JP2007533495A - 活性材料素子を使用して金型の変形及び位置合わせずれに対処する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

第１の面及び第２の面を有する射出成形用金型を制御するための方法及び装置は、第１の面と第２の面との間に配置されるように構成される活性材料素子を備える。活性材料素子は、第１の面と第２の面との間の力を感知し、対応する感知信号を生成するように構成することができる。伝送構造が活性材料素子に結合され、感知信号を伝達するように構成される。好ましくは、活性材料素子アクチュエータも第１の面と第２の面との間に配置され、感知信号に従って拡張力を第１の面と第２の面との間に提供するように構成される。本方法及び本装置は、射出成形用金型での望ましくない変形及び／又は位置合わせずれに対処するために使用することができる。

Description

本発明は、金型構造の変形を検出し、且つ／又は対処するために、活性材料素子が射出成形機の機器（たとえば、インサートスタック）に使用される金型変形及び金型位置合わせずれに対処する方法及び装置に関する。「活性材料」とは、圧電アクチュエータ、圧電セラミック、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金等の形状可変材料群のことである。本発明では、活性材料を射出成形用金型に使用して、金型構造の変形に対処し、それによって成形品の品質を向上させ、金型部品の寿命を延ばし、樹脂封止を向上させる。活性材料素子をセンサ及び／又はアクチュエータとして使用してもよい。

［発明の背景］
活性材料は、或る形のエネルギーを別の形のエネルギーに変換できる変換器として見なされる。たとえば、圧電アクチュエータ（又はモータ）は、入力された電気エネルギーを機械エネルギーに変換して素子の寸法を変化させ、その一方で圧電センサ（又は発電機）は機械エネルギー（素子の寸法形状変化）を電気エネルギーに変換する。圧電セラミック変換器の一例が、Berghausに付与された米国特許第５，２３７，２３８号に示されている。Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbHは、Hans-Bockler-Str. 2, D-85221 Dachau, Germany所在の、圧電アクチュエータの一供給業者であり、この業者の広告及びウェブサイトには、このような装置が示されている。通常、１０００ボルトの電位を圧電セラミックインサートに印加すると、圧電セラミックインサートの厚みがおよそ０．００１５″／インチ（０．１５％）「成長」する。別の供給業者であるMide Technology Corporation（Medford, Maine）は、磁歪素子及び形状記憶合金を含む種々の活性材料を有しており、この業者の広告及びウェブサイトには、材料仕様及び他の公表されている詳細を含め、このような装置が示されている。

図１は、マルチキャビティプレフォーム金型の概略図を示す。射出された溶融プラスチックはスプルーブシュ１０から入り、各金型キャビティ１３の個々のノズル１２に通じる複数のマニホルド１１に含まれるチャネルに細分される。マニホルド１１は、マニホルドプレート１４及びマニホルドバッキングプレート１５に形成される切り欠きに収容される。通常、マニホルド構造を通して延在してマニホルドプレート１４とマニホルドバッキングプレート１５とを接続する支持体（図示せず）が存在するが、この金型半体の結合構造の剛性は、所望の剛性に満たない。

図２は、マニホルドプレート１１が成形状況下で１６において変形し得る様式を誇張した図で示す。この変形の影響は、複数の成形スタック１７の支持が不均等になり、それによってスタック毎に品質のばらついたパーツが製造されることになる。マニホルドプレートの変形を最小に抑え、すべての成形スタックに等しい支持を提供する手段を提供することが望ましい。

Brownに付与された米国特許第４，５５６，３７７号には、薄壁用途でのセルフセンタリング金型スタック設計が開示されている。バネボルトを使用して、コアインサートを、インターロックテーパを介して金型のキャビティ半体と位置合わせさせながらコアプレート内に保持する。Brownは、コアとキャビティとの間の位置合わせを向上させ、且つコアシフト（「オフセット」）の影響を低減する手段を開示しているが、このようなシフトを実際に測定し、次いで事前対策的に補正することは開示していない。

［発明の概要］
本発明の利点は、上記問題を解消する射出成形機の装置及び方法を提供すること、並びに射出成形機に設けられた金型の変形及び位置合わせずれを検出し、且つ／又は補正する効果的で効率的な手段を提供することである。

本発明の第１の態様によれば、コア及びコアプレートを有する射出成形用金型のための構造及び／又は機能が提供される。活性材料センサが、コアとコアプレートとの間に配置されるように構成されるとともに、コアとコアプレートとの間の力を感知し、対応する感知信号を生成するように構成される。配線構造が、使用中に活性材料センサに結合され、感知信号を伝達するように構成される。

