JP5108459B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、金型を搭載して間欠回転駆動される回転テーブルをもつ射出成形機に係り、特に、成形される成形品にネジ部分があって、このネジ部分を金型のネジ形成用コアなどからネジ抜きする動作を、テーブルの回転毎に行うようにした射出成形機に関する。

例えば、可動ダイプレートに回転可能に保持された回転テーブルに２つの可動側金型を１８０°間隔で搭載し、固定ダイプレートにも２つの固定側金型を１８０°間隔で搭載して、回転テーブルの１８０°回転毎に、可動側金型が対となる固定側金型を交番的に変えるようにし、２つの金型対に対応して設けられた２つの射出ユニットによって、同時に射出を行うようにした射出成形機は公知であり、このような射出成形機を２色成形に用いると、２色成形の成形サイクルの短縮化を図れる。ところで、このような射出成形機では、回転テーブルが可動ダイプレートに搭載されているので、型開きにより固定側金型から引き剥がされて可動側金型のみに被着された状態の成形品を、可動ダイプレート側に設けたエジェクト機構によって、可動側金型から突き出すようする。

ところで、ネジ部分を有する成形品を金型から取り出すためには、型開き後に、まずネジ抜き動作を行ってから、次にエジェクト突き出しの動作を行う必要があるが、上記したように、可動ダイプレートに回転可能に保持された回転テーブル側に、複数の可動側金型を搭載した構成をとると、ネジ抜きを行うための回転伝達系を可動ダイプレート側と回転テーブル側とで常時連結した構成をとることができない。このため、上記したようなような射出成形機では、ネジ抜きのための機構に工夫を要するために、ネジ部分のある成形品の成形は行われていないのが現状である。

なお、回転テーブルをもつ射出成形機ではないが、ネジ抜き動作とエジェクト動作とを行うために、ネジ抜き用の駆動源（ネジ抜き用モータ）とエジェクト用の駆動源（エジェクト用モータ）とを別個に設けると、駆動源や機構部品が増すことを回避するために、ネジ抜きの駆動源とエジェクトの駆動源とを単一のモータとした構成が、特許第３２７３４６４号明細書（特許文献１）、特許第３３０４９５０号明細書（特許文献２）によって知られている。
特許第３２７３４６４号明細書 特許第３３０４９５０号明細書

先に述べたように、可動ダイプレートに回転可能に保持された回転テーブルに２つの可動側金型を１８０°間隔で搭載し、固定ダイプレートにも２つの固定側金型を１８０°間隔で搭載して、回転テーブルの１８０°回転毎に、可動側金型が対となる固定側金型を交番的に変えるようにし、２つの金型対に対応して設けられた２つの射出ユニットによって、同時に射出を行うようにした射出成形機では、ネジ部分のある成形品の成形は行われていなかったが、このような射出成形機においてもネジ抜きを可能とするメカニズムを設けて、ネジ部分のある２色成形品の成形を行いたいという要求がある。

本発明はこのような要求を満たすためになされたもので、ダイプレート（例えば可動ダイプレート）に回転可能に保持された回転テーブルに金型（例えば可動側金型）を搭載した射出成形機において、回転テーブルの回転に支障をきたすことなく、回転テーブルを回転可能に保持したダイプレート側（例えば可動ダイプレート側）からの駆動力によって確実にネジ抜きを行えるようにすることを目的とする。

本発明は上記した目的を達成するため、金型を搭載して間欠回転駆動される回転テーブルと、該回転テーブルを回転可能に保持したダイプレートとを有する射出成形機において、
前記金型に被着した成形品のネジ抜きを行うネジ抜き機構と、前記ダイプレートに搭載された前記ネジ抜き機構の駆動源であるモータとを具備し、
前記ネジ抜き機構は、前記ダイプレートに回転可能に保持されて前記モータの回転を伝達される第１の回転体と、該第１の回転体と常に一体回転するように且つ第１の回転体に対して所定量軸方向に移動可能であるように結合されて、進退駆動手段の駆動力により、その端部に設けた着脱カップリング部が前記回転テーブル内に進入した位置と前記回転テーブルから離間した位置とをとり得る第２の回転体と、前記回転テーブル内に回転可能に保持されると共に前記金型内で回転するネジ抜き回転部と一体回転するように結合されて、前記第２の回転体の前記着脱カップリング部と回転伝達結合が可能な着脱カップリング部をもつ第３の回転体とを、備えた構成をとる。
また、回転テーブルには、第２の回転体の着脱カップリング部が回転テーブル内に進入して第３の回転体の着脱カップリング部と結合したか否かを感知するカップリング検知センサを備え、射出成形機全体の制御を司るコントローラは、進退駆動手段の駆動力により第２の回転体を第３の回転体に向けて移動させた際のカップリング検知センサからの検知情報に基づき、第２の回転体の着脱カップリング部と第３の回転体の着脱カップリング部とが結合していない場合には、モータを回転させて第２の回転体を回転させることで、第２の回転体の着脱カップリング部と第３の回転体の着脱カップリング部とを結合させるように制御する。
また、コントローラは、カップリング検知センサが着脱カップリング部同士の結合を検出したタイミングのモータの回転位置を、ネジ抜き回転のための回転原点位置としてセットして、セットした回転原点位置からのネジ抜き回転のためのモータの回転量を常に一定とするように制御する。
また、第１の回転体はボールネジ機構のナット体と一体化された部材であり、ナット体に螺合してナット体の回転で直線移動するネジ軸により、エジェクトピンを前後進させるように構成することで、モータをネジ抜き動作とエジェクト動作との駆動源として用いる構成をとる。
また、コントローラは、エジェクトピンの全体の突き出しストロークを、ネジ抜き回転のための前記の回転原点位置に対応するエジェクトピンの位置を基準として、そこから一定のストロークを保つように、回転原点位置の如何に応じて可変する制御を行う。

