JP5478303B2 - 射出成形機の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、駆動機構により移動させる移動部をストッパに機械的に当接させることにより移動部に対する停止制御を行う射出成形機の制御方法に関する。

従来、可動盤と固定盤間に配した回転テーブル（移動部）に複数の金型を構成する複数の可動型又は複数の固定型の一方の型を回転方向に一定間隔で取付け、回転テーブルを回転移動させることにより、一方の型を固定された他方の型に対して順次入替えて複合成形品を成形する射出成形機は知られている。ところで、この種の射出成形機では、可動型又は固定型の一方の型を回転テーブルに取付けるため、回転テーブルを回転移動させた後、停止させる際には、他方の型と一方の型が正確な位置関係となるように位置決めして停止させる必要があり、本出願人も既にこの種の射出成形機に用いて好適な射出成形機の移動部停止装置を提案した（特許文献１参照）。

この移動部停止装置は、射出成形機に備える移動部を位置決めして停止させる移動部停止装置を構成するに際して、移動部をフィードバック制御により移動させる駆動部と、移動部に対して機械的に係止して停止させるストッパ機構部と、移動部をストッパ機構部に係止する直前の目標位置まで所定の標準速度により移動させ、目標位置に達したなら標準速度よりも低速の突当速度により移動させるとともに、フィードバック制御の偏差を監視し、この偏差が予め設定した閾値に達したなら移動部に対する停止制御を行う制御部とを備えて構成したものである。

特開２００６−１０３２０５号公報

しかし、上述した従来における射出成形機の移動部停止装置は、次のような解決すべき課題も存在した。

第一に、生産時に用いる自動制御モードと調整時（段取時）に用いる手動制御モードを備える場合、両モードの切換時に僅かではあるが相対的な位置ズレを生じ、型閉時に型同士が干渉する虞れがある。即ち、自動制御モードでは停止制御を含む一連の制御が自動で行われるが、手動制御モードでは一回の操作で一成形サイクルが行われ、かつ調整等を行う必要があることから一部の制御については自動が解除される。このため、手動制御モードから自動制御モードに切換えた場合、動作条件の相違により僅かな位置ズレを生じる虞れがあるなど、様々な条件下であっても常に正確な位置決めを可能にする観点からは更なる改善の余地があった。

第二に、重量の大きい回転テーブルを回転移動させた後、正確な位置に停止させる必要があることから、フィードバック制御の偏差を監視し、偏差が閾値に達したことを条件に停止させる停止制御を行っている。したがって、偏差が閾値に収束するまで時間がかかり、結局、成形サイクルが長くなるなど、生産効率を高め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制御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１の制御方法は、上述した課題を解決するため、移動部２を駆動機構３により移動させるとともに、移動部２をストッパ４ａ，４ｂに機械的に当接させることにより移動部２に対する停止制御を行うに際し、移動部２を予め設定した標準速度Ｖｎにより移動させ、かつ予め設定した目標位置Ｘｃに達した後に、標準速度Ｖｎよりも遅く設定した突当速度Ｖｓにより移動させるとともに、この突当速度Ｖｓにより変化する第一物理量Ｍ１である、駆動機構３に備える駆動モータ５に付設したロータリエンコーダ６から得るエンコーダパルスＤｐの、所定のサンプリング周期Ｚｓ…内におけるパルス数を監視し、この第一物理量Ｍ１が予め設定した仮停止位置と見做す第一閾値Ｍ１ｓに達したなら、さらに、突当速度Ｖｓにより変化する第二物理量Ｍ２である、駆動モータ５のトルクＴの大きさを監視し、この第二物理量Ｍ２が予め設定した本停止位置となる第二閾値Ｍ２ｓに達したなら位置制御による停止制御を行うようにしたことを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、移動部２には、金型Ｃ…を構成する可動型Ｃｍ…又は固定型Ｃｃ…の一方の型（Ｃｍ…）を複数取付け、回転移動させることにより、可動型Ｃｍ…又は固定型Ｃｃ…の一方の型（Ｃｍ…）を固定された他方の型（Ｃｃ…）に対して切換えを行う回転テーブル２ｒを適用することができる。また、移動部２が停止した後に位置制御を行う自動停止制御モードに加えて、移動部２が停止した後にブレーキ部７により停止を保持する手動停止制御モードを設け、自動停止制御モードと手動停止制御モードを選択可能にすることができる。一方、標準速度Ｖｎには、少なくとも定速領域Ｖｎｃから突当速度Ｖｓまで所定の減速率により減速する減速領域Ｖｎｄを含ませることができる。他方、パルス数が移動方向に対して極性が反対のときは、このパルス数を０にする処理を行うことができるとともに、パルス数には、複数回連続して得られるパルス数の平均値を用いることができる。さらに、突当速度Ｖｓに対しては定速に維持するフィードバック制御を行うことができるとともに、突当速度Ｖｓによる制御時には、駆動機構３に備える駆動モータ５のトルクＴの大きさが標準速度Ｖｎによる制御時よりも小さくなるようにトルク制限することができる。

このような手法による本発明に係る射出成形機１の制御方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） 仮停止位置と見做す第一閾値Ｍ１ｓに達した後に、突当速度Ｖｓにより変化する第二物理量Ｍ２を監視し、この第二物理量Ｍ２が予め設定した本停止位置となる第二閾値Ｍ２ｓに達したなら位置制御による停止制御を行うようにしたため、停止制御時における第二物理量Ｍ２の大きさを一定にすることができる。これにより、第二物理量Ｍ２の大きさがバラつく条件下であっても当該バラつきを解消又は低減し、型同士間の無用な位置ズレ（干渉）を解消できるなど、様々な条件下であっても常に正確な位置決めを行うことができる。

