JP6525347B2 - 複合成形品用の射出成形機および複合成形品用の射出成形機の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、固定金型が取付けられる固定盤と可動金型が取付けられる可動盤との間に、中間部材が型開閉方向に移動自在に配設され、前記中間部材には中間金型が型開閉方向と直交する方向の軸を中心に回転自在に取付けられ、前記固定金型と中間金型、前記可動金型と中間金型がそれぞれ型閉されてキャビティが形成される複合成形品用の射出成形機および複合成形品用の射出成形機の制御方法に関するものである。

複合成形品用の射出成形機としては、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の複合成形品の成形方法は、第１型部により１次成形品を１次成形し、前記１次成形品を保持した可動型部を第２型部に型合わせされていた可動型部と入替えた後、前記１次成形品をインサートした第２型部により２次成形品を２次成形するものである。そして第２クランパにより第２型部と可動型部との型合せ面が密着するようにクランプした状態で、第１型部の側において圧縮成形を行うことが記載されている。

しかしながら特許文献１は、各金型にクランパを取付ける必要があり、金型コストが上昇するという問題があった。また特許文献１では固定盤と可動盤の距離を測定して平行制御により圧縮成形を行うことが記載されている。しかしながら圧縮成形時の前記距離の測定は、圧締装置の近傍に設けたセンサにより位置を検出するので、別個にセンサを設ける必要があった。

一方特許文献２は、特許文献１と同様の配置の複合成形品用の射出成形機において、中間盤の位置を可動盤に対して固定的に保持可能なロック機構が備えられている。従って特許文献２では、クランパを使用せずに中間盤を可動盤に固定的に位置保持できるのでクランパの無い金型を用いて固定盤と中間盤の間で射出圧縮成形が可能となっている。

特開２００７−５０５８５号公報（請求項３、００１８、００２４、００２６、図６） 特開２０１１−１３６４３９号公報（請求項１、請求項２、０００３、図１、図７）

特許文献２には、（００２６）に「中間部材３５の４個のロック機構４２で可動盤１８に対して中間部材３５を固定しておくことにより、常に可動盤１８に対する中間部材３５の平行度を保つことが可能となり、ひいては固定盤２０に対する中間部材３５の平行度を保つことが可能となる。」と記載されているが、（００１５）に「固定盤２０と各ラムの間または固定盤２０の四隅と可動盤１６の四隅の間には位置を検出する位置センサ（図示せず）がそれぞれ設けられ、各タイバ２４の相対的な位置関係を検出および制御することにより固定盤２０に対して可動盤１６が平行制御される。」と記載されるように、固定盤と可動盤の四隅近傍の間を位置センサにより直接測定し、固定盤と中間盤の間隔は間接的に演算を用いて求め平行制御を行うものである。そのため特許文献２は、金型間を保持するクランパは必要ないものの、依然として平行制御を行うための専用の位置センサを別途に設ける必要があるものであった。

本発明では上記の問題を鑑みて、これらの配置の複合成形品用の射出成形機において、金型間を保持するクランパも盤面間の各位置を測定する専用の位置センサを必要とせずに、各型締シリンダの個別の圧縮制御等の制御を可能とした複合成形品用の射出成形機およびその制御方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の複合成形品用の射出成形機は、固定金型が取付けられる固定盤と可動金型が取付けられる可動盤との間に、中間部材が型開閉方向に移動自在に配設され、前記中間部材には中間金型が型開閉方向と直交する方向の軸を中心に回転自在に取付けられる複合成形品用の射出成形機において、前記固定盤または前記可動盤の四隅近傍にそれぞれ配設されピストンロッドがタイバを構成する型締シリンダと、前記固定盤または前記可動盤のうちの一方の盤のタイバ近傍と中間部材のタイバ近傍にそれぞれ取付けられるサーボ機構を用いた中間部材移動機構とが備えられ、前記中間部材移動機構により中間金型を前記固定盤または前記可動盤のうちの他方の盤に取付けられた金型に押し付けた状態で、前記型締シリンダを個別に制御することにより前記一方の盤に取付けられた金型と中間金型の間で射出圧縮成形を行うことを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の複合成形品用の射出成形機は、請求項１において、前記中間部材には型開閉方向と直交する方向の軸を中心に回転する回転盤が設けられ、前記回転盤の少なくとも２面には中間金型が取付けられ、前記中間部材移動機構はサーボモータにより駆動され、サーボモータのエンコーダにより前記一方の盤に取付けられた金型と中間金型の間の距離を検出して型締シリンダの制御を行うことを特徴とする。