本発明では、回転テーブル上の金型に被着した成形品のネジ抜きを行うネジ抜き機構として、回転テーブルを保持したダイプレートに回転可能に保持されて、該ダイプレートに搭載されたモータの回転を伝達される第１の回転体と、該第１の回転体と常に一体回転するように且つ第１の回転体に対して所定量軸方向に移動可能であるように結合されて、エアブロウ手段などの進退駆動手段の駆動力により、その端部に設けた着脱カップリング部が回転テーブル内に進入した位置と回転テーブルから離間した位置とをとり得る第２の回転体と、回転テーブル内に回転可能に保持されると共に回転テーブル上の金型内で回転するネジ抜き回転部と一体回転するように結合されて、第２の回転体の着脱カップリング部と回転伝達結合が可能な着脱カップリング部をもつ第３の回転体とを、備えた構成としている。そして、回転テーブルが回転する際には、第２の回転体の着脱カップリング部を回転テーブルから離間させて、回転テーブルの回転に支障をきたすことのないようにし、ネジ抜きを行う際には、第２の回転体の着脱カップリング部を回転テーブル内に進入させて、第２の回転体と第３の回転体の着脱カップリング部同士を回転伝達が可能なように結合して、モータの回転を、第１の回転体、第２の回転体、第３の回転体を介して金型内のネジ抜き回転部と伝達することで、ネジ抜きを行うようにしている。したがって、ダイプレートに回転可能に保持された回転テーブルに金型を搭載した射出成形機において、回転テーブルの回転に支障をきたすことなく、回転テーブルを保持したダイプレート側からの駆動力によって確実にネジ抜きを行うことが可能となる。
また、第２の回転体の着脱カップリング部と第３の回転体の着脱カップリング部とが結合したか否かを感知するカップリング検知センサを備え、射出成形機全体の制御を司るコントローラが、進退駆動手段の駆動力により第２の回転体を第３の回転体に向けて移動させた際のカップリング検知センサからの検知情報に基づき、第２の回転体の着脱カップリング部と第３の回転体の着脱カップリング部とが結合していない場合には、モータを回転させて第２の回転体を回転させることで、第２の回転体の着脱カップリング部と第３の回転体の着脱カップリング部とを結合させるように制御するので、回転テーブルが回転停止した際における第３の回転体の第２の回転体に対する回転停止位置が一定に定まらないなどの理由により、進退駆動手段により第２の回転体を駆動したにもかかわらず、第２の回転体の着脱カップリング部と第３の回転体の着脱カップリング部とが非結合の状態となっても、第２の回転体と第３の回転体の着脱カップリング部同士を確実に結合することが可能となる。
また、コントローラは、カップリング検知センサが着脱カップリング部同士の結合を検出したタイミングのモータの回転位置を、ネジ抜き回転のための回転原点位置としてセットして、セットした回転原点位置からのネジ抜き回転のためのモータの回転量を常に一定とするように制御するので、着脱カップリング部同士を結合させるためにモータを回転させた場合でも、ネジ抜きのためのモータの回転量を常に一定にすることができ、確実なネジ抜きを行うことができる。
また、第１の回転体をボールネジ機構のナット体と一体化された部材として、ナット体に螺合してナット体の回転で直線移動するネジ軸により、エジェクトピンを前後進させるように構成しているので、モータをネジ抜き動作とエジェクト動作との駆動源として兼用することができ、駆動源と機構部品の削減を図ることができ、コストダウンが可能となる。
また、コントローラは、エジェクトピンの全体の突き出しストロークを、前記のネジ抜き回転のための回転原点位置に対応するエジェクトピンの位置を基準として、そこから一定のストロークを保つように、回転原点位置の如何に応じて可変する制御を行うので、着脱カップリング部同士を結合させるためにモータを回転させた場合でも、ネジ抜きが完了した後のエジェクトピンの前進ストロークを常に一定量に保つことが可能となり、確実でスムースな成形品の金型からの突き出し（突き離し）を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１〜図７は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）による可動ダイプレートに回転可能に保持された回転テーブルをもつ射出成形機に係り、本実施形態は、回転テーブルに２つの可動側金型を１８０°間隔で搭載し、回転テーブルを１８０°ずつ正逆方向に間欠回転させることで、固定ダイプレートに１８０°間隔で搭載された２つの固定側金型に対して、可動側金型が回転テーブルの回転毎に対となる固定側金型を交番的に変えるようにした横型締め・横射出式の射出成形機への適用例である。なお、本発明は、縦型締め・横射出式の射出成形機や、横型締め・縦射出式の射出成形機や、縦型締め・縦射出式の射出成形機にも適用可能である。

図１、図２は、可動ダイプレートおよび回転テーブルの要部断面図であり、図１は、ネジ抜き／エジェクト機構が待機している状態を示し、図２は、ネジ抜き／エジェクト機構がネジ抜きを行っている状態を示している。

