JP5085524B2 - 射出成形機の駆動制御方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、射出工程の手前で行われる所定の動作工程においてノズルタッチ圧力を規定圧力まで昇圧させる射出成形機の駆動制御方法及び装置に関する。

一般に、油圧式の射出成形機において生産稼働を行う際は、射出装置移動機構に備える油圧アクチュエータ（ノズルタッチシリンダ）を駆動することにより射出装置を前進移動させ、射出ノズルの先端を金型にノズルタッチさせるとともに、射出ノズルの先端を金型に当接させる際の圧力（ノズルタッチ圧力）が十分な圧力（規定圧力）となるように制御し、射出工程における射出ノズルと金型間の樹脂漏れを防止している。

従来、このような樹脂漏れを防止する方法としては、特許文献１で開示される射出成形機における射出ノズルの樹脂漏れ防止方法が知られており、同文献１には、可動金型と固定金型とを閉じた後、型締を行うとともに、固定金型に射出ノズルを押し付けて、この射出ノズルから樹脂を各金型内に形成されるキャビティに射出する射出成形機における射出ノズルの樹脂漏れ防止方法であって、各金型の型締工程に際して、射出ノズルを固定金型に押圧するようにした射出成形機における射出ノズルの樹脂漏れ防止方法が開示されている。
特開平６−２３８７０３号公報

しかし、上述した射出成形機における射出ノズルの樹脂漏れ防止方法は、次のような問題点があった。

図１（ｂ）は、上述した特許文献１における樹脂漏れ防止方法に類する駆動制御を実際の成形サイクルにおいて実施する場合の工程図（タイミングチャート）を示す。ＳＲ７は、型閉工程ＳＲ６が終了した後に行う型締工程である。この型締工程ＳＲ７では、型締装置により金型に対して高圧の型締力が付与されるとともに、型締工程ＳＲ７の開始と同時に、射出装置移動機構に備えるノズルタッチシリンダが駆動制御されることにより射出装置が金型側へ押圧され、ノズルタッチ圧力Ｐｎが規定圧力Ｐｓとなるように昇圧される昇圧工程ＵＲｍが行われる。通常、二回目以降の成形サイクルでは、ノズルタッチシリンダの前油室及び後油室に接続される油圧回路部が閉じられ、ノズルタッチした状態が維持されるが、実際には、油抜けによりノズルタッチ圧力Ｐｎは時間の経過に伴って低下する。したがって、射出工程の直前で行われる型締工程において、射出工程の開始時にノズルタッチ圧力Ｐｎが規定圧力Ｐｓとなるように昇圧させる制御、即ち、ノズルタッチ圧力Ｐｎに対する圧力補償を行っている。なお、図１（ｂ）中、ＳＲ２は計量工程、ＳＲ３は型圧抜工程、ＷＲ１は冷却工程（冷却時間）、ＳＲ４は型開工程、ＳＲ５は突出し工程、ＷＲ２は待機工程（中間時間）を示し、射出工程ＳＲ１の開始から昇圧工程ＵＲｍが終了するｔｅｒ時点までが１成形サイクルとなる。

ところで、油圧ポンプ側で油圧制御を行うことによりノズルタッチ圧力Ｐｎを昇圧させる場合、ノズルタッチシリンダ及び型締工程に係わる油圧アクチュエータ（型締シリンダ）を同時に駆動制御する必要がある。この場合、型締シリンダを駆動する駆動圧力が優先されるため、ノズルタッチシリンダを駆動する駆動圧力は型締シリンダを駆動する駆動圧力と同じ水準になる。したがって、型締力として最大型締力が設定される通常の成形動作であれば、ノズルタッチシリンダに対しても十分に高い駆動圧力が付与されるため、型締工程と同時にノズルタッチ圧力Ｐｎを昇圧させる動作を行っても速やかに規定圧力Ｐｓを得ることができる。

一方、近時、駆動制御装置の省エネルギ化や金型の早期劣化防止等の観点から、必要最小限の型締力、例えば、最大型締力に対して３０〔％〕程度の型締力を付与する成形も行われている。この場合、ノズルタッチシリンダの駆動圧力も同様に低下することになり、結局、規定圧力Ｐｓに達するまでの昇圧時間が長くなる。即ち、図１（ｂ）に示すように、型締工程ＳＲ７が終了しても、同時に行われる昇圧工程ＵＲｍでは、ノズルタッチ圧力Ｐｎが規定圧力Ｐｓに達せず、この後、遅延時間Ｔｒを経て規定圧力Ｐｓに達する。この遅延時間Ｔｒの長さは、設定される型締力の大きさに対応してバラツキを生じるとともに、特に、型締力の大きさが小さくなるほど遅延時間Ｔｒも長くなり、射出工程ＳＲ１へはこの後に移行する。

このように、従来の駆動制御方法（樹脂漏れ防止方法）では、様々な成形形態に対して柔軟に対応することができず、成形時間（成形サイクル時間）が無用に長くなってしまうとともに、成形時間の均一化（安定化）を図れない問題があった。
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駆動制御方法及び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Ｍの駆動制御方法は、上述した課題を解決するため、射出工程Ｓ１の手前で行われる所定の動作工程で、当該射出工程Ｓ１の開始時におけるノズルタッチ圧力Ｐｎが規定圧力Ｐｓになるように、動作工程に係わる所定の駆動圧力Ｐｄにより、射出装置Ｍｉを移動させる油圧アクチュエータ２及び動作工程に係わる他の油圧アクチュエータを同時に駆動してノズルタッチ圧力Ｐｎを昇圧させるに際し、駆動圧力Ｐｄが規定圧力Ｐｓよりも低くなる一又は二以上の動作工程Ｓ３，Ｓ４として金型１１内の樹脂を冷却する冷却工程Ｗ１の途中又は終了後に行う型圧抜工程Ｓ３及び／又はこの型圧抜工程Ｓ３後に行う型開工程Ｓ４を設定し、設定した動作工程Ｓ３，Ｓ４の所定期間Ｔｓ内で、規定圧力Ｐｓよりも高くなる駆動圧力Ｐｄによりノズルタッチ圧力Ｐｎを昇圧させる制御を行うとともに、設定した動作工程Ｓ３，Ｓ４に係わる他の油圧アクチュエータ３に接続した油圧回路部Ｃｃの一部又は全部に付与する駆動圧力Ｐｄを所定の減圧手段Ｆｓにより減圧するようにしたことを特徴とする。

