JP3604739B2

JP3604739B2 - 射出成形機のエジェクタ制御方法

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Publication number: JP3604739B2
Application number: JP17971494A
Authority: JP
Inventors: 辰宏内山; 哲明根子
Original assignee: FANUC Corp
Current assignee: FANUC Corp
Priority date: 1994-07-08
Filing date: 1994-07-08
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2019-12-22
Also published as: JPH0820052A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、射出成形機のエジェクタ制御方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は従来公知の射出成形金型Ａの構成の概略を示す部分断面図である。射出成形金型Ａは射出成形機の可動プラテンに装着される可動側金型ａ１と同射出成形機の固定プラテンに装着される固定側金型ａ２とからなり、可動側金型ａ１のコアプレート３８と固定側金型ａ２のキャビティプレート３９との間に形成されたキャビティ４０内に固定プラテン側の射出シリンダ４１から溶融樹脂が射出され、キャビティ４０と同形状の製品が成形される。射出成形金型Ａの製品離型機構は、可動金型ａ１に設けられた多数のエジェクタピン３７と該エジェクタピン３７を一体的に植設したエジェクタプレート３３、および、エジェクタプレート３３を元位置復帰させるリターンスプリング３５等により構成される。エジェクタプレート３３に植設されたエジェクタピン３７は、その先端部がキャビティ４０内の製品面と面一になるように可動側金型ａ１のコアプレート３８を貫通して設けられ、リターンスプリング３５により元位置に向けて付勢されたエジェクタプレート３３の元位置保持機能により、図１に示される位置に保持される。つまり、可動側金型ａ１の構造上、エジェクタピン３７の突出ストロークはコアプレート３８と可動側取付け板３２とを固着するスペーサブロック３６の厚みにより規制され、エジェクタプレート３３が図１のように完全に元位置復帰した状態でエジェクタピン３７の先端部が製品面と面一になるように、エジェクタピン３７の全長、もしくは、スペーサブロック３６の厚みが精密に調整されている。さもないと、エジェクタピン３７が元位置に復帰したときにその先端部とキャビティ４０の製品面との間に段差が生じ、製品の表面に好ましくない凹凸が生じるからである。
【０００３】
エジェクタピン３７の形状としては、ランナー部分に設けられるもののように比較的径の太い単純なロッド状のものもあるが、一般に、キャビティ４０の部分に設けられるものは製品の形状や肉厚などの影響を受けるため、ランナー部分のものに比べて小径に形成されることが多く、また、有効な押圧面積を少しでも殖やそうとして、場合によっては製品肉厚部の形状に沿って矩形断面に形成されることもある。エジェクタピン３７を小径または矩形断面に形成した場合であってもエジェクタピン３７自体の座屈強度を犠牲にすることはできないので、最終的に必要とするよりは太めのロッド材を用い、その先端部のみを小径または矩形断面に削り込んでエジェクタピン３７を制作するのが一般的である。エジェクタピン３７が段付形状に形成される結果、コアプレート３８に穿設される穴も必然的に段付きの貫通穴形状となる。いうまでもなく、コアプレート３８の裏面側ではエジェクタピン３７の大径部に見合うように穴径が大きく形成され、また、表面側ではエジェクタピン３７の小径部に見合うように穴径が小さく形成され、場合によっては矩形状に形成されたりもする。エジェクタピン３７の突出ストロークがスペーサブロック３６の厚みにより規制される点については既に述べたが、実際にはエジェクタピン３７の大径部がコアプレート３８の小径穴部にまで侵入することは不可能であり、エジェクタピン３７の突出ストロークは更に制限されることになる。
【０００４】
以上が射出成形金型の一般的な構成例であり、射出成形機は、型開き時において、そのエジェクタロッド３１を可動プラテンおよび可動側取付け板３２を介して突出させ、エジェクタプレート３３を押圧してエジェクタピン３７を突出させることにより、所定の製品離型作業を行わせる。モータでエジェクタロッド３１を駆動し、設定復帰位置と突出目標位置との間で往復動作させることにより製品離型作業を行うようにした射出成形機が既に公知である。
【０００５】
