JPH11333894A

JPH11333894A - 射出成形機

Info

Publication number: JPH11333894A
Application number: JP14800898A
Authority: JP
Inventors: Norio Sugano; 典生菅野
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 1999-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】射出成形機の型締力を成形材料の射出圧力に
対応して成形型の型締力を最小に制御できるようにする
ことにある。【解決手段】パーティング面１８から漏れる漏れ量
（Ｑ）と比例する間隔相当距離ｈを求め、この間隔相当
距離ｈの値とパーティング面１８の面粗さＲａの入力値
からパーティング面１８の面圧力を演算し、この面圧力
と保圧力からパーティング面の全圧力と成形キャビティ
１９の内圧力から、最低型締力を演算して型締力を制御
するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム又は樹脂材を
成形する射出成形機に関する。特に、成形型の型締力を
選定できるようにした射出成形機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明に関する先行技術として図１０に
示す射出成形機５０が存在する。図１０に於て射出成形
機５０は駆動装置５１と射出装置５２と型締装置５３か
ら構成されている。

【０００３】図１０に於て、型締装置５３には分割型６
０が取付けられている。この分割型６０の一方型６０ａ
は固定用ダイプレート５４に取付けられているととも
に、分割型６０の他方型６０ｂは移動用ダイプレート５
５に取付けられている。

【０００４】移動用ダイプレート５５はブースタラム５
６により往復移動するように構成されている。この移動
用ダイプレート５５は、ブースタラム５６と固定用ダイ
プレート５４とに固定された４本のガイドロッド５７に
より案内される。そして、分割型６０は、ブースタラム
５６により移動される移動用ダイプレート５５と固定用
ダイプレート５４とにより型締および型開きされて射出
装置５２からの成形材料の射出により成形およびその離
型により成形品が成形される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この従来の型締装置５
３では、成形品目の大小に関係なく、型締力は製品投影
面積×保圧力×安全率で計算していたため、安全率の大
きさにより、必要以上の型締のためのブースタラム５６
の動力ロスを惹起していた。更には、両分割型６０ａ、
６０ｂのパ−ティング面６１、６１の必要以上の圧着に
より摩耗が大きいという問題があり、両分割型６０ａ、
６０ｂのパ−ティング面６１、６１からバリＢを発生さ
せる原因となっている。

【０００６】更に、新規成形品目の生産に於ては、新し
い分割型６０で成形品の生産テストを実施し、パ−ティ
ング面６１、６１から、成形材料が漏れてバリが発生す
るか否か判定しなければならなかった。このため、成形
条件の調整および成形品の良否判定をくり返さなければ
ならず、段取りに多くの時間をついやす結果となってい
た。

【０００７】本発明は、上述のような問題点に鑑み成さ
れたものであって、その技術的課題は、射出成形に於け
る成形型のパ−ティング面から成形材料のバリ形成漏れ
がしない最低型締力を算出して型締装置の油圧ポンプに
出力し、バリの発生を防止することにある。

【０００８】又、成形型のパ−ティング面の摩耗を防止
して、成形型の寿命を長くするとともに、成形に於ける
バリの発生を防止することにある。

【０００９】更に、成形に於ける型締力をテストしてバ
リ漏れから成形条件の調整、成形装置の選定をするよう
な非能率な段取作業を防止し、設定条件により自動的に
最低型締力を算出し、型締装置をこの型締力になるよう
に圧力制御して段取作業の能率化を図るとともに、ラン
ニングコストの低減を図ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る射出成形機
は、上述のような問題点に鑑み成されたものであって、
その技術的手段は以下のように構成されている。すなわ
ち、

【００１１】請求項１の本発明に係る射出成形機は、成
形キャビティ（１９）を有する成形型（１５）を型締す
る型締装置（２）と、型締装置（２）を制御する制御装
置（２４）とを有する射出成形機であって、制御装置
（２４）は成形型（１５）のパ−ティング面（１８）の
間から成形材料（Ｍ）が漏れて形成される許容バリに相
当する漏れ量（Ｑ）と比例する間隙相当距離（ｈ）を演
算して求め、間隙相当距離（ｈ）の値とパ−ティング面
（１８）の面粗さ（Ｒａ）の入力値とからパ−ティング
面（１８）の面圧力（δ）を演算し、面圧力（δ）から
パ−ティング面（１８）の全面圧力（δ×Ａ）を演算す
るとともに成形キャビティ（１９）の保圧力から成形キ
ャビティ（１９）の型締方向の内圧力（Ｐｃ×Ｓ）を演
算し、全圧力（δ×Ａ）と内圧力（Ｐｓ×Ｓ）とを加え
て型締装置（２）の最低型締力（Ｆ）を算出して入力す
るものである。

