JPH08323826A

JPH08323826A - 薄肉成形品の型圧縮成形方法

Info

Publication number: JPH08323826A
Application number: JP13149395A
Authority: JP
Inventors: Yoshizo Kuranashi; 芳蔵椋梨; Etsuo Okahara; 悦雄岡原; Kaichiro Nakai; 嘉一郎中居
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1995-05-30
Filing date: 1995-05-30
Publication date: 1996-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】型圧縮工程における圧縮圧力および型面間距
離の制御を高精度に行ない、良品質の成形品を得ること
ができるようにした。【構成】可動プラテンおよび固定プラテンに、調整ロ
ッドと、力センサを備えたロッド受け部を備えたプラテ
ン面間距離調整機構を複数備えた型締装置を用い射出プ
レス成形時の型圧縮工程において、力センサの出力信号
に基づいた型締機構の圧縮力制御を同時に行なうように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は精密型開量制御装置を用
いた射出プレスに関するものであって、特に型面間距離
の制御を高精度に行なうことにより薄肉製品の成形を可
能にした薄肉成形品の型圧縮成形方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、レンズ成形、ディスク成形な
どの形状精度とともに内部歪が小さいことが要求される
成形品の成形には、固定型に対し、可動型を圧縮代だけ
開いた状態で金型内に溶融樹脂を充填し、その後、可動
型を前進させ、前記圧縮代を閉じるように成した型圧縮
成形法として射出プレス成形方法が行なわれている。

【０００３】しかしながら、この金型の圧縮動作を行な
う際に用いられる竪型の型締装置としては、例えば、特
開平１−２６４８２３号公報に記載されているように、
可動プラテンの上側に型締シリンダが設けられていると
ともに、可動プラテンと固定プラテン間に設けられた油
圧シリンダによって可動プラテンを固定プラテンに対し
て平衡に支持する構造のものが知られている。これで
は、この油圧シリンダを制御することによって、型圧縮
工程における型開度、型締速度などの調整を行なうよう
になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、射出プレス
成形を行なう場合、サイドフィード方式によって金型の
キャビティ内へ溶融樹脂を充填しようとすると可動型の
一方向のみに樹脂供給圧力によって可動型に曲げモーメ
ントが作用し、可動型が固定型に対して傾くという、い
わゆる偏圧を生じるといった問題がある。

【０００５】また、一方で、射出プレス成形を行なう場
合、可動型を圧縮代だけ開いた状態で樹脂を金型のキャ
ビティ内へ射出充填する際の型開き量は樹脂流動に大き
な影響を与える。

【０００６】特に、薄肉成形品を成形する場合、型開き
量が小さいため可動型が固定型に対して型面間が等距離
になっているかどうかが、型位置決め精度の良悪に大き
く影響を与えることとなる。

【０００７】こうした従来の型位置決めの制御を行なう
型締装置の可動プラテンの調整手段として広く油圧シリ
ンダが使用されているため、次のような問題点が生じ
る。

【０００８】（１）作動油の圧縮性のため、油圧シリン
ダの位置変動に対応した圧力変化が非常に小さく、応答
速度が遅い。そのため、型圧縮成形に必要な高精度な型
圧縮量および型圧縮力制御が困難である。（２）作動油の温度による物性変化によって、油圧シリ
ンダの制御精度が変動するため、型圧縮量および型圧縮
速度制御精度に誤差が生じる。

【０００９】（３）上記（１）＋（２）によって、油圧
シリンダによる可動プラテンの制御精度は極めて低く、
例えば１００〜５０μｍ程度が限界とされているため、
高精度制御が要求される型圧縮成形には対応困難であ
る。

【００１０】以上述べたように、油圧シリンダを用いて
肉厚１ｍｍ以下の超薄肉成形品を成形しようとすると、
圧縮代（形開き量）が１００μｍ以下の場合の型開き制
御が不可能であるといった問題があった。

