JP5046407B2 - 型締装置の作動方法および型締装置 - Google Patents

Description

本発明は、型開閉機構により可動金型を固定金型に向けて前進させ、ハーフナットを係止部に係止し、型締シリンダにより型締を行う型締装置の作動方法および型締装置に関するものである。

射出成形機に用いられる型締装置としては、トグル機構のように型開閉と型締を同一の機構により行う装置と、型開閉機構により可動金型を固定金型に向けて前進させ、ハーフナットを係止部に係止した後に、型締シリンダにより型締を行う型締装置とが存在する。後者のハーフナットと型締シリンダを用いたタイプとしては、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の図１に示されるタイプのものは、受圧盤（ブラケット３０）に型締シリンダが取付けられ、型締シリンダの円筒状のラムの先端側にハーフナットが設けられている。一方可動盤の背面にはメカニカルラム（型開閉シリンダ１２）が固定され、メカニカルラムの円筒面にはハーフナットが係合可能な溝が形成されている。また前記メカニカルラムの内部には型開閉用サーボモータによって作動される型開閉機構が設けられている。このタイプの型締装置は、小型から中型の型締装置に多く見られる。また特許文献２の図１に示されるタイプのものは、固定盤と可動盤の間に型開閉装置が設けられ、可動盤の背面側に、型締装置が設けられた駆動プレートが取付けられている。そして駆動プレートの背面側にはハーフナットが設けられている。また可動盤に挿通されるタイバ（タイロッド）にはハーフナットが係合可能なネジ部が形成されている。

更に特許文献３の図１に示されるタイプのものは、大型の型締装置に多く見られ、固定盤の四隅に型締シリンダが設けられ、型締シリンダのラムがタイバとなっており、タイバにはねじ部が形成されている。そして可動盤に設けられた型締用ハーフナットがタイバのねじ部に係止されるようになっている。また特許文献３の図６に示されるタイプのものは、移動盤の上に型締シリンダが配設される型締プレートが載置され、型締プレートに型締用ハーフナットが設けられている。そして移動盤と型締プレートの両方が固定盤に対して移動可能となっている。

これら特許文献１ないし特許文献３の型締装置においては、厚みの異なる成形金型に交換される際には、タイバ等の係止部に対してハーフナットが係止される位置が変更される。またハーフナットがタイバ等の係止部に係止される際には両者が衝突しないようにハーフナットの歯とタイバの係止部の溝との間に間隙を有する状態で係止が行われる。よってはハーフナットの係止部への係止は、前記のように演算された所定の限定された位置でハーフナットが係止されるので、固定金型に対して可動金型が当接される型閉完了位置でハーフナットが当接されることは稀であった。

そこで従来の一般的な型締装置の型閉、ハーフナット係止、型締の作動の手順は、型開閉機構により可動盤を固定盤に向けて前進させた後に、ハーフナットを係止部に係止するために可動金型が固定金型に当接されるよりも少し前の位置で可動盤を一旦停止させ、ハーフナットがタイバの係止部に係止されるのを待って、可動盤を再び移動させて型閉完了させ、型締を行っていた。従ってハーフナット係止のため可動金型を停止させるので、型閉に関する成形サイクルが長くなるという問題があった。前記の問題を解決するためのものとして特許文献３に記載されたものが知られている。特許文献３の図１に記載されたものは、ねじ部を備えたタイバーをタイバースライド用サーボモータにより移動させるのと並行して型開閉用サーボモータにより型締用ハーフナットを供えた可動盤を移動させ、ねじ部に対する型締用ハーフナットの相対速度が０とすることにより、可動盤を停止させないで、型締用ハーフナットをねじ部に係止可能となっている。また特許文献３の図６のものは、移動盤が移動シリンダにより右進されるのに対して、同調シリンダにより型締プレートを左進させて、タイバのねじ部に対する型締用ハーフナットの相対速度を０にすることにより、移動盤を停止させないで、型締用ハーフナットをねじ部に係止可能となっている。

特開２００１−２１２８２８号公報（００２９、図１） 特開２００２−１０３４０３号公報（００１２、００１３、図１） 特開平１０−２９６７３９号公報（００３１、００５２、図１、図６）

しかしながら特許文献３の図１および図６の方式はいずれも、タイバのねじ部に対するハーフナットの相対速度を０とするために、それぞれ二つのアクチュエータを高精度に制御する必要があり、制御が煩雑になるとともにメンテナンスも難しいものであった。また相対速度を０にするために特殊なアクチュエータを別個に設ける必要があるので、コストアップに繋がるものであった。