本発明の請求項３に記載の複合成形品用の射出成形機の制御方法は、固定金型が取付けられる固定盤と可動金型が取付けられる可動盤との間に、中間部材が型開閉方向に移動自在に配設され、前記中間部材には中間金型が型開閉方向と直交する方向の軸を中心に回転自在に取付けられる複合成形品用の射出成形機の制御方法において、前記固定盤または前記可動盤の四隅近傍にそれぞれ配設されピストンロッドがタイバを構成する型締シリンダと、前記固定盤または前記可動盤のうちの一方の盤のタイバ近傍と中間部材のタイバ近傍にそれぞれ取付けられるサーボモータを用いた中間部材移動機構とが備えられ、前記中間部材には型開閉方向と直交する方向の軸を中心に回転する回転盤が設けられ、前記回転盤の少なくとも２面には中間金型が取付けられ、前記中間部材移動機構はサーボモータにより駆動され、固定金型と中間金型、中間金型と可動金型を型閉完了後に前記中間部材移動機構のサーボモータのエンコーダにより前記一方の盤に取付けられた金型と中間金型の間の距離を検出し前記サーボモータを個別に制御して前記一方の金型のキャビティの拡張を行うとともに、前記型閉完了後から前記キャビティを一定量拡張後までの間のいずれかのタイミングで射出装置から前記キャビティに射出を行うことを特徴とする。

本発明の複合成形品用の射出成形機は、固定金型が取付けられる固定盤と可動金型が取付けられる可動盤との間に、中間部材が型開閉方向に移動自在に配設され、前記中間部材には中間金型が型開閉方向と直交する方向の軸を中心に回転自在に取付けられる複合成形品用の射出成形機において、前記固定盤または前記可動盤の四隅近傍にそれぞれ配設されピストンロッドがタイバを構成する型締シリンダと、前記固定盤または前記可動盤のうちの一方の盤のタイバ近傍と中間部材のタイバ近傍にそれぞれ取付けられるサーボ機構を用いた中間部材移動機構とが備えられ、前記中間部材移動機構により中間金型を前記固定盤または前記可動盤のうちの他方の盤に取付けられた金型に押し付けた状態で、前記型締シリンダを個別に制御することにより前記一方の盤に取付けられた金型と中間金型の間で射出圧縮成形を行うので、金型のクランパも盤面間の各位置を測定する専用の位置センサを必要とせずに、各型締シリンダの圧縮制御を行うことができる。

本実施形態の複合成形品用の射出成形機において、固定金型および可動金型と中間金型とが型開され前回の複合成形品が取出された状態を示す概略図である。 本実施形態の複合成形品用の射出成形機において、固定金型および可動金型と中間金型とが型閉された状態を示す概略図である。 本実施形態の複合成形品用の射出成形機において、射出圧縮成形開始時の状態を示す概略図である。 本実施形態の複合成形品用の射出成形機の中間部材と回転盤の正面図である。 別の実施形態の複合成形品用の射出成形機において、射出圧縮成形開始時の状態を示す概略図である。

本発明の実施形態の複合成形品用の射出成形機１１について、図１等を参照して説明する。複合成形品用の射出成形機１１は、型締装置１２とその両側に設けられた固定側の射出装置１３と可動側の射出装置１４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、固定金型１５が取付けられる固定盤１６と可動金型１７が取付けられる可動盤１８との間に、中間部材１９が型開閉方向に移動自在に配設され、前記中間部材１９には中間金型２０，２１が型開閉方向と直交する方向の軸Ｏを中心に回転自在に取付けられている。

