JP2024043753A - 射出成形機 - Google Patents

射出成形機 Download PDF

Info

Publication number
JP2024043753A
JP2024043753A JP2022148920A JP2022148920A JP2024043753A JP 2024043753 A JP2024043753 A JP 2024043753A JP 2022148920 A JP2022148920 A JP 2022148920A JP 2022148920 A JP2022148920 A JP 2022148920A JP 2024043753 A JP2024043753 A JP 2024043753A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
mold
memory
control device
screw
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022148920A
Other languages
English (en)
Inventor
大吾 堀田
毅秀 山口
琢也 水梨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP2022148920A priority Critical patent/JP2024043753A/ja
Priority to CN202311013417.7A priority patent/CN117734131A/zh
Priority to DE102023125119.8A priority patent/DE102023125119A1/de
Publication of JP2024043753A publication Critical patent/JP2024043753A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/84Safety devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
    • B29C45/5008Drive means therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C2045/1784Component parts, details or accessories not otherwise provided for; Auxiliary operations not otherwise provided for
    • B29C2045/1792Machine parts driven by an electric motor, e.g. electric servomotor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

【課題】射出成形機の誤動作を抑制する、技術を提供する。【解決手段】射出成形機は、駆動部と、前記駆動部によって駆動される被駆動部と、前記駆動部に備えられ、前記被駆動部の駆動状況を検出して検出信号を出力する検出器と、前記検出信号を受けて前記駆動部による駆動を制御する制御装置と、を備える。前記検出器は第1メモリを有し、前記制御装置は前記第1メモリと共通の情報を記憶する第2メモリを有する。前記制御装置は、前記共通の情報が第1メモリと第2メモリとで不一致である場合に、前記駆動部による駆動を制限する。【選択図】図6

Description

本発明は、射出成形機に関する。
特許文献1に記載の射出成形機は、駆動部と、駆動部によって駆動される被駆動部と、駆動部に備えられ、被駆動部の駆動状況を検出して検出信号を出力する検出器と、検出器からの検出信号に応じて駆動部による駆動を制御する制御装置と、を備える。駆動部は例えばモータであり、検出器は例えばモータの回転を検出するエンコーダである。
検出器は第1メモリを有し、制御装置は第2メモリを有する。第1メモリと第2メモリは共通の情報を記憶する。これにより、検出器と制御装置の少なくとも一方が交換された場合に、共通の情報の比較または書き換えが可能になる。
制御装置は、射出成形機の電源投入時に、上記の比較を行う。共通の情報が不一致である場合、制御装置は、アラームで報知する制御と、不一致の内容をディスプレイに表示させる制御とを行う。
特許第4005922号公報
共通の情報が第1メモリと第2メモリとで不一致である場合、検出器と制御装置の少なくとも一方が誤った情報を有している。誤った情報を基に駆動部を駆動させると、誤動作が生じる恐れがある。
本発明の一態様は、射出成形機の誤動作を抑制する、技術を提供する。
本発明の一態様に係る射出成形機は、駆動部と、前記駆動部によって駆動される被駆動部と、前記駆動部に備えられ、前記被駆動部の駆動状況を検出して検出信号を出力する検出器と、前記検出信号を受けて前記駆動部による駆動を制御する制御装置と、を備える。前記検出器は第1メモリを有し、前記制御装置は前記第1メモリと共通の情報を記憶する第2メモリを有する。前記制御装置は、前記共通の情報が第1メモリと第2メモリとで不一致である場合に、前記駆動部による駆動を制限する。
本発明の一態様によれば、共通の情報が第1メモリと第2メモリとで不一致である場合に駆動部による駆動を制限する。これにより、誤った情報に基づく誤動作を抑制できる。
図1は、一実施形態に係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、一実施形態に係る射出成形機の型締時の状態を示す図である。 図3は、フィードバック制御系の一例を示す図である。 図4は、モータと被駆動部とエンコーダの組み合わせ例を示す図である。 図5は、モータの磁極位置調整の一例を示す図である。 図6は、一実施形態に係る制御装置の処理の一例を示す図である。 図7は、通常時に比較される情報の一例を示す図である。 図8は、新規製作時またはエンコーダと制御装置の同時交換時に比較される情報の一例を示す図である。 図9は、エンコーダのみの交換時に比較される情報の一例を示す図である。 図10は、制御装置のみの交換時に比較される情報の一例を示す図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。
(射出成形機)
図1は、一実施形態に係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、一実施形態に係る射出成形機の型締時の状態を示す図である。本明細書において、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向は互いに垂直な方向である。X軸方向およびY軸方向は水平方向を表し、Z軸方向は鉛直方向を表す。型締装置100が横型である場合、X軸方向は型開閉方向であり、Y軸方向は射出成形機10の幅方向である。Y軸方向負側を操作側と呼び、Y軸方向正側を反操作側と呼ぶ。
図1~図2に示すように、射出成形機10は、金型装置800を開閉する型締装置100と、金型装置800で成形された成形品を突き出すエジェクタ装置200と、金型装置800に成形材料を射出する射出装置300と、金型装置800に対し射出装置300を進退させる移動装置400と、射出成形機10の各構成要素を制御する制御装置700と、射出成形機10の各構成要素を支持するフレーム900とを有する。フレーム900は、型締装置100を支持する型締装置フレーム910と、射出装置300を支持する射出装置フレーム920とを含む。型締装置フレーム910および射出装置フレーム920は、それぞれ、レベリングアジャスタ930を介して床2に設置される。射出装置フレーム920の内部空間に、制御装置700が配置される。以下、射出成形機10の各構成要素について説明する。
(型締装置)
型締装置100の説明では、型閉時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸正方向)を前方とし、型開時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸負方向)を後方として説明する。
型締装置100は、金型装置800の型閉、昇圧、型締、脱圧および型開を行う。金型装置800は、固定金型810と可動金型820とを含む。