【００１２】請求項２に係る本発明の射出成形機は、成
形材料（Ｍ）を射出ノズルから射出する射出部（４０）
と、射出部（４０）から射出された成形材料（Ｍ）を成
形する成形キャビティ（１９）とパ−ティング面（１
８）とを有する成形型（１５）と、成形型（１５）内の
保圧力を検知する圧力センサ（３１）と、成形型（１
５）のパ−ティング面（１８）を型締する型締装置
（２）と、型締装置（２）の型締力を制御する制御装置
（２４）とを具備し、制御装置（２４）はパ−ティング
面（１８）間の成形材料（Ｍ）の許容バリに相当する入
力値の漏れ量（Ｑ）と比例関係の間隙相当距離（ｈ）を
演算し、間隙相当距離（ｈ）と入力値のパ−ティング面
（１８）の面粗さ（Ｒａ）から演算されるパ−ティング
面（１８）の面圧力（δ）を求め、面圧力（δ）から求
められるパ−ティング面（１８）の全面圧力と圧力セン
サ（３５）からの保圧力（Ｐｃ）から演算される成形キ
ャビティ（１９）の型締方向の内圧とにより最低型締力
（Ｆ）を演算し、最低型締力（Ｆ）の信号を型締装置
（２）に入力して型締するものである。

【００１３】請求項３に係る本発明の射出成形機は、型
締装置（２）の最低型締力（Ｆ）を算出するパ−ティン
グ面（１８）の面圧力（δ）が、成形型（１５）の間隙
相当距離（ｈ）とパ−ティング面粗さ（Ｒａ）とパ−テ
ィング面（１８）の面圧力（δ）との相関関係を前もっ
て実測したデータに基づき算出するように成されてい
る。

【００１４】

【作用】本発明の射出成形機は、制御装置に成形型情報
データ情報と成形材料特性データ情報と許容バリを形成
する成形材料の漏れ量のしきい値を入力し、パ−ティン
グ面の面圧力を演算して、この面圧力から型締装置の最
低型締力を算出し、この最低型締力の信号により制御装
置から型締装置を制御するように成されている。このた
め、成形型のパ−ティング面は、必要以上に圧着される
ことがないから、型締装置の動力部の省エネルギーに役
立つとともに、パ−ティング面の摩耗を防止することに
なる。更に、型締装置の高速型締を可能にし、成形サイ
クルを短約することができる。つまり、パ−ティング面
の接合するまでの時間範囲が短時間となるので、成形サ
イクルが、約３０％も短縮することが可能になる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る射出成形機を
図面に基づいて詳述する。

【００１６】図１は、本発明に係る射出成形機１の断面
図である。又、図３は、この射出成形機１の型締装置２
に取付けられる成形型１５の拡大断面図である。

【００１７】図１に於て、図３に示す成形型１５は、固
定用ダイプレート３と移動用ダイプレート４との間で、
成形型１５の分割された右型１６が固定用ダイプレート
３に取付けられるとともに、その左型１７が移動用ダイ
プレート４に取付けられている。

【００１８】移動用ダイプレート４は、固定用ダイプレ
ート３と駆動部であるラム５側に取付けられた４本のガ
イドロッド６に案内されてラム５により往復移動するよ
うに構成されている。この移動用ダイプレート４はラム
５に設けられたピストンロッド７に押圧されて移動する
タイプであり、所謂、直圧式である。この直圧式の代り
にトグル式を採用することもできる。そして、成形材料
Ｍとしては、ゴム材料や樹脂材料が用いられる。

【００１９】この型締装置２を設けた射出成形機１は、
右側に射出部４０が設けられているとともに、射出部４
０を作動させる制御装置２４が設けられている。なお、
図１は、供給口４２にゴム材料のフ−プ状の生地が先端
から導入され、溶融状態にされて成形キャビティ１９内
に射出された状態の断面図である。尚、成形材料Ｍが樹
脂の場合は、ペレット状となり、ポッパーから供給され
る。

