射出圧縮成形機の型締制御方法および型締装置
【課題】クローズドループ制御により流量制御して供給可能なバルブが各型締シリンダに設けられた型締装置により圧力制御すると、高圧になる型締シリンダと低圧になる型締シリンダにバラつきが発生するという問題があった。
【解決手段】固定盤１４または可動盤１９のいずれか一方に複数配設された型締シリンダ１６と、型締シリンダ１６毎に対してクローズドループ制御により作動油を供給可能なバルブ２８と、型締シリンダ１６毎に設けられ作動油の圧力を検出する圧力センサ３４，３５と、可動盤１９または可動金型１８の位置を検出する位置センサ２３とが設けられ、圧力センサ３４，３５より作動油の圧力を検出してバルブ２８をクローズドループ制御し、型締シリンダ１６毎に圧力制御を行うとともに、位置センサ２３により可動盤１９または可動金型１８の位置を検出し、可動盤１９または可動金型１８のそれぞれの位置の偏差が設定値を超えたら異常と判断する。
【解決手段】固定盤１４または可動盤１９のいずれか一方に複数配設された型締シリンダ１６と、型締シリンダ１６毎に対してクローズドループ制御により作動油を供給可能なバルブ２８と、型締シリンダ１６毎に設けられ作動油の圧力を検出する圧力センサ３４，３５と、可動盤１９または可動金型１８の位置を検出する位置センサ２３とが設けられ、圧力センサ３４，３５より作動油の圧力を検出してバルブ２８をクローズドループ制御し、型締シリンダ１６毎に圧力制御を行うとともに、位置センサ２３により可動盤１９または可動金型１８の位置を検出し、可動盤１９または可動金型１８のそれぞれの位置の偏差が設定値を超えたら異常と判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定盤に取付けられた固定金型と可動盤に取付けられた可動金型の間に形成されたキャビティ内の溶融樹脂の圧縮を行う射出圧縮成形機の型締制御方法および型締装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固定盤に取付けられた固定金型と可動盤に取付けられた可動金型の間に形成されたキャビティ内の溶融樹脂の圧縮を行う射出圧縮成形機の型締制御方法としては、特許文献１ないし特許文献３に関するものが知られている。特許文献１は、盤の四隅近傍にサーボバルブにより制御される型締シリンダを備え、待機工程、プレス工程、加圧工程の順に成形を行う。そして前記の待機工程およびプレス工程では、各型締シリンダのストロークを検出して固定盤と可動盤が平行になるように平行制御を行う。また後半の加圧工程では、各型締シリンダの圧力の平均値、各位置センサの平均値を用いて型締制御を行っている。しかし特許文献１は、加圧制御において複雑な制御を行う必要がある上に、油圧回路に高価な比例電磁減圧弁を備え、特定の型締シリンダだけが一定以上昇圧されないように制御しているので、コストアップに繋がっていた。また特許文献１においては、加圧制御時に各型締シリンダにより均等に加圧することが出来ないものであった。
【０００３】
また特許文献２には、同じく盤の四隅近傍にサーボバルブにより制御される型締シリンダを備えた型締装置が記載されている。そして平行制御を伴った位置制御により圧縮型締を行った後に作動油圧が規定高圧を保持するようにフィードバック制御をすることが記載されている。しかし図４および図５に示されるように圧力センサは全体の圧力を検出しているので、各型締シリンダの圧力を制御するものではなく、実際にはそれぞれの型締シリンダが高圧となっているか低圧となっているかは検出不能なものであった。そのため高圧型締時にそれぞれの型締シリンダが極端に高圧なものと極端に低圧なものとにバラつく場合があり、それぞれの型締シリンダにより均等に加圧することが出来なかった。
【０００４】
また特許文献３にも、同じく盤の四隅近傍にサーボバルブにより制御される型締シリンダを備えた型締装置が記載されている。特許文献３では複数の型締シリンダに対して速度・位置制御を施した後、いずれかの型締シリンダの圧力が所定値になった後、特定の型締シリンダに対して圧力制御を行うとともに、他の型締シリンダは特定の型締シリンダに対して追従するように速度・位置制御を続行する制御を行っている。しなしながら特許文献３は、他の型締シリンダの圧力は考慮されないので、圧力が高くなる型締シリンダと低くなる型締シリンダがバラつくという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７３９６号公報（請求項１、００５３〜００５８、図１、図１1）
【特許文献２】特開２００３−１８１８９５号公報（請求項１、００２２、図３、図４、図５）
【特許文献３】特開平１１−１７９７７０号公報（請求項６、００９９、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明では上記の問題を鑑みて、固定盤に取付けられた固定金型と可動盤に取付けられた可動金型の間に形成されたキャビティ内の溶融樹脂の圧縮を行う際に、各型締シリンダによりほぼ均等にキャビティ内の溶融樹脂を押圧することが可能な射出圧縮成形機の型締制御方法、および射出圧縮成形機の型締装置を提供することを目的とする。また特に望ましくは、サーボモータ等を用いて平行制御が可能な型締装置において、比較的複雑でない制御方法またはコストダウン可能な油圧回路を用いることにより、各型締シリンダによりほぼ均等にキャビティを押圧することが可能な射出圧縮成形機の型締制御方法、および射出圧縮成形機の型締装置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】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の射出圧縮成形機の型締制御方法は、固定盤に取付けられた固定金型と可動盤に取付けられた可動金型の間に形成されたキャビティ内の溶融樹脂の圧縮を行う射出圧縮成形機の型締制御方法において、固定盤または可動盤のいずれか一方に複数配設された型締シリンダと、前記型締シリンダ毎に設けられクローズドループ制御により型締シリンダに作動油を供給可能なバルブと、前記型締シリンダ毎に設けられ作動油の圧力を検出する圧力センサと、可動盤または可動金型の各部の位置を検出する位置センサとが設けられ、
