JP2011025464A - トグル式型締装置の型厚調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 各種金型に対して精度の高い型厚調整を行うとともに、型厚調整モータにおける小型化，省エネルギ化及び低コスト化を図る。
【解決手段】 型締モータ４を駆動制御してトグルリンク機構５のクロスヘッド５ｈを金型閉鎖位置Ｘｓよりも型開側の位置となる予め設定した予備位置Ｘｒまで移動させる第一工程Ｔ１と、第一工程Ｔ１の終了後、型厚調整モータ２を駆動制御して金型Ｃが閉じる型閉位置Ｘｃまで圧受盤３を前進移動させる第二工程Ｔ２と、第二工程Ｔ２の終了後、型締モータ４を駆動制御してクロスヘッド５ｈを前進移動させるとともに、型締モータ４のトルク制限を行うことにより金型Ｃを加圧し、かつ型厚調整モータ２を駆動制御して圧受盤３を移動させつつクロスヘッド５ｈを金型閉鎖位置Ｘｓまで移動させる第三工程Ｔ３と、第三工程Ｔ３の終了後、所定の型締力に対応する金型Ｃの締め代Ｌｐを設定する第四工程Ｔ４とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、型厚調整モータを駆動制御することにより圧受盤を所定の位置へ移動させて型厚調整を行う際に用いて好適なトグル式型締装置の型厚調整方法に関する。

一般に、射出成形機に備える金型を型締するトグル式型締装置は、可動型を支持する可動盤と圧受盤に支持される駆動部により進退移動するクロスヘッド間をトグルリンク機構により連結し、クロスヘッドの加圧力を増圧して可動盤に伝達する機能を有しており、トグルリンク機構がほぼ伸長しきった状態におけるタイバーの伸びに基づいて所定の型締力が発生する。このため、金型を交換した際には、所定の型締力が発生するように圧受盤の位置を設定する必要があり、通常、圧受盤の位置は、型厚調整装置により自動で設定される。

従来、この種の型厚調整装置を用いた型厚調整方法としては、既に本出願人が提案した特許文献１で開示される射出成形機の型厚調整方法が知られている。この型厚調整方法は、圧受盤を所定の位置へ移動させて型厚調整を行うに際し、トグルリンク機構を伸長させた状態で圧受盤を後退位置から高速となる第一速度で前進させ、圧受盤が金型閉鎖位置に達したなら所定の距離だけ後退させる第一工程と、この第一工程後、圧受盤を低速となる第二速度で前進させ、金型閉鎖位置に達したならトグルリンク機構を屈曲させて所定の距離だけ型開きを行うとともに、この後、目標の型締力を得る締め代分に相当する距離だけ圧受盤を前進させる第二工程と、この第二工程後、圧受盤を所定の距離（補正距離）だけ後退させて補正を行う第三工程とを設けたものであり、作業工数の削減及び生産効率の向上を図れるとともに、十分な正確性及び安定性を確保できる利点がある。

特開２００７−９８８３２号公報

しかし、上述した特許文献１で開示される型厚調整方法をはじめ、トグル式型締装置における従来の型厚調整方法は、次のような解決すべき課題も存在した。

第一に、型厚調整モータは、圧受盤を所定の位置まで低速で移動させることができればその機能を果たせるため、通常、コスト面や省スペース性を考慮してパワーの小さい比較的小型のモータを使用する場合が多い。したがって、固定型と可動型間にスプリングが介在するなどの特殊な金型の場合や金型構造から取付上の機差が生じやすく固定型と可動型間の平行度を確保しにくい金型の場合等では、金型を閉鎖させた際に正規の金型閉鎖位置まで達せず、型厚調整時の誤差要因になる虞れがあるなど、型厚調整モータが小型故の問題が生じる。しかも、この問題は型厚調整モータが小型化するほど大きくなるため、型厚調整モータの小型化，省エネルギ化及び低コスト化を図るにも限界があった。

第二に、型厚調整モータは、成形工程の工程内においてサーボ制御等により正確な位置制御が行われるわけではなく、一時的に使用する調整用のモータとして機能するため、締め代を設定する際の位置制御などはオープンループ制御により行われる場合が多い。したがって、重量の大きい金型が取付けられた場合等においては調整時（移動時）にイナーシャが大きくなり、調整位置の精度が確保されない虞れもある。結局、成形品に高い品質や精度が要求される場合には無視できないトラブル要因となる。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決したトグル式型締装置の型厚調整方法の提供を目的とするものである。

