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JP2015205474A - Clamping device - Google Patents

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JP2015205474A
JP2015205474A JP2014088123A JP2014088123A JP2015205474A JP 2015205474 A JP2015205474 A JP 2015205474A JP 2014088123 A JP2014088123 A JP 2014088123A JP 2014088123 A JP2014088123 A JP 2014088123A JP 2015205474 A JP2015205474 A JP 2015205474A
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孝雄 林
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Murata Machinery Ltd
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Murata Machinery Ltd
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Abstract


【課題】 複数のサーボモータを用い、姿勢を保ちながら移動金型を移動させる。
【構成】 型締装置の移動金型に複数のラム軸が取り付けられ、ラム軸毎にサーボモータが設けられ、かつ複数のサーボモータにより移動金型を固定金型と接するように移動させる。移動金型と固定金型との間隔を測定する間隔センサがラム軸毎に設けられ、ラム軸に沿っての、移動金型の目標位置と、移動金型の実際の位置との誤差を解消するように、複数のサーボモータに共通の第1の制御量を発生させる。ラム軸に対する移動金型の傾斜を解消するように、サーボモータ毎の第2の制御量を発生させ、第1の制御量と各センサ毎の第2の制御量とを加算することにより、サーボモータ毎の制御量を発生させる。
【選択図】 図2

PROBLEM TO BE SOLVED: To use a plurality of servo motors and move a moving mold while maintaining a posture.
[Configuration] A plurality of ram shafts are attached to a moving mold of a mold clamping device, a servo motor is provided for each ram shaft, and the plurality of servo motors move the moving mold so as to contact a fixed mold. A distance sensor for measuring the distance between the moving mold and the fixed mold is provided for each ram axis, eliminating errors between the target position of the moving mold and the actual position of the moving mold along the ram axis. Thus, the first control amount common to the plurality of servo motors is generated. A second control amount for each servo motor is generated so as to eliminate the inclination of the moving mold with respect to the ram shaft, and the first control amount and the second control amount for each sensor are added to obtain a servo. A control amount for each motor is generated.
[Selection] Figure 2

Description

この発明はプレス成型装置、射出成型装置、ダイキャスト成型装置等の型締装置に関し、特に複数のサーボモータを備える型締装置に関する。   The present invention relates to a mold clamping device such as a press molding device, an injection molding device, and a die cast molding device, and more particularly to a mold clamping device including a plurality of servo motors.

発明者は、複数のサーボモータによりラム軸を駆動する型締装置に対し、上部金型の底面を水平に保つことを検討した。サーボモータが複数あれば、センサも複数用いることが必要で、センサによりどのような信号を測定して、信号をどのように組み合わせるかが問題となる。   The inventor examined keeping the bottom surface of the upper mold horizontal with respect to the mold clamping device that drives the ram shaft by a plurality of servo motors. If there are a plurality of servo motors, it is necessary to use a plurality of sensors, and there is a problem of what signals are measured by the sensors and how the signals are combined.

関連する先行技術を示す。特許文献1(JP2006-75864A)は4軸の型締装置に対し、4個のサーボモータを各々のエンコーダにより制御し、かつ他の軸に対する遅れを補正することを記載している。しかしながらサーボモータと金型の間にはラム軸等が介在するため、エンコーダの信号と金型底面の高さとの間には誤差がある。また遅れを解消するように制御すると、最も進んでいるサーボモータに合わせて他のサーボモータを制御することになり、遅れている他のサーボモータの負荷が大きくなる。   Related prior art is shown. Patent Document 1 (JP2006-75864A) describes that, with respect to a four-axis mold clamping device, four servo motors are controlled by respective encoders, and a delay relative to other axes is corrected. However, since a ram shaft or the like is interposed between the servo motor and the mold, there is an error between the encoder signal and the height of the mold bottom. If control is performed so as to eliminate the delay, other servo motors are controlled in accordance with the servo motor that is most advanced, and the load on the other servo motors that are delayed increases.

特許文献2(JP2007-283332A)では、上部金型の高さをリニアセンサで監視し、サーボモータにフィードバックする。しかしながら監視する位置は上部金型の基部、あるいはラム軸等である。この位置と上部金型の底面との間隔は、金型の熱変形等の影響を受けるため一定ではない。   In Patent Document 2 (JP2007-283332A), the height of the upper mold is monitored by a linear sensor and fed back to a servo motor. However, the monitoring position is the base of the upper mold or the ram shaft. The distance between this position and the bottom surface of the upper mold is not constant because it is affected by thermal deformation of the mold.