図１、図２において、１は、図示せぬ固定ダイプレートと図示せぬテールストックとの間で前後進可能であるように配設された可動ダイプレートで、該可動ダイプレート１は、テールストックに搭載された図示せぬ型開閉用モータの回転を直線運動に変換する図示せぬボールネジ機構により駆動されるトグルリンク機構によって、前進駆動あるいは後退駆動されるようになっている。２は、可動ダイプレート１に回転可能に搭載された回転テーブルで、該回転テーブル２は、図５を用いて後記するテープル回転用モータ２５の駆動力によって１８０°ずつ正逆方向に間欠回転駆動されるようになっている。２ａは、回転テーブル２の一部をなす金型取り付けプレートで、該金型取り付けプレート２ａには、図示せぬ２つの可動側金型が１８０°間隔で取り付けられている（搭載されている）。本実施形態の射出成形機は、図示せぬ固定ダイプレートにも図示せぬ２つの固定側金型が１８０°間隔で搭載されていて（取り付けられていて）、回転テーブル２の１８０°回転毎に、可動側金型が対となる固定側金型を交番的に変えるようになっていて、２つの金型対は同時に型閉じ（型閉じ・型締め）、あるいは型開きされるようになっている。また、本実施形態の射出成形機では、２つの金型対に対応して図示せぬ２つの射出ユニットが設けられていて、型締め状態において、２つの射出ユニットによって２つの金型対に対して同時に射出を行うようになっている。このような構成をとる射出成形機は公知であって、２色成形に用いると成形サイクルの短縮化を図れるので２色成形に多用されている。

本実施形態の射出成形機は、ネジ部分のある２色成形品を成形するためのマシン（射出成形機）となっており、型開きにより図示せぬ固定側金型から引き剥がされて図示せぬ可動側金型のみに被着された状態の成形品を、ネジ抜きおよびエジェクトするために、一方の金型対に対応して、ネジ抜きの機能（ネジ抜き機構）とエジェクトの機能（エジェクト機構）とを兼ね備えたネジ抜き／エジェクト機構の多くの部分が、前後進する可動ダイプレート１側に設けられている。なお、後記する第３の回転体１５、図示せぬ可動側金型内のネジ抜き回転部、カップリング検知センサ１７、図示せぬ可動側金型内の金型側エジェクトピンについては、２つの図示せぬ可動側金型にそれぞれ対応して設けられていて、これらは回転テーブル２と共に１８０°づつ間欠回転するようになっている。

次に、ネジ抜き／エジェクト機構について説明する。
図１、図２において、３は、図５を用いて後記するネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転を直線運動に変換するボールネジ機構、４は、可動ダイプレート１に軸受け６を介して回転可能に保持されたボールネジ機構３のナット体（ボールネジ機構３の回転部）、５は、ナット体４に螺合されてナット体４の回転で直線移動するボールネジ機構３のネジ軸（ボールネジ機構３の直動部）、７は、ナット体４の一端部にボルト止めにより固定された被動プーリ（歯付きプーリ）、８は、後記するネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転を被動プーリ７に伝達するタイミングベルトである。

また、９は、可動ダイプレート１に回転可能に保持されると共にボールネジ機構３のナット体４にボルト止めにより固定されて、後記するネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転によってナット体４と一体に回転する中空の第１の回転体、１０は、第１の回転体９と常に一体回転するように且つ第１の回転体９に対して所定量軸方向に移動可能であるように、その一端部を第１の回転体９に結合された中空の第２の回転体である。図３は、図２のＡ−Ａ線の断面図であり、図３に示すように、第１の回転体９の中間部の外周には複数の歯をもつカップリング部９ａが形成されており、第２の回転体１０の一端側の内周には複数の歯をもつカップリング部１０ａが形成されていて、両カップリング部９ａ、１０ａの歯が噛み合い結合することで、第２の回転体１０は、第１の回転体９と常に一体回転するように且つ第１の回転体９に対して所定量軸方向に移動可能であるようになっている。第２の回転体１０は、エアブロウによって前進駆動または後退駆動されるようになっていて、図１に示す状態から、可動ダイプレート１に設けたエア供給路１１を通して、可動ダイプレート１と第２の回転体１０とで形成される前進用エア室１２に圧縮エアを送り込むことで、第２の回転体１０は前進し、また、図２に示す状態から、可動ダイプレート１に設けたエア供給路１３を通して、可動ダイプレート１と第２の回転体１０とで形成される後退用エア室１４に圧縮エアを送り込むことで、第２の回転体１０は後退するようになっている。１０ｂは、第２の回転体１０の他端側に形成した着脱カップリング部で、この着脱カップリング部１０ｂは、回転テーブル２内に進入した位置と回転テーブル２から離間した位置とをとり得るようになっていて、第２の回転体１０が図２に示す前進限位置をとった際には、第２の回転体１０の着脱カップリング部１０ｂは、後記する第３の回転体１５の着脱カップリング部１５ａと結合されるようになっている。

１５は、回転テーブル２内に回転可能に保持されて、図示せぬ可動側金型内で回転可能とされた図示せぬネジ抜き回転部（例えばネジ形成用コア）と一体に回転する、中空の第３の回転体であり、図示せぬ２つの可動側金型にそれぞれ対応して設けられており、回転テーブル２が停止した状態では、第３の回転体１５は可動ダイプレート１側の第２の回転体１０と対向するようになっている。この第３の回転体１５の一端部には着脱カップリング部１５ａが形成されていて、第２の回転体１０が図２に示す前進限位置をとった際には、第３の回転体１５の着脱カップリング部１５ａに、第２の回転体１０の着脱カップリング部１０ｂが回転伝達が可能なように結合されるようになっている。図４は、図２のＢ−Ｂ線の断面図であり、図４に示すように、第２の回転体１０の他端側には複数の歯をもつ着脱カップリング部１０ｂが形成されており、第３の回転体１５の一端側には複数の歯をもつ着脱カップリング部１５ａが形成されていて、第２の回転体１０が圧縮エアの力で前進駆動されて前進限位置をとった際には、両着脱カップリング部１０ｂ、１５ａの歯が噛み合い結合することで、第３の回転体１５は第２の回転体１０と一体に回転するようになっている。なお、図１、２では図示を割愛してあるが、第３の回転体１５の他端側には、図示せぬ可動側金型内の図示せぬネジ抜き回転部に回転を伝えるための回転係合部が設けられている。

