JPH07106571B2 - 型締装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、金型の開閉および圧締を行なう型締装置に係
り、特に固定盤に対して可動盤をリンク機構を介して接
近・離隔移動させて、金型の開閉および圧締を行なうよ
うにした型締装置に関するものである。

（背景技術） 金型の開閉および圧締を行なう型締装置は、一般に、受
圧盤と固定盤とを連結するステーに可動盤が摺動可能に
支持せしめられた構造を有している。そして、固定盤に
対して可動盤を接近・離隔作動させることにより、それ
ら固定盤と可動盤との間で金型の開閉および圧締を行な
うようになっている。

ところで、このような型締装置の一種として、従来か
ら、受圧盤と可動盤との間にトグルリンク機構を介在さ
せ、可動盤をかかるトグルリンク機構を介して移動させ
て、金型の開閉および圧締を行なうようにした型締装置
が知られているが、このようなリンク機構を用いた型締
装置では、可動盤に圧締力が常に有効に作用するように
するために、金型の圧締時において、金型の型厚に拘わ
らず、リンク機構が常に略一定の姿勢となるようにする
必要がある。

そこで、この種のリンク機構を用いた従来の型締装置に
おいては、受圧盤と各ステーとの間に、受圧盤を固定盤
に対して接近・離隔移動させるためのネジ機構がそれぞ
れ設けられ、それらネジ機構によって受圧盤と固定盤と
の相対距離を変更させるようにした構造の型厚調整機構
が採用されている。受圧盤と固定盤との相対距離を金型
の型厚寸法に応じて調節すれば、金型の圧締時におい
て、金型の型厚に拘わらず、リンク機構を常に略一定の
姿勢と為して、可動盤に圧締力を常に有効に作用させる
ことが可能となるからである。

しかしながら、このような型厚調整機構を採用する従来
の型締装置においては、受圧盤と各ステーとの間に設け
られたネジ機構のネジピッチおよびそれらネジ機構の受
圧盤移動時の回転量が精度良く一致していないと、受圧
盤と固定盤との平行度、ひいては可動盤と固定盤との平
行度に狂いが生じるといった問題があり、それ故、それ
らの平行度を高く維持することが極めて難しいといった
問題があった。

（解決課題） 本発明は、このような事情を背景として為されたもので
あり、その課題とするところは、可動盤をリンク機構を
介して固定盤に接近・離隔移動せしめる形式の型締装置
にして、金型の圧締時におけるリンク機構の姿勢が金型
の型厚に拘わらず略一定となるように、金型の型厚に応
じて型厚調整操作を行なっても、可動盤と固定盤とを常
に高い平行度に維持することのできる型締装置を提供す
ることにある。

（解決手段） そして、その課題を解決するために、本発明にあって
は、前述の如き、受圧盤と固定盤とを連結するステーに
可動盤を摺動可能に支持せしめ、固定盤に対して可動盤
を接近・離隔移動させることにより、それら固定盤と可
動盤との間で金型の開閉および締を行なうようにした型
締装置において、第一のリンク部材と第二のリンク部材
とがそれぞれの一端側において互いに回動可能に連結さ
れた構造のリンク機構を、第一のリンク部材の他端側に
おいて受圧盤側に回動可能に連結させると共に、第二の
リンク部材の他端側において可動盤側に回動可能に連結
させて、それら受圧盤と可動盤との間に介在させ、且つ
第一のリンク部材を前記受圧盤側の回動軸心回りに回動
せしめる第一の回転駆動手段を設けて、リンク機構の両
リンク部材をその第一の回転駆動手段にて伸屈させるこ
とにより、可動盤を固定盤に対して接近・離隔移動させ
るようにする一方、第二のリンク部材を、相互に螺合さ
れた雄ネジ部材と雌ネジ部材とからなるネジ機構と、そ
のネジ機構の一方のネジ部材を他方のネジ部材に対して
相対回転させて、第二のリンク部材の長さを変更せしめ
る第二の回転駆動手段とを含むように構成し、前記リン
ク機構の伸長時の長さを、その第二に回転駆動手段の作
動に基づいて調節し得るようにしたのである。

