(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型を取付固定した固定ダイプレートと、移動金型を取付固定し前記固定ダイプレートに対向配置された移動ダイプレートと、一端部が前記固定ダイプレート側に支持されており、前記移動ダイプレートを前記固定ダイプレートに向けて進退可能に摺動支持する複数のタイバーと、前記移動ダイプレートを前記固定ダイプレートに向けて進退せしめる型開閉用の第１の駆動手段と、同第１の駆動手段によって前記固定金型と移動金型が当接した後さらに前記移動ダイプレートを前記固定ダイプレートに向けて押付け型締めを行う第２の駆動手段と、前記複数のタイバーを前記移動ダイプレートに対し相対的にその軸方向へ移動せしめる第３の駆動手段と、前記移動ダイプレートに取付けられ前記複数のタイバーの外周に形成された係合部と結合する係合手段と、を有する型締機構を備えた射出成形機等の型締方法において、
前記第１の駆動手段により前記移動ダイプレートを前記固定ダイプレートに向けて型閉じ動作中、前記第３の駆動手段により前記複数のタイバーを前記移動ダイプレートの移動速度と異なる移動速度で移動すべく型閉じ方向への移動を開始し、前記移動ダイプレートと前記複数のタイバーとの相対速度が所定値内に達した状態で前記係合手段を駆動して前記複数のタイバーと移動ダイプレートを機械的に結合した後前記第２の駆動手段を駆動して型締動作を遂行することを特徴とする射出成形機等の型締方法。
【請求項２】
請求項１において、前記移動ダイプレートの移動速度を型閉じ完了の手前で低速に切換えると同時もしくは減速中に前記タイバーの移動を開始させることを特徴とする射出成形機等の型締方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記係合手段への駆動指令が与えられたのち所定時間経過後に係合が完了しないときには前記第１または第２の駆動手段のいずれか一方または両方の移動速度を変化せしめることを特徴とする射出成形機等の型締方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、前記係合手段への駆動指令が与えられてから係合が完了するまでの経過時間に基づいて次の型閉じ動作における前記複数のタイバーの移動開始のタイミングを変化させることを特徴とする射出成形機等の型締方法。
【請求項５】
固定金型を取付固定した固定ダイプレートと、移動金型を取付固定し前記固定ダイプレートに対向配置された移動ダイプレートと、一端部が前記固定ダイプレート側に支持されるとともに前記移動ダイプレートを前記固定ダイプレートに向けて進退可能に摺動支持する複数のタイバーと、前記移動ダイプレートを前記固定ダイプレートに向けて進退せしめる型開閉用の第１の駆動手段と、同第１の駆動手段によって前記固定金型と移動金型が当接した後さらに前記移動ダイプレートを前記固定ダイプレートに向けて押付け型締めを行う第２の駆動手段と、前記複数のタイバーを前記移動ダイプレートに対し相対的にその軸方向へ移動せしめる第３の駆動手段と、前記移動ダイプレートに取付けられ前記複数のタイバーの外周に形成された係合部と結合する係合手段と、を有する型締機構ならびに前記第１の駆動手段、第２の駆動手段、第３の駆動手段および係合手段の各駆動を制御する型締制御装置を備えた射出成形機等の型締装置において、
前記型締制御装置は、型閉じ動作中、前記第１の駆動手段に対し移動ダイプレートの移動速度を型閉じ完了の手前で低速に切換える低速移動を指令するとともに同低速移動の指令と同時またはその後に前記第３の駆動手段に対し前記複数のタイバーを前記移動ダイプレートの低速移動速度と異なる速度で移動すべく指令する第１の指令部と、前記移動ダイプレートと前記複数のタイバーとの相対速度を検出する検出手段と、前記係合手段が係合可能な前記相対速度の値を予め設定する設定部と、前記検出手段の出力が前記設定された値に達したとき前記係合手段を駆動するよう指令する第２の指令部とを備えたことを特徴とする射出成形機等の型締装置。
【請求項６】
請求項５において、前記第２の駆動手段は第３の駆動手段を兼用するよう構成する型締機構を備えたことを特徴とする射出成形機等の型締装置。
【請求項７】
請求項６において、前記第３の駆動手段を兼用する第２の駆動手段は、前記固定ダイプレート側で前記複数のタイバーの一端部を支持する部分に型締用のシリンダ部を形成し前記複数のタイバー端部に前記シリンダ内で摺動可能なピストンを設けるよう構成したことを特徴とする射出成形機等の型締装置。
【請求項８】
請求項５において、前記第２の駆動手段は、前記移動ダイプレート内に形成した型締用シリンダで構成され、前記第３の駆動手段は、前記複数のタイバー外周の固定ダイプレート側支持部分に形成したネジ部と、同ネジ部と螺合し軸方向移動を規制されて固定ダイプレート内に収納配置した複数のナットおよび前記複数のナットを回転駆動する複数の駆動モータとを備えて構成したことを特徴とする射出成形機等の型締装置。
