射出成形機の制御方法
【課題】 成形品の良否に対して相関性の高い樹脂圧力を得るとともに、制御方法の変更により容易に実施可能にする。成形品の良否に関する有効利用性の高いデータ（樹脂圧力）を得る。
【解決手段】 計量工程Ｓｍの終了後に、サックバック処理Ｓｓを行うとともに、監視のための樹脂圧力Ｐｒを検出するに際し、計量工程Ｓｍの終了後、サックバック処理Ｓｓの開始を遅延させるとともに、予め設定した所定のインターバル時間Ｔｉの経過後に樹脂圧力Ｐｒを検出し、この後、サックバック処理Ｓｓを開始させる。
【解決手段】 計量工程Ｓｍの終了後に、サックバック処理Ｓｓを行うとともに、監視のための樹脂圧力Ｐｒを検出するに際し、計量工程Ｓｍの終了後、サックバック処理Ｓｓの開始を遅延させるとともに、予め設定した所定のインターバル時間Ｔｉの経過後に樹脂圧力Ｐｒを検出し、この後、サックバック処理Ｓｓを開始させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計量工程の終了後に、サックバック処理を行うとともに、監視のための樹脂圧力を検出する際に用いて好適な射出成形機の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、射出成形機では、歩留まりの向上及び生産効率の向上を図るため、成形中の動作物理量を検出し、検出した動作物理量が予め設定した許容範囲にあるか否かを監視することにより間接的に成形品の良否判別を行っている。
【０００３】
従来、このような監視対象に用いる動作物理量の一つとして、成形品質量と密接に関係する計量工程の終了から射出工程を開始するまでの間の樹脂圧力が知られており、この樹脂圧力を用いて良否判別を行う制御装置としては、既に、本出願人が提案した特許文献１で開示される射出成形機の制御装置が知られている。同文献１により開示される制御装置は、射出工程の開始前における樹脂圧力の大きさに基づいて良否判別を行う良否判別手段を備える制御装置であって、特に、計量工程終了から射出工程開始までの監視区間における異なる二個所の樹脂圧力を検出する樹脂圧力検出手段と、これら樹脂圧力間の差分値を求める差分値演算手段と、この差分値が許容範囲にあるか否かを判別する良否判別手段を設けたものであり、この場合、監視区間における異なる個所の樹脂圧力として五個所の樹脂圧力、即ち、計量工程終了時の樹脂圧力，サックバック処理中の樹脂圧力，サックバック処理終了時の樹脂圧力，サックバック処理終了時から射出工程開始直前までの間における樹脂圧力，射出工程開始直前の樹脂圧力，が利用される。
【特許文献１】特開２００７−８３４３１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、上述した従来における射出成形機の制御装置は、次のような解決すべき課題が存在した。
【０００５】
第一に、樹脂圧力を検出する監視区間の個所（タイミング）は、射出成形機の通常の成形動作を前提に設定していたため、成形品の良否に対して相関性の高い樹脂圧力を得る観点からは、通常の成形動作に基づく水準を超えることができない。即ち、成形品の良否と相関性の高い樹脂圧力を確保する観点から成形動作を変更したような場合、より信頼性及び正確性の高い良否判別が可能になることも考えられ、成形動作を含めた技術的な観点からは更なる改善の余地があった。
【０００６】
第二に、計量工程終了から射出工程開始までの監視区間で検出される樹脂圧力は、良否判別に利用されるものの、検出したデータ（樹脂圧力）をより広く有効に利用する観点からは不十分となる。即ち、検出した樹脂圧力の情報に基づき成形品の良品率を高めるための解析や制御、或いは制御系（判別処理）の簡略化などに利用することができれば、より有益となり、データの有効利用を図る観点からも更なる改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した射出成形機の制御方法の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る射出成形機Ｍの制御方法は、上述した課題を解決するため、計量工程Ｓｍの終了後に、サックバック処理Ｓｓを行うとともに、監視のための樹脂圧力Ｐｒを検出するに際し、計量工程Ｓｍの終了後、サックバック処理Ｓｓの開始を遅延させるとともに、予め設定した所定のインターバル時間Ｔｉの経過後に樹脂圧力Ｐｒを検出し、この後、サックバック処理Ｓｓを開始させるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
この場合、発明の好適な態様により、計量工程Ｓｍの終了後、少なくとも樹脂圧力Ｐｒの検出が終了するまでは、スクリュ２に対する位置決め制御を行うことができる。また、樹脂圧力Ｐｒは、成形に係わる良否判別処理（Ｓ７）に利用することができる。一方、インターバル時間Ｔｉの長さは、樹脂の種類及び／又は成形品の種類に対応して設定することができるとともに、インターバル時間Ｔｉは、樹脂圧力Ｐｒと成形品重量Ｗの相関係数Ｃが所定値以上となる時間、望ましくは、１．０〔秒〕以上に設定することができる。
【発明の効果】
【００１０】
このような手法による本発明に係る射出成形機Ｍの制御方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００１１】
（１） 計量工程Ｓｍの終了後、予め設定した所定のインターバル時間Ｔｉの経過後に樹脂圧力Ｐｒを検出し、この後、サックバック処理Ｓｓを行うようにしたため、成形品の良否に対して相関性の高い樹脂圧力Ｐｒを得ることができるとともに、制御方法の変更により容易に実施することができる。
【００１２】
（２） 成形品の良否に関する有効利用性の高いデータ（樹脂圧力Ｐｒ）を得ることができるため、例えば、検出した樹脂圧力Ｐｒの情報に基づき成形品の良品率を高めるための解析や制御、或いは制御系（判別処理）の簡略化など、より広く有益に利用することができる。
【００１３】
（３） 好適な態様により、計量工程Ｓｍの終了後、少なくとも樹脂圧力Ｐｒの検出が終了するまで、スクリュ２に対する位置決め制御を行うようにすれば、樹脂圧力Ｐｒの検出に対して無用な誤差要因を排除できるため、正確性かつ安定性の高い検出を行うことができる。
【００１４】
（４） 好適な態様により、樹脂圧力Ｐｒを、成形に係わる良否判別処理（Ｓ７）に利用すれば、成形品の良否に対して相関性の高い樹脂圧力Ｐｒを確保できるため、信頼性（正確性）の高い良否判別処理を行うことができる。
【００１５】
（５） 好適な態様により、インターバル時間Ｔｉの長さを、樹脂の種類及び／又は成形品の種類に対応して設定するようにすれば、良否判別処理の信頼性及び成形サイクル時間をバランスさせた的確なインターバル時間Ｔｉを設定することができる。
【００１６】
