JP2014108613A - 型締装置、型締装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、型開き時の固定プラテンに対する移動プラテンの姿勢の変化を抑制しつつ、金型の交換作業の効率を向上することができる型締め装置を提供する。
【解決手段】型締装置４０は、固定プラテン４３と、移動プラテン４４と、一端が移動プラテン４４に連結されるとともに他端がリンクハウジング５１に固定されるトグル機構６０と、トグル機構６０を介して移動プラテン４４を移動させる第１の駆動装置５０と、一端が移動プラテン４４に固定され、かつ、他端がリンクハウジング５１に固定されて、移動プラテンを移動させる第２の駆動装置７０と、移動プラテン４４を型締め位置から型開き方向に移動する際に、第２の駆動装置７０を駆動して移動プラテン４４を型開き方向に移動させる制御装置８０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、トグル機構を備える型締装置に関する。他の本発明は、トグル機構を備える型締装置の制御方法に関する。

射出成形機の型締装置として、トグル機構を備えるトグル式型締装置が提案されている。トグル式型締装置では、トグル機構は、一端がリンクハウジングに固定されるとともに、他端が移動プラテンに固定される。また、トグル機構のクロスヘッドは、リンクハウジングに設けられるボールねじ装置のねじ部に螺合している。ボールねじ装置のねじ部が回転することによって、クロスヘッドがねじ部上を進退する。これによって、トグル機構が伸縮し、移動プラテンが固定プラテンに対して相対的に、型締め方向と型開き方向とに移動する。

トグル機構では、当該トグル機構を伸縮可能とするために、複数のアーム部材と、これらアーム部材を互いに回転自由に連結する複数ピンとを備えている。各アーム部材には、ピンを挿入される孔が形成されている。互いに連結される２つのアーム部材において、一方のアーム部材の孔と他方のアーム部材の孔とにピンが挿入されることによって、これら２つのアーム部材は、ピンを回転軸部として互いに相対的にピン回りに回転自由に連結される。

各アーム部材に形成される孔は、ピン回りに回転自由にするために、ピンに対して若干大きく形成されている。つまり、ピンと孔の縁との間には隙間が生じる。この隙間のため、型を開く際に、トグル機構に連結される移動プラテンの姿勢が変化する場合がある。

この点について具体的に説明する。型締装置が型を締めている状態では、トグル機構が伸びることによって生じる型締め力によって、各アーム部材の孔内ではピンは孔の縁に押し付けられている。この状態から型を開く場合、ボールねじ装置のねじ部が、型締め方向に対して逆向きに回転する。すると、トグル機構が縮む。このとき、各アーム部材に形成される孔の縁によって当該孔に収容されるピンが、トグル機構が縮む方向に引っ張られる。つまり、各孔に対するピンの相対位置は、トグル機構が型締状態にある場合と、逆の位置になる。

このため、ピンは、孔内において、孔とピンとの間に生じる隙間分移動した後、逆側の孔の縁に当接する。このため、この隙間分、互いに連結されるアーム部材において一方のアーム部材と他方のアーム部材とは、相対的に変位可能となる。この変位によって、移動プラテンの姿勢が変化する。

移動プラテンの姿勢が変化することによって、固定プラテンに固定される固定型に対して、移動プラテンに固定される移動型がずれることになる。固定型に対して移動型がずれると、型内で形成される製品が削れるなどする虞がある。

このため、型開き時の移動プラテンの姿勢の変化を抑制するために、固定プラテンと移動プラテンとの間に油圧シリンダを設けて、移動プラテンを、型開き方向に押圧する技術が提案されている。型開き時に、移動プラテンを型開き方向に押圧することによって、各アーム部材の孔における、当該孔とピンとの相対位置関係は、型締時の相対位置関係が保たれるので、孔内でアーム部材が移動することがなく、それゆえ、移動プラテンの姿勢が変化することが抑制される（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−８８９１８号公報

しかしながら、上記のように、固定プラテンと移動プラテンとの間に、移動プラテンを型開き方向に押圧する油圧シリンダなどの押圧手段を設けると、当該押圧手段によって固定プラテンに固定される固定型の取替え作業のスペースが狭くなり、当該取替え作業の効率が悪くなる。

本発明は、型開き時の固定プラテンに対する移動プラテンの姿勢の変化を抑制しつつ、固定プラテンに固定される金型の交換作業の効率を向上することができる型締装置及び型締装置の制御方法を提供することを目的とする。

本発明の型締め装置は、固定プラテンと、前記固定プラテンに向う型締め方向と当該型締め方向に対して逆方向の型開き方向とに移動可能な移動プラテンと、一端が前記移動プラテンに連結されるとともに他端が前記移動プラテンを挟んで前記固定プラテンに対して反対側に固定されるトグル機構と、前記トグル機構を介して前記移動プラテンを移動させる第１の駆動装置と、一端が前記移動プラテンに固定され、かつ、他端が前記移動プラテンを挟んで前記固定プラテンに対して反対側に固定されて、前記移動プラテンを移動させる第２の駆動装置と、前記移動プラテンを前記型開き方向に移動する際に、前記第２の駆動装置を駆動して前記移動プラテンを前記型開き方向に移動させる制御手段とを備える。

