(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボモータの回転運動により駆動される油圧発生機構から油圧回路を経由して型締装置内の伸縮構造の液圧室に作動油を導き、前記サーボモータの出力上昇によって前記液圧室内に封入された作動油を加圧して型締力を制御するとともに、前記液圧室への昇圧途中で前記油圧回路に設けたランアラウンド回路を作動して前記サーボモータの負荷を軽減することを特徴とする型締装置の制御方法。
【請求項２】
サーボモータの回転運動により駆動される油圧発生機構から油圧回路を経由して型締装置内の伸縮構造の液圧室に作動油を導き、前記サーボモータの出力上昇によって前記液圧室内に封入された作動油を加圧して型締力を制御するとともに、前記油圧回路に設けた逆流防止回路を液圧室内圧が予め設定された型締圧力に達したときに作動したのち前記サーボモータを無負荷にして型締力を保持するようにしたことを特徴とする型締装置の制御方法。
【請求項３】
サーボモータの回転運動により駆動される油圧発生機構から油圧回路を経由して型締装置内の伸縮構造の液圧室に作動油を導き、前記サーボモータの出力上昇によって前記液圧室内に封入された作動油を加圧して型締力を制御するとともに、前記液圧室への昇圧途中で前記油圧回路に設けたランアラウンド回路を作動して前記サーボモータの負荷を軽減し、次いで液圧室内圧が予め設定された型締圧力に達したときに前記油圧回路に設けた逆流防止回路を作動したのち前記サーボモータを無負荷にして型締力を保持するようにしたことを特徴とする型締装置の制御方法。
【請求項４】
可動金型を有し前後進可能に配設された可動プラテンと、該可動プラテンに対向して配設された固定金型を有する固定プラテンと、該固定プラテンに刻設された凹部と前記固定金型との間に配設されて前記両金型の型締を行なう伸縮構造の液圧室と、
油圧シリンダのシリンダロッドの端部に接続された直進移動可能なねじ軸と、該ねじ軸と螺合して回動されると共に軸受に支承されたねじナット部分と、該ねじナット部分に回転力を伝えるサーボモータとから構成される油圧発生機構と、
前記サーボモータの出力により前記液圧室内に封入された作動油の圧力を制御する制御システムとからなる型締装置の加圧機構。
【請求項５】
液圧室内に封入された作動油の圧力増減により型締力を任意に設定可能としたことを特徴とする請求項４に記載の型締装置の加圧機構。
【請求項６】
液圧室と油圧発生機構とを結ぶ油圧配管の途中に、前記液圧室内に封入された作動油の圧力を保持する逆流防止回路を設けたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の型締装置の加圧機構。
【請求項７】
液圧室内に封入された作動油の圧力が予め設定された切替圧力に達した時に、油圧シリンダのヘッド側接続口とロッド側接続口とを連通するランアラウンド回路に切替えて、サーボモータの負荷を軽減させるようにしたことを特徴とする請求項４、請求項５または請求項６のいずれか１に記載の型締装置の加圧機構。
【請求項８】
液圧室を複数個設けるようにしたことを特徴とする請求項７に記載の型締装置の加圧機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機やダイカスト成形機等の型締装置に係わり、従来大型型締装置に用いられる油圧駆動方式と小型型締装置に用いられる電動駆動方式とを組合わせた、いわゆるハイブリッド型締装置における省エネ性を大幅に改善する型締装置の制御方法および加圧機構を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形機やダイカスト成形機等の型締装置は直圧式型締装置、トグル式型締装置等の油圧駆動方式が主流であったが、近年、省エネ化やクリーン化の要求に応えて、サーボモータの回転運動をボールねじナットにより直線運動に変換して型開閉駆動を行なう電動駆動方式の型締装置が小型成形機を中心に普及してきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、電動駆動方式を用いた小型の型締装置では所望の省エネ化やクリーン化の要求に応えられるものの、そのままサイジングアップして大型の型締装置に適用しようとしても、サーボモータおよびボールねじの大型化に限界があるので、型締装置の大型化が制限されるという問題がある。そこで、型開閉駆動手段に電動駆動方式を用いると共に型締力発生手段に油圧方式を併用したハイブリッド型締装置が考案されるようになった。
例えば特開平６−２４６８０６号公報には、交流サーボモータによりナット部材を回転させ、このナット部材に螺合する雄ネジ部材を移動させて液圧作動盤、可動盤、成形金型を型閉させ、割クランプにて液圧作動盤をタイバに固定したのち、さらに雄ネジ部材を移動させて液圧作動盤に刻設された閉鎖室に設けられた密封袋内の封入液を加圧し、ピストンおよび可動盤を介して成形金型に型締力を作用させるハイブリッド型締装置が開示されている。
