(57)【要約】【課題】  型締用ハーフナットとタイバーの係合部との係合から油圧型締シリンダに油圧を加えて昇圧開始までの時間を短縮できる型締装置及び型締方法を提供する。【解決手段】  固定プラテン１に進退自在に設けられたタイバー５と、前記タイバー５を進退させるハーフナット位置決め用サーボモータ１７と、移動プラテン２に設けられ前期タイバー５と係合することで移動プラテン２と前記タイバー５とを固定するハーフナット３３と、前記ハーフナット３３を前記タイバー５に係合させる係合機構３２と、前記固定プラテン１と前記移動プラテン２を押圧する油圧型締シリンダ１１と、前記ハーフナット位置決め用サーボモータ１７と前記油圧型締シリンダ１１を制御する制御装置３６ａを備えた型締装置１００を用いる。前記制御装置３６ａは、前記油圧型締シリンダ１１による型締工程前に、前記ハーフナット位置決め用サーボモータ１７を駆動して前記ハーフナット３３と前記タイバー５の係合溝５ａとの隙間３４をなくす。【選択図】      図１
2005238830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型を取付ける固定プラテンと、
前記固定プラテンに進退自在に取付けられたタイバーと、
前記タイバーを進退させるハーフナット位置決め用サーボモータと、
移動金型が取付けられ、前記固定プラテンに対して進退自在な移動プラテンと、
前記移動プラテンに設けられ、前記タイバーに係合することで前記移動プラテンと前記タイバーとを固定するハーフナットと、
前記ハーフナットを前記タイバーに係合させる係合機構と、
前記タイバーを介して前記移動プラテンを前記固定プラテンに対し押圧することで、前記移動金型と前記固定金型とを型締する油圧型締シリンダと、
を有する型締装置において、
さらに前記ハーフナット位置決め用サーボモータと前記油圧型締シリンダとを制御する制御装置であって、
前記係合機構により前記ハーフナットと前記タイバーとを係合させた状態において、前記ハーフナット位置決め用サーボモータを駆動して前記ハーフナットと前記タイバーの係合溝との隙間をなくし、かつ、前記油圧型締シリンダにより前記タイバーを介して前記移動プラテンを前記固定プラテンに対して押圧して前記固定金型と前記移動金型とを型締する制御装置を具備することを特徴とする型締装置。
【請求項２】
固定金型を取付ける固定プラテンと、
前記固定プラテンに進退自在に取付けられたタイバーと、
前記タイバーを進退させるハーフナット位置決め用サーボモータと、
移動金型が取付けられ、前記固定プラテンに対して進退自在な移動プラテンと、
前記移動プラテンに設けられ、前記タイバーに係合することで前記移動プラテンと前記タイバーとを固定するハーフナットと、
前記ハーフナットを前記タイバーに係合させる係合機構と、
前記タイバーを介して前記移動プラテンを前記固定プラテンに対し押圧することで、前記移動金型と前記固定金型とを型締する油圧型締シリンダと、
を有する型締装置を用いた型締方法において、
前記係合機構により前記ハーフナットと前記タイバーとを係合させ、
前記ハーフナット位置決め用サーボモータを駆動して前記ハーフナットと前記タイバーの係合溝との隙間をなくし、かつ、
前記油圧型締シリンダにより前記タイバーを介して前記移動プラテンを前記固定プラテンに対して押圧して前記固定金型と前記移動金型とを型締することを特徴とする型締方法。
【請求項３】
固定金型を取付ける固定プラテンと、
前記固定プラテンに進退自在に取付けられたタイバーと、
前記タイバーを進退させるハーフナット位置決め用サーボモータと、
移動金型が取付けられ、前記固定プラテンに対して進退自在な移動プラテンと、
前記移動プラテンに設けられ、前記タイバーに係合することで前記移動プラテンと前記タイバーとを固定するハーフナットと、
前記ハーフナットを前記タイバーに係合させる係合機構と、
前記タイバーを介して前記移動プラテンを前記固定プラテンに対し押圧することで、前記移動金型と前記固定金型とを型締する油圧型締シリンダと、
を有する型締装置を用いた型締方法において、
前記係合機構により前記ハーフナットと前記タイバーとを係合させ、
前記ハーフナット位置決め用サーボモータを駆動して前記ハーフナットと前記タイバーの係合溝との隙間をなくし、
前記隙間をなくした後、前記油圧型締シリンダにより前記タイバーを介して前記移動プラテンを前記固定プラテンに対して押圧して前記固定金型と前記移動金型とを型締することを特徴とする型締方法。
【請求項４】
固定金型を取付ける固定プラテンと、
前記固定プラテンに進退自在に取付けられたタイバーと、
前記タイバーを進退させるハーフナット位置決め用サーボモータと、
移動金型が取付けられ、前記固定プラテンに対して進退自在な移動プラテンと、
前記移動プラテンに設けられ、前記タイバーに係合することで前記移動プラテンと前記タイバーとを固定するハーフナットと、
