JP2019093597A - 射出成形機の制御方法および射出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】型開閉用サーボモータの駆動力をボールネジを介して伝達し可動盤を固定盤に対して移動させた後に型締機構により型締を行う射出成形機において、連続成形時に可動盤の位置を検出して前記作動開始確認位置の補正を行うことのできる制御方法を提供する。【解決手段】 型開閉用サーボモータ３１の駆動力をボールネジ３３を介して伝達し可動盤１８を固定盤１６に対して移動させた後に型締機構２１により型締を行う射出成形機１１の制御方法において、連続成形時に型開閉用サーボモータ３１に付設されるロータリエンコーダ４０により検出される可動盤１８の位置から他のアクチュエータ２１の作動開始確認位置Ａを確認するとともに、前記作動開始確認位置Ａの補正を行う。【選択図】図２

Description

本発明は、型開閉用サーボモータの駆動力をボールネジを介して伝達し可動盤を固定盤に対して移動させた後に型締機構により型締を行う射出成形機の制御方法および射出成形機に関するものである。

型開閉用サーボモータの駆動力をボールネジを介して伝達し可動盤を固定盤に対して移動させた後に型締機構により型締を行う射出成形機としては、特許文献１に記載されたもの等が知られている。特許文献１では（００２６）や（図１）にも記載されるようにサーボモータと螺子送り機構や油圧式サイドシリンダ等からなる型開閉機構が設けられる。しかしながら特許文献１では成形時の金型やボールネジ等の熱膨張や制御開始位置の補正については何ら考慮がなされておらずその記載もされていない。

また成形時の金型の熱膨張に対応するものとして特許文献２に記載されたものが知られている。しかしながら特許文献２は型開閉用サーボモータの駆動力をボールネジを介して伝達し可動盤を固定盤に対して移動させるものではなく、前記の構造を備えた射出成形機の金型とボールネジ等の熱膨張やそれに伴う制御開始位置の補正については、何ら考慮がされておらずその記載もされていないものであった。

特開２００４−１７３９６号公報（００２６、図１） 特開平７−１４８７４０号公報（請求項１、００３０、図４）

従来技術の型開閉用サーボモータの駆動力をボールネジを介して伝達し可動盤を固定盤に対して移動させた後に型締機構により型締を行う射出成形機では、型締機構等の次のアクチュエータの作動可能とするための作動開始確認位置を確認できない場合、次のアクチュエータを作動させる工程を開始できない。しかしながら従来の射出成形機では型閉時に金型とボールネジ等の熱膨張により型開閉用のサーボモータにより検出される作動開始確認位置が確認できない手前の位置で型合わせがなされ型が停止してしまう場合があり解決すべき課題が存在していた。

本発明では上記の問題を鑑みて、型開閉用サーボモータの駆動力をボールネジを介して伝達し可動盤を固定盤に対して移動させた後に型締機構により型締を行う射出成形機の制御方法において、連続成形時に可動盤の位置を検出して前記作動開始確認位置の補正を行うことのできる射出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に記載の射出成形機の制御方法は、型開閉用サーボモータの駆動力をボールネジを介して伝達し可動盤を固定盤に対して移動させた後に型締機構により型締を行う射出成形機の制御方法において、連続成形時に前記型開閉用サーボモータに付設されるロータリエンコーダにより検出される可動盤の位置から他のアクチュエータの作動開始確認位置を確認するとともに、前記作動開始確認位置の補正を行うことを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の射出成形機の制御方法は、請求項１において、前記アクチュエータは型締シリンダであり、可動盤が前記型締シリンダの作動開始確認位置に到達したことが確認されたら前記型締シリンダの作動を可能とするとともに、連続成形時の成形サイクルのいずれかの間に前記型締シリンダの作動開始確認位置の補正を行うことを特徴とする。

本発明の請求項３に記載の射出成形機は、型開閉用サーボモータの駆動力をボールネジを介して伝達し可動盤を固定盤に対して移動させた後に型締機構により型締を行う射出成形機において、前記型開閉用サーボモータに付設され可動盤の位置を検出可能なロータリエンコーダと、前記型開閉用サーボモータ以外の射出成形機の作動を行う他のアクチュエータと、可動盤が他のアクチュエータの作動開始確認位置に到達したことが確認されたら前記他のアクチュエータの作動を可能とするとともに連続成形時に可動盤の位置を検出して前記作動開始確認位置の補正を行う制御装置とが備えられたことを特徴とする。

