JP2017217897A - 射出成形機および射出成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ショートショット動作のための条件値をより簡易な操作で設定できる射出成形機および射出成形方法を提供する。
【解決手段】射出成形機１は、通常射出モードのときは、射出動作に続いて保圧動作を行う。そして、射出成形機１は、モード選択チェックボックス５１がタッチ操作されてショートショットモードが選択されたとき、保圧動作に代えて、スクリューの回転を停止した状態を保圧時間Ｔｈにわたって保持する時間調整動作を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、射出成形機および射出成形方法に関する。

射出成形機において良好な成形品を得るためには、例えば、射出時のスクリューのストローク量や移動速度、射出シリンダ内の樹脂圧力などの射出成形のための条件値を決定する条件出しが必須である。そして、この条件出しには、射出する樹脂量を少しずつ増やしながら複数回射出を行って射出毎に金型を開いて樹脂の充填状態を確認する、つまり、成形品を得るための動作を途中まで実行するいわゆるショートショット動作が用いられる（例えば、特許文献１）。

特開平５−２５３９９４号公報

このようなショートショット動作は、一度条件出しを行ったあとにおいても、不具合解析や品質向上などのために行われることがある。しかしながら、ショートショット動作では、例えば、射出工程、保圧工程、冷却工程および型開閉工程などを含む成形品の成形のための射出成形サイクルを実行する通常の射出成形動作に対して、射出成形サイクルの全体時間をほぼ同じとしながら、保圧の有無やスクリューの射出時のストローク量などの複数の条件値を変更する必要があるので、操作が煩雑であるという問題があった。また、ショートショット動作の条件値を設定したのち、通常の射出成形動作の条件値に設定しなおす際に、一部の条件値の戻し忘れや入力ミスがあると、金型などを破損してしまうおそれがあるという問題があった。

そこで、本発明は、ショートショット動作のための条件値をより簡易な操作で設定できる射出成形機および射出成形方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様の射出成形機は、射出シリンダと、前記射出シリンダ内に収容されたスクリューと、前記射出シリンダ内で前記スクリューを回転および前後進させる駆動部と、を有する射出成形機であって、前記スクリューの射出前進位置、前記射出シリンダ内の樹脂圧力である保圧圧力値および前記保圧圧力値を保持する保圧時間を含む条件値が格納される条件値格納部と、前記駆動部により前記スクリューを前記条件値格納部に格納された前記射出前進位置まで前進させる通常射出動作を行う通常射出制御部と、前記駆動部により前記射出シリンダ内の樹脂圧力を前記保圧時間にわたって前記保圧圧力値に保持するように前記スクリューの位置を調整する保圧動作を行う保圧制御部と、通常射出モードおよびショートショットモードを選択するモード選択操作が入力されるモード選択操作入力部と、前記モード選択操作入力部に前記ショートショットモードを選択する前記モード選択操作が入力されたとき、前記保圧制御部による前記保圧動作に代えて、前記スクリューの回転を停止した状態を前記保圧時間または予め定められたシール時間にわたって保持する時間調整動作を行う時間調整制御部と、を有していることを特徴とする。

本発明によれば、ショートショットモードが選択されたとき、保圧動作に代えて、スクリューの回転を停止した状態を保圧時間または予め定められたシール時間にわたって保持する時間調整動作を行う。このようにしたことから、ショートショットモードを選択するモード選択操作を入力することで、保圧なしとするとともに保圧時間またはシール時間にわたってスクリューの動きを停止することができる。そのため、射出成形サイクルについて通常射出モード時の射出成形サイクルと同等の長さを確保して、通常の射出成形動作と同様に金型内の樹脂の冷却を進めることができる。また、通常射出モードが選択されると、再度保圧動作に戻るので、条件値の戻し忘れや入力ミスを抑制できる。

本発明においては、前記時間調整制御部が、前記時間調整動作として、前記スクリューの回転を停止した状態を前記保圧時間または前記シール時間にわたって保持し、かつ、前記スクリューが前記射出シリンダ内の樹脂圧力で押されることにより後退するようにすることが好ましい。このようにすることで、射出動作後において、射出シリンダ１１内の樹脂圧力Ｐを低下させて、金型側に樹脂が流れることを抑制することができる。

本発明においては、前記ショートショットモードが選択されたときの前記スクリューの射出前進位置が入力される射出前進位置入力部と、前記モード選択操作入力部に前記ショートショットモードを選択する前記モード選択操作が入力されかつ前記射出前進位置入力部に前記射出前進位置が入力されたとき、前記通常射出制御部による前記通常射出動作に代えて、前記駆動部により前記スクリューを前記射出前進位置入力部に入力された前記射出前進位置まで前進させるショートショット射出動作を行うショートショット射出制御部とをさらに有していることが好ましい。このようにすることで、ショートショットモードが選択されたときのスクリューの射出前進位置を任意に設定することができる。

本発明においては、前記射出シリンダ内の樹脂圧力および前記スクリューの位置の関係を示すグラフが描画されるグラフ表示エリアを表示する表示部をさらに有し、前記表示部に表示された前記グラフ表示エリア上で指定された前記スクリューの位置が前記スクリューの射出前進位置として前記射出前進位置入力部に入力されることが好ましい。このようにすることで、樹脂圧力を確認しながらショートショット動作時におけるスクリューの射出前進位置を入力することができる。

