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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-03-18
(45)【発行日】2025-03-27
(54)【発明の名称】型締装置および型開力監視方法
(51)【国際特許分類】
B29C 45/66 20060101AFI20250319BHJP
B29C 33/22 20060101ALI20250319BHJP
B29C 45/76 20060101ALI20250319BHJP
B22D 17/26 20060101ALI20250319BHJP
【ＦＩ】
B29C45/66
B29C33/22
B29C45/76
B22D17/26 J
B22D17/26 D
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2021136101
(22)【出願日】2021-08-24
(65)【公開番号】P2023030781
(43)【公開日】2023-03-08
【審査請求日】2024-03-28
(73)【特許権者】
【識別番号】300041192
【氏名又は名称】ＵＢＥマシナリー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110004347
【氏名又は名称】弁理士法人大場国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100100077
【弁理士】
【氏名又は名称】大場 充
(74)【代理人】
【識別番号】100136010
【弁理士】
【氏名又は名称】堀川 美夕紀
(74)【代理人】
【識別番号】100130030
【弁理士】
【氏名又は名称】大竹 夕香子
(74)【代理人】
【識別番号】100203046
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 聖子
(72)【発明者】
【氏名】小野 英伸
【審査官】田村 佳孝
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－１３７５４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２６６５０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１６２８０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２０／２４１０９０（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２９Ｃ ４５／６６
Ｂ２９Ｃ ３３／２２
Ｂ２９Ｃ ４５／７６
Ｂ２２Ｄ １７／２６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
固定盤と可動盤を介して固定金型と可動金型の型開閉および型締めを行う、クロスヘッドを備えるトグルリンク機構と、前記トグルリンク機構の駆動源であるサーボモータと、
前記サーボモータの動作を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記固定金型から前記可動金型を離間させる型開き動作において、
前記型開き動作の際に実際に生じる実型開力と予め設定される第１許容型開力とを比較し、
前記実型開力は、前記サーボモータに発生する実トルクと前記クロスヘッドの現在位置とに基づいて求められる、ことを特徴とする型締装置。
【請求項2】
前記第１許容型開力は、前記固定盤に前記固定金型を取り付ける取付手段および前記可動盤に前記可動金型を取り付ける前記取付手段の強度に基づいて設定される、
請求項１に記載の型締装置。
【請求項3】
前記コントローラは、前記実型開力と前記第１許容型開力との比較結果に基づいて、前記サーボモータの動作を停止させるか、または警告を発する、
請求項１または請求項２に記載の型締装置。
【請求項4】
前記コントローラは、前記クロスヘッドの現在位置が金型タッチ位置より後方へ移動した所定のタイミング以降においては、
前記実型開力と比較する対象を、前記第１許容型開力よりも小さい第２許容型開力に切り替える、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の型締装置。
【請求項5】
前記コントローラは、前記実型開力と前記第２許容型開力との比較結果に基づいて、前記サーボモータの動作を停止させるか、または警告を発する、
請求項４に記載の型締装置。
【請求項6】
サーボモータの駆動力によりトグルリンク機構のクロスヘッドを移動させて、固定金型から可動金型を離間させる型開き動作において、前記サーボモータに発生する実トルクと前記クロスヘッドの現在位置とに基づいて実型開力を算出する型開力算出工程と、
前記型開力算出工程で算出された前記実型開力と、予め設定された第１許容型開力とを比較する型開力比較工程と、
を備えることを特徴とする、型開力監視方法。
【請求項7】
固定盤と可動盤を介して固定金型と可動金型の型開閉および型締めを行う、クロスヘッドを備えるトグルリンク機構と、前記トグルリンク機構の駆動源であるサーボモータと、
前記サーボモータの動作を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記固定金型から前記可動金型を離間させる型開き動作において、
前記型開き動作の際に実際に生じる実型開力と予め設定される第１許容型開力とを比較し、
前記コントローラは、
前記クロスヘッドの現在位置が金型タッチ位置より後方へ移動した所定のタイミング以降においては、
前記実型開力と比較する対象を、前記第１許容型開力よりも小さい第２許容型開力に切り替える、ことを特徴とする型締装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トグルリンク機構を備える型締装置に関する。
【背景技術】
【0002】
トグルリンク機構を備える型締装置は、射出成形機、ダイカストマシンなどの一対の金型に型締力を生じさせる。例えば射出成形機であれば、型締力が加えられた一対の金型のキャビティに溶融樹脂を高圧で射出することより所定形状の成形品を得ることができる。型締力は、高圧の溶融樹脂が金型から漏れ出さないことを前提に設定される。
【0003】
トグルリンク機構を備える型締装置において、トグルリンク機構の駆動源として、特許文献１および特許文献２に開示されるように、サーボモータが用いられる。このサーボモータにより、一対の金型が型締めされるとともに型開きがなされる。
特許文献１は型開きの際に、型開閉用のサーボモータの出力トルク（実トルク）を監視し、その値が予め設定された上限値以上の値になったときに警告することを提案する。また、特許文献２は、型開閉のサーボモータの出力トルクがトルク上限値に達すると成形動作を停止させることを提案する。このように、特許文献１および特許文献２は、サーボモータの出力トルクを監視、評価することにより、型締装置の適切な運転を担保しようとしている。
特許文献１は型開きの際に、型開閉用のサーボモータの出力トルク（実トルク）を監視し、その値が予め設定された上限値以上の値になったときに警告することを提案する。また、特許文献２は、型開閉のサーボモータの出力トルクがトルク上限値に達すると成形動作を停止させることを提案する。このように、特許文献１および特許文献２は、サーボモータの出力トルクを監視、評価することにより、型締装置の適切な運転を担保しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００２－３２６２６５号公報
【文献】特開２０２１－０２４１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところが、トグルリンク機構の駆動源であるサーボモータに発生するトルクと一対の金型に発生する実型開力は比例しない。そのため、実トルクの監視、および、実トルクと設定されたトルクとの比較によっては、型締装置の適切な運転を担保できないおそれがある。
