(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース上に固定され、固定金型を保持する固定ダイプレートと、
前記固定金型に対向させて可動金型を保持し、前記ベース上を移動可能な可動ダイプレートと、
前記可動ダイプレートを間にして前記固定ダイプレートとタイバーによって連結され、前記ベース上を移動可能なリンクハウジングと、
前記可動ダイプレートと前記リンクハウジングとを離隔させることにより、前記タイバーを通じて前記可動ダイプレートと前記固定ダイプレートとの間に型締力を発生させるトグル機構と、
前記リンクハウジングと前記タイバーとの間に設けられ、当該リンクハウジングの前記タイバーに対する位置調整を可能に当該リンクハウジングとタイバーとを連結する位置調整手段と、
前記トグル機構により前記可動金型が所定の型開位置から型閉方向へ移動しており、かつ、前記可動金型が前記固定金型に接触する前の型締力が発生していない状態での前記リンクハウジングの前記ベース上における第１の位置と、型締が完了した状態での前記リンクハウジングの前記ベース上における第２の位置を検出するリンクハウジング位置検出手段と、
前記リンクハウジング位置検出手段によって検出した前記第１および第２の位置の差に基づいて、型締力を算出する型締力算出手段と
を有し、
前記リンクハウジング位置検出手段は、
前記リンクハウジングの前記ベース上における位置を検出する位置検出器と、
前記可動ダイプレートが前記所定の型開位置から型閉方向へ移動し、かつ、型締力が発生していない状態を検出する第１の状態検出手段と、
型締が完了した状態を検出する第２の状態検出手段と、
前記位置検出器の検出信号と、前記第１および第２の状態検出手段の検出信号とに基づいて、前記第１および第２の位置を特定する位置取得部と
を有する型締装置。
【請求項２】
前記第１の状態検出手段は、前記可動金型が一定速度で移動しているときの前記リンクハウジングの位置を特定する
請求項１に記載の型締装置。
【請求項３】
前記第１の状態検出手段は、前記可動金型が前記固定金型に接触する直前に位置している状態で前記リンクハウジングの第１の位置を特定する
請求項２に記載の型締装置。
【請求項４】
ベース上に固定され、固定金型を保持する固定ダイプレートと、
前記固定金型に対向して可動金型を保持し、前記ベース上を移動可能な可動ダイプレートと、
前記可動ダイプレートを間にして前記固定ダイプレートとタイバーによって連結され、前記ベース上を移動可能なリンクハウジングと、
前記可動ダイプレートと前記リンクハウジングとを離隔させることにより、前記タイバーを通じて前記可動ダイプレートと前記固定ダイプレートとの間に型締力を発生させるトグル機構と、
前記リンクハウジングと前記タイバーとの間に設けられ、当該リンクハウジングの前記タイバーに対する位置調整を可能に当該リンクハウジングとタイバーとを連結する位置調整手段と、を備えた型締装置における型締力測定方法であって、
前記トグル機構を動作させて、前記可動ダイプレートを所定の開位置から前記固定ダイプレートに向けて移動させ、
前記トグル機構により前記可動ダイプレートが移動し、かつ、前記可動金型が前記固定金型に接触する前の型締力が発生していない状態における前記リンクハウジングの前記ベース上における第１の位置を検出し、
型締が完了した状態における前記リンクハウジングの前記ベース上における第２の位置を検出し、
前記検出したリンクハウジングの第１および第２の位置から当該リンクハウジングの移動量を算出し、
算出した前記移動量に基づいて、型締力を算出し、
前記第１の位置の検出及び前記第２の位置の検出では、
位置検出器により前記リンクハウジングの前記ベース上における位置を検出し、
第１の状態検出手段により前記可動ダイプレートが前記所定の型開位置から型閉方向へ移動し、かつ、型締力が発生していない状態を検出し、
第２の状態検出手段により型締が完了した状態を検出し、
前記位置検出器の検出信号と、前記第１および第２の状態検出手段の検出信号とに基づいて、前記第１および第２の位置を特定する
型締力測定方法。
【請求項５】
ベース上に固定され、固定金型を保持する固定ダイプレートと、
前記固定金型に対向して可動金型を保持し、前記ベース上を移動可能な可動ダイプレートと、
前記可動ダイプレートを間にして前記固定ダイプレートとタイバーによって連結され、前記ベース上を移動可能なリンクハウジングと、
前記可動ダイプレートと前記リンクハウジングとを離隔させることにより、前記タイバーを通じて前記可動ダイプレートと前記固定ダイプレートとの間に型締力を発生させるトグル機構と、
前記リンクハウジングと前記タイバーとの間に設けられ、当該リンクハウジングの前記タイバーに対する位置調整を可能に当該リンクハウジングとタイバーとを連結する位置調整手段と、を備えた型締装置における型締力調整方法であって、
前記トグル機構を動作させて、前記可動ダイプレートを所定の開位置から前記固定ダイプレートに向けて移動させ、
前記トグル機構により前記可動ダイプレートが移動し、かつ、前記可動金型が前記固定金型に接触する前の型締力が発生していない状態における前記リンクハウジングの前記ベース上における第１の位置を検出し、
型締が完了した状態における前記リンクハウジングの前記ベース上における第２の位置を検出し、
