JP3924743B2 - 型締装置及び該型締装置に用いる型厚調整方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機等の型締装置及び該型締装置に用いる型厚調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
型締装置の従来技術として、例えば、特開平６−２３８７３２号公報には、両端が相互に間隔を有して配置された連結板と固定盤とに固着され、外周面の一部にハーフナットが結合可能なねじ又は溝が形成されたタイバーに案内され、固定金型を支持する固定盤に取付けた型開閉シリンダにより可動金型を支持すると共に型締シリンダを取付けた可動盤を固定金型に対して型開閉方向に移動可能であって、金型の型閉完了後、型締シリンダにより型締力を付与して金型を型締する型締装置が開示されている。上記型締装置は型締する金型に応じて型厚調整する型厚調整装置を具備しており、型締装置を載置するベッド上にタイバーと平行に設けられ、外周面にねじ或いは溝が設けられたガイドバーと、型締シリンダに固着され、ガイドバーが摺動可能に嵌合する貫通孔を有するブラケットと、ガイドバーのねじ又は溝に型開閉方向に位置調整可能に螺合或いは嵌合され、型閉完了位置で上記ブラケットが突き当たるストッパと、上記ハーフナットに設けられ、タイバーに設けられたねじ或いは溝の位置を検出する検出手段とを含んで構成されている。
【０００３】
そして、上記型締装置の型厚調整装置では、型開閉シリンダにより可動盤を型締シリンダと共に型閉方向に移動させ、型締シリンダのブラケットをストッパに当接させることにより可動盤を型閉完了位置に位置決めする。型閉完了後、型締シリンダを伸長させて型締シリンダを型開方向に移動させると共に上記検出手段を作動させる。そして、検出手段の検出信号に基づいてハーフナットとタイバーのねじとが結合可能に相対位置が位置決めされると双方が結合され、ハーフナットとタイバーのねじとが結合された後、さらに型締シリンダを伸長させることにより、金型に型締力が付与される。
【０００４】
しかしながら、上記従来の型締装置は、可動盤を型閉完了位置に位置決めするために、型開閉シリンダにより比較的重量が大きい可動盤を型締シリンダと共に型閉方向に移動させるので、型開閉シリンダを小型化することができないといった問題や、可動盤を高い精度で且つ微細に位置決めすることができないといった問題がある。また、型締シリンダのブラケットをストッパに突き当てて可動盤を型閉完了位置に位置決めするために、金型の型厚に応じてストッパの位置を調整する必要がある。さらに、型締シリンダのブラケットがストッパに突き当たる際の衝撃を緩和するために、型開閉速度を高めることができないといった問題がある。
【０００５】
そこで、上記問題を解決するための他の従来技術として、固定盤と対向して配置されたステーホルダと、一端部が固定盤に型開閉方向に移動可能に支持され、他端部が上記ステーホルダに固定されたステーと、可動盤に設けられたハーフナットをステーの結合歯に対して所定位置に解除可能に結合する結合手段と、該結合手段がハーフナットと結合歯とを結合していない状態で、固定盤に対して可動盤を比較的速やかに移動させる型開閉手段と、結合手段がハーフナットと結合歯とを結合させた状態で、金型を型締させるようにステーを型閉方向に押圧する型締手段と、型開閉手段により所定位置に移動された可動盤に対してステーが結合手段により結合し得るようにステーの位置を型開閉方向に位置決め調整する結合調整手段とを備えた型締装置が知られている。
【０００６】
この型締装置では、上記結合調整手段が、一端がマシンベッドに立設された支柱に回転可能に支持され、サーボモータで回転駆動されるボールねじ軸と、ステーホルダに設けられ、上記ボールねじ軸に螺合されるボールナットと、を備え、サーボモータを制御してステーホルダを固定盤に対して型開閉方向に位置決めする。これにより、結合手段がハーフナットと結合歯とを結合させた状態で型締手段により強力型開することで型開方向に移動したステーを、結合手段が型閉完了位置に位置めされた可動盤に設けられたハーフナットと結合歯とを結合可能な位置に位置決めするように構成されている。この型締装置では、金型交換後の型厚調整が容易で、且つ高精度であると共に、強力型開により型開方向に移動したステーを、結合手段が型閉完了位置に位置めされた可動盤に設けられたハーフナットと結合歯とを結合可能な位置に、繰り返し正確に位置決め調整することができるが、結合調整手段の駆動源にサーボモータを用いるので、装置が高価となる問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、第１の目的は、保持する金型の型厚の変化に応じて、結合手段のハーフナットとステーの結合歯の所定位置とを互いに結合可能なように互いの位置関係を調整する結合調整手段を、高い精度を維持して安価に構成することができる型締装置を提供することにある。
また、第２の目的は、保持する金型の型厚の変化に応じて、結合手段のハーフナットとステーの結合歯の所定位置とを互いに結合可能なように互いの位置関係を調整する結合調整手段を、高い精度を維持して安価に構成することができる型締装置に用いる型厚調整方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の型締装置は、固定側金型が装着される固定盤と、該固定盤に対向させて設けられ、可動側金型が装着される可動盤と、一端が固定盤に対して型開閉方向へ摺動可能に支持され、可動盤を型開閉方向へ案内する複数本のステーと、マシンベッド上に敷設されたガイドレールによって型開閉方向へ移動可能に支持され、各ステーの他端が固定されるステーホルダと、可動盤に設けられたハーフナットとステーに設けられた結合歯とを解除可能に結合させる結合手段と、該結合手段がハーフナットと結合歯との結合を解除した状態で、可動盤を型開閉方向の任意の位置に位置決め可能な型開閉手段と、結合手段がハーフナットと結合歯とを結合させた状態で、ステーを型閉方向に押圧して金型を型締すると共にステーを型開方向に押圧して金型を強力型開する型締手段と、マシンベッドとステーホルダとを型開閉方向へ相対移動可能に接続し、可動盤が型閉完了位置に位置決めされた状態で、結合手段がハーフナットと結合歯とを結合可能なようにステーを位置決めする結合調整手段と、を具備し、結合調整手段が、型開閉方向にストローク可能でストロークエンドでステーを位置決めする流体シリンダを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、結合調整手段は、ステーホルダとマシンベッドとのいずれか一方に設けられ軸線がステーと平行な第１の軸と、第１の軸が型開閉方向に相対移動可能に挿通されるスライド部材と、第１の軸とスライド部材との相対移動を解除可能に阻止する阻止手段と、ステーホルダとマシンベッドとの他方に設けられた流体シリンダのピストンロッドに連結されると共にスライド部材の他側に型開閉方向に相対移動可能に挿通され、両端にスライド部材に対する相対移動を制限するストッパが設けられた第２の軸と、を含んでなることを特徴とする。
【００１０】
上記第１の目的を達成するために、本発明のうち請求項３に記載の型締装置は、固定側金型が装着される固定盤と、該固定盤に対向させて設けられ、可動側金型が装着される可動盤と、該可動盤に対向させて設けられ、型開閉方向に移動可能なシリンダプレートと、一側がシリンダプレートに型開閉方向に摺動可能に支持され、他端が固定盤に固定されるステーと、シリンダプレートに設けられたハーフナットとステーに設けられた複数の結合歯とを解除可能に結合させる結合手段と、該結合手段がハーフナットと結合歯との結合を解除した状態で、可動盤を型開閉方向の任意の位置に位置決め可能な型開閉手段と、シリンダプレートに設けられ、結合手段がハーフナットと結合歯とを結合した状態で、可動盤を型閉方向に押圧して金型を型締すると共に可動盤を型開方向に引寄せて金型を強力型開する型締ラムと、可動盤が型閉完了位置に位置決めされた状態で、結合手段がハーフナットと結合歯とを結合可能なようにシリンダプレートと可動盤との相対距離を調整する結合調整手段と、を具備し、結合調整手段が、型開閉方向にストローク可能でストロークエンドでシリンダプレートと可動盤との相対距離を調整する流体シリンダを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、結合調整手段は、シリンダプレートと可動盤とのいずれか一方に設けられ型開閉方向にストローク可能なディスタンスシリンダと、該ディスタンスシリンダのピストンロッドと連結される流体シリンダと、該流体シリンダが固定され型開閉方向に移動可能なシリンダベースと、シリンダプレートと可動盤とのいずれか他方に設けられシリンダベースの型開閉方向への動作を解除可能に阻止する阻止手段と、を含んでなることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、ディスタンスシリンダは、そのストロークが、結合手段がハーフナットと結合歯とを結合可能な状態でのハーフナットと結合歯との歯面間隔に等しいことを特徴とする。
