トップ :: B 処理操作 運輸 :: B29 プラスチツクの加工;可塑状態の物質の加工一般




【発明の名称】 型締装置の制御方法
【発明者】 【氏名】基村 隆
【要約】 【課題】本発明は、型タッチを自動的にあるいは容易に判断することができ、熟練した操作者でなくても容易に低圧型締力を設定することができるような型締装置の制御方法を提供することを課題とする。

【構成】可動金型１１ｂに低圧型締力を加えて固定金型１１ｂに向かって移動させることにより型閉を行い、可動金型１１ｂが固定金型１１ａに近接した位置において低圧型締力より大きな型締力を可動金型１１ｂに加えて型締を行う。低圧型締力の値と、低圧型締力を可動金型１１ｂに加えて固定金型１１ａに向けて移動させたときに可動金型１１ｂが停止した位置との相関関係に基づいて、低圧型締力の設定値を求める。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動金型に低圧型締力を加えて固定金型に向かって移動させることにより型閉を行い、前記可動金型が前記固定金型に近接した位置において該低圧型締力より大きな型締力を前記可動金型に加えて型締を行う型締装置の制御方法であって、
前記低圧型締力の値と、前記低圧型締力を前記可動金型に加えて前記固定金型に向けて移動させたときに前記可動金型が停止した位置との相関関係に基づいて、前記低圧型締力の設定値を求めることを特徴とする型締装置の制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の型締装置の制御方法であって、
前記相関関係をグラフに表した際に現れる変曲点に対応する位置において、前記可動金型と前記固定金型が接触したと判断することを特徴とする型締装置の制御方法。
【請求項３】
請求項１記載の型締装置の制御方法であって、
一回の型閉工程を行う際に前記低圧型締力の値を順次変化させて前記可動金型の停止位置を検出することにより、前記相関関係を求めることを特徴とする型締装置の制御方法。
【請求項４】
請求項１記載の型締装置の制御方法であって、
前記低圧型締力の値を段階的に変化させながら、各値毎に型閉を行って前記可動金型の停止位置を検出することで、前記相関関係を求めることを特徴とする型締装置の制御方法。
【請求項５】
請求項４記載の型締装置の制御方法であって、
前記低圧型締力の値を少なくとも３回変化させることを特徴とする型締装置の制御方法。
【請求項６】
請求項１記載の型締装置の制御方法であって、
前記相関関係は型締力センサの検出値と前記可動金型が停止した位置との関係であることを特徴とする型締装置の制御方法。
【請求項７】
請求項２記載の型締装置の制御方法であって、
前記変曲点に対応する前記低圧型締力の値に所定の値を加えた値を前記低圧型締力の前記設定値とすることを特徴とする型締装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は型締装置の制御方法に係わり、特に射出成形機の型閉工程における型締力を設定するための型締装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機等の成形機では、加熱シリンダ内で加熱されて溶融させられた樹脂を高圧で金型装置のキャビティ空間に射出して充填する。キャビティ空間に充填された樹脂は冷却され、固化することにより成形品となる。金型装置は、一般的に、固定金型と可動金型とよりなり、型締装置によって可動金型を固定金型に対して進退させることにより、型閉、型締及び型開が行なわれる。型締装置は、固定金型が取り付けられる固定プラテン、可動金型が取り付けられる可動プラテン、及び可動プラテンを進退させるための移動機構を有する。すなわち、トグル機構等の移動機構を駆動して可動プラテンを固定プラテンに対して接近または離間方向に移動することで金型装置の型閉、型締及び型開を行なう。
【０００３】
上述のような型締装置において、金型が最大に開いた状態（型開限位置）から、可動プラテンを移動して可動金型を移動し（型閉工程）、固定金型に接触させる（型タッチ）。その後、更に可動金型を固定金型に対して押圧することにより所望の型締力を発生させる（型締工程）。