本発明に係るトグル式型締装置Ｍｃの型厚調整方法は、上述した課題を解決するため、型厚調整モータ２を駆動制御することにより圧受盤３を所定の位置へ移動させて型厚調整を行うに際し、型締モータ４を駆動制御してトグルリンク機構５のクロスヘッド５ｈを金型閉鎖位置Ｘｓよりも型開側の位置となる予め設定した予備位置Ｘｒまで移動させる第一工程Ｔ１と、この第一工程Ｔ１の終了後、型厚調整モータ２を駆動制御して金型Ｃが閉じる型閉位置Ｘｃまで圧受盤３を前進移動させる第二工程Ｔ２と、この第二工程Ｔ２の終了後、型締モータ４を駆動制御してクロスヘッド５ｈを前進移動させるとともに、型締モータ４のトルク制限を行うことにより金型Ｃを加圧し、かつ型厚調整モータ２を駆動制御して圧受盤３を移動させつつクロスヘッド５ｈを金型閉鎖位置Ｘｓまで移動させる第三工程Ｔ３と、この第三工程Ｔ３の終了後、所定の型締力に対応する金型Ｃの締め代Ｌｐを設定する第四工程Ｔ４とを備えることを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、型厚調整モータ２には、減速ギア機構を内蔵するギアードモータ２ｓを用いることができる。また、型厚調整モータ２の駆動により移動させる圧受盤３の位置は、オープンループ制御により位置制御することができる。さらに、圧受盤３を後退移動させる速度は、当該圧受盤３を前進移動させる速度よりも高速に設定することができる。一方、第一工程Ｔ１では、型締モータ４の駆動制御によっても予備位置Ｘｒに移動させることができないときに型厚調整モータ２により圧受盤３を移動させることができる。また、第三工程Ｔ３では、型締モータ４のトルク制限を行うに際し、高圧型締時の３〜２０〔％〕で行うことができる。他方、第四工程Ｔ４では、第三工程Ｔ３の終了後、型締モータ４を駆動制御して可動盤１３を所定の距離Ｌｒだけ後退させ、この後、型厚調整モータ２を駆動制御して予め設定した締め代Ｌｐ分だけ圧受盤３を前進移動させることができる。さらに、第四工程Ｔ４では、圧受盤３の位置を型厚調整モータ２に付設したロータリエンコーダ２ｅにより検出し、圧受盤３の位置が締め代Ｌｐ分に対応する締め代設定位置Ｘｐになるまで、型厚調整モータ２を駆動制御して圧受盤３を前進移動又は後退移動させることができる。また、型厚調整モータ２を駆動制御して圧受盤３を前進移動又は後退移動させる際には、型締モータ４を同時に駆動制御して金型Ｃにおける可動型を後退移動又は前進移動させ、金型Ｃにおける可動型と固定型の相対位置を一定に制御することができる。なお、締め代Ｌｐ分に対応する締め代設定位置Ｘｐに対しては所定の許容範囲Ｘｐ±ｚｐを設定することが望ましい。

このような手法による本発明に係るトグル式型締装置Ｍｃの型厚調整方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） 型厚調整を行う際に型締モータ４及びトグルリンク機構５を含む型締系の駆動力を利用して型閉を行うようにしたため、型厚調整モータ２にパワーの小さい比較的小型のモータを使用した場合であっても、固定型と可動型間にスプリングが介在するなどの特殊な金型或いは金型構造から取付上の機差が生じやすく固定型と可動型間の平行度を確保しにくい金型等に対する型厚調整時の誤差要因を排除できる。これにより、特殊な金型を含む各種構造の金型Ｃや様々な状態の金型Ｃに対しても精度の高い型厚調整を行うことができる。

（２） 型締系の駆動力を利用して型閉を行うことにより型厚調整時の誤差要因を排除するようにしたため、結果的に、型厚調整モータ２における更なる、小型化，省エネルギ化及び低コスト化を図ることができる。特に、好適な態様により、型厚調整モータ２に、減速ギア機構を内蔵するギアードモータ２ｓを用いれば、小型化，省エネルギ化及び低コスト化を図る観点からより大きなパフォーマンスを得ることができる。

（３） 好適な態様により、型厚調整モータ２の駆動により移動させる圧受盤３の位置を、オープンループ制御により位置制御すれば、型厚調整モータ２を含む型厚調整に係わる制御系の簡易化を図れるため、更なる小型化及び低コスト化に寄与できる。

（４） 好適な態様により、圧受盤３を後退移動させる速度を、当該圧受盤３を前進移動させる速度よりも高速に設定すれば、位置制御を行うに際し、前進移動時には低速による正確な位置制御が可能になるとともに、前進し過ぎた場合には、高速による後退移動により速やかに戻すことが可能になるため、位置制御時における全体の時間短縮を図ることができる。

（５） 好適な態様により、第一工程Ｔ１において、型締モータ４の駆動制御によっても予備位置Ｘｒに移動させることができないときに型厚調整モータ２により圧受盤３を移動させるようにすれば、予備位置Ｘｒへ確実に移動できるため、型厚調整の自動化を容易かつ確実に実現できる。

（６） 好適な態様により、第三工程Ｔ３において、型締モータ４のトルク制限を行うに際し、高圧型締時の３〜２０〔％〕で行うようにすれば、金型Ｃに対する過大圧力の無用な印加を回避し、同時に、固定型と可動型間にスプリングが介在するなどの特殊な金型等に対する型厚調整時の誤差要因を有効に排除することができる。

（７） 好適な態様により、第四工程Ｔ４において、型締モータ４を駆動制御して可動盤１３を所定の距離Ｌｒだけ後退させ、この後、型厚調整モータ２を駆動制御して予め設定した締め代Ｌｐ分だけ圧受盤３を前進移動させるようにすれば、所定の型締力を発生させるための締め代Ｌｐを容易かつ確実に設定することができる。

（８） 好適な態様により、圧受盤３の位置を型厚調整モータ２に付設したロータリエンコーダ２ｅにより検出し、圧受盤３の位置が締め代Ｌｐ分に対応する締め代設定位置Ｘｐになるまで、型厚調整モータ２を駆動制御して圧受盤３を前進移動又は後退移動させるようにすれば、オープンループ制御により位置制御を行う場合であっても、調整時（移動時）にイナーシャが大きくなる重量の大きい金型Ｃが取付けられた場合等における位置精度を確保でき、成形品の高品質化及び高精度化に寄与できる。

（９） 好適な態様により、型厚調整モータ２を駆動制御して圧受盤３を前進移動又は後退移動させる際に、型締モータ４を同時に駆動制御して金型Ｃにおける可動型を後退移動又は前進移動させ、金型Ｃにおける可動型と固定型の相対位置を一定に制御するようにすれば、金型Ｃの落下防止を図れるなど、より安全性を高めることができる。

