WO1992009416A1

WO1992009416A1 - Dispositif de fermeture du moule pour machine de moulage par injection

Info

Publication number: WO1992009416A1
Application number: PCT/JP1991/000586
Authority: WO
Inventors: Jun Fujita; Yoshinori Nakanishi; Shinichi Tazawa; Hideo Tanaka; Masao Hirosawa; Nobukatsu Omura; Harukatsu Goto
Original assignee: Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1991-04-30
Publication date: 1992-06-11
Also published as: CN1061741A; DE69125719D1; CN1036183C; EP0544903A4; CN1073628A; DE69125719T2; CA2074944A1; TW205018B; EP0544903A1; US5352394A; CA2074944C; EP0544903B1

Description

明細書射出成形機の型締装置技術分野

本発明は射出成形機、ダイカストマシンなど、金型の型締めを行う型締装置に関する。

冃景

射出成形機、ダイカストマシンなどでは、成形品を成形する際、金型を閉鎖した状態（型術閉じ状態）に維持しなければならない。金型内に発生する大きな内部圧力に抗して型を閉じた状態に維持するためには、金型を相対向する側から強い力で押し付ける型締め作用を必要とする。このため射出成形機などの成形装置においては、成形中に型を閉鎖状態に維持するための型締装置が、成形原料を溶融状態で射出する射出装置とともに設置されている。

この型締装置として、従来、油圧駆動式型締ピストン ♦ シリンダ機構を用いて直接金型を押圧する直圧式型締装置、トグル機構を用いて型締カを保持するトグル式型締装置などが知られている。これらの型締装置においては、成形品成形用キヤビティを形成するために必要な個数の金型を保持するダイプレートを用意し、これらのダィプレー卜の 1つを固定された固定ダイプレートとするとともに、他のダイプレートをこの固定ダイプレートに向けて移動する移動ダイプレートとしてある。

型締めを行う場合には、移動ダイプレートと固定ダイプレートの間に大きな押圧力が付与されるが、この押圧力は、型締ピストン · シリンダ機構を構成する型締ビス卜ンを、移動ダイプレー卜の背面側に直接あるいはトグル機構を介して押し当てることによつて付与される。

この場合、従来の装置においては、通常、固定ダイプレートと型締ピストン ♦ シリンダ機構を構成する型締シリンダとを、互いに平行な複数、通常は 4本のタイバーにより結合し、このタイバーをガイドとして移動ダイプレー卜の移動動作を行わせている。

このタイバーは、金型を中心として、これを取り囲む位置に配置され、移動ダイプレートの摺動ガイドを行うとともに、固定ダイプレートと型締シリンダとの間で力の閉ループを形成して型締カを内部保持するという機能を有している。このため、従来の油圧駆動式型締ピストン · シリンダ機構を用いた型締装置においては、タイバ一は不可欠の構成要素となっている。

しかしながら、このタイバーは強度を保持するために高価な特殊合金鋼を用いて製作されるとともに、型締装置の部品点数を増加させる原因ともなり、型締装置のコス卜上昇の原因となっている。

また、金型の外周囲の位置にタイバーがあることにより、金型の交換作業にタイバーとの干渉を生じ、作業効率を低下させる原因ともなつている。このため、金型の交換時に 4本のタイバーのうち 1本を軸方向に移動させて金型交換を容易にする方法も試みられているが（例えば、実公昭 5 0— 2 3 6 5 6号、実公平 2— 2 7 9 6 6 号など）、この方法はタイバーの移動機構を特別に設ける必要があることから、型締装置の構造をさらに複雑化する要因となっている。

さらに、移動ダイプレー卜の後方側に油圧駆動式シリンダ · ビストン機構を設けたことにより、型締装置が軸線方向に長くなり、射出成形機、ダイカストマシンなどの長手方向寸法を大きくする原因ともなつている。これは、射出成形機等を工場内に配置する場合、大きな作業スペースを必要とすることとなり、工場のレイアウト効率を低下させるという欠点がある。

また、油圧駆動式ビストン · シリンダ機構を用いた場合には、油洩れによる作業環境の悪化、油火災の防止対策が必要であるなどの問題点もある。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、部品点数を減少させ、装置の小型化を図ることのできる型締装置を提供することを目的とする。

また、タイバーを不要とすることにより、金型の交換作業を容易に行うことのできる型締装置を提供することを目的とする。また、油圧駆動系を取り除くことにより、装置の保守 ♦管理を容易にすることができる型締装置を提供することを目的とする。

さらに、型締動作の制御を容易にし、常に最適な型締め作用を行うことのできる型締方法を提供することを目的とする。

発明の開示

本発明による射出成形機の型締装置は、射出装置が搭載されたテーブル上に配設されている第 1の金型を保持する第 1のダイプレートおよび第 2の金型を保持する第 2のダイプレートと、第 1および第 2のダイプレートをテーブル上で相対移動させるダイプレート送り手段と、第 1および第 2のダイプレー卜の少なくとも一方の側に配設された磁気吸引力発生手段と、磁気吸引力発生手段の磁気吸引力を制御する磁気吸引力制御手段と、からなる ο

また、本発明による射出成形機の型締め方法は、

( a ) 第 1の金型を保持した第 1のダイプレー卜および第 2の金型を保持した第 2のダイプレー卜の少なくとも一方に磁気吸引力発生手段を設置し、

( b ) 両ダイプレートを互いに接近する方向に相対移動して近接させ第 1の金型と第 2の金型を閉鎖し、

( c ) 磁気吸引力発生手段により第 1および第 2のダイプレート間に磁気吸引力を発生させて両ダイプレートを近接した状態に保持するとともに両金型間に所定の型締カを発生させ、