【０００４】
型閉工程においては、金型は開いた状態であり、可動プラテンを移動させるために加える力は小さいが、可動プラテンを早く型タッチ状態にするためにある程度の力を加えて、可動プラテンの移動速度を大きくする必要がある。ただし、大きな速度のまま可動金型が固定金型に接触すると大きな衝撃となるので、接触する手前で可動プラテンの移動速度を落とし、小さな速度で移動させながら可動金型を固定金型に接近させる接触させる。このときに、可動プラテンを小さな速度で移動させるために加える力を一般的に「低圧型締力」と称する。
【０００５】
低圧型締力で可動プラテンを移動させて、可動金型が固定金型に接触したら、金型に型締力を作用させるために、可動プラテンに大きな力を加える。このときに可動プラテンに加える力を一般的に「型締力」と称する。可動プラテンをトグル機構により移動させて型締力を発生させる場合には、可動金型が固定金型に接触する僅かに手前から可動プラテンに型締力を作用させることで、可動金型を加速しながら固定プラテンに接触させることもある。このように型締力を加え始める位置を、一般的に「金型保護位置」と称する。
【０００６】
上述の低圧型締力は、型タッチ時の衝撃が小さくなるように、なるべく小さな力とすることが好ましい。ただし、可動プラテンの摺動抵抗に負けないだけの力を加える必要がある。また、型タッチする前に金型に設けられた位置決めピンが嵌合の際に摺動抵抗が発生する場合もある。さらに、図１に示すような圧縮成型用の金型の場合にも、型タッチする前に固定金型１の堰部材３が可動金型２に当接するため、低圧型締力に対抗する力が発生する。
【０００７】
このように、金型によっては、型タッチ付近では低圧型締力に対抗する力が作用するため、低圧型締力が小さ過ぎると可動プラテンは型タッチする手前で停止してしまう。したがって、低圧型締力の設定値は金型毎に求める必要があるが、低圧型締力の設定値を求める作業は熟練した操作者の経験や判断にたよるところが多い。
【０００８】
ここで、型閉力を複数回検出し、検出値の平均値及び標準偏差に対応した調整値を求め、この平均値及び調整値から閾値を求めることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３３０５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の特許文献１に記載の型閉力の調整は、予め検出した型閉力（低圧型締力に相当）の統計をとって、型閉力の閾値を求めるもので、型タッチが行われる際の低圧型締力は依然として操作者が判断して設定するものである。
【００１０】
本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、型タッチを自動的にあるいは容易に判断することができ、熟練した操作者でなくても容易に低圧型締力を設定することができるような型締装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するために、本発明によれば、可動金型に低圧型締力を加えて固定金型に向かって移動させることにより型閉を行い、前記可動金型が前記固定金型に近接した位置において該低圧型締力より大きな型締力を前記可動金型に加えて型締を行う型締装置の制御方法であって、前記低圧型締力の値と、前記低圧型締力を前記可動金型に加えて前記固定金型に向けて移動させたときに前記可動金型が停止した位置との相関関係に基づいて、前記低圧型締力の設定値を求めることを特徴とする型締装置の制御方法が提供される。
【００１２】