（６） 好適な態様により、インターバル時間Ｔｉを、樹脂圧力Ｐｒと成形品重量Ｗの相関係数Ｃが所定値以上となる時間、望ましくは、１．０〔秒〕以上に設定すれば、成形品の良否に相関性の高い樹脂圧力Ｐｒを確実かつ安定に検出することができ、良否判別処理の信頼性をより高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１８】
まず、本実施形態に係る制御方法を実施できる射出成形機Ｍの構成について、図２及び図３を参照して説明する。
【００１９】
図２に示す射出成形機Ｍは、型締装置を除いた射出装置Ｍｉのみを示す。射出装置Ｍｉは、離間して配した射出台１１と駆動台１２を備え、この射出台１１の前面に加熱筒１３の後端が支持される。加熱筒１３は、前端に射出ノズル１４を、後部に当該加熱筒１３に成形材料を供給するホッパ１５をそれぞれ備えるとともに、加熱筒１３の内部にはスクリュ２を挿通させる。一方、射出台１１と駆動台１２間には、四本のタイバー１７…を架設し、このタイバー１７…にスライドブロック１８をスライド自在に装填する。スライドブロック１８の前端には、被動プーリ１９を一体に有するロータリブロック２０を回動自在に支持し、このロータリブロック２０の中央にスクリュ２の後端を結合する。さらに、スライドブロック１８の側面には、スクリュ回転用のサーボモータ２１を取付け、このサーボモータ２１の回転シャフトに固定した駆動プーリ２２と被動プーリ１９間に、無端タイミングベルト２３を架け渡してスクリュ回転用の駆動機構を構成する。なお、２１ｅはサーボモータ２１の回転数を検出するロータリエンコーダであり、サーボモータ２１の後端に付設される。
【００２０】
また、スライドブロック１８の後部には、ナット部２５を同軸上一体に設けるとともに、駆動台１２に回動自在に支持されたボールねじ部２６の前側をナット部２５に螺合させることにより、ボールねじ機構２４を構成する。さらに、駆動台１２から後方に突出したボールねじ部２６の後端には、被動プーリ２７を取付けるとともに、駆動台１２に取付けた支持盤２８には、スクリュ進退用のサーボモータ２９を取付け、このサーボモータ２９の回転シャフトに固定した駆動プーリ３０と被動プーリ２７間に、無端タイミングベルト３１を架け渡してスクリュ進退用の駆動機構を構成する。２９ｅはサーボモータ２９の回転数を検出するロータリエンコーダであり、サーボモータ２９の後端に付設される。
【００２１】
一方、射出成形機Ｍの全体の制御を司るコンピュータ機能を有する成形機コントローラ３２を備え、各種シーケンス制御を含む制御処理及び演算処理を実行するとともに、特に、本発明に係る制御方法を実行するための制御プログラム（処理プログラム）を格納する。この成形機コントローラ３２の出力ポートには、サーボモータ２１及び２９を接続するとともに、成形機コントローラ３２の入力ポートには、ロータリエンコーダ２１ｅ及び２９ｅを接続する。また、ロータリブロック２０とスライドブロック１８間にはロードセル３を組付け、このロードセル３は、成形機コントローラ３２の入力ポートに接続する。このロードセル３により、スクリュ２に加わる圧力、即ち、樹脂圧力Ｐｒを検出することができる。
【００２２】
図３に、成形機コントローラ３２の具体的なブロック構成を示す。なお、同図は、主に圧力制御系Ｕｐを示す。図３において、２９は上述したサーボモータを示すとともに、Ｍｍはこのサーボモータ２９により駆動するスクリュ２及びボールねじ機構２４を含む射出機構を示す。サーボモータ２９はサーボアンプ３３の出力部に接続するとともに、サーボアンプ３３の入力部は切換機能部３４を介して圧力制御部３５の出力部に接続する。上述したロードセル３は処理部（演算部）３６の入力部に接続するとともに、ロータリエンコーダ２９ｅはサーボアンプ３３及び処理部３６に接続する。処理部３６の出力部は、判別部３７及び圧力制御部３５にそれぞれ接続する。
【００２３】
また、５は設定部であり、各種設定値を設定するとともに、設定した各設定値を、それぞれ対応する圧力制御部３５，判別部３７，処理部３６及び後述するタイマ部４に付与する。この設定部５では、計量工程の終了後から樹脂圧力Ｐｒを検出するまでの時間、即ち、インターバル時間Ｔｉを設定することができる。インターバル時間Ｔｉの長さは、樹脂及び成形品の一方又は双方の種類に対応して任意に設定することができ、このインターバル時間Ｔｉは、後述するように、樹脂圧力Ｐｒと成形品重量Ｗの相関係数Ｃが所定値以上となる時間、望ましくは、１．０〔秒〕以上に設定できる。さらに、４はタイマ部であり、少なくともインターバル時間Ｔｉを計時し、インターバル時間Ｔｉの計時が終了したなら、その結果を処理部３６に付与する機能を有する。その他、Ｕｖは速度制御部４０及び速度指令部４１を含む速度制御系を示し、速度制御系Ｕｖによる速度制御時には、切換機能部３４が切換えられることにより、サーボアンプ３３に速度制御部４０が接続される。
【００２４】
次に、本実施形態に係る射出成形機Ｍの制御方法について、図１〜図８を参照して説明する。
【００２５】
本実施形態に係る制御方法の基本的な手法は、図４に示すように、計量工程Ｓｍの終了後、サックバック処理Ｓｓの開始を遅延させるとともに、予め設定した所定のインターバル時間Ｔｉの経過後に樹脂圧力Ｐｒを検出し、この後、サックバック処理Ｓｓを開始させるようにしたものである。
【００２６】
最初に、本実施形態に係る制御方法の有効性を検証する実験結果について、図５〜図８を参照して説明する。
【００２７】
図５は、計量工程の終了後、サックバック処理を行うことなく、そのまま放置した場合における時間〔秒〕の経過に対する樹脂圧力Ｐｒ〔ＭＰａ〕を測定した結果を示す。この場合、計量工程の終了後、スクリュ２に対しては位置決め制御を行うことにより計量工程の終了位置を維持するとともに、樹脂圧力Ｐｒ〔ＭＰａ〕の測定はロードセル３を用いた。また、四種類の樹脂に対して実験を行い、図５中、（ａ）はポリプロピレン（ＰＰ）、（ｂ）はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、（ｃ）はポリカーボネート（ＰＣ）、（ｄ）はポリスチレン（ＧＰＰＳ）の結果を示す。なお、図５中、（ａ）〜（ｄ）において、Ｔｍは計量工程区間（計量時間）、ｔｅは計量工程の終了時点、Ｔｉｓは計量工程の終了後における放置区間を示す。図５（ａ）〜（ｄ）のいずれの場合も成形回数１００回分を重ね描きしたものである。
【００２８】
図５の結果から明らかなように、いずれの樹脂であっても、計量工程の終了直後の樹脂圧力Ｐｒは、ほとんどをバラツキを示さないが、時間が経過するに従って、樹脂圧力Ｐｒのバラツキが大きくなる傾向を示すとともに、樹脂の種類によって固有の変化を示す。即ち、この現象は、計量工程の終了後、そのまま放置した場合、時間の経過に従って樹脂圧力Ｐｒに係わるバラツキ要因が顕在化することを意味している。
