(57)【要約】【課題】同じ厚さの金型に対し、成形品の形状（大きさ）に適した型締力を正確に設定することができず、金型の喰い切り刃、支軸等の構成部品に不適正な力が作用し、これらの耐久性を低下させるのみならず、金型の喰い切り刃によるバリの喰い切りミス、金型の倒れ・捩じれを生ずるなどし、良好な品質の成形品を成形することが困難である。【解決手段】同じ厚さの金型１に対し、開閉駆動装置３２により、金型１が型締終了するまでにトグル機構９に所定の押し込み量Ｌが得られるように設定すると共に、調整用部材４１を駆動してトグル機構９の有効長を変更し、検出手段４８によつて所定の押圧力が生じたことを検出して型閉じした状態のトグル機構９に所定の折曲姿勢を採らせることにより、型閉終了時点での型締力を複数の押し込み量Ｌによつて設定する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パリソン（６）を保持するための金型（１）と、金型（１）を開閉するためのトグル機構（９）と、トグル機構（９）に折曲状態と伸張状態との間での姿勢変化を与え、折曲状態で金型（１）を型開きし、伸張状態で金型（１）を型閉じさせる開閉駆動装置（３２）と、金型（１）とトグル機構（９）との間に介装され、トグル機構（９）の有効長を増減調節する調整用部材（４１）を有する金型厚さ調整装置（２０）とを備え、
同じ厚さの金型（１）に対し、開閉駆動装置（３２）により、金型（１）が型締終了するまでにトグル機構（９）に所定の押し込み量（Ｌ）が得られるように設定すると共に、調整用部材（４１）を駆動してトグル機構（９）の有効長を変更し、金型（１）を型閉じさせてトグル機構（９）に所定の折曲姿勢を採らせることにより、型閉終了時点での型締力を複数の押し込み量（Ｌ）によつて設定することを特徴とする中空成形機の型締力変更方法。
【請求項２】
パリソン（６）を保持するための金型（１）と、金型（１）を開閉するためのトグル機構（９）と、トグル機構（９）に折曲状態と伸張状態との間での姿勢変化を与え、折曲状態で金型（１）を型開きし、伸張状態で金型（１）を型閉じさせる開閉駆動装置（３２）と、型締力変更装置（２０）とを備え、
前記型締力変更装置（２０）が、金型（１）とトグル機構（９）との間に介装され、トグル機構（９）の有効長を増減調節する調整用部材（４１）と、金型（１）が型閉じした状態で、トグル機構（９）に作用する押圧力を検出できる検出手段（４８）と、調整用部材（４１）を駆動してトグル機構（９）の有効長を増減調節する駆動装置（３３）とを有し、
同じ厚さの金型（１）に対し、開閉駆動装置（３２）により、金型（１）が型締終了するまでにトグル機構（９）に所定の押し込み量（Ｌ）が得られるように設定すると共に、駆動装置（３３）によつて調整用部材（４１）を駆動してトグル機構（９）の有効長を変更し、検出手段（４８）によつて所定の押圧力が生じたことを検出して型閉じしたトグル機構（９）に所定の折曲姿勢を採らせることにより、型閉終了時点での型締力を複数の押し込み量（Ｌ）によつて設定することを特徴とする中空成形機の型締力変更装置。
【請求項３】
型閉じした前記トグル機構（９）に採らせる所定の折曲姿勢が、型締開始位置であることを特徴とする請求項２の中空成形機の型締力変更装置。
【請求項４】
前記駆動装置（３３）が電気サーボモータ（４４）を含み、前記検出手段（４８）によつて検出される押圧力を、電気サーボモータ（４４）のトルク値から求めることを特徴とする請求項２又は３の中空成形機の型締力変更装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空成形機の型締力変更方法及びその装置に関し、詳しくは同一厚さの金型に対して複数の型締力を設定可能とする中空成形機の型締力変更方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
