JPWO2011040150A1 - 金型調芯装置、成形機、及び成形方法 - Google Patents

Abstract

一対の金型の軸芯を高精度で一致させることができる金型調芯装置を提供すること。位置測定センサ７０を可動金型４１に設けることによって、可動金型４１とその支持体である金型取付板４４との間に位置ずれが生じても、可動金型４１と固定金型４２との相対位置を正確に測定することができる。また、可動金型４１と固定金型４２との型閉じ動作中に、位置測定センサ７０の出力値が所定値となるように調芯板５１をＸ方向、Ｙ方向、及びθ方向の３軸に関して制御するため、型締めに際して可動金型４１及び固定金型４２の軸芯を精度よく一致させることができる。これにより、成形される成形品の性能等の再現性を向上させることができる。

Description

本発明は、射出成形に用いられる金型調芯装置、これを組み込んだ成形機、及び当該成形機を用いた成形方法に関する。

金型調芯装置として、射出成形の際に、一対の対向する金型のうち一方の金型の姿勢を自動測定し、その検出信号から他方の金型に対する一方の金型の姿勢を自動調整するものがある（特許文献１参照）。この金型調芯装置は、一方の金型の支持体の上に設けた受光部により他方の金型の支持体に設けたマークを検出させることによって、一方の金型の姿勢を自動調整している。

特開２００８−２６５０１８号公報

しかしながら、特許文献１のような成形機では、金型の支持体である金型取付板に受光部を設けているため、金型と金型取付板との間に位置ずれが生じた場合には、型締めした際に両金型の軸芯がずれる可能性がある。

そこで、本発明では、一対の金型の軸芯を高精度で一致させることができる金型調芯装置を提供することを目的とする。

また、本発明では、上記金型調芯装置を備えた成形機及びこれを用いた成形方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る金型調芯装置は、第１金型と第２金型とを型締めすることによって型空間を形成して成形を行う成形機に組み込まれる金型調芯装置であって、第１金型を変位可能に支持する調芯部と、調芯部を駆動するアクチュエータと、第１金型及び第２金型のうち少なくとも一方に設けられ、第１金型と第２金型との相対位置を測定する位置測定センサと、アクチュエータと位置測定センサとを制御する制御装置と、を備え、第１金型と第２金型との型閉じ動作中に、位置測定センサの出力値が所定値となるように調芯部を制御することを特徴とする。

上記金型調芯装置では、位置測定センサを第１及び第２金型のいずれか一方に設けることによって、例えば第１金型とその支持体との間に位置ずれが生じても、第１金型と第２金型との相対位置を正確に測定することができる。また、第１金型と第２金型との型閉じ動作中に、位置測定センサの出力値が所定値となるように調芯部を制御するため、型締めに際して第１金型及び第２金型の軸芯を精度よく一致させることができる。これにより、成形される成形品の性能等の再現性を向上させることができる。

本発明の具体的な態様又は観点では、調芯部は、第１金型の配置を、型閉じ方向に対して垂直な第１方向、型閉じ方向及び第１方向に垂直な第２方向、及び型閉じ方向のまわりの回転に関して調整する少なくとも１つの調芯板を有することを特徴とする。この場合、第２金型に対する第１金型の位置ずれを３軸に関して調整することができ、第１金型を所望の位置に移動させることができる。

本発明の別の態様では、位置測定センサは、第１金型及び第２金型のうち一方に設けられ、他方に設けられた被検出部を検出することにより、第１金型と第２金型との相対位置を測定することを特徴とする。この場合、第１金型と第２金型との相対位置を直接的に正確に測定することができる。

本発明のさらに別の態様では、位置測定センサは、１０ｎｍ以下の分解能を有することを特徴とする。この場合、第１金型と第２金型との間の位置ずれをより正確に調整することができ、高精度の光学素子等を高い再現性で生産することができる。

本発明のさらに別の態様では、第１金型と第２金型との合わせ面は、製品部以外が平坦面であることを特徴とする。この場合、合わせ面の製品部以外が平坦面であることにより、第１金型及び第２金型の合わせ面が型閉じ方向に垂直な方向に関して互いに干渉しないため、第１金型と第２金型とを位置合わせした状態を保って型締めすることができる。

