JP4384958B2 - 射出成形機の移動部停止装置 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機に備える移動部を位置決めして停止させる際に用いて好適な射出成形機の移動部停止装置に関する。

可動盤と固定盤間に複数の金型を配するとともに、可動盤と固定盤間に配した回転盤に各金型を構成する一方の型を取付け、回転盤を回転させることにより一方の型を順次入替えて複合成形品を成形できるようにした射出成形機は、特開平１０−１１３９６３号公報で知られている。この射出成形機は、複数の金型、例えば、一次成形を行う一次金型と二次成形を行う二次金型、さらに各金型に対応する一対の型締用アクチュエータをそれぞれ備え、成形時には、各型締用アクチュエータにより各金型を同時に型締するとともに、一次金型により一次成形を行った後、各可動型を反転（交換）し、二次金型により二次成形を行うものであり、これにより、複合（二色）成形品が成形される。

ところで、この射出成形機に備える回転盤には、一方の型となる可動型が取付けられるため、固定型に対して正確に位置決めする必要があり、通常、回転後の回転盤（移動部）を位置決めして停止させる移動部停止装置を備えている。

従来、この種の移動部停止装置としては、特開２００２−１７５７号公報で開示される竪型射出成形機に備える移動部停止装置が知られている。この移動部停止装置は、フレームと、テーブルと、複数の下金型と、テーブルを回転させる駆動手段と、上プラテンと、下金型と対向させて上プラテンに取り付けられた上金型と、上プラテンを進退させ、型閉じ、型締め及び型開きを行う型締装置と、フレーム及びテーブルのうちの一方に配設された第１の位置決め手段と、フレーム及びテーブルのうちの他方に、型締装置及び操作位置に置かれた下金型に対応させて配設され、第１の位置決め手段に当接させられることによって下金型の位置決めを行う第２の位置決め手段とを有しており、停止時には、各位置決め手段を当接した状態にし、かつモータを駆動し続けることにより、テーブルが各停止位置から移動することがないようにしたものである。
特開平１０−１１３９６３号 特開２００２−１７５７号

しかし、上述した竪型射出成形機に備える従来の移動部停止装置は、次のような問題点があった。

第一に、位置決め手段に対して停止時の機械的な衝撃や停止維持のための応力（加圧力）が付加されるため、位置決めのための設定位置がズレたり、位置決め手段の損傷を招く虞れがあるなど、耐久性及び位置決め精度の維持確保において難がある。

第二に、位置決め手段による機械的な係止により停止させるため、衝撃防止等の観点から回転時の回転速度をあまり速くすることができない。結局、成形サイクル時間の短縮化を図るにも限界があり、生産効率及び量産性を高めることができない。

第三に、位置決め手段による位置決め及び駆動手段による一方的な駆動によるため、位置決め手段によって所定の位置決め位置に確実に停止しているか否かを確認することができず、安全性及び信頼性に難がある。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した射出成形機の移動部停止装置の提供を目的とするものである。

本発明に係る射出成形機の移動部停止装置Ａは、上述した課題を解決するため、射出成形機１に備える移動部２を位置決めして停止させる移動部停止装置を構成するに際して、移動部２をフィードバック制御により移動させる駆動部３と、移動部２に対して機械的に係止して停止させるストッパ機構部４と、移動部２をストッパ機構部４に係止する直前の目標位置Ｘｓまで所定の標準速度Ｖｎにより移動させ、目標位置Ｘｓに達したなら標準速度Ｖｎよりも低速の突当速度Ｖｓにより移動させるとともに、駆動部３に備えるサーボモータ８に付設したエンコーダ９から得るパルス数又はこの変換値を用いたフィードバック制御の偏差Ｄｅを監視し、この偏差Ｄｅが予め設定した閾値Ｄｓに達したなら移動部２に対する停止制御を行う制御部５とを備えることを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、射出成形機１は、可動盤６と固定盤７間に複数の金型Ｃａ，Ｃｂを配するとともに、可動盤６と固定盤７間に配した移動部２である回転盤２ｒに各金型Ｃａ，Ｃｂを構成する一方の型Ｃａｍ，Ｃｂｍを取付け、回転盤２ｒを回転させることにより一方の型Ｃａｍ，Ｃｂｍを順次入替えて複合成形品Ｍを成形する射出成形機を適用できる。一方、制御部５は、停止制御として偏差Ｄｅが閾値Ｄｓに達した時点における移動部２の位置を保持する位置制御を行うことができる。さらに、制御部５は、移動部２が目標位置Ｘｓに達したなら一旦停止させる制御を行なうことができるとともに、突当速度Ｖｓによる移動時のトルクを標準速度Ｖｎによる移動時のトルクよりも低く設定することができる。

このような構成を有する本発明に係る射出成形機１の移動部停止装置Ａによれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） 機械的位置決め手段であるストッパ機構部４に対する機械的な衝撃や停止維持のための応力付加が発生しないため、ストッパ機構部４の位置ズレや損傷等を回避でき、耐久性の向上及び位置決め精度の維持確保を図ることができる。

（２） 機械的位置決め手段と電気的制御手段（駆動部３及び制御部５）の効果的な組合わせにより停止させるため、停止制御を行うまでは比較的高速となる標準速度により移動させることができ、成形サイクル時間の短縮化、更には生産効率及び量産性の向上に寄与できる。