【００１１】本発明は上記のような点に鑑みなされたも
ので、金型キャビティ内への樹脂充填時に生じる偏圧を
防止しつつ、可動プラテンと固定プラテンの面間距離調
整精度が極めて高い薄肉成形品の型圧縮成形方法を提供
するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における第１の発明では、成形用の可動型が
可動プラテンに固定型が固定プラテンにそれぞれ保持さ
れていて、可動プラテンを固定プラテンに対して前進後
退させる機構とし、可動プラテンには型締力を発生させ
る型締機構を備えるとともに、可動プラテンおよび固定
プラテンのどちらか一方に可動プラテンの前進後退動作
方向に沿って移動可能に装着された機械式送り機構と調
整ロッドおよび調整ロッドを駆動させる原動機を備えた
ロッド調整部と、他の一方に調整ロッドに対向して配置
されたロッド受け部とロッド受け部に加わる力を検出す
る検出部を備えた調整ロッド受け部から構成された複数
のプラテン面間距離調整機構を備えるとともに、プラテ
ン面間距離調整機構の駆動系に可動プラテンの移動量を
制御する速度サーボ制御装置と、力センサから出力され
る出力信号に基づいて型締機構の型締力を制御する型締
力制御装置を具備した精密型開量制御装置を用い、前記
可動型を最終型締め位置より圧縮代だけ開いた状態でキ
ャビティ内に溶融樹脂を充填し、充填完了後に前記可動
型を圧縮代だけ移動せしめ、前記キャビティ内の樹脂を
圧縮し、保圧するようにした。

【００１３】また、第２の発明では、溶融樹脂の射出充
填時に偏圧を受けて傾斜した可動プラテンを、力センサ
からの検出信号と設定値とを比較演算した結果を補正値
の出力信号として、プラテン面間距離調整機構の各駆動
部を制御して、プラテン面間等距離調整を行なって型面
間が等距離となるような圧縮代を有した型位置決めを行
なうようにした。

【００１４】

【作用】力センサからの検出信号（Ｆ2 ）と型締機構で
発生する型締力（Ｆ0 ）と型圧縮工程によって変化する
成形材料圧（Ｐ1 ）に対応した型圧縮力（Ｆ1 ) の関係
は、Ｆ0 ＝Ｆ1 （＝Ｐ1 ）＋ΣＦ2 となる。すなわち、
調整ロッドの移動速度制御と同時に、力センサからの検
出信号（Ｆ2 ）に基づいて型締機構の型締力（Ｆ0 ) を
制御することによって、型圧縮成形における型圧縮速度
および型圧縮力（Ｆ1 ＝Ｐ1 ）制御を高精度に行なうこ
とができる。

【００１５】特に可動型を樹脂の収縮を見込んだ圧縮代
分だけ固定型に対して等間隔持上げた状態にするように
調整ロッドがロードセンサに加わる接触圧力を各調整ロ
ッドが許容値範囲内に入るようにしたことにより、型圧
縮工程における高精度の超薄肉成形品の成形ができ、さ
らに、樹脂の充填時に受ける偏圧も安易かつ、精度よく
解消できる。

【００１６】また、型圧縮工程における成形材料挙動、
すなわち、材料圧力（Ｐ1 ）の変化量の計測を各力セン
サからの検出信号（Ｆ2 ）によって検知する機能として
いることにより、金型形状および成形材料の射出挙動に
関係なく、安定した計測ができる。さらに、プラテン面
間距離調整機構を機械的調整機構とし、かつ、複数の各
々単数を独立して制御させていることにより、高精度な
速度、位置および応答性の制御ができ、さらに必要に応
じて、可動プラテンを任意に傾動させることができるの
で、多様化する型圧縮成形条件に対応することが可能で
ある。

【００１７】

【実施例】以下に、本発明に係る薄肉成形品の型圧縮成
形方法を図面を用いて詳細に説明する。

【００１８】図１は竪型の射出プレス成形装置の型締装
置１全体の概略構成を示すものである。この型締装置１
には型圧縮成形用金型の上型でもある可動型２を保持す
る可動プラテン３と、下型でもある固定型４を保持する
固定プラテン５とが設けられているとともに、可動プラ
テン３を固定プラテン５に対して上下方向に移動させ、
可動プラテン３を固定プラテン５側に押圧して可動型２
と固定型４との間を型締する型締シリンダ６がシリンダ
支持部材８に取付けられて設けられている。

【００１９】この固定プラテン５の上面の４隅部には図
２、図３にも示すようにコラム７がそれぞれ突設されて
いる。さらに、４本のコラム７の上端部にはシリンダ支
持部材８が固定されている。そして、型締シリンダ６は
このシリンダ支持部材８の中央部位に下方に向けて固定
されている。なお、この型締シリンダ６は図３に示すよ
うに、例えば４個のように、分割数に応じた能力の型締
シリンダ６ａにして複数に分割配置することもできる。

