JP2013141818A - 型締装置、射出成形機、及びそれらの制御方法、並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】より安全な型締動作を実現すること、またはより安価な構成で金型保護機能を実現すること。
【解決手段】金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、第１の型締部を型開き位置と型締開始位置との間で移動させる第１移動手段と、第２の型締部を退避位置と型締位置との間で移動させ、型締力を発生させる第２駆動手段と、第１の型締部を、型締力に抗して移動しないように型締開始位置で支持するロック手段と、ロック手段の状態を検知する検知手段と、型締動作を制御する制御手段とを備え、制御手段は、型締動作を開始した後において、検知手段の検知結果に基づいてその後の動作を継続するか否かを判断する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、射出成形機等に用いられる型締装置、射出成形機、及びこれらの制御方法、並びに型締装置又は射出成形機を制御するためのプログラムに関する。

射出成形機等に用いられる型締装置は、型締力を発揮するための駆動機構として種々の方式が提案されている。また、駆動機構の駆動源としてモータを利用したものも提案されている（特許文献１）。一方、型締の工程において固定側の金型と可動側の金型とが型開き位置から型締力発生開始位置に至るまでの区間で、金型を保護するための金型保護機能を備えた型締装置が実用化されている。

この金型保護機能は、前回の成形時で排出された成形品が、成形品取出機によって取り出されることなく固定型と可動型の間に引っ掛かってしまうといった状態のとき、成形品等の異物を挟んだ状態で型締めが行われてしまうことによる金型の損傷を防ぐ為の機能である。そして、この金型保護機能としては、モータに作用する負荷を逐次センサで検出して、該検出負荷の値を、正常値と比較しながら動作を継続させ、前記検出負荷が正常値を超えた場合に型締動作を即座に停止させるものが一般的である。

特開平７−３１４５１２号公報

しかし、従来の金型保護機能は、型締装置のモータとして例えばサーボモータのように自身の動作状態を常に確認するための検出機能を備え、負荷を逐次的に検出できる機能を持ったモータを必要とする。また、このようなモータは、専用の制御装置、例えばサーボアンプのような専用の制御装置を必要とすること場合が多く、全体として高価な構成となっていた。なお、このような問題は、型締装置を搭載した射出成形機等にも同様に発生するおそれがある。

本発明の目的は、より安全な型締動作を実現すること、またはより安価な構成で金型保護機能を実現することにある。

本発明に係る型締装置は、金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、前記第１の型締部を型開き位置と型締開始位置との間で移動させる第１移動手段と、前記第２の型締部を退避位置と型締位置との間で移動させ、型締力を発生させる第２駆動手段と、前記第１の型締部を、型締力に抗して移動しないように前記型締開始位置で支持するロック手段と、前記ロック手段の状態を検知する検知手段と、型締動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、型締動作を開始した後において、前記検知手段の検知結果に基づいてその後の動作を継続するか否かを判断することを特徴とする。

本発明に係る型締装置は、金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、前記第１の型締部を型開き位置と型締開始位置との間で移動させる第１移動手段と、前記第２の型締部を退避位置と型締位置との間で移動させ、型締力を発生させる第２駆動手段と、前記第１の型締部を、型締力に抗して移動しないように前記型締開始位置に解除可能に支持するロック手段と、前記ロック手段の一部が前記第１の型締部を支持する支持位置に存在するか否か検知する検知手段と、型締動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、型締動作を開始した後において前記ロック手段の一部が前記支持位置に存在することを前記検知手段によって検知するまでその後の型締動作を継続させないことを特徴とする。

また、本発明に係る型締装置は、金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、前記第１の型締部を型開き位置と型締開始位置との間で移動させる第１移動手段と、前記第２の型締部を退避位置と型締位置との間で移動させ、型締力を発生させる第２駆動手段と、前記第１の型締部を、型締力に抗して移動しないように前記型締開始位置に解除可能に支持するロック手段と、前記ロック手段の一部が前記第１の型締部を支持する支持位置に存在するか否か検知する検知手段と、型締動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、型締動作を開始した後において前記ロック手段の一部が前記支持位置に存在することを前記検知手段によって検知したら、その後の型締動作を継続させることを特徴とする。

さらに、上述した本発明においては、前記第１移動手段による前記第１の型締部の高さ位置を設定する設定手段を更に備えることが好ましい。

また、上述した本発明においては、前記設定手段は、前記第１の型締部の高さ位置の条件として、前記金型の型締領域に混入するおそれがある異物の大きさに基づく条件を設定可能であることが好ましい。

さらに、上述した本発明においては、前記検知手段は、前記金型への異物混入を検知する手段を兼ねることが好ましい。

また、上述した本発明においては、前記制御手段は、型締動作を開始した後において前記ロック手段の一部が前記支持位置に存在しない場合において、型締動作を停止することが好ましい。

さらに、上述した本発明においては、前記制御手段は、前記ロック手段の一部が前記支持位置に存在する状態において、前記第１の型締部を前記ロック手段によって支持させるよう前記ロック手段と前記第１の型締部との相対位置を制御することが好ましい。

また、上述した本発明においては、前記検知手段による検知結果に基づいて外部へ報知する報知手段を更に備えることが好ましい。

さらに、上述した本発明においては、前記金型は、上金型と、下金型と、前記上金型及び前記下金型の間に配置される中間金型とを有するものであることが好ましい。

また、上述した本発明においては、上述した型締装置を備えた射出成形機にも適用可能である。

さらに、本発明に係る型締装置の制御方法は、金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、前記第１の型締部を型開き位置と型締開始位置との間で移動させる第１移動手段と、前記第２の型締部を退避位置と型締位置との間で移動させ、型締力を発生させる第２駆動手段と、前記第１の型締部を、型締力に抗して移動しないように前記型締開始位置で支持するロック手段と、前記ロック手段の状態を検知する検知手段とを備えた型締装置による型締動作を制御するに際し、型締動作を開始した後において、前記検知手段の検知結果に基づいてその後の動作を継続するか否かを判断するステップを有することを特徴とする。

さらに、本発明に係る型締装置の制御方法は、金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、前記第１の型締部を型開き位置と型締開始位置との間で移動させる第１移動手段と、前記第２の型締部を退避位置と型締位置との間で移動させ、型締力を発生させる第２駆動手段と、前記第１の型締部を、型締力に抗して移動しないように前記型締開始位置に解除可能に支持するロック手段と、前記ロック手段の一部が前記第１の型締部を支持する支持位置に存在するか否か検知する検知手段とを備えた型締装置による型締動作を制御するに際し、型締動作を開始した後において前記ロック手段の一部が前記支持位置に存在することを前記検知手段によって検知するまでその後の型締動作を継続させないことを特徴とする。

また、本発明に係る型締装置の制御方法は、金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、前記第１の型締部を型開き位置と型締開始位置との間で移動させる第１移動手段と、前記第２の型締部を退避位置と型締位置との間で移動させ、型締力を発生させる第２駆動手段と、前記第１の型締部を、型締力に抗して移動しないように前記型締開始位置に解除可能に支持するロック手段と、前記ロック手段の一部が前記第１の型締部を支持する支持位置に存在するか否か検知する検知手段とを備えた型締装置による型締動作を制御するに際し、型締動作を開始した後において前記ロック手段の一部が前記支持位置に存在することを前記検知手段によって検知したら、その後の型締動作を継続させることを特徴とする。

さらに、本発明は、上述した型締装置の制御方法を、射出成形機の金型に型締力を付与する型締機構の制御に用いた射出成形機の制御方法にも適用可能である。

なお、本発明は、コンピュータに、上述した型締装置の制御方法を実行させるためのプログラム、あるいは、上述した射出成形機の制御方法を実行させるためのプログラムにも適用可能である。