（３） 電気的制御手段により移動制御及び停止制御を行うため、移動部２が所定の停止位置に位置決めされた状態で停止しているか否かを容易に確認することができ、安全性及び信頼性を高めることができる。

（４） 目標位置Ｘｓから突当速度Ｖｓにより移動させ、フィードバック制御の偏差Ｄｅを監視するとともに、この偏差Ｄｅが予め設定した閾値Ｄｓに達したなら移動部２に対する停止制御を行うため、移動部２の移動に係わる動作条件を変更した場合であっても移動部２の停止制御に係わる処理条件は変更することなくそのまま利用できる。

（５） 好適な態様により、射出成形機１として、可動盤６と固定盤７間に複数の金型Ｃａ，Ｃｂを配するとともに、可動盤６と固定盤７間に配した移動部２である回転盤２ｒに各金型Ｃａ，Ｃｂを構成する一方の型Ｃａｍ，Ｃｂｍを取付け、回転盤２ｒを回転させることにより一方の型Ｃａｍ，Ｃｂｍを順次入替えて複合成形品Ｍを成形する射出成形機を適用すれば、同射出成形機に備える回転盤２ｒを位置決めして停止させるに最適な移動部停止装置Ａを構成することができる。

（６） 好適な態様により、偏差Ｄｅが閾値Ｄｓに達した時点における移動部２の位置を保持する位置制御による停止制御を行えば、停止維持のための無用な応力付加を発生させることなく正確な位置に停止させることができる。

（７） 好適な態様により、移動部２が目標位置Ｘｓに達したなら一旦停止させる制御を行なえば、安定かつ確実に突当速度Ｖｓに移行させることができる。

（８） 好適な態様により、突当速度Ｖｓによる移動時のトルクを標準速度Ｖｎによる移動時のトルクよりも低く設定すれば、無用な衝撃や応力付加を発生させることなく安定した停止制御を行うことができる。

次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る移動部停止装置Ａ及びこの移動部停止装置Ａを備える射出成形機１の構成について、図１〜図５を参照して説明する。

射出成形機１は、図２に示すように、機台１０上に設置した型締装置１ｃと、左右に並べて設置した一対の射出装置１ｉａ，１ｉｂを備える。型締装置１ｃは、機台１０の中程に固定した固定盤７と、機台１０の端部に固定した支持盤１１と、この支持盤１１と固定盤７間に架設した四本のタイバー１２…を備えるとともに、各タイバー１２…にスライド自在に装填した可動盤６を備える。なお、各タイバー１２…は、図５に示すように、可動盤６（支持盤１１，固定盤７）の四隅に配される。また、図３及び図４に示すように、可動盤６の前面（内面）には、移動部２である回転盤２ｒを重ねるように配するとともに、可動盤６の後面（外面）には、回転盤２ｒを正逆回転させる回転盤回転駆動部１３を配設する。

回転盤回転駆動部１３は、回転盤２ｒの裏面に固定し、かつ同軸上に配したリングギア１４と、可動盤６の後面に取付けたサーボモータ８と、このサーボモータ８の回転シャフトに取付けた駆動ギア１６を備え、この駆動ギア１６は、リングギア１４の内周面に形成したネジ部１４ｎに噛合する。このため、可動盤６の前面には、リングギア１４及び駆動ギア１６等を収容する収容凹部１７を設けてある。

一方、１８は、サーボモータ８をフィードバック制御するサーボ回路２０（図１）を内蔵するコントローラであり、サーボモータ８はこのサーボ回路２０の出力部に接続する。サーボモータ８の後端には、このサーボモータ８の回転数を検出するロータリエンコーダ（エンコーダ）９を付設し、このロータリエンコーダ９は、コントローラ１８（サーボ回路２０）に接続する。

図１は、コントローラ１８の具体的回路を示し、このコントローラ１８には、ホストコントローラ部１８ｍとサーボ回路２０を含む。サーボ回路２０は、偏差演算部２１，２２，２３、位置制御部２４、速度制御部２５、電流制御部２６、インタフェース２７、電流検出部２８を備え、図１に示す系統によりサーボ制御系（サーボ回路２０）を構成する。そして、電流制御部２６の出力側（出力部）からサーボモータ８に対して給電が行われるとともに、このサーボモータ８に付設したロータリエンコーダ９から出力するエンコーダパルス（パルス列）は、インタフェース２７に付与され、このインタフェース２７から位置フィードバック信号（位置検出値）として、位置偏差Ｄｅを出力する偏差演算部２１の反転入力部に付与されるとともに、インタフェース２７から速度フィードバック信号（速度検出値）として、速度偏差を出力する偏差演算部２２の反転入力部に付与される。また、電流検出部２８の検出信号（電流検出値）は、トルク偏差を出力する偏差演算部２３の反転入力部に付与される。

サーボ回路２０では、回転盤２ｒに対する速度制御及び位置制御が行われる。即ち、ホストコントローラ部１８ｍから偏差演算部２１の非反転入力部に対して位置指令値が付与され、ロータリエンコーダ９のエンコーダパルスに基づく位置検出値と比較されるとともに、偏差演算部２１から位置偏差Ｄｅが得られるため、この位置偏差Ｄｅに基づいて位置のフィードバック制御が行われる。また、位置偏差Ｄｅは、位置制御部２４により補償されて偏差演算部２２の非反転入力部に速度指令値として付与され、ロータリエンコーダ９のエンコーダパルスに基づく速度検出値と比較されるとともに、偏差演算部２２から速度偏差が得られるため、この速度偏差に基づいて速度のフィードバック制御が行われる。さらに、速度偏差は、速度制御部２５により補償されて偏差演算部２３の非反転入力部にトルク指令値（電流指令値）として付与され、電流検出部２８から得るトルク検出値（電流検出値）と比較されるとともに、偏差演算部２３からトルク偏差が得られるため、このトルク偏差に基づいてトルクのフィードバック制御が行われる。このトルク偏差は、電流制御部２６に付与され、電流制御部（ドライバ）２６から駆動電流がサーボモータ８に供給される。これにより、回転盤２ｒをフィードバック制御により回転（移動）させる駆動部３が構成される。

