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JP6068174B2 - Rear platen adjustment device for injection molding machine - Google Patents

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JP6068174B2
JP6068174B2 JP2013022364A JP2013022364A JP6068174B2 JP 6068174 B2 JP6068174 B2 JP 6068174B2 JP 2013022364 A JP2013022364 A JP 2013022364A JP 2013022364 A JP2013022364 A JP 2013022364A JP 6068174 B2 JP6068174 B2 JP 6068174B2
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雅也 田近
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信人 武田
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Description

本発明は、射出成形機のリアプラテン調整装置に関する。   The present invention relates to a rear platen adjusting device for an injection molding machine.

射出成形機の金型の交換を行った際に、型締力を正確に調整することができれば、次の生産の開始をスムーズに行うことができるようになり、生産効率の向上が期待できる。また正確な型締力を維持することができれば、成形品の品質の安定化が期待できる。トグル式型締装置における型締力を調整する場合、型締力センサなどで型締力を測定し、測定した型締力と目標の型締力との差からリアプラテンの調整量を求めてリアプラテンを移動させ、型締力を調整する方法が知られている。そのため、求められた調整量に対してリアプラテンを正確に移動させることは型締力を正確に調整する上で重要である。リアプラテンを移動させる駆動機構の歯車列には多少のバックラッシュがある。そのため、リアプラテンを正確に移動させるためにはこのバックラッシュにより生じる移動誤差を補正する必要がある。   If the mold clamping force can be adjusted accurately when the mold of the injection molding machine is replaced, the next production can be started smoothly, and an improvement in production efficiency can be expected. If accurate mold clamping force can be maintained, stabilization of the quality of the molded product can be expected. When adjusting the mold clamping force in a toggle type mold clamping device, measure the mold clamping force with a mold clamping force sensor, etc., and obtain the rear platen adjustment amount from the difference between the measured mold clamping force and the target mold clamping force. A method of adjusting the mold clamping force by moving the mold is known. For this reason, accurately moving the rear platen with respect to the obtained adjustment amount is important for accurately adjusting the mold clamping force. There is some backlash in the gear train of the drive mechanism that moves the rear platen. Therefore, in order to accurately move the rear platen, it is necessary to correct the movement error caused by this backlash.

バックラッシュにより生じるリアプラテンの移動誤差を補正する技術としては、実際のリアプラテンの移動距離をリニアセンサで直接測定することによりバックラッシュに関係なくリアプラテンの位置を制御するものや、パルスセンサを用いて予めバックラッシュ分の移動誤差を考慮してリアプラテン調整用モータを駆動させてリアプラテンを目標位置に移動させる方法などがある。   As a technique for correcting the movement error of the rear platen caused by backlash, the position of the rear platen can be controlled regardless of backlash by directly measuring the actual movement distance of the rear platen with a linear sensor, or using a pulse sensor in advance. There is a method of driving a rear platen adjustment motor in consideration of a backlash movement error and moving the rear platen to a target position.

特許文献1には、型締力の調整の際にリニアセンサを用いてリンクハウジング(リアプラテン)を目標位置に制御する方法が開示されている。
特許文献2には、パルスコーダを使用して駆動系のバックラッシュを補正してリアプラテンを移動させ所定の型厚に調整する技術が開示されている。
また、射出成形機のテーブルをバックラッシュが生じるテーブル駆動機構の歯車列において最適位置に停止させる技術として、テーブル駆動機構のバックラッシュ区間内でサーボモータの負荷や電流の変化をモニタしてテーブルの停止位置を求める技術が特許文献3に記載されている。
Patent Document 1 discloses a method of controlling a link housing (rear platen) to a target position using a linear sensor when adjusting a mold clamping force.
Patent Document 2 discloses a technique for adjusting a predetermined mold thickness by moving a rear platen by correcting a backlash of a driving system using a pulse coder.
In addition, as a technique for stopping the table of the injection molding machine at the optimal position in the gear train of the table drive mechanism where backlash occurs, the load of the servo motor and changes in current are monitored in the backlash section of the table drive mechanism to monitor the table. A technique for obtaining a stop position is described in Patent Document 3.

特開平10−80759号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-80759 特開平1―221217号公報JP-A-1-221217 特開2000―202853号公報JP 2000-202853 A

従来技術でも述べたように、リアプラテンを移動させる駆動機構の歯車列には多少のバックラッシュがあるため、リアプラテンを所望の調整量にしたがって正確に移動させるためには、バックラッシュにより生じる移動誤差を補正する必要がある。
この問題に対して、リアプラテンの位置を正確に測定するためにリニアセンサを配置する方法が特許文献1に開示されている。しかし、特許文献1に記載されている、リニアセンサを配置する方法は、射出成形機の構造が複雑になるという問題がある。
また、特許文献2に記載されている、パルスコーダを使用して駆動系のバックラッシュを補正してリアプラテンを移動させる方法は、リアプラテンの移動方向が前回と今回で異なる場合においてのみ、バックラッシュを補正するための決められた補正量の補正をかける旨の内容が記載されている。
As described in the prior art, since there is some backlash in the gear train of the drive mechanism that moves the rear platen, in order to accurately move the rear platen in accordance with the desired adjustment amount, a movement error caused by the backlash must be reduced. It is necessary to correct.
With respect to this problem, Patent Document 1 discloses a method of arranging a linear sensor in order to accurately measure the position of the rear platen. However, the method of arranging the linear sensor described in Patent Document 1 has a problem that the structure of the injection molding machine becomes complicated.
The method of moving the rear platen by correcting the drive system backlash using the pulse coder described in Patent Document 2 corrects the backlash only when the direction of movement of the rear platen is different from the previous time. The contents to the effect that correction of a predetermined correction amount to be performed is performed are described.