【請求項９】
請求項５乃至８において、前記第１の駆動手段は前記固定ダイプレートに取付けられた電動サーボモータと、この電動サーボモータの回転軸に結合され前記移動ダイプレート側まで延設されたネジ軸と、移動ダイプレートに取付られ前記ネジ軸と螺合するナットとからなることを特徴とする射出成形機等の型締装置。
【請求項１０】
請求項５において、前記係合手段は一対の割ナットと同一対の割ナットを前記係合部に進退せしめる駆動手段とからなることを特徴とする射出成形機等の型締装置。
【請求項１１】
請求項１０において、前記係合手段は複数の割ナットで構成されてなることを特徴とする射出成形機等の型締装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は射出成形機やダイカストマシン（以下射出成形機等という）の型締方法および装置に係り、特に成形サイクルを短縮するため、移動ダイプレートが型閉動作中にタイバーと移動ダイプレートとを機械的に係合せしめる型締方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
成形サイクルを短縮するため、移動ダイプレートが型閉動作中にタイバーと移動ダイプレートとを機械的に係合せしめる型締方法として例えば特開平１０−２９６８０９号公報（特許文献１）、特開平１０−２９６８１０号公報（特許文献２）に開示された方法がある。前者の例では、特開平１０−２９６８０９号公報の図１、図４（図略）に示されるように、固定盤に一端部を固定したタイバーに対し移動盤が摺動可能に配置され、その移動盤のタイバーとの挿通部近傍に型締シリンダを形成しそのピストン部材が移動盤から突出している。移動盤にはタイバー外周部に形成されたねじ部と係合する多分割ナットを取付けた開閉手段が固定され、型閉限の直前で開閉手段を駆動し多分割ナットをねじ部に係合させる。複数対の割ナットを配置することにより移動盤が型閉じ移動中であっても係合を可能とするものである。
【０００３】
後者の例では、特開平１０−２９６８１０号公報の図１（図略）に示されるように移動盤内に型締用のラムシリンダを備え、さらに一端部を固定盤に固定したタイバーが挿通する移動盤の両側にそれぞれ一対のハーフナットを備えるようにしている。そして固定盤に近い一方のハーフナットをタイバーの軸方向に独立して移動できるようにして初期設定時に予めタイバーとの適正噛み合い位置を設定し、サイクル運転においてはその型閉じ動作中、移動盤端面が前記一方のハーフナットに当接したとき他方のハーフナットを駆動して噛み合わせる。その場合、両ハーフナットの間隔はタイバーのねじピッチの整数倍に保たれるよう構成されているものである。
【０００４】
上記の各例ではタイバーはいずれも固定盤に固定されているが、さらに型閉じ動作中にタイバー自体を軸方向に移動させて移動盤とタイバーがともに移動中に係合手段を作動させる方式（特開平１０−２９６７３９号公報）（特許文献３）が提案されている。以下図６乃至図９により上記タイバーを移動させる方式について説明する。
【０００５】
図６乃至図９において、参照符号１０は固定盤を示し、この固定盤１０には固定金型１２を取付けると共に、この固定盤１０に対し、タイバー１４を介して移動金型１６を取付けた移動盤１８を進退自在に対向配置する。
【０００６】
また、移動盤１８の一部には、固定盤１０に固定した移動手段としての型開閉用サーボモータ２０より連結部材２２ａを介して結合された送りねじ軸２２と螺合するナット部材２４を取付けて、前記送りねじ軸２２の回転駆動により前記移動盤１８を固定盤１０に対して進退移動させて、前記移動金型１６の固定金型１２に対する型開閉操作を行うように構成される。
【０００７】
一方、前記移動盤１８の外側面には、移動盤１８を貫通したタイバー１４の先端部側に形成したねじ部（または溝部）１４ａに対し、開閉シリンダ２６により移動させてこれと噛み合う係合手段としての型締用ハーフナット２８を取付ける。また、前記固定盤１０のタイバー１４との結合部には、型締シリンダ３０を設け、この型締シリンダ３０にタイバー１４の他端部に形成したピストン部１４ｂを嵌挿してタイバー１４をその軸方向に進退自在に構成する。
【０００８】
そして、前記型締シリンダ３０の外側部には、前記ピストン部１４ｂよりタイバー１４の軸部１４ｃ(図８参照)にねじ軸３１を螺合し、このねじ軸３１と連結部材３１ａを介して結合して、これを回転駆動することによりタイバー１４を前後軸方向にスライドさせるように構成したタイバースライド用サーボモータ３２を取付ける。なお、図６において、参照符号３４は射出成形機のノズル部を示す。
【０００９】
このように構成された複合型締装置においては、金型１２、１６の取付けおよび型厚の調整作業時では、まず図６に示すように、型開限位置から型閉じ動作を開始する状態で、型締用ハーフナット２８によるタイバー１４と移動盤１８との係合関係は解除されている。
【００１０】