また、１６は、ボールネジ機構３のネジ軸５の端部に固定されたエジェクトピン（マシン側エジェクトピン）で、該エジェクトピン１６は、ナット体４、第１の回転体９、第２の回転体１０、第３の回転体１５の内部を移動可能となっていて、図１に示す待機状態では、エジェクトピン１６の先端は回転テーブル２から離間した位置にあるようになっており、ネジ抜き／エジェクト突き出し動作状態では、エジェクトピン１６は第３の回転体１５の内部に入り込むようになっている。そして、後述するネジ抜き動作に引き続くエジェクト突き出し動作時には、エジェクトピン（マシン側エジェクトピン）１６は、図示せぬ可動側金型内のエジェクトピン（金型側エジェクトピン）を前進駆動することで、図示せぬ可動側金型に被着した成形品を可動側金型から突き出す（突き離す）ようになっていて、図示せぬ金型側エジェクトピンは、例えばバネの力で戻し位置に復帰するようになっている。なお、ボールネジ機構３のネジ軸５は、第１の回転体９、第２の回転体１０の内部を移動可能となっている。

また、図１、図２において、１７は、回転テーブル２側に設けられたカップリング検知センサで、該カップリング検知センサ１７は、第２の回転体１０の着脱カップリング部１０ｂが第３の回転体１５の着脱カップリング部１５ａと連結状態となったか否かを検出する。１８は、可動ダイプレート１側に設けられた離脱検知センサで、該離脱検知センサ１８は、第２の回転体１０の着脱カップリング部１０ｂが回転テーブル２から完全に抜け出た状態となったか否かを検出する。

図１〜図４に示す構成において、型開き後に回転テーブル２が１８０°回転した後のネジ抜き／エジェクト突き出し工程の開始タイミングに至ると、図５を用いて後記するシステムコントローラ２１の制御の下に、圧縮エアがエア供給路１１を通して前進用エア室１２に送り込まれて、このエアブロウによって、第２の回転体１０が図１の状態から前進駆動される（なお、第２の回転体１０の前進開始から後退開始までの間は、圧縮エアは前進用エア室１２に送り続けられる）。この前進駆動により、第２の回転体１０の着脱カップリング部１０ｂが第３の回転体１５の着脱カップリング部１５ａと結合状態となったことが、カップリング検知センサ１７によって検知されると、後記するシステムコントローラ２１の制御の下に、後記するネジ抜き／エジェクト用モータ２２が、ネジ抜きとこれに引き続くエジェクト突き出しのために、所定方向に所定速度で回転駆動開始される。

また、回転テーブル２が回転停止した際における第３の回転体１５の第２の回転体１０に対する回転停止位置が一定に定まらないなどの理由により、エアブロウによって第２の回転体１０を図１の状態から前進駆動したにもかかわらず、第２の回転体１０の着脱カップリング部１０ｂが第３の回転体１５の着脱カップリング部１５ａと結合状態となっていないことが、カップリング検知センサ１７によって検知されると、後記するシステムコントローラ２１の制御の下に、後記するネジ抜き／エジェクト用モータ２２が、着脱カップリング部１０ｂを着脱カップリング部１５ａに結合させるために、まず所定方向に微低速で回転駆動開始され、これによって、着脱カップリング部１０ｂを着脱カップリング部１５ａと結合した状態に遷移させ（この着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士を結合させるための第２の回転体１０の回転量は、所定量以下（例えば１／１６回転以下）に規定されている）、着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士が結合したことがカップリング検知センサ１７によって検知されると、後記するシステムコントローラ２１の制御の下に、後記するネジ抜き／エジェクト用モータ２２は回転を継続されて、ネジ抜きとこれに引き続くエジェクト突き出しのために、所定方向に所定速度で回転駆動される。なお、着脱カップリング部１０ｂ、１５ａの少なくとも一方の端面部位には、結合案内用のテーパが形成されている。

なお、ネジ抜き／エジェクト突き出し工程の開始前には、ネジ抜き／エジェクト用モータ２２は、該モータ２２におけるネジ抜き／エジェクト突き出し工程の回転開始位置として定められた固定の（一定の）回転イニシャル停止位置で待機しており、エジェクトピン１６も所定の定位置で待機しているようになっている。

第２の回転体１０の着脱カップリング部１０ｂと第３の回転体１５の着脱カップリング部１５ａとが結合した状態で、後記するネジ抜き／エジェクト用モータ２２が所定方向に回転駆動されると、タイミングベルト８、被動プーリ７を介してボールネジ機構３のナット体４が回転し、これによって、第１の回転体９、第２の回転体１０を介して第３の回転体１５が所定方向に回転して、第３の回転体１５によって図示せぬ可動側金型内の図示せぬネジ抜き回転部（例えばネジ形成用コア）が所定方向に回転駆動されることで、成形品のネジ部分の図示せぬ可動側金型からのネジ抜きが行われる。本実施形態では、カップリング検知センサ１７が、着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士の結合を検知したタイミングでの後記するネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転位置を、ネジ抜き回転のための後記するネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転原点位置としてセットし、このセットした回転原点位置からのネジ抜き回転のための後記するネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転量を常に一定とするように制御するようになっている。つまり、第２の回転体１０と第３の回転体１５の着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士が結合するまでの間の、後記するネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転量の如何にかかわらず、毎回ネジ抜きのための回転量を一定とするようになっていて、これによって、図示せぬ可動側金型内の図示せぬネジ抜き回転部によるネジ抜き回転量を過不足のない所定量とすることで、成形品のネジ部分を確実にネジ抜きできるようにしている。

