JP6847741B2

JP6847741B2 - 射出成形機

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Publication number: JP6847741B2
Application number: JP2017072634A
Authority: JP
Inventors: 太郎小木曽
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2021-03-24
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Description

本発明は、射出成形機に関する。

従来、エジェクタ装置を型開速度に同期させ、フレームに対するエジェクタ先端速度を０とすることで、同一サイクルで成形される複数の成形品を真下に落とすことが行われている（例えば特許文献１）。

特開２００１−１５０４９６号公報

理想的には、エジェクタ速度を型開速度と逆方向の同一速度とすれば相対速度が０となって、金型から外された成形品は真下に落ちるはずである。しかし実際には、エジェクタが成形品を金型から突き出す際に成形品が金型から受ける抵抗などの影響によって、成形品に型開閉方向に速度が発生して、各サイクルの成形品群ごとに成形品の落下位置にバラツキが生じる場合がある。このようなバラツキを無くすための対策としては、従来は成形機の作業員が目視により成形品の落下位置を監視して、型開速度等を手動で調整することが一般的であったが、成形品を所望の位置に落下させるための設定が難しかった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、成形品を所望の位置に落下させるための設定を簡易に行うことができる射出成形機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る射出成形機は、可動プラテンと固定プラテンとを有する型締装置を備える射出成形機であって、前記可動プラテンに取り付けられる可動金型から落下する成形品群に関する情報を取得する成形品群情報取得部と、前記成形品群情報取得部により取得された情報に基づき、前記固定プラテンに取り付けられる固定金型と前記成形品群との距離に関する落下情報を算出する落下情報算出部と、前記落下情報算出部により算出された前記落下情報に応じて、前記固定金型に対する前記成形品群の落下位置を調整する調整部と、を備える。

同様に、上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る射出成形機は、可動プラテンと固定プラテンとを有する型締装置を備える射出成形機であって、当該射出成形機の作業員の操作入力を受け付ける操作入力部と、前記操作入力部を介する前記操作入力に応じて、前記可動プラテンに取り付けられる可動金型から落下する成形品群の、前記固定プラテンに取り付けられる固定金型に対する落下位置を調整する調整部と、を備え、前記操作入力部の前記操作入力は、前記可動プラテンの型開速度と、前記可動金型から前記成形品群を突き出すエジェクタ装置の突き出し速度との比である同期率の増減に関する情報であり、前記調整部は、前記操作入力に応じて前記同期率を変更することにより、前記固定金型に対する前記成形品群の落下位置を調整する。

本発明の一態様によれば、成形品を所望の位置に落下させるための設定を簡易に行うことができる射出成形機を提供することができる。

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。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。第１実施形態に係る射出成形機が備える落下位置調整システムの概略構成を示す図である。エジェクタ速度と型開速度との同期関係を示す図である。エジェクタ位置とエジェクタ速度との関係を示す図である。可動プラテンの型開速度と、エジェクタ装置の突き出し速度との同期率による調整の一例を示す図である。第１実施形態で実施される同期率σを用いた成形品群Ｍの落下位置の調整手法のフローチャートである。第１実施形態で実施される可動プラテンの型開限の調整手法のフローチャートである。第２実施形態に係る射出成形機が備える落下位置調整システムの概略構成を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

［第１実施形態］
図１〜図８を参照して第１実施形態を説明する。なお、図１〜図３において、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに垂直な方向である。Ｘ方向及びＹ方向は水平方向、Ｚ方向は鉛直方向である。Ｘ方向は、本実施形態に係る射出成形機１の可動プラテン１２０や射出装置３００の移動方向や型開閉方向と同一方向であり、Ｙ方向は射出成形機１の幅方向である。

まず図１及び図２を参照して、本実施形態に係る射出成形機１の全体の概略構成について説明する。

（射出成形機）
図１は、一実施形態による射出成形機１の型開完了時の状態を示す図である。図２は、一実施形態による射出成形機１の型締時の状態を示す図である。図１〜図２に示すように、射出成形機１は、型締装置１００と、エジェクタ装置２００と、射出装置３００と、移動装置４００と、制御装置７００とを有する。以下、射出成形機１の各構成要素について説明する。

（型締装置）
型締装置１００の説明では、型閉時の可動プラテン１２０の移動方向（図１および図２中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（図１および図２中左方向）を後方として説明する。

型締装置１００は、金型装置１０の型閉、型締、型開を行う。型締装置１００は例えば横型であって、型開閉方向が水平方向である。型締装置１００は、固定プラテン１１０、可動プラテン１２０、トグルサポート１３０、タイバー１４０、トグル機構１５０、型締モータ１６０、運動変換機構１７０、および型厚調整機構１８０を有する。

固定プラテン１１０は、フレームＦｒに対し固定される。固定プラテン１１０における可動プラテン１２０との対向面に固定金型１１が取付けられる。

可動プラテン１２０は、フレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされる。フレームＦｒ上には、可動プラテン１２０を案内するガイド１０１が敷設される。可動プラテン１２０における固定プラテン１１０との対向面に可動金型１２が取付けられる。

固定プラテン１１０に対し可動プラテン１２０を進退させることにより、型閉、型締、型開が行われる。固定金型１１と可動金型１２とで金型装置１０が構成される。

トグルサポート１３０は、固定プラテン１１０と間隔をおいて連結され、フレームＦｒ上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、トグルサポート１３０は、フレームＦｒ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。トグルサポート１３０のガイドは、可動プラテン１２０のガイド１０１と共通のものでもよい。

尚、本実施形態では、固定プラテン１１０がフレームＦｒに対し固定され、トグルサポート１３０がフレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされるが、トグルサポート１３０がフレームＦｒに対し固定され、固定プラテン１１０がフレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされてもよい。

タイバー１４０は、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０とを型開閉方向に間隔Ｌをおいて連結する。タイバー１４０は、複数本（例えば４本）用いられてよい。各タイバー１４０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１４０には、タイバー１４０の歪を検出するタイバー歪検出器１４１が設けられてもよい。タイバー歪検出器１４１は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。タイバー歪検出器１４１の検出結果は、型締力の検出などに用いられる。

尚、本実施形態では、型締力を検出する型締力検出器として、タイバー歪検出器１４１が用いられるが、本発明はこれに限定されない。型締力検出器は、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、その取付け位置もタイバー１４０に限定されない。

トグル機構１５０は、可動プラテン１２０とトグルサポート１３０との間に配設され、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０を型開閉方向に移動させる。トグル機構１５０は、クロスヘッド１５１、一対のリンク群などで構成される。各リンク群は、ピンなどで屈伸自在に連結される第１リンク１５２および第２リンク１５３を有する。第１リンク１５２は可動プラテン１２０に対しピンなどで揺動自在に取付けられ、第２リンク１５３はトグルサポート１３０に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第２リンク１５３は、第３リンク１５４を介してクロスヘッド１５１に取付けられる。トグルサポート１３０に対しクロスヘッド１５１を進退させると、第１リンク１５２および第２リンク１５３が屈伸し、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０が進退する。

