(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側金型を取付け基盤に固設された固定ダイプレートと、可動側金型を取付け基盤上を金型取付面に直角方向に往復移動可能な可動ダイプレートと、サーボモータによって回転位置と回転速度を駆動制御されるボールねじ機構を用いた可動ダイプレート移動手段と、固定ダイプレートに付属する複数の油圧型締シリンダと、同型締シリンダのピストンロッドと一体で可動ダイプレートの貫通孔に貫通可能な複数のタイバーと、可動ダイプレートに取付けられた割りナットの内側溝によりタイバーに設けられたリング状溝又はねじと噛合ってタイバーと可動ダイプレートを着脱可能なタイバー脱着手段と、各々のタイバーに設けられ固定ダイプレートとタイバーとの相対位置を検出する複数の位置検出センサと、油圧及び油量が可変である油圧源から各型締シリンダに至る油圧配管にそれぞれ設けられ各型締シリンダへの作動油流量を個別に調整可能なサーボ弁と、圧縮型締前に可動ダイプレートを小寸法開き側に移動するとき、その後に位置保持するとき及び圧縮型締時に可動ダイプレートを平行位置制御することができる制御回路を内蔵した制御装置とを備え、前記可動ダイプレート移動手段は、前記可動ダイプレートの対角の位置に平行に設置されサーボモータによって回転位置と回転速度を同期駆動制御される２組若しくはそれ以上の組数のボールねじ機構を用いて構成され、油圧及び油量が可変である前記油圧源は、油圧ポンプと、同油圧ポンプを回転制御するインバータモータ又はサーボモータとを具えて構成され、且つ、少なくとも可動ダイプレートの小寸法開き側に移動後の位置保持において、ボールねじの負荷トルクがサーボモータの回転トルク規定値を超えないときは可動ダイプレート移動手段のボールねじの駆動だけで行い、ボールねじの負荷トルクがサーボモータの回転トルク規定値を超えたときには、その回転トルク規定値を超えた部分のトルクを油圧に換算し、油圧サーボ弁により作動油圧をフィードバック制御をして型締シリンダを作動させるように構成されてなることを特徴とする射出圧縮成形機の型締装置。
【請求項２】
請求項１に記載する射出圧縮成形機の型締装置を用い、可動ダイプレート移動手段により可動ダイプレートを型閉の位置に移動して停止し、割りナットをタイバーのリング状溝又はねじに噛み合わせてタイバーが可動ダイプレートから抜け出さないようにした後、型締シリンダの型締側室を昇圧して、一旦型締めし、型締シリンダの両側室の油圧を下げて互通状態とし、可動ダイプレート移動手段により可動ダイプレートを型閉の位置から小寸法戻して金型間に所定の隙間を作り、その後型締シリンダの型締側室に通じる通路を切換弁においてブロックし、射出ユニットより金型のキャビティ内へ一定量の溶融樹脂を射出し、次いで型締シリンダの型締側室を昇圧して圧縮型締めを行う射出圧縮成形機の型締方法において、可動ダイプレートの小寸法開き側に移動後の位置保持は、ボールねじの負荷トルクがサーボモータの回転トルク規定値を超えないときは可動ダイプレート移動手段のボールねじの駆動だけで行い、ボールねじの負荷トルクがサーボモータの回転トルク規定値を超えたときには、その回転トルク規定値を超えた部分のトルクを油圧に換算し、油圧サーボ弁により作動油圧をフィードバック制御をして型締シリンダを作動させることを特徴とする射出圧縮成形機の型締方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動サーボモータとボールねじ装置による型開閉手段と油圧シリンダによる型締手段を有する射出圧縮成形機において、射出圧縮成形のため寸開位置保持又は圧縮工程中の可動ダイプレートの倒れ、傾きを防止する型締装置および型締方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複数の型締専用シリンダを有する射出圧縮成形機においては、金型を少量開いた位置（寸開位置）で一旦停止固定し、可塑化溶融樹脂を一定量射出し、次いで複数の型締シリンダにより固定ダイプレートに対して可動ダイプレートを型締して圧縮成形を行っているが、寸開位置に可動ダイプレートを停止させる工程を油圧シリンダの作動圧と背圧を加減して位置決めをする場合は、射出圧縮成形機が大型になるほど微妙な調整が難しく、寸開位置を精度良く保持することが困難である。
【０００３】
特開２０００−２２９３４２号に公示されている寸開位置を高精度で決める方法は、可動ダイプレートの進退手段とは別の、可動ダイプレートの進退方向に伸びたフレームに取付けられたサーボモータ駆動のボールねじと、このボールねじに螺合し、ボールねじの回転により軸方向に移動する可動ダイプレート停止用ストッパを有し、圧縮成形を行うに際し、型閉をして可動ダイプレートを前進限にした後、前記ボールねじを回転させてストッパを予め定めた型圧縮代だけ後退させることで可動ダイプレートの停止位置を決定するようにしたものである。
