JP2014014991A

JP2014014991A - 射出成形機および射出成形機の金型保護方法

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Publication number: JP2014014991A
Application number: JP2012154294A
Authority: JP
Inventors: Minetoshi Kako; 峰稔加古; Hiroyuki Kashiuchi; 弘幸樫内
Original assignee: Meiki Seisakusho KK
Current assignee: Meiki Seisakusho KK
Priority date: 2012-07-10
Filing date: 2012-07-10
Publication date: 2014-01-30
Anticipated expiration: 2032-07-10
Also published as: JP5633979B2

Abstract

【課題】固定金型に対して同じ側に設けられた中間金型と可動金型の双方がそれぞれ型開閉方向に移動される射出成形機および射出成形機の金型保護方法において、金型保護の値を比較的容易に決定することができ、または、固定盤と中間盤の間か、中間盤と可動盤の間か、どちら側に異物が残留したのかを容易に判断することができる射出成形機または射出成形機の金型保護装置を提供する。
【解決手段】固定金型１８に対して同じ側に設けられる中間金型２７と可動金型２０の双方がそれぞれ型開閉方向に移動される射出成形機１１において、固定金型１８と中間金型２７、中間金型２７と可動金型２０の間の金型保護を別のタイミングで行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、固定金型に対して同じ側に設けられた中間金型と可動金型の双方がそれぞれ型開閉方向に移動される射出成形機および射出成形機の金型保護方法に関するものである。

３個の金型が型開閉方向に沿って配置され、それらの金型を型閉した際に金型間に夫々形成されるキャビティに溶融樹脂を射出して成形を行う射出装置機とその型締装置としては、特許文献１ないし特許文献３に記載されたものが知られている。特許文献１と特許文献２の型締装置は、固定盤に対して同じ側に設けられた中間盤（回転盤）と移動盤がそれぞれ型開閉方向に移動可能なものである。特許文献１の型締装置と特許文献２の型締装置とを比較すると、特許文献２では、固定盤に相当する支持盤の他に、中間盤の両側に可動盤に相当する型締盤と移動盤がそれぞれ設けられ、盤の枚数が多く構造が複雑になっている。それに対して特許文献１の型締装置は、固定盤と可動盤とその間に設けられた中間盤の３枚の盤面構造からなり構造が簡略化されている。

また特許文献３の型締装置は、中央部に固定的に設けられた回転盤と回転盤に対して取付けられた雄金型に対して両側の雌金型が取付けられた可動盤がそれぞれ型開閉方向に移動して型閉がされる。そして特許文献１の型締装置と特許文献３の型締装置を比較検討すると、特許文献３の型締装置は、型締を行う駆動機構が固定盤に対して両側に別個に必要となる。また中間の固定盤に対して両側の可動盤が移動されるので、固定盤の強度がより一層必要となる。そういった理由から特許文献３の型締装置よりも特許文献１の型締装置のほうが有利な点が多く、近年では、特許文献１に記載される型締装置を用いた射出成形機が増加している。

特開２０１１−１３６４３９号公報（請求項１図１）特開平２−１７１２２１号公報（特許請求の範囲、６頁左下欄、第１図）特開平６−２５４９０６号公報（請求項１図１）

ところで従来は、固定盤に対して同じ側に設けられた中間盤（回転盤）と移動盤がそれぞれ型開閉方向に移動可能な特許文献１および特許文献２の射出成形機の型閉作動については、特許文献２の第６頁左下欄に記載されるように、中間盤と移動盤と型締盤をそれぞれ同時に移動させ、第１の金型ｋ１と第２の金型ｋ２の型閉完了のタイミングを一致させていた。しかし前記の特許文献２の型閉方法では、型内に異物が残留している際に型閉を停止させて型に傷が付くのを防止する金型保護の問題を考えると、精度が高い金型保護を行うことが難しい。何故なら特許文献２の型閉作動では、第１の金型ｋ１と第２の金型ｋ２の両方が同時に型閉されるため、第１の金型ｋ１のキャビティか第２の金型ｋ２のキャビティのいずれか一方に異物が残留していた場合に、どちらの金型の側に異物があるのか判断が難しくなるという問題があった。

更に固定盤に対して同じ側に設けられた中間盤（回転盤）と移動盤がそれぞれ型開閉方向に移動可能な射出成形機の型締装置に関し、中間盤や可動盤の移動構造については多種のものが考えらるが、それら多種の型締装置についても固定金型と中間金型、可動金型と中間金型を同時に型閉すると金型保護に関する問題が発生するので次に個別に説明する。