ネジ抜きが完了した後も、後記するネジ抜き／エジェクト用モータ２２は所定方向に回転駆動され、これによって、エジェクトピン（マシン側エジェクトピン）１６によって前進駆動される図示せぬ可動側金型内のエジェクトピン（金型側エジェクトピン）により、ネジ抜きが完了した成形品が図示せぬ可動側金型から突き出される（突き離される）。本実施形態では、ネジ抜きが完了したタイミングからエジェクト突き出しが完了するタイミングまでの後記するネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転量を常に一定とするように制御するようになっている。つまり、第２の回転体１０と第３の回転体１５の着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士が結合するまでの間の、後記するネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転量の如何にかかわらず、ネジ抜きが完了したタイミングからエジェクト突き出しが完了するタイミングまでの後記するネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転量を毎回一定のものとするために、第２の回転体１０と第３の回転体１５の着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士が結合するための要した後記するネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転量の多寡に応じて、ネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転開始から回転終了までの総回転量を可変する制御、換言するなら、エジェクトピン（マシン側エジェクトピン）１６の全体突き出しストロークを、ネジ抜き回転のための前記した回転原点位置に対応するエジェクトピンの位置を基準として、そこから一定のストロークを保つように、回転原点位置の如何に応じて可変する制御を行うようになっている。そして、このようにすることで、確実でスムースな成形品の図示せぬ可動側金型からの突き出しを行うことができるようにしている。

図５は、本実施形態の射出成形機の要部制御系の構成を簡略化して示すブロック図であり、ここでは、ネジ抜き／エジェクトとテーブル回転に関連する構成のみを描いてある。図５において、２１は、マシン（射出成形機）全体の制御を司るシステムコントローラであり、このシステムコントローラ２１は、実際には、予め用意された各工程の運転制御プログラムと、予め格納された各工程の運転条件の設定値とに基づき、マシン各部の各種センサ（エンコーダ、圧力センサ、温度センサ、状態確認センサなど）からの計測情報や各部からの状態確認情報や自身の計時情報などを参照しつつ、各種ドライバを駆動制御して、成形サイクルの各工程（型開き、テーブル回転、ネジ抜き／エジェクト突き出し、エジェクト戻し、型閉じ、射出、計量、冷却の各工程）を実行させ、また、良否判定処理や各種統計演算処理などの運算・判定処理や、図示せぬ表示装置上に表示させる画像生成処理をも担うものとなっているが、システムコントローラ２１中には、ネジ抜き／エジェクトとテーブル回転に関連する構成のみを描いてある。

２２は、システムコントローラ２１からの指令に基づきモータドライバ２３を介して駆動制御されるネジ抜き／エジェクト用モータ（サーボモータ）で、このネジ抜き／エジェクト用モータ２２は、ボールネジ機構３のナット体４を回転駆動する。２４は、ネジ抜き／エジェクト用モータ２２に付設されたエンコーダ（アブソリュートエンコーダ）で、このエンコーダ２４による回転量計測データは、システムコントローラ２１に出力される。

２５は、システムコントローラ２１からの指令に基づきモータドライバ２６を介して駆動制御されるテーブル回転用モータ（サーボモータ）で、このテーブル回転用モータ２５は、適宜の減速回転伝達機構を介して回転テーブル２を回転駆動する。２７は、テーブル回転用モータ２５に付設されたエンコーダ（アブソリュートエンコーダ）で、このエンコーダ２７による回転量計測データは、システムコントローラ２１に出力される。

２８は圧縮エア送出装置、２９は、この圧縮エア送出装置２８から送り出される圧縮エアを、前記したエア供給路１１を通して前進用エア室１２あるいは前記したエア供給路１３を通して後退用エア室１４に圧縮エアを送り込むためのエアバルブで、このエアバルブ２９は、前進制御位置と中立位置と後退制御位置とをもつ３位置切替型のバルブによって構成されている。３０は、システムコントローラ２１からの指令に基づきエアバルブを切り替え駆動するエアバルブドライバである。

１７は前記したカップリング検知センサ、１８は前記した離脱検知センサで、これらセンサ１７、１８の検知データはシステムコントローラ２１に出力される。

また、システムコントローラ２１内において、３１は統括制御部、３２はネジ抜き／エジェクト制御部、３３はテーブル回転制御部、３４はエアブロウ制御部である。

統括制御部３１は、システムコントローラ２１内の各部の統括制御を行い、ここでは、ネジ抜き／エジェクト制御部３２、テーブル回転制御部３３、エアブロウ制御部３４の制御を行う。

ネジ抜き／エジェクト制御部３２は、統括制御部３１の制御の下に、モータドライバ２３を介してネジ抜き／エジェクト用モータ２２を駆動制御することで、ネジ抜き／エジェクト突き出し、エジェクト戻しの動作を実行させる。また、前記したように圧縮エアにより第２の回転体１０を前進させる制御を行ったにもかかわらず、第２の回転体１０の着脱カップリング部１０ｂが第３の回転体１５の着脱カップリング部１５ａに結合してないことがカップリング検知センサ１７によって検知された際には、統括制御部３１の制御の下に、モータドライバ２３を介してネジ抜き／エジェクト用モータを微速で駆動制御（第２の回転体１０を微速で駆動制御）することにより、前記したように第２の回転体１０と第３の回転体１５の着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士を結合させる。

このネジ抜き／エジェクト制御部３２には、第２の回転体１０を前進させる制御を行った後に、カップリング検知センサ１７が、着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士の結合を検知したタイミングでのネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転位置を、ネジ抜き回転のためのモータ２２の回転原点位置としてセットする、ネジ抜き回転原点位置セット部３２ａが備えられており、ネジ抜き／エジェクト制御部３２は、ネジ抜き回転原点位置セット部３２ａにセットされた回転原点位置を基準として、予めセットされたネジ抜き回転の回転量だけ、ネジ抜き／エジェクト用モータをネジ抜き回転のために回転させるようになっていて、ネジ抜きのための回転量が毎回一定となるように制御する。