本発明のさらに別の態様では、第１金型と第２金型とは、位置測定センサの出力値が所定値になっている時に型締めされることを特徴とする。この場合、出力値が所定値の時すなわち第１金型と第２金型との位置合わせが完了した時に型締めをすることになるため、型締めに際して第１金型及び第２金型の軸芯を確実に一致させることができる。

本発明に係る成形機は、上記金型調芯装置を備えることを特徴とする。

上記成形機では、上記金型調芯装置を組み込むことにより、例えば第１金型とその支持体との間に位置ずれが生じても、型締めに際して第１金型及び第２金型の軸芯を精度よく一致させることができる。これにより、成形される成形品の性能等の再現性を向上させることができる。

本発明に係る成形方法は、第１金型と第２金型とを型締めすることによって型空間を形成して成形を行う成形方法であって、第１金型と第２金型との型閉じ動作中に、第１金型及び第２金型のうち少なくともいずれか一方に設けられた位置測定センサによって、第１金型と第２金型との相対位置を測定する工程と、位置測定センサの出力値が所定値になるように、第１金型を変位可能に支持する調芯部を駆動することによって、第２金型に対する第１金型の相対位置を調節する工程と、を備えることを特徴とする。

上記成形方法では、第１金型と第２金型との相対位置を正確に測定し、型締めに際して第１金型及び第２金型の軸芯を精度よく一致させることができる。これにより、再現性の高い成形をすることができる。

第１実施形態にかかる射出成形機を説明する正面図である。 （Ａ）は、第１実施形態にかかる金型調芯装置をパーティングライン面側から見た図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す金型調芯装置の側面図であり、（Ｃ）は、（Ａ）に示す金型調芯装置のＣ−Ｃ断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、金型調芯装置の動作について説明する図である。 第１実施形態にかかる成形方法について説明するフローチャートである。 第２実施形態にかかる成形方法について説明するフローチャートである。

〔第１実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態である金型調芯装置、成形機、及び成形方法について説明する。

図１に示すように、射出成形機１０は、主な要素として、成形金型４０と、金型調芯装置８０と、可動盤１１と、固定盤１２と、開閉駆動装置１５と、射出装置１６とを備える。

射出成形機１０は、可動盤１１と固定盤１２との間に成形金型４０を構成する一対の金型４１，４２を挟持して型締めすることにより、これらの間に型空間を形成する。そして、成形金型４０の型空間中に射出装置１６からプラスチック樹脂を注入して硬化させることで射出成形を行う。これにより、例えば光ピックアップ用対物レンズ等である光学素子の成形品を作製することができる。ここで、射出成形機１０は、成形金型４０の型開き及び型閉じが横方向すなわち水平方向となっている。なお、縦方向に型開き及び型閉じするタイプの射出成形機に上記成形金型４０や金型調芯装置８０等を組み込むこともできる。

射出成形機１０のうち成形金型４０は、第１金型である可動金型４１と第２金型である固定金型４２とで構成される。可動金型４１及び固定金型４２は、端部の合わせ面としてパーティングライン面ＰＬ１，ＰＬ２をそれぞれ有する。パーティングライン面ＰＬ１，ＰＬ２は、両金型４１，４２の端面のうち成形品に対応して窪んだ製品部ＭＭ１，ＭＭ２以外に延在しており、それぞれ高精度の平坦面となっている（図３（Ａ）参照）。これらのパーティングライン面ＰＬ１，ＰＬ２は、互いに平行に保持され、軸ＡＸに垂直にそれぞれ延びている。

可動盤１１は、後述する開閉駆動装置１５によって固定盤１２に対して進退移動可能に支持されている。可動盤１１の内側は、固定盤１２に対向しており、金型調芯装置８０及び金型取付板４４を介して可動金型４１を支持している。金型調芯装置８０は、詳細については後述するが、可動盤１１に固定されており、可動金型４１を可動盤１１に対して微小変位させることができるようになっている。また、金型取付板４４は、一方の側で金型調芯装置８０に固定されており、他方の側で可動金型４１を着脱可能に支持している。なお、可動盤１１には、エジェクタ４５が組み込まれている。このエジェクタ４５は、型開き時に可動金型４１に残される光学素子の成形品の適所を可動金型４１等の内部のエジェクタプレート及びエジェクタピン（不図示）を介して押すことにより、成形品を可動金型４１内から固定金型４２側に押し出すことができる。