( d ). 金型内のキヤビティに铸造原料を注入し、

( e ) 両ダイプレート間の磁気吸引力を解除し、

( f ) 両ダイプレートを互いに離間する方向に相対移動して第 1の金型と第 2の金型を開放する、

各工程からなる。

図面の簡単な説明

第 1図は本発明の第 1の実施例を示す側断面図であり、第 2図は第 1図 A— A線方向に見た図、第 3図は第 2図に示した電磁石コイルの装着側の変形例を示した図、第 4図は電磁石コィルの装着構造を示す部分拡大断面図、第 5図（A ) および（B ) は電磁石コイルの装着例と磁束の形成状態を示す説明図、第 6図は電磁石コイルの装着例を示す部分拡大断面図、第 7図は本発明の第 2の実施例を示す側断面図、第 8図は第 7図に示した緩衝機構の部分拡大断面図、第 9図は第 7図に示した実施例の変形例を示す側断面図、第 1 0図は本発明の第 3の実施例を示す側断面図、第 1 1図は第 1 0図 B— B線方向に見た図、第 1 2図（A ) および（B ) は突き当てピンの作用状態を示す部分拡大断面図、第 1 3図は本発明の第 4 の実施例を示す側断面図、第 1 4図は第 1 3図 C一 C線方向に見た図、第 1 5図は本発明の第 5の実施例を示す側断面図、第 1 6図は本発明の第 6の実施例を示す側断面図、第 1 7図は第 1 6図 D— D線方向に見た図、第 1 8図（A ) 乃至（ C ) は第 1 6図 E— E線方向に見た図であり調整部材の各種の形状を示す概略図、第 1 9図は第 1 6図に示した実施例の変形例を示す側断面図、第 2 〇図は第 1 6図に示した実施例の変形例を示す側^面図、第 2 1図は第 2 0図 F— F線方向に見た図、第 2 2図は本発明の第 7の実施例を示す側断面図、第 2 3図は本発明の第 8の実施例を示す側断面図、第 2 4図は第 2 3図 G— G線方向に見た図、第 2 5図は電磁石コイル制御手段の変形例を示すプロック線図である。

発明を実施するための最良の形態

本発明の実施例ついて図面を参照して説明する。

第 1図は本発明の第 1実施例が適用された射出成形機を示している。射出成形機 1 0は、箱形の装置フレーム 1 1の上面に水平方向に設けられたテーブル 1 2を備え、このテーブル 1 2上に搭載された射出装置 1 3と型締装置 1 4とから構成されている。

射出装置 1 3は溶融した原料を金型内へ射出するための装置であり、原料を供給するホッパ 1 5、スクリューが内蔵され、先端に設けられたノズル 1 6に向けて溶融原料を辁送するバレル 1 7を備え、第 1のダイプレート 2 2の背面に取付けられたノズルタツチシリンダ 1 8により金型設置方向へテーブル 1 2上を移動されるよう構成されている。型締装置 14は、第 1の金型 2 1が保持される第 1のダイプレート 2 2と、第 2の金型 2 3が保持される第 2 のダイ.プレート 24を備えている。第 1および第 2のダィプレート 2 2 , 24は、相対向する平面 2 2 a , 24 aを有し、この相対向する面 2 2 a , 24 aの略中央部にそれぞれ金型装着用空間 2 2 b , 24 bが形成されている。そして、このそれぞれの金型装着用空間 2 2 b , 24 b内に、着脱自在に構成されたカセッ卜式の第 1金型 2 1および第 2金型 2 3が装着されている。テーブル 1 2上には一対のガイドバー 2 5が互いに平行に配設されている。第 1のダイプレート 2 2は、このガイドバー 2 5の射出装置 1 3側の端部に静止固定された状態で配置され、第 2のダイプレート 24は、このガィドバー 2 5上を水平方向に摺動可能に配置されている。以下、第 1のダイプレート 2 2を固定ダイプレート、第 2のダイプレート 24を移動ダイプレートと称する。

テーブル 1 2の下方位置には、所定の間隔をおいて、一対の軸受部材 26 a， 26 bがテーブル 1 2に固定配置され、この軸受部材 26 a , 2 6 bに送りねじ 2 7力回転可能に支持されている。送りねじ 2 7の一端側には駆動モータ 28、例えば電動モータが連結されている。また送りねじ 2 7にはナツト部材 2 9が螺合され、このナット部材 2 は移動ダイプレート 24に結合されている。第 2図に示すように、移動ダイプレー卜 2 4の対向面 2 4 aには、第 2金型 2 3の外周囲を連銃的に取囲むように環状溝 3 1が設けられ、この環状溝 3 1内に磁気吸引力を発生する電磁石コイル 3 2が配設されている。同様に、固定ダイプレート 2 2の対向面 2 2 aにも、第 1金型 2 1の外周囲を連続的に取囲むように環状溝が設けられ、この環状溝内に磁気吸引力を発生する電磁石コイル 3 2が配設されている。

電磁石コイルは、金型の締付力が均一になるよう、金型を中央にしてその外周囲を取り囲むように配設されるのが望ましい。その配設の方法としては、第 2図に示すように、連続的に環状に配設する方法の他に、例えば第 3図に示すように、電磁石コイルを複数個の小型電磁石コイル 3 4の組合せにより構成し、それぞれの小型電磁石コイル 3 4を、移動ダイプレート 2 4 (固定ダイプレート 2 2 ) の対向面 2 4 a ( 2 2 a ) に、金型 2 3 ( 2 1 ) の外周囲を取囲むように間隔をおいて形成された複数個の円形溝 3 3内に分散して配設してもよい。第 4図は電磁石コィル 3 2の配設状態を示す部分拡大断面図である。電磁石コィル 3 2は、環状溝 3 1内に連続的に卷回されて配設されている。そして、最表面側 3 2 aの位置が、移動ダイプレート 2 4の対向面 2 4 aよりわずかに環状溝 3 1内に入った位置となるように収容され、全体を合成樹脂などで固めて、環状溝 3 1内に固定されている。

これは電磁石コイル 3 2の場合、あるいは複数個の小型電磁石コィル 3 4の場合でも同様である。

第 5図は電磁石コィル 3 2の種々の配設方法の例を示す部分断面図である。（ A ) はすでに述べたように、固定ダイプレート 2 2、移動ダイプレー卜 2 4の両方にそれぞれ電磁石コイル 3 2を配設したものである。この配設方法により発生する磁力線（磁束） 3 5は、図に示すように、それぞれの電磁石コイル 3 2を取囲むように形成され、強固な磁気吸引力を得ることができる。

( B ) は電磁石コイル 3 2を、一方のダイプレート、例えば固定ダイプレート 2 2にのみ配設した例を示している。この場合は、制作上および電気配線上の構造が簡単となる。

第 6図は電磁石コィルによる磁気吸引力をさらに強くする方法を示す部分断面図である。この実施例においては、固定ダイプレート 2 2、移動ダイプレート 2 4にそれぞれ配設された電磁石コイル 3 2の外周囲に、さらに最大磁束密度の大きい材料、例えば純鉄からなる溝形部材 3 7が配設されている。