当然、成形サイクルを短縮するためには製品の離型作業も短時間の内に終わらせる必要があり、そのためには射出成形機側のエジェクタロッド３１の突出ストロークもできるだけ短くすることが望ましい。まず、エジェクタロッド３１の設定復帰位置に関してみると、図１に示されるように、エジェクタプレート３３が完全に元位置復帰した状態でエジェクタロッド３１の先端がエジェクタプレート３３の裏面に接触するかしないかといった位置が最適の位置となる。もし、これよりもエジェクタロッド３１を突出させた状態を縮退時の設定復帰位置として設定してしまうと製品に凹みが生じるからであり、また、これよりもエジェクタロッド３１を縮退させた状態を設定復帰位置として設定してしまうと、エジェクタプレート３３の復帰移動が既に完了しているにも関わらずエジェクタロッド３１のみが無意味な縮退動作を行って成形サイクルが増長されるからである。手動操作によって最適の復帰位置を求めようとする場合は、一旦エジェクタロッド３１を適当に突出させてエジェクタプレート３３を可動側取付け板３２から離間させた後、徐々にエジェクタロッド３１を縮退させ、エジェクタプレート３３の動きが停止する位置、つまり、エジェクタプレート３３が完全に元位置復帰してエジェクタロッド３１がエジェクタプレート３３の裏面から離れ始めようとする位置を見極めて、その位置を設定復帰位置とする。しかし、成形サイクルを短縮しようとしてこの操作を誤り、エジェクタプレート３３が完全に元位置復帰する前の位置を設定復帰位置として設定してしまうと、凹みを生じた製品を不良生産してしまうという危険がある。また、それを恐れて必要以上にエジェクタロッド３１を縮退させた位置を設定復帰位置として設定してしまうと、前述したように成形サイクルが増長されるばかりか、エジェクタロッド３１の突出開始時に該ロッド３１がエジェクタプレート３３に衝撃的にぶつかることにもなり、金型の構造に悪影響がおよぶこともある。
【０００６】
また、エジェクタロッド３１の突出目標位置に関してみればエジェクタピン３７により製品をコアプレート３８から引き剥がすことができれば十分であり、その突出量は常識的にわかるが、もし、設定操作のミス等によりエジェクタピン３７を必要以上に突出させてしまうようなことになると、エジェクタピン３７の大径部がコアプレート３８の穴の小径部に突入してしまい、射出成形金型を大幅に破損してしまう恐れがある。
【０００７】
また、手動操作で可動プラテンを動かすようなときにエジェクタロッド３１を突出させたまま型閉じ動作を行うようなことをすると、その突出量によっては、エジェクタピン３７の先端が固定側のキャビティプレート３９にぶつかって座屈したりコアプレート３８側の穴を痛めたりする。更に、このまま型締動作が行われてしまうと正に被害は甚大で、キャビティブロックやコアブロック等の高価な部品が修復不能な程度に大破することにもなり兼ねない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消し、製品離型作業に関わるエジェクタ動作の設定に多少の異常がある場合であっても正常な射出成形作業の実施を可能とし、成形不良の発生や射出成形金型の損傷を未然に防止することのできるエジェクタ制御方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、製品の離型作業時においてのみエジェクタロッドを駆動するモータを励磁する構成により、製品離型作業に関わるエジェクタ動作の設定に多少の異常がある場合であっても正常な射出成形作業の実施を可能とした。
【００１０】
また、直前の成形サイクルにおける製品離型作業完了時点におけるエジェクタロッドの復帰位置を記憶しておき、次の成形サイクルの型閉じ完了以降製品離型作業開始以前の設定タイミングでエジェクタロッドの位置を検出し、該検出位置と前記復帰位置との差が所定値を越えると設定異常検出信号を出力する構成により、エジェクタに関する設定異常を自動的に検出できるようにした。
【００１１】
更に、突出動作時のエジェクタロッドに作用する負荷を検出し、該負荷が許容値を越えると設定異常検出信号を出力する構成により、射出成形金型の損傷を未然に防止できるようにした。
【００１２】
【作用】
製品の離型作業時においてのみエジェクタロッドを駆動するモータを励磁するようにしているので、型閉じや型締および射出動作時におけるエジェクタロッドの移動が自在になる。この結果、エジェクタロッドの縮退操作を忘れてエジェクタピンを突出させたまま手動で型閉じ型締操作を行ったり、または、エジェクタロッドの復帰位置の設定異常等により射出成形金型のエジェクタピンが十分に縮退しない状態で型閉じおよび型締動作が行われてエジェクタピンの先端が固定側金型に当たったりした場合であっても、エジェクタピンの先端が固定側金型に押されて容易に縮退することができ、エジェクタピンの座屈や射出成形金型の破損が防止される。また、このまま射出保圧動作が行われれば、エジェクタピンは射出成形金型キャビティ内の圧力上昇により、射出成形金型自体の構造によって規定される位置、つまり、製品面と面一の位置まで自由に縮退することができるので、十分な射出保圧圧力さえ与えられれば、正常な製品を成形することが可能である。
【００１３】
また、直前の成形サイクルにおける製品離型作業完了時点におけるエジェクタロッドの復帰位置、つまり、エジェクタロッドの設定復帰位置と、固定側金型との衝突または射出保圧圧力により押し戻されたエジェクタロッドの復帰位置との差が所定値を越えると設定異常検出信号が出力されるので、エジェクタロッドの復帰位置に関する設定異常が自動的に検出される。
【００１４】
更に、突出動作時のエジェクタロッドに作用する負荷が許容値を越えると設定異常検出信号が出力されるので、エジェクタロッドの突出目標位置を大幅に誤って設定した場合であっても、エジェクタピンの過大な突出によって生じる可動側金型のコアプレートとの干渉によるエジェクタピンの座屈や射出成形金型の破損を未然に防止することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１は本発明のエジェクタ制御方法を適用した一実施例の電動式射出成形機の要部と一般的な射出成形金型の製品離型機構の要部を示すブロック図である。
