JP2016168696A - 射出成形機、および射出成形機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】可動プラテンの移動による振動を低減した、射出成形機の提供。【解決手段】可動金型が取り付けられる可動プラテンと、前記可動プラテンを移動させる駆動源と、前記駆動源からの入力を、所定の比率の出力に変えて前記可動プラテンに伝達する伝達機構と、前記駆動源を制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記可動プラテンが所定の加速度で移動するように、前記駆動源を制御する、射出成形機。【選択図】図１

Description

本発明は、射出成形機、および射出成形機の制御方法に関する。

射出成形機は、金型装置の型閉、型締、および型開を行う型締装置と、型締装置を制御するコントローラとを有する。型締装置は、固定金型が取り付けられる固定プラテンと、可動金型が取り付けられる可動プラテンと、可動プラテンを移動させる駆動源と、駆動源からの入力を所定の比率の出力に変えて可動プラテンに伝達する伝達機構とを有する（例えば、特許文献１参照）。

伝達機構としては、トグル機構などが用いられる。トグル機構は、クロスヘッドおよび複数のリンクを有する。トグル機構は、クロスヘッドを進退させることにより、複数のリンクを屈伸させ、可動プラテンを移動させる。トグル機構における入力と出力の比率は、複数のリンクのなす角に応じて変化し、クロスヘッドの位置に応じて変化する。尚、トグル機構の代わりに、クランク機構も使用可能である。

特開２００２−３３７１８４号公報

従来、駆動源の速度の実績値が設定値になるように、コントローラが駆動源を制御していた。駆動源の速度が一定の場合、クロスヘッドの速度は一定であるが、可動プラテンの速度は変化する。その結果、可動プラテンの移動中に、可動プラテンの慣性力が大きくなり、大きな振動が生じることがあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、可動プラテンの移動による振動を低減した、射出成形機の提供を主な目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
可動金型が取り付けられる可動プラテンと、
前記可動プラテンを移動させる駆動源と、
前記駆動源からの入力を、所定の比率の出力に変えて前記可動プラテンに伝達する伝達機構と、
前記駆動源を制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記可動プラテンが所定の加速度で移動するように、前記駆動源を制御する、射出成形機が提供される。

本発明の一態様によれば、可動プラテンの移動による振動を低減した、射出成形機が提供される。

本発明の一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。 本発明の一実施形態による射出成形機の型閉完了時の状態を示す図である。 本発明の一実施形態による型閉時の可動プラテンの加速度パターンを示す図である。 本発明の一実施形態による型開時の可動プラテンの加速度パターンを示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図２は、本発明の一実施形態による射出成形機の型閉完了時の状態を示す図である。射出成形機は、フレームＦｒ、型締装置１０、およびコントローラ９０などを有する。

型締装置１０は、金型装置３０の型閉、型締、型開を行う。型締装置１０は、固定プラテン１２、可動プラテン１３、リヤプラテン１５、タイバー１６、トグル機構２０、および型締モータ２１を有する。以下、型閉時の可動プラテン１３の移動方向（図１、図２中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１３の移動方向（図１、図２中左方向）を後方として説明する。

固定プラテン１２は、フレームＦｒに対し固定される。固定プラテン１２における可動プラテン１３との対向面に固定金型３２が取り付けられる。

可動プラテン１３は、フレームＦｒ上に敷設されるガイド（例えばガイドレール）１７に沿って移動自在とされ、固定プラテン１２に対し進退自在とされる。可動プラテン１３における固定プラテン１２との対向面に可動金型３３が取り付けられる。

固定プラテン１２に対し可動プラテン１３を進退させることにより、型閉、型締、型開が行われる。固定金型３２と可動金型３３とで金型装置３０が構成される。

リヤプラテン１５は、固定プラテン１２と間隔をおいて連結され、フレームＦｒ上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、リヤプラテン１５は、フレームＦｒ上に敷設されるガイドに沿って移動自在とされてもよい。リヤプラテン１５のガイドは、可動プラテン１３のガイド１７と共通のものでもよい。

尚、本実施形態では、固定プラテン１２がフレームＦｒに対し固定され、リヤプラテン１５がフレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされるが、リヤプラテン１５がフレームＦｒに対し固定され、固定プラテン１２がフレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされてもよい。