従来の中空成形機として、例えば特開平７−３２３６６公報に記載されるものが知られている。これは、パリソンを保持するための金型と前記金型を開閉するためのトグル機構との間に調整用部材としてのアキュムレータを備えるものであり、このアキュムレータを構成する皿ばね等の弾性係数を変えることにより、金型に対する型締力を変更することができる。
【０００３】
しかしながら、このような従来の中空成形機にあつては、同一厚さの金型に対して複数の型締力を設定することが可能ではあるが、アキュムレータの圧縮力を変えてトグル機構の有効長を増減調節し、型締力を変更するものであつたため、型締力の変更作業が容易でないのみならず、同じ厚さの金型に対して複数の型締力を短時間で正確に設定することが困難である。
【０００４】
このため、成形品の形状（大きさ）に適した型締力を正確に設定することができず、金型の喰い切り刃、支軸等の構成部品に不適正な力が作用し、これらの耐久性を低下させるのみならず、金型の喰い切り刃によるバリの喰い切りミス、金型の倒れ・捩じれを生ずるなどし、良好な品質の成形品を成形することが困難であるという技術的課題を有している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その構成は次の通りである。
請求項１に係る発明の構成は、パリソン６を保持するための金型１と、金型１を開閉するためのトグル機構９と、トグル機構９に折曲状態と伸張状態との間での姿勢変化を与え、折曲状態で金型１を型開きし、伸張状態で金型１を型閉じさせる開閉駆動装置３２と、金型１とトグル機構９との間に介装され、トグル機構９の有効長を増減調節する調整用部材４１を有する金型厚さ調整装置２０とを備え、
同じ厚さの金型１に対し、開閉駆動装置３２により、金型１が型締終了するまでにトグル機構９に所定の押し込み量Ｌが得られるように設定すると共に、調整用部材４１を駆動してトグル機構９の有効長を変更し、金型１を型閉じさせてトグル機構９に所定の折曲姿勢を採らせることにより、型閉終了時点での型締力を複数の押し込み量Ｌによつて設定することを特徴とする中空成形機の型締力変更方法である。
請求項２の発明の構成は、パリソン６を保持するための金型１と、金型１を開閉するためのトグル機構９と、トグル機構９に折曲状態と伸張状態との間での姿勢変化を与え、折曲状態で金型１を型開きし、伸張状態で金型１を型閉じさせる開閉駆動装置３２と、型締力変更装置２０とを備え、
前記型締力変更装置２０が、金型１とトグル機構９との間に介装され、トグル機構９の有効長を増減調節する調整用部材４１と、金型１が型閉じした状態で、トグル機構９に作用する押圧力を検出できる検出手段４８と、調整用部材４１を駆動してトグル機構９の有効長を増減調節する駆動装置３３とを有し、
同じ厚さの金型１に対し、開閉駆動装置３２により、金型１が型締終了するまでにトグル機構９に所定の押し込み量Ｌが得られるように設定すると共に、駆動装置３３によつて調整用部材４１を駆動してトグル機構９の有効長を変更し、検出手段４８によつて所定の押圧力が生じたことを検出して型閉じしたトグル機構９に所定の折曲姿勢を採らせることにより、型閉終了時点での型締力を複数の押し込み量Ｌによつて設定することを特徴とする中空成形機の型締力変更装置である。
請求項３の発明の構成は、型閉じした前記トグル機構９に採らせる所定の折曲姿勢が、型締開始位置であることを特徴とする請求項２の中空成形機の型締力変更装置である。
請求項４の発明の構成は、前記駆動装置３３が電気サーボモータ４４を含み、前記検出手段４８によつて検出される押圧力を、電気サーボモータ４４のトルク値から求めることを特徴とする請求項２又は３の中空成形機の型締力変更装置である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の１実施の形態について図１〜図４を参照して説明する。