前記検出したリンクハウジングの第１および第２の位置から当該リンクハウジングの移動量を算出し、
算出した前記移動量に基づいて、型締力を算出し、
前記算出された型締力と、予め設定された目標型締力との差に基づいて、前記型締力が前記目標型締力となるように前記リンクハウジングの前記タイバーに対する位置を補正する補正量を算出し、前記位置調整手段に出力し、
前記第１の位置の検出及び前記第２の位置の検出では、
位置検出器により前記リンクハウジングの前記ベース上における位置を検出し、
第１の状態検出手段により前記可動ダイプレートが前記所定の型開位置から型閉方向へ移動し、かつ、型締力が発生していない状態を検出し、
第２の状態検出手段により型締が完了した状態を検出し、
前記位置検出器の検出信号と、前記第１および第２の状態検出手段の検出信号とに基づいて、前記第１および第２の位置を特定する
型締力調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイカストマシンや射出成形装置等の成形装置に適用されるトグル式型締機構を有する型締装置、型締装置の型締力測定方法および型締力調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、ダイカストマシンの型締装置においては、射出時の溶湯の射出圧力に負けない金型の型締力が必要とされる。型締装置の方式としては、可動金型を直接押圧する直圧式型締装置とトグル機構を介して押圧するトグル式型締装置に大別される。
トグル式型締装置では、トグル機構の自己ロック機構が働くので直圧式型締装置に比べて省エネルギであるなどの種々の利点がある。
【０００３】
ここで、トグル式型締装置の構成の一例を図１〜図４を参照して説明する。
図１は、トグル式型締装置の構成を示す縦断面図であり、中心線ＣＬより上半分は型閉じ開始前の状態を示しており、下半分は型閉じ完了状態を示している。また、図２は、図１に示す型締装置の側面図である。
図１および図２において型締装置２００は、固定金型４ｂおよび可動金型４ａからなる金型４、リンクハウジング１、固定金型４ｂが取り付けられた固定ダイプレート２、可動金型４ａが取り付けられた可動ダイプレート３、ベース５、トグル機構６、クロスヘッド７、油圧シリンダ８、ピストンロッド９、ガイドロッド１０およびタイバー１１と備えている。
【０００４】
また、型締装置２００は、可動ダイプレート３とリンクハウジング１との間に、３つのリンク６ａ，６ｂ，６ｃからなる上下一対のトグル機構６を備えている。
固定ダイプレート２はベース５に固定されており、リンクハウジング１および可動ダイプレート３はベース５上を移動可能に設けられている。
リンクハウジング１と可動ダイプレート３とは、図２に示すように、タイバー１１によって連結されており、タイバー１１は通常４本設けられている。
トグル機構６のリンク６ｃはクロスヘッド７と回転自在に連結されており、リンクハウジング１の外端面の略中心部には、油圧シリンダ８が装着されており、この油圧シリンダ８のピストンロッド９の先端はクロスヘッド７に連結されている。
【０００５】
クロスヘッド７は、ガイドロッド１０に移動自在に案内されており、このクロスヘッド７はピストンロッド９の移動に応じてガイドロッド１０に沿って移動する。
図２に示すように、トグル機構６のリンク６ａ，６ｂ，６ｃを折り畳んだ状態から、油圧シリンダ８のピストンロッド９を前進させてリンク６ａ，６ｂ，６ｃを伸長させると、可動ダイプレート３が固定ダイプレート２に向かって移動し、図３に示すように、可動金型４ａが固定金型４ｂに接触する。図３に示す状態では、トグル機構６のリンク６ａ，６ｂ，６ｃは、完全に伸び切った状態ではなく、可動金型４ａと固定金型４ｂとの間に型締力は発生していない。また、可動金型４ａと固定金型４ｂとが接触し、かつ、これらの間に型締力が発生していない状態での可動ダイプレート３と固定ダイプレート２との距離Ｈ0 をダイハイトと呼んでいる。
【０００６】
この状態から、ピストンロッド９をさらに前進させると、トグル機構６のリンク６ａ，６ｂ，６ｃは、図４に示すように略一直線の状態となり、自己ロック状態となる。また、トグル機構６の伸長によって、リンクハウジング１と固定ダイプレート２とを連結しているタイバー１１が弾性変形によって引き延ばされ、このタイバー１１の変形量に応じた型締力が可動金型４ａと固定金型４ｂとの間に発生し、このタイバー１１の変形量に応じた移動量でリンクハウジング１もベース５上を移動する。
上記構成の型締装置２００おける型締力の調整や金型４の変更によりダイハイトＨ0 を変更する場合には、リンクハウジング１の固定ダイプレート２に対する位置調整によって行う。
【０００７】
リンクハウジング１の位置調整を行うための位置調整装置としては、たとえば、平歯車式の位置調整装置や、他にチェーン式やウォーム歯車式の位置調整装置が知られており、このような位置調整装置はリンクハウジング１に内蔵されている。