【0006】
以上より、本発明は、より適切な運転を担保できる型締装置および型開力監視方法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】
【0007】
本発明の型締装置は、可動盤と固定盤を介して可動金型と固定金型の型開閉および型締めを行う、クロスヘッドを備えるトグルリンク機構と、トグルリンク機構の駆動源であるサーボモータと、サーボモータの動作を制御するコントローラと、を備える。
コントローラは、固定金型から可動金型を離間させる型開き動作の過程において、型開き動作の際に実際に生じる実型開力と予め設定される第１許容型開力とを比較する。
コントローラは、固定金型から可動金型を離間させる型開き動作の過程において、型開き動作の際に実際に生じる実型開力と予め設定される第１許容型開力とを比較する。
【0008】
本発明における実型開力は、好ましくは、サーボモータに発生する実トルクとクロスヘッドの現在位置とに基づいて求められる。
【0009】
本発明における第１許容型開力は、好ましくは、固定盤に固定金型を取り付ける取付手段および可動盤に可動金型を取り付ける取付手段の強度に基づいて設定される。
【0010】
本発明におけるコントローラは、好ましくは、実型開力と第１許容型開力との比較結果に基づいて、サーボモータの動作を停止させるか、または警告を発する。本発明において、サーボモータの動作を停止することと警告を発することの双方を行ってもよい。
【0011】
本発明におけるコントローラは、好ましくは、クロスヘッドの位置が金型タッチ位置より後方へ移動した所定のタイミング以降は、実型開力と比較する対象を、第１許容型開力よりも小さい第２許容型開力に切り替える。
【0012】
本発明におけるコントローラは、好ましくは、実型開力と第２許容型開力との比較結果に基づいて、サーボモータの動作を停止させるか、または警告を発する。本発明において、サーボモータの動作を停止することと警告を発することの双方を行ってもよい。
【0013】
本発明の型開力監視方法は、サーボモータの駆動力によりトグルリンク機構のクロスヘッドを移動させて、固定金型から可動金型を離間させる型開き動作において、サーボモータに発生する実トルクとクロスヘッドの現在位置とに基づいて実型開力を算出する型開力算出工程と、型開力算出工程で算出された実型開力と、予め設定された第１許容型開力とを比較する型開力比較工程と、を備える。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、より適切な運転を担保できる型締装置および型開力の監視方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】第１実施形態に係る型締装置の概略構成を示す側面図である。
【図3】第１実施形態の型締装置のコントローラの構成を示す図である。
【図4】第１実施形態の型締装置における型締めの動作を示す図である。
【図5】第１実施形態の型開き動作における制御手順を示す図である。
【図6】型締装置における型締位置と型開力の関係の一例を示す図である。
【図7】第２実施形態の型開き動作における制御手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明に係る型締装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係る型開力監視方法が適用されるトグルリンク機構を備える型締装置１の一例について説明した後に、本実施形態に係る型開力監視方法について言及する。本実施形態に係る型開力監視方法は、射出成形機、ダイカスト鋳造装置など、一対の金型を型締めする装置類に広く適用される。
本実施形態に係る型開力監視方法が適用されるトグルリンク機構を備える型締装置１の一例について説明した後に、本実施形態に係る型開力監視方法について言及する。本実施形態に係る型開力監視方法は、射出成形機、ダイカスト鋳造装置など、一対の金型を型締めする装置類に広く適用される。
【0017】
〔第１実施形態〕
［型締装置１の構成：図１］
第１実施形態に係る型締装置１は、図１および図２に示すように、主に、互いに平行となるように型開閉方向ｘに間隔を空けて並列に設けられた固定盤１０および可動盤２０を備える。また、型締装置１は、固定盤１０および可動盤２０への型締力を発生するトグルリンク機構５０と、可動盤２０とともにトグルリンク機構５０を支持するリンクハウジング３０と、を備える。固定盤１０、可動盤２０およびリンクハウジング３０は、それぞれの四隅にタイバー３を貫通させた状態で、床面に据付けられたマシンベース２の上に載せられている。以下、それぞれの構成要素を順に説明する。なお、型締装置１において、図１に示すように型開閉方向ｘおよび高さ方向ｙが特定される。
［型締装置１の構成：図１］
第１実施形態に係る型締装置１は、図１および図２に示すように、主に、互いに平行となるように型開閉方向ｘに間隔を空けて並列に設けられた固定盤１０および可動盤２０を備える。また、型締装置１は、固定盤１０および可動盤２０への型締力を発生するトグルリンク機構５０と、可動盤２０とともにトグルリンク機構５０を支持するリンクハウジング３０と、を備える。固定盤１０、可動盤２０およびリンクハウジング３０は、それぞれの四隅にタイバー３を貫通させた状態で、床面に据付けられたマシンベース２の上に載せられている。以下、それぞれの構成要素を順に説明する。なお、型締装置１において、図１に示すように型開閉方向ｘおよび高さ方向ｙが特定される。
【0018】
［固定盤１０、可動盤２０、リンクハウジング３０：図１］
固定盤１０および可動盤２０は、図１に示すように、それぞれ対向する面が金型取付面１１，２１を構成する。固定盤１０の金型取付面１１には固定金型１３が支持され、可動盤２０の金型取付面２１には可動金型２３が支持されている。固定金型１３および可動金型２３は、図示を省略するボルトなどの締結具でそれぞれ固定盤１０および可動盤２０に支持される。
固定盤１０はマシンベース２に対して位置が固定されているのに対して、可動盤２０はマシンベース２の上を固定盤１０に対して型開閉方向ｘに進退移動可能にマシンベース２に設置されている。例えば、マシンベース２の上に設けられたガイドシューやスライドレールまたはリニアガイドなどの支持手段に可動盤２０は摺動可能に載せられる。リンクハウジング３０はマシンベース２に対して摺動可能に載せられる。
リンクハウジング３０は、型厚駆動部３５が駆動されることにより、タイバー３に案内されて、可動盤２０および後述するトグルリンク機構５０と一体で、マシンベース２の上を型開閉方向ｘに移動が可能である。
固定盤１０および可動盤２０は、図１に示すように、それぞれ対向する面が金型取付面１１，２１を構成する。固定盤１０の金型取付面１１には固定金型１３が支持され、可動盤２０の金型取付面２１には可動金型２３が支持されている。固定金型１３および可動金型２３は、図示を省略するボルトなどの締結具でそれぞれ固定盤１０および可動盤２０に支持される。
固定盤１０はマシンベース２に対して位置が固定されているのに対して、可動盤２０はマシンベース２の上を固定盤１０に対して型開閉方向ｘに進退移動可能にマシンベース２に設置されている。例えば、マシンベース２の上に設けられたガイドシューやスライドレールまたはリニアガイドなどの支持手段に可動盤２０は摺動可能に載せられる。リンクハウジング３０はマシンベース２に対して摺動可能に載せられる。
リンクハウジング３０は、型厚駆動部３５が駆動されることにより、タイバー３に案内されて、可動盤２０および後述するトグルリンク機構５０と一体で、マシンベース２の上を型開閉方向ｘに移動が可能である。
【0019】
固定盤１０の、固定金型１３が支持される面の反対側の中央部には、図示を省略する射出装置の射出ノズルや射出スリーブが挿入され得る可能な貫通孔が形成される。
