備える射出成形機１を示す。型締装置１ｃは、離間して配した固定盤１１と圧受盤２を備え、固定盤１１は不図示の機台上に固定されるとともに、圧受盤２は当該機台上に進退変位可能に支持される。また、固定盤１１と圧受盤２間には、四本のタイバー１３…を架設する。この場合、各タイバー１３…の前端は、固定盤１１に固定するとともに、各タイバー１３…の後端は、圧受盤２に対して挿通させ、かつ後端側に形成したねじ部１３ｓ…に、圧受盤２に対するストッパを兼ねる調整ナット１４…を螺合する。
【００１１】
この調整ナット１４…は、圧受盤２の位置を調整する型厚調整機構１５を構成しており、この型厚調整機構１５には、調整ナット１４…を回転させる調整駆動機構部１６を備える。この調整駆動機構部１６は、駆動モータ１７と、この駆動モータ１７の回転を各調整ナット１４…に同時に伝達する伝達機構部１８を備える。このため、伝達機構部１８には、四つの調整ナット１４…に対して同時に回転伝達するタイミングベルト１８ｂを架け渡し、このタイミングベルト１８ｂに各調整ナット１４…に一体形成したギア部を噛合させるとともに、駆動モータ１７のシャフトに取付けた駆動ギアを噛合させる。また、タイミングベルト１８ｂには、圧受盤２の位置を検出するインクリメンタルエンコーダ１９を噛合させる。さらに、タイバー１３と圧受盤２間には、圧受盤２の前進限位置及び後退限位置をそれぞれ検出する近接スイッチ等を利用した位置検出スイッチＳＷｆ及びＳＷｒを有する位置検出機構２０を配設する。
【００１２】
一方、タイバー１３…には、型締盤３をスライド自在に装填する。この型締盤３により可動型Ｃｍを支持するとともに、固定盤１１により固定型Ｃｃを支持する。この可動型Ｃｍと固定型Ｃｃにより金型Ｃを構成する。
【００１３】
また、圧受盤２と型締盤３間にはトグルリンク機構Ｌを配設する。トグルリンク機構Ｌは、圧受盤２に結合した一対の第一リンクＬａ，Ｌａと、型締盤３に結合した一対の出力リンクＬｃ，Ｌｃと、第一リンクＬａ，Ｌａと出力リンクＬｃ，Ｌｃの結合軸に結合した一対の第二リンクＬｂ，Ｌｂを有し、この第二リンクＬｂ，ＬｂにクロスヘッドＬｈを結合する。さらに、圧受盤２とクロスヘッドＬｈ間には駆動部４を配設する。駆動部４は、圧受盤２に回動自在に支持されたボールねじ部２１ｓと、このボールねじ部２１ｓに螺合し、かつクロスヘッドＬｈに一体に設けたボールナット部２１ｎを有するボールねじ機構２１を備えるとともに、ボールねじ部２１ｓを回転駆動する回転駆動機構部２２を備える。回転駆動機構部２２は、サーボモータ２３と、このサーボモータ２３の回転をボールねじ部２１ｓに伝達する回転伝達部２４を備える。この場合、サーボモータ２３には、ロータリエンコーダ２５が付設され、回転伝達部２４は、ボールねじ部２１ｓに取付けた被動ギア，サーボモータ２３のシャフトに取付けた駆動ギア及びこの駆動ギアと被動ギア間に架け渡したタイミングベルト２４ｂを有する。
【００１４】
他方、３１は、各種制御処理，演算処理及び記憶処理等を実行するコンピュータ機能を備えるコントローラであり、このコントローラ３１の出力側には、駆動モータ１７及びサーボモータ２３を接続するとともに、コントローラ３１の入力側には、インクリメンタルエンコーダ１９，ロータリエンコーダ２５，位置検出スイッチＳＷｆ及びＳＷｒを接続する。図４は、コントローラ３１のブロック系統、特に、本実施例に係る制御方法を実施できる制御系のブロック系統を示す。コントローラ３１は、大別して、指令値出力部３２，モーション制御部３３及びサーボアンプ３４を備えるとともに、さらに、モーション制御部３３は、制御指令部３５，負加速度調整部３６及びサーボ制御部３７を備える。
【００１５】
次に、トグルリンク式型締装置１ｃを用いた本実施例に係る制御方法について、図１〜図６を参照して説明する。
【００１６】
まず、本実施例に係る制御方法の理解を容易にするため、型締装置１ｃを用いた型締工程の動作について、コントローラ３１の動作と併せて説明する。今、金型Ｃは型開位置にあるものとする。型閉動作では、指令値出力部３２から位置指令値Ｄｘ，速度指令値Ｄｖ及び負加速度指令値Ｄａが制御指令部３５に付与される。これにより、型締盤３は、速度指令値Ｄｖに基づいて前進移動する。そして、型締盤３が位置指令値Ｄｘに基づく減速位置に達すれば、負加速度指令値Ｄａに基づいて減速制御（スローダウン制御）が行なわれる。この後、型締盤３が低圧開始位置に達すれば、低圧型締が行われるとともに、低圧型締の終了する低圧終了位置に達すれば、高圧制御による高圧型締が行われる。この際、制御指令部３５からは制御信号が出力し、サーボ制御部３７に付与されるとともに、サーボ制御部３７の出力信号はサーボアンプ３３に付与され、さらに、サーボアンプ３３の出力信号は、サーボモータ２３に付与される。一方、ロータリエンコーダ２５の検出信号は、サーボアンプ３３及びサーボ制御部３７にそれぞれ付与され、型締盤３の移動速度及び目標位置に対するフィードバック制御が行われる。
【００１７】
本実施例に係る制御方法は、この型締工程（型閉動作）の中で実行される。ところで、型締装置１ｃには、異なる厚さを有する各種の金型Ｃが取付けられるため、型締盤３を型閉方向へ移動させる移動速度も金型Ｃの種類に対応して設定される。図１は、型締盤３の移動速度を異ならせた場合の停止制御時における時間対負加速度の関係を示し、Ｖｆは高速，Ｖｓは低速，Ｖｓｓは低速Ｖｓよりも更に遅くなる低速を示している。これらの各速度で移動している型締盤３を停止させる場合、通常、一定の負加速度が設定されるため、高速Ｖｆ及び低速Ｖｓ，Ｖｓｓにおける減速特性（負加速度）は、それぞれ符号Ａｆ，Ａｓｒ，Ａｓｓｒのように同一の傾斜となる。したがって、高速Ｖｆで移動させた後、停止させる場合は、ある程度の減速時間を確保できるが、低速Ｖｓ，Ｖｓｓで移動させた後、停止させる場合は減速時間は短くなり、この結果、共振等の増幅作用によって振動（ショック）や騒音等の不安定現象が生じてしまう。
【００１８】
そこで、本実施例に係る制御方法により、型締盤３を、低速Ｖｓ（Ｖｓｓ）で移動させた後、停止させるまでの負加速度Ａｓ（Ａｓｓ）を、高速Ｖｆで移動させた後、停止させるまでの負加速度Ａｆよりも小さくなるようにした。なお、低速ＶｓとＶｓｓの関係では、Ｖｓを高速，Ｖｓｓを低速と見做すことができるため、この場合にもＡｓｓ＜Ａｓの関係が成立する。
【００１９】
以下、図１〜図４及び図５に示すフローチャートを参照して、具体的な制御方法について説明する。まず、指令値出力部３２には、標準となる負加速度指令値Ｄａが設定されている。標準となる負加速度指令値Ｄａとしては、例えば、型締盤３の移動速度のうち最も使用頻度の高い移動速度に対する負加速度を設定することができ、高速Ｖｆで移動させた際の負加速度Ａｆ、特に、後述する適正値として設定される負加速度Ａｆａを設定できる。一方、負加速度調整部３６には、設定された負加速度Ａｆに対応する安定限界速度Ｖｏ、即ち、負加速度Ａｆにより停止させる場合、振動（ショック）や騒音等の不安定現象が生じない最も遅い型締盤速度が安定限界速度Ｖｏとして設定されている。また、負加速度調整部３６には、この安定限界速度Ｖｏと負加速度Ａｆによる減速時間が設定される。実施例は、この減速時間として、減速時間Ｔｓを設定した。なお、安定限界速度Ｖｏは実験等により求めることができる。
