JP5408780B2 - 型締装置および型締装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、固定金型が取付けられる固定盤に対して可動金型が取付けられる可動盤を型開閉機構により移動させ、ハーフナット機構のハーフナットを係合部に係合した後に型締機構により型締を行う型締装置および型締装置の制御方法に関するものである。

ハーフナット機構により型締シリンダ側の部材と可動盤側の部材とを係合した後に型締機構により型締を行う型締装置および型締装置の制御方法としては特許文献１ないし特許文献３に記載されたものが知られている。ハーフナット機構によりハーフナットと係合溝を係合する場合の最も一般的な方法は、特許文献１に示されるように、ハーフナットの歯部を係合部（結合歯の間）の中心に位置させて係合させる方法である。この方法の場合、ハーフナット側または係合部側のいずれかの作動誤差や成形金型の温度変化等により、ハーフナットと係合部との相対的な位置関係が型締側または型開側のどちら側に僅かにズレた場合であっても対応できるというメリットがある。しかし特許文献１のものは、ハーフナットの歯部は、係合部の中心を目標として係合されるので、係合後に型締シリンダを作動させてハーフナットと係合部を当接させるまでの空走距離が長く、型締シリンダおよびハーフナットが前記空走距離を移動する間は、型締作動に入ることができないので、タイムロスが長くなるという問題があった。また特許文献１では、作動誤差や金型の温度変化等によりハーフナットおよび係合部の相対的な位置関係が一定量を超えてズレると対応できなくなり再調整する必要があった。

前記の作動誤差や成形金型の温度変化等によるハーフナットおよび係合部の相対的な位置関係が一定量を超えてズレた際に対応するものとして、特許文献２および特許文献３に記載されたものが知られている。特許文献２は、型閉じ工程中における可動盤の型厚調整用原点からの移動距離から算定されるねじ噛合位置の理論偏差量と、型閉じ位置における可動盤および型締シリンダ間の間隔から計測されるねじ噛合位置の計測偏差量 との差が、ねじ噛合位置の許容偏差範囲内に設定されるように可動盤および型締シリンダ間の前記間隔（或いは、計測偏差量 ）を制御駆動機構の制御シリンダで制御するものである。よって特許文献２では、特許文献１においてハーフナットと係合部との相対的な位置関係が一定量を超えてズレた場合に対応できなくなるという問題は解消される。更に特許文献３についても、前回の成形サイクル時までの可動盤停止位置に基づく可動盤停止予測位置に対応する位置にタイバ等を移動させておくことにより、成形サイクルを重ねる上での金型の温度変化等への対応を図ることができる。

特開２００３−２３６９０４号公報（００３１、図２） 特開平９−１９３１６２号公報（００１３、図１） 特開２００５−３３５０７５号公報（０００６、００１３、図２）

しかしながら特許文献２では、特許文献１においてハーフナットと係合部との相対的な位置関係が一定量を超えてズレた場合に対応できなくなるという問題は解消されるものの、前記理論偏差量と計測偏差量の差が所定以内の場合にはどの位置でもそのままハーフナットが係合されるので、係合後に型締シリンダを作動させて成形金型の型締を行うまでのタイムロスが解消できないという問題は依然として解消できなかった。また前記理論偏差量と計測偏差量の差が所定以上の場合は、その時点で型締シリンダを作動させて補正を行ってからハーフナットの係合を行うので更にタイムロスが発生するという問題があった。更にまた特許文献３についても、特許文献２と同様に係合可能範囲は、係合中心を中心として両側の範囲に設定されており、その範囲内であればハーフナットが係合されるので、係合後に型締シリンダを作動させて実際の成形金型の型締を行うまでのタイムロスが解消できないという問題は依然として解消されていなかった。

本発明では上記の問題を鑑みて、金型の温度変化等の成形サイクルを重ねた際に発生する問題に対応して、型締装置のハーフナット機構のハーフナットと係合部とを係合後に型締シリンダを作動させて成形金型の型締を行うまでのタイムロスを極めて小さくすることを可能とした型締装置および型締装置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に記載の記載の型締装置は、固定金型が取付けられる固定盤に対して可動金型が取付けられる可動盤を型開閉機構により移動させ、ハーフナット機構のハーフナットを係合部に係合した後に型締機構により型締を行う型締装置において、前記ハーフナット機構はハーフナットと係合部とが隙間がある状態で係合可能に設けられ、前記ハーフナットを係合部に対して係合した後に型締機構の作動によるハーフナットの型締面と係合部の型締面とが当接されるまでの空走距離の実測値に基づいて、後の成形サイクルにおいて型締側の部材であるハーフナットまたは係合部が補正された係合開始位置に移動制御されることを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の型締装置は、請求項１において、前記空走距離に基づくハーフナットまたは係合部の補正された係合開始位置は、型締側の部材の位置を検出する位置センサの検出値を用いて演算されることを特徴とする。