他の本発明の型締め装置の制御方法は、固定プラテンと、前記固定プラテンに向う型締め方向と当該型締め方向に対して逆方向の型開き方向とに移動可能な移動プラテンと、一端が前記移動プラテンに連結されるとともに他端が前記移動プラテンを挟んで前記固定プラテンに対して反対側に固定されるトグル機構と、前記トグル機構を介して前記移動プラテンを移動させる第１の駆動装置と、一端が前記移動プラテンに固定され、かつ、他端が前記移動プラテンを挟んで前記固定プラテンに対して反対側に固定されて、前記移動プラテンを移動させる第２の駆動装置とを具備する型締装置の制御方法であって、前記移動プラテンを型締め位置から前記型開き方向に移動する際に、前記第２の駆動装置を駆動して前記移動プラテンを前記型開き方向に移動させる。

本発明によれば、型開き時の固定プラテンに対する移動プラテンの姿勢の変化を抑制しつつ、固定プラテンに固定される固定型の交換作業の効率を向上することができる。

本発明の第１の実施形態に係る射出成形機を示す斜視図。 同射出成形機の型締め装置のカバーが取り外された状態を示す斜視図。 同型締装置を示す概略図。 同型締め装置のトグル機構の、一方のトグルレバーと、クロスヘッドと、一方のトグルアームと、一方の連結アームとを、分解して示す概略図。 同トグルレバーの一端部と、同型締め装置の第１の駆動装置の第１の支持部との連結部を拡大して示す概略図。 同第１の支持部と同トグルレバーの一端部との連結部を拡大して示す概略図。 同クロスヘッドの上部と同連結アームとの連結部を拡大して示す概略図。 同連結アームと同トグルレバーとの連結部を拡大して示す概略図。 同トグルレバーと同トグルアームとの連結部を拡大して示す概略図。 同トグルアームと同型締め装置の移動プラテンの第２の支持部との連結部を拡大して示す概略図。

本発明の第１の実施形態に係る射出成形機を、図１〜１０を用いて説明する。図１は、本実施形態の射出成形機１０を示す斜視図である。図１に示すように、射出成形機１０は、ベース２０と、射出装置３０と、型締装置４０とを備えている。また、射出成形機１０は、本発明で言う成形機の一例である。

ベース２０は、本実施形態では、一例として、一方向に長い形状であり、図１中左右方向に延びる状態で示されている。ベース２０の上には、レール２１が設けられている。レール２１は、ベース２０の長手方向に延びている。射出装置３０は、レール２１上に配置されており、レール２１に沿って移動可能である。

射出装置３０は、ハウジング３０ａと、内部にスクリュを収容するシリンダ３１と、ハウジング３０ａ内に収容されるシリンダ３１内でスクリュを回転させる駆動装置３２と、ホッパ３３と、ハウジング３０ａ内に収容されるスクリュを進退させる駆動装置３５を備えている。駆動装置３２，３５は、図中点線で示されている。シリンダ３１の先端には、射出ノズル３４が設けられている。ホッパ３３内には、溶融される材料の一例である樹脂が収容されている。ホッパ３３内から材料である樹脂がシリンダ３１内に供給される。

シリンダ３１の周囲には、図示しない加熱装置が設けられている。加熱装置によってシリンダ３１が加熱されることによって、シリンダ３１内に収容された樹脂が溶融される。

また、駆動装置３２によってスクリュが回転する。スクリュが回転することによって、シリンダ３１内の樹脂が溶融されながら、射出ノズル３４に向って移動する。溶融樹脂が射出ノズル３４に向って移動することによって、シリンダ３１内の溶融樹脂が射出ノズル３４付近に蓄えられる。樹脂が蓄えられるにつれて、蓄えられた樹脂の圧力によりスクリュはホッパ３３の方へ押し戻される。溶融樹脂は、所定量蓄えられると、駆動装置３５によってスクリュを射出ノズル３４の方へ押し出すことにより、後述される型締装置４０に固定される固定型５と移動型６との間に形成されるキャビティ内に、射出される。

型締装置４０は、射出装置３０に対向するように、ベース２０の上に配置されている。レール２１は、型締装置４０に向って延びており、それゆえ、射出装置３０は、型締装置４０に向う方向と、離れる方向に進退可能である。型締装置４０は、カバー４１と、カバー４１内に収容される各種装置を備えている。図１に示される型締装置４０は、カバー４１が示されている。

図２は、カバー４１が取り外された型締装置４０を示す斜視図である。つまり、図２には、カバー４１内を示している。図２では、ベース２０はその一部を示しており、他の部分は省略されている。図２に示すように、型締装置４０は、ベース２０上に固定される型締装置用ベース４２と、型締装置用ベース４２に固定される固定プラテン４３と、移動プラテン４４と、移動プラテン４４を移動させる第１の駆動装置５０と、固定プラテン４３に対して移動プラテン４４及び第１の駆動装置５０を移動可能に型締装置用ベース４２に支持する移動機構４６と、複数のタイバー４５と、第２の駆動装置７０とを備えている。また、型締装置４０は、図示しない型厚調整用駆動装置も備えている。

移動プラテン４４は、型締装置用ベース４２に対して、固定プラテン４３に向う一方向に沿って移動可能に、移動機構４６によって支持されている。言い換えると、移動プラテン４４は、固定プラテン４３に対して、近づく方向と離れる方向に移動可能に、型締装置用ベース４２に支持されている。

移動機構４６は、型締装置用ベース４２に一対設けられる型締め装置用レール４７と、各型締め装置用レール４７に１つずつ設けられて型締め装置用レール４７に沿って移動可能な移動部４８とを備えている。各型締め装置用レール４７は、固定プラテンに向って延びる上記一方向に沿って延びている。移動プラテン４４及び第１の駆動装置５０は、一方の移動部４８と他方の移動部４８との間に収容されるとともに、両移動部４８に固定される。このため、移動プラテン４４は、移動機構４６を介して、固定プラテン４３に近づく方向と離れる方向とに移動可能である。

