(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動側金型を保持する可動盤と固定側金型を保持する固定盤とを、電動駆動して型締めを行う型締め機構と、前記可動盤の前記固定盤への移動距離から型締め位置を検出する型締め位置検出装置と、可動盤と固定盤との型締め力を検出する型締め力検出装置を備えてなる成形機の型締め制御方法において、前記型締め力が所定値に達した際、その所定値での型締め位置から、可動側金型と固定側金型が接する金型タッチ位置を、型締め力の所定値を複数求め、それら複数の型締め力と型締め位置との相関から、型締め力が０となるように演算し、その金型タッチ位置を基にして型締めを行うように制御することを特徴とする成形機の型締め制御方法。
【請求項２】
型締め力検出装置として、固定盤を固定すると共に可動盤を移動可能に支持する型締め軸に配され、型締め軸の歪みから型締め力を検出する歪みセンサを用いる請求項１に記載の成形機の型締め制御方法。
【請求項３】
可動側金型を保持する可動盤と固定側金型を保持する固定盤とを、電動駆動して型締めを行う型締め機構と、前記可動盤の前記固定盤への移動距離から型締め位置を検出する型締め位置検出装置と、可動盤と固定盤との型締め力を検出する型締め力検出装置を備えてなる成形機において、前記型締め力が複数の所定値に達した際、それぞれの所定値での型締め位置が検出され、複数の型締め力と型締め位置との相関から、型締め力が０となる金型タッチ位置が演算され、その金型タッチ位置が成形工程の型締め開始点とされるように構成されたことを特徴とする成形機。
【請求項４】
型締め力検出装置は、固定盤を固定すると共に可動盤を移動可能に支持する型締め軸に配され、型締め軸の歪みから型締め力を検出する歪みセンサである請求項３に記載の成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機等の金型を用いる成形機の型締め制御方法及び成形機に関し、詳しくは電動駆動されるダブルトグル式の型締め機構を備えてなるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の成形機は、１例として可動側金型を保持する可動盤と固定側金型を保持する固定盤とを、電動駆動して型締めを行う型締め機構と、型締め位置を検出する型締め位置検出装置と、前記固定盤を固定すると共に前記可動盤を移動可能に支持するタイバー（型締め軸）に配される歪みセンサ等からなる型締め力検出装置を備えてなり、可動側金型と固定側金型が接する金型タッチ位置（ゼロ基準）は、種々の方法にて検出される。
【０００３】
従来より、前記金型タッチ位置を検出するのに、特開平１−２２８８１９号公報に開示されている方法、或いは、可動側金型を固定側金型側に移動して閉じていき、９．８ｋＮ（１Ｔｏｎ）の型締め力が発生した位置をタッチ位置としている。
【０００４】
例えば特開平１−２２８８１９号公報に開示されている方法では、図５に示すように、チェーン２１、各スプロケット２２を介して各タイバーナット２３が均等に回転され、ねじ２４との螺合によりリアプラテン（可動盤）２５がステイショナリープラテン（固定盤）２９に向けて平行に前進し、リアプラテン２５とトグル機構３３で連結されている可動プラテン３２を可動させることによって、固定側金型３０と可動側金型３１との金型タッチが行われる。金型タッチがあるとスプロケット２２の回転に対する抵抗は急激に増加し、スプロケット２２の回転は、例えば、これまで１８ｒ．ｐ．ｍ．で定常に回転していたものが停止するか、ほとんど停止に近い回転抑止状態となる。そのため、スプロケット２２の回転を検出する検出装置２６の磁気センサ２７の磁気変動検出は時間的に極めて緩慢になるか、或いは磁気変動を検出しなくなる。このようなときに金型タッチがあったものと判断し、検出装置２６から信号を発して金型調整用の電動モータ２８の駆動を停止する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記従来の金型タッチ位置の検出方法では、金型タッチがあったものと判断した時点で既に型締め力が発生しているので、前記判断した後に検出装置２６が信号を発して電動モータ２８の駆動を停止しても、停止までに持っていた型締めの速度により、さらに型締め力が僅かに継続する。その結果、不正確及び不安定な金型タッチ位置を基準として設定される成形の際の型締め力が不正確及び不安定となり、成形品の品質が低下するという問題が生じる。したがって従来の金型タッチ位置検出に基づく型締め制御方法では、近年の高精度な各種成形品の要請に応えることができない。