位置調整装置は、基本的には、４本のタイバー１１にぞれぞれ螺合するタイバーナットを備えており、これらのタイバーナットを同期させて回転制御することにより、リンクハウジング１をタイバー１１に沿って移動させることができる構成となっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記構成のトグル式型締装置２００における型締力の測定は、たとえば、特公平５−７４７７０号公報に開示されているように、タイバー１１のリンクハウジング１側の端部に電気式ロードメータを埋め込み、この電気式ロードメータによってタイバー１１の型締時の変形量を直接検出し、この変形量に基づいて型締力を求める方法を採用していた。
しかしながら、この方法では、電気式ロードメータのコストが高く、また、電気式ロードメータの取付加工が煩雑であり、製造コストが上昇し、検出精度を維持するのも難しい等の不利益が存在した。
【０００９】
このような不利益を解消するため、タイバー１１の変形量を直接測定するのではなく、図１に示したような型開状態から図４に示した型締状態に移ったときのリンクハウジング１のベース５に対する移動量を検出し、この移動量に基づいて型締力を算出する方法が、たとえば、特公平５−３６２１９号公報に開示されている。すなわち、型開状態から型締状態に移ったときのリンクハウジング１の移動量をタイバー１１の変形量として型締力を算出する。
しかしながら、リンクハウジング１とタイバー１１との間には、上記した位置調整装置が介在しており、この位置調整装置の、たとえば、タイバー１１とこれに螺合するタイバーナットとの間のバックラッシュ等の機械的誤差が存在すると、検出したリンクハウジング１の移動量にこの機械的誤差が含まれる。このため、型開状態から型締状態に移ったときのリンクハウジング１の移動量とタイバー１１の変形量とが正確に一致しないことがあり、上記の方法では、型締力の正確な測定が難しかった。
特に、型締力を調整したり金型４の変更によりダイハイトＨ0 を変更するためにリンクハウジング１の位置を位置調整装置により調整した後に、タイバーとタイバーナットとの間のバックラッシュの影響を受けやすく、型締力を正確に測定できなかった。
【００１０】
本発明の目的は、型締装置におけるタイバーの変形量を直接検出するロードメータ等のセンサを使用せずに、型締力の測定を正確に行うことができる型締装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、型締力を正確にかつ自動的に調整することができる型締装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、タイバーの変形量を直接検出するロードメータ等のセンサを使用せずに型締力の測定を正確に行うことができる型締力測定方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、型締力を正確に調整することができる型締力調整方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の型締装置は、ベース上に固定され、固定金型を保持する固定ダイプレートと、前記固定金型に対向させて可動金型を保持し、前記ベース上を移動可能な可動ダイプレートと、前記可動ダイプレートを間にして前記固定ダイプレートとタイバーによって連結され、前記ベース上を移動可能なリンクハウジングと、前記可動ダイプレートと前記リンクハウジングとを離隔させることにより、前記タイバーを通じて前記可動ダイプレートと前記固定ダイプレートとの間に型締力を発生させるトグル機構と、前記リンクハウジングと前記タイバーとの間に設けられ、当該リンクハウジングの前記タイバーに対する位置調整を可能に当該リンクハウジングとタイバーとを連結する位置調整手段と、前記トグル機構により前記可動金型が所定の型開位置から型閉方向へ移動しており、かつ、前記可動金型が前記固定金型に接触する前の型締力が発生していない状態での前記リンクハウジングの前記ベース上における第１の位置と、型締が完了した状態での前記リンクハウジングの前記ベース上における第２の位置を検出するリンクハウジング位置検出手段と、前記リンクハウジング位置検出手段によって検出した前記第１および第２の位置の差に基づいて、型締力を算出する型締力算出手段とを有し、前記リンクハウジング位置検出手段は、前記リンクハウジングの前記ベース上における位置を検出する位置検出器と、前記可動ダイプレートが前記所定の型開位置から型閉方向へ移動し、かつ、型締力が発生していない状態を検出する第１の状態検出手段と、型締が完了した状態を検出する第２の状態検出手段と、前記位置検出器の検出信号と、前記第１および第２の状態検出手段の検出信号とに基づいて、前記第１および第２の位置を特定する位置取得部とを有する。
【００１３】
