(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意金型の金型厚さ（ＴX）と基準金型の金型厚さ（Ｔ0）との差を求め、基準金型のタイバー有効長さＬ0に対する増減比αである｛１＋（ＴX−Ｔ0）／Ｌ0｝を求め、この増減比αを基準金型の型締ストローク（Ｓ0）に掛けて、任意金型の型締ストローク（ＳX）を求めるコントローラを有することを特徴とするトグル式射出成形機の型締力設定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トグル式射出成形機の型締力設定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、射出成形機は、型閉じされた金型のキャビティ内に溶融樹脂を高圧で射出することより所定形状の製品を得るためのものである。この様な射出成形機は、高圧の溶融樹脂が金型から漏れ出さないように充分な型締力を加えることのできる型締装置を必要とし、この型締装置としてトグル式型締装置が広く用いられている。この型締装置には、使用される金型、樹脂、射出条件等によって自在に型締力を変更できる機能が要求される。
【０００３】
この様に構成された型締装置において所定の型締力に調整するには、まず一旦型を開いた後、即ち、トグル機構部と連結されているクロスヘッドを型締シリンダで後退させた後、型厚調整を行って、型厚が実金型厚さ−γｍｍとなるまで、型締シリンダが固定されているエンドハウジングを移動する。なお、型厚の測定及び制御は型厚位置検出センサにて行う。
【０００４】
次に、自動型締力調整を行うが、これについては、例えば、特公昭６１−３５９２４号公報に記載されている方法について図１を参照して説明する。
【０００５】
所定型締力を発生させる為の金型タッチ点でのクロスヘッドの位置Ａは理論上定まっている。そこで、上記型厚調整が終了した状態で金型１３を当接させ、その時のクロスヘッド９の位置と、所定型締力を発生させる為の金型タッチ点での理論上のクロスヘッドの位置Ａとの差を計算し、その差分だけ型締シリンダ１０に超低圧を作用させてエンドハウジング３を型厚調整装置１４で後退させ、ハウジング３に対して相対的にクロスヘッド９を前進させ、理論上定められた所定型締力を発生させる為の金型タッチ点でのクロスヘッドの位置Ａに来たら型厚調整装置１４を停止することにより所定の型締力調整が完了する。なお、前記「金型タッチ点」とは、金型を当接させてもトグル機構が伸び切っていない状態をいう。
【０００６】
その後、型締シリンダ１０でクロスヘッド９を前進させてトグル機構部８を延ばしてタイバー４に歪みを与えて型締力を発生させる。この時の型締シリンダ１０のストロークが型締ストロークとなる。
【０００７】
図３は、従来の型締調整方法における型締力と型締ストロークとの関係を示す型締力テーブル線図である。同図には、縦軸に型締力Ｆ、横軸に型締ストロークＳが目盛られ、その関係が曲線で示されている。この型締力テーブル線図は、ある基準金型の金型厚さで型締力調整を行って設定され、機械のコントローラに予め記憶させてある。この記憶されている基準型締力Ｆ0に対する型締ストロークＳ0は、他の型厚が異なる金型の型締力調整にもそのまま適用される。
【０００８】
この線図により、任意の設定型締力Ｆに相当する型締ストロークＳが型締シリンダに与えられ、クロスヘッドが移動して型締力が発生する。なお、型締ストロークＳはエンドハウジングとクロスヘッド間に設けられたクロスヘッド位置検出センサにより位置制御される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の型締力調整方法では、基準金型の金型厚さにて予め設定された型締力テーブル線図に従い、型締ストロークが決定されている。このストロークは、金型厚さの変化に関係なく、設定型締力に相関した値となっており、任意の設定型締力において、金型厚さが変化しても型締ストロークは変わらない。
【００１０】
図１に示すように、金型厚さＴ、タイバー有効長さＬ、型締ストロークＳとし、この時、実際に発生する型締力をＦとすると、型締力Ｆは数式１で表される。