本発明の第２の態様によれば、第１の面及び第２の面を有する射出成形用金型の制御装置のための構造及び／又は機能が提供される。活性材料センサは、射出成形機の第１の面と第２の面との間に配置され、第１の面と第２の面との間の圧縮力を感知するとともに、対応する感知信号を生成するように構成される。伝送構造は、使用中に、活性材料センサから感知信号を送るように構成される。

本発明の第３の態様によれば、射出成形機の第１の面と第２の面との間の変形を制御するための構造及び／又はステップが提供される。圧電セラミックアクチュエータが、射出成形機の第１の面と第２の面との間に配置され、作動信号を受け取るとともに、拡張力を第１の面と第２の面との間に生成するように構成される。伝送構造は、作動信号を圧電セラミックアクチュエータに送るように構成される。

本発明の現時点で好ましい特徴の例示的な実施の形態について、添付図面を参照しつつこれより説明する。

［好ましい実施形態の詳細な説明］
１．はじめに
本発明について、活性材料素子が射出成形用金型の変形及び位置合わせずれを検出し、且つ／又は補正するように機能するいくつかの実施形態に関連してこれより説明する。しかし、活性材料センサ及び／又はアクチュエータは、射出成形装置の、位置合わせ及び／又は封止の問題が発生する恐れのある任意の場所に配置してもよい。このような活性材料素子の他の諸用途が、（１）「Method and Apparatus for Assisting Ejection from an Injection Molding Machine Using Active Material Elements」、（２）「Method and Apparatus for Providing Adjustable Hot Runner Assembly Seals and Tip Height Using Active Material Elements」、（３）「Method and Apparatus for Controlling a Vent Gap with Active Material Elements」、（４）「Method and Apparatus for Mold Component Locking Using Active Material Elements」、（５）「Methods and Apparatus for Vibrating Melt in an Injection Molding Machine Using Active Material Elements」、（６）「Method and Apparatus for Injection Compression Molding Using Active Material Elements」、及び（７）「Control System for Utilizing Active Material Elements in a Molding System」と題する関連出願において考察されており、これらはすべて本願と同時出願されている。

以下の説明では、圧電セラミックインサートを好ましい活性材料として説明する。しかし、磁歪素子及び形状記憶合金等、活性材料群からの他の材料を本発明により使用することも可能である。可能な代替の活性材料及びそれぞれの性質のリストを以下の表１に掲げ、これら活性材料はいずれも本発明により使用することが可能である。

２．第１の実施形態の構造
本発明の好ましい第１の実施形態を図３に示し、図３は、コアロック式の射出成形機プレフォーム成形スタック１０１を示す。スタックは、ゲートインサート１２０、キャビティ１２１、ネックリング半体１２２ａ及び１２２ｂ、コア１２３、並びにコアスリーブ１２４を備える。コアスリーブ１２４はフランジ１２５を有し、フランジを通していくつかのバネ締結具（たとえば、ボルト１２６、座金１２７、及びバネ座金（皿バネ）１２８を含む）を使用して、スリーブをコアプレート１２９に固定する。コア１２３は、環状チャネル１３０を基部に有し、環状形圧電セラミック素子１３１を受け入れる。コアプレート１２９は配線溝１３２を有して、素子１３１への配線接続１３３を受け入れる。圧電セラミック素子１３１は無線手段（図示せず）によって駆動されてもよい。

圧電素子１３１は、圧電センサ又は圧電アクチュエータ（又は両方の組み合わせ）を含んでもよく、たとえば、Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH製のいずれの素子を含んでもよい。圧電センサは、素子１３１に加えられた圧力を検出し、配線接続１３３を通して対応する感知信号を送る。圧電アクチュエータは、配線接続１３３を通して作動信号を受け取り、対応する力をコアプレート１２９とコア１２３との間に付与する。なお、２つ以上の圧電センサを設けて、環状溝１３０の任意の所望の位置（又は他の任意の所望の場所）からの圧力を感知してもよい。同様に、２つ以上の圧電アクチュエータを直列に、又は、互いに及び／又は圧電センサと縦続に設けて、コアプレート１２９に対するコア１２３のより大きな移動、角運動等を行ってもよい。

