JP4828179B2

JP4828179B2 - 型締装置

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Publication number: JP4828179B2
Application number: JP2005244309A
Authority: JP
Inventors: 眞辻; 三郎野田
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2005-08-25
Filing date: 2005-08-25
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2025-08-25
Also published as: US20070048398A1; KR20070024391A; US7494609B2; CN1919496A; JP2007055120A; CN100531965C; KR100806021B1

Description

本発明は、型締装置に関する。

型締装置において、移動ダイプレートと固定ダイプレートとの平行度が保たれない場合、製品の寸法誤差が大きくなったり、バリが発生しやすくなる等の問題が生じることから、移動ダイプレートと固定ダイプレートとの平行度を保つ技術が種々提案されている。
例えば、特許文献１では、移動ダイプレートを型開閉方向へ移動させるボールねじをタイバーに沿って移動ダイプレート及び固定ダイプレートの周囲に複数設け、この複数のボールねじを個別に駆動制御することにより、ダイプレート間の平行度を保ちつつ、型閉めを行う技術が開示されている。
なお、ダイプレートの平行度に関するものではないが、タイバーに設けられた型締用のピストンの位置を検出する技術も知られている（例えば特許文献２）。
特開２００４−３２２６０９号公報特開２００４−００１４７０号公報

特許文献１の技術では、型閉め開始から型接触までにおいてダイプレート間の平行度を調整している。しかし、型締装置では、型接触後から型締完了までの間にも、ダイプレート間の平行度が損なわれる場合がある。

本発明の目的は、型接触後から型締完了までの間において平行度が損なわれることを抑制し、型締完了時においてダイプレート間の平行度を保つことができる型締装置を提供することにある。

本発明の第１の観点の型締装置は、固定金型と移動金型とを型締する型締装置であって、前記固定金型を保持する固定ダイプレートと、前記移動金型を保持し、前記固定ダイプレートに対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレートと、前記固定ダイプレート及び前記移動ダイプレートの一方に結合するための被結合部と、前記固定ダイプレレート及び前記移動ダイプレートの他方に収容され、型締力を発生させるためのピストンとを備えた複数のタイバーと、前記固定ダイプレート及び前記移動ダイプレートの前記一方に備わり、前記複数のタイバーの被結合部に対して結合又は解放可能な複数の結合部と、前記固定ダイプレート及び前記移動ダイプレートの前記他方に備わり、前記複数のタイバーのピストンを収容するシリンダ室と、型締力を発生させるための作動液を前記シリンダ室に供給する少なくとも２つの作動液供給口とを備えた複数の型締用シリンダと、前記複数のタイバーの前記ピストンの移動量を特定可能な物理量を検出する検出器と、前記複数の型締用シリンダの前記ピストンで区画される第１のシリンダ室および第２のシリンダ室の間で前記作動液の供給先を切り換えるため、前記作動液供給口に接続される複数の方向切換弁と、前記検出器の検出結果に基づいて、型接触時から型締完了時までの前記ピストンの移動量の前記複数のタイバー間における差が所定の許容値内になるように、前記複数の方向切換弁を制御する制御部と、前記移動ダイプレートを前記固定ダイプレートに対して型開閉方向へ移動させる型開閉用駆動部と、を備え、前記制御部は、型閉動作中に、前記移動ダイプレートの移動速度を型接触の手前で低速に切り換えるように前記型開閉用駆動部を制御し、前記複数のタイバーの型閉方向への移動を前記低速への切換と同時又はそれ以降に開始するように前記方向切換弁を制御し、前記移動ダイプレート及び前記複数のタイバーが移動している状態で、型接触までに前記複数のタイバーの被結合部と前記複数の結合部とが結合するように、前記複数の結合部を制御する。

好適には、前記制御部は、型閉動作中に、前記検出器の検出結果に基づく前記複数のタイバーの移動速度を参照して前記複数のタイバーの移動速度を制御し、前記移動ダイプレートの移動速度と、前記複数のタイバーの移動速度との差が所定の許容値内であるときに、前記複数のタイバーの被結合部と前記結合部とが結合するように、前記結合部を制御する。

