(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型が着脱自在に装着されるホルダ本体と、
前記金型を位置決めされた状態で前記ホルダ本体に保持する保持位置と、前記ホルダ本体に対する前記金型の着脱を許容する退避位置と、の間で移動する可動部材と、
前記可動部材の位置を検出する位置検出手段と、を備え、
前記可動部材は、前記金型を前記ホルダ本体に装着する際に、前記金型の端部に当接して前記退避位置に向けて退避した後、前記金型が前記ホルダ本体に対して位置決めされる位置に達すると前記保持位置に移動し、
前記位置検出手段は、前記可動部材が前記保持位置に位置することを検出することを特徴とする金型ホルダ。
【請求項２】
前記可動部材は、前記保持位置と前記退避位置との間で回動自在に前記ホルダ本体に支持され、
前記可動部材を前記保持位置に常時付勢するばね付勢手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の金型ホルダ。
【請求項３】
請求項１に記載の金型ホルダを備えた射出成形機。
【請求項４】
前記位置検出手段の検出結果に基づき、前記可動部材が前記保持位置にあるか否かを判定し、前記保持位置にない場合は成形処理を中止する制御手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型を保持する金型ホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機等において、金型の交換を容易にするため金型を着脱自在に保持する金型ホルダを設けることが知られている。この種の金型ホルダにおいてはクランプ等の可動部材を設け、本体に対して金型を位置決めして保持する場合には可動部材を閉じ、交換時には可動部材を開くようにしている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−５２５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
可動部材の開閉を利用した金型ホルダは、金型の交換が比較的簡易であるが、外部からの衝撃や故障により可動部材が開放され、金型が位置決めされずに成形処理が行われてしまう可能性がある。また、作業者が可動部材を閉め忘れると金型が位置決めされずに成形処理が行われてしまう可能性もある。金型が位置決めされずに成形処理が行われると、例えば、金型の型締めによって金型に対して想定外の荷重が作用してしまい、その損傷を招く可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、金型が位置決めされた状態であるかを確認可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、金型が着脱自在に装着されるホルダ本体と、前記金型を位置決めされた状態で前記ホルダ本体に保持する保持位置と、前記ホルダ本体に対する前記金型の着脱を許容する退避位置と、の間で移動する可動部材と、前記可動部材の位置を検出する位置検出手段と、を備え、前記可動部材は、前記金型を前記ホルダ本体に装着する際に、前記金型の端部に当接して前記退避位置に向けて退避した後、前記金型が前記ホルダ本体に対して位置決めされる位置に達すると前記保持位置に移動し、前記位置検出手段は、前記可動部材が前記保持位置に位置することを検出することを特徴とする金型ホルダが提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、上記金型ホルダを備えた射出成形機が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、金型が位置決めされた状態であるかを確認可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による射出成形機の一実施形態の正面側の外観を表す立体投影図。
【図２】図１に示した実施形態の背面側の外観を表す立体投影図。
【図３】図１に示した実施形態を分解状態で表す立体投影図。
【図４】図１に示した実施形態における主要部分の制御ブロック図。
【図５】図１に示した実施形態におけるブロック駆動手段の一部を抽出拡大して破断状態で表す立体投影図。
【図６】図１に示した実施形態における固定側金型ホルダの部分の外観を抽出拡大した立体投影図（固定側金型が取り外された状態を表す）。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は図６に示した固定側金型ホルダの平面図。
【図８】図１に示した実施形態における可動側金型ホルダの部分の外観を抽出拡大した立体投影図（可動側金型が取り外された状態を表す）。
【図９】図８に示した可動側金型ホルダの平面図（可動側金型が装着された状態を表す）。
【図１０】図１に示した実施形態において、型締力伝達ブロックと型開き位置にある可動側金型ホルダとの相対位置関係を表す断面図。
【図１１】図１０に示す型開き位置にある可動側金型ホルダの外観を抽出拡大した立体投影図。
【図１２】図１に示した実施形態において、退避位置にある型締力伝達部材と共に型締め位置に上昇した可動側金型ホルダの外観を抽出拡大した立体投影図。
【図１３】図１に示した実施形態において、型締め位置にある型締力伝達ブロックと可動側金型ホルダとの相対位置関係を表す断面図。
