JP2019055488A - 射出成形機および射出成形機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スクリュとブッシュとの組み付けの時間を短縮化することができる射出成形機を提供する。【解決手段】射出成形機１０は、外周面にスプライン８４が形成されたスプライン軸８６を有するスクリュ６０と、内周面にスプライン８８が形成されたスプライン孔９０を有するブッシュ７２と、ブッシュ７２を、スクリュ６０の軸方向に移動させる直線運動用モータ７６と、ブッシュ７２を、スクリュ６０の軸回りに回転させる回転運動用モータ７０と、スプライン軸８６をスプライン孔９０に嵌合させる場合に、ブッシュ７２とスクリュ６０とが離間した状態から、ブッシュ７２をスクリュ６０に接近する方向に前進させるように直線運動用モータ７６を制御し、取得された出力トルクが第１所定トルク以上となったときには、ブッシュ７２を回転させるように回転運動用モータ７０を制御するモータ制御部２０と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、成形品を成形する射出成形機および射出成形機の制御方法に関する。

下記特許文献１には、射出成形機の射出機構の構造であって、基部にスプラインを有するスクリュを、スプライン孔が形成されたスプラインブッシュに挿入して固定するものが開示されている。

特開平５−１３１５１１号公報

上記特許文献１に記載の技術では、スクリュとスプラインブッシュとを組み付けるときには、スクリュのスプライン部と、スプラインブッシュのスプライン孔とを嵌合させる必要があるが、スプライン部とスプライン孔の嵌合は、作業者の手作業によって行われており、作業者の熟練度が低い場合には、組み付けに時間を要する問題があった。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、スクリュとブッシュとの組み付けの時間を短縮化することができる射出成形機および射出成形機の制御方法を提供することを目的とする。

本発明の態様は、射出成形機は、外周面にスプラインが形成されたスプライン軸を有するスクリュと、内周面にスプラインが形成されたスプライン孔を有するブッシュと、前記ブッシュを、前記スクリュの軸方向に移動させる直線運動用モータと、前記ブッシュを、前記スクリュの軸回りに回転させる回転運動用モータと、前記直線運動用モータの出力トルクを取得する出力トルク取得部と、前記スプライン軸を前記スプライン孔に嵌合させる場合に、前記ブッシュと前記スクリュとが離間した状態から、前記ブッシュを前記スクリュに接近する方向に前進させるように前記直線運動用モータを制御し、取得された前記出力トルクが第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュを回転させるように前記回転運動用モータを制御するモータ制御部と、を備える。

本発明によれば、作業者の熟練度によるスクリュとブッシュとの組み付け作業に要する時間のバラツキを小さくすることができる。

射出成形機の構成を示す模式図である。 射出装置の模式図である。 ブッシュとスクリュとを組み付けるときの制御装置における処理の流れを示すフローチャートである。 図４Ａ〜図４Ｅは、ブッシュとスクリュとを組み付けるときの動作の様子を示す模式図である。 ブッシュとスクリュとを組み付けるときの制御装置における処理の流れを示すフローチャートである。 図６Ａ〜図６Ｆは、ブッシュとスクリュとを組み付けるときの動作の様子を示す模式図である。

〔第１の実施の形態〕
［射出成形機の構成］
図１は、射出成形機１０の構成を示す模式図である。射出成形機１０は、型締装置１２および射出装置１４を有している。型締装置１２および射出装置１４は、ベース１６上に設置されている。また、射出成形機１０は、型締装置１２および射出装置１４を制御する制御装置１８を有している。なお、制御装置１８は、モータ制御部２０を構成している。

型締装置１２は、リアプラテン２２、可動プラテン２４および固定プラテン２６を有している。可動プラテン２４は、リアプラテン２２と固定プラテン２６との間に設けられたタイバー２８に沿って進退可能に設けられている。

可動プラテン２４と固定プラテン２６との間に、金型３０が設けられている。金型３０は、可動金型３２と固定金型３４とから構成されている。可動金型３２は、可動プラテン２４に取り付けられ、固定金型３４は固定プラテン２６に取り付けられている。

リアプラテン２２と可動プラテン２４との間には、トグルリンク３６が設けられている。トグルリンク３６は、クロスリンク３８を介してクロスヘッド４０が接続されている。型締装置１２は、可動プラテン２４を固定プラテン２６に対して進退させるための型開閉機構４２を有している。型開閉機構４２は、制御装置１８による制御の下で駆動する型開閉モータ４４を有している。型開閉モータ４４の回転運動は、クロスヘッド４０に接続されているボールねじ機構４６に伝達される。型開閉モータ４４から伝達された回転運動は、ボールねじ機構４６によってクロスヘッド４０の進退方向に運動に変換され、クロスヘッド４０の進退方向の動きがトグルリンク３６を介して可動プラテン２４に伝達される。これにより、可動プラテン２４は固定プラテン２６に対して進退する。

型締装置１２は、可動金型３２から成形品を取り出すためのエジェクタ機構４８を有している。エジェクタ機構４８は、制御装置１８による制御の下で駆動するエジェクタモータ５０を有している。エジェクタモータ５０の回転運動は、エジェクタピン５２に接続されているボールねじ機構５４に伝達される。エジェクタモータ５０から伝達された回転運動は、ボールねじ機構５４によって、エジェクタピン５２の進退方向の運動に変換され、エジェクタピン５２は可動プラテン２４に対して進退する。エジェクタピン５２が可動プラテン２４側に移動することにより、可動金型３２から成形品が押し出されて取り出される。