尚、トグル機構１５０の構成は、図１および図２に示す構成に限定されない。例えば図１および図２では、各リンク群の節点の数が５つであるが、４つでもよく、第３リンク１５４の一端部が、第１リンク１５２と第２リンク１５３との節点に結合されてもよい。

型締モータ１６０は、トグルサポート１３０に取付けられており、トグル機構１５０を作動させる。型締モータ１６０は、トグルサポート１３０に対しクロスヘッド１５１を進退させることにより、第１リンク１５２および第２リンク１５３を屈伸させ、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０を進退させる。型締モータ１６０は、運動変換機構１７０に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構１７０に連結されてもよい。

運動変換機構１７０は、型締モータ１６０の回転運動をクロスヘッド１５１の直線運動に変換する。運動変換機構１７０は、ねじ軸１７１と、ねじ軸１７１に螺合するねじナット１７２とを含む。ねじ軸１７１と、ねじナット１７２との間には、ボールまたはローラが介在してよい。

型締装置１００は、制御装置７００による制御下で、型閉工程、型締工程、型開工程などを行う。

型閉工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定速度で型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン１２０を前進させ、可動金型１２を固定金型１１にタッチさせる。クロスヘッド１５１の位置や速度は、例えば型締モータエンコーダ１６１などを用いて検出する。型締モータエンコーダ１６１は、型締モータ１６０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。

型締工程では、型締モータ１６０をさらに駆動してクロスヘッド１５１を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。型締時に可動金型１２と固定金型１１との間にキャビティ空間１４が形成され、射出装置３００がキャビティ空間１４に液状の成形材料を充填する。充填された成形材料が固化されることで、成形品が得られる。キャビティ空間１４の数は複数でもよく、その場合、複数の成形品が同時に得られる。

型開工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定速度で型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン１２０を後退させ、可動金型１２を固定金型１１から離間させる。その後、エジェクタ装置２００が可動金型１２から成形品を突き出す。

型閉工程および型締工程における設定条件は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、型閉工程および型締工程におけるクロスヘッド１５１の速度や位置（速度の切替位置、型閉完了位置、型締位置を含む）は、一連の設定条件として、まとめて設定される。尚、クロスヘッド１５１の速度や位置などの代わりに、可動プラテン１２０の速度や位置などが設定されてもよい。また、クロスヘッドの位置（例えば型締位置）や可動プラテンの位置の代わりに、型締力が設定されてもよい。

ところで、トグル機構１５０は、型締モータ１６０の駆動力を増幅して可動プラテン１２０に伝える。その増幅倍率は、トグル倍率とも呼ばれる。トグル倍率は、第１リンク１５２と第２リンク１５３とのなす角θ（以下、「リンク角度θ」とも呼ぶ）に応じて変化する。リンク角度θは、クロスヘッド１５１の位置から求められる。リンク角度θが１８０°のとき、トグル倍率が最大になる。

金型装置１０の交換や金型装置１０の温度変化などにより金型装置１０の厚さが変化した場合、型締時に所定の型締力が得られるように、型厚調整が行われる。型厚調整では、例えば可動金型１２が固定金型１１にタッチする型タッチの時点でトグル機構１５０のリンク角度θが所定の角度になるように、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌを調整する。

型締装置１００は、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌを調整することで、型厚調整を行う型厚調整機構１８０を有する。型厚調整機構１８０は、タイバー１４０の後端部に形成されるねじ軸１８１と、トグルサポート１３０に回転自在に保持されるねじナット１８２と、ねじ軸１８１に螺合するねじナット１８２を回転させる型厚調整モータ１８３とを有する。

ねじ軸１８１およびねじナット１８２は、タイバー１４０ごとに設けられる。型厚調整モータ１８３の回転は、回転伝達部１８５を介して複数のねじナット１８２に伝達されてよい。複数のねじナット１８２を同期して回転できる。尚、回転伝達部１８５の伝達経路を変更することで、複数のねじナット１８２を個別に回転することも可能である。

回転伝達部１８５は、例えば歯車などで構成される。この場合、各ねじナット１８２の外周に受動歯車が形成され、型厚調整モータ１８３の出力軸には駆動歯車が取付けられ、複数の受動歯車および駆動歯車と噛み合う中間歯車がトグルサポート１３０の中央部に回転自在に保持される。尚、回転伝達部１８５は、歯車の代わりに、ベルトやプーリなどで構成されてもよい。

型厚調整機構１８０の動作は、制御装置７００によって制御される。制御装置７００は、型厚調整モータ１８３を駆動して、ねじナット１８２を回転させることで、ねじナット１８２を回転自在に保持するトグルサポート１３０の固定プラテン１１０に対する位置を調整し、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌを調整する。

尚、本実施形態では、ねじナット１８２がトグルサポート１３０に対し回転自在に保持され、ねじ軸１８１が形成されるタイバー１４０が固定プラテン１１０に対し固定されるが、本発明はこれに限定されない。

例えば、ねじナット１８２が固定プラテン１１０に対し回転自在に保持され、タイバー１４０がトグルサポート１３０に対し固定されてもよい。この場合、ねじナット１８２を回転させることで、間隔Ｌを調整できる。

また、ねじナット１８２がトグルサポート１３０に対し固定され、タイバー１４０が固定プラテン１１０に対し回転自在に保持されてもよい。この場合、タイバー１４０を回転させることで、間隔Ｌを調整できる。

さらにまた、ねじナット１８２が固定プラテン１１０に対し固定され、タイバー１４０がトグルサポート１３０に対し回転自在に保持されてもよい。この場合、タイバー１４０を回転させることで間隔Ｌを調整できる。

間隔Ｌは、型厚調整モータエンコーダ１８４を用いて検出する。型厚調整モータエンコーダ１８４は、型厚調整モータ１８３の回転量や回転方向を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。型厚調整モータエンコーダ１８４の検出結果は、トグルサポート１３０の位置や間隔Ｌの監視や制御に用いられる。

型厚調整機構１８０は、互いに螺合するねじ軸１８１とねじナット１８２の一方を回転させることで、間隔Ｌを調整する。複数の型厚調整機構１８０が用いられてもよく、複数の型厚調整モータ１８３が用いられてもよい。

尚、本実施形態の型厚調整機構１８０は、間隔Ｌを調整するため、タイバー１４０に形成されるねじ軸１８１とねじ軸１８１に螺合されるねじナット１８２とを有するが、本発明はこれに限定されない。

例えば、型厚調整機構１８０は、タイバー１４０の温度を調節するタイバー温調器を有してもよい。タイバー温調器は、各タイバー１４０に取付けられ、複数本のタイバー１４０の温度を連携して調整する。タイバー１４０の温度が高いほど、タイバー１４０は熱膨張によって長くなり、間隔Ｌが大きくなる。複数本のタイバー１４０の温度は独立に調整することも可能である。

