トグル式型締装置

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【発明の名称】	トグル式型締装置
【発明者】	【氏名】上田浩一【氏名】行友博
【要約】	【課題】検出したクロスヘッド位置からダイプレートストロークを容易且つ正確に算出することができ、クロスヘッドの運動を制御してダイプレートを正確に作動させることのできるトグル式型締装置を提供する。【解決手段】クロスヘッドの位置を検出してクロスヘッドの運動を制御しダイプレートを作動させるトグル式型締装置であって、クロスヘッドの位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段により検出されたクロスヘッド位置からダイプレートストロークを演算して求める制御部を有しており、演算はダイプレートストロークとクロスヘッド位置との関係を示す特性曲線を近似した二次式にクロスヘッド位置の値を代入するものである。

【特許請求の範囲】
【請求項１】クロスヘッドの位置を検出してクロスヘッドの運動を制御しダイプレートを作動させるトグル式型締装置であって、クロスヘッドの位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段により検出されたクロスヘッド位置からダイプレートストロークを演算して求める制御部を有しており、演算はダイプレートストロークとクロスヘッド位置との関係を示す特性曲線を近似した二次式にクロスヘッド位置の値を代入するものであることを特徴とするトグル式型締装置。
【請求項２】クロスヘッドの移動範囲は複数の領域に分割されており、予め各領域内の３点を測定して求められた領域毎の二次式の定数はデータとして制御部に記憶されており、運転時にクロスヘッドがどの領域に位置するかを判別し、該当する領域における二次式の定数とクロスヘッドの位置の値を演算式に代入してダイプレートストロークを算出することを特徴とする請求項１記載のトグル式型締装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は射出成形機やダイカストマシン等に用いられるトグル式型締装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】トグル式型締装置を有する射出成形機やダイカストマシンにおいては、トグルのクロスヘッド位置を検出し制御を行う。しかしながら、クロスヘッドの位置と移動ダイプレートのストロークは非線形の関係になっており、クロスヘッドの位置からダイプレートの位置を算出するのは困難であるので、一般的にはクロスヘッドの位置で制御している。
【０００３】クロスヘッドの位置で制御する場合、移動金型を基準としてストローク，速度等の型開閉条件を設定する必要があるが、換算が難しく位置の設定に際しては目安程度にしか利用できない。
【０００４】クロスヘッドの位置よりダイプレートの位置を自動的に計算し、表示する方法も考えられてはいるが、計算式が複雑でリアルタイム制御をする上で実用化は困難である。
【０００５】また、クロスヘッド位置をいくつかの区間に区分し、区分されたクロスヘッドの各位置に対応するダイプレートの位置を予め測定して求めておき、クロスヘッドがどの区間に位置するかを検出し、位置する区間の両端の点を直線で結び、補間法によりダイプレートストロークを算出する方法がある。図４はこの方法を示した図である。
【０００６】しかしながら、先述のようにクロスヘッドの位置とダイプレートストロークは非線形であるので、２点間を直線で結びその線上の値を利用するこの方法では算出値ｙ’と実際のダイプレートストロークｙとの間には誤差が生じる。特に型締完了付近ではダイプレートストロークの変化量に対してクロスヘッドの移動量が急に大きくなるので誤差が大きくなり、実用上問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで、クロスヘッドの位置を検出してクロスヘッドの運動を制御しダイプレートを正確に作動させることのできるトグル式型締装置が求められている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載のトグル式型締装置は、クロスヘッドの位置を検出してクロスヘッドの運動を制御しダイプレートを作動させるトグル式型締装置であって、クロスヘッドの位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段により検出されたクロスヘッド位置からダイプレートストロークを演算して求める制御部を有しており、演算はダイプレートストロークとクロスヘッド位置との関係を示す特性曲線を近似した二次式にクロスヘッド位置の値を代入するものであることを特徴とする。