射出装置１４は、ノズル５６、シリンダ５８、スクリュ６０、ホッパ６２およびヒータ６４を有している。ノズル５６は、シリンダ５８の先端に設けられている。シリンダ５８は、中空の部材であって、シリンダ５８内にスクリュ６０が挿通されている。シリンダ５８およびスクリュ６０は、金型３０の開閉方向に延びている。シリンダ５８には、ホッパ６２が設けられている。ホッパ６２は、シリンダ５８内に樹脂材料を投入するためのものである。ホッパ６２から投入された樹脂材料がペレット状の場合は、ヒータ６４によって樹脂材料が溶融される。

射出装置１４は、シリンダ５８内の樹脂材料をシリンダ５８のノズル５６に向けて送る樹脂供給機構６６、および、樹脂材料を金型３０に向けて射出する射出機構６８を有している。樹脂供給機構６６は、制御装置１８による制御の下で駆動する回転運動用モータ７０を有している。回転運動用モータ７０の回転運動は、スクリュ６０に接続するブッシュ７２に伝達され、スクリュ６０が軸周りに回転する。スクリュ６０が軸周りに回転することにより、シリンダ５８内の樹脂材料がシリンダ５８のノズル５６に向けて送られる。回転運動用モータ７０には、回転角度取得部７４が設けられている。回転角度取得部７４は、回転運動用モータ７０の回転角度を取得するセンサである。制御装置１８は、回転運動用モータ７０の回転角度から、スクリュ６０の軸回りにおけるブッシュ７２の回転角度を求めることができる。

射出機構６８は、制御装置１８による制御の下で駆動する直線運動用モータ７６を有している。直線運動用モータ７６の回転運動は、ボールねじ機構７８によってブッシュ７２の進退方向の運動に変換され、スクリュ６０に伝達される。これにより、スクリュ６０が軸方向に移動する。スクリュ６０がノズル５６の方向に移動することにより、シリンダ５８内の樹脂材料がノズル５６から金型３０に向けて射出される。直線運動用モータ７６には、回転角度取得部８０および出力トルク取得部８２が設けられている。回転角度取得部８０は、直線運動用モータ７６の回転角度を取得するセンサである。制御装置１８は、直線運動用モータ７６の回転角度から、スクリュ６０の軸方向におけるブッシュ７２の位置を求めることができる。出力トルク取得部８２は、直線運動用モータ７６の出力トルクを取得するセンサである。

［スクリュとブッシュとの組み付け］
図２は、射出装置１４の模式図である。スクリュ６０は、そのブッシュ７２側の端部に、外周面にスプライン８４が形成されたスプライン軸８６を有している。ブッシュ７２は、そのスクリュ６０側の端部に、内周面にスプライン８８が形成されたスプライン孔９０を有している。スクリュ６０とブッシュ７２とは、スプライン軸８６のスプライン８４とスプライン孔９０のスプライン８８とが嵌合した状態で組み付けられている。これにより、ブッシュ７２からスクリュ６０に軸周りの回転力が伝達される。

［組付制御処理］
本実施の形態では、射出機構６８の組立時において、制御装置１８により制御される回転運動用モータ７０と直線運動用モータ７６によって、ブッシュ７２とスクリュ６０との組み付けを自動的に行う。図３は、ブッシュ７２とスクリュ６０とを組み付けるときの制御装置１８における処理の流れを示すフローチャートである。図３に示す制御装置１８の処理は、ブッシュ７２とスクリュ６０とが、同軸上であって離間して配置された状態において開始される。

ステップＳ１では、制御装置１８は、ブッシュ７２の回転角度を初期化して、ステップＳ２へ移行する。制御装置１８は、ステップＳ１の処理を実行した時点のブッシュ７２の位置を基準として、ブッシュ７２の回転角度を求める。ブッシュ７２の回転角度は、回転角度取得部７４が取得した回転運動用モータ７０の回転角度から求めることができる。

ステップＳ２では、制御装置１８は、ブッシュ７２をスクリュ６０に接近する方向に前進させるように直線運動用モータ７６を制御して、ステップＳ３へ移行する。制御装置１８は、ステップＳ２以降、後述するステップＳ９の処理が行われるまでの間、常にブッシュ７２を前進させるように直線運動用モータ７６を制御する。

ステップＳ３では、制御装置１８は、直線運動用モータ７６の出力トルクが、第１所定トルク以上であるか否かを判定する。直線運動用モータ７６の出力トルクが、第１所定トルク以上であるときにはステップＳ４へ移行し、第１所定トルク未満であるときにはステップＳ３の判定を繰り返す。

ステップＳ４では、制御装置１８は、ブッシュ７２を軸周りに回転させるように回転運動用モータ７０を制御して、ステップＳ５へ移行する。制御装置１８は、ステップＳ４以降、後述するステップＳ７またはステップＳ１０の処理が行われるまでの間、常にブッシュ７２を回転させるように回転運動用モータ７０を制御する。

ステップＳ５では、制御装置１８は、ブッシュ７２の回転角度が３６０［°］以上であるか否かを判定する。ブッシュ７２の回転角度が３６０［°］以上であるときにはステップＳ１０へ移行し、３６０［°］未満であるときにはステップＳ６へ移行する。ブッシュ７２の回転角度は、ステップＳ１においてブッシュ７２の回転角度を初期化したときの位置を基準とする絶対角度として求められる。

ステップＳ６では、制御装置１８は、直線運動用モータ７６の出力トルクが、第２所定トルク未満であるか否かを判定する。直線運動用モータ７６の出力トルクが、第２所定トルク未満であるときにはステップＳ７へ移行し、第２所定トルク以上であるときにはステップＳ５へ戻る。なお、第２所定トルクは、第１所定トルクよりも小さいトルクに設定されている。

ステップＳ７では、制御装置１８は、ブッシュ７２の回転を停止させるように回転運動用モータ７０を制御して、ステップＳ８へ移行する。

ステップＳ８では、制御装置１８は、直線運動用モータ７６の出力トルクが、第１所定トルク以上であるか否かを判定する。直線運動用モータ７６の出力トルクが、第１所定トルク以上であるときにはステップＳ９へ移行し、第１所定トルク未満であるときにはステップＳ８の判定を繰り返す。