タイバー１６は、固定プラテン１２とリヤプラテン１５とを間隔をおいて連結する。タイバー１６は、複数本用いられてよい。各タイバー１６は、型開閉方向に平行とされ、型締力に応じて伸びる。少なくとも１本のタイバー１６には型締力検出器１８が設けられてよい。型締力検出器１８は、歪みゲージ式であってよく、タイバー１６の歪みを検出することによって型締力を検出する。

尚、型締力検出器１８は、歪みゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取り付け位置もタイバー１６に限定されない。

トグル機構２０は、可動プラテン１３とリヤプラテン１５との間に配設される。トグル機構２０は、クロスヘッド２０ａ、複数のリンク２０ｂ、２０ｃなどで構成される。一方のリンク２０ｂは可動プラテン１３に揺動自在に取り付けられ、他方のリンク２０ｃはリヤプラテン１５に揺動自在に取り付けられる。これらのリンク２０ｂ、２０ｃは、ピンなどで屈伸自在に連結される。クロスヘッド２０ａを進退させることにより、複数のリンク２０ｂ、２０ｃが屈伸され、リヤプラテン１５に対し可動プラテン１３が進退される。

型締モータ２１は、リヤプラテン１５に取り付けられ、クロスヘッド２０ａを進退させることにより、可動プラテン１３を進退させる。型締モータ２１とクロスヘッド２０ａとの間には、型締モータ２１の回転運動を直線運動に変換してクロスヘッド２０ａに伝達する運動変換機構が設けられる。運動変換機構は例えばボールねじ機構で構成される。型締モータ２１が特許請求の範囲に記載の駆動源に対応する。

型締装置１０の動作は、コントローラによって制御される。コントローラ９０は、メモリなどの記憶媒体９１およびＣＰＵ（Central Processing Unit）９２を有し、記憶媒体９１に記憶されたプログラムをＣＰＵ９２に実行させることにより、型閉工程、型締工程、型開工程などを制御する。

型閉工程では、型締モータ２１を駆動して可動プラテン１３を前進させることにより、可動金型３３を固定金型３２に接触させる。

型締工程では、型締モータ２１をさらに駆動させることで型締力を生じさせる。型締時に可動金型３３と固定金型３２との間にキャビティ空間が形成され、キャビティ空間に液状の成形材料が充填される。キャビティ空間内の成形材料は、固化され、成形品となる。

型開工程では、型締モータ２１を駆動して可動プラテン１３を後退させることにより、可動金型３３を固定金型３２から離間させる。

ところで、トグル機構２０は、型締モータ２１からの入力を所定の比率の出力に変えて可動プラテン１３に伝達する。トグル機構２０が特許請求の範囲に記載の伝達機構に対応する。トグル機構２０における入力と出力の比率は、クロスヘッド２０ａの位置に応じて変わり、複数のリンク２０ｂ、２０ｃのなす角θに応じて変わる。

そこで、コントローラ９０は、可動プラテン１３が所定の加速度で移動するように、型締モータ２１を制御する。可動プラテン１３の慣性力を制御することができ、可動プラテン１３の移動による振動を低減することができる。

可動プラテン１３が所定の加速度で移動するように、（１）可動プラテン１３の加速度パターンが予め設定されてもよいし、（２）可動プラテン１３の加速度が監視されてもよい。

先ず、（１）可動プラテン１３の加速度パターンが予め設定される場合について説明する。可動プラテン１３の加速度パターンは、型締モータ２１の速度の上限を考慮して設定されてよい。

図３は、本発明の一実施形態による型閉時の可動プラテンの加速度パターンを示す図である。図３には、可動プラテンの加速度パターンに対応する、可動プラテンの速度パターン、およびクロスヘッドの速度パターンを併せて図示する。図３において、縦軸は可動プラテン１３の加速度Ａ１、可動プラテン１３の速度Ｖ１、クロスヘッド２０ａの速度Ｖ２であり、横軸は時間ｔである。尚、横軸は位置と読み替えることも可能である。図３において、破線は、従来の制御方法による可動プラテン１３の加速度を表す。従来の制御方法では、クロスヘッド２０ａが例えば台形の速度パターンで移動するように、型締モータ２１を制御する。

ここで、可動プラテン１３の速度Ｖ１とは、可動プラテン１３の移動方向の速さをいう。型閉時の可動プラテン１３の移動方向は、後側から前側に向かう方向である。型閉工程の間、可動プラテン１３の速度Ｖ１はゼロ以上とされる。クロスヘッド２０ａの速度Ｖ２について同様である。