また、本発明の他の形態に係る射出成形機Ｍの駆動制御方法は、上述した課題を解決するため、射出工程Ｓ１の手前で行われる所定の動作工程で、当該射出工程Ｓ１の開始時におけるノズルタッチ圧力Ｐｎが規定圧力Ｐｓになるように、動作工程に係わる所定の駆動圧力Ｐｄにより、射出装置Ｍｉを移動させる油圧アクチュエータ２及び動作工程に係わる他の油圧アクチュエータを同時に駆動してノズルタッチ圧力Ｐｎを昇圧させるに際し、駆動圧力Ｐｄが規定圧力Ｐｓよりも低くなる一又は二以上の動作工程Ｓ３，Ｓ４を設定し、設定した動作工程Ｓ３，Ｓ４の所定期間Ｔｓ内で、規定圧力Ｐｓよりも高くなる駆動圧力Ｐｄによりノズルタッチ圧力Ｐｎを昇圧させる制御を行い、かつ設定した動作工程Ｓ３，Ｓ４に係わる他の油圧アクチュエータ３に接続した油圧回路部Ｃｃの一部又は全部に付与する駆動圧力Ｐｄを所定の減圧手段Ｆｓにより減圧するとともに、昇圧を行った後、型締工程Ｓ７時に、当該型締工程Ｓ７に係わる所定の駆動圧力Ｐｄによりノズルタッチ圧力Ｐｎを昇圧させる制御を行うようにしたことを特徴とする。

さらに、本発明に係る射出成形機Ｍの駆動制御装置１は、上述した課題を解決するため、射出工程Ｓ１の手前で行われる所定の動作工程で、当該射出工程Ｓ１の開始時におけるノズルタッチ圧力Ｐｎが規定圧力Ｐｓになるように、動作工程に係わる所定の駆動圧力Ｐｄにより、射出装置Ｍｉを移動させる油圧アクチュエータ２及び動作工程に係わる他の油圧アクチュエータを同時に駆動してノズルタッチ圧力Ｐｎを昇圧させる駆動制御手段Ｆｃを備える駆動制御装置であって、駆動圧力Ｐｄが規定圧力Ｐｓよりも低くなる一又は二以上の動作工程Ｓ３，Ｓ４として金型１１内の樹脂を冷却する冷却工程Ｗ１の途中又は終了後に行う型圧抜工程Ｓ３及び／又はこの型圧抜工程Ｓ３後に行う型開工程Ｓ４を設定し、この動作工程Ｓ３，Ｓ４における所定期間Ｔｓ内で、規定圧力Ｐｓよりも高くなる駆動圧力Ｐｄによりノズルタッチ圧力Ｐｎを昇圧させる制御を行うとともに、所定の減圧手段Ｆｓにより減圧した駆動圧力Ｐｄを、動作工程Ｓ３，Ｓ４に係わる他の油圧アクチュエータ３に接続した油圧回路部Ｃｃの一部又は全部に付与する駆動制御手段Ｆｃを備えることを特徴とする。

一方、本発明は、好適な態様により、型締工程Ｓ７に係わる所定の駆動圧力Ｐｄには、当該型締工程Ｓ７に係わる型締力として最大型締力よりも小さい任意の型締力を設定する際の駆動圧力Ｐｄを適用することができる。また、駆動制御手段Ｆｃは、ポンプ本体１２ｍを回転駆動するサーボモータ１２ｓの回転数を可変して駆動圧力Ｐｄを可変可能な油圧ポンプ１２を備えて構成することができる。さらに、減圧手段Ｆｓには減圧弁１３を用いることができる。

このような本発明に係る射出成形機Ｍの駆動制御方法及び駆動制御装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） 駆動圧力Ｐｄが規定圧力Ｐｓよりも低くなる動作工程Ｓ３，Ｓ４の所定期間Ｔｓ内で、規定圧力Ｐｓよりも高くなる駆動圧力Ｐｄによりノズルタッチ圧力Ｐｎを昇圧させる制御を行うとともに、動作工程Ｓ３，Ｓ４に係わる他の油圧アクチュエータ３に接続した油圧回路部Ｃｃの一部又は全部に付与する駆動圧力Ｐｄを所定の減圧手段Ｆｓにより減圧するようにしたため、ノズルタッチ圧力Ｐｎが規定圧力Ｐｓに達するまでの昇圧時間が無用に長くなる不具合を回避できる。したがって、型締工程Ｓ７が終了したなら、遅れを生じることなく速やかに射出工程Ｓ１へ移行できるため、成形時間（成形サイクル時間）の更なる短縮化及び成形時間の均一化（安定化）を図ることができる。

（２） 動作工程Ｓ３，Ｓ４に係わる他の油圧アクチュエータ３に接続した油圧回路部Ｃｃの一部又は全部に付与する駆動圧力Ｐｄを所定の減圧手段Ｆｓにより減圧するようにしたため、駆動圧力Ｐｄが高くなることに伴う不具合、具体的には、高圧が付加されることに伴う他の油圧回路部Ｃｃ内におけるショックや衝撃音等の発生を防止できる。