このような部材 3 7を配設することにより、磁力線が、第 5図（A ) に示した配設方法に比べ最大磁束密度が増加し、磁気吸引力を強めることができる。

電磁石コイル 3 2には、電磁石コイル制御手段 4 0 (第 1図）を介して交流電源 4 1が接続されている。電磁石コイル制御手段 4 0は、電流整流器 4 2、定電流制御器 4 3、回路切替器 4 4を備え、回路切替器 4 4が電磁石コイル 3 2に接続されている。また、残留磁束による磁気吸引力を消滅させるために、回路切替器 4 4に対し消磁器 4 5が接続されている。

電磁石コイル制御手段 4 0は、射出成形機 1 0の動作を制御する主制御手段 4 6に接続されている。主制御手段 4 6は射出装置 1 3の動作を制御するとともに、駆動モ一タ 2 8に接続ざれ、ダイプレート送り手段の動作を制御するようになっている。本実施例においては、駆動モータ 2 8に位置検出器 2 8 aを設け、この位置検出器 2 8 aからの信号により送りねじ 2 7と螺合したナツ卜部材 2 9の移動位置、すなわち移動ダイプレート 2 4の位置を検知し、ダイプレート送り手段の動作が制御される。位置検出器は固定ダイプレート 2 2と移動ダイプレ — ト 2 4の間に、一方に位置検出用スケール、他方に検出へッドの組合せとして設置することも可能である。また、本実施例においては、移動ダイプレート 2 4にギヤップセンサ 3 8が設置され、このギャップセンサ 3 8と対向するようにセンサプレート 3 9が固定ダイプレート 2 2に設置されている。そしてギャップセンサ 3 8から発せられた信号波をセンサプレー卜 3 9で反射し、この反射波を再びギャップセンサ 3 8で検知することにより両ダイプレート 2 2 , 24間の隙間の検出を行い得るようにされている。このギヤップセンサ 3 8は主制御手段 4 6に接続され、両ダイプレート間の隙間の算出は検知信号に基いて主制御手段 4 6で行うようにされている。

主制御手段 4 6、電磁石コイル制御手段 4 0は、装置フレーム 1 1 に設けられた制御装置配置部 4 7に配置されている。

次にこのような構成からなる本実施例の作用について説明する。

固定ダイプレート 2 2および移動ダイプレート 24に、それぞれ所要の金型 2 1 , 2 3を装着する。主制御手段 4 6からの型締開始指令信号により、駆動モータ 2 8が回転駆動され、送りねじ 2 7に伝達される。送りねじ 2 7の回転により、これに螺合しているナツ卜部材 2 9 が軸方向に移動させられる。これによりナツト部材 2 9 に結合された移動ダイプレート 24が、固定ダイプレート 2 2の方向へガ.ィドバー 2 5上を摺動する。

移動ダイプレート 24が所定の距離移動すると、駆動モータ 2 8に取付けられた位置検出器 28 aからの信号により駆動モータ 28が停止させられる。この時、第 1 と第 2の金型 2 1 , 2 3は低圧で閉鎖された状態になる。また、固定ダイプレー卜 2 2と移動ダイプレート 24の相対向する面 2 2 a , 24 aの間隔は、所定の磁気吸引力が作用しうる距離とされている。この間隔は、ギヤップセンサ 3 8を用いてダイプレー卜の送り動作を制御することにより、精度よく決定することができる。

銃いて電磁石コィル 3 2を用いた型締動作が次のようにして行われる。

主制御手段 4 6より電磁石コイル 3 2への通電指令が発せられると、交流電源 4 1からの電流が整流器 4 2で整流され、直流電圧源となつた後、定電流制御器 4 3へ供給される。主制御手段 4 6で、設定された型締力に基ずき発生させるべき磁気吸引力とそれに必要な電流値が算出される。算出された必要電流値信号が主制御手段 4 6から定電流制御器 4 3に送られ、供铪される電流値が制御される。

主制御手段 4 6からの信号により回路切替器 4 4が作動し、定電流制御器 4 3と両ダイプレート 2 2 , 2 4に配設されたそれぞれの電磁石コィル 3 2とが接読されると、所定の電流が電磁石コイル 3 2に供耠され、磁気吸引力が発生する。

この磁気吸引力は、前述したように、供給される電流値を制御することにより制御されており、両ダイプレート 2 2 , 2 4を互いに強く吸引することにより、第 1および第 2金型 2 1 , 2 3を所要の型締力で型締めすることができる。

この場合、ギヤップセンサ 3 8からの信号により、両ダイプレート間の間隔が所定値より大きい場合には、さらに電流値を増加して所要の締付力を確保する。また、電磁石コィルを第 3図に示すように分散して配置してあれば、ギャップセンサ 3 8からの信号により、それぞれの電磁石コイルへの通電量を個々に制御し、金型全体の型締カを均一化することができる。

金型の型締作業が完了すると、ノズルタツチシリンダ 1 8が作動して、射出装置 1 3が固定ダイプレート 2 2 の方へ引き寄せられ、ノズル 1 6が金型内のキヤビティ入口に当接される。続いてバレル 1 7内のスクリュー

(図示せず）により溶融した原料、例えば溶融樹脂が金型内に充填される。

射出成形動作を終了すると、型開放動作が開始される。まず回路切替器 4 4が作動して、電磁石コイル 3 2への電流供铪が停止され、磁気吸引力を解消する。また、主制御手段 4 6からの信号により、交流電流が消磁器 4 5に送られ、回路切替器 4 4を介して、電磁石極の残留磁束による磁気吸引力を消滅させるのに十分な消磁電流が、それぞれの電磁石コイル 3 2に供給される。

次に、駆動モータ 2 8を回転駆動し、送りねじ 2 7を回転させることにより、ナツト部材 2 9およびこれに結合された移動ダイプレート 2 4をガイドバー 2 5上で固定ダイプレート 2 2から離間する方向に搢動させて、金型 2 1 , 2 3の開放を行う。本実施例による型締装置は基本的に上記のような作用を行う力供給電流値を制御することにより、さらに次のよラ.な、より複雑な型締動作を行うことができる。まず、駆動モータ 2 8を作動して両ダイプレート 2 2 , 2 4を互いに接近する方向に相対移動して両金型 2 1 ， 2 3を閉鎖する。続いて主制御手段 4 6で射出圧力に対抗しうる必要型締力より小さい型締カを生ずる磁気吸引力を算出し、この磁気吸引力を発生する値の電流を電磁石コイル 3 2に供給する。これにより、金型 2 1 ,