本発明によれば、より安全な型締動作を実現することができる。また、本発明によれば、より安価な構成で金型保護機能を実現することができる。

実施形態１に係る型締装置の概略構成図。 図１のロック機構の構成図。 図２のＡ−Ａ´断面図で、ロック機構が作動していないことを表す概念図。 図２のＡ−Ａ´断面図で、ロック機構が作動していることを表す概念図。 ロック機構が作動するときに設けている摺動隙間を表す概念図。 ロック機構が作動したことを表す概念図。 ロック機構が作動しないことを表す概念図。 実施形態２に係る型締装置の概略構成図。 図８のＢ−Ｂ´断面図で、ロック機構が作動していないことを表す概念図。 図８のＢ−Ｂ´断面図で、ロック機構が作動していることを表す概念図。 実施形態３に係る型締装置に搭載される３枚プレート型の金型を閉じているときの概念図。 ３枚プレート型の金型を開いているときの概念図。 ３枚プレート型の金型を側面方向から見た概念図。 ロック機構が作動しないことを表す概念図。 ロック機構が作動しないことを表す概念図。 制御系のブロック図。 本発明の型締機構における制御方法を表すフローチャート図。 本発明の他の実施形態に係る射出成形機の斜視図。 視点を変えた前記射出成形機の斜視図。 前記射出成形機の分解斜視図。 型締部（下側）をロックする位置ロック機構の説明図。 型締部（下側）をロックする位置ロック機構の説明図。 型締部（下側）をロックする位置ロック機構の説明図。 駆動ユニットの説明図。 （Ａ）は型締部（上側）の平面図、（Ｂ）は型締部（上側）の正面図。 （Ａ）は射出シリンダを装着した型締部（上側）の正面図、（Ｂ）は射出シリンダを装着した型締部（上側）の底面図。 金型とノズル部の配置関係の説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は金型とノズル部の配置関係の説明図。 制御系のブロック図。 前記射出成形機の動作説明図。 前記射出成形機の動作説明図。 前記射出成形機の動作説明図。 前記射出成形機の動作説明図。 前記射出成形機の動作説明図。 前記射出成形機の動作説明図。 型締部（下側）の位置ロック機構の他の構成例の説明図。 型締部（下側）の位置ロック機構の他の構成例の説明図。 型締部（下側）の位置ロック機構の他の構成例の説明図。

以下、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１〜７及び図１６、図１７に基づいて、本発明の実施形態１に係る型締装置の構造、及びその制御方法について説明する。

図示するように、本実施形態の型締装置においては、第１の型締部材（第１の型締部）１と第２の型締部材（第２の型締部）２との間に挟み込まれる形で金型が介在している。また、金型の一部を構成する可動側金型（上金型）４は、第１の型締部材１に保持される。さらに、可動側金型４に対向する固定側金型（下金型）３は、金型に型締力を付与する第２の型締部材２に保持されている。第１の型締部材１、及び、第２の型締部材２は、ネジタイバー８に案内されて上下に移動する構成としている。

第１の型締部材１は、第１の駆動手段となる型上下駆動モータ１３を駆動源として上下に移動する。この型上下駆動モータ１３には、型上下駆動プーリ１０が装着されている。型上下駆動プーリ１０の動力を型上下ベルト１２に伝動させ、型上下従動プーリ１１を回転させる。第１の型締部材１と型上下ベルト１２とは、型上下駆動連結部材１４を用いて連結されている。これにより、型上下駆動モータ１３を回転させると、第１の型締部材１は上下に移動する構造としている。モータには不図示のエンコーダが取り付けられているので、エンコーダの値から第１の型締部材１の位置を検出し制御することが可能となっている。すなわち、上記型上下駆動モータ１３等を含む昇降手段は、第１の型締部材１を所定の高さに位置決めするための手段となる。なお、本実施形態においては、図示しないが、第１の型締部材１の高さ条件を設定するためのユーザインターフェースを設定手段となる操作パネル等として備えている。そして、詳細は後述するが、この設定手段は、金型内に混入するおそれがある異物の大きさを想定した設定が可能となっている。

また、第２の型締部材２には、第２の駆動手段となる型締めモータ９が設けられている。この型締めモータ９は、ネジタイバー８と連結されており、また、不図示のエンコーダが取り付けられている。第１の型締部材１と同様に、エンコーダの値から第２の型締部材２の位置を検出し制御することが可能となっている。

ここで、図２、３、４を用いてロック機構の構造について説明する。図２は、ロック手段となるロック機構の構成表す図である。なお、図２ではロック機構が作動した状態を表している。ロック機構は、第１のロック部材５を第１の型締部材１の底面と、第２のロック部材６の間に入れて、第１の型締部材１を型開き方向へ移動するのを規制している。そして、本実施形態の型締装置では、詳細は後述するが、型締動作を開始した後において、ロック手段の状態を検出し、その検知結果に基づいて、その後の動作（型締動作やそれ以外の装置駆動に伴うその他の動作、あるいは停止動作（コマンド処理を含む））を継続するか否かを判断するようになっている。

このようなロック手段の一部を構成する第１のロック部材５は、回転可能に設けられた旋回板１８に設けられている。ここで、旋回板１８には、その中心に旋回軸２１が設けられており、旋回軸２１に沿って水平に回転可能となる。また、この旋回軸２１は、第１の型締部材１の底面の中心にも連結されており、旋回板１８は、止め輪２２で旋回軸２１に回転可能に連結されている。これにより、第１の型締部材１を上下に移動させると、旋回板１８も連動して一緒に上下移動する機構としている。

図３、４は、図２に図示されたＡ−Ａ´断面図である。第１の型締部材１には、ロック用旋回モータ１５が設けられており、ロック用旋回モータ１５には、旋回用駆動ギア１６が取り付けられている。また、旋回板１８には、旋回用従動ギア１７が設けられており、ロック用旋回モータ１５が回転すると旋回用駆動ギア１６から旋回用従動ギア１７へ動力が伝達され、旋回板１８を回転させる機構となっている。なお、旋回板１８には第１のロック部材５とが複数配置され、旋回板１８を回転させると、第１のロック部材５が支持部となる第２のロック部材６上へ移動する機構となっている。

また、第１の型締部材１には、ロック手段の一部を検出する検出手段となる旋回板位置検出センサ１９が設けられている。旋回板位置検出センサ１９は、例えば、本実施形態では光学式のセンサを用いており、旋回板による光路の遮光によって検出を行う。具体的には、図３、４に示すように、旋回板１８には切り欠き形状２０がある。これにより、ロック機構が作動していない状態では、旋回板位置検出センサ１９上には旋回板１８の切り欠き形状が位置するため光を検知し、ロック機構が作動しているときは旋回板１８によって遮光し、光を検知しない機構としている。旋回板位置検出センサ１９によって、ロック機構が作動しているかを判定できる。旋回板１８によって遮光している状態においては、第１のロック部材５が第２のロック部材６上に対向配置された状態となる。すなわち、第１のロック部材５が第２のロック部材６上に配置されることで、詳細は後述するが、ロック位置に位置決めされることになる。一方、旋回板１８を介して透過している状態においては、ロック機構が作動していないことになることから、第１のロック部材５が第２のロック部材６上に対向配置されていない非ロック状態となる。したがって、旋回位置検出センサ９は、ロック手段の位置（本実施形態では旋回板１８の回転後の位置）を把握する手段となり、結果的に、ロック手段の一部（本実施形態では第１のロック部材５）が第１の型締部材を支持する支持位置（本実施形態では第１のロック部材５が第２のロック部材６に対向する位置）に存在するか否かを検出するための検出手段となり、後述する装置の制御部となるＣＰＵは、詳細は後述するが、型締動作を開始した後において、ロック手段の一部が支持位置に存在することを検出手段によって検知するまでその後の動作を継続させないようにする手段となる。すなわち、「ロック手段の一部が支持位置に存在するか否かを検出する」とは、「ロック手段によるロック状態か否かを検出する」ことを示し、「ロック状態」とは、「第１の型締部材とその昇降手段との伝達を切った状態で、型締力に抗して移動しないように第１の型締部材を支持した状態」のことを示す。

