成形機
【課題】特別な装備を備えることなく、固定側金型と可動側金型との芯出しを容易かつ高精度に行うことができる成形機を提供する。
【解決手段】表示・設定手段３３の金型芯出しボタン５７を２度押しすると、金型芯出しモードが起動し（ステップＳ１）、型開・型厚後退工程（ステップＳ２）、型閉・型厚前進工程（ステップＳ３）、型開・型厚前進工程（ステップＳ４）が順次実行される。これにより、所定の型締力が得られる位置にテールストック３が位置付けられる。次いで、型締（ステップＳ５）と、型開（ステップＳ６）とを、複数回繰り返し、固定側金型１５と可動側金型１６との芯出しを行う。しかる後に、再度型締を行い（ステップＳ７）、固定ダイプレート２に対して固定側金型１５を強固に締結すると共に、可動ダイプレート５に対して可動側金型１６を強固に締結して、金型１５，１６の芯出し作業を終了する。
【解決手段】表示・設定手段３３の金型芯出しボタン５７を２度押しすると、金型芯出しモードが起動し（ステップＳ１）、型開・型厚後退工程（ステップＳ２）、型閉・型厚前進工程（ステップＳ３）、型開・型厚前進工程（ステップＳ４）が順次実行される。これにより、所定の型締力が得られる位置にテールストック３が位置付けられる。次いで、型締（ステップＳ５）と、型開（ステップＳ６）とを、複数回繰り返し、固定側金型１５と可動側金型１６との芯出しを行う。しかる後に、再度型締を行い（ステップＳ７）、固定ダイプレート２に対して固定側金型１５を強固に締結すると共に、可動ダイプレート５に対して可動側金型１６を強固に締結して、金型１５，１６の芯出し作業を終了する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機及びダイカストマシン等の成形機に係り、特に、成形機本体に搭載される固定側金型と可動側金型の芯出し手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
成形機本体に搭載される固定側金型及び可動側金型は、高品質の成形品を得るため及び金型同士の干渉を防止して金型の破壊を防止するため、成形作業を開始する以前に、高精度に芯出しする必要がある。従来、成形機における金型の芯出し手段としては、弾発部材を備えた仮クランプ装置に固定側金型及び可動側金型の一方を取り付け、これら各金型の対向面に形成された凸部と凹部をいんろうに嵌合して両金型の芯出しを行い、しかる後に、仮クランプ装置に取り付けられた金型を本クランプするものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、他の例としては、可動ダイプレートとこれに取り付けられる可動側金型との間に、可動側金型をその進退方向に垂直な面内におけるＸ−Ｙ方向に位置調整可能なＸ−Ｙ送り機構を設けるものも知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
なお、成形機には、回転テーブルに搭載した複数の可動側金型に対応して、複数の固定側金型を設けると共に、各可動側金型と固定側金型の対に対応する複数の射出ユニットを設けた所謂多色成形機がある（例えば、特許文献３参照。）。この多色成形機についても、各可動側金型と固定側金型の芯出しを行う必要がある。
【特許文献１】特開平５−２４５９０３号公報
【特許文献２】特開２００８−２４６７８３号公報
【特許文献３】特開２００８−５５６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１，２に記載の固定側金型と可動側金型の芯出し手段は、成形品の製造に直接関与しない芯出し用の特別な装備を備えるので、成形機が高コスト化するという問題がある。また、かかる不都合は、複数の可動側金型と固定側金型の対を有する多色成形機では、特に顕著になる。
【０００５】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、特別な装備を備えることなく、固定側金型と可動側金型との芯出しを容易かつ高精度に行うことができる成形機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、この目的を達成するため、成形機を、型厚調整用モータを回転駆動することにより、固定ダイプレートに対するテールストックの設定位置調整を行う型厚調整機構と、型締用サーボモータを回転駆動することにより、前記固定ダイプレートに対する可動ダイプレートの前後進を行う型締装置と、金型取付ボルトにより前記固定ダイプレートに固定される固定側金型と、金型取付ボルトにより前記可動ダイプレートに固定される可動側金型と、前記型厚調整用モータ及び前記型締用サーボモータの駆動を制御するコントローラとを備え、前記固定側金型及び前記可動側金型の突き合わせ面には、芯出し突起と、これを嵌合する芯出し凹部とが対向に形成され、かつ、前記コントローラには、前記固定側金型と前記可動側金型の芯出し作業を実行する際の芯出し回数、芯出し型開量、型厚前進量、型厚後退量及び成形時における型締力が設定されており、前記コントローラは、金型芯出しモードが起動されたとき、前記型開量で前記可動ダイプレートを前後進するように前記型締用サーボモータの駆動を制御すると共に、前記型厚前進量及び前記型厚後退量で前記テールストックを前後進するように前記型厚調整用モータの駆動を制御して、前記成形時における型締力を発生可能な前記テールストックの設定位置を決定した後、前記芯出し回数だけ前記芯出し型開量で前記可動ダイプレートを前後進するように前記型締用サーボモータの駆動を繰り返すという構成にした。
