(57)【要約】【課題】タイバーの伸び量から換算された型開量をモニターの表示画面に波形表示し、この型開量から適正な型締力による射出成形を可能として、型締に要する余分な消費電力を節減し、ランニングコストの削減を図る。【解決手段】型締工程完了時のタイバーの伸び量を基準として、射出工程時に検出されるタイバーの伸び量を検出する。その検出値を型開量に換算してモニタの時間軸表示画面及び／又は位置軸表示画面に波形表示する。その波形表示による型開量から成形品の射出成形に適正な型締力を確認して設定する。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
型締工程完了時のタイバーの伸び量を基準として、射出工程時に検出されるタイバーの伸び量を検出し、その検出値を型開量に換算してモニタの時間軸表示画面及び／又は位置軸表示画面に波形表示し、その波形表示による型開量から成形品の射出成形に適正な型締力を確認して設定してなることを特徴とする射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金型の型開量から成形品に対応して設定された適正な型締力を確認して射出成形を行う方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
射出圧力の制御手段として、ガスは放出されるがバリは発生しないような型開量を設定しておき、型開量がその値になったのち、その型開量を目標値として制御を行うことが知られている（特許文献１参照）。
またバリの発生防止手段として、型開量を同期検出したタイバーの伸びと可動盤の繰出量の各値に基づいて算出し、型開量が許容値に達する直前の射出開始時間を最終的なものとして設定して、以降の成形サイクルでは型開量が許容値を超えないようにしているものもある（特許文献２参照）。
射出圧縮成形のモニタ表示方法として、可動盤位置を位置センサーからの信号により、射出圧縮工程における射出圧力、型締力と同時に可動盤位置の波形を時間軸基準でグラフィック表示し、その可動盤の後退量を型開量として、射出圧力に応じた型締力の傾斜制御と型開量を決定している（特許文献３参照）。
タイバーに伸長測定装置を取付けて、タイバーの伸長から型締力を検出している（特許文献４参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第２７９２７８７号公報（第１頁、図６）。
【特許文献２】特開平９−３２７８４９号公報（第２頁、図１）。
【特許文献３】特開平８−４７９５６号公報（第２頁、図５）。
【特許文献４】特許第３２５０６１１号公報（第１頁、図１）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に型締力は、成形品の投影面積と射出圧力とから値が算出され、その値を基準として設定された適正な型締力で成形を行えば、特に不都合は生じないとされているが、実際には起こり得ない金型の型開によって、バリや不良品が生ずるという虞から、適正な型締力よりも大きな成形機の定格最大型締力で成形を行っていることが多い。
【０００５】
この必要以上の型締力を金型に加えて射出成形を行うことは、余分な電力の消費となり、ランニングコストにも著しい影響を与える。射出成形では型締力以外にも射出圧力、スクリュ及び型締トグルの作動、ヒータ、制御装置等にも電力は要するが、それらは算出された設定値以上の出力により稼働されることはまれで、成形機としては型締力だけが余分な電力を消費している。したがって、適正な型締力による成形は消費電力の節減となり、さらに金型についても負荷が低減してライフサイクルアップが図られ、また型閉面からのガス抜きもスムーズに行われるようになって、成形品の品質も向上するなどの多くのメリットが生ずる。
【０００６】
しかし、成形品を対象とした適正な型締力であっても、それを成形現場において確認できる状態になければ、適正な型締力による射出成形を行うことは難しい。この確認は型開量を知ることで容易に行い得るが、バリが発生する程の型開量は極めて僅かであって、型開が生じてもバリが発生しない場合との差を見分けることは困難とされている。
【０００７】
上記引用文献１では、バリが発生しない型開量を設定し、型開量がその値になったのち、射出圧力を制御しているが、ガスは放出されるがバリが発生しない型開量を設定することは難しく、また射出圧力を局部ばりが発生しない値内に制御することは射出充填後の保圧から好ましいことではない。
【０００８】
また上記引用文献２では、タイバーの伸びと可動盤の繰出量から算出した型開量が、許容値に達する直前の射出開始時間を最終的なものとして設定して、以降の成形サイクルでは型開量が許容値を超えないようにしているが、これは射出動作の一部を型締動作に重複させながら射出成形動作を行うという、通常の射出成形には採用し難いものである。
