JP4970406B2

JP4970406B2 - 射出成形機の型締力設定方法

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Publication number: JP4970406B2
Application number: JP2008285420A
Authority: JP
Inventors: 善昭工藤; 隆箱田; 中村　　清; 進両角
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 2008-11-06
Filing date: 2008-11-06
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2028-11-06
Also published as: CN101733917A; US7943069B2; US20100109182A1; CN101733917B; JP2010111006A

Description

本発明は、型締装置により金型を型締めする際における最大型締力よりも小さい任意の型締力を設定する際に用いて好適な射出成形機の型締力設定方法に関する。

一般に、射出成形機は金型に対して型締めを行う型締装置を備えている。この種の型締装置では、例えば、型締装置における最大型締力により高圧型締めを行えば、バリ不良等の発生しない安全な型締めを行うことができるが、反面、金型に過大な型締力が付加されるため、金型の早期劣化や消費エネルギの無用な増加を招くとともに、ガス抜け不足によるウェルドマーク，焼け，黒条等のキャビティ表面の汚れや痛みの発生及びこれらに対する修復処理が必要となる。したがって、金型の必要最小限となる適正な型締力により型締めを行うことができれば、金型に付加される過大な型締力を回避でき、もって、金型の長寿命化，消費エネルギの低減，生産の中断回避等を図ることができる。

従来、このような適正な型締力を設定するための型締力設定方法としては、既に、本出願人が提案した特許文献１に開示される射出成形機の型締力設定方法が知られている。同文献１に開示される型締力設定方法は、型締装置に取付けた金型に対する型締力を設定する射出成形機の型締力設定方法であって、型締力を、最大となる型締力から順次１／Ｎ（Ｎ＞１）に変化させるとともに、各型締力による仮成形を行い、仮成形時における可動型の開きを、当該可動型を加圧する駆動モータの逆回転量により検出し、可動型の開きを検出したなら、順次Ｍ倍（１＜Ｍ＜Ｎ）に変化させる処理を行い、可動型が開いた後、最初に開かなくなった型締力又はこの型締力に所定の余裕を付加した型締力を求め、求めた型締力を正規の型締力として設定するものである。
特許第３８３３１４０号公報

しかし、上述した従来における射出成形機の型締力設定方法は、次のような解決すべき課題が存在した。

第一に、監視するモニタ要素が単一、即ち、可動型の開き（型位置）のみの監視となるため、適正な型締力を設定する際の確実性、更には信頼性を確保しにくい。この場合、より確実性の高い物理量（モニタ要素）を選定することも有効であるが、基本的には単一の物理量変化を監視するため、確実性及び信頼性を確保する観点からは更なる改善の余地があった。

第二に、金型の開きを検出するため、適正な型締力を求める観点からは不十分となる。即ち、金型の開きはバリ不良が発生した状態を意味し、バリ不良の発生する前の適正な型締力を求めるための情報としては必ずしも適切なものとはいえない。したがって、バラツキ等を考慮した場合、付加する余裕（型締力）も大きくならざるを得ないなど、適正（的確）な型締力を設定する観点からも更なる改善の余地があった。

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型締力設定方法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Ｍの型締力設定方法は、上述した課題を解決するため、型締装置Ｍｃにより金型２を型締めする際における最大型締力よりも小さい任意の型締力を設定する型締力設定方法において、最大型締力（１００〔％〕）から所定の大きさを順次低下させた型締力（１００〔％〕，８０〔％〕，７０〔％〕…）により順次型締めして試し成形を行うとともに、型締圧センサ６により射出工程における型締圧Ｐｃを検出し、この型締圧Ｐｃの変化に係わる複数の異なるモニタ要素である、型締圧Ｐｃ，型締圧Ｐｃの時間に対する微分値Ｐｃｄ，型締圧Ｐｃの時間に対する減少率Ｐｃｒを監視することにより、型締圧Ｐｃが型締完了時の型締圧Ｐｃｏに対して所定のオフセット値を加えた第一閾値Ｐｃｓ以上となる変化，微分値Ｐｃｄが所定の大きさの第二閾値Ｐｃｄｓ以上となる変化，減少率Ｐｃｒが型締完了から射出充填開始までの区間で計測した型締圧の時間に対する減少率に対して所定のオフセット値を加えた所定の第三閾値Ｐｃｒｓ以下となる変化，の少なくとも一つの変化が生じたなら当該変化が生じたときの型締力に対して所定の大きさだけ増加させた型締力を適正型締力Ｆｓとして設定することを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、型締装置Ｍｃは、型締シリンダ８により金型２の型締めを行う油圧式の直圧型締装置に適用することが望ましい。また、所定の大きさだけ増加させた型締力には、直前に設定した型締力を用いることができる。なお、型締圧Ｐｃに係わる検出信号Ｄｐｎに対しては、フィルタ処理部７によりノイズを除去するフィルタリングを行うことが望ましい。