【図１４】図１３に示した型締め位置にある可動側金型ホルダの外観を抽出拡大した立体投影図。
【図１５】図１に示した実施形態における射出成形作業の手順を表すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明による射出成形機を竪型の成形機に応用した一実施形態について、図１〜図１５を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明はこのような実施形態のみに限らず、横型のものや型締装置の部分の構成などについては必要に応じて他の型式の成形機に組み込むことができることは言うまでもない。
【００１１】
本実施形態における射出成形機の正面側の外観を図１に示し、その背面側の外観を図２に示し、これらを分解状態で図３に示し、その主要部分の制御ブロックを図４に示す。すなわち、本実施形態の射出成形機１０は、可塑化した樹脂材料を固定側金型１１と可動側金型１２との間に形成される図示しないキャビティへ射出するための射出装置１３と、型締装置１４とを具えている。
【００１２】
射出装置１３は、射出部１５と供給部１６とを有する。射出部１５は、成形材料、例えば樹脂材料を可塑化してこれを金型１１、１２のキャビティ（金型内に画成される成形空間）内へ所定量ずつ射出する機能を有する。供給部１６は、この射出部１５での樹脂材料の消費に伴って新たな樹脂材料を所定量ずつ射出部１５に供給する機能を有する。
【００１３】
射出部１５は、樹脂材料が供給される射出シリンダ１７と、この射出シリンダ１７の周囲を加熱するヒーター１８と、可塑化した樹脂材料を射出するためのプランジャ１９と、プランジャ駆動装置２０とを有する。ヒーター１８は、射出シリンダ１７内部の樹脂材料の可塑化を促進させるためのものである。プランジャ駆動装置２０は、プランジャ１９を射出シリンダ１７に対して往復動させ、可塑化した所定量の樹脂材料を射出シリンダ１７の先端（図示例では下端）のノズル１７ａから射出する。
【００１４】
本実施形態におけるプランジャ駆動装置２０は、射出用モータ２１と、減速機２２と、昇降機構２３とを有し、その基本的な構成は周知であるが、他の任意の構成のものを採用可能である。
【００１５】
本実施形態における昇降機構２３は、プランジャ１９の上端部が図示しないコネクターを介して着脱自在に連結される昇降板２３ａと、ボールナット部２３ｂと、ボールねじ軸部２３ｃとを有する。一対の支柱２４が後述する型締ブロック２５から垂直上方に相互に平行に突設され、その上端部がブラケット２６を介して一体的に連結されている。
【００１６】
ブラケット２６には、従動スプロケット２７を上端部に取り付けたボールねじ軸部２３ｃが回転自在に支持されている。このボールねじ軸部２３ｃと螺合するボールナット部２３ｂは、回り止め機構２３ｄを介してブラケット２６に対し昇降自在に保持され、その下端部が一対の支柱２４に沿って上下に移動可能な昇降板２３ａに連結されている。
【００１７】
プランジャ１９を駆動するための射出用モータ２１およびこの射出用モータ２１に接続する減速機２２は、ブラケット２６に取り付けられている。減速機２２の出力端である駆動スプロケット２２ａと先の従動スプロケット２７とには、無端の歯付きベルト２８が巻き掛けられている。
【００１８】
従って、射出用モータ２１の正逆転動作が減速機２２から歯付きベルト２８を介してボールねじ軸部２３ｃへと伝達され、ボールナット部２３ｂと一体の昇降板２３ａの昇降動作、つまりプランジャ１９の往復動へと変換される。昇降板２３ａの上昇端および下降端は、後述する射出ジャケット１６ａに取り付けられた一対のリミットスイッチ２９ａ、２９ｂにより検出される。そして、射出用モータ２１の停止と正逆転動作の切り替えとが後述する制御ユニット３０を介して制御されるようになっている。
【００１９】
供給部１６は、後述する型締ブロック２５と昇降板２３ａとの間で一対の支柱２４に昇降可能に取り付けられた射出ジャケット１６ａと、フィーダ１６ｂと、ホッパ１６ｃとを有する。フィーダ１６ｂは、樹脂材料を所定量ずつ射出ジャケット１６ａを介して射出シリンダ１７内に供給するためのものである。
【００２０】
射出シリンダ１７が連結されてこれを支持する射出ジャケット１６ａにはフィーダ１６ｂが連結され、このフィーダ１６ｂにはペレット状の樹脂材料を貯留してこれをフィーダ１６ｂに供給するためのホッパ１６ｃが取り付けられている。なお、ホッパ１６ｃ直下のフィーダ１６ｂの部分には、ここに流下する樹脂材料の有無を検出するための材料有無検知センサ１６ｄが設けられている。
【００２１】
型締装置１４は、射出装置１３による可塑化した樹脂材料の射出時に第１金型としての固定側金型１１と第２金型としての可動側金型１２との型締めを行う一方、成形品を取り出す際に型開きを行う。型締装置１４は、ベース３１と、タイバ３２と、型締ブロック２５と、ブロック駆動手段３３と、固定側金型ホルダ３４と、可動側金型ホルダ３５と、ホルダ駆動手段３６と、型締力伝達部材３７と、伝達部材駆動手段３８とを具えている。
【００２２】
型締ブロック２５は、ベース３１から相互に平行に垂直に突出する複数本（図示例では４本）のタイバ３２の上端部に連結され、これらの長手方向に沿ってベース３１に対し上下に移動可能である。後述する固定側金型１１の受け面１１ａと対向する型締ブロック２５の底面２５ａには、射出シリンダ１７のノズル１７ａが位置し、これを支持した状態となっている。従って、射出シリンダ１７は射出ジャケット１６ａと共に型締ブロック２５の昇降動作に連動する。