【００２０】型締装置２は、油圧ポンプの動力部８によ
りラム５を作動させることにより行われる。このラム５
により成形型１５は、型締されるとともに、射出部４０
より成形材料Ｍは、成形型１５の成形キャビティ１９に
射出されることにより成形される。

【００２１】射出部４０の成形は、スクリューシリンダ
４７に内在する射出スクリュー４１が油圧モータ４４ａ
により回動されることにより成形材料Ｍを溶融状態にす
るとともに、油圧シリンダ４４ｂにより前進されること
により溶融された成形材料Ｍが成形型１５の成形キャビ
ティ１９内に射出される。尚、この射出が完了して成形
キャビティ１９に成形材料が充填されても、収縮するの
で、射出圧力は一定時間を保圧する必要がある。

【００２２】この射出工程を駆動する油圧モータ４４ａ
と油圧シリンダ４４ｂは、制御装置２４の指令により制
御される動力装置４５とサ−ボバルブ４６を介して作動
される。そして、射出工程は、射出圧力により射出され
るとともに、成形キャビティ１９に充填された後は、あ
る一定時間成形キャビティ１９内の圧力を保持し、成形
材料Ｍの収縮に対して補充する保圧を行う。

【００２３】次に、型締装置２は、制御装置２４の指令
により作動する。この制御装置２４は、図２に示すよう
に構成されている。射出工程が保圧状態になると、射出
ノズル４３内に取付けられた圧力センサ３１（この圧力
センサ３１は成形キャビティ１９内に取付けることもで
きる）は、保圧力のデータを制御装置２４に信号として
入力する。

【００２４】図２に示すように、制御装置２４は、ＰＣ
（プログラマブルコントローラ）の演算処理装置（ＣＰ
Ｕ）２４０、メモリ２４２、Ａ／Ｄ交換器２４４、Ｉ／
Ｏ装置２４６およびＤ／Ａ交換器２４３を設けている。
そして、Ｉ／Ｆ２３から入力されたアナログ形式の圧力
信号はＡ／Ｄ交換器２４４でディジタル形式の圧力信号
に変換される。同様に、Ｉ／Ｆ２２から入力されたアナ
ログ形式の圧力信号はＡ／Ｄ交換器２４４でディジタル
形式の圧力信号に変換される。ＣＰＵ２４０はメモリ２
４２に記憶されている制御プログラムを動作させて後述
する制御動作を行う。その結果が、Ｄ／Ａ交換器２４３
を介してディジタル形式のサーボバルブ９駆動信号とし
てＩ／Ｆ２１に出力される。尚、設定器（プログラミン
グツール）２５によりメモリ部２４２に型情報データベ
ース、材料特性データベース、しきい値のデータベース
および設備能力データベース等のデータを入力する。

【００２５】又、型締装置２の動力部８である油圧ポン
プは、制御装置２４により型締力を制御できるように構
成されている。つまり、制御装置２４の設定器（プログ
ラミングツール）２５よりメモリ部２４２に入力するこ
とにより、動力部８である油圧ポンプの圧力を制御でき
る。又、制御装置２４では、後述する最低型締力の算定
をＣＰＵ２４０とメモリ部２４２とで演算処理できるよ
うに成されている。そして、その処理した情報を動力部
８（油圧ポンプ）に発信し、最低型締力に制御させるも
のである。

【００２６】次に、型締装置２の最低型締力の算定方法
について述べる。まず、射出成形装置１の成形時に、成
形型１５の右型１６と左型１７との接合する型開面、所
謂、パ−ティング面１８から成形材料Ｍがはみ出してバ
リが発生するのを防止するため、ラム５の圧力による型
締力Ｆによって型締装置２を型締する。この最低型締力
Ｆは、パ−ティング面２３の面圧力をδ、その面積を
Ａ、キャビティ内の成形材料圧力（保圧力）をＰｃ、成
形品投影面積をＳとすると、下記の数２で表される。

