(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型および可動金型の一方が取り付けられる金型取付盤と、前記金型取付盤と型開閉方向に間隔をおいて連結される連結盤と、前記間隔を調整することで型厚調整を行う型厚調整機構と、前記型厚調整機構を制御する制御装置とを有し、
前記型厚調整機構は、前記金型取付盤と前記連結盤とを連結するロッドに形成されるねじ軸と、前記金型取付盤と前記連結盤の一方に保持されるねじナットと、互いに螺合する前記ねじ軸および前記ねじナットの一方を回転させる型厚調整モータとを有し、
前記制御装置は、前記ねじ軸に対する前記ねじナットの位置の基準位置を記憶し、前記位置が前記基準位置からずれると、前記位置を前記基準位置に戻す、射出成形機。
【請求項２】
前記制御装置は、型締力の検出値と、型締力の設定値との差に基づいて前記基準位置を補正する、請求項１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、射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の射出成形機は、固定プラテンとトグルサポートを連結するタイバーに形成されるねじ軸と、トグルサポートに回転可能に取付けられるねじナットと、ねじ軸に螺合されるねじナットを回転させる型厚調整モータとを有する。射出成形機は、型厚調整モータを駆動してトグルサポートの位置を調整することで、型厚調整を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２００６−３３４９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、型厚調整の完了後にねじ軸に対するねじナットの位置がずれることがあり、型締力の安定性が低かった。【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、型締力の安定性を向上した、射出成形機の提供を主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
固定金型および可動金型の一方が取り付けられる金型取付盤と、前記金型取付盤と型開閉方向に間隔をおいて連結される連結盤と、前記間隔を調整することで型厚調整を行う型厚調整機構と、前記型厚調整機構を制御する制御装置とを有し、
前記型厚調整機構は、前記金型取付盤と前記連結盤とを連結するロッドに形成されるねじ軸と、前記金型取付盤と前記連結盤の一方に保持されるねじナットと、互いに螺合する前記ねじ軸および前記ねじナットの一方を回転させる型厚調整モータとを有し、
前記制御装置は、前記ねじ軸に対する前記ねじナットの位置の基準位置を記憶し、前記位置が前記基準位置からずれると、前記位置を前記基準位置に戻す、射出成形機が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、型締力の安定性を向上した、射出成形機が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。
【図２】一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。
【図３】型厚調整の完了後に行われる制御装置による処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】型厚調整の完了後に行われる制御装置による処理の変形例を示すフローチャートである。
【図５】一実施形態による型厚調整機構のねじ軸に対するねじナットの位置の時間変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。
【００１０】
図１は、一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図２は、一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。図１および図２に示すように、射出成形機は、フレームＦｒと、型締装置１０と、射出装置４０と、エジェクタ装置５０と、制御装置９０とを有する。以下の説明では、型閉時の可動プラテン１３の移動方向（図１および図２中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１３の移動方向（図１および図２中左方向）を後方として説明する。
【００１１】