固定盤１２は、支持フレーム１４の中央側上面に固定されている。固定盤１２の内側は、可動盤１１に対向しており、金型取付板４６を介して固定金型４２を支持している。金型取付板４６は、一方の側で固定盤１２に固定されており、他方の側で固定金型４２を着脱可能に支持している。

型締め盤１３は、支持フレーム１４の端部側上面に固定されており、可動盤１１と固定盤１２との間隔調整を可能にしている。型締め盤１３は、型締めに際して、後述する開閉駆動装置１５の動力伝達部１５ｄを介して可動盤１１をその背後から支持する。

開閉駆動装置１５は、リニアガイド１５ａと、動力伝達部１５ｄと、動力発生部１５ｅとを備える。リニアガイド１５ａは、可動盤１１を支持フレーム１４上に支持しつつ、軸ＡＸ方向に関して固定盤１２に対する可動盤１１の滑らかな往復移動を可能にしている。動力伝達部１５ｄは、動力発生部１５ｅからの駆動力を受けて伸縮する。これにより、型締め盤１３に対して可動盤１１が近接したり離間したりと自在に変位する。結果的に、可動盤１１上の可動金型４１と固定盤１２上の固定金型４２とをパーティングライン面ＰＬ１，ＰＬ２で互いに当接するように型閉じすることができ、所望の型締め力で両者を締め付けることができる。

射出装置１６は、シリンダ１６ａ、原料貯留部１６ｂ、樹脂射出端１６ｄ、及び駆動部１６ｅを備える。射出装置１６は、ノズル状の樹脂射出端１６ｄから温度制御された液体状の樹脂を吐出することができる。射出装置１６は、シリンダ１６ａの樹脂射出端１６ｄを、固定金型４２のスプル部分に対して分離可能に接続することができる。つまり、固定盤１２には、穴１２ａが設けられ、その穴１２ａに樹脂射出端１６ｄが挿入されて金型取付板４６を介して固定金型４２に接続される。これにより、固定金型４２と可動金型４１とを型締めした状態で形成される型空間ＣＶ（図３（Ｂ）参照）中に、溶融樹脂を所望のタイミングで供給することができる。なお、シリンダ１６ａは、原料貯留部１６ｂに接続されており、この原料貯留部１６ｂから適当なタイミング及び量で樹脂の供給を受ける。また、図示を省略するが、駆動部１６ｅは、シリンダ１６ａ内に組み込まれたスクリュ１６ｆを回転させる回転駆動機構と、スクリュ１６ｆを軸方向に進退させる直動駆動機構とを有する。スクリュ１６ｆを回転させることで発生するせん断熱と不図示のヒータによる熱とで、原料貯留部１６ｂから供給された固体ペレット状の樹脂を、シリンダ１６ａ内で液体状に溶解し、さらに撹拌することができる。スクリュ１６ｆを前進させることで、シリンダ１６ａ内の液体状の樹脂を樹脂射出端１６ｄから所望の圧力及び流量で射出させることができる。

以下、図１及び図２を参照して、金型調芯装置８０の具体的な構造について説明する。金型調芯装置８０は、本体装置８１と、制御装置８２とを備える。ここで、本体装置８１は、金型取付板４４を支持して適宜変位させる調芯部５０と、調芯部５０に付随する圧電素子６０と、調芯部５０から離れて可動金型４１側に取り付けられる位置測定センサ７０とを備える。金型調芯装置８０は、上述のように、射出成形機１０に組み込まれており、可動盤１１と金型取付板４４との間に介挿されて金型取付板４４及び可動金型４１を可動盤１１に対して変位可能に支持する。