従って本発明では上記の問題を鑑みて、型開閉機構により可動金型を固定金型に向けて前進させ、ハーフナットを係止部に係止し、型締シリンダにより型締を行う型締装置の作動方法および型締装置において、比較的簡単な装置を用いて、成形サイクルの短縮を実現することを可能とした型締装置の作動方法および型締装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の型締装置の作動方法は、可動金型を固定金型に対して前後進させる型開閉機構と、ハーフナットを係止部に係止した状態で型締を行う型締シリンダが備えられた型締装置の作動方法において、型締シリンダのシリンダが配設される型締盤と可動金型が取付けられる可動盤が並設され、型開閉機構が型締盤に連結されるとともに型締盤の反可動盤側にハーフナットが配設され、固定金型が取付けられる固定盤の四隅近傍にタイバが固定され、タイバには係止部が設けられており、作動油を供給して型締シリンダにより固定金型に対して可動金型を前進させるのと同時に並行して、型締盤が型開閉方向に位置変更されない状態で、前記係止部に対して係止可能な位置にあるハーフナットを前記係止部に係止することを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の型締装置の作動方法は、請求項１において、前記型締盤は、ベッドおよび固定盤に対して位置検出可能に設けられていることを特徴とする。

本発明の請求項３に記載の型締装置は、可動金型を固定金型に対して前後進させる型開閉機構と、ハーフナットを係止部に係止した状態で型締を行う型締シリンダが備えられた型締装置において、型締シリンダのシリンダが配設される型締盤と、該型締盤に並設され可動金型が取付けられる可動盤と、型締盤に連結される型開閉機構と、型締盤の反可動盤側に配設されるハーフナットと、固定金型が取付けられる固定盤の四隅近傍に固定され係止部を有するタイバが備えられ、作動油を供給して型締シリンダによる固定金型に対する可動金型の移動と同時に並行して、前記型締盤が型開閉方向に位置変更されない状態で前記係止部に対して係止または離脱可能な位置にあるハーフナットをタイバの係止部に係止または離脱させることを特徴とする。

本発明の請求項４に記載の型締装置は、請求項３において、前記型開閉機構は、サーボモータとボールネジとボールネジナットを用いたものであることを特徴とする。

可動金型を固定金型に対して前後進させる型開閉機構と、ハーフナットを係止部に係止した状態で型締を行う型締シリンダが備えられた型締装置の作動方法において、型締シリンダのシリンダが配設される型締盤と可動金型が取付けられる可動盤が並設され、型開閉機構が型締盤に連結されるとともに型締盤の反可動盤側にハーフナットが配設され、固定金型が取付けられる固定盤の四隅近傍にタイバが固定され、タイバには係止部が設けられており、作動油を供給して型締シリンダにより固定金型に対して可動金型を前進させるのと同時に並行して、型締盤が型開閉方向に位置変更されない状態で、前記係止部に対して係止可能な位置にあるハーフナットを前記係止部に係止するので、作動方法同様に、比較的簡単な装置を用いて、成形サイクルの短縮を実現することができる。

本実施形態の型締装置の一部断面図である。 本実施形態の型締装置のハーフナットの歯と係止部の溝との関係を示す拡大断面図である。 本実施形態の型締装置の型締シリンダとその油圧回路を示す図である。 本実施形態の型締装置の成形動作工程毎の作動を示すチャート図である。 本実施形態の型締装置の型閉高速工程における型締シリンダを示す図である。 本実施形態の型締装置の型閉低速工程における型締シリンダを示す図である。 本実施形態の型締装置の型締工程における型締シリンダを示す図である。 本実施形態の型締装置の圧抜工程における型締シリンダを示す図である。 本実施形態の型締装置の強力型開工程、型開低速工程における型締シリンダを示す図である。

本発明の実施形態の射出成形機の型締装置について、図１を参照して説明する。射出成形機１１は、一側に設けられた型締装置１２とその他側に設けられた射出装置１３から基本的な部分が構成される。型締装置１２について説明すると、ベッド１４上の他側（射出装置側）には、固定金型１５が取付けられる固定盤１６が立設されている。またベッド１４上には型開閉方向に向けてリニアガイド等の直動ガイド１７が固定され、前記直動ガイド１７上に型締盤１８が型開閉方向に移動可能に設けられている。そして型締盤１８には、脚部である架台１９が固定盤側に向けて一体に固定されており、架台１９の上には可動金型２０が取付けられる可動盤２１が、型締盤１８に対して型開閉方向に移動可能に設けられている。従って型締装置１２は、固定盤１６に対して型締盤１８と可動盤２１が並設されている。本実施形態では型締盤１８には型締シリンダ２２が配設されている。型締シリンダ２２のラム２３は、可動盤２１の背面に固着されている。型締盤１８と可動盤２１の間には、型締盤１８に対する可動盤２１の位置を検出する位置センサ３０が取付けられている。なお型締シリンダ２２の数は１個に限定されない。