タイバー温調器は、例えばヒータなどの加熱器を含み、加熱によってタイバー１４０の温度を調節する。タイバー温調器は、水冷ジャケットなどの冷却器を含み、冷却によってタイバー１４０の温度を調節してもよい。タイバー温調器は、加熱器と冷却器の両方を含んでもよい。

尚、本実施形態の型締装置１００は、型開閉方向が水平方向である横型であるが、型開閉方向が上下方向である竪型でもよい。竪型の型締装置は、下プラテン、上プラテン、トグルサポート、タイバー、トグル機構、および型締モータなどを有する。下プラテンと上プラテンのうち、いずれか一方が固定プラテン、残りの一方が可動プラテンとして用いられる。下プラテンには下金型が取付けられ、上プラテンには上金型が取付けられる。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、タイバーを介して上プラテンと連結される。タイバーは、上プラテンとトグルサポートとを型開閉方向に間隔をおいて連結する。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、可動プラテンを昇降させる。型締モータは、トグル機構を作動させる。型締装置が竪型である場合、タイバーの本数は通常３本である。尚、タイバーの本数は特に限定されない。

尚、本実施形態の型締装置１００は、駆動源として、型締モータ１６０を有するが、型締モータ１６０の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置１００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。

（エジェクタ装置）
エジェクタ装置２００の説明では、型締装置１００の説明と同様に、型閉時の可動プラテン１２０の移動方向（図１および図２中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（図１および図２中左方向）を後方として説明する。

エジェクタ装置２００は、金型装置１０から成形品を突き出す。エジェクタ装置２００は、エジェクタモータ２１０、運動変換機構２２０、およびエジェクタロッド２３０などを有する。

エジェクタモータ２１０は、可動プラテン１２０に取付けられる。エジェクタモータ２１０は、運動変換機構２２０に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構２２０に連結されてもよい。

運動変換機構２２０は、エジェクタモータ２１０の回転運動をエジェクタロッド２３０の直線運動に変換する。運動変換機構２２０は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。

エジェクタロッド２３０は、可動プラテン１２０の貫通穴において進退自在とされる。エジェクタロッド２３０の前端部は、可動金型１２の内部に進退自在に配設される可動部材１５と接触する。エジェクタロッド２３０の前端部は、可動部材１５と連結されていても、連結されていなくてもよい。

エジェクタ装置２００は、制御装置７００による制御下で、突き出し工程を行う。

突き出し工程では、エジェクタモータ２１０を駆動してエジェクタロッド２３０を設定速度で待機位置から突き出し位置まで前進させることにより、可動部材１５を前進させ、成形品を突き出す。その後、エジェクタモータ２１０を駆動してエジェクタロッド２３０を設定速度で後退させ、可動部材１５を元の待機位置まで後退させる。エジェクタロッド２３０の位置や速度は、例えばエジェクタモータエンコーダ２１１を用いて検出する。エジェクタモータエンコーダ２１１は、エジェクタモータ２１０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。

（射出装置）
射出装置３００の説明では、型締装置１００の説明やエジェクタ装置２００の説明とは異なり、充填時のスクリュ３３０の移動方向（図１および図２中左方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（図１および図２中右方向）を後方として説明する。

射出装置３００は、フレームＦｒに対し進退自在なスライドベース３０１に設置され、金型装置１０に対し進退自在とされる。射出装置３００は、金型装置１０にタッチし、金型装置１０内のキャビティ空間１４に成形材料を充填する。射出装置３００は、例えば、シリンダ３１０、ノズル３２０、スクリュ３３０、計量モータ３４０、射出モータ３５０、圧力検出器３６０などを有する。

シリンダ３１０は、供給口３１１から内部に供給された成形材料を加熱する。供給口３１１はシリンダ３１０の後部に形成される。シリンダ３１０の後部の外周には、水冷シリンダなどの冷却器３１２が設けられる。冷却器３１２よりも前方において、シリンダ３１０の外周には、バンドヒータなどの加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。

シリンダ３１０は、シリンダ３１０の軸方向（図１および図２中左右方向）に複数のゾーンに区分される。各ゾーンに加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。ゾーン毎に、温度検出器３１４の検出温度が設定温度になるように、制御装置７００が加熱器３１３を制御する。

ノズル３２０は、シリンダ３１０の前端部に設けられ、金型装置１０に対し押し付けられる。ノズル３２０の外周には、加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。ノズル３２０の検出温度が設定温度になるように、制御装置７００が加熱器３１３を制御する。

スクリュ３３０は、シリンダ３１０内において回転自在に且つ進退自在に配設される。スクリュ３３０を回転させると、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って成形材料が前方に送られる。成形材料は、前方に送られながら、シリンダ３１０からの熱によって徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ３３０の前方に送られシリンダ３１０の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ３３０が後退させられる。その後、スクリュ３３０を前進させると、スクリュ３３０前方に蓄積された液状の成形材料がノズル３２０から射出され、金型装置１０内に充填される。

スクリュ３３０の前部には、スクリュ３３０を前方に押すときにスクリュ３３０の前方から後方に向かう成形材料の逆流を防止する逆流防止弁として、逆流防止リング３３１が進退自在に取付けられる。

逆流防止リング３３１は、スクリュ３３０を前進させるときに、スクリュ３３０前方の成形材料の圧力によって後方に押され、成形材料の流路を塞ぐ閉塞位置（図２参照）までスクリュ３３０に対し相対的に後退する。これにより、スクリュ３３０前方に蓄積された成形材料が後方に逆流するのを防止する。

一方、逆流防止リング３３１は、スクリュ３３０を回転させるときに、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って前方に送られる成形材料の圧力によって前方に押され、成形材料の流路を開放する開放位置（図１参照）までスクリュ３３０に対し相対的に前進する。これにより、スクリュ３３０の前方に成形材料が送られる。

逆流防止リング３３１は、スクリュ３３０と共に回転する共回りタイプと、スクリュ３３０と共に回転しない非共回りタイプのいずれでもよい。

尚、射出装置３００は、スクリュ３３０に対し逆流防止リング３３１を開放位置と閉塞位置との間で進退させる駆動源を有していてもよい。

計量モータ３４０は、スクリュ３３０を回転させる。スクリュ３３０を回転させる駆動源は、計量モータ３４０には限定されず、例えば油圧ポンプなどでもよい。

射出モータ３５０は、スクリュ３３０を進退させる。射出モータ３５０とスクリュ３３０との間には、射出モータ３５０の回転運動をスクリュ３３０の直線運動に変換する運動変換機構などが設けられる。運動変換機構は、例えばねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを有する。ねじ軸とねじナットの間には、ボールやローラなどが設けられてよい。スクリュ３３０を進退させる駆動源は、射出モータ３５０には限定されず、例えば油圧シリンダなどでもよい。

