JP5030697B2

JP5030697B2 - 射出開始時移動ダイプレート位置設定方法

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Publication number: JP5030697B2
Application number: JP2007191135A
Authority: JP
Inventors: 恵三西川; 崇浩金子
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 2007-07-23
Filing date: 2007-07-23
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2027-07-23
Also published as: JP2009023305A

Description

本発明は、射出成形機の射出開始時移動ダイプレート位置設定方法に関する。

合成樹脂は、容易に成型でき且つ安価であるため、種々の製品の材質として使用されている。こうした合成樹脂の原料を使用して製品の成形を行う射出成形機では、原料のペレットを加熱溶融し、この溶融されたペレットを金型のキャビティに射出した後、固化する。そして、金型の型開きを行うことで固化した製品を取り出し製品の製造を行っている。

図８は、射出成形機を示す一部切り欠き断面図である。射出成形機１は、金型１１の型開閉を行う型締ユニット２と、原料となるペレットを溶融した後に金型１１のキャビティ１８に射出する射出ユニット３と、これらを制御する制御ユニット４とを具備している。

型締ユニット２では、金型１１が型締駆動手段３０によって型締される。金型１１は、固定金型１１ａと可動金型１１ｂとで構成される。固定金型１１ａは、固定ダイプレート１２に装着され、可動金型１１ｂは、移動ダイプレート１３に装着されている。移動ダイプレート１３の背面（図８において左側）には、型締ロードセル１７を介してハウジング１５が取り付けられている。この型締ロードセル１７によって、金型１１に加わる型締力を検出することができる。

固定ダイプレート１２とテールストック１６との間には、タイバー１４が架設されており、タイバー１４に移動ダイプレート１３がスライド自在に取り付けられている。なお、射出ユニット３に向かって（即ち、図８において右方向に）移動することを「前進」、その反対に移動することを「後退」という。

テールストック１６にはトグル駆動サーボモーター３１が取り付けられており、その回転駆動軸に取り付けられた駆動プーリー３３と、テールストック１６にベアリングを介して回転自在に配設されたトグル駆動ナット３６の突出端に固定された従動プーリー３４とが、タイミングベルト３５を介して接続されている。

従動プーリー３４には、トグル駆動ナット３６を介してトグル駆動ネジ４１が進退自在に螺装されており、このトグル駆動ネジ４１の突出端がクロスヘッド４２に取り付けられている。トグルリンク機構４０は長短各アーム４３をリンク機構に接続したもので、その一端はテールストック１６に回動自在に接続され、他端はハウジング１５に回動自在に接続され、更にもう１つの端部はクロスヘッド４２に取り付けられている。

金型１１の型締は、次のように行われる。即ち、トグル駆動サーボモーター３１が作動し、その回転力が駆動プーリー３３及び伝達ベルト３５を介して従動プーリー３４に伝達される。そして、従動プーリー３４がトグル駆動ナット３６を介してトグル駆動ネジ４１を駆動し、トグル駆動ネジ４１は図８の右方向に進み、クロスヘッド４２を前進させトグルリンク機構４０を伸長させる。

この時、この伸長に合わせて移動ダイプレート１３及びこれに装着されている可動金型１１ｂが固定金型１１ａ側に移動し、固定金型１１ａに可動金型１１ｂが所定圧力で押圧され、型締が行われる。なお、移動ダイプレート１３の位置は、トグル駆動サーボモーター３１に取り付けられたエンコーダー３２を使用して検出することができる。

以上の構成、即ち、トグル駆動サーボモーター３１、駆動プーリー３３、タイミングベルト３５、従動プーリー３４、トグル駆動ナット３６、トグル駆動ネジ４１、クロスヘッド４２、長短各アーム４３、及びエンコーダー３２によって、型開閉のために移動ダイプレート１３を進退するための駆動力を発生させる型締駆動手段３０が実現される。

所で、型締力は、成形品によって異なる（即ち、金型によって異なる）ため、その値を変更できなければならない。通常は、テールストック１６の位置を変更することで、発生できる型締力を変更する。テールストック１６には、サーボモーター２１が取り付けられており、リングギア２３を回転させる。このリングギア２３の回転によって、全てのタイバー１４に螺合した全てのアジャストナット２４が回転し、タイバー１４の長手方向に進退することで、テールストック１６が進退する。なお、テールストック１６の位置は、サーボモーター２１に取り付けられたエンコーダー２２によって検出することができる。

以上の構成、即ち、サーボモーター２１、リングギア２３、アジャストナット２４、及びエンコーダー２２によって、テールストック１６をタイバー１４に沿って進退させるテールストック移動手段２０が実現される。なお、リングギア２３の使用方法については、特許文献１及び特許文献２を始めとして種々の方法が知られている。

制御ユニット４は、型締ユニット２と射出ユニット３の制御を行う。制御ユニット４は、実際に制御を行う制御手段６１と、オペレーターとの入出力を行う入出力手段６２とからなる。制御手段６１は、型締ロードセル１７、エンコーダー２２、エンコーダー３２等からの信号に基づいて、各部を制御する。駆動系の制御は全てサーボモーター２１によって行われるため、プログラムによって複合動作など任意の条件を作り出すことができる。この際、入出力手段６２を用いて、条件の入力や確認を行うことができる。なお、入力手段６２としては、タッチパネル付きディスプレイのように入力手段と出力手段とが一体構成のものも、キーボードと液晶ディスプレイのように入力手段と出力手段とが別体構成のものもある。