図１，図２中において符号１は金型であり、金型１は、対をなす第１金型部２及び第２金型部３を有し、金型部２，３が左右に開閉自在である。この金型１のキャビティ１ａ内には、押出機４のクロスヘッド５から垂下するパリソン６が供給される。第１金型部２は、第１金型保持体１０に固設され、第２金型部３は、第２金型保持体１７に固設されている。第１金型保持体１０は、後記するロッド１９ａ，１９ｂに型開閉方向の摺動自在に支持されている。
【０００７】
第１金型部２は、第１金型保持体１０及び第１ブラケット７ａを介して、トグル機構９の一端部に接続されている。トグル機構９は、一対の第１，第２トグル片７，８を支軸１１によつて折曲自在に結合させて構成され、第１ブラケット７ａに第１トグル片７が揺動自在にピン結合されている。支軸１１はガイドブロック１２に固設されている。ガイドブロック１２は、図３に示す一対の中心位置決めガイドバー１３，１４によつて垂直方向（図１上でＢ方向）に案内され、一対のトグル片７，８を折曲状又は直線状に移動させる。すなわち、移動台３０に固設した正・逆駆動が可能な電動機１５により、カップリング１５ａを介してボールねじ等の送りねじ１６を正逆に回転させることにより、送りねじ１６に螺合するガイドブロック１２が、移動台３０の支持部３１に固設したガイドバー１３，１４の中心軸線方向に往復動する。
【０００８】
トグル機構９の他端部つまり第２トグル片８には、第２ブラケット８ａ及び後記する型締力変更装置２０を介して移動板１８が接続される。第２トグル片８は、第２ブラケット８ａに揺動自在にピン結合されている。移動板１８には、一対のロッド１９ａ，１９ｂの他端部が接続固着され、各ロッド１９ａ，１９ｂは、その中間部が移動台３０の筒状支持部３０ａ，３０ｂに摺動自在に支持され、その一端部に接続固着した接続体２１に第２金型保持体１７が取付けられている。しかして、型締力変更装置２０は、各ロッド１９ａ，１９ｂ、接続体２１及び第２金型保持体１７を介して第２金型部３に間接的に接続されて、型締力変更装置２０がトグル機構９と金型１との間に位置している。
【０００９】
ガイドブロック１２、電動機１５、送りねじ１６等により、開閉駆動装置３２を構成し、開閉駆動装置３２により、トグル機構９に折曲状態と伸張状態との間での姿勢変化を与え、折曲状で金型１を型開きし、伸張した直線状で金型１を型閉じさせることができる。
【００１０】
型締力変更装置２０は、図４に示すように、第２金型部３と一体的に移動する移動板１８に固設する案内部材４０と、第２ブラケット８ａに固設する調整用部材である調整ねじ部材４１と、ウォーム４２及びウォームホイール４３と、正・逆駆動が可能なサーボモータからなる電気モータ４４とを有する。調整ねじ部材４１は、スプライン部４１ａ及び雄ねじ部４１ｂを有し、スプライン部４１ａが案内部材４０のスプライン歯４０ａと係合し、第２ブラケット８ａと共に中心軸線方向の移動のみが自在である。この調整ねじ部材４１の中心軸線方向は、一対のロッド１９ａ，１９ｂの中心軸線方向及び平面視でのトグル片７，８の延在方向（型開閉方向）と一致し、従つて一対の金型部２，３の合わせ面と直交している。
【００１１】
ウォームホイール４３は、移動板１８に固設するボックス４５に収容され、スラスト軸受４６によつて位置保持された状態で回転自在に支持されている。また、ウォームホイール４３は、中心部に雌ねじ４３ａを有し、この雌ねじ４３ａに調整ねじ部材４１の雄ねじ部４１ｂが螺合している。ウォーム４２は、ボックス４５に固設した電気モータ４４のモータ軸に接続され、ウォームホイール４３の歯と噛合している。
【００１２】
しかして、駆動源である電気モータ４４によつてウォーム４２を正逆に回転駆動すれば、ウォームホイール４３が正逆に回転し、雌ねじ４３ａに螺合する雄ねじ部４１ｂを介して調整ねじ部材４１をＡ方向に進退させるので、案内部材４０のスプライン歯４０ａと係合するスプライン部４１ａの作用で回転が拘束された状態で、調整ねじ部材４１が中心軸線方向に進退移動する。
【００１３】