本発明の請求項４に記載の射出成形機は、請求項３において、前記型開閉用サーボモータとボールネジが挿通されるボールネジナットは、いずれか一方がベッドまたは固定盤に配設され、いずれか他方が可動盤に配設されていることを特徴とする。

本発明の射出成形機の制御方法は、型開閉用サーボモータの駆動力をボールネジを介して伝達し可動盤を固定盤に対して移動させた後に型締機構により型締を行う射出成形機の制御方法において、連続成形時に前記型開閉用サーボモータに付設されるロータリエンコーダにより検出される可動盤の位置から他のアクチュエータの作動開始確認位置を確認するとともに、前記作動開始確認位置の補正を行うので、連続成形時の金型やボールネジ等の熱膨張に対応することができる。

本発明の第１の実施形態の射出成形機の概略平面図である。 本発明の射出成形機の制御方法のフローチャート図である。 本発明の射出成形機のボールネジと金型の熱膨張と型閉時の状態を示す説明図である。 本発明の別の実施形態の射出成形機の概略平面図である。 本発明の更に別の実施形態の射出成形機の概略側面図である。

本発明の実施形態の射出成形機１１について、図１を参照して説明する。横型の射出成形機１１は、ベッド１２上に配置される型締装置１３と射出装置１４とから構成されている。型締装置１３は、固定金型１５が取付けられる固定盤１６がベッド１２上に固定的に配置されている。また固定盤１６に対して可動金型１７が取付けられる可動盤１８がベッド上面のガイド１９の上を型開閉方向に移動可能に設けられている。

固定盤１６の四隅近傍には型締機構のアクチュエータである型締シリンダ２１がそれぞれ設けられ、型締シリンダ２１のロッドがタイバ２２を構成している。そして前記タイバ２２は可動盤１８の四隅近傍のガイド穴に挿通されている。型締シリンダ２１は油圧により作動され、タンク２３に接続して設けられたポンプ２４から切換弁２５を介して型締シリンダ２１の型締側油室２６または型開側油室２７に作動油が供給されるようになっている。また型締シリンダ２１の少なくとも型締側油室２６への管路２８には油圧センサ２９が設けられ、油圧センサ２９は制御装置３０に接続されている。なお図１における油圧回路は発明に関する要部のみを記載したものであり、これに限定されるものではない。また型締機構についても図１の型締シリンダ２１に限定されず、一例としてアクチュエータとして電動モータを用いてトグル機構やくさび機構を作動させるものや、電磁石を用いたものなどでもよい。

またベッド１２上の可動盤１８側には型開閉機構２０のアクチュエータである型開閉用サーボモータ３１が配設されている。より具体的にはベッド１２上のガイド１９の外側の操作側と反操作側にはそれぞれモータ取付用のブラケット３２が設けられ、ブラケット３２には型開閉用サーボモータ３１が固定されている。なお型開閉用サーボモータ３１は可動盤１８の外側で４本のタイバ２２を保持するタイバホルダを設ける場合にはタイバホルダに固定してもよい。またベッド１２上には図示しないベアリング３４ａ，３５ａが組み込まれたボールネジ保持部３４、３５が型開閉方向の２箇所に固定されている。そして前記ベアリングによりガイド１９と並行に配設されたボールネジ３３が回転可能に保持されている。なお一方のベアリングを型開閉方向に変位可能としてボールネジ３３の熱膨張に対応可能としてもよい。そして型開閉用サーボモータ３１の駆動プーリ３６ａとボールネジ３３の一端側の従動プーリ３６ｂの間にはベルト３７が掛け渡され、型開閉用サーボモータ３１の駆動力がボールネジ３３に伝達されるようになっている。