さて、移動ダイプレート１３の制御には、「移動ダイプレート位置」が多く使用される。「移動ダイプレート位置」は、テールストック１６から最も離れた位置を基準にして、移動ダイプレート１３がテールストック１６に近づいた距離で定義される。以下、図９及び図１１を用いて、移動ダイプレート位置を説明する。

図９は、型締ユニットのテールストックから可動金型までを示す断面図である。説明の便宜上、タイバー及びトグル駆動ネジ並びに下半分は、省略した。また、図８と同一の符号を付した要素は、図８の場合と同一の要素であり、その説明は省略する。図９の（ａ）は、移動ダイプレート１３をテールストック１６に最も近づけた状態であり、同図（ｃ）は、移動ダイプレート１３をテールストック１６から最も遠ざけた状態であり、同図（ｂ）は、それらの中間の状態である。

図９において、ｕは、テールストック１６とクロスヘッド４２との距離を表す変数である。移動ダイプレート１３をテールストック１６に最も近づけた状態（同図（ａ））において、ｕ＝０とし、移動ダイプレート１３をテールストック１６から最も遠ざけた状態（同図（ｃ））において、ｕ＝Ｑとする。ここで、Ｑは、定数である。

また、ｖは、テールストック１６と移動ダイプレート１３との距離を表す変数である。移動ダイプレート１３をテールストック１６に最も近づけた状態（同図（ａ））において、ｖ＝Ｒとし、移動ダイプレート１３をテールストック１６から最も遠ざけた状態（同図（ｃ））において、ｖ＝Ｒ＋Ｓとする。ここで、Ｒ及びＳは、定数である。なお、Ｓは、「型開閉ストローク」と呼ばれる場合もある。

或る時点における移動ダイプレート位置ｘは、移動ダイプレート１３をテールストック１６から最も遠ざけた状態におけるテールストック１６と移動ダイプレート１３との距離（Ｒ＋Ｓ）から、その或る時点におけるテールストック１６と移動ダイプレート１３との距離（ｖ）を減算した値である。即ち、移動ダイプレート位置ｘは、Ｒ＋Ｓ−ｖである（同図（ｂ）参照）。

従って、同図（ｃ）のように、移動ダイプレート１３をテールストック１６から最も遠ざけた状態（ｖ＝Ｒ＋Ｓ）では、ｘ＝０であり、同図（ａ）のように、移動ダイプレート１３をテールストック１６に最も近づけた状態（ｖ＝Ｒ）では、ｘ＝Ｓである。

図１１は、テールストック１６とクロスヘッド４２との距離ｕに対する、移動ダイプレート位置ｘ（破線）及びテールストック１６と移動ダイプレート１３との距離ｖ（実線）を表すグラフである。ｕの大きい領域（即ち、移動ダイプレート１３がテールストック１６から遠い位置にある状態）では、テールストック１６と移動ダイプレート１３との距離ｖの増加の割合（傾き）が小さくなる。この特性により、型開閉速度の向上、並びに型締時の金型及び成形品の保護を同時に実現できる。

所で、近年、高速且つ大容量の記録媒体として、光ディスクが広く普及している。光ディスクの厚さは、規格によって１．２ｍｍと規定されており、厚さが０．６ｍｍのディスクを２枚張り合わせて作られることが多い。このような薄肉ディスクを射出成形機で成形する場合、溶融樹脂の流路が狭く、キャビティ内流動抵抗が大きくなるため、形成不良が発生し易かった。

特許文献３には、成形工程において、可動金型と固定金型とが接触（金型接触という）する前から、射出を開始する技術が開示されている。この技術によれば、射出開始時の流動抵抗が減少し、溶融樹脂がスムーズに流れるので、成形不良を減少させることが可能となる。この技術を用いた成形工程における各変数の値を、図１０及び図１２を使用して説明する。

図１０は、型締ユニットのテールストックから固定ダイプレートまでを示す断面図である。説明の便宜上、タイバー及びトグル駆動ネジ並びに下半分は、省略した。図８と同一の符号を付した要素は、図８の場合と同一であり、その説明は省略する。また、変数ｕ及びｘ、並びに定数Ｑ、Ｒ及びＳは、上述した図９の場合と同一であるため、その説明は省略する。ここで、図１０におけるｇは、金型間距離、即ち、固定金型１１ａのパーティング面と可動金型１１ｂのパーティング面との距離である。また、Ｗは、射出を開始する時の金型間距離である。Ｔは、型締時にタイバーが伸びる長さであり、型締時にテールストック１６が後退する量である。

図１０の（ａ）は、移動ダイプレート１３をテールストック１６に最も近づけた状態である。この時、移動ダイプレート位置ｘの値は、Ｓである。同図（ｂ）は、金型間距離ｇがＷになった状態、即ち、射出が開始される状態であり、移動ダイプレート位置ｘの値はＴ＋Ｗである。

同図（ｃ）は、移動ダイプレート１３を更に前進させて可動金型１１ｂを固定金型１１ａに丁度接触させた状態である。この時、金型間距離ｇはゼロであり、移動ダイプレート位置ｘの値はＴである。同図（ｄ）は、移動ダイプレート１３をテールストック１６から最も遠ざけた状態である。金型間距離ｇはゼロであり、移動ダイプレート位置ｘはゼロである。