【０００７】
かかる構成によると、固定側金型と可動側金型の芯出し作業を、型厚調整用モータ及び型締用サーボモータの駆動を制御することのみによって実行するので、成形品の製造に直接関与しない芯出し用の特別な装備を備える必要がない。また、テールストックの設定位置を決定した後に、可動ダイプレートの前後進を複数回繰り返すことにより芯出し作業を実行するので、大重量物である固定側金型と可動側金型の芯出しを確実に行えると共に、芯出し突起及び芯出し凹部への過大な負荷を防止できる。
【０００８】
本発明は第２に、前記構成の成形機において、前記芯出し型開量及び前記型厚後退量は、それらの和が、前記芯出し突起の高さよりも小さくなるように設定されるという構成にした。
【０００９】
かかる構成によると、芯出し作業時において可動ダイプレートを最大限後退させた場合にも、芯出し突起と芯出し凹部との嵌合が維持されるので、固定側金型と可動側金型の芯出しを確実に行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の成形機は、固定側金型と可動側金型の芯出し作業を実行するに際して、成形品の製造に直接関与しない芯出し用の特別な装備を備える必要がないので、芯出し機能を有する成形機を安価に提供できる。また、テールストックの設定位置を決定した後に、可動ダイプレートの前後進を複数回繰り返すことにより芯出し作業を実行するので、大重量物である固定側金型と可動側金型の芯出しを確実に行えると共に、芯出し突起及び芯出し凹部に過大な力が作用せず、芯出し作業を安全かつ確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
まず、本発明に係る成形機の第１実施形態を、図１乃至図４を用いて説明する。第１実施形態に係る成形機は、金型を１対のみ備えた所謂単色成形機であり、図１は第１実施形態に係る成形機の要部構成図、図２は金型の表面に形成される芯出し突起及び芯出し凹部の説明図、図３は表示装置に表示される芯出し作業時の画面構成を示す図、図４はコントローラによって実行される芯出し作業の手順を示すフロー図である。
【００１２】
図１に示すように、本例の成形機は、所定の間隔を隔てて対向に固定された固定ダイプレート２及びテールストック３と、両端がこれら固定ダイプレート２及びテールストック３に固定された４本のタイバー４と、タイバー４に案内されて固定ダイプレート２とテールストック３との間で前後進する可動ダイプレート５と、テールストック３と可動ダイプレート５とを連結するトグルリンク機構６と、テールストック３に搭載された型締用サーボモータ７及び型厚調整用モータ８と、これらの各モータ７，８の回転量及び回転方向を検出する第１エンコーダ９及び第２エンコーダ１０と、型締用サーボモータ７の回転運動を直進運動に変換してトグルリンク機構６に伝達するボールネジ機構１１と、型締用サーボモータ７及び型厚調整用モータ８の駆動を制御するコントローラ１３と、コントローラ１３からの指令信号に応じた型締用サーボモータ７及び型厚調整用モータ８の駆動信号を出力するモータドライバ１４と、固定ダイプレート２に搭載された固定側金型１５と、可動ダイプレート５に搭載された可動側金型１６とからなる型締装置を備えている。なお、成形機に搭載される射出装置については、本発明の要旨ではなく、かつ公知に属する事項であるので、説明を省略する。
【００１３】
各タイバー４の一端は、固定ダイプレート２に固定されている。また、各タイバー４の他端にはねじがきられており、該ねじには型厚調整ナット２０が螺合されている。この型厚調整ナット２０は、テールストック３に対して回転可能かつ前後動不能に取り付けられており、型厚調整用モータ８により駆動される図示しない大きなギアに連結されている。したがって、型厚調整用モータ８を回転駆動することにより、図示しない大きなギアを介して型厚調整ナット２０が回転駆動され、テールストック３を前後方向に移動することができる。
【００１４】
トグルリンク機構６は、図１に示すように、一端側がテールストック３に回動可能にピン結合されたＢリンク２１と、一端側が可動ダイプレート５に回動可能にピン結合されると共に、他端側がＢリンク２１の他端側と相対的に回動するようにピン結合されたＡリンク２２と、ボールネジ機構１１を介して型締用サーボモータ７の駆動力を受けるクロスヘッド２３と、一端がクロスヘッド２３に回動可能にピン結合されると共に、他端側がＢリンク２１の中間部と相対的に回動するようにピン結合されたＣリンク２４とからなる。なお、本例のトグルリンク機構６は、Ａリンク２２とＢリンク２１とＣリンク２４とを有する５点軸支構造のリンク機構となっているが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、他の形式のトグルリンク機構を備えることも勿論可能である。
【００１５】