また可動盤１８の両側方にはブラケット３８が固定され、前記ブラケット３８にはボールネジナット３９が固定されている。そして前記ボールネジナット３９には前記ボールネジ３３の中間部分が挿入されている。なお型開閉用サーボモータ３１とボールネジ３３の関係は、型開閉用サーボモータ３１の駆動軸にボールネジ３３が直列状に直接連結されたものでもよい。また型開閉用サーボモータ３１は、ベッド１２の可動盤１８の近傍や、固定盤１６に直接固定してもよい。固定盤１６に型開閉用サーボモータを固定的に設ける場合は、ボールネジの先端側は可動盤側のボールネジナットのみにより保持され、自由端となる場合が多い。ただし固定盤１６や固定盤１６の近傍は、成形条件を入力する設定装置や金型１５，１７への各種配線・配管が設けられ、作業者による作業スペースも必要となるので、可動盤１８側に型開閉用サーボモータ３１を設けることが有利な場合が多い。更には可動盤１８に型開閉用サーボモータを配設し、固定盤やベッドにボールネジナットを配設してもよい。しかしその場合は型開閉用サーボモータへの配線等は複雑になることもありベッド１２の側に型開閉用サーボモータを設けることが有利な場合が多い。型開閉機構の数（型開閉用サーボモータの数）は、本実施形態のように２基設けられることが一般的であるが、２基には限定されず複数（例えば１〜４基）が設けられたものでもよい。

型開閉用サーボモータ３１はそれぞれ回転数（回転角度）を検出するロータリエンコーダ４０が付設されており、ロータリエンコーダ４０により可動盤１８の位置が検出可能となっている。型開閉用サーボモータ３１とそのロータリエンコーダ４０は、それぞれ制御装置３０の一部を構成するサーボアンプ４１に接続され、サーボアンプ４１からの指令値によりクローズドループ制御される。またサーボアンプ４１は上位の制御装置３０と接続されている。なおロータリエンコーダ４０についてはアブソリュート型、インクリメンタル型などその種類は限定されない。

固定盤１６の外側（固定金型１５の取付面とは反対側）には、射出装置１４の加熱筒４２およびノズル４３が挿入可能な、凹部（すり鉢部）が形成されている。またタイバ２２の外周には複数の溝からなる係止部４４が設けられている。一方可動盤１８の外側（可動金型１７の取付面とは反対側）の壁面のタイバ２２が挿通される部分の周囲には結合手段であるハーフナット４５が設けられている。ハーフナット４５は複数の係止歯を有しており、図示しない他のアクチュエータにより進退移動されて、タイバ２２の係止部４４に前記係止歯が係止されるようになっている。

次に本実施形態の射出成形機１１の制御方法、とりわけ型締装置１３の制御方法について説明する。図２に示される連続成形時における成形サイクルをスタートさせる前に、金型１５，１７が固定盤１６と可動盤１８に取付けられると、手動成形モードにより型開閉機構２０の型開閉用サーボモータ３１が作動されて可動盤１８と可動金型１７が型閉方向に移動されて型合わせされる。そして型開閉用サーボモータ３１のロータリエンコーダ４０により型厚寸法の測定が行われ、同時に型閉完了位置Ａ０の設定が行われる。そして型閉完了位置Ａ０を原点（０点）として正の側(プラス側)に型開完了位置や、型開閉時の高速区間、低速区間、金型保護区間（またはそれぞれの切換位置）の設定が行われる。また可動盤１８の型開閉移動の際の移動速度等の設定等が行われる。またここでは型閉完了位置Ａ０が型締機構の型締シリンダ２１の作動開始確認位置となっている。なお型閉完了位置Ａ０は、型当接される位置（値）よりも正の側（型開側）に僅かにオフセットされた位置（値）してもよい。または型閉完了位置Ａ０と後述する型締シリンダ２１の作動開始確認位置の関係は同一位置ではなく、型閉完了位置Ａ０から型開側にごく僅かに所定距離離れた位置に型締シリンダ２１の作動開始確認位置を設けてもよい。その場合作動開始確認位置は独立して設けることは稀であり、型閉完了位置ＡＯの設定と同時に所定距離だけ加算した位置に自動的に設定される。従って型締シリンダ２１の作動開始確認位置が型閉完了位置Ａ０と同一位置で無い場合も、型締シリンダ２１の作動開始確認位置は実質的には型閉完了位置位置Ａ０の概念に含まれるケースが殆どである。

