(57)【要約】【課題】機構及び制御を簡易化し、低コスト及び短時間で型厚調整を行うこと。【解決手段】型厚調整用モータ７０の回転量を検出する回転数検出センサ７１と、入力された移動距離に基づいて型厚調整用モータ７０を駆動・停止し、型厚調整を行う駆動制御部１２１と、回転数検出センサ７１の検出結果と金型２１，３１の厚さとに基づいてリンクハウジング４０の移動距離Ｄを算出し駆動制御部１２１へ出力する演算部１２２と、型厚調整用モータ７０の停止指令が出された後にリンクハウジング４０が停止するまでのリンクハウジング４０の移動量δを記憶する移動量記憶部１２３と、演算部１２２で演算されたリンクハウジング４０の移動距離Ｄから移動量記憶部１２３に記憶された移動量δを減算して移動距離Ｄを修正し、駆動制御部１２１へ出力する移動距離調整部１２４とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧受盤と、
モータの回転出力を少なくとも直進運動に変換して、前記圧受盤を進退させる運動伝達機構と、
前記モータの回転量を検出する検出部と、
入力された移動距離に基づいて前記モータを駆動・停止し、前記型厚調整を行う駆動制御部と、
前記検出部の検出結果と成形条件とに基づいて前記圧受盤の移動距離を算出し前記駆動制御部へ出力する演算部と、
前記モータの停止命令が出された後に前記圧受盤が停止するまでの前記圧受盤の移動量を記憶する移動量記憶部と、
前記演算部で演算された前記圧受盤の移動距離から前記移動量記憶部に記憶された移動量分を減算して前記移動距離を修正し、前記駆動制御部へ出力する移動距離調整部とを備えていることを特徴とする型締装置の型厚調整装置。
【請求項２】
前記移動量記憶部は、前記型厚調整を行う毎に前記移動量の記憶を行うことを特徴とする請求項１に記載の型締装置の型厚調整装置。
【請求項３】
前記移動量調整部は、前記移動量記憶部に記憶された移動量の複数回分を平均し、その結果を移動量とすることを特徴とする請求項２に記載の型締装置の型厚調整装置。
【請求項４】
モータの回転出力を少なくとも直進運動に変換して、圧受盤を進退させる運動伝達工程と、
前記モータの回転量を検出する検出工程と、
入力された移動距離に基づいて前記モータを駆動・停止し、前記型厚調整を行う駆動制御工程と、
前記検出工程の検出結果と成形条件とに基づいて前記圧受盤の移動距離を算出し出力する演算工程と、
前記モータの停止命令が出された後に前記圧受盤が停止するまでの前記圧受盤の移動量を記憶する移動量記憶工程と、
前記演算工程で演算された前記圧受盤の移動距離から前記記憶された移動量分を減算して前記移動距離を修正して出力する移動距離調整工程とを備えていることを特徴とする型締装置の型厚調整方法。
【請求項５】
前記移動量記憶工程は、前記型厚調整を行う毎に前記移動量の記憶を行うことを特徴とする請求項４に記載の型締装置の型厚調整方法。
【請求項６】
前記移動量調整工程は、前記移動量記憶工程で記憶された移動量の複数回分を平均し、その結果を移動量とすることを特徴とする請求項５に記載の型締装置の型厚調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形機に設けられる型締装置の型厚調整装置及び型締装置の型厚調整方法に関し、特に機構及び制御を簡易化し、低コスト及び短時間で正確な型厚調整を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機やダイカストマシンに設けられ、金型を型締するトグル式の型締装置は、可動型を支持する可動盤と圧受盤に支持される駆動部により進退変位するクロスヘッド間をトグルリンク機構により連結し、クロスヘッドの加圧力を増圧して可動盤に伝達する機能を有している。このような型締装置では、トグルリンク機構がほぼ伸長しきった状態におけるタイバーの伸びに基づいて所定の型締力が発生する。このため、金型を交換した際には、所定の型締力が発生するように圧受盤の位置を設定する必要があり、通常、圧受盤の位置は、型厚調整装置により自動で設定される。
【０００３】
この種の型厚調整装置は、圧受盤に対して位置設定（位置制御）を行うことができれば足り、正確な速度制御や圧力制御は要求されない。したがって、型厚調整用の駆動モータには、製造コストの観点から高価なサーボモータは使用せず、ギアードモータを用いる場合も少なくない。しかし、そのような型厚調整装置では、次のような問題があった。すなわち、圧受盤を位置決めするモータにサーボモータを用いない場合、演算で算出された移動距離Ｄの位置で停止させようとしても、圧受盤を含む型締装置の移動部の慣性により圧受盤が移動量δ分だけ進んでしまい、所定の位置に停止させることができなかった（図２参照）。この問題を解決するため、ギアードモータにモータブレーキを備えて制御を行うものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、このような駆動モータを用いて精度良く位置決めをするために、演算によって求められた位置までモータを僅かずつ間欠的に駆動させる制御方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。すなわち、目標位置またはそれより手前までモータを連続的に駆動させて停止させ、この後、目標位置からオーバーランした超進分または目標位置までの不足分を僅かずつ間欠的に駆動させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１５５５４号公報