型締装置１０は、金型装置３０の型閉、型締、型開を行う。型締装置１０は、型開閉方向が水平方向の横型である。型締装置１０は、固定プラテン１２、可動プラテン１３、トグルサポート１５、タイバー１６、トグル機構２０、型締モータ２５および運動変換機構２６を有する。
【００１２】
固定プラテン１２は、フレームＦｒに対し固定される。固定プラテン１２における可動プラテン１３との対向面に固定金型３２が取り付けられる。
【００１３】
可動プラテン１３は、フレームＦｒ上に敷設されるガイド（例えばガイドレール）１７に沿って移動自在とされ、固定プラテン１２に対し進退自在とされる。可動プラテン１３における固定プラテン１２との対向面に可動金型３３が取り付けられる。
【００１４】
固定プラテン１２に対し可動プラテン１３を進退させることにより、型閉、型締、型開が行われる。固定金型３２と可動金型３３とで金型装置３０が構成される。
【００１５】
トグルサポート１５は、固定プラテン１２と間隔Ｌをおいて連結され、フレームＦｒ上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、トグルサポート１５は、フレームＦｒ上に敷設されるガイドに沿って移動自在とされてもよい。トグルサポート１５のガイドは、可動プラテン１３のガイド１７と共通のものでもよい。
【００１６】
尚、本実施形態では、固定プラテン１２がフレームＦｒに対し固定され、トグルサポート１５がフレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされるが、トグルサポート１５がフレームＦｒに対し固定され、固定プラテン１２がフレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされてもよい。
【００１７】
タイバー１６は、固定プラテン１２とトグルサポート１５とを間隔Ｌをおいて連結する。タイバー１６は、複数本（例えば４本）用いられてよい。各タイバー１６は、型開閉方向に平行とされ、型締力に応じて伸びる。少なくとも１本のタイバー１６には型締力検出器１８が設けられる。型締力検出器１８は、タイバー１６の歪みを検出することによって型締力を検出し、検出結果を示す信号を制御装置９０に送る。
【００１８】
尚、型締力検出器１８は、歪みゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取り付け位置もタイバー１６に限定されない。
【００１９】
トグル機構２０は、固定プラテン１２に対し可動プラテン１３を移動させる。トグル機構２０は、可動プラテン１３とトグルサポート１５との間に配設される。トグル機構２０は、クロスヘッド２１、一対のリンク群などで構成される。各リンク群は、ピンなどで屈伸自在に連結される第１リンク２２および第２リンク２３を有する。第１リンク２２は可動プラテン１３に対しピンなどで揺動自在に取付けられ、第２リンク２３はトグルサポート１５に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第２リンク２３は、第３リンク２４を介してクロスヘッド２１に結合される。クロスヘッド２１を進退させると、第１リンク２２および第２リンク２３が屈伸し、トグルサポート１５に対し可動プラテン１３が進退する。
【００２０】
尚、トグル機構２０の構成は、図１および図２に示す構成に限定されない。例えば図１および図２では、節点の数が５つであるが、４つでもよく、第３リンク２４の一端部が、第１リンク２２と第２リンク２３との節点に結合されてもよい。
【００２１】
型締モータ２５は、トグルサポート１５に取付けられており、トグル機構２０を作動させる。型締モータ２５は、クロスヘッド２１を進退させることにより、第１リンク２２および第２リンク２３を屈伸させ、可動プラテン１３を進退させる。
【００２２】
運動変換機構２６は、型締モータ２５の回転運動をクロスヘッド２１の直線運動に変換する。運動変換機構２６は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。
【００２３】
型締装置１０の動作は、制御装置９０によって制御される。制御装置９０は、図１や図２に示すようにＣＰＵ（Central Processing Unit）９１と、メモリなどの記憶媒体９２と、入力インターフェイス９３と、出力インターフェイス９４とを有する。制御装置９０は、記憶媒体９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置９０は、入力インターフェイス９３で外部からの信号を受信し、出力インターフェイス９４で外部に信号を送信する。制御装置９０は、型閉工程、型締工程、型開工程などを制御する。