次に、図５、６を用いて、型開き状態から型締め開始までの装置の動作の説明を行う。第１の型締部材１は、型上下駆動モータ１３を駆動源として型開き位置から型締め開始位置まで移動を行う。このとき、第２の型締部材２は型締め開始位置に位置する。そして、型締め工程を開始すると、まず第１の型締部材１を、第２の型締部材２と接触させるか、させないか、あるいは微小な隙間のある位置まで移動させる。図５では第１の型締部材１と第２の型締部材とが接触していることを示している。このとき、第１の型締部材１の底面と第２のロック部材６との間には、第１のロック部材５を入れるための摺動隙間２３が形成される（図５参照）。

また、本実施形態では、第１の型締部材１を移動させる型上下駆動モータ１３と、第２の型締部材２を移動させる型締めモータ９には、それぞれ位置検出を行う不図示のエンコーダを取り付けており、エンコーダの値からそれぞれ位置を決める構成としている。第１の型締部材１の上移動が完了した位置と、第２の型締部材２の型締め開始位置を制御することにより、摺動隙間２３の大きさは調整可能となる。例えば、第１の型締部材の移動量と第２の型締部材の移動量とに基づいて形成される第１のロック部材５と第２のロック部材６との隙間をａとし、ユーザが任意に想定する異物の大きさをｂとすると、０≦ａ＜ｂの条件を満たすように第１の型締部材１の高さ位置を設定すれば、異物の大きさを想定したロック条件を設定することができる。

ここで、本実施形態では、旋回板位置検出センサ１９が旋回板１８の一部を検出した場合、すなわち、ロック機構が作動した状態を検出すると、第１のロック部材５が第２のロック部材６に支持される位置となるため、このとき、型上下駆動モータ１３の動作を停止させる。つまり、第１の型締部材と型上下駆動モータ１３との駆動伝達を切る。これにより、図６に示すように、第１の型締部材１は自重で摺動隙間２３の大きさ下降し、第１のロック部材５を介して第２のロック部材６上に乗ることになる。この状態で、第１の型締部材１は、第１のロック部材５を介して第２のロック部材６上に支持されることとなり、ロック状態となる。そして、型締めモータ９が駆動し、第２型締部材２を降下移動させ、その後の型締め工程（次の型締動作）へ移行する。なお、ここでは、第１の型締部材１を自重でロック手段を構成する第１のロック部材５及び第２のロック部材６上に乗せる構成としたが、場合によっては、ロック手段を上下動可能としてもよい。すなわち、ロック手段の一部が支持位置に存在する状態において、第１の型締部材１をロック手段によって支持させるようにロック手段と第１の型締部材１との相対位置を制御可能としてもよい。

図７を用いて、樹脂等の異物２４が固定側金型３と可動側金型４との間に介在した場合のロック機構の動作について説明する。

前述にもある様に、第１の型締部材１の上移動が完了した位置と、第２の型締部材２の型締め開始位置を制御することにより摺動隙間２３を調整可能としている。摺動隙間２３を異物２４の大きさより小さくなるように管理すると、固定側金型３と可動側金型４との間に異物２４が介在する場合、異物２４の大きさだけ第１の型締部材１の移動ストロークが短くなる。これにより、第１の型締部材１の底面と、支持部となる第２のロック部材６との間の隙間は狭くなる。この状態で旋回板１８を駆動させると、第１のロック部材５は第２のロック部材６と干渉（衝突）するため、旋回板１８は回転不能となる。この状態では、旋回板１８は旋回板検出センサ１９を遮光することができないのでロック機構は作動しない。すなわち、第１のロック部材５は、第２のロック部材６に対向するロック位置に配置されないとロック機構が作動しない状態であるため、その後の動作が継続できないようになっている。つまり、本実施形態では、旋回板検出センサ１９が、ロック手段によってロック状態となっているか否かを検知する手段と、ロック後の動作が継続可能かどうかを判断するための手段と、ロックエラーを検出するための手段の少なくとも１つの役割を持つことになる。

次に、図１６を用いて本実施形態の制御系の構成について説明する。制御部３３は、ＣＰＵ３４、記憶部３５及びＩ／Ｆ（インタフェース）３６を備える。ＣＰＵ３４は、センサの検出結果を取得し、記憶部３５に記憶されたプログラムにしたがって、モータの制御を行う。ここで、図１６のセンサは上述した各センサが含まれる。モータには上述した各モータが含まれる。

各モータの制御は、モータ毎のドライバ３９により個別に行う。ＣＰＵ３４はドライバ３９に対してトルク指令値（例えば電流指令値）と、移動量の指令値（例えば駆動パルス数）を指示し、ドライバ３９は指示されたこれらの制御内容を実現する。なお、センサには信号処理回路等がそれぞれ設けることができる。

記憶部３５には、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等が含まれる。Ｉ／Ｆ３６はＣＰＵ３４と、外部のデバイスとのインタフェースである。入力部３７は、例えば、キーボード、マウス等である。作業者は入力部３７を介して制御部３３に動作指令を行うことができる。表示部３８は、例えば、ＬＣＤ等のディスプレイであり、上述した型締装置を搭載した射出成形機の状況等を表示することが可能となる。

次に、図１７のフローチャートを用いて、本発明の型締機構における制御方法を説明する。まず、ステップＳ０で成形を開始する。ステップＳ１で移動駆動開始する。ステップＳ２で第１の型締部材１を上昇開始させ、ステップＳ３で可動側金型４と第２の型締部材３が接触する。更に、第１の型締部材１は所定の位置まで上昇し、ステップＳ４のロック機構の作動で分岐する。

ステップＳ４において、旋回板位置検出センサ１９が第１のロック部材５の移動を検出した場合、第１の型締部材１を支持したロック状態となり、第１の型締部材１の型開き方向への移動を規制する（ステップＳ５：ロック機構の作動状態となる）。ステップＳ６において、型締駆動開始により、第２の型締部材２に配置された型締めモータ９が回転し、第２の型締部材２は下降する。可動側金型４と第２の型締部材２とが接触し、第１の型締部材１が下降しない状態になるため、この時点で型締動作が完了する。すなわち、型締動作は、本実施形態において、少なくともロック機構の作動から型締が完了するまでを含む動作となる。

次に、本実施形態の型締装置を射出成形機に適用した場合、ステップＳ７の射出動作により、詳細構造の例は後述するが、溶融樹脂が金型の流路内に射出され、ステップＳ８の冷却工程で冷やされ、ステップＳ９の型開き工程が開始する。具体的には、型開き工程では、例えば、型締めモータ９を回転させ、第２の型締部材２を上へと移動させることにより、ステップＳ１０での締め駆動上昇に移る。これにより、金型への型締力を取り除いた状態になり、続いて、ロック用旋回モータ１５が駆動し、ロックが外れ、その結果、ステップＳ１１でロック機構解除になる。ステップＳ１２の移動駆動下降によって第１の型締部材１と可動側金型４とが下降し、所定の位置で、第１の型締部材１に備えられた不図示のエジェクタロッドにより、ステップＳ１３の成形品排出が行われ、成形品が可動側金型４から出されると、ステップＳ１４で一連の成形プロセスが終了する。

ここで、上述した成形プロセス（特にステップＳ４より前の型締動作時）において、固定側金型３と可動側金型４との間に異物が介在した場合について説明する。具体的には、ステップＳ４でロック機構が作動せず、旋回板位置検出センサ１９によって、ロック動作の不良判定を行う。そして、ロック動作不良の判定結果に基づいて、ステップＳ１５でロック旋回用モータ１５の駆動を停止させる。ここでのロック旋回用モータ１５の駆動停止は、モータの異常停止を含むものとする。すなわち、ロック状態を検出するための旋回板検出センサ１９は、異物等の存在によってロックできない状態の検出を兼ねることから、金型への異物混入を検知する手段としての役割も果たす。なお、本実施形態では、ステップＳ１５の後に、ステップＳ１６で第１の型締部材１を下降させた後に、ステップＳ１７でＣＰＵ３４が外部への報知としてエラーメッセージの表示制御を行う。これにより、ユーザに対してエラー表示した表示パネル等を介して伝えることが可能となる。また、ステップＳ１８で、ユーザは型開き位置の金型の中に介在する異物の除去を行い、再び、ステップＳ０の成形スタートに戻ることができる。