【００１１】
【数１】
Ｆ＝Ａ・Ｅ・λ／Ｌ
但し、Ａ：タイバー断面積、Ｅ：タイバーの縦弾性係数、λ：型締ストロークによるタイバー伸び、Ｌ：タイバー有効長
ここで、基準金型の金型厚さ（以下、基準型厚という。）Ｔ0、タイバー有効長Ｌ0、型締ストロークＳ0、タイバー伸びλ0、型締力Ｆ0とする。
【００１２】
また、任意金型の金型厚さ（以下、任意型厚という。）ＴX、タイバー有効長ＬX、型締ストロークＳX、タイバー伸びλX、型締力ＦXとする。
【００１３】
なお、型締ストロークＳは変化しないので、ＳX＝Ｓ0となり、タイバー伸びλは型締ストロークＳに比例するので、λX＝λ0となる。
【００１４】
従って、図３に示すように、
（ａ）任意型厚ＴX1が基準型厚Ｔ0よりも小さい時（ＴX1＜Ｔ0）は、ＬX1＜Ｌ0となるから、数式１より、実際の型締力ＦX1は、基準の型締力Ｆ0より大きくなる。
（ｂ）任意型厚ＴX2が基準型厚Ｔ0よりも大きい時（ＴX2＞Ｔ0）は、ＬX2＞Ｌ0となるから、数式１より、実際の型締力ＦX2は、基準の型締力Ｆ0より小さくなる。
【００１５】
そのため、基準金型よりも小さい金型を使用する時は、過大型締力が発生し、大きい金型を使用する時は型締力不足となるなどの問題があった。
【００１６】
本発明は、上記従来の技術の問題点を解決するためになされたものであって、任意金型の金型厚さが基準金型の金型厚さと異なっていても、発生型締力を一定とすることができるトグル式射出成形機の型締力設定装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明によるトグル式射出成形機の型締力設定装置は、任意金型の金型厚さ（ＴX）と基準金型の金型厚さ（Ｔ0）との差を求め、基準金型のタイバー有効長さＬ0に対する増減比αである｛１＋（ＴX−Ｔ0）／Ｌ0｝を求め、この増減比αを基準金型の型締ストローク（Ｓ0）に掛けて、任意金型の型締ストローク（ＳX）を求めるコントローラを有することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例を基に図面を参照して説明する。
【００１９】
図１はトグル式型締装置を用いた射出成形機の構成図である。
【００２０】
射出成形機のベッド１上には、固定盤２と、ベッド１上で摺動自在なエンドハウジング３と、固定盤２とエンドハウジング３の間に設けられている可動盤６とが配置されている。固定盤２とエンドハウジング３との間はそれら四隅部において４本の平行なタイバー４によって連結される。そのタイバー４の一端は固定盤２に固定され、その他端はネジ部４ｂが形成されている。このネジ部４ｂはエンドハウジング３を貫通すると共にネジ部４ｂの端部から挿入されたタイバーナット５とネジ結合されている。このタイバーナット５はエンドハウジング３の外方に配置され、このタイバーナット５を型厚調整装置１４で回転することによりエンドハウジング３をタイバー４に沿って必要に応じた量だけ軸方向に移動させることができる。従ってタイバーナット５の回転量に応じてエンドハウジング３を固定盤２に対して接近、または離間する方向に移動させることができる。
【００２１】
前記エンドハウジング３と可動盤６との間には金型１３を締め付けるリンクを構成するトグル機構部８が設けられている。このトグル機構部８は、エンドハウジング３に固定されている型締シリンダ１０のピストンロッド１１の先端に連結されているクロスヘッド９により屈伸される。
【００２２】
図２は、本発明による型締力と型締ストロークとの関係を示す型締力テーブル線図である。同図には、縦軸に型締力Ｆ、横軸に型締ストロークＳが目盛られ、その関係が曲線で示されている。この型締力テーブル線図は、ある基準金型の金型厚さで型締力調整を行って設定され、機械のコントローラに予め記憶させてある。
【００２３】
この線図により、任意の設定型締力Ｆに相当する型締ストロークＳが型締シリンダ１０に与えられ、クロスヘッド９が移動して型締力が発生する。なお、型締ストロークＳはエンドハウジング３とクロスヘッド９間に設けられたクロスヘッド位置検出センサ７により位置制御される。