【００２７】

【数１】Ｆ≧ＰｃＳ＋δＡ

【００２８】数１でＦが右の式の値より小さくなると、
バリを形成する漏れが発生することになる。つまり、数
１の右辺の値が分かれば、成形材料Ｍの漏れを発生させ
ないための最低型締力Ｆが演算処理されてラム５の動力
部８に制御指令を出すことができることになる。この数
１の右辺は、Ｐｃが保圧力であるから、射出部４０のノ
ズル４３内に第２の圧力センサ３１を設けることにより
検知することができる。又、成形型１５からパ−ティン
グ面の面積Ａを割出すことができる。更に、成形品投影
面積Ｓも、成形型１５から同様に知ることができる。す
なわち、パ−ティング面１８の面圧力δを知ることがで
きれば、求める最低の型締力Ｆを演算処理して型締装置
２の動力部８の出力を最適圧力に制御することができ
る。

【００２９】今、パ−ティングラインの面圧力δについ
て考察する。図１に示す射出成形機１で成形型１５を型
締したとき、型締力Ｆと型の歪みεとの関数は図４に示
す通りである。成形型１５のパ−ティング面１８の面圧
力δと成形型１５の歪みεとの関係は、δ₁の面圧力を
境にして変化することが認められる。つまり、Ａ領域で
は、面圧力δと歪みεは、フックの法則線イに従わず、
歪みの増加率は徐々に減少する。一方、Ｂ領域では増加
率は一定となり、フックの法則線イに従う。このＡ領域
は、パ−ティング面の面積が一定でない為に生ずるもの
と考えられる。その原因としては、パーティング面１８
の面圧力δの表面粗さＲａ及びうねり（平面度）が原因
している。

【００３０】一方、Ｂ領域では、左・右型１６、１７の
パ−ティング面１８が間隙なく密着しており、バリを発
生させる成形材料Ｍの漏れは認められない。従来は、安
全率を大きくしたこのＢ領域で成形していたため、必要
以上の型締力Ｆで型締し、成形型の摩耗と動力部８のエ
ネルギーロスを大きくしていた。

【００３１】ところで、Ａ領域では、必ず成形材料Ｍの
漏れが発生するものではないことも認められる。例え
ば、成形材料Ｍの粘度の大小により、パ−ティング面１
８から成形材料Ｍが漏れるパ−ティング面１８の面圧力
の値が異なることから認められる。つまり、成形材料Ｍ
が高粘度であればパ−ティング面の面圧力δが小さくと
も成形材料Ｍの漏れは惹起しない傾向を示している。

【００３２】図５は、パ−ティング面１８の面圧力δを
決定する特性要因を理論的に、且つ実験的に求めたもの
である。このパ−ティング面１８の面圧力δをバリ発生
させる漏れに置換して、これらの特性要因の関係をデー
タベース化することにより最低型締力Ｆを算出すること
ができる。

【００３３】そして、図４のパ−ティング面１８の面圧
力δ₁の値が型締装置２の最低型締力Ｆであることが判
明する。図１に示す型締装置２で成形型１５を型締した
ときのパ−ティング面１８の状態を考えたとき、図６に
示すようになる。図６は、微視的に成形型１５のパ−テ
ィング面１８を示す概念の断面図である。

【００３４】図６のパ−ティング面１８をある型締力で
型締したときのパ−ティング面１８の状態を考えると、
パ−ティング面１８の形状や型締力により異なるが、微
視的には、パ−ティング面１８に無数の微小間隙１９が
点在していることになる。これを均等間隔に置換したも
のを図７に示すように間隙相当距離ｈμｍとすると、成
形材料Ｍのバリとなる漏れを考えた場合の間隙相当距離
ｈへの置換は、バリとなる漏れ量から理論的に計算でき
ることになる。つまり、微小間隙を流れるゴム流量は、
下記数３の式の通りに表される。そして、測定したバリ
となる漏れ量Ｑから数２の式中の間隙相当距離ｈを算出
すると、これが間隙相当距離ｈとなる。尚、図７は、こ
の間隙相当距離ｈを示す概念の断面図である。

【００３５】

【数２】但し、Ｑ＝バリとなる漏れ量Ｌ＝パ−ティング面長さＷ＝パ−ティング面幅 ΔＰ＝ゴム圧力ｈ＝間隙ｍ，ｎ＝材料の粘性指数

【００３６】つまり、ある成形状態における間隙相当距
離ｈが分かれば、そのときのバリとなる漏れ量Ｑが推定
できることになる。そして、この値がしきい値（基準
値）未満であれば「バリ成形の漏れはない」ということ
になる。このときの成形型１５の型締力が最低型締力Ｆ
である。

