JP4459757B2 - 電動射出成形機の可塑化移動装置 - Google Patents

Description

本発明は射出成形機に係り、特に電動射出成形機において樹脂を溶融しながら金型に対して射出するため射出装置を移動する可塑化移動装置に関する。

従来の可塑化移動装置の一例として、減速機付き電動機（モータ）により駆動されるボールネジ軸とこれに係合するボールナットにより推力を得る移動機構により射出装置（可塑化装置）を移動する可塑化移動装置がある。射出装置は、樹脂を溶融するシリンダと、シリンダ内で溶融した樹脂を計量しノズルから吐出するためのスクリュとを有しており、ノズルを金型の樹脂供給部に押し付けて金型内に溶融樹脂を射出注入する。

ノズルを金型に押し付けることをノズルタッチと称し、ノズルタッチ時のノズルの金型に対する押し付け力をノズルタッチ圧と称する。溶融樹脂を金型に射出注入する際には、溶融樹脂は高圧に加圧されているため、この射出圧力に負けないようなノズルタッチ圧が必要となる。上述の電動機とボールネジにより駆動する可塑化移動装置では、電動機の駆動により射出装置を金型に向けて移動し、射出装置をバネを介して金型に対して押圧することによりバネの弾性変形力を利用してノズルタッチ圧を得る。

ここで、ノズルタッチ圧は金型が閉じている際、例えば樹脂充填工程及び保圧工程では高圧が必要である。一方、成形品の取り出し時や樹脂計量工程のように金型を開いている間はノズルタッチ圧を高圧とする必要はなく、ノズルタッチ圧に起因した金型の変形を防止するためにノズルタッチ圧を低減する必要がある。すなわち、金型を開いている間は、可動金型による押圧力が固定金型に作用しないため、固定金型に対するノズルタッチ圧が高いと固定金型が変形する等の不具合が生じるため、これを回避するためにノズルタッチ圧を低減する必要がある。このようなノズルタッチ圧の低減を「脱圧」と称する。

また、成形条件によっては、ノズルタッチさせたまま金型を開いて成形品を取り出す際に、ノズル付近の十分に固化していない樹脂が成形品と切り離されずに糸を引いた状態となる「糸引き現象」が生じることがある。そこで、「糸引き現象」の発生を防止するために、いわゆる「後退成形」という成形方法を採用することがある。「後退成形」では、充填工程及び保圧工程以外の工程において射出装置を後退させて機械的にノズルタッチを解除させ、強制的にノズル部分の樹脂と金型内の樹脂とを分離することにより、「糸引き現象」を防止する。

以上のように、連続成形を行なう場合、ノズルタッチ圧を樹脂充填時の高圧と型開時の低圧又は大気圧との間で繰り返し変化させることとなる。
特開２０００−７１２８７号公報

上述のようにバネの弾性変形力を利用してノズルタッチ圧を得る場合、ノズルタッチ圧を変化させるために、電動機を駆動してボールネジ軸を回転させ、ボールネジナットを移動することにより、バネの押し付け力を変化させる。連続成形の場合、このようなノズルタッチ圧の変化を成形の各サイクル毎に行なう。したがって、ボールネジナットはボールネジ軸上の一定の場所で繰り返し往復移動することとなり、ボールネジ軸が局部的に大きく摩耗して寿命が低下するという問題がある。

また、ボールネジによる駆動機構はバネの圧縮を利用するために、応答性が悪く短時間にノズルタッチ圧を大きく変化させることができない。また、バネの弾性変形力を精密に制御することが難しく、ノズルタッチ圧を精度よく短時間で変化させることができない。さらに、バネが繰り返し圧縮されるため、バネの寿命が短いといった問題がある。

