JP5090105B2 - 型締装置 - Google Patents

Description

本発明は、型締装置及び成形機に関する。成形機は、例えば、ダイカストマシンや射出成形機である。

固定型を保持する固定ダイプレートと、移動型を保持する移動ダイプレートと、固定ダイプレート及び移動ダイプレートに掛架されるタイバーとを有する型締装置が知られている（例えば特許文献１）。タイバーは、固定ダイプレート及び移動ダイプレートに掛架された状態で伸長量に応じた型締力を発生するものである。一般に、タイバーは、成形サイクルにおいて、型締発生時に伸長量に応じた量だけ、固定ダイプレート側の端部、又は、移動ダイプレート側の端部が移動するのみであり、タイバー全体が移動することは稀である。すなわち、タイバーは、成形サイクルにおいて、移動ダイプレートの型開閉における移動量に比較して、概ね定位置にある。なお、金型交換時（成形サイクル以外）においては、タイバーは比較的大きく移動して固定ダイプレートや移動ダイプレートから引き抜かれる。

特許文献１の技術は、上述したような、成形サイクルにおいてタイバーは固定位置にある（固定ダイプレートに対して固定されている）という観念のもと、なされている。具体的には、移動ダイプレートにシリンダ部が固定され、タイバーにロッドが固定されたシリンダ装置を設け、シリンダ装置を駆動することにより、定位置にあるタイバーに対して移動ダイプレートを移動させ、ひいては、型開閉を行っている。なお、特許文献１の技術では、タイバーが固定ダイプレートに固定されている構成であることから、型締シリンダも移動ダイプレートに設けられており、型締時には、タイバーの移動ダイプレート側の端部が伸長量に応じた量だけ移動する。
特開２００５−１４４８０２号公報

従来のように、成形サイクル中にタイバーが概ね定位置にある構成であると、種々の問題が生じる。例えば、特許文献１の技術では、移動ダイプレートに型開閉シリンダや型締シリンダを搭載していることから、移動ダイプレートの重量や配管数が増加しており、装置の耐久性や金型交換等の作業性が損なわれている。

本発明の目的は、タイバーの移動を利用して型開閉に係る技術の多様化を図ることができる型締装置及び成形機を提供することにある。

本発明の型締装置は、固定ダイプレートと、前記固定ダイプレートに対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレートと、前記固定ダイプレート及び前記移動ダイプレートに掛架された状態で伸長量に応じた型締力を発生可能なタイバーと、前記タイバーを前記固定ダイプレートに対して型開閉方向へ移動可能な型開閉用駆動部と、前記移動ダイプレートに係合された前記タイバーを前記型開閉用駆動部により型開閉方向へ移動させることにより、前記移動ダイプレートを型開閉方向に移動させて型開閉を行うように前記型開閉用駆動部を制御する制御装置と、を有する。

好適には、前記固定ダイプレートに対して型開閉方向へ移動可能な可動部を有する型締用駆動部と、前記タイバーの、前記移動ダイプレートと係合する部分よりも前記固定ダイプレート側の部分と前記可動部とを係合又は当該係合を解除可能な固定側係合手段と、を更に有し、前記制御装置は、前記固定側係合手段による前記タイバーと前記可動部との係合が解除された状態で、前記移動ダイプレートに係合された前記タイバーを前記型開閉用駆動部により型閉方向へ移動させることにより、前記移動ダイプレートを型閉方向へ移動させて型閉じを行い、その後、前記移動ダイプレートに係合された前記タイバーと前記可動部とを前記固定側係合手段により係合した状態で、前記型締用駆動部の可動部を型閉じ方向へ移動させることにより前記タイバーを伸長させて型締力を発生するように、前記固定側係合手段、前記型開閉用駆動部及び前記型締用駆動部を制御する。

好適には、前記型開閉用駆動部は、前記固定ダイプレートに対して固定されたシリンダ部と、前記シリンダ部内を摺動するピストンと、前記ピストンに固定され、前記タイバーと連結されるロッドと、を有するシリンダ装置である。

好適には、前記タイバーは、複数設けられ、前記型開閉用駆動部は、前記複数のタイバーに対応して前記複数のタイバーと同数設けられている。

好適には、前記タイバーと前記移動ダイプレートとを係合又は当該係合を解除可能な移動側係合手段を更に有し、前記型開閉用駆動部は、型接触する位置よりも更に前記タイバーを前記型閉じ方向へ駆動可能であり、前記制御装置は、前記移動側係合手段による前記移動ダイプレートと前記タイバーとの係合を解除した状態で前記型開閉用駆動部により前記タイバーを前記型閉じ方向へ移動させて、タイバー抜きを行うように前記移動側係合手段及び前記型開閉用駆動部を制御する。

好適には、前記タイバーは、複数設けられ、前記型開閉用駆動部は、複数設けられ、当該複数の型開閉用駆動部は、前記複数のタイバーのうちタイバー抜きが行われるタイバーに対応して設けられた引抜側型開閉用駆動部と、前記複数のタイバーのうちタイバー抜きが行われないタイバーに対応して設けられた非引抜側型開閉用駆動部とを含み、前記移動ダイプレートには、前記複数のタイバーのうち前記タイバー抜きが行われるタイバーと前記移動ダイプレートとを係合又は当該係合を解除可能な移動側係合手段が設けられ、前記引抜側型開閉用駆動部は、型接触する位置よりも更に前記タイバーを前記型閉じ方向へ駆動可能であり、前記制御装置は、型接触後、前記移動側係合手段による係合を解除し、前記引抜側型開閉用駆動部により前記タイバー抜きが行われるタイバーを前記型閉じ方向へ移動させ、前記移動ダイプレートに係合された前記タイバー抜きが行われないタイバーを前記非引抜側型開閉用駆動部により型開き方向へ移動させて前記移動ダイプレートを型開き方向へ移動させるように、前記移動側係合手段及び前記複数の型開閉用駆動部を制御する。

