JP6719854B1

JP6719854B1 - 射出成形機の型締装置および型締装置の型厚調整方法

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Publication number: JP6719854B1
Application number: JP2019221872A
Authority: JP
Inventors: 裕樹濱口
Original assignee: Sodick Co Ltd
Current assignee: Sodick Co Ltd
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2019-12-09
Publication date: 2020-07-08
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Also published as: US11865756B2; JP2021091119A; US20210170658A1

Abstract

【課題】金型交換時において型厚調整の時間を大幅に削減することが可能な射出成形機の型締装置および型締装置の型厚調整方法、ならびに最短の型厚調整時間であっても正確な半割ナットの歯合位置を算出することが可能な射出成形機の型締装置および型締装置の型厚調整方法を提供する。【解決手段】射出成形機の型締装置は、型厚調整を行うときに金型交換前後の可動プラテン（４）の型閉じ位置の差分値を算出し、型締ラム（５１）の現在の位置と差分値に基づいて型締ラム（５１）の移動位置を算出し、型締ラム（５１）を移動位置まで移動させた後に半割ナット装置（２０）の半割ナットと型締軸（３１）とが歯合して可動プラテン（４）の型締めを行う。【選択図】図３

Description

本発明は、射出成形機の型締装置および型締装置の型厚調整方法に関するものであり、特に型開閉動作が電動式に行われ、型締動作が油圧式に行われるハイブリッド式の型締装置および型厚調整方法に関するものである。

従来、射出成形機の型締装置には、型開きの動作および型閉じの動作の時間を短縮するとともに型締めの動作で大きな型締力を発生させるために、型開閉の動作を行なう型開閉駆動装置と型締の動作を行なう型締シリンダ装置とに分けられている構成のものがある。

特許文献１の射出成形機の型締装置では、機台上に固定されて固定側金型が取り付けられる固定プラテンと、その固定プラテンにタイバーによって結合され機台に対してわずかにスライド可能に支持された支持プラテン（バックプラテン）と、可動側金型が取り付けられて固定プラテンと支持プラテンの間を移動する可動プラテンと、可動プラテンの後面に固定された型締軸を備えて成る型締装置であって、サーボモータとボールねじ機構などの電動アクチュエータから成る型開閉駆動装置と、型締シリンダ、型締ラム、半割ナット等から成る型締シリンダ装置を有する型締装置を開示している。

このようないわゆるハイブリット式型締装置においては、電源を投入した直後や金型を交換した際に型厚調整として機器の原点出しを行う必要がある。
具体的には、特許文献２の射出成形機の型締装置に開示されているように、固定プラテンと可動プラテンとに対してそれぞれ固定側金型と可動側金型とを取り付け、可動プラテンを前進移動させて固定側金型に当接させることにより型閉状態とし、この型閉状態の位置を可動プラテンの原点として記憶して可動プラテンの原点出しを行う。その後、型締ラムを後退端位置（機械限度の位置）まで後退させてこの型締ラムの後退端位置を原点として記憶し、型締シリンダの原点出しを行う。

特許第３８９２５８０号公報特許第３３８０７５０号公報

しかしながら、実際に金型の中に成形材料を射出充填するための型締動作を行うためには、可動プラテンの原点出しを行った後に型締シリンダの原点出しを行い、その後さらに型締ラムを後退端位置から前進させて光学センサ等の検出器により型締軸に設けられた凸部と半割ナットの結合箇所を探索して型締を行う必要がある。
従来、可動プラテンの原点出し時間が約３秒、型締シリンダの原点出し時間が約７秒〜１２秒、型締軸の凸部と半割ナットの結合箇所を検出する時間が約１７秒〜２１秒ほどかかるため、型締動作前の型厚調整時間が長くかかり、型締装置を使用する作業者から時間短縮してほしいという要望が多く挙げられていた。

そこで本発明は、金型交換時において型厚調整の時間を大幅に削減することが可能な射出成形機の型締装置および型締装置の型厚調整方法を提供することを目的とする。
さらに本発明は、最短の型厚調整時間であっても正確な半割ナットの歯合位置を算出することが可能な射出成形機の型締装置および型締装置の型厚調整方法を提供することを目的とする。