本発明に係る他の形態に係る射出成形機Ｍの型締力設定方法は、上述した課題を解決するため、型締装置Ｍｃにより金型２を型締めする際における最大型締力よりも小さい任意の型締力を設定する型締力設定方法において、最大型締力（１００〔％〕）から所定の大きさを順次低下させた型締力（１００〔％〕，８０〔％〕，７０〔％〕…）により順次型締めして試し成形を行うとともに、型締圧センサ６により射出工程における型締圧Ｐｃを検出し、この型締圧Ｐｃの変化に係わる複数の異なるモニタ要素（Ｐｃ，Ｐｃｄ，Ｐｃｒ）を監視することにより、少なくとも一つのモニタ要素に所定の閾値を越える変化が生じたなら当該変化が生じたときの型締力に対して所定の大きさだけ増加させた型締力を適正型締力Ｆｓとして設定するとともに、最大型締力から順次低下させる型締力に対して、低下させる際の限界値Ｆｄを設定し、当該限界値Ｆｄに達しても所定の閾値を越える変化が生じないときは、限界値Ｆｄを適正型締力Ｆｓとして設定することを特徴とする。

このような手法による本発明に係る射出成形機Ｍの型締力設定方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１）射出工程における型締圧Ｐｃを検出し、この型締圧Ｐｃの変化に係わる複数の異なるモニタ要素（Ｐｃ，Ｐｃｄ，Ｐｃｒ）を監視することにより、少なくとも一つのモニタ要素に所定の閾値を越える変化が生じたなら当該変化が生じたときの型締力に対して所定の大きさだけ増加させた型締力を適正型締力Ｆｓとして設定するようにしたため、バリ不良の発生しない必要最小限の適正型締力Ｆｓを設定する際の確実性及び信頼性をより高めることができるとともに、より的確な適正型締力Ｆｓを自動化により容易に設定することができる。

（２）最大型締力（１００〔％〕）から順次低下させる型締力（１００〔％〕，８０〔％〕…）に対して、低下させる際の限界値Ｆｄを設定し、当該限界値Ｆｄに達しても所定の閾値を越える変化が生じないときに、限界値Ｆｄを適正型締力Ｆｓとして設定するようにしたため、実際の成形品質（成形品の厚さや重量等）や省エネルギ効果等の他の要因を反映させた適切な型締力を設定できる。

（３）好適な態様により、型締装置Ｍｃに、型締シリンダ８により金型２の型締めを行う油圧式の直圧型締装置を適用すれば、射出工程において型締シリンダ８から油がリークすることに基づく型締圧Ｐｃの時間に対する減少率Ｐｃｒをモニタ要素として利用することができる。

（４）好適な態様により、所定の大きさだけ増加させた型締力として、直前に設定した型締力を用いれば、バリ不良の発生を回避できることを既に確認できている直前の型締力を利用して適正型締力Ｆｓを容易かつ的確に設定することができる。

（５）好適な態様により、型締圧Ｐｃに係わる検出信号Ｄｐｎに対して、フィルタ処理部７によりノイズを除去するフィルタリングを行うようにすれば、ノイズの除去された正確な型締圧Ｐｃを得ることができ、適正型締力Ｆｓのより的確で安定した設定に寄与できる。

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、本実施形態に係る型締力設定方法を実施できる射出成形機Ｍの構成について、図３及び図４を参照して説明する。

図３において、Ｍは射出成形機であり、射出装置Ｍｉと型締装置Ｍｃを備える。射出装置Ｍｉは、前端に射出ノズル２１を有し、後部に材料供給用のホッパ２２を有する加熱筒２３を備え、この加熱筒２３にはスクリュ２４を内蔵する。また、加熱筒２３の後部には射出シリンダ２５及び計量モータ（オイルモータ）２６を配し、この射出シリンダ２５及び計量モータ２６は油圧ポンプ及び各種切換バルブを含む油圧回路本体２７に接続する。一方、型締装置Ｍｃは、不図示の機台に設置した固定盤３ｃと、この固定盤３ｃに対して離間して設置した型締シリンダ８を備える。固定盤３ｃと型締シリンダ８間には四本のタイバー２９…を架設し、このタイバー２９…に可動盤３ｍをスライド自在に装填する。したがって、可動盤３ｍにはタイバー２９…が挿通する軸受孔部を有する。さらに、可動盤３ｍの裏面には型締シリンダ８から突出するラム８ｒの先端を結合する。そして、固定盤３ｃにより固定型２ｃを支持するとともに、可動盤３ｍにより可動型２ｍを支持し、この固定型２ｃと可動型２ｍが金型２を構成する。型締シリンダ８と可動盤３ｍに内蔵する突出しシリンダ３０は油圧回路本体２７に接続する。