前記ハーフナットを前記タイバーに係合させる係合機構と、
前記タイバーを介して前記移動プラテンを前記固定プラテンに対し押圧することで、前記移動金型と前記固定金型とを型締する油圧型締シリンダと、
を有する型締装置を用いた型締方法において、
前記係合機構により前記ハーフナットと前記タイバーとを係合させ、
前記ハーフナット位置決め用サーボモータを駆動して前記ハーフナットと前記タイバーの係合溝との隙間をなくし、
前記隙間をなくすと同時に、前記油圧型締シリンダにより前記タイバーを介して前記移動プラテンを前記固定プラテンに対して押圧して前記固定金型と前記移動金型とを型締することを特徴とする型締方法。
【請求項５】
固定金型を取付ける固定プラテンと、
前記固定プラテンに固定されたタイバーと、
移動金型が取付けられ、前記固定プラテンに対して進退自在な移動プラテンと、
前記固定プラテンに対して前記移動プラテンを挟んで反対側に設けられ、前記固定プラテンに対して進退自在な油圧型締シリンダであって、前記移動プラテンを前記固定プラテンに対して押圧することで前記移動金型と前記固定金型とを型締する油圧型締シリンダと、
前記油圧型締シリンダを進退させるハーフナット位置決め用サーボモータと、
前記油圧型締シリンダに設けられ、前記タイバーに係合することで前記油圧型締シリンダと前記タイバーとを固定するハーフナットと、
前記ハーフナットを前記タイバーに係合させる係合機構と、
を有する型締装置において、
さらに前記ハーフナット位置決め用サーボモータと前記油圧型締シリンダとを制御する制御装置であって、
前記係合機構により前記ハーフナットと前記タイバーとを係合させた状態において、前記ハーフナット位置決め用サーボモータを駆動して前記ハーフナットと前記タイバーの係合溝との隙間をなくし、かつ、前記油圧型締シリンダにより前記移動プラテンを前記固定プラテンに対して押圧して前記固定金型と前記移動金型とを型締する制御装置を具備することを特徴とする型締装置。
【請求項６】
固定金型を取付ける固定プラテンと、
前記固定プラテンに固定されたタイバーと、
移動金型が取付けられ、前記固定プラテンに対して進退自在な移動プラテンと、
前記固定プラテンに対して前記移動プラテンを挟んで反対側に設けられ、前記固定プラテンに対して進退自在な油圧型締シリンダであって、前記移動プラテンを前記固定プラテンに対して押圧することで前記移動金型と前記固定金型とを型締する油圧型締シリンダと、
前記油圧型締シリンダを進退させるハーフナット位置決め用サーボモータと、
前記油圧型締シリンダに設けられ、前記タイバーに係合することで前記油圧型締シリンダと前記タイバーとを固定するハーフナットと、
前記ハーフナットを前記タイバーに係合させる係合機構と、
を有する型締装置を用いた型締方法において、
前記係合機構により前記ハーフナットと前記タイバーとを係合させ、
前記ハーフナット位置決め用サーボモータを駆動して前記ハーフナットと前記タイバーの係合溝との隙間をなくし、かつ、
前記油圧型締シリンダにより前記移動プラテンを前記固定プラテンに対して押圧して前記固定金型と前記移動金型とを型締することを特徴とする型締方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形用金型に材料を射出して成形品を成形する射出成形機等の型締装置及び型締方法に関し、特に動作時間の短縮化を図った型締装置及び型締方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形用金型に材料を射出して成形品を成形する射出成形機等の型締装置は、固定プラテンと移動プラテンを備える。この固定プラテンには固定金型が取付けられている。移動プラテンには移動金型が取付けられている。この固定プラテンにタイバーを介して移動プラテンが取付けられており、移動プラテンは固定金型に対して進退自在である。この種の射出成形機は、例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載されている型締装置は、さらに油圧型締シリンダ及びタイバースライド用サーボモータ（本願発明でいうハーフナット位置決め用サーボモータ）を備える。この油圧型締シリンダは固定プラテンに設けられ、タイバーを進退させる。タイバースライド用サーボモータは、前記タイバーを軸方向に進退させる。また移動プラテンは、型開閉用サーボモータによってタイバー上において進退され、移動プラテンは所定位置において型締用ハーフナットによってタイバーに係止される。そして、射出プレス工程で、前記油圧型締シリンダを駆動して固定金型と移動金型とをプレスするようになっている。
【０００４】
