JP6117080B2 - 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）。

国際公開第２００５／０６８１５５号

従来、離型の状況が分からなかった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、離型の状況を知ることができる、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と、
前記金型からの成形品の離型力を検出する離型力センサとを備え、
前記エジェクタ装置は、
前記金型が取り付けられるプラテンに設けられるサポートと、
該サポートに対して移動自在なスライドベースと、
前記サポートで支持され、入力を、前記サポートと前記スライドベースとの間隔に応じた出力に変えて前記スライドベースに伝達する伝達機構と、
該伝達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、
前記スライドベースに対する前記突き出し部材の位置を調整する調整機構とを含む。

本発明によれば、離型の状況を知ることができる、射出成形機が提供される。

本発明の一実施形態による射出成形機の概略を示す図である。 本発明の一実施形態によるエジェクタ装置の通常モードでの突き出し開始時の状態を示す図である。 本発明の一実施形態によるエジェクタ装置の通常モードでの突き出し完了時の状態を示す図である。 図２のIV−IV線に沿った断面図である。 本発明の一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。 本発明の一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。 本発明の一実施形態によるエジェクタ装置の高出力モードでの突き出し開始時の状態を示す図である。 本発明の一実施形態によるエジェクタ装置の高速モードでの突き出し開始時の状態を示す図である。 本発明の一実施形態によるエジェクタ装置の突き出し動作の制御を示すフローチャートである。

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。

図１は、本発明の一実施形態による射出成形機の型閉じ完了時の状態を示す図である。図１に示すように、射出成形機１０は、フレーム１１と、フレーム１１に固定される固定プラテン１２と、固定プラテン１２と間隔をおいて配設されたリヤプラテン１５とを備える。固定プラテン１２とリヤプラテン１５とは、複数本（例えば４本）のタイバー１６で連結されている。タイバー１６の軸方向は、前後方向となっている。型締め時のタイバー１６の伸びを許容するため、リヤプラテン１５はフレーム１１に対して進退可能に載置されている。

射出成形機１０は、固定プラテン１２とリヤプラテン１５との間に配設される可動プラテン１３を更に備える。可動プラテン１３は、左右一対のスライダ１４に固定されており、スライダ１４はフレーム１１に敷設されるガイド１７に沿って前後方向に移動自在である。これにより、可動プラテン１３は、固定プラテン１２に対して接離自在となっている。可動プラテン１３は、タイバー１６に対応する位置に切り欠きを有する。

尚、本実施形態の可動プラテン１３は、各タイバー１６に対応する位置に切り欠きを有するが、切り欠きの代わりに、貫通孔を有してもよい。

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。可動プラテン１３が前進すると、可動金型３３と固定金型３２とが接触し、型閉じが行われる。また、可動プラテン１３が後退すると、可動金型３３と固定金型３２とが離れ、型開きが行われる。

射出成形機１０は、可動プラテン１３とリヤプラテン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とを更に備える。型締め用モータ２６は、回転運動を直線運動に変換する運動変換部としてのボールねじ機構を備え、駆動軸２５を進退させることで、トグル機構２０を作動させる。

トグル機構２０は、例えば、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トグルレバー２３、リヤプラテン１５に揺動自在に取り付けられた第１トグルレバー２１、および可動プラテン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トグルレバー２１と第２トグルレバー２３とが、また、第１トグルレバー２１とトグルアーム２２とが、それぞれ、ピン結合される。このトグル機構２０は、いわゆる、内巻５節点ダブルトグル機構であって、上下対称な構成である。

固定プラテン１２、可動プラテン１３、リヤプラテン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。

次に、射出成形機１０の動作を説明する。型締装置の動作、射出装置の動作、エジェクタ装置の動作などは、コントローラ９０（図４参照）によって制御される。コントローラ９０は、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、ハードディスクなどの記憶部９４、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９０は、ＲＯＭ９２または記憶部９４などに記憶されたプログラムをＣＰＵ９１で実行させることにより、各種機能を実現する。