しかし、型締における駆動機構のひずみや機械の振動などにより特許文献2で記載されている状況以外にもバックラッシュが生じる可能性がある。そしてこのように生じたバックラッシュの場合、駆動機構の歯車列がどちらか一方に寄っているとは限らずバックラッシュ補正のために必要な補正量が常に同じではないことが考えられる。また、駆動機構の歯車列の経年劣化でも歯車列のバックラッシュ補正のために必要な補正量が変化することも考えられる。このことから、特許文献2に記載の方法では、移動方向が変わる場合に生じるバックラッシュにしか対応できず、また、様々な状況で変化する補正量を決める必要があり手間がかかるという問題がある。   However, backlash may occur in addition to the situation described in Patent Document 2 due to distortion of the drive mechanism in mold clamping, mechanical vibration, and the like. In the case of backlash that occurs in this way, the gear train of the drive mechanism is not always on either side, and the amount of correction required for backlash correction is not always the same. It is also conceivable that the correction amount necessary for correcting the backlash of the gear train changes even with the aging of the gear train of the drive mechanism. For this reason, the method described in Patent Document 2 can deal only with backlash that occurs when the moving direction changes, and it is necessary to determine the amount of correction that changes in various situations, which is troublesome. .

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、駆動機構のバックラッシュから生じるリアプラテンの未駆動区間をリアプラテン調整用モータの駆動電流または負荷の変化に基づいて検出することにより、リニアスケールなどの取り付けに複雑な構造を伴うセンサを使用せず、リアプラテンを正確な距離で移動させることで正確な型締力の調整が可能な射出成形機のリアプラテン調整装置を提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above-described problems of the prior art, the present invention detects an undriven section of the rear platen caused by backlash of the drive mechanism based on a change in driving current or load of the motor for adjusting the rear platen, and so on. An object of the present invention is to provide a rear platen adjusting device for an injection molding machine that can adjust the clamping force accurately by moving the rear platen by an accurate distance without using a sensor having a complicated structure for mounting.

本発明は、リアプラテンを移動させる駆動機構の歯車列にあるバックラッシュにより生じるリアプラテンの未駆動区間を、リアプラテンを所定の速度で移動させるリアプラテン調整用モータの駆動電流、もしくは負荷の絶対値の変化を基に検出し、リアプラテンの移動距離を正確に制御することを特徴とする。   In the present invention, the drive current of the rear platen adjustment motor for moving the rear platen at a predetermined speed or the change in the absolute value of the load in the undriven section of the rear platen caused by backlash in the gear train of the drive mechanism for moving the rear platen is changed. It is detected based on this, and the moving distance of a rear platen is controlled accurately.

リアプラテンを移動させる駆動機構の歯車列にバックラッシュがある場合、リアプラテン調整用モータを回転させても歯車列がバックラッシュ分回転するまではリアプラテンが移動しない未駆動区間が生じる。未駆動区間では、調整用モータにかかる負荷は小さくなり、歯車列がバックラッシュ分回転してリアプラテンが移動し始めてからリアプラテン調整用モータにかかる負荷が大きくなる。つまり、リアプラテンをある目標距離移動だけさせようとした場合、リアプラテン調整用モータにかかる負荷に大きな変化が生じた位置をリアプラテンの移動開始位置とし、その位置からリアプラテン調整用モータを目標移動距離分回転することでバックラッシュの状態に関わらずリアプラテンの移動距離を正確に制御することが可能となる。移動開始位置からのリアプラテンの移動には、リアプラテンの移動量をタイマで制御して位置を制御する方法や、リアプラテン調整用モータに、位置検出器付きのギヤードモータやサーボモータを用いて位置制御する方法が適用できる。   When there is a backlash in the gear train of the drive mechanism that moves the rear platen, there is an undriven section in which the rear platen does not move until the gear train rotates by the backlash even if the rear platen adjustment motor is rotated. In the non-drive section, the load applied to the adjustment motor is reduced, and the load applied to the rear platen adjustment motor is increased after the gear train rotates by the backlash and the rear platen starts to move. In other words, when trying to move the rear platen only by a certain target distance, the position where the load on the rear platen adjustment motor has changed significantly is taken as the movement start position of the rear platen, and the rear platen adjustment motor is rotated from that position by the target movement distance. By doing so, it becomes possible to accurately control the movement distance of the rear platen regardless of the backlash state. For the movement of the rear platen from the movement start position, the position is controlled by controlling the amount of movement of the rear platen with a timer, or the position of the rear platen adjustment motor is controlled using a geared motor or servo motor with a position detector. The method is applicable.

