JP6505403B2 - 射出成形機、射出成形機の情報処理装置、および射出成形機の情報処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機、射出成形機の情報処理装置、および射出成形機の情報処理方法に関する。

射出成形機は、金型装置の型閉、型締、型開を行う型締装置と、金型装置内のキャビティ空間に成形材料を充填する射出装置とを有する。射出成形機は、型締装置の駆動部（例えばモータ）や射出装置の駆動部を制御する制御装置を備える（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−１９９５９３号公報

従来、駆動部の負荷が想定よりも大きくなる異常が発生することがあり、制御装置が異常を検出した場合に駆動部を停止させていた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、駆動部の過負荷による停止を回避できる、射出成形機の提供を主な目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
型締力を生じさせるトグル機構と、
タイバーを介して連結される所定の部材間の位置調整を行う型厚調整機構部と、
制御量の設定値と実績値との偏差がゼロになるようにフィードバック制御され前記トグル機構を作動させる型締モータと、
前記型締モータの情報を処理する情報処理装置とを備え、
前記制御量は、前記型締力、または前記型締力に対応する可動部の位置であり、
前記制御量の変化に応じた前記型締モータの負荷の変化が記憶部に記憶され、
前記情報処理装置は、前記制御量の前記設定値と前記実績値との偏差がゼロになるように前記型締モータをフィードバック制御するときの前記型締モータの前記負荷を、前記制御量の変化に応じた前記負荷の変化と前記設定値とから算出し、前記算出した前記負荷に基づいて前記設定値の適否を判断する、射出成形機が提供される。

本発明の一態様によれば、駆動部の過負荷による停止を回避できる、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型開完了時の状態を示す図である。 本発明の一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。 本発明の一実施形態による型締力と型締モータの負荷との関係を示す図である。 本発明の一実施形態による最大型締力Ｃ_ｍａｘと、設定型締力Ｃと、設定型締力Ｃの適否と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。

図１は、本発明の一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図２は、本発明の一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。図１および図２において、金型装置３０および固定プラテン１２を一部破断して示す。

射出成形機は、型締装置１０、射出装置５０、操作部７１、表示部７２、および制御装置８０を有する。

型締装置１０は、型閉工程、型締工程、型開工程を行う。型閉工程は金型装置３０を閉じる工程、型締工程は金型装置３０を締め付ける工程、型開工程は金型装置３０を開く工程である。

金型装置３０は、固定金型３２および可動金型３３を含む。可動金型３３は、金型本体部３３ａ、枠状部３３ｂ、およびバネ部３３ｃを有する。枠状部３３ｂは、金型本体部３３ａの凸部を囲み、バネ部３３ｃを介して金型本体部３３ａと連結される。型閉工程において可動金型３３の枠状部３３ｂが固定金型３２に押し付けられ、可動金型３３のバネ部３３ｃが縮む。可動金型３３の金型本体部３３ａが所定位置まで前進させられ、可動金型３３と固定金型３２との間にキャビティ空間３４が形成される。尚、固定金型３２が、可動金型３３と同様に、金型本体部、枠状部、およびバネ部を有してもよい。

射出装置５０は、充填工程、保圧工程、計量工程を行う。充填工程は金型装置３０内のキャビティ空間３４に液状の成形材料を充填する工程、保圧工程はキャビティ空間３４内の成形材料に圧力をかける工程、計量工程は次のショットのための成形材料を計量する工程である。

射出成形機は、例えば型閉工程、型締工程、充填工程、保圧工程、計量工程、冷却工程、型開工程、および突き出し工程を繰り返し行うことにより、成形品を繰り返し製造する。冷却工程は、キャビティ空間３４内の成形材料を固化させる工程である。突き出し工程は、型開後の金型装置３０から成形品を突き出す工程である。１回のショットにかかる時間を成形サイクル時間と呼ぶ。成形サイクル時間の短縮のため、冷却工程中に計量工程が行われてよい。

操作部７１は、ユーザの入力操作を受け付け、ユーザの入力操作に応じた操作信号を制御装置８０に出力する。操作部７１は、例えばテンキー、カーソルキー、実行キーなどを含む操作パネルで構成されてよい。尚、操作部７１は、キーボード、マウスなどで構成されてもよい。また、操作部７１は複数であってもよい。

表示部７２は、制御装置８０による制御下で、各種の操作画面を表示する。ユーザは、表示部７２で表示される操作画面を見ながら、操作部７１を操作することにより型締装置１０や射出装置５０などの設定を行う。

尚、本実施形態では、操作部７１と表示部７２とは、別々に設けられるが、一体に設けられてよく、タッチパネルで構成されてよい。

制御装置８０は、メモリなどの記憶部８１およびＣＰＵ（Central Processing Unit）８２を有し、記憶部８１に記憶される制御プログラムをＣＰＵ８２に実行させることにより、型締装置１０、射出装置５０、および表示部７２を制御する。

