JP5882189B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機に関する。

射出成形機は、金型装置のキャビティ空間に溶融した樹脂を充填し、固化させることによって成形品を製造する。金型装置は固定金型及び可動金型で構成され、型締め時に固定金型と可動金型との間にキャビティ空間が形成される。キャビティ空間で成形された成形品は、型開き後に可動金型から突き出される。この突き出しにはエジェクタ装置が用いられる（例えば、特許文献１参照）。可動金型から突き出された成形品は、成形品取り出し機によって射出成形機から取り出される。

国際公開第２００５／０６８１５５号

従来、エジェクタ装置の駆動源の設定が一定の場合、突き出し力や突き出し速度などの突き出し特性を変えることができなかった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、突き出し特性を変えることができる、射出成形機の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様による射出成形機は、
金型からの成形品の突き出しに用いられるエジェクタ装置を備え、
該エジェクタ装置は、
前記金型を支持するプラテンに設けられるトグルサポートに対して移動自在なスライドベースと、
前記トグルサポートと前記スライドベースとの間に配設されるトグル機構と、
前記トグル機構を作動させる駆動源と、
前記スライドベースと共に移動する突き出し部材とを備え、
前記突き出し部材は、前記スライドベースと間隔をおいて配設される中間プレートと、前記スライドベースと前記中間プレートとを連結する連結ロッドと、前記中間プレートから前記金型に向けて突出するエジェクタロッドとを含む。

本発明によれば、突き出し特性を変えることができる、射出成形機が提供される。

本発明の第１実施形態による射出成形機の概略を示す図である。 第１実施形態によるエジェクタ装置の突き出し開始時の状態を示す図である。 第１実施形態によるエジェクタ装置の突き出し完了時の状態を示す図である。 第２実施形態によるエジェクタ装置の突き出し開始時の状態を示す図である。 第２実施形態によるエジェクタ装置の突き出し完了時の状態を示す図である。 図４のVI-VI線に沿った断面図である。 第２実施形態によるエジェクタ装置の突き出し力と、可動金型に対する突き出し部材の位置との関係を示す図である。 第２実施形態によるエジェクタ装置の突き出し速度と、可動金型に対する突き出し部材の位置との関係を示す図である。 第２実施形態によるエジェクタ装置の突き出し力と、可動金型に対する突き出し部材の位置との別の関係を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。また、型閉じを行う際の可動プラテンの移動方向を前方とし、型開きを行う際の可動プラテンの移動方向を後方として説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態による射出成形機の概略を示す図である。図１は、型締め時の状態を示している。

図１に示す射出成形機１０は、型締め方向が水平方向の横型である。射出成形機１０は、フレーム１１と、フレーム１１に固定された固定プラテン１２と、固定プラテン１２との間に所定の距離をおいてフレーム１１に対して移動自在に配設されたトグルサポート１５とを備える。固定プラテン１２とトグルサポート１５との間には、複数（例えば、四本）のタイバー１６が架設されている。

射出成形機１０は、固定プラテン１２に対向して配設され、タイバー１６に沿って進退（図における左右方向に移動）可能に配設される可動プラテン１３をさらに備える。可動プラテン１３における固定プラテン１２との対向面に可動金型３３が、固定プラテン１２における可動プラテン１３との対向面に固定金型３２が取り付けられる。固定金型３２と可動金型３３とで金型装置３０が構成される。

射出成形機１０は、可動プラテン１３とトグルサポート１５との間に配設されるトグル機構２０と、トグル機構２０を作動させる型締め用モータ２６と、型締め用モータ２６によって発生した回転運動を直線運動に変換してトグル機構２０に伝達する伝達機構としてのボールねじ機構２７とをさらに備える。固定プラテン１２、可動プラテン１３、トグルサポート１５、トグル機構２０、型締め用モータ２６等によって型締装置が構成される。

トグル機構２０は、型開閉方向と平行な方向に進退自在なクロスヘッド２４、クロスヘッド２４に揺動自在に取り付けられた第２トグルリンク２３、トグルサポート１５に揺動自在に取り付けられた第１トグルリンク２１、及び、可動プラテン１３に揺動自在に取り付けられたトグルアーム２２を有する。第１トグルリンク２１と第２トグルリンク２３との間、及び、第１トグルリンク２１とトグルアーム２２との間は、それぞれ、リンク結合される。尚、トグル機構２０は、いわゆる、内巻５節点ダブルトグル機構であり、上下が対称の構成を有する。

ボールねじ機構２７は、例えばクロスヘッド２４に固定されるボールねじナット２７ａと、ボールねじナット２７ａに螺合されるボールねじ軸２７ｂとで構成される。ボールネジ軸２７ｂは、トグルサポート１５に対して回転自在に支持されている。型締め用モータ２６の出力軸が回転すると、ボールねじ軸２７ｂが回転し、ボールねじナット２７ａが進退するので、クロスヘッド２４が進退する。