圧力検出器３６０は、射出モータ３５０とスクリュ３３０との間で伝達される圧力を検出する。圧力検出器３６０は、射出モータ３５０とスクリュ３３０との間の圧力の伝達経路に設けられ、圧力検出器３６０に作用する圧力を検出する。

圧力検出器３６０は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。圧力検出器３６０の検出結果は、スクリュ３３０が成形材料から受ける圧力、スクリュ３３０に対する背圧、スクリュ３３０から成形材料に作用する圧力などの制御や監視に用いられる。

射出装置３００は、制御装置７００による制御下で、充填工程、保圧工程、計量工程などを行う。

充填工程では、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０を設定速度で前進させ、スクリュ３３０の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置１０内のキャビティ空間１４に充填させる。スクリュ３３０の位置や速度は、例えば射出モータエンコーダ３５１を用いて検出する。射出モータエンコーダ３５１は、射出モータ３５０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。スクリュ３３０の位置が設定位置に達すると、充填工程から保圧工程への切替（所謂、Ｖ／Ｐ切替）が行われる。Ｖ／Ｐ切替が行われる位置をＶ／Ｐ切替位置とも呼ぶ。スクリュ３３０の設定速度は、スクリュ３３０の位置や時間などに応じて変更されてもよい。

尚、充填工程においてスクリュ３３０の位置が設定位置に達した後、その設定位置にスクリュ３３０を一時停止させ、その後にＶ／Ｐ切替が行われてもよい。Ｖ／Ｐ切替の直前において、スクリュ３３０の停止の代わりに、スクリュ３３０の微速前進または微速後退が行われてもよい。

保圧工程では、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０を前方に押し、スクリュ３３０の前端部における成形材料の圧力（以下、「保持圧力」とも呼ぶ。）を設定圧に保ち、シリンダ３１０内に残る成形材料を金型装置１０に向けて押す。金型装置１０内での冷却収縮による不足分の成形材料を補充できる。保持圧力は、例えば圧力検出器３６０を用いて検出する。圧力検出器３６０は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。保持圧力の設定値は、保圧工程の開始からの経過時間などに応じて変更されてもよい。

保圧工程では金型装置１０内のキャビティ空間１４の成形材料が徐々に冷却され、保圧工程完了時にはキャビティ空間１４の入口が固化した成形材料で塞がれる。この状態はゲートシールと呼ばれ、キャビティ空間１４からの成形材料の逆流が防止される。保圧工程後、冷却工程が開始される。冷却工程では、キャビティ空間１４内の成形材料の固化が行われる。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。

計量工程では、計量モータ３４０を駆動してスクリュ３３０を設定回転数で回転させ、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。これに伴い、成形材料が徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ３３０の前方に送られシリンダ３１０の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ３３０が後退させられる。スクリュ３３０の回転数は、例えば計量モータエンコーダ３４１を用いて検出する。計量モータエンコーダ３４１は、計量モータ３４０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。

計量工程では、スクリュ３３０の急激な後退を制限すべく、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０に対して設定背圧を加えてよい。スクリュ３３０に対する背圧は、例えば圧力検出器３６０を用いて検出する。圧力検出器３６０は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。スクリュ３３０が計量完了位置まで後退し、スクリュ３３０の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、計量工程が完了する。

尚、本実施形態の射出装置３００は、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式などでもよい。プリプラ方式の射出装置は、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型装置内に成形材料を射出する。可塑化シリンダ内にはスクリュが回転自在にまたは回転自在に且つ進退自在に配設され、射出シリンダ内にはプランジャが進退自在に配設される。

また、本実施形態の射出装置３００は、シリンダ３１０の軸方向が水平方向である横型であるが、シリンダ３１０の軸方向が上下方向である竪型であってもよい。竪型の射出装置３００と組み合わされる型締装置は、竪型でも横型でもよい。同様に、横型の射出装置３００と組み合わされる型締装置は、横型でも竪型でもよい。

（移動装置）
移動装置４００の説明では、射出装置３００の説明と同様に、充填時のスクリュ３３０の移動方向（図１および図２中左方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（図１および図２中右方向）を後方として説明する。

移動装置４００は、金型装置１０に対し射出装置３００を進退させる。また、移動装置４００は、金型装置１０に対しノズル３２０を押し付け、ノズルタッチ圧力を生じさせる。移動装置４００は、液圧ポンプ４１０、駆動源としてのモータ４２０、液圧アクチュエータとしての液圧シリンダ４３０などを含む。

液圧ポンプ４１０は、第１ポート４１１と、第２ポート４１２とを有する。液圧ポンプ４１０は、両方向回転可能なポンプであり、モータ４２０の回転方向を切り替えることにより、第１ポート４１１および第２ポート４１２のいずれか一方から作動液（例えば油）を吸入し他方から吐出して液圧を発生させる。尚、液圧ポンプ４１０はタンクから作動液を吸引して第１ポート４１１および第２ポート４１２のいずれか一方から作動液を吐出することもできる。

モータ４２０は、液圧ポンプ４１０を作動させる。モータ４２０は、制御装置７００からの制御信号に応じた回転方向および回転トルクで液圧ポンプ４１０を駆動する。モータ４２０は、電動モータであってよく、電動サーボモータであってよい。

液圧シリンダ４３０は、シリンダ本体４３１、ピストン４３２、およびピストンロッド４３３を有する。シリンダ本体４３１は、射出装置３００に対して固定される。ピストン４３２は、シリンダ本体４３１の内部を、第１室としての前室４３５と、第２室としての後室４３６とに区画する。ピストンロッド４３３は、固定プラテン１１０に対して固定される。

液圧シリンダ４３０の前室４３５は、第１流路４０１を介して、液圧ポンプ４１０の第１ポート４１１と接続される。第１ポート４１１から吐出された作動液が第１流路４０１を介して前室４３５に供給されることで、射出装置３００が前方に押される。射出装置３００が前進され、ノズル３２０が固定金型１１に押し付けられる。前室４３５は、液圧ポンプ４１０から供給される作動液の圧力によってノズル３２０のノズルタッチ圧力を生じさせる圧力室として機能する。

一方、液圧シリンダ４３０の後室４３６は、第２流路４０２を介して液圧ポンプ４１０の第２ポート４１２と接続される。第２ポート４１２から吐出された作動液が第２流路４０２を介して液圧シリンダ４３０の後室４３６に供給されることで、射出装置３００が後方に押される。射出装置３００が後退され、ノズル３２０が固定金型１１から離間される。

尚、本実施形態では移動装置４００は液圧シリンダ４３０を含むが、本発明はこれに限定されない。例えば、液圧シリンダ４３０の代わりに、電動モータと、その電動モータの回転運動を射出装置３００の直線運動に変換する運動変換機構とが用いられてもよい。