【００２０】型締装置１には可動プラテン３の姿勢を固
定プラテン５側に対して任意の位置および角度をもった
状態に調整するプラテン面間距離調整機構（以下、プラ
テン調整機構という）１１が装着されている。このプラ
テン調整機構１１には可動プラテン３側に装着された４
つの可動側調整ユニット１２と、固定プラテン５側に装
着され、各可動側調整ユニット１２にそれぞれ対応させ
て設けられた４つの固定側調整ユニット１３とが設けら
れている。なお、各可動側調整ユニット１２は図２、図
３に示すように４本のコラム７の内側にそれぞれ配置さ
れている。

【００２１】さらに、各可動側調整ユニット１２には図
４、図６に示すように可動プラテン３の上下動作方向に
沿って移動可能に可動プラテン３に装着された調整ロッ
ド１４と、この調整ロッド１４を可動プラテン３の動作
方向に沿って駆動するボールねじ式の送り機構部１５と
が設けられている。

【００２２】ここで、調整ロッド１４には上側にボール
ねじを構成する雄ねじ状のねじ軸部１６、下側にスプラ
イン軸部１７がそれぞれ設けられている。また、ボール
ねじ式の送り機構部１５には可動プラテン３に固定され
たボールねじ部１８およびスプライン軸受部１９がそれ
ぞれ設けられているとともに、調整ロッド１４を回転駆
動する駆動モータ２０が設けられている。さらに、駆動
モータ２０と調整ロッド１４との間には例えば遊星歯車
装置やサイクロ減速機などの減速機２１が介設されてい
る。なお、調整ロッド１４はボールねじ構成でなくて
も、ラックピニオン構成でもよく、同じ効果となる。

【００２３】また、可動プラテン３の上側にはユニット
取付板２２が固定されている。このユニット取付板２２
の４隅部にはガイド軸２３がそれぞれ突設されている。
また、これら４本のガイド軸２３には図６に示すように
減速機２１を保持するガイド板２４が上下動自在に取付
けられている。このガイド板２４にはモータ取付部材２
５を介して駆動モータ２０が取付けられている。

【００２４】さらに、駆動モータ２０の回転軸２０ａは
減速機２１の入力側の高速軸に連結されている。この減
速機２１の出力側の低速軸には調整ロッド１４のねじ軸
部１６の上端部が連結部材２６を介して連結されてい
る。そして、駆動モータ２０の駆動時には駆動モータ２
０からの回転力が減速機２１によって減速された状態で
調整ロッド１４のねじ軸部１６に伝達され、このねじ軸
部１６の回転にともないボールねじ部１８内の雌ねじ部
のボール動作に沿う螺進動作によってこのねじ軸部１６
自体が上下動するようになっている。ボールねじ部１８
は支持板４２によって可動プラテン３に固着されてい
る。そのため、調整ロッド１４の上下動作にともないガ
イド板２４が４本のガイド軸２３に沿って上下方向に駆
動され、駆動モータ２０および減速機２１が調整ロッド
１４と一緒に上下動されるようになっている。

【００２５】また、調整ロッド１４におけるねじ軸部１
６の下端部には図７に示すように複式スラスト球軸受２
７が内蔵されたベアリングボックス２８を介してスプラ
イン軸部１７の端部が連結されている。そして、このベ
アリングボックス２８内の複式スラスト球軸受２７によ
って調整ロッド１４のねじ軸部１６の回転動作が吸収さ
れ、その移動動作のみがスプライン軸部１７側に伝達さ
れてこのスプライン軸部１７がスプライン軸受部１９に
ガイドされて上下動するようになっている。

【００２６】また、固定側調整ユニット１３には図５に
示すように各調整ロッド１４に対してそれぞれ離間対向
配置され、各調整ロッド１４とそれぞれ接触する複数の
ロッド受け部２９と、各ロッド受け部２９に接触する各
調整ロッド１４の接触圧力をそれぞれ検出するロードセ
ンサ（圧力検出手段）３０とが設けられている。なお、
可動側調整ユニット１２と固定側調整ユニット１３との
間には射出成形用金型の厚さに応じて適当な厚さのスペ
ーサが装着される構成にしてもよい。図１では調整ロッ
ド１４の下側を下に長く伸ばしてスペーサを用いないや
り方を示したが、図４、図７に示したように、調整ロッ
ド１４ないしはスプライン軸部１７の下端側が短いもの
では、図示していない比較的に長いロッド状のスペーサ
を用いることになる。