可動盤２０とリンクハウジング３０は、トグルリンク機構５０により連結される。トグルリンク機構５０が伸張・屈曲することにより、固定盤１０に対して可動盤２０が型開閉方向ｘに接近または離間する。
可動盤２０とリンクハウジング３０は、トグルリンク機構５０により連結される。トグルリンク機構５０が伸張・屈曲することにより、固定盤１０に対して可動盤２０が型開閉方向ｘに接近または離間する。
【0020】
［トグルリンク機構５０：図１，図２］
トグルリンク機構５０は、図１に示すように、可動盤２０とリンクハウジング３０との間に架け渡された上下一対のリンク部材５１，５１と、型開閉方向ｘに移動することにより上下一対のリンク部材５１，５１をそれぞれ伸縮させるクロスヘッド６２と、を備える。また、トグルリンク機構５０は、クロスヘッド６２を型開閉方向ｘに移動させるクロスヘッド駆動装置７０を備えている。
トグルリンク機構５０は、図１に示すように、可動盤２０とリンクハウジング３０との間に架け渡された上下一対のリンク部材５１，５１と、型開閉方向ｘに移動することにより上下一対のリンク部材５１，５１をそれぞれ伸縮させるクロスヘッド６２と、を備える。また、トグルリンク機構５０は、クロスヘッド６２を型開閉方向ｘに移動させるクロスヘッド駆動装置７０を備えている。
【0021】
それぞれのリンク部材５１は、可動盤２０の型盤側リンク支持部材５２に、リンクピン５５によって一端側が揺動可能に連結されるトグルリンク５４を備える。また、それぞれのリンク部材５１は、リンクハウジング３０のハウジング側リンク支持部材５６に、リンクピン５９によって一端側が揺動可能に連結されるミッドリンク５８を備える。トグルリンク５４の他端側とミッドリンク５８の他端側はリンクピン６１により互いに揺動可能に連結される。
【0022】
クロスヘッド６２は、上下一対のミッドリンク５８，５８の間に設けられる。クロスヘッド６２は、その両端にはクロスヘッドリンク６３の一端がリンクピン６４によって揺動可能に連結され、クロスヘッドリンク６３の他端はリンクピン６５によってミッドリンク５８，５８に揺動可能に連結される。
なお、第１実施形態において、上述したようなクロスヘッドリンク６３はリンクピン６５によりミッドリンク５８と接続する例を示すが、これに限定することなく、例えば、クロスヘッドリンク６３はミッドリンク５８とトグルリンク５４のリンクピン６１に接続してもよい。このように、クロスヘッドリンク６３の接続位置は、トグル倍率や型開閉ストローク等のトグルリンク機構５０の設計段階で適宜選択される。
リンク部材５１は、トグルリンク５４およびミッドリンク５８がそれぞれ各リンクピン５５、５９を中心として揺動運動し、クロスヘッド６２が型開閉方向ｘに移動することにより伸張または屈曲するように構成されている。
なお、第１実施形態において、上述したようなクロスヘッドリンク６３はリンクピン６５によりミッドリンク５８と接続する例を示すが、これに限定することなく、例えば、クロスヘッドリンク６３はミッドリンク５８とトグルリンク５４のリンクピン６１に接続してもよい。このように、クロスヘッドリンク６３の接続位置は、トグル倍率や型開閉ストローク等のトグルリンク機構５０の設計段階で適宜選択される。
リンク部材５１は、トグルリンク５４およびミッドリンク５８がそれぞれ各リンクピン５５、５９を中心として揺動運動し、クロスヘッド６２が型開閉方向ｘに移動することにより伸張または屈曲するように構成されている。
【0023】
クロスヘッド駆動装置７０は、図１および図２に示すように、クロスヘッド６２に埋設されたボールねじナット７１と、リンクハウジング３０を貫通して回転可能に設けられ、ボールねじナット７１が螺合されたボールねじ軸７２と、を備える。また、クロスヘッド駆動装置７０は、ボールねじ軸７２の基端部に取り付けられるチェーン用プーリ７３と、リンクハウジング３０のトグルリンク機構５０の取付面と反対の面側に取り付けられた型締モータ７４と、を備える。また、クロスヘッド駆動装置７０は、型締モータ７４の回転軸に取り付けられたモータプーリ７５と、チェーン用プーリ７３とモータプーリ７５との間に張り渡されたチェーンベルト７６と、を備えている。型締モータ７４の回転力はチェーンベルト７６を介してボールねじ軸７２に伝達される。駆動源としてのサーボモータから構成される型締モータ７４はエンコーダが内蔵されており、このエンコーダによって、クロスヘッド６２の移動方向、型開閉方向ｘの移動量および移動速度などが検知されるように構成されている。
なお、第１実施形態において、上述したようなチェーンベルト７６を用いて型締モータ７４の回転力をボールねじ軸７２に伝達する例を示すが、本発明はこれに限定されない。例えば、タイミングベルトや伝達歯車等の回転伝達機構を回転力の伝達機構として用いてもよいし、回転伝達機構を省略して型締モータ７４とボールねじ軸７２とをカップリングを用いて直結してもよい。
なお、第１実施形態において、上述したようなチェーンベルト７６を用いて型締モータ７４の回転力をボールねじ軸７２に伝達する例を示すが、本発明はこれに限定されない。例えば、タイミングベルトや伝達歯車等の回転伝達機構を回転力の伝達機構として用いてもよいし、回転伝達機構を省略して型締モータ７４とボールねじ軸７２とをカップリングを用いて直結してもよい。
【0024】
［タイバー３：図１，図２］
複数、典型的には４本のタイバー３は、図１および図２に示すように、固定盤１０、可動盤２０およびリンクハウジング３０の四隅を貫通して設けられ、その弾性力により固定盤１０と可動盤２０を介して、固定金型１３および可動金型２３に型締力を生じさせる。
固定盤１０の金型取付面１１と反対側の面の四隅には、各タイバー３の一端部と嵌合される固定ナット１５が設けられる。この固定ナット１５により、各タイバー３に対する型開閉方向ｘの相対移動と、各タイバー３の長手方向に沿う中心軸回りの回転運動と、が規制されている。リンクハウジング３０の背面の四隅には、各タイバー３の他端部に形成されたねじ部（図示せず）と噛み合う駆動ナット３１が設けられている。この駆動ナット３１は、リンクハウジング３０に回転可能に支持されると共に、型厚駆動部３５により回転し、各タイバー３のねじ部を螺進するように構成されている。これにより、リンクハウジング３０ならびにこれに連結されたトグルリンク機構５０および可動盤２０が型開閉方向ｘに往復移動するように構成されている。
複数、典型的には４本のタイバー３は、図１および図２に示すように、固定盤１０、可動盤２０およびリンクハウジング３０の四隅を貫通して設けられ、その弾性力により固定盤１０と可動盤２０を介して、固定金型１３および可動金型２３に型締力を生じさせる。
固定盤１０の金型取付面１１と反対側の面の四隅には、各タイバー３の一端部と嵌合される固定ナット１５が設けられる。この固定ナット１５により、各タイバー３に対する型開閉方向ｘの相対移動と、各タイバー３の長手方向に沿う中心軸回りの回転運動と、が規制されている。リンクハウジング３０の背面の四隅には、各タイバー３の他端部に形成されたねじ部（図示せず）と噛み合う駆動ナット３１が設けられている。この駆動ナット３１は、リンクハウジング３０に回転可能に支持されると共に、型厚駆動部３５により回転し、各タイバー３のねじ部を螺進するように構成されている。これにより、リンクハウジング３０ならびにこれに連結されたトグルリンク機構５０および可動盤２０が型開閉方向ｘに往復移動するように構成されている。
【0025】
［型厚駆動部３５：図１，図２］
型厚駆動部３５は、図１および図２に示すように、例えば、リンクハウジング３０の上面に取り付けられたダイハイトモータ３６と、ダイハイトモータ３６の回転軸に取り付けられたモータプーリ３８と、を備える。また、型厚駆動部３５は、４つの駆動ナット３１の周囲部にそれぞれ取り付けられたチェーン用プーリ４０と、リンクハウジング３０のトグルリンク機構５０の取付面と反対側の面上に回転可能に取り付けられた伝達歯車４２と、を備える。さらに、型厚駆動部３５は、モータプーリ３８と伝達歯車４２との間に張り渡されたチェーンベルト４４と、４つのチェーン用プーリ４０と伝達歯車４２に張り渡されたチェーンベルト４６とを備える。型厚駆動部３５は、チェーンベルト４４、４６を介してダイハイトモータ３６の回転力を各駆動ナット３１に伝達させる。なお第１実施形態において、上述したようなチェーン式の型厚駆動部以外に、ダイハイトモータ３６の回転力を各駆動ナットに伝達させるギア式の型厚駆動部を採用できる。