前記圧力センサにより作動油の圧力を検出して前記バルブをクローズドループ制御し、型締シリンダ毎に圧力制御を行うとともに、前記位置センサにより可動盤または可動金型の各部の位置をそれぞれ検出し、可動盤または可動金型の各部の位置の偏差が設定値を超えるかまたは設定値以上となったら異常と判断することを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２に記載の射出圧縮成形機の型締制御方法は、請求項１において、可動盤および可動金型を型閉完了位置まで移動させた状態でキャビティ内に溶融樹脂を射出し、射出中または射出後に型締シリンダにより多段階に圧力制御することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項３に記載の射出圧縮成形機の型締装置は、固定盤に取付けられた固定金型と可動盤に取付けられた可動金型の間に形成されたキャビティ内の溶融樹脂の圧縮を行う射出圧縮成形機の型締装置において、固定盤または可動盤のいずれか一方に複数配設された型締シリンダと、前記型締シリンダ毎に設けられクローズドループ制御により型締シリンダに作動油を供給可能なバルブと、前記型締シリンダ毎に設けられ作動油の圧力を検出する圧力センサと、可動盤または可動金型の各部の位置を検出する位置センサとが設けられ、前記圧力センサにより作動油の圧力を検出して前記バルブをクローズドループ制御し、型締シリンダ毎に圧力制御を行うとともに、前記位置センサにより可動盤または可動金型の各部の位置をそれぞれ検出し、可動盤または可動金型の各部の位置の偏差が設定値を超えるかまたは設定値以上となったら異常と判断することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項４に記載の射出圧縮成形機の型締装置は、請求項３において、前記型締シリンダ毎に設けられ型締シリンダの型締側油室および型開側油室に対して作動油をクローズドループ制御により供給可能なバルブは、サーボバルブであり、油圧回路には比例電磁減圧弁または比例電磁圧力制御弁が配設されていないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の射出圧縮成形機の型締制御方法、および射出圧縮成形機の型締装置は、固定盤に取付けられた固定金型と可動盤に取付けられた可動金型の間に形成されたキャビティ内の溶融樹脂の圧縮を行う射出圧縮成形機の型締制御方法において、固定盤または可動盤に複数配設された型締シリンダと、前記型締シリンダ毎に設けられクローズドループ制御により型締シリンダに作動油を供給可能なバルブと、前記型締シリンダ毎に設けられ作動油の圧力を検出する圧力センサと、可動盤または可動金型の各部の位置を検出する位置センサとが設けられ、前記圧力センサにより作動油の圧力を検出して前記バルブをクローズドループ制御し、型締シリンダ毎に圧力制御を行うとともに、前記位置センサにより可動盤または可動金型の各部の位置をそれぞれ検出し、可動盤または可動金型の各部の位置の偏差が設定値を超えるかまたは設定値以上となったら異常と判断するので、各型締シリンダによりほぼ均等にキャビティ内の溶融樹脂を押圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の射出圧縮成形機の型締装置の概略説明図である。
【図２】本実施形態の射出圧縮成形機の型締方法の作動を示すフローチャート図（前半）である。
【図３】本実施形態の射出圧縮成形機の型締方法の作動を示すフローチャート図（後半）である。
【図４】第２の実施形態の射出圧縮成形機の型締装置の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態の射出圧縮成形機とその型締装置について、図１を参照して説明する。射出圧縮成形機１１の型締装置１２は、図示しないベッド上に固定金型１３が取付けられる固定盤１４が固着されている。固定盤１４の反金型側の面の中央部には射出装置１５から金型内へ溶融樹脂が射出充填されるための注入孔が設けられている。また固定盤１４の四隅近傍には型締機構である型締シリンダ１６がそれぞれ設けられている。型締シリンダ１６は、増圧ストローク、強力型開ストローク、およびそれぞれ所定の余裕代のストロークを有する復動シリンダである。型締シリンダ１６のピストンに固着されるロッドがタイバ１７となっている。そしてタイバ１７は、可動金型１８が取付けられる可動盤１９の四隅近傍にそれぞれ挿通されている。タイバ１７の外周の所定位置には係合溝２０が型開閉方向の所定の長さにわたり形成され、一方可動盤１９の反金型側の面には前記係合溝２０と係脱されるハーフナット２１が設けられている。なお本発明において型締シリンダ１６については、固定盤１４か可動盤１９のいずれか一方に複数が設けられるものであればよい。
【００１４】
また型締シリンダ１６のタイバ１７とは反対側にも可動部であるロッド２３が設けられ、前記ロッド２３には、成形に伴う型締シリンダ１６のピストンおよびロッド（タイバ１７）の位置ずれを修正するための図示しない調整機構が設けられている。また固定盤１４に対するタイバ１７やロッド２３の相対的な位置を検出する図示しない位置センサが取付けられている。更には固定盤１４の両側の側面には、固定金型１３が取付けられた固定盤１４に対して可動金型１８が取付けられた可動盤１９を近接・離間移動させるためのサーボモータやボールネジ等からなる型開閉機構２２が設けられている。また可動盤１９と固定盤１４の間には、固定盤１４と可動盤１９の距離を測定するリニアスケールタイプの位置センサ２４が設けられている。位置センサ２４は、各タイバ１７の近傍に合計４本が設けられ、可動盤１９の各部（四隅近傍部）と固定盤１４の対応する各部（四隅近傍部）の距離が測定可能となっている。なお位置センサ２４については、サーボモータを用いた型開閉機構を四隅近傍に設ける場合はサーボモータのエンコーダでもよい。またタイバ１７やロッド２３の固定盤１４に対する位置を検出するセンサにより、ハーフナット２１係止後の可動盤１９の各部の位置を検出するようにしてもよい。更には固定金型１３の各部に対する可動金型１８の各部の位置を少なくとも３点以上望ましくは４点検出するものでもよい。
【００１５】
次に本実施形態の型締装置１２の油圧機構について本発明に関連する要部を中心に説明する。油圧機構は、型締シリンダ１６に作動油を供給するポンプ２６がタンク２５に接続され、ポンプ２６からの主管路２７にはチェックバルブ２８が設けられている。そしてその先の主管路２７から分岐して設定圧を規定するリリーフバルブ２９が設けられている。また主管路２７から各型締シリンダ１６へは管路３０がそれぞれ分岐している。そして各管路３０には4ポート３ポジション型のサーボバルブ３１がそれぞれ設けられている。サーボバルブ３１のＡポートは型締シリンダ１６の型締側油室１６ａへの管路３２に接続され、Ｂポートは型開側油室１６ｂへの管路３３にそれぞれ接続され、Ｔポートはタンク２５に接続されている。そして前記管路３２には圧力センサ３４が、管路３３には圧力センサ３５がそれぞれ設けられている。従って本実施形態で型締シリンダ１６毎にサーボバルブ３１と圧力センサ３４，３５がそれぞれ設けられている。そして圧力センサ３４，３５は、それぞれサーボバルブ３１と型締シリンダ１６の間の管路３２，３３に設けられ、各型締シリンダ１６の作動油の油圧が直接検出可能となっている。なお前記においてサーボバルブ３１に替えて、型締シリンダ１６の型締側油室１６ａおよび型開側油室１６ｂに対して作動油をクローズドループ制御により流量制御して供給可能なバルブ（例えば電磁比例バルブ等）を用いてもよい。また型締シリンダ１６の型締側油室１６ａに直接圧力センサ３４を取付けたものでもよい。
【００１６】
そして本実施形態の油圧回路については、比例電磁減圧バルブまたは比例電磁圧力制御バルブは設けられていないので、コストダウンできる。またサーボバルブ３１と型締シリンダ１６の間の管路３２，３３はそれぞれ型締シリンダ１６毎に独立して設けられており、各型締シリンダ１６間は別の管路により接続されていない。従って各型締シリンダ１６間を接続する管路が無いので、コストダウンできる上に、固定盤１４の周囲に複雑な配管構造を設けずに済む。ただし前記のように型締シリンダ１６同士の配管が接続されていない構造であるので、各型締シリンダ１６の型締側油室１６ａ同士を略同圧にしたい場合には、それぞれ制御により行う必要がある。
