WO2017164423A1

WO2017164423A1 - 射出成形機

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Publication number: WO2017164423A1
Application number: PCT/JP2017/012489
Authority: WO
Inventors: 太郎小木曽; 雄太広富
Original assignee: 住友重機械工業株式会社
Priority date: 2016-03-25
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2017-09-28
Also published as: CN108698292B; CN108698292A; JPWO2017164423A1; JP6746686B2

Abstract

固定金型および可動金型の一方が取り付けられる金型取付盤と、前記金型取付盤と型開閉方向に間隔をおいて連結される連結盤と、前記間隔を調整することで型厚調整を行う型厚調整機構と、前記型厚調整機構を制御する制御装置とを有し、前記型厚調整機構は、前記金型取付盤と前記連結盤とを連結するロッドに形成されるねじ軸と、前記金型取付盤と前記連結盤の一方に保持されるねじナットと、互いに螺合する前記ねじ軸および前記ねじナットの一方を回転させる型厚調整モータとを有し、前記制御装置は、前記型厚調整モータの駆動中に前記可動金型と前記固定金型とがタッチする型タッチを検出し、前記型タッチの検出から前記型厚調整モータの駆動停止までの前記間隔のずれを検出する、射出成形機。

Description

射出成形機

　本発明は、射出成形機に関する。

　特許文献１に記載の射出成形機は、型厚調整モータを駆動してトグルサポートを可動プラテンと共に型閉方向に前進させ、型締力センサからの検出値を監視する。該検出値が閾値に達すると、型タッチが行われたと判断し、型厚調整モータの駆動を停止してトグルサポートの前進を停止する。

日本国特開２００６－３３４９４４号公報

　しかしながら、型厚調整モータは慣性のために急には止まれない。そのため、トグルサポートが目標位置からずれ、型厚調整の精度が悪かった。

　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、型厚調整の精度を向上した、射出成形機の提供を主な目的とする。

　上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
　固定金型および可動金型の一方が取り付けられる金型取付盤と、前記金型取付盤と型開閉方向に間隔をおいて連結される連結盤と、前記間隔を調整することで型厚調整を行う型厚調整機構と、前記型厚調整機構を制御する制御装置とを有し、
　前記型厚調整機構は、前記金型取付盤と前記連結盤とを連結するロッドに形成されるねじ軸と、前記金型取付盤と前記連結盤の一方に保持されるねじナットと、互いに螺合する前記ねじ軸および前記ねじナットの一方を回転させる型厚調整モータとを有し、
　前記制御装置は、前記型厚調整モータの駆動中に前記可動金型と前記固定金型とがタッチする型タッチを検出し、前記型タッチの検出から前記型厚調整モータの駆動停止までの前記間隔のずれを検出する、射出成形機が提供される。

　本発明の一態様によれば、型厚調整の精度を向上した、射出成形機が提供される。

一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。一実施形態による制御装置の型厚調整処理のフローチャートを示す。一実施形態による型開状態からトグルサポートを前進させて型厚調整を行う場合の、型厚調整モータの回転速度の時間変化、および間隔Ｌの時間変化を示す図である。一実施形態による型締状態からトグルサポートを後退させて型厚調整を行う場合の、型厚調整モータの回転速度の時間変化、および間隔Ｌの時間変化を示す図である。

　以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。

　図１は、一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図２は、一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。図１および図２に示すように、射出成形機は、フレームＦｒと、型締装置１０と、射出装置４０と、エジェクタ装置５０と、制御装置９０とを有する。以下の説明では、型閉時の可動プラテン１３の移動方向（図１および図２中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１３の移動方向（図１および図２中左方向）を後方として説明する。

　型締装置１０は、金型装置３０の型閉、型締、型開を行う。型締装置１０は、型開閉方向が水平方向の横型である。型締装置１０は、固定プラテン１２、可動プラテン１３、トグルサポート１５、タイバー１６、トグル機構２０、型締モータ２５および運動変換機構２６を有する。

　固定プラテン１２は、フレームＦｒに対し固定される。固定プラテン１２における可動プラテン１３との対向面に固定金型３２が取り付けられる。

　可動プラテン１３は、フレームＦｒ上に敷設されるガイド（例えばガイドレール）１７に沿って移動自在とされ、固定プラテン１２に対し進退自在とされる。可動プラテン１３における固定プラテン１２との対向面に可動金型３３が取り付けられる。

　固定プラテン１２に対し可動プラテン１３を進退させることにより、型閉、型締、型開が行われる。固定金型３２と可動金型３３とで金型装置３０が構成される。

　トグルサポート１５は、固定プラテン１２と間隔Ｌをおいて連結され、フレームＦｒ上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、トグルサポート１５は、フレームＦｒ上に敷設されるガイドに沿って移動自在とされてもよい。トグルサポート１５のガイドは、可動プラテン１３のガイド１７と共通のものでもよい。

　尚、本実施形態では、固定プラテン１２がフレームＦｒに対し固定され、トグルサポート１５がフレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされるが、トグルサポート１５がフレームＦｒに対し固定され、固定プラテン１２がフレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされてもよい。

　タイバー１６は、固定プラテン１２とトグルサポート１５とを間隔Ｌをおいて連結する。タイバー１６は、複数本（例えば４本）用いられてよい。各タイバー１６は、型開閉方向に平行とされ、型締力に応じて伸びる。少なくとも１本のタイバー１６には型締力検出器１８が設けられる。型締力検出器１８は、タイバー１６の歪みを検出することによって型締力を検出し、検出結果を示す信号を制御装置９０に送る。

　尚、型締力検出器１８は、歪みゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取り付け位置もタイバー１６に限定されない。

　トグル機構２０は、固定プラテン１２に対し可動プラテン１３を移動させる。トグル機構２０は、可動プラテン１３とトグルサポート１５との間に配設される。トグル機構２０は、クロスヘッド２１、一対のリンク群などで構成される。各リンク群は、ピンなどで屈伸自在に連結される第１リンク２２および第２リンク２３を有する。第１リンク２２は可動プラテン１３に対しピンなどで揺動自在に取付けられ、第２リンク２３はトグルサポート１５に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第２リンク２３は、第３リンク２４を介してクロスヘッド２１に結合される。クロスヘッド２１を進退させると、第１リンク２２および第２リンク２３が屈伸し、トグルサポート１５に対し可動プラテン１３が進退する。