【０００４】
また、非対称な形状の部品を成形する場合、圧縮時に型内圧分布が非対称になるため各型締シリンダの負荷が不均等となり、固定金型と可動金型が平行に閉まらず、成形品の肉厚が不均一になるという不具合が生じる。このような金型間の相対的な傾きを防止するための装置方法が、種々提案されている。
【０００５】
そのような提案の中で、特開平５−２６９７５０号に公示されたものは、図８に示すように、固定金型１０３と可動金型１０７との間に成形素材１００を収納して、複数の型締シリンダ６５ａ、６５ｂ（６５ｃ、６５ｄ）の型締により成形品を成形する型締装置において、各型締シリンダ６５ａ、６５ｂ（６５ｃ、６５ｄ）のラム位置を計測する位置センサ７ａ、７ｂ（７ｃ、７ｄ）と、作動油圧の圧力を調整する減圧弁７１０と、各型締シリンダ６５ａ、６５ｂ（６５ｃ、６５ｄ）に接続された電磁サーボ弁６６ａ、６６ｂ（６６ｃ、６６ｄ）と、前記位置センサが検出した各型締シリンダ６５ａ、６５ｂ（６５ｃ、６５ｄ）のラム位置を規定値と比較し、その差が閾値を外れたときに、型締シリンダ６５ａ、６５ｂ（６５ｃ、６５ｄ）に増減速の指令を出す制御装置とからなり、少なくとも可動金型１０７が固定金型１０３に対して平行移動及び所定の可変速度で固定金型１０３に向かって移動しているときに、型締シリンダ６５ａ、６５ｂ（６５ｃ、６５ｄ）が指令より遅れ、その各型締シリンダ６５ａ、６５ｂ（６５ｃ、６５ｄ）の遅れ量の差が所定値より大きくなったときに、所定値以内になるように型締シリンダ６５ａ、６５ｂ（６５ｃ、６５ｄ）の移動を増減速して平行移動を行うものである。
【０００６】
また、別の従来例の中には、比例電磁流量調整弁を使用して可動型盤を平行移動動作させるものもあるが、この場合、制御はオープンループとなり、圧力制御は困難である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特開２０００−２２９３４２号に公示されている従来例は、移動ダイプレートの寸開後、溶融材料を金型内に射出すると、溶融材料の圧力により移動ダイプレートは予め定めた型圧縮代だけ後退してストッパに当接し、ストッパは、移動ダイプレートがその位置を越えて後退しないように位置決めしているが、そのとき力点がダイプレートの下部にのみ集中しているため、ダイプレートが傾いてボールねじに曲げがかかり、ボールねじナットが変形してボールが齧り、ボールねじが破損する不具合が発生する。また、ダイプレートの傾きにより、タイバーを案内しているタイバーブッシュが摩耗して型盤平行度が狂ってくる不具合が発生する。
【０００８】
また、特開平５−２６９７５０号によって公示された、従来の型締平行移動制御方法及び装置は、型締圧力を電磁パイロット付減圧弁で制御しているが、減圧弁のオーバーライド特性により、型締圧力の−１５ｋｇ／ｃｍ２〜−２０ｋｇ／ｃｍ２の圧力から可動ダイプレートの移動速度が低下し、型締圧力が２０ｋｇ／ｃｍ２程度の場合は移動速度が出なくなる。また、サーボ弁の入口圧力（元圧）が減圧弁の設定によって変化するため、設定圧が低いほどサーボ弁の制御レスポンスが低下する。さらに、サーボ弁の入口圧力（元圧）が変わるとフィードバック制御の最適ゲインも変わるため、最適なゲインでの速度制御ができなくなる。このように、従来例の装置は、圧力制御の繰り返し性、再現性、安定性が不十分であり、また、電磁パイロット付減圧弁は高価であるので、装置のコストが高くなる。
【０００９】
本発明は、射出圧縮前の可動ダイプレートの寸開時に、可動ダイプレートを正確に位置決めして平行保持制御させ、射出圧縮工程においても可動ダイプレートを平行移動制御させて成形品の板厚を均等にし、型開閉用のボールねじに曲げ変形を起こさぬようにしてボールねじの寿命を向上させることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点に対し、本発明は以下の構成及び方法を特徴とする。