【００１３】
上記第２の目的を達成するために、本発明のうち請求項６に記載の発明は、固定側金型が装着される固定盤と、可動側金型が装着されてステーによって型開閉方向へ案内される可動盤と、を備えて、サーボモータからなる型開閉手段を駆動して可動盤を型閉方向へ移動させて、該可動盤を型閉完了位置に位置決めして初期状態とし、この初期状態で、可動盤に設けられるハーフナットをステーに設けられた正規結合歯に結合させた後、型締手段を駆動して型締する型締装置に用いる型厚調整方法であって、金型交換後、型開閉手段を駆動して可動盤を型閉方向へ移動させて、可動盤を型閉完了位置で停止させて型厚設定を行い、型厚設定時の可動盤の位置データとステーの位置データとに基づいて、ハーフナットに対する結合歯の相対位置を算出し、ステーの現位置が結合位置に対して型閉側に位置する場合のみ、型締手段を駆動してステーを型開方向へ移動させて、該ステーを結合位置に対して型開側に位置させて、次に、型開閉手段を駆動して、可動盤を、ハーフナットがステーの現位置での正規結合歯よりも１ピッチ分だけ型開側に位置する結合歯と結合可能 な位置に位置決めし、該結合歯とハーフナットとを結合させた後、型開閉手段を駆動して、ステーを、ハーフナットとステーの正規結合歯とが結合可能であって、且つ型締手段の型開側のストロークが、強力型開間隔と、ハーフナットと結合歯との結合時の歯面間隔と、ストローク余裕代とを足し算したストロークよりも大きくなる位置に位置決めし、この状態で型開閉手段を駆動して、可動盤を型開方向へ移動させてハーフナットと結合歯との面圧を開放し、次に、ハーフナットと結合歯との結合を解除した後、型開閉手段を駆動して可動盤を型閉完了位置に位置決めさせて、ハーフナットと正規結合歯とが結合可能な初期状態に復帰させることを特徴とする。
【００１４】
従って、請求項１に記載の発明では、結合調整手段は、流体シリンダを駆動することにより、結合手段が型閉完了位置に位置した可動盤のハーフナットと結合歯とを結合可能なように、強力型開で型開方向に移動したステーを型開閉方向に位置決めするので、従来の型締装置と比較して、強力型開で型開方向に移動したステーを型開閉方向に位置決めするためのサーボモータが不要となり、装置の製造コストを大幅に低減させることが可能となる。また、結合調整手段は、流体シリンダのストロークエンドでステーを位置決めするので、ステーを繰り返し正確に位置決めすることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、結合調整手段は、型厚が変更された場合であっても、第１の軸とスライド部材とを金型の型厚に応じて相対移動させることにより、結合手段が型閉完了位置に位置する可動盤のハーフナットと結合歯とを結合可能なように、ステーを流体シリンダのストロークエンドで位置決めすることができる。また、第２の軸とスライド部材とを相対移動させることにより、型締時及び強力型開時に生じるステーと流体シリンダとの相対移動を吸収することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、結合調整手段は、流体シリンダを駆動することにより、結合手段が型閉完了位置に位置した可動盤のハーフナットと結合歯とを結合可能なように、強力型開で互いに離反する方向に移動したシリンダプレートと可動盤との相対距離を調整するので、従来の型締装置と比較して、強力型開でシリンダプレートと可動盤との相対距離を調整するためのサーボモータが不要となり、装置の製造コストを大幅に低減させることが可能となる。また、結合調整手段は、シリンダプレートと可動盤との相対距離を流体シリンダのストロークエンドで調整するので、シリンダプレートと可動盤との相対距離を正確に調整することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、結合調整手段は、型厚が変更された場合であっても、金型の型厚に応じてシリンダベースを型開閉方向へ移動させることにより、結合手段が型閉完了位置に位置する可動盤のハーフナットと結合歯とを結合可能なように、シリンダプレートと可動盤との相対距離を流体シリンダのストロークエンドで調整することができる。また、ディスタンスシリンダでシリンダプレートと可動盤とを相対移動させることにより、強力型開時に互いに近接するように相対移動するシリンダプレートと可動盤との相対移動距離と、結合調整手段により互いに離反するように相対移動するシリンダプレートと可動盤との相対移動距離と、の差を吸収することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、ディスタンスシリンダのストロークが、結合手段がハーフナットと結合歯とを結合可能な時のハーフナットと結合歯との歯面間隔に等しいので、ステーホルダとシリンダベース、又はシリンダプレートと可動盤との強力型開時における相対移動距離と、ステーホルダとシリンダベース、又はシリンダプレートと可動盤との結合調整手段駆動時における相対移動距離と、の差をディスタンスシリンダをストロークさせて吸収することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、金型交換後、可動盤を型閉完了位置に位置決めして型厚設 定を行い、型厚設定時の可動盤の位置データとステーの位置データとに基づいて、ハーフナットに対する結合歯の相対位置を算出する。そして、ステーの現位置が結合位置に対して型閉側に位置する場合のみ、型締手段を駆動してステーを型開方向へ移動させて、該ステーを結合位置に対して型開側に位置させておく。次に、可動盤を、ハーフナットがステーの現位置での正規結合歯よりも１ピッチ分だけ型開側に位置する結合歯と結合可能な位置に位置決めし、該結合歯とハーフナットとを結合させる。結合歯とハーフナットとの結合後、ステーを、ハーフナットとステーの正規結合歯とが結合可能であって、且つ型締手段の型開側のストロークが、強力型開間隔と、ハーフナットと結合歯との結合時の歯面間隔と、ストローク余裕代とを足し算したストロークよりも大きくなる位置に位置決めさせる。この状態で、可動盤を型開方向へ移動させてハーフナットと結合歯との面圧を開放し、ハーフナットと結合歯との結合を解除した後、可動盤を型閉完了位置に位置決めさせる。これにより、ハーフナットと正規結合歯とが結合可能な初期状態に復帰して型厚調整が完了する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態の型締装置１を図１乃至図１６に基づいて説明する。図１に示す本型締装置１は、固定側金型２が装着される固定盤３と、該固定盤３に対向させて設けられ、可動側金型４が装着される可動盤５と、を備えている。上記可動盤５は、マシンベッド６上に敷設されたガイドレール（図示せず）により支持され、これにより型開閉方向（図１における左右方向）に移動可能となっている。また、本型締装置１には、上記可動盤５に対向させて配したステーホルダ７が設けられ、該ステーホルダ７は、上記ガイドレールにより支持されて型開閉方向に移動可能となっている。また、本型締装置１は、型開閉方向に延出し、一端が上記ステーホルダ７に固定され、他端が固定盤３に型開閉方向に摺動可能に支持された４本のステー８を備えており、該ステー８の所定位置には、環状溝を所定間隔（ピッチＰ）で配して形成した結合歯９が設けられている。そして、可動側金型４が装着される可動盤５は、上記４本のステー８にガイドされて固定盤３に対して型開閉方向に移動可能に設けられている。なお、本発明の第１の実施の形態では、ステーホルダ７に４本のステー８が固定されているが、全てのステー８が同一のステーホルダ７に固定されていなくてもよい。
【００２１】
また、本型締装置１は、上記結合歯９と、可動盤５に設けられたハーフナット１０と、該ハーフナット１０を結合歯９に対して進退させる油圧シリンダ１１と、を含んでなる結合手段１２を備えている。該結合手段１２は、ハーフナット１０と結合歯９との相対位置が所定の位置関係にある際に、油圧シリンダ１１を駆動してハーフナット１０を結合歯９に向けて移動させ、ハーフナット１０と結合歯９とを結合させることにより、可動盤５とステー８を結合させる構造になっている。なお、上記したハーフナット１０と結合歯９との相対位置が所定の位置関係にあるとは、ハーフナット１０と結合歯９との相対位置が、結合手段がハーフナット１０と結合歯９とを結合可能な位置関係にあることをいう。また、結合可能な位置関係にあるハーフナット１０と結合歯９とを結合させた場合には、図２に示すように、ハーフナット１０の歯面と、該歯面と対向する結合歯９の歯面と、の間に所定の歯面間隔（図１及び図２に示すＤ１）が形成されるように構成されている。なお、本発明の第１の実施の形態では、ハーフナット１０を、図示のようにステー８の一側に設けて構成したが、ハーフナット１０を、ステー８を挟んで両側に設けてもよい。また、ハーフナット１０は、ブロック形状や斜面を有する歯面形状でもよく、さらに、結合歯９についてもブロック形状や斜面を有する歯面形状であってもよい。