このトグルリンク機構６は、型締用サーボモータ７を駆動し、ボールネジ機構１１を介してクロスヘッド２３を固定ダイプレート２側に前進させると、図１に示すようにＡリンク２２とＢリンク２１とが一直線状に延びて可動ダイプレート５が固定ダイプレート２側に前進し、固定側金型１５と可動側金型１６とが型締めされる。これにより、固定側金型１５と可動側金型１６との間に所要の金型キャビティ２５が形成されるので、図示しない射出装置による金型キャビティ２５内への成形材料の射出が可能になる。また、この状態から、型締用サーボモータ７を駆動し、ボールネジ機構１１を介してクロスヘッド２３をテールストック３側に後退させると、Ａリンク２２とＢリンク２１とが折り畳まれて可動ダイプレート５がテールストック３側に後退し、固定側金型１５と可動側金型１６とが型開される。これにより、成形品の取り出しが可能になる。
【００１６】
コントローラ１３は、図１に示すように、第１エンコーダ９の出力信号ｓ１及び第２エンコーダ１０の出力信号ｓ２を取り込んで、モータドライバ１４にこれに応じた型締用サーボモータ７の指令信号ｓ３及び型厚調整用モータ８の指令信号ｓ４を出力するモータ制御回路３１及びＣＰＵ３２と、金型の芯出しに必要なパラメータを設定すると共に、設定されたパラメータを表示する表示・設定手段３３と、金型の芯出しに必要なデータ及びプログラム等を記憶するＲＯＭ及びＲＡＭを含む記憶手段３４とから構成されている。モータドライバ１４は、コントローラ１３から出力される指令信号ｓ３，ｓ４に応じた駆動信号ｓ５，ｓ６を、型締用サーボモータ７及び型厚調整用モータ８にそれぞれ出力する。
【００１７】
固定側金型１５及び可動側金型１６の突き合わせ面（金型鏡面）には、図２に示すように、その四隅部に、芯出し突起４１と、これを嵌合するための芯出し凹部４２とが対向に形成されている。これらの各金型１５，１６は、成形機１上に搭載される以前において、芯出し凹部４２内に芯出し突起４１が嵌合された状態で組み合わされ、それぞれ固定ダイプレート２及び可動ダイプレート５に図示しない複数本の金型締結ボルトにて締結されている。また、これら各ダイプレート２，５及び各金型１５，１６の組立体は、図示しない型開止めプレートにより一体化されており、この型開止めプレートは、各ダイプレート２，５及び各金型１５，１６の組立体を成形機１上に搭載した後に取り外される。なお、図２の例では、固定側金型１５に芯出し突起４１が形成され、可動側金型１６に芯出し凹部４２が形成されているが、これとは逆に、固定側金型１５に芯出し凹部４２を形成し、可動側金型１６に芯出し突起４１を形成しても良い。また、固定側金型１５と可動側金型１６とに芯出し突起４１と芯出し凹部４２とを形成することもできる。
【００１８】
表示・設定手段３３を操作して、金型の芯出しを選択すると、表示・設定手段３３には、図３に示す画面が表示される。この状態で、ユーザは表示・設定手段３３を再度操作し、型締力設定欄５１、芯出し型締力設定欄５２、芯出し回数設定欄５３、芯出し型開量設定欄５４、型厚前進量設定欄５５及び型厚後退量設定欄５６に、それぞれ型締力Ａ、芯出し型締力Ｂ、芯出し回数Ｃ、芯出し型開量Ｄ、型厚前進量Ｅ及び型厚後退量Ｆを設定する。しかる後に、ユーザが表示・設定手段３３の金型芯出しボタン５７を２度押しすると、図４に示す芯出しフローが実行される。
【００１９】
以下、コントローラ１３により実行される成形機の芯出しフローを、図４に基づいて説明する。成形機の芯出しフローを実行するに際しては、金型温度を所定温度まで昇温すると共に、金型締結ボルトを緩め、各ダイプレート２，５に対して各金型１５，１６がある程度面方向に移動できるように、締め付け力が調整される。
【００２０】
ユーザが表示・設定手段３３の金型芯出しボタン５７を２度押しすると、金型芯出しモードが起動し（ステップＳ１）、型締用サーボモータ７を開方向に駆動して、芯出し型開量設定欄５４に設定された芯出し型開量Ｄ（図３の例では、３ｍｍ）だけ可動側金型１６を型開すると共に、型厚調整用モータ８を後退方向に駆動して、型厚後退量設定欄５６に設定された型厚後退量Ｆ（図３の例では、３ｍｍ）だけテールストック３を後退する（ステップＳ２）。これにより、固定側金型１５と可動側金型１６の間に、全く型締力が作用しない状態となる。なお、芯出し型開量Ｄ及び型厚後退量Ｆの和は、芯出し突起４１の高さＨよりも小さく設定される。これにより、ステップＳ２の完了時においても、芯出し突起４１が芯出し凹部４２から脱落せず、本例の芯出し作業を円滑に行うことができる。
【００２１】
次いで、型締用サーボモータ７を閉方向に駆動して、芯出し型開量設定欄５４に設定された芯出し型開量Ｄだけ可動側金型１６を型閉すると共に、型厚調整用モータ８を前進方向に駆動して、固定側金型１５と可動側金型１６がタッチする位置までテールストック３を前進する（ステップＳ３）。しかる後に、再度、型締用サーボモータ７を開方向に駆動して、芯出し型開量設定欄５４に設定された芯出し型開量Ｄだけ可動側金型１６を型開すると共に、型厚調整用モータ８を前進方向に駆動して、芯出し時の型締力が芯出し型締力設定欄５２に設定された芯出し型締力Ｂ（図３の例では、１０ｋＮ）となる位置までテールストック３を前進する（ステップＳ４）。これにより、次に行われる型締工程で、型締力設定欄５１に設定された所定の型締力Ａが得られる位置に、テールストック３が位置付けられる。テールストック３は、この位置において、成形機１に固定される。
【００２２】
次いで、型締用サーボモータ７を閉方向に駆動することにより行われる型締（ステップＳ５）と、型締用サーボモータ７を開方向に駆動することにより行われる型開（ステップＳ６）とを、芯出し回数設定欄５３に設定された芯出し回数Ｃだけ繰り返し、固定側金型１５と可動側金型１６との芯出しを行う。このように、テールストック３の設定位置を決定した後に、型締と型開とを複数回繰り返すと、大重量物である固定側金型１５と可動側金型１６とに無理な力が作用することが無いので、これらの芯出しを確実に行えると共に、芯出し突起４１及び芯出し凹部４２の破損を防止できる。