これにより、第２ブラケット８ａの端部がロッド１９ａ，１９ｂの中心軸線方向に移動するので、第２トグル片８の有効長ひいてはトグル機構９の有効長が増減調節される。ここで、トグル機構９の有効長は、移動板１８と第１金型保持体１０との間で、トグル機構９として機能し得る部分の長さである。案内部材４０、ウォーム４２及びウォームホイール４３並びに電気モータ４４により、調整用部材である調整ねじ部材４１を進退駆動してトグル機構９の有効長を増減調節する駆動装置３３を構成している。
【００１４】
このような型締力変更装置２０によれば、トグル機構９の型締開始時の有効長を変更し、対をなす金型１が型閉じ密着してトグル機構９に所定押圧力が作用した状態でトグル機構９に所定の折曲姿勢を採らせることにより、型閉終了時点での型締力を複数設定することができる。型締力変更装置２０は、金型厚さ調整装置としても機能する。
【００１５】
いま、型閉じ状態の金型１の厚さが同じとして、複数種類の型締力を設定するときは、サーボモータからなる電動機１５を作動させてトグル機構９に所定の姿勢を採らせ、この状態から電気モータ４４を作動させて金型部２，３同士が接触するまで閉じ作動させ、タッチさせる。金型部２，３同士がタッチし、トグル機構９に所定の押圧力が作用したことは、サーボモータからなる電気モータ４４の電流値からトルク値が分かることから検出できる。図示の検出手段４８は、金型１が型閉じした状態で、電気モータ４４のトルク値から、トグル機構９又は金型１に作用する押圧力を反力として検出するものである。
【００１６】
このようにして、型締開始時のトグル機構９の有効長を型締力に応じて変更して設定することができる。このとき、図２に仮想線で示す金型１タッチ時のブラケット７ａ，８ａの支軸１１と実線で示す型閉終了時のブラケット７ａ，８ａの支軸１１との間の作動距離が押し込み量Ｌとなる。
【００１７】
この金型１タッチ時の押し込み量Ｌの状態から電動機１５を作動させてトグル機構９に直線状を与え、押し込み量Ｌを零とすることにより、型閉終了時の金型１に所定の型締力が与えられる。この型閉終了までの押し込み量Ｌを変更設定すれば、同一厚さの金型１に対する型締力が任意に変更される。各種厚さの金型１に対する複数の型締力に対応する押し込み量Ｌの大きさは予め定まるので、型締開始時の所定の押し込み量Ｌが得られるように、サーボモータからなる電動機１５を作動させることにより、所定の型締力を与え得る押し込み量Ｌを設定することができ、また、検出手段４８により、金型部２，３同士がタッチし、トグル機構９に所定の押圧力が作用したことが検出されるまで、駆動装置３３によつて調整ねじ部材４１を駆動させることにより、所定の型締力が得られるトグル機構９の長さが設定される。
【００１８】
次に、作用について説明する。
電動機１５を作動させて送りねじ１６を回転駆動させ、ガイドブロック１２を位置決めガイドバー１３，１４に沿わせて移動させることにより、支軸１１によつて押引される各トグル片７，８が図１に示す折曲状又は図２に実線で示す直線状となる。各トグル片７，８が折曲状に縮んで一対の金型部２，３が開となり、金型１のキャビティ１ａ内に、押出機４のクロスヘッド５から垂下する筒状のパリソン６が供給され、また、各トグル片７，８が直線状に伸びて一対の金型部２，３が閉となり、パリソン６が金型１に保持される。
【００１９】
金型１の閉作動の際は、一対の金型部２，３が次第に近づき、トグル機構９が図２に仮想線で示す所定の折曲姿勢を採つた状態で金型部２，３同士がタッチし、引き続きトグル機構９が伸張することにより、各トグル片７，８が直線状に伸びて所定の型締力が生じた型閉終了状態となる。
【００２０】