【００２７】さらに、この固定側調整ユニット１３には
過負荷が作用した場合にプラテン調整機構１１の破損を
防止する油圧シリンダ３１が装着されている。そして、
この油圧シリンダ３１にはこの油圧シリンダ３１内の油
圧を一定に保つ図示しない油圧制御回路が連結されてい
る。なお、この油圧シリンダ３１は必ずしも設ける必要
はない。

【００２８】また、各ロードセンサ３０には型締力制御
装置（制御手段）３２が接続されている。この型締力制
御装置３２には型締シリンダ６の動作を制御する油圧制
御弁３３および各駆動モータ２０の動作を制御する速度
サーボ制御装置３４がそれぞれ接続されている。３３ａ
は簡略化して示した油圧供給源である。

【００２９】型圧縮成形における型締制御においては、
各ロードセンサ３０からの検出信号に基づいて型締力制
御装置３２および速度サーボ制御装置３４が制御され、
次のような型締装置１の制御が行なわれるようになって
いる。

【００３０】まず、射出成形用金型の可動型２と固定型
４との間の圧縮基準点調整に際し、プラテン調整機構１
１の基準点調整が行なわれる。この基準点調整時には型
締シリンダ６によって可動プラテン３が動作されて、可
動型２が固定型４に接触する型締位置まで移動される
（基準点調整用の可動プラテン移動工程）。このよう
に、可動型２が固定型４に接触している状態では、可動
プラテン３の姿勢が固定プラテン５側に対して平行な状
態に調整されている。このとき、あらかじめ４つの可動
側調整ユニット１２の各調整ロッド１４を上方に動作さ
せ、可動型２が固定型４に接触した時点で調整ロッド１
４が固定側調整ユニット１３のロッド受け部２９に当接
しない適宜の位置にそれぞれ待機させておく。

【００３１】次に、可動プラテン３が型締位置で保待さ
れている状態で４つの駆動モータ２０が駆動され、各調
整ロッド１４がそれぞれ下方に動作されてロッド受け部
２９に当接される。この場合、各調整ロッド１４がロッ
ド受け部２９に当接した状態がロードセンサ３０によっ
て検出された時点で、駆動モータ２０が停止する（基準
点調整工程）。そして、このときの各調整ロッド１４の
位置が基準点調整位置となり、型締力制御装置３２およ
び速度サーボ制御装置３４内の記憶ユニット４１へ入力
されて、基準点調整作業が終了する。

【００３２】なお、上記基準点調整は、可動型２が固定
型４に接触している状態で行なうが、可動型２と固定型
４との間に一定の型締力を加えた状態で行なってもよ
い。

【００３３】次に、基準点調整作業の終了後は、型圧縮
量の設定を行なう。駆動モータ２０を駆動させて、各調
整ロッド１４をあらかじめ設定したストローク量動作さ
せて、駆動モータ２０を停止させる（型圧縮量調整工
程）。この際、型縮シリンダ６の背圧Ｐは、駆動モータ
２０が駆動可能な値とし、常時この値を保持する必要が
ある。なお、可動型２および固定型４内に成型材料を射
出する前に、調整ロッド１４によりロッド受け部２９に
所定の力を加える。

【００３４】今、型締シリンダ６の圧力をＰ、型締シリ
ンダ６の出力をＦ0 ，可動型２と固定型４で形成される
金型キャビティ内の樹脂などの成形材料に発生する材料
圧をＰ1 、可動型２に発生する力をＦ1 、調整ロッド１
４に発生する力をＦ2 とすると、停止状態では、各部の
力Ｆ0 、Ｆ1 、Ｆ2 は次のようになる。

【００３５】成形材料は未だ射出されていないので、材
料圧Ｐ1 は０となり、Ｆ1 も０となる。型締シリンダ６
の出力Ｆ0 は、調整ロッド１４の許容荷量ＰS1内で予圧
に必要な力とし、その力に相当する圧力Ｐを圧力制御弁
３３で設定する。このとき、ＦO ＝ΣＦ2 となる。

【００３６】そして、４本の各調整ロッド１４に作用す
る力Ｆ2 が各々等しいかどうかの確認を行なう。仮に力
Ｆ2 が個々に異なっていれば、ロードセンサ３０に加わ
る各調整ロッド１４の接触圧力が等しくなるように調整
ロッド１４のねじ軸部１６に伝達し、ねじ軸部１６を回
転させて可動プラテン３が固定プラテン５に対して図１
０に示すように圧縮代δを有した状態で水平な状態にな
るように調整するのである。