他方、４１は成形機コントローラを示す。成形機コントローラ４１はコンピュータ機能を有するコントローラ本体４３を備え、このコントローラ本体４３は、各種制御処理及び演算処理等を実行するＣＰＵや各種データ等を記憶可能なメモリを内蔵するとともに、後述する本実施形態に係る型締力設定方法を実現する制御プログラム４３ｐを格納する。なお、４４はコントローラ本体４３に付属する設定部（操作パネル）であり、各種設定を行うことができる。この設定部４４は、付属するディスプレイに表示され、タッチパネル方式により構成される。

一方、成形機コントローラ４１には、本実施形態に係る型締力設定方法の実施に用いる型締圧センサ（圧力センサ）６を接続する。型締圧センサ６は、型締シリンダ８の後油室の油圧を検出可能に接続する。型締圧センサ６から得る検出信号Ｄｐｎは、ノイズを除去するフィルタ処理部７を介してコントローラ本体４３に供給する。フィルタ処理部７によるフィルタリングには、移動平均又は移動最小二乗法を用いることができる。これにより、フィルタ処理部７から得るノイズの除去された検出信号Ｄｐが型締圧Ｐｃとして検出される。このように、型締圧センサ６から得る検出信号Ｄｐｎに対して、フィルタ処理部７によりノイズを除去するフィルタリングを行うようにすれば、ノイズの除去された正確な型締圧Ｐｃを得ることができ、適正型締力Ｆｓのより的確で安定した設定に寄与できる。また、成形機コントローラ４１には型位置センサ４を接続する。型位置センサ４は、可動盤３ｍの外面３ｍｆに取付けた超音波センサ等を利用した測距センサ部４ｓと固定盤３ｃの外面３ｃｆに取付けた被検出プレート部４ｐの組合わせにより構成する。このような型位置センサ４は、平均値を得る観点から異なる複数の位置に複数組配設することが望ましい。また、型位置センサ４（測距センサ部４ｓ）から得る検出信号Ｄｘｎは、ノイズを除去するフィルタ処理部５を介してコントローラ本体４３に供給される。このフィルタ処理部５はフィルタ処理部７と同様に構成することができる。これにより、フィルタ処理部５から得るノイズの除去された検出信号Ｄｘが型位置Ｘｃとして検出、即ち、固定盤３ｃに対する可動盤３ｍの相対位置（型位置）Ｘｃとして検出される。

次に、このような射出成形機Ｍを用いた本実施形態に係る型締力設定方法について、図１〜図１２を参照して説明する。

最初に、本実施形態（本発明）に係る型締力設定方法の原理について、図４〜図６を参照して説明する。

図５（ａ）〜（ｉ）は、いずれも試し成形を行った際における型締圧Ｐｃ〔ＭＰａ〕の変化を示したものであり、特に、型締装置Ｍｃにより金型２を型締めした後、射出装置Ｍｉから当該金型２に対して樹脂を射出充填する射出工程の時間〔秒〕に対する型締圧センサ６により検出した型締圧Ｐｃ〔ＭＰａ〕の変化特性を示し、図５（ａ）〜（ｉ）はそれぞれ型締力を、１００〔％〕（最大型締力），８０〔％〕，７０〔％〕，６０〔％〕，５０〔％〕，４０〔％〕，３０〔％〕，２５〔％〕，２０〔％〕に設定した場合を示す。

図５（ａ）〜（ｄ）から明らかなように、型締力が１００〜６０〔％〕の範囲であれば、型締力が比較的大きいため、金型２は樹脂圧によってほとんど影響を受けず、型締力は時間とともに徐々に低下する。この理由は、油圧式の直圧型締装置Ｍｃの場合、型締シリンダ８に保持される油にリークが発生するためである。したがって、型締力が１００〔％〕のときは油のリークの影響が最大となるため、時間に対する減少率Ｐｃｒも最も大きくなるとともに、型締力が低下するに従って樹脂圧の影響が現れるため、減少率Ｐｃｒは徐々に小さくなる。また、この減少率Ｐｃｒは油温が高くなるに従って大きくなる。一方、図５（ｅ）〜（ｉ）から明らかなように、型締力が５０〜２０〔％〕の範囲では樹脂圧の影響が相対的に大きくなるため、樹脂の充填とともに型締力は急激に上昇する。したがって、型締圧が所定の大きさを越えた場合には、可動型２ｍが開いてバリ不良が発生する。