JP2006-75864AJP2006-75864A JP2007-283332AJP2007-283332A

この発明の課題は、複数のサーボモータを用い、姿勢を保ちながら、移動金型を移動させることにある。   An object of the present invention is to use a plurality of servo motors and move a moving mold while maintaining a posture.

この発明は、移動金型に複数のラム軸が取り付けられ、ラム軸毎にサーボモータが設けられ、かつ複数のサーボモータにより移動金型を固定金型と接するように移動させる型締装置において、
移動金型と固定金型との間隔を測定する複数の間隔センサが、ラム軸の本数と同じ個数だけ設けられ、
複数の間隔センサの信号から、
ラム軸に沿っての、移動金型の目標位置と移動金型の実際の位置との誤差を解消するように、複数のサーボモータに共通の第1の制御量を発生させると共に、
ラム軸に対する移動金型の傾斜を解消するように、サーボモータ毎の第2の制御量を発生させ、
かつ第1の制御量と各センサ毎の第2の制御量とを加算することにより、サーボモータ毎の制御量を発生させる制御手段、を備えていることを特徴とする。
The present invention provides a mold clamping device in which a plurality of ram shafts are attached to a movable mold, a servo motor is provided for each ram axis, and the movable mold is moved by the plurality of servo motors so as to contact the fixed mold.
A plurality of distance sensors for measuring the distance between the moving mold and the fixed mold are provided in the same number as the number of ram shafts.
From the signals of multiple interval sensors,
In order to eliminate the error between the target position of the moving mold and the actual position of the moving mold along the ram axis, a first control amount common to the plurality of servo motors is generated,
In order to eliminate the inclination of the moving mold with respect to the ram axis, a second control amount for each servo motor is generated,
In addition, control means for generating a control amount for each servo motor by adding the first control amount and the second control amount for each sensor is provided.

移動金型の実際の位置は例えば移動金型の中心位置で、間隔センサは移動金型と固定金型との間隔を測定するもので、エンコーダや、移動金型の位置を固定金型を用いずに測定するセンサ、等は含まない。第1の制御量は、例えば移動金型での固定金型との当接面の方程式を解いて、より簡単には複数個の間隔センサの信号の平均値から、ラム軸に沿った移動金型の実際の位置を求めて、発生させる。第2の制御量は、例えば移動金型に対する当接面の方程式から、ラム軸に対する移動金型の傾斜を求め、より簡単には複数個の間隔センサの信号のバラツキを解消するように、発生させる。第1の制御量に第2の制御量を加算することにより、サーボモータ毎の制御量が得られる。これによって移動金型の姿勢を保ちながら、即ち移動金型の当接面をラム軸に垂直に保ちながら、目標位置の推移に従って移動金型を移動させることができる。   The actual position of the moving mold is, for example, the center position of the moving mold, and the distance sensor measures the distance between the moving mold and the fixed mold. The position of the encoder or moving mold is fixed using the fixed mold. It does not include sensors that measure without being. The first control amount is obtained by, for example, solving the equation of the contact surface of the moving mold with the fixed mold, and more simply, from the average value of the signals of a plurality of distance sensors, the moving mold along the ram axis. Find and generate the actual position of the mold. The second control amount is generated, for example, by calculating the inclination of the moving mold with respect to the ram axis from the equation of the contact surface with respect to the moving mold, and more easily eliminating the variation in the signals of the plurality of interval sensors. Let A control amount for each servo motor is obtained by adding the second control amount to the first control amount. Thus, the moving mold can be moved according to the transition of the target position while maintaining the posture of the moving mold, that is, while keeping the contact surface of the moving mold perpendicular to the ram axis.

好ましくは、制御手段は、
第1の制御量を、ラム軸に沿っての移動金型の目標位置と、複数の間隔センサにより求めた間隔の平均値との誤差を解消するように発生させ、
第2の制御量を、前記平均値と個別の間隔センサで求めた間隔との偏差を解消するように発生させる。
Preferably, the control means is
A first control amount is generated so as to eliminate an error between a target position of the moving mold along the ram axis and an average value of intervals obtained by a plurality of interval sensors;
The second control amount is generated so as to eliminate the deviation between the average value and the interval obtained by the individual interval sensor.

間隔センサで求めた間隔の平均値は、移動金型での当接面の中心位置を示している。そこでこの値を目標位置と比較することにより、移動金型の位置を目標位置に一致させるための第1の制御量が得られる。またこの平均値からの偏差、即ち間隔センサ間での間隔の測定値の偏差を解消するように第2の制御量を発生させると、移動金型の姿勢を保つことができる。   The average value of the interval obtained by the interval sensor indicates the center position of the contact surface in the moving mold. Therefore, by comparing this value with the target position, a first control amount for making the position of the moving mold coincide with the target position can be obtained. Further, when the second control amount is generated so as to eliminate the deviation from the average value, that is, the deviation of the measured value of the interval between the interval sensors, the posture of the moving mold can be maintained.

