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JP2025035710A - Clamping device, injection molding machine equipped with same, and method for controlling clamping device - Google Patents

Clamping device, injection molding machine equipped with same, and method for controlling clamping device Download PDF

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JP2025035710A
JP2025035710A JP2023142934A JP2023142934A JP2025035710A JP 2025035710 A JP2025035710 A JP 2025035710A JP 2023142934 A JP2023142934 A JP 2023142934A JP 2023142934 A JP2023142934 A JP 2023142934A JP 2025035710 A JP2025035710 A JP 2025035710A
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Japan
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movable platen
motor
platen
control device
mold
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Application number
JP2023142934A
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Japanese (ja)
Inventor
敦典 石中
Atsunori Ishinaka
泰弘 新居
Yasuhiro Arai
直之 清神
Naoyuki Seijin
宏昌 三宅
Hiromasa Miyake
宜行 南條
Nobuyuki Nanjo
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Japan Steel Works Ltd
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
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Publication date
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Abstract

To provide a mold clamping device capable of controlling a speed of a movable platen.SOLUTION: A mold clamping device 2 has: a movable platen 23 for attaching a movable mold M2; a fixed platen 22 for attaching a fixed mold M1; a link mechanism 27 for moving the movable platen 23 in a forward and backward direction relative to the fixed platen 22; a motor 29 for driving the link mechanism 27; a control device 4 for the motor 29; and a detection device 29A connected to the control device 4 and for detecting a position of the movable platen 23. The control device 4 has an input part 42 for a target moving speed of the movable platen 23, and controls the motor 29 so as to control a speed of the movable platen 23 based on the target moving speed inputted from the input part 42 and the position of the movable platen 23 detected by the detection device 29A.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は型締装置とこれを備えた射出成形機及び型締装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a mold clamping device, an injection molding machine equipped with the same, and a method for controlling the mold clamping device.

射出成形機は主に射出装置と型締装置で構成されている。型締装置は可動盤を固定盤に対して進退方向に移動させる移動機構を備えている。移動機構として、モータ駆動方式のリンク機構が広く用いられている。特許文献1には可動盤の加速度パターンに基づいて可動盤の速度を制御する方法が記載されている。 An injection molding machine is mainly composed of an injection unit and a mold clamping unit. The mold clamping unit is equipped with a movement mechanism that moves the movable platen forward and backward relative to the fixed platen. A motor-driven link mechanism is widely used as the movement mechanism. Patent Document 1 describes a method for controlling the speed of a movable platen based on the acceleration pattern of the movable platen.

特許第5325808号公報Patent No. 5325808

射出成形機の型締装置は、成形品の取出し装置、金型内のコアなどの周辺機器との連携が求められることがある。この連携を効果的に行うためには可動盤の速度を直接制御することが望まれる。従来、可動盤の速度を制御することはリンク機構の構成上困難であった。本発明は可動盤を速度制御することが可能な型締装置を提供することを目的とする。 The clamping device of an injection molding machine is sometimes required to work in conjunction with peripheral devices such as a device for removing the molded product and the core inside the mold. To effectively achieve this coordination, it is desirable to directly control the speed of the movable platen. Conventionally, it has been difficult to control the speed of the movable platen due to the configuration of the link mechanism. The object of the present invention is to provide a clamping device that can control the speed of the movable platen.

型締装置は、可動盤を固定盤に対して進退方向に移動させるリンク機構を駆動するモータと、モータの制御装置と、を有している。制御装置は、入力された目標移動速度と検出された可動盤の位置とに基づいて可動盤の速度を制御するように、モータを制御する。 The mold clamping device has a motor that drives a link mechanism that moves the movable platen in the forward and backward directions relative to the fixed platen, and a control device for the motor. The control device controls the motor so as to control the speed of the movable platen based on the input target moving speed and the detected position of the movable platen.

本発明によれば、可動盤を速度制御することが可能な型締装置を提供することができる。 The present invention provides a mold clamping device that can control the speed of a movable platen.

本実施形態に係る射出成形機の概略正面図である。1 is a schematic front view of an injection molding machine according to an embodiment of the present invention. 図1に示す型締装置の全開位置での状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state of the mold clamping unit shown in FIG. 1 in a fully open position. 図1に示す型締装置の中間位置での状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state of the mold clamping unit shown in FIG. 1 at an intermediate position. 図1に示す型締装置の全閉位置での状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state of the mold clamping unit shown in FIG. 1 in a fully closed position. 可動盤の位置と移動速度との関係を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the position and the moving speed of a movable platen. 図3の関係を表形式とした例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship shown in FIG. 3 in a table format. 可動盤の目標速度線図である。FIG. 可動盤の制御方法を示すフロー図である。FIG. 11 is a flowchart showing a method for controlling the movable platen.

<射出成形機1の全体構成>
図面を参照して本発明の型締装置の実施形態について説明する。図1は本実施形態に係る型締装置2を含む射出成形機1の概略正面図を示している。射出成形機1は、金型を型締めする型締装置2と、射出される材料を加熱溶融して射出する射出装置3と、制御装置4と、から概略構成されている。制御装置4は射出成形機1の作動全般を制御するために設けられている。以下の説明で、可動盤23の固定盤22に対する進退方向ないし型開閉方向をX方向という。X方向は水平方向であり、射出装置3のスクリュ33の延びる方向と一致する。
<Overall configuration of injection molding machine 1>
An embodiment of the mold clamping device of the present invention will be described with reference to the drawings. Fig. 1 shows a schematic front view of an injection molding machine 1 including a mold clamping device 2 according to this embodiment. The injection molding machine 1 is generally composed of a mold clamping device 2 that clamps a mold, an injection device 3 that heats, melts, and injects the material to be injected, and a control device 4. The control device 4 is provided to control the overall operation of the injection molding machine 1. In the following description, the direction in which the movable platen 23 advances and retreats relative to the fixed platen 22 or the mold opening and closing direction is referred to as the X direction. The X direction is a horizontal direction and coincides with the direction in which the screw 33 of the injection device 3 extends.

