JP6666639B2

JP6666639B2 - 成形機および成形機の制御方法

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Publication number: JP6666639B2
Application number: JP2018070730A
Authority: JP
Inventors: 鎮緒神野; 田島　久良; 久良田島; 真二林; 裕記長谷川
Original assignee: 株式会社名機製作所
Priority date: 2018-04-02
Filing date: 2018-04-02
Publication date: 2020-03-18
Anticipated expiration: 2038-04-02
Also published as: JP2019181702A; US20190299510A1; CN110341149A; CN110341149B; US11104051B2

Description

本発明は、固定金型が取付けられる固定盤に対して可動金型が取付けられる可動盤を型開閉機構により移動させ、圧締機構により圧締を行う成形機およびその制御方法に関するものである。

従来、固定金型が取付けられる固定盤に対して可動金型が取付けられる可動盤を型開閉機構により移動させ、圧締機構により圧締を行う成形機として特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１の段落番号（００１４）には、型開閉機構は成形サイクルの短縮化と精度アップと後述する電力回生のために、サーボモータによって駆動される機械的駆動機構を用いることが好ましいが、設備コストを下げる目的のため油圧シリンダを用いる場合もあることが記載されている。

前記特許文献１の図１において、型開閉機構は、固定盤と可動盤からなる型締装置に２基が設けられている。そしてそれぞれの型開閉機構のボールねじに対して、１基のサーボモータにより回転駆動する例が記載されている。しかしながら型開閉機構と圧締機構がそれぞれ別個に設けられるような比較的大型の成形機では、ボールねじを１基のサーボモータにより回転駆動する場合には大型のサーボモータが必要であった。ところが大型のサーボモータは種類が少ない上に高価であり、場合によっては必要な能力に一致するモータがないかまたは特注品が必要となる場合があった。更に小型のサーボモータを使用する場合は減速比を大きくする必要があるので、十分な型開閉速度が得られないという問題があった。

また２基のサーボモータにより１本のボールねじを駆動して型開閉と圧締を行うものとして、特許文献２の技術が知られている。しかしながら特許文献２では、型開閉機構の駆動に用いる電動機はサーボモータ１０のみであり、サーボモータ１０のみにより可動盤の移動が行われる。そして型閉じ動作後に、誘導電動機１８を作動させて金型を締め付ける。

更に特許文献２に類似する技術として特許文献３の技術も知られている。特許文献３では通常の型開閉時は、電動サーボモータ５８を回転駆動することによりボールねじを回転させ可動盤を移動させる。そして型閉じ後には電動モータ３８を回転させて可動盤を固定盤に対して加圧することが記載されている。また特許文献３の第４頁第８欄（右欄）には、電動サーボモータ３８と電動サーボモータ５８を併用して型開閉速度を更に高速化することも記載されている。しかしながら特許文献３の方策では電動サーボモータ３８と電動サーボモータ５８により回転されるボールねじのピッチが相違するために双方のサーボモータの能力を十分に発揮する制御を行うことは非常に難しいという問題がある。また特許文献３に使用されるボールねじはピッチが相違する特殊なものであり、装置のコストの上昇に繋がるという問題もあった。

特開２０１５−７７７２５号公報（００１４、図１）特公平５−５６２４９号公報（請求項１、第３頁第６欄ないし第４頁第７欄、第１図）特公平４−３３２５５号公報（請求項１、第４頁第８欄、第１図）

前記特許文献２、特許文献３の技術は１本のボールねじを２基の電動機により移動させるものであるが、依然して型開閉機構と圧締機構が独立して設けられた成形機において型開閉機構の装置コストの抑制または型開閉速度の確保といった問題には十分に対応できていない。

