JPS5949903B2 - トッグル式型締装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば、ダイカストマシンや射出成形機など
の成形機に用いられるトラブル成型締装置に係り、特に
、型締時における型締力が正常であるかどうかを型締終
了前に検出することができる型締装置に関するものであ
る。

一般に、ダイカストマシンや射出成形機においては、そ
の型締時に目的とする型締力を作用させる必要がある。

この型締力が設定値よシ大きい場合には、マシンに過負
荷がかかシ、機器の損傷を招く恐れがあり、型締力が小
さい場合には金型面からの溶湯の噴出等の事故が生じる
。

特に１０００トンを越えるような大型のマシンにおいて
は、上記のような型締力の過不足は、主命的な事故へと
発展する。

そこで、従来よシ、型締力を検出する方法が各種提案さ
れてきた。

その１つは、型締時におけるタイバーの伸びを測定する
方法である。

倍力機構であるトラブル機構を採用した型締装置におい
ては、その型締時において、大きな型締力が加わシ、直
径が２００〜３００間あるタイバーも数ｍｍ伸びる。

この伸びは、型締力に比例しているため、伸び量を測定
すれば、型締力を知ることができる。

しかし、このような方法を採用すると、わずか数朋の伸
びで型締力を検出するため、どうしても検出誤差が生じ
、測定精度が悪い。

また、他の方法として、タイバーの一端に孔を開け、こ
の孔中に歪計等を取付け、型締時における応力を測定し
、締付力を測定する方法も提案されているが、この方法
を採用すると、タイバーに孔を開けるため、部分的に強
度が落ちるという欠点がある。

また、部分的な伸びを測定して型締力を測定するので、
これも精度が悪い。

更に、タイバーに設けたナツトの追込代を測定して締付
力を検出する方法もあるが、この方法も追込代がわずか
であるため、精度が悪いという欠点があった。

また、前記したように、タイバーの伸びやタイバーに発
生する応力を測定して型締力を測定する方法においては
、型締動作中に可動金型が固定金型に接触した後、可動
金型をさらに数龍前進させて所定の型締力ないしは所定
の型締力に近い型締力を最終的に得る型締終了時でない
と、正常な型締力が得られたか否かを知ることはできな
かった。

すなわち、型締終了時における型締力が必要以上に大き
くなる場合であっても、型締シリンダのピストンロッド
が前進限まで行きついた型締終了時点でないと、型締力
オーバーであることを知ることができなかった。

本発明の目的は、これらの欠点をなくし、型締終了前に
、型締力が正常であるかどうかを極めて容易に検出する
ことができるトラブル成型締装置を提供するにある。

本発明においては、そのために、型締動作中に可動金型
が固定金型に接触した時に型締シリンダのピストンロッ
ドが所定の残ストロークを有するか否かを検知するピス
トンロッド残ストローク検知装置を、型締シリンダのピ
ストンロッドに取付けた検出ロッドの移動によって作用
する互いに所定の間隔をもって配置された２個のリミッ
トスイ １ツチやパルス発信器等の位置検出器と、前記
検出ロッドとによって構成し、前記位置検出器を、検出
ロッドの移動軌跡部分であって、トラブル成型締装置の
マシンベースやリンクハウジング等と一体になっている
固定部分の所定位置に取付け、可。

動金型が固定金型に接触した時点を検知する金型接触検
知装置を設け、金型接触検知装置とピストンロッド残ス
トローク検知装置の作動によって金型接触時に型締力正
常か型締力過不足の信号を出す制御回路と型締力正常異
常表示装置を設けたト 。

ラブル成型締装置とした。

以下、図面に示す実施例と共に本発明の詳細な説明する
。

第１図および第２図は本発明の１実施例を説明するもの
で、図において、１は固定プラテンで、 、固定金型２
が取付けられている。

３は可動プラテンで、可動金型４が取付けられている。

可動プラテン３は、リンクハウジング１４との間に設け
られている数個のリンクレバーからなるトラブル機構５
を介して作動される。

１９は可動プラテン３ ・を貫通した状態で、固定プラ
テン１とリンクツ・ウジフグ１４間に取付けられている
４本のタイバーである。

リンクハウジング１４には型締シリンダ７が取付けられ
ておシ、トラブル機構５の内側のリンク６は、型締シリ
ンダ７のピストンロッド８の先端部に取付けられている
ブロック１５に連結されている。