第1の制御量を発生させるための平均値は、単純平均に限らず、重み付き平均、間隔センサの信号から求めた移動金型の中心の位置等でも良い。第2の制御量を発生させるための偏差は、平均値からの偏差に限らず、間隔センサの信号間の偏差等でも良い。   The average value for generating the first control amount is not limited to the simple average, but may be a weighted average, the position of the center of the moving mold obtained from the signal of the interval sensor, or the like. The deviation for generating the second control amount is not limited to the deviation from the average value, and may be a deviation between signals of the interval sensor.

好ましくは、間隔センサは、磁気マークを備えかつ進退自在な磁性体ロッドと、磁性体ロッドの進退位置を測定するセンサヘッドと、磁性体ロッドの移動限界を定めるストッパと、磁性体ロッドをストッパ側へ付勢する弾性体とを有するリニアセンサと、
磁性体ロッドに当接して磁性体ロッドを移動させる当接部材とから成り、
リニアセンサが移動金型と固定金型の一方に、当接部材が移動金型と固定金型の他方に、互いに対向するように取り付けられている。
Preferably, the interval sensor includes a magnetic rod having a magnetic mark and capable of moving back and forth, a sensor head for measuring a forward / backward position of the magnetic rod, a stopper for determining a movement limit of the magnetic rod, and the magnetic rod on the stopper side. A linear sensor having an elastic body biased toward the
A contact member for moving the magnetic rod in contact with the magnetic rod;
The linear sensor is attached to one of the movable mold and the fixed mold, and the contact member is attached to the other of the movable mold and the fixed mold so as to face each other.

このようにすると移動金型と固定金型の間隔を正確に測定でき、またリニアセンサは、測定レンジが短いが高分解能なものを用いることが出来る。   In this way, the distance between the moving mold and the fixed mold can be accurately measured, and a linear sensor having a short measurement range but high resolution can be used.

好ましくは、固定金型に依存せずに移動金型の位置を測定するロングレンジのリニアセンサ、あるいはサーボモータ毎のエンコーダがさらに設けられ、
間隔センサは、移動金型と固定金型の間隔が所定値以下で測定が自在で、
移動金型と固定金型の間隔が所定値を越える場合は、ロングレンジのリニアセンサあるいはエンコーダにより、複数のサーボモータを制御し、移動金型と固定金型の間隔が所定値以下の場合は、ロングレンジのリニアセンサあるいはエンコーダによる制御から、複数の間隔センサによる制御へ、間隔センサによる制御の重みを連続的に変えながら、複数のサーボモータの制御を切り替える。なおロングレンジのリニアセンサは例えば1個のみ設けてもよい。
Preferably, a long range linear sensor for measuring the position of the moving mold without depending on the fixed mold, or an encoder for each servo motor is further provided.
The distance sensor can be measured with the distance between the moving mold and the fixed mold below a predetermined value.
If the distance between the moving mold and the fixed mold exceeds the specified value, control the multiple servo motors with a long-range linear sensor or encoder. If the distance between the moving mold and the fixed mold is less than the specified value The control of the plurality of servo motors is switched from the control by the long range linear sensor or the encoder to the control by the plurality of interval sensors while continuously changing the control weight by the interval sensor. For example, only one long-range linear sensor may be provided.

このようにすると、移動金型が固定金型に接近するまでは、ロングレンジのリニアセンサあるいはエンコーダにより制御し、移動金型と固定金型が接近すると間隔センサの制御に切り替えることができる。また制御の切替を連続的にかつ滑らかに行うことができる。特に、エンコーダあるいはロングレンジのリニアセンサと、間隔センサとの間で信号が一致しなくても、過大な制御量が発生することがない。   In this way, control is performed by a long range linear sensor or encoder until the moving mold approaches the fixed mold, and when the moving mold approaches the fixed mold, the control can be switched to the interval sensor. Further, the control can be switched continuously and smoothly. In particular, even if the signals do not match between the encoder or the long-range linear sensor and the interval sensor, an excessive control amount does not occur.

特に好ましくは、移動金型が固定金型に接触する前に、移動金型の目標位置を一旦固定すると共に、第2の制御量による制御を続行する。従って、移動金型が固定金型に接触する前に、移動金型の当接面はラム軸に対して確実に直角になる。次いで移動金型が固定金型に接触するように、移動金型の目標位置を変更する。例えば型締装置は射出成型装置であり、移動金型の目標位置を一旦固定した際に、樹脂の充填を開始する。このようにすると圧縮成型法による成型を正確に行うことができる。   Particularly preferably, before the moving mold comes into contact with the fixed mold, the target position of the moving mold is temporarily fixed and the control by the second control amount is continued. Therefore, before the moving mold contacts the fixed mold, the contact surface of the moving mold is surely perpendicular to the ram axis. Next, the target position of the moving mold is changed so that the moving mold contacts the fixed mold. For example, the mold clamping device is an injection molding device, and when the target position of the moving mold is once fixed, resin filling is started. In this way, molding by the compression molding method can be performed accurately.