【００２４】
型閉工程では、型締モータ２５を駆動してクロスヘッド２１を設定速度で型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン１３を前進させ、可動金型３３を固定金型３２にタッチさせる。クロスヘッド２１の位置や速度は、例えば型締モータ２５のエンコーダ２５ａなどを用いて検出する。エンコーダ２５ａは、型締モータ２５の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置９０に送る。
【００２５】
型締工程では、型締モータ２５をさらに駆動してクロスヘッド２１を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。型締時に可動金型３３と固定金型３２との間にキャビティ空間３４が形成され、射出装置４０がキャビティ空間３４に液状の成形材料を充填する。充填された成形材料が固化されることで、成形品が得られる。キャビティ空間３４の数は複数でもよく、その場合、複数の成形品が同時に得られる。
【００２６】
型開工程では、型締モータ２５を駆動してクロスヘッド２１を設定速度で型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン１３を後退させ、可動金型３３を固定金型３２から離間させる。その後、エジェクタ装置５０が可動金型３３から成形品を突出す。
【００２７】
ところで、トグル機構２０は、型締モータ２５の駆動力を増幅して可動プラテン１３に伝える。その増幅倍率は、トグル倍率とも呼ばれる。トグル倍率は、第１リンク２２と第２リンク２３とのなす角θ（以下、「リンク角度θ」とも呼ぶ）に応じて変化する。リンク角度θは、クロスヘッド２１の位置から求められる。リンク角度θが１８０°のとき、トグル倍率が最大になる。
【００２８】
金型装置３０の交換や金型装置３０の温度変化などにより金型装置３０の厚さが変化した場合、型締時に所定の型締力が得られるように、型厚調整が行われる。型厚調整では、例えば可動金型３３が固定金型３２にタッチする型タッチの時点でトグル機構２０のリンク角度θが所定の角度になるように、固定プラテン１２とトグルサポート１５との間隔Ｌを調整する。
【００２９】
型締装置１０は、固定プラテン１２とトグルサポート１５との間隔Ｌを調整することで、型厚調整を行う型厚調整機構６０を有する。型厚調整機構６０は、タイバー１６の後端部に形成されるねじ軸６１と、トグルサポート１５に回転自在に保持されるねじナット６２と、ねじ軸６１に螺合するねじナット６２を回転させる型厚調整モータ６３とを有する。
【００３０】
ねじ軸６１およびねじナット６２は、タイバー１６ごとに設けられる。型厚調整モータ６３の回転は、ベルトやプーリなどで構成される回転伝達部６４を介して複数のねじナット６２に伝達されてよい。複数のねじナット６２を同期して回転できる。尚、回転伝達部６４の伝達経路を変更することで、複数のねじナット６２を個別に回転することも可能である。
【００３１】
尚、回転伝達部６４は、ベルトやプーリなどの代わりに、歯車などで構成されてもよい。この場合、各ねじナット６２の外周に受動歯車が形成され、型厚調整モータ６３の出力軸には駆動歯車が取付けられ、複数の受動歯車および駆動歯車と噛み合う中間歯車がトグルサポート１５の中央部に回転自在に保持される。
【００３２】
型厚調整機構６０の動作は、制御装置９０によって制御される。制御装置９０は、型厚調整モータ６３を駆動して、ねじナット６２を回転させることで、ねじナット６２を回転自在に保持するトグルサポート１５の固定プラテン１２に対する位置を調整し、固定プラテン１２とトグルサポート１５との間隔Ｌを調整する。
【００３３】
尚、本実施形態では、ねじナット６２がトグルサポート１５に対し回転自在に保持され、ねじ軸６１が形成されるタイバー１６が固定プラテン１２に対し固定されるが、本発明はこれに限定されない。
【００３４】
例えば、ねじナット６２が固定プラテン１２に対し回転自在に保持され、タイバー１６がトグルサポート１５に対し固定されてもよい。この場合、ねじナット６２を回転させることで、間隔Ｌを調整できる。
【００３５】
また、ねじナット６２がトグルサポート１５に対し固定され、タイバー１６が固定プラテン１２に対し回転自在に保持されてもよい。この場合、タイバー１６を回転させることで、間隔Ｌを調整できる。