図１２は、図１０の成形工程における、移動ダイプレート位置ｘと金型間距離ｇとの関係を示すグラフである。図１２の符号Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤで示される各点は、それぞれ、図１０の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）の状態に対応する。符号Ｃ及びＤで示される各点、即ち、図１０の（ｃ）と（ｄ）とでは、金型間距離ｇは同じ値（ゼロ）であるが、移動ダイプレート位置ｘの値は異なる。これは、図１０の（ｃ）の状態から（ｄ）の状態になった時に、タイバーが伸び、テールストック１６が後退するからである。

射出を開始する時の金型間距離は、射出成形機、金型の個体差、樹脂の種類、成形品等に応じて最適な値を有する。例えば、金型間距離が大きいと、重力の影響を大きく受けるため、溶融樹脂が下方に垂れたり、成形品にリング状のマークが生じたりする。また、金型間距離が小さいと、流動抵抗の減少効果が小さく、溶融樹脂がスムーズに流れない。このため、連続成形前に金型間距離を最適な値に設定しておく必要がある。

さて、従来、このような薄肉ディスクの製造は、以下のような手順で行われていた。即ち、初めに、所定の型締力を発生できる位置にテールストックを移動させ、次に、射出開始条件を設定し、最後に、成形工程（連続成形）を行うというものである。

所定の型締力を発生できる位置にテールストックを移動させる技術は、種々提案されており、実用化されている。例えば、特許文献４の第３図のＳ１からＳ１１までの処理を行うことで、実現できる。ここで、型締力は、例えば、特許文献５に記載されているように、型締ロードセル（圧力センサー）を用いて検出することができる。

続く射出開始条件の設定には、例えば、特許文献６に記載の「直線状のエンコーダー」を使用する方法が考えられる。この直線状のエンコーダーを使用すると、金型間距離を直接検出することができる。従って、移動ダイプレートを前進させ、この直線状のエンコーダーの検出値が変化しなくなった時が、可動金型が固定金型に接触した時である。故に、この時の直線状のエンコーダーの検出値に所定の金型間距離の値を加算した値を、射出開始時の値として設定すればよい（即ち、直線状のエンコーダーの検出値が、射出開始時の値として設定された値になった時に、射出が開始される。）。

しかし、上述の直線状のエンコーダーは、非常に高価であり、現実的ではない。このため、直線状のエンコーダーを使用せずに、「移動ダイプレート位置」を使用して射出開始条件を設定する方法が広く知られている。

特許文献７には、トグル駆動サーボモーターのエンコーダー等を用いてクロスヘッド位置を検出し、このクロスヘッド位置から移動ダイプレート位置を一時式で近似して求める技術が開示されている。また、クロスヘッド位置を求めず、トグル駆動サーボモーターのエンコーダーの値や、この値から算出したトグル駆動ネジの回転角から、移動ダイプレート位置を求める技術も広く知られている。多くの射出成形機では、このようにして求められた移動ダイプレート位置が表示されるようになっており、オペレーターは、この値を知ることができる。

さて、先に述べたように、型締の際、直線状のエンコーダーの検出値は、金型接触後は変化しないので、金型接触を容易に検知することができる。一方、移動ダイプレート位置は、金型接触後も、値が変化する。従って、移動ダイプレート位置の値を見ても、金型接触を検知することはできない。

このため、オペレーターは、型締ロードセルによって検出された型締力の値を目視し、その変化から、金型接触を判断する。具体的に言うと、オペレーターは、低速で移動ダイプレートを前進させるとともに、型締力を常に監視する。そして、型締力が増加し始めた時に、金型が接触したと判断し、その時に表示されている移動ダイプレート位置を瞬時に読み取る。その後、オペレーターは、読み取った移動ダイプレート位置に所定の金型間距離を加算した値を、射出開始時移動ダイプレート位置として入力し、設定が完了する。

特開平７−６８６１０号公報特開２００３−２３１１６１号公報特許第３２９３０１９号公報特公平７−４５１００号公報特許第３７４９７８３号公報特開昭６４−５８５２１号公報特公平３−５６６５４号公報

従来の方法では、オペレーターは移動ダイプレート位置を瞬時に読み取らなければならず、読み取りに失敗することが多かった。このため、読み取れるまで何度も移動ダイプレートの進退を繰り返さなければならず、設定に時間を要してしまうという問題があった。