【００２３】
型締と型開とを複数回繰り返した後は、型締用サーボモータ７を閉方向に駆動して型締を行い（ステップＳ７）、表示・設定手段３３に「芯出し完了」のメッセージを表示する（ステップＳ８）。ユーザは、このメッセージを確認した後、固定ダイプレート２に対して固定側金型１５を強固に締結すると共に、可動ダイプレート５に対して可動側金型１６を強固に締結する。これにより、金型１５，１６の芯出し作業が終了する。
【００２４】
本例の成形機は、固定側金型１５と可動側金型１６の芯出し作業を、型締用サーボモータ７及び型厚調整用モータ８の駆動を制御することのみによって実行するので、成形品の製造に直接関与しない芯出し用の特別な装備を備える必要がなく、芯出し機能を備えた成形機を安価に製造できる。
【００２５】
次に、本発明に係る成形機の第２実施形態を、図５及び図６を用いて説明する。第２実施形態に係る成形機は、金型を複数対備えた所謂多色成形機であり、図５は第２実施形態に係る成形機に備えられる回転テーブルの正面図、図６はコントローラによって実行される芯出し作業の手順を示すフロー図である。
【００２６】
多色成形機には、図５に示すように、可動ダイプレート５に回転テーブル６１が回転可能に取り付けられ、この回転テーブル６１には、複数個（図５の例では、２個）の可動側金型１６ａ、１６ｂが取り付けられている。回転テーブル６１は、テーブル回転用サーボモータ６２により、ベルト６３を介して、所定角度（本例の場合には、１８０度）ごとに間欠的に回転される。また、図示しない固定ダイプレートには、可動側金型１６ａ、１６ｂと対向する位置に、これと同数の固定側金型が取り付けられる。
【００２７】
多色成形機における各金型の芯出しは、図６に示すフローにて実行される。この図から明らかなように、多色成形機における各金型の芯出しは、回転テーブル６１を第１の位置に設定した場合における芯出し作業をＡ面側、回転テーブル６１を第２の位置に設定した場合における芯出し作業をＢ面側としたとき、Ａ面側の芯出し作業が完了した後、回転テーブル６１を所定角度回転して、Ｂ面側の芯出し作業を実行する。各面における芯出し作業の手順は、図４に示した単色成形機の場合と同じである。
【００２８】
なお、前記実施形態においては、固定側金型１５と可動側金型１６の双方について、金型締結ボルトを緩めた状態で芯出し作業を実行したが、いずれか一方の金型を金型締結ボルトでダイプレートに強固に固定し、他方の金型の金型締結ボルトのみを緩めた状態で芯出し作業を実行することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態に係る成形機の要部構成図である。
【図２】金型の表面に形成される芯出し突起及び芯出し凹部の説明図である。
【図３】表示装置に表示される芯出し作業時の画面構成を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る成形機の芯出し作業の手順を示すフロー図である。
【図５】第２実施形態に係る成形機に備えられる回転テーブルの正面図である。
【図６】第２実施形態に係る成形機の芯出し作業の手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 成形機
２ 固定ダイプレート
３ テールストック
４ タイバー
５ 可動ダイプレート
６ トグルリンク機構
７ 型締用サーボモータ
８ 型厚調整用モータ
９，１０ エンコーダ
１１，１２ ボールネジ機構
１３ コントローラ
１４ モータドライバ
１５ 固定側金型
１６ 可動側金型
３１ モータ制御回路
３２ ＣＰＵ
３３ 表示・設定手段
３４ 記憶手段
４１ 芯出し突起
４２ 芯出し凹部
５１ 型締力設定欄
５２ 芯出し型締力設定欄
５３ 芯出し回数設定欄
５４ 芯出し型開量設定欄
５５ 型厚前進量設定欄
５６ 型厚後退量設定欄
６１ 回転テーブル
６２ テーブル回転用サーボモータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機及びダイカストマシン等の成形機に係り、特に、成形機本体に搭載される固定側金型と可動側金型の芯出し手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
成形機本体に搭載される固定側金型及び可動側金型は、高品質の成形品を得るため及び金型同士の干渉を防止して金型の破壊を防止するため、成形作業を開始する以前に、高精度に芯出しする必要がある。従来、成形機における金型の芯出し手段としては、弾発部材を備えた仮クランプ装置に固定側金型及び可動側金型の一方を取り付け、これら各金型の対向面に形成された凸部と凹部をいんろうに嵌合して両金型の芯出しを行い、しかる後に、仮クランプ装置に取り付けられた金型を本クランプするものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、他の例としては、可動ダイプレートとこれに取り付けられる可動側金型との間に、可動側金型をその進退方向に垂直な面内におけるＸ−Ｙ方向に位置調整可能なＸ−Ｙ送り機構を設けるものも知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
