射出成形機及び射出成形機の制御方法
【課題】金型へ射出される射出材料の射出量の均一化を図ること。
【解決手段】本発明の射出成形機は、射出シリンダと、前記射出シリンダ内に配設された押圧部を備え、前記押圧部を移動することで前記射出シリンダ内の射出材料を前記射出シリンダから射出させる駆動手段と、前記駆動手段を制御して、射出時の圧力よりも低い圧力で前記押圧部により前記射出シリンダ内の射出材料を押圧させるプリプレッシャ制御を行う駆動制御手段と、前記押圧部の位置を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された、前記プリプレッシャ制御により移動した前記押圧部の位置に基づき、射出量が規定量となるように成形条件を設定する設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【解決手段】本発明の射出成形機は、射出シリンダと、前記射出シリンダ内に配設された押圧部を備え、前記押圧部を移動することで前記射出シリンダ内の射出材料を前記射出シリンダから射出させる駆動手段と、前記駆動手段を制御して、射出時の圧力よりも低い圧力で前記押圧部により前記射出シリンダ内の射出材料を押圧させるプリプレッシャ制御を行う駆動制御手段と、前記押圧部の位置を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された、前記プリプレッシャ制御により移動した前記押圧部の位置に基づき、射出量が規定量となるように成形条件を設定する設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は射出成形機及び射出成形機の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機では、樹脂材料に代表される射出材料を射出シリンダ内で溶融し、射出シリンダ内から押し出すことで金型内へ射出する。射出機構としては、スクリュ式を採用したもの以外に、プランジャ式のものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３４５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
量産される成形品のばらつきを抑制するためには、金型へ射出される射出材料の射出量をできるだけ均一にする必要がある。しかし、射出シリンダへ供給される射出材料の供給量には誤差が存在する。また、射出シリンダ内においては、一般に、ノズル側から反対側へ射出材料の溶融層、半溶融層、固層が形成され、これらの層分布は一様ではない。よって、金型へ射出される射出材料の射出量にばらつきが生じ得る。
【０００５】
本発明の目的は、金型へ射出される射出材料の射出量の均一化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、射出シリンダと、前記射出シリンダ内に配設された押圧部を備え、前記押圧部を移動することで前記射出シリンダ内の射出材料を前記射出シリンダから射出させる駆動手段と、前記駆動手段を制御して、射出時の圧力よりも低い圧力で前記押圧部により前記射出シリンダ内の射出材料を押圧させるプリプレッシャ制御を行う駆動制御手段と、前記押圧部の位置を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された、前記プリプレッシャ制御により移動した前記押圧部の位置に基づき、射出量が規定量となるように成形条件を設定する設定手段と、を備えたことを特徴とする射出成形機が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、射出シリンダと、前記射出シリンダ内に配設された押圧部を備え、前記押圧部を移動することで前記射出シリンダ内の射出材料を前記射出シリンダから射出させる駆動手段と、前記押圧部の位置を検出する検出手段と、を備えた射出成形機の制御方法であって、前記駆動手段を制御して、射出時の圧力よりも低い圧力で前記押圧部により前記射出シリンダ内の射出材料を押圧させるプリプレッシャ制御工程と、前記検出手段により検出された、前記プリプレッシャ制御工程により移動した前記押圧部の位置に基づき、射出量が規定量となるように成形条件を設定する設定工程と、を備えたことを特徴とする射出成形機の制御方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、金型へ射出される射出材料の射出量の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る射出成形機の説明図。
【図２】制御部のブロック図。
【図３】押圧部の位置を検出するセンサの例の説明図。
【図４】（Ａ）乃至（Ｄ）はプリプレッシャ制御の説明図。
【図５】処理部が実行する処理の例を示すフローチャート。
【図６】処理部が実行する処理の他の例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜射出成形機＞
図１は、本発明の一実施形態に係る射出成形機Ａの説明図である。射出成形機Ａは、射出材料である溶融樹脂を金型４及び５に射出する射出装置１と、金型４及び５を保持してその型締め、型開きを行う型締装置２と、成形品と共に生じたランナを排出するランナ排出装置３と、を備える。本実施形態では竪型の射出成形機としたが横型でもよい。
【００１１】
＜射出装置＞
射出装置１は、射出シリンダ１０と、材料供給装置１６と、ホッパ１７とを備える。射出シリンダ１０は、内部に射出材料（ここでは粒状の樹脂材料）の通路１１ａを有した円筒状の加熱筒１１を備える。通路１１ａは加熱筒１１と同心で形成され、加熱筒１１の上端から下端までを貫通している。加熱筒１１の下部の周囲には加熱筒１１を加熱するバンドヒータ１３が設けられており、その熱により通路１１ａを通過する射出材料は溶融樹脂となる。
【００１２】
加熱筒１１の下端にはノズル（射出部）１２が設けられており、ノズル１２の周囲にもバンドヒータを設けることができる。加熱筒１１には駆動ユニット１４が設けられている。駆動ユニット１４は、通路１１ａ内に配設された押圧部１４ａを備え、押圧部１４ａを上下に移動する駆動機構を加熱筒１１の上端部に備えている。押圧部１４ａを下方に移動することで、通路１１ａ内の射出材料がノズル１２から射出されることになる。
【００１３】
駆動機構は、駆動源と駆動源の出力を押圧部１４ａに伝達する動力伝達機構と、を備える。駆動源は本実施形態の場合、モータを想定している。動力伝達機構は例えばボールネジ機構である。
【００１４】
なお、本実施形態の場合、押圧部１４ａの先端面は平坦面であるが、円錐形状等のように尖っていてもよい。また、射出機構は押圧部１４ａをプランジャとしたプランジャ式であるが、スクリュー式等、他の方式であってもよい。
【００１５】
加熱筒１１の上側部には支持部１５が一体に形成されている。本実施形態では加熱筒１１と支持部１５とを一体に形成したが、別体として両者を固定する構成でもよい。支持部１５は全体として直方体形状をなしており、材料供給装置１６の円筒部１６ａの先端部が挿入されて接続される取付孔を有している。この取付孔は通路１１ａとを連通し、材料供給装置１６により送出される射出材料が通路１１ａに導かれることになる。