（２） 突当速度Ｖｓにより変化する第一物理量Ｍ１を監視し、この第一物理量Ｍ１が仮停止位置と見做す第一閾値Ｍ１ｓに達したなら、さらに、第二物理量Ｍ２を監視し、第二物理量Ｍ２が本停止位置となる第二閾値Ｍ２ｓに達したなら位置制御による停止制御を行うようにしたため、仮停止位置における正確な位置制御が不要になるとともに、速やかに本停止位置の停止制御を行うことができる。これにより、成形サイクルの短縮、更には生産効率を高めることができる。

（３） 第一物理量Ｍ１として、駆動機構３に備える駆動モータ５に付設したロータリエンコーダ６から得るエンコーダパルスＤｐの、所定のサンプリング周期Ｚｓ…内におけるパルス数を用いたため、移動部２の僅かな移動量であっても容易かつ的確に検出できるため、移動部２が仮停止位置に達したか否かを確実に判定できる。

（４） 第二物理量Ｍ２として、駆動機構３に備える駆動モータ５のトルクＴの大きさを用いたため、例えば、自動停止制御モードと手動停止制御モードにおける位置制御の有無やブレーキの使用有無等によって生じる停止位置におけるトルクＴの大きさを同一のレベルに強制的に設定でき、特に、停止位置におけるトルクＴの大きさによる影響を排除し、型同士間の位置決めを正確に行うことができる。

（５） 好適な態様により、移動部２に、金型Ｃ…を構成する可動型Ｃｍ…又は固定型Ｃｃ…の一方の型（Ｃｍ…）を複数取付け、回転移動させることにより、可動型Ｃｍ…又は固定型Ｃｃ…の一方の型（Ｃｍ…）を固定された他方の型（Ｃｃ…）に対して切換えを行う回転テーブル２ｒを適用すれば、本発明に係る制御方法を実施した際における、位置決めの正確性を確保し、かつ成形サイクルを短縮する観点から最も望ましいパフォーマンスを得ることができる。

（６） 好適な態様により、移動部２が停止した後に位置制御を行う自動停止制御モードに加えて、移動部２が停止した後にブレーキ部７により停止を保持する手動停止制御モードを設け、自動停止制御モードと手動停止制御モードを選択可能にすれば、位置決め制御を行う自動停止制御モードと位置決め制御を行うことなくブレーキ部７により停止を保持する手動停止制御モードのいずれを選択した場合であっても同一の停止状態にすることができるため、モードの相違に伴う型同士の位置ズレ（干渉）の発生を回避できる。この結果、金型Ｃ…の損傷を防止し、成形品質の更なる向上に寄与できる。

（７） 好適な態様により、標準速度Ｖｎに、少なくとも定速領域Ｖｎｃから突当速度Ｖｓまで所定の減速率により減速する減速領域Ｖｎｄを含ませれば、比較的高速の標準速度Ｖｎから比較的低速の突当速度Ｖｓへの移行時におけるオーバーシュート等の無用な変動を回避できるため、標準速度Ｖｎから突当速度Ｖｓへの安定かつ円滑な移行を実現できる。

（８） 好適な態様により、パルス数が移動方向に対して極性が反対のときに、このパルス数を０にする処理を行うようにすれば、移動部２がストッパ４ａ，４ｂに衝突して反対方向に揺り戻された場合であっても、発生する負パルスの影響を低減し、移動部２が仮停止位置に達したか否かを迅速かつ的確に判定できる。

（９） 好適な態様により、パルス数に、複数回連続して得られるパルス数の平均値を用いれば、仮停止位置及びその付近においてパルス数が少なくなり、ノイズの影響を受けやすい場合であっても、正確かつ信頼性の高いパルス数を得ることができる。

（１０） 好適な態様により、突当速度Ｖｓに対して、定速に維持するフィードバック制御を行うようにすれば、第一物理量Ｍ１（パルス数）の無用な変動を回避できるため、仮停止位置を迅速かつ安定に検出し、特に、本発明に係る制御方法に係わる処理の安定化に寄与できる。

（１１） 好適な態様により、突当速度Ｖｓによる制御時に、駆動機構３に備える駆動モータ５のトルクＴの大きさが標準速度Ｖｎによる制御時よりも小さくなるようにトルク制限すれば、移動部２がストッパ４ａ，４ｂに衝突した際に過剰なトルクＴが発生する不具合を回避できる。

本発明の好適実施形態に係る制御方法を含む射出成形機の回転テーブルを回転させる型替工程の動作を説明するためのフローチャート、 同制御方法を実施する際に用いる仮停止位置判定処理の処理手順を示すフローチャート、 同制御方法を実施する際に用いる仮停止位置判定処理を説明するためのタイミングチャート、 同制御方法を実施する射出成形機の全体動作を説明するための各工程のタイミングチャート、 同制御方法を説明するための回転テーブルの回転移動位置に対する速度の特性図、 同制御方法を実施する射出成形機の平面図、 同射出成形機の回転テーブルの右側面図、 同射出成形機の要部を抽出して示す型開き時及び押出動作時の断面平面構成図、 同射出成形機の制御方法を実施する制御系のブロック構成図、

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る制御方法を実施できる射出成形機１の構成について、図６〜図９を参照して説明する。