また特許文献２には型締ラムを備える型締装置が記載されている。この型締装置は、固定プラテンと、移動プラテンと、型締ラムと、油圧型締シリンダとを備える。固定プラテンには固定金型が取付けられている。移動プラテンには移動金型が取付けられている。この固定プラテンにタイバーを介して移動プラテンが取付けられており、移動プラテンは固定金型に対して進退自在である。
【０００５】
型締ラムは中央部に突出する嵌挿部を有し、移動プラテンに設けられている。油圧型締シリンダは前記型締ラムの嵌挿部を進退自在に嵌挿する。射出プレス工程で、油圧型締シリンダに圧油し、型締ラムを介して移動プラテンを移動する。この動作により固定金型と移動金型とをプレスするようになっている。
【０００６】
特許文献３に記載されている型締装置は、さらに、タイバーを介して移動プラテンプレート（本願発明でいう移動プラテン）と固定プラテンプレート（本願発明でいう固定プラテン）とを結合加圧する型締機構を備える。この型締機構は大径シリンダと小径シリンダの２段型締シリンダと大径ラムと小径ラムを備える。大径シリンダ及び小径シリンダに適宜油圧を供給して固定金型と移動金型とをプレスするようになっている。小径シリンダによって鋸歯状の型締用ハーフナットとタイバーの鋸歯状のねじ部との隙間をなくす動作を行う。続いて大径シリンダに油圧を加えて型締動作を行う。
【特許文献１】特開平１０−２９６７３９号公報
【特許文献２】特開平６−１８２８３８号公報
【特許文献３】特開２００２−１２７２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１又は特許文献２に記載されている型締装置は、以下のように動作する。まずタイバースライド用サーボモータによってタイバーを進退させ、鋸歯状の型締用ハーフナットとタイバーの鋸歯状のねじ部との位相合わせを行う。続いて型締用ハーフナットとタイバーのねじ部を噛み合わせる。その後油圧型締シリンダを駆動して固定金型と移動金型をプレスする。
【０００８】
この場合、型締用ハーフナットとタイバーのねじ部とがスムーズに係合するように鋸歯に隙間を設けてある。このため、型締力を発生させる際には、型締用ハーフナットとタイバーのねじ部とを係合させた後、まずこの隙間をなくす必要がある。つまり、油圧型締シリンダに油圧を供給し、タイバーを介して型締用ハーフナットに力を伝達させ、鋸歯の隙間をなくしてから移動プラテンに型締力が伝達される。このため、動作開始から型締動作までに時間がかかるという問題がある。
【０００９】
大きな型締力を得るためには油圧型締シリンダの容量を大きくする必要がある。しかしシリンダ容量が大きくなると、大量の油を給油する必要があり、油圧ポンプも大型化する。従来の複合式型締装置では油圧ポンプが多く、大量の油圧吐出量を油圧型締シリンダに送り込むことにより前記鋸歯の隙間をなくすまでの時間は問題にならなかった。
【００１０】
しかし、最近使用されるハイブリッド式射出成形機の複合式型締装置では消費電力を抑えるために油圧ポンプの吐出量を下げ、モータを小型化している。従って、前記鋸歯の隙間をなくすまでに時間がかかるという問題がある。
【００１１】
また、特許文献３に記載されている型締装置のように、大径シリンダとは別に容量の小さい小径シリンダを設けた型締装置がある。この型締装置では、小径シリンダによって前記鋸歯の隙間をなくす動作を行って動作時間の短縮を図っている。しかし、小径シリンダに油圧を加えた後に大径シリンダに油圧を加えるために、油圧の切替え動作が必要となる。このため油圧の切替え動作に時間がかかり、動作時間の短縮が図れない。
【００１２】
この発明は、型締用ハーフナットとタイバーの係合部との係合から油圧型締シリンダに油圧を加えて昇圧開始までの時間を短縮できる型締装置及び型締方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の型締装置は、固定プラテン、移動プラテン、タイバー、ハーフナット、ハーフナット位置決め用サーボモータ、前記ハーフナットを前記タイバーに係合させる係合機構、油圧型締シリンダ及び制御装置を備える。前記固定プラテンには固定金型が取付けられる。前記タイバーは、前記固定プラテンに進退自在に取付けられている。前記ハーフナット位置決め用サーボモータは前記タイバーを進退させる。前記移動プラテンには移動金型が取付けられる。前記移動プラテンは前記固定プラテンに対して進退自在に設けられている。前記ハーフナットは前記移動プラテンに設けられ、前期タイバーに係合することで前記移動プラテンと前記タイバーとを固定する。前記油圧型締シリンダは、前記タイバーを介して前記移動プラテンを前記固定プラテンに対し押圧することで、前記移動金型と前記固定金型とを型締する。前記制御装置は前記ハーフナット位置決め用サーボモータ及び前記油圧シリンダを制御する制御装置であって、前記係合機構により前記ハーフナットと前記タイバーとを係合させた状態において、前記ハーフナット位置決め用サーボモータを駆動して前記ハーフナットと前記タイバーの係合溝との隙間をなくし、かつ、前記油圧型締シリンダにより前記タイバーを介して前記移動プラテンを前記固定プラテンに対して押圧して前記固定金型と前記移動金型とを型締するよう制御する。