一方、図６（ａ）〜（ｉ）は、いずれも試し成形を行った際における型位置Ｘｃ〔ｍｍ〕の変化を示したものであり、特に、型締装置Ｍｃにより金型２を型締めした後、射出装置Ｍｉから当該金型２に対して樹脂を射出充填する射出工程の時間〔秒〕に対する型位置センサ４により検出した型位置Ｘｃ〔ｍｍ〕の変化特性を示し、図６（ａ）〜（ｉ）はそれぞれ型締力を、１００〔％〕（最大型締力），８０〔％〕，７０〔％〕，６０〔％〕，５０〔％〕，４０〔％〕，３０〔％〕，２５〔％〕，２０〔％〕に設定した場合を示す。

図６（ａ）〜（ｉ）から明らかなように、型締力が１００〜６０〔％〕の範囲であれば、型締力が比較的大きいため、金型２は樹脂圧によってほとんど影響を受けず、型位置Ｘｃはほぼ一定となる。このときの金型２の状態を図４（ａ）に示す。Ｌｏは型位置センサ４に反映される可動盤３ｍと固定盤３ｃの間隔を示す。一方、図６（ｅ）に示す型締力が５０〔％〕の場合、射出充填途中から型位置Ｘｃが閉方向（逆方向）に変化する現象が見られ、この傾向は、図６（ｇ）に示す型締力が３０〔％〕になるまで生じている。この理由は、図４（ｂ）に示すように、金型２が閉じている状態であっても型締力が低下しているため、樹脂圧による金型２の変形が許容され、結果として、金型２の中心側が膨らみ、可動盤３ｍ及び固定盤３ｃが湾曲することにより、可動盤３ｍ及び固定盤３ｃの外面３ｍｆ及び３ｃｆ側が接近する方向（閉方向）に変位するものと考えられる。図４（ｂ）中、Ｌｓが型位置センサ４に反映される可動盤３ｍと固定盤３ｃの間隔を示し、この間隔Ｌｓは図４（ａ）に示した間隔Ｌｏよりも小さくなる。さらに、図６（ｈ），（ｉ）に示すように、型締力が２５〔％〕よりも小さくなれば、射出充填途中から型位置Ｘｃが開方向に変化する。この理由は、図４（ｃ）に示すように、樹脂圧が型締力よりも大きくなるため、結果として可動型２ｍ（可動盤３ｍ）が開方向に押されて金型２が開くためである。図４（ｃ）中、Ｌｍが型位置センサ４に反映される可動盤３ｍと固定盤３ｃの間隔を示し、この間隔Ｌｍは図４（ａ）に示した間隔Ｌｏよりも大きくなる。

したがって、固定盤３ｃ及び可動盤３ｍの外面３ｃｆ，３ｍｆに付設した型位置センサ４を用いれば、固定盤３ｃに対する可動盤３ｍの相対位置（型位置Ｘｃ）の検出により、金型２が開いてしまう通常の現象のみならず、樹脂圧による金型２の変形、具体的には、金型２が開く前に発生する型位置Ｘｃが逆方向（閉方向）に変化する特異現象を検出することができ、これら金型２が開く前後の現象を監視すれば、バリ不良の発生を未然に回避できる適正型締力Ｆｓを設定することができる。

次に、以上の原理を利用した本実施形態に係る型締力設定方法について、順を追って説明する。

まず、成形機コントローラ４１には型締力自動設定モードを設ける。型締力自動設定モードでは、検出される型締圧Ｐｃ及び型位置Ｘｃを監視し、バリ不良が発生する可能性を考慮した判定を行う。

この場合、型締圧Ｐｃに関しては、型締圧Ｐｃの変化に係わる三つ（複数）の異なるモニタ要素を判定する。モニタ要素としては、型締圧Ｐｃ，型締圧Ｐｃの時間に対する微分値Ｐｃｄ，型締圧Ｐｃの時間に対する減少率Ｐｃｒを用いる。このように、複数の異なるモニタ要素に、型締圧Ｐｃ，微分値Ｐｃｄ，減少率Ｐｃｒを含ませれば、実質的には一つの検出要素を三つの異なるモニタ要素に利用することができるため、構成の簡易化、更には低コスト化に寄与できる。特に、型締装置Ｍｃとして、型締シリンダ８により金型２の型締めを行う油圧式の直圧型締装置を使用するため、射出工程において型締シリンダ８から油がリークすることに基づく型締圧Ｐｃの時間に対する減少率Ｐｃｒをモニタ要素として利用できる。また、微分値Ｐｃｄとしては、型締圧Ｐｃを直接微分した微分値又は最小二乗法を用いて微分した微分値を利用できる。したがって、検出される型締圧Ｐｃの挙動に応じて、より効果のある微分法を選択することができる。なお、特別な挙動がない限り最小二乗法による微分が好適である。