射出成形機１は、図６に示すように、機台１０上に設置した型締装置１ｃと、左右に並べて設置した一対の射出装置１ｉａ，１ｉｂを備える。型締装置１ｃは、機台１０の中程に固定した固定盤１１と、機台１０の端部に固定した支持盤１２と、この支持盤１２と固定盤１１間に架設した四本のタイバー１３…を備えるとともに、各タイバー１３…にスライド自在に装填した可動盤１４を備える。なお、各タイバー１３…は、図７に示すように、可動盤１４（支持盤１２，固定盤１１）の四隅に配される。また、図７及び図８に示すように、可動盤１４の前面（内面）には、移動部２である回転テーブル２ｒを重ねるように配するとともに、可動盤１４の後面（外面）には、回転テーブル２ｒを正逆回転させる駆動機構３を配設する。

駆動機構３は、可動盤１４の裏面に固定し、かつ同軸上に配したリングギア１５と、可動盤１４の後面に取付けたサーボモータ５ｓ（駆動モータ５）と、このサーボモータ５ｓの回転シャフトに取付けた駆動ギア１６を備え、この駆動ギア１６は、リングギア１５の内周面に形成したネジ部１５ｎに噛合する。このため、可動盤１４の前面には、リングギア１５及び駆動ギア１６等を収容する収容凹部１７を設ける。

一方、１８は、サーボモータ５ｓをフィードバック制御するサーボ回路２０（図９）を内蔵するコントローラであり、サーボモータ５ｓはこのサーボ回路２０の出力部に接続する。サーボモータ５ｓの後端には、このサーボモータ５ｓの回転数を検出するロータリエンコーダ６を付設し、このロータリエンコーダ６は、コントローラ１８に接続するとともに、サーボモータ５ｓは、図８に示すように、サーボモータ５ｓの回転シャフトを把持することによりサーボモータ５ｓの停止を保持可能なモータブレーキ（ブレーキ部）７を内蔵し、このモータブレーキ７もコントローラ１８に接続する。

図９は、コントローラ１８の具体的回路を示し、このコントローラ１８には、ホストコントローラ部１８ｍとサーボ回路２０が含まれる。サーボ回路２０は、偏差演算部２２，２３、速度制御部２５、電流制御部２６、インタフェース２７、電流検出部２８を備え、図９に示す系統によりサーボ制御系（サーボ回路２０）を構成する。そして、電流制御部２６の出力側（出力部）からサーボモータ５ｓに対して給電が行われるとともに、このサーボモータ５ｓに付設したロータリエンコーダ６から出力するエンコーダパルス（パルス列）Ｄｐは、インタフェース２７及びホストコントローラ部１８ｍに付与される。そして、インタフェース２７からは、速度フィードバック信号（速度検出値Ｄｖｄ）が出力し、速度偏差Ｅｖを出力する偏差演算部２２の反転入力部に付与される。また、電流検出部２８の検出信号（電流検出値）Ｄｉは、トルク偏差Ｅｔを出力する偏差演算部２３の反転入力部及び制御部３１に付与される。制御部３１では検出信号ＤｉからトルクＴの大きさを得る。

これにより、サーボ回路２０では、回転テーブル２ｒに対する速度制御が行われる。速度制御時には、制御部３１から偏差演算部２２の非反転入力部に対して速度指令値Ｄｖｓが付与され、インタフェース２７から得られる速度検出値Ｄｖｄと比較されるとともに、偏差演算部２２から速度偏差Ｅｖが得られるため、この速度偏差Ｅｖに基づいて速度のフィードバック制御が行われる。なお、速度偏差Ｅｖは、速度制御部２５により補償されて偏差演算部２３の非反転入力部に付与され、電流検出部２８から得るトルク検出値（電流検出値Ｄｉ）と比較されるとともに、偏差演算部２３からトルク偏差Ｅｔが得られる。このトルク偏差Ｅｔは、電流制御部２６に付与され、電流制御部（ドライバ）２６から駆動電流がサーボモータ５ｓに供給される。

一方、ホストコントローラ部１８ｍは、マイクロコンピュータ等を用いた制御部３１を内蔵し、各種制御及び処理を行うことができる。また、ホストコントローラ部１８ｍには、偏差演算部２１及び位置制御部２４を備える。これにより、エンコーダパルスＤｐは、位置偏差Ｅｐを出力する偏差演算部２１の反転入力部に位置検出値Ｄｘｄとして付与されるとともに、制御部３１から偏差演算部２１の非反転入力部に対して位置指令値Ｄｘｓが付与される。この結果、偏差演算部２１からは位置検出値Ｄｘｄ位置指令値Ｄｘｓの位置偏差Ｅｐが得られるため、この位置偏差Ｅｐに基づいて位置のフィードバック制御が行われる。そして、位置偏差Ｅｐは、位置制御部２４により補償され、ホストコントローラ部１８ｍからは位置の補正された速度指令値Ｄｖｓとして出力し、前述した偏差演算部２２の非反転入力部に付与される。以上により、回転テーブル２ｒをフィードバック制御により回転（移動）させる制御系が構成される。

さらに、ホストコントローラ部１８ｍには、本発明に係る制御方法を実行するため、回転テーブル２ｒが後述するストッパ４ａ，４ｂに係止する直前の目標位置Ｘｓまで所定の標準速度Ｖｎにより回転（移動）させ、目標位置Ｘｓに達した後に標準速度Ｖｎよりも低速となる突当速度Ｖｓにより回転（移動）させる制御機能を備えるとともに、タイマＦｔ，総パルスカウンタＦｐｃ及び移動量カウンタＦｍｃに係わる機能を備えている。したがって、制御部３１には、メモリ３２が付属し、このメモリ３２には、本発明に係る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）を格納したＲＯＭをはじめ、ＲＡＭ等の各種記憶手段が含まれる。なお、３３は、ホストコントローラ部１８ｍに接続したタッチパネル式のディスプレイであり、各種の設定及び表示を行うことができる。