【００３７】この時の可動プラテン３の水平度は基準設
定水平値に対して傾き度の最大値と最小値との誤差は±
３μｍの高精度の水平度に保持できる。

【００３８】この状態で、図示されていない射出装置よ
り成形材料が金型キャビティ内に射出されると、材料圧
Ｐ1 が発生する。この材料圧Ｐ1 が発生すれば、これに
相当する力Ｆ1 が発生し、その分、力Ｆ2 が減少する。
この３つの力の関係は、ＦO＝Ｆ1 ＋ΣＦ2 の関係とな
る。

【００３９】一方、Ｆ2 が減少すれば、型締力制御装置
３２は設定値との差を演算処理ユニット４０で演算し、
油圧制御弁３３へ増圧信号を出力する。その結果、圧力
Ｐは上昇し、その分、Ｆ0 も増力する。その結果、前記
の関係式、Ｆ0 ＝Ｆ1 ＋ΣＦ2 が成り立つようになり、
Ｆ2 も設定値となる。このようにして、材料充填（射
出）を続ければ、材料圧Ｐ1 も増加するとともに、Ｐ1
が作用する金型面積も増加し、Ｆ1 は圧力×面積として
増加するので、これにつれてＦ0 も増加する。

【００４０】ところが、金型キャビティ内にサイドフィ
ード方式により溶融樹脂を射出充填すると、図１２に示
すように樹脂のサイドフィード側の可動型２が樹脂圧Ｐ
によって持上げられ、樹脂がキャビティ内に供給されな
い側の可動型２は持上げられないため全体として可動型
２は傾き可動プラテン３は偏圧を受け、ロードセンサ３
０に加わる各調整ロッド１４の接触圧力が大きく異なる
こととなる。

【００４１】このような偏圧によって可動プラテン３が
傾くと可動型２と固定型４間のキャビティに射出充填
し、冷却固化によって得られた成形品の肉厚に大きな影
響を及ぼす。

【００４２】特に、例えば肉厚が１ｍｍ以下の薄肉成形
品の成形の場合や精密成形品などの成形時には所望の肉
厚の公差内に肉厚の変化量を押えることが望まれる。こ
のため、前記した偏圧を受け傾いた可動プラテン３は図
１２に示すように、変位量の大きい圧縮代δ′の値を設
定値に戻すようにする。

【００４３】すなわち、偏圧を受けて持上げられた可動
プラテン３側のロードセンサ３０に加わる調整ロッド１
４の接触圧力は小さく、逆に、偏圧をうけなかった可動
プラテン３側の変位量の小さい圧縮代δ″では、ロード
センサ３０に加わる調整ロッド１４の接触圧力は大きく
なり、可動プラテン３が水平状態となるようにねじ軸部
１６を回転させる。

【００４４】こうした、偏圧によって傾斜した可動プラ
テン３は４つの調整ロッド１４を相互に協動させつつ各
調整ロッド１４に発生する力Ｆ2 が等しくなるようにね
じ軸部１６を回転させるのである。

【００４５】すなわち、偏圧によって各調整ロッド１４
に発生する力Ｆ2 の偏差を演算処理ユニット４０で計算
を行なう。この場合、図４に示すように偏圧によって調
整ロッド１４から支持板４２までに発生する圧縮たわみ
量と荷重との関係をあらかじめ求めておき、これを演算
処理ユニット４０に入力しておくことで、その発生する
偏圧に対応して生じる圧縮たわみ量分だけ各調整ロッド
１４のねじ軸部１６を回転させ可動プラテン３を水平状
態に保つようにするのである。射出工程の完了とともに
偏圧が解消されれば可動プラテン３は元の水平状態へと
戻ることになる。

【００４６】次に、圧縮開始点が来れば、駆動モータ２
０が回転し調整ロッド１４は速度サーボ制御装置３４に
てあらかじめ設定されたプログラムどおりに速度制御さ
れて、圧縮工程を実行する。圧縮工程を実行すれば、当
然Ｐ1 も変化するが、圧縮力はＦ0 ＝Ｆ1 ＋ΣＦ2 の関
係で常にＦ1 に対応したＦ0 の自動設定する。この結
果、圧縮速度は設定されたプログラムを正確に実行す
る。

【００４７】この際、プラテン調整機構１１はＦ2 の大
きさにより圧縮量が変化するので、Ｆ2 を速度サーボ制
御装置３４へフィードバックすれば、さらに高精度な制
御が可能となる。

