JP2022072494A - 型締装置の制御方法および型締装置ならびに該型締装置を備えた射出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】 比較的低コストでコアバック制御を行うことのできる型締装置の制御方法および型締装置を提供すること、またはコアバック制御の初期段階においても可動盤の移動制御を行うことができる型締装置の制御方法および型締装置ならびに該型締装置を備えた射出成形機を提供することを目的とする。【解決手段】型締装置３の可動盤３１４をタイバ３１９に対して係合した状態で固定金型３１１に対して可動金型３１３を型開方向に一定距離移動させるコアバック制御工程は、前記型開閉機構３１５により可動盤３１４を目標位置Ｄに向けて移動させる第１のコアバック制御工程と、前記タイバ移動機構３３２により可動盤３１４の角度を調整する第２のコアバック制御工程とを備える。【選択図】 図２

Description

本発明は、固定金型が取り付けられる固定盤に対して可動金型が取り付けられる可動盤を移動させる型開閉機構と固定金型と可動金型の型締を行う型締シリンダ機構を備えた型締装置の制御方法、および型締装置、ならびに該型締装置を備えた射出成形機に関するものである。

従来、固定金型が取り付けられる固定盤に対して可動金型が取り付けられる可動盤を移動させる型開閉機構と固定金型と可動金型の型締を行う型締シリンダ機構を備えた型締装置を備えた射出成形機を用い、固定金型に対して可動金型を型開方向に一定距離移動させるコアバック制御を行うものとしては特許文献１および特許文献２に記載されたものが知られている。

特許文献１は、（請求項１）および（図２）に示されるように、コアバック制御を行うために固定ダイプレートと可動ダイプレートの間隔を広げる複数の駆動手段と、該駆動手段により可動ダイプレートが移動する距離を調整するダイプレート間隔調整手段を備えている。また特許文献２は、コアバック制御時にタイバー用サーボモータを駆動して移動盤の位置制御を行うことが記載されている。

特開２００８－１０９２号公報 特開２００６－２８９８６０号公報

しかしながら特許文献１の射出成形機はコアバック制御のために型開閉機構、型締シリンダ機構、タイバ移動機構とは別にダイプレート間隔調整手段等のコアバック制御専用の装置を備えるのでコストアップに繋がっていた。また前記のダイプレート間隔調整手段等が金型交換等の作業の際の邪魔になることもあった。一方特許文献２の制御方法は、コアバック制御専用の装置を設けるものではないが、コアバック制御時にタイバー移動機構のタイバー用サーボモータを駆動して移動盤の移動を行うものであるので、コアバックに大きな力が必要となる場合に備えてタイバー用サーボモータを一定以上の出力を備えたものとする必要があった。更に特許文献２は、前記タイバー移動機構により移動盤を移動させるものであるので、型締状態におけるハーフナットの歯の型締面とタイバーの溝の型締面の当接状態が解消されてから、コアバック制御時におけるハーフナットの歯の型開面とタイバーの溝の型開面が当接されるまでのコアバック制御の初期段階においては、移動盤の移動制御ができないという問題があった。本発明は前記問題を解決するために創出されたものであり、その目的とするところは、比較的低コストでコアバック制御を行うことのできる型締装置の制御方法および型締装置を提供すること、またはコアバック制御の初期段階においても可動盤の移動制御を行うことができる型締装置の制御方法および型締装置ならびに該型締装置を備えた射出成形機を提供することである。

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

一実施の形態に係る型締装置の制御方法は、固定金型が取り付けられる固定盤に対して可動金型が取り付けられる可動盤を移動させる型開閉機構と固定金型と可動金型の型締を行う型締シリンダ機構を備えた型締装置の制御方法において、型締装置にはサーボ機構を用いた型開閉機構と、ロッドがタイバを構成する型締シリンダ機構と、型締シリンダとは別に設けられタイバを一定距離移動させるタイバ移動機構と、可動盤をタイバに対して係合および離脱する係合機構とが備えられ、可動盤をタイバに対して係合した状態で固定金型に対して可動金型を型開方向に一定距離移動させるコアバック制御工程は、前記型開閉機構により可動盤を目標位置に向けて移動させる第１のコアバック制御工程と、前記タイバ移動機構により可動盤の角度を調整する第２のコアバック制御工程とを備えることを特徴とする。

本開示の型締装置の制御方法によれば、比較的低コストでコアバック制御を行うことができる。

第１の実施形態の型締装置を備えた射出成形機の側面図である。 コアバック制御時の各機構の状態を説明する説明図である。 コアバック制御時のフローチャート図である。 ハーフナット係合工程、型締工程、コアバック制御工程におけるハーフナットの係合歯とタイバの溝部の関係を示す説明図である。 第１のコアバック工程における型締装置の状態を示す説明図である。 第２のコアバック工程における型締装置の状態を示す説明図である。 第２の実施形態の型締装置が型開した際の固定盤と可動盤の間から可動盤と可動金型を見た正面図である。 第３の実施形態の型締装置におけるコアバック制御時の状態を示す平面説明図である。

以下、具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜簡略化されている。また、図面が煩雑にならないように、ハッチングが省略されている部分がある。
＜射出成形機＞
本発明の実施形態の射出成形機１について図１を参照して説明する。射出成形機１は、ベッド２上に型締装置３と射出装置４を備えている。型締装置３は、固定金型３１１が取り付けられる固定盤３１２に対して可動金型３１３が取り付けられる可動盤３１４を移動させる２基の型開閉機構３１５と固定金型３１１と可動金型３１３の型締を行う４基の型締機構３１６の型締シリンダ３１７を備えたものである（ただし図１では手前側の型開閉機構３１５と型締シリンダ３１７のみ記載）。また射出装置４は加熱シリンダ４ａ内部に図示しないスクリュ等を備え、発泡成形を可能とするものである。