実施例の射出成型装置を示すブロック図Block diagram showing an injection molding apparatus of an embodiment 実施例での上部金型の底面を示す底面図Bottom view showing the bottom surface of the upper mold in the embodiment 実施例でのリニアセンサを取り付けを示す図The figure which shows attachment of the linear sensor in an Example 実施例でのリニアセンサの断面図Cross section of the linear sensor in the embodiment 実施例でのサーボモータの制御系を示すブロック図Block diagram showing the control system of the servo motor in the embodiment 実施例の波形図で、1)はエンコーダ信号とリニアセンサ信号との重みを示し、2)はモータの角速度を示す。In the waveform diagram of the example, 1) shows the weight of the encoder signal and the linear sensor signal, and 2) shows the angular velocity of the motor. 実施例でのサーボモータの制御アルゴリズムを示すフローチャートThe flowchart which shows the control algorithm of the servomotor in an Example

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。   In the following, an optimum embodiment for carrying out the present invention will be shown. The scope of the present invention should be determined according to the understanding of those skilled in the art based on the description of the scope of the claims, taking into account the description of the specification and well-known techniques in this field.

図1〜図7に実施例とその動作を示す。図1は実施例の射出成型装置2を示し、上部金型(移動金型)4は例えば4本のラム軸(ダイバー)12により上下動する金型で、射出成型により合成樹脂を注入するための内部金型8がセットされている。下部金型(固定金型)6には、合成樹脂を注入するための内部金型10がセットされている。上部金型4は例えば4本のガイドピン11によりガイドされ、4個のクランク機構14と、4個のサーボモータM1〜M4とにより、4本のラム軸12を介して上下動する。また下部金型6には、スクリューポンプ、プランジャー等を備える射出装置18が接続され、合成樹脂を金型8,10間のチャンバーに注入する。なお射出装置18を除き、プレス成型装置としても良く、さらにダイキャスト成型装置としても良い。クランク機構14に代えてトグル機構等を用いても良く、あるいはクランク機構14等を設けず、サーボモータM1〜M4からボールネジで駆動しても良い。またラム軸12により、固定金型6へ向けて移動金型4を水平に移動させても良い。   1 to 7 show an embodiment and its operation. FIG. 1 shows an injection molding apparatus 2 according to an embodiment. An upper mold (moving mold) 4 is a mold that moves up and down by, for example, four ram shafts (divers) 12, and injects a synthetic resin by injection molding. The internal mold 8 is set. An inner mold 10 for injecting synthetic resin is set in the lower mold (fixed mold) 6. The upper mold 4 is guided by, for example, four guide pins 11 and moves up and down via the four ram shafts 12 by the four crank mechanisms 14 and the four servo motors M1 to M4. The lower mold 6 is connected to an injection device 18 having a screw pump, a plunger, and the like, and injects synthetic resin into the chamber between the molds 8 and 10. In addition, except the injection device 18, it may be a press molding device, and may be a die-cast molding device. Instead of the crank mechanism 14, a toggle mechanism or the like may be used, or the crank mechanism 14 or the like may be omitted and the servo motors M1 to M4 may be driven by a ball screw. Further, the movable mold 4 may be moved horizontally toward the fixed mold 6 by the ram shaft 12.

制御部20は、エンコーダとリニアセンサ(間隔センサ)S1〜S4からの信号により、サーボモータM1〜M4をフィードバック制御する。下部金型6の上部にリニアセンサS1〜S4が固定され、上部金型4の下部に固定された基準板(当接部材)24との間隔を測定する。リニアセンサS1〜S4と基準板24との組み合わせを、サーボモータM1〜M4毎に設け、実施例では金型4,6の4周に各1組設ける。リニアセンサS1〜S4と基準板24とは金型4,6の対向部付近に固定され、リニアセンサS1〜S4により金型4,6間の実際の間隔を測定する。   The control unit 20 feedback-controls the servo motors M1 to M4 with signals from the encoder and linear sensors (interval sensors) S1 to S4. Linear sensors S <b> 1 to S <b> 4 are fixed to the upper part of the lower mold 6, and the distance from the reference plate (contact member) 24 fixed to the lower part of the upper mold 4 is measured. A combination of the linear sensors S1 to S4 and the reference plate 24 is provided for each of the servo motors M1 to M4. In the embodiment, one set is provided on each of the four circumferences of the molds 4 and 6. The linear sensors S1 to S4 and the reference plate 24 are fixed near the opposing portions of the molds 4 and 6, and the actual distance between the molds 4 and 6 is measured by the linear sensors S1 to S4.