<型締装置2>
型締装置2は、ベッド21上に固定され固定金型M1が取り付けられる固定盤22と、ベッド21上をスライド可能な型締ハウジング24と、ベッド21上をスライド可能で可動金型M2が取り付けられる可動盤23と、を備えている。固定金型M1と可動金型M2を合わせて金型Mという場合がある。固定盤22と型締ハウジング24は複数本のタイバー25によって連結されている。可動盤23と型締ハウジング24との間には、金型Mを開閉するための型締機構26が設けられている。型締機構26は、トグル機構とも呼ばれるリンク機構27と、リンク機構27に接続されたボールねじ28と、ボールねじ28を介してリンク機構27を駆動するモータ29と、を有している。モータ29としてはサーボモータを用いることが好ましい。
<Clamping device 2>
The mold clamping device 2 includes a fixed platen 22 fixed on a bed 21 and having a fixed mold M1 attached thereto, a mold clamping housing 24 slidable on the bed 21, and a movable platen 23 slidable on the bed 21 and having a movable mold M2 attached thereto. The fixed mold M1 and the movable mold M2 may be collectively referred to as a mold M. The fixed platen 22 and the mold clamping housing 24 are connected by a plurality of tie bars 25. A mold clamping mechanism 26 for opening and closing the mold M is provided between the movable platen 23 and the mold clamping housing 24. The mold clamping mechanism 26 includes a link mechanism 27 also called a toggle mechanism, a ball screw 28 connected to the link mechanism 27, and a motor 29 for driving the link mechanism 27 via the ball screw 28. It is preferable to use a servo motor as the motor 29.

<リンク機構27>
図2A~2Cはリンク機構27の動きを示している。図2Aは可動盤23が固定盤22から最も離れた位置(以下、全開位置という)、図2Cは可動盤23に取り付けられた可動型M2と固定盤22に取り付けられた固定型M1とが密着した位置(以下、全閉位置という)、図2Bは全開位置と全閉位置との間の中間位置を示している。図1と図2A~2Cを参照して、リンク機構27の構成と作動について説明する。
<Link mechanism 27>
Figures 2A to 2C show the movement of the link mechanism 27. Figure 2A shows the position where the movable platen 23 is farthest from the fixed platen 22 (hereinafter referred to as the fully open position), Figure 2C shows the position where the movable mold M2 attached to the movable platen 23 and the fixed mold M1 attached to the fixed platen 22 are in close contact (hereinafter referred to as the fully closed position), and Figure 2B shows an intermediate position between the fully open position and the fully closed position. The configuration and operation of the link mechanism 27 will be described with reference to Figure 1 and Figures 2A to 2C.

リンク機構27は、上部リンク部27Aと、下部リンク部27Bと、上部リンク部27Aと下部リンク部27Bとを接続するクロスヘッド27Cと、を有している。上部リンク部27Aは、可動盤23にピン結合された可動盤連結部271と、型締ハウジング24にピン結合されたハウジング連結部272と、ハウジング連結部272とクロスヘッド27Cとにピン結合された中間部材273と、を有している。可動盤連結部271とハウジング連結部272はピン結合されている。下部リンク部27Bは、可動盤23にピン結合された可動盤連結部274と、型締ハウジング24にピン結合されたハウジング連結部275と、ハウジング連結部275とクロスヘッド27Cとにピン結合された中間部材276と、を有している。可動盤連結部274とハウジング連結部275はピン結合されている。クロスヘッド27Cはボールねじ28が噛合う受部277を有している。 The link mechanism 27 has an upper link portion 27A, a lower link portion 27B, and a crosshead 27C connecting the upper link portion 27A and the lower link portion 27B. The upper link portion 27A has a movable platen connecting portion 271 pin-connected to the movable platen 23, a housing connecting portion 272 pin-connected to the mold clamping housing 24, and an intermediate member 273 pin-connected to the housing connecting portion 272 and the crosshead 27C. The movable platen connecting portion 271 and the housing connecting portion 272 are pin-connected. The lower link portion 27B has a movable platen connecting portion 274 pin-connected to the movable platen 23, a housing connecting portion 275 pin-connected to the mold clamping housing 24, and an intermediate member 276 pin-connected to the housing connecting portion 275 and the crosshead 27C. The movable platen connecting portion 274 and the housing connecting portion 275 are pin-connected. The crosshead 27C has a receiving portion 277 with which the ball screw 28 meshes.

ボールねじ28がモータ29で回転駆動されることにより、クロスヘッド27CがX方向に移動する。クロスヘッド27CのX方向の移動に伴い、上部リンク部27Aの固定盤連結部271とハウジング連結部272、及び下部リンク部27Bの固定盤連結部274とハウジング連結部275が全体として屈曲及び伸張し、可動盤23をX方向に移動させる。 The ball screw 28 is rotated by the motor 29, causing the crosshead 27C to move in the X direction. As the crosshead 27C moves in the X direction, the fixed platen connection part 271 and the housing connection part 272 of the upper link part 27A, and the fixed platen connection part 274 and the housing connection part 275 of the lower link part 27B bend and extend as a whole, causing the movable platen 23 to move in the X direction.