【００３７】次に、図８は、ある材質、例えばＳ５５Ｃ
材製の成形型１５での間隙相当距離ｈとパ−ティング面
の面圧力δとの関係を実験により実測したものである。
図８に於て、この成形型１５での成形時のパ−ティング
面１８の面圧力δとパーティング面１８の面粗さＲａが
分かれば、間隙相当距離ｈは、δ₁とｈ₁の座標から計
算できることになる。そして、成形材料の粘性指数ｍ、
ｎと間隙相当距離ｈを数２の式に代入することにより、
バリとなる漏れ量Ｑが計算できる関係にある。このＱと
ｈとの比例関係式（数２）は他の方法でも計算できるも
のである。例えば、あるＮｏを付けた成形型１５を成形
材料Ｍごとに実測してＱとｈとの比例関係式を求め、こ
の比例関係式に漏れ量Ｑの設定値を代入して間隙相当距
離ｈを求めることもできる。

【００３８】つまり、ある材質の成形型１５に於て、し
きい値以下のバリとなる漏れ量Ｑを測定する。そして、
このバリとなる漏れ量Ｑを数２の式に代入するととも
に、ｈ以外の数字も測定されているので、これを代入す
ると、間隙相当距離ｈを求めることができる。又、図８
のデータから間隙相当距離ｈに対応するパ−ティング面
１８の面圧力δｋｇｆ／ｍｍ² を求める。この面圧力δ
が求まれば、数１の式にδを代入すると最低型締力Ｆが
求まることになる。

【００３９】図９は、射出成形機１の最低型締力Ｆを算
出するフローチャートである。

【００４０】〔ステップ１〕ステップ１は、射出部４０
に制御装置２４からの成形条件を入力する。まず成形型
１５のＮＯを入力する。そして、成形温度と保圧力とが
少なくとも入力される。これが成形条件である。又、成
形材料の特性も入力される。

【００４１】〔ステップ２〕成形型情報データベース
から成形型の材質（硬度）と成形キャビティ１９の型締
方向の投影面積Ｓの寸法とパ−ティング面１８の面積の
寸法とパ−ティング面１８の面粗さＲａとを入力する。
又、材料特性データベースから温度毎の粘性指数を入
力する。更に、バリ形成漏れ量の不良しきい値のデータ
ベースからバリ形成の漏れ量Ｑの不良境界値を入力す
る。この入力値は、成形型ごとに実測して図４のＡ領域
とＢ領域の境界δ₁の漏れ量Ｑのしきい値を見い出した
値、又は、ＪＩＳの成形品１５のバリ許容範囲からバリ
形成の漏れ量Ｑを設定した値を入力する（例えば、Ｏリ
ングのＪＩＳのバリ漏れ量０．１５×０．１０ｍｍ以
下）。

【００４２】〔ステップ３〕ステップ２のととの
データベースからの入力データをもとに、パ−ティング
面１８の面圧力δｋｇｆ／ｍｍ² をＣＰＵにより演算す
る。この演算は、数２の式にととのデータベース
からのデータを入力して間隙相当距離ｈμｍを算出す
る。

【００４３】〔ステップ４〕ステップ３で求めた間隙相
当距離ｈからパ−ティング面１８の面粗さＲａとパ−テ
ィング面１８の面圧力δとの相関関係によりパ−ティン
グ面１８の面圧力δ（ｋｇｆ／ｍｍ²）を求める。

【００４４】〔ステップ５〕ステップ４で求めたパーテ
ィング面１８の面圧力δから数１の式にこのパ−ティン
グ面１８の面圧力δを代入して最低型締力Ｆを演算す
る。そして、制御装置２４へ入力信号として出力され
る。

【００４５】〔ステップ６〕次に、設備能力データベー
スから型締装置２の駆動部８の動力部である油圧ポン
プの油圧出力の能力（上限と下限の出力データ）を入力
する。そして、ステップ４で求めた最低型締力Ｆが、こ
の油圧出力の能力の範囲にあるか否か判定し、範囲内に
あれば、成形が可能できることを確認することができ
た。

【００４６】この型締力算出フローチャートで求めた最
低型締力Ｆを図１に示す制御装置２４に連結のＰＣで制
御することにより型締装置２のラム５の動力部（油圧ポ
ンプ）８を作動させる。