圧電セラミックアクチュエータは好ましくは、環状形又は円筒形の単一アクチュエータである。現時点で好ましい実施形態によれば、１０００Ｖの電圧が配線２３３を介して印加される場合、アクチュエータの長さはおよそ約０．１５％増大する。しかし、複数のアクチュエータ及び／又は他の形状を有するアクチュエータも本発明の範囲内にあると意図され、したがって、本発明は圧電セラミックアクチュエータの任意の特定の構成に限定されるものではない。

好ましくは、１つ又は複数の別個の圧電セラミックセンサを、アクチュエータに隣接して（又は上述した任意の面又は関連する面の間に）設けて、プラスチックの射出によって生じる圧力を検出することができる。好ましくは、センサは感知信号をコントローラ１４３に提供する。本発明の好ましい実施形態により使用される圧電セラミック素子（すなわち、圧電センサ及び／又は圧電アクチュエータ）は、Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH製のいずれの素子を含んでもよい。圧電センサは、アクチュエータに加えられた圧力を検出し、配線接続１３３を通して対応する感知信号を送り、それによってコントローラ１４３が閉ループフィードバック制御を行えるようにする。圧電アクチュエータは、配線接続１３３を通して作動信号を受け取り、作動信号に従って寸法を変え、対応する力を隣接する金型部品に付与して、金型変形を調整可能に制御する。

なお、圧電センサを、任意の所望の位置の圧力を感知するように設けてもよい。同様に、２つ以上の圧電アクチュエータを設けて、直列又は縦続に搭載してより大きな移動、角運動等を行ってもよい。さらに、各圧電アクチュエータを、封止面間の様々な場所に様々な封止力を提供するように別個に制御可能な１つ又は複数の弓形、台形、矩形等に分けてもよい。さらに、圧電アクチュエータ及び／又はアクチュエータセグメントを２層以上の層に積層して、所望の通りの封止力微制御を行ってもよい。

配線接続１３３は、圧電センサ信号を読み取り、且つ／又は作動信号を圧電アクチュエータに提供する任意の望ましい形態のコントローラ又は処理回路１４３に結合されてもよい。たとえば、１つ又は複数の汎用コンピュータ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ゲートアレイ、アナログ回路、専用デジタルプロセッサ及び／又は専用アナログプロセッサ、配線接続回路等が、本明細書において述べる圧電素子１３１を制御又は感知することができる。１つ又は複数のプロセッサを制御する命令は、このようなフロッピー（登録商標）ディスク、ハードドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気媒体、光学媒体、光磁気媒体等のような任意の望ましいコンピュータ可読媒体に、及び／又は任意の望ましいデータ構造で記憶することができる。

本実施形態による圧電セラミック素子の使用により、上述した射出成形用金型アセンブリの各種部品をより低い許容差で製造することができ、それによって射出成形機部品自体の製造コストが低くなる。従来、機能する射出成形用金型を実現するために５〜１０ミクロンの許容差が使用されていた。さらなる利点としては、金型部品の位置合わせを調整する能力であり、それによって金型の変形を防ぐとともに任意の機器の動作不能時間が短くなることが挙げられる。

３．第１の実施形態のプロセス
動作に際して、金型が閉じられ、把持力が金型に付与されると、成形スタック１０１が以下のように部品を整合させる。ゲートインサート１２０が、位置決め径（図示せず）によってキャビティ１２１内に嵌入され、キャビティ雌テーパ１３４がネックリングインサート１２２ａ、１２２ｂの対応する雄テーパ１３５と整合し、ネックリング雄テーパ１３６がコアスリーブ１２４の対応する雌テーパ１３７と整合し、コアスリーブ内部雌テーパ１３８がコア雄テーパ１３９と整合する。コアスリーブ１２４及びコア１２３はシフトして、このテーパ整合法に従うことができる。これは、コア冷却回路１４１の封止を危険に曝すことなく、コアスリーブ１２４の基部にあるバネ付き締結手段（付勢手段）がわずかな移動を許し、コアスピゴット１４０が対応する隙間をコア基部１２９に有するためである。素子１３１は好ましくは、組み立てられたときにコア１２３の基部とコアプレート１２９の間に通常は０．１ｍｍ未満のわずかな間隙１４２があるように、環状溝１３０の深さよりもわずかに厚い。

把持されている間、また樹脂をキャビティに射出している間、また射出圧力が高まりキャビティ内に保たれるにつれ、射出圧力はコアの突出エリア及びコアスリーブに対して作用して、力をコアプレートに向けて及ぼし、素子１３１がこれを圧縮荷重として感知する。インサートは、好ましくは付与される力に従って変化する電気信号を送る。この信号は素子（図示せず）に送られ、素子は信号を処理してコントローラ１４３に伝達し、コントローラ１４３は、圧縮荷重に対抗するためのコマンド信号を送るべきか否かを判断する。たとえば、コマンド信号を送り、金型キャビティ内の条件を変えるように把持力、射出圧力、又は射出速度を調整することができる。

