JP5616624B2

JP5616624B2 - 型締装置及びその制御方法

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Publication number: JP5616624B2
Application number: JP2009296565A
Authority: JP
Inventors: 晴信稲見; 潤榎本
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2014-10-29
Anticipated expiration: 2029-12-28
Also published as: JP2011136442A

Description

本発明は、射出成形機の型締装置及びその制御方法に関する。

従来から発泡材とも呼ばれる発泡性材料が混合された材料を成形する場合には、成形工程の一つにコアバックという動作が施されている。

コアバックとは、金型キャビティ内に射出充填した材料の大部分が溶融状態の時に金型を寸開させる動作（金型寸開動作）のことをいう。

ここで、射出成形サイクルを簡潔に説明すると、まず型締工程を行う。次に射出工程を行う。次にコアバック工程(金型寸開工程ともいう)を行う。次に保圧及び冷却工程を行う。次に型開き工程を行う。次に製品取出工程を行う。以上の工程を順番に繰り返すことで射出成形サイクルを成す。

特にコアバック工程ではコアバックという動作を行う。そのコアバックという動作では、タイバー用サーボモータを駆動してタイバーを動作させることにより移動盤を移動させ、金型を寸開させている。

この時、移動盤には移動に伴って慣性力が生じる。そのため、コアバックの完了位置でタイバー用サーボモータの駆動を停止させても、移動盤は移動盤自身が持つ慣性力に従って移動を続けてしまうことがある。

そこで、従来の型締装置では、コアバックの動作時(コアバック時ともいう)、タイバー用サーボモータの他に、移動盤を進退させるサーボモータも駆動させ、移動盤自身の慣性力とは逆向きの力、即ち移動盤の慣性力を打ち消すための力を移動盤に加えている。

これにより、コアバック時に移動盤に働く慣性力を無力化し、コアバック時の移動盤の位置精度を保っている。（例えば、特許文献１参照）

特開２００６−２８９８６１号公報

しかしながら、上記記載の型締装置では、材料の発泡力や射出圧力が大きい時、移動盤を進退させるサーボモータの力だけでは移動盤に働く慣性力を無力化しきれない場合があり、コアバック時の移動盤の位置精度が得られない場合がある。

また、上記の型締装置では、タイバーの外周面にある鋸歯、ねじ山または環状溝からなる係合溝と移動盤に取り付けられているハーフナットとの間に、噛み合わせのための余裕即ち噛み合わせに対する遊びがあるため、タイバーが動作しても移動盤自身は動作しない時間、所謂空転時間が発生している。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、金型寸開工程時での移動盤の位置精度向上及び成形サイクルの短時間化を図ることができる型締装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成及び方法を特徴として有している。

（１）本発明の一つの形態に係る型締装置は、固定盤と、前記固定盤に進退自在に取り付けられたタイバーと、前記タイバーを進退させる第１の駆動装置と、前記タイバーに沿って前記固定盤に対して進退自在な移動盤と、前記移動盤を進退させ、型開閉を行う第２の駆動装置と、前記移動盤を前記タイバーに着脱自在に固定する固定機構と、制御装置とを具備し、前記制御装置は、金型寸開工程時または圧縮型締工程時、前記第１の駆動装置を駆動し、前記タイバーを移動させるとともに、前記第２の駆動装置を前記移動盤の移動が前記タイバーの移動と同期して、前記移動盤と前記タイバーが同方向に移動するように駆動し、前記移動盤を移動させるように制御することを特徴としている。

（２）本発明の一つの形態に係る型締装置の制御方法は、固定盤と、前記固定盤に進退自在に取り付けられたタイバーと、前記タイバーを進退させる第１の駆動装置と、前記タイバーに沿って前記固定盤に対して進退自在な移動盤と、前記移動盤を進退させ、型開閉を行う第２の駆動装置を備えた射出成形機を用い、型締した金型内に溶融した材料を射出充填した後金型を一定の距離だけ開く金型寸開工程、または、型締状態から一定の距離だけ開いていた金型に溶融した材料を射出充填し、その後型を締め上げる圧縮型締工程を行い、金型内に射出充填された材料を成形する射出成形方法において、前記金型寸開工程時または前記圧縮型締工程時、前記第１の駆動装置を駆動し、固定盤に進退自在に取り付けられたタイバーを移動させるとともに、前記第２の駆動装置を前記移動盤の移動が前記タイバーの移動と同期して、前記移動盤と前記タイバーが同方向に移動するように駆動し、移動盤を移動させるように制御することを特徴としている。

本発明によれば、金型寸開工程時、第２の駆動装置を駆動させることにより、移動盤自身を直接移動させることができるため、金型寸開動作時の移動盤の位置精度を向上することができる。