型締装置100は例えば横型であって、型開閉方向が水平方向である。型締装置100は、固定金型810が取付けられる固定プラテン110と、可動金型820が取付けられる可動プラテン120と、固定プラテン110に対し可動プラテン120を型開閉方向に移動させる移動機構102と、を有する。
固定プラテン110は、型締装置フレーム910に対し固定される。固定プラテン110における可動プラテン120との対向面に固定金型810が取付けられる。
可動プラテン120は、型締装置フレーム910に対し型開閉方向に移動自在に配置される。型締装置フレーム910上には、可動プラテン120を案内するガイド101が敷設される。可動プラテン120における固定プラテン110との対向面に可動金型820が取付けられる。
移動機構102は、固定プラテン110に対し可動プラテン120を進退させることにより、金型装置800の型閉、昇圧、型締、脱圧、および型開を行う。移動機構102は、固定プラテン110と間隔をおいて配置されるトグルサポート130と、固定プラテン110とトグルサポート130を連結するタイバー140と、トグルサポート130に対して可動プラテン120を型開閉方向に移動させるトグル機構150と、トグル機構150を作動させる型締モータ160と、型締モータ160の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構170と、固定プラテン110とトグルサポート130の間隔を調整する型厚調整機構180と、を有する。
トグルサポート130は、固定プラテン110と間隔をおいて配設され、型締装置フレーム910上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、トグルサポート130は、型締装置フレーム910上に敷設されるガイドに沿って移動自在に配置されてもよい。トグルサポート130のガイドは、可動プラテン120のガイド101と共通のものでもよい。
尚、本実施形態では、固定プラテン110が型締装置フレーム910に対し固定され、トグルサポート130が型締装置フレーム910に対し型開閉方向に移動自在に配置されるが、トグルサポート130が型締装置フレーム910に対し固定され、固定プラテン110が型締装置フレーム910に対し型開閉方向に移動自在に配置されてもよい。
タイバー140は、固定プラテン110とトグルサポート130とを型開閉方向に間隔Lをおいて連結する。タイバー140は、複数本(例えば4本)用いられてよい。複数本のタイバー140は、型開閉方向に平行に配置され、型締力に応じて伸びる。少なくとも1本のタイバー140には、タイバー140の歪を検出するタイバー歪検出器141が設けられてよい。タイバー歪検出器141は、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。タイバー歪検出器141の検出結果は、型締力の検出などに用いられる。
尚、本実施形態では、型締力を検出する型締力検出器として、タイバー歪検出器141が用いられるが、本発明はこれに限定されない。型締力検出器は、歪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、その取付け位置もタイバー140に限定されない。
トグル機構150は、可動プラテン120とトグルサポート130との間に配置され、トグルサポート130に対し可動プラテン120を型開閉方向に移動させる。トグル機構150は、型開閉方向に移動するクロスヘッド151と、クロスヘッド151の移動によって屈伸する一対のリンク群と、を有する。一対のリンク群は、それぞれ、ピンなどで屈伸自在に連結される第1リンク152と第2リンク153とを有する。第1リンク152は可動プラテン120に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第2リンク153はトグルサポート130に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第2リンク153は、第3リンク154を介してクロスヘッド151に取付けられる。トグルサポート130に対しクロスヘッド151を進退させると、第1リンク152と第2リンク153とが屈伸し、トグルサポート130に対し可動プラテン120が進退する。
尚、トグル機構150の構成は、図1および図2に示す構成に限定されない。例えば図1および図2では、各リンク群の節点の数が5つであるが、4つでもよく、第3リンク154の一端部が、第1リンク152と第2リンク153との節点に結合されてもよい。
型締モータ160は、トグルサポート130に取付けられており、トグル機構150を作動させる。型締モータ160は、トグルサポート130に対しクロスヘッド151を進退させることにより、第1リンク152と第2リンク153とを屈伸させ、トグルサポート130に対し可動プラテン120を進退させる。型締モータ160は、運動変換機構170に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構170に連結されてもよい。
運動変換機構170は、型締モータ160の回転運動をクロスヘッド151の直線運動に変換する。運動変換機構170は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。
型締装置100は、制御装置700による制御下で、型閉工程、昇圧工程、型締工程、脱圧工程、および型開工程などを行う。
型閉工程では、型締モータ160を駆動してクロスヘッド151を設定移動速度で型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン120を前進させ、可動金型820を固定金型810にタッチさせる。クロスヘッド151の位置や移動速度は、例えば型締モータエンコーダ161などを用いて検出する。型締モータエンコーダ161は、型締モータ160の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。
尚、クロスヘッド151の位置を検出するクロスヘッド位置検出器、およびクロスヘッド151の移動速度を検出するクロスヘッド移動速度検出器は、型締モータエンコーダ161に限定されず、一般的なものを使用できる。また、可動プラテン120の位置を検出する可動プラテン位置検出器、および可動プラテン120の移動速度を検出する可動プラテン移動速度検出器は、型締モータエンコーダ161に限定されず、一般的なものを使用できる。
昇圧工程では、型締モータ160をさらに駆動してクロスヘッド151を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。
型締工程では、型締モータ160を駆動して、クロスヘッド151の位置を型締位置に維持する。型締工程では、昇圧工程で発生させた型締力が維持される。型締工程では、可動金型820と固定金型810との間にキャビティ空間801(図2参照)が形成され、射出装置300がキャビティ空間801に液状の成形材料を充填する。充填された成形材料が固化されることで、成形品が得られる。
キャビティ空間801の数は、1つでもよいし、複数でもよい。後者の場合、複数の成形品が同時に得られる。キャビティ空間801の一部にインサート材が配置され、キャビティ空間801の他の一部に成形材料が充填されてもよい。インサート材と成形材料とが一体化した成形品が得られる。
脱圧工程では、型締モータ160を駆動してクロスヘッド151を型締位置から型開開始位置まで後退させることにより、可動プラテン120を後退させ、型締力を減少させる。型開開始位置と、型閉完了位置とは、同じ位置であってよい。
型開工程では、型締モータ160を駆動してクロスヘッド151を設定移動速度で型開開始位置から型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン120を後退させ、可動金型820を固定金型810から離間させる。その後、エジェクタ装置200が可動金型820から成形品を突き出す。
型閉工程、昇圧工程および型締工程における設定条件は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、型閉工程および昇圧工程におけるクロスヘッド151の移動速度や位置(型閉開始位置、移動速度切換位置、型閉完了位置、および型締位置を含む)、型締力は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型閉開始位置、移動速度切換位置、型閉完了位置、および型締位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。型締位置と型締力とは、いずれか一方のみが設定されてもよい。