本発明による型締装置の制御方法において、前記相関関係をグラフに表した際に現れる変曲点に対応する位置において、前記可動金型と前記固定金型が接触したと判断することが好ましい。また、一回の型閉工程を行う際に前記低圧型締力の値を順次変化させて前記可動金型の停止位置を検出することにより、前記相関関係を求めることとしてもよい。あるいは、前記低圧型締力の値を段階的に変化させながら、各値毎に型閉を行って前記可動金型の停止位置を検出することで、前記相関関係を求めることとしてもよい。また、前記低圧型締力の値を少なくとも３回変化させることが好ましい。また、前記相関関係は型締力センサの検出値と前記可動金型が停止した位置との関係であることとしてもよい。さらに、前記変曲点に対応する前記低圧型締力の値に所定の値を加えた値を前記低圧型締力の前記設定値とすることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、低圧型締力と可動金型の停止位置との相関関係に基づいて、型タッチを自動的にあるいは容易に判断することができ、熟練した操作者でなくても容易に低圧型締力を設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図２は本発明の一実施形態による制御方法が実行される射出成形機の型締装置の概略図である。
【００１６】
図２において、射出成形機の型締装置１０は、フレーム１７と、フレーム１７に固定された固定プラテン１２と、固定プラテン１２との間に所定の距離を置いてフレーム１７に対して移動可能に配設されたトグルサポート１５とを具備する。固定プラテン１２とトグルサポート１５との間には、複数（例えば、四本）のタイバー１６が延在している。
【００１７】
可動プラテン１３は、固定プラテン１２に対向して配設され、タイバー１６に沿って進退（図における左右方向に移動）可能に配設される。金型装置１１は、固定金型１１ａと可動金型１１ｂとから成る。固定金型１１ａは、固定プラテン１２における可動プラテン１３と対向する金型取付面に取り付けられる。一方、可動金型１１ｂは、可動プラテン１３における固定プラテン１２と対向する金型取付面に取り付けられる。
【００１８】
なお、可動プラテン１３の後端 （図における左端）にはエジェクタピン（図示せず）を移動させるための駆動装置が取り付けられてもよい。
【００１９】
可動プラテン１３とトグルサポート１５との間には、トグル式型締装置としてのトグル機構２０が取り付けられる。トグルサポート１５の後端にはトグル機構２０を作動させる型締モータ２６が配設される。型締モータ２６は、回転運動を往復運動に変換するボールねじ機構等から成る運動方向変換装置（図示せず）を備え、駆動軸２５を進退（図における左右方向に移動）させることによって、トグル機構２０を作動させることができる。なお、型締モータ２６は、サーボモータであることが，好ましく、回転数を検出するエンコーダとしての型開閉位置センサ２７を備える。
【００２０】
トグル機構２０は、駆動軸２５に取り付けられたクロスヘッド２４、クロスヘッド２４に揺動可能に取り付けられた第２トグルレバー２３、トグルサポート１５に揺動可能に取り付けられた第１トグルレバー２１、及び、可動プラテン１３に揺動可能に取り付けられたトグルアーム２２を有する。第１トグルレバー２１と第２トグルレバー２３との間、及び、第１トグルレバー２１とトグルアーム２２との間は、それぞれ、リンク結合される。なお、トグル機構２０は、いわゆる、内巻五節点ダブルトグル機構であり、上下が対称の構成を有する。
【００２１】
型締モータ２６を駆動して、被駆動部材としてのクロスヘッド２４を進退させることによって、トグル機構２０を作動させることができる。この場合、クロスヘッド２４を前進（図における右方向に移動）させると、可動プラテン１３が前進させられて型閉が行われる。そして、型締モータ２６による推進力にトグル倍率を乗じた型締力が発生させられ、その型締力によって型締が行われる。
【００２２】
トグルサポート１５の後端（図における左端）には、固定プラテン１２に対するトグルサポート１５の位置を調整するために、型締位置調整装置３５が配設される。トグルサポート１５には、タイバー挿通孔（図示せず）が複数、例えば、四つ形成され、タイバー１６の図における左端が、それぞれのタイバー挿通孔に挿入される。なお、タイバー１６の右端は、固定ナット１６ａによって固定プラテン１２に固定されている。
【００２３】