次いで、型開閉用サーボモータ２０により型閉じ動作を行う。この場合、型閉限で、開閉シリンダ２６を動作させてハーフナット２８を閉じる。この時、前記ハーフナット２８とタイバー１４のねじ部１４ａとを適正に噛み合いさせることができれば都合が良いが、実際には双方のねじピッチにズレがあるため、噛み合うことが少ない。
【００１１】
そこで、タイバースライド用サーボモータ３２により、タイバー１４を左方へ微進させて、前記ハーフナット２８がタイバー１４のねじ部１４ａと噛み合った位置で前記サーボモータ３２の駆動を停止させ、前記ハーフナット２８をタイバー１４のねじ部１４ａに噛み合わせる（図７参照）。この時のタイバー１４の位置を、位置検出手段（図示せず）により読み取って記憶させる。従って、その後の成形運転において、移動盤１８による金型の前進限では、タイバー１４が常にこの位置にあるように、前記サーボモータ３２により制御される。このようにして、型厚調整作業が完了する。
【００１２】
この複合型締装置によれば、前述したように、型締用ハーフナット２８の噛み合い位置調整を行った後、図６に示す状態から型開閉用サーボモータ２０を駆動して、移動盤１８を前進移動させ、その前進限近傍の任意の位置（図９のＢ位置）に到達してからタイバースライド用サーボモータ３２を駆動して、タイバー１４の右進を開始し、それぞれ前記各サーボモータ２０、３２の速度を制御してその相対速度を同期させる（すなわち、相対速度が０となるようにする）。そして、移動盤１８とタイバー１４の右進速度が同期し（図９のＡ位置）、特定位置においての前記相対速度が０の時に、前記ハーフナット２８を閉じて、タイバー１４のねじ部１４ａと噛み合わせる（図９参照）。
【００１３】
またこの複合型締装置によれば、前述したように、型締用ハーフナット２８の噛み合い位置調整を行った後、図９に示すような型閉動作を含む成形運転に入る。
【００１４】
まず、図６に示す状態から型開閉用サーボモータ２０を駆動して、移動盤１８を前進（右進）移動させ、その移動盤１８の型閉限近傍の任意の位置（図９のＢ位置）に到達すると、前以て記憶した位置より左進させたタイバー１４をタイバースライド用サーボモータ３２の駆動により、右進を開始し、それぞれ前記各サーボモータ２０、３２の速度を制御して、移動盤１８とタイバー１４との相対速度を演算して同期させる（すなわち、相対速度が０となるようにする）。そして、予め定めた位置（図９のＡ位置）で、移動盤１８とタイバー１４の右進速度が同期したら、前記ハーフナット２８とタイバー１４のねじ部１４ａとの噛み合いを検出する。
【００１５】
適正な噛み合い位置にあるならば、前記相対速度が０になるように速度制御を保持したまま、前記ハーフナット２８を閉じて、タイバー１４のねじ部１４ａとを噛み合わせる。噛み合いが完了し、移動盤１８が型閉限に達すると、タイバー１４の位置を位置検出器（図示せず）により読取り、前述した型厚調整時に記憶したタイバー１４の位置と比較する。比較結果が一致していれば、型締め、昇圧動作に入る。
【００１６】
また、適正な噛み合い位置でないのであれば、前記各サーボモータ２０、３２のどちらかの速度を制御する。図９においては、タイバースライド用サーボモータ３２を、前記同期速度に対し点線で示すように、加減速制御する。そして、適正な噛み合い位置に達すると（図９のＣ位置）、再び前記同期速度に戻して、前記相対速度を０になるように速度制御を保持したまま、前記ハーフナット２８を閉じて、タイバー１４のねじ部１４ａとを噛み合わせる。
【００１７】
さらに、噛み合い位置によらないものとして、タイバー１４のねじ部１４ａへ噛み合うハーフナット２８の螺旋状溝または角溝を広くすることにより、タイバー１４のねじ部１４ａの対応する山に対して、より広く隙間を設けることにより、円滑に前記ハーフナット２８を閉じることができる。
【００１８】
次に、型締シリンダ３０の型締室側３０ａに圧油を導入し、タイバー１４を介して高圧型締力を発生させる。このように設定した後、射出成形機のノズル部３４を介して金型に対し溶融樹脂材料の射出、充填、保圧および冷却工程を経て、成形品の製造を行い、型開工程へ移行する。
【００１９】
この型開工程において、型締シリンダ３０の戻り側３０ｂ（高圧型開室側）に圧油を導入し、移動盤１８はナット部材２４を介して送りねじ軸２２と螺合しているので、型開閉用サーボモータ２０を反転駆動することにより型開きを行うことができる。併せて、この型開き動作の間に、型締用ハーフナット２８のタイバー１４との噛み合いを解除する。同時に、タイバースライド用サーボモータ３２を反転駆動し、図９のＢ位置までタイバー１４を左進させる。
【００２０】
このようにして、射出成形の１サイクル動作を完了することができる。従って、図６乃至図９に示される複合型締装置においては、型開閉中に型締用ハーフナット２８の開閉が可能となり、成形サイクル時間の短縮を図ることができる。
【００２１】