ベッド２上に固定される固定盤３１２の反金型取付面３１２ａ側の中央部には前記射出装置４のノズル４ｂを挿入するためのすり鉢部３１２ｂが設けられ、すり鉢部３１２ｂの中央には固定金型３１１に前記ノズル４ｂが接続される孔が設けられている。また固定盤３１２内部の四隅近傍には型締機構３１６の型締シリンダ３１７がそれぞれ設けられている。型締シリンダ３１７はピストン３１８の前進側のロッドがタイバ３１９を構成している。なお第１の実施形態では型開側をタイバ３１９の前進側、型閉側をタイバ３１９の後退側と称する。型締シリンダ３１７は、ピストン３１８の前進側に型締油室を備え、ピストン３１８の後退側に型開油室を備えた復動シリンダである。また型締シリンダ３１７はバルブ、センサ、ポンプ、タンク等を備えた油圧装置３２０に接続されている。

前記各タイバ３１９の外周の先端側近傍位置には、係合溝３２１が型開閉方向の所定の長さにわたって複数形成されている。そして各タイバ３１９は、可動盤３１４の四隅近傍に設けられた挿通孔３２２にそれぞれ挿通されている。なお型締装置３はベッド２上の可動盤３１４の反金型取付面３１４ａ側に、前記可動盤３１４とは一定間隔を隔てて各タイバ３１９を保持するためのタイバホルダを設けてもよい。

可動盤３１４における反金型取付面３１４ａにおける挿通孔３２２の両側には、係合機構であるハーフナット３２３が配設されている。ハーフナット３２３は、シリンダ等の駆動機構３２４により係合歯３２５がタイバ３１９の係合溝３２１に向けて進退可能となっている。そしてハーフナット３２３は、係合歯３２５前進時に可動盤３１４をタイバ３１９に対して係合可能となっている。なおハーフナット３２３の係合歯３２５とタイバ３１９の係合溝３２１の形状は、図３に示されるような垂直面を備えたもの以外に傾斜面を備えたものでもよく形状は限定されない。また係合機構はハーフナット３２３以外のロック機構であってもよい。また可動盤３１４は図示しないエジェクタ機構等を備える。

ベッド２上には、固定金型３１１が取付けられる固定盤３１２に対して可動金型３１３が取付けられる可動盤３１４を近接・離間移動させる型開閉機構３１５が２基配設されている。型開閉機構３１５はサーボ機構を用いたものであり、第１の実施形態ではサーボモータ３２６とボールねじ機構３２７を用いられている。より具体的にはベッド２の上面のブラケットにサーボモータ３２６が固定され、サーボモータ３２６は位置検出機構であるロータリエンコーダ３２６ａを備えている。またロータリエンコーダ３２６ａを含むサーボモータ３２６はサーボアンプ３２８と制御装置３２９に接続されている。また制御装置３２９は前記油圧装置３２０とも接続されている。

ボールねじ機構３２７のボールねじ３３０はベッド上のブラケットに軸方向が型開閉方向に一致するように一端の側と他端の側がそれぞれベアリングを介して回転自在に取り付けられている。そしてサーボモータ３２６の駆動軸が、前記ボールねじ３３０に直接接続されるか、またはベルトを介して接続されており、ボールねじ３３０はサーボモータ３２６の駆動により回転自在となっている。また可動盤３１４の側面下部または下面にはブラケットを介してボールねじナット３３１がそれぞれ固定されており、前記ボールねじ３３０は前記ボールねじナット３３１にそれぞれ挿通されている。これらの機構により２基の型開閉機構３１５のサーボモータ３２６の駆動により可動盤３１４が型開閉方向にそれぞれ移動可能となっている。また可動盤３１４の位置はロータリエンコーダ３２６ａにより検出され、可動盤３１４はサーボアンプ３２８等によりクローズドループ制御による速度制御（位置制御を含む）が行われる。なお型開閉機構３１５のサーボ機構は、サーボバルブを使用してクローズドループ制御可能な２本の油圧シリンダからなる機構等でもよい。

また固定盤３１２に対する可動盤３１４の位置または固定金型３１１に対する可動金型３１３の位置は、前記ロータリエンコーダ３２６ａ以外のリニアスケールなどの位置検出機構により測定されるものでもよい。なお第１の実施機構のようにベッド２上に２基の型開閉機構３１５を配設することは重量物であるサーボモータ３２６やボールねじ機構３２７の配置や配線の点、またはそれに伴うコストの点で一定の合理性がある。ただし型開閉機構３１５は２基に限定されず、１基や他の複数基でもよい。

型締装置３は、型締シリンダ３１７とは別にタイバ３１９を一定距離移動させるタイバ移動機構３３２をタイバ３１９の本数に対応して４基備えている（ただし図１では２基のみ記載されている）。各型締シリンダ３１７のピストン３１８の後退側にはロッド３３３が固定され、前記ロッド３３３の先端には直角方向に結合板３３４がジョイント等を介してかまたは直接取付されている。また固定盤３１２の反金型取付面３１２ａには複数のガイド棒３３６が前記ロッド３３３と平行方向に取り付けられ、前記ガイド棒３３６は結合板３３４に設けられた挿通孔に挿通されている。更に前記反金型取付面３１２ａの前記ロッド３３３の両側にはタイバ移動シリンダ３３５が前記ロッド３３３と平行にそれぞれ取り付けられている。そして前記タイバ移動シリンダ３３５の反金型取付面側のロッド３３５ａはそれぞれ結合板３３４に取り付けられ、前記ロッド３３３とロッド３３５ａは一体に連結されている。