【００１７】
次に本実施形態の型締装置１２の制御装置３６と信号伝達経路について、本発明に関連する部分に絞って説明する。管路３２に設けられ型締シリンダ１６の型締側油室１６ａの油圧を検出する各圧力センサ３４、管路３３に設けられの型締シリンダ１６の型開側油室１６ｂの圧力を検出する各圧力センサ３５と制御装置３６との間はそれぞれ通信線により接続されている。また固定盤１４と可動盤１９の四隅近傍の各部の距離を検出する各位置センサ２４と制御装置３６の間もそれぞれ通信線により接続されている。更には各サーボバルブ３１と制御装置３６の間も、図示しないアンプを介してそれぞれ通信線により接続されている。従って前記圧力センサ３４，３５および位置センサ２４から送られたデータは制御装置３６に送信され、制御装置３６からサーボバルブ３１（またはそのアンプ）等へ指令信号が生成され送信されるようになっている。
【００１８】
次に本実施形態の射出圧縮成形機１１の成形モードと型締制御について説明する。本発明の射出圧縮成形機１１の型締装置１２は、当初から強圧で型締を行う射出成形も実施可能だが、その他に２つの成形モードが設定可能となっている。その一方の第１の成形モードは、「射出プレスモード」である。「射出プレスモード」では、各型締シリンダ１６を作動させて４つの型締シリンダ１６が等しい圧力で加圧される型閉完了位置を原点として設定する。そして実際の成形時には可動盤１９等は、型開閉機構２２により移動され、ハーフナット２１をタイバ１７の係合溝２０に係止した後、型締シリンダ１６も作動させて型閉完了位置から所定分だけ手前の位置に可動盤１９および可動金型１８を停止させる（または型閉完了位置に到達させてからプレスストローク分を後退させる）。その際固定金型１３と可動金型１８の間にはプレスストローク分だけ容積が拡大されたキャビティＣが形成される。
【００１９】
そして次に射出装置１５から前記キャビティＣ内に射出装置１５から溶融樹脂を射出開始する。そして射出中または射出後から型締シリンダ１６を型締方向に作動させて前半のプレス工程を行う。プレス工程では、型締シリンダ１６は、固定盤１４に対する可動盤１９が平行度を保つ（原点からの距離がそれぞれ等しくなるようにする）ように位置制御を行いつつキャビティＣ内の溶融樹脂の圧縮を開始する。この際の制御については、上記の特許文献１にも記載されている制御と同様であるので詳しい説明は省略するが、「射出プレスモード」においては、型締シリンダ１６毎にそれぞれサーボバルブ３１により作動油の供給量をクローズドループ制御することにより良好な平行制御が可能となる。そして「射出プレスモード」のプレス工程における可動盤１９等の前進量が小さくなり、型締シリンダ１６の油圧が設定圧まで昇圧されたことが検出されるか設定された時間がタイムアップすると、後半の加圧工程に移行する。加圧工程については、特許文献１にも記載されている加圧制御と同様であるので詳しい説明は省略するが、可動盤１９の位置と各型締シリンダ１６の圧力を検出して制御を行う。そして加圧制御工程に続く圧力制御工程では、可動盤１９および可動金型１８の前進量は非常に小さいので位置制御は行わずに、キャビティＣ内の溶融樹脂にヒケが生じた分等を圧力制御により圧縮する。ただし加圧工程については、後述する「射出圧縮成形モード」と同じ制御を行うようにしてもよい。
【００２０】
また別の第２の成形モードとしては、「射出圧縮成形モード」が設定可能となっている。「射出圧縮成形モード」では、型締装置１２の型開閉機構２２により可動盤１９等が移動され、ハーフナット２１を係合溝２０に係止した後、型締シリンダ１６も作動させて可動盤１９および可動金型１８を型閉完了位置まで移動させた状態で、比較的弱い型締力で型締を行う。そして次に射出装置１５からキャビティＣ内に射出開始され、射出圧により僅かに可動金型１８が型開方向に移動される。しかし型締シリンダ１６の作動により、その分だけ可動金型１８を前進させキャビティＣ内の溶融樹脂を圧縮する。そして圧縮中の型締力は、予め設定された強圧または弱圧の各パターンで増減させる多段階での圧力制御が行われる。この「射出圧縮成形モード」では、当初から各圧力センサ３４，３５により各型締シリンダ１６の作動油の圧力を検出し、各サーボバルブ３１をクローズドループ制御して型締シリンダ１６毎に圧力制御を行う。
【００２１】
この際に型締シリンダ１６毎にそれぞれ同じ設定圧力が設定されている。なお型締装置１２の特性や金型のゲートバランス等の特性により型締シリンダ１６毎の設定圧力に意図的に差を設けるようにしてもよい。そして型締シリンダ１６毎に、型締側の圧力センサ３４による作動油の検出圧力値と型開側の圧力センサ３５による作動油の検出圧力値は制御装置３６に送られ、制御装置３６においてその差圧が演算される。そして前記差圧に基づいて型締シリンダ１６が設定圧力となるようにサーボバルブ３１のアンプに指令信号が送られる。圧力制御の間の可動盤１９の挙動は、位置制御を行う射出プレス工程と比較して僅かであるので、位置制御は行われない。通常は、位置制御を行わなくても、位置センサ２４により測定される各型締シリンダ１６に対応する固定盤１４の四隅近傍部と可動盤１９の四隅近傍部のそれぞれの距離は大きく異なることはない。しかし前記距離の偏差（位置センサ２４の値の差）が一定以上となると可動盤１９が傾いて可動盤１９のブッシュとタイバ１７との間に部分的な摩擦が発生したり成形品に悪影響を与えることになる。前記の問題に対応するために、固定盤１４に対して前記最も前方した可動盤１９の四隅近傍部の位置センサ２４の検出値から最も後方の可動盤１９の四隅近傍部の位置センサ２４の検出値を減算した位置偏差に関する設定値（閾値）が設定されている。より正確には、前記原点に対しての距離が最も小さい検出値と距離が最も大きい検出値の差を位置偏差として検出して、予め設定された設定値（閾値）と比較する。そして制御装置３６においては、常時前記の位置偏差が演算されて監視され、前記偏差が前記設定値を超えた時点（設定値以上となった時点を含む）で型締装置１２は異常と判断されて型締装置１２を停止させる。なお制御装置３６において、異常との判断をした際に、型締装置１２を停止させずに再度位置制御する等の制御を行うようにしてもよい。
【００２２】
この点について図２および図３のフローチャートにより更に説明すると、図２に示されるように圧力制御が開始されると、圧力制御時間がタイムアップする（Ｙ）までの間（Ｎ）は、圧力制御が続けられる（Ｓ１）。そして前記の各型締シリンダ１６に対応する部分の固定盤１４と可動盤１９の各部間の位置偏差（位置センサ２４の値の差）が設定値を越えたかが監視され、超えた場合（Ｙ）は、図３の（３）のように制御が停止され、超えない限り圧力制御が続けられる（Ｓ２）。また圧力制御開始とともに、型締シリンダ１６毎に目標圧力が作成される（Ｓ３）。上記のように射出圧縮成形における目標圧力は多段階に制御される場合がほとんどであるので、時間とともに変更される。そして１軸目の型締シリンダ１６の目標圧力と実測圧力（圧力センサ３４と圧力センサ３５の差圧）を比較し（Ｓ４）、実測圧力のほうが高い場合（Ｙ）は、型締シリンダ１６の圧力を下げるために、サーボバルブ３１を制御して型締シリンダ１６の圧力を下げるために型開側油室１６ｂに作動油を供給する（Ｓ５）。また（Ｓ４）において１軸目の型締シリンダ１６の目標圧力と実測圧力を比較して実測圧力のほうが高くない場合（Ｎ）は、次に１軸目の型締シリンダ１６の目標圧力と実測圧力を比較し（Ｓ６）、実測圧力のほうが低い場合（Ｙ）は、型締シリンダ１６の圧力を上げるために、サーボバルブ３１を制御して型締シリンダ１６の型締側油室１６ａに作動油を供給する（Ｓ７）。その結果１軸目の型締シリンダ１６はほとんどの場合、閉じ方向に移動される。そしてまた（Ｓ６）において、１軸目の型締シリンダ１６の目標圧力と実測圧力を比較して実測圧力が低くない場合（Ｎ）は、型締シリンダ１６の型締圧力を昇圧せずに次にステップに進む。