制御装置８０は、型締装置１０や射出装置５０などの情報を処理する情報処理装置として機能する。尚、情報処理装置は、制御装置８０とは別に設けられてもよく、射出成形機とは別に設けられてもよい。

型締装置１０は、例えば図１に示すように、フレーム１１、固定プラテン１２、可動プラテン１３、リヤプラテン１５、タイバー１６、トグル機構２０、型締モータ２６、および型厚調整機構４０を有する。以下、型閉時の可動プラテン１３の移動方向（図１中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１３の移動方向（図１中左方向）を後方として説明する。

固定プラテン１２は、フレーム１１に対して固定される。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。

可動プラテン１３は、フレーム１１上に敷設されるガイド（例えばガイドレール）１７に沿って移動自在とされ、固定プラテン１２に対して進退自在とされる。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が取り付けられる。

固定プラテン１２に対して可動プラテン１３を進退させることにより、型閉、型締、型開が行われる。

リヤプラテン１５は、複数本（例えば４本）のタイバー１６を介して固定プラテン１２と連結され、フレーム１１上に進退自在に載置される。尚、リヤプラテン１５は、フレーム１１上に敷設されるガイドに沿って移動自在とされてもよい。リヤプラテン１５のガイドは、可動プラテン１３のガイド１７と共通のものでもよい。

尚、本実施形態では、固定プラテン１２がフレーム１１に対して固定され、リヤプラテン１５がフレーム１１に対して進退自在とされるが、リヤプラテン１５がフレーム１１に対して固定され、固定プラテン１２がフレーム１１に対して進退自在とされてもよい。

タイバー１６は、型開閉方向に平行とされ、型締力に応じて伸びる。少なくとも１本のタイバー１６には型締力検出器１８が設けられる。型締力検出器１８は、例えば歪みゲージ式であって、タイバー１６の歪みを検出することによって型締力を検出し、その型締力を示す信号を制御装置８０に出力する。

尚、型締力検出器１８は、歪みゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取り付け位置もタイバー１６に限定されない。

トグル機構２０は、可動プラテン１３とリヤプラテン１５との間に配設され、可動プラテン１３およびリヤプラテン１５にそれぞれ取り付けられる。トグル機構２０が型開閉方向に伸縮することにより、リヤプラテン１５に対して可動プラテン１３が進退する。

トグル機構２０は、クロスヘッド２１、第１トグルレバー２２、第２トグルレバー２３、およびトグルアーム２４を有する。クロスヘッド２１は、駆動軸２５に取り付けられ、駆動軸２５と共に進退する。第１トグルレバー２２はリヤプラテン１５に、第２トグルレバー２３はクロスヘッド２１に、トグルアーム２４は可動プラテン１３にそれぞれ揺動自在に取り付けられる。第１トグルレバー２２と第２トグルレバー２３とが揺動自在に連結され、第１トグルレバー２２とトグルアーム２４とが揺動自在に連結される。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、上下対称な構成である。尚、トグル機構２０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。

型締モータ２６は、駆動軸２５を介してトグル機構２０を作動させる駆動部である。型締モータ２６と駆動軸２５との間には、型締モータ２６の回転運動を直線運動に変換して駆動軸２５に伝達する運動変換部としてのボールねじ機構が設けられる。

駆動軸２５と共にクロスヘッド２１が進退されることによって、トグル機構２０が作動される。可動プラテン１３が前進されると、型閉が行われる。そして、型締モータ２６による推進力にトグル倍率を乗じた型締力が生じ、型締力によって型締が行われる。トグル倍率は、トグル機構２０の入力を１としたときのトグル機構２０の出力のことである。可動プラテン１３が後退されると、型開が行われる。

型締モータ２６はエンコーダ２６ａを有する。エンコーダ２６ａは、型締モータ２６の出力軸の回転角を検出し、その回転角を示す信号を制御装置８０に出力する。

型厚調整機構４０は、型締時のトグル倍率を調整するため、固定プラテン１２に対するリヤプラテン１５の位置を調整する。リヤプラテン１５の貫通孔に挿通されるタイバー１６の後端部には雄ネジ４１が形成される。雄ネジ４１と螺合される雌ネジ４２はリヤプラテン１５に回転自在に保持される。リヤプラテン１５に対して型厚モータ４３が固定され、型厚モータ４３の回転運動はタイミングベルト４５などを介して各雌ネジ４２に伝達される。

各雌ネジ４２が回転されることにより、各タイバー１６に対するリヤプラテン１５の位置が調整でき、固定プラテン１２に対するリヤプラテン１５の位置が調整できる。雄ネジ４１、雌ネジ４２、型厚モータ４３などで型厚調整機構４０が構成される。尚、型厚モータ４３の回転運動を各雌ネジ４２に伝達する伝達部材として、タイミングベルト４５の代わりにギヤが用いられてもよい。

