(57)【要約】【課題】型締力をより均一にかけることのできる型締装置及び型締装置制御方法の提供を目的とする。【解決手段】金型に対してオフセットさせて配設されたリニアモータの駆動によって型開閉を行う型締装置であって、型締めが行われるまでに、前記金型にかかる力の不均一を検出し、前記力の不均一の状況に応じて前記リニアモータへの電流の供給を制御する制御装置を備えたことにより上記課題を解決する。【選択図】図１
2008195033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型に対してオフセットさせて配設されたリニアモータの駆動によって型開閉を行う型締装置であって、
型締めが行われるまでに、前記金型にかかる力の不均一を検出し、前記力の不均一の状況に応じて前記リニアモータへの電流の供給を制御する制御装置を備えたことを特徴とする型締装置。
【請求項２】
型開閉方向と直交する方向において前記金型に対して対称に配設された少なくとも二つの部材のそれぞれに、当該部材にかかる荷重を検出する荷重検出器が設置され、
前記制御装置は、それぞれの荷重検出器によって検出される荷重を比較することにより、前記金型にかかる力の不均一を検出することを特徴とする請求項１記載の型締装置。
【請求項３】
型開閉方向と直交する方向において前記金型に対して対称に少なくとも二つの前記リニアモータが配設され、
前記制御装置は、前記力の不均一の状況に応じてそれぞれの前記リニアモータへの電流の供給を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の型締装置。
【請求項４】
前記部材のそれぞれに前記リニアモータが配設され、
前記制御装置は、前記力の不均一の状況に応じてそれぞれの前記リニアモータへの電流の供給を制御することを特徴とする請求項２記載の型締装置。
【請求項５】
前記リニアモータの固定子が配設される第一の部材と、
前記固定子と対向するように前記リニアモータの可動子が配設される第二の部材とを有し、
前記固定子と前記可動子とは、それぞれ水平面に対して角度を有して対向するように複数配設され、
複数の前記可動子と前記固定子とによる吸着力の方向及び大きさは、型開閉方向に直行する面において鉛直軸に対して略対称であることを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項記載の型締装置。
【請求項６】
金型に対してオフセットさせて配設されたリニアモータの駆動によって型開閉を行う型締装置の制御方法であって、
型締めが行われるまでに、前記金型にかかる力の不均一を検出する検出手順と、
前記力の不均一の状況に応じて前記リニアモータへの電流の供給を制御する制御手順とを有することを特徴とする型締装置制御方法。
【請求項７】
前記型締装置は、型開閉方向と直交する方向において前記金型に対して対称に配設された少なくとも二つの部材のそれぞれに、当該部材にかかる荷重を検出する荷重検出器が設置され、
前記検出手順は、それぞれの荷重検出器によって検出される荷重を比較することにより、前記金型にかかる力の不均一を検出することを特徴とする請求項６記載の型締装置制御方法。
【請求項８】
前記型締装置は、型開閉方向と直交する方向において前記金型に対して対称に少なくとも二つの前記リニアモータが配設され、
前記制御手順は、前記力の不均一の状況に応じてそれぞれの前記リニアモータへの電流の供給を制御することを特徴とする請求項６又は７記載の型締装置制御方法。
【請求項９】
前記型締装置は、前記部材のそれぞれに前記リニアモータが配設され、
前記制御手順は、前記力の不均一の状況に応じてそれぞれの前記リニアモータへの電流の供給を制御することを特徴とする請求項７記載の型締装置制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型締装置及び型締装置制御方法に関し、特にリニアモータの駆動によって型開閉を行う型締装置及び型締装置制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、射出成形機においては、樹脂を射出装置の射出ノズルから射出して固定金型と可動金型との間のキャビティ空間に充填（てん）し、固化させることによって成形品を得るようになっている。そして、前記固定金型に対して可動金型を移動させて型閉じ、型締め及び型開きを行うために型締装置が配設される。
【０００３】
該型締装置には、油圧シリンダに油を供給することによって駆動される油圧式の型締装置、及び電動機によって駆動される電動式の型締装置があるが、該電動式の型締装置は、制御性が高く、周辺を汚すことがなく、かつ、エネルギー効率が高いので、多く利用されている。この場合、電動機を駆動することによってボールねじを回転させて推力を発生させ、該推力をトグル機構によって拡大し、大きな型締力を発生させるようにしている。
【０００４】
ところが、前記構成の電動式の型締装置においては、トグル機構を使用するようになっているので、該トグル機構の特性上、型締力を変更することが困難であり、応答性及び安定性が悪く、成形中に型締力を制御することができない。そこで、ボールねじによって発生させられた推力を直接型締力として使用することができるようにした型締装置が提供されている。この場合、電動機のトルクと型締力とが比例するので、成形中に型締力を制御することができる。
【０００５】
しかしながら、前記従来の型締装置においては、ボールねじの耐荷重性が低く、大きな型締力を発生させることができないだけでなく、電動機に発生するトルクリップルによって型締力が変動してしまう。また、型締力を発生させるために、電動機に電流を常時供給する必要があり、電動機の消費電力量及び発熱量が多くなるので、電動機の定格出力をその分大きくする必要があり、型締装置のコストが高くなってしまう。
【０００６】