ベッド１４の一側（後方側）にはタイバ保持板１４ａが立設されている。そして固定盤１６の四隅近傍には水平方向にタイバ２４が固定され、タイバ２４は、可動盤２１、型締盤１８、タイバ保持板１４ａにそれぞれ挿通されている。またタイバ２４の一側の部分には、複数の溝２５ａが形成された係止部２５が所定長さにわたって設けられている。そして型締盤１８の反可動盤側の面１８ａ（背面）のタイバ２４が挿通される孔の周囲にはハーフナット２９が配設されている。ハーフナット２９は、駆動手段にサーボモータ３１ａを用いたハーフナット作動機構３１によりタイバ２４と直交する方向に移動可能となっている。また図２に示されるようにハーフナット２９の歯２９ａとタイバ２４の係止部２５の溝２５ａとの関係は、ハーフナット２９の歯２９ａが前記溝２５ａに噛合された際に、両者の間に型開閉方向Ａに僅かに間隙Ｓ１，Ｓ２が設けられるようになっている。またベッド１４上の一側に設けられたブラケットには型開閉機構２６のサーボモータ２７が固定されるとともに型開閉機構２６のボールネジ２８ａが軸支され、型締盤１８に固定されたボールネジナット２８ｂに前記ボールネジ２８ａが挿通されている。よってベッド１４および固定盤１６に対する型締盤１８の位置は、サーボモータ２７に取付けられたロータリエンコーダにより検出可能となっている。なお型開閉機構２６は他のアクチュエータや機構を用いたものでもよく、固定盤１６と型締盤１８の間に設けられたものでもよい。

次に型締装置１２の型締盤１８（盤内）に配設される型締シリンダ２２について説明する。図３に示されるように型締シリンダ２２の大径の型締ピストン３２の一側の軸芯には、小径の第１ピストン３３が固定され、他側の軸芯には前記型締ピストン３２よりは小径であって第１ピストン３３よりは径の大きい第２ピストン３４が固定されている。そして前記第２ピストン３４の前方には第２ピストン３４よりも更に小径のラム２３が固定されている。一方型締盤１８の内部には、中央に前記型締ピストン３２が摺動自在に挿通される型締シリンダ筒部３５が形成され、その一側（型締盤１８の背面寄り）には、前記第１ピストン３３が摺動自在に挿通される小径の第１シリンダ筒部３６が形成されている。また型締シリンダ２２の他側（可動盤寄り）には、第２ピストン３４が摺動自在に挿通される第２シリンダ筒部３７が形成され、更に他側にはラム２３が摺動自在に挿通される孔が形成されている。

前記型締シリンダ２２は、型締ピストン３２を境にして一側には、型締ピストン３２の背面、型締シリンダ筒部３５の内周面、および第１ピストン３３の外周面によって囲まれて型締シリンダ室である型締用の第１シリンダ室３８が形成されている。また第１シリンダ室３８の更に一側には、第１ピストン３３の端面、第１シリンダ筒部３６の内周面と端面によって囲まれて早送りシリンダ室である第２シリンダ室３９が設けられている。そして本実施形態では、第２シリンダ室３９の受圧面積と型締シリンダ室である第１シリンダ室３８の受圧面積の比は、１：９であって、型締ピストン３２を移動させる際に作動油が供給される第２シリンダ室３９の受圧面積のほうが小さく設けられている。また前記型締シリンダ２２の型締ピストン３２を境にして他側には、型締ピストン３２の前面、第２シリンダ筒部３７の内周面、および第２ピストン３４の外周面によって囲まれて第１シリンダ室３８の作動油を給排する給排シリンダ室である第４シリンダ室４０が形成されている。また該第１シリンダ室３８の更に他側には、第２ピストン３４の前面、第２シリンダ筒部３７の内周面、およびラム２３の外周面によって囲まれて型開シリンダ室である第３シリンダ室４１が設けられている。そして第２シリンダ室３９と第３シリンダ室４１は、型締シリンダ２２の型締ピストン３２を境にして配設されている。そして第２シリンダ室３９に作動油が供給されると可動盤２１を前進させる方向、第３シリンダ室４１に作動油が供給されると可動盤２１を後進させる方向に推力を発生させる。

本実施形態では、第１シリンダ室３８の受圧面積と第４シリンダ室４０の受圧面積と第３シリンダ室４１の受圧面積は、９：５：２であって、前記第１シリンダ室３８よりも型締ピストン３２を移動させる際に作動油が供給される第３シリンダ室４１の方が受圧面積が小さく設けられている。そして前記により型締シリンダ２２は、一側から他側に向けて第２シリンダ室３９、第１シリンダ室３８、第４シリンダ室４０、および第３シリンダ室４１の順に同軸上に配置されている。なお第１シリンダ室３８を軸芯側（軸方向においては型締ピストン３２から遠い側）に配置して早送りシリンダ室である第２シリンダ室３９を軸芯から外側（軸方向においては型締ピストン３２側）に配置することや、型開室である第３シリンダ室４１を軸芯から外側（軸方向においては型締ピストン３２側）に配置して給排用シリンダ室である第４シリンダ室４０を軸芯側（軸方向においては型締ピストン３２から遠い側）に配置することも可能ではある。