（１０） 好適な態様により、第四工程Ｔ４において、締め代Ｌｐ分に対応する締め代設定位置Ｘｐを所定の許容範囲Ｘｐ±ｚｐにより設定するようにすれば、目標位置まで速やかに移動させることができるため、型厚調整の時間短縮及び安定化に寄与できる。

本発明の好適実施形態に係る型厚調整方法の前段における処理手順を示すフローチャート、 同型厚調整方法の後段における処理手順を示すフローチャート、 同型厚調整方法を実施できるトグル式型締装置の平面図、 同トグル式型締装置に備える型厚調整装置の主要部を示す側面構成図、 同型厚調整装置の主要部を示す背面構成図、 同型厚調整方法により型厚調整を行う際の処理工程を順を追って示す処理工程説明図、 同型厚調整方法により型厚調整を行う際の他の処理工程を順を追って示す処理工程説明図、

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る型厚調整方法を実施できるトグル式型締装置Ｍｃの構成について、図３〜図５を参照して説明する。

図３中、Ｍで示す射出成形機は、トグル式型締装置Ｍｃと射出装置Ｍｉを備える。トグル式型締装置Ｍｃは、離間して配した固定盤２１と圧受盤３を備え、固定盤２１は不図示の機台上に固定されるとともに、圧受盤３は当該機台上に進退移動可能に支持される。また、固定盤２１と圧受盤３間には、四本のタイバー２２…を架設する。この場合、各タイバー２２…の前端は、固定盤２１に固定するとともに、各タイバー２２…の後端は、圧受盤３に対して挿通させる。

一方、タイバー２２…には、可動盤１３をスライド自在に装填する。この可動盤１３は可動型Ｃｍを支持するとともに、固定盤２１は固定型Ｃｃを支持し、可動型Ｃｍと固定型Ｃｃは金型Ｃを構成する。さらに、圧受盤３と可動盤１３間にはトグルリンク機構５を配設する。トグルリンク機構５は、圧受盤３に軸支した一対の第一リンク５ａ，５ａと、可動盤１３に軸支した一対の出力リンク５ｃ，５ｃと、第一リンク５ａ，５ａと出力リンク５ｃ，５ｃの支軸に結合した一対の第二リンク５ｂ，５ｂを有し、この第二リンク５ｂ，５ｂはクロスヘッド５ｈに軸支する。

また、圧受盤３とクロスヘッド５ｈ間には型締用駆動部２５を配設する。型締用駆動部２５は、圧受盤３に回動自在に支持されたボールねじ部２６と、このボールねじ部２６に螺合し、かつクロスヘッド５ｈに一体に設けたボールナット部２７を有するボールねじ機構２８を備えるとともに、ボールねじ部２６を回転駆動する回転駆動機構部２９を備える。回転駆動機構部２９は、サーボモータ４ｓを用いた型締モータ４と、この型締モータ４に付設して当該型締モータ４の回転数を検出するロータリエンコーダ４ｅと、型締モータ４のシャフトに取付けた駆動ギア３２と、ボールねじ部２６に取付けた被動ギア３３と、この駆動ギア３２と被動ギア３３間に架け渡したタイミングベルト３４を備えている。この場合、ロータリエンコーダ４ｅには、インクリメンタルエンコーダを利用し、基準位置に対するエンコーダパルスの発生数により絶対位置の検出を行うことができる。なお、ロータリエンコーダ４ｅには絶対位置を検出するアブソリュートタイプを用いてもよい。

これにより、型締モータ４を作動させれば、駆動ギア３２が回転し、駆動ギア３２の回転は、タイミングベルト３４を介して被動ギア３３に伝達され、ボールねじ部２６が回転することによりボールナット部２７が進退移動する。この結果、ボールナット部２７と一体のクロスヘッド５ｈが進退移動し、トグルリンク機構５が屈曲又は伸長し、可動盤１３が型開方向（後退方向）又は型閉方向（前進方向）へ進退移動する。

他方、圧受盤３には型厚調整装置１を付設する。型厚調整装置１は、四本のタイバー２２…の後端側にねじ部３６…を形成し、各ねじ部３６…にそれぞれ調整ナット３７…を螺合してなるねじ機構３８…を備える。この場合、調整ナット３７…は圧受盤３に対するストッパを兼ねている。これにより、各調整ナット３７…を回転させれば、ねじ部３６…に対して相対変位するため、圧受盤３を進退移動させることができる。

さらに、圧受盤３の側面には、圧受盤３を移動させる駆動源となる型厚調整モータ２を構成するギアードモータ２ｓを取付ける。ギアードモータ２ｓは、モータ本体部４１を備え、このモータ本体部４１は、後半部に設けた誘導モータによるモータ部と、前半部に設けることにより当該モータ部の回転が入力する減速ギア機構とを備え、モータ本体部４１の前端面には、減速ギア機構の回転が出力する出力シャフト４２が突出する。他方、モータ本体部４１の後端面からはモータ部におけるモータシャフトが突出し、このモータシャフトに対して位置をロックし又はロック解除するモータブレーキ部４３及びモータシャフトの回転数を検出するロータリエンコーダ２ｅを付設する。このように、型厚調整モータ２に、減速ギア機構を内蔵するギアードモータ２ｓを用いれば、本実施形態に係る型厚調整方法を実施することにより、全体の小型化，省エネルギ化及び低コスト化を図る観点からより大きなパフォーマンスを得ることができる。