そこで、型開閉動作にはリニアモータを使用し、型締動作には電磁石の吸着力を利用した型締装置が考えられる（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】国際公開第０５／０９００５２号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、成形中には、型締力が金型全体にわたってバランス良く（均一に）働くことが望ましい。例えば、金型の一部に偏って大きな力が働くと、金型に傾きが生じ、成形不良の原因にもなりかねない。特に、特許文献１に記載された型締装置にように、リニアモータが金型に対してオフセットされて配置されている場合は、型タッチ時において金型にはリニアモータに近い側に相対的に大きな力が働く可能性が高い。そのままの状態で型締めが行われると、金型全体にわたってバランス良く型締力をかけることが困難となる。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、型締力をより均一にかけることのできる型締装置及び型締装置制御方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで上記課題を解決するため、本発明は、金型に対してオフセットさせて配設されたリニアモータの駆動によって型開閉を行う型締装置であって、型締めが行われるまでに、前記金型にかかる力の不均一を検出し、前記力の不均一の状況に応じて前記リニアモータへの電流の供給を制御する制御装置を備えたことを特徴とする。
【００１０】
このような型締装置では、型締力をより均一にかけることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、型締力をより均一にかけることのできる型締装置及び型締装置制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施の形態において、型締装置については、型閉じを行う際の可動プラテンの移動方向を前方とし、型開きを行う際の可動プラテンの移動方向を後方とし、射出装置については、射出を行う際のスクリューの移動方向を前方とし、計量を行う際のスクリューの移動方向を後方として説明する。
【００１３】
図１は、第一の実施の形態における金型装置及び型締装置の型閉じ時の状態を示す図である。また、図２は、第一の実施の形態における金型装置及び型締装置の型開き時の状態を示す図である。
【００１４】
図において、１０は型締装置、Ｆｒは射出成形機のフレーム、Ｇｄは、該フレームＦｒ上に敷設されてレールを構成し、型締装置１０を支持するとともに、案内する第１の案内部材としての２本のガイド（図においては、２本のガイドＧｄのうちの１本だけを示す。）、１１は、該ガイドＧｄ上に載置され、フレームＦｒ及びガイドＧｄに対して固定された第１の固定部材としての固定プラテンであり、該固定プラテン１１と所定の間隔を置いて、かつ、固定プラテン１１と対向させて第２の固定部材としてのリヤプラテン１３が配設され、固定プラテン１１とリヤプラテン１３との間に４本の連結部材としてのタイバー１４（図においては、４本のタイバー１４のうちの２本だけを示す。）が架設される。なお、リヤプラテン１３は、タイバー１４が伸縮するのに伴って、ガイドＧｄに対してわずかに移動することができるようにガイドＧｄ上に載置される。
【００１５】
なお、本実施の形態においては、固定プラテン１１はフレームＦｒ及びガイドＧｄに対して固定され、リヤプラテン１３はガイドＧｄに対してわずかに移動することができるようになっているが、リヤプラテン１３をフレームＦｒ及びガイドＧｄに対して固定し、固定プラテン１１をガイドＧｄに対してわずかに移動することができるようにすることができる。
【００１６】
そして、タイバー１４に沿って固定プラテン１１と対向させて第１の可動部材としての可動プラテン１２が型開閉方向に進退自在に配設される。そのために、可動プラテン１２におけるタイバー１４と対応する箇所にタイバー１４を貫通させるための図示されないガイド穴が形成される。
【００１７】
タイバー１４の前端部には図示されない第１のねじ部が形成され、タイバー１４は、前記第１のねじ部とナットｎ１とを螺合させることによって固定プラテン１１に固定される。また、各タイバー１４の後方の所定の部分には、タイバー１４より外径が小さい第２の案内部材としてのガイドポスト２１が、リヤプラテン１３の後端面から後方に向けて突出させて、かつ、タイバー１４と一体に形成される。そして、リヤプラテン１３の後端面の近傍には図示されない第２のねじ部が形成され、固定プラテン１１とリヤプラテン１３とは、前記第２のねじ部とナットｎ２とを螺合させることによって連結される。本実施の形態においては、ガイドポスト２１がタイバー１４と一体に形成されるようになっているが、ガイドポスト２１をタイバー１４とは別体に形成することもできる。
【００１８】
また、固定プラテン１１には第１の金型としての固定金型１５が、可動プラテン１２には第２の金型としての可動金型１６がそれぞれ固定され、可動プラテン１２の進退に伴って固定金型１５と可動金型１６とが接離させられ、型閉じ、型締め及び型開きが行われる。なお、型締めが行われるのに伴って、固定金型１５と可動金型１６との間に複数の図示されないキャビティ空間が形成され、射出装置１７の射出ノズル１８から射出された成形材料としての図示されない樹脂が前記各キャビティ空間に充墳される。また、固定金型１５及び可動金型１６によって金型装置１９が構成される。
【００１９】
そして、可動プラテン１２と平行に配設された第２の可動部材としての吸着板２２が、リヤプラテン１３より後方において各ガイドポスト２１に沿って進退自在に配設され、ガイドポスト２１によって案内される。なお、吸着板２２には、各ガイドポスト２１と対応する箇所に、ガイドポスト２１を貫通させるためのガイド穴２３が形成される。該ガイド穴２３は、前端面に開口させられ、ボールナットｎ２を収容する大径部２４、及び吸着板２２の後端面に開口させられ、ガイドポスト２１と摺動させられる摺動面を備えた小径部２５を備える。本実施の形態において、吸着板２２は、ガイドポスト２１によって案内されるようになっているが、吸着板２２を、ガイドポスト２１だけでなく、ガイドＧｄによって案内することもできる。