（制御装置）
制御装置７００は、図１〜図２に示すようにＣＰＵ（Central Processing Unit）７０１と、メモリなどの記憶媒体７０２と、入力インターフェース７０３と、出力インターフェース７０４とを有する。制御装置７００は、記憶媒体７０２に記憶されたプログラムをＣＰＵ７０１に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置７００は、入力インターフェース７０３で外部からの信号を受信し、出力インターフェース７０４で外部に信号を送信する。

制御装置７００は、型閉工程や型締工程、型開工程などを繰り返し行うことにより、成形品を繰り返し製造する。また、制御装置７００は、型締工程の間に、計量工程や充填工程、保圧工程などを行う。成形品を得るための一連の動作、例えば計量工程の開始から次の計量工程の開始までの動作を「ショット」または「成形サイクル」とも呼ぶ。また、１回のショットに要する時間を「成形サイクル時間」とも呼ぶ。

制御装置７００は、操作装置７５０や表示装置７６０と接続されている。操作装置７５０は、ユーザによる入力操作を受け付け、入力操作に応じた信号を制御装置７００に出力する。表示装置７６０は、制御装置７００による制御下で、操作装置７５０における入力操作に応じた操作画面を表示する。

操作画面は、射出成形機１の設定などに用いられる。操作画面は、複数用意され、切り替えて表示されたり、重ねて表示されたりする。ユーザは、表示装置７６０で表示される操作画面を見ながら、操作装置７５０を操作することにより射出成形機１の設定（設定値の入力を含む）などを行う。

操作装置７５０および表示装置７６０は、例えばタッチパネルで構成され、一体化されてよい。尚、本実施形態の操作装置７５０および表示装置７６０は、一体化されているが、独立に設けられてもよい。また、操作装置７５０は、複数設けられてもよい。

（落下位置調整システム）
次に、図３〜図８を参照して、第１実施形態の要部である、成形品の落下具合を観測して条件を自動的に調整する落下位置調整システム８００について説明する。図３は、第１実施形態に係る射出成形機１が備える落下位置調整システム８００の概略構成を示す図である。

図３に示すように、落下位置調整システム８００は、カメラ８０１（成形品群情報取得部）と、調整装置８０２とを備える。

カメラ８０１は、型締装置１００の金型から落下する成形品群Ｍを撮影し、撮影した画像データを調整装置８０２に出力する。

調整装置８０２は、カメラ８０１により撮影された成形品群Ｍの画像データに基づき、固定プラテン１１０に取り付けられる固定金型１１と成形品群Ｍとの距離に関する落下情報を算出し、算出した落下情報に応じて固定金型１１に対する成形品群Ｍの落下位置を調整する。

本実施形態では、上記の「落下情報」とは、具体的には、可動プラテン１２０に取り付けられる可動金型１２から落下する成形品群Ｍの型開閉方向の水平速度ｖ_Ｘと、成形品群Ｍの型開閉方向に沿った落下位置の幅Ｗとを含む。なお、水平速度ｖ_Ｘは、フレームＦｒ（固定金型１１）に対する速度である。また、本実施形態では、成形品群Ｍの落下位置を調整するために、調整装置８０２は可動プラテン１２０とエジェクタ装置２００との同期率σを変更する。同期率σは、可動プラテン１２０の型開速度ｖ_Ｍと、可動金型１２から成形品群Ｍを突き出すエジェクタ装置２００の突き出し速度ｖ_Ｅ（以下ではエジェクタ速度ｖ_Ｅとも表記する）との比として定義される。

なお、本実施形態では、エジェクタ装置２００の突き出し速度ｖ_Ｅとは、図３に示すように、エジェクタ装置２００のエジェクタモータ２１０の動力によって、エジェクタロッド２３０を介して可動金型１２の内部で突き出し位置まで前進される可動部材１５の速度である。また、型締装置１００の型開速度ｖ_Ｍとは、型開工程における可動金型１２の移動速度である。

調整装置８０２は、上記の機能に関して、カメラ制御部８０３と、落下情報算出部８０４と、調整部８０５と、を備える。

カメラ制御部８０３は、カメラ８０１の動作を制御する。カメラ制御部８０３は、例えば型開工程の期間中に亘り、可動プラテン１２０に取り付けられる可動金型１２から落下する成形品群Ｍの全体の動画像を撮影するようカメラ８０１を制御する。カメラ制御部８０３は、カメラ８０１により撮影された成形品群Ｍの画像データをカメラ８０１から受信して落下情報算出部８０４に出力する。

落下情報算出部８０４は、カメラ８０１により撮影された成形品群Ｍの画像データに基づき、固定プラテン１１０に取り付けられる固定金型１１と成形品群Ｍとの距離に関する落下情報として、上記の成形品群Ｍの水平速度ｖ_Ｘと、成形品群Ｍの落下位置の幅Ｗとを算出する。

調整部８０５は、落下情報算出部８０４により算出された落下情報（水平速度Ｖ_Ｘ、落下位置幅Ｗ）に基づいて、固定金型１１に対する成形品群Ｍの落下位置を調整する。具体的には、水平速度ｖ_Ｘが０になるように、可動プラテン１２０とエジェクタ装置２００との同期率σを変更することにより、成形品群Ｍの落下位置を調整する。

また、調整部８０５は、同期率σを用いた成形品群Ｍの落下位置の調整の後に、落下情報算出部８０４により算出された落下位置幅Ｗと、可動プラテン１２０の型開量との関係に応じて、型締装置１００の型開限を調整する。

調整装置８０２は、物理的には、ＣＰＵ、メモリ、入力インターフェース、出力インターフェース等を有するコンピュータ装置である。調整装置８０２は、上述の制御装置７００の一部として実装されてもよいし、制御装置７００と別の演算装置として実装されてもよい。

また、図３では、調整装置８０２の構成要素を機能ブロックで示しているが、各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵにて実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。

図４〜図６を参照して、同期率σを用いた成形品群Ｍの落下位置の調整手法の概略を説明する。図４は、エジェクタ速度ｖ_Ｅと型開速度ｖ_Ｍとの同期関係を示す図である。本実施形態では、エジェクタ装置２００の突き出し速度ｖ_Ｅと、型開速度ｖ_Ｍとを逆方向の同一速度として、相対速度が０となるように両速度を同期させるために、図４に示すような型開速度ｖ_Ｍの速度パターンを設定する。図４では型開速度ｖ_Ｍを実線で示し、エジェクタ速度ｖ_Ｅを点線で示し、クロスヘッド速度を一点鎖線で示している。

図４に示すように、本実施形態では、型開工程を二つの区間Ｉ、ＩＩに分け、区間Ｉでは可動金型１２と固定金型１１とを接触状態から離間状態へ遷移させ、区間ＩＩではエジェクタ装置２００による成形品群Ｍの突き出しを行って、エジェクタ速度ｖ_Ｅと型開速度ｖ_Ｍとを同期させている。区間Ｉと区間ＩＩとの間の時間ｔ１では、型開速度ｖ_Ｍが一旦０となり、可動金型の型開動作が一時停止される。

