(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型を開閉する金型開閉用シリンダの閉用油室に接続された閉用管路と開用油室に接続された開用管路とが、作動油を供給する油圧源の主管路に、中立位置において上記開用管路と主管路との連絡を断って上記閉用管路を油タンクの排出管路に連絡し、第１位置において上記閉用管路を主管路に連絡するとともに上記開用管路を油タンクの排出管路に連絡し、また第２位置において上記開用管路を主管路に連絡するとともに上記閉用管路を油タンクの排出管路に連絡する電磁切換弁を介して接続され、上記閉用管路に、金型の開閉移動面に設けられた操作ドアの閉状態において上記閉用管路を開き、また上記操作ドアの開状態において金型開閉用シリンダの閉用油室を油タンクの戻り管路に連絡するバルブが設けられた射出成形機において、
基準とされた上記操作ドアの閉状態又は開状態から、操作ドアが開状態又は閉状態に切り換えられた場合に、上記基準状態における作動油の供給流量指令値を基準にして予め定められた流量指令値で、その切換え状態における作動油の流通管路に設けられた開閉量調整手段を制御して型開きすることを特徴とする射出成形機における型開き制御方法。
【請求項２】
開閉量調整手段は、主管路に設けられた電磁流量調整弁とされたことを特徴とする請求項１記載の射出成形機における型開き制御方法。
【請求項３】
指令値は、予め定められた演算式を演算して定めることを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形機における型開き制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧式の射出成形機における金型の型開き工程での制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧式射出成形機の型締装置として図４に示すものが知られている。この型締装置は、金型１を取り付けた可動盤２をトグル機構３を介して開閉移動させる金型開閉用シリンダ（油圧シリンダ）４の閉用油室４ａに接続された閉用管路６と開用油室４ｂに接続された開用管路７とを、作動油を供給する油圧源８の主管路９に、電磁切換弁１０を介して接続し、閉用管路６にバルブ１１を設けて成る。
【０００３】
電磁切換弁１０は、中立位置において開用管路７と主管路９との連絡を断って閉用管路６を油タンク１３の排出管路１４に連絡し、ソレノイドａが励磁された第１位置において閉用管路６を主管路９に連絡するとともに開用管路７を油タンク１３の排出管路１４に連絡し、またソレノイドｂが励磁された第２位置において開用管路７を主管路９に連絡するとともに閉用管路６を油タンク１３の排出管路１４に連絡するようになっている。
【０００４】
また、バルブ１１は、金型１の開閉移動面に設けられた操作ドア（安全ドア）１２に機械的に連結されており、操作ドア１２がその開閉移動面を閉じると、ポートＡ，Ｐが通じて閉用管路６を開き、また操作ドア１２が開閉移動面を開くと、ポートＡ，Ｔが通じて金型開閉用シリンダ４の閉用油室４ａを油タンク１３の戻り管路１５に連絡するようになっている。
【０００５】
したがって、この射出成形機では、操作ドア１２が閉じられている図の状態において、電磁切換弁１０のソレノイドａを励磁すると、油圧源８の作動油は、主管路９と閉用管路６を通って閉用油室４ａに供給され、金型開閉用シリンダ４を伸長させるので、可動盤２は固定盤１７に近づいて金型１，１８を型締めする。この際、開用油室４ｂ内の作動油は、開用管路７と電磁切換弁１０のポートＢ，Ｔ及び排出管路１４を通って油タンク１３に流れる。
なお、操作ドア１２が開いていてバルブ１１のスプールが右に移動し、閉用管路６を遮断している状態では、閉用油室４ａに作動油が供給されないので、金型開閉用シリンダ４が伸長して型締めすることはなく、危険が避けられる。
【０００６】
また、操作ドア１２が閉じられている図の状態において、電磁切換弁１０のソレノイドｂを励磁すると、油圧源８の作動油は、主管路９と開用管路７を通って開用油室４ｂに供給され、金型開閉用シリンダ４を縮小させるので、可動盤２は図で左に移動して金型を開く。この場合、閉用油室４ａの作動油は、閉用管路６と排出管路１４を通って油タンク１３に流れる。