【００４７】次に、図１の射出成形機１の作動について
説明する。まず、制御装置２４であるＰＣのＣＰＵ２４
０とメモリ部２４２に型情報データベースと、材料特性
データベースと、バリ形成漏れ量のしきい値データベー
スとの情報を入力し、数２の式に従って間隙相当距離ｈ
を演算処理するとともに、間隙相当距離ｈとパ−ティン
グ面１８の面粗さＲａとの相関関係からパ−ティング面
１８の面圧力δを求めて、数１の式を用いて最低型締力
Ｆを算出する。この型締力算出は、図９のフローチャー
トで説明した手順で行われる。

【００４８】次に、この最低型締力Ｆの入力信号を制御
装置２４の機器で各種信号の演算処理を行った後に、そ
の出力信号を型締装置２の動力部８である油圧ポンプへ
出力し、型締装置２を最低型締力で作動するように制御
する。

【００４９】同時、制御装置２は、動力装置４５とサー
ボバルブ４６へ出力信号を与えて、射出部４０の射出成
形を制御する。この制御は、図２のＣＰＵ２４０からＤ
／ＡＣ２４３を介してデジタル形式のサーボバルブ４６
の駆動信号としてＩ／Ｆ２１ａに出力されるものであ
る。射出部４０は、成形材料（ゴム生地）を溶融して高
速・高圧で射出ノズル４３から成形型１５の成形キャビ
ティ１９へ射出充填する。この射出充填を行う射出スク
リュー４１の駆動は、ＣＰＵ２４０がメモリ部２４２に
記憶されている入力値に基づいて行う。この射出スクリ
ュー４１の駆動は、成形キャビティ１９内にゴムの成形
材料が満たされてくると、圧力は略一定となって進行す
る。この射出圧力を続行すると成形品にバリが発生する
ので、成形材料Ｍを補充するだけの保圧力に切換える。

【００５０】この射出圧力と保圧力は、第２の圧力セン
サ３１により検出されて、Ｉ／Ｆ２３から入力されたア
ナログ形式の圧力信号はＡ／ＤＣ２４４でデジタル形式
の圧力信号に変換される。そして、ＵＰＣで数２の式の
δの値に対応するのか否かチェックされる。数２の設定
されたδ値に対応する範囲外のときは、演算処理された
信号は、型締装置２の動力部８へ入力されて型締力を制
御する。

【００５１】図２に一例として示す制御装置２４は、Ｐ
Ｃの要部である。制御装置２４は、コンピュータに有す
る演算処理装置（ＣＰＵ）２４０と、メモリ部２４２と
Ａ／ＤＣ２４４と、Ｉ／Ｏ装置２４６と、Ｄ／ＡＣ２４
３と、射出部４０へ出力するＤ／ＡＣ２４３とを装備し
ている。そして、圧力センサ３１で検出された信号は、
Ｉ／Ｆ２３に入力されるとともに、アナログ形式の圧力
信号はＡ／ＤＣ２４４でディジタル形式の圧力信号に変
更される。同様に、Ｉ／Ｆ２２から入力された駆動部８
の圧力信号は、アナログ形式の圧力信号にＡ／ＤＣ２４
４でディジタル形式の圧力信号に変換される。

【００５２】ＣＰＵ２４０は、メモリ部２４２に記憶さ
れている前述した型締力のデータによる制御プログラム
を作動させ、型締装置２の型締制御動作を行う。同時
に、射出部４０もＣＰＵ２４０はメモリ部２４２ととも
に記憶されている射出制御プログラムを作動させて射出
成形制御動作を行う。その結果、Ｄ／ＡＣ２４３を介し
てディジタル形式のサーボバルブ９の駆動信号としてＩ
／Ｆ２１に出力されて型締装置２を制御することにな
る。この制御は、成形サイクルのスピードを向上させる
ためにも用いることができる。尚、ラム５にも第２の圧
力センサ３１と同じように型締装置２の型締力の能力を
チェックできるように構成されている。そして、射出成
形機１の型締能力を自動的に判定することができる。

【００５３】上述のように本発明の型締装置２は、成形
型１５のパ−ティング面１８から成形材料が漏れない範
囲で最小の型締力Ｆにより成形画行われるようにしたの
で、成形サイクルを向上させると同時に、成形型１５の
パ−ティング面１８の接合面の摩耗を防止することがで
きる。