他方、ホストコントローラ部１８ｍは、コントローラ本体３１、位置指令部３２、比較処理部３３、設定処理部３４を備え、図１に示す系統により各種の制御及び処理等を行うコンピュータ機能を有するホストコントローラ部１８ｍを構成する。この場合、位置指令部３２は、位置指令値を偏差演算部２１の非反転入力部に付与する。また、ホストコントローラ部１８ｍは、回転盤２ｒを、後述するストッパ機構部４に係止する直前の目標位置Ｘｓまで所定の標準速度Ｖｎにより回転（移動）させ、目標位置Ｘｓに達したなら標準速度Ｖｎよりも低速の突当速度Ｖｓにより回転（移動）させるとともに、フィードバック制御系で発生する位置偏差Ｄｅを、比較処理部３３により監視し、この位置偏差Ｄｅが設定処理部３４により予め設定された閾値Ｄｓに達したなら回転盤２ｒに対する停止制御を行う制御部５を構成する。さらに、１８ｄは、コントローラ１８に接続したタッチパネル式のディスプレイであり、各種の設定及び表示を行うことができる。

また、可動盤６の後面における中心位置には、図３に示すように、回転盤２ｒを軸方向へ僅かに押出して可動盤６から離間させ、かつ軸方向へ引込むことにより可動盤６に当接させる回転盤進退駆動部４１を配設する。図３に示すＬｓは、回転盤２ｒを軸方向へ押出した際に、回転盤２ｒと可動盤６間に生じる隙間を示しており、この隙間Ｌｓは、回転盤２ｒと可動盤６の接触を解除できる数〔ｍｍ〕程度で足りる。回転盤進退駆動部４１は、可動盤６の後面に固定した進退シリンダ４２を備え、この進退シリンダ４２に内蔵するピストン４３のピストンロッド４３ｒは、可動盤６に挿通させるとともに、先端を回転盤２ｒの裏面に固定する。したがって、このピストンロッド４３ｒは、回転盤２ｒの回転軸を兼用する。一方、進退シリンダ４２の後室及び前室は、油圧回路４４に接続するとともに、油圧回路４４は、上述したコントローラ１８に接続する。これにより、油圧回路４４は、コントローラ１８により制御される。

さらに、図３及び図５に示すように、回転盤２ｒと可動盤６間には、回転盤２ｒに対して機械的に係止して停止させるストッパ機構部４を配設する。ストッパ機構部４は、回転盤２ｒの裏面における外周付近に固定したブロック状のストッパ５１を備えるとともに、可動盤６の収容凹部１７の内部であって、ストッパ５１の移動軌跡上に固定した一対のストッパ受部５２ａ，５２ｂを備える。これにより、回転盤２ｒが正逆方向にそれぞれ回転した際には、ストッパ５１が各ストッパ受部５２ａ，５２ｂに突当たり、回転盤２ｒの回転範囲が１８０〔°〕に規制されるストッパ機構部４が構成される。

以上の構成において、回転盤回転駆動部１３，ストッパ機構部４及びコントローラ１８は、駆動部３，ストッパ機構部４及び制御部５を含む本実施形態に係る移動部停止装置Ａを構成する。

他方、回転盤２ｒ上であって、中心に対して１８０〔°〕対向する位置には、一対の可動型Ｃａｍ，Ｃｂｍを取付けるとともに、各可動型Ｃａｍ，Ｃｂｍに対面する固定盤７上には、一対の固定型Ｃａｃ，Ｃｂｃを取付ける。可動型Ｃａｍ，Ｃｂｍと固定型Ｃａｃ，Ｃｂｃは、一対の金型Ｃａ，Ｃｂを構成する。この場合、可動型Ｃａｍ，Ｃｂｍは、前述した金型Ｃａ，Ｃｂにおける一方の型Ｃａｍ，Ｃｂｍを構成する。これにより、一方の固定型Ｃａｃ側が一次金型Ｃａ、他方の固定型Ｃｂｃ側が二次金型Ｃｂとなる。なお、各可動型Ｃａｍ，Ｃｂｍは、交互に入替えて用いられるため、符号Ｃａｍ，Ｃｂｍは、個々の可動型を指すものではなく、固定型Ｃａｃに対向する可動型が一次側の可動型Ｃａｍとなり、固定型Ｃｂｃに対向する可動型が二次側の可動型Ｃｂｍとなる。

各固定型Ｃａｃ，Ｃｂｃには、それぞれ四本のガイドピン６１…を備え、各ガイドピン６１…は、各可動型Ｃａｍ，Ｃｂｍに向かって突出する。一方、各可動型Ｃａｍ，Ｃｂｍには、各ガイドピン６１…に対向するガイドブッシュ６２…を備える。これにより、型締工程では、各ガイドピン６１…が各ガイドブッシュ６２…に進入し、可動型Ｃａｍ，Ｃｂｍと固定型Ｃａｃ，Ｃｂｃの正確な位置決めが行われる。