別法として、素子１３１をモータ（力発生器）として使用することができ、この場合、電力が素子１３１に供給され（又は供給停止され）、素子１３１のサイズを拡大（又は縮小）させ、それによって金型スタック１０１の高さを調整する。この実施形態では、素子１３１は好ましくは、およそ１０００Ｖが印加されると長さを約０．１ｍｍ増大させる長さ５５〜７５ｍｍの環状シリンダを含む。各スタック１０１の高さを個々に制御することにより、全体として金型構造の剛性の変更、特にマニホルドプレート１１４の変形を行うことができる。たとえば、この実施形態では、スタックの個々の高さ調整が各素子の動作範囲内である場合、この実施形態では通常０．１ｍｍ未満である場合、すべての素子１３１（成形スタック毎に１つずつ）に同じ電圧を与えて、スタックの間でのバランスとのとれた荷重分散を行うことができる。

４．第２の実施形態の構造
図４は、キャビティロック式スタックの代替のプレフォーム成形スタック１０２を示す。スタックは、ゲートインサート１５０、キャビティ１５１、ネックリング半体１５２ａ及び１５２ｂ、並びにコア１５３を含む。コア１５３はフランジ１５５を有し、フランジ１５５を通していくつかのバネ付き締結具（たとえば、ボルト１５６、座金１５７、及びバネ座金（皿バネ）１５８）を使用してコア１５３をコアプレート１５９に固定する。コア１５３は基部に環状チャネル１６０を有し、環状形圧電セラミックインサート１６１を受け入れる。コアプレート１５９は配線溝１６２を有し、素子１６１への配線接続１６３を受け入れ、配線接続１６３はオプションとしてコントローラ１７１に接続することができる。通常は０．１ｍｍ未満の、同様のアセンブリギャップ１７０がある。

オプションとして、１つ又は複数の別個の圧電セラミックセンサを設けて、金型内の位置変化によって生じる圧力を検出することができる。こういったセンサも、コンジット１６３によりコントローラ１７１に接続することができる。本発明により使用される圧電素子１６１（すなわち、圧電センサ及び／又は圧電アクチュエータ）は、Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH製のいずれの素子を含んでもよい。圧電センサは、ノズルアセンブリ内の各種境界面での圧力を検出し、コンジットを通して対応する感知信号を送り、それによって閉ループフィードバック制御を行うことができる。次いで、圧電アクチュエータはコンジットを通して作動信号を受け取り、対応する力を付与する。なお、圧電センサを設けて、任意の所望の位置からの圧力を感知してもよい。同様に、本明細書において説明する任意の単一のアクチュエータに代えて２つ以上の圧電アクチュエータを設けてもよく、またアクチュエータは直列又は縦続に搭載してより大きな移動、角運動等を行ってもよい。

上述したように、上記活性素子インサート１６１を使用することの有意な利点の１つは、射出成形用金型に使用される製造許容差を広げることができ、それによって金型部品の機構の機械加工コストが大幅に下がることである。

５．第２の実施形態のプロセス
動作に際して、金型が閉じられ、把持力が金型に付与されると、成形スタック１０２が以下のように部品を整合させる。ゲートインサート１５０が、位置決め径（詳細には示さず）によってキャビティ１５１内に嵌入され、キャビティ雌テーパ１６４がネックリングインサート１５２の対応する雄テーパ１６５と整合し、ネックリング雌テーパ１６６がコアの対応する雄テーパ１６７に整合する。コア１５３は、シフトして、このテーパ整合法に従うことができる。これは、コア冷却回路１６９の封止を危険に曝すことなく、コアの基部にあるバネ付き締結手段がわずかな移動を許し、コアスピゴット１６８が対応する隙間をコア基部１５９に有するためである。素子１６１は、上述したようにセンサ及び／又はアクチュエータとして使用することができる。

６．第３の実施形態の構造
図５は、成形スタックを使用して薄壁パーツを成形する際に発生し得る１つの問題を示す。入ってくる樹脂の流れがキャビティを厳密に対称に充填しない場合（すなわち、側壁を下って流れる際に流れが優先コース１９０をとる場合）、樹脂は矢印Ａで示すようにコア１９１にバランスのとれていない横力を及ぼし、それによってコアがキャビティ１９２内でシフトする恐れがある。その後成形されるパーツは、パーツを不良品にするのに十分に薄いことがある不均等な側壁厚を有する。