（３） 動作工程Ｓ３，Ｓ４として、金型１１内の樹脂を冷却する冷却工程Ｗ１の途中又は終了後に行う型圧抜工程Ｓ３及び／又はこの型圧抜工程Ｓ３後に行う型開工程Ｓ４を適用したため、駆動圧力Ｐｄが規定圧力Ｐｓよりも低くなる動作工程Ｓ３，Ｓ４を設定するに際して、より確実な実施を行う観点から最も有効なパフォーマンスを得ることができる。

（４） 昇圧を行った後、型締工程Ｓ７時に、当該型締工程Ｓ７に係わる所定の駆動圧力Ｐｄによりノズルタッチ圧力Ｐｎを昇圧させる制御を行うようにしたため、射出工程Ｓ１の直前で行われる型締工程Ｓ７において、いわば追加的及び確認的な昇圧を行うことができ、射出工程Ｓ１への迅速かつ安定した移行をより確実に行うことができる。

（５） 好適な態様により、型締工程Ｓ７に係わる所定の駆動圧力Ｐｄに、当該型締工程Ｓ７に係わる型締力として最大型締力よりも小さい任意の型締力を設定する際の駆動圧力Ｐｄを適用すれば、特に、駆動制御装置１の省エネルギ化や金型の早期劣化防止等の観点から型締工程Ｓ７において必要最小限の型締力を付与する成形を行う場合であっても、当該成形動作を確実に行いつつ、成形時間（成形サイクル時間）の短縮化及び成形時間の均一化を実現できる。

（６） 好適な態様により、駆動制御手段Ｆｃを、ポンプ本体１２ｍを回転駆動するサーボモータ１２ｓの回転数を可変して駆動圧力Ｐｄを可変可能な油圧ポンプ１２を備えて構成すれば、特に、油圧ポンプ１２の省エネルギ化等を図る観点から油圧ポンプ１２側で油圧制御を行う駆動制御形態を採用する場合であっても、本来の成形動作を確実に行いつつ、成形時間（成形サイクル時間）の短縮化及び成形時間の均一化を実現できる。

（７） 好適な態様により、減圧手段Ｆｓとして減圧弁１３を用いれば、油圧回路部Ｃｃに対して減圧弁１３を追加接続すれば足りるため、実質的な回路変更等を伴うことなく容易に実施することができる。

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、本実施形態に係る駆動制御装置１を含む射出成形機Ｍの構成について、図２及び図３を参照して説明する。

図２において、Ｍは、成形機ベッドＭｂの上面に射出装置Ｍｉと型締装置Ｍｃを配した油圧式の射出成形機を示す。射出装置Ｍｉは、前端に射出ノズル２１を、後部にホッパ２２をそれぞれ有する加熱筒２３を備え、この加熱筒２３の内部にはスクリュ２４を挿入するとともに、加熱筒２３の後端にはスクリュ駆動部２５を設ける。スクリュ駆動部２５は、片ロッドタイプの射出ラム２６ｒを内蔵する射出シリンダ（油圧シリンダ）２６を備え、射出ラム２６ｒの前方に突出するラムロッドはスクリュ２４の後端に結合する。また、射出ラム２６ｒの後端には、射出シリンダ２６に取付けたオイルモータ２７のシャフトがスプライン結合する。

この射出装置Ｍｉは、成形機ベッドＭｂの上面に設けた射出装置移動機構３１により支持され、前後方向（加熱筒２３の軸方向）に移動させることができる。射出装置移動機構３１は、成形機ベッドＭｂの上面に固定設置した支持レール部３２とこの支持レール部３２により前後方向へスライド自在に支持された油圧シリンダによるノズルタッチシリンダ（油圧アクチュエータ）２を備え、このノズルタッチシリンダ２のシリンダ部２ｓ上に射出装置Ｍｉの底部が支持される。そして、ノズルタッチシリンダ２のピストンロッド２ｒは前方へ突出させ、成形機ベッドＭｂの上面に固定した固定部３３に固定する。

一方、型締装置Ｍｃは、成形機ベッドＭｂの上面に固定した固定盤４１と、この固定盤４１から不図示の受圧盤に架設した複数（四本）のタイバー４２…と、このタイバー４２…にスライド自在に装填した可動盤４３を備える。また、油圧シリンダによる型締シリンダ（他の油圧アクチュエータ）３を備え、この型締シリンダ３は不図示の受圧盤に固定する。型締シリンダ３はシリンダ本体３ｍを備え、このシリンダ本体３ｍにピストン４４を内蔵するとともに、ピストン４４のピストンロッドは可動盤４３に結合する。ピストン４４は高速用シリンダ部４５を兼ねており、この高速用シリンダ部４５の油室にはシリンダ本体３ｍの後端から前方に突出したブースタラム４６が挿通する。さらに、シリンダ本体３ｍにはサブタンク４７を付設し、このサブタンク４７と後油室３ｒ間に、サブタンク４７と後油室３ｒを接続又は遮断するプレフィルバルブ４８を設ける。したがって、型締装置Ｍｃは、ブースタラム式型締機構を構成する。そして、固定盤４１には固定型１１ｃを取付けるとともに、可動盤４３には可動型１１ｍを取付ける。この固定型１１ｃと可動型１１ｍが金型１１を構成する。