図2は、上部金型4の底面を示し、Oは上部金型4の中心で、4方にガイドピン11があり、上部金型4の側面に基準板24が取り付けられている。なお各基準板24に対応するリニアセンサからの信号をa〜dとする。   FIG. 2 shows the bottom surface of the upper mold 4, O is the center of the upper mold 4, guide pins 11 are provided in four directions, and a reference plate 24 is attached to the side surface of the upper mold 4. Signals from the linear sensors corresponding to the respective reference plates 24 are a to d.

図3は、リニアセンサS1〜S4の配置等を示す。金型4,6の対向部付近に基準板24とリニアセンサS1〜S4とを配置する。なお上部金型4側にリニアセンサS1〜S4を、下部金型6側に基準板24を配置しても良い。   FIG. 3 shows the arrangement and the like of the linear sensors S1 to S4. The reference plate 24 and the linear sensors S1 to S4 are arranged in the vicinity of the facing portions of the molds 4 and 6. The linear sensors S1 to S4 may be disposed on the upper mold 4 side, and the reference plate 24 may be disposed on the lower mold 6 side.

図4はリニアセンサ50の断面を示し、42は金属のケースで、可動の磁性体ロッド44には磁性体52と非磁性体53とから成る磁気マークが設けられ、複数のコイルを備えるセンサヘッド48内を貫通している。基準板45にケース51の溝57に沿って摺動する摺動部材54と磁性体ロッド44とが固定され、基準板45,磁性体ロッド44,及び摺動部材54が一体に図4の左右にスライドする。   FIG. 4 shows a cross section of the linear sensor 50. Reference numeral 42 denotes a metal case. The movable magnetic rod 44 is provided with a magnetic mark composed of a magnetic body 52 and a nonmagnetic body 53, and includes a plurality of coils. 48 is penetrated. A sliding member 54 that slides along the groove 57 of the case 51 and the magnetic rod 44 are fixed to the reference plate 45, and the reference plate 45, the magnetic rod 44, and the sliding member 54 are integrated into the left and right of FIG. Slide to.

磁性体ロッド44と摺動部材54は連結部材55で連結され、弾性体49により図の左側の基準板45側へ付勢されている。また基準板45が上部金型4側から押圧されるまでは、弾性体49による付勢のため連結部材55はストッパ56で位置決めされている。磁性体ロッド44のストローク(測定レンジ)は例えば10mm程度である。上下の金型4,6が接触しているときに高さを0とする、等にリニアセンサS1〜S4は較正されている。   The magnetic rod 44 and the sliding member 54 are connected by a connecting member 55 and are urged toward the reference plate 45 side on the left side of the drawing by an elastic body 49. Until the reference plate 45 is pressed from the upper mold 4 side, the connecting member 55 is positioned by the stopper 56 because of the urging by the elastic body 49. The stroke (measurement range) of the magnetic rod 44 is, for example, about 10 mm. The linear sensors S1 to S4 are calibrated such that the height is 0 when the upper and lower molds 4 and 6 are in contact with each other.

リニアセンサS1〜S4は型締位置よりもマイナス側にも測定レンジを持っているが、型締位置で上部金型4が停止するので、マイナス側の範囲を測定することはない。またリニアセンサS1〜S4により、上部金型4の位置を検出できない区間では、エンコーダの信号E1〜E4、あるいはラム軸12の位置を監視する図示しないロングレンジのリニアセンサの信号により、サーボモータM1〜M4を制御する。   The linear sensors S1 to S4 also have a measurement range on the minus side of the mold clamping position, but the upper mold 4 stops at the mold clamping position, so the minus range is not measured. In a section in which the position of the upper mold 4 cannot be detected by the linear sensors S1 to S4, the servo motor M1 is transmitted by the encoder signals E1 to E4 or the signal of a long range linear sensor (not shown) for monitoring the position of the ram shaft 12. Control M4.