（１）固定側金型を取付け基盤に固設された固定ダイプレートと、可動側金型を取付け基盤上を金型取付面に直角方向に往復移動可能な可動ダイプレートと、サーボモータによって回転位置と回転速度を駆動制御されるボールねじ機構を用いた可動ダイプレート移動手段と、固定ダイプレートに付属する複数の油圧型締シリンダと、同型締シリンダのピストンロッドと一体で可動ダイプレートの貫通孔に貫通可能な複数のタイバーと、可動ダイプレートに取付けられた割りナットの内側溝によりタイバーに設けられたリング状溝又はねじと噛合ってタイバーと可動ダイプレートを着脱可能なタイバー脱着手段と、各々のタイバーに設けられ固定ダイプレートとタイバーとの相対位置を検出する複数の位置検出センサと、油圧及び油量が可変である油圧源から各型締シリンダに至る油圧配管にそれぞれ設けられ各型締シリンダへの作動油流量を個別に調整可能なサーボ弁と、圧縮型締前に可動ダイプレートを小寸法開き側に移動するとき、その後に位置保持するとき及び圧縮型締時に可動ダイプレートを平行位置制御することができる制御回路を内蔵した制御装置とを備え、前記可動ダイプレート移動手段は、前記可動ダイプレートの対角の位置に平行に設置されサーボモータによって回転位置と回転速度を同期駆動制御される２組若しくはそれ以上の組数のボールねじ機構を用いて構成され、油圧及び油量が可変である前記油圧源は、油圧ポンプと、同油圧ポンプを回転制御するインバータモータ又はサーボモータとを具えて構成され、且つ、少なくとも可動ダイプレートの小寸法開き側に移動後の位置保持において、ボールねじの負荷トルクがサーボモータの回転トルク規定値を超えないときは可動ダイプレート移動手段のボールねじの駆動だけで行い、ボールねじの負荷トルクがサーボモータの回転トルク規定値を超えたときには、その回転トルク規定値を超えた部分のトルクを油圧に換算し、油圧サーボ弁により作動油圧をフィードバック制御をして型締シリンダを作動させるように構成されてなることを特徴とする射出圧縮成形機の型締装置。
【００１３】
（２）上記（１）に記載する射出圧縮成形機の型締装置を用い、可動ダイプレート移動手段により可動ダイプレートを型閉の位置に移動して停止し、割りナットをタイバーのリング状溝又はねじに噛み合わせてタイバーが可動ダイプレートから抜け出さないようにした後、型締シリンダの型締側室を昇圧して、一旦型締めし、型締シリンダの両側室の油圧を下げて互通状態とし、可動ダイプレート移動手段により可動ダイプレートを型閉の位置から小寸法戻して金型間に所定の隙間を作り、その後型締シリンダの型締側室に通じる通路を切換弁においてブロックし、射出ユニットより金型のキャビティ内へ一定量の溶融樹脂を射出し、次いで型締シリンダの型締側室を昇圧して圧縮型締めを行う射出圧縮成形機の型締方法において、可動ダイプレートの小寸法開き側に移動後の位置保持は、ボールねじの負荷トルクがサーボモータの回転トルク規定値を超えないときは可動ダイプレート移動手段のボールねじの駆動だけで行い、ボールねじの負荷トルクがサーボモータの回転トルク規定値を超えたときには、その回転トルク規定値を超えた部分のトルクを油圧に換算し、油圧サーボ弁により作動油圧をフィードバック制御をして型締シリンダを作動させることを特徴とする射出圧縮成形機の型締方法。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係り本発明者が検討した一検討例の型締装置の構成と作用を図に基づいて説明する。図１は４本のタイバーを備えた射出成形機の型締装置を示す側面図（一部断面図）及び油圧系統図、図２は図１の型締装置の制御装置を示すブロック図、図３は図１の型締装置の型盤平行位置制御プログラムの例である。
【００１８】
図において、１は基盤で、基盤１の一端には固定金型４を取付けた固定ダイプレート２が固設されている。基盤１の上には固定ダイプレート２に対向して可動金型５を取付けた可動ダイプレート３が移動可能に載置される。２２は基盤１に固設されたガイドレールであり、このガイドレール２２にガイドされたリニアベアリング２１が、台２６を介して可動ダイプレート３を支えている。
固定ダイプレート２にはストロークが少なく断面積の大きな複数（本例では４基）の型締シリンダ９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄが設けられる。型締シリンダ９Ｃ、９Ｄ、は固定ダイプレート２の縦の中心面に対して型締シリンダ９Ａ、９Ｂと対称に設けられている。この型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの中を摺動するラム６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄはその一側面にそれぞれタイバー７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄが直結され、このタイバー７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄは対向する可動ダイプレート３が型閉のため近づいてきたとき、可動ダイプレート３に明けられた４個の挿通孔を貫通する。
【００１９】