第１の駆動装置５０は、リンクハウジング５１と、トグル機構６０と、リンクハウジング５１に固定される駆動部の一例である第１のサーボモータ５３と、第１のボールねじ機構５４とを備えている。第１の駆動装置５０は、図示しない型厚調整用駆動装置を駆動することにより、移動プラテン４４とともに、固定プラテン４３に対して、近づく方向と離れる方向に移動可能に、型締装置用ベース４２に支持されている。

リンクハウジング５１は、型締装置用ベース４２において、移動プラテン４４を挟んで固定プラテン４３に対して反対側に連結されている。

第１のボールねじ機構５４は、第１のねじ部５５と、後述されるトグル機構６０のクロスヘッド６２に設けられる第１のナット５７とを備えている。第１のねじ部５５は、リンクハウジング５１の中央に設けられており、リンクハウジング５１から固定プラテン４３に向って延びている。第１のナット５７は、第１のねじ部５５に螺合している。

第１のサーボモータ５３は、リンクハウジング５１に固定されている。第１のサーボモータ５３の出力軸は、図示しない伝達機構によって第１のねじ部５５に伝達される。第１のサーボモータ５３が駆動することによって、第１のねじ部５５が回転し、それゆえ、第１のねじ部５５に螺合する第１のナット５７が第１のねじ部５５上を進退する。

図３は、型締装置４０を示す概略図である。図３では、型締め状態を示している。図３に示すように、トグル機構６０は、１対のトグルレバー６１と、クロスヘッド６２と、１対のトグルアーム６３と、１対の連結アーム６４とを備えている。クロスヘッド６２は、内部に第１のボールねじ機構５４の第１のナット５７が固定されている。このため、クロスヘッド６２は、第１のナット５７とともに第１のねじ部５５上を進退する。

図４は、一方のトグルレバー６１と、クロスヘッド６２と、一方のトグルアーム６３と、一方の連結アーム６４とを、分解して示す概略図である。なお、他方のトグルレバー６１と、クロスヘッド６２と、他方のトグルアーム６３と、他方の連結アーム６４との連結も、図４と同様である。

図４に示すように、リンクハウジング５１において移動プラテン４４に向う面５４ａには、第１の支持部６８が形成されている。第１の支持部６８は、第１のねじ部５５を挟んで上下に１つずつ設けられている。第１の支持部６８には、ピン挿入孔６８ａが形成されている。トグルレバー６１の両端部には、それぞれ、ピン挿入孔６１ａが形成されている。トグルレバー６１の一端部のピン挿入孔６１ａと、一方の第１の支持部６８のピン挿入孔６８ａとにピン１００が挿入されることによって、トグルレバー６１の一端部は、ピン１００を介して第１の支持部６８に回転自由に連結されている。

トグルアーム６３の両端部には、それぞれ、ピン挿入孔６３ａが形成されている。ピン１００が、トグルレバー６１の他端部のピン挿入孔６１ａと、トグルアーム６３の一端部のピン挿入孔６３ａとに挿入されることによって、トグルレバー６１の他端部は、トグルアーム６３の一端部に、ピン１００を介して回転自由に連結される。

移動プラテン４４においてリンクハウジング５１に向う面４４ａには、第２の支持部６９が設けられている。第２の支持部６９は、面４４ａにおいて上下に１つずつ設けられている。第２の支持部６９には、ピン挿入孔６９ａが形成されている。

トグルアーム６３の他端部のピン挿入孔６３ａと、第２の支持部６９のピン挿入孔６９ａとにピン１００が挿入されることによって、トグルアーム６３の他端部は、ピン１００を介して、第２の支持部６９に回転自由に連結される。

連結アーム６４の両端部には、それぞれ、ピン挿入孔６４ａが形成されている。クロスヘッド６２の上部には、ピン挿入孔６２ａが形成されている。具体的には、クロスヘッド６２には、突出部６２ｂが設けられている。突出部６２ｂ内にピン挿入孔６２ａが形成されている。連結アーム６４の一端部のピン挿入孔６４ａとクロスヘッド６２の上部のピン挿入孔６２ａとにピン１００が挿入されることによって、連結アーム６４の一端部は、クロスヘッド６２に回転自由に連結される。

トグルレバー６１の中間部には、ピン挿入孔６１ａが形成されている。連結アーム６４の他端部のピン挿入孔６４ａとトグルレバー６１の中間部のピン挿入孔６１ａとにピン１００が挿入されることによって、連結アーム６４の他端部がトグルレバー６１に、ピン１００を介して回転自由に連結される。

なお、第１，２の支持部６８，６９と、トグルレバー６１と、トグルアーム６３と、クロスヘッド６２と、連結アーム６４とに形成されるピン挿入孔６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａ，６８ａ，６９ａは、全て、同じ方向に延びている。本実施形態では、一例として、固定プラテン４３に対する移動プラテン４４の進退方向と上下方向とに対して垂直な方向である。この固定プラテン４３に対する移動プラテン４４の進退方向とは、型締め装置用レール４７の延びる方向である。

また、図４は、クロスヘッド６２を挟んで上側に配置される、トグルレバー６１とトグルアーム６３と連結アーム６４とクロスヘッド６２との連結構造を示している。クロスヘッド６２を挟んで下側に配置される、トグルレバー６１とトグルアーム６３と連結アーム６４とクロスヘッド６２との連結構造も同様である。