上記のような従来のハイブリッド型締装置では、型締力を作用させている間は駆動源である電動モータを常に負荷状態にする必要があるため十分な省エネ性を発揮できない上に、電動駆動と油圧方式の併用に伴なって型締装置の構造が複雑になり故障頻度が増大するという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る型締装置の制御方法は、サーボモータの回転運動により駆動される油圧発生機構から油圧回路を経由して型締装置内の伸縮構造の液圧室に作動油を導き、前記サーボモータの出力上昇によって前記液圧室内に封入された作動油を加圧して型締力を制御するように構成した。この場合において、前記液圧室への昇圧途中で前記油圧回路に設けたランアラウンド回路を作動して前記サーボモータの負荷を軽減すればよく、また、前記油圧回路に設けた逆流防止回路を液圧室内圧が予め設定された型締圧力に達したときに作動したのち前記サーボモータを無負荷にすることにより型締力を保持するように構成できる。
【０００５】
より具体的には、サーボモータの回転運動により駆動される油圧発生機構から油圧回路を経由して型締装置内の伸縮構造の液圧室に作動油を導き、前記サーボモータの出力上昇によって前記液圧室内に封入された作動油を加圧して型締力を制御するとともに、前記液圧室への昇圧途中で前記油圧回路に設けたランアラウンド回路を作動して前記サーボモータの負荷を軽減し、次いで液圧室内圧が予め設定された型締圧力に達したときに前記油圧回路に設けた逆流防止回路を作動したのち前記サーボモータを無負荷にすることにより型締力を保持するように構成すればよい。
【０００６】
空欄
【０００７】
そして、本発明に係る型締装置の加圧機構は、可動金型を有し前後進可能に配設された可動プラテンと、該可動プラテンに対向して配設された固定金型を有する固定プラテンと、該固定プラテンに刻設された凹部と前記固定金型との間に配設されて前記両金型の型締を行なう伸縮構造の液圧室と、油圧シリンダのシリンダロッドの端部に接続された直進移動可能なねじ軸と、該ねじ軸と螺合して回動されると共に軸受に支承されたねじナット部分と、該ねじナット部分に回転力を伝えるサーボモータとから構成される油圧発生機構と、前記サーボモータの出力により前記液圧室内に封入された作動油の圧力を制御する制御システムとから構成している。
【０００８】
さらに、このような加圧機構において、液圧室内に封入された作動油の圧力増減により型締力を任意に設定可能とすればよく、また、液圧室と油圧発生機構とを結ぶ油圧配管の途中に、前記液圧室内に封入された作動油の圧力を保持する逆流防止回路を設けるようにすることが望ましい。液圧室内に封入された作動油の圧力が予め設定された切替圧力に達した時に、油圧シリンダのヘッド側接続口とロッド側接続口とを連通するランアラウンド回路に切替えて、サーボモータの負荷を軽減させるようにすることができる。さらに、液圧室を複数個設けることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。図１〜図１０は本発明の実施例に係り、図１は油圧発生機構の要部縦断面図、図２は油圧発生機構の平面図、図３は型締装置の型締力制御用の油圧回路図、図４は型締装置の型締力制御用の制御システムの説明図、図５は代表的実施例での型締装置の縦断面図、図６乃至図８はそれぞれ図５とは異なる他の実施例での型締装置の縦断面図、図９は型締装置の固定プラテンを金型取付面側から見た正面図、図１０は図９とは異なる他の実施例での型締装置の固定プラテンを金型取付面側から見た正面図である。
【００１０】
本発明の全体構成は、型締装置と、油圧発生機構と、油圧発生機構と型締装置とを結ぶ油圧配管の途中に設けた油圧回路と、制御システムとに大別されるが、先ず、型締装置の代表的実施例の構成を以下に説明する。
図５に示すように、型締装置５０のマシンベース５９の一端部上に基部をキー止めされて立設された固定プラテン５２の４隅にはロッド孔が穿設されていて、これらのロッド孔のそれぞれにはタイロッド６１の一端が挿入されており、該タイロッド６１先端のねじ部６１ａにはタイロッドナット６２が螺合されている。該タイロッドナット６２には図示しない回転駆動装置の駆動により連動して回動されるタイロッドナット回転部材６３が固設され、さらに、前記固定プラテン５２にボルト止めされたタイロッドナット押え金具６４が前記タイロッドナット６２の段部に僅かな間隙を確保して覆設されている。
一方、前記４本のタイロッド６１の他端はエンドプレート５８によって所定の間隔に連結されると共に、回り止め金具６７で回転不可能に固定されている。
【００１１】
符号５４で示すものは、前記固定プラテン５２とエンドプレート５８との間に位置し垂直平面を固定プラテン５２の垂直平面に対向して立設された可動プラテンであって、該可動プラテン５４の４隅に穿設されたロッド孔それぞれには前記タイロッド６１が貫通されており、可動プラテン５４の下部にはマシンベース５９上面を摺動するガイドシュ６６が固設されている。