また、ロータリエンコーダ２ｅは、インクリメンタルエンコーダを利用し、基準位置に対するエンコーダパルスの発生数により絶対位置の検出を行うことができる。なお、ロータリエンコーダ２ｅには絶対位置を検出するアブソリュートタイプを用いてもよい。このように構成するロータリエンコーダ２ｅとモータブレーキ部４３は、モータ本体部４１に対して一体に組付けるため、エンコーダ付サーボモータと同様に全体の小型コンパクト化に寄与できる利点がある。さらに、型厚調整モータ２に対しては、後述する成形機コントローラ６１によりオープンループ制御が行われる。したがって、目標位置に対する位置制御は、オープンループ制御となり、目標位置に到達したなら型厚調整モータ２を停止させる制御が行われる。このような制御系を構成することにより、型厚調整モータ２を含む型厚調整に係わる制御系の簡易化を図れるため、更なる小型化及び低コスト化に寄与できる利点がある。

一方、図４及び図５に示すように、出力シャフト４２の前端側には、駆動ギア５１を取付けるとともに、各調整ナット３７…には、それぞれスモールギア５２…を一体に取付ける。この場合、各調整ナット３７…とスモールギア５２…はそれぞれ同軸上に位置する。また、各スモールギア５２…及び駆動ギア５１に噛合するラージギア５３を配設する。ラージギア５３は、リング形に形成し、内周面に沿って設けたレール部が圧受盤３に取付けた四つの支持ローラ５４…により支持される。即ち、各スモールギア５２…は、正方形の四隅位置にそれぞれ配され、かつラージギア５３は各スモールギア５２…に囲まれる位置に配されるため、各スモールギア５２…はラージギア５３に対して同時に噛合する。

よって、型厚調整モータ２（ギアードモータ２ｓ）を作動させれば、駆動ギア５１の回転によりラージギア５３が回転するとともに、このラージギア５３の回転により各スモールギア５２…が同時に回転する。そして、各スモールギア５２…と一体に回転する各調整ナット３７…がタイバー２２…のねじ部３６…に沿って進退移動するため、圧受盤３も進退移動し、その前後方向位置が調整される。また、６１は、成形機コントローラであり、型締モータ４，ロータリエンコーダ４ｅ，型厚調整モータ２，モータブレーキ部４３及びロータリエンコーダ２ｅを接続する。

次に、このような型厚調整装置１を用いた本実施形態に係る型厚調整方法について、図１〜図７を参照して具体的に説明する。

図１及び図２は、型厚調整方法の処理手順を示すフローチャートであり、図１は型厚調整前工程Ｓｆを示すとともに、図２は型厚調整後工程Ｓｒを示している。なお、型厚調整は、通常、金型Ｃを交換した際に行われるとともに、型厚調整方法に基づく一連の動作及び処理は自動で行われる。このため、同型厚調整方法を実行するシーケンスプログラムが成形機コントローラ６１に格納されており、このシーケンスプログラムに従って型締モータ４及び型厚調整モータ２等の動作がシーケンス制御されるとともに、各種処理が実行される。なお、成形機コントローラ６１には、予め、予備位置Ｘｒ等の各種の設定値が設定されるが、各設定値については、以下に記載する具体的な処理手順の中で説明する。

まず、型厚調整前工程Ｓｆについて、図１に示すフローチャートに従って説明する。最初に、型締モータ４を駆動制御してトグルリンク機構５のクロスヘッド５ｈを金型閉鎖位置Ｘｓよりも型開側の位置となる予め設定した予備位置Ｘｒまで移動させる第一工程Ｔ１を実行する。この場合、金型閉鎖位置Ｘｓは、後述する締め代Ｌｐを設定する前における正規の型厚読込位置となる。

第一工程Ｔ１では、工程の開始により、成形機コントローラ６１は、型締モータ４（サーボモータ４ｓ）に付設したロータリエンコーダ４ｅから得るエンコーダパルスの発生数によりトグルリンク機構５におけるクロスヘッド５ｈの位置を絶対位置として検出する。これにより検出位置Ｘｄが得られる。したがって、成形機コントローラ６１には、予め、金型閉鎖位置Ｘｓよりも型開側の位置となる予備位置Ｘｒが設定される。この場合、金型閉鎖位置Ｘｓは、通常、トグルリンク機構５が最伸長した際におけるクロスヘッド５ｈの位置又はこの位置よりもやや手前の位置となるため、予備位置Ｘｒはこの金型閉鎖位置Ｘｓから型開方向へ５〜１５〔ｍｍ〕程度離間した位置に設定することが望ましい。

初期段階におけるクロスヘッド５ｈは、型開側或いは型閉側の何処の位置にあるかは不明であるため、成形機コントローラ６１は、最初に検出位置Ｘｄと予備位置Ｘｒを比較してクロスヘッド５ｈの位置を判断する（ステップＳ１）。この際、検出位置Ｘｄと予備位置Ｘｒが一致し、Ｘｄ＝Ｘｒの状態にあれば、クロスヘッド５ｈを移動させる必要はないが、検出位置Ｘｄが予備位置Ｘｒよりも大きい状態、即ち、検出位置Ｘｄが予備位置Ｘｒよりも型開側にあり、Ｘｄ＞Ｘｒの状態にあれば、トグルリンク機構５は、より屈曲した状態にあるため、型締モータ４を駆動制御し、クロスヘッド５ｈを前進移動させることにより検出位置Ｘｄを予備位置Ｘｒに一致させる（ステップＳ２，Ｓ３）。図６（ａ），（ｂ）は第一工程Ｔ１の状態を示している。同図（ａ）は、初期状態であり、検出位置Ｘｄは予備位置Ｘｒよりも型開側にある。したがって、最初にこの状態のクロスヘッド５ｈの位置が検出位置Ｘｄとして検出される。同図（ｂ）は、トグルリンク機構５を伸長させることによりクロスヘッド５ｈを前進移動、即ち、図中、矢印Ｆｆｃ方向へ移動させ、検出位置Ｘｄを予備位置Ｘｒに一致させた状態を示している。