そこで本発明では、固定金型が取付けられる固定盤に対して可動金型が取付けられる可動盤を型開閉機構により移動させ、圧締機構により圧締を行う成形機において、装置コストの抑制または型開閉速度の確保を図ることのできる成形機および成形機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に記載の成形機は、固定金型が取付けられる固定盤に対して可動金型が取付けられる可動盤を型開閉機構により移動させ、圧締機構により圧締を行う成形機において、前記型開閉機構は、少なくとも２本のボールねじと、各ボールねじのうちそれぞれ１本のボールねじを駆動する少なくとも２基の電動機と、各ボールねじがそれぞれ挿通されるボールねじナットと、が備えられたことを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の成形機は、請求項１において、２本のリードが等ピッチのボールねじと、前記ボールねじに固定された２個の従動プーリと、前記ボールねじをそれぞれ駆動する２基の電動機と、前記電動機の駆動軸に固定された駆動プーリと、前記２個の従動プーリのうち一方の従動プーリと前記２基の電動機のうち一方の電動機の駆動プーリとに掛け渡された一方のベルトと、前記２個の従動プーリのうち他方の従動プーリと前記２基の電動機のうち他方の電動機の駆動プーリとに掛け渡された他方のベルトと、前記２本のボールねじがそれぞれ挿通されるボールねじナットと、が備えられたことを特徴とする。

本発明の請求項３に記載の成形機は、請求項１または請求項２において、前記可動盤には４本のタイバが挿通され、下側の２本のタイバの円周上端面よりも下側にボールねじナットがそれぞれ固定されていることを特徴とする。

本発明の請求項４に記載の成形機の制御方法は、固定金型が取付けられる固定盤に対して可動金型が取付けられる可動盤を型開閉機構により移動させ、圧締機構により圧締を行う成形機の制御方法において、前記型開閉機構は、少なくとも２本のボールねじと、各ボールねじのうちそれぞれ１本のボールねじを駆動する少なくとも２基のサーボモータと、各ボールねじがそれぞれ挿通されるボールねじナットとが備えられ、前記サーボモータうちのいずれか1基のサーボモータのエンコーダにより可動盤の位置を検出することを特徴とする。

本発明の成形機は、固定金型が取付けられる固定盤に対して可動金型が取付けられる可動盤を型開閉機構により移動させ、圧締機構により圧締を行う成形機において、前記型開閉機構は、少なくとも２本のボールねじと、各ボールねじのうちそれぞれ１本のボールねじを駆動する少なくとも２基の電動機と、各ボールねじがそれぞれ挿通されるボールねじナットと、が備えられているので、装置コストの抑制または型開閉速度の確保を図ることができる。

本実施形態の射出成形機の正面図である。本実施形態の射出成形機の平面図である。本実施形態の射出成形機の側面図である。別の実施形態の射出成形機の側面図である。更に別の実施形態の射出成形機の正面図である。図５とは更に別の実施形態の射出成形機の正面図である。

図１は、本発明の成形機の一種である射出成形機１１についてカバー、安全扉の記載を省略して記載した正面図である。図１、図２により本実施形態の射出成形機１１について説明すると、油圧機構と電気駆動機構を併用したハイブリッド式の射出成形機１１は、一側側（図１において右側）の射出装置１２と他側側（図１において左側）の型締装置１３とを備えている。

先に射出装置１２について説明する。射出装置１２は、公知の電動射出装置が用いられ、図示しないスクリュ前後進機構とスクリュ回転機構は、電動モータによって駆動される。射出装置１２は、図示しないヒータが設けられる加熱筒１４の先端側にノズル１５が設けられている。そして加熱筒１４の後部近傍の図示しないハウジングプレートには材料供給装置１６が設けられている。また加熱筒１４の内孔には図示しないスクリュが配設されている。スクリュは前記スクリュ回転機構により回転可能かつスクリュ前後進機構により前後進可能となっている。なお射出装置１２は、油圧機構を用いたものでもよい。

次に型締装置１３について説明すると、型締装置１３は、固定金型１７が取付けられる固定盤１８に対して可動金型１９が取付けられる可動盤２０を型開閉機構２１により移動させ、圧締機構２２により圧締を行うものである。この射出成形機１１のように型開閉機構２１と圧締機構２２が独立して設けられた成形機は、比較的大型のものである。比較的大型の成形機とはこれに限定されるものではないが、例えば型締力（圧締力）が１０，０００ｋＮ以上のものであり、上限は実用化されているものは全て含まれ、例えば型締力が７０，０００ｋＮ以下のものである。