上記のように、第１のボールねじ機構５４の第１のナット５７と移動プラテン４４とがトグル機構６０を介して連結される。クロスヘッド６２が第１のねじ部５５上を進退することによって、トグル機構６０が伸縮する。これによって、移動プラテン４４は、トグル機構６０を介して、固定プラテン４３に近づく方向と離れる方向とに進退可能となる。

ここで、上記ピン挿入孔とピン１００との大きさについて、具体的に説明する。図５は、トグルレバー６１の一端部と、第１の支持部６８との連結部を拡大して示す概略図である。図５に示すように、トグルレバー６１が第１の支持部６８に対して回転自由になるために、ピン挿入孔６１ａ，６８ａは、ピン１００よりも大きい。このため、ピン挿入孔６１ａ，６８ａの縁とピン１００との間には、隙間Ｓが形成される。なお、図５では、隙間Ｓを誇張して描いている。実際には、隙間Ｓは小さいものである。また、隙間Ｓを明確に示すために、ピン１００がピン挿入孔６１ａ，６８ａの中央に配置されている状態を示している。

本実施形態では、トグルレバー６１の両端部のピン挿入孔６１ａと、トグルアーム６３の両端部のピン挿入孔６３ａと、クロスヘッド６２の両ピン挿入孔６２ａと、連結アーム６４の両ピン挿入孔６４ａと、第１，２の支持部６８，６９のピン挿入孔６８ａ，６９ａとは、全て、同じ大きさである。各ピン１００の大きさも同じである。このため、共通のピン１００が挿入される１対のピン挿入孔において、当該ピン挿入孔の縁とピン１００との間に形成される隙間は、各ピン挿入孔において、同じ大きさになる。

図２に示すように、本実施形態では、タイバー４５は、４つ用いられている。これら複数のタイバー４５は、リンクハウジング５１と固定プラテン４３とを連結するとともに、内側に移動プラテン４４を収容するように配置されている。本実施形態では、リンクハウジング５１と固定プラテン４３とは、ともに、正面形状が矩形である。このため、タイバー４５は、リンクハウジング５１と固定プラテン４３の各々の四隅にそれぞれ一つずつ配置されて固定されている。なお、移動プラテン４４の四隅は、タイバー４５に接触することがないように切りかかれている。言い換えると、この切欠き内に、タイバー４５が収容される。また、少なくとも４つのタイバー４５のうち一つには、歪センサ４９が取り付けられており、型締め力を検出することができるようになっている。

第２の駆動装置７０は、本実施形態では、一例として、２つ用いられる。これら２つの第２の駆動装置７０は、移動プラテン４４に対して、移動プラテン４４に固定される移動型６の中心を通るとともに、移動プラテン４４の進退方向に延びる中心線Ｐ１回り等間隔離間した位置に配置されている。移動型６は、図中、２点鎖線で示されている。

なお、本実施形態では、第２の駆動装置７０は、２つ用いられたが、例えば、３つや４つであってもよく、第２の駆動装置７０は、複数用いられてもよい。第２の駆動装置７０が複数用いられる場合は、これら複数の第２の駆動装置７０は、上記のように、移動型６の中心線Ｐ１回りに等間隔離間して配置される。

また、第２の駆動装置７０は、単数で用いるようにしてもよいが、この場合には、第２の駆動装置７０の駆動力により移動プラテン４４が傾かないようにするための装置を別途用意する場合がある。

第２の駆動装置７０は、第２のサーボモータ７１と、第２のボールねじ機構７２とを備えている。一方の第２のサーボモータ７１は、一方の移動部４８に固定されている。他方の第２のサーボモータ７１は、他方の移動部４８に固定されている。

上記のように、移動プラテン４４は、一方の移動部４８と他方の移動部４８との間に配置されて、これら両移動部４８に固定されている。つまり、一方の移動部４８と他方の移動部４８とは、移動型６の中心線Ｐ１回りに１８０度離間して配置される。このため、一方の第２のサーボモータ７１と他方の第２のサーボモータ７１とは、移動型６の中心線Ｐ１回りに１８０度離間して配置される。

第２のボールねじ機構７２は、第２のねじ部７３と、第２のナット７４とを備えている。第２のねじ部７３は、第２のサーボモータ７１の出力軸に連結されており、出力軸と一体に回転する。第２のねじ部７３は、移動プラテン４４の移動方向に沿って、リンクハウジング側に向って突出している。第２のナット７４は、リンクハウジング５１に固定されており、第２のねじ部７３に螺合している。第２のナット７４がリンクハウジング５１に固定されていることによって、第２のサーボモータ７１によって第２のねじ部７３が回転すると、移動部４８が型締め装置用レール４７上を移動する。

制御装置８０は、射出装置３０の動作を制御するとともに、第１，２の駆動装置５０，７０の動作及び図示しない型厚調整用駆動装置の動作を制御する。

次に、型締装置４０の動作を説明する。型締め時には、制御装置８０は、第１のサーボモータ５３を制御して、移動プラテン４４を固定プラテン４３側に移動する。なお、型締め時には、移動プラテン４４は型締め位置Ｐ３にある。具体的には、第１のサーボモータ５３が回転することによって、第１のナット５７が第１のねじ部５５上を、移動プラテン４４側に向って進む。第１のナット５７が移動プラテン４４側に進むことによって、クロスヘッド６２を介して第１のナット５７に支持されるトグル機構６０が、固定プラテン４３に向って延びる。

すると、トグル機構６０に連結される移動プラテン４４が固定プラテン４３側に移動する。なお、このときは、第２の駆動装置７０の第２のサーボモータ７１には電力が供給されておらず、それゆえ、第２のねじ部７３は、回転自由な状態である。このため、第２のサーボモータ７１が、上記のように移動する移動プラテン４４の抵抗となることが抑制される。