本発明は、型開閉ねじ軸を回転させて型開閉ナットを移動させ、前記型開閉ナットと一体の型締軸を移動させることによって可動プラテンの開閉が行われ、支持プラテンに内蔵された型締ラムが前記型締軸を押圧することによって前記可動プラテンの型締めが油圧式に行われる射出成形機の型締装置であって、前記型締軸が外周に環状凸部を一定ピッチに有し、前記環状凸部に歯合する半割ナットを内蔵する半割ナット装置が前記型締ラムの先端に同軸上に取り付けられて、前記型締軸と前記半割ナット装置と前記型締ラムとが１軸上に配置されるとともに、前記型締ラムの位置を検出するラム位置検出部材と、前記可動プラテンの位置を検出するエンコーダと、前記型締ラムの位置を油圧的に制御するラム位置制御部材とが備えられ、前記型締装置は、型厚調整を行うときに金型交換前後の前記可動プラテンの型閉じ位置の差分値を算出し、前記型締ラムの現在の位置と前記差分値に基づいて前記型締ラムの移動位置を算出し、前記型締ラムを前記移動位置まで移動させた後に前記半割ナットと前記型締軸とが歯合して前記可動プラテンの型締めを行うことを特徴とする。
また本発明は、型開閉ねじ軸を回転させて型開閉ナットを移動させ、前記型開閉ナットと一体の型締軸を移動させることによって可動プラテンの開閉が行われ、支持プラテンに内蔵された型締ラムが前記型締軸を押圧することによって前記可動プラテンの型締めが油圧式に行われる型締装置の型厚調整方法であって、金型交換前後の前記可動プラテンの型閉じ位置の差分値を算出する差分値算出工程と、前記型締ラムの現在の位置と前記差分値に基づいて前記型締ラムの移動位置を算出する移動位置算出工程と、前記型締ラムを前記移動位置まで移動させた後に前記半割ナットと前記型締軸とが歯合して前記可動プラテンの型締めを行う型締工程とを有することを特徴とする。

本発明によれば、型厚調整を行う際に可動プラテンの型閉じ位置の差分値を算出して、この差分値をもとに型締ラムを移動させるため、型厚調整のたびに型締ラムを後退限まで移動させる工程を省くことができ型厚調整の時間を大幅に削減することが可能となる。
さらに本発明によれば、型厚調整を行う際に可動プラテンの型閉じ位置の差分値を算出して金型交換前の金型と金型交換後の金型の型厚差を自動で計算するため、作業者が型厚を手入力する作業を削減することができ、また作業者の入力ミスを防ぐことが可能となる。

本発明の射出成形機の型締装置は、さらに前記半割ナットに設けられた光電式検出器を備え、前記型締装置の電源投入後、１回目の型厚調整を行うときには、前記型締ラムを後退限から移動させて前記環状凸部が前記半割ナットの歯に対向した位置に至ったことを前記光電式検出器が検知した場合に前記型締ラムを停止して型締めを行い、前記型締装置の電源投入後、２回目以降の型厚調整を行うときには、前記差分値に基づいて算出された前記移動位置まで前記型締ラムを移動させた後に型締めを行うことを特徴とする。
本発明の型締装置の型厚調整方法は、前記型締装置の電源投入後、１回目の型厚調整を行うときには、前記型締ラムを後退限から移動させて前記環状凸部が前記半割ナットの歯に対向した位置に至ったことを検知した場合に前記型締ラムを停止して型締めを行い、前記型締装置の電源投入後、２回目以降の型厚調整を行うときには、前記移動位置算出工程で算出した前記移動位置まで前記型締ラムを移動させた後に型締めを行うことを特徴とする。

本発明によれば、電源投入した後１回目の型厚調整時においては半割ナットの歯と結合する環状凸部の歯合位置を光電式検出器により検出し、その後の金型交換時においてはこの歯合位置を基準として型締ラムを移動させるため、型厚の差分値のみを検出して型締ラムを動作する場合と比較して精度の高い半割ナットの歯合位置を決定することが可能となる。

本発明の射出成形機の型締装置は、前記型締ラムの現在の位置と前記差分値を加算することにより算出された前記移動位置が前記型締ラムの後退限の位置から前記型締ラムの前進限の位置までの範囲に収まらない場合は、前記移動位置を前記環状凸部のピッチ分オフセットすることを特徴とする。
また本発明の型締装置の型厚調整方法は、前記移動位置算出工程が前記型締ラムの現在の位置と前記差分値を加算することにより算出された前記移動位置が前記型締ラムの後退限の位置から前記型締ラムの前進限の位置までの範囲に収まらない場合は、前記移動位置から前記環状凸部のピッチ分オフセットした位置を新たに移動位置として算出することを特徴とする。