ステップＳ９では、制御装置１８は、ブッシュ７２の前進を停止するように、直線運動用モータ７６を制御して、処理を終了する。

ステップＳ５において、制御装置１８がブッシュ７２の回転角度が３６０［°］以上であると判定したときに移行するステップＳ１０では、制御装置１８は、ブッシュ７２の回転を停止させるように回転運動用モータ７０を制御して、ステップＳ９へ移行する。

［組付動作］
図４Ａ〜図４Ｅは、ブッシュ７２とスクリュ６０とを組み付けるときの動作の様子を示す模式図である。

図４Ａに示すように、直線運動用モータ７６が駆動することにより、ブッシュ７２とスクリュ６０とが離間している状態から、ブッシュ７２がスクリュ６０に向かって前進する（ステップＳ２）。このとき、ブッシュ７２の回転位置は、ブッシュ７２のスプライン８８とスクリュ６０のスプライン８４とが嵌合する位置に調整されていないため、多くの場合、図４Ｂに示すように、ブッシュ７２のスプライン８８の端部とスクリュ６０のスプライン８４の端部とが接触する。ブッシュ７２のスプライン８８の端部とスクリュ６０のスプライン８４の端部とが接触したことは、直線運動用モータ７６の出力トルクが上昇したことにより判断することができる。本実施の形態では、制御装置１８は、ステップＳ３において、直線運動用モータ７６の出力トルクが第１所定トルク以上となったときに、ブッシュ７２のスプライン８８の端部と、スクリュ６０のスプライン８４の端部とが接触したと判断する。

次に、図４Ｃに示すように、直線運動用モータ７６が駆動している状態で、回転運動用モータ７０が駆動することにより、ブッシュ７２は、ブッシュ７２のスプライン８８の端部を、スクリュ６０のスプライン８４の端部に押し付けた状態で、軸回りに回転する（ステップＳ４）。

ブッシュ７２の回転位置が、ブッシュ７２のスプライン８８とスクリュ６０のスプライン８４とが嵌合する位置になると、図４Ｄに示すように、ブッシュ７２のスプライン孔９０内に、スクリュ６０のスプライン軸８６が挿入される。ブッシュ７２の回転位置が、ブッシュ７２のスプライン８８とスクリュ６０のスプライン８４とが嵌合する位置になったことは、直線運動用モータ７６の出力トルクが低下したことにより判断することができる。本実施の形態では、制御装置１８は、ステップＳ６において、直線運動用モータ７６の出力トルクが第２所定トルク未満となったときに、ブッシュ７２の回転位置が、ブッシュ７２のスプライン８８とスクリュ６０のスプライン８４とが嵌合する位置になったと判断している。ブッシュ７２の回転位置が、ブッシュ７２のスプライン８８とスクリュ６０のスプライン８４とが嵌合する位置となると、回転運動用モータ７０は停止する（ステップＳ７）。

ブッシュ７２のスプライン孔９０内に、スクリュ６０のスプライン軸８６が挿入されると、ブッシュ７２のスプライン孔９０の底部と、スクリュ６０のスプライン軸８６の端部が接触する。ブッシュ７２のスプライン孔９０の底部と、スクリュ６０のスプライン軸８６の端部が接触したことは、直線運動用モータ７６の出力トルクが上昇したことにより判断することができる。本実施の形態では、制御装置１８は、ステップＳ８（図３）において、直線運動用モータ７６の出力トルクが第１所定トルク以上となったときには、ブッシュ７２のスプライン８８の端部とスクリュ６０のスプライン８４の端部とが接触したと判断している。ブッシュ７２のスプライン８８の端部とスクリュ６０のスプライン８４の端部とが接触し、ブッシュ７２とスクリュ６０の組み付けが完了すると、直線運動用モータ７６は停止する（ステップＳ９）。

まれに、組み付け動作を開始する前に、ブッシュ７２とスクリュ６０とを離間させて配置した状態において、ブッシュ７２の回転位置が、ブッシュ７２のスプライン８８とスクリュ６０のスプライン８４とが嵌合する位置となることがある。この場合、ブッシュ７２のスプライン８８の端部とスクリュ６０のスプライン８４の端部とが接触することなく、ブッシュ７２のスプライン孔９０内に、スクリュ６０のスプライン軸８６が挿入される。そして、ブッシュ７２のスプライン孔９０の底部とスクリュ６０のスプライン軸８６の端部が接触し、ブッシュ７２とスクリュ６０との組み付けが完了する。

制御装置１８は、ステップＳ５において、直線運動用モータ７６の出力トルクが第２所定トルク未満となることなく、ブッシュ７２の回転角度が３６０[°]以上となったときには、ブッシュ７２のスプライン８８の端部とスクリュ６０のスプライン８４の端部とが接触したと判断している。ブッシュ７２のスプライン８８の端部とスクリュ６０のスプライン８４の端部とが接触し、ブッシュ７２とスクリュ６０の組み付けが完了すると、回転運動用モータ７０および直線運動用モータ７６は停止する。

［作用効果］
従来、ブッシュ７２とスクリュ６０との組み付けは、作業者の手作業により行われていた。ブッシュ７２のスプライン８８とスクリュ６０のスプライン８４とを嵌合させる作業に要する時間は、作業者の熟練度に依存する。そのため、熟練度の低い作業者が作業を行う場合、ブッシュ７２とスクリュ６０との組み付け作業に長時間を要する問題があった。