【００３６】
さらにまた、ねじナット６２が固定プラテン１２に対し固定され、タイバー１６がトグルサポート１５に対し回転自在に保持されてもよい。この場合、タイバー１６を回転させることで間隔Ｌを調整できる。
【００３７】
型厚調整機構６０は、互いに螺合するねじ軸６１とねじナット６２の一方を回転させることで、間隔Ｌを調整する。複数の型厚調整機構６０が用いられてもよく、複数の型厚調整モータ６３が用いられてもよい。
【００３８】
ここでは、固定プラテン１２が特許請求の範囲に記載の金型取付盤に対応し、トグルサポート１５が特許請求の範囲に記載の連結盤に対応し、タイバー１６が特許請求の範囲に記載のロッドに対応する。
【００３９】
制御装置９０は、例えば、トグル機構２０のリンク角度θを所定の角度とし且つ型締モータ２５を停止した状態で型厚調整モータ６３を駆動し、可動金型３３が固定金型３２にタッチする型タッチを検出する。型タッチを検出した時点の固定プラテン１２とトグルサポート１５との間隔Ｌが目標間隔Ｌ０（不図示）とされる。
【００４０】
型タッチの検出は、例えば可動金型３３が固定金型３２から離れている状態から型厚調整モータ６３を駆動してトグルサポート１５を前進させ、トグルサポート１５に連結された可動プラテン１３を前進させる間に行われる。つまり、型タッチの検出は、金型装置３０の型閉により行われる。
【００４１】
可動金型３３が固定金型３２にタッチすると、型締力が上昇し始める。そこで、制御装置９０は、型厚調整モータ６３の駆動中に型締力を監視し、型締力に基づいて型タッチを検出する。制御装置９０は、例えば、型締力検出器１８の検出値が閾値になった時点で、型タッチが行われたと判断してよい。その判断には、型締力検出器１８の検出値の時間微分などが用いられてもよい。
【００４２】
また、可動金型３３が固定金型３２にタッチすると、型厚調整モータ６３のトルクが上昇し始める。そこで、制御装置９０は、型厚調整モータ６３の駆動中に型厚調整モータ６３のトルクを監視し、そのトルクに基づいて型タッチを検出してもよい。制御装置９０は、トルク検出器６５の検出値が閾値になった時点で、型タッチが行われたと判断してもよい。その判断には、トルク検出器６５の検出値の時間微分などが用いられてもよい。
【００４３】
制御装置９０は、型厚調整モータ６３によって金型装置３０の型閉を行うことで型タッチを検出するが、型厚調整モータ６３によって金型装置３０の脱圧を行うことで型タッチを検出してもよい。金型装置３０の脱圧は、型締状態から行われる。型締力検出器１８の検出値が閾値になった時点で、金型装置３０の状態が型タッチの状態に戻ったと判断してよい。あるいは、トルク検出器６５の検出値が閾値になった時点で、金型装置３０の状態が型タッチの状態に戻ったと判断してよい。
【００４４】
型タッチの検出には、型締力検出器１８およびトルク検出器６５の一方のみが用いられてもよいし、両方が用いられてもよい。
【００４５】
制御装置９０は、型厚調整の完了後、型厚調整モータ６３の駆動を停止する。
【００４６】
型厚調整の完了後には、成形動作が繰り返し行われるため、型締モータ２５によって金型装置３０の昇圧や脱圧が繰り返し行われ、金型装置３０の昇圧時にねじナット６２が後方に押され、金型装置３０の脱圧時にねじナット６２が前方に押される。その結果、型厚調整の完了後に、ねじ軸６１に対するねじナット６２の位置（以下、単に「ねじナット６２の位置」とも呼ぶ）がずれることがある。
【００４７】
そこで、制御装置９０は、型厚調整の完了時のねじナット６２の位置を基準位置として記憶し、ねじナット６２の位置を監視する。ねじナット６２の位置は、例えば型厚調整モータ６３のエンコーダ６３ａなどを用いて検出する。エンコーダ６３ａは、型厚調整モータ６３の回転角や回転数、回転方向などを検出し、その検出結果を示す信号を制御装置９０に送る。
【００４８】
図３は、型厚調整の完了後に行われる制御装置による処理の一例を示すフローチャートである。図３に示す処理は、例えば、型開完了後、型閉開始前に行われる。制御装置９０は、図３に示す処理を、サイクル毎に行ってもよいし、定期的に行ってもよい。
【００４９】
制御装置９０は、先ず、ねじナット６２の位置が基準位置からずれているか否かを判断する（ステップＳ１１）。ねじナット６２の位置ずれが許容範囲外である場合にねじナット６２の位置が基準位置からずれていると判断し、ねじナット６２の位置ずれが許容範囲内である場合にねじナット６２の位置が基準位置からずれていないと判断してよい。許容範囲は、エンコーダ６３ａの検出精度や型締力の許容できる変動の範囲などに基づいて予め設定される。