本発明の請求項３に記載の型締装置の制御方法は、固定金型が取付けられる固定盤に対して可動金型が取付けられる可動盤を型開閉機構により移動させ、ハーフナット機構のハーフナットを係合部に係合した後に型締機構により型締を行う型締装置の制御方法において、前記ハーフナット機構はハーフナットと係合部とが隙間がある状態で係合可能に設けられ、前記ハーフナットを係合部に対して係合した後に型締機構の作動によるハーフナットの型締面と係合部の型締面とが当接されるまでの空走距離の実測値に基づいて、後の成形サイクルにおいて型締側の部材であるハーフナットまたは係合部が補正された係合開始位置に移動制御されることを特徴とする。

本発明の請求項４に記載の型締装置の制御方法は、請求項３において、前記空走距離に基づく次回のハーフナットまたは係合部の補正された係合開始位置への補正は、成形サイクル１回毎、成形サイクル複数回毎、および所定時間毎のいずれかによって行われることを特徴とする。

本発明の型締装置および型締装置の制御方法は、固定金型が取付けられる固定盤に対して可動金型が取付けられる可動盤を型開閉機構により移動させ、ハーフナット機構のハーフナットを係合部に係合した後に型締機構により型締を行う型締装置において、前記ハーフナット機構はハーフナットと係合部とが隙間がある状態で係合可能に設けられ、前記ハーフナットを係合部に対して係合した後に型締機構の作動によるハーフナットの型締面と係合部の型締面とが当接されるまでの空走距離の実測値に基づいて、後の成形サイクルにおいて型締側の部材であるハーフナットまたは係合部が補正された係合開始位置に移動制御されるので、成形サイクルを重ねて型厚等の環境が変化した際にもハーフナットを係合した後に型締シリンダを作動させて成形金型の型締を行うまでのタイムロスを極めて小さくすることができる。

図１は、本実施形態の型締装置の一部断面した側面図であって型開時の状態を示す図である。 図２は、本実施形態の型締装置の一部断面した側面図であって型閉時の状態を示す図である。 図３は、本実施形態のハーフナット機構の作動を示す拡大断面図である。 図４は、本実施形態の型締装置の制御方法を示すフローチャートの前半部分である。 図５は、本実施形態の型締装置の制御方法を示すフローチャートの後半部分である。 図６は、別の実施形態の型締装置の側面図である。 図７は、更に別の実施形態の型締装置の側面図である。

本発明の実施形態の射出成形機の型締装置について、図１および図２を参照して説明する。射出成形機１１は、型締装置１２とその側方に設けられた射出装置１３から基本的な部分が構成される。本実施形態の型締装置１２は、固定金型１４が取付けられる固定盤１５に対して可動金型１６が取付けられる可動盤１７を型開閉機構１８により移動させ、ハーフナット機構１９のハーフナット２０を係合部２１に係合した後に型締機構２２により型締を行うものである。更に詳しくは型締装置１２は、ベッド上に固定盤１５と受圧盤２３とが設けられ、固定盤１５と受圧盤２３の間には四本のタイバ２４が平行に配設されている。そしてタイバ２４には、可動盤１７が挿通され、可動盤１７は固定盤１５に対して型開閉方向に移動可能となっている。そして固定盤１５には型開閉機構１８のサーボモータ２５が固定されるとともに、ボールネジ２６が型開閉方向には移動不可能であって回転可能に軸支されている。また可動盤１７にはボールネジナット２７が固定され、前記ボールネジナット２７にボールネジ２６が回転自在に挿通されている。そして固定盤１５に対する可動盤１７の位置は、型開閉機構１８のサーボモータ２５の位置センサであるロータリエンコーダ２８により検出される。なお型開閉機構１８としては、ベッド上や可動盤１７にサーボモータ２５等の電動機が取付けられたものでもよく、油圧を用いるものでもよい。