脱圧工程および型開工程における設定条件も同様に設定される。例えば、脱圧工程および型開工程におけるクロスヘッド151の移動速度や位置(型開開始位置、移動速度切換位置、および型開完了位置)は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型開開始位置、移動速度切換位置、および型開完了位置は、前側から後方に向けて、この順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。型開開始位置と型閉完了位置とは同じ位置であってよい。また、型開完了位置と型閉開始位置とは同じ位置であってよい。
尚、クロスヘッド151の移動速度や位置などの代わりに、可動プラテン120の移動速度や位置などが設定されてもよい。また、クロスヘッドの位置(例えば型締位置)や可動プラテンの位置の代わりに、型締力が設定されてもよい。
ところで、トグル機構150は、型締モータ160の駆動力を増幅して可動プラテン120に伝える。その増幅倍率は、トグル倍率とも呼ばれる。トグル倍率は、第1リンク152と第2リンク153とのなす角θ(以下、「リンク角度θ」とも呼ぶ)に応じて変化する。リンク角度θは、クロスヘッド151の位置から求められる。リンク角度θが180°のとき、トグル倍率が最大になる。
金型装置800の交換や金型装置800の温度変化などにより金型装置800の厚さが変化した場合、型締時に所定の型締力が得られるように、型厚調整が行われる。型厚調整では、例えば可動金型820が固定金型810にタッチする型タッチの時点でトグル機構150のリンク角度θが所定の角度になるように、固定プラテン110とトグルサポート130との間隔Lを調整する。
型締装置100は、型厚調整機構180を有する。型厚調整機構180は、固定プラテン110とトグルサポート130との間隔Lを調整することで、型厚調整を行う。なお、型厚調整のタイミングは、例えば成形サイクル終了から次の成形サイクル開始までの間に行われる。型厚調整機構180は、例えば、タイバー140の後端部に形成されるねじ軸181と、トグルサポート130に回転自在に且つ進退不能に保持されるねじナット182と、ねじ軸181に螺合するねじナット182を回転させる型厚調整モータ183とを有する。
ねじ軸181およびねじナット182は、タイバー140ごとに設けられる。型厚調整モータ183の回転駆動力は、回転駆動力伝達部185を介して複数のねじナット182に伝達されてよい。複数のねじナット182を同期して回転できる。尚、回転駆動力伝達部185の伝達経路を変更することで、複数のねじナット182を個別に回転することも可能である。
回転駆動力伝達部185は、例えば歯車などで構成される。この場合、各ねじナット182の外周に従動歯車が形成され、型厚調整モータ183の出力軸には駆動歯車が取付けられ、複数の従動歯車および駆動歯車と噛み合う中間歯車がトグルサポート130の中央部に回転自在に保持される。尚、回転駆動力伝達部185は、歯車の代わりに、ベルトやプーリなどで構成されてもよい。
型厚調整機構180の動作は、制御装置700によって制御される。制御装置700は、型厚調整モータ183を駆動して、ねじナット182を回転させる。その結果、トグルサポート130のタイバー140に対する位置が調整され、固定プラテン110とトグルサポート130との間隔Lが調整される。尚、複数の型厚調整機構が組み合わせて用いられてもよい。
間隔Lは、型厚調整モータエンコーダ184を用いて検出する。型厚調整モータエンコーダ184は、型厚調整モータ183の回転量や回転方向を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。型厚調整モータエンコーダ184の検出結果は、トグルサポート130の位置や間隔Lの監視や制御に用いられる。尚、トグルサポート130の位置を検出するトグルサポート位置検出器、および間隔Lを検出する間隔検出器は、型厚調整モータエンコーダ184に限定されず、一般的なものを使用できる。
型締装置100は、金型装置800の温度を調節する金型温調器を有してもよい。金型装置800は、その内部に、温調媒体の流路を有する。金型温調器は、金型装置800の流路に供給する温調媒体の温度を調節することで、金型装置800の温度を調節する。
尚、本実施形態の型締装置100は、型開閉方向が水平方向である横型であるが、型開閉方向が上下方向である竪型でもよい。
尚、本実施形態の型締装置100は、駆動部として、型締モータ160を有するが、型締モータ160の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置100は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。
(エジェクタ装置)
エジェクタ装置200の説明では、型締装置100の説明と同様に、型閉時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸正方向)を前方とし、型開時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸負方向)を後方として説明する。
エジェクタ装置200は、可動プラテン120に取付けられ、可動プラテン120と共に進退する。エジェクタ装置200は、金型装置800から成形品を突き出すエジェクタロッド210と、エジェクタロッド210を可動プラテン120の移動方向(X軸方向)に移動させる駆動機構220とを有する。
エジェクタロッド210は、可動プラテン120の貫通穴に進退自在に配置される。エジェクタロッド210の前端部は、可動金型820のエジェクタプレート826と接触する。エジェクタロッド210の前端部は、エジェクタプレート826と連結されていても、連結されていなくてもよい。
駆動機構220は、例えば、エジェクタモータと、エジェクタモータの回転運動をエジェクタロッド210の直線運動に変換する運動変換機構とを有する。運動変換機構は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。
エジェクタ装置200は、制御装置700による制御下で、突き出し工程を行う。突き出し工程では、エジェクタロッド210を設定移動速度で待機位置から突き出し位置まで前進させることにより、エジェクタプレート826を前進させ、成形品を突き出す。その後、エジェクタモータを駆動してエジェクタロッド210を設定移動速度で後退させ、エジェクタプレート826を元の待機位置まで後退させる。
エジェクタロッド210の位置や移動速度は、例えばエジェクタモータエンコーダを用いて検出する。エジェクタモータエンコーダは、エジェクタモータの回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。尚、エジェクタロッド210の位置を検出するエジェクタロッド位置検出器、およびエジェクタロッド210の移動速度を検出するエジェクタロッド移動速度検出器は、エジェクタモータエンコーダに限定されず、一般的なものを使用できる。
(射出装置)
射出装置300の説明では、型締装置100の説明やエジェクタ装置200の説明とは異なり、充填時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸負方向)を前方とし、計量時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸正方向)を後方として説明する。
射出装置300はスライドベース301に設置され、スライドベース301は射出装置フレーム920に対し進退自在に配置される。射出装置300は、金型装置800に対し進退自在に配置される。射出装置300は、金型装置800にタッチし、金型装置800内のキャビティ空間801に成形材料を充填する。射出装置300は、例えば、成形材料を加熱するシリンダ310と、シリンダ310の前端部に設けられるノズル320と、シリンダ310内に進退自在に且つ回転自在に配置されるスクリュ330と、スクリュ330を回転させる計量モータ340と、スクリュ330を進退させる射出モータ350と、射出モータ350とスクリュ330の間で伝達される荷重を検出する荷重検出器360と、を有する。