次に、上記構成の射出成形機１０の動作を説明する。

型締め用モータ２６を正方向に駆動し、被駆動部材としてのクロスヘッド２４を前進させることによって、トグル機構２０を作動させると、可動プラテン１３が前進させられ、型閉じが行われる。

型締め用モータ２６をさらに正方向に駆動すると、トグル機構２０は、型締め用モータ２６による推進力にトグル倍率を乗じた型締力を発生させる。その型締力によって型締めが行われる。そして、型締め状態の固定金型３２と可動金型３３との間に図示されないキャビティ空間が形成される。キャビティ空間に射出装置４０から溶融した樹脂が充填され、固化されて成形品となる。

続いて、型締め用モータ２６を逆方向に駆動し、クロスヘッド２４を後退させ、トグル機構２０を作動させると、可動プラテン１３が後退させられ、型開きが行われる。その後、エジェクタ装置を作動させることによって、成形品が可動金型３３から突き出される。

尚、本実施形態の型締装置は、トグル機構２０を使用して型締力を発生させるが、トグル機構２０を使用することなく、型締め用モータ２６によって発生した推進力を直接型締力として可動プラテン１３に伝達してもよい。また、型締用シリンダによって発生した推進力を直接型締力として可動プラテン１３に伝達してもよい。また、リニアモータによって型開閉を行い、電磁石によって型締めを行ってもよく、型締装置の方式に制限はない。

図２は、第１実施形態によるエジェクタ装置の突き出し開始時の状態を示す図である。
図３は、第１実施形態によるエジェクタ装置の突き出し完了時の状態を示す図である。以下、「ＥＪ」は「エジェクタ」の略称であって、例えば「ＥＪモータ」は「エジェクタモータ」を表す。

射出成形機１０は、可動金型３３からの成形品の突き出しに用いられるエジェクタ装置５０を備える。エジェクタ装置５０は、可動プラテン１３に取り付けられている。

エジェクタ装置５０は、可動プラテン１３に設けられるＥＪトグルサポート５１に対して接離する方向に移動自在なスライドベース５２を備える。ＥＪトグルサポート５１は、可動プラテン１３の一部として設けられてよい。スライドベース５２は、可動プラテン１３から後方に突出する複数本（例えば４本）のガイドロッド５４に沿って、型開閉方向（図における左右方向）に移動自在となっている。

エジェクタ装置５０は、ＥＪトグルサポート５１とスライドベース５２との間に配設されるＥＪトグル機構６０と、ＥＪトグル機構６０を作動させる駆動源としてのＥＪモータ６６と、ＥＪボールねじ機構６７とをさらに備える。ＥＪボールねじ機構６７は、ＥＪモータ６６によって発生した回転運動を直線運動に変換してＥＪトグル機構６０に伝達する伝達機構である。

ＥＪトグル機構６０は、スライドベース５２に揺動自在に取り付けられたＥＪトグルアーム６１と、ＥＪトグルサポート５１に揺動自在に取り付けられた第１ＥＪトグルリンク６２とを有する。ＥＪトグルアーム６１の端部と、第１ＥＪトグルリンク６２の端部とは互いに回動可能に連結されている。ＥＪトグルアーム６１と第１ＥＪトグルリンク６２とが連結位置を中心に屈伸すると、スライドベース５２がＥＪトグルサポート５１に対して進退する。

尚、ＥＪトグルアーム６１と第１ＥＪトグルリンク６２との配置は逆であってもよい。即ち、ＥＪトグルアーム６１がＥＪトグルサポート５１に揺動自在に取り付けられ、第１ＥＪトグルリンク６２がスライドベース５２に揺動自在に取り付けられてもよい。

ＥＪトグル機構６０は、ＥＪトグルサポート５１に対して接離する方向に移動自在なＥＪクロスヘッド６３と、ＥＪクロスヘッド６３と第１ＥＪトグルリンク６２とに揺動自在に取り付けられた第２ＥＪトグルリンク６４とを更に有する。

このＥＪトグル機構６０は、いわゆる、内巻５節点ダブルトグル機構であり、上下が対称の構成を有するが、本発明はこれに限定されない。例えばＥＪトグル機構６０は、外巻式トグルでもよいし、シングルトグルでもよいし、４節点トグルでもよい。

ＥＪボールねじ機構６７は、例えばＥＪクロスヘッド６３に固定されるＥＪボールねじナット６７ａと、ＥＪボールねじナット６７ａに螺合されるＥＪボールねじ軸６７ｂとで構成される。ＥＪボールネジ軸６７ｂは、ＥＪモータ６６の出力軸と同軸的に直結されてよい。ＥＪモータ６６の出力軸が回転すると、ＥＪボールねじ軸６７ｂが回転し、ＥＪボールねじナット６７ａが進退するので、ＥＪクロスヘッド６３が進退する。

