型厚調整方法
【課題】金型装置を交換した場合、型厚モータ及び型締モータを駆動させて、所定の型締力を発生する位置にまで型締装置が自動的に移動するようにして、金型装置を厚さの異なるものに交換した場合であっても、容易に、かつ、短時間で型締装置が所定の型締力を発生するように調整することができるようにする。
【解決手段】本発明の型厚調整方法においては、金型装置を取り付けた際の型開閉位置センサの検出信号に基づいて可動プラテンの位置を算出し、該算出した可動プラテンの位置とクロスヘッドの型締完了位置に対応する可動プラテン位置との差に対応する型締必要距離を求め、前記トグル式型締装置支持装置を該型締必要距離分移動させる。
【解決手段】本発明の型厚調整方法においては、金型装置を取り付けた際の型開閉位置センサの検出信号に基づいて可動プラテンの位置を算出し、該算出した可動プラテンの位置とクロスヘッドの型締完了位置に対応する可動プラテン位置との差に対応する型締必要距離を求め、前記トグル式型締装置支持装置を該型締必要距離分移動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形機用自動型締力調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、射出成形機等の成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填（ てん） し、該キャビティ空間内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようになっている。
【０００３】
そのために、前記金型装置は、固定金型及び可動金型から成り、型締装置によって前記可動金型を進退させ、前記固定金型に対して接離させることによって、型閉、型締及び型開を行うことができるようになっている。そして、前記型締装置は、固定金型が取り付けられた固定プラテン、可動金型が取り付けられた可動プラテン、及び、該可動プラテンを進退させるためのトグル機構を備え、該トグル機構を作動させ、前記可動プラテンを進退させることによって、金型装置の型閉、型締及び型開を行うようになっている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３７１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の成形機においては、金型装置を厚さの異なるものに交換した場合、型締装置による型締力が適切になるように調整するために、トグル機構がほぼ伸びきった状態で型厚モータを駆動して可動プラテンを前記金型装置の厚さの差に相当する調整距離だけ移動させるようになっているので、金型装置の交換に時間がかかってしまう。
【０００６】
成形機の型締装置に倍力装置として広く使用されているトグル機構は、リンク角度によって発生する力、すなわち、型締力が変化するようになっている。そのため、金型装置を厚さの異なるものに交換した場合でも、所定の型締力を発生させるように、金型装置の型閉状態におけるリンク角度が所定の角度となるようにする必要がある。ところが、金型装置の型閉状態におけるリンク角度が所定の角度となるように調整するには、可動プラテンの位置が金型装置の型閉状態に対応する位置になるように、トグル機構が取り付けられているベースプレートをタイバーに沿って移動させる型厚モータを駆動して型締駆動装置全体を移動させながら、トグル機構を作動させる型締モータを駆動してリンク角度が所定の角度となるようにする必要があるので、長い時間がかかってしまう。
【０００７】
そこで、金型装置を交換する場合、交換前の金型装置の型閉状態におけるトグル機構のリンク角度を保持した状態、すなわち、トグル機構がほぼ伸びきった状態で型厚モータを駆動して型締駆動装置全体を後退させる。この場合、交換前の金型装置は、可動プラテンからは取り外され、型閉状態のままで固定プラテンに取り付けられている。そして、交換前の金型装置に代えて交換後の金型装置が固定プラテンに取り付けられた後に、前記型締モータを駆動することなく、前記型厚モータを駆動して、トグル機構及び可動プラテンを含む型締装置全体を前進させる。この際、交換前後における金型装置の厚さの差に相当する調整距離だけ型締装置全体を前方又は後方に移動させることによって、金型装置を厚さの異なるものに交換した場合でも、型締装置による型締力が適切になるようになっている。
【０００８】
ところが、前記従来の成形機において、金型装置の厚さの差に相当する調整距離は、目視によって把握したり、メジャーを使用して計測したりするようになっている。また、前記調整距離だけ移動させるための型厚モータの駆動量を手作によって設定したり、可動プラテンが前記調整距離だけ移動するのを目視しながら、手作業によって型厚モータを操作するようになっている。そのため、金型装置の交換に時間がかかってしまう。
【０００９】
本発明は、前記従来の問題点を解決して、金型装置を交換した場合、型厚モータ及び型締モータを駆動させることで、金型装置を厚さの異なるものに交換した場合であっても、容易に、かつ、短時間で型厚調整をすることのできる型厚調整装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そのために、本発明の型厚調整方法においては、金型装置を取り付けた際の型開閉位置センサの検出信号に基づいて可動プラテンの位置を算出し、該算出した可動プラテンの位置とクロスヘッドの型締完了位置に対応する可動プラテン位置との差に対応する型締必要距離を求め、該型締必要距離、前記トグル式型締装置支持装置を移動させるようにする。
【００１１】
本発明の他の型厚調整方法においては、さらに、前記トグル式型締装置支持装置の移動後、前記クロスヘッドをクロスヘッド型締工程距離分後退させるとともに、前記可動プラテンをクロスヘッド型締工程距離に対応するプラテン型締工程距離分後退させ、前記トグル式型締装置支持装置を、該プラテン型締工程距離分前進させる請求項１に記載の型厚調整方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、型厚調整方法においては、金型装置を取り付けた際の型開閉位置センサの検出信号に基づいて可動プラテンの位置を算出し、該算出した可動プラテンの位置とクロスヘッドの型締完了位置に対応する可動プラテン位置との差に対応する型締必要距離を求め、該型締必要距離、前記トグル式型締装置支持装置を移動させるようにする。
【００１３】
この場合、金型装置を交換した場合、型厚モータ及び型締モータを駆動させることで、金型装置を厚さの異なるものに交換した場合であっても、容易に、かつ、短時間で型厚調整をすることができる。
【００１４】
さらに、他の型厚調整方法においては、前記トグル式型締装置支持装置の移動後、前記クロスヘッドをクロスヘッド型締工程距離分後退させるとともに、前記可動プラテンをクロスヘッド型締工程距離に対応するプラテン型締工程距離分後退させ、前記トグル式型締装置支持装置を、該プラテン型締工程距離分前進させることで、さらに、短時間で型締力調整まで行うことができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明における成形機用自動型締力調整装置は、押出成形装置、ラミネータ、トランスファー成形装置、ダイキャストマシーン、ＩＪ封止プレス等の各種の成形機に適用することができるものであるが、本実施の形態においては、説明の都合上、射出成形機に適用した場合について説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の型締装置の概略図である。
【００１７】
図において、１０は射出成形機の型締装置である。そして、１７はフレーム、１２は該フレーム１７に固定された固定金型支持装置としての固定プラテン、１５は該固定プラテン１２との間に所定の距離を置いて、前記フレーム１７に対して移動可能に配設されたベースプレートとしてのトグルサポートである。該トグルサポート１５はトグル式型締装置支持装置として機能する。また、１６は前記固定プラテン１２とトグルサポート１５との間に架設された複数、例えば、四本のガイド手段としてのタイバーである。
【００１８】
そして、１３は前記固定プラテン１２と対向して配設され、前記タイバー１６に沿って進退（図における左右方向に移動）可能に配設された可動金型支持装置としての可動プラテンである。また、１１は金型装置であり、固定金型１１ａ及び可動金型１１ｂとから成る。そして、前記固定プラテン１２における可動プラテン１３と対向する金型取付面には、固定金型１１ａが取り付けられ、前記可動プラテン１３における前記固定プラテン１２と対向する金型取付面には可動金型１１ｂが取り付けられる。
【００１９】
なお、前記可動プラテン１３の後端 (図における左端) には図示されないエジェクタピンを移動させるための駆動装置を取り付けるようにしてもよい。
【００２０】
そして、前記可動プラテン１３とトグルサポート１５との間には、トグル式型締装置としてのトグル機構２０が取り付けられ、前記トグルサポート１５の後端には前記トグル機構２０を作動させる型締用駆動源としての型締モータ２６が配設される。そして、該型締モータ２６は、回転運動を往復運動に変換するボールねじ機構等から成る図示されない運動方向変換装置を備え、駆動軸２５を進退（図における左右方向に移動）させることによって、トグル機構２０を作動させることができる。なお、前記型締モータ２６は、サーボモータであることが望ましく、回転数を検出するエンコーダとしての型開閉位置センサ２７を備える。
【００２１】
ここで、前記トグル機構２０は、前記駆動軸２５に取り付けられたクロスヘッド２４、該クロスヘッド２４に揺動可能に取り付けられた第２トグルレバー２３、前記トグルサポート１５に揺動可能に取り付けられた第１トグルレバー２１、及び、前記可動プラテン１３に揺動可能に取り付けられたトグルアーム２２から成る。そして、前記第１トグルレバー２１と第２トグルレバー２３との間、及び、第１トグルレバー２１とトグルアーム２２との間が、それぞれ、リンク結合される。なお、前記トグル機構２０は、いわゆる、内巻五節点ダブルトグル機構であり、上下が対称の構成を有する。
【００２２】
そして、前記型締モータ２６が駆動して、被駆動部材としてのクロスヘッド２４を進退させることによって、トグル機構２０を作動させることができる。この場合、前記クロスヘッド２４を前進（図における右方向に移動）させると、前記可動プラテン１３が前進させられて型閉が行われる。そして、前記型締モータ２６による推進力にトグル倍率を乗じた型締力が発生させられ、該型締力によって型締が行われる。
【００２３】
また、前記トグルサポート１５の後端（図における左端）には、前記固定プラテン１２に対するトグルサポート１５の位置を調整するために、型締位置調整装置３５が配設される。ここで、前記トグルサポート１５には、図示されないタイバー挿通孔が複数、例えば、四つ形成され、前記タイバー１６の図における左端が、それぞれの前記タイバー挿通孔（こう）に挿入される。なお、前記タイバー１６の図示されない右端は、固定ナット１６ａによって前記固定プラテン１２に固定されている。
【００２４】
そして、前記タイバー１６は、図における左端の外周にねじが形成されたねじ部３６を有し、調整ナット３７がそれぞれのタイバー１６のねじ部３６に螺（ら）合される。なお、前記調整ナット３７は、トグルサポート１５の後端に回転可能に、かつ、タイバー１６の軸方向に移動不能に取り付けられる。また、前記調整ナット３７の外周には被駆動用歯車３７ａが取り付けられている。
【００２５】
さらに、前記トグルサポート１５の後端における上方部には、型締位置調整用駆動源としての型厚モータ３１が配設される。そして、該型厚モータ３１の回転軸には、駆動用歯車３３が取り付けられている。ここで、前記調整ナット３７の被駆動用歯車３７ａ及び前記駆動用歯車３３の周囲には、チェーン、歯付きベルト等の駆動用線状体３４が架け回されている。そのため、前記型厚モータ３１を駆動して、駆動用歯車３３を回転させると、それぞれのタイバー１６のねじ部３６に螺合された調整ナット３７が同期して回転させられる。これにより、前記型厚モータ３１を所定の方向に所定の回転数だけ回転させて、トグルサポート１５を所定の距離だけ進退させることができる。なお、前記型厚モータ３１は、サーボモータであることが望ましく、回転数を検出するエンコーダとしての型締位置センサ３２を備える。
【００２６】
ところで、前記型厚モータ３１の回転を調整ナット３７に伝達する手段は、それぞれのタイバー１６のねじ部３６に螺合された調整ナット３７が同期して回転させられるものであれば、いかなるものであってもよく、例えば、前記駆動用線状体３４に代えて、前記駆動用歯車３３及び駆動用歯車３３のすべてに噛（か）み合う大径の歯車をトグルサポート１５の後端に回転可能に配設することもできる。
【００２７】
次に、前記トグル機構２０の動作の特性について説明する。
【００２８】
図２は本発明の第１の実施の形態におけるトグル機構の要部拡大図、図３は本発明の第１の実施の形態におけるトグル機構のクロスヘッドの位置とリンク角度との関係を示す図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるトグル機構のクロスヘッドの位置と型締力との関係を示す図である。なお、図３においては横軸にクロスヘッドの位置を、縦軸にリンク角度を採り、図４においては横軸にクロスヘッドの位置を、縦軸に型締力を採っている。
【００２９】
型締装置１０において型閉を行う場合、型締モータ２６が駆動するとクロスヘッド２４は前進し、図２に示されるように、トグル機構２０の中心軸線Ａに沿って矢印Ｂで示される方向に移動する。この時、トグルアーム２２の長手方向の中心軸線Ｃと第１トグルレバー２１の長手方向の中心軸線Ｄとの間の角度としてのリンク角度θは、前記クロスヘッド２４が前進するにしたがって減少する。
【００３０】
この場合、前記クロスヘッド２４の位置とリンク角度θとは、図３に示される曲線Ｅのように変化する。なお、図３において、クロスヘッド２４の位置は、トグルサポート１５に対する位置であり、最も後退した位置（図１において最も左方に移動した位置）を０（ゼロ）とし、前進するにしたがって数値が増えるようになっている。そして、線Ｆで示される位置が、金型装置１０の型締が完了した状態に対応するクロスヘッド２４の位置としての型締完了位置を示している。なお、クロスヘッド２４が型締完了位置にあるとき、可動プラテン１３も型締完了位置にある。そして、クロスヘッド２４が型締完了位置にあるとき、トグル機構２０がほぼ伸びきった状態となり、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とはほぼ直線状となる。ただし、微視的にみると、クロスヘッド２４の位置が型締完了位置にあるとき、リンク角度θは、βで示される角度としてのクニッキング量となっている。すなわち、金型装置１０の型締が完了した状態において、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とは完全には直線状とならず、クニッキング量βだけわずかに傾斜した状態になっている。
【００３１】
また、図３において線Ｇで示される位置が、金型装置１０の型閉した状態に対応するクロスヘッド２４の位置としての型閉位置を示している。なお、クロスヘッド２４が型閉位置にあるとき、可動プラテン１３も型閉位置にある。そして、型締完了位置と型閉位置との差としてαがクロスヘッド型締工程距離となっている。なお、該クロスヘッド型締工程距離αは、トグル機構２０が発生する型締力に応じて変更されるものである。したがって、前記型閉位置も前記型締力に応じて変更されるものである。