また、第１の駆動装置と第２の駆動装置がともに駆動することにより、金型寸開工程の開始直後からタイバーと移動盤をともに固定盤から離間する方向に移動させることができるため、移動盤を速やかに移動させることができ、従来よりも短時間で金型寸開工程を完了することができる。

また、同様に第１の駆動装置と第２の駆動装置がともに駆動することにより、圧縮型締工程の開始直後からタイバーと移動盤をともに固定盤に接近する方向に移動させることができるため、移動盤を速やかに移動させることができ、従来よりも短時間で圧縮型締工程を完了することができる。

従って、成形サイクルに係る時間を短縮することができる。

本発明による第１の実施例の形態に係る型締装置を一部断面で示す平面図。コアバック工程を含む射出成形サイクルを簡略に表したフローチャート図。コアバック工程及び圧縮型締工程を含む射出成形サイクルを簡略に表したフローチャート図。図１に示された型締装置に組み込まれたハーフナットとタイバーとの係合時の係合状態を示す断面図。図４に示されたハーフナットとタイバーとの型締時の係合状態を示す断面図。図４に示されたハーフナットとタイバーとの従来におけるコアバック時の係合状態を示す断面図。本発明による第２の実施例の形態に係る型締装置を一部断面で示す平面図。

以下に本発明による実施例の形態を、射出成形機の型締装置に適用した図面に基づいて説明する。

まず、本発明による第１の実施例の形態である型締装置の構成について説明する。

図１は、本発明による第１の実施例の形態に係る型締装置１１を開示している。

図１に示すように、型締装置１１は、固定盤１３、タイバー１４、第１の駆動装置としてのタイバー用サーボモータ１５、移動盤１６、第２の駆動装置としての型開閉用サーボモータ１７、固定機構としてのハーフナット１８、および制御装置２０を備えている。

固定盤１３は、前面に固定金型２５が取り付けられている。ここで、固定盤１３の前面とは、移動盤１６と向き合う側の面のことである。

また、固定盤１３は、内部に油圧型締シリンダ２６が設けられている。固定盤１３には、タイバー１４が進退自在に取り付けられている。

具体的には、タイバー１４は、基端部にピストン部２７を有する。このピストン部２７が油圧型締シリンダ２６に取り付けられている。

これにより、油圧型締シリンダ２６の内部には、ピストン部２７を挟んで、型締側室２８と、型開側室２９の２つのシリンダ室が形成される。

型締側室２８に作動油が供給されると、タイバー１４が後退する。型開側室２９に作動油を供給すると、タイバー１４が前進する。

ここで、タイバー１４の後退とは、タイバー１４が図１において移動盤１６が固定盤１３に接近する方向に移動することであり、タイバー１４の前進とは、タイバー１４が図１において移動盤１６が固定盤１３に離間する方向に移動することである。

またタイバー１４の外周面には鋸歯、ねじ山または環状溝からなる係合溝１４ａが設けられている。

固定盤１３は、背面に仕切り壁３１が取り付けられている。ここで、固定盤１３の背面とは、固定盤１３の前面とは反対側にある面のことである。

ピストン部２７の基端部２７ａは、この仕切り壁３１を貫通して突出している。ピストン部２７の仕切り壁３１を貫通した部位の軸心部には、ナット部３２が取り付けられている。

ナット部３２はボールねじ３３の一部を構成している。ボールねじ３３は送りねじである。

仕切り壁３１において、油圧型締シリンダ２６が取り付けられた面とは反対側の面には、位置決めボックス３４が取り付けられている。

位置決めボックス３４の背面には、ピストン部２７と同軸上に軸受３６が取り付けられている。

ここで、位置決めボックス３４の背面とは、仕切り壁３１に取り付けられている面に対して位置決めボックス３４とは反対側にある面のことである。

軸受３６には、ボールねじ３３のねじ軸３７が回動自在に支持されている。ねじ軸３７の先端部には、ねじ部３７ａが設けられている。このねじ部３７ａがナット部３２に螺合している。

ねじ軸３７の基端部は、位置決めボックス３４の背面から突出している。この突出部には、従動プーリ３８が取り付けられている。

位置決めボックス３４の外部には、タイバー用サーボモータ１５が取り付けられている。

タイバー用サーボモータ１５には駆動プーリ３９が設けられている。駆動プーリ３９と従動プーリ３８との間にはタイミングベルト４１が掛け渡されている。

従って、タイバー用サーボモータ１５が駆動すると、駆動プーリ３９や従動プーリ３８を介して、ボールねじ３３のねじ軸３７が回転する。

ねじ軸３７の回転運動は、ナット部３２を介してピストン部２７の直線運動に変換される。即ち、タイバー用サーボモータ１５を駆動することで、タイバー１４を進退させることができる。