このため、予め、型締圧Ｐｃに対しては、型締完了時の型締圧Ｐｃｏに対して所定のオフセット値を加えた第一閾値Ｐｃｓを設定する。また、微分値Ｐｃｄに対しては、所定の大きさの第二閾値Ｐｃｄｓを設定する。さらに、減少率Ｐｃｒに対しては、型締完了から射出充填開始までの区間で計測した型締圧の時間に対する減少率に対して所定のオフセット値を加えた第三閾値Ｐｃｒｓを設定する。このような第一閾値Ｐｃｓ，第二閾値Ｐｃｄｓ及び第三閾値Ｐｃｒｓに対応する各オフセット値は、予め試験等から得た固定値として設定し、又は成形品の状態等を考慮してユーザが任意に設定できる。図７〜図１０に、第一閾値Ｐｃｓ，第二閾値Ｐｃｄｓ及び第三閾値Ｐｃｒｓを示す。

一方、型位置Ｘｃに関しては、型位置Ｘｃに対する下限閾値Ｘｃｄ及び上限閾値Ｘｃｕを用いる。下限閾値Ｘｃｄは、型締完了時の型位置Ｘｃから所定のオフセット値を減じて設定する。所定のオフセット値は、予め試験等から得た固定値として設定し、又は成形品の状態等を考慮してユーザが任意に設定できる。このような下限閾値Ｘｃｄを設定すれば、金型２が開く前、即ち、バリ不良が発生する前の状態に基づき、いわばバリ不良が発生しそうであるという第一の警報（バリ警報２）として利用することができる。また、上限閾値Ｘｃｕは、型締完了時の型位置Ｘｃに対して所定のオフセット値を加えて設定する。所定のオフセット値は、予め試験等から得た固定値として設定し、又は成形品の状態等を考慮してユーザが任意に設定できる。このような上限閾値Ｘｃｕを設定すれば、金型２が開いた後、即ち、バリ不良が発生したという第二の警報（バリ警報３）として利用することができる。図７〜図１０に、下限閾値Ｘｃｄ及び上限閾値Ｘｃｕを示す。

さらに、最大型締力（１００〔％〕）から順次低下させる型締力（１００〔％〕，８０〔％〕…）に対して、低下させる際の限界値Ｆｄを設定する。型締力を順次低下させ、例えば、３０〔％〕まで低下させても、金型によっては、型締圧Ｐｃ，微分値Ｐｃｄ，減少率Ｐｃｒが、それぞれ第一閾値Ｐｃｓ，第二閾値Ｐｃｄｓ，第三閾値Ｐｃｒｓに達しない場合があるとももに、型位置Ｘｃが、下限閾値Ｘｃｄ以下に、或いは上限閾値Ｘｃｕ以上のいずれにも変化しない場合がある。しかし、この場合であっても他に悪影響が生じることもあり、型締力に対して、低下させる際の限界値Ｆｄを設定することができる。例えば、図１１は最大型締力（１００〔％〕）から所定の大きさを順次低下させた型締力に対する消費電力比Ｓｅ〔％〕（最大型締力の消費電力に対する比率）を示すとともに、図１２は最大型締力（１００〔％〕）から所定の大きさを順次低下させた型締力に対する成形品の重量Ｗ〔ｇ〕及び厚さＤ〔ｍｍ〕を示すが、成形品の重量Ｗ及び厚さＤの場合、型締力が３０〔％〕を下回れば、重量Ｗ及び厚さＤは急激に変化する。したがって、この場合、限界値Ｆｄを３０〔％〕に設定することにより不安定な成形を回避できるとともに、実際の成形品質（成形品の厚さや重量等）や省エネルギ効果等の他の要因を反映させた適切な型締力を設定できる。

次に、型締力自動設定モードの処理手順について、図１及び図２に示すフローチャート、更に図７〜図１０に示す変化特性を参照して説明する。

型締力自動設定モードでは、最大型締力（１００〔％〕）から所定の大きさを順次低下させた型締力（１００〔％〕，８０〔％〕，７０〔％〕…）により順次型締めして試し成形を行うとともに、射出工程における型締圧Ｐｃを検出し、この型締圧Ｐｃの変化に係わる複数の異なるモニタ要素（Ｐｃ，Ｐｃｄ，Ｐｃｒ）を監視することにより、少なくとも一つのモニタ要素に所定の閾値を越える変化が生じたなら当該変化が生じたときの型締力に対して所定の大きさだけ増加させた型締力を適正型締力Ｆｓとして設定する処理を自動で行うことができる。