受圧盤２３には型締機構２２である型締シリンダ２９のシリンダ筒３０が形成されている。そして前記シリンダ筒３０の内部には、円筒状の型締ラム３１が挿通されている。またシリンダ筒３０と型締ラム３１の間には型締側油室３２ａおよび型開側油室３２ｂが形成されるようになっている。そして前記型締側油室３２ａおよび型開側油室３２ｂには、ポンプ３３から切換バルブ３４等を介して作動油が供給されるようになっている。型締ラム３１の先端側にはハーフナット機構１９のハーフナット２０が取付けられている。ハーフナット２０は、向かい合う一対のハーフナット２０からなる。図３に断面が示されるようにハーフナット２０の形状は、公知のものであって、中央部には半円形の凹部が設けられており、前記凹部には後述する係合部２１の複数の溝部２１ａに対応して係止可能なように前記溝部２１ａの幅よりも狭い幅の歯部２０ａが型開閉方向に複数列並んで設けられている。従ってハーフナット機構１９は、ハーフナット２０の可動盤側に向けられた前進側の側面である型締面２０ｂに対して係合部２１の反可動盤側に向けられた側面である型締面２１ｂとが隙間のある状態で係合可能となっている。またそれぞれのハーフナット２０は、油圧シリンダ３５または電動機等のハーフナットの作動機構により係合完了位置と離脱位置の間で、型開閉方向と直交方向に移動されるようになっている。そして受圧盤２３と型締側の部材である型締ラム３１（または型締側の部材であるハーフナット２０）の間には、ハーフナット２０等の位置を検出する磁歪式リニア変位センサー等からなる位置センサ３６が取付けられている。なおハーフナット機構１９の形状は図３のものに限定されずノコ歯形状のものやネジ状のものでもよい。また係合部２１の側を歯部と称しハーフナット２０の側を溝部と称するものでもよく、単にブロックを穴に係合するものでもよい。

また可動盤１７の背面中央には、受圧盤２３側に向けて円柱状のメカニカルラム３７が固定されている。従ってメカニカルラム３７は可動盤１７の一部であって可動盤側の部材に属する。メカニカルラム３７の周囲の円筒面には、ハーフナット２０の歯部２０ａと係合する溝部２１ａが複数形成された係合部２１が設けられている。本発明ではハーフナット２０、その作動機構である油圧シリンダ３５、およびメカニカルラム３７の係合部２１等からハーフナット機構１９が形成される。また射出成形機１１には制御装置３８が取付けられており、前記サーボモータ２５のロータリエンコーダ２８や位置センサ３６等と接続されている。また制御装置３８は、前記サーボモータ２５の駆動制御系や型締シリンダ２９や油圧シリンダ３５の油圧回路の駆動制御系とも接続されている。更に射出成形機１１には、設定部である設定画面３９が設けられ、設定画面３９と制御装置３８は接続されている。

次に本実施形態の型締装置１２の制御方法、とりわけハーフナット機構１９の制御方法について説明する。本実施形態では、ハーフナット２０を係合部２１に対して係合した後に型締機構２２の作動によるハーフナット２０の型締面２０ｂと係合部２１の型締面２１ｂとが当接されるまでの空走距離（設定値）Ｔ、空走距離（実測値）Ｔ１、空走距離（制御用値）Ｔ２を用いて型締側の部材であるハーフナット２０が係合開始位置（型締ラムの演算位置Ｌｎ）に移動制御されるようになっている。従って本発明において係合開始位置とは、型締ラム３１の移動方向における位置を指す。次により具体的な制御方法について図４と図５にわたるフローチャートを用いて説明する。まず図４のフローチャートの前半部分に示されるように、成形金型を取付ける前か或いは成形金型を取付けて型厚調整を行った後に作業者が射出成形機１１の設定画面３９から空走距離（設定値）Ｔ（前進側ロック隙間）の入力を行う（Ｓ１）。空走距離（設定値）Ｔとは、前記ハーフナット２０を係合部２１に対して係合した後に型締機構２２の作動によってハーフナット２０の歯部２０ａの型締面２０ｂが係合部２１の溝部２１ａの型締面２１ｂと当接されるまでの距離のことを指す。従って換言すれば、空走距離（設定値）Ｔは、ハーフナット２０が前進する側に形成されている前進側ロック隙間のことを指す。なお前記空走距離（設定値）Ｔは、ハーフナット機構１９のハーフナット２０と係合部２１の形状等からサイクル短縮に最適な固定値が予め設定されているものでもよい。この空走距離（設定値）Ｔの値は、より小さいほうが成形サイクルを短縮する上では望ましい。しかし図３（ｂ）に示されるようにハーフナット２０が係合部２１に対して係合する際に空走距離が０となっていると、ハーフナット２０の歯部２０ａの型締面２０ｂと係合部２１の溝部２１ａの型締面２１ｂが接触しながら当接することになるので、ハーフナット２０にカジリが生じたりしてハーフナット機構１９を破損する可能性がある。よって一定の空走距離（設定値）Ｔの存在は必要である。