移動盤１６は、タイバー１４を介して固定盤１３と対面するように設けられている。移動盤１６は、タイバー１４に沿って、固定盤１３に対して近接または離間する方向に進退自在である。

また、移動盤１６は、前面に移動金型４２が設けられている。移動盤１６の前面とは、固定盤１３と向き合う面のことである。

移動金型４２は、移動盤１６の前面に取り付けられ、固定金型２５に対向している。固定金型２５と移動金型４２との型面が接することにより、固定金型２５と移動金型４２との間に、キャビティ４３が形成される。

また移動盤１６の側面には、ナット部４５が固定されている。型開閉用サーボモータ１７は、図示しないブラケットを介して固定盤１３に取り付けられる。

型開閉用サーボモータ１７の回転軸には、ねじ軸４７が取り付けられている。ねじ軸４７はねじ部４７ａを有する。ねじ部４７ａは、ナット部４５に螺合している。

このねじ軸４７とナット部４５によりボールねじ４８が構成される。ボールねじ４８は送りねじである。

従って、型開閉用サーボモータ１７を駆動すると、ねじ軸４７が回転する。ねじ軸４７の回転運動は、ナット部４５を介して移動盤１６の直線運動に変換される。

即ち、型開閉用サーボモータ１７を駆動することで、移動盤１６を進退させることができる。これにより移動金型４２が固定金型２５に対して接近または離間するため、型開閉動作をすることができる。

移動盤１６の背面には、ハーフナット１８が取り付けられている。ハーフナット１８は、タイバー１４の係合溝１４ａに係脱する。ハーフナット１８は、開閉シリンダ５１によって径方向に駆動される。

ハーフナット１８が係合溝１４ａと噛み合う方向に駆動された時、移動盤１６がタイバー１４に固定される。

ただし、移動盤１６はハーフナット１８と係合溝１４ａとの噛み合わせ余裕、即ちハーフナット１８と係合溝１４ａとの噛み合わせに対する遊びについてはタイバー１４に固定されていても移動可能である。

また、ハーフナット１８が係合溝１４ａから離脱する方向に駆動された時、移動盤１６とタイバー１４との固定が解除される。

移動盤１６とタイバー１４との固定が解除されると、移動盤１６がタイバー１４に沿って移動可能となる。

制御装置２０は、配線５３を介してタイバー用サーボモータ１５と型開閉用サーボモータ１７とに接続されている。

制御装置２０は、この配線５３を介してタイバー用サーボモータ１５と型開閉用サーボモータ１７に制御信号を伝達する。

これにより制御装置２０は、タイバー用サーボモータ１５と型開閉用サーボモータ１７とを制御する。

ここから、本発明に特に関わる第１の実施例の形態での型締装置の構成について説明する。

制御装置２０は、コアバック時、タイバー用サーボモータ１５を駆動して、タイバー１４を前進させる。それとともに、制御装置２０は、型開閉用サーボモータを駆動して、移動盤１６を後退させる。

また、制御装置２０は、圧縮型締動作時、タイバー用サーボモータ１５を駆動して、タイバー１４を後退させる。それとともに、制御装置２０は、型開閉用サーボモータを駆動して、移動盤１６を前進させる。

ここで、移動盤１６の後退とは、図１において固定盤１３に対し離間する方向に移動することである。また、移動盤１６の前進とは、図１において固定盤１３に対し接近する方向に移動することである。

以上までが本発明に特に関わる第１の実施例の形態での型締装置の構成についての説明である。

次に、本発明による第１の実施例の形態での型締装置の制御方法の構成について説明する。

射出成形で作られる成形品は射出成形サイクルＳ１０８を行うことにより成形される。

具体的には、まず、射出成形サイクルＳ１０８に入る準備として、固定金型２５及び移動金型４２の金型取付作業Ｓ１００及び型厚調整作業Ｓ１０１を行う。

そして、図２に示すように型締工程Ｓ１０２、射出工程Ｓ１０３、コアバック工程Ｓ１０４、保圧及び冷却工程Ｓ１０５、型開き工程Ｓ１０６、製品取出工程Ｓ１０７を順に繰り返すことで、射出成形サイクルＳ１０８を成す。

ただし、型締工程Ｓ１０２において、型を閉める動作を電動駆動等油圧以外の駆動装置で行い、型を締め上げる動作を油圧駆動で行う装置に関しては、型締工程Ｓ１０２の中で、型閉動作、型締動作と分けて行わせる場合がある。