<検出装置29A>
型締装置2は、可動盤23の位置を検出する検出装置29Aを有している。検出装置29Aは制御装置4に接続されている。検出装置29Aはモータ29の回転角度を検出するエンコーダ(図示せず)を有し、検出装置29Aはエンコーダで測定されたモータ29の回転角度に基づきクロスヘッド27CのX方向位置を算出することができる。可動盤23の位置とクロスヘッド27Cの位置は一対一の対応関係にある。従って、クロスヘッド27CのX方向位置から可動盤23のX方向位置を算出することができ、逆に可動盤23のX方向位置からクロスヘッド27CのX方向位置を算出することができる。
<Detection device 29A>
The mold clamping unit 2 has a detection device 29A that detects the position of the movable platen 23. The detection device 29A is connected to the control device 4. The detection device 29A has an encoder (not shown) that detects the rotation angle of the motor 29, and the detection device 29A can calculate the X-direction position of the crosshead 27C based on the rotation angle of the motor 29 measured by the encoder. The position of the movable platen 23 and the position of the crosshead 27C have a one-to-one correspondence. Therefore, the X-direction position of the movable platen 23 can be calculated from the X-direction position of the crosshead 27C, and conversely, the X-direction position of the crosshead 27C can be calculated from the X-direction position of the movable platen 23.

<射出装置3>
射出装置3は基台31上に設けられている。射出装置3は、シリンダ32と、シリンダ32に収容されたスクリュ33と、スクリュ33を駆動する駆動機構34と、を備えている。スクリュ33は駆動機構34によって回転駆動されるとともにX方向に駆動される。シリンダ32の材料の射出方向(X方向と平行)に関する後端部近傍に、射出される材料を供給するホッパ35が設けられている。シリンダ32の材料の射出方向に関する先端には、固定金型M1に突き当たって、金型Mの内部に射出材料を供給する射出ノズル36が設けられている。
<Injection device 3>
The injection device 3 is provided on a base 31. The injection device 3 includes a cylinder 32, a screw 33 housed in the cylinder 32, and a drive mechanism 34 for driving the screw 33. The screw 33 is driven to rotate and in the X direction by the drive mechanism 34. A hopper 35 for supplying the material to be injected is provided near the rear end of the cylinder 32 in the material injection direction (parallel to the X direction). An injection nozzle 36 for supplying the injection material to the inside of the mold M when it hits the fixed mold M1 is provided at the front end of the cylinder 32 in the material injection direction.

射出装置3はノズルタッチ装置37を備えている。ノズルタッチ装置37は射出装置3を前進させ、それによって射出ノズル36が金型MのスプルーブッシュM3にタッチする。ノズルタッチ装置37は駆動機構34と固定盤22とを連結している。ノズルタッチ装置37は、ボールねじを用いたリンク機構によって構成することができる。 The injection device 3 is equipped with a nozzle touch device 37. The nozzle touch device 37 advances the injection device 3, so that the injection nozzle 36 touches the sprue bush M3 of the mold M. The nozzle touch device 37 connects the drive mechanism 34 and the fixed platen 22. The nozzle touch device 37 can be configured as a link mechanism using a ball screw.

<可動盤23の速度制御>
図3は可動盤23の位置と移動速度との関係を示している。クロスヘッド27Cは、モータ29を一定出力で駆動することにより(以下、このような制御をモータ定出力制御という)一定速度で移動する。しかし、可動盤23はリンク機構27を介してX方向に駆動されるため、可動盤23の移動速度は可動盤23の位置によって異なる。従って、モータ定出力制御によって可動盤23を一定速度で移動させることはできない。
<Speed Control of Movable Platen 23>
3 shows the relationship between the position and the moving speed of the movable platen 23. The crosshead 27C moves at a constant speed by driving the motor 29 at a constant output (hereinafter, such control is referred to as constant motor output control). However, since the movable platen 23 is driven in the X direction via the link mechanism 27, the moving speed of the movable platen 23 differs depending on the position of the movable platen 23. Therefore, the movable platen 23 cannot be moved at a constant speed by the constant motor output control.

図3には、可動盤23の位置と移動速度との関係を、モータ29の出力(以下、モータ出力という)をパラメータとして示している。可動盤23の位置と移動速度とモータ出力との関係は制御装置4の記憶部41(図1参照)に予め記憶されている。この関係は複数の近似式の形で記憶することも可能であるが、図4に示す表形式で記憶することが好ましい。これによって後述するモータ出力の制御を迅速に行うことができる。 Figure 3 shows the relationship between the position and moving speed of the movable platen 23, with the output of the motor 29 (hereinafter referred to as motor output) as a parameter. The relationship between the position, moving speed and motor output of the movable platen 23 is stored in advance in the memory unit 41 (see Figure 1) of the control device 4. This relationship can be stored in the form of multiple approximation formulas, but it is preferable to store it in the table format shown in Figure 4. This allows for rapid control of the motor output, which will be described later.

クロスヘッド27Cの移動速度はモータ出力と比例し、可動盤23の移動速度はクロスヘッド27Cの移動速度と比例するため、可動盤23の移動速度はモータ出力と比例する。従って、図3に示す複数のグラフは縦軸の比率だけが異なっている。例えばモータ出力100%について可動盤23の位置と移動速度との関係を実測した場合、モータ出力の比率を移動速度の実測値に乗ずることで、他のモータ出力についての上記関係を算出することができる。しかし、各モータ出力について可動盤23の位置と移動速度を実測して図3に示す関係を求めてもよい。なお、可動盤23の位置と移動速度との関係は、可動盤23を全開位置から全閉位置へ移動させた場合と全閉位置から全開位置へ移動させた場合について実測したが、両者で有意な差異はなかった。 The moving speed of the crosshead 27C is proportional to the motor output, and the moving speed of the movable platen 23 is proportional to the motor output because the moving speed of the crosshead 27C is proportional to the moving speed of the movable platen 23. Therefore, the graphs shown in FIG. 3 differ only in the ratio of the vertical axis. For example, when the relationship between the position and moving speed of the movable platen 23 is actually measured for a motor output of 100%, the above relationship for other motor outputs can be calculated by multiplying the actual measured value of the moving speed by the ratio of the motor output. However, the relationship shown in FIG. 3 may be obtained by actually measuring the position and moving speed of the movable platen 23 for each motor output. The relationship between the position and moving speed of the movable platen 23 was actually measured when the movable platen 23 was moved from the fully open position to the fully closed position and when it was moved from the fully closed position to the fully open position, but there was no significant difference between the two.