移動プラテン４４が固定プラテン４３に向って移動すると、移動型６が固定型５に接触し、トグル機構６０によって型締めされる。このように、移動プラテン４４が固定プラテン４３に向って進む方向は、本実施形態では、型締め方向の一例である。移動プラテン４４が固定プラテン４３から離れる方向が、本実施形態では、型開き方向の一例となる。

ここで、トグル機構６０が移動プラテン４４を固定プラテン４３側に押す際の、各ピン挿入孔とピン１００との相対位置について、具体的に説明する。図６は、第１の支持部６８とトグルレバー６１の一端部との連結部を拡大して示す概略図である。図中矢印Ｃは、移動プラテン４４から固定プラテン４３に向う方向、つまり、型締め方向を示している。

トグルレバー６１は、クロスヘッド６２により傾斜状態から型締装置用ベース４２に対して水平（リンクハウジング５１または移動プラテン４４に対して直角）にされていく。このため、第１の支持部６８内に挿入されるピン１００は、トグルレバー６１に押される。このため、ピン１００は、トグルレバー６１の一端部に形成されるピン挿入孔６１ａにおいて移動プラテン４４側の縁に接触し、かつ、第１の支持部６８のピン挿入孔６８ａのリンクハウジング５１側の縁に接触する。

上記したように、ピン挿入孔６１ａ，６８ａは、ピン１００よりも大きい。このため、トグルレバー６１のピン挿入孔６１ａのリンクハウジング５１側の縁とピン１００との間には、隙間Ｓが生じる。第１の支持部６８のピン挿入孔６８ａの移動プラテン４４側の縁とピン１００との間には、隙間Ｓが生じる。

図７は、クロスヘッド６２の上部と連結アーム６４との連結部を拡大して示す概略図である。上記のように、クロスヘッド６２が第１のねじ部５１上を固定プラテン側に移動することによってトグル機構６０が延びる。このため、連結アーム６４は、クロスヘッド６２によって固定プラテン４３側に押される。このため、ピン１００は、クロスヘッド６２のピン挿入孔６２ａのリンクハウジング５１側の縁に接触するとともに、反対側の縁との間に隙間Ｓが生じる。ピン１００は、連結アーム６４の一端部のピン挿入孔６４ａの移動プラテン４４側の縁に接触するとともに、反対側の縁との間に隙間Ｓが生じる。

図８は、連結アーム６４とトグルレバー６１との連結部を拡大して示す概略図である。図８に示すように、移動プラテン４４が固定プラテン４３側に移動する際には、連結アーム６４がトグルレバー６１を押すので、ピン１００は、連結アーム６４の他端部のピン挿入孔６４ａのリンクハウジング５１側の縁に接触し、反対側の縁との間に隙間Ｓが生じる。また、ピン１００は、トグルレバー６１の中間部のピン挿入孔６１ａの固定プラテン４３側の縁に接触し、反対側の縁との間に隙間Ｓが生じる。

図９は、トグルレバー６１とトグルアーム６３との連結部を拡大して示す概略図である。図９に示すように、移動プラテン４４が固定プラテン４３側に移動する際では、トグルレバー６１がトグルアーム６３を押す。このため、ピン１００は、トグルレバー６１の他端部のピン挿入孔６１ａのリンクハウジング５１側の縁に接触し、反対側の縁との間に隙間Ｓが生じる。また、ピン１００は、トグルアーム６３の一端部のピン挿入孔６３ａの固定プラテン４３側の縁に接触し、反対側の縁との間に隙間Ｓが生じる。

図１０は、トグルアーム６３と第２の支持部６９との連結部を拡大して示す概略図である。図１０に示すように、移動プラテン４４が固定プラテン４３側に移動する際には、トグルアーム６３が移動プラテン４４を押す。このため、ピン１００は、トグルアーム６３の他端部のピン挿入孔６３ａのリンクハウジング５１側の縁に接触し、反対側の縁との間に隙間Ｓが生じる。また、ピン１００は、第２の支持部６９のピン挿入孔６９ａの固定プラテン４３側の縁に接触し、反対側の縁との間に隙間Ｓが生じる。

トグル機構６０によって移動プラテン４４が押されて固定プラテン４３側に移動するとき、および、型締め時には、各ピン挿入孔とピン１００との位置関係は、上記の関係が保たれる。この関係は、クロスヘッド６２の下方に配置されるトグルレバー６１と、トグルアーム６３と、クロスヘッド６２と、連結アーム６４と、第１，２の支持部６８，６９とにおいても、同じである。

移動型６が固定型５に接触した後、第１のサーボモータ５３がさらに駆動することによってトグル機構６０が伸びると、移動型６が固定型５に一層押し付けられる。これにより、リンクハウジング５１と固定プラテン４３とに連結されたタイバー４５が固定プラテン４３の方へ引っ張られ、伸ばされる。この時のタイバー４５の伸び量をタイバー４５に取り付けられた歪センサ４９で検出することにより型締め力を計測する。トグル機構６０が伸びきった状態で所定の型締め力が計測されると、制御装置８０は、射出装置３０を制御して、移動型６と固定型５との間のキャビティ内に、溶融された樹脂を射出する。

次に、型開き時の動作を説明する。型開き時では、トグル機構６０による移動プラテン４４を固定プラテン４３側に押圧する力を徐々に小さくする、言い換えると型締め力を徐々に小さくする。制御装置８０は、型締め力が完全に零になる前に、第１のサーボモータ５３をオフにするとともに、第２のサーボモータ７１を駆動する。なお、第１のサーボモータ５３をオフにするとは、第１のサーボモータ５３を回転自由にする、またはフリー（フリー状態）にすることである。