また、コアバック工程Ｓ１０４は、コアバックの性質上射出工程Ｓ１０３の後に行われるが、応用として、コアバック工程Ｓ１０４を射出工程Ｓ１０３の前に行う方法、つまり型締後、金型寸開動作をさせ、その次に射出を行い、再度型締をした後、保圧及び冷却以後の動作をし、射出成形サイクルＳ１０８を成すというコアバック工程Ｓ１０４と圧縮型締工程Ｓ１０９を含む制御方法もある。

ここで、圧縮型締工程とは、圧縮型締動作を行う工程のことである。

また、圧縮型締動作とは、コアバックの動作とは逆で、金型や材料に応じて型閉限から適切な量だけ開いた金型のキャビティ内に材料を射出充填し、その射出充填された材料の大部分が溶融状態の内に、適切な量だけ開いていた金型を型締めする（金型を寸締させる）動作のことをいう。

具体的には、図３に示すようにまず、射出成形サイクルＳ１０８に入る準備として、固定金型２５及び移動金型４２の金型取付作業Ｓ１００及び型厚調整作業Ｓ１０１を行う。

そして、型締工程Ｓ１０２、コアバック工程Ｓ１０４、射出工程Ｓ１０３、圧縮型締工程Ｓ１０９、保圧及び冷却工程Ｓ１０５、型開き工程Ｓ１０６、製品取出工程Ｓ１０７を順に繰り返すことで、射出成形サイクルＳ１０８を成す。

次に、本発明による第１の実施例の形態での作用について説明する。
具体的には、以下で型締装置１１を用いて説明する。

まず固定金型２５及び移動金型４２の金型取付作業Ｓ１００及び型厚調整作業Ｓ１０１を行う。

具体的には、まず型開閉用サーボモータ１７を駆動して、移動盤１６を型閉限まで移動させ、固定金型２５及び移動金型４２を取り付ける。

ここで、型閉限とは、固定金型２５と移動金型４２をそれぞれ固定盤１３と移動盤１６に取り付けた状態で、固定金型２５の型面と移動金型４２の型面とが接する位置のことである。

次に開閉シリンダ５１を用いてハーフナット１８をタイバー１４の係合溝１４ａに係合させる。これにより移動盤１６がタイバー１４に固定されることになる。

この時、ハーフナット１８とタイバー１４との間には、図４で示すように、歯の前後に隙間が生じることになる。

その際、ハーフナット１８とタイバー１４の係合溝１４ａとが図４で示すように適正に噛み合っていれば良い。しかし、双方のピッチのずれ等によって、ハーフナット１８と係合溝１４ａとが適正に噛み合わない場合がある。

この場合には、タイバー用サーボモータ１５を駆動してタイバー１４を微動前進または微動後退させる。これにより移動盤１６とタイバー１４との固定位置を調節し、ハーフナット１８と係合溝１４ａとを適正に噛み合わせる。

この時、タイバー１４の位置をタイバー用サーボモータ１５の内部にある図示しない位置センサによって読み取り、その位置を記憶させる。

そしてその後の型締工程Ｓ１０２における型閉動作では、タイバー１４が常にこの記憶した位置にあるように、タイバー用サーボモータ１５の駆動が制御される。以上により型厚調整作業Ｓ１０１が完了する。

その後、制御装置２０にコアバックの動作量を設定する。具体的には、製品の設計と材料から必要なコアバックの動作量を算出し、その算出した値を制御装置２０に入力する。

次に、射出成形サイクルＳ１０８に入り、始めに型締工程Ｓ１０２を行う。
まず型締工程Ｓ１０２の中の型閉動作を行う。

具体的には、移動盤１６とタイバー１４とを型厚調整作業Ｓ１０１時に記憶した位置まで移動させる。ハーフナット１８をタイバー１４の係合溝１４ａに係合させ、移動盤１６をタイバー１４に固定する。

型閉動作後、型締動作を行う。型締動作では、油圧型締シリンダ２６の型締側室２８に作動油を供給し、タイバー１４を後退させる。

そして、図５に示すようにタイバー１４の係合溝１４ａがハーフナット１８と接することで、移動盤１６がタイバー１４に従って移動する。これにより移動金型４２と固定金型２５とが型締めされる。

型締動作後、射出工程Ｓ１０３に入る。射出工程Ｓ１０３では、移動金型４２と固定金型２５とが型締された状態で、射出ノズルから材料を射出し、材料がキャビティ４３に充填される。材料の一例は溶融樹脂である。