他方、型締装置Ｍｃ，射出装置Ｍｉ及び射出装置移動機構３１には、本実施形態に係る駆動制御装置１を接続する。駆動制御装置１は、図２に示すように、大別して、型締装置Ｍｃ側の駆動に係わる型締装置油圧回路部Ｃｃ，射出装置移動機構３１の駆動に係わる射出装置移動機構油圧回路部Ｃｎ，油圧駆動源となる油圧ポンプ回路部Ｃｐ及びこれらの各回路部Ｃｃ，Ｃｎ，Ｃｐの制御を司る成形機コントローラ７１を備える。なお、本発明とは直接関係しない油圧回路部（射出装置Ｍｉ自身の駆動に係わる油圧回路部等）の図示は省略した。したがって、型締装置油圧回路部Ｃｃ，油圧ポンプ回路部Ｃｐ及び成形機コントローラ７１は本発明の主要部である駆動制御手段Ｆｃを構成する。

油圧ポンプ回路部Ｃｐは可変吐出型の油圧ポンプ１２を備える。図３に、油圧ポンプ１２の具体的な構成を示す。油圧ポンプ１２は、ポンプ本体１２ｍをサーボモータ１２ｓにより回転駆動し、このサーボモータ１２ｓの回転数を可変することにより、吐出流量及び吐出圧力を可変することができる。サーボモータ１２ｓは、交流サーボモータを用いるとともに、後端には当該サーボモータ１２ｓの回転数を検出するロータリエンコーダ１２ｓｅを付設する。ポンプ本体１２ｍは、斜板型ピストンポンプを用いる。したがって、ポンプ本体１２ｍは、斜板５２を備え、斜板５２の傾斜角（斜板角）を大きくすれば、ポンプ本体１２ｍにおけるポンプピストンのストロークが大きくなり、吐出流量が増加するとともに、斜板角を小さくすれば、同ポンプピストンのストロークが小さくなり、吐出流量が減少する。また、斜板５２には、コントロールシリンダ５３及び戻しスプリング５４を付設するとともに、コントロールシリンダ５３は、切換弁（電磁弁）５５，絞り５６，逆止弁５７を介してポンプ本体１２ｍの吐出口に接続する。これにより、斜板５２の角度（斜板角）は、コントロールシリンダ５３を制御することにより変更できる。７２は、油圧ポンプ１２の吐出口１２ｏに接続したポンプ圧センサを示し、このポンプ圧センサ７２により油圧ポンプ１２の吐出圧力、即ち、駆動圧力Ｐｄを検出することができる。そして、油圧ポンプ１２の吐出口１２ｏは油圧回路群６１に接続するとともに、油圧ポンプ１２の吸入口はオイルタンク５１に接続する。油圧回路群６１には、上述した型締装置油圧回路部Ｃｃ及び射出装置移動機構油圧回路部Ｃｎが含まれる。

型締装置油圧回路部Ｃｃは型締装置切換バルブ回路６２を備える。この切換バルブ回路６２の一次側は油圧ポンプ１２の吐出口１２ｏに接続するとともに、切換バルブ回路６２の二次側は、型締シリンダ３の後油室３ｒ，高速用シリンダ部４５の油室，サブタンク４７，オイルタンク５１にそれぞれ接続する。この場合、型締シリンダ３の後油室３ｒには圧抜用のパイロットチェッキ弁６３及び型締圧力を検出する圧力センサ７３を接続し、後油室３ｒはこのパイロットチェッキ弁６３を介して切換バルブ回路６２の二次側に接続する。切換バルブ回路６２は 一又は二以上の切換バルブの組合わせにより構成し、作動油の方向切換をはじめ、作動油の供給・停止・排出を行うことができる。また、油圧回路部Ｃｃは、方向切換弁６４を備え、油圧ポンプ１２の吐出口１２ｏは、絞り６５及び当該方向切換弁６４を介してプレフィルバルブ４８に接続するとともに、本発明に従って吐出口１２ｏと絞り６５間には、さらに、減圧弁１３（減圧手段Ｆｓ）を直列に接続する。これにより、油圧回路部Ｃｃは、型締シリンダ３の後油室３ｒに接続して作動油を供給すれば、型閉動作及び型締動作を行うことができるとともに、型締シリンダ３の前油室３ｆに接続して作動油を供給すれば、型圧抜動作及び型開動作を行うことができる。

射出装置移動機構油圧回路部Ｃｎは、射出装置移動機構切換バルブ回路６６を備える。この切換バルブ回路６６の一次側は油圧ポンプ１２の吐出口１２ｏに接続するとともに、切換バルブ回路６６の二次側はノズルタッチシリンダ２の前油室２ｓｆ，後油室２ｓｒ及びオイルタンク５１にそれぞれ接続する。また、ノズルタッチシリンダ２の前油室２ｓｆには、射出ノズル２１の先端が金型１１に当接した際のノズルタッチ圧力Ｐｎを検出する圧力センサ７４を接続する。これにより、油圧回路部Ｃｎは、ノズルタッチシリンダ２の前油室２ｓｆに接続して作動油を供給すれば、射出装置Ｍｉを前進移動させることにより射出ノズル２１の先端を金型１１に当接（ノズルタッチ）させることができるとともに、ノズルタッチシリンダ２の後油室２ｓｒに接続して作動油を供給すれば、射出装置Ｍｉを後退移動させることにより射出ノズル２１を金型１１から離間させることができる。

成形機コントローラ７１は、射出成形機Ｍに対する全体の制御を行う機能を備えており、各種シーケンス制御を含む制御処理及び演算処理を実行する。したがって、成形機コントローラ７１はコンピュータ機能を備えており、本発明に係る駆動制御方法を実行するための制御プログラム（シーケンスプログラム）を格納する。そして、成形機コントローラ７１の出力側には、各切換バルブ回路６２，６６に備える各切換バルブ（電磁バルブ）及び方向切換弁６４、サーボモータ１２ｓをそれぞれ接続するとともに、成形機コントローラ７１の入力側には、ポンプ圧センサ７２，圧力センサ７３，７４及びロータリエンコーダ１２ｓｅをそれぞれ接続する。