型開き完了の状態で、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。そうすると、可動プラテン１３が前進させられ、図１に示すように可動金型３３と固定金型３２とが接触し、型閉じが完了する。

続いて、型締め用モータ２６を更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。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が溶融樹脂を充填し、充填された溶融樹脂が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５０が可動金型３３から成形品を突き出す。

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、型締め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、本発明の一実施形態によるエジェクタ装置の通常モードでの突き出し開始時の状態を示す図である。図３は、本発明の一実施形態によるエジェクタ装置の通常モードでの突き出し完了時の状態を示す図である。図４は、図２のIV−IV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５０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１３に設けられる。エジェクタ装置５０は、サポートとしてのＥＪトグルサポート５１と、スライドベースとしてのＥＪ可動プラテン５２と、伝達機構としてのＥＪトグル機構６０と、駆動源としてのＥＪモータ６６（図４参照）と、突き出し部材７０とを含む。

ＥＪトグルサポート５１は、ＥＪトグル機構６０を支持するものであって、可動プラテン１３と別に設けられ、ボルトなどで可動プラテン１３に固定される。尚、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もよい。ＥＪトグルサポート５１には、ＥＪトグル機構６０を取り付ける取付部が設けられる。

ＥＪ可動プラテン５２は、ＥＪトグルサポート５１に対して前後に移動自在である。ＥＪ可動プラテン５２は、ＥＪトグルサポート５１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５２には、ＥＪトグル機構６０を取り付ける取付部が設けられる。

ＥＪトグル機構６０は、入力（ＥＪモータ６６による推進力、より詳細には、ＥＪボールねじ機構６７の軸力）を、ＥＪトグルサポート５１とＥＪ可動プラテン５２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５２に伝達する。ＥＪトグル機構６０は、ＥＪトグルサポート５１とＥＪ可動プラテン５２との間に設けられる。

ＥＪトグル機構６０は、図２および図３に示すように、ＥＪ可動プラテン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トグルレバー６２とを有する。ＥＪトグルアーム６１と、第１ＥＪトグルレバー６２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６１と第１ＥＪトグルレバー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トグルレバー６２がＥＪ可動プラテン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に対して前後に移動自在なＥＪクロスヘッド６３と、ＥＪクロスヘッド６３と第１ＥＪトグルレバー６２とに揺動自在に取り付けられた第２ＥＪトグルレバー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モータ６６は、ＥＪトグル機構６０を作動させる駆動源である。ＥＪモータ６６は、例えば可動プラテン１３に配設される。尚、ＥＪモータ６６の配設位置は、特に限定されず、例えばＥＪトグルサポート５１、ＥＪ可動プラテン５２などでもよい。

ＥＪモータ６６は、ＥＪモータ６６の出力軸の回転数を検出するエンコーダ部６６ａを含んでよい。また、ＥＪモータ６６には、ＥＪモータ６６への供給電流を検出する電流センサ７５が接続されてよい。

ＥＪモータ６６の回転運動は、ＥＪボールねじ機構６７で直線運動に変換され、ＥＪトグル機構６０に伝達される。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ボールねじ軸６７ｂから前方に同軸的に延びる回転軸５７は、ベアリングＢｒなどを介して、ＥＪトグルサポート５１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５７は、ベルトやプーリなどの連結部材５６を介して、ＥＪモータ６６の出力軸と連結されている。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、可動金型３３に対してＥＪボールねじナット６７ａやＥＪクロスヘッド６３が進退する。

尚、本実施形態の回転軸５７は、連結部材５６を介してＥＪモータ６６の出力軸と連結されるが、ＥＪモータ６６の出力軸と直結されてもよい。

ＥＪモータ６６を正方向に駆動し、可動金型３３に対して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、可動金型３３に対してＥＪ可動プラテン５２が前進する。一方、ＥＪモータ６６を逆方向に駆動し、可動金型３３に対して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、可動金型３３に対してＥＪ可動プラテン５２が後退する。