2 3は、必要な型締力より低い型締カ（中圧の型締力）により、型締めされた状態となる。

この状態で金型内に溶融原料を射出すると、原料の射出圧力により、両金型 2 1， 2 3の当接面がわずかに離間する。

このように両金型 2 1 , 2 3間に微小のギャップ（隙間）を生じさせた後、電磁石コィル 3 2への供耠電流値を増加する。電流値が増加されたことにより、磁気吸引力が増大し、射出圧力より大きな型締カを生ずる。

両金型 2 1 , 2 3はこの大きな型締力により、再び圧縮されて型締めされる。

このように、一旦両金型をわずかに離間させた後、再度型締めすることにより、射出成形品の内部応力が除去され、緻密な射出成形品を得ることができる。

さらに、ギャップセンサ 3 8を用い、射出圧力により金型が離間されたときのギャップ量を検出し、このギヤップ量が所定の値に達したときに、電磁石コイル 3 2に供給する電流値を増加すれば、前述した射出後の圧縮作用をより精度よく行うことができる。

また、型締を完了した後、駆動モータ 2 8への通電を停止し、送りねじ 2 7が自由に回転しうるようにしておけば、移動ダイプレート 2 4が微小移動した際、送りねじ 2 7が回転し、送りねじ 2 7に作用する軸方向力を解消し、送りねじ 2 7の損傷を防止することができる。第 7図乃至第 9図は本発明の第 2の実施例を示す断面図であり、ダイプレート送り手段に、送りねじの軸方向に変位する緩衝手 5 0が装着された例が示されている。他の構成は前述した実施例と同一であるので、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。

第 7図に示した実施例においては、移動ダイプレート 2 が緩衝手段 5 0を組込んだナット部材 4 9が送りねじ 2 7に連結されている。第 8図にその詳細を示すように、移動ダイプレート 2 4に連結されたナツト部材 4 9 には、送りねじ 2 7が貫通される空間 4 9 aが設けられ、この空間 4 9 a内にフランジ付ナツト 5 1が送りねじ 2 7と螺合した状態で配設されている。このフランジ付ナット 5 1 は、フランジ 5 1 aの外面側がストッパ部材 5 2に当接され、フランジ 5 1 aの内面側とナット部材 4 の空間 4 9 aを形成する内壁面との間にスプリング 5 3が配設されている。

この実施例によれば、移動ダイプレート 2 4に大きな後退方向への外力が作用した際、スプリング 5 3が圧縮してフランジ付ナツ卜 5 1に過大な軸方向力が作用するのを防止し、送りねじ 2 7の損傷を防止することができる。すなわち、型締め後、溶融原料を金型内に射出する際、型締力が不足するとその射出圧力により金型が開き、移動ダイプレート 2 4が後退移動することがある。この場合、ナツト部材 4 9の軸方向変位をスプリング 5 3で吸収し、フランジ付ナット 5 1および送りねじ 2 7の損傷を防止することができる。また、前述した実施例のように、型締カを中圧程度にし、射出成形時に両金型間に微小隙間を生じさせる型締方法を実施する場合にも、この構造は、送りねじ 2 7の損傷を防止する上で効果がある o

第 9図に示した例においては、互いに連結された 2つの軸受部材 2 6 a , 2 6 bが、テーブル 1 2の下面にガイドバー 2 5と平行に設けられたスライド部材 5 4に対し搢動可能に装着され、ダイプレート送り手段が全体として移動ダイプレー卜 2 4と同一方向に摺動可能とされている。テーブル 1 2の下面には、内部にスプリング 5 5が収納されたスプリングボックス 5 6が固設され、このスプリングボックス 5 6内にスプリング 5 5と当接するフランジ 5 7が移動ダイプレート 2 4の搢動方向と同一方向に移動可能に配設されている。そしてこのフランジ 5 7の、スプリング 5 5と当接する面と反対側面が —方の軸受部材 2 6 a に連結されている。

この実施例によれば、射出成形時に移動ダイプレート 2 4に大きな力が作用して、ナツト部材 2 9および送りねじ 2 7に軸方向力が作用すると、送りねじ 2 7とともに軸受部材 2 6 a , 2 6 b力《、フランジ 5 7でスプリング 5 5を圧縮変位させつつ、スライド部材 5 4に沿って搢動する。これにより、ナツト部材 2 9および送りねじ 2 7に過大な力が作用することが防止され、ねじの損傷を防止することができる。

上述した実施例では、ダイプレート送り手段に装着される緩衝手段としてスプリングを用いた例を示したが、この他に油圧緩衝手段、スプリング以外の弾性部材（例えばゴム部材）を用いることも可能である。

第 1 0図乃至第 1 2図は本発明の第 3の実施例を示す図である。

本実施例においては、固定ダイプレート 2 2に、位置決めガイドを兼用した型開放用の突き当てピン 6 1が装着されている。

突き当てピン 6 1は、第 1 0図および第 1 1図に示すように、固定ダイプレート 2 2の対角線上の対称位置に固定ダイプレート 2 2を貫通して装着されている。突き当てピン 6 1の後方部にはねじ部 6 1 aが形成され、このねじ部 6 1 aが固定ダイプレー卜 2 2の背面側から突出されるとともに、内部にメスねじが形成され外周囲にチェ一ンスプロケット部が形成されたナツト部材 6 2が螺合している。突き当てピン 6 1は、軸方向移動可能に保持され、ナツト部材 6 2は回転可能に保持ざれている。

ナツト部材 6 2のスプロケット部には、閉ループを形成するチューン 6 3の一方端が装着され、このチヱ一ン 6 3の他方端はサーボモータ 6 4により回転駆動されるスプロケット 6 5に装着されている。サ一ボモータ 6 4 には、突き当てピン 6 1の位置を検出する位置検出器 6 6が設けられている。