即ち特許文献１および本実施形態と同一配置であり、図６（ａ）に示される、固定盤１８と可動盤１９の間に可動盤の移動機構２４が設けられ、可動盤１８と中間盤２６の間に中間盤の移動機構２８が設けられた型締装置１３の場合については、中間盤の移動機構２８がある側の金型２０,２７間で異物が残留していた場合も、中間盤の移動機構２８が無い側の金型１８，２７間に異物が残留していた場合も、可動盤の移動機構２４と中間盤の移動機構２８の両方の移動機構２４,２８に金型保護工程で異常値（モータのトルク異常など）が出現する。しかし金型間に異物の残留があった場合に、両方の移動機構２４,２８にほぼ同時に負荷が加わるので、各移動機構２４,２８に出現する異常値は、当初は通常の固定盤と可動盤のみからなる型締装置の金型保護異常よりも低くしか出現しない場合が多い。またどちらの側の金型間に異物が残留しているかで、それぞれの移動機構２４,２８に出現する異常値は異なる場合が多い。ところがそれらの問題に対応して金型保護の設定値を低く設定すると、重量のある可動盤１９等や中間盤２６等を移動させて型閉する際の摩擦力や金型のガイドピンの摩擦力やバネ力等により完全に金型が閉まる前に金型保護が働いてしまったりして、適正な金型保護の設定値を選定することが困難であるという問題がある。また前記の図６（ａ）の場合においては、異物が残留していない側の移動機構の異常値が検出されて金型保護が働く場合もあるので、どちらの金型間に異物が残留していて金型保護が働いたかを機械側で、判断することが難しい場合もある。従ってその場合は、どちら側の金型間に異物が残留しているかを係員が目視により検査する必要があった。

次に図６（ｂ）に示される、固定盤１１０と可動盤１１１の間に可動盤の移動機構１１２が設けられ、固定盤１１０と中間盤１１３の間に中間盤の移動機構１１４が設けられた型締装置１１５の場合については、固定金型１１８と中間金型１１７の間に異物が残留している場合は、中間盤の移動機構１１４のみに異常値（モータのトルク異常など）が出現する。しかし可動金型１１６と中間金型１１７の間に異物が残留している場合は、金型保護工程において可動盤の移動機構１１２と中間盤の移動機構１１４の両方に異常値が出現する。即ち可動金型１１６と中間金型１１７の間のみに異物が残留している場合は、中間盤については固定盤１１０に向けて押される方向の力が働き、中間盤の移動機構１１４もに異常値が出現する。従って図６（ｂ）についても可動金型１１６と中間金型１１７の間を型閉する際の金型保護の設定値について、固定金型１１８と中間金型１１７の間を型閉する際の金型保護の設定値と違う値にする必要があるなど、適正な金型保護の設定値を選定することが困難であるという問題がある。

次に特許文献２と同一であり、図６（ｃ）に示される型締装置１１９の場合は、固定盤１２０に対して移動される移動盤１２１に取付けられた金型１２２と中間盤１２３に取付けられた金型１２４の間に異物が残留していた場合と、型締盤１２５に取付けられた金型１２６と中間盤１２３に取付けられた金型１２４の間に異物が残留していた場合の両方の場合において、それぞれの移動手段１２７，１２８，１２９が異常値を示す可能性があり、正確な金型保護の値を設定することが困難になる上に、どちらの金型間で異常が発生したかの区別が付かないものであった。

次に図６の（ｄ）に示される型締装置１３０の場合は、中間盤１３１と可動盤１３２の移動機構１３３，１３４が重複して設けられていないので前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と同じ問題は起きない。しかし（ｄ）の場合についても、固定盤１３５に取付けられる固定金型１３６と中間盤１３１に取付けられる中間金型１３７の間に異物が残留していて検出される場合と、中間金型１３７と可動盤１３２に取付けられる可動金型１３８の間の異物が残留していて検出される場合では、移動される盤の枚数およびその重量差に基づく慣性力の差あるので、それぞれ金型保護の値を異ならせる必要があり、金型保護の値を設定するのが難しいものであった。また固定金型１３６と中間金型１３７間で異物が検出された際に他方の中間金型１３７と可動金型１３８の間も急速に停止させて、型閉に伴う衝撃が他方の金型間に伝わらないようにする必要があった。