タイバー１６は、図における左端の外周にねじが形成されたねじ部３６を有し、調整ナット３７がそれぞれのタイバー１６のねじ部３６に螺合される。なお、調整ナット３７は、トグルサポート１５の後端に回転可能に、かつ、タイバー１６の軸方向に移動不能に取り付けられる。また、調整ナット３７の外周には被駆動用歯車３７ａが取り付けられている。
【００２４】
トグルサポート１５の後端における上方部には、型締位置調整用駆動源としての型厚モータ３１が配設される。型厚モータ３１の回転軸には、駆動用歯車３３が取り付けられている。調整ナット３７の被駆動用歯車３７ａ及び駆動用歯車３３の周囲には、チェーン、歯付きベルト等の駆動用線状体３４が架け回されている。そのため、型厚モータ３１を駆動して、駆動用歯車３３を回転させると、それぞれのタイバー１６のねじ部３６に螺合された調整ナット３７が同期して回転させられる。これにより、型厚モータ３１を所定の方向に所定の回転数だけ回転させて、トグルサポート１５を所定の距離だけ進退させることができる。なお、型厚モータ３１は、サーボモータであることが好ましく、回転数を検出するエンコーダとしての型締位置センサ３２を備える。
【００２５】
型厚モータ３１の回転を調整ナット３７に伝達する手段は、それぞれのタイバー１６のねじ部３６に螺合された調整ナット３７が同期して回転させられるものであれば、いかなるものであってもよい。例えば、駆動用線状体３４に代えて、駆動用歯車３３及び駆動用歯車３３のすべてに噛合う大径の歯車をトグルサポート１５の後端に回転可能に配設することとしてもよい。
【００２６】
また、本実施形態では、タイバー１６の一つに型締力センサ１８が配設される。型締力センサ１８は、タイバー１６の歪み（主に、伸び）を検出するセンサである。タイバー１６には、型締の際に型締力に対応して引張力が加わり、型締力に比例して僅かではあるが伸長する。したがって、タイバー１６の伸び量を型締力センサ１８により検出することで、金型装置１１に実際に印加されている型締力を知ることができる。
【００２７】
上述の型締力センサ１８、型開閉位置センサ２７、型締モータ２６及び型厚モータ３１は制御装置１９に接続され、型締力センサ１８及び型開閉位置センサ２７から出力される検出信号は制御装置１９に送られる。制御装置１９は、検出信号に基づいて型締モータ２６及び型厚モータ３１の動作を制御する。
【００２８】
ここで、通常の成形時における動作について説明する。型締モータ２６を正方向に駆動させると、ボールねじ軸２５が正方向に回転させられ、図１に示されるように、ボールねじ軸２５は前進（図１における右方向に移動）させられる。それに伴って、クロスヘッド２４が前進させられ、トグル機構２０が作動させられると、可動プラテン１３が前進させられる（型閉工程）。
【００２９】
可動プラテン１３に取り付けられた可動金型１１ｂが固定金型１１ａと接触すると（型閉状態又は型タッチ）、型締工程に移行する。型締工程では、型締モータ２６を更に正方向に駆動することで、トグル機構２０によって金型１１に型締力が発生させられる。
【００３０】
そして、図示されない射出装置に設けられた射出駆動部が駆動されてスクリュが前進することにより、金型１１内に形成されたキャビティ空間に溶融樹脂が充填される。型開を行なう場合、型締モータ２６を逆方向に駆動すると、ボールねじ軸２５が逆方向に回転させられる。それに伴って、クロスヘッド２４が後退させられ、トグル機構２０が作動されると、可動プラテン１３が後退させられる。
【００３１】
型開工程が完了すると、図示されたいエジェクタ駆動部が駆動され、可動プラテンに取り付けられたエジェクタ装置が作動する。これにより、エジェクタピンが突き出され、可動金型１１ｂ内の成形品は可動金型１１ｂより突き出される。また、エジェクタ駆動部の駆動と同時に成形品取出機（図示せず）が駆動され、成形品取出機のアームが固定金型１１ａと可動金型１１ｂとの間に進入し、成形品取出位置で停止する。そして、エジェクタピンの前進により可動金型１１ｂから突き出された成形品は成形品取出機のアームにより把持されて取り出され、射出成形機の外に設けられた搬送手段としてのコンベア装置まで搬送される。
【００３２】