【００２０】
ところで、可動プラテン１２を進退させるために、第１の駆動部としての、かつ、型開閉用の駆動部としてのリニアモータ２８が、可動プラテン１２とフレームＦｒとの間に配設される。リニアモータ２８は、第１の駆動要素としての固定子２９、及び第２の駆動要素としての可動子３１を備え、固定子２９は、フレームＦｒ上において、ガイドＧｄと平行に、かつ、可動プラテン１２の移動範囲に対応させて形成され、可動子３１は、可動プラテン１２の下端において、固定子２９と対向させて、かつ、所定の範囲にわたって形成される。
【００２１】
固定子２９の長さをＬｐとし、可動子３１の長さをＬｍとし、可動プラテン１２のストロークをＬｓｔとしたとき、長さＬｍは、リニアモータ２８による最大の推進力に対応させて設定され、長さＬｐは、
Ｌｐ＞Ｌｍ＋Ｌｓｔ
にされる。
【００２２】
可動子３１は、コア３４及びコイル３５を備える。そして、コア３４は、固定子２９に向けて突出させて、所定のピッチで形成された複数の磁極歯３３を備え、コイル３５は、各磁極歯３３に巻装される。なお、磁極歯３３は可動プラテン１２の移動方向に対して直角の方向に、互いに平行に形成される。また、固定子２９は、図示されないコア、及び該コア上に延在させて形成された図示されない永久磁石を備える。該永久磁石は、Ｎ極及びＳ極の各磁極を交互に、かつ、磁極歯３３と同じピッチで着磁させることによって形成される。
【００２３】
したがって、コイル３５に所定の電流を供給することによってリニアモータ２８を駆動すると、可動子３１が進退させられ、それに伴って、可動プラテン１２が進退させられ、型閉じ及び型開きを行うことができる。
【００２４】
なお、本実施の形態においては、固定子２９に永久磁石を、可動子３１にコイル３５を配設するようになっているが、固定子にコイルを、可動子に永久磁石を配設することもできる。その場合、リニアモータ２８が駆動されるのに伴って、コイルが移動しないので、コイルに電力を供給するための配線を容易に行うことができる。
【００２５】
ところで、第一の実施の形態では、少なくとも上下１本ずつ、合計２本のタイバー１４の所定の位置（固定プラテン１１とリヤプラテン１３との間における所定の位置）に、タイバー１４にかかる荷重を検出するための荷重検出器５５が設置される。但し、４本全てのタイバー１４に荷重検出器５５が設置されてもよい。荷重検出器５５は、例えば、タイバー１４の伸び量を検出するセンサによって構成される。荷重検出器５５によって検出された荷重は、制御部６０に送られる。制御部６０は、検出された荷重に基づいて、タイバー１４にかかる荷重が均一となるようコイル３５に供給する電流を調節する。なお、荷重検出器５５及び制御部６０は、図２においては便宜上省略されている。
【００２６】
可動プラテン１２が前進させられて可動金型１６が固定金型１５に当接すると、型閉じが行われ、続いて、型締めが行われる。そして、型締めを行うために、リヤプラテン１３と吸着板２２との間に、第２の駆動部としての、かつ、型締め用の駆動部としての電磁石ユニット３７が配設される。そして、リヤプラテン１３及び吸着板２２を貫通して延び、かつ、可動プラテン１２と吸着板２２とを連結する型締力伝達部材としてのロッド３９が進退自在に配設される。該ロッド３９は、型閉じ時及び型開き時に、可動プラテン１２の進退に連動させて吸着板２２を進退させ、型締め時に、電磁石ユニット３７によって発生させられた型締力を可動プラテン１２に伝達する。
【００２７】
なお、固定プラテン１１、可動プラテン１２、リヤプラテン１３、吸着板２２、リニアモータ２８、電磁石ユニット３７、ロッド３９等によって型締装置１０が構成される。
【００２８】
電磁石ユニット３７は、リヤプラテン１３側に形成された第１の駆動部材としての電磁石４９、及び吸着板２２側に形成された第２の駆動部材としての吸着部５１から成り、該吸着部５１は、吸着板２２の前端面の所定の部分、本実施の形態においては、吸着板２２においてロッド３９を包囲し、かつ、電磁石４９と対向する部分に形成される。また、リヤプラテン１３の後端面の所定の部分、本実施の形態においては、ロッド３９を貫通させるための穴４１から所定の距離を有してコイル配設部４５として溝状の凹部が形成され、コイル配設部４５によってコア４６、及び他の部分にヨーク４７が形成される。コイル４８は、コイル配設部４５に埋設されるような形でコア４６に巻装される。
【００２９】
なお、コア４６及びヨーク４７、鋳物の一体構造で構成されるが、強磁性体から成る薄板を積層することによって形成され、電磁積層鋼板を構成してもよい。
【００３０】
本実施の形態においては、リヤプラテン１３とは別に電磁石４９が、吸着板２２とは別に吸着部５１が形成されるが、リヤプラテン１３の一部として電磁石を、吸着板２２の一部として吸着部を形成することもできる。
【００３１】
したがって、電磁石ユニット３７において、コイル４８に電流を供給すると、電磁石４９が駆動され、吸着部５１を吸着し、型締力を発生させることができる。
【００３２】
そして、ロッド３９は、後端部において吸着板２２と連結させて、前端部において可動プラテン１２と連結させて配設される。したがって、ロッド３９は、型閉じ時に可動プラテン１２が前進するのに伴って前進させられて吸着板２２を前進させ、型開き時に可動プラテン１２が後退するのに伴って後退させられて吸着板２２を後退させる。
【００３３】
そのために、リヤプラテン１３の中央部分に、ロッド３９を貫通させるための穴４１、及び吸着板２２の中央部分にロッド３９を貫通させるための穴４２が形成され、穴４１の前端部の開口に臨ませて、ロッド３９を摺動自在に支持するブッシュ等の軸受部材Ｂｒ１が配設される。また、ロッド３９の後端部にねじ４３が形成され、該ねじ４３と、吸着板２２に対して回転自在に支持された型厚調整機構としてのナット４４とが螺合させられる。
【００３４】