以下、具体的な処理手順について、図２（図１）を参照して説明する。まず、型締力自動設定モードを使用するには、設定部（操作パネル）４４から型締力自動設定モードを選択（ＯＮ）する（ステップＳ１）。これにより、設定されている型締力がリセットされ、型締力が１００〔％〕（最大型締力）に設定される（ステップＳ２）。そして、型締力が１００〔％〕となる型締工程が行われる（ステップＳ３，Ｓ４）。一方、型締工程が終了することにより安定化工程に移行する（ステップＳ５）。図７は、型締力が１００〔％〕に設定されたときの時間〔秒〕に対する型締圧Ｐｃ〔％〕（減少率Ｐｃｒを含む）及び型位置Ｘｃ〔ｍｍ〕の変化特性を示すとともに、図８は型締力が１００〔％〕に設定されたときの時間〔秒〕に対する型締圧Ｐｃの微分値Ｐｃｄの変化特性を示す。なお、時間軸の開始点は型締完了時である。安定化工程は、図７及び図８に示す区間１となり、型締完了時から０．５〔秒〕のインターバル時間を経過させて状態を安定化させる。

安定化工程（区間１）が終了したなら計測工程に移行する（ステップＳ６）。計測工程は、図７及び図８に示す区間２となり、区間１の終了時から０．５〔秒〕間にわたって各種計測を行う。具体的には、型締完了時の型締圧Ｐｃｏ及び型位置Ｘｃｏ、更に、区間２における型締圧Ｐｃの時間に対する減少率Ｐｃｒを求めるための、経過時間，型締圧及び回数等を検出（計測）する。計測工程が終了したなら必要な演算処理を行う（ステップＳ７，Ｓ８）。即ち、経過時間，型締圧及び回数により型締圧Ｐｃの時間に対する減少率Ｐｃｒを所定の演算式により求めるとともに、型締圧Ｐｃの微分値Ｐｃｄを所定の演算式により求める。また、検出した型位置Ｘｃｏから、設定されている所定のオフセット値を減じて下限閾値Ｘｃｄを演算により求めるとともに、型位置Ｘｃｏに対して、設定されている所定のオフセット値を加えて上限閾値Ｘｃｕを演算により求める。そして、演算処理により求めたデータ及び計測工程で得られたデータはメモリに保存（設定）する（ステップＳ９）。

次いで、射出工程が開始し、金型２に対する樹脂の射出充填を行うとともに、バリ発生判定処理を行う（ステップＳ１０）。図１に、バリ発生判定処理の具体的な処理手順を示す。バリ発生判定処理では、まず、型締圧センサ６により検出された型締圧Ｐｃ（現型締圧）が第一閾値Ｐｃｓ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。この際、第一閾値Ｐｃｓ以上であれば、バリ警報１を出力する（ステップＳ１０２）。次に、型位置センサ４により検出された型位置Ｘｃ（現型位置）が下限閾値Ｘｃｄ以下になったか否かを判定する（ステップＳ１０３）。この際、下限閾値Ｘｃｄ以下になった場合にはバリ警報２を出力する（ステップＳ１０４）。また、検出された型位置Ｘｃ（現型位置）が上限閾値Ｘｃｕ以上になったか否かを判定する（ステップＳ１０５）。この際、上限閾値Ｘｃｕ以上になった場合にはバリ警報３を出力する（ステップＳ１０６）。次に、検出された型締圧Ｐｃに対する微分値Ｐｃｄを求め、この微分値Ｐｃｄが第二閾値Ｐｃｄｓ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。この際、第二閾値Ｐｃｄｓ以上であれば、バリ警報４を出力する（ステップＳ１０８）。また、型締圧Ｐｃの減少率Ｐｃｒが第三閾値Ｐｃｒｓ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。この際、第三閾値Ｐｃｒｓ以下であれば、バリ警報５を出力する（ステップＳ１１０）。以上のバリ発生判定処理は、射出工程が終了するまで一定周期毎に継続して行う（ステップＳ１１１）。