【００１４】
本発明の型締方法は、前記した型締装置を用いた型締方法であって、前記係合機構により前記ハーフナットと前記タイバーとを係合させた状態で、前記ハーフナット位置決め用サーボモータを駆動して前記ハーフナットと前記タイバーの係合溝との隙間をなくし、かつ、前記油圧型締シリンダにより前記タイバーを介して前記移動プラテンを前記固定プラテンに対して押圧して前記固定金型と前記移動金型とを型締する。
【００１５】
この発明の好ましい形態の型締方法では、まず前記係合機構により前記ハーフナットと前記タイバーとを係合させる。次に前記ハーフナット位置決め用サーボモータを駆動して前記ハーフナットと前記タイバーの係合溝との隙間をなくす。前記隙間をなくした後、前記油圧型締シリンダにより前記タイバーを介して前記移動プラテンを前記固定プラテンに対して押圧して前記固定金型と前記移動金型とを型締する。
【００１６】
この発明の好ましい他の形態の型締方法では、まず前記係合機構により前記ハーフナットと前記タイバーとを係合させる。次に前記ハーフナット位置決め用サーボモータを駆動して前記ハーフナットと前記タイバーの係合溝との隙間をなくす。前記隙間をなくすと同時に、前記油圧型締シリンダにより前記タイバーを介して前記移動プラテンを前記固定プラテンに対して押圧して前記固定金型と前記移動金型とを型締する。
【００１７】
また本発明の別の形態の型締装置は、固定プラテン、移動プラテン、タイバー、油圧型締シリンダ、ハーフナット、ハーフナット位置決め用サーボモータ、前記ハーフナットを前記タイバーに係合させる係合機構及び制御装置を備える。前記固定プラテンには固定金型が取付けられる。前記タイバーは、前記固定プラテンに固定されている。前記移動プラテンには移動金型が取付けられる。前記移動プラテンは前記固定プラテンに対して進退自在に設けられている。前記油圧型締シリンダは前記固定プラテンに対して前記移動プラテンを挟んで反対側に設けられ、前記固定プラテンに対して進退自在である。前記油圧型締シリンダは、前記移動プラテンを前記固定プラテンに対して押圧することで前記移動金型と前記固定金型とを型締する。前記位置決め用サーボモータは前記油圧型締シリンダを進退させる。前記ハーフナットは前記油圧型締シリンダに設けられ、前期タイバーに係合することで前記油圧型締シリンダと前記タイバーとを固定する。前記制御装置は前記ハーフナット位置決め用サーボモータ及び前記油圧シリンダを制御する制御装置であって、前記係合機構により前記ハーフナットと前記タイバーとを係合させた状態において、前記ハーフナット位置決め用サーボモータを駆動して前記ハーフナットと前記タイバーの係合溝との隙間をなくし、かつ、前記油圧型締シリンダにより前記移動プラテンを前記固定プラテンに対して押圧して前記固定金型と前記移動金型とを型締するよう制御する。
【００１８】
本発明の別の形態における型締方法は、前記した型締装置を用いた型締方法であって、前記係合機構により前記ハーフナットと前記タイバーとを係合させた状態で、前記ハーフナット位置決めサーボモータを駆動して前記ハーフナットと前記タイバーの係合溝との隙間をなくし、かつ、前記油圧型締シリンダにより前記移動プラテンを前記固定プラテンに対して押圧して前記固定金型と前記移動金型とを型締する。
【発明の効果】
【００１９】
この構成によれば、型締用ハーフナットとタイバーの係合部との係合から油圧型締シリンダに油圧を加えて昇圧開始までの時間を短縮でき、作業性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１（ａ）は第１の実施形態にかかる射出成形機の複合式型締装置１００の断面図である。図１（ｂ）は同型締装置１００に組み込まれた型締用ハーフナットとタイバーの係合溝の係合状態を示す断面図である。
【００２２】
図１（ａ）に示す複合式型締装置１００は固定プラテン１と移動プラテン２を備える。固定プラテン１には固定金型３が取付けられている。移動プラテン２には固定金型３に対して対向する移動金型４が取付けられている。固定プラテン１には複数本のタイバー５が進退自在に設けられている。これらタイバー５上を、移動プラテン２が固定プラテン１に対して近接又は離間する方向に進退自在に移動する。
【００２３】
固定金型３の背面（固定プラテン１に取付けられている面）には射出装置(図示しない)の射出ノズル６と接合するノズルタッチ面７が設けられている。ノズルタッチ面７は樹脂通路８を介して固定金型３と移動金型４との間に形成されるキャビティ９と連通している。ここでキャビティ９は固定金型３の型面と移動金型４の型面が接合されることにより、固定金型３の型面と移動金型４の型面により規定される空間である。また、固定プラテン１の背面には開口部１０が設けられている。開口部１０は、射出ノズル６が固定金型３に設けられたノズルタッチ面７に接合できるよう射出装置が進退可能なように開口している。