型厚駆動部３５は、図１および図２に示すように、例えば、リンクハウジング３０の上面に取り付けられたダイハイトモータ３６と、ダイハイトモータ３６の回転軸に取り付けられたモータプーリ３８と、を備える。また、型厚駆動部３５は、４つの駆動ナット３１の周囲部にそれぞれ取り付けられたチェーン用プーリ４０と、リンクハウジング３０のトグルリンク機構５０の取付面と反対側の面上に回転可能に取り付けられた伝達歯車４２と、を備える。さらに、型厚駆動部３５は、モータプーリ３８と伝達歯車４２との間に張り渡されたチェーンベルト４４と、４つのチェーン用プーリ４０と伝達歯車４２に張り渡されたチェーンベルト４６とを備える。型厚駆動部３５は、チェーンベルト４４、４６を介してダイハイトモータ３６の回転力を各駆動ナット３１に伝達させる。なお第１実施形態において、上述したようなチェーン式の型厚駆動部以外に、ダイハイトモータ３６の回転力を各駆動ナットに伝達させるギア式の型厚駆動部を採用できる。
【0026】
［コントローラ８０：図３］
コントローラ８０は、型厚駆動部３５の駆動の制御を通じて、可動金型２３を支持する可動盤２０、トグルリンク機構５０およびリンクハウジング３０の型開閉方向ｘへの移動を制御する。また、コントローラ８０は、クロスヘッド駆動装置７０の駆動の制御を通じて、固定盤１０に支持される固定金型１３に対する、可動盤２０に支持される可動金型２３の型閉じ、型締めおよび型開きの動作を制御する。
コントローラ８０は、型厚駆動部３５の駆動の制御を通じて、可動金型２３を支持する可動盤２０、トグルリンク機構５０およびリンクハウジング３０の型開閉方向ｘへの移動を制御する。また、コントローラ８０は、クロスヘッド駆動装置７０の駆動の制御を通じて、固定盤１０に支持される固定金型１３に対する、可動盤２０に支持される可動金型２３の型閉じ、型締めおよび型開きの動作を制御する。
【0027】
［コントローラ８０の構成］
コントローラ８０は、図３に示すように、必要な情報を表示するための表示部８１と、オペレータにより操作され、例えば金型厚さ情報や型締力情報等の入力を受け付ける入力部８３とを備える。また、コントローラ８０は、各種の情報を記憶する記憶部８５と、型締装置１の各動作の指示をする指示部８７と、第１実施形態に係る処理を行う処理部８９と、を備えている。第１実施形態に係る処理とは、実型開力Ｆｒを求める演算、および、求められた実型開力Ｆｒと予め定められている第１許容型開力Ｆ１との比較を含んでいる。この一連の処理は、追って図５を参照しながらより具体的に説明する。
なお、ここでは処理部８９の存在を明確にするために指示部８７と処理部８９とを独立させているが、処理部８９の機能を併せ持った指示部８７とすることもできる。このコントローラ８０は、コンピュータ装置で構成され、入力部８３はソフトキーまたはハードキーからなり、表示部８１は例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）からなる。さらに、図示を省略するが音声を発するスピーカを備えることもできる。後述する警告は、表示部８１およびスピーカの一方または双方から発信できる。
コントローラ８０は、図３に示すように、必要な情報を表示するための表示部８１と、オペレータにより操作され、例えば金型厚さ情報や型締力情報等の入力を受け付ける入力部８３とを備える。また、コントローラ８０は、各種の情報を記憶する記憶部８５と、型締装置１の各動作の指示をする指示部８７と、第１実施形態に係る処理を行う処理部８９と、を備えている。第１実施形態に係る処理とは、実型開力Ｆｒを求める演算、および、求められた実型開力Ｆｒと予め定められている第１許容型開力Ｆ１との比較を含んでいる。この一連の処理は、追って図５を参照しながらより具体的に説明する。
なお、ここでは処理部８９の存在を明確にするために指示部８７と処理部８９とを独立させているが、処理部８９の機能を併せ持った指示部８７とすることもできる。このコントローラ８０は、コンピュータ装置で構成され、入力部８３はソフトキーまたはハードキーからなり、表示部８１は例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）からなる。さらに、図示を省略するが音声を発するスピーカを備えることもできる。後述する警告は、表示部８１およびスピーカの一方または双方から発信できる。
【0028】
［記憶部８５］
記憶部８５は、少なくとも以下の第１許容型開力Ｆ１と実型開力Ｆｒを算出するための演算式（１）を記憶する。記憶部８５は、以下に例示される情報およびその他の情報を記憶できる。
第１許容型開力Ｆ１は、許容される型開力の範囲から選択され、実型開力Ｆｒと比較される。第１許容型開力Ｆ１は予め設定され、記憶部８５に記憶される。第１許容型開力Ｆ１は、固定金型１３を固定盤１０に取り付けるための取付手段、可動金型２３を可動盤２０に取り付けるための取付手段の強度を基準にして設定される。これら取付手段の強度Ｒを実型開力Ｆｒが超えると、取付手段が破損してしまう。したがって、第１許容型開力Ｆ１は、少なくとも強度Ｒよりも小さい値が採用される必要があるが、例えば第１許容型開力Ｆ１は、好ましくは強度Ｒの９０％、より好ましくは強度Ｒの８０％に設定される。
記憶部８５は、少なくとも以下の第１許容型開力Ｆ１と実型開力Ｆｒを算出するための演算式（１）を記憶する。記憶部８５は、以下に例示される情報およびその他の情報を記憶できる。
第１許容型開力Ｆ１は、許容される型開力の範囲から選択され、実型開力Ｆｒと比較される。第１許容型開力Ｆ１は予め設定され、記憶部８５に記憶される。第１許容型開力Ｆ１は、固定金型１３を固定盤１０に取り付けるための取付手段、可動金型２３を可動盤２０に取り付けるための取付手段の強度を基準にして設定される。これら取付手段の強度Ｒを実型開力Ｆｒが超えると、取付手段が破損してしまう。したがって、第１許容型開力Ｆ１は、少なくとも強度Ｒよりも小さい値が採用される必要があるが、例えば第１許容型開力Ｆ１は、好ましくは強度Ｒの９０％、より好ましくは強度Ｒの８０％に設定される。
【0029】
また、トグルリンク機構５０を用いる型締装置１は、リンク部材５１が直線状になっている型締状態を解除してリンク部材５１が屈曲する状態とする際に、型締モータ７４について最も大きなトルクを必要とする。
そのため、安全を優先して第１許容型開力Ｆ１を小さく設定しすぎると、正常な型開動作において、型開動作が困難になる。逆に、型締状態の解除を優先して第１許容型開力Ｆ１を大きく設定しすぎると、金型の取付手段の強度を超えるような状況が発生する可能性が高くなる。
そのため、安全を優先して第１許容型開力Ｆ１を小さく設定しすぎると、正常な型開動作において、型開動作が困難になる。逆に、型締状態の解除を優先して第１許容型開力Ｆ１を大きく設定しすぎると、金型の取付手段の強度を超えるような状況が発生する可能性が高くなる。
【0030】
なお、取付手段として単純な構成であるボルトを使用する場合には、使用するボルトの破断強度とボルト本数の積により強度Ｒが特定される。また、取付手段が、油圧クランプやマグネットクランプであれば、それぞれのクランプの仕様として掲げられている許容荷重（許容強度）により強度Ｒが特定される。
【0031】
実型開力Ｆｒを算出する演算式：型開き時に型締モータ７４に生ずるトルク、つまり実トルクＴｒに基づいて実型開力Ｆｒを算出するための演算式であり、例えば以下の式（１）が掲げられる。式（１）における金型タッチ位置（型開き位置）がクロスヘッド６２の現在位置に該当する。
Ｆｒ＝Ｔｒ／（１／２π）・ε・Ｌ・（１／ｆｚ）…式（１）