ベッド２３上には固定盤１８が固定的に立設されている。固定盤１８は、固定金型１７が取付けられる金型取付面２４の背面側の部分が複数の図示しないリブ等により構成され台盤全体が中実の部材ではない。そして固定盤１８の背面２５の側の中央部には射出装置１２の加熱筒１４およびノズル１５が挿通される凹部２６が形成されている。そして射出装置１２のノズル１５は、前記凹部２６と図示しないロケートリングを介して固定金型１７に当接可能となっている。本実施形態では金型１７，１９の型締は、圧力媒体（作動油）を用いた圧締機構２２である型締シリンダ２７により行われる。型締シリンダ２７は、固定盤１８の４隅近傍にそれぞれ設けられ、型締シリンダ２７のロッドがタイバ２８を構成している。そしてタイバ２８には周方向にハーフナット係合用の溝２８ａが形成されている。

可動盤２０は、可動金型１９が取付けられる金型取付面２９の背面側が図示しない複数のリブ等により構成され、全体が中実の部材ではない。可動盤２０の本体の盤体厚み（金型取付面２９から背面３０までの厚み）は、固定盤１８の本体の盤体厚み（金型取付面２４から背面２５までの厚み）よりも厚くなっている。そして前記タイバ２８はそれぞれ可動盤２０の四隅近傍に円筒状のブッシュ３１の内孔に摺動自在に挿通されている。また可動盤２０の背面３０の前記ブッシュ３１の取付位置の周囲には前記溝２８ａに係合するハーフナット３２がそれぞれ設けられている。更には可動盤２０には図示しないエジェクタ機構等も設けられている。また可動盤２０の下側のタイバ２８の円周上端面２８ｂよりも下方の位置には、後述する型開閉機構２１のボールねじナット３３が固定されている。

ベッド２３の上面には少なくとも２本のガイドレール３４（またはガイド板）が図１および図２における一側と他側の方向に向けて設けられている。そして可動盤２０は前記ガイドレール３４に沿って型開閉方向に移動可能となっている。可動盤２０は、ベッド側（接地面側）に脚部３５が設けられている。本実施形態では可動盤本体の盤体を含んだ脚部３５の水平方向の長さＬは、可動盤２０の脚部３５を含む盤体の高さＨ（ベッド２３の高さを除く）の１／２以上の長さを有している。このように脚部３５を長く設けるのは次の理由による。即ち可動盤２０の下側の２本のタイバ２８の円周上端面２８ｂよりも下側の位置にボールねじナット３３が取付けられていると、可動盤移動時に可動盤２０が不安定になりやすいのでその対策のために脚部３５は長く設けられている。また可動盤２０の金型取付面２９には重量物である可動金型１９が取付けられるので、脚部３５は可動盤２０の前方への倒れを防止するために前方（固定盤側）に向けて延長して設けられている。可動盤２０の脚部３５の底面に設けられる移動部機構（図示せず）は、リニアガイド（登録商標）などの直動部材を用いてもよく、車輪やコロといった回転移動体を設けたものでもよい。また更には脚部３５の底面とガイド板の少なくとも一方をターカイト板等の低摩擦特性を備えた摺動体を取付け、可動盤２０が摺動移動するようにしてもよい。

本実施形態では、タイバ２８の端部は可動盤２０の他側のベッド２３の上面に立設されたタイバホルダ３６に挿通されている。タイバホルダ３６とタイバ２８の関係は、タイバ２８の円周面がタイバホルダ３６に対して摺動自在に挿通されている。タイバホルダ３６は型締力を受けない部材であり、固定盤１８等と比較して薄い板体である。図３に示されるようにタイバホルダ３６は、中央に空間のある額縁状をしており、前記タイバホルダ３６の四隅近傍にタイバ２８が挿通されている。そして本実施形態ではタイバホルダ３６において下側のタイバ２８が挿通されている部分の更に下側部分は、型開閉機構２１の一部を保持する保持部３７となっている。なおタイバホルダ３６は下側のタイバ２８のみを保持するものでもよい。またタイバホルダ３６自体は必須の部材ではないので配置されない場合もある。