図5に、サーボモータM1〜M4の制御系を示す。30は加算器で、エンコーダE1〜E4からの信号に重みを乗算し、リニアセンサS1〜S4からの信号a〜dに重み(1−w)を乗算して加算する。加算器32に4個の加算器30からの信号を入力して、その平均値を出力し、これは上部金型4の底面の中心Oの高さである。差分器34では、目標高さと加算器32で求めた中心Oの高さとの差を求め、これを第1の制御量とする。なお加算器32で求める平均値は単純平均に限らず、4個のセンサから求めたものでかつ中心Oの高さとして適切なもの、例えば4個のセンサの信号の重み付き平均、であればよい。   FIG. 5 shows a control system for the servo motors M1 to M4. An adder 30 multiplies the signals from the encoders E1 to E4 by a weight, and multiplies the signals a to d from the linear sensors S1 to S4 by a weight (1-w) and adds them. The signals from the four adders 30 are input to the adder 32 and the average value is output. This is the height of the center O of the bottom surface of the upper mold 4. In the subtractor 34, the difference between the target height and the height of the center O obtained by the adder 32 is obtained, and this is used as the first control amount. Note that the average value obtained by the adder 32 is not limited to a simple average, and can be obtained from four sensors and appropriate as the height of the center O, for example, a weighted average of signals of four sensors. Good.

中心Oの高さと個別のリニアセンサS1〜S4の信号a〜dとの偏差は、水平面からの上部金型4の底面の傾斜を表す。そこでこの変化を解消するように第2の制御量を差分器36で発生させ、第1の制御量と第2の制御量を加算器38で加算すると、サーボモータM1〜M4の制御量が得られる。好ましくは、第2の制御量に対するゲインを、第1の制御量に対するゲインよりも大きくし、上部金型4の底面を水平に保つことを、上部金型の高さが目標高さと一致することよりも優先する。   The deviation between the height of the center O and the signals a to d of the individual linear sensors S1 to S4 represents the inclination of the bottom surface of the upper mold 4 from the horizontal plane. Therefore, when the second control amount is generated by the subtractor 36 so as to eliminate this change, and the first control amount and the second control amount are added by the adder 38, the control amounts of the servo motors M1 to M4 are obtained. It is done. Preferably, the gain for the second control amount is made larger than the gain for the first control amount, and the bottom of the upper mold 4 is kept horizontal, and the height of the upper mold matches the target height. Takes precedence over.

サーボ機構40は、加算器38から入力された制御量を位置の制御量とし、エンコーダE1〜E4の信号の変化率を速度ループの制御量として、サーボモータM1〜M4を制御する。   The servo mechanism 40 controls the servo motors M1 to M4 using the control amount input from the adder 38 as the position control amount and the rate of change of the signals of the encoders E1 to E4 as the speed loop control amount.

上部金型4の中心Oの高さと、中心Oの高さからの偏差を用いる代わりに、上部金型4の底面の式を求め、底面の傾きを解消すると共に、中心Oが所定のパターンで下降するように、制御しても良い。実施例では4個のセンサがあるので、センサが3個の場合よりもより正確に平面の式を求めることができる。ただし底面の式を用いても、中心Oの高さと中心Oの高さからの偏差とを用いても、ほぼ同じ制御になる。   Instead of using the height of the center O of the upper mold 4 and the deviation from the height of the center O, the equation of the bottom surface of the upper mold 4 is obtained, the inclination of the bottom surface is eliminated, and the center O is in a predetermined pattern. You may control so that it may descend | fall. Since there are four sensors in the embodiment, the plane equation can be obtained more accurately than in the case of three sensors. However, the control is almost the same whether the equation of the bottom surface is used or the height of the center O and the deviation from the height of the center O are used.

図6に、重みwと、4個のサーボモータの平均角速度とを示す。リニアセンサS1〜S4で上部金型4と下部金型6の間隔を測定できない範囲では、エンコーダE1〜E4あるいはロングレンジのリニアセンサの信号への重みwが1で、リニアセンサS1〜S4から信号が得られるようになると、wを徐々に0に近づけ、エンコーダE1〜E4あるいはロングレンジのリニアセンサによる制御から、リニアセンサS1〜S4による制御へ切り替える。   FIG. 6 shows the weight w and the average angular velocity of the four servo motors. In a range where the distance between the upper mold 4 and the lower mold 6 cannot be measured by the linear sensors S1 to S4, the weight w to the signal of the encoders E1 to E4 or the long range linear sensor is 1, and the signal from the linear sensors S1 to S4 When w is obtained, w is gradually brought closer to 0, and control from the encoders E1 to E4 or the long-range linear sensor is switched to control by the linear sensors S1 to S4.