【００２０】
そして、今、負加速度調整部３６に、任意の速度指令値Ｄｖが付与された場合を想定する（ステップＳ１）。負加速度調整部３６では、付与された速度指令値Ｄｖが安定限界速度Ｖｏよりも低速側であるか高速側であるかを判別する（ステップＳ２）。この際、速度指令値Ｄｖが高速Ｖｆであって、安定限界速度Ｖｏと同一又はこれよりも速い値のときは、振動（ショック）や騒音等の不安定現象を生じる虞れはないため、設定された負加速度Ａｆがそのまま使用される（ステップＳ３）。一方、速度指令値Ｄｖが低速Ｖｓであって、安定限界速度Ｖｏよりも遅い値のときは、振動（ショック）や騒音等の不安定現象を生じる虞れがあるため、速度指令値Ｄｖ（低速Ｖｓ）及び設定されている減速時間Ｔｓから負加速度Ａｓを演算する（ステップＳ４）。なお、速度指令値Ｄｖが低速Ｖｓよりも遅い低速Ｖｓｓの場合にも、同様に、この低速Ｖｓｓ（速度指令値Ｄｖ）及び設定されている減速時間Ｔｓから負加速度Ａｓｓを演算する（ステップＳ４）。そして、得られた負加速度（負加速度値）Ａｆ，Ａｓ，Ａｓｓは、制御指令部３５に付与される（ステップＳ５）。
【００２１】
図１に実線で示す特性が、これらの負加速度Ａｆ，Ａｓ，Ａｓｓを示したものであり、型締盤３を、高速Ｖｆで移動させた後、停止させる負加速度は、設定された負加速度Ａｆとなるが、型締盤３を、低速Ｖｓで移動させた後、停止させる負加速度は、負加速度調整部３６により調整（変更）された負加速度Ａｓとなり、この負加速度Ａｓは、高速Ｖｆで移動させた後、停止させるまでの負加速度Ａｆよりも小さくなる。また、型締盤３を、低速Ｖｓｓで移動させた後、停止させる負加速度も、負加速度調整部３６により負加速度Ａｓｓに調整（変更）され、このときの減速時間Ｔｓｓは、減速時間Ｔｓに略一致する。
【００２２】
よって、このような制御方法により、型締盤３の移動速度が低速Ｖｓであっても、必要な減速時間Ｔｓが確保されるため、停止制御時における振動（ショック）や騒音等の不安定現象の発生を解消できるとともに、これにより、耐久性の低下原因も解消できる。しかも、特に遅くなる低速Ｖｓｓであっても必要な減速時間Ｔｓｓが確保されるため、あらゆる型締盤３の移動速度に対して確実に不安定現象を回避することができる。
【００２３】
他方、本実施例に係る制御方法では、型締盤３を、所定の高速以上で移動させた後、停止させる際は、クロスヘッドＬｈの移動速度Ｖｈに対して型締盤３の移動速度Ｖｆａが相対的に速くなる第一位置Ｘａで停止させる負加速度Ａｆａを適正値に設定し、クロスヘッドＬｈの移動速度Ｖｈに対して型締盤３の移動速度Ｖｆｂが相対的に遅くなる第二位置Ｘｂで停止させる型締盤３の負加速度Ａｆｂを、第一位置Ｘａで停止させる型締盤３の負加速度Ａｆａと略一致するように制御を行う。
【００２４】
即ち、型締装置１ｃでは、図６に示す特性曲線Ｐｒのように、型締盤３の位置によって型締盤３の移動速度が異なり、型締盤３の停止位置が１５０〔ｍｍ〕付近の場合は速くなり、型締盤３の停止位置が４００〔ｍｍ〕付近の場合は遅くなる。したがって、図２に示すように、クロスヘッドＬｈの移動速度Ｖｈに対して型締盤３の移動速度Ｖｆａが相対的に速くなる第一位置Ｘａ（図６：１５０〔ｍｍ〕付近）で停止させる負加速度Ａｆａを適正値に設定したとしても、クロスヘッドＬｈの移動速度Ｖｈに対して型締盤３の移動速度Ｖｆｂが相対的に遅くなる第二位置Ｘｂ（図６：４００〔ｍｍ〕付近）で停止させる負加速度Ａｆｂｒは遅くなってしまう。
【００２５】
そこで、本実施例に係る制御方法では、クロスヘッドＬｈの移動速度Ｖｈに対して型締盤３の移動速度Ｖｆｂが相対的に遅くなる第二位置Ｘｂで停止させる型締盤３の負加速度Ａｆｂを、第一位置Ｘａで停止させる型締盤３の負加速度Ａｆａと略一致する制御を行う。即ち、Ａｆａ＝Ａｆｂとなり、図２に示す負加速度ＡｆａとＡｆｂの傾きは一致する。この場合、負加速度Ａｆｂは、負加速度調整部３６で調整（変更）されることにより得られる。また、第一位置Ｘａで停止させる負加速度Ａｆａの適正値は、振動（ショック）や騒音等の不安定現象が生じない値を設定する。なお、この適性値は実験等により求めることができる。
【００２６】
よって、このような制御方法により、型締盤３の移動速度が最も遅くなる４００〔ｍｍ〕（位置Ｘｂ）付近でも型締盤３の負加速度Ａｆｂは、適正値である負加速度Ａｆａと同じになるため、振動（ショック）や騒音等の不安定現象は発生しないとともに、これにより、減速時間を、本実施例に係る制御方法を行わない場合に比べて、時間Ｔｕ（図２）だけ短縮することができ、サイクルアップによるハイサイクル化を実現できる。
【００２７】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成，手法等において本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更，追加，削除することができる。
【００２８】
例えば、「高速」，「低速」の概念は、絶対的な速度の高低を意味するものではなく、二つの速度を比較した場合の相対的な速度をいう。また、「略一致」の概念は、完全に一致するのみならず、ある程度の差があっても本発明の効果が得られる範囲は略一致に包含する。一方、実施例では、完全に停止するまでの負加速度について説明したが、減速するまでの負加速度、即ち、移動中の型締盤３をこれよりも遅くなる速度（低速）までスローダウンする際の負加速度に対しても同様に適用することができる。また、実施例は、駆動モータ１７の回転を各調整ナット１４…に同時に伝達する手段としてタイミングベルト１８ｂを用いる場合を例示したが、駆動モータ１７のシャフトに取付けた駆動ギアと各調整ナット１４…のギア部間に平歯車を用いた一又は二以上の中間ギアを噛合させても同様に実施できる。したがって、この場合には、当該中間ギアにインクリメンタルエンコーダ１９を噛合させればよい。
【００２９】
【発明の効果】
このように、本発明は、トグルリンク式型締装置の制御方法において、予め、標準の負加速度とこの負加速度に対応する減速時間、及び移動速度に対する不安定現象の生じない安定限界速度を設定するとともに、所定の金型に対する負加速度を設定する際に、当該金型における移動速度に対する速度指令値が安定限界速度よりも低速側であるか高速側であるかを判別し、当該速度指令値が安定限界速度と同一又はこれより早い値のときは標準の負加速度により制御を行い、かつ当該速度指令値が安定限界速度よりも遅い値のときは当該速度指令値と減速時間から標準の負加速度よりも小さくなる負加速度を演算により求め、求めた負加速度により制御を行うため、次のような顕著な効果を奏する。
【００３０】
（１）型締盤の移動速度が低速であっても、必要な減速時間が確保されることになり、減速又は停止制御時における振動（ショック）や騒音等の不安定現象の発生を解消できるとともに、耐久性を向上させることができる。
【００３１】
（２）クロスヘッドの移動速度に対して型締盤の移動速度が相対的に速くなる第一位置で減速又は停止させる負加速度を適正値に設定し、クロスヘッドの移動速度に対して型締盤の移動速度が相対的に遅くなる第二位置で減速又は停止させる型締盤の負加速度を、第一位置で減速又は停止させる型締盤の負加速度と略一致するように制御するため、減速又は停止制御時における振動（ショック）や騒音等の不安定現象の発生を回避しつつサイクルアップによるハイサイクル化を実現することができる。