Ｔｒ：実トルク，ε：ベルトプーリの減速比，
Ｌ：クロスヘッド６２用のボールねじ軸７２のリード，
ｆｚ：設定型締力がＺ（ｋＮ）のときの金型タッチ位置（型開き位置）でのトグル倍率
ベルトプーリの減速比：チェーンベルト７６を介する型締モータ７４とチェーン用プーリ７３の間の減速比
トグル倍率：クロスヘッド６２を駆動する力と、トグルリンク機構５０により増大された可動盤２０が動作する力との倍率
Ｆｒ＝Ｔｒ／（１／２π）・ε・Ｌ・（１／ｆｚ）…式（１）
Ｔｒ：実トルク，ε：ベルトプーリの減速比，
Ｌ：クロスヘッド６２用のボールねじ軸７２のリード，
ｆｚ：設定型締力がＺ（ｋＮ）のときの金型タッチ位置（型開き位置）でのトグル倍率
ベルトプーリの減速比：チェーンベルト７６を介する型締モータ７４とチェーン用プーリ７３の間の減速比
トグル倍率：クロスヘッド６２を駆動する力と、トグルリンク機構５０により増大された可動盤２０が動作する力との倍率
【0032】
ここで、式（１）における金型タッチ位置（型開き位置）がクロスヘッド６２の現在位置に該当する。したがって、式（１）は、サーボモータである型締モータ７４に生ずる実トルクＴｒとクロスヘッド６２の現在位置に基づいて、実型開力Ｆｒを算出することを示している。
【0033】
［指示部８７］
指示部８７はオペレータからの指示、選択にしたがって、記憶部８５に記憶されている種々の情報を読み出して、動作指令情報を生成するとともに、生成した動作指令情報を型厚駆動部３５のダイハイトモータ３６、クロスヘッド駆動装置７０の型締モータ７４などの各駆動部に向けて送信する。
また、第１実施形態における特有の動作指令情報としては、次に説明する処理部８９における判定結果を受けて、警告の表示をするための指示情報を表示部８１に向けて送信するのに加えて、型開き動作の停止のため指示情報を型締モータ７４に送信する。
指示部８７は、その他に、以下で説明される型締装置１の動作における種々の指示情報を発出する。
指示部８７はオペレータからの指示、選択にしたがって、記憶部８５に記憶されている種々の情報を読み出して、動作指令情報を生成するとともに、生成した動作指令情報を型厚駆動部３５のダイハイトモータ３６、クロスヘッド駆動装置７０の型締モータ７４などの各駆動部に向けて送信する。
また、第１実施形態における特有の動作指令情報としては、次に説明する処理部８９における判定結果を受けて、警告の表示をするための指示情報を表示部８１に向けて送信するのに加えて、型開き動作の停止のため指示情報を型締モータ７４に送信する。
指示部８７は、その他に、以下で説明される型締装置１の動作における種々の指示情報を発出する。
【0034】
［処理部８９］
処理部８９は、射出成形が完了して型開きの動作が始まると、実トルクＴｒに関するデータを受けるとともに、記憶部８５から読み出していた式（１）に基づいて、実型開力Ｆｒを算出する。また、処理部８９は、記憶部８５から読み出していた第１許容型開力Ｆ１と算出される実型開力Ｆｒとを比較し、比較結果を指示部８７に送る。
処理部８９は、その他に、以下で説明される型締装置１の動作における種々の処理を行うことができる。
処理部８９は、射出成形が完了して型開きの動作が始まると、実トルクＴｒに関するデータを受けるとともに、記憶部８５から読み出していた式（１）に基づいて、実型開力Ｆｒを算出する。また、処理部８９は、記憶部８５から読み出していた第１許容型開力Ｆ１と算出される実型開力Ｆｒとを比較し、比較結果を指示部８７に送る。
処理部８９は、その他に、以下で説明される型締装置１の動作における種々の処理を行うことができる。
【0035】
［型締装置１の概略動作：図４］
次に、図４を参照して型締装置１における型締力調整の一連の動作を説明する。なお、図４は型開きの状態（図４（ａ））から金型タッチの状態（図４（ｂ））を経て型締めの状態まで（図４（ｃ））を示している。
次に、図４を参照して型締装置１における型締力調整の一連の動作を説明する。なお、図４は型開きの状態（図４（ａ））から金型タッチの状態（図４（ｂ））を経て型締めの状態まで（図４（ｃ））を示している。
【0036】
型締装置１への金型（固定金型１３および可動金型２３）の取付け後は型開きの状態（図４（ａ））にあるが、クロスヘッド駆動装置７０の型締モータ７４を駆動して、可動金型２３を固定金型１３から所定距離に近づくまで前進させる（図示省略）。
なお、前進とは可動金型２３が固定金型１３に近づく向きの移動をいい、後退とは可動金型２３が固定金型１３から離れる向きの移動をいう。
なお、前進とは可動金型２３が固定金型１３に近づく向きの移動をいい、後退とは可動金型２３が固定金型１３から離れる向きの移動をいう。
【0037】
次に、ダイハイトモータ３６を駆動させて、可動金型２３を支持する可動盤２０、トグルリンク機構５０およびリンクハウジング３０を一体として固定盤１０に対して前後進させ、固定盤１０とリンクハウジング３０の間におけるタイバー３の長さを調整する。この長さの調整は、後述する設定型締力に対応するタイバー３の伸び量の調整を意味する。
【0038】
次に、ダイハイトモータ３６を駆動させて、可動金型２３を支持する可動盤２０、トグルリンク機構５０およびリンクハウジング３０を一体として固定金型１３の側に前進させると、図４（ｂ）に示すように、可動金型２３が固定金型１３に接触する。これが金型タッチの状態である。例えば、ダイハイトモータ３６に流れる電流が所定値に到達すると、可動金型２３が固定金型１３に密着したものとみなし、ダイハイトモータ３６による可動金型２３の前進を停止させる。このとき、トグルリンク機構５０のリンク部材５１は、屈曲状態が維持され、この時のクロスヘッド６２の位置は金型タッチ位置と称される。
【0039】
金型タッチに至ると、型締モータ７４の駆動により、クロスヘッド６２を前進させて、図４（ｃ）に示すように、可動盤２０とリンクハウジング３０の間でリンク部材５１を直線状態に突っ張らせる。これにより、リンクハウジング３０と固定盤１０の間に係止されているタイバー３は所定の量λだけ伸ばされる。伸ばされたタイバー３は元に戻ろうとし、このタイバー３の伸び量λに対応する弾性回復力がトグルリンク機構５０を介して可動盤２０と固定盤１０の間に型締力として作用し、固定金型１３および可動金型２３に実型締力fを生じさせる。
この実型締力fと予め設定されている設定型締力Ｚとを比較して、実型締力fが設定型締力Ｚに一致するまで、リンクハウジング３０の位置の調整とリンク部材５１の屈曲状態の調整を繰り返す。
この実型締力fと予め設定されている設定型締力Ｚとを比較して、実型締力fが設定型締力Ｚに一致するまで、リンクハウジング３０の位置の調整とリンク部材５１の屈曲状態の調整を繰り返す。
【0040】
図４（ｃ）の型締めの状態において、固定金型１３と可動金型２３の間に構成される成形キャビティの内部に成形対象である溶融樹脂などが充填された後に、型開きの動作が行われる。型開きの動作は、以上で説明した型閉じ、型締めの動作とは逆であり、図４（ｃ）、図４（ｂ）および図４（ａ）の順に動作する。
【0041】
トグルリンク機構５０において、リンク部材５１が直線状態になる直前のデッドポイントを超える際、クロスヘッド６２を前進させるために必要な力が最大になる。その一方、直線状態になったリンク部材５１はつっぱり棒として機能し、クロスヘッド６２の現在位置を保持するための駆動力は不要になるので、型締状態を維持させるための動力の供給は不要である。
【0042】
トグルリンク機構５０は、屈曲状態のリンク部材５１を直線状態にすることにより、タイバー３を伸長させ、この伸長分に応じた弾性力を、型締力として固定金型１３と可動金型２３の間に作用させ。リンク部材５１の直線状態、すなわち、型締完了状態が、クロスヘッド６２の型締完了位置である前進限位置が０（ゼロ）となる。
そのため、型締力調整において、設定型締力Ｚ（一例として、タイバー３の伸長量と同等）を、リンク部材５１を屈曲させた状態の、その時のクロスヘッド６２の位置（高圧切替位置）で規定する。