そして、本願の請求項1に係る発明は、リアプラテンと可動側金型が取付けられた可動プラテン間に配設され、前記可動プラテンを型締用駆動手段で前後進させるトグル式型締装置と、前記リアプラテンを移動させるリアプラテン調整用モータと、型締力測定手段と、該型締力測定手段で測定した型締力と目標型締力との差から型締力補正のためのリアプラテン補正移動距離を算出する補正移動距離算出手段と、前記リアプラテン調整用モータを駆動して補正移動距離算出手段が算出した補正移動距離だけリアプラテンを移動させるリアプラテン位置補正手段とを備えた射出成形機のリアプラテン調整装置において、前記リアプラテン位置補正手段は、前記リアプラテンの移動時に前記リアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷をモニタし、該駆動電流もしくは負荷が第1の所定以上の変化を検知した位置をリアプラテン移動開始位置として前記リアプラテンを該リアプラテン移動開始位置から前記補正移動距離だけ移動させることを特徴とする射出成形機のリアプラテン調整装置である。   The invention according to claim 1 of the present application is a toggle-type mold clamping device that is disposed between a movable platen to which a rear platen and a movable mold are attached, and moves the movable platen back and forth by a mold clamping drive unit; Rear platen adjustment moving distance for correcting the mold clamping force based on the difference between the mold clamping force measured by the mold clamping force measuring means and the target clamping force measured by the rear platen adjusting motor for moving the rear platen. A rear platen adjusting device for an injection molding machine, comprising: a corrected moving distance calculating means for calculating the rear platen; and a rear platen position correcting means for driving the rear platen adjusting motor to move the rear platen by the corrected moving distance calculated by the corrected moving distance calculating means. The rear platen position correcting means monitors the drive current or load of the rear platen adjusting motor when the rear platen is moved. An injection molding machine characterized in that the rear platen is moved from the rear platen movement start position by the correction movement distance with a position at which the drive current or load has detected a first predetermined change or more as a rear platen movement start position. This is a rear platen adjusting device.

請求項2に係る発明は、前記第1の所定以上の変化は、前記リアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷の絶対値が閾値を超えること、または前記リアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷の単位時間あたりの変化量が閾値を超えること、または前記リアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷の単位移動距離あたりの変化量が閾値を越えることの何れかであることを特徴とする請求項1に記載の射出成形機のリアプラテン調整装置である。   In the invention according to claim 2, the first predetermined change or more is that the absolute value of the drive current or load of the rear platen adjustment motor exceeds a threshold value, or the unit of drive current or load of the rear platen adjustment motor. The amount of change per time exceeds a threshold value, or the amount of change per unit moving distance of the driving current or load of the rear platen adjustment motor exceeds a threshold value. It is a rear platen adjustment apparatus of the injection molding machine.

請求項3に係る発明は、前記リアプラテン位置補正手段は、前記リアプラテンを前記補正移動距離だけ移動させた後、当該補正において前記リアプラテン調整用モータを回転させた方向と逆方向にリアプラテン調整用モータを回転させ、該駆動電流もしくは負荷が第2の所定以上の変化を検知した位置で前記リアプラテン調整用モータの回転を停止させることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか一つに記載の射出成形機のリアプラテン調整装置である。   According to a third aspect of the present invention, the rear platen position correcting means moves the rear platen by the correction movement distance, and then moves the rear platen adjustment motor in a direction opposite to the direction in which the rear platen adjustment motor is rotated in the correction. The rotation of the rear platen adjusting motor is stopped at a position where the driving current or the load detects a change greater than or equal to a second predetermined value. It is a rear platen adjustment apparatus of the injection molding machine.

請求項4に係る発明は、前記第2の所定以上の変化は、前記リアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷の絶対値が閾値を超えること、または前記リアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷の単位時間あたりの変化量が閾値を超えること、または前記リアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷の単位移動距離あたりの変化量が閾値を越えることの何れかであることを特徴とする請求項3に記載の射出成形機のリアプラテン調整装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, the second predetermined change is that the absolute value of the drive current or load of the rear platen adjustment motor exceeds a threshold value, or the unit of drive current or load of the rear platen adjustment motor. The amount of change per time exceeds a threshold value, or the amount of change per unit moving distance of the driving current or load of the rear platen adjustment motor exceeds a threshold value. It is a rear platen adjustment apparatus of the injection molding machine.

請求項5に係る発明は、前記リアプラテンの移動を制御する際に、タイマでの移動量制御、前記リアプラテン調整用モータに使用されるサーボモータの位置制御、または、ギヤードモータに付けられたパルスコーダで制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の射出成形機のリアプラテン調整装置である。   The invention according to claim 5 is a pulse coder attached to a geared motor, or a movement amount control by a timer, a position control of a servo motor used for the rear platen adjustment motor, when controlling the movement of the rear platen. It controls, The rear platen adjustment apparatus of the injection molding machine as described in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.

本発明により、駆動機構のバックラッシュから生じるリアプラテンの未駆動区間をリアプラテン調整用モータの駆動電流または負荷の変化に基づいて検出することにより、リニアスケールなどの取り付けに複雑な構造を伴うセンサを使用せず、リアプラテンを正確な距離を移動させることで正確な型締力の調整が可能な射出成形機のリアプラテン調整装置を提供できる。   According to the present invention, a non-driven section of the rear platen resulting from the backlash of the drive mechanism is detected based on a change in driving current or load of the motor for adjusting the rear platen, thereby using a sensor having a complicated structure for mounting a linear scale or the like. In addition, it is possible to provide a rear platen adjusting device for an injection molding machine capable of accurately adjusting the clamping force by moving the rear platen by an accurate distance.