【００３２】
（３）好適な実施の態様により、標準の負加速度よりも小さくなる負加速度による減速時間は、予め設定した減速時間に略一致させるようにすれば、特に遅くなる低速であっても必要な減速時間を確保でき、もって、あらゆる型締盤の移動速度に対して確実に不安定現象を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る制御方法により制御した場合の時間対型締盤の移動速度特性図、
【図２】同制御方法により制御した場合の他の時間対型締盤の移動速度特性図、
【図３】同制御方法を実施できるトグルリンク式型締装置の構成図、
【図４】同トグルリンク式型締装置に備えるコントローラのブロック系統図、
【図５】同制御方法における処理を示すフローチャート、
【図６】同制御方法に用いるトグルリンク式型締装置の型締盤の位置対型締盤の移動速度特性図、
【符号の説明】
１ｃトグルリンク式型締装置
２圧受盤
３型締盤
４駆動部
Ｌトグルリンク機構
Ｌｈクロスヘッド
Ｃ金型
Ｄｖ速度指令値
Ａｆ標準の負加速度
Ａｆａ負加速度
Ａｓ負加速度
Ａｓｓ負加速度
Ｔｓ減速時間
Ｔｓｓ減速時間
Ｖｈクロスヘッドの移動速度
Ｖｆａ型締盤の移動速度
Ｖｆｂ型締盤の移動速度
Ｘａ第一位置
Ｘｂ第二位置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control method for a toggle link type mold clamping device suitable for use when a crosshead of a toggle link mechanism is moved forward and backward by a drive unit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a mold clamping machine that supports a movable mold is opposed to a stationary plate that supports a fixed mold, and a toggle link mechanism is provided between the mold clamping machine and the pressure receiving plate, and a drive unit provided on the pressure receiving plate is used. Toggle link type clamping devices which perform opening / closing and clamping of a fixed mold and a movable mold by moving a crosshead of a toggle link mechanism forward and backward are disclosed in JP-A-5-309707 and JP-A-11-291312. And Japanese Patent Laid-Open No. 2001-301000.
[Patent Document 1]
JP-A-5-309707 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-293112 [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-301000
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the cross link is moved at a constant speed, the toggle link mechanism normally has a characteristic in which the moving speed of the mold clamping machine is different from the position of the mold clamping machine, as shown by the characteristic curve Pr shown in FIG. Control of moving the mold clamping machine fastest in the middle of the mold clamping stroke and relatively slow before and after that, and moving and stopping the mold clamping machine, which is quite heavy, by the feedback control system Therefore, there is a side where it is difficult to perform smooth and stable control.
[0004]
In particular, when the mold clamping machine is moved and then decelerated or stopped, unstable phenomena such as vibration (shock) and noise are likely to occur, and it is difficult to ensure smooth and stable control. It also causes a decrease. On the other hand, it is possible to deal with the speed control so that such an unstable phenomenon does not occur, but on the other hand, the cycle loss (temporal loss) increases and the production efficiency decreases.
[0005]
The present invention solves such a problem existing in the prior art, can eliminate unstable phenomena such as vibration and noise during deceleration or stop control, further improve durability, and at the same time, An object of the present invention is to provide a control method for a toggle link type mold clamping device capable of increasing production efficiency by reducing cycle loss.
[0006]
[Means for Solving the Problems and Embodiments]