型厚モータ４３はエンコーダ４３ａを有する。エンコーダ４３ａは、型厚モータ４３の出力軸の回転角を検出することで、固定プラテン１２に対するリヤプラテン１５の位置を検出し、その位置を示す信号を制御装置８０に出力する。

尚、型厚調整機構４０の構成は、上記構成に限定されない。例えば、雄ネジ４１は各タイバー１６の前端部に形成されてもよく、雌ネジ４２は固定プラテン１２に回転自在に保持されてもよい。各雌ネジ４２が回転されることにより、固定プラテン１２に対する各タイバー１６の位置が調整でき、固定プラテン１２に対するリヤプラテン１５の位置が調整できる。

制御装置８０は、型開完了の状態（図１参照）から型締モータ２６を制御して、可動プラテン１３を前進させる。これにより、可動金型３３の枠状部３３ｂが固定金型３２に押し付けられ、可動金型３３のバネ部３３ｃが縮む。可動金型３３の金型本体部３３ａが所定位置まで前進させられ、可動金型３３と固定金型３２との間にキャビティ空間３４が形成される。

次いで、制御装置８０は、射出装置５０を制御して、キャビティ空間３４に液状の成形材料を充填させる。制御装置８０は、成形材料の充填中、可動プラテン１３が進退しないように型締モータ２６を制御してよい。

その後、制御装置８０は、型締モータ２６を制御して、可動プラテン１３をさらに前進させる。バネ部３３ｃがさらに縮み、キャビティ空間３４が小さくなり、キャビティ空間３４内の成形材料が圧縮される。成形品の薄型化、転写性の向上、ひけの低減などの効果が得られる。

尚、本実施形態では、キャビティ空間３４内の成形材料の圧縮は、成形材料の充填完了後に開始されるが、成形材料の充填の途中で開始されてもよい。成形材料の充填中に可動プラテン１３が進退されてよい。

キャビティ空間３４内の成形材料の圧縮後、制御装置８０は、可動プラテンを後退させ、型締力を低下させ、キャビティ空間３４内の成形材料に作用する圧力を低下させてもよい。

ところで、制御装置８０は、制御量の設定値と実績値との偏差がゼロになるように、型締モータ２６をフィードバック制御する。制御量としては、例えば型締力、可動プラテン１３の位置などが挙げられる。可動プラテン１３の位置は、例えば可動プラテン１３の基準位置からの距離、または可動金型３３の金型本体部３３ａと固定金型３２との間隔などで表されてよい。

型締力の実績値は、型締力検出器１８を用いて検出する。可動プラテン１３の位置は、エンコーダ２６ａまたは距離センサを用いて検出する。距離センサとしては、例えば可動金型３３の金型本体部３３ａと固定金型３２との間隔を検出するギャップセンサなどが挙げられる。

可動プラテン１３の位置と、型締力とは対応するものである。制御装置８０が可動プラテン１３を後退させると、型締力が低下する。

制御装置８０が可動プラテン１３を後退させ型締力を低下させる場合、可動プラテン１３とリヤプラテン１５との間隔が狭くなるため、第１トグルレバー２２とトグルアーム２４とのなす角θ（以下、リンク角度θという）が小さくなり、トグル倍率が小さくなる。

ところで、型締力が同じ場合、トグル倍率が小さくなると、型締モータ２６の負荷（例えばトルク）は大きくなる。また、トグル倍率が同じ場合、型締力が小さくなると、型締モータ２６の負荷は小さくなる。

制御装置８０が可動プラテン１３を後退させ型締力を低下させる場合、トグル倍率が小さくなるにつれて、型締モータ２６の負荷が徐々に大きくなり、ピークを過ぎると、徐々に小さくなる。型締力と型締モータ２６の負荷とは比例しないため、想定よりも型締モータ２６の負荷が大きくなることがある。

制御装置８０は、設定条件における型締モータ２６の負荷を算出し、その負荷に基づいて設定条件の適否を判断する。型締モータ２６を実際に駆動する前に設定条件の適否を判断することができ、型締モータ２６の過負荷による停止を回避することができる。また、制御装置８０とは別に情報処理装置が設けられる場合、射出成形機の購入時の、型締モータ２６の選定に役立たせることができる。

制御装置８０は、制御量と型締モータ２６の負荷との関係をテーブルや式などの形態で記憶部８１に記憶しておく。負荷と電流との間には対応関係があるため、負荷は電流で表されてもよい。

トグル倍率は、固定プラテン１２に対するリヤプラテン１５の位置に応じて変化する。そこで、制御装置８０は、固定プラテン１２に対するリヤプラテン１５の各位置について、上記関係を記憶部８１に記憶してよい。

