JP3038469B2 - 電動射出成形機の型締力制御方式 - Google Patents
電動射出成形機の型締力制御方式Info
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- JP3038469B2 JP3038469B2 JP8069682A JP6968296A JP3038469B2 JP 3038469 B2 JP3038469 B2 JP 3038469B2 JP 8069682 A JP8069682 A JP 8069682A JP 6968296 A JP6968296 A JP 6968296A JP 3038469 B2 JP3038469 B2 JP 3038469B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/7653—Measuring, controlling or regulating mould clamping forces
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電動射出成形機の型
締力制御方式に関し、特にサーボモータを駆動源とする
トグル機構により型締を行う型締装置の改良に関する。
締力制御方式に関し、特にサーボモータを駆動源とする
トグル機構により型締を行う型締装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の型締装置の一例を図３を参照し
て簡単に説明する。図３において、本型締装置２０は、
固定プラテン２１と、タイバー２２と、可動プラテン２
３と、アーム２４と、トグルサポート２５と、サーボモ
ータ２６と、ボールネジ２７と、クロスヘッド２８と、
第１、第２のトグルレバー２９−１、２９−２とを有す
る。アーム２４、トグルサポート２５、クロスヘッド２
８、第１、第２のトグルレバー２９−１、２９−２はト
グル機構を構成している。図示していないが、固定プラ
テン２１と可動プラテン２３にはそれぞれ、対向し合う
ように固定金型、可動金型が装着されている。
て簡単に説明する。図３において、本型締装置２０は、
固定プラテン２１と、タイバー２２と、可動プラテン２
３と、アーム２４と、トグルサポート２５と、サーボモ
ータ２６と、ボールネジ２７と、クロスヘッド２８と、
第１、第２のトグルレバー２９−１、２９−２とを有す
る。アーム２４、トグルサポート２５、クロスヘッド２
８、第１、第２のトグルレバー２９−１、２９−２はト
グル機構を構成している。図示していないが、固定プラ
テン２１と可動プラテン２３にはそれぞれ、対向し合う
ように固定金型、可動金型が装着されている。
【０００３】サーボモータ２６の回転は、ボールネジ２
７に螺合されたナット（図示せず）に伝えられ、ナット
の回転によってボールネジ２７が前進運動することによ
り、トグル機構が型締を行う。
７に螺合されたナット（図示せず）に伝えられ、ナット
の回転によってボールネジ２７が前進運動することによ
り、トグル機構が型締を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、型締力の保
持は、可動金型を設定型締力の保持に必要な位置まで移
動させる位置決めにより行なっている。そして、設定型
締力を付与している状態では、トグル機構のアーム２４
は完全に伸びきった状態ではなくそれよりやや手前で止
めるようにされている。これはトグル機構のいわゆるデ
ッドロックを防止するためである。デッドロックという
のは、アーム２４を完全に伸びきった状態にすると、バ
リ、熱膨張等の原因でアーム２４の伸びきった状態で
は、通常の動作範囲である型締力以上の型締力が発生し
てしまった場合、摩擦力によりトグル機構がロックされ
てしまい、以後元の状態に戻らなくなってしまう状態で
ある。このため、設定型締力を付与している状態では、
サーボモータ２６はその定格により決まる最大電流によ
る最大トルクに近いトルクを発生しており、この状態が
型締工程終了まで維持されるのが普通である。なお、定
格の決定にはトグル機構を構成している各部の間の摩擦
係数も考慮に入れられる。
持は、可動金型を設定型締力の保持に必要な位置まで移
動させる位置決めにより行なっている。そして、設定型
締力を付与している状態では、トグル機構のアーム２４
は完全に伸びきった状態ではなくそれよりやや手前で止
めるようにされている。これはトグル機構のいわゆるデ
ッドロックを防止するためである。デッドロックという
のは、アーム２４を完全に伸びきった状態にすると、バ
リ、熱膨張等の原因でアーム２４の伸びきった状態で
は、通常の動作範囲である型締力以上の型締力が発生し
てしまった場合、摩擦力によりトグル機構がロックされ
てしまい、以後元の状態に戻らなくなってしまう状態で
ある。このため、設定型締力を付与している状態では、
サーボモータ２６はその定格により決まる最大電流によ
る最大トルクに近いトルクを発生しており、この状態が
型締工程終了まで維持されるのが普通である。なお、定
格の決定にはトグル機構を構成している各部の間の摩擦
係数も考慮に入れられる。
【０００５】いずれにしても、従来の型締力制御方式で
は、型締工程の開始から終了までサーボモータ２６は最
大トルクを発生した状態を維持するので、消費電力の点
で問題がある。
は、型締工程の開始から終了までサーボモータ２６は最
大トルクを発生した状態を維持するので、消費電力の点
で問題がある。
【０００６】これに対し、本発明の課題は、設定型締力
の保持をより小電力で行うことができるような型締力制
御方式を提供することにある。