本実施形態では次に型厚調整を行う。成形金型の交換が行われ、固定盤１５と可動盤１７にそれぞれ新しい固定金型１４と可動金型１６からなる成形金型のセットが取付けられると、可動盤１７を固定盤１５に向けて移動させて成形金型を当接させる。そしてその際の値（成形金型の厚み）がサーボモータ２５のロータリエンコーダ２８により検出されて制御装置３８に送られ、設定型厚Ｗ２として記憶されるとともに型閉完了位置Ｃが設定される（Ｓ２）。そして次の数１の演算式によりメカニカルラム３７の係合部２１のどの係合溝２１ａにハーフナット２０を係止するかメカニカルラムロック溝数Ｎを決定する（Ｓ３）。

そして次にハーフナット係合時の型締ラム３１の演算位置Ｌ１（仮のロック位置）を次の数２の演算式により求める（Ｓ４）。そしてハーフナット係合時のハーフナットの係合開始位置（型締ラムの演算位置）Ｌ１はＬｎに読み替えられる。なお数２の演算式においてａは、演算位置Ｌ１を求める上で微調整を行うための原点シフト位置である。原点シフト位置ａが必要となる理由は、（設定型厚Ｗ２―最小型厚Ｗ１）とメカニカルラム溝ピッチ長さＰに自然数であるメカニカルラムロック溝数Ｎを乗算した値とは一致しないのでＳ１において設定した空走距離（設定値）Ｔの位置にハーフナットが係止されるためには、前記の原点シフト位置ａ分の微調整を行う必要がある。

そして型締シリンダ２９を作動させ制御装置３８によりクローズドループ制御を行ってハーフナット係合時のハーフナットの係合開始位置（型締ラムの演算位置）Ｌｎへ型締ラム３１（ハーフナット２０）を移動させる（Ｓ５）そして停止した際のハーフナット係合時の型締ラムの位置ｒ１を位置センサ３６により検出し、制御装置３８に記憶させる（Ｓ６）。次に制御装置３８から型開閉機構１８のサーボモータ２５に指令を送りクローズドループ制御を行って可動盤１７（メカニカルラム３７と係合部２１を含む）を型閉方向へ移動させる（Ｓ７）。そして可動金型１６が固定金型１４と当接されて型閉完了位置Ｃが検出されたか（Ｓ８）を確認し、型閉完了位置Ｃに到達したことが確認されたら可動盤１７を停止させる（Ｓ９）。次に油圧シリンダ３５を作動させて既に係合開始位置に移動されて待機しているハーフナット２０をそれぞれ型開閉方向と直交方向に移動させて、係合部２１の溝部２１ａの間に係合する（Ｓ１０）。なおハーフナット係合時の型締ラムの位置ｒ１は、ハーフナット２０を係合後に検出記憶してもよい。

ハーフナット２０が係合部２１に係合された状態は、図３（ａ）に示されるように、ハーフナット２０の歯部２０ａの型締面２０ｂと係合部２１の溝部２１ａの型締面２１ｂとが、理論的には空走距離（設定値）Ｔを隔てた状態となる。またハーフナット２０の歯部２０ａの後退側の側面である強力型開面２０ｃと係合部２１の溝部２１ａの可動盤側に向けられた側面である強力型開面２１ｃとの間には、後方側ロック隙間Ｇが形成された状態となる。そして前記空走距離（設定値）Ｔと後方側ロック隙間Ｇの総和が、係合部２１の溝部２１ａの幅からハーフナット２０の歯部２０ａの幅を減算した値（隙間の合計）となる。なおこの際に成形品の取出不良等により可動盤１７が型閉完了位置に到達されなかったり、別の理由でハーフナット２０が係合できなかった場合は、型締装置１２の作動を停止させる。