そして手動成形モードにより型締作動が行われ、予め設定されている作動油油圧（または型締力の検出値）が設定値に到達した位置が型締完了位置Ｂ０として読み取られる。また同時に型締完了位置Ｂ０と型閉完了位置Ａ０の差も演算され記憶される。またそれ以外に成形開始までには、射出装置や周辺機器も含む各種設定が行われることは言うまでもない。

上記の設定を行い手動成形モードや半自動成形モードによる成形により一定数の成形を行い良品が成形できると次に自動成形モード（連続成形）に移行する。ただし前記の手動成形モードや半自動成形モードによる成形は一定数の成形しか行わないため、自動成形モードへの移行時に金型１５，１７は温調媒体により温調されていても金型全体が溶融樹脂の影響も受けて完全には昇温されていない状態である。また型開閉機構２０のボールネジ３３等も作動回数が少ないので摺動による摩擦熱の影響を受けて昇温されていない状態である。

自動成形モード（連続成形）では、図１に示される型開完了位置において可動金型１７から前回の成形品が取出されると型閉工程に移行する。そして型閉工程では制御装置３０からサーボアンプ４１を介して型開閉用サーボモータ３１に信号が送られて型開閉用サーボモータ３１が作動開始する（Ｓ１）。型開閉用サーボモータ３１の作動により可動盤１８と可動金型１７は型閉方向に向けて移動される。この際、型開閉用サーボモータ３１のロータリエンコーダ４０により可動盤１８の位置が検出されてクローズドループ制御がなされ、設定された速度またはトルクにより高速区間、低速区間、金型保護区間の制御が行われる。そしてロータリエンコーダ４０の検出位置が、当初に設定された型閉完了位置Ａ０に補正値を加算した型閉完了位置Ａ０±αに到達するか（Ｓ２）の確認判断がなされ、型閉完了位置Ａ０±αに到達したと確認判断されると（Ｓ２＝Ｙ）、型開閉用サーボモータ３１は作動を停止する（Ｓ３）。

一方、型開閉用サーボモータ３１に型閉完了位置Ａ０±αへの位置制御指令が与えられているにも関わらず、ロータリエンコーダ４０により型閉完了位置Ａ０±αが確認できず（Ｓ２＝Ｎ）に所定時間がタイムアップ（Ｓ４）すると、異常と判断してサイクルを停止する（Ｓ５）。

そして型閉完了位置Ａ０±αを検出・確認して型開閉用サーボモータ３１の作動が停止した場合は、図２のフローチャート図には記載されていないが、ハーフナット４５の駆動源である図示しない油圧シリンダ等（他のアクチュエータ）が作動され、タイバ２２の係止部４４にハーフナット４５が係合される。ハーフナット４５の係合完了も近接スイッチ等により検出される。そしてまた型閉完了位置Ａ０±αを検出した際は、ポンプから切換え弁を介して型締シリンダ２１の型締側油室２６に作動油を供給して作動を開始する。その結果タイバ２２の係止部４４、ハーフナット４５、可動盤１８を介して可動金型１７が固定金型１５に向けて当接され、当接後は押圧されて油圧センサ２９により検出される型締シリンダ２１の圧力も昇圧される。この際に型開閉用サーボモータ３１はフリーの状態とされるが、位置を検出して作動を継続するようにしてもよい。

そして油圧センサ２９による検出値が制御装置３０に送信され、検出値が設定圧に到達する（Ｓ７＝Ｙ）と型締完了と判断される。また設定圧まで到達せずに所定時間がタイムアップ（Ｓ８＝Ｙ）した場合（型締完了しない場合）は、異常と判断して成形サイクルを中止（Ｓ５）する。型締完了後は、圧力が安定するための遅延時間が経過したか（Ｓ９）が判断され、遅延時間経過後（Ｓ９＝Ｙ）に型締完了位置Ｂｎの検出（Ｓ１０）が行われる。なお遅延時間経過後（Ｓ９＝Ｙ）に型締完了位置Ｂｎを検出して制御に用いるのは安定的に位置が検出されるからである。そして検出した型締完了位置Ｂｎと保存されている型締完了位置Ｂ０との比較・演算が行われる。そして新たに検出した型締完了位置Ｂｎと前回までの保存されている型締完了位置Ｂ０の差が、予め設定した最小許容値以上であって最大許容値以下の場合（Ｓ１１＝Ｙ）は、正常値であるとみなす。その場合、型締完了位置Ｂｎ（またはＢ０）から所定値を加算して当初に設定した型開完了位置Ａ０に対して、加算または減算される補正値のＡ０±αの演算を行う（Ｓ１２）。そして次回の成形時に用いる型閉完了位置Ａ０±αとしてオフセット値を一時的に保存する。また型締完了位置Ｂｎの検出値が、予め設定した最小許容値よりも低い場合または最大許容値よりも高い場合は（Ｓ１１＝Ｎ）、異常値であるとみなして連続成形を停止する（Ｓ５）。