【００５４】更に、成形型１５にＮＯを設けて、その成
形型１５の間隙相当量ｈ、パ−ティング面１８の面粗さ
Ｒａ等のデータを入力しておくことにより、制御装置２
４により、バリを形成する成形型であるか否か試験する
ことなく、判別することができる。

【００５５】次に、第２の実施の形態として、駆動部５
に第１の圧力センサ３０が設けられている。この第１の
圧力センサ３０により駆動部５のラム内の油圧力を測定
し、インターフェース回路（Ｉ／Ｆ）２２に入力された
アナログ形式の圧力信号はＡ／ＤＣ２４４に於てディジ
タル形式の圧力信号に変換される。そして、ＣＰＵ２４
０により型締装置２の型締力に異常があれば、エラーを
発信するように成されている。

【００５６】更に、最低型締力Ｆが型締装置２の最大能
力よりも大きくなった時にも、同様にしてエラーを発信
し、成形して不良品により射出成形機の能力不能を確認
するような段取及び不良成形を防止することができる。

【００５７】更に又、第３の実施の形態として、射出部
４０の射出ノズル４３に第２の圧力センサ３１を設け、
パ−ティング面１８から成形材料が漏れる時期の保圧力
を測定できるようにし、Ｉ／Ｆ２３とＡ／ＤＣ２４４と
を介してＣＰＵ２４０に入力され、最低型締力Ｆを演算
できるように成されている。この保圧力は、前もって設
定入力することもできるが、このように第２の圧力セン
サ３１から直接入力して演算を自動化することができ
る。又、この第２の圧力センサ３１は、成形キャビティ
１９内に設けることもできる。

【００５８】

【発明の効果】本発明の射出成形機は、制御装置により
間隙相当距離を見い出してパ−ティング面圧力を算出
し、このパ−ティング面圧力から型締装置を最低型締力
で型締するように制御するので、成形型のパ−ティング
面の摩耗を防止することが可能になる。同時に、成形型
の歪みの発生も防止できる。そして、成形型の耐久性を
持続させる効果が期待できる。

【００５９】更に、最低型締力は、パ−ティング面の圧
着時間を短縮することになるから、成形サイクルタイム
を短縮することができ、生産性を向上することが可能に
なる。同時に、型締装置の動力部の省エネルギーを達成
することが期待できる。

【００６０】又、射出成形中の保圧力から成形キャビテ
ィ内の型締力方向の内圧力を直接算出することにより、
その他の成形型のデータ情報と成形材料のデータ情報と
成形材料の許容バリとなる漏れ量のデータ情報は制御装
置に入力ずみであるから、このデータを演算することに
より、直接最低型締力を算出して型締装置に入力して制
御することが可能となる。

【００６１】又、パ−ティング面の面圧力を間隙相当距
離とパ−ティング面の面粗さから直接求められるので、
制御装置にこれらのデータは入力されているから、多種
数の各Ｎｏの成形型について直接演算することが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出成形機の断面図である。