そこで本発明では、固定金型に対して同じ側に設けられた中間金型と可動金型の双方がそれぞれ型開閉方向に移動される射出成形機および射出成形機の金型保護方法において、金型保護の値を比較的容易に決定することができ、または、固定盤と中間盤の間か、中間盤と可動盤の間か、どちら側に異物が残留したのかを容易に判断することができる射出成形機または射出成形機の金型保護装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の射出成形機は、固定金型に対して同じ側に設けられた中間金型と可動金型の双方がそれぞれ型開閉方向に移動される射出成形機において、固定金型と中間金型、中間金型と可動金型の間の金型保護を別のタイミングで行うことを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の射出成形機の金型保護方法は、固定金型に対して同じ側に設けられた中間金型と可動金型の双方がそれぞれ型開閉方向に移動される射出成形機の金型保護方法において、固定金型と中間金型の間の金型保護と、中間金型と可動金型の間の金型保護をいずれか一方を先に行い、いずれか他方を後に行うことを特徴とする。

本発明の射出成形機は、固定金型に対して同じ側に設けられた中間金型と可動金型の双方がそれぞれ型開閉方向に移動される射出成形機において、固定金型と中間金型、中間金型と可動金型の間の金型保護を別のタイミングで行うので、金型保護の設定値の選択が容易であるかまたはどちらの側に異物が残留していたかを容易に判断することができる。

本実施形態の射出成形機の側面図である。本実施形態の射出成形機の平面図である。本実施形態の射出成形機の金型保護方法を示す連続図である。本実施形態の射出成形機の金型保護方法を示すフローチャートの前半部分である。本実施形態の射出成形機の金型保護方法を示すフローチャートの後半部分である。本実施形態および別の実施形態の射出成形機における移動機構の例である。

本発明の実施形態の射出成形機１１について、図１および図２を参照して説明する。射出成形機１１は、複数の樹脂材料からなる多材成形品を成形する機能を有する射出成形機１１であって、ベッド１２の上には型締装置１３と第１の射出装置１４、第２の射出装置１５が設けられている。

型締装置１３は、ベッド１２上に固定的に設けられた固定盤１７に固定金型１８が取付けられ、固定盤１７に対向してベッド１２上を移動可能に設けられた可動盤１９に可動金型２０が取付けられている。固定盤１７の四隅近傍には型締シリンダ２１がそれぞれ設けられ、そのロッドがタイバ２２として可動盤１９の四隅近傍にも挿通されている。またタイバ２２の外周には図示しない係止部が設けられ、可動盤１９の外側壁面のタイバ２２が挿通される部分の近傍にはハーフナット２３が設けられている。ベッド上には型開閉方向にリニアガイド等のガイドレール２９が設けられ、可動盤１９は前記ガイドレール２９にガイドされている。そして可動盤１９は可動盤の移動機構２４により前記ガイドレール２９とタイバ２２にガイドされて型開閉方向に向けて移動可能となっている。

可動盤の移動機構２４は、電動機構からなり、固定盤１７またはベッド１２と、可動盤１９を結合して設けられている。具体的には可動盤の移動機構２４は、ベッド１２（または固定盤１７）に固定されたサーボモータ３０と、固定盤１７等に軸支され、サーボモータ３０により回転自在なボールネジ３１と、可動盤１９に固定され、ボールネジ３１が挿通されるボールネジナット３２などからなっている。またサーボモータ３０は図示しないサーボアンプを介して制御装置１６に接続されている。そしてサーボモータ３０には駆動軸の回転角度を検出可能なロータリエンコーダ３３が固定されており、ロータリエンコーダ３３は前記制御装置１６に接続されている。従って射出成形機１１の型締装置１３は、ロータリエンコーダ３３により、ベッド１２（または固定盤１７）に対する可動盤１９の位置が検出可能となっている。図１等では可動盤の移動機構２４は、判りやすいように１基しか記載されていないが、通常は２基または４基が設けられ、個数は限定されない。また可動盤の移動機構２４は、電動機構の場合、モータとボールネジナットの配置は逆であって可動盤１９にモータが取付けられたものでもよく、モータからボールネジ３１への駆動伝達方式は直結方式でもベルト伝達方式でもよい。また可動盤の移動機構は、油圧の型開閉シリンダを用いたものでもよい。