【００１６】
Ａは、射出成形機の可動プラテンに装着される可動側金型ａ１と射出成形機の固定プラテンに装着される固定側金型ａ２とからなるツープレート型の射出成形金型であり、可動側金型ａ１には、エジェクタピン３７，エジェクタプレート３３，リターンスプリング３５等により構成される製品離型機構が設けられている。また、３８は可動側金型ａ１のコアプレート、３９は固定側金型ａ２のキャビティプレートであり、これらの間に製品形状となるキャビティ４０が形成されている。３４は可動側取付け板３２とコアプレート３８との間に設けられた柱状のサポータであり、スペーサブロック３６の厚みに匹敵する全長を有し、可動側金型ａ１のコアプレート３８に作用する樹脂圧の一部をスペーサブロック３６と共に受け、射出保圧時に作用する樹脂圧によるコアプレート３８の撓みを防止する。サポータ３４はコアプレート３８の裏面または可動側取付け板３２の表面に位置決め固定されている。また、エジェクタプレート３３にはサポータ３４の配設位置に対応してそれよりも僅かに大径の貫通口が穿設され、サポータ３４に余裕をもって外嵌されたリターンスプリング３５は、エジェクタプレート３３の表面とコアプレート３８の裏面とで両端を支えられ、僅かに圧縮されている。つまり、サポータ３４にはコアプレート３８の撓み防止の他にエジェクタプレート３３の移動を型開閉方向に沿ってガイドする機能がある。射出成形金型Ａに関する構成部材およびその機能等については本明細書における「従来の技術」の項で既に詳説しているので、ここでは説明を省略する。４１は射出成形機の射出シリンダである。
【００１７】
また、３１は射出成形機の可動プラテンに標準装備されたエジェクタロッドであり、エジェクタ用サーボモータＭにより型開閉方向に駆動され、可動側取付け板３２の中央部に設けられた貫通口から突出してエジェクタプレート３３をリターンスプリング３５の元位置復帰力に抗して押圧することにより、型開き時において、エジェクタピン３７をコアプレート３８の表面に突出させ、キャビティ４０内の製品をコアプレート３８より離型させる。なお、リターンスプリング３５自体は射出成形金型Ａにおける製品離型機構の必須要件ではない。例えば、射出成形機側のエジェクタロッド３１をエジェクタプレート３３にボルト等で固着すれば、リターンスプリング３５を廃止しても、エジェクタロッド３１の突出縮退動作によってエジェクタプレート３３を往復移動させることができる。エジェクタ用サーボモータＭの回転運動をエジェクタロッド３１の直線運動に変換するための機構については図示しないが、ボールナット＆スクリュー等によるものが望ましく、少なくとも、エジェクタ用サーボモータＭとエジェクタロッド３１との間の動力伝達機構に関しては、ウォーム＆ホイールのような機械要素、つまり、動力の伝達が一方向的になるようなものは絶対に用いない。エジェクタロッド３１に外力が作用したときに、励磁を解除されているエジェクタ用サーボモータＭが容易に空転して、エジェクタロッド３１が容易に直線運動するようにするためである。エジェクタ用サーボモータＭにはパルスコーダＰが装着され、エジェクタロッド３１の現在位置が適宜に検出できるようになっている。
【００１８】
以上、製品離型作業に必要とされる射出成形金型側の製品離型機構および射出成形機側の機構について簡単に説明したが、当然、公知の機械要素や機構学等を適当に運用して他の構成を採用することも可能である。その機械的な構成は特に限定されないが、本発明の実施例として用いる射出成形機では、少なくとも、エジェクタ用サーボモータＭの励磁を解除した状態でエジェクタロッド３１に外力が作用すればエジェクタロッド３１がその力の作用方向に移動してエジェクタ用サーボモータＭが容易に空転するということが必須要件である。より広範な発明思想からすれば、不可逆的に動作する動力伝達機構とエジェクタロッド３１との間にクラッチ等を設け、このクラッチを製品離型作業時においてのみ接続するなどといったことも本発明の発明思想には含まれるが、このような構成をとるとエジェクタロッド３１の位置制御や機械的な構成が複雑になる反面、これといって格別の効果が得られるというわけでもないので、エジェクタロッド３１の駆動に関して可逆動作が可能な動力伝達機構を用いた射出成形機を最適実施例として示すにとどめる。
【００１９】
射出成形機を駆動制御する数値制御装置１０は、数値制御用のマイクロプロセッサであるＣＮＣ用ＣＰＵ２５、プログラマブルマシンコントローラ用のマイクロプロセッサであるＰＭＣ用ＣＰＵ１８、サーボ制御用のマイクロプロセッサであるサーボＣＰＵ２０、および、圧力モニタ用ＣＰＵ１７を有し、バス２２を介して相互の入出力を選択することにより各マイクロプロセッサ間での情報伝達が行えるようになっている。圧力モニタ用ＣＰＵ１７はＡ／Ｄ変換器１６および図示しない射出スクリュー側の圧力検出器を介して射出保圧圧力やスクリュー背圧のサンプリング処理を行うためのモニタ用ＣＰＵであるが、このサンプリング機能は本発明の要旨と直接の関わりがないので説明を省略する。
【００２０】
ＰＭＣ用ＣＰＵ１８には射出成形機のシーケンス動作を制御するシーケンスプログラム等を記憶したＲＯＭ１３および演算データの一時記憶等に用いられるＲＡＭ１４が接続され、ＣＮＣ用ＣＰＵ２５には、射出成形機を全体的に制御するプログラム等を記憶したＲＯＭ２７および演算データの一時記憶等に用いられるＲＡＭ２８が接続されている。
【００２１】