他方、射出成形機１は、本実施形態に係る制御方法を含む自動停止制御モードに加え、手動停止制御モードを備えている。自動停止制御モードは、後述するように、回転テーブル２ｒが停止した後に位置制御を行う生産時に用いる制御モードである。また、手動停止制御モードは、回転テーブル２ｒが停止した後にサーボモータ５ｓに内蔵するモータブレーキ７により停止を保持する、主に調整時（段取時）に用いる制御モードであり、この場合、位置制御は行わない。したがって、オペレータは、自動停止制御モードと手動停止制御モードを任意に選択することができる。本実施形態に係る制御方法を用いれば、位置決め制御を行う自動停止制御モードと位置決め制御を行うことなくモータブレーキ７により停止を保持する手動停止制御モードのいずれを選択した場合であっても同一の停止状態にすることができため、モードの相違に伴う型同士の位置ズレ（干渉）の発生を回避できる。この結果、金型Ｃ…の損傷を防止し、成形品質の更なる向上に寄与できる利点がある。

また、可動盤１４の後面における中心位置には、図８に示すように、回転テーブル２ｒを軸方向へ僅かに押出して可動盤１４から離間させ、かつ軸方向へ引込むことにより可動盤１４に当接させる回転テーブル進退駆動機構４１を配設する。図８に示すＬｓは、回転テーブル２ｒを軸方向へ押出した際に、回転テーブル２ｒと可動盤１４間に生じる隙間を示しており、この隙間Ｌｓは、回転テーブル２ｒと可動盤１４の接触を解除できる数〔ｍｍ〕程度で足りる。回転テーブル進退駆動機構４１は、可動盤１４の後面に固定した進退シリンダ４２を備え、この進退シリンダ４２に内蔵するピストン４３のピストンロッド４３ｒは、可動盤１４に挿通させるとともに、先端を回転テーブル２ｒの裏面に固定する。したがって、このピストンロッド４３ｒは、回転テーブル２ｒの回転軸を兼用する。一方、進退シリンダ４２の後室及び前室は、油圧回路４４に接続するとともに、油圧回路４４は、上述したコントローラ１８に接続する。これにより、油圧回路４４は、コントローラ１８により制御される。

さらに、図７及び図８に示すように、回転テーブル２ｒと可動盤１４間には、回転テーブル２ｒに対して機械的に係止して停止させるストッパ機構４を配設する。ストッパ機構４は、回転テーブル２ｒの裏面における外周付近に固定したストライカ２ｒｓを備えるとともに、可動盤１４の収容凹部１７の内部であって、ストライカ２ｒｓの移動軌跡上に固定した一対のストッパ４ａ，４ｂを備える。これにより、回転テーブル２ｒが正逆方向にそれぞれ回転した際には、ストライカ２ｒｓが各ストッパ４ａ，４ｂに突当たり、回転テーブル２ｒの回転範囲が１８０〔°〕に規制されるストッパ機構部４が構成される。

一方、回転テーブル２ｒ上であって、中心に対して１８０〔°〕対向する位置には、一対の可動型Ｃａｍ，Ｃｂｍを取付けるとともに、各可動型Ｃａｍ，Ｃｂｍに対面する固定盤７上には、一対の固定型Ｃａｃ，Ｃｂｃを取付ける。可動型Ｃａｍ，Ｃｂｍと固定型Ｃａｃ，Ｃｂｃは、一対の金型Ｃａ，Ｃｂを構成する。この場合、可動型Ｃａｍ，Ｃｂｍは、前述した金型Ｃａ，Ｃｂにおける一方の型Ｃａｍ，Ｃｂｍを構成する。これにより、一方の固定型Ｃａｃ側が一次金型Ｃａ、他方の固定型Ｃｂｃ側が二次金型Ｃｂとなる。なお、各可動型Ｃａｍ，Ｃｂｍは、交互に入替えて用いられるため、符号Ｃａｍ，Ｃｂｍは、個々の可動型を指すものではなく、固定型Ｃａｃに対向する可動型が一次側の可動型Ｃａｍとなり、固定型Ｃｂｃに対向する可動型が二次側の可動型Ｃｂｍとなる。

各固定型Ｃａｃ，Ｃｂｃには、それぞれ四本のガイドピン６１…を備え、各ガイドピン６１…は、各可動型Ｃａｍ，Ｃｂｍに向かって突出する。他方、各可動型Ｃａｍ，Ｃｂｍには、各ガイドピン６１…に対向するガイドブッシュ６２…を備える。これにより、型締工程では、各ガイドピン６１…が各ガイドブッシュ６２…に進入し、可動型Ｃａｍ，Ｃｂｍと固定型Ｃａｃ，Ｃｂｃの正確な位置決めが行われる。

また、一次金型Ｃａの位置に対応する支持盤１２の背面には、型締シリンダ６３ａを取付けるとともに、二次金型Ｃｂの位置に対応する支持盤１２の背面には、型締シリンダ６３ｂを取付ける。そして、各型締シリンダ６３ａ，６３ｂの図に現れないピストンロッドの先端は可動盤１４に結合する。各型締シリンダ６３ａ，６３ｂは、それぞれ前述した油圧回路４４に接続する。他方、一次金型Ｃａの位置に対応する可動盤１４の後面には、突出シリンダ６４ａを取付けるとともに、二次金型Ｃｂの位置に対応する可動盤１４の後面には、突出シリンダ６４ｂを取付ける。そして、各突出シリンダ６４ａ，６４ｂのピストンロッドの先端はエジェクタピンに結合するとともに、各突出シリンダ６４ａ，６４ｂは、それぞれ前述した油圧回路４４に接続する。