一方、最初に検出位置Ｘｄと予備位置Ｘｒを比較した際に、検出位置Ｘｄが予備位置Ｘｒよりも小さい状態、即ち、検出位置Ｘｄが予備位置Ｘｒよりも型閉側にあり、Ｘｄ＜Ｘｒの状態にあれば、トグルリンク機構５は、より伸長した状態にあるため、型締モータ４を駆動制御し、クロスヘッド５ｈを後退移動させることにより検出位置Ｘｄを予備位置Ｘｒに一致させる（ステップＳ４，Ｓ５）。

なお、型締モータ４の駆動制御によっても予備位置Ｘｒに移動させることができないときは、必要により型厚調整モータ２を駆動制御し、圧受盤３を後退移動又は前進移動させることにより、検出位置Ｘｄが予備位置Ｘｒに一致するまでトグルリンク機構５を伸長又は屈曲させる。このように、型締モータ４の駆動制御によっても予備位置Ｘｒに移動させることができないときに型厚調整モータ２により圧受盤３を移動させるようにすれば、予備位置Ｘｒへ確実に移動させることができるため、型厚調整の自動化を容易かつ確実に実現可能となる。そして、最終的に、検出位置Ｘｄと予備位置Ｘｒが一致し、Ｘｄ＝Ｘｒの状態になれば、第一工程Ｔ１は終了する。

第一工程Ｔ１が終了したなら、型厚調整モータ２を駆動制御して金型Ｃが閉じる型閉位置Ｘｃまで圧受盤３を前進移動させる第二工程Ｔ２を実行する。なお、本実施形態では、型厚調整モータ２を駆動制御して金型Ｃが閉じる位置を型閉位置Ｘｃとし、型締モータ４を駆動制御して金型Ｃが閉じる位置を金型閉鎖位置Ｘｓとして使い分けている。

第二工程Ｔ２では、型厚調整モータ２を駆動制御して圧受盤３を前進移動させる（ステップＳ６）。この際、圧受盤３が予め設定したＬａ〔ｍｍ〕以上前進する場合には、可動型Ｃｍが固定型Ｃｃに接触して停止するまでそのまま前進移動させる（ステップＳ７）。この場合、停止位置が型閉位置Ｘｃとなり、停止位置では型厚調整モータ２の作動を停止制御する。なお、Ｌａ〔ｍｍ〕は、１〔ｍｍ〕前後に選定することが望ましい。図６（ｃ）が第二工程Ｔ２の状態であり、第一工程Ｔ１の終了後、圧受盤３が矢印Ｆｆｆ方向へＬａ〔ｍｍ〕以上前進するとともに、可動型Ｃｍが固定型Ｃｃに接触した型閉位置Ｘｃに停止した状態を示している。

これに対して、圧受盤３を前進移動させた際に、Ｌａ〔ｍｍ〕に到達する手前で可動型Ｃｍが固定型Ｃｃに接触して停止した場合には次の制御を行う。即ち、この場合、停止したなら型締モータ４を駆動制御して可動型Ｃｍを若干後退移動させ、この後、型厚調整モータ２を駆動制御して圧受盤３を予め設定したＬｂ〔ｍｍ〕後退移動させる（ステップＳ７，Ｓ８）。なお、Ｌｂ〔ｍｍ〕は、数〔ｍｍ〕程度に選定することが望ましい。また、型厚調整モータ２を駆動制御して圧受盤３を後退移動させる際の速度は、圧受盤３を前進移動させる速度よりも高速に設定し、型厚調整全体の時間短縮を図ることが望ましい。そして、再度、型締モータ４を駆動制御してトグルリンク機構５を伸長させ、検出位置Ｘｄが予備位置Ｘｒに一致するまでクロスヘッド５ｈを前進移動させる（ステップＳ２，Ｓ３）。圧受盤３をＬｂ〔ｍｍ〕後退させる理由は、圧受盤３の前進がＬａ〔ｍｍ〕に満たない場合、バックラッシュや機構の撓み等によって型締力が無用に増加してしまう弊害を回避するためである。以上の処理により、可動型Ｃｍが固定型Ｃｃに接触して型閉位置Ｘｃに停止したなら第二工程Ｔ２が終了する。

第二工程Ｔ２が終了したなら、型締モータ４を駆動制御してクロスヘッド５ｈを前進移動させるとともに、型締モータ４のトルク制限を行うことにより金型Ｃを加圧し、かつ型厚調整モータ２を駆動制御して圧受盤３を移動させつつクロスヘッド５ｈを金型閉鎖位置Ｘｓまで移動させる第三工程Ｔ３を実行する。

第三工程Ｔ３では、まず、型締モータ４を駆動制御してトグルリンク機構５を伸長させるとともに、可動型Ｃｍが固定型Ｃｍに接触したなら、型締モータ４のトルク制限を行うことにより金型Ｃを加圧する（ステップＳ９）。したがって、成形機コントローラ６１には、予め、トルク制限の度合を設定する。具体的には、制限されるトルクが高圧型締時の３〜２０〔％〕になるように設定することが望ましい。これにより、金型Ｃに対する過大圧力の無用な印加を回避し、同時に、固定型と可動型間にスプリングが介在するなどの特殊な金型或いは金型構造から取付上の機差が生じやすく固定型と可動型間の平行度を確保しにくい金型等に対する型厚調整時の誤差要因を有効に排除することができる。