尚、本実施形態では、ＥＪモータ６６の出力軸と、ＥＪボールねじ軸６７ｂとが同軸的に直結されているが、複数のギヤで構成される減速機構などを介して接続されてもよいし、タイミングベルトなどを介して接続されてもよい。

ＥＪモータ６６は、電動のサーボモータであってよく、ＥＪモータ６６の出力軸の回転数を検出するエンコーダ部を有してよい。ＥＪモータ６６は、エンコーダ部の検出結果に基づいてフィードバック制御される。

ＥＪモータ６６は、ＥＪトグルサポート５１とスライドベース５２とのいずれに取り付けられてもよいが、ＥＪモータ６６とＥＪクロスヘッド６３との距離が短くなる方に取り付けられてよい。例えば図２及び図３に示すように第１ＥＪトグルリンク６２がＥＪトグルサポート５１に揺動自在に取り付けられている場合、ＥＪトグルサポート５１にＥＪモータ６６が取り付けられてよい。一方、第１ＥＪトグルリンク６２がスライドベース５２に揺動自在に取り付けられている場合、スライドベース５２にＥＪモータ６６が取り付けられてよい。ＥＪボールねじ軸６７ｂが短くなるので、ＥＪボールねじ軸６７ｂの意図しない変形を抑えることができる。

エジェクタ装置５０は、スライドベース５２と共に移動する突き出し部材としてのＥＪロッド６８をさらに備える。ＥＪロッド６８は、スライドベース５２に固定されており、可動プラテン１３に形成される貫通孔に移動自在に挿入されている。ＥＪロッド６８の先端は、可動金型３３（図１参照）に配設される図示されない成形品突き出し部材と連結されてよい。

次に、上記構成のエジェクタ装置５０の動作について説明する。
ＥＪモータ６６を正方向に駆動し、被駆動部材としてのＥＪクロスヘッド６３を前進させ、ＥＪトグル機構６０を作動させると、スライドベース５２及びＥＪロッド６８が前進させられる。ＥＪロッド６８の前進に連動して、成形品突き出し部材が可動金型３３から突き出し、可動金型３３から成形品を離型する。その後、ＥＪロッド６８が更に前進し、成形品が取り出し位置まで運ばれる。

射出成形機１０から成形品が取り出された後、ＥＪモータ６６を逆方向に駆動し、ＥＪクロスヘッド６３を後退させ、ＥＪトグル機構６０を作動させると、スライドベース５２及びＥＪロッド６８が後退させられる。ＥＪロッド６８の後退に連動して、成形品突き出し部材が元の位置に戻る。

ＥＪロッド６８は、型閉じ工程および型締め工程では突き出し開始位置（図２に示す位置）で待機してよく、型開き工程後に突き出し開始位置から突き出し完了位置（図３に示す位置）まで前進する。取出機で成形品が取り出された後、ＥＪロッド６８は突き出し開始位置まで戻る。

尚、ＥＪロッド６８は、成形サイクルの短縮のため、型開き工程中に前進開始してもよい。

本実施形態では、図２および図３に示すように、スライドベース５２がＥＪトグルサポート５１よりも可動金型３３から遠い位置に配設される。そのため、ＥＪロッド６８が突き出し開始位置から前進するとき、スライドベース５２とＥＪトグルサポート５１との間の距離が短くなり、ＥＪトグルアーム６１とＥＪ第１トグルリンク６２とのなす角θが小さくなる。

エジェクタ用モータ６６の回転速度が一定の場合、ＥＪトグルアーム６１とＥＪ第１トグルリンク６２とのなす角θが小さくなるほど、基本的には、スライドベース５２の移動速度が速く、突き出し速度が速い。また、エジェクタ用モータ６６の回転トルクが一定の場合、ＥＪトグルアーム６１とＥＪ第１トグルリンク６２とのなす角θが大きくなるほど、基本的には、スライドベース５２の推進力が強く、突き出し力が強い。

本実施形態では、上述の如く、ＥＪロッド６８が突き出し開始位置から前進するとき、ＥＪトグルアーム６１とＥＪトグルリンク６２とのなす角θが小さくなる。よって、突き出し開始時には、突き出し速度が遅い分、突き出し力が強く、成形品が離型しやすい。また、離型後、ＥＪロッド６８がさらに前進すると、突き出し速度が速くなり、成形品を取り出し位置まで素早く運ぶことができる。

尚、本実施形態のＥＪロッド６８は、スライドベース５２に固定されているが、図示されない中間プレートに固定され、中間プレートが連結ロッドを介してスライドベース５２に固定されていてもよい。スライドベース５２とＥＪロッド６８とが共に移動できればよい。