【０００７】
ところで、成形品の種類や形状等によっては、操作ドア１２を開いた状態で型開きし、金型１から成形品を取り出す場合がある。この場合においては、バルブ１１のスプールが図で右に移動してポートＡ，Ｔを連通させているため、閉用油室４ａ内の作動油は戻り管路１５を通って油タンク１３に流れる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記従来の射出成形機においては、型開き作動時に金型開閉用シリンダ４の閉用油室４ａから油タンク１３に戻される作動油の流通系路が、操作ドア１２の開閉状態によって変わり、その圧力損失が変化するため、可動盤２（金型１）の型開き停止位置が、操作ドア１２が閉じている場合と開いている場合とで異なる。なお、操作ドア１２が開いているときは、作動油が電磁切換弁１０のポートＡ，Ｔ間を通らない分、圧力損失が小さくなって可動盤２のオーバーランストロークが大きくなる。
このため、ロボットによる成形品の取出しミスが生じ易くなる上、ロボットに金型が接触して破壊するおそれもある。
【０００９】
上記の対策として、戻り管路１５に固定絞り２０を設け、操作ドア１２の開閉状態で異なる圧力損失の差を小さくすることが行われている。しかしこの方法にも次のような問題点がある。
【００１０】
すなわち、型開き停止位置の高精度化が年々厳しくなってきており、その要求を満たすために、停止位置バラツキの原因となりうる、可動盤２のオーバーランストロークそのものの低減が必要になってきた。オーバーランストロークを低減するためには、電磁切換弁１０が型開き停止信号によって中立位置となった時に、ポートＡ，Ｔの間で作動油の流れを絞る等の方法（図１参照）で型開き動作を急激に停止させることが必要になる。
【００１１】
しかし、上記の構成では、操作ドア１２の開閉状態における両流通系路の圧力損失の差が大きくなってしまう。固定絞り２０の絞り径を小さくすれば圧力損失の差が小さくなるが、この方法では、固定絞り２０の絞り径が極端に小さくなって騒音を生じる弊害が出る。
結局、流通系路の違いによる圧力損失を揃える作用と、電磁切換弁１０の中立位置でのＡ→Ｔ流れの絞りによる急激なブレーキ作用を、一つの固定絞り２０で調和することは難しく、設定可能な型開き速度の範囲全域で効果的な絞り径を決定することはできない。
【００１２】
本発明は、操作ドアの開閉に関係なく、金型を所定の型開き位置に精度よく停止させることができる射出成形機における型開き制御方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の説明は、金型を開閉する金型開閉用シリンダの閉用油室に接続された閉用管路と開用油室に接続された開用管路とが、作動油を供給する油圧源の主管路に、中立位置において上記開用管路と主管路との連絡を断って上記閉用管路を油タンクの排出管路に連絡し、第１位置において上記閉用管路を主管路に連絡するとともに上記開用管路を油タンクの排出管路に連絡し、また第２位置において上記開用管路を主管路に連絡するとともに上記閉用管路を油タンクの排出管路に連絡する電磁切換弁を介して接続され、上記閉用管路に、金型の開閉移動面に設けられた操作ドアの閉状態において上記閉用管路を開き、また上記操作ドアの開状態において金型開閉用シリンダの閉用油室を油タンクの戻り管路に連絡するバルブが設けられた射出成形機において、基準とされた上記操作ドアの閉状態又は開状態から、操作ドアが開状態又は閉状態に切り換えられた場合に、上記基準状態における作動油の供給流量指令値を基準にして予め定められた流量指令値で、その切換え状態における作動油の流通管路に設けられた開閉量調整手段を制御して型開きする構成とした。
【００１４】
この手段では、開閉量調整手段に出力される流量指令値は、基準状態における金型の型開き停止位置に、基準状態から切り換えられた切換え状態における金型の型開き停止位置が一致するように予め定められている。したがって、金型は、操作ドアの開閉に関係なく、常に所定の型開き位置に精度よく停止する。