上記目的を達成するために、本発明の他の一態様の射出成形方法は、射出シリンダと、前記射出シリンダ内に収容されたスクリューと、前記射出シリンダ内で前記スクリューを回転および前後進させる駆動部と、を有する射出成形機で用いられる射出成形方法であって、通常射出モードが選択されたとき、射出成形サイクルにおいて、前記スクリューを射出前進位置まで前進させる通常射出動作を行う通常射出工程、および前記射出シリンダ内の樹脂圧力を保圧時間にわたって保圧圧力値に保持するように前記スクリューの位置を調整する保圧動作を行う保圧工程を実行し、ショートショットモードが選択されたとき、前記射出成形サイクルにおいて、前記保圧工程に代えて、前記スクリューの回転を停止した状態を前記保圧時間または予め定められたシール時間にわたって保持する時間調整動作を行う時間調整工程を実行することを特徴とする。

本発明によれば、ショートショットモードが選択されたとき、保圧動作に代えて、スクリューの回転を停止した状態を保圧時間または予め定められたシール時間にわたって保持する時間調整動作を行う。このようにしたことから、ショートショットモードが選択されることで、保圧なしとするとともに保圧時間またはシール時間にわたってスクリューの動きを停止することができる。そのため、射出成形サイクルについて通常射出モード時の射出成形サイクルと同等の長さを確保して、通常の射出成形動作と同様に金型内の樹脂の冷却を進めることができる。また、通常射出モードが選択されると、再度保圧動作に戻るので、条件値の戻し忘れや入力ミスを抑制できる。

本発明によれば、ショートショット動作のための条件値をより簡易な操作で設定できる。

本発明の一実施形態に係る射出成形機の概略構成を示す図である。 図１の射出成形機における動作の条件値の設定画面の一例を示す図である。 図１の射出成形機における動作を示すグラフ表示画面の一例（通常射出モード）を示す図である。 図１の射出成形機における動作を示すグラフ表示画面の一例（ショートショットモードかつ保圧なしショートショット）を示す図である。 図１の射出成形機における動作を示すグラフ表示画面の一例（ショートショットモードかつ任意ショートショット）を示す図である。 図１の射出成形機における射出成形サイクルの一例（通常射出モード）を模式的に示す図である。 図１の射出成形機における射出成形サイクルの一例（ショートショットモードかつ保圧なしショートショット）を模式的に示す図である。 図１の射出成形機における射出成形サイクルの一例（ショートショットモードかつ任意ショートショット）を模式的に示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る射出成形機について、図１〜図８を参照して説明する。この射出成形機は、射出成形サイクルにおいて、金型内に形成されたキャビティに樹脂を射出する射出動作、金型内に射出した樹脂を保圧する保圧動作、金型を冷却して樹脂を固化させる冷却動作、および、金型内で樹脂が固化してなる成形品を取り出すとともに次の射出動作に備える型開閉動作を含む射出成形動作を行う。

図１は、本発明の一実施形態に係る射出成形機の概略構成を示す図である。図２は、射出成形機における動作の条件値の設定画面の一例を示す図である。図３〜図５は、図１の射出成形機における動作を示すグラフ表示画面の一例（通常射出モード／ショートショットモードかつ保圧なしショートショット／ショートショットモードかつ任意ショートショット）示す図である。図６〜図８は、図１の射出成形機における射出成形サイクルの一例（通常射出モード／ショートショットモードかつ保圧なしショートショット／ショートショットモードかつ任意ショートショット）を模式的に示す図である。

最初に射出成形機の構成について説明した後、射出成形機の動作について説明する。

（１．射出成形機の構成）
図１に示すように、射出成形機１は、射出ユニット１０と、制御ユニット３０と、を有している。

射出ユニット１０は、射出シリンダ１１と、スクリュー１２と、回転制御用サーボモータ１３と、回転制御用タイミングベルト１４と、スクリュープーリ１５と、位置制御用サーボモータ１６と、位置制御用タイミングベルト１７と、ボールネジ機構１８と、回転検出用エンコーダ１９と、位置検出用エンコーダ２０と、ロードセル２１と、を有している。

射出シリンダ１１は、一端にノズル１１ａが設けられた筒状に形成されており、その外周面に図示しないヒータを備えている。スクリュー１２は、射出シリンダ１１内に回転および前後方向に移動可能（すなわち、前後進可能）に収容されている。なお、本明細書において、図１の射出シリンダ１１のノズル１１ａ側を前側、その反対側を後側としている。

回転制御用サーボモータ１３は、スクリュー１２を回転させる駆動部である。回転制御用サーボモータ１３は、その出力プーリ１３ａの回転が回転制御用タイミングベルト１４を介してスクリュー１２に同軸に固定されたスクリュープーリ１５に伝達される。これにより、スクリュー１２は軸を中心に回転される。

位置制御用サーボモータ１６は、スクリュー１２を前後進させる駆動部である。位置制御用サーボモータ１６は、その出力プーリ１６ａの回転が位置制御用タイミングベルト１７を介してボールネジ機構１８のねじ軸１８ａに同軸に固定されたねじ軸プーリ１８ｂに伝達される。これにより、ねじ軸１８ａは軸を中心に回転される。そして、ねじ軸１８ａの回転によりボール（図示なし）を介して螺合されたナット部１８ｃが軸方向（すなわち前後方向）に移動する。このナット部１８ｃの移動に伴って当該ナット部１８ｃに固定されたスクリュー１２も前後方向に移動される。位置制御用サーボモータ１６によって、スクリュー１２が前後方向に移動されることにより、スクリュー１２の位置および射出シリンダ１１内におけるスクリュー１２の前方空間Ｅに溜められている樹脂に加わる圧力（以下、単に「樹脂圧力Ｐ」という。）を調整する。