また、突き当てピン 6 1の前方部（図の左方）には、第 1 2図に示すように、拡大された径を有する突き当て部 6 1 bおよびこの突き当て部 6 1 bからさらに前方に突出し、突き当て部 6 1 bより径の小さい位置決め部 6 1 cが形成されている。移動ダイプレート 2 4のこの位置決め部 6 1 c と対向する位置には、ガイド穴 6 7が形成され、第 1 2図（A ) に示すように、固定ダイプレート 2 2と移動ダイプレート 2 4とが型締めのため接近したとき、位置決め部 6 1 cがガイド穴 6 7に揷入され、両ダイプレート 2 2 , 2 4の位置決めがなされるようになっている o

本実施例においては、さらに、バレル 1 7内に配設されたスクリュー 1 7 aの位置を検出する位置検出器 6 8 が設けられ、この位置検出器 68はサーボモータ 64の制御装置 6 9を介して電磁石コイル制御手段 4 0に接続されている。

次にこの実施例の作用について説明する。まず型締作業を行う場合には、突き当てピン 6 1 は後方（図の右方）に引込められた状態（固定ダイプレート 2 2の相対向面 2 2 aから位置決め部 6 1 cのみが突出した状態）にある（第 1 2図（ A) ) 。前述したように、移動ダイプレ一卜 24が固定ダイプレート 2 2に接近すると、位置決め部 6 1 cがガイド穴 6 7に揷入され、両ダイプレー卜 2 2, 24および両金型 2 1 , 2 3の位置決め作用を行う。

射出成形工程が実施され、続いて型開放指令信号が出されると、サーボモータ 64が作動しチヱーン 6 3およびスプロケット 6 5の機構により、ナツト部材 6 2を回転駆動する。これにより、突き当てピン 6 1のねじ部 6 1 aがナツト部材 6 2により軸方向移動作用を受け、突き当てピン 6 1が移動ダイプレート 24に向けて移動する。

この突き当てピン 6 1の移動作用は、送りねじ 2 7の回転によるナツ卜部材 2 および移動ダイプレー卜 24 の軸方向移動と同期して行われる。

突き当てピン 6 1の突き当て部 6 1 bが固定ダイプレ一ト 2 2の対向面 22 aから突出し、移動ダイプレート 2 4の対向面 2 4 a に当接しつつ移動ダイプレート 2 4 に押圧力を加えるので、送りねじ 2 7とナツト部材 2 9 によるダイプレート送り力に加算されて、型開放動作の初期開放力を大きくすることができる（第 1 2図（B ) 参照）。

金型が開放された後は、ダイプレー卜送り手段により移動ダイプレート 2 4の移動が行われる。これにより、金型の開放動作を確実、迅速に行うことができる。

本実施例による型締装置は、次のようなより複雑な型締方法に適用することができる。

まず駆動モータ 2 8を作動して送りねじ 2 7により移動ダイプレート 2 .4を固定ダイプレー卜 2 2側へ移動し、両金型の当接面間に微少隙間が生じる位置に位置検出器 2 8 aで検知しつつ停止させる。また、この状態で突き当てピン 6 1駆動用のサーボモータ 6 4を作動し、位置検出器 6 6で検知しつつ突き当てピン 6 1の先端部

6 1 bを固定ダイプレート 2 2の対向面から所定の距離だけ移動ダイプレート 2 4側に突出ざせるようにしてもよい。

位置検出器 2 8 aで検知しつつ停止させた状態では、続いて成形原料を金型内に注入し、注入開始よりあらかじめ設定した時間経過後に所定の磁気吸引力を発生させて型締めを行うか、あるいは成形原料を金型内に注入した時に両金型の当接面間がわずかに増加するので、その増加する値があらかじめ設定した値となった時に、型締めを行う。

また、突き当てピン 6 1を突出させている状態では、続いて電磁石コイル 3 2に通電すると、磁気吸引力により、両金型 2 1 , 2 3は型締め作用を受けるが、突き当てピン 6 1の先端部 6 1 bが突出しているため、両金型 2 1 , 2 3の当接面が完全に密接することが妨げられ、両金型の当接面に微小隙間を生じる。

この状態で金型内に成形原料を射出する。金型内のキャビティは所定の体積よりやや拡大されているので、所定の成形原料を小さい射出力で射出することができる。射出作業が終了後、再びサーボモータ 6 4を駆動して、突き当てピン 6 1の先端部 6 1 bを後退移動させる。この突き当てピン 6 1の後退移動と同期して送りねじ 2 7 を回転駆動し、ナット部材 2 9を移動させる。そして同時に、スクリュ位置検出器 6 8からの信号によって電磁石コイル 3 2への供給電流を増加し、高圧力で両金型を型めする。

この型締方法によれば、最終的に成形される成形品の寸法精度が出しやすく、かつ高密度の成形品を得ることができる。また、射出時に微小な隙間が形成されているので、溶融樹脂内に存在するガス抜きを行うことができる。さらに射出圧力（射出充填圧）を低くおさえることができるので、応力が発生しにくいなどの優れた効果を奏する。

両金型間の隙間の制御は、ギャップセンサ 3 8、位置検出器 6 6などを利用して効果的かつ精度よく実施することができる。

第 1 3図および第 1 4図は本発明の第 4の実施例を示している。

本実施例においては、前記した第 3の実施例における突き当てピンの代わりに位置決め用のガイドビンを設けてある。

ガイドビン 7 1は、固定ダイプレート 2 2の対向面 2 2 aに、移動ダイプレート 2 4に向けて突出して設けられている。その位置は、第 1 4図に示すように、電磁石コイル 3 2の外側の位置に、対角線上に対称に配置するのが望ましい。

このガイドビン 7 1 と対向する移動ダイプレート 2 4 の対向面 2 4 aの位置に、ガイドビン 7 1が揷入されるガイド穴 7 2が設けられている。

本実施例によれば、型締め作業を行う際、ガイドビン 7 1がガイド穴 7 2に揷入され、両ダイプレート 2 2， 2 4の位置合せが確実になされるので、金型 2 1 , 2 3 の型合せ精度を向上させることができる。

第 1 5図は本発明の第 5の実施例を示している。

この実施例による型締装置は、前述したカセッ卜金型の代わりに従来の金型を使用できるよう両ダイプレートの形状を変更したものである。すなわち、固定ダイプレート 7 3および移動ダイプレー卜 74には、それぞれ中央部に金型装着用の凹所 7 3 a , 74 aが形成されている。そしてこの凹所 7 3 a , 74 a内に、それぞれ第 1 の金型 Ί 5および第 2の金型 7 6が装着されている。