【００２９】
図６は、計量工程の終了後、図５に示す４．０〔秒〕の経過時点ｔｓにおける樹脂圧力Ｐｒ〔ＭＰａ〕及びこのときの成形品重量Ｗ〔ｇ〕に関するデータ、特に、「最大」，「最小」，「レンジ」，「平均」，「σ（標準偏差）」，「成形品重量Ｗのバラツキ（６ＣＶ又はＲ／Ａ）」，「Ｃ（成形品重量Ｗと樹脂圧力Ｐｒの相関係数）」のデータである。この場合、６ＣＶは、（（６×σ）／平均）×１００〔％〕により、Ｒ／Ａは、（レンジ／平均）×１００〔％〕により求めた値である。また、比較例（参考例）として、良否判別に利用される他の物理量（監視対象）である「計量時間（可塑化時間）Ｔｍ〔ｓ〕」と計量トルクＦｍ〔Ｎ・ｍ〕（平均値）」についても樹脂圧力Ｐｒと並行して測定した。なお、成形（試料成形品）には、一般に試験等で使用するバーフロー金型を用いるとともに、４．０〔秒〕の経過時点ｔｓで樹脂圧力Ｐｒ〔ＭＰａ〕を検出したなら直後にサックバック処理を行い、この後は、通常の成形工程を経て成形品の成形を行った。
【００３０】
図６の結果から明らかなように、樹脂圧力Ｐｒと成形品重量Ｗ間においては高い相関性（相関係数Ｃ）を得た。即ち、図６中、（ａ）ＰＰの相関係数Ｃは０．８７、（ｂ）ＰＢＴの相関係数Ｃは０．８２、（ｃ）ＰＣの相関係数Ｃは０．９３となり、いずれも０．８以上の高い相関係数Ｃを得た。他方、樹脂圧力Ｐｒに対する比較例として測定した計量時間Ｔｍと成形品重量Ｗ間、及び計量トルクＦｍと成形品重量Ｗ間においては、いずれも低い相関性（相関係数Ｃ）であった。即ち、計量時間Ｔｍと成形品重量Ｗ間の場合、図６中、（ａ）ＰＰの相関係数Ｃは−０．５５、（ｂ）ＰＢＴの相関係数Ｃは−０．２２、（ｃ）ＰＣの相関係数Ｃは−０．４８となり、また、計量トルクＦｍと成形品重量Ｗ間の場合、図６中、（ａ）ＰＰの相関係数Ｃは０．７０、（ｂ）ＰＢＴの相関係数Ｃは０．６９、（ｃ）ＰＣの相関係数Ｃは０．４７であった。このように、成形品重量Ｗとの相関性（相関係数Ｃ）を見た場合、樹脂圧力Ｐｒは、他の監視対象である計量時間Ｔｍと計量トルクＦｍよりも高い相関性を示すことが確認できる。
【００３１】
なお、図６中、（ｄ）ＧＰＰＳは、樹脂圧力Ｐｒと成形品重量Ｗ間の相関係数Ｃが０．２７の低い値となる。この理由は、６ＣＶ（バラツキ）が小さく、既に高い品質が確保されていることを意味している。これに対して、図６中、（ａ）〜（ｃ）は、いずれも６ＣＶ（バラツキ）が大きくて必ずしも品質が十分でないことを意味し、結果的に相関係数Ｃが高くなる。したがって、図６（ｄ）は、樹脂圧力Ｐｒのバラツキを小さくすれば、成形品質を高めることができることを意味しており、樹脂圧力Ｐｒを監視すれば、最適な成形条件を容易に設定できるなど、成形品の良否に関する有効利用性の高いデータ（樹脂圧力Ｐｒ）を得ることができる。このように、得られるデータ（樹脂圧力Ｐｒ）は、基本的に品質との相関性が高いため、検出した樹脂圧力Ｐｒの情報に基づき成形品の良品率を高めるための解析や制御、或いは制御系（判別処理）の簡略化、例えば、樹脂圧力Ｐｒ単独で十分な良否判別処理が可能になるなど、より広く有益に利用することができる。
【００３２】
図７は、樹脂圧力Ｐｒと成形品重量Ｗ間の相関係数Ｃを、計量工程の終了後の異なる経過時間で求めたデータであり、また、図８は、成形品重量Ｗの標準偏差σ〔ｇ〕を、計量工程の終了後の異なる経過時間で求めたデータである。この場合、経過時間は、０．０〔秒〕，１．０〔秒〕，５．０〔秒〕を設定するとともに、樹脂にはＰＰを用いた。なお、図６の場合と同様に、成形（試料成形品）には、バーフロー金型を用いるとともに、各経過時間０．０〔秒〕，１．０〔秒〕，５．０〔秒〕の経過時点で樹脂圧力Ｐｒ〔ＭＰａ〕を検出したなら直後にサックバック処理を行い、この後は、通常の成形工程を経て成形品の成形を行った。図７の結果から明らかなように、樹脂圧力Ｐｒと成形品重量Ｗ間の相関係数Ｃは、経過時間が長くなるに従って相関係数Ｃが高くなり、１．０〔秒〕を経過すれば、相関係数Ｃは０．５以上となる。また、図８は、異なる経過時間による品質への影響を確認することができ、同図は、経過時間を設定することによりサックバック処理を遅延させても成形品の品質には悪影響を与えないことを示している。
【００３３】
よって、本実施形態に係る制御方法は、これらの検証結果に基づいて、計量工程Ｓｍの終了後、サックバック処理Ｓｓの開始を遅延させるとともに、所定のインターバル時間Ｔｉの経過後に樹脂圧力Ｐｒを検出するようにしたものである。このため、本実施形態に係る制御方法では、予め、設定部５にインターバル時間Ｔｉを設定する。インターバル時間Ｔｉの長さは、図５及び図６を考慮し、樹脂及び成形品の一方又は双方の種類に対応して任意に設定することができる。この場合の設定は、樹脂の種類や成形品の種類に応じて選択できる異なるインターバル時間Ｔｉを設定してもよいし、想定される樹脂の種類及び成形品の種類を考慮し、共有できる一つのインターバル時間Ｔｉを設定してもよい。インターバル時間Ｔｉの長さを、樹脂の種類及び／又は成形品の種類に対応して設定するようにすれば、良否判別処理の信頼性及び成形サイクル時間をバランスさせた的確なインターバル時間Ｔｉを設定することができる。
【００３４】
また、インターバル時間Ｔｉには、樹脂圧力Ｐｒと成形品重量Ｗの相関係数Ｃが所定値以上となる時間、望ましくは、１．０〔秒〕以上に設定できる。図７及び図８を考慮すれば、インターバル時間Ｔｉを１．０〔秒〕以上に設定すれば、相関係数Ｃは０．５以上となり、インターバル時間Ｔｉを設定する際の目安とすることができる。なお、インターバル時間Ｔｉが長くなった場合、成形サイクル時間が長くなり、生産性の低下を招く虞れもあるため、インターバル時間Ｔｉは、通常、１．０〜５．０〔秒〕程度に設定することが望ましい。したがって、本実施形態に係る制御方法は、冷却時間（冷却工程）を長く設定する肉厚製品の成形に好適である。このように、インターバル時間Ｔｉを、樹脂圧力Ｐｒと成形品重量Ｗの相関係数Ｃが所定値以上となる時間、望ましくは、１．０〔秒〕以上に設定すれば、成形品の良否に相関性の高い樹脂圧力Ｐｒを確実かつ安定に検出することができ、良否判別処理の信頼性をより高めることができる。
【００３５】
次に、射出成形機Ｍの具体的な制御方法について、図２〜図８を参照しつつ図１に示すフローチャートに従って説明する。
【００３６】
今、射出装置Ｍｉでは計量工程Ｓｍ（図４）が行われているものとする（ステップＳ１）。計量工程Ｓｍではサーボモータ２１の作動によりスクリュ２が回転し、ホッパ１５から供給された成形材料は、加熱筒１３の内部で可塑化溶融され、スクリュ２の前方に蓄積計量される。また、溶融樹脂の蓄積計量によりスクリュ２が後退し、予め設定した計量終了位置に達したならスクリュ２の回転を停止させることにより計量工程Ｓｍを終了させる（ステップＳ２）。計量工程Ｓｍの終了によりスクリュ２の前後方向位置は終了位置に位置決め制御されるとともに、スクリュ２の回転方向位置も固定（ロック）される（ステップＳ３）。スクリュ２に対する位置決め制御は、計量工程Ｓｍの終了後、少なくとも後述する樹脂圧力Ｐｒの検出が終了するまで行われる。このようなスクリュ２に対する位置決め制御を行うようにすれば、樹脂圧力Ｐｒの検出に対して無用な誤差要因を排除できるため、正確性かつ安定性の高い検出を行うことができる。