従来は可動盤23を駆動するためにモータ出力を制御している。モータ出力を連続的に調整するのは煩雑であるため、全開位置から全閉位置までの範囲をいくつかの区間に分割し、各区間でモータ出力を設定することが多い。しかし、個々の区間ではモータ定出力制御が行われるため可動盤23の速度は変動する。このため、可動盤23がどのタイミングでどの位置を通るのか、どのタイミングで全閉位置に達するのかを予測することは難しかった。 Conventionally, motor output is controlled to drive the movable platen 23. Because it is cumbersome to continuously adjust the motor output, the range from the fully open position to the fully closed position is often divided into several sections, and the motor output is set for each section. However, constant motor output control is performed in each section, so the speed of the movable platen 23 fluctuates. For this reason, it was difficult to predict when the movable platen 23 would pass through which position, and when it would reach the fully closed position.

一方、可動盤23の移動に合わせて他の工程のタイミングを調整し、製造工程全体の合理化につなげたいという要求が存在する。例えば、可動盤23がいつ全開位置に達するかが予め予測できれば、成形品の取り出し、金型のコアの移動のタイミング等を最適化することができる。そのためには可動盤23をモータ出力で制御するのではなく、直接速度を制御する(速度制御)ことが好ましく、できる限り一定速度で移動するようにすることがより好ましい。 On the other hand, there is a demand to adjust the timing of other processes in accordance with the movement of the movable platen 23, leading to the streamlining of the entire manufacturing process. For example, if it were possible to predict in advance when the movable platen 23 would reach the fully open position, it would be possible to optimize the timing of removing the molded product and moving the mold core. To achieve this, it is preferable to directly control the speed of the movable platen 23 (speed control) rather than controlling it with the motor output, and it is even more preferable to move it at a constant speed as much as possible.

<可動盤23の速度制御方法>
図5は可動盤23の目標速度線図を示している。可動盤23は全開位置から増速区間K1、中間区間K2、減速区間K3の順に移動して全閉位置に到達する。中間区間K2は増速区間K1と減速区間K3との間にある。可動盤23は、増速区間K1では静止状態から徐々に増速し、中間区間K2ではほぼ一定の速度で移動し、減速区間K3では徐々に減速して全閉位置で停止する。図5に示す目標速度を実現するための方法を、図6に示すフロー図と図3を参照して説明する。なお、制御装置4は実際には図3に示すグラフではなく図4に示す表を参照するが、説明の便宜上図3を参照して説明する。図3の太線は、以下に示す制御の一例において可動盤23が実際に辿る移動速度のラインを示している。
<Method of controlling the speed of the movable platen 23>
FIG. 5 shows a target speed diagram of the movable platen 23. The movable platen 23 moves from the fully open position through the acceleration section K1, the intermediate section K2, and the deceleration section K3 in this order to reach the fully closed position. The intermediate section K2 is between the acceleration section K1 and the deceleration section K3. The movable platen 23 gradually increases its speed from a stationary state in the acceleration section K1, moves at a substantially constant speed in the intermediate section K2, and gradually decelerates in the deceleration section K3 to stop at the fully closed position. A method for realizing the target speed shown in FIG. 5 will be described with reference to the flow chart shown in FIG. 6 and FIG. 3. Note that the control device 4 actually refers to the table shown in FIG. 4 instead of the graph shown in FIG. 3, but for convenience of explanation, the description will be made with reference to FIG. 3. The thick line in FIG. 3 indicates the line of the moving speed that the movable platen 23 actually follows in one example of control described below.

図6を参照すると、まず、以下の情報を制御装置4に入力する(ステップS1)。制御装置4はこれらの情報の入力部42(図1参照)を有している。
・可動盤23の基準位置P0~Pn
・可動盤23の全閉位置
・中間区間K2での目標移動速度
基準位置P0~Pnと可動盤23の全閉位置は例えば全開位置を基準として設定される。可動盤23の全閉位置を入力するのは、金型の形状や大きさによって可動盤23の全閉位置が異なるためである。基準位置P0~Pnについては後述する。
6, first, the following information is input to the control device 4 (step S1). The control device 4 has an input unit 42 for this information (see FIG. 1).
Reference positions P0 to Pn of the movable platen 23
- Fully closed position of the movable platen 23 - Target moving speed in the intermediate section K2 The reference positions P0 to Pn and the fully closed position of the movable platen 23 are set, for example, based on the fully open position. The reason why the fully closed position of the movable platen 23 is input is because the fully closed position of the movable platen 23 differs depending on the shape and size of the mold. The reference positions P0 to Pn will be described later.