また、ネジ抜き／エジェクト制御部３２には、ネジ抜きが完了したタイミングからエジェクト突き出しが完了するタイミングまでのネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転量を常に一定とするように制御するための回転量演算部３２ｂが備えられている。この回転量演算部３２ｂは、ネジ抜き回転原点位置セット部３２ａにセットされた回転原点位置を参照して、第２の回転体１０と第３の回転体１５の着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士が結合するまでの間の、ネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転量の如何にかかわらず、ネジ抜きが完了したタイミングからエジェクト突き出しが完了するタイミングまでのモータ２２の回転量を毎回一定のものとするために（ネジ抜き回転原点位置セット部３２ａにセットされた回転原点位置からエジェクト突き出しが完了するタイミングまでのモータ２２の回転量を毎回一定のものとするために）、第２の回転体１０と第３の回転体１５の着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士が結合するための要したネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転量に応じて、ネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転開始から回転終了までの総回転量を可変する演算処理（換言するなら、エジェクトピン１６の全体突き出しストロークを可変する演算処理）を行うようになっている。このような回転量演算部３２ｂを備えることで、ネジ抜き／エジェクト制御部３２は、第２の回転体１０と第３の回転体１５の着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士が結合するための要したネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転量に応じて、ネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転開始から回転終了までの総回転量を可変する制御を行う。

テーブル回転制御部３３は、統括制御部３１の制御の下に、モータドライバ２６を介してテーブル回転用モータ２５を駆動制御することで、回転テーブル２を１８０°づつ間欠回転させる。

エアブロウ制御部３４は、統括制御部３１の制御の下に、エアバルブドライバ３０を介してエアバルブ２９を切り替え駆動制御することで、圧縮エア送出装置２８からの圧縮エアを、エア供給路１１を通して前進用エア室１２あるいはエア供給路１３を通して後退用エア室１４に送り込むことで、第２の回転体１０を前進あるいは後退させる。

図６は、本実施形態のマシン（射出成形機）における工程の遷移を示す図である。本実施形態のマシンでは、型開き後に、テーブル回転用モータ２５より回転テーブル２が１８０°回転駆動され、回転テーブル２の回転停止を確認した後に、ネジ抜き／エジェクト突き出し工程が行われる。

このネジ抜き／エジェクト突き出し工程では、まず、エアブロウ制御部３４によって、エアバルブドライバ３０を介してエアバルブ２９が駆動制御されて、圧縮エア送出装置２８からの圧縮エアがエア供給路１１を通して前進用エア室１２に送り込まれ、第２の回転体１０が前進駆動される。第２の回転体１０の前進駆動が開始されてから所定秒時の間に、カップリング検知センサ１７によって、第２の回転体１０の着脱カップリング部１０ｂが第３の回転体１５の着脱カップリング部１５ａに結合したことが検知されると（すなわち、ネジ抜き／エジェクト用モータ２２が回転してない状態で着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士の結合が検知されると）、この検知タイミングでのネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転位置（回転停止しているモータ２２の回転停止位置）を、ネジ抜き回転のためのネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転原点位置としてネジ抜き回転原点位置セット部３２ａにセットし、ネジ抜き／エジェクト制御部３２は、モータドライバ２３を介してネジ抜き／エジェクト用モータ２２を、ネジ抜きおよびエジェクト突き出しのために所定の速度（ネジ抜きおよびエジェクト突き出しのための速度）で回転開始させる。

一方、第２の回転体１０の前進駆動が開始されてから所定秒時の間に、カップリング検知センサ１７によって、第２の回転体１０の着脱カップリング部１０ｂが第３の回転体１５の着脱カップリング部１５ａに結合していないことが検知されると、ネジ抜き／エジェクト制御部３２は、モータドライバ２３を介してネジ抜き／エジェクト用モータ２２を、微速で駆動制御することにより、第２の回転体１０と第３の回転体１５の着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士を結合させる。そして、この結合の達成によって、カップリング検知センサ１７が着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士の結合を検知するので、この検知タイミングでのネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転位置を、ネジ抜き回転のためのネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転原点位置としてネジ抜き回転原点位置セット部３２ａにセットし、ネジ抜き／エジェクト制御部３２は、モータドライバ２３を介してネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転を継続させて、ネジ抜きおよびエジェクト突き出しのためにネジ抜き／エジェクト用モータ２２の速度を上げてネジ抜き／エジェクト用モータ２２を回転させるように制御する。

ネジ抜きのためにネジ抜き／エジェクト用モータ２２が予め設定された一定量Ａを回転すると、ネジ抜きが終了する。このネジ抜きの完了タイミングからネジ抜き／エジェクト用モータ２２が、さらに予め設定された一定量Ｂだけ回転すると成形品の突き出しが完了し、このタイミングで、ネジ抜き／エジェクト制御部３２はネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転を停止させる。

以上のようなネジ抜き／エジェクト突き出し工程が完了すると、エジェクト戻し工程が開始される。このエジェクト戻し工程では、ネジ抜き／エジェクト制御部３２が、モータドライバ２３を介して、ネジ抜き／エジェクト用モータ２２を、ネジ抜き／エジェクト突き出し工程とは逆方向に回転させて、これにより、エジェクトピン１６を所定の定位置（ネジ抜き／エジェクト用モータ２２におけるネジ抜き／エジェクト突き出し工程の回転開始位置として定められた固定の（一定の）回転イニシャル停止位置に対応する位置）まで後退させる。また、これと並行して、エアブロウ制御部３４によって、エアバルブドライバ３０を介してエアバルブ２９が駆動制御されて、圧縮エア送出装置２８からの圧縮エアがエア供給路１３を通して前進用エア室１４に送り込まれ、第２の回転体１０が後退駆動される。