操作ドアの閉状態を基準とすることも、開状態を基準とすることもできる。
【００１５】
上記の射出成形機における型開き制御方法において、開閉量調整手段を、主管路に設けられた電磁流量調整弁とすることができる（請求項２）。また、指令値を、予め定められた演算式を演算して定めることができる（請求項３）。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る射出成形機における型開き制御方法を実施する射出成形機（型締装置）の一例を示す。図１において符号２２は電磁流量調整弁（開閉量調整手段）である。電磁流量調整弁２２は、油圧源（油圧ポンプ）８に接続された主管路９に設けられており、Ｄ／Ａユニット２３に接続されている。
【００１７】
トグル機構３には、金型１の型開き位置を検出するエンコーダ等の位置検出器２４が付設され、Ａ／Ｄユニット２５に接続されている。また、操作ドア１２には、リミットスイッチ等の開閉検出器２６が付設され、操作ドア１２の開状態と閉状態とを検出するようになっている。開閉検出器２６はＤＩ入力ユニット２７に接続されている。また、電磁切換弁１０のソレノイドａ，ｂはＤＯ入力ユニット２８に接続されている。
【００１８】
符号３０はＣＰＵ、３１はＲＡＭ、３２はＲＯＭである。ＲＡＭ３１には、キー３３により入力された、操作ドア１２の閉時の演算定数Ａ，Ｂと、操作ドア閉時の演算定数Ａ１  ，Ａ２  ，Ａ３  ，Ａ４  、Ｂ１  ，Ｂ２  ，Ｂ３  ，Ｂ４  、及びしきい値Ｌ１  ，Ｌ２  ，Ｌ３  （但し、Ａ，Ａ１  …は演算式（一次式）の傾き、Ｂ，Ｂ１  …は切片である。）が、予め記憶されており、その記憶内容を、必要に応じて表示器３４に表示することができるようにされている。符号３６はリリーフ弁である。なお、演算式は、操作ドア１２の開閉の状態が変わっても、型開き停止位置が同一になるように補正するもので、予め試験を行い決定する。
射出成形機の他の構造は、図４の射出成形機と同じであるので、同一部材に同一の符号を付して説明は省略する。
【００１９】
次に、上記の構成とされた射出成形機における型開き制御方法を図２に基づいて説明する。
装置が始動すると、ステップＳ１で型開き指令の有無が判断され、「無」のときはステップＳ１１で終了となる。また「有」のときはステップＳ２に移行し、金型１が型開き停止位置に達したかどうかが判断される。なお、型開きの金型１の位置は位置検出器２４によって検出される。
【００２０】
上記で型開き停止位置に達しているときは、ステップＳ１１で完了となり、「途中」の場合は、ステップ３において操作ドア１２が開状態にあるか閉状態にあるかが開閉検出器２６の検出信号に基づいて判断される。ステップＳ３で「開」のときは、型開速度設定値ＳＶがしきい値Ｌ１  以下であるかどうかが判断され（ステップＳ４）、「ＮＯ」、つまり型開速度設定値ＳＶがしきい値Ｌ１  より大きいときは、次のステップＳ５で型開速度設定値ＳＶがしきい値Ｌ２  以下であるかどうかが判断され、「ＮＯ」のときは、ステップＳ６に移って型開速度設定値ＳＶがしきい値Ｌ３  以下であるかどうかが判断される。
【００２１】
上記のステップＳ３で「閉」の場合、及びステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６で「ＹＥＳ」の場合、演算定数Ａ，Ａ１  …、Ｂ，Ｂ１  …、及び型開速度設定値ＳＶに基づいて、次の演算式（１）〜（５）で流量指令値Ｙがそれぞれ演算され、次のステップＳ８に移る。
Ｙ＝（ＳＶ／１００）Ａ＋Ｂ      …（１）
Ｙ＝（ＳＶ／１００）Ａ１  ＋Ｂ１    …（２）
Ｙ＝（ＳＶ／１００）Ａ２  ＋Ｂ２    …（３）
Ｙ＝（ＳＶ／１００）Ａ３  ＋Ｂ３    …（４）
Ｙ＝（ＳＶ／１００）Ａ４  ＋Ｂ４    …（５）
なお、上記の流量指令値Ｙは、ＣＰＵ３０の内部演算に使用する無次元数で、０（最小値）〜１０２３（最大値）で表す。
【００２２】