そのため、型締力調整において、設定型締力Ｚ（一例として、タイバー３の伸長量と同等）を、リンク部材５１を屈曲させた状態の、その時のクロスヘッド６２の位置（高圧切替位置）で規定する。
【0043】
そして、リンク部材５１を屈曲させたクロスヘッド６２が高圧切替位置において、トグルリンク機構５０、および、トグルリンク機構５０とリンクハウジング３０を、一体で移動させて、可動盤２０に固定された可動金型２３を、固定盤１０に固定された固定金型１３に接触させる。これが金型タッチや型タッチと呼称される状態である。
これにより、固定金型１３および可動金型２３の型厚に合わせた位置で、リンク部材５１が高圧切替位置に応じた屈曲状態で、可動金型２３が固定金型１３に金型タッチするように調整されるため、クロスヘッド６２を型締完了位置（＝前進現位置）まで前進させて、リンク部材５１を直線状態とすることによって、使用する固定金型１３および可動金型２３に対して、設定型締力を発生させることができる。
なお、上記のような型締力調整で、制御上認識される金型タッチの高圧切替位置は、型開き動作の観点から言えば、離型開始位置になる。
これにより、固定金型１３および可動金型２３の型厚に合わせた位置で、リンク部材５１が高圧切替位置に応じた屈曲状態で、可動金型２３が固定金型１３に金型タッチするように調整されるため、クロスヘッド６２を型締完了位置（＝前進現位置）まで前進させて、リンク部材５１を直線状態とすることによって、使用する固定金型１３および可動金型２３に対して、設定型締力を発生させることができる。
なお、上記のような型締力調整で、制御上認識される金型タッチの高圧切替位置は、型開き動作の観点から言えば、離型開始位置になる。
【0044】
すなわち、型開き動作時、クロスヘッド６２を、型締完了位置から高圧切替位置である金型タッチ位置まで後退させる間は、固定金型１３および可動金型２３の型締方向の圧縮量が元の型厚近傍まで戻るだけであって、固定金型１３から可動金型２３が離れるわけではない。
そのため、型開き動作において、クロスヘッド６２を、型締完了位置から高圧切替位置（金型タッチ位置）まで後退させる間において、サーボモータからなる型締モータ７４に発生する実トルクＴｒに準じて、高い型開力が発生したとしても、可動金型２３は、実質的に固定金型から離れていない。このような高い型開力が、固定金型１３と可動金型２３の金型取付面１１，２１への取付手段に直接作用することはない。
そのため、型開き動作において、クロスヘッド６２を、型締完了位置から高圧切替位置（金型タッチ位置）まで後退させる間において、サーボモータからなる型締モータ７４に発生する実トルクＴｒに準じて、高い型開力が発生したとしても、可動金型２３は、実質的に固定金型から離れていない。このような高い型開力が、固定金型１３と可動金型２３の金型取付面１１，２１への取付手段に直接作用することはない。
【0045】
［型開きの動作における制御手順：図５］
型締装置１において、型開きの動作の際に、実型開力Ｆｒを監視する。図５を参照して、この監視を含む型開きの動作制御の手順を説明する。この手順はコントローラ８０により実現される。
型開きが開始された後に、クロスヘッド６２の現在位置Ｐｈに基づいて、型開きの終了か否かが判定される（図５ Ｓ１０３）。そのために、クロスヘッド６２の現在位置Ｐｈを検出するとともに、予め定められる型開きの終了位置Ｐｅが比較される。終了位置Ｐｅまで位置が至っていなければ型開きの動作が継続され（図５ Ｓ１０３ Ｎ）、終了位置Ｐｅまで現在位置Ｐｈが至っていれば型開きが終了する（図５ Ｓ１０３ Ｙ，Ｓ１１５）。
型締装置１において、型開きの動作の際に、実型開力Ｆｒを監視する。図５を参照して、この監視を含む型開きの動作制御の手順を説明する。この手順はコントローラ８０により実現される。
型開きが開始された後に、クロスヘッド６２の現在位置Ｐｈに基づいて、型開きの終了か否かが判定される（図５ Ｓ１０３）。そのために、クロスヘッド６２の現在位置Ｐｈを検出するとともに、予め定められる型開きの終了位置Ｐｅが比較される。終了位置Ｐｅまで位置が至っていなければ型開きの動作が継続され（図５ Ｓ１０３ Ｎ）、終了位置Ｐｅまで現在位置Ｐｈが至っていれば型開きが終了する（図５ Ｓ１０３ Ｙ，Ｓ１１５）。
【0046】
型開きの動作が継続されると、型締モータ７４に生じる実トルクＴｒが検出され（図５ Ｓ１０５）、検出された実トルクＴｒをコントローラ８０が取得する。実トルクＴｒを取得したコントローラ８０は、前述した式（１）を用いて実型開力Ｆｒを算出する（図５ Ｓ１０７，型開力算出工程）。この実トルクＴｒの検出および実型開力Ｆｒの算出は、クロスヘッド６２が所定の型開きの終了位置Ｐｅまで継続して行われる。
実トルクＴｒの検出およびそれに基づく実型開力Ｆｒの算出は、時間的に連続して行うこともできるし、所定の時間間隔を空けて行うこともできる。
実トルクＴｒの検出およびそれに基づく実型開力Ｆｒの算出は、時間的に連続して行うこともできるし、所定の時間間隔を空けて行うこともできる。
【0047】
コントローラ８０は、算出した実型開力Ｆｒと第１許容型開力Ｆ１の大小関係を判定する（図５ Ｓ１０９，型開力比較工程）。具体的には、コントローラ８０は実型開力Ｆｒが第１許容型開力Ｆ１を超えるか否かを監視する。
実型開力Ｆｒ≦第１許容型開力Ｆ１であれば（図５ Ｓ１０９ Ｎ）、コントローラ８０は、型開きの終了の判定（図５ Ｓ１０３）、実トルクＴｒの検出（図５ Ｓ１０５）および実型開力Ｆｒの算出（図５ Ｓ１０７）を継続して行う。
実型開力Ｆｒ≦第１許容型開力Ｆ１であれば（図５ Ｓ１０９ Ｎ）、コントローラ８０は、型開きの終了の判定（図５ Ｓ１０３）、実トルクＴｒの検出（図５ Ｓ１０５）および実型開力Ｆｒの算出（図５ Ｓ１０７）を継続して行う。
【0048】
一方、実型開力Ｆｒ＞第１許容型開力Ｆ１であれば（図５ Ｓ１０９ Ｙ）、コントローラ８０は、型締モータ７４の駆動停止を指示する（図５ Ｓ１１１）とともに、警告の発出を指示する（図５ Ｓ１１３）。警告の一例として、例えば「実型開力Ｆｒが大きくなったために型締モータ７４を停止しました。」といった文字情報を表示部８１に表示することが掲げられる。また、コントローラ８０が例えばスピーカを備えていれば、音声情報で警告を発することもできる。警告を認識したオペレータは、型締モータ７４の駆動停止の操作を行うことができるし、そのまま型開きの動作を続けさせることができる。
【0049】
ここでは、型締モータ７４の駆動停止と警告の二種類の対応を示しているが、第１実施形態はこれに限定されず、いずれか一種類の対応だけでもよい。つまり、コントローラ８０は、警告をすることなく型締モータ７４の停止を指示できるし、型締モータ７４の停止を伴うことなく警告を指示することもできる。
【0050】
［実型開力Ｆｒと第１許容型開力Ｆ１を比較する理由］
実トルクＴｒに対して許容トルクＴ１を予め設定しておき、実トルクＴｒと許容トルクＴ１の大小関係を判定することも想定できる。しかし、図６を参照して以下説明するように、トグルリンク機構５０を用いると、トルクと金型に生ずる型開力とは比例関係にない。したがって、実トルクＴｒと許容トルクＴ１との大小関係を判定したとしても、初期の目的を達成できない。
実トルクＴｒに対して許容トルクＴ１を予め設定しておき、実トルクＴｒと許容トルクＴ１の大小関係を判定することも想定できる。しかし、図６を参照して以下説明するように、トグルリンク機構５０を用いると、トルクと金型に生ずる型開力とは比例関係にない。したがって、実トルクＴｒと許容トルクＴ１との大小関係を判定したとしても、初期の目的を達成できない。
【0051】
図６は、サーボモータからなる型締モータ７４のモータトルクの上限を、定格の５０％にするという制限（トルクリミット）を設定し、実際に型開き動作を行う際に発生する実型開力Ｆｒを、型締モータ７４に発生する実トルクＴｒとクロスヘッド６２の現在位置に基づき、所定の計算式により算出したグラフを示す。なお、縦軸が算出された実型開力Ｆｒで、横軸が型締位置である。この型締位置は、クロスヘッドの位置と同義である。
【0052】