【００５０】
制御装置９０は、ねじナット６２の位置が基準位置からずれていない場合（ステップＳ１１、ＮＯ）、ステップＳ１３に進み、ステップＳ１３以降の処理を行う。
【００５１】
一方、制御装置９０は、ねじナット６２の位置が基準位置からずれている場合（ステップＳ１１、ＹＥＳ）、型厚調整モータ６３を駆動してねじナット６２の位置を基準位置に戻す（ステップＳ１２）。ねじナット６２の位置を基準位置に戻すことは、ねじナット６２の位置ずれを許容範囲外から許容範囲内に収めることを含む。ねじナット６２の位置を基準位置に戻すことで、型締力の安定性を向上できる。ねじナット６２の位置を基準位置に戻すことで、ねじナット６２の位置ずれが積み重なることで型締力のずれが大きくなることを防止できる。
【００５２】
この効果は、型厚調整モータ６３として、駆動停止時に出力軸の回転を制限するブレーキ付きのモータではなく、ブレーキ無しのモータを使用する場合に顕著である。ブレーキ無しのモータを使用することで、モータの小型化や低コスト化を図ることもできる。
【００５３】
ところで、型厚調整の完了後に、金型装置３０の温度が変化することなどにより、金型装置３０の厚さが変わることがある。金型装置３０の厚さが変わると、型締力がずれる。型締力がずれると、制御装置９０は型締力を補正する処理を行う。
【００５４】
制御装置９０は、型締力のずれが許容範囲外であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。型締力のずれとは、型締力の検出値と、型締力の設定値との差のことである。型締力のずれが許容範囲内である場合（ステップＳ１３、ＮＯ）、制御装置９０は今回の処理を終了する。
【００５５】
一方、制御装置９０は、型締力のずれが許容範囲外である場合（ステップＳ１３、ＹＥＳ）、型締力のずれに基づいて、ねじナット６２の目標変位量を算出する（ステップＳ１４）。型締力のずれと目標変位量との関係は予め記憶媒体９２に記憶されており、記憶されたデータと型締力のずれとに基づいて制御装置９０は目標変位量を算出する。型締力のずれが大きくなるほど、目標変位量が大きくなる。目標変位量は、現在のねじナット６２の位置における型締力の検出値と型締力の設定値との差に基いて算出し、その差がなくなるように算出する。
【００５６】
続いて、制御装置９０は、算出した目標変位量に基づいて基準位置を補正する（ステップＳ１５）。新基準位置は、目標変位量算出時の位置と目標変位量とから求められ、型締力の検出値と型締力の設定値との差がなくなるように、目標変位量算出時の位置から目標変位量移動させた位置とされる。型締力の検出値がその設定値よりも大きい場合、トグルサポート１５と固定プラテン１２との間隔Ｌが広くなる方向に、制御装置９０が基準位置を変更する。一方、型締力の検出値がその設定値よりも小さい場合、トグルサポート１５と固定プラテン１２との間隔Ｌが狭くなる方向に、制御装置９０が基準位置を変更する。
【００５７】
続いて、制御装置９０は、型厚調整モータ６３を駆動してねじナット６２の位置を補正後の基準位置に変位させ（ステップＳ１６）、今回の処理を終了する。補正後の基準位置にねじナット６２の位置を合わせることで、型締力の検出値が型締力の設定値に一致する。これにより、型締力の安定性をより向上できる。
【００５８】
尚、型厚調整の完了後に行われる制御装置９０による処理は、図３に示す処理に限定されない。例えば、制御装置９０は、ステップＳ１１〜Ｓ１２のみを行ってもよく、型締力を補正する処理を行わなくてもよい。
【００５９】
図４は、型厚調整の完了後に行われる制御装置による処理の変形例を示すフローチャートである。図４に示す処理は、例えば、型開完了後、型閉開始前に行われる。制御装置９０は、図４に示す処理を、サイクル毎に行ってもよいし、定期的に行ってもよい。
【００６０】
制御装置９０は、先ず、ねじナット６２の基準位置を補正する型締力補正を使用中であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。型締力補正を使用するか否かは、例えばユーザによる入力操作によって切り替えられる。
【００６１】
型締力補正を使用している場合（ステップＳ２１、ＹＥＳ）、制御装置９０は型締力のずれが許容範囲外であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。型締力のずれが許容範囲外である場合（ステップＳ１３、ＹＥＳ）、制御装置９０はステップＳ１４に進みステップＳ１４以降の処理を行う。