【００３２】
なお、前記クロスヘッド２４の位置と、可動金型１１ｂが取り付けられる可動プラテン１３の位置との関係は、トグル機構２０の特性に基づいて、あらかじめ知られているので、前記クロスヘッド２４の位置に基づいて可動金型１１ｂの金型合わせ面（パーティング面）の位置を把握することもできる。したがって、図３において曲線Ｅによって示される特性に基づいて、可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置とリンク角度θとの関係を把握することもできる。
【００３３】
また、前記クロスヘッド２４の位置とトグル機構２０が発生する型締力とは、__図４に示される曲線Ｈのように変化する。そして、図４においても、図３と同様に、クロスヘッド２４の位置は前進するにしたがって数値が増えるようになっている。また、線Ｉで示される位置が、金型装置１０の型締が完了した状態に対応するクロスヘッド２４の位置としての型締完了位置を示している。なお、図４において示されるクロスヘッド２４の位置は型締完了位置の近傍を拡大して示したものである。また、型締力は、金型装置１０の型閉から型締完了までのクロスヘッド型締工程距離αに応じて変化するものであり、図４に示される曲線Ｈは定性的な変化を示すものである。
【００３４】
なお、前記クロスヘッド２４の位置に基づいて可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置を把握することもできるので、図４において曲線Ｈによって示される特性に基づいて、可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置と型締力との関係を把握することもできる。
【００３５】
ところで、一般のトグル機構を利用した型締装置と同様に、本実施の形態において、トグル機構２０が発生する型締力は、固定プラテン１２、トグルサポート１５及びタイバー１６を含む型締装置１０全体のばね定数、すなわち、型締剛性を比例定数として変化する。なお、前記型締装置１０においては、タイバー１６の剛性が他の部材と比較して低いので、型締剛性はタイバー１６の剛性に等しいと考えることができる。したがって、本実施の形態において、トグル機構２０が発生する型締力は、タイバー１６の剛性としてのばね定数を比例定数として、金型装置１０の型閉から型締完了までにトグルサポート１５が固定プラテン１２に対して移動する量に比例して変化すると言える。すなわち、固定プラテン１２、トグルサポート１５等の部材の剛性が十分に高いので、型締装置１０が発生する型締力は、実質的に、四本のタイバー１６が弾性変形して伸びることによって発生し、該タイバー１６の伸び量に比例すると言える。また、該タイバー１６の伸び量は、前記クロスヘッド型締工程距離αに対応する可動プラテン１３の移動量としてのプラテン型締工程距離にほぼ等しい。
【００３６】
なお、金型装置１０の型締が完了した状態におけるリンク角度θは、トグル機構２０が発生する型締力が変化しても、一定である。そのため、トグルサポート１５に対するクロスヘッド２４の型締完了位置も、トグル機構２０が発生する型締力が変化しても、一定である。
【００３７】
次に、前記型締装置１０の動作を制御する成形機用自動型締力調整装置について説明する。
【００３８】
図５は本発明の第１の実施の形態における成形機用自動型締力調整装置の構成を示す図である。
【００３９】
図５において、４１は型厚調整制御装置であり、あらかじめ設定された型厚目標値４２を記憶手段に格納し、型開閉位置センサ２７の検出信号、型締位置センサ３２の検出信号及び前記型厚目標値４２に基づいて、型厚モータ３１の動作を制御する。なお、前記型厚目標値４２は、金型装置１１の厚さ（図１における横方向の寸法）の変化に対応する型締完了時における可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置の目標値である。また、４３は型締力調整制御装置であり、あらかじめ設定された型締力目標値４４を記憶手段に格納し、型開閉センサ２７の検出信号及び前記型締力目標値４４に基づいて、型締モータ２６の動作を制御する。ここで、前記型厚調整制御装置４１及び型締力調整制御装置４３は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶手段、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ等の表示手段、キーボード等の入力手段、通信インターフェイス等を備える一種のコンピュータであるが、いかなる装置であってもよい。前記型厚調整制御装置４１及び型締力調整制御装置４３として、パーソナルコンピュータ、サーバ、ワークステーション等の汎（はん）用の装置を使用することもできる。また、前記型厚調整制御装置４１及び型締力調整制御装置４３は、それぞれ、独立して構成された装置であってもよいし、互いに一体的に構成された装置であってもよいし、他の制御装置やコンピュータの中に構築されたシステムの一つであってもよい。なお、本実施の形態において、前記型厚調整制御装置４１及び型締力調整制御装置４３は、射出成形機の動作を制御する図示されない射出成形機用制御装置に組み込まれているものとする。また、該射出成形機用制御装置は、操作盤等の入力手段を備え、必要に応じてオペレータが前記入力手段を操作することによって、型締装置１０を手動運転することができるようになっている。
【００４０】
ここで、前記型開閉位置センサ２７は、直接的には、型締モータ２６の回転数を検出するものである。しかし、該型締モータ２６の回転運動はボールねじ機構等から成る図示されない運動方向変換装置によって駆動軸２５の往復運動に変換されるので、型締モータ２６の回転数を検出することによって、前記駆動軸２５に取り付けられたクロスヘッド２４の位置の変化を検出することができる。そして、前述されたように、前記クロスヘッド２４の位置に基づいて可動プラテン１３の位置及び可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置を把握することもできるので、前記型開閉位置センサ２７は、検出した型締モータ２６の回転数に基づいて、トグルサポート１５に対する可動プラテン１３の位置及び可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置を検出することができる。
【００４１】
また、前記型締位置センサ３２は、直接的には、型厚モータ３１の回転数を検出するものである。しかし、該型厚モータ３１の回転運動は調整ナット３７及びタイバー１６のねじ部３６によって、トグルサポート１５の往復運動に変換されるので、型厚モータ３１の回転数を検出することによって、固定プラテン１２に対する前記トグルサポート１５の位置の変化を検出することができる。そして、前述されたように、前記トグルサポート１５に対するクロスヘッド２４の型締完了位置が一定であり、かつ、前記クロスヘッド２４の位置に基づいて可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置を把握することもできるので、前記型締位置センサ３２は、検出した型厚モータ３１の回転数に基づいて、型締完了時における可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置を検出することができる。
【００４２】
そして、前記型厚調整制御装置４１は、型厚目標値４２と型開閉位置センサ２７の検出した可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置との差分を算出し、該差分と型締位置センサ３２が検出した型締完了時における可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置との差分に基づいて、型厚モータ３１の駆動量（回転数）を決定し、該駆動量だけ駆動するように前記型厚モータ３１に指令を送信する。これにより、前記トグルサポート１５は、金型装置１１の厚さの変化に応じた量だけ移動する。したがって、型締完了時における可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置は、金型装置１１の厚さの変化に応じて変化する。
【００４３】
また、前記型締力調整制御装置４３は、型締力目標値４４と型開閉位置センサ２７の検出した可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置との差分に基づいて、型締モータ２６の駆動量（回転数）を決定し、該駆動量だけ駆動するように前記型締モータ２６に指令を送信する。これにより、前記トグルサポート１５は、型締完了位置に移動する。したがって、可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置は、所定の型締力を発生する位置になる。
【００４４】
次に、前記構成の成形機用自動型締力調整装置の動作について説明する。ここでは、型締装置１０の金型装置交換の動作について説明する。
【００４５】
図６は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第１の図、図７は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第２の図、図８は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第３の図、図９は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第４の図、図１０は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第５の図である。
【００４６】
まず、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、型締装置１０を作動させて型閉を行わせる。この場合、型締モータ２６が所定の回転数だけ回転してクロスヘッド２４を所定の型閉位置にまで前進させる。これにより、可動プラテン１３も所定の型閉位置にまで前進するので、可動金型１１ｂの金型合わせ面が固定金型１１ａの金型合わせ面に接触して型閉が行われる。
【００４７】
続いて、オペレータは、手作業によって、金型装置１１の側面に図６に示されるような結合部材１４を取り付ける。ここで、該結合部材１４は、型閉状態にある固定金型１１ａと可動金型１１ｂとを結合して一体化する部材であり、前記金型装置１１を型締装置１０に取り付けたり、型締装置１０から取り外したりするときに前記金型装置１１の側面に取り付けられる。なお、前記結合部材１４は射出成形機の運転時には取り外される。
【００４８】
続いて、オペレータは、手作業によって、固定金型１１ａ又は可動金型１１ｂに、図７に示されるようなクレーン取付金具４７を取り付け、該クレーン取付金具４７に天井走行クレーン等の図示されないクレーンのワイヤロープ、鎖等の線状体４８の先端部を係合させ、前記金型装置１１の重量を前記クレーンによって支持させる。なお、前記固定金型１１ａ又は可動金型１１ｂに線状体４８の先端部を係合させる部材があらかじめ配設されている場合には、前記クレーン取付金具４７を取り付ける必要はない。
【００４９】
続いて、オペレータは、手作業によって、前記固定金型１１ａ及び可動金型１１ｂを固定プラテン１２及び可動プラテン１３から、それぞれ、取り外す、すなわち、前記固定金型１１ａ及び可動金型１１ｂと固定プラテン１２及び可動プラテン１３との取り合いを解除する。そして、前記クレーンを作動させ、図７における矢印Ｊで示されるように、金型装置１１を上方に吊り上げて、型締装置１０から取り出し、金型置き場等の所定の場所にまで移動させる。
【００５０】
続いて、オペレータは、前記クレーンを作動させ、クレーン取付金具４７に線状体４８の先端部を係合させた交換後の金型装置１１’を、図８における矢印Ｋで示されるように上方から吊り下げて、固定プラテン１２と可動プラテン１３との間に搬入する。なお、交換後の金型装置１１’は、交換前の金型装置１１よりも厚さが厚いものであるとする。
【００５１】
続いて、オペレータは、前記クレーンを作動させるとともに、手作業によって金型装置１１’の姿勢を調整して、固定金型１１ａ’の軸心と固定プラテン１２の軸心とを一致させる。そして、オペレータは、手作業によって、前記固定金型１１ａ’を固定プラテン１２に取り付ける、すなわち、前記固定金型１１ａ’と固定プラテン１２との取り合いを行う。
【００５２】
続いて、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、型締装置１０を作動させて、可動プラテン１３を前進させる。そして、該可動プラテン１３の金型取付面が可動金型１１ｂ’の背面に接触した位置で前記可動プラテン１３を停止させる。前記位置は、交換後の金型装置１１’における可動プラテン１３の型閉位置である。この場合、交換後の金型装置１１’が交換前の金型装置１１よりも厚さが厚いので、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とは、図９に示されるように、節点において大きく傾斜している。すなわち、リンク角度θが前記図６に示される場合よりも大きくなっている。
【００５３】
続いて、オペレータは、手作業によって、前記可動金型１１ｂ’と可動プラテン１３との取り合いを行う。そして、オペレータは、手作業によって、線状体４８の先端部をクレーン取付金具４７から取り外し、該クレーン取付金具４７を固定金型１１ａ’又は可動金型１１ｂ’から取り外し、結合部材１４’を金型装置１１’から取り外す。
【００５４】
続いて、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、成形機用自動型締力調整装置を作動させる。この場合、およその位置調整としての型厚調整と、微細な位置調整としての型締力調整とが行われる。まず、型厚調整が開始され、型厚調整制御装置４１が作動して、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいてクロスヘッド２４の位置を検出する。この場合、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とが節点において大きく傾斜してリンク角度θが大きな値となっているので、図３に示される曲線Ｅから分かるように、クロスヘッド２４は型締完了位置よりも後退した位置にある。そこで、前記型厚調整制御装置４１は、クロスヘッド２４を型締完了位置にまで移動させることができるようにするために、型厚モータ３１を作動させてトグルサポート１５を後退させる。
【００５５】
この場合、前記型厚調整制御装置４１は、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいて検出した可動プラテン１３の位置とクロスヘッド２４の型締完了位置に対応する可動プラテン１３の位置との差に対応する距離としての型締必要距離だけ、トグルサポート１５を後退させるために必要な型厚モータ３１の回転数を算出し、該回転数だけ型厚モータ３１を回転させる。これにより、前記トグルサポート１５が前記型締必要距離だけ後退するので、可動金型１１ｂ’の金型合わせ面が固定金型１１ａ’の金型合わせ面から離れ、前記可動金型１１ｂ’の金型合わせ面と固定金型１１ａ’の金型合わせ面との間に前記型締必要距離だけの間隙（げき）が生じる。
【００５６】