また、従来の方法では、オペレーターは金型が接触したと判断してから移動ダイプレート位置を読み取るので、判断・反応に要する時間の分だけ、検出される移動ダイプレート位置の精度が低下するという問題があった。また、従来の方法では、移動ダイプレート位置を読み取るタイミングがオペレーターによって異なるので、読み取られる移動ダイプレート位置もオペレーターによって異なる。このため、異なった成形条件で連続成形が行われ、成形品にばらつきが生じるという問題があった。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、容易に高精度の移動ダイプレート位置を検出できる射出開始時移動ダイプレート位置設定方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の射出開始時移動ダイプレート位置設定方法は、固定金型を取り付ける固定ダイプレート、前記固定金型と型開閉される可動金型を取り付ける移動ダイプレート、型開閉のために前記移動ダイプレートを進退するための駆動力を発生させる型締駆動手段、該型締駆動手段を取り付けたテールストック、前記固定ダイプレート及び前記テールストックを連結するタイバー、前記テールストックを前記タイバーに沿って進退させるテールストック移動手段、並びに型締力を検出する型締ロードセルを有する型締ユニットと、ペレットを溶融し、射出する射出ユニットと、前記型締ユニット及び前記射出ユニットを制御する制御ユニットとを具備し、前記固定金型と前記可動金型とが離れた状態で射出を開始する成形工程を実行する際の金型間距離を、射出開始時金型間距離として設定する工程を有する射出成形機の射出開始時移動ダイプレート位置設定方法であって、前記移動ダイプレートを前進させる前進工程と、前記型締ロードセルによって検出された型締力が予め設定された値を超えた時に前記可動金型が前記固定金型に接触したと判断する判断工程と、該判断工程で前記可動金型が前記固定金型に接触したと判断された時に、移動ダイプレート位置を求めて金型接触時移動ダイプレート位置とし、前記移動ダイプレートの前進を停止させる検出工程とを備えた金型接触時移動ダイプレート位置検出方法を備え、所定の型締力を発生させることができる位置にテールストックを移動させた後、前記金型接触時移動ダイプレート位置検出方法によって金型接触時移動ダイプレート位置を検出し、次に該検出された金型接触時移動ダイプレート位置を表示し、さらに該検出された金型接触時移動ダイプレート位置に、予め入力設定された射出開始時金型間距離を加算した位置を射出開始時移動ダイプレート位置として表示した後、該射出開始時移動ダイプレート位置の設定を自動的に行うことを特徴とする。

請求項１に記載の射出開始時移動ダイプレート位置設定方法によれば、型締力が予め設定された値を超えた時に、移動ダイプレート位置を求め、これを金型接触時移動ダイプレート位置とし、金型接触時移動ダイプレート位置検出方法によって検出された金型接触時移動ダイプレート位置に、予め設定された射出開始時金型間距離を加算した位置を、射出開始時移動ダイプレート位置として設定する。

請求項２に記載の射出開始時移動ダイプレート位置設定方法は、請求項１において、前記移動ダイプレートを前進させる前進工程と、前記型締ロードセルによって検出された型締力が予め設定された値を超えた時に前記可動金型が前記固定金型に接触したと判断する判断工程と、該判断工程で前記可動金型が前記固定金型に接触したと判断された時に、移動ダイプレート位置を求めて金型接触時移動ダイプレート位置とし、前記移動ダイプレートの前進を停止させる検出工程と、前記移動ダイプレートを後退させる後退工程とからなる処理を複数回実行し、各処理で求められた複数の移動ダイプレート位置の平均値を算出して金型接触時移動ダイプレート位置とすることを特徴とする。

請求項２に記載の射出開始時移動ダイプレート位置設定方法によれば、型締力が予め設定された値を超えた時に移動ダイプレート位置を求めるという処理を複数回実行し、移動ダイプレート位置の平均値を求め、これを金型接触時移動ダイプレート位置とする。

本発明によれば、型締力が予め設定された値を超えた時に移動ダイプレート位置を求めるので、数値で閾値が設定されるから、目視及び手動での操作ではなく、制御ユニットによる制御が可能になる。即ち、制御ユニットの制御によって移動ダイプレート位置を読み取るため、読み取りの失敗回数を減少させることができる。また、制御ユニットが制御するので、判断・反応が瞬時に行われるから、検出される移動ダイプレート位置の精度の低下を防止することができる。また、制御ユニットが制御するので、移動ダイプレート位置がオペレーターによって異なるということがなくなり、成形品のばらつきを防止できる。

更に、本発明によれば、金型接触時移動ダイプレート位置及び射出開始時移動ダイプレート位置を表示するので、オペレーターは金型接触時移動ダイプレート位置及び射出開始時移動ダイプレート位置を知ることができる。また、オペレーターは、金型接触時移動ダイプレート位置の値に射出開始時金型間距離を加算した値を、射出開始時移動ダイプレート位置として入力するだけで、射出開始時移動ダイプレート位置の設定を行うことができる。

更に、本発明によれば、検出された金型接触時移動ダイプレート位置に予め設定された射出開始時金型間距離を加算した位置を射出開始時移動ダイプレート位置として設定するので、射出開始時金型間距離を予め設定しておけば、自動的に、射出開始時移動ダイプレート位置の設定を行うことができる。

更に、本発明によれば、移動ダイプレート位置の平均値を求めるため、検出される金型接触時移動ダイプレート位置の精度をより向上することができる。

本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の実施例は本発明の具体例に過ぎず、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない。

本実施例に係る射出成形機は、背景技術において説明した従来の射出成形機（図８）と構造上は同一であるから、その説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。図３は、本実施例のメインルーチンを示すフローチャートである。このフローチャートは、射出開始時移動ダイプレート位置の設定が指示されると開始される。なお、このフローチャートの各処理は、全て制御ユニット４によって制御される。また、図６は、このフローチャートの実行途中で表示される内容の例である。

ステップＳ１２０で、制御ユニット４は、型締力調整工程（後述）を実行し、ステップＳ１３０に進む。この工程を実行すると、テールストック１６は、型締時に所定の型締力を発生できる位置に移動する。即ち、この射出成形機１で発生させることができる型締力の調整を行うことができる。