本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、油圧アクチュエータを用いた簡単な構成で、ノズルタッチ圧を高精度且つ高応答性で制御することのできる、可塑化移動装置を有する電動射出成形機を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明によれば、射出成形機に設けられた射出装置を金型に対して移動するための可塑化移動装置を有する電動射出成形機の可塑化移動装置であって、該射出成形機を移動するための駆動源として設けられ、前記射出装置を前記金型に向かう方向に移動するための第１の油室と前記射出装置を前記金型から離間する方向に移動するための第２の油室とを有する液圧アクチュエータと、該液圧アクチュエータを駆動するためのものであって、出力液圧を制御することのできる両方向回転可能で第１の吸入吐出口と第２の吸入吐出口とを有する液圧源と、該液圧源の第１の吸入吐出口と前記液圧アクチュエータの第１の油室とを接続し、前記液圧源の第１の吸入吐出口から吐出される作動媒体を前記液圧アクチュエータの第１の油室に供給して前記射出装置を前記金型に向かう方向に移動するための第１の作動媒体流路と、前記液圧源の第２の吸入吐出口と前記液圧アクチュエータの第２の油室とを接続し、前記液圧アクチュエータの第１の油室に供給された作動媒体を圧抜きを行なわずに前記第１の作動媒体流路で前記液圧源の第１の吸入吐出口に吸入し、前記液圧源の第２の吸入吐出口から吐出される作動媒体を前記液圧アクチュエータの第２の油室に供給して前記射出装置を前記金型から離間する方向に移動するための第２の作動媒体流路と、前記射出装置の前記金型に対する押圧力を検出し、検出信号を出力する圧力検出器と、該検出信号に基づいて前記液圧源を駆動するサーボモータの動作を制御する制御装置とを有することを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置が提供される。

上述の電動射出成形機の可塑化移動装置は、前記第１の作動媒体通路を開閉する切替弁をさらに有し、前記制御装置は、前記検出信号に基づいて前記液圧源及び前記切替弁の動作を制御することが好ましい。また、前記切替弁は、前記液圧源から前記液圧アクチュエータへ向かう作動媒体の流れに対する逆止弁としての機能を有することが好ましい。また、前記制御装置は、前記圧力検出器が検出した押圧力が入力装置にて設定された設定値となるように、前記検出信号に基づいて前記切替弁の動作を制御し、該設定値は、少なくとも高圧設定値、及び、低圧設定値の２つの設定値を含むことが好ましい。

上述の電装射出成形機の可塑化移動装置において、計量工程完了後、若しくは冷却工程中に前記低圧設定値を用いて制御することとしてもよい。あるいは、充填工程中には、前記高圧設定値を用いて制御することとしてもよい。

上述の電装射出成形機の可塑化移動装置において、前記制御装置は、少なくともスクリュの仕様値、検出された充填圧値、及び検出された背圧値のうちの一つの値を基に、前記設定値を算出することとしてもよい。また、前記制御装置は、冷却工程開始から所定の時間が経過した後、前記射出装置の後退動作若しくはノズルタッチ圧の低圧制御の少なくとも一方の制御を行なうこととしてもよい。さらに、前記制御装置は、計量工程開始から所定の時間が経過した後、前記射出装置の後退動作若しくはノズルタッチ圧の低圧制御の少なくとも一方の制御を行なうこととしてもよい。

上述の電装射出成形機の可塑化移動装置において、前記液圧源は、逆回転可能なサーボモータにより駆動される液圧ポンプであり、該液圧ポンプは、前記第１の作動媒体通路が接続される第１の吸入吐出口と、前記第２の作動媒体通路が接続される第２の吸入吐出口とを有し、前記サーボモータの回転方向及び回転速度は前記制御装置により制御されることとしてもよい。

上述の本発明によれば、液圧調整可能な液圧源を用いて液圧アクチュエータの作動を制御するという簡単な構成で、ノズルタッチ圧を精度高く所望の圧力に制御して保持することができる。また、液圧アクチュエータを用いているため、ボールネジのように摩耗する部品は必要なく、作動寿命の長い移動機構を実現することができる。

次に、本発明の第１実施例について図１を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施例による電動射出成形機に設けられた可塑化移動装置の全体構成を示す図である。

図１に示す可塑化移動装置は、電動射出成形機に設けられた射出装置２を移動するために設けられる。射出装置２は成形機のシャーシ４上で、固定金型６を支持する固定プラテン８に対して移動可能に支持される。移動金型１０は、固定金型６に対して移動可能に設けられ、移動金型１０を固定金型６に押し付けて金型を閉じた状態で樹脂充填工程及び保圧工程が行なわれ、移動金型１０を固定金型６から離して金型を開いた状態で成形品の取り出し工程及び樹脂計量工程が行われる。

射出装置２は溶融した樹脂を計量して押し出すためのスクリュ１２を有しており、スクリュ１２の先端にノズル１４が設けられている。このノズル１４の先端から溶融樹脂が吐出される。溶融樹脂を金型に注入し充填する充填工程では、射出装置２を固定プラテン８に向けて移動し、ノズル１４を固定金型１０又は固定プラテン８の注入部に対して押し付ける（ノズルタッチ）。