　尚、トグル機構２０の構成は、図１および図２に示す構成に限定されない。例えば図１および図２では、節点の数が５つであるが、４つでもよく、第３リンク２４の一端部が、第１リンク２２と第２リンク２３との節点に結合されてもよい。

　型締モータ２５は、トグルサポート１５に取付けられており、トグル機構２０を作動させる。型締モータ２５は、クロスヘッド２１を進退させることにより、第１リンク２２および第２リンク２３を屈伸させ、可動プラテン１３を進退させる。

　運動変換機構２６は、型締モータ２５の回転運動をクロスヘッド２１の直線運動に変換する。運動変換機構２６は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。

　型締装置１０の動作は、制御装置９０によって制御される。制御装置９０は、図１や図２に示すようにＣＰＵ（Central Processing Unit）９１と、メモリなどの記憶媒体９２と、入力インターフェイス９３と、出力インターフェイス９４とを有する。制御装置９０は、記憶媒体９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置９０は、入力インターフェイス９３で外部からの信号を受信し、出力インターフェイス９４で外部に信号を送信する。制御装置９０は、型閉工程、型締工程、型開工程などを制御する。

　型閉工程では、型締モータ２５を駆動してクロスヘッド２１を設定速度で型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン１３を前進させ、可動金型３３を固定金型３２にタッチさせる。クロスヘッド２１の位置や速度は、例えば型締モータ２５のエンコーダ２５ａなどを用いて検出する。エンコーダ２５ａは、型締モータ２５の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置９０に送る。

　型締工程では、型締モータ２５をさらに駆動してクロスヘッド２１を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。型締時に可動金型３３と固定金型３２との間にキャビティ空間３４が形成され、射出装置４０がキャビティ空間３４に液状の成形材料を充填する。充填された成形材料が固化されることで、成形品が得られる。キャビティ空間３４の数は複数でもよく、その場合、複数の成形品が同時に得られる。

　型開工程では、型締モータ２５を駆動してクロスヘッド２１を設定速度で型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン１３を後退させ、可動金型３３を固定金型３２から離間させる。その後、エジェクタ装置５０が可動金型３３から成形品を突出す。

　ところで、トグル機構２０は、型締モータ２５の駆動力を増幅して可動プラテン１３に伝える。その増幅倍率は、トグル倍率とも呼ばれる。トグル倍率は、第１リンク２２と第２リンク２３とのなす角θ（以下、「リンク角度θ」とも呼ぶ）に応じて変化する。リンク角度θは、クロスヘッド２１の位置から求められる。リンク角度θが１８０°のとき、トグル倍率が最大になる。

　金型装置３０の交換や金型装置３０の温度変化などにより金型装置３０の厚さが変化した場合、型締時に所定の型締力が得られるように、型厚調整が行われる。型厚調整では、例えば可動金型３３が固定金型３２にタッチする型タッチの時点でトグル機構２０のリンク角度θが所定の角度になるように、固定プラテン１２とトグルサポート１５との間隔Ｌを調整する。

　型締装置１０は、固定プラテン１２とトグルサポート１５との間隔Ｌを調整することで、型厚調整を行う型厚調整機構６０を有する。型厚調整機構６０は、タイバー１６の後端部に形成されるねじ軸６１と、トグルサポート１５に回転自在に保持されるねじナット６２と、ねじ軸６１に螺合するねじナット６２を回転させる型厚調整モータ６３とを有する。

　ねじ軸６１およびねじナット６２は、タイバー１６ごとに設けられる。型厚調整モータ６３の回転は、ベルトやプーリなどで構成される回転伝達部６４を介して複数のねじナット６２に伝達されてよい。複数のねじナット６２を同期して回転できる。尚、回転伝達部６４の伝達経路を変更することで、複数のねじナット６２を個別に回転することも可能である。

　尚、回転伝達部６４は、ベルトやプーリなどの代わりに、歯車などで構成されてもよい。この場合、各ねじナット６２の外周に受動歯車が形成され、型厚調整モータ６３の出力軸には駆動歯車が取付けられ、複数の受動歯車および駆動歯車と噛み合う中間歯車がトグルサポート１５の中央部に回転自在に保持される。

　型厚調整機構６０の動作は、制御装置９０によって制御される。制御装置９０は、型厚調整モータ６３を駆動して、ねじナット６２を回転させることで、ねじナット６２を回転自在に保持するトグルサポート１５の固定プラテン１２に対する位置を調整し、固定プラテン１２とトグルサポート１５との間隔Ｌを調整する。

　尚、本実施形態では、ねじナット６２がトグルサポート１５に対し回転自在に保持され、ねじ軸６１が形成されるタイバー１６が固定プラテン１２に対し固定されるが、本発明はこれに限定されない。

　例えば、ねじナット６２が固定プラテン１２に対し回転自在に保持され、タイバー１６がトグルサポート１５に対し固定されてもよい。この場合、ねじナット６２を回転させることで、間隔Ｌを調整できる。

　また、ねじナット６２がトグルサポート１５に対し固定され、タイバー１６が固定プラテン１２に対し回転自在に保持されてもよい。この場合、タイバー１６を回転させることで、間隔Ｌを調整できる。

　さらにまた、ねじナット６２が固定プラテン１２に対し固定され、タイバー１６がトグルサポート１５に対し回転自在に保持されてもよい。この場合、タイバー１６を回転させることで間隔Ｌを調整できる。

　型厚調整機構６０は、互いに螺合するねじ軸６１とねじナット６２の一方を回転させることで、間隔Ｌを調整する。複数の型厚調整機構６０が用いられてもよく、複数の型厚調整モータ６３が用いられてもよい。