本発明の型締力測定方法は、ベース上に固定され、固定金型を保持する固定ダイプレートと、前記固定金型に対向して可動金型を保持し、前記ベース上を移動可能な可動ダイプレートと、前記可動ダイプレートを間にして前記固定ダイプレートとタイバーによって連結され、前記ベース上を移動可能なリンクハウジングと、前記可動ダイプレートと前記リンクハウジングとを離隔させることにより、前記タイバーを通じて前記可動ダイプレートと前記固定ダイプレートとの間に型締力を発生させるトグル機構と、前記リンクハウジングと前記タイバーとの間に設けられ、当該リンクハウジングの前記タイバーに対する位置調整を可能に当該リンクハウジングとタイバーとを連結する位置調整手段と、を備えた型締装置における型締力測定方法であって、前記トグル機構を動作させて、前記可動ダイプレートを所定の開位置から前記固定ダイプレートに向けて移動させ、前記トグル機構により前記可動ダイプレートが移動し、かつ、前記可動金型が前記固定金型に接触する前の型締力が発生していない状態における前記リンクハウジングの前記ベース上における第１の位置を検出し、型締が完了した状態における前記リンクハウジングの前記ベース上における第２の位置を検出し、前記検出したリンクハウジングの第１および第２の位置から当該リンクハウジングの移動量を算出し、算出した前記移動量に基づいて、型締力を算出し、前記第１の位置の検出及び前記第２の位置の検出では、位置検出器により前記リンクハウジングの前記ベース上における位置を検出し、第１の状態検出手段により前記可動ダイプレートが前記所定の型開位置から型閉方向へ移動し、かつ、型締力が発生していない状態を検出し、第２の状態検出手段により型締が完了した状態を検出し、前記位置検出器の検出信号と、前記第１および第２の状態検出手段の検出信号とに基づいて、前記第１および第２の位置を特定する。
【００１４】
本発明の型締力調整方法は、ベース上に固定され、固定金型を保持する固定ダイプレートと、前記固定金型に対向して可動金型を保持し、前記ベース上を移動可能な可動ダイプレートと、前記可動ダイプレートを間にして前記固定ダイプレートとタイバーによって連結され、前記ベース上を移動可能なリンクハウジングと、前記可動ダイプレートと前記リンクハウジングとを離隔させることにより、前記タイバーを通じて前記可動ダイプレートと前記固定ダイプレートとの間に型締力を発生させるトグル機構と、前記リンクハウジングと前記タイバーとの間に設けられ、当該リンクハウジングの前記タイバーに対する位置調整を可能に当該リンクハウジングとタイバーとを連結する位置調整手段と、を備えた型締装置における型締力調整方法であって、前記トグル機構を動作させて、前記可動ダイプレートを所定の開位置から前記固定ダイプレートに向けて移動させ、前記トグル機構により前記可動ダイプレートが移動し、かつ、前記可動金型が前記固定金型に接触する前の型締力が発生していない状態における前記リンクハウジングの前記ベース上における第１の位置を検出し、型締が完了した状態における前記リンクハウジングの前記ベース上における第２の位置を検出し、前記検出したリンクハウジングの第１および第２の位置から当該リンクハウジングの移動量を算出し、算出した前記移動量に基づいて、型締力を算出し、前記算出された型締力と、予め設定された目標型締力との差に基づいて、前記型締力が前記目標型締力となるように前記リンクハウジングの前記タイバーに対する位置を補正する補正量を算出し、前記位置調整手段に出力し、前記第１の位置の検出及び前記第２の位置の検出では、位置検出器により前記リンクハウジングの前記ベース上における位置を検出し、第１の状態検出手段により前記可動ダイプレートが前記所定の型開位置から型閉方向へ移動し、かつ、型締力が発生していない状態を検出し、第２の状態検出手段により型締が完了した状態を検出し、前記位置検出器の検出信号と、前記第１および第２の状態検出手段の検出信号とに基づいて、前記第１および第２の位置を特定する。
【００１５】
本発明では、所定の型開位置にある可動ダイプレートをトグル型締機構を動作させて、固定金型に向けて移動させる。可動ダイプレートが移動すると、リンクハウジングにはトグル型締機構からの反力が作用する。このリンクハウジングに作用する反力は、リンクハウジングに位置調整手段を介して連結されたタイバーに対しても作用する。
このとき、たとえば、位置調整手段の有するナット部材とこれに螺合するタイバーとの間に、バックラッシュ等の機械的ガタが存在すると、この機械的ガタはリンクハウジングに作用する反力によって除去されることになる。
そして、上記のようにバックラシュが除去された状態におけるリンクハウジングの第１の位置が検出される。
【００１６】
さらに、可動金型と固定金型とが型締されると、タイバーが弾性変形により伸び、リンクハウジングは可動ダイプレートから離隔する向きに移動する。
型締が完了した状態でのリンクハウジングの第２の位置が検出される。
型締力算出手段は、上記のように検出された第１および第２の位置の差、すなわち、リンクハウジングの移動量に基づいて型締力を算出する。このリンクハウジングの移動量には、位置調整手段に存在する機械的ガタが含まれないので、算出された型締力は正確な値となる。
【００１７】
また、本発明では、上記のようにして算出された型締力と、予め設定された型締力との差から、型締力が目標型締力となるようにリンクハウジングの位置を補正する補正量を算出し、位置調整手段によってリンクハウジングの位置が調整される。このとき、上記のように算出された型締力は正確な値であるので、リンクハウジングの位置も精度良く調整される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図５は、本発明の一実施形態に係る型締装置の構成図であり、本実施形態に係る型締装置２１は、たとえば、ダイカストマシンの型締に適用される。