図６において、原点０.００が、型締完了時のクロスヘッド６２の位置で、横軸の数値が増える程、クロスヘッド６２が後退することを示している。この後退とは、リンクハウジング３０の側に移動して、リンク部材５１が屈曲される状態をいう。
前述したように、リンク部材５１が直線状態になる直前のデッドポイントを超える際、クロスヘッド６２を前進させるのに最大の力が必要になる。言い換えれば、型開き動作においては、直線状態からリンク部材５１を屈曲させる際のデッドポイントを超える際、型締モータ７４に発生する実トルクが最大になる。
そのため、図６に示される原点０.００の近傍の高い型開力に対応して、サーボモータに発生する実トルクＴｒも型開き動作中最大になる。
前述したように、リンク部材５１が直線状態になる直前のデッドポイントを超える際、クロスヘッド６２を前進させるのに最大の力が必要になる。言い換えれば、型開き動作においては、直線状態からリンク部材５１を屈曲させる際のデッドポイントを超える際、型締モータ７４に発生する実トルクが最大になる。
そのため、図６に示される原点０.００の近傍の高い型開力に対応して、サーボモータに発生する実トルクＴｒも型開き動作中最大になる。
【0053】
一方、正常な型開き動作であれば、同動作が進行するにつれて、実型開力Ｆｒは低下する。この間の実型開力Ｆｒの低下に準じて、サーボモータに発生する実トルクＴｒも、デッドポイントで発生した実トルクより低下していく。
【0054】
ここで、小さな型締力が設定された場合の方が、それよりも大きな型締力が設定された場合よりも、実型開力が大きくなる。このことについて図６を参照して説明する。
例えば、図６において、型締位置（クロスヘッド位置）が、２.００ｍｍとなる点を、金型タッチ位置（高圧切替位置／離型開始位置）として型締力が設定されたものとし、これを第１型締力設定とする。
この時の型締力はクロスヘッド位置を２.００ｍｍから前進限である０.００ｍｍまで前進させた場合のタイバー３の伸長量に準じる。
この設定下で、型締め状態から型開き動作を実施して、クロスヘッド６２を型締完了位置から高圧切替位置（金型タッチ位置）まで後退させると、高圧切替位置（金型タッチ位置）以降、固定金型１３から可動金型２３が実質的に離れる。先に説明したように、実型開力Ｆｒが、両金型の金型取付面１１，２１への取付手段に作用するのが、クロスヘッド６２が、高圧切替位置（金型タッチ位置）に到達してからになり、この時の実型開力Ｆｒは図６から約５００ｋＮである。
例えば、図６において、型締位置（クロスヘッド位置）が、２.００ｍｍとなる点を、金型タッチ位置（高圧切替位置／離型開始位置）として型締力が設定されたものとし、これを第１型締力設定とする。
この時の型締力はクロスヘッド位置を２.００ｍｍから前進限である０.００ｍｍまで前進させた場合のタイバー３の伸長量に準じる。
この設定下で、型締め状態から型開き動作を実施して、クロスヘッド６２を型締完了位置から高圧切替位置（金型タッチ位置）まで後退させると、高圧切替位置（金型タッチ位置）以降、固定金型１３から可動金型２３が実質的に離れる。先に説明したように、実型開力Ｆｒが、両金型の金型取付面１１，２１への取付手段に作用するのが、クロスヘッド６２が、高圧切替位置（金型タッチ位置）に到達してからになり、この時の実型開力Ｆｒは図６から約５００ｋＮである。
【0055】
一方、図６において、型締位置（クロスヘッド位置）が、０.５０ｍｍとなる点を、先に説明した金型タッチ位置（高圧切替位置）として型締力が設定されたものとし、これを第２型締力設定とする。
この設定においても、型締力はクロスヘッド位置を０.５０ｍｍから前進限である０.００ｍｍまで前進させた場合のタイバー３の伸長量に準じる。そのため、この第２型締力設定で設定される型締力が、第１型締力設定で設定される型締力よりも小さくなる。この時の実型開力は同じく図６から約１０００ｋＮと、第１型締力設定のほぼ２倍になる。
この設定においても、型締力はクロスヘッド位置を０.５０ｍｍから前進限である０.００ｍｍまで前進させた場合のタイバー３の伸長量に準じる。そのため、この第２型締力設定で設定される型締力が、第１型締力設定で設定される型締力よりも小さくなる。この時の実型開力は同じく図６から約１０００ｋＮと、第１型締力設定のほぼ２倍になる。
【0056】
このように、トグルリンク機構５０を用いる型締装置１においては、トグル特性や型締力設定によって、サーボモータに発生する実トルクに対して、発生する実型開力が比例しない。そのため、サーボモータからなる型締モータ７４に発生する実トルクＴｒの監視、または実トルクＴｒと、設定した許容上限トルクとの比較監視では、同許容上限トルクを、両金型の金型取付面１１，２１への取付手段の強度に関連付けて、適切に設定をすることは困難である。
【0057】
［第１実施形態の効果］
型締装置１によれば、実型開力Ｆｒが第１許容型開力Ｆ１を超えると、警告が発出され、かつ、型締モータ７４の駆動が停止される。
したがって、固定盤１０に取り付けられる固定金型１３、可動盤２０に取り付けられる可動金型２３のそれぞれにおける金型取付手段の強度を超える型開力が金型取付手段に加わるのを阻止できる。これにより、金型取付手段が破損すること、金型取付手段の破損により固定金型１３および可動金型２３がそれぞれ固定盤１０および可動盤２０から落下するのを防止できる。
型締装置１によれば、実型開力Ｆｒが第１許容型開力Ｆ１を超えると、警告が発出され、かつ、型締モータ７４の駆動が停止される。
したがって、固定盤１０に取り付けられる固定金型１３、可動盤２０に取り付けられる可動金型２３のそれぞれにおける金型取付手段の強度を超える型開力が金型取付手段に加わるのを阻止できる。これにより、金型取付手段が破損すること、金型取付手段の破損により固定金型１３および可動金型２３がそれぞれ固定盤１０および可動盤２０から落下するのを防止できる。
【0058】
〔第２実施形態〕
次に、図７を参照して、第２実施形態に係る型締装置を説明する。なお、以下では、第１実施形態の型締装置１と異なる型開き動作における制御手順に焦点を絞って第２実施形態を説明し、第１実施形態に係る型締装置１と共通する部分については説明を省略する。
次に、図７を参照して、第２実施形態に係る型締装置を説明する。なお、以下では、第１実施形態の型締装置１と異なる型開き動作における制御手順に焦点を絞って第２実施形態を説明し、第１実施形態に係る型締装置１と共通する部分については説明を省略する。
【0059】
第２実施形態における型開き動作の制御手順は、図７に示すように、クロスヘッド６２の現在位置Ｐｈに応じて、実型開力Ｆｒと比較されるのが、第１許容型開力Ｆ１および第２許容型開力Ｆ２のいずれか一方になる。第１許容型開力Ｆ１と第２許容型開力Ｆ２は、Ｆ１＞Ｆ２の関係を有する。そして、型開きが開始されてから初期の間は第１許容型開力Ｆ１が実型開力Ｆｒとその大小が比較され、初期を過ぎて型開きの終了までの間は第２許容型開力Ｆ２が実型開力Ｆｒとその大小が比較される（図７ Ｓ１０９，Ｓ１１０）。このように、実型開力Ｆｒの比較対象を二段階にするのは、過剰な実型開力Ｆｒが生じるのは型開きを開始した直後であり、この過剰な実型開力Ｆｒに対応するために、当初は相対的に大きい第１許容型開力Ｆ１が選択され、その後の所定のタイミング以降においては相対的に小さい第２許容型開力Ｆ２が選択される。
【0060】
第２実施形態においては、クロスヘッド６２の現在位置Ｐｈが検出されるとともに、検出される現在位置Ｐｈが切替位置Ｐｃを超えるか否かの判定が行われる（図７ Ｓ１０８）。切替位置Ｐｃは、金型タッチ点より所定距離だけ離れた位置に設定される。
クロスヘッド６２の現在位置Ｐｈが切替位置Ｐｃに達していなければ（図７ Ｓ１０８ Ｎ）、コントローラ８０は実型開力Ｆｒと第１許容型開力Ｆ１の大小関係を判定する（図７ Ｓ１０９）。また、クロスヘッド６２の現在位置Ｐｈが切替位置Ｐｃに達すれば（図７ Ｓ１０８ Ｙ）、コントローラ８０は実型開力Ｆｒと第２許容型開力Ｆ２の大小関係を判定する（図７ Ｓ１１０）。実型開力Ｆｒが第１許容型開力Ｆ１を超えるか、または、実型開力Ｆｒが第２許容型開力Ｆ２を超えれば（図７ Ｓ１０９ Ｙ，図７ Ｓ１１０ Ｙ）、型締モータ７４の停止（図７ Ｓ１１１）および警告（図７ Ｓ１１３）が実行される。