また、可動プラテン１３の加速度Ａ１とは、可動プラテン１３の速度Ｖ１の時間微分をいう。可動プラテン１３の加速度Ａ１が正であることは、可動プラテン１３の移動方向の速さが増大していることを意味する。正の加速度を、正加速度ともいう。一方、可動プラテン１３の加速度Ａ１が負であることは、可動プラテン１３の移動方向の速さが減小していることを意味する。負の加速度を負加速度ともいう。

型閉時の可動プラテン１３の加速度パターンは、例えば図３に示すように、型閉第１区間Ｚ１、型閉第２区間Ｚ２、型閉第３区間Ｚ３、型閉第４区間Ｚ４、型閉第５区間Ｚ５、および型閉第６区間Ｚ６の６つの区間に分けられ、区間毎に設定される。尚、区間の数は、６つに限定されない。

型閉第１区間Ｚ１では、時刻ｔ０から時刻ｔ１まで、可動プラテン１３の加速度Ａ１を経時的に増大させる。その傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）は、図３では一定であるが、一定でなくてもよい。例えば、型閉第１区間Ｚ１の開始時における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）、および型閉第１区間Ｚ１の終了時における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）の少なくとも一方は、型閉第１区間Ｚ１の途中における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）よりも小さくてもよい。

型閉第２区間Ｚ２では、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで、可動プラテン１３の加速度Ａ１を維持させる。型閉第２区間Ｚ２における加速度Ａ１は正である。型閉第２区間Ｚ２における加速度Ａ１は、図３では一定であるが、許容範囲内で維持されていればよく、僅かに変動してもよい。型閉第２区間Ｚ２において可動プラテン１３の加速度Ａ１を維持させることで、可動プラテン１３の正加速度の最大値を制限でき、可動プラテン１３の慣性力を制限でき、振動を低減できる。

尚、型閉第２区間Ｚ２では、可動プラテン１３の加速度Ａ１を維持させる代わりに、可動プラテン１３の正加速度に上限を設けてもよい。可動プラテン１３の正加速度の最大値を制限でき、可動プラテン１３の慣性力を制限でき、振動を低減できる。可動プラテン１３の正加速度の上限は、型閉時に全ての区間に亘って設定されてもよい。

また、型閉第２区間Ｚ２では、可動プラテン１３の正加速度に上限と下限の両方を設けてもよい。可動プラテン１３の正加速度は、上限以下、下限以上とされる。この下限はゼロよりも大きい。可動プラテン１３の正加速度の下限は、型閉第２区間Ｚ２において設定されていればよく、型閉時の全ての区間に亘って設定されていなくてよい。

型閉第３区間Ｚ３では、時刻ｔ２から時刻ｔ３まで、可動プラテン１３の加速度Ａ１を、経時的に減小させ、正から負に転じさせる。その傾きｄＡ１／ｄｔ（＜０）は、図３では一定であるが、一定でなくてもよい。例えば、型閉第３区間Ｚ３の開始時における傾きｄＡ１／ｄｔ（＜０）、および型閉第３区間Ｚ３の終了時における傾きｄＡ１／ｄｔ（＜０）の少なくとも一方は、型閉第３区間Ｚ３の途中における傾きｄＡ１／ｄｔ（＜０）よりも、大きくてもよく、つまり、ゼロに近くてもよい。

型閉工程においてユーザが設定できる項目としては、例えば型閉第２区間Ｚ２の時間（ｔ１からｔ２まで）、型閉第２区間Ｚ２における可動プラテン１３の加速度Ａ１、型閉第１区間Ｚ１の時間（ｔ０からｔ１まで）、型閉第３区間Ｚ３の時間（ｔ２からｔ３まで）などが挙げられる。型閉第１区間Ｚ１の時間（ｔ０からｔ１まで）の代わりに、型閉第１区間Ｚ１における傾きｄＡ１／ｄｔをユーザが設定してもよい。また、型閉第３区間Ｚ３の時間（ｔ２からｔ３まで）の代わりに、型閉第３区間Ｚ３における傾きｄＡ１／ｄｔをユーザが設定してもよい。

これらの項目の設定値はユーザが数値入力してもよいが、これらの項目の設定値が異なる複数の加速度パターンが予め用意され、実際に使用する加速度パターンをユーザが選択できるようにしてもよい。例えば、低振動モード、高速モード、中間モードの３種類の加速度パターンが予め用意されてよい。型閉第２区間Ｚ２における可動プラテン１３の正加速度は、高速モード、中間モード、低振動モードの順で小さく、低振動モードにおいて最も小さくてよい。ユーザによる設定は、ユーザによる入力操作を受け付ける入力装置８０を介してコントローラ９０に入力される。尚、予め用意する加速度パターンの数は、３つに限定されず、２つでもよいし、４つ以上でもよい。