ステップＳ１３０で、制御ユニット４は、金型接触時移動ダイプレート位置検出工程（後述）を実行し、ステップＳ１４０に進む。この工程を実行すると、金型接触時の移動ダイプレート位置が検出される。

ステップＳ１４０で、制御ユニット４は、ステップＳ１３０で検出された金型接触時移動ダイプレート位置を表示し、ステップＳ１５０に進む。図６（ａ）は、この表示例である。金型接触時移動ダイプレート位置の表示領域７２に、検出された金型接触時移動ダイプレート位置（例えば、０．９２）が表示されている。

ステップＳ１５０で、制御ユニット４は、オペレーターに射出開始時移動ダイプレート位置の入力を促し、入力された値を射出開始時移動ダイプレート位置として設定し、メインルーチンを終了する。具体的に、この処理を説明する。図６（ａ）において、射出開始時移動ダイプレート位置の表示領域７３に入力カーソル７９が表示されている。オペレーターは、既に表示されている金型接触時移動ダイプレート位置（０．９２）に所定の金型間距離（例えば、０．６１）を加算した値（１．５３）を、この表示領域７３に入力する（図６（ｂ）参照）。この結果、射出開始時移動ダイプレート位置として、１．５３ｍｍが設定される。

図５は、本実施例の型締力調整工程（図３に示すメインルーチンにおけるステップＳ１２０）を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの各処理は、全て制御ユニット４によって制御される。

ステップＳ６１０で、制御ユニット４は、トグル駆動サーボモーター３１を制御して移動ダイプレート１３をテールストック１６に最も近い位置まで後退させ、ステップＳ６２０に進む。ここで、移動ダイプレート１３の位置は、エンコーダー３２によって検出することができる。

ステップＳ６２０で、制御ユニット４は、サーボモーター２１を制御してテールストック１６を所定量（例えば、１０ｍｍ）だけ後退させ、ステップＳ６３０に進む。ここで、テールストック１６の位置や移動量は、エンコーダー２２によって検出することができる。

ステップＳ６３０で、制御ユニット４は、トグル駆動サーボモーター３１を制御して移動ダイプレート１３を前進させ、ステップＳ６４０に進む。

ステップＳ６４０で、制御ユニット４は、可動金型１１ｂが固定金型１１ａに接触したか否かを判断し、接触している場合は、ステップＳ６１０に進み、そうでない場合は、ステップＳ６５０に進む。

ステップＳ６５０で、制御ユニット４は、移動ダイプレート１３がテールストック１６から最も離れた位置まで前進しているか否かを判断し、最も離れた位置まで前進している場合は、ステップＳ６６０に進み、そうでない場合は、ステップＳ６３０に進む。

ステップＳ６６０で、制御ユニット４は、サーボモーター２１を制御してテールストック１６を前進させ、ステップＳ６７０に進む。

ステップＳ６７０で、制御ユニット４は、可動金型１１ｂが固定金型１１ａに接触したか否かを判断し、接触している場合は、ステップＳ６８０に進み、そうでない場合は、ステップＳ６６０に進む。

ステップＳ６８０で、制御ユニット４は、トグル駆動サーボモーター３１を制御して移動ダイプレート１３をテールストック１６に最も近い位置まで後退させ、ステップＳ６９０に進む。

ステップＳ６９０で、制御ユニット４は、所定の型締力を発生させるためのタイバー１４の伸び量を算出し、ステップＳ７００に進む。

ステップＳ７００で、制御ユニット４は、サーボモーター２１を制御して、ステップＳ６９０で算出された伸び量だけテールストック１６を前進させ、型締力調整工程を終了する。

図１は、本実施例の金型接触時移動ダイプレート位置検出工程（図３に示すメインルーチンにおけるステップＳ１３０）を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの各処理は、全て制御ユニット４によって制御される。

ステップＳ３２０で、制御ユニット４は、トグル駆動サーボモーター３１を制御して移動ダイプレート１３を前進させ、ステップＳ３３０に進む。

ステップＳ３３０で、制御ユニット４は、可動金型１１ｂが固定金型１１ａに接触したか否かを判断し、接触している場合は、ステップＳ３４０に進み、そうでない場合は、ステップＳ３３０に進む。ここで、制御ユニット４は、型締ロードセル１７で検出された型締力が、予め設定された値（例えば、５００ｋｇ重）を超えた時に、可動金型１１ｂが固定金型１１ａに接触したと判断する。

ステップＳ３４０で、制御ユニット４は、移動ダイプレート位置ｘを求め、ステップＳ３５０に進む。ここで、制御ユニット４は、トグル駆動サーボモーター３１に取り付けられたエンコーダー３２の出力（即ち、トグル駆動ネジ４１の回転角）を、予め記憶してある換算表を使って移動ダイプレート位置に変換する。

ステップＳ３５０で、制御ユニット４は、トグル駆動サーボモーター３１を制御して移動ダイプレート１３の前進を停止させ、ステップＳ３６０に進む。

ステップＳ３６０で、制御ユニット４は、ステップＳ３４０で求められた移動ダイプレート位置ｘを記憶し、ステップＳ３７０に進む。

ステップＳ３７０で、制御ユニット４は、トグル駆動サーボモーター３１を制御して移動ダイプレート１３をテールストック１６に最も近い位置まで後退させ、金型接触時移動ダイプレート位置検出工程を終了する。