そして、この状態において成形機コントローラ６１は、ロータリエンコーダ４ｅから得るエンコーダパルスの発生数によりクロスヘッド５ｈの位置を絶対位置として検出する。これにより、検出位置Ｘｄを得ることができる。一方、成形機コントローラ６１には、予め、金型閉鎖位置Ｘｓが設定されているため、成形機コントローラ６１は、型締モータ４がトルク制限されている状態でのクロスヘッド５ｈの検出位置Ｘｄが金型閉鎖位置Ｘｓに一致するか否かを判定する（ステップＳ１０）。この際、検出位置Ｘｄが金型閉鎖位置Ｘｓに一致し、Ｘｄ＝Ｘｓの状態にあれば、圧受盤３を、目的とする型厚読込位置に調整したことになる。

これに対して、検出位置Ｘｄが金型閉鎖位置Ｘｓよりも大きい状態、即ち、Ｘｄ＞Ｘｓの状態にあれば、トグルリンク機構５は、より屈曲した状態にあるため、圧受盤３を後退させる必要がある。したがって、この場合には、型締モータ４を駆動制御して可動型Ｃｍを若干後退移動させた後、型厚調整モータ２を駆動制御し、検出位置Ｘｄが金型閉鎖位置Ｘｓに一致するまで圧受盤３を後退移動させる（ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３）。後退移動させる距離は、検出位置Ｘｄと金型閉鎖位置Ｘｓの偏差を考慮した距離であってもよいし、予め設定した一定距離であってもよい。一定距離を設定した場合には複数回繰り返される場合がある。なお、型厚調整モータ２を駆動制御して圧受盤３を後退移動させる際の速度は、圧受盤３を前進移動させる速度よりも高速に設定し、型厚調整全体の時間短縮を図ることが望ましい。

他方、検出位置Ｘｄが金型閉鎖位置Ｘｓよりも小さい状態、即ち、Ｘｄ＜Ｘｓの状態にあれば、トグルリンク機構５は、より伸長した状態にあるため、圧受盤３を前進させる必要がある。したがって、この場合には、型締モータ４を駆動制御して可動型Ｃｍを若干後退移動させた後、型厚調整モータ２を駆動制御し、検出位置Ｘｄが金型閉鎖位置Ｘｓに一致するまで圧受盤３を前進移動させる（ステップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１６）。図７（ａ）が第三工程Ｔ３の状態であり、第二工程Ｔ２の終了後、クロスヘッド５ｈを矢印Ｆｆｃ方向へ若干前進移動させ、クロスヘッド５ｈの位置（検出位置Ｘｄ）を金型閉鎖位置Ｘｓまで移動させるとともに、トルク制限された型締モータ４により発生する加圧力Ｐｍにより金型Ｃを加圧する状態を示している。

なお、この場合、金型閉鎖位置Ｘｓは、所定の許容範囲Ｘｓ±ｚｓにより設定することが望ましい。したがって、Ｘｓ±ｚｓの範囲を実質的な金型閉鎖位置Ｘｓとして設定する。このような設定を行えば、目標位置まで速やかに移動させることができるため、型厚調整の時間短縮及び安定化に寄与できる利点がある。

以上、図１のフローチャートにより説明した工程が型厚調整前工程Ｓｆとなる。続いて型厚調整後工程Ｓｒを行う。以下、型厚調整後工程Ｓｒについて、図２に示すフローチャートに従って説明する。第三工程Ｔ３が終了したなら、所定の型締力に対応する金型Ｃの締め代Ｌｐを設定する第四工程Ｔ４を実行する。

第四工程Ｔ４では、まず、型締モータ４を駆動制御し、クロスヘッド５ｈを後退移動させることにより可動型Ｃｍを所定の距離Ｌｒだけ後退させて僅かな型開きを行う（ステップＳ１７）。この場合、距離Ｌｒは、後述する締め代Ｌｐ分を設定するための距離であり、少なくとも当該締め代Ｌｐ分を確保できる距離を選定する。距離Ｌｒとしては、５〔ｍｍ〕前後に設定することが望ましい。次いで、締め代Ｌｐの設定を行う。したがって、成形機コントローラ６１には、予め、目標とする型締力を発生させる締め代Ｌｐが設定される。締め代Ｌｐを設けるに際しては、型厚調整モータ２を駆動制御することにより、設定された締め代Ｌｐ分だけ圧受盤３を前進移動させる。この際、型厚調整モータ２を駆動制御することにより、圧受盤３を前進移動させるとともに、同時に、型締モータ４を駆動制御して可動盤１３を後退移動させ、金型Ｃにおける可動型Ｃｍと固定型Ｃｃの相対位置が一定になるように制御する。これにより、金型Ｃの落下防止を図れるなど、より安全性を高めることができる。そして、締め代Ｌｐに対応する締め代設定位置Ｘｐに到達したなら型厚調整モータ２の動作を停止させる制御を行う（ステップＳ１８，Ｓ１９）。図７（ｂ），（ｃ）は第四工程Ｔ４の状態であり、同図（ｂ）は、クロスヘッド５ｈを矢印Ｆｆｏ方向へ後退させ、さらに、可動型Ｃｍを所定の距離Ｌｒだけ後退させた状態を示すとともに、同図（ｃ）は、圧受盤３を矢印Ｆｆｆ方向へ前進移動させることにより締め代Ｌｐを設けた状態を示している。

前述したように、固定型と可動型間にスプリングが介在するなどの特殊な金型或いは金型構造から取付上の機差が生じやすく固定型と可動型間の平行度を確保しにくい金型等に対する型厚調整時の誤差要因は、第三工程Ｔ３において有効に除去されている。したがって、第四工程Ｔ４では、基本的な締め代設定処理で足りることになり、上述したように、型締モータ４を駆動制御し、可動盤１３を所定の距離Ｌｒだけ後退させた後、型厚調整モータ２を駆動制御して予め設定した締め代Ｌｐ分だけ圧受盤３を前進移動させることによって、目的の締め代Ｌｐを容易かつ確実に設定することができる。