本発明の第２の観点の型締装置は、固定金型と移動金型とを型締する型締装置であって、前記固定金型を保持する固定ダイプレートと、前記移動金型を保持し、前記固定ダイプレートに対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレートと、前記固定ダイプレート及び前記移動ダイプレートの一方に結合するための被結合部と、前記固定ダイプレレート及び前記移動ダイプレートの他方に収容され、型締力を発生させるためのピストンとを備えた複数のタイバーと、前記固定ダイプレート及び前記移動ダイプレートの前記一方に備わり、前記複数のタイバーの被結合部に対して結合又は解放可能な複数の結合部と、前記固定ダイプレート及び前記移動ダイプレートの前記他方に備わり、前記複数のタイバーのピストンを収容するシリンダ室と、型締力を発生させるための作動液を前記シリンダ室に供給する少なくとも２つの作動液供給口とを備えた複数の型締用シリンダと、前記複数のタイバーの前記ピストンの移動量を特定可能な物理量を検出する検出器と、前記複数の型締用シリンダの前記ピストンで区画される第１のシリンダ室および第２のシリンダ室の間で前記作動液の供給先を切り換えるため、前記作動液供給口に接続される複数の方向切換弁と、前記検出器の検出結果に基づいて、型接触時から型締完了時までの前記ピストンの移動量の前記複数のタイバー間における差が所定の許容値内になるように、前記複数の方向切換弁を制御する制御部と、を備え、前記被結合部は、前記複数のタイバーの外周面に形成され、前記複数のタイバーの軸方向に沿って配列された複数の溝部を含み、前記結合部は、凸部を含み、前記被結合部及び前記結合部は、前記複数の溝部のいずれかと前記凸部とが係合することにより結合し、前記移動ダイプレートに対して固定され、前記複数のタイバーの軸方向の移動に伴う前記複数のタイバーの外周面との距離の変化に応じた信号を出力する近接スイッチが設けられ、前記制御部は、前記近接スイッチからの信号に基づいて前記複数の溝部の前記結合部に対する位置を検知して、前記凸部を前記複数の溝部のいずれかと係合させるように前記結合部を制御する。

本発明によれば、型接触後から型締完了までの間において平行度が損なわれることを抑制し、型締完了時においてダイプレート間の平行度を保つことができる。

図１は本発明の一実施形態に係る型締装置１の機械部分の構成を示す一部に断面図を含む正面図であり、型厚調整前の状態を示している。また、図２は図１の型締装置１を上方から見た図である。図３は、型締装置１の機械部分の構成を示す一部に断面図を含む正面図であり、型締完了後に溶融金属ＭＬを射出している状態を示している。
なお、本実施形態に係る型締装置は、ダイカストマシンに適用される。
型締装置１は、いわゆる複合式型締装置として構成されており、主として型開閉に利用される移動機構４０と、主として型締に利用される型締用シリンダ９とを備えている。また、型締装置１は、固定ダイプレート３と、移動ダイプレート４と、タイバー７と、ハーフナット２０とを備えている。
なお、ハーフナット２０は本発明の結合手段の一実施態様である。

固定ダイプレート３は、ベース２上に固定されている。この固定ダイプレート３は、固定金型５を前面側に保持している。
移動ダイプレート４は、移動金型６を前面（固定ダイプレート３に対向する側）に保持している。移動ダイプレート４は、ベース２上に型開方向Ａ１および型閉方向Ａ２に移動可能に設けられている。具体的には、ベース２上に固定された摺動板１１と、移動ダイプレート４の下方に固定され、摺動板１１に対して摺動可能な摺動板１２とによりスライダが構成されることにより、移動ダイプレート４は移動可能にベース２に対して支持されている。また、移動ダイプレート４には、タイバー７が挿入される貫通孔４ｈが形成されている。この貫通孔４ｈは、たとえば、移動ダイプレート４の四隅に形成されている。
固定金型５と移動金型６の一対の金型が型閉されることにより、固定金型５の凹部５ａと移動金型６の凹部６ａとの間にキャビティが形成される。

固定ダイプレート３の背面には、スリーブ６０が設けられている。スリーブ６０には、プランジャチップ６１が嵌合しており、このプランジャチップ６１が先端部に連結されたプランジャロッド６２は、カップリング６３を介して射出シリンダ６５のピストンロッド６４と連結されている。
射出シリンダ６５は、油圧によって駆動され、ピストンロッド６４を進退させる。
供給口６０ａを通じてスリーブ６０に溶融金属ＭＬが供給された状態で、ピストンロッド６４を前進させることにより、型締された固定金型５と移動金型６の間に形成されるキャビティＣに成形材料としての溶融金属ＭＬが射出、充填される。
なお、各部６０〜６５を含んで射出装置が構成される。また、型締装置１や射出装置を含んでダイカストマシンが構成される。