突き出し部材７０は、ＥＪ可動プラテン５２と共に移動する部材である。突き出し部材７０は、例えば、ＥＪプレート７１、ＥＪタイバー７２、およびＥＪロッド６８で構成される。

ＥＪプレート７１は、ＥＪトグルサポート５１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１３の内部に配設されてよい。ＥＪプレート７１にはガイドバー５３を挿通させるガイド孔が形成されており、ＥＪプレート７１はガイドバー５３に沿って進退自在となっている。ガイドバー５３の後端部はＥＪトグルサポート５１で固定され、ガイドバー５３の前端部は可動プラテン１３で固定される。尚、ガイドバー５３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７２は、ＥＪプレート７１とＥＪ可動プラテン５２とを間隔をおいて連結する部材である。ＥＪタイバー７２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７２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７７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６６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７７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７７の検出結果は、コントローラ９０で監視される。コントローラ９０が特許請求の範囲に記載の監視部に対応する。コントローラ９０は、監視結果に基づいて、エジェクタ装置５０の動作状況を知ることができる。

離型力センサ７７は、複数本のＥＪタイバー７２のそれぞれに設けられてよく、ＥＪモータ６６の駆動時に複数本のＥＪタイバー７２に同時にかかる力を検出してよい。複数本のＥＪタイバー７２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７２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７７は、ＥＪタイバー７２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７２とＥＪプレート７１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６６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６０、ＥＪボールねじ機構６７、ＥＪ可動プラテン５２、ＥＪロッド６８などでもよい。

ＥＪタイバー７２は、ＥＪトグルサポート５１のガイド孔５５に挿通され、ガイド孔５５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７２に対応して複数のガイド孔５５が設けられてよい。ＥＪ可動プラテン５２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７２は、ＥＪクロスヘッド６３のガイド孔６５に挿通され、ＥＪクロスヘッド６３がＥＪタイバー７２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７２に対応して複数のガイド孔６５が設けられてよい。ＥＪクロスヘッド６３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６８の後端部はＥＪプレート７１で固定され、ＥＪロッド６８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６８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６８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６８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７１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７０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、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。突き出し部材７０の突き出し開始位置は、可動金型３３の形状などで決まり、後述のモードには依存しない。取出機で成形品が取り出された後、突き出し部材７０は突き出し開始位置まで戻る。

尚、突き出し部材７０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７０を進退させる間、コントローラ９０は、可動金型３３に対する突き出し部材７０の位置を監視し、監視結果に応じた電流をＥＪモータ６６に供給する。可動金型３３に対する突き出し部材７０の位置は、例えばＥＪモータ６６のエンコーダ部６６ａの検出結果から算出できる。また、コントローラ９０は、ＥＪモータ６６のトルクを監視する。ＥＪモータ６６のトルクは、例えば電流センサ７５の検出結果から算出できる。

図５は、本発明の一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５２や突き出し部材７０を前進させる推進力のことである。図５において、ＥＪモータ６６の駆動力は一定であり、ＥＪモータ６６への供給電流は一定である。図６は、本発明の一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７０の前進速度のことである。図６において、ＥＪモータ６６の回転数は一定である。図５および図６において、実線は通常モードの突き出し特性を、一点鎖線は高出力モードの突き出し特性を、破線は高速モードの突き出し特性を示す。各モードの説明の前に、エジェクタ装置５０の突き出し特性と、可動金型３３に対する突き出し部材７０の位置との関係を説明しておく。

本実施形態では、図２〜図４に示すように、ＥＪ可動プラテン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。よって、突き出し部材７０が突き出し開始位置から前進するとき、ＥＪ可動プラテン５２とＥＪトグルサポート５１との間隔が短くなり、ＥＪトグルアーム６１の中心線と第１ＥＪトグルレバー６２の中心線とのなす角θが小さくなる。よって、突き出し部材７０の前進に伴って、突き出し特性が図５および図６に示すように変わる。