シリンダ310は、供給口311から内部に供給された成形材料を加熱する。成形材料は、例えば樹脂などを含む。成形材料は、例えばペレット状に形成され、固体の状態で供給口311に供給される。供給口311はシリンダ310の後部に形成される。シリンダ310の後部の外周には、水冷シリンダなどの冷却器312が設けられる。冷却器312よりも前方において、シリンダ310の外周には、バンドヒータなどの第1加熱器313と第1温度検出器314とが設けられる。
シリンダ310は、シリンダ310の軸方向(例えばX軸方向)に複数のゾーンに区分される。複数のゾーンのそれぞれに第1加熱器313と第1温度検出器314とが設けられる。複数のゾーンのそれぞれに設定温度が設定され、第1温度検出器314の検出温度が設定温度になるように、制御装置700が第1加熱器313を制御する。
ノズル320は、シリンダ310の前端部に設けられ、金型装置800に対し押し付けられる。ノズル320の外周には、第2加熱器323と第2温度検出器324とが設けられる。ノズル320の検出温度が設定温度になるように、制御装置700が第2加熱器323を制御する。
スクリュ330は、シリンダ310内に回転自在に且つ進退自在に配置される。スクリュ330を回転させると、スクリュ330の螺旋状の溝に沿って成形材料が前方に送られる。成形材料は、前方に送られながら、シリンダ310からの熱によって徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ330の前方に送られシリンダ310の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ330が後退させられる。その後、スクリュ330を前進させると、スクリュ330前方に蓄積された液状の成形材料がノズル320から射出され、金型装置800内に充填される。
スクリュ330の前部には、スクリュ330を前方に押すときにスクリュ330の前方から後方に向かう成形材料の逆流を防止する逆流防止弁として、逆流防止リング331が進退自在に取付けられる。
逆流防止リング331は、スクリュ330を前進させるときに、スクリュ330前方の成形材料の圧力によって後方に押され、成形材料の流路を塞ぐ閉塞位置(図2参照)までスクリュ330に対し相対的に後退する。これにより、スクリュ330前方に蓄積された成形材料が後方に逆流するのを防止する。
一方、逆流防止リング331は、スクリュ330を回転させるときに、スクリュ330の螺旋状の溝に沿って前方に送られる成形材料の圧力によって前方に押され、成形材料の流路を開放する開放位置(図1参照)までスクリュ330に対し相対的に前進する。これにより、スクリュ330の前方に成形材料が送られる。
逆流防止リング331は、スクリュ330と共に回転する共回りタイプと、スクリュ330と共に回転しない非共回りタイプのいずれでもよい。
尚、射出装置300は、スクリュ330に対し逆流防止リング331を開放位置と閉塞位置との間で進退させる駆動源を有していてもよい。
計量モータ340は、スクリュ330を回転させる。スクリュ330を回転させる駆動源は、計量モータ340には限定されず、例えば油圧ポンプなどでもよい。
射出モータ350は、スクリュ330を進退させる。射出モータ350とスクリュ330との間には、射出モータ350の回転運動をスクリュ330の直線運動に変換する運動変換機構などが設けられる。運動変換機構は、例えばねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを有する。ねじ軸とねじナットの間には、ボールやローラなどが設けられてよい。スクリュ330を進退させる駆動源は、射出モータ350には限定されず、例えば油圧シリンダなどでもよい。
荷重検出器360は、射出モータ350とスクリュ330との間で伝達される荷重を検出する。検出した荷重は、制御装置700で圧力に換算される。荷重検出器360は、射出モータ350とスクリュ330との間の荷重の伝達経路に設けられ、荷重検出器360に作用する荷重を検出する。
荷重検出器360は、検出した荷重の信号を制御装置700に送る。荷重検出器360によって検出される荷重は、スクリュ330と成形材料との間で作用する圧力に換算され、スクリュ330が成形材料から受ける圧力、スクリュ330に対する背圧、スクリュ330から成形材料に作用する圧力などの制御や監視に用いられる。
尚、成形材料の圧力を検出する圧力検出器は、荷重検出器360に限定されず、一般的なものを使用できる。例えば、ノズル圧センサ、又は型内圧センサが用いられてもよい。ノズル圧センサは、ノズル320に設置される。型内圧センサは、金型装置800の内部に設置される。
射出装置300は、制御装置700による制御下で、計量工程、充填工程および保圧工程などを行う。充填工程と保圧工程とをまとめて射出工程と呼んでもよい。
計量工程では、計量モータ340を駆動してスクリュ330を設定回転速度で回転させ、スクリュ330の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。これに伴い、成形材料が徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ330の前方に送られシリンダ310の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ330が後退させられる。スクリュ330の回転速度は、例えば計量モータエンコーダ341を用いて検出する。計量モータエンコーダ341は、計量モータ340の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。尚、スクリュ330の回転速度を検出するスクリュ回転速度検出器は、計量モータエンコーダ341に限定されず、一般的なものを使用できる。
計量工程では、スクリュ330の急激な後退を制限すべく、射出モータ350を駆動してスクリュ330に対して設定背圧を加えてよい。スクリュ330に対する背圧は、例えば荷重検出器360を用いて検出する。スクリュ330が計量完了位置まで後退し、スクリュ330の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、計量工程が完了する。
計量工程におけるスクリュ330の位置および回転速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、計量開始位置、回転速度切換位置および計量完了位置が設定される。これらの位置は、前側から後方に向けてこの順で並び、回転速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、回転速度が設定される。回転速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。回転速度切換位置は、設定されなくてもよい。また、区間毎に背圧が設定される。
充填工程では、射出モータ350を駆動してスクリュ330を設定移動速度で前進させ、スクリュ330の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置800内のキャビティ空間801に充填させる。スクリュ330の位置や移動速度は、例えば射出モータエンコーダ351を用いて検出する。射出モータエンコーダ351は、射出モータ350の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。スクリュ330の位置が設定位置に達すると、充填工程から保圧工程への切換(所謂、V/P切換)が行われる。V/P切換が行われる位置をV/P切換位置とも呼ぶ。スクリュ330の設定移動速度は、スクリュ330の位置や時間などに応じて変更されてもよい。
充填工程におけるスクリュ330の位置および移動速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、充填開始位置(「射出開始位置」とも呼ぶ。)、移動速度切換位置およびV/P切換位置が設定される。これらの位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。