ところで、一般のトグル機構を利用した型締装置と同様に、トグル機構２０が発生する型締力は、固定プラテン１２、トグルサポート１５及びタイバー１６を含む型締装置１０全体のばね定数、すなわち、型締剛性を比例定数として変化する。なお、型締装置１０においては、タイバー１６の剛性が他の部材と比較して低いので、型締剛性はタイバー１６の剛性に等しいと考えることができる。したがって、トグル機構２０が発生する型締力は、タイバー１６の剛性としてのばね定数を比例定数として、金型装置１１の型閉から型締完了までにトグルサポート１５が固定プラテン１２に対して移動する量に比例して変化すると言える。すなわち、固定プラテン１２、トグルサポート１５等の部材の剛性が十分に高いので、型締装置１０が発生する型締力は、実質的に、四本のタイバー１６が弾性変形して伸びることによって発生し、該タイバー１６の伸び量に比例すると言える。
【００３３】
次に、型締装置を駆動する型締モータ２６が発生するモータトルクと、可動プラテン１３（すなわち、金型装置１１の可動金型１１ｂ）の位置との関係について、図３を参照しながら説明する。図３は型締モータ２６のモータトルクと可動プラテン１３の位置との関係を示すグラフである。
【００３４】
図３において、型締モータ２６が作動してトグル機構２０に接続された可動プラテン１３がトグルサポート１５側に最も引き寄せられた位置が「型開限位置」であり、この位置で可動金型１１ｂは固定金型１１ｂから最も離れた状態で停止する。
【００３５】
「型開限位置」から型締モータ２６を駆動して可動プラテンの前進（固定プラテンに接近する方向に移動）を開始させると、型締モータ２６のモータトルクは、起動時のトルク上昇によるピーク状態Ａを経て安定した移動速度に移行してほぼ一定の状態Ｂになる。
【００３６】
このトルクが一定の状態Ｂで可動プラテン１３が前進し、可動プラテン１３がある程度固定プラテン１２に接近した時点（すなわち、可動金型１１ｂが固定金型１１ａにある程度接近した位置）において、型締モータ２６の出力制限が開始され、型締モータ２６のトルクが所定の低トルクの状態Ｃとなるように制御される。このモータトルクの制限開始位置が「低圧型締開始位置」に相当する。モータトルクの制限は、可動金型１１ｂがある程度固定金型１１ａに近づいた時点で、低トルク・低速で前進するように設けられる制限であり、例えば異物が可動金型１１ｂと固定金型１１ａとの間に挟まっていても、金型が損傷しない程度の小さな力で可動金型１１ｂを前進させるために設けられる制限である。
【００３７】
可動プラテン１３が「低圧型締開始位置」から更に前進して、可動金型１１ｂが固定金型に接触（型タッチ）する寸前の位置（例えば「型タッチ位置」から０．１ｍｍ手前の位置）が「昇圧開始位置」となる。「昇圧開始位置」において、型締モータ２６の出力制限が解除され、可動プラテン１３は固定プラテン１２に向かって全速で前進する。すなわち、最大推力で前進することが可能となる。したがって、「昇圧開始位置」を過ぎるとトルクが急激に上昇しながら（状態Ｄ）可動プラテン１３は「型タッチ位置」に到達する。「昇圧開始位置」は、型締力を発生させるためのいわば助走開始位置に相当し、「型タッチ位置」で出力制限を解除すると型締モータ２６のトルクを迅速に上昇させることができないため、「型タッチ位置」の僅かに手前からトルク上昇を開始するための位置である。ただし、「昇圧開始位置」から「型タッチ位置」までの距離が大き過ぎると、可動金型１１ｂが必要以上に加速された状態で固定金型１１ａに接触（衝突）することとなり、金型装置１１が損傷するおそれがある。そこで、僅かな助走距離だけを設けることで金型装置を保護している。この意味で、「昇圧開始位置」は「金型保護位置」とも称される。
【００３８】
「型タッチ位置」において可動金型１１ｂは固定金型１１ａに当接して可動プラテン１３は前進できなくなるが、型締モータ２６のトルク制限が解除されているので、トルクはそのまま上昇を続ける。これにより、型締モータ２６のトルクに応じた型締力が金型装置１１に印加されることとなる。したがって、型締力は「型タッチ位置」から急激に上昇し、予め設定された設定型締力に到達したところで、型締モータ２６は停止され、設定型締力が保持される。型締力が設定型締力に到達した位置が「設定型締力の位置」であり、固定プラテン１３の原点として設定される。