タイバー７は、固定ダイプレート３によって水平に支持されている。
タイバー７の移動ダイプレート４側の自由端部には、被結合部７ａが形成されている。被結合部７ａは、たとえば、タイバー７の外周において周方向に延びる溝部がタイバー７の軸方向に複数配列されて形成されている。なお、溝部は螺旋状に形成されていてもよい。
タイバー７の中途には、型締用シリンダ９に内蔵されるピストン８が設けられている。

型締用シリンダ９は、固定ダイプレート３の内部に形成されており、この固定ダイプレート３にピストン８が移動可能に内蔵されている。型締用シリンダ９のシリンダ室に高圧の作動油を供給することにより、固定ダイプレート３とタイバー７との間に力が作用し、タイバー７が固定ダイプレート３に対して駆動される。
タイバー７に連結されたピストン８の可動範囲、すなわち、型締用シリンダ９のもつストロークの範囲内で、タイバー７は固定ダイプレート３に対して移動可能である。

移動機構４０は、ベース２の内部に内蔵されており、ねじ軸４１と、支持部材４２と、サーボモータ４３と、可動部材４４とを有する。
支持部材４２は、ベース２に対して固定され、ねじ軸４１の一端部を回転自在に支持している。
ねじ軸４１の他端部は、ベース２に対して固定されたサーボモータ４３に接続されている。
ねじ軸４１は、可動部材４４にねじ込まれている。
可動部材４４は、図２に示すように、移動ダイプレート４の両側に固定されている。

この移動機構４０では、サーボモータ４３を回転制御することにより、ねじ軸４１が回転し、このねじ軸４１の回転が可動部材４４の直線運動に変換される。これにより、移動ダイプレート４が型開方向Ａ１または型閉方向Ａ２に駆動される。
移動ダイプレート４の位置は、サーボモータ４３のエンコーダ８０で可動部材４４の位置を検出することによって特定される。

ハーフナット２０は、移動ダイプレート４の貫通孔４ｈの背後に配置されている。このハーフナット２０は、タイバー７の被結合部７ａと係合する突条部（図４参照）が形成されている。換言すれば、被結合部７ａ及びハーフナット２０は鋸刃状に形成されており互いに噛合する。
ハーフナット２０は、ハーフナット開閉シリンダ２１によって開閉され、ハーフナット２０が閉じてタイバー７の被結合部７ａと噛合（結合）すると、タイバー７と移動ダイプレート４とが連結される。ハーフナット２０が開くと、タイバー７と移動ダイプレート４との連結が解かれる。

ここで、図４に、型締装置１の型締用シリンダ９の周辺、ハーフナット２０とタイバー７の被結合部７ａの周辺の構造、および、制御装置７０の構成を示す。図４は、一のタイバー７について示しているが、他のタイバー７についても同様である。

図４に示すように、型締用シリンダ９のピストン８によって区画されるシリンダ室９ａおよび９ｂには、作動油を供給するための供給口がそれぞれ開口し、当該供給口は管路を通じて方向切換弁ＤＣＶに接続されている。
方向切換弁ＤＣＶは、油圧源１５０から供給される高圧の作動油を、制御装置７０からの制御指令７１ｓに応じて、型締用シリンダ９のシリンダ室９ａおよび９ｂの一方に供給する。
なお、方向切換弁ＤＣＶは、ピストン８を駆動しないときには、油圧源１５０からの作動油をタンク１５１に向けて流す。
油圧源１５０は、型締に必要な圧力に昇圧された作動油を方向切換弁ＤＣＶへ供給する。
シリンダ室９ａ及び９ｂの圧力は、圧力センサ８５によって検出される。

図４に示すように、タイバー７の後端部７ｃには、スケール９１が形成されており、このスケール９１に対向する位置に位置センサ９０が設けられている。
位置センサ９０は、タイバー７の位置Ｐｔを検出し、制御装置７０へ出力する。位置センサ９０は、たとえば、光学的あるいは磁気的に位置検出を行うものを用いることができる。位置センサ９０は、アブソリュート位置センサでもよいし、インクリメンタル位置センサでもよい。