【００１６】
材料供給装置１６は、ホッパ１７に貯留された射出材料を射出シリンダ１０に供給する装置である。材料供給装置１６は、内部に射出材料の供給通路が形成された円筒部３１と、円筒部３１内に設けられたスクリュー１６ｂと、スクリュー１６ｂを回転させるモータ１６ｃと、を備える。ホッパ１４内の射出材料は自重により円筒部３１内の供給通路に落下して該供給通路に導入される。そして、スクリュー１６ｂを回転することで、射出材料を加熱筒１１に送出することができる。また、スクリュー１６ｂの回転量により供給量を制御することができる。
【００１７】
なお、本実施形態ではこのようにスクリューコンベア形式の構成としたが、プランジャを進退させて粒状材料を送出する機構等、他の形式の送出機構を採用してもよい。
【００１８】
＜型締装置＞
型締装置２は、固定側プラテン２１と、この固定側プラテン２１と金型４を保持する固定側型板ホルダー２２と、金型５を保持する可動側プラテンとしての可動側型板ホルダー２３と、金型を開閉するように型締め力を作用させるための型締め油圧シリンダー２４と、可動側型板ホルダー２３と型締め油圧シリンダー２４を連結する型締めシリンダー連結部２４ａと、を有している。２５はタイバー、２６はアングルである。
【００１９】
成形品を形成するキャビティ部５ａを有する金型５には、受け板２７ａ、エジェクターピン２７ｄ、リターンピン２７ｂ、戻しバネ２７ｃ及びカセット型エジェクタープレート２７ｅが取り付けられて、図１で左側から固定側型板ホルダー２２に着脱可能なカセット式の金型を構成している。図１において２８ｃはエジェクター用連結バー、２８ｂは戻しバネである。金型４にはキャビティ部５ａと連通したスプール４ａと、ランナロック部材３４が装着される凹部４ｂとが形成されている。
【００２０】
＜ランナ排出装置＞
ランナ排出装置３は、ランナロック部材３４と、駆動ユニット３０と、分離部３５と、を備える。ランナロック部材３４は、スプール４ａと連通して溶融樹脂が通過するランナを形成すると共に成形後に形成されたランナ部分を保持するランナ保持部をその先端部に有している。
【００２１】
駆動ユニット３０は、モータを収容した駆動部３１と、ボールネジ軸３２と、ボールネジ軸に噛合したボールナット３３と、を有している。ボールナット３３はランナロック部材３４に接続されている。駆動部３１に収容されたモータはボールネジ軸３２を回転し、これによりランナロック部材３４を図１で左右方向に直線的に往復移動することができる。このような構成により、駆動ユニット３０は、ランナロック部材３４が金型４に装着された装着位置（図１）と、非装着位置との間でランナロック部材３４を移動する。本実施形態では、駆動ユニット３０としてボールネジ機構を採用したが、他の機構を採用してもよい。また、モータを駆動源としたが、エアシリンダ等、他の種類の駆動源を採用してもよい。
【００２２】
分離部３５は、ランナロック部材３４のランナ保持部に保持されたランナ部分をランナ保持部から分離するための構成である。本実施形態の場合、分離部３４は、駆動ユニット３０によるランナロック部材３４の移動に伴う、ランナ保持部に保持されたランナ部分の移動経路の途中に設けられており、ランナロック部材３４の移動によりランナ部分と衝突することで分離を行う衝突部材である。
【００２３】
ランナ排出装置３によるランナの分離動作について説明すると、成形が完了すると型開きが行われて金型４が固定側プラテン２１と分離した状態になる。この状態ではランナロック部材３４は装着位置に位置したままとなり、そのランナ保持部にはランナ部分が保持されている。本実施形態ではランナ部分が型開きにより成形品と分離される場合を想定しているが、金型の構成次第でランナ部分には成形品が連なったままの場合もあり得る。
【００２４】
次に、駆動ユニット３０を駆動して非装着位置にランナロック部材３４を移動する。その途中でランナ部分が分離部３５０と衝突してランナ保持部から分離されることになる。
【００２５】
＜制御部＞
次に、図２を参照して制御系の構成について説明する。制御部１００は、ＣＰＵ１０１、記憶部１０２及びＩ／Ｆ（インタフェース）１０３を備える。ＣＰＵ１０１は、センサ１０８の検出結果を取得し、記憶部１０２に記憶されたプログラムにしたがって、アクチュエータ１０６やヒータ１０７等の制御を行う。
【００２６】
記憶部１０２には、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等が含まれる。Ｉ／Ｆ１０３はＣＰＵ１０１と、外部のデバイスとのインタフェースである。入力部１０４は、例えば、キーボード、マウス等である。作業者は入力部１０４を介して制御部１００に動作指令や成形条件に関わる各種のパラメータ等の入力を行うことができる。表示部１２０は、例えば、ＬＣＤ等のディスプレイであり、射出成形機Ａの情報を表示する。
【００２７】
アクチュエータ１０６には、駆動ユニット１４や駆動部３１が備える各モータ、材料供給装置１６のモータ１６ｃ、油圧シリンダー２４用の制御弁が含まれる。ヒータ１０７にはバンドヒータ１３が含まれる。
【００２８】
センサ１０８には、押圧部１４ａの位置を検出する位置センサ１０８ａが含まれる。図３（Ａ）及び（Ｂ）は位置センサ１０８ａの例を示す説明図である。同図の例では、押圧部１４ａに被検知部５０が接続されている。被検知部５０は押圧部１４ａの移動方向にその幅（厚さ）が連続的に変化した光透過性を有する部材である。位置センサ１０８ａは、発光素子４０と受光素子４１とを備えた光センサであり、発光素子４０が発光した光を受光素子４１が受光する。
【００２９】
被検知部５０が押圧部１４ａの移動方向にその幅が連続的に変化しているので、押圧部１４ａの位置によって、受光素子４１が受光する光の強度が変化する。例えば、押圧部１４ａが図３（Ｂ）の位置にある場合には、図３（Ａ）の位置にある場合よりも、発光素子４０が発光した光が被検知部５０を透過する距離が長いので、受光素子４１が受光する光の強度が弱くなる。こうして、受光素子４１が受光した光の強弱により、押圧部１４ａの位置を検出できる。
【００３０】
なお、位置センサ１０８ａとしては、押圧部１４ａの位置を検出可能であればどのようなものであってもよい。例えば、駆動ユニット１４のモータの回転量を検出するエンコーダを設け、エンコーダにより押圧部１４ａの位置を検出するようにしてもよい。
【００３１】
＜プリプレッシャ制御＞
本実施形態では、射出材料の射出前に、射出シリンダ１０内の射出材料を加圧するプリプレッシャ制御を行う。図４（Ａ）乃至（Ｄ）を参照してその内容を説明する。
【００３２】
射出シリンダ１０から射出される射出材料の射出量にばらつきがあると成形品にばらつきが生じる。射出量のばらつきの主要因は、例えば、金型の経時劣化等に伴う成形部分の微小な変動や成形時の外部環境条件等の変動の他、射出シリンダ１０内における射出材料の状態にある。図４（Ａ）は、射出シリンダ１０内（通路１１ａ内）の射出材料の状態を模式的に示した図である。