固定盤１６の中央には射出装置１３のノズルが固定金型１５に向けて挿入される孔１６ａが設けられている。また固定盤１６の四隅近傍には型締シリンダ２３（図１等の概略図では１個の型締シリンダ２３のみ断面を記載）がそれぞれ設けられ、型締シリンダ２３のピストンロッドによってタイバ２４が構成されている。型締シリンダ２３は双方向作動型の油圧シリンダからなり、固定盤１６内のタイバ２４の側に大面積の型締用油室２５が設けられるとともに、反タイバ側（射出装置１３側）には小面積の強力型開用油室２６が設けられている。また型締シリンダ２３には毎サイクルの型締と強力型開によって変更されてしまうタイバ２４の位置補正や取付けられる金型の厚みが変更された際のタイバ２４の位置補正のための調整手段２７が設けられている。本実施形態では型締シリンダ２３は、油圧装置３６のサーボバルブ３８に接続され個別にクローズドループ制御可能となっている。なお型締シリンダ２３はサーボバルブ３８と同様の働きをするクローズドループ制御可能な流量制御バルブにより制御されるものでもよい。

そして固定盤１６から可動盤１８側に向けて平行に設けられた４本のタイバ２４の型締シリンダ２３から遠い側の部分には、ハーフナット３０を係止する複数の凹溝が形成された係止部３１が設けられている。そしてタイバ２４は可動盤１８の四隅近傍の孔１８ａに挿通されており、可動盤１８はタイバ２４にガイドされつつベースに設けられた直動ガイド等のガイド上を型開閉方向に移動されるようになっている。可動盤１８の中央には射出装置１４のノズルが可動金型１７に向けて挿入される孔１８ｂが設けられている。可動盤１８と射出装置１４は連結され同時に型開閉方向に移動可能となっている。

次に可動盤１８を型開閉方向に移動させる可動盤移動機構３２について説明する。ベース上に設けられたブラケットには可動盤移動機構３２のサーボモータ３３が固定されるとともにボールネジ３４がベース上の複数箇所で軸保持されている。そして前記サーボモータ３３の駆動軸とボールネジ３４が直接またはタイミングベルトを介して接続されている。また可動盤１８に設けられたブラケットにはボールネジナット３５が固定され、前記ボールネジナット３５には前記ボールネジ３４が挿通されている。サーボモータ３３は、制御装置２２に接続され、内蔵するロータリエンコーダ３３ａからの可動盤１８の位置検出信号が制御装置２２に送られることにより可動盤１８（射出装置１４を含む）の駆動制御が可能となっている。なお可動盤移動機構３２のサーボモータ３３やボールネジ３４は固定盤１６に取付けられたものでもよい。

次に中間部材１９と回転盤３７と中間金型２０，２１について説明する。固定金型１５が取付けられる固定盤１６と可動金型１７が取付けられる可動盤１８の間には、中間部材１９が型開閉方向に移動自在に配設されている。図４に示されるように中間部材１９は、それぞれ一定の厚みを有する上部梁部材２８と下部梁部材２９から構成されている。上部梁部材２８の両端近傍部分にはガイドブッシュが固着された孔２８ａが設けられ、前記孔２８ａにはそれぞれ上側のタイバ２４が挿通されている。そして上部梁部材２８の中央部の上部には回転盤回転用のサーボモータ３９が配置されている。

下部梁部材２９は、ベース上に型開閉方向に設けられた直動ガイド等のガイド上に移動自在に載置されている。また下部梁部材２９の両端近傍部分にはガイドブッシュが固着された孔２９ａが設けられ、前記孔２９ａにはそれぞれ下側のタイバ２４が挿通されている。上部梁部材２８の平面視中央部分と下部梁部材２９の平面視中央部分の間には、上下方向（型開閉方向に直交する方向）に回転軸４０が設けられている。そして回転軸４０の上側部分は、上部梁部材２８の貫通孔に設けられた図示しないラジアルベアリング等のベアリングにより回転自在に保持されている。また回転軸４０の下側部分は、下部梁部材２９に設けられた図示しないスラストベアリング等のベアリングにより自重が支承され、回転軸４０は中間部材１９に対して回転自在に保持されている。また上部梁部材２８のサーボモータ３９の駆動軸と回転軸４０は、減速機またはタイミングベルトを介して接続され、サーボモータ３９の駆動により回転軸４０が回転されるようになっている。