　ここでは、固定プラテン１２が特許請求の範囲に記載の金型取付盤に対応し、トグルサポート１５が特許請求の範囲に記載の連結盤に対応し、タイバー１６が特許請求の範囲に記載のロッドに対応する。

　図３は、一実施形態による制御装置の型厚調整処理のフローチャートを示す。制御装置９０による型厚調整処理は、金型装置３０の交換や金型装置３０の温度変化により金型装置３０の厚さが変化した場合に開始される。

　制御装置９０は、例えばトグル機構２０のリンク角度θを所定の角度とし且つ型締モータ２５を停止した状態で型厚調整モータ６３を駆動し、その駆動中に可動金型３３が固定金型３２にタッチする型タッチを検出する（ステップＳ１１）。型タッチを検出した時点の固定プラテン１２とトグルサポート１５との間隔Ｌが目標間隔Ｌ０（図４および図５参照）とされる。

　型タッチの検出は、例えば可動金型３３が固定金型３２から離れている状態から型厚調整モータ６３を駆動してトグルサポート１５を前進させ、トグルサポート１５に連結された可動プラテン１３を前進させる間に行われる。つまり、型タッチの検出は、金型装置３０の型閉により行われる。

　可動金型３３が固定金型３２にタッチすると、型締力が上昇し始める。そこで、制御装置９０は、型厚調整モータ６３の駆動中に型締力を監視し、型締力に基づいて型タッチを検出する。制御装置９０は、例えば、型締力検出器１８の検出値が閾値になった時点で、型タッチが行われたと判断してよい。その判断には、型締力検出器１８の検出値の時間微分などが用いられてもよい。

　また、可動金型３３が固定金型３２にタッチすると、型厚調整モータ６３のトルクが上昇し始める。そこで、制御装置９０は、型厚調整モータ６３の駆動中に型厚調整モータ６３のトルクを監視し、そのトルクに基づいて型タッチを検出してもよい。制御装置９０は、トルク検出器６５の検出値が閾値になった時点で、型タッチが行われたと判断してもよい。その判断には、トルク検出器６５の検出値の時間微分などが用いられてもよい。トルク検出器６５としては、例えば、型厚調整モータ６３の電流を検出する電流検出器が用いられる。

　制御装置９０は、型厚調整モータ６３によって金型装置３０の型閉を行うことで型タッチを検出するが、型厚調整モータ６３によって金型装置３０の脱圧を行うことで型タッチを検出してもよい。金型装置３０の脱圧は、型締状態から行われる。型締力検出器１８の検出値が閾値になった時点で、金型装置３０の状態が型タッチの状態に戻ったと判断してよい。あるいは、トルク検出器６５の検出値が閾値になった時点で、金型装置３０の状態が型タッチの状態に戻ったと判断してよい。

　型タッチの検出には、型締力検出器１８およびトルク検出器６５の一方のみが用いられてもよいし、両方が用いられてもよい。

　制御装置９０は、型タッチを検出すると、型厚調整モータ６３の駆動を停止する（ステップＳ１２）。型厚調整モータ６３は慣性のために急には止まれないので、固定プラテン１２とトグルサポート１５との間隔Ｌが目標間隔Ｌ０からずれる。例えば、トグルサポート１５の前進中に型厚調整モータ６３の駆動を停止した場合、固定プラテン１２とトグルサポート１５との間隔Ｌが目標間隔Ｌ０よりも狭くなる。また、トグルサポート１５の後退中に型厚調整モータ６３の駆動を停止した場合、固定プラテン１２とトグルサポート１５との間隔Ｌが目標間隔Ｌ０よりも広くなる。

　そこで、制御装置９０は、型タッチの検出から型厚調整モータ６３の駆動停止までの、上記間隔Ｌのずれを検出する（ステップＳ１３）。上記間隔Ｌのずれは、例えば型厚調整モータ６３のエンコーダ６３ａなどを用いて検出する。エンコーダ６３ａは、型厚調整モータ６３の回転角や回転数、回転方向などを検出し、その検出結果を示す信号を制御装置９０に送る。

　制御装置９０は、検出した上記間隔Ｌのずれに基づいて、上記間隔Ｌを補正する（ステップＳ１４）。例えば、制御装置９０は、型タッチの検出時とは逆方向に型厚調整モータ６３を回転させることで、上記間隔Ｌを目標間隔Ｌ０に戻す。よって、型厚調整の精度を向上でき、型締時に所定の型締力が得られる。また、緊急時にクロスヘッド２１を移動させる脱圧位置を適切に設定できる。緊急時に金型装置３０に作用する圧力を十分に低下させることができ、且つ、金型装置３０の型開を抑制することができる。金型装置３０が可動コアを含む場合に、特に有効である。

　尚、上記間隔Ｌの補正は、上記間隔Ｌの目標間隔Ｌ０からのずれ量（ずれの大きさ）が所定量以上の場合のみに行われてもよい。ずれ量は、型厚調整モータ６３の回転角で表すことができる。

　尚、本実施形態の制御装置９０は、型厚調整モータ６３の逆回転によって、固定プラテン１２とトグルサポート１５との間隔Ｌを目標間隔Ｌ０に戻すが、上記間隔Ｌが目標間隔Ｌ０に戻る手前で逆回転を止めてもよいし、上記間隔Ｌが目標間隔Ｌ０を過ぎてから逆回転を止めてもよい。逆回転の前よりも、上記間隔Ｌの目標間隔Ｌ０からのずれ量が小さくなればよい。

　詳しくは後述するが、型タッチの検出時とは逆方向に型厚調整モータ６３を回転させた後、さらに、型タッチの検出時と同じ方向に型厚調整モータ６３を回転させる場合、上記間隔Ｌが目標間隔Ｌ０を過ぎてしばらくたってから逆回転を止めてもよい。その後、上記間隔Ｌを目標間隔Ｌ０に近づける操作が可能なためである。