ところで、型閉じが終了した時点で、吸着板２２はリヤプラテン１３に近接させられ、リヤプラテン１３と吸着板２２との間にギャップδが形成されるが、該ギャップδが小さくなりすぎたり、大きくなりすぎたりすると、吸着部５１を十分に吸着することができず、型締力が小さくなってしまう。そして、最適なギャップδは、金型装置１９の厚さが変化するのに伴って変化する。
【００３５】
そこで、ナット４４の外周面に図示されない大径のギヤが形成され、吸着板２２に型厚調整用の駆動部としての図示されない型厚調整用モータが配設され、該型厚調整用モータの出力軸に取り付けられた小径のギヤと、ナット４４の外周面に形成されたギヤとが噛合させられる。
【００３６】
そして、金型装置１９の厚さに対応させて、型厚調整用モータを駆動し、ナット４４をねじ４３に対して所定量回転させると、吸着板２２に対するロッド３９の位置が調整され、固定プラテン１１及び可動プラテン１２に対する吸着板２２の位置が調整されて、ギャップδを最適な値にすることができる。すなわち、可動プラテン１２と吸着板２２との相対的な位置を変えることによって、型厚の調整が行われる。
【００３７】
なお、前記型厚調整用モータ、ギヤ、ナット４４、ロッド３９等によって型厚調整装置が構成される。また、ギヤによって、型厚調整用モータの回転をナット４４に伝達する回転伝達部が構成される。そして、ナット４４及びねじ４３によって運動方向変換部が構成され、該運動方向変換部において、ナット４４の回転運動がロッド３９の直進運動に変換される。この場合、ナット４４によって第１の変換要素が、ねじ４３によって第２の変換要素が構成される。
【００３８】
次に、前記構成の型締装置１０の動作について説明する。
【００３９】
金型装置１９の交換に伴い、新しい金型装置１９が取り付けられると、まず、金型装置１９の厚さに対応させて吸着板２２と可動プラテン１２との間の距離が変更され、型厚調整が行われる。該型厚調整においては、固定金型１５及び可動金型１６をそれぞれ固定プラテン１１及び可動プラテン１２に取り付け、次に、可動金型１６を後退させて、金型装置１９を開いた状態に置く。
【００４０】
続いて、距離調整工程で、リニアモータ２８を駆動し、固定金型１５に可動金型１６を当接させて型タッチを行う。なお、このとき、型締力は発生させない。この状態で、型厚調整用モータを駆動してナット４４を回転させ、リヤプラテン１３と吸着板２２との距離、すなわち、ギャップδを調整し、あらかじめ設定された値にする。
【００４１】
このとき、リヤプラテン１３と吸着板２２とが接触してもコイル４８が破損することがないように、また、コイル４８がリヤプラテン１３の表面から突出しないように、リヤプラテン１３内にコイル４８を埋め込む。この場合、リヤプラテン１３の表面は、コイル４８の損傷防止用のストッパとして機能する。
【００４２】
その後、制御部６０は、型開閉処理を行い、型閉じ工程時に、図２の状態において、コイル３５に電流を供給する。続いて、リニアモータ２８が駆動され、可動プラテン１２が前進させられ、図１に示されるように、可動金型１６が固定金型１５に当接（型タッチ）させられる。このとき、リヤプラテン１３と吸着板２２との間、すなわち、電磁石４９と吸着部５１との間には、ギャップδが形成される。なお、型閉じに必要とされる力は、型締力と比較されて十分に小さくされる。
【００４３】
型タッチにより、リニアモータ２８による推進力は、可動プラテン１２、金型装置１９、及び固定プラテン１１を介して４本のタイバー１４に対する荷重となって伝達される。当該荷重は、タイバー１４に設置されている荷重検出器５５によって検出され、その検出値（電圧）が制御部６０に送られる。制御部６０は、入力された検出値に応じて、次のような処理を実行する。
【００４４】
図３は、型タッチ時における制御部による処理手順を説明するためのフローチャートである。各タイバー１４において検出された検出値が各荷重検出器５５より入力されると（Ｓ１０１）、制御部６０の比較判定部は、上方（リニアモータ２８から遠い方）のタイバー１４より検出された検出値と、下方（リニアモータ２８に近い方）のタイバー１４よりより検出された検出値とを比較することにより、各タイバー１４に対する荷重の不均一（ひいては、金型装置１９にかかる力の不均一）を検出する（Ｓ１０２）。検出値に差がある場合、又は当該差が所定の閾値を超える場合（Ｓ１０２でＹｅｓ）、制御部６０の操作司令部は指令を出し、当該差（不均一の状況）に応じてリニアモータ２８のコイル３５への電流の供給を制御する（コイル３５へ供給する電流値を制御する。）（Ｓ１０３）。
【００４５】
例えば、上方の検出値の方が高い場合は、可動プラテン１２及び金型装置１９には上方に働いてる力が相対的に強いことになる。この状態は金型に偏荷重が加わっている状態を示す。したがって、偏荷重が加わっているまま電磁石４９による型締力を印加させると、金型装置１９により型タッチ時の力よりも大きな力が加わってしまう。その結果、金型装置１９の早期損傷に繋がってしまう。また、成形材料としての樹脂が充填されても、金型装置１９が互いに片当たりしていると樹脂漏れが生じてしまい、良好な成形品を生産することができない。したがって、制御部６０は、コイル３５に供給する電流を検出値の差に基づいた分だけ増加させることにより、可動プラテン１２及び金型装置１９の下方に働く力を相対的に増加させる。そして、検出値の差が閾値以上になると電流の増加を止め、そのときの電流を維持し続ける。これにより、金型装置１９に偏荷重が加わることを防ぐことができる。一方、下方の検出値の方が高い場合は、可動プラテン１２及び金型装置１９には下方に働いている力が相対的に強いことになる。したがって、制御部６０は、コイル３５に供給する電流を減少又は逆向きにすることにより、可動プラテン１２及び金型装置１９の下方に働く力を相対的に減少させる。なお、本実施の形態における型締装置１０のように、リニアモータ２８が金型装置１９に対して下方にオフセットされて配設されている場合は、金型装置１９においてリニアモータ２８に近い下方により強い力がかかる可能性が高い。