なお、成形機には、回転テーブルに搭載した複数の可動側金型に対応して、複数の固定側金型を設けると共に、各可動側金型と固定側金型の対に対応する複数の射出ユニットを設けた所謂多色成形機がある（例えば、特許文献３参照。）。この多色成形機についても、各可動側金型と固定側金型の芯出しを行う必要がある。
【特許文献１】特開平５−２４５９０３号公報
【特許文献２】特開２００８−２４６７８３号公報
【特許文献３】特開２００８−５５６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１，２に記載の固定側金型と可動側金型の芯出し手段は、成形品の製造に直接関与しない芯出し用の特別な装備を備えるので、成形機が高コスト化するという問題がある。また、かかる不都合は、複数の可動側金型と固定側金型の対を有する多色成形機では、特に顕著になる。
【０００５】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、特別な装備を備えることなく、固定側金型と可動側金型との芯出しを容易かつ高精度に行うことができる成形機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、この目的を達成するため、成形機を、型厚調整用モータを回転駆動することにより、固定ダイプレートに対するテールストックの設定位置調整を行う型厚調整機構と、型締用サーボモータを回転駆動することにより、前記固定ダイプレートに対する可動ダイプレートの前後進を行う型締装置と、金型取付ボルトにより前記固定ダイプレートに固定される固定側金型と、金型取付ボルトにより前記可動ダイプレートに固定される可動側金型と、前記型厚調整用モータ及び前記型締用サーボモータの駆動を制御するコントローラとを備え、前記固定側金型及び前記可動側金型の突き合わせ面には、芯出し突起と、これを嵌合する芯出し凹部とが対向に形成され、かつ、前記コントローラには、前記固定側金型と前記可動側金型の芯出し作業を実行する際の芯出し回数、芯出し型開量、型厚前進量、型厚後退量及び成形時における型締力が設定されており、前記コントローラは、金型芯出しモードが起動されたとき、前記型開量で前記可動ダイプレートを前後進するように前記型締用サーボモータの駆動を制御すると共に、前記型厚前進量及び前記型厚後退量で前記テールストックを前後進するように前記型厚調整用モータの駆動を制御して、前記成形時における型締力を発生可能な前記テールストックの設定位置を決定した後、前記芯出し回数だけ前記芯出し型開量で前記可動ダイプレートを前後進するように前記型締用サーボモータの駆動を繰り返すという構成にした。
【０００７】
かかる構成によると、固定側金型と可動側金型の芯出し作業を、型厚調整用モータ及び型締用サーボモータの駆動を制御することのみによって実行するので、成形品の製造に直接関与しない芯出し用の特別な装備を備える必要がない。また、テールストックの設定位置を決定した後に、可動ダイプレートの前後進を複数回繰り返すことにより芯出し作業を実行するので、大重量物である固定側金型と可動側金型の芯出しを確実に行えると共に、芯出し突起及び芯出し凹部への過大な負荷を防止できる。
【０００８】
本発明は第２に、前記構成の成形機において、前記芯出し型開量及び前記型厚後退量は、それらの和が、前記芯出し突起の高さよりも小さくなるように設定されるという構成にした。
【０００９】
かかる構成によると、芯出し作業時において可動ダイプレートを最大限後退させた場合にも、芯出し突起と芯出し凹部との嵌合が維持されるので、固定側金型と可動側金型の芯出しを確実に行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の成形機は、固定側金型と可動側金型の芯出し作業を実行するに際して、成形品の製造に直接関与しない芯出し用の特別な装備を備える必要がないので、芯出し機能を有する成形機を安価に提供できる。また、テールストックの設定位置を決定した後に、可動ダイプレートの前後進を複数回繰り返すことにより芯出し作業を実行するので、大重量物である固定側金型と可動側金型の芯出しを確実に行えると共に、芯出し突起及び芯出し凹部に過大な力が作用せず、芯出し作業を安全かつ確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
まず、本発明に係る成形機の第１実施形態を、図１乃至図４を用いて説明する。第１実施形態に係る成形機は、金型を１対のみ備えた所謂単色成形機であり、図１は第１実施形態に係る成形機の要部構成図、図２は金型の表面に形成される芯出し突起及び芯出し凹部の説明図、図３は表示装置に表示される芯出し作業時の画面構成を示す図、図４はコントローラによって実行される芯出し作業の手順を示すフロー図である。
【００１２】