続いて、型締力調整制御装置４３が作動し、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいて、クロスヘッド２４の位置が型締完了位置になるように型締モータ２６を作動させる。この場合、前記型締力調整制御装置４３は、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいて検出したクロスヘッド２４の位置と型締完了位置との差に対応する距離だけクロスヘッド２４を移動させるために必要な型締モータ２６の回転数を算出し、該回転数だけ型締モータ２６を回転させる。すると、可動プラテン１３は前記型締必要距離だけ前進する。そして、前記可動金型１１ｂ’の金型合わせ面と固定金型１１ａ’の金型合わせ面とが接触して型閉が行われる。このとき、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とは完全には直線状とならず、クニッキング量βだけわずかに傾斜した状態になっている。これにより、およその位置調整としての型厚調整が完了する。
【００５７】
ここで、クロスヘッド２４が型締完了位置にある状態で型閉が行われているが、射出成形機を作動させて成形を行う場合には、クロスヘッド２４が型締完了位置よりクロスヘッド型締工程距離αだけ後退した型閉位置にある状態で型閉が行われるようになっている。そこで、トグルサポート１５の位置を微調整して、クロスヘッド２４が型閉位置にある状態で金型装置１１’の型閉が行われるようにする必要がある。そのため、微細な位置調整としての型締力調整が行われる。
【００５８】
この場合、前記型厚調整制御装置４１は、前記クロスヘッド型締工程距離αだけクロスヘッド２４を後退させるために必要な型締モータ２６の回転数を算出し、該回転数だけ型締モータ２６を回転させる。なお、前記クロスヘッド型締工程距離αは、型締装置１０が発生する型締力に応じて変化するものであり、所望の型締力に基づいてあらかじめ算出され、型締力目標値４４として記憶手段に格納されている。これにより、可動プラテン１３がクロスヘッド型締工程距離αに対応する移動量としてのプラテン型締工程距離だけ後退し、前記可動金型１１ｂ’の金型合わせ面と固定金型１１ａ’の金型合わせ面との間にプラテン型締工程距離だけの間隙が生じる。
【００５９】
続いて、前記型厚調整制御装置４１は、前記プラテン型締工程距離だけトグルサポート１５を後退させるために必要な型厚モータ３１の回転数を算出し、該回転数だけ型厚モータ３１を回転させる。なお、前記プラテン型締工程距離は、クロスヘッド型締工程距離αに基づいてあらかじめ算出され、型厚目標値４２としてあらかじめ記憶手段に格納されている。これにより、前記トグルサポート１５が前記プラテン型締工程距離だけ前進するので、図１０に示されるように、可動金型１１ｂ’の金型合わせ面が固定金型１１ａ’の金型合わせ面に接触して型閉が行われ、型締力調整が完了する。
【００６０】
そして、型締力調整が完了すると、交換後の金型装置１１’が型締装置１０に適切に取り付けられた状態となり、型締装置１０の金型装置交換が完了する。これにより、射出成形機を作動させて、前記交換後の金型装置１１’を使用した成形を行うことができる。
【００６１】
このように、本実施の形態においては、型締装置１０の金型装置交換において、交換後の金型装置１１’を取り付けると、型厚調整制御装置４１及び型締力調整制御装置４３がトグルサポート１５の位置を、所定の型締力を発生することができる位置になるように自動的に調整する。そのため、金型装置１１を厚さの異なるものに交換した場合であっても、容易に、かつ、短時間でトグル機構２０が所定の型締力を発生するように調整することができる。
【００６２】
また、型締モータ２６のエンコーダを型開閉位置センサ２７として使用し、型厚モータ３１のエンコーダを型締位置センサ３２として使用するので、成形機用自動型締力調整装置の構成を簡素化し、コストを低くすることができる。
【００６３】
なお、本実施の形態においては、型厚調整が完了したときに、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とが完全には直線状とならずにクニッキング量βだけ傾斜した状態となるようになっているが、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とが直線状になるようにすることもできる。この場合は、型締力調整において、クロスヘッド２４を後退させる距離を、前記クニッキング量βに対応するクロスヘッド２４の移動距離だけ延長し、かつ、トグルサポート１５を後退させる距離を、前記クニッキング量βに対応する可動プラテン１３の移動距離だけ延長する必要がある。
【００６４】
さらに、本実施の形態においては、型厚調整において、型厚調整制御装置４１がトグルサポート１５を型締必要距離だけ後退させる動作を行った後に、型締力調整制御装置４３が可動プラテン１３を前記型締必要距離だけ前進させる動作を行うようになっている。しかし、型厚調整制御装置４１がトグルサポート１５を型締必要距離だけ後退させる動作と、型締力調整制御装置４３が可動プラテン１３を前記型締必要距離だけ前進させる動作とをほぼ同時に行うようにすることもできる。この場合、トグルサポート１５を後退させる動作を、可動プラテン１３を前進させる動作よりもわずかに早く実行させることが望ましい。
【００６５】
さらに、型締力調整が完了したときに、型締モータ２６を駆動して、型締を行わせ、所望の型締力が発生するか否かを検証することもできる。所望の型締力が発生していない場合には、即座に型締力調整をやり直すことができる。
【００６６】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、前記第１の実施の形態と同じ構造のもの及び同じ動作については、説明を省略する。ここでは、交換後の金型装置１１''が交換前の金型装置１１よりも厚さが薄い場合の動作について説明する。
【００６７】
図１１は本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第１の図、図１２は本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第２の図、図１３は本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第３の図、図１４は本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第４の図、図１５は本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第５の図である。
【００６８】
まず、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、型締装置１０を作動させて型閉を行わせる。この場合、型締モータ２６が所定の回転数だけ回転してクロスヘッド２４を所定の型閉位置にまで前進させる。これにより、可動プラテン１３も所定の型閉位置にまで前進するので、可動金型１１ｂの金型合わせ面が固定金型１１ａの金型合わせ面に接触して型閉が行われる。
【００６９】
続いて、オペレータは、手作業によって、金型装置１１の側面に図１１に示されるような結合部材１４を取り付ける。
【００７０】
続いて、オペレータは、手作業によって、固定金型１１ａ又は可動金型１１ｂに、図１２に示されるようなクレーン取付金具４７を取り付け、該クレーン取付金具４７に天井走行クレーン等の図示されないクレーンのワイヤロープ、鎖等の線状体４８の先端部を係合させ、前記金型装置１１の重量を前記クレーンによって支持させる。
【００７１】
続いて、オペレータは、手作業によって、前記固定金型１１ａ及び可動金型１１ｂと固定プラテン１２及び可動プラテン１３との取り合いを解除する。そして、前記クレーンを作動させ、図１２における矢印Ｊで示されるように、金型装置１１を上方に吊り上げて、型締装置１０から取り出し、金型置き場等の所定の場所にまで移動させる。
【００７２】
続いて、オペレータは、前記クレーンを作動させ、クレーン取付金具４７に線状体４８の先端部を係合させた交換後の金型装置１１''を、図１３における矢印Ｋで示されるように上方から吊り下げて、固定プラテン１２と可動プラテン１３との間に搬入する。なお、交換後の金型装置１１''は、交換前の金型装置１１よりも厚さが薄いものであるとする。
【００７３】
続いて、オペレータは、前記クレーンを作動させるとともに、手作業によって金型装置１１''の姿勢を調整して、固定金型１１ａ''の軸心と固定プラテン１２の軸心とを一致させる。そして、オペレータは、手作業によって、前記固定金型１１ａ''と固定プラテン１２との取り合いを行う。
【００７４】
続いて、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、成形機用自動型締力調整装置を作動させる。まず、型締力調整制御装置４３が作動し、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいて、クロスヘッド２４の位置が型締完了位置になるように型締モータ２６を作動させる。この場合、前記型締力調整制御装置４３は、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいて検出したクロスヘッド２４の位置と型締完了位置との差に対応する距離だけクロスヘッド２４を移動させるために必要な型締モータ２６の回転数を算出し、該回転数だけ型締モータ２６を回転させる。すると、可動プラテン１３も、クロスヘッド２４の移動距離に対応する距離だけ前進する。これにより、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とは完全には直線状とならず、クニッキング量βだけわずかに傾斜した状態になる。すなわち、リンク角度θが金型装置１０の型締が完了した状態に対応する角度になる。
【００７５】
この場合、交換後の金型装置１１''が交換前の金型装置１１よりも厚さが薄いので、図１４に示されるように、前記可動金型１１ｂ''と可動プラテン１３との間に隙（すき）間が生じている。そこで、型厚調整制御装置４１は、交換後の金型装置１１''と交換前の金型装置１１との厚さの差に対応する距離だけトグルサポート１５を後退させるために型厚モータ３１を回転させる。可動プラテン１３の金型取付面が可動金型１１ｂ''の背面に接触した位置で型厚モータ３１に負荷がかかるので、それを検知して該型厚モータ３１の回転を停止させ、前記可動プラテン１３を停止させる。
【００７６】
続いて、オペレータは、手作業によって、前記可動金型１１ｂ''と可動プラテン１３との取り合いを行う。そして、オペレータは、手作業によって、線状体４８の先端部をクレーン取付金具４７から取り外し、該クレーン取付金具４７を固定金型１１ａ''又は可動金型１１ｂ''から取り外し、結合部材１４''を金型装置１１''から取り外す。これにより、型厚調整が完了する。
【００７７】
続いて、微細な位置調整としての型締力調整が行われる。この場合、前記型厚調整制御装置４１は、前記クロスヘッド型締工程距離αだけクロスヘッド２４を後退させるために必要な型締モータ２６の回転数を算出し、該回転数だけ型締モータ２６を回転させる。なお、前記クロスヘッド型締工程距離αは、型締装置１０が発生する型締力に応じて変化するものであり、所望の型締力に基づいてあらかじめ算出され、型締力目標値４４として記憶手段に格納されている。これにより、可動プラテン１３がクロスヘッド型締工程距離αに対応する移動量としてのプラテン型締工程距離だけ後退し、前記可動金型１１ｂ''の金型合わせ面と固定金型１１ａ''の金型合わせ面との間にプラテン型締工程距離だけの間隙が生じる。
【００７８】
続いて、前記型厚調整制御装置４１は、前記プラテン型締工程距離だけトグルサポート１５を後退させるために必要な型厚モータ３１の回転数を算出し、該回転数だけ型厚モータ３１を回転させる。なお、前記プラテン型締工程距離は、クロスヘッド型締工程距離αに基づいてあらかじめ算出され、型厚目標値４２としてあらかじめ記憶手段に格納されている。これにより、前記トグルサポート１５が前記プラテン型締工程距離だけ前進するので、図１５に示されるように、可動金型１１ｂ''の金型合わせ面が固定金型１１ａ''の金型合わせ面に接触して型閉が行われ、型締力調整が完了する。
【００７９】
そして、型締力調整が完了すると、交換後の金型装置１１''が型締装置１０に適切に取り付けられた状態となり、型締装置１０の金型装置交換が完了する。これにより、射出成形機を作動させて、前記交換後の金型装置１１''を使用した成形を行うことができる。
【００８０】
このように、本実施の形態においては、型締装置１０の金型装置交換において、交換後の金型装置１１''が交換前の金型装置１１よりも厚さが薄い場合であっても、交換後の金型装置１１''を取り付けると、型厚調整制御装置４１及び型締力調整制御装置４３がトグルサポート１５の位置を、所定の型締力を発生することができる位置になるように自動的に調整する。そのため、金型装置１１を厚さの異なるものに交換した場合であっても、容易に、かつ、短時間でトグル機構２０が所定の型締力を発生するように調整することができる。
【００８１】
なお、本実施の形態においては、型厚調整が完了したときに、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とが完全には直線状とならずにクニッキング量βだけ傾斜した状態となるようになっているが、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とが直線状になるようにすることもできる。この場合は、型締力調整において、クロスヘッド２４を後退させる距離を、前記クニッキング量βに対応するクロスヘッド２４の移動距離だけ延長し、かつ、トグルサポート１５を後退させる距離を、前記クニッキング量βに対応する可動プラテン１３の移動距離だけ延長する必要がある。
【００８２】
さらに、型締力調整が完了したときに、型締モータ２６を駆動して、型締を行わせ、所望の型締力が発生するか否かを検証することもできる。所望の型締力が発生していない場合には、即座に型締力調整をやり直すことができる。
【００８３】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、前記第１及び第２の実施の形態と同じ構造のもの及び同じ動作については、説明を省略する。ここでは、交換後の金型装置１１''' が交換前の金型装置１１よりも厚さが厚い場合であって、型厚調整において型締力調整も行う動作について説明する。
【００８４】
図１６は本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第１の図、図１７は本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第２の図、図１８は本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第３の図、図１９は本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第４の図、図２０は本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第５の図、図２１は本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第６の図である。
【００８５】