増速区間K1では、可動盤23の速度が増速区間K1と中間区間K2との境界部(以下、基準位置P0という)で目標移動速度に達するようにモータ出力を制御する(ステップS2)。可動盤23の速度が基準位置P0で目標移動速度に達する限り、増速区間K1でのモータ29の制御方法は限定されない。一例として、増速区間K1ではモータ定出力制御を行うことができる。すなわち、制御装置4は図3を参照して、可動盤23の速度が基準位置P0で目標移動速度となるモータ出力(図3の例では80%としている)を算出し、算出されたモータ出力でモータ29を制御する。検出装置29Aは可動盤23の位置を監視しており、可動盤23が基準位置P0に達したことを検出すると(ステップS3)制御装置4はモータ定出力制御を終了する。 In the acceleration section K1, the motor output is controlled so that the speed of the movable platen 23 reaches the target moving speed at the boundary between the acceleration section K1 and the intermediate section K2 (hereinafter referred to as the reference position P0) (step S2). As long as the speed of the movable platen 23 reaches the target moving speed at the reference position P0, the method of controlling the motor 29 in the acceleration section K1 is not limited. As an example, the motor constant output control can be performed in the acceleration section K1. That is, the control device 4 refers to FIG. 3 and calculates the motor output (80% in the example of FIG. 3) at which the speed of the movable platen 23 becomes the target moving speed at the reference position P0, and controls the motor 29 with the calculated motor output. The detection device 29A monitors the position of the movable platen 23, and when it detects that the movable platen 23 has reached the reference position P0 (step S3), the control device 4 ends the motor constant output control.

次に、制御装置4は可動盤23の定速制御を行う。中間区間K2には複数の基準位置が設定されており、各基準位置でモータ出力を更新する。まず、基準位置P0からモータ出力80%で可動盤23を駆動する(ステップS4)。図3を参照すると、可動盤23の速度は徐々に増加していく。検出装置29Aが、可動盤23が基準位置P1に達したことを検知すると(ステップS5)、制御装置4は基準位置P1での可動盤23の目標移動速度を図3から読み込む。基準位置P1で目標移動速度を達成するためにはモータ出力を70%にする必要がある。制御装置4はモータ出力を70%に設定し、モータ出力70%で可動盤23を駆動する(ステップS6)。可動盤23の速度はモータ出力70%のグラフに沿って変化する。 Next, the control device 4 performs constant speed control of the movable platen 23. A number of reference positions are set in the intermediate section K2, and the motor output is updated at each reference position. First, the movable platen 23 is driven at 80% motor output from the reference position P0 (step S4). Referring to FIG. 3, the speed of the movable platen 23 gradually increases. When the detection device 29A detects that the movable platen 23 has reached the reference position P1 (step S5), the control device 4 reads the target moving speed of the movable platen 23 at the reference position P1 from FIG. 3. In order to achieve the target moving speed at the reference position P1, the motor output needs to be 70%. The control device 4 sets the motor output to 70% and drives the movable platen 23 at 70% motor output (step S6). The speed of the movable platen 23 changes along the graph of the motor output of 70%.

検出装置29Aが、可動盤23が基準位置P2に達したことを検知すると(ステップS7)、制御装置4は基準位置P2での可動盤23の目標移動速度を図3から読み込む。基準位置P2で目標移動速度を達成するためにはモータ出力を約65%にする必要がある。制御装置4はモータ出力を65%に設定し、モータ出力65%で可動盤23を駆動する(ステップS8)。可動盤23の速度はモータ出力65%のグラフに沿って変化する。制御装置4は実際には図4の表を参照するが、基準位置P2での目標移動速度に対応するモータ出力は内挿計算で容易に求めることができる。 When the detector 29A detects that the movable platen 23 has reached the reference position P2 (step S7), the controller 4 reads the target movement speed of the movable platen 23 at the reference position P2 from FIG. 3. To achieve the target movement speed at the reference position P2, the motor output needs to be about 65%. The controller 4 sets the motor output to 65% and drives the movable platen 23 at the motor output of 65% (step S8). The speed of the movable platen 23 changes along the graph of the motor output of 65%. The controller 4 actually refers to the table in FIG. 4, but the motor output corresponding to the target movement speed at the reference position P2 can be easily determined by interpolation.

検出装置29Aは可動盤23が基準位置P3に達したことを検知し(ステップS9)、以下、上記のプロセスを繰り返す。基準位置に達するごとにその基準位置で目標移動速度を達成するためのモータ出力を求め、求めたモータ出力で可動盤23を制御する。可動盤23の移動速度のグラフが右下がりとなっている区間A(図3参照)ではモータ出力を増加することもあり得るが、可動盤23は可動盤23の移動範囲における中間区間K2の少なくとも一部を、目標移動速度に沿った鋸歯状パターンの速度で移動する。鋸歯状パターンは図3に示す可動盤23の位置と移動速度との関係や、基準位置P1~Pnの位置に依存するため、一部の区間で表れない可能性もあるし、部分的に反転する可能性もある。基準位置Pn-1での目標移動速度に対応するモータ出力で可動盤23が駆動され(ステップ10)、検出装置29Aが、可動盤23が中間区間K2の最後の基準位置Pnに達したことを検知すると(ステップS11)、制御装置4は定速制御を終了する。基準位置Pnは中間区間K2と減速区間K3との境界に設けることが好ましい。 The detection device 29A detects that the movable platen 23 has reached the reference position P3 (step S9), and the above process is repeated thereafter. Each time the reference position is reached, the motor output for achieving the target moving speed at that reference position is calculated, and the movable platen 23 is controlled with the calculated motor output. In section A (see FIG. 3) where the graph of the moving speed of the movable platen 23 slopes downward to the right, the motor output may be increased, but the movable platen 23 moves at least a part of the intermediate section K2 in the moving range of the movable platen 23 at a speed of a sawtooth pattern along the target moving speed. Since the sawtooth pattern depends on the relationship between the position and moving speed of the movable platen 23 shown in FIG. 3 and the positions of the reference positions P1 to Pn, it may not appear in some sections, or may be partially reversed. The movable platen 23 is driven with a motor output corresponding to the target moving speed at the reference position Pn-1 (step 10), and when the detection device 29A detects that the movable platen 23 has reached the last reference position Pn of the intermediate section K2 (step S11), the control device 4 ends the constant speed control. It is preferable to set the reference position Pn at the boundary between the intermediate section K2 and the deceleration section K3.