【００４６】
以上のような処理によって、金型装置１９の上下方向において型開閉駆動部であるリニアモータ２８よる加わる力が略均一となるよう制御される。このように、第一実施の形態における型締装置１０では、型タッチ時に（型締めが行われる前に）、水平面に対して垂直な方向（以下、単に「上下方向」という。）における力の不均一が調整される。以上により型閉じ工程が終了する。
【００４７】
続いて、射出工程が開始される。射出装置１７において溶融させられた樹脂が射出ノズル１８から射出され、金型装置１９の各キャビティ空間に充墳される。樹脂が充填されると、金型装置１９に対して樹脂の圧力が働く。当該圧力によって、可動プラテン１２は、わずかながら後ろ向きの力を受ける。斯かる現象は、タイバー１４の荷重に影響を与える。したがって、制御部６０は、樹脂の充填時においても、図３に示される処理を実行し、タイバー１４にかかる荷重が略均一となるようリニアモータ２８を制御する。
【００４８】
続いて、制御部６０は型締工程を開始すべく、コイル４８に電流を供給し、吸着部５１を電磁石４９の吸着力によって吸着する。それに伴って、吸着板２２及びロッド３９を介して型締力が可動プラテン１２に伝達され、型締めが行われる。この際、型締め前に、予め上下方向におけるタイバー１４に対する荷重の不均一が調整されているため、金型装置１９全体にわたって略均一に型締め力を伝達することができる。
【００４９】
なお、型締め時において、型締力を荷重検出器５５によって検出し、検出された型締力に応じて制御部６０が、型締力が設定値になるようにコイル４８に供給される電流を調整するような、フィードバック制御を行うようにしてもよい。
【００５０】
各キャビティ空間内の樹脂が冷却されて固化すると、前記型開閉処理手段は、型開き時に、図１の状態において、コイル４８に電流を供給するのを停止する。それに伴って、リニアモータ２８が駆動され、可動プラテン１２が後退させられ、図２に示されるように、可動金型１６が後退限位置に置かれ、型開きが行われる。
【００５１】
なお、本実施の形態においては、コア４６及びヨーク４７、並びに吸着板２２の全体が電磁積層鋼板によって構成されるようになっているが、リヤプラテン１３におけるコア４６の周囲及び吸着部５１を電磁積層鋼板によって構成するようにしてもよい。本実施の形態においては、リヤプラテン１３の後端面に電磁石４９が形成され、該電磁石４９と対向させて、吸着板２２の前端面に吸着部５１が進退自在に配設されるようになっているが、リヤプラテン１３の後端面に吸着部を、該吸着部と対向させて、吸着板２２の前端面に電磁石を進退自在に配設することができる。
【００５２】
更に、射出成形においては、型閉じ工程を開始後、型タッチ前の固定金型１５と可動金型１６とが寸開状態となる位置に可動プラテン１２が来ると、射出装置１７において射出が開始される成形がある。この場合でも、上述した通り、射出される樹脂の圧力によって可動プラテン１２はわずかながら後ろ向きの力を受け、当該後ろ向きの力はタイバー１４に加わる荷重として荷重検出器５５により検出される。したがって、制御部６０は、型タッチ前の樹脂の充填時においても図３に示される処理を実行し、タイバー１４にかかる荷重が略均一となるようにリニアモータ２８を制御することができる。
【００５３】
上述したように、第一の実施の形態における型締装置１０によれば、型締駆動部としての電磁石ユニットによる型締めが開始される前に、予め上下方向におけるタイバー１４にかかる荷重のバランスを調整することができる。したがって、型締め時において、金型装置１９に対して略均一に型締力を伝達することができる。
【００５４】
なお、制御部６０による制御を容易とするという観点より、各タイバー１４は、型開閉方向に対して直交する方向（平面）において、金型装置１９に対して（金型装置１９を基準に）上下左右方向に対称に配設されることが望ましい。かかる事情は、後述される実施の形態においても同様である。
【００５５】
次に、第二の実施の形態について説明する。第二の実施の形態において、第一の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００５６】
図４は、第二の実施の形態における型締装置の断面図である。図４には、第二の実施の形態における型締装置１０ａにおいて、図１における型締装置１０のＡ−Ａ断面に相当する断面図が示されている。第二の実施の形態の型締装置１０ａでは、リニアモータの配設位置及び方向が異なると共に、二つのリニアモータが型開閉方向に対して直角な水平方向（以下、単に「左右方向」という。）に対称に配設される。
【００５７】
型締装置１０ａにおけるリニアモータの配設位置及び方向について、図５も参照しつつ説明する。図５は、第二の実施の形態におけるリニアモータの配設例を説明するための図４のＢ−Ｂ断面図である。
【００５８】
図４に示されるように、第二の実施の形態における型締装置１０ａのフレームＦｒには、溝６１（凹部）がＡ−Ａ断面において可動プラテン１２を水平方向に二分する鉛直軸Ｚに対して対称となるよう形成されている。溝６１の二つの側面のそれぞれは、水平面に対して略垂直であって、かつ、可動プラテン１２の移動方向（型開閉方向）に対して平行な平面を形成する。したがって、例えば、溝６１の断面は、略水平な底辺と、当該底辺に対して略垂直な辺とによって構成される矩形（コの字型）の形状を有する。溝６１は、可動プラテン１２の移動方向に平行に延在するように形成されている。
【００５９】
一方、可動プラテン１２には、Ａ−Ａ断面において、一つの凸部１２１が、鉛直軸Ｚに対して対称に、かつ、その（凸部１２１の）一部がフレームＦｒの溝６１に対して入り込むように形成されている。凸部１２１の両側面（すなわち、フレームＦｒの溝６１の側面に対向する側面）は、水平面に対して略垂直であって、かつ、可動プラテン１２の移動方向（型開閉方向）に対して平行な平面、又は溝６１の対向する側面に対して平行な平面を形成する。したがって、例えば、凸部１２１は、略水平な底辺と、当該底辺に対して略垂直な辺とによって構成される矩形（コの字型）の形状を有する。図５に示されるように、凸部１２１は、可動プラテン１２の移動方向に平行に延在するように形成されている。