図１に示すように、本例の成形機は、所定の間隔を隔てて対向に固定された固定ダイプレート２及びテールストック３と、両端がこれら固定ダイプレート２及びテールストック３に固定された４本のタイバー４と、タイバー４に案内されて固定ダイプレート２とテールストック３との間で前後進する可動ダイプレート５と、テールストック３と可動ダイプレート５とを連結するトグルリンク機構６と、テールストック３に搭載された型締用サーボモータ７及び型厚調整用モータ８と、これらの各モータ７，８の回転量及び回転方向を検出する第１エンコーダ９及び第２エンコーダ１０と、型締用サーボモータ７の回転運動を直進運動に変換してトグルリンク機構６に伝達するボールネジ機構１１と、型締用サーボモータ７及び型厚調整用モータ８の駆動を制御するコントローラ１３と、コントローラ１３からの指令信号に応じた型締用サーボモータ７及び型厚調整用モータ８の駆動信号を出力するモータドライバ１４と、固定ダイプレート２に搭載された固定側金型１５と、可動ダイプレート５に搭載された可動側金型１６とからなる型締装置を備えている。なお、成形機に搭載される射出装置については、本発明の要旨ではなく、かつ公知に属する事項であるので、説明を省略する。
【００１３】
各タイバー４の一端は、固定ダイプレート２に固定されている。また、各タイバー４の他端にはねじがきられており、該ねじには型厚調整ナット２０が螺合されている。この型厚調整ナット２０は、テールストック３に対して回転可能かつ前後動不能に取り付けられており、型厚調整用モータ８により駆動される図示しない大きなギアに連結されている。したがって、型厚調整用モータ８を回転駆動することにより、図示しない大きなギアを介して型厚調整ナット２０が回転駆動され、テールストック３を前後方向に移動することができる。
【００１４】
トグルリンク機構６は、図１に示すように、一端側がテールストック３に回動可能にピン結合されたＢリンク２１と、一端側が可動ダイプレート５に回動可能にピン結合されると共に、他端側がＢリンク２１の他端側と相対的に回動するようにピン結合されたＡリンク２２と、ボールネジ機構１１を介して型締用サーボモータ７の駆動力を受けるクロスヘッド２３と、一端がクロスヘッド２３に回動可能にピン結合されると共に、他端側がＢリンク２１の中間部と相対的に回動するようにピン結合されたＣリンク２４とからなる。なお、本例のトグルリンク機構６は、Ａリンク２２とＢリンク２１とＣリンク２４とを有する５点軸支構造のリンク機構となっているが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、他の形式のトグルリンク機構を備えることも勿論可能である。
【００１５】
このトグルリンク機構６は、型締用サーボモータ７を駆動し、ボールネジ機構１１を介してクロスヘッド２３を固定ダイプレート２側に前進させると、図１に示すようにＡリンク２２とＢリンク２１とが一直線状に延びて可動ダイプレート５が固定ダイプレート２側に前進し、固定側金型１５と可動側金型１６とが型締めされる。これにより、固定側金型１５と可動側金型１６との間に所要の金型キャビティ２５が形成されるので、図示しない射出装置による金型キャビティ２５内への成形材料の射出が可能になる。また、この状態から、型締用サーボモータ７を駆動し、ボールネジ機構１１を介してクロスヘッド２３をテールストック３側に後退させると、Ａリンク２２とＢリンク２１とが折り畳まれて可動ダイプレート５がテールストック３側に後退し、固定側金型１５と可動側金型１６とが型開される。これにより、成形品の取り出しが可能になる。
【００１６】
コントローラ１３は、図１に示すように、第１エンコーダ９の出力信号ｓ１及び第２エンコーダ１０の出力信号ｓ２を取り込んで、モータドライバ１４にこれに応じた型締用サーボモータ７の指令信号ｓ３及び型厚調整用モータ８の指令信号ｓ４を出力するモータ制御回路３１及びＣＰＵ３２と、金型の芯出しに必要なパラメータを設定すると共に、設定されたパラメータを表示する表示・設定手段３３と、金型の芯出しに必要なデータ及びプログラム等を記憶するＲＯＭ及びＲＡＭを含む記憶手段３４とから構成されている。モータドライバ１４は、コントローラ１３から出力される指令信号ｓ３，ｓ４に応じた駆動信号ｓ５，ｓ６を、型締用サーボモータ７及び型厚調整用モータ８にそれぞれ出力する。
【００１７】
固定側金型１５及び可動側金型１６の突き合わせ面（金型鏡面）には、図２に示すように、その四隅部に、芯出し突起４１と、これを嵌合するための芯出し凹部４２とが対向に形成されている。これらの各金型１５，１６は、成形機１上に搭載される以前において、芯出し凹部４２内に芯出し突起４１が嵌合された状態で組み合わされ、それぞれ固定ダイプレート２及び可動ダイプレート５に図示しない複数本の金型締結ボルトにて締結されている。また、これら各ダイプレート２，５及び各金型１５，１６の組立体は、図示しない型開止めプレートにより一体化されており、この型開止めプレートは、各ダイプレート２，５及び各金型１５，１６の組立体を成形機１上に搭載した後に取り外される。なお、図２の例では、固定側金型１５に芯出し突起４１が形成され、可動側金型１６に芯出し凹部４２が形成されているが、これとは逆に、固定側金型１５に芯出し凹部４２を形成し、可動側金型１６に芯出し突起４１を形成しても良い。また、固定側金型１５と可動側金型１６とに芯出し突起４１と芯出し凹部４２とを形成することもできる。
【００１８】
表示・設定手段３３を操作して、金型の芯出しを選択すると、表示・設定手段３３には、図３に示す画面が表示される。この状態で、ユーザは表示・設定手段３３を再度操作し、型締力設定欄５１、芯出し型締力設定欄５２、芯出し回数設定欄５３、芯出し型開量設定欄５４、型厚前進量設定欄５５及び型厚後退量設定欄５６に、それぞれ型締力Ａ、芯出し型締力Ｂ、芯出し回数Ｃ、芯出し型開量Ｄ、型厚前進量Ｅ及び型厚後退量Ｆを設定する。しかる後に、ユーザが表示・設定手段３３の金型芯出しボタン５７を２度押しすると、図４に示す芯出しフローが実行される。