【００３３】
同図に示すように、射出シリンダ１０内は、ノズル１２側から反対側へ射出材料の溶融層、半溶融層、固層が形成される。これらの層分布は毎回の射出で同じはなく、射出量のばらつきが生じる。例えば、溶融層の割合が相対的に多いと射出量は多くなる。逆に、固層の割合が相対的に多いと射出量は少なくなる。このような層分布のほか、かさ密度等も影響する。
【００３４】
そこで、本実施形態では、射出シリンダ１０内の射出材料を押圧部１４ａによって一定の圧力で加圧するプリプレッシャ制御を行う。加圧の圧力は、駆動ユニット１４のモータのトルクを制御することで制御できる。そして、プリプレッシャ制御により移動した押圧部１４ａの位置を位置センサ１０８ａで検出する。プリプレッシャ制御においては、加圧の圧力以外にも、押圧部１４ａの移動速度、射出シリンダ１０内の温度も一定にすることが好ましい。
【００３５】
図４（Ｂ）はプリプレッシャ制御を行った場合を模式的に示した図である。押圧部１４ａの位置は、その先端位置を押圧部１４ａの移動方向である座標（同図のＹ座標。ノズル１２側で小、駆動ユニット１４側で大）で管理する。位置Ｙ０は、押圧部１４ａが材料供給装置１６からの通路１１ａ内への導入を妨げない位置である。位置Ｙｐは、押圧部１４ａがプリプレッシャ制御により移動した位置であり、図４（Ｂ）の位置は一例である。
【００３６】
押圧部１４ａの位置Ｙｐの検出結果は、射出シリンダ１０内の射出材料の状態を知る指標となる。例えば、射出シリンダ１０内に射出材料が相対的に少ない場合や、溶融層の割合が相対的に多い場合は、押圧部１４ａが同じ圧力で射出材料を加圧しても、その位置はより深い位置（ノズル１２側）まで移動することになる。
【００３７】
そして、押圧部１４ａの位置Ｙｐの検出結果に基づき成形条件を適宜所定のタイミングで設定（補正）することで、射出量を規定量となるように調整して均一化できる。設定する成形条件としては、例えば、材料供給装置１６による通路１１ａ内への射出材料の供給量が挙げられる。また、射出材料の供給量以外にも、射出材料の溶融状態に影響する点でバンドヒータ１３の温度、射出後の冷却工程の時間等、射出シリンダ１０の温度制御に関わる条件も挙げられる。また、これらの組み合わせでもよい。なお、バンドヒータ１３の温度を高くすれば、射出材料の溶融が促進されるので射出量を多くすることができ、逆に低くすれば射出量を少なくすることができる。冷却工程の時間を長くとれば、射出材料の加熱時間が長くなるので射出材料の溶融が促進されて射出量を多くすることができ、逆に短くすれば射出量を少なくすることができる。
【００３８】
プリプレッシャ制御において、射出シリンダ１０内の射出材料を押圧部１４ａが加圧する圧力は、射出時の圧力よりも低い圧力とする。本実施形態の場合、ノズル１２としてオープンノズルの場合を想定している。したがって、プリプレッシャ制御における押圧部１４ａの圧力は、射出材料がノズル１２から出ない程度の圧力であることが好ましい。また、ノズル１２をシャットオフノズルとした場合は、残留圧力が残らない程度の圧力とすることが好ましい。
【００３９】
また、射出材料の種類（形状、組成）によって加圧時の変形量が異なるため、プリプレッシャ制御における押圧部１４ａの好適な圧力は、射出材料の種類（形状、組成）に応じて設定できることが好ましい。例えば、入力部１０４を介してユーザの指定圧力の入力を受け付け、その圧力にてプリプレッシャ制御を行ってもよい。或いは、射出材料の種類に応じた好適な圧力の情報を記憶部１０２に記憶しておき、入力部１０４を介してユーザの射出材料の種類の入力を受け付け、対応する情報を記憶部１０２から読み出して圧力を設定するようにしてもよい。
【００４０】
射出材料の種類によっては、１回の加圧では射出シリンダ１０内の射出材料が密に圧縮されない場合がある。そこで、押圧部１４ａを複数回往復移動させて射出材料を複数回加圧してもよい。図４（Ｃ）は押圧部１４ａを複数回（２回）往復移動させた例を示す。同図の例では、１回目の加圧で押圧部１４ａがＹ１の位置に、２回目の加圧で押圧部１４ａがＹ２の位置に、移動したことを示している。各回の圧力は同じにしてもよいし、異ならせてもよい。
【００４１】
次に、位置センサ１０８ａにより、プリプレッシャ制御における押圧部１４ａの位置Ｙｐに加えて射出完了時における押圧部１４ａの位置も検出することで、実際に射出された射出材料の射出量を演算することができる。図４（Ｄ）はその説明図である。同図の例では、射出完了時における押圧部１４ａの位置が位置Ｙｓであった場合を例示している。この場合、射出量は、係数×（Ｙｐ−Ｙｓ）で演算できる。実際に射出された射出材料の射出量を演算し、次回の射出の成形条件を設定することで、射出量を規定量となるように均一化できる。
【００４２】
なお、プリプレッシャ制御から射出に移行するにあたっては、押圧部１４ａの位置が位置Ｙｐの状態で射出に移行してもよいし、押圧部１４ａを一旦上昇させた後に射出に移行してもよい。後者の場合、射出スピードが要求される薄肉の成形品や、衝撃荷重をかけて一気に流し込みたい成形品等に有益である。
【００４３】
プリプレッシャ制御を行うタイミングとしては、成形サイクルタイムに影響の受けない冷却工程時や、成形品取り出しの時間を利用する事が好ましい。
【００４４】
＜処理例１＞
図５は、処理部１０１が実行する成形処理の例を示すフローチャートである。ここでは、プリプレッシャ制御の結果を利用した成形条件の設定として、射出材料の供給量の補正を行う例を説明する。本実施形態の場合、１回の射出のための、材料供給装置１６から射出シリンダ１０への材料供給量は固定量とし、プリプレッシャ制御の結果により増量補正等を行う。
【００４５】
Ｓ１では入力部１０４を介してユーザの入力を受け付ける。受け付ける内容は、例えば、成形条件の設定に関する各種のパラメータであり、後述するＳ４、Ｓ１２の閾値等、以下に説明する処理の中で必要とされるパラメータを含めることができる。Ｓ２では準備処理を行う。ここでは、材料供給、温度管理、テストショット等、実際の射出成形に必要な準備を行う。その後、実際の射出成形の処理を開始する。
【００４６】
Ｓ３ではプリプレッシャ制御を行う。ここでは、上記の通り、駆動ユニット１４のモータを制御して、射出時の圧力よりも低い圧力で押圧部１４ａにより射出シリンダ１０内の射出材料を押圧させる。また、位置センサ１０８ａの検出結果を取得して、押圧部１４ａの位置Ｙｐを特定する。
【００４７】
Ｓ４では、位置Ｙｐと予め定めた閾値とを比較する。位置Ｙｐが閾値以上の場合（駆動ユニット１４側であった場合）はＳ６へ進み、位置Ｙｐが閾値未満の場合（ノズル１２側であった場合）は、射出量が少ないと予想されることからＳ５へ進む。
【００４８】
Ｓ５では成形条件の設定を行う。本実施形態の場合、材料供給装置１６から射出シリンダ１０へ増量する射出材料の供給量を設定する。供給量は、例えば、係数×｜Ｙｐ−閾値｜で算出される。この閾値はＳ４で用いた閾値である。続いて、設定した供給量の射出材料が材料供給装置１６から射出シリンダ１０へ供給されるように材料供給装置１６を制御する。このとき、押圧部１４ａの位置はＹ０に戻すことはいうまでもない。射出材料の供給が完了すると、Ｓ３へ戻って再度プリプレッシャ制御を行う。