次に、本実施形態に係る射出成形機の駆動制御方法について、図１（ａ）に示す工程図（タイミングチャート），図２及び図３を参照して説明する。

図１（ａ）は、本実施形態に係る駆動制御方法による成形サイクルの工程図を示す。以下、図１（ａ）の工程図に従って、本実施形態に係る駆動制御方法を含む１成形サイクル全体の工程動作について説明する。

今、射出成形機Ｍは、射出工程Ｓ１の開始状態にあるものとする。この場合、射出装置Ｍｉは計量が終了した状態にあり、型締装置Ｍｃは型締が終了した状態にある。また、最初の成形時には、成形機コントローラ７１により切換バルブ回路６６が切換制御されるとともに、油圧ポンプ１２が駆動制御されることによりノズルタッチシリンダ２の前油室２ｓｆに作動油が供給される。これにより、射出装置Ｍｉが前進移動し、射出ノズル２１の先端が金型１１に当接してノズルタッチの状態となる。この際、圧力センサ７４によりノズルタッチ圧力Ｐｎが検出されるため、このノズルタッチ圧力Ｐｎが規定圧力Ｐｓとなるように油圧ポンプ１２に対する駆動制御が行われる。そして、規定圧力Ｐｓになったならノズルタッチシリンダ２の前油室２ｓｆ及び後油室２ｓｒに接続される油圧回路部Ｃｎを閉じる切換制御が行われ、ノズルタッチの状態が維持される。

また、規定圧力Ｐｓになったなら射出工程Ｓ１に移行する。射出工程Ｓ１では射出装置Ｍｉの射出ノズル２１から金型１１に溶融樹脂が射出充填される射出充填工程と、金型キャビティに充填された樹脂に対して保圧力を付与する保圧工程が行われる。この際、ノズルタッチ圧力Ｐｎは規定圧力Ｐｓになっているため、射出ノズル２１からの樹脂漏れ等は生じない。

一方、射出工程Ｓ１の終了により金型１１内の樹脂を冷却する冷却工程Ｗ１が開始するとともに、射出装置Ｍｉでは計量工程Ｓ２が行われる。冷却工程Ｗ１では設定された冷却時間だけ冷却が行われる。また、冷却時間が経過する少し手前から型締圧力を低下させる型圧抜工程Ｓ３が開始して金型１１内の圧抜きが行われるとともに、型圧抜工程Ｓ３に引続いて型開工程Ｓ４が行われる。型圧抜工程Ｓ３及び型開工程Ｓ４では、成形機コントローラ７１により切換バルブ回路６２が切換制御されるとともに、油圧ポンプ１２が駆動制御されることにより型締シリンダ３の前油室３ｆに作動油が供給される。さらに、成形機コントローラ７１により方向切換弁６４が切換制御され、プレフィルバルブ４８を開側に切換える作動油が当該プレフィルバルブ４８に供給されるとともに、この作動油は圧抜用のパイロットチェッキ弁６３にも作用する。特に、型開工程Ｓ４では型締シリンダ３の後油室３ｒの作動油がサブタンク４７側に逃がされるため、高速型開きが可能になる。

また、本発明に従って、型圧抜工程Ｓ３の開始と同時に第一昇圧工程Ｕｓが行われる。即ち、ノズルタッチ圧力Ｐｎを昇圧させる制御が行われる。この場合、成形機コントローラ７１により切換バルブ回路６６が切換制御され、ノズルタッチシリンダ２の前油室２ｓｆに作動油が供給される。この際、既にノズルタッチの状態になっているため、圧力低下分の圧力補償が行われることになる。ノズルタッチシリンダ２に接続される油圧回路部Ｃｎは閉じた状態になっているため、本来、規定圧力Ｐｓは維持される状態にあるが、実際には、高圧状態を維持しているとともに、射出工程Ｓ１を行っているため、時間の経過に伴ってノズルタッチ圧力Ｐｎは徐々に低下し、規定圧力Ｐｓに満たない状態になることもある。そこで、型圧抜工程Ｓ３の開始により第一昇圧工程Ｕｓを行い、ノズルタッチ圧力Ｐｎを規定圧力Ｐｓまで昇圧させる制御を行う。

ところで、第一昇圧工程Ｕｓを行わない場合、型圧抜工程Ｓ３及び型開工程Ｓ４における本来の駆動圧力Ｐｄは比較的低い圧力で足り、通常は、前述したノズルタッチ圧力Ｐｎの規定圧力Ｐｓよりも低くなる。しかし、本発明では型圧抜工程Ｓ３と同時に第一昇圧工程Ｕｓを行うため、駆動圧力Ｐｄは、少なくとも規定圧力Ｐｓよりも高く設定する必要があり、本来の駆動圧力Ｐｄよりも高くなる。即ち、本実施形態では、油圧ポンプ回路部Ｃｐとして、ポンプ本体１２ｍを回転駆動するサーボモータ１２ｓの回転数を可変して駆動圧力Ｐｄを可変可能な油圧ポンプ１２を用いるため、型圧抜工程Ｓ３の開始からの駆動圧力Ｐｄは、ノズルタッチ圧力Ｐｎを規定圧力Ｐｓまで昇圧させるための駆動圧力Ｐｄを設定する必要があり、この結果、型圧抜工程Ｓ３における駆動圧力Ｐｄも同水準となる。したがって、型圧抜工程Ｓ３の駆動圧力Ｐｄとしては高くなり過ぎてしまう。そこで、型圧抜工程Ｓ３で使用される型締シリンダ３に接続した油圧回路部Ｃｃの一部（又は全部）に付与する駆動圧力Ｐｄを所定の減圧手段Ｆｓにより減圧するようにした。これにより、油圧ポンプ１２の省エネルギ化等を図る観点から油圧ポンプ１２側で油圧制御を行う駆動制御形態を採用する場合であっても、本来の成形動作を確実に行いつつ、成形時間（成形サイクル時間）の短縮化及び成形時間の均一化を実現できる。