【００１２】
また、前記タイロッド６１の中間部外周面には複数個のリング溝６１ｂが等間隔に刻設されており、他方、可動プラテン５４の反金型取付面側に配設された半割形状のハーフナット５５の内周面には前記リング溝６１ｂに係合可能な複数個の内周突起が等間隔に設けられている。
前記ハーフナット５５はナットシリンダ６８の駆動により型開閉直角方向に開閉移動可能に構成されていて、可動プラテン５４および可動金型８４を開閉移動する時にはハーフナット５５を半割状態に開いて保持すると共に、型締力を負荷する時には閉じてハーフナット５５の内周突起をリング溝６１ｂに噛合させることにより、可動プラテン５４とタイロッド６１とを係合状態に保持するようになっている。
【００１３】
前記固定プラテン５２の上面に載設された型開閉駆動用のサーボモータ７１の出力軸にはボールねじ部材７２の一端が同心に接続されていて、該ボールねじ部材７２の他端に対向する前記可動プラテン５４の垂直平面上部には、ボールねじ部材７２が出入り可能な貫通穴５４ａが穿設されている。該貫通穴５４ａの段付き部分には、前記ボールねじ部材７２のねじ部７２ａに螺合するボールナット７３がボルト止めされている。
こうすることにより、サーボモータ７１を作動してボールねじ部材７２を回動させると、ボールナット７３のねじ作用により可動プラテン５４はガイドシュ６６と一体となって固定プラテン５２に対し遠近方向に進退し、可動プラテン５４に取付けられた可動金型８４が固定金型８２に対して開閉移動するようになっている。
【００１４】
次に、型締装置５０の型締力発生に係る機構部分の構成を以下に説明する。
前記固定プラテン５２の反タイロッドナット６２側垂直面の中央部には有底凹部状の受圧室５２ａが刻設されていて、該受圧室５２ａの開口部側にはスライド入子５３が型開閉方向に摺動自在に嵌合されている。さらに、受圧室５２ａの底部とスライド入子５３で囲まれる空間内には伸縮性材料からなる中空状の液圧室であるブラダ５１が隙間なく収納され、後述する油圧発生機構１０、油圧回路３０および制御システム４０により加圧・制御させた作動油が前記ブラダ５１の内部に充満させるように構成されている。
【００１５】
前記スライド入子５３の反ブラダ側の端面は加圧プレート５６に接続されており、該加圧プレート５６の４隅に穿設されたタイロッド穴には前記タイロッド６１が貫通されると共に、加圧プレート５６の反スライド入子側垂直面である金型取付面の中央部には固定金型８２が取付けられている。さらに、加圧プレート５６の金型取付面側から穿設された段付き貫通穴５６ａの大径部には圧縮コイルばね５７が収納されており、該圧縮コイルばね５７を介して前記加圧プレート５６を連結するボルトが貫通穴５６ａの小径部を貫通して前記固定プラテン５２に螺合されている。
【００１６】
以上のように構成された型締装置５０の動作を以下に説明する。
型開状態から型開閉駆動用のサーボモータ７１を作動させて可動プラテン５４を移動させ、可動金型８４が固定金型８２に接触した時点でサーボモータ７１の作動を停止させると共に、ナットシリンダ６８を作動させてハーフナット５５を閉じ状態とし、ハーフナット５５の内周突起をリング溝６１ｂに噛合させることにより、可動プラテン５４とタイロッド６１とを係合状態に保持する。
次に、前記ブラダ５１内に封入された作動油の圧力作用によってブラダ５１を膨張させると、ブラダ５１はスライド入子５３の背面を押圧し加圧プレート５６を介して固定金型８２を僅かに可動金型８４側に移動させ、固定金型８２と可動金型８４と間に型締力を作用させる。
【００１７】
一方、型開動作を行なう際には、先ず、ブラダ５１内部に封入された作動油の圧力を漸次低下させて型締力を低減させる。すると、圧縮コイルばね５７の復元力により固定金型８２、加圧プレート５６およびスライド入子５３の位置関係は自動的に型締力作用前の位置関係に戻される。続いて、ナットシリンダ６８を作動させてハーフナット５５を開いたのち、サーボモータ７１を作動させて可動プラテン５４を型開限度位置まで移動させる。
【００１８】
このように本発明の型締装置の制御方法および加圧機構では、ブラダ５１内に封入された作動油の圧力を制御するだけで型締力制御が行なえるので、油圧制御技術を活用した高精度な型締力制御が可能となり、しかも、型締装置５０の固定プラテン５２に刻設された受圧室５２ａにブラダ５１を収納するだけのシンプルな加圧機構であるので、故障がなく耐久性に優れている。ボールねじ電動駆動式の開閉機構とあいまって、射出成形機やダイカスト成形機等の型締装置として好適な、省エネ性と制御精度に優れクリーンなハイブリッド型締装置が得られる。
【００１９】