この問題を解消する一実施形態を、薄壁成形スタック１０３を示す図６及び図７に示す。薄壁成形スタック１０３はキャビティ１８０及びコア１８１を備える。コアは、コア１８１をコアプレート１８２に固定するために使用されるいくつかのバネ付き締結具（たとえば、ボルト１８３、座金１８４、及びバネ座金（皿バネ）１８５）を有する。キャビティの雄テーパ１８６を使用して、雌テーパ１８７を介してコア１８１を位置合わせする。コアは、上述したようにコアプレートに対して位置を調整することができる。コア基部の環状溝１８８を使用して、配線接続１９０を有する圧電セラミック素子１８９を収容する。配線接続１９０はオプションとして、コントローラ１９３に繋がり得る。コア１８１の基部とコアプレート１８２との間にはわずかな隙間１９１がある。図７は図６のコアアセンブリの平面図を示すとともに、環状の複数の素子１８９のレイアウトを示す。８つの素子１８９ａ〜１８９ｈを、個々の配線接続と共に示す。この実施形態では、各素子は約４５度の弧を形成する。もちろん、同形又は異形を有する任意の数の素子を所望に応じて使用してもよい。

７．第３の実施形態のプロセス
図６及び図７に示し、コアシフト問題を参照して上述した実施形態には、コア１８１の基部にある１つ又は複数の圧電セラミック力発生器１８９ａ〜１８９ｈに選択的に電圧印加することによって対処することができる。前に成形されたパーツのバランスのとれていない側壁の位置を解析するとともに、そのパーツを成形したコアがシフトした方向を判断することにより、適当な素子１８９又は素子１８９ａ〜１８９ｈの組み合わせに電圧印加して、コアに対して逆の力を及ぼし、それによってその後の成形サイクルでのコアシフトを最小に抑える。素子１８９又は素子１８９ａ〜１８９ｈの組み合わせ、並びに各素子に印加する電圧量を選択することにより、適切な対抗力（強度及び位置の両方の点で）を付与することができる。その後成形されるパーツをさらに解析して、パーツの壁厚が許容できる限度内に補正されるまで対処を微調整することができる。

８．第４の実施形態の構造
図８は、本明細書に提示した他の好ましい実施形態並びに当業者が考え得るさらなる構成に適用可能な薄壁成形スタック構成の第４の実施形態を示す。センサ素子１１０ａ〜１１０ｈ及びアクチュエータ素子１８９ａ〜１８９ｈは隣接して搭載され、一方の素子が、モータとして構成される他方の素子の寸法変化を監視するセンサとして機能し、それにより、２つの素子を同時に作動させることによってリアルタイム閉ループ制御を行うことができるように構成される。この構成では、バランスのとれていない圧縮力を即時検出して即座に補正することができる。各センサ素子１１０ａ〜１１０ｈを使用して、コアとコアプレートとの間の圧縮力及び／又は隣接する圧電アクチュエータ１８９ａ〜１８９ｈの変化を検出することができる。これらセンサ及びアクチュエータが隣接して搭載される場合、それらは上述したように各種射出成形用部品間の圧縮力を監視するために使用することもできる。

この薄壁成形スタックの実施形態では、センサ素子群１１０ａ〜１１０ｈが好ましくは、アクチュエータ素子群１８９ａ〜１８９ｈの隣（半径方向内側）に配置される。たとえば、センサ素子をアクチュエータ素子の半径方向外側に、又は閉ループフィードバックシステムに繋がる他の任意の構成に配置することによるこの好ましい構成からの逸脱は、本発明の範囲内である。センサ素子１１０ａ〜１１０ｈは、成形中のコアの任意のシフトを検出する。この群のセンサが発する信号は、生じているシフトの量及び位置に対応し、信号はコントローラ１９３に送られ、コントローラ１９３は、アクチュエータ素子１８９ａ〜１８９ｈに送るのに適切な対抗エネルギーレベルを計算することができ、それによって対抗力を付与してコアシフトが発生した場合にコアシフトを実質的に補正することができる。信号処理及びコントローラパフォーマンスは、この補正対策の適用によりリアルタイムフィードバックループでコアシフトの補正を行うことができるのに十分に高速である。

９．おわりに
したがって、説明してきたのは、活性材料素子を射出成形機に別個に、また組み合わせて使用して、射出成形装置に有用な改良を行うとともに金型の変形及び位置合わせずれを最小に抑える方法及び装置である。