次に型締装置１３の型開閉機構２１について説明する。本発明において型開閉機構２１は、電動機とねじ送り機構を用いた機械的な構造のものである。型開閉機構２１は、２基がいずれも可動盤２０の下側であってベッド２３上の操作側寄りと反操作側寄りに配置されている。操作側寄りの型開閉機構２１について説明すると、タイバホルダ３６の保持部３７にはベアリング３９が取付けられ、前記ベアリングにはボールねじ３８が回転可能かつ軸方向の力を受けることができるように挿通されている。またベッド２３の上面の操作側の固定盤１８と可動盤２０の中間位置に取付けられたブラケット４０にもベアリング４１が取付けられている。そして前記ベアリング４１にはボールねじ３８の一側側端部が回転可能に挿通されている。従って前記ベアリング３９，４１によりボールねじ３８は型開閉方向と平行に両持ちに保持されている。本実施形態に使用されるボールねじ３８は、有効リード長部分におけるリードが等ピッチに設けられた一般的なものである。

図３に示されるように、ボールねじ３８のベアリング３９により軸保持される部分よりも他側（図１において左側）の有効リード長さ部分以外の部分には、一方の従動プーリ４２と他方の従動プーリ４３が軸方向に僅かに隔たって２個固定されている。またタイバホルダ３６の保持部３７のベアリング３９が取付けられた部分の両側の一方と他方の位置には、電動機である一方のサーボモータ４４と他方のサーボモータ４５が、それぞれ駆動軸を他側に向けて固定されている。そして各サーボモータ４４，４５の駆動軸にはそれそれ駆動プーリ４６，４７が取付けられている。上記一方の従動プーリ４２と一方のサーボモータ４４（電動機）の前記駆動プーリ４６との間にはタイミングベルト４８（ベルト）が掛け渡されている。また上記他方の従動プーリ４３と他方のサーボモータ４５（電動機）の前記駆動プーリ４７との間にはタイミングベルト４９（ベルト）が掛け渡されている。

なお本実施形態ではボールねじ３８および一方のサーボモータ４４の距離と、ボールねじ３８および他方のサーボモータ４５の距離は等間隔に設けられている。しかし装置のスペース等の問題によっては、ボールねじ３８と一方のサーボモータ４４の距離と、ボールねじ３８と他方のサーボモータ４５の距離とを異なる長さにしてもよい。その場合は当然ながら、前記距離の相違に応じてタイミングベルト４８，４９も異なる長さのものを使用することになる。また本実施形態では、一方のサーボモータ４４と他方のサーボモータ４５は同じスペックのサーボモータが用いられている。しかし異なるスペックのサーボモータで１本のボールねじを回転駆動するものを除外しない。また前記の各組合せにおいて１本のボールねじを駆動するサーボモータは少なくとも２基であればよく、３基または４基でもよい。またサーボモータ４４，４５とボールねじ３８は、タイバホルダ３６の保持部３７以外の別のベッド２３上の型開閉機構保持部のブラケットに取付けられたものでもよい。その場合は操作側、反操作側の両方の型開閉機構を一つのブラケットを取付けるものでも別個のブラケットに取付けるものでもよい。