本実施例による可塑化移動装置は、上述の射出装置２を移動するための移動機構であり、液圧アクチュエータとしての油圧シリンダ２０と、油圧シリンダ２０に作動媒体である作動油を供給する油圧回路２２と、作動油の油圧（作動媒体の液圧）を発生する液圧源としての両方向回転可能な油圧ポンプ２４と、油圧ポンプ２４を制御する制御装置２６とを有する。油圧ポンプ２４は、本実施例では逆回転可能であり且つ回転速度制御可能な電動機としてのサーボモータ２８により駆動される。

油圧シリンダ２０のシャフト２０ａの先端は固定プラテン８に固定されており、油圧シリンダ２０の後側に油圧ポンプ２４によって圧力のかけられた作動油を油圧配管である通路３０（第１の作動油通路）を介して供給することで、射出装置２全体は固定プラテン８（すなわち金型）に向かって移動する（この方向を前方と称する）。一方、油圧シリンダ２０の前側に油圧ポンプ２４によって圧力のかけられた作動油を通路３２（第２の作動油通路）を介して供給することにより、射出装置２全体は固定プラテン８（すなわち金型）から離れる方向に移動する（この方向を後方と称する）。

通路３０は油圧ポンプ２４の一方の吸入吐出口２４ａ（第１の吸入吐出口）に接続され、通路３２は油圧ポンプ２４のもう一方の吸入吐出口２４ｂ（第２の吸入吐出口）に接続される。油圧ポンプ２４は、サーボモータ２８の回転方向を切り替えることにより、吸入吐出口２４ａ，２４ｂのいずれか一方から作動油を吸入し他方から吐出して油圧を発生することができる。サーボモータ２８の回転速度及び回転方向は制御装置２６により制御される。なお、油圧ポンプ２４はタンク３４から作動油を吸引して吐出口２４ａ，２４ｂのいずれか一方から作動油を吐出することもできる。

また、通路３０は油圧シリンダ２０の前側油室２０ｂへ接続され、通路３２は油圧シリンダ２０の後側油室２０ｃへ接続される。ここで、前側油室２０ｂ内をシャフト２０ａが貫通しているため、前側油室２０ｂの断面積は後側油室２０ｃの断面積より小さい。しかしながら、ノズルタッチ力を発生する際に、作動油が供給される側を前側にすることで、射出装置２上に油圧シリンダ２０を配置することができ、成形機をコンパクトにすることができる。

油圧シリンダ２０の前側に作動油を供給する通路３０の途中には、圧力センサ３６が設けられる。圧力センサ３６は通路３０の油圧を検出して、検出信号を制御装置２６に送信する。圧力センサ３６は油圧シリンダ２０の近傍の通路３０に設けられており、圧力センサ３６により検出した油圧は油圧シリンダ２０内の油圧にほぼ等しい。したがって、制御装置２６は圧力センサ３６からの検出信号により油圧シリンダ２０内の油圧を認識することができる。油圧シリンダ２０の前側の油圧により、射出装置２を前方に移動してノズル１４を押し付けるノズルタッチ圧が発生するので、圧力センサ３６の検出信号はノズルタッチ圧を表す信号でもある。

油圧ポンプ２４が作動して作動油が吸入吐出口２４ａから吐出されて油圧シリンダ２０の前側に供給されると、射出装置２は前方に移動する。射出装置のノズル１４が固定プラテン８又は固定金型６に当接する（ノズルタッチ）。ノズルタッチが行なわれてから引き続き作動油が油圧シリンダ２０の前側に供給されると、油圧シリンダ２０内の前側の油圧は上昇し、これによりノズルタッチ圧は上昇する。ノズルタッチ圧が所望の高圧となった時点で、すなわち、圧力センサ３６の検出信号が所定のレベルとなった時点で、制御装置２６は油圧シリンダ２０内の圧力が所望の高圧で一定となるようにサーボモータ２８の回転を制御して油圧ポンプ２４の出力を制御する。これにより、油圧シリンダ２０の前側には油圧が保持され、ノズルタッチ圧も所望の圧力のまま保持される。

なお、上述の圧力センサ３６は油圧シリンダ２０の内の圧力をノズルタッチ圧として検出するが、ノズルタッチ圧を検出するのであれば、例えばロードセルのような他のセンサを用いてもよい。