【００２３】
ブロック駆動手段３３は、この型締ブロック２５を型締め位置（図１３参照）と、この型締め位置よりもベース３１から離れた待機位置（図１、図２参照）との間で複数本のタイバ３２の長手方向に沿って駆動するためのものである。型締力発生手段であるこのブロック駆動手段３３の主要部の構造を抽出拡大して図５に示す。
【００２４】
本実施形態におけるブロック駆動手段３３は、ボールねじ部３２ａと、ボールナット部３９と、減速機４０と、複数（図示例では４個）の型締用モータ４１とを有する。ボールねじ部３２ａは、タイバ３２の先端部（図示例では上端部）にそれぞれ形成され、型締ブロック２５内にスラスト軸受４２を介して回転自在に取り付けられたボールナット部３９に対し、それぞれ螺合している。
【００２５】
また、本実施形態における減速機４０は遊星歯車式減速機であり、遊星歯車４０ａを回転自在に支持するキャリア４０ｂがボールナット部３９に一体的に固定され、アンギュラ軸受４３を介して型締ブロック２５内に回転自在に保持されている。この遊星歯車４０ａが型締用モータ４１に取り付けられた太陽歯車４０ｃと、型締ブロック２５に固定された内歯歯車４０ｄとに噛み合い、極めて大きな減速比を得ている。
【００２６】
さらに、本実施形態における制御ユニット３０は、減速機４０を介してボールナット部３９をそれぞれ駆動回転させる複数の型締用モータ４１の作動を独立に制御するようになっている。
【００２７】
従って、複数の型締用モータ４１はそれぞれ独立した駆動トルクをボールナット部３９に伝達可能である。本実施形態では、大きな型締力を得る目的で減速機４０による減速比を大きく設定しているため、個々の型締用モータ４１を従来のものよりも大幅に小型化および低出力化させることができ、そのための部品コストを著しく下げることが可能となる。この場合、型締ブロック２５の型締め位置と待機位置との距離を短く設定するほど成形サイクルを短縮化させることができるため、これらの距離を例えば０.５〜３mmの範囲に設定することが好ましい。
【００２８】
型締用モータ４１にはエンコーダ４１ａがそれぞれ取り付けられ、その回転情報が制御ユニット３０に出力される。これらエンコーダ４１ａは、型締用モータ４１の回転軸、つまり太陽歯車４０ｃの回転数を検出し、この検出情報に基づいて制御ユニット３０が型締ブロック２５の昇降位置を算出する。
【００２９】
また、制御ユニット３０は、これら型締用モータ４１に供給される電流値を検出してその平均値を算出し、個々の型締用モータ４１の電流値が同一となるように、型締用モータ４１の回転軸（太陽歯車４０ｃ）の回転速度を制御する。これにより、タイバ３２の長手方向と平行な型締め方向に対して金型１１、１２が傾斜していたとしても、金型１１、１２のパーティング面１１ｂ、１２ｂに負荷する圧力分布を均一に制御することができる。
【００３０】
なお、部分的に圧力を強くしたい場合には、対応する型締用モータ４１の電流値を上げて圧力を強くすることができ、逆も当然可能である。これは、同一成形品を成形するための複数組の金型がある場合、特定の組の金型を使用した場合にのみ成形品にバリが発生する際にバリの発生を防ぐために有効である。また、成形品にバリが発生するような場合には、金型１１、１２の設計のし直しを行うことなく、バリの発生を防止することができる。このような独立した型締用モータ４１の制御は、成形品のバリの発生を防止するのみならず、可塑化した樹脂の射出時にガスをキャビティから逃がすためにも利用できる。
【００３１】
また、型締用モータ４１をステッピングモータにて構成した場合、金型１１、１２の面圧分布を容易に均一にすることができる。具体的には、個々の型締用モータ４１を脱調させ、その位置から型締用モータ４１に対する駆動パルス数をすべて同一に設定し、これらを所定のトルクで駆動すればよい。型締用モータ４１を独立に制御する場合には、ひずみセンサや光学的位置検出センサなどを併用して個々の駆動トルクをより高精度に制御することも可能である。
【００３２】
なお、各型締用モータ４１の原点位置は、固定側金型１１と射出シリンダ１７のノズル１７ａとが所定の圧力で接触する位置に設定される。この原点位置は、個々のエンコーダ４１ａからの情報と電流値とに基づき、型締用モータ４１の同期を脱調させることによって設定される。
【００３３】
型締ブロック２５を待機位置から型締め位置へと下降させると、型締ブロック２５に支持されている射出シリンダ１７も支柱２４に沿って射出ジャケット１６ａと共に下降する。そして、射出シリンダ１７のノズル１７ａの先端部と固定側金型１１のスプルー１１ｃとが接触すると共に型締ブロック２５の底面２５ａが固定側金型１１の受け面１１ａに当接し、型締力が固定側金型１１へと伝わる。
【００３４】
第１金型ホルダとしての固定側金型ホルダ３４には固定側金型１１が取り外し可能に取り付けられ、第２金型ホルダとしての可動側金型ホルダ３５には可動側金型１２が取り外し可能に取り付けられる。これら固定側および可動側の金型ホルダ３４、３５は、ベース３１と型締ブロック２５との間で複数本のタイバ３２に対してそれぞれ摺動自在に連結され、これらの長手方向に沿って上下に移動自在である。この固定側金型ホルダ３４の外観を抽出拡大して図６に示し、その平面形状を図７に示す。また、可動側金型ホルダ３５の外観を抽出拡大して図８に示し、その平面形状を図９に示す。