スクリュ330の移動速度が設定される区間毎に、スクリュ330の圧力の上限値が設定される。スクリュ330の圧力は、荷重検出器360によって検出される。スクリュ330の圧力が設定圧力以下である場合、スクリュ330は設定移動速度で前進される。一方、スクリュ330の圧力が設定圧力を超える場合、金型保護を目的として、スクリュ330の圧力が設定圧力以下となるように、スクリュ330は設定移動速度よりも遅い移動速度で前進される。
尚、充填工程においてスクリュ330の位置がV/P切換位置に達した後、V/P切換位置にスクリュ330を一時停止させ、その後にV/P切換が行われてもよい。V/P切換の直前において、スクリュ330の停止の代わりに、スクリュ330の微速前進または微速後退が行われてもよい。また、スクリュ330の位置を検出するスクリュ位置検出器、およびスクリュ330の移動速度を検出するスクリュ移動速度検出器は、射出モータエンコーダ351に限定されず、一般的なものを使用できる。
保圧工程では、射出モータ350を駆動してスクリュ330を前方に押し、スクリュ330の前端部における成形材料の圧力(以下、「保持圧力」とも呼ぶ。)を設定圧に保ち、シリンダ310内に残る成形材料を金型装置800に向けて押す。金型装置800内での冷却収縮による不足分の成形材料を補充できる。保持圧力は、例えば荷重検出器360を用いて検出する。保持圧力の設定値は、保圧工程の開始からの経過時間などに応じて変更されてもよい。保圧工程における保持圧力および保持圧力を保持する保持時間は、それぞれ複数設定されてよく、一連の設定条件として、まとめて設定されてよい。
保圧工程では金型装置800内のキャビティ空間801の成形材料が徐々に冷却され、保圧工程完了時にはキャビティ空間801の入口が固化した成形材料で塞がれる。この状態はゲートシールと呼ばれ、キャビティ空間801からの成形材料の逆流が防止される。保圧工程後、冷却工程が開始される。冷却工程では、キャビティ空間801内の成形材料の固化が行われる。成形サイクル時間の短縮を目的として、冷却工程中に計量工程が行われてよい。
尚、本実施形態の射出装置300は、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式などでもよい。プリプラ方式の射出装置は、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型装置内に成形材料を射出する。可塑化シリンダ内には、スクリュが回転自在に且つ進退不能に配置され、またはスクリュが回転自在に且つ進退自在に配置される。一方、射出シリンダ内には、プランジャが進退自在に配置される。
また、本実施形態の射出装置300は、シリンダ310の軸方向が水平方向である横型であるが、シリンダ310の軸方向が上下方向である竪型であってもよい。竪型の射出装置300と組み合わされる型締装置は、竪型でも横型でもよい。同様に、横型の射出装置300と組み合わされる型締装置は、横型でも竪型でもよい。
(移動装置)
移動装置400の説明では、射出装置300の説明と同様に、充填時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸負方向)を前方とし、計量時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸正方向)を後方として説明する。
移動装置400は、金型装置800に対し射出装置300を進退させる。また、移動装置400は、金型装置800に対しノズル320を押し付け、ノズルタッチ圧力を生じさせる。移動装置400は、液圧ポンプ410、駆動源としてのモータ420、液圧アクチュエータとしての液圧シリンダ430などを含む。
液圧ポンプ410は、第1ポート411と、第2ポート412とを有する。液圧ポンプ410は、両方向回転可能なポンプであり、モータ420の回転方向を切換えることにより、第1ポート411および第2ポート412のいずれか一方から作動液(例えば油)を吸入し他方から吐出して液圧を発生させる。尚、液圧ポンプ410はタンクから作動液を吸引して第1ポート411および第2ポート412のいずれか一方から作動液を吐出することもできる。
モータ420は、液圧ポンプ410を作動させる。モータ420は、制御装置700からの制御信号に応じた回転方向および回転トルクで液圧ポンプ410を駆動する。モータ420は、電動モータであってよく、電動サーボモータであってよい。
液圧シリンダ430は、シリンダ本体431、ピストン432、およびピストンロッド433を有する。シリンダ本体431は、射出装置300に対して固定される。ピストン432は、シリンダ本体431の内部を、第1室としての前室435と、第2室としての後室436とに区画する。ピストンロッド433は、固定プラテン110に対して固定される。
液圧シリンダ430の前室435は、第1流路401を介して、液圧ポンプ410の第1ポート411と接続される。第1ポート411から吐出された作動液が第1流路401を介して前室435に供給されることで、射出装置300が前方に押される。射出装置300が前進され、ノズル320が固定金型810に押し付けられる。前室435は、液圧ポンプ410から供給される作動液の圧力によってノズル320のノズルタッチ圧力を生じさせる圧力室として機能する。
一方、液圧シリンダ430の後室436は、第2流路402を介して液圧ポンプ410の第2ポート412と接続される。第2ポート412から吐出された作動液が第2流路402を介して液圧シリンダ430の後室436に供給されることで、射出装置300が後方に押される。射出装置300が後退され、ノズル320が固定金型810から離間される。
尚、本実施形態では移動装置400は液圧シリンダ430を含むが、本発明はこれに限定されない。例えば、液圧シリンダ430の代わりに、電動モータと、その電動モータの回転運動を射出装置300の直線運動に変換する運動変換機構とが用いられてもよい。
(制御装置)
制御装置700は、例えばコンピュータで構成され、図1~図2に示すようにCPU(Central Processing Unit)701と、メモリなどの記憶媒体702と、入力インターフェース703と、出力インターフェース704とを有する。制御装置700は、記憶媒体702に記憶されたプログラムをCPU701に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置700は、入力インターフェース703で外部からの信号を受信し、出力インターフェース704で外部に信号を送信する。
制御装置700は、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程などを繰り返し行うことにより、成形品を繰り返し製造する。成形品を得るための一連の動作、例えば計量工程の開始から次の計量工程の開始までの動作を「ショット」または「成形サイクル」とも呼ぶ。また、1回のショットに要する時間を「成形サイクル時間」または「サイクル時間」とも呼ぶ。
一回の成形サイクルは、例えば、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程をこの順で有する。ここでの順番は、各工程の開始の順番である。充填工程、保圧工程、および冷却工程は、型締工程の間に行われる。型締工程の開始は充填工程の開始と一致してもよい。脱圧工程の完了は型開工程の開始と一致する。
尚、成形サイクル時間の短縮を目的として、同時に複数の工程を行ってもよい。例えば、計量工程は、前回の成形サイクルの冷却工程中に行われてもよく、型締工程の間に行われてよい。この場合、型閉工程が成形サイクルの最初に行われることとしてもよい。また、充填工程は、型閉工程中に開始されてもよい。また、突き出し工程は、型開工程中に開始されてもよい。ノズル320の流路を開閉する開閉弁が設けられる場合、型開工程は、計量工程中に開始されてもよい。計量工程中に型開工程が開始されても、開閉弁がノズル320の流路を閉じていれば、ノズル320から成形材料が漏れないためである。
尚、一回の成形サイクルは、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程以外の工程を有してもよい。
例えば、保圧工程の完了後、計量工程の開始前に、スクリュ330を予め設定された計量開始位置まで後退させる計量前サックバック工程が行われてもよい。計量工程の開始前にスクリュ330の前方に蓄積された成形材料の圧力を削減でき、計量工程の開始時のスクリュ330の急激な後退を防止できる。