また、サーボＣＰＵ２０および圧力モニタ用ＣＰＵ１７の各々には、サーボ制御専用の制御プログラムを格納したＲＯＭ２１やデータの一時記憶に用いられるＲＡＭ１９、および、圧力データのサンプリング処理等に関する制御プログラムを格納したＲＯＭ１１やデータの一時記憶に用いられるＲＡＭ１２が接続されている。更に、サーボＣＰＵ２０には、該ＣＰＵ２０からの指令に基いて型締用，射出用，スクリュー回転用等の各軸のサーボモータ（以上、図示せず）およびエジェクタ用のサーボモータＭを駆動するサーボアンプ１５が接続され、各軸のサーボモータに配備したパルスコーダからの出力の各々がサーボＣＰＵ２０に帰還され、パルスコーダからのフィードバックパルスに基いてサーボＣＰＵ２０により算出された各軸の現在位置や移動速度がＲＡＭ１９の現在位置記憶レジスタおよび現在速度記憶レジスタの各々に逐次更新記憶されるようになっている。
【００２２】
また、インターフェイス２３は射出成形機の各部に配備したリミットスイッチや操作盤からの信号を受信したり射出成形機の周辺機器等に各種の指令を伝達したりするための入出力インターフェイスである。なお、射出成形機の操作盤には手動操作用の動作項目選択スイッチ、即ち、“クランプ”（用途は可動プラテンの前進後退動作），“エジェクタ”（用途はエジェクタロッド３１の突出縮退動作），“スクリュー”（用途は射出スクリューの前進後退動作），・・・等が複数設けられ、いずれか１つの動作項目選択スイッチのみを操作して、更に、各動作の順行／逆行を決めるための動作方向選択スイッチを操作することにより、射出成形機の可動プラテンやエジェクタロッド３１または射出スクリュー等を所望する方向に適宜移動できるようになっている。エジェクタ用サーボモータＭは“エジェクタ”の動作項目が選択されている場合に限って励磁され、更に、動作方向選択スイッチを操作することにより、その操作方向に応じて正逆に回転するが、手動操作時において他の動作項目が選択されている状況下では常に非励磁状態に維持される。ディスプレイ付手動データ入力装置２９はＣＲＴ表示回路２６を介してバス２２に接続され、モニタ表示画面や機能メニューの選択および各種データの入力操作等が行えるようになっており、数値データ入力用のテンキーおよび各種のファンクションキー等が設けられている。
【００２３】
不揮発性メモリ２４は射出成形作業に関する成形条件と各種設定値，パラメータ，マクロ変数等を記憶する成形データ保存用のメモリであり、製品離型作業に関わる設定条件、より具体的にいえば、エジェクタロッド３１の突出目標位置と設定復帰位置およびその突出し回数もここに設定記憶される。
【００２４】
以上の構成により、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８が射出成形機全体のシーケンス制御を行う一方、ＣＮＣ用ＣＰＵ２５がＲＯＭ２７の制御プログラムに基いて各軸のサーボモータに対してパルス分配を行い、サーボＣＰＵ２０は各軸に対してパルス分配された移動指令とパルスコーダ等の検出器で検出された位置のフィードバック信号および速度のフィードバック信号に基いて、従来と同様に位置ループ制御，速度ループ制御，電流ループ制御等のサーボ制御を行い、いわゆるディジタルサーボ処理を実行する。
【００２５】
以下、図２〜図３に示すＰＭＣ用ＣＰＵ１８のシーケンス制御を参照して本実施例におけるエジェクタ制御方法を説明する。なお、図２〜図３に示す処理は１成形サイクル分のシーケンス動作を示すもので、半自動運転時および自動運転時に適用され得る。１成形サイクルの工程は、従来と同様、型閉じ工程（型締めを含む）→射出工程→保圧工程→計量工程（冷却を含む）→型開き工程→製品離型作業（エジェクト工程）の順に実施されるようになっており、これらの各工程に関するステップＳ１〜ステップＳ５の処理内容に関しては、実質的に、従来と全く同様である。
【００２６】
但し、本実施例の場合、製品離型作業の工程でのみエジェクタ用サーボモータＭが励磁され（但し、手動操作時に“エジェクタ”の動作項目が選択された場合も励磁される）、その他の場合ではエジェクタ用サーボモータＭが非励磁状態に維持されるようになっているので、現象的な作用効果の面では従来例と比較して大きな相違がある。
【００２７】
例えば、エジェクタロッド３１の突出目標位置や設定復帰位置を見極めるための手動操作等でエジェクタロッド３１を極端に突出させたままの状態で半自動運転や自動運転による成形サイクルを開始させて型閉じ動作（ステップＳ１）を実行させてしまったり、または、エジェクタロッド３１を突出させたまま不注意にも手動操作による型閉じ操作を行ってしまったような場合では、型閉じ動作に伴ってエジェクタピン３７の先端が固定側金型ａ２におけるキャビティプレート３９の表面に突き当たる場合がある。しかし、本実施例の場合、型閉じ動作が行われている段階ではエジェクタ用サーボモータＭは励磁されておらず、しかも、エジェクタ用サーボモータＭの回転をエジェクタロッド３１の直線運動に変換するための動力伝達機構も可逆動作が容易なように構成されているので、エジェクタピン３７はキャビティプレート３９に押されて容易に縮退することができ、エジェクタピン３７を始めとする射出成形金型Ａ各部の損傷が防止され得る。図１に示される例ではリターンスプリング３５がエジェクタピン３７の復帰動作を助けるような構成となっているが、リターンスプリング３５が存在しないとしてもエジェクタピン３７の縮退は容易であり、同様の効果が得られる。従来のものでは、エジェクタ用サーボモータＭが常に励磁され、その回転位置が位置ループの制御で強力に現位置保持されているため、リターンスプリング３５があろうとなかろうとエジェクタピン３７の縮退は事実上不可能であり、無理な型閉じ型締動作によりエジェクタピン３７に座屈が生じ、更に、場合によっては射出成形金型Ａの各部に損傷が生じる場合もあった。