ところで、可動金型８４が固定金型８２に接触した状態において、リング溝６１ｂの位置がハーフナット５５の内周突起に噛合する適正な位置に一致していなければ、可動プラテン５４とタイロッド６１とを係合状態に保持することができない。このため、金型を交換した際には、成形に先立って金型厚さ（ダイハイト）に応じてタイロッド６１を軸方向に移動させ、リング溝６１ｂの位置をハーフナット５５の内周突起に噛合する位置に調整する、いわゆるダイハイト調整が必要となる。
【００２０】
図５に示す型締装置５０におけるダイハイト調整時の動作を以下に説明する。図示しない回転駆動装置を作動してタイロッドナット回転部材６３を４個連動して回動させると４本のタイロッド６１はねじ作用により軸方向に移動して、タイロッド６１のリング溝６１ｂの位置も回動量に応じて移動する。ここで、ダイハイト調整代（金型厚さの変化量）分だけリング溝６１ｂの位置を移動させる回動量を選択すれば、どの金型においても可動金型８４が固定金型８２に接触した状態において、常にタイロッド６１のリング溝６１ｂの位置をハーフナット５５の内周突起に噛合する適正な位置に一致させることができる。
図５に示す型締装置５０では、金型厚さが厚くなるほど固定プラテン５２の外側に突出するねじ部６１ａの長さが短くなる。
なお、図５中の太線の矢印はダイハイト調整時のタイロッド６１動作の内容をあらわすために付記したものであり、タイロッド６１が回動することなくダイハイト調整代に相当する長さ分だけ軸方向に移動することを示している。
【００２１】
次に、油圧発生機構の構成を以下に説明する。
図２に示すように、油圧発生機構１０は、駆動源であるサーボモータ２２と、サーボモータ２２の回転運動を伝達する歯つきベルト２３と、以下に説明するボールねじ機構および油圧シリンダ１２等から構成され、油圧シリンダ１２のヘッド側接続口１２ｃおよびロッド側接続口１２ｄは後述する油圧回路３０の油圧配管にそれぞれ接続される構成となっている。
【００２２】
図１の要部縦断面図に示すように、フレーム１１上に設置された油圧シリンダ１２のシリンダロッド１２ａの先端部は、カップリング１３を介して直進移動可能なねじ軸であるボールねじ軸１４の端部１４ａに同心に接続されており、一方、ボールねじ軸１４の他端の小径部１４ｂは、案内金具２１上面を直進移動可能な軸受部材１８に支承されている。また、小径部１４ｂの端面にボルト止めされた抜け止め金具１９によって、小径部１４ｂが軸受部材１８から離脱するのを防止されるようになっている。
【００２３】
前記ボールねじ軸１４のねじ部には、ねじナット部分であるボールねじナット１５が螺合されており、さらに該ボールねじナット１５には、前記歯つきベルト２３によって回転運動を伝達される回転部材１７がボルト止めされている。そして、回転部材１７と一体的に回動するボールねじナット１５は軸受部材１６を介してフレーム１１に支承されている。
【００２４】
以上のように構成された油圧発生機構１０の動作を以下に説明する。
サーボモータ２２を作動させ前記歯つきベルト２３を介して伝達された回転部材１７の回転運動は、ボールねじナット１５のねじ作用によりボールねじ軸１４の直進運動に変換され、さらにボールねじ軸１４に接続されているシリンダロッド１２の先端に固着されたピストン１２ｂを前後進させる。ピストン１２ｂが移動することにより油圧シリンダ１２から排出される作動油は、後述する油圧回路３０を経由して前記ブラダ５１内に導かれ、型締力の付与または解除を行なうようになっている。なお、ボールねじ軸１４は軸受部材１６と軸受部材１８との２点位置において常に両持ち支持されているので、ボールねじ軸１４の自重による曲げ発生が防止される。
【００２５】
油圧発生機構１０の駆動源には瞬時に起動されるサーボモータ２２を採用しているので、油圧発生機構１０が無負荷となる時にはサーボモータ２２を停止し、油圧発生機構１０を負荷状態にする直前にサーボモータ２２を再起動させることができる。これにより、油圧エネルギが消費されない時に駆動源が消費する電気エネルギ（アンロードエネルギ）は零となり、全消費エネルギにおいても大幅な省エネ化が達成される。さらに、油圧発生機構１０を型締装置５０の内部に組み入れることなく、外部に設けた油圧発生機構１０から後述する油圧回路を介して型締装置５０に油圧エネルギを伝えるようにしたので、型締装置５０の構造がシンプルとなり耐久性が向上する。
【００２６】
次に、ブラダ５１に作動油を給排して型締力の付与または解除を行なう油圧回路の構成を以下に説明する。
図３に示すように、油圧回路３０は、タンク側接続口３９への連通・遮断を切替える電磁弁３１と、ブラダ接続口５１ａから作動油が逆流するのを防止するパイロット逆止弁３５と、パイロット逆止弁３５の開放状態・逆止状態を切替える電磁弁３２および電磁弁３３と、油圧シリンダ１２のロッド側油室とヘッド側油室の連通・遮断を切替える電磁弁３４と、最大使用圧力より僅かに高い圧力に設定して油圧回路３０の安全弁として機能させるリリーフ弁３６と、ブラダ接続口５１ａへ供給する作動油の圧力を圧力検出器側接続口３８において検出する圧力検出器３７等から構成されている。