また、これらの項目の設定値は、可動金型３３の重量に応じて自動で変更されてもよい。可動金型３３の慣性力は、可動金型３３の重量と、可動金型３３の加速度との積で求められる。そこで、振動を抑制すべく、可動金型３３の重量が大きいほど、型閉第２区間Ｚ２における可動プラテン１３の正加速度が小さく設定される。可動金型３３の重量は、入力装置８０を介してコントローラ９０に入力される。可動金型３３の重量と、型閉第２区間Ｚ２における可動プラテン１３の正加速度との関係は予め試験やシミュレーションで求められ、式や表の形態で記憶媒体９１に格納される。コントローラ９０は、可動金型３３の重量が変更された場合に、記憶媒体９１に格納されたデータを参照して、型閉第２区間Ｚ２における可動プラテン１３の正加速度などを設定変更する。

型閉第４区間Ｚ４では、時刻ｔ３から時刻ｔ４まで、可動プラテン１３の加速度Ａ１を維持させる。型閉第４区間Ｚ４における加速度Ａ１は負である。型閉第４区間Ｚ４における加速度Ａ１は、図３では一定であるが、許容範囲内で維持されていればよく、僅かに変動してもよい。型閉第４区間Ｚ４において可動プラテン１３の加速度Ａ１を維持させることで、可動プラテン１３の負加速度の最小値を制限でき、可動プラテン１３の慣性力を制限でき、振動を低減できる。

尚、型閉第４区間Ｚ４では、可動プラテン１３の加速度Ａ１を維持させる代わりに、可動プラテン１３の負加速度に下限を設けてもよい。可動プラテン１３の負加速度の最小値を制限でき、可動プラテン１３の慣性力を制限でき、振動を低減できる。可動プラテン１３の負加速度の下限は、型閉時に全ての区間に亘って設定されてもよい。

また、型閉第４区間Ｚ４では、可動プラテン１３の負加速度に下限と上限の両方を設けてもよい。可動プラテン１３の負加速度は、下限以上、上限以下とされる。この上限はゼロよりも小さい。可動プラテン１３の負加速度の上限は、型閉第４区間Ｚ４において設定されていればよく、型閉時の全ての区間に亘って設定されていなくてよい。

型閉第５区間Ｚ５では、時刻ｔ４から時刻ｔ５まで、可動プラテン１３の加速度Ａ１を、経時的に増大させ、経時的にゼロに近づける。その傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）は、図３では一定であるが、一定でなくてもよい。例えば、型閉第５区間Ｚ５の開始時における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）、および型閉第５区間Ｚ５の終了時における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）の少なくとも一方は、型閉第５区間Ｚ５の途中における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）よりも小さくてもよい。

型閉第６区間Ｚ６では、時刻ｔ５から時刻ｔ６まで、可動プラテン１３の加速度Ａ１を、経時的に増大させ、経時的にゼロに近づける。その傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）は、図３では一定であるが、一定でなくてもよい。例えば、型閉第６区間Ｚ６の終了時における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）は、型閉第６区間Ｚ６の途中における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）よりも小さくてもよい。

型閉第６区間Ｚ６における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）は、型閉第５区間Ｚ５における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）よりも小さくてよい。

型閉第６区間Ｚ６の後に、型締が行われる。

図４は、本発明の一実施形態による型開時の可動プラテンの加速度パターンを示す図である。図４には、可動プラテン１３の加速度パターンに対応する、可動プラテン１３の速度パターン、およびクロスヘッド２０ａの速度パターンを併せて図示する。縦軸は可動プラテン１３の加速度Ａ１、可動プラテン１３の速度Ｖ１、クロスヘッド２０ａの速度Ｖ２であり、横軸は時間ｔである。尚、横軸は位置と読み替えることも可能である。図４において、破線は、従来の制御方法による可動プラテン１３の加速度を表す。従来の制御方法では、クロスヘッド２０ａが例えば台形の速度パターンで移動するように、型締モータ２１を制御する。