本発明によれば、型厚の差分値をもとに算出した型締ラムの移動位置が型締ラムのストロークの範囲外であった場合は、もとの移動位置から環状凸部のピッチ分オフセットして新たに移動位置を算出するため、適切な半割ナットの歯合位置に型締ラムを移動することが可能となる。

本発明によれば、金型交換時において交換前後の金型の型厚差を自動で算出しこの型厚差をもとに型締ラムを移動するため型厚調整の時間を大幅に削減することが可能であり、さらに半割ナットの歯と結合する環状凸部の歯合位置を光電式検出器により検出するため最短の型厚調整時間であっても正確な半割ナットの歯合位置を算出することが可能な射出成形機の型締装置および型締装置の型厚調整方法を提供することができる。

本発明の実施形態である型締装置１００を示す全体概略側面図である。上記実施形態の型締装置１００の可動プラテン４より後方の要部を示す側面断面図である。上記実施形態の型締装置１００の半割ナット装置２０およびその周辺の構造を示すＹ−Ｙ断面図である。上記実施形態の半割ナット装置２０を示す詳細図であり、（ａ）が拡大図、（ｂ）がそのＸ−Ｘ矢視図である。上記実施形態のラム位置検出部材７０とラム位置制御部材９０を示す模式図である。上記実施形態の型締装置１００による電源投入した後１回目の型厚調整工程の流れを示すフロー図である。上記実施形態の型締装置１００において型厚調整が行われる過程での環状凸部３１ａ、半割ナット２１および光電式検出器８０の検出光軸Ｂとの位置関係を示す模式図であり、（ａ）は、環状凸部３１ａが検出光軸Ｂを遮っていない場合であり、（ｂ）は環状凸部３１ａが検出光軸Ｂを遮っている場合である。上記実施形態の型締装置１００により行われる金型交換時の型厚調整工程の流れを示すフロー図である。

図１は本発明の実施形態である型締装置１００を示す全体概略側面図であり、図２は上記実施形態の型締装置１００の可動プラテン４より後方の要部を示す側面断面図である。
ここで本明細書においては型締ラム５１の移動方向を前後方向とし、型締ラム５１が固定プラテン２へ移動する方向を前方とし、その反対の方向を後方とする。また、型締ラム５１から固定プラテン２への方向を正の方向とし、その反対の方向を負の方向とする。

型締装置１００は、機台１に固定された固定プラテン２と機台１上で摺動可能な支持プラテン３とを備え、この固定プラテン２と支持プラテン３との間に渡されたタイバー５，５，５，５に沿って可動プラテン４を移動可能に支持している。固定プラテン２には固定側金型６が取り付けられ、可動プラテン４には可動側金型７がそれぞれ取り付けられる。可動プラテン４が固定プラテン２に対して前進して型閉じし、後退して型開きし、型閉じ後にさらに可動プラテン４が固定プラテン２に押圧されて型締めが行われる。

支持プラテン３に固定されたサーボモータ１１が後述する型開閉ねじ軸４１を回転することによって、型締軸３１が可動プラテン４を固定プラテン２に向かって前進させて型閉じが行われる。そして、支持プラテン３に内蔵された型締ラム５１が、その先端に取り付けられた半割ナット装置２０を介して可動プラテン４を固定プラテン２側に押圧して、型締めが行われる。ここで型締軸３１と半割ナット装置２０と前記型締ラム５１は、１軸上に配置されている。
つぎに、可動プラテン４が後退して型開きが行われる。型締めするときには、従来のように、タイバー５が伸長し、型締力に対応する型締代Ｗだけ支持プラテン３が後退する。支持プラテン３には、後述するラム位置検出部材７０が設けられ、半割ナット装置２０には、光電式検出器８０が設けられている。

図２に示すように、円筒状に前後に膨出する膨出部が形成された背面支持部材４０が、そのフランジ部４０ｆによって支持プラテン３の後面に固定されている。そしてその内側には、前後の膨出部を通して内筒面４０ｈが形成されている。また、背面支持部材４０の後端を塞ぐ後端部材４６には、１対のベアリング４３が収容されており、型開閉ねじ軸４１がこのベアリング４３に軸支されている。型開閉ねじ軸４１の大部分の外周にはボールねじが形成され、その後端の軸頭にプーリ１３が固定されている。後端部材４６に取り付けたモータベースにはサーボモータ１１が固定されており、その出力軸にプーリ１２が固定されている。そしてタイミングベルト１４がプーリ１２とプーリ１３との間に張架されている。サーボモータ１１にはエンコーダ１１１が内蔵されており、これによって可動プラテン４の前後方向の位置が検出され、型開閉動作が制御される。