２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄは各タイバー７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄに取付けられた位置センサであり、位置センサ２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄは固定ダイプレート２に取付けられた検出目盛溝又は検出目盛磁石を有するスケールと組んで固定ダイプレート２と各タイバー７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄとの相対位置（又は、これを言い換えれば、ラム６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄのそれぞれの基準位置からの移動距離）を検出する。
【００２０】
可動ダイプレート３の移動方向に平行に設置され、基盤１に取付けられた軸受箱１７と軸受箱１８によって回転可能に、軸方向を拘束して支えられ、サーボモータ１５により動力伝動ベルト１６を介して駆動されるボールねじ軸１３と、可動ダイプレート３の下方に固設された支持台２５に取付けられボールねじ軸１３に螺合し、ボールねじ軸１３の回転により直線移動するボールねじナット１４とで可動ダイプレート３の型開閉手段を構成している。ボールねじ軸１３は制御装置３７によりサーボモータ１５を介して、回転数、回転速度が制御される。
タイバー７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄの先端部は、それぞれ等ピッチの複数のリング溝部を形成し、一方可動ダイプレート３の反金型側面には、各タイバー７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄのリング状溝部又はねじと噛合するようになっていて、対向して対になった４組の割りナット１１が、タイバー７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄの軸直角方向に油圧シリンダ等で移動してタイバー７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄを挟んで固定するように設けられている。８は射出シリンダを示す。
【００２１】
この型開閉装置は、図１の金型が開いた状態、即ち、可動ダイプレート３が、２点鎖線で示すような、充分に固定ダイプレート２から離れた状態から、実線で示したように金型４と金型５が閉となるまで、可動ダイプレート３はサーボモータ１５で駆動されるボールねじ軸１３の回転によって移動する。制御装置３７に内蔵する型盤移動速度制御回路は可動ダイプレート３をゆっくり加速し、一定速度で移動した後、減速して金型５が金型４に接触する寸前に停止する。
【００２２】
この可動ダイプレート３の停止位置で割りナット１１が作動して割りナット１１の内側リング溝がタイバー７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄの先端部のリング溝と係合してタイバー７Ａ〜７Ｄと結合する。次に、型締シリンダ９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄの型締側室２ａ、２ｃを昇圧して、一旦型締めし、次いで、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの両側室の油圧を下げて連通状態とし、ボールねじ軸１３を回転駆動して可動ダイプレート３を型閉の位置から小寸法戻して固定金型４と可動金型５の間に所定の隙間を作り（寸開工程）、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの型締側室２ａ、２ｃに通じる通路４５Ａ〜４５Ｄを４方向切換弁３４と２方向切換弁３５Ａ〜３５Ｄにおいてブロックし、射出シリンダ８より金型のキャビティ内へ一定量の溶融樹脂を射出し、次いで可変流量油圧ポンプ３１を高速で回転して作動油を高圧にし、４方向切換弁３４を開き、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの型締側室２ａ、２ｃを昇圧して圧縮型締めを行うことができる。
【００２３】