【特許文献２】特開昭５８−１６８４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の型厚調整装置においても以下のような問題が生じている。特許文献１に記載された技術では、モータブレーキを用いるためモータに対して追加部品が必要になると共にメンテナンスコストが上昇する。また、特許文献２に記載された技術では、間欠動作のため位置決めに時間がかかり、停止位置も階段状となり、ばらつきを生じる。
【０００７】
そこで本発明は、機構及び制御を簡易化し、低コスト及び短時間で正確な型厚調整を行うことができる型締装置の型厚調整装置及び型締装置の型厚調整方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の型締装置の型厚調整装置及び型締装置の型厚調整方法は次のように構成されている。
【０００９】
型締装置の型厚調整装置は、圧受盤と、モータの回転出力を少なくとも直進運動に変換して、前記圧受盤を進退させる運動伝達機構と、前記モータの回転量を検出する検出部と、入力された移動距離に基づいて前記モータを駆動・停止し、前記型厚調整を行う駆動制御部と、前記検出部の検出結果と成形条件とに基づいて前記圧受盤の移動距離を算出し前記駆動制御部へ出力する演算部と、前記モータの停止命令が出された後に前記圧受盤が停止するまでの前記圧受盤の移動量を記憶する移動量記憶部と、前記演算部で演算された前記圧受盤の移動距離から前記移動量記憶部に記憶された移動量分を減算して前記移動距離を修正し、前記駆動制御部へ出力する移動距離調整部とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
型締装置の型厚調整方法は、モータの回転出力を少なくとも直進運動に変換して、圧受盤を進退させる運動伝達工程と、前記モータの回転量を検出する検出工程と、入力された移動距離に基づいて前記モータを駆動・停止し、前記型厚調整を行う駆動制御工程と、前記検出工程の検出結果と成形条件とに基づいて前記圧受盤の移動距離を算出し出力する演算工程と、前記モータの停止命令が出された後に前記圧受盤が停止するまでの前記圧受盤の移動量を記憶する移動量記憶工程と、前記演算工程で演算された前記圧受盤の移動距離から前記記憶された移動量分を減算して前記移動距離を修正して出力する移動距離調整工程とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、機構及び制御を簡易化し、低コスト及び短時間で正確な型厚調整を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る型締装置を示す説明図。
【図２】同型締装置の制御原理を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は本発明の一実施の形態に係る型締装置１０を示す説明図、図２は型締装置１０の制御原理を示す説明図である。型締装置１０は、射出成形機に設けられている。
【００１４】
型締装置１０は、一方の金型２１が取り付けられる固定ダイプレート２０と、この固定ダイプレート２０に対し進退可能に設けられ、他方の金型３１が取り付けられる移動ダイプレート３０とを備えている。移動ダイプレート３０の図１中左方にはリンクハウジング（圧受盤）４０が設けられ、このリンクハウジング４０と移動ダイプレート３０との間にはトグル機構５０が設けられている。さらに、トグル機構５０を作動させて金型２１、３１を開閉する型締用モータ６０と、リンクハウジング４０と固定ダイプレート２０との距離を調整する型厚調整用モータ７０と、これらを駆動制御することで型締制御と型厚調整制御とを行う制御装置１００とを備えている。
【００１５】
固定ダイプレート２０は、タイバー２２の一端に取付けられ、これらタイバー２２のそれぞれの他端はねじ部２２ａを形成して、これらねじ部２２ａをリンクハウジング４０に挿通させて、このリンクハウジング４０をその一側面に設けた型厚調整ナット４１を介しタイバー２２に対して前後（図１中左右方向）に移動可能に設けられている。
【００１６】