制御装置８０は、記憶部８１に記憶した上記関係と設定条件とに基づいて、設定条件における型締モータ２６の負荷を算出する。

制御装置８０は、設定条件における負荷と、許容負荷とを比較することにより、設定条件の適否を判断してよい。設定条件における負荷が許容負荷を超える場合に設定条件が不適当と判断され、設定条件における負荷が許容負荷以下の場合に設定条件が適当と判断される。許容負荷は、予め定められ、記憶部８１に記憶される。

尚、制御装置８０は、設定条件における負荷を最大負荷で割った値と、許容負荷を最大負荷で割った値とを比較してもよい。最大負荷は、インバータからの出力電流が最大値のときの型締モータ２６の負荷である。

設定条件における負荷は実効値で表されてよく、許容負荷は定格値であってよい。型締モータ２６の負荷は、周期的に変化し、時間の関数ｆ（ｔ）で表される。その実効値は、関数ｆ（ｔ）を２乗した値を周期Ｔで積分し、その積分値Ｆを周期Ｔで割った値の平方根である。周期Ｔは成形サイクル時間である。定格値は、型締モータ２６を連続的に使い続けた場合に型締モータ２６の温度が許容温度以下となる上限値である。実効値と定格値とを比較することで、サイクル運転時の異常検出による停止が回避できる。

尚、本実施形態の定格値は、型締モータ２６を連続的に使い続けた場合に、型締モータ２６の温度が許容温度以下となる上限値であるが、インバータの温度が許容温度以下となる上限値であってもよい。

実効値は定格値に対する割合として算出されてよく、その割合は百分率で表されてよい。実効値と定格値との関係がわかりやすく、比較が容易である。

設定条件（例えば型締力の設定値）は、１成形サイクル中に段階的に設定されてよい。これにより、関数ｆ（ｔ）は、１成形サイクル中に段階的に変化する。

制御装置８０は、各段の設定が実効値に対して与える影響度を算出する。ｋ（ｋは１以上の自然数）段目の影響度は、例えば、関数ｆ（ｔ）を２乗した値をｋ段目の保持時間で積分した値Ｆｋと、上記積分値Ｆとの比（Ｆｋ／Ｆ）として算出される。何段目の設定の影響度が大きいのかがわかる。

ｋ段目の影響度は、上記比（Ｆｋ／Ｆ）に実効値を乗じた値として算出されてもよい。ここで用いられる実効値は、定格値に対する割合であってよい。ｋ段目の影響度と定格値の関係がわかりやすく、比較が容易である。

制御装置８０は、その処理結果を表示部７２に表示させてよい。表示部７２は、例えば、設定条件における負荷、設定条件の適否などを表示してよい。設定条件における負荷は、実効値として表示されてよく、定格値に対する割合として百分率で表示されてよい。各段の設定が実効値に対して与える影響度も同時に表示されてよい。

制御装置８０は、設定条件が不適当であると判断した場合、表示部７２やスピーカーにアラームを出力させてよい。ユーザの注意を喚起することができる。

また、制御装置８０は、設定条件が不適当であると判断した場合、設定条件を補正してよい。例えば、制御装置８０は、待ち時間を追加し、成形サイクル時間を長くすることにより、実効値を定格値以下としてよい。また、制御装置８０は、型閉時間、型開時間を長くし、成形サイクル時間を長くすることにより、実効値を定格値以下としてよい。

制御装置８０は、設定条件を補正する場合、補正後の設定条件で予定時間内に予定ショット数の成形が可能か否かを判断してよい。予定時間内に予定ショット数の成形が終わらない場合、制御装置８０は、設定条件を再度補正してよい。

制御装置８０は、設定条件が不適当であると判断した場合、型厚調整機構４０を作動させ、型締装置１０の部材間の位置調整（本実施形態では固定プラテン１２に対するリヤプラテン１５の位置調整）を行ってもよい。位置調整は、型締モータ２６の効率（型締モータ２６の駆動力と型締力との比率）の調整のために行われる。制御量（例えば型締力）と型締モータ２６の負荷との関係が変わるため、設定条件の適否の判断を変えることが可能である。

図３は、本発明の一実施形態による型締力と型締モータの負荷との関係を示す図である。図３において、Ｌ１は最大型締力Ｃ_ｍａｘがＣ_ｍａｘ１の場合の関係を、Ｌ２は最大型締力Ｃ_ｍａｘがＣ_ｍａｘ２（Ｃ_ｍａｘ２＞Ｃ_ｍａｘ１）の場合の関係を、Ｌ３は最大型締力Ｃ_ｍａｘがＣ_ｍａｘ３（Ｃ_ｍａｘ３＞Ｃ_ｍａｘ２）の場合の関係をそれぞれ示す。