本発明による有利な特徴としては、１．単独で又は組み合わせて使用されて射出成形装置において力を発生する、又は力を感知する活性材料素子、２．閉ループ制御される力発生器による成形装置の変形への対処、及び３．局所的に力発生器を適用して、以前に成形されたパーツから測定されたデータから計算される所定の力を及ぼすことによる成形装置でのコアシフトの補正が挙げられる。

本発明は、パーツの軸に垂直な略円形の断面形状を有する射出成形パーツに明確な利点を提供するが、本発明が、バケツ、塗料缶、運搬箱、及び他の同様の製品等、場合によっては非円形の断面形状を有する他の成形製品にも等しく適用可能なことを当業者は認識するであろう。このような成形製品はすべて、添付の特許請求の範囲内にある。

添付図面中に略図で示す、すなわちブロックで示す個々の部品はすべて、射出成形分野において既知のものであり、それぞれの固有の構造及び動作は、本発明を実施するための動作又は最良の形態にとって重要ではない。

本発明について、好ましい実施形態であると現時点で考えられるものを参照して説明したが、本発明は開示された実施形態に限定されないことを理解されたい。それどころか、本発明は、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲内に含まれる各種変更及び均等構成を包含するものである。以下の特許請求の範囲は、このような変更及び均等構造及び機能をすべて包含するように最も広い解釈に従うべきである。

マルチキャビティプレフォーム金型の概略図である。 マシンに把持されている間に射出圧力によって変形しているマルチキャビティプレフォーム金型の概略図である。 本発明による実施形態を組み込んだコアロック式プレフォーム成形スタックの概略図である。 本発明による実施形態を組み込んだキャビティロック式プレフォーム成形スタックの概略図である。 コアシフト問題を示す典型的な薄壁容器成形スタックの概略図である。 本発明による実施形態を組み込んだ典型的な薄壁容器成形スタックの概略図である。 本発明による実施形態を組み込んだ薄壁容器成形スタックの概略平面図である。 本発明の別の実施形態を組み込んだ典型的な薄壁容器成形スタックの概略図である。

Claims (41)