［第２実施形態］
上記第１実施形態では、ＥＪロッドがスライドベースに固定される。これに対し、本実施形態では、ＥＪロッドが中間プレートに固定され、中間プレートが連結ロッドを介してスライドベースに固定される。ＥＪロッド、中間プレート、および連結ロッドで突き出し部材が構成される。

図４は、第２実施形態によるエジェクタ装置の突き出し開始時の状態を示す図である。図５は、第２実施形態によるエジェクタ装置の突き出し完了時の状態を示す図である。図６は、図４のVI−VI線に沿った断面図である。以下、「ＥＪ」は「エジェクタ」の略称であって、例えば「ＥＪモータ」は「エジェクタモータ」を表す。

エジェクタ装置１５０は、可動金型３３からの成形品の突き出しに用いられるものであって、可動プラテン１１３に設けられる。エジェクタ装置１５０は、ＥＪトグルサポート１５１と、スライドベースとしてのＥＪ可動プラテン１５２と、ＥＪトグル機構１６０と、駆動源としてのＥＪモータ１６６（図６参照）と、突き出し部材１７０とを含む。

ＥＪトグルサポート１５１は、可動プラテン１１３と別に設けられ、ボルトなどで可動プラテン１１３に固定される。尚、ＥＪトグルサポート１５１は、可動プラテン１１３の一部として設けられてもよい。ＥＪトグルサポート１５１には、ＥＪトグル機構１６０を取り付ける取付部が設けられる。

ＥＪ可動プラテン１５２は、ＥＪトグルサポート１５１に対して前後に移動自在である。ＥＪ可動プラテン１５２は、ＥＪトグルサポート１５１よりも可動金型３３（図１参照）から遠い位置に配設されてよい。ＥＪ可動プラテン１５２には、ＥＪトグル機構１６０を取り付ける取付部が設けられる。

ＥＪトグル機構１６０は、入力（ＥＪモータ１６６による推進力、より詳細には、ＥＪボールねじ機構１６７の軸力）を、ＥＪトグルサポート１５１とＥＪ可動プラテン１５２との間隔に応じた出力（突き出し力）に変えてＥＪ可動プラテン１５２に伝達する。ＥＪトグル機構１６０は、ＥＪトグルサポート１５１とＥＪ可動プラテン１５２との間に設けられる。

ＥＪトグル機構１６０は、図４および図５に示すように、ＥＪ可動プラテン１５２に揺動自在に取り付けられたＥＪトグルアーム１６１と、ＥＪトグルサポート１５１に揺動自在に取り付けられた第１ＥＪトグルリンク１６２とを有する。ＥＪトグルアーム１６１と、第１ＥＪトグルリンク１６２とは連結され、連結位置を中心に相対的に回動自在となっている。

尚、ＥＪトグルアーム１６１と第１ＥＪトグルリンク１６２との配置は逆であってもよい。即ち、ＥＪトグルアーム１６１がＥＪトグルサポート１５１に揺動自在に取り付けられ、第１ＥＪトグルリンク１６２がＥＪ可動プラテン１５２に揺動自在に取り付けられてもよい。

ＥＪトグル機構１６０は、ＥＪトグルサポート１５１に対して前後に移動自在なＥＪクロスヘッド１６３と、ＥＪクロスヘッド１６３と第１ＥＪトグルリンク１６２とに揺動自在に取り付けられた第２ＥＪトグルリンク１６４とを更に有する。

このＥＪトグル機構１６０は、いわゆる、内巻５節点ダブルトグル機構であり、上下が対称の構成を有するが、本発明はこれに限定されない。例えばＥＪトグル機構１６０は、外巻式トグルでもよいし、シングルトグルでもよいし、４節点トグルでもよい。

ＥＪモータ１６６は、ＥＪトグル機構１６０を作動させる駆動源である。ＥＪモータ１６６は、例えば可動プラテン１１３に配設される。尚、ＥＪモータ１６６の配設位置は、特に限定されず、例えばＥＪトグルサポート１５１、ＥＪ可動プラテン１５２などでもよい。

ＥＪモータ１６６は、ＥＪモータ１６６の出力軸の回転数を検出するエンコーダ部１６６ａを含んでよい。また、ＥＪモータ１６６には、ＥＪモータ１６６への供給電流を検出する電流センサ１７５が接続されてよい。

ＥＪモータ１６６の回転運動は、ＥＪボールねじ機構１６７で直線運動に変換され、ＥＪトグル機構１６０に伝達される。ＥＪボールねじ機構１６７は、例えばＥＪクロスヘッド１６３に固定されるＥＪボールねじナット１６７ａと、ＥＪボールねじナット１６７ａに螺合されるＥＪボールねじ軸１６７ｂとで構成される。ＥＪボールねじ軸１６７ｂから前方に同軸的に延びる回転軸１５７は、ベアリングＢｒなどを介して、ＥＪトグルサポート１５１に対して回転自在に且つ進退不能に取り付けられている。回転軸１５７は、ベルトやプーリなどの連結部材１５６を介して、ＥＪモータ１６６の出力軸と連結されている。ＥＪモータ１６６の出力軸が回転すると、ＥＪボールねじ軸１６７ｂが回転し、可動金型３３に対してＥＪボールねじナット１６７ａやＥＪクロスヘッド１６３が進退する。