最大型締力Ｃ_ｍａｘは、上記位置調整に用いられるものである。設定画面において最大型締力Ｃ_ｍａｘが入力されると、トグル機構２０の姿勢が所定の姿勢の場合に最大型締力Ｃ_ｍａｘが生じるように、上記位置調整が自動で行われる。上記位置調整には、型締モータ２６のエンコーダ２６ａ、型厚モータ４３のエンコーダ４３ａなどが用いられる。

最大型締力Ｃ_ｍａｘは、例えば、トグル機構２０のリンク角度θが予め設定された角度の場合に生じる型締力である。最大型締力Ｃ_ｍａｘに対応するリンク角度θは、設定可変でもよい。

型閉完了の状態からトグル機構２０の腕が伸びるほど、つまりリンク角度θが大きくなるほど、大きな型締力が生じる。但し、トグル機構２０が伸びきると、つまりリンク角度θが１８０°になると、第１トグルレバー２２とトグルアーム２４との連結位置において油膜切れなどが生じうる。

そこで、最大型締力Ｃ_ｍａｘは、リンク角度θが１８０°よりも少し小さい場合に生じる型締力としてよい。尚、リンク角度θが１８０°になると、型締モータ２６が停止した状態で型締力が保持できるという利点がある。そのため、最大型締力Ｃ_ｍａｘは、リンク角度θが１８０°の場合に生じる型締力としてもよい。

最大型締力Ｃ_ｍａｘは、型締装置１０の仕様の範囲内とされる。尚、最大型締力Ｃ_ｍａｘは仮想的なものであり、上記位置調整において実際に生じるものではないため、型締装置１０の仕様の範囲を超えてもよい。この場合、型締装置１０の仕様の範囲内で型締力が生じるように、クロスヘッド２１の移動範囲が制限されてよい。

射出成形時の設定型締力Ｃは、最大型締力Ｃ_ｍａｘ以下とされ、型締装置１０の仕様の範囲内とされる。設定型締力Ｃが最大型締力Ｃ_ｍａｘと同じ場合、型締時にトグル機構２０の腕が比較的伸びた状態であるため、型締時のトグル倍率が高く、電力の利用効率が良い。

設定型締力Ｃが最大型締力Ｃ_ｍａｘよりも小さい場合、図３に示すように型締モータ２６の負荷が定格（例えば連続定格）を超えることがある。

そこで、制御装置８０は、最大型締力Ｃ_ｍａｘに基づいて、設定型締力Ｃの適否を判断する。型締モータ２６の過負荷による停止を回避することができる。また、制御装置８０とは別に情報処理装置が設けられる場合、射出成形機の購入時の、型締モータ２６の選定に役立たせることができる。

図４は、本発明の一実施形態による最大型締力Ｃ_ｍａｘと、設定型締力Ｃと、設定型締力Ｃの適否との関係を示す図である。図４において、Ａ１は設定型締力Ｃが適当であると判断される領域、Ａ２は設定型締力Ｃが不適当であると判断される領域である。尚、上述の如く、設定型締力Ｃは最大型締力Ｃ_ｍａｘ以下とされる。

制御装置８０は、例えば図４に示す情報を記憶部８１に記憶し、設定型締力Ｃの適否の判断時に記憶部８１から読み出して用いる。このように、制御装置８０は、最大型締力Ｃ_ｍａｘに基づいて、設定型締力Ｃの適否を判断する。

尚、制御装置８０は、最大型締力Ｃ_ｍａｘに基づいて設定型締力Ｃに対応する型締モータ２６の瞬時負荷を算出し、算出した瞬時負荷に基づいて設定型締力Ｃの適否を判定してもよい。

制御装置８０は、最大型締力Ｃ_ｍａｘ、および設定型締力Ｃの保持時間に基づいて、設定型締力Ｃの適否を判断してもよい。判断材料に保持時間が加わることで、より詳細な判断ができる。

制御装置８０は、最大型締力Ｃ_ｍａｘ、設定型締力Ｃの保持時間、および成形サイクル時間に基づいて、設定型締力Ｃの適否を判断してもよい。判断材料に保持時間と成形サイクル時間が加わることで、さらに詳細な判断ができる。

例えば、制御装置８０は、最大型締力Ｃ_ｍａｘ、設定型締力Ｃの保持時間、および成形サイクル時間に基づいて型締モータ２６の負荷の実効値を算出し、算出した実効値に基づいて設定型締力Ｃの適否を判定する。型締モータ２６の負荷は上記関数ｆ（ｔ）で表される。その実効値は上記積分値Ｆを周期Ｔで割った値の平方根である。周期Ｔは成形サイクル時間である。実効値と定格値とを比較することで、サイクル運転時の異常検出による停止が回避できる。