射出工程（バリ発生判定処理）が終了したなら、バリ警報の出力有無に対するチェックを行う（ステップＳ１１）。図７及び図８に示す型締力が１００〔％〕（最大型締力）の場合、型締圧Ｐｃは第一閾値Ｐｃｓ未満を維持し、型位置Ｘｃは下限閾値Ｘｃｄを越え、かつ上限閾値Ｘｃｕ未満の状態を維持し、微分値Ｐｃｄは第二閾値Ｐｃｄｓ未満を維持し、減少率Ｐｃｒは第三閾値Ｐｃｒｓを越えない状態を維持している。いずれの場合もバリ警報の出力は無い。したがって、設定する型締力を一段下げて８０〔％〕に設定する（ステップＳ１２）。そして、この際、設定した型締力が限界値Ｆｄに達していなければ、型締力が８０〔％〕となる型締工程を行い、試し成形を実行するとともに、バリ発生判定処理を行う（ステップＳ１３，Ｓ３…Ｓ１３）。この結果、いずれの判定においてもバリ警報の出力が無いときは、型締力を７０〔％〕，６０〔％〕，５０〔％〕…と順次低下させて同様の処理を繰り返して行う。

一方、バリ警報１〜バリ警報５の一つでも出力したときは、直前の型締力を適正型締力Ｆｓとして設定する（ステップＳ１１，Ｓ１５）。例えば、図９及び図１０は、型締力を３０〔％〕に設定したときの状態を示すが、この場合、図９に示すように、型締圧Ｐｃは第一閾値Ｐｃｓ以上となるため、バリ警報１を出力する。また、型位置Ｘｃは上限閾値Ｘｃｕ未満の状態を維持しているが、下限閾値Ｘｃｄ以下となるため、バリ警報２を出力する。さらに、減少率Ｐｃｒは第三閾値Ｐｃｒｓ以下となるため、バリ警報５を出力する。他方、図１０に示すように、微分値Ｐｃｄは第二閾値Ｐｃｄｓ以上となるため、バリ警報４を出力する。結局、型締圧Ｐｃに関しては、三つのバリ警報１，４，５が出力するとともに、型位置Ｘｃに関しては、一つのバリ警報２が出力する。したがって、この場合には、これ以降の試し成形は行わず、直前の型締力（例示の場合、４０〔％〕）を適正型締力Ｆｓとして設定する。したがって、例示の場合には、１０〔％〕の増加分が型締力の３０〔％〕に加えられ、４０〔％〕が設定されることになる。このように、所定の大きさだけ増加させた型締力として、直前に設定した型締力を用いれば、バリ不良の発生を回避できることを既に確認できている直前の型締力を利用して適正型締力Ｆｓを容易かつ的確に設定することができる。これにより、一連の設定処理が終了し、型締力自動設定モードはＯＦＦとなる（ステップＳ１６）。

また、限界値Ｆｄが設定されているため、例えば、限界値Ｆｄが４０〔％〕であれば、型締力が４０〔％〕まで低下した時点で、これ以降の試し成形は行わず、限界値Ｆｄの４０〔％〕を適正型締力Ｆｓとして設定する（ステップＳ１３，Ｓ１４）。このように、最大型締力（１００〔％〕）から順次低下させる型締力（１００〔％〕，８０〔％〕…）に対して、低下させる際の限界値Ｆｄを設定し、当該限界値Ｆｄに達しても所定の閾値を越える変化が生じないときは、限界値Ｆｄを適正型締力Ｆｓとして設定する。この場合も設定終了により型締力自動設定モードはＯＦＦとなる（ステップＳ１６）。

よって、このような本実施形態に係る型締力設定方法によれば、射出工程における型締圧Ｐｃを検出し、この型締圧Ｐｃの変化に係わる複数の異なるモニタ要素（Ｐｃ，Ｐｃｄ，Ｐｃｒ）を監視することにより、少なくとも一つのモニタ要素に所定の閾値を越える変化が生じたなら当該変化が生じたときの型締力に対して所定の大きさだけ増加させた型締力を適正型締力Ｆｓとして設定するようにしたため、バリ不良の発生しない必要最小限の適正型締力Ｆｓを設定する際の確実性及び信頼性をより高めることができるとともに、より的確な適正型締力Ｆｓを自動化により容易に設定することができる。

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，形状，素材，数量，数値．手法（手順）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、最大型締力は、型締装置Ｍｃの能力を表すものではなく、定格型締力等を含む通常使用する型締力の意味である。また、所定の大きさだけ増加させた型締力として、直前に設定した型締力を用いる場合を示したが、予め設定した所定の固定値を加算して増加させたり所定の倍率を乗じて増加させてもよい。一方、実施形態は、型位置Ｘｃに対する判定を含めた場合を例示したが、型位置Ｘｃに対する判定は含めなくても同様に実施可能である。なお、例示した射出成形機Ｍは、直圧型締装置Ｍｃを備える油圧式射出成形機であるが、電動式射出成形機であっても同様に適用できる。