第１のサーボモータ５３がオフされることによって、第１のねじ部５１が回転自由になる。また、第２のサーボモータ７１が駆動することによって、移動プラテン４４がリンクハウジング５１側に引っ張られるようになる。このため、移動プラテン４４が、トグル機構６０を、リンクハウジング５１側に向って押すようになる。

移動プラテン４４がトグル機構６０をリンクハウジング５１側に押すことの反力により、移動プラテン４４は、トグル機構６０に押されるようになる。このため、型開き時においても、各ピン挿入孔とピン１００との位置関係は、型締め時の位置関係、つまり、図６〜１０に示す関係が保たれる。このため、型開き時においても、各ピン挿入孔内でピン１００が移動することがない。

各ピン挿入孔内でピン１００が移動しないことによって、固定型５に対する移動プラテン４４の姿勢が変化することがない。

制御装置８０は、移動プラテン４４が予め設定される所定位置Ａまで移動すると、第２のサーボモータ７１をオフにし、第１のサーボモータ５３を駆動する。なお、第２のサーボモータ７１をオフにするとは、第２のサーボモータ７１を回転自由にする、またはフリー（フリー状態）にすることである。所定位置Ａは、固定型５と移動型６との間で形成される製品が、固定型５から外れる位置であり、かつ、所定位置Ａで固定型５に対して移動型６の姿勢がずれても、この姿勢の変化に起因して製品が移動型６または固定型５によって削れることがない位置である。所定位置Ａは、実験などによって、予め得られる。図３において、所定位置Ａまで移動した移動プラテン４４を、２点鎖線で示している。

所定位置Ａ以降では、第１のサーボモータ５３が駆動することによって、移動プラテン４４は、トグル機構６０によってリンクハウジング５１側に引っ張られるので、リンクハウジング５１側に速やかに移動する。

このように構成される射出成形機１０では、型締め状態から型を開く際に、第２の駆動装置７０により移動プラテン４４が移動されることによって、移動プラテン４４がトグル機構６０をリンクハウジング５１側に押すようになる。これにより、各ピン挿入孔内でのピン１００の相対位置は、型締め時と同じ状態が保たれるので、固定型５に対する移動型６の姿勢が変化することが抑制される。言い換えると、固定プラテン４３に対する移動プラテン４４の姿勢が変化することが抑制される。

型開き時に固定プラテン４３に対する移動プラテン４４の姿勢が変化することによって、固定型５の中心を通るとともに移動プラテン４４の移動方向に延びる中心線Ｐ２と、移動型６の中心線Ｐ１とがずれる。型締め状態では、中心線Ｐ１，Ｐ２とは、互いに同一線となる。

固定型５と移動型６との間に製品が収容されている状態において固定型５に対して移動型６がずれると、製品が削れるなどして好ましくない。

しかしながら、本実施形態では、移動プラテン４４は、製品が固定型５から完全に離れる所定位置Ａまで第２の駆動装置７０によって移動されるので、その間の、固定プラテン４３に対する移動プラテン４４の姿勢の変化がない。または、姿勢が変化しても、その変化を小さく抑えることができる。つまり、固定型５に対して移動型６がずれない。または、ずれてもその程度を小さくすることができる。このため、製品が削れるなどすることがない。

また、第２の駆動装置７０が、移動プラテン４４とリンクハウジング５１との間に配置されることによって、移動プラテン４４と固定プラテン４３との間の隙間を大きくすることができる。例えば、第２の駆動装置７０の一端が移動プラテン４４に固定されるとともに、他端が固定プラテン４３側に固定されると、第２のねじ部７３などが、移動プラテン４４と固定プラテン４３との間に、常に位置することになる。

第２の駆動装置７０が移動プラテン４４と固定プラテン４３との間に配置されると、固定型５と移動型６とを、形成すべき製品に合わせて金型を交換する際の交換作業の邪魔になる。

しかしながら、本実施形態では、第２の駆動装置７０は、移動プラテン４４とリンクハウジング５１との間に設けられるので、第２の駆動装置７０が、金型（移動型６と固定型５）の交換作業を邪魔することがない。

このように、本実施形態では、型開き時の固定プラテン４３に対する移動プラテン４４の姿勢の変化を抑制しつつ、金型の交換作業の効率を向上することができる。また、第２の駆動装置７０がリンクハウジング５１と移動プラテン４４とに固定されているため、型を開く時の移動プラテン４４の摺動部の摩擦の影響を抑えることができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る射出成形機を説明する。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態の射出成形機１０の構成は、第１の実施形態と同じであり、制御装置８０の動作が第１の実施形態に対して異なる。上記異なる点について、具体的に説明する。

本実施形態では、制御装置８０は、型締め状態から型を開く際に、第２の駆動装置７０に加えて、第１の駆動装置５０も同時に駆動する。このときの、移動プラテン４４に対して作用する力について説明する。

制御装置８０は、リンクハウジング５１に向って第１の速さＶ１で移動したときの、移動プラテン４４の位置情報と、リンクハウジング５１に向って第２の速さＶ２で移動したときの、移動プラテン４４の位置情報とを備えている。第２の速さＶ２は、第１の速さＶ１よりも大きい。