設定型締力Ｃ（Ｃ＞０）が１成形サイクル中に段階的に設定される場合、制御装置８０は各段の設定型締力Ｃが適否の判断に対して与える影響度を算出してもよい。ｋ（ｋは１以上の自然数）段目の影響度は、例えば、上記関数ｆ（ｔ）を２乗した値をｋ段目の保持時間で積分した値Ｆｋと、上記積分値Ｆとの比（Ｆｋ／Ｆ）として算出される。何段目の設定の影響度が大きいのかがわかる。

制御装置８０は、その処理結果を表示部７２に表示させてよい。表示部７２は、例えば設定型締力Ｃの適否などを表示する。各段の設定型締力Ｃの影響度も同時に表示されてよい。

制御装置８０は、設定型締力Ｃが不適当であると判断した場合、各種の処理を行ってよい。処理内容としては、アラームの出力、設定型締力Ｃの変更の提示、運転停止などが挙げられる。設定型締力Ｃの変更を提示する場合、適切な設定型締力Ｃの範囲を同時に提示してよい。設定型締力Ｃの変更の提示は、例えば表示部７２などにより行われる。処理内容と判断材料とが対応付けられてよく、その対応関係はユーザが設定できる。

尚、本実施形態の金型装置３０はバネ部を有するものであるが、金型装置の構成は特に限定されない。例えば、金型本体部と枠状部との間に配設される部材として、バネ部に代えて、油圧シリンダが用いられてもよい。また、金型装置３０は、インロー型などでもよい。

以上、射出成形機の実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等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、改良が可能である。

例えば、上記実施形態の射出成形機は、型開閉方向が水平方向の横型であるが、型開閉方向が上下方向の竪型であってもよい。竪型の型締装置は、固定プラテンとしての下プラテン、可動プラテンとしての上プラテン、トグルサポート、トグル機構、および型厚調整機構などを有する。下プラテンには下金型が取り付けられ、上プラテンには上金型が取り付けられる。下金型と上金型とで金型装置が構成される。下金型は、ロータリーテーブルを介して下プラテンに取り付けられてもよい。トグルサポートは、下プラテンの下方に配設され、上プラテンと共に昇降する。トグル機構は、トグルサポートと下プラテンとの間に配設される。型厚調整機構は、雄ねじ、雌ねじ、および型厚モータなどで構成される。雄ねじはタイバーに形成され、タイバーはトグルサポートと上プラテンとを連結する。雌ねじは、トグルサポートまたは上プラテンに回転自在に保持される。型厚モータは、雄ねじと螺合する雌ねじを回転させることにより、トグルサポートと上プラテンとの相対的な位置を調整する。

また、上記実施形態の金型装置は、キャビティ空間内の成形材料を圧縮するものが、キャビティ空間内の成形材料を圧縮しないものでもよい。

また、上記実施形態の情報処理装置は、型締装置１０の駆動部としての型締モータ２６の情報を処理するが、駆動部の種類は特に限定されない。例えば、情報処理装置は、射出装置５０の駆動部、エジェクタ装置の駆動部などの情報を処理してもよい。また、駆動部はモータでなくてもよく、油圧シリンダや電磁石などでもよい。

また、上記実施形態の型締装置１０は、駆動部として、型締モータ２６を有するが、型締モータ２６の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置１０は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。電磁石型の型締装置は、例えば固定プラテン、可動プラテン、リヤプラテン、吸着板、および型厚調整機構などを有する。可動プラテンは、固定プラテンとリヤプラテンとの間において進退自在とされる。固定プラテンとリヤプラテンとはタイバーにより連結される。吸着板は、リヤプラテンの後方において、可動プラテンと共に進退自在とされる。可動プラテンと吸着板とはロッドで連結され、当該ロッドはリヤプラテンの貫通孔に挿通される。リヤプラテンおよび吸着板の少なくとも一方には電磁石が形成され、電磁石による吸着力がリヤプラテンと吸着板との間に作用し、型締力が生じる。型厚調整機構は、雄ねじ、雌ねじ、および型厚モータなどで構成される。雄ねじはロッドに形成され、雌ねじは吸着板または可動プラテンに回転自在に保持される。型厚モータは、雄ねじと螺合する雌ねじを回転させることにより、吸着板と可動プラテンとの相対的な位置を調整する。これにより、型閉完了時に、吸着板とリヤプラテンとの間に所定のギャップが形成される。

１０ 型締装置
１２ 固定プラテン
１３ 可動プラテン
１５ リヤプラテン
１６ タイバー
１８ 型締力検出器
２０ トグル機構
２６ 型締モータ
２６ａ エンコーダ
３０ 金型装置
３２ 固定金型
３３ 可動金型
４０ 型厚調整機構
４１ 雄ネジ
４２ 雌ネジ
４３ 型厚モータ
５０ 射出装置
７１ 操作部
７２ 表示部
８０ 制御装置
８１ 記憶部
８２ ＣＰＵ

Claims (18)