【００２４】
固定プラテン１には、タイバー５が取付けられている取付け部に油圧シリンダ１１が設けられている。油圧型締シリンダ１１にはタイバー５の基端部に一体に設けられたピストン部１２が嵌挿されている。これにより油圧型締シリンダ１１の内部はピストン部１２を挟んで型締め側室１３ａと型開き側室１３ｂとに区画されている。ここで型締め側室１３ａはシリンダ１１の内壁とピストン部１２のロッド面により規定される空間である。型開き側室１３ｂはシリンダ１１の内壁とピストン部１２のヘッド面等により規定される空間である。
【００２５】
油圧型締シリンダ１１には、ピストン部１２のヘッド面上部の空間を閉じるための仕切り壁１４が設けられている。また仕切り壁１４の油圧型締シリンダ１１が取付けられた面と反対側の面には位置決めボックス１５が設けられている。
【００２６】
ピストン部１２の基端部は仕切り壁１４を貫通して位置決めボックス１５内に突出している。位置決めボックス１５の外部にはハーフナット位置決め用サーボモータ１７が取付けられている。また、位置決めボックス１５の背面（仕切り壁１４に取付けられている面の反対側の面）にはピストン部１２と同軸的に軸受１８が設けられている。この軸受１８にはボールねじ１９のねじ軸２０が回転自在に支持されている。ボールねじ１９は送りねじとして機能する。ねじ軸２０の基端部は位置決めボックス１５の背面から突出している。この突出部には従動プーリ２１が嵌着されている。
【００２７】
ハーフナット位置決め用サーボモータ１７には駆動プーリ２２が設けられている。駆動プーリ２２と従動プーリ２１との間にはタイミングベルト２３が掛け渡されている。これによりサーボモータ１７が駆動すると、ボールねじ１９のねじ軸２０が回転するようになっている。ねじ軸２０の先端部にはねじ部２４が設けられている。このねじ部２４はピストン部１２の軸心部に嵌着されたナット部２５と螺合している。ナット部２５は送りねじ１９の一部を構成する。従って、ボールねじ１９のねじ軸２０の回転運動がナット部２５を介してピストン部１２の直線運動に変換されるようになっている。
【００２８】
また、固定プラテン１には図示しないブラケットを介して複数の型開閉用サーボモータ２７が設けられている。型開閉用サーボモータ２７の回転軸２８にはねじ部２９が設けられている。ねじ部２９にはナット部３０が螺合される。ナット部３０は前記移動プラテン２に固定されている。このねじ部２９とナット部３０により送りねじとしてのボールねじ３１が構成されている。従って、型開閉用サーボモータ２７の駆動によってねじ部２９が回転することで、ナット部３０を介して移動プラテン２が固定プラテン１に対して進退する。これにより固定金型３に対して移動金型４が型開閉するようになっている。
【００２９】
タイバー５は移動プラテン２を貫通して突出している。このタイバー５の外周面には鋸歯、ねじ山または環状溝からなる係合溝５ａが設けられている。移動プラテン２の背面側には、タイバー５の係合溝５ａと係脱する型締用ハーフナット３３が設けられている。
【００３０】
ハーフナット３３は開閉シリンダ３２によって径方向に駆動される。ハーフナット３３が係合溝５ａと噛み合う方向に駆動されたとき、移動プラテン２がタイバー５に固定される。ハーフナット３３が係合溝５ａから離脱する方向に駆動されたとき、移動プラテン２とタイバー５との固定が解除される。移動プラテン２とタイバー５の固定が解除されると、移動プラテン２がタイバー５の軸線方向に移動可能となる。
【００３１】
ここでハーフナット３３と係合溝５ａがスムーズに係合するように、両者は係合時にお互いの間に隙間３４が生じるよう形成される。隙間３４はタイバーの軸方向にあそびが生じる隙間のことである。
【００３２】
本実施形態の型締装置１００はさらに位置センサ３５ａと３５ｂを備える。位置センサ３５ａはタイバー５の位置を検出する。位置センサ３５ｂは移動プラテン２の位置を検出する。また型締装置１００は、制御手段３６を備える。制御手段３６は、ハーフナット位置決め用サーボモータ１７と型開閉用サーボモータ２７を制御する。位置センサ３５ａ及び３５ｂの出力は、制御手段３６に入力される。また型締装置１００は速度センサ３７と３８を含む相対速度演算手段３９を有する。速度センサ３７はタイバー５の移動速度を検出する。速度センサ３８は移動プラテン２の移動速度を検出する。相対速度演算手段３９により算出された相対速度に関する出力は制御手段３６に入力される。制御手段３６はこれらの入力信号に対応してハーフナット位置決め用サーボモータ１７と型開閉用サーボモータ２７を制御する。また制御手段３６は図示しない油圧制御手段を介して油圧シリンダ１１を制御する。なお本実施形態では、制御手段３６と相対速度演算手段３９などにより制御装置３６ａが構成されている。