ハーフナット２０の背面側には、近接スイッチ（近接センサ）９５が設けられている。
近接スイッチ９５は、物体との距離の変化に応じた信号を出力するセンサであり、例えば、物体が所定の範囲内に近接したときにオン信号を出力する。近接スイッチ９５は、光電センサ、レーザセンサ、磁気センサ、超音波センサ等の適宜な方式のセンサにより構成できる。
近接スイッチ９５は、移動ダイプレート４に対して固定されるとともに、タイバー７の外周面側を検出方向として設けられている。従って、タイバー７の軸方向の移動に伴って、近接スイッチ９５の検出面とタイバー７の外周面との距離は、被結合部７ａの溝部の深さ分だけ変化する。近接スイッチ９５は、たとえば、被結合部７ａの溝部と対向するとき（タイバー７と離間するとき）には信号を出力せず、被結合部７ａの溝部間の突条部と対向するとき（タイバー７と近接するとき）にはオン信号を出力する。

制御装置７０は、主制御部７１と、型厚調整部７２と、金型情報設定部７３とを有する。なお、制御装置７０の機能はプロセッサ等のハードウエアと所要のソフトウエアによって構成される。

金型情報設定部７３は、固定金型５及び移動金型６に関する金型情報を取得し、保持している。金型情報は、不図示のコントロールパネルに作業者がデータ入力を行うことにより、あるいは、記憶媒体やネットワークを介して制御装置７０がデータを読み出すことにより取得される。金型情報には、例えば、金型厚さが含まれる。

型厚調整部７２は、エンコーダ８０及び近接スイッチ９５の出力信号と、金型情報設定部７３の保持する金型情報に基づいて、型厚調整に必要な情報を主制御部７１に出力する。

主制御部７１は、型締装置１を総合的に制御するために種々の処理を行う。例えば、型厚調整時には、型厚調整部７２、エンコーダ８０、位置センサ９０及び圧力センサ８５等からの信号に基づいて方向制御弁ＤＣＶの制御を行う。型締時には、金型情報設定部７３及び圧力センサ８５等からの信号に基づいて方向切換弁ＤＣＶの制御を行う。

図５及び図６は、制御装置７０が型厚調整及び型締において実行する処理の手順を示すフローチャートである。当該処理は、１ショット毎に行われる。この処理が開始されるとき、図１及び図２に示すように、移動ダイプレート４は所定の型開位置に位置し、被結合部７ａとハーフナット２０とは結合が解除されている。

ステップＳ１では、制御装置７０は移動ダイプレート４の型閉方向Ａ２への移動（前進）をサーボモータ４３に対して指令する。この移動は、サイクルタイムの短縮化の観点から高速で行われる。

ステップＳ２では、移動ダイプレート４の移動を高速から低速へ切り換える低速切換位置に、移動ダイプレート４が到達したか否かを、エンコーダ８０の検出結果に基づいて判定する。なお、低速切換位置は、作業者が予め制御装置７０に対して入力することにより、あるいは、金型情報設定部７３に保持されている金型情報等に基づいて制御装置７０が自動的に設定することにより、型接触の手前位置に設定されている。

制御装置７０は、低速切換位置に達していないと判定した場合は、移動ダイプレート４の高速移動を継続し、低速切換位置に達したと判定した場合は、移動ダイプレート４の移動を低速に切り換えるようにサーボモータ４３に指令する（ステップＳ３）。

ステップＳ４では、タイバー７の型閉方向Ａ２への移動を方向切換弁ＤＣＶに指令する。なお、タイバー７の移動は、移動ダイプレート４の移動を高速から低速へ切り換えると同時あるいはそれよりも若干遅れて開始される。また、タイバー７の移動速度は移動ダイプレート４の移動速度よりも低速に設定される。

制御装置７０は、タイバー７の移動速度を位置センサ９０の検出する変位を微分することにより取得し、当該移動速度が予め定められた速度になるように方向切換弁ＤＣＶを制御する。そして、タイバー７と移動ダイプレート４との速度差が所定の許容値内となったときにステップＳ５に進む。ただし、制御装置７０は、タイバー７の速度を取得せずに、圧力センサ８５によって検出される圧力が所定の圧力になるように、方向切換弁ＤＣＶを制御してもよい。