なおその後の型締工程（射出工程や冷却工程含む）、強力型開工程、型開工程等については図２のフローチャート図では記載を省略する。そして連続成形により成形サイクルが継続される間（Ｓ１３＝Ｎ）は、毎回それぞれ演算された型閉完了位置Ａ０±αを用いて次の成形サイクルの型閉工程が行われる。なお型閉完了位置Ａ０のオフセット値の演算（補正）は、型締完了位置Ｂ０に対して検出された型締完了位置Ｂｎを上書き保存して、次回の成形時は保存された型締完了位置Ｂｎに対して検出値を比較演算するようにしてもよい。更には型閉完了位置Ａ０±αについても当初の設定値Ａ０に対して型閉完了位置Ａ０±αを上書し保存して、次回の成形時は型閉完了位置Ａ０±αに対して更に補正値αを加算（または減算）するようにしてもよい。その場合の型閉完了位置の補正は、自動運転モード（連続運転）の毎成形サイクルに行ってもよく、複数の成形サイクルごとに１回行うようにしてもよい。また型閉完了位置Ａ０のオフセット（補正）は、自動的に行うことが望ましいが、気温差、成形サイクル数、金型温度などの条件を勘案して一部を手動で行ってもよい。

次に連続成形時の金型１５，１７やボールネジ３３の熱膨張と、型閉完了位置Ａ０±α等の検出とともに確認される型開閉用サーボモータ以外の他のアクチュエータの作動開始確認位置の関係について図３を用いて説明する。図３は図１の射出成形機１１の要部を拡大したものであって図３の右側が固定盤１６、左側が可動盤１８である。なお図３ではボールネジ３３の熱膨張を実際よりも誇張して判りやすく説明してある。特許文献２等にも記載があるように金型１５，１７は、連続成形時に徐々に昇温され、昇温とともに熱膨張する。一方固定盤１６はベッド１２に対して固定的に取付けられているので、金型１５，１７の熱膨張分は、可動盤１８側（図３において左）に向けて伸びる。その結果、固定金型１５と可動金型１７の型閉時の位置は、当初の型閉完了位置Ａ０を０点とし型開側に向けてプラス表示とした場合、プラス側の検出値になる。

一方ボールネジ３３は連続成形時に摺動摩擦におり徐々に昇温され、昇温とともに熱膨張する。それに対してベッド１２は連続成形時にもそれほど昇温されず熱膨張の影響も少ないので、相対的にボールネジ３３の熱膨張の影響が大きくなる。本実施形態ではボールネジ３３は可動盤側および固定盤側で軸保持されているが、型開閉方向に変位可能に設けられていないタイプでは、ベアリングと取付部の公差分を含めて両側に向けて伸びる。そしてボールネジ３３の伸びに伴いボールネジ３３の全長ともにリードＬ（ピッチ）も同比率で大きくなる。また可動盤１８の開閉ストロークはボールネジ３３の有効長さの半分以上の長さである。その結果、型開閉用サーボモータ３１が型開完了位置から型閉完了位置Ａに向けて同じ型閉量の指令値を与えられ、ロータリエンコーダ４０の検出値を用いて同じ回転数分だけ駆動して可動盤が前進した場合、可動盤１８の仮想制御上の型閉完了位置Ａ´（目標位置）は当初の型閉完了位置Ａよりもマイナス側（固定盤側）となるはずである。