以上３件の公開公報に記載された従来技術を例示したが、いずれの技術においても初期設定時即ち、金型を新たに交換した場合、タイバーの外周ねじ部の特定位置で型締用ハーフナットが係合するよう設定しその位置を機械的、電気的に保持・記憶させるようにしなければならない。
【００２２】
また、特開平１０−２９６８０９号公報に開示の例では係合手段が移動盤と一体的にタイバーに対し移動する。この移動中に係合手段を係合させるのであるが係合時の衝撃を抑えるためには、複数対のハーフナットを有するとはいえ結局のところ移動速度を遅くする必要があり、結果として時間が掛かるという難点がある。
【００２３】
また、特開平１０−２９６８１０号公報に開示の例では、移動盤の両側にそれぞれ一対の型締用ハーフナットが係合するよう配置されるようになっており、構造上の複雑さに加え、一方のハーフナットを独立して移動させるための駆動手段を別に配置しなければならないという難点がある。
【００２４】
さらに、前記図６乃至図９に説明した例は、移動盤１８の移動中にハーフナット２８とタイバー１４との相対速度を零にしてハーフナットを噛み合わせる方式であり、この方式ではハーフナット２８とタイバー１４との両者が移動中にその相対位置を噛み合い位置に位置付ける必要があり、移動盤およびタイバー両方の駆動制御が複雑になるという難点がある。また、図８に示されるように、タイバースライド用サーボモータ３２を型締シリンダ３０の端部に装着しており、タイバー１４の軸方向における型閉じ動作と型締動作という異なるタイミングで行われるタイバーの移動に対し２つの駆動手段を必要とするという問題がある。
【００２５】
【特許文献１】
特開平１０−２９６８０９号公報（全項、全図）
【特許文献２】
特開平１０−２９６８１０号公報（全項、全図）
【特許文献３】
特開平１０−２９６７３９号公報（全項、全図）
【００２６】
本願発明者等は上述した従来技術の問題点を鋭意検討した結果、タイバーと移動盤との相対速度を零としないで、むしろ速度差を利用して係合手段の駆動タイミングを制御することにより前記問題点が解決できることを突き止めた。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、タイバー上の係合位置を初期設定する作業を必要としないで成形サイクルの短縮化を実現する新規な射出成形機等の型締方法および装置を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明に係る型締方法は、
固定金型を取付固定した固定ダイプレートと、移動金型を取付固定し前記固定ダイプレートに対向配置された移動ダイプレートと、一端部が前記固定ダイプレート側に支持されており、前記移動ダイプレートを前記固定ダイプレートに向けて進退可能に摺動支持する複数のタイバーと、前記移動ダイプレートを前記固定ダイプレートに向けて進退せしめる型開閉用の第１の駆動手段と、同第１の駆動手段によって前記固定金型と移動金型が当接した後さらに前記移動ダイプレートを前記固定ダイプレートに向けて押付け型締めを行う第２の駆動手段と、前記複数のタイバーを前記移動ダイプレートに対し相対的にその軸方向へ移動せしめる第３の駆動手段と、前記移動ダイプレートに取付けられ前記複数のタイバーの外周に形成された係合部と結合する係合手段と、を有する型締機構を備えた射出成形機等の型締方法において、
前記第１の駆動手段により前記移動ダイプレートを前記固定ダイプレートに向けて型閉じ動作中、前記第３の駆動手段により前記複数のタイバーを前記移動ダイプレートの移動速度と異なる移動速度で移動すべく型閉じ方向への移動を開始し、前記移動ダイプレートと前記複数のタイバーとの相対速度が所定値内に達した状態で前記係合手段を駆動して前記複数のタイバーと移動ダイプレートを機械的に結合した後前記第２の駆動手段を駆動して型締動作を遂行することを特徴とするものである。
【００２９】
さらに、前記課題を解決するための本発明に係る装置は、
固定金型を取付固定した固定ダイプレートと、移動金型を取付固定し前記固定ダイプレートに対向配置された移動ダイプレートと、一端部が前記固定ダイプレート側に支持されるとともに前記移動ダイプレートを前記固定ダイプレートに向けて進退可能に摺動支持する複数のタイバーと、前記移動ダイプレートを前記固定ダイプレートに向けて進退せしめる型開閉用の第１の駆動手段と、同第１の駆動手段によって前記固定金型と移動金型が当接した後さらに前記移動ダイプレートを前記固定ダイプレートに向けて押付け型締めを行う第２の駆動手段と、前記複数のタイバーを前記移動ダイプレートに対し相対的にその軸方向へ移動せしめる第３の駆動手段と、前記移動ダイプレートに取付けられ前記複数のタイバーの外周に形成された係合部と結合する係合手段と、を有する型締機構ならびに前記第１の駆動手段、第２の駆動手段、第３の駆動手段および係合手段の各駆動を制御する型締制御装置を備えた射出成形機等の型締装置において、