　制御装置９０は、直前の型厚調整モータ６３の回転方向に基づいて、型厚調整機構６０のバックラッシにより型締時に上記間隔Ｌが変化するか否かを判断してもよい（ステップＳ１５）。型厚調整機構６０のバックラッシとは、例えば、ねじ軸６１とねじナット６２との間の遊び、回転伝達部６４を構成する歯車同士の遊びなどのことである。型締時には型締力の反力がねじナット６２に作用する。その反力は、可動金型３３と固定金型３２とを離間させる方向に作用する。

　直前の型厚調整モータ６３の回転方向が可動金型３３と固定金型３２とを離間させる方向である場合、型厚調整機構６０のバックラッシにより型締時に上記間隔Ｌが変化しないと判断される。一方、直前の型厚調整モータ６３の回転方向が可動金型３３と固定金型３２を接近させる方向である場合、型厚調整機構６０のバックラッシにより型締時に上記間隔Ｌが変化すると判断する。

　制御装置９０は、直前の型厚調整モータ６３の回転方向に基づいて型厚調整機構６０のバックラッシにより型締時に上記間隔Ｌが変化すると判断すると、直前の回転方向とは逆方向に型厚調整モータ６３を回転させる（ステップＳ１６）。その回転量は、バックラッシに相当する程度であってよい。型締時に型厚調整機構６０のバックラッシによる衝撃を防止できる。

　例えば、制御装置９０は、上記間隔Ｌの補正時の型厚調整モータ６３の回転方向に基づいて、型厚調整機構６０のバックラッシにより型締時に上記間隔Ｌが変化するか否かを判断する。制御装置９０は、型締時に上記間隔Ｌが変化すると判断した場合、その後、型タッチの検出時と同じ方向に型厚調整モータ６３を回転させてよい。その回転量は、バックラッシに相当する程度であってよい。

　尚、図３では、ステップＳ１５に記載の判断の前に、ステップＳ１４に記載の間隔Ｌの補正が行われるが、本発明はこれに限定されない。例えば、ステップＳ１２において型厚調整モータ６３の急停止が可能である場合、制御装置９０はステップＳ１３およびステップＳ１４を飛ばしてステップＳ１５に進んでもよい。この場合、制御装置９０は、ステップＳ１５において、型タッチの検出時の型厚調整モータ６３の回転方向に基づいて、型厚調整機構６０のバックラッシにより型締時に上記間隔Ｌが変化するか否かを判断する。

　図４は、一実施形態による型開状態からトグルサポートを前進させて型厚調整を行う場合の、型厚調整モータの回転速度の時間変化、および間隔Ｌの時間変化を示す図である。図４において、型厚調整モータの回転速度が正であることは、その回転方向がトグルサポートを前進させる方向であることを意味する。また、型厚調整モータの回転速度が負であることは、その回転方向がトグルサポートを後退させる方向であることを意味する。

　制御装置９０は、型開状態からトグルサポートを前進させて型厚調整を行う場合、トグル機構２０のリンク角度θを所定の角度とし且つ型締モータ２５を停止した状態で型厚調整モータ６３を駆動する。型開状態から、型厚調整モータ６３によってトグルサポート１５を前進させることで、可動プラテン１３を前進させることができ、型閉を行うことができる。

　制御装置９０は、時刻ｔ１で、可動金型３３が固定金型３２にタッチする型タッチを検出する（図３のステップＳ１１）。型タッチの検出には、上述の如く、型締力検出器１８や型厚調整モータ６３のトルク検出器６５などが用いられる。

　制御装置９０は、型タッチを検出した時点の固定プラテン１２とトグルサポート１５との間隔Ｌを目標間隔Ｌ０として記憶する。つまり、制御装置９０は、型タッチを検出した時点のトグルサポート１５の位置を目標位置として記憶する。

　トグルサポート１５の位置を検出するトグルサポート位置検出器としては、例えば、型厚調整モータ６３のエンコーダ６３ａ、リニアエンコーダ、レーザ変位計などが用いられる。

　制御装置９０は、時刻ｔ１で型タッチを検出すると、型厚調整モータ６３の駆動を停止する（図３のステップＳ１２）。型厚調整モータ６３は慣性のために急には止まれないので、型厚調整モータ６３が停止してトグルサポート１５が停止する時刻ｔ２までの間に、トグルサポート１５と固定プラテン１２との間隔Ｌが目標間隔Ｌ０よりも小さくなる。

　従来は、間隔Ｌが目標間隔Ｌ０よりも小さい状態で型厚調整処理を終了していたため、型厚調整の精度が悪く、型締時に得られる型締力の精度が悪かった。また、緊急時にクロスヘッド２１を移動させる脱圧位置の精度が悪く、金型装置３０に作用する圧力を十分に低下させることや金型装置３０の型開を抑制することが困難であった。

　これに対し、本実施形態の制御装置９０は、型タッチの検出（時刻ｔ１）からトグルサポート１５の停止（時刻ｔ２）までの、間隔Ｌのずれを検出する（図３のステップＳ１３）。間隔Ｌのずれは、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの型厚調整モータ６３の回転速度の時間積分値Ａ１に比例する。そのため、間隔Ｌのずれは、時間積分値Ａ１で表してもよい。

　制御装置９０は、検出した間隔Ｌのずれに基づいて、間隔Ｌを補正する（図３のステップＳ１４）。例えば、制御装置９０は、時刻ｔ３から時刻ｔ４まで、型タッチの検出時とは逆方向に型厚調整モータ６３を回転させて、トグルサポート１５を後退させる。これにより、トグルサポート１５の位置を補正でき、間隔Ｌを補正できる。

　時刻ｔ３から時刻ｔ４までの型厚調整モータ６３の回転速度の時間積分値Ａ２は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの型厚調整モータ６３の回転速度の時間積分値Ａ１とは、正負の符号が逆で、大きさが同じであってよい。これにより、トグルサポート１５を後退させて間隔Ｌを大きくすることができ、間隔Ｌを目標間隔Ｌ０に戻すことができる。