また、計量工程の完了後、充填工程の開始前に、スクリュ330を予め設定された充填開始位置(「射出開始位置」とも呼ぶ。)まで後退させる計量後サックバック工程が行われてもよい。充填工程の開始前にスクリュ330の前方に蓄積された成形材料の圧力を削減でき、充填工程の開始前のノズル320からの成形材料の漏出を防止できる。
制御装置700は、ユーザによる入力操作を受け付ける操作装置750や画面を表示する表示装置760と接続されている。操作装置750および表示装置760は、例えばタッチパネル770で構成され、一体化されてよい。表示装置760としてのタッチパネル770は、制御装置700による制御下で、画面を表示する。タッチパネル770の画面には、例えば、射出成形機10の設定、現在の射出成形機10の状態等の情報が表示されてもよい。また、タッチパネル770の画面には、例えば、ユーザによる入力操作を受け付けるボタン、入力欄等の操作部が表示されてもよい。操作装置750としてのタッチパネル770は、ユーザによる画面上の入力操作を検出し、入力操作に応じた信号を制御装置700に出力する。これにより、例えば、ユーザは、画面に表示される情報を確認しながら、画面に設けられた操作部を操作して、射出成形機10の設定(設定値の入力を含む)等を行うことができる。また、ユーザが画面に設けられた操作部を操作することにより、操作部に対応する射出成形機10の動作を行わせることができる。なお、射出成形機10の動作は、例えば、型締装置100、エジェクタ装置200、射出装置300、移動装置400等の動作(停止も含む)であってもよい。また、射出成形機10の動作は、表示装置760としてのタッチパネル770に表示される画面の切り替え等であってもよい。
尚、本実施形態の操作装置750および表示装置760は、タッチパネル770として一体化されているものとして説明したが、独立に設けられてもよい。また、操作装置750は、複数設けられてもよい。操作装置750および表示装置760は、型締装置100(より詳細には固定プラテン110)の操作側(Y軸負方向)に配置される。
(制御装置の詳細)
図3を参照して、フィードバック制御系の一例について説明する。射出成形機10は、例えばモータ20と、モータ20によって駆動される被駆動部30と、モータ20の回転を検出して検出信号を出力するエンコーダ40と、エンコーダ40からの検出信号に応じてモータ20を制御する制御装置70と、を備える。モータ20は、駆動部の一例である。エンコーダ40は、被駆動部30の駆動状況を検出する検出器の一例である。
モータ20と被駆動部30とエンコーダ40の組み合わせ例を、図4に示す。第1例の組み合わせは、計量モータ340とスクリュ330と計量モータエンコーダ341を含む。第2例の組み合わせは、射出モータ350とスクリュ330と射出モータエンコーダ351を含む。第3例の組み合わせは、型締モータ160とクロスヘッド151と型締モータエンコーダ161を含む。図示しないが、クロスヘッド151の代わりに、可動プラテン120が用いられてもよい。第4例の組み合わせは、エジェクタモータとエジェクタロッド210とエジェクタモータエンコーダを含む。
エンコーダ40は、モータ20の出力軸の回転数または回転量を検出する。エンコーダ40からの検出信号は、インターフェース回路80を経由して、制御装置70に入力される。制御装置70は、図1及び図2に示す制御装置700に相当する。制御装置70は、インバータ90を介してモータ20を制御する。インバータ90は、モータ20に交流電流を供給する。
エンコーダ40は、第1メモリ41を有する。第1メモリ41は、例えばワンチップマイコンの一部である。第1メモリ41は、例えばエンコーダ40の検出器情報と、モータ20の磁極位置情報と、モータ20の原点位置情報とを記憶する。エンコーダ40の検出器情報は、エンコーダ40をモータ20に取り付ける前に、第1メモリ41に書き込まれる。一方、モータ20の磁極位置情報とモータ20の原点位置情報は、詳しくは後述するが、エンコーダ40をモータ20に取り付けた後に、第1メモリ41に書き込まれる。
エンコーダ40の検出器情報は、例えば「型式」と「シリアル番号」と「バージョン番号」を含む。「型式」から、正規の型式のエンコーダ40が取り付けられているかを把握できる。「型式」が同一であっても、検出方法の改善等のために、制御装置70に格納するソフトウェアが更新されることがある。このような場合、「シリアル番号」または「バージョン番号」を保存しておけば、エンコーダ40に最適なソフトウェアを制御装置70に格納できる。
モータ20の磁極位置情報は、モータ20を駆動するのに使用される。モータ20の磁極位置は、例えば、図5に示すように、モータ20の固定子21の基準点(例えばU相)に対する、モータ20の回転子22の磁極位置(例えばN極位置)のことである。磁極位置は、磁石位置である。モータ20の磁極位置を把握することで、適切な位相の電流をモータ20に供給でき、モータ20を適切に駆動でき、モータ20の誤作動を防止できる。特にモータ20が同期モータである場合に、モータ20の磁極位置を把握することが重要である。
モータ20の原点位置情報は、被駆動部30の位置を制御するのに使用される。被駆動部30がスクリュ330である場合、例えばスクリュ330の機械的な前進限位置がモータ20の原点位置として使用される。モータ20の原点位置からのモータ20の回転量をエンコーダ40で検出することで、スクリュ330の現在位置を把握できる。スクリュ330の位置を把握することで、スクリュ330の誤作動を防止できる。
第1メモリ41は、成形機情報を記憶してもよい。成形機情報は、射出成形機10を識別するための情報である。通常、1つの工場には、複数台の射出成形機10が設置される。この場合、複数台の射出成形機10を一括監視するのが望ましい。成形機情報は、複数台の射出成形機10を一括監視すべく、複数台の射出成形機10を識別するのに使用される。成形機情報は、エンコーダ40をモータ20に取り付けた後に、磁極位置情報や原点位置情報と共に、第1メモリ41に記憶される。
第1メモリ41へのデータ書き込みは、周知の技術で行うことができるが、本実施形態では制御装置70と操作装置750(図1及び図2参照)を用いて行う。制御装置70は、操作装置750に対する入力に従って、成形機情報などを第1メモリ41に書き込む。制御装置70は、第1メモリ41へのデータ書き込みのみならず、第1メモリ41からのデータ読み出しも行う。そのため、制御装置70と第1メモリ41とは、専用線50で接続している。なお、専用線50は無くてもよく、データ書き込みとデータ読み出しはインターフェース回路80を介して行われてもよい。
成形機情報は、例えば射出成形機10ごとに与えられる「機番」と、射出成形機10におけるエンコーダ40の「設置位置」とを含む。「機番」は、射出成形機10ごとに固有の番号である。同一の機番は存在しないので個体判別を確実に行うことができる。「機番」は、射出成形機10のシリーズ名を含んでもよい。「設置位置」は、一台の射出成形機で同一型式のエンコーダが複数個使用されている場合に、これらを判別するのに使用する。「設置位置」は、「RT」、「IJ」、「MD」及び「EJ」などの記号で入力されてもよい。「RT」は「設置位置」が計量モータ340であることを、「IJ」は「設置位置」が射出モータ350であることを、「MD」は「設置位置」が型締モータ160であることを、「EJ」は「設置位置」がエジェクタモータであることをそれぞれ意味する。
成形機情報は、「可塑化容量」と「型締容量」とを含んでもよい。不慮の故障等により、第1メモリ41または第2メモリ71に記憶した情報のデータ化け(データ破損)が生じることがある。成形機情報として、「可塑化容量」または「型締容量」等を保存しておくことで、第1メモリ41と第2メモリ71とでデータを比較する際に、より多くのデータを比較できる。
制御装置70は、第2メモリ71を有する。第2メモリ71は、第1メモリ41と共通の情報を記憶する。例えば、第2メモリ71は、検出器情報と磁極位置情報と原点位置情報と成形機情報とを記憶する。成形機情報は、射出成形機10の製造段階で制御装置70の第2メモリ71に記憶される。検出器情報と磁極位置情報と原点位置情報とは、エンコーダ40をモータ20に取り付けた後に、第2メモリ71に記憶される。
制御装置70は、詳しくは後述するが、射出成形機10の電源投入時に、第1メモリ41と第2メモリ71に記憶されている共通の情報(例えば検出器情報と磁極位置情報と原点位置情報と成形機情報)を比較する。共通の情報が不一致である場合、エンコーダ40と制御装置70の少なくとも一方が誤った情報を有している。