In the control method of the toggle link type mold clamping device 1c according to the present invention, the toggle link mechanism L is disposed between the pressure receiving platen 2 and the mold clamping plate 3, and the drive unit 4 provided in the pressure receiving platen 2 When the mold clamping plate 3 is moved at a predetermined moving speed by moving the cross head Lh forward and backward to perform mold opening / closing and mold clamping, a standard negative acceleration Af and a deceleration time Ts corresponding to the negative acceleration Af are previously stored. In addition, when setting the stable limit speed Vo that does not cause an unstable phenomenon with respect to the moving speed and setting the negative acceleration for the predetermined mold C, the speed command value Dv for the moving speed in the mold C is the stable limit speed. It is determined whether the speed is lower or higher than Vo. If the speed command value is equal to or faster than the stability limit speed Vo, control is performed using the standard negative acceleration Af, and When the speed command value Dv is slower than the stability limit speed Vo, a negative acceleration As (Ass) that is smaller than the standard negative acceleration Af is obtained by calculation from the speed command value Dv and the deceleration time Ts, and the obtained negative acceleration is obtained. Control is performed by As (Ass). In this case, according to a preferred embodiment, the deceleration time Tss due to the negative acceleration As (Ass) that is smaller than the standard negative acceleration Af can be made substantially equal to the preset deceleration time Ts.
[0007]
In addition, the control method of the toggle link type mold clamping device 1c according to another aspect of the present invention is such that a toggle link mechanism L is disposed between the pressure receiving plate 2 and the mold clamping plate 3, and the drive unit 4 provided in the pressure receiving plate 2 is provided. When the mold clamping plate 3 is moved at a predetermined moving speed by moving the cross head Lh of the toggle link mechanism L forward and backward, the mold clamping is performed with respect to the moving speed Vh of the cross head Lh when performing mold opening / closing and clamping. The negative acceleration Afa to be decelerated or stopped at the first position Xa at which the moving speed Vfa of the panel 3 becomes relatively fast is set to an appropriate value, and the moving speed Vfb of the mold clamping machine 3 is set to the moving speed Vh of the crosshead Lh. The negative acceleration Afb of the mold clamping machine 3 to be decelerated or stopped at the relatively slow second position Xb is controlled so as to substantially coincide with the negative acceleration Afa of the mold clamping machine 3 to be decelerated or stopped at the first position Xa. It is characterized by. In this case, according to a preferred embodiment, the appropriate value of the negative acceleration Afa to be decelerated or stopped at the first position Xa can be set to a value that does not cause an unstable phenomenon.