ステップＳ５では、近接スイッチ９５からの信号に基づいて、被結合部７ａとハーフナット２０とが結合位置に位置しているか否か判定する。すなわち、被結合部７ａとハーフナット２０とが結合するためには、図４から理解されるように、被結合部７ａの溝部と、ハーフナット２０の突条部とが互いに対向する結合位置に、被結合部７ａ及びハーフナット２０が位置する必要がある。そして、タイバー７と移動ダイプレート４との間には速度差があるから、いずれ被結合部７ａとハーフナット２０とは結合位置に位置する。従って、被結合部７ａとハーフナット２０とが結合位置に位置したときに近接スイッチ９５がオン信号を出力するように、近接スイッチ９５の位置をハーフナット２０の位置に対して予め設定しておけば、近接スイッチ９５からのオン信号の有無により、制御装置７０は結合位置か否かを判定することができる。

被結合部７ａとハーフナット２０とが結合位置に位置していると判定した場合は、被結合部７ａとハーフナット２０とを結合（ハーフナット２０の前進）を、ハーフナット開閉シリンダ２１への作動油の供給を制御する不図示の制御弁に対して指令する（ステップＳ６）。なお、結合位置の検出に多少誤差があっても、被結合部７ａとハーフナット２０との間には速度差があることから、ハーフナット２０の突条部が被結合部の突条部に対して摺動し、ハーフナット２０の突条部は被結合部７ａの溝部に係合する。また、被結合部７ａ及びハーフナット２０が結合位置から所定距離だけ離れた位置にあるときに近接スイッチ９５がオン信号を出力するように、近接スイッチ９５の位置を設定し、その後、移動ダイプレート４とタイバー７との速度差を考慮して、ハーフナット２０の前進のタイミングを決定するようにしてもよい。

ステップＳ７ではハーフナット２０と被結合部７ａとの結合が完了したか否か判定する。例えば、ハーフナット開閉シリンダ２１のピストンの位置を検出する不図示の位置センサの検出結果に基づいて判定する。結合が完了していないと判定した場合は、ハーフナット２０の前進を継続しつつ、所定の時間Ｔ１だけ待機し（ステップＳ８）、再度ステップＳ７を実行する。結合が完了したと判定した場合は、ステップＳ９に進む。

ステップＳ９では、移動ダイプレート４が型接触位置に到達したか否かを判定する。具体的には、エンコーダ８０により検出された移動ダイプレート４の位置と、型接触位置とを比較して判定する。なお、型接触位置は、作業者が不図示のコントロールパネルを介して型接触位置を制御装置７０に予め入力することにより、あるいは、金型情報設定部７３に保持されている金型厚さの情報等に基づいて制御装置７０が演算することにより取得される。

移動ダイプレート４が型接触位置に到達していないと判定した場合は、移動ダイプレート４の前進を継続しつつ、所定の時間Ｔ２だけ待機し（ステップＳ１０）、再度ステップＳ９を実行する。到達したと判定した場合は、移動ダイプレート４を駆動していたサーボモータ４３をトルクフリーの状態にする（ステップＳ１１）。

ステップＳ１５では、型締用シリンダ９のピストン８の位置を記憶する。すなわち、現在、位置センサ９０により検出されているタイバー７の位置を記憶する。

ステップＳ１６では、型締昇圧を開始する。具体的には、シリンダ室９ａに作動油を供給するように、方向切換弁ＤＣＶを制御する。

ステップＳ１７では、圧力センサ８５の検出する圧力に基づいて、型締力が予め定められた値に到達したか否か判定し、予め定められた値に到達していないと判定した場合は昇圧を継続しつつ待機する。予め定められた値に到達したと判定した場合はステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８では、ステップＳ１５で記憶したピストン８の位置と、現在、位置センサ９０により検出されるピストン８の位置とを比較して、型接触時からのピストン８の移動量を特定し、特定した移動量の複数のピストン８間における差が許容値内か否かを判定する。なお、複数のピストン８間における差が許容値内か否かの判定は、複数のピストン８間における移動量の差を算出し、その差が許容値内か否かを判定することにより、直接的に行ってもよいし、ピストン８の移動量と、予め定められた移動量との差が許容値内か否かを複数のピストン８それぞれについて判定し、予め定められた移動量との差が許容値内にないピストン８がある場合に、複数のピストン８間における移動量の差が許容値内にないとみなすことにより、間接的に行ってもよい。なお、許容値は、例えば、作業者により不図示のコントロールパネルを介して予め制御装置７０に入力される。