また、一次金型Ｃａの位置に対応する支持盤１１の背面には、型締シリンダ６３ａを取付けるとともに、二次金型Ｃｂの位置に対応する支持盤１１の背面には、型締シリンダ６３ｂを取付ける。そして、各型締シリンダ６３ａ，６３ｂの図に現れないピストンロッドの先端は可動盤６に結合する。各型締シリンダ６３ａ，６３ｂ（アクチュエータ）は、それぞれ前述した油圧回路４４に接続する。一方、一次金型Ｃａの位置に対応する可動盤６の後面には、突出シリンダ６４ａを取付けるとともに、二次金型Ｃｂの位置に対応する可動盤６の後面には、突出シリンダ６４ｂを取付ける。そして、各突出シリンダ６４ａ，６４ｂのピストンロッド６４ａｒ…の先端はエジェクタ６５ａ…に結合する。各突出シリンダ６４ａ，６４ｂ（アクチュエータ）は、それぞれ前述した油圧回路４４に接続する。なお、油圧回路４４には、メインポンプとサブポンプを内蔵する。

さらに、図３に示すように、複合成形品Ｍを排出する一対のシュータ６６ａ，６６ｂを備える。この場合、一方のシュータ６６ａは一次金型Ｃａの下方に配するとともに、他方のシュータ６６ｂは二次金型Ｃｂの下方に配する。これにより、シュータ６６ａに落下した複合成形品Ｍは、機台１０の右側に排出されることにより、不図示のコンテナに収容されるとともに、シュータ６６ｂに落下した複合成形品Ｍは、機台１０の左側に排出されることにより、不図示のコンテナに収容される。

次に、本実施形態に係る移動部停止装置Ａに関連する設定画面について、図６及び図７を参照して説明する。

図６及び図７は、ディスプレイ１８ｄに表示される設定画面であって、図６は、ユーザ設定画面Ｖｕの一部、図７は、調整画面Ｖｃの一部をそれぞれ示す。図６に示すユーザ設定画面Ｖｕにおいて、Ｋａは、型回転選択キーであり、「ＯＮ」に切換えたときは、回転盤２ｒの回転が行われるとともに、型回転選択キーＫａをタッチして「ＯＦＦ」に切換えたときは、回転盤２ｒの回転は行われない。したがって、「ＯＦＦ」に切換えたときは、二台分の単体射出成形機として利用できる。

Ｋｂは、回転モード選択キーであり、回転盤２ｒを回転させて一方の型Ｃａｍ，Ｃｂｍを入替える型替工程以降に複合成形品Ｍを離型する突出工程を行う「型回転→突出」モードと、突出工程以降に型替工程を行う「突出→型回転」モードを選択できる。「突出→型回転」モードを選択すれば、回転盤２ｒの回転が行われる前に突出工程が行われるため、離型した複合成形品Ｍは、左側のシュータ６６ｂから排出されるとともに、「型回転→突出」モードを選択すれば、回転盤２ｒの回転が行われた後に突出工程が行われるため、離型した複合成形品Ｍは、右側のシュータ６６ａから排出される。

Ｋｃは、同時動作選択キーであり、「ＯＮ」に切換えれば、同時動作（オーバラップ動作）を実行することができるとともに、「ＯＦＦ」に切換えれば、同時動作を解除できる。したがって、成形品取出ロボットを付設する場合など、型開工程が完全に終了し、可動盤６が型開停止位置（全開位置）に達した時点で突出工程を開始させたいときは、同時動作選択キーＫｃを「ＯＦＦ」に切換えればよい。

Ｋｄは、回転開始位置設定キーであり、同時動作選択キーＫｃを「ＯＮ」に切換えた際に、型開工程による型開き途中におけるどのタイミングで回転盤２ｒの回転を開始させるかを可動盤６の位置（設定位置）により設定できる。この回転開始位置設定キーＫｄを用いれば、成形時間を短縮する観点から個々の金型Ｃａ…に対応した最適（最大）な回転開始タイミングを設定でき、この設定は、金型Ｃａ…の交換毎にユーザサイドで任意に行うことができる。よって、同時動作選択キーＫｃを「ＯＮ」に切換えるとともに、回転開始位置設定キーＫｄにより、可動盤６に対する設定位置を設定すれば、後述するように、型替工程の動作を、型開工程の動作に並行して同時動作させることができる。

なお、ガイドピン６１…がガイドブッシュ６２…から完全に抜け切らない前に回転盤２ｒの回転するのを防止するため、必要により保護手段を設けることができる。例えば、ガイドピン６１…は型厚よりも長くなることがないため、予め、型厚から型開停止位置まで許容設定範囲として設定し、ユーザがこの許容設定範囲を越えて入力した場合に警報を発するなどの保護手段を設けることができる。なお、同時動作選択キーＫｃを「ＯＮ」に切換えた時点における回転開始位置設定キーＫｄの設定値（設定位置）には、安全性を考慮して、型開停止位置（全開位置）が設定されている（例示は４００．０〔ｍｍ〕）。