射出成形機の型締装置を説明する図である。It is a figure explaining the mold clamping apparatus of an injection molding machine. リアプラテン伝動機構を説明する図である。It is a figure explaining a rear platen transmission mechanism. 型締力を調整する処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process which adjusts a mold clamping force.

以下、本発明の射出成形機の一実施形態について図面とともに説明する。図1、図2は本発明の射出成形機の一実施形態の概要図である。   Hereinafter, an embodiment of an injection molding machine of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are schematic views of an embodiment of an injection molding machine according to the present invention.

固定プラテン1とリアプラテン2は複数のタイバー4によって連結されている。固定プラテン1とリアプラテン2間には、可動プラテン3がタイバー4に沿って移動自在に配設されている。また、固定プラテン1には固定側金型5aが取付けられ、可動プラテン3には可動側金型5bが固定側金型5aに対面して取付けられている。   The stationary platen 1 and the rear platen 2 are connected by a plurality of tie bars 4. A movable platen 3 is disposed along the tie bar 4 between the fixed platen 1 and the rear platen 2. A fixed mold 5a is attached to the fixed platen 1, and a movable mold 5b is attached to the movable platen 3 so as to face the fixed mold 5a.

リアプラテン2と可動プラテン3間にはトグル機構6が配設され、トグル機構6のクロスヘッド6aに設けられたナット(図示せず)が、リアプラテン2に回動自在で軸方向移動不能に取付けられたボールネジ7と螺合している。ボールネジ7を伝動機構を介して型締用サーボモータ8によって駆動することにより、可動プラテン3を固定プラテン1方向に前進、後退させて金型5a、5bの開閉、型締を行い、これによってトグル式型締装置を形成している。なお、型締用サーボモータ8にはパルスエンコーダ等の該サーボモータの回転位置、速度を検出する位置・速度検出器11が取付けられている。これにより、クロスヘッド6aの位置、可動プラテン3(可動側金型5b)の位置を検出できるようにされている。   A toggle mechanism 6 is disposed between the rear platen 2 and the movable platen 3, and a nut (not shown) provided on the cross head 6 a of the toggle mechanism 6 is attached to the rear platen 2 so as to be rotatable and not movable in the axial direction. The ball screw 7 is screwed. The ball screw 7 is driven by a mold clamping servo motor 8 through a transmission mechanism, whereby the movable platen 3 is moved forward and backward in the direction of the fixed platen 1 to open and close the molds 5a and 5b, and thereby perform the toggle. Forms a mold clamping device. The mold clamping servomotor 8 is provided with a position / speed detector 11 for detecting the rotational position and speed of the servomotor such as a pulse encoder. Thus, the position of the cross head 6a and the position of the movable platen 3 (movable side mold 5b) can be detected.

また、リアプラテン調整用モータ10とタイバーナット9とギアから構成されるリアプラテン伝動機構(図2参照)によってリアプラテン調整手段を構成している。
タイバー4のリアプラテン2側の端部にはネジが切られている。該ネジと螺合するタイバーナット9を、前記伝動機構(図2)の伝動ギア10a、10bを介してリアプラテン調整用モータ10によって回転駆動し、リアプラテン2をタイバー4に沿って前後進できる。リアプラテン2の位置を調整できるようにリアプラテン調整用モータ10には位置検出器が取付けられている。またリアプラテン調整用モータ10は位置・速度検出器を備えたサーボモータであってもよい。リアプラテン調整用モータ10の負荷を推定するオブザーバ回路を制御装置20に備えることもできる。
Further, a rear platen adjusting means is configured by a rear platen transmission mechanism (see FIG. 2) including a rear platen adjusting motor 10, a tie bar nut 9, and a gear.
The end of the tie bar 4 on the rear platen 2 side is threaded. The tie bar nut 9 screwed with the screw is rotated by the rear platen adjusting motor 10 via the transmission gears 10 a and 10 b of the transmission mechanism (FIG. 2), so that the rear platen 2 can move forward and backward along the tie bar 4. A position detector is attached to the rear platen adjustment motor 10 so that the position of the rear platen 2 can be adjusted. The rear platen adjusting motor 10 may be a servo motor provided with a position / speed detector. The controller 20 can also be provided with an observer circuit for estimating the load of the rear platen adjusting motor 10.

型締力センサ13は、4本あるタイバー4のうちの少なくとも一つに配設される。型締力センサ13は、タイバー4の歪み(主に、伸び)を測定するセンサである。タイバー4には型締の際に型締力に対応して引張力が加わり、型締力に比例してわずかではあるが伸びる。したがって、タイバー4の伸び量を型締力センサ13により測定することで、金型5a,5bに実際に印加されている型締力を知ることができる。   The mold clamping force sensor 13 is disposed on at least one of the four tie bars 4. The mold clamping force sensor 13 is a sensor that measures distortion (mainly elongation) of the tie bar 4. When the mold is clamped, the tie bar 4 is applied with a tensile force corresponding to the mold clamping force, and extends slightly in proportion to the mold clamping force. Therefore, by measuring the extension amount of the tie bar 4 with the mold clamping force sensor 13, the mold clamping force actually applied to the molds 5a and 5b can be known.