以上までの作用は従来の発明の範囲内である。

次に、本発明に特に関わる第１の実施例の形態での１つ目の作用について説明する。

材料に発泡材が混合されている場合には、キャビティ４３内で発泡材の発泡を促進することが望ましい。

また、射出圧力により金型が寸開してしまい、移動盤１６と固定盤１３とが平行にならなくなってしまうことがある。
そのため、ここでコアバック工程Ｓ１０４を行う。

コアバック工程Ｓ１０４は、通常、制御装置２０によりタイバー用サーボモータ１５を駆動することにより行われる。

即ち制御装置２０によりタイバー用サーボモータ１５を駆動し、ボールねじ３３およびタイバー１４を介して、移動盤１６を後退させる。

具体的には、まずタイバー用サーボモータ１５を駆動して、タイバー１４を前進させる。

そして、図６に示すようにタイバー１４の係合溝１４ａがハーフナット１８と接することで、移動盤１６がタイバー１４に従って移動する。

このとき、ハーフナット１８とタイバー１４の係合溝１４ａとの間には隙間ｇが生じることになる。

即ち、もしこの状態でタイバー用サーボモータ１５を停止すると、移動盤１６は慣性力に従い、最大で隙間ｇだけ余分に移動してしまうことになる。

そこで、制御装置２０は、コアバック工程Ｓ１０４の開始時からタイバー用サーボモータ１５を駆動するとともに、型開閉用サーボモータ１７も駆動する。

型開閉用サーボモータ１７の駆動方向は、ボールねじ４８を介して、移動盤１６を後退させる方向である。

具体的には、図５に示される型締状態時のタイバー１４の係合溝１４ａとハーフナット１８との接し状態から、タイバー用サーボモータ１５と型開閉用サーボモータ１７をともに移動盤１６が後退する方向に駆動させ、タイバー１４を前進、移動盤１６を後退させる。

この時、型開閉用サーボモータ１７は、フィードバック制御により移動盤１６の後退がタイバー１４の前進と同期するように駆動される。

即ち、図５に示される型締状態時のタイバー１４の係合溝１４ａとハーフナット１８との接し状態を維持したまま、移動盤１６を後退させる。

以上までが本発明に特に関わる第１の実施例の形態での１つ目の作用の説明である。

その後、保圧及び冷却工程Ｓ１０５を経て、成形品が成形される。そして、最後に型開き工程Ｓ１０６及び製品取出工程Ｓ１０７を行い、成形品を取り出すことで、射出成形の１サイクルが完了する。以後、この射出成形の１サイクルを繰り返すことで、射出成形サイクルＳ１０８となる。

次に、本発明に特に関わる第１の実施例の形態での２つ目の作用について説明する。

ここでは、本発明による第１の実施例の形態での型締装置の制御方法の構成のところで、応用として述べたコアバック工程Ｓ１０４と圧縮型締工程Ｓ１０９を含む制御方法を用いた場合の作用について説明する。

ここでの説明は、上記のコアバック工程Ｓ１０４を含む射出成形サイクルＳ１０８に対して、射出工程Ｓ１０３とコアバック工程Ｓ１０４の順番を入れ換え、コアバック工程Ｓ１０４の後、射出工程Ｓ１０３を行い、その後、圧縮型締工程Ｓ１０９を行う制御方法であるため、作用内容が上記と重複する部分が多い。

そのため、重複する作用内容については上記のコアバック工程Ｓ１０４を含む射出成形サイクルＳ１０８の説明を参照することとし、詳しい説明を省略する。

型締工程Ｓ１０２までは上記の作用と同様であるため、詳しい説明を省略する。型締工程Ｓ１０２の後、コアバック工程Ｓ１０４を行う。コアバック工程Ｓ１０４の作用は、上記のコアバック工程Ｓ１０４の作用と同様であるため、詳しい説明を省略する。

次に、金型が寸開している状態で、射出工程Ｓ１０３を行う。射出工程Ｓ１０３の作用に関しても、型締状態ではなく、金型が寸開している状態であることを除き上記の射出工程Ｓ１０３の作用と同様であるため、詳しい説明を省略する。

そして、射出工程Ｓ１０３の実行と同時もしくは射出工程Ｓ１０３の実行後、圧縮型締工程Ｓ１０９を行う。ただし、この圧縮型締工程Ｓ１０９は、少なくとも射出工程Ｓ１０３を実行して射出充填された材料の大部分が溶融状態にある間に必ず実行される。

この圧縮型締工程Ｓ１０９の作用手順は上記のコアバック工程Ｓ１０４と同様であるため、詳しい説明を省略する。

しかし、圧縮型締工程Ｓ１０９の作用自体は上記のコアバック工程Ｓ１０４の時とは逆方向つまり型を締める方向にタイバー用サーボモータ１５と型開閉用サーボモータ１７を駆動させ、タイバー１４を後退、移動盤１６を前進させることで、型締を行う。

この時、型開閉用サーボモータ１７は、フィードバック制御により移動盤１６の前進がタイバー１４の後退と同期するように駆動される。

その後、保圧及び冷却工程Ｓ１０５、型開き工程Ｓ１０６、製品取出工程Ｓ１０７を順番に行い、成形品を取り出すことで、射出成形の１サイクルが完了する。そして、１サイクルを繰り返すことで射出成形サイクルＳ１０８となる。