の保持をより小電力で行うことができるような型締力制
御方式を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による型締力制御
方式は、サーボモータを駆動源とし、ボールネジとナッ
トとにより回転力を推力に変換する型締装置を備えた電
動射出成形機において、あらかじめ設定される設定型締
力に対して上下に許容変動範囲を設定し、型締工程開始
時には前記設定型締力よりも前記許容変動範囲だけ大き
めの型締力を発生するようにし、前記大きめの型締力に
達した後は、型締を行っている間、型締力を前記許容変
動範囲内に維持した状態にて前記ボールネジを逆転させ
ることを特徴とする。
方式は、サーボモータを駆動源とし、ボールネジとナッ
トとにより回転力を推力に変換する型締装置を備えた電
動射出成形機において、あらかじめ設定される設定型締
力に対して上下に許容変動範囲を設定し、型締工程開始
時には前記設定型締力よりも前記許容変動範囲だけ大き
めの型締力を発生するようにし、前記大きめの型締力に
達した後は、型締を行っている間、型締力を前記許容変
動範囲内に維持した状態にて前記ボールネジを逆転させ
ることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
好ましい実施の形態について説明する。図１はサーボモ
ータを駆動するサーボドライバに与えられる型締力付与
のための設定パターンの一例を示し、図２は型締力制御
動作のフローチャート図である。なお、図１では、型締
力をクロスヘッド２８の位置で置き換えて示している。
これは、型締力の挙動は、型締力の小さい範囲において
は型締装置におけるクロスヘッドの変位の挙動に対応す
るからである。
好ましい実施の形態について説明する。図１はサーボモ
ータを駆動するサーボドライバに与えられる型締力付与
のための設定パターンの一例を示し、図２は型締力制御
動作のフローチャート図である。なお、図１では、型締
力をクロスヘッド２８の位置で置き換えて示している。
これは、型締力の挙動は、型締力の小さい範囲において
は型締装置におけるクロスヘッドの変位の挙動に対応す
るからである。
【０００９】図１において、本発明の特徴は、設定型締
力が与えられると、これを発生するために必要な変位量
が距離Ｓ0 として計算される。そして、型締工程の間、
型締力の変動が許容される範囲でこれに対応する距離の
変動分ΔＳが距離Ｓ0 の上下に設定される。設定パター
ンＳr は、型締完了時には、位置は（Ｓ0 ＋ΔＳ）に達
し、以後、型締工程が終了するまでの型締時間Ｔf の間
はこの値（Ｓ0 ＋ΔＳ）よりも小さくこの値から２ΔＳ
の変動範囲内に納まるようにされる。
力が与えられると、これを発生するために必要な変位量
が距離Ｓ0 として計算される。そして、型締工程の間、
型締力の変動が許容される範囲でこれに対応する距離の
変動分ΔＳが距離Ｓ0 の上下に設定される。設定パター
ンＳr は、型締完了時には、位置は（Ｓ0 ＋ΔＳ）に達
し、以後、型締工程が終了するまでの型締時間Ｔf の間
はこの値（Ｓ0 ＋ΔＳ）よりも小さくこの値から２ΔＳ
の変動範囲内に納まるようにされる。
【００１０】このような設定パターンＳr によれば、ボ
ールネジは、型締完了時には設定型締力を発生するのに
必要な回転量に、型締力の許容変動範囲（距離ΔＳに対
応）に対応する回転量分を加えた量だけ回転することに
より、設定型締力よりも許容変動範囲だけ大きな型締力
が発生される。そして、型締時間Ｔf の間はボールネジ
は（Ｓ0 ＋ΔＳ）から（Ｓ0 −ΔＳ）の範囲内で逆回転
され続ける。
ールネジは、型締完了時には設定型締力を発生するのに
必要な回転量に、型締力の許容変動範囲（距離ΔＳに対
応）に対応する回転量分を加えた量だけ回転することに
より、設定型締力よりも許容変動範囲だけ大きな型締力
が発生される。そして、型締時間Ｔf の間はボールネジ
は（Ｓ0 ＋ΔＳ）から（Ｓ0 −ΔＳ）の範囲内で逆回転
され続ける。
【００１１】このように、一旦、設定型締力に達した後
は、型締力の変動が許される範囲（通常、設定型締力の
±１％程度）でボールネジを逆回転させることにより、
ボールネジ又はトグル機構の逆効率を利用してサーボモ
ータのトルクを低減することができる。
は、型締力の変動が許される範囲（通常、設定型締力の
±１％程度）でボールネジを逆回転させることにより、
ボールネジ又はトグル機構の逆効率を利用してサーボモ
ータのトルクを低減することができる。
【００１２】図２を参照して、図示しない型締制御装置
は、型締が始まるとステップＳ１では設定パターンの値
Ｓr (t) が値（Ｓ0 ＋ΔＳ）を越えたかどうかの判定を
行うことで型締完了の有無を判別する。型締完了と判別
すると、ステップＳ２ではボールネジを逆回転させて可
動金型を２ΔＳ／Ｔf の比率で徐々に後退させる。この
場合、型締を完了してから時間ｔ後の位置Ｓr (t) は
（Ｓ0 ＋ΔＳ−２ΔＳ・ｔ／Ｔf ）で与えられる。
は、型締が始まるとステップＳ１では設定パターンの値
Ｓr (t) が値（Ｓ0 ＋ΔＳ）を越えたかどうかの判定を
行うことで型締完了の有無を判別する。型締完了と判別
すると、ステップＳ２ではボールネジを逆回転させて可
動金型を２ΔＳ／Ｔf の比率で徐々に後退させる。この
場合、型締を完了してから時間ｔ後の位置Ｓr (t) は
（Ｓ0 ＋ΔＳ−２ΔＳ・ｔ／Ｔf ）で与えられる。
【００１３】上記のように、型締完了時に許容範囲内で
設定型締力より大きめの型締力を与え、以後の型締時間
中はボールネジを逆転させて許容変動範囲内で型締力を