タイバ移動シリンダ３３５は両ロッドタイプの油圧シリンダであり、金型取付面３１２ｃ側にも図示しないロッドを備え、両方の油室の増圧面の面積は同じ面積となっている。前記タイバ移動シリンダ３３５は油圧装置３２０に接続され、クローズドループ制御により流量制御可能なバルブ３３７を介して作動油が供給され制御されるようになっている。流量制御可能なバルブ３３７は、サーボバルブであってもよく、他の可変流量制御バルブであってもよい。タイバ移動機構３３２は、これら機構を備え、タイバ移動シリンダ３３５の作動により結合板３３４がガイド棒３３６にガイドされて前進および後退方向に移動され、同時にロッド３３３、ピストン３１８、タイバ３１９も前進および後退方向に移動される。また固定盤３１２と結合板３３４の間には、リニアスケール等の位置センサ３３８が取付けられ、固定盤３１２に対するタイバ３１９の位置は位置センサにより測定可能となっている。なおタイバ移動機構３３２に油圧機構を採用する場合は、シリンダの数は限定されず、固定盤３１２内に油圧シリンダを設けてもよい。またタイバ移動機構３３２はクローズドループ制御により制御（位置制御または速度制御）されるものであれば、電動機構を採用してもよい。その場合サーボモータとボールねじ機構を用いたものでもよく、更にはトグル機構やクサビ機構を併用したものでもよい。

＜型締装置の制御方法と発泡成形品の成形方法＞
次に第１の実施形態の射出成形機１の型締装置３の制御方法と発泡成形品の成形方法について図２ないし図６を参照して説明する。第１の実施形態では、型締装置３に取り付けられる成形金型３３９はインロー金型とも呼ばれるものであり、キャビ型である固定金型３１１に対してコア型である可動金型３１３の型開閉方向の位置が変化してもキャビティＣが容積変更された状態で保持されるものである。なお成形金型３３９は別の方式のコアバック成形が可能な金型でもよい。

型締装置３の固定盤３１２と可動盤３１４に前記のようなコアバック制御が可能な成形金型３３９が取り付けられると次に成形金型３３９の型厚が測定される。そして成形金型３３９の型厚を参酌して可動盤３１４を型閉した際のハーフナット３２３の位置に対して、タイバ３１９の係合溝３２１の位置が係合可能となるように、タイバ移動機構３３２を作動させて型締機構３１６の型締シリンダ３１７のピストン３１８とタイバ３１９の位置が移動調整される。

また射出装置４においては供給された発泡成形用の樹脂材料が加熱シリンダ４ａ内で可塑化され、準備される。本発明における発泡成形は、発泡剤を添加する化学発泡成形であってもよく、ガスを注入する物理発泡成形であってもよい。なお物理発泡成形には超臨界発泡成形も含まれる。

＜型締装置の作動＞
型締装置３の１サイクルの作動について図２の説明図を参照して説明する。型締装置３の作動は制御装置３２９からサーボアンプ３２８や油圧装置３２０等に指令信号が送られ開始される。まず型開閉機構３１５のサーボモータ３２６の作動によりボールねじ３３０が回転され、ボールねじ３３０に挿通されるボールねじナット３３１が型開閉方向に移動されることにより、型開位置にある可動盤３１４および可動金型３１３は、固定盤３１２および固定金型３１１に向けて移動される。そして固定金型３１１に対して可動金型３１３が型当接されると固定金型３１１と可動金型３１３の間にはキャビティが形成される（型閉工程）。型当接がなされると型開閉機構３１５のサーボモータ３２６はサーボロックされて可動盤３１４は位置保持される。そして係合機構であるハーフナット３２３の駆動機構３２４の作動によりハーフナット３２３の係合歯３２５がタイバ３１９の係合溝３２１と係合され、可動盤３１４がタイバ３１９に対して係合された状態となる。この際に図４（ａ）に示されるように、ハーフナット３２３の係合歯３２５の型締側当接面３２５ａとタイバ３１９の係合溝３２１の型締側当接面３２１ａの間と、前記係合歯３２５の型開側当接面３２５ｂと前記係合溝３２１の型開側当接面３２１ｂとの間にはそれぞれ僅かな間隙Ａ，Ｂが形成される（ハーフナット係合工程）。

次に型締機構３１６である型締シリンダ３１７の型締油室に作動油が供給されてタイバ３１９が後退側に向けてけん引され、図４（ｂ）に示されるようにハーフナット３２３の型締側当接面３２５ａとタイバ３１９の型締側当接面３２１ａの間の間隙Ａが解消され、前記型締側当接面３２５ａと前記型締側当接面３２１ａが当接される。一方ハーフナット３２３の係合歯３２５の型開側当接面３２５ｂとタイバ３１９の係合溝３２１の型開側当接面３２１ｂの間の間隙はＡ＋Ｂに拡大される。そして更に型締シリンダ３１７が増圧されることにより固定金型３１１と可動金型３１３が型締される。所定の型締力となったことが確認されると次に射出装置４から発泡成形用の溶融樹脂がキャビティＣに向けて射出される（型締工程）。