【００２２】
また、本型締装置１は、上記結合手段１２がハーフナット１０と結合歯９との結合を解除した状態で、可動盤５を型開閉方向に比較的早い速度で移動させることができると共に可動盤５を型開閉方向の任意の位置に位置決め可能な型開閉手段（図示せず）を備えている。該型開閉手段は、ステー８と平行に設けられたボールねじ軸と、可動盤５に設けられ、上記ボールねじ軸に螺合されたボールナットと、固定盤３に設けられ、上記ボールねじ軸を回転駆動するサーボモータと、を備えている。そして、本型締装置１では、上記サーボモータの回転を制御することにより、可動盤５を型開閉方向の任意の位置に正確に位置決めすることができる構造になっている。なお、上記ボールねじ軸は、一端がサーボモータの出力軸とカップリング（図示せず）を介して連結され、他端がステーホルダ７に摺動可能に支持されている。
【００２３】
また、本型締装置１は、上記結合手段１２が可動盤５とステー８とを結合させた状態で、ステー８を型開閉方向に押圧可能な増圧シリンダ１３（型締手段）を備えている。該増圧シリンダ１３は、固定盤３に設けられたシリンダケース１３ａと、該シリンダケース１３ａに嵌合され、ステー８と一体で型開閉方向に移動可能なピストン１３ｂと、を備えている。そして、増圧シリンダ１３のロッドに相当する部分がステー８を構成し、ピストン１３ｂの型開側（図１における左側）のシリンダ室に圧油を供給してステー８を型閉方向（図１における右方向）に押圧することにより、型閉された金型２，４を型締する構造になっている。また、ピストン１３ｂの図１における型閉側（図１における右側）のシリンダ室に圧油を供給してステー８を型開方向（図１における左方向）に押圧することにより、成形完了後の金型２，４を強力型開するように構成されている。
【００２４】
また、本型締装置１は、可動盤５が型閉完了位置に位置決めされた状態で、結合手段１２がハーフナット１０と結合歯９とを結合可能なように、ステー８を型開閉方向に位置決めする結合調整手段１４を具備している。該結合調整手段１４は、図１に示すように、マシンベッド６に設置され、ピストンロッド１５ａが型開閉方向にストローク可能な油圧シリンダ１５（流体シリンダ）と、該油圧シリンダ１５のピストンロッド１５ａに連結された軸部材１６（第２の軸）と、ステー８と平行に配置され、一端がステーホルダ７に回転可能に支持されたボールねじ軸１７（第１の軸）と、一側にボールねじ軸１７に螺合されたボールナット（図示せず）が設けられ、他側に軸部材１６が型開閉方向に摺動移動可能に嵌挿されたスライド部材１８と、を含んで構成されている。なお、スライド部材１８にはステーホルダ７に立設したガイドシャフト１９が嵌挿され、該ガイドシャフト１９によりスライド部材１８が型開閉方向に案内されている。
【００２５】
また、結合調整手段１４は、上記ボールねじ軸１７の回転動作を解除可能に阻止して当該ボールねじ軸１７とスライド部材１８との相対移動を阻止するブレーキ２０（阻止手段）を備えている。また、上記軸部材１６は両端にストッパ１６ａ，１６ｂを備えており、これらストッパ１６ａ，１６ｂをスライド部材１８の各端面に当接させることにより軸部材１６とスライド部材１８との相対移動が制限されている。なお、本型締装置１では、軸部材１６とスライド部材１８との相対移動距離（図１に示すＤ２）が、結合手段１２がハーフナット１０と結合歯９とを結合可能な状態でのハーフナット１０と結合歯９との歯面間隔（図１及び図２に示すＤ１、以下、単に歯面間隔と称す）に余裕代を加えた距離に設定されている。なお、本発明の第１の実施の形態では、ステーホルダ７に第１の軸１７とガイドシャフト１９とが立設されているが、マシンベッド６の側に第１の軸１７とガイドシャフト１９とを設け、ステーホルダ７に油圧シリンダ１５を設けて構成してもよい。
【００２６】
また、本型締装置１は、制御装置（図示せず）に接続され、固定盤３を基準とするステーホルダ７の型開閉方向の位置によりステーの位置を検出するステー位置検出装置２１を具備している。該ステー位置検出装置２１は、本実施の形態ではポテンションメータから構成されるが、当然これに限定されるものではない。そして、金型交換等の後に型厚調整する場合には、結合手段１２が可動盤５とステー８との結合を解除した状態で型開閉手段のサーボモータ（以下、単にサーボモータと称す）を駆動して、可動盤５を型閉完了位置に位置決めすることで型厚設定がなされる。そして、上記制御装置により、型開閉手段のサーボモータの回転数から検出した可動盤５の位置データと、上記ステー位置検出装置２１の検出結果（ステー８の位置データ）とから、可動盤５が型閉完了位置に位置した時のハーフナット１０に結合歯９が結合可能となるようなステー８の位置が演算処理され、該演算処理の結果に基づいてステー８が型開閉方向に位置決めされる。なお、型厚調整の手順については後で詳述する。
【００２７】
次に、本発明の第１の実施の形態の型締装置１の動作を説明する。まず、本型締装置１の成形時の動作を説明する。図１に示す本型締装置１の初期状態では、可動盤５は型閉完了位置に位置決めされ、ステー８は型閉完了位置に位置するハーフナット１０と該ハーフナットに対応する選択された結合歯９（以下、正規結合歯９ａと称す）とが結合可能な位置に位置決めされている。また、増圧シリンダ１３（型締手段）は、ピストン１３ｂが型開側のストロークエンドの位置から型閉方向にＳ１（強力型開時に可動側金型４が固定側金型２から離隔される間隔、以下、強力型開間隔と称す）＋Ｄ１（歯面間隔）＋Ｆ（ストローク余裕代）以上の位置で保持されている。なお、本実施の形態では、ハーフナット１０と結合歯９とが結合される際に、増圧シリンダ１３のピストン１３ｂの位置が型開側のストロークエンドの位置から最短の位置にある場合について説明する。そして、強力型開の際の増圧シリンダ１３のストロークは、強力型開間隔Ｓ１に両側の歯面間隔Ｄ１を加えたＳ１＋２Ｄ１となっている。また、本実施の形態では、環状溝の間隔Ｐ＝１０ｍｍ、歯面間隔Ｄ１＝１ｍｍ、強力型開間隔Ｓ１＝４０ｍｍ、強力型開時の増圧シリンダ１３のストロークＳ２＝４２ｍｍ、ストローク余裕代Ｆ＝５ｍｍであるが、無論この数値に限定されるものではない。さらに、結合手段１２の油圧シリンダ１１はハーフナット１０と結合歯９ａとの結合を解除する側に圧油が供給され、流体シリンダとしての油圧シリンダ１５はピストンロッド１５ａを突出させる側に圧油が供給されてストロークエンドにある。また、ブレーキ２０（阻止手段）がロックされてボールねじ軸１７とスライド部材１８との相対移動が阻止されていると共に、スライド部材１８の型開方向の端面（図１における左側の端面）が軸部材１６のストッパ１６ａに当接され、図１における右側には間隔Ｄ２が設けられている。
【００２８】
上記初期状態から結合手段１２の油圧シリンダ１１を駆動して、図２に示すように、ハーフナット１０と正規結合歯９とを結合させる。この状態で金型２，４のキャビティ（図示せず）内に溶融可塑化した樹脂等の所定の成形材料を射出導入すると共に、増圧シリンダ１３に型締側へ圧油を供給して金型２，４に型締圧を付与する。これにより、図３に示すように、ステー８は型閉側にＤ１だけ移動し、増圧シリンダ１３のピストン１３ｂが型開側のストロークエンドの位置から型閉方向にＳ１＋Ｆ＋２Ｄ１（＝Ｓ２＋Ｆ）の位置に位置することとなる。また、スライド部材１８が軸部材１６に対して型閉方向にＤ１だけ移動し、スライド部材１８の型開方向の端面と軸部材１６のストッパ１６ａとはＤ１の間隔をなすように設定されている。次に、増圧状態で金型２，４のキャビティ（図示せず）内に溶融可塑化した樹脂等の所定の成形材料を射出導入し、射出完了後、増圧シリンダ１３を圧抜きする。
【００２９】
次に、油圧シリンダ１５をドレンして増圧シリンダ１３に強力型開側へ圧油を供給する。これにより、図４に示すように、ステー８が型開側にＳ１＋２Ｄ１だけ移動し、固定側金型２と可動側金型４との互いの締結面はＳ１の間隔をなすと共に、増圧シリンダ１３のピストン１３ｂが型開側のストロークエンドの位置から型閉方向にＦの位置に位置することとなる。また、スライド部材１８が型開方向へＳ１＋２Ｄ１移動し、これに伴い軸部材１６は型開方向へＳ１＋２Ｄ１−Ｄ１だけ移動する。これにより、スライド部材１８の型開側の端面と軸部材１６のストッパ１６ａとの間隔Ｄ１は解消され、スライド部材１８の型閉側の端面と軸部材１６のストッパ１６ｂとの間にＤ１の間隔が増加する。この軸部材１６の移動分は、流体シリンダとしての油圧シリンダ１５のピストンロッド１５ａ及びピストン１５ｂが型開方向へ移動することで吸収される。これにより、ピストンロッド１５ｂを突出させる側のストロークエンドからのピストン１５ｂの距離はＳ１＋Ｄ１となり、ステー８を初期状態に復帰させる距離と等しくなる。次に、図５に示すように、サーボモータを駆動して可動盤５を型開方向へＤ１だけディスタンスする。そして、ハーフナット１０と結合歯９との歯面間の面圧を解放し、結合手段１２の油圧シリンダ１１にハーフナット１０と結合歯９との結合を解除する側へ圧油を供給して、ハーフナット１０と結合歯９との結合を解除する。