（作用） このような型締装置においては、第一のリンク部材が第
一の回転駆動手段で受圧盤側の回動軸心回りに回動させ
られて、リンク機構が伸長せしめられることにより、可
動盤が固定盤に対して接近移動せしめられる。そして、
可動盤に対して圧締力が有効に作用するようにするため
に、リンク機構がほぼ伸びきった状態で、金型が圧締せ
しめられる。

ところで、かかる本発明に従う型締装置においては、第
二の回転駆動手段の作動に基づいてネジ機構の両ネジ部
材を相対回転させることにより、第二のリンク部材の長
さ、ひいては一定の姿勢での、換言すれば両リンク部材
の為す角度が一定の状態での、リンク機構の長さを変更
することができる。つまり、第二の回転駆動手段でネジ
機構の両ネジ部材を相対回転させることにより、可動盤
に圧締力を有効に作用させる、ほぼ伸びきった姿勢での
リンク機構の長さ、ひいてはそのリンク機構の姿勢での
可動盤と固定盤との間の相対距離を変更することができ
るのである。

従って、リンク機構がほぼ伸びきった状態での固定盤と
可動盤との間の相対距離が金型の型厚に対応するよう
に、第二のリンク部材の長さを調節すれば、金型の型厚
に拘わらず、リンク機構をほぼ伸びきらせた姿勢、すな
わち可動盤に対して圧締力を有効に作用させる姿勢で、
金型を圧締することができるのであり、それ故、金型の
型厚に拘わらず、金型に圧締力を常に有効に作用させる
ことができるのである。

そして、本発明に従う型締装置にあっては、このよう
に、両リンク部材の伸屈作用によって可動盤を移動せし
める一組のリンク機構の伸長時の長さを調節することだ
けに基づいて、金型圧締時のリンク機構の姿勢を金型の
型厚に拘わらず常に略一定にするための型厚調整が行な
われるようになっていることから、金型の型厚に応じた
型厚調整操作に拘わらず、固定盤と可動盤との平行度が
常に高く維持され得るのである。

（実施例） 以下、本発明をより一層具体的に明らかにするために、
その一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

先ず、第１図および第２図には、それぞれ、本発明に従
う型締装置の金型圧締状態における正面一部切欠き断面
図および平面一部切欠き断面図が示されており、また第
３図には、その型示装置の型開き状態における平面一部
切欠き断面図が示されている。それらの図において、1
0,12は、それぞれ、ベース上に立設された固定盤および
受圧盤であり、四隅を互いに平行な４本のステー14で相
互に連結されて、充分高い平行度をもって互いに対向す
るように配設されている。これら固定盤10と受圧盤12と
の間には、四隅に摺動可能に挿通せしめられたステー14
によって支持されて、固定盤10と平行に可動盤16が配設
されており、またこの可動盤16と受圧盤12との間には、
可動盤16と同様に、四隅に摺動可能に挿通せしめられた
ステー14によって支持されて、ガイドプレート18が可動
盤16と平行に配設されている。

なお、可動盤16およびガイドプレート18は、エジェクタ
ピン22が取り付けられたエジェクタバー24を保持するエ
ジェクタボックス26を介して、エジェクタバー24を案内
するガイドボルト27にて相互に固定されている。また、
可動盤16およびガイドプレート18は、何れも、ステー14
に高精度で嵌合されたインナスリーブ20,21を介してス
テー14に支持せしめられている。

ここで、ガイドプレート18の中央部には、切抜穴28が形
成されており、エジェクタボックス26の背面に設けられ
た一対のアーム30,30が、かかるガイドプレート18の切
抜穴28を貫通して受圧盤12側に延び出させられている。
そして、これらアーム30,30に両端を支持されて連結軸3
2が設けられ、一端においてこの連結軸32に回動可能に
連結されて、第二のリンク部材34が配設されている。