一方、図７に示す調整画面Ｖｃにおいて、Ｋｅは、回転盤２ｒが左方向へ回転した際にストッパ５１がストッパ受部５２ｂに突当たる角度を設定する左回転限角度設定キーであり、この左回転限角度設定キーＫｅを用いて、標準値「０．００」に対する微調整を行うことができる。Ｋｆは、回転盤２ｒが右方向へ回転した際にストッパ５１がストッパ受部５２ａに突当たる角度を設定する右回転限角度設定キーであり、この右回転限角度設定キーＫｆを用いて、標準値「１８０．００」に対する微調整を行うことができる。

Ｋｇは、ストッパ５１をストッパ受部５２ａ又は５２ｂに突当てる際の速度を設定する突当速度設定キーである。回転盤２ｒを回転させる際は、まず、標準速度Ｖｎにより回転させ、ストッパ５１がストッパ受部５２ａ又は５２ｂに突当たる直前で一旦停止させるとともに、この後、低速となる突当速度Ｖｓにより回転させ、ストッパ５１をストッパ受部５２ａ又は５２ｂに突当てる動作を行うが、突当速度設定キーＫｇは、この突当速度Ｖｓを設定するためのものである。なお、ストッパ５１がストッパ受部５２ａ又は５２ｂに突当たる直前では一旦停止させてもよいし、一旦停止させることなくそのまま突当速度Ｖｓに移行させてもよい。

Ｋｈは、ストッパ５１がストッパ受部５２ａ又は５２ｂに突当たったことを判別するための閾値Ｄｓを位置偏差Ｄｅに対して設定するための突当偏差許容範囲設定キーである。回転盤２ｒは、サーボモータ８により回転するとともに、フィードバック制御により突当速度Ｖｓとなるように制御されるため、ストッパ５１がストッパ受部５２ａ又は５２ｂに突当たった際は、回転速度がゼロになる。この結果、目標位置が無限大に設定された位置制御に係わるフィードバック制御系の位置偏差Ｄｅは急激に増加するため、この位置偏差Ｄｅが閾値Ｄｓに達したことによりストッパ５１がストッパ受部５２ａ又は５２ｂに突当たったことを判別（確認）できる。突当偏差許容範囲設定キーＫｈは、この位置偏差Ｄｅ（例示は、ロータリエンコーダ９からのパルス数）に対する閾値Ｄｓを設定するためのものである。

Ｋｉは、標準速度Ｖｎが０から１００％に達するまでの加速時間を設定する加速係数設定キー、Ｋｊは、標準速度Ｖｎが１００から０％に達するまでの減速時間を設定する減速係数設定キーをそれぞれ示す。Ｋｍは、速度ゼロ検出閾値設定キーであり、回転盤２ｒが回転し、ストッパ５１がストッパ受５２ａ又は５２ｂに突当たる直前となる目標位置Ｘｓに到達して停止したか否かを判断するための閾値を設定する。例示の場合、０．１０〔％〕に設定してあるため、標準速度Ｖｎ×０．１０〔％〕まで速度が低下したなら目標位置Ｘｓに到達して停止したものと判断する。

Ｋｋは、回転盤２ｒが回転途中で異常等により停止した際の判断を行うモニタ時間（例示は０．１０〔秒〕）を設定する回転停止モニタ設定キーである。通常、回転盤２ｒが正規の停止位置まで回転した際は、コントローラ１８からサーボモータ８を停止させる停止指令信号が出力するとともに、これに応答して、サーボモータ８側からは停止確認信号を出力する。この場合、停止指令信号を出力した後、設定したモニタ時間内に、サーボモータ８側から停止確認信号が出力すれば、正常動作であることを判断できるが、停止確認信号の出力を確認できなければ、異常動作であると判断し、電源回路を遮断するなどの異常処理が行われる。

次に、本実施形態に係る移動部停止装置Ａの動作を含む射出成形機１の全体動作について、図１〜図１１参照して説明する。

まず、前述した同時動作選択キーＫｃは、「ＯＮ」に切換えるとともに、回転開始位置設定キーＫｄにより、前述した可動盤６に対する所定の設定位置を設定する。また、回転モード選択キーＫｂは、「型回転→突出」モードに設定した場合を想定する。なお、図９は、一成形サイクルにおける実験上のドライサイクル、即ち、射出工程及び計量工程を行わないドライサイクルにおける各工程のタイミングチャートを、実測に基づいて示している。同図中、Ｑｃは油圧回路４４に備えるメインポンプの油圧に対するパーセント指令値を示すとともに、Ｑｐはメインポンプの油圧検出値を示す。また、Ｕｃは油圧回路４４に備えるサブポンプの油圧に対するパーセント指令値を示すとともに、Ｕｐはサブポンプの油圧検出値を示す。

今、型締装置１ｃは型開状態、即ち、可動盤６が型開停止位置（全開位置）にあるものとする。まず、型締シリンダ６３ａ，６３ｂが駆動制御され、型閉工程を含む型締工程Ｐｃが行われる。型締工程Ｐｃでは、型開停止位置（全開位置）から可動盤６が前進し、図９に示すように、高速型閉Ｐｃｆ，低速型閉Ｐｃｄ，高圧型締Ｐｃｐが順次行われる。