１６は先端部が可動プラテン３に固定されていて、ブロ
ック１５およびリングハウジング１４を貫通した状態で
後方に伸びているブロック１５案内用のガイド棒である
。

なお、これらの構造からなるトラブル機構５は、トラブ
ル成型締装置において、常用されているものである。

ピストンロッド８の途中、または、ピストンロッド８の
先端部に固定したブロック１５の一部からは検出ロッド
９が伸びており、この検出ロッド９のピストンロッド８
と平行な部分の先端部と対応して、残ストローク検出装
置１０用のリミットスイッチＡ、Ｂ等の位置検出器が配
置されている。

勿論、検出ロッド９やリミットスイッチＡ、Ｂ等は、ブ
ロック１５やドラグル機構５の各リンクの移動の邪魔に
ならない位置に設けられている。

この残ストローク検知装置１０は、型締動作中に可動金
型４が固定金型２に接触して、これら可動金型４をさら
に前進させ続けて所定の型締力を得ようとし始めた時に
、型締シリンダ７のピストンロッド８が所定の残ストロ
ークを有するか否かを検知するものである。

残ストローク検知装置１０は、例えば、２個のリミット
スイッチＡ、Ｂからなる位置検出器と、ピストンロッド
８に取付けた検出ロッド９からなり、２個のリミットス
イッチＡ、Ｂは例えば数ｍＷ以下のようにわずかな所定
の間隔をもって並んで設けられている。

ピストンロッド８に取付けた検出ロッド９の移動によっ
て作用する位置検出器としての２個のリミットスイッチ
Ａ、Ｂは、検出ロッド９の移動軌跡部分であって、マシ
ンベース１７やリンクハウジング１４等と一体になって
いるブラケット１８等の固定部分の所定位置に取付けら
れている。

勿論のことながら、位置検出器は、可動金型４が固定金
型２に接触した時に、検出ロッド９の例えば後端部のよ
うに位置検出器を作用させる部分が来る所定の位置に配
置されている。

２個のリミットスイッチＡ、Ｂは、型締型開方向に例え
ば３〜７ｍｍのようにわずかな間隔をもって配置するも
のであるから、第１，２図に図示したように、互いに横
方向に少しずらして配置し、検出ロッド９もそれに合わ
せて横方向に少し幅広になっているものを用いることも
できる。

位置検出器であるリミットスイッチＡ、Ｂは、その取付
位置が型締型開方向に自由に調整できるものであること
が望ましい。

残ストローク検知装置１０に用いる位置検出器としては
、２個のリミットスイッチＡ、Ｈに替えて、パルス発信
器や差動変圧器等を用いても良い。

位置検出器にパルス発信器を用いる場合は、検出ロッド
９は、磁気スケールを備えたものを用い、検出ロッド９
の位置によってピストンロッド８の残ストロークを正確
に検知する。

磁気スケールとパルス発信器を用いれば、通常は１ｍｍ
まで読み取ることができるが、パルス発信器から出力さ
れた電気信号を電気的に処理すれば、最小０．１ ｍｍ
あるいは０．０１１ｔｍまで読み取ることが可能である
。

一方、型締シリンダ７のヘッド側には、金型接触検知装
置１１が設けられている。

この金型接触検知装置１１は、例えば、圧力スイッチで
あシ、型締シリンダ７の背圧を検出し、これを制御回路
１２に電気信号として入力させている。

また、前記残ストローク検知装置１０からの信号も制御
回路１２に入力されている。

制御回路１２は、金型接触検知装置１１とピストンロッ
ド残ストローク検知装置１０の作用によって金型接触時
に型締力正常か型締力過不足の信。

号を出すもので、金型接触検知装置１１が作用して可動
金型４が固定金型２に接触したことを検知した時点にお
けるピストンロッド残ストローク検知装置１０の作用に
応じて型締力正常か型締力過不足の信号を出すようにし
た。

制御回路１２には１、金型接触時に型締力正常か型締力
過不足かを表示するランプ等の型締力正常異常表示装置
が連結されている。

つぎに、以上のように構成された本実施例の作用につい
て説明する。

一般に、トラブル機構５を作動させて型締を行うダイカ
ストマシンや射出成形機においては、型締シリンダ７の
ストロークＳと、型締時のタイバー１９の伸び量λとの
比は、数十対−であり、ピストンロッド８の移動量、あ
るいは、その位置をイ検出すれば、タイバーの伸びは数
十倍に拡大されて取出すことができる。