また固定盤１７と可動盤１９との間のベッド１２上には、可動盤１９のガイドレール２９とは別のリニアガイド等のガイドレール３４が型開閉方向に設けられ、前記ガイドレール３４とタイバ２２にガイドされて型開閉方向に移動可能な中間盤２６が設けられている。そして中間盤２６には型開閉方向に直交する方向の回転軸３５（一般的には垂直方向の軸）を中心に回転される回転盤２５が設けられている。回転盤２５は、前記中間盤２６に対して回転軸３５や図示しないベアリングを介して回転盤２５が回転自在（または１８０°反転自在）に設けられている。また中間盤２６には回転盤２５を回転駆動させるモータ３６が取付けられている。そして回転盤２５の両面にはそれぞれ中間金型２７が取付けられる。従って本実施形態では、中間盤２６には、回転盤２５を介して間接的に中間金型２７が取付けられていることになる。しかし中間盤２６については、タイバ２２に挿通されずに、ベッド１２上に中間盤が型開閉方向に移動可能かつ回転可能に設けられたものでもよい。

中間盤２６と可動盤１９とを結合して中間盤の移動機構２８が設けられ、中間盤の移動機構２８により中間盤２６は型開閉方向に移動可能となっている。中間盤の移動機構２８は、電動機構からなり、可動盤１９に固定されたサーボモータ３７と、可動盤１９に軸支され、サーボモータ３７により回転自在なボールネジ３８と、中間盤２６に固定され、ボールネジ３８が挿通されるボールネジナット３９などからなっている。またサーボモータ３７は図示しないサーボアンプを介して制御装置１６に接続されている。そしてサーボモータ３７には駆動軸の回転角度を検出可能なロータリエンコーダ４０が固定されており、ロータリエンコーダ４０は前記制御装置１６に接続されている。従って射出成形機１１の型締装置１３は、ロータリエンコーダ４０により、可動盤１９に対する中間盤２６の位置が検出可能となっている。図１等では中間盤の移動機構２８は、判りやすいように１基しか記載されていないが、通常は２基または４基が設けられ、個数が限定されない。また中間盤の移動機構２８は、電動機構の場合、モータとボールネジナット３９の配置は逆であって中間盤２６にモータが取付けられたものでもよく、モータからボールネジ３８への駆動伝達方式も直結方式でもベルト伝達方式でもよい。また中間盤の移動機構２８は、油圧の型開閉シリンダを用いたものでもよい

上記の構成により、射出成形機１１の型締装置１３は、固定盤１７および固定金型１８に対して、同じ側に設けられた中間盤２６および中間金型２７と、可動盤１９および可動金型２０がそれぞれ型開閉方向に移動可能に設けられている。なお型締装置１３の機構は、上記に限定されず、可動盤側に型締シリンダが設けられたものでもよい。更には中間盤の移動機構は、図６の（ｂ）のように、固定盤１１０（ベッド）と中間盤１１３とを結合するように設けてもよい。また中間盤の移動機構１３３が図６の（ｄ）のように、固定盤１３５と中間盤１３１とを結合して設けられ、可動盤の移動機構１３４が中間盤１３１と可動盤１３２を結合して設けられたものでもよい。

次に本発明の射出成形機１１の型締装置１３の成形時の作動と金型保護方法について図３と、図４および図５のフローチャート図により説明する。まず成形が開始される前に、新しい金型に変更されると作業員によって型厚調整が行わる。可動盤１９に取付けられた可動金型２０および中間盤２６に取付けられた中間金型２７をそれぞれ型閉完了位置へ移動させて、中間盤の移動機構２８および可動盤の移動機構２４の金型保護終了位置である型閉完了位置Ｌ１，Ｌ２の設定入力が行われる。また固定金型１８と中間金型２７および可動金型２０と中間金型２７間の金型保護工程を開始する際の９の金型保護開始位置Ｌ３，Ｌ４の設定入力が行われる。この際、金型保護開始位置Ｌ３，Ｌ４は、型閉完了位置Ｌ１，Ｌ２からの距離として設定入力される。金型保護開始位置Ｌ３，Ｌ４の設定値は自由に設定できるが、一例として好ましくは０．１ｍｍ〜１００ｍｍの範囲で設定する。なお本実施形態では、固定金型１８と中間金型２７の間の金型保護区間の距離と、中間金型２７と可動金型２０の間の金型保護区間の距離は同じに設定されるが、異なっていてもよい。また前記金型保護区間における金型保護設定トルクｔ１，ｔ２の設定を行う。本実施形態では、金型保護設定トルクｔ１とｔ２は同じに設定されるが、異なっていてもよい。