【００６２】
ステップＳ１４では、既述の如く、型締力のずれに基づいて、ねじナット６２の目標変位量を算出する。型締力のずれと目標変位量との関係は予め記憶媒体９２に記憶されており、記憶されたデータと型締力のずれとに基づいて制御装置９０は目標変位量を算出する。型締力のずれが大きくなるほど、目標変位量が大きくなる。目標変位量は、現在のねじナット６２の位置における型締力の検出値と型締力の設定値との差に基いて算出し、その差がなくなるように算出する。
【００６３】
ステップＳ１４に続くステップＳ１５では、既述の如く、算出した目標変位量に基づいて基準位置を補正する。新基準位置は、目標変位量算出時の位置と目標変位量とから求められ、型締力の検出値と型締力の設定値との差がなくなるように、目標変位量算出時の位置から目標変位量移動させた位置とされる。型締力の検出値がその設定値よりも大きい場合、トグルサポート１５と固定プラテン１２との間隔Ｌが広くなる方向に、制御装置９０が基準位置を変更する。一方、型締力の検出値がその設定値よりも小さい場合、トグルサポート１５と固定プラテン１２との間隔Ｌが狭くなる方向に、制御装置９０が基準位置を変更する。
【００６４】
ステップＳ１５に続くステップＳ１６では、既述の如く、型厚調整モータ６３を駆動してねじナット６２の位置を補正後の基準位置に変位させる。補正後の基準位置にねじナット６２の位置を合わせることで、型締力の検出値が型締力の設定値に一致する。これにより、型締力の安定性をより向上できる。ステップＳ１６の後、制御装置９０は今回の処理を終了する。
【００６５】
一方、型締力補正を使用していない場合（ステップＳ２１、ＮＯ）、または、型締力補正を使用しており（ステップＳ２１、ＹＥＳ）且つ型締力のずれが許容範囲内である場合（ステップＳ１３、ＮＯ）、制御装置９０はステップＳ１１に進みステップＳ１１以降の処理を行う。
【００６６】
ステップＳ１１では、既述の如く、ねじナット６２の位置が基準位置からずれているか否かを判断する。ねじナット６２の位置ずれが許容範囲外である場合にねじナット６２の位置が基準位置からずれていると判断し、ねじナット６２の位置ずれが許容範囲内である場合にねじナット６２の位置が基準位置からずれていないと判断してよい。許容範囲は、エンコーダ６３ａの検出精度や型締力の許容できる変動の範囲などに基づいて予め設定される。
【００６７】
ステップＳ１１において、ねじナット６２の位置が基準位置からずれていない場合（ステップＳ１１、ＮＯ）、制御装置９０は今回の処理を終了する。
【００６８】
一方、ステップＳ１１において、ねじナット６２の位置が基準位置からずれている場合（ステップＳ１１、ＹＥＳ）、制御装置９０はステップＳ１２に進む。
【００６９】
ステップＳ１２では、既述の如く、型厚調整モータ６３を駆動してねじナット６２の位置を基準位置に戻す。ねじナット６２の位置を基準位置に戻すことは、ねじナット６２の位置ずれを許容範囲外から許容範囲内に収めることを含む。ねじナット６２の位置を基準位置に戻すことで、型締力の安定性を向上できる。ねじナット６２の位置を基準位置に戻すことで、ねじナット６２の位置ずれが積み重なることで型締力のずれが大きくなることを防止できる。
【００７０】
この効果は、型厚調整モータ６３として、駆動停止時に出力軸の回転を制限するブレーキ付きのモータではなく、ブレーキ無しのモータを使用する場合に顕著である。ブレーキ無しのモータを使用することで、モータの小型化や低コスト化を図ることもできる。
【００７１】
図５は、一実施形態による型厚調整機構のねじ軸に対するねじナットの位置の時間変化を示す図である。図５において、時間の経過は、ショット数で表す。尚、ねじナット６２の位置は、図５では直線的に変動するが、曲線的に変動することもある。
【００７２】
型厚調整の完了後には、成形動作が繰り返し行われるため、型締モータ２５によって金型装置３０の昇圧や脱圧が繰り返し行われ、金型装置３０の昇圧時にねじナット６２が後方に押され、トグルサポート１５が後方に押される。
【００７３】
その結果、型厚調整の完了後に、ねじ軸６１に対するねじナット６２の位置がずれることがある。トグルサポート１５が後退して間隔Ｌが大きくなる方向に、ねじナット６２の位置がずれやすい。
【００７４】