前記型締制御装置は、型閉じ動作中、前記第１の駆動手段に対し移動ダイプレートの移動速度を型閉じ完了の手前で低速に切換える低速移動を指令するとともに同低速移動の指令と同時またはその後に前記第３の駆動手段に対し前記複数のタイバーを前記移動ダイプレートの低速移動速度と異なる速度で移動すべく指令する第１の指令部と、前記移動ダイプレートと前記複数のタイバーとの相対速度を検出する検出手段と、前記係合手段が係合可能な前記相対速度の値を予め設定する設定部と、前記検出手段の出力が前記設定された値に達したとき前記係合手段を駆動するよう指令する第２の指令部とを備えたことを特徴とするものである。
【００３０】
その場合、前記第２の駆動手段は第３の駆動手段を兼用するよう構成することができる。
【００３１】
さらにその場合、前記第３の駆動手段を兼用する第２の駆動手段は、前記固定ダイプレート側で前記複数のタイバーの一端部を支持する部分に型締用のシリンダ部を形成し前記複数のタイバー端部に前記シリンダ内で摺動可能なピストンを設けるようにすることもできる。
【００３２】
また、前記第２の駆動手段は、前記移動ダイプレート内に形成した型締用シリンダで構成され、前記第３の駆動手段は、前記複数のタイバー外周の固定ダイプレート側支持部分に形成したネジ部と、同ネジ部と螺合し軸方向移動を規制されて固定ダイプレート内に収納配置した複数のナットおよび前記複数のナットを回転駆動する複数の駆動モータとを備えて構成されることもできる。
【００３３】
【作用】
第１の駆動手段により移動ダイプレートを固定ダイプレートに向けて型閉じ動作中、第３の駆動手段によりタイバーを型閉じ方向に移動せしめ、その相対速度が所定値内に達した状態で係合手段を駆動して前記タイバーと移動ダイプレートを機械的に結合した後第２の駆動手段を駆動して型締動作を遂行する。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に基づく実施例について図１乃至図５を参照して詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本発明に係る射出成形機等における型締機構の要部概略断面を示す。同図１において、参照符号５０は固定ダイプレートでその左側面には固定金型５２が取付固定されている。一方、固定ダイプレート５０に対向して、移動金型５４をその右側面に取付固定した移動ダイプレート５６が配置されている。
【００３６】
参照符号６８はタイバーであって、その右端側は固定ダイプレート５０に支持され、左端側は移動ダイプレート５６に挿通されている。射出成形機等においては通常、４本のタイバー６８が固定ダイプレート５０および移動ダイプレート５６の各コーナー部に配置されているが本発明の趣旨からすれば各タイバーの機能は同一なので、図１においては一本のタイバー６８で代表させてある。また、図１では固定ダイプレート５０、移動ダイプレート５６の上方部分を省略してある。
【００３７】
参照符号７８は移動ダイプレート５６を固定ダイプレート５０に対し進退せしめる型開閉駆動用の送りねじであって、その右端部は固定ダイプレート５０に取付けられた軸受部８１で回転可能に支持されカップリング８２を介して固定ダイプレート５０の右側面に取付固定したＡＣサーボモータ７４の回転軸と結合されている。なお参照符号７６はロータリー型のエンコーダである。
【００３８】
前記送りねじ７８の左方側は移動ダイプレート５６に取付けられたナット８０と螺合しており、従って、ＡＣサーボモータ７４を駆動することにより移動ダイプレート５６はタイバー６８により摺動可能に案内され固定ダイプレート５０に対し進退できるようになっている。また、この移動ダイプレート５６の移動量、移動方向は前記エンコーダ７６によって常時検出され図２に示す型締制御装置に与えられて移動ダイプレート５６の位置制御に使用される。参照符号６２は固定ダイプレート５０内に形成した型締シリンダでその右端面はフタ５８により構成されている。
【００３９】
前記タイバー６８の右端部には型締シリンダ６２のピストン６６が取付けられており、さらに同ピストン６６に固定した位置検出用の検出ロッド６４がフタ５８を貫通して配置されている。参照符号６０は磁性体の前記検出ロッド６４がピストン６６と一体に移動するときその位置即ちタイバー６８の位置を検出するタイバー位置センサでこれら検出ロッド６４とタイバー位置センサ６０はタイバー６８の位置検出器を構成している。
【００４０】
前記タイバー６８の左方部には、外周にねじ部７０が形成されており、このねじ部７０は移動ダイプレート５６の左側面に取付固定されている公知の係合手段７２内に設けた一対の割ナット７３と係合するようになっている。この割ナット７３およびねじ部７０は本発明の係合部を構成している。なお、前記型締シリンダ６２および係合手段７２への圧油の給排の詳細は省略する。前記係合手段７２は油圧方式として説明されるが電動機を利用して割りナット７３をねじ部７０へ進退するよう構成されることも可能である。
【００４１】