次に図５のフローチャートの後半部分に示されるようにハーフナット２０の係合部２１への係合が確認されたら、次に型締シリンダ２９を作動させ型締ラム３１（ハーフナット２０）を型締方向へ移動させる（Ｓ１１）。そして前記ハーフナット２０の歯部２０ａの型締面２０ｂが、係合部２１の溝部２１ａの型締面２１ｂに当接されたかどうかを検出する（Ｓ１２）。前記検出は通常の場合、可動盤１７およびメカニカルラム３７がサーボモータ２５の駆動によらずに移動開始したかどうかにより検出する。より具体的にはロータリエンコーダ２８によって検出される位置データに少しでも変化（パルス等の検出）があったら前記ハーフナット２０の歯部２０ａの型締面２０ｂが、係合部２１の溝部２１ａの型締面２１ｂに当接されたと判断される。そして図３（ｂ）に示されるように、ハーフナット２０と係合部２１が当接された際のハーフナット２０の位置データが型締側の部材の位置を検出する位置センサ３６により検出され、その値はハーフナット当接時の型締ラムの位置ｒ２として制御装置３８に記憶される（Ｓ１３）。

次にハーフナット２０を係合部２１に対して係合した後に型締機構２２の作動によるハーフナット２０と係合部２１と当接されるまでの空走距離（実測値）Ｔ１を次の数３の演算式により演算する（Ｓ１４）。

空走距離（実測値）Ｔ１は、実際の空走距離（前進側ロック隙間）に対して、ハーフナット当接後にロータリエンコーダ２８からのパルスが検出されるまでのラグや機械的な誤差等により若干の相違があるので、次の数４の演算式によりオフセット位置Ｏ（距離）を加算して、空走距離（制御用値）Ｔ２として使用する（Ｓ１５）。オフセット位置Ｏは、実際にロック隙間を測定した値と、空走距離（実測値）Ｔ１とを比較することにより演算され、通常の場合は固定値が用いられる。なお実際の前進側ロック隙間の測定値と空走距離（実測値）Ｔ１の間に相違がない場合や無視できる程度の差の場合は、オフセット位置Ｏを加算しないでもよい。

次に次回の成形時にハーフナット２０を係合部２１に係合する際の次回のハーフナット２０の係合開始位置（型締ラムの演算補正位置）Ｌｎ＋１を次の数５の演算式により演算する（Ｓ１６）。従って空走距離（実測値）Ｔ１に基づいてハーフナット２０の係合開始位置（演算補正位置）Ｌｎ＋１は、型締側の部材の位置を検出する位置センサ３６の検出値を用いて演算されることになる。

そして型締シリンダ２９の型締側油室へ作動油を供給して成形金型の型締、射出装置１３による成形金型のキャビティ内への射出、キャビティ内の成形品の冷却工程が行われる。更に冷却工程が完了すると型締シリンダ２９の型締側の油室の作動油の圧力を落とす圧抜きが行われ、次に型締シリンダ２９の型開側油室に作動油が供給されて型締ラム３１およびハーフナット２０が型締時と反対方向に向けて移動され、強力型開が行われる。強力型開では、図３（ｃ）に示されるようにハーフナット２０の歯部２０ａの強力型開面２０ｃと係合部２１の溝部２１ａの強力型開面２１ｃが当接されて力が及ぼされることにより、固定金型１４から可動金型１６が離型される。そして一定距離離型された後は、油圧シリンダ３５を作動させて係合部２１からハーフナット２０の係合を外す。そして型開閉機構１８のサーボモータ２５のみを駆動させて可動金型１６および可動盤１７を型開完了位置へ移動させて型開完了位置で成形品の取出が行われる。なお強力型開終了後の型締ラム３１の位置は、図３（ａ）に示されるようにハーフナット２０と係合部２１の係合時には前進側ロック隙間Ｔに加えて後方側ロック隙間Ｇが存在しており、強力型開時には、後退側ロック隙間Ｇが解消されるように型締ラム３１が移動されているので、ハーフナット２０の係合時の型締ラム３１の位置よりも後退した位置（型締側からの検出値としては数値が増加した位置）となっている。