これら型締工程の際、型開閉機構３１５のサーボモータ３２６は無負荷な状態となっている。なおサーボモータ３２６が無負荷な状態とは、駆動軸が回転可能な状態であって可動盤３１４を移動させる力が発生していない状態であり、通電の有無は問わない。またこの際タイバ移動機構３３２のタイバ移動シリンダ３３５も無負荷な状態である。ここにおいてタイバ移動シリンダ３３５が無負荷な状態とは、前記タイバ移動シリンダ３３５のタイバ前進側油室とタイバ後退側の油室が接続されて作動油が循環される状態や、少なくともタイバ前進側油室がドレンに接続された状態などで、タイバ移動シリンダ３３５によりタイバ３１９を移動させる力が発生していない状態を指す。

そして射出後に所定時間が経過すると型締シリンダ３１７の型締油室はドレンに接続され型締油室内の圧力が０に落とされる。（圧抜工程）。圧抜工程が終了すると型締シリンダ３１７は無負荷状態となる。なお第１の実施形態では冷却工程の前に圧抜工程が行われる。

圧抜工程が終了すると次にタイバ３１９の係合溝３２１と可動盤３１４に取り付けられたハーフナット３２３の係合歯３２５の状態が、図４（ｂ）に示される型締状態を保持したまま、固定金型３１１に対して可動金型３１３を型開方向に一定距離移動させるコアバック制御を開始する。ただし発泡力の発生状況等によっては型締シリンダ３１７に僅かな残圧があり型締油室の圧抜が完全に終了していない状態で第１のコアバック制御工程を開始するものを除外しない。

第１の実施形態のコアバック制御は、図３のフローチャート図および図５、図６に示されるように型開閉機構３１５により可動盤３１４を目標位置Ｄに向けて移動させる第１のコアバック制御工程と、タイバ移動機構３３２により可動盤３１４の角度を調整する第２のコアバック制御工程とを備える。更に詳しくは第２のコアバック制御工程は、４基のタイバ移動機構３３２によりそれぞれのタイバ３１９を目標位置に移動させて可動盤３１４の角度を調整するものである。

より詳しくは第１のコアバック制御工程では、最初に制御装置３２９からの信号により型開閉機構３１５のサーボモータ３２６の駆動軸が型閉時とは逆方向に回転駆動開始される（ｓ１）。同時に前記サーボモータ３２６の駆動軸に接続されているボールねじ３３０が回転され、ボールねじナット３３１が型開方向に移動されることにより同時に可動盤３１４および可動金型３１３が型開方向に移動される。この際サーボモータ３２６は速度制御または位置制御されて、コアバック終了位置である目標位置Ｄに向けて可動盤３１４等を移動させる。この際の可動盤３１４等の移動速度はキャビティＣ内の樹脂材料の発泡膨張の速度を上回らないように行われ、成形品の表面のスキン層にキャビティ面から一定の圧力が常に付与され続けるようにすることが望ましい。またこの際にタイバ移動機構３３２のタイバ移動シリンダ３３５は無負荷状態（フリーな状態）となっている。

第１のコアバック制御工程では２基の型開閉機構３１５のサーボモータ３２６の同期制御による作動のみで可動盤３１４を移動させる。同期制御の方式については一方のサーボモータ３２６をマスタ軸とし他方のサーボモータ３２６をスレイブ軸とする方式でもよく、双方のサーボモータ３２６にサーボアンプ３２８から指令速度（指令位置）を与える方式でもよく限定はされない。可動盤３１４の位置はロータリエンコーダ３２６ａにより検出され、クローズドループ制御により予め設定された型開速度に速度制御（または位置制御）が行われる。

第１のコアバック制御工程ではハーフナット３２３の係合歯３２５とタイバ３１９の係合溝３２１の当接状態は、図４（ｂ）に示される型締工程および圧抜工程の状態のまま維持される。そして可動盤３１４およびハーフナット３２３の移動と共にタイバ３１９も移動される。そのため特許文献２のようにコアバック制御工程の初期段階に、図４（ｂ）のＡ＋Ｂに相当する隙分だけ移動される間、タイバとハーフナットの当接状態が外れてしまい、可動盤の移動制御ができなくなるという問題が発生しない。また第１のコアバック制御工程における少なくとも過半の区間の制御はサーボモータ３２６のみのクローズドループ制御（速度制御）により行われるので制御が簡単であり、他の駆動機構の駆動力の影響が除外され正確な型開速度制御を行うことができる。

次に可動盤３１４が目標位置Ｄに到達されると（ｓ２）、型開閉機構３１５のサーボモータ３２６は作動停止されて位置保持され（ｓ３）、第１のコアバック制御工程は終了する。この際のサーボモータ３２６の位置保持は電気的にサーボロックされるものでもブレーキにより保持されるものでもよい。第１の実施形態では目標位置Ｄに完全に可動盤３１４が停止して第１のコアバック制御工程が終了してから第２のコアバック制御工程を開始する。

第２のコアバック制御工程の開始時（第１のコアバック制御工程の終了時）の可動盤３１４およびタイバ３１９の状態は、ボールねじナット３３１が固定されている可動盤３１４の下側部分は目標位置Ｄに到達しているが、ボールねじナット３３１が固定されていない可動盤３１４の上側部分は僅かに前進が遅れ、固定盤３１２に対して可動盤３１４は完全に平行度が保たれていない状態となっている場合がある。そしてその結果、下側のタイバ３１９ａの前進位置よりも上側のタイバ３１９ｂの前進位置が遅れている場合がある。