可動プラテン４の後面に互いの軸芯が一致するように型締軸３１が固定されており、この型締軸３１の外周には断面三角形状の環状凸部３１ａが一定ピッチに形成してある。また、型締軸３１の軸芯に沿って中空穴が形成されており、その後端に型開閉ナット４２が固定されている。この型開閉ナット４２は、ボールナットであり、型開閉ねじ軸４１に螺合している。このように、型開閉ねじ軸４１が型締軸３１の中空穴に同軸上にコンパクトに収容されており、型開閉ねじ軸４１が回転することによって型締軸３１が移動するように型開閉機構が構成されている。
また、型締軸３１の後端に後端部材３３が一体に取り付けられ、これに滑り軸受ブッシュ３４がはめ込まれている。そして、後端部材３３が、背面支持部材４０の内筒面４０ｈの中に移動可能に収容されている。こうして、型開閉のときに型締軸３１が背面支持部材４０の内筒面４０ｈに案内されて移動するようになっている。また、背面支持部材４０の内筒面４０ｈと後端部材４６と型締軸３１の後端部材３３および型開閉ナット４２とで囲まれた空室３２には、所定量の潤滑油が貯留されている。その空間の上方の背面支持部材４０に開けられた透孔には、エアーブリーザ４４が取り付けられており、型開閉に伴い空室３２の容積が変化するとき、空室３２のエアーがエアーブリーザ４４から出入りするようになっている。こうして、型締軸３１の滑り軸受ブッシュ３４が摺動する際に摩擦抵抗が低減するように、油浴潤滑方式が採用されている。

支持プラテン３には、型締シリンダ穴５０が形成されており、型締ラム５１が進退可能に収容されている。そして前面支持部材３０が型締シリンダ穴５０を液封して塞ぐとともに、型締ラム５１を液封状態に支持している。型締ラム５１のピストン部５１ａの前後には、型開油室９１と型締油室９２とが形成されており、後述する油圧制御部であるラム位置制御部材９０によって圧油が供給される。

制御部１５は、型締装置１００全体の制御を行うものであり、例えば、ＣＰＵ等の演算処理部やメモリを有するコンピュータまたはマイコンにより構成される。制御部１５は、記憶部１６に記憶されたプログラムや外部からの入力信号に基づき、全体の動作制御を行う。

記憶部１６は、たとえば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等が含まれ、各種プログラムおよびデータを格納する。

図３は上記実施形態の型締装置１００の半割ナット装置２０およびその周辺の構造を示すＹ−Ｙ断面図であり、図４は上記実施形態の半割ナット装置２０を示す詳細図であり、（ａ）が拡大図、（ｂ）がそのＸ−Ｘ矢視図である。
半割ナット装置２０は、その中心が型締軸３１の軸中心に一致して取り付けられており、半割ナット２１，２１が、型締軸３１の両側に、案内レール２３にガイドされるように収容されている。そして、これらの半割ナット２１が型締軸３１に向かって進退するように、エアーシリンダ２２，２２が備えられ、これらのロッドが半割ナット２１，２１に結合されている。エアーシリンダ２２には、半割ナット２１が前進して型締軸３１に歯合したことを検出するセンサ２２ｂと、半割ナット２１が後退して型締軸３１との歯合が解除されたことを検出するセンサ２２ａが取り付けられている。なお、理解を助けるために、紙面上上側に図示した半割ナット２１は、それが後退している状態を示し、紙面上下側に図示した半割ナット２１は、それが前進している状態を示している。勿論、型締動作の前後に、これらが型締軸３１に向かって同時に進退することは言うまでもない。実施する場合には、半割ナットが左右に開閉するように配置することが好ましい。エアーシリンダ２２が型締装置の両側面に臨んで配置されるため、メンテナンスに便利だからである。

半割ナット２１の型締軸３１に面する端面には、前述した型締軸３１の環状凸部３１ａに歯合する歯２１ａが形成されている。この歯２１ａは、環状凸部３１ａにできるだけ大きな面積で当接して歯合するように、ほぼ半円周上にわたって形成されている。型締力が非常に大きい場合には、３枚以上の歯が形成されたものにする。こうすることにより、型締力が、歯２１ａを介して環状凸部３１ａの歯合歯面の全面に負荷されるから、半割ナット２１や型締軸３１の損耗が少ない。また、１つの型締ラム５１が、１つの型締軸３１を１組の半割ナット２１を介して型締装置１００の同軸上に押圧して型締めが行われるので、型締力が正確に均等に可動プラテン４に負荷される。