【００２３】
そして同様に２軸目の型締シリンダ１６についてはＳ８〜Ｓ１１のステップを行い、次に図３のフローチャートの（１）に進む。そしてまた３軸目の型締シリンダ１６についてはＳ１２〜Ｓ１５、４軸目の型締シリンダ１６についてはＳ１６〜Ｓ１９のステップを行い、それぞれ各型締シリンダ１６の軸をサーボバルブ３１により圧力制御する。そして図３のフローチャートの（２）に示されるように、再び図２のフローチャートの（２）に戻る。そして図２および図３のフローチャートに示されるシーケンス制御は、圧力制御時間をタイムアップ（Ｓ１）して、（３）の圧力制御終了となるか、位置偏差が設定値を越えて（Ｓ２）、図３における（３）の圧力制御終了となるまで継続され、通常の場合は、冷却時間完了とともに圧力制御時間もタイムアップし、圧力制御工程は終了する。圧力制御工程が終了すると圧抜工程を経て型開工程に移行する。
【００２４】
次に第２の実施形態の射出圧縮成形機の型締装置について、図１の本実施形態と同一又は同等部分については同一符号を用い、一部を省略して説明する。第２の実施形態の射出圧縮成形機１１の型締装置１２は、可動金型１８が取付けられる可動盤１９の四隅近傍に型締シリンダ１６がそれぞれ取付けられている。そして型締シリンダ１６のロッドがタイバ１７を構成し、固定盤１４に挿通されている（型開時に固定盤１４からタイバ１７が抜けるものを含む）。固定金型１３が取付けられる固定盤１４の射出装置１５側のタイバ１７が挿通される部分の周囲にはハーフナット２１が固定され、タイバ１７の係合溝２０が係合されるようになっている。また型開閉機構２２や可動盤１６の位置センサ２４などは図１の例とほぼ同じに配置されている。また型締シリンダ１６を作動する油圧機構、とりわけサーボバルブ３１等の配置についても図１の本実施形態とほぼ類似して配置されている。相違点について述べれば、第２の実施形態では、型締シリンダ１６の型開側油室１６ｂまたは連通される管路３２同士が、それぞれ管路３７により連結されている。そして型開油室１６ｂ全体で１個の油圧センサ３５が取付けられている。なお型閉側油室１６ａについては、それぞれ個別に油圧センサ３４が取付けられている。そして第２の実施形態の型締装置１２の成形モードと型締制御についても図２、図３のフローチャートの例と同じであるので説明を省略する。
【００２５】
図１、図４等の実施形態を含む本発明は、サーボバルブ３１等による平行制御（位置制御）を行うものにおいて、複数の成形モードのうち第２の成形モードである「射出圧縮制御成形モード」時には、型締シリンダ１６毎に設けられた圧力センサ３４，３５の実測圧力を検出して各型締シリンダ１６を個別に制御するものである。従って型締シリンダ１６をクローズドループ制御するサーボバルブ３１等は、主に第１の成形モードで平行制御を行うために設けたられたものであり、圧力制御を行うことを主目的に設けられたものではない。しかしながら型締シリンダ１６毎の圧力をそれぞれサーボバルブ３１によりクローズドループ制御を行うことにより各型締シリンダ１６の圧力を略均等や所望する圧力に制御することができ、応答性も良好になる。そして型締シリンダ１６同士（またはその配管３２同士）を配管で接続する等の追加工事を行う必要がなくなる。なお成形モードについては、一般的な射出成形なども含めて複数の成形モードの中で、少なくとも複数のサーボバルブ３１を用いて平行制御を行う射出プレス成形モードと、前記の圧力制御を行う射出圧縮成形モードとが行えるようになっている。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の射出圧縮成形機の型締装置としては水平方向に型開閉される横型型締装置の他、垂直方向に型開閉される竪型型締装置であってもよい。そして型締シリンダ１６は可動盤の背面側に複数（３個以上、望ましくは４個）が設けられ、そのロッドが可動盤背面の中央部以外に中心から等距離の位置にバランスして固定されたものでもよい。また本発明の射出圧縮成形機の型締制御方法は、多色成形、中空成形、発泡成形などを行うものでもよい。更に射出圧縮成形機の型締制御方法に用いられる成形材料は、樹脂に限定されない。
【符号の説明】
【００２７】
１１ 射出圧縮成形機
１２ 型締装置
１３ 固定金型
１４ 固定盤
１５ 射出装置
１６ 型締シリンダ
１７ タイバ
１８ 可動金型
１９ 可動盤
２４ 位置センサ
３１ サーボバルブ
３４，３５ 圧力センサ
Ｃ キャビティ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定盤に取付けられた固定金型と可動盤に取付けられた可動金型の間に形成されたキャビティ内の溶融樹脂の圧縮を行う射出圧縮成形機の型締制御方法および型締装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固定盤に取付けられた固定金型と可動盤に取付けられた可動金型の間に形成されたキャビティ内の溶融樹脂の圧縮を行う射出圧縮成形機の型締制御方法としては、特許文献１ないし特許文献３に関するものが知られている。特許文献１は、盤の四隅近傍にサーボバルブにより制御される型締シリンダを備え、待機工程、プレス工程、加圧工程の順に成形を行う。そして前記の待機工程およびプレス工程では、各型締シリンダのストロークを検出して固定盤と可動盤が平行になるように平行制御を行う。また後半の加圧工程では、各型締シリンダの圧力の平均値、各位置センサの平均値を用いて型締制御を行っている。しかし特許文献１は、加圧制御において複雑な制御を行う必要がある上に、油圧回路に高価な比例電磁減圧弁を備え、特定の型締シリンダだけが一定以上昇圧されないように制御しているので、コストアップに繋がっていた。また特許文献１においては、加圧制御時に各型締シリンダにより均等に加圧することが出来ないものであった。
【０００３】
また特許文献２には、同じく盤の四隅近傍にサーボバルブにより制御される型締シリンダを備えた型締装置が記載されている。そして平行制御を伴った位置制御により圧縮型締を行った後に作動油圧が規定高圧を保持するようにフィードバック制御をすることが記載されている。しかし図４および図５に示されるように圧力センサは全体の圧力を検出しているので、各型締シリンダの圧力を制御するものではなく、実際にはそれぞれの型締シリンダが高圧となっているか低圧となっているかは検出不能なものであった。そのため高圧型締時にそれぞれの型締シリンダが極端に高圧なものと極端に低圧なものとにバラつく場合があり、それぞれの型締シリンダにより均等に加圧することが出来なかった。