図５に示すように、各モードにおいて、突き出し部材７０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７０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６に示すように、各モードにおいて、突き出し部材７０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７０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５０の突き出し特性は、可動金型３３に対する突き出し部材７０の位置、つまり、ＥＪトグルサポート５１と、ＥＪ可動プラテン５２との間の間隔に応じて変わる。本実施形態では、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、離型後には、突き出し速度が速く、成形品を取り出し位置まで素早く運ぶことができる。

次に、エジェクタ装置５０の突き出し特性を調整する調整機構８０について説明する。
調整機構８０は、突き出し部材７０に対するＥＪ可動プラテン５２の位置を調整する。調整機構８０は、可動金型３３に対する突き出し部材７０の位置を所定の位置（例えば突き出し開始位置）に固定して、可動金型３３に対するＥＪ可動プラテン５２の位置（つまり、ＥＪトグルアーム６１の中心線と、第１ＥＪトグルレバー６２の中心線とのなす角θ）を調整してよい。また、調整機構８０は、可動金型３３に対するＥＪ可動プラテン５２の位置を所定の位置（つまり、ＥＪトグルアーム６１の中心線と、第１ＥＪトグルレバー６２の中心線とのなす角θを所定の角度）に固定して、可動金型３３に対する突き出し部材７０の位置を調整してもよい。さらに、調整機構８０は、可動金型３３に対する突き出し部材７０の位置と、可動金型３３に対するＥＪ可動プラテン５２の位置との両方を同時に調整してもよい。ＥＪモータ６６を駆動して上記角度θを所定の角度（つまり、ＥＪトグルサポート５１に対するＥＪクロスヘッド６３の位置を所定の位置）にした場合に可動金型３３に対する突き出し部材７０の位置が所定の位置になるように、ＥＪ可動プラテン５２に対する突き出し部材７０の位置を調整してもよい。

例えば、調整機構８０は、ＥＪプレート７１とＥＪ可動プラテン５２との間隔を調整する。調整機構８０は、例えば、ＥＪタイバー７２の一端部に形成されるねじ部８１、該ねじ部８１に螺合される調整ナット８２などで構成される。複数本のＥＪタイバー７２に対応して複数の調整ナット８２が設けられる。各調整ナット８２は、ＥＪ可動プラテン５２に対して回転自在に取り付けられ、図４に示すようにＥＪ可動プラテン５２とナット押さえ８３とで、ＥＪ可動プラテン５２に対する前後方向の相対移動を制限されている。各調整ナット８２を、対応するねじ部８１に対して回転させると、ＥＪタイバー７２に対するＥＪ可動プラテン５２の位置が調整され、ＥＪプレート７１とＥＪ可動プラテン５２との間隔が調整される。

尚、本実施形態の調整ナット８２は、ＥＪ可動プラテン５２側に回転自在に取り付けられるが、ＥＪプレート７１側に回転自在に取り付けられ、ＥＪプレート７１に対する前後方向の相対移動を制限されていてもよい。

調整機構８０は、調整ナット８２と共に回転する調整ギヤ８４、複数の調整ギヤ８４を同期して回転させる中間ギヤ８５、複数の調整ギヤ８４のうちいずれか１つと噛み合わされる駆動ギヤ８６、駆動ギヤ８６を回転させる調整モータ８７などを含む。調整モータ８７は、サーボモータであってよく、調整モータ８７の出力軸の回転数を検出するエンコーダ８７ａを含む。調整モータ８７は、エンコーダ８７ａの検出結果に基づいてフィードバック制御される。調整モータ８７を駆動して、駆動ギヤ８６を回転させると、複数の調整ナット８２が同期して回転させられる。

尚、本実施形態では、複数の調整ギヤ８４を同期して回転させるが、複数本のＥＪタイバー７２のバランスを取る目的で、中間ギヤ８５を外して、複数の調整ギヤ８４を別々に回転させてもよい。例えば、複数本のＥＪタイバー７２に同時にかかる力の、最大値と最小値との差が所定範囲内に収まるように、複数の調整ギヤ８４のうち、少なくとも１つを回転させてよい。