【００１９】
以下、コントローラ１３により実行される成形機の芯出しフローを、図４に基づいて説明する。成形機の芯出しフローを実行するに際しては、金型温度を所定温度まで昇温すると共に、金型締結ボルトを緩め、各ダイプレート２，５に対して各金型１５，１６がある程度面方向に移動できるように、締め付け力が調整される。
【００２０】
ユーザが表示・設定手段３３の金型芯出しボタン５７を２度押しすると、金型芯出しモードが起動し（ステップＳ１）、型締用サーボモータ７を開方向に駆動して、芯出し型開量設定欄５４に設定された芯出し型開量Ｄ（図３の例では、３ｍｍ）だけ可動側金型１６を型開すると共に、型厚調整用モータ８を後退方向に駆動して、型厚後退量設定欄５６に設定された型厚後退量Ｆ（図３の例では、３ｍｍ）だけテールストック３を後退する（ステップＳ２）。これにより、固定側金型１５と可動側金型１６の間に、全く型締力が作用しない状態となる。なお、芯出し型開量Ｄ及び型厚後退量Ｆの和は、芯出し突起４１の高さＨよりも小さく設定される。これにより、ステップＳ２の完了時においても、芯出し突起４１が芯出し凹部４２から脱落せず、本例の芯出し作業を円滑に行うことができる。
【００２１】
次いで、型締用サーボモータ７を閉方向に駆動して、芯出し型開量設定欄５４に設定された芯出し型開量Ｄだけ可動側金型１６を型閉すると共に、型厚調整用モータ８を前進方向に駆動して、固定側金型１５と可動側金型１６がタッチする位置までテールストック３を前進する（ステップＳ３）。しかる後に、再度、型締用サーボモータ７を開方向に駆動して、芯出し型開量設定欄５４に設定された芯出し型開量Ｄだけ可動側金型１６を型開すると共に、型厚調整用モータ８を前進方向に駆動して、芯出し時の型締力が芯出し型締力設定欄５２に設定された芯出し型締力Ｂ（図３の例では、１０ｋＮ）となる位置までテールストック３を前進する（ステップＳ４）。これにより、次に行われる型締工程で、型締力設定欄５１に設定された所定の型締力Ａが得られる位置に、テールストック３が位置付けられる。テールストック３は、この位置において、成形機１に固定される。
【００２２】
次いで、型締用サーボモータ７を閉方向に駆動することにより行われる型締（ステップＳ５）と、型締用サーボモータ７を開方向に駆動することにより行われる型開（ステップＳ６）とを、芯出し回数設定欄５３に設定された芯出し回数Ｃだけ繰り返し、固定側金型１５と可動側金型１６との芯出しを行う。このように、テールストック３の設定位置を決定した後に、型締と型開とを複数回繰り返すと、大重量物である固定側金型１５と可動側金型１６とに無理な力が作用することが無いので、これらの芯出しを確実に行えると共に、芯出し突起４１及び芯出し凹部４２の破損を防止できる。
【００２３】
型締と型開とを複数回繰り返した後は、型締用サーボモータ７を閉方向に駆動して型締を行い（ステップＳ７）、表示・設定手段３３に「芯出し完了」のメッセージを表示する（ステップＳ８）。ユーザは、このメッセージを確認した後、固定ダイプレート２に対して固定側金型１５を強固に締結すると共に、可動ダイプレート５に対して可動側金型１６を強固に締結する。これにより、金型１５，１６の芯出し作業が終了する。
【００２４】
本例の成形機は、固定側金型１５と可動側金型１６の芯出し作業を、型締用サーボモータ７及び型厚調整用モータ８の駆動を制御することのみによって実行するので、成形品の製造に直接関与しない芯出し用の特別な装備を備える必要がなく、芯出し機能を備えた成形機を安価に製造できる。
【００２５】
次に、本発明に係る成形機の第２実施形態を、図５及び図６を用いて説明する。第２実施形態に係る成形機は、金型を複数対備えた所謂多色成形機であり、図５は第２実施形態に係る成形機に備えられる回転テーブルの正面図、図６はコントローラによって実行される芯出し作業の手順を示すフロー図である。
【００２６】
多色成形機には、図５に示すように、可動ダイプレート５に回転テーブル６１が回転可能に取り付けられ、この回転テーブル６１には、複数個（図５の例では、２個）の可動側金型１６ａ、１６ｂが取り付けられている。回転テーブル６１は、テーブル回転用サーボモータ６２により、ベルト６３を介して、所定角度（本例の場合には、１８０度）ごとに間欠的に回転される。また、図示しない固定ダイプレートには、可動側金型１６ａ、１６ｂと対向する位置に、これと同数の固定側金型が取り付けられる。
【００２７】
多色成形機における各金型の芯出しは、図６に示すフローにて実行される。この図から明らかなように、多色成形機における各金型の芯出しは、回転テーブル６１を第１の位置に設定した場合における芯出し作業をＡ面側、回転テーブル６１を第２の位置に設定した場合における芯出し作業をＢ面側としたとき、Ａ面側の芯出し作業が完了した後、回転テーブル６１を所定角度回転して、Ｂ面側の芯出し作業を実行する。各面における芯出し作業の手順は、図４に示した単色成形機の場合と同じである。
【００２８】
なお、前記実施形態においては、固定側金型１５と可動側金型１６の双方について、金型締結ボルトを緩めた状態で芯出し作業を実行したが、いずれか一方の金型を金型締結ボルトでダイプレートに強固に固定し、他方の金型の金型締結ボルトのみを緩めた状態で芯出し作業を実行することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態に係る成形機の要部構成図である。