【００３７】
一方、計量工程Ｓｍの終了によりタイマ部４による計時が行われる（ステップＳ４）。なお、計量工程Ｓｍの終了により、通常はサックバック処理が行われるが、本実施形態に係る制御方法では、この時点でのサックバック処理は行わない。タイマ部４では予め設定したインターバル時間Ｔｉの計時が行われる。したがって、タイマ部４による計時が終了すれば、樹脂圧力Ｐｒの検出が行われる（ステップＳ５，Ｓ６）。樹脂圧力Ｐｒは、ロードセル３により継続的に検出され、処理部３６に付与されるため、樹脂圧力Ｐｒの検出は、処理部３６に付与された検出信号のサンプリングにより行われる。この場合のサンプリング（樹脂圧力Ｐｒの検出）は、一回でもよいし、複数回行うことにより平均してもよい。平均した値を用いることにより、誤差要因を排除した、より正確な樹脂圧力Ｐｒを得ることができる。
【００３８】
そして、検出された樹脂圧力Ｐｒは判別部３７に付与される。判別部３７には、設定部５により予め設定された基準値（許容範囲）が付与されているため、検出した樹脂圧力Ｐｒが基準値を外れていないか否かが判別される良否判別処理が行われる（ステップＳ７）。この際、許容範囲を外れていれば、成形機コントローラ３２は所定の不良処理を行う。これに対して、許容範囲にあれば、不良処理を行うことなく正常動作が継続する。なお、不良処理としては、例えば、不良信号を出力し、不良発生アラームを作動させたり、該当する成形品を不良品コンテナに排出するように、シュータを切換える処理が行われる。このように、検出した樹脂圧力Ｐｒを、成形に係わる良否判別処理に利用すれば、成形品の良否に対して相関性の高い樹脂圧力Ｐｒを確保できるため、信頼性（正確性）の高い良否判別処理を行うことができる。
【００３９】
他方、上述した樹脂圧力Ｐｒの検出（ステップＳ６）が行われたなら、直後にサックバック処理Ｓｓ（図４参照）を開始させる（ステップＳ８）。したがって、サックバック処理Ｓｓは、樹脂圧力Ｐｒが検出されるまで遅延される。サックバック処理Ｓｓは、サーボモータ２９を作動させ、スクリュ２を僅かに後退させることにより、樹脂圧力Ｐｒを低下させる処理である。これにより、計量工程Ｓｍ終了後におけるドローリングが防止される。サックバック処理Ｓｓの終了により、次回の計量工程Ｓｍが開始するまでの残りの工程（残工程）が行われる（ステップＳ９，Ｓ１０）。即ち、サックバック処理Ｓｓが終了したなら、並行して行われている冷却工程Ｓｃ，この後の型開工程Ｓｏ，突出し工程（離型工程），型締工程，射出工程が行われる。そして、次回の計量工程Ｓｍの開始時点になったなら計量工程Ｓｍが行われる（ステップＳ１１，Ｓ１…）。
【００４０】
よって、このような本実施形態に係る制御方法によれば、計量工程Ｓｍの終了後、サックバック処理Ｓｓの開始を遅延させるとともに、予め設定した所定のインターバル時間Ｔｉの経過後に樹脂圧力Ｐｒを検出し、この後、サックバック処理Ｓｓを開始させるようにしたため、成形品の良否に対して相関性の高い樹脂圧力Ｐｒを得ることができる。しかも、制御方法の変更により容易に実施することができる。
【００４１】
以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。例えば、サックバック処理Ｓｓは、インターバル時間Ｔｉの経過後、樹脂圧力Ｐｒを検出した直後に行う場合を示したが、サックバック処理Ｓｓに対して所定の遅延時間を設定し、この遅延時間に従って樹脂圧力Ｐｒの検出及びサックバック処理Ｓｓを行ってもよい。また、インターバル時間Ｔｉや遅延時間は、成形サイクルに対応させて自動で設定（変更）できるようにしてもよく、具体的には、冷却工程Ｓｃの冷却時間タイマの設定値に連動させて自動設定されるようにしてもよい。さらに、樹脂圧力Ｐｒの検出に際しては、ロードセル３以外の各種圧力検出手段を利用することができる。なお、樹脂圧力Ｐｒは良否判別処理のみならず、例示した利用形態を含む各種監視に利用できる。他方、射出成形機Ｍは、電動式射出成形機を例示したが油圧式射出成形機にも同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の最良の実施形態に係る制御方法に基づく成形工程の処理手順を示すフローチャート、
【図２】同制御方法を実施できる射出成形機の一部断面平面構成図、
【図３】同射出成形機における成形機コントローラの要部ブロック構成図、
【図４】同制御方法に基づく成形工程の一部を示す工程説明図、
【図５】計量工程終了後における時間の経過に対する樹脂圧力の変化特性図、
【図６】計量工程終了後における図５に示す４．０〔秒〕の経過時点における樹脂圧力及びこのときの成形品重量に関するデータ表、
【図７】計量工程終了後の異なる経過時間に対する樹脂圧力と成形品重量間の相関係数の変化特性図、
【図８】計量工程終了後の異なる経過時間に対する成形品重量の標準偏差の変化特性図、
【符号の説明】
【００４３】
Ｍ：射出成形機，Ｓｍ：計量工程，Ｓｓ：サックバック処理，Ｐｒ：樹脂圧力，Ｔｉ：インターバル時間，２：スクリュ，（Ｓ７）：良否判別処理，Ｗ：成形品重量，Ｃ：相関係数
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計量工程の終了後に、サックバック処理を行うとともに、監視のための樹脂圧力を検出する際に用いて好適な射出成形機の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、射出成形機では、歩留まりの向上及び生産効率の向上を図るため、成形中の動作物理量を検出し、検出した動作物理量が予め設定した許容範囲にあるか否かを監視することにより間接的に成形品の良否判別を行っている。
【０００３】
従来、このような監視対象に用いる動作物理量の一つとして、成形品質量と密接に関係する計量工程の終了から射出工程を開始するまでの間の樹脂圧力が知られており、この樹脂圧力を用いて良否判別を行う制御装置としては、既に、本出願人が提案した特許文献１で開示される射出成形機の制御装置が知られている。同文献１により開示される制御装置は、射出工程の開始前における樹脂圧力の大きさに基づいて良否判別を行う良否判別手段を備える制御装置であって、特に、計量工程終了から射出工程開始までの監視区間における異なる二個所の樹脂圧力を検出する樹脂圧力検出手段と、これら樹脂圧力間の差分値を求める差分値演算手段と、この差分値が許容範囲にあるか否かを判別する良否判別手段を設けたものであり、この場合、監視区間における異なる個所の樹脂圧力として五個所の樹脂圧力、即ち、計量工程終了時の樹脂圧力，サックバック処理中の樹脂圧力，サックバック処理終了時の樹脂圧力，サックバック処理終了時から射出工程開始直前までの間における樹脂圧力，射出工程開始直前の樹脂圧力，が利用される。