【００４９】
Ｓ６では型締めを行う。Ｓ７では射出を行う。また、射出完了時の押圧部１４ａの位置Ｙｓを位置センサ１０８ａで検出し記憶部１０２に保存する。Ｓ８では冷却工程を開始する。この冷却工程の時間を利用して、本実施形態では次回の射出に備えたプリプレッシャ制御と射出材料の供給を行う。具体的には、まず、Ｓ９で１回の射出のための射出材料を材料供給装置１６から射出シリンダ１０へ供給する。
【００５０】
Ｓ１０からＳ１２の処理はＳ３からＳ５の処理と同じである。つまり、Ｓ１０ではプリプレッシャ制御を行う。Ｓ１２では、Ｓ１１のプリプレッシャ制御において位置センサ１０８ａが検出した押圧部１４ａの位置Ｙｐと閾値とを比較する。位置Ｙｐが閾値以上の場合はＳ１３へ進み、位置Ｙｐが閾値未満の場合は、射出量が少ないと予想されることからＳ１２へ進む。Ｓ１２ではＳ５と同じ成形条件の設定、射出材料の供給を行い、Ｓ１１へ戻る。
【００５１】
冷却工程の終了により、Ｓ１３では型開きを行う。Ｓ１４では成形品の排出、ランナの分離を行う。その後、Ｓ６へ戻り、同様の処理を繰り返して順次成形品が生成されていく。
【００５２】
なお、Ｓ７で保存した射出完了時の押圧部１４ａの位置Ｙｓからは、各回の射出の射出量、今回と前回の射出量の差、今回と前回の射出完了時の押圧部１４ａの位置の差、を演算することができ、成形品の品質データや、今後の各種成形条件設定のための履歴データとして活用できる。
【００５３】
＜処理例２＞
図６は、処理部１０１が実行する成形処理の別の例を示すフローチャートである。ここでもプリプレッシャ制御の結果を利用した成形条件の設定として、射出材料の供給量の補正を行う例を説明する。本実施形態の場合、１回の射出のための、材料供給装置１６から射出シリンダ１０への材料供給量は固定量とせず、前回の射出量等に応じて調整する。
【００５４】
Ｓ２１では入力部１０４を介してユーザの入力を受け付ける処理を、Ｓ２２では準備処理を行う。図５のＳ１、Ｓ２と同様の処理である。
【００５５】
Ｓ２３ではプリプレッシャ制御を行う。その内容は上記の通りである。また、位置センサ１０８ａの検出結果を取得して、押圧部１４ａの位置Ｙｐを特定する。Ｓ２４では型締めを行う。Ｓ２５では射出を行う。また、射出完了時の押圧部１４ａの位置Ｙｓを位置センサ１０８ａで検出し記憶部１０２に保存する。Ｓ２６では冷却工程を開始する。この冷却工程の時間を利用して、本実施形態では次回の射出に備えたプリプレッシャ制御と射出材料の供給を行う。
【００５６】
まず、Ｓ２７では、後述するＳ２８の供給量設定及びＳ３２の成形条件設定で用いる演算式を選択する。演算式はＳ２５で保存した位置Ｙｓと閾値との比較により以下の通り選択する。
○閾値＞Ｙｓの場合
Ｓ２８の演算式：供給量＝基準量＋補正量α
Ｓ３２の演算式：供給量＝基準量＋補正量α＋補正量β
○閾値≦Ｙｓの場合
Ｓ２８の演算式：供給量＝基準量−補正量α
Ｓ３２の演算式：供給量＝基準量−補正量α−補正量β
なお、補正量α＝係数×｜閾値−Ｙｓ｜、補正量β＝係数×ΔＹｐであり、ΔＹｐはＳ２３で特定した位置Ｙｐと後述するＳ３０で特定した位置Ｙｐとの差分（絶対値）である。閾値＞Ｙｓの場合の場合は、押圧部１４ａのノズル１２側への移動量が相対的に大きかった場合であり、射出シリンダ１０内の射出材料の残量が相対的に少ない状態にあるので、供給量を増大方向で調整する。逆に、閾値≦Ｙｓの場合の場合は、押圧部１４ａのノズル１２側への移動量が相対的に少なかった場合であり、射出シリンダ１０内の射出材料の残量が相対的に多い状態にあるので、供給量を減少方向で調整する。
【００５７】
演算式を選択すると、Ｓ２８で選択した式に基づき、射出シリンダ１０へ供給する射出材料の供給量を演算して設定する。Ｓ２９ではＳ２８で設定した量の射出材料を材料供給装置１６から射出シリンダ１０へ供給する。
【００５８】
射出材料の供給が完了すると、Ｓ３０でプリプレッシャ制御を行う。また、位置センサ１０８ａの検出結果を取得して、押圧部１４ａの位置Ｙｐを特定する。Ｓ３１では、ΔＹｐ（上記の通り、Ｓ２３、Ｓ３０で特定した各Ｙｐの差分（絶対値））が、閾値（Ｓ２７の閾値と同じ）とＳ２５で保存した位置Ｙｓとの差分（絶対値）以上か否かを判定し、該当する場合はＳ３３へ進み、該当しない場合はＳ３２へ進む。
【００５９】
Ｓ３２では成形条件の設定を行う。本実施形態の場合、材料供給装置１６から射出シリンダ１０へ増量する射出材料の供給量を設定する。供給量はＳ２７で選択した演算式にしたがう。その後、Ｓ２９へ戻り、射出材料の供給が行われ、Ｓ３０で再びプリプレッシャ制御が行われることになる。
【００６０】
冷却工程の終了により、Ｓ３３では型開きを行う。Ｓ３４では成形品の排出、ランナの分離を行う。その後、Ｓ２３へ戻り、同様の処理を繰り返して順次成形品が生成される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は射出成形機及び射出成形機の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機では、樹脂材料に代表される射出材料を射出シリンダ内で溶融し、射出シリンダ内から押し出すことで金型内へ射出する。射出機構としては、スクリュ式を採用したもの以外に、プランジャ式のものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３４５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
量産される成形品のばらつきを抑制するためには、金型へ射出される射出材料の射出量をできるだけ均一にする必要がある。しかし、射出シリンダへ供給される射出材料の供給量には誤差が存在する。また、射出シリンダ内においては、一般に、ノズル側から反対側へ射出材料の溶融層、半溶融層、固層が形成され、これらの層分布は一様ではない。よって、金型へ射出される射出材料の射出量にばらつきが生じ得る。
【０００５】
本発明の目的は、金型へ射出される射出材料の射出量の均一化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、射出シリンダと、前記射出シリンダ内に配設された押圧部を備え、前記押圧部を移動することで前記射出シリンダ内の射出材料を前記射出シリンダから射出させる駆動手段と、前記駆動手段を制御して、射出時の圧力よりも低い圧力で前記押圧部により前記射出シリンダ内の射出材料を押圧させるプリプレッシャ制御を行う駆動制御手段と、前記押圧部の位置を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された、前記プリプレッシャ制御により移動した前記押圧部の位置に基づき、射出量が規定量となるように成形条件を設定する設定手段と、を備えたことを特徴とする射出成形機が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、射出シリンダと、前記射出シリンダ内に配設された押圧部を備え、前記押圧部を移動することで前記射出シリンダ内の射出材料を前記射出シリンダから射出させる駆動手段と、前記押圧部の位置を検出する検出手段と、を備えた射出成形機の制御方法であって、前記駆動手段を制御して、射出時の圧力よりも低い圧力で前記押圧部により前記射出シリンダ内の射出材料を押圧させるプリプレッシャ制御工程と、前記検出手段により検出された、前記プリプレッシャ制御工程により移動した前記押圧部の位置に基づき、射出量が規定量となるように成形条件を設定する設定工程と、を備えたことを特徴とする射出成形機の制御方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、金型へ射出される射出材料の射出量の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る射出成形機の説明図。