【００３３】
次に、型締方法について説明する。
【００３４】
まず固定金型３と移動金型４の取付け及び型厚調整作業を行う。
【００３５】
この取付け及び型厚調整作業開始時は、開閉シリンダ３２によって型締用ハーフナット３３とタイバー５の係合溝５ａとは噛み合い関係は解除されている。この状態で、型開閉用サーボモータ２７の駆動によって型閉じ動作を行う。具体的にはまず型開閉用サーボモータ２７の駆動によって移動プラテン２を型閉め限まで移動させる。ついで開閉シリンダ３２によって型締用ハーフナット３３を閉じる。これによりハーフナット３３がタイバー５の係合溝５ａと噛み合ってタイバー５に対して移動プラテン２が係合状態となる。
【００３６】
このとき、型締用ハーフナット３３とタイバー５の係合溝５ａには隙間３４がある。この隙間３４を無くすためにハーフナット位置決め用サーボモータ１７の駆動によってボールねじ１９のねじ軸２０を回転させる。ねじ軸２０の回転運動がボールねじ１９によりピストン部１２の直線運動に変換される。このピストン部１２に直線運動として伝達された力によりタイバー５を固定プラテン１側に引き込む。これにより型締用ハーフナット３３とタイバー５の係合溝５ａとの隙間３４はゼロとなる。この位置でハーフナット位置決め用サーボモータ１７を停止させる。
【００３７】
このとき、タイバー５の位置を位置センサ３５ａによって読み取って記憶させる。その後の成形運転における移動プラテン２による金型の前進限では、タイバー５が常にこの記憶した位置にあるように、ハーフナット位置決め用サーボモータ１７が制御される。このようにして、型厚調整作業が完了する。
【００３８】
次に型締動作を含む射出プレス工程について説明する。
【００３９】
型締用ハーフナット３３とタイバー５の係合溝５ａとの噛み合い（型厚調整作業）後、型締動作を含む射出プレス工程に入る。まず、型開閉用サーボモータ２７が駆動して移動プラテン２を前進移動（固定プラテン１に近接する移動）させる。これにより移動プラテン２を型閉め限近傍の任意の位置に到達させる。
【００４０】
ここで、タイバー５は予め型閉工程に入る前に型厚調整作業で記憶した位置より移動プラテン２側（図１（ａ）において左側）に位置させておく。移動プラテン２が型閉め限近傍の任意の位置に到達すると、タイバー５をハーフナット位置決め用サーボモータ１７の駆動により、後退(図１（ａ）において右方向移動)を開始させる。
【００４１】
その後タイバー５と移動プラテン２の速度をそれぞれ速度センサ３７と３８で検出する。相対速度演算手段３９は速度センサ３７と３８から得られた信号に基づき相対速度を演算する。該検出された相対速度に関する情報は制御手段３６に入力される。制御手段３６はこの情報に基づき相対速度を同期するように（すなわち、相対速度がゼロとなるように各サーボモータ１７と２７の速度を制御する。
【００４２】
相対速度がゼロの状態で所定の位置に達すると、開閉シリンダ３２によりハーフナット３３をタイバー５に係合させる。これにより隙間３４をゼロとした状態でハーフナット３３とタイバー５を係合した状態になる。
【００４３】
次に、型締・射出プレス動作に入る。まず固定金型３と移動金型４とが図１（ａ）に示すようにプレス量に相当する隙間ｇを残して型締される。次いで射出成形機の射出ノズル６から所定量の溶融樹脂を射出する。溶融樹脂は樹脂通路８を介してキャビティ９に充填される。ここで溶融樹脂は材料の一例である。
【００４４】
溶融樹脂の充填が完了すると、射出プレス工程に入る。具体的にはまず低圧プレスを行い、次いで高圧プレスを行う。低圧プレス時は、ハーフナット位置決め用サーボモータ１７が駆動し、ボールねじ１９によってタイバー５を後退(図１（ａ）において右方向移動)させる。これにより移動プラテン２を介して移動金型４を固定金型３に押圧してキャビティ９内の溶融樹脂を加圧する。
【００４５】
次に、油圧型締シリンダ１１の型締め側室１３ａに圧油を導入する。圧油を導入することによりタイバー５を介して高圧型締力を発生させる。この高圧型締力によりキャビティ９内の溶融樹脂を高圧でプレスする。つまりプレス量に相当する隙間ｇをゼロにする。そして、保圧及び冷却工程を経て成形品が成形される。なお、油圧型締シリンダ１１による高圧プレス時にハーフナット位置決め用サーボモータ１７の駆動を継続してもよく、停止させてもよい。
【００４６】
成形品の成形後、型開工程に入る。油圧型締シリンダ１１の型締め側室１３ａの圧油を排出し、型開き側室１３ｂの圧油を導入する。その一方で型開閉用サーボモータ２７が駆動し、ボールねじ３１によって移動プラテン２を後退(図１（ａ）において左方向移動)させる。これにより固定金型３と移動金型４とが型開きし、成形品を取り出すことができる。また、型開き中に型締用ハーフナット３３とタイバー５の係合溝５ａとの噛み合いを解除する。同時に、ハーフナット位置決め用サーボモータ１７を逆転駆動してタイバー５を前進移動（図１（ａ）において左方向移動）させる。これにより射出成形の１サイクル動作を完了する。