反操作側の型開閉機構２１については、操作側の型開閉機構２１同様の構造であるので異なる番号を付しての説明は省略するが、２基のサーボモータ４４，４５の駆動プーリ４６，４７と１本のボールねじ３８の各従動プーリ４２，４３が接続されて２基のサーボモータ４４，４５により１本のボールねじ３８を回転駆動する。このようにベッド２３上に２基の型開閉機構２１，２１を設ける方式は、ボールねじ３８，３８が両持ち構造に配置できてボールねじ回転時の端部側の振れを無くすことができ、また固定的に取付けられたサーボモータ４４，４５への配線等やボールねじ３８への給脂もベッド２３内から容易にできるという利点がある。また可動盤２０の下方に型開閉機構２１，２１を設けることにより、金型１７，１９への配管の取付や交換する金型１７，１９を水平方向から固定盤１８と可動盤２０に取付ける際のスペースが大きくなり、作業員の成形作業も容易になる。そして可動盤２０の移動時に特に上部が不安定になりやすい点は、上記したように可動盤２０の型厚を厚くし脚部３５を前方に延設することと、可動盤２０のタイバ挿通部分にタイバ２８の周面と内孔面が摺動するブッシュ３１を設けることにより解決している。なお型開閉機構２１のボールねじナット３３は可動盤２０の側面の下側のタイバ２８の近傍に取付けられるものでもよい。その場合射出成形機１１の幅が広く必要となるケースが多いが、射出成形機１１の高さを抑制することができるケースが多い。

次に本実施形態の制御系統について図２により簡単に説明すると、操作側の型開閉機構２１のサーボモータ４４はサーボアンプ５０に接続され、サーボモータ４５はサーボアンプ５１に接続されている。また反操作側の型開閉機構２１のサーボモータ４４とサーボモータ４５もまたサーボアンプ５０とサーボアンプ５１にそれぞれ接続されている。そして各サーボアンプ５０，５０，５１，５１は上位の制御装置５２に接続されている。そして４個のサーボモータ４４，４４，４５，４５のうちいずれか１基のサーボモータ４４のエンコーダ４４ａの検出値が、可動盤２０の位置として制御に用いられまた表示装置５３される。そのため前記１基のサーボモータ４４がマスタモータとして制御装置５２からの指令値に基づいてクローズドループ制御され、他の３基のサーボモータはスレイブモータとしてマスタモータの位置（エンコーダにより検出される回転角度）への追従制御がなされる。なおサーボモータ４４，４４，４５，４５の位置制御は、指令位置に対して各モータをそれぞれ独立して制御する方式でもよく上記に限定されない。また固定盤１８やベッド２３と可動盤２０の間にリニアスケール等の位置センサを取付け、サーボモータ４４，４５のエンコーダ以外のセンサを制御に用いるものについても除外しない。

次に射出成形機１１の作動と射出成形機１１による成形について説明する。図１は可動盤２０が型開完了位置に停止している状態を示しており、図１の状態から型閉工程が開始される。型閉工程では、４基のサーボモータ４４，４５（以下の説明文の符号は一方の型開閉機構２１の分しか付さない）がフル駆動され、それぞれのボールねじ３８がタイミングベルト４８，４９を介して駆動される。この際に各サーボモータ４４，４５，４５は上記のように追従制御されるので駆動トルクを大きくロスすることなくボールねじ３８，３８に伝達される。そして可動盤２０が急加速された後に高速移動され、サーボモータ４４のエンコーダ４４ａで読み取られる可動盤２０の位置が所定位置に到達すると４基のサーボモータ４４は低速駆動制御に移行され、可動盤２０は低速移動される。その後に金型保護区間の制御工程を経て可動金型１９は固定金型１７に型当接されキャビティが形成される。

型当接と同時か僅かにその手前のタイミングでハーフナット３２が作動され、ハーフナット３２の歯がタイバ２８の溝２８ａに係合される。そしてその後に圧締機構２２の型締シリンダ２７が作動してタイバ２８を牽引することにより固定金型１７と可動金型１９とからなる金型を圧締する。なお型開閉機構２１のサーボモータ４４，４５は型当接と同時または型締力が一定値に達するとサーボフリーにされる。そして設定された圧締機構２２の作用により型締力に到達すると射出装置１２のスクリュ前後進機構が前進作動されて加熱筒１４内の溶融樹脂がノズル１５を介して金型内のキャビティに射出する。