高圧の状態を保持する間に金型キャビティ内の溶融樹脂は冷却固化して成形品となり、冷却固化後、２方向切換弁３５Ａ〜３５Ｄを開いて、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄのラム６Ａ〜６Ｄのヘッド側２ｂ、２ｄにも同圧の圧油が送り込まれ、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄのラム６Ａ〜６Ｄの両側に同じ油圧が作用し、油圧作動面積の差によりヘッド２ｂ、２ｄ側の油圧作動力が大きくなり、離型力を生じ、金型が離型する。この工程の後、割りナット１１が逆作動してタイバー７Ａ〜７Ｄとの結合を外し、ボールねじ軸１３が型閉のときと逆回転して可動金型５と可動ダイプレート３を開側に移動させ、元の全開位置に停止する。成形品が取り出された後、次の型閉が始まる。
【００２４】
上記型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの油圧制御回路は、制御装置３７、型締時及び離型時の高圧、寸開時の低圧を設定した油圧設定パネル５４、油圧ポンプ駆動用モータ３２、モータ３２を回転制御駆動するインバータ３８、可変流量油圧ポンプ３１、ブロックポートを有する４方向切換弁３４、同油圧ポンプ３１より圧し出された作動油を４方向切換弁３４まで供給する供給配管４４、４方向切換弁３４から型締シリンダ９Ａ〜９Ｄのポート２ａ、２ｃまで配設された型締側配管４５Ａ〜４５Ｄ、４方向切換弁３４から型締シリンダ９Ａ〜９Ｄのポート２ｂ、２ｄまで配設された離型側配管４６Ａ〜４６Ｄ、型締側配管４５Ａ〜４５Ｄと離型側配管４６Ａ〜４６Ｄとを結んだ配管上に設置された２方向切換弁３５Ａ〜３５Ｄ、型締側配管４５に設置された油圧検出センサ３９とで構成されている。なお、３６は安全弁の役目をするリリーフ弁、４０は作動油タンクである。
【００２５】
制御装置３７には、可動ダイプレート３が寸開位置での保持又は圧縮型締するとき、可動ダイプレート３が傾いたり捩じれたりしないように、図２に示すような、固定ダイプレート２に対して常に平行を保つように制御する可動ダイプレート平行位置制御回路が内蔵されている。このダイプレート平行位置制御回路は、ボールねじナット１４の移動距離算出回路５３、寸開工程時と型締時に回路を切換える切換スイッチ５１、制御基準距離と各タイバーに取付けられた位置センサ２７Ａ〜２７Ｄの検出値とを比較し、位置センサ２７Ａ〜２７Ｄの検出値が制御基準距離になるように、各サーボ弁３３Ａ〜３３Ｄをフィードバック制御する型締シリンダ９Ａ〜９Ｄ用ＰＩＤ制御回路５２Ａ〜５２Ｄ、作動油圧が規定油圧を保持するように規定油圧と油圧センサ３９の検出値を比較してフィードバック制御する作動油圧ＰＩＤ制御回路５５とで構成されている。
【００２６】
図３の制御プログラムの例を参照しながら、可動ダイプレート平行位置制御方法による工程を説明する。
（１）サーボモータ１５によりボールねじ軸１３を駆動回転し、可動ダイプレート３を閉側へ高速移動させる。
（２）サーボモータ１５の速度制御機能を用いて可動ダイプレート３を減速し、可動ダイプレート３を停止させる。
（３）４組の割りナット１１を作動させて可動ダイプレート３とタイバー７Ａ〜７Ｄを結合する。
（４）油圧ポンプ３１を駆動し、低圧の規定油圧に制御し、４方向切換弁３４を型締側に切換え、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの型締側２ａ、２ｃに作動油を送り、金型４と金型５を締切る。
【００２７】
（５）４方向切換弁３４を離型側へ切換え、各２方向切換弁３５Ａ〜３５Ｄを開く。
（６）各サーボ弁３３Ａ〜３３Ｄを作動状態にし、ボールねじ軸１３を緩速で逆回転して金型開の方向へ可動ダイプレート３を戻し、位置センサ２７Ａ〜２７Ｄが固定ダイプレート２と各タイバー７Ａ〜７Ｄとの移動距離を検出し、この距離をボールねじナット１４の移動距離と比較して各型締シリンダ９Ａ〜９Ｄ毎に備えられたＰＩＤ制御回路５２Ａ〜５２Ｄにより各サーボ弁３３Ａ〜３３Ｄをフィードバック制御して、タイバーに直結した各ラム６Ａ〜６Ｄをボールねじナット１４の移動に追随させ、可動ダイプレート３を緩速平行移動させ、所定距離移動し（金型の圧縮型締め開始位置で）停止する（寸開制御）。
【００２８】
（７）４方向切換弁３４をブロック状態に切換えて各ラム６Ａ〜６Ｄを固定する。
（８）寸開の状態のまま金型キャビティ内に定量の溶融樹脂を射出する。
（９）ボールねじ軸は回転停止して位置保持。各位置センサが検出した可動ダイプレートのボールねじ軸との相対距離を零にする（すなわち、可動ダイプレートの金型４、５締切位置からの相対移動距離をタイバーの各位置検出センサで検出し、その相対移動距離が、ボールねじの回転数から換算したボールねじナットの金型４、５締切位置から寸開位置までの距離に一致する）様にサーボ弁をフィードバック制御し、各型締シリンダのラムを移動して可動ダイプレートの傾きを無くす。（寸開保持制御）
（１０）モータ３２を全力回転して油圧ポンプ３１を駆動し、高圧の作動油を供給し、各サーボ弁３３Ａ〜３３Ｄを開き、圧縮型締を開始する。