【００２７】
以上のように構成された油圧発生機構１０の作動・機能を以下に説明する。
型締装置停止時には、油圧回路３０における各電磁弁のソレノイドは全て消磁されている。この状態から、電磁弁３１のソレノイドを励磁したのち、前記油圧発生機構１０を駆動してピストン１２ｂを図中の左方向に移動させると、油圧シリンダ１２のヘッド側接続口１２ｃから油圧回路３０に供給される作動油はパイロット逆止弁３５に導かれる。このとき、電磁弁３２のソレノイドおよび電磁弁３３のソレノイドは消磁されており、パイロット逆止弁３５に導かれた作動油自身の圧力によってパイロット逆止弁３５は開放状態となっているので、油圧発生機構１０から導かれた作動油はパイロット逆止弁３５を通過し、ブラダ接続口５１ａを経て前記ブラダ５１に導かれ、ブラダ５１内部の圧力を昇圧させながらブラダ５１を膨張させる。
【００２８】
圧力検出器側接続口３８にはブラダ内部の圧力と同等の圧力が作用しており、、圧力検出器側接続口３８に配設された圧力検出器３７の検出圧力を基に、後述する制御システムによる各種の切替え指令が発せられるようになっている。
先ず、検出圧力が予め設定された切替圧力に達すると、電磁弁３４のソレノイドを励磁してランアラウンド状態に切替えられる。ランアラウンド状態に切替えられる前は、油圧シリンダ１２のピストンヘッド断面積に相当する面積に作用する油圧力に対抗してピストン１２ｂを押圧するのに対し、ランアラウンド状態に切替えられた後は、ロッド側油室とヘッド側油室に同等の圧力が作用するため、油圧シリンダ１２のシリンダロッド断面積に相当する面積に作用する油圧力に対抗して押圧するようになる。
ブラダ５１内部の圧力が高圧になるほど、油圧シリンダ１２にはこれに対抗する大きな油圧力が必要となり、油圧発生機構１０のサーボモータ負荷は増大するが、昇圧途中でランアラウンド状態に切替えることによりサーボモータ負荷を低減させることができるので、前記サーボモータ２２、ボールねじ１４およびボールナット１５の小型化が達成される。
【００２９】
ランアラウンド回路に切替えたのち、さらにブラダ５１内部の圧力が昇圧して、圧力検出器３７の検出圧力が予め設定された型締圧力（設定型締力から自動的に換算・記憶された圧力）に達したのち暫くの間は、油圧発生機構１０のサーボモータ２２の出力を制御して一定圧力に保持される。一方、圧力検出器３７の検出圧力が予め設定された型締圧力に達した時点で電磁弁３３のソレノイドを励磁し、続いて電磁弁３２のソレノイドを励磁すると、パイロット逆止弁３５は逆止状態となり油圧回路３０はブラダ内部の圧力を閉じ込めた状態すなわち逆流防止状態に保持される。
そののち、サーボモータ２２を無負荷にし、さらに電磁弁３１のソレノイドおよび電磁弁３４のソレノイドを消磁しても型締力が保持されるので、型締工程における大幅な省エネ化が達成される。また、パイロット逆止弁３５から漏れがあり圧力が徐々に低下する場合は、圧力検出器３７で検出される圧力がある閾値より下がった時、あるいは一定時間毎に再度昇圧させることができる。
【００３０】
型締工程が終わって型開き工程に移る前には、電磁弁３２のソレノイドを消磁し、続いて電磁弁３３のソレノイドを消磁してパイロット逆止弁３５を開放状態にすることにより、ブラダ５１内の作動油の一部を図示しないタンクに戻し、次ショットの型締力付与に備えて油圧発生機構１０を加圧開始前の状態（原位置）に復帰させておく。
以上の説明で述べた電磁弁３１、電磁弁３２、電磁弁３３および電磁弁３４のソレノイド励磁・消磁は、後述する制御システムのドライバ群から発せられる切換指令（図３に示すＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）により実施されるようになっている。
【００３１】
上述の油圧回路３０に切換指令を伝えて制御する制御システムの構成を以下に説明する。
図４に示すように、制御システム４０は、制御システム４０の中枢部である演算制御装置４２と、演算制御装置４２に回転位置信号Ｓ１を伝えるサーボモータ２２の回転位置検出器４９と、演算制御装置４２に圧力信号Ｓ２を伝える圧力検出器３７と、演算制御装置４２からの指令を受けてサーボモータ２２に回動指令を伝えるサーボドライバ回路４７と、演算制御装置４２からの指令を受けて前記油圧回路３０の電磁弁３１、３２、３３、３４の各ソレノイドに切替指令Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を伝えるドライバ群４８とから構成され、さらに、前記演算制御装置４２は、成形条件設定値を記憶する成形条件設定記憶部４３と、回転位置検出器４９からの回転位置信号Ｓ１および圧力検出器３７からの圧力信号Ｓ２を受ける実測データ処理部４５と、実測データ処理部４５および成形条件設定記憶部４３からの信号を受けてサーボドライバ回路４７に指令を伝えるフィードバック制御部４６と、実測データ処理部４５および成形条件設定記憶部４３からの信号を受けてドライバ群４８に指令を伝える成形シーケンス制御部４４から構成されている。また、制御システム４０は図示しない上位の制御システム（機械全体を制御）に接続されていて、他の装置の動作状態や成形状態に係る制御信号の授受が可能になっている。