次に、本実施形態に係る制御方法を含む射出成形機１の全体動作について、図１〜図９参照して説明する。

今、型締装置１ｃは型開状態、即ち、可動盤１４が型開停止位置（全開位置）にあるものとする。まず、型締シリンダ６３ａ，６３ｂが駆動制御され、図４に示すように、型閉工程を含む型締工程Ｐｃが行われる。型締工程Ｐｃでは、型開停止位置（全開位置）から可動盤１４が前進し、高速型閉，低速型閉，高圧型締が順次行われる。

型締工程Ｐｃが終了することにより、射出工程Ｐｍが行われる。この場合、射出工程Ｐｍには、本来の射出工程のみならず、計量工程及び冷却工程が含まれるとともに、射出装置１ｉａ，１ｉｂを前進させてノズルタッチを行うノズルタッチ工程、圧抜きを行う圧抜き工程等も含まれる。射出工程Ｐｍでは、一次金型Ｃａにおいて、一次射出工程Ｐｍｉｆにより射出装置１ｉａから一次射出が行われ、一次射出工程Ｐｍｉｆの終了により一次冷却工程Ｐｍｃｆ及び一次計量工程Ｐｍｍｆが行われる。一方、二次金型Ｃｂにおいて、二次射出工程Ｐｍｉｓにより射出装置１ｉｂから二次射出が行われ、二次射出工程Ｐｍｉｓの終了により二次冷却工程Ｐｍｃｓ及び二次計量工程Ｐｍｍｓが行われる。この場合、一次射出と二次射出では、樹脂の種類や樹脂量等が異なることから、一次射出と二次射出に伴う全体の処理時間も異なることになる。

射出工程Ｐｍが終了することにより、可動盤１４を後退させて型開きを行う型開工程Ｐｏが行われる。型開工程Ｐｏでは、型締位置から可動盤１４を後退させる。そして、可動盤１４を型開停止位置（全開位置）まで後退させたなら可動盤１４を停止させる。これにより、型開工程Ｐｏが終了する。

一方、型開工程Ｐｏの開始後、型開き途中において、可動盤１４が予め設定した設定位置（回転開始位置）に達したなら、型替工程Ｐｒが行われる。この型替工程Ｐｒでは、回転テーブル２ｒに対する回転駆動制御が行われるとともに、本実施形態に係る制御方法に従って回転テーブル２ｒに対する停止制御が行われる。

図１に、型替工程Ｐｒにおける処理手順をフローチャートで示す。型替工程Ｐｒでは、最初に進退シリンダ４２が駆動制御され、図８に示すように、回転テーブル２ｒが軸方向に押出される（ステップＳ１）。押出された回転テーブル２ｒと可動盤１４間には隙間Ｌｓが生じる。また、サーボモータ５ｓが駆動制御され、回転テーブル２ｒは、図５に示す標準速度Ｖｎにより回転する（ステップＳ２）。この場合、制御部３１からは、標準速度Ｖｎ（スピードアップ区間（加速領域Ｖｎｕ），定速領域Ｖｎｃ及びスローダウン区間（減速領域Ｖｎｄ）を含む。）に対応する速度指令値Ｄｖｓが出力し、サーボ回路２０に付与される。この際、定速領域Ｖｎｃでは回転テーブル２ｒの位置を監視し、回転テーブル２ｒが目標位置Ｘｃに達したなら、減速領域Ｖｎｄの設定に従い、所定の減速率により減速させる減速制御を開始する（ステップＳ３，Ｓ４）。なお、目標位置Ｘｃは、ストライカ２ｒｓがストッパ４ａ又は４ｂに突当たる直前に設定される。

そして、減速領域Ｖｎｄでは、減速制御時の速度を監視し、速度が予め設定した定速領域Ｖｎｃよりも十分に遅い突当速度Ｖｓに達したなら、減速制御を解除して突当速度Ｖｓを維持する制御を行うとともに、本実施形態に係る制御方法に従って仮停止位置判定処理を実行する（ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７）。このように、標準速度Ｖｎに、少なくとも定速領域Ｖｎｃから突当速度Ｖｓまで所定の減速率により減速する減速領域Ｖｎｄを含ませれば、比較的高速の標準速度Ｖｎから比較的低速の突当速度Ｖｓへの移行時におけるオーバーシュート等の無用な変動を回避し、標準速度Ｖｎから突当速度Ｖｓへの安定かつ円滑な移行を実現できる。さらに、突当速度Ｖｓに対しては、定速に維持するフィードバック制御を行う。これにより、エンコーダパルスＤｐのパルス数における無用な変動を回避できるため、仮停止位置を迅速かつ安定に検出し、特に、本発明に係る制御方法に係わる処理の安定化に寄与できる。なお、突当速度Ｖｓによる移動中は、低圧（低トルク）を維持する。即ち、突当速度Ｖｓによる制御時には、サーボモータ５ｓのトルクＴの大きさが標準速度Ｖｎによる制御時よりも小さくなるようにトルク制限する。この場合、トルクＴの大きさは標準速度Ｖｎの４０〔％〕以下、望ましくは２５〔％〕前後に設定することが望ましい。このようなトルク制限を行うことにより、ストライカ２ｒｓがストッパ４ａ，４ｂに衝突した際に過剰なトルクＴが発生する不具合を回避できる。