（１１）タイバー７Ａの位置センサ２７Ａの検出値を可動ダイプレート３とタイバー７との相対移動距離の基準値とし、この基準値と各型締シリンダのタイバー７Ｂ〜７Ｄの位置センサ２７Ｂ〜２７Ｄの検出値とを比較して、ＰＩＤ制御回路５２Ｂ〜５２Ｄによりサーボ弁３３Ｂ〜３３Ｄをフィードバック制御して、ラム６Ｂ〜６Ｄをラム６Ａの移動に追随させ可動ダイプレート３を平行移動させる。
（１２）上記（１１）の工程の間、作動油圧が規定高圧を保持するように、作動油圧ＰＩＤ制御回路で規定高圧と油圧センサ３９の検出値を比較してフィードバック制御して高圧作動油で圧縮型締を続ける。
【００２９】
（１３）適当な時間金型締切のまま圧力保持し、冷却、固化をさせる。
（１４）２方向切換弁３５Ａ〜３５Ｄを開き、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄのヘッド側２ｂ、２ｄ側にも同圧の圧油が送り込まれ、ラム６Ａ〜６Ｄの両側の油圧作動面積の差により、ラム６Ａ〜６Ｄに離型方向の力が生じ、金型が離型する。
（１５）割りナット１１を逆作動してタイバー７Ａ〜７Ｄとの結合を外し、ボールねじ軸１３が型閉のときと逆回転して可動ダイプレート３を開側に移動させ、元の全開位置に停止する。成形品が取り出され、射出圧縮成形の工程の１サイクルを終了する。
【００３０】
型締の速度は可変流量油圧ポンプ３１の回転速度で制御することができる。
型締工程中、金型キャビティへの溶融樹脂の射出、保持冷却が行われ、溶融樹脂が固化する間は同油圧ポンプ３１は完全に停止した状態である。
【００３１】
次に、本発明の実施の一形態を図に基づいて説明する。図４は射出成形機の型締装置を示す側面図及び型締装置の油圧作動を示す油圧系統図、図５は図４の型締装置の制御装置を示すブロック図、図６は図４の型締装置の可動ダイプレート平行位置制御プログラムの例、図７は図４の型締装置の寸開時にボールねじに掛かるトルクと型締シリンダによる助勢を示す図である。
【００３２】
図４と図１を比較して分かるように、本実施の形態は、前記の検討例の型締装置の可動ダイプレートを開閉する手段であるボールねじを２組、可動ダイプレートの対角の位置に設けたものであり、金型の中心（射出シリンダの中心軸線）に対して対称に設置されている。この構成以外の部分は前記検討例と全く同じであるので、構成の説明は省略する。従って、一対のボールねじ及びその周辺の装置を除く型締装置を構成する大部分は前記検討例と同じ部品番号を付してある。
【００３３】
図４におけるボールねじ及びその周辺の構造について説明する。
同じサイズ容量のボールねじ軸６３Ａとボールねじ軸６３Ｂは、可動ダイプレート３の対角の位置に、即ち、金型の中心線（射出シリンダ８の中心軸線）に対して対称に、平行に設置されている。ボールねじ軸６３Ａは軸受箱１７を介して基盤１に回転可能に、軸方向を拘束して支えられ、減速機付サーボモータ６５Ａと軸継ぎ手で直結され駆動される。ボールねじ軸６３Ｂは軸受箱１７を介して固定ダイプレート２に固設された台板６６に回転可能に、軸方向を拘束して支えられ、減速機付サーボモータ６５Ｂと軸継ぎ手で直結され駆動される。
【００３４】
ボールねじ軸６３Ａに螺合するボールねじナット１４Ａは、可動ダイプレート３に固設されたブラケット２５Ａに取付けられ、ボールねじ軸６３Ｂに螺合するボールねじナット１４Ｂは、可動ダイプレート３に固設されたブラケット２５Ｂに取付けられる。サーボモータ６５Ａとサーボモータ６５Ｂを同期して同方向に回転することにより、また、両方のボールねじ軸のねじとボールねじナット１４との螺合を可動ダイプレート３が正しい面方向となるようにセットして置けば、可動ダイプレート３は傾くことなく平行移動することができ、且つ、ボールねじナット１４Ａ、１４Ｂは可動ダイプレート３を進退させる力を２分して分け合うことができる。
【００３５】
このように、同サイズの２組のボールねじ装置を可動ダイプレート３の対角に設けると、ボールねじナット１４Ａ、１４Ｂが力を２分して可動ダイプレート３を平行移動することができるので、可動ダイプレート３が傾くことなくボールねじ軸６３Ａ、６３Ｂが曲げ力を受けず、ボールねじナット１４Ａ、１４Ｂを変形させるような捩じれが生じないので、ボールねじの許容負荷容量限度近くでの使用が可能となる。
従って、寸開工程において、ボールねじだけで間に合う場合もあり、ボールねじの負荷容量不足の場合は型締シリンダ９の僅かな助勢で寸開が可能である。
【００３６】
図５の型締装置の制御装置６７を示すブロック図は、一対のサーボモータ６５Ａ、６５Ｂのどちらかの回転数を基準にすれば良く、その他は第１の実施形態のブロック図である図２と同じである。