符号20は、射出成形機を制御する制御装置を示しており、図1にはこの制御装置20の要部のみを記載している。全体を制御するプロセッサ(CPU)21にバス30を介してサーボモータの位置、速度、および電流(トルク)を制御する軸制御回路22、入出力回路24、メモリ26、A/D変換器27、表示装置29のインタフェース28が接続されている。   Reference numeral 20 denotes a control device for controlling the injection molding machine. FIG. 1 shows only the main part of the control device 20. An axis control circuit 22, an input / output circuit 24, a memory 26, an A / D converter 27 for controlling the position, speed, and current (torque) of the servo motor via a bus 30 to a processor (CPU) 21 that controls the whole. The interface 28 of the display device 29 is connected.

軸制御回路22はプロセッサやメモリ、インタフェースなどで構成され、型締用サーボモータ8に取付けた位置・速度検出器11からの位置、速度フィードバック信号が帰還され、さらに、型締用サーボモータ8の駆動電流を検出する電流検出器12からの電流フィードバック信号が帰還されている。また、軸制御回路22にはサーボアンプ23を介して型締用サーボモータ8が接続されている。   The axis control circuit 22 includes a processor, a memory, an interface, and the like. The position / speed feedback signal from the position / speed detector 11 attached to the mold clamping servomotor 8 is fed back. A current feedback signal from the current detector 12 that detects the drive current is fed back. A mold clamping servomotor 8 is connected to the shaft control circuit 22 via a servo amplifier 23.

さらに、入出力回路24にはインバータ25を介してリアプラテン調整用モータ10が接続され、インタフェース28には表示装置29が接続されている。メモリ26には、射出成形機を制御するプログラムが格納されている。図3に示す型締力調整のためのフローチャートのアルゴリズムを基に作成したプログラムも、メモリ26に格納されている。   Further, the rear platen adjusting motor 10 is connected to the input / output circuit 24 via the inverter 25, and the display device 29 is connected to the interface 28. The memory 26 stores a program for controlling the injection molding machine. A program created based on the algorithm of the flowchart for adjusting the clamping force shown in FIG. 3 is also stored in the memory 26.

プロセッサ21はこれらのプログラムに基づいて射出成形機を制御する。型締動作については、プロセッサ21はプログラムに基づいて、移動指令を軸制御回路22に出力する。軸制御回路22に内蔵されるプロセッサ(図示せず)は、この移動指令と位置・速度検出器11からの位置、速度フィードバック信号および電流検出器12からの電流フィードバック信号に基づいて、位置、速度、および電流のフィードバック制御を行い、サーボアンプ23を介して型締用サーボモータ8を駆動制御する。   The processor 21 controls the injection molding machine based on these programs. Regarding the mold clamping operation, the processor 21 outputs a movement command to the axis control circuit 22 based on the program. A processor (not shown) built in the axis control circuit 22 determines the position and speed based on the movement command and the position / speed feedback signal from the position / speed detector 11 and the current feedback signal from the current detector 12. , And feedback control of current, and drive control of the mold clamping servomotor 8 via the servo amplifier 23 is performed.

型締用サーボモータ8の駆動により、ボールネジ7が回転し、該ボールネジ7に螺合するナット(図示せず)を有するトグル機構6のクロスヘッド6aがボールネジ7に沿って移動し、トグル機構6が駆動され、可動プラテン3が前進し固定側金型5aに可動側金型5bが当接し、さらに可動プラテン3を前進させ、トグル機構6のリンクが伸び、可動プラテン3が所定の位置に達するロックアップ位置に達したとき、この位置に型締用サーボモータ8は位置決めされ、目標型締力が発生するようにリアプラテン2の位置が調整される。   When the mold clamping servomotor 8 is driven, the ball screw 7 is rotated, and the crosshead 6a of the toggle mechanism 6 having a nut (not shown) screwed to the ball screw 7 moves along the ball screw 7, so that the toggle mechanism 6 Is driven, the movable platen 3 moves forward, the movable mold 5b contacts the fixed mold 5a, further moves the movable platen 3, the link of the toggle mechanism 6 extends, and the movable platen 3 reaches a predetermined position. When the lockup position is reached, the mold clamping servomotor 8 is positioned at this position, and the position of the rear platen 2 is adjusted so that the target mold clamping force is generated.

すなわち、固定プラテン1とリアプラテン2はタイバー4によって連結されているから、固定側金型5aと可動側金型5bが当接し、さらに可動プラテン3および可動側金型5bが前進したとき、該タイバー4が伸び、このタイバー4の伸びの反力によって目標型締力が得られるように調整される。   That is, since the fixed platen 1 and the rear platen 2 are connected by the tie bar 4, when the fixed mold 5a and the movable mold 5b come into contact with each other and the movable platen 3 and the movable mold 5b move forward, the tie bar 4 is extended, and the target mold clamping force is adjusted by the reaction force of the extension of the tie bar 4.