1. 型締力を生じさせるトグル機構と、
   タイバーを介して連結される所定の部材間の位置調整を行う型厚調整機構部と、
   制御量の設定値と実績値との偏差がゼロになるようにフィードバック制御され前記トグル機構を作動させる型締モータと、
   前記型締モータの情報を処理する情報処理装置とを備え、
   前記制御量は、前記型締力、または前記型締力に対応する可動部の位置であり、
   前記制御量の変化に応じた前記型締モータの負荷の変化が記憶部に記憶され、
   前記情報処理装置は、前記制御量の前記設定値と前記実績値との偏差がゼロになるように前記型締モータをフィードバック制御するときの前記型締モータの前記負荷を、前記制御量の変化に応じた前記負荷の変化と前記設定値とから算出し、前記算出した前記負荷に基づいて前記設定値の適否を判断する、射出成形機。
2. 前記情報処理装置は、
   前記算出した前記負荷が予め定めた許容負荷を超える場合に、前記設定値を不適当と判断し、
   前記算出した前記負荷が前記許容負荷以下である場合に、前記設定値を適当と判断する、請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記算出した前記負荷は実効値であり、前記許容負荷は定格値であり、前記算出した前記負荷の周期は成形サイクル時間であり、
   前記実効値は、前記負荷を表す時間の関数ｆ（ｔ）を２乗した値を前記周期にわたって積分し、その積分値（Ｆ）を前記周期で割った値の平方根であり、
   前記定格値は、前記型締モータを連続的に使い続けた場合に、前記型締モータの温度が許容温度以下となる上限値、または前記型締モータに電流を出力するインバータの温度が許容温度以下となる上限値である、請求項２に記載の射出成形機。
4. 前記設定値は、１成形サイクル中に段階的に設定され、
   前記情報処理装置は、前記関数ｆ（ｔ）を２乗した値をｋ（ｋは１以上の自然数）段目の保持時間にわたって積分した値（Ｆｋ）と、前記積分値（Ｆ）との比（Ｆｋ／Ｆ）を算出する、請求項３に記載の射出成形機。
5. 前記情報処理装置は、前記設定値が不適当であると判断した場合、前記設定値を補正する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出成形機。
6. 前記型厚調整機構部は、固定金型および可動金型の一方が取り付けられるプラテン部と、前記トグル機構を支持するサポート部との間隔を調整する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の射出成形機。
7. 前記情報処理装置は、前記位置調整の設定に基づいて、前記設定値の適否を判断する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の射出成形機。
8. 前記位置調整の設定は、最大型締力であり、
   前記設定値は、設定型締力、または該設定型締力に対応する設定位置である、請求項７に記載の射出成形機。
9. 前記情報処理装置は、前記位置調整の設定と、前記設定値の保持時間とに基づいて、前記設定値の適否を判断する、請求項７または８に記載の射出成形機。
10. 前記位置調整の設定は、前記トグル機構の姿勢が所定の姿勢の場合に生じる型締力である、請求項７〜９のいずれか１項に記載の射出成形機。
11. 前記情報処理装置は、前記設定値が不適当であると判断した場合、前記型厚調整機構部を作動させることにより前記位置調整を行う、請求項１〜１０のいずれか1項に記載の射出成形機。
12. 前記情報処理装置によって前記設定値が不適当であると判断される場合にアラームを出力する出力装置を備える、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の射出成形機。
13. 前記情報処理装置の処理結果を表示する表示装置を備える、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の射出成形機。
14. 型締力を生じさせるトグル機構と、タイバーを介して連結される所定の部材間の位置調整を行う型厚調整機構部と、制御量の設定値と実績値との偏差がゼロになるようにフィードバック制御され前記トグル機構を作動させる型締モータとを備える射出成形機の前記型締モータの情報を処理する、射出成形機の情報処理装置であって、
    前記制御量は、前記型締力、または前記型締力に対応する可動部の位置であり、
    前記制御量の変化に応じた前記型締モータの負荷の変化が記憶部に記憶され、
    前記負荷は、トルク、または電流であり、
    前記制御量の前記設定値と前記実績値との偏差がゼロになるように前記型締モータをフィードバック制御するときの前記型締モータの前記負荷を、前記制御量の変化に応じた前記負荷の変化と前記設定値とから算出し、前記算出した前記負荷に基づいて前記設定値の適否を判断する、射出成形機の情報処理装置。