制御装置70は、共通の情報が不一致である場合に、モータ20による駆動を制限する。モータ20による駆動を制限することは、例えばモータ20の速度(例えば回転速度)と推力(例えば回転トルク)と供給電流の少なくとも1つが閾値を超えないようにモータ20の出力を制限することを含む。閾値は、例えば誤動作が生じても射出成形機10の部品(例えば被駆動部30)が破損しないように設定される。
制御装置70は、上記の通り、共通の情報が不一致である場合に、モータ20による駆動を制限する。これにより、誤った情報に基づく誤動作を抑制でき、誤動作による影響を低減できる。制御装置70は、好ましくは、共通の情報が一致するまでモータ20による駆動を制限し、共通の情報が一致するとモータ20による駆動の制限を解除する。
次に、図6~図10を参照して、制御装置70の処理の一例について説明する。図6に示す処理は、射出成形機10の電源投入時に実施される。先ず、制御装置70は、第1メモリ41と第2メモリ71に記憶されている共通の情報を比較し、共通の情報が一致しているか否かを判断する(ステップS101)。比較する共通の情報は、例えば、検出器情報と磁極位置情報と原点位置情報と成形機情報とを含む。
図7に示すように、通常、共通の情報は一致する(ステップS101、YES)。この場合、制御装置70は射出成形機10を通常起動する(ステップS102)。射出成形機10を通常起動する場合、モータ20の駆動は制限されず、成形品の製造が可能である。モータ20の駆動が制限されない場合、モータ20の駆動は予め設定された設定値に従って行われる。
図8に示すように、射出成形機10が新規に製作された場合、またはエンコーダ40と制御装置70の両方が同時に交換された場合、第1メモリ41には検出器情報のみが書き込まれており、第2メモリ71には成形機情報のみが書き込まれている。この場合、検出器情報と磁極位置情報と原点位置情報と成形機情報の全ての情報が一致しない。
図9に示すように、制御装置70が交換されずにエンコーダ40のみが交換される場合、第1メモリ41には検出器情報のみが書き込まれている。第2メモリ71には、成形機情報の他、交換前のエンコーダ40に関する、検出器情報と磁極位置情報と原点位置情報とが書き込まれている。この場合、検出器情報と磁極位置情報と原点位置情報と成形機情報の全ての情報が一致しない。
図10に示すように、エンコーダ40が交換されずに制御装置70のみが交換された場合、第1メモリ41には検出器情報と磁極位置情報と原点位置情報と成形機情報が書き込まれている。これらの情報は、更新される必要が無いものである。一方、第2メモリ71には、成形機情報が書き込まれている。第1メモリ41と第2メモリ71とで、検出器情報と磁極位置情報と原点位置情報は一致せず、成形機情報のみが一致する。
なお、図8~図10から明らかなように、新規製作時または同時交換時と、エンコーダ40のみの交換時と、制御装置70のみの交換時とは、第1メモリ41と第2メモリ71における各情報の書き込みの有無から、判別可能である。
共通の情報が不一致である場合(ステップS101、NO)、エンコーダ40と制御装置70の少なくとも一方が誤った情報を有している。この場合、制御装置70は、モータ20による駆動を制限する(ステップS103)。これにより、誤った情報に基づく誤動作を抑制でき、誤動作による影響を低減できる。
次に、制御装置70は、モータ20の調整が必要か否かを判断する(ステップS104)。モータ20の調整は、例えば、モータ20の原点位置検出と、モータ20の磁極位置検出とを含む。モータ20の調整が必要になるのは、射出成形機10の新規製作時(図8参照)と、エンコーダ40と制御装置70の同時交換時(図8参照)と、エンコーダ40のみの交換時(図9参照)である。
制御装置70のみの交換時(図10参照)には、モータ20の調整は不要である。第1メモリ41に書き込まれている磁極位置情報と原点位置情報は、更新される必要が無いものであるからである。また、磁極位置情報と原点位置情報以外の情報にデータ化け(データ破損)が生じた場合も、モータ20の調整は不要である。
モータ20の調整が不要である場合(ステップS104、NO)、制御装置70は第1メモリ41と第2メモリ71の少なくとも一方のデータ更新を行う(ステップS106)。例えば、制御装置70のみの交換時(図10参照)には、制御装置70は検出器情報と磁極位置情報と原点位置情報とを第1メモリ41から読み出して第2メモリ71に書き込む。また、データ化けの発生時には、一方のメモリ(例えば第1メモリ41)から正しいデータを読み出して、他方のメモリ(例えば第2メモリ71)に記憶した誤ったデータを正しいデータで書き換える。
一方、モータ20の調整が必要である場合(ステップS104、YES)、制御装置70は表示装置760などでモータ20の調整をオペレータに促す報知を行う。その後、制御装置70は、操作装置750におけるオペレータの入力操作に応じて、モータ20の調整を実施する(ステップS105)。モータ20の調整は、上記の通り、例えばモータ20の磁極位置検出と、モータ20の原点位置検出とを含む。
図5に示すように、モータ20の磁極位置検出では、制御装置70が、予め設定された位相に固定された電流(つまり直流電流)をU相とV相とW相に供給する。各相の位相は例えば120°異なる。直流電流の供給によって、回転子22の磁極位置(例えばN極位置)が固定子21の基準点(例えばU相)に一致するように、回転子22が回転して停止する。この状態で、制御装置70が、モータ20の出力軸の回転角をエンコーダ40で検出することで、モータ20の磁極位置を検出する。
図示しないが、モータ20の原点位置検出では、制御装置70が、モータ20によって被駆動部30(例えばスクリュ330)を機械的な移動限界(例えば前進限位置)まで移動させる。移動限界は、例えば、ボールねじなどの運動変換機構のストロークで決まる。運動変換機構は、モータ20の回転運動を被駆動部30の直線運動に変換する。移動限界は、例えばスクリュ330がノズル320に当接する位置であってもよい。この状態で、制御装置70が、モータ20の出力軸の回転角をエンコーダ40で検出することで、モータ20の原点位置を検出する。
モータ20の磁極位置検出と、モータ20の原点位置検出は、モータ20による駆動を制限した状態で行われ、例えばモータ20への供給電流が閾値以下(例えば最大電流の20%以下)になるように制限した状態で行われる。これにより、誤動作を抑制できる。
モータ20の磁極位置検出は、モータ20の原点位置検出よりも先に行われる。モータ20の磁極位置を把握することで、適切な位相の電流をモータ20に供給でき、モータ20を適切に駆動できるからである。
その後、オペレータは、ステップS105で検出した原点位置と磁極位置を操作装置750に入力する。続いて、制御装置70は、オペレータの入力操作に従って、ステップS105で検出した原点位置と磁極位置を、第1メモリ41と第2メモリ71に書き込み、第1メモリ41と第2メモリ71のデータ更新を行う(ステップS106)。
なお、オペレータは、原点位置または磁極位置を数値で入力しなくてもよい。制御装置70は、原点位置または磁極位置を検出すると、自動的に(あるいはオペレータのボタン操作に応じて)原点位置または磁極位置を第1メモリ41と第2メモリ71に書き込んでもよい。
ステップS106において、磁極位置情報と原点位置情報の以外の情報が更新されてもよい。例えば、射出成形機10の新規製作時(図8参照)と、エンコーダ40と制御装置70の同時交換時(図8参照)と、エンコーダ40のみの交換時(図9参照)には、制御装置70が検出器情報を第1メモリ41から読み出して第2メモリ71に書き込むと共に、成形機情報を第2メモリ71から読み出して第1メモリ41に書き込む。
ステップS106の後、制御装置70は、再び第1メモリ41と第2メモリ71に記憶されている共通の情報を比較し、共通の情報が一致しているか否かを判断する(ステップS107)。データ更新が実施済みであるので、通常、共通の情報は一致する。但し、データ更新において通信障害などが発生すると、共通の情報は一致しない。
共通の情報が不一致である場合(ステップS107、NO)、制御装置70はステップS103以降の処理を再度実施する。一方、共通の情報が一致する場合(ステップS107、YES)、制御装置70はモータ20による駆動の制限を解除し(ステップS108)、射出成形機10を通常起動する(ステップS102)。