型締動作時に可動金型４が固定金型２に接触する時点な
どのように型締終了付近における型締シリンダ７のピス
トンロッド８の前進距離とタイバー１９の伸びの比は、
トラブル機構５の各リンクの長さや、各リンク間に設け
たドッグルピン２０部における回転摩耗係数等によって
自ずと決まるものであり、どのダイカストマシンや射出
成形機のトラブル機構においても、大体２０対１になっ
ている。

この比は、各マシンにおいて、実測上でも、また、計算
上でも求められるものであシ、大体２０対１になってい
ることは、当業者間では周ン 知のことでもある。

ダイカストマシン等のトラブル成型締装置においては、
型締動作時に可動金型４が固定金型２に接触してから型
締が終了するまでの型締シリンダ７のピストンロッド８
の残ストロークＳとトラブル機構５の出力倍率ｎ（可動
プラテン４部に生じる型締力Ｔの、型締シリンダ７の出
力Ｆに対する倍率）は比例し、また、型締力Ｔとタイバ
ー１９の伸びλは比例し、ピストンロッド８の残ストロ
ークＳと型締力Ｔとの関係は、どのトラブル成型締装置
においても、大体第３図に示したような関係の曲線Ｘに
なっている。

第３図は、型締力が１６５０ｔｏｎの場合のピストンロ
ッド８の残ストロークＳ（ｇｉ）と型締力Ｔ（ｔｏｎ）
およびタイバー１９の伸びλ（ＩＩＭＥ）の関係を示す
線図である。

第３図に示したダイカストマシンのトラブル成型締装置
においては、タイバー１９の長さや直径などから、型締
力Ｔが１６５０ ｔｏｎのとき、タイバー１９の伸びλ
が３．３龍になるように設計されている。

また、型締終了時に正規の型締力１６５０ｔｏｎが得ら
れるようにセットした場合に、型締動作中に可動金型４
が固定金型２に接触した時のピストンロッド８の残スト
ロークＳ、すなわち、その時点からピストンロッド８が
あとどれだけ前進しうるかというストロークは、１４０
１ｍになるように、あらかじめ設計されている。

通常、ダイカストマシンや射出成形機などの型締装置に
おいては、型締力に例えば５％の許容範囲が与えられて
使用されることが多い。

勿論、型締動作中に可動金型４が固定金型２に接触した
時のピストンロッド８の残ストロークＳも、それに応じ
て、幾分かの許容範囲が与えられる。

今、型締力の許容範囲を５チとした場合、第３図に示す
ように、型締力Ｔが１６５０ｔｏｎ のときの型締力の
許容誤差Ｃは１６５０ｔｏ、ｎの５％で８２．５ｔｏｎ
となり、タイバー１９の伸び３．３龍の許容誤差は３
．３ｍｍの５チで０．１６５ｍｍとなる。

一方、型締終了付近でのピストンロッド８の前進距離と
タイバー１９の伸びの比は、前記したように、２０対１
であるので、タイバー１９が０、１６５ ｍｍ伸びる時
のピストンロッド８の前進距離りは、０．１６５１ｍＸ
２０＝３．３ｍｍとなる。

したがって、実際の型締力が設定型締力１６５０ｔｏｎ
の許容範囲５チである８２．５ｔｏｎ だけ違った場合
は、ピストンロッド８のストロークは、正規のストロー
クに対して３．３ ｍｍだけ違っていることになシ、逆
に、型締動作中に可動金型４が固定金型２に接触したと
き、ピストンロッド８の実際の残ストロークＳが、正規
の残ストロークＳ＝１４０ｍｍに対して、３．３ｍ以下
の違いしかないことが確認できたら、型締終了時におけ
る型締力Ｔが所望の許容範囲５係内にあることがわかる
。

本発明はこのような原理を応用したものであって、残ス
トローク検知装置１０を、可動金型４が固定金型２に接
触した時、検出ロッド９の検出端が２つのリミットスイ
ッチＡ、Ｂのうち、金型側に近いリミットスイッチＢの
みをＯＮとする位置になるように調整しておく。