図５において、型締装置２１は、ベース３０と、ベース３０上に固定された固定ダイプレート２２と、固定ダイプレート２２に取り付けられた固定金型２３と、固定ダイプレート２２に対向してベース３０上を移動可能に設けられた可動ダイプレート２４と、可動ダイプレート２４に固定金型２３に対向するように取付られた可動金型２５と、可動ダイプレート２４を間において固定ダイプレート２２と４本のタイバー２６によって連結されたリンクハウジング２７と、リンクハウジング２７と可動ダイプレート２４との間に設けられたトグル機構２８と、リンクハウジング２７に設けられトグル機構２８を駆動する油圧シリンダ２９とを備えている。なお、油圧シリンダ２９の代わりに、サーボモータと、このサーボモータの回転運動を直線運動に変換する、たとえば、ボールネジとナットとの組合せからなる伝達機構とを用いてトグル機構２８を駆動する構成とすることも可能である。
【００１９】
型締装置２１は、リンクハウジング２７のベース３０上での位置を検出するためのリニアセンサ３１を備えている。このリニアセンサ３１は、ベース３０上に固定されセンサスケール３２とセンサスケール３２に対向するようにリンクハウジング２７の所定位置に固定されたセンサヘッド３３とを備える。
【００２０】
型締装置２１は、リミットスイッチ７０および支持部材７０ｂによって支持された接点７０ａを備えている。
リミットスイッチ７０は、可動ダイプレート２４に設けられている。
【００２１】
接点７０ａは、リンクハウジング２７に一端部が固定された支持部材７０ｂの他端部に支持されている。接点７０ａは、可動金型２５が固定金型２３に接触する直前位置に移動すると、リミットスイッチ７０に接触する位置に配置されている。
リミットスイッチ７０、接点７０ａおよび支持部材７０ｂによって、本発明の第１の状態検出手段を構成している。
【００２２】
また、接点７０ａをリンクハウジング２７に保持し、可動ダイプレート２４にリミットスイッチ７０を保持させる構成としたのは、リンクハウジング２７の位置調整によるリンクハウジング２７の移動に応じて接点７０ａおよびリミットスイッチ７０を移動させることができるからである。
【００２３】
型締装置２１は、型締完了信号発生部８０を備えている。型締完了信号発生部８０には、油圧シリンダ２９に設けられた油圧シリンダ２９の作動圧を検出する圧力センサ２９ａの検出信号２９ｓが入力される。型締完了信号発生部８０は、圧力センサ２９ａの検出信号２９ｓに基づいて、トグル機構２８が伸びきって型締が完了したことを規定する型締完了信号８０ｓを生成する。
この型締完了信号発生部８０は、たとえば、トグル機構２８が動作を開始したのち、圧力センサ２９ａの検出圧力が所定の圧力に達した状態が所定時間継続した場合には、型締が完了したと判断して型締完了信号８０ｓを生成する。
【００２４】
型締完了信号発生部８０および圧力センサ２９ａは、本発明の第２の状態検出手段を構成している。なお、油圧シリンダ２９の代わりに、サーボモータを用いた場合には、サーボモータの駆動電流に基づいて型締完了信号８０ｓを生成することができる。
なお、型締完了信号発生部８０で行う処理を制御装置５１内で行う構成とすることも可能である。この場合には、圧力センサ２９ａの検出信号を制御装置５１に直接入力する。
【００２５】
型締装置２１は、型締装置２１を制御する制御装置５１を備えている。この制御装置５１は、リニアセンサ３１のセンサヘッド３３、リミットスイッチ７０および型締完了信号発生部８０からの信号が入力される。また、制御装置５１は、油圧シリンダ２９を駆動する制御ドライバ６５に制御指令を出力する。
【００２６】
型締装置２１において、トグル機構２８は、図１〜図４において説明したトグル機構と同様の構成となっている。このトグル機構２８は、可動ダイプレート２４とリンクハウジング２７との間でトグル機構２８が伸縮することにより、可動ダイプレート２４とリンクハウジング２７との相対位置を変更する。
【００２７】
たとえば、図５に示す可動金型２５が固定金型２３に対して開いた型開位置から、トグル機構２８が油圧シリンダ２９によって伸長動作すると、可動ダイプレート２４とリンクハウジング２７とが離隔する。この結果、可動ダイプレート２４は矢印Ａの向き、すなわち、可動金型２５が固定金型２３に向かう向きに移動する。
【００２８】
可動金型２５が固定金型２３に接触した状態から、さらに、トグル機構２８が伸長すると、リンクハウジング２７と固定ダイプレート２２とを連結しているタイバー２６が弾性変形によって引き延ばされる。このタイバー２６の変形量に応じた型締力が可動金型２５と固定金型２３との間に発生する。このとき、タイバー２６の変形量に応じた移動量でリンクハウジング２７もベース５上を移動する。
【００２９】
上記構成の型締装置２１において、可動金型２５と固定金型２３との間の型締力は、リンクハウジング２７の位置によって調整することができる。図５において、全長がＬ1 のタイバー２６の型締力が作用する部分の長さＬは、リンクハウジング２７のタイバー２６に対する位置を調整することで任意に調整できる。
【００３０】
リンクハウジング２７の位置調整は、たとえば、図６に示すような、リンクハウジング２７に内蔵された位置調整装置１００によって行う。なお、リンクハウジング２７の位置調整は、型締力の調整のためだけでなく、固定金型２３および可動金型２５の高さ（ダイハイト）が変更された場合にも行う必要がある。
【００３１】