【００２８】
また、エジェクタピン３７の挟み込みや座屈による射出成形金型Ａの損傷を防止するための手段として、エジェクタロッド３１が設定復帰位置よりも突出していると“エジェクタが後退していません”等のメッセージをディスプレイ付手動データ入力装置２９のディスプレイに表示して半自動運転や自動運転の実行をキャンセルするようにした射出成形機も既に提案されているが、この安全措置も、エジェクタロッド３１の設定復帰位置自体を誤って設定してしまったような場合では、エジェクタピン３７および射出成形金型Ａの安全を保証することはできない。つまり、エジェクタロッド３１の位置が設定復帰位置よりも縮退していれば半自動運転や自動運転の開始が自動的に許容されてしまうように設計されていたわけで、例えば、復帰位置の設定を誤って極端な突出位置に設定してしまったような場合では、エジェクタロッド３１が設定復帰位置よりも縮退しているとはいえ、依然として、エジェクタロッド３７の先端が固定側金型ａ２に干渉する恐れがある。本実施例においては、エジェクタピン３７およびエジェクタロッド３１の縮退が極めて容易に許容される結果、例え、エジェクタロッド３１の復帰位置の設定自体が完全に誤っていたとしても、エジェクタロッド３７や射出成形金型Ａに損傷が生じることはない。
【００２９】
また、射出工程（ステップＳ２）および保圧工程（ステップＳ３）においても、本実施例と従来技術とを比較すると、作用効果の面で大きな差がある。既に述べた通り、従来の制御方法を適用した射出成形機では、エジェクタ用サーボモータＭが常に励磁されてその時点における指令位置に強力に保持されていたため、もし、エジェクタロッド３１の設定復帰位置を誤って前方（突出側）に設定してしまうと、エジェクタピン３７の先端に射出保圧圧力が作用してもエジェクタプレート３３が十分に後退することができず、結果的に、製品にはエジェクタピン３７の先端部と同形状の好ましくない凹みがモールドされる結果になる。射出工程や保圧工程等におけるエジェクタロッド３１の指令位置とはまさしくエジェクタロッド３１の設定復帰位置そのものだからである。これに対し、エジェクタピン３７の縮退が容易な本実施例の構成によれば、十分な射出保圧圧力が与えられる限り、エジェクタロッド３１の復帰位置の設定が誤って前方になされていたとしても、エジェクタロッド３１が樹脂圧によって正しい位置にまで縮退させられる可能性があるので、依然として、正常な製品が成形される余地がある。既に述べた通り、射出成形金型Ａにおいては、エジェクタプレート３３が図１のように完全に元位置復帰した状態でエジェクタピン３７の先端部が製品面と面一になるように、エジェクタピン３７の全長、もしくは、スペーサブロック３６およびサポータ３４の厚みが精密に調整されているからである。いうまでもないことだが、エジェクタピン３７が設計上または加工上のミスで相対的に寸足らずに仕上がってしまったような場合は、スペーサブロック３６およびサポータ３４を同時に研削するか、または、エジェクタプレート３３を厚いものに取り替えるかしてエジェクタピン３７の先端が製品面に面一となるように調整するのが一般的であり、少なくとも、エジェクタロッド３１の復帰位置を適当な突出位置に設定変更し、その位置に位置決め保持されるエジェクタロッド３１でエジェクタプレート３３を支えることによってエジェクタピン３７の寸法不足を補うなどといったことは常識の範囲では行われない。エジェクタプレート３３とコアプレート３８との平行度が保証されなくなったり、射出保圧時にエジェクタプレート３３に撓みが生じたりして、製品にエジェクタピン３７と同形状の凹凸部がモールドされる危険があるからである。このように、射出成形金型の精度は射出成形金型自体の構成部材によって保証されるものであるから、エジェクタプレート３３さえ十分に後退することができれば、正常な製品の成形は可能となるのである（エジェクタロッド３１が何らかの理由により設定復帰位置よりも縮退したとしても何ら問題はない）。
【００３０】
計量工程（ステップＳ４）および型開き工程（ステップＳ５）に関しては処理内容および作用効果とも従来のものと全く同一である。
【００３１】
そこで、従来と同様にして型開き工程の処理を行ったＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、まず、ＲＡＭ１９の現在位置記憶レジスタからエジェクタロッド３１の現在位置Ｐを読み込んで一時記憶し（ステップＳ６）、直前位置記憶レジスタの現在値Ｒと現在位置Ｐとの差Ｒ−Ｐを求め、その値Ｒ−Ｐが所定値ε（但し、ε＞０）を越えているか否かにより、エジェクタロッド３１に関する復帰位置の設定異常の有無を判別する（ステップＳ７）。
【００３２】
直前位置記憶レジスタは直前の成形サイクルで実施された製品離型作業の終了時にエジェクタロッド３１が復帰した位置を記憶するレジスタであり、第１回目の成形サイクルの製品離型作業が完了するまでの間は、「従来の技術」の項で説明したような方法でオペレータが見極めて不揮発性メモリ２４に設定記憶させたエジェクタロッド３１の設定復帰位置の値が初期値として保存されている。ここで、もしも、設定復帰位置が正しい位置よりも前方（突出側）に設定されていたとすると、第１回目の成形サイクルにおけるステップＳ１の型閉じ工程もしくはステップＳ２，ステップＳ３の射出保圧工程でエジェクタピン３７が外力を受けて縮退し、Ｒ−Ｐの値は相当に大きくなる。