【００２４】
本発明による型締力調整方法は、基準金型の型締ストロークに対して、任意型厚によって変化する係数を乗することによって、任意金型の型締ストロークを定め、実際に発生する型締力を一定にするものである。
【００２５】
次に、本型締力調整方法について詳しく説明する。
【００２６】
図１に示すように、金型厚さＴ、タイバー有効長さＬ、型締ストロークＳとし、この時、実際に発生する型締力をＦとすると、型締力Ｆは数式２で表される。
【００２７】
【数２】
Ｆ＝Ａ・Ｅ・λ／Ｌ
但し、Ａ：タイバー断面積、Ｅ：タイバーの縦弾性係数、λ：型締ストロークによるタイバー伸び、Ｌ：タイバー有効長
ここで、基準型厚Ｔ0、タイバー有効長Ｌ0、型締ストロークＳ0、タイバー伸びλ0、発生型締力Ｆ0とし、
また、任意型厚さＴX、タイバー有効長ＬX、型締ストロークＳX、タイバー伸びλX、発生型締力ＦXとする。
【００２８】
数式２により、基準金型と任意金型の型締力は数式３の様になる。
【００２９】
【数３】
基準型厚時の型締力Ｆ0＝Ａ・Ｅ・λ0／Ｌ0
任意型厚時の型締力ＦX＝Ａ・Ｅ・λX／ＬX
型締力のバラツキを無くすためには、Ｆ0＝ＦXとしなければならないので、Ａ・Ｅ・λ0／Ｌ0＝Ａ・Ｅ・λX／ＬXとなり、λ0／Ｌ0＝λX／ＬXとなり、任意の型厚時のタイバー伸びλXは、λX＝λ0・ＬX／Ｌ0となる。
【００３０】
任意型厚時のタイバー有効長ＬXは、金型厚さＴXの増減によって変わるので、ＬX＝Ｌ0＋（ＴX−Ｔ0）となる。
【００３１】
従って、λX＝λ0・｛Ｌ0＋（ＴX−Ｔ0）｝／Ｌ0となり、λX＝λ0・｛１＋（ＴX−Ｔ0）／Ｌ0｝となる。
【００３２】
この時の｛１＋（ＴX−Ｔ0）／Ｌ0｝を係数αとすると、λX＝λ0・αとなり、また、たタイバー伸びは、型締ストロークに比例するので、ＳX＝Ｓ0・αとなる。
【００３３】
つまり、任意型厚ＴXを、エンドハウジング３とベッド１間に設けられている型厚位置検出センサ１２で読み取り、基準型厚Ｔ0との差（ＴX−Ｔ0）を計算して、基準タイバー有効長さＬ0に対する増減比αを求め、これを基準型締ストロークＳ0に掛けてやり、任意型厚時の型締ストロークＳXを求める。
【００３４】
図２に、任意型厚ＴX1，ＴX2に応じて、型締ストロークＳX1，ＳX2を変化させた状態を示す。
【００３５】
このように、本発明による型締力調整方法は、金型厚さの変化に対応して、タイバー有効長Ｌと共に型締ストロークＳを変化させてタイバー伸びλも変化させることにより、タイバー歪み（λ／Ｌ）を一定にし、型締力を一定にさせるものである。
【００３６】
【発明の効果】
本発明による型締力設定装置は、以上説明したように発生型締力のバラツキを少なくすることができるので、次のような効果を得ることができる。
（ａ）機械に過大な型締力が負荷しないので、機械部品の破損などのトラブルが発生し難くなり、機械寿命を延ばすことができる。
（ｂ）発生型締力のバラツキが少なくなり、型締力不足もなくなるので、バリなどの成形不良が発生し難くなり、成形品の品質を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トグル式型締装置を用いた射出成形機の構成図であり、型厚調整が終了し金型同士を当接した状態を示す。
【図２】本発明による型締力テーブル線図であり、型締力と型締ストロークとの関係を示す。
【図３】従来の型締力テーブル線図であり、型締力と型締ストロークとの関係を示す。
【符号の説明】
１  ベッド
２  固定盤
３  エンドハウジング
４  タイバー
４ｂ  ネジ部
５  タイバーナット
６  可動盤
７  クロスヘッド位置検出センサ
８  トグル機構部
９  クロスヘッド
１０  型締シリンダ
１１  ピストンロッド
１２  型厚位置検出センサ
１３  金型
１４  型厚調整装置
【図１】
0003939067.tif 000002
【図２】
0003939067.tif 000003
【図３】
0003939067.tif 000004