【００３５】
矩形の板状をなす本実施形態における固定側金型１１および可動側金型１２は、これらで図示しないキャビティを画成するパーティング面１１ｂ、１２ｂと、その反対側の受け面１１ａ、１２ａとを有する。これら固定側および可動側の金型１１、１２は、タイバ３２の長手方向に対して直交する水平方向に沿ってそれぞれ固定側金型ホルダ３４および可動側金型ホルダ３５に対して着脱可能である。
【００３６】
金型１１、１２は、対応する金型ホルダ３４、３５に対する着脱方向手前側の前面部１１ｄ、１２ｄと、その反対側の後面部１１ｅ、１２ｅと、一対の側面部１１ｆ、１１ｇ、１２ｆ、１２ｇとをさらに有する。一対の側面部１１ｆ、１１ｇ、１２ｆ、１２ｇは、金型ホルダ３４、３５に対する金型１１、１２の着脱方向に沿って延在する。これら金型１１、１２の一方の側面部１１ｆ、１２ｆと後面部１１ｅ、１２ｅとには、第１および第２の位置合わせ面１１Ｅ、１２Ｅ、１１Ｆ、１２Ｆが形成されている。さらに、他方の側面部１１ｇ、１２ｇの前面部１１ｄ、１２ｄ側の端部には、着脱方向に対して傾斜した傾斜面１１Ｇ、１２Ｇが形成されている。
【００３７】
固定側および可動側の金型ホルダ３４、３５は、金型１１が着脱自在に装着されるホルダ本体３４ａ及び金型１２が着脱自在に装着されるホルダ本体３５ａと、第１および第２の位置合わせ基準部３４Ｅ、３４Ｆ、３５Ｅ、３５Ｆと、可動部材４４、４４と、ばね付勢手段４５、４５とを具えている。
【００３８】
第１および第２の位置合わせ基準部３４Ｅ、３４Ｆ、３５Ｅ、３５Ｆは、ホルダ本体３４ａ、３５ａに設けられ、金型１１、１２の第１および第２の位置合わせ面１１Ｅ、１２Ｅ、１１Ｆ、１２Ｆがそれぞれ当接する。可動部材４４、４４は、金型ホルダ３４、３５に取り付けられる金型１１、１２の一対の側面部１１ｆ、１１ｇ、１２ｆ、１２ｇの対向方向に沿って変位可能にホルダ本体３４ａ、３５ａに取り付けられている。
【００３９】
この可動部材４４には、金型１１、１２の傾斜面１１Ｇ、１２Ｇに当接する押圧部４４ａが形成されている。本実施形態では、可動部材４４がタイバ３２の長手方向と平行なピン４６を介して回動自在となっており、保持位置と退避位置との間で移動可能な可動の部材となっている。
【００４０】
図７（Ａ）は金型ホルダ３４について、可動部材４４が保持位置（閉じた位置）に位置している場合を示し、図７（Ｂ）は退避位置（開いた位置）に位置している場合を示す。保持位置では金型１１が位置決めされた状態でホルダ本体３４ａに保持される。一方、退避位置では可動部材４４がホルダ本体３４ａに対する金型１１の着脱の妨げとならず、着脱が許容される。図９は金型ホルダ３５について可動部材４４が保持位置に位置している場合を示している。特に図示しないが、金型ホルダ３４の可動部材４４と同様、金型ホルダ３５の可動部材４４も退避位置に回動可能となっている。本実施形態では可動部材４４の移動態様を回動としたが、平行移動としてもよい。
【００４１】
ばね付勢手段４５は、この可動部材４４とホルダ本体３４ａ、３５ａとの間にそれぞれ組み込まれ、可動部材４４を保持位置に常時付勢する。ばね付勢手段４５は可動部材４４の押圧部４４ａを金型ホルダ３４、３５に装着された金型１１、１２の傾斜面１１Ｇ、１２Ｇに押し付けるようなばね力をそれぞれ発生する。これにより、金型１１、１２の第１および第２の位置合わせ面１１Ｅ、１２Ｅ、１１Ｆ、１２Ｆが第１および第２の位置合わせ基準部３４Ｅ、３４Ｆ、３５Ｅ、３５Ｆに押し当てられ、金型ホルダ３４、３５に対する金型１１、１２の位置決めがなされて保持される。なお、本実施形態では、ばね付勢手段４５の付勢力により可動部材４４を保持位置に付勢する構成としたが、各種のモータ、エアシリンダ等の各種のアクチュエータで付勢する構成としてもよい。
【００４２】
本実施形態における可動部材４４は、金型ホルダ３４、３５に収容された金型１１、１２の前面部１１ｄ、１２ｄの傾斜面１１Ｇ、１２Ｇ側の端部に係止する抜け外れ防止部４４ｂと、挿入案内面４４ｃと、取手部４４ｄと、逃げ部４４ｅとを有する。抜け外れ防止部４４ｂは、先のばね付勢手段４５によるばね力を利用して不用意に金型１１、１２が金型ホルダ３４、３５から抜け外れるのを防止する。
【００４３】
挿入案内面４４ｃは、金型１１、１２を金型ホルダ３４、３５に差し込む際に、金型１１、１２の他方の側面部１１ｇ、１２ｇの後面部１１ｅ、１２ｅ側の端部に当接し、ばね付勢手段４５による付勢力に抗して可動部材４４を退避させる機能を持つ。つまり、作業者が取手部４４ｄを掴んで可動部材４４を操作することなく、金型ホルダ３４、３５に対して金型１１、１２を押し込むだけで金型ホルダ３４、３５に金型１１、１２を装着することができる。
【００４４】
取手部４４ｄは、固定側金型１１の前面部１１ｄ、１２ｄの傾斜面１１Ｇ、１２Ｇ側の端部に対する抜け外れ防止部４４ｂの係合を解除するためのものであり、金型ホルダ３４、３５から金型１１、１２を取り出す際に利用する。
【００４５】
逃げ部４４ｅは、抜け外れ防止部４４ｂが金型ホルダ３４、３５に収容された金型１１、１２の前面部１１ｄ、１２ｄの傾斜面１１Ｇ、１２Ｇ側の端部に係止した状態において、可動部材４４をタイバ３２に対して非接触状態に保ためのものである。これにより、タイバ３２に沿った金型ホルダ３４、３５の円滑な昇降動作を確保することかできる。