【００３３】
なお、型閉じ工程で受ける外力によりエジェクタピン３７が縮退するのは、固定側金型ａ２との直接干渉によりエジェクタロッド３１が縮退する場合であって、エジェクタピン３７の設定復帰位置を極端に前方に設定してしまった場合に限られる。また、射出保圧工程で受ける外力によりエジェクタピン３７が縮退するのは、樹脂に作用する射出保圧圧力を受けてエジェクタピン３７が縮退する場合であって、固定側金型ａ２と直接干渉するほどではないにしろエジェクタロッド３１の設定復帰位置を必要以上に前方に設定してしまった場合には常におこり得る。そして、これら２つの原因のいずれかによりエジェクタピン３７が縮退したのだとすれば、製品に異常が生じる可能性がある。エジェクタピン３７の縮退が検出されているとはいえ、必ずしも元位置にまで縮退させられているという保証はないからである。このような問題は、多くの場合、リターンスプリング３５を備えていない金型構造において生じ易い。当然、リターンスプリング３５の付勢力が十分であれば、必ずしも、固定側金型ａ２との干渉や射出保圧による外力が作用せずともエジェクタプレート３３が適切な位置にまで自動的に後退することは有り得る。この場合、型閉じ動作が開始される前、つまり、直前の成形サイクルにおける製品離型作業が完了してエジェクタ用サーボモータＭの励磁が解除された時点、または、エジェクタロッド３１の手動操作が完了して“エジェクタ”の動作項目選択が解除されることによりエジェクタ用サーボモータＭの励磁が解除された時点でエジェクタプレート３３が適切な位置にまで自動的に後退しているはずであるから、設定復帰位置の異常が製品に直接の悪影響を与えることはないだろうが、エジェクタロッド３１が容易に縮退可能であるにせよ、縮退の際にある程度の負荷が必要とされるのは否めない事実で、その結果、設定復帰位置の異常がエジェクタピン３７の復帰動作の遅れとなって現れる場合がある。そして、エジェクタピン３７の復帰動作の遅れはエジェクタピン３７の正常な往復動作を妨げるので、製品離型作業時にエジェクタピン３７の突出し動作を繰り返し行うような場合に問題となる。
【００３４】
以上は第１回目の成形サイクルにおいてステップＳ７の判別結果が真となった場合のことであるが、第２回目以降の成形サイクルの場合も、ほぼ、これと同じことがいえる。但し、第２回目以降の成形サイクルでは、必ず、直前の成形サイクルにおける製品離型作業終了時の復帰位置Ｒとその時点で実行されている成形サイクルの型開き時のエジェクタロッド３１の位置ＰによりステップＳ７の判別処理が実行されるので、直前の成形サイクルにおける製品離型作業終了時の復帰位置Ｒよりもその時点で実行されている成形サイクルの型開き時のエジェクタロッド３１の位置Ｐの方が実際に後退しているといった場合でないと異常を検出することはできない。つまり、エジェクタロッド３１の設定復帰位置が正しい位置よりも前方に設定されていた場合であっても、エジェクタロッド３１がリターンスプリング３５の力により正しい位置に復帰できる限り、基本的には、設定異常として検出されないのである。しかし、本実施例においては、直前の成形サイクルにおける製品離型作業終了時の復帰位置Ｒの検出タイミングが、エジェクタロッド３１を復帰させるためのエジェクタ用サーボモータＭへのパルス分配完了後かつ励磁解除前の時点として設定されているので（ステップＳ１４参照）、リターンスプリング３５によってエジェクタロッド３１が縮退させられる前の復帰位置Ｒが検出されることになり、結果的には、設定復帰位置Ｒと現在位置Ｐとに基いて判別処理を行う第１回目の成形サイクルの場合と同様、エジェクタロッド３１の設定復帰位置（＝パルス分配完了時点におけるエジェクタロッド３１の位置）が正しい位置よりも前方に設定されているならば、この設定異常は常にステップＳ７の判別処理で検出されることになる。当然、リターンスプリング３５を備えない金型構造においてはパルス分配完了時点におけるエジェクタロッド３１の位置がそのまま保持されるので、設定復帰位置の異常を検出するためのＲの検出タイミングに格別の制限事項はない（要するに、ステップＳ１３より後で１成形サイクル完了までの時点であればよい）。また、エジェクタロッド３１の設定復帰位置が正しい位置よりも縮退側に設定されていた場合には、どのような事情があるにせよエジェクタロッド３１が強制的に縮退されることはないのでＲ−Ｐ＝０＜εが常時成立する。従って、エジェクタロッド３１の設定復帰位置が正しい位置よりも縮退側に設定されていた場合の設定誤りをステップＳ７の処理によって検出することは不可能であるが、既に述べた通り、エジェクタロッド３１が必要以上に後退することには格別の問題はない。
【００３５】
以上に述べた通り、Ｒ−Ｐ＞εとなってステップＳ７の判別結果が真となった場合には、いずれにせよ、エジェクタロッド３１の設定復帰位置に関する設定ミスがあることを意味する。従って、ステップＳ７の判別結果が真となった場合、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８はディスプレイ付手動データ入力装置２９のディスプレイに“エジェクタ復帰位置の設定が異常です”等の警戒メッセージを表示し、設定異常のあることをオペレータに知らせる（ステップＳ８）。
【００３６】