【特許文献１】特開２００７−８３４３１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、上述した従来における射出成形機の制御装置は、次のような解決すべき課題が存在した。
【０００５】
第一に、樹脂圧力を検出する監視区間の個所（タイミング）は、射出成形機の通常の成形動作を前提に設定していたため、成形品の良否に対して相関性の高い樹脂圧力を得る観点からは、通常の成形動作に基づく水準を超えることができない。即ち、成形品の良否と相関性の高い樹脂圧力を確保する観点から成形動作を変更したような場合、より信頼性及び正確性の高い良否判別が可能になることも考えられ、成形動作を含めた技術的な観点からは更なる改善の余地があった。
【０００６】
第二に、計量工程終了から射出工程開始までの監視区間で検出される樹脂圧力は、良否判別に利用されるものの、検出したデータ（樹脂圧力）をより広く有効に利用する観点からは不十分となる。即ち、検出した樹脂圧力の情報に基づき成形品の良品率を高めるための解析や制御、或いは制御系（判別処理）の簡略化などに利用することができれば、より有益となり、データの有効利用を図る観点からも更なる改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した射出成形機の制御方法の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る射出成形機Ｍの制御方法は、上述した課題を解決するため、計量工程Ｓｍの終了後に、サックバック処理Ｓｓを行うとともに、監視のための樹脂圧力Ｐｒを検出するに際し、計量工程Ｓｍの終了後、サックバック処理Ｓｓの開始を遅延させるとともに、予め設定した所定のインターバル時間Ｔｉの経過後に樹脂圧力Ｐｒを検出し、この後、サックバック処理Ｓｓを開始させるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
この場合、発明の好適な態様により、計量工程Ｓｍの終了後、少なくとも樹脂圧力Ｐｒの検出が終了するまでは、スクリュ２に対する位置決め制御を行うことができる。また、樹脂圧力Ｐｒは、成形に係わる良否判別処理（Ｓ７）に利用することができる。一方、インターバル時間Ｔｉの長さは、樹脂の種類及び／又は成形品の種類に対応して設定することができるとともに、インターバル時間Ｔｉは、樹脂圧力Ｐｒと成形品重量Ｗの相関係数Ｃが所定値以上となる時間、望ましくは、１．０〔秒〕以上に設定することができる。
【発明の効果】
【００１０】
このような手法による本発明に係る射出成形機Ｍの制御方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００１１】
（１） 計量工程Ｓｍの終了後、予め設定した所定のインターバル時間Ｔｉの経過後に樹脂圧力Ｐｒを検出し、この後、サックバック処理Ｓｓを行うようにしたため、成形品の良否に対して相関性の高い樹脂圧力Ｐｒを得ることができるとともに、制御方法の変更により容易に実施することができる。
【００１２】
（２） 成形品の良否に関する有効利用性の高いデータ（樹脂圧力Ｐｒ）を得ることができるため、例えば、検出した樹脂圧力Ｐｒの情報に基づき成形品の良品率を高めるための解析や制御、或いは制御系（判別処理）の簡略化など、より広く有益に利用することができる。
【００１３】
（３） 好適な態様により、計量工程Ｓｍの終了後、少なくとも樹脂圧力Ｐｒの検出が終了するまで、スクリュ２に対する位置決め制御を行うようにすれば、樹脂圧力Ｐｒの検出に対して無用な誤差要因を排除できるため、正確性かつ安定性の高い検出を行うことができる。
【００１４】
（４） 好適な態様により、樹脂圧力Ｐｒを、成形に係わる良否判別処理（Ｓ７）に利用すれば、成形品の良否に対して相関性の高い樹脂圧力Ｐｒを確保できるため、信頼性（正確性）の高い良否判別処理を行うことができる。
【００１５】
（５） 好適な態様により、インターバル時間Ｔｉの長さを、樹脂の種類及び／又は成形品の種類に対応して設定するようにすれば、良否判別処理の信頼性及び成形サイクル時間をバランスさせた的確なインターバル時間Ｔｉを設定することができる。
【００１６】
（６） 好適な態様により、インターバル時間Ｔｉを、樹脂圧力Ｐｒと成形品重量Ｗの相関係数Ｃが所定値以上となる時間、望ましくは、１．０〔秒〕以上に設定すれば、成形品の良否に相関性の高い樹脂圧力Ｐｒを確実かつ安定に検出することができ、良否判別処理の信頼性をより高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１８】
まず、本実施形態に係る制御方法を実施できる射出成形機Ｍの構成について、図２及び図３を参照して説明する。
【００１９】
図２に示す射出成形機Ｍは、型締装置を除いた射出装置Ｍｉのみを示す。射出装置Ｍｉは、離間して配した射出台１１と駆動台１２を備え、この射出台１１の前面に加熱筒１３の後端が支持される。加熱筒１３は、前端に射出ノズル１４を、後部に当該加熱筒１３に成形材料を供給するホッパ１５をそれぞれ備えるとともに、加熱筒１３の内部にはスクリュ２を挿通させる。一方、射出台１１と駆動台１２間には、四本のタイバー１７…を架設し、このタイバー１７…にスライドブロック１８をスライド自在に装填する。スライドブロック１８の前端には、被動プーリ１９を一体に有するロータリブロック２０を回動自在に支持し、このロータリブロック２０の中央にスクリュ２の後端を結合する。さらに、スライドブロック１８の側面には、スクリュ回転用のサーボモータ２１を取付け、このサーボモータ２１の回転シャフトに固定した駆動プーリ２２と被動プーリ１９間に、無端タイミングベルト２３を架け渡してスクリュ回転用の駆動機構を構成する。なお、２１ｅはサーボモータ２１の回転数を検出するロータリエンコーダであり、サーボモータ２１の後端に付設される。
【００２０】
また、スライドブロック１８の後部には、ナット部２５を同軸上一体に設けるとともに、駆動台１２に回動自在に支持されたボールねじ部２６の前側をナット部２５に螺合させることにより、ボールねじ機構２４を構成する。さらに、駆動台１２から後方に突出したボールねじ部２６の後端には、被動プーリ２７を取付けるとともに、駆動台１２に取付けた支持盤２８には、スクリュ進退用のサーボモータ２９を取付け、このサーボモータ２９の回転シャフトに固定した駆動プーリ３０と被動プーリ２７間に、無端タイミングベルト３１を架け渡してスクリュ進退用の駆動機構を構成する。２９ｅはサーボモータ２９の回転数を検出するロータリエンコーダであり、サーボモータ２９の後端に付設される。