以上、図１により本発明が適用される型締機構の要部を説明したが、そのポイントは、型閉じ動作において、移動ダイプレート５６が同図１で右方へ低速移動中に、型締シリンダ６２を駆動してタイバー６８を同方向へ移動させつつ前記係合手段７２を駆動して係合を完了するものであり、初期設定時の型厚調整作業即ち、一旦型を閉じた状態で係合手段７２により前記係合部を係合させるという従来から行われていた作業を省略できるものである。
【００４２】
図２は、図１に示した型締機構を制御するための型締制御装置を制御ブロック図として示す。同図２において、参照符号１００は型締動作を制御する演算処理部であって、同演算処理部１００は、中央演算処理ユニットＣＰＵと同中央演算処理ユニットＣＰＵに接続されたバスＢＵＳと、同バスＢＵＳに接続されたデータメモリＤＭ、プログラムメモリＰＭおよび外部の入出力機器との信号の授受を受け持つインターフェイスユニットｉＦによって構成されている。なお、このインターフェイスユニットｉＦは、信号授受の際に要求されるＡ／Ｄ変換、Ｄ／Ａ変換の各機能を含むようになっている。
【００４３】
参照符号６０および７６は前記図１にて説明したタイバー位置センサおよびエンコーダであって、それぞれ演算処理部１００への入力信号を与える。一方、演算処理部１００からの出力信号としては、係合手段７２を駆動制御する割ナット制御バルブ７２Ａ、型締シリンダ６２を駆動制御する型締シリンダ制御バルブ６２ＡおよびＡＣサーボモータ７４を駆動制御するサーボドライバ７４Ａが設けられている。なお、エンコーダ７６からのサーボドライバ７４Ａへの信号はＡＣサーボモータ７４をフィードバック制御するのに使用される。
【００４４】
前記演算処理部１００内のプログラムメモリＰＭには型締動作を遂行するため中央演算処理ユニットＣＰＵに与える一連の指令からなる型締制御プログラムを格納するメモリ領域１０１が設けられている。
【００４５】
また、前記演算処理部１００内のデータメモリＤＭには型閉じ動作中の移動ダイプレート５６とタイバー６８の移動速度の差即ち、相対速度の許容設定値ａがメモリ領域１０２に予め格納されている。データメモリＤＭには、その他例えばタイバー６８の現在位置および速度、移動ダイプレート５６の現在位置および速度、移動ダイプレート５６の移動速度指令値およびその移動速度を高速から低速に切り換える切換位置または時刻、タイバー６８の移動開始の位置または時刻、その指令移動速度ならびに係合手段７２の係合完了時刻等の型締機構を駆動制御する際に必要な各種のデータ用メモリ領域が設けられているがその詳細は省略する。
【００４６】
図３は、前記プログラムメモリＰＭ内のメモリ領域１０１に格納された型締制御プログラムの内容をフローチャートで示し、図４は、型閉じ動作中の移動ダイプレート５６、タイバー６８および係合手段７２の割ナット７３のそれぞれ速度線図を示す。以下図１、図２および図４を参照しつつ、図３のフローチャートの各ステップに沿って型締動作のプロセスを説明する。なお、フローチャート中記載の便宜上、移動ダイプレート、タイバーに対しそれぞれ文字ＭＤ、ＴＢとしてある。
【００４７】
今、射出成形機等の全体の制御装置（図示せず）から型閉じ指令が与えられると、前記型締制御プログラムが起動される（ＳＴＡＲＴ）。
ステップＳＴ１において、移動ダイプレート５６を前進即ち、固定ダイプレート５０に向けて予め設定されている速度で高速移動するよう指令される。ステップＳＴ２において、移動ダイプレート５６が低速切換位置（図４の時刻ｔ１に対応）に達したか否かを判定する。ステップＳＴ２で判定結果が否定である（Ｎで示し以下同様）と引き続きステップＳＴ１の高速移動が指令される。
【００４８】
また、判定結果が肯定である（Ｙで示し以下同様）とステップＳＴ３において移動ダイプレート５６の低速移動が指令される。続いてステップＳＴ４において、タイバー６８の駆動開始位置または時刻を移動ダイプレート５６の低速切換時刻ｔ１と同一に設定されているとすると、タイバー６８の低速移動が指令される（図２の型締シリンダ制御バルブ６２Ａへの駆動指令）。
【００４９】
次いで、ステップＳＴ５において、移動ダイプレート５６とタイバー６８の移動速度との差即ち、相対速度をそれぞれの現在の移動速度から演算して求めるよう指令される。なお、この現在の各移動速度は図２のタイバー位置センサ６０、エンコーダ７６からの位置信号を微分して求められるようになっている。ステップＳＴ６において、相対速度がデータメモリＤＭの領域１０２にある設定値ａ以下になったか否か判定される。その判定結果がＮのときはステップＳＴ３乃至ステップＳＴ６を続ける。ステップＳＴ６で判定結果がＹのときはステップＳＴ７に進み、割ナット７３をタイバー６８のねじ部７０に向け前進駆動するよう指令される（図２の割ナット制御バルブ７４Ａへの駆動指令）。なお、タイバー６８の指令移動速度は、図４にＳ２で示すように、移動ダイプレート５６の指令低速移動速度Ｓ１に対し、設定値ａより小さい所定の差を有する速度に設定されている。
【００５０】