エジェクト戻し工程の完了後は、型閉じ（型締め）が行われ、型閉じの後は、射出が行われ、射出の後は、計量と冷却が行われる。

図７は、本実施形態のマシン（射出成形機）のシステムコントローラ２１における、ネジ抜き／エジェクト突き出し動作の処理の流れを示す図である。まず、第２の回転体１０が前進制御され（ステップＳ１）、カップリング検知センサ１７によって、第２の回転体１０と第３の回転体１５の着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士が結合状態となったことが確認されたか否かを判定し（ステップＳ２）、結合状態である場合には（ＹＥＳ判定されると）ステップＳ４に進み、結合状態でない場合には（ＮＯ判定されると）ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士を結合させるためにネジ抜き／エジェクト用モータ２２を回転させて、ステップＳ２の判定でＹＥＳ判定されるのを待つ。ステップＳ４では、着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士が結合したタイミングでのネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転位置を、ネジ抜き回転のためのネジ抜き／エジェクト用モータ２２の前記した回転原点位置としてセットし、次のステップＳ５で、ネジ抜き／エジェクト用モータ２２をネジ抜きおよびエジェクト突き出しのために回転させる。ステップＳ５に続くステップＳ６では、回転原点位置からのネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転量が、ネジ抜き完了の回転量に達したか否かが判定され、ネジ抜き完了の回転量に達していない場合は（ＮＯ判定されると）、ステップＳ５に戻ってステップＳ６の判定でＹＥＳ判定されるのを待ち、ネジ抜き完了の回転量に達している場合には（ＹＥＳ判定されると）ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、ネジ抜きが完了したタイミングからネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転量が一定量に達したか（エジェクト突き出し完了の回転量に達したか）否かが判定され、一定量に達していない場合は（ＮＯ判定されると）、ステップＳ５に戻ってステップＳ７の判定でＹＥＳ判定されるのを待ち、一定量に達している場合は（ＹＥＳ判定されると）、ステップＳ８に進んでネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転を停止させる。

以上のように本実施形態においては、可動ダイプレート１に図示せぬ可動側金型を搭載した回転テーブル２を回転可能に保持した射出成形機において、図示せぬ可動側金型に被着された成形品のネジ抜きを行うネジ抜き機構として、可動ダイプレート１に回転可能に保持されてネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転を伝達される第１の回転体９と、該第１の回転体９と常に一体回転するように且つ第１の回転体９に対して所定量軸方向に移動可能であるように結合されて、エアブロウ手段よりなる進退駆動手段の駆動力により、その端部に設けた着脱カップリング部１０ｂが回転テーブル２内に進入した位置と回転テーブル２から離間した位置とをとり得る第２の回転体１０と、回転テーブル２内に回転可能に保持されると共に図示せぬ可動側金型内で回転する図示せぬネジ抜き回転部と一体回転するように結合されて、第２の回転体１０の着脱カップリング部１０ｂと回転伝達結合が可能な着脱カップリング部１５ａをもつ第３の回転体１５とを、備えた構成としている。そして、回転テーブル２が回転する際には、第２の回転体１０の着脱カップリング部１０ｂを回転テーブル２から離間させて、回転テーブル２の回転に支障をきたすことのないようにし、ネジ抜きを行う際には、第２の回転体１０の着脱カップリング部１０ｂを回転テーブル２内に進入させて、第２の回転体２と第３の回転体１５の着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士を回転伝達が可能なように結合して、ネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転を、第１の回転体９、第２の回転体１０、第３の回転体１５を介して図示せぬ可動側金型内の図示せぬネジ抜き回転部と伝達することで、ネジ抜きを行うようにしている。したがって、可動ダイプレート１に回転可能に保持された回転テーブル２に図示せぬ可動側金型を搭載した射出成形機において、回転テーブルにの回転に支障をきたすことなく、可動ダイプレート１側からの駆動力によって確実にネジ抜きを行うことが可能となる。

また、第２の回転体１０の着脱カップリング部１０ｂと第３の回転体１５の着脱カップリング部１５ａとが結合したか否かを感知するカップリング検知センサ１７を備え、マシン全体の制御を司るシステムコントローラ２１が、エアブロウ手段よりなる進退駆動手段の駆動力により第２の回転体１０を第３の回転体１５に向けて移動させた際のカップリング検知センサ１７からの検知情報に基づき、第２の回転体１０の着脱カップリング部１０ｂと第３の回転体１５の着脱カップリング部１５ａとが結合していない場合には、ネジ抜き／エジェクト用モータ２２を回転させて第２の回転体１０を回転させることで、第２の回転体１０の着脱カップリング部１０ｂと第３の回転体１５の着脱カップリング部１５ａとを結合させるように制御するので、回転テーブル２が回転停止した際における第３の回転体１５の第２の回転体１０に対する回転停止位置が一定に定まらないなどの理由により、エアブロウ手段よりなる進退駆動手段により第２の回転体１０を駆動したにもかかわらず、第２の回転体１０の着脱カップリング部１０ｂと第３の回転体１５の着脱カップリング１５ａ部とが非結合の状態となっても、第２の回転体１０と第３の回転体１５の着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士を確実に結合することが可能となる。

また、システムコントローラ２１は、カップリング検知センサ１７が着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士の結合を検出したタイミングのネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転位置を、ネジ抜き回転のための回転原点位置としてセットして、セットした回転原点位置からのネジ抜き回転のためのネジ抜き／エジェクト用モータ２２の回転量を常に一定とするように制御するので、着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士を結合させるためにネジ抜き／エジェクト用モータ２２を回転させた場合でも、ネジ抜きのためのモータの回転量を常に一定にすることができ、確実なネジ抜きを行うことができる。