このように、本実施例の処理を実行することで、金型接触時移動ダイプレート位置が表示され、また、射出開始時移動ダイプレート位置が設定される。

本実施例に係る射出成形機は、実施例１の場合（図８）と構造上は同一であるから、その説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。また、本実施例のメインルーチンは、実施例１の場合（図３）と同一であるため、説明は省略する。実施例１との違いは、金型接触時移動ダイプレート位置検出工程（図３に示すメインルーチンのステップＳ１３０）だけであるから、この工程についてのみ説明する。

図２は、本実施例の金型接触時移動ダイプレート位置検出工程を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの各処理は、全て制御ユニット４によって制御される。また、このフローチャートでは、ループ回数をカウントするためのカウンタ変数ｊと、ループする回数（即ち、平均化されるデータ数）を記憶する変数Ｍを使用する。

ステップＳ４１０で、制御ユニット４は、カウンタ変数ｊに１を代入し、ステップＳ４２０に進む。

ステップＳ４２０で、制御ユニット４は、トグル駆動サーボモーター３１を制御して移動ダイプレート１３を前進させ、ステップＳ４３０に進む。

ステップＳ４３０で、制御ユニット４は、可動金型１１ｂが固定金型１１ａに接触したか否かを判断し、接触している場合は、ステップＳ４４０に進み、そうでない場合は、ステップＳ４３０に進む。ここで、制御ユニット４は、型締ロードセル１７で検出された型締力が、予め設定された値（例えば、５００ｋｇ重）を超えた時に、可動金型１１ｂが固定金型１１ａに接触したと判断する。

ステップＳ４４０で、制御ユニット４は、移動ダイプレート位置ｘ（ｊ）を求め、ステップＳ４５０に進む。ここで、制御ユニット４は、トグル駆動サーボモーター３１に取り付けられたエンコーダー３２の出力（即ち、トグル駆動ネジ４１の回転角）を、予め記憶してある換算表を使って移動ダイプレート位置に変換する。

ステップＳ４５０で、制御ユニット４は、トグル駆動サーボモーター３１を制御して移動ダイプレート１３の前進を停止させ、ステップＳ４６０に進む。

ステップＳ４６０で、制御ユニット４は、ステップＳ４４０で求められた移動ダイプレート位置ｘ（ｊ）を記憶し、ステップＳ４７０に進む。

ステップＳ４７０で、制御ユニット４は、トグル駆動サーボモーター３１を制御して移動ダイプレート１３をテールストック１６に最も近い位置まで後退させ、ステップＳ４８０に進む。

ステップＳ４８０で、制御ユニット４は、カウンタ変数ｊの値を１だけ増やし、ステップＳ４９０に進む。

ステップＳ４９０で、制御ユニット４は、カウンタ変数ｊの値が、ループする回数Ｍよりも大きいか否かを判断し、Ｍよりも大きい場合は、ステップＳ５００に進み、そうでない場合は、ステップＳ４２０に進む。これにより、ステップＳ４２０からステップＳ４８０までの処理が、Ｍ回ループされる。

ステップＳ５００で、制御ユニット４は、記憶されているＭ個の移動ダイプレート位置の平均値を算出し、ステップＳ５１０に進む。

ステップＳ５１０で、制御ユニット４は、ステップＳ５００で算出された平均値を、移動ダイプレート位置として記憶し、金型接触時移動ダイプレート位置検出工程を終了する。

このように、本実施例の処理を実行することで、Ｍ個の金型接触時移動ダイプレート位置データの平均値が表示され、また、この平均値に基づいて射出開始時移動ダイプレート位置が設定される。

本実施例に係る射出成形機は、実施例１の場合（図８）と構造上は同一であるから、その説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。図４は、本実施例のメインルーチンを示すフローチャートである。このフローチャートは、射出開始時移動ダイプレート位置の設定が指示されると開始される。なお、このフローチャートの各処理は、全て制御ユニット４によって制御される。また、図７は、このフローチャートの実行途中で表示される内容の例である。

ステップＳ２１０で、制御ユニット４は、オペレーターに射出開始時金型間距離の入力を促し、入力された値を射出開始時金型間距離として設定し、ステップＳ２２０に進む。具体的に、この処理を説明する。図７（ａ）において、射出開始時金型間距離の表示領域７１に入力カーソル７９が表示されている。オペレーターは、所定の金型間距離（例えば、０．６１）を、この表示領域７１に入力する（図７（ｂ）参照）。この結果、射出開始時金型間距離として、０．６１ｍｍが設定される。

ステップＳ２２０で、制御ユニット４は、型締力調整工程を実行し、ステップＳ２３０に進む。この工程は、実施例１の場合（図５）と同一であるので、説明は省略する。なお、この工程を実行すると、テールストック１６は、型締時に所定の型締力を発生できる位置に移動する。即ち、この射出成形機１で発生させることができる型締力の調整を行うことができる。

ステップＳ２３０で、制御ユニット４は、金型接触時移動ダイプレート位置検出工程を実行し、ステップＳ２５０に進む。この工程は、実施例１の場合（図１）と同一であるので、説明は省略する。なお、この工程を実行すると、金型接触時の移動ダイプレート位置が検出される。