【００２１】
一方、射出成形機Ｍの全体の制御を司るコンピュータ機能を有する成形機コントローラ３２を備え、各種シーケンス制御を含む制御処理及び演算処理を実行するとともに、特に、本発明に係る制御方法を実行するための制御プログラム（処理プログラム）を格納する。この成形機コントローラ３２の出力ポートには、サーボモータ２１及び２９を接続するとともに、成形機コントローラ３２の入力ポートには、ロータリエンコーダ２１ｅ及び２９ｅを接続する。また、ロータリブロック２０とスライドブロック１８間にはロードセル３を組付け、このロードセル３は、成形機コントローラ３２の入力ポートに接続する。このロードセル３により、スクリュ２に加わる圧力、即ち、樹脂圧力Ｐｒを検出することができる。
【００２２】
図３に、成形機コントローラ３２の具体的なブロック構成を示す。なお、同図は、主に圧力制御系Ｕｐを示す。図３において、２９は上述したサーボモータを示すとともに、Ｍｍはこのサーボモータ２９により駆動するスクリュ２及びボールねじ機構２４を含む射出機構を示す。サーボモータ２９はサーボアンプ３３の出力部に接続するとともに、サーボアンプ３３の入力部は切換機能部３４を介して圧力制御部３５の出力部に接続する。上述したロードセル３は処理部（演算部）３６の入力部に接続するとともに、ロータリエンコーダ２９ｅはサーボアンプ３３及び処理部３６に接続する。処理部３６の出力部は、判別部３７及び圧力制御部３５にそれぞれ接続する。
【００２３】
また、５は設定部であり、各種設定値を設定するとともに、設定した各設定値を、それぞれ対応する圧力制御部３５，判別部３７，処理部３６及び後述するタイマ部４に付与する。この設定部５では、計量工程の終了後から樹脂圧力Ｐｒを検出するまでの時間、即ち、インターバル時間Ｔｉを設定することができる。インターバル時間Ｔｉの長さは、樹脂及び成形品の一方又は双方の種類に対応して任意に設定することができ、このインターバル時間Ｔｉは、後述するように、樹脂圧力Ｐｒと成形品重量Ｗの相関係数Ｃが所定値以上となる時間、望ましくは、１．０〔秒〕以上に設定できる。さらに、４はタイマ部であり、少なくともインターバル時間Ｔｉを計時し、インターバル時間Ｔｉの計時が終了したなら、その結果を処理部３６に付与する機能を有する。その他、Ｕｖは速度制御部４０及び速度指令部４１を含む速度制御系を示し、速度制御系Ｕｖによる速度制御時には、切換機能部３４が切換えられることにより、サーボアンプ３３に速度制御部４０が接続される。
【００２４】
次に、本実施形態に係る射出成形機Ｍの制御方法について、図１〜図８を参照して説明する。
【００２５】
本実施形態に係る制御方法の基本的な手法は、図４に示すように、計量工程Ｓｍの終了後、サックバック処理Ｓｓの開始を遅延させるとともに、予め設定した所定のインターバル時間Ｔｉの経過後に樹脂圧力Ｐｒを検出し、この後、サックバック処理Ｓｓを開始させるようにしたものである。
【００２６】
最初に、本実施形態に係る制御方法の有効性を検証する実験結果について、図５〜図８を参照して説明する。
【００２７】
図５は、計量工程の終了後、サックバック処理を行うことなく、そのまま放置した場合における時間〔秒〕の経過に対する樹脂圧力Ｐｒ〔ＭＰａ〕を測定した結果を示す。この場合、計量工程の終了後、スクリュ２に対しては位置決め制御を行うことにより計量工程の終了位置を維持するとともに、樹脂圧力Ｐｒ〔ＭＰａ〕の測定はロードセル３を用いた。また、四種類の樹脂に対して実験を行い、図５中、（ａ）はポリプロピレン（ＰＰ）、（ｂ）はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、（ｃ）はポリカーボネート（ＰＣ）、（ｄ）はポリスチレン（ＧＰＰＳ）の結果を示す。なお、図５中、（ａ）〜（ｄ）において、Ｔｍは計量工程区間（計量時間）、ｔｅは計量工程の終了時点、Ｔｉｓは計量工程の終了後における放置区間を示す。図５（ａ）〜（ｄ）のいずれの場合も成形回数１００回分を重ね描きしたものである。
【００２８】
図５の結果から明らかなように、いずれの樹脂であっても、計量工程の終了直後の樹脂圧力Ｐｒは、ほとんどをバラツキを示さないが、時間が経過するに従って、樹脂圧力Ｐｒのバラツキが大きくなる傾向を示すとともに、樹脂の種類によって固有の変化を示す。即ち、この現象は、計量工程の終了後、そのまま放置した場合、時間の経過に従って樹脂圧力Ｐｒに係わるバラツキ要因が顕在化することを意味している。
【００２９】
図６は、計量工程の終了後、図５に示す４．０〔秒〕の経過時点ｔｓにおける樹脂圧力Ｐｒ〔ＭＰａ〕及びこのときの成形品重量Ｗ〔ｇ〕に関するデータ、特に、「最大」，「最小」，「レンジ」，「平均」，「σ（標準偏差）」，「成形品重量Ｗのバラツキ（６ＣＶ又はＲ／Ａ）」，「Ｃ（成形品重量Ｗと樹脂圧力Ｐｒの相関係数）」のデータである。この場合、６ＣＶは、（（６×σ）／平均）×１００〔％〕により、Ｒ／Ａは、（レンジ／平均）×１００〔％〕により求めた値である。また、比較例（参考例）として、良否判別に利用される他の物理量（監視対象）である「計量時間（可塑化時間）Ｔｍ〔ｓ〕」と計量トルクＦｍ〔Ｎ・ｍ〕（平均値）」についても樹脂圧力Ｐｒと並行して測定した。なお、成形（試料成形品）には、一般に試験等で使用するバーフロー金型を用いるとともに、４．０〔秒〕の経過時点ｔｓで樹脂圧力Ｐｒ〔ＭＰａ〕を検出したなら直後にサックバック処理を行い、この後は、通常の成形工程を経て成形品の成形を行った。
【００３０】
図６の結果から明らかなように、樹脂圧力Ｐｒと成形品重量Ｗ間においては高い相関性（相関係数Ｃ）を得た。即ち、図６中、（ａ）ＰＰの相関係数Ｃは０．８７、（ｂ）ＰＢＴの相関係数Ｃは０．８２、（ｃ）ＰＣの相関係数Ｃは０．９３となり、いずれも０．８以上の高い相関係数Ｃを得た。他方、樹脂圧力Ｐｒに対する比較例として測定した計量時間Ｔｍと成形品重量Ｗ間、及び計量トルクＦｍと成形品重量Ｗ間においては、いずれも低い相関性（相関係数Ｃ）であった。即ち、計量時間Ｔｍと成形品重量Ｗ間の場合、図６中、（ａ）ＰＰの相関係数Ｃは−０．５５、（ｂ）ＰＢＴの相関係数Ｃは−０．２２、（ｃ）ＰＣの相関係数Ｃは−０．４８となり、また、計量トルクＦｍと成形品重量Ｗ間の場合、図６中、（ａ）ＰＰの相関係数Ｃは０．７０、（ｂ）ＰＢＴの相関係数Ｃは０．６９、（ｃ）ＰＣの相関係数Ｃは０．４７であった。このように、成形品重量Ｗとの相関性（相関係数Ｃ）を見た場合、樹脂圧力Ｐｒは、他の監視対象である計量時間Ｔｍと計量トルクＦｍよりも高い相関性を示すことが確認できる。
【００３１】