このため、ある時間が経過した状態では、第１の速さＶ１で移動した場合の移動プラテン４４に対して、第２の速さＶ２で移動した場合の移動プラテン４４の方が、リンクハウジング５１側に位置するようになる。また、制御装置８０は、第１の移動速さＶ１で移動したときの位置情報が示す位置に移動プラテン４４を位置決めるように、第１のサーボモータ５３を制御するとともに、第２の速さＶ２で移動したときの位置情報が示す位置に移動プラテン４４を位置決めるように、第２のサーボモータ７１を制御する。

ある時間が経過したときに、第１の速さＶ１で移動した場合の移動プラテン４４よりも、第２の速さＶ２で移動した場合の移動プラテン４４の方がリンクハウジング５１側に位置することによって、つまり、第１，２の速さＶ１，Ｖ２の各々で移動した場合の位置が互いに異なることによって、第１のサーボモータ５３は、移動プラテン４４を第１の速さＶ１で移動した場合の位置に位置決めようと駆動するとともに、第２のサーボモータ７１は、移動プラテン４４が第２の速さＶ２で移動した場合の位置に位置決めようと駆動する。

そのため、第１のサーボモータ５３は、トグル機構６０を介して移動プラテン４４を固定プラテン４３側に移動するように第１の力Ｆ１を移動プラテン４４に作用し、第２のサーボモータ７１は、移動プラテン４４をリンクハウジング５１側に移動するように第２の力Ｆ２を移動プラテン４４に作用する時がある。

ここで、移動プラテン４４からリンクハウジング５１側に向う方向（型開き方向）を正とし、移動プラテン４４から固定プラテン４３側に向う方向（型締め方向）を負とすると、第１の力Ｆ１は、負となり、第２の力Ｆ２は正となる。このため、第１の力Ｆ１は、リンクハウジング５１側に移動しようとする移動プラテン４４に対して、ブレーキ力となる。

また、本実施形態では、移動プラテン４４が所定位置Ａまで移動するまでの間では、第１の力Ｆ１の大きさの上限値が設定されている。その上限値は、一定値である。このため、第１の力Ｆ１の大きさは、上限値よりも上がることがない。

万が一、第１の力Ｆ１の大きさの上限値が予め設定される一定の所定値に設定されていない場合は、第１，２のサーボモータ５３，７１は、互いに、第１，２の速さＶ１，Ｖ２で移動した場合の位置に移動プラテン４４を位置決めようとするため、第１の力Ｆ１の大きさが大きくなり続けるとともに、第２の力Ｆ２の大きさも大きくなり続ける。ひいては、第１，２のサーボモータ５３，７１が壊れてしまう。

しかしながら、本実施形態では、第１の力Ｆ１の大きさの上限値が設定されることによって、第１の力Ｆ１の大きさが大きくなり続けることが無くなり、結果第２の力Ｆ２の大きさが大きくなり続けることも無くなる。そして、第１の力Ｆ１の大きさの上限値が設定されることによって、第１のサーボモータ５３による、移動プラテン４４の移動のブレーキ力の最大値が固定される。

このように、本実施形態では、第１のサーボモータ５３による第１の力Ｆ１がブレーキ力として作用するので、移動プラテン４４は、トグル機構６０によって固定プラテン４３側に付勢された状態のまま、リンクハウジング５１側に移動する。つまり、型開き時の状態においても、各ピン挿入孔とピン１００との位置関係は、第１の実施形態と同じに、型締め状態である図６〜１０の状態が保たれる。

制御装置８０は、移動プラテン４４が所定位置Ａまで移動すると、第２のサーボモータ７１をオフにする。なお、第２のサーボモータ７１をオフにするとは、第２のサーボモータ７１を回転自由にする、またはフリー（フリー状態）にすることである。さらに、制御装置８０は、所定位置Ａまで移動した後、移動プラテン４４を第１の速さＶ１以上の速さでリンクハウジング５１側に移動するように、第１のサーボモータ５３を制御してもよい。

本実施形態では、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、第１の駆動装置５０が、移動プラテン４４のリンクハウジング５１側への移動に対してブレーキ力を発生させるようになる。このため、型開き時の状態であっても、トグル機構６０に対しては、安定して、型締め時と同じ方向の力が作用するになるので、各ピン挿入孔内でのピン１００の位置関係を、安定して型締め時と同じ状態に保つことができる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る射出成形機を説明する。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態の射出成形機１０の構成は、第１の実施形態と同じであり、制御装置８０の動作が第１，２の実施形態に対して異なる。この異なる点について、具体的に説明する。

本実施形態では、制御装置８０は、第２の実施形態と同様に、型締め状態から型を開く際に、第２の駆動装置７０に加えて、第１の駆動装置５０も同時に駆動する。

この際、第１，２の駆動装置の駆動力（駆動トルク）に関して、制御装置８０は、常に第２の駆動装置７０の駆動力（駆動トルク）が第１の駆動装置５０の駆動力（駆動トル）よりも大きくなるように制御する。

これにより、型締め状態から型を開く際、移動プラテン４４がトグル機構６０をリンクハウジング５１側に押す力の方が、トグル機構６０が移動プラテン４４をリンクハウジング５１側に引っ張る力よりも、常に大きくなる。そのため、各ピン挿入孔内でのピン１００の相対位置が第１の実施形態と同じ状態、つまり型締め状態である図６〜１０の状態に維持されたまま、型締め状態から型が開かれていく。

制御装置８０は、移動プラテン４４が所定位置Ａまだ移動すると、第２のサーボモータ７１をオフにする。なお、第２のサーボモータ７１をオフにするとは、第２のサーボモータ７１を回転自由にする、またはフリー（フリー状態）にすることである。さらに、制御装置８０は、所定位置Ａまで移動した後、第１のサーボモータ５３に対して、移動プラテン４４を所定位置Ａまで移動された時に出力した駆動力以上の力を出力するように制御してもよい。