そして前記回転軸４０には回転軸４０の軸Ｏ（軸芯）を中心に回転する回転盤４１が固定されている。回転盤４１は、一定厚みの盤体であり、一側の盤面には中間金型２０が取付けられ、他側の盤面には中間金型２１がそれぞれ取付けられるようになっている。従って中間金型２０，２１についても前記回転軸４０の軸Ｏを中心に回転する。また中間部材１９には、それぞれ回転盤４１を位置決め固定するための位置決めピン４２が少なくとも１箇所に設けられている。

なお中間部材１９および回転盤４１の構造としては、回転軸４０が回転盤４１を貫通しておらず、上下の梁部材２８，２９に回転盤４１が回転自在かつ着脱自在にセットされるものでもよい。更に中間部材１９は、中央に貫通孔が設けられた額縁形状の盤体からなり、貫通孔の部分に回転軸と回転盤が取付けられるものでもよい。その場合回転軸は水平方向に設けられたものであってもよい。更にまた前記において額縁形状の中間部材の一側の縦方向の梁部が無くて一側面が開放されたＣ型形状のものでもよい。また下部梁部材２９を採用する場合の変形例として、下部梁部材２９は下側のタイバ２４に挿通されておらずベース上のみに載置されたものか、或いはベース上に載置されておらず下側のタイバ２４のみにガイドされるものでもよい。

次に中間金型２０，２１、回転盤４１が取付けられた上部梁部材２８と下部梁部材２９からなる中間部材１９を型開閉方向に移動させる中間部材移動機構４３について説明する。中間部材１９と可動盤１８の間には、サーボ機構を用いた中間部材１９を型開閉方向に移動させる中間部材移動機構４３が備えられている。図１等の概略図では中間部材移動機構４３は省略して２基が記載されているが、それぞれのタイバ近傍に４基またはそれ以上の基数が配設されている。

中間部材移動機構４３の一側は可動盤１８に取付けられている。可動盤１８の四隅近傍（タイバ近傍）の位置にブラケットが固定され、前記ブラケットにそれぞれサーボ機構のサーボモータ４４が固定されるとともにボールネジ４５が軸保持されている。従って本実施形態では４基のサーボモータ４４により中間部材１９を移動させる。そして前記サーボモータ４４の駆動軸とボールネジ４５は直接またはベルトや減速機を介して接続されている。

また中間部材１９の他側は可動盤１８に取付けられている。中間部材１９の上部梁部材２８の両側のタイバ近傍にそれぞれ設けられたブラケットにはそれぞれボールネジナット４６が固定され、前記ボールネジナット４６には前記ボールネジ４５が挿通されている。また中間部材１９の下部梁部材２９の両側のタイバ近傍にそれぞれ設けられたブラケットにもそれぞれボールネジナット４６が固定され、前記ボールネジナット４６には前記ボールネジ４５が挿通されている。

なお本発明においてタイバ近傍とは、タイバ２４が挿通される部分の近くという意味であり、
可動盤１８においては四隅側の側面、上面、上側面、およびそれらの部分に設けられたブラケット等がタイバ近傍位置となる。また中間部材１９においても上部梁部材２８、下部梁部材２９のそれぞれ側面、上面、上側面、およびそれらの部分に設けられたブラケット等がタイバ近傍位置となる。また各中間部材移動機構４３は、型開閉方向と平行となるように可動盤１８側と中間部材１９側で取付け位置が同一高さ位置および同一水平位置となっていることは言うまでもない。

これら中間部材移動機構４３のサーボモータ４４は、制御装置２２に接続され、付設されたロータリエンコーダ４４ａにより中間部材１９の移動制御および位置検出が可能となっている。またサーボモータ４４をサーボロックすることにより、中間部材１９を可動盤１８に対して固定的に位置保持できる。なお中間部材移動機構４３は、中間部材１９の側にサーボモータ４４を取付け、可動盤１８の側にボールネジナット４６を取付けてもよい。更に中間部材移動機構は、サーボ機構を用いたものであれば、リニアサーボモータや、位置センサを内蔵しサーボバルブにより作動される油圧シリンダ等を用いたものでもよい。