ノズルタッチ圧を高圧に維持した後、ノズルタッチ圧を低減する際には、サーボモータ２８を逆回転させて油圧ポンプ２４を逆回転することにより、油圧シリンダ２０内の前側の作動油は油圧ポンプ２４の吸入吐出口２４ａに流入し、吸入吐出口２４ｂから通路３２に吐出され、油圧シリンダ２０の後側に供給される。これにより、油圧シリンダ２０の前側の圧力が低減され、ノズルタッチ圧は低減される。ノズルタッチ圧が所定の低圧になった時点でサーボモータ２８の回転速度を制御することにより、低圧のノズルタッチ圧を維持することができる。

また、油圧シリンダ２０の前側に作動油が供給されて油圧シリンダ２０が作動する際には、油圧シリンダ２０の後側の作動油は通路３２を流れて吸入吐出口２４ｂから油圧ポンプ２４に吸引され、吸入吐出口２４ａから通路３０に吐出され、油圧シリンダ２０の前側に供給される。

射出装置２を後退させる際には、サーボモータ２８の回転を反対向きとし、油圧ポンプ２４の吸入吐出口２４ｂから作動油を吐出して通路３２を介して油圧シリンダ２０の後側に作動油を供給する。

なお、本実施例では通路３０と通路３２との間に逆止弁３８，４０が設けられており、２つの逆止弁３８，４０の間の部分はドレン通路３９によりタンク３４に接続されている。この逆止弁３８，４０及びドレン通路３９は、油圧シリンダ２０の前側と後側の容積の違いに起因する作動油の循環量の過不足を調整するためのドレン回路を形成している。例えば射出装置２を前進させる際に、配管３０より前側油室２０ｂへ作動油が供給されるとともに、後側油室２０ｃからは作動油が吐出される。この場合、後側油室２０ｃの断面積が前側油室２０ｂの断面積より大きいため、後側油室２０ｃから吐出される作動油の量は、前側油室２０ｂへ供給される作動油の量より多くなる。一方、射出装置２を前進させるため、ポンプ２４より作動油が配管３０へ供給され続けると、配管３０内の作動油の圧力が高くなり、配管３０内の作動油が配管３０ａ伝って、配管３２の逆止弁４４を開くように作用する。そして、逆止弁４０が開くと、後側油室２０ｃより吐出された作動油が逆止弁４０、ドレン通路３９を通ってタンク３４へ戻される。したがって、配管３０及び配管３２の作動油の過不足分を調整することができる。

上述の油圧回路２２では、弁又はバルブの数が少ないのでシステム構成が簡素化されコンパクトになる。また、バルブ動作によるノイズの影響が少ない。さらに、油圧回路２２は、油圧配管が簡素化されているため作動油漏れを起こすおそれのある部分が少なく、信頼性に優れている。

また、上述の油圧回路２２では、油圧シリンダ２０の前側あるいは後側の高圧の作動油は一旦油圧ポンプ２４に吸入されてから油圧ポンプにより吐出される。この際、余分な作動油のみがタンク３４に戻される。したがって、高圧の作動油が直接タンクに戻されることはない。高圧の作動油を直接タンクに３４に戻した場合、タンク３４内の油面が波打って作動油に空気が混入するおそれがある。特にタンク３４を小さくした場合には、空気が混入する可能性がより高くなる。しかし、本実施例における油圧回路２２では高圧の作動油が直接タンク３４に戻ることはないため、これに起因する空気の混入を防止することができる。

また、上述の油圧回路２２では、油圧シリンダ２０の前側からの作動油を油圧ポンプ２４を介して油圧シリンダ２０の後側に戻している。ここで、油圧シリンダ２０の前側からの作動油をタンク３４に戻してから、油圧ポンプ２４で吸引し、油圧シリンダ２０の後側に供給する場合、圧抜き分の作動油（油圧シリンダ２０の前側の作動油）をタンクに戻してから、油圧ポンプで吸引して吐出する必要があり、射出装置の後退動作を開始するにはタンクへの作動油の戻りを待たなければならない。しかし、上述の本実施例による油圧回路２２では、作動油は油圧ポンプ２４に戻って直ちに吐出されるので、直ちに後退動作を開始でき、成形のサイクル時間を短縮することができる。

以上のように、本実施例ではサーボモータ２８により駆動されるポンプ２４により油圧を発生し、圧力センサ３６からの検出信号に基づいて制御装置２６によりサーボモータ２８の回転速度及び回転方向を制御するだけの簡単な構成で、ノズルタッチ圧を所望の圧力に制御して保持することができる。