型接触後からの移動量の複数のピストン８間における差が許容値内と判定した場合は、処理を終了する。

許容値内にないと判定した場合は、ステップＳ１８において許容値外と判定された回数が予め定められた回数（ｎ回）か否かを判定し（ステップＳ１９）、ｎ回でないと判定した場合は、所定の時間Ｔ３が経過するまで待機し（ステップＳ２０）、再度ステップＳ１８を実行する。

所定の時間Ｔ３が経過している間、制御装置７０は圧力センサ８５の検出する圧力が予め定められた圧力に維持されるように方向切換弁ＤＣＶの制御を継続している。従って、複数のピストン８間の移動量の差が一時的なものである場合、例えば、型締用シリンダ９の圧力が設定値に対して振動しつつ収束する過渡状態にあり、たまたまステップＳ１８の判定時に移動量の差が許容値外であった場合には、複数のピストン８間の移動量の差は、いずれ許容値内に収まる。なお、繰り返す回数ｎは適宜に設定してよい。

ステップＳ１８において許容値外と判定された回数がｎ回目と判定した場合は、型締を再度やり直す。具体的には、シリンダ室９ａの圧力を下げるように方向切換弁ＤＣＶを制御し（ステップＳ２５）、全ての型締用シリンダ９のピストン８を型開方向Ａ１へ移動（後退）させる（ステップＳ２６）。そして、移動金型６及び固定金型５が離間するまでピストン８が後退したら、ピストン８を停止させ（ステップＳ２７）、次いで型閉方向Ａ１へ前進させて（ステップＳ２８）、型接触させる（ステップＳ２９）。そしてステップＳ１５からやり直す。なお、ステップＳ２５〜Ｓ２９は被結合部７ａ及びハーフナット２０を結合させたまま行う。

移動量の差が型接触時や型締昇圧時において生じた偶発的な要因によるものである場合、ステップＳ２５〜ステップＳ２９を実行して型締をやり直すことにより、移動量の差を解消できる。なお、ステップＳ１９では再度１から数え直す。また、ステップＳ２５〜Ｓ２９を実行した回数をカウントし、当該回数が所定回数を超えた場合には、恒常的な要因があることを作業者に報知しつつ、処理を終了するようにしてもよい。

図５及び図６の処理が終了して型締が完了すると、スリーブ６０へ金属溶湯ＭＬの供給が行われ、型締された固定金型５と移動金型６との間に形成されるキャビティＣに金属溶湯ＭＬが射出充填され、製品が成形される。

以上の実施形態によれば、型接触から型締完了までの複数のピストン８の移動量を計測し、当該移動量の複数のピストン８間の差が所定の許容値内になるように、方向切換弁ＤＣＶを制御することから、固定ダイプレート３の金型取付面と移動ダイプレート４の金型取付面との間の平行度が型接触から型締完了までの間に損なわれることが抑制される。さらに、型締用シリンダ９により平行度を保つことから、平行度を保つためにタイバー７に平行なねじ軸をダイプレートの周囲に複数設けるような場合に比較して、簡素な構成であるとともに、金型の交換時にねじ軸が邪魔になる等の不都合も生じない。

なお、型接触までの左右方向の平行度については、左右のねじ軸４１を個別に制御することにより調整してもよい。また、本実施形態の型締装置１では、簡素な構成とするために、上下方向における平行度を保つための制御は行っていない。従って、固定ダイプレート３及び移動ダイプレート４は、取り付けられる金型の種類によって金型取付面の傾き（倒れ）が変化しないように、ベース２に対して安定して設けられることが望ましい。

型締装置１では、型閉動作中に、すなわち、型接触するまでに、被結合部７ａとハーフナット２０とを結合させることから、型接触させた状態で結合させる場合に比較して成形サイクルを短縮化できる。さらには、移動ダイプレート４の移動速度を型接触の手前で低速に切り換えるように駆動機構４０を制御し、低速への切換と同時又はそれ以降に複数のタイバー７の移動ダイプレート４と同一方向（型閉方向Ａ２）への移動を開始するから、型閉を速やかに行うとともに、タイバー７を移動させることによる型締におけるタイバー７のストロークの減少を抑制しつつ、移動ダイプレート４とタイバー７との速度差を縮小できる。