射出後の冷却工程では、キャビティ内の溶融樹脂が冷却固化と平行して射出装置においては次の成形のための計量工程が行われる。射出時（一例として保圧完了）から所定時間が経過すると冷却工程は終了する。そして型締シリンダ２７の型締用の油室の圧力が抜かれてから強力型開工程が行われる。強力型開工程は一般的には型締シリンダ２７を用いて行われ、固定金型１７から可動金型１９が一定間隔だけ離型と型開が行われる。この際、型開閉機構２１のサーボモータ４４，４５は同時に駆動させてもよくサーボフリーのままでもよい。また成形機の構造によっては型開閉機構２１のサーボモータ４４，４５により強力型開工程を行ってもよい。この際一般的には、成形品は可動金型１９に保持され離型される。そして強力型開工程が終了すると型締シリンダ２７の強力型開用の油室の圧力が抜かれてから、ハーフナット３２がタイバ２８の係合用の溝２８ａから離脱される。

そして次の型開工程（高速型開工程）では、４基のサーボモータ４４，４５がフル駆動され、型閉工程と同様に可動盤２０が急加速されて高速で移動され、所定位置から低速移動される。そしてサーボモータ４４のエンコーダ４４ａで読み取られる可動盤２０の位置が型開完了位置に到達すると、全てのサーボモータ４４，４５は駆動を停止する。この際のサーボモータ４４，４５の制御方式も型閉工程に準ずる。そして可動盤２０および可動金型１９が型開完了位置で位置決め停止されると図示しないロボットにより可動金型１９から成形品が取り出されて１成形サイクルが終了する。

次に図４に示される別の実施形態の射出成形機６１の型締装置６２について説明する。型締装置６２は、型開閉機構６３,６４の配置以外は、図１の例と同様である。型開閉機構６３、６４については、一方の型開閉機構６３が固定盤および可動盤６０の操作側の上側のタイバ近傍に設けられている。また他方の型開閉機構６４は固定盤および可動盤６０の反対側の下側のタイバ近傍に設けられている。より具体的にはタイバホルダ６５の操作側の上側のタイバ６６が挿通される部分の近傍の側面にはモータおよびボールねじ取付用のブラケット６７が固定されている。そして前記ブラケット６７の中央部分にはベアリングが固定され、ベアリングにはボールねじ６８が回転自在に挿通されている。またボールねじ６８を挟んで上下にはサーボモータ６９，７０が固定されている。そしてボールねじ６８に固定された従動プーリ７１と一方のサーボモータ６９の駆動軸に固定された駆動プーリ７２が一方のタイミングベルト７４により接続されている。またボールねじ６８にもう１つ固定された従動プーリ７１と他方のサーボモータ７０の駆動軸に固定された駆動プーリ７３が他方のタイミングベルト７５により接続されている。また図示はしないが可動盤６０の操作側の上側のタイバ近傍に取付けられたブラケットにはボールねじナットが固定され、前記ボールねじナットにボールねじ６８が回転自在に挿通されている。ボールねじ６８はボールねじナットのみにより保持されボールねじ６８の端部はベアリングによって保持されない。

他方の型開閉機構６４については、タイバホルダ６５の反操作側の下側のタイバ６６が挿通される部分の近傍の側面にブラケット７６が固定され、操作側と同様に２基のサーボモータ６９，７０、駆動プーリ７２，７３、タイミングベルト７４，７５、従動プーリ７１，７１を備え、２基のサーボモータ６９，７０でボールねじ６８を回転駆動する。そしてボールねじ６８は、可動盤６０の反操作側下方に設けられた図示しないボールねじナットに回転自在に挿通されている。そしてボールねじ６８の端部は操作側と同様に保持されない。しかしながら他方の型開閉機構６４のボールねじ６８は、ベッド７７上のブラケットに設けられたベアリングに端部側を回転自在に保持することも可能である。なお図４の実施形態の変形例として、操作側の下側のタイバ近傍と、反操作側の上側のタイバ近傍にそれぞれ型開閉機構を設けてもよい。図４に示される別の実施形態の射出成形機６１は、可動盤６０および固定盤の中心軸に対して対角位置に型開閉機構が設けられているので、型開閉機構が可動盤６０の安定的な移動に寄与す場合が多い。