ステップＳ７の判別結果が真となった場合に直ちに成形作業を自動停止とせずに警戒表示にとどめるのは、既に述べた通り、本実施例においては、十分な射出保圧圧力が与えられる限り、エジェクタロッド３１の復帰位置の設定が誤って前方になされていたとしても、依然として、正常な製品が成形される余地があるからである。製品の良否の判定、および、設定復帰位置の設定異常が実際に射出成形金型の破損といった大きな問題に結び付くか否かの判定は、最終的にオペレータに任される。
【００３７】
なお、ステップＳ８の処理で警戒メッセージを表示する際にＲ−Ｐの値を数値表示するようにしてもよい。エジェクタピン３７を元位置復帰させるに足る弾性を有したリターンスプリング３５を備えない射出成形金型を装着して射出成形作業を行っているときにＲ−Ｐの値が極端に大きくなったとするなら、必然的に、型閉じ動作の際に固定側金型ａ２とエジェクタピン３７の先端とが干渉していることを意味し、このような射出成形作業を繰り返し実行すると、固定側金型ａ２のキャビティ４０に傷が付き、この傷が製品の外部に転写されて好ましくない結果を生むので、オペレータは直ちに射出成形作業を停止させ、設定復帰位置を再設定すべきである。ランナー部分にのみエジェクタピン３７を配してランナーと製品を同時に可動側金型ａ１から離型させる金型構成ではこの限りではないが（製品には傷が付かない）、エジェクタピン３７の衝突で固定側ランナーブロックに生じた傷にランナーが食い付いて固定側残留が生じる危険や、先端の変形したエジェクタピン３７自体にランナーが食い付いて正常な離型作業を行えなくなる危険があるので、やはり成形作業は停止させるべきである。また、Ｒ−Ｐの値が比較的小さなものであればエジェクタピン３７と固定側金型ａ２との直接干渉はなく、エジェクタピン３７が樹脂圧によって押し戻されていることを意味するので、製品自体に異常がない限り連続運転は可能である。
【００３８】
ステップＳ７の判別処理もしくはステップＳ８の表示処理を終了したＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、次いで、エジェクタ用サーボモータＭを当該成形サイクル開始後始めて励磁し（ステップＳ９）、ＣＮＣ用ＣＰＵ２５にエジェクト指令を出力して、不揮発性メモリ２４に設定記憶された突出目標位置に向け、サーボＣＰＵ２０の駆動制御の下、エジェクタ用サーボモータＭにパルス分配を実行してエジェクタロッド３１の突出を開始させる（ステップＳ１０）。エジェクタロッド３１が設定復帰位置よりも後方に強制的に押し下げられていたような場合では、位置制御ループに蓄積された位置偏差のためにエジェクタ用サーボモータＭが駆動開始の初期段階で強力に駆動される場合もあるが、既に型開きは完了しており、また、成形状態さえ正常であれば製品の離型に必要とされる突出し力も小さなものであるから、エジェクタピン３７に座屈や変形が生じることはなく、駆動制御開始時点で蓄積されていた位置偏差もすぐに解消される。そして、エジェクタ用サーボモータＭに対するパルス分配が完了すると、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、サーボＣＰＵ２０およびサーボアンプ１５を介し、この時点でエジェクタ用サーボモータＭに流れている駆動電流の値Ｃを直ちに検出し（ステップＳ１１）、その値が予め設定された許容値Ａの範囲内にあるか否か、つまり、エジェクタ用サーボモータＭに過大な負荷が作用していないかどうかを判別する（ステップＳ１２）。エジェクタピン３７の突出が突出目標位置に到達するまでにその移動が妨げられればパルス分配完了時点における位置偏差の値が増大して駆動電流が増大するため、パルス分配完了時点における駆動電流の大小によってエジェクタ用サーボモータＭに作用する負荷、つまり、エジェクタロッド３１に作用する負荷の大小を確認することができるのである。
【００３９】
そこで、もし、エジェクタロッド３１に作用する負荷が過大となってステップＳ１２の判別結果が真となったならば、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、エジェクタ用サーボモータＭの励磁を解除し（ステップＳ１６）、射出成形機の駆動制御を中止する。前にも説明した通り、この時点では既に型開き動作が完了しているのでエジェクタピン３７の先端が固定側金型ａ２に干渉してエジェクタロッド３１の突出動作が妨げられることはない。この時点でエジェクタロッド３１の突出動作が妨げられるとすれば、その原因は、段付きに形成されたエジェクタピン３７の大径部がコアプレート３８の穴の小径部に無理やり突入しようとしているか、または、それ以前にエジェクタプレート３３がコアプレート３８に衝接しているかのどちらかである。いずれにせよ、突出目標位置の設定に誤りがあり、必要以上にエジェクタロッド３１を突出させようとするからこのような問題が生じるわけで、特に、エジェクタピン３７の大径部がコアプレート３８の穴の小径部に突入したような場合では、非常に食い付きが激しく、リターンスプリング３５の力でエジェクタプレート３３を元位置復帰させることは困難である。また、エジェクタプレート３３がエジェクタロッド３１にボルト等で固定されており元位置復帰が可能であったとしても、このような動作を繰り返すとエジェクタピン３７が座屈するので運転を停止しなければならない。エジェクタプレート３３がコアプレート３８に衝接した程度で射出成形金型Ａに損傷が生じることは一般にはないが、このような動作を繰り返し行うと、突出し時の振動によってクランプが緩み、可動プラテンに対する可動側金型ａ１の取付けにずれが生じる可能性があり、結果的にコアブロックやキャビティブロックのかじり等の損傷に繋がるので、やはり運転を停止しなければならない。