以上説明したように、本実施形態では、型締動作を開始した後において、ロック手段の一部である旋回板１８に装着された第１のロック部材５がロック位置（第１の型締部材１を支持する支持位置）に存在するかどうかを検知するまで、その後の型締動作やその他動作（例えば、型締動作以外の装置駆動等）を継続させないようにしている。そして、型締め動作を開始した後において、上記第１のロック部材５がロック位置に存在することを検知した場合には、その後の型締やその他動作を継続する。実質的には、第１のロック部材５がロック位置に位置していない場合には、型締動作が停止された状態となる。これにより、金型に異物等が介在したとしても、異物等を噛みこむことに起因する金型の損傷等を未然に防止することができ、また、装置の安全運転を実現することができる。いずれにしても、本実施形態では、型締動作を開始した後において、ロックの状態を検出し、その検知結果に基づいて、その後の動作を継続するか否かを判断することにより、安定した動作が可能となり、安全で且つ効率のよい型締動作を実現することができる。

なお、本実施形態によれば、さらにサーボモータ、サーボアンプといった高価な装置を必要とせず、より安価な構成で異物検出機能を提供できる。更に、型締め動作をさせるモータの電流値の波形を検出するのではなく、ロック機構の動作によって異物を検出するため、型締めの動作状況を常に把握する必要が無くなり、よりシンプルな構成を提供することができるという効果もある。

（実施形態２）
以下に、図８、９、１０を用いて実施形態２の態様について説明する。本実施形態では、図示するように、ラックアンドピニオン機構を用いて、ロック部材２６を移動させてロックする機構としている。駆動モータ２５は第１の型締部材１に取り付けられており、駆動モータ２５にはピニオンギア２７が取り付けられている。２つのロック部材２６にはギア歯が加工されており、駆動モータ２５の回転を直動に変換して移動する。これにより２つのロック部材２６は第１の型締部材１の底面と第２のロック部材６の間に入ることができる。

第１の型締部材１には、ロック部材位置検出用センサ２８が取り付けられている。ロック部材位置検出センサ２８は遮光によって検出を行う。図９、１０に表すように、ロック部材２６を移動させると、ロック部材位置検出センサ２８の間にロック部材２６が介在し、遮光することによって、ロック機構の作動を検出する。このような構成としても、上述した実施形態１と同様の効果を得ることができる。

（実施形態３）
以下に、図１１、１２、１３、１４、１５を用いて実施形態３の態様について説明する。
図１１は第３の実施例である３枚プレート金型を用いて成形する型締め装置の構成を表している。固定側金型３と可動側金型４の間に中間金型３０を設けており、かつ、中間金型３０の保持を行う中間プレート２９を設けている。このような中間プレート２９の駆動方法について、型締め開始位置までの移動方法は、第１の型締部材１が上昇移動を行うと、中間プレート２９は第１の型締部材１に接触しながら共に移動する機構としている。このときの型開き位置までの移動方法は自重で行う。

次に、図１２、１３を用いて３枚プレート金型について説明する。３枚プレート金型は、ゲート形式をピンゲート形式にすることができるので、成形品３２をランナー３１と自動に切り離すことができる。これにより、成形品３２からランナー３１を除去する二次加工を必要としないので、成形効率の向上が見込める。

ここで、図１１、１４、１５を用いて、本実施形態の型締装置における異物が介在した場合のロック機構の動作について説明する。

図１１より、固定側金型３と可動側金型４との間に介在する中間金型３０を保持するため中間プレート２９を設ける構成としている。中間プレート２９の駆動方法は、第１の型締部材１が上昇移動を行うと、中間プレート２９は第１の型締部材１に接触しながら共に上昇移動する構造となっている。そのため、この構造を用いると、図１４、図１５のように可動側金型４と、固定側金型３の間と金型と第２の型締部材２の間に異物２４が介在する場合がある。上記２つの少なくとも一方に異物が介在した場合においても、前述した実施形態１と同様に、異物２４が介在した場合、異物２４の大きさだけ第１の型締部材１の移動ストロークが短くなることになり、第１の型締部材１の底面と第２のロック部材６との間の隙間は狭くなるので、ロック機構は作動しない。したがって、本実施形態の構成としても、上述した実施形態１と同様の効果を得ることができる。

（他の実施形態）
以上、本発明を上述した実施形態１〜３に基づいて説明したが、本発明は上述した実施形態１〜３に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１及び２はどちらも縦型型締装置を用いて説明を行ったが、本発明は横型型締装置においても適用することができる。さらに、上述した実施形態１では、旋回板１８と第１のロック部材５と第２のロック部材６とでロック手段を構成したが、第２のロック部材を支持部として、旋回板１８と第１のロック部材５とでロック手段としてもよい。いずれにしても、第１の型締部材１とそれを昇降させる手段との伝達を解除したときに、型締力に抗して移動しないように第１の型締部材１を支持する構成であればよい。

また、上述した実施形態１〜３では、主に型締装置を例示して説明したが、本発明は、このような型締装置を駆動制御するための制御方法、あるいは上記型締装置を型締機構として実装した各種の加工機、成形機等にも適用することができる。

ここで、本発明の型締装置を搭載した射出成形機について、具体例を挙げて、以下詳細説明する。

＜射出成形機＞
図１８及び図１９は、本発明の他の実施形態に係る射出成形機１Ａを視点を変えて示した斜視図、図２０は射出成形機１Ａの分解斜視図である。射出成形機１Ａは射出装置２Ａと型締装置３０とを備える。型締装置３０は金型４０及び５０に型締力を付与して型締めを行い、射出装置２Ａは金型４０及び５０に射出材料（本実施形態の場合、溶融樹脂である。）を射出し、樹脂成形品を成形する。金型４０は、その上面が溶融樹脂の注入口４０ｂを有する平坦な注入面４０ａを構成している。金型５０の下には、受け板６０が配設されている。受け板６０はリターンスプリング８０を介してエジェクタプレート７０に連結されている。これらは樹脂成形品の排出に関わる構成であるが、その詳細は割愛する。

＜射出装置＞
射出装置２Ａは、射出シリンダ１００と、射出用の駆動ユニット２００と、材料供給ユニット３００と、を備える。

＜射出シリンダ＞
射出シリンダ１００は、溶融樹脂を射出するノズル部１１０をその先端部に備える。ノズル部１１０には加熱筒部１２０の先端が接続されている。加熱筒部１２０はその中心線上に加熱筒部１２０を貫通する樹脂通路を有して円筒状に形成され、この樹脂通路の上部にはプランジャ１４０が進退自在に挿入されている。加熱筒部１２０内には材料供給ユニット３００から樹脂材料が供給される。樹脂材料は例えばペレット状をなしている。

加熱筒部１２０の周囲にはバンドヒータ１３０が設けられ、加熱筒部１２０の樹脂通路内の樹脂材料を加熱して溶融する。溶融した樹脂材料はプランジャ１４０の進退動作によってノズル部１１０から射出される。本実施形態ではプランジャ１４０の進退動作で射出する構成としたが、スクリューの回転動作により射出する構成としてもよい。

ノズル部１１０は、本実施形態の場合、射出シリンダ１００の径方向（加熱筒部１２０の径方向）に突出したフランジ状をなしており、かつ、その外形が円柱形状となっている。すなわち、ノズル部１１０の周縁部は、射出シリンダ１００の径方向に突出したフランジ部となっている。ノズル部１１０の先端面１１０ａは平坦面をなし、その中心には加熱筒部１２０の樹脂通路と連通した射出口１１０ｂが形成されている。本実施形態の場合、この先端面１１０ａは金型４０の注入面４０ａに当接する当接面を構成している。

＜射出用の駆動ユニット＞
駆動ユニット２００は、ユニットベース２１０を備える。ユニットベース２１０は、後述する上側の型締部４００に立設された一対の支柱２１０ａに支持されている。ユニットベース２１０には、減速機２３０ｂが取り付けられ、減速機２３０ｂにはモータ２３０ａが取り付けられている。モータ２３０ａは本実施形態の場合、ステッピングモータである。モータ２３０ａの出力は減速機２３０ｂで減速され、減速機２３０ｂの出力軸に取り付けられたプーリ２３０ｃを回転させる。