そこで、制御装置９０は、型厚調整の完了時のねじナット６２の位置を基準位置１として記憶し、ねじナット６２の位置を監視する。ねじナット６２の位置は、例えば型厚調整モータ６３のエンコーダ６３ａなどを用いて検出する。エンコーダ６３ａは、型厚調整モータ６３の回転角や回転数、回転方向などを検出し、その検出結果を示す信号を制御装置９０に送る。
【００７５】
制御装置９０は、ねじナット６２の位置が基準位置１からずれているか否かを監視する。ねじナット６２の位置が基準位置１の許容範囲から外れる場合に、ねじナット６２の位置が基準位置１からずれているとの判断がなされる。一方、ねじナット６２の位置が基準位置１の許容範囲に収まる場合に、ねじナット６２の位置が基準位置１からずれていないとの判断がなされる。許容範囲は、エンコーダ６３ａの検出精度や型締力の許容できる変動の範囲などに基づいて予め設定される。
【００７６】
制御装置９０は、図５に示すように、ねじナット６２の位置が基準位置１からずれていると判断する度に、型厚調整モータ６３を駆動してねじナット６２の位置を補正する。ねじナット６２の位置補正は、図５ではねじナット６２の位置を基準位置１に正確に戻すことであるが、ねじナット６２の位置を基準位置１の許容範囲に収めることであってもよい。ねじナット６２の位置を基準位置１の許容範囲に収めることで、型締力の安定性を向上できる。
【００７７】
この効果は、型厚調整モータ６３として、駆動停止時に出力軸の回転を制限するブレーキ付きのモータではなく、ブレーキ無しのモータを使用する場合に顕著である。ブレーキ無しのモータを使用することで、モータの小型化や低コスト化を図ることもできる。
【００７８】
ところで、型厚調整の完了後に、金型装置３０の温度が変化することなどにより、金型装置３０の厚さが変わることがある。金型装置３０の温度は時間の経過と共に上昇する傾向にあるため、金型装置３０の厚さは時間の経過と共に厚くなる傾向にある。但し、金型装置３０の厚さが薄くなることもありうる。
【００７９】
金型装置３０の厚さが変わる場合、ねじナット６２の位置が基準位置１に一致するときに、型締力が目標型締力からずれることがある。そのため、金型装置３０の厚さが変わる場合、ねじナット６２の位置を監視するだけでは、型締力の安定性が損なわれることがある。
【００８０】
そこで、制御装置９０は、ねじナット６２の位置を監視するだけではなく、型締力を監視してよい。型締力は、型締力検出器１８によって検出する。制御装置９０は、型締力の検出値が設定値の許容範囲に収まるか否かを監視する。型締力の検出値が設定値の許容範囲に収まる場合に、型締力が目標型締力からずれていないとの判断がなされる。一方、型締力の検出値が設定値の許容範囲から外れる場合に、型締力が目標型締力からずれているとの判断がなされる。
【００８１】
制御装置９０は、型締力が目標型締力からずれていると判断すると、図５に示すように、ねじナット６２の基準位置を、基準位置１から基準位置２に変更する補正を行う。その補正量は、ねじナット６２の位置が基準位置２に一致する場合に、型締力が目標型締力に一致するように設定される。これにより、金型装置３０の厚さの変動に対応してねじナット６２の基準位置を適切に変更でき、ねじナット６２の位置を監視する効果を最大限得られる。
【００８２】
基準位置の補正後、制御装置９０は、ねじナット６２の位置が基準位置２からずれているか否かを監視する。ねじナット６２の位置が基準位置２の許容範囲から外れる場合に、ねじナット６２の位置が基準位置２からずれているとの判断がなされる。一方、ねじナット６２の位置が基準位置２の許容範囲に収まる場合に、ねじナット６２の位置が基準位置２からずれていないとの判断がなされる。許容範囲は、エンコーダ６３ａの検出精度や型締力の許容できる変動の範囲などに基づいて予め設定される。
【００８３】
制御装置９０は、図５に示すように、ねじナット６２の位置が基準位置２からずれていると判断する度に、型厚調整モータ６３を駆動してねじナット６２の位置を補正する。ねじナット６２の位置補正は、図５ではねじナット６２の位置を基準位置２に正確に戻すことであるが、ねじナット６２の位置を基準位置２の許容範囲に収めることであってもよい。ねじナット６２の位置を基準位置２の許容範囲に収めることで、型締力の安定性を向上できる。
【００８４】
以上、射出成形機の実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等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、改良が可能である。
【００８５】