区間Ｉでは、クロスヘッド１５１の速度軌道を図４に示すように台形状で計画して、これに基づき型開を行う。区間Ｉでは、型開速度ｖ_Ｍは、クロスヘッド速度の増加に伴って滑らかに増加し、クロスヘッドが減速するのに応じて滑らかに減少する。

区間ＩＩでは、エジェクタ速度ｖ_Ｅと型開速度ｖ_Ｍとを同期させる。より詳細には、エジェクタ装置２００の速度軌道を計画して、型開速度ｖ_Ｍがこれに同期するようにクロスヘッド１５１の速度軌道を制御する。区間ＩＩでは、クロスヘッド速度は、型開速度ｖ_Ｍの台形の内側になる。

図５は、エジェクタ位置とエジェクタ速度との関係を示す図である。図５ではエジェクタ位置を実線で示し、エジェクタ速度を点線で示している。図５に示すように、エジェクタ装置２００の軌道は、突き出し量Ｓ_Ｅと、突き出し速度ｖ_Ｅによって決定される。突き出し量Ｓ _Ｅは、金型の構造で決まる固定値である。突き出し速度ｖ_Ｅは変更可能である。

図４、図５より、型開工程の区間ＩＩにおける型締装置１００の型開速度ｖ_Ｍと、エジェクタ装置２００の突き出し速度ｖ_Ｅとの同期率σは、下記の（１）式で表すことができる。

（１）式に示すように、型開速度ｖ_Ｍと突き出し速度ｖ_Ｅとの同期率σは、型締装置１００の型開速度ｖ_Ｍの絶対値と、エジェクタ装置２００の突き出し速度ｖ_Ｅの絶対値との比、とも表現できる。

図６は、可動プラテン１２０の型開速度ｖ_Ｍと、エジェクタ装置２００の突き出し速度ｖ_Ｅとの同期率σによる調整の一例を示す図である。図６では、型開速度ｖ_Ｍとクロスヘッド速度は、同期率σが１のとき（σ＝１）の推移を実線で示し、同期率σが１より小さいとき（σ＜１）の推移を点線で示し、同期率σが１より大きいとき（σ＞１）の推移を一点鎖線で示している。なお、エジェクタ速度ｖ_Ｅを同期率σによらず一定として、単一の実線のグラフで示している。図６の（ａ）は型開速度、（ｂ）はエジェクタ速度、（ｃ）はクロスヘッド速度のグラフである。

図６に示すように、区間ＩＩにおいて、同期率σが１のとき、型開速度ｖ_Ｍと突き出し速度ｖ_Ｅとは逆方向の同一速度となる。この関係は図４と同様である。また、同期率σが１より小さいとき（σ＜１）、型開速度ｖ_Ｍは突き出し速度ｖ_Ｅより小さくなる。同期率σが１より大きいとき（σ＞１）、型開速度ｖ_Ｍは突き出し速度ｖ_Ｅより大きくなる。また、区間ＩＩでは、クロスヘッド速度軌跡も、σの変化、すなわち型開速度ｖ_Ｍの増減に応じて同様に変動する。

区間ＩＩにおいて、同期率σによらず型開限を同一とする制約を課すとき、型開速度ｖ_Ｍと突き出し速度ｖ_Ｅとの同期率σによって型開の一時停止位置が変化する。すなわち、図６の時間ｔ１のタイミングにおける型開量が同期率σによって異なる。例えば、同期率σが小さくなるほど区間ＩＩにおける型開量は減少し、同期率σが大きくなるほど区間ＩＩにおける型開量は増大する。

このため、型開動作の完了時の型開限をσによらず同一とするためには、同期率σが小さいほど区間Ｉの型開量を大きくとる必要がある。すなわち、区間Ｉの開始タイミングに対して型開の一時停止タイミング（時間ｔ１）を遅くする。この区間ＩとＩＩとの間の時間ｔ１は、「エジェクタ装置２００の突き出し開始タイミング」とも表現できる。

なお、このように実際には時間ｔ１は同期率σに応じて変動するが、図６では説明の便宜上、時間ｔ１の位置を揃えて表現している。言い換えると、型開動作の開始タイミングは、実際には、同期率σによらず同じタイミングであるが、図６では時間ｔ１を基準としたため、グラフ左端の開始タイミングがσによってずれて表されている。このため、図６では、同期率σが小さい場合（σ＜１）、区間Ｉの型開速度ｖ_Ｍの軌道が時間軸方向に延びている。

同様に、同期率σが大きいほど区間Ｉの型開量を小さくとる必要がある。すなわち、区間Ｉの開始タイミングに対して型開の一時停止タイミング（時間ｔ１）を速くする。上述のとおり、図６では説明の便宜上、同期率σによらず時間ｔ１の位置を揃えて表現しているので、同期率σが大きい場合（σ＞１）区間Ｉの型開速度ｖ_Ｍの軌道が時間軸方向に縮んでいる。また、区間Ｉでは、クロスヘッド速度軌跡も同期率σの変化に応じて型開速度ｖ_Ｍと同様に変形する。

なお、図６に例示した制約条件とは異なり、型開工程の一時停止位置を同期率σによらず同一位置に固定する制約を課す場合には、図６に示す区間Ｉのσに応じた型開速度軌跡の変形は行われず、区間ＩＩの変形のみを適用できる。すなわち、型開速度ｖ_Ｍと突き出し速度ｖ_Ｅとの同期率σの変化によって型開限の位置が変化することになる。

なお、上記の２種類のケースでは、突き出し完了と型開限到達が同時に行われるという前提条件は共通する。

図７を参照して、第１実施形態における同期率σを用いた成形品群Ｍの落下位置の調整手法の手順の一例を説明する。図７は、第１実施形態で実施される同期率σを用いた成形品群Ｍの落下位置の調整手法のフローチャートである。図７に示すフローチャートは、調整装置８０２によって例えば所定周期ごとに実施される。以下、図７のフローチャートに沿って説明する。

ステップＳ１０１では、カメラ制御部８０３によってカメラ８０１が制御されて、型締装置１００の可動金型１２から落下する成形品群Ｍが撮影される。カメラ制御部８０３は、カメラ８０１から入力された撮影データを落下情報算出部８０４に出力する。ステップＳ１０１の処理が完了するとステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、落下情報算出部８０４により、ステップＳ１０１にて撮影された成形品群Ｍの撮影データを用いて、成形品群Ｍの水平速度ｖ_Ｘが算出される。落下情報算出部８０４は、例えばオプティカルフローなどの画像処理手法を利用して各成形品の水平方向の速度を算出して、これらの速度を平均化して成形品群Ｍの水平速度ｖ_Ｘとして算出できる。落下情報算出部８０４は、算出した水平速度ｖ_Ｘの情報を調整部８０５に出力する。ステップＳ１０２の処理が完了するとステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、調整部８０５により、ステップＳ１０２にて算出された成形品群Ｍの水平速度ｖ_Ｘが正の値である（ｖ_Ｘ＞０）か否かが判定される。ここで、水平速度ｖ_Ｘの正負の方向は、ｘ軸の正負方向と同一である。すなわち、水平速度ｖ_Ｘが正の値のとき成形品群Ｍは、まっすぐ下へ落下するのではなく、固定金型１１の側（図３の右側）に偏って落下し、水平速度ｖ_Ｘが負の値のとき成形品群Ｍは可動金型１２の側（図３の左側）に偏って落下する傾向となる。