本実施形態では、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、各ピン挿入孔内でのピン１００の位置関係を安定して型締め時と同じ状態に保つことができる。

なお、第１，２の駆動装置５０，７０は、駆動部として、移動プラテン４４の位置を制御する第１，２のサーボモータ５３，７１に変えて、出力トルクを任意に設定できる電動モータが用いられてもよい。

なお、第１，２の実施形態において、制御装置８０は、本発明で言う制御手段の一例である。

また、リンクハウジング５１は、本発明で言う、第２の駆動装置の他端が固定される、移動プラテンを挟んで固定プラテンに対して反対側の一例である。

また、リンクハウジング５１は、本発明で言う、トグル機構の他端が固定される、移動プラテンを挟んで固定プラテンに対して反対側の一例である。また、第２の駆動装置７０は、型開き専用の駆動装置としてもよい。また、第１〜３の実施形態では、本発明を射出成形機に適用したが、本発明はこれに限らない。本発明は、ダイキャスト成形機（ダイカストマシン）、トランスファー成形機にも適用することができる。すなわち、トグル機構を備えた型締装置であれば適用することができる。

この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態の構成を組み合わせてもよい。

１０…射出成形機（成形機）、３０…射出装置、４０…型締装置、４３…固定プラテン、４４…移動プラテン、５０…第１の駆動装置、６０…トグル機構、７０…第２の駆動装置、８０…制御装置（制御手段）。

Claims (10)

1. 固定プラテンと、
   前記固定プラテンに向う型締め方向と当該型締め方向に対して逆方向の型開き方向とに移動可能な移動プラテンと、
   一端が前記移動プラテンに連結されるとともに他端が前記移動プラテンを挟んで前記固定プラテンに対して反対側に固定されるトグル機構と、
   前記トグル機構を介して前記移動プラテンを移動させる第１の駆動装置と、
   一端が前記移動プラテンに固定され、かつ、他端が前記移動プラテンを挟んで前記固定プラテンに対して反対側に固定されて、前記移動プラテンを移動させる第２の駆動装置と、
   前記移動プラテンを前記型開き方向に移動する際に、前記第２の駆動装置を駆動して前記移動プラテンを前記型開き方向に移動させる制御手段と
   を具備することを特徴とする型締装置。
2. 前記制御手段は、前記移動プラテンが前記型開き方向に移動するとき、さらに前記第１の駆動装置を駆動させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の型締装置。
3. 前記制御手段は、前記移動プラテンが前記型開き方向に移動するとき、前記第２の駆動装置を駆動するとともに、前記第２の駆動装置によって前記移動プラテンに入力される前記型開き方向の力よりも小さい力が前記移動プラテンに前記トグル機構を介して前記型締め方向に入力されるように前記第１の駆動装置を制御する
   ことを特徴とする請求項２に記載の型締装置。
4. 前記制御手段は、前記移動プラテンを前記型開き方向に移動する際に、前記第２の駆動装置のみを駆動して前記移動プラテンを前記型開き方向に移動させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の型締装置。
5. 前記制御手段は、前記移動プラテンが、型締め位置から所定の位置まで開くと、前記第２の駆動装置をフリーにするとともに前記第１の駆動装置を駆動して前記トグル機構を介して前記移動プラテンを前記型開き方向に移動する
   ことを特徴とする請求項１〜４の内のいずれか１に記載の型締装置。
6. 固定プラテンと、
   前記固定プラテンに向う型締め方向と当該型締め方向に対して逆方向の型開き方向とに移動可能な移動プラテンと、
   一端が前記移動プラテンに連結されるとともに他端が前記移動プラテンを挟んで前記固定プラテンに対して反対側に固定されるトグル機構と、
   前記トグル機構を介して前記移動プラテンを移動させる第１の駆動装置と、
   一端が前記移動プラテンに固定され、かつ、他端が前記移動プラテンを挟んで前記固定プラテンに対して反対側に固定されて、前記移動プラテンを移動させる第２の駆動装置と を具備する型締装置の制御方法であって、
   前記移動プラテンを前記型開き方向に移動する際に、前記第２の駆動装置を駆動して前記移動プラテンを前記型開き方向に移動させる
   ことを特徴とする型締装置の制御方法。
7. 前記移動プラテンが前記型開き方向に移動するとき、さらに前記第１の駆動装置を駆動させる
   ことを特徴とする請求項６に記載の型締装置の制御方法。
8. 前記移動プラテンが前記型開き方向に移動するとき、前記第２の駆動装置を駆動するとともに、前記第２の駆動装置によって前記移動プラテンに入力される前記型開き方向の力よりも小さい力が前記移動プラテンに前記トグル機構を介して前記型締め方向に入力されるように前記第１の駆動装置を制御する
   することを特徴とする請求項７に記載の型締装置の制御方法。
9. 前記移動プラテンを前記型開き方向に移動する際に、前記第２の駆動装置のみを駆動して前記移動プラテンを前記型開き方向に移動させる
   ことを特徴とする請求項６に記載の型締装置の制御方法。
10. 前記移動プラテンが、型締め位置から所定の位置まで開くと、前記第２の駆動装置をフリーにするとともに前記第１の駆動装置を駆動して前記トグル機構を介して前記移動プラテンを前記型開き方向に移動する
    ことを特徴とする請求項６〜９のうちのいずれか１項に記載の型締装置の制御方法。

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