以下、仮停止位置判定処理の具体的な処理手順について、図３を参照しつつ図２に示すフローチャートに従って説明する。

図３及び図５中、ｔｓ（Ｘｓ）は速度が突当速度Ｖｓに達した時点（位置）、即ち、仮停止位置判定処理の開始時点を示している。今、この開始時点ｔｓにおける総パルス数（回転を開始したときからの累積パルス数）を、便宜上、「２００」パルスであるとし、図３に、開始時点ｔｓからの具体的なデータを示す。なお、図３中、（ａ）はサンプリング周期Ｚｓ（例えば、２５０〔μｓ〕）、（ｂ）はエンコーダパルスＤｐ、（ｃ）は一サンプリング周期Ｚｓのパルス数、（ｄ）は総パルスカウンタＦｐｃによりカウントされる総パルス数、（ｅ）は移動最大値、（ｆ）は移動量、（ｇ）は移動量カウンタＦｍｃによりカウントされる移動量カウント値、（ｈ）は平均移動量、（ｉ）は停止したか否か、即ち、仮停止位置に達したか否かの判定結果をそれぞれ示している。

仮停止位置判定処理は、突当速度Ｖｓにより変化する第一物理量Ｍ１を監視し、この第一物理量Ｍ１が予め設定した第一閾値Ｍ１ｓに達したことを条件として仮停止位置に達したものと判定する。第一物理量Ｍ１には、ロータリエンコーダ６から得るエンコーダパルスＤｐの、所定のサンプリング周期Ｚｓ…内におけるパルス数（移動量）を用いる。第一物理量Ｍ１として、このようなエンコーダパルスＤｐのパルス数を用いれば、移動部２の僅かな移動量であっても容易かつ的確に検出できるため、移動部２が仮停止位置に達したか否かを確実に判定できる。

具体的な処理手順は次のようになる。最初に、開始時点ｔｓから最初のサンプリング周期Ｚｓが経過した時点の総パルス数Ｘｍを求める（ステップＳ２１）。例示の場合、突当速度Ｖｓが一定の速度を維持していれば、一サンプリング周期Ｚｓにおけるパルス数は「５」パルスとなるため、最初のサンプリング周期Ｚｓが経過した時点における総パルス数カウンタＦｐｃのカウント値、即ち、総パルス数Ｘｍは「２０５」となる。最初の検出は１回目となるため、このときに得られる総パルス数「２０５」は、移動最大値Ｘｐとしてセットされる（ステップＳ２２，Ｓ２３）。

次いで、２回目のサンプリング周期Ｚｓが経過したなら、得られた総パルス数Ｘｍとセットされている移動最大値Ｘｐの比較が行われる（ステップＳ２２，Ｓ２４）。この際、回転テーブル２ｒが移動中であれば、Ｘｍ＞Ｘｐの条件を満たすため、Ｘｍ−Ｘｐの絶対値Ｘｓが移動量として求められる（ステップＳ２４，Ｓ２５）。例示の場合、総パルス数Ｘｍは「２１０」、移動最大値Ｘｐは「２０５」であるため、移動量として、２１０−２０５＝「５」が求められる。また、Ｘｍ＞Ｘｐの条件を満たしたなら、移動最大値Ｘｐを、得られた総パルス数Ｘｍに更新する（ステップＳ２６）。例示の場合、移動最大値Ｘｐ「２０５」を「２１０」に書き替える。さらに、求めた移動量Ｘｓ（「５」）は移動量カウンタＦｍｃに加算される（ステップＳ２７）。

一方、移動量ＸｓはＮ回分（例示は３回分）を平均して用いる。図３において、サンプリング周期〔１〕から〔５〕までは、一定の速度Ｖｓにより移動しているため、３回分、即ち、サンプリング周期〔２〕から〔４〕までの移動量Ｘｓが移動量カウンタＦｍｃに加算されれば、カウント値は「１５」となり、平均化処理（１５／３回）を行うことにより、平均移動量「５」が得られる（ステップＳ２８，Ｓ２９）。このように、パルス数（移動量）に、複数回連続して得られるパルス数の平均値を用いれば、仮停止位置及びその付近においてパルス数が少なくなり、ノイズの影響を受けやすい場合であっても、正確かつ信頼性の高いパルス数を得ることができる。

また、平均移動量Ｘｓが得られたなら移動量カウンタＦｍｃはリセットする（ステップＳ３０）。そして、得られた平均移動量Ｘｓは、第一閾値Ｍ１ｓと比較され、「停止」又は「非停止（移動中）」の判定が行われる。第一閾値Ｍ１ｓは「０」が理想的であるが、この場合の判定は、仮停止位置の判定となるため、さほど精度は要求されない。したがって、迅速化を図る観点から、停止と見做す程度でよい。例示の第一閾値Ｍ１は「１」を設定した。したがって、１回目の平均移動量は「５」のため、仮停止位置とは判定されない（ステップＳ３１）。

同様の処理を継続し、サンプリング周期〔６〕では、突出速度Ｖｓが低下し、このときのパルス数（移動量）は「３」となる。この場合、突当に入った直後の状態と考えられる。また、サンプリング周期〔７〕では、パルス数（移動量）が「１」となる。この場合、エンコーダパルスＤｐには、正パルス，負パルス，正パルスの三つのパルスが含まれており、突当状態、特に、突当後、揺り戻しにより若干後退したことが考えられる。この場合、サンプリング周期〔５〕〜〔７〕における２回目の平均移動量は「３」となり、仮停止位置とは判定されない（ステップＳ３１）。