ステップＳ１０３の判定の結果、水平速度ｖ_Ｘが正の値である場合（ステップＳ１０３のＹｅｓ）には、成形品群Ｍは、まっすぐ下へ落下するのではなく、固定金型１１の側（図３の右側）に偏って落下しているものと判断できるので、ステップＳ１０４にて、調整部８０５により、型開速度ｖ_Ｍと突き出し速度ｖ_Ｅとの同期率σが増加される。これにより、型開速度ｖ_Ｍが突き出し速度ｖ_Ｅに対して大きくなるよう調整され、型開速度ｖ_Ｍと突き出し速度ｖ_Ｅとの相対速度が負方向（図３の左方向）に生じるので、水平速度ｖ_Ｘが０側に近づき、この結果、成形品群Ｍの落下軌跡が真下になるように変化する。また、本ステップの同期率σの増加により、エジェクタ速度ｖ_Ｅと型開速度ｖ_Ｍとを同期するとき（図６の区間ＩＩ）の型開量も増加する。このため、上述のように同期率σによらず型開限を同一とする制約を課す場合には、本ステップではさらに図６の区間Ｉの型開量を減少させる。具体的には、例えば区間Ｉの開始タイミングに対して型開の一時停止タイミング（図６の時間ｔ１）を速くする。ステップＳ１０４の処理が完了するとステップＳ１０１に戻り、本制御フローが繰り返される。

一方、ステップＳ１０３の判定の結果、水平速度ｖ_Ｘが正の値ではない場合（ステップＳ１０３のＮｏ）には、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５では、調整部８０５により、ステップＳ１０２にて算出された成形品群Ｍの水平速度ｖ_Ｘが負の値である（ｖ_Ｘ＜０）か否かが判定される。

ステップＳ１０５の判定の結果、水平速度ｖ_Ｘが負の値である場合（ステップＳ１０５のＹｅｓ）には、成形品群Ｍは可動金型１２の側（図３の左側）に偏って落下しているものと判断できるので、ステップＳ１０６にて、調整部８０５により、型開速度ｖ_Ｍと突き出し速度ｖ_Ｅとの同期率σが減少される。これにより、型開速度ｖ_Ｍが突き出し速度ｖ_Ｅに対して小さくなるよう調整され、型開速度ｖ_Ｍと突き出し速度ｖ_Ｅとの相対速度が正方向（図３の右方向）に生じるので、水平速度ｖ_Ｘが０側に近づき、この結果、成形品群Ｍの落下軌跡が真下になるように変化する。また、本ステップの同期率σの減少により、エジェクタ速度ｖ_Ｅと型開速度ｖ_Ｍとを同期するとき（図６の区間ＩＩ）の型開量も減少する。このため、上述のように同期率σによらず型開限を同一とする制約を課す場合には、本ステップではさらに図６の区間Ｉの型開量を増加させる。具体的には、例えば区間Ｉの開始タイミングに対して型開の一時停止タイミング（図６の時間ｔ１）を遅くする。ステップＳ１０６の処理が完了するとステップＳ１０１に戻り、本制御フローが繰り返される。

一方、ステップＳ１０５の判定の結果、水平速度ｖ_Ｘが負の値ではない場合（ステップＳ１０５のＮｏ）には、水平速度ｖ_Ｘが０であり（ｖ_Ｘ＝０）、成形品群Ｍが真下の所望の位置へ落下していると判断できるので、本制御フローを終了する。

なお、本実施形態では水平速度ｖ_Ｘが０となること（ｖ_Ｘ＝０）を落下位置調整の完了の条件としているが、これに限られない。例えば、ｖ_Ｘ＝０を含む所定範囲に入ることを完了条件としてもよい。

図８を参照して、第１実施形態にて実施される可動プラテン１２０の型開限の調整手法の一例を説明する。図８は、第１実施形態で実施される可動プラテン１２０の型開限の調整手法のフローチャートである。本実施形態では、成形品群Ｍの落下位置幅Ｗと、可動プラテン１２０の型開量との関係に応じて、可動プラテン１２０の型開限を調整する。図８に示すフローチャートは、調整装置８０２によって、例えば図７を参照して説明した成形品群Ｍの落下位置の調整処理が完了し、成形品群Ｍが真下に落下するよう調整された後に実施される。以下、図８のフローチャートに沿って説明する。

ステップＳ２０１では、カメラ制御部８０３によってカメラ８０１が制御されて、金型から落下する成形品群Ｍが撮影される。カメラ制御部８０３は、カメラ８０１から入力された撮影データを落下情報算出部８０４に出力する。ステップＳ２０１の処理が完了するとステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２では、落下情報算出部８０４により、ステップＳ２０１にて撮影された成形品群Ｍの撮影データを用いて、成形品群Ｍの落下位置幅Ｗが算出される。落下情報算出部８０４は、算出した落下位置幅Ｗの情報を調整部８０５に出力する。ステップＳ２０２の処理が完了するとステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３では、調整部８０５により、ステップＳ２０２にて算出された成形品群Ｍの落下位置幅Ｗが、型開限に対して大き過ぎるか否かが判定される。落下位置幅Ｗと型開限との大小関係を比較する基準としては、例えば型開動作が完了したときの可動金型１２の位置と、落下位置幅Ｗのうち可動金型１２側の端部位置との距離を用いることができる。この距離が所定の閾値より小さい場合に、落下位置幅Ｗが型開限に対して大き過ぎると判定する。

ステップＳ２０３の判定の結果、落下位置幅Ｗが型開限に対して大き過ぎる場合（ステップＳ２０３のＹｅｓ）には、成形品群Ｍの落下範囲が金型と接近しているものと判断できるので、ステップＳ２０４にて、調整部８０５により、型開限が増加される。これにより、成形品群Ｍと金型との間隙が広がるので、成形品群Ｍの落下位置幅Ｗが型開限に対して適正な大きさと判断できる方向に変化する。ステップＳ２０４の処理が完了するとステップＳ２０１に戻り、本制御フローが繰り返される。

一方、ステップＳ２０３の判定の結果、落下位置幅Ｗが型開限に対して大き過ぎない場合（ステップＳ２０３のＮｏ）には、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５では、調整部８０５により、ステップＳ２０２にて算出された成形品群Ｍの落下位置幅Ｗが、型開限に対して小さ過ぎるか否かが判定される。