しかしながら前記したように金型１５，１７もプラス側（可動盤側）に熱膨張しており、実際に固定金型１５と可動金型１７が型当接された際に、型開閉用サーボモータ３１のロータリエンコーダ４０により検出される位置（実際に型閉される位置Ｃ）は、当初の指令値による回転数だけ到達していない位置となってしまう。このことから制御装置３０では、実際には固定金型１５と可動金型１７が型当接されているにもかかわらず、可動盤１８が型閉完了位置Ａ´に到達しているとは検出さないという判断がなされてしまう（図２のフローチャートにおいてＳ２、Ｓ４、Ｓ５）。

そこで本実施形態では、連続成形中の金型１５，１７とボールネジ３３の熱膨張により型締完了位置Ｂｎが前回の型締完了位置Ｂ０よりも可動盤側に移動されるのに応じて、演算により算出される型閉完了位置Ａ０±αも前回の型閉完了位置Ａ０よりも可動盤１８側に補正させるようにしている。ただし型閉完了位置Ａ０の補正は、型締完了位置Ｂｎを検出してではなく、型閉完了位置Ａ０±αを検出してそのまま型閉完了位置Ａ０±αの値を補正および保存するようにしてもよい。この際、補正および保存された型閉完了位置Ａ０±αに対して型開側に向けて所定幅のオフセット値を加えて型締シリンダの作動開始確認位置を設定するようにしてもよい。

また本実施形態では、型閉完了位置Ａ０の検出を確認してから型締シリンダ２１の作動を検出しているが、型閉完了位置Ａ０の検出を確認してからハーフナット４５の作動を行いハーフナット４５の作動完了を確認してから型締シリンダ２１の作動を開始するものも前記の概念に含まれる。更に型閉完了位置Ａ等の作動確認位置を検出することにより、ノズルタッチのために射出装置１４のノズルタッチ装置のアクチュエータ、ノズル４３のシャットオフバルブのアクチュエータ、金型１５，１７のコアや各種バルブ等のアクチュエータを作動させるものでもよい。

更にはバネ金型を使用するものにおいては、型閉完了位置Ａは型開閉用サーボモータ３１が所定のトルクを検出した際を型閉完了位置Ａとするものでもよい。更には射出プレスを行うものにおいては、最初に型閉され型当接された時点を型閉完了位置Ａとしてもよいが、型当接後に型開閉用サーボモータ３１を型開側に移動させて射出開始の位置に停止した時点を次のアクチュエータの作動開始確認位置としてもよい。または射出プレスを行うもので型当接させずに金型間が一定量開いた射出開始位置に可動盤１８を停止させ、ハーフナット４５が係合完了したことにより作動開始確認完了位置であるとして、射出用のサーボモータや油圧シリンダ等のアクチュエータや型締シリンダ２１を作動開始してもよい。

更にまた一般的には型閉完了位置Ａ等の作動開始確認位置は、可動盤１８が停止された時点で測定されるが、型閉作動中に所定の作動開始確認位置が確認されたことにより、例えばハーフナット４５を作動させるアクチュエータの作動開始や型締シリンダ２１の作動開始などを行うようにしてもよい。更に本発明は型開閉用のボールネジ３３の熱膨張に対策を行うために型開閉用サーボモータ３１のロータリエンコーダ４０により可動盤１８の位置を検出する際に、ＭＴＳセンサ等のリニアセンサにより金型間の間隔や、固定盤１６と可動盤１８の間の間隔を補助的に測定するものでもよい。

また本発明は、ボールネジ３３の温度と金型温度をそれぞれに取付けた温度センサにより計測し、ボールネジ３３と金型温度の変化により型閉完了位置Ａを自動的に演算するものでもよい。または実際には温度センサは取付けなくても、テスト結果から得たボールネジ３３の回転速度、可動盤１８の移動量、成形サイクルの回数、樹脂温度等からボールネジ３３や金型１５，１７の熱膨張を演算処理し、型閉完了位置Ａ等、次のアクチュエータの作動開始確認位置を変更するようにしてもよい。

また本発明は、図４に記載されるような固定盤５３と第１の可動盤５４の間に第２の可動盤である中間盤５５が型開閉方向に移動可能に設けられた射出成形機５１の型締装置５２でもよい。第２の実施形態では固定盤５３に固定金型５６が取付けられ、第１の可動盤５４には可動金型５７が取付けられ、上下に分割された中間盤５５には回転盤５８が取付けられ、前記回転盤５８の両面に中間金型５９，５９が取付けられる。そして固定盤５３には型締シリンダ６０が取付けられ、そのロッドであるタイバ６１が中間盤５５や第１の可動盤５４にも挿通されている。そして回転盤５８と中間金型５９は中間盤５５に対して縦方向の軸６２を中心に回転されるようになっている。