そのような構造であるため、金型5a、5bを金型の厚さが異なるものに交換したときや型締力を変えるときには、リアプラテン2の位置を移動させ、型締力を調整しなければならない。プロセッサ21は入出力回路24を介してリアプラテン調整用モータ10を駆動し、伝動機構(図2)を介してタイバーナット9を回転させてリアプラテン2の位置を移動させることができる。   Because of such a structure, when the molds 5a and 5b are replaced with different mold thicknesses or when the mold clamping force is changed, the position of the rear platen 2 must be moved to adjust the mold clamping force. Don't be. The processor 21 can drive the rear platen adjusting motor 10 via the input / output circuit 24 and rotate the tie bar nut 9 via the transmission mechanism (FIG. 2) to move the position of the rear platen 2.

このような型締用サーボモータ8でトグル式型締機構を駆動する射出成形機では、射出成形機の自動運転中、金型5a、5bの熱膨張等によって型締力が変動する場合がある。そのため、トグル式型締装置を有する射出成形機ではこのような型締力の変動が生じた場合、リアプラテンを移動させて型締力を調整することが行われている。その際に、リアプラテンの位置を正確に制御する必要がある。   In such an injection molding machine that drives a toggle type mold clamping mechanism with the mold clamping servomotor 8, the mold clamping force may fluctuate due to thermal expansion of the molds 5a and 5b during the automatic operation of the injection molding machine. . Therefore, in an injection molding machine having a toggle type mold clamping device, when such a variation in mold clamping force occurs, the mold clamping force is adjusted by moving the rear platen. At that time, it is necessary to accurately control the position of the rear platen.

本発明では、リアプラテン2の位置を正確に制御するため、伝動機構(図2)のバックラッシュによるリアプラテンの未駆動区間をリアプラテン調整用モータ10にかかる負荷の変化から検出して、リアプラテン調整用モータ10の回転量を目標移動距離に対して、未駆動区間に対応する補正を加えてリアプラテン2を移動させることで正確な位置制御が可能となり正確な型締力調整が可能となる。なお、リアプラテン2の移動制御は、制御装置20に備わったタイマ(図示せず)での移動量制御、リアプラテン調整用モータ10に使用されるサーボモータの位置制御、または、ギヤードモータに付けられたパルスコーダからの出力信号に基づいて行うことができる。   In the present invention, in order to accurately control the position of the rear platen 2, a rear platen adjustment motor is detected by detecting an undriven section of the rear platen due to backlash of the transmission mechanism (FIG. 2) from a load applied to the rear platen adjustment motor 10. When the rear platen 2 is moved by adding a correction corresponding to the undriven section with respect to the target moving distance with the rotation amount of 10, accurate position control becomes possible and accurate mold clamping force adjustment becomes possible. In addition, the movement control of the rear platen 2 is attached to a movement amount control by a timer (not shown) provided in the control device 20, a position control of a servo motor used for the rear platen adjustment motor 10, or a geared motor. This can be done based on the output signal from the pulse coder.

図3は型締力を調整する場合のフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
[ステップSA01]目標型締力を設定する。より具体的には、予めオペレータが設定した目標型締力の値を記憶しているメモリから前記目標型締力の値を読み込む。
[ステップSA02]ロックアップを行い現在の型締力を測定する。
[ステップSA03]|目標型締力−測定型締力|≧αの場合はステップSA04に移行し、|目標型締力−測定型締力|<αの場合は処理を終了する。なお、αは目標型締力に調整する際の許容誤差である。
[ステップSA04]目標型締力と測定型締力の差からリアプラテン調整量を計算する。
[ステップSA05]リアプラテン調整用モータを調整方向にモータ負荷の絶対値≧βになるまで駆動する。なお、βはバックラッシュによる未駆動区間を検出するための負荷の閾値である。
[ステップSA06]リアプラテン調整用モータにかかる負荷が閾値βを超えたところからリアプラテン調整用モータを調整量だけ駆動する。
[ステップSA07]リアプラテン調整方向が前進方向(金型が閉じる方向)だった場合ステップSA02に戻る。リアプラテン調整方向が後退方向(金型が開く方向)だった場合ステップSA08に移行する。
[ステップSA08]リアプラテン調整用モータを調整逆方向にモータ負荷の絶対値≧βになるまで駆動する。なお、βはバックラッシュによる未駆動区間を検出するための負荷の閾値である。
FIG. 3 is a flowchart for adjusting the mold clamping force. Hereinafter, it demonstrates according to each step.
[Step SA01] A target mold clamping force is set. More specifically, the value of the target mold clamping force is read from a memory that stores the value of the target mold clamping force preset by the operator.
[Step SA02] Lock up and measure the current clamping force.
[Step SA03] If | target mold clamping force−measured mold clamping force | ≧ α, the process proceeds to step SA04. If | target mold clamping force−measurement mold clamping force | <α, the process is terminated. Α is an allowable error when adjusting to the target clamping force.
[Step SA04] The rear platen adjustment amount is calculated from the difference between the target mold clamping force and the measured mold clamping force.
[Step SA05] The rear platen adjustment motor is driven in the adjustment direction until the absolute value of the motor load ≧ β. Β is a load threshold for detecting an undriven section due to backlash.
[Step SA06] The rear platen adjustment motor is driven by the adjustment amount from the point where the load applied to the rear platen adjustment motor exceeds the threshold value β.
[Step SA07] If the rear platen adjustment direction is the forward direction (direction in which the mold closes), the process returns to Step SA02. If the rear platen adjustment direction is the backward direction (the direction in which the mold opens), the process proceeds to step SA08.
[Step SA08] The rear platen adjustment motor is driven in the opposite direction of adjustment until the absolute value of the motor load ≧ β. Β is a load threshold for detecting an undriven section due to backlash.