また、油圧シリンダ２０の前側と後側の作動油を油圧ポンプを介して循環するだけなので、油圧ポンプ２４の吸入圧は大気圧より高い油圧シリンダ２０での圧力となり、圧縮比が低減されるため効率的に油圧ポンプ２４を作動させることができる。また、作動油の圧力を大気圧に戻してから（すなわちタンク３４に戻してから）再び加圧する必要がなく、作動油の発熱も抑えられるので、作動油の劣化を抑制することができる。

また、油圧回路２２には作動油の流れを制限するような絞りは設けられていないため、油圧シリンダ２０の圧力制御の応答性がよく、例えば、後退成形時の射出装置２の後退動作を迅速に行なうことができる。さらに、作動油の発熱も抑えることができる。

また、圧力センサ３６の検出信号に基づいて油圧ポンプ２４の回転方向を切替えて作動油の流れを切替えるため、圧力スイッチ等を用いて圧力を制御する油圧制御回路に比較すると回路構成が簡単になる。

さらに、油圧アクチュエータ（油圧シリンダ２０）を用いているため、ボールネジのように摩耗する部品は必要なく、作動寿命の長い移動機構を実現することができる。

次に、本発明の第２実施例について、図２を参照しながら説明する。図２は本発明の第２実施例による電動射出成形機に設けられた可塑化移動装置の全体構成を示す図である。図２において、図１に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。

本発明の第２実施例による可塑化移動装置は、上述の第１実施例と基本的な構成は同じであるが、油圧回路２２に安全弁４２，４４を設けた点が異なる。安全弁４２，４４は油圧が設定圧力となったら圧力を開放し、油圧が設定圧力以上とならないようにするリリーフ弁である。設定圧力（リリーフ圧力）は、油圧回路の通常の動作ではならないような高い圧力に設定され、安全弁４２，４４は、油圧回路がなんらかの不具合で異常な高圧になった時に、油圧回路を保護する機能を果たす。

具体的には、安全弁４２は通路３０の途中に接続され、通路３０の油圧が異常な高圧となった際に圧力を逃がして、通路３０の破損を防止する。同様に、安全弁４４は通路３２の途中に接続され、通路３２の油圧が異常な高圧となった際に圧力を逃がして、通路３２の破損を防止する。

以上のように、本実施例によれば、上述の第１実施例で得られる効果に加えて、安全弁４２，４４を設けることにより、例えば油圧ポンプ２４が故障して異常な高圧が発生した場合であっても、油圧回路２２において設定圧力以上にならないように圧力を逃がすことができ、油圧回路２２の破損などを防止することができる。

次に、本発明の第３実施例について、図３を参照しながら説明する。図３は本発明の第３実施例による電動射出成形機に設けられた可塑化移動装置の全体構成を示す図である。図３において、図１及び図２に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。

本発明の第３実施例による可塑化移動装置は、上述の第１実施例と基本的な構成は同じであるが、油圧回路２２に安全弁４２，４４及び切替弁４６を設けた点が異なる。安全弁４２，４４は上述の第２実施例と同様な機能を果たす。切替弁４６は、通常のブロック式切替弁でもよいが、図３に示すようにチェック弁式切替弁とすることが好ましい。

本実施例では、通路３０に切替弁４６を設けて、充填工程及び保圧工程において切替弁４６を閉じておくことにより、油圧シリンダ２０の前側の圧力を保持してノズルタッチ圧を高圧に保持する。したがって、切替弁４６が閉じている間は、油圧ポンプ２４を駆動せずに停止するか、アイドリング駆動としておくことができる。これにより、油圧ポンプ２４の駆動時間を低減することがで、サーボモータ２８の消費電力を低減することができる。また、ノズルタッチ圧を低圧に保持する際にも、切替弁４６を閉じて油圧ポンプの駆動を停止するか、アイドリング駆動とすることもできる。

以上のように、本実施例によれば、上述の第２実施例で得られる効果に加えて、切替弁４６を通路３０に設けることにより、油圧ポンプ２４が駆動している時間を短縮することができ、サーボモータ２８の消費電力を低減することができる。

次に上述の第１及び第２実施例による可塑化移動装置を用いた射出成形機により行なわれる成形工程について説明する。

図４は上述の実施例による可塑化移動装置が設けられた射出成形機において行なわれる成形工程の一例を示すフローチャートである。図３に示す成形工程は「ノズルタッチ力圧抜き成形工程」と称され、金型を開く際にノズルタッチ圧を低減する成形工程である。金型を開く際にノズルタッチ圧を低減することを「脱圧」と称する。