【００４０】
一方、ステップＳ１２の判別結果が偽となり、エジェクタロッド３１に作用する負荷が軽微であることが確認された場合にはこのような問題はなく、成形運転を継続して行うことができる。この場合、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、ＣＮＣ用ＣＰＵ２５にエジェクタ元位置復帰指令を出力して、不揮発性メモリ２４に設定記憶された設定復帰位置に向け、サーボＣＰＵ２０の駆動制御の下、エジェクタ用サーボモータＭにパルス分配を実行してエジェクタロッド３１の縮退を開始させる（ステップＳ１３）。そして、エジェクタ用サーボモータＭに対するパルス分配が完了すると、ＰＭＣ用ＣＰＵ１８は、ＲＡＭ１９の現在位置記憶レジスタからエジェクタロッド３１の現在位置Ｒ、つまり、次の成形サイクルで直前の成形サイクルにおける製品離型作業終了時の復帰位置として用いる値Ｒを読み込んで記憶し（ステップＳ１４）、エジェクタ用サーボモータＭの励磁を解除して（ステップＳ１５）、１成形サイクル分のシーケンス制御を終了する。また、エジェクタの突出回数を２回以上に設定した場合には、ステップＳ１０〜ステップＳ１４までの処理を設定回数に合わせて繰り返し実行するようにする。
【００４１】
この実施例では、エジェクタロッド３１に作用する負荷としてエジェクタ用サーボモータＭに流れる駆動電流の値を検出するようにしているが、エジェクタ用サーボモータＭに対してオブザーバを組み、このオブザーバからの出力を検出してエジェクタロッド３１に作用する負荷としてもよい。なお、オブザーバの構成に関しては、本出願人らが特願平６−１１３４４９として提案した型内圧測定方法等により既に開示されているので説明は省略する。また、負荷を検出するタイミングは前述の例に限られるものではなく、例えば、エジェクタロッド３１の突出動作中の所定周期毎に駆動電流やオブザーバ出力を検出し、その最大値や平均値等を求めて検出負荷として利用するようにしてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明のエジェクタ制御方法では製品の離型作業時以外の工程ではエジェクタロッドを駆動するモータが非励磁状態におかれるので、型閉じや型締および射出動作時におけるエジェクタロッドの移動が自在となる。この結果、エジェクタロッドの復帰位置を誤って突出側に設定し、型閉じ時にエジェクタピンの先端が固定側金型に干渉してしまったような場合でも、固定側金型からの押圧力によりエジェクタピンが容易に縮退することができ、エジェクタピンや射出成形金型の損傷が防止される。また、エジェクタピンが容易に縮退できるため、十分な射出保圧圧力さえ与えられれば、射出成形金型自体の構造によって規定される位置、つまり、エジェクタピンの先端が製品面と面一となる位置までエジェクタピンを強制的に縮退させることができ、エジェクタロッドの復帰位置を誤って突出側に設定した場合であっても、正常な製品を成形する余地がある。
【００４３】
また、直前の成形サイクルにおける製品離型作業完了時点におけるエジェクタロッドの復帰位置、つまり、エジェクタロッドの設定復帰位置と、固定側金型との衝突または射出保圧圧力により押し戻されたエジェクタロッドの復帰位置との差が所定値を越えると設定異常検出信号が出力されるので、エジェクタロッドの復帰位置に関する設定異常を簡単に知ることができる。
【００４４】
更に、突出動作時のエジェクタロッドに作用する負荷が許容値を越えると設定異常検出信号が出力されるので、エジェクタロッドの突出目標位置を大幅に誤って設定した場合であっても、エジェクタピンの過大な突出によって生じる可動側金型のコアプレートとの干渉によるエジェクタピンの座屈や射出成形金型の破損を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエジェクタ制御方法を適用した一実施例の射出成形機の要部と一般的な射出成形金型の製品離型機構の要部を示すブロック図である。
【図２】同実施例の射出成形機におけるシーケンス制御の概略を示すフローチャートである。
【図３】シーケンス制御の概略を示すフローチャートの続きである。
【符号の説明】
１０数値制御装置
１５サーボアンプ
１８ＰＭＣ用ＣＰＵ
２０サーボＣＰＵ
３１エジェクタロッド
３３エジェクタプレート
３５リターンスプリング
３７エジェクタピン
４０キャビティ
Ａ射出成形金型
ａ１可動側金型
ａ２固定側金型

Claims

製品離型作業時にモータでエジェクタロッドを突出させて製品の離型作業を行う射出成形機のエジェクタ制御方法において、製品の離型作業時においてのみ前記モータを励磁するようにしたことを特徴とする射出成形機のエジェクタ制御方法。
直前の成形サイクルにおける製品離型作業完了時点におけるエジェクタロッドの復帰位置を記憶しておき、次の成形サイクルの型閉じ完了以降製品離型作業開始以前の設定タイミングで前記エジェクタロッドの位置を検出し、該検出位置と前記復帰位置との差が所定値を越えると設定異常検出信号を出力するようにした請求項１記載の射出成形機のエジェクタ制御方法。
突出動作時のエジェクタロッドに作用する負荷を検出し、該負荷が許容値を越えると設定異常検出信号を出力するようにした請求項１または請求項２記載の射出成形機のエジェクタ制御方法。