好適には、前記型開閉用駆動部は、油圧機器、空圧機器、電動機の少なくともいずれか一つを含んで構成されている。

本発明の成形機は、固定型を保持可能な固定ダイプレートと、移動型を保持可能で、前記固定ダイプレートに対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレートと、前記固定ダイプレート及び前記移動ダイプレートに掛架された状態で伸長量に応じた型締力を発生可能なタイバーと、前記タイバーを前記固定ダイプレートに対して型開閉方向へ移動可能な型開閉用駆動部と、前記移動ダイプレートに係合された前記タイバーを前記型開閉用駆動部により型開閉方向へ移動させることにより、前記移動ダイプレートを型開閉方向に移動させて型開閉を行うように前記型開閉用駆動部を制御する制御装置と、前記固定ダイプレートの、前記移動ダイプレートとは反対側に設けられ、前記固定型及び前記移動型により構成されるキャビティに成形材料を供給可能な射出装置と、を有し、前記型開閉用駆動部は、前記固定ダイプレートに対して固定されたシリンダ部と、前記シリンダ部内を摺動するピストンと、前記ピストンに固定され、前記シリンダ部から、前記固定ダイプレートの前記移動ダイプレートとは反対側へ延出し、前記タイバーと連結されるロッドと、を有するシリンダ装置である。

本発明によれば、タイバーの移動を利用して型開閉に係る技術の多様化を図ることができる。

図１〜図４は、いずれも本発明の実施形態に係る成形機としてのダイカストマシン１の、一部に断面図を含む正面図である。図１は、ダイカストマシン１の型開き状態を示している。図２は、ダイカストマシン１の型接触状態を示している。図３は、ダイカストマシン１の型締状態を示している。図４は、ダイカストマシン１の金型交換状態を示している。

ダイカストマシン１は、固定金型１０１及び移動金型１０３を保持する型締装置３と、固定金型１０１及び移動金型１０３により形成されるキャビティＣａ（図２〜図４において、位置のみ示し、具体的な形状は省略している。）に溶湯を供給する射出装置５（図４においてのみ図示）と、型締装置３及び射出装置５の動作を制御する制御装置７（図１においてのみ図示）とを有している。なお、ダイカストマシン１は、この他にも、移動金型１０３若しくは固定金型１０１から成形品を押し出す押出装置等を備えるが、図示は省略する。

型締装置３は、ベース９と、ベース９上に設けられ、固定金型１０１を保持する固定ダイプレート１１と、ベース９上に設けられ、移動金型１０３を保持する移動ダイプレート１３と、固定ダイプレート１１及び移動ダイプレート１３に掛架される上部タイバー１５Ｕ及び下部タイバー１５Ｄ（以下、単に「タイバー１５」といい、両者を区別しないことがある。）とを有している。

ベース９は、例えば、工場の床面等に載置されている。固定ダイプレート１１及び移動ダイプレート１３は、ベース９上に互いに対向して配置されている。固定ダイプレート１１は、移動ダイプレート１３に対向する金型取付面に固定金型１０１を保持しており、ベース９に対して固定されている。一方、移動ダイプレート１３は、固定ダイプレート１１に対向する金型取付面に移動金型１０３を保持し、ベース９に対して、固定ダイプレートに近接離間する方向（型開閉方向）に移動可能に設けられている。

移動ダイプレート１３の固定ダイプレート１１に近接する方向（型閉じ方向）への移動により、図２に示すように、固定金型１０１及び移動金型１０３の型閉じが行われる。また、移動ダイプレート１３の固定ダイプレート１１から離間する方向（型開き方向）への移動により、図１に示すように、固定金型１０１及び移動金型１０３の型開きが行われる。

タイバー１５は、例えば、固定金型１０１及び移動金型１０３の周囲に複数本設けられている。具体的には、固定金型１０１及び移動金型１０３に対して上方側となる位置に上部タイバー１５Ｕが２本設けられ、固定金型１０１及び移動金型１０３に対して下方側となる位置に下部タイバー１５Ｄが２本設けられ、合計４本設けられている。４本のタイバー１５は、例えば、固定金型１０１及び移動金型１０３を中心に、上下対称及び左右対称に配置されている。タイバー１５は、少なくとも型閉じ状態（図２の状態）において固定ダイプレート１１及び移動ダイプレート１３に掛架可能（例えば、固定ダイプレート１１及び移動ダイプレート１３を貫通可能）な長さを有している。

図３に示すように、タイバー１５の一端を移動ダイプレート１３に対して固定し、タイバー１５の他端を固定ダイプレート１１に対して固定ダイプレート１１の背後側（移動ダイプレート１３とは反対側、図３の紙面右側）に引っ張ることにより、タイバー１５を伸長させ、その伸長量に応じた型締力を発生させることができる。

なお、本願では、タイバー１５や後述するピストン３１等の部材の移動方向について、移動ダイプレート１３の移動方向との対応関係の把握が容易になるように、固定ダイプレート１１の背後側の位置における移動であっても、固定ダイプレート１１の背後側（紙面右側）への方向を型閉じ方向といい、移動ダイプレート１３側（紙面左側）への方向を型開き方向ということがある。