そして射出成形機１１の成形サイクルが継続される場合（Ｓ１７）は、Ｌｎ＋１をＬｎに読み替える（Ｓ１８）。そして再び（Ｓ５）へ戻って、前記のサーボモータ２５のみを用いて可動盤１７を型開閉している際や可動盤１７が型開完了位置に停止している間に、型締シリンダ２９を作動させて、（Ｓ１６）で演算されたハーフナットの係合開始位置（演算補正位置）へ型締ラム３１（ハーフナット２０）を戻す。

射出成形機１１による成形においては、成形金型内のキャビティに高温の溶融樹脂が射出されるので、成形金型や該成形金型が取付けられる固定盤１５や可動盤１７（メカニカルラム３７を含む）の温度が上昇し、熱膨張するという問題がある。それに対して受圧盤２３の熱的な影響による位置変化量は小さいため、当初に成形サイクルの短縮に最適な空走距離（設定値）Ｔ（前進側ロック隙間）が設定されており、ハーフナット２０と係合部２１が係合されていたとしても、空走距離（実測値）Ｔ１は成形サイクルを重ねるについて変化してくる。そのため射出成形機１１を停止させずになるべく短い成形サイクルを継続する上では、本発明のように成形サイクル毎に空走距離（実測値）Ｔ１を求め、ハーフナット係合時の型締ラム３１（ハーフナット２０）の位置を継続的に補正することが有効である。なお上記の空走距離Ｔ，Ｔ１，Ｔ２に基づいた次回のハーフナット２０（または係合部）係合開始位置の補正は、成形サイクル１回毎、成形サイクル複数回毎、および所定時間毎のいずれかにより行えばよい。

また本実施形態では、固定金型１４と可動金型１６が当接された際を型閉完了位置Ｃとして、次にハーフナット２０と係合部２１を係合する例について説明したが、射出圧縮成形（射出プレスを含む）等の成形方法で、型当接位置以外の位置に可動盤１７を停止させた後にハーフナット２０と係合部２１とを係合するものでもよい。その場合は、設定画面から型停止位置を入力し、その位置を原点として、ハーフナット２０が係合されるメカニカルラム３７の溝数Ｎやハーフナット係合時のハーフナット２０の係合開始位置（型締ラムの演算位置）Ｌ１等が決定される。

また本発明は、図６に示されるような別の実施形態の型締装置４１にも適用可能である。型締装置４１は、固定金型４２が取付けられる固定盤４３に対して可動金型４４が取付けられる可動盤４５を型開閉機構４６により移動させ、ハーフナット機構４７のハーフナット４８を係合部４９に係合した後に型締機構５０により型締を行うものである。更に詳しくは固定盤４３には型締機構５０の型締シリンダ５１が取付けられ、その型締ラムがタイバ５２となっている。そして型締側の部材であるタイバ５２の円筒面には、ハーフナット機構４７の一部である係合部４９の係合溝が形成されている。また前記タイバ５２が挿通される可動盤４５の背面であって、タイバ５２が挿通される部分に隣接する部分には、ハーフナット機構４７の一部である一対のハーフナット４８がそれぞれ取付けられている。ハーフナット４８は、油圧シリンダ５３等により開放位置と係合開始位置の間で移動可能となっている。また固定盤４３には型開閉機構４６の型開閉シリンダ等の駆動手段が取付けられ、そのロッドの先端が可動盤４５に取付けられている。また固定盤４３と可動盤４５の間には、可動盤４５の位置を検出する位置センサ５４が設けられている。更には固定盤４３には型締シリンダ５１のピストンおよびタイバ５２の位置の微調整のための副油圧シリンダ５５が設けられるとともに、ピストンおよびタイバ５２（係合部４９）の型開閉方向の位置を検出する位置センサ５６が取付けられている。また位置センサ５４，５６、図示しない設定画面（設定部）、および各作動機構等は、制御装置５７に接続されている。なお型締装置４１については、可動盤４５の側に型締シリンダ５１が設けられ、固定盤４３にハーフナット４８が設けられたものや、型締シリンダ５１とハーフナット４８が同じ盤に結合して設けられ他方の盤に係合部が設けられたタイバが固定的に設けられたものでもよい。