次に図５に示される更に別の実施形態の射出成形機８１について、図１に示される実施形態との相違点を中心に説明する。図５に示される例では、型締装置８２の可動盤８３は、可動金型８４が取付けられる第１の可動盤８５と圧締機構８６である型締シリンダ８７を搭載した第２の可動盤８８からなっている。そして後方の第２の可動盤８８は、ベッド８９上に直接載置され、ベッド８９上を移動可能となっている。そして第２の可動盤８８は下部に前方に向けて伸びた載置台９０を有しており、前記載置台９０の上に第１の可動盤８５が移動可能に搭載されている。そして第２の可動盤８８に設けられた型締シリンダ８７のラム９１が第１の可動盤８５の背面に固定されている。図５の実施形態においては、図１と同様の型開閉機構９２がベッド８９上に設けられている。そして型開閉機構９２のボールねじ９３は、両端側がベッド８９上のブラケットやタイバホルダ等の部材に設けたベアリングにより回転可能に保持されている。２基のサーボモータ９４を用いた機構については図１と同じであるので説明を省略する。またボールねじ９３が挿通されるボールねじナット９５は、可動盤８３（ここでは第２の可動盤８８の載置台９０の側面）に固定されている。

なお図５の実施形態の変形例として、前方の第１の可動盤がベッドに対して直接載置されて移動可能であり、第１の可動盤は下部には後方に向けて載置台が固定されており、前記載置台の上に第２の可動盤が移動可能に搭載されているものでもよい。そして第２の可動盤に設けられた型締シリンダのラムが第１の可動盤の背面に固定されている。この変形例においては、図１と同様の型開閉機構がベッド上に設けられ、ボールねじナットは可動盤（第１の可動盤）に固定されている。

次に図６に示される図５とは更に別の実施形態について説明する。図６の成形機は、竪型射出成形機１０１であり、下固定盤（固定盤）１０２に４本のタイバ１０３が立設固定され、タイバ１０３は上盤１０４に固定されている。そして前記タイバ１０３には可動盤１０５が上下方向に移動可能に設けられている。上盤１０４には圧締機構１０６の１基ないし４基の型締シリンダ１０７が固定され、そのラム１０８が可動盤１０５の背面に固定されている。また下固定盤１０２またはベッドと、可動盤１０５の間には２基ないし４基の型開閉機構１０９が設けられている。

そのうち１基の型開閉機構１０９について説明すると、下固定盤１０２の側面またはベッドに設けられたブラケット１１０にはベアリングが取付けられ、ボールねじ１１１の基端側が回転可能に挿通されている。ボールねじ１１１はリードが等ピッチのボールねじであり軸芯が垂直方向に取付けられている。ボールねじ１１１の基部側（下方側）には複数（２個）の従動プーリ１１２，１１２が固定されている。またボールねじ１１１の両側近傍には少なくとも２基のサーボモータ１１３，１１３（電動機）が固定され、その駆動軸にはそれぞれ駆動プーリ１１４，１１４が固定されている。そして前記サーボモータ１１３，１１３の駆動プーリ１１４，１１４とボールねじ１１１の従動プーリ１１２，１１２はタイミングベルト１１５，１１５（ベルト）で連結されている。

一方可動盤１０５の側方に設けられたブラケット１１６には、ボールねじナット１１７が固定されている。そして前記ボールねじナット１１７には前記ボールねじ１１１が挿通されている。従ってボールねじ１１１の上端側はボールねじナット１１７のみにより保持されている。なおボールねじ１１１の長さを延ばして上盤１０４に対してボールねじ１１１の一端側を回転可能に保持することも考えられない訳ではない。図６の例も型開閉機構１０９により可動盤１０５を下降させ可動金型１１９と固定金型１２０を当接させた後にハーフナット１１８をタイバに対して係合し、圧締機構１０６である型締シリンダ１０７を作動させて金型１１９，１２０を圧締する。また竪型の型締装置に本発明の型開閉機構を用いる例については、図６の例に限定されず、種々のタイプが採用可能である。一例として４基の型開閉機構により可動盤１０５を昇降させるものでもよい。また下固定盤１０２または可動盤１０５に回転可能なロータリテーブルを取付け、ロータリテーブルに取付けた金型１１９，１２０がテーブル回転とともに移動するものでもよい。更に射出装置についてはここでは図示を省略しているが、その配置も種々のタイプが採用可能である。