次に、中空成形機の型締力変更装置２０の作用について説明する。先ず、金型１を厚さの異なるものと交換した場合に、型締力変更装置２０を金型厚さ調整装置として機能させる。このとき、電気モータ４４を駆動させ、第２ブラケット８ａをロッド１９ａ，１９ｂの中心軸線方向に移動させ、第２トグル片８の有効長ひいてはトグル機構９の有効長を増減調節させる。いま、金型１を薄いものと交換した場合には、調整ねじ部材４１を移動板１８から適当に突出させ、トグル機構９の有効長を調節し、金型１の厚さに応じたトグル片７，８の長さを与える。これにより、各種の厚さの金型１に対して適正な型締力を設定することができる。図４に示す調整ねじ部材４１は、基準厚さの金型１を備える場合の位置を採つている。
【００２１】
なお、電動機１５及び電気モータ４４は、図示を省略した制御装置によつて制御される。制御装置の操作盤に金型１の基準厚さに対する交換後の金型１の厚さの変化量の値（プラス又はマイナスの数値）を設定し、この変化量に合わせて制御装置からの電気信号によつて電気モータ４４を所定回転数だけ駆動することにより、金型１の厚さの自動調節が実行されることになる。
【００２２】
次に、同一厚さの金型１に対し、異なる型締力を設定する場合について説明する。同一厚さの金型１において、電動機１５を作動させて送りねじ１６によつてトグル機構９の型締開始時の押し込み量Ｌを変更すれば、トグル機構９が所定の姿勢を採る。この状態から電気モータ４４を作動させて調整ねじ部材４１を駆動し金型部２，３同士が接触するまで閉じ作動させ、タッチさせ、これを電気モータ４４のトルク変化として検出手段４８によつて検出する。トグル機構９に所定押圧力が作用したなら電気モータ４４を停止させる。
【００２３】
かくして、トグル機構９の型締開始時の有効長が変更され、金型１が型閉じしてトグル機構９に所定押圧力が作用した状態で、トグル機構９に所定の折曲姿勢を採らせることになる。なお、電気モータ４４及び検出手段４８を省略し、手動によつてウォーム４２を回転させて金型部２，３をタッチさせても、型締力の変更に関してほぼ同様の作用が得られる。金型部２，３が型閉じしたことは、ウォーム４２の回転に要する力が増大することで分かる。
【００２４】
金型１の型締力が変更されたなら、金型１を開閉させる中空成形機の作動を行わす。電動機１５を作動させてトグル機構９に直線状を与えることにより、型閉終了時の金型１に所定の押し込み量Ｌに応じた所定の型締力が与えられる。
【００２５】
従つて、同一厚さの金型１に対し、型締開始時からの押し込み量Ｌを任意に変更すると共に、調整ねじ部材４１によつてトグル機構９の型締開始時の有効長を押し込み量Ｌに合わせて変更することにより、押し込み量Ｌに応じた型締力が得られる。同一厚さの金型１であつても、金型１のバリ喰い切り力が相違する場合、キャビティ１ａの形状が相違する場合等において、適正な型締力を与えることができる。
【００２６】
金型１の厚さ及びその厚さの金型１に対する複数の型締力（例えば３ｔ、５ｔ、７ｔ）が予め定まれば、型締開始時からの押し込み量Ｌが定まるので、所定厚さの金型１に対し、複数の型締力に対応する押し込み量Ｌ（例えば３ｔ位置、５ｔ位置、７ｔ位置）を制御装置に記憶させておくことができる。
【００２７】
これにより、電動機１５を正逆に駆動して、予め設定させた押し込み量Ｌ（例えば３ｔ位置、５ｔ位置、７ｔ位置）を与えた後、金型１がタッチするように電気モータ４４によつて調整ねじ部材４１を駆動することにより、トグル機構９に、所定厚さの金型１に対する複数の型締力（例えば３ｔ、５ｔ、７ｔ）に対応する型締開始時の姿勢を採らせることができる。すなわち、制御装置の操作盤に所定厚さの金型１に対する複数の型締力に対応する押し込み量Ｌの変化量の値（プラス又はマイナスの数値）を設定し、この変化量に合わせて制御装置からの電気信号によつて電動機１５を所定回転数だけ駆動することにより、所定の型締力に対応する押し込み量Ｌが設定される。次いで、トグル機構９に所定押圧力が作用するまで電気モータ４４を作動させ、調整ねじ部材４１を上述のように駆動することにより、所定厚さの金型１に対する型締力の自動変更が実行されることになる。勿論、過大な型締力を生じさせて中空成形機を損傷させる恐れもない。