【０００９】
上記引用文献３では、可動盤位置を時間軸基準で波形表示し、その可動盤の後退量を型開量としているが、その型開量は射出充填後に金型を操作して樹脂を圧縮する上で必要な型開量を可動盤位置の波形で表示しているのであり、そこに記載の適正な型締力は射出圧力に応じて傾斜制御されるものであるから、通常の射出形成で算出された適正な型締力とは異なるものである。
【００１０】
上記引用文献４に記載のタイバー伸長測定も型締力の検出にあるから、上記従来の技術をもって、タイバーの伸び量と金型の型開量とを関連付け、検出されたタイバーの伸び量を型開量として表示し、これから適正な型締力による射出成形を行えるようにして、こ型締に要する消費電力を節減するまでには至らない。
【００１１】
この発明の目的は、タイバーの伸び量との関連から知ることができる金型の型開量をモニターの表示画面に波形表示し、その表示から適正な型締力による射出成形を可能とし、型締に要する余分な消費電力を節減してランニングコストの削減を行うことができる新たな射出成形方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的によるこの発明は、型締工程完了時のタイバーの伸び量を基準として、射出工程時に検出されるタイバーの伸び量を検出し、その検出値を型開量に換算してモニタの時間軸表示画面及び／又は位置軸表示画面に波形表示し、その波形表示による型開量から成形品の射出成形に適正な型締力を確認して設定してなる、というものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明を実施し得る電動トグル式型締装置の１例を示すもので、１は固定型、２は圧受盤である。この両方は四隅部に挿通したタイバー３により連結してある。４は可動盤でタイバー３に挿通支持してあり、その可動盤４と固定盤１に金型５が分割して取付けてある。６は固定盤１を通して金型４にノズルタッチした射出装置である。
【００１４】
７は型締用のトグルリンクで、圧受盤２と可動盤４とにわたり折曲自在にピン結合して上下に設けてある。８は定位置のボールねじ軸で、圧受盤２を貫通してトグルリン７の間の中央に回転自在に突設してあり、そのねじ部に螺合したクロスヘッド９にトグルリンク７の各作動板７ａがピン結合により連結してある。１０はボールねじ軸６を回転駆動する電動サーボモータで、圧受盤２の外側中央に取付けてある。
【００１５】
１１はタイバー伸び量検出器で、固定盤１と可動盤４との間のタイバー３に並行に取付けてある。なお、取付位置は圧受盤２と可動盤４との間でタイバー３で可動盤４の進退移動に支障を来さない部位であってもよい。
【００１６】
このタイバー伸び量検出器１１は渦電流式変位センサによるもので、図２に示すように、センサヘッド１１ａと検出ロッド１１ｂのそれぞれを、上下嵌合型の一対のクランププレート１１ｃの各プレート面に取付け、そのクランププレート１１ｃをタイバー３の前後に嵌合固着して、センサヘッド１１ａと検出ロッド１１ｂとをタイバー上にて互いに突き合わせ、その突き合わせ間隙がクランププレート間（Ｌ）のタイバーの伸びに伴い変化して、タイバー伸び量を電気的に検出できるようにしてある。
【００１７】
図３は、型締力の低減によるタイバー伸び量と金型の型開量とを示す図で、自社成形機（ＥＳ４００）の定格最大型締力４０ｔを型締力１００％とし、射出工程時の最大射出圧力２３０Ｍｐａとしたときの射出圧力によるタイバー伸び量を検出すると共に、そのときの型開量をマイクロゲージにより測定し、型締力を低減させいていったときの射出圧力による型開量が１．０ｍｍになるまで実験した結果である。この図からタイバー伸び量と金型の型開量の変化に相関性があることが分かる。したがって、型締力の出力率ごとに変化するタイバー伸び量を検出し、タイバー伸び量の検出値を型開量に換算入力してモニタに波形表示することが可能となる。
【００１８】
一般に材料樹脂として広く使用されている汎用樹脂では、その溶融粘度から０．１ｍｍ以下の間隙では樹脂漏れが生じ難いとされている。また溶融粘度が著しく低い液晶樹脂でも間隙が０．０５ｍｍ以下であれば、バリの発生は防止できるとのことであるから、型開量０．０５ｍｍを上限値としてモニタに入力し、ライン表示しておけば、それを超えない型開量で収まる適正な型締力を設定して、過剰な型締力の付加による射出成形を避けることができるようになる。
【００１９】