回転検出用エンコーダ１９は、回転制御用サーボモータ１３の回転位置を検出し、この回転位置に基づいて後述する制御ユニット３０の制御部３３がスクリュー１２の回転速度Ｒを検出する。位置検出用エンコーダ２０は、位置制御用サーボモータ１６の回転位置を検出し、この回転位置に基づいて制御部３３がスクリュー１２の前後方向の位置Ｌや移動速度Ｖを検出する。ロードセル２１は、スクリュー１２に加わる圧力を検出し、この圧力に基づいて制御部３３が樹脂圧力Ｐを検出する。

制御ユニット３０は、設定格納部３１と、表示操作部３２と、制御部３３と、回転制御用サーボアンプ３４と、位置制御用サーボアンプ３５と、を有している。

設定格納部３１は、例えばハードディスク装置や不揮発性メモリ等の書き換え可能な記憶媒体などを含んで構成されている。設定格納部３１には、射出成形動作に含まれる各種動作において用いられるスクリュー１２の回転速度Ｒ、位置Ｌおよび移動速度Ｖ、ならびに射出シリンダ１１内における樹脂圧力Ｐなどの制御のための条件値が格納（すなわち記憶）されている。各種動作には、（Ｉ）射出シリンダ１１内の前方空間Ｅに溜められた樹脂を金型内に射出する射出動作、（ＩＩ）射出動作後に前方空間Ｅに溜められた樹脂を保圧する保圧動作、（ＩＩＩ）金型を冷却する冷却動作、（ＩＩＩａ）冷却動作と並行して、計量動作の開始を遅らせる可塑化待ち動作、（ＩＩＩｂ）冷却動作と並行して、前方空間Ｅに樹脂を計量して溜める計量動作、（ＩＩＩｃ）冷却動作と並行して、スクリューを後退させるサックバック動作、（ＩＶ）金型を開いて成形品を取り出したのち金型を閉じる型開閉動作などが含まれる。設定格納部３１は、後述する表示操作部３２および制御部３３により設定値が読み書きされて各種動作において用いられる。設定格納部３１は、条件値格納部に相当する。

本実施形態において、設定格納部３１には、計量動作の条件値である、
（ａ）計量完了時におけるスクリュー１２の後退位置である計量後退位置Ｘｍ［ｍｍ］、
（ｂ）スクリュー１２の最も前進した位置０から計量後退位置Ｘｍに至るまでのスクリュー１２の計量回転速度Ｒｍ［ｒｐｍ］、および
（ｃ）位置０から計量後退位置Ｘｍに至るまでに前方空間Ｅに溜められている樹脂に加える圧力値である計量圧力値Ｐｍ［ＭＰａ］についての設定値が格納されている。

また、設定格納部３１には、射出動作の条件値である、
（ｄ）射出動作を行う射出区間Ｌｉ（ｍｍ）、
（ｅ）射出区間Ｌｉにおけるスクリュー１２の射出移動速度Ｖｉ［ｍｍ／ｓ］、
（ｆ）射出動作時における樹脂に加える圧力の上限値である１次圧力値Ｐｉ［ＭＰａ］、
（ｇ）スクリューを速度制御から圧力制御に切り換える位置であるＶ−Ｐ切換位置Ｄｉ［ｍｍ］、
（ｈ）射出により金型のキャビティに樹脂を充填したあとに前方空間Ｅに溜められている樹脂に加える圧力値である保圧圧力値Ｐｈ［ＭＰａ］および
（ｉ）その圧力値を保持する期間である保圧時間Ｔｈ［ｓ］についての設定値が格納されている。

射出区間Ｌｉを複数の区間（１速、２速、・・・、ｎ速）に分けて、各区間において異なる射出移動速度を設定することが可能である。また、保圧時間Ｔｈを複数の時間（１、２、・・・、ｎ）に分けて、各時間において異なる保圧圧力値Ｐｈを設定することが可能である。Ｖ−Ｐ切換位置Ｄｉは、射出前進位置に相当する。

また、設定格納部３１には、可塑化待ち動作の条件値である、
（ｊ）計量動作の開始を遅らせるための可塑化遅延時間Ｔｋ［ｓ］についての設定値が格納されている。

可塑化待ち動作は、オプション動作であって、可塑化遅延時間Ｔｋに０を設定することにより可塑化待ち動作を省略できる。

また、設定格納部３１には、サックバック動作の条件値である、
（ｋ）サックバック動作におけるスクリュー１２のストローク量であるサックバックストロークＤｓ［ｍｍ］、および
（ｌ）サックバック移動速度Ｖｓ［ｍｍ／ｓ］についての設定値が格納されている。

サックバック動作は、オプション動作であって、サックバックストロークＤｓに０を設定することによりサックバック動作を省略できる。

表示操作部３２は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイで構成された表示部３２ａと、この表示部３２ａの表示面に重ねて配置されたタッチパネルを備えた操作部３２ｂとを有している。表示部３２ａは、数値や画像、グラフ等の各種情報、および、キーボード、テンキー、チェックボックス、選択ボックス、操作ボタン等の各種操作スイッチ画像などを表示する。操作部３２ｂのタッチパネルには、オペレータなどの利用者によって指やタッチ操作ペンなどの操作体Ｆ（図５）によりタッチ操作が入力される。