まず、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、型締装置１０を作動させて型閉を行わせる。この場合、型締モータ２６が所定の回転数だけ回転してクロスヘッド２４を所定の型閉位置にまで前進させる。これにより、可動プラテン１３も所定の型閉位置にまで前進するので、可動金型１１ｂの金型合わせ面が固定金型１１ａの金型合わせ面に接触して型閉が行われる。
【００８６】
続いて、オペレータは、手作業によって、金型装置１１の側面に図１６に示されるような結合部材１４を取り付ける。
【００８７】
続いて、オペレータは、手作業によって、固定金型１１ａ又は可動金型１１ｂに、図１７に示されるようなクレーン取付金具４７を取り付け、該クレーン取付金具４７に天井走行クレーン等の図示されないクレーンのワイヤロープ、鎖等の線状体４８の先端部を係合させ、前記金型装置１１の重量を前記クレーンによって支持させる。
【００８８】
続いて、オペレータは、手作業によって、前記固定金型１１ａ及び可動金型１１ｂと固定プラテン１２及び可動プラテン１３との取り合いを解除する。そして、前記クレーンを作動させ、図１７における矢印Ｊで示されるように、金型装置１１を上方に吊り上げて、型締装置１０から取り出し、金型置き場等の所定の場所にまで移動させる。
【００８９】
続いて、オペレータは、前記クレーンを作動させ、クレーン取付金具４７に線状体４８の先端部を係合させた交換後の金型装置１１''' を、図１８における矢印Ｋで示されるように上方から吊り下げて、固定プラテン１２と可動プラテン１３との間に搬入する。なお、交換後の金型装置１１''' は、交換前の金型装置１１よりも厚さが厚いものであるとする。
【００９０】
続いて、オペレータは、前記クレーンを作動させるとともに、手作業によって金型装置１１''' の姿勢を調整して、固定金型１１ａ''' の軸心と固定プラテン１２の軸心とを一致させる。そして、オペレータは、手作業によって、前記固定金型１１ａ''' と固定プラテン１２との取り合いを行う。
【００９１】
続いて、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、型締装置１０を作動させて、可動プラテン１３を前進させる。そして、該可動プラテン１３の金型取付面が可動金型１１ｂ''' の背面に接触した位置で前記可動プラテン１３を停止させる。前記位置は、交換後の金型装置１１''' における可動プラテン１３も型閉位置である。この場合、交換後の金型装置１１''' が交換前の金型装置１１よりも厚さが厚いので、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とは、図１９に示されるように、節点において大きく傾斜している。すなわち、リンク角度θが前記図６に示される場合よりも大きくなっている。
【００９２】
続いて、オペレータは、手作業によって、前記可動金型１１ｂ''' と可動プラテン１３との取り合いを行う。そして、オペレータは、手作業によって、線状体４８の先端部をクレーン取付金具４７から取り外し、該クレーン取付金具４７を固定金型１１ａ''' 又は可動金型１１ｂ''' から取り外し、結合部材１４''' を金型装置１１''' から取り外す。
【００９３】
続いて、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、成形機用自動型締力調整装置を作動させる。この場合、型厚調整において型締力調整も行われる。まず、型厚調整制御装置４１が作動して、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいてクロスヘッド２４の位置を検出する。この場合、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とが節点において大きく傾斜してリンク角度θが大きな値となっているので、図３に示される曲線Ｅから分かるように、クロスヘッド２４は型閉位置よりも後退した位置にある。そこで、前記型厚調整制御装置４１は、クロスヘッド２４を型閉位置にまで移動させることができるようにするために、型厚モータ３１を作動させてトグルサポート１５を後退させる。
【００９４】
この場合、前記型厚調整制御装置４１は、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいて検出した可動プラテン１３の位置とクロスヘッド２４の型閉位置に対応する可動プラテン１３の位置との差に対応する距離としての型閉必要距離だけ、トグルサポート１５を後退させるために必要な型厚モータ３１の回転数を算出する。このとき、型締力調整制御装置４３も作動し、図４に示される曲線Ｈから分かるように、型締完了位置も考慮して型厚モータ３１の回転数を算出し、該回転数だけ型厚モータ３１を回転させる。これにより、前記トグルサポート１５が前記型閉必要距離だけ後退するので、図２０に示されるように、可動金型１１ｂ''' の金型合わせ面が固定金型１１ａ''' の金型合わせ面から離れ、前記可動金型１１ｂ''' の金型合わせ面と固定金型１１ａ''' の金型合わせ面との間に前記型閉必要距離だけの間隙が生じる。
【００９５】
続いて、前記型締力調整制御装置４３は、型締モータ２６を回転させ、図２１に示されるように、前記可動金型１１ｂ''' の金型合わせ面と固定金型１１ａ''' の金型合わせ面とが接触するまで回転させる。これにより、型厚調整及び型締力調整が完了する。
【００９６】
そして、交換後の金型装置１１''' が型締装置１０に適切に取り付けられた状
態となり、型締装置１０の金型交換が完了する。これにより、射出成形機を作動
させて、前記交換後の金型装置１１''' を使用した成形を行うことができる。
【００９７】
このように、本実施の形態においては、型厚調整制御装置４１及び型締力調整制御装置４３によって、型厚調整において型締力調整も行われる。そのため、より短い時間で型締装置１０が所定の型締力を発生するように調整することができる。
【００９８】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、前記第１〜第３の実施の形態と同じ構造のもの及び同じ動作については、説明を省略する。ここでは、交換後の金型装置１１''が交換前の金型装置１１よりも厚さが薄い場合であって、型厚調整において型締力調整も行う動作について説明する。なお、前記第２の実施の形態における図１１〜１５を援用して説明する。
【００９９】
まず、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、型締装置１０を作動させて型閉を行わせる。この場合、型締モータ２６が所定の回転数だけ回転してクロスヘッド２４を所定の型閉位置にまで前進させる。これにより、可動プラテン１３も所定の型閉位置にまで前進するので、可動金型１１ｂの金型合わせ面が固定金型１１ａの金型合わせ面に接触して型閉が行われる。
【０１００】
続いて、オペレータは、手作業によって、金型装置１１の側面に図１１に示されるような結合部材１４を取り付ける。
【０１０１】
続いて、オペレータは、手作業によって、固定金型１１ａ又は可動金型１１ｂに、図１１に示されるようなクレーン取付金具４７を取り付け、該クレーン取付金具４７に天井走行クレーン等の図示されないクレーンのワイヤロープ、鎖等の線状体４８の先端部を係合させ、前記金型装置１１の重量を前記クレーンによって支持させる。
【０１０２】
続いて、オペレータは、手作業によって、前記固定金型１１ａ及び可動金型１１ｂと固定プラテン１２及び可動プラテン１３との取り合いを解除する。そして、前記クレーンを作動させ、図１２における矢印Ｊで示されるように、金型装置１１を上方に吊り上げて、型締装置１０から取り出し、金型置き場等の所定の場所にまで移動させる。
【０１０３】
続いて、オペレータは、前記クレーンを作動させ、クレーン取付金具４７に線状体４８の先端部を係合させた交換後の金型装置１１''を、図１３における矢印Ｋで示されるように上方から吊り下げて、固定プラテン１２と可動プラテン１３との間に搬入する。なお、交換後の金型装置１１''は、交換前の金型装置１１よりも厚さが薄いものであるとする。
【０１０４】
続いて、オペレータは、前記クレーンを作動させるとともに、手作業によって金型装置１１''の姿勢を調整して、固定金型１１ａ''の軸心と固定プラテン１２の軸心とを一致させる。そして、オペレータは、手作業によって、前記固定金型１１ａ''と固定プラテン１２との取り合いを行う。
【０１０５】
続いて、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、成形機用自動型締力調整装置を作動させる。まず、型締力調整制御装置４３が作動し、図４に示す曲線Ｈを考慮し、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいて、クロスヘッド２４の位置が型締完了位置になるように型締モータ２６を作動させる。この場合、前記型締力調整制御装置４３は、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいて検出したクロスヘッド２４の位置と型閉位置との差に対応する距離だけクロスヘッド２４を移動させるために必要な型締モータ２６の回転数を算出し、該回転数だけ型締モータ２６を回転させる。すると、可動プラテン１３も、クロスヘッド２４の移動距離に対応する距離だけ前進する。これにより、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とは完全には直線状とならず、わずかに傾斜した状態になる。すなわち、リンク角度θが金型装置１０が型閉した状態に対応する角度になる。
【０１０６】
この場合、交換後の金型装置１１''が交換前の金型装置１１よりも厚さが薄いので、図１４に示されるように、前記可動金型１１ｂ''と可動プラテン１３との間に隙間が生じている。そこで、型厚調整制御装置４１は、型厚モータ３１を回転させ、可動プラテン１３の金型取付面が可動金型１１ｂ''の背面に接触するまで回転させる。
【０１０７】
続いて、オペレータは、手作業によって、前記可動金型１１ｂ''と可動プラテン１３との取り合いを行う。そして、オペレータは、手作業によって、線状体４８の先端部をクレーン取付金具４７から取り外し、該クレーン取付金具４７を固定金型１１ａ''又は可動金型１１ｂ''から取り外し、結合部材１４''を金型装置１１''から取り外す。これにより、型厚調整及び型締力調整が完了する。
【０１０８】
そして、交換後の金型装置１１''が型締装置１０に適切に取り付けられた状態となり、型締装置１０の金型交換が完了する。これにより、射出成形機を作動させて、前記交換後の金型装置１１''を使用した成形を行うことができる。
【０１０９】
このように、本実施の形態においては、交換後の金型装置１１''が交換前の金型装置１１よりも厚さが薄い場合であっても、型厚調整制御装置４１及び型締力調整制御装置４３によって、型厚調整において型締力調整も行われる。そのため、より短い時間で型締装置１０が所定の型締力を発生するように調整することができる。
【０１１０】
なお、前記実施の形態においては、可動プラテンが横方向（水平方向）に移動する横置型の射出成形機について説明したが、本発明の成形機用自動型締力調整装置は、可動プラテンが縦方向（垂直方向）に移動する縦置型の射出成形機にも適用することができる。また、本発明の成形機用自動型締力調整装置は、射出成形機の他に、ダイキャストマシーン、ＩＪ封止プレス等の成形機にも適用することができる。
【０１１１】
また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における射出成形機の型締装置の概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるトグル機構の要部拡大図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるトグル機構のクロスヘッドの位置とリンク角度との関係を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるトグル機構のクロスヘッドの位置と型締力との関係を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における成形機用自動型締力調整装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第１の図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第２の図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第３の図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第４の図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第５の図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第１の図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第２の図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第３の図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第４の図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第５の図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第１の図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第２の図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第３の図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第４の図である。
【図２０】本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第５の図である。
【図２１】本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第６の図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１１、１１’、１１''、１１''' 金型装置
１２ 固定プラテン
１３ 可動プラテン
１５ トグルサポート
１６ タイバー
２０ トグル機構
２６ 型締モータ
２７ 型開閉位置センサ
３１ 型厚モータ
３２ 型締位置センサ
４１ 型厚調整制御装置
４３ 型締力調整制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形機用自動型締力調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、射出成形機等の成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填（ てん） し、該キャビティ空間内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようになっている。
【０００３】