【００４６】
なお、本実施形態における可動側金型ホルダ３５の第１の位置合わせ基準部３５Ｅは、可動側金型１２の着脱操作に伴ってタイバ３２の長手方向と平行な軸線回りに連れ回りし得る一対のローラ４７を有する。これら一対のローラ４７は、可動側金型ホルダ３５に対する可動側金型１２の着脱方向に沿って相隔ててホルダ本体３５ａにそれぞれ回転自在に保持されている。これにより、可動側金型ホルダ３５に対する可動側金型１２の着脱操作をより小さな力で容易に行うことができる。
【００４７】
次に、図７及び図９に示すように、金型ホルダ３４、３５には位置検出センサ１０１、１０２を設けている。位置検出センサ１０１、１０２はホルダ本体３４ａ、３５ａにそれぞれ支持されており、可動部材４４の位置を検出する。
【００４８】
位置検出センサ１０１、１０２は本実施形態の場合、光センサ（フォトインタラプタ）であり、発光部と受光部との間のスリットに物体が存在するか否かを検出する。金型ホルダ３４の場合について、図７（Ａ）に示すように可動部材４４は被検知片４４１を有しており、被検知片４４１と位置検出センサ１０１との配置は以下の関係にある。
【００４９】
すなわち、可動部材４４が保持位置にある場合には被検知片４４１が位置検出センサ１０１に進入した状態となり、これが検出される。一方、図７（Ｂ）に示すように可動部材４４が退避位置にある場合には被検知片４４１が位置検出センサ１０１から脱した状態となり、位置検出センサ１０１により被検知片４４１が検出されない。
【００５０】
金型ホルダ３５についても同様であり、可動部材４４が保持位置にある場合（図９）には被検知片４４１が位置検出センサ１０２に進入した状態となり、これが検出され、図示しないが、可動部材４４が退避位置にある場合には被検知片４４１が位置検出センサ１０２から脱した状態となり、位置検出センサ１０２により被検知片４４１が検出されなくなる。
【００５１】
こうして位置検出センサ１０１、１０２の検出結果により、可動部材４４が保持位置に位置しているか否かが判定でき、金型１１、１２が位置決めされた状態であるかを確認することができる。
【００５２】
なお、本実施形態では、位置検出センサ１０１、１０２として光センサを採用したが、可動部材４４の位置が検出可能であればどのようなセンサであってもよく、例えば、接点式のスイッチ等でもよい。また、位置検出センサ１０１、１０２の配置も、可動部材４４の位置を検出可能な範囲で適宜選択できる。
【００５３】
次に、タイバ３２には、ベース３１側への固定側金型ホルダ３４の移動を規制するためのストッパ４８が取り付けられている。従って、固定側金型ホルダ３４は、このストッパ４８よりも下方には下降し得ないようになっており、ここが型開き状態における固定側金型ホルダ３４の下降端位置（図１、図２参照）となる。
【００５４】
例えば、本実施形態では、型締ブロック２５と固定側金型ホルダ３４との間にこの固定側金型ホルダ３４をその下降端位置側に付勢するばね部材４９が配されている。下降端位置にある固定側金型ホルダ３４に保持された固定側金型１１の受け面１１ａと、待機位置にある型締ブロック２５の底面２５ａとの間には隙間が形成される。この結果、射出シリンダ１７の下端のノズル１７ａが固定側金型１１の受け面１１ａに開口するスプルー１１ｃに対して非接触状態となる。
【００５５】
可動側金型ホルダ３５には、タイバ３２の長手方向に沿って移動可能に保持されたエジェクタープレート５０が可動側金型１２の受け面１２ａと対向するように収容されている。このエジェクタープレート５０には、可動側金型ホルダ３５を貫通してベース３１側に突出する複数本（図示例では２本）のエジェクターピン５１が固定されている。
【００５６】
可動側金型ホルダ３５が型開き位置（図１および図２）にある場合、これらエジェクターピン５１の下端がベース３１に当接する。そして、エジェクタープレート５０を可動側金型ホルダ３５に保持された可動側金型１２の受け面１２ａ側に押し上げる結果、成形品がキャビティから排出される。型開き位置にある可動側金型ホルダ３５の断面構造を固定側金型ホルダ３４と共に図１０に示し、この状態における可動側金型ホルダ３５の外観を一部破断して図１１に示す。可動側金型ホルダ３５は、その型開き位置にて後述する型締力受け部材５２が通る逃げ部３５ｂを有する。
【００５７】
退避位置（図１１参照）にある型締力伝達部材３７に対して可動側金型ホルダ３５が型締め位置にある状態の外観を図１２に示す。また、可動側金型ホルダ３５および型締力伝達部材３７が共に型締め位置にある状態における可動側金型ホルダ３５の断面構造を図１３に示し、この状態における可動側金型ホルダ３５の外観を図１４に示す。
【００５８】
ホルダ駆動手段３６は、可動側金型ホルダ３５を型開き位置とこの型開き位置より
もベース３１から離れた型締め位置との間で複数本のタイバ３２の長手方向に沿って駆
動させるためのものである。
【００５９】
本実施形態におけるホルダ駆動手段３６は、開閉用モータ３６ａと、駆動スプロケット３６ｂと、従動スプロケット３６ｃと、これら駆動スプロケット３６ｂと従動スプロケット３６ｃとに巻き掛けられた無端の歯付きベルト３６ｄとを有する。減速機３６ｅを介して駆動スプロケット３６ｂが取り付けられた正逆転可能な開閉用モータ３６ａはベース３１に設置され、駆動スプロケット３６ｂの回転情報がエンコーダ３６ｆにより検出されて制御ユニット３０に出力される。