本実施形態に用いられる金型については、中間金型２０，２１の形状は同じである。そして可動金型１７と中間金型２０または２１の間で射出圧縮成形が行えるように可動金型１７と中間金型２０または２１により形成される金型は容積が変更可能なキャビティが形成されるようになっている。なお回転盤４１は長方体または立方体であって周囲の４側面にそれぞれ合計４個の中間金型が取付けられるものでもよい。更には回転盤４１を使用せず、中間金型が直接上下の梁部材２８，２９に対して回転自在かつ着脱自在にセット可能なものでもよい。また本発明は、射出圧縮成形を行う金型が取付けられた盤面間の各位置を測定するための専用の位置センサを必要としないことを特徴としているが、特殊な成形の場合には金型に金型間の距離を測定するセンサを更に設けるものを除外するものではない。

次に複合成形品用の射出成形機１１の制御装置２２について説明する。図１等では制御装置２２は、概念上一つの構造物として記載してあるが、実際は各サーボモータ３３，４４のサーボアンプなど複数の構造物からなる場合が多い。制御装置２２は、中間部材移動機構４３の各サーボモータ４４に接続され、エンコーダ４４ａからの信号が取り込まれるようになっている。また制御装置２２は、可動盤移動機構３２のサーボモータ３３とも接続され、ロータリエンコーダ３３ａからの信号が取り込まれるようになっている。更に制御装置２２は、油圧装置３６と接続され、サーボバルブ３８等を制御可能となっている。更にまた制御装置２２は、射出装置１３，１４やその他の機器とも接続されている。

次に図１ないし図３により複合成形品用の射出成形機１１を用いた射出圧縮成形方法について説明する。まず図１は、可動金型１７が取付けられた可動盤１８と、中間金型２０，２１がそれぞれの面に取付けられた回転盤４１を備えた中間部材１９が型開完了位置にある状態である。そして前回に成形された複合成形品は、図示しないエジェクタ機構と取出機を用いて取出され、回転完了した中間金型２１には、前回に成形された１次成形品Ｐ１が残留した状態にある。次に制御装置２２からの指令により可動盤移動機構３２のサーボモータ３３がそれぞれ駆動され可動盤１８が固定盤１６に向けて移動される。また同時に中間部材移動機構４３のサーボモータ４４がそれぞれ駆動され中間部材１９および回転盤４１は可動盤１８との距離に縮める方向に移動される。しかしこの際の可動盤１８に対する中間部材１９の移動速度は、固定盤１６に対する可動盤１８の移動速度の半分程度であるので、実際には中間部材１９と回転盤３７も固定盤１６に対して接近する方向に向けて移動される。これらの可動盤１８および中間部材１９の移動速度は、低速、高速、低速の順に制御される。

そして図２に記載されるように、低速状態で可動金型１７および中間金型２１と、固定金型１５および中間金型２０が型当接され型閉完了が確認されるとハーフナット３０がタイバ２４の係止部３１に係合される。そして型閉完了後も中間部材移動機構４３のサーボモータ４４には所定の電流値が継続して送られ、サーボモータ４４に中間部材１９を前進させる方向のトルクを発生させる。この際のサーボモータ４４のトルク値は、中間部材１９を低速移動させていた際のトルク値と同一かその前後の値となるように制御される。その結果中間金型２０は固定金型１５に向けて更に押圧されるがそれ以上前進できず、その反力として可動盤１８および可動金型１７に対して型開力が付与される。そして中間金型２１と可動金型１７の間のキャビティＣは一定量拡張される。この際に可動盤移動機構３２のサーボモータ３３はフリーとするか型開方向のトルクを僅かに付与して中間部材移動機構４３の作動による可動盤１８の移動をアシストする。

この可動盤１８の型開移動の際、中間部材移動機構４３の各サーボモータ４４のエンコーダ４４ａにより中間部材１９に対する可動盤１８の移動距離（位置）がそれぞれ検出され、サーボモータ４４ごとに中間金型２１に対する可動金型１７の開き量の位置制御が行われる。なおこの際の位置の検出には速度を検出するものであってもよい。従って可動金型１７と中間金型２１の間のキャビティＣは、中間部材移動機構４３の各サーボモータ４４をクローズドループ制御することにより均等な厚みを保って開くことができる。またこの際の可動盤１８の移動により、ハーフナット３０の歯とタイバ２４の係止部３１との間の隙間が解消されることが望ましい。