なお、図６中、（ｄ）ＧＰＰＳは、樹脂圧力Ｐｒと成形品重量Ｗ間の相関係数Ｃが０．２７の低い値となる。この理由は、６ＣＶ（バラツキ）が小さく、既に高い品質が確保されていることを意味している。これに対して、図６中、（ａ）〜（ｃ）は、いずれも６ＣＶ（バラツキ）が大きくて必ずしも品質が十分でないことを意味し、結果的に相関係数Ｃが高くなる。したがって、図６（ｄ）は、樹脂圧力Ｐｒのバラツキを小さくすれば、成形品質を高めることができることを意味しており、樹脂圧力Ｐｒを監視すれば、最適な成形条件を容易に設定できるなど、成形品の良否に関する有効利用性の高いデータ（樹脂圧力Ｐｒ）を得ることができる。このように、得られるデータ（樹脂圧力Ｐｒ）は、基本的に品質との相関性が高いため、検出した樹脂圧力Ｐｒの情報に基づき成形品の良品率を高めるための解析や制御、或いは制御系（判別処理）の簡略化、例えば、樹脂圧力Ｐｒ単独で十分な良否判別処理が可能になるなど、より広く有益に利用することができる。
【００３２】
図７は、樹脂圧力Ｐｒと成形品重量Ｗ間の相関係数Ｃを、計量工程の終了後の異なる経過時間で求めたデータであり、また、図８は、成形品重量Ｗの標準偏差σ〔ｇ〕を、計量工程の終了後の異なる経過時間で求めたデータである。この場合、経過時間は、０．０〔秒〕，１．０〔秒〕，５．０〔秒〕を設定するとともに、樹脂にはＰＰを用いた。なお、図６の場合と同様に、成形（試料成形品）には、バーフロー金型を用いるとともに、各経過時間０．０〔秒〕，１．０〔秒〕，５．０〔秒〕の経過時点で樹脂圧力Ｐｒ〔ＭＰａ〕を検出したなら直後にサックバック処理を行い、この後は、通常の成形工程を経て成形品の成形を行った。図７の結果から明らかなように、樹脂圧力Ｐｒと成形品重量Ｗ間の相関係数Ｃは、経過時間が長くなるに従って相関係数Ｃが高くなり、１．０〔秒〕を経過すれば、相関係数Ｃは０．５以上となる。また、図８は、異なる経過時間による品質への影響を確認することができ、同図は、経過時間を設定することによりサックバック処理を遅延させても成形品の品質には悪影響を与えないことを示している。
【００３３】
よって、本実施形態に係る制御方法は、これらの検証結果に基づいて、計量工程Ｓｍの終了後、サックバック処理Ｓｓの開始を遅延させるとともに、所定のインターバル時間Ｔｉの経過後に樹脂圧力Ｐｒを検出するようにしたものである。このため、本実施形態に係る制御方法では、予め、設定部５にインターバル時間Ｔｉを設定する。インターバル時間Ｔｉの長さは、図５及び図６を考慮し、樹脂及び成形品の一方又は双方の種類に対応して任意に設定することができる。この場合の設定は、樹脂の種類や成形品の種類に応じて選択できる異なるインターバル時間Ｔｉを設定してもよいし、想定される樹脂の種類及び成形品の種類を考慮し、共有できる一つのインターバル時間Ｔｉを設定してもよい。インターバル時間Ｔｉの長さを、樹脂の種類及び／又は成形品の種類に対応して設定するようにすれば、良否判別処理の信頼性及び成形サイクル時間をバランスさせた的確なインターバル時間Ｔｉを設定することができる。
【００３４】
また、インターバル時間Ｔｉには、樹脂圧力Ｐｒと成形品重量Ｗの相関係数Ｃが所定値以上となる時間、望ましくは、１．０〔秒〕以上に設定できる。図７及び図８を考慮すれば、インターバル時間Ｔｉを１．０〔秒〕以上に設定すれば、相関係数Ｃは０．５以上となり、インターバル時間Ｔｉを設定する際の目安とすることができる。なお、インターバル時間Ｔｉが長くなった場合、成形サイクル時間が長くなり、生産性の低下を招く虞れもあるため、インターバル時間Ｔｉは、通常、１．０〜５．０〔秒〕程度に設定することが望ましい。したがって、本実施形態に係る制御方法は、冷却時間（冷却工程）を長く設定する肉厚製品の成形に好適である。このように、インターバル時間Ｔｉを、樹脂圧力Ｐｒと成形品重量Ｗの相関係数Ｃが所定値以上となる時間、望ましくは、１．０〔秒〕以上に設定すれば、成形品の良否に相関性の高い樹脂圧力Ｐｒを確実かつ安定に検出することができ、良否判別処理の信頼性をより高めることができる。
【００３５】
次に、射出成形機Ｍの具体的な制御方法について、図２〜図８を参照しつつ図１に示すフローチャートに従って説明する。
【００３６】
今、射出装置Ｍｉでは計量工程Ｓｍ（図４）が行われているものとする（ステップＳ１）。計量工程Ｓｍではサーボモータ２１の作動によりスクリュ２が回転し、ホッパ１５から供給された成形材料は、加熱筒１３の内部で可塑化溶融され、スクリュ２の前方に蓄積計量される。また、溶融樹脂の蓄積計量によりスクリュ２が後退し、予め設定した計量終了位置に達したならスクリュ２の回転を停止させることにより計量工程Ｓｍを終了させる（ステップＳ２）。計量工程Ｓｍの終了によりスクリュ２の前後方向位置は終了位置に位置決め制御されるとともに、スクリュ２の回転方向位置も固定（ロック）される（ステップＳ３）。スクリュ２に対する位置決め制御は、計量工程Ｓｍの終了後、少なくとも後述する樹脂圧力Ｐｒの検出が終了するまで行われる。このようなスクリュ２に対する位置決め制御を行うようにすれば、樹脂圧力Ｐｒの検出に対して無用な誤差要因を排除できるため、正確性かつ安定性の高い検出を行うことができる。
【００３７】
一方、計量工程Ｓｍの終了によりタイマ部４による計時が行われる（ステップＳ４）。なお、計量工程Ｓｍの終了により、通常はサックバック処理が行われるが、本実施形態に係る制御方法では、この時点でのサックバック処理は行わない。タイマ部４では予め設定したインターバル時間Ｔｉの計時が行われる。したがって、タイマ部４による計時が終了すれば、樹脂圧力Ｐｒの検出が行われる（ステップＳ５，Ｓ６）。樹脂圧力Ｐｒは、ロードセル３により継続的に検出され、処理部３６に付与されるため、樹脂圧力Ｐｒの検出は、処理部３６に付与された検出信号のサンプリングにより行われる。この場合のサンプリング（樹脂圧力Ｐｒの検出）は、一回でもよいし、複数回行うことにより平均してもよい。平均した値を用いることにより、誤差要因を排除した、より正確な樹脂圧力Ｐｒを得ることができる。
【００３８】
そして、検出された樹脂圧力Ｐｒは判別部３７に付与される。判別部３７には、設定部５により予め設定された基準値（許容範囲）が付与されているため、検出した樹脂圧力Ｐｒが基準値を外れていないか否かが判別される良否判別処理が行われる（ステップＳ７）。この際、許容範囲を外れていれば、成形機コントローラ３２は所定の不良処理を行う。これに対して、許容範囲にあれば、不良処理を行うことなく正常動作が継続する。なお、不良処理としては、例えば、不良信号を出力し、不良発生アラームを作動させたり、該当する成形品を不良品コンテナに排出するように、シュータを切換える処理が行われる。このように、検出した樹脂圧力Ｐｒを、成形に係わる良否判別処理に利用すれば、成形品の良否に対して相関性の高い樹脂圧力Ｐｒを確保できるため、信頼性（正確性）の高い良否判別処理を行うことができる。