本発明の最良の実施形態に係る型締力設定方法におけるバリ発生判定処理を具体的に示すフローチャート、同型締力設定方法の処理手順を説明するためのフローチャート、同型締力設定方法を実施できる射出成形機の構成図、同型締力設定方法の原理を説明するための型締装置の模式図、同型締力設定方法の原理を説明するための異なる型締力毎に示した時間に対する型締圧の変化特性図、同型締力設定方法の原理を説明するための異なる型締力毎に示した時間に対する型位置の変化特性図、同型締力設定方法を型締力１００〔％〕で実施した際における時間に対する型締圧及び型位置の変化特性図、同型締力設定方法を型締力１００〔％〕で実施した際における時間に対する型締圧の微分値の変化特性図、同型締力設定方法を型締力３０〔％〕で実施した際における時間に対する型締圧の変化特性図、同型締力設定方法を型締力３０〔％〕で実施した際における時間に対する型締圧の微分値の変化特性図、設定する型締力を順次低下させた際における型締力に対する消費電力比の変化特性図、設定する型締力を順次低下させた際における型締力に対する成形品の重量及び厚さの変化特性図、

符号の説明

２：金型，６：型締圧センサ，７：フィルタ処理部，８：型締シリンダ，Ｍ：射出成形機，Ｍｃ：型締装置，Ｐｃ：型締圧，Ｐｃｄ：微分値，Ｐｃｒ：減少率，Ｐｃｏ：型締完了時の型締圧，Ｐｃｓ：第一閾値，Ｐｃｄｓ：第二閾値，Ｐｃｒｓ：第三閾値，Ｄｐｎ：検出信号

Claims

型締装置により金型を型締めする際における最大型締力よりも小さい任意の型締力を設定する射出成形機の型締力設定方法において、最大型締力から所定の大きさを順次低下させた型締力により順次型締めして試し成形を行うとともに、型締圧センサにより射出工程における型締圧を検出し、この型締圧の変化に係わる複数の異なるモニタ要素である、型締圧，型締圧の時間に対する微分値，型締圧の時間に対する減少率を監視することにより、前記型締圧が型締完了時の型締圧に対して所定のオフセット値を加えた第一閾値以上となる変化，前記微分値が所定の大きさの第二閾値以上となる変化，前記減少率が型締完了から射出充填開始までの区間で計測した型締圧の時間に対する減少率に対して所定のオフセット値を加えた所定の第三閾値以下となる変化，の少なくとも一つの変化が生じたなら当該変化が生じたときの型締力に対して所定の大きさだけ増加させた型締力を適正型締力として設定することを特徴とする射出成形機の型締力設定方法。
前記型締装置は、型締シリンダにより金型の型締めを行う油圧式の直圧型締装置であることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の型締力設定方法。
前記所定の大きさだけ増加させた型締力には、直前に設定した型締力を用いることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の型締力設定方法。
前記型締圧に係わる検出信号に対して、フィルタ処理部によりノイズを除去するフィルタリングを行うことを特徴する請求項１〜３のいずれかに記載の射出成形機の型締力設定方法。
型締装置により金型を型締めする際における最大型締力よりも小さい任意の型締力を設定する射出成形機の型締力設定方法において、最大型締力から所定の大きさを順次低下させた型締力により順次型締めして試し成形を行うとともに、型締圧センサにより射出工程における型締圧を検出し、この型締圧の変化に係わる複数の異なるモニタ要素を監視することにより、少なくとも一つのモニタ要素に所定の閾値を越える変化が生じたなら当該変化が生じたときの型締力に対して所定の大きさだけ増加させた型締力を適正型締力として設定するとともに、前記最大型締力から順次低下させる型締力に対して、低下させる際の限界値を設定し、当該限界値に達しても前記所定の閾値を越える変化が生じないときは、前記限界値を前記適正型締力として設定することを特徴とする射出成形機の型締力設定方法。
前記型締装置は、型締シリンダにより金型の型締めを行う油圧式の直圧型締装置であることを特徴とする請求項５記載の射出成形機の型締力設定方法。
前記所定の大きさだけ増加させた型締力には、直前に設定した型締力を用いることを特徴とする請求項５記載の射出成形機の型締力設定方法。
前記型締圧に係わる検出信号に対して、フィルタ処理部によりノイズを除去するフィルタリングを行うことを特徴する請求項５〜７のいずれかに記載の射出成形機の型締力設定方法。