表示操作部３２では、表示部３２ａに表示している操作スイッチ画像と操作部３２ｂのタッチパネルとを組み合わせてソフトウエア操作スイッチを実現している。以下、操作部３２ｂのタッチパネルにおける表示部３２ａに表示している操作スイッチ画像に対応する箇所をタッチ操作することを、単に「タッチ操作する」という。なお、操作部３２ｂはマウスを備え、このマウスにより各種操作を行ってもよい。

図２に、表示部３２ａに表示される設定画面Ｇ１の一例を示す。設定画面Ｇ１は、上記条件値の設定値を表示および入力するための画面である。表示操作部３２は、表示部３２ａに設定画面Ｇ１を表示している状態において、（ａ）〜（ｌ）の各条件値の設定値表示箇所がタッチ操作されると設定画面Ｇ１に重ねてテンキー（図示なし）を表示する。そして、表示操作部３２は、テンキーがタッチ操作されて値が入力されると、入力された値が設定格納部３１に送られて条件値の設定値として格納される。

図３に、表示部３２ａに表示されるグラフ表示画面Ｇ２の一例を示す。グラフ表示画面Ｇ２は、各種グラフを表示するための画面である。表示操作部３２は、後述する制御部３３から送られる情報に基づいて、グラフ表示画面Ｇ２の右側のグラフ表示エリアＧ２１に、スクリュー１２の速度実測値（縦軸）およびスクリュー１２の前後方向の位置（横軸）の関係を示すグラフ、ならびに、樹脂圧力Ｐの圧力実測値（縦軸）およびスクリュー１２の前後方向の位置（横軸）の関係を示すグラフを描画する。また、表示操作部３２は、グラフ表示画面Ｇ２の左側のグラフ表示エリアＧ２２に、スクリュー１２がＶ−Ｐ切換位置Ｄｉを通過したあとの樹脂圧力Ｐの圧力実測値（縦軸）および経過時間（横軸）の関係を示すグラフを描画する。

図３に示すように、表示操作部３２は、グラフ表示画面Ｇ２の右下に動作モードを選択するためのソフトウエア操作スイッチであるモード選択チェックボックス５１と、その左側にショートショット種別を選択するためのソフトウエア操作スイッチである選択ボックス５２を表示する。表示操作部３２は、モード選択チェックボックス５１がタッチ操作される毎にチェックＣ（図４）をトグル表示する。図３に示すようにモード選択チェックボックス５１が空欄である（チェックＣが表示されていない）とき、動作モードとして「通常射出モード」が選択されていることを示し、図４に示すようにチェックＣが表示されているとき、動作モードとして「ショートショットモード」が選択されていることを示している。モード選択チェックボックス５１へのタッチ操作は、モード選択操作に相当する。

図４、図５に示すように、選択ボックス５２において選択されるショートショット種別には、「保圧なしショートショット」および「任意ショートショット」が含まれている。選択ボックス５２は、ショートショット種別を選択するためのドロップダウンリストを表示するリスト表示スイッチ５２ａと、ドロップダウンリストからタッチ操作により選択されたショートショット種別を表示する種別表示部５２ｂとを有している。

図５に示すように、表示操作部３２は、選択ボックス５２のショートショット種別表示部に「任意ショートショット」を表示している（つまり、ショートショット種別として「任意ショートショット」が選択されている）とき、その下側にソフトウエア操作スイッチであるＶ−Ｐ切換位置入力エリア５３を表示する。Ｖ−Ｐ切換位置入力エリア５３には、ショートショットモードが選択されたときに用いられる条件値であるショートショット用Ｖ−Ｐ切換位置Ｄｓｓが入力される。Ｖ−Ｐ切換位置入力エリア５３は、射出前進位置入力部に相当する。表示操作部３２は、ショートショット用Ｖ−Ｐ切換位置Ｄｓｓとして、設定格納部３１に格納されているＶ−Ｐ切換位置Ｄｉを超える値がＶ−Ｐ切換位置入力エリア５３に入力されないように規制する。

表示操作部３２は、ショートショット種別として「任意ショートショット」が選択されたタイミングでＶ−Ｐ切換位置入力エリア５３を表示するとともに、設定格納部３１からＶ−Ｐ切換位置Ｄｉを読み出し、読み出したＶ−Ｐ切換位置Ｄｉをショートショット用Ｖ−Ｐ切換位置Ｄｓｓの初期値としてＶ−Ｐ切換位置入力エリア５３に表示する。

その後、グラフ表示画面Ｇ２の右側のグラフ表示エリアＧ２１が操作体Ｆでタッチ操作されると、表示操作部３２は、タッチ操作された箇所の横軸座標（スクリュー１２の前後方向の位置）を読み出して、その横軸座標を入力されたショートショット用Ｖ−Ｐ切換位置ＤｓｓとしてＶ−Ｐ切換位置入力エリア５３に表示して、Ｖ−Ｐ切換位置入力エリア５３の値を更新する。または、Ｖ−Ｐ切換位置入力エリア５３がタッチ操作されるとグラフ表示画面Ｇ２に重ねてテンキー（図示なし）を表示し、テンキーがタッチ操作されて値が入力されると、入力された値をショートショット用Ｖ−Ｐ切換位置ＤｓｓとしてＶ−Ｐ切換位置入力エリア５３に表示して、Ｖ−Ｐ切換位置入力エリア５３の値を更新する。