型締工程Ｐｃが終了することにより、射出工程Ｐｍが行われる。この場合、射出工程Ｐｍには、本来の射出工程のみならず、計量工程及び冷却工程が含まれるとともに、射出装置１ｉａ，１ｉｂを前進させてノズルタッチを行うノズルタッチ工程、圧抜きを行う圧抜き工程等も含まれる。射出工程Ｐｍでは、図１０に示すように、一次金型Ｃａにおいては、一次射出工程Ｐｍｉｆにより射出装置１ｉａから一次射出が行われ、一次射出工程Ｐｍｉｆの終了により一次冷却工程Ｐｍｃｆ及び一次計量工程Ｐｍｍｆが行われる。一方、二次金型Ｃｂにおいては、二次射出工程Ｐｍｉｓにより射出装置１ｉｂから二次射出が行われ、二次射出工程Ｐｍｉｓの終了により二次冷却工程Ｐｍｃｓ及び二次計量工程Ｐｍｍｓが行われる。この場合、一次射出と二次射出では、樹脂の種類や樹脂量等が異なることから、一次射出と二次射出に伴う全体の処理時間も異なることになる。

射出工程Ｐｍが終了することにより、可動盤６を後退させて型開きを行う型開工程Ｐｏが行われる。型開工程Ｐｏでは、型締位置から可動盤６を後退させる。そして、可動盤６を型開停止位置（全開位置）まで後退させたなら可動盤６を停止させる。これにより、型開工程Ｐｏが終了する。

一方、型開工程Ｐｏの開始後、型開き途中において、可動盤６が予め設定した設定位置、即ち、前述した回転開始位置設定キーＫｄにより設定した設定位置に達したなら、型替工程Ｐｒが行われる。そして、この型替工程Ｐｒにおいて、本実施形態に係る移動部停止装置Ａにより回転盤２ｒに対する停止処理が行われる。図８は、型替工程Ｐｒにおける処理手順をフローチャートで示している。

まず、型替工程Ｐｒでは、最初に進退シリンダ４２が駆動制御され、図３に示すように、回転盤２ｒが軸方向に押出される（ステップＳ１）。図３中、Ｌｓは、回転盤２ｒを軸方向に押出した際の回転盤２ｒと可動盤６間に生じる隙間を示している。この後、サーボモータ８が駆動制御され、回転盤２ｒは、図１１に示す標準速度Ｖｎにより回転する（ステップＳ２）。この場合、ホストコントローラ部１８からは、目標位置Ｘｓ，標準速度Ｖｎ，スピードアップ区間及びスローダウン区間に対応する指令パルスを出力する。指令パルスは、図１１に示すように、速度が速くなるに従ってパルス間隔が短くなる。サーボ回路２０には、この指令パルスが指令値として付与される。そして、回転盤２ｒが目標位置Ｘｓに達することにより、停止処理が行われる。

この停止処理は次のように行われる。まず、目標位置Ｘｓは、ストッパ５１がストッパ受部５２ａ又は５２ｂに突当たる直前に設定されており、ストッパ５１がこの目標位置Ｘｓに達したなら一旦停止する（ステップＳ３，Ｓ４）。この目標位置Ｘｓが図１１にｔａ時点となる。このような一旦停止させる制御を行なうことにより、安定かつ確実に突当速度Ｖｓに移行させることができる。この後、図１１に示すように、低速に設定された突当速度Ｖｓにより回転盤２ｒが再回転する（ステップＳ５）。この際、回転盤２ｒは、サーボモータ８により回転し、フィードバック制御により突当速度Ｖｓとなるように制御されるとともに、目標位置は無限大に設定される。また、突当速度Ｖｓによる移動時のトルクは、トルクリミッタにより標準速度Ｖｎによる移動時のトルクよりも低く設定される。このようなトルク設定により、無用な衝撃や応力付加を発生させることなく安定した停止制御を行うことができる。

これにより、ストッパ５１は、ある時点でストッパ受部５２ａ又は５２ｂに突当たり、回転速度がゼロになる。図１１中、ｔｂ時点は、突当った時点を示している。この場合、偏差演算部２１の反転入力部に付与されるパルス列は零となるが、非反転入力部に付与される位置指令値に係る指令パルスは入力し続けるため、偏差演算部２１から出力する位置偏差Ｄｅ、即ち、位置制御に係わるフィードバック制御系の位置偏差Ｄｅは急激に増加する。この位置偏差Ｄｅは、比較処理部３３により監視され、位置偏差Ｄｅが設定処理部３４により設定された閾値Ｄｓに達すれば、ストッパ５１がストッパ受部５２ａ又は５２ｂに突当たったものと判別する（ステップＳ６，Ｓ７）。例示の閾値Ｄｓは、５００Ｐｕｌｓｅ（図７参照）であるため、位置偏差Ｄｅが５００Ｐｕｌｓｅに達すれば、突当たったものと判別する。なお、位置偏差Ｄｅとしてパルス数を用いた場合を示したが、パルス数を電圧値等に変換した変換値を用いても同様に行うことができる。

よって、目標位置Ｘｓは、ストッパ５１がストッパ受部５２ａ又は５２ｂに突当たる直前に設定し、位置偏差Ｄｅの監視により突当たったか否かの判断を行うため、ストッパ５１をストッパ受部５２ａ又は５２ｂに対して確実に突当てることができるとともに、ストッパ５１がストッパ受部５２ａ又は５２ｂに突当たったことを確実に確認でき、しかも、バックラッシュによる誤差の影響も排除される。また、フィードバック制御の位置偏差Ｄｅを監視する手法を採るため、回転盤２ｒの回転に係わる動作条件を変更した場合であっても回転盤２ｒの停止制御に係わる処理条件は変更することなくそのまま利用できる利点がある。