そこで、本実施の形態では、制御装置１８により制御される回転運動用モータ７０と直線運動用モータ７６によって、ブッシュ７２とスクリュ６０との組み付けを自動的に行う。これにより、作業者の熟練度による、ブッシュ７２とスクリュ６０との組み付け作業に要する時間のバラツキを小さくすることができる。

また、本実施の形態では、制御装置１８は、ブッシュ７２とスクリュ６０とが離間した状態から、ブッシュ７２をスクリュ６０に接近する方向に前進させるように直線運動用モータ７６を制御する。そして、出力トルク取得部８２により取得された出力トルクが第１所定トルク以上となったときには、制御装置１８は、ブッシュ７２を回転させるように回転運動用モータ７０を制御する。ブッシュ７２をスクリュ６０に押し付けた状態で、ブッシュ７２を回転することにより、ブッシュ７２のスプライン８８とスクリュ６０のスプライン８４とを嵌合させることができる。

また、本実施の形態では、制御装置１８は、ブッシュ７２を回転させるように回転運動用モータ７０を制御した後に、直線運動用モータ７６の出力トルクが低下したときには、ブッシュ７２の回転を停止させるように回転運動用モータ７０を制御する。制御装置１８は、その後、直線運動用モータ７６の出力トルクが再び増加したときには、ブッシュ７２の前進を停止させるように直線運動用モータ７６を制御する。

ブッシュ７２の回転位置が、ブッシュ７２のスプライン８８とスクリュ６０のスプライン８４とが嵌合する位置になると、回転運動用モータ７０を停止するため、消費電力を抑えることができる。また、ブッシュ７２が回転しない状態で、ブッシュ７２のスプライン孔９０にスクリュ６０のスプライン軸８６を挿入することができ、スプライン８８とスプライン８４との間の摩擦を抑制することができるため、直線運動用モータ７６の出力トルクを低減し、消費電力を抑えることができる。さらに、ブッシュ７２とスクリュ６０との組み付けが完了すると、直線運動用モータ７６と停止するため、消費電力を抑えることができる。

また、本実施の形態では、制御装置１８は、ブッシュ７２を回転させた角度が３６０［°］以上となったときには、ブッシュ７２の回転を停止させるように回転運動用モータ７０を制御するとともに、ブッシュ７２の前進を停止させるように直線運動用モータ７６を制御する。

ブッシュ７２の回転角度が３６０［°］となったときには、すでに、ブッシュ７２とスクリュ６０との組み付けは完了しており、この場合には、回転運動用モータ７０および直線運動用モータ７６を停止するため、消費電力を抑えることができる。

〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態では、第１の実施の形態に対して、制御装置１８において行われる組付制御処理が一部異なる。

［組付制御処理］
図５は、ブッシュ７２とスクリュ６０とを組み付けるときの制御装置１８における処理の流れを示すフローチャートである。図５に示す制御装置１８の処理は、ブッシュ７２とスクリュ６０とが、同軸上であって離間して配置された状態において開始される。

ステップＳ２１では、制御装置１８は、ブッシュ７２の回転角度を初期化して、ステップＳ２２へ移行する。制御装置１８は、ステップＳ２１の処理を実行した時点のブッシュ７２の位置を基準として、ブッシュ７２の回転角度を求める。ブッシュ７２の回転角度は、回転角度取得部７４が取得した回転運動用モータ７０の回転角度から求めることができる。

ステップＳ２２では、制御装置１８は、ブッシュ７２をスクリュ６０に接近する方向に前進させるように直線運動用モータ７６を制御して、ステップＳ２３へ移行する。制御装置１８は、ステップＳ２２以降、後述するステップＳ２５の処理が行われるまでの間、常にブッシュ７２を前進させるように直線運動用モータ７６を制御する。

ステップＳ２３では、制御装置１８は、直線運動用モータ７６の出力トルクが、第１所定トルク以上であるか否かを判定する。直線運動用モータ７６の出力トルクが、第１所定トルク以上であるときにはステップＳ２４へ移行し、第１所定トルク未満であるときにはステップＳ２３の判定を繰り返す。

ステップＳ２４では、制御装置１８は、ブッシュ７２の軸方向位置を記憶して、ステップＳ２５へ移行する。ブッシュ７２の軸方向位置は、回転角度取得部８０が取得した直線運動用モータ７６の回転角度から求めることができる。

ステップＳ２５では、制御装置１８は、ブッシュ７２をスクリュ６０から離れる方向に所定距離後退させるように直線運動用モータ７６を制御して、ステップＳ２６へ移行する。ブッシュ７２を後退させるときの所定距離は、ブッシュ７２とスクリュ６０との組み付けが完了した状態において、スプライン８８とスプライン８４とが嵌合している領域の長さよりも短い距離に設定される。

ステップＳ２６では、制御装置１８は、ブッシュ７２を軸周りに所定角度回転させるように回転運動用モータ７０を制御して、ステップＳ２７へ移行する。

ステップＳ２７では、制御装置１８は、ブッシュ７２の回転角度が３６０［°］以上であるか否かを判定する。ブッシュ７２の回転角度が３６０［°］以上であるときにはステップＳ３３へ移行し、３６０［°］未満であるときにはステップＳ２８へ移行する。ブッシュ７２の回転角度は、ステップＳ２１においてブッシュ７２の回転角度を初期化したときの位置を基準とする絶対角度として求められる。

ステップＳ２８では、制御装置１８は、ブッシュ７２を前進させるように直線運動用モータ７６を制御して、ステップＳ２９へ移行する。制御装置１８は、ステップＳ２８以降、前述のステップＳ２５、または、後述するステップＳ３２の処理が行われるまでの間、常にブッシュ７２を前進させるように直線運動用モータ７６を制御する。