型締装置３は、いわゆる複合型の型締装置により構成されており、型開閉を行うための駆動手段と型締を行うための駆動手段とを別個に有している。具体的には、型締装置３は、型開閉を行う駆動手段としての上部型開閉シリンダ１７Ｕ及び下部型開閉シリンダ１７Ｄ（以下、単に「型開閉シリンダ１７」といい、両者を区別しないことがある。）と、型締を行うための駆動手段としての型締シリンダ１９とを有している。

型開閉シリンダ１７は、筒状のシリンダ部２１と、シリンダ部２１内を摺動可能なピストン２３（図１の上部型開閉シリンダ１７Ｕにおいてのみ図示する。）と、ピストン２３に連結されたロッド２５とを有している。ピストン２３は、シリンダ部２１内部を２つのシリンダ室に区画しており、２つのシリンダ室のいずれかに選択的に圧油（作動液）が供給されることにより、ピストン２３及びロッド２５は進退する。

型開閉シリンダ１７は、固定ダイプレート１１の背後側（紙面右側）へロッド２５を延出させるように配置されている。換言すれば、型開閉シリンダ１７は、伸縮方向を型開閉方向に一致させて配置されている。

シリンダ部２１は、固定ダイプレート１１に対して固定されている。具体的には、上部型開閉シリンダ１７Ｕのシリンダ部２１は、固定ダイプレート１１の上部に固定されており、下部型開閉シリンダ１７Ｄのシリンダ部２１は、固定ダイプレート１１の下方側において、固定ダイプレート１１及び／又はベース９に固定されている。また、シリンダ部２１は、ロッド２５の延出方向とは反対側の端部が、固定ダイプレート１１の金型取付面側の端部から突出せず、かつ、当該金型取付面側の端部に概ね一致するように配置されている。

上部型開閉シリンダ１７Ｕのロッド２５は、上部連結部材２７Ｕにより、固定ダイプレート１１の背後側において、上部タイバー１５Ｕに連結されており、下部型開閉シリンダ１７Ｄのロッド２５は、下部連結部材２７Ｄにより、固定ダイプレート１１の背後側において、下部タイバー１５Ｄに連結されている（以下、上部連結部材２７Ｕ及び下部連結部材２７Ｄに関し、単に「連結部材２７」といい、両者を区別しないことがある。）。

連結部材２７は、例えば、タイバー１５の端部からタイバー１５の延びる方向と同一方向へ延出する軸部２７ａと、軸部２７ａとロッド２５とに掛架される掛架部２７ｂとを有しており、ロッド２５の端部とタイバー１５の端部とを連結している。なお、本実施形態では、軸部２７ａを連結部材２７の一部として説明しているが、軸部２７ａがタイバー１５の一部として構成されるとともに連結部材２７が掛架部２７ｂのみにより構成されてもよい。

後述するように、タイバー１５と移動ダイプレート１３とは、移動側ハーフナット３５により、タイバー１５の延びる方向において、係合又は当該係合を解除可能である。従って、タイバー１５と移動ダイプレート１３とを係合した状態で、型開閉シリンダ１７がロッド２５を押し出すと（紙面右側に移動させると）、ロッド２５に連結されたタイバー１５とともに移動ダイプレート１３が型閉じ方向へ移動し、型閉じが行われ、型開閉シリンダ１７がロッド２５を引き込むと（紙面左側に移動させると）、ロッド２５に連結されたタイバー１５とともに移動ダイプレート１３が型開き方向へ移動し、型開きが行われる。

なお、型開閉シリンダ１７は、複数のタイバー１５に対応して、タイバー１５と同数設けられている。従って、一の型開閉シリンダ１７は、一のタイバー１５を他のタイバー１５とは独立して駆動可能である。

型締シリンダ１９は、例えば、固定ダイプレート１１に内蔵されたシリンダ部２９と、シリンダ部２９内を摺動可能なピストン３１とを有している。

シリンダ部２９は、固定ダイプレート１１と一体的に形成され、若しくは、固定ダイプレート１１に内蔵される別部材により形成されている。シリンダ部２９内部には、固定ダイプレート１１の金型取付面側に開口する第１小径室２９ａと、第１小径室２９ａに連通し、第１小径室２９ａよりも大径の大径室２９ｂと、大径室２９ｂに連通するとともに固定ダイプレート１１の背後側に開口する第２小径室２９ｃとが形成されている。

ピストン３１は、第１小径室２９ａを摺動可能な第１小径部３１ａと、大径室２９ｂを摺動可能な大径部３１ｂと、第２小径室２９ｃを摺動可能な第２小径部３１ｃとを有している。大径部３１ｂは、大径室２９ｂを２つのシリンダ室に区画しており、その２つのシリンダ室に選択的に圧油（作動液）が供給されることにより、ピストン３１は進退する。なお、第１小径部３１ａ（第１小径室２９ａ）と第２小径部３１ｃ（第２小径室２９ｃ）とは、同一径であってもよいし、異なる径であってもよい。なお、本実施形態では、同一径の場合を例示している。

後述するように、タイバー１５とピストン３１とは、固定側ハーフナット３３によって係合又は当該係合を解除可能であり、また、タイバー１５と移動ダイプレート１３とは、移動側ハーフナット３５によって係合又は当該係合を解除可能である。

従って、図３に示すように、タイバー１５と移動ダイプレート１３とを係合させ、タイバー１５とピストン３１とを係合させた状態で、ピストン３１を固定ダイプレート１１の背後側に駆動することにより、タイバー１５が伸長され、その伸長量に応じた型締力が発生する。

なお、型締シリンダ１９は、複数のタイバー１５に対応して、タイバー１５と同数設けられている。従って、一の型締シリンダ１９は、一のタイバー１５を他のタイバー１５とは独立して伸長させることが可能である。