次に型締シリンダ２２の油圧回路５１について説明する。図３に示されるように可変ポンプ５２からの主管路に四方向切換バルブ５３が配置され、一方の管路５４は型締シリンダ２２の第１シリンダ室３８と第２シリンダ室３９に接続されている。そして第２シリンダ室３９への管路５４ａを分岐した後の第１シリンダ室３８への管路５４ｂには圧力調整可能なシーケンスバルブ５５が供給側へは流動可能なチェックバルブとともに並列に取付けられている。また第１シリンダ室３８と第４シリンダ室４０との間は、ノーマルオープン型のカートリッジバルブ５６が取付けられた管路５７により接続されている。また前記四方向切換バルブ５３から他方へ分岐した管路５８は、ノーマルオープン調圧型（クラッキング圧以上で開）のパイロットチェックバルブ５９を介して型開シリンダ室である第３シリンダ室４１に接続されている。また第１シリンダ室３８と第４シリンダ室４０を接続する前記管路５７と、第３シリンダ室４１とは、管路６０により接続され、管路６０にはパイロットチェックバルブ５９と同様のパイロットチェックバルブ６１が設けられている。そして管路５７，６０は、第１シリンダ室３８と第３シリンダ室４１、第４シリンダ室４０との間で作動油を給排するランアラウンド回路を構成している。

油圧回路５１には、パイロットチェックバルブ５９，６１、カートリッジバルブ５６、シーケンスバルブ５５を作動させるために、切換バルブ６２，６３，６４が取付けられている。四方向切換バルブ５３の供給側の別のポートはタンク６５に接続されている。また図３においては、可変ポンプ５２からの主管路から分岐したリリーフバルブや主管路に設けたチェックバルブ等の一部のバルブや圧力センサは省略して記載してある。なお型締シリンダ２２の油圧回路については、図３の例に限定されず、電磁バルブにより管路のバルブを開閉するものでもよい。また圧抜工程等において別の管路やバルブから第１シリンダ室３８等の作動油をドレンへ落とす回路を設けるようにしてもよい。

次に本実施形態の型締装置１２の作動方法、とりわけ型開閉機構２６や型締シリンダ２２の作動とハーフナット２９の係止部２５への係止との関係について、図４の型締装置１２の成形動作工程毎の作動を示すチャート図を用いて説明する。まず可動金型２０を固定金型１５に向けて高速で型閉移動させる型閉高速工程を行う。型閉高速工程では、型開閉機構２６であるサーボモータ２７を正回転駆動させボールネジ２８ａを回転させて、可動盤２１が載置された型締盤１８を、固定盤１６に向けて前進移動させる。本実施形態では、型締盤１８の移動の際に型締シリンダ２２の型締ピストン３２の位置は、図５に示されるように後退限に保持され、型締盤１８等の移動の際に可動盤２１が位置変更されず安定して載置されるようになっている。ただし比較的小型の型締装置で、型締ピストンを境として両方の油室に作動油を封じ込めることにより可動盤が安定的に保持可能であれば、型締シリンダのピストンを後退限に保持しないものでもよい。

そして型締装置１２に取付けられた成形金型の厚みに応じて予め型厚調整時に演算されたタイバ２４の係止部２５にハーフナット２９が係止される係止位置Ｂに到達すると、サーボモータ２７の回転駆動を停止させ型締盤１８を移動停止させてサーボロックする。図２に示されるようにハーフナット２９の係止位置Ｂは、タイバ２４の係止部２５の溝２５ａの側面２５ｂ，２５ｃに対して、ハーフナット２９の歯２９ａの両側の側面２９ｂ，２９ｃが型開閉方向にそれぞれ均等な間隙Ｓ１，Ｓ２を有する位置とである。なお従来では可動金型が固定金型に完全に型閉されない位置で一旦、可動盤や可動金型を停止させてからハーフナットの係止を行い、その後に型締シリンダを作動させて型閉を行っており、成形サイクルが長くなる一因になっていた。