ステップＳ２９では、制御装置１８は、ブッシュ７２の軸方向位置が、ステップＳ２４において記憶した位置であるか否かを判定する。ブッシュ７２の軸方向位置が、ステップＳ２４において記憶した位置であるときにはステップＳ３０へ移行し、ステップＳ２４において記憶した位置でないときにはステップＳ２９の判定を繰り返す。

ステップＳ３０では、制御装置１８は、直線運動用モータ７６の出力トルクが、第２所定トルク未満であるか否かを判定する。直線運動用モータ７６の出力トルクが、第２所定トルク未満であるときにはステップＳ３１へ移行し、第２所定トルク以上であるときにはステップＳ２５へ戻る。なお、第２所定トルクは、第１所定トルクよりも小さいトルクに設定されている。

ステップＳ３１では、制御装置１８は、直線運動用モータ７６の出力トルクが、第１所定トルク以上であるか否かを判定する。直線運動用モータ７６の出力トルクが、第１所定トルク以上であるときにはステップＳ３２へ移行し、第１所定トルク未満であるときにはステップＳ３１の判定を繰り返す。

ステップＳ３２では、制御装置１８は、ブッシュ７２の前進を停止するように、直線運動用モータ７６を制御して、処理を終了する。

ステップＳ２７において、制御装置１８がブッシュ７２の回転角度が３６０［°］以上であると判定したときに移行するステップＳ３３では、制御装置１８は、ブッシュ７２を前進させるように直線運動用モータ７６を制御して、ステップＳ３１へ移行する。制御装置１８は、ステップＳ３３以降、前述のステップＳ３２の処理が行われるまでの間、常にブッシュ７２を前進させるように直線運動用モータ７６を制御する。

［組付動作］
図６Ａ〜図６Ｆは、ブッシュ７２とスクリュ６０とを組み付けるときの動作の様子を示す模式図である。

図６Ａに示すように、直線運動用モータ７６が駆動することにより、ブッシュ７２とスクリュ６０とが離間している状態から、ブッシュ７２がスクリュ６０に向かって前進する。このとき、ブッシュ７２の回転位置は、ブッシュ７２のスプライン８８とスクリュ６０のスプライン８４とが嵌合する位置に調整されていないため、多くの場合、図６Ｂに示すように、ブッシュ７２のスプライン８８の端部とスクリュ６０のスプライン８４の端部とが接触する。ブッシュ７２のスプライン８８の端部とスクリュ６０のスプライン８４の端部とが接触したことは、直線運動用モータ７６の出力トルクが上昇したことにより判断することができる。本実施の形態では、制御装置１８は、ステップＳ２３において、直線運動用モータ７６の出力トルクが第１所定トルク以上となったときに、ブッシュ７２のスプライン８８の端部と、スクリュ６０のスプライン８４の端部とが接触したと判断する。

次に、図６Ｃに示すように、直線運動用モータ７６が逆転方向に駆動することにより、ブッシュ７２がスクリュ６０から離れる方向に所定距離後退する。これにより、ブッシュ７２とスクリュ６０とは離間した状態となる。ブッシュ７２とスクリュ６０とは離間した状態で、図６Ｄに示すように、回転運動用モータ７０が駆動することにより、ブッシュ７２は、軸回りに所定角度回転する（ステップＳ２６）。

ブッシュ７２を所定角度回転させた後に、直線運動用モータ７６が駆動することにより、ブッシュ７２とスクリュ６０とが離間している状態から、ブッシュ７２がスクリュ６０に向かって前進する。ブッシュ７２を所定角度回転させたときに、ブッシュ７２の回転位置が、ブッシュ７２のスプライン８８とスクリュ６０のスプライン８４とが嵌合する位置になると、図６Ｅに示すように、ブッシュ７２のスプライン孔９０内に、スクリュ６０のスプライン軸８６が挿入される。

ブッシュ７２の回転位置が、ブッシュ７２のスプライン８８とスクリュ６０のスプライン８４とが嵌合する位置になったことは、ブッシュ７２のスプライン８８の端部とスクリュ６０のスプライン８４の端部とが接触したときのブッシュ７２の軸方向位置において、直線運動用モータ７６の出力トルクが低下したことにより判断することができる。本実施の形態では、制御装置１８は、ステップＳ３０において、直線運動用モータ７６の出力トルクが第２所定トルク未満となったときに、ブッシュ７２の回転位置が、ブッシュ７２のスプライン８８とスクリュ６０のスプライン８４とが嵌合する位置であると判断している。

ブッシュ７２のスプライン孔９０内に、スクリュ６０のスプライン軸８６が挿入されると、ブッシュ７２のスプライン孔９０の底部と、スクリュ６０のスプライン軸８６の端部が接触する。ブッシュ７２のスプライン孔９０の底部と、スクリュ６０のスプライン軸８６の端部が接触したことは、直線運動用モータ７６の出力トルクが上昇したことにより判断することができる。本実施の形態では、制御装置１８は、ステップＳ３１において、直線運動用モータ７６の出力トルクが第１所定トルク以上となったときには、ブッシュ７２のスプライン８８の端部とスクリュ６０のスプライン８４の端部とが接触したと判断している。ブッシュ７２のスプライン８８の端部とスクリュ６０のスプライン８４の端部とが接触し、ブッシュ７２とスクリュ６０の組み付けが完了すると、直線運動用モータ７６は停止する（ステップＳ３２）。

まれに、組み付け動作を開始する前に、ブッシュ７２とスクリュ６０とを離間させて配置した状態において、ブッシュ７２の回転位置が、ブッシュ７２のスプライン８８とスクリュ６０のスプライン８４とが嵌合する位置となることがある。この場合、ブッシュ７２のスプライン８８の端部とスクリュ６０のスプライン８４の端部とが接触することなく、ブッシュ７２のスプライン孔９０内に、スクリュ６０のスプライン軸８６が挿入される。そして、ブッシュ７２のスプライン孔９０の底部とスクリュ６０のスプライン軸８６の端部が接触し、ブッシュ７２とスクリュ６０との組み付けが完了する。