図６に示される型締装置４１の制御方法についても先の図１等に示される実施形態と一部同様であって、型厚調整の前後いずれかにハーフナット４８の空走距離（設定値）Ｔの入力を行う。そして型厚調整により型閉完了位置におけるハーフナット４８が噛合される係合部４９の溝数Ｎが決定され、ハーフナット係合時のタイバ５２の係合開始位置（型締ラムの演算位置）Ｌ１（Ｌｎ）も決定される。そして成形時にハーフナット係合時のタイバ５２の実測位置ｒ１とハーフナット当接時のタイバ５２の実測位置ｒ２をそれぞれ位置センサ５６により検出し、前者から後者を減算して空走距離（実測値）Ｔ１を求め、オフセット位置Ｏを加算して空走距離（制御用値）Ｔ２を算出する。そして空走距離（設定値）Ｔから空走距離（制御用値）Ｔ２を減算したものを、今回の成形におけるハーフナット係合時のタイバ５２の係合開始位置（型締ラムの演算位置）Ｌ１（Ｌｎ）に加算して、次回のハーフナット係合時のタイバ５２の係合開始位置（型締ラムの演算補正位置）Ｌｎ＋１を演算する。そして次回のハーフナット係合時までに型締シリンダ５１を作動させてタイバ５２の位置を係合開始位置（型締ラムの演算補正位置）Ｌｎ＋１に補正する。前記の制御は制御装置５７で行われる。なお図１等に示される実施形態と図６に示される実施形態の大きな相違点は、図１等では型締ラム３１（ハーフナット２０）の側が移動されて次回の係合開始位置が制御されるのに対して、図６に示される実施形態では係合部４９（タイバ５２）の側が移動されて次回の係合開始位置が制御される点である。従って型締装置４１のハーフナット機構４７は、可動盤４５に対して型開閉方向には固定的に配設されており、調整のためにハーフナット４７のみが型開閉方向には移動されない。

また本発明は、図７に示されるような更に別の実施形態の型締装置６１にも適用可能である。型締装置６１は、固定金型６２が取付けられる固定盤６３に対して可動金型６４が取付けられる可動盤６５を型開閉機構６６により移動させ、ハーフナット機構６７のハーフナット６８を係合部６９に係合した後に型締機構７０により型締を行うものである。更に詳しくは固定盤６３にはタイバ７１が固定され、タイバ７１の周囲には係合部６９が設けられている。またタイバ７１には、可動盤６５と移動型締盤７２が挿通されている。そしてベッド７３と移動型締盤７２の間には型開閉機構６６が設けられている。本実施形態ではベッド７３上に固定されたサーボモータ７４とサーボモータ７４によって回転自在なボールネジ７５が設けられ、移動型締盤７２にはボールネジナット７６が固定され、ボールネジナット７６の内部に前記ボールネジ７５が回転自在に挿通されている。そしてサーボモータ７４のロータリエンコーダにより移動型締盤７２の位置が検出される。

またベッド７３に対してリニアガイド７７を介して型開閉方向に移動自在に設けられた移動型締盤７２の下部は、固定盤６３側に向けて伸びている基台７８となっており、前記基台７８の上には図示しないリニアガイドを介して可動盤６５が型開閉方向に移動自在に載置されている。そして移動型締盤７２の内部には型締機構７０である型締シリンダ７９が内蔵されており、型締シリンダ７９の型締ラム８０が可動盤６５の背面に固定されている。また移動型締盤７２の背面のタイバ７１が挿通される部分に隣接する部分にはハーフナット機構６７の一対のハーフナット６８がそれぞれ取付けられている。更に移動型締盤７２と可動盤６５の間には可動盤６５の位置（移動型締盤７２と可動盤６５の間の距離）を検出する位置センサ８１が取付けられている。なお型締装置６１については前方の可動盤６５の下部から後方に伸ばされた基台の上に移動型締盤７２と型締シリンダ７９が載置されたものでもよい。