【００６０】
斯かる構造において、二つのリニアモータ１２８は、フレームＦｒに配設される固定子１２９と、可動プラテン１２に配設される可動子１３１とより構成される。なお、二つのリニアモータ１２８を区別するため、図中では、それぞれぞれのリニアモータの構成要素の参照番号の末尾に、「ａ」又は「ｂ」の接尾子を付加している。二つのリニアモータを特に区別しない場合、本文中では接尾子を省略して説明する。
【００６１】
可動子１３１は、可動プラテン１２の下端が固定された可動プラテン１２の凸部１２１の両側面に所定の範囲にわたって配設される。図５に示されるように、可動子１３１は、複数の磁極歯１３３が固定子１２９に向けて所定のピッチで突出するように形成されたコア１３４と、各磁極歯１３３に巻装されたコイル１３５とを備える。なお、磁極歯１３３は可動プラテン１２の移動方向に対して直角の方向に、互いに平行に形成される。
【００６２】
固定子１２９は、フレームＦｒの溝６１の二つの側面（すなわち、可動プラテン１２の凸部１２１の側面と対向する側面）に、少なくとも可動プラテン１２の移動範囲に対応して配設される。固定子１２９は、コア、及びコア上に延在させて形成された永久磁石（図示せず）を備える。永久磁石は、Ｎ極及びＳ極の各磁極を交互に、かつ、磁極歯１３３と同じピッチで着磁させることによって形成されている。なお、第二の実施の形態では、固定子１２９とフレームＦｒとの間に磁性体の薄板９１が配設されている。薄板９１は、例えば、フレームＦｒの溝６１の断面形状に合わせてＬ字型の断面形状を有し、Ｆｒに固定されている。図５に示されるように、薄板９１は、少なくとも固定子１２９が配設される範囲に対応して配設される。
【００６３】
このように、可動子１３１と固定子１２９とは、水平面に対して略垂直の方向において対向する。また、鉛直軸Ｚに対して対称に（すなわち、型開閉方向に直交する方向（面）において金型装置１９に対して左右対称に）二つのリニアモータ１２８が配設される。
【００６４】
コイル１３５に所定の電流を供給して二つのリニアモータ１２８を駆動すると、双方のリニアモータ１２８の可動子１３１が進退させられる。それに伴って、可動プラテン１２、可動プラテン１２に固定された可動プラテン１２、及びロッド３９により可動プラテン１２に連結された可動プラテン１２が進退させられ、型閉じ及び型開きが行われる。この際、二つのリニアモータ１２８のそれぞれの吸着力（固定子１２９と可動子１３１との吸着力）の方向及び大きさは、型開閉方向に直交する面において鉛直軸Ｚに対して対称となるよう制御される。
【００６５】
なお、固定子１２９に永久磁石を、可動子１３１にコイル１３５を配設しているが、固定子にコイルを、可動子に永久磁石を配設することもできる。その場合、リニアモータ１２８を駆動する際にコイルが移動しないので、コイルに電力を供給するための配線を容易に行うことができる。
【００６６】
第二の実施の形態では、４本のタイバー１４の全てに荷重検出装置５５が設置される。各荷重検出装置５５において検出された荷重（検出値）は、制御部６０ａに送られる。制御部６０ａは、検出された荷重に基づいて、各タイバー１４にかかる荷重が均一となるよう、二つのリニアモータ１２８のコイル１３５に供給する電流を調節する。
【００６７】
なお、他の構成については第一の実施の形態における型締装置１０と同様でよい。
【００６８】
第二の実施の形態における型締装置１０ａにおいて、リニアモータ１２８が駆動され、可動プラテン１２が前進させられ、可動金型１６が固定金型１５に当接（型タッチ）させられたとき、リニアモータ１２８による推進力は、可動プラテン１２、金型装置１９、及び固定プラテン１１を介して４本のタイバー１４に対する荷重となって伝達される。当該荷重は、各タイバー１４に設置されている荷重検出器５５によって検出され、その検出値（電圧）が制御部６０ａに送られる。制御部６０ａは、入力された検出値に応じて、第一の実施の形態における制御部６０と同様の処理（図３に示される処理）を実行する。
【００６９】
また、射出装置１７において溶融させられた樹脂が射出ノズル１８から射出され、金型装置１９の各キャビティ空間に充墳されるときにも、制御部６０ａは、第一の実施の形態における制御部６０と同様の処理（図３に示される処理）を実行する。
【００７０】
但し、第二の実施の形態において、制御部６０ａには、４本のタイバー１４の荷重が入力される。また、制御部６０ａは、左右方向に対称に配置された二つのリニアモータ１２８を制御可能である。したがって、制御部６０ａは、図３のステップＳ１０２において、上下方向のみならず左右方向についても検出値を比較し、差の有無を判定する。また、ステップＳ１０３では、二つのリニアモータ１２８のコイル１３５に供給する電流を調節することにより、上下方向のみならず左右方向における荷重の不均一をも調整する。
【００７１】
例えば、図中右側の検出値の方が高い場合は、可動プラテン１２及び金型装置１９には右側に働いている力が相対的に強いことになる。したがって、制御部６０ａは、左側のコイル１３５ｂに供給する電流を増加させたり、右側のコイル１３５ａに供給する電流を減少又は逆向きにしたりすることにより、可動プラテン１２及び金型装置１９の左側に働く力を相対的に増加させる。一方、左側の検出値の方が高い場合は、可動プラテン１２及び金型装置１９には左側に働いている力が相対的に強いことになる。したがって、制御部６０ａは、右側のコイル１３５ａに供給する電流を増加させたり、左側のコイル１３５ａに供給する電流を減少又は逆向きにしたりすることにより、可動プラテン１２及び金型装置１９の右側に働く力を相対的に増加させる。
【００７２】