まず、ステップＳ１において、サーボモータ２８を駆動して油圧ポンプ２４を作動し、射出装置（射出ユニット）２を前進させてノズルタッチを行い、ノズルタッチ圧を高圧にする。圧力センサ３６の検出信号に基づいてノズルタッチ圧が所望の高圧となった時点でサーボモータ２８を一定の回転速度に制御し、油圧ポンプ２４の出力をそのまま維持する。これにより、油圧シリンダ２０の前側の油圧は所望の高圧に保持され、ノズルタッチ圧も高圧に保持される。ここで、高圧とは充填工程及び保圧工程において、溶融樹脂がノズル１４と固定金型６との間から漏れ出ないような接触圧力である。

ノズルタッチ圧が所望の高圧に保持されたまま、ステップＳ２において充填工程が行われ、溶融した樹脂が射出装置２からノズル１４を介して金型に注入され、充填される。充填工程が終了すると、ステップＳ３において保圧工程が行われ、金型に充填された樹脂に圧力が加えられたまま保持される。これにより金型内全体に溶融樹脂が充填される。

ステップＳ３の保圧工程が終了すると、処理はステップＳ４，Ｓ５，Ｓ７に移行する。ステップＳ４では冷却工程が行われ、金型を冷却することで金型内の溶融樹脂を冷却して固化する。冷却工程が開始されると同時に遅延カウントが開始される。遅延カウントが終了した時点、すなわち遅延時間に達すると、ステップＳ５において油圧ポンプを逆転させて駆動し、射出装置２を後退させる（「冷却中後退」）。ステップＳ６では、タイマのカウントが開始され、続いて行なわれる「脱圧」を開始するまでの時間を計測する。また、金型において冷却工程が行なわれている間、射出装置２ではステップＳ７においてスクリュ１２を回転しながら後退させて溶融樹脂の計量工程を行なう。

なお、「冷却中後退」を行なう場合は、射出装置２が冷却工程において後退してノズルタッチは解除されるので、後述のステップＳ８〜Ｓ１１における脱圧は行なわれない。また、「冷却中後退」ではなく、計量工程が終了してから射出装置２の後退（「計量後後退」）を行なってもよい。また、後述のステップＳ８〜Ｓ１１においてノズルタッチ圧を低圧とする「脱圧」を行なう場合は、上述のステップＳ４における遅延カウンタ及びステップＳ５の「冷却中後退」又は「計量後後退」は行なわれない。本実施例では、「冷却中後退」を行なうモードと、「計量後後退」を行なうモードと、「脱圧」のみを行なうモードのうちいずれかのモードを選択することができる。また、「冷却中後退」、「計量後後退」、又は「脱圧」を行なうタイミングはそれぞれタイマのカウント値により設定することができる。

ステップＳ６において、所定のカウントを終了したら、ステップＳ８においてサーボモータ２８の回転速度を低減して油圧ポンプ２４の出力を低減する。これにより、油圧シリンダ２０の前側の油圧を低減し、ノズルタッチ圧を低圧とする「脱圧」を行なう。ここで、低圧とは計量工程において背圧がかかった場合に溶融樹脂がノズル１４と固定金型６との間から漏れ出ないような圧力である。続いて、ステップＳ９において、ノズルタッチ圧を低圧に維持するように油圧ポンプ２４の出力（すなわちサーボモータ２８の出力）を維持しながら、可動金型１０を移動して金型を開き、金型から成形品を取り出して、今回の成形工程を終了する。

以上の成形工程に用いられているノズルタッチ方法では、圧力設定値を複数段設けることで、油圧ポンプを駆動しながらノズルタッチ圧を高圧に保持し、その後、油圧ポンプの出力を低減することによりノズルタッチ圧を低減して保持することができる。したがって、油圧ポンプ（サーボモータ）の操作だけで、ノズルタッチ圧を制御することができ、機械的な移動動作などが不要であり、簡単な構成でノズルタッチ圧を制御することができる。

また、高圧の設定値と低圧の設定値は、予め定められているスクリュの仕様値を基に算出してもよく、成形中に形成される充填圧の検出値や背圧の検出値を基に、算出するようにしてもよい。

図５は上述の実施例による可塑化移動装置が設けられた射出成形機において行なわれる成形工程の一例を示すフローチャートである。図５に示す成形工程は「ノズルタッチ力タッチバック成形工程」と称され、金型を開く際に射出装置２を後退させてノズル１４を固定金型６から一時的に切り離す成形工程である。