上記実施形態の型締装置１０は、型開閉方向が水平方向である横型であるが、型開閉方向が上下方向である竪型でもよい。
【００８６】
竪型の型締装置は、下プラテン、上プラテン、トグルサポート、タイバー、トグル機構、型締モータ、型厚調整機構などを有する。下プラテンと上プラテンのうち、いずれか一方が固定プラテン、残りの一方が可動プラテンとして用いられる。下プラテンには下金型が取り付けられ、上プラテンには上金型が取り付けられる。下金型と上金型とで金型装置が構成される。下金型は、ロータリーテーブルを介して下プラテンに取り付けられてもよい。トグルサポートは、下プラテンの下方に配設される。トグル機構は、トグルサポートと下プラテンとの間に配設される。タイバーは、鉛直方向に平行とされ、下プラテンを貫通し、上プラテンとトグルサポートとを連結する。
【００８７】
竪型の型厚調整機構は、金型装置の厚さの変化などに応じて、上プラテンとトグルサポートとの間隔を調整することで、型厚調整を行う。この型厚調整では、下金型と上金型とがタッチする型タッチの時点でトグル機構のリンク角度が所定の角度になるように、上プラテンとトグルサポートとの間隔を調整する。型閉完了時にリンク角度を所定の角度に調整でき、型締時に所定の型締力を得ることができる。型厚調整機構は、タイバーに形成されるねじ軸と、上プラテンおよびトグルサポートの一方に保持されるねじナットと、互いに螺合するねじ軸およびねじナットの一方を回転させる型厚調整モータとを有する。型厚調整機構は、上プラテンおよびトグルサポートの他方に保持されるねじナットをさらに有してもよい。上プラテンが特許請求の範囲に記載の金型取付盤に対応し、トグルサポートが特許請求の範囲に記載の連結盤に対応し、タイバーが特許請求の範囲に記載のロッドに対応する。
【００８８】
上記実施形態の型締装置１０は、トグル機構２０およびトグル機構２０を作動させる型締モータ２５を有するが、型開閉用にリニアモータを、型締用に電磁石を有してもよい。
【００８９】
電磁石式の型締装置は、例えば固定プラテン、可動プラテン、リヤプラテン、タイバー、吸着板、ロッド、および型厚調整機構などを有する。リヤプラテンは、可動プラテンを基準として固定プラテンとは反対側（つまり、可動プラテンの後方）に配設される。タイバーは、固定プラテンとリヤプラテンとを型開閉方向に間隔をおいて連結する。吸着板は、リヤプラテンの後方において、可動プラテンと共に進退自在とされる。ロッドは、リヤプラテンの貫通穴に挿通され、可動プラテンと吸着板とを連結する。リヤプラテンおよび吸着板の少なくとも一方には電磁石が形成され、電磁石による吸着力がリヤプラテンと吸着板との間に作用し、型締力が生じる。
【００９０】
電磁石式の型厚調整機構は、可動プラテンと吸着板との間隔を調整することで、型厚調整を行う。この型厚調整では、可動金型と固定金型とがタッチする型タッチの時点で吸着板とリヤプラテンとの間に所定のギャップが形成されるように、可動プラテンと吸着板との間隔を調整する。型閉完了時に吸着板とリヤプラテンとの間に所定のギャップを形成でき、型締時に所定の型締力を得ることができる。型厚調整機構は、ロッドに形成されるねじ軸と、可動プラテンおよび吸着板の一方に保持されるねじナットと、互いに螺合するねじ軸およびねじナットの一方を回転させる型厚調整モータとを有する。型厚調整機構は、可動プラテンおよび吸着板の他方に保持されるねじナットをさらに有してもよい。可動プラテンが特許請求の範囲に記載の金型取付盤に対応し、吸着板が特許請求の範囲に記載の連結盤に対応する。
【００９１】
本出願は、２０１６年３月２５日に日本国特許庁に出願した特願２０１６−０６２４１８号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１６−０６２４１８号の全内容を本出願に援用する。
【符号の説明】
【００９２】
１０  型締装置
１２  固定プラテン
１３  可動プラテン
１５  トグルサポート
１６  タイバー
１８  型締力検出器
２０  トグル機構
２１  クロスヘッド
２５  型締モータ
２６  運動変換機構
３０  金型装置
４０  射出装置
５０  エジェクタ装置
６０  型厚調整機構
６１  ねじ軸
６２  ねじナット
６３  型厚調整モータ
６４  回転伝達部
６５  トルク検出器
【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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