そのため第２のコアバック制御工程では固定盤３１２に対する可動盤３１４の角度調整による平行制御が行われる。第２のコアバック制御工程では４基のタイバ移動機構３３２に対して制御装置３２９から目標位置Ｅにタイバ３１９を移動させるための指令信号が送られ、タイバ移動シリンダ３３５の作動が開始される（ｓ４）。前記タイバ３１９の目標位置Ｅは、可動盤３１４の目標位置Ｄとの関係で定められる。即ち可動盤３１４が目標位置Ｄに到達した際に固定盤３１２と完全に平行な状態にするためには、４本のタイバ３１９が同じ目標位置Ｅまで前進した状態で、なおかつハーフナット３２３の係合歯３２５の型締側当接面３２５ａと、係合溝３２１の型締側当接面３２１ａが当接状態を保っている必要がある。従って第１の実施形態では、４本のタイバ３１９の目標位置Ｅは等しい位置に設定されている。

換言すれば、本発明では型開閉機構３１５のサーボモータ３２６による可動盤３１４移動時の目標位置Ｄと、タイバ移動機構３３２によるタイバ３１９移動時の目標位置Ｅのそれぞれの目標位置を保有しており、第２のコアバック制御工程では第１のコアバック制御工程開始から時間的に遅れてタイバ３１９を目標位置Ｅ（最終目標位置）へ移動させる制御が開始される

この際に第１のコアバック制御終了時に可動盤３１４の下側部分が目標位置Ｄに到達していることと関連して、位置センサ３３８により検出される下側２本のタイバ３１９ａの位置が既に目標位置Ｅに到達していれば（ｓ５）、タイバ３１９ａは移動されずにその位置にタイバ３１９は保持される（ｓ６）また上側２本のタイバ３１９ｂの位置が目標位置Ｅに到達していない場合は、タイバ移動シリンダ３３５の作動によりタイバ３１９ｂが目標位置Ｅまで前進移動され、目標位置Ｅに到達すると（ｓ５）、タイバ移動シリンダ３３５の作動が停止されタイバ３１９が目標位置Ｅに位置保持される。なお図６では下側２本のタイバ３１９ａの目標位置Ｅまでの移動距離と上側２本のタイバ３１９ｂの目標位置Ｅまでの移動距離の差を矢印の長さで示しているが、実際の移動距離は極めて僅かであり、デフォルメした矢印の長さとなっている。

これら第２のコアバック制御工程の間も成形金型３３９のキャビティＣ内の樹脂材料の発泡膨張は続いており、可動盤３１４には前記発泡力により開き方向に向けて移動する力が働いている。そのため４本のタイバ３１９とその係合溝３２１を所定の目標位置Ｅに移動させれば、前記係合溝３２１の型締側当接面３２１ａに対して４基のハーフナット３２３の係合歯３２５の型締側当接面３２５ａは発泡力によって自律的に移動して当接および押圧される状態が保たれる。またもしも第１のコアバック制御工程終了時に、いずれかのハーフナット３２３の型締側当接面３２５ａとタイバ３１９の係合溝３２１の型締側当接面３２１ａの当接状態が僅かに解消されていたとしても両者は第２のコアバック制御工程終了時には当接状態となる。

タイバ３１９が目標位置Ｅに到達したことが位置センサ３３８により検出されると（ｓ５）、タイバ移動シリンダ３３５のバルブが操作されて作動停止される（ｓ６）。そして先に目標位置Ｅに到達したタイバ３１９は目標位置Ｅに位置保持される。またこの際可動盤３１４も型開閉機構３１５のサーボモータ３２６はサーボロックされた状態が継続され、可動盤３１４も目標位置Ｄに停止保持され続ける。そして４本のタイバ３１９が目標位置Ｅに全て到達すると第２のコアバック制御工程は終了となる。

なお第２のコアバック制御工程のタイバ３１９の移動制御は位置制御により行われるが、速度制御の要素を持ったものでもよい。また第２のコアバック制御工程の際のタイバ３１９の移動は殆どの場合において、前進側（型開側）に向けて移動されるが後退側（型閉側）に向けて移動されるものを除外しない。更には４基のタイバ移動機構３３２の移動時の目標位置Ｅは、金型構造や成形品形状によってはそれぞれのタイバ３１９が異なる目標位置Ｅに向けて移動されるものを除外しない。

更にまた第２のコアバック制御工程の開始時点は、第１のコアバック制御工程の途中であって、両者は重複する部分があってもよい。具体的には第１のコアバック制御工程の型開閉機構３１５により移動される可動盤３１４が、停止位置である目標位置Ｄに到達前の状態で第２のコアバック制御工程を開始してもよい。一例としては、第１のコアバック制御工程における可動盤３１４の移動距離のうち過半の少なくとも５０％以上の距離を可動盤３１４がサーボモータ３２６により移動したことがロータリエンコーダ３２６ａにより検出されると第２のコアバック制御工程が開始されるものでもよい。または第１のコアバック制御工程における可動盤３１４の移動所要時間のうち過半の少なくとも５０％以上の時間を可動盤３１４がサーボモータ３２６により移動したことがタイマにより検出されると第２のコアバック制御工程が開始されるものでもよい。更に好ましくは第１のコアバック制御工程における可動盤３１４の移動距離のうち７５％以上の距離を可動盤３１４がサーボモータ３２６により移動したことがロータリエンコーダ３２６ａにより検出されると第２のコアバック制御工程が開始されるものでもよい。または第１のコアバック制御工程における可動盤３１４の移動所要時間のうち７５％以上の時間を可動盤３１４がサーボモータ３２６により移動したことがタイマにより検出されると第２のコアバック制御工程が開始されるものでもよい。