[0008]
【Example】
Next, preferred embodiments according to the present invention will be given and described in detail with reference to the drawings.
[0009]
First, the configuration of a toggle link type mold clamping device 1c capable of performing the control method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
[0010]
FIG. 3 shows an injection molding machine 1 including a toggle link type mold clamping device 1c and an injection device 1i. The mold clamping device 1c includes a stationary platen 11 and a pressure receiving plate 2 that are spaced apart from each other. The stationary platen 11 is fixed on a machine base (not shown), and the pressure receiving plate 2 can be moved forward and backward on the machine base. Supported. Further, four tie bars 13 are installed between the fixed platen 11 and the pressure receiving platen 2. In this case, the front ends of the tie bars 13 are fixed to the stationary platen 11, and the rear ends of the tie bars 13 are inserted into the pressure receiving plate 2 and screw portions 13s formed on the rear end side. The adjusting nuts 14 that also serve as stoppers for the pressure receiving plate 2 are screwed together.
[0011]
The adjustment nuts 14 constitute a mold thickness adjustment mechanism 15 that adjusts the position of the pressure receiving platen 2, and the mold thickness adjustment mechanism 15 includes an adjustment drive mechanism unit 16 that rotates the adjustment nuts 14. The adjustment drive mechanism unit 16 includes a drive motor 17 and a transmission mechanism unit 18 that simultaneously transmits the rotation of the drive motor 17 to the adjustment nuts 14. Therefore, a timing belt 18b that simultaneously transmits rotation to the four adjustment nuts 14 is bridged over the transmission mechanism 18, and a gear portion integrally formed with each adjustment nut 14 is engaged with the timing belt 18b. The drive gear attached to the shaft of the drive motor 17 is engaged. Further, an incremental encoder 19 for detecting the position of the pressure receiving plate 2 is engaged with the timing belt 18b. Further, a position detection mechanism 20 having position detection switches SWf and SWr using proximity switches or the like for detecting the forward limit position and the backward limit position of the pressure receiving board 2 is disposed between the tie bar 13 and the pressure receiving board 2.
[0012]
On the other hand, the mold clamping machine 3 is slidably loaded on the tie bars 13. The mold clamp 3 supports the movable mold Cm, and the fixed disk 11 supports the fixed mold Cc. A mold C is constituted by the movable mold Cm and the fixed mold Cc.
[0013]
A toggle link mechanism L is disposed between the pressure receiving plate 2 and the mold clamping plate 3. The toggle link mechanism L includes a pair of first links La and La coupled to the pressure receiving plate 2, a pair of output links Lc and Lc coupled to the mold clamping plate 3, and the first links La and La and the output links Lc and Lc. A pair of second links Lb and Lb coupled to the coupling shaft is coupled, and the cross head Lh is coupled to the second links Lb and Lb. Furthermore, a drive unit 4 is disposed between the pressure receiving plate 2 and the cross head Lh. The drive unit 4 includes a ball screw part 21s rotatably supported by the pressure receiving plate 2, and a ball screw mechanism having a ball nut part 21n screwed to the ball screw part 21s and provided integrally with the cross head Lh. 21 and a rotational drive mechanism 22 that rotationally drives the ball screw portion 21s. The rotation drive mechanism unit 22 includes a servo motor 23 and a rotation transmission unit 24 that transmits the rotation of the servo motor 23 to the ball screw unit 21s. In this case, the servomotor 23 is provided with a rotary encoder 25, and the rotation transmitting portion 24 is a driven gear attached to the ball screw portion 21s, a drive gear attached to the shaft of the servomotor 23, and between the drive gear and the driven gear. And a timing belt 24b extending over the belt.
[0014]
On the other hand, reference numeral 31 denotes a controller having a computer function for executing various control processes, arithmetic processes, storage processes, and the like. The drive motor 17 and the servo motor 23 are connected to the output side of the controller 31, and the controller 31 On the input side, an incremental encoder 19, a rotary encoder 25, and position detection switches SWf and SWr are connected. FIG. 4 shows a block system of the controller 31, in particular, a control system block system that can implement the control method according to the present embodiment. The controller 31 broadly includes a command value output unit 32, a motion control unit 33, and a servo amplifier 34, and the motion control unit 33 further includes a control command unit 35, a negative acceleration adjustment unit 36, and a servo control unit 37. .
[0015]
Next, a control method according to the present embodiment using the toggle link type mold clamping device 1c will be described with reference to FIGS.
[0016]
First, in order to facilitate understanding of the control method according to the present embodiment, the operation of the mold clamping process using the mold clamping device 1c will be described together with the operation of the controller 31. Now, it is assumed that the mold C is in the mold open position. In the mold closing operation, the command value output unit 32 gives a position command value Dx, a speed command value Dv, and a negative acceleration command value Da to the control command unit 35. Thereby, the mold clamping machine 3 moves forward based on the speed command value Dv. When the mold clamping machine 3 reaches the deceleration position based on the position command value Dx, deceleration control (slow down control) is performed based on the negative acceleration command value Da. Thereafter, when the mold clamping machine 3 reaches the low pressure start position, the low pressure mold clamping is performed. When the mold clamping machine 3 reaches the low pressure end position where the low pressure mold clamping ends, the high pressure mold clamping by the high pressure control is performed. At this time, a control signal is output from the control command unit 35 and is given to the servo control unit 37, and the output signal of the servo control unit 37 is given to the servo amplifier 33. Further, the output signal of the servo amplifier 33 is It is given to the servo motor 23. On the other hand, the detection signal of the rotary encoder 25 is given to the servo amplifier 33 and the servo control unit 37, respectively, and feedback control is performed on the moving speed and the target position of the mold clamping machine 3.