ところで、締め代Ｌｐを設けるに際しては、型厚調整モータ２に対する位置制御がオープンループ制御により行われるため、例えば、重量の大きい金型Ｃが取付けられた場合等においては、圧受盤３を前進移動させた際にイナーシャが大きくなり、締め代Ｌｐに対応して設定された締め代設定位置Ｘｐに正確に停止しない場合も発生する。このため、成形機コントローラ６１では、圧受盤３（可動型Ｃｍ）の位置を、型厚調整モータ２に付設したロータリエンコーダ２ｅから得るエンコーダパルスの発生数により検出し、締め代設定位置Ｘｐに正確に停止させるための制御を行う。

まず、ロータリエンコーダ２ｅから実際の検出位置Ｘｅが得られるため、成形機コントローラ６１は、この検出位置Ｘｅと締め代設定位置Ｘｐを比較する（ステップＳ２０）。この場合、締め代設定位置Ｘｐは所定の許容範囲Ｘｐ±ｚｐにより設定する。したがって、Ｘｐ±ｚｐの範囲が実質的な締め代設定位置Ｘｐとなる。このような設定を行えば、目標位置まで速やかに移動させることができるため、型厚調整の時間短縮及び安定化に寄与できる利点がある。

そして、この際、Ｘｅ＝Ｘｐであれば、圧受盤３を追加的に移動させる必要はないが、検出位置Ｘｅが締め代設定位置Ｘｐよりも大きい状態、即ち、Ｘｅ＞Ｘｐの状態にあれば、圧受盤３が進み過ぎた状態となるため、予め設定した一定距離Ｌｏだけ後退させるとともに、この後、再度、検出位置Ｘｅと締め代設定位置Ｘｐを比較する処理を行い、Ｘｅ＝Ｘｐになるまで繰り返す（ステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２０…）。一方、Ｘｅ＜Ｘｐの状態にあれば、圧受盤３が進み足りない状態となるため、一定距離Ｌｏだけ前進させるとともに、この後、再度、検出位置Ｘｅと締め代設定位置Ｘｐを比較する処理を行い、Ｘｅ＝Ｘｐになるまで繰り返す（ステップＳ２３，Ｓ２４，Ｓ２０…）。したがって、一定距離Ｌｏだけ後退（又は前進）する動作は、後退方向（又は前進方向）において繰返し行われる場合もあれば、後退方向と前進方向が交互に行われる場合もある。このような処理を行うことにより、オープンループ制御により位置制御を行う場合であっても、調整時（移動時）にイナーシャが大きくなる重量の大きい金型Ｃが取付けられた場合等における位置精度を確保でき、成形品の高品質化及び高精度化に寄与できる利点がある。また、圧受盤３を後退移動させる速度は、当該圧受盤３を前進移動させる速度よりも高速に設定する。これにより、位置制御を行うに際して、前進移動時には低速による正確な位置制御が可能になるとともに、前進し過ぎた場合には、高速による後退移動により速やかに戻すことが可能になるため、位置制御時における全体の時間短縮を図ることができる利点がある。

そして、Ｘｅ＝Ｘｐになるまで追い込んだなら締め代Ｌｐの設定は終了する。この後、成形機コントローラ６１は型締モータ４を駆動制御し、トグルリンク機構５を伸長させることにより低速型締を行う（ステップＳ２５）。さらに、高圧型締を行う場合には、型締モータ４を駆動制御することにより高圧型締を行う（ステップＳ２６，Ｓ２７）。これにより、本実施形態に係る型厚調整方法に基づく型厚調整処理が終了する。

よって、このような本実施形態に係る型厚調整方法によれば、型厚調整を行う際に型締モータ４及びトグルリンク機構５を含む型締系の駆動力を利用して型閉を行うようにしたため、型厚調整モータ２にパワーの小さい比較的小型のモータを使用した場合であっても、固定型と可動型間にスプリングが介在するなどの特殊な金型或いは金型構造から取付上の機差が生じやすく固定型と可動型間の平行度を確保しにくい金型等に対する型厚調整時の誤差要因を排除でき、特殊な金型を含む各種構造の金型Ｃや様々な状態の金型Ｃに対しても精度の高い型厚調整を行うことができる。また、型締系の駆動力を利用して型閉を行うことにより型厚調整時の誤差要因を排除するようにしたため、結果的に、型厚調整モータ２における更なる、小型化，省エネルギ化及び低コスト化を図ることができる。特に、本実施形態のように、型厚調整モータ２に、減速ギア機構を内蔵するギアードモータ２ｓを用いれば、小型化，省エネルギ化及び低コスト化を図る観点からより大きなパフォーマンスを得ることができる。

以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の手法，構成，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