またベッド上の操作側および反操作側には第１の可動盤５４の型開閉機構６３がそれぞれ配置されている。ベッドの第１の可動盤５４側には型開閉用サーボモータ６４が固定され、型開閉用サーボモータ６４の駆動軸にボールネジ６５が連結されている。ボールネジ６５は第１の可動盤５４側と中間盤５５側の両方で軸保持されている。そして第１の可動盤５４にはボールネジナット６６が固定され、前記ボールネジ６５はボールネジナット６６に挿通されている。また型開閉用サーボモータ６４にはロータリエンコーダ６４ａが取付けられ、ベッドまたは固定盤５３に対する第１の可動盤５４の位置が検出可能となっている。第１の可動盤５４の型開閉機構６３は第１の可動盤５４の型開閉移動量が大きいのでボールネジ６５の有効長さも長くなっている。

また第１の可動盤５４の両側と第２の可動盤である中間盤５５の両側を接続して第２の可動盤の型開閉機構６７がそれぞれ配置されている。第１の可動盤５４には第２の型開閉機構６７の型開閉用サーボモータ６８が固定され、型開閉用サーボモータ６８の駆動軸にボールネジが６９連結されている。そして中間盤の両側にはボールネジナット７０が取付けられており、ボールネジ６９は前記ボールネジナット７０に挿通されている。そして型開閉用サーボモータ６８にはロータリエンコーダ６８ａが取付けられ、第１の可動盤５４に対する第２の可動盤である中間盤５５の位置が検出可能となっている。

第２の実施形態についても金型５６，５９，５７，５９が交換されると第１の可動盤５４の型開閉機構６３および第２の可動盤の型開閉機構６７が型閉され、型厚が測定され、型締シリンダ２１の作動開始確認位置でもある型閉完了位置Ａ０が設定される。そして型締シリンダ６０が昇圧されて所定の設定圧が検出された位置が型締完了位置Ｂ０と設定される。そして連続成形時の制御についても第１の実施形態と同じフローチャートにより実行される。なお第２の実施形態は金型２面が直列方向に型開閉移動および型締され、その結果、第１の可動盤５４の型開閉機構６３により移動される第１の可動盤５４のストロークも大きくなるので、金型５６，５９，５７，５９やボールネジ６５の熱膨張量も大きくなり、本発明の必要度が高くなる。

次に第３の実施形態の射出成形機７１について図５により説明する。射出成形機７１の型締装置７２は、固定金型７３が取付けられる固定盤７４に対して型締シリンダ７５を搭載した第１の可動盤７６が型開閉機構７７により型開閉方向に移動可能となっている。第１の可動盤７６の基部７８は前方に向けて伸びており、前記基部７８の上に第２の可動盤７９が型開閉方向に型締ストローク分だけ移動可能に載置されている。そして第１の可動盤７６の中央には型締シリンダ７５が配置され、型締シリンダ７５のラム７５ａが第２の可動盤７９の背面に固定されている。そして第２の可動盤７９の金型取付面には可動金型８０が取付られている。そしてまた第１の可動盤７６と第２の可動盤７９の間には両者の距離を測定するＭＴＳセンサ等のリニアセンサ８９が取付けられている。第１の可動盤７６の更に後ろ側にはタイバホルダ８１が設けられ、タイバホルダ８１と固定盤７４の間にタイバ８２が配置されている。そして第１の可動盤７６と第２の可動盤７９は前記タイバ８２に挿通されている。

型開閉機構７７の型開閉用サーボモータ８３はそれぞれタイバホルダの下部に固定されている。そしてボールネジ８４の基端側はベッド８５上の第１の可動盤７６側のベアリング付の保持部８６に軸保持されている。第１の可動盤７６の基部７８にはボールネジナット８７が固定され、ボールネジ８４は前記ボールネジナット８７に挿通されている。本実施形態ではボールネジ８４の先端側はベッド８５に設けたベアリング付の保持部には保持されておらず自由端となっている。なお第３の実施形態は、可動金型８０が取付けられる第２の可動盤の下部の基台が後方に向けて伸びており、前記基部に型締シリンダが取付けられた第１の可動盤が載置されたものでもよい。この場合可動盤の型開閉機構７７の一方は、第２の可動盤の基部に取付けられる。