　間隔Ｌを目標間隔Ｌ０に戻すことで、型厚調整の精度を向上でき、型締モータ２５による型締時に所定の型締力が得られる。また、緊急時にクロスヘッド２１を移動させる脱圧位置を適切に設定できる。緊急時に金型装置３０に作用する圧力を十分に低下させることができ、且つ、金型装置３０の型開を抑制することができる。金型装置３０が可動コアを含む場合に、特に有効である。

　尚、間隔Ｌの補正（つまり、トグルサポート１５の位置補正）は、上記間隔Ｌの目標間隔Ｌ０からのずれ量が所定量以上の場合のみに行われてもよい。また、間隔Ｌの補正前に比べて、間隔Ｌの補正後に、間隔Ｌの目標間隔Ｌ０からのずれ量が小さくなればよく、間隔Ｌを目標間隔Ｌ０に正確に戻さなくてもよい。

　間隔Ｌの補正のため、型厚調整モータ６３によってトグルサポート１５を後退させる場合、型締モータ２５による型締時と同じ方向の力がねじナット６２に作用する。そのため、制御装置９０は、型厚調整処理を終える。型厚調整処理の後に、ねじナット６２とねじ軸６１とのバックラッシが原因で、型締モータ２５による型締時に間隔Ｌが変化することはない。そのため、型厚調整モータ６３の再度の逆回転は、不要である。

　型厚調整処理の終了時（時刻ｔ４）での間隔Ｌと目標間隔Ｌ０とのずれの大きさは、図４ではゼロであるが、型タッチ検出直後のトグルサポート１５の停止時（時刻ｔ２）での間隔Ｌと目標間隔Ｌ０とのずれの大きさよりも小さくなっていればよい。時刻ｔ２で型厚調整処理を終了する場合に比べて、型厚調整の精度を向上でき、型締モータ２５による型締時に所定の型締力が得られる。また、緊急時にクロスヘッド２１を移動させる脱圧位置を適切に設定できる。緊急時に金型装置３０に作用する圧力を十分に低下させることができ、且つ、金型装置３０の型開を抑制することができる。金型装置３０が可動コアを含む場合に、特に有効である。

　図５は、一実施形態による型締状態からトグルサポートを後退させて型厚調整を行う場合の、型厚調整モータの回転速度の時間変化、および間隔Ｌの時間変化を示す図である。図５において、型厚調整モータの回転速度が正であることは、その回転方向がトグルサポートを前進させる方向であることを意味する。また、型厚調整モータの回転速度が負であることは、その回転方向がトグルサポートを後退させる方向であることを意味する。

　制御装置９０は、型締状態からトグルサポートを後退させて型厚調整を行う場合、トグル機構２０のリンク角度θを所定の角度とし且つ型締モータ２５を停止した状態で型厚調整モータ６３を駆動する。型締状態から、型厚調整モータ６３によってトグルサポート１５を後退させることで、可動プラテン１３を後退させることができ、金型装置３０の脱圧を行うことができる。

　制御装置９０は、時刻ｔ１で、型締状態から可動金型３３が固定金型３２から離れる脱圧完了を、型開状態から可動金型３３が固定金型３２にタッチする型タッチとして検出する（図３のステップＳ１１）。金型装置３０の脱圧完了の検出には、上述の如く、型締力検出器１８や型厚調整モータ６３のトルク検出器６５などが用いられる。

　制御装置９０は、脱圧完了を検出した時点の固定プラテン１２とトグルサポート１５との間隔Ｌを目標間隔Ｌ０として記憶する。つまり、制御装置９０は、脱圧完了を検出した時点のトグルサポート１５の位置を目標位置として記憶する。

　制御装置９０は、時刻ｔ１で脱圧完了を検出すると、型厚調整モータ６３の駆動を停止する（図３のステップＳ１２）。型厚調整モータ６３は慣性のために急には止まれないので、型厚調整モータ６３が停止してトグルサポート１５が停止する時刻ｔ２までの間に、トグルサポート１５と固定プラテン１２との間隔Ｌが目標間隔Ｌ０よりも大きくなる。

　従来は、間隔Ｌが目標間隔Ｌ０よりも大きい状態で型厚調整処理を終了していたため、型厚調整の精度が悪く、型締時に得られる型締力の精度が悪かった。また、緊急時にクロスヘッド２１を移動させる脱圧位置の精度が悪かった。

　制御装置９０は、検出した間隔Ｌのずれに基づいて、間隔Ｌを補正する（図３のステップＳ１４）。例えば、制御装置９０は、時刻ｔ３から時刻ｔ４まで、型タッチの検出時とは逆方向に型厚調整モータ６３を回転させて、トグルサポート１５を前進させる。これにより、トグルサポート１５の位置を補正でき、間隔Ｌを補正できる。

　時刻ｔ３から時刻ｔ４までの型厚調整モータ６３の回転速度の時間積分値Ａ２は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの型厚調整モータ６３の回転速度の時間積分値Ａ１とは、正負の符号が逆で、大きさが同じであってよい。これにより、トグルサポート１５を前進させて間隔Ｌを小さくすることができ、間隔Ｌを目標間隔Ｌ０に戻すことができる。

　間隔Ｌを目標間隔Ｌ０に戻すことで、型厚調整の精度を向上でき、型締モータ２５による型締時に所定の型締力が得られる。また、緊急時にクロスヘッド２１を移動させる脱圧位置を適切に設定できる。金型装置３０が可動コアを含む場合に、特に有効である。

　間隔Ｌの補正のため、型厚調整モータ６３によってトグルサポート１５を前進させる場合、型締モータ２５による型締時とは逆方向の力がねじナット６２に作用する。そのため、仮にこのまま型厚調整処理を終了すると、型厚調整処理の後に、ねじナット６２とねじ軸６１とのバックラッシが原因で、型締モータ２５による型締時に間隔Ｌが変化してしまう。

　そこで、制御装置９０は、直前の回転方向とは逆方向に型厚調整モータ６３を時刻ｔ５から時刻ｔ６まで回転させる（図３のステップＳ１６）。その回転量はバックラッシに相当する程度であってよく、図５に示すように時刻ｔ５から時刻ｔ６までトグルサポート１５の位置は停止したままであってよい。型締時に型厚調整機構６０のバックラッシによる衝撃を防止できる。