そして図３に記載されるように、可動金型１７および可動盤１８が設定位置まで一定量開いていることが検出された後、可動盤側の射出装置１４から可動金型１７と中間金型２１との間の一定量拡張されたキャビティＣに向けて射出（射出充填と保圧）が行われる。なおこの際の型締シリンダ２３の昇圧確認は必須のものではなく、キャビティＣが一定量拡張されたタイミングのみにより射出開始してもよい。そして射出充填中に射出装置１４の図示しないスクリュの前進位置等を検出して、制御装置２２からサーボバルブ３８に信号が送られ、サーボバルブ３８を介して型締シリンダ２３の型締用油室２５に作動油が更に供給される。そして前記の型締シリンダ２３の作動によりキャビティＣ内に射出された溶融樹脂の圧縮が行われる。なお型締シリンダ２３による圧縮開始のタイミングは一般的には射出中（特には射出充填中）が望ましいが、条件によっては射出開始時や射出完了時であってもよい。圧縮開始時の型締シリンダ２３の制御は、ぞれぞれの型締シリンダ２３のタイバ近傍に対応する中間部材移動機構４３の各サーボモータ４４のロータリエンコーダ４４ａの位置をそれぞれ検出しての位置制御により行われ、各型締シリンダ２３がそれぞれ個別にクローズドループ制御される。

そして図示しないセンサにより検出される型締シリンダ２３の圧力が設定値まで上昇すると各型締シリンダ２３は、位置制御から圧力制御に切換えられる。なおこの際の制御方式は各種の方式が実施可能であり、圧縮開始当初の位置制御の段階で圧力制御の要素を加えることもあり得るし、圧力制御の段階で位置制御の要素を残すこともあり得る。また個別の型締シリンダ２３への制御も各型締シリンダ２３をそれぞれ別個に目標前進位置に対して制御するようにしてもよいし、１個の型締シリンダに対して目標前進位置を与え、他の型締シリンダは目標前進位置を与えられた型締シリンダに追従するようにしてもよい。

本実施形態の射出圧縮成形の方式は、キャビティＣを最初から一定量開いた状態で射出を行う「射出プレス」とも呼称される方式であるが、可動金型１７と中間金型２１との間のキャビティが型閉完了されて圧縮代の無い状態から射出を開始し、射出圧によりキャビティが一定量開かれてから圧縮成形を行うものでもよい。また圧縮成形の圧縮開始のタイミングは、スクリュ位置以外に、型締シリンダ２３の圧力、キャビティ内圧力、およびタイマによる計時等、適宜なタイミングで行われるものでもよい。

本実施形態では固定金型１５と中間金型２０または２１の間で１次成形品を圧縮成形せずに射出成形し、その後１次成形品Ｐ１と中間金型２０または２１を回転移動させ、可動金型１７と中間金型２０または２１の間で圧縮成形により２次成形を行って複合成形品Ｐを成形完了する。しかし可動金型１７と中間金型２０または２１の間で形成される金型で圧縮成形により１次成形品を成形し、その後型開きして１次成形品と中間金型２０または２１を回転移動させ、固定金型１５と中間金型２０または２１の間で形成される金型で２次成形を行って複合成形品を完成するものでもよい。また１回の型閉動作の中で行われる固定金型１５と中間金型２０または２１の組の金型で行われる射出成形と可動金型１７と中間金型２０または２１の組の金型で行われる射出圧縮成形との時間的な関係は、いずれか一方を先に射出してタイミングをずらして行うことが望ましい。この際冷却時間が長く必要となる方の金型に先に射出するようにしてもよいが、圧縮成形品に対して強い型締力を及ぼすことが好ましくない場合は圧縮成形する方の金型への射出を後に行ってもよい。