【００３９】
他方、上述した樹脂圧力Ｐｒの検出（ステップＳ６）が行われたなら、直後にサックバック処理Ｓｓ（図４参照）を開始させる（ステップＳ８）。したがって、サックバック処理Ｓｓは、樹脂圧力Ｐｒが検出されるまで遅延される。サックバック処理Ｓｓは、サーボモータ２９を作動させ、スクリュ２を僅かに後退させることにより、樹脂圧力Ｐｒを低下させる処理である。これにより、計量工程Ｓｍ終了後におけるドローリングが防止される。サックバック処理Ｓｓの終了により、次回の計量工程Ｓｍが開始するまでの残りの工程（残工程）が行われる（ステップＳ９，Ｓ１０）。即ち、サックバック処理Ｓｓが終了したなら、並行して行われている冷却工程Ｓｃ，この後の型開工程Ｓｏ，突出し工程（離型工程），型締工程，射出工程が行われる。そして、次回の計量工程Ｓｍの開始時点になったなら計量工程Ｓｍが行われる（ステップＳ１１，Ｓ１…）。
【００４０】
よって、このような本実施形態に係る制御方法によれば、計量工程Ｓｍの終了後、サックバック処理Ｓｓの開始を遅延させるとともに、予め設定した所定のインターバル時間Ｔｉの経過後に樹脂圧力Ｐｒを検出し、この後、サックバック処理Ｓｓを開始させるようにしたため、成形品の良否に対して相関性の高い樹脂圧力Ｐｒを得ることができる。しかも、制御方法の変更により容易に実施することができる。
【００４１】
以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。例えば、サックバック処理Ｓｓは、インターバル時間Ｔｉの経過後、樹脂圧力Ｐｒを検出した直後に行う場合を示したが、サックバック処理Ｓｓに対して所定の遅延時間を設定し、この遅延時間に従って樹脂圧力Ｐｒの検出及びサックバック処理Ｓｓを行ってもよい。また、インターバル時間Ｔｉや遅延時間は、成形サイクルに対応させて自動で設定（変更）できるようにしてもよく、具体的には、冷却工程Ｓｃの冷却時間タイマの設定値に連動させて自動設定されるようにしてもよい。さらに、樹脂圧力Ｐｒの検出に際しては、ロードセル３以外の各種圧力検出手段を利用することができる。なお、樹脂圧力Ｐｒは良否判別処理のみならず、例示した利用形態を含む各種監視に利用できる。他方、射出成形機Ｍは、電動式射出成形機を例示したが油圧式射出成形機にも同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の最良の実施形態に係る制御方法に基づく成形工程の処理手順を示すフローチャート、
【図２】同制御方法を実施できる射出成形機の一部断面平面構成図、
【図３】同射出成形機における成形機コントローラの要部ブロック構成図、
【図４】同制御方法に基づく成形工程の一部を示す工程説明図、
【図５】計量工程終了後における時間の経過に対する樹脂圧力の変化特性図、
【図６】計量工程終了後における図５に示す４．０〔秒〕の経過時点における樹脂圧力及びこのときの成形品重量に関するデータ表、
【図７】計量工程終了後の異なる経過時間に対する樹脂圧力と成形品重量間の相関係数の変化特性図、
【図８】計量工程終了後の異なる経過時間に対する成形品重量の標準偏差の変化特性図、
【符号の説明】
【００４３】
Ｍ：射出成形機，Ｓｍ：計量工程，Ｓｓ：サックバック処理，Ｐｒ：樹脂圧力，Ｔｉ：インターバル時間，２：スクリュ，（Ｓ７）：良否判別処理，Ｗ：成形品重量，Ｃ：相関係数
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計量工程の終了後に、サックバック処理を行うとともに、監視のための樹脂圧力を検出する射出成形機の制御方法において、前記計量工程の終了後、前記サックバック処理の開始を遅延させるとともに、予め設定した所定のインターバル時間の経過後に前記樹脂圧力を検出し、この後、前記サックバック処理を開始させることを特徴とする射出成形機の制御方法。
【請求項２】
前記計量工程の終了後、少なくとも前記樹脂圧力の検出が終了するまでは、スクリュに対する位置決め制御を行うことを特徴とする請求項１記載の射出成形機の制御方法。
【請求項３】
前記樹脂圧力は、成形に係わる良否判別処理に利用することを特徴とする請求項１記載の射出成形機の制御方法。
【請求項４】
前記インターバル時間の長さは、樹脂の種類及び／又は成形品の種類に対応して設定することを特徴とする請求項１記載の射出成形機の制御方法。
【請求項５】
前記インターバル時間は、前記樹脂圧力と成形品重量の相関係数が所定値以上となる時間を設定することを特徴とする請求項１又は４記載の射出成形機の制御方法。
【請求項６】
前記インターバル時間は、１．０〔秒〕以上に設定することを特徴とする請求項１，４又は５記載の射出成形機の制御方法。
【請求項１】
計量工程の終了後に、サックバック処理を行うとともに、監視のための樹脂圧力を検出する射出成形機の制御方法において、前記計量工程の終了後、前記サックバック処理の開始を遅延させるとともに、予め設定した所定のインターバル時間の経過後に前記樹脂圧力を検出し、この後、前記サックバック処理を開始させることを特徴とする射出成形機の制御方法。
【請求項２】
前記計量工程の終了後、少なくとも前記樹脂圧力の検出が終了するまでは、スクリュに対する位置決め制御を行うことを特徴とする請求項１記載の射出成形機の制御方法。
【請求項３】
前記樹脂圧力は、成形に係わる良否判別処理に利用することを特徴とする請求項１記載の射出成形機の制御方法。
【請求項４】
前記インターバル時間の長さは、樹脂の種類及び／又は成形品の種類に対応して設定することを特徴とする請求項１記載の射出成形機の制御方法。
【請求項５】
前記インターバル時間は、前記樹脂圧力と成形品重量の相関係数が所定値以上となる時間を設定することを特徴とする請求項１又は４記載の射出成形機の制御方法。
【請求項６】
前記インターバル時間は、１．０〔秒〕以上に設定することを特徴とする請求項１，４又は５記載の射出成形機の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−５９８５（Ｐ２０１０−５９８５Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７０１４７（Ｐ２００８−１７０１４７）
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【出願人】（０００２２７０５４）日精樹脂工業株式会社 (293)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【出願人】（０００２２７０５４）日精樹脂工業株式会社 (293)
【Ｆターム（参考）】
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