制御部３３は、マイクロコンピュータ等により構成されている。制御部３３は、各種動作において制御信号を生成し、この制御信号を回転制御用サーボアンプ３４および位置制御用サーボアンプ３５に出力して、回転制御用サーボモータ１３および位置制御用サーボモータ１６を制御する。また、制御部３３は、制御信号を生成して図示しない冷却機構や型開閉機構も制御する。

制御部３３は、上述した各種動作において、回転検出用エンコーダ１９の回転位置出力Ａ１、位置検出用エンコーダ２０の回転位置出力Ａ２およびロードセル２１の圧力出力Ａ３に基づいて、上述したスクリューの回転速度Ｒ、移動速度Ｖおよび位置Ｌ、ならびに樹脂圧力Ｐについてフィードバック制御を行う。

制御部３３は、上記各種動作を行う通常射出制御部、保圧制御部、冷却制御部、可塑化待ち制御部、計量制御部、型開閉制御部、サックバック制御部、時間調整制御部およびショートショット射出制御部などの各種機能部として動作する。

（２．射出成形機の動作）
次に、上述した射出成形機１が射出成形サイクルで行う射出成形動作の一例について説明する。

射出成形動作を行う前に、射出成形機１は、表示操作部３２の表示部３２ａに設定画面Ｇ１を表示するとともに操作部３２ｂから（ａ）〜（ｌ）の各条件値の設定値が入力されて、各設定値を設定格納部３１に格納する。

そして、溶融した樹脂が射出シリンダ１１のノズル１１ａから吐出するまで射出シリンダ１１内に樹脂を送り込むとともに、計量動作と同様にして射出シリンダ１１内の前方空間Ｅに溶融した樹脂を溜める予備動作を行う。

上記各条件値の設定値が入力され、上記予備動作を行ったあとに、射出成形機１は射出成形動作を開始する。

（２．１．通常射出成形動作）
動作モードとして「通常射出モード」が設定されている場合の射出成形動作（通常射出成形動作）について図６を参照して説明する。通常射出成形動作は、通常射出動作、保圧動作、冷却動作、可塑化待ち動作、計量動作、型開閉動作およびサックバック動作を含む。

射出成形機１の制御部３３は、通常射出動作として、設定格納部３１から射出区間Ｌｉ、射出移動速度Ｖｉ、１次圧力値ＰｉおよびＶ−Ｐ切換位置Ｄｉを読み出し、樹脂圧力Ｐが１次圧力値Ｐｉを超えないようにしながら、スクリュー１２が射出移動速度ＶｉでＶ−Ｐ切換位置Ｄｉ（例えば、８．００ｍｍ）に示される位置まで前進するように制御する（通常射出工程）。このとき、スクリュー１２は速度制御される。これにより、金型のキャビティに樹脂が射出される。

通常射出動作に続き、制御部３３は、保圧動作として、設定格納部３１から保圧圧力値Ｐｈおよび保圧時間Ｔｈを読み出し、保圧時間Ｔｈにわたって樹脂圧力Ｐが保圧圧力値Ｐｈとなるように、スクリュー１２の前後方向の位置を調整するように制御する（保圧工程）。このときスクリュー１２は圧力制御される。これにより、保圧により樹脂がキャビティに確実に充填される。

保圧動作に続き、制御部３３は、冷却動作として、図示しない冷却機構により金型内に形成された流路に冷媒を流通させるように制御する（冷却工程）。これにより、金型を冷却して樹脂の固化を促す。

冷却動作と並行して、制御部３３は、設定格納部３１の可塑化遅延時間Ｔｋに０より大きい値が格納されているとき、可塑化待ち動作として、設定格納部３１から可塑化遅延時間Ｔｋを読み出し、可塑化遅延時間Ｔｋにわたってスクリュー１２の回転を停止するようにする（可塑化待ち工程）。すなわち、可塑化待ち動作により、スクリュー１２を回転させて行う計量動作への移行を遅らせる。可塑化待ち動作は、例えば、冷却動作の終了と、この冷却動作と並行して行われる後述の計量動作の終了とのタイミングを調整する場合などに行う。

可塑化待ち動作において、（１）制御部３３は、スクリュー１２の回転を停止するとともに、スクリュー１２が樹脂圧力Ｐで押されることにより後退するようにしてもよい。このとき、制御部３３は、スクリュー１２による前進方向の押圧力が保圧動作終了時の樹脂圧力Ｐより小さい所定圧力値（例えば、計量圧力値１０ＭＰａ）になるようにする、または、上記押圧力が０となるようにする。所定圧力値は保圧圧力値Ｔｈ（例えば、５０ＭＰａ）より小さい値となる。これにより、樹脂圧力Ｐが徐々に低下して、樹脂圧力Ｐと上記押圧力とがつりあう位置までスクリュー１２が後退する。または、（２）制御部３３は、スクリュー１２の回転を停止するとともに、スクリュー１２を所定距離だけ後退するようにしてもよい。さらには、（３）制御部３３は、スクリュー１２が樹脂圧力Ｐに押されることにより急激に後退しないように、スクリュー１２の後退速度を制限するようにしてもよい。なお、可塑化待ち動作において、制御部３３は、スクリュー１２がその位置を保持しまた後退するようにするのみであって、例えば樹脂圧力Ｐがスクリュー１２の押圧力より低い場合であってもスクリュー１２が前進するようにはしない。