そして型締が進行して型締シリンダ２３の移動が停止した時点か所定の圧力が検出された時点、または予めタイマにより設定したタイミングで中間部材移動機構４３の各サーボモータ４４のロータリエンコーダ４４ａからの検出値の原点のリセットが行われる。このことにより成形サイクルを重ねて金型の熱膨張が進行したとしても安定した成形の継続が可能となる。なお可動金型１７と中間金型２０を型締した際と、可動金型１７と中間金型２１を型締した際では、前記型締時の中間部材移動機構４３の各サーボモータ４４の検出位置は僅かに相違する場合があるので、中間金型２０，２１ごとにそれぞれ原点を設け、原点補正もそれぞれ中間金型２０，２１ごとに行うことが望ましい。なお中間部材移動機構４３の各サーボモータ４４の原点補正のタイミングは、最初に金型が型閉完了した時点であってもよい。

その後にそれぞれの金型で成形された成形品の冷却が完了すると型締シリンダ２３の圧抜が行われ、強力型開用油室２６へ作動油を供給して強力型開による離型が行われる。この際に可動盤移動機構３２のサーボモータ３３はフリーであるが、中間部材移動機構４３のサーボモータ４４はサーボロック状態とする。このことにより金型にクランパを設けなくても、固定金型１５と中間金型２０または２１からなる金型のキャビティを先に型開きすることができる。または前記の型締シリンダ２３による強力型開開始と同時に中間部材移動機構４３のサーボモータ４４に対して中間部材前進方向のトルクを発生させることにより可動金型１７と中間金型２０または２１とからなる金型のキャビティを先に型開きすることができ、所望の側の金型を先に型開することができる。そしてその後に可動盤移動機構３２のサーボモータ３３と中間部材移動機構４３のサーボモータ４４を使用して双方の金型が型開きされると図示しないエジェクタと取出機により複合成形品Ｐの突出しと取出しが再度行われ、その後に回転盤４１および中間金型２０，２１の回転が行われる。

また本発明の複合成形品用の射出成形機５１の型締装置５２は、図５に記載のように、固定盤５３のタイバ５４近傍に中間部材移動機構５５の一側が取付けられ中間部材５６のタイバ５４近傍に中間部材移動機構５５の他側がそれぞれ取付けられたものでもよい。図５に記載される複合成形品用の射出成形機５１の場合、中間部材移動機構５５のサーボモータ５７により中間金型５８を可動盤５９に取付けられた可動金型６０に押し付けた状態で、型締シリンダ６１を個別に制御することにより固定盤５３に取付けられた固定金型６２と中間金型６３の間で射出圧縮成形が行われる。

次に本発明の複合成形品用の射出成形機１１等を用いて発泡成形を行う際について記載する。発泡成形を行う際についても固定金型１５および中間金型２０、可動金型１７および中間金型２１が型閉完了されるまでの工程は先の射出圧縮成形の例と同じである。そして型閉完了後にハーフナット３０の係止が行われると各型締シリンダ２３により可動金型１７および中間金型２１からなる金型に僅かに型締力が付与される。そして各型締シリンダ２３の昇圧確認後に可動金型１７と中間金型２１からなる金型のキャビティに射出装置１４から発泡材料が射出されると、型締シリンダ２３の圧力を制御しながらキャビティの内圧上昇に応じてキャビティを拡張させていく。

先の射出圧縮成形の射出プレス時のキャビティ拡張との相違は、射出プレス時のキャビティ拡張は中間部材移動機構４３のサーボモータ４４の駆動力により可動盤１８および可動金型１７を移動させるのに対して、発泡成形の場合は可動盤１８および可動金型１７の移動制御は、キャビティ内の発泡材料の膨張力とそれに対抗する型締シリンダ２３の圧力制御により行われる点である。しかしこの際にサーボ機構である中間部材移動機構４３のサーボモータ４４のエンコーダ４４ａにより金型間の距離を個別に検出し、型締シリンダ２３に位置制御の要素を加えて型開制御（平行制御）を行い、中間金型２１と可動金型１７からなる金型のキャビティを一定量拡張するので、発泡材料の膨張力が大きい場合でもキャビティの平行状態を保ったまま所望の速度または圧力で拡張することができる。なおこの際に中間部材移動機構４３のサーボモータ４４にトルクを発生させ可動金型１７を型閉方向または型開方向に向けてアシスト力を加えることも考えられない訳ではない。