　バックラッシに相当する回転量は、予め記憶媒体９２に記憶されているものを読み出して用いる。尚、バックラッシに相当する回転量の回転を行うと、型厚調整モータ６３のトルクが上昇する。そのため、トルク検出器６５で型厚調整モータ６３のトルクを監視することによって、バックラッシに相当する回転量の回転を行ってもよい。

　時刻ｔ５から時刻ｔ６まで型厚調整モータ６３を直前の回転方向とは逆方向に回転させる間に、図５ではトグルサポート１５の位置を変位させないが、トグルサポート１５の位置を変位させてもよい。型厚調整処理の終了時（時刻ｔ６）での間隔Ｌと目標間隔Ｌ０とのずれの大きさが、型タッチ検出直後のトグルサポート１５の停止時（時刻ｔ２）での間隔Ｌと目標間隔Ｌ０とのずれの大きさよりも小さくなっていればよい。時刻ｔ２で型厚調整処理を終了する場合に比べて、型厚調整の精度を向上でき、型締モータ２５による型締時に所定の型締力が得られる。また、緊急時にクロスヘッド２１を移動させる脱圧位置を適切に設定できる。金型装置３０が可動コアを含む場合に、特に有効である。

　また、図５では、時刻ｔ３から時刻ｔ４までトグルサポート１５を前進させて間隔Ｌを小さくし、トグルサポート１５の前進を停止させる時刻ｔ４において間隔Ｌを目標間隔Ｌ０に戻すが、時刻ｔ４において間隔Ｌを目標間隔Ｌ０よりも小さくしてもよい。その後、時刻ｔ５から時刻ｔ６までトグルサポート１５を後退させて間隔Ｌを大きくすることで、時刻ｔ６において間隔Ｌを目標間隔Ｌ０に戻してもよい。

　上記開示の一観点によれば、下記の（１）～（５）の成形条件設定方法、および下記（６）～（１０）の射出成形機が提供される。

　（１）トグルサポートを所定方向に移動させ、固定金型と可動金型の型タッチを検出すると、前記トグルサポートの移動を停止させると共に、前記トグルサポートを前記所定方向とは反対方向に移動させる、成形条件設定方法。
トグルサポートは、慣性のために、型タッチを検出して直ぐには止まれない。そこで、トグルサポートを反対方向に移動させることで、トグルサポートを型タッチ検出時の位置に近付けることができ、型締力の精度を向上することができる。

　（２）トグルサポートを所定位置に移動させる成形条件設定方法であって、前記トグルサポートを固定金型と可動金型が離間する方向に移動させることによって前記トグルサポートを前記所定位置に移動させ、前記トグルサポートの前記所定位置への移動処理を完了させる、成形条件設定方法。
型締時に、トグルサポートには、固定金型と可動金型が離間する方向に力が作用する。そこで、トグルサポートを固定金型と可動金型が離間する方向に移動させることによってトグルサポートを所定位置に移動させ、トグルサポートの所定位置への移動処理を完了させると、型締時にバックラッシによるトグルサポートの位置ずれを抑制できる。

　（３）型厚調整モータを回転させてトグルサポートを所定位置に移動させる成形条件設定方法であって、前記トグルサポートを固定金型と可動金型が接近する方向に移動させることによって前記トグルサポートを前記所定位置に移動させた後、前記型厚調整モータを前記固定金型と可動金型が離間する方向に回転させる、成形条件設定方法。
型締時に、トグルサポートには、固定金型と可動金型が離間する方向に力が作用する。そこで、トグルサポートを固定金型と可動金型が接近する方向に移動させることによってトグルサポートを所定位置に移動させる場合、その後、型厚調整モータを固定金型と可動金型が離間する方向に回転させると、型締時にバックラッシによるトグルサポートの位置ずれを抑制できる。

　（４）前記型タッチの検出から前記トグルサポートが停止するまでに移動した分、前記トグルサポートを前記所定方向とは反対方向に移動させる、上記（１）に記載の成形条件設定方法。
トグルサポートを型タッチ検出時の位置に戻すことができ、型締力の精度を向上できる。

　（５）前記型厚調整モータの回転運動を前記トグルサポートの直線運動に変換する運動変換機構のバックラッシ分、前記型厚調整モータを回転させる、上記（３）に記載の成形条件設定方法。
型締時に、バックラッシによるトグルサポートの位置ずれを抑制できる。

　（６）所定方向に移動させられるトグルサポートと、固定金型と可動金型との型タッチを検出する型タッチ検出器と、前記型タッチ検出器により型タッチが検出されると、前記トグルサポートの移動を停止させると共に、前記トグルサポートを前記所定方向とは反対方向に移動させる制御装置と、を有する射出成形機。
トグルサポートは、慣性のために、型タッチを検出して直ぐには止まれない。そこで、トグルサポートを反対方向に移動させることで、トグルサポートを型タッチ検出時の位置に近付けることができ、型締力の精度を向上することができる。型タッチ検出器としては、例えば、型締力検出器や型厚調整モータのトルク検出器などが用いられる。

　（７）所定位置に移動させられるトグルサポートと、前記トグルサポートを固定金型と可動金型が離間する方向に移動させることによって前記トグルサポートを前記所定位置に移動させ、前記トグルサポートの前記所定位置への移動処理を完了させる制御装置と、を有する射出成形機。
型締時に、トグルサポートには、固定金型と可動金型が離間する方向に力が作用する。そこで、トグルサポートを固定金型と可動金型が離間する方向に移動させることによってトグルサポートを所定位置に移動させ、トグルサポートの所定位置への移動処理を完了させると、型締時にバックラッシによるトグルサポートの位置ずれを抑制できる。