【００２８】
なお、図３に示すようにトグル機構９の型締終了位置を０とする目盛り３６を設け、目視によつて型締開始時のトグル機構９に所定の押し込み量Ｌを与えることもできる。押し込み量Ｌ（例えば３ｔ位置、５ｔ位置、７ｔ位置）は、各種厚さの金型１における型締力（例えば３ｔ、５ｔ、７ｔ）が同じときには、異ならない。また、金型部２，３には、図示を省略したラックアンドピニオンからなるパーティングライン保持機構が装備されており、金型１のパーティングラインが一定に維持されるので、調整ねじ部材４１の進退駆動により、一方の第２金型部３のみが移動することはなく、他方の第１金型部２も追従移動するので、トグル機構９としての有効長が増減調節される。
【００２９】
ところで、上記実施の形態にあつては、金型１が型閉じした状態で、トグル機構９に作用する押圧力を検出できる検出手段として、サーボモータからなる電気モータ４４に所定トルクが生じたことを検出する検出手段４８を設け、検出手段４８の検出値によつてトグル機構９が型締開始時の所定姿勢を採つたことを検知したが、別途の検出手段をトグル機構９又は金型１に配置させ、トグル機構９又は金型１に作用する同様の押圧力を検出することも可能である。
【００３０】
更に、上記実施の形態にあつては、ガイドブロック１２を垂直方向に案内させたが、これに代えて中心位置決めガイドバー１３，１４を水平配置し、ガイドブロック１２をガイドバーによつて水平方向に案内させ、トグル片７，８を折曲状又は直線状に移動させることも可能である。更には、金型１を開閉するためのトグル機構であれば、トグル機構の構造に限定はされない。
【００３１】
電気モータ４４をブレーキ付きのものによつて構成し、非作動時のモータ軸及びウォーム４２の回転に制動を与えることも可能である。これにより、成形中に調整ねじ部材４１の位置が変化してずれを生じ、型締力が変化し、成形不良が発生することを防止することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明によつて理解されるように、本発明に係る中空成形機の型締力変更方法及びその装置によれば、次の効果が得られる。
すなわち、同一厚さの金型であつても、バリの喰い切り力が相違する場合、キャビティの形状が相違する場合等において、トグル機構の押し込み量の設定及び調整用部材の駆動により、複数の適正な型締力を与えることができ、金型の喰い切り刃によるバリの喰い切りミス、金型の倒れ・捩じれを生ずることを良好に防止できる。その結果、熟練を要することなく、短時間で正確かつ均一な型締力の設定を行うことができ、成形安定性を向上させると共に金型寿命を延ばすことができる。
【００３３】
請求項２によれば、トグル機構又は金型に作用する押圧力に基づいて、トグル機構に所定の折曲姿勢を採らせるので、型閉終了時点での複数の型締力を更に正確に与えることができる。しかも、従来の型厚を電動によつて調整する中空成形機に対し、検出手段を追加させるという簡素な構造により、複数の型締力の設定を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施の形態に係る中空成形機を示す正面図。
【図２】同じく作用説明図。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【図４】同じく中空成形機の要部を示す断面図。
【符号の説明】
１：金型、２：第１金型部、３：第２金型部、６：パリソン、９：トグル機構、２０：型締力変更装置（金型厚さ調整装置）、３２：開閉駆動装置、３３：駆動装置、３６：目盛り、４１：調整ねじ部材（調整用部材）、４４：電気モータ（電気サーボモータ）、４８：検出手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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