固定側ハーフナット３３によるタイバー１５とピストン３１との係合は、以下のようになされる。

ピストン３１には、第１小径部３１ａ、大径部３１ｂ及び第２小径部３１ｃを型開閉方向に貫通する孔部３１ｄが形成されている。孔部３１ｄは、固定ダイプレート１１の金型取付面側に開口するとともに、固定ダイプレート１１の背後側に開口している。タイバー１５は、孔部３１ｄに摺動可能に挿通されており、固定ダイプレート１１側の端部を、孔部３１ｄを介して固定ダイプレート１１の背後側に突出させることが可能である。

タイバー１５の固定ダイプレート１１側の端部には、固定側被係合部１５ａが形成されている。固定側被係合部１５ａは、例えば、タイバー１５の外周面に、タイバー１５の周方向に延びる複数の溝が、タイバー１５の延びる方向に一定のピッチで形成されることにより構成されている。一方、固定側ハーフナット３３は、固定側被係合部１５ａの溝に係合可能な突条部をタイバー１５の延びる方向に固定側被係合部１５ａの溝と同一ピッチで有している。

固定側ハーフナット３３とピストン３１とは、タイバー１５の延びる方向において係合している。例えば、ピストン３１の第２小径部３１ｃは、固定ダイプレート１１の背後側から突出しており、固定側ハーフナット３３を開閉可能に支持する不図示の支持体に対して固定ダイプレート１１の背後側の方向へ当接している。従って、ピストン３１が固定ダイプレート１１の背後側へ移動すると、ハーフナット３３も固定ダイプレート１１の背後側へ移動する。

なお、固定側ハーフナット３３とピストン３１との係合は、開状態及び閉状態のいずれにおいてもなされている。また、ピストン３１が移動ダイプレート１３側へ移動した場合には、ハーフナット３３も移動ダイプレート１３側へ移動することが好ましいが、これは、例えば、ピストン３１とハーフナット３３の不図示の支持体とがネジ等により固定されることにより実現されてもよいし、ハーフナット３３を移動ダイプレート１３側へ付勢する付勢手段が設けられることにより実現されてもよい。

固定側ハーフナット３３が閉じられることにより、固定側ハーフナット３３がタイバー１５の固定側被係合部１５ａに噛合して、タイバー１５とピストン３１とは固定側ハーフナット３３を介してタイバー１５の延びる方向において互いに係合し、固定側ハーフナット３３が開かれることにより、固定側ハーフナット３３とタイバー１５の固定側被係合部１５ａとの噛合が解除され、タイバー１５とピストン３１との係合が解除される。

固定側ハーフナット３３の開閉は、例えば、固定ダイプレート１１に設けられたハーフナット開閉シリンダ３７により行われる。ハーフナット開閉シリンダ３７は、固定側ハーフナット３３の固定ダイプレート１１に対するタイバー１５の延びる方向の移動に伴って固定ダイプレート１１に対してタイバー１５の延びる方向に移動可能に、スライド機構やリンク機構等の適宜な支持機構により固定ダイプレート１１に支持されている。

移動側ハーフナット３５によるタイバー１５と移動ダイプレート１３との係合は、以下のようになされる。

タイバー１５の移動ダイプレート１３側の端部には、移動側被係合部１５ｂが形成されている。移動側被係合部１５ｂは、例えば、固定側被係合部１５ａと同様に、タイバー１５の外周面に、タイバー１５の周方向に延びる複数の溝が、タイバー１５の延びる方向に一定のピッチで形成されることにより構成されている。

一方、移動側ハーフナット３５は、移動側被係合部１５ｂの溝に係合可能な突条部をタイバー１５の延びる方向に移動側被係合部１５ｂの溝と同一ピッチで有している。また、移動側ハーフナット３５は、移動ダイプレート１３に設けられている。換言すれば、移動側ハーフナット３５は、移動ダイプレート１３に対してタイバー１５の延びる方向において移動不可能に設けられている。

移動側ハーフナット３５が閉じられることにより、移動側ハーフナット３５がタイバー１５の移動側被係合部１５ｂに噛合して、タイバー１５と移動ダイプレート１３とはタイバー１５の延びる方向において互いに係合し、移動側ハーフナット３５が開かれることにより、移動側ハーフナット３５とタイバー１５の移動側被係合部１５ｂとの噛合が解除され、タイバー１５と移動ダイプレート１３とのタイバー１５の延びる方向における係合が解除される。

移動側ハーフナット３５の開閉は、例えば、移動ダイプレート１３に設けられたハーフナット開閉シリンダ３９により行われる。ハーフナット開閉シリンダ３９は、移動ダイプレート１３に対して固定されている。

なお、移動ダイプレート１３には、タイバー１５の端部に当接する当接部４１が設けられている。当接部４１は、移動ダイプレート１３に固定されており、タイバー１５の端部を当接部４１に突き当てたときに、移動側ハーフナット３５と移動側被係合部１５ｂとが噛合位置に位置するように設けられている。すなわち、移動側ハーフナット３５の複数の突条部と移動側被係合部１５ｂの複数の溝との間に、１ピッチ未満のずれが生じている状態で移動側ハーフナット３５が閉じられることが防止される。当接部４１は、複数のタイバー１５に対応してタイバー１５と同数設けられている。複数の当接部４１は、互いに一体的に形成されていてもよいし、それぞれ個別に形成されていてもよい。また、当接部４１は、移動側ハーフナット３５の支持体及び／又はハーフナット開閉シリンダ３９のシリンダ部と一体的に構成されていてもよいし、一体的に構成されていなくてもよい。