【００４７】
第１の実施形態によれば、型締・射出プレス動作に入る前に、ハーフナット位置決め用サーボモータ１７によって型締用ハーフナット３３とタイバー５の係合溝５ａとの隙間３４をゼロとする。これにより油圧型締シリンダ１１の動作によって即座に型締昇圧動作に入り、動作時間の短縮を図ることができる。
【００４８】
なお前述した特許文献１記載の型締装置においてもハーフナットとタイバーのねじ部の係合時にタイバースライド用サーボモータによりタイバーの位置の調整が行われる。
【００４９】
しかしこの動作は、ハーフナットとタイバーのねじ部がうまく噛み合わないときにその補正を目的として行われるものである。ハーフナットのねじピッチとタイバーのねじ部のねじピッチが異なることからタイバーの調整なしではねじの山部と山部が組み合わされることがある。特許文献１記載の型締装置ではこの場合に山部と谷部が組み合わされるようにタイバーの位置が調整される。つまりタイバーの調整が行われなくても山部と谷部が組み合わされた場合はこの動作は行われない。
【００５０】
一方本発明では、噛み合わされたハーフナット３３とタイバー５の係合溝５ａに生じる隙間３４を除去することを目的にタイバー５の位置が調整される。つまり本発明で行われるタイバー５の位置を調整する目的は、成形サイクルの短縮を図ることである。よって本発明は前記公報記載技術とあきらかに異なるものである。
【００５１】
図２（ａ）は第２の実施形態にかかる射出成形機の複合式型締装置１００ｂの断面図である。図２（ｂ）は同型締装置１００ｂに組み込まれた型締用ハーフナットとタイバーの係合溝の係合状態を示す断面図である。ここで第１の実施形態の射出成形機と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。
【００５２】
本実施形態にかかる型締装置１００ｂでは、複数本のタイバー５ｂに支持された移動プラテン２の後方（図２（ａ）において左側）に油圧型締シリンダ４０が設けられている。油圧型締シリンダ４０は移動プラテン２から独立している。この油圧型締シリンダ４０には移動プラテン２側に開口する油圧室４１が設けられている。この油圧室４１には型締ラム４２が固定プラテン１に対して近接又は離間する方向に進退自在に嵌挿されている。この型締ラム４２の先端部は移動プラテン２に連結されている。
【００５３】
油圧型締シリンダ４０の背面には、油圧室４１と直列的に、段付き貫通穴４３が設けられている。この貫通穴４３には送りねじとしてのボールねじ４４を構成するねじ軸４５が進退自在に挿入されている。ねじ軸４５の型締ラム４２側の端部にはフランジ部４５ａが設けられている。このフランジ部４５ａは型締ラム４２に連結されている。ねじ軸４５の他端部は油圧型締シリンダ４０の後方（図２（ａ）において左側）へ突出している。この突出部にはねじ部４６が形成されている。このねじ部４６にはボールねじ４４を構成するナット部４７が螺合される。このナット部４７には従動プーリ４８が一体的に嵌着されている。
【００５４】
油圧型締シリンダ４０にはブラケット４９によってハーフナット位置決めサーボモータ５０が設けられている。このハーフナット位置決めサーボモータ５０には駆動プーリ５１が設けられている。この駆動プーリ５１と従動プーリ４８との間にはタイミングベルト５２が掛け渡されている。従って、ハーフナット位置決めサーボモータ５０の駆動によってボールねじ４４のナット部４７が回転する。このナット部４７の回転がボールねじ４４により直線運動に変換される。この直線運動によりねじ軸４５に固定された型締ラム４２が軸方向に進退移動する。
【００５５】
また油圧型締シリンダ４０の背面側には、タイバー５ｂの係合溝５ａと係脱する型締用ハーフナット３３ｂが設けられている。なおタイバー５ｂは固定プラテン１に固定して設けられている。
【００５６】
次に、型締方法について説明する。
【００５７】
まず、型厚調整作業を行うため、型開閉用サーボモータ２７の駆動によって型閉じ動作を行う。この場合、まずサーボモータ２７によって移動プラテン２を型閉め限まで移動させる。なおこのとき油圧型締シリンダ４０に設けられた型締ラム４２は移動プラテン２に取付けられていることから、油圧型締シリンダ４０は移動プラテンと一体になって移動される。
【００５８】
次いで、開閉シリンダ３２によって型締用ハーフナット３３ｂが閉じられる。これによりハーフナット３３ｂはタイバー５ｂの係合溝５ａと噛み合ってタイバー５ｂに対して移動プラテン２が係合状態となる。
【００５９】