そのために、前記金型装置は、固定金型及び可動金型から成り、型締装置によって前記可動金型を進退させ、前記固定金型に対して接離させることによって、型閉、型締及び型開を行うことができるようになっている。そして、前記型締装置は、固定金型が取り付けられた固定プラテン、可動金型が取り付けられた可動プラテン、及び、該可動プラテンを進退させるためのトグル機構を備え、該トグル機構を作動させ、前記可動プラテンを進退させることによって、金型装置の型閉、型締及び型開を行うようになっている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３７１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の成形機においては、金型装置を厚さの異なるものに交換した場合、型締装置による型締力が適切になるように調整するために、トグル機構がほぼ伸びきった状態で型厚モータを駆動して可動プラテンを前記金型装置の厚さの差に相当する調整距離だけ移動させるようになっているので、金型装置の交換に時間がかかってしまう。
【０００６】
成形機の型締装置に倍力装置として広く使用されているトグル機構は、リンク角度によって発生する力、すなわち、型締力が変化するようになっている。そのため、金型装置を厚さの異なるものに交換した場合でも、所定の型締力を発生させるように、金型装置の型閉状態におけるリンク角度が所定の角度となるようにする必要がある。ところが、金型装置の型閉状態におけるリンク角度が所定の角度となるように調整するには、可動プラテンの位置が金型装置の型閉状態に対応する位置になるように、トグル機構が取り付けられているベースプレートをタイバーに沿って移動させる型厚モータを駆動して型締駆動装置全体を移動させながら、トグル機構を作動させる型締モータを駆動してリンク角度が所定の角度となるようにする必要があるので、長い時間がかかってしまう。
【０００７】
そこで、金型装置を交換する場合、交換前の金型装置の型閉状態におけるトグル機構のリンク角度を保持した状態、すなわち、トグル機構がほぼ伸びきった状態で型厚モータを駆動して型締駆動装置全体を後退させる。この場合、交換前の金型装置は、可動プラテンからは取り外され、型閉状態のままで固定プラテンに取り付けられている。そして、交換前の金型装置に代えて交換後の金型装置が固定プラテンに取り付けられた後に、前記型締モータを駆動することなく、前記型厚モータを駆動して、トグル機構及び可動プラテンを含む型締装置全体を前進させる。この際、交換前後における金型装置の厚さの差に相当する調整距離だけ型締装置全体を前方又は後方に移動させることによって、金型装置を厚さの異なるものに交換した場合でも、型締装置による型締力が適切になるようになっている。
【０００８】
ところが、前記従来の成形機において、金型装置の厚さの差に相当する調整距離は、目視によって把握したり、メジャーを使用して計測したりするようになっている。また、前記調整距離だけ移動させるための型厚モータの駆動量を手作によって設定したり、可動プラテンが前記調整距離だけ移動するのを目視しながら、手作業によって型厚モータを操作するようになっている。そのため、金型装置の交換に時間がかかってしまう。
【０００９】
本発明は、前記従来の問題点を解決して、金型装置を交換した場合、型厚モータ及び型締モータを駆動させることで、金型装置を厚さの異なるものに交換した場合であっても、容易に、かつ、短時間で型厚調整をすることのできる型厚調整装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そのために、本発明の型厚調整方法においては、金型装置を取り付けた際の型開閉位置センサの検出信号に基づいて可動プラテンの位置を算出し、該算出した可動プラテンの位置とクロスヘッドの型締完了位置に対応する可動プラテン位置との差に対応する型締必要距離を求め、該型締必要距離、前記トグル式型締装置支持装置を移動させるようにする。
【００１１】
本発明の他の型厚調整方法においては、さらに、前記トグル式型締装置支持装置の移動後、前記クロスヘッドをクロスヘッド型締工程距離分後退させるとともに、前記可動プラテンをクロスヘッド型締工程距離に対応するプラテン型締工程距離分後退させ、前記トグル式型締装置支持装置を、該プラテン型締工程距離分前進させる請求項１に記載の型厚調整方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、型厚調整方法においては、金型装置を取り付けた際の型開閉位置センサの検出信号に基づいて可動プラテンの位置を算出し、該算出した可動プラテンの位置とクロスヘッドの型締完了位置に対応する可動プラテン位置との差に対応する型締必要距離を求め、該型締必要距離、前記トグル式型締装置支持装置を移動させるようにする。
【００１３】
この場合、金型装置を交換した場合、型厚モータ及び型締モータを駆動させることで、金型装置を厚さの異なるものに交換した場合であっても、容易に、かつ、短時間で型厚調整をすることができる。
【００１４】
さらに、他の型厚調整方法においては、前記トグル式型締装置支持装置の移動後、前記クロスヘッドをクロスヘッド型締工程距離分後退させるとともに、前記可動プラテンをクロスヘッド型締工程距離に対応するプラテン型締工程距離分後退させ、前記トグル式型締装置支持装置を、該プラテン型締工程距離分前進させることで、さらに、短時間で型締力調整まで行うことができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明における成形機用自動型締力調整装置は、押出成形装置、ラミネータ、トランスファー成形装置、ダイキャストマシーン、ＩＪ封止プレス等の各種の成形機に適用することができるものであるが、本実施の形態においては、説明の都合上、射出成形機に適用した場合について説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の型締装置の概略図である。
【００１７】
図において、１０は射出成形機の型締装置である。そして、１７はフレーム、１２は該フレーム１７に固定された固定金型支持装置としての固定プラテン、１５は該固定プラテン１２との間に所定の距離を置いて、前記フレーム１７に対して移動可能に配設されたベースプレートとしてのトグルサポートである。該トグルサポート１５はトグル式型締装置支持装置として機能する。また、１６は前記固定プラテン１２とトグルサポート１５との間に架設された複数、例えば、四本のガイド手段としてのタイバーである。
【００１８】
そして、１３は前記固定プラテン１２と対向して配設され、前記タイバー１６に沿って進退（図における左右方向に移動）可能に配設された可動金型支持装置としての可動プラテンである。また、１１は金型装置であり、固定金型１１ａ及び可動金型１１ｂとから成る。そして、前記固定プラテン１２における可動プラテン１３と対向する金型取付面には、固定金型１１ａが取り付けられ、前記可動プラテン１３における前記固定プラテン１２と対向する金型取付面には可動金型１１ｂが取り付けられる。
【００１９】
なお、前記可動プラテン１３の後端 (図における左端) には図示されないエジェクタピンを移動させるための駆動装置を取り付けるようにしてもよい。
【００２０】
そして、前記可動プラテン１３とトグルサポート１５との間には、トグル式型締装置としてのトグル機構２０が取り付けられ、前記トグルサポート１５の後端には前記トグル機構２０を作動させる型締用駆動源としての型締モータ２６が配設される。そして、該型締モータ２６は、回転運動を往復運動に変換するボールねじ機構等から成る図示されない運動方向変換装置を備え、駆動軸２５を進退（図における左右方向に移動）させることによって、トグル機構２０を作動させることができる。なお、前記型締モータ２６は、サーボモータであることが望ましく、回転数を検出するエンコーダとしての型開閉位置センサ２７を備える。
【００２１】
ここで、前記トグル機構２０は、前記駆動軸２５に取り付けられたクロスヘッド２４、該クロスヘッド２４に揺動可能に取り付けられた第２トグルレバー２３、前記トグルサポート１５に揺動可能に取り付けられた第１トグルレバー２１、及び、前記可動プラテン１３に揺動可能に取り付けられたトグルアーム２２から成る。そして、前記第１トグルレバー２１と第２トグルレバー２３との間、及び、第１トグルレバー２１とトグルアーム２２との間が、それぞれ、リンク結合される。なお、前記トグル機構２０は、いわゆる、内巻五節点ダブルトグル機構であり、上下が対称の構成を有する。
【００２２】
そして、前記型締モータ２６が駆動して、被駆動部材としてのクロスヘッド２４を進退させることによって、トグル機構２０を作動させることができる。この場合、前記クロスヘッド２４を前進（図における右方向に移動）させると、前記可動プラテン１３が前進させられて型閉が行われる。そして、前記型締モータ２６による推進力にトグル倍率を乗じた型締力が発生させられ、該型締力によって型締が行われる。
【００２３】
また、前記トグルサポート１５の後端（図における左端）には、前記固定プラテン１２に対するトグルサポート１５の位置を調整するために、型締位置調整装置３５が配設される。ここで、前記トグルサポート１５には、図示されないタイバー挿通孔が複数、例えば、四つ形成され、前記タイバー１６の図における左端が、それぞれの前記タイバー挿通孔（こう）に挿入される。なお、前記タイバー１６の図示されない右端は、固定ナット１６ａによって前記固定プラテン１２に固定されている。
【００２４】
そして、前記タイバー１６は、図における左端の外周にねじが形成されたねじ部３６を有し、調整ナット３７がそれぞれのタイバー１６のねじ部３６に螺（ら）合される。なお、前記調整ナット３７は、トグルサポート１５の後端に回転可能に、かつ、タイバー１６の軸方向に移動不能に取り付けられる。また、前記調整ナット３７の外周には被駆動用歯車３７ａが取り付けられている。
【００２５】
さらに、前記トグルサポート１５の後端における上方部には、型締位置調整用駆動源としての型厚モータ３１が配設される。そして、該型厚モータ３１の回転軸には、駆動用歯車３３が取り付けられている。ここで、前記調整ナット３７の被駆動用歯車３７ａ及び前記駆動用歯車３３の周囲には、チェーン、歯付きベルト等の駆動用線状体３４が架け回されている。そのため、前記型厚モータ３１を駆動して、駆動用歯車３３を回転させると、それぞれのタイバー１６のねじ部３６に螺合された調整ナット３７が同期して回転させられる。これにより、前記型厚モータ３１を所定の方向に所定の回転数だけ回転させて、トグルサポート１５を所定の距離だけ進退させることができる。なお、前記型厚モータ３１は、サーボモータであることが望ましく、回転数を検出するエンコーダとしての型締位置センサ３２を備える。
【００２６】
ところで、前記型厚モータ３１の回転を調整ナット３７に伝達する手段は、それぞれのタイバー１６のねじ部３６に螺合された調整ナット３７が同期して回転させられるものであれば、いかなるものであってもよく、例えば、前記駆動用線状体３４に代えて、前記駆動用歯車３３及び駆動用歯車３３のすべてに噛（か）み合う大径の歯車をトグルサポート１５の後端に回転可能に配設することもできる。
【００２７】
次に、前記トグル機構２０の動作の特性について説明する。
【００２８】
図２は本発明の第１の実施の形態におけるトグル機構の要部拡大図、図３は本発明の第１の実施の形態におけるトグル機構のクロスヘッドの位置とリンク角度との関係を示す図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるトグル機構のクロスヘッドの位置と型締力との関係を示す図である。なお、図３においては横軸にクロスヘッドの位置を、縦軸にリンク角度を採り、図４においては横軸にクロスヘッドの位置を、縦軸に型締力を採っている。
【００２９】
型締装置１０において型閉を行う場合、型締モータ２６が駆動するとクロスヘッド２４は前進し、図２に示されるように、トグル機構２０の中心軸線Ａに沿って矢印Ｂで示される方向に移動する。この時、トグルアーム２２の長手方向の中心軸線Ｃと第１トグルレバー２１の長手方向の中心軸線Ｄとの間の角度としてのリンク角度θは、前記クロスヘッド２４が前進するにしたがって減少する。
【００３０】
この場合、前記クロスヘッド２４の位置とリンク角度θとは、図３に示される曲線Ｅのように変化する。なお、図３において、クロスヘッド２４の位置は、トグルサポート１５に対する位置であり、最も後退した位置（図１において最も左方に移動した位置）を０（ゼロ）とし、前進するにしたがって数値が増えるようになっている。そして、線Ｆで示される位置が、金型装置１０の型締が完了した状態に対応するクロスヘッド２４の位置としての型締完了位置を示している。なお、クロスヘッド２４が型締完了位置にあるとき、可動プラテン１３も型締完了位置にある。そして、クロスヘッド２４が型締完了位置にあるとき、トグル機構２０がほぼ伸びきった状態となり、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とはほぼ直線状となる。ただし、微視的にみると、クロスヘッド２４の位置が型締完了位置にあるとき、リンク角度θは、βで示される角度としてのクニッキング量となっている。すなわち、金型装置１０の型締が完了した状態において、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とは完全には直線状とならず、クニッキング量βだけわずかに傾斜した状態になっている。
【００３１】
また、図３において線Ｇで示される位置が、金型装置１０の型閉した状態に対応するクロスヘッド２４の位置としての型閉位置を示している。なお、クロスヘッド２４が型閉位置にあるとき、可動プラテン１３も型閉位置にある。そして、型締完了位置と型閉位置との差としてαがクロスヘッド型締工程距離となっている。なお、該クロスヘッド型締工程距離αは、トグル機構２０が発生する型締力に応じて変更されるものである。したがって、前記型閉位置も前記型締力に応じて変更されるものである。
【００３２】
なお、前記クロスヘッド２４の位置と、可動金型１１ｂが取り付けられる可動プラテン１３の位置との関係は、トグル機構２０の特性に基づいて、あらかじめ知られているので、前記クロスヘッド２４の位置に基づいて可動金型１１ｂの金型合わせ面（パーティング面）の位置を把握することもできる。したがって、図３において曲線Ｅによって示される特性に基づいて、可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置とリンク角度θとの関係を把握することもできる。
【００３３】
また、前記クロスヘッド２４の位置とトグル機構２０が発生する型締力とは、__図４に示される曲線Ｈのように変化する。そして、図４においても、図３と同様に、クロスヘッド２４の位置は前進するにしたがって数値が増えるようになっている。また、線Ｉで示される位置が、金型装置１０の型締が完了した状態に対応するクロスヘッド２４の位置としての型締完了位置を示している。なお、図４において示されるクロスヘッド２４の位置は型締完了位置の近傍を拡大して示したものである。また、型締力は、金型装置１０の型閉から型締完了までのクロスヘッド型締工程距離αに応じて変化するものであり、図４に示される曲線Ｈは定性的な変化を示すものである。
【００３４】
なお、前記クロスヘッド２４の位置に基づいて可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置を把握することもできるので、図４において曲線Ｈによって示される特性に基づいて、可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置と型締力との関係を把握することもできる。
【００３５】