[0017]
The control method according to the present embodiment is executed in this mold clamping process (mold closing operation). Incidentally, since various molds C having different thicknesses are attached to the mold clamping device 1c, the moving speed for moving the mold clamping machine 3 in the mold closing direction is also set corresponding to the type of the mold C. . FIG. 1 shows the relationship between time and negative acceleration during stop control when the moving speed of the mold clamping machine 3 is varied. Vf is high speed, Vs is low speed, Vss is low speed that is further slower than low speed Vs. ing. When stopping the mold clamping machine 3 moving at each of these speeds, since a constant negative acceleration is normally set, the deceleration characteristics (negative acceleration) at the high speed Vf and the low speed Vs, Vss are represented by the signs Af, The slopes are the same as Asr and Assr. Therefore, a certain amount of deceleration time can be secured when stopping after moving at the high speed Vf, but the deceleration time is shortened when stopping after moving at the low speed Vs, Vss. The amplification action causes unstable phenomena such as vibration (shock) and noise.
[0018]
Therefore, by the control method according to the present embodiment, after the mold clamping machine 3 is moved at the low speed Vs (Vss), the negative acceleration As (Ass) until the stop is moved at the high speed Vf and then stopped. It was made to become smaller than the negative acceleration Af until. Note that, in the relationship between the low speed Vs and Vss, it can be assumed that Vs is high speed and Vss is low speed, and in this case, the relationship of Ass <As is also established.
[0019]
Hereinafter, a specific control method will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. First, in the command value output unit 32, a standard negative acceleration command value Da is set. As the standard negative acceleration command value Da, for example, a negative acceleration with respect to the most frequently used moving speed among the moving speeds of the mold clamping machine 3 can be set, and the negative acceleration Af when moving at a high speed Vf can be set. In particular, it is possible to set a negative acceleration Afa set as an appropriate value described later. On the other hand, in the negative acceleration adjusting unit 36, when the stop is performed at the stability limit speed Vo corresponding to the set negative acceleration Af, i.e., the negative acceleration Af, the slowest instability such as vibration (shock) and noise does not occur. The mold clamping speed is set as the stability limit speed Vo. In addition, the negative acceleration adjusting unit 36 is set with a deceleration time by the stable limit speed Vo and the negative acceleration Af. In the embodiment, the deceleration time Ts is set as the deceleration time. The stability limit speed Vo can be obtained by experiments or the like.
[0020]
Now, a case is assumed where an arbitrary speed command value Dv is given to the negative acceleration adjustment unit 36 (step S1). The negative acceleration adjustment unit 36 determines whether the given speed command value Dv is on the lower speed side or the higher speed side than the stability limit speed Vo (step S2). At this time, when the speed command value Dv is a high speed Vf and is equal to or faster than the stability limit speed Vo, there is no possibility of causing an unstable phenomenon such as vibration (shock) or noise. The negative acceleration Af thus used is used as it is (step S3). On the other hand, when the speed command value Dv is a low speed Vs and is a value slower than the stability limit speed Vo, there is a risk of causing an unstable phenomenon such as vibration (shock) or noise. Therefore, the speed command value Dv (low speed The negative acceleration As is calculated from Vs) and the set deceleration time Ts (step S4). Even when the speed command value Dv is a low speed Vss slower than the low speed Vs, similarly, the negative acceleration As is calculated from the low speed Vss (speed command value Dv) and the set deceleration time Ts (step S4). . Then, the obtained negative acceleration (negative acceleration value) Af, As, Ass is given to the control command unit 35 (step S5).
[0021]
The characteristics shown by the solid line in FIG. 1 indicate these negative accelerations Af, As, and Ass. The negative acceleration to be stopped after the mold clamping machine 3 is moved at a high speed Vf is the set negative acceleration. The negative acceleration to be stopped after moving the mold clamping machine 3 at the low speed Vs becomes the negative acceleration As adjusted (changed) by the negative acceleration adjusting unit 36, and this negative acceleration As is the high speed Vf. It becomes smaller than the negative acceleration Af until it is stopped after being moved by. Further, the negative acceleration to be stopped after moving the mold clamping machine 3 at the low speed Vss is also adjusted (changed) to the negative acceleration Ass by the negative acceleration adjusting unit 36, and the deceleration time Tss at this time is the deceleration time Ts. It almost agrees.
[0022]
Therefore, by such a control method, even if the moving speed of the mold clamping machine 3 is a low speed Vs, the necessary deceleration time Ts is ensured. Therefore, unstable phenomena such as vibration (shock) and noise during stop control are ensured. As a result, it is possible to eliminate the cause of the decrease in durability. In addition, since the necessary deceleration time Tss is ensured even at a low speed Vss that is particularly slow, an unstable phenomenon can be reliably avoided with respect to the moving speed of all the mold clamping machines 3.