そして、ストッパ５１がストッパ受部５２ａ又は５２ｂに突当たったことを判別したなら、暴走を防止するため、位置偏差Ｄｅを全てクリアし（ステップＳ８）、サーボモータ８に対する停止制御、即ち、位置偏差Ｄｅが閾値Ｄｓに達した時点における回転盤２ｒの位置を保持する位置制御による停止制御を行う（ステップＳ９）。図１１中、ｔｃ時点が位置偏差Ｄｅが閾値Ｄｓに達した時点を示している。このような停止制御を行うことにより、停止維持のための無用な応力付加を発生させることなく正確な位置に停止させることができる。

この後、進退シリンダ４２が駆動制御され、回転盤２ｒが軸方向に引込まれる（ステップＳ１０）。図４に示す回転盤２ｒの位置は、引込まれた位置を示しており、回転盤２ｒは可動盤６に当接した状態となる。したがって、例示の型替工程Ｐｒは、図８に示すように、回転盤２ｒを軸方向に押出す押出動作Ｐｒｐとこの押出動作Ｐｒｐ後に回転盤２ｒを回転させる回転動作Ｐｒｃとこの回転動作Ｐｒｃ後に回転盤２ｒを軸方向に引込む引込動作Ｐｒｉが含まれる複合動作Ｐｒｍとなる。以後、型替工程Ｐｒが発生した際には、停止制御が解除され、同様の処理が行われる（ステップＳ１１）。

型替工程Ｐｒが終了することにより、突出工程Ｐｅが行われる。突出工程Ｐｅでは、突出シリンダ６４ａ，６４ｂが駆動制御され、エジェクタ６５ａ…が所定ストロークだけ前進することにより、可動型Ｃａｍ（Ｃｂｍ）に付着した複合成形品Ｍを離型するとともに、この後、後退して元の位置に戻る。この場合、回転盤２ｒが回転した後、即ち、二次側に位置する可動型Ｃｂｍが一次側に移動してから突出工程Ｐｅが行われるため、離型した複合成形品Ｍは、右側のシュータ６６ａに落下し、機台１０の右側に排出される。

突出工程Ｐｅが終了することにより、中間工程が行われる。中間工程は、次の成形サイクルへ安定に移行させるためのインターバルであり、このインターバルはユーザサイドで任意に設定することができる。したがって、中間工程は、必要により設けるものであり、必ずしも設けることを要しない。以上により、一成形サイクルが終了するため、さらに、次の成形がある場合には、上述した一連の成形動作が同様に繰り返される。

よって、本実施形態に係る移動部停止装置Ａによれば、機械的位置決め手段であるストッパ機構部４に対する機械的な衝撃や停止維持のための応力付加が発生しないため、ストッパ機構部４の位置ズレや損傷等を回避でき、耐久性の向上及び位置決め精度の維持確保を図ることができる。また、機械的位置決め手段と電気的制御手段（駆動部３及び制御部５）の効果的な組合わせにより停止させるため、停止制御を行うまでは比較的高速となる標準速度により移動させることができ、成形サイクル時間の短縮化、更には生産効率及び量産性の向上に寄与できる。しかも、電気的制御手段により移動制御及び停止制御を行うため、回転盤２ｒが所定の停止位置に位置決めされた状態で停止しているか否かを容易に確認することができ、安全性及び信頼性を高めることができる。

特に、射出成形機として、可動盤６と固定盤７間に複数の金型Ｃａ，Ｃｂを配するとともに、可動盤６と固定盤７間に配した移動部２である回転盤２ｒに各金型Ｃａ，Ｃｂを構成する一方の型Ｃａｍ，Ｃｂｍを取付け、回転盤２ｒを回転させることにより一方の型Ｃａｍ，Ｃｂｍを順次入替えて複合成形品Ｍを成形する射出成形機１を適用したため、同射出成形機に備える回転盤２ｒを位置決めして停止させるに最適な移動部停止装置Ａを構成することができる。

なお、本実施形態では、型替工程Ｐｒの少なくとも一部の動作を型開工程Ｐｏの動作に並行して同時動作させている。これにより、全体の成形時間（成形サイクル）の短縮化が図れ、生産効率及び量産性をより高めることができる。また、個々の工程における処理時間を短縮することなく、全体の成形時間を短縮できるため、個々の工程における他の性能等が犠牲になる不具合を回避できるとともに、個々の工程における処理時間を設定するに際して柔軟に対応できるため、例えば、回転盤２ｒの回転速度を若干低下させて駆動系の大型化や無用な衝撃を回避するなど、必要により他の性能等を向上させることもできる。しかも、型替工程Ｐｒと型開工程Ｐｏは、予め設定した任意のタイミングにより同時動作させているため、個々の金型Ｃａ…に対応した成形時間に対する最適（最大）な時間短縮を実現できる。

図８に示すオーバラップ区間Ｒｏは、型替工程Ｐｒの一部の動作と型開工程Ｐｏの動作が並行して同時動作し、従来の動作制御方法に対して、図８に示す時間Ｔｒだけ成形時間（成形サイクル）の短縮化を図れることを示している。即ち、図８中、Ｐｅｒは、従来の動作制御方法により行われる突出工程のタイミングを示しているが、従来の動作制御方法では、型開工程Ｐｏが終了した後、所定のインターバルＴｄを経て型替工程Ｐｒに移行させるため、オーバラップ区間ＲｏとインターバルＴｄに対応する時間Ｔｒだけ、本実施形態の場合よりも長くなる。