この両金型 7 5 , 7 6は、種々の形状のものが変更して使用しうるよう、金型当接面 7 5 a , 7 6 aのダイプレート取付位置からの距離を調整しうるようにされている。本実施例では、第 2の金型 7 6の後部に移動ダイプレート 74を貫通して軸方向に延びるねじ部材 7 7が連結され、このねじ部材 7 7にナット部材 78が螺合している。そしてこのナツト部材 78の螺合位置を調整することにより、第 2の金型 7 6を軸方向移動させ、型厚の調整を行うことができる。

電磁石コイル 3 2は、互いに最も接近しうる位置である両ダイプレー卜 7 3, 74の外周縁付近に設けられている。

本実施例によれば、両ダイプレートの中央部に金型装着用凹所 7 3 a , 74 aが設けられているので、種々の形状をした従来の金型を交換装着して使用することができる。また、第 2の金型 7 6を軸方向移動可能としたことにより、型厚が変化しても自由に調整することができる

第 1 6図乃至第 1 8図は本発明の第 6の実施例を示している。

本実施例においては、電磁石コイルが、ダイプレートに対しガイドバ一 2 5と同一方向に移動可能に装着されている。

第 1の金型 8 1が装着された固定ダイプレート 8 2と、第 2の金型 8 3が装着された移動ダイプレート 8 4が装置フレーム 1 1のテーブル 1 2上に搭載され、移動ダイプレート 8 4は、ガイドバー 2 5上で摺動可能とされている。

第 1 6図において符号 8 5は円盤状をした調整部材であり、この調整部材 8 5は、移動ダイプレート 8 4の対向面 8 4 aに向け、第 1 8.図（A ) に示すように金型 8 1の外周囲に間隔をおいて複数個、例えば 4個配設されている。そして、この調整部材 8 5の移動ダイプレート 8 4に対向する面 8 5 aには、それぞれ電磁石コィル 3 4が取付けられている。また、移動ダイプレート 8 4 の対向面にも、同様に複数個の電磁石コイル 3 4が配設されている。

調整部材 8 5は、第 1 8図（B ) , ( C ) に示すように、円盤状以外の形、例えば四角形状をしていてもよい。また、電磁石コィル 3 4は、それぞれの調整部材 8 5に対し円形あるいは四角形状などの形態で取付けられることができる。

調整部材 8 5の背面側にはねじ部材 8 6が連結され、このねじ部材 8 6はガイドバー 2 5と平行の方向に固定ダイプレート 8 2を貫通し、軸方向移動可能に支持されている。固定ダイプレート 8 2を貫通して背面側（射出装置 1 3側）に突出したねじ部材 8 6には、調整ナツト部材 8 7が螺合している。

この調整ナツト部材 8 7の外周囲には、スプロケット部が形成され、これらのスプロケッ卜部に、第 1 7図に示すように閉ループを形成する 1つのチヱーン 8 8が装着されている。チェーン 8 8の途中には、固定ダイプレート 8 2に取付けられた駆動モータ 8 9により回転駆動されるスプロケット 9 1が係合し、駆動モータ 8 9の回転力がチューン 8 .8を介して調整ナツト部材 8 7に伝達されるようになつている。第 1 6図、第 1 7図において符号 9 2は、チェーン 8 8のたるみを防止する中間スプロケットを示している。

本実施例によれば、駆動モータ 8 9を作動することにより、調整ナット部材 8 7が回転駆動され、これと螺合するねじ部材 8 6が軸方向に移動する。これにより調整部材 8 5の配置位置を自由に調整でき、金型 8 1 , S 3 の型厚の変化に対応することができ、従来の金型を使用することができる。

また、それぞれの調整部材 8 5の個々に対応してギヤップセンサ 3 8を設けておけば、個々の電磁石コイル 3 4へ供給する電流値を制御することにより、各調整部材 8 5ごとに移動ダイプレー卜 8 4との間のギャップを調整できる。これにより、金型の均一な型締めが可能となる。

第 1 9図は第 1 6図に示した実施例の変形例を示している。

本実施例においては、金型の型締カを測定する手段として、荷重測定手段、例えば口— ドセル 9 3が移動ダイプレート 8 4内に配設されている。

型締完了後にロードセル 9 3により型締カを測定し、型締力が不足する場合には電磁石コィル 3 4に供給する電流値を増加して所要の型締カを得ることができる。第 2 0図および.第 2 1図は、第 1 6図に示した本発明の第 6の実施例の変形例を示している。

本実施例においては、調整部材 9 5が単一の調整板により構成されている。調整部材 9 5には、中央に金型 8 3が揷通可能な形状寸法を有する貫通穴 9 5 bが形成されている。調整部材 9 5は第 2 1図（A ) および（B ) に示すように、円形あるいは四角形状などをしており、移動ダイプレー卜 8 4との対向面 9 5 aに、金型 8 3の外周囲を連続的に取り囲むように電磁石コィル 3 2が装着されている。この電磁石コイル 3 2は、すでに第 3図で示した述べたように複数個に分散して配置してもよい。調整部材 9 5は、固定ダイプレート 8 2を貫通して設けられたねじ部材 8 6により支持され、このねじ部材 86は、駆動モータ 89により回転駆動される調整ナツト部材 87に螺合している。調整部材 9 5の配置位置は、前記した実施例と同様、駆動モータ 89を作動することにより、軸方向に調整することができる。

第 2 2図は本発明の第 7の実施例を示している。

本実施例では、ダイプレートと金型とが一体的に形成されている。図において、符号 1 0 2 , 1 04は、それぞれ互いに組合せて溶融榭脂が注入されるキヤビティを形成するための凹部 1 0 1 と凸部 1 0 3とを備えた固定金型および移動金型である。

固定金型 1 0 2は、テーブル 1 2上の射出装置 1 3側に静止固定された固定ブロック 1 0 2 b上に、また移動金型 1 04はガイドバ— 2 5上を摺動可能に搭載された移動ブロック 1 04 b上に、それぞれポルト 9 9により固着されて載置されている。固定金型 1 0 2および移動金型 1 04のそれぞれの対向面 1 0 2 a , 1 04 aには、電磁石コイル 3 2が、凹部 1 0 1、凸部 1 0 3を中央にして、これを取り囲むように配設されている。