以上までが本発明に特に関わる第１の実施例の形態での２つ目の作用の説明である。

次に、本発明による第１の実施例の形態での型締装置の効果について説明する。

本発明による第１の実施例の形態での型締装置によれば、コアバック時、型開閉用サーボモータ１７を駆動させることにより、移動盤１６自身を直接後退移動させることができるため、材料の発泡力や射出圧力で移動盤１６が移動してしまうことを抑制することができる。

従って、コアバックにおける移動盤１６の動作完了位置の精度を向上させることができる。

また、コアバック工程Ｓ１０４の開始直後から、タイバー１４を前進させ、かつタイバー１４の前進と同期するように移動盤１６自身を後退させるため、タイバー１４の係合溝１４ａとハーフナット１８との間にある噛み合わせの余裕に伴うタイバーが動作しても移動盤自身は動作しない時間や、コアバックの動作完了位置でタイバーを停止させても移動盤自身が持つ慣性力に従って移動盤が移動を続けてしまう時間、所謂空転時間を無くすことができ、コアバック工程Ｓ１０４を従来よりも短時間で完了することができる。

また、圧縮型締工程Ｓ１０９の開始直後から、タイバー１４を後退させ、かつタイバー１４の後退と同期するように移動盤１６自身を前進させるため、前記と同様、空転時間を無くすことができ、圧縮型締工程Ｓ１０９を従来よりも短時間で完了することができる。

また、本発明は射出発泡成形を行う射出成形機や射出圧縮成形を行う射出成形機や、射出プレス成形を行う射出成形機に利用することができる。

次に、本発明による第１の実施例の形態での型締装置の制御方法の効果について説明する。

本発明による第１の実施例の形態での型締装置の制御方法によれば、コアバック時、型開閉用サーボモータ１７を駆動させることにより、移動盤１６自身を直接後退移動させることができるため、材料の発泡力や射出圧力で移動盤１６が移動してしまうことを抑制することができる。

本発明による第２の実施例の形態に係る型締装置６１を、図７及び図２から図６を用いて説明する。

まず、本発明による第２の実施例の形態での型締装置の構成について説明する。なお第１の実施例の形態に係る型締装置１１と同じ機能を有する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

本発明による第２の実施例の形態に係る型締装置６１は、タイバー用サーボモータに代えて、コアバック専用のコアバック用サーボモータを有する。

図７に示すように、型締装置６１は、固定盤１３、タイバー７５、第１の駆動装置としてのコアバック用サーボモータ６２、移動盤１６、第２の駆動装置としての型開閉用サーボモータ１７、固定機構としてのハーフナット１８、および制御装置６３を備える。

固定盤１３は、内部に油圧型締シリンダ２６が設けられている。固定盤１３には、タイバー１４が進退自在に取り付けられている。

具体的には、タイバー１４のピストン部２７が、油圧型締シリンダ２６に取り付けられている。

また油圧型締シリンダ２６には、ピストン６５が取り付けられている。ピストン６５にはロッド６６が取り付けられている。

固定盤１３は、前面にコアバックボックス６７が設けられている。コアバックボックス６７の背面には、ピストン６５と同軸上に軸受７１が取り付けられている。

ここで、コアバックボックス６７の背面とは、固定盤１３に取り付けられている面である。

軸受７１には、ボールねじ７２のねじ軸７３が回動自在に支持されている。ボールねじ７２は送りねじである。

ねじ軸７３の基端部は、ロッド６６に回動自在に固定されている。ねじ軸７３には従動プーリ７４が取り付けられている。

コアバックボックス６７にはタイバー７５が進退自在に取り付けられている。具体的には、タイバー７５の基端部がコアバックボックス６７の前面を貫通し、コアバックボックス６７内に突出している。

このタイバー７５の基端部の軸心部には、ナット部７６が取り付けられている。ナット部７６はボールねじ７２の一部を構成している。

ねじ軸７３の先端部には、ねじ部７３ａが設けられている。このねじ部７３ａがナット部７６に螺合している。

コアバックボックス６７の外部には、コアバック用サーボモータ６２が取り付けられている。コアバック用サーボモータ６２には駆動プーリ７７が設けられている。

駆動プーリ７７と従動プーリ７４との間にはタイミングベルト７８が掛け渡されている。

従って、コアバック用サーボモータ６２が駆動すると、ボールねじ７２のねじ軸７３が回転する。ねじ軸７３の回転運動は、ナット部７６を介してタイバー７５の直線運動に変換される。