ところで、一般のトグル機構を利用した型締装置と同様に、本実施の形態において、トグル機構２０が発生する型締力は、固定プラテン１２、トグルサポート１５及びタイバー１６を含む型締装置１０全体のばね定数、すなわち、型締剛性を比例定数として変化する。なお、前記型締装置１０においては、タイバー１６の剛性が他の部材と比較して低いので、型締剛性はタイバー１６の剛性に等しいと考えることができる。したがって、本実施の形態において、トグル機構２０が発生する型締力は、タイバー１６の剛性としてのばね定数を比例定数として、金型装置１０の型閉から型締完了までにトグルサポート１５が固定プラテン１２に対して移動する量に比例して変化すると言える。すなわち、固定プラテン１２、トグルサポート１５等の部材の剛性が十分に高いので、型締装置１０が発生する型締力は、実質的に、四本のタイバー１６が弾性変形して伸びることによって発生し、該タイバー１６の伸び量に比例すると言える。また、該タイバー１６の伸び量は、前記クロスヘッド型締工程距離αに対応する可動プラテン１３の移動量としてのプラテン型締工程距離にほぼ等しい。
【００３６】
なお、金型装置１０の型締が完了した状態におけるリンク角度θは、トグル機構２０が発生する型締力が変化しても、一定である。そのため、トグルサポート１５に対するクロスヘッド２４の型締完了位置も、トグル機構２０が発生する型締力が変化しても、一定である。
【００３７】
次に、前記型締装置１０の動作を制御する成形機用自動型締力調整装置について説明する。
【００３８】
図５は本発明の第１の実施の形態における成形機用自動型締力調整装置の構成を示す図である。
【００３９】
図５において、４１は型厚調整制御装置であり、あらかじめ設定された型厚目標値４２を記憶手段に格納し、型開閉位置センサ２７の検出信号、型締位置センサ３２の検出信号及び前記型厚目標値４２に基づいて、型厚モータ３１の動作を制御する。なお、前記型厚目標値４２は、金型装置１１の厚さ（図１における横方向の寸法）の変化に対応する型締完了時における可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置の目標値である。また、４３は型締力調整制御装置であり、あらかじめ設定された型締力目標値４４を記憶手段に格納し、型開閉センサ２７の検出信号及び前記型締力目標値４４に基づいて、型締モータ２６の動作を制御する。ここで、前記型厚調整制御装置４１及び型締力調整制御装置４３は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶手段、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ等の表示手段、キーボード等の入力手段、通信インターフェイス等を備える一種のコンピュータであるが、いかなる装置であってもよい。前記型厚調整制御装置４１及び型締力調整制御装置４３として、パーソナルコンピュータ、サーバ、ワークステーション等の汎（はん）用の装置を使用することもできる。また、前記型厚調整制御装置４１及び型締力調整制御装置４３は、それぞれ、独立して構成された装置であってもよいし、互いに一体的に構成された装置であってもよいし、他の制御装置やコンピュータの中に構築されたシステムの一つであってもよい。なお、本実施の形態において、前記型厚調整制御装置４１及び型締力調整制御装置４３は、射出成形機の動作を制御する図示されない射出成形機用制御装置に組み込まれているものとする。また、該射出成形機用制御装置は、操作盤等の入力手段を備え、必要に応じてオペレータが前記入力手段を操作することによって、型締装置１０を手動運転することができるようになっている。
【００４０】
ここで、前記型開閉位置センサ２７は、直接的には、型締モータ２６の回転数を検出するものである。しかし、該型締モータ２６の回転運動はボールねじ機構等から成る図示されない運動方向変換装置によって駆動軸２５の往復運動に変換されるので、型締モータ２６の回転数を検出することによって、前記駆動軸２５に取り付けられたクロスヘッド２４の位置の変化を検出することができる。そして、前述されたように、前記クロスヘッド２４の位置に基づいて可動プラテン１３の位置及び可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置を把握することもできるので、前記型開閉位置センサ２７は、検出した型締モータ２６の回転数に基づいて、トグルサポート１５に対する可動プラテン１３の位置及び可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置を検出することができる。
【００４１】
また、前記型締位置センサ３２は、直接的には、型厚モータ３１の回転数を検出するものである。しかし、該型厚モータ３１の回転運動は調整ナット３７及びタイバー１６のねじ部３６によって、トグルサポート１５の往復運動に変換されるので、型厚モータ３１の回転数を検出することによって、固定プラテン１２に対する前記トグルサポート１５の位置の変化を検出することができる。そして、前述されたように、前記トグルサポート１５に対するクロスヘッド２４の型締完了位置が一定であり、かつ、前記クロスヘッド２４の位置に基づいて可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置を把握することもできるので、前記型締位置センサ３２は、検出した型厚モータ３１の回転数に基づいて、型締完了時における可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置を検出することができる。
【００４２】
そして、前記型厚調整制御装置４１は、型厚目標値４２と型開閉位置センサ２７の検出した可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置との差分を算出し、該差分と型締位置センサ３２が検出した型締完了時における可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置との差分に基づいて、型厚モータ３１の駆動量（回転数）を決定し、該駆動量だけ駆動するように前記型厚モータ３１に指令を送信する。これにより、前記トグルサポート１５は、金型装置１１の厚さの変化に応じた量だけ移動する。したがって、型締完了時における可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置は、金型装置１１の厚さの変化に応じて変化する。
【００４３】
また、前記型締力調整制御装置４３は、型締力目標値４４と型開閉位置センサ２７の検出した可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置との差分に基づいて、型締モータ２６の駆動量（回転数）を決定し、該駆動量だけ駆動するように前記型締モータ２６に指令を送信する。これにより、前記トグルサポート１５は、型締完了位置に移動する。したがって、可動金型１１ｂの金型合わせ面の位置は、所定の型締力を発生する位置になる。
【００４４】
次に、前記構成の成形機用自動型締力調整装置の動作について説明する。ここでは、型締装置１０の金型装置交換の動作について説明する。
【００４５】
図６は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第１の図、図７は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第２の図、図８は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第３の図、図９は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第４の図、図１０は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第５の図である。
【００４６】
まず、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、型締装置１０を作動させて型閉を行わせる。この場合、型締モータ２６が所定の回転数だけ回転してクロスヘッド２４を所定の型閉位置にまで前進させる。これにより、可動プラテン１３も所定の型閉位置にまで前進するので、可動金型１１ｂの金型合わせ面が固定金型１１ａの金型合わせ面に接触して型閉が行われる。
【００４７】
続いて、オペレータは、手作業によって、金型装置１１の側面に図６に示されるような結合部材１４を取り付ける。ここで、該結合部材１４は、型閉状態にある固定金型１１ａと可動金型１１ｂとを結合して一体化する部材であり、前記金型装置１１を型締装置１０に取り付けたり、型締装置１０から取り外したりするときに前記金型装置１１の側面に取り付けられる。なお、前記結合部材１４は射出成形機の運転時には取り外される。
【００４８】
続いて、オペレータは、手作業によって、固定金型１１ａ又は可動金型１１ｂに、図７に示されるようなクレーン取付金具４７を取り付け、該クレーン取付金具４７に天井走行クレーン等の図示されないクレーンのワイヤロープ、鎖等の線状体４８の先端部を係合させ、前記金型装置１１の重量を前記クレーンによって支持させる。なお、前記固定金型１１ａ又は可動金型１１ｂに線状体４８の先端部を係合させる部材があらかじめ配設されている場合には、前記クレーン取付金具４７を取り付ける必要はない。
【００４９】
続いて、オペレータは、手作業によって、前記固定金型１１ａ及び可動金型１１ｂを固定プラテン１２及び可動プラテン１３から、それぞれ、取り外す、すなわち、前記固定金型１１ａ及び可動金型１１ｂと固定プラテン１２及び可動プラテン１３との取り合いを解除する。そして、前記クレーンを作動させ、図７における矢印Ｊで示されるように、金型装置１１を上方に吊り上げて、型締装置１０から取り出し、金型置き場等の所定の場所にまで移動させる。
【００５０】
続いて、オペレータは、前記クレーンを作動させ、クレーン取付金具４７に線状体４８の先端部を係合させた交換後の金型装置１１’を、図８における矢印Ｋで示されるように上方から吊り下げて、固定プラテン１２と可動プラテン１３との間に搬入する。なお、交換後の金型装置１１’は、交換前の金型装置１１よりも厚さが厚いものであるとする。
【００５１】
続いて、オペレータは、前記クレーンを作動させるとともに、手作業によって金型装置１１’の姿勢を調整して、固定金型１１ａ’の軸心と固定プラテン１２の軸心とを一致させる。そして、オペレータは、手作業によって、前記固定金型１１ａ’を固定プラテン１２に取り付ける、すなわち、前記固定金型１１ａ’と固定プラテン１２との取り合いを行う。
【００５２】
続いて、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、型締装置１０を作動させて、可動プラテン１３を前進させる。そして、該可動プラテン１３の金型取付面が可動金型１１ｂ’の背面に接触した位置で前記可動プラテン１３を停止させる。前記位置は、交換後の金型装置１１’における可動プラテン１３の型閉位置である。この場合、交換後の金型装置１１’が交換前の金型装置１１よりも厚さが厚いので、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とは、図９に示されるように、節点において大きく傾斜している。すなわち、リンク角度θが前記図６に示される場合よりも大きくなっている。
【００５３】
続いて、オペレータは、手作業によって、前記可動金型１１ｂ’と可動プラテン１３との取り合いを行う。そして、オペレータは、手作業によって、線状体４８の先端部をクレーン取付金具４７から取り外し、該クレーン取付金具４７を固定金型１１ａ’又は可動金型１１ｂ’から取り外し、結合部材１４’を金型装置１１’から取り外す。
【００５４】
続いて、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、成形機用自動型締力調整装置を作動させる。この場合、およその位置調整としての型厚調整と、微細な位置調整としての型締力調整とが行われる。まず、型厚調整が開始され、型厚調整制御装置４１が作動して、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいてクロスヘッド２４の位置を検出する。この場合、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とが節点において大きく傾斜してリンク角度θが大きな値となっているので、図３に示される曲線Ｅから分かるように、クロスヘッド２４は型締完了位置よりも後退した位置にある。そこで、前記型厚調整制御装置４１は、クロスヘッド２４を型締完了位置にまで移動させることができるようにするために、型厚モータ３１を作動させてトグルサポート１５を後退させる。
【００５５】
この場合、前記型厚調整制御装置４１は、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいて検出した可動プラテン１３の位置とクロスヘッド２４の型締完了位置に対応する可動プラテン１３の位置との差に対応する距離としての型締必要距離だけ、トグルサポート１５を後退させるために必要な型厚モータ３１の回転数を算出し、該回転数だけ型厚モータ３１を回転させる。これにより、前記トグルサポート１５が前記型締必要距離だけ後退するので、可動金型１１ｂ’の金型合わせ面が固定金型１１ａ’の金型合わせ面から離れ、前記可動金型１１ｂ’の金型合わせ面と固定金型１１ａ’の金型合わせ面との間に前記型締必要距離だけの間隙（げき）が生じる。
【００５６】
続いて、型締力調整制御装置４３が作動し、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいて、クロスヘッド２４の位置が型締完了位置になるように型締モータ２６を作動させる。この場合、前記型締力調整制御装置４３は、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいて検出したクロスヘッド２４の位置と型締完了位置との差に対応する距離だけクロスヘッド２４を移動させるために必要な型締モータ２６の回転数を算出し、該回転数だけ型締モータ２６を回転させる。すると、可動プラテン１３は前記型締必要距離だけ前進する。そして、前記可動金型１１ｂ’の金型合わせ面と固定金型１１ａ’の金型合わせ面とが接触して型閉が行われる。このとき、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とは完全には直線状とならず、クニッキング量βだけわずかに傾斜した状態になっている。これにより、およその位置調整としての型厚調整が完了する。
【００５７】
ここで、クロスヘッド２４が型締完了位置にある状態で型閉が行われているが、射出成形機を作動させて成形を行う場合には、クロスヘッド２４が型締完了位置よりクロスヘッド型締工程距離αだけ後退した型閉位置にある状態で型閉が行われるようになっている。そこで、トグルサポート１５の位置を微調整して、クロスヘッド２４が型閉位置にある状態で金型装置１１’の型閉が行われるようにする必要がある。そのため、微細な位置調整としての型締力調整が行われる。
【００５８】
この場合、前記型厚調整制御装置４１は、前記クロスヘッド型締工程距離αだけクロスヘッド２４を後退させるために必要な型締モータ２６の回転数を算出し、該回転数だけ型締モータ２６を回転させる。なお、前記クロスヘッド型締工程距離αは、型締装置１０が発生する型締力に応じて変化するものであり、所望の型締力に基づいてあらかじめ算出され、型締力目標値４４として記憶手段に格納されている。これにより、可動プラテン１３がクロスヘッド型締工程距離αに対応する移動量としてのプラテン型締工程距離だけ後退し、前記可動金型１１ｂ’の金型合わせ面と固定金型１１ａ’の金型合わせ面との間にプラテン型締工程距離だけの間隙が生じる。