制御装置１８は、ステップＳ２７において、直線運動用モータ７６の出力トルクが第２所定トルク未満となることなく、ブッシュ７２の回転角度が３６０[°]以上となったときには、ブッシュ７２のスプライン８８の端部とスクリュ６０のスプライン８４の端部とが接触したと判断している。ブッシュ７２のスプライン８８の端部とスクリュ６０のスプライン８４の端部とが接触し、ブッシュ７２とスクリュ６０の組み付けが完了すると、直線運動用モータ７６は停止する。

［作用効果］
本実施の形態では、制御装置１８は、ブッシュ７２とスクリュ６０とが離間した状態から、ブッシュ７２をスクリュ６０に接近する方向に前進させるように直線運動用モータ７６を制御する。そして、出力トルク取得部８２により取得された出力トルクが第１所定トルク以上となったときには、制御装置１８は、ブッシュ７２をスクリュ６０から離れる方向に所定距離後退させるように直線運動用モータ７６を制御する。次に、制御装置１８は、ブッシュ７２を所定角度回転させるように回転運動用モータ７０を制御し、その後、ブッシュ７２を前進させるように直線運動用モータ７６を制御する。ブッシュ７２の後退、回転、前進を繰り返すことにより、ブッシュ７２のスプライン８８とスクリュ６０のスプライン８４とを嵌合させることができる。

また、本実施の形態では、制御装置１８は、直線運動用モータ７６の出力トルクが第１所定トルク以上となったときのブッシュ７２の軸方向位置を記憶する。制御装置１８は、記憶したブッシュ７２の軸方向位置において、直線運動用モータ７６の出力トルクが第１所定トルクよりも小さい第２所定トルク未満であって、その後、記憶したブッシュ７２の軸方向位置よりもブッシュ７２が前進した位置において、直線運動用モータ７６の出力トルクが第１所定トルク以上となったときには、ブッシュ７２の前進を停止させるように直線運動用モータ７６を制御する。ブッシュ７２とスクリュ６０との組み付けが完了すると、直線運動用モータ７６を停止するため、消費電力を抑えることができる。

また、本実施の形態では、制御装置１８は、ブッシュ７２を回転させた角度が３６０［°］以上となった後に、直線運動用モータ７６の出力トルクが第１所定トルク以上となったときには、ブッシュ７２の前進を停止させるように直線運動用モータ７６を制御する。ブッシュ７２の回転角度が３６０［°］となったときには、すでに、ブッシュ７２とスクリュ６０との組み付けは完了しており、この場合には、回転運動用モータ７０および直線運動用モータ７６を停止するため、消費電力を抑えることができる。

〔実施の形態から得られる技術的思想〕
上記実施の形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。

射出成形機（１０）は、外周面にスプライン（８４）が形成されたスプライン軸（８６）を有するスクリュ（６０）と、内周面にスプライン（８８）が形成されたスプライン孔（９０）を有するブッシュ（７２）と、前記ブッシュ（７２）を、前記スクリュ（６０）の軸方向に移動させる直線運動用モータ（７６）と、前記ブッシュ（７２）を、前記スクリュ（６０）の軸回りに回転させる回転運動用モータ（７０）と、前記直線運動用モータ（７６）の出力トルクを取得する出力トルク取得部（８２）と、前記スプライン軸（８６）を前記スプライン孔（９０）に嵌合させる場合に、前記ブッシュ（７２）と前記スクリュ（６０）とが離間した状態から、前記ブッシュ（７２）を前記スクリュ（６０）に接近する方向に前進させるように前記直線運動用モータ（７６）を制御し、取得された前記出力トルクが第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュ（７２）を回転させるように前記回転運動用モータ（７０）を制御するモータ制御部（２０）と、を備える。これにより、作業者の熟練度による、ブッシュ（７２）とスクリュ（６０）との組み付け作業に要する時間のバラツキを小さくすることができる。

上記の射出成形機（１０）であって、前記モータ制御部（２０）は、取得された前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュ（７２）を前進させるように前記直線運動用モータ（７６）を制御した状態で、前記ブッシュ（７２）を回転させるように前記回転運動用モータ（７０）を制御してもよい。これにより、ブッシュ（７２）のスプライン（８８）とスクリュ（６０）のスプライン（８４）とを嵌合させることができる。

上記の射出成形機（１０）であって、前記モータ制御部（２０）は、前記ブッシュ（７２）を回転させるように前記回転運動用モータ（７０）を制御した後に、前記出力トルクが前記第１所定トルクよりも小さい第２所定トルク未満となったときには、前記ブッシュ（７２）の回転を停止させるように前記回転運動用モータ（７０）を制御するとともに、その後、取得された前記出力トルクが第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュ（７２）の前進を停止させるように前記直線運動用モータ（７６）を制御してもよい。これにより、回転運動用モータ（７０）や直線運動用モータ（７６）における消費電力を抑えることができる。

上記の射出成形機（１０）であって、前記モータ制御部（２０）は、前記ブッシュ（７２）を回転させた角度が３６０［°］以上となったときには、前記ブッシュ（７２）の回転を停止させるように前記回転運動用モータ（７０）を制御するとともに、前記ブッシュ（７２）の前進を停止させるように前記直線運動用モータ（７６）を制御してもよい。これにより、回転運動用モータ（７０）や直線運動用モータ（７６）における消費電力を抑えることができる。