【０００４】
また特許文献３にも、同じく盤の四隅近傍にサーボバルブにより制御される型締シリンダを備えた型締装置が記載されている。特許文献３では複数の型締シリンダに対して速度・位置制御を施した後、いずれかの型締シリンダの圧力が所定値になった後、特定の型締シリンダに対して圧力制御を行うとともに、他の型締シリンダは特定の型締シリンダに対して追従するように速度・位置制御を続行する制御を行っている。しなしながら特許文献３は、他の型締シリンダの圧力は考慮されないので、圧力が高くなる型締シリンダと低くなる型締シリンダがバラつくという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７３９６号公報（請求項１、００５３〜００５８、図１、図１1）
【特許文献２】特開２００３−１８１８９５号公報（請求項１、００２２、図３、図４、図５）
【特許文献３】特開平１１−１７９７７０号公報（請求項６、００９９、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明では上記の問題を鑑みて、固定盤に取付けられた固定金型と可動盤に取付けられた可動金型の間に形成されたキャビティ内の溶融樹脂の圧縮を行う際に、各型締シリンダによりほぼ均等にキャビティ内の溶融樹脂を押圧することが可能な射出圧縮成形機の型締制御方法、および射出圧縮成形機の型締装置を提供することを目的とする。また特に望ましくは、サーボモータ等を用いて平行制御が可能な型締装置において、比較的複雑でない制御方法またはコストダウン可能な油圧回路を用いることにより、各型締シリンダによりほぼ均等にキャビティを押圧することが可能な射出圧縮成形機の型締制御方法、および射出圧縮成形機の型締装置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】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の射出圧縮成形機の型締制御方法は、固定盤に取付けられた固定金型と可動盤に取付けられた可動金型の間に形成されたキャビティ内の溶融樹脂の圧縮を行う射出圧縮成形機の型締制御方法において、固定盤または可動盤のいずれか一方に複数配設された型締シリンダと、前記型締シリンダ毎に設けられクローズドループ制御により型締シリンダに作動油を供給可能なバルブと、前記型締シリンダ毎に設けられ作動油の圧力を検出する圧力センサと、可動盤または可動金型の各部の位置を検出する位置センサとが設けられ、
前記圧力センサにより作動油の圧力を検出して前記バルブをクローズドループ制御し、型締シリンダ毎に圧力制御を行うとともに、前記位置センサにより可動盤または可動金型の各部の位置をそれぞれ検出し、可動盤または可動金型の各部の位置の偏差が設定値を超えるかまたは設定値以上となったら異常と判断することを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２に記載の射出圧縮成形機の型締制御方法は、請求項１において、可動盤および可動金型を型閉完了位置まで移動させた状態でキャビティ内に溶融樹脂を射出し、射出中または射出後に型締シリンダにより多段階に圧力制御することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項３に記載の射出圧縮成形機の型締装置は、固定盤に取付けられた固定金型と可動盤に取付けられた可動金型の間に形成されたキャビティ内の溶融樹脂の圧縮を行う射出圧縮成形機の型締装置において、固定盤または可動盤のいずれか一方に複数配設された型締シリンダと、前記型締シリンダ毎に設けられクローズドループ制御により型締シリンダに作動油を供給可能なバルブと、前記型締シリンダ毎に設けられ作動油の圧力を検出する圧力センサと、可動盤または可動金型の各部の位置を検出する位置センサとが設けられ、前記圧力センサにより作動油の圧力を検出して前記バルブをクローズドループ制御し、型締シリンダ毎に圧力制御を行うとともに、前記位置センサにより可動盤または可動金型の各部の位置をそれぞれ検出し、可動盤または可動金型の各部の位置の偏差が設定値を超えるかまたは設定値以上となったら異常と判断することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項４に記載の射出圧縮成形機の型締装置は、請求項３において、前記型締シリンダ毎に設けられ型締シリンダの型締側油室および型開側油室に対して作動油をクローズドループ制御により供給可能なバルブは、サーボバルブであり、油圧回路には比例電磁減圧弁または比例電磁圧力制御弁が配設されていないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の射出圧縮成形機の型締制御方法、および射出圧縮成形機の型締装置は、固定盤に取付けられた固定金型と可動盤に取付けられた可動金型の間に形成されたキャビティ内の溶融樹脂の圧縮を行う射出圧縮成形機の型締制御方法において、固定盤または可動盤に複数配設された型締シリンダと、前記型締シリンダ毎に設けられクローズドループ制御により型締シリンダに作動油を供給可能なバルブと、前記型締シリンダ毎に設けられ作動油の圧力を検出する圧力センサと、可動盤または可動金型の各部の位置を検出する位置センサとが設けられ、前記圧力センサにより作動油の圧力を検出して前記バルブをクローズドループ制御し、型締シリンダ毎に圧力制御を行うとともに、前記位置センサにより可動盤または可動金型の各部の位置をそれぞれ検出し、可動盤または可動金型の各部の位置の偏差が設定値を超えるかまたは設定値以上となったら異常と判断するので、各型締シリンダによりほぼ均等にキャビティ内の溶融樹脂を押圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の射出圧縮成形機の型締装置の概略説明図である。
【図２】本実施形態の射出圧縮成形機の型締方法の作動を示すフローチャート図（前半）である。
【図３】本実施形態の射出圧縮成形機の型締方法の作動を示すフローチャート図（後半）である。
【図４】第２の実施形態の射出圧縮成形機の型締装置の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態の射出圧縮成形機とその型締装置について、図１を参照して説明する。射出圧縮成形機１１の型締装置１２は、図示しないベッド上に固定金型１３が取付けられる固定盤１４が固着されている。固定盤１４の反金型側の面の中央部には射出装置１５から金型内へ溶融樹脂が射出充填されるための注入孔が設けられている。また固定盤１４の四隅近傍には型締機構である型締シリンダ１６がそれぞれ設けられている。型締シリンダ１６は、増圧ストローク、強力型開ストローク、およびそれぞれ所定の余裕代のストロークを有する復動シリンダである。型締シリンダ１６のピストンに固着されるロッドがタイバ１７となっている。そしてタイバ１７は、可動金型１８が取付けられる可動盤１９の四隅近傍にそれぞれ挿通されている。タイバ１７の外周の所定位置には係合溝２０が型開閉方向の所定の長さにわたり形成され、一方可動盤１９の反金型側の面には前記係合溝２０と係脱されるハーフナット２１が設けられている。なお本発明において型締シリンダ１６については、固定盤１４か可動盤１９のいずれか一方に複数が設けられるものであればよい。