【００５９】
続いて、前記型厚調整制御装置４１は、前記プラテン型締工程距離だけトグルサポート１５を後退させるために必要な型厚モータ３１の回転数を算出し、該回転数だけ型厚モータ３１を回転させる。なお、前記プラテン型締工程距離は、クロスヘッド型締工程距離αに基づいてあらかじめ算出され、型厚目標値４２としてあらかじめ記憶手段に格納されている。これにより、前記トグルサポート１５が前記プラテン型締工程距離だけ前進するので、図１０に示されるように、可動金型１１ｂ’の金型合わせ面が固定金型１１ａ’の金型合わせ面に接触して型閉が行われ、型締力調整が完了する。
【００６０】
そして、型締力調整が完了すると、交換後の金型装置１１’が型締装置１０に適切に取り付けられた状態となり、型締装置１０の金型装置交換が完了する。これにより、射出成形機を作動させて、前記交換後の金型装置１１’を使用した成形を行うことができる。
【００６１】
このように、本実施の形態においては、型締装置１０の金型装置交換において、交換後の金型装置１１’を取り付けると、型厚調整制御装置４１及び型締力調整制御装置４３がトグルサポート１５の位置を、所定の型締力を発生することができる位置になるように自動的に調整する。そのため、金型装置１１を厚さの異なるものに交換した場合であっても、容易に、かつ、短時間でトグル機構２０が所定の型締力を発生するように調整することができる。
【００６２】
また、型締モータ２６のエンコーダを型開閉位置センサ２７として使用し、型厚モータ３１のエンコーダを型締位置センサ３２として使用するので、成形機用自動型締力調整装置の構成を簡素化し、コストを低くすることができる。
【００６３】
なお、本実施の形態においては、型厚調整が完了したときに、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とが完全には直線状とならずにクニッキング量βだけ傾斜した状態となるようになっているが、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とが直線状になるようにすることもできる。この場合は、型締力調整において、クロスヘッド２４を後退させる距離を、前記クニッキング量βに対応するクロスヘッド２４の移動距離だけ延長し、かつ、トグルサポート１５を後退させる距離を、前記クニッキング量βに対応する可動プラテン１３の移動距離だけ延長する必要がある。
【００６４】
さらに、本実施の形態においては、型厚調整において、型厚調整制御装置４１がトグルサポート１５を型締必要距離だけ後退させる動作を行った後に、型締力調整制御装置４３が可動プラテン１３を前記型締必要距離だけ前進させる動作を行うようになっている。しかし、型厚調整制御装置４１がトグルサポート１５を型締必要距離だけ後退させる動作と、型締力調整制御装置４３が可動プラテン１３を前記型締必要距離だけ前進させる動作とをほぼ同時に行うようにすることもできる。この場合、トグルサポート１５を後退させる動作を、可動プラテン１３を前進させる動作よりもわずかに早く実行させることが望ましい。
【００６５】
さらに、型締力調整が完了したときに、型締モータ２６を駆動して、型締を行わせ、所望の型締力が発生するか否かを検証することもできる。所望の型締力が発生していない場合には、即座に型締力調整をやり直すことができる。
【００６６】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、前記第１の実施の形態と同じ構造のもの及び同じ動作については、説明を省略する。ここでは、交換後の金型装置１１''が交換前の金型装置１１よりも厚さが薄い場合の動作について説明する。
【００６７】
図１１は本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第１の図、図１２は本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第２の図、図１３は本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第３の図、図１４は本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第４の図、図１５は本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第５の図である。
【００６８】
まず、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、型締装置１０を作動させて型閉を行わせる。この場合、型締モータ２６が所定の回転数だけ回転してクロスヘッド２４を所定の型閉位置にまで前進させる。これにより、可動プラテン１３も所定の型閉位置にまで前進するので、可動金型１１ｂの金型合わせ面が固定金型１１ａの金型合わせ面に接触して型閉が行われる。
【００６９】
続いて、オペレータは、手作業によって、金型装置１１の側面に図１１に示されるような結合部材１４を取り付ける。
【００７０】
続いて、オペレータは、手作業によって、固定金型１１ａ又は可動金型１１ｂに、図１２に示されるようなクレーン取付金具４７を取り付け、該クレーン取付金具４７に天井走行クレーン等の図示されないクレーンのワイヤロープ、鎖等の線状体４８の先端部を係合させ、前記金型装置１１の重量を前記クレーンによって支持させる。
【００７１】
続いて、オペレータは、手作業によって、前記固定金型１１ａ及び可動金型１１ｂと固定プラテン１２及び可動プラテン１３との取り合いを解除する。そして、前記クレーンを作動させ、図１２における矢印Ｊで示されるように、金型装置１１を上方に吊り上げて、型締装置１０から取り出し、金型置き場等の所定の場所にまで移動させる。
【００７２】
続いて、オペレータは、前記クレーンを作動させ、クレーン取付金具４７に線状体４８の先端部を係合させた交換後の金型装置１１''を、図１３における矢印Ｋで示されるように上方から吊り下げて、固定プラテン１２と可動プラテン１３との間に搬入する。なお、交換後の金型装置１１''は、交換前の金型装置１１よりも厚さが薄いものであるとする。
【００７３】
続いて、オペレータは、前記クレーンを作動させるとともに、手作業によって金型装置１１''の姿勢を調整して、固定金型１１ａ''の軸心と固定プラテン１２の軸心とを一致させる。そして、オペレータは、手作業によって、前記固定金型１１ａ''と固定プラテン１２との取り合いを行う。
【００７４】
続いて、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、成形機用自動型締力調整装置を作動させる。まず、型締力調整制御装置４３が作動し、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいて、クロスヘッド２４の位置が型締完了位置になるように型締モータ２６を作動させる。この場合、前記型締力調整制御装置４３は、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいて検出したクロスヘッド２４の位置と型締完了位置との差に対応する距離だけクロスヘッド２４を移動させるために必要な型締モータ２６の回転数を算出し、該回転数だけ型締モータ２６を回転させる。すると、可動プラテン１３も、クロスヘッド２４の移動距離に対応する距離だけ前進する。これにより、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とは完全には直線状とならず、クニッキング量βだけわずかに傾斜した状態になる。すなわち、リンク角度θが金型装置１０の型締が完了した状態に対応する角度になる。
【００７５】
この場合、交換後の金型装置１１''が交換前の金型装置１１よりも厚さが薄いので、図１４に示されるように、前記可動金型１１ｂ''と可動プラテン１３との間に隙（すき）間が生じている。そこで、型厚調整制御装置４１は、交換後の金型装置１１''と交換前の金型装置１１との厚さの差に対応する距離だけトグルサポート１５を後退させるために型厚モータ３１を回転させる。可動プラテン１３の金型取付面が可動金型１１ｂ''の背面に接触した位置で型厚モータ３１に負荷がかかるので、それを検知して該型厚モータ３１の回転を停止させ、前記可動プラテン１３を停止させる。
【００７６】
続いて、オペレータは、手作業によって、前記可動金型１１ｂ''と可動プラテン１３との取り合いを行う。そして、オペレータは、手作業によって、線状体４８の先端部をクレーン取付金具４７から取り外し、該クレーン取付金具４７を固定金型１１ａ''又は可動金型１１ｂ''から取り外し、結合部材１４''を金型装置１１''から取り外す。これにより、型厚調整が完了する。
【００７７】
続いて、微細な位置調整としての型締力調整が行われる。この場合、前記型厚調整制御装置４１は、前記クロスヘッド型締工程距離αだけクロスヘッド２４を後退させるために必要な型締モータ２６の回転数を算出し、該回転数だけ型締モータ２６を回転させる。なお、前記クロスヘッド型締工程距離αは、型締装置１０が発生する型締力に応じて変化するものであり、所望の型締力に基づいてあらかじめ算出され、型締力目標値４４として記憶手段に格納されている。これにより、可動プラテン１３がクロスヘッド型締工程距離αに対応する移動量としてのプラテン型締工程距離だけ後退し、前記可動金型１１ｂ''の金型合わせ面と固定金型１１ａ''の金型合わせ面との間にプラテン型締工程距離だけの間隙が生じる。
【００７８】
続いて、前記型厚調整制御装置４１は、前記プラテン型締工程距離だけトグルサポート１５を後退させるために必要な型厚モータ３１の回転数を算出し、該回転数だけ型厚モータ３１を回転させる。なお、前記プラテン型締工程距離は、クロスヘッド型締工程距離αに基づいてあらかじめ算出され、型厚目標値４２としてあらかじめ記憶手段に格納されている。これにより、前記トグルサポート１５が前記プラテン型締工程距離だけ前進するので、図１５に示されるように、可動金型１１ｂ''の金型合わせ面が固定金型１１ａ''の金型合わせ面に接触して型閉が行われ、型締力調整が完了する。
【００７９】
そして、型締力調整が完了すると、交換後の金型装置１１''が型締装置１０に適切に取り付けられた状態となり、型締装置１０の金型装置交換が完了する。これにより、射出成形機を作動させて、前記交換後の金型装置１１''を使用した成形を行うことができる。
【００８０】
このように、本実施の形態においては、型締装置１０の金型装置交換において、交換後の金型装置１１''が交換前の金型装置１１よりも厚さが薄い場合であっても、交換後の金型装置１１''を取り付けると、型厚調整制御装置４１及び型締力調整制御装置４３がトグルサポート１５の位置を、所定の型締力を発生することができる位置になるように自動的に調整する。そのため、金型装置１１を厚さの異なるものに交換した場合であっても、容易に、かつ、短時間でトグル機構２０が所定の型締力を発生するように調整することができる。
【００８１】
なお、本実施の形態においては、型厚調整が完了したときに、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とが完全には直線状とならずにクニッキング量βだけ傾斜した状態となるようになっているが、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とが直線状になるようにすることもできる。この場合は、型締力調整において、クロスヘッド２４を後退させる距離を、前記クニッキング量βに対応するクロスヘッド２４の移動距離だけ延長し、かつ、トグルサポート１５を後退させる距離を、前記クニッキング量βに対応する可動プラテン１３の移動距離だけ延長する必要がある。
【００８２】
さらに、型締力調整が完了したときに、型締モータ２６を駆動して、型締を行わせ、所望の型締力が発生するか否かを検証することもできる。所望の型締力が発生していない場合には、即座に型締力調整をやり直すことができる。
【００８３】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、前記第１及び第２の実施の形態と同じ構造のもの及び同じ動作については、説明を省略する。ここでは、交換後の金型装置１１''' が交換前の金型装置１１よりも厚さが厚い場合であって、型厚調整において型締力調整も行う動作について説明する。
【００８４】
図１６は本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第１の図、図１７は本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第２の図、図１８は本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第３の図、図１９は本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第４の図、図２０は本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第５の図、図２１は本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第６の図である。
【００８５】
まず、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、型締装置１０を作動させて型閉を行わせる。この場合、型締モータ２６が所定の回転数だけ回転してクロスヘッド２４を所定の型閉位置にまで前進させる。これにより、可動プラテン１３も所定の型閉位置にまで前進するので、可動金型１１ｂの金型合わせ面が固定金型１１ａの金型合わせ面に接触して型閉が行われる。
【００８６】
続いて、オペレータは、手作業によって、金型装置１１の側面に図１６に示されるような結合部材１４を取り付ける。
【００８７】
続いて、オペレータは、手作業によって、固定金型１１ａ又は可動金型１１ｂに、図１７に示されるようなクレーン取付金具４７を取り付け、該クレーン取付金具４７に天井走行クレーン等の図示されないクレーンのワイヤロープ、鎖等の線状体４８の先端部を係合させ、前記金型装置１１の重量を前記クレーンによって支持させる。
【００８８】
続いて、オペレータは、手作業によって、前記固定金型１１ａ及び可動金型１１ｂと固定プラテン１２及び可動プラテン１３との取り合いを解除する。そして、前記クレーンを作動させ、図１７における矢印Ｊで示されるように、金型装置１１を上方に吊り上げて、型締装置１０から取り出し、金型置き場等の所定の場所にまで移動させる。
【００８９】
続いて、オペレータは、前記クレーンを作動させ、クレーン取付金具４７に線状体４８の先端部を係合させた交換後の金型装置１１''' を、図１８における矢印Ｋで示されるように上方から吊り下げて、固定プラテン１２と可動プラテン１３との間に搬入する。なお、交換後の金型装置１１''' は、交換前の金型装置１１よりも厚さが厚いものであるとする。
【００９０】
続いて、オペレータは、前記クレーンを作動させるとともに、手作業によって金型装置１１''' の姿勢を調整して、固定金型１１ａ''' の軸心と固定プラテン１２の軸心とを一致させる。そして、オペレータは、手作業によって、前記固定金型１１ａ''' と固定プラテン１２との取り合いを行う。
【００９１】