ここで、可動プラテン１３の速度Ｖ１とは、可動プラテン１３の移動方向の速さをいう。型開時の可動プラテン１３の移動方向は、前側から後側に向かう方向である。型開工程の間、可動プラテン１３の速度Ｖ１はゼロ以上とされる。クロスヘッド２０ａの速度Ｖ２について同様である。

また、可動プラテン１３の加速度Ａ１とは、可動プラテン１３の速度Ｖ１の時間微分をいう。可動プラテン１３の加速度Ａ１が正であることは、可動プラテン１３の移動方向の速さが増大していることを意味する。正の加速度を、正加速度ともいう。一方、可動プラテン１３の加速度Ａ１が負であることは、可動プラテン１３の移動方向の速さが減小していることを意味する。負の加速度を負加速度ともいう。

図４に示す型開時の可動プラテン１３の加速度パターンは、図３に示す型閉時の可動プラテン１３の加速度パターンに対応する。型開時の可動プラテン１３の加速度パターンは、例えば図４に示すように、型開第１区間Ｓ１、型開第２区間Ｓ２、型開第３区間Ｓ３、型開第４区間Ｓ４、型開第５区間Ｓ５、および型開第６区間Ｓ６の６つの区間に分けられ、区間毎に設定される。尚、区間の数は６つに限定されない。

型開第１区間Ｓ１では、時刻ｔ７から時刻ｔ８まで、可動プラテン１３の加速度Ａ１を経時的に増大させる。その傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）は、図４では一定であるが、一定でなくてもよい。例えば、型開第１区間Ｓ１の開始時における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）は、型開第１区間Ｓ１の途中における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）よりも小さくてもよい。

型開第２区間Ｓ２では、時刻ｔ８から時刻ｔ９まで、可動プラテン１３の加速度Ａ１を、経時的に増大させる。その傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）は、図４では一定であるが、一定でなくてもよい。例えば、型開第２区間Ｓ２の開始時における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）、および型開第２区間Ｓ２の終了時における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）の少なくとも一方は、型開第２区間Ｓ２の途中における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）よりも小さくてもよい。

型開第２区間Ｓ２における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）は、型開第１区間Ｓ１における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）よりも大きくてよい。

型開第３区間Ｓ３では、時刻ｔ９から時刻ｔ１０まで、可動プラテン１３の加速度Ａ１を維持させる。型開第３区間Ｓ３における加速度Ａ１は正である。型開第３区間Ｓ３における加速度Ａ１は、図４では一定であるが、許容範囲内で維持されていればよく、僅かに変動してもよい。型開第３区間Ｓ３において可動プラテン１３の加速度Ａ１を維持させることで、可動プラテン１３の正加速度の最大値を制限でき、可動プラテン１３の慣性力を制限でき、振動を低減できる。

尚、型開第３区間Ｓ３では、可動プラテン１３の加速度Ａ１を維持させる代わりに、可動プラテン１３の正加速度に上限を設けてもよい。可動プラテン１３の正加速度の最大値を制限でき、可動プラテン１３の慣性力を制限でき、振動を低減できる。可動プラテン１３の正加速度の上限は、型開時に全ての区間に亘って設定されてもよい。

また、型開第３区間Ｓ３では、可動プラテン１３の正加速度に上限と下限の両方を設けてもよい。可動プラテン１３の正加速度は、上限以下、下限以上とされる。この下限はゼロよりも大きい。可動プラテン１３の正加速度の下限は、型開第３区間Ｓ３において設定されていればよく、型開時の全ての区間に亘って設定されていなくてよい。

型開第４区間Ｓ４では、時刻ｔ１０から時刻ｔ１１まで、可動プラテン１３の加速度Ａ１を、経時的に減小させ、正から負に転じさせる。その傾きｄＡ１／ｄｔ（＜０）は、図４では一定であるが、一定でなくてもよい。例えば、型開第４区間Ｓ４の開始時における傾きｄＡ１／ｄｔ（＜０）、および型開第４区間Ｓ４の終了時における傾きｄＡ１／ｄｔ（＜０）の少なくとも一方は、型開第４区間Ｓ４の途中における傾きｄＡ１／ｄｔ（＜０）よりも、大きくてもよく、つまり、ゼロに近くてもよい。

型開第５区間Ｓ５では、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２まで、可動プラテン１３の加速度Ａ１を維持させる。型開第５区間Ｓ５における加速度Ａ１は負である。型開第５区間Ｓ５における加速度Ａ１は、図４では一定であるが、許容範囲内で維持されていればよく、僅かに変動してもよい。型開第５区間Ｓ５において可動プラテン１３の加速度Ａ１を維持させることで、可動プラテン１３の負加速度の最小値を制限でき、可動プラテン１３の慣性力を制限でき、振動を低減できる。