ユニットベース２１０には、また、ボールネジ軸２５０ａが回転自在に支持されており、その上端にはプーリ２５０ｃが取り付けられている。プーリ２３０ｃとプーリ２５０ｃとには無端ベルト２４０が巻きまわされ、モータ２３０ａの出力がボールネジ軸２５０ａに伝達されてボールネジ軸２５０ａを回転させる。

ボールネジ軸２５０ａにはボールナット２５０ｂが螺着しており、ボールナット２５０ｂにはプランジャガイド板２６０が連結されている。プランジャガイド板２６０には、一対の支柱２１０ａが貫通しており、プランジャガイド板２６０は一対の支柱２１０ａに案内されて上下方向に移動可能になっている。しかして、モータ２３０ａがボールネジ軸２５０ａを回転させると、その回転方向によってプランジャガイド板２６０が昇降する。プランジャガイド板２６０には、プランジャ１４０の上端部が係合し、プランジャガイド板２６０の昇降によりプランジャ１４０も昇降する。この昇降動作によって、プランジャ１４０が加熱筒部１２０内の樹脂通路を進退し、溶融樹脂の射出動作が行われることになる。

一対の支柱２１０ａには、また、シリンダ支持部２２０が移動不能に支持されている。シリンダ支持部２２０にはセンサユニット２７０が取り付けられている。センサユニット２７０はプランジャガイド板２６０の昇降位置を検出するセンサを搭載しており、その検出結果を参照することでプランジャ１４０の進退動作を行うことができる。

シリンダ支持部２２０は、凹状のシリンダ取付部２２０ａが形成されている。射出シリンダ１００は、その加熱筒部１２０の上部がこのシリンダ取付部２２０ａに装着され、ロックレバー２２０ｃの開閉によりシリンダ支持部２２０に対して着脱自在に支持される。シリンダ取付部２２０ａには、供給筒用の取付孔２２０ｂが形成されている。この取付孔２２０ｂはシリンダ支持部２２０を貫通しており、材料供給ユニット３００の供給筒３１０の先端部が挿入される。供給筒３１０の供給口３１０ａと、加熱筒部１２０とは、シリンダ取付部２２０ａにおいて連結され、樹脂材料が材料供給ユニット３００から射出シリンダ１００へ供給される。

＜材料供給ユニット＞
材料供給ユニット３００は、供給筒３１０と、ホッパ３２０と、モータ３３０とを備える。供給筒３１０は、その中心線上に樹脂材料の供給通路を有する円筒体であり、その先端の供給口３１０ａが上記の通り加熱筒部１２０の側部に接続されて連結される。ホッパ３２０は、樹脂材料を貯留する容器であり、本実施形態ではボトル状をなしている。ホッパ３２０内の樹脂材料は自重により供給筒３１０内の供給通路内に落下する。モータ３３０は、供給筒３１０内の供給通路に設けたスクリュ（不図示）を回転駆動するモータであり、スクリュの回転により樹脂材料を加熱筒部１２０に送出する。本実施形態の場合、モータ３３０はステッピングモータである。なお、樹脂材料の送出機構はスクリュを用いたものに限られず、例えば、プランジャを進退させる送出機構等、他の送出機構でもよい。

＜型締装置＞
型締装置３０は、金型４０及び５０を挟む型締部４００及び型締部５００と、金型４０を支持する金型支持部６００と、型締部５００を型締方向（型締部４００に対して近接・離間する方向）に移動する駆動ユニット７００と、型締部５００をロックする位置ロック機構８００と、型締部４００を型締方向（型締部４００に対して近接・離間する方向）に移動する複数の駆動ユニット９００と、を備える。

＜型締部及び金型支持部＞
図１８乃至図２０、図１５及び図１６を参照して型締部４００について説明する。図２５（Ａ）は型締部４００の平面図、図２５（Ｂ）は型締部４００の正面図、図２６（Ａ）は射出シリンダ１０を装着した型締部４００の正面図、図２６（Ｂ）は射出シリンダ１００を装着した型締部４００の底面図である。

型締部４００は、板状方形のプレート部４１０と、互いに離間して形成された筒状の取付部４２０と、を備える。本実施形態の場合、取付部４２０はプレート部４１０の４隅にそれぞれ形成されている。取付部４２０には後述する駆動ユニット９００がそれぞれ取り付けられ、取付部４２０には駆動ユニット９００から型締部４００を型締方向に移動させる移動力が独立して付勢（付与）される。つまり、取付部４２０は被付勢部位として機能する。

プレート部４１０には支柱２１０ａが取り付けられる取付孔４１０ａが形成されている。また、プレート部４１０には、射出シリンダ１００が装着される溝部４３０が形成されている。溝部４３０は平面視でＵ字型をなし、上部４３０ａは相対的に幅が狭く、下部４３０ｂは相対的に幅が広く形成されている。上部４３０ａの幅は射出シリンダ１００の加熱筒部１２０の外径に合わせて設定され、加熱筒部１２０の下端部が装着される。下部４３０ｂの幅は射出シリンダ１００のノズル部１１０の外径に合わせて設定され、ノズル部１１０が装着される。固定部材４４０は、射出シリンダ１００の装着後に溝部４３０に嵌合し、溝部４３０の残りの部分を埋めて射出シリンダ１０の脱落を防止する。

図２６（Ａ）に示すように、下部４３０ｂの上下の厚みはノズル部１１０の厚みよりも薄く設定されており、射出シリンダ１００が型締部４００に装着された状態では、ノズル部１１０が型締部４００の底面から下方に突出した態様となる。このとき、バンドヒータ１３０の下端面は、射出シリンダ１００の自重が作用して、型締部４００の溝部４３０の周縁部に当接している。なお、バンドヒータ１３０は、射出成形時において高温状態となるため、バンドヒータ１３０と接触する型締部４００の一部（具体的には溝部４３０の周縁部）は断熱部によって覆われている。これにより、バンドヒータ１３０から型締部４００への熱伝達を低減することができる。

また、詳細は後述するが、型締め状態においては、上部４３０ａの底面４３０ａ'はノズル部１１０の上面に当接する。型締部４００に対して駆動ユニット９００から型締力が作用すると、底面４３０ａ'を介してノズル部１１０に型締力が伝達し、ノズル部１１０の先端面１１０ａが金型４０の注入面４０ａに当接し、押圧する。これにより先端面１１０ａと注入面４０ａとが密着してシールが形成される。シール性能は先端面１１０ａと注入面４０ａの平滑度が高いほど向上する。

なお、本実施形態では、先端面１１０ａと、注入面４０ａとがそれぞれ平坦面であるが、平坦面でもなくてもよく、曲面や凹凸面等、互いに密着し合う面形状であればよい。また、本実施形態では、ノズル部１１０に型締力が伝達するようにしたが、射出シリンダ１００のノズル部１１０以外の部位でもよい。ノズル部１１０に型締力が伝達するようにすることで、ノズル部１１０のみが型締力に耐久できる強度を有すれば足り、射出シリンダ１００全体が型締力に耐久できる強度を有することが必ずしも主要件とならない。

図２７は型締時における金型４０とノズル部１１０の配置関係の説明図である。ノズル部１１０の射出口１１０ｂは、金型４０の注入口４０ｂ上に位置しており、射出口１１０ｂから注入口４０ｂに溶融樹脂が射出される位置関係にある。ノズル部１１０の先端面１１０ａは、注入口４０ｂを覆う大きさを有しており、上記の型締力の伝達で注入口４０ｂの周囲においては先端面１１０ａと注入面４０ａとが密着してシールが形成される。よって、溶融樹脂の漏れが防止される。しかも、型締力を利用してノズル部１１０を金型４０に押し付ける方式なので、従来必要とされたノズルの先端位置の調整作業は不要である。

本実施形態の場合、各取付部４２０が互いに離間していることから、駆動ユニット９００を同期的に駆動することでより均一にノズル部１１０に型締力をかけ易くなる。特に、本実施形態では、各取付部４２０がプレート部４１０の４隅に位置し、ノズル部１１０はプレート部４１０の略中央に位置していることから、より均一にノズル部１１０に型締力をかけ易くなる。