可動金型３３に対するＥＪプレート７１の位置が同じ場合、ＥＪプレート７１とＥＪ可動プラテン５２との間隔が長いほど、ＥＪトグルアーム６１の中心線と、第１ＥＪトグルレバー６２の中心線とのなす角θが大きく、突き出し速度が遅い分、突き出し力が強い。

よって、突き出し部材７０に対するＥＪ可動プラテン５２の位置を調整することで、可動金型３３に対する突き出し部材７０の位置が所定位置（例えば突き出し開始位置）にあるときの突き出し特性を調整することができる。例えば、ＥＪプレート７１とＥＪ可動プラテン５２との間隔を、通常モードの間隔Ｌ０（図２参照）から、高出力モードの間隔Ｌ１（図７参照）に長くすれば、図５に示すように突き出し開始位置Ｐ０での突き出し力がＦ０からＦ１に高くなり、突き出し開始時に成形品を強く押すことができる。また、ＥＪプレート７１とＥＪ可動プラテン５２との間隔を、通常モードの間隔Ｌ０から高速モードの間隔Ｌ２（図８参照）に短くすれば、図６に示すように突き出し開始位置Ｐ０での突き出し速度がＶ０からＶ２に速くなり、成形サイクルが短縮できる。

尚、本実施形態では、突き出し部材７０の位置が突き出し開始位置にあるときの突き出し特性を調整するが、突き出し部材７０の位置が突き出し開始位置以外の位置（例えば突き出し完了位置付近の位置）にあるときの突き出し特性を調整してもよい。

コントローラ９０は、突き出し部材７０に対するＥＪ可動プラテン５２の複数の候補位置（例えば図２に示す位置、図７に示す位置、および図８に示す位置）を記憶部９４などに記憶しており、所定の条件が成立した場合、所定の候補位置を選択する。記憶部９４に記憶した複数の候補位置は、ユーザの入力操作を受け付ける入力部９５での入力操作に応じて更新されてよい。

コントローラ９０は、所定の候補位置を選択すると、選択した候補位置に実際の位置を合わせる制御を行う。位置合わせの前に、コントローラ９０は、確認メッセージを表示部９６に表示してよい。表示部９６に表示された確認メッセージを見たユーザが所定の操作を入力部９５で行うと、位置合わせが実施される。突き出し部材７０に対するＥＪ可動プラテン５２の位置は、例えば調整モータ８７の出力軸の回転数を検出するエンコーダ８７ａの検出結果に基づいて測定できる。

尚、本実施形態では、入力部９５と表示部９６とが、別に設けられるが、一体に設けられてよく、タッチパネルなどで構成されてよい。

コントローラ９０は、離型力センサ７７の検出結果を監視し、監視結果に基づいて、複数の候補位置から１つの候補位置を選択してよい。

例えば、コントローラ９０は、監視結果に基づいて、ＥＪモータ６６の突き出し方向（正方向）の駆動時に突き出し部材７０が停止しているか否かを検出してよい。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７０が停止していると判断できる。上記閾値としては、例えばエジェクタ装置５０に異常がないときの実績値、エジェクタ装置５０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。コントローラ９０は、突き出し部材７０が停止しない通常状態の場合、通常モードの位置を選択し、突き出し部材７０が停止する緊急状態の場合、高出力モードの位置を選択してよい。

突き出し部材７０の停止は、離型力センサ７７の検出結果に加えて、（１）ＥＪモータ６６によって駆動される被駆動部材（例えば、突き出し部材７０やＥＪ可動プラテン５２）の位置で判断してよい。ＥＪモータ６６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６６のエンコーダ部６６ａの検出結果から算出できる。