上記の射出成形機（１０）であって、前記モータ制御部（２０）は、取得された前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュ（７２）を前記スクリュ（６０）から離れる方向に所定距離後退させるように前記直線運動用モータ（７６）を制御した後に、前記ブッシュ（７２）を所定角度回転させるように前記回転運動用モータ（７０）を制御し、その後、前記ブッシュ（７２）を前進させるように前記直線運動用モータ（７６）を制御してもよい。これにより、ブッシュ（７２）のスプライン（８８）とスクリュ（６０）のスプライン（８４）とを嵌合させることができる。

上記の射出成形機（１０）であって、前記モータ制御部（２０）は、取得された前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときの前記ブッシュ（７２）の位置を記憶し、記憶した前記ブッシュ（７２）の位置において、取得された前記出力トルクが前記第１所定トルクよりも小さい第２所定トルク未満であって、記憶した前記ブッシュ（７２）の位置よりも前記ブッシュ（７２）が前進した位置において、前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュ（７２）の前進を停止させるように前記直線運動用モータ（７６）を制御してもよい。これにより、直線運動用モータ（７６）における消費電力を抑えることができる。

上記の射出成形機（１０）であって、前記モータ制御部（２０）は、前記ブッシュ（７２）を回転させた角度が３６０［°］以上となった後に、取得された前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュ（７２）の前進を停止させるように前記直線運動用モータ（７６）を制御してもよい。これにより、回転運動用モータ（７０）や直線運動用モータ（７６）における消費電力を抑えることができる。

成形品を成形する射出成形機（１０）の制御方法であって、前記射出成形機（１０）は、外周面にスプライン（８４）が形成されたスプライン軸（８６）を有するスクリュ（６０）と、内周面にスプライン（８８）が形成されたスプライン孔（９０）を有するブッシュ（７２）と、前記ブッシュ（７２）を、前記スクリュ（６０）の軸方向に移動させる直線運動用モータ（７６）と、前記ブッシュ（７２）を、前記スクリュ（６０）の軸回りに回転させる回転運動用モータ（７０）と、前記直線運動用モータ（７６）の出力トルクを取得する出力トルク取得部（８２）と、を有し、前記スプライン軸（８６）を前記スプライン孔（９０）に嵌合させる場合に、前記ブッシュ（７２）と前記スクリュ（６０）とが離間した状態から、前記ブッシュ（７２）を前記スクリュ（６０）に接近する方向に前進させるように前記直線運動用モータ（７６）を制御し、取得された前記出力トルクが第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュ（７２）を回転させるように前記回転運動用モータ（７０）を制御する。これにより、作業者の熟練度に関わらず、ブッシュ（７２）とスクリュ（６０）との組み付け作業に要する時間を短縮化することができる。

上記の射出成形機（１０）の制御方法であって、取得された前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュ（７２）を前進させるように前記直線運動用モータ（７６）を制御した状態で、前記ブッシュ（７２）を回転させるように前記回転運動用モータ（７０）を制御してもよい。これにより、ブッシュ（７２）のスプライン（８８）とスクリュ（６０）のスプライン（８４）とを嵌合させることができる。

上記の射出成形機（１０）の制御方法であって、前記ブッシュ（７２）を回転させるように前記回転運動用モータ（７０）を制御した後に、前記出力トルクが前記第１所定トルクよりも小さい第２所定トルク未満となったときには、前記ブッシュ（７２）の回転を停止させるように前記回転運動用モータ（７０）を制御するとともに、その後、取得された前記出力トルクが第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュ（７２）の前進を停止させるように前記直線運動用モータ（７６）を制御してもよい。これにより、回転運動用モータ（７０）や直線運動用モータ（７６）における消費電力を抑えることができる。

上記の射出成形機（１０）の制御方法であって、前記ブッシュ（７２）を回転させた角度が３６０［°］以上となったときには、前記ブッシュ（７２）の回転を停止させるように前記回転運動用モータ（７０）を制御するとともに、前記ブッシュ（７２）の前進を停止させるように前記直線運動用モータ（７６）を制御してもよい。これにより、回転運動用モータ（７０）や直線運動用モータ（７６）における消費電力を抑えることができる。

上記の射出成形機（１０）の制御方法であって、取得された前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュ（７２）を前記スクリュ（６０）から離れる方向に所定距離後退させるように前記直線運動用モータ（７６）を制御した後に、前記ブッシュ（７２）を所定角度回転させるように前記回転運動用モータ（７０）を制御し、その後、前記ブッシュ（７２）を前進させるように前記直線運動用モータ（７６）を制御してもよい。これにより、ブッシュ（７２）のスプライン（８８）とスクリュ（６０）のスプライン（８４）とを嵌合させることができる。

上記の射出成形機（１０）の制御方法であって、取得された前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときの前記ブッシュ（７２）の位置を記憶し、記憶した前記ブッシュ（７２）の位置において、取得された前記出力トルクが前記第１所定トルクよりも小さい第２所定トルク未満であって、記憶した前記ブッシュ（７２）の位置よりも前記ブッシュ（７２）が前進した位置において、前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュ（７２）の前進を停止させるように前記直線運動用モータ（７６）を制御してもよい。これにより、直線運動用モータ（７６）における消費電力を抑えることができる。

上記の射出成形機（１０）の制御方法であって、前記ブッシュ（７２）を回転させた角度が３６０［°］以上となった後に、取得された前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュ（７２）の前進を停止させるように前記直線運動用モータ（７６）を制御してもよい。これにより、回転運動用モータ（７０）や直線運動用モータ（７６）における消費電力を抑えることができる。

１０…射出成形機 ２０…モータ制御部
６０…スクリュ ７０…回転運動用モータ
７２…ブッシュ ７６…直線運動用モータ
８４、８８…スプライン ８６…スプライン軸
９０…スプライン孔

Claims (14)