1. コア及びコアプレートを有する射出成形用金型のための装置であって、
   該コアと該コアプレートとの間に配置されるように構成され、該コアと該コアプレートとの間の力を感知し、対応する感知信号を生成するように構成される活性材料センサと、
   使用中に、該活性材料センサに結合され、該感知信号を伝達するように構成される配線構造と
   を備える、射出成形用金型のための装置。
2. 前記活性材料センサは圧電センサを含む、請求項１記載の装置。
3. 前記活性材料センサは、前記コア及び前記コアプレートのうちの少なくとも一方の環状溝に配置されるように構成される、請求項１記載の装置。
4. 前記コアと前記コアプレートとの間の異なる位置に配置されるように構成される複数の活性材料センサをさらに備える、請求項１記載の装置。
5. 前記活性材料センサから前記感知信号を受け取り、（ｉ）把持力信号、（ｉｉ）射出圧力信号、及び（ｉｉｉ）射出速度信号のうちの少なくとも１つを生成するように構成されるプロセッサをさらに備える、請求項１記載の装置。
6. 前記コアと前記コアプレートとの間に配置されるように構成され、アクチュエータ信号を受け取り、該コアと該コアプレートとの間に応答する力を付与するように構成される活性材料アクチュエータをさらに備える、請求項１記載の装置。
7. 前記活性材料アクチュエータは圧電アクチュエータを含む、請求項６記載の装置。
8. 前記活性材料アクチュエータは前記活性材料センサに隣接して配置され、該活性材料センサは、前記コアと前記コアプレートとの間の距離変化に対応して該活性材料アクチュエータの寸法変化を感知するように構成される、請求項６記載の装置。
9. 前記コアと前記コアプレートとの間の異なる位置に配置されるように構成される複数の活性材料アクチュエータをさらに備える、請求項６記載の装置。
10. 前記複数の活性材料アクチュエータは前記コアプレートの変形を制御するように構成される、請求項９記載の装置。
11. 前記コアと前記コアプレートとの間の異なる位置に配置されるように構成される複数の活性材料センサをさらに備え、前記射出成形機は複数のコアを備え、少なくとも１つの活性材料センサ及び少なくとも１つの活性材料アクチュエータが、各コアに隣接して配置されるように構成される、請求項９記載の装置。
12. （ｉ）前記複数の活性材料センサから感知信号を受け取り、且つ（ｉｉ）アクチュエータ信号を前記複数の活性材料アクチュエータに送るように構成される制御構造をさらに備える、請求項１１記載の装置。
13. 前記制御構造は前記コアと前記コアプレートとの間の圧力の閉ループ制御を行うように構成される、請求項１２記載の装置。
14. 第１の面及び第２の面を有する射出成形用金型のための制御装置であって、
    前記射出成形機の前記第１の面と前記第２の面との間に配置され、該第１の面と該第２の面との間の圧縮力を感知するとともに、対応する感知信号を生成するように構成される活性材料センサと、
    使用中に、該活性材料センサから該感知信号を送るように構成される伝送構造と
    を備える、出成形用金型のための制御装置。
15. 前記第１の面と前記第２の面との間に配置され、作動信号を受け取るとともに、対応する力を該第１の面と該第２の面との間に生成するように構成される活性材料アクチュエータをさらに備え、前記伝送構造は、該作動信号を該活性材料アクチュエータに送るように構成される、請求項１４記載の装置。
16. 前記活性材料センサ及び前記活性材料アクチュエータはそれぞれ圧電素子を含む、請求項１５記載の装置。
17. 前記第１の面と前記第２の面との間に配置されるようにそれぞれ構成される複数の圧電センサ及び複数の圧電アクチュエータをさらに備える、請求項１６記載の装置。
18. 射出成形機の第１の面と第２の面との間の変位を制御するための装置であって、
    該射出成形機の該第１の面と該第２の面との間に配置され、作動信号を受け取り、拡張力を該第１の面と該第２の面との間に生成するように構成される圧電セラミックアクチュエータと、
    作動信号を該圧電セラミックアクチュエータに送るように構成される伝送構造と
    を備える、射出成形機の第１の面と第２の面との間の変位を制御するための装置。
19. 前記圧電セラミックアクチュエータに隣接して配置され、該圧電セラミックアクチュエータの寸法変化を検出し、それに対応してセンサ信号を生成する圧電セラミックセンサをさらに備える、請求項１８記載の装置。
20. 前記圧電セラミックセンサから前記センサ信号を受け取るとともに、閉ループ制御を使用して対応する作動信号を該圧電セラミックアクチュエータに送るプロセッサ構造をさらに備える、請求項１９記載の装置。
21. 前記射出成形用金型の前記第１の面と前記第２の面との間に配置されるようにそれぞれ構成される複数の圧電セラミックセンサ及び複数の圧電セラミックアクチュエータをさらに備える、請求項２０記載の装置。
22. 射出成形機の２つの隣接する耐荷重面の間に配置されるように構成される装置であって、
    該射出成形機の前記２つの隣接する耐荷重面の間に配置されるように構成される圧電素子であって、（ｉ）該射出成形機の前記２つの隣接する耐荷重面の間の圧縮力を感知し、それに対応する感知信号を生成すること、及び（ｉｉ）作動信号を受け取り、該射出成形機の前記２つの隣接する耐荷重面の間の距離を調整させること、のうちの少なくとも一方を行うように構成される圧電素子と、
    （ｉ）該圧電素子から該感知信号を受け取ること、及び（ｉｉ）該作動信号を該圧電素子に提供すること、のうちの少なくとも一方を行うように構成される伝送構造と
    を備える、射出成形機の２つの隣接する耐荷重面の間に配置されるように構成される装置。
23. コア及びコアプレートを有する射出成形機でのコアシフトを補正する装置であって、