【００３０】
次に、図６に示すように、サーボモータを駆動して型開すると共に油圧シリンダ１５にピストンロッド１５ａを突出させる側へ圧油を供給し、ステー８及び増圧シリンダ１３のピストン１３ｂを型閉方向へＳ１＋Ｄ１だけ移動させる。これにより、油圧シリンダ１５がピストンロッド１５ａを突出させる側にストロークエンドとなると共に、増圧シリンダ１３のピストン１３ｂが型開側のストロークエンドの位置から型閉方向にＳ１＋Ｄ１＋Ｆの位置に位置することとなる。そして、金型２，４から製品を取出し後、サーボモータを駆動して可動盤５を型閉完了位置に位置決めすることにより、型締装置１を初期状態に復帰させることができ、型締及び強力型開時におけるハーフナット１０に対するステー８の位置ずれを解消することができる。
【００３１】
次に、金型交換した際に行われる型厚調整の動作を説明する。型厚調整する場合には、金型交換後、まずサーボモータを駆動して可動盤５を型閉方向に移動させ、可動盤５を型閉完了位置で停止させて型厚設定を行う。なお、この時、油圧シリンダ１５（流体シリンダ）は、ピストンロッド１５ａを突出させる側に圧油が供給され、当該ピストンロッド１５ａがストロークエンドに位置する。また、スライド部材１８は、型開側の端面が軸部材１６の型開側のストッパ１６ａに当接されると共に、ブレーキ２０がロックされてボールねじ軸１７に対する型開閉方向への移動が阻止された状態にある。さらに、増圧シリンダ１３のピストン１３ｂは、当該増圧シリンダ１３の型開側のストロークエンドの位置から型閉方向にＳ１＋２Ｄ１＋Ｆの位置にある。
【００３２】
そして、ロータリエンコーダ等を含む制御装置（図示せず）により、型開閉手段のサーボモータの回転数から導出された可動盤５の位置データとステー位置検出装置２１で検出されたステー８の位置データとに基づいて、ハーフナット１０（可動盤５）に対する結合歯９（ステー８）の相対位置が算出される。ここで、結合歯９が型閉完了位置に位置された可動盤５のハーフナット１０に結合可能であるようなステー８の位置（以下、結合位置と称す）が、現位置に対して型開方向であるか型閉方向であるかによりその後の動作が異り、各々の場合の型厚調整の動作を個々に説明する。
【００３３】
（１）ステー８の現位置が結合位置に対して型開方向に位置する場合の型厚調整の動作
図７に示すように、ステー８の現位置が結合位置に対して型開方向に位置する場合には、型厚設定後、サーボモータを駆動して、図８に示すように、ハーフナット１０が現位置のステー８の正規結合歯９ａよりも結合歯９の１ピッチ分だけ型開側に位置する結合歯９ｂと結合可能なように、可動盤５を位置決めする。次に、ブレーキ２０をロックしたままの状態で、油圧シリンダ１５にピストンロッド１５ａを型開方向へ退避させる側へ圧油を供給し、図９に示すように、軸部材１６を型開方向にＤ２だけ移動させて軸部材１６の型閉方向のストッパ１６ｂとスライド部材１８の型閉方向の端面とを当接させると共にこの状態で圧油の供給を停止し保持する。
【００３４】
次に、結合手段１２の油圧シリンダ１１を駆動してハーフナット１０と結合歯９とを結合させると共に、ブレーキ２０をアンロックしてスライド部材１８とボールねじ軸１７との相対移動を可能にする。そして、サーボモータを駆動して、可動盤５を型閉方向へ向けて移動させ、型閉完了位置から型開方向へＰ−Ｄ１の位置に位置決めする。この際、増圧シリンダ１３はドレンされたフリーの状態にあり、これにより、図１０に示すように、増圧シリンダ１３は、ピストン１３ｂが、ハーフナット１０の移動と共に型閉方向に金型変更に伴う分だけ移動し、可動盤５の型閉完了位置において、ピストン１３ｂが、ハーフナット１０とステー８の結合歯９とが結合可能であってストロークエンドの位置から型閉方向へＳ１＋Ｄ１＋Ｆよりも大きいストロークの位置に位置決めされる。そして、油圧シリンダ１５にピストンロッド１５ａをストロークエンドまで突出させる圧油を供給し、図１１に示すように、軸部材１６の型開側のストッパ１６ａをスライド部材１８の型開側の端面に当接させる。このように軸部材１６を移動させるのは、ステー８を型閉方向へ移動させて位置決めするに際し、正確な位置決めを行うためである。
【００３５】
この状態でブレーキ２０をロックしてスライド部材１８とボールねじ軸１７との相対移動を阻止した後、サーボモータを駆動して可動盤５を型開方向へＤ１だけ移動させる。これにより、ハーフナット１０と結合歯９との対向する歯面間にＤ１の間隔が形成されて当該歯面間に作用する面圧が解放される。そして、図１２に示すように、油圧シリンダ１１を駆動してハーフナット１０と結合歯９との結合を解除し、サーボモータを駆動して可動盤５を型閉完了位置に位置決めする。これにより、ハーフナット１０が正規の結合歯９と結合可能な初期状態となり、型厚調整が完了する。
【００３６】
（２）ステー８の現位置が結合位置に対して型閉方向に位置する場合の型厚調整の動作
図１３に示すように、ステー８の現位置が結合位置に対して型閉方向に位置する場合には、型厚設定後、増圧シリンダ１３を駆動して、ステー８を正規結合歯９ａが型閉完了位置に位置する可動盤５のハーフナット１０に結合可能な位置から型開方向の位置に位置決めすると共に、サーボモータを駆動して、可動盤５を、移動したステー８が成形に用いる結合歯９ａよりも１ピッチ型開側の結合歯９ｂにハーフナット１０が結合可能となる位置に位置決めする。次に、ブレーキ２０をロックしたままの状態で、油圧シリンダ１５にピストンロッド１５ａを退避させる側へ圧油を供給し、軸部材１６を型開方向へＤ２だけ移動させ、軸部材１６の型閉方向のストッパ１６ｂとスライド部材１８の型閉側の端面とを当接させると共にこの状態で圧油の供給を停止し保持する。
【００３７】
次に、結合手段１２の油圧シリンダ１１を駆動してハーフナット１０と結合歯９とを結合させると共に、ブレーキ２０をアンロックしてスライド部材１８とボールねじ軸１７との相対移動を可能にする。そして、サーボモータを駆動して、図１４に示すように、可動盤５を型閉方向に向けて移動させ、型閉完了位置から型開方向へＰ−Ｄ１の位置に位置決めする。この際、増圧シリンダ１３はドレンされたフリーの状態にあり、増圧シリンダ１３のピストン１３ｂはハーフナット１０の移動と共に金型変更に伴う分だけ移動し、可動盤５の型閉完了位置においてハーフナット１０とステー８の結合歯９とが結合可能な位置に移動される。そして、油圧シリンダ１５にピストンロッド１５ａをストロークエンドまで突出させる圧油を供給して軸部材１６の型開側のストッパ１６ａをスライド部材１８の型開側の端面に当接させる。この状態でブレーキ２０をロックしてスライド部材１８とボールねじ軸１７との相対移動を阻止した後、サーボモータを駆動して可動盤５を型開方向へＤ１だけ移動させる。これにより、図１５に示すように、ハーフナット１０と結合歯９との対向する歯面間にＤ１の間隔が形成され、当該歯面間に作用する面圧が解放される。そして、結合手段１２の油圧シリンダ１１を駆動してハーフナット１０と結合歯９との結合を解除し、図１６に示すように、サーボモータを駆動して可動盤５を型閉完了位置に位置決めする。これにより、ハーフナット１０が正規結合歯９と結合可能な初期状態となり、型厚調整が完了する。
【００３８】
第１の実施の形態の型締装置１では以下の効果を奏する。
本型締装置１は、強力型開により型開方向へ移動したステー８を、結合歯９（正規結合歯）の結合位置に位置決めする油圧シリンダ１５（流体シリンダ）を具備するので、従来の型締装置と比較して、ステー８を結合位置に位置決めするためのサーボモータが不要となり、製造コストを大幅に削減することができる。
また、ステー８を油圧シリンダ１５（流体シリンダ）のストロークエンドで結合可能位置に位置決めするので、ステー８を高い精度で位置決めすることが可能となる。さらに、軸部材１６（第２の軸）とスライド部材１８とが、少なくとも、歯面間隔Ｄ１に等しい距離、相対移動可能であるので、型締時及び強力型開時にステー８と油圧シリンダ１５（流体シリンダ）との間に生じる相対移動を吸収することができる。また、本型締装置１は、成形中にブレーキ２０をロック及びアンロックしないので、ブレーキ２０への負担が軽減され、ブレーキ２０の寿命を延ばすことができる。
【００３９】