上記フローチャートを補足して説明する。
リアプラテンの移動時にリアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷をモニタし、該駆動電流もしくは負荷が第1の所定以上の変化を検知した位置をリアプラテン移動開始位置として前記リアプラテンを該リアプラテン移動開始位置から前記補正移動距離だけ移動させる。
The above flowchart will be supplementarily described.
When the rear platen is moved, the driving current or load of the rear platen adjustment motor is monitored, and the position where the driving current or load detects a change of the first predetermined value or more is set as the rear platen movement start position, and the rear platen is moved from the rear platen movement start position. Move it for the correction travel distance.

ステップSA05において、βはバックラッシュによる未駆動区間を検出するための負荷の閾値(請求項1の「第1の所定以上の変化」に対応)であるとしているが、リアプラテン調整用モータの駆動電流に基づいてバックラッシュによる未駆動区間を検出する場合には駆動電流の閾値を用いる。   In step SA05, β is a load threshold for detecting an undriven section due to backlash (corresponding to the “first or more predetermined change” in claim 1), but the drive current of the rear platen adjustment motor In the case where an undriven section due to backlash is detected based on the above, a threshold value of the drive current is used.

あるいは、ステップSA05において、第1の所定以上の変化として、リアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷の単位時間あたりの変化量が閾値を越えること、またはリアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷の単位移動距離あたりの変化量が閾値を超えることの何れかによって、バックラッシュによる未駆動区間を判定してもよい。   Alternatively, in step SA05, the change per unit time of the driving current or load of the rear platen adjustment motor exceeds the threshold as the first predetermined change or more, or the unit movement of the driving current or load of the rear platen adjustment motor An undriven section due to backlash may be determined by either the amount of change per distance exceeding a threshold.

また、上述したフローチャートの処理において、リアプラテンを補正移動距離だけ移動させた後、当該補正においてリアプラテン調整用モータを回転させた方向と逆方向にリアプラテン調整用モータ回転させ、リアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷が第2の所定以上の変化を検知した位置で、リアプラテン調整用モータの回転を停止させる。 例えば、リアプラテン調整方向が後退方向(金型が開く方向)だった場合、ステップSA06でリアプラテンを目標位置まで移動させた後にステップSA08で行うバックラッシュ分リアプラテン調整用モータを逆回転(金型が閉じる方向)させることで、ロックアップ時に影響を及ぼすリアプラテン移動で生じたバックラッシュを取り除くことができる。ここでは、第2の所定以上の変化としてリアプラテン調整用モータのモータ負荷の値が用いられている。   In the process of the flowchart described above, after the rear platen is moved by the correction movement distance, the rear platen adjustment motor is rotated in the direction opposite to the direction in which the rear platen adjustment motor is rotated in the correction, and the drive current of the rear platen adjustment motor is Alternatively, the rotation of the rear platen adjustment motor is stopped at a position where the load detects a change of the second predetermined value or more. For example, when the rear platen adjustment direction is the backward direction (the mold opening direction), after the rear platen is moved to the target position in step SA06, the rear platen adjustment motor is reversely rotated by the backlash performed in step SA08 (the mold is closed). Direction), it is possible to remove the backlash caused by the movement of the rear platen that affects the lock-up. Here, the value of the motor load of the rear platen adjustment motor is used as the second predetermined change or more.

第2の所定以上の変化は、前記リアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷の絶対値が閾値を超えること、または前記リアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷の単位時間あたりの変化量が閾値を越えること、または前記リアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷の単位移動距離あたりの変化量が閾値を超えることの何れかとしてもよい。
なお、第1の所定以上の変化と第2の所定以上の変化は同じものであってもよい。
The second predetermined change or more is that the absolute value of the driving current or load of the rear platen adjustment motor exceeds a threshold value, or the amount of change per unit time of the driving current or load of the rear platen adjustment motor exceeds the threshold value. Or the amount of change per unit moving distance of the drive current or load of the rear platen adjusting motor may exceed a threshold value.
Note that the first predetermined change or more and the second predetermined change or more may be the same.

リアプラテン調整用モータの負荷は、リアプラテン調整用モータのトルクから求めてもよく、リアプラテン調整用モータの負荷を推定するオブザーバ回路を用いてもよい。   The load of the rear platen adjustment motor may be obtained from the torque of the rear platen adjustment motor, or an observer circuit that estimates the load of the rear platen adjustment motor may be used.