以上のような処理によって、型タッチ時及び樹脂充填時において金型装置１９の上下方向及び左右方向に働く力が略均一となるよう制御される。また、上下方向及び左右方向の調整を合成させることで、斜め方向（Ａ−Ａ断面における可動プラテン１２の対角線方向）の力のバランスも調整することができる。
【００７３】
上述したように、第二の実施の形態における型締装置１０によれば、型締めが行われる前に、予め上下方向及び左右方向におけるタイバー１４にかかる荷重のバランスを調整することができる。したがって、型締め時において、金型装置１９に対して略均一に型締力を伝達することができる。
【００７４】
次に、第三の実施の形態について説明する。図６は、本発明の第三の実施の形態における金型装置及び型締装置の型閉じ時の状態を示す図である。図６中、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００７５】
第三の実施の形態では、可動プラテン１２を進退させるために、第１の駆動部としての、かつ、型開閉用の駆動部としてのリニアモータ２２８が、可動プラテン１２と各タイバー１４との間に配設される。つまり、リニアモータ２２８は、金型装置１９に対してオフセットされた位置に配設される。具体的には、型締駆動部による型締力が金型に加えられる軸（ここではロッド３９の中心軸）とは異なる軸上（各タイバー１４）に型開閉駆動部としてのリニアモータ２２８は配設される。さらに、リニアモータ２２８のガイド２３２は、リニアモータ２２８に隣接させて配設され、リニアモータ２２８及び可動プラテン１２が各タイバー１４によって案内される。前記リニアモータ２２８は、各タイバー１４の外周面に、かつ、可動プラテン１２の移動範囲に対応させて配設された第１の駆動要素としての図示されない固定子、及び前記可動プラテン１２において各タイバー１４を案内するためのガイド穴の内周面に、前記固定子と対向させて配設された第２の駆動要素としての可動子２３１を備える。なお、固定プラテン１１、可動プラテン１２、リヤプラテン１３、タイバー１４、ガイドポスト２１、吸着板２２、リニアモータ２２８、第２の駆動部としての、かつ、型締め用の駆動部としての電磁石ユニット３７、型締力伝達部材としてロッド３９等によって型締装置１０ｂが構成される。たがって、前記リニアモータ２２８の図示されないコイルに所定の電流を供給することによってリニアモータ２２８を駆動すると、可動子２３１が進退させられ、それに伴って、可動プラテン１２が進退させられ、型閉じ及び型開きを行うことができる。
【００７６】
また、前記リニアモータ２２８とロッド３９とが軸方向においてオーバラップさせて配設されるので、型締装置１０ｂの軸方向寸法を小さくすることができ、型締装置１０ｂを小型化することができる。
【００７７】
また、本実施の形態においては、リニアモータ２２８によって発生させられた第１の出力としての推進力が、直接可動プラテン１２に伝達されるので、可動プラテン１２を正確に位置決めすることができ、型締装置１０ｂの操作性を向上させることができる。そして、リニアモータ２２８において可動子２３１の位置を検出するために前記位置検出器が配設され、該位置検出器によって可動プラテン１２の位置を精度良く検出することができる。
【００７８】
また、電磁石ユニット３７によって発生させられた第２の出力としての推進力がリヤプラテン１３より後方の吸着板２２に伝達されるようになっているので、電磁石ユニット３７の保守・管理を容易に行うことができる。
【００７９】
第三の実施の形態では、４本の各タイバー１４の全てに荷重検出装置５５が設置される。各荷重検出装置５５において検出された荷重（検出値）は、制御部６０ｂに送られる。制御部６０ｂは、検出された荷重に基づいて、タイバー１４にかかる荷重が均一となるよう、四つのリニアモータ２２８のコイルに供給する電流を調節する。
【００８０】
すなわち、型締装置１０ｂの型タッチ時及び樹脂充填時において、制御部６０ｂは、図３に示される処理を実行する。但し、制御部６０ｎには、４本のタイバー１４の荷重が入力され、また、四つのリニアモータ２２８を制御可能である。したがって、制御部６０ａは、図３のステップＳ１０２において、上下左右方向及び斜め方向について検出値を比較し、差の有無を判定する。また、ステップＳ１０３では、四つのリニアモータ１２８のコイル１３５に供給する電流を調節することにより、上下左右方向及び斜め方向における荷重の不均一を調整することができる。
【００８１】
特に、第三の実施の形態では、荷重が検出されるタイバー１４にリニアモータ２２８が配設されている。それにより、各々のタイバー１４に配設された各々の荷重検出器５５の検出値をそれぞれの荷重検出器５５に対応するリニアモータ２２８の出力値（推力）として検出することができる。したがって、荷重の不均一に対してより直接的な制御を行うことが可能である。そればかりか、荷重検出器５５の検出値とリニアモータ２８の出力値とを容易に対応させることができるので、検出値の差に基づくリニアモータ２８の指令値も容易に算出することができる。その結果、タイバー１４に加わるアンバランスさを容易に改善することができる。
【００８２】
次に、第四の実施の形態について説明する。図７は、本発明の第四の実施の形態における金型装置及び型締装置の型閉じ時の状態を示す図である。図７中、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００８３】
第四の実施の形態では、前記可動プラテン１２を進退させるために、第１の駆動部としての、かつ、型開閉用の駆動部としてのリニアモータ３２８が、吸着板２２とガイドポスト２１との間に配設される。つまり、リニアモータ３２８は、金型装置１９に対してオフセットされた位置に配設される。さらに、リニアモータ３２８のガイド３３２は、リニアモータ３２８に隣接させて配設され、リニアモータ３２８及び吸着板２２がガイドポスト２１によって案内される。前記リニアモータ３２８は、ガイドポスト２１の外周面に、かつ、可動プラテン１２及び吸着板２２の移動範囲に対応させて配設された第１の駆動要素としての図示されない固定子、及び前記吸着板２２においてガイドポスト２１を案内するためのガイド穴の内周面に、前記固定子と対向させて、かつ、吸着板２２から後方に突出させて配設された第２の駆動要素としての可動子３３１を備える。