また型締装置１００にはさらに光電式検出器８０とラム位置検出部材７０とラム位置制御部材９０とが備えられている。

図７は、上記実施形態の型締装置１００において型厚調整が行われる過程での環状凸部３１ａ、半割ナット２１および光電式検出器８０の検出光軸Ｂとの位置関係を示す模式図であり、（ａ）は、環状凸部３１ａが検出光軸Ｂを遮っていない場合であり、（ｂ）は環状凸部３１ａが検出光軸Ｂを遮っている場合である。
光電式検出器８０は、環状凸部３１ａが所定の位置に接近したことを検出するものであって、光を出力する投光素子８３、投光素子８３からの光を検出する受光素子８４およびブラケット８２から構成される。図４，図７に図示するように、投光素子８３と受光素子８４は半割ナット２１，２１の歯２１ａの周縁前端に配置されている。
光電式検出器８０は、後述するような型厚調整において型締ラム５１の前進中に投光素子８３から受光素子８４へ光を出力し、型締軸３１の環状凸部３１ａの位置を検出する。具体的には半割ナット２１が開いた状態で型締ラム５１が前進した場合、環状凸部３１ａの隅角が検出光軸Ｂを横切ることで環状凸部３１ａの位置を検出することができる。

ラム位置検出部材７０が、図５に示すように、支持プラテン３と型締ラム５１との間に取り付けられている。このラム位置検出部材７０は、支持プラテン３の背面にブラケット７６によって固定されたロータリーエンコーダ７５と、このロータリーエンコーダ７５の検出軸に固定されたピニオン７４と、型締ラム５１の前端面に固定された接続部材７１と、この接続部材７１に接続され、支持プラテン３の中を貫通して前後に移動可能に取り付けられた作動棒７２と、この作動棒７２の先端に同軸に固定され、ピニオン７４に歯合するラック７３とから構成される。このラム位置検出部材７０によって、支持プラテン３に対して進退する型締ラム５１の前後方向の位置、すなわち半割ナット装置２０の前後方向の位置が、ラック７３の進退する位置として、ロータリーエンコーダ７５によって検出される。なお７７は、作動棒７２の滑り軸受け、７８は、ラック７３の軸受けである。

ラム位置制御部材９０は、油圧の力で型締ラム５１を支持プラテン３に対して移動する部材であり、型締ラム５１のピストン部５１ａの前後の型開油室９１と型締油室９２とに連通する油圧管路ｃ，ｄに接続されている。このラム位置制御部材９０は、少なくとも方向制御弁９５と、油圧管路ｃに設けられたチェック弁９４と、油圧管路ｄに設けられたチェック弁９３と、方向制御弁９５に油圧作動油を供給する油圧ポンプＰと、油圧タンクＴとを含む油圧制御部である。ここで、油圧ポンプＰは、吐出圧力と流量とを可変に制御できるポンプである。また、方向制御弁９５は、ダブルソレノイドａ，ｂの４ポート３ポジションの切換弁であり、中間ポジションが油圧ポンプＰからのＰポートのみがブロックされた制御弁である。また、チェック弁９３、９４は、外部からのパイロット圧によって逆止弁が開く弁であり、これら２つのチェック弁のそれぞれの油圧管路ｃ，ｄの作動油が、相互に他方のチェック弁の外部パイロット圧として供給されるようにパイロット配管がなされている。

このように構成されたラム位置制御部材９０によって支持プラテンに対する型締ラム５１の位置を移動する制御はつぎのように行われる。型締ラム５１を後方へ移動する場合は、方向制御弁９５のソレノイドｂを励磁して、型開油室９１に作動油を供給して、型締ラム５１を後方へ移動する制御がなされる。このとき、油圧管路の途中にあるチェック弁９３，９４が、型開油室９１と型締油室９２に所定の圧油を貯留させることによって、型締ラムの位置を保持している。反対に型締ラム５１を前方へ移動する場合は、方向制御弁９５のソレノイドａを励磁して、型締油室９２に作動油を供給して、型締ラム５１を前方へ移動する制御がなされる。
勿論、このラム位置制御部材９０によって型締動作や、圧抜き動作も制御されるが、この動作の制御のために必要な油圧バルブ、例えば、圧抜きショック防止用のバルブ等は、従来と変わらないので、図示、説明を省略している。