なお、金型には成形時に生じるランナを排出する目的でランナロック部材を金型に着脱自在に装着し、ランナロック部材に溶融樹脂の注入口を設ける場合がある。図２８（Ａ）はその例を示す。

ランナロック部材２０１０は、その先端部に注入口２０１０ａが形成されている。注入口２０１０ａに溶融樹脂が注入され、注入口２０１０ａ内の溶融樹脂はランナとなる。この結果、注入口２０１０ａはランナ部分を保持するランナ保持部として機能する。なお、このランナは型開きにより成形品と分離される場合と成形品が連なったままの場合とがある。

ランナロック部材２０１０は旋回アーム２０２０を介してモータ２０３０（ここではステッピングモータ）に連結されており、モータ２０３０の駆動により、同図で実線で示す装着位置と、破線で示す非装着位置との間で移動する。非装着位置にランナロック部材２０１０が移動することで注入口２０１０ａに保持されているランナ部分を排出する。ランナ部分と注入口２０１０ａとの分離は、例えば、ランナロック部材２０１０の移動経路途中にランナ部分と衝突する部材を配置しておき、衝突の衝撃で分離するようにすることができる。

なお、装着位置は同図から明らかなようにランナ保持部である注入口２０１０ａが金型４０に装着された位置であり、非装着位置は金型４０からランナロック部材２０１０が離脱した位置である。また、本実施形態ではランナロック部材２０１０を回動して移動する構成としたが、直線的に移動する構成でもよい。

このようなランナロック部材２０１０を設けた構成の場合も、ノズル部１１０の先端面１１０ａが注入口２０１０ａを覆う大きさを有していれば溶融樹脂の漏れを防ぐことができる。ランナロック部材２０１０と、金型本体との間で、ランナロック部材２０１０の輪郭部分に隙間が生じて溶融樹脂が漏れるような場合は、ノズル部１１０の先端面１１０ａが該隙間をも覆う大きさを有するものとすることが望ましい。

図２８（Ｂ）はその他の例を示し、注入口４０ｂが２つある。この場合は、ノズル部１１０の先端面１１０ａが同図に示すように双方の注入口４０ｂを覆う大きさを有するものとすることで、双方の注入口４０ｂからの溶融樹脂の漏れを防止できる。

なお、本実施形態ではノズル部１１０を円柱形状としたが、角柱形状や三角柱形状でもよく、その外形は適宜選択可能である。先端面１１０ａの大きさは、注入口４０ｂを覆うだけでなく、注入面４０ａ全体を覆うよう、注入面４０ａと同じか、それよりも大きくしてもよい。これは、金型４０への型締力が注入面４０ａ全体に分布する点で有利な場合がある。

次に、図１８乃至図２０を参照して金型支持部６００について説明する。金型支持部６００は、金型４０を支持するための部材である。金型支持部６００は、金型４０と係合するコの字型をなし、ロックレバー６１０の開閉で金型４０の保持及び解除を行う。金型支持部６００はタイバ９１０が挿通する挿通部６２０に案内されて型締方向に移動可能である。但し、タイバ９１０には止め輪９１０ｂが設けられており、金型支持部６００の最下位置はこの止め輪９１０ｂによって規定される。

次に、図１８乃至図２０を参照して型締部５００について説明する。型締部５００は、受け板６０及び金型５０が搭載される搭載部５１０を備え、ロックレバー５３０の開閉で受け板６０及び金型５０の保持及び開放を行う。型締部５００は、また、搭載部５１０から窪んでエジェクタプレート７０やリターンスプリング８０を収容する収容部５２０を備える。型締部５００は更に、タイバ９１０が挿通する挿通部５４０を備え、タイバ９１０に案内されて型締方向に移動可能となっている。

＜型締部（下側）の移動機構＞
図１８乃至図２０を参照して、駆動ユニット７００は、駆動源として、ベース９０に支持されたモータ７１０を備える。モータ７１０は本実施形態の場合、ステッピングモータである。モータ７１０には、ベース９０に支持された減速機７３０が接続されており、モータ７１０の出力を減速する。減速機７３０の出力軸にはプーリ７４０が取り付けられている。プーリ７５０は、プーリ７４０の上方で、ベース９０上に立設された不図示の支柱により回転自在に支持されている。プーリ７４０とプーリ７５とには無端ベルト７６０が巻きまわされており、モータ７１０を回転駆動することで無端ベルト７６０が走行する。

無端ベルト７６０の一部と型締部５００とは連結部７７０により連結されている。したがって、モータ７１０を回転することで、その回転方向によって型締部５００を型締方向に移動することができる。駆動ユニット７００は、型締部５００を金型４０と金型５０とが離間する最下方の位置（型開き位置）と、金型４０と金型５０との型締めを開始する最上方の位置（型締開始位置）と、の間で移動する。本実施形態の場合、駆動ユニット７００は、型締めを行わないため、モータ７１０としては、その出力が比較的小さいもので足りる。

センサ７２０は、型締部５００の位置を検出する。本実施形態の場合、センサ７２０はモータ７１０に取り付けられ、その回転量を検出するエンコーダであり、センサ７２０が検出した回転量から型締部５００の位置を演算する構成であるが、型締部５００の位置が検出できれば他の種類のセンサでもよい。

＜型締部（下側）の位置ロック機構＞
図１８乃至図２０及び図２１乃至図２３を参照して位置ロック機構８００の構成について説明する。図２１乃至図２３は位置ロック機構８００の説明図である。型締部５００は、上記の通り、駆動ユニット７００によって型締開始位置へ移動されるが、駆動ユニット７００は型締め時に型締部５００からの型締力を受けない構成になっている。位置ロック機構８００は、型締時において、型締部５００が型締力に抗して移動しないように型締部５００を支持する機構である。

位置ロック機構８００は、中心軸８１０ａを介して型締部５００の底部に回転自在に支持された回転板８１０を備える。回転板８１０には、複数のロックブロック８２０がそれぞれ固定される取付孔８１０ｃと、ベース９０に立設された複数のロック支柱８３０がそれぞれ挿通する開口部８１０ｂと、を備える。ロックブロック８２０とロック支柱８３０とは同数である。型締部５００の底部には、ロック支柱８３０との干渉を避け、ロック支柱８３が進入可能な挿入孔５５０が、各ロック支柱８３０に対応して形成されている。

位置ロック機構８００は型締部５００の側部に支持されたモータ８４０を備える。モータ８４０は本実施形態の場合、ステッピングモータである。モータ８４０の出力軸にはピニオンギア８４０ａが取り付けられている。回転板８１０の周縁にはピニオンギア８４０ａと噛合するギア８１０ｄが形成されている。このため、モータ８４０を回転すると、中心軸８１０ａ回りに回転板８１０が回転する。

センサ８５０（図２１において不図示）は、回転板８１０の回転量を検出する。本実施形態の場合、センサ８５０はモータ８４０に取り付けられ、その回転量を検出するエンコーダであり、センサ８５０が検出した回転量から回転板８１０の回転量を演算する構成であるが、回転板８１０の回転量が検出できれば他の種類のセンサでもよい。

係る構成からなる位置ロック機構８００では、回転板８１０は、その回転により、ロック支柱８３０と同軸上に開口部８１０ｂが位置する位置（図２１）と、ロック支柱８３０と同軸上にロックブロック８２０が位置する位置（図２３）と、に位置する。

図２１の位置の場合、ロック支柱８３０と、回転板８１０及び型締部５００と、が干渉しないので、型締部５００を型締方向に移動可能となる。したがって、型締部５００を型開き位置と型締開始位置との間で移動する場合は、回転板８１０を図２１の位置とする。図２３の位置の場合、ロックブロック８２０を介して型締部５００がロック支柱８３０によって、その下方への移動が規制され、位置がロックされた状態となる。したがって、型締時には、回転板８１０を図２３の位置とする。

図２２は図２１の位置と図２３の位置との中間の位置に回転板８１０が位置している状態を示している。以上のように、型締部５００を、型開き位置→型締開始位置→（型締）→型開き位置と、移動する場合、回転板８１０は、図２１の位置→図２３の位置→（型締）→図２１の位置に位置させることになる。