    該コアの周囲に配置されるように構成され、それぞれ、拡張力を該コアと該コアプレートとの間に生成する複数の圧電アクチュエータであって、それぞれ別個に制御可能なように構成される複数の圧電アクチュエータと、
    使用中に、作動信号を該複数の圧電アクチュエータのそれぞれに提供するように構成される伝送構造と、
    使用中に、該作動信号を、該複数の圧電アクチュエータのうちの選択されたものに提供してコアシフトを補正するように構成される制御構造と
    を備える、射出成形機でのコアシフトを補正する装置。
24. 前記コアの周囲に配置されるように構成され、それぞれ、該コアと前記コアプレートとの間の圧縮力を感知するとともに、対応する感知信号を生成する複数の圧電センサをさらに備え、前記伝送構造は、該感知信号を前記制御構造に送るように構成される、請求項２３記載の装置。
25. 各圧電センサは対応する圧電アクチュエータに隣接して配置される、請求項２４記載の装置。
26. 第１の面及び第２の面を有する射出成形用金型を制御する方法であって、
    該射出成形機の該第１の面と該第２の面との間に配置される活性素子センサを使用して、該第１の面と該第２の面との間の圧縮力を感知するステップと、
    該感知された圧縮力に対応する感知信号を生成するステップと、
    該感知信号を該活性素子センサからプロセッサに送るステップと、
    該送られる感知信号に従って射出成形機制御信号を生成するステップと
    を含む、射出成形用金型を制御する方法。
27. 前記活性素子センサは圧電センサを含む、請求項２６記載の方法。
28. 前記制御信号は、（ｉ）把持力信号、（ｉｉ）射出圧力信号、及び（ｉｉｉ）射出速度信号のうちの少なくとも１つを含む、請求項２６記載の方法。
29. 前記送られる感知信号に対応する作動信号を計算するステップと、
    前記活性材料アクチュエータを使用するステップであって、それによって該作動信号に対応して拡張力を前記第１の面と前記第２の面との間に生成する、使用するステップと
    をさらに含む、請求項２６記載の方法。
30. 前記活性素子アクチュエータは圧電アクチュエータを含む、請求項２９記載の方法。
31. 複数の圧電セラミックセンサ及び複数の圧電セラミックアクチュエータを前記第１の面と前記第２の面との間に配置するステップをさらに含む、請求項２６記載の方法。
32. 第１の面及び第２の面を有する射出成形用金型を制御する方法であって、
    該第１の面と該第２の面との間のスペースを制御する力作動信号を求めるステップと、
    該力作動信号を、前記射出成形機の該第１の面と該第２の面との間に配置される圧電アクチュエータに送るステップと、
    該圧電アクチュエータを使用するステップであって、それによって対応する拡張力を該第１の面と該第２の面との間に生成する、使用するステップと
    を含む、射出成形用金型を制御する方法。
33. 前の成形動作から前記力作動信号を求めるステップをさらに含む、請求項３２記載の方法。
34. 前記圧電センサを使用するステップであって、それによって前記第１の面と前記第２の面との間の圧縮力を感知する、使用するステップと、
    該感知された圧縮力に対応する感知信号を生成するステップと、
    該感知信号を該圧電センサからコントローラに送るステップと
    をさらに含む、請求項３２記載の方法。
35. 前記圧電センサを使用するステップであって、それによって前記圧電アクチュエータの寸法変化を検出し、且つ該検出された幅変化に対応するフィードバック信号を生成する、使用するステップと、
    該フィードバック信号に従って該圧電アクチュエータをリアルタイム閉ループ制御するステップと
    をさらに含む、請求項３４記載の方法。
36. コア及びコアプレートを有する射出成形用金型でのコアシフトを補正するための装置であって、
    該コアの周囲に配置されるように構成され、それぞれ、電圧印加されると拡張力を該コアと該コアプレートとの間に生成する複数の活性材料アクチュエータであって、別個に制御可能なようにそれぞれ構成される複数の活性材料アクチュエータと、
    使用中に、作動信号を該複数の活性材料アクチュエータのそれぞれに提供するように構成される制御手段と、
    ユーザ入力を受け入れるように構成されるユーザインタフェースであって、該ユーザ入力は、前記射出成形用金型により以前に製造された成形パーツからとられた測定に基づいて該インタフェースに入力され、前記制御手段は前記ユーザ入力に基づいて前記作動信号を提供する、ユーザインタフェースと
    を備える、射出成形用金型でのコアシフトを補正するための装置。
37. 前記コアの周囲に配置されるように構成され、それぞれ、該コアと前記コアプレートとの間の圧縮力を感知するとともに、対応する感知信号を生成する複数の活性材料センサをさらに備え、前記伝送構造は、該感知信号を前記制御構造に送るように構成される、請求項３６記載の装置。
38. 各活性材料センサは対応する活性材料アクチュエータに隣接して配置される、請求項３７記載の装置。
39. 射出成形機で使用するための金型であって、
    コアプレートと、
    コア半体と、
    キャビティ半体と、
    該コア半体内に設けられる少なくとも１つの活性材料素子と
    を備える、射出成形機で使用するための金型。
40. 前記少なくとも１つの活性材料素子はアクチュエータを含み、力を前記コアプレートと前記コア半体との間に生成する、請求項３９記載の金型。
41. 前記少なくとも１つの活性材料素子は、前記コアプレートと前記コア半体との間に生成される力を検出するセンサを含む、請求項３９記載の金型。
    

Images