図６において、リンクハウジング２７に内蔵された位置調整装置１００は、駆動歯車１０２が回転軸に連結されているモータ１０１と、リンクハウジング２７の中心部に回転自在に保持され駆動歯車１０２と噛合するリングギヤ１０３と、リングギヤ１０２に噛合するリンクハウジング２７に回転自在に保持された４個のアイドルギヤ１０４と、アイドルギヤ１０４と噛合する歯車が外周形成されリンクハウジング２７に回転自在に保持されたタイバーナット１０５とを備えている。なお、タイバーナット１０５は、本発明のナット部材の一実施態様である。
【００３２】
タイバーナット１０５は、内周部に上記のタイバー２６の周囲に形成されたねじ部と螺合するねじ孔が形成されており、このタイバーナット１０５を介してリンクハウジング２７とタイバー２６とは連結されている。
モータ１０１は、図５に示した制御ドライバ６５に接続されており、この制御ドライバ６５を介して制御装置５１によって回転量が制御される。
【００３３】
位置調整装置１００においては、モータ１０１が駆動され、駆動歯車１０２が回転すると、リングギヤ１０３およびアイドルギヤ１０４を介して４個のタイバーナット１０５が同期して回転する。
タイバーナット１０５が回転すると、リンクハウジング２７がタイバー２６の軸方向に移動し、モータ１０１の回転量を制御することにより、リンクハウジング２７を所望の位置に移動させることができる。
【００３４】
また、リンクハウジング２７の位置調整を行った後には、モータ１０１にブレーキを作用させることにより、リンクハウジング２７はタイバー２６に対して固定される。
上記構成の位置調整装置１００では、複数の歯車を使用しており、また、タイバーナット１０５はタイバー２６と螺合しているため、これらの歯車間やタイバーナット１０５とタイバー２６との間にバックラッシュ等の機械的誤差が存在している。このため、リンクハウジング２７にトグル機構２８から力が作用するとリンクハウジング２７はタイバー２６に対してこの機械的誤差の分だけ移動する可能性がある。
【００３５】
図７は、上記のリニアセンサ３１のセンサスケール３２とセンサヘッド３３の配置を示す図である。
図７に示すように、センサスケール３２はベース３０上に設けられ、センサヘッド３３はこのセンサスケール３２に対向するようにリンクハウジング２７に固定されている。
【００３６】
リニアセンサ３１には、センサヘッド３３のセンサスケール３２に対する移動量を、磁気的あるいは光学的に検出し、パルス信号として制御装置５１に出力するインクリメンタル方式のものを使用してもよい。しかしながら、リンクハウジング２７のタイバー２６に対する位置、すなわち、図５に示すタイバー２６の全長Ｌ1 のうち型締力が作用する部分の長さＬを検出する必要があるため、アブソリュート式のものを用いるのが好ましい。この場合には、センサヘッド３３の検出値がタイバー２６の全長Ｌ1 のうち型締力が作用する部分の長さＬと等しくなるように、リニアセンサ３１の基準位置を予め設定する。
【００３７】
なお、リニアセンサ３１の代わりに、ラックおよびピニオンと、ロータリエンコーダとを用いてリンクハウジング２７の位置を検出する構成としてもよい。
【００３８】
図８は、上記の制御装置５１の構成を示す構成図である。
制御装置５１は、位置取得部５２と、位置データ記憶部５３と、移動量算出部５４と、型締力算出部５５と、型締力誤差算出部５６と、補正量算出部５７と、補正指令出力部５８と、目標型締力設定部５９と、データ記憶部６０とを備えている。なお、型締力算出部５５は本発明の型締力算出手段の一具体例に対応しており、型締力誤差算出部５６、補正量算出部５７、補正指令算出部５８および補正指令出力部５８によって本発明の型締力調整手段を構成している。
【００３９】
位置取得部５２は、センサヘッド３３からのリンクハウジング２７の位置検出信号３３ｓと、リミットスイッチ７０の検出信号７０ｓと、型締完了信号発生部８０からの型締完了信号８０ｓが入力される。
位置取得部５２は、リミットスイッチ７０の検出信号７０ｓの入力に応じて、位置検出信号３３ｓに基づくリンクハウジング２７の第１の位置を特定し、この第１の位置データを位置データ記憶部５３に出力する。この第１の位置データから、Ｌ2 で定義される無負荷状態の（非変形時の）タイバー２６の型締力が作用する部分の長さＬが特定される。
【００４０】
また、位置取得部５２は、型締完了信号８０ｓの入力に応じて、位置検出信号３３ｓに基づくリンクハウジング２７の第２の位置を特定し、この第２の位置データを位置データ記憶部５３に出力する。この第２の位置データから、Ｌ3 で定義される型締完了時における変形した状態のタイバー２６の型締力が作用する部分の長さＬが特定される。
【００４１】
位置データ記憶部５３は、位置取得部５２で取得された第１の位置データと第２の位置データとを記憶保持する。
移動量算出部５４は、位置データ記憶部５３に記憶された各位置データを比較し、リンクハウジング２７の移動量ΔＬを算出する。移動量ΔＬは、Ｌ3 −Ｌ2となる。この移動量ΔＬがタイバー２６の変形量である。
【００４２】
目標型締力設定部５９は、可動金型２５と固定金型２３との間に発生させる目標型締力Ｆｒを設定保持する。この型締力の設定は、たとえば、制御装置５１に備わったキーボード等の入力装置を用いて、オペレータが所望の目標型締力Ｆｒを入力することにより行う。
【００４３】