図２に示すように、本体装置８１のうち、調芯部５０は、調芯板５１と、保持機構５２と、取付板５３とを有する。調芯板５１は、図１に示す金型取付板４４を介して可動金型４１を支持する。調芯板５１は、１枚の矩形の平板であり、その四隅に型閉じ方向ＡＢに平行な軸ＡＸ方向に貫通した挿通孔ＨＬを有している。これらの挿通孔ＨＬの内部には、挿通孔ＨＬの内径よりやや小さい外径の支持バネ９１が収納されショルダボルト９２によって固定されている。調芯板５１は、支持バネ９１及びショルダボルト９２によって、取付板５３に密着した状態で支持されることになる。ここで、ショルダボルト９２のネジ部９２ｂは、取付板５３に設けられたネジ穴ＨＩにねじ込まれて固定されているが、ショルダボルト９２の軸部９２ａの外径は、挿通孔ＨＬ及び支持バネ９１の内径よりもやや小さくなっている。そのため、可動金型４１と固定金型４２との型締め時以外において、調芯板５１は取付板５３に向けて付勢されつつ、軸ＡＸに垂直な方向に摺動可能な状態となっている。つまり、調芯板５１に対して所定方向に所定以上の力が与えられると、調芯板５１が取付板５３に対して軸ＡＸに垂直な方向に微小移動可能となり、軸ＡＸの周りに微小回転可能となる。保持機構５２は、調芯板５１の支持を安定させるため、取付板５３と調芯板５１との間に介在するように設けられている。保持機構５２は、調芯板５１の四辺に対応して２つずつ、合計８つ装着されている。各保持機構５２は、バネ支持部５２ａと調芯バネ５２ｂとを有する。保持機構５２のうち、調芯バネ５２ｂは、１つのバネ支持部５２ａに対して３つ単位で並んでおり、調芯バネ５２ｂの一方の端部は、バネ支持部５２ａに固定され、調芯バネ５２ｂの他方の端部は、調芯板５１の対応する各側面５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄに取り付けられている。この結果、調芯板５１は、多数の調芯バネ５２ｂによって周囲の４方向から押され、調芯バネ５２ｂの付勢力の均衡する位置に安定して保持されることになる。この調芯板５１は、後述する圧電素子６０によって強制的な外力を与えられると、保持機構５２の調芯バネ５２ｂが個別に伸び縮みして調芯板５１の姿勢の微調整が可能になっている。

圧電素子６０は、アクチュエータとして、調芯板５１のＹ軸に平行な側面５１ａ，５１ｂに３つ設けられている。この３つの圧電素子６１，６２，６３のうち、第１圧電素子６１は、調芯板５１の一方の側面５１ａの中心付近に設けられており、取付板５３に固定されている。第１圧電素子６１から延びる伸縮部材６１ａの端面は、調芯板５１に形成された突起５１ｅの横側面に当接している。残りの第２及び第３圧電素子６２，６３は、一対となっており、調芯板５１の両側面５１ａ，５１ｂの中心寄りにあって調芯板５１の中心軸ＯＸを挟んで対称な位置に設けられており、取付板５３に固定されている。両圧電素子６２，６３から延びる伸縮部材６２ａ，６３ａの端面は、調芯板５１に形成された一対の突起５１ｅの下側面に当接している。第１圧電素子６１の伸縮部材６１ａは、所定の電圧が与えられることにより伸縮し、調芯板５１をＸ方向に駆動する。第２及び第３圧電素子６２，６３の伸縮部材６２ａ，６３ａは、所定の電圧が与えられることにより伸縮し、調芯板５１を平均電圧に応じてＹ方向に並進駆動させるとともに、電圧差に応じて調芯板５１をθ方向に回転駆動する。結果的に、調芯部５０は、圧電素子６０の駆動によって、可動金型４１の配置を、型閉じ方向ＡＢ（軸ＡＸ方向）に対して垂直な第１方向すなわちＸ方向、型閉じ方向ＡＢ及びＸ方向に垂直な第２方向すなわちＹ方向、及び型閉じ方向ＡＢのまわりの回転すなわちθ方向に関して調整する。