続いて、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、型締装置１０を作動させて、可動プラテン１３を前進させる。そして、該可動プラテン１３の金型取付面が可動金型１１ｂ''' の背面に接触した位置で前記可動プラテン１３を停止させる。前記位置は、交換後の金型装置１１''' における可動プラテン１３も型閉位置である。この場合、交換後の金型装置１１''' が交換前の金型装置１１よりも厚さが厚いので、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とは、図１９に示されるように、節点において大きく傾斜している。すなわち、リンク角度θが前記図６に示される場合よりも大きくなっている。
【００９２】
続いて、オペレータは、手作業によって、前記可動金型１１ｂ''' と可動プラテン１３との取り合いを行う。そして、オペレータは、手作業によって、線状体４８の先端部をクレーン取付金具４７から取り外し、該クレーン取付金具４７を固定金型１１ａ''' 又は可動金型１１ｂ''' から取り外し、結合部材１４''' を金型装置１１''' から取り外す。
【００９３】
続いて、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、成形機用自動型締力調整装置を作動させる。この場合、型厚調整において型締力調整も行われる。まず、型厚調整制御装置４１が作動して、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいてクロスヘッド２４の位置を検出する。この場合、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とが節点において大きく傾斜してリンク角度θが大きな値となっているので、図３に示される曲線Ｅから分かるように、クロスヘッド２４は型閉位置よりも後退した位置にある。そこで、前記型厚調整制御装置４１は、クロスヘッド２４を型閉位置にまで移動させることができるようにするために、型厚モータ３１を作動させてトグルサポート１５を後退させる。
【００９４】
この場合、前記型厚調整制御装置４１は、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいて検出した可動プラテン１３の位置とクロスヘッド２４の型閉位置に対応する可動プラテン１３の位置との差に対応する距離としての型閉必要距離だけ、トグルサポート１５を後退させるために必要な型厚モータ３１の回転数を算出する。このとき、型締力調整制御装置４３も作動し、図４に示される曲線Ｈから分かるように、型締完了位置も考慮して型厚モータ３１の回転数を算出し、該回転数だけ型厚モータ３１を回転させる。これにより、前記トグルサポート１５が前記型閉必要距離だけ後退するので、図２０に示されるように、可動金型１１ｂ''' の金型合わせ面が固定金型１１ａ''' の金型合わせ面から離れ、前記可動金型１１ｂ''' の金型合わせ面と固定金型１１ａ''' の金型合わせ面との間に前記型閉必要距離だけの間隙が生じる。
【００９５】
続いて、前記型締力調整制御装置４３は、型締モータ２６を回転させ、図２１に示されるように、前記可動金型１１ｂ''' の金型合わせ面と固定金型１１ａ''' の金型合わせ面とが接触するまで回転させる。これにより、型厚調整及び型締力調整が完了する。
【００９６】
そして、交換後の金型装置１１''' が型締装置１０に適切に取り付けられた状
態となり、型締装置１０の金型交換が完了する。これにより、射出成形機を作動
させて、前記交換後の金型装置１１''' を使用した成形を行うことができる。
【００９７】
このように、本実施の形態においては、型厚調整制御装置４１及び型締力調整制御装置４３によって、型厚調整において型締力調整も行われる。そのため、より短い時間で型締装置１０が所定の型締力を発生するように調整することができる。
【００９８】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、前記第１〜第３の実施の形態と同じ構造のもの及び同じ動作については、説明を省略する。ここでは、交換後の金型装置１１''が交換前の金型装置１１よりも厚さが薄い場合であって、型厚調整において型締力調整も行う動作について説明する。なお、前記第２の実施の形態における図１１〜１５を援用して説明する。
【００９９】
まず、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、型締装置１０を作動させて型閉を行わせる。この場合、型締モータ２６が所定の回転数だけ回転してクロスヘッド２４を所定の型閉位置にまで前進させる。これにより、可動プラテン１３も所定の型閉位置にまで前進するので、可動金型１１ｂの金型合わせ面が固定金型１１ａの金型合わせ面に接触して型閉が行われる。
【０１００】
続いて、オペレータは、手作業によって、金型装置１１の側面に図１１に示されるような結合部材１４を取り付ける。
【０１０１】
続いて、オペレータは、手作業によって、固定金型１１ａ又は可動金型１１ｂに、図１１に示されるようなクレーン取付金具４７を取り付け、該クレーン取付金具４７に天井走行クレーン等の図示されないクレーンのワイヤロープ、鎖等の線状体４８の先端部を係合させ、前記金型装置１１の重量を前記クレーンによって支持させる。
【０１０２】
続いて、オペレータは、手作業によって、前記固定金型１１ａ及び可動金型１１ｂと固定プラテン１２及び可動プラテン１３との取り合いを解除する。そして、前記クレーンを作動させ、図１２における矢印Ｊで示されるように、金型装置１１を上方に吊り上げて、型締装置１０から取り出し、金型置き場等の所定の場所にまで移動させる。
【０１０３】
続いて、オペレータは、前記クレーンを作動させ、クレーン取付金具４７に線状体４８の先端部を係合させた交換後の金型装置１１''を、図１３における矢印Ｋで示されるように上方から吊り下げて、固定プラテン１２と可動プラテン１３との間に搬入する。なお、交換後の金型装置１１''は、交換前の金型装置１１よりも厚さが薄いものであるとする。
【０１０４】
続いて、オペレータは、前記クレーンを作動させるとともに、手作業によって金型装置１１''の姿勢を調整して、固定金型１１ａ''の軸心と固定プラテン１２の軸心とを一致させる。そして、オペレータは、手作業によって、前記固定金型１１ａ''と固定プラテン１２との取り合いを行う。
【０１０５】
続いて、オペレータは、射出成形機用制御装置の入力手段を操作して、成形機用自動型締力調整装置を作動させる。まず、型締力調整制御装置４３が作動し、図４に示す曲線Ｈを考慮し、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいて、クロスヘッド２４の位置が型締完了位置になるように型締モータ２６を作動させる。この場合、前記型締力調整制御装置４３は、型開閉位置センサ２７の検出信号に基づいて検出したクロスヘッド２４の位置と型閉位置との差に対応する距離だけクロスヘッド２４を移動させるために必要な型締モータ２６の回転数を算出し、該回転数だけ型締モータ２６を回転させる。すると、可動プラテン１３も、クロスヘッド２４の移動距離に対応する距離だけ前進する。これにより、トグルアーム２２と第１トグルレバー２１とは完全には直線状とならず、わずかに傾斜した状態になる。すなわち、リンク角度θが金型装置１０が型閉した状態に対応する角度になる。
【０１０６】
この場合、交換後の金型装置１１''が交換前の金型装置１１よりも厚さが薄いので、図１４に示されるように、前記可動金型１１ｂ''と可動プラテン１３との間に隙間が生じている。そこで、型厚調整制御装置４１は、型厚モータ３１を回転させ、可動プラテン１３の金型取付面が可動金型１１ｂ''の背面に接触するまで回転させる。
【０１０７】
続いて、オペレータは、手作業によって、前記可動金型１１ｂ''と可動プラテン１３との取り合いを行う。そして、オペレータは、手作業によって、線状体４８の先端部をクレーン取付金具４７から取り外し、該クレーン取付金具４７を固定金型１１ａ''又は可動金型１１ｂ''から取り外し、結合部材１４''を金型装置１１''から取り外す。これにより、型厚調整及び型締力調整が完了する。
【０１０８】
そして、交換後の金型装置１１''が型締装置１０に適切に取り付けられた状態となり、型締装置１０の金型交換が完了する。これにより、射出成形機を作動させて、前記交換後の金型装置１１''を使用した成形を行うことができる。
【０１０９】
このように、本実施の形態においては、交換後の金型装置１１''が交換前の金型装置１１よりも厚さが薄い場合であっても、型厚調整制御装置４１及び型締力調整制御装置４３によって、型厚調整において型締力調整も行われる。そのため、より短い時間で型締装置１０が所定の型締力を発生するように調整することができる。
【０１１０】
なお、前記実施の形態においては、可動プラテンが横方向（水平方向）に移動する横置型の射出成形機について説明したが、本発明の成形機用自動型締力調整装置は、可動プラテンが縦方向（垂直方向）に移動する縦置型の射出成形機にも適用することができる。また、本発明の成形機用自動型締力調整装置は、射出成形機の他に、ダイキャストマシーン、ＩＪ封止プレス等の成形機にも適用することができる。
【０１１１】
また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における射出成形機の型締装置の概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるトグル機構の要部拡大図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるトグル機構のクロスヘッドの位置とリンク角度との関係を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるトグル機構のクロスヘッドの位置と型締力との関係を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における成形機用自動型締力調整装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第１の図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第２の図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第３の図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第４の図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第５の図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第１の図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第２の図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第３の図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第４の図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第５の図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第１の図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第２の図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第３の図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第４の図である。
【図２０】本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第５の図である。
【図２１】本発明の第３の実施の形態における射出成形機の金型装置を交換する動作を示す第６の図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１１、１１’、１１''、１１''' 金型装置
１２ 固定プラテン
１３ 可動プラテン
１５ トグルサポート
１６ タイバー
２０ トグル機構
２６ 型締モータ
２７ 型開閉位置センサ
３１ 型厚モータ
３２ 型締位置センサ
４１ 型厚調整制御装置
４３ 型締力調整制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型支持装置と、該固定金型支持装置に対向して配置された可動金型支持装置に厚さが異なる金型装置が交換された際に、タイバーに沿ってトグル式型締装置支持装置を移動させる型厚調整方法において、
（ａ）前記金型装置を取り付けた際の型開閉位置センサの検出信号に基づいて可動プラテンの位置を算出し、
（ｂ）該算出した可動プラテンの位置とクロスヘッドの型締完了位置に対応する可動プラテン位置との差に対応する型締必要距離を求め、
（ｃ）該型締必要距離、前記トグル式型締装置支持装置を移動させることを特徴とする型厚調整方法。
【請求項２】
（ａ）前記トグル式型締装置支持装置の移動後、前記クロスヘッドをクロスヘッド型締工程距離分後退させるとともに、前記可動プラテンをクロスヘッド型締工程距離に対応するプラテン型締工程距離分後退させ、
（ｂ）前記トグル式型締装置支持装置を、該プラテン型締工程距離分前進させる請求項１に記載の型厚調整方法。
【請求項１】
固定金型支持装置と、該固定金型支持装置に対向して配置された可動金型支持装置に厚さが異なる金型装置が交換された際に、タイバーに沿ってトグル式型締装置支持装置を移動させる型厚調整方法において、
（ａ）前記金型装置を取り付けた際の型開閉位置センサの検出信号に基づいて可動プラテンの位置を算出し、
（ｂ）該算出した可動プラテンの位置とクロスヘッドの型締完了位置に対応する可動プラテン位置との差に対応する型締必要距離を求め、
（ｃ）該型締必要距離、前記トグル式型締装置支持装置を移動させることを特徴とする型厚調整方法。
【請求項２】
（ａ）前記トグル式型締装置支持装置の移動後、前記クロスヘッドをクロスヘッド型締工程距離分後退させるとともに、前記可動プラテンをクロスヘッド型締工程距離に対応するプラテン型締工程距離分後退させ、
（ｂ）前記トグル式型締装置支持装置を、該プラテン型締工程距離分前進させる請求項１に記載の型厚調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００９−２５５５９２（Ｐ２００９−２５５５９２Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８３１５７（Ｐ２００９−１８３１５７）
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【分割の表示】特願２００３−４３７１８（Ｐ２００３−４３７１８）の分割
【原出願日】平成１５年２月２１日（２００３．２．２１）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【分割の表示】特願２００３−４３７１８（Ｐ２００３−４３７１８）の分割
【原出願日】平成１５年２月２１日（２００３．２．２１）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
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