図４は、液晶画面によるモニタの表示画面を示すもので、横軸を時間スケールとして射出速度と射出圧力と共に型開量を波形表示する時間軸表示画面と、横軸を位置スケールとして射出速度と射出圧力と共に型開基準位置を波形表示する位置軸表示画面とを同一画面の左右に備えたものからなる。射出充填時においてはスクリュ位置における型開量として表示し、Ｖ−Ｐ（圧力−速度）切換位置近辺からの保圧工程は時間制御となるため、時間軸を平行させて表示するようにしている。また両画面には設定変更における危険防止のために、型開上限値をライン表示し、タイバー伸び量から得られる型開量が、型開上限値を超えたときには成形が直ちに中止されるように設定してある。
【００２０】
図５は、上記時間軸表示画面と位置軸表示画面とを分け示したもので、その表示画面により、１例として射出圧力２３０Ｍｐａ、定格最大型締力４０ｔの型締力を８０％に設定して成形を行おうとした場合の型開量の波形表示を示すものである。この射出工程時に変化するタイバー伸び量は予め検出されており、その検出値が型開量として換算入力されて、時間軸表示画面と位置軸表示画面とに波形表示されるようにしてあることから、そこに設定した８０％の型締力で射出成形した際の射出圧力により生ずる型開量が表示される。
【００２１】
また波形表示された型開量のピーク値Ｐが型開上限値より小さく、その差から型締力の出力率を下げてもバリの発生がないときには、型開上限値を超えない範囲での型締力の設定修正が容易に行える。この型開量の波形表示がない状態で型締力を設定する場合には、型締力の設定し直しをバリが発生するところまで繰返し行ない、その後に型締力をバリの発生のないところまで上げて、型締力を設定しなければならない。このような設定作業では発生したバリにより金型が損傷することが多いので危険を伴い、また時間を要する。
【００２２】
図６は、この発明による型締力の設定順序を示すフローチャートで、先ずオペレーターによって成形品に適合した成形条件と型開上限値を設定する。次にトグルリンクを伸長して型締を行い、高圧型締完了の信号を検知したかどうか確認する。検知を確認した時点でタイバー伸び量検出器により変位センサの値を検出し、その検出位置をタイバー伸び量の基準値としてメモリに格納する。
【００２３】
型締完了後に射出工程を開始し、スクリュ位置や、射出速度、射出圧力などと共に、射出圧力によるタイバー伸び量を型開量に換算する。この型開量を他の検出値と同様に波形表示処理を行って、射出工程ではスクリュ位置を基準として波形表示を行い、Ｖ−Ｐ切換周辺から時間軸での同一波形の波形表示を行う。
【００２４】
波形表示された型開量が型開上限値を超えていないかどうかを監視し、型開量が型開上限値に達しないときには、そこに設定された型締力は射出圧力に対して適正な型締力として、以後の射出成形に移行する。また型開量が型開上限値を超えると、成形不良（特にバリ）、型開量オーバー等のメッセージ表示を行うと共に、直ちに射出装置を停止させて成形を中断する。この停止作動により型締力が射出圧力に対して低すぎることが確認でき、型締力を型開量が型開上限値まで達しない高い型締力に修正して成形を開始することができる。また型締力の修正は繰り返し行われることはないので、バリの発生による金型への影響も殆どなく、修正された型締力により以後の射出成形が行えるようになる。
【００２５】
上述のようにの発明によれば、オペレーターがモニターの表示画面に波形表示された型開量をみながら型締力を適正な型締力に設定できるので、型締に要する消費電力が節減されてランニングコストの削減ともなる。また型開上限値を設定し、それを超えた時点で成形を中止することができるので、型締力が適正な型締力よりも低く設定されも、型開により生じたバリによる金型への影響も極力抑えることができる。さらに金型に対しても余計な負荷が掛からないのでライフサイクルアップとなり、ガス抜きもスムーズに行われるようになることから、成形品の品質も向上するなどの多くの利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を実施し得る電動トグル式型締装置の略示側面図である。
【図２】タイバー伸び量検出器の側面（Ａ）と半部縦断正面（Ｂ）とを示す図である。
【図３】タイバー伸び量と金型の型開量の相関関係図である。
【図４】モニタ表示画面である。
【図５】同上の時間軸表示画面と位置軸表示画面である。
【図６】型締力設定フローチャートである。
【符号の説明】
１    固定盤
２    受圧盤
３    タイバー
４    可動盤
５    金型
７    型締用のトグルリンク
１０    電動サーボモータ
１１    タイバー伸び量検出器
１１ａ  センサヘッド
１１ｂ  検出ロッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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