【図２】制御部のブロック図。
【図３】押圧部の位置を検出するセンサの例の説明図。
【図４】（Ａ）乃至（Ｄ）はプリプレッシャ制御の説明図。
【図５】処理部が実行する処理の例を示すフローチャート。
【図６】処理部が実行する処理の他の例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜射出成形機＞
図１は、本発明の一実施形態に係る射出成形機Ａの説明図である。射出成形機Ａは、射出材料である溶融樹脂を金型４及び５に射出する射出装置１と、金型４及び５を保持してその型締め、型開きを行う型締装置２と、成形品と共に生じたランナを排出するランナ排出装置３と、を備える。本実施形態では竪型の射出成形機としたが横型でもよい。
【００１１】
＜射出装置＞
射出装置１は、射出シリンダ１０と、材料供給装置１６と、ホッパ１７とを備える。射出シリンダ１０は、内部に射出材料（ここでは粒状の樹脂材料）の通路１１ａを有した円筒状の加熱筒１１を備える。通路１１ａは加熱筒１１と同心で形成され、加熱筒１１の上端から下端までを貫通している。加熱筒１１の下部の周囲には加熱筒１１を加熱するバンドヒータ１３が設けられており、その熱により通路１１ａを通過する射出材料は溶融樹脂となる。
【００１２】
加熱筒１１の下端にはノズル（射出部）１２が設けられており、ノズル１２の周囲にもバンドヒータを設けることができる。加熱筒１１には駆動ユニット１４が設けられている。駆動ユニット１４は、通路１１ａ内に配設された押圧部１４ａを備え、押圧部１４ａを上下に移動する駆動機構を加熱筒１１の上端部に備えている。押圧部１４ａを下方に移動することで、通路１１ａ内の射出材料がノズル１２から射出されることになる。
【００１３】
駆動機構は、駆動源と駆動源の出力を押圧部１４ａに伝達する動力伝達機構と、を備える。駆動源は本実施形態の場合、モータを想定している。動力伝達機構は例えばボールネジ機構である。
【００１４】
なお、本実施形態の場合、押圧部１４ａの先端面は平坦面であるが、円錐形状等のように尖っていてもよい。また、射出機構は押圧部１４ａをプランジャとしたプランジャ式であるが、スクリュー式等、他の方式であってもよい。
【００１５】
加熱筒１１の上側部には支持部１５が一体に形成されている。本実施形態では加熱筒１１と支持部１５とを一体に形成したが、別体として両者を固定する構成でもよい。支持部１５は全体として直方体形状をなしており、材料供給装置１６の円筒部１６ａの先端部が挿入されて接続される取付孔を有している。この取付孔は通路１１ａとを連通し、材料供給装置１６により送出される射出材料が通路１１ａに導かれることになる。
【００１６】
材料供給装置１６は、ホッパ１７に貯留された射出材料を射出シリンダ１０に供給する装置である。材料供給装置１６は、内部に射出材料の供給通路が形成された円筒部３１と、円筒部３１内に設けられたスクリュー１６ｂと、スクリュー１６ｂを回転させるモータ１６ｃと、を備える。ホッパ１４内の射出材料は自重により円筒部３１内の供給通路に落下して該供給通路に導入される。そして、スクリュー１６ｂを回転することで、射出材料を加熱筒１１に送出することができる。また、スクリュー１６ｂの回転量により供給量を制御することができる。
【００１７】
なお、本実施形態ではこのようにスクリューコンベア形式の構成としたが、プランジャを進退させて粒状材料を送出する機構等、他の形式の送出機構を採用してもよい。
【００１８】
＜型締装置＞
型締装置２は、固定側プラテン２１と、この固定側プラテン２１と金型４を保持する固定側型板ホルダー２２と、金型５を保持する可動側プラテンとしての可動側型板ホルダー２３と、金型を開閉するように型締め力を作用させるための型締め油圧シリンダー２４と、可動側型板ホルダー２３と型締め油圧シリンダー２４を連結する型締めシリンダー連結部２４ａと、を有している。２５はタイバー、２６はアングルである。
【００１９】
成形品を形成するキャビティ部５ａを有する金型５には、受け板２７ａ、エジェクターピン２７ｄ、リターンピン２７ｂ、戻しバネ２７ｃ及びカセット型エジェクタープレート２７ｅが取り付けられて、図１で左側から固定側型板ホルダー２２に着脱可能なカセット式の金型を構成している。図１において２８ｃはエジェクター用連結バー、２８ｂは戻しバネである。金型４にはキャビティ部５ａと連通したスプール４ａと、ランナロック部材３４が装着される凹部４ｂとが形成されている。
【００２０】
＜ランナ排出装置＞
ランナ排出装置３は、ランナロック部材３４と、駆動ユニット３０と、分離部３５と、を備える。ランナロック部材３４は、スプール４ａと連通して溶融樹脂が通過するランナを形成すると共に成形後に形成されたランナ部分を保持するランナ保持部をその先端部に有している。
【００２１】
駆動ユニット３０は、モータを収容した駆動部３１と、ボールネジ軸３２と、ボールネジ軸に噛合したボールナット３３と、を有している。ボールナット３３はランナロック部材３４に接続されている。駆動部３１に収容されたモータはボールネジ軸３２を回転し、これによりランナロック部材３４を図１で左右方向に直線的に往復移動することができる。このような構成により、駆動ユニット３０は、ランナロック部材３４が金型４に装着された装着位置（図１）と、非装着位置との間でランナロック部材３４を移動する。本実施形態では、駆動ユニット３０としてボールネジ機構を採用したが、他の機構を採用してもよい。また、モータを駆動源としたが、エアシリンダ等、他の種類の駆動源を採用してもよい。
【００２２】
分離部３５は、ランナロック部材３４のランナ保持部に保持されたランナ部分をランナ保持部から分離するための構成である。本実施形態の場合、分離部３４は、駆動ユニット３０によるランナロック部材３４の移動に伴う、ランナ保持部に保持されたランナ部分の移動経路の途中に設けられており、ランナロック部材３４の移動によりランナ部分と衝突することで分離を行う衝突部材である。
【００２３】
ランナ排出装置３によるランナの分離動作について説明すると、成形が完了すると型開きが行われて金型４が固定側プラテン２１と分離した状態になる。この状態ではランナロック部材３４は装着位置に位置したままとなり、そのランナ保持部にはランナ部分が保持されている。本実施形態ではランナ部分が型開きにより成形品と分離される場合を想定しているが、金型の構成次第でランナ部分には成形品が連なったままの場合もあり得る。