型締装置１では、位置センサ９０の検出結果に基づくタイバー７の移動速度を参照してタイバー７の移動速度を制御し、移動ダイプレート４の移動速度と、タイバー７の移動速度との差が所定の許容値内であるときに、タイバー７の被結合部７ａとハーフナット２０とを結合させる。すなわち、位置センサ９０は、型閉時におけるタイバー７の速度検出と、型接触から型締完了までの平行度の検出とに兼用されるから、部品点数の増加が抑制される。

近接スイッチ９５により、被結合部７ａの凹凸を検出して結合位置を検出することから、エンコーダ８０により検出される移動ダイプレート４の位置と、位置センサ９０により検出されるタイバー７の位置とに基づいて結合位置を演算する場合に比較して、結合位置の演算が不要になり、また、正確に結合位置を特定することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されず、種々の態様で実施してよい。

本発明の型締装置及び型締方法が適用される成形機はダイカストマシンに限定されない。成形機には、金属成形機、プラスチック射出成形機、木粉等の成形機が含まれる。木粉等の成形機には、例えば木粉に熱可塑性樹脂を混合させた材料を成形するものが含まれる。

上述した実施形態では、固定ダイプレート３に型締用シリンダ９を設け、移動ダイプレート４にハーフナット２０を設けた場合について説明したが、移動ダイプレート４に型締用シリンダ９を設け、固定ダイプレート３にハーフナット２０を設ける構成とすることも可能である。

タイバーは複数であればよく、４本に限定されない。ただし、上下方向及び左右方向の平行度を保つためには、３本以上のタイバーを設けることが好ましい。

結合部及び被結合部は互いに結合し、固定ダイプレート又は移動ダイプレートに対するタイバーの軸方向の移動を規制できるものであればよく、ハーフナットとタイバーに設けられた溝に限定されない。例えばタイバーの軸方向に直交する孔部をタイバーに設け、当該孔部にボルトを挿通してタイバーをダイプレートに対して固定してもよい。

被結合部と結合部との結合は、型接触の後に行ってもよい。
タイバーを移動させつつ型接触前に被結合部と結合部とを結合させる場合、低速への切換前にタイバーの移動を開始してもよい。ただし、この場合、低速への切換と同時又はそれ以降にタイバーの移動を開始する場合に比較して、型締時におけるストロークが小さくなる。
また、移動ダイプレート及びタイバーの速度差の許容値は適宜に設定してよい。例えば、移動ダイプレートの速度とタイバーの速度とは同一でもよい。ただし、この場合、速度が同一になったときに、被結合部と結合部とが結合位置になるように、速度を制御する必要がある。

ピストンの移動量を特定可能な物理量を検出する検出器は、位置センサに限定されない。例えば、移動量を直接検出してもよい。
結合位置を検出する近接スイッチは設けなくてもよい。移動ダイプレート及びタイバーの位置から演算してもよい。
作動液は油に限定されず、例えば水でもよい。

本発明の一実施形態に係る型締装置の機械部分の構成を示す一部に断面図を含む正面図。図１の型締装置を上方から見た図。図１の型締装置の型締完了時の状態を示す図。図１の型締装置の信号処理系を示す図。図１の型締装置の制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。図５の続きのフローチャート。

符号の説明

１…型締装置、３…固定ダイプレート、４…移動ダイプレート、５…固定金型、６…移動金型、７…タイバー、７ａ…被結合部、８…ピストン、２０…ハーフナット（結合部）、９…型締用シリンダ、９ａ，９ｂ…シリンダ室、７０…制御装置（制御部）、９０…位置センサ（検出器）、ＤＣＶ…方向切換弁。