本願実施形態では、型開閉機構２６のサーボモータ２７が停止されて型締盤１８および、ハーフナット２９が係止位置Ｂ（相対的に係止可能な位置Ｃの中心）に位置していることが確認されると、型閉低速工程へと移行する。型閉低速工程では、図６に示されるように、型締盤１８が停止されサーボモータ２７がサーボロックされた状態で、四方向切換バルブ５３を図３中の右側へ移動させるように切換えて、管路５４，５４ａを介して型締シリンダ２２の第２シリンダ室３９に作動油を供給し可動盤２１を前進させる。この際に第２シリンダ室３９は第１シリンダ室３８と比較して小面積であり小容量の作動油で型締盤１８上の可動盤２１および可動金型２０を比較的高速で固定盤１６および固定金型１５に向けて移動させることができる。またシーケンスバルブ５５の設定圧は一例として７ＭＰａに設定されており、可変ポンプ５２から第１シリンダ室３８へは作動油は供給されない。また第２シリンダ室３９に供給された作動油により推力が発生し、型締ピストン３２が図３において右側へ移動するにつれて第３シリンダ室４１と第４シリンダ室４０の容積が減少されるが、第３シリンダ室４１と第４シリンダ室４０内の作動油は、ランアラウンド回路である管路６０、５７を介して第１シリンダ室３８へ供給されるので、型締ピストン３２およびラム２３の移動の際に一定の速度が確保できる。

この際の型閉低速工程では、可動金型２０の固定金型１５へ向けての前進中に、金型のガイド孔に対してガイドピンが挿入される。可動金型２０の移動速度は金型に対する破損防止の点からガイド孔に対してガイドピンが挿入される直前から低速移動させることが望ましい。また金型保護については、型締シリンダ２２の第２シリンダ室３９の受圧面積は第１シリンダ室３８と比較すると小面積であるので型閉移動の際の力が小さく、金型保護制御を行う上でも有利である。金型間に異物が挟まった際などに型締装置１２を緊急停止させる金型保護制御は、公知の制御が用いられ、第１シリンダ室３８の油圧の上昇や所定時間内に型閉完了位置に可動金型２０が到達できずにタイムアップした場合等に、金型保護のインターロックが働き、型締装置１２が停止される。

また型閉低速工程では、前記の型締シリンダ２２による可動盤２１および可動金型２０の固定盤１６および固定金型１５へ向けての前進制御（低速前進制御）と並行してハーフナット２９の係止部２５への係止を行う。ハーフナット２９の係止部２５への係止は、型締盤１８がサーボモータ２７によりサーボロックされ、ハーフナット２９が型開閉方向に位置変更されない状態で行われる。なお固定盤１６に固定されるタイバ２４に形成される係止部２５は型開閉方向に位置変更されないことは当然である。そしてハーフナット２９が係止部２５に対して完全に噛合されたことが図示しない近接スイッチやサーボモータ３１ａのエンコーダ等により確認されると、サーボモータ３１ａはサーボロックされる。ハーフナット２９の歯２９ａをタイバ２４の係止部２５の溝２５ａに係止完了させるのは、型締盤１８の停止から可動金型２０と固定金型１５の型当接までの間（型閉低速工程の間）に完了させることが必須ではないが望ましく、ハーフナット２９の係止に伴う待ち時間は、可動盤２１の固定盤１６への前進時間と並行して発生するので、タイムロスにならない。本発明は、特許文献３のように複雑な構造や特殊な制御も行う必要がなく、なおかつ従来の可動金型が停止した状態でハーフナットを係合する場合と比較して、成形サイクルを短縮することができる。

なお上記の型閉高速工程から型閉低速工程への移行は、型開閉機構２６のサーボモータ２７の作動停止と同時に型締シリンダ２２により可動盤２１の前進を開始するものだけでなく、サーボモータ２７が停止される僅かに前（型締盤１８の移動中）から、型締シリンダ２２による可動盤２１の前進を開始するようにしてもよい。サーボモータ２７による型締盤１８の前進と型締シリンダ２２による可動盤２１を前進は同時に並行して行うことは不可能ではない。また型締低速工程への移行は、サーボモータ２７が停止されて僅かな時間を経た後から、型締シリンダ２２による可動盤２１の前進を開始するようにしてもよい。その場合も、ハーフナット２９の係止と可動盤２１の前進を並行して行えれば成形サイクルの短縮に繋がる。

また本実施形態では、型締盤１８を完全に停止させた状態で係止部２５に対してハーフナット２９を係止しているが、ハーフナット２９が微速で移動されているものを除外するものではない。つまり微速でハーフナット２９が移動されるものでも、次のようなものであればハーフナット２９を係止する際の支障にならないから、ハーフナット２９の停止と実質的に同等に看做すことができる。まずはハーフナット２９の係止前の相対的な位置Ｃが、溝２５ａに対して歯９ａが対向していて、ハーフナット２９と係止部２５がそれぞれ移動されないでロックされた際に歯２９ａと溝２５ａの側面２５ｂ，２５ｃが当接しない位置にあること。そしてハーフナット２９が微速で移動されながら係止部２５に係止完了するまで歯２９ａと溝２５ａの側面２５ｂ、２５ｃが当接されない状態を保つこと。