一方、前記受圧盤12には、ガイドプレート18側に互いに
平行に延び出す状態で、ブラケット36,37が配設されて
おり、これらブラケット36,37に連結軸部38の両端を回
動可動に支持されて、該連結軸部38から一対のアーム部
40,40が互いに平行に延び出させられた構造の第一のリ
ンク部材42が配設されている。そして、前記第二のリン
ク部材34の他端部に対して、かかる第一のリンク部材42
がアーム部40,40の先端部において回動可能に連結され
て、それらリンク部材34,42が伸屈し得るようにされて
おり、かかるリンク部材34,42の伸屈作動により、可動
盤16が受圧盤12に対して、ひいては固定盤10に対して、
接近・離隔移動せしめられるようになっている。

そして、ここでは、第一のリンク部材42の連結軸部38に
減速機48を介して電動サーボモータ50が連結され、かか
る電動サーボモータ50の回転作動に基づいて、それらリ
ンク部材34,42の伸屈作動、ひいては可動盤16の固定盤1
0に対する接近・離隔作動が行なわれて、固定盤10に装
着された固定金型44と可動盤12に装着された可動金型46
との開閉および圧締作動が行なわれるようになってい
る。このことから明らかなように、ここでは、リンク部
材34,42がリンク機構を構成していると共に、電動サー
ボモータ50が第一の回動手段を構成しているのである。

なお、第１図から明らかなように、第一のリンク部材42
の連結軸部38の一端は、減速機48を介してブラケット37
に回動可能に支持せしめられている。また、ここでは、
電動サーボモータ50として、無励磁作動形電磁ブレーキ
を内蔵したものが採用されている。更に、第１図におい
て、51は、電動サーボモータ50の回転量を検出して、金
型開閉時の可動盤16の移動位置を検出するためのロータ
リエンコーダである。

ところで、前記第二のリンク部材34は、互いに螺合され
た雄ネジ部材52と雌ネジ部材54とからなるネジ機構と、
該ネジ機構を保持するネジ機構ホルダ56と、該ネジ機構
ホルダ56に搭載されて、ネジ機構の雄ネジ部材52を雌ネ
ジ部材54に対して相対回転させる電動サーボモータ58と
を含んで構成されており、電動サーボモータ58による雄
ネジ部材52の雌ネジ部材54に対する相対回転作動に基づ
いて、そのリンク長が伸縮せしめられるようになってい
る。

すなわち、ネジ機構ホルダ56は、有底円筒形状を成して
おり、その底壁部において、前記第一のリンク部材42の
アーム部40,40に回動可能に連結されている。そして、
このネジ機構ホルダ56の内孔内に、一端部において前記
連結軸32に回動可能に連結された雌ネジ部材54が摺動可
能に突入せしめられている。

なお、ここで、ネジ機構ホルダ56は、ネジ機構ホルダ56
の有底円筒部の底壁部から側方に同軸的に延び出させら
れた一対の軸60,60が、アーム部40,40の先端部に保持・
配設された摺動スリーブ62,62に嵌合させられることに
より、第一のリンク部材42に回動可能に連結せしめられ
ている。また、雌ネジ部材54は、摺動スリーブ64を介し
て連結軸32に連結されている。

雌ネジ部材54は、ネジ機構ホルダ56の底壁側に開口する
有底穴65を有しており、この有底穴65の内周面に雌ネジ
部66を備えている。そして、この雌ネジ部材54の雌ネジ
部66に雄ネジ部68で螺合されて、雄ネジ部材52が配設さ
れている。