成形を開始する際は、図３の（ａ）に示されるように、固定盤１７に対して、中間盤２６と可動盤１９がそれぞれ型開された位置から、可動盤１９を移動させる可動盤の移動機構２４のサーボモータ３０を作動させて可動盤１９を型閉方向へ移動開始させる。また同時か或いは若干のタイミングの前後があってもよいが、中間盤２６を可動盤１９へ向けて移動させる中間盤の移動装置２８のサーボモータ３７も作動させて中間盤２６を可動盤１９へ向けて移動開始させる（Ｓ１）。この際の固定盤１７に対する可動盤１９の移動速度は、可動盤１９に対する中間盤２６の移動速度のほぼ２倍となっている。このため中間盤２６は可動盤１９に対しては近接方向に移動されるが、同時に固定盤１７に対しては接近する方向に移動していることになる。

そして固定盤１７に取付けられた固定金型１８と中間盤２６に（中間盤２６の回転盤２５を介して）取付けられた中間金型２７の距離は、可動盤の移動機構２４のサーボモータ３０のロータリエンコーダ３３の検出値と、中間盤の移動機構２８のサーボモータ３７のロータリエンコーダ４０の検出値から演算により算出される。また中間盤２６に取付けられた中間金型２７と可動盤１９に取付けられた可動金型２０の距離はサーボモータ３７のロータリエンコーダ４０の検出値により検出される。これら固定金型１８と中間金型２７の距離、および可動金型２０と中間金型２７の距離が予め設定された所定値になると中間盤２６および可動盤１９の移動速度を低速に変更する。なお低速に変更する方式は多段であってもスロープ状であってもよい。

そして図３の（ｂ）に示されるように、中間盤２６の位置（固定金型１８と中間金型２７の距離）、および可動盤１９に位置（中間金型２７と可動金型２０の距離）がそれぞれ予め設定された金型保護開始位置Ｌ３，Ｌ４に到達すると（Ｓ２）（Ｓ３）、一旦、可動盤の移動機構２４のサーボモータ３０と中間盤の移動機構２８のサーボモータ３７の駆動を停止する（Ｓ４）。本実施形態においては、この際の固定金型１８と中間金型２７の間の金型保護区間の距離、及び中間金型２７と可動金型２０の金型保護開始区間の距離は同一になるように移動させ停止させる。なお金型保護開始位置Ｌ３，Ｌ４は、設定時には型閉完了位置Ｌ１，Ｌ２からの距離として入力されているが、作動時は演算により中間盤の移動機構２８および可動盤の移動機構２４の位置として認識され制御される。

そして次に可動盤の移動機構２４のサーボモータ３０を位置保持（サーボロック）して（Ｓ５）、中間盤の移動機構２８のサーボモータ３７のみを駆動させて、中間盤２６および中間金型２７を固定金型１８に向けて移動させ（Ｓ６）、固定金型１８と中間金型２７の間の金型保護区間の制御を行う。この際に固定金型１８のキャビティ面または中間金型２７のキャビティ面等に前回の成形品やランナ等の取残し等の異物が残留していると、制御装置１６からサーボモータ３７への速度指令に対して中間盤２６の位置が前進できず、サーボモータ３７のトルクが上昇する。そして予め設定してある固定金型１８と中間金型２７の金型保護設定トルクｔ１以上となるか（Ｓ７）を制御装置１６により判断し、以上となってオーバーした場合（Ｙ）は、金型保護異常と判断して、中間盤２６および中間金型２７の固定金型１８への移動を停止する（Ｓ８）。そしてその後は、中間金型２７を開く方向に移動がなされるか、またはそのまま自動運転を停止する。

また図３の（ｃ）に示されるように、異物が無い場合であってサーボモータ３７のトルクが金型保護設定トルクｔ１をオーバーすることなく、中間金型２７の位置が、型閉完了位置（金型保護終了位置）Ｌ１に到達したことがサーボモータ３７のロータリエンコーダ４０により検出されたら(Ｓ９)、固定金型１８と中間金型２７の間の金型保護異常は無しと判断され、中間金型２７は停止される(Ｓ１０)。なお金型保護については、位置制御により行ってもよく、所定時間までに所定位置に到達しないことにより異常と判断してもよい。また中間盤の移動機構に油圧シリンダを用いたものでは、油圧センサの値が異常となったことや、中間盤の速度カーブ等により金型保護異常を検出する。