[0023]
On the other hand, in the control method according to the present embodiment, when the mold clamping machine 3 is moved at a predetermined high speed or higher and then stopped, the movement speed Vfa of the mold clamping machine 3 with respect to the movement speed Vh of the crosshead Lh. The negative acceleration Afa that stops at the first position Xa where the relative speed becomes relatively high is set to an appropriate value, and the second position where the moving speed Vfb of the mold clamping plate 3 becomes relatively slower than the moving speed Vh of the crosshead Lh. Control is performed so that the negative acceleration Afb of the mold clamping machine 3 stopped at Xb substantially coincides with the negative acceleration Afa of the mold clamping machine 3 stopped at the first position Xa.
[0024]
That is, in the mold clamping device 1c, as indicated by the characteristic curve Pr shown in FIG. 6, the moving speed of the mold clamping machine 3 varies depending on the position of the mold clamping machine 3, and the stop position of the mold clamping machine 3 is around 150 mm. In this case, the speed becomes faster, and when the stop position of the mold clamping machine 3 is around 400 [mm], the speed becomes slower. Therefore, as shown in FIG. 2, it is stopped at the first position Xa (FIG. 6: around 150 mm) where the moving speed Vfa of the mold clamping plate 3 is relatively faster than the moving speed Vh of the crosshead Lh. Even if the negative acceleration Afa is set to an appropriate value, the second position Xb at which the moving speed Vfb of the mold clamping plate 3 becomes relatively slower than the moving speed Vh of the crosshead Lh (FIG. 6: around 400 mm). The negative acceleration Afbr to be stopped at is delayed.
[0025]
Therefore, in the control method according to the present embodiment, the negative acceleration Afb of the mold clamping machine 3 stopped at the second position Xb where the movement speed Vfb of the mold clamping machine 3 becomes relatively slower than the movement speed Vh of the crosshead Lh. Is controlled to substantially coincide with the negative acceleration Afa of the mold clamping machine 3 which is stopped at the first position Xa. That is, Afa = Afb, and the negative accelerations Afa and Afb shown in FIG. In this case, the negative acceleration Afb is obtained by being adjusted (changed) by the negative acceleration adjusting unit 36. The appropriate value of the negative acceleration Afa to be stopped at the first position Xa is set to a value that does not cause instability such as vibration (shock) or noise. This suitability value can be obtained by experiments or the like.
[0026]
Therefore, by such a control method, the negative acceleration Afb of the mold clamping plate 3 is the same as the negative acceleration Afa which is an appropriate value even in the vicinity of 400 mm (position Xb) where the moving speed of the mold clamping plate 3 is the slowest. Therefore, instability phenomena such as vibration (shock) and noise do not occur, and accordingly, the deceleration time is shortened by time Tu (FIG. 2) compared to the case where the control method according to the present embodiment is not performed. And high cycle can be realized by cycle up.
[0027]
Although the embodiments have been described in detail above, the present invention is not limited to such embodiments, and the detailed configuration, method, etc., can be arbitrarily changed, added, or deleted without departing from the spirit of the present invention. can do.
[0028]
For example, the concept of “high speed” and “low speed” does not mean absolute speed, but refers to a relative speed when two speeds are compared. Further, the concept of “substantially coincidence” not only completely coincides but also includes a range in which the effect of the present invention can be obtained even if there is some difference. On the other hand, in the embodiment, the negative acceleration until complete stop has been described. However, when the negative acceleration until deceleration, that is, when slowing down the moving mold clamping machine 3 to a speed (low speed) slower than this, The same applies to the negative acceleration. Moreover, although the Example illustrated the case where the timing belt 18b was used as a means to transmit the rotation of the drive motor 17 to each adjustment nut 14 ... simultaneously, the drive gear attached to the shaft of the drive motor 17 and each adjustment nut 14 ... This can be similarly implemented by engaging one or more intermediate gears using spur gears between the gear portions. Therefore, in this case, the incremental encoder 19 may be engaged with the intermediate gear.
[0029]
【The invention's effect】
Thus, in the present invention, in the control method of the toggle link type mold clamping device, the standard negative acceleration, the deceleration time corresponding to the negative acceleration, and the stable limit speed that does not cause the unstable phenomenon to the moving speed are set in advance. In addition, when setting the negative acceleration for a predetermined mold, it is determined whether the speed command value for the moving speed in the mold is lower or higher than the stability limit speed, and the speed command value When the value is equal to or faster than the stability limit speed, control is performed using standard negative acceleration, and when the speed command value is slower than the stability limit speed, the standard negative acceleration is calculated from the speed command value and deceleration time. Since the negative acceleration smaller than the acceleration is obtained by calculation and the control is performed by the obtained negative acceleration, the following remarkable effects are obtained.
[0030]
(1) Even if the moving speed of the mold clamping machine is low, the necessary deceleration time is secured, and the occurrence of unstable phenomena such as vibration (shock) and noise during deceleration or stop control can be eliminated. At the same time, durability can be improved.
[0031]
(2) The negative acceleration to be decelerated or stopped at the first position where the moving speed of the mold clamping machine is relatively faster than the moving speed of the crosshead is set to an appropriate value, and the mold clamping is set to the moving speed of the crosshead. In order to control the negative acceleration of the mold clamping machine to be decelerated or stopped at the second position where the moving speed of the machine is relatively slow, so as to substantially match the negative acceleration of the mold clamping machine to be decelerated or stopped at the first position. A high cycle can be realized by cycle-up while avoiding the occurrence of unstable phenomena such as vibration (shock) and noise during deceleration or stop control.