上下の金型4,6間の間隔が例えば100μm等の所定値に達すると、目標高さを一旦固定する。この時、リニアセンサS1〜S4間の信号の偏差を0にすることにより、上部金型4の底面を水平にするための、第2の制御量による制御は続行する。そして目標高さを固定している間に、樹脂の充填(射出)を開始し、金型8,10間のチャンバーから空気を追い出す。これによって薄いチャンバーでも、空気を確実に追い出すことができる。樹脂の充填を続行しながら、目標高さが0(上下の金型4,6が接触)になるまで、上部金型をさらに下降させる。またこの間に、所定量の樹脂を充填すると、充填を中止する。以上のようにすると、底面を水平に保ちながら、上部金型4を下降させることができる。   When the distance between the upper and lower molds 4 and 6 reaches a predetermined value such as 100 μm, the target height is temporarily fixed. At this time, the control by the second control amount for leveling the bottom surface of the upper mold 4 is continued by setting the signal deviation between the linear sensors S1 to S4 to zero. Then, while the target height is fixed, resin filling (injection) is started, and air is expelled from the chamber between the molds 8 and 10. As a result, even in a thin chamber, air can be surely expelled. While continuing the resin filling, the upper mold is further lowered until the target height becomes 0 (the upper and lower molds 4 and 6 are in contact). During this time, if a predetermined amount of resin is filled, the filling is stopped. In this way, the upper mold 4 can be lowered while keeping the bottom surface horizontal.

図7は、リニアセンサS1〜S4による制御を示す。ステップ71で、4個のリニアセンサの信号の平均値fを求める。ステップ72で、平均値fとの偏差を解消するように、制御信号g1〜g4を発生させる。またステップ73で、目標高さzと信号fとの誤差を解消するように、制御信号hを発生させる。ステップ74では、(h+g1)によりサーボモータM1を制御し、(h+g2)によりサーボモータM2を制御し、(h+g3)によりサーボモータM3を制御し、(h+g4)によりサーボモータM4を制御する。そして各サーボモータの速度ループは、エンコーダE1〜E4の信号により制御する(ステップ75)。   FIG. 7 shows control by the linear sensors S1 to S4. In step 71, the average value f of the signals of the four linear sensors is obtained. In step 72, control signals g1 to g4 are generated so as to eliminate the deviation from the average value f. In step 73, a control signal h is generated so as to eliminate an error between the target height z and the signal f. In step 74, the servo motor M1 is controlled by (h + g1), the servo motor M2 is controlled by (h + g2), the servo motor M3 is controlled by (h + g3), and the servo motor M4 is controlled by (h + g4). The speed loop of each servo motor is controlled by the signals from the encoders E1 to E4 (step 75).

2 射出成型装置
4 上部金型(移動金型)
6 下部金型(固定金型)
8,10 内部金型
11 ガイドピン
12 ラム軸
14 クランク機構
18 射出装置
20 制御部 (制御手段)
24 基準板 (当接部材)
30,32,38 加算器
36 差分器
40 サーボ機構
42 ケース
44 磁性体ロッド
45 磁性体ロッドの基準板
46,47 基準面
48 センサヘッド
49 弾性体
54 摺動部材
55 連結部材
56 ストッパ
57 溝

O 中心
a〜d センサ信号
E1〜E4 エンコーダ
M1〜M4 サーボモータ
S1〜S4 リニアセンサ (間隔センサ)
2 Injection molding equipment 4 Upper mold (moving mold)
6 Lower mold (fixed mold)
8, 10 Internal mold 11 Guide pin 12 Ram shaft 14 Crank mechanism 18 Injection device 20 Control unit (control means)
24 Reference plate (contact member)
30, 32, 38 Adder 36 Differentiator 40 Servo mechanism 42 Case 44 Magnetic rod 45 Reference rods 46 and 47 of magnetic rod Reference surface 48 Sensor head 49 Elastic body 54 Sliding member 55 Connecting member 56 Stopper 57 Groove

O Center a to d Sensor signal E1 to E4 Encoder M1 to M4 Servo motor S1 to S4 Linear sensor (Spacing sensor)

Claims (6)