なお上記の各実施形態において、圧締機構の型締シリンダは、可動盤に設けたものでもよい。また型開閉機構のサーボモータを固定盤に取付け、ボールねじナットを可動盤に取付けてもよい。更には型開閉機構のサーボモータ（電動機）を可動盤に取付け、ボールねじナットを固定盤またはベッドに設けてもよい。また型開閉機構のサーボモータ（電動機）からボールねじへの駆動力の伝達は、ボールねじと電動機の駆動軸の間でそれぞれの歯車（減速機を含む）を用いたものや、歯車（減速機を含む）を用いた駆動力伝達とベルトを用いた駆動力伝達を組み合わせたものでもよい。またボールねじの１個の従動プーリと掛け渡されるタイミングベルトを２基のサーボモータ(電動機)により駆動するものでもよい。電動機についてはサーボモータ以外のモータであってもよい。また本発明では上記の各実施形態やその変形例のそれぞれの部分を組合せたものでもよい。

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、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。成形機については、樹脂成形用の射出成形機以外に、マグネシウム等の径金属を含むダイカスト用の射出成形機であってもよい。または型上に成形材料を直接供給するスタンピング成形機であってもよい。更にはプレス成形機、真空成形機、中空成形機、圧縮成形機などであってもよい。特にプレス成形機等では可動盤が垂直方向に移動される竪型のものが一般的である。

１１射出成形機
１２射出装置
１３型締装置
２１型開閉機構
２２圧締機構
２７型締シリンダ
３３ボールねじナット
３８ボールねじ
４２，４３従動プーリ
４４，４５サーボモータ（電動機）
４６，４７駆動プーリ
４８，４９タイミングベルト

Claims

固定金型が取付けられる固定盤に対して可動金型が取付けられる可動盤を型開閉機構により移動させ、圧締機構により圧締を行う成形機において、
前記型開閉機構は、
少なくとも２本のボールねじと、
各ボールねじのうちそれぞれ１本のボールねじを駆動する少なくとも２基の電動機と、
各ボールねじがそれぞれ挿通されるボールねじナットと、
が備えられたことを特徴とする成形機。
２本のリードが等ピッチのボールねじと、
前記ボールねじに固定された２個の従動プーリと、
前記ボールねじをそれぞれ駆動する２基の電動機と、
前記電動機の駆動軸に固定された駆動プーリと、
前記２個の従動プーリのうち一方の従動プーリと前記２基の電動機のうち一方の電動機の駆動プーリとに掛け渡された一方のベルトと、
前記２個の従動プーリのうち他方の従動プーリと前記２基の電動機のうち他方の電動機の駆動プーリとに掛け渡された他方のベルトと、
前記２本のボールねじがそれぞれ挿通されるボールねじナットと、
が備えられたことを特徴とする請求項１に記載の成形機。
前記可動盤には４本のタイバが挿通され、
下側の２本のタイバの円周上端面よりも下側にボールねじナットがそれぞれ固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の成形機。
固定金型が取付けられる固定盤に対して可動金型が取付けられる可動盤を型開閉機構により移動させ、圧締機構により圧締を行う成形機の制御方法において、
前記型開閉機構は、
少なくとも２本のボールねじと、
各ボールねじのうちそれぞれ１本のボールねじを駆動する少なくとも２基のサーボモータと、
各ボールねじがそれぞれ挿通されるボールねじナットとが備えられ、
前記サーボモータうちのいずれか1基のサーボモータのエンコーダにより可動盤の位置を検出することを特徴とする成形機の制御方法。