他方、サンプリング周期〔８〕では、パルス数（移動量）は「−１」となる。この場合、総パルス数Ｘｍは、直前にセットされた移動最大値Ｘｐ（「２２９」）よりも小さい値の「２２８」となり、ステップＳ２４におけるＸｍ＞Ｘｐの条件を満たさなくなる。したがって、この場合には、移動量カウンタＦｍｃに「０」を加算する（ステップＳ３２）。即ち、パルス数が移動方向に対して極性が反対（負）のときは、パルス数を強制的に０にする処理を行う。これにより、回転テーブル２ｒがストッパ４ａ又は４ｂに衝突して反対方向に揺り戻された場合であっても、発生する負パルスの影響が低減されるため、回転テーブル２ｒが仮停止位置に達したか否かを迅速かつ的確に判定できる。また、次のサンプリング周期〔９〕では、パルス数は「１」となる。この場合、総パルス数Ｘｍは、直前にセットされた移動最大値Ｘｐ（「２２９」）と同じ値「２２９」となり、ステップＳ２４でにおけるＸｍ＞Ｘｐの条件を満たさないため、この場合にも、移動量カウンタＦｍｃに「０」を加算する（ステップＳ３２）。さらに、次のサンプリング周期〔１０〕では、パルス数（移動量）は「０」となる。この場合、総パルス数Ｘｍは、直前にセットされた移動最大値Ｘｐ（「２２９」）と同じ値「２２９」となり、ステップＳ２４では、Ｘｍ＞Ｘｐの条件を満たさないため、この場合にも、移動量カウンタＦｍｃに「０」を加算する（ステップＳ３２）。この結果、サンプリング周期〔８〕〜〔１０〕における３回目の平均移動量は「０」となり、仮停止位置と判定される（ステップＳ３１）。

一方、仮停止位置に達したと判定されたなら、直ちに本停止位置制御処理を実行する。本停止位置制御処理では、突当速度Ｖｓにより変化する第二物理量Ｍ２を監視し、この第二物理量Ｍ２が予め設定した本停止位置となる第二閾値Ｍ２ｓに達したなら位置制御による停止制御を行う。第二物理量Ｍ２には、サーボモータ５ｓのトルクＴの大きさを用いる。第二物理量Ｍ２として、トルクＴの大きさを用いれば、例えば、自動停止制御モードと手動停止制御モードにおける位置制御の有無やモータブレーキ７の使用有無等によって生じる停止位置におけるトルクＴの大きさを同一のレベルに強制的に設定できるため、特に、停止位置におけるトルクＴの大きさによる影響を排除し、型同士間の位置決めを正確に行うことができる。

具体的な処理手順は次のようになる。仮停止位置に達したと判定された時点では、回転テーブル２ｒがストッパ４ａ又は４ｂに突当たった状態にあり、さらに、突当速度Ｖｓとなるようにフィードバック制御が行われているため、トルクＴの大きさは徐々に上昇する。そこで、制御部３１はトルクＴの大きさを監視し、予め設定した目標トルク（第二閾値Ｍ２ｓ）に達したか否かを判断する（ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ１０）。なお、目標トルクの大きさは、例えば、上述した自動停止制御モードと手動停止制御モードを実行した際に、型同士の位置ズレを解消できる必要最小限の大きさを設定できる。

そして、トルクＴの大きさが第二閾値Ｍ２ｓに達したなら、突当速度Ｖｓに対するフィードバック制御を解除し、トルクＴの大きさが第二閾値Ｍ２ｓに達した時点における位置を維持するように位置制御（停止制御）を行う（ステップＳ１０，Ｓ１１）。これにより、トルクＴは一定の大きさ、即ち、目標トルクの大きさ（第二閾値Ｍ２ｓ）に維持される。この後、進退シリンダ４２が駆動制御され、回転テーブル２ｒが軸方向に引込まれる（ステップＳ１２）。これにより、回転テーブル２ｒは可動盤１４に当接した状態となる。

型替工程Ｐｒが終了することにより、突出工程Ｐｅが行われる。突出工程Ｐｅでは、突出シリンダ６４ａ，６４ｂが駆動制御され、エジェクタピンが所定ストロークだけ前進することにより、可動型Ｃａｍ（Ｃｂｍ）に付着した、例えば、複合成形品を離型するとともに、この後、後退して元の位置に戻る。この場合、回転テーブル２ｒが回転した後、即ち、二次側に位置する可動型Ｃｂｍが一次側に移動してから突出工程Ｐｅが行われる。突出工程Ｐｅが終了することにより、中間工程が行われる。中間工程は、次の成形サイクルへ安定に移行させるためのインターバルであり、このインターバルはユーザサイドで任意に設定することができる。したがって、中間工程は、必要により設けるものであり、必ずしも設けることを要しない。

以上により、一成形サイクルが終了するため、さらに、次の成形がある場合には、上述した一連の成形工程が同様に繰り返される。この場合、型替工程Ｐｒでは、回転指令が出力するため、本停止位置制御処理を終了、即ち、回転テーブル２ｒに対する停止制御（位置制御）を解除し、回転方向（移動方向）を反対方向に切換えることにより、同様の処理を実行する（ステップＳ１４，Ｓ１…）。なお、回転方向（移動方向）を反対方向に切換えることにより、エンコーダパルスＤｐの極性が反対となる。