【００６０】
また、この制御ユニット３０は、このエンコーダ３６ｆの情報に基づいて開閉用モータ３６ａの作動を制御し、可動側金型ホルダ３５をその型開き位置と型締め位置とに交互に切り替える。従動スプロケット３６ｃは、この開閉用モータ３６ａに取り付けられた駆動スプロケット３６ｂと平行にベース３１の上方に図示しないブラケットを介して回転自在に保持されている。
【００６１】
歯付きベルト３６ｄの一部は、可動側金型ホルダ３５の連結部３５ｃに固定されている。従って、可動側金型ホルダ３５は、比較的簡易な昇降機構によって、駆動スプロケット３６ｂと従動スプロケット３６ｃとの間で図１、図２に示す型開き位置と、図１３に示す型締め位置との間を円滑で素早く昇降できるようになっている。すなわち、本実施形態の型締装置１４は、型締め時においては減速機４０によって極めて大きな減速比を得て所定の型締力を確保することができる。また、詳細は後述するが、型締め前や型開き後においては型締力の影響を除外して固定側金型ホルダ３４に対する可動側金型ホルダ３５の接近または退避動作を円滑に素早く実行することができる。
【００６２】
なお、型開き位置から型締め位置に可動側金型ホルダ３５が上昇すると、その途中でストッパ４８に保持された固定側金型ホルダ３４の固定側金型１１のパーティング面１１ｂに可動側金型１２のパーティング面１２ｂが押し当たる。そして、固定側金型１１およびこれを収容する固定側金型ホルダ３４が可動側金型１２と共に型締め位置まで上昇するようになっている。可動側金型ホルダ３５が型締め位置にある状態においては、固定側金型１１のスプルー１１ｃが型締ブロック２５に支持された射出シリンダ１７のノズル１７ａに対して接触または微小間隔をあけた状態となる。
【００６３】
型締力伝達部材３７は、ブロック駆動手段３３により型締ブロック２５から固定側金型ホルダ３４および可動側金型ホルダ３５を介して加えられる型締力をその型締め位置にてベース３１に伝達するためのものである。
【００６４】
本実施形態における型締力伝達部材３７は、複数本（図示例では３本）の型締力受け部材５２と、旋回板５３と、この旋回板５３に取り付けられた複数個（図示例では３個）の型締力伝達ブロック５４とを有する。
【００６５】
型締力受け部材５２は、タイバ３２と平行にベース３１に突設され、その上端面が型締め位置にある可動側金型ホルダ３５との間に隙間を形成する。これら型締力受け部材５２の位置や数および大きさなどは、可動側金型ホルダ３５から受ける型締力に対するバランスや剛性などを考慮して設定される。旋回板５３は、可動側金型ホルダ３５に対してタイバ３２の長手方向と平行な軸線回りに旋回自在に支持されている。型締力受け部材５２は、旋回板５３に対してタイバ３２の長手方向に沿って変位可能に保持される。このため、旋回板５３には型締力受け部材５２およびエジェクターピン５１がそれぞれ貫通し得る複数（図示例では３つ）の開口５３ａおよび逃げ部５３ｂが形成されている。型締力受け部材５２の上端面と、型締め位置にある可動側金型ホルダ３５の逃げ部３５ｂの開口端面３５ｄとの間隔Ｇは、タイバ３２の長手方向に沿った型締力伝達ブロック５４の長さＬよりも広く設定されている。また、タイバ３２の長手方向に沿った可動側金型ホルダ３５に対する旋回板５３の位置も適切に設定されている。
【００６６】
具体的には、型締力が負荷していない状態において、旋回板５３の開口５３ａに装着された型締力伝達ブロック５４は、自重によってその上端面と可動側金型ホルダ３５の底面、つまり開口端面３５ｄとの間に微小な隙間を形成する。これにより、旋回板５３を退避位置から型締め位置へと旋回させた場合、型締力伝達ブロック５４と型締め位置における可動側金型ホルダ３５および型締力受け部材５２との衝突や接触に伴う摩耗を回避することができる。
【００６７】
逆に、型締力伝達ブロック５４に対して可動側金型ホルダ３５および型締力受け部材５２が接触状態となっている状態で旋回板５３を退避位置から型締め位置へと旋回させる場合、これらの摩耗を回避するための何らかの手段を組み込むことが有効である。本実施形態では、待機位置への型締ブロック２５の上昇を開始した後、旋回板５３を退避位置から型締め位置へと旋回させるようにしている。このため、型締力伝達ブロック５４と可動側金型ホルダ３５および型締力受け部材５２との強い接触に伴う大きな摩耗を回避することが可能である。
【００６８】
型締力伝達ブロック５４は、型締力受け部材５２の上端面と可動側金型ホルダ３５の逃げ部３５ｂの開口端面３５ｄとに対向する型締め位置と、型締力受け部材５２の側方にずれる退避位置とに切り替えられるようになっている。この切り替えは、伝達部材駆動手段３８により旋回板５３を旋回させることによってなされる。つまり、伝達部材駆動手段３８は、型締力伝達部材３７を型締め位置と型締力が伝達されない退避位置との間でタイバ３２の長手方向に対して交差する方向に駆動する。
【００６９】
本実施形態における伝達部材駆動手段３８は、正逆転可能な旋回用モータ３８ａと、この旋回用モータ３８ａに取り付けられた駆動歯車３８ｂと噛み合う扇状歯車３８ｃと、旋回量検出センサ３８ｄとを有する。
【００７０】