また、第１の回転体９をボールネジ機構３のナット体４と一体化された部材として、ナット体４に螺合してナット体４の回転で直線移動するネジ軸５により、エジェクトピン１６を前後進させるように構成しているので、モータ（ネジ抜き／エジェクト用モータ２２）をネジ抜き動作とエジェクト動作との駆動源として兼用することができ、駆動源と機構部品の削減を図ることができ、コストダウンが可能となる。

また、システムコントローラ２１は、エジェクトピン１６の全体の突き出しストロークを、前記のネジ抜き回転のための回転原点位置に対応するエジェクトピン１６の位置を基準として、そこから一定のストロークを保つように、回転原点位置の如何に応じて可変する制御を行うので、着脱カップリング部１０ｂ、１５ａ同士を結合させるためにネジ抜き／エジェクト用モータ２２を回転させた場合でも、ネジ抜きが完了した後のエジェクトピン１６の前進ストロークを常に一定量に保つことが可能となり、確実でスムースな成形品の可動側金型からの突き出し（突き離し）を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る射出成形機における、ネジ抜き／エジェクト機構が待機している状態の可動ダイプレートおよび回転テーブルの要部断面図である。 本発明の一実施形態に係る射出成形機における、ネジ抜き／エジェクト機構がネジ抜きを行っている状態の可動ダイプレートおよび回転テーブルの要部断面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿った要部断面図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿った要部断面図である。 本発明の一実施形態に係る射出成形機における、要部制御系の構成を簡略化して示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る射出成形機における工程の遷移を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る射出成形機における、ネジ抜き／エジェクト突き出し動作の処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 可動ダイプレート
２ 回転テーブル
２ａ 金型取り付けプレート
３ ボールネジ機構
４ ナット体
５ ネジ軸
６ 軸受け
７ 被動プーリ
８ タイミングベルト
９ 第１の回転体
９ａ カップリング部
１０ 第２の回転体
１０ａ カップリング部
１０ｂ 着脱カップリング部
１１ エア供給路
１２ 前進用エア室
１３ エア供給路
１４ 後退用エア室
１５ 第３の回転体
１５ａ 着脱カップリング部
１６ エジェクトピン
１７ カップリング検知センサ
１８ 離脱検知センサ
２１ システムコントローラ
２２ ネジ抜き／エジェクト用モータ
２３ モータドライバ
２４ エンコーダ
２５ テーブル回転用モータ
２６ モータドライバ
２７ エンコーダ
２８ 圧縮エア送出装置
２９ エアバルブ
３０ エアバルブドライバ
３１ 統括制御部
３２ ネジ抜き／エジェクト制御部
３２ａ ネジ抜き回転原点位置セット部
３２ｂ 回転量演算部
３３ テーブル回転制御部
３４ エアブロウ制御部

Claims (5)

1. 金型を搭載して間欠回転駆動される回転テーブルと、該回転テーブルを回転可能に保持したダイプレートとを有する射出成形機において、
   前記金型に被着した成形品のネジ抜きを行うネジ抜き機構と、前記ダイプレートに搭載された前記ネジ抜き機構の駆動源であるモータとを具備し、
   前記ネジ抜き機構は、前記ダイプレートに回転可能に保持されて前記モータの回転を伝達される第１の回転体と、該第１の回転体と常に一体回転するように且つ第１の回転体に対して所定量軸方向に移動可能であるように結合されて、進退駆動手段の駆動力により、その端部に設けた着脱カップリング部が前記回転テーブル内に進入した位置と前記回転テーブルから離間した位置とをとり得る第２の回転体と、前記回転テーブル内に回転可能に保持されると共に前記金型内で回転するネジ抜き回転部と一体回転するように結合されて、前記第２の回転体の前記着脱カップリング部と回転伝達結合が可能な着脱カップリング部をもつ第３の回転体とを、
   備えたことを特徴とする射出成形機。
2. 請求項１に記載の射出成形機において、
   前記回転テーブルには、前記第２の回転体の前記着脱カップリング部が前記回転テーブル内に進入して前記第３の回転体の前記着脱カップリング部と結合したか否かを感知するカップリング検知センサを備え、
   射出成形機全体の制御を司るコントローラは、前記進退駆動手段の駆動力により前記第２の回転体を前記第３の回転体に向けて移動させた際の前記カップリング検知センサからの検知情報に基づき、前記第２の回転体の前記着脱カップリング部と前記第３の回転体の前記着脱カップリング部とが結合していない場合には、前記モータを回転させて前記第２の回転体を回転させることで、前記第２の回転体の前記着脱カップリング部と前記第３の回転体の前記着脱カップリング部とを結合させるように制御することを特徴とする射出成形機。
3. 請求項２に記載の射出成形機において、
   前記コントローラは、前記カップリング検知センサが前記着脱カップリング部同士の結合を検出したタイミングの前記モータの回転位置を、ネジ抜き回転のための回転原点位置としてセットして、セットした回転原点位置からのネジ抜き回転のための前記モータの回転量を常に一定とするように、制御することを特徴とする射出成形機。
4. 請求項３に記載の射出成形機において、
   前記第１の回転体はボールネジ機構のナット体と一体化された部材であり、前記ナット体に螺合して前記ナット体の回転で直線移動するネジ軸により、エジェクトピンを前後進させるように構成することで、前記モータをネジ抜き動作とエジェクト動作との駆動源として用いることを特徴とする射出成形機。
5. 請求項４に記載の射出成形機において、
   前記コントローラは、前記エジェクトピンの全体突き出しストロークを、前記したネジ抜き回転のための前記回転原点位置に対応するエジェクトピンの位置を基準として、そこから一定のストロークを保つように、前記回転原点位置の如何に応じて可変する制御を行うことを特徴とする射出成形機。

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