【００３９】
一般的に、上述の各位置は、この「設定型締力の位置」を原点とし、原点からの距離（例えば、ミリメートル）で表わされる。例えば、原点から「型タッチ位置」まで距離が３ｍｍであれば、原点から「金型保護位置」までの距離は、例えば３．１ｍｍに設定される。
【００４０】
ここで、以上の型閉工程から型締工程までの間の型締力の設定値の変化について、図４を参照しながら説明する。図４は型閉工程から型締工程までの間の型締力の設定値の変化を示すグラフである。
【００４１】
型開限位置から可動プラテンを移動する際には、型締力（すなわち、型締モータ２６が発生するトルク）は、可動プラテン１３を所定の速度で移動させることのできるような値に設定される。この設定値を、第１型締力又は型閉力と称する。可動プラテン１３が移動して、型タッチ位置に近づき、低圧型締開始位置となると、型締力の値は、第１型締力より小さな値に設定される。この設定値を低圧型締力と称する。
【００４２】
可動プラテン１３が低圧型締力で駆動されて更に低速で前進し、型タッチ位置より所定距離だけ後退した位置である昇圧開始位置（例えば、型タッチ位置より０．１ｍｍ手前の位置）に達すると、型締力の値は、成型時に金型装置１１に加えるべき締付力が得られるような大きな値に設定される。この設定値を第２型締力と称する。
【００４３】
ここで、低圧型締力の設定について説明する。上述のように、低圧型締開始位置は、型締力の値を低圧型締力に設定する位置であり、例えば金型装置１１により成形される成形品の厚みの１．５〜２倍程度の距離だけ型タッチ位置から後退した位置に設定される。また、型締力の値を第２型締力に設定する昇圧開始位置も、型タッチ位置から所定距離（例えば０．１ｍｍ）後退した位置に設定される。したがって、まず型タッチ位置を精度よく検出・設定する必要がある。
【００４４】
型タッチ位置は、操作者が目視で金型装置１１を観察し、可動金型１１ｂと固定金型１１ａとの間の間隙がなくなったことを操作者が判断した時点での位置として設定されていた。したがって、型タッチ位置の判断は操作者の判断にたよることとなり、定量的な判断ではなく、自動的に判断することもできなかった。
【００４５】
そこで、本発明による型締装置の制御方法では、型タッチ位置を容易に検出して制御に用いることができるようにし、確実に型タッチを得ることができ且つ大きすぎない適正な低圧型締力を容易に設定することができる。
【００４６】
本発明者は、低圧型締力をゼロから開始して徐々に大きくしながら型閉を行うと、可動プラテン（可動金型）の停止位置が型タッチ位置に近づいていき、型タッチ位置付近まで移動できるような大きさとなった後には、それ以上低圧型締力を大きくしても停止位置はほぼ一定となることに着目した。
【００４７】
図５は、型締力の大きさ（具体的には型締力設定値）と可動金型の停止位置との相関関係を示すグラフである。図５のグラフは、型締力をゼロから始めて、第２型締力（あるいは最大型締力）の５％ずつ大きくしながら型閉を行い、型締力の各値に対して毎回可動プラテン（可動金型）の停止位置を成形機の操作画面の画面表示から読み取ってグラフ化したものである。図５に示す例では、型締力をゼロに設定したときには、金型停止位置は１３．１８ｍｍであり、型締力を第２型締力の５％に設定したときには、金型停止位置は１１．９２ｍｍであった。このように、型締力を５％ずつ大きくしていくと、型締力が第２型締力の２０％となったときに、金型停止位置は０．８８ｍｍとなり、その後は型締力を大きくしても金型停止位置はほぼ一定となった。
【００４８】
図５のグラフからわかるように、型締力の値と金型停止位置との相関関係を表すグラフに変曲点が現れる。すなわち、型締力の値が小さいと、上述の可動プラテンの摺動抵抗等により、可動金型が固定金型に接触する位置まで移動させることはできず、可動プラテンは途中で止まってしまう。型締力の値を大きくしていくと、金型停止位置は可動金型が固定金型に接触する位置に近づいていくが、型締力の値がある値を越えると、それ以上金型停止位置が変化しなくなる。この位置はグラフ上の変曲点に相当し、可動金型が固定金型に接触した位置であると判断することができる。したがって、変曲点に相当する型締力の値を低圧型締力として設定すれば、確実に可動金型を固定金型に接触させることができる。