【００２４】
次に、駆動ユニット３０を駆動して非装着位置にランナロック部材３４を移動する。その途中でランナ部分が分離部３５０と衝突してランナ保持部から分離されることになる。
【００２５】
＜制御部＞
次に、図２を参照して制御系の構成について説明する。制御部１００は、ＣＰＵ１０１、記憶部１０２及びＩ／Ｆ（インタフェース）１０３を備える。ＣＰＵ１０１は、センサ１０８の検出結果を取得し、記憶部１０２に記憶されたプログラムにしたがって、アクチュエータ１０６やヒータ１０７等の制御を行う。
【００２６】
記憶部１０２には、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等が含まれる。Ｉ／Ｆ１０３はＣＰＵ１０１と、外部のデバイスとのインタフェースである。入力部１０４は、例えば、キーボード、マウス等である。作業者は入力部１０４を介して制御部１００に動作指令や成形条件に関わる各種のパラメータ等の入力を行うことができる。表示部１２０は、例えば、ＬＣＤ等のディスプレイであり、射出成形機Ａの情報を表示する。
【００２７】
アクチュエータ１０６には、駆動ユニット１４や駆動部３１が備える各モータ、材料供給装置１６のモータ１６ｃ、油圧シリンダー２４用の制御弁が含まれる。ヒータ１０７にはバンドヒータ１３が含まれる。
【００２８】
センサ１０８には、押圧部１４ａの位置を検出する位置センサ１０８ａが含まれる。図３（Ａ）及び（Ｂ）は位置センサ１０８ａの例を示す説明図である。同図の例では、押圧部１４ａに被検知部５０が接続されている。被検知部５０は押圧部１４ａの移動方向にその幅（厚さ）が連続的に変化した光透過性を有する部材である。位置センサ１０８ａは、発光素子４０と受光素子４１とを備えた光センサであり、発光素子４０が発光した光を受光素子４１が受光する。
【００２９】
被検知部５０が押圧部１４ａの移動方向にその幅が連続的に変化しているので、押圧部１４ａの位置によって、受光素子４１が受光する光の強度が変化する。例えば、押圧部１４ａが図３（Ｂ）の位置にある場合には、図３（Ａ）の位置にある場合よりも、発光素子４０が発光した光が被検知部５０を透過する距離が長いので、受光素子４１が受光する光の強度が弱くなる。こうして、受光素子４１が受光した光の強弱により、押圧部１４ａの位置を検出できる。
【００３０】
なお、位置センサ１０８ａとしては、押圧部１４ａの位置を検出可能であればどのようなものであってもよい。例えば、駆動ユニット１４のモータの回転量を検出するエンコーダを設け、エンコーダにより押圧部１４ａの位置を検出するようにしてもよい。
【００３１】
＜プリプレッシャ制御＞
本実施形態では、射出材料の射出前に、射出シリンダ１０内の射出材料を加圧するプリプレッシャ制御を行う。図４（Ａ）乃至（Ｄ）を参照してその内容を説明する。
【００３２】
射出シリンダ１０から射出される射出材料の射出量にばらつきがあると成形品にばらつきが生じる。射出量のばらつきの主要因は、例えば、金型の経時劣化等に伴う成形部分の微小な変動や成形時の外部環境条件等の変動の他、射出シリンダ１０内における射出材料の状態にある。図４（Ａ）は、射出シリンダ１０内（通路１１ａ内）の射出材料の状態を模式的に示した図である。
【００３３】
同図に示すように、射出シリンダ１０内は、ノズル１２側から反対側へ射出材料の溶融層、半溶融層、固層が形成される。これらの層分布は毎回の射出で同じはなく、射出量のばらつきが生じる。例えば、溶融層の割合が相対的に多いと射出量は多くなる。逆に、固層の割合が相対的に多いと射出量は少なくなる。このような層分布のほか、かさ密度等も影響する。
【００３４】
そこで、本実施形態では、射出シリンダ１０内の射出材料を押圧部１４ａによって一定の圧力で加圧するプリプレッシャ制御を行う。加圧の圧力は、駆動ユニット１４のモータのトルクを制御することで制御できる。そして、プリプレッシャ制御により移動した押圧部１４ａの位置を位置センサ１０８ａで検出する。プリプレッシャ制御においては、加圧の圧力以外にも、押圧部１４ａの移動速度、射出シリンダ１０内の温度も一定にすることが好ましい。
【００３５】
図４（Ｂ）はプリプレッシャ制御を行った場合を模式的に示した図である。押圧部１４ａの位置は、その先端位置を押圧部１４ａの移動方向である座標（同図のＹ座標。ノズル１２側で小、駆動ユニット１４側で大）で管理する。位置Ｙ０は、押圧部１４ａが材料供給装置１６からの通路１１ａ内への導入を妨げない位置である。位置Ｙｐは、押圧部１４ａがプリプレッシャ制御により移動した位置であり、図４（Ｂ）の位置は一例である。
【００３６】
押圧部１４ａの位置Ｙｐの検出結果は、射出シリンダ１０内の射出材料の状態を知る指標となる。例えば、射出シリンダ１０内に射出材料が相対的に少ない場合や、溶融層の割合が相対的に多い場合は、押圧部１４ａが同じ圧力で射出材料を加圧しても、その位置はより深い位置（ノズル１２側）まで移動することになる。
【００３７】
そして、押圧部１４ａの位置Ｙｐの検出結果に基づき成形条件を適宜所定のタイミングで設定（補正）することで、射出量を規定量となるように調整して均一化できる。設定する成形条件としては、例えば、材料供給装置１６による通路１１ａ内への射出材料の供給量が挙げられる。また、射出材料の供給量以外にも、射出材料の溶融状態に影響する点でバンドヒータ１３の温度、射出後の冷却工程の時間等、射出シリンダ１０の温度制御に関わる条件も挙げられる。また、これらの組み合わせでもよい。なお、バンドヒータ１３の温度を高くすれば、射出材料の溶融が促進されるので射出量を多くすることができ、逆に低くすれば射出量を少なくすることができる。冷却工程の時間を長くとれば、射出材料の加熱時間が長くなるので射出材料の溶融が促進されて射出量を多くすることができ、逆に短くすれば射出量を少なくすることができる。
【００３８】
プリプレッシャ制御において、射出シリンダ１０内の射出材料を押圧部１４ａが加圧する圧力は、射出時の圧力よりも低い圧力とする。本実施形態の場合、ノズル１２としてオープンノズルの場合を想定している。したがって、プリプレッシャ制御における押圧部１４ａの圧力は、射出材料がノズル１２から出ない程度の圧力であることが好ましい。また、ノズル１２をシャットオフノズルとした場合は、残留圧力が残らない程度の圧力とすることが好ましい。
【００３９】
また、射出材料の種類（形状、組成）によって加圧時の変形量が異なるため、プリプレッシャ制御における押圧部１４ａの好適な圧力は、射出材料の種類（形状、組成）に応じて設定できることが好ましい。例えば、入力部１０４を介してユーザの指定圧力の入力を受け付け、その圧力にてプリプレッシャ制御を行ってもよい。或いは、射出材料の種類に応じた好適な圧力の情報を記憶部１０２に記憶しておき、入力部１０４を介してユーザの射出材料の種類の入力を受け付け、対応する情報を記憶部１０２から読み出して圧力を設定するようにしてもよい。
【００４０】