そして次に図５のフローチャート図に示されるように、可動盤１９は可動盤の移動機構２４により継続して位置固定した状態で、中間盤の移動機構２８を再び作動させて、今度は中間盤２６を固定盤１７とは反対方向に移動させて、可動金型２０と中間金型２７の間の金型保護を行う（Ｓ１１）。金型保護の行い方は、前記の固定金型１８側と基本的に同じであって金型保護開始位置Ｌ４から型閉完了位置Ｌ２までの金型保護区間の金型保護制御を行う。中間盤の移動機構２８のサーボモータ３７を駆動中に、サーボモータ３７のトルクが上昇し、金型保護設定トルクｔ２以上となるかどうか（Ｓ１２）を判断し、金型保護設定トルクｔ２をオーバーした場合（Ｙ）は、金型保護異常と判断して、中間盤２６および中間金型２７の可動金型２０への移動を停止する（Ｓ１３）。そして中間金型２７を開く方向に移動がなされるか、またはそのまま自動運転を停止する。

また図３の（ｄ）に示されるように、サーボモータ３７のトルクが金型保護設定トルクｔ２をオーバーすることなく、中間金型２７の位置が、型閉完了位置（金型保護終了位置）Ｌ２に到達したことがサーボモータ３７のロータリエンコーダ４０により検出されたら（Ｓ１４）、可動金型２０と中間金型２７の間の金型保護異常は無しと判断され、中間金型２７は停止される(Ｓ１５)。なお可動金型側の金型保護についても、固定金型側と同様に他の実施方法であってもよい。

本実施形態の金型保護によれば、固定金型１８と中間金型２７の間の金型保護と可動金型２０と中間金型２７の間の金型保護は、共に中間盤の移動機構２８のみを用いてタイミングをずらして順に行うので、固定金型１８と可動金型２０の型構造の相違にもよるが、双方の値を換算等をすることなく、同じ金型保護の値を用いることができる場合が多い。また停止している固定盤１７および可動盤１９に対して、中間盤２６のみを移動させて金型保護を行うので、正確なトルク値を検出することができる。そしてまた異常値を検出した場合も、もう一方のサーボモータ３０は停止状態であるので、中間盤の移動機構２８のサーボモータ３７のみを停止すればよい（逆方向への移動を含む）。そして本実施形態では、金型保護異常があった場合に、固定金型１８と中間金型２７の間か、または可動金型２０と中間金型２７の間か、どちらの金型の間で異常があったかを機械的に容易に判断することができる。

そして固定金型１８と中間金型２７、および可動金型２０と中間金型２７の間の金型保護が終了すると中間盤の移動機構２８のサーボモータ３７を中間盤２６が固定盤１７側に向けて移動されるように駆動させて固定金型１８と中間金型２７とを型閉する（Ｓ１６）とともに、可動盤の移動機構２４のサーボモータ３０を可動盤１９が固定盤１７側に向けて移動されるように駆動させ、可動金型２０と中間金型２７が開かないようにする。（またはそれぞれの移動機構２４，２８により中間盤２６と可動盤１９を別個に移動させてもよい。）そして図３の（ｅ）に示されるように、固定金型１８と中間金型２７の型閉、および可動金型２０と中間金型２７の型閉が完了すると（Ｓ１７）、型閉完了と認識されて中間盤２６と可動盤１９の移動を停止する（Ｓ１８）。そしてハーフナット２３が係合され、型締シリンダ２１により固定金型１８と中間金型２７、および可動金型２０と中間金型２７の間の型締が行われる。その後所定の型締力となると、第１の射出装置１４から固定金型１８と中間金型２７の間のキャビティに射出を行う（１次成形）と共に第２の射出装置１５から可動金型２０と中間金型２７の間のキャビティに射出を行う（２次成形）。これらの射出は同時でもいずれか一方を先に行ってもよい。

そして固定金型１８と中間金型２７の間のキャビティの成形品と可動金型２０と中間金型２７の間のキャビティの成形品が冷却完了されると、型締シリンダ２１や、可動盤の移動機構２４のサーボモータ３０、中間盤の移動機構２８のサーボモータ３７を作動させ、固定金型１８と中間金型２７の間の型開、および可動金型２０と中間金型２７の間の型開を行う。そして可動金型２０と中間金型２７の間で２次成形が完了した複合成形品は、図示しないエジェクタにより取出される。また固定金型１８と対向していた中間金型２７は、１次成形品が張付いた状態で型開され、回転軸３５の１８０度回転により、１次成形品とともに回転移動され、次に可動金型２０と対向する。そして次の成形サイクルが行われる。なお複合成形品の成形については、可動金型２０と中間金型２７の間で１次成形を行い、固定金型１８と中間金型２７の間で２次成形を行うようにしてもよい。