尚、本実施形態の回転軸１５７は、連結部材１５６を介してＥＪモータ１６６の出力軸と連結されるが、ＥＪモータ１６６の出力軸と直結されてもよい。

ＥＪモータ１６６を正方向に駆動し、可動金型３３に対してＥＪクロスヘッド１６３を前進させ、ＥＪトグル機構１６０を作動させると、可動金型３３に対してＥＪ可動プラテン１５２が前進する。一方、ＥＪモータ１６６を逆方向に駆動し、可動金型３３に対してＥＪクロスヘッド１６３を後退させ、ＥＪトグル機構１６０を作動させると、可動金型３３に対してＥＪ可動プラテン１５２が後退する。

突き出し部材１７０は、ＥＪ可動プラテン１５２と共に移動する部材である。突き出し部材１７０は、例えば、中間プレートとしてのＥＪプレート１７１、連結ロッドとしてのＥＪタイバー１７２、およびＥＪロッド１６８で構成される。

ＥＪプレート１７１は、ＥＪトグルサポート１５１よりも可動金型３３に近い位置に配設されてよく、例えば可動プラテン１１３の内部に配設されてよい。ＥＪプレート１７１にはガイドバー１５３を挿通させるガイド孔が形成されており、ＥＪプレート１７１はガイドバー１５３に沿って進退自在となっている。ガイドバー１５３の後端部はＥＪトグルサポート１５１で固定され、ガイドバー１５３の前端部は可動プラテン１１３で固定される。尚、ガイドバー１５３の両端部のうちいずれか片方のみが対象部材に固定されてもよい。

ＥＪタイバー１７２は、ＥＪ可動プラテン１５２とＥＪプレート１７１とを間隔をおいて連結する部材である。ＥＪタイバー１７２の外周には、可動金型３３からの成形品の離型によって生じるＥＪタイバー１７２の歪みを検出することで、離型力を検出する離型力センサ１７７が設けられている。離型力は、可動金型３３から成形品を離型させる力のことであり、可動金型３３に付着した成形品が突き出し方向に押されたときに発生する力のことである。成形品が突き出し方向に押されるまでは、ＥＪモータ１６６を駆動しても離型力は発生しない。可動金型３３が成形品を取り出しやすいように分割されている場合、離型力は、可動金型３３の一部を残部に対してスライドさせる力を含む。

このように、本実施形態によれば、離型力センサ１７７によって離型力を検出するので、離型の状況を知ることができる。

離型力センサ１７７は、複数本のＥＪタイバー１７２のそれぞれに設けられてよく、ＥＪモータ１６６の駆動時に複数本のＥＪタイバー１７２に同時にかかる力を検出してよい。複数本のＥＪタイバー１７２のバランスを確認することができる。例えば、複数本のＥＪタイバー１７２に同時にかかる力の、最大値と最小値との差が所定値以下か否かで、バランスが良いか否かを判断できる。

尚、本実施形態の離型力センサ１７７は、ＥＪタイバー１７２の外周に設けられる歪みセンサで構成されるが、例えばＥＪタイバー１７２とＥＪプレート１７１との間に配設され、可動金型３３からの成形品の離型時に圧縮されるロードセルで構成されてもよく、センサの種類、およびセンサの配設位置は特に限定されない。センサの配設位置は、ＥＪモータ１６６で駆動される被駆動部材であれば特に限定されず、例えば、ＥＪトグル機構１６０、ＥＪボールねじ機構１６７、ＥＪ可動プラテン１５２、ＥＪロッド１６８などでもよい。

ＥＪタイバー１７２は、ＥＪトグルサポート１５１のガイド孔１５５に挿通され、ガイド孔１５５に沿って前後に移動自在となっている。複数本（例えば２本）のＥＪタイバー１７２に対応して複数のガイド孔１５５が設けられてよい。ＥＪ可動プラテン１５２の、前後を軸とする回転を防止することができる。

ＥＪタイバー１７２は、ＥＪクロスヘッド１６３のガイド孔１６５に挿通され、ＥＪクロスヘッド１６３がＥＪタイバー１７２に沿って前後に移動自在となっている。複数本（例えば２本）のＥＪタイバー１７２に対応して複数のガイド孔１６５が設けられてよい。ＥＪクロスヘッド１６３の、前後を軸とする回転を防止することができる。