型締装置３は、複数のタイバー１５のうち、上部タイバー１５Ｕを固定ダイプレート１１側へ引き抜いて金型交換をするように構成されている。従って、上部タイバー１５Ｕは、型接触時の位置（図２の位置）から更に固定ダイプレート１１の背後側へ駆動される必要がある。一方、型締装置３では、後述するように、上部タイバー１５Ｕの引き抜きを上部型開閉シリンダ１７Ｕによって行う。

従って、上部型開閉シリンダ１７Ｕのストロークは、型開閉ストロークや下部型開閉シリンダ１７Ｄのストロークに対して、概ね、上部タイバー１５Ｕの型接触時の位置（図２の位置）から引き抜き完了時の位置（図４の位置）までの距離だけ大きく設定されている。なお、タイバー１５の引き抜き完了時の位置は、型接触時の位置よりも固定ダイプレート１１側の適宜な位置に設定されてよいが、例えば、上部タイバー１５Ｕの移動ダイプレート１３側の端部が固定ダイプレート１１の金型取付面に到達する位置である。

射出装置５は、特に図示しないが、固定ダイプレート１１を貫通し、固定金型１０１を介してキャビティＣａに連通する射出スリーブ、当該射出スリーブ内を摺動可能な射出プランジャ、当該射出プランジャを駆動する射出シリンダ４３（図４のみにおいて一部のみ示す）等を含んで構成されている。図４にも示すように、射出装置５は、固定ダイプレート１１の背後側に設けられている。

制御装置７は、例えば、特に図示しないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、外部記憶装置等を有するコンピュータを含んで構成されている。制御装置７は、型締装置３、射出装置５及び不図示の押出装置等の動作を制御する。例えば、制御装置７は、予め設定された情報や不図示の位置センサや圧力センサ等の信号に基づいて、型開閉シリンダ１７、型締シリンダ１９、ハーフナット開閉シリンダ３７及び３９、並びに、射出装置５の射出シリンダ４３等に圧油を供給する不図示の油圧回路のポンプや電磁バルブに制御信号を出力する。なお、制御装置７は、型締装置３の制御装置として捉えることもできる。

以上の構成を有するダイカストマシン１の動作を説明する。

まず、ダイカストマシン１の成形サイクルにおける動作を説明する。

成形サイクル開始時においては、図１に示すように、移動ダイプレートは、適宜に設定された型開き位置に位置しており、固定金型１０１と移動金型１０３とは離間している。型開閉シリンダ１７のピストン２３（ロッド２５）は、適宜に設定された後退位置に位置している。型締シリンダ１９のピストン３１は、この時点ではストローク内の適宜な位置に位置していてよいが、例えば、移動ダイプレート１３寄りに位置している。固定側ハーフナット３３は開かれており、タイバー１５とピストン３１とは互いに係合されていない。移動側ハーフナット３５は閉じられており、タイバー１５と移動ダイプレート１３とは互いに係合されている。

なお、移動ダイプレート１３の型開き位置は、後述する、成形品の押し出し、搬出等の工程が実行可能な位置に設定されている。また、移動ダイプレート１３の型開き位置及び当該型開き位置に対応するピストン２３の後退位置は、移動ダイプレート１３を支持するスライダの後退限やピストン２３の後退限に基づいて決定されたものであってもよいし、当該後退限よりも前進側の位置にて製造者や使用者によって適宜に設定された位置であってもよい。

図１の型開き状態から、制御装置７は、型開閉シリンダ１７のピストン２３を前進（紙面右側への移動）させるように、不図示の油圧回路を介して型開閉シリンダ１７を制御する。これにより、タイバー１５は固定ダイプレート１１側へ引き込まれ、タイバー１５に係合された移動ダイプレート１３は型閉じ方向へ移動する。すなわち、型閉じが行われる。そして、図２に示すように、固定金型１０１と移動金型１０３とは型接触する。

型接触すると、制御装置７は、固定側ハーフナット３３を閉じ、固定側ハーフナット３３とタイバー１５の固定側被係合部１５ａとを噛合させ、タイバー１５と型締シリンダ１９のピストン２３とを係合させる（図３参照）。

なお、固定側ハーフナット３３と固定側被係合部１５ａとを適切に噛合させるためには、固定側ハーフナット３３が固定側被係合部１５ａと噛合可能な位置に位置するように、ピストン３１の位置が調整されている必要がある。この調整は、例えば、成形サイクル前に、予め型厚調整を行って、固定側ハーフナット３３と固定側被係合部１５ａとが噛合可能なピストン３１の位置を検出、記録しておき、その記録している位置にピストン３１を位置させることによって行われてもよいし、各成形サイクル毎に、タイバー１５の位置を直接的又は間接的に検出し、その検出結果に基づいて固定側ハーフナット３３と固定側被係合部１５ａとが噛合可能なピストン３１の位置を算出し、その算出した位置にピストン３１を位置させることによって行われてもよい。

固定側ハーフナット３３により、タイバー１５と型締シリンダ１９のピストン２３とが係合されると、制御装置７は、型締シリンダ１９のピストン３１を固定ダイプレート１１の背後側へ移動させるように、不図示の油圧回路を介して、型締シリンダ１９を制御する。これにより、図３に示すように、タイバー１５は固定側被係合部１５ａが固定ダイプレート１１の背後側へ引っ張られて伸長し、その伸長量に応じた型締力を生じる。