【図２】本発明の制御装置（ＰＣ）のＣＰＵを中心とし
た構成図である。

【図３】図１の成形型の断面図である。

【図４】本発明に係る成形型の歪みとパ−ティング面の
面圧力との関係図である。

【図５】本発明に係るパ−ティング面の面圧力の特性要
因図である。

【図６】本発明に係る成形型の面精度に起因する微小間
隙を概念として示す断面図である。

【図７】図６の成形型の間隙相当距離を示す断面図であ
る。

【図８】パ−ティング面の面圧力と間隙相当距離とパ−
ティング面粗さとの実測による相関関係図である。

【図９】本発明に係る最低型締力の算出フローチャート
である。

【図１０】従来の射出成形装置の断面図である。

【符号の説明】

１・・・射出成形機２・・・型締装置３・・・固定用ダイプレート４・・・移動用ダイプレート５・・・駆動部（ラム）６・・・ガイドロッド７・・・ピストンロッド８・・・動力部（油圧ポンプ）８ａ・・・可変容量ポンプ９・・・サーボバルブ１５・・・成形型１６・・・右型１７・・・左型１８・・・パ−ティング面（型分割面）１９・・・成形キャビティ２１〜２３・・・Ｉ／Ｆ（インターフェース）２４・・・制御置（ＰＣ）２４０・・・ＣＰＵ２４２・・・メモリ部２４４・・・Ａ／ＤＣ２４６・・・Ｉ／Ｏ装置２４８・・・Ｄ／ＡＣ２５・・・設定器（プログラジングツール）３０・・・第１の圧力センサ３１・・・第２の圧力センサ４０・・・射出部４１・・・射出スクリュー４２・・・供給口４３・・・射出ノズル４４ａ・・・油圧モータ４４ｂ・・・油圧シリンダ４５・・・動力装置４５ａ・・・可変容量ポンプ４６・・・サーボバルブ４７・・・スクリューシリンダ５０・・・射出成形機５１・・・駆動装置５２・・・射出装置５３・・・型締装置５４・・・固定用ダイプレート５５・・・移動用ダイプレート５６・・・ブースタラム５７・・・ガイドロッド６０・・・分割型６０ａ・・・一方型６０ｂ・・・他方型６１・・・パ−ティング面Ｆ１Ａ・・・面積Ｂ・・・バリＦ・・・型締力Ｍ・・・成形材料Ｐｃ・・・キャビティ内の圧力Ｓ・・・製品投影面積Ｘ・・・境界 α・・・面圧 δ・・・面圧力

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成形キャビティ（１９）を有する成形型
（１５）を型締する型締装置（２）と、前記型締装置
（２）を制御する制御装置（２４）とを有する射出成形
機であって、前記制御装置（２４）は前記成形型（１５）のパ−ティ
ング面（１８）の間から成形材料（Ｍ）が漏れて形成さ
れる許容バリに相当する漏れ量（Ｑ）と比例する間隙相
当距離（ｈ）を演算して求め、前記間隙相当距離（ｈ）
の値と前記パ−ティング面（１８）の面粗さ（Ｒａ）の
入力値とから前記パ−ティング面（１８）の面圧力
（δ）を演算し、前記面圧力（δ）から前記パ−ティン
グ面（１８）の全面圧力（δ×Ａ）を演算するとともに
前記成形キャビティ（１９）の保圧力から前記成形キャ
ビティ（１９）の型締方向の内圧力（Ｐｃ×Ｓ）を演算
し、前記全圧力（δ×Ａ）と前記内圧力（Ｐｓ×Ｓ）と
を加えて前記型締装置（２）の最低型締力（Ｆ）を算出
して出力することを特徴とする射出成形機。
【請求項２】成形材料（Ｍ）を射出ノズルから射出する
射出部（４０）と、前記射出部（４０）から射出された
成形材料（Ｍ）を成形する成形キャビティ（１９）とパ
−ティング面（１８）とを有する成形型（１５）と、前
記成形型（１５）内の保圧力を検知する圧力センサ（３
１）と、前記成形型（１５）の前記パ−ティング面（１
８）を型締する型締装置（２）と、前記型締装置（２）
の型締力を制御する制御装置（２４）とを具備し、前記
制御装置（２４）は前記パ−ティング面（１８）間の前
記成形材料（Ｍ）の許容バリに相当する入力値の漏れ量
（Ｑ）と比例関係の間隙相当距離（ｈ）を演算し、前記
間隙相当距離（ｈ）と入力値の前記パ−ティング面（１
８）の面粗さ（Ｒａ）から演算される前記パ−ティング
面（１８）の面圧力（δ）を求め、前記面圧力（δ）か
ら求められる前記パ−ティング面（１８）の全面圧力と
前記圧力センサ（３１）からの保圧力（Ｐｃ）から演算
される前記成形キャビティ（１９）の型締方向の内圧と
により最低型締力（Ｆ）を演算し、前記最低型締力
（Ｆ）の信号を前記型締装置（２）に入力して型締する
ことを特徴とする射出成形機。
【請求項３】前記型締装置（２）の最低型締力（Ｆ）を
算出する前記パ−ティング面（１８）の面圧力（δ）
は、成形型（１５）の間隙相当距離（ｈ）とパ−ティン
グ面粗さ（Ｒａ）と前記パ−ティング面（１８）の面圧
力（δ）との相関関係を前もって実測したデータに基づ
き算出するように成されていることを特徴とする請求項
１又は請求項２又は請求項３に記載の射出成形機。