更に本発明の複合成形品用の射出成形機１１等は、回転盤４１および中間金型２０，２１を回転させて多色成形を行うことを主たる目的とするものであるが、回転盤４１等を回転させずに、中間金型２１と可動金型１７の間で射出圧縮成形や発泡成形を行うものでもよい。その場合、固定金型１５と中間金型２０からなる金型では、別の成形品を成形してもよいし、固定金型１５と中間金型２０で一つのブロックとして成形を行わないものでもよい。

本発明については、一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、上記の各記載を組み合わせたものや当業者が本発明の趣旨を踏まえて追加や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。

１１，５１ 複合成形品用の射出成形機
１２，５２ 型締装置
１３，１４ 射出装置
１５，５３ 固定金型
１６，６２ 固定盤
１７，６０ 可動金型
１８，５９ 可動盤
１９，５６ 中間部材
２０，２１，５８，６３ 中間金型
２２ 制御装置
２３，６１ 型締シリンダ
２４，５４ タイバ
３２ 可動盤移動機構
３３，３９，４４，５７ サーボモータ
３４，４５ ボールネジ
３５，４６ ボールネジナット
３８ サーボバルブ
４０ 回転軸
４１ 回転盤
４３，５５ 中間部材移動機構
Ｃ キャビティ

Claims (3)

1. 固定金型が取付けられる固定盤と可動金型が取付けられる可動盤との間に、中間部材が型開閉方向に移動自在に配設され、前記中間部材には中間金型が型開閉方向と直交する方向の軸を中心に回転自在に取付けられる複合成形品用の射出成形機において、
   前記固定盤または前記可動盤の四隅近傍にそれぞれ配設されピストンロッドがタイバを構成する型締シリンダと、
   前記固定盤または前記可動盤のうちの一方の盤のタイバ近傍と中間部材のタイバ近傍にそれぞれ取付けられるサーボ機構を用いた中間部材移動機構とが備えられ、
   前記中間部材移動機構により中間金型を前記固定盤または前記可動盤のうちの他方の盤に取付けられた金型に押し付けた状態で、
   前記型締シリンダを個別に制御することにより前記一方の盤に取付けられた金型と中間金型の間で射出圧縮成形を行うことを特徴とする複合成形品用の射出成形機。
2. 前記中間部材には型開閉方向と直交する方向の軸を中心に回転する回転盤が設けられ、前記回転盤の少なくとも２面には中間金型が取付けられ、
   前記中間部材移動機構はサーボモータにより駆動され、
   サーボモータのエンコーダにより前記一方の盤に取付けられた金型と中間金型の間の距離を検出して型締シリンダの制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の複合成形品用の射出成形機。
3. 固定金型が取付けられる固定盤と可動金型が取付けられる可動盤との間に、中間部材が型開閉方向に移動自在に配設され、前記中間部材には中間金型が型開閉方向と直交する方向の軸を中心に回転自在に取付けられる複合成形品用の射出成形機の制御方法において、
   前記固定盤または前記可動盤の四隅近傍にそれぞれ配設されピストンロッドがタイバを構成する型締シリンダと、
   前記固定盤または前記可動盤のうちの一方の盤のタイバ近傍と中間部材のタイバ近傍にそれぞれ取付けられるサーボモータを用いた中間部材移動機構とが備えられ、
   前記中間部材には型開閉方向と直交する方向の軸を中心に回転する回転盤が設けられ、前記回転盤の少なくとも２面には中間金型が取付けられ、
   前記中間部材移動機構はサーボモータにより駆動され、
   固定金型と中間金型、中間金型と可動金型を型閉完了後に前記中間部材移動機構のサーボモータのエンコーダにより前記一方の盤に取付けられた金型と中間金型の間の距離を検出し前記サーボモータを個別に制御して前記一方の金型のキャビティの拡張を行うとともに、前記型閉完了後から前記キャビティを一定量拡張後までの間のいずれかのタイミングで射出装置から前記キャビティに射出を行うことを特徴とする複合成形品用の射出成形機の制御方法。
   

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