冷却動作と並行しかつ可塑化待ち動作に続き、制御部３３は、計量動作として、設定格納部３１から計量回転速度Ｒｍ、計量圧力値Ｐｍおよび計量後退位置Ｘｍを読み出し、スクリュー１２が計量回転速度Ｒｍで回転しかつ樹脂圧力Ｐが計量圧力値Ｐｍとなるようにしながら、スクリュー１２が計量後退位置Ｘｍまで後退するように制御する（計量工程）。これにより、一射出量の樹脂が計量されて、射出シリンダ１１内におけるスクリュー１２の前方空間Ｅに溜められる。

冷却動作と並行してかつ計量動作に続き、制御部３３は、設定格納部３１のサックバックストロークＤｓに０より大きい値が格納されているとき、サックバック動作として、設定格納部３１からサックバック移動速度ＶｓおよびサックバックストロークＤｓを読み出し、スクリュー１２がサックバック移動速度ＶｓでサックバックストロークＤｓに示される距離を後退するように制御する（サックバック工程）。これにより、射出シリンダ１１のノズル１１ａからの樹脂垂れを抑制できる。

冷却動作に続き、制御部３３は、型開閉動作として、図示しない型開閉機構により金型を開いて成形品を取り出すとともに金型を閉じて再度射出シリンダ１１のノズル１１ａと金型のキャビティとを連通させ、次の射出動作に備える（型開閉工程）。

以降、制御部３３は、上記通常射出成形動作を行う射出成形サイクルを繰り返し実行する。

（２．２．保圧なし射出成形動作）
動作モードとして「ショートショットモード」が設定されかつショートショット種別として「保圧なしショートショット」が設定されている場合の射出成形動作（保圧なし射出成形動作）について図７を参照して説明する。保圧なし射出成形動作は、上記通常射出成形動作に対して保圧動作に代えて時間調整動作を行う点のみ異なり、他の動作は同様である。そのため、ここでは、時間調整動作についてのみ説明し、他の動作については説明を省略する。

通常射出動作に続き、制御部３３は、時間調整動作として、設定格納部３１から保圧時間Ｔｈを読み出し、保圧時間Ｔｈにわたってスクリュー１２の回転を停止するようにする（時間調整工程）。すなわち、時間調整動作により、スクリュー１２を回転させて行う計量動作が並行して行われる冷却動作への移行を遅らせる。これにより、保圧時間Ｔｈにわたってスクリュー１２の動作が停止するので、時間調整工程において、上記保圧動作を行う場合のサイクルと同程度の長さのサイクルにすることができる。

時間調整動作において、（１）制御部３３は、スクリュー１２の回転を停止するとともに、スクリュー１２が樹脂圧力Ｐで押されることにより後退するようにしてもよい。このとき、制御部３３は、スクリュー１２による前進方向の押圧力が通常射出動作終了時の樹脂圧力Ｐより小さい所定圧力値（例えば、計量圧力値１０ＭＰａ）になるようにする、または、上記押圧力が０となるようにする。これにより、樹脂圧力Ｐが徐々に低下して、樹脂圧力Ｐと上記押圧力とがつりあう位置までスクリュー１２が後退する。または、（２）制御部３３は、スクリュー１２の回転を停止するとともに、スクリュー１２を所定距離だけ後退するようにしてもよい。さらには、（３）制御部３３は、スクリュー１２が樹脂圧力Ｐに押されることにより急激に後退しないように、スクリュー１２の後退速度を制限するようにしてもよい。なお、時間調整動作において、制御部３３は、スクリュー１２がその位置を保持しまた後退するようにするのみであって、例えば樹脂圧力Ｐがスクリュー１２の押圧力より低い場合であってもスクリュー１２が前進するようにはしない。

（２．２．任意ショートショット射出成形動作）
動作モードとして「ショートショットモード」が設定されかつショートショット種別として「任意ショートショット」が設定されている場合の射出成形動作（任意ショートショット射出成形動作）について図８を参照して説明する。任意ショートショット射出成形動作は、上記保圧なし射出成形動作に対して通常射出動作に代えてショートショット射出動作を行う点のみ異なり、他の動作は同様である。そのため、ここでは、ショートショット射出動作についてのみ説明し、他の動作については説明を省略する。

制御部３３は、ショートショット射出動作として、設定格納部３１から射出区間Ｌｉ、射出移動速度Ｖｉおよび１次圧力値Ｐｉを読み出すとともに、Ｖ−Ｐ切換位置入力エリア５３に表示されているショートショット用Ｖ−Ｐ切換位置Ｄｓｓを読み出し、樹脂圧力Ｐが１次圧力値Ｐｉを超えないようにしながら、スクリュー１２が射出移動速度Ｖｉでショートショット用Ｖ−Ｐ切換位置Ｄｓｓ（例えば、１５．００ｍｍ）に示される位置まで前進するように制御する（ショートショット射出工程）。このとき、スクリュー１２は速度制御される。これにより、金型のキャビティに通常射出動作時より少量の樹脂が射出される。

ショートショット射出動作に続き、制御部３３は、時間調整動作として、設定格納部３１から保圧時間Ｔｈを読み出し、保圧時間Ｔｈにわたってスクリュー１２の回転を停止するようにする（時間調整工程）。すなわち、時間調整動作により、スクリュー１２を回転させて行う計量動作が並行して行われる冷却動作への移行を遅らせる。これにより、保圧時間Ｔｈにわたってスクリュー１２の動作が停止するので、時間調整工程において、上記保圧動作を行う場合のサイクルと同程度の長さのサイクルにすることができる。