ステップＳ２５０で、制御ユニット４は、金型接触時移動ダイプレート位置と射出開始時移動ダイプレート位置を表示し、射出開始時移動ダイプレート位置を設定した後、メインルーチンを終了する。具体的に、この処理を説明する。図７（ｃ）に示すように、金型接触時移動ダイプレート位置の表示領域７２に、ステップＳ２３０で求められた金型接触時移動ダイプレート位置（例えば、０．９２）が表示される。また、この金型接触時移動ダイプレート位置（０．９２）にステップＳ２１０で設定された射出開始時金型間距離（０．６１）を加えた値（１．５３）が、射出開始時移動ダイプレート位置の表示領域７３に表示される。そして、射出開始時移動ダイプレート位置として、１．５３ｍｍが設定される。

このように、本実施例の処理を実行することで、金型接触時移動ダイプレート位置が表示され、また、射出開始時移動ダイプレート位置が自動的に設定される。

本実施例に係る射出成形機は、実施例３の場合（図８）と構造上は同一であるから、その説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。また、本実施例のメインルーチンは、実施例３の場合（図４）と同一であるため、説明は省略する。実施例３との違いは、金型接触時移動ダイプレート位置検出工程（図４に示すメインルーチンのステップＳ２３０）だけであるが、本実施例における金型接触時移動ダイプレート位置検出工程は、実施例２の場合（図２）と同一であるから、説明は省略する。

このように、本実施例の処理を実行することで、Ｍ個の金型接触時移動ダイプレート位置データの平均値が表示され、また、この平均値に基づいて射出開始時移動ダイプレート位置が自動的に設定される。

以上述べたように、本発明によれば、容易に高精度の移動ダイプレート位置を検出できる金型接触時移動ダイプレート位置検出方法、金型接触時移動ダイプレート位置表示方法、及び射出開始時移動ダイプレート位置設定方法を提供することができる。

また、金型接触時移動ダイプレート位置検出方法は、固定金型を取り付ける固定ダイプレート、前記固定金型と型開閉される可動金型を取り付ける移動ダイプレート、型開閉のために前記移動ダイプレートを進退するための駆動力を発生させる型締駆動手段、該型締駆動手段を取り付けたテールストック、前記固定ダイプレート及び前記テールストックを連結するタイバー、前記テールストックを前記タイバーに沿って進退させるテールストック移動手段、並びに型締力を検出する型締ロードセルを有する型締ユニットと、ペレットを溶融し、射出する射出ユニットと、前記型締ユニット及び前記射出ユニットを制御する制御ユニットとを具備した射出成形機において、前記移動ダイプレートを前進させる前進工程と、前記可動金型が前記固定金型に接触したか否かを判断する判断工程と、該判断工程で前記可動金型が前記固定金型に接触したと判断された時に、移動ダイプレート位置を求めて金型接触時移動ダイプレート位置とし、前記移動ダイプレートの前進を停止させる検出工程とを備えた金型接触時移動ダイプレート位置検出方法であって、前記判断工程は、前記型締ロードセルによって検出された型締力が予め設定された値を超えた時に前記可動金型が前記固定金型に接触したと判断する。

金型接触時移動ダイプレート位置検出方法によれば、型締力が予め設定された値を超えた時に、移動ダイプレート位置を求め、これを金型接触時移動ダイプレート位置とする。

また、金型接触時移動ダイプレート位置検出方法は、固定金型を取り付ける固定ダイプレート、前記固定金型と型開閉される可動金型を取り付ける移動ダイプレート、型開閉のために前記移動ダイプレートを進退するための駆動力を発生させる型締駆動手段、該型締駆動手段を取り付けたテールストック、前記固定ダイプレート及び前記テールストックを連結するタイバー、前記テールストックを前記タイバーに沿って進退させるテールストック移動手段、並びに型締力を検出する型締ロードセルを有する型締ユニットと、ペレットを溶融し、射出する射出ユニットと、前記型締ユニット及び前記射出ユニットを制御する制御ユニットとを具備した射出成形機において、前記移動ダイプレートを前進させる前進工程と、前記可動金型が前記固定金型に接触したか否かを判断する判断工程と、該判断工程で前記可動金型が前記固定金型に接触したと判断された時に、移動ダイプレート位置を求めて金型接触時移動ダイプレート位置とし、前記移動ダイプレートの前進を停止させる検出工程と、前記移動ダイプレートを後退させる後退工程とからなる処理を複数回実行し、各処理で求められた複数の移動ダイプレート位置の平均値を算出して金型接触時移動ダイプレート位置とする金型接触時移動ダイプレート位置検出方法であって、前記判断工程は、前記型締ロードセルによって検出された型締力が予め設定された値を超えた時に前記可動金型が前記固定金型に接触したと判断する。

金型接触時移動ダイプレート位置検出方法によれば、型締力が予め設定された値を超えた時に移動ダイプレート位置を求めるという処理を複数回実行し、移動ダイプレート位置の平均値を求め、これを金型接触時移動ダイプレート位置とする。

また、金型接触時移動ダイプレート位置表示方法は、所定の型締力を発生させることができる位置にテールストックを移動させた後、金型接触時移動ダイプレート位置検出方法によって検出された金型接触時移動ダイプレート位置を表示する。

金型接触時移動ダイプレート位置表示方法によれば、金型接触時移動ダイプレート位置検出方法によって検出された金型接触時移動ダイプレート位置を表示する。

また、射出開始時移動ダイプレート位置設定方法は、所定の型締力を発生させることができる位置にテールストックを移動させた後、請求項１又は２に記載の金型接触時移動ダイプレート位置検出方法によって金型接触時移動ダイプレート位置を検出し、該検出された金型接触時移動ダイプレート位置に予め設定された射出開始時金型間距離を加算した位置を射出開始時移動ダイプレート位置として設定する。