尚、型開第５区間Ｓ５では、可動プラテン１３の加速度Ａ１を維持させる代わりに、可動プラテン１３の負加速度に下限を設けてもよい。可動プラテン１３の負加速度の最小値を制限でき、可動プラテン１３の慣性力を制限でき、振動を低減できる。可動プラテン１３の負加速度の下限は、型開時に全ての区間に亘って設定されてもよい。

また、型開第５区間Ｓ５では、可動プラテン１３の負加速度に下限と上限の両方を設けてもよい。可動プラテン１３の負加速度は、下限以上、上限以下とされる。この上限はゼロよりも小さい。可動プラテン１３の負加速度の上限は、型開第５区間Ｓ５において設定されていればよく、型開時の全ての区間に亘って設定されていなくてよい。

型開第６区間Ｓ６では、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３まで、可動プラテン１３の加速度Ａ１を、経時的に増大させ、経時的にゼロに近づける。その傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）は、図４では一定であるが、一定でなくてもよい。例えば、型開第６区間Ｓ６の開始時における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）、および型開第６区間Ｓ６の終了時における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）の少なくとも一方は、型開第６区間Ｓ６の途中における傾きｄＡ１／ｄｔ（＞０）よりも小さくてもよい。

型開工程においてユーザが設定できる項目としては、例えば型開第５区間Ｓ５の時間（ｔ１１からｔ１２まで）、型開第５区間Ｓ５における可動プラテンの加速度Ａ１、型開第４区間Ｓ４の時間（ｔ１０からｔ１１まで）、型開第６区間Ｓ６の時間（ｔ１２からｔ１３まで）などが挙げられる。型開第４区間Ｓ４の時間（ｔ１０からｔ１１まで）の代わりに、型開第４区間Ｓ４における傾きｄＡ１／ｄｔをユーザが設定してもよい。また、型開第６区間Ｓ６の時間（ｔ１２からｔ１３まで）の代わりに、型開第６区間Ｓ６における傾きｄＡ１／ｄｔをユーザが設定してもよい。

これらの項目の設定値はユーザが数値入力してもよいが、これらの項目の設定値が異なる複数の加速度パターンが予め用意され、実際に使用する加速度パターンをユーザが選択できるようにしてもよい。例えば、低振動モード、高速モード、中間モードの３種類の加速度パターンが予め用意されてよい。型開第５区間Ｓ５における可動プラテン１３の負加速度は、高速モード、中間モード、低振動モードの順で大きく、低振動モードにおいて最も大きく（最もゼロに近く）てよい。ユーザによる設定は、入力装置８０を介してコントローラ９０に入力される。尚、予め用意する加速度パターンの数は、３つに限定されず、２つでもよいし、４つ以上でもよい。

また、これらの項目の設定値は、可動金型３３の重量に応じて自動で変更されてもよい。可動金型３３の慣性力は、可動金型３３の重量と、可動金型３３の加速度との積で求められる。そこで、振動を抑制すべく、可動金型３３の重量が大きいほど、型開第５区間Ｓ５における可動プラテン１３の負加速度が大きく（ゼロに近く）設定される。可動金型３３の重量は、入力装置８０を介してコントローラ９０に入力される。可動金型３３の重量と、型開第５区間Ｓ５における可動プラテン１３の負加速度との関係は予め試験やシミュレーションで求められ、式や表の形態で記憶媒体９１に格納される。コントローラ９０は、可動金型３３の重量が変更された場合に、記憶媒体９１に格納されたデータを参照して、型開第５区間Ｓ５における可動プラテン１３の負加速度などを設定変更する。

コントローラ９０は、例えば図３や図４に示す可動プラテン１３の加速度パターンで可動プラテン１３が移動するように、型締モータ２１を制御してよい。

例えば、コントローラ９０は、型締モータ２１の速度の実績値と設定値とに基づいて、型締モータ２１を制御してもよい。例えば、コントローラ９０は、型締モータ２１の速度の実績値が設定値になるように、型締モータ２１をフィードバック制御する。フィードバック制御の代わりに、フィードフォワード制御が行われてもよい。型締モータ２１の速度パターンは、可動プラテン１３の加速度パターンに対応したものであり、その加速度パターンを実現させるものである。型締モータ２１の速度の実績値は、例えば型締モータ２１の回転数を検出するエンコーダ２１ａを用いて検出する。このエンコーダ２１ａは、型締モータ２１に備えられる。型締モータ２１の回転数とクロスヘッド２０ａの速度Ｖ２とは比例するので、型締モータ２１の速度はクロスヘッド２０ａの速度Ｖ２によって表してもよい。