また固定金型 1 0 2の対向面 1 0 2 aには、移動金型 1 04に向けてガイドビン 7 1が突設され、移動金型 1 04の対向面 1 04 aの対応する位置には、ガイドピン 7 1が揷入されるガイド穴 7 2が設けられている。

本実施例による型締装置の作用は、前述した実施例と同様である。第 2 3図および第 2 4図は本発明の第 8の実施例を示している。本実施例では、ダイプレート送り手段として、直動シリンダ装置が用いられている。

固定ダイプレート 2 2の背面側には、直動シリンダ 1 0 6が固設され、そのロッド 1 0 7は固定ダイプレート 2 2を貫通して移動ダイプレート 2 4まで伸び、移動ダイブレート 2 4に連結されている。

直動シリンダ 1 0 6は、第 2 4図に示すように、固定ダイプレート 2 2の背面側に対角線上に配置することが王 a- しい。

本実施例によれば、直動シリンダ 1 0 6でロッド 1 0 7を伸縮させることにより、移動ダイプレート 2 4をガィドバー 2 5上で摺動させることができる。直動シリンダ 1 0 6は、油圧シリンダまたは電動シリンダを使用することができ、油圧シリンダの場合は高圧油を供耠することにより大きな型締カを発生することができるので、電磁石コィル 3 2による磁気吸引力と組合せて強固な型締作用を行うことができる。

第 2 5図は電磁石コイル制御手段 1 1 0として電流制御インバ一タ 1 1 1を用いた例を示している。すなわち、交流電源 4 1は単相電流可変型電流制御ィンバータ

1 1 1 に接続され、この電流制御ィンバータ 1 1 1に供耠された交流電流は、主制御手段 4 6からの励磁電流変換指令信号に基づいて、所定電流値の直流に変換されて ― Δ y ― 電磁石コイル 3 2に供給される。

また、型開放動作を行う場合には、消磁電流指令信号に基づいて、電流制御ィンバータ 1 1 1から、残留する磁気吸引力を消滅させるのに十分な消磁電流がそれぞれの電磁石コイル 3 2に供給される。

以上述べた各実施例においては、第 1のダイプレートを固定し、第 2のダイプレートを移動可能としたが、両ダイプレートを移動させて相互を接近あるいは離間させてもよい。

産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明によれば、電磁石コイルの磁気吸引力を利用して金型の型締めを行うことができ、従来のような油圧装置を用いた型締機構を必要としない。これにより、ダイプレー卜を連結するタイバーを除去することができ、型締装置の構造を簡単化することができるとともに、金型の交換作業を容易にすることができ > 0

また、型締用の油圧作動機構を必要としないので、射出成形機の長手方向の寸法を短くすることができる。さらに、油圧駆動系を取り除くことにより、装置の保守 ♦ 管理を容易にすることができる。

また、型締力の制御，型締箇所の制御などを容易に行うことができ、常に均一で最適な型締作用を行うことができる。

本発明は射出成形機、ダイカストマシンなどの金型の型締装置として用いることにより、特に優れた効果を奏する。

Claims

請求の範囲

1 . . 射出装置が搭載されたテーブル上に配設されている第 1の金型を保持する第 1のダイプレートおよび第 2の金型を保持する第 2のダイプレートと；

前記第 1および第 2のダイプレートを前記テーブル上で相対移動させるダイプレート送り手段と；

前記第 1および第 2のダイプレー卜の少なぐとも一方の側に配設された磁気吸引力発生手段と；

前記磁気吸引力発生手段の磁気吸引力を制御する磁気吸引力制御手段と；

からなる射出成形機の型締装置。

2 . 第 1のダイプレートはテーブル上に静止固定された固定ダイプレートであり、第 2のダイプレートはテ一ブル上に設けられたガイド手段上を水平方向に摺動可能な移動ダイプレートである請求項 1記載の型締装置。

3 . 第 1および第 2のダイプレートは相対向する面がほぼ平面形状をしており、それぞれの中央部に金型装着用空間が形成され、前記金型装着用空間内にカセッ卜金型が装着されている請求項 1記載の型締装置。

4 . 第 1および第 2のダイプレートの相対向する面の間隙を検出するギヤップ検出手段が配設されている請求項 1記載の型締装置。

5 . 第 1および第 2のダイプレートには、それぞれ中央部に金型装着用の凹所が形成され、少なくとも 1つのダイプレー卜の外周緣付近には磁気吸引力発生手段が配設されている請求項 1記載の型締装置。

6 . ダイプレートには、その中央部に装着された金型の軸方向位置を調整する金型位置調整手段を備えている請求項 1記載の型締装置。

7 . ダイプレートと金型とは一体的に形成されている請求項 1記載の型締装置。

8 . ガイド手段はテーブル上に互いに平行に配設された一対のガイドバーからなる請求項 2記載の型締装置。

9 . ダイプレート送り手段はテーブルの下方位置に配設されている請求項 1記載の型締装置。

1 0 . . ダイプレート送り手段は、回転可能に軸受支持された送りねじと、前記送りねじの一端に連結された送りねじ回転手段と、前記送りねじに螺合されたナツト手段と、からなり、前記ナツト手段は少なくとも 1つのダイプレー卜に連結されている請求項 1記載の型締装置。

1 1 . 送りねじ回転手段は電動モータである請求項 1 0記載の型締装置。

1 2 . ナツ卜手段は送りねじの軸方向に変位する緩街手段を介してダイプレートに連結されている請求項 1 0記載の型締装置。

1 3 . ダイプレート送り手段はテーブルに対しガイド手段と同一方向に相対移動可能に配設され、送りねじの回転支持部が軸方向に変位する緩衝手段を介してテーブルに取付けられた停止部材と対向配置されている請求項 1 0記載の型締装置。

1 4 . ダイプレート送り手段は直動シリンダ装置を備え、直動シリンダのハウジングまたは可動口ッドが少なくとも 1つのダイプレートに連結されている請求項 1 記載の型締装置。