型締力が所定値に達して型締が完了すると、制御装置７は、キャビティＣａに溶湯を供給するように射出装置５を制御する。すなわち、キャビティＣａに連通する不図示の射出スリーブにラドル等により溶湯を供給し、射出シリンダ４３により不図示の射出プランジャを射出スリーブ内で前進させる。これにより、溶湯がキャビティＣａ内に射出、充填される。そして、キャビティＣａ内に充填された溶湯が凝固することにより、成形品が形成される。なお、型締シリンダ１９は、溶湯の射出、充填中も所定の型締力を維持するように制御される。

溶湯が凝固して成形品が形成されると、制御装置７は、タイバー１５に加えていた張力を解除して型締力を無くすように、型締シリンダ１９のピストン３１を移動ダイプレート１３側へ移動させる。なお、このときの移動後の位置は、固定側ハーフナット３３とタイバー１５の固定側被係合部１５ａとを噛合させたときの位置でもよいし、その位置よりも移動ダイプレート１３側へ移動した位置であってもよい。

タイバー１５に加えていた張力の解除後、制御装置７は、固定側ハーフナット３３を開き、タイバー１５とピストン３１との係合を解除する。そして、制御装置７は、型開閉シリンダ１７のピストン２３を後退させる。これにより、タイバー１５は、固定ダイプレート１１から、移動ダイプレート１３の方向へ押し出され、移動側ハーフナット３５によりタイバー１５に係合されている移動ダイプレート１３は型開き方向へ移動する。すなわち、型開きが行われる。そして、図１に示す、型開き状態となる。

なお、型開きの際には、不図示の押出装置により、成形品は固定金型１０１又は移動金型１０３から押し出され、型締装置３から搬出される。また、型開き後は、固定金型１０１及び移動金型１０３の洗浄や離型剤の塗布等の次のサイクルの準備が行われる。そして、上述した型閉じから成形サイクルが再度開始される。

次に、ダイカストマシン１の金型交換時の動作について説明する。

金型交換の開始時においては、ダイカストマシン１は、成形サイクルが終了した状態、すなわち、図１の型開き状態にあるものとする。そして、制御装置７は、上記の成形サイクルにおける型閉じ工程と同様に、移動側ハーフナット３５を閉じた状態で型開閉シリンダ１７のロッド２５を延出させることにより、タイバー１５とともに移動ダイプレート１３を型閉じ方向へ移動させ、図２に示すように、型接触させる。

型接触後は、作業者等により、固定金型１０１と移動金型１０３とを互いに組み合わせた状態で搬送する準備がなされる。例えば、固定金型１０１と移動金型１０３とを共にクレーンに取り付けるとともに、固定金型１０１と固定ダイプレート１１との固定及び移動金型１０３と移動ダイプレート１３との固定が解除される。なお、この時点では、固定金型１０１は、固定ダイプレート１１に取り付けられたままでもよい。

作業者等により、固定金型１０１及び移動金型１０３のクレーンへの取付等の作業が終了したことを示す信号が制御装置７へ入力されると、制御装置７は、上部タイバー１５Ｕに対応して設けられている移動側ハーフナット３５を開き、上部タイバー１５Ｕと移動ダイプレート１３との係合を解除する。そして、制御装置７は、上部型開閉シリンダ１７Ｕのロッド２５を前進（紙面右側への移動）させるように、上部型開閉シリンダ１７Ｕを制御する。これにより、上部タイバー１５Ｕは、図４に示すように、型接触時の位置よりも更に固定ダイプレート１１の背後側へ移動する。すなわち、上部タイバー１５Ｕの引き抜きが行われる。

また、制御装置７は、上述のように上部タイバー１５Ｕに対応して設けられている移動側ハーフナット３５を開いた後、下部型開閉シリンダ１７Ｄのロッド２５を後退（紙面左側への移動）させるように、下部型開閉シリンダ１７Ｄを制御する。ここで、下部タイバー１５Ｄと移動ダイプレート１３とは移動側ハーフナット３５により係合されたままである。従って、図４に示すように、移動ダイプレート１３は、移動金型１０３を残して、下部タイバー１５Ｄとともに型開き方向へ移動し、適宜に設定された型開き位置へ到達する。なお、上部タイバー１５Ｕの型閉じ方向への移動と、下部タイバー１５Ｄの型開き方向への移動とは、同時に行われてもよいし、いずれかが先に行われてもよい。また、この型開き位置は、成形サイクルにおける型開き位置と同一であってもよいし、異なっていてもよい。

その後、固定金型１０１及び移動金型１０３は、互いに組み合わされたまま、クレーンなどにより上方や側方へ搬出される。そして、新たな固定金型１０１及び移動金型１０３が、互いに組み合わされたまま、クレーンなどにより固定ダイプレート１１と移動ダイプレート１３との間に搬入される。

新たな固定金型１０１及び移動金型１０３の搬入後、制御装置７は、下部型開閉シリンダ１７Ｄを前進させ、型閉じを行う。そして、作業者等により、固定金型１０１の固定ダイプレート１１への固定及び移動金型１０３の移動ダイプレート１３への固定がなされる。

以上の実施形態によれば、型締装置３は、固定ダイプレート１１と、固定ダイプレート１１に対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレート１３と、移動ダイプレート１３及び固定ダイプレート１１に掛架された状態で伸長量に応じた型締力を発生可能なタイバー１５と、タイバー１５を固定ダイプレート１１に対して型開閉方向へ移動可能な型開閉シリンダ１７と、移動ダイプレート１３に係合されたタイバー１５を型開閉シリンダ１７により型開閉方向へ移動させることにより、移動ダイプレート１３を型開閉方向に移動させて型開閉を行うように型開閉シリンダ１７を制御する制御装置７とを有していることから、従来は成形サイクルにおいて定位置にあるものとして捉えられていたタイバー１５の移動により型開閉を行うことができる。すなわち、従来とは全く異なる型開閉技術が提供されることになり、型開閉に係る技術の豊富化がなされる。