即ち、コアバック用サーボモータ６２を駆動することによりタイバー７５を進退させることができる。

移動盤１６は、タイバー１４及びイバー７５を介して取り付けられている。移動盤１６は、タイバー１４及びタイバー７５に沿って、固定盤１３に対して接近または離間する方向に進退自在である。

またタイバー１４及びタイバー７５の外周面には、鋸歯、ねじ山、または環状溝からなる係合溝１４ａ，７５ａがそれぞれ設けられている。

移動盤１６の背面には、ハーフナット１８が取り付けられている。ハーフナット１８は、タイバー１４の係合溝１４ａまたはタイバー７５の係合溝７５ａと係脱する。

ハーフナット１８は、開閉シリンダ５１によって径方向に駆動される。
ハーフナット１８が係合溝１４ａ，７５ａと噛み合う方向に駆動された時、移動盤１６がタイバー１４及びタイバー７５に固定される。

ただし、移動盤１６はハーフナット１８と係合溝１４ａ，７５ａとの噛み合わせ余裕、即ちハーフナット１８と係合溝１４ａ，７５ａとの噛み合わせに対する遊びについてはタイバー１４，７５に固定されていても移動可能である。

ハーフナット１８が係合溝１４ａ，７５ａから離脱する方向に駆動された時、移動盤１６とタイバー１４，７５との固定が解除される。

移動盤１６とタイバー１４，７５との固定が解除されると、移動盤１６がタイバー１４，７５に沿って移動可能となる。

制御装置６３は、配線５３を介してコアバック用サーボモータ６２及び型開閉用サーボモータ１７に接続されている。

制御装置６３は、この配線５３を介してコアバック用サーボモータ６２及び型開閉用サーボモータ１７とを制御する。

また、制御装置６３は、コアバック時、コアバック用サーボモータ６２を駆動して、タイバー１４及びタイバー７５を前進させる。それとともに、制御装置６３は、型開閉用サーボモータ１７を駆動して移動盤１６を後退させる。

また、制御装置６３は、圧縮型締時、コアバック用サーボモータ６２を駆動して、タイバー１４及びタイバー７５を後退させる。それとともに、制御装置６３は、型開閉用サーボモータ１７を駆動して移動盤１６を前進させる。

次に、本発明による第２の実施例の形態での型締装置の制御方法の構成について説明する。

本発明による第２の実施例の形態での型締装置の制御方法の構成は、本発明による第１の実施例の形態での型締装置の制御方法の構成と同様であるため、詳しい説明を省略する。

次に、本発明による第２の実施例の形態での作用について説明する。

ここで、図２及び図３に示す金型取付作業Ｓ１００、型厚調整作業Ｓ１０１、型締工程Ｓ１０２、射出工程Ｓ１０３、保圧および冷却工程Ｓ１０５、型開き工程Ｓ１０６、ならびに製品取出工程Ｓ１０７については、第１の実施例の形態と同様であるため、詳しい説明を省略する。

図２及び図３に示すコアバック工程Ｓ１０４では、制御装置６３によりコアバック用サーボモータ６２と型開閉用サーボモータ１７をともに駆動することにより行う。

具体的には、コアバック用サーボモータ６２を駆動させることで、タイバー１４，７５を前進させる。それとともに、型開閉用サーボモータ１７を駆動させることで、移動盤１６自身を後退させる。

この時、型開閉用サーボモータ１７は、フィードバック制御により移動盤１６の後退がタイバー１４，７５の前進と同期するように駆動される。

即ち、図５に示される型締状態時のタイバー１４，７５の係合溝１４ａ，７５ａとハーフナット１８との接し状態を維持したまま、移動盤１６を後退させる。

また、図３に示す圧縮型締工程Ｓ１０９の作用手順は上記のコアバック工程Ｓ１０４と同様であるため、詳しい説明を省略する。

しかし、圧縮型締工程Ｓ１０９の作用自体は上記のコアバック工程Ｓ１０４の時とは逆方向つまり型を締める方向にコアバック用サーボモータ６２と型開閉用サーボモータ１７を駆動させ、タイバー１４，７５を後退、移動盤１６を前進させることで、型締を行う。

この時、型開閉用サーボモータ１７は、フィードバック制御により移動盤１６の前進がタイバー１４，７５の後退と同期するように駆動される。

次に、本発明による第２の実施例の形態での型締装置の効果について説明する。

本発明による第２の実施例の形態での型締装置によれば、コアバック時、型開閉用サーボモータ１７を駆動させることにより、移動盤１６自身を直接後退移動させることができるため、材料の発泡力や射出圧力で移動盤１６が移動してしまうことを抑制することができる。

また、コアバック及び圧縮型締動作に関しては、第１の実施例の形態と同様な理由により、コアバックや圧縮型締動作を従来よりも短時間で完了することができ、成形サイクルに係る時間を短縮することができる。