1 固定プラテン
2 リアプラテン
3 可動プラテン
4 タイバー
5a 固定側金型
5b 可動側金型
6 トグル機構
6a クロスヘッド
7 ボールネジ
8 型締用サーボモータ
9 タイバーナット
10 リアプラテン調整用モータ
10a 伝動ギアa
10b 伝動ギアb
11 位置・速度検出器
12 電流検出器
13 型締力センサ

20 制御装置
21 プロセッサ
22 軸制御回路
23 サーボアンプ
24 入出力回路
25 インバータ
26 メモリ
27 A/D変換器
28 インタフェース
29 表示装置
30 バス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed platen 2 Rear platen 3 Movable platen 4 Tie bar 5a Fixed side metal mold 5b Movable side metal mold 6 Toggle mechanism 6a Cross head 7 Ball screw 8 Mold clamping servo motor 9 Tie bar nut 10 Rear platen adjustment motor 10a Transmission gear a
10b Transmission gear b
11 Position / Speed Detector 12 Current Detector 13 Clamping Force Sensor

DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Control apparatus 21 Processor 22 Axis control circuit 23 Servo amplifier 24 Input / output circuit 25 Inverter 26 Memory 27 A / D converter 28 Interface 29 Display apparatus 30 Bus

Claims (5)

リアプラテンと可動側金型が取付けられた可動プラテン間に配設され、前記可動プラテンを型締用駆動手段で前後進させるトグル式型締装置と、前記リアプラテンを移動させるリアプラテン調整用モータと、型締力測定手段と、該型締力測定手段で測定した型締力と目標型締力との差から型締力補正のためのリアプラテン補正移動距離を算出する補正移動距離算出手段と、前記リアプラテン調整用モータを駆動して補正移動距離算出手段が算出した補正移動距離だけリアプラテンを移動させるリアプラテン位置補正手段とを備えた射出成形機のリアプラテン調整装置において、
前記リアプラテン位置補正手段は、前記リアプラテンの移動時に前記リアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷をモニタし、該駆動電流もしくは負荷が第1の所定以上の変化を検知した位置をリアプラテン移動開始位置として前記リアプラテンを該リアプラテン移動開始位置から前記補正移動距離だけ移動させることを特徴とする射出成形機のリアプラテン調整装置。
A toggle type mold clamping device that is disposed between a rear platen and a movable platen to which a movable mold is attached and moves the movable platen back and forth by a mold clamping driving means, a rear platen adjustment motor that moves the rear platen, and a mold Clamping force measuring means, corrected moving distance calculating means for calculating a rear platen corrected moving distance for correcting the mold clamping force from the difference between the mold clamping force measured by the mold clamping force measuring means and the target mold clamping force, and the rear platen In a rear platen adjusting device for an injection molding machine, comprising: a rear platen position correcting unit that drives an adjustment motor to move a rear platen by a corrected moving distance calculated by a corrected moving distance calculating unit;
The rear platen position correcting means monitors the drive current or load of the rear platen adjustment motor when the rear platen is moved, and the position where the drive current or load detects a change of a first predetermined value or more is used as the rear platen movement start position. A rear platen adjusting device for an injection molding machine, wherein the rear platen is moved from the rear platen movement start position by the correction moving distance.
前記第1の所定以上の変化は、前記リアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷の絶対値が閾値を超えること、または前記リアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷の単位時間あたりの変化量が閾値を超えること、または前記リアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷の単位移動距離あたりの変化量が閾値を越えることの何れかであることを特徴とする請求項1に記載の射出成形機のリアプラテン調整装置。   The first predetermined change or more is that the absolute value of the driving current or load of the rear platen adjustment motor exceeds a threshold value, or the amount of change per unit time of the driving current or load of the rear platen adjustment motor exceeds the threshold value. 2. The rear platen adjusting device for an injection molding machine according to claim 1, wherein the amount of change per unit moving distance of a driving current or a load of the rear platen adjusting motor exceeds a threshold value. . 前記リアプラテン位置補正手段は、前記リアプラテンを前記補正移動距離だけ移動させた後、当該補正において前記リアプラテン調整用モータを回転させた方向と逆方向にリアプラテン調整用モータを回転させ、該駆動電流もしくは負荷が第2の所定以上の変化を検知した位置で前記リアプラテン調整用モータの回転を停止させることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか一つに記載の射出成形機のリアプラテン調整装置。   The rear platen position correction means moves the rear platen by the correction movement distance, and then rotates the rear platen adjustment motor in a direction opposite to the direction in which the rear platen adjustment motor is rotated in the correction, and the drive current or load 3. The rear platen adjustment device for an injection molding machine according to claim 1, wherein the rotation of the rear platen adjustment motor is stopped at a position where the second predetermined change or more is detected. . 前記第2の所定以上の変化は、前記リアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷の絶対値が閾値を超えること、または前記リアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷の単位時間あたりの変化量が閾値を超えること、または前記リアプラテン調整用モータの駆動電流もしくは負荷の単位移動距離あたりの変化量が閾値を越えることの何れかであることを特徴とする請求項3に記載の射出成形機のリアプラテン調整装置。   The second predetermined change or more is that the absolute value of the driving current or load of the rear platen adjustment motor exceeds a threshold value, or the amount of change per unit time of the driving current or load of the rear platen adjustment motor exceeds the threshold value. 4. The rear platen adjusting device for an injection molding machine according to claim 3, wherein the amount of change per unit moving distance of a driving current or a load of the rear platen adjusting motor exceeds a threshold value. 5. . 前記リアプラテンの移動を制御する際に、タイマでの移動量制御、前記リアプラテン調整用モータに使用されるサーボモータの位置制御、または、ギヤードモータに付けられたパルスコーダで制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の射出成形機のリアプラテン調整装置。   The movement of the rear platen is controlled by a movement amount control by a timer, a position control of a servo motor used for the rear platen adjustment motor, or a pulse coder attached to a geared motor. Item 5. A rear platen adjusting device for an injection molding machine according to any one of Items 1 to 4.
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