以上説明した制御ではモータ出力は間歇的に調整されるため、可動盤23は厳密には一定速度で駆動されないが、基準位置の数を増やすことで目標移動速度からのずれが低減するため、実質的に一定速度での制御が可能となる。また、可動盤23の移動速度の変化率の大きな領域(図3の例では基準位置P0~P2の付近)は予め分かっているので、変化率の大きな領域では変化率の小さな領域よりも基準位置の間隔を小さくしてもよい。 In the control described above, the motor output is adjusted intermittently, so the movable platen 23 is not driven at a constant speed strictly speaking; however, by increasing the number of reference positions, the deviation from the target moving speed is reduced, making it possible to control at a substantially constant speed. Also, since the area where the rate of change of the moving speed of the movable platen 23 is large (in the example of FIG. 3, near the reference positions P0 to P2) is known in advance, the interval between the reference positions may be made smaller in the area where the rate of change is large than in the area where the rate of change is small.

次に、制御装置4は減速制御を行う(ステップS12)。制御装置4は全閉位置で可動盤23の速度がゼロとなるように徐々にモータ出力を下げていく。全閉位置の近傍では可動盤23の速度を十分に落とすことが望ましいため、可動盤23が減速区間K3に入ったら速やかにモータ出力を下げることが好ましい。 Next, the control device 4 performs deceleration control (step S12). The control device 4 gradually reduces the motor output so that the speed of the movable platen 23 becomes zero at the fully closed position. Since it is desirable to sufficiently reduce the speed of the movable platen 23 near the fully closed position, it is preferable to reduce the motor output as soon as the movable platen 23 enters the deceleration section K3.

ここでは可動盤23が全開位置から全閉位置に移動する場合の制御方法を示したが、可動盤23が全閉位置から全開位置に移動する場合の制御方法も基本的には同様である。図5に示す可動盤23の目標速度線図は、増速区間K1と減速区間K3を破線で示す形状とすることが好ましいが、中間区間K2は可動盤23の移動方向によらず同じ形状となる。従って、可動盤23が全閉位置から全開位置に移動する場合も図6に示す制御フローが適用可能である。 Here, we have shown a control method when the movable platen 23 moves from the fully open position to the fully closed position, but the control method when the movable platen 23 moves from the fully closed position to the fully open position is basically the same. It is preferable that the target speed diagram of the movable platen 23 shown in Figure 5 has the shape indicated by the dashed lines in the acceleration section K1 and the deceleration section K3, but the intermediate section K2 has the same shape regardless of the moving direction of the movable platen 23. Therefore, the control flow shown in Figure 6 can also be applied when the movable platen 23 moves from the fully closed position to the fully open position.

本実施形態では、複数の基準位置でモータ出力を更新することによって、中間区間K2にある可動盤23をほぼ一定速度で移動させることができる。本実施形態は速度センサを必要としないため、型締装置2のコストの増加を抑えることができる。また、速度センサの出力を利用したフィードバック制御を行わないためレスポンスが良好であり、移動速度の変動を抑えることができる。しかし、可動盤の速度を速度センサで測定しフィードバック制御を組み合わせた制御を行うことも可能である。 In this embodiment, the motor output is updated at multiple reference positions, so that the movable platen 23 in the intermediate section K2 can be moved at an almost constant speed. This embodiment does not require a speed sensor, so it is possible to suppress an increase in the cost of the mold clamping unit 2. In addition, since feedback control using the output of the speed sensor is not performed, the response is good and fluctuations in the moving speed can be suppressed. However, it is also possible to perform control in which the speed of the movable platen is measured by a speed sensor and feedback control is combined.

本実施形態では、モータの出力と可動盤の位置と可動盤の移動速度との関係に基づきモータの出力を更新しているが、可動盤の位置の代わりにクロスヘッドの位置を用いることもできる。前述のように可動盤の位置とクロスヘッドの位置は一対一の対応関係にあるため、どちらを用いても同じ制御が可能となる。 In this embodiment, the motor output is updated based on the relationship between the motor output, the position of the movable platen, and the moving speed of the movable platen, but the position of the crosshead can also be used instead of the position of the movable platen. As mentioned above, the position of the movable platen and the position of the crosshead have a one-to-one correspondence, so the same control can be achieved whether either is used.