この雄ネジ部材52は、ネジ機構ホルダ56の有底円筒部の
底壁部を貫通して、該ネジ機構ホルダ56に対して回転可
能に且つ軸心方向に移動不能に配設されており、そのネ
ジ機構ホルダ56から突出した端部には、スプロケット70
が配設されている。そして、このスプロケット70と、ネ
ジ機構ホルダ56に搭載された電動サーボモータ58の出力
軸、より具体的には、電動サーボモータ58の回転力を減
速して出力する減速機72の出力軸に設けられたスプロケ
ット74との間に、チェーン76（第１図では省略されてい
る）が掛け渡され、これによって、雄ネジ部材52がネジ
機構ホルダ56に対して、ひいては雌ネジ部材54に対し
て、電動サーボモータ58の回転力に基づいて相対回転せ
しめられるようになっている。

従って、電動サーボモータ58にて雄ネジ部材52を回転駆
動すると、雄ネジ部材52が雌ネジ部材54に対して相対回
転させられることから、それら雄ネジ部材52と雌ネジ部
材54からなるネジ機構の長さ、ひいては雄ネジ部材54と
ネジ機構ホルダ56との嵌合体の長さが伸縮して、第二の
リンク部材34の長さが変更せしめられるのである。この
ことから明らかなように、ここでは、電動サーボモータ
58が第二の回転駆動手段を構成している。

なお、第２図および第３図において、78は、第二のリン
ク部材34の伸長量を検出するためのリニアエンコーダで
あり、雌ネジ部材54とネジ機構ホルダ56が跨がって配設
されている。また、それらの図において、80は、リンク
機構がほぼ伸びきって、リンク機構の両リンク部材34,4
2が可動盤16に圧締力を有効に作用させる角度（姿勢）
に拡開せしめられたことを検知するためのリミットスイ
ッチであり、ここでは、雌ネジ部材54、すなわち第二の
リンク部材34が連結軸32回りに一定量回動したことをか
かるリミットスイッチ80で検出して、金型44,46の圧締
状態を検知するようになっている。

ところで、このような型締装置において、型厚の異なる
金型44,46を交換する場合には、金型44,46の交換作業を
例えば次のようにして行なう。

すなわち、金型44,46の交換に際しては、先ず、第３図
に示すような型開き状態から、電動サーボモータ50を駆
動して、リンク機構を伸長させ（リンク部材34,42を拡
開させ）、第１図および第２図に示されているように、
交換すべき旧金型44,46を密着させる。そして、この密
着状態で、金型44,46の固定盤10および可動盤16に対す
る固定状態を解除し、その固定状態の解除後、電動サー
ボモータ50の駆動に基づいて可動盤16を再び型開位置ま
で後退させる。

なお、型開時の可動盤16の後退位置は、ここでは、第３
図に示されているように、受圧盤12に固設されたストッ
パ82への第一のリンク部材42の当接によって規定され
る。

次いで、かかる可動盤16の型開位置への後退作動後、固
定盤10と可動盤16との間から旧金型44,46を取出し、代
わりに新たな金型44,46をセットする。ここで、新金型4
4,46の型厚が旧金型44,46の型厚よりも小さい場合には
そのままでもよいが、通常は、新金型44,46の型厚に拘
わらず、電動サーボモータ58で雄ネジ部材52が雌ネジ部
材54に対して相対回転させられて、第二のリンク部材34
の長さが最短の長さに設定される。そして、この状態
で、電動サーボモータ50の駆動に基づいて、リミットス
イッチ80が作動せしめられるまで、リンク部材3,42を拡
開させる。

かかるリンク部材の拡開作動完了後、電動サーボモータ
58にて雄ネジ部材52を回転作動させて、第二のリンク部
材34を伸長させ、金型46に密着するまで可動盤16を前進
させて、その密着状態で金型44,46を固定盤10および可
動盤16にそれぞれ取り付ける。しかし、この状態では、
金型44,46が単に閉じただけで、圧締力が発生しないた
め、圧締力を発生させるために必要なストローク分だ
け、電動サーボモータ50にて可動盤16を後退させて金型
44,46を型開きし、その後、金型44,46が再び密着して型
閉じするまで、電動サーボモータ58にて第二のリンク部
材34を伸長させる。これにより、新旧の金型44,46の交
換作業が完了する。なお、上記金型44,46の型閉状態
は、通常、電動サーボモータ58の駆動電流（負荷）の増
大現象を検出して検知されることとなる。