尚、型締モータ２１の速度の実績値は、速度センサを用いて検出してもよい。この速度センサは、クロスヘッド２０ａまたはクロスヘッド２０ａと一体的に移動する部材の速度を検出する。

コントローラ９０は、可動プラテン１３の加速度パターンを外部から受信し、可動プラテン１３の加速度パターンに対応する型締モータ２１の速度パターンを作成してもよいし、作成済みの型締モータ２１の速度パターンを外部から受信してもよい。コントローラ９０は、無線、有線のいずれで外部と接続されてもよい。コントローラ９０は、インターネット回線から各種データをダウンロードしてもよいし、ユーザの入力操作を受け付ける入力装置８０から各種データを受信してもよい。入力装置８０としては、例えば入力部と表示部とが一体化されたタッチパネルなどが用いられる。入力部はユーザの入力操作を受け付け、表示部は入力操作に応じた画面を表示する。

型締モータ２１の速度パターンは、例えば、可動プラテン１３の加速度パターンを積分することにより可動プラテン１３の速度パターンを算出し、可動プラテン１３の速度パターンをクロスヘッド２０ａの速度パターンに換算して作成する。この換算にはクロスヘッド２０ａの速度と可動プラテン１３の速度との関係を示す式などが用いられ、この式は予め試験やシミュレーションによって求め、記憶媒体９１に格納されたものを読み出して用いる。クロスヘッド２０ａの速度と可動プラテン１３の速度との関係は、トグル機構２０の特性などにより決まる。トグル機構２０の特性としては、例えばリンク２０ｂ、２０ｃの長さなどが挙げられる。

また、コントローラ９０は、可動プラテン１３の加速度の実績値と設定値とに基づいて、型締モータ２１を制御してもよい。例えば、コントローラ９０は、可動プラテン１３の加速度の実績値が設定値になるように、型締モータ２１をフィードバック制御する。フィードバック制御の代わりに、フィードフォワード制御が行われてもよい。可動プラテン１３の加速度の実績値は、加速度センサ１９によって検出できる。加速度センサ１９は、図１や図２に示すように可動プラテン１３に取り付けられるが、可動プラテン１３と一体的に移動する部材（例えば可動金型３３）に取り付けられてもよい。可動プラテン１３の加速度の設定値としては、例えば図３や図４に示す可動プラテン１３の加速度パターンが用いられる。

さらに、コントローラ９０は、可動プラテン１３の加速度の実績値が設定値になるように型締モータ２１の速度を設定し、その設定値に実績値がなるように型締モータ２１を制御してもよい。型締モータ２１の速度はクロスヘッド２０ａの速度Ｖ２によって表してもよい。

次に、（２）可動プラテン１３の加速度が監視される場合について説明する。この場合、コントローラ９０は、加速度センサ１９によって可動プラテン１３の加速度を監視し、監視結果に基づいて型締モータ２１を制御する。例えば、コントローラ９０は、可動プラテン１３の正加速度の実績値が上限（＞０）を超えないように型締モータ２１を制御する。また、コントローラ９０は、可動プラテン１３の負加速度の実績値が下限（＜０）を下回らないように型締モータ２１を制御する。これらによって、可動プラテン１３の慣性力を制限でき、振動を低減できる。

以上、射出成形機の実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

例えば、上記実施形態の型締装置は、型開閉方向が水平方向の横型であるが、型開閉方向が鉛直方向の竪型であってもよい。竪型の型締装置は、固定プラテンとしての下プラテン、可動プラテンとしての上プラテン、トグルサポート、トグル機構、およびタイバーなどを有する。下プラテンには下金型が取り付けられ、上プラテンには上金型が取り付けられる。下金型と上金型とで金型装置が構成される。下金型は、ロータリーテーブルを介して下プラテンに取り付けられてもよい。トグルサポートは、下プラテンの下方に配設され、上プラテンと共に昇降する。トグル機構は、トグルサポートと下プラテンとの間に配設される。タイバーは、鉛直方向に平行とされ、下プラテンを貫通し、上プラテンとトグルサポートとを連結する。