また第２のコアバック工程は、型開閉機構３１５が可動盤３１４に接続されない側（ここでは上側）のタイバ３１９のタイバ移動機構３３２による作動を、型開閉機構３１５が可動盤３１４に接続される側（ここでは下側）のタイバ３１９のタイバ移動機構３３２に作動よりも早く開始してもよい。いずれにしても本発明はコアバック制御の初期段階を含む過半の部分において型開閉機構３１５のサーボモータ３２６のみで型開制御することを主旨とするものであって、目標位置Ｄに可動盤３１４が到達してから第２のコアバック制御工程を開始することが最も望ましく、次善のものとして目標位置Ｄに可動盤３１４が到達前の状態で第２のコアバック制御工程を開始することが好ましい。

更に第２のコアバック制御工程の間は、型開閉機構３１５のサーボモータ３２６は同じ目標位置Ｄで位置保持することが望ましいが、目標位置Ｄを変更するものを除外するものではない。具体的にはキャビティＣ内の樹脂材料の発泡膨張により、サーボロックしているサーボモータ３２６のトルクが所定値以上に上昇した際は、目標位置Ｄを型開側の位置に変更し、同時にタイバ３１９の目標位置Ｅも前進側の位置に変更するものでもよい。この場合成形品の厚み等が許容範囲内であれば良品として出荷できるが、許容範囲外の場合は、サーボモータ３２６の過負荷防止等の装置の保護のために前記措置が取られる。

そして第２のコアバック制御工程が終了すると次に冷却工程に移行する。冷却工程では基本的には可動盤３１４を目標位置Ｄに保持するともにタイバ３１９を目標位置Ｅに保持して所定時間が経過させる。ただしキャビティＣ内の樹脂は冷却収縮されるものでは、型締シリンダ３１７の型締油室やタイバ移動シリンダ３３５の後退側油室に作動油を供給してタイバ３１９を後退側に移動させるか、または型開閉機構３１５のサーボモータ３２６も型閉側に移動させて可動盤３１４および可動金型３１３を型閉方向に押圧ようにしてもよい。なお第１のコアバック制御工程と第２のコアバック制御工程も一種の冷却工程に相当し、第２のコアバック制御工程が終了後に冷却のみ行う冷却工程を設けないものでもよい。

そして冷却工程が終了するとサーボロックを継続した状態のまま、または無負荷な状態として、ハーフナット３２３の駆動機構３２４を作動させ係合歯３２５を後退させる（ハーフナット離脱工程）。そして次にサーボモータ３２６を作動させ成形品Ｐが貼りついた可動金型３１３および可動盤３１４を型開位置まで移動させ、図示しないエジェクタに可動金型３１３から突き出し、取出機で取出しを行う。また次回のハーフナット３２３の係合のために適宜のタイミングでタイバ移動シリンダ３３５を作動させタイバ３１９をハーフナット係合可能位置に移動させる。

＜他の実施形態＞
次に第２の実施形態の型締装置５について第１の実施形態と同一部分には同一符号を付した図７を参照して説明する。第２の実施形態については型開閉機構５１１の配置位置を除いて他の型締装置の構成は第１の実施形態の型締装置３と略同一である。また型開閉機構５１１が図示しないサーボモータとボールねじ機構５１２を用いたものであり、その数が２基である点も第１の実施形態と同じである。

第２の実施形態の型開閉機構５１１のうち１基の型開閉機構５１１ａは、図示しない固定金型が取り付けられる固定盤の操作側側面の下部と可動金型３１３が取り付けられる可動盤３１４の操作側側面の下部３１４ｂの間に取り付けられている。また他の１基の型開閉機構５１１ｂは、固定盤の反操作側側面の上部と可動盤３１４の反操作側側面の上部３１４ｃの間に取り付けられている。即ち第２の実施形態では型開閉機構５１１は、固定盤および可動盤３１４の略対角位置に取り付けられている。なお型開閉機構５１１が別の略対角位置に配置された例としては、１基の型開閉機構が固定盤および可動盤３１４の操作側側面の上部３１４ｄに取り付けられ、他の１基の型開閉機構が、固定盤および可動盤３１４の側面の反操作側側面の下部３１４ｅに取り付けられたものでもよい。更には１基の型開閉機構５１１が固定盤および可動盤３１４の上面の操作側の部分３１４ｆに取り付けられ、他の1基の型開閉機構５１１が、固定盤および可動盤３１４の下面の反操作側の部分３１４ｇに取り付けられたものや、１基の型開閉機構５１１が固定盤および可動盤３１４の上面の反操作側の部分３１４ｈに取り付けられ、他の１基の型開閉機構５１１が、固定盤および可動盤３１４の下面の操作側の部分３１４ｉに取り付けられたものでもよい。

型開閉機構５１１のサーボモータとボールねじナット５１３は、固定盤と可動盤３１４のどちらか一方の盤にサーボモータが設けられ、他方の盤にボールねじナット５１３が取り付けられていてもよいが、図７の例では固定盤にサーボモータが固定され、ボールねじナット５１３が可動盤３１４に固定されている。そして固定盤に軸支されたボールねじ５１４がボールねじナット５１３に挿通されている。サーボモータの駆動軸とボールねじ５１４は直接接続またはベルトを介して接続されている。また一方の型開閉機構のいずれか一方の機構はベッドに取り付けられたものでもよい。