ステップＳＴ８において、係合が完了したか否かが判定される。判定結果がＮのときはステップＳＴ９において一定時間Ｔ１を待って再度ステップＳＴ８を実行する。また、ステップＳＴ８で判定結果がＹのとき（図４の時刻ｔ３に対応）は、ステップＳＴ１０に進み、同ステップＳＴ１０で移動ダイプレート５６が型閉じ位置に達したか否か判定される。その判定結果がＮのときはステップＳＴ１１において一定時間Ｔ２を待って再度ステップＳＴ１０を実行する。また、その判定結果がＹのとき（図４の時刻ｔ４）はステップＳＴ１２に進み移動ダイプレート５６、タイバー６８の駆動を停止するよう指令される。
【００５１】
次いで、ステップＳＴ１３において、型締シリンダ６２の左室側へ圧油を供給して型締が行われるよう指令される。さらに、ステップＳＴ１４で型締完了か否か判定されその判定結果がＮのときは一定時間Ｔ３を待って再度ステップＳＴ１４を実行する。そして判定結果がＹのとき型締動作が終了（ＥＮＤ）し、図示しない前記全体の制御装置へ型締動作の終了を知らせる。
【００５２】
なお、図３のフローチャートには示していないが、ステップＳＴ８で判定結果がＹとなる係合完了の時刻ｔ３以降、タイバー６８は移動ダイプレート５６と一体になって強制的に低速移動されるので図４に示すように、タイバー６８の速度Ｓ２は時刻ｔ３以降は速度Ｓ１となる。その際、タイバー６８が移動ダイプレート５６の低速移動に抵抗しないよう型締シリンダ６２への圧油の給排が調整されるように型締シリンダ制御バルブ６２Ａに対し指令される。
【００５３】
また、図４ではタイバー６８の駆動開始時刻を移動ダイプレート５６の低速切換時刻ｔ１と同一時刻としたが、例えば、移動ダイプレート５６の減速中など、時刻ｔ１より遅れるようにしてもよい。なお、図４において、割ナット７３の起動から係合完了までに要する時間（ｔ３−ｔ２）は前記相対速度および割りナット７３とタイバー６８のねじ部７０との時刻ｔ２における位相状態に依存して変化するので、この時間（ｔ３−ｔ２）をモニタリングして移動ダイプレート５６またはタイバー６８の速度を許容速度差ａの範囲内で変化させてその時間を短くすることが可能である。また、初回のモニタリングの結果、前記位相状態がほとんど１ピッチに近い場合は前記速度差およびピッチ量を考慮して次回の型閉じ動作においてタイバー６８の駆動開始時刻を所定時間遅らせるように型締制御プログラムを修正することも可能である。
【００５４】
図５は、本発明が適用される他の型締機構を示す。
【００５５】
同図５において、参照符号５０、５２、５４および６８は図１の参照符号に対応している構成部分である。図１の型締機構と相違する主要点は、型締シリンダを固定ダイプレート側にではなく移動ダイプレート側に設けた点と、型閉じ動作中タイバー６８をその軸方向に移動させるため固定ダイプレート５０内においてタイバー６８の右方外周に形成したネジ部６８Ａと螺合するナット８８をその回転のみ許容して配置し、エンコーダ９１を取付けた電動サーボモータ９０により伝達ギア８９およびナット８８外周ギア部を介してナット８８を回転駆動するものである。なお、図１の場合と同様タイバー６８は、図示しないがその回転はキー等により規制されている。
【００５６】
同図５において、移動ダイプレートは、２つの部分即ち、移動金型５４を取付固定し、移動金型と反対側にラム８６の一端側を固定した第１の支持部材５６Ａと前記ラムの他端部の径太部をピストンとして収納する型締シリンダ９５を形成した第２の支持部材５６Ｂとで構成され、両部材５６Ａ、５６Ｂにはタイバー６８が摺動可能に挿通されている。
【００５７】
参照符号９２、９４は割りナット、駆動シリンダであって図１の係合手段７２と同様に、ねじ部６８Ｂと係合するようになっている。参照符号８４は型開閉用のシリンダであってそのピストンロッド先端部は前記第１の支持部材５６Ａ下部の支持体５６Ｃに固定されている。図１の型締機構おいて、型締シリンダ６２はタイバー６８の型閉じ動作中の移動と型閉じ動作終了後の本来の型締動作を行うようになっているが、図５において型締シリンダ９５は上述のように兼用されていない。
【００５８】
以上、本発明の好適な実施の態様に基づく実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を逸脱しない範囲で多くの変更が可能である。例えば、図１の型締機構をダイカストマシンに適用することならびに、係合手段としての一対の割ナットを３個以上の分割ナットで構成すること、割ナットの進退駆動手段を位置検出器付きのサーボモータで構成すること、係合部のタイバー外周部をねじでなくラック状に形成すること、また、同ラックやねじ部の溝幅を割りナットの山部より大きくしたり、その溝に傾斜を設けて係合を容易にすること等の設計的変形は本発明の適用である。
【００５９】
【発明の効果】
本発明による射出成形機等の型締方法は、