【００４８】この型締動作をストロークと圧力の関係線
図として示した図８を用いて説明する。まず、型締シリ
ンダ６による型締動作によってロードセンサ３０からの
検出値Ｆ2 は増加する。ここで、検出値Ｆ2 はプラテン
調整機構１１の各部、例えばボールねじ部１８が破損し
ない程度の許容圧力範囲ＰS1に収まるように圧力Ｐを制
御している。

【００４９】また、一方では、所定の型圧縮量を所定の
速度で圧縮すれば型圧縮力Ｆ1 も変化するので、型反力
である検出値Ｆ2 がＦSO＜Ｆ2 ＜ＦS1になるように型締
シリンダ６の型締力ＦO を増加させていき、形圧縮動作
にともなう材料圧Ｐ1 に相当する型圧縮力Ｆ1 （Ｆ0 −
ΣＦ2 ）を負荷させると同時に、あらかじめ設定した型
圧縮量Ｓmax に達する。このように、型圧縮工程では、
駆動モータ２０の速度制御と型締シリンダ６の圧力制御
を同時に行なう。なお、図８の横軸は可動型２あるいは
可動プラテン３の移動量（ストローク）を示す。また、
ＦS0は、プラテン調整機構１１を作動させる際の許容力
範囲の下限を示す。

【００５０】ここで、型締力制御装置３２あるいは速度
サーボ制御装置３４と各プラテン調整機構１１の各々単
数を対応させるとともに、各々単数を独立して制御する
ことにより、各ロードセンサ３０からの検出信号によっ
て、可動型２あるいは可動プラテン３の姿勢および移動
状態が把握できるとともに、必要に応じて、各駆動モー
タ２０の駆動制御を補正することにより、型圧縮成形に
おいて可動型２と固定型４との最適な姿勢関係を得るこ
とができる。なお、各プラテン調整機構１１の各々単数
を独立して制御するだけでなく、例えば、２個ずつのよ
うに、複数１組で制御することもできる。

【００５１】さらに、可動型２あるいは可動プラテン３
を任意の方向へ傾動させる必要が生じた場合にも、各駆
動モータ２０に設定された駆動プログラムにより移動速
度制御とともに各ロードセンサ３０からの検出信号Ｆ2
により型締力Ｆ0 を制御して対応可能となる。

【００５２】また、ロードセンサ３０の出力信号の代わ
りに、駆動モータ２０の駆動系の電流値の変化量あるい
はトルク値の変化量を電流検出器３６で検知して各制御
装置の制御信号として用いることも可能である。なお、
ロードセンサ３０の出力信号と駆動モータ２０の駆動系
の電流値などの変化の出力信号を同時に用いてもよく、
必要に応じて使い分けることも可能である。また、駆動
モータ２０の位置の変化量を位置検出器３５で検知して
行なうことも可能である。

【００５３】以上の型締動作は、設定された圧縮代δの
型圧縮量を、あらかじめ可動型２と固定型４とを離間さ
せた時点で、射出中あるいは充填後に調整して、型圧縮
成形を行なう操作について説明したが、これは、型圧縮
量調整工程後、可動型２と固定型４とを当接した状態あ
るいは離間させる動作中に成形材料を射出しながら型
開、型締の型圧縮成形を行なうことも可能である。この
場合においても、検出値Ｆ2 が許容圧力範囲内ＦSO＜Ｆ
2 ＜ＦS1に収まるように駆動モータ２０を駆動させて、
型開、型締する方向へ動作させる速度制御を行なうとと
もに、型締シリンダ６の圧縮力制御を同時に行なう。

【００５４】また、成形材料によっては材料特性に応じ
た型圧縮力で成形することが望ましい場合が多くあり、
この場合においても、型圧縮力Ｆ1 を材料特性に応じた
許容値Ｆ1 ′に設定することで、型圧縮工程において、
検出値Ｆ2 がＦSO＜Ｆ2 ＜ＦS1に収まるように、かつ、
調整ロッド１４の移動速度を適宜補正して、許容値Ｆ1
′を超えないように制御することで、対応可能であ
る。

【００５５】なお、調整ロッド１４とロッド受け部２９
を接触させて基準点調整を行なった後、可動型２および
固定型４内に成形材料を射出させて、調整ロッド１４を
ロッド受け部２９に押圧接触させた状態で、射出行程に
応じて可動型２を固定型４に対して離間させる方向へ可
動プラテン３を適宜後退動作させ、あらかじめ設定した
型圧縮量に達した後、型圧縮工程を開始するようにして
も良い。