実際、型圧抜工程Ｓ３における駆動圧力Ｐｄが必要以上に高くなった場合、油圧回路部Ｃｃでは高圧によるショックや衝撃音等が発生する。本実施形態では、図２に示すように、油圧回路部Ｃｃを構成する方向切換弁６４（及び絞り６５）と油圧ポンプ１２の吐出口１２ｏ間に減圧弁１３（減圧手段Ｆｓ）を直列に接続し、減圧した駆動圧力Ｐｄを油圧回路部Ｃｃの一部（又は全部）に付与するようにした。これにより、減圧された圧力の低い駆動圧力Ｐｄがプレフィルバルブ４８及びパイロットチェッキ弁６３に付与されるため、駆動圧力Ｐｄを高くしたことに伴って発生する油圧回路部Ｃｃ内のショックや衝撃音等を防止することができる。減圧手段Ｆｓとして、このような減圧弁１３を用いれば、油圧回路部Ｃｃに対して減圧弁１３を追加接続すれば足りるため、実質的な回路変更等を伴うことなく容易に実施することができる。

他方、ノズルタッチ圧力Ｐｎは圧力センサ７４により検出され、成形機コントローラ７１に付与されるため、検出したノズルタッチ圧力Ｐｎが規定圧力Ｐｓを維持しているとき又は昇圧により規定圧力Ｐｓになったなら第一昇圧工程Ｕｓを終了させる。これにより、ノズルタッチシリンダ２の前油室２ｓｆ及び後油室２ｓｒに接続される油圧回路部Ｃｎを閉じる切換制御が行われる。なお、引続いて行われる型開工程Ｓ４は、そのままの動作条件を継続させてもよいし、減圧弁１３をキャンセルして本来の低い駆動圧力Ｐｄに戻してもよい。したがって、第一昇圧工程Ｕｓが行われる所定期間Ｔｓは型圧抜工程Ｓ３内で行われることになる。図１（ａ）中、ｔｅ１は第一昇圧工程Ｕｓの終了時点を示す。

一方、型開工程Ｓ４が終了したなら突出し工程Ｓ５に移行し、成形品の取出しが行われる。また、突出し工程Ｓ５が終了したなら所定の待機工程Ｗ２（中間時間）を経て、型閉工程Ｓ６に移行する。型閉工程Ｓ６では可動型１１ｍが型開位置から前進移動し、可動型１１ｍが固定型１１ｃに当接したなら引続いて型締工程Ｓ７が行われる。なお、本実施形態における型締工程Ｓ７では、最大型締力よりも小さい型締力が設定されている。近時、省エネルギ化や金型の早期劣化防止等の観点から必要最小限の型締力を付与する成形も行われており、このときの型締力は、成形品や金型１１の状態などによって決定され、最大型締力に対して３０〔％〕程度の型締力により成形が行われる場合もある。したがって、駆動制御装置１の省エネルギ化や金型の早期劣化防止等の観点から型締工程Ｓ７において必要最小限の型締力を付与する成形を行う場合であっても、当該成形動作を確実に行いつつ、成形時間（成形サイクル時間）の短縮化及び成形時間の均一化を実現できる。

また、型締工程Ｓ７の開始と同時に第二昇圧工程Ｕｍが行われる。即ち、ノズルタッチ圧力Ｐｎを昇圧させる二回目の制御が行われる。この場合、前述した第一昇圧工程Ｕｓと同様に、成形機コントローラ７１により切換バルブ回路６６が切換制御され、ノズルタッチシリンダ２の前油室２ｓｆに作動油が供給される。既に、第一昇圧工程Ｕｓにより必要な昇圧が行われているため、第二昇圧工程Ｕｍは、射出工程Ｓ１の直前に行う追加的及び確認的意味合いを有している。第一昇圧工程Ｕｓに加えてこのような第二昇圧工程Ｕｍを行えば、射出工程Ｓ１への迅速かつ安定した移行をより確実に行うことができる。したがって、成形品にさほど精度が要求されない場合など、必要により第二昇圧工程Ｕｍを省略することもできる。これにより、第二昇圧工程Ｕｍは型締工程Ｓ７内で行われることになる。図１（ａ）中、ｔｅ２は第二昇圧工程Ｕｍの終了時点を示す。

なお、従来のように、第一昇圧工程Ｕｓを行うことなく、第二昇圧工程Ｕｍのみを行う方法では、型締力として、比較的小さい型締力が設定されるような場合、ノズルタッチ圧力Ｐｎが規定圧力Ｐｓになるまでの昇圧時間が長くなり、成形サイクルが無用に延びてしまう問題があるが、本実施形態に係る駆動制御方法では、第一昇圧工程Ｕｓにより規定圧力Ｐｓを事前に確保しているため、例えば、第二昇圧工程Ｕｍの開始時において規定圧力Ｐｓになっていない場合でも短時間で規定圧力Ｐｓまで昇圧することが可能となり、無用な遅延時間Ｔｒを生じることはない。したがって、型締工程Ｓ７の終了後、速やかに射出工程Ｓ１を開始することができる。