型締部５００の位置ロック機構としては他の構成例も採用可能である。図３６乃至図３８はその一例を示す。同図の例は、複数のアーム部１８１０を回動自在に型締部５００の底部に固定し、アーム部１８１０と連結された旋回円板１８２０を回転させることで、アーム部１８１０のフック１８１０ａがタイバ１９１０に設けた切り欠き１９１０ａに係合（図３７）、係合解除（図３６）するようにした構成である。型締部５００のロックは、フック１８１０ａと切り欠き１９１０ａとの係合によってタイバ１９１０で型締部５００を支持することで行う構成である。

＜型締部（上側）の移動機構＞
図１８乃至図３０及び図２４を参照して型締部４００を移動する駆動ユニット９００の構成について説明する。図２４は駆動ユニット９００の説明図であり、取付部４２０を一部破断してその内部機構を示した図である。各駆動ユニット９００は、ベース９０に型締方向に立設され、その先端（上端）にネジ９１０ａが形成されたボールネジ軸であるタイバ９１０を備える。取付部４２０には、駆動ユニット９００の駆動源であるモータ９２０が搭載されている。モータ９２０は本実施形態の場合、ステッピングモータである。

取付部４２０の内部では、タイバ９１０のネジ９１０ａと螺合するボールナット９５０が、ベアリング９６０を介して取付部４２０の内壁に回転自在に支持されている。取付部４２０の内部には、また、減速機９４０が配設されている。減速機９４０はモータ９２０の出力軸に取り付けられたピニオン９２０ａの出力を減速してボールナット９５０を回転させる。

このような構成によってモータ９２０を回転するとボールナット９５０が回転し、タイバ９１０のネジ９１０ａとボールナット９５０との螺合により、ボールナット９５０がタイバ９１０に沿って移動する。こうして、モータ９２０の回転により、型締部４００はタイバ９１０に案内されて型締方向に移動することになる。

なお、本実施形態では、駆動ユニット９００としてボールネジ機構を採用したが、軸（タイバ）に沿って型締部を移動させる機構はこれに限られず、種々の機構が利用可能である。

型締部４００は、駆動ユニット９００によって、型締めが完了する最下位置（型締位置）と、型締力が完全に解除される、最上方の位置（退避位置）との間で移動される。本実施形態では、型締部４００の、型締位置と退避位置との間の移動距離は数ミリ程度である場合を想定している。

センサ９３０は、型締部４００の位置、特に個々の取付部４２０の位置（移動量）を検出する。本実施形態の場合、センサ９３０はモータ９２０に取り付けられ、その回転量を検出するエンコーダであり、センサ９３０が検出した回転量から取付部４２０の位置（移動量）を演算する構成であるが、取付部４２０の位置（移動量）が検出できれば他の種類のセンサでもよい。

本実施形態の場合、モータ９２０がステッピングモータであるため、駆動パルスによって取付部４２０の移動量は推定移動量として演算可能であるが、脱調する場合があるため、センサ９３０によって実移動量を検出するようにしている。

＜制御部の構成＞
次に、図２９を参照して制御系の構成について説明する。制御部１０００は、ＣＰＵ１０１０、記憶部１０２０及びＩ／Ｆ（インタフェース）１０３０を備える。ＣＰＵ１０１０は、センサの検出結果を取得し、記憶部１０２０に記憶されたプログラムにしたがって、モータやヒータ等の制御を行う。ここで、図２９のセンサは例えば、センサ９３０のほか、上述した各センサが含まれる。モータにはモータ９２０のほか、上述した各モータが含まれる。ヒータにはバンドヒータ１３０が含まれる。

各モータの制御は、モータ毎のドライバ１３００により個別に行う。ＣＰＵ１０１０はドライバ１３００に対してトルク指令値（例えば電流指令値）と、移動量の指令値（例えば駆動パルス数）を指示し、ドライバ１３００は指示されたこれらの制御内容を実現する。なお、図示しないが、ヒータにもドライバが、また、センサには信号処理回路等がそれぞれ設けることができる。

記憶部１０２０には、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等が含まれる。Ｉ／Ｆ１０３０はＣＰＵ１０１０と、外部のデバイスとのインタフェースである。入力部１１００は、例えば、キーボード、マウス等である。作業者は入力部１１００を介して制御部１０００に動作指令を行うことができる。表示部１２００は、例えば、ＬＣＤ等のディスプレイであり、射出成形機の状況等を表示する。

＜射出成形機の動作例＞
図３０乃至図３５を参照して射出成形機１Ａの動作例について説明する。図３０乃至図３５は射出成形機１Ａの動作説明図である。ここでは、１回の成形動作について説明する。

図３０は、射出成形機１Ａが型締装置３０による型締力が金型４０及び金型５０に付与されない型開き状態にあることを示している。型締部５００は型開き位置に位置し、回転板８１０は上記の図２１の位置にある。型締部４００は退避位置にあり、金型支持部６００は止め輪９１０ｂによって規制された最下位置にある。金型４０と金型５０とは上下に分離している。

図３１は、図３０の状態から駆動ユニット７００を駆動し、型締部５００を型締部４００に近接する方向に移動している途中の状態を示している。型締部５００及び金型５０は、その移動途中で金型支持部６００及び金型４０と接触し、図２１に示すようにこれらが搭載された状態となる。駆動ユニット７００は、型締部５００の移動を継続し、図３２に示す型締開始位置まで移動する。図３２の状態において、ノズル部１１０の先端面１１０ａと金型４０の注入面４０ａとは僅かに離間しているか、互いに押圧しない程度で接触している。

型締部５００を型締開始位置まで移動したので、型締部５００を位置ロック機構８００でロックする。つまり、図３３に示すように回転板８１０を上記の図２３の位置に回転させ、ロック支柱８３０と同軸上にロックブロック８２０を位置させる。これにより、型締部５００が型締力に抗して下方に下がらないようになる。

次に、型締めを開始する。つまり、図３４に示すように、各駆動ユニット９００を駆動して型締部４００を型締部５０に近接する方向に、型締位置まで移動する。これにより、型締装置３０からの型締力が金型４０及び金型５０に付与された状態（型締め状態）となる。具体的には、射出シリンダ１００は、ノズル部１１の周縁部（フランジ部）が型締部４００の溝部４３０の周縁部で押圧されることにより、ノズル部１１０の先端面１１０ａが金型４０の注入面４０ａに密着する。そして、この状態で、型締部４００から射出シリンダ１００を介して金型４０と金型５０との間に型締力が付与されることになる。なお、このとき、バンドヒータ１３０の下端面は、型締部４００の溝部４３０の周縁部に当接しておらず、金型４０と型締部４００（溝部４３０の周縁部）との間でノズル部１１０の周縁部が挟持される。これにより、射出シリンダ１００の型締め及び型開き方向（図３４の上下方向）への移動が実質的に規制された状態となる。

また、この型締め状態においては、ノズル部１１０の先端面１１０ａと金型４０の注入面４０ａとが互いに押圧しあって、溶融樹脂の漏れを防ぐシールが形成されることになる。これは、ノズル部１１０の先端面１１０ａが、注入口４０ｂを有する金型４０の注入面４０ａに当接されてその注入口４０ｂを覆うようになっているためである。すなわち、本実施形態では、型締め状態では金型４０の注入口４０ｂをノズル部１１０で実質的に覆うようにしてノズルの位置の調整作業を不要としながら溶融樹脂の漏れを防ぐシール構造を実現している。

続いて、駆動ユニット９００の駆動によって型締部４００を型締位置に位置させた状態で、駆動ユニット２００を駆動し、プランジャ１４０を移動し、ノズル部１１０から金型４０へ溶融樹脂を射出する。その後、逆の手順で図３０の状態の戻り、成形品を取り出して１回の成形動作が終了する。

＜金型交換時の処理＞
本実施形態の場合、金型５０は型締部５００上に搭載されている。金型５０を交換する際、型締部５００に金型５０の自重が作用して型締部５００が意図せず下方へ移動してしまう場合がある。そこで、本実施形態では、金型交換の際には、型締部５００を型締開始位置に移動し、かつ、位置ロック機構８００で型締部５００を支持して下方へ移動することを防止する。