【００５６】図９に、型締制御回路の概略構成を示す。
ロードセンサ３０、位置検出器３５、電流検出器３６な
どの各検出器からの検出信号と、型締シリンダ６と駆動
モータ２０の各駆動部へ出力する制御信号の入出力を行
なう入出力インターフェース３９と設定条件を記憶する
記憶ユニット部４１および設定値と検出信号を比較演算
処理して制御信号を出力する演算処理ユニット部４０と
で型締力制御装置３２および速度サーボ制御装置３４が
構成される。なお、記憶ユニット部４１には、型圧縮基
準点、型圧縮量、型圧縮力、可動プラテン３を任意の方
向に傾動させる場合の傾動させる方向と量および時間配
分の入力値などを設定値として記憶しておく。なお、図
中、３５は駆動モータ２０のストロークを検知するエン
コーダなどの位置検出器、３７は設定条件を入力する入
力キーボード、３８は表示部である。

【００５７】本発明の最大の特徴点はプラテン面間距離
調整機構（プラテン調整機構）１１に油圧シリンダ機構
を使用せず、機械的調整機構を使って型圧縮制御を行な
ったことにある。

【００５８】プラテン調整機構１１に従来のような油圧
シリンダ機構を用いた場合に、その油圧シリンダのロー
ドに発生する型反力をＦ2C、本発明の機械的調整機構を
用いた場合に、その調整ロッド１４に発生する型反力を
Ｆ2Mとし、これら油圧シリンダのロッドを用いた場合の
可動プラテン３の変位量を△ＬC 、調整ロッド１４を用
いた場合の可動プラテン３の変位量を△ＬM とした場
合、今、このロッドと調整ロッド１４の断面積を同一に
し、このロッドと調整ロッド１４に発生するロッド圧縮
応力を例えば同じ８０ＭＰa だとして、実用レベルで試
算して求めると、その詳しい説明は省略するが、型反力
Ｆ2 が変動（増加）した場合の可動プラテン３の変動
（変位量△Ｌ）は次のようになる。

【００５９】△ＬM ＝０．００５ｍｍ／ｔｏｎ △ＬC ＝０．０９５ｍｍ／ｔｏｎとなり、△ＬM と△ＬC の比は１：１９となり、非常に
大きな差となってあらわれる。このことを換言すれば、
荷重測定の精度および速度は油圧式のものに比べて１９
倍優れていると言える。上記のことを図示すると、図１
０のようになる。

【００６０】また、変位量における効果の差だけでな
く、プラテン調整機構１１の装置高さが、本発明の機械
的調整機構のものが、従来の油圧シリンダ機構のものに
比べて、６〜７割短くなるという効果もある。そして、
特に、その効果の差は、圧縮成形工程における行程距離
が小さいこと、また、その行程の速度も小さいことを考
慮すれば、さらに大きくなる。

【００６１】なお、前記１実施例としては、竪型の型圧
縮成形の例を示したが、これは、竪型のものに限ること
はなく、横型の型圧縮成形においても用いることができ
る。その場合、可動プラテン３や可動型２と同様に、プ
ラテン調整機構１１も水平方向に作動するように、水平
状態で取付けられる。

【００６２】また、前記実施例においては、調整ロッド
１４、送り機構部１５、駆動モータ２０などからなる可
動側調整ユニット１２を可動プラテン３に取付け、ロッ
ド受け部２９やロードセンサ３０などからなる固定側調
整ユニット１３を固定プラテン５に取付けたが、これは
逆にして、調整ロッド１４、送り機構部１５、駆動モー
タ２０などからなる機構を固定プラテン５に取付け、ロ
ッド受け部２９やロードセンサ３０などからなる機構を
可動プラテン３に取付けるようにしてもよい。

【００６３】

【発明の効果】本発明においては、調整ロッドと調整ロ
ッドを駆動させる原動機およびロッド送り機構を備えた
ロッド調整部と力センサを備えたロッド受け部から構成
された機械的プラテン面間距離調整機構を複数備え、調
整ロッドの移動速度と可動プラテンに取付けた型締機構
の圧縮力を同時に制御しながら型圧縮成形を行なうこと
により、油圧シリンダ方式に比べて、次のように優れて
いる。