また上記の型閉高速工程から型閉低速工程への移行は、型開閉機構２６のサーボモータ２７の作動停止と同時に型締シリンダ２２による可動盤２１の前進開始を行うものだけでなく、サーボモータ２６が停止される僅かに前（型締盤１８の移動中）から、型締シリンダ２２による可動盤２１の前進開始を行うようにしてもよい。よってサーボモータ２７による型締盤１８の前進と型締シリンダ２２による可動盤２１を前進は同時に並行して行うことは不可能ではない。また型締低速工程への移行は、サーボモータ２７が停止されて僅かな時間を経た後から、型締シリンダ２２による可動盤２１の前進を開始するようにしてもよい。その場合も、ハーフナット２９の係止と可動盤２１の前進を並行して行えれば成形サイクルの短縮に繋がる。更には可動盤２１の前進完了後にハーフナット２９が係止完了するものも除外されない。型締シリンダ２２により可動盤２１を前進移動させている間に係止部２５へのハーフナット２９の係止を行うこと望ましいが、一部でも並行してオーバーラップさせることにより、成形時間が短縮できる。

そしてハーフナット２９の歯２９ａがタイバ２４の係止部２５の溝２５ａに向けて移動され、一対のハーフナット２９，２９が係止完了したことが、近接スイッチにより確認された後も、更に型締シリンダ２２による可動盤２１の型閉移動を継続し、固定金型１５に対して可動金型２０を当接させる。

固定金型１５に対して可動金型２０が当接されると次に型閉低速工程から型締工程へ移行する。型締工程では、可動金型２０の固定金型１５への当接と同時に型開閉機構２６のサーボモータ２７のサーボロック状態を解除する。なおサーボモータ２６のサーボロック状態の解除は、ハーフナット２９を係止部２５へ係止完了してから可動金型２０が固定金型１５へ当接するまでの間に行ってもよい。

サーボロック状態が解消された後の型締工程におけるサーボモータ２７の制御は、型締シリンダ２２の作動による型締盤１８の移動に従って追従制御されるようにする。そして可動金型２０が固定金型１５に当接され、それ以上前進不可能となった後も更に第２のシリンダ室３９に作動油を供給することにより、型締盤１８とハーフナット２９が僅かに後退され、ハーフナット２９の歯２９ａの後ろ側の側面２９ｂと、係止部２５の溝２５ａの前側の側面２５ｂとの間の間隙Ｓ１が解消されて両者が当接され、型締盤１８の後退が停止される。そして型締盤１８の後退停止により第２シリンダ室３９の容積が増大されなくなったにもかかわらず作動油が第２シリンダ室３９に供給されると、第２シリンダ室３９および管路５４，５４ａの作動油が昇圧され、シーケンスバルブ５５の設定圧を超えると、図７にも示されるように、管路５４ｂを介して第１シリンダ室３８の側へも作動油が供給される。型締工程の際の第１シリンダ室３８へ送られる作動油の油圧は、一例として２１ＭＰａに設定される。

型締工程の際は、切換バルブ６３が切換られ、パイロット圧によりカートリッジバルブ５６は閉鎖されている。そして容積が減少した第３シリンダ室４１と第４シリンダ室４０の作動油は、パイロットチェックバルブ５９，６１、四方向切換バルブ５３を介してドレンへ落とされるが、その流量は少量であり、第３シリンダ室４１と第４シリンダ室４０の圧力はパイロットチェックバルブ５９，６１のクラッキング圧以下になることはない。そして型締工程の間は、型締シリンダ２２の作動によりタイバ２４が引き伸ばされ、型締された固定金型１５と可動金型２０の間に形成されたキャビティ（図示せず）に射出装置１３から溶融樹脂を射出充填し、キャビティ内で溶融樹脂の冷却固化を行う。また射出装置１３においては次の成形のための計量工程（図示せず）を行う。

そして所定の冷却時間が完了すると型締工程から図８に示される圧抜工程へ移行する。圧抜工程では四方向切換バルブ５３を切換えて、第１シリンダ室３８および第２シリンダ室３９の作動油をドレンに落とす。圧抜工程を行うことにより、僅かに型締ピストン３２およびラム２３は、図３中の左側へ移動される。そして型締装置１２の引き伸ばされたタイバ２４は元の状態に戻され、固定金型１５と可動金型２０の型締は完了する。また圧抜工程の間、可変ポンプ５２はアンロードされる。なお圧抜工程では第１シリンダ室３８および第２シリンダ室３９の作動油、または第３シリンダ室４１および第４シリンダ室４０の作動油は、別の経路によりドレンに落とすようにしてもよい。圧抜工程では、ハーフナット２９と係止部２５の型開閉方向の相対的な位置関係はほとんど変わらない。