1. 外周面にスプラインが形成されたスプライン軸を有するスクリュと、
   内周面にスプラインが形成されたスプライン孔を有するブッシュと、
   前記ブッシュを、前記スクリュの軸方向に移動させる直線運動用モータと、
   前記ブッシュを、前記スクリュの軸回りに回転させる回転運動用モータと、
   前記直線運動用モータの出力トルクを取得する出力トルク取得部と、
   前記スプライン軸を前記スプライン孔に嵌合させる場合に、前記ブッシュと前記スクリュとが離間した状態から、前記ブッシュを前記スクリュに接近する方向に前進させるように前記直線運動用モータを制御し、取得された前記出力トルクが第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュを回転させるように前記回転運動用モータを制御するモータ制御部と、
   を備える、射出成形機。
2. 請求項１に記載の射出成形機であって、
   前記モータ制御部は、取得された前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュを前進させるように前記直線運動用モータを制御した状態で、前記ブッシュを回転させるように前記回転運動用モータを制御する、射出成形機。
3. 請求項２に記載の射出成形機であって、
   前記モータ制御部は、前記ブッシュを回転させるように前記回転運動用モータを制御した後に、前記出力トルクが前記第１所定トルクよりも小さい第２所定トルク未満となったときには、前記ブッシュの回転を停止させるように前記回転運動用モータを制御するとともに、その後、取得された前記出力トルクが第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュの前進を停止させるように前記直線運動用モータを制御する、射出成形機。
4. 請求項２または３に記載の射出成形機であって、
   前記モータ制御部は、前記ブッシュを回転させた角度が３６０［°］以上となったときには、前記ブッシュの回転を停止させるように前記回転運動用モータを制御するとともに、前記ブッシュの前進を停止させるように前記直線運動用モータを制御する、射出成形機。
5. 請求項１に記載の射出成形機であって、
   前記モータ制御部は、取得された前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュを前記スクリュから離れる方向に所定距離後退させるように前記直線運動用モータを制御した後に、前記ブッシュを所定角度回転させるように前記回転運動用モータを制御し、その後、前記ブッシュを前進させるように前記直線運動用モータを制御する、射出成形機。
6. 請求項５に記載の射出成形機であって、
   前記モータ制御部は、
   取得された前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときの前記ブッシュの位置を記憶し、
   記憶した前記ブッシュの位置において、取得された前記出力トルクが前記第１所定トルクよりも小さい第２所定トルク未満であって、記憶した前記ブッシュの位置よりも前記ブッシュが前進した位置において、前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュの前進を停止させるように前記直線運動用モータを制御する、射出成形機。
7. 請求項５または６に記載の射出成形機であって、
   前記モータ制御部は、前記ブッシュを回転させた角度が３６０［°］以上となった後に、取得された前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュの前進を停止させるように前記直線運動用モータを制御する、射出成形機。
8. 成形品を成形する射出成形機の制御方法であって、
   前記射出成形機は、
   外周面にスプラインが形成されたスプライン軸を有するスクリュと、
   内周面にスプラインが形成されたスプライン孔を有するブッシュと、
   前記ブッシュを、前記スクリュの軸方向に移動させる直線運動用モータと、
   前記ブッシュを、前記スクリュの軸回りに回転させる回転運動用モータと、
   前記直線運動用モータの出力トルクを取得する出力トルク取得部と、
   を有し、
   前記スプライン軸を前記スプライン孔に嵌合させる場合に、前記ブッシュと前記スクリュとが離間した状態から、前記ブッシュを前記スクリュに接近する方向に前進させるように前記直線運動用モータを制御し、取得された前記出力トルクが第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュを回転させるように前記回転運動用モータを制御する、射出成形機の制御方法。
9. 請求項８に記載の射出成形機の制御方法であって、
   取得された前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュを前進させるように前記直線運動用モータを制御した状態で、前記ブッシュを回転させるように前記回転運動用モータを制御する、射出成形機の制御方法。
10. 請求項９に記載の射出成形機の制御方法であって、
    前記ブッシュを回転させるように前記回転運動用モータを制御した後に、前記出力トルクが前記第１所定トルクよりも小さい第２所定トルク未満となったときには、前記ブッシュの回転を停止させるように前記回転運動用モータを制御するとともに、その後、取得された前記出力トルクが第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュの前進を停止させるように前記直線運動用モータを制御する、射出成形機の制御方法。
11. 請求項９または１０に記載の射出成形機の制御方法であって、
    前記ブッシュを回転させた角度が３６０［°］以上となったときには、前記ブッシュの回転を停止させるように前記回転運動用モータを制御するとともに、前記ブッシュの前進を停止させるように前記直線運動用モータを制御する、射出成形機の制御方法。
12. 請求項８に記載の射出成形機の制御方法であって、
    取得された前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュを前記スクリュから離れる方向に所定距離後退させるように前記直線運動用モータを制御した後に、前記ブッシュを所定角度回転させるように前記回転運動用モータを制御し、その後、前記ブッシュを前進させるように前記直線運動用モータを制御する、射出成形機の制御方法。
13. 請求項１２に記載の射出成形機の制御方法であって、
    取得された前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときの前記ブッシュの位置を記憶し、
    記憶した前記ブッシュの位置において、取得された前記出力トルクが前記第１所定トルクよりも小さい第２所定トルク未満であって、記憶した前記ブッシュの位置よりも前記ブッシュが前進した位置において、前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュの前進を停止させるように前記直線運動用モータを制御する、射出成形機の制御方法。
14. 請求項１２または１３に記載の射出成形機の制御方法であって、
    前記ブッシュを回転させた角度が３６０［°］以上となった後に、取得された前記出力トルクが前記第１所定トルク以上となったときには、前記ブッシュの前進を停止させるように前記直線運動用モータを制御する、射出成形機の制御方法。

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