また、回転モード選択キーＫｂにより、複合成形品Ｍの排出方向を容易に設定できる。即ち、「型回転→突出」モード又は「突出→型回転」モードを選択するのみで、複合成形品Ｍを射出成形機１の左側へ排出するか右側へ排出するかの設定（選択）を容易に行うことができる。この結果、排出方向の変更に伴う無用な工数の発生を回避でき、生産効率向上やコストダウンに寄与できるとともに、射出成形機１の設置性向上にも寄与できる。特に、射出成形機１に成形品取出ロボットを付設する場合には、機台１０の左側又は右側のどちらにも設置できるため、設置が一方側に限られる不具合を解消でき、取出ロボットの小型化，無用な電力消費の低減，省スペース性の向上等に寄与できる。

以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，手法，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

例えば、複数の金型Ｃａ…として、一対の金型Ｃａ，Ｃｂを順次交換して成形する場合を示したが、三以上の金型Ｃａ…であっても一方の型Ｃａｍ…を順次入替えて成形することにより同様に実施できる。また、型替工程Ｐｒは、回転盤２ｒを軸方向に押出す押出動作Ｐｒｐとこの押出動作Ｐｒｐ後に回転盤２ｒを回転させる回転動作Ｐｒｃとこの回転動作Ｐｒｃ後に回転盤２ｒを軸方向に引込む引込動作Ｐｒｉを含む複合動作Ｐｒｍを例示したが、押出動作Ｐｒｐ及び引込動作Ｐｒｉを行うことなく回転盤２ｒを回転させるのみの単純動作であってもよい。

一方、射出成形機として、可動盤６と固定盤７間に複数の金型Ｃａ，Ｃｂを配するとともに、可動盤６と固定盤７間に配した移動部２である回転盤２ｒに各金型Ｃａ，Ｃｂを構成する一方の型Ｃａｍ，Ｃｂｍを取付け、回転盤２ｒを回転させることにより一方の型Ｃａｍ，Ｃｂｍを順次入替えて複合成形品Ｍを成形する射出成形機１を例示したが、他のタイプの射出成形機にも同様に適用できる。また、移動部２も、例示する回転盤２ｒのように回転する移動のみならず、直進方向に移動するなど、回転しない各種の移動部２に同様に適用することができる。

本発明の最良の実施形態に係る移動部停止装置における制御系のブロック構成図、 同移動部停止装置を備える射出成形機の部分拡大図を含む平面図、 同射出成形機の要部を抽出して示す型開き時及び押出動作時の構成図、 同射出成形機の要部を抽出して示す型締時及び引込動作時の構成図、 同射出成形機の回転盤の正面図、 同射出成形機のディスプレイに表示されるユーザ設定画面の一部を抽出して示す画面図、 同射出成形機のディスプレイに表示される調整画面の一部を抽出して示す画面図、 同移動部停止装置の動作を含む型替工程の処理手順を説明するためのフローチャート、 同射出成形機の動作を説明するための各工程のタイミングチャート、 同射出成形機の動作を説明するための各工程のタイミングチャート、 同射出成形機に備える移動部停止装置の動作を説明するための回転盤の位置（指令パルス）に対する回転盤の速度特性図、

符号の説明

１：射出成形機，２：移動部，２ｒ：回転盤，３：駆動部，４：ストッパ機構部，５：制御部，６：可動盤，７：固定盤，８：サーボモータ，９：エンコーダ，Ａ：移動部停止装置，Ｘｓ：目標位置，Ｖｎ：標準速度，Ｖｓ：突当速度，Ｄｅ：フィードバック制御の偏差（位置偏差），Ｄｓ：閾値，Ｃａ：金型，Ｃｂ：金型，Ｃａｍ：一方の型（可動型），Ｃｂｍ：一方の型（可動型），Ｍ：複合成形品

Claims (5)

1. 射出成形機に備える移動部を位置決めして停止させる射出成形機の移動部停止装置において、前記移動部をフィードバック制御により移動させる駆動部と、前記移動部に対して機械的に係止して停止させるストッパ機構部と、前記移動部を前記ストッパ機構部に係止する直前の目標位置まで所定の標準速度により移動させ、前記目標位置に達したなら前記標準速度よりも低速の突当速度により移動させるとともに、前記駆動部に備えるサーボモータに付設したエンコーダから得るパルス数又はこの変換値を用いた前記フィードバック制御の偏差を監視し、この偏差が予め設定した閾値に達したなら前記移動部に対する停止制御を行う制御部とを備えることを特徴とする射出成形機の移動部停止装置。
2. 前記射出成形機は、可動盤と固定盤間に複数の金型を配するとともに、前記可動盤と前記固定盤間に配した前記移動部である回転盤に各金型を構成する一方の型を取付け、前記回転盤を回転させることにより前記一方の型を順次入替えて複合成形品を成形する射出成形機であることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の移動部停止装置。
3. 前記制御部は、前記停止制御として前記偏差が前記閾値に達した時点における前記移動部の位置を保持する位置制御を行うことを特徴とする請求項１記載の射出成形機の移動部停止装置。
4. 前記制御部は、前記移動部が前記目標位置に達したなら一旦停止させる制御を行うことを特徴とする請求項１又は３記載の射出成形機の移動部停止装置。
5. 前記制御部は、前記突当速度による移動時のトルクを前記標準速度による移動時のトルクよりも低く設定することを特徴とする請求項１，３又は４記載の射出成形機の移動部停止装置。

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