次に圧抜工程が終了すると図９に示される強力型開工程に移行する。強力型開工程では、型締シリンダ２２を用いて可動盤２１を型開方向へ移動させることにより、大きな力で成形品の離型を行うことができ、またそれとともに型開閉機構２６のサーボモータ２７を、型締盤１８等の移動専用に小型化させることもできる。型開低速工程では、油圧回路５１の四方向切換バルブ５３を切換えて管路５８を介して型開室である第３シリンダ室４１に作動油を供給する。するとまず、型締盤１８とハーフナット２９が型締方向に移動され、その結果、ハーフナット２９の歯２９ａの側面２９ｂと係止部２５の溝２５ａの側面２５ｂの当接と間隙Ｓ２は解消されて歯２９ａの側面２９ｃと溝２５ａの側面２５ｃが当接され、同時に間隙Ｓ１が形成される。なお本実施形態では、強力型開工程では型締工程、圧抜工程に続いて、型開閉機構２６のサーボモータ２７は型締シリンダ２２の挙動に追従する追従制御を行う。

そして更に第３シリンダ室４１に作動油が供給されると、同時に第１シリンダ室３８および第２シリンダ室３９の容積は減少され、型締ピストン３２、ラム２３、可動盤２１、および可動金型２１等が型開方向（図１、図３、図９において左側）へ移動される。そして成形品は可動金型２１に張りついた状態で、固定金型１５から離型される。この際切換バルブ６２が切換えられ、パイロットチェックバルブ６１が閉鎖されており、カートリッジバルブ５６は開放されているので、第１シリンダ室３８の作動油の多くは、管路５７を介して給排室である第４シリンダ室へ送られる。また第１シリンダ室３８の作動油の一部と早送りシリンダである第２シリンダ室の作動油は、四方向切換バルブ５３を介してドレンへ落とされる。型開低速工程の際の第３シリンダ室４１へ送られる作動油の油圧は、一例として７ＭＰａに設定される。前記強力型開工程の間（隙間を解消する時間を含む）、型締盤１８を比較的高速でしかも離型力を有するようにして移動させるために第３シリンダ室４１の受圧面積は、第１シリンダ室３８と比較してあまり大きくせずに（１０〜５０％）とすることが望ましい。なお強力型開工程の間、型開閉機構２６のサーボモータ２７はサーボロックした状態としてもよい。

強力型開工程により可動盤２１が所定位置まで後退させられると、次に型開低速工程へ移行する。本実施形態では強力型開工程から型開低速工程への移行に際しては、型締シリンダ２２の作動は連続して行われるが、作動油の設定油圧が一例として５ＭＰａ落とされ、可動盤２１等の移動速度が増速されるように変更される。そして型開低速工程では、可動盤２１の型開方向の移動と並行して係止部２５からハーフナット２９が離脱される。係止部２５からハーフナット２９を離脱させるためには、ハーフナット２９を離脱可能な位置Ｄ（係止可能な位置Ｃと同じ）へ移動させる必要がある。そのためにまず型開閉機構２６のサーボモータ２７を逆回転させ、型締盤１８とハーフナット２９を僅かに後退させ（図４におけるディスタンス）、その後サーボモータ２７がサーボロックされる。そして型締盤１８およびハーフナット２９が型開閉方向に位置変更されない状態で、ハーフナット２９の駆動源のサーボモータ３１ａを作動（逆回転）させ、係止部２５からハーフナット２９を離脱させる。

そして更に第３シリンダ室４１に作動油を供給し、図５に示されるように、第３シリンダ室４１の作動油の油圧による推力により型締ピストン３２が後退限まで移動され型締シリンダ２２内で押付けられ固定されるようにして型開低速工程を終了する。

そして次に型開低速工程から型開高速工程へ移行する。型開高速工程では、型締シリンダ２２は図６の状態に保持されており、型開閉機構２６であるサーボモータ２７を逆回転作動させ、型締盤１８と可動盤２１を型開完了位置まで移動させる。そして型開完了位置において保持されている間に図示しない取出機により成形品を取り出して、再び型閉高速工程に移行する。型開高速工程の際の第３シリンダ室４１へ封入される作動油の油圧は、一例として５ＭＰａに設定される。

なお前記において、強力型開工程から型開低速工程への移行の際に、可動盤２１の移動を一旦停止するものでもよい。また溝２５ａ内の離脱可能な位置Ｄにあるハーフナット２９が微速で移動されているものを除外するものではない。図２に示されるように相対的に離脱可能な位置Ｄに位置するハーフナット２９が、歯２９ａと溝２５ａが当接しないで離脱されるのであれば、例えハーフナット２９が型開閉方向に微速で移動していたとしても、ハーフナット２９が離脱完了する際の支障にならないから、ハーフナット２９の微速移動は停止と実質的に同等と倣すことができる。更にはハーフナット２９の離脱後に、型締シリンダ２２による可動盤２１の後退移動と型開閉機構２６による型締盤１８の型開移動を並行して行ってもよい。いずれにしても型締シリンダ２２により可動盤２１の後退移動をさせている間に係止部２５からハーフナット２９を離脱させることが望ましいが、一部でも並行してオーバーラップさせることにより、成形時間が短縮できる。