ステップＳ１〜Ｓ７までは、図４に示す「ノズルタッチ力圧抜き成形工程」と同じである。ステップＳ６においてタイマカウントが終了すると、ステップＳ１０においてサーボモータ２８の回転が切替えられて、油圧ポンプ２４が逆転される。これにより、油圧ポンプ２４は、吸入吐出口２４ａから作動油を吸引し、吸入吐出口２４ｂから吐出することとなる。これにより、ステップＳ１１において、作動油は油圧シリンダ２０の前側から後側へと移送され、射出装置２は後退する（「計量後後退」に相当する）。射出装置２が後退してノズル１４が固定金型６から離間したら（タッチバック）、ステップＳ１２において可動金型１０を移動して金型を開き、金型から成形品を取り出して、今回の成形工程を終了する。

以上の成形工程に用いられているノズルタッチ方法では、油圧ポンプを駆動しながらノズルタッチ圧を高圧に保持し、その後、油圧ポンプを逆転することにより射出装置を後退させてノズルタッチを解除する。したがって、油圧ポンプ（サーボモータ）の操作だけで、ノズルタッチ圧を制御することができ、機械的な移動動作などが不要であり、簡単な構成でノズルタッチを制御することができる。

次に、上述の第３実施例による可塑化移動装置を用いた射出成形機により行なわれる成形工程について説明する。

図６は上述の第３実施例による可塑化移動装置が設けられた射出成形機において行なわれる成形工程の一例を示すフローチャートである。図６に示す成形工程は「ノズルタッチ力圧抜き成形工程」と称され、金型を開く際にノズルタッチ圧を低減する成形工程である。金型を開く際にノズルタッチ圧を低減することを「脱圧」と称する。

図６に示す成形工程は、図４に示す形成工程と基本的に同じであるが、切替弁４６を閉じて高圧又は低圧のノズルタッチ圧を保持する点が異なる。すなわち、図６に示す成形工程では、ステップＳ１においてノズルタッチ圧が高圧となった時点で、切替弁４６を閉じ、油圧ポンプ２４の駆動を停止する。そしてステップＳ６のタイマカウントが終了したら、ステップＳ２１において切替弁４６を開き、油圧シリンダ２０の前側の圧力を低減して「脱圧」を行なう。油圧シリンダ２０の前側の圧力が所定の低圧となったら、ステップＳ２２において再び切替弁を閉じて低圧を保持する。その後、ステップＳ２３において脱圧状態のまま金型を開いて成形品を取り出す。

図７はは上述の第３実施例による可塑化移動装置が設けられた射出成形機において行なわれる成形工程の一例を示すフローチャートである。図４に示す成形工程は「ノズルタッチ力タッチバック成形工程」と称され、金型を開く際に射出装置２を後退させてノズル１４を固定金型６から一時的に切り離す成形工程である。

ステップＳ１〜Ｓ７及びＳ２１までは、図６に示す「ノズルタッチ力圧抜き成形工程」と同じである。ステップＳ２１において切替弁４６が開かれると、ステップＳ２４において油圧ポンプ２４（サーボモータ２８）が駆動され（ステップＳ１とは反対に駆動）、油圧シリンダ２０の前側の作動油は油圧ポンプ２４により油圧シリンダ２０の後側に移送される。これにより、ステップＳ２５において射出装置２が後退し、ノズル１4は固定金型６から離れる。その後、ステップＳ２６において可動金型１０を移動して金型を開き、金型から成形品を取り出して、今回の成形工程を終了する。

なお、本実施例では油圧シリンダを用いた例について説明したが、圧縮空気などで駆動されるエアシリンダを油圧シリンダの代わりに用いてもよい。

本発明の第１実施例による電動射出成形機に設けられた可塑化移動装置の全体構成を示す図である。 本発明の第２実施例による電動射出成形機に設けられた可塑化移動装置の全体構成を示す図である。 本発明の第３実施例による電動射出成形機に設けられた可塑化移動装置の全体構成を示す図である。 本発明の第１及び第２実施例による可塑化移動装置が組み込まれた電動射出成形機において行なわれる「ノズルタッチ力圧抜き成形工程」のフローチャートである。 本発明の第１及び第２実施例による可塑化移動装置が組み込まれた電動射出成形機において行なわれる「ノズルタッチ力タッチバック成形工程」のフローチャートである。 本発明の第３実施例による可塑化移動装置が組み込まれた電動射出成形機において行なわれる「ノズルタッチ力圧抜き成形工程」のフローチャートである。 本発明の第３実施例による可塑化移動装置が組み込まれた電動射出成形機において行なわれる「ノズルタッチ力タッチバック成形工程」のフローチャートである。