（電源投入した後１回目の型厚調整工程の流れ）
図６は、上記実施形態の型締装置１００による電源投入した後１回目の型厚調整工程の流れを示すフロー図である。
型締装置１００の電源を投入した後、最初に行う１回目の型厚調整工程の流れは、その後の金型を交換した際に行う型厚調整工程の流れとは異なる。ここでは、電源投入後１回目の型厚調整工程の流れの説明を行う。

電源投入後最初に型厚調整を行う場合、固定プラテン２および可動プラテン４に金型を取り付け、サーボモータ１１を駆動し、型閉動作が行われる（Ｓ１−１）。具体的には制御部１５は支持プラテン３に固定されたサーボモータ１１を駆動して型開閉ねじ軸４１を回転させて型締軸３１を前進させ、そして可動プラテン４が固定プラテン２に向かって前進することにより型閉じが行われる。
半割ナット２１はエアーシリンダ２２によって開いている。制御部１５は方向制御弁９５のソレノイドｂを励磁して型締油室９２を油圧タンクＴ側に開放し、型開油室９１に低圧の作動油が供給して型締ラム５１を後退限の位置にまで後退させる（Ｓ１−２）。
制御部１５は、型閉動作が完了すると、サーボモータ１１に内蔵されたエンコーダ１１１によって現在の可動プラテン４の前後方向の位置Ｏ_Ｐ１を検出し、その位置を原点位置Ｏ_ＰLとして記憶部１６に格納する（Ｓ１−３）。
そして、制御部１５は方向制御弁９５のソレノイドａを励磁し、ポンプＰから低圧、低流量の作動油が型締油室９２に供給するとともに型開油室９１をタンクＴ側に開放し、型締ラム５１をゆっくりと弱い推力で後退限の位置から前進させる（Ｓ１−４）。
その後、制御部１５は、光電式検出器８０により、環状凸部３１ａの位置を検出する。具体的には光電式検出器８０により、環状凸部３１ａが半割ナット２１の歯２１ａに対向した位置に至ったことを検知した場合は（Ｓ１−５）、方向制御弁９５を中間ポジションに戻して型締ラム５１をその位置で停止させる（Ｓ１−６）。
そして、エアーシリンダ２２によって半割ナット２１が閉じられ（Ｓ１−７）、制御部１５は型締動作（Ｓ１−８）を行う。
型締動作後、型締ラム５１の前後方向の位置をロータリーエンコーダ７５によって検出し、現在の型締ラム５１の位置Ｏ_ＫＬとして記憶部１６に格納される（Ｓ１−９）。

（金型交換時の型厚調整工程の流れ）
図８は、上記実施形態の型締装置１００による金型交換時の型厚調整工程の流れを示すフロー図である。
電源を投入して１回目の型厚調整が完了した後、別の金型に対して射出成形を行うために金型を交換する場合があり、その際には型厚調整を再度行う必要がある。その場合の型厚調整工程の流れを以下に示す。

金型交換時、固定プラテン２および可動プラテン４に交換する金型を取り付け、制御部１５がサーボモータ１１を駆動し、型閉動作を行う（Ｓ２−１）。制御部１５は支持プラテン３に固定されたサーボモータ１１を駆動し、型開閉ねじ軸４１を回転することによって、型締軸３１が前進し、可動プラテン４が固定プラテン２に向かって前進して型閉じが行われる。
型閉動作が完了すると、制御部１５はサーボモータ１１に内蔵されたエンコーダ１１１によって現在の可動プラテン４の前後方向の位置Ｏ_ＰＴを検出する。そして、記憶部１６に格納されている原点位置Ｏ_ＰＬと現在の可動プラテン４の位置Ｏ_ＰＴの差分値であるＤ_Ｐを（数１）によって算出して（Ｓ２−２）、記憶部１６に記憶する（差分値算出工程）。

Ｄ_Ｐは、型厚の異なる金型を取り付けたことにより生じた可動プラテン４の前後方向の位置の差である。
そして、制御部１５は現在の可動プラテン４の位置Ｏ_ＰＴを新たな原点位置として型開閉の原点位置О_ＰＬとして上書きし、記憶部１６に記憶する（Ｓ２−３）。

次に、制御部１５は型締ラム５１を移動する位置を算出する（Ｓ２−４）。具体的には、現在の型締ラム５１の位置Ｏ_ＫＬと差分値Ｄ_Ｐから（数２）によって型締ラム５１の移動位置Ｏ_ＫＴ１を算出する（移動位置算出工程）。