データ記憶部６０は、後述する型締力算出部５６および補正量算出部５７における型締力あるいは補正量の算出に必要なデータを予め記憶保持している。
データ記憶部６０の記憶しているデータは、具体的には、図５に示したタイバー２６の直径ｄおよびタイバー２６のヤング率Ｅである。
【００４４】
型締力算出部５５は、移動量算出部５４において算出されたリンクハウジング２７の移動量ΔＬ、データ記憶部６０に記憶されたタイバー２６の直径ｄおよびタイバー２６のヤング率Ｅに基づいて、型締完了時に可動金型２５と固定金型２３との間に発生する型締力Ｆを算出する。
【００４５】
ここで、型締力Ｆの算出方法について説明する。
無負荷状態でのタイバー２６の型締力が作用する部分の長さＬをＬ2 とし、４本分のタイバー２６の断面積をＡとすると、移動量ΔＬと型締力Ｆの関係は、次式（１）によって表される。なお、断面積Ａは、πｄ2 である。
【００４６】
Ｆ／Ａ＝Ｅ・ΔＬ／Ｌ2         …（１）
【００４７】
したがって、型締力Ｆは次式（２）から求めることができる。
【００４８】
Ｆ＝πｄ2 ・Ｅ・ΔＬ／Ｌ2     …（２）
【００４９】
型締力算出部５５では、上記（２）式にしたがって型締力Ｆを算出する。
型締力誤差算出部５６は、型締力算出部５５で算出された型締力Ｆと目標型締力設定部５９に設定された目標型締力Ｆｒとの差ΔＦを算出し、補正量算出部５５７に出力する。
【００５０】
補正量算出部５７は、算出された型締力Ｆと目標型締力Ｆｒとの差ΔＦに基づいて、可動金型２５と固定金型２３との間に発生する型締力が目標型締力Ｆｒになるように、リンクハウジング２７のタイバー２６に対する位置を補正する補正量Ｌｍを算出し、補正指令出力部５８に出力する。
補正量Ｌｍと型締力Ｆと目標型締力Ｆｒとの差ΔＦとは次式（３）の関係を有する。
【００５１】
ΔＦ＝（πｄ2 ・Ｅ・Ｌｍ）／（Ｌ2 ＋Ｌｍ）    …（３）
【００５２】
（３）式において、補正量Ｌｍは無負荷状態でのタイバー２６の型締力が作用する部分の長さＬ2 と比べて無視できる程度に小さい値であるので、補正量Ｌｍは次式（４）で表される。
【００５３】
Ｌｍ＝（ΔＦ・Ｌ2 ）／（πｄ2 ・Ｅ）    …（４）
【００５４】
補正量算出部５７において上記の（４）式したがって、計算することにより、補正量Ｌｍが得られる。
【００５５】
補正指令出力部５８は、補正量算出部５７で算出された補正量Ｌｍに基づいて、位置調整装置１００のモータ１０１の制御指令を作成し、制御ドライバ６５に出力する。
制御ドライバ６５は、補正指令出力部５８からの制御指令に応じて、モータ１０１の回転制御を行い、リンクハウジング２７は補正量Ｌｍの分だけ位置調整される。この結果、可動金型２５と固定金型２３との間に発生する型締力が目標型締力Ｆｒに調整される。
【００５６】
次に、上記構成の型締装置２１における型締力測定方法および型締力調整方法について図９に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、図５に示したように、型締装置２１の可動金型２５と固定金型２３とが開いた型開状態からトグル機構２８を伸長させ、可動ダイプレート２４を図５の矢印Ａの向きに移動させる（ステップＳ１）。
【００５７】
トグル機構２８の駆動により、可動ダイプレート２４は、リンクハウジング２７から離隔していく。
また、制御装置５１は、可動ダイプレート２４を加速したのち、一定の速度で可動ダイプレート２４を移動させる。
このとき、リンクハウジング２７には、可動ダイプレート２４からトグル機構２８を通じて反力が作用する。
【００５８】
リンクハウジング２７に内蔵された位置調整装置１００のタイバーナット１０５とこれに螺合するタイバー２６との間にバックラッシュ等の機械的誤差が存在すると、トグル機構２８から作用する図１０に示す矢印Ｂの向きの反力によってリンクハウジング２７はこの機械的誤差の分だけ移動し、位置調整装置１００に発生していた機械的誤差が除去される（ステップＳ２）。
【００５９】
制御装置５１は、可動金型２５が固定金型２３に所定の距離まで接近したら、可動金型２５と固定金型２３との接触の際の衝撃を緩和するために、可動ダイプレート２４を所定の速度に減速する。
【００６０】
次いで、図１０に示すように、減速された可動ダイプレート２４が、可動金型２５と固定金型２３とが接触する直前位置に到達すると、リミットスイッチ７０に接点７０ａが接触し、リミットスイッチ７０の検出信号７０ｓが制御装置５１に入力される（ステップＳ３）。
【００６１】
リミットスイッチ７０の検出信号７０ｓの制御装置５１への入力によって、センサヘッド３３の位置検出信号３３ｓに基づくリンクハウジング２７の第１の位置が特定される（ステップＳ４）。このリンクハウジング２７の第１の位置から、図１０に示す無負荷状態でのタイバー２６の型締力が作用する部分の長さＬ2が特定される。
【００６２】
可動金型２５が固定金型２３に接触する直前位置に到達した状態から、トグル機構２８がさらに伸長動作すると、リンクハウジング２７は図１０の矢印Ｂの向きに移動を開始し、これによりタイバー２６には負荷が印加されて弾性変形する。タイバー２６の変形により、可動金型２５と固定金型２３とは型締され、トグル機構２８が完全に伸びきり自己ロック状態となると型締完了信号発生部８０から型締完了信号８０ｓが制御装置１に入力される（ステップＳ５）。