よって、このような本実施形態に係る駆動制御方法（駆動制御装置１）によれば、駆動圧力Ｐｄが規定圧力Ｐｓよりも低くなる型圧抜工程Ｓ３内で、規定圧力Ｐｓよりも高くなる駆動圧力Ｐｄによりノズルタッチ圧力Ｐｎを昇圧させる制御を行うとともに、型圧抜工程Ｓ３に係わる型締シリンダ３に接続した油圧回路部Ｃｃの一部（又は全部）に付与する駆動圧力Ｐｄを減圧弁１３により減圧するようにしたため、ノズルタッチ圧力Ｐｎが規定圧力Ｐｓに達するまでの昇圧時間が無用に長くなる不具合を回避できる。したがって、型締工程Ｓ７が終了したなら、遅れを生じることなく速やかに射出工程Ｓ１へ移行できるため、成形時間（成形サイクル時間）の更なる短縮化及び成形時間の均一化を図ることできる。また、型圧抜工程Ｓ３に係わる型締シリンダ３に接続した油圧回路部Ｃｃの一部（又は全部）に付与する駆動圧力Ｐｄを減圧弁１３により減圧するようにしたため、駆動圧力Ｐｄが高くなることに伴う不具合、具体的には、高圧が付加されることに伴う他の油圧回路部Ｃｃ内におけるショックや衝撃音等の発生を防止できる。

図１は、本実施形態に係る駆動制御方法による成形サイクルの工程図（ａ）と、第一昇圧工程Ｕｓを採用しない従来の駆動制御方法による成形サイクルの工程図（ｂ）とを対比して示す。図１（ａ）及び（ｂ）から明らかなように、本実施形態に係る駆動制御方法を採用することにより、従来の駆動制御方法において発生する遅延時間Ｔｒを排除することができ、成形時間（成形サイクル時間）の短縮化及び成形時間の均一化を図ることができる。なお、図１（ａ）において、射出工程Ｓ１の開始から第二昇圧工程Ｕｍが終了するｔｅ２時点までが１成形サイクルとなる。

次に、本発明の変更実施形態に係る駆動制御方法及び駆動制御装置１について、図４及び図５を参照して説明する。

図４は、駆動圧力Ｐｄが規定圧力Ｐｓよりも低くなる動作工程を変更した例を示す。前述した図１（ａ）は、駆動圧力Ｐｄが規定圧力Ｐｓよりも低くなる動作工程として型圧抜工程Ｓ３を選択した場合の実施形態を示したが、図４（ａ）の変更実施形態は、型圧抜工程Ｓ３から型開工程Ｓ４に跨がり、型開工程Ｓ４の途中まで第一昇圧工程Ｕｓが行われる場合を示す。したがって、第一昇圧工程Ｕｓが行われる所定期間Ｔｓは、型圧抜工程Ｓ３の開始から型開工程Ｓ４の途中までとなる。一方、図４（ｂ）の変更実施形態は、型開工程Ｓ４を設定し、特に、型開工程Ｓ４の開始から同工程Ｓ４の途中までの所定期間Ｔｓにおいて第一昇圧工程Ｕｓを行う場合を示す。

このように、駆動圧力Ｐｄが規定圧力Ｐｓよりも低くなる動作工程には、型圧抜工程Ｓ３及び／又は型開工程Ｓ４を選択することができるとともに、第一昇圧工程Ｕｓを行う所定期間Ｔｓは、型圧抜工程Ｓ３の開始から型開工程Ｓ４の途中までの任意の期間を設定することができる。なお、他の動作工程、例えば、突出し工程Ｓ５や計量工程Ｓ２等を選択してもよいが、これらの他の工程は、成形動作に直接関係する工程であったり、ユーザが任意に設定できる工程であるため、成形品質や設定条件に悪影響を生じる虞れがある。したがって、設定する動作工程Ｓ３，Ｓ４には、金型１１内の樹脂を冷却する冷却工程Ｗ１の途中又は終了後に行う型圧抜工程Ｓ３及び／又はこの型圧抜工程Ｓ３後に行う型開工程Ｓ４を選択すれば、駆動圧力Ｐｄが規定圧力Ｐｓよりも低くなる動作工程を設定するに際して、より確実な実施を行う観点から最も有効なパフォーマンスを得ることができる。なお、図４（ａ），（ｂ）において、図１と同一部分には同一符号を付してその構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。

図５は、型締装置Ｍｃ及び減圧手段Ｆｓを変更した例を示す。前述した図２の実施形態では、ブースタラム式型締機構を用いた型締装置Ｍｃを示したが、図５の変更実施形態は補助シリンダ式型締機構を用いた型締装置Ｍｃを示す。この型締装置Ｍｃは、ピストン８１を有するシリンダ本体３ｍに一対の早送り用補助シリンダ８２，８３を付設した型締シリンダ３を用いたものである。また、８４はシリンダ本体３ｍに付設したサブタンク、８５はプレフィルバルブをそれぞれ示す。この型締装置Ｍｃを用いた場合、型圧抜工程Ｓ３及び型開工程Ｓ４では、方向切換弁６４が切換制御され、補助シリンダ８２，８３の前油室８２ｆ，８３ｆに作動油が供給されることによりピストン８１が後退移動する。したがって、減圧手段Ｆｓを構成する減圧弁１３は、方向切換弁６４とオイルタンク５１間に接続した。この場合、減圧弁１３には絞り１３ｉを内蔵する。これにより、型圧抜工程Ｓ３及び型開工程Ｓ４では、補助シリンダ８２，８３の後油室８２ｒ，８３ｒ内の作動油が方向切換弁６４，減圧弁１３を介してオイルタンク５１に戻される。なお、例示の減圧弁１３は、他方のシンボルに切換えれば、後油室８２ｒ，８３ｒの作動油を減圧させることなくそのままオイルタンク５１に戻すことができる。その他、図５において、図２と同一部分（同一機能部分）には同一符号を付してその構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。