旋回用モータ３８ａは、可動側金型ホルダ３５に取り付けられ、扇状歯車３８ｃは、旋回板５３の外周面の一部に設けられている。また、旋回量検出センサ３８ｄも可動側金型ホルダ３５に取り付けられて旋回板５３の外周面と対向している。この旋回量検出センサ３８ｄと対向する旋回板５３の外周面には、その周方向に沿って図示しないスリットが一定間隔で歯車状に刻設されている。旋回量検出センサ３８ｄは、このスリットの通過をカウントすることにより、旋回板５３の回転量を検出するようになっている。従って、旋回用モータ３８ａは、この旋回量検出センサ３８ｄからの検出信号に基づいてその正逆転方向が切り替えられ、型締力伝達ブロック５４を型締力の方向に対して交差する方向に移動させてその型締め位置と退避位置とに切り替える。なお、旋回量検出センサ３８ｄとしてタッチセンサを用い、型締め位置と退避位置とに対応した一対のドッグを旋回板５３に取り付けることも可能である。
【００７１】
また、制御ユニット３０は、この射出成形機１０が円滑な成形を実行できるように、ヒーター１８、射出用モータ２１、フィーダ１６ｂ、型締用モータ４１、開閉用モータ３６ａ、旋回用モータ３８ａなどの作動を制御する。これは、図示しない操作盤に配されたスイッチ類や、リミットスイッチ２９ａ、２９ｂ、材料有無検知センサ１６ｄ、エンコーダ３６ｆおよび４１ａ、旋回量検出センサ３８ｄ、位置検出センサ１０１及び１０２などからの検出信号に基づき、予め設定されたプログラムに従って実行される。
【００７２】
特に、本実施形態では制御ユニット３０が各モータ２１、４１、３６ａ、３８ａに流れる電流値を常に監視し、これが予め設定した値を越えた場合、何らかの異常が発生していると判断し、射出作業を停止するようになっている。
【００７３】
また、制御ユニット３０は、位置検出センサ１０１、１０２の検出結果に基づき、可動部材４４、４４が保持位置にあるか否かを判定し、少なくともいずれかの可動部材４４が保持位置にない場合は成形処理を中止することができる。
【００７４】
中止する成形処理としては、例えば、型締め前であれば型締めを禁止（型締用モータ４１を駆動しない）し、型締め中であれば型締めを停止（型締用モータ４１を停止）或いは型開き（型締用モータ４１を逆転）する。位置検出センサ１０１、１０２の検出結果の取得は周期的に行ってもよいし、型締め前に行うようにしてもよい。
【００７５】
また、警報音の出力装置や警告を表示する表示装置等の報知装置を設け、位置検出センサ１０１、１０２の検出結果に基づき、可動部材４４、４４が保持位置にないと判定した場合は、その旨を使用者に報知するようにしてもよい。
【００７６】
このような射出成形機１０の作動手順を図１５のフローチャートに示す。すなわち、初期状態はプランジャ１９が上昇端にあり、型締ブロック２５が待機位置にあり、可動側金型ホルダ３５が型開き位置にあり、旋回板５３が退避位置にある。
【００７７】
この状態から、Ｓ１１のステップにて開閉用モータ３６ａが正転して可動側金型ホルダ３５を型開き位置から上昇させる。そして、Ｓ１２のステップにて可動側金型１２のパーティング面１２ｂと固定側金型１１のパーティング面１１ｂとが接触したか否かをエンコーダ３６ｆからの情報に基づいて判定する。このＳ１２の判断ステップは、可動側金型１２が固定側金型１１との接触位置まで達するまで繰り返される。
【００７８】
このようにして、可動側金型１２が固定側金型１１との接触位置まで達したと判断した場合には、Ｓ１３のステップにて可動側金型ホルダ３５が型締め位置まで上昇したか否かを判定する。ここで、可動側金型ホルダ３５が型締め位置まで上昇していないと判断した場合、Ｓ１４のステップに移行して開閉用モータ３６ａに異常トルク、つまり過大電流が流れているか否かを判定し、何もなければＳ１３のステップに戻る。
【００７９】
Ｓ１４のステップにて開閉用モータ３６ａに異常トルクが発生している、すなわち、可動側金型１２と固定側金型１１との間に異物が介在しているなど、何らかの不具合が予想される場合には、Ｓ１５のステップに移行し、異常処理を行って射出作業を停止する。
【００８０】
Ｓ１５のステップにおける異常処理は、開閉用モータ３６ａの停止およびこれに続く逆転により可動側金型１２および固定側金型１１を初期状態の位置に戻す操作を含む。また、同時に異常が発生したことを図示しないディスプレイを用いた視覚的手段や音などを使って作業者に警告する処理を含むことができる。作業者は、初期状態に戻った可動側および固定側の金型１１、１２をこれらのホルダ３４、３５から必要に応じて取り外し、金型１１、１２の状態を点検して異物を除去したり、必要に応じて金型の修理交換を行って成形作業を再開する。
【００８１】
何も問題なく可動側金型ホルダ３５が型締め位置まで上昇した場合、Ｓ１６のステップにて旋回用モータ３８ａを正転し、旋回量検出センサ３８ｄからの情報に基づいて退避位置にある型締力伝達ブロック５４を型締め位置まで移動させる。そして、型締力伝達ブロック５４が型締め位置まで移動した時点でＳ１７のステップに移行し、型締用モータ４１を正転し、待機位置にある型締ブロック２５を型締め位置まで下降させ、同時に開閉用モータ３６ａに対する通電を停止する。これにより、型締力受け部材５２に対し可動側金型ホルダ３５が型締力伝達部材３７を介して支持される状態となる。
【００８２】
このＳ１７のステップでの型締用モータ４１の正転に続き、Ｓ１８のステップにて型締ブロック２５が型締め位置まで下降したか否かをエンコーダ４１ａからの検出信号に基づいて判定する。ここで、型締ブロック２５が型締め位置に達していないと判断した場合には、Ｓ１９のステップに移行して型締用モータ４１の何れかに異常トルク、つまり過大電流が流れているか否かを判定する。そして、何もなければ型締用モータ４１の正転を続け、Ｓ１８の判断ルーチンを繰り返す。