このように、本実施形態に係る制御方法によれば、回転テーブル２ｒを標準速度Ｖｎにより回転移動させ、かつ目標位置Ｘｃに達した後に、標準速度Ｖｎよりも遅く設定した突当速度Ｖｓにより回転移動させるとともに、この突当速度Ｖｓにより変化するロータリエンコーダ６から得るエンコーダパルスＤｐの、所定のサンプリング周期Ｚｓ…内におけるパルス数（移動量）を監視し、このパルス数（移動量）が予め設定した仮停止位置と見做す第一閾値Ｍ１ｓに達したなら、さらに、突当速度Ｖｓにより変化するサーボモータ５ｓのトルクＴの大きさを監視し、このトルクＴの大きさが予め設定した本停止位置となる第二閾値Ｍ２ｓに達したなら位置制御による停止制御を行うようにしたため、停止制御時における第二物理量Ｍ２の大きさを一定にすることができる。これにより、第二物理量Ｍ２の大きさがバラつく条件下であっても当該バラつきを解消又は低減し、型同士間の無用な位置ズレ（干渉）を解消できるなど、様々な条件下であっても常に正確な位置決めを行うことができる。また、仮停止位置における正確な位置制御が不要になるとともに、速やかに本停止位置の停止制御を行うことができる。これにより、成形サイクルの短縮、更には生産効率を高めることができる。

特に、移動部２として、金型Ｃ…を構成する可動型Ｃｍ…又は固定型Ｃｃ…の一方の型（Ｃｍ…）を複数搭載し、回転移動させることにより、可動型Ｃｍ…又は固定型Ｃｃ…の一方の型（Ｃｍ…）を他方の型（Ｃｃ…）に対して切換えを行う回転テーブル２ｒを適用したため、本発明に係る制御方法を実施した際における位置決めの正確性を確保し、かつ成形サイクルを短縮する観点から最も望ましいパフォーマンスを得ることができる

以上、好適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，手法，数量，数値等において、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、複数の金型Ｃａ…として、一対の金型Ｃａ，Ｃｂを順次交換して成形する場合を示したが、三以上の金型Ｃａ…であっても一方の型Ｃａｍ…を順次入替えて成形することにより同様に実施できる。さらに、型替工程Ｐｒは、回転テーブル２ｒを軸方向に押出す押出動作，この押出動作後に回転テーブル２ｒを回転させる回転動作，及びこの回転動作後に回転テーブル２ｒを軸方向に引込む引込動作を含む複合動作を例示したが、押出動作及び引込動作を行うことなく回転テーブル２ｒを回転させるのみの単純動作であってもよい。一方、射出成形機として、可動盤１４と固定盤１１間に複数の金型Ｃａ，Ｃｂを配するとともに、可動盤１４と固定盤１１間に配した移動部２である回転テーブル２ｒに各金型Ｃａ，Ｃｂを構成する一方の型Ｃａｍ，Ｃｂｍを取付け、回転テーブル２ｒを回転させることにより一方の型Ｃａｍ，Ｃｂｍを順次入替えて複合成形品Ｍを成形する射出成形機１を例示したが、他のタイプの射出成形機にも同様に適用できる。また、移動部２も、例示する回転テーブル２ｒのように回転する移動のみならず、直進方向に移動するなど、回転しない各種の移動部２に同様に適用することができる。

本発明に係る制御方法は、各種射出成形機において、駆動機構により移動させる移動部をストッパに機械的に当接させることにより移動部に対する停止制御を行う際に利用することができる。

１：射出成形機，２：移動部，２ｒ：回転テーブル，３：駆動機構，４ａ：ストッパ，４ｂ：ストッパ，５：駆動モータ，６：ロータリエンコーダ，Ｖｎ：標準速度，Ｖｎｃ：定速領域，Ｖｎｄ：減速領域，Ｖｓ：突当速度，Ｘｓ：目標位置，Ｃ…：金型，Ｃｍ…：可動型，Ｃｃ…：固定型，Ｐｅ：エンコーダパルス，Ｚｓ…：サンプリング周期，Ｔ：トルク

Claims (8)

1. 移動部を駆動機構により移動させるとともに、前記移動部をストッパに機械的に当接させることにより前記移動部に対する停止制御を行う射出成形機の制御方法において、前記移動部を予め設定した標準速度により移動させ、かつ予め設定した目標位置に達した後に、前記標準速度よりも遅く設定した突当速度により移動させるとともに、この突当速度により変化する第一物理量である、前記駆動機構に備える駆動モータに付設したロータリエンコーダから得るエンコーダパルスの、所定のサンプリング周期内におけるパルス数を監視し、この第一物理量が予め設定した仮停止位置と見做す第一閾値に達したなら、さらに、前記突当速度により変化する第二物理量である、前記駆動モータのトルクの大きさを監視し、この第二物理量が予め設定した本停止位置となる第二閾値に達したなら位置制御による停止制御を行うことを特徴とする射出成形機の制御方法。
2. 前記移動部は、金型を構成する可動型又は固定型の一方の型を複数取付け、回転移動させることにより、可動型又は固定型の一方の型を固定された他方の型に対して切換えを行う回転テーブルであることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の制御方法。
3. 前記移動部が停止した後に位置制御を行う自動停止制御モードに加えて、前記移動部が停止した後にブレーキ部により停止を保持する手動停止制御モードを備え、前記自動停止制御モードと前記手動停止制御モードを選択可能にしたことを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形機の制御方法。
4. 前記標準速度には、少なくとも定速領域から前記突当速度まで所定の減速率により減速する減速領域を含むことを特徴とする請求項１記載の射出成形機の制御方法。
5. 前記パルス数が移動方向に対して極性が反対のときは、このパルス数を０にする処理を行うことを特徴とする請求項１記載の射出成形機の制御方法。
6. 前記パルス数は、複数回連続して得られるパルス数の平均値を用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の射出成形機の制御方法。
7. 前記突当速度に対しては定速に維持するフィードバック制御を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずかに記載の射出成形機の制御方法。
8. 前記突当速度による制御時には、前記駆動機構に備える駆動モータのトルクの大きさが前記標準速度による制御時よりも小さくなるようにトルク制限することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の射出成形機の制御方法。

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