勿論、２個のリミットスイッチＡ、Ｂの設置位置は、実
際の型締力の設定型締力に対する許容範囲等に応じて決
まる所定の間隔をもった所定の位置になるように、あら
かじめ調整しておく。

そして、このように、リミットスイッチＡがＯＦＦで、
リミットスイッチＢがＯＮの場合にのみ、信号が制御回
路１２に入力されるように論理回路を組んである。

前記、型締力が１６５０ｔｏｎの場合は、型締力の許容
範囲が５係で、その時のピストンロッド８の残ストロー
クの許容範囲が３．３闘なので、２個のリミットスイッ
チＡ、Ｂ間の設置間隔は、型 。

締力の過不足の両方のことを考慮して、３．３ｉｉＸ２
＝ ６．６ ｍｗになるように設定しておく。

一方、型締シリンダ１によって可動金型４は移動される
が、金型接触時までの駆動圧力は、１５〜２０ ｋｇ／
ｃｒｉと小さく、接触後の型締圧力は頁数・十ｋｇ／ｃ
ｒｊと極めて大きいため、金型接触検知装置１１によっ
て直ちに検出され、金型接触信号が制御回路１２に入力
される。

そして、制御回路１２からはこの金型接触信号と残スト
ローク検知装置１０からの信号が入力された時にのみ、
型締力正常の信号が発信され、ランプ表示がなされ、可
動金型４の前進が続行される。

なお、金型の接触が生じた時における型締シリンダの残
ストロークを知ることができれば、例えば、第３図に曲
線Ｘで示すように、型締力Ｏである金型接触時における
型締シリンダの残ストロークＳと型締力Ｔとの関係はマ
シンの設計によシー義的に求められているので、残スト
ロークＳがどれだけの時、型締力Ｔがどれだけになるか
を知ることができる。

従って、上述したような構造を採用し、金型接触時にお
いて、型締シリンダ７の残ストロークＳが適正量にある
ように、残ストロークの検知装置１０の位置検出器と検
出ロッド９の相対的位置を設定しておけば、型締力Ｔが
適正であるという信号を得ることができる。

なお、残ストローク検知装置１０として、パルス発信器
を用いれば、ピストンロッド８の残ストロークをより一
層正確に検知でき、型締力Ｔをよシ正確に知ることがで
きる。

勿論、ピストンロッド８の残ストロークから型締力Ｔを
演算して検知する装置は、制御回路１２内に組込んでお
くことができる。

このようにしておけば、金型接触検知装置１１が作動し
て可動金型４が固定金型２に接触したことを検知した時
点におけるピストンロッド残ストローク検知装置１０の
作動によってピストンロッド８の残ストロークを知り、
この量によって、ピストンロッド前進限時における型締
力を知ることができる。

また、前記したように、パルス発信器を用いれば、ピス
トンロッド８の残ストロークを、通常は１量率位で検知
することができ、さらに、その出力信号を電気的に処理
すれば、０．１闘単位、ないしは、０．０１ｍ７４位で
でも容易に検知することができる。

したがって、前記した型締力が１６５０ ｔｏｎ場合、
ピストンロッド８の残ストロークの誤差が３、３ ｍｍ
のとき、型締力の誤差が５係であるから、この残ストロ
ーク誤差の検知を１ｍｌ！、０．１ ｍｍ。

０．０１ｍｍで検知しうるようにしておけば、それぞれ
型締力の誤差を１．６６％、０．１７％、０．０１７係
でおさえるように検知することもできる。

しかし、実際は、１ｍｍ程度で残ストロークの違いを検
知できれば充分である。

型締力が１６５０ ｔｏｎ のマシンのとき、５チの許
容誤差内にあるか否かを知るには、前記したように、ピ
ストンロッド８の残ストローク３．３ ｍｍの許容誤差
内にあるか否かを検知するが、例えば、型締力が８００
ｔｏｎのマシンで、５係の許容誤差内にあるか否かを
知るには、タイバー１９の長さと直径が型締力１６５０
ｔｏｎの場合と異なるので、ピストンロッド８の残スト
ロークは２ｍｍの許容誤差内にあるか否かを検知しなけ
ればならない。