時間調整動作において、（１）制御部３３は、スクリュー１２の回転を停止するとともに、スクリュー１２が樹脂圧力Ｐで押されることにより後退するようにしてもよい。このとき、制御部３３は、スクリュー１２による前進方向の押圧力がショートショット射出動作終了時の樹脂圧力Ｐより小さい所定圧力値（例えば、計量圧力値１０ＭＰａ）になるようにする、または、上記押圧力が０となるようにする。これにより、樹脂圧力Ｐが徐々に低下して、樹脂圧力Ｐと上記押圧力とがつりあう位置までスクリュー１２が後退する。または、（２）制御部３３は、スクリュー１２の回転を停止するとともに、スクリュー１２を所定距離だけ後退するようにしてもよい。さらには、（３）制御部３３は、スクリュー１２が樹脂圧力Ｐに押されることにより急激に後退しないように、スクリュー１２の後退速度を制限するようにしてもよい。なお、時間調整動作において、制御部３３は、スクリュー１２がその位置を保持しまた後退するようにするのみであって、例えば樹脂圧力Ｐがスクリュー１２の押圧力より低い場合であってもスクリュー１２が前進するようにはしない。

このように射出成形機１は、通常射出モードが選択されているときは通常射出成形動作を行う。そして、射出成形機１は、モード選択チェックボックス５１にタッチ操作が入力されてショートショットモードが選択されると、保圧動作に代えて時間調整動作を行う保圧なし射出成形動作を行い、さらに、Ｖ−Ｐ切換位置入力エリア５３にショートショット用Ｖ−Ｐ切換位置Ｄｓｓが入力されると、通常射出動作に代えてショートショット射出動作を行う任意ショートショット射出成形動作を行う。また、モード選択チェックボックス５１にタッチ操作が入力されて通常射出モードが再度選択されると、通常射出成形動作を行う。

以上説明したように、本実施形態の射出成形機１によれば、ショートショットモードが選択されたとき、保圧動作に代えて、スクリュー１２の回転を停止した状態を保圧時間Ｔｈにわたって保持する時間調整動作を行う。このようにしたことから、モード選択チェックボックス５１をタッチ操作してショートショットモードを選択することで、保圧なしとするとともに保圧時間Ｔｈにわたってスクリュー１２の動きを停止できる。そのため、ショートショットモードにおいても、射出成形サイクルの長さを通常射出モードと同様に十分に確保して、通常の射出成形動作と同様に金型内の樹脂の冷却を進めることができる。また、モード選択チェックボックス５１をタッチ操作して通常射出モードを選択することで、時間調整動作から保圧動作に戻るので、条件値の戻し忘れや入力ミスを抑制できる。

また、時間調整動作において、スクリュー１２の回転を停止した状態を保圧時間Ｔｈにわたって保持し、かつ、スクリュー１２が射出シリンダ１１内の樹脂圧力Ｐで押されることにより後退することで、射出動作後において、射出シリンダ１１内の樹脂圧力Ｐを低下させて、金型側に樹脂が流れることを抑制することができる。

また、ショートショットモードが選択されたときのスクリュー１２のショートショット用Ｖ−Ｐ切換位置Ｄｓｓが入力されるＶ−Ｐ切換位置入力エリア５３を有し、ショートショットモードが選択されかつＶ−Ｐ切換位置入力エリア５３にショートショット用Ｖ−Ｐ切換位置Ｄｓｓが入力されたとき、通常射出動作に代えて、スクリュー１２をＶ−Ｐ切換位置入力エリア５３に入力されたショートショット用Ｖ−Ｐ切換位置Ｄｓｓまで前進させるショートショット射出動作を行う。このようにすることで、ショートショットモードが選択されたときのスクリュー１２のショートショット用Ｖ−Ｐ切換位置Ｄｓｓを任意に設定することができる。

また、射出シリンダ１１内の樹脂圧力Ｐの圧力実測値およびスクリュー１２の位置の関係を示すグラフが描画されるグラフ表示エリアＧ２１を表示する表示部３２ａをさらに有し、表示部３２ａに表示されたグラフ表示エリアＧ２１上で指定されたスクリュー１２の位置がショートショット用Ｖ−Ｐ切換位置ＤｓｓとしてＶ−Ｐ切換位置入力エリア５３に入力される。このようにすることで、樹脂圧力Ｐの圧力実測値を確認しながらショートショット動作時におけるショートショット用Ｖ−Ｐ切換位置Ｄｓｓを入力することができる。

本実施形態によれば、ショートショット動作のための条件値をより簡易な操作で設定できる。

上述した実施形態では、ショートショットモードが選択されているときに行われる時間調整動作において、設定格納部３１に格納されている保圧時間Ｔｈにわたってスクリュー１２の動作を停止するものであったが、これに限定されるものではない。この保圧時間Ｔｈに代えて、金型のゲート部やランナー部などの樹脂流路にある樹脂が固化して樹脂流路を塞ぐ（シールする）のに十分な長さに予め定められた固定時間（シール時間）を設定するようにしてもよい。このシール時間は、例えば、３秒〜３０秒程度の範囲で設定される。

また、上述した実施形態では、グラフ表示画面Ｇ２においてスクリュー１２の速度実測値および射出シリンダ１１内の樹脂圧力Ｐの圧力実測値に関するグラフを描画するものであったが、これらに限定されるものではなく、例えば、スクリュー１２の速度設定値（目標速度）や樹脂圧力Ｐの圧力設定値（上限圧力、目標圧力）なども描画するものであってもよい。