　（８）型厚調整モータと、前記型厚調整モータの回転によって移動させられるトグルサポートと、前記トグルサポートを固定金型と可動金型が接近する方向に移動させることによって前記トグルサポートを所定位置に移動させた後、前記型厚調整モータを前記固定金型と可動金型が離間する方向に回転させる制御装置と、を有する射出成形機。
型締時に、トグルサポートには、固定金型と可動金型が離間する方向に力が作用する。そこで、トグルサポートを固定金型と可動金型が接近する方向に移動させることによってトグルサポートを所定位置に移動させる場合、その後、型厚調整モータを固定金型と可動金型が離間する方向に回転させると、型締時にバックラッシによるトグルサポートの位置ずれを抑制できる。

　（９）前記制御装置は、前記型タッチの検出から前記トグルサポートが停止するまでに移動した分、前記トグルサポートを前記所定方向とは反対方向に移動させる、上記（６）に記載の射出成形機。
トグルサポートを型タッチ検出時の位置に戻すことができ、型締力の精度を向上できる。

　（１０）前記型厚調整モータの回転運動を前記トグルサポートの直線運動に変換する運動変換機構を、有し、前記制御装置は、前記運動変換機構のバックラッシ分、前記型厚調整モータを回転させる、上記（８）に記載の射出成形機。
型締時に、バックラッシによるトグルサポートの位置ずれを抑制できる。

　トグルサポートの移動処理は、型厚調整における型タッチの検出時に移動させる処理に限らず、例えば型締力の検出値と設定値との差に基づいてトグルサポートの位置を移動させる処理（型締力補正処理）を含む。トグルサポートの移動処理は、上記以外のトグルサポートを移動させる処理を全て含む。

　以上、射出成形機の実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

　上記実施形態の制御装置９０は、型タッチの検出から型厚調整モータ６３の駆動停止までの、トグルサポート１５と固定プラテン１２との間隔Ｌのずれを検出し（ステップＳ１３）、検出した上記ずれに基づいて上記間隔Ｌを補正する（ステップＳ１４）が、本発明はこれに限定されない。例えば、制御装置は、上記ずれが閾値以上の場合に、警報を出力してもよい。機械の故障などを検知することができる。

　上記実施形態の型締装置１０は、型開閉方向が水平方向である横型であるが、型開閉方向が上下方向である竪型でもよい。

　竪型の型締装置は、下プラテン、上プラテン、トグルサポート、タイバー、トグル機構、型締モータ、型厚調整機構などを有する。下プラテンと上プラテンのうち、いずれか一方が固定プラテン、残りの一方が可動プラテンとして用いられる。下プラテンには下金型が取り付けられ、上プラテンには上金型が取り付けられる。下金型と上金型とで金型装置が構成される。下金型は、ロータリーテーブルを介して下プラテンに取り付けられてもよい。トグルサポートは、下プラテンの下方に配設される。トグル機構は、トグルサポートと下プラテンとの間に配設される。タイバーは、鉛直方向に平行とされ、下プラテンを貫通し、上プラテンとトグルサポートとを連結する。

　竪型の型厚調整機構は、金型装置の厚さの変化などに応じて、上プラテンとトグルサポートとの間隔を調整することで、型厚調整を行う。この型厚調整では、下金型と上金型とがタッチする型タッチの時点でトグル機構のリンク角度が所定の角度になるように、上プラテンとトグルサポートとの間隔を調整する。型閉完了時にリンク角度を所定の角度に調整でき、型締時に所定の型締力を得ることができる。型厚調整機構は、タイバーに形成されるねじ軸と、上プラテンおよびトグルサポートの一方に保持されるねじナットと、互いに螺合するねじ軸およびねじナットの一方を回転させる型厚調整モータとを有する。型厚調整機構は、上プラテンおよびトグルサポートの他方に保持されるねじナットをさらに有してもよい。上プラテンが特許請求の範囲に記載の金型取付盤に対応し、トグルサポートが特許請求の範囲に記載の連結盤に対応し、タイバーが特許請求の範囲に記載のロッドに対応する。

　上記実施形態の型締装置１０は、トグル機構２０およびトグル機構２０を作動させる型締モータ２５を有するが、型開閉用にリニアモータを、型締用に電磁石を有してもよい。

　電磁石式の型締装置は、例えば固定プラテン、可動プラテン、リヤプラテン、タイバー、吸着板、ロッド、および型厚調整機構などを有する。リヤプラテンは、可動プラテンを基準として固定プラテンとは反対側（つまり、可動プラテンの後方）に配設される。タイバーは、固定プラテンとリヤプラテンとを型開閉方向に間隔をおいて連結する。吸着板は、リヤプラテンの後方において、可動プラテンと共に進退自在とされる。ロッドは、リヤプラテンの貫通穴に挿通され、可動プラテンと吸着板とを連結する。リヤプラテンおよび吸着板の少なくとも一方には電磁石が形成され、電磁石による吸着力がリヤプラテンと吸着板との間に作用し、型締力が生じる。

　電磁石式の型厚調整機構は、可動プラテンと吸着板との間隔を調整することで、型厚調整を行う。この型厚調整では、可動金型と固定金型とがタッチする型タッチの時点で吸着板とリヤプラテンとの間に所定のギャップが形成されるように、可動プラテンと吸着板との間隔を調整する。型閉完了時に吸着板とリヤプラテンとの間に所定のギャップを形成でき、型締時に所定の型締力を得ることができる。型厚調整機構は、ロッドに形成されるねじ軸と、可動プラテンおよび吸着板の一方に保持されるねじナットと、互いに螺合するねじ軸およびねじナットの一方を回転させる型厚調整モータとを有する。型厚調整機構は、可動プラテンおよび吸着板の他方に保持されるねじナットをさらに有してもよい。可動プラテンが特許請求の範囲に記載の金型取付盤に対応し、吸着板が特許請求の範囲に記載の連結盤に対応する。

　本出願は、２０１６年３月２５日に日本国特許庁に出願した特願２０１６－０６２４１７号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１６－０６２４１７号の全内容を本出願に援用する。

１０　型締装置
１２　固定プラテン
１３　可動プラテン
１５　トグルサポート
１６　タイバー
１８　型締力検出器
２０　トグル機構
２１　クロスヘッド
２５　型締モータ
２６　運動変換機構
３０　金型装置
４０　射出装置
５０　エジェクタ装置
６０　型厚調整機構
６１　ねじ軸
６２　ねじナット
６３　型厚調整モータ
６４　回転伝達部
６５　トルク検出器