突き出し部材７０の停止は、離型力センサ７７の検出結果に加えて、（２）ＥＪモータ６６のトルクで判断してもよい。ＥＪモータ６６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７０が停止していると判断できる。ＥＪモータ６６のトルクは、例えば、電流センサ７５の検出結果から算出できる。

突き出し部材７０の停止は、離型力センサ７７の検出結果に加えて、（３）ＥＪモータ６６の駆動時間で判断してもよい。ＥＪモータ６６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７０が停止していると判断できる。ＥＪモータ６６の駆動時間は、例えば、コントローラ９０のタイマで計測できる。

突き出し部材７０の停止は、離型力センサ７７の検出結果に加えて、（１）被駆動部材の位置、（２）ＥＪモータ６６のトルク、（３）ＥＪモータ６６の駆動時間の３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。判断の精度が良くなる。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。

突き出し部材７０が停止する緊急状態の場合、コントローラ９０は、ＥＪモータ６６を逆方向に駆動して、可動金型３３に対して突き出し部材７０を一旦後退させてよい。その後、コントローラ９０は、調整モータ８７を駆動して、突き出し部材７０に対するＥＪ可動プラテン５２の位置を高出力モードの位置に位置合わせする。位置合わせ後、コントローラ９０は、ＥＪモータ６６を正方向に駆動して、可動金型３３に対して突き出し部材７０を前進させてよい。

また、突き出し部材７０が停止する緊急状態の場合、コントローラ９０は、可動金型３３に対する突き出し部材７０の位置を変えずに、突き出し部材７０に対するＥＪ可動プラテン５２の位置を高出力モードの位置に位置合わせしてもよい。この位置合わせでは、調整モータ８７を駆動して、ＥＪ可動プラテン５２とＥＪプレート７１との間隔を広げる。このとき、ＥＪプレート７１は前進できないので、ＥＪ可動プラテン５２が後退することになる。ＥＪ可動プラテン５２の後退分、ＥＪモータ６６が逆回転される。位置合わせ後、コントローラ９０は、ＥＪモータ６６を正方向に駆動して、可動金型３３に対して突き出し部材７０を前進させてよい。

尚、コントローラ９０は、突き出し部材７０に対するＥＪ可動プラテン５２の位置を、高出力モードの位置に位置合わせする代わりに、高出力モードの位置よりも後方の位置に位置合わせしてもよい。突き出し部材７０の停止位置によっては、図５に示すように各モード間で突き出し力の差が小さく、モード変更による突き出し力の上昇が十分でないことがある。突き出し力が所定値になる位置まで、突き出し部材７０に対してＥＪ可動プラテン５２が後退させられてよい。

コントローラ９０は、離型力の監視結果に基づいて、調整機構８０を制御してよい。例えば、離型力が予め試験等で求められた所定値よりも小さい場合、突き出し力に余裕があるので、突き出し速度（離型速度）が速くなるように、ＥＪプレート７１とＥＪ可動プラテン５２との間の間隔を短くする制御が行われてよい。突き出し特性を最適化することができ、成形サイクルを短縮することができる。また、離型力が経時変化して所定範囲から外れた場合、離型力の変化に対応して、突き出し力を変えるべく、ＥＪプレート７１とＥＪ可動プラテン５２との間の間隔を調整する制御が行われてよい。尚、コントローラ９０は、離型力と、離型速度の両方を監視してもよい。離型速度は、例えばＥＪモータ６６のエンコーダ部６６ａの検出結果に基づいて測定できる。また、離型速度は、突き出し部材７０またはＥＪ可動プラテン５２の速度を検出する図示されない速度センサで測定されてもよい。突き出し部材７０が停止する場合など、離型速度が所定値以下の場合、突き出し力が上がるように、コントローラ９０が調整機構８０を制御してよい。