このタイバー１５を移動させることによる型開閉技術では、例えば、型開閉用の駆動部や型締用の駆動部を固定ダイプレート１１に設けることにより、移動ダイプレート１３の軽量化を図ることができるというメリットを有する。なお、本実施形態では、型開閉用の駆動部として、固定ダイプレート１１に対して固定されたシリンダ部２１と、シリンダ部２１内を摺動するピストン２３と、ピストン２３に固定され、タイバー１５と連結されるロッド２５とを有する油圧式のシリンダ装置（型開閉シリンダ１７）を例示している。

型締装置３は、タイバー１５と移動ダイプレート１３とを係合又は当該係合を解除可能な移動側ハーフナット３５を更に有し、型開閉シリンダ１７は、型接触する位置よりも更にタイバー１５を型閉じ方向へ駆動可能であり、制御装置７は、移動側ハーフナット３５による移動ダイプレート１３とタイバー１５との係合を解除した状態で型開閉シリンダ１７によりタイバー１５を型閉じ方向へ移動させて、タイバー抜きを行うように移動側ハーフナット３５及び型開閉シリンダ１７を制御することから、移動ダイプレート１３側の背後側（固定ダイプレート１１とは反対側）にタイバー１５の引抜用のスペースが必要なく、ダイカストマシン１全体として、省スペース化が図られる。すなわち、本実施形態では、固定ダイプレート１１の背後側には、射出装置５が設けられているから、タイバー１５を固定ダイプレート１１の背後側に引き抜くこととしても、タイバー１５の引き抜きに専用のスペースを設ける必要がない。

本実施形態では、複数の型開閉シリンダ１７は、タイバー抜きが行われる上部タイバー１５Ｕに対応して設けられた上部型開閉シリンダ１７Ｕと、タイバー抜きが行われない下部タイバー１５Ｄに対応して設けられた下部型開閉シリンダ１７Ｄとを含み、移動ダイプレート１３には、上部タイバー１５Ｕと移動ダイプレート１３とを係合又は当該係合を解除可能な移動側ハーフナット３５が設けられ、上部型開閉シリンダ１７Ｕは、型接触する位置よりも更にタイバー１５を型閉じ方向へ駆動可能であり、制御装置７は、型接触後、移動側ハーフナット３５による係合を解除し、上部型開閉シリンダ１７Ｕにより上部タイバー１５Ｕを型閉じ方向へ移動させ、下部型開閉シリンダ１７Ｄにより下部タイバー１５Ｄを型開き方向へ移動させて移動ダイプレート１３を型開き方向へ移動させるように、移動側ハーフナット３５及び複数の型開閉シリンダ１７を制御することから、上部タイバー１５Ｕは、固定ダイプレート１１の背後側に、下部タイバー１５Ｄは、固定ダイプレート１１の移動ダイプレート１３側に延出することになる。従って、複数のタイバー１５の荷重は、固定ダイプレート１１に対してバランスされやすくなり、固定ダイプレート１１は転倒し難くなる。

なお、以上の実施形態において、型開閉シリンダ１７は、本発明の型開閉用駆動部の一例であり、上部型開閉シリンダ１７Ｕは、本発明の引抜側型開閉シリンダの一例であり、下部型開閉シリンダ１７Ｄは、本発明の非引抜側型開閉シリンダの一例であり、型締シリンダ１９は本発明の型締用駆動部の一例であり、型締シリンダ１９のピストン３１は本発明の可動部の一例であり、固定側ハーフナット３３は本発明の固定側係合手段の一例であり、移動側ハーフナット３５は本発明の移動側係合手段の一例である。

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

成形機は、ダイカストマシンに限定されない。例えば、成形機は、他の金属成形機であってもよいし、プラスチック射出成形機であってもよいし、木粉に熱可塑性樹脂等を混合させた材料を成形する成形機であってもよい。

型締装置は、複合式のものに限定されない。例えば、型開閉用駆動部と型締用駆動部とは兼用されていてもよい。また、型開閉用駆動部及び型締用駆動部は、油圧シリンダ（油圧機器）に限定されない。例えば、空圧シリンダ（空圧機器）、若しくは、電動機であってもよいし、油圧機器、空圧機器、電動機を適宜に組み合わせたものであってもよい。

タイバーは、４本に限定されない。例えば、１本でもよいし、３本、５本以上であってもよい。また、タイバーと移動ダイプレートとは、移動側係合手段（実施形態では移動側ハーフナット３５）により係合又は当該係合を解除可能でなくてもよい。例えば、タイバーと移動ダイプレートとは、ボルト等により互いに固定されることにより係合されていてもよい。固定側係合手段や移動側係合手段により係合されるタイバーの被係合部は、タイバーの端部に設けられていなくてもよい。例えば、固定側係合手段は、タイバーの、移動ダイプレートと係合する部分よりも固定ダイプレート側の部分に係合可能であれば、タイバーの中途に係合してもよい。

型開じは、型接触まで行われるものに限定されない。本願では、型接触がなされる手前まで移動ダイプレートを型閉じ方向へ移動する動作も型閉じに含むものとする。例えば、実施形態において、制御装置７は、型接触直前まで型開閉シリンダ１７により型閉じを行い、固定側ハーフナット３３を閉じ、その後、型締シリンダ１９により、型接触及び型締を行ってもよい。