【００８４】
また、吸着板２２及びリヤプラテン１３を貫通し、かつ、後端部（図において左端部）において吸着板２２と連結させて、前端部（図において右端部）において可動プラテン１２と連結させて型締力伝達部材としてのロッド３９が配設される。
【００８５】
したがって、型閉じ時及び型開き時に、前記リニアモータ３２８の図示されないコイルに所定の電流を供給することによってリニアモータ３２８を駆動すると、第１の出力としての推進力が発生させられ、それに伴って、可動子３３１が進退させられ、前記推進力が吸着板２２に型開閉力として出力される。そして、該型開閉力は、ロッド３９を介して可動プラテン１２に伝達され、該可動プラテン１２が進退させられ、型閉じ及び型開きを行うことができる。
【００８６】
なお、固定プラテン１１、可動プラテン１２、リヤプラテン１３、タイバー１４、ガイドポスト２１、吸着板２２、リニアモータ３２８、第２の駆動部としての、かつ、型締め用の駆動部としての電磁石ユニット３７、ロッド３９等によって型締装置１０ｃが構成される。
【００８７】
この場合、リニアモータ３２８は、吸着板２２よりも後方の、型締装置１０ｃの後端に配設されているため保守・管理を容易に行うことができる。
【００８８】
また、本実施の形態においては、リニアモータ３２８によって発生させられた推進力が、ロッド３９を介して吸着板２２と一体的に連結された可動プラテン１２に伝達されるので、可動プラテン１２を正確に位置決めすることができ、型締装置１０ｃの操作性を向上させることができる。
【００８９】
そして、電磁石ユニット３７によって発生させられた第２の出力としての推進力がリヤプラテン１３より後方の吸着板２２に伝達されるようになっているので、電磁石ユニット３７の保守・管理を容易に行うことができる。
【００９０】
第四の実施の形態では、４本の各タイバー１４の全てに荷重検出装置５５が設置される。各荷重検出装置５５において検出された荷重（検出値）は、制御部６０ｃに送られる。制御部６０ｃは、検出された荷重に基づいて、タイバー１４にかかる荷重が均一となるよう、四つのリニアモータ３２８のコイルに供給する電流を調節する。
【００９１】
すなわち、型締装置１０ｃの型タッチ時及び樹脂充填時において、制御部６０ｃは、図３に示される処理を実行する。その処理内容は、第四の実施の形態と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００９２】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】第一の実施の形態における金型装置及び型締装置の型閉じ時の状態を示す図である。
【図２】第一の実施の形態における金型装置及び型締装置の型開き時の状態を示す図である。
【図３】型タッチ時における制御部による処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図４】第二の実施の形態における型締装置の断面図である。
【図５】第二の実施の形態におけるリニアモータの配設例を説明するための図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】本発明の第三の実施の形態における金型装置及び型締装置の型閉じ時の状態を示す図である。
【図７】本発明の第四の実施の形態における金型装置及び型締装置の型閉じ時の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  型締装置
１１                固定プラテン
１２                可動プラテン
１３                リヤプラテン
１４                タイバー
１５                固定金型
１６                可動金型
１７                射出装置
１８                射出ノズル
１９                金型装置
２１                ガイドポスト
２２                吸着板
２３                ガイド穴
２４                大径部
２５                小径部
２８、１２８、２２８、３２８  リニアモータ
２９、１２９                固定子
３１、１３１、２３１、３３１  可動子
３７                電磁石ユニット
３９                ロッド
４１、４２          穴
４３                ねじ
４４                ナット
４５                コイル配設部
４６                コア
４７                ヨーク
４８                コイル
４９                電磁石
５１                吸着部
５５                荷重検出器
６０、６０ａ                制御部
６１                溝
１２１              凸部
Ｂｒ１              軸受部材
Ｇｄ                ガイド
Ｆｒ                フレーム
ｎ１、ｎ２          ナット
【図１】
2008195033.tif 000003
【図２】
2008195033.tif 000004
【図３】
2008195033.tif 000005
【図４】
2008195033.tif 000006
【図５】
2008195033.tif 000007
【図６】
2008195033.tif 000008
【図７】
2008195033.tif 000009