表示部９６は、離型力センサ７７の検出結果を表示してよい。表示部９６の表示は、例えばコントローラ９０で制御され、入力部９５での入力操作に応じて切り替えられる。表示部９６で表示される離型力センサ７７の検出結果は、離型力の推移、離型力の履歴を含んでよい。離型力の推移は、現在のショットにおける離型力の推移、過去のショットにおける離型力の推移のいずれでもよい。離型力の履歴としては、例えば、所定位置（例えば突き出し開始位置）での離型力、離型力の最大値、離型力の平均値、離型力の最小値、離型力の標準偏差などが、ショット毎に、複数ショット分表示される。

コントローラ９０は、離型力センサ７７の検出結果に基づいて、エジェクタ装置５０の突き出し動作の少なくとも一部を制御してよい。金型装置３０内に配設される成形品突き出し部材、および突き出し部材７０などに過度な力がかからない。

次に、図９を参照して、エジェクタ装置５０の突き出し動作について説明する。図９は、本発明の一実施形態によるエジェクタ装置の突き出し動作の制御を示すフローチャートである。

コントローラ９０は、ＥＪモータ６６を駆動して、突き出し動作を開始する。先ず、コントローラ９０は、突き出し部材７０の位置が目標位置になるようにＥＪモータ６６をフィードバック制御する位置制御を行う（ステップＳ１１）。突き出し部材７０の位置は、例えばＥＪモータ６６のエンコーダ部６６ａを用いて監視してもよいし、専用の位置センサを用いて監視してもよい。突き出し部材７０の目標位置は、時間の経過と共に変化してもよいし、変化しなくてもよい。

コントローラ９０は、位置制御の間、離型力センサ７７によって離型力を監視する。突き出し部材７０の前進に伴い、離型力が立ち上がる。

離型力が第１設定値以下の間（ステップＳ１２、ＮＯ）、位置制御が行われる。第１設定値は離型開始を示す値に設定される。一方、離型力が第１設定値を超えると（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、コントローラ９０は、離型開始と判断し、離型力が目標値になるようにＥＪモータ６６をフィードバック制御する離型力制御を行う（ステップＳ１３）。離型力の目標値は、時間の経過と共に変化してもよいし、変化しなくてもよい。離型力の目標値は、第１設定値よりも大きい。

尚、本実施形態では、位置制御から離型力制御への切り替えの判断に、離型力が用いられるが、突き出し部材７０の位置が用いられてもよい。突き出し部材７０の位置が所定位置または所定位置よりも後方の場合、離型開始前との判断がなされ、引き続き、位置制御が行われる。一方、突き出し部材７０の位置が所定位置よりも前方の場合、離型開始との判断がなされ、位置制御の代わりに、離型力制御が行われる。位置制御から離型力制御への切り替えの判断に、突き出し部材７０の位置と、離型力の両方が用いられてもよい。

コントローラ９０は、離型力制御の間、離型力センサ７７によって離型力を監視する。突き出し部材７０がある程度前進すると、成形品が金型から分離し、離型力が目標値に届かなくなる。

離型力が第２設定値以上の場合（ステップＳ１４、ＮＯ）、成形品が金型に付着しているので、引き続き、離型力制御が行われる。第２設定値は、離型力制御から位置制御への切り替えによって離型力が目標値を超えることがないように設定され、目標値よりも小さく設定される。一方、離型力が第２設定値未満の場合（ステップＳ１４、ＹＥＳ）、成形品が金型から分離しているので、離型力制御の代わりに、位置制御が行われる（ステップＳ１５）。

尚、本実施形態では、離型力制御から位置制御への切り替えの判断に、離型力が用いら
れるが、突き出し部材７０の位置が用いられてもよい。突き出し部材７０の位置が所定位置または所定位置よりも後方の場合、成形品が金型に付着しているので、離型力制御が行われる。一方、突き出し部材７０の位置が所定位置よりも前方の場合、成形品が金型から分離し、離型力がほとんど発生しないので、離型力制御の代わりに、位置制御が行われる。離型力制御から位置制御への切り替えの判断に、突き出し部材７０の位置と、離型力の両方が用いられてもよい。