図１に示すように、位置測定センサ７０は、可動金型４１のパーティングライン面ＰＬ１側の上部中央に設けられている。位置測定センサ７０は、受光部として結像レンズ及びＣＣＤを有し、例えば１０ｎｍ以下の分解能を有する。ＣＣＤは、格子状に多数配置された単位画素を有する２次元画像センサである。位置測定センサ７０は、これに対向する位置となる固定金型４２の上部中央に設けられた被検出部であるマーク７２を検出することにより、例えば固定金型４２に対する可動金型４１の相対位置を測定する。具体的には、各ＣＣＤで検出されたマーク７２を含む画像からエッジ検出を行い、検出されたエッジに対応する測定座標（Ｘ、Ｙ、θ）を算出する。算出された測定座標（Ｘ、Ｙ、θ）と基準画像のエッジに対応する基準座標（Ｘ_０、Ｙ_０、θ_０）との差からずれ量（ΔＸ、ΔＹ、Δθ）を算出し、固定金型４２に対する可動金型４１の相対位置を求めることができる。ここで、基準画像は、可動金型４１及び固定金型４２の軸芯が一致する場合に検出される画像を意味する。また、可動金型４１と固定金型４２について、軸芯が一致するとは、両金型４１，４２に形成された製品部ＭＭ１，ＭＭ２の対応する座標（Ｘ、Ｙ、θ）同士が一致することを意味するものとする（図３（Ａ）参照）。

制御装置８２は、各圧電素子６１，６２，６３と位置測定センサ７０とを制御する。例えば、制御装置８２は、位置測定センサ７０を制御してＣＣＤからマーク７２の画像を取得し、固定金型４２に対する可動金型４１の相対位置すなわちずれ量（ΔＸ、ΔＹ、Δθ）を測定又は決定する演算を行う。また、制御装置８２は、この測定結果をもとに各圧電素子６１，６２，６３にかける電圧を決定し、位置測定センサ７０からのずれ量に関する出力値が所定の許容範囲内となるように調芯部５０を制御する。これらの制御は、可動金型４１と固定金型４２との型閉じ動作中に行われる。

以下、図３を参照して金型調芯装置８０の動作について説明する。

図３（Ａ）に示すような可動金型４１と固定金型４２との型閉じ動作の際に、可動金型４１に設けられた位置測定センサ７０が固定金型４２に設けられたマーク７２を検出する。制御装置８２において、位置測定センサ７０からの出力値に基づいてマーク７２の画像について測定座標（Ｘ、Ｙ、θ）を算出し、基準座標（Ｘ_０、Ｙ_０、θ_０）との差から、ずれ量（ΔＸ、ΔＹ、Δθ）を固定金型４２に対する可動金型４１の相対位置として測定する。制御装置８２は、この測定結果すなわち位置測定センサ７０の出力値に対応するずれ量（ΔＸ、ΔＹ、Δθ）を例えばゼロにするように、各圧電素子６１，６２，６３を駆動し調芯板５１を変位させる。なお、型閉じ動作中の位置測定センサ７０による相対位置測定の開始のタイミング及び回数は、要求精度等に応じて適宜設定されている。

図３（Ｂ）に示すような型閉じ完了時すなわち型締めの直前において、位置測定センサ７０の出力値が所定の許容範囲内の場合には、そのまま型締めを行う。一方、位置測定センサ７０の出力値が所定の許容範囲から外れている場合には、一旦調芯板５１が滑らかに変位可能な位置まで可動金型４１を軸ＡＸに沿って後退させ、再度各圧電素子６１，６２，６３を駆動し調芯板５１を変位させる。つまり、位置測定センサ７０の出力値が所定の許容範囲となってずれ量（ΔＸ、ΔＹ、Δθ）が許容値未満の時にのみ、可動金型４１と固定金型４２とが型締めされる。