(付記)本明細書は以下の開示を含む。
[構成1]
可動型を取り付ける可動盤と、固定型を取り付ける固定盤と、前記可動盤を前記固定盤に対して進退方向に移動させるリンク機構と、前記リンク機構を駆動するモータと、前記モータの制御装置と、前記制御装置に接続され前記可動盤の位置を検出する検出装置と、を有し、
前記制御装置は、前記可動盤の目標移動速度の入力部を有し、前記入力部から入力された前記目標移動速度と前記検出装置で検出された前記可動盤の前記位置とに基づいて前記可動盤の速度を制御するように、前記モータを制御する型締装置。
[構成2]
前記制御装置は、前記モータの出力と前記可動盤の位置と前記可動盤の移動速度との関係を記憶する記憶部を有し、前記入力部から入力された前記目標移動速度と前記検出装置で検出された前記可動盤の前記位置と前記関係とから前記モータの前記出力を算出し、算出された前記出力で前記モータを制御する、構成1に記載の型締装置。
[構成3]
前記記憶部は前記関係を表の形式で記憶する、構成2に記載の型締装置。
[構成4]
前記可動盤の移動範囲は、増速区間と、減速区間と、前記増速区間と前記減速区間との間の中間区間と、を有し、前記制御装置は、前記可動盤が前記中間区間にあるときに、前記可動盤の速度を制御するように前記モータを制御する、構成1から3のいずれか1つに記載の型締装置。
[構成5]
前記制御装置は、前記可動盤が前記中間区間を実質的に一定速度で移動するように前記モータを制御する、構成4に記載の型締装置。
[構成6]
前記制御装置は、前記可動盤が前記中間区間の少なくとも一部を前記目標移動速度に沿った鋸歯状パターンの速度で移動するように前記モータを制御する、構成4に記載の型締装置。
[構成7]
前記制御装置は前記中間区間の複数の基準位置で前記モータの前記出力を更新し、更新された前記出力で前記モータを制御する、構成4から6のいずれか1項に記載の型締装置。
[構成8]
材料を射出する射出装置と、金型を型締めする型締装置と、を有し、
前記型締装置は、可動型を取り付ける可動盤と、固定型を取り付ける固定盤と、前記可動盤を前記固定盤に対して進退方向に移動させるリンク機構と、前記リンク機構を駆動するモータと、前記モータの制御装置と、前記制御装置に接続され前記可動盤の位置を検出する検出装置と、を有し、
前記制御装置は、前記可動盤の目標移動速度の入力部を有し、前記入力部から入力された前記目標移動速度と前記検出装置で検出された前記可動盤の前記位置とに基づいて前記可動盤の速度を制御するように、前記モータを制御する射出成形機。
[方法1]
可動型を取り付ける可動盤と、固定型を取り付ける固定盤と、前記可動盤を前記固定盤に対して進退方向に移動させるリンク機構と、前記リンク機構を駆動するモータと、前記モータの制御装置と、前記制御装置に接続され前記可動盤の位置を検出する検出装置と、を有する型締装置の制御方法であって、
前記制御装置が、前記可動盤の目標移動速度の入力部から入力された前記目標移動速度と前記検出装置で検出された前記可動盤の前記位置とに基づいて、前記可動盤の速度を制御するように前記モータを制御することを有する、型締装置の制御方法。
(Additional Note) This specification includes the following disclosure.
[Configuration 1]
a movable platen to which a movable mold is attached, a fixed platen to which a fixed mold is attached, a link mechanism for moving the movable platen in a forward and backward direction relative to the fixed platen, a motor for driving the link mechanism, a control device for the motor, and a detection device connected to the control device and detecting a position of the movable platen,
The control device has an input unit for a target moving speed of the movable platen, and controls the motor to control the speed of the movable platen, based on the target moving speed input from the input unit and the position of the movable platen detected by the detection device.
[Configuration 2]
The control device has a memory unit which stores a relationship between an output of the motor, a position of the movable platen, and a moving speed of the movable platen, calculates the output of the motor from the target moving speed input from the input unit and the position of the movable platen detected by the detection device and the relationship, and controls the motor with the calculated output.
[Configuration 3]
3. The mold clamping apparatus according to claim 2, wherein the storage unit stores the relationship in a table format.
[Configuration 4]
4. The clamping device according to any one of configurations 1 to 3, wherein a movement range of the movable platen has an acceleration section, a deceleration section, and an intermediate section between the acceleration section and the deceleration section, and the control device controls the motor to control a speed of the movable platen when the movable platen is in the intermediate section.
[Configuration 5]
The mold clamping device according to configuration 4, wherein the control device controls the motor so that the movable platen moves in the intermediate section at a substantially constant speed.
[Configuration 6]
The mold clamping device according to configuration 4, wherein the control device controls the motor so that the movable platen moves through at least a portion of the intermediate section at a sawtooth pattern speed along the target moving speed.
[Configuration 7]
The mold clamping device according to any one of configurations 4 to 6, wherein the control device updates the output of the motor at a plurality of reference positions in the intermediate section and controls the motor with the updated output.
[Configuration 8]
The mold clamping device includes an injection device that injects a material and a mold clamping device that clamps a mold.
the mold clamping device includes a movable platen to which a movable mold is attached, a fixed platen to which a fixed mold is attached, a link mechanism for moving the movable platen in an advance/retract direction relative to the fixed platen, a motor for driving the link mechanism, a control device for the motor, and a detection device connected to the control device and detecting a position of the movable platen,
The control device has an input unit for a target moving speed of the movable platen, and controls the motor to control a speed of the movable platen, based on the target moving speed input from the input unit and the position of the movable platen detected by the detection device.
[Method 1]
A control method for a mold clamping unit having a movable platen to which a movable mold is attached, a fixed platen to which a fixed mold is attached, a link mechanism for moving the movable platen in an advancing/retreating direction relative to the fixed platen, a motor for driving the link mechanism, a control device for the motor, and a detection device connected to the control device and detecting a position of the movable platen, comprising:
the control device controls the motor to control a velocity of the movable platen, based on the target moving speed input from an input unit for a target moving speed of the movable platen and the position of the movable platen detected by the detection device.