射出材料の種類によっては、１回の加圧では射出シリンダ１０内の射出材料が密に圧縮されない場合がある。そこで、押圧部１４ａを複数回往復移動させて射出材料を複数回加圧してもよい。図４（Ｃ）は押圧部１４ａを複数回（２回）往復移動させた例を示す。同図の例では、１回目の加圧で押圧部１４ａがＹ１の位置に、２回目の加圧で押圧部１４ａがＹ２の位置に、移動したことを示している。各回の圧力は同じにしてもよいし、異ならせてもよい。
【００４１】
次に、位置センサ１０８ａにより、プリプレッシャ制御における押圧部１４ａの位置Ｙｐに加えて射出完了時における押圧部１４ａの位置も検出することで、実際に射出された射出材料の射出量を演算することができる。図４（Ｄ）はその説明図である。同図の例では、射出完了時における押圧部１４ａの位置が位置Ｙｓであった場合を例示している。この場合、射出量は、係数×（Ｙｐ−Ｙｓ）で演算できる。実際に射出された射出材料の射出量を演算し、次回の射出の成形条件を設定することで、射出量を規定量となるように均一化できる。
【００４２】
なお、プリプレッシャ制御から射出に移行するにあたっては、押圧部１４ａの位置が位置Ｙｐの状態で射出に移行してもよいし、押圧部１４ａを一旦上昇させた後に射出に移行してもよい。後者の場合、射出スピードが要求される薄肉の成形品や、衝撃荷重をかけて一気に流し込みたい成形品等に有益である。
【００４３】
プリプレッシャ制御を行うタイミングとしては、成形サイクルタイムに影響の受けない冷却工程時や、成形品取り出しの時間を利用する事が好ましい。
【００４４】
＜処理例１＞
図５は、処理部１０１が実行する成形処理の例を示すフローチャートである。ここでは、プリプレッシャ制御の結果を利用した成形条件の設定として、射出材料の供給量の補正を行う例を説明する。本実施形態の場合、１回の射出のための、材料供給装置１６から射出シリンダ１０への材料供給量は固定量とし、プリプレッシャ制御の結果により増量補正等を行う。
【００４５】
Ｓ１では入力部１０４を介してユーザの入力を受け付ける。受け付ける内容は、例えば、成形条件の設定に関する各種のパラメータであり、後述するＳ４、Ｓ１２の閾値等、以下に説明する処理の中で必要とされるパラメータを含めることができる。Ｓ２では準備処理を行う。ここでは、材料供給、温度管理、テストショット等、実際の射出成形に必要な準備を行う。その後、実際の射出成形の処理を開始する。
【００４６】
Ｓ３ではプリプレッシャ制御を行う。ここでは、上記の通り、駆動ユニット１４のモータを制御して、射出時の圧力よりも低い圧力で押圧部１４ａにより射出シリンダ１０内の射出材料を押圧させる。また、位置センサ１０８ａの検出結果を取得して、押圧部１４ａの位置Ｙｐを特定する。
【００４７】
Ｓ４では、位置Ｙｐと予め定めた閾値とを比較する。位置Ｙｐが閾値以上の場合（駆動ユニット１４側であった場合）はＳ６へ進み、位置Ｙｐが閾値未満の場合（ノズル１２側であった場合）は、射出量が少ないと予想されることからＳ５へ進む。
【００４８】
Ｓ５では成形条件の設定を行う。本実施形態の場合、材料供給装置１６から射出シリンダ１０へ増量する射出材料の供給量を設定する。供給量は、例えば、係数×｜Ｙｐ−閾値｜で算出される。この閾値はＳ４で用いた閾値である。続いて、設定した供給量の射出材料が材料供給装置１６から射出シリンダ１０へ供給されるように材料供給装置１６を制御する。このとき、押圧部１４ａの位置はＹ０に戻すことはいうまでもない。射出材料の供給が完了すると、Ｓ３へ戻って再度プリプレッシャ制御を行う。
【００４９】
Ｓ６では型締めを行う。Ｓ７では射出を行う。また、射出完了時の押圧部１４ａの位置Ｙｓを位置センサ１０８ａで検出し記憶部１０２に保存する。Ｓ８では冷却工程を開始する。この冷却工程の時間を利用して、本実施形態では次回の射出に備えたプリプレッシャ制御と射出材料の供給を行う。具体的には、まず、Ｓ９で１回の射出のための射出材料を材料供給装置１６から射出シリンダ１０へ供給する。
【００５０】
Ｓ１０からＳ１２の処理はＳ３からＳ５の処理と同じである。つまり、Ｓ１０ではプリプレッシャ制御を行う。Ｓ１２では、Ｓ１１のプリプレッシャ制御において位置センサ１０８ａが検出した押圧部１４ａの位置Ｙｐと閾値とを比較する。位置Ｙｐが閾値以上の場合はＳ１３へ進み、位置Ｙｐが閾値未満の場合は、射出量が少ないと予想されることからＳ１２へ進む。Ｓ１２ではＳ５と同じ成形条件の設定、射出材料の供給を行い、Ｓ１１へ戻る。
【００５１】
冷却工程の終了により、Ｓ１３では型開きを行う。Ｓ１４では成形品の排出、ランナの分離を行う。その後、Ｓ６へ戻り、同様の処理を繰り返して順次成形品が生成されていく。
【００５２】
なお、Ｓ７で保存した射出完了時の押圧部１４ａの位置Ｙｓからは、各回の射出の射出量、今回と前回の射出量の差、今回と前回の射出完了時の押圧部１４ａの位置の差、を演算することができ、成形品の品質データや、今後の各種成形条件設定のための履歴データとして活用できる。
【００５３】
＜処理例２＞
図６は、処理部１０１が実行する成形処理の別の例を示すフローチャートである。ここでもプリプレッシャ制御の結果を利用した成形条件の設定として、射出材料の供給量の補正を行う例を説明する。本実施形態の場合、１回の射出のための、材料供給装置１６から射出シリンダ１０への材料供給量は固定量とせず、前回の射出量等に応じて調整する。
【００５４】
Ｓ２１では入力部１０４を介してユーザの入力を受け付ける処理を、Ｓ２２では準備処理を行う。図５のＳ１、Ｓ２と同様の処理である。
【００５５】
Ｓ２３ではプリプレッシャ制御を行う。その内容は上記の通りである。また、位置センサ１０８ａの検出結果を取得して、押圧部１４ａの位置Ｙｐを特定する。Ｓ２４では型締めを行う。Ｓ２５では射出を行う。また、射出完了時の押圧部１４ａの位置Ｙｓを位置センサ１０８ａで検出し記憶部１０２に保存する。Ｓ２６では冷却工程を開始する。この冷却工程の時間を利用して、本実施形態では次回の射出に備えたプリプレッシャ制御と射出材料の供給を行う。
【００５６】
まず、Ｓ２７では、後述するＳ２８の供給量設定及びＳ３２の成形条件設定で用いる演算式を選択する。演算式はＳ２５で保存した位置Ｙｓと閾値との比較により以下の通り選択する。
○閾値＞Ｙｓの場合
Ｓ２８の演算式：供給量＝基準量＋補正量α
Ｓ３２の演算式：供給量＝基準量＋補正量α＋補正量β
○閾値≦Ｙｓの場合
Ｓ２８の演算式：供給量＝基準量−補正量α
Ｓ３２の演算式：供給量＝基準量−補正量α−補正量β
なお、補正量α＝係数×｜閾値−Ｙｓ｜、補正量β＝係数×ΔＹｐであり、ΔＹｐはＳ２３で特定した位置Ｙｐと後述するＳ３０で特定した位置Ｙｐとの差分（絶対値）である。閾値＞Ｙｓの場合の場合は、押圧部１４ａのノズル１２側への移動量が相対的に大きかった場合であり、射出シリンダ１０内の射出材料の残量が相対的に少ない状態にあるので、供給量を増大方向で調整する。逆に、閾値≦Ｙｓの場合の場合は、押圧部１４ａのノズル１２側への移動量が相対的に少なかった場合であり、射出シリンダ１０内の射出材料の残量が相対的に多い状態にあるので、供給量を減少方向で調整する。
【００５７】