なお上記した本実施形態の金型保護制御においては、固定金型１８と中間金型２７側の金型保護が終了して固定金型１８と中間金型２７が当接した際には、可動金型２０と中間金型２７の間の距離は、当初に中間金型２７および可動金型２０が金型保護開始位置で停止した際の倍の距離となっている。そのためこの位置から中間金型２７を移動させて可動金型２０側の金型保護を開始すると時間がかかることも考えられる。従って別の方法として、中間金型２７を固定金型１８に向けて移動させて金型保護工程を行っている際に並行して、可動盤の移動機構２４により可動金型２０を他方の中間金型２７に向けて、中間金型２７，２７の移動速度とほぼ同じ速度で移動させ、可動金型２０と中間金型２７の間の距離を一定に保つようにしてもよい。このようにすると可動金型２０と中間金型２７の間の金型保護は、所要時間を短くすることができる。

また上記の金型保護制御の実施形態では、固定金型１８と中間金型２７の間の金型保護を先に行っているが、可動金型２０と中間金型２７の間の金型保護を先に実施するようにしてもよい。この場合、金型保護開始位置で、中間盤の移動機構２８を一旦停止する例の他、中間盤の移動機構２８は停止させずにそのまま金型保護開始位置Ｌ２を通過して金型保護区間に入ってもよい。

次に図１の射出成形機を用いた別の実施形態の金型保護制御方法について説明する。別の実施形態についても、固定金型１８と中間金型２７、および可動金型２０と中間金型２７が僅かな金型保護開始距離を隔てた図３の（ｂ）の状態で保護開始位置に停止される点、順番にタイミングをずらせて金型保護を行う点、および中間盤の移動機構２８を作動させて金型保護を行いながら中間金型２７を固定金型１８に当接させる点の３点については、先の実施形態と同じである。そして金型保護異常なく中間金型２７が固定金型１８に型閉されたら、次に中間金型２７と固定金型１８と当接させた状態のまま、可動盤の移動機構２４のサーボモータ３０と中間盤の移動機構２８のサーボモータ３７のいずれか一方を駆動させ、いずれか他方は従動させて可動金型２０を中間金型２７に向けて金型保護を行いながら移動させる。この際の駆動は、いずれか他方のサーボモータは駆動軸が従動する程度の電流値により駆動させるか、まったくフリーとしてもよい。（または両方のサーボモータ３０，３７を駆動させてもよい。）そしてそして金型保護異常なく可動金型２０が中間金型２７に型閉されたら全ての型閉を完了する。

また別の実施形態において、固定金型１８と中間金型２７の当接は、中間盤の移動機構２８はサーボロックした状態で、可動盤の移動機構２４により行うようにしてもよい。これらの別の実施形態によれば、可動金型２０と中間金型２７の間の金型保護の設定は、上記の本実施形態よりも複雑になる場合も考えられるが、異常があった際に停止する必要のある移動機構は一方の移動機構２４だけであり、異常があった場合にどちらの金型の間で異常があったかは、機械的に容易に判断することができる。

また更に別の実施形態として、図３の（ｂ）の状態から、中間盤の移動機構２８のみを中間盤２６が可動盤１９側へ移動されるように移動させて、可動金型２０と中間金型２７の間の金型保護を先に行う。そして金型保護異常が無かく可動金型２０と中間金型２７の型閉が完了された場合に、可動金型２０と中間金型２７の間を型開せずに、可動盤の移動機構２４と中間盤の移動機構２８のそれぞれのサーボモータ３０，３７の双方または一方を型閉方向に向けて駆動させて可動金型２０と中間金型２７を同時に固定金型１８に向けて移動させ、中間金型２７と固定金型１８の間の金型保護区間を移動させるようにしてもよい。

なお本発明の射出成形機１１については、射出プレス成形を行う場合も想定され、その場合には、閉めシロを残して型閉完了位置Ｌ１またはＬ２を設ける場合もあるし、また一旦、閉めシロの無い型閉完了位置Ｌ１またはＬ２まで金型保護を行ってから、射出開始位置まで金型を僅かに開く場合もある。更には射出成形機１１については、ハーフナット２３とタイバ２２の係合を型閉完了位置Ｌ１またはＬ２よりも手前側で行うことも想定される。その場合、型締シリンダの油圧値を金型保護の制御値の一部または全部に使用してもよい。更には型閉完了位置Ｌ１，Ｌ２、金型保護開始位置Ｌ３，Ｌ４などの検出にはリミットスイッチ等を用いたり併用するものも当然ながら含まれる。