1 5 . 電磁吸引力発生手段は電磁石コイルからなり、前記電磁石コィルは金型の外周囲を取り囲むように配設されている請求項 1記載の型締装置。

1 6 . 電磁石コイルは金型の外周囲を連続的に取り囲むように配設されている請求項 1 5記載の型締装置。

1 7 . 電磁石コイルは複数個の小型電磁石コイルの組合せからなり、金型の外周囲に間隔をおいて配設されている請求項 1 5記載の型締装置。

1 8 . 電磁石コイルは第 1および第 2のダイプレ一卜の相対向する面にそれぞれ配設されている請求項 1 5 記載の型締装置。

1 9 . 電磁石コイルは第 1および第 2のダイプレー卜のいずれか一方のダイプレート内に配設されている請求項 1 5記載の型締装置。

2 0 . ダイプレートに最大磁束密度の大きい磁性材料からなる溝部材が開口側をダイプレートの対向面に向けて埋設され、前記溝部材内に電磁石コイルが配設されている請求項 1 5記載の型締装置。

2 1 . 電磁石コイルは、ダイプレートに対しガイド手段と同一方向に移動可能に装着された調整部材に取付けられている請求項 1 5記載の型締装置。

2 2 . 調整部材は複数個の調整板からなり、それぞれの調整板の前端面に電磁石コィルが配設されている請求項 2 1の型締装置。

2 3 . 調整部材は中央に金型が揷通可能の形状寸法を有する貫通穴が形成された単一の調整板からなる請求項 2 1記載の型締装置。

2 4 . 調整部材には調整部材を軸方向に移動させる調整部材駆動手段が取付けられている請求項 2 1記載の

2 5 . 調整部材駆動手段は、一端が調整部材に連結され、ダイプレートに回転可能に支持されたねじ部材と、ダイプレー卜の背面側に設けられ前記ねじ部材に螺合する調整ナツ卜部材とからなる請求項 2 4記載の型締装置。

2 6 . 第 1および第 2のダイプレートのいずれか一方には、ダイプレートの対向面に向けて進退移動する突き当てピンが装着されている請求項 1記載の型締装置。

2 7 . 突き当てビンはその後方部にはねじ部が形成され、このねじ部がダイプレートの背面側に配設されたナツト部材に嫘合するとともに、前記ナツト部材にナツト部材回転駆動手段が接続されている請求項 2 6記載の型締装置。

2 8 . 突き当てピンの位置を検出する位置検出手段と、第 1および第 2のダイプレー卜の相対向する面の隙間を検出するギヤップ検出手段と、前記両ダイプレートの相対移動位置を検出する位置検出手段と、をさらに備えてなる請求項 2 7記載の型締装置。

2 9 . 第 1および第 2のダイプレートのいずれか一方には、ガイドビンが相対向するダイプレー卜に向けて突出して設けられ、他方のダイプレートには、前記ガイドピンが挿入されるガイド穴が設けられている請求項 1 記載の型締装置。

3 0 . 第 1および第 2のダイプレー卜のいずれか一方には、金型の型締カを測定する荷重測定手段が取付けられている請求項 1の型締装置。

3 1 . ( a ) 第 1の金型を保持した第 1のダイプレ ― トおよび第 2の金型を保持した第 2のダイプレー卜の少なくとも一方に磁気吸引力発生手段を設置し、

( b ) 両ダイプレートを互いに接近する方向に相対移動して第 1の金型と第 2の金型を閉鎖し、

( d ) 前記金型内のキヤビティに成形原料を注入し、

( e ) 両ダイプレート間の磁気吸引力を解除し、

( f ) 両ダイプレートを互いに離間する方向に相対移動して第 1の金型と第 2の金型を開放する、各工程からなる射出成形機の型締め方法。

3 2 . 第 1のダイプレートと第 2のダイプレートとの間のギヤップ量を検出し、このギヤップ量を制御することにより両金型間の型締カを制御する請求項 3 1記載の型締め方法。

3 3 . 磁気吸引力発生手段に供給される電流値を検知し、この電流値を制御することにより両金型間の型締力を制御する請求項 3 1記載の型締め方法。

3 4 . 磁気吸引力発生手段をダイプレートの複数の位置にそれぞれ分散して配設し、それぞれの磁気吸引力発生手段に供給する電流値を調整することにより両金型間の型締力が均一になるよう制御する請求項 3 1記載の型締め方法。

3 5 . 第 1および第 2のダイプレートの相対向する面の間隙を検出する検出手段を複数個以上配設し、前記複数個以上のギヤップ検出手段により検出されるギヤップ検出値が一致またはその偏差があらかじめ設定した許容値以下となるよう前記磁気吸引力発生手段に供給する電流疸を制御する請求項 3 4記載の型締め方法。

3 6 . ( a ) 両ダイプレートを互いに接近する方向に相対移動して両金型を閉鎖し、

( b ) 磁気吸引力発生手段により両ダイプレ一ト間に磁気吸引力を発生させて両金型間に中圧の型締力を発生させ、

( c ) 金型内に成形原料を注入し、

( d ) 成形原料の注入圧力により両金型の当接面間をわずかに離間させ、

( e ) 磁気吸引力発生手段への供給電流値を増加して両金型間に高圧の型締カを発生させる、

各工程を含む請求項 3 2記載の型締め方法。

3 7 . ( a ) 両ダイプレートを互いに接近する方向に相対移動し、

( b ) 両ダイプレー卜間に所定寸法の隙間部材を介在させ、両金型の当接面間に微少隙間を生じさせた状態で両金型を閉鎖し、

( c ) 磁気吸引力発生手段により両ダイプレ一ト間に磁気吸引力を発生させて両金型間に所定の型締力を発生させ、

( d ) 金型内に成形原料を注入し、

( e ) 前記隙間部材を両ダイプレート間から除去し、

( f ) 磁気吸引力発生手段への供給電流を増加して両金型間に高圧の型締カを発生させる、各工程を含む請求項 3 2記載の型締め方法。

38, ( a ) 両ダイプレー卜を互いに接近する方向に相対移動し、

(b ) 両ダイプレートを両金型の当接面間に微少隙間を生じさせた位置で停止させ、

( 0 金型内に成形原料を注入し、

( d) 注入開始よりあらかじめ設定した時間経過後、その値があらかじめ設定した値となった時、

( e ) 磁気吸引力発生手段により両ダイプレ一ト間に磁気吸引力を発生させて両金型間に所定の型締力を発生させる、

各工程を含む型締め方法。

3 9. ( a ) 両ダイプレートを互いに接近する方向に相対移動し、

( c ) 金型内に成形原料を注入し、

( d ) 前記両金型の当接面間の微少間隙が増加し、その値があらかじめ設定した値となった時、

各工程を含む請求項 3 2記載の型締め方法。