【００３２】
上述の制御システム４０の制御内容を以下に説明する。
成形条件設定記憶部４３に予め設定された型締圧力（設定型締力から自動的に換算・記憶された圧力）と、実測データ処理部４５で圧力信号Ｓ２を処理して得られる実測圧力とをフィードバック制御部４６で比較し、フィードバック制御部４６からサーボドライバ回路４７を経由してサーボモータ２２に回動指令を伝えることにより圧力フィードバック制御が行われ、加圧時の型締力が毎ショット一定に制御されるようになる。
【００３３】
成形条件設定記憶部４３に予め設定された原位置と、実測データ処理部４５で回転位置信号Ｓ１を処理して得られる実測位置とをフィードバック制御部４６で比較し、フィードバック制御部４６からサーボドライバ回路４７を経由してサーボモータ２２に回動指令を伝えることにより位置フィードバック制御が行なわれ、加圧開始前のシリンダロッド１２ａの位置が毎ショット一定に制御されるようになる。
【００３４】
さらに、成形条件設定記憶部４３に予め設定されたシリンダ速度と、実測データ処理部４５で回転位置信号Ｓ１を処理して得られる実測速度とをフィードバック制御部４６で比較し、フィードバック制御部４６からサーボドライバ回路４７を経由してサーボモータ２２に回動指令を伝えることにより速度フィードバック制御が行われ、昇圧速度および降圧速度が毎ショット一定に制御されるようになる。
【００３５】
一方、成形シーケンス制御部４４は、成形条件設定記憶部４３に予め設定された切替圧力と、実測データ処理部４５で圧力信号Ｓ２を処理して得られる実測圧力とを比較し、両者が一致した時点でドライバ群４８を経由してランアラウンド切替指令Ｄ４を電磁弁３４のソレノイドに伝えると共に、成形シーケンス制御部４４に予め設定された動作シーケンスに従って、型締装置５０の動作に連動した切替指令Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を電磁弁３１、３２、３３、３４の各ソレノイドに伝えるようになっている。
なお、上記実施例では圧力フィードバック制御により設定型締力を保持するようにしたが、これに限定されるものではなく、サーボモータ２２の出力トルクを制御して型締力を一定に保持することもできる。
【００３６】
このように型締装置５０、油圧発生機構１０、油圧回路３０および制御システム４０から構成される本願発明では、サーボモータ２２の回動速度を調整して型締力の増減変化パターンを任意に設定することができる。
特に、型締力を除去する際には、油圧発生機構１０および油圧回路３０による発生圧力を再度所定の圧力に昇圧させたのち、パイロット逆止弁３５を逆流防止状態から開放状態に切替えて、油圧シリンダ１２のシリンダロッド１２ａが徐々に後退するようにサーボモータ２２の回動速度を調整しながら圧力を徐々に下げることにより、急激な圧抜きに伴なう成形機各部の振動および異常音の発生を防止することができる。
【００３７】
次に、ダイハイト調整に関連する構成および作動が、これまでに説明した型締装置の代表的実施例とは異なる他の実施例各種について、型締装置の異なる箇所の構成および作動を主体に以下に説明する。
（他の実施例−１）
図６に示すように、各タイロッド６１のリング溝６１ｂを有する範囲が前記代表的実施例（図５）より広く、ダイハイト調整範囲内の各位置でハーフナット５５の内周突起と噛合されるようになっている。これだけではリング溝６１ｂのピッチの整数倍のダイハイト調整はできるが、１ピッチ未満のダイハイト変化に対応することができないので、ダイハイト調整用のサーボモータ６９を作動して各タイロッドナット回転部材６３および各タイロッドナット６２を連動回動させ、タイロッドナット６２のねじ作用により固定プラテン５２に対してタイロッド６１を軸方向に移動させることで、１ピッチ未満のダイハイト変化に対応できるようにしている。ダイハイト調整時のタイロッド６１の動作内容をあらわす図６中の太線の矢印に示されるように、タイロッド６１の軸方向移動量はリング溝６１ｂの１ピッチ以内の微小量である。
【００３８】
（他の実施例−２）
図７に示すように、各タイロッド６１のリング溝６１ｂを有する範囲が前記代表的実施例（図５）より広く、ダイハイト調整範囲内の各位置でハーフナット５５の内周突起と噛合されるようになっており、図示しないボルトにより各タイロッドナット６２が固定プラテン５２に固定されると共に、各タイロッド６１のねじ部６１ａ側端面にはタイロッド回転部材６５がボルト止めされている。これだけではリング溝６１ｂのピッチの整数倍のダイハイト調整はできるが、１ピッチ未満のダイハイト変化に対応することができないので、ダイハイト調整用のサーボモータ６９を作動して、各タイロッド回転部材６５およびタイロッド６１を連動回動させ、タイロッドナット６２のねじ作用により固定プラテン５２に対してタイロッド６１を軸方向に移動させることで、１ピッチ未満のダイハイト変化に対応できるようにしている。各タイロッド６１を回動させる構成であるため、図５、図６におけるエンドプレート５８および回り止め金具６７は不必要である。ダイハイト調整時のタイロッド６１の動作内容をあらわす図７中の太線の矢印に示されように、タイロッド６１は回動と共に軸方向に移動する。