【０００６】
そこで、本発明は、金型タッチ位置を正確に求めることにより高精度かつ安定性のよい型締め制御を行い、成形品の品質を向上させることのできる成形機の型締め制御方法及び成形機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の成形機の型締め制御方法は上記目的を達成するために、可動側金型を保持する可動盤と固定側金型を保持する固定盤とを、電動駆動して型締めを行う型締め機構と、前記可動盤の前記固定盤への移動距離から型締め位置を検出する型締め位置検出装置と、可動盤と固定盤との型締め力を検出する型締め力検出装置を備えてなる成形機の型締め制御方法において、前記型締め力が所定値に達した際、その所定値での型締め位置から、可動側金型と固定側金型が接する金型タッチ位置を演算し、その金型タッチ位置を基にして型締めを行う基本構成を有している。
【０００８】
この型締め制御方法の基本構成によれば、型締め機構によって型締め力が所定値に達した際の型締め位置すなわち可動盤の固定盤への移動距離から、金型タッチ位置を演算により正確に求め、この金型タッチ位置を基準として、可動側金型を保持する可動盤と固定側金型を保持する固定盤との型締め力を正しく設定することができ、その結果、成形精度が向上する。また、各金型或いは成形機の温度変化により金型タッチ位置は変化するものの、それを正確に求めることにより、常に型締め力を等しく設定することができるので、安定した成形が可能となり、成形品の品質が向上する。
【０００９】
本発明の型締め制御方法は上記基本構成において、特に、型締め力の所定値を複数求め、それら複数の型締め力と型締め位置との相関から、型締め力が０となる金型タッチ位置を演算するので、金型タッチ位置をより精度良く求めることができる。
【００１０】
また型締め力検出装置として、固定盤を固定すると共に可動盤を移動可能に支持する型締め軸に配され、型締め軸の歪みから型締め力を検出する歪みセンサを用いると好適である。
【００１１】
本発明の成形機は上記目的を達成するために、可動側金型を保持する可動盤と固定側金型を保持する固定盤とを、電動駆動して型締めを行う型締め機構と、前記可動盤の前記固定盤への移動距離から型締め位置を検出する型締め位置検出装置と、可動盤と固定盤との型締め力を検出する型締め力検出装置を備えてなる成形機において、前記型締め力が複数の所定値に達した際、それぞれの所定値での型締め位置が検出され、複数の型締め力と型締め位置との相関から、型締め力が０となる金型タッチ位置が演算され、その金型タッチ位置が成形工程の型締め開始点とされるように構成されたことを特徴とする。
【００１２】
この成形機によれば、金型タッチ位置が正確に求められ、この正確な金型タッチ位置を開始点とし且つ各金型或いは成形機の温度変化により変化する金型タッチ位置にも対応した型締め力により、成形精度が良く、安定した高品質の成形品を製作することができる。
【００１３】
また上記成形機において、型締め力検出装置は、固定盤を固定すると共に可動盤を移動可能に支持する型締め軸に配され、型締め軸の歪みから型締め力を検出する歪みセンサであると好適である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の成形機の型締め制御方法及び成形機について、図１〜図５を参照しながら具体的に説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施形態に基づく、成形機とその型締め機構の構成を示している。成形材料として溶融樹脂を射出する上金型（固定側金型）１を保持する上プラテン（固定盤）３をタイバー（型締め軸）５上に固定し、下金型（可動側金型）２を保持する下プラテン（可動盤）４をタイバー５に沿って、ダブルトグル機構（型締め機構）８によりスライド自在なように取付けて型締めが行われるように構成されている。ダブルトグル機構８は、駆動系としてサーボモータ７からベルト１０を介して伝達された回転運動を横往復運動に変えるクランク機構１１とこの横往復運動を上下運動に変えるトグル機構１２とからなる。前記ダブルトグル機構８は、制御装置９からの速度指令及びトルク指令に基づいて動作するサーボモータ７により駆動される。このサーボモータ７に設けられたエンコーダからフィードバックされるパルス信号から、制御装置９は下プラテン４の上プラテン３への移動距離から型締め位置を検出する（型締め位置検出装置）。