トグル機構５０には、トグルリンク５１，５１が設けられている。このトグル機構５０は、型締用モータ６０により回転駆動するボールねじ５２を介してトグルリンク５１，５１に結合するクロスヘッド５３に螺合し、型締用モータ６０を駆動することによりボールねじ５２を回転させてクロスヘッド５３を前後に進退させて、金型２１、３１の開閉動作を行うことができる。なお、型締用モータ６０には、後述するリンクハウジング４０とクロスヘッド５３との位置関係を検出するためのエンコーダ６１が設けられている。
【００１７】
リンクハウジング４０には、その一側面に設けた型厚調整ナット４１と、この型厚調整ナット４１を回動させるために外周部に設けられたギヤ部４２と、ギヤ部４２を同時に回動させる連動ギヤ４３とが設けられている。連動ギヤ部４３には、型厚調整用モータ７０が接続され、連動ギア部４３を回転させる。これらは、型厚調整用モータ７０の回転出力を少なくとも直進運動に変換して、リンクハウジング４０を進退させる運動伝達機構としての機能を有している。
【００１８】
なお、型厚調整用モータ７０には、回転数を検知する回転数検出センサ（検出部）７１が設けられており、回転数検出センサ７１の検出結果あるいは回転数検出センサ７１の検出結果及び制御装置１００によりリンクハウジング４０の位置が求められるようになっている。
【００１９】
制御装置１００は、型締用モータ６０に対する型締制御を行うための型締制御部１１０と、型厚調整用モータ７０に対する型厚調整制御を行うための型厚調整制御部１２０とを備えている。
【００２０】
型厚調整制御部１２０は、入力された移動距離Ｄに基づいて型厚調整用モータ７０を駆動・停止し、型締装置１０の型厚調整を行う駆動制御部１２１と、回転数検出センサ７１の検出結果に基づいてリンクハウジング４０の移動距離Ｄを算出し駆動制御部１２１へ出力する演算部１２２と、型厚調整用モータ７０に停止指令（停止命令）が出された後、リンクハウジング４０が停止するまでのリンクハウジング４０の移動量δを記憶する移動量記憶部１２３と、演算部１２２で演算されたリンクハウジング４０の移動距離Ｄから移動量記憶部１２３に記憶された移動量δを減算して修正し、駆動制御部１２１へ出力する移動距離調整部１２４とを備えている。
【００２１】
このように構成された型締装置１０では、次のようにして型厚調整を行う。
【００２２】
まず、型厚調整用モータ７０を駆動し、リンクハウジング４０を前進あるいは後退させ、金型２１，３１が取り付けられる程度に固定ダイプレート２０と移動ダイプレート３０との間を空ける。
【００２３】
次に金型２１と金型３１とを接触させながら、図示しないクレーンで吊るし、まず金型２１を固定ダイプレート２０に設置する。
【００２４】
次に型締用モータ６０を駆動し、型閉動作を行い、移動ダイプレート３０と金型３１とを接触させ、移動ダイプレート３０に金型３１を設置する。このとき、型閉じ動作において、移動ダイプレート３０と金型３１とが接触する前にトグルリンク５１,５１が伸びきってしまった場合には、一度型締用モータ６０を駆動させて型開き動作をした後、型厚調整用モータ７０を駆動し、上記の型閉じ動作を行っても移動ダイプレート３０と金型３１とが接触する前にトグルリンク５１,５１が伸びきらないような位置までリンクハウジング４０を前進させる。その後、再度型締用モータ６０を駆動させて型閉じ動作を行い、トグルリンク５１,５１が伸びきらない状態で移動ダイプレート３０と金型３１とを接触させ、移動ダイプレート３０に金型３１を設置する。
【００２５】
次に型厚調整用モータ７０を駆動し、トグルリンク５１,５１が昇圧時に適正な型締め力を発生できる位置、すなわち図２に示される停止位置Ｐの位置までリンクハウジング４０を後退させる。
【００２６】
ここで、図２は本発明に関する制御原理を模式的に表した図である。図２における方向は、リンクハウジング４０が移動する際の移動方向を表しており、リンクハウジング４０が前進するときは、矢印の方向にリンクハウジング４０の前進方向を表し、リンクハウジング４０が後退するときは、矢印の方向にリンクハウジング４０の後退方向を表している。
【００２７】
トグルリンク５１,５１が昇圧時に適正な型締力を発生できる位置まで到達したら、制御装置１００より型厚調整用モータ７０に停止指令を出す。この時、リンクハウジング４０は、慣性により型厚調整用モータ７０に停止指令（停止命令）が出された後も動き続け、リンクハウジング４０、トグル機構５０による摺動抵抗等の作用により図２に示される停止位置Ｑの位置で停止する。
【００２８】
また、制御装置１００より停止指令が出された後の型厚調整用モータ７０は、慣性によってリンクハウジング４０が移動することにより回転させられる。その回転量は回転数検出センサ７１を介して計測される。すなわち、リンクハウジング４０が慣性の作用により停止位置Ｐから停止位置Ｑまで移動する移動量δは、回転数検出センサ７１または回転数検出センサ７１及び制御装置１００により測定される。この移動量δを移動量記憶部１２３に記憶する（移動量記憶工程）。