【００６３】
制御装置５１では、型締完了信号８０ｓの入力によって、リンクハウジング２７の第２の位置が特定される（ステップＳ６）。これにより、図１０に示すように、型締完了時のタイバー２６の型締力が作用する部分の長さＬ3 が特定される。
【００６４】
制御装置５１では、検出した各長さＬ2 およびＬ3 に基づいて、リンクハウジング２７の移動量ΔＬを算出し、この移動量ΔＬから型締力Ｆを算出する（ステップＳ７）。
【００６５】
次いで、制御装置５１では、算出された型締力Ｆと設定された目標型締力Ｆｒからリンクハウジング２７の位置の補正量Ｌｍを算出する（ステップＳ８）。
【００６６】
さらに、制御装置５１は算出した補正量Ｌｍから換算した制御指令をドライバ６５に出力する。これにより、位置調整装置１００のモータ１０１が駆動され、４つのタイバーナット１０５が同期して回転し、リンクハウジング２７がタイバー２６に沿って補正量Ｌｍだけ移動して位置調整が行われる（ステップＳ９）。
【００６７】
以上のように、本実施形態では、型締力の測定に必要なリンクハウジング２７の第１の位置を可動ダイプレート２４の移動中に特定する。
可動ダイプレート２４が固定ダイプレートに対して移動すると、可動ダイプレート２４からの反力がトグル機構２８を通じてリンクハウジング２７に作用し、位置調整装置１００のタイバーナット１０５とタイバー２６とは確実にかみ合った状態になり、特定された長さＬ2 には位置調整装置１００の機械的誤差の成分が含まれない。
【００６８】
可動ダイプレート２４が加速中および減速中には、可動ダイプレート２４からリンクハウジング２７に作用する反力の向きや大きさは一定しない。このため、可動ダイプレート２４が加速中または減速中においては、リンクハウジング２７の位置も一定しない可能性がある。したがって、リンクハウジング２７の第１の位置を正確に特定する観点からは、可動ダイプレート２４が一定速度で移動しているときのリンクハウジング２７の検出位置から第１の位置を特定するのが好ましい。
【００６９】
本実施形態では、可動金型２５と固定金型２３との接触の際の衝撃を緩和するために、可動金型２５が固定金型２３に接触する前に可動金型２５を低速でかつ一定の速度で移動させる。このため、可動金型２５が固定金型２３に接触する直前位置においてリンクハウジング２７の第１の位置を特定することにより、第１の位置を正確に特定することができる。
【００７０】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されない。
上述した実施形態では、機械的誤差の存在する位置調整装置１００として平歯車型のものを一例として挙げたが、他にチェーン式やウォーム歯車式のものでも同様に本発明を適用することができる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、型締装置におけるタイバーの変形量を直接検出するロードメータ等のセンサを使用せずに、型締力の測定を正確に行うことができ、かつ、所望の型締力に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、型締装置の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す型締装置の側面図である。
【図３】図３は、図１に示す型締装置の型締状態を示す図である。
【図４】図４は、図１に示す型締装置の型締完了状態を示す図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る型締装置の構成図である。
【図６】図６は、リンクハウジングの位置調整装置の構成例を示す図である。
【図７】図７は、リニアセンサ３１のセンサスケール３２とセンサヘッド３３の配置を示す図である。
【図８】図８は、制御装置５１の構成を示す構成図である。
【図９】図９は、型締装置２１における型締力測定方法および型締力調整方法を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１０は、型締装置２１の動作状態を示す図である。
【符号の説明】
２１…型締装置
２２…固定ダイプレート
２３…固定金型
２４…可動ダイプレート
２５…可動金型
２６…タイバー
２７…リンクハウジング
２８…トグル機構
２９…型締シリンダ
３０…ベース
５１…制御装置
５２…位置取得部
５３…位置データ記憶部
５４…移動量算出部
５５…型締力算出部
５６…型締力誤差算出部
５７…補正量算出部
５８…補正指令出力部
６５…制御ドライバ
７０…リミットスイッチ
８０…型締完了信号発生部
１００…位置調整装置
【図１】
0003828750.tif 000002
【図２】
0003828750.tif 000003
【図３】
0003828750.tif 000004
【図４】
0003828750.tif 000005
【図５】
0003828750.tif 000006
【図６】
0003828750.tif 000007
【図７】
0003828750.tif 000008
【図８】
0003828750.tif 000009
【図９】
0003828750.tif 000010
【図１０】
0003828750.tif 000011