減少させ続けることでモータトルクを低減化して微小電
流で型締力の保持を図ることができる。
設定型締力より大きめの型締力を与え、以後の型締時間
中はボールネジを逆転させて許容変動範囲内で型締力を
減少させ続けることでモータトルクを低減化して微小電
流で型締力の保持を図ることができる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明を適用
した型締装置では、型締力を付与している間のサーボモ
ータの発生トルクを低減化して省エネルギー化を実現で
きる。また、サーボモータの定格を小さくできるので、
コストの低減化、小型化を図ることができる。
した型締装置では、型締力を付与している間のサーボモ
ータの発生トルクを低減化して省エネルギー化を実現で
きる。また、サーボモータの定格を小さくできるので、
コストの低減化、小型化を図ることができる。
【図１】本発明による型締力制御を行うために発生され
る設定パターンの一例を示した図である。
る設定パターンの一例を示した図である。
【図２】図１の制御動作を実現するためのフローチャー
ト図である。
ト図である。
【図３】本発明が適用される型締装置の主要部の構成を
示した図である。
示した図である。
２０ 型締装置 ２１ 固定プラテン ２２ タイバー ２３ 可動プラテン ２４ アーム ２５ トグルサポート ２６ サーボモータ ２８ クロスヘッド
Claims (1)
- 【請求項１】 サーボモータを駆動源とし、ボールネジ
とナットとにより回転力を推力に変換する型締装置を備
えた電動射出成形機において、あらかじめ設定される設
定型締力に対して上下に許容変動範囲を設定し、型締工
程開始時には前記設定型締力よりも前記許容変動範囲だ
け大きめの型締力を発生するようにし、前記大きめの型
締力に達した後は、型締を行っている間、型締力を前記
許容変動範囲内に維持した状態にて前記ボールネジを逆
転させることを特徴とする電動射出成形機の型締力制御
方式。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8069682A JP3038469B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 電動射出成形機の型締力制御方式 |
| US08/870,494 US5844391A (en) | 1996-03-26 | 1997-06-06 | Device for controlling the clamping force of a motor-driven injection molding machine |
| TW086107949A TW358062B (en) | 1996-03-26 | 1997-06-10 | Control device for motor-driven injection molding machine which consumes less electric power |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8069682A JP3038469B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 電動射出成形機の型締力制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09254211A JPH09254211A (ja) | 1997-09-30 |
| JP3038469B2 true JP3038469B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=13409889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8069682A Expired - Fee Related JP3038469B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 電動射出成形機の型締力制御方式 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5844391A (ja) |
| JP (1) | JP3038469B2 (ja) |
| TW (1) | TW358062B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6048476A (en) * | 1998-03-16 | 2000-04-11 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Clamp pressure optimization system and method |
| JP3235059B2 (ja) * | 1998-12-22 | 2001-12-04 | 住友重機械工業株式会社 | 型締制御装置 |
| JP3971367B2 (ja) * | 2003-11-07 | 2007-09-05 | 日精樹脂工業株式会社 | トグル式型締装置の型締力補正方法 |
| DE102004043300A1 (de) * | 2004-09-08 | 2006-03-09 | Krauss-Maffei Kunststofftechnik Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Spritzgießmaschine |
| CN101808797A (zh) * | 2007-09-28 | 2010-08-18 | 住友重机械工业株式会社 | 合模装置及合模控制方法 |