図４に示す射出成形機１０の動作の概要について説明する。まず、可動金型４１と固定金型４２とを成形に適する温度まで加熱する（ステップＳ１）。次に、開閉駆動装置１５を動作させ、可動金型４１を固定金型４２側に前進させて型閉じを開始する（ステップＳ２）。型閉じを行いながら、位置測定センサ７０のＣＣＤによってマーク７２を検出し、固定金型４２に対する可動金型４１の相対位置を測定する（ステップＳ３）。この際、測定結果に応じて調芯板５１の位置及び傾きを微調整し、可動金型４１と固定金型４２との軸芯を一致させるフィードバック制御を行う（ステップＳ３）。ステップＳ３の継続中、可動金型４１と固定金型４２とが接触すると、制御装置８２による軸芯合わせが終了し、型閉じが完了する（ステップＳ４）。型閉じ完了後、制御装置８２において、位置測定センサ７０の出力値が所定の許容範囲内であるか否かを判断し（ステップＳ５）、許容値未満である場合には（ステップＳ５のＹ）、固定金型４２と可動金型４１とを必要な圧力で締め付ける型締めを行う（ステップＳ６）。一方、所定の許容範囲から外れている場合には（ステップＳ５のＮ）、マーク検出を一旦停止するとともに可動金型４１を調芯板５１が変位可能な所定位置まで後退させ（ステップＳ２１）、ステップＳ３に戻り、再度可動金型４１と固定金型４２との軸芯を一致させるフィードバック制御を行う。型締めがなされたステップＳ６の後には、射出装置１６を動作させて、型締めされた固定金型４２と可動金型４１との間に形成された型空間ＣＶ中に、射出装置１６の樹脂射出端１６ｄから樹脂を注入する（ステップＳ７）。型空間ＣＶ中に射出され充填された樹脂は、所定の温度まで冷却されて固化する（ステップＳ８）。次に、開閉駆動装置１５を動作させて、可動金型４１を後退させ、可動金型４１を固定金型４２から離間させる型開きを行わせる（ステップＳ９）。この結果、成形品は、例えば可動金型４１に保持された状態で固定金型４２から離型される。可動金型４１に残った成形品は、例えばエジェクタ４５に駆動されて可動金型４１内等に組み込まれたエジェクタピンが突き出し作動する結果として押し出されて、可動金型４１から離型される（ステップＳ１０）。この成形品は、例えば不図示の取り出し機によって射出成形機１０の外部に搬出される（ステップＳ１１）。

以上説明したように、上記金型調芯装置８０では、位置測定センサ７０を可動金型４１に設けることによって、可動金型４１とその支持体である金型取付板４４との間に位置ずれが生じても、可動金型４１と固定金型４２との相対位置を正確に測定することができる。また、可動金型４１と固定金型４２との型閉じ動作中に、位置測定センサ７０の出力値が所定の許容範囲内となるように調芯板５１をＸ方向、Ｙ方向、及びθ方向の３軸に関して制御するため、型締めに際して可動金型４１及び固定金型４２の軸芯を精度よく一致させることができる。これにより、成形される成形品の性能等の再現性を向上させることができる。

また、可動金型４１及び固定金型４２のパーティングライン面ＰＬ１，ＰＬ２において、製品部ＭＭ１，ＭＭ２以外が平坦面であることにより、可動金型４１及び固定金型４２のパーティングライン面ＰＬ１，ＰＬ２が互いに干渉しないため、可動金型４１と固定金型４２とを位置合わせした状態を保って型締めすることができる。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態にかかる成形方法について説明する。なお、第２実施形態にかかる成形方法は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。

図５に示すように、第２実施形態において、第１実施形態において行ったステップＳ５、Ｓ２１の工程を省略する。すなわち、型閉じ完了（ステップＳ４）の後にそのまま型締め（ステップＳ６）を行う。この場合、例えば型閉じ動作中に可動金型４１が固定金型４２に所定距離近づいたら可動金型４１を前進させる速度を遅くすることにより、位置測定センサ７０による検出精度及び調芯部５０による軸芯合わせの精度を向上させることができる。

以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態において、位置測定センサ７０を可動金型４１の上部中央に設けたが、位置測定センサ７０の位置は、可動金型４１と固定金型４２との相対位置を測定できる位置にあればよい。