そして制御部１５は算出された型締ラム５１の移動位置Ｏ_ＫＴ１が型締ラム５１の後退限の位置Ｏ_ＫＢと前進限の位置Ｏ_ＫＦの間に存在するか否かを判断する（Ｓ２−５）。具体的には、制御部１５は、あらかじめ記憶部１６に格納されている後退限の位置Ｏ_ＫＢおよび前進限の位置Ｏ_ＫＦを読み出し、型締ラム５１の移動位置Ｏ_ＫＴ１が後退限の位置Ｏ_ＫＢと前進限の位置Ｏ_ＫＦの間に存在するか否かを判断する。

制御部１５は移動位置Ｏ_ＫＴ１が後退限の位置Ｏ_ＫＢと前進限の位置Ｏ_ＫＦの間に存在する場合は、（数２）で算出された型締ラム５１の移動位置Ｏ_ＫＴ１に型締ラム５１を移動させる。
具体的には、制御部１５は方向制御弁９５のソレノイドａ，ｂを励磁して型締油室９２または型開油室９１に低圧の作動油を供給して型締ラム５１を移動位置Ｏ_ＫＴ１に向かって前進また後退させる。その後、ラム位置検出部材７０により型締ラム５１を移動位置Ｏ_ＫＴ１まで移動させ、型締ラム５１を停止し、半割ナット２１を開いて型締動作を行う（Ｓ２−８：型締工程）。

また制御部１５は移動位置Ｏ_ＫＴ１が後退限の位置Ｏ_ＫＢよりも後方に位置する場合には、環状凸部３１ａのピッチの大きさＳ_Ｎ分、移動位置Ｏ_ＫＴ１を前方にオフセットする。具体的には、制御部１５はあらかじめ記憶部１６に記憶されている環状凸部３１ａのピッチの大きさＳ_Ｎを読み出し、（数３）に示すように型締ラム５１の移動位置Ｏ_ＫＴ１を後退限の位置Ｏ_ＫＢと前進限の位置Ｏ_ＫＦの間に入るように環状凸部３１ａの１ピッチ分だけ正の方向にオフセットする。そしてその位置を新たな型締ラム５１の移動位置Ｏ_ＫＴ２とする（Ｓ２−６：移動位置算出工程）。

同様に制御部１５は移動位置Ｏ_ＫＴ１が前進限の位置Ｏ_ＫＦよりも前方に位置する場合には、環状凸部３１ａのピッチの大きさＳ_Ｎ分、移動位置Ｏ_ＫＴ１を負の方向にオフセットする。具体的には、制御部１５は記憶部１６に記憶されている環状凸部３１ａのピッチの大きさＳ_Ｎを読み出し、（数４）に示すように型締ラム５１の移動位置Ｏ_ＫＴ１を、型締ラム５１の移動位置Ｏ_ＫＴ１が後退限の位置Ｏ_ＫＢと前進限の位置Ｏ_ＫＦの間に入るように環状凸部３１ａの１ピッチ分だけ負の方向にオフセットし、その位置を新たな型締ラム５１の移動位置Ｏ_ＫＴ３とする（Ｓ２−７：移動位置算出工程）。

その後、ラム位置検出部材７０により型締ラム５１を移動位置まで移動させ、型締ラム５１を停止し、半割ナット２１を開いて型締動作を行う（Ｓ２−８：型締工程）。
型締動作後、型締ラム５１の位置をロータリーエンコーダ７５によって検出し、現在の型締ラム５１の位置Ｏ_ＫＬとして記憶部１６に格納する（Ｓ２−９）。

このように金型交換時の型厚調整においては、金型交換前後の可動プラテン４の型閉じ位置の差により自動的に交換前と交換後の金型の型厚の差を算出し、型厚の差によって型締ラム５１を移動するため、金型交換のたびに型締ラム５１を後退限まで後退させ型締軸３１の環状凸部３１ａを検出する工程を省略することが可能であり、型厚調整時間を短縮することが可能となる。
また型締装置１００において電源投入した後１回目の型厚調整時においては半割ナット２１の歯２１ａと結合する環状凸部３１ａの歯合位置を光電式検出器８０により検出し、その後の金型交換時においてはこの歯合位置を基準として型締ラム５１を移動させるため、型厚の差のみを検出して動作する場合よりも精度の高い半割ナット２１の歯合位置を決定することが可能となる。