【００６４】（１）可動型に発生する力Ｆ1 を正確に早
く検知できるので、高精度な可動プラテンのレベリング
調整および型圧縮量制御ができ、寸法精度の良い高品質
な薄肉成形品を得ることができる。（２）制御応答速度が極めて高く、かつ、温度変化など
の外的因子の影響による制御精度のばらつきがなくなる
ため、高精度な型圧縮成形ができ、高品質な薄肉成形品
を安定して得ることができる。（３）可動型に発生する力Ｆ1 計測が金型キャビティ内
圧センサ方式でないので、取付作業や演算などを行なう
ためのハード、ソフトが不要となり経済効果も優れてい
る。

【００６５】また、プラテン面間距離調整機構が各々独
立して制御することにより、（４）射出条件に応じた型締制御が任意にできるので、
偏圧によって生じた片当りなどの成形不良を防ぐことが
できるため、成形作業が安定し、大幅な生産性向上が得
られる。（５）任意の方向への傾動型締制御も可能であるので、
多様化する型圧縮成形に対応することができる。

【００６６】さらに、制御のための検出手段を二重構造
としているため、（６）検出精度が向上するとともに、不意のトラブルに
も迅速に対応することができ、成形機停止による生産性
ダウンを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための装置の１実施例を示す
概略構成図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線断面図に相当する他の実施例を
示す図である。

【図４】可動側調整ユニットを示す正面図である。

【図５】固定側調整ユニットを示す正面図である。

【図６】駆動モータとボールねじ式送り機構との間の連
結部を示す縦断面図である。

【図７】スプライン軸の連結部を示す縦断面図である。

【図８】型圧縮成形の型締動作時の力の変化状態を示す
力特性図である。

【図９】型締制御の１実施例を示す回路構成図である。

【図１０】本発明と従来方法の比較を示した荷重−変位
量線図である。

【図１１】圧縮代を見込んだ射出プレス成形開始時の正
常な状態を示す説明図である。

【図１２】偏圧を受けた可動型の傾斜状態を示す説明図
である。

【符号の説明】

１型締装置２可動型３可動プラテン４固定型５固定プラテン６、６ａ型締シリンダ１１プラテン面間距離調整機構（プラテン調整機構）１２可動側調整ユニット１３固定側調整ユニット１４調整ロッド１５送り機構部１６ねじ軸部１７スプライン軸部１８ボールねじ部２０駆動モータ２３ガイド軸２９ロッド受け部３０ロードセンサ（圧力検出手段）３１油圧シリンダ３２型締力制御装置（制御手段）３３油圧制御弁３４速度サーボ制御装置３５位置検出器３６電流検出器３７入力キーボード３８表示部３９入出力インターフェース４０演算処理ユニット４１記憶ユニット４２支持板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成形用の可動型が可動プラテンに固定型
が固定プラテンにそれぞれ保持されていて、可動プラテ
ンを固定プラテンに対して前進後退させる機構とし、可
動プラテンには型締力を発生させる型締機構を備えると
ともに、可動プラテンおよび固定プラテンのどちらか一
方に可動プラテンの前進後退動作方向に沿って移動可能
に装着された機械式送り機構と調整ロッドおよび調整ロ
ッドを駆動させる原動機を備えたロッド調整部と、他の
一方に調整ロッドに対向して配置されたロッド受け部と
ロッド受け部に加わる力を検出する検出部を備えた調整
ロッド受け部から構成された複数のプラテン面間距離調
整機構を備えるとともに、プラテン面間距離調整機構の
駆動系に可動プラテンの移動量を制御する速度サーボ制
御装置と、力センサから出力される出力信号に基づいて
型締機構の型締力を制御する型締力制御装置を具備した
精密型開量制御装置を用い、前記可動型を最終型締め位
置より圧縮代だけ開いた状態でキャビティ内に溶融樹脂
を充填し、充填完了後に前記可動型を圧縮代だけ移動せ
しめ、前記キャビティ内の樹脂を圧縮し、保圧するよう
にしたことを特徴とする薄肉成形品の型圧縮成形方法。
【請求項２】溶融樹脂の射出充填時に偏圧を受けて傾
斜した可動プラテンを、力センサからの検出信号と設定
値とを比較演算した結果を補正値の出力信号として、プ
ラテン面間距離調整機構の各駆動部を制御して、プラテ
ン面間等距離調整を行なって型面間が等距離となるよう
な圧縮代を有した型位置決めを行なうようにしたことを
特徴とする薄肉成形品の型圧縮成形方法。