【００４９】
ただし、図５に示す例では、型締力を第２型締力の５％毎に段階的に大きくしており、あまり精度はよくない。そこで、変曲点付近をより精度よく調べるために、変曲点に相当する２０％の±５％（すなわち、１５％−２５％）の範囲において、型締力の値を１％ずつ段階的に大きくしながら金型停止位置を求めた。これにより得られた、型締力の大きさと可動金型の停止位置との相関関係を図６に示す。
【００５０】
図６のグラフからわかるように、型締力の値を１％ずつ段階的に大きくした場合でも、型締力が１６％のときに変曲点が現れた。この変曲点は、図５のグラフにおける変曲点と同様に、可動金型が固定金型に接触した位置を示すものである。したがって、第２型締力の１６％の値を低圧型締力として設定すれば、確実に可動金型を固定金型に接触させることができることとなるが、固定プラテンやタイバー等の熱膨張による摺動抵抗の変化（増大）を考慮して安全を見込み、所定の値だけ大きい値を低圧型締力に設定する。本発明者が調べたところ、グラフの変曲点から求めた型締力の値に、第２型締力の５％分を加えることで、摺動抵抗が変動しても確実に可動金型を固定金型に接触させることができることがわかった。すなわち、図６に示す例の場合、変曲点に相当する１６％に所定の値である５％を加えた２１％が、低圧型締力として設定する値となる。
【００５１】
低圧型締力を第２型締力の２１％に設定した後、型閉を行い、金型停止位置を求める。この停止位置が型タッチ位置となるが、金型の熱膨張を見込んで、得られた型タッチ位置に０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍを加えた値を昇圧開始位置として設定する（図４では型タッチ位置に０．１ｍｍを加えて昇圧開始位置としている）。
【００５２】
以上のように、型締力の値と金型停止位置との相関関係を表すグラフを、例えば成形機の操作入力表示装置に表示させれば、操作者が変曲点を確認することで、金型接触が確実に得られる型締力の値を知ることができ、その値を低圧型締力として設定することができる。また、そのようにして設定した低圧型締力を用いて型閉を行うことで、型タッチ位置を求めることができる。
【００５３】
型締力を段階的に大きくすることは、一回の型閉工程で行ってもよく、あるいは、型締力の値を一段階大きくする毎に一回の型閉工程を行うこととしてもよい。一回の型閉工程で型締力を段階的に大きくするには、型締力の値をゼロにして金型停止が確認されたら、そのままの状態で型締力の値を一段階大きい値に設定して型閉を続行し、再度金型停止が確認されたれら、そのままの状態で型締力の値をもう一段階大きい値に設定して型閉を続行すればよい。
【００５４】
また、型締力を段階的に大きくする回数を、少なくとも３回とすることで、上述の変曲点を見つけることができる。また、小さな設定値から順次大きくすることで、金型の破損を防止することができる。
【００５５】
さらに、図５に示した相関関係に型締力の設定値ではなく、型締力センサの検出値を用いてもよい。この場合、型締力センサの検出値を用いることで、周囲温度の変化による部品の伸縮等の経時的な変化を受けることなく、実際に金型に印加した力を検出することができる。したがって、再度、同じ金型で型締装置の設定を行う際には、前回と同じ型締力を目安として調整することで、短時間で正確に金型停止位置を求めることができる。
【００５６】
次に、上述のようにグラフを用いないで、低圧型締力を設定する方法に関して、図７を参照しながら説明する。図７は低圧型締力設定処理のフローチャートである。ここでは、図５に示す例と同様に型締力を５％ずつ段階的に大きくしながら金型の接触を判断し、そのときに設定されていた型締力の値に基づいて低圧型締力を設定する。また、型締力の値を一段階大きくする毎に一回の型閉工程を行うこととする。