Claims

固定金型と移動金型とを型締する型締装置であって、
前記固定金型を保持する固定ダイプレートと、
前記移動金型を保持し、前記固定ダイプレートに対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレートと、
前記固定ダイプレート及び前記移動ダイプレートの一方に結合するための被結合部と、前記固定ダイプレレート及び前記移動ダイプレートの他方に収容され、型締力を発生させるためのピストンとを備えた複数のタイバーと、
前記固定ダイプレート及び前記移動ダイプレートの前記一方に備わり、前記複数のタイバーの被結合部に対して結合又は解放可能な複数の結合部と、
前記固定ダイプレート及び前記移動ダイプレートの前記他方に備わり、前記複数のタイバーのピストンを収容するシリンダ室と、型締力を発生させるための作動液を前記シリンダ室に供給する少なくとも２つの作動液供給口とを備えた複数の型締用シリンダと、
前記複数のタイバーの前記ピストンの移動量を特定可能な物理量を検出する検出器と、
前記複数の型締用シリンダの前記ピストンで区画される第１のシリンダ室および第２のシリンダ室の間で前記作動液の供給先を切り換えるため、前記作動液供給口に接続される複数の方向切換弁と、
前記検出器の検出結果に基づいて、型接触時から型締完了時までの前記ピストンの移動量の前記複数のタイバー間における差が所定の許容値内になるように、前記複数の方向切換弁を制御する制御部と、
前記移動ダイプレートを前記固定ダイプレートに対して型開閉方向へ移動させる型開閉用駆動部と、
を備え、
前記制御部は、型閉動作中に、
前記移動ダイプレートの移動速度を型接触の手前で低速に切り換えるように前記型開閉用駆動部を制御し、
前記複数のタイバーの型閉方向への移動を前記低速への切換と同時又はそれ以降に開始するように前記方向切換弁を制御し、
前記移動ダイプレート及び前記複数のタイバーが移動している状態で、型接触までに前記複数のタイバーの被結合部と前記複数の結合部とが結合するように、前記複数の結合部を制御する
型締装置。
前記制御部は、型閉動作中に、
前記検出器の検出結果に基づく前記複数のタイバーの移動速度を参照して前記複数のタイバーの移動速度を制御し、
前記移動ダイプレートの移動速度と、前記複数のタイバーの移動速度との差が所定の許容値内であるときに、前記複数のタイバーの被結合部と前記結合部とが結合するように、前記結合部を制御する
請求項１に記載の型締装置。
固定金型と移動金型とを型締する型締装置であって、
前記固定金型を保持する固定ダイプレートと、
前記移動金型を保持し、前記固定ダイプレートに対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレートと、
前記固定ダイプレート及び前記移動ダイプレートの一方に結合するための被結合部と、前記固定ダイプレレート及び前記移動ダイプレートの他方に収容され、型締力を発生させるためのピストンとを備えた複数のタイバーと、
前記固定ダイプレート及び前記移動ダイプレートの前記一方に備わり、前記複数のタイバーの被結合部に対して結合又は解放可能な複数の結合部と、
前記固定ダイプレート及び前記移動ダイプレートの前記他方に備わり、前記複数のタイバーのピストンを収容するシリンダ室と、型締力を発生させるための作動液を前記シリンダ室に供給する少なくとも２つの作動液供給口とを備えた複数の型締用シリンダと、
前記複数のタイバーの前記ピストンの移動量を特定可能な物理量を検出する検出器と、
前記複数の型締用シリンダの前記ピストンで区画される第１のシリンダ室および第２のシリンダ室の間で前記作動液の供給先を切り換えるため、前記作動液供給口に接続される複数の方向切換弁と、
前記検出器の検出結果に基づいて、型接触時から型締完了時までの前記ピストンの移動量の前記複数のタイバー間における差が所定の許容値内になるように、前記複数の方向切換弁を制御する制御部と、
を備え、
前記被結合部は、前記複数のタイバーの外周面に形成され、前記複数のタイバーの軸方向に沿って配列された複数の溝部を含み、
前記結合部は、凸部を含み、
前記被結合部及び前記結合部は、前記複数の溝部のいずれかと前記凸部とが係合することにより結合し、
前記移動ダイプレートに対して固定され、前記複数のタイバーの軸方向の移動に伴う前記複数のタイバーの外周面との距離の変化に応じた信号を出力する近接スイッチが設けられ、
前記制御部は、前記近接スイッチからの信号に基づいて前記複数の溝部の前記結合部に対する位置を検知して、前記凸部を前記複数の溝部のいずれかと係合させるように前記結合部を制御する
型締装置。