上記に本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

１…射出成形機、１０…射出ユニット、１１…射出シリンダ、１１ａ…ノズル、１２…スクリュー、１３…回転制御用サーボモータ（駆動部）、１３ａ…出力プーリ、１４…回転制御用タイミングベルト、１５…スクリュープーリ、１６…位置制御用サーボモータ（駆動部）１６ａ…出力プーリ、１７…位置制御用タイミングベルト、１８…ボールネジ機構、１８ａ…ねじ軸、１８ｂ…軸プーリ、１８ｃ…ナット部、１９…回転検出用エンコーダ、２０…位置検出用エンコーダ、２１…ロードセル、３０…制御ユニット、３１…設定格納部（条件値格納部）、３２…表示操作部、３２ａ…表示部、３２ｂ…操作部、３３…制御部（通常射出制御部、保圧制御部、時間調整制御部、ショートショット射出制御部）、３４…回転制御用サーボアンプ、３５…位置制御用サーボアンプ、５１…モード選択チェックボックス（モード選択操作入力部）、５２…選択ボックス、５２ａ…リスト表示スイッチ、５２ｂ…種別表示部、５３…Ｖ−Ｐ切換位置入力エリア（射出前進位置入力部）、Ａ１、Ａ２…回転位置出力、Ａ３…圧力出力、Ｅ…前方空間、Ｇ１…設定画面、Ｇ２…グラフ表示画面、Ｇ２１、Ｇ２２…グラフ表示エリア、Ｃ…チェック、Ｆ…操作体、Ｒ…スクリューの回転速度、Ｌ…スクリューの位置、Ｖ…スクリューの移動速度、Ｐ…射出シリンダ内の樹脂圧力、Ｘｍ…計量後退位置、Ｒｍ…計量回転速度、Ｐｍ…計量圧力値、Ｌｉ…射出区間、Ｖｉ…射出移動速度、Ｐｉ…１次圧力値、Ｄｉ…Ｖ−Ｐ切換位置（射出前進位置）、Ｄｓｓ…ショートショット用Ｖ−Ｐ切換位置（射出前進位置）、Ｐｈ…保圧圧力値、Ｔｈ…保圧時間、Ｔｋ…可塑化遅延時間、Ｄｓ…サックバックストローク、Ｖｓ…サックバック移動速度。

Claims (5)

1. 射出シリンダと、前記射出シリンダ内に収容されたスクリューと、前記射出シリンダ内で前記スクリューを回転および前後進させる駆動部と、を有する射出成形機であって、
   前記スクリューの射出前進位置、前記射出シリンダ内の樹脂圧力である保圧圧力値および前記保圧圧力値を保持する保圧時間を含む条件値が格納される条件値格納部と、
   前記駆動部により前記スクリューを前記射出前進位置まで前進させる通常射出動作を行う通常射出制御部と、
   前記駆動部により前記射出シリンダ内の樹脂圧力を前記保圧時間にわたって前記保圧圧力値に保持するように前記スクリューの位置を調整する保圧動作を行う保圧制御部と、
   通常射出モードおよびショートショットモードを選択するモード選択操作が入力されるモード選択操作入力部と、
   前記モード選択操作入力部に前記ショートショットモードを選択する前記モード選択操作が入力されたとき、前記保圧制御部による前記保圧動作に代えて、前記スクリューの回転を停止した状態を前記保圧時間または予め定められたシール時間にわたって保持する時間調整動作を行う時間調整制御部と、を有していることを特徴とする射出成形機。
2. 前記時間調整制御部が、前記時間調整動作として、前記スクリューの回転を停止した状態を前記保圧時間または前記シール時間にわたって保持し、かつ、前記スクリューが前記射出シリンダ内の樹脂圧力で押されることにより後退するようにすることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記ショートショットモードが選択されたときの前記スクリューの射出前進位置が入力される射出前進位置入力部と、
   前記モード選択操作入力部に前記ショートショットモードを選択する前記モード選択操作が入力されかつ前記射出前進位置入力部に前記射出前進位置が入力されたとき、前記通常射出制御部による前記通常射出動作に代えて、前記駆動部により前記スクリューを前記射出前進位置入力部に入力された前記射出前進位置まで前進させるショートショット射出動作を行うショートショット射出制御部とをさらに有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の射出成形機。
4. 前記射出シリンダ内の樹脂圧力および前記スクリューの位置の関係を示すグラフが描画されるグラフ表示エリアを表示する表示部をさらに有し、
   前記表示部に表示された前記グラフ表示エリア上で指定された前記スクリューの位置が前記スクリューの射出前進位置として前記射出前進位置入力部に入力されることを特徴とする請求項３に記載の射出成形機。
5. 射出シリンダと、前記射出シリンダ内に収容されたスクリューと、前記射出シリンダ内で前記スクリューを回転および前後進させる駆動部と、を有する射出成形機で用いられる射出成形方法であって、
   通常射出モードが選択されたとき、射出成形サイクルにおいて、前記スクリューを射出前進位置まで前進させる通常射出動作を行う通常射出工程、および前記射出シリンダ内の樹脂圧力を保圧時間にわたって保圧圧力値に保持するように前記スクリューの位置を調整する保圧動作を行う保圧工程を実行し、
   ショートショットモードが選択されたとき、前記射出成形サイクルにおいて、前記保圧工程に代えて、前記スクリューの回転を停止した状態を前記保圧時間または予め定められたシール時間にわたって保持する時間調整動作を行う時間調整工程を実行することを特徴とする射出成形方法。

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