符号の説明

２ 射出装置
４ シャーシ
６ 固定金型
８ 固定プラテン
１０ 可動金型
１２ スクリュ
１４ ノズル
２０ 油圧シリンダ
２２ 油圧回路
２４ 油圧ポンプ
２６ 制御回路
２８ サーボモータ
３０，３２ 通路
３４ タンク
３６ 圧力センサ
３８，４０ 逆止弁
３９ ドレン通路
４２，４４ 安全弁
４６ 切替弁

Claims (10)

1. 射出成形機に設けられた射出装置を金型に対して移動するための可塑化移動装置を有する電動射出成形機の可塑化移動装置であって、
   該射出成形機を移動するための駆動源として設けられ、前記射出装置を前記金型に向かう方向に移動するための第１の油室と前記射出装置を前記金型から離間する方向に移動するための第２の油室とを有する液圧アクチュエータと、
   該液圧アクチュエータを駆動するためのものであって、出力液圧を制御することのできる両方向回転可能で第１の吸入吐出口と第２の吸入吐出口とを有する液圧源と、
   該液圧源の第１の吸入吐出口と前記液圧アクチュエータの第１の油室とを接続し、前記液圧源の第１の吸入吐出口から吐出される作動媒体を前記液圧アクチュエータの第１の油室に供給して前記射出装置を前記金型に向かう方向に移動するための第１の作動媒体流路と、
   前記液圧源の第２の吸入吐出口と前記液圧アクチュエータの第２の油室とを接続し、前記液圧アクチュエータの第１の油室に供給された作動媒体を圧抜きを行なわずに前記第１の作動媒体流路で前記液圧源の第１の吸入吐出口に吸入し、前記液圧源の第２の吸入吐出口から吐出される作動媒体を前記液圧アクチュエータの第２の油室に供給して前記射出装置を前記金型から離間する方向に移動するための第２の作動媒体流路と、
   前記射出装置の前記金型に対する押圧力を検出し、検出信号を出力する圧力検出器と、
   該検出信号に基づいて前記液圧源を駆動するサーボモータの動作を制御する制御装置と
   を有することを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。
2. 請求項１記載の電動射出成形機の可塑化移動装置であって、
   前記第１の作動媒体流路を開閉する切替弁をさらに有し、
   前記制御装置は、前記検出信号に基づいて前記液圧源及び前記切替弁の動作を制御することを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。
3. 請求項２記載の電動射出成形機の可塑化移動装置であって、
   前記切替弁は、前記液圧源から前記液圧アクチュエータへ向かう作動媒体の流れに対する逆止弁としての機能を有することを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。
4. 請求項２又は３記載の電動射出成形機の可塑化移動装置であって、
   前記制御装置は、前記圧力検出器が検出した押圧力が入力装置にて設定された設定値となるように、前記検出信号に基づいて前記切替弁の動作を制御し、該設定値は、少なくとも高圧設定値、及び、低圧設定値の２つの設定値を含むことを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。
5. 請求項４記載の電動射出成形機の可塑化移動装置であって、
   計量工程完了後、若しくは冷却工程中に前記低圧設定値を用いて制御することを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。
6. 請求項４記載の電動射出成形機の可塑化移動装置であって、
   充填工程中には、前記高圧設定値を用いて制御することを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。
7. 請求項４乃至６のうちいずれか一項記載の電動射出成形機の可塑化移動装置であって、
   前記制御装置は、少なくともスクリュの仕様値、検出された充填圧値、及び検出された背圧値のうちの一つの値を基に、前記設定値を算出することを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。
8. 請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の電動射出成形機の可塑化移動装置であって、
   前記制御装置は、冷却工程開始から所定の時間が経過した後、前記射出装置の後退動作若しくはノズルタッチ圧の低圧制御の少なくとも一方の制御を行なうことを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。
9. 請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の電動射出成形機の可塑化移動装置であって、
   前記制御装置は、計量工程開始から所定の時間が経過した後、前記射出装置の後退動作若しくはノズルタッチ圧の低圧制御の少なくとも一方の制御を行なうことを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。
10. 請求項１乃至９のうちいずれか一項記載の電動射出成形機の可塑化移動装置であって、
    前記液圧源は、逆回転可能なサーボモータにより駆動される液圧ポンプであり、
    前記サーボモータの回転方向及び回転速度は前記制御装置により制御されることを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。
    

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