図６の制御プログラムの例を参照しながら、可動ダイプレート平行位置制御方法による工程を説明する。
（１）サーボモータ６５Ａ、６５Ｂを同期回転させ、ボールねじ軸６３Ａ、６３Ｂを駆動し、可動ダイプレート３を閉側へ高速移動させる。
（２）サーボモータ６５Ａ、６５Ｂの速度制御機能を用いて可動ダイプレート３を減速し、可動ダイプレート３を停止させる。
【００３７】
（３）４組の割りナット１１を作動させて可動ダイプレート３とタイバー７Ａ〜７Ｄを結合する。
（４）  可変流量油圧ポンプ３１を駆動し、低圧の規定油圧に制御し、４方向切換弁３４を型締側に切換え、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの型締側２ａ、２ｃに作動油を送り、金型４と金型５を締切る。
（５）４方向切換弁３４は型締側に切換えたまま、同油圧ポンプ３１を停止し、各２方向切換弁３５Ａ〜３５Ｄを開いて、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの両側室を無圧で通にし、ボールねじ軸６３Ａ、６３Ｂを緩速で逆回転して金型開の方向へ可動ダイプレート３を戻す（ボールねじ機構だけによる寸開制御）。
【００３８】
（６）このとき、図７に示すように、ボールねじ軸６３Ａ、６３Ｂに掛かるトルクＴが、ボールねじ装置のトルク規定値Ｔ０を超えたとき、可変流量油圧ポンプ３１を低圧の規定油圧に制御して回し、４方向切換弁３４を離型側へ切換え（各２方向切換弁３５Ａ〜３５Ｄは開いたままの状態）、各サーボ弁３３Ａ〜３３Ｄを作動状態にしてトルクＴがトルク規定値Ｔ０を超えた図７にハッチングで示したＴＡのトルク分だけを助勢する。さらに、位置センサ２７Ａ〜２７Ｄは固定ダイプレート２と各タイバー７Ａ〜７Ｄとの移動距離を検出し、この距離をボールねじナット１４の移動距離と比較して各型締シリンダ９Ａ〜９Ｄ毎に備えられたＰＩＤ制御回路５２Ａ〜５２Ｄにより各サーボ弁３３Ａ〜３３Ｄをフィードバック制御して、タイバーに直結した各ラム６Ａ〜６Ｄをボールねじナット１４Ａ又は１４Ｂの移動に追随させ、可動ダイプレート３を緩速平行移動させる。可動ダイプレート３は所定距離移動し（金型の圧縮型締め開始位置で）停止する（ボールねじ機構に型締シリンダの圧し力を助勢した寸開制御）。
【００３９】
（７）４方向切換弁３４をブロック状態に切換えて各ラム６Ａ〜６Ｄを固定する。
（８）寸開の状態のまま金型キャビティ内に定量の溶融樹脂を射出する。
（９）このとき、図７に示すように、射出力によって生じるボールねじ軸６３Ａ、６３Ｂに掛かるトルクＴが、ボールねじ装置のトルク規定値Ｔ０を超えたとき、可変流量油圧ポンプ３１を低圧の規定油圧に制御して回し、４方向切換弁３４を型締側へ切換え（各２方向切換弁３５Ａ〜３５Ｄは閉じたままの状態）、各サーボ弁３３Ａ〜３３Ｄを作動状態にしてトルクＴがトルク規定値Ｔ０を超えた図７にハッチングで示したＴＡのトルク分だけを助勢する。さらに、位置センサ２７Ａ〜２７Ｄは固定ダイプレート２と各タイバー７Ａ〜７Ｄとの相対移動距離を検出し、この相対距離を零にするように各型締シリンダ９Ａ〜９Ｄ毎に備えられたＰＩＤ制御回路５２Ａ〜５２Ｄにより各サーボ弁３３Ａ〜３３Ｄをフィードバック制御して、タイバーに直結した各ラム６Ａ〜６Ｄをボールねじナット１４Ａ又は１４Ｂの保持に対して傾かない様、可動ダイプレート３を緩速で平行にする。可動ダイプレート３は所定距離移動し（金型の圧縮型締め開始位置で）保持する（ボールねじ機構に型締シリンダの圧し力を助勢した寸開保持制御）。
（１０）モータ３２を全力回転して可変流量油圧ポンプ３１を駆動し、高圧の作動油を供給し、各サーボ弁３３Ａ〜３３Ｄを開き、圧縮型締を開始する。
（１１）タイバー７Ａの位置センサ２７Ａの検出値を可動ダイプレート３とタイバー７との相対移動距離の基準値とし、この基準値と各型締シリンダのタイバー７Ｂ〜７Ｄの位置センサ２７Ｂ〜２７Ｄの検出値とを比較して、ＰＩＤ制御回路５２Ｂ〜５２Ｄによりサーボ弁３３Ｂ〜３３Ｄをフィードバック制御して、ラム６Ｂ〜６Ｄをラム６Ａの移動に追随させ可動ダイプレート３を平行移動させる。
（１２）上記（１１）の工程の間、作動油圧が規定高圧を保持するように、作動油圧ＰＩＤ制御回路で規定高圧と油圧センサ３９の検出値を比較してフィードバック制御して高圧作動油で圧縮型締を続ける。
【００４０】
（１３）適当な時間金型締切のまま圧力保持し、冷却、固化をさせる。
（１４）２方向切換弁３５Ａ〜３５Ｄを開き、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄのヘッド側２ｂ、２ｄ側にも同圧の圧油が送り込まれ、ラム６Ａ〜６Ｄの両側の油圧作動面積の差により、ラム６Ａ〜６Ｄに離型方向の力が生じ、金型が離型する。