【００１４】
また型締シリンダ１６のタイバ１７とは反対側にも可動部であるロッド２３が設けられ、前記ロッド２３には、成形に伴う型締シリンダ１６のピストンおよびロッド（タイバ１７）の位置ずれを修正するための図示しない調整機構が設けられている。また固定盤１４に対するタイバ１７やロッド２３の相対的な位置を検出する図示しない位置センサが取付けられている。更には固定盤１４の両側の側面には、固定金型１３が取付けられた固定盤１４に対して可動金型１８が取付けられた可動盤１９を近接・離間移動させるためのサーボモータやボールネジ等からなる型開閉機構２２が設けられている。また可動盤１９と固定盤１４の間には、固定盤１４と可動盤１９の距離を測定するリニアスケールタイプの位置センサ２４が設けられている。位置センサ２４は、各タイバ１７の近傍に合計４本が設けられ、可動盤１９の各部（四隅近傍部）と固定盤１４の対応する各部（四隅近傍部）の距離が測定可能となっている。なお位置センサ２４については、サーボモータを用いた型開閉機構を四隅近傍に設ける場合はサーボモータのエンコーダでもよい。またタイバ１７やロッド２３の固定盤１４に対する位置を検出するセンサにより、ハーフナット２１係止後の可動盤１９の各部の位置を検出するようにしてもよい。更には固定金型１３の各部に対する可動金型１８の各部の位置を少なくとも３点以上望ましくは４点検出するものでもよい。
【００１５】
次に本実施形態の型締装置１２の油圧機構について本発明に関連する要部を中心に説明する。油圧機構は、型締シリンダ１６に作動油を供給するポンプ２６がタンク２５に接続され、ポンプ２６からの主管路２７にはチェックバルブ２８が設けられている。そしてその先の主管路２７から分岐して設定圧を規定するリリーフバルブ２９が設けられている。また主管路２７から各型締シリンダ１６へは管路３０がそれぞれ分岐している。そして各管路３０には4ポート３ポジション型のサーボバルブ３１がそれぞれ設けられている。サーボバルブ３１のＡポートは型締シリンダ１６の型締側油室１６ａへの管路３２に接続され、Ｂポートは型開側油室１６ｂへの管路３３にそれぞれ接続され、Ｔポートはタンク２５に接続されている。そして前記管路３２には圧力センサ３４が、管路３３には圧力センサ３５がそれぞれ設けられている。従って本実施形態で型締シリンダ１６毎にサーボバルブ３１と圧力センサ３４，３５がそれぞれ設けられている。そして圧力センサ３４，３５は、それぞれサーボバルブ３１と型締シリンダ１６の間の管路３２，３３に設けられ、各型締シリンダ１６の作動油の油圧が直接検出可能となっている。なお前記においてサーボバルブ３１に替えて、型締シリンダ１６の型締側油室１６ａおよび型開側油室１６ｂに対して作動油をクローズドループ制御により流量制御して供給可能なバルブ（例えば電磁比例バルブ等）を用いてもよい。また型締シリンダ１６の型締側油室１６ａに直接圧力センサ３４を取付けたものでもよい。
【００１６】
そして本実施形態の油圧回路については、比例電磁減圧バルブまたは比例電磁圧力制御バルブは設けられていないので、コストダウンできる。またサーボバルブ３１と型締シリンダ１６の間の管路３２，３３はそれぞれ型締シリンダ１６毎に独立して設けられており、各型締シリンダ１６間は別の管路により接続されていない。従って各型締シリンダ１６間を接続する管路が無いので、コストダウンできる上に、固定盤１４の周囲に複雑な配管構造を設けずに済む。ただし前記のように型締シリンダ１６同士の配管が接続されていない構造であるので、各型締シリンダ１６の型締側油室１６ａ同士を略同圧にしたい場合には、それぞれ制御により行う必要がある。
【００１７】
次に本実施形態の型締装置１２の制御装置３６と信号伝達経路について、本発明に関連する部分に絞って説明する。管路３２に設けられ型締シリンダ１６の型締側油室１６ａの油圧を検出する各圧力センサ３４、管路３３に設けられの型締シリンダ１６の型開側油室１６ｂの圧力を検出する各圧力センサ３５と制御装置３６との間はそれぞれ通信線により接続されている。また固定盤１４と可動盤１９の四隅近傍の各部の距離を検出する各位置センサ２４と制御装置３６の間もそれぞれ通信線により接続されている。更には各サーボバルブ３１と制御装置３６の間も、図示しないアンプを介してそれぞれ通信線により接続されている。従って前記圧力センサ３４，３５および位置センサ２４から送られたデータは制御装置３６に送信され、制御装置３６からサーボバルブ３１（またはそのアンプ）等へ指令信号が生成され送信されるようになっている。
【００１８】
次に本実施形態の射出圧縮成形機１１の成形モードと型締制御について説明する。本発明の射出圧縮成形機１１の型締装置１２は、当初から強圧で型締を行う射出成形も実施可能だが、その他に２つの成形モードが設定可能となっている。その一方の第１の成形モードは、「射出プレスモード」である。「射出プレスモード」では、各型締シリンダ１６を作動させて４つの型締シリンダ１６が等しい圧力で加圧される型閉完了位置を原点として設定する。そして実際の成形時には可動盤１９等は、型開閉機構２２により移動され、ハーフナット２１をタイバ１７の係合溝２０に係止した後、型締シリンダ１６も作動させて型閉完了位置から所定分だけ手前の位置に可動盤１９および可動金型１８を停止させる（または型閉完了位置に到達させてからプレスストローク分を後退させる）。その際固定金型１３と可動金型１８の間にはプレスストローク分だけ容積が拡大されたキャビティＣが形成される。
【００１９】
そして次に射出装置１５から前記キャビティＣ内に射出装置１５から溶融樹脂を射出開始する。そして射出中または射出後から型締シリンダ１６を型締方向に作動させて前半のプレス工程を行う。プレス工程では、型締シリンダ１６は、固定盤１４に対する可動盤１９が平行度を保つ（原点からの距離がそれぞれ等しくなるようにする）ように位置制御を行いつつキャビティＣ内の溶融樹脂の圧縮を開始する。この際の制御については、上記の特許文献１にも記載されている制御と同様であるので詳しい説明は省略するが、「射出プレスモード」においては、型締シリンダ１６毎にそれぞれサーボバルブ３１により作動油の供給量をクローズドループ制御することにより良好な平行制御が可能となる。そして「射出プレスモード」のプレス工程における可動盤１９等の前進量が小さくなり、型締シリンダ１６の油圧が設定圧まで昇圧されたことが検出されるか設定された時間がタイムアップすると、後半の加圧工程に移行する。加圧工程については、特許文献１にも記載されている加圧制御と同様であるので詳しい説明は省略するが、可動盤１９の位置と各型締シリンダ１６の圧力を検出して制御を行う。そして加圧制御工程に続く圧力制御工程では、可動盤１９および可動金型１８の前進量は非常に小さいので位置制御は行わずに、キャビティＣ内の溶融樹脂にヒケが生じた分等を圧力制御により圧縮する。ただし加圧工程については、後述する「射出圧縮成形モード」と同じ制御を行うようにしてもよい。
【００２０】