【０００９】ダイプレートストロークｙとクロスヘッドの位置ｘとの関係は図１に示すように二次曲線に近い。したがって、３点が与えられた場合、３点を放物線の一部と考えると、この３点を通る曲線としてｙ＝ａｘ²＋ｂｘ＋ｃの方程式が当てはめられる。これに３点の値を代入すると、ｙ₁＝ａｘ₁²＋ｂｘ₁＋ｃｙ₂＝ａｘ₂²＋ｂｘ₂＋ｃｙ₃＝ａｘ₃²＋ｂｘ₃＋ｃの連立方程式が成立し、これから消去法等を用いてａ，ｂ，ｃの解を求めて、二次式ｙ＝ａｘ²＋ｂｘ＋ｃに当てはめる。そして、クロスヘッドの位置ｘをこの式に代入すればダイプレートストロークｙを算出することができる。
【００１０】この方法では図５に示すように一次式での変換処理に比べ曲線で近似するためより元の特性曲線に沿う形となり、領域分割数を半分に減らしても誤差が少なく高い精度で制御することができ、又、クロスヘッドの位置からダイプレートストロークに変換する演算処理が比較的単純であるので、処理時間が短くリアルタイム制御に対応できる。領域分割数を半分に減らしても精度は向上するので、定数記憶量も少なくて済み、領域判定回数も半分又はそれ以下に減らすことができる。
【００１１】請求項２記載のトグル式型締装置は、請求項１記載のトグル式型締装置において、クロスヘッドの移動範囲は複数の領域に分割されており、予め各領域内の３点を測定して求められた領域毎の二次式の定数はデータとして制御部に記憶されており、運転時にはクロスヘッドがどの領域に位置するかを判断し、その領域における二次式の定数とクロスヘッドの位置の値を演算式に代入してダイプレートストロークを算出することを特徴とする。
【００１２】予めダイプレートストロークとクロスヘッド位置との関係を示す特性曲線を複数の領域に分割しておいて、各領域における二次式の定数を予め記憶させてあるので、運転時には二次式の定数を演算する必要はなく、クロスヘッドがどの領域に位置するかを判断するだけで二次式の定数が決定される。そして、クロスヘッド位置の値をその二次式に代入するだけでダイプレートストロークを算出することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を好適な実施例を用いて説明する。図２に示すように、特性曲線を複数の領域に分割する。図中において破線で示されているのが分割された各領域である。各領域の３点を計測して各領域における定数ａ，ｂ，ｃを予め求めておく。そして求められた定数（ａ₁，ｂ₁，ｃ₁）、（ａ₂，ｂ₂，ｃ₂）、（ａ₃，ｂ₃，ｃ₃）、（ａ₄，ｂ₄，ｃ₄）、・・・をデータテーブルとして制御部に記憶させておく。
【００１４】図３は計測時の流れを示した図である。計測の際はクロスヘッドの位置ｘを位置検出手段により検出する。本実施例はサーボモータで駆動され、位置検出手段としてはサーボモータに取り付けられたエンコーダを用いている。
【００１５】検出時にクロスヘッドが位置する領域を判別し、その領域における定数（ａ₁，ｂ₁，ｃ₁等）とｘの値からダイプレートストロークｙをｙ＝ａ₁ｘ²＋ｂ₁ｘ＋ｃ₁のように算出する。
【００１６】従来に比べてクロスヘッド位置からダイプレートストロークを容易且つ正確にリアルタイムで算出することができる。したがって、クロスヘッドの運動を制御してダイプレートを正確に差動させることができ、上記のようにして算出されたダイプレートストロークと、予め設定したダイプレートストロークの型開閉変速位置とを比較して型開閉の速度等を制御する。
【００１７】図５は従来の一次近似の場合と、本発明による二次近似の場合とで精度を比較した図である。二次近似の場合は一次式での変換処理に比べ曲線で近似するため更に元の特性曲線に沿う形となり、領域分割数を半分に減らしているにも拘わらず誤差が少なく高い精度で制御することができる。
【００１８】領域の分割は、分割数が多くなるほど精度は高くなるので、求められる型絞めの精度等を考慮して適宜定めれば良いが、前述のように領域分割数を半分に減らしても精度は向上するので、領域の分割数は従来の一次近似の場合に比べて半分又はそれ以下でも十分な精度が得られる。したがって、演算に必要な定数の記憶量や領域判定回数も従来より大幅に少なくすることかできる。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように本発明により、クロスヘッド位置からダイプレートストロークを容易且つ正確に算出することができ、クロスヘッドの運動を制御してダイプレートを正確に作動させることのできるトグル式型締装置を提供することができた。
【００２０】一次式での変換処理に比べ曲線で近似するためより元の特性曲線に沿う形となるので、領域分割数を従来の半分以下に減らしても誤差が少なく高い精度で制御することができる。演算処理が比較的単純であり、領域分割数も少なくてよいので処理時間が短くリアルタイム制御に対応することができる。

【出願人】	【識別番号】０００２２２５８７【氏名又は名称】東洋機械金属株式会社
【出願日】	平成９年（１９９７）１０月２１日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】森義明
【公開番号】	特開平１１－１２３５２２
【公開日】	平成１１年（１９９９）５月１１日
【出願番号】	特願平９－３０７９７４