移動金型に複数のラム軸が取り付けられ、ラム軸毎にサーボモータが設けられ、かつ複数のサーボモータにより移動金型を固定金型と接するように移動させる型締装置において、
移動金型と固定金型との間隔を測定する複数の間隔センサが、ラム軸の本数と同じ個数だけ設けられ、
複数の間隔センサの信号から、
ラム軸に沿っての、移動金型の目標位置と移動金型の実際の位置との誤差を解消するように、複数のサーボモータに共通の第1の制御量を発生させると共に、
ラム軸に対する、移動金型の傾斜を解消するように、サーボモータ毎の第2の制御量を発生させ、
かつ第1の制御量と各センサ毎の第2の制御量とを加算することにより、サーボモータ毎の制御量を発生させる制御手段、を備えていることを特徴とする、型締装置。
In a mold clamping device in which a plurality of ram shafts are attached to a moving mold, a servo motor is provided for each ram shaft, and the moving mold is moved to come into contact with a fixed mold by a plurality of servo motors.
A plurality of distance sensors for measuring the distance between the moving mold and the fixed mold are provided in the same number as the number of ram shafts.
From the signals of multiple interval sensors,
In order to eliminate the error between the target position of the moving mold and the actual position of the moving mold along the ram axis, a first control amount common to the plurality of servo motors is generated,
A second control amount for each servo motor is generated so as to eliminate the inclination of the moving mold with respect to the ram axis,
A mold clamping apparatus comprising: a control unit that generates a control amount for each servo motor by adding the first control amount and the second control amount for each sensor.
制御手段は、
第1の制御量を、ラム軸に沿っての移動金型の目標位置と、複数の間隔センサにより求めた間隔の平均値との誤差を解消するように発生させ、
第2の制御量を、前記平均値と個別の間隔センサで求めた間隔との偏差を解消するように発生させる、ことを特徴とする請求項1の型締装置。
The control means
A first control amount is generated so as to eliminate an error between a target position of the moving mold along the ram axis and an average value of intervals obtained by a plurality of interval sensors;
2. The mold clamping device according to claim 1, wherein the second control amount is generated so as to eliminate a deviation between the average value and an interval obtained by an individual interval sensor.
前記間隔センサは、磁気マークを備えかつ進退自在な磁性体ロッドと、磁性体ロッドの進退位置を測定するセンサヘッドと、磁性体ロッドの移動限界を定めるストッパと、磁性体ロッドを前記ストッパ側へ付勢する弾性体とを有するリニアセンサと、
前記磁性体ロッドに当接して磁性体ロッドを移動させる当接部材とから成り、
前記リニアセンサが移動金型と固定金型の一方に、前記当接部材が移動金型と固定金型の他方に、互いに対向するように取り付けられていることを特徴とする、請求項1または2の型締装置。
The distance sensor includes a magnetic rod having a magnetic mark, which is movable back and forth, a sensor head that measures the advancing / retreating position of the magnetic rod, a stopper that determines the movement limit of the magnetic rod, and the magnetic rod to the stopper side. A linear sensor having an urging elastic body;
A contact member that contacts the magnetic rod and moves the magnetic rod;
The linear sensor is attached to one of the movable mold and the fixed mold, and the contact member is attached to the other of the movable mold and the fixed mold so as to face each other. 2 mold clamping device.
固定金型に依存せずに移動金型の位置を測定するロングレンジのリニアセンサ、あるいはサーボモータ毎のエンコーダがさらに設けられ、
前記間隔センサは、移動金型と固定金型の間隔が所定値以下で測定が自在で、
前記制御手段は、移動金型と固定金型の間隔が所定値を越える場合は、ロングレンジのリニアセンサあるいはエンコーダにより、複数のサーボモータを制御し、移動金型と固定金型の間隔が所定値以下の場合は、ロングレンジのリニアセンサあるいはエンコーダによる制御から、複数の間隔センサによる制御へ、間隔センサによる制御の重みを連続的に変えながら、複数のサーボモータの制御を切り替えるように構成されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかの型締装置。
A long-range linear sensor that measures the position of the moving mold without depending on the fixed mold, or an encoder for each servo motor is further provided.
The distance sensor can freely measure the distance between the moving mold and the fixed mold below a predetermined value,
When the distance between the moving mold and the fixed mold exceeds a predetermined value, the control means controls a plurality of servo motors with a long-range linear sensor or encoder so that the distance between the moving mold and the fixed mold is predetermined. If the value is less than or equal to the value, it is configured to switch the control of multiple servo motors while continuously changing the control weight of the interval sensor from the control by the long range linear sensor or encoder to the control by the multiple interval sensors. The mold clamping device according to any one of claims 1 to 3, wherein the mold clamping device is provided.
前記制御手段は、移動金型が固定金型に接触する前に、移動金型の目標位置を一旦固定すると共に、第2の制御量による制御を続行し、次いで移動金型が固定金型に接触するように、移動金型の目標位置を変化させるように構成されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかの型締装置。   The control means temporarily fixes the target position of the moving mold before the moving mold contacts the fixed mold and continues the control by the second control amount, and then the moving mold becomes the fixed mold. The mold clamping device according to any one of claims 1 to 4, wherein the mold clamping device is configured to change a target position of the moving mold so as to come into contact with each other. 型締装置は射出成型装置であり、移動金型の目標位置を一旦固定した際に、樹脂の充填を開始するように構成されていることを特徴とする、請求項5の型締装置。   6. The mold clamping apparatus according to claim 5, wherein the mold clamping apparatus is an injection molding apparatus, and is configured to start filling of the resin once the target position of the movable mold is fixed.
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