このように、ピストンロッド８の残ストロークの許容誤
差は、それぞれ型締力が異なるマシンの大きさによって
も変ってくるので、２個のリミットスイッチＡ、Ｈの間
隔等は、型締力の許容範囲だけでなく、マシンの大きさ
によっても異なる６なお、金型接触検知装置１１は、上
記実施例の場合、圧力スイッチとして例示したが、これ
に限定されることなく、例えば、第１図に符号１３で示
すリミットスイッチまたはそれ以外の装置によって検出
するようにしても良い。

ところで、残ストローク検出装置１０のリミットスイッ
チＡ、Ｂが共にＯＦＦである場合、型締力は不足であり
、共にＯＮである場合、型締力は大きすぎることになる
。

従って、それぞれの表示を行なって警告を発するか、あ
るいは、型締シリンダの動作を停止し、調整を行なえば
良い。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、型締
動作中に可動金型が固定金型に接触した時に型締シリン
ダのピストンロッドが所定の残ストロークを有するか否
かを検知するピストンロッド残ストローク検知装置を、
型締シリンダのピストンロッドに取付けた検出ロッドの
移動によって作用させうる位置に設け、可動金型が固定
金型に接触した時点を検出する金型接触検知装置を設け
た構成とされているため、型締力が正常であるかどうか
を精度良く検出できると共に、構造簡単で安価である等
の優れた効果が得られる。

また、本発明においては、型締動作中の可動金型が固定
金型に接触した時に、正規の型締力が得られるか否かを
検知することができる。

すなわち、完全に型締が終了する前で、金型やタイバー
等にまだ力が加わっていないときに、正規の型締力が得
られるか否かを検知することができる。

したがって、型締力の過不足も早く知ることができる。

特に、実際の型締力が所望の型締力より大きすぎて荷負
荷状態になれば、マシンの各所に無理がかがシ、マシン
の寿命を縮めたシ、場合によっては、タイバーやプラテ
ン等を損傷させることにもなシかねないので、型締力オ
ーバーを検知したら直ちに型締動作を中止しうるように
しておけば、これらを未然に防ぐことができる。

そして、連続的にマシンを作動させているときに、金型
の温度が上昇しすぎて、膨張したシ熱歪を生じたシして
、マシンがオーバーロードになろうとすることも、起ら
ないようにすることができる。

勿論、型締力が過不足になる場合、最後まで型締を行わ
ないようにして、直ちに型開を行うようにしておけば、
無駄な動作を少なくし、エネルギロスも防げるし、型締
力を修正するときの時間も、早く止める分だけ短くする
ことができる。

また、金型接触時におけるピストンロッドの残ストロー
クが正常であるか否かを知ることができるので、金型の
分割面間にパリや異物が入っていた場合は、それを知る
ことができるので、安全である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例を示すもので、第１図は縦断面
、第２図は第１図の■−■線断面図、第３図はピストン
ロッドの残ストロークと型締力やタイバーの伸びとの関
係を示す線図である。 １・・・固定プラテン、２・・・固定金型、計・・可動
プラテン、４・・・可動金型、５・・・トラブル機構、
７・・・型締シリンダ、８・・・ピストンロッド、９・
・・検出ロッド、１０・・・残ストローク検出装置、１
１・・・金型接触検知装置、１２・・・制御回路、１４
・・リンクハウジング、１７・・・マシンベース、１８
・・・ブラケット、１９・・・タイバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 型締動作中に可動金型が固定金型に接触した時に型
   締シリンダのピストンロッドが所定の残ストロークを有
   するか否かを検知するピストンロッド残ストローク検知
   装置を、型締シリンダのピストンロッドに取付けた検出
   ロッドの移動によって作用する互いに所定の間隔をもっ
   て配置された２個のリミットスイッチやパルス発信器等
   の位置検出器と、前記検出ロッドとによって構成し、前
   記位置検出器を、検出ロッドの移動軌跡部分であって、
   トラブル成型締装置のマシンベースやリンクハウジング
   等と一体になっている固定部分の所定位置に取付け、可
   動金型が固定金型に接触した時点を検知する金型接触検
   知装置を設け、金型接触検知装置とピストンロッド残ス
   トローク検知装置の作動によって金型接触時に型締力正
   常か型締力過不足の信号を出す制御回路と型締力正常異
   常表示装置を設けたトラブル成型締装置。