本実施例の型締装置において、新旧の金型44,46を上述
のようにして交換するようにすれば、それら金型44,46
を用いた通常の成形状態においては、リミットスイッチ
80が作動せしめられる状態でそれら金型44,46が圧締せ
しめられるのであり、それ故、金型44,46の型厚に拘わ
らず、電動サーボモータ50の回転力に基づく圧締力が可
動盤16に有効に作用せしめられる角度にリンク機構の両
リンク部材34,42が拡開せしめられた、リンク機構がほ
ぼ伸びきった略一定の姿勢で、金型44,46が常に圧締せ
しめられることとなるのである。

そして、ここでは、以上のように、リンク部材34,42か
らなる一組のリンク機構の伸屈作用に基づいて可動盤16
の移動が行なわれるようになっていると共に、第二のリ
ンク部材34の長さを調節して、そのリンク機構の伸長時
の長さ（連結軸32と軸60,60との軸心間距離）を調節す
ることだけに基づいて、金型圧締時のリンク機構の姿勢
を金型の型厚に拘わらず常に略一定と為すための型厚調
整が行なわれるようになっていることから、固定盤10と
可動盤16との平行度を予め高く設定しておくことによ
り、金型44,46の型厚に応じた型厚調整操作に拘わら
ず、固定盤10と可動盤16とを常に高い平行度に維持でき
るのである。

なお、本実施例では、可動盤16が、エジェクタボックス
26を介して、該可動盤16と同様にステー14に摺動可能に
支持されたガイドプレート18に固定されているため、可
動金型46の取付けによる可動盤16の倒れが小さく、従っ
てこれによっても、可動盤16と固定盤10とが高い平行度
に維持されるといった利点がある。

また、本実施例では、金型44,46の圧締状態においてリ
ンク機構が略伸長せしめられて、可動盤16に対して、電
動サーボモータ50の回転力に基づく押圧力が極めて有効
に作用せしめられるようになっているため、金型44,46
の型締保持状態において電動サーボモータ50のトルク設
定を下げて消費電力を低減できるといった利点があり、
また電動サーボモータ50として無励磁作動形電磁ブレー
キを備えたものが採用されているため、かかる電磁ブレ
ーキへの通電を中断して可動盤16の後退を阻止して金型
44,46の型締保持を行なうことによっても、消費電力を
低減できるといった利点がある。更に、電磁ブレーキへ
の通電を阻止して可動盤16の後退を阻止しつつ、電動サ
ーボモータ50のトルク設定を下げることによっても、金
型44,46の型締保持を行なうことが可能であり、このよ
うにしても消費電力を有利に低減することができる。

また、電動サーボモータ50として無励磁作動形電磁ブレ
ーキを備えたものが採用されていることから、成形作動
中に元電源が切れたような場合において、その無励磁作
動形電磁ブレーキの制動力に基づいて、型開閉作動が自
動的且つ強制的に停止せしめられるといった利点もあ
り、成形作動中に安全扉を開けた場合や、非常停止ボタ
ンを押した場合等において、型開閉作動を強制的に停止
させる強制停止機構を容易に構成できるといった利点も
ある。

以上、本発明の一実施例を詳細に説明したが、これは文
字通りの例示であり、本発明が、かかる具体例に限定さ
れることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において、
種々なる変更，修正，改良等を施した態様で実施できる
ことは、言うまでもないところである。