【００１６】
タイバー５には歪みセンサ６が配設され、型締め力により引き伸ばされる方向に歪みを受けるタイバー５から型締め力を歪みセンサ６によって検出する型締め力検出装置をなし、この検出信号は制御装置９に入力される。
【００１７】
そして制御装置９は、歪みセンサ６から入力される型締め力およびサーボモータ７に設けられたエンコーダから入力される位置信号（エンコーダパルス入力）により型締め力と型締め位置の制御を行う。
【００１８】
図２は、本実施形態における金型タッチ位置の検出方法の工程を示すチャート図、図３は縦軸に下金型２の停止位置をとり、横軸に型締め工程の時間をとり、各型締め力に達した際の型締め位置をそれぞれ示すグラフ、図４は型締め位置と型締め力との相関を示すグラフである。
【００１９】
まず、下金型２を、一定の速度指令とトルク指令により一定の型締め力が維持される状態（従来の金型タッチ位置ｃ）まで移動させる。この際の下金型２の位置すなわち型締め位置は下プラテン４の上プラテン３への移動距離（この場合はａによって示される。）から求められる。従来のその金型タッチ位置ｃ（例えば１ｔｏｎ）を越えてさらに所定の型締め力ｄ、ｅが発生した位置で下プラテン４を停止させ、その型締め位置を検出する。
【００２０】
これを図３に示すグラフで見ると、金型タッチ位置ｂから上側で型締め力が発生（ｄ，ｅ）し、下金型２が上金型１に近づくほど型締め力が大きくなる。複数の型締め力でこの動作を繰り返し、それぞれの型締め位置と型締め力との相関（図４に示すグラフ）から型締め力０ｋＮ、すなわち下金型２と上金型１が接する位置＝金型タッチ位置ｂを演算により求めることができる。従来の金型タッチ位置ｃでは型締め力が僅かに発生しているが、図２に示した金型タッチ位置の検出方法により、型締め力が０ｋＮとなる金型タッチ位置ｂを正確に求めることができ、この金型タッチ位置ｂを基準にして型締め力を設定する。
【００２１】
また、本実施形態の型締め力検出装置は、上記のようにタイバー５に配設された歪みセンサ６からなり、タイバー５の歪みにより型締め力を検出するものであるが、その他の検出装置を採用しても良い。
【００２２】
本実施形態の成形機における型締め制御方法によれば、歪みセンサ６による型締め力が複数の所定値に達した際、それぞれの所定値における型締め位置すなわち下プラテン４の上プラテン３への移動距離から、金型タッチ位置（図３に示すｂ）を演算により正確に求め、この金型タッチ位置ｂを基準として、下金型２を保持する下プラテン４と上金型１を保持する上プラテン３との型締め力を正しく設定することができ、その結果、成形精度が向上する。また、各金型１、２或いは成形機の温度変化により金型タッチ位置ｂは変化するものの、それを正確に求めることにより、常に型締め力を等しく設定することができるので、安定した成形が可能となり、成形品の品質が向上する。
【００２３】
【発明の効果】
上述した説明から明らかなように本発明によれば、型締め力が所定値に達した際、その所定値での型締め位置から、可動側金型と固定側金型が接する金型タッチ位置を、型締め力の所定値を複数求め、それら複数の型締め力と型締め位置との相関から、型締め力が０となるように演算により求めることで、それを基準にした型締め力を安定して正確に設定することができ、高精度かつ安定性のよい型締め制御ができ、その結果、成形品の品質向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る成形機とその型締め機構の全体構成を示す正面図。
【図２】同実施形態に係る金型タッチ位置の検出方法を示すチャート図。
【図３】同実施形態に係る型締め位置及び型締め力と金型タッチ位置との相関を示すグラフ。
【図４】同実施形態に係る型締め位置と型締め位置との相関を示すグラフ。
【図５】従来の金型タッチ位置の検出機構を有する成形機の正面図。
【符号の説明】
１  上金型（固定側金型）
２  下金型（可動側金型）
３  上プラテン（固定盤）
４  下プラテン（可動盤）
５  型締め軸（タイバー）
６  歪みセンサ（型締め力検出装置）
７  サーボモータ
８  型締め機構（ダブルトグル機構）
９  制御装置
【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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