（１５）割りナット１１を逆作動してタイバー７Ａ〜７Ｄとの結合を外し、ボールねじ軸６３Ａ、６３Ｂが型閉のときと逆回転して可動ダイプレート３を開側に移動させ、元の全開位置に停止する。成形品が取り出され、射出圧縮成形の工程の１サイクルを終了する。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば射出圧縮成形機において、型締装置に可動ダイプレート移動手段のボールねじを２組若しくはそれ以上の組数、可動ダイプレート対角の位置に平行に設けて可動ダイプレートの寸開及び保持を複数組のボールねじで行わせ、ボールねじナットの負荷容量の不足分は、固定ダイプレートと各タイバーの相対位置検出センサの検出値を可動ダイプレート移動手段のボールねじの回転数から換算した可動ダイプレートの位置と一致させるように油圧サーボ弁により作動油の流量を制御して型締シリンダを作動させ、可動ダイプレートを平行に保つようにしたので、寸開、保持及び圧縮型締の工程においてボールねじの精度の高い速度制御、停止位置制御ができ、ボールねじに曲力負荷が働かない。また、少なくとも可動ダイプレートの小寸法開き側に移動後の位置保持において、ボールねじの負荷トルクがサーボモータの回転トルク規定値を超えないときは可動ダイプレート移動手段のボールねじの駆動だけで行い、ボールねじの負荷トルクがサーボモータの回転トルク規定値を超えたときには、その回転トルク規定値を超えた部分のトルクを油圧に換算し、油圧サーボ弁により作動油圧をフィードバック制御をして型締シリンダを作動させる型締シリンダのラムがボールねじへの過剰トルクを負担するので、ボールねじに掛かる負荷は軽くなり、ボールねじの寿命が長くなる。また、型締シリンダの担当負荷が少ないので、油圧作動につきものの起動遅れ、オーバーラン等が抑えられ、ボールねじによる可動ダイプレートの速度制御、停止位置制御はより確実となる。
【００４４】
また、型締油圧シリンダの油圧源を、油圧ポンプと、それを回転制御するサーボモータ又はインバータモータを具えて構成したので、上記の可動ダイプレートの寸開、及び保持並びに圧縮型締時に、制御装置の指示によりモータを回転制御することにより、油圧ポンプから油量、油圧共、必要な最小限度の作動油を送り出して運転が可能であるので、一般の定圧定量ポンプを使用した設備に比べ、使用する作動油は少なくて済み、電力エネルギーも少なく、ランニングコストを大幅に節約できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係り検討された一検討例の射出成形機の型締装置を示す側面図及び型締装置の油圧作動を示す油圧系統図である。
【図２】  図１の型締装置の制御装置を示すブロック図である。
【図３】  図１の型締装置の型盤平行位置制御プログラムの例である。
【図４】  本発明の実施の一形態に係る射出成形機の型締装置を示す側面図及び型締装置の油圧作動を示す油圧系統図である。
【図５】  図４の型締装置の制御装置を示すブロック図である。
【図６】  図４の型締装置の型盤平行位置制御プログラムの例である。
【図７】  図４の型締装置の寸開時にボールねじに掛かるトルクと型締シリンダによる助勢を示す図である。
【図８】  従来の型締装置と電磁サーボ弁部分の模式図である。
【符号の説明】
２  固定ダイプレート
３  可動ダイプレート
４  固定金型
５  可動金型
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ  ラム
９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ  型締シリンダ
１１  割りナット
１３、６３Ａ、６３Ｂ  ボールねじ軸
１４、１４Ａ、１４Ｂ  ボールねじナット
１５，６５Ａ、６５Ｂ  サーボモータ
２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄ  タイバー位置センサ
３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄ  サーボ弁
３４  ４方向切換弁
３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ、３５Ｄ  ２方向切換弁
３７  制御装置
３８  インバータ
３９  油圧センサ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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