次に、本発明の第２の実施の形態の型締装置３１を図１７乃至図２７に基づいて説明する。なお、上記第１の実施の形態の型締装置１と同一又は相当部分は、同じ名称及び符号を付与し、重複する説明を省く。図１７に示す本型締装置３１は、可動盤５が型閉完了位置に位置決めされた状態で、結合手段１２がハーフナット１０と結合歯９とを結合可能なように、ステー８を型開閉方向に位置決めする結合調整手段１４を具備している。該結合調整手段１４は、マシンベッド６に対して型開閉方向へ移動可能に設けられたスライドベース３２と、該スライドベース３２に設置され、ピストンロッド１５ａが型開閉方向にストローク可能な油圧シリンダ１５（流体シリンダ）と、ステーホルダ７に設けられ、ピストンロッド３３ａが上記油圧シリンダ１５のピストンロッド１５ａに連結されたディスタンスシリンダ３３と、を具備している。
【００４０】
また、図１７に示すように、上記結合調整手段１４は、ステー８と平行に配置され、両端が回転可能に支持されたボールねじ軸１７を具備し、該ボールねじ軸１７には、スライドベース３２に設けられたボールナット（図示せず）が螺合されている。また、結合調整手段１４は、上記ボールねじ軸１７の回転動作を解除可能に阻止する阻止するブレーキ２０（阻止手段）を備えており、該ブレーキ２０をロックしてボールねじ軸１７の回転動作を阻止することにより上記スライドベース３２の型開閉方向への移動を阻止する構造になっている。また、上記ディスタンスシリンダ３３は、型開閉方向にストローク可能であって、そのストロークが、ハーフナット１０と結合歯９とが互いに結合可能な状態でのハーフナット１０と結合歯９との歯面間隔Ｄ１と等しい距離に設定されている。ここで、本型締装置３１のステー位置検出装置２１は、ステー位置０の位置が、増圧シリンダ１３のピストン１３ｂが型開側のストロークエンドから型閉側へＳ１（強力型開間隔）＋Ｄ１（歯面間隔）＋Ｆ（ストローク余裕代）以上の位置に設定されている。
なお、本発明の第２の実施の形態は、上記に限定されるものではなく、以下のように構成してもよい。
図３６に示すように、ステーホルダ７にブレーキ２０を具備したボールねじ軸１７を設け、油圧シリンダ１５をマシンベッド６に設けてもよい。この場合、ボールねじ軸１７にディスタンスシリンダ３３が固定されたスライド部材を移動及び固定可能に設け、ディスタンスシリンダ３３のピストンロッド３３ａとマシンベッド６に設置した油圧シリンダ１５のピストンロッド１５ａとを連結する。
また、ステーホルダ７にブレーキ２０を具備したボールねじ軸１７を設けたものにおいて、ディスタンスシリンダ３３をマシンベッド６に設けてもよい。この場合、ボールねじ軸１７に油圧シリンダ１５が設けられたスライド部材を移動及び固定可能に設け、油圧シリンダ１５のピストンロッド１５ａとマシンベッド６に設置したディスタンスシリンダ３３のピストンロッド３３ａとを連結する。
また、ステーホルダ７にディスタンスシリンダ３３を固定し、ブレーキ２０を具備したボールねじ軸１７をマシンベッド６に設置してもよい。この場合、ディスタンスシリンダ３３のピストンロッド３３ａと油圧シリンダ１５のピストンロッド１５ａとを連結し、油圧シリンダ１５をシリンダベース３２に固定し、さらに該シリンダベース３２を、マシンベッド６に設置したボールねじ軸１７に移動及び固定可能に設ける。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施の形態の型締装置３１の動作を説明する。なお、本実施の形態においても、上記した第１の実施の形態と同様に、増圧シリンダ１３のピストン１３ｂの位置が型開側のストロークエンドから最短の位置にある場合について説明する。まず、本型締装置３１の成形時の動作を説明する。図１７に示す本型締装置３１の初期状態では、可動盤５は型閉完了位置に位置決めされ、ステー８は型閉完了位置に位置するハーフナット１０と正規結合歯９とが結合可能な位置に位置決めされている。また、増圧シリンダ１３（型締手段）は、ピストン１３ｂが型開側のストロークエンドの位置から型閉方向にＳ１＋Ｄ１＋Ｆの初期状態の位置で保持されている。さらに、結合手段１２の油圧シリンダ１１はハーフナット１０と結合歯９との結合を解除する側に圧油が供給され、流体シリンダとしての油圧シリンダ１５はピストンロッド１５ａを突出させる側に圧油が供給されてストロークエンドにある。また、ブレーキ２０（阻止手段）がロックされてボールねじ軸１７とスライドベース３２との相対移動が阻止され、ディスタンスシリンダ３３はピストンロッド３３ａを型閉方向へ退避させる側に圧油が供給されている。
【００４２】
上記初期状態から結合手段１２の油圧シリンダ１１を駆動して、図１８に示すように、ハーフナット１０と正規結合歯９とを結合させる。次に、ブレーキ２０をアンロックし、増圧シリンダ１３に型締側へ圧油を供給して金型２，４に型締圧を付与する。これにより、図１９に示すように、ステー８は型閉側にＤ１だけ移動し、増圧シリンダ１３のピストン１３ｂが、型開側のストロークエンドの位置から型閉方向にＳ１＋２Ｄ１＋Ｆの位置に位置され、この時、スライドベース３２が型閉方向にＤ１だけ移動して歯面間隔Ｄ１の移動分を吸収する。
【００４３】
この状態で金型２，４のキャビティ（図示せず）内に溶融可塑化した樹脂等の所定の成形材料を射出導入し、射出完了後、増圧シリンダ１３を圧抜きすると同時に、図２０に示すように、ディスタンスシリンダ３３にピストンロッド３３ａを型開方向へ突出させる側へ圧油を供給する。その際、油圧シリンダ１５のピストン１５ｂは型閉方向へ押圧されていることから、油圧シリンダ１５とスライドベース３２とが型開方向へＤ１だけ移動され、歯面間隔Ｄ１の移動分を吸収する。次に、ブレーキ２０をロックし、油圧シリンダ１５（流体シリンダ）の型開側をドレンした後、増圧シリンダ１３に強力型開側へ圧油を供給し、ディスタンスシリンダ３３にピストンロッド３３ａを型閉方向へ退避させる側へ圧油を供給する。これにより、図２１に示すように、ステー８が型開側にＳ１＋２Ｄ１だけ移動し、固定側金型２と可動側金型４との互いの締結面はＳ１の間隔をなすと共に、増圧シリンダ１３のピストン１３ｂが型開側のストロークエンドの位置から型閉方向にＦの位置に位置することとなる。また、油圧シリンダ１５は、ブレーキ２０がロックされており、且つディスタンスシリンダ３３が型閉方向のストロークエンドあることから、型開方向へ退縮し、ピストン１５ｂがピストンロッド１５ａを突出させる側のストロークエンドから型開方向にＳ１＋Ｄ１の位置に位置することとなり、ステー８を初期状態に復帰させる距離と等しくなる。
【００４４】
次に、サーボモータを駆動して可動盤５を型開方向へＤ１だけディスタンスしてハーフナット１０と結合歯９との歯面間の面圧を解放し、結合手段１２の油圧シリンダ１１にハーフナット１０と結合歯９との結合を解除する側へ圧油を供給し、ハーフナット１０と結合歯９との結合を解除する。そして、サーボモータを駆動して型開すると共に油圧シリンダ１５にピストンロッド１５ａを突出させる側へ圧油を供給し、ステー８及び増圧シリンダ１３のピストン１３ｂを型閉方向へＳ１＋Ｄ１だけ移動させる。これにより、油圧シリンダ１５がピストンロッド１５ａを突出させる側にストロークエンドとなると共に、増圧シリンダ１３のピストン１３ｂが型開側のストロークエンドの位置から型閉方向にＳ１＋Ｄ１＋Ｆの位置、即ち初期状態におけるピストン１３ｂの位置に位置することとなる。そして、金型２，４から製品を取出し後、サーボモータを駆動して可動盤５を型閉完了位置に位置決めすることにより、型締装置３１が初期状態に復帰して、型締時及び強力型開時におけるハーフナット１０に対するステー８の位置ずれが発生しないようにすることができる。
【００４５】
次に、金型交換した際に行われる型厚調整の動作を説明する。型厚調整する場合には、金型交換後、まずサーボモータを駆動して可動盤５を型閉方向に移動させ、図２３に示すように、可動盤５を型閉完了位置で停止させて型厚設定を行う。なお、この時、油圧シリンダ１５（流体シリンダ）は、ピストンロッド１５ａを突出させる側に圧油が供給され、当該ピストンロッド１５ａがストロークエンドに位置する。また、スライドベース３２はブレーキ２０がロックされ、ボールねじ軸１７に対する型開閉方向への移動が阻止された状態にある。さらに、ディスタンスシリンダ３３にはピストンロッド３３ａを型閉方向へ退避させる側の圧油が供給され、また結合手段１２の油圧シリンダにはハーフナット１０と結合歯９との結合を解除する側の圧油が供給されている。
【００４６】
型厚設定後、ブレーキ２０をアンロックし、増圧シリンダ１３にステー８を型開方向へ移動させる圧油を供給してステー８をステー位置検出装置２１の０＋Ｆの位置に位置決めする。これにより、図２４に示すように、増圧シリンダ１３のピストン１３ｂが、型開側のストロークエンドから型閉方向へＳ１＋Ｄ１＋Ｆ以上の位置に位置することとなる。そして、制御装置（図示せず）により、型厚設定値とステー位置検出装置２１で検出されたステー８の位置データとに基づいてサーボモータを駆動し、図２５に示すように、ハーフナット１０が現位置のステー８の正規結合歯９ａよりも結合歯９の１ピッチ分だけ型開側に位置する結合歯９ｂと結合可能なように、可動盤５を位置決めする。