また別の第２の成形モードとしては、「射出圧縮成形モード」が設定可能となっている。「射出圧縮成形モード」では、型締装置１２の型開閉機構２２により可動盤１９等が移動され、ハーフナット２１を係合溝２０に係止した後、型締シリンダ１６も作動させて可動盤１９および可動金型１８を型閉完了位置まで移動させた状態で、比較的弱い型締力で型締を行う。そして次に射出装置１５からキャビティＣ内に射出開始され、射出圧により僅かに可動金型１８が型開方向に移動される。しかし型締シリンダ１６の作動により、その分だけ可動金型１８を前進させキャビティＣ内の溶融樹脂を圧縮する。そして圧縮中の型締力は、予め設定された強圧または弱圧の各パターンで増減させる多段階での圧力制御が行われる。この「射出圧縮成形モード」では、当初から各圧力センサ３４，３５により各型締シリンダ１６の作動油の圧力を検出し、各サーボバルブ３１をクローズドループ制御して型締シリンダ１６毎に圧力制御を行う。
【００２１】
この際に型締シリンダ１６毎にそれぞれ同じ設定圧力が設定されている。なお型締装置１２の特性や金型のゲートバランス等の特性により型締シリンダ１６毎の設定圧力に意図的に差を設けるようにしてもよい。そして型締シリンダ１６毎に、型締側の圧力センサ３４による作動油の検出圧力値と型開側の圧力センサ３５による作動油の検出圧力値は制御装置３６に送られ、制御装置３６においてその差圧が演算される。そして前記差圧に基づいて型締シリンダ１６が設定圧力となるようにサーボバルブ３１のアンプに指令信号が送られる。圧力制御の間の可動盤１９の挙動は、位置制御を行う射出プレス工程と比較して僅かであるので、位置制御は行われない。通常は、位置制御を行わなくても、位置センサ２４により測定される各型締シリンダ１６に対応する固定盤１４の四隅近傍部と可動盤１９の四隅近傍部のそれぞれの距離は大きく異なることはない。しかし前記距離の偏差（位置センサ２４の値の差）が一定以上となると可動盤１９が傾いて可動盤１９のブッシュとタイバ１７との間に部分的な摩擦が発生したり成形品に悪影響を与えることになる。前記の問題に対応するために、固定盤１４に対して前記最も前方した可動盤１９の四隅近傍部の位置センサ２４の検出値から最も後方の可動盤１９の四隅近傍部の位置センサ２４の検出値を減算した位置偏差に関する設定値（閾値）が設定されている。より正確には、前記原点に対しての距離が最も小さい検出値と距離が最も大きい検出値の差を位置偏差として検出して、予め設定された設定値（閾値）と比較する。そして制御装置３６においては、常時前記の位置偏差が演算されて監視され、前記偏差が前記設定値を超えた時点（設定値以上となった時点を含む）で型締装置１２は異常と判断されて型締装置１２を停止させる。なお制御装置３６において、異常との判断をした際に、型締装置１２を停止させずに再度位置制御する等の制御を行うようにしてもよい。
【００２２】
この点について図２および図３のフローチャートにより更に説明すると、図２に示されるように圧力制御が開始されると、圧力制御時間がタイムアップする（Ｙ）までの間（Ｎ）は、圧力制御が続けられる（Ｓ１）。そして前記の各型締シリンダ１６に対応する部分の固定盤１４と可動盤１９の各部間の位置偏差（位置センサ２４の値の差）が設定値を越えたかが監視され、超えた場合（Ｙ）は、図３の（３）のように制御が停止され、超えない限り圧力制御が続けられる（Ｓ２）。また圧力制御開始とともに、型締シリンダ１６毎に目標圧力が作成される（Ｓ３）。上記のように射出圧縮成形における目標圧力は多段階に制御される場合がほとんどであるので、時間とともに変更される。そして１軸目の型締シリンダ１６の目標圧力と実測圧力（圧力センサ３４と圧力センサ３５の差圧）を比較し（Ｓ４）、実測圧力のほうが高い場合（Ｙ）は、型締シリンダ１６の圧力を下げるために、サーボバルブ３１を制御して型締シリンダ１６の圧力を下げるために型開側油室１６ｂに作動油を供給する（Ｓ５）。また（Ｓ４）において１軸目の型締シリンダ１６の目標圧力と実測圧力を比較して実測圧力のほうが高くない場合（Ｎ）は、次に１軸目の型締シリンダ１６の目標圧力と実測圧力を比較し（Ｓ６）、実測圧力のほうが低い場合（Ｙ）は、型締シリンダ１６の圧力を上げるために、サーボバルブ３１を制御して型締シリンダ１６の型締側油室１６ａに作動油を供給する（Ｓ７）。その結果１軸目の型締シリンダ１６はほとんどの場合、閉じ方向に移動される。そしてまた（Ｓ６）において、１軸目の型締シリンダ１６の目標圧力と実測圧力を比較して実測圧力が低くない場合（Ｎ）は、型締シリンダ１６の型締圧力を昇圧せずに次にステップに進む。
【００２３】
そして同様に２軸目の型締シリンダ１６についてはＳ８〜Ｓ１１のステップを行い、次に図３のフローチャートの（１）に進む。そしてまた３軸目の型締シリンダ１６についてはＳ１２〜Ｓ１５、４軸目の型締シリンダ１６についてはＳ１６〜Ｓ１９のステップを行い、それぞれ各型締シリンダ１６の軸をサーボバルブ３１により圧力制御する。そして図３のフローチャートの（２）に示されるように、再び図２のフローチャートの（２）に戻る。そして図２および図３のフローチャートに示されるシーケンス制御は、圧力制御時間をタイムアップ（Ｓ１）して、（３）の圧力制御終了となるか、位置偏差が設定値を越えて（Ｓ２）、図３における（３）の圧力制御終了となるまで継続され、通常の場合は、冷却時間完了とともに圧力制御時間もタイムアップし、圧力制御工程は終了する。圧力制御工程が終了すると圧抜工程を経て型開工程に移行する。
【００２４】
次に第２の実施形態の射出圧縮成形機の型締装置について、図１の本実施形態と同一又は同等部分については同一符号を用い、一部を省略して説明する。第２の実施形態の射出圧縮成形機１１の型締装置１２は、可動金型１８が取付けられる可動盤１９の四隅近傍に型締シリンダ１６がそれぞれ取付けられている。そして型締シリンダ１６のロッドがタイバ１７を構成し、固定盤１４に挿通されている（型開時に固定盤１４からタイバ１７が抜けるものを含む）。固定金型１３が取付けられる固定盤１４の射出装置１５側のタイバ１７が挿通される部分の周囲にはハーフナット２１が固定され、タイバ１７の係合溝２０が係合されるようになっている。また型開閉機構２２や可動盤１６の位置センサ２４などは図１の例とほぼ同じに配置されている。また型締シリンダ１６を作動する油圧機構、とりわけサーボバルブ３１等の配置についても図１の本実施形態とほぼ類似して配置されている。相違点について述べれば、第２の実施形態では、型締シリンダ１６の型開側油室１６ｂまたは連通される管路３２同士が、それぞれ管路３７により連結されている。そして型開油室１６ｂ全体で１個の油圧センサ３５が取付けられている。なお型閉側油室１６ａについては、それぞれ個別に油圧センサ３４が取付けられている。そして第２の実施形態の型締装置１２の成形モードと型締制御についても図２、図３のフローチャートの例と同じであるので説明を省略する。
【００２５】