例えば、前記実施例では、可動盤16に圧締力を有効に作
用させる金型圧締時のリンク機構の両リンク部材34,42
の拡開状態が、第二のリンク部材42の連結軸32回りの回
動位置をリミットスイッチ80で検出することによって検
知されるようになっていたが、第一のリンク部材42と第
二のリンク部材34（正確には、ネジ機構ホルダ56）との
間に、それらの相対回転量を検出するための相対回転量
検出装置を設け、その相対回転量検出装置で検出された
回転量から、金型圧締状態の両リンク部材34,42の拡開
状態を検知するようにすることも可能である。

また、前記実施例では、雌ネジ部材54が連結軸32に連結
される一方、雄ネジ部材52がネジ機構ホルダ56に保持さ
れ、かかるネジ機構ホルダ56に保持された雄ネジ部材52
が第二の回転駆動手段としての電動サーボモータ58にて
回転駆動せしめられることにより、第二のリンク部材34
の長さが変更せしめられるようになっていたが、雄ネジ
部材を連結軸32に連結させる一方、雌ネジ部材をネジ機
構ホルダ56に保持させ、かかるネジ機構ホルダ56に保持
させた雌ネジ部材を電動サーボモータ58で回転駆動させ
て、第二のリンク部材34の長さを変更せしめるようにす
ることも可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明に従う型締装置は、受圧盤
と可動盤との間に、それぞれの一端部において互いに回
動可能に連結された第一および第二のリンク部材からな
る一組のリンク機構を介在させ、固定盤と可動盤との間
での金型の開閉および圧締をかかるリンク機構の伸屈に
基づく可動盤の移動によって行なうようにすると共に、
かかるリンク機構の第二のリンク部材の長さを調節する
ことによって、金型圧締時のリンク機構の姿勢を金型の
型厚に拘わらず常に略一定と為すための型厚調整を行な
うようにしたものであるため、金型の型厚に応じた型厚
調整操作に拘わらず、固定盤と可動盤との平行度を極め
て良好に維持できるのであり、それ故、品質の優れた成
形品を安定して成形できるといった利点があるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ、本発明に従う型締装
置の金型圧締状態における正面一部切欠き断面図および
平面一部切欠き断面図を示すものであり、第３図は、そ
の型示装置の型開き状態における平面一部切欠き断面図
を示すものである。 10:固定盤、12:受圧盤 14:ステー、16:可動盤 18:ガイドプレート 26:エジェクタボックス 34:第二のリンク部材 42:第一のリンク部材、44,46:金型 50:電動サーボモータ（第一の回転駆動手段） 52:雄ネジ部材、54:雌ネジ部材 56:ネジ機構ホルダ 58:電動サーボモータ（第二の回転駆動手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受圧盤と固定盤とを連結するステーに可動
   盤を摺動可能に支持せしめ、前記固定盤に対して該可動
   盤を接近・離隔移動させることにより、それら固定盤と
   可動盤との間で金型の開閉および圧締を行なうようにし
   た型締装置において、 第一のリンク部材と第二のリンク部材とがそれぞれの一
   端側において互いに回動可能に連結された構造のリンク
   機構を、該第一のリンク部材の他端側において前記受圧
   盤側に回動可能に連結させると共に、該第二のリンク部
   材の他端側において前記可動盤側に回動可能に連結させ
   て、それら受圧盤と可動盤との間に介在させ、且つ前記
   第一のリンク部材を前記受圧盤側の回動軸心回りに回動
   せしめる第一の回転駆動手段を設けて、前記リンク機構
   の両リンク部材を該第一の回転駆動手段にて伸屈させる
   ことにより、前記可動盤を前記固定盤に対して接近・離
   隔移動させるようにする一方、前記第二のリンク部材
   を、相互に螺合された雄ネジ部材と雌ネジ部材とからな
   るネジ機構と、該ネジ機構の一方のネジ部材を他方のネ
   ジ部材に対して相対回転させて、該第二のリンク部材の
   長さを変更せしめる第二の回転駆動手段とを含むように
   構成し、前記リンク機構の伸長時の長さを、該第二の回
   転駆動手段の作動に基づいて調節し得るようにしたこと
   を特徴とする型締装置。