【００４７】
次に、ブレーキ２０をアンロックしたままの状態で、油圧シリンダ１１を駆動してハーフナット１０と結合歯９とを結合させた後、サーボモータを駆動して、図２６に示すように、可動盤５を型閉方向へ移動させ、型閉完了位置から型開方向へＰ−Ｄ１の位置に位置決めする。この際、増圧シリンダ１３はドレンされた状態にあり、ピストン１３ｂがハーフナット１０の移動に追従して金型変更に伴う分だけ移動し、可動盤５の型閉完了位置において、ハーフナット１０とステー８の結合歯９とが結合可能な位置に移動される。そして、ステー８の位置決め後、サーボモータを駆動して可動盤５を型開方向へＤ１だけ移動させる。これにより、図２７に示すように、ハーフナット１０と結合歯９との対向する歯面間にＤ１の間隔が形成されて当該歯面間に作用する面圧が解放される。そして、油圧シリンダ１１を駆動してハーフナット１０と結合歯９との結合を解除すると共にブレーキ２０をロックする。これにより、ハーフナット１０が正規結合歯９ａと結合可能な初期状態となり、型厚調整が完了する。
【００４８】
第２の実施の形態では以下の効果を奏する。
本型締装置３１は、強力型開により型開方向へ移動したステー８を、結合歯９（正規結合歯）の結合位置に位置決めする油圧シリンダ１５（流体シリンダ）を具備するので、従来の型締装置と比較して、ステー８を結合位置に位置決めするためのサーボモータが不要となり、製造コストを大幅に削減することができる。
また、ステー８を油圧シリンダ１５（流体シリンダ）のストロークエンドで結合可能位置に位置決めするので、ステー８を高い精度で位置決めすることが可能となる。さらに、ディスタンスシリンダ３３のストロークＳ２と、歯面間隔Ｄ１とを等しくしたので、型締時に型閉方向へ歯面間隔Ｄ１だけ移動した油圧シリンダ１５（流体シリンダ）を、ディスタンスシリンダ３３を駆動して型開方向へＳ２だけ移動させることにより、初期状態の位置に復帰させることができる。
【００４９】
次に、本発明の第３の実施の形態の型締装置４１を図２８乃至図３５に基づいて説明する。なお、上記第１の実施の形態の型締装置１及び上記第２の実施の形態の型締装置３１と同一又は相当部分は、同じ名称及び符号を付与し、重複する説明を省く。図２８に示す本型締装置４１には、上記可動盤５に対向させて配したシリンダプレート４２が設けられており、該シリンダプレート４２は、上記ガイドレールにより支持されて型開閉方向に移動可能となっている。また、本型締装置４１は、型開閉方向に延出し、一端が固定盤３に固定され、他端が上記シリンダプレート４２に型開閉方向に摺動可能に支持されたステー８を備えており、該ステー８の所定位置には、環状溝を所定間隔（ピッチＰ）で配して形成した結合歯９が設けられている。
【００５０】
また、本型締装置４１は、結合歯９と、シリンダプレート４２に設けられたハーフナット１０と、該ハーフナット１０を結合歯９に対して進退させる油圧シリンダ１１と、を含んでなる結合手段１２を備えている。本型締装置１は、上記結合手段１２がハーフナット１０と結合歯９との結合を解除した状態で、可動盤５を型開閉方向に比較的早い速度で移動させることができると共に可動盤５を型開閉方向の任意の位置に位置決め可能な型開閉手段（図示せず）を備えている。該型開閉手段は、ステー８と平行に配置されたボールねじ軸と、可動盤５に設けられ、上記ボールねじ軸に螺合されたボールナットと、固定盤３に設けられ、上記ボールねじ軸を回転駆動するサーボモータと、を備えている。そして、上記サーボモータの回転を制御することにより、可動盤５を型開閉方向の任意の位置に正確に位置決めすることができる構造になっている。なお、上記ボールねじ軸は、一端がサーボモータの出力軸とカップリング（図示せず）を介して連結され、他端がシリンダプレート４２に摺動可能に支持されている。
【００５１】
また、本型締装置４１は、端面が可動盤５に固定され、上記結合手段１２が可動盤５とステー８とを結合させた状態で、可動盤５を型閉方向に押圧可能であると共に金型２，４を強力型開可能な型締ラム４３を備えている。また、本型締装置４１は、可動盤５が型閉完了位置に位置決めされた状態で、結合手段１２がハーフナット１０と結合歯９とを結合可能なように、ステー８に対してシリンダプレート４２を型開閉方向に位置決めする結合調整手段１４を具備している。該結合調整手段１４は、図２８に示すように、可動盤５に対して型開閉方向へ移動可能に設けられたスライドベース３２と、該スライドベース３２に設置され、ピストンロッド１５ａが型開閉方向にストローク可能な油圧シリンダ１５（流体シリンダ）と、シリンダプレート４２に設けられ、ピストンロッド３３ａが上記油圧シリンダ１５のピストンロッド１５ａに連結されたディスタンスシリンダ３３と、を具備している。
【００５２】
また、結合調整手段１４は、可動盤５上にステー８と平行に配置され、両端が回転可能に支持されたボールねじ軸１７を具備し、該ボールねじ軸１７には、スライドベース３２に設けられたボールナット（図示せず）が螺合されている。また、結合調整手段１４は、上記ボールねじ軸１７の回転動作を解除可能に阻止する阻止するブレーキ２０（阻止手段）を備えており、該ブレーキ２０をロックしてボールねじ軸１７の回転動作を阻止することにより可動盤５に対するスライドベース３２の型開閉方向への移動を阻止する構造になっている。また、上記ディスタンスシリンダ３３は、型開閉方向にストローク可能であって、そのストロークが、ハーフナット１０と結合歯９とが互いに結合可能な状態でのハーフナット１０と結合歯９との歯面間隔Ｄ１と等しい距離に設定されている。
【００５３】
また、本型締装置４１は、制御装置（図示せず）に接続され、シリンダプレート４２の型開閉方向の位置を検出するシリンダプレート位置検出装置４４を具備している。そして、型厚調整する場合には、結合手段１２が可動盤５とステー８との結合を解除した状態で型開閉手段のサーボモータを駆動して、可動盤５を型閉完了位置に位置決めすることで型厚設定がなされる。そして、サーボモータの回転数から検出した可動盤５の位置データと上記シリンダプレート位置検出装置４４の検出結果（シリンダプレート４２の位置データ）とから、上記制御装置により、可動盤５が型閉完了位置に位置する状態でハーフナット１０と結合歯９とが結合可能となるシリンダプレート４２と可動盤５との相対距離が演算処理され、該演算処理結果に基づいて、シリンダプレート４２と可動盤５との相対距離が調整される構造になっている。ここで、本型締装置４１のシリンダプレート位置検出装置４４は、可動盤５に対するシリンダプレート４２の位置を検出する。
なお、本発明の第３の実施の形態は、上記に限定されるものではなく、以下のように構成してもよい。
シリンダプレート４２にブレーキ２０を具備したボールねじ軸１７を設け、油圧シリンダ１５を可動盤５に設けてもよい。この場合、ボールねじ軸１７にディスタンスシリンダ３３が固定されたスライド部材を移動及び固定可能に設け、ディスタンスシリンダ３３のピストンロッド３３ａとマシンベッド６に設置した油圧シリンダ１５のピストンロッド１５ａとを連結する。
また、シリンダプレート４２にブレーキを具備したボールねじ軸１７を設けたものにおいて、ディスタンスシリンダ３３を可動盤５に設けてもよい。この場合、ボールねじ軸１７に油圧シリンダ１５が設けられたスライド部材を移動及び固定可能に設け、油圧シリンダ１５のピストンロッド１５ａと可動盤５に固定されたディスタンスシリンダ３３のピストンロッド３３ａとを連結する。
また、シリンダプレート４２にディスタンスシリンダ３３を固定し、ブレーキ２０を具備したボールねじ軸１７を可動盤５に設けてもよい。この場合、ディスタンスシリンダ３３のピストンロッド３３ａと油圧シリンダ１５のピストンロッド１５ａとを連結し、油圧シリンダ１５をシリンダベース３２に固定すると共に該シリンダベース３２を可動盤５に設けられたボールねじ軸１７に移動及び固定可能に設ける。
【００５４】
次に、本発明の第３の実施の形態の型締装置４１の動作を説明する。なお、本実施の形態においても、上記した第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様に、増圧シリンダ１３のピストン１３ｂの位置が型開側のストロークエンドから最短の位置にある場合について説明する。まず、本型締装置４１の成形時の動作を説明する。図２８に示す本型締装置４１の初期状態では、可動盤５は型閉完了位置に位置決めされ、シリンダプレート４２はハーフナット１０がステー８の正規結合歯９ａに結合可能な位置に位置決めされている。また、型締ラム４３は、型開側のストロークエンドの位置から型閉方向にＳ１＋Ｄ１＋Ｆの位置にある。さらに、結合手段１２の油圧シリンダ１１はハーフナット１０と結合歯９との結合を解除する側に圧油が供給され、流体シリンダとしての油圧シリンダ１５はピストンロッド１５ａを突出させる側に圧油が供給されてストロークエンドにある。また、ブレーキ２０（阻止手段）がロックされてボールねじ軸１７とスライドベース３２との相対移動が阻止され、ディスタンスシリンダ３３はピストンロッド３３ａを退避させる側に圧油が供給されている。