演算式を選択すると、Ｓ２８で選択した式に基づき、射出シリンダ１０へ供給する射出材料の供給量を演算して設定する。Ｓ２９ではＳ２８で設定した量の射出材料を材料供給装置１６から射出シリンダ１０へ供給する。
【００５８】
射出材料の供給が完了すると、Ｓ３０でプリプレッシャ制御を行う。また、位置センサ１０８ａの検出結果を取得して、押圧部１４ａの位置Ｙｐを特定する。Ｓ３１では、ΔＹｐ（上記の通り、Ｓ２３、Ｓ３０で特定した各Ｙｐの差分（絶対値））が、閾値（Ｓ２７の閾値と同じ）とＳ２５で保存した位置Ｙｓとの差分（絶対値）以上か否かを判定し、該当する場合はＳ３３へ進み、該当しない場合はＳ３２へ進む。
【００５９】
Ｓ３２では成形条件の設定を行う。本実施形態の場合、材料供給装置１６から射出シリンダ１０へ増量する射出材料の供給量を設定する。供給量はＳ２７で選択した演算式にしたがう。その後、Ｓ２９へ戻り、射出材料の供給が行われ、Ｓ３０で再びプリプレッシャ制御が行われることになる。
【００６０】
冷却工程の終了により、Ｓ３３では型開きを行う。Ｓ３４では成形品の排出、ランナの分離を行う。その後、Ｓ２３へ戻り、同様の処理を繰り返して順次成形品が生成される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出シリンダと、
前記射出シリンダ内に配設された押圧部を備え、前記押圧部を移動することで前記射出シリンダ内の射出材料を前記射出シリンダから射出させる駆動手段と、
前記駆動手段を制御して、射出時の圧力よりも低い圧力で前記押圧部により前記射出シリンダ内の射出材料を押圧させるプリプレッシャ制御を行う駆動制御手段と、
前記押圧部の位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された、前記プリプレッシャ制御により移動した前記押圧部の位置に基づき、射出量が規定量となるように成形条件を設定する設定手段と、
を備えたことを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記設定手段は、
前記検出手段により検出された、前記プリプレッシャ制御により移動した前記押圧部の位置及び射出完了時における前記押圧部の位置に基づき、射出量が規定量となるように成形条件を設定することを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記射出シリンダに射出材料を供給する供給手段を備え、
前記設定手段は、前記成形条件の設定として、前記供給手段による射出材料の供給量の補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記設定手段が前記成形条件を設定するためのパラメータの、ユーザによる入力を受け付ける手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項５】
前記プリプレッシャ制御では、前記押圧部を複数回往復移動させることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項６】
射出シリンダと、
前記射出シリンダ内に配設された押圧部を備え、前記押圧部を移動することで前記射出シリンダ内の射出材料を前記射出シリンダから射出させる駆動手段と、
前記押圧部の位置を検出する検出手段と、
を備えた射出成形機の制御方法であって、
前記駆動手段を制御して、射出時の圧力よりも低い圧力で前記押圧部により前記射出シリンダ内の射出材料を押圧させるプリプレッシャ制御工程と、
前記検出手段により検出された、前記プリプレッシャ制御工程により移動した前記押圧部の位置に基づき、射出量が規定量となるように成形条件を設定する設定工程と、
を備えたことを特徴とする射出成形機の制御方法。
【請求項１】
射出シリンダと、
前記射出シリンダ内に配設された押圧部を備え、前記押圧部を移動することで前記射出シリンダ内の射出材料を前記射出シリンダから射出させる駆動手段と、
前記駆動手段を制御して、射出時の圧力よりも低い圧力で前記押圧部により前記射出シリンダ内の射出材料を押圧させるプリプレッシャ制御を行う駆動制御手段と、
前記押圧部の位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された、前記プリプレッシャ制御により移動した前記押圧部の位置に基づき、射出量が規定量となるように成形条件を設定する設定手段と、
を備えたことを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記設定手段は、
前記検出手段により検出された、前記プリプレッシャ制御により移動した前記押圧部の位置及び射出完了時における前記押圧部の位置に基づき、射出量が規定量となるように成形条件を設定することを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記射出シリンダに射出材料を供給する供給手段を備え、
前記設定手段は、前記成形条件の設定として、前記供給手段による射出材料の供給量の補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記設定手段が前記成形条件を設定するためのパラメータの、ユーザによる入力を受け付ける手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項５】
前記プリプレッシャ制御では、前記押圧部を複数回往復移動させることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項６】
射出シリンダと、
前記射出シリンダ内に配設された押圧部を備え、前記押圧部を移動することで前記射出シリンダ内の射出材料を前記射出シリンダから射出させる駆動手段と、
前記押圧部の位置を検出する検出手段と、
を備えた射出成形機の制御方法であって、
前記駆動手段を制御して、射出時の圧力よりも低い圧力で前記押圧部により前記射出シリンダ内の射出材料を押圧させるプリプレッシャ制御工程と、
前記検出手段により検出された、前記プリプレッシャ制御工程により移動した前記押圧部の位置に基づき、射出量が規定量となるように成形条件を設定する設定工程と、
を備えたことを特徴とする射出成形機の制御方法。
【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２０１２−１５２９６０（Ｐ２０１２−１５２９６０Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２３０９（Ｐ２０１１−１２３０９）
【出願日】平成２３年１月２４日（２０１１．１．２４）
【出願人】（０００１０４６５２）キヤノン電子株式会社 (876)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２４日（２０１１．１．２４）
【出願人】（０００１０４６５２）キヤノン電子株式会社 (876)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]