本発明は、型開閉動作が電動式に行われ型締動作が油圧式に行われるハイブリッド式型締装置だけでなく、半割ナットを用いて型締めを行う型締装置全般に利用可能である。

２固定プラテン
３支持プラテン
４可動プラテン
１１サーボモータ
２０半割ナット装置
２１半割ナット
２１ａ歯
３１型締軸
３１ａ環状凸部
４０背面支持部材
４０ｈ内筒面
４１型開閉ねじ軸
４２型開閉ナット
５１型締ラム
７０ラム位置検出部材
８０光電式検出器
９０ラム位置制御部材
Ｗ型締代
１００型締装置

Claims

型開閉ねじ軸を回転させて型開閉ナットを移動させ、前記型開閉ナットと一体の型締軸を移動させることによって可動プラテンの開閉が行われ、支持プラテンに内蔵された型締ラムが前記型締軸を押圧することによって前記可動プラテンの型締めが油圧式に行われる射出成形機の型締装置であって、
前記型締軸が外周に環状凸部を一定ピッチに有し、前記環状凸部に歯合する半割ナットを内蔵する半割ナット装置が前記型締ラムの先端に同軸上に取り付けられて、前記型締軸と前記半割ナット装置と前記型締ラムとが１軸上に配置されるとともに、前記型締ラムの位置を検出するラム位置検出部材と、前記可動プラテンの位置を検出するエンコーダと、前記型締ラムの位置を油圧的に制御するラム位置制御部材と、金型交換前後の前記可動プラテンの型閉じ位置の差分値を記憶する記憶部と、前記型締装置の制御を行う制御部とが備えられ、
前記制御部は、型厚調整を行うときに前記差分値を算出し、前記型締ラムの現在の位置と前記差分値に基づいて前記型締ラムの移動位置を算出し、前記型締ラムを前記移動位置まで移動させた後に前記半割ナットと前記型締軸とが歯合して前記可動プラテンの型締めを行うことを特徴とする射出成形機の型締装置。
前記型締装置は、さらに前記半割ナットに設けられた光電式検出器を備え、
前記制御部は、前記型締装置の電源投入後、１回目の型厚調整を行うときには、前記型締ラムを後退限から移動させて前記環状凸部が前記半割ナットの歯に対向した位置に至ったことを前記光電式検出器が検知した場合に前記型締ラムを停止して型締めを行い、前記型締装置の電源投入後、２回目以降の型厚調整を行うときには、前記差分値に基づいて算出された前記移動位置まで前記型締ラムを移動させた後に型締めを行うことを特徴とする請求項１記載の射出成形機の型締装置。
前記制御部は、前記型締ラムの現在の位置と前記差分値を加算することにより算出された前記移動位置が前記型締ラムの後退限の位置から前記型締ラムの前進限の位置までの範囲に収まらない場合は、前記移動位置を前記環状凸部のピッチ分オフセットすることを特徴とする請求項１または２記載の射出成形機の型締装置。
型開閉ねじ軸を回転させて型開閉ナットを移動させ、前記型開閉ナットと一体の型締軸を移動させることによって可動プラテンの開閉が行われ、支持プラテンに内蔵された型締ラムが前記型締軸を押圧することによって前記可動プラテンの型締めが油圧式に行われる型締装置の型厚調整方法であって、
金型交換前後の前記可動プラテンの型閉じ位置の差分値を算出する差分値算出工程と、前記型締ラムの現在の位置と前記差分値に基づいて前記型締ラムの移動位置を算出する移動位置算出工程と、前記型締ラムを前記移動位置まで移動させた後に前記型締ラムの先端に同軸上に取り付けられた半割ナットと前記型締軸とが歯合して前記可動プラテンの型締めを行う型締工程とを有することを特徴とする型締装置の型厚調整方法。
前記型締装置の電源投入後、１回目の型厚調整を行うときには、前記型締ラムを後退限から移動させて前記型締軸の外周に形成される環状凸部が前記半割ナットの歯に対向した位置に至ったことを検知した場合に前記型締ラムを停止して型締めを行い、前記型締装置の電源投入後、２回目以降の型厚調整を行うときには、前記移動位置算出工程で算出した前記移動位置まで前記型締ラムを移動させた後に型締めを行うことを特徴とする請求項４記載の型締装置の型厚調整方法。
前記移動位置算出工程は、前記型締ラムの現在の位置と前記差分値を加算することにより算出された前記移動位置が前記型締ラムの後退限の位置から前記型締ラムの前進限の位置までの範囲に収まらない場合は、前記移動位置から前記環状凸部のピッチ分オフセットした位置を新たに移動位置として算出することを特徴とする請求項４または５記載の型締装置の型厚調整方法。