本実施形態によれば、エンコーダ40は第1メモリ41を有し、制御装置70は第2メモリ71を有する。第1メモリ41と第2メモリ71は共通の情報を記憶する。これにより、エンコーダ40と制御装置70の少なくとも一方が交換された場合に、共通の情報の比較または書き換えが可能になる。
また、本実施形態によれば、射出成形機10の電源投入時に、共通の情報の比較が行われ、共通の情報が一致していなければ、モータ20による駆動が制限される。その状態で磁極位置の検出、または、磁極位置の調整などが行われる。モータ20による駆動を制限することで、誤動作を抑制できる。
さらに、本実施形態よれば、エンコーダ40が交換されずに制御装置70のみが交換された場合、第1メモリ41には磁極位置情報などが書き込まれている。その情報は、更新される必要が無いものであり、第1メモリ41から読み出され、第2メモリ71に書き込まれる。これにより、磁極位置の検出などが不要になり、メンテナンスが容易になる。
以上、本発明に係る射出成形機の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本発明の技術的範囲に属する。
10 射出成形機
20 モータ(駆動部)
30 被駆動部
40 エンコーダ(検出器)
41 第1メモリ
70 制御装置
71 第2メモリ

Claims (4)

  1. 駆動部と、
    前記駆動部によって駆動される被駆動部と、
    前記駆動部に備えられ、前記被駆動部の駆動状況を検出して検出信号を出力する検出器と、
    前記検出信号を受けて前記駆動部による駆動を制御する制御装置と、
    を備え、
    前記検出器は第1メモリを有し、前記制御装置は前記第1メモリと共通の情報を記憶する第2メモリを有し、
    前記制御装置は、前記共通の情報が前記第1メモリと前記第2メモリとで不一致である場合に、前記駆動部による駆動を制限する、射出成形機。
  2. 前記駆動部はモータを含み、前記検出器は前記モータの回転を検出するエンコーダを含み、
    前記共通の情報は、前記モータの磁極位置を含む、請求項1に記載の射出成形機。
  3. 前記駆動部はモータを含み、
    前記制御装置は、前記共通の情報が前記第1メモリと前記第2メモリとで不一致である場合に、前記モータの磁極位置検出、または、前記モータの磁極位置の調整を実施する、請求項1または2に記載の射出成形機。
  4. 前記駆動部はモータを含み、
    前記制御装置は、前記共通の情報が前記第1メモリと前記第2メモリとで不一致である場合に、前記モータの磁極位置の調整をオペレータに促す報知を実施する、請求項1または2に記載の射出成形機。
JP2022148920A 2022-09-20 2022-09-20 射出成形機 Pending JP2024043753A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022148920A JP2024043753A (ja) 2022-09-20 2022-09-20 射出成形機
CN202311013417.7A CN117734131A (zh) 2022-09-20 2023-08-11 注射成型机
DE102023125119.8A DE102023125119A1 (de) 2022-09-20 2023-09-18 Spritzgiessmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022148920A JP2024043753A (ja) 2022-09-20 2022-09-20 射出成形機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024043753A true JP2024043753A (ja) 2024-04-02

Family

ID=90062651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022148920A Pending JP2024043753A (ja) 2022-09-20 2022-09-20 射出成形機

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2024043753A (ja)
CN (1) CN117734131A (ja)
DE (1) DE102023125119A1 (ja)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55151814A (en) 1979-05-16 1980-11-26 Sony Corp Oscillating circuit

Also Published As

Publication number Publication date
CN117734131A (zh) 2024-03-22
DE102023125119A1 (de) 2024-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6797723B2 (ja) 射出成形機
JP2022057084A (ja) 射出成形機
JP7118835B2 (ja) 射出成形機
JP2024043753A (ja) 射出成形機
JP7396952B2 (ja) 射出成形機
JP7395373B2 (ja) 射出成形機
US20230053669A1 (en) Controller of injection molding machine, injection molding machine, and recording medium
JP2024043389A (ja) 射出成形機、及び射出成形機の部品
JP2023148763A (ja) 射出成形機の表示入力装置、射出成形機の制御装置、および射出成形機の制御方法
JP7326178B2 (ja) 射出成形機
US20230050316A1 (en) Controller of injection molding machine, injection molding machine, and program
US20240198566A1 (en) Display unit of injection molding machine, control device of injection molding machine, and injection molding machine
WO2022210979A1 (ja) 射出成形機の制御装置、射出成形機、及び制御方法
US20230173728A1 (en) Controller of injection molding machine and method of controlling injection molding machine
JP2024043390A (ja) 射出成形機
US20230069010A1 (en) Controller of injection molding machine, injection molding machine, and recording medium
US20240198573A1 (en) Control device of injection molding machine, injection molding machine, and control method for injection molding machine
US20230067453A1 (en) Control device of injection molding machine, injection molding machine, and recording medium
JP2023148762A (ja) 射出成形機の制御装置、射出成形機、及び射出成形機の制御方法
JP2023151351A (ja) 射出成形機の制御装置、射出成形機、及び射出成形機の制御方法
CN116252446A (zh) 注射成型机的控制装置及显示装置
JP2024043391A (ja) 射出成形機の制御装置、射出成形機および射出成形機の制御方法
JP2022104268A (ja) 射出成形機
JP2023181906A (ja) 射出成形機、および射出成形機の制御装置
JP2021160151A (ja) 射出成形機