ＥＪロッド１６８の後端部はＥＪプレート１７１で固定され、ＥＪロッド１６８の前端部は可動金型３３（図１参照）に配設される図示されない成形品突き出し部材と連結されてよい。ＥＪロッド１６８を前進させると、成形品突き出し部材が可動金型３３から成形品を離型する。その後、ＥＪロッド１６８をさらに前進させると、成形品突き出し部材が成形品を取り出し位置まで運ぶ。成形品の取り出し後、ＥＪロッド１６８を後退させると、成形品突き出し部材が元の位置に戻る。ＥＪプレート１７１には複数本のＥＪロッドが固定されてもよい。

突き出し部材１７０は、型閉じ工程および型締め工程では突き出し開始位置（図４に示す位置）で待機してよく、型開き工程後に突き出し開始位置から突き出し完了位置（図５に示す位置）まで前進する。取出機で成形品が取り出された後、突き出し部材１７０は突き出し開始位置まで戻る。

尚、突き出し部材１７０は、成形サイクルの短縮のため、型開き工程中に前進開始してもよい。

可動金型３３に対して突き出し部材１７０を進退させる間、コントローラ１９０は、可動金型３３に対する突き出し部材１７０の位置を監視し、監視結果に応じた電流をＥＪモータ１６６に供給する。可動金型３３に対する突き出し部材１７０の位置は、例えばＥＪモータ１６６のエンコーダ部１６６ａの検出結果から算出できる。また、コントローラ１９０は、ＥＪモータ１６６のトルクを監視する。ＥＪモータ１６６のトルクは、例えば電流センサ１７５の検出結果から算出できる。

図７は、第２実施形態によるエジェクタ装置の突き出し力と、可動金型に対する突き出し部材の位置との関係を示す図である。突き出し力は、ＥＪ可動プラテン１５２や突き出し部材１７０を前進させる推進力のことである。図７において、ＥＪモータ１６６の駆動力は一定であり、ＥＪモータ１６６への供給電流は一定である。図８は、第２実施形態によるエジェクタ装置の突き出し速度と、可動金型に対する突き出し部材の位置との関係を示す図である。突き出し速度は、突き出し部材１７０の前進速度のことである。図８において、ＥＪモータ１６６の回転数は一定である。

本実施形態では、図４〜図６に示すように、ＥＪ可動プラテン１５２がＥＪトグルサポート１５１よりも可動金型３３から遠い位置に配設される。そのため、突き出し部材１７０が突き出し開始位置から前進するとき、ＥＪ可動プラテン１５２とＥＪトグルサポート１５１との間の距離が短くなり、ＥＪトグルアーム１６１の中心線とＥＪ第１トグルリンク１６２の中心線とのなす角θ１００が小さくなる。よって、突き出し部材１７０の前進に伴って、突き出し特性が図７および図８に示すように変わる。

図７に示すように、突き出し部材１７０が突き出し開始位置から前進し始めると、突き出し力が急激に弱くなる。その後、突き出し力はほとんど変化しないが、突き出し部材１７０の前進に伴って、緩やかに弱くなった後、緩やかに強くなる。

また、図８に示すように、突き出し部材１７０が突き出し開始位置から前進し始めると、突き出し速度が急激に速くなる。その後、突き出し部材１７０の前進に伴って、突き出し速度は、緩やかに速くなった後、緩やかに遅くなる。

このように、エジェクタ装置１５０の突き出し特性は、ＥＪトグルサポート１５１と、ＥＪ可動プラテン１５２との間の間隔に応じて変わる。本実施形態では、上述の如く、突き出し部材１７０が突き出し開始位置から前進するとき、ＥＪトグルアーム１６１の中心線とＥＪトグルリンク１６２の中心線とのなす角θ１００が小さくなる。よって、突き出し開始時には、突き出し速度が遅い分、突き出し力が強く、成形品が離型しやすい。また、離型後、突き出し部材１７０がさらに前進すると、突き出し速度が速くなり、成形品突き出し完了位置まで成形品を素早く運ぶことができる。

エジェクタ装置１５０の動作などは、コントローラ１９０（図６参照）によって制御される。コントローラ１９０は、ＣＰＵ１９１、ＲＯＭ１９２、ＲＡＭ１９３、ハードディスクなどの記憶部１９４、入力インターフェイス、出力インターフェイス、タイマ、およびカウンタなどで構成される。コントローラ１９０は、ＲＯＭ１９２または記憶部１９４などに記憶されたプログラムをＣＰＵ１９１で実行させることにより、各種機能を実現する。

図９は、第２実施形態によるエジェクタ装置の突き出し力と、可動金型に対する突き出し部材の位置との別の関係を示す図である。図９において、ＥＪモータ１６６の駆動力は、可動金型３３に対する突き出し部材１７０の位置の監視結果に基づいて制御される。図９において、実線はＥＪモータの駆動力の制限を解除したときの関係を、一点鎖線はＥＪモータの駆動力の制限を実施したときの関係を表す。