第１の駆動手段により移動ダイプレートを固定ダイプレートに向けて型閉じ動作中、第３の駆動手段により複数のタイバーを型閉じ方向に移動せしめ、前記移動ダイプレートと前記複数のタイバーとの相対速度が所定値内に達した状態で係合手段を駆動して前記複数のタイバーと移動ダイプレートを機械的に結合し、同結合した状態でさらに前記移動ダイプレートを固定ダイプレートに向け移動させ固定金型と移動金型を当接せしめた後前記第２の駆動手段を駆動して型締動作を遂行する型締方法を採用したので、従来のような型厚調整等の初期設定を必要とせず、さらに型閉じ動作中の移動ダイプレートと複数のタイバーとの移動速度の差を利用して係合手段を駆動し係合を完了させることが可能となり、結果として成形サイクルの時間を大幅に短縮できるという効果を奏する。
【００６０】
また、本発明による型締装置は、
固定金型を取付固定した固定ダイプレートと移動金型を取付固定し前記固定ダイプレートに対向配置された移動ダイプレートと一端部が前記固定ダイプレート側に支持されるとともに前記移動ダイプレートを前記固定ダイプレートに向けて進退可能に摺動支持する複数のタイバーと前記移動ダイプレートを前記固定ダイプレートに向けて進退せしめる型開閉用の第１の駆動手段と同第１の駆動手段によって前記固定金型と移動金型が当接した後さらに前記移動ダイプレートを前記固定ダイプレートに向けて押付け型締めを行う第２の駆動手段と、前記複数のタイバーを前記移動ダイプレートに対し相対的にその軸方向へ移動せしめる第３の駆動手段および前記移動ダイプレートに取付けられ前記複数のタイバーの外周に形成された係合部と結合する係合手段と、を有する型締機構ならびに前記第１の駆動手段、第２の駆動手段、第３の駆動手段および係合手段の各駆動を制御する型締制御装置を備えた射出成形機等の型締装置であって、
前記型締制御装置は、型閉じ動作中、前記第１の駆動手段に対し移動ダイプレートの移動速度を型閉じ完了の手前で低速に切換える低速移動を指令するとともに同低速移動の指令と同時またはその後に前記第３の駆動手段に対し前記複数のタイバーの移動を指令する第１の指令部と、前記移動ダイプレートと前記複数のタイバーとの相対速度を検出する検出手段と、前記係合手段が係合可能な前記相対速度の値を予め設定する設定部と、前記検出手段の出力が前記設定された値に達したとき前記係合手段を駆動するよう指令する第２の指令部とを備えるとともに、さらに前記第２の駆動手段と前記第３の駆動手段とが型締動作プロセスの異なる時間に作動することを利用して、前記第２の駆動手段が前記第３の駆動手段を兼用するよう構成したので、前記型締方法による効果に加え、型締機構の構造を従来よりも簡素化でき、コスト的にも安価に構成できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る射出成形機等における型締機構の実施例の要部を示す図である。
【図２】本発明に係る射出成形機等における型締機構の動作を制御する型締制御装置のブロック図である。
【図３】本発明に係る射出成形機等における型締機構の動作を制御する型締制御プログラムを示すフローチャートである。
【図４】図１に示される移動ダイプレート、タイバーおよび割ナットの型閉じ動作中の動作を説明するグラフである。
【図５】本発明に係る射出成形機等における型締機構の他の実施例の要部を示す図である。
【図６】従来の射出成形機等における型締機構の要部を示す概略断面図である。
【図７】図６に示す型締機構の型厚調整完了時の動作状態を示す概略断面図である。
【図８】図６に示す型締機構の型締シリンダの要部構成を示す要部拡大断面図である。
【図９】図６に示す型締機構における型閉じ動作中の動作状態を示す説明図である。
【符号の説明】
５０    固定ダイプレート
５２    固定金型
５４    移動金型
５６    移動ダイプレート
５６Ａ  第１の支持部材
５６Ｂ  第２の支持部材
５６Ｃ  支持体
５８    フタ
６０    タイバー位置センサ
６２    型締シリンダ
６２Ａ  型締シリンダ制御バルブ
６４    検出ロッド
６６    ピストン
６８    タイバー
６８Ａ  ネジ部
６８Ｂ  ねじ部
７０    ねじ部
７２    係合手段
７２Ａ  割ナット制御バルブ
７３    割ナット
７４    ＡＣサーボモータ
７４Ａ  サーボドライバ
７６    エンコーダ
７８    送りネジ
８０    ナット
８１    軸受部
８２    カップリング
８４    シリンダ
８６    ラム
８８    ナット
８９    伝達ギア
９０    電動サーボモータ
９１    エンコーダ
９２    割ナット
９４    駆動シリンダ
９５    型締シリンダ
１００  演算処理部
１０１  メモリ領域
１０２  メモリ領域
ＤＭ    データメモリ
ＰＭ    プログラムメモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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