【図２】金型の表面に形成される芯出し突起及び芯出し凹部の説明図である。
【図３】表示装置に表示される芯出し作業時の画面構成を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る成形機の芯出し作業の手順を示すフロー図である。
【図５】第２実施形態に係る成形機に備えられる回転テーブルの正面図である。
【図６】第２実施形態に係る成形機の芯出し作業の手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 成形機
２ 固定ダイプレート
３ テールストック
４ タイバー
５ 可動ダイプレート
６ トグルリンク機構
７ 型締用サーボモータ
８ 型厚調整用モータ
９，１０ エンコーダ
１１，１２ ボールネジ機構
１３ コントローラ
１４ モータドライバ
１５ 固定側金型
１６ 可動側金型
３１ モータ制御回路
３２ ＣＰＵ
３３ 表示・設定手段
３４ 記憶手段
４１ 芯出し突起
４２ 芯出し凹部
５１ 型締力設定欄
５２ 芯出し型締力設定欄
５３ 芯出し回数設定欄
５４ 芯出し型開量設定欄
５５ 型厚前進量設定欄
５６ 型厚後退量設定欄
６１ 回転テーブル
６２ テーブル回転用サーボモータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
型厚調整用モータを回転駆動することにより、固定ダイプレートに対するテールストックの設定位置調整を行う型厚調整機構と、型締用サーボモータを回転駆動することにより、前記固定ダイプレートに対する可動ダイプレートの前後進を行う型締装置と、金型取付ボルトにより前記固定ダイプレートに固定される固定側金型と、金型取付ボルトにより前記可動ダイプレートに固定される可動側金型と、前記型厚調整用モータ及び前記型締用サーボモータの駆動を制御するコントローラとを備え、
前記固定側金型及び前記可動側金型の突き合わせ面には、芯出し突起と、これを嵌合する芯出し凹部とが対向に形成され、かつ、
前記コントローラには、前記固定側金型と前記可動側金型の芯出し作業を実行する際の芯出し回数、芯出し型開量、型厚前進量、型厚後退量及び成形時における型締力が設定されており、
前記コントローラは、金型芯出しモードが起動されたとき、前記型開量で前記可動ダイプレートを前後進するように前記型締用サーボモータの駆動を制御すると共に、前記型厚前進量及び前記型厚後退量で前記テールストックを前後進するように前記型厚調整用モータの駆動を制御して、前記成形時における型締力を発生可能な前記テールストックの設定位置を決定した後、前記芯出し回数だけ前記芯出し型開量で前記可動ダイプレートを前後進するように前記型締用サーボモータの駆動を繰り返すことを特徴とする成形機。
【請求項２】
前記芯出し型開量及び前記型厚後退量は、それらの和が、前記芯出し突起の高さよりも小さくなるように設定されることを特徴とする請求項１に記載の成形機。
【請求項１】
型厚調整用モータを回転駆動することにより、固定ダイプレートに対するテールストックの設定位置調整を行う型厚調整機構と、型締用サーボモータを回転駆動することにより、前記固定ダイプレートに対する可動ダイプレートの前後進を行う型締装置と、金型取付ボルトにより前記固定ダイプレートに固定される固定側金型と、金型取付ボルトにより前記可動ダイプレートに固定される可動側金型と、前記型厚調整用モータ及び前記型締用サーボモータの駆動を制御するコントローラとを備え、
前記固定側金型及び前記可動側金型の突き合わせ面には、芯出し突起と、これを嵌合する芯出し凹部とが対向に形成され、かつ、
前記コントローラには、前記固定側金型と前記可動側金型の芯出し作業を実行する際の芯出し回数、芯出し型開量、型厚前進量、型厚後退量及び成形時における型締力が設定されており、
前記コントローラは、金型芯出しモードが起動されたとき、前記型開量で前記可動ダイプレートを前後進するように前記型締用サーボモータの駆動を制御すると共に、前記型厚前進量及び前記型厚後退量で前記テールストックを前後進するように前記型厚調整用モータの駆動を制御して、前記成形時における型締力を発生可能な前記テールストックの設定位置を決定した後、前記芯出し回数だけ前記芯出し型開量で前記可動ダイプレートを前後進するように前記型締用サーボモータの駆動を繰り返すことを特徴とする成形機。
【請求項２】
前記芯出し型開量及び前記型厚後退量は、それらの和が、前記芯出し突起の高さよりも小さくなるように設定されることを特徴とする請求項１に記載の成形機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１１０９６２（Ｐ２０１０−１１０９６２Ａ）
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８４５２１（Ｐ２００８−２８４５２１）
【出願日】平成２０年１１月５日（２００８．１１．５）
【出願人】（０００２２２５８７）東洋機械金属株式会社 (299)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月５日（２００８．１１．５）
【出願人】（０００２２２５８７）東洋機械金属株式会社 (299)
【Ｆターム（参考）】
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