コントローラ１９０は、可動金型３３に対する突き出し部材１７０の位置が所定区間内である場合において、所定条件が成立しないときはＥＪモータ１６６の突き出し方向（正方向）の駆動力を制限し、所定条件が成立するときはＥＪモータ１６６の駆動力の制限を解除する。

所定条件が成立しないとき、ＥＪモータ１６６の突き出し方向の駆動力は、可動金型３３に対する突き出し部材１７０の位置に応じて設定される制限値以下の値に設定されてよく、制限値は例えば突き出し力の上限値Ｆ０に対応する値であってよい。所定条件が成立しないとき、突き出し力を上限値Ｆ０以下に設定することができる。

一方、所定条件が成立するとき、ＥＪモータ１６６の突き出し方向の駆動力は、上記制限値を超える値に設定されてよい。

尚、本実施形態の制限値は、可動金型３３に対する突き出し部材１７０の位置に応じて設定されるが、可動金型３３に対する突き出し部材１７０の位置に関係なく、一定であってもよい。

所定条件が成立するか否かを監視する所定区間は、特に限定されないが、例えば突き出し開始位置Ｐ０から所定距離前方の位置Ｐ１までの区間であってよい。尚、所定条件が成立するか否かを監視する所定区間は、突き出し開始位置から突き出し完了位置までの全区間であってもよいし、突き出し完了位置付近の区間であってもよく、特に限定されない。

所定条件は、特に限定されないが、例えばＥＪモータ１６６の突き出し方向（正方向）の駆動時に突き出し部材１７０が停止することが挙げられる。

突き出し部材１７０の停止は、（１）ＥＪモータ１６６によって駆動される被駆動部材（例えば、突き出し部材１７０やＥＪ可動プラテン１５２）の位置で判断してよい。ＥＪモータ１６６の駆動時に、被駆動部材の位置が、所定時間の間、実質的に変わらない場合、被駆動部材が停止していると判断できる。被駆動部材の位置は、例えば、ＥＪモータ１６６のエンコーダ部１６６ａの検出結果から算出できる。

突き出し部材１７０の停止は、（２）ＥＪモータ１６６のトルクで判断してもよい。ＥＪモータ１６６のトルクが、所定時間の間、所定値以上になる場合、被駆動部材の前進に必要な力が大きく、成形品が可動金型３３に強固に付着しているので、突き出し部材１７０が停止していると判断できる。ＥＪモータ１６６のトルクは、例えば、電流センサ１７５の検出結果から算出できる。

突き出し部材１７０の停止は、（３）ＥＪモータ１６６の駆動時間で判断してもよい。ＥＪモータ１６６の駆動時間が所定時間に達したときに、成形品の突き出しが終わっていない場合、突き出しに時間がかかり過ぎているので、突き出し部材１７０が停止していると判断できる。ＥＪモータ１６６の駆動時間は、例えば、コントローラ１９０のタイマで計測できる。

突き出し部材１７０の停止は、（４）離型力で判断してもよい。離型力が閾値を超える場合、成形品が可動金型３３に強固に付着しているので、突き出し部材１７０が停止していると判断できる。離型力は、例えば、離型力センサ１７７で検出できる。上記閾値としては、例えばエジェクタ装置１５０に異常がないときの実績値、エジェクタ装置１５０の仕様や金型装置３０の仕様などから予測される予想値などが用いられる。

突き出し部材１７０の停止は、（１）被駆動部材の位置、（２）ＥＪモータ１６６のトルク、（３）ＥＪモータ１６６の駆動時間、（４）離型力の４つから選択される複数の要素に基づいて判断してもよい。判断精度が良くなる。組合せの種類、および組み合わせの数は、特に限定されない。

このように、可動金型３３に対する突き出し部材１７０の位置が所定区間内である場合において、所定条件が成立しないときはＥＪモータ１６６の突き出し方向（正方向）の駆動力を制限し、所定条件が成立するときはＥＪモータ１６６の駆動力の制限を解除する。通常時にはＥＪモータ１６６の突き出し方向（正方向）の駆動力を制限することにより突き出し部材１７０などの負荷を軽減することができ、緊急時には制限を解除することで十分な推進力を得ることができる。

以上、射出成形機の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、置換が可能である。

例えば、上記実施形態の射出成形機１０は、型開閉方向が水平方向の横型であるが、型開閉方向が垂直方向の竪型であってもよい。この場合、エジェクタ装置５０、１５０は、固定プラテンに設けられてよく、固定金型からの成形品の突き出しに用いられるものであってよい。