また、上記実施形態では、伝達機構として、トグル機構が用いられるが、クランク機構が用いられてもよい。

１０ 型締装置
１２ 固定プラテン
１３ 可動プラテン
２０ トグル機構
２０ａ クロスヘッド
２０ｂ、２０ｃ リンク
２１ 型締モータ
３０ 金型装置
３２ 固定金型
３３ 可動金型
８０ 入力装置
９０ コントローラ

Claims (18)

1. 可動金型が取り付けられる可動プラテンと、
   前記可動プラテンを移動させる駆動源と、
   前記駆動源からの入力を、所定の比率の出力に変えて前記可動プラテンに伝達する伝達機構と、
   前記駆動源を制御するコントローラとを備え、
   前記コントローラは、前記可動プラテンが所定の加速度で移動するように、前記駆動源を制御する、射出成形機。
2. 前記コントローラは、予め設定された加速度パターンで前記可動プラテンが移動するように、前記駆動源を制御する、請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記加速度パターンには、前記可動プラテンの正加速度が許容範囲内で維持される区間が設けられる、請求項２に記載の射出成形機。
4. 前記加速度パターンには、前記可動プラテンの負加速度が許容範囲内で維持される区間が設けられる、請求項２または３に記載の射出成形機。
5. 前記加速度パターンには、前記可動プラテンの正加速度の上限が設定される区間が設けられる、請求項２〜４のいずれか１項に記載の射出成形機。
6. 前記加速度パターンには、前記可動プラテンの正加速度の上限と下限の両方が設定される区間が設けられる、請求項２〜５のいずれか１項に記載の射出成形機。
7. 前記加速度パターンには、前記可動プラテンの負加速度の下限が設定される区間が設けられる、請求項２〜６のいずれか１項に記載の射出成形機。
8. 前記加速度パターンには、前記可動プラテンの負加速度の上限と下限の両方が設定される区間が設けられる、請求項２〜７のいずれか１項に記載の射出成形機。
9. 前記コントローラは、前記駆動源の速度の実績値と設定値とに基づいて、前記駆動源を制御し、
   予め設定される前記駆動源の速度パターンは、前記可動プラテンの前記加速度パターンに対応するものである、請求項２〜８のいずれか１項に記載の射出成形機。
10. 前記コントローラは、前記可動プラテンの前記加速度パターンを外部から受信し、前記可動プラテンの前記加速度パターンに対応する前記駆動源の前記速度パターンを作成する、請求項９に記載の射出成形機。
11. 前記コントローラは、前記可動プラテンの前記加速度パターンに対応する前記駆動源の前記速度パターンを外部から受信する、請求項９に記載の射出成形機。
12. 前記可動プラテンの加速度の実績値を検出する加速度センサを有し、
    前記コントローラは、前記可動プラテンの加速度の実績値と設定値とに基づいて、前記駆動源を制御する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の射出成形機。
13. ユーザの入力操作を受け付ける入力装置を有し、
    前記コントローラは、
    予め設定される複数の加速度パターンから、前記入力装置における前記入力操作に応じた加速度パターンを選択し、
    選択した前記加速度パターンで前記可動プラテンが移動するように、前記駆動源を制御する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の射出成形機。
14. 前記可動プラテンの加速度の実績値を検出する加速度センサを有し、
    前記コントローラは、前記可動プラテンの正加速度の実績値が上限を超えないように前記駆動源を制御する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の射出成形機。
15. 前記可動プラテンの加速度の実績値を検出する加速度センサを有し、
    前記コントローラは、前記可動プラテンの負加速度の実績値が下限を下回らないように前記駆動源を制御する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の射出成形機。
16. 可動金型が取り付けられる可動プラテンと、前記可動プラテンを移動させる駆動源と、前記駆動源からの入力を所定の比率の出力に変えて前記可動プラテンに伝達する伝達機構とを備える射出成形機の制御方法であって、
    前記可動プラテンが所定の加速度で移動するように、前記駆動源を制御する、射出成形機の制御方法。
17. 前記可動プラテンの加速度パターンを設定し、設定した前記加速度パターンに基づいて前記駆動源を制御する、請求項１６に記載の射出成形機の制御方法。
18. 前記可動プラテンの加速度を監視し、監視結果に基づいて前記駆動源を制御する、請求項１６または１７に記載の射出成形機の制御方法。

Images