第２の実施形態の型締装置５は、第１の実施形態の型締装置３よりも型開閉機構５１１と他の部材の配置の関係では制約を受けるが次の利点がある。即ち第１の実施形態の型締装置３では可動盤３１４は下部に設けられた２基の型開閉機構３１５により移動される。そのため第１の実施形態の型締装置３では、コアバック制御工程の第１のコアバック制御工程が終了または終了間近になった時点で可動盤３１４は、２本の下側のタイバ３１９ａが挿通されている部分のほうが２本の上側のタイバ３１９ｂが挿通される部分よりも僅かに前進していることが多い。

それに対して第２の実施形態の型締装置５では、可動盤３１４の略対角位置に型開閉機構５１１のボールねじナット５１３が取り付けられている。そのため第２の実施形態の型締装置５では、コアバック制御工程の第１のコアバック制御工程が終了または終了間近になった時点で可動盤３１４の上側と下側を型開閉機構５１１により略均等に前進させることができる。第２の実施形態の型締装置５では、第１のコアバック制御終了時または終了直前に、可動盤３１４の型開閉機構５１１を備えていない側の２つの隅部３１４ｉ，３１４ｊの関係は、いずれか一方の隅部３１４ｉの位置が他方の隅部３１４ｊの前進位置と相違、或いは一方の隅部３１４ｊの位置が他方の隅部３１４ｉの前進位置と相違していて固定盤に対する可動盤３１４の角度が完全に平行ではない場合も想定される。それらの隅部３１４ｉ，３１４ｊの位置の相違から生じる可動盤３１４の角度の問題は、第２のコアバック制御工程でタイバ３１９の位置の目標位置Ｅを設定し、キャビティＣ内の樹脂材料の発泡膨張により設定した目標位置Ｅまで可動盤３１４の隅部３１４ｉ，３１４ｊ等を前進させることにより解消される。

また第１の実施形態の型締装置３または第２の実施の形態の型締装置５は、可動盤内部の四隅近傍に型締シリンダ機構の型締シリンダが設けられ、固定盤に係合機構のハーフナットが設けられたものでもよい。また型締シリンダが設けられた固定盤または可動盤と同じ盤にハーフナットが設けられたものでもよい。または固定盤または可動盤は、型締シリンダやハーフナットが取り付けられる盤と、固定金型または可動金型が取り付けられる盤の２枚の盤からなるものでもよい。更に型締装置は縦方向に型開閉を行う竪型型締装置であってもよい。

次に第３の実施形態の射出成形機６と型締装置７について第1の実施形態と同一部分には同一符号を付した図８を参照して説明する。第３の実施形態の射出成形機６については第１の射出装置８ａと第２の射出装置８ｂの２本の射出装置８を備えることと、それに付随する固定盤３１２のすり鉢部３１２ｂの形状や制御機能を除き、射出成形機６の型締装置７の構成は第１の実施形態の射出成形機１の型締装置３と略同一である。成形金型７１１については、固定金型７１２が第１の射出装置８ａから射出された溶融樹脂をキャビティに充填するための第１のランナ７１２ａと、第２の射出装置８ｂから射出された溶融樹脂を２次キャビティＣ１に充填するための第２のランナ７１２ｂとを備え、キャビティはコアバック制御に備えて容積が可変となっている。

第３の実施形態の射出成形機６では、第１の射出装置８ａにより行われる１次成形品Ｐ１の射出成形は一般的な射出成形により行われる。そして１次成形品Ｐ１の成形が完了すると1次成形品Ｐ１を保持した可動金型７１３を一定量コアバック制御により後退させて、１次成形品Ｐ１と固定金型７１２のキャビティ面７１２ｃの間に２次成形品を成形するための２次キャビティＣ１を形成する。そして前記２次キャビティＣ１に第２の射出装置８ｂから１次成形品Ｐ１とは別の樹脂を射出して多色成形品を成形する。なおこの際に１次成形品Ｐ１を固定金型７１２に保持して１次成形品Ｐ１と可動金型７１３の間に２次キャビティを形成してもよい。また１次成形または２次成形は、圧縮成形や発泡成形を用いてもよく発泡成形を行う場合は本発明のコアバック制御を行うようにしてもよい。

第３の実施形態では、前記２次キャビティＣ１を形成する際に本発明のコアバック制御を行う。即ち１次成形が終了すると次に型開閉機構３１５により可動盤３１４を目標位置Ｄに向けて型開方向に移動させる第１のコアバック制御工程を行う。この際にタイバ移動機構３３２を用いないのでハーフナット３２３の係合歯３２５とタイバ３１９の係合溝３２１の間の間隙が殆ど形成されない状態を継続できる。そして他の例のようにタイバ３１９が移動される間、可動盤３１４が無制御状態となることはなく、速やかに型開き（寸開き）が行える。そして第１のコアバック制御工程が終了するかその終了直前から前記タイバ移動機構３３２により可動盤３１４の角度を調整する第２のコアバック制御工程を開始する。第２のコアバック工程ではタイバ３１９を目標位置Ｅに移動させる。

第３の実施形態では発泡膨張による可動盤３１４の移動は無いので、タイバ３１９移動後、可動盤３１４が当初の固定盤３１２と平行の状態に戻ろうとする復元力を利用して可動盤３１４の角度調整が行われる。ただし第２のコアバック制御工程において、タイバ移動機構３３２の作動によりタイバ３１９が可動盤３１４の少なくとも一つの四隅近傍部分を押して可動盤３１４の角度を調整してもよい。その場合はタイバ移動機構３３２の作動によりタイバ３１９の係合溝３２１の型開側当接面３２１ｂがハーフナット３２３の係合歯３２５の型開側当接面３２５ｂが当接するまでタイバ３１９が図４における間隙Ａ＋Ｂの分だけ移動してから可動盤３１４の角度調整が行われる。