【００８３】
Ｓ１９のステップにて少なくとも１台の型締用モータ４１に異常トルクが発生している、すなわち、型締ブロック２５と固定側金型１１との間に異物が介在しているなど、何らかの不具合が予想される場合には、Ｓ２０のステップに移行する。
【００８４】
Ｓ２０のステップでは、これに対応した異常処理を行って射出作業を停止する。この異常処理は、型締用モータ４１の停止およびこれに続く逆転により型締ブロック２５を初期状態の待機位置に戻す操作を含む。また、同時に異常が発生したことを図示しないディスプレイを用いた視覚的手段や音などを使って作業者に警告する処理を含むことができる。作業者は、初期状態に戻った型締ブロック２５と固定側金型１１との隙間を点検して異物を除去したりするなど、状況に応じた対処を行って成形作業を再開する。
【００８５】
エンコーダ４１ａからの検出信号に基づき、Ｓ１８のステップにて型締ブロック２５が型締め位置まで下降したと判断した場合には、Ｓ２１のステップに移行して型締用モータ４１の駆動トルクをそれぞれ制御する。そして、固定側金型ホルダ３４に保持された固定側金型１１を型締め位置にある可動側金型ホルダ３５に保持された可動側金型１２に対して押圧し、所望の型締力を発生させる。この場合、型締力伝達ブロック５４が旋回板５３の開口５３ａに対して相対移動可能となっているため、型締力伝達ブロック５４に加わる型締力は旋回板５３に伝達されず、旋回板５３が撓むなどの不具合は生じない。
【００８６】
しかる後、Ｓ２２のステップに移行して射出および冷却処理を行う。この射出および冷却処理は、射出用モータ２１を正転駆動して上昇端に位置する昇降板２３ａをその下降端まで移動させる操作を含む。また、射出シリンダ１７内の樹脂材料を可塑化させつつそのノズル１７ａから固定側金型１１と可動側金型１２とで画成されたキャビティ内に射出する操作を含む。これにより、溶融樹脂が予め設定され射出圧力および射出速度でキャビティ内に充填され、成形品となる。さらに、この射出および冷却処理は、キャビティ内に射出された樹脂材料が冷却固化する所定時間後に射出用モータ２１を逆転駆動してリミットスイッチ２９ａからの検出情報に基づき、下降端に位置する昇降板２３ａをその上昇端まで戻す操作を含む。これに加え、フィーダ１６ｂを作動させて所定量の成形材料を射出シリンダ１７内に供給する操作も含む。
【００８７】
Ｓ２２のステップに続き、Ｓ２３のステップにて型締用モータ４１に対する通電を停止し、型締力を発生させていた駆動トルクを解除する。しかる後、Ｓ２４のステップにて型締用モータ４１を逆転し、型締ブロック２５をその型締め位置から待機位置へと上昇させる。そして、Ｓ２５のステップにて旋回用モータ３８ａを逆転し、型締め位置にある型締力伝達ブロック５４を退避位置へと戻す。この場合、型締ブロック２５がその待機位置へと上昇しつつあるので、型締力伝達ブロック５４と可動側金型ホルダ３５および型締力受け部材５２との接触に伴う摩擦が回避される。
【００８８】
旋回板５３が退避位置に戻った時点でＳ２６のステップに移行し、開閉用モータ３６ａを逆転させて可動側金型ホルダ３５を型開き位置まで下降させる。この下降の途中で、ストッパ４８により固定側金型ホルダ３４の下降が規制され、固定側金型１１のパーティング面１１ｂと下降を続ける可動側金型１２のパーティング面１２ｂとが離れ、型開き状態となる。
【００８９】
Ｓ２６のステップに続き、可動側金型ホルダ３５が型開き位置に達した時点でＳ２７のステップに移行し、成形品の取り出しが行われる。より具体的には、エジェクターピン５１およびこれが連結されたエジェクタープレート５０の作用により、成形品が可動側金型１２から突き上げられ、成形品およびこれにつながるランナーが図示しないロボットアームなどで可動側金型１２から取り出される。
【００９０】
＜他の実施形態＞
タイバ３２は可動側および固定側金型ホルダ３４、３５の円滑な昇降および必要な強度を有してさえいれば、２本または３本であってもかまわない。また、これらの間隔を任意に設定することが可能である。さらに、固定側金型ホルダ３４を省略し、固定側金型１１を型締ブロック２５に取り付けるようにしてもよく、金型が２プレート以外のものであっても、ホットランナー方式のものであってもよい。
【図１】
0005744544.tif 000002
【図２】
0005744544.tif 000003
【図３】
0005744544.tif 000004
【図４】
0005744544.tif 000005
【図５】
0005744544.tif 000006
【図６】
0005744544.tif 000007
【図７】
0005744544.tif 000008
【図８】
0005744544.tif 000009
【図９】
0005744544.tif 000010
【図１０】
0005744544.tif 000011
【図１１】
0005744544.tif 000012
【図１２】
0005744544.tif 000013
【図１３】
0005744544.tif 000014
【図１４】
0005744544.tif 000015
【図１５】
0005744544.tif 000016