図１、図４等の実施形態を含む本発明は、サーボバルブ３１等による平行制御（位置制御）を行うものにおいて、複数の成形モードのうち第２の成形モードである「射出圧縮制御成形モード」時には、型締シリンダ１６毎に設けられた圧力センサ３４，３５の実測圧力を検出して各型締シリンダ１６を個別に制御するものである。従って型締シリンダ１６をクローズドループ制御するサーボバルブ３１等は、主に第１の成形モードで平行制御を行うために設けたられたものであり、圧力制御を行うことを主目的に設けられたものではない。しかしながら型締シリンダ１６毎の圧力をそれぞれサーボバルブ３１によりクローズドループ制御を行うことにより各型締シリンダ１６の圧力を略均等や所望する圧力に制御することができ、応答性も良好になる。そして型締シリンダ１６同士（またはその配管３２同士）を配管で接続する等の追加工事を行う必要がなくなる。なお成形モードについては、一般的な射出成形なども含めて複数の成形モードの中で、少なくとも複数のサーボバルブ３１を用いて平行制御を行う射出プレス成形モードと、前記の圧力制御を行う射出圧縮成形モードとが行えるようになっている。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の射出圧縮成形機の型締装置としては水平方向に型開閉される横型型締装置の他、垂直方向に型開閉される竪型型締装置であってもよい。そして型締シリンダ１６は可動盤の背面側に複数（３個以上、望ましくは４個）が設けられ、そのロッドが可動盤背面の中央部以外に中心から等距離の位置にバランスして固定されたものでもよい。また本発明の射出圧縮成形機の型締制御方法は、多色成形、中空成形、発泡成形などを行うものでもよい。更に射出圧縮成形機の型締制御方法に用いられる成形材料は、樹脂に限定されない。
【符号の説明】
【００２７】
１１ 射出圧縮成形機
１２ 型締装置
１３ 固定金型
１４ 固定盤
１５ 射出装置
１６ 型締シリンダ
１７ タイバ
１８ 可動金型
１９ 可動盤
２４ 位置センサ
３１ サーボバルブ
３４，３５ 圧力センサ
Ｃ キャビティ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定盤に取付けられた固定金型と可動盤に取付けられた可動金型の間に形成されたキャビティ内の溶融樹脂の圧縮を行う射出圧縮成形機の型締制御方法において、
固定盤または可動盤のいずれか一方に複数配設された型締シリンダと、
前記型締シリンダ毎に設けられクローズドループ制御により型締シリンダに作動油を供給可能なバルブと、
前記型締シリンダ毎に設けられ作動油の圧力を検出する圧力センサと、
可動盤または可動金型の各部の位置を検出する位置センサとが設けられ、
前記圧力センサにより作動油の圧力を検出して前記バルブをクローズドループ制御し、型締シリンダ毎に圧力制御を行うとともに、
前記位置センサにより可動盤または可動金型の各部の位置をそれぞれ検出し、
可動盤または可動金型の各部の位置の偏差が設定値を超えるかまたは設定値以上となったら異常と判断することを特徴とする射出圧縮成形機の型締制御方法置。
【請求項２】
可動盤および可動金型を型閉完了位置まで移動させた状態でキャビティ内に溶融樹脂を射出し、射出中または射出後に型締シリンダにより多段階に圧力制御することを特徴とする請求項１に記載の射出圧縮成形機の型締制御方法。
【請求項３】
固定盤に取付けられた固定金型と可動盤に取付けられた可動金型の間に形成されたキャビティ内の溶融樹脂の圧縮を行う射出圧縮成形機の型締装置において、
固定盤または可動盤のいずれか一方に複数配設された型締シリンダと、
前記型締シリンダ毎に設けられ作動油をクローズドループ制御により型締シリンダに供給可能なバルブと、
前記型締シリンダ毎に設けられ作動油の圧力を検出する圧力センサと、
可動盤または可動金型の各部の位置を検出する位置センサとが設けられ、
前記圧力センサにより作動油の圧力を検出して前記バルブをクローズドループ制御し、型締シリンダ毎に圧力制御を行うとともに、
前記位置センサにより可動盤または可動金型の各部の位置をそれぞれ検出し、
可動盤または可動金型の各部の位置の偏差が設定値を超えるかまたは設定値以上となったら異常と判断することを特徴とする射出圧縮成形機の型締装置。
【請求項４】
前記型締シリンダ毎に設けられ型締シリンダの型締側油室および型開側油室に対してクローズドループ制御により作動油を供給可能なバルブは、サーボバルブであり、
油圧回路には比例電磁減圧弁または比例電磁圧力制御弁が配設されていないことを特徴とする請求項３に記載の射出圧縮成形機の型締装置。
【請求項１】
固定盤に取付けられた固定金型と可動盤に取付けられた可動金型の間に形成されたキャビティ内の溶融樹脂の圧縮を行う射出圧縮成形機の型締制御方法において、
固定盤または可動盤のいずれか一方に複数配設された型締シリンダと、
前記型締シリンダ毎に設けられクローズドループ制御により型締シリンダに作動油を供給可能なバルブと、
前記型締シリンダ毎に設けられ作動油の圧力を検出する圧力センサと、
可動盤または可動金型の各部の位置を検出する位置センサとが設けられ、
前記圧力センサにより作動油の圧力を検出して前記バルブをクローズドループ制御し、型締シリンダ毎に圧力制御を行うとともに、
前記位置センサにより可動盤または可動金型の各部の位置をそれぞれ検出し、
可動盤または可動金型の各部の位置の偏差が設定値を超えるかまたは設定値以上となったら異常と判断することを特徴とする射出圧縮成形機の型締制御方法置。
【請求項２】
可動盤および可動金型を型閉完了位置まで移動させた状態でキャビティ内に溶融樹脂を射出し、射出中または射出後に型締シリンダにより多段階に圧力制御することを特徴とする請求項１に記載の射出圧縮成形機の型締制御方法。
【請求項３】
固定盤に取付けられた固定金型と可動盤に取付けられた可動金型の間に形成されたキャビティ内の溶融樹脂の圧縮を行う射出圧縮成形機の型締装置において、
固定盤または可動盤のいずれか一方に複数配設された型締シリンダと、
前記型締シリンダ毎に設けられ作動油をクローズドループ制御により型締シリンダに供給可能なバルブと、
前記型締シリンダ毎に設けられ作動油の圧力を検出する圧力センサと、
可動盤または可動金型の各部の位置を検出する位置センサとが設けられ、
前記圧力センサにより作動油の圧力を検出して前記バルブをクローズドループ制御し、型締シリンダ毎に圧力制御を行うとともに、
前記位置センサにより可動盤または可動金型の各部の位置をそれぞれ検出し、
可動盤または可動金型の各部の位置の偏差が設定値を超えるかまたは設定値以上となったら異常と判断することを特徴とする射出圧縮成形機の型締装置。
【請求項４】
前記型締シリンダ毎に設けられ型締シリンダの型締側油室および型開側油室に対してクローズドループ制御により作動油を供給可能なバルブは、サーボバルブであり、
油圧回路には比例電磁減圧弁または比例電磁圧力制御弁が配設されていないことを特徴とする請求項３に記載の射出圧縮成形機の型締装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１３５９６０（Ｐ２０１２−１３５９６０Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９０２７９（Ｐ２０１０−２９０２７９）
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（０００１５５１５９）株式会社名機製作所 (255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（０００１５５１５９）株式会社名機製作所 (255)
【Ｆターム（参考）】
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