ステップＳ８では、演算結果が最大値の「１０２３」を越えていないかどうかが判断され、越えている場合は、流量指令値Ｙに「１０２３」を代入して（ステップＳ９）その指令値Ｙを、制御システム上ＣＰＵ３０の下位に構成されるＤ／Ａユニット２３で電圧指令値に変換し、実際の速度を制御する電磁流量調整弁２２へ出力する。ステップＳ８で「ＮＯ」の場合は、演算された流量指令値ＹをＤ／Ａユニット２３を介して電磁流量調整弁２２へ出力する。金型１が型開き停止量に達すると（ステップＳ２の「完了」）、前記のようにステップＳ１１で完了となる。
なお、金型１が停止位置設定に達した瞬間、流量指令値は零であるが、型開き動作は慣性力が作用する分続くことは従来と同じである。
【００２３】
次の表１は、操作ドア１２の閉状態における演算定数Ａ；８３０、Ｂ；３２、と流量指令値開状態における演算定数Ａ１  ；７３３、Ｂ１  ；２０、Ａ２  ；５２３、Ｂ２  ；８３、Ａ３  ；２５０、Ｂ３  ；２４７、Ａ４  ；０、Ｂ４  ；４４７、Ｌ１  ；３０、Ｌ２  ；６０、Ｌ３  ；８０である場合の補正後の流量指令値を示し、また図３はその時の演算式の図形を示す。
【表１】
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【００２４】
例を挙げて説明すると、操作ドア１２の閉時において、型開速度設定値を最高速度の３０％とした場合の流量指令値Ｙは、Ａ＝８３０、Ｂ＝３２であるから、
Ｙ＝８３０×０．３＋３２＝２８１
となる。
【００２５】
また、操作ドア１２の開時においても、操作ドア１２の閉時と同様に型開速度設定値を３０％とした場合の流量指令値Ｙは、しきい値Ｌ１  以下の設定であり、かつＡ１  ＝７３３、Ｂ１  ＝２０であるから、
Ｙ＝７３３×０．３＋２０＝２４０
となる。
この結果、演算式を求めた試験時の作動が再現され、操作ドア１２の開時でも操作ドア１２が閉状態での停止位置と同一位置に金型１が正確に停止する。
操作ドア１２の開時の、他の型開速度設定値の場合も、金型１は、操作ドア１２が閉状態での停止位置と同一位置に停止することは言うまでもない。
【００２６】
上記の演算式は４個の一次式で構成されているが、一次式の数を３個以下、或いは５個以上とすることも、また２次式以上の高次式とすることもできる。演算式は型開速度設定値の全範囲を満たしていなくてもよい。また、操作ドア１２を開けた状態で型開きすることが、特定の型開速度設定値に限られているような場合には、演算式は不要で、演算結果、つまり補正流量指令値のみをＲＡＭ３１に記憶させておいてもよい。
また、上記の制御方法では、操作ドア１２の閉状態を基準にして操作ドア１２の開状態における型開速度設定値を演算しているが、逆に、操作ドア１２の開状態を基準にして操作ドア１２の開状態における型開速度設定値を演算するようにしてもよい。
また、固定絞り２０はこれを省いたり、可変絞りに変更したりする場合もある。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、操作ドアの開閉に関係なく、金型を所定の型開き位置に精度良く停止させることができる。このため、成形品の取出しミスや、ロボットや金型の破壊事故等を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る型開き制御方法を実施する射出成形機の一例を示す図である。
【図２】本発明に係る射出成形機における型開き制御方法の実施の形態を示す流れ図である。
【図３】演算式の例を示す図である。
【図４】従来の射出成形機の図である。
【符号の説明】
１  金型                        ４  金型開閉用シリンダ
４ａ  閉用油室                  ４ｂ  開用油室
６  閉用管路                    ７  開用管路
８  油圧源（油圧ポンプ）        ９  主管路
１０  電磁切換弁                １１  バルブ
１２  操作ドア                  １３  油タンク
１４  排出管路                  １５  戻り管路
２２  電磁流量調整弁（開閉量調整手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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