また、上記実施形態において、位置測定センサ７０を可動金型４１に１つ設けたが、２つ以上設けてもよい。

また、上記実施形態において、位置測定センサ７０を可動金型４１に設けたが、固定金型４２に設けてもよい。

また、上記実施形態において、位置測定センサ７０としてＣＣＤセンサに限らず、例えばレーザ変位センサ、静電容量センサ、渦電流センサ、接触式変位センサ等を用いてもよい。例えば、レーザ変位センサの場合、可動金型４１にレーザセンサヘッドを設け、固定金型４２にミラー又は測定対象物を設ける。また、静電容量センサの場合、静電容量の変化を検出するセンサヘッドを設け、固定金型４２に測定対象物を設ける。また、渦電流センサの場合、可動金型４１に渦電流を検出するセンサヘッドを設け、固定金型４２に測定対象物を設ける。また、接触式変位センサの場合、可動金型４１に測定対象物に接触するスピンドルの変位を検出するセンサヘッドを設け、固定金型４２に測定対象物を設ける。なお、上記のようなレーザ変位センサ、静電容量センサ、渦電流センサ、接触式変位センサを用いる場合、固定金型４２に測定対象物を設ける代わりに固定金型４２を直接測定することができる。また、上記のようなレーザ変位センサ、静電容量センサ、渦電流センサ、接触式変位センサを用いる場合、可動金型４１側ではなく固定金型４２側にセンサヘッドを設け、可動金型４１側に測定対象物等を設けることもできる。

また、上記実施形態において、調芯板５１を可動金型４１側の可動盤１１に取り付けたが、固定金型４２側の固定盤１２に取り付けてもよい。

また、上記実施形態において、調芯板５１を１枚設けたが、変位の方向等に対応させて２枚以上の調芯板を設けてもよい。

また、上記実施形態において、アクチュエータは、圧電素子６０に限らず、可動金型４１等を動かすことができる力と、成形品に要求される精度に対して十分な位置決め分解能とを持ったものであれば、電磁アクチュエータ、静電アクチュエータ、磁歪アクチュエータ、油圧アクチュエータ等を用いてもよい。

１０ 射出成形機
１１ 可動盤
１２ 固定盤
１３ 型締め盤
１５ 開閉駆動装置
１６ 射出装置
４０ 成形金型
４１ 固定金型
４２ 可動金型
５０ 調芯部
５１ 調芯板
５２ 保持機構
６０，６１，６２，６３ 圧電素子
７０ 位置測定センサ
８０ 金型調芯装置
ＰＬ１，ＰＬ２ パーティングライン面

Claims (8)

1. 第１金型と第２金型とを型締めすることによって型空間を形成して成形を行う成形機に組み込まれる金型調芯装置であって、
   前記第１金型を変位可能に支持する調芯部と、
   前記調芯部を駆動するアクチュエータと、
   前記第１金型及び前記第２金型のうち少なくとも一方に設けられ、前記第１金型と前記第２金型との相対位置を測定する位置測定センサと、
   前記アクチュエータと前記位置測定センサとを制御する制御装置と、
   を備え、
   前記第１金型と前記第２金型との型閉じ動作中に、前記位置測定センサの出力値が所定値となるように前記調芯部を制御することを特徴とする金型調芯装置。
2. 前記調芯部は、前記第１金型の配置を、型閉じ方向に対して垂直な第１方向、前記型閉じ方向及び前記第１方向に垂直な第２方向、及び前記型閉じ方向のまわりの回転に関して調整する少なくとも１つの調芯板を有することを特徴とする請求項１に記載の金型調芯装置。
3. 前記位置測定センサは、前記第１金型及び前記第２金型のうち一方に設けられ、他方に設けられた被検出部を検出することにより、前記第１金型と前記第２金型との相対位置を測定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の金型調芯装置。
4. 前記位置測定センサは、１０ｎｍ以下の分解能を有することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の金型調芯装置。
5. 前記第１金型と前記第２金型との合わせ面は、製品部以外が平坦面であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の金型調芯装置。
6. 前記第１金型と前記第２金型とは、前記位置測定センサの出力値が前記所定値になっている時に型締めされることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の金型調芯装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の金型調芯装置を備えることを特徴とする成形機。
8. 第１金型と第２金型とを型締めすることによって型空間を形成して成形を行う成形方法であって、
   前記第１金型と前記第２金型との型閉じ動作中に、前記第１金型及び前記第２金型のうち少なくともいずれか一方に設けられた位置測定センサによって、前記第１金型と前記第２金型との相対位置を測定する工程と、
   前記位置測定センサの出力値が所定値になるように、前記第１金型を変位可能に支持する調芯部を駆動することによって、前記第２金型に対する前記第１金型の相対位置を調節する工程と、
   を備えることを特徴とする成形方法。