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、減圧手段Ｆｓとして減圧弁１３を用いた場合を例示したが減圧可能な他の減圧手段Ｆｓにより置換することができる。なお、減圧弁１３は、油圧回路部Ｃｃの一部に接続してもよいし全部に接続してもよい。したがって、接続する減圧弁１３は一つであってもよいし二以上であってもよい。さらに、油圧アクチュエータは同一機能を発揮するエアアクチュエータも含む概念である。

本発明の最良の実施形態に係る駆動制御方法を用いた成形サイクルを従来の駆動制御方法を用いた成形サイクルと対比して示す工程図、 本発明の最良の実施形態に係る駆動制御装置を備える射出成形機の全体を示す構成図、 同駆動制御装置に備える油圧ポンプの構成図、 本発明の変更実施形態に係る駆動制御方法を用いた成形サイクルを示す工程図、 本発明の変更実施形態に係る駆動制御装置を備える型締装置及び減圧手段を示す構成図、

符号の説明

１：駆動制御装置，２：油圧アクチュエータ，３：他の油圧アクチュエータ，１１：金型，１２：油圧ポンプ，１２ｍ：ポンプ本体，１２ｓ：サーボモータ，１３：減圧弁，Ｍ：射出成形機，Ｍｉ：射出装置，Ｓ１：射出工程，Ｓ３：動作工程（型圧抜工程），Ｓ４：動作工程（型開工程），Ｓ７：型締工程，Ｗ１：冷却工程，Ｔｓ：所定期間，Ｃｃ：油圧回路部，Ｆｓ：減圧手段，Ｆｃ：駆動制御手段

Claims (6)

1. 射出工程の手前で行われる所定の動作工程で、当該射出工程の開始時におけるノズルタッチ圧力が規定圧力になるように、前記動作工程に係わる所定の駆動圧力により、射出装置を移動させる油圧アクチュエータ及び前記動作工程に係わる他の油圧アクチュエータを同時に駆動して前記ノズルタッチ圧力を昇圧させる射出成形機の駆動制御方法において、前記駆動圧力が前記規定圧力よりも低くなる一又は二以上の動作工程として金型内の樹脂を冷却する冷却工程の途中又は終了後に行う型圧抜工程及び／又はこの型圧抜工程後に行う型開工程を設定し、設定した動作工程の所定期間内で、前記規定圧力よりも高くなる駆動圧力により前記ノズルタッチ圧力を昇圧させる制御を行うとともに、設定した動作工程に係わる他の油圧アクチュエータに接続した油圧回路部の一部又は全部に付与する駆動圧力を所定の減圧手段により減圧することを特徴とする射出成形機の駆動制御方法。
2. 射出工程の手前で行われる所定の動作工程で、当該射出工程の開始時におけるノズルタッチ圧力が規定圧力になるように、前記動作工程に係わる所定の駆動圧力により、射出装置を移動させる油圧アクチュエータ及び前記動作工程に係わる他の油圧アクチュエータを同時に駆動して前記ノズルタッチ圧力を昇圧させる射出成形機の駆動制御方法において、前記駆動圧力が前記規定圧力よりも低くなる一又は二以上の動作工程を設定し、設定した動作工程の所定期間内で、前記規定圧力よりも高くなる駆動圧力により前記ノズルタッチ圧力を昇圧させる制御を行い、かつ設定した動作工程に係わる他の油圧アクチュエータに接続した油圧回路部の一部又は全部に付与する駆動圧力を所定の減圧手段により減圧するとともに、前記昇圧を行った後、型締工程時に、当該型締工程に係わる所定の駆動圧力により前記ノズルタッチ圧力を昇圧させる制御を行うことを特徴とする射出成形機の駆動制御方法。
3. 前記型締工程に係わる所定の駆動圧力は、当該型締工程に係わる型締力として最大型締力よりも小さい任意の型締力を設定する際の駆動圧力であることを特徴とする請求項２記載の射出成形機の駆動制御方法。
4. 射出工程の手前で行われる所定の動作工程で、当該射出工程の開始時におけるノズルタッチ圧力が規定圧力になるように、前記動作工程に係わる所定の駆動圧力により、射出装置を移動させる油圧アクチュエータ及び前記動作工程に係わる他の油圧アクチュエータを同時に駆動して前記ノズルタッチ圧力を昇圧させる駆動制御手段を備える射出成形機の駆動制御装置において、前記駆動圧力が前記規定圧力よりも低くなる一又は二以上の動作工程として金型内の樹脂を冷却する冷却工程の途中又は終了後に行う型圧抜工程及び／又はこの型圧抜工程後に行う型開工程を設定し、この動作工程における所定期間内で、前記規定圧力よりも高くなる駆動圧力により前記ノズルタッチ圧力を昇圧させる制御を行うとともに、所定の減圧手段により減圧した駆動圧力を、前記動作工程に係わる他の油圧アクチュエータに接続した油圧回路部の一部又は全部に付与する駆動制御手段を備えることを特徴とする射出成形機の駆動制御装置。
5. 前記駆動制御手段は、ポンプ本体を回転駆動するサーボモータの回転数を可変して前記駆動圧力を可変可能な油圧ポンプを備えることを特徴とする請求項４記載の射出成形機の駆動制御装置。
6. 前記減圧手段は減圧弁を用いることを特徴とする請求項４又は５記載の射出成形機の駆動制御装置。

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