また、上記実施形態のエジェクタ装置５０、１５０は、駆動源として、電動モータを備えるが、駆動源の種類は特に限定されない。例えば駆動源として油圧モータが用いられてもよい。また、流体圧シリンダが用いられてもよく、この場合、ＥＪボールねじ機構を使用せずに、流体圧シリンダの推進力をトグル機構６０、１６０に直接入力してよい。

また、上記実施形態のスライドベース５２、１５２は、ＥＪトグルサポート５１、１５１よりも可動金型３３から遠い位置に配設されるが、ＥＪトグルサポート５１、１５１よりも可動金型３３から近い位置に配設されてもよい。この場合、上記実施形態とは異なり、突き出し開始と共に、ＥＪトグルサポート５１、１５１とスライドベース５２、１５２との間の距離が長くなり、ＥＪトグルアーム６１、１６１の中心線とＥＪ第１トグルリンク６２、１６２の中心線とのなす角θ、θ１００が大きくなる。よって、上記実施形態に比べて、突き出し開始時における突き出し力が弱くなる分、突き出し速度が速くなる。

また、上記実施形態のＥＪロッド６８、１６８は、可動金型３３に配設される成形品突き出し部材と連結されているとしたが、成形品突き出し部材と連結されていなくてもよい。ＥＪロッド６８、１６８が前進して成形品突き出し部材に当接した後、さらにＥＪロッド６８、１６８が前進すると成形品突き出し部材が前進してよい。この場合、成形品突き出し部材の後退は、可動金型３３に配設されるリターンスプリングの付勢力によって行われる。

また、上記第２実施形態の突き出し部材１７０のうち、ＥＪプレート１７１及びＥＪロッド１６８は可動金型３３に配設される成形品突き出し部材として用いられてもよい。この場合、突き出し部材１７０は、ＥＪタイバー１７２のみで構成される。

１０ 射出成形機
１２ 固定プラテン
１３ 可動プラテン
３０ 金型装置
３２ 固定金型
３３ 可動金型
５０ エジェクタ装置
５１ ＥＪトグルサポート（トグルサポート）
５２ スライドベース
６０ ＥＪトグル機構
６１ ＥＪトグルアーム
６２ 第１ＥＪトグルリンク
６３ ＥＪクロスヘッド
６４ 第２ＥＪトグルリンク
６６ ＥＪモータ（駆動源）
６８ ＥＪロッド（突き出し部材）
１５０ エジェクタ装置
１５１ ＥＪトグルサポート（トグルサポート）
１５２ ＥＪ可動プラテン（スライドベース）
１６０ ＥＪトグル機構
１６１ ＥＪトグルアーム
１６２ 第１ＥＪトグルリンク
１６３ ＥＪクロスヘッド
１６４ 第２ＥＪトグルリンク
１６６ ＥＪモータ（駆動源）
１６８ ＥＪロッド
１７０ 突き出し部材
１７１ ＥＪプレート（中間プレート）
１７２ ＥＪタイバー
１９０ コントローラ

Claims (6)

1. 金型からの成形品の突き出しに用いられるエジェクタ装置を備え、
   該エジェクタ装置は、
   前記金型を支持するプラテンに設けられるトグルサポートに対して移動自在なスライドベースと、
   前記トグルサポートと前記スライドベースとの間に配設されるトグル機構と、
   前記トグル機構を作動させる駆動源と、
   前記スライドベースと共に移動する突き出し部材とを備え、
   前記突き出し部材は、前記スライドベースと間隔をおいて配設される中間プレートと、前記スライドベースと前記中間プレートとを連結する連結ロッドと、前記中間プレートから前記金型に向けて突出するエジェクタロッドとを含む、射出成形機。
2. 前記スライドベースは、前記トグルサポートよりも、前記金型から遠い位置に配設される、請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記駆動源を制御するコントローラを備え、
   該コントローラは、前記金型に対する前記突き出し部材の位置が所定区間内にある場合において、所定条件が成立しないときは前記駆動源の突き出し方向の駆動力を制限し、前記所定条件が成立するときは前記駆動源の駆動力の制限を解除する、請求項１または２に記載の射出成形機。
4. 前記トグル機構は、前記スライドベース及び前記トグルサポートの一方に揺動自在に取り付けられるトグルアームと、前記スライドベース及び前記トグルサポートの他方に揺動自在に取り付けられる第１トグルリンクとを含み、前記トグルアームの端部と前記第１トグルリンクの端部とが回動可能に連結されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の射出成形機。
5. 前記トグル機構は、前記トグルサポートに対して接離する方向に移動自在なクロスヘッドと、該クロスヘッドと前記第１トグルリンクとに揺動自在に取り付けられる第２トグルリンクとをさらに含む、請求項４に記載の射出成形機。
6. 前記エジェクタ装置は、
   前記駆動源としての電動モータによって発生した回転運動を直線運動に変換して前記トグル機構に伝達する伝達機構をさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の射出成形機。

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