【００３９】
（他の実施例−３）
図５、図６、図７に示す各型締装置においては、タイロッド６１の固定プラテン５２側にねじ部６１ａが設けられ、ハーフナット５５が脱着する部分にリング溝６１ｂが設けられるのに対して、図８に示す型締装置においては、タイロッド６１の固定プラテン５２側にリング溝６１ｃが設けられ、ハーフナット７５と係合する部分にねじ部６１ｄが設けられている。これに伴なって、タイロッド６１のリング溝６１ｃと係合されるタイロッドナット７４はリング状の内周突起が刻設された二分割構成であり、図示しないボルトにより固定プラテン５２に固定されている。一方、タイロッド６１のねじ部６１ｄに脱着される二分割構成のハーフナット７５の内周面には、ねじ部６１ｄに螺合するめねじが刻設されている。各タイロッド６１のねじ部６１ｄを有する範囲が広く、ダイハイト調整範囲内の各位置でハーフナット７５の内周めねじと噛合されるようになっている。これだけではねじ部６１ｄのピッチの整数倍のダイハイト調整はできるが、１ピッチ未満のダイハイト変化に対応することができないので、ダイハイト調整用のサーボモータ６９を作動して各タイロッド６１のリング溝６１ｃ側端面に固着されたタイロッド回転部材６５を連動回動し、ハーフナット７５と螺合する位置におけるねじ部６１ｄのねじ山の位置を軸方向に移動させることで、１ピッチ未満のダイハイト変化に対応できるようにしている。ダイハイト調整時のタイロッド６１の動作内容をあらわす図８中の太線の矢印に示されように、タイロッド６１は回動するのみで軸方向には移動しない。
【００４０】
これまでに説明した図５〜図８に示す型締装置は、ブラダ５１およびスライド入子５３を収納する受圧室５２ａを固定プラテン５２の中央部に設けているが、固定プラテン５２の中央部にノズルタッチ穴７６が穿設される射出成形機の型締装置の場合、受圧室５２ａを固定プラテン５２の中央部に設けることができない。このような場合、受圧室５２ａの形状および配置個数を適宜変更することで対応できるが、その代表例を以下に説明する。
【００４１】
（他の実施例−４）
図９に示すように、固定プラテン５２を金型取付面側から見た正面図において、固定プラテン５２中央部のノズルタッチ穴７６の外側にリング状受圧室７８を刻設し、ブラダおよびスライド入子の形状をリング状とすることができる。その他の構成および作動はこれまでに説明した型締装置と同じである。
（他の実施例−５）
固定プラテン５２の大きさは要求される型締力の増加と共に大きくなるので、型締装置の大型化に伴なって、例えば図１０に示すように、固定プラテン５２に要求される型締力を得るのに必要な数だけの受圧室５２ａを刻設し、複数個のブラダ５１およびスライド入子５３で型締力を発生させることができる。
【００４２】
その際、複数個のブラダ５１に作動油を供給する油圧発生機構１０の台数を任意に選択できるので、油圧発生機構１０のサーボモータ２２、ボールねじ１４およびボールナット１５の大型化限界によって型締装置５０の大型化が制限されることは無い。従って、本発明の型締装置５０は、加圧機構の設計面においても油圧発生機構１０の設計面においても大型化を制限する要因が無いので、ハイブリッド型締装置の大型化に最適である。なお、油圧発生機構１０のサーボモータ２２、ボールねじ１４およびボールナット１５が大型化限界内である場合は、１台の油圧発生機構１０から複数個のブラダ５１に作動油を供給することにより、油圧発生機構１０、油圧回路３０および制御システム４０をシンプルにするのが望ましい。
【００４３】
これまでに型締装置５０の実施例として示した図５〜図１０では、いずれも固定プラテン５２に受圧室５２ａを刻設してブラダ５１を収納させるようにしたが、これに限定されるものではなく、可動プラテン５４に受圧室５２ａを刻設してブラダ５１を収納させるようにしてもよい。ただし、エジェクターロッド穴が穿設される可動プラテン５４にあっては、受圧室５２ａを刻設する位置およびブラダ５１のサイズが制限される。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明では下記のような優れた効果を発揮する。
（１）油圧シリンダのシリンダロッドが徐々に後退するように電動モータの回動速度を調整して作動油の圧力を徐々に下げることができるので、急激な圧抜きに伴なう成形機各部の振動および異常音の発生を防止することができる。