例えば、型厚調整モータ２として、減速ギア機構を内蔵するギアードモータ２ｓを用いた場合を示したが、別体に構成した減速ギア機構と駆動モータの組合わせであってもよい。また、型厚調整モータ２及び型締モータ４の作動原理は問わず、公知の各種モータを利用できる。なお、第一工程Ｔ１〜第四工程Ｔ４，型厚調整前工程Ｓｆ及び型厚調整後工程Ｓｒは理解を容易にするため、便宜上付したものであり、これらの区分けに拘束されるものではない。一方、型締モータ４のトルク制限は、高圧型締時の３〜２０〔％〕で行う場合が好適であるが、３〔％〕未満或いは２０〔％〕を越える場合を排除するものではない。また、金型閉鎖位置Ｘｓ対して所定の許容範囲Ｘｓ±ｚｓを設定するとともに、締め代設定位置Ｘｐに対して所定の許容範囲Ｘｐ±ｚｐを設定する場合を示したが、必ずしも許容範囲を設定することを要しない。さらに、圧受盤３の位置を型厚調整モータ２に付設したロータリエンコーダ２ｅにより検出するとともに、クロスヘッド５ｈの位置を型締モータ４（サーボモータ４ｓ）に付設したロータリエンコーダ４ｅにより検出する場合を示したが、それぞれ他の位置に設けた他の検出原理に基づく位置検出手段により検出する場合を排除するものではない。他方、圧受盤３を後退移動させる速度を、当該圧受盤３を前進移動させる速度よりも高速に設定した場合を示したが、この設定は対応する全ての動作に適用してもよいし、必要に応じた一部の動作にのみ適用してもよい。同様に、型厚調整モータ２を駆動制御して圧受盤３を前進移動又は後退移動させる際に、型締モータ４を同時に駆動制御して金型Ｃにおける可動型を後退移動又は前進移動させ、金型Ｃにおける可動型と固定型の相対位置を一定となるように制御する場合を示したが、この制御は対応する全ての動作に適用してもよいし、必要に応じた一部の動作にのみ適用してもよい。

本発明に係る型厚調整方法は、型厚調整モータを駆動制御することにより圧受盤を所定の位置へ移動させて型厚調整を行う型厚調整装置を備える各種トグル式型締装置に利用できる。したがって、トグル式型締装置自身は、電動式型締装置であってもよいし油圧式型締装置であってもよい。また、トグル式型締装置は、例示の射出成形機をはじめ、各種成形機に備えるトグル式型締装置に適用できる。

２：型厚調整モータ，２ｓ：ギアードモータ，２ｅ：ロータリエンコーダ，３：圧受盤，４：型締モータ，５：トグルリンク機構，５ｈ：クロスヘッド，１３：可動盤，Ｘｓ：金型閉鎖位置，Ｘｒ：予備位置，Ｘｃ：型閉位置，Ｘｐ：締め代設定位置，Ｔ１：第一工程，Ｔ２：第二工程，Ｔ３：第三工程，Ｔ４：第四工程，Ｃ：金型，Ｌｐ：締め代，Ｌｒ：所定の距離，Ｍｃ：トグル式型締装置

Claims (10)

1. 型厚調整モータを駆動制御することにより圧受盤を所定の位置へ移動させて型厚調整を行うトグル式型締装置の型厚調整方法において、型締モータを駆動制御してトグルリンク機構のクロスヘッドを金型閉鎖位置よりも型開側の位置となる予め設定した予備位置まで移動させる第一工程と、この第一工程の終了後、前記型厚調整モータを駆動制御して金型が閉じる型閉位置まで前記圧受盤を前進移動させる第二工程と、この第二工程の終了後、前記型締モータを駆動制御して前記クロスヘッドを前進移動させるとともに、当該型締モータのトルク制限を行うことにより前記金型を加圧し、かつ前記型厚調整モータを駆動制御して前記圧受盤を移動させつつ前記クロスヘッドを前記金型閉鎖位置まで移動させる第三工程と、この第三工程の終了後、所定の型締力に対応する金型の締め代を設定する第四工程とを備えてなることを特徴とするトグル式型締装置の型厚調整方法。
2. 前記型厚調整モータには、減速ギア機構を内蔵するギアードモータを用いることを特徴とする請求項１記載のトグル式型締装置の型厚調整方法。
3. 前記型厚調整モータの駆動により移動させる前記圧受盤の位置は、オープンループ制御により位置制御することを特徴とする請求項１又は２記載のトグル式型締装置の型厚調整方法。
4. 前記圧受盤を後退移動させる速度は、当該圧受盤を前進移動させる速度よりも高速に設定することを特徴とする請求項１，２又は３記載のトグル式型締装置の型厚調整方法。
5. 前記第一工程では、前記型締モータの駆動制御によっても前記予備位置に移動させることができないときに前記型厚調整モータにより前記圧受盤を前進移動又は後退移動させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のトグル式型締装置の型厚調整方法。
6. 前記第三工程では、前記型締モータのトルク制限を行うに際し、高圧型締時の３〜２０〔％〕で行うことことを特徴とする請求項１記載のトグル式型締装置の型厚調整方法。
7. 前記第四工程では、前記第三工程の終了後、前記型締モータを駆動制御して前記可動盤を所定の距離だけ後退させ、この後、前記型厚調整モータを駆動制御して予め設定した締め代分だけ圧受盤を前進移動させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のトグル式型締装置の型厚調整方法。
8. 前記第四工程では、前記圧受盤の位置を前記型厚調整モータに付設したロータリエンコーダにより検出し、前記圧受盤の位置が前記締め代分に対応する締め代設定位置になるまで、前記型厚調整モータを駆動制御して前記圧受盤を前進移動又は後退移動させることを特徴とする請求項７記載のトグル式型締装置の型厚調整方法。
9. 前記型厚調整モータを駆動制御して前記圧受盤を前進移動又は後退移動させる際には、前記型締モータを同時に駆動制御して前記金型における可動型を後退移動又は前進移動させ、前記金型における可動型と固定型の相対位置を一定に制御することを特徴とする請求項７又は８記載のトグル式型締装置の型厚調整方法。
10. 前記第四工程では、前記締め代分に対応する締め代設定位置を所定の許容範囲により設定することを特徴とする請求項７，８又は９記載のトグル式型締装置の型厚調整方法。

Images