型締めの際に利用する位置ロック機構８００を金型交換の際の型締部５００の移動防止機構としても併用することで、専用の移動防止機構を設けることなく、金型交換時における型締部５００の不意の移動を防止することができる。なお、本実施形態の場合、型締部５００が型締開始位置に位置している場合には、型締部５０上には金型４も搭載された状態となるので、型締部５００の移動が防止されることは金型４０の交換にも有利に働くことになる。

上記実施形態では、モータ９２０等の各モータをステッピングモータとしたが他の電動モータでもよい。また、型締装置３０はモータ以外の駆動源を有する構成であってもよい。

上記実施形態では、型締部４００では金型４０を支持せず、金型支持部６０で支持する構成としたが、型締部４００で金型４０を支持する構成としてもよい。

上記実施形態では、型締部４００と型締部５００の双方が型締方向に移動する構成としたが、いずれか一方のみが移動する構成としてもよい。但し、本実施形態の構成の方が、型締部の移動に必要な時間を短縮可能である。

上記実施形態では、タイバ９１０を有する駆動ユニット９００を４つ設けた構成としたが、１〜３つ、或いは、５つ以上でもよい。型締部４００を付勢するバランスの点で、本実施形態のように４つとするか、３つとするのが好適である。

上記実施形態では、射出成形機１Ａを縦型成形機として構成したが、横型成形機として構成してもよい。また、金型は２プレートや３プレートでも、ホットランナー方式でも構わない。

なお、本発明においては、上述した型締装置の制御または、射出成形機の制御工程を、コンピュータに実行させるためのプログラムも対象としている。具体的には、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム、ファーム、アプリケーション等）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１ 第１の型締め部材
２ 第２の型締め部材
３ 固定側金型
４ 可動側金型
５ 第１のロック部材
６ 第２のロック部材
７ ベース
８ ネジタイバー
９ 型締めモータ １０ 型上下駆動プーリ １１ 型上下従動プーリ １２ 型上下ベルト １３ 型上下駆動モータ １４ 型上下駆動連結部材 １５ ロック用旋回モータ １６ 旋回用駆動ギア １７ 旋回用従動ギア １８ 旋回板 １９ 旋回板位置検出センサ ２０ 旋回板切り欠き形状 ２１ 旋回軸 ２２ 止め輪 ２３ 摺動隙間 ２４ 異物 ２５ 駆動モータ ２６ ロック部材 ２７ ピニオンギア ２８ ロック部材位置検出センサ ２９ 中間プレート ３０ 中間金型 ３１ ランナー ３２ 成形品 ３３ 制御部 ３４ ＣＰＵ ３５ 記憶部 ３６ Ｉ／Ｆ ３７ 入力部 ３８ 表示部 ３９ ドライバ

Claims (17)

1. 金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、
   前記第１の型締部を型開き位置と型締開始位置との間で移動させる第１移動手段と、
   前記第２の型締部を退避位置と型締位置との間で移動させ、型締力を発生させる第２駆動手段と、
   前記第１の型締部を、型締力に抗して移動しないように前記型締開始位置で支持するロック手段と、
   前記ロック手段の状態を検知する検知手段と、
   型締動作を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、型締動作を開始した後において、前記検知手段の検知結果に基づいてその後の動作を継続するか否かを判断することを特徴とする型締装置。
2. 金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、
   前記第１の型締部を型開き位置と型締開始位置との間で移動させる第１移動手段と、
   前記第２の型締部を退避位置と型締位置との間で移動させ、型締力を発生させる第２駆動手段と、
   前記第１の型締部を、型締力に抗して移動しないように前記型締開始位置に解除可能に支持するロック手段と、
   前記ロック手段の一部が前記第１の型締部を支持する支持位置に存在するか否か検知する検知手段と、
   型締動作を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、型締動作を開始した後において前記ロック手段の一部が前記支持位置に存在することを前記検知手段によって検知するまでその後の型締動作を継続させないことを特徴とする型締装置。
3. 金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、
   前記第１の型締部を型開き位置と型締開始位置との間で移動させる第１移動手段と、
   前記第２の型締部を退避位置と型締位置との間で移動させ、型締力を発生させる第２駆動手段と、
   前記第１の型締部を、型締力に抗して移動しないように前記型締開始位置に解除可能に支持するロック手段と、
   前記ロック手段の一部が前記第１の型締部を支持する支持位置に存在するか否か検知する検知手段と、
   型締動作を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、型締動作を開始した後において前記ロック手段の一部が前記支持位置に存在することを前記検知手段によって検知したら、その後の型締動作を継続させることを特徴とする型締装置。
4. 前記第１移動手段による前記第１の型締部の高さ位置を設定する設定手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の型締装置。
5. 前記設定手段は、前記第１の型締部の高さ位置の条件として、前記金型の型締領域に混入するおそれがある異物の大きさに基づく条件を設定可能であることを特徴とする請求項４に記載の型締装置。
6. 前記検知手段は、前記金型への異物混入を検知する手段を兼ねることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の型締装置。
7. 前記制御手段は、型締動作を開始した後において前記ロック手段の一部が前記支持位置に存在しない場合において、型締動作を停止することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の型締装置。
8. 前記制御手段は、前記ロック手段の一部が前記支持位置に存在する状態において、前記第１の型締部を前記ロック手段の一部によって支持させるよう前記ロック手段と前記第１の型締部との相対位置を制御することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の型締装置。
9. 前記検知手段による検知結果に基づいて外部へ報知する報知手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の型締装置。
10. 前記金型は、上金型と、下金型と、前記上金型及び前記下金型の間に配置される中間金型とを有するものであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の型締装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の型締装置を備えたことを特徴とする射出成形機。
12. 金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、前記第１の型締部を型開き位置と型締開始位置との間で移動させる第１移動手段と、前記第２の型締部を退避位置と型締位置との間で移動させ、型締力を発生させる第２駆動手段と、前記第１の型締部を、型締力に抗して移動しないように前記型締開始位置で支持するロック手段と、前記ロック手段の状態を検知する検知手段とを備えた型締装置による型締動作を制御するに際し、
    型締動作を開始した後において、前記検知手段の検知結果に基づいてその後の動作を継続するか否かを判断するステップを有することを特徴とする型締装置の制御方法。
13. 金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、前記第１の型締部を型開き位置と型締開始位置との間で移動させる第１移動手段と、前記第２の型締部を退避位置と型締位置との間で移動させ、型締力を発生させる第２駆動手段と、前記第１の型締部を、型締力に抗して移動しないように前記型締開始位置に解除可能に支持するロック手段と、前記ロック手段の一部が前記第１の型締部を支持する支持位置に存在するか否か検知する検知手段とを備えた型締装置による型締動作を制御するに際し、
    型締動作を開始した後において前記ロック手段の一部が前記支持位置に存在することを前記検知手段によって検知するまでその後の型締動作を継続させないことを特徴とする型締装置の制御方法。
14. 金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、前記第１の型締部を型開き位置と型締開始位置との間で移動させる第１移動手段と、前記第２の型締部を退避位置と型締位置との間で移動させ、型締力を発生させる第２駆動手段と、前記第１の型締部を、型締力に抗して移動しないように前記型締開始位置に解除可能に支持するロック手段と、前記ロック手段の一部が前記第１の型締部を支持する支持位置に存在するか否か検知する検知手段とを備えた型締装置による型締動作を制御するに際し、
    型締動作を開始した後において前記ロック手段の一部が前記支持位置に存在することを前記検知手段によって検知したら、その後の型締動作を継続させることを特徴とする型締装置の制御方法。
15. 請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の型締装置の制御方法を、射出成形機の金型に型締力を付与する型締機構の制御に用いたことを特徴とする射出成形機の制御方法。
16. コンピュータに、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の型締装置の制御方法を実行させるためのプログラム。
17. コンピュータに、請求項１５に記載の射出成形機の制御方法を実行させるためのプログラム。
    
    

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