射出開始時移動ダイプレート位置設定方法によれば、金型接触時移動ダイプレート位置検出方法によって検出された金型接触時移動ダイプレート位置に、予め設定された射出開始時金型間距離を加算した位置を、射出開始時移動ダイプレート位置として設定する。

以上によれば、型締力が予め設定された値を超えた時に移動ダイプレート位置を求めるので、数値で閾値が設定されるから、目視及び手動での操作ではなく、制御ユニットによる制御が可能になる。即ち、制御ユニットの制御によって移動ダイプレート位置を読み取るため、読み取りの失敗回数を減少させることができる。また、制御ユニットが制御するので、判断・反応が瞬時に行われるから、検出される移動ダイプレート位置の精度の低下を防止することができる。また、制御ユニットが制御するので、移動ダイプレート位置がオペレーターによって異なるということがなくなり、成形品のばらつきを防止できる。

更に、本発明によれば、金型接触時移動ダイプレート位置を表示するので、オペレーターは金型接触時移動ダイプレート位置を知ることができる。また、オペレーターは、この値に射出開始時金型間距離を加算した値を、射出開始時移動ダイプレート位置として入力するだけで、射出開始時移動ダイプレート位置の設定を行うことができる。

本発明の実施例１及び３に係る金型接触時移動ダイプレート位置検出工程の処理の流れを示すフローチャートである。本発明の実施例２及び４に係る金型接触時移動ダイプレート位置検出工程の処理の流れを示すフローチャートである。本発明の実施例１及び２の処理の流れを示すフローチャートである。本発明の実施例３及び４の処理の流れを示すフローチャートである。本発明の実施例１乃至４に係る型締力調整工程の処理の流れを示すフローチャートである。本発明の実施例１及び２に係る表示例を示す図である。本発明の実施例３及び４に係る表示例を示す図である。本発明の実施例１乃至４及び従来技術に係る射出成形機を示す断面図である。型締ユニットを示す断面図である。型締ユニットを示す断面図である。テールストックとクロスヘッドとの距離に対する移動ダイプレート位置を示すグラフである。移動ダイプレート位置に対する金型間距離を示すグラフである。

１射出成形機
２型締ユニット
３射出ユニット
４制御ユニット
１１ａ固定金型
１１ｂ可動金型
１２固定ダイプレート
１３移動ダイプレート
１４タイバー
１６テールストック
１７型締ロードセル
２０テールストック移動手段
３０型締駆動手段

Claims

固定金型を取り付ける固定ダイプレート、前記固定金型と型開閉される可動金型を取り付ける移動ダイプレート、型開閉のために前記移動ダイプレートを進退するための駆動力を発生させる型締駆動手段、該型締駆動手段を取り付けたテールストック、前記固定ダイプレート及び前記テールストックを連結するタイバー、前記テールストックを前記タイバーに沿って進退させるテールストック移動手段、並びに型締力を検出する型締ロードセルを有する型締ユニットと、
ペレットを溶融し、射出する射出ユニットと、
前記型締ユニット及び前記射出ユニットを制御する制御ユニットと
を具備し、
前記固定金型と前記可動金型とが離れた状態で射出を開始する成形工程を実行する際の金型間距離を、射出開始時金型間距離として設定する工程を有する射出成形機の射出開始時移動ダイプレート位置設定方法であって、
前記移動ダイプレートを前進させる前進工程と、
前記型締ロードセルによって検出された型締力が予め設定された値を超えた時に前記可動金型が前記固定金型に接触したと判断する判断工程と、
該判断工程で前記可動金型が前記固定金型に接触したと判断された時に、移動ダイプレート位置を求めて金型接触時移動ダイプレート位置とし、前記移動ダイプレートの前進を停止させる検出工程と
を備えた金型接触時移動ダイプレート位置検出方法を備え、
所定の型締力を発生させることができる位置にテールストックを移動させた後、前記金型接触時移動ダイプレート位置検出方法によって金型接触時移動ダイプレート位置を検出し、
次に該検出された金型接触時移動ダイプレート位置を表示し、さらに該検出された金型接触時移動ダイプレート位置に、予め入力設定された射出開始時金型間距離を加算した位置を射出開始時移動ダイプレート位置として表示した後、
該射出開始時移動ダイプレート位置の設定を自動的に行うことを特徴とする射出開始時移動ダイプレート位置設定方法。
前記移動ダイプレートを前進させる前進工程と、
前記型締ロードセルによって検出された型締力が予め設定された値を超えた時に前記可動金型が前記固定金型に接触したと判断する判断工程と、
該判断工程で前記可動金型が前記固定金型に接触したと判断された時に、移動ダイプレート位置を求めて金型接触時移動ダイプレート位置とし、前記移動ダイプレートの前進を停止させる検出工程と、
前記移動ダイプレートを後退させる後退工程と
からなる処理を複数回実行し、各処理で求められた複数の移動ダイプレート位置の平均値を算出して金型接触時移動ダイプレート位置とする
ことを特徴とする請求項１に記載の射出開始時移動ダイプレート位置設定方法。