なお本発明については、一々列挙はしないが、上記したものに限定されず、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。以上で説明した複数の例は、適宜組み合わせて実施されることもできる。

１，６ 射出成形機
２ ベッド
３，５，７ 型締装置
８，８ａ，８ｂ 射出装置
３１１，７１２ 固定金型
３１２ 固定盤
３１３，７１３ 可動金型
３１４ 可動盤
３１５，５１１，５１１ａ，５１１ｂ 型開閉機構
３１６ 型締機構
３１７ 型締シリンダ
３１９，３１９ａ、３１９ｂ タイバ
３２１ 係合溝
３２３ ハーフナット（係合機構）
３２５ 係合歯
３２６ サーボモータ
３２９ 制御装置
３３２ タイバ移動機構
３３５ タイバ移動シリンダ
Ｄ，Ｅ 目標位置

Claims (6)

1. 固定金型が取り付けられる固定盤に対して可動金型が取り付けられる可動盤を移動させる型開閉機構と固定金型と可動金型の型締を行う型締シリンダ機構を備えた型締装置の制御方法において、
   型締装置にはサーボ機構を用いた型開閉機構と、
   ロッドがタイバを構成する型締シリンダ機構と、
   型締シリンダとは別に設けられタイバを一定距離移動させるタイバ移動機構と、
   可動盤をタイバに対して係合および離脱する係合機構とが備えられ、
   可動盤をタイバに対して係合した状態で固定金型に対して可動金型を型開方向に一定距離移動させるコアバック制御工程は、
   前記型開閉機構により可動盤を目標位置に向けて移動させる第１のコアバック制御工程と、
   前記タイバ移動機構により可動盤の角度を調整する第２のコアバック制御工程とを備える、型締装置の制御方法。
2. 固定金型が取り付けられる固定盤に対して可動金型が取り付けられる可動盤を移動させる型開閉機構と固定金型と可動金型の型締を行う型締シリンダ機構を備えた型締装置の制御方法において、
   型締装置にはサーボ機構を用いた型開閉機構と、
   ロッドがタイバを構成する型締シリンダ機構と、
   型締シリンダとは別に設けられタイバを一定距離移動させるタイバ移動機構と、
   可動盤をタイバに対して係合および離脱する係合機構とが備えられ、
   可動盤をタイバに対して係合した状態で固定金型に対して可動金型を型開方向に一定距離移動させるコアバック制御工程は、
   前記型開閉機構により可動盤を目標位置に向けて移動させる第1のコアバック制御工程と、
   前記タイバ移動機構によりタイバを目標位置に向けて移動させる第２のコアバック制御工程と、を備える、型締装置の制御方法。
3. 前記第１のコアバック制御工程は、前記タイバ移動機構をフリーにした状態で前記型開閉機構により可動盤を目標位置に向けて移動させ、第２のコアバック制御工程は、前記前記型開閉機構により可動盤を位置保持した状態で前記タイバ移動機構によりタイバを目標位置に向けて移動させて行う、請求項１または請求項２に記載の型締装置の制御方法。
4. 固定金型が取り付けられる固定盤に対して可動金型が取り付けられる可動盤を移動させる型開閉機構と固定金型と可動金型の型締を行う型締シリンダ機構を備えた型締装置において、
   型締装置にはサーボ機構を用いた型開閉機構と、
   ロッドがタイバを構成する型締シリンダと、
   型締シリンダ機構とは別に設けられタイバを一定距離移動するタイバ移動機構と、
   可動盤をタイバに対して係合および離脱する係合機構と、
   前記型開閉機構、前記型締シリンダ及びタイバ移動機構の移動を制御する制御装置と、が備えられ、
   前記制御装置は、
   可動盤をタイバに対して係合した状態で固定金型に対して可動金型を型開方向に一定距離移動させるコアバック制御時には、
   前記型開閉機構により可動盤を目標位置に向けて移動させる第１のコアバック制御を行うとともに、
   前記第１のコアバック制御の途中または終了後に前記タイバ移動機構によりタイバを目標位置に向けて移動させる第２のコアバック制御を行う、型締装置。
5. 前記型開閉機構はサーボモータとボールねじ機構を用いた２基の機構からなり、
   前記タイバ移動機構は、サーボモータとボールねじ機構を用いた４基の機構またはクローズドループ制御により制御されるシリンダ機構を用いた４基の機構からなる、請求項４に記載の型締装置。
6. 固定金型が取り付けられる固定盤に対して可動金型が取り付けられる可動盤を移動させる型開閉機構と固定金型と可動金型の型締を行う型締シリンダ機構を備えた型締装置と、射出装置を備えた射出成形機において、
   型締装置にはサーボ機構を用いた型開閉機構と、
   ロッドがタイバを構成する型締シリンダと、
   型締シリンダ機構とは別に設けられタイバを一定距離移動するタイバ移動機構と、
   可動盤をタイバに対して係合および離脱する係合機構と、
   前記型開閉機構、前記型締シリンダ及びタイバ移動機構の移動を制御する制御装置と、が備えられ、
   前記制御装置は、
   可動盤をタイバに対して係合した状態で固定金型に対して可動金型を型開方向に一定距離移動させるコアバック制御時には、
   前記型開閉機構により可動盤を目標位置に向けて移動させる第１のコアバック制御を行うとともに、
   前記第１のコアバック制御の途中または終了後に前記タイバ移動機構によりタイバを目標位置に向けて移動させる第２のコアバック制御を行う、射出成形機。

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