【００５５】
上記初期状態から結合手段１２の油圧シリンダ１１を駆動して、図２９に示すように、ハーフナット１０と正規結合歯９ａとを結合させる。次に、ブレーキ２０をアンロックし、型締ラム４３で可動盤５を押圧して金型２，４に型締圧を付与する。これにより、シリンダプレート４２が型開側にＤ１だけ移動して、図３０に示すように、型締ラム４３が型開側のストロークエンドの位置から型閉方向にＳ１＋２Ｄ１＋Ｆの位置に位置することとなる。また、スライドベース３２がボールねじ軸１７に対して型閉方向にＤ１だけ移動され、シリンダプレート４２の歯面間隔Ｄ１の移動分を吸収する。
【００５６】
この状態で金型２，４のキャビティ（図示せず）内に溶融可塑化した樹脂等の所定の成形材料を射出導入する。そして、射出完了後、型締ラム４３の型締圧を圧抜きすると同時に、図３１に示すように、ディスタンスシリンダ３３にピストンロッド３３ａを型閉方向へ突出させる側へ圧油を供給する。この際、油圧シリンダ１５のピストン１５ｂが型開方向へ押圧され、またブレーキ２０がアンロックされていることから、油圧シリンダ１５とシリンダベース３２とは型閉方向へＤ１だけ移動する。次に、ブレーキ２０をロックし、サーボモータをフリーの状態にすると共に油圧シリンダ１５をドレンした後、型締ラム４３を駆動して金型２，４を強力型開させると共にディスタンスシリンダ３３にピストンロッド３３ａを退避させる側へ圧油を供給し、歯面間隔Ｄ１の移動分を吸収する。これにより、図３２に示すように、型締ラム４３が型開側のストロークエンドの位置から型閉方向にＦの位置に位置すると共に、油圧シリンダ１５（流体シリンダ）がピストン１５ｂを型開側のストロークエンドの位置から型閉側へＳ１＋Ｄ１の位置に位置され、ステー８を初期状態に復帰させる距離と等しくなる。また金型２，４の互いの締結面がＳ１の間隔をなすこととなる。
【００５７】
次に、サーボモータを駆動して可動盤５とシリンダプレート４２とを型開方向へＤ１だけディスタンスしてハーフナット１０と結合歯９との歯面間の面圧を解放し、結合手段１２の油圧シリンダ１１にハーフナット１０と結合歯９との結合を解除する側へ圧油を供給してハーフナット１０と結合歯９との結合を解除する。そして、サーボモータを駆動して型開すると共に油圧シリンダ１５にピストンロッド１５ａを突出させる側へ圧油を供給し、可動盤５に対してシリンダプレート４２を型開方向へＳ１＋Ｄ１だけ移動させる。これにより、図３４に示すように、油圧シリンダ１５がピストンロッド１５ａを突出させる側にストロークエンドとなると共に、型締ラム４３が型開側のストロークエンドの位置から型閉方向にＳ１＋Ｄ１＋Ｆの位置、即ち当該型締ラム４３の初期状態における位置に位置することとなる。そして、金型２，４から製品を取出し後、サーボモータを駆動して可動盤５を型閉完了位置に位置決めすることにより、型締装置４１が初期状態に復帰して、型締時及び強力型開時における、ハーフナット１０に対するステー８の位置ずれを解消することができる。
【００５８】
次に、金型交換した際に行われる型厚調整の動作を説明する。型厚調整する場合には、金型交換後、まずサーボモータを駆動して可動盤５とシリンダプレート４２とを型閉方向に移動させ、図３５に示すように、可動盤５を型閉完了位置で停止させて型厚設定を行う。なお、この時、油圧シリンダ１５（流体シリンダ）は、ピストンロッド１５ａを突出させる側に圧油が供給され、当該ピストンロッド１５ａがストロークエンドに位置する。また、スライドベース３２はブレーキ２０がロックされ、可動盤５に対する型開閉方向への移動が阻止された状態にある。さらに、ディスタンスシリンダ３３にはピストンロッド３３ａを型閉方向へ退避させる側の圧油が供給され、また結合手段１２の油圧シリンダ１１にはハーフナット１０と結合歯９との結合を解除する側の圧油が供給されている。
【００５９】
型厚設定後、ブレーキ２０をアンロックし、型締ラム４３を駆動してシリンダプレート４２を型開方向へ移動させ、型締ラム４３の強力型開時のストロークが確保される位置へ型締ラム４３を位置決めする。次に、ステー８の位置に基づいて型開閉手段としてのサーボモータを駆動させ、シリンダプレート４２を、ハーフナット１０がステー８の正規結合歯９ａよりも１ピッチ分だけ型開方向に位置する結合歯９ｂに結合可能となる位置に位置決めし、油圧シリンダ１１を駆動してハーフナット１０と結合歯９とを結合させる。この状態で、型厚設定値と、シリンダプレート位置検出装置４４で検出されたシリンダプレート４２の位置データと、に基づいてサーボモータを制御し、可動盤５とシリンダプレート４２との相対距離（図２８に示すＤ３）を、可動盤５が型閉完了位置に位置する際にハーフナット１０と正規結合歯９ａとが結合可能となるように調整する。そして、調整後、ブレーキ２０をロックし、サーボモータを駆動して可動盤５を型閉方向へＤ１だけ移動させる。これにより、ハーフナット１０と結合歯９との対向する歯面間にＤ１の間隔が形成されて当該歯面間に作用する面圧が解放され、油圧シリンダ１１を駆動してハーフナット１０と結合歯９との結合を解除する。そして、サーボモータを駆動して可動盤５を型閉完了位置に位置決めすることで、ステー８の正規結合歯９ａが、型厚が変更されたハーフナット１０と結合可能な初期状態となり、型厚調整が完了する。
【００６０】
第３の実施の形態では以下の効果を奏する。
本型締装置４１は、強力型開により互いに近接するように相対移動した可動盤５とシリンダプレート４２との相対距離を初期状態に復帰させる油圧シリンダ１５（流体シリンダ）を具備するので、従来の型締装置と比較して、可動盤５とシリンダプレート４２との相対距離を調整するためのサーボモータが不要となり、製造コストを大幅に削減することができる。
また、可動盤５とシリンダプレート４２との相対距離を油圧シリンダ１５（流体シリンダ）のストロークエンドで調整するので、可動盤５とシリンダプレート４２との相対距離を高い精度で調整することが可能となる。さらに、ディスタンスシリンダ３３のストロークＤ１と、歯面間隔Ｄ１とを等しくしたので、型締時に型開方向へ歯面間隔Ｄ１だけ移動した油圧シリンダ１５（流体シリンダ）等を、ディスタンスシリンダ３３を駆動して型閉方向へＤ１だけ移動させることにより、歯面間隔Ｄ１によるステー８の移動を吸収させることができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、保持する金型の型厚の変化に応じて、結合手段のハーフナットとステーの結合歯の所定位置とを互いに結合可能なように互いの位置関係を調整する結合調整手段を、高い精度を維持して安価に構成することが可能な型締装置及び該型締装置に用いる型厚調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態の型締装置の説明図で、特に、初期状態を示す図である。
【図２】 図１において、ハーフナットと結合歯とが結合された状態を拡大して示した図である。
【図３】 本発明の第１の実施の形態の型締装置の説明図で、特に、金型が型締手段により型締された状態を示す図である。
【図４】 図３の状態から、強力型開がなされた状態を示す図である。
【図５】 図４の状態から、可動盤を所定位置に位置決めさせた状態を示す図である。
【図６】 強力型開により移動したステーを、流体シリンダを駆動して初期状態の位置に戻した状態を示す図である。
【図７】 型厚設定して可動盤を型閉完了位置に位置決めした際に、ステーの現位置が結合位置に対して型開方向に位置する状態を示す図である。
【図８】 図７の状態から、可動盤を所定位置に位置決めさせた状態を示す図である。
【図９】 図８の状態から、流体シリンダを駆動してピストンロッドと軸部材とを型開方向へ移動させた状態を示す図である。
【図１０】 図９の状態から、ハーフナットと結合歯とを結合し、結合した状態で可動盤を移動させ、ステーを所定位置に位置決めさせた状態を示す図である。
【図１１】 図１０の状態から、流体シリンダをストロークエンドまで駆動させた状態を示す図である。
【図１２】 図１１の状態から、可動盤を型閉完了位置に移動させた状態を示す図である。
【図１３】 型厚調整時に、型厚設定して可動盤を型閉完了位置に位置決めし、ステーの現位置が結合位置に対して型閉方向に位置した場合を示す図である。
【図１４】 図１３の状態から、ハーフナットと結合歯とを結合し、結合した状態で可動盤を移動させ、ステーを位置決めさせた状態を示す図である。