その後、突き出し部材７０の位置が突き出し完了位置に到達することにより、突き出し動作が完了する。続いて、コントローラ９０は、ＥＪモータ６６を駆動して、突き出し部材７０を突き出し開始位置に戻す。

尚、本実施形態では、突き出し動作の制御として、位置制御と圧力制御の両方が行われるが、圧力制御のみが行われてもよい。突き出し開始から圧力制御が行われてもよい。また、突き出し完了まで圧力制御が行われてもよい。

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は、駆動源の力をＥＪ可動プラテンに伝達する伝達機構として、ＥＪトグル機構６０を備えるが、伝達機構の構成は特に限定されない。入力を、可動プラテン１３に設けられるサポートとＥＪ可動プラテン５２との間の間隔に応じた出力に変えてＥＪ可動プラテン５２に伝達する伝達機構としては、例えばクランク機構などが挙げられる。また、伝達機構はなくてもよく、例えば、可動プラテン１３に設けられるサポートと、ＥＪ可動プラテン５２との間に流体圧シリンダを配設し、流体圧シリンダの押圧力でＥＪ可動プラテン５２をサポートに対して進退させてもよい。離型力センサがあれば、離型の状況を知ることができる。

また、上記実施形態のエジェクタ装置５０は、ＥＪトグル機構６０を作動させる駆動源として、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、油圧シリンダなどの流体圧シリンダが用いられてもよい。

また、上記実施形態のＥＪ可動プラテン５２は、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が、ＥＪトグルサポート５１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とＥＪ可動プラテン５２との間隔が長くなり、ＥＪトグルアーム６１の中心線と第１ＥＪトグルレバー６２の中心線とのなす角θ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、上記実施形態の突き出し部材７０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。突き出し部材７０が前進して成形品突き出し部材に当接した後、更に突き出し部材７０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、上記実施形態の突き出し部材７０のうち、ＥＪプレート７１及びＥＪロッド６８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７０は、ＥＪタイバー７２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（サポート）
５２ ＥＪ可動プラテン（スライドベース）
６０ ＥＪトグル機構（伝達機構）
６１ ＥＪトグルアーム
６２ 第１ＥＪトグルレバー
６３ ＥＪクロスヘッド
６４ 第２ＥＪトグルレバー
６６ ＥＪモータ（駆動源）
７０ 突き出し部材
７１ ＥＪプレート
７２ ＥＪタイバー
７３ ＥＪロッド
７５ 電流センサ
７７ 離型力センサ
８０ 調整機構
８２ 調整ナット
８７ 調整モータ
９０ コントローラ（監視部）

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と、
   前記金型からの成形品の離型力を検出する離型力センサとを備え、
   前記エジェクタ装置は、
   前記金型が取り付けられるプラテンに設けられるサポートと、
   該サポートに対して移動自在なスライドベースと、
   前記サポートで支持され、入力を、前記サポートと前記スライドベースとの間隔に応じた出力に変えて前記スライドベースに伝達する伝達機構と、
   該伝達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、
   前記スライドベースに対する前記突き出し部材の位置を調整する調整機構とを含む、射出成形機。
2. 前記離型力センサの検出結果を監視する監視部を備える、請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記スライドベースは、前記突き出し部材のエジェクタタイバーによって、エジェクタプレートと連結され、
   前記調整機構は、前記スライドベースと前記エジェクタタイバーの接続位置を変更する、及び／又は、前記エジェクタプレートと前記エジェクタタイバーの接続位置を変更する、請求項１または２に記載の射出成形機。
4. 前記離型力センサの検出結果を監視する監視部は、監視結果に基づいて、前記調整機構を制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出成形機。
5. 前記離型力センサの検出結果を表示する表示部を備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出成形機。
6. 前記離型力センサの検出結果を監視する監視部は、前記離型力センサの検出結果に基づいて、前記エジェクタ装置の突き出し動作の少なくとも一部を制御する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の射出成形機。

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