【００５７】
まず、ステップＳ１において、金型に第２型締力を作用させたときの可動プラテンの位置を原点としてゼロに設定する。この設定は、例えば、射出成形機の操作入力表示装置を介して行うことができる。次に、ステップＳ２において低圧型締力の値をゼロに設定し、ステップＳ３において型閉を行う。続いて、ステップＳ４において金型停止位置を検出する。金型停止位置は、通常、射出成形機の操作入力表示装置に表示されるので、表示された金型停止位置の値を読み取ればよい。
【００５８】
次に、ステップＳ５において金型を開く。続いて、ステップＳ６において、低圧型締力の値を第２型締力の５％だけ大きくしてから型閉を行う。ステップＳ７においてステップＳ４と同様にて金型停止位置を検出する。
【００５９】
そして、ステップＳ８において、金型停止位置が前回の金型停止位置より０．１ｍｍ以上前進したか（原点に近づいたか）否かを判定する。金型停止位置が前回の金型停止位置より０．１ｍｍ以上前進した場合は、ステップＳ５に戻って処理を続ける。金型停止位置が前回の金型停止位置より０．１ｍｍ以上前進していない場合は、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、直前に設定した低圧型締力の値に、所定の値（上述の例では、第２型締力の５％）を加えた値を、以後用いる低圧型締力として設定し、処理を終了する。
【００６０】
以上のように、本実施形態によれば、可動プラテン（可動金型）に低圧型締力を加えて固定金型に向かって移動させることにより型閉を行い、可動金型が固定金型に近接した位置において低圧型締力より大きな型締力を可動金型に加えて型締を行う型締装置の制御方法において、低圧型締力の値と、低圧型締力を可動プラテン（可動金型）に加えて固定金型に向けて移動させたときに可動プラテン（可動金型）が停止した位置との相関関係に基づいて、型タッチを自動的にあるいは容易に判断することができ、熟練した操作者でなくても容易に低圧型締力を設定することができる。その際、当該相関関係をグラフに表して変曲点を求めることで、可動金型と固定金型が接触したことを容易に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】圧縮成型用の金型の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による制御方法が実行される射出成形機の型締装置の概略図である。
【図３】型締モータのモータトルクと可動プラテンの位置との関係を示すグラフである。
【図４】型閉工程から型締工程までの間の型締力の設定値の変化を示すグラフである。
【図５】型締力の値を５％ずつ大きくした場合の、型締力の大きさと可動金型の停止位置との相関関係を示すグラフである。
【図６】型締力の値を１％ずつ大きくした場合の、型締力の大きさと可動金型の停止位置との相関関係を示すグラフである。
【図７】低圧型締力設定処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１０ 型締装置
１１ 金型装置
１１ａ 固定金型
１１ｂ 可動金型
１２ 固定プラテン
１３ 可動プラテン
１５ トグルサポート
１６ タイバー
１８ 型締力センサ
１９ 制御装置
２０ トグル機構
２６ 型締モータ
２７ 型開閉位置センサ
３１ 型厚モータ
３２ 型締位置センサ
【出願人】 【識別番号】０００００２１０７
【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社
【出願日】 平成１８年８月２８日（２００６．８．２８）
【代理人】 【識別番号】１０００７０１５０
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
【公開番号】 特開２００８−４９６７４（Ｐ２００８−４９６７４Ａ）
【公開日】 平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【出願番号】 特願２００６−２３０９３８（Ｐ２００６−２３０９３８）