同様に、型開きは、金型が接触した状態から行われるものに限定されない。本願では、金型が離間している状態から更に移動ダイプレートが型開き方向へ移動する動作も型開きに含むものとする。例えば、実施形態において、制御装置７は、金型が離間するまで型締シリンダ１９のピストン３１を移動ダイプレート１３側に移動させた後、固定側ハーフナット３３を開き、その後、型開閉シリンダ１７により、型開きを行ってもよい。

複数のタイバーのうちタイバー抜きが行われるタイバーは、上部のタイバーに限定されない。例えば、下部のタイバーであってもよいし、全てのタイバーの引き抜きが可能であってもよい。また、複数のタイバーに対応して設けられる型開閉用駆動部は、タイバーのストロークが互いに異なるものが混在している必要は無く、全ての型開閉用駆動部が同一のストロークであってもよい。

射出装置は、固定ダイプレートの背後に設けられているものに限定されない。例えば、金型の下方から成形材料（実施形態では溶湯）を供給するものであってもよい。ただし、実施形態のように、固定ダイプレートの背後から成形材料を供給するものであれば、上述のように、タイバーを固定ダイプレートの背後に引き寄せても、タイバーの配置スペースを新たに設ける必要がない。

本発明の実施形態のダイカストマシンの構成を型開き状態において示す一部に断面図を含む正面図。 図１のダイカストマシンの構成を型閉じ状態において示す一部に断面図を含む正面図。 図１のダイカストマシンの構成を型締め状態において示す一部に断面図を含む正面図。 図１のダイカストマシンの構成をタイバー抜き状態において示す一部に断面図を含む正面図。

符号の説明

１…ダイカストマシン（成形機）、７…制御装置、１１…固定ダイプレート、１３…移動ダイプレート、１５…タイバー、１７…型開閉シリンダ（型開閉用駆動部）。

Claims (4)

1. 固定ダイプレートと、
   前記固定ダイプレートに対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレートと、
   前記固定ダイプレート及び前記移動ダイプレートに掛架された状態で伸長量に応じた型締力を発生可能なタイバーと、
   前記固定ダイプレートに対して固定されたシリンダ部と、前記シリンダ部内を摺動するピストンと、前記ピストンに固定され、前記タイバーと連結されるロッドと、を有するシリンダ装置により構成され、前記タイバーを前記固定ダイプレートに対して型開閉方向へ移動可能な型開閉用駆動部と、
   前記固定ダイプレートに対して型開閉方向へ移動可能な可動部を有する型締用駆動部と、
   前記タイバーの、前記移動ダイプレートと係合する部分よりも前記固定ダイプレート側の部分と前記可動部とを係合又は当該係合を解除可能な固定側係合手段と、
   前記固定側係合手段による前記タイバーと前記可動部との係合が解除された状態で、前記移動ダイプレートに係合された前記タイバーを前記型開閉用駆動部により型閉じ方向へ移動させることにより、前記移動ダイプレートを型閉じ方向へ移動させて型閉じを行い、その後、前記移動ダイプレートに係合された前記タイバーと前記可動部とを前記固定側係合手段により係合した状態で、前記可動部を型閉じ方向へ移動させることにより前記タイバーを伸長させて型締力を発生し、また、前記固定側係合手段による前記タイバーと前記可動部との係合が解除された状態で、前記移動ダイプレートに係合された前記タイバーを前記型開閉用駆動部により型開き方向へ移動させることにより、前記移動ダイプレートを型開き方向へ移動させて型開きを行うように、前記固定側係合手段、前記型開閉用駆動部及び前記型締用駆動部を制御する制御装置と、
   を有する型締装置。
2. 前記タイバーは、複数設けられ、
   前記型開閉用駆動部は、前記複数のタイバーに対応して前記複数のタイバーと同数設けられている
   請求項１に記載の型締装置。
3. 前記タイバーと前記移動ダイプレートとを係合又は当該係合を解除可能な移動側係合手段を更に有し、
   前記型開閉用駆動部は、型接触する位置よりも更に前記タイバーを前記型閉じ方向へ駆動可能であり、
   前記制御装置は、前記移動側係合手段による前記移動ダイプレートと前記タイバーとの係合を解除した状態で前記型開閉用駆動部により前記タイバーを前記型閉じ方向へ移動させて、タイバー抜きを行うように前記移動側係合手段及び前記型開閉用駆動部を制御する
   請求項１に記載の型締装置。
4. 前記タイバーは、複数設けられ、
   前記型開閉用駆動部は、複数設けられ、当該複数の型開閉用駆動部は、前記複数のタイバーのうちタイバー抜きが行われるタイバーに対応して設けられた引抜側型開閉用駆動部と、前記複数のタイバーのうちタイバー抜きが行われないタイバーに対応して設けられた非引抜側型開閉用駆動部とを含み、
   前記移動ダイプレートには、前記複数のタイバーのうち前記タイバー抜きが行われるタイバーと前記移動ダイプレートとを係合又は当該係合を解除可能な移動側係合手段が設けられ、
   前記引抜側型開閉用駆動部は、型接触する位置よりも更に前記タイバーを前記型閉じ方向へ駆動可能であり、
   前記制御装置は、型接触後、前記移動側係合手段による係合を解除し、前記引抜側型開閉用駆動部により前記タイバー抜きが行われるタイバーを前記型閉じ方向へ移動させ、前記移動ダイプレートに係合された前記タイバー抜きが行われないタイバーを前記非引抜側型開閉用駆動部により型開き方向へ移動させて前記移動ダイプレートを型開き方向へ移動させるように、前記移動側係合手段及び前記複数の型開閉用駆動部を制御する
   請求項１に記載の型締装置。

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