1 射出成形機
2 型締装置
3 射出装置
4 制御装置
22 固定盤
23 可動盤
27 リンク機構
29 モータ
29A 検出装置
41 記憶部
42 入力部
K2 中間区間
M1 固定型
M2 可動型
REFERENCE SIGNS LIST 1 injection molding machine 2 mold clamping device 3 injection device 4 control device 22 fixed platen 23 movable platen 27 link mechanism 29 motor 29A detection device 41 memory unit 42 input unit K2 intermediate section M1 fixed mold M2 movable mold

Claims (9)

可動型を取り付ける可動盤と、固定型を取り付ける固定盤と、前記可動盤を前記固定盤に対して進退方向に移動させるリンク機構と、前記リンク機構を駆動するモータと、前記モータの制御装置と、前記制御装置に接続され前記可動盤の位置を検出する検出装置と、を有し、
前記制御装置は、前記可動盤の目標移動速度の入力部を有し、前記入力部から入力された前記目標移動速度と前記検出装置で検出された前記可動盤の前記位置とに基づいて前記可動盤の速度を制御するように、前記モータを制御する型締装置。
a movable platen to which a movable mold is attached, a fixed platen to which a fixed mold is attached, a link mechanism for moving the movable platen in a forward and backward direction relative to the fixed platen, a motor for driving the link mechanism, a control device for the motor, and a detection device connected to the control device and detecting a position of the movable platen,
The control device has an input unit for a target moving speed of the movable platen, and controls the motor to control the speed of the movable platen, based on the target moving speed input from the input unit and the position of the movable platen detected by the detection device.
前記制御装置は、前記モータの出力と前記可動盤の位置と前記可動盤の移動速度との関係を記憶する記憶部を有し、前記入力部から入力された前記目標移動速度と前記検出装置で検出された前記可動盤の前記位置と前記関係とから前記モータの前記出力を算出し、算出された前記出力で前記モータを制御する、請求項1に記載の型締装置。 The mold clamping device according to claim 1, wherein the control device has a memory unit that stores the relationship between the output of the motor, the position of the movable platen, and the moving speed of the movable platen, calculates the output of the motor from the target moving speed input from the input unit and the position of the movable platen detected by the detection device and the relationship, and controls the motor with the calculated output. 前記記憶部は前記関係を表の形式で記憶する、請求項2に記載の型締装置。 The clamping device according to claim 2, wherein the memory unit stores the relationship in the form of a table. 前記可動盤の移動範囲は、増速区間と、減速区間と、前記増速区間と前記減速区間との間の中間区間と、を有し、前記制御装置は、前記可動盤が前記中間区間にあるときに、前記可動盤の速度を制御するように前記モータを制御する、請求項1に記載の型締装置。 The clamping device according to claim 1, wherein the moving range of the movable platen has an acceleration section, a deceleration section, and an intermediate section between the acceleration section and the deceleration section, and the control device controls the motor to control the speed of the movable platen when the movable platen is in the intermediate section. 前記制御装置は、前記可動盤が前記中間区間を実質的に一定速度で移動するように前記モータを制御する、請求項4に記載の型締装置。 The clamping device according to claim 4, wherein the control device controls the motor so that the movable platen moves through the intermediate section at a substantially constant speed. 前記制御装置は、前記可動盤が前記中間区間の少なくとも一部を前記目標移動速度に沿った鋸歯状パターンの速度で移動するように前記モータを制御する、請求項4に記載の型締装置。 The mold clamping device according to claim 4, wherein the control device controls the motor so that the movable platen moves at least a portion of the intermediate section at a sawtooth pattern speed that is aligned with the target moving speed. 前記制御装置は前記中間区間の複数の基準位置で前記モータの前記出力を更新し、更新された前記出力で前記モータを制御する、請求項4から6のいずれか1項に記載の型締装置。 The mold clamping device according to any one of claims 4 to 6, wherein the control device updates the output of the motor at multiple reference positions in the intermediate section and controls the motor with the updated output. 材料を射出する射出装置と、金型を型締めする型締装置と、を有し、
前記型締装置は、可動型を取り付ける可動盤と、固定型を取り付ける固定盤と、前記可動盤を前記固定盤に対して進退方向に移動させるリンク機構と、前記リンク機構を駆動するモータと、前記モータの制御装置と、前記制御装置に接続され前記可動盤の位置を検出する検出装置と、を有し、
前記制御装置は、前記可動盤の目標移動速度の入力部を有し、前記入力部から入力された前記目標移動速度と前記検出装置で検出された前記可動盤の前記位置とに基づいて前記可動盤の速度を制御するように、前記モータを制御する射出成形機。
The mold clamping device includes an injection device that injects a material and a mold clamping device that clamps a mold.
the mold clamping device includes a movable platen to which a movable mold is attached, a fixed platen to which a fixed mold is attached, a link mechanism for moving the movable platen in an advance/retract direction relative to the fixed platen, a motor for driving the link mechanism, a control device for the motor, and a detection device connected to the control device and detecting a position of the movable platen,
The control device has an input unit for a target moving speed of the movable platen, and controls the motor to control a speed of the movable platen, based on the target moving speed input from the input unit and the position of the movable platen detected by the detection device.
可動型を取り付ける可動盤と、固定型を取り付ける固定盤と、前記可動盤を前記固定盤に対して進退方向に移動させるリンク機構と、前記リンク機構を駆動するモータと、前記モータの制御装置と、前記制御装置に接続され前記可動盤の位置を検出する検出装置と、を有する型締装置の制御方法であって、
前記制御装置が、前記可動盤の目標移動速度の入力部から入力された前記目標移動速度と前記検出装置で検出された前記可動盤の前記位置とに基づいて、前記可動盤の速度を制御するように前記モータを制御することを有する、型締装置の制御方法。
A control method for a mold clamping unit having a movable platen to which a movable mold is attached, a fixed platen to which a fixed mold is attached, a link mechanism for moving the movable platen in an advancing/retreating direction relative to the fixed platen, a motor for driving the link mechanism, a control device for the motor, and a detection device connected to the control device and detecting a position of the movable platen, comprising:
the control device controls the motor to control a velocity of the movable platen, based on the target moving speed input from an input unit for a target moving speed of the movable platen and the position of the movable platen detected by the detection device.
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