[0032]
(3) According to a preferred embodiment, if the deceleration time due to the negative acceleration that is smaller than the standard negative acceleration is made to substantially match the preset deceleration time, the required deceleration even if the speed is particularly slow. Time can be secured, so that an unstable phenomenon can be surely avoided with respect to the moving speed of all the mold clamping machines.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing the moving speed characteristics of a clamping machine versus time when controlled by a control method according to a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 2 is another time vs. moving speed characteristic diagram of the clamping machine when controlled by the same control method;
FIG. 3 is a block diagram of a toggle link type mold clamping device that can implement the control method;
FIG. 4 is a block system diagram of a controller provided in the toggle link type mold clamping device;
FIG. 5 is a flowchart showing processing in the control method;
FIG. 6 is a diagram of the position of the mold clamping plate of the toggle link type mold clamping device used in the control method versus the moving speed characteristic of the mold clamping plate;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1c Toggle link type clamping device 2 Pressure receiving board 3 Mold clamping machine 4 Drive part L Toggle link mechanism Lh Crosshead C Die Dv Speed command value Af Standard negative acceleration Afa Negative acceleration As Negative acceleration As Negative acceleration Ts Deceleration time Tss Deceleration Time Vh Crosshead moving speed Vfa Die moving speed Vfb Die moving speed Xa 1st position Xb 2nd position

Claims

圧受盤と型締盤間にトグルリンク機構を配設し、前記圧受盤に設けた駆動部により前記トグルリンク機構のクロスヘッドを進退移動させることにより前記型締盤を所定の移動速度により移動させて、型開閉及び型締を行うトグルリンク式型締装置の制御方法において、予め、標準の負加速度とこの負加速度に対応する減速時間、及び前記移動速度に対する不安定現象の生じない安定限界速度を設定するとともに、所定の金型に対する前記負加速度を設定する際に、当該金型における前記移動速度に対する速度指令値が前記安定限界速度よりも低速側であるか高速側であるかを判別し、当該速度指令値が前記安定限界速度と同一又はこれより早い値のときは前記標準の負加速度により制御を行い、かつ当該速度指令値が前記安定限界速度よりも遅い値のときは当該速度指令値と前記減速時間から前記標準の負加速度よりも小さくなる負加速度を演算により求め、求めた負加速度により制御を行うことを特徴とするトグルリンク式型締装置の制御方法。 A toggle link mechanism is disposed between the pressure receiving plate and the mold clamping plate, and the mold clamping plate is moved at a predetermined moving speed by moving the crosshead of the toggle link mechanism forward and backward by a drive unit provided in the pressure receiving plate. In a control method of a toggle link type mold clamping device that performs mold opening / closing and mold clamping, a standard negative acceleration, a deceleration time corresponding to the negative acceleration, and a stable limit speed that does not cause an unstable phenomenon with respect to the moving speed are previously obtained. When setting the negative acceleration for a predetermined mold, it is determined whether the speed command value for the moving speed in the mold is a lower speed side or a higher speed side than the stability limit speed. When the speed command value is equal to or faster than the stable limit speed, control is performed with the standard negative acceleration, and the speed command value is lower than the stable limit speed. A toggle link type clamping device characterized in that a negative acceleration that is smaller than the standard negative acceleration is calculated from the speed command value and the deceleration time, and control is performed using the obtained negative acceleration. Control method.

前記標準の負加速度よりも小さくなる負加速度による減速時間は、予め設定した減速時間に略一致させることを特徴とする請求項１記載のトグルリンク式型締装置の制御方法。 2. The method for controlling a toggle link type mold clamping apparatus according to claim 1, wherein a deceleration time due to a negative acceleration smaller than the standard negative acceleration substantially matches a preset deceleration time.

圧受盤と型締盤間にトグルリンク機構を配設し、前記圧受盤に設けた駆動部により前記トグルリンク機構のクロスヘッドを進退移動させることにより前記型締盤を所定の移動速度により移動させて、型開閉及び型締を行うトグルリンク式型締装置の制御方法において、前記クロスヘッドの移動速度に対して前記型締盤の移動速度が相対的に速くなる第一位置で減速又は停止させる負加速度を適正値に設定し、前記クロスヘッドの移動速度に対して前記型締盤の移動速度が相対的に遅くなる第二位置で減速又は停止させる前記型締盤の負加速度を、前記第一位置で減速又は停止させる前記型締盤の負加速度と略一致するように制御することを特徴とするトグルリンク式型締装置の制御方法。 A toggle link mechanism is disposed between the pressure receiving plate and the mold clamping plate, and the mold clamping plate is moved at a predetermined moving speed by moving the crosshead of the toggle link mechanism forward and backward by a drive unit provided in the pressure receiving plate. Then, in a control method of a toggle link type mold clamping device that performs mold opening / closing and mold clamping, the mold clamping plate is decelerated or stopped at a first position where the movement speed of the mold clamping plate is relatively higher than the movement speed of the cross head. The negative acceleration is set to an appropriate value, and the negative acceleration of the mold clamping machine that is decelerated or stopped at a second position where the movement speed of the mold clamping machine is relatively slow with respect to the movement speed of the crosshead is A control method for a toggle link type mold clamping device, wherein control is performed so as to substantially coincide with the negative acceleration of the mold clamping machine decelerated or stopped at one position.

前記第一位置で減速又は停止させる負加速度の適正値は、不安定現象が生じない値に設定することを特徴とする請求項３記載のトグルリンク式型締装置の制御方法。 The method for controlling a toggle link type mold clamping apparatus according to claim 3, wherein an appropriate value of the negative acceleration to be decelerated or stopped at the first position is set to a value at which an unstable phenomenon does not occur.