クロスヘッド６２の現在位置Ｐｈが切替位置Ｐｃに達していなければ（図７ Ｓ１０８ Ｎ）、コントローラ８０は実型開力Ｆｒと第１許容型開力Ｆ１の大小関係を判定する（図７ Ｓ１０９）。また、クロスヘッド６２の現在位置Ｐｈが切替位置Ｐｃに達すれば（図７ Ｓ１０８ Ｙ）、コントローラ８０は実型開力Ｆｒと第２許容型開力Ｆ２の大小関係を判定する（図７ Ｓ１１０）。実型開力Ｆｒが第１許容型開力Ｆ１を超えるか、または、実型開力Ｆｒが第２許容型開力Ｆ２を超えれば（図７ Ｓ１０９ Ｙ，図７ Ｓ１１０ Ｙ）、型締モータ７４の停止（図７ Ｓ１１１）および警告（図７ Ｓ１１３）が実行される。
【0061】
第２許容型開力Ｆ２は、アンギュラピンやスライドコアが組み込まれた金型においては、例えば、第１許容型開力Ｆ１の８０％や５０％という割合で設定される。また、アンギュラピンやスライドコアなどの金型内摺動部位がない金型においては、可動盤２０の摺動部の潤滑不良や、リンク部材５１のリンクブッシュの摩耗や潤滑不良などによる摺動抵抗の増加などを検知して、予防保全が実施できるように第２許容型開力Ｆ２が設定されてもよい。
また、図６に示すように、実成形を行った際の、トラブルのない正常な型開き動作において発生する実型開力をクロスヘッド６２の現在位置Ｐｈに応じたデータとして記録する（正常型開力データ取得工程）とともに、このデータに許容値を加えた型開力を第２許容型開力Ｆ２として設定（第２許容型開力設定工程）してもよい。
この場合、クロスヘッド６２の現在位置Ｐｈに準じて発生する実型開力Ｆｒのグラフを一律の割合で上昇させた型開力を、クロスヘッド６２の現在位置Ｐｈに応じた第２許容型開力Ｆ２としてもよい。
また、正常な型開き動作においては、発生する実型開力Ｆｒは漸次低下していくため、第２許容型開力Ｆ２に切り替えるタイミングにおいて発生する実型開力Ｆｒに所定の許容値を加えた型開力を以降の第２許容型開力Ｆ２として固定値を採用してもよい。
また、図６に示すように、実成形を行った際の、トラブルのない正常な型開き動作において発生する実型開力をクロスヘッド６２の現在位置Ｐｈに応じたデータとして記録する（正常型開力データ取得工程）とともに、このデータに許容値を加えた型開力を第２許容型開力Ｆ２として設定（第２許容型開力設定工程）してもよい。
この場合、クロスヘッド６２の現在位置Ｐｈに準じて発生する実型開力Ｆｒのグラフを一律の割合で上昇させた型開力を、クロスヘッド６２の現在位置Ｐｈに応じた第２許容型開力Ｆ２としてもよい。
また、正常な型開き動作においては、発生する実型開力Ｆｒは漸次低下していくため、第２許容型開力Ｆ２に切り替えるタイミングにおいて発生する実型開力Ｆｒに所定の許容値を加えた型開力を以降の第２許容型開力Ｆ２として固定値を採用してもよい。
【0062】
［第２実施形態の効果］
第２実施形態においても、実型開力Ｆｒと第１許容型開力Ｆ１の大小関係を判定する間は、第１実施形態と同様に、金型取付手段が破損すること、金型取付手段の破損により固定金型１３および可動金型２３がそれぞれ固定盤１０および可動盤２０から落下するのを防止できる。
また、実型開力Ｆｒと第２許容型開力Ｆ２の大小関係を判定する間は、型開き工程における動作不良の検知とこれによる予防保全ができる。つまり、切替位置Ｐｃ以降において実型開力Ｆｒが上昇する要因として、金型摺動部、可動盤２０の潤滑不良、リンク部材５１のブッシュの摩耗や潤滑不良などが掲げられる。そこで、切替位置Ｐｃ以降においては、摺動抵抗の増加に対応する第２許容型開力Ｆ２と実型開力Ｆｒを比較することで、予防保全を図ることができる。
第２実施形態においても、実型開力Ｆｒと第１許容型開力Ｆ１の大小関係を判定する間は、第１実施形態と同様に、金型取付手段が破損すること、金型取付手段の破損により固定金型１３および可動金型２３がそれぞれ固定盤１０および可動盤２０から落下するのを防止できる。
また、実型開力Ｆｒと第２許容型開力Ｆ２の大小関係を判定する間は、型開き工程における動作不良の検知とこれによる予防保全ができる。つまり、切替位置Ｐｃ以降において実型開力Ｆｒが上昇する要因として、金型摺動部、可動盤２０の潤滑不良、リンク部材５１のブッシュの摩耗や潤滑不良などが掲げられる。そこで、切替位置Ｐｃ以降においては、摺動抵抗の増加に対応する第２許容型開力Ｆ２と実型開力Ｆｒを比較することで、予防保全を図ることができる。
【0063】
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【0064】
例えば、本発明は、アンギュラピンやスライドコアなど、型開きの力を利用しながら金型内のブロックを駆動させる仕組みを採用する金型にも適用できる。
この金型の場合、アンギュラピンやスライドコアなどの摺動部の潤滑不良や、この摺動部への異物の侵入などにより、正常にスライドコアの駆動ができなくなることがあると、スライドコアの上下への摺動ストローク範囲の何れかにおいて実型開力Ｆｒが過剰に増加して、アンギュラピンやスライドコアが破損するおそれがある。
この金型の場合、アンギュラピンやスライドコアなどの摺動部の潤滑不良や、この摺動部への異物の侵入などにより、正常にスライドコアの駆動ができなくなることがあると、スライドコアの上下への摺動ストローク範囲の何れかにおいて実型開力Ｆｒが過剰に増加して、アンギュラピンやスライドコアが破損するおそれがある。
【0065】
また、以上では、実型開力Ｆｒを実トルクＴｒに基づいて式（１）で算出して求めている。しかし、本発明はこれ以外にも、トグルリンク機構５０の受圧部材、例えばタイバー３に設けられる応力検出手段、例えばロードセルを用いて実応力を直に検出するか、または、検出した実応力に基づき、実型開力を算出することもできる。
【符号の説明】
【0066】
１，５ 型締装置
２ マシンベース
３ タイバー
１０ 固定盤
１１，２１ 金型取付面
１３ 固定金型
１５ 固定ナット
２０ 可動盤
２３ 可動金型
３０ リンクハウジング
３１ 駆動ナット
３５ 型厚駆動部
３６ ダイハイトモータ
３８ モータプーリ
４０ チェーン用プーリ
４２ 伝達歯車
４４，４６ チェーンベルト
５０ トグルリンク機構
５１ リンク部材
５２ 型盤側リンク支持部材
５４ トグルリンク
５５ リンクピン
５６ ハウジング側リンク支持部材
５８ ミッドリンク
５９ リンクピン
６１，６４，６５ リンクピン
６２ クロスヘッド
６３ クロスヘッドリンク
７０ クロスヘッド駆動装置
７１ ボールねじナット
７２ ボールねじ軸
７３ チェーン用プーリ
７４ 型締モータ
７５ モータプーリ
７６ チェーンベルト
８０ コントローラ
８１ 表示部
８３ 入力部
８５ 記憶部
８７ 指示部
８９ 処理部
ｘ 型開閉方向
ｙ 高さ方向
２ マシンベース
３ タイバー
１０ 固定盤
１１，２１ 金型取付面
１３ 固定金型
１５ 固定ナット
２０ 可動盤
２３ 可動金型
３０ リンクハウジング
３１ 駆動ナット
３５ 型厚駆動部
３６ ダイハイトモータ
３８ モータプーリ
４０ チェーン用プーリ
４２ 伝達歯車
４４，４６ チェーンベルト
５０ トグルリンク機構
５１ リンク部材
５２ 型盤側リンク支持部材
５４ トグルリンク
５５ リンクピン
５６ ハウジング側リンク支持部材
５８ ミッドリンク
５９ リンクピン
６１，６４，６５ リンクピン
６２ クロスヘッド
６３ クロスヘッドリンク
７０ クロスヘッド駆動装置
７１ ボールねじナット
７２ ボールねじ軸
７３ チェーン用プーリ
７４ 型締モータ
７５ モータプーリ
７６ チェーンベルト
８０ コントローラ
８１ 表示部
８３ 入力部
８５ 記憶部
８７ 指示部
８９ 処理部
ｘ 型開閉方向
ｙ 高さ方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】