【００２９】
その後、型厚調整用モータ７０を駆動し、リンクハウジング４０を適当な位置に移動させる。そして、金型厚さをヒューマンインターフェース１３０を介して制御装置１００へ入力し、再度型厚調整動作を行う。ここで、金型厚さは成形条件の一部であり、制御装置１００へ入力された金型厚さは制御装置１００内にある記憶部１４０に成形条件の一部として記憶される。
【００３０】
すると、制御装置１００では、現在のリンクハウジング４０の位置と入力された金型厚さまたは入力された金型厚さに対応するリンクハウジング４０の位置（入力された金型厚さにおける適正な型締力で型締めされる時のリンクハウジング４０の位置）とを比較し、金型が適正な型締力で型締めされる時の型接触位置、すなわち現在のリンクハウジング４０の位置から停止位置Ｐまでのリンクハウジング４０の移動距離Ｄを演算部１２２により算出して（演算工程）、この移動距離Ｄを型厚調整制御部１２０に入力する。型厚調整制御部１２０に入力された移動距離Ｄに対して移動量δを減算して修正し、移動距離Ｄ１とする（移動量調整工程）。この移動距離Ｄ１に基づいて型厚調整用モータ７０を駆動・停止し、リンクハウジング４０の型厚調整を行う（駆動制御工程）。移動距離Ｄ１は、型厚調整用モータ７０を停止した後、慣性によりリンクハウジング４０が移動する移動量δの分だけ予め減算されている。そのため、型厚調整動作では型厚調整用モータ７０がリンクハウジング４０を移動距離Ｄ１の分移動できるように駆動されることで、演算部１２２で算出された移動距離Ｄだけリンクハウジング４０を移動させることができ、リンクハウジング４０の位置決めをすることができる。すなわち、リンクハウジング４０が位置Ｐ１に到達した時点で型厚調整用モータ７０の駆動を停止させた後、慣性によるリンクハウジング４０の前進あるいは後退によって、リンクハウジング４０が当初の目的の停止位置Ｐに停止する。したがって、高精度に位置決めを行うことができる。
【００３１】
次回以降の型厚調整動作では、上述のように、リンクハウジング４０の現在の位置（調整前の位置）と記憶部１４０に記憶された金型厚さまたは金型厚さに対応するリンクハウジング４０の位置を比較してリンクハウジング４０の移動距離Ｄを演算部１２２により算出する。移動距離Ｄから移動量δを減算して修正し、移動距離Ｄ１とする。この移動距離Ｄ１に基づいて型厚調整用モータ７０を駆動・停止し、リンクハウジング４０の型厚調整を行う。
【００３２】
このように慣性の作用によりリンクハウジング４０が動いてしまう移動量δを見越して、リンクハウジング４０を移動させる距離に予め移動量δを減算し、型厚調整用モータ７０の駆動・停止を行っているため、リンクハウジング４０の位置決めを高精度に行うことができる。
【００３３】
なお、移動量δが一度でも求められた後に行われる型厚調整動作においても、型厚調整用モータ７０の駆動停止後に、慣性によりリンクハウジング４０が僅かに前進移動あるいは後退移動する移動量δをその都度求めて、移動量記憶部１２３に記憶するようにしてもよい。
【００３４】
このように順次、移動量δを更新しながら、型厚調整用モータ７０の駆動・停止を行っているため、リンクハウジング４０の位置決めをより高精度に行うことができる。
【００３５】
なお、制御装置１００より型厚調整用モータ７０に停止指令が出された後のリンクハウジング４０の前進あるいは後退の移動量δを複数回分、移動量記憶部１２３に記憶させ、例えば直近の５回分の平均値を移動量δとして、修正に用いてもよい。
【００３６】
上述したように、本実施の形態に係る型締装置１０によれば、サーボモータやモータブレーキ等の高価な機構を用いることなく、また複雑な制御を用いることなく、高精度な型厚調整を行うことができる。したがって、低コスト及び短時間で型厚調整を行うことが可能となる。本発明の一実施の形態に係る型締装置は、射出成形機に設けられているが、本発明はこれに限らない。例えば、ダイカストマシンにも本発明を適用することができる。
【００３７】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
【符号の説明】
【００３８】
１０…型締装置、２０…固定ダイプレート、２１…金型、３０…移動ダイプレート、３１…金型、４０…リンクハウジング（圧受盤）、４１…型厚調整ナット、４２…ギヤ部、４３…連動ギヤ、５０…トグル機構、６０…型締用モータ、７０…型厚調整用モータ、７１…回転数検出センサ（検出部）、１００…制御装置、１１０…型締制御部、１２０…型厚調整制御部、１２１…駆動制御部、１２２…演算部、１２３…移動量記憶部、１２４…移動距離調整部。
【図１】
2013132796.tif 000003
【図２】
2013132796.tif 000004