| DE102019107711A1 (de) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | Röhm Gmbh | Verfahren zur Bestimmung der Spannkraft |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4131596A (en) * | 1977-08-22 | 1978-12-26 | Logic Devices, Inc. | Sensing system and method for plastic injection molding |
| JPS58107259A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-25 | Toyo Kikai Kinzoku Kk | トグル式型締機構を有する成形機における低圧型締方法 |
| US4506321A (en) * | 1982-09-08 | 1985-03-19 | Imec Corporation | Motion control system with adaptive deceleration |
| JPS6114926A (ja) * | 1984-07-02 | 1986-01-23 | Ube Ind Ltd | 成形品の良否判別方法 |
| CH668740A5 (de) * | 1985-11-29 | 1989-01-31 | Netstal Ag Maschf Giesserei | Verfahren und einrichtung zum messen und regeln der schliesskraft einer kunststoff-spritzgiessmaschine. |
| US4714867A (en) * | 1986-09-30 | 1987-12-22 | Design Components Incorporated | Method and apparatus for controlling a stepper motor with a programmable parabolic velocity profile |
| JPH0615190B2 (ja) * | 1986-10-20 | 1994-03-02 | 三菱重工業株式会社 | 射出制御装置 |
| JPH0684032B2 (ja) * | 1988-04-20 | 1994-10-26 | 東芝機械株式会社 | 射出圧縮成形における制御方法 |
| JPH0620782B2 (ja) * | 1989-11-22 | 1994-03-23 | 株式会社日本製鋼所 | プレス成形機のプレス力保持工程制御方法 |
| NZ236543A (en) * | 1990-12-19 | 1995-11-27 | Fisher & Paykel | Electronic control of laundry machine motor for agitation |
| US5274316A (en) * | 1991-05-06 | 1993-12-28 | Eastman Kodak Company | Stepper motor ramp generation |
| GB2255866B (en) * | 1991-05-14 | 1995-08-02 | Rotork Controls | An actuactor and an electric motor drive system |
| JP3066622B2 (ja) * | 1992-08-04 | 2000-07-17 | 本田技研工業株式会社 | 電気自動車用同期モータ制御装置 |
| US5362222A (en) * | 1993-08-31 | 1994-11-08 | Cincinnati Milacron Inc. | Injection molding machine having a vector controlled AC drive system |
| KR100197304B1 (ko) * | 1993-10-01 | 1999-06-15 | 오자와 미토시 | 작동단계가 간소화된 사출성형기 |
| US5444341A (en) * | 1993-11-04 | 1995-08-22 | Cincinnati Milacron Inc. | Method and apparatus for torque ripple compensation |
-
1996
- 1996-03-26 JP JP8069682A patent/JP3038469B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-06-06 US US08/870,494 patent/US5844391A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-10 TW TW086107949A patent/TW358062B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09254211A (ja) | 1997-09-30 |
| US5844391A (en) | 1998-12-01 |
| TW358062B (en) | 1999-05-11 |
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