また本発明は、中間盤の移動機構１１４と可動盤の移動機構１１２の構造が図６の（ｂ）に示される射出成形機の型締装置１１５についても図１の本実施形態と同様の金型保護の制御を行うことができる。即ち固定金型１１８と中間金型１１７，１１７と可動金型１１６の間の距離を金型保護区間の間隔だけ開いて停止した後に、固定盤と中間盤の間に設けられた中間盤の移動機構１１４のみを用いて、中間金型１１７を金型保護区間移動させて固定金型１１８に当接させ、次に中間金型１１７を後退させて、金型保護区間移動させて可動金型１１６に当接させる。また図６の（ｂ）の射出成形機は、上記の別の実施形態や更に別の実施形態の制御も行える。

また中間盤の移動機構と可動盤の移動機構の構造が図６の（ｄ）に示される射出成形機の型締装置１３０についても、本発明の金型保護制御方法を実施することができる。即ち固定金型１３６と中間金型１３７，１３７と可動金型１３８の間の距離を金型保護区間の間隔だけ開いて停止した後に、固定盤と中間盤の間に設けられた中間盤の移動機構１３３を用いて、中間金型１３７のみを固定金型１３６に向けて金型保護区間移動させて固定金型１３６に当接させる。この際中間盤１３１と可動盤１３２の間は、同じ距離を保つようにしてもよく、固定盤１３５と可動盤１３２とを同じ距離を保つようにしてもよい。そして固定金型側の金型保護異常が無い場合は、可動盤の移動機構１３４を型閉方向に駆動させて、可動金型１３８を金型保護区間移動させて、可動金型１３８を中間金型１３７に当接させる。なお金型保護を行う順序は、可動金型１３８と中間金型１３７の間を先に行ってもよい。どちらの金型間を先に金型保護を行うにせよ、順次にタイミングをずらせて金型保護を行うことにより、同時に行った場合と比較して、他方の盤面間の金型保護の影響を受けずに一方の盤面間の金型保護を行うことができる。

上記の各実施形態の射出成形機では、中間盤２６の両面に設けられた中間金型２７は、垂直軸を中心に回転して、固定金型１８と対面していたものが次に可動金型２０と対面する。しかし中間盤は四面体や六面体であって更に多数の中間金型が取付けられたものでもよい。更に中間盤は無くし、少なくとも両面にキャビティを有する中間金型をベッド上に型開閉方向に移動可能に取付けたものや、ベッドに対して型開閉方向に移動可能な回転テーブル上に両面にキャビティを有する中間金型を取付けたものでもよい。また本発明においては、中間盤と中間金型は回転せずに、固定金型と型閉される中間金型、可動金型と型閉される中間金型の組合せが、いつも同じものでもよい。前記において更に中間盤と中間金型の枚数を増加させ、中間金型同士によって形成されキャビティも含むものでもよい。そして中間盤が２枚以上ある場合は、順番にタイミングをずらして型合せを行い、そのたび毎に金型保護を行う。更には射出成形機は縦方向に型閉される縦型型締装置を有するものでもよい。

本発明については、一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもないことである。本発明の射出成形機は、樹脂成形品の他、金属成形品、無機成形品、樹脂以外の有機成形品等、各種成形品に用いることが可能である。また成形材料の種類は、多材成形品用の射出成形機には限定されず、単一樹脂を用いた射出成形機であってもよい。

１１射出成形機
１３型締装置
１４第１の射出装置
１５第２の射出装置
１６制御装置
１７固定盤
１８固定金型
１９可動盤
２０可動金型
２４可動盤の移動機構
２６中間盤
２７中間金型
２８中間盤の移動機構
３０，３７サーボモータ

Claims

固定金型に対して同じ側に設けられた中間金型と可動金型の双方がそれぞれ型開閉方向に移動される射出成形機において、
固定金型と中間金型、中間金型と可動金型の間の金型保護を別のタイミングで行うことを特徴とする射出成形機。
固定金型に対して同じ側に設けられた中間金型と可動金型の双方がそれぞれ型開閉方向に移動される射出成形機の金型保護方法において、
固定金型と中間金型の間の金型保護と、中間金型と可動金型の間の金型保護をいずれか一方を先に行い、いずれか他方を後に行うことを特徴とする射出成形機の金型保護方法。