また上記の実施形態の型締装置により射出圧縮成形（射出プレス成形を含む）を行う場合についても本発明を用いることができる。その場合、型閉低速工程において、型締シリンダ２２により可動金型２０の固定金型１５へ向けての前進と並行して、ハーフナット２９と係止部２５がそれぞれ型開閉方向Ａに位置変更されない状態でハーフナット２９の係止を行う。そして型締シリンダ２２を作動させて一旦型閉完了位置まで可動盤２１を移動させた後、ハーフナット２９と係止部２５の隙間を解消させるために型締盤１８を後退させる点までは、上記の本実施形態と同じである。そして次に射出開始時に固定金型１５に対して可動金型２０が最も好適な位置となるように、型締シリンダ２２の型開側４１の油室に作動油を制御して供給し、型締盤１８に対する可動盤２１の位置を修正制御し、射出開始の位置へ可動盤２１および可動金型２０を移動させる。

または射出圧縮成形（射出プレス成形を含む）の別の方策としては、型締シリンダ２２により可動金型２０の固定金型１５へ向けての前進と並行して、ハーフナット２９を係止部２５に係止する点は前記と同じである。しかしハーフナット２９を係止部２５に係止させた後に、型開閉機構であるサーボモータ２７を逆回転作動させてハーフナット２９と係止部２５の隙間Ｓ１を先に解消させる。次に型締シリンダ２２により可動盤２１を前進させ、射出開始時の位置へ可動盤２１を移動させる。またはこの際のサーボモータ２７の制御(追従制御ではない)と、型締シリンダ２２の作動は並行して行ってもよい。この別の方策は、可動金型２０を型閉完了位置まで一旦前進させないで射出開始時の位置に停止させることができる。

本発明の型締装置は、射出成形機の他、ダイカスト成形機、およびプレス装置等、固定金型（加圧板を含む）と可動金型（加圧板を含む）を型閉した後、型締（増圧）する全ての型締装置に使用することができる。また射出成形機に用いる場合、射出圧縮成形、射出プレス成形、発泡成形等を行うものであってもよく、成形材料も限定されない。また固定金型と可動金型の間に別の中間可動金型が配設されるものや、１以上の固定金型（ロータリテーブル上を回転するものを含む）と１以上の可動金型（ロータリテーブル上を回転するものを含む）を使用したものでもよい。また型締装置は縦型のものでもよい。

１１ 射出成形機

１２ 型締装置

１５ 固定金型

１８ 型締盤
２０ 可動金型
２１ 可動盤

２２ 型締シリンダ

２４ タイバ

２５ 係止部
２５ａ 溝
２６ 型開閉機構
２７ サーボモータ

２９ ハーフナット
２９ａ 歯
Ａ 型開閉方向
Ｂ 係止位置
Ｃ 係止可能な位置
Ｄ 離脱可能な位置

Claims (4)

1. 可動金型を固定金型に対して前後進させる型開閉機構と、ハーフナットを係止部に係止した状態で型締を行う型締シリンダが備えられた型締装置の作動方法において、
   型締シリンダのシリンダが配設される型締盤と可動金型が取付けられる可動盤が並設され、型開閉機構が型締盤に連結されるとともに型締盤の反可動盤側にハーフナットが配設され、固定金型が取付けられる固定盤の四隅近傍にタイバが固定され、タイバには係止部が設けられており、作動油を供給して型締シリンダにより固定金型に対して可動金型を前進させるのと同時に並行して、型締盤が型開閉方向に位置変更されない状態で、前記係止部に対して係止可能な位置にあるハーフナットを前記係止部に係止することを特徴とする型締装置の作動方法。
2. 前記型締盤は、ベッドおよび固定盤に対して位置検出可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の型締装置の作動方法。
3. 可動金型を固定金型に対して前後進させる型開閉機構と、ハーフナットを係止部に係止した状態で型締を行う型締シリンダが備えられた型締装置において、
   型締シリンダのシリンダが配設される型締盤と、該型締盤に並設され可動金型が取付けられる可動盤と、型締盤に連結される型開閉機構と、型締盤の反可動盤側に配設されるハーフナットと、固定金型が取付けられる固定盤の四隅近傍に固定され係止部を有するタイバが備えられ、作動油を供給して型締シリンダによる固定金型に対する可動金型の移動と同時に並行して、前記型締盤が型開閉方向に位置変更されない状態で前記係止部に対して係止または離脱可能な位置にあるハーフナットをタイバの係止部に係止または離脱させることを特徴とする型締装置。
4. 前記型開閉機構は、サーボモータとボールネジとボールネジナットを用いたものであることを特徴とする請求項３に記載の型締装置。