15. 型締力を生じさせるトグル機構と、タイバーを介して連結される所定の部材間の位置調整を行う型厚調整機構部と、制御量の設定値と実績値との偏差がゼロになるようにフィードバック制御され前記トグル機構を作動させる型締モータとを備える射出成形機の前記型締モータの情報を処理する、射出成形機の情報処理方法であって、
    前記制御量は、前記型締力、または前記型締力に対応する可動部の位置であり、
    前記制御量の変化に応じた前記型締モータの負荷の変化が記憶部に記憶され、
    前記負荷は、トルク、または電流であり、
    前記制御量の前記設定値と前記実績値との偏差がゼロになるように前記型締モータをフィードバック制御するときの前記型締モータの前記負荷を、前記制御量の変化に応じた前記負荷の変化と前記設定値とから算出し、前記算出した前記負荷に基づいて前記設定値の適否を判断する、射出成形機の情報処理方法。
16. 金型装置の型締力を生じさせる型締駆動部と、
    情報処理装置とを備え、
    前記型締駆動部は、制御量の設定値と実績値との偏差がゼロになるようにフィードバック制御され、
    前記制御量は、前記型締力、または前記型締力に対応する可動部の位置であり、
    前記制御量の変化に応じた前記型締駆動部の負荷の変化が記憶部に記憶され、
    前記負荷は、トルク、または電流であり、
    前記情報処理装置は、
    前記制御量の設定値と実績値との偏差がゼロになるように前記型締駆動部をフィードバック制御するときの前記型締駆動部の前記負荷を、前記制御量の変化に応じた前記負荷の変化と前記設定値とから算出し、
    前記算出した前記負荷が予め定めた許容負荷を超える場合に、前記設定値を不適当と判断し、
    前記算出した前記負荷が前記許容負荷以下である場合に、前記設定値を適当と判断し、
    前記算出した前記負荷は実効値であり、前記許容負荷は定格値であり、前記算出した前記負荷の周期は成形サイクル時間であり、
    前記実効値は、前記負荷を表す時間の関数ｆ（ｔ）を２乗した値を前記周期にわたって積分し、その積分値（Ｆ）を前記周期で割った値の平方根であり、
    前記定格値は、前記型締駆動部を連続的に使い続けた場合に、前記型締駆動部の温度が許容温度以下となる上限値、または前記型締駆動部に電流を出力するインバータの温度が許容温度以下となる上限値であり、
    前記設定値は、１成形サイクル中に段階的に設定され、
    前記情報処理装置は、前記関数ｆ（ｔ）を２乗した値をｋ（ｋは１以上の自然数）段目の保持時間にわたって積分した値（Ｆｋ）と、前記積分値（Ｆ）との比（Ｆｋ／Ｆ）を算出する、射出成形機。
17. 金型装置の型締力を生じさせる型締駆動部、および該型締駆動部の効率を調整するために所定の部材間の位置調整を行う型厚調整機構部を含む型締装置と、
    情報処理装置とを備え、
    前記型締駆動部は、制御量の設定値と実績値との偏差がゼロになるようにフィードバック制御され、
    前記制御量は、前記型締力、または前記型締力に対応する可動部の位置であり、
    前記制御量の変化に応じた前記型締駆動部の負荷の変化が記憶部に記憶され、
    前記負荷は、トルク、または電流であり、
    前記情報処理装置は、前記制御量の設定値と実績値との偏差がゼロになるように前記型締駆動部をフィードバック制御するときの前記型締駆動部の前記負荷を、最大型締力毎に記憶される前記制御量の変化に応じた前記負荷の変化と前記設定値とから算出し、前記算出した前記負荷に基づいて前記設定値の適否を判断し、
    前記設定値は、１成形サイクル中に段階的に設定され、
    前記情報処理装置は、前記負荷を表す時間の関数ｆ（ｔ）を２乗した値をｋ（ｋは１以上の自然数）段目の保持時間にわたって積分した値（Ｆｋ）と、前記関数ｆ（ｔ）を２乗した値を周期にわたって積分した値（Ｆ）との比（Ｆｋ／Ｆ）を算出し、
    前記周期は、成形サイクル時間である、射出成形機。
18. 金型装置の型締力を生じさせる型締駆動部、および該型締駆動部の効率を調整するために所定の部材間の位置調整を行う型厚調整機構部を含む型締装置と、
    情報処理装置とを備え、
    前記型締駆動部は、制御量の設定値と実績値との偏差がゼロになるようにフィードバック制御され、
    前記制御量は、前記型締力、または前記型締力に対応する可動部の位置であり、
    最大型締力と前記設定値とから、前記設定値が適当であると判断される領域と、前記設定値が不適当であると判断される領域とが記憶部に記憶され、
    前記情報処理装置は、前記最大型締力と前記設定値とから、前記設定値の適否を判断し、
    前記設定値は、１成形サイクル中に段階的に設定され、
    前記情報処理装置は、前記型締駆動部の負荷を表す時間の関数ｆ（ｔ）を２乗した値をｋ（ｋは１以上の自然数）段目の保持時間にわたって積分した値（Ｆｋ）と、前記関数ｆ（ｔ）を２乗した値を周期にわたって積分した値（Ｆ）との比（Ｆｋ／Ｆ）を算出し、
    前記負荷は、トルク、または電流であり、
    前記周期は、成形サイクル時間である、射出成形機。

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