Claims

　固定金型および可動金型の一方が取り付けられる金型取付盤と、前記金型取付盤と型開閉方向に間隔をおいて連結される連結盤と、前記間隔を調整することで型厚調整を行う型厚調整機構と、前記型厚調整機構を制御する制御装置とを有し、
　前記型厚調整機構は、前記金型取付盤と前記連結盤とを連結するロッドに形成されるねじ軸と、前記金型取付盤と前記連結盤の一方に保持されるねじナットと、互いに螺合する前記ねじ軸および前記ねじナットの一方を回転させる型厚調整モータとを有し、
　前記制御装置は、前記型厚調整モータの駆動中に前記可動金型と前記固定金型とがタッチする型タッチを検出し、前記型タッチの検出から前記型厚調整モータの駆動停止までの前記間隔のずれを検出する、射出成形機。
　前記制御装置は、検出した前記ずれに基づいて、前記間隔を補正する、請求項１に記載の射出成形機。
　前記制御装置は、直前の前記型厚調整モータの回転方向に基づいて、前記型厚調整機構のバックラッシにより型締時に前記間隔が変化するか否かを判断する、請求項１または２に記載の射出成形機。
　前記制御装置は、直前の前記型厚調整モータの回転方向に基づいて、前記型厚調整機構のバックラッシにより型締時に前記間隔が変化すると判断すると、直前の前記型厚調整モータの回転方向とは逆方向に前記型厚調整モータを回転させる、請求項１～３のいずれか１項に記載の射出成形機。
　前記制御装置は、前記可動金型と前記固定金型とで構成される金型装置の型閉を前記型厚調整モータによって行うことで、前記型タッチを検出する、請求項１～４のいずれか１項に記載の射出成形機。
　前記制御装置は、前記可動金型と前記固定金型とで構成される金型装置の脱圧を前記型厚調整モータによって行うことで、前記型タッチを検出する、請求項１～５のいずれか１項に記載の射出成形機。
　前記制御装置は、前記型厚調整モータの駆動中に型締力を監視し、型締力に基づいて前記型タッチを検出する、請求項１～６のいずれか１項に記載の射出成形機。
　前記制御装置は、前記型厚調整モータの駆動中に前記型厚調整モータのトルクを監視し、前記トルクに基づいて前記型タッチを検出する、請求項１～７のいずれか１項に記載の射出成形機。
　固定金型および可動金型の一方が取り付けられる金型取付盤と、前記金型取付盤と型開閉方向に間隔をおいて連結される連結盤と、前記間隔を調整することで型厚調整を行う型厚調整機構と、前記型厚調整機構を制御する制御装置とを有し、
　前記型厚調整機構は、前記金型取付盤と前記連結盤とを連結するロッドに形成されるねじ軸と、前記金型取付盤と前記連結盤の一方に保持されるねじナットと、互いに螺合する前記ねじ軸および前記ねじナットの一方を回転させる型厚調整モータとを有し、
　前記制御装置は、直前の前記型厚調整モータの回転方向に基づいて、前記型厚調整機構のバックラッシにより型締時に前記間隔が変化するか否かを判断する、射出成形機。
　トグルサポートを所定方向に移動させ、
　固定金型と可動金型の型タッチを検出すると、前記トグルサポートの移動を停止させると共に、前記トグルサポートを前記所定方向とは反対方向に移動させる、成形条件設定方法。
　トグルサポートを所定位置に移動させる成形条件設定方法であって、
　前記トグルサポートを固定金型と可動金型が離間する方向に移動させることによって前記トグルサポートを前記所定位置に移動させ、前記トグルサポートの前記所定位置への移動処理を完了させる、成形条件設定方法。
　型厚調整モータを回転させてトグルサポートを所定位置に移動させる成形条件設定方法であって、
　前記トグルサポートを固定金型と可動金型が接近する方向に移動させることによって前記トグルサポートを前記所定位置に移動させた後、前記型厚調整モータを前記固定金型と可動金型が離間する方向に回転させる、成形条件設定方法。
　前記型タッチの検出から前記トグルサポートが停止するまでに移動した分、前記トグルサポートを前記所定方向とは反対方向に移動させる、請求項１０に記載の成形条件設定方法。
　前記型厚調整モータの回転運動を前記トグルサポートの直線運動に変換する運動変換機構のバックラッシ分、前記型厚調整モータを回転させる、請求項１２に記載の成形条件設定方法。
　所定方向に移動させられるトグルサポートと、
　固定金型と可動金型との型タッチを検出する型タッチ検出器と、
　前記型タッチ検出器により型タッチが検出されると、前記トグルサポートの移動を停止させると共に、前記トグルサポートを前記所定方向とは反対方向に移動させる制御装置と、を有する射出成形機。
　所定位置に移動させられるトグルサポートと、
　前記トグルサポートを固定金型と可動金型が離間する方向に移動させることによって前記トグルサポートを前記所定位置に移動させ、前記トグルサポートの前記所定位置への移動処理を完了させる制御装置と、を有する射出成形機。
　型厚調整モータと、
　前記型厚調整モータの回転によって移動させられるトグルサポートと、
　前記トグルサポートを固定金型と可動金型が接近する方向に移動させることによって前記トグルサポートを所定位置に移動させた後、前記型厚調整モータを前記固定金型と可動金型が離間する方向に回転させる制御装置と、を有する射出成形機。
　前記制御装置は、前記型タッチの検出から前記トグルサポートが停止するまでに移動した分、前記トグルサポートを前記所定方向とは反対方向に移動させる、請求項１５に記載の射出成形機。
　前記型厚調整モータの回転運動を前記トグルサポートの直線運動に変換する運動変換機構を、有し、
　前記制御装置は、前記運動変換機構のバックラッシ分、前記型厚調整モータを回転させる、請求項１７に記載の射出成形機。