そして第３の実施形態についても金型７３，８０が交換されると型締シリンダ７５が所定の型締ストロークを備えた状態で可動盤の型開閉機構７７の型開閉用サーボモータ８３が駆動して型閉され、金型７３，８０が当接されると型厚が測定され、型閉完了位置Ａ０が設定される。そしてハーフナット８８の係合後に型締シリンダ７５が昇圧されて所定の設定圧が検出された位置が型締完了位置Ｂ０として設定される。

そして連続成形時の制御についても第１の実施形態と同様のフローチャートにより実行される。なお第３の実施形態は型開閉機構７７のボールネジ８４が可動盤側において保持部８６に軸保持され、固定盤側が自由端になっているので、ボールネジ８４は固定盤７４側（図５の左側から右側）に向けてのみ熱膨張する。その結果、金型７３，８０の熱膨張の向きとボールネジ８４の熱膨張の向けが反対となり、双方の熱膨張が加算されて型閉完了位置Ａ０±αの変化に繋がってくるので、本発明の必要度がより高くなる。また図１や図４のタイプの射出成形機も構造を簡単にするため図５の射出成形機と同様にボールネジの固定盤側を自由端とした場合に本発明の必要度がより高くなる。

また射出成形機がトグル式の型締装置である場合については、金型やボールネジの熱膨張に応じて受圧盤を後退制御させるので本発明が用いられることは少ない。しかしながら特開２００９−２５５４６２号に記載されるようなトグル機構により型閉制御を行い、トグル機構が型閉位置に到達した後に型締シリンダにより型締制御する装置においては、本発明を採用することができる。

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。本発明の射出成形機は、竪方向に型開閉される竪型型締装置を備えたものでもよい。

１１，５１，７１ 射出成形機
１３，５２，７２ 型締装置
１５，５６，７３ 固定金型
１６，５３，７４ 固定盤
１７，５７，８０ 可動金型
１８ 可動盤
２０，６３，６７，７７ 型開閉機構
３１，６４，６８，８３ 型開閉用サーボモータ
３３，６５，６９，８４ ボールネジ
３９，６６，７０，８７ ボールネジナット
Ａ，Ａ０，Ａ±α，Ａ´ 型閉完了位置
Ｂ０，Ｂｎ 型締完了位置

Claims (4)

1. 型開閉用サーボモータの駆動力をボールネジを介して伝達し可動盤を固定盤に対して移動させた後に型締機構により型締を行う射出成形機の制御方法において、
   連続成形時に前記型開閉用サーボモータに付設されるロータリエンコーダにより検出される可動盤の位置から他のアクチュエータの作動開始確認位置を確認するとともに、前記作動開始確認位置の補正を行うことを特徴とする射出成形機の制御方法。
2. 前記他のアクチュエータは型締シリンダであり、
   可動盤が前記型締シリンダの作動開始確認位置に到達したことが確認されたら前記型締シリンダの作動を可能とするとともに、
   連続成形時の成形サイクルのいずれかの間に前記型締シリンダの作動開始確認位置の補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の制御方法。
3. 型開閉用サーボモータの駆動力をボールネジを介して伝達し可動盤を固定盤に対して移動させた後に型締機構により型締を行う射出成形機において、
   前記型開閉用サーボモータに付設され可動盤の位置を検出可能なロータリエンコーダと、
   前記型開閉用サーボモータ以外の射出成形機の作動を行う他のアクチュエータと、
   可動盤が他のアクチュエータの作動開始確認位置に到達したことが確認されたら前記他のアクチュエータの作動を可能とするとともに連続成形時に可動盤の位置を検出して前記作動開始確認位置の補正を行う制御装置とが備えられたことを特徴とする射出成形機。
4. 前記型開閉用サーボモータとボールネジが挿通されるボールネジナットは、
   いずれか一方がベッドまたは固定盤に配設され、いずれか他方が可動盤に配設されていることを特徴とする請求項３に記載の射出成形機。
   

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