（２）油圧エネルギが消費されない時に駆動源が消費する電気エネルギが零となり、さらに、油圧発生機構を型締装置の内部に組み入れることなく、外部に設けた油圧発生機構から油圧回路を経由して型締装置に油圧エネルギを伝えるようにしたので型締装置の構造がシンプルとなり、ボールねじ駆動式の開閉駆動機構とあいまって省エネ性と制御精度に優れ、しかも耐久性に優れた型締装置が得られる。
（３）ブラダ内部に封入された油圧の増減により型締力を任意に設定できる。
（４）パイロット逆止弁を逆止状態に切替えてブラダ内部の作動油を閉じ込めた状態に保持することにより、その後は電動モータを無負荷にしても型締力が保持されるので型締工程における省エネ化が達成され、全消費エネルギにおいても大幅な省エネ化が達成される。
（５）型締圧力が昇圧して予め設定された切替圧力に達した時、ランアラウンド回路に切替えて液圧発生機構の電動モータ負荷を低減させることにより、液圧発生機構の電動モータ、ボールねじの小型化が達成される。
（６）固定プラテンに複数個の受圧室を刻設し、これに収納される複数個のブラダに作動油を供給して型締力を発生させると共に、複数個のブラダ内部に作動油を供給する液圧発生機構の台数を任意に選択できるので、ハイブリッド型締装置の大型化を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る油圧発生手段の要部縦断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る油圧発生手段の平面図である。
【図３】本発明の実施例に係る型締装置の型締力制御用の油圧回路である。
【図４】本発明の実施例に係る型締装置の型締力制御用の制御システムの説明図である。
【図５】本発明の実施例に係る型締装置の縦断面図である。
【図６】図５とは異なる他の実施例に係る型締装置の縦断面図である。
【図７】図５、図６とは異なる他の実施例に係る型締装置の縦断面図である。
【図８】図５乃至図７とは異なる他の実施例に係る型締装置の縦断面図である。
【図９】本発明の実施例に係る型締装置の固定プラテンを金型取付面側から見た正面図である。
【図１０】図９とは異なる他の実施例に係る型締装置の固定プラテンを金型取付面側から見た正面図である。
【符号の説明】
１０  油圧発生機構
１１  フレーム
１２  油圧シリンダ
１２ａ  シリンダロッド
１２ｂ  ピストン
１２ｃ  ヘッド側接続口
１２ｄ  ロッド側接続口
１３  カップリング
１４  ボールねじ軸（ねじ軸）
１４ａ  端部
１４ｂ  小径部
１５  ボールねじナット（ねじナット部分）
１６  軸受部材
１７  回転部材
１８  軸受部材
１９  抜け止め金具
２１  案内金具
２２  サーボモータ
２３  歯つきベルト
３０  油圧回路
３１、３２、３３、３４  電磁弁
３５  パイロット逆止弁
３６  リリーフ弁
３７  圧力検出器
３８  圧力検出器接続口
３９  タンク接続口
４０  制御システム
４２  演算制御装置
４３  成形条件記憶部
４４  成形シーケンス制御部
４５  実測データ処理部
４６  フィードバック制御部
４７  サーボドライバ
４８  ドライバ群
４９  回転位置検出器
５０  型締装置
５１  ブラダ（液圧室）
５１ａ  ブラダ接続口
５２  固定プラテン
５２ａ  受圧室
５２ｂ  タイロッド穴
５３  スライド入子
５４  可動プラテン
５４ａ  貫通穴
５５  ハーフナット
５６  加圧プレート
５６ａ  スプリング室
５７  圧縮コイルばね
５８  エンドプレート
５９  マシンベース
６１  タイロッド
６１ａ  ねじ部
６１ｂ  リング溝
６１ｃ  リング溝
６１ｄ  ねじ部
６２  タイロッドナット
６３  タイロッドナット回転部材
６４  タイロッドナット押え金具
６５  タイロッド回転部材
６６  ガイドシュ
６７  回り止め金具
６８  ナットシリンダ
６９  サーボモータ
７１  サーボモータ
７２  ボールねじ部材
７２ａ  ねじ部
７３  ボールねじナット
７４  タイロッドナット
７５  ハーフナット
７６  ノズルタッチ穴
７８  リング状ブラダ
８２  固定金型
８４  可動金型
Ｓ１  回転位置信号
Ｓ２  圧力信号
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４  切替指令
【図１】
0004048671.tif 000002
【図２】
0004048671.tif 000003
【図３】
0004048671.tif 000004
【図４】
0004048671.tif 000005
【図５】
0004048671.tif 000006
【図６】
0004048671.tif 000007
【図７】
0004048671.tif 000008
【図８】
0004048671.tif 000009
【図９】
0004048671.tif 000010
【図１０】
0004048671.tif 000011