このとき、型締用ハーフナット３３ｂとタイバー５ｂの係合溝５ａには隙間３４ｂがある。この隙間３４ｂを無くすためにハーフナット位置決め用サーボモータ５０の駆動によってナット部４７が回転させる。このナット部４７の回転が直線運動に変換されてねじ軸４５に伝達される。このねじ軸４５に伝達される力はねじ軸を前進方向（図２（ａ）において右方向）に移動させようとする力である。しかしここでねじ軸４５は型締ラム４２を介して移動プラテン２に固定されている。また移動プラテン２は型閉め限にある。よってねじ軸４５は前進方向に移動できない。この結果、油圧型締シリンダ４０がねじ軸４５から受ける反力により後退方向（図２（ａ）において左方向）に移動する。これにより型締用ハーフナット３３ｂとタイバー５ｂの係合溝５ａとの隙間３４ｂはゼロとなる。この位置でハーフナット位置決め用サーボモータ５０を停止させる。
【００６０】
次に型締・射出プレス工程に移る。まず第１の実施形態と同様の作用によって固定金型３と移動金型４とが図２（ａ）に示すようにプレス量に相当する隙間ｇを残して型締する。その後、射出成形機の射出ノズル６から所定量の溶融樹脂を射出する。これにより溶融樹脂は樹脂通路８を介してキャビティ９に充填される。
【００６１】
溶融樹脂の充填が完了すると、射出プレス工程に入る。具体的には、まず低圧プレスを行い、次いで高圧プレスを行う。低圧プレス時は、ハーフナット位置決めサーボモータ５０が駆動し、ボールねじ４４によって型締めラム４２を固定プラテン側（図２（ａ）において右方向）に押圧する。つまり移動プラテン２を介して移動金型４を固定金型３に押圧してキャビティ９内の溶融樹脂を加圧する。
【００６２】
次に、油圧型締シリンダ４０の油圧室４１に圧油を導入する。圧油を導入することにより型締ラム４２を介して高圧型締力を発生させる。この高圧型締力によりキャビティ９内の溶融樹脂を高圧でプレスし、プレス量に相当する隙間ｇをゼロにする。そして、保圧及び冷却工程を経て成形品が成形される。なお、油圧型締シリンダ４０による高圧プレス時にハーフナット位置決めサーボモータ５０の駆動を継続してもよく、停止させてもよい。
【００６３】
成形品の成形後、型開工程に入り、油圧型締シリンダ４０の油圧室４１の油圧を排出する。一方で型開閉用サーボモータ２７が駆動し、ボールねじ３１によって移動プラテン２を後退方向（図２（ａ）において左方向）に移動させる。これにより固定金型３と移動金型４とが型開きし、成形品を取り出すことができる。また、型開き中に型締用ハーフナット３３ｂとタイバー５ｂの係合溝５ａとの噛み合いを解除する。同時に、ハーフナット位置決めサーボモータ５０を逆転駆動して型締ラム４２を後退方向（図２（ａ）において左方向）に後退させる。これにより射出成形の１サイクル動作を完了する。
【００６４】
第２の実施形態によれば、型締・射出プレス動作に入る前に、ハーフナット位置決め用サーボモータ５０によって型締用ハーフナット３３ｂとタイバー５ｂの係合溝５ａとの隙間３４ｂをゼロとする。これにより、油圧型締シリンダ４０の動作によって即座に型締昇圧動作に入り、動作時間の短縮を図ることができる。
【００６５】
また、第１と第２の実施形態において、ハーフナット位置決め用サーボモータとボールねじとの動力伝達に、プーリとベルトを使用したが、歯車によって動力伝達させてもよい。またボールねじに限定されず、回転運動を直線運動に変換するものであれば、ねじまたは遊星ローラねじ等の送りねじ機構であってもよい。
【００６６】
なお、第１と第２の実施形態においては、型締昇圧前に、ハーフナット位置決め用サーボモータによって型締用ハーフナットとタイバーの係合溝との隙間をゼロにし、次に、油圧型締シリンダによって型締昇圧動作を行っている。しかし型締昇圧前に、ハーフナット位置決め用サーボモータによって型締用ハーフナットとタイバーの係合溝との隙間をゼロにする動作と同時に、油圧型締シリンダに油圧を加えて型締昇圧動作を行うようにしてもよい。
【００６７】
なお、射出成形機の型締方法について説明したが、例えば、ダイカストマシーンやプレス機等においても同様に適用できる。
【００６８】
なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施形態の射出成形機の型締装置を示す断面図。
【図２】本発明の第２の実施形態の射出成形機の型締装置を示す断面図。
【符号の説明】
【００７０】
ｇ…隙間
１…固定プラテン
２…移動プラテン
３…固定金型
４…移動金型
５、５ｂ…タイバー
５ａ…係合溝
１１…油圧型締シリンダ
１７…ハーフナット位置決め用サーボモータ
２７…型開閉用サーボモータ
３２…開閉シリンダ
３３、３３ｂ…型締用ハーフナット
３４、３４ｂ…隙間
３６…制御手段
３６ａ…制御装置
３９…相対速度演算手段
４０…油圧型締シリンダ
【図１】
2005238830.tif 000003
【図２】
2005238830.tif 000004