【図１５】 図１４の状態から、可動盤を型開方向へ所定量ディスタンスさせた状態を示す図である。
【図１６】 図１５の状態から、可動盤を型閉完了位置に移動させた状態を示す図である。
【図１７】 本発明の第２の実施の形態の型締装置の説明図で、特に、初期状態を示す図である。
【図１８】 図１７の状態から、ハーフナットと結合歯とを結合させた状態を示す図である。
【図１９】 図１８の状態から、増圧シリンダを駆動してステーを所定位置に位置決めさせた状態を示す図である。
【図２０】 図１９の状態から、強力型開を開始し、ブレーキをアンロックすると共にディスタンスシリンダを作動させた状態を示す図である。
【図２１】 図２０の状態から、強力型開が完了した状態を示す図である。
【図２２】 図２１の状態から、ハーフナットと結合歯との結合を解除した状態を示す図である。
【図２３】 型厚調整時に、型厚設定がなされた直後の状態を示す図である。
【図２４】 図２３の状態から、増圧シリンダを駆動してステーを所定位置に位置決めさせた状態を示す図である。
【図２５】 図２４の状態から、可動盤を所定位置に位置決めさせた状態を示す図である。
【図２６】 図２５の状態から、ハーフナットと結合歯とを結合した後、可動盤を移動させ、ステーを所定位置に位置決めさせた状態を示す図である。
【図２７】 図２６の状態から、可動盤をディスタンスさせた状態を示す図である。
【図２８】 本発明の第３の実施の形態の型締装置の説明図で、特に、初期状態を示す図である。
【図２９】 図２８の状態から、ハーフナットと結合歯とを結合させた状態を示す図である。
【図３０】 図２９の状態から、型締ラムにより金型が型締された状態を示す図である。
【図３１】 図３０の状態から、圧抜き後、ディスタンスシリンダを駆動させた状態を示す図である。
【図３２】 図３１の状態から、型締ラムを駆動して金型を強力型開した状態を示す図である。
【図３３】 図３２の状態から、ハーフナットと結合歯との結合を解除した状態を示す図である。
【図３４】 図３３の状態から、流体シリンダを駆動してシリンダプレートと可動盤との相対距離を初期状態時の距離に復帰させる状態を示す図である。
【図３５】 型厚調整時に、型厚設定がなされた直後の状態を示す図である。
【図３６】 本発明の第２の実施の形態の型締装置の変形例である。
【符号の説明】
１ 型締装置（第１の実施の形態）、２ 固定側金型、３ 固定盤、４ 可動側金型、５ 可動盤、７ ステーホルダ、８ ステー、９ 結合歯、１０ ハーフナット、１２ 結合手段、１３ 増圧シリンダ（型締手段）、１４ 結合調整手段、１５ 油圧シリンダ（流体シリンダ）、１６ 軸部材（第２の軸）、１７ ボールねじ軸（第１の軸）、１８ スライド部材、２０ ブレーキ（阻止手段）、３１ 型締装置（第２の実施の形態）、３２ スライドベース、３３ ディスタンスシリンダ、４１ 型締装置（第３の実施の形態）、４２ シリンダプレート、４３ 型締ラム

Claims (6)

1. 固定側金型が装着される固定盤と、該固定盤に対向させて設けられ、可動側金型が装着される可動盤と、一端が前記固定盤に対して型開閉方向へ摺動可能に支持され、前記可動盤を型開閉方向へ案内する複数本のステーと、マシンベッド上に敷設されたガイドレールによって型開閉方向へ移動可能に支持され、各ステーの他端が固定されるステーホルダと、前記可動盤に設けられたハーフナットと前記ステーに設けられた結合歯とを解除可能に結合させる結合手段と、該結合手段が前記ハーフナットと前記結合歯との結合を解除した状態で、前記可動盤を型開閉方向の任意の位置に位置決め可能な型開閉手段と、前記結合手段が前記ハーフナットと前記結合歯とを結合させた状態で、前記ステーを型閉方向に押圧して金型を型締すると共に前記ステーを型開方向に押圧して金型を強力型開する型締手段と、前記マシンベッドと前記ステーホルダとを型開閉方向へ相対移動可能に接続し、前記可動盤が型閉完了位置に位置決めされた状態で、前記結合手段が前記ハーフナットと前記結合歯とを結合可能なように前記ステーを位置決めする結合調整手段と、を具備し、前記結合調整手段が、型開閉方向にストローク可能でストロークエンドで前記ステーを位置決めする流体シリンダを備えることを特徴とする型締装置。
2. 前記結合調整手段は、前記ステーホルダとマシンベッドとのいずれか一方に設けられ軸線が前記ステーと平行な第１の軸と、前記第１の軸が型開閉方向に相対移動可能に挿通されるスライド部材と、前記第１の軸と前記スライド部材との相対移動を解除可能に阻止する阻止手段と、前記ステーホルダと前記マシンベッドとの他方に設けられた前記流体シリンダのピストンロッドに連結されると共に前記スライド部材の他側に型開閉方向に相対移動可能に挿通され、両端に前記スライド部材に対する相対移動を制限するストッパが設けられた第２の軸と、を含んでなることを特徴とする請求項１に記載の型締装置。
3. 固定側金型が装着される固定盤と、該固定盤に対向させて設けられ、可動側金型が装着される可動盤と、該可動盤に対向させて設けられ、型開閉方向に移動可能なシリンダプレートと、一側が前記シリンダプレートに型開閉方向に摺動可能に支持され、他端が前記固定盤に固定されるステーと、前記シリンダプレートに設けられたハーフナットと前記ステーに設けられた複数の結合歯とを解除可能に結合させる結合手段と、該結合手段が前記ハーフナットと前記結合歯との結合を解除した状態で、前記可動盤を型開閉方向の任意の位置に位置決め可能な型開閉手段と、前記シリンダプレートに設けられ、前記結合手段が前記ハーフナットと前記結合歯とを結合した状態で、前記可動盤を型閉方向に押圧して金型を型締すると共に前記可動盤を型開方向に引寄せて金型を強力型開する型締ラムと、前記可動盤が型閉完了位置に位置決めされた状態で、前記結合手段が前記ハーフナットと前記結合歯とを結合可能なように前記シリンダプレートと前記可動盤との相対距離を調整する結合調整手段と、を具備し、前記結合調整手段が、型開閉方向にストローク可能でストロークエンドで前記シリンダプレートと前記可動盤との相対距離を調整する流体シリンダを備えることを特徴とする型締装置。
4. 前記結合調整手段は、前記シリンダプレートと前記可動盤とのいずれか一方に設けられ型開閉方向にストローク可能なディスタンスシリンダと、該ディスタンスシリンダのピストンロッドと連結される前記流体シリンダと、該流体シリンダが固定され型開閉方向に移動可能なシリンダベースと、前記シリンダプレートと前記可動盤とのいずれか他方に設けられ前記シリンダベースの型開閉方向への動作を解除可能に阻止する阻止手段と、を含んでなることを特徴とする請求項３に記載の型締装置。
5. 前記ディスタンスシリンダは、そのストロークが、前記結合手段が前記ハーフナットと前記結合歯とを結合可能な状態での前記ハーフナットと前記結合歯との歯面間隔に等しいことを特徴とする請求項４に記載の型締装置。
6. 固定側金型が装着される固定盤と、可動側金型が装着されてステーによって型開閉方向 へ案内される可動盤と、を備えて、サーボモータからなる型開閉手段を駆動して前記可動盤を型閉方向へ移動させて、該可動盤を型閉完了位置に位置決めして初期状態とし、この初期状態で、前記可動盤に設けられるハーフナットを前記ステーに設けられた正規結合歯に結合させた後、型締手段を駆動して型締する型締装置に用いる型厚調整方法であって、
   金型交換後、前記型開閉手段を駆動して前記可動盤を型閉方向へ移動させて、前記可動盤を型閉完了位置で停止させて型厚設定を行い、型厚設定時の前記可動盤の位置データとステーの位置データとに基づいて、前記ハーフナットに対する前記結合歯の相対位置を算出し、前記ステーの現位置が結合位置に対して型閉側に位置する場合のみ、型締手段を駆動して前記ステーを型開方向へ移動させて、該ステーを前記結合位置に対して型開側に位置させて、次に、前記型開閉手段を駆動して、前記可動盤を、前記ハーフナットが前記ステーの現位置での正規結合歯よりも１ピッチ分だけ型開側に位置する前記結合歯と結合可能な位置に位置決めし、該結合歯と前記ハーフナットとを結合させた後、前記型開閉手段を駆動して、前記ステーを、前記ハーフナットと前記ステーの前記正規結合歯とが結合可能であって、且つ前記型締手段の型開側のストロークが、強力型開間隔と、前記ハーフナットと前記結合歯との結合時の歯面間隔と、ストローク余裕代とを足し算したストロークよりも大きくなる位置に位置決めし、この状態で前記型開閉手段を駆動して、前記可動盤を型開方向へ移動させて前記ハーフナットと前記結合歯との面圧を開放し、次に、前記ハーフナットと前記結合歯との結合を解除した後、前記型開閉手段を駆動して前記可動盤を型閉完了位置に位置決めさせて、前記ハーフナットと前記正規結合歯とが結合可能な前記初期状態に復帰させることを特徴とする型厚調整方法。

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