そして、本発明は射出発泡成形を行う射出成形機や射出圧縮成形を行う射出成形機や、射出プレス成形を行う射出成形機に利用することができる。

次に、本発明による第２の実施例の形態での型締装置の制御方法の効果について説明する。

本発明による第２の実施例の形態での型締装置の制御方法によれば、コアバック時、型開閉用サーボモータ１７を駆動させることにより、移動盤１６自身を直接後退移動させることができるため、材料の発泡力や射出圧力で移動盤１６が移動してしまうことを抑制することができる。

第１の実施例の形態と第２の実施例の形態において、第１の駆動装置または第２の駆動装置として、サーボモータを用いたが、駆動手段としては、特にサーボモータに限定する必要はなく、油圧式の駆動装置やリニアモータ等であってもよい。

また第１の実施例の形態と第２の実施例の形態において、タイバー用サーボモータまたはコアバック用サーボモータと、ボールねじとの間の動力伝達手段として、プーリとタイミングベルトを使用したが、動力伝達手段としては、特にプーリとタイミングベルトに限定する必要はなく、歯車によって動力伝達させてもよい。

またボールねじに限定されず、回転運動を直線運動に変換するものであれば、ねじまたは遊星ローラねじ等の送りねじ機構であってもよい。

１１・・・型締装置、１３・・・固定盤、１４・・・タイバー、１４ａ・・・係合溝、１５・・・タイバー用サーボモータ、１６・・・移動盤、１７・・・型開閉用サーボモータ、１８・・・ハーフナット、２０・・・制御装置、６１・・・型締装置、６２・・・コアバック用サーボモータ

Claims

固定盤と、
前記固定盤に進退自在に取り付けられたタイバーと、
前記タイバーを進退させる第１の駆動装置と、
前記タイバーに沿って前記固定盤に対して進退自在な移動盤と、
前記移動盤を進退させ、型開閉を行う第２の駆動装置と、
前記移動盤を前記タイバーに着脱自在に固定する固定機構と、
制御装置と、を具備し、
前記制御装置は、金型寸開工程時または圧縮型締工程時、前記第１の駆動装置を駆動し、前記タイバーを移動させるとともに、前記第２の駆動装置を前記移動盤の移動が前記タイバーの移動と同期して、前記移動盤と前記タイバーが同方向に移動するように駆動し、前記移動盤を移動させるように制御する
ことを特徴とする型締装置。
前記第１の駆動装置は、前記タイバーを進退させるサーボモータであることと、前記第２の駆動装置は、前記移動盤を進退させ、型開閉を行うサーボモータであることを特徴とする請求項１に記載の型締装置。
前記第１の駆動装置は、前記移動盤と前記タイバーとの固定位置を調整するために設けられた型厚調整用のサーボモータであることを特徴とする請求項１または２に記載の型締装置。
前記第１の駆動装置は、前記移動盤を移動させるために設けられた金型寸開専用のサーボモータであることを特徴とする請求項１または２に記載の型締装置。
固定盤と、
前記固定盤に進退自在に取り付けられたタイバーと、
前記タイバーを進退させる第１の駆動装置と、
前記タイバーに沿って前記固定盤に対して進退自在な移動盤と、
前記移動盤を進退させ、型開閉を行う第２の駆動装置を備えた射出成形機を用い、
型締した金型内に溶融した材料を射出充填した後金型を一定の距離だけ開く金型寸開工程、
または、
型締状態から一定の距離だけ開いていた金型に溶融した材料を射出充填し、その後型を締め上げる圧縮型締工程を行い、
金型内に射出充填された材料を成形する射出成形方法において、
前記金型寸開工程時または前記圧縮型締工程時、前記第１の駆動装置を駆動し、固定盤に進退自在に取り付けられたタイバーを移動させるとともに、前記第２の駆動装置を前記移動盤の移動が前記タイバーの移動と同期して、前記移動盤と前記タイバーが同方向に移動するように駆動し、移動盤を移動させるように制御する
ことを特徴とする型締装置の制御方法。
前記第１の駆動装置は、前記タイバーを進退させるサーボモータであることと、前記第２の駆動装置は、前記移動盤を進退させ、型開閉を行うサーボモータであることを特徴とする請求項５に記載の型締装置の制御方法。
前記第１の駆動装置は、前記移動盤と前記タイバーとの固定位置を調整するために設けられた型厚調整用のサーボモータであることを特徴とする請求項５または６に記載の型締装置の制御方法。
前記第１の駆動装置は、前記移動盤を移動させるために設けられた金型寸開専用のサーボモータであることを特徴とする請求項５または６に記載の型締装置の制御方法。