図７に示される型締装置６１の制御方法についても先の図１等に示される実施形態と一部同様であって、型厚調整の前後いずれかにハーフナット６８の空走距離（設定値）Ｔの入力を行う。そして型厚調整により型閉完了位置におけるハーフナット６８が噛合される係合部６９の溝数Ｎが決定され、係合時のハーフナット６８の係合開始位置（型締ラムの演算位置）Ｌ１（Ｌｎ）も決定される。そして成形時にハーフナット係合時のハーフナット６８の実測位置ｒ１とハーフナット当接時のハーフナット６８の実測位置ｒ２をそれぞれサーボモータ７４のロータリエンコーダにより検出し、前者から後者を減算して空走距離（実測値）Ｔ１を求め、オフセット位置Ｏを加算して空走距離（制御用値）Ｔ２を算出する。そして空走距離（設定値）Ｔから空走距離（制御用値）Ｔ２を減算したものを、更に今回の成形における係合時のハーフナット６８の係合開始位置（型締ラムの演算位置）Ｌ１（Ｌｎ）に加算して、次回の係合時のハーフナット６８の係合開始位置（型締ラムの演算補正位置）Ｌｎ＋１を演算する。そして次回のハーフナット係合時までに型締シリンダ７９とサーボモータ７４を作動させてハーフナット６８の位置を補正する。前記制御は図示しない制御装置で行われる。

なお本発明は、図１等に示される実施形態の型締装置１２や図６に示される実施形態の型締装置４１、図７に示される実施形態の型締装置６１に限定されず、型開閉機構により型開閉を行った後、ハーフナットを係合し、型締機構により型締を行う全ての型締装置に適用できる。

本発明の型締装置は、射出成形機の他、ダイカスト成形機、およびプレス装置等、固定金型と可動金型を型開閉機構により型閉後に、型締機構により型締（増圧）する全ての装置に使用することができる。また射出成形機に用いる場合、射出圧縮成形、射出プレス成形、発泡成形等を行うものであってもよく、成形材料も限定されない。

１１ 射出成形機

１２，４１，６１ 型締装置

１４，４２，６２ 固定金型

１５，４３，６３ 固定盤

１６，４４，６４ 可動金型

１７，４５，６５ 可動盤

１８，４６，６６ 型開閉機構

１９，４７，６７ ハーフナット機構

２０，４８，６８ ハーフナット

２０ｂ，２１ｂ 型締面

２１，４９，６９ 係合部

２２，５０，７０ 型締機構

２３ 受圧盤

２４，５２，７１ タイバ

２５，７４ サーボモータ

２８ ロータリエンコーダ

２９，５１，７９ 型締シリンダ

３１，８０ 型締ラム

３７ メカニカルラム

Ｔ 空走距離（設定値）

Ｔ１ 空走距離（実測値）

Ｔ２ 空走距離（制御用値）

Ｌ１（Ｌｎ） ハーフナット（タイバ）の係合開始位置（型締ラムの演算位置）

Ｌｎ＋１ ハーフナット（タイバ）の係合開始位置（型締ラムの演算補正位置）

ｒ１ ハーフナット係合時の型締ラムの位置

ｒ２ ハーフナット当接時の型締ラムの位置

Claims (4)

1. 固定金型が取付けられる固定盤に対して可動金型が取付けられる可動盤を型開閉機構により移動させ、ハーフナット機構のハーフナットを係合部に係合した後に型締機構により型締を行う型締装置において、
   前記ハーフナット機構はハーフナットと係合部とが隙間がある状態で係合可能に設けられ、
   前記ハーフナットを係合部に対して係合した後に型締機構の作動によるハーフナットの型締面と係合部の型締面とが当接されるまでの空走距離の実測値に基づいて、後の成形サイクルにおいて型締側の部材であるハーフナットまたは係合部が補正された係合開始位置に移動制御されることを特徴とする型締装置。
2. 前記空走距離に基づくハーフナットまたは係合部の補正された係合開始位置は、型締側の部材の位置を検出する位置センサの検出値を用いて演算されることを特徴とする請求項１に記載の型締装置。
3. 固定金型が取付けられる固定盤に対して可動金型が取付けられる可動盤を型開閉機構により移動させ、ハーフナット機構のハーフナットを係合部に係合した後に型締機構により型締を行う型締装置の制御方法において、
   前記ハーフナット機構はハーフナットと係合部とが隙間がある状態で係合可能に設けられ、
   前記ハーフナットを係合部に対して係合した後に型締機構の作動によるハーフナットの型締面と係合部の型締面とが当接されるまでの空走距離の実測値に基づいて、後の成形サイクルにおいて型締側の部材であるハーフナットまたは係合部が補正された係合開始位置に移動制御されることを特徴とする型締装置の制御方法。
4. 前記空走距離に基づく次回のハーフナットまたは係合部の補正された係合開始位置への補正は、成形サイクル１回毎、成形サイクル複数回毎、および所定時間毎のいずれかによって行われることを特徴とする請求項３に記載の型締装置の制御方法。