ステップＳ２０５の判定の結果、落下位置幅Ｗが型開限に対して小さ過ぎる場合（ステップＳ２０５のＹｅｓ）には、成形品群Ｍの落下範囲が金型から離れ過ぎており、型開限が無駄に大きく設定されているものと判断できるので、ステップＳ２０６にて、調整部８０５により、型開限が減少される。これにより、成形品群Ｍと金型との間隙が狭まるので、成形品群Ｍの落下位置幅Ｗが型開限に対して適正な大きさと判断できる方向に変化する。ステップＳ２０６の処理が完了するとステップＳ２０１に戻り、本制御フローが繰り返される。

一方、ステップＳ２０５の判定の結果、落下位置幅Ｗが型開限に対して小さ過ぎない場合（ステップＳ２０５のＮｏ）には、成形品群Ｍの落下位置幅Ｗが型開限に対して適正な大きさであると判断できるので、本制御フローを終了する。

次に、本実施形態に係る射出成形機１の効果について説明する。本実施形態の射出成形機１は、可動プラテン１２０と固定プラテン１１０とを有する型締装置１００を備える。射出成形機１は、可動プラテン１２０に取り付けられる可動金型１２から落下する成形品群Ｍを撮影するカメラ８０１と、カメラ８０１により撮影された画像に基づき、固定プラテン１１０に取り付けられる固定金型１１と成形品群Ｍとの距離に関する落下情報（本実施形態では成形品群Ｍの型開閉方向速度（水平速度ｖ_Ｘ））を算出する落下情報算出部８０４と、落下情報算出部８０４により算出された落下情報に応じて、固定金型１１に対する成形品群Ｍの落下位置を調整する調整部８０５と、を備える。

上述のとおり、成形品の落下位置のバラツキを改善するために、従来は成形機の作業員が目視により成形品の落下位置を監視して、型開速度等を手動で調整することが一般的であった。これに対して本実施形態では、上記構成によって、可動金型１２ら落下する成形品群Ｍのカメラ画像を利用して成形品群Ｍの落下位置を自動的に調整できる。このため、従来のように成形品を所望の位置に落下させるための設定を、作業員の熟練度などによらず画一的かつ自動的に行うことが可能となる。したがって、本実施形態の射出成形機１は、成形品を所望の位置に落下させるための設定を簡易に行うことができる。また、成形品の落下位置と固定金型１１との距離を適正に設定及び補正することができるので、例えば成形品が固定金型１１に当たって落下することなど、成形品の落下時間のバラツキやサイクルダウンを抑制することができる。

また、本実施形態の射出成形機１において、調整部８０５は、可動プラテン１２０の型開速度ｖ_Ｍを変更することにより、固定金型１１に対する成形品群Ｍの落下位置を調整する。より詳細には、型開速度ｖ_Ｍと、可動金型１２から成形品群Ｍを突き出すエジェクタ装置２００の突き出し速度ｖ_Ｅとの比である、可動プラテン１２０とエジェクタ装置２００との同期率σを変更することにより、固定金型１１に対する成形品群Ｍの落下位置を調整する。

型開速度ｖ_Ｍと突き出し速度ｖ_Ｅとは型開閉方向に沿った相互に反対方向の速度であるので、両者の同期率σを変化させることにより、型開速度ｖ_Ｍに対する突き出し速度ｖ_Ｅの相対速度を変えることができ、この結果、成形品群Ｍの水平速度ｖ_Ｘも変化させることができる。このように制御量である同期率σと制御対象である成形品群Ｍの落下挙動との関連性が強いので、成形品群Ｍの落下位置の調整精度をさらに向上できる。

成形品群Ｍは、水平速度が０となって真下に落下するのが理想的な挙動である。本実施形態では、成形品群Ｍの落下位置を調整するための落下情報として、成形品群Ｍの水平速度ｖ_Ｘ（型開閉方向速度）を利用するので、成形品群Ｍの理想的な落下軌跡との差異を的確に捉えることができ、成形品群Ｍの落下位置の調整精度を向上できる。

また、本実施形態の射出成形機１において、調整部８０５は、水平速度ｖ_Ｘが０になるよう同期率σを変更することにより、固定金型１１に対する成形品群Ｍの落下位置を調整する。この構成により、成形品群Ｍの落下軌跡を、水平速度が０となって真下に落下する理想的な挙動に調整することができるので、成形品群Ｍの落下位置の調整精度をさらに向上できる。

また、本実施形態の射出成形機１において、調整部８０５は、可動金型１２から成形品群Ｍを突き出すエジェクタ装置２００の突き出し開始タイミング（図６の時間ｔ１）を変更することにより、固定金型１１に対する成形品群Ｍの落下位置を調整する。

図６を参照して説明したとおり、本実施形態では型開工程を二つの区間Ｉ、ＩＩに分け、区間Ｉでは可動金型１２と固定金型１１とを接触状態から離間状態へ遷移させ、区間ＩＩではエジェクタ装置２００による成形品群Ｍの突き出しを行って、エジェクタ速度ｖ_Ｅと型開速度ｖ_Ｍとを同期させている。同期率σを変更すると、区間ＩＩにおける型開量も変動する。上記構成により、エジェクタ装置２００の突き出し開始タイミングｔ１を変更することにより、区間ＩＩの型開量の変動に応じて区間Ｉの型開量を変更できるので、同期率σによらず型開限を同一とすることができる。

また、本実施形態の射出成形機１において、落下情報算出部８０４は、可動金型１２から落下する成形品群Ｍの型開閉方向に沿った落下位置幅Ｗを算出する。調整部８０５は、同期率σを用いた落下位置の調整の後に、落下情報算出部８０４により算出された落下位置幅Ｗと、可動プラテン１２０の型開量との関係に応じて、可動プラテン１２０の型開限を調整する。

この構成により、成形品群Ｍの落下位置幅Ｗを型開限に対して適正な大きさに調整することができる。例えば、落下位置幅Ｗが型開限に対して小さ過ぎる場合には、型開限を狭めて適正に調整することにより、型開量が無駄に大きくならないため、サイクルダウンを抑制できる。また、落下位置幅Ｗが型開限に対して大き過ぎる場合には、型開限を広げて適正に調整することにより、成形品が固定金型１１に当たって落下することによる成形品の落下時間のバラツキやサイクルダウンを抑制することができる。

なお、第１実施形態では、可動金型１２から落下する成形品群Ｍをカメラ８０１で撮影し、カメラにより撮影された画像に基づき落下情報（水平速度ｖ_Ｘ、落下位置幅Ｗ）を算出する構成を例示したが、成形品群Ｍに関する情報を取得できればカメラ８０１以外の要素を用いてもよい。例えば、マイクロ波を照射して、その反射波から落下情報を取得する構成でもよい。

［第２実施形態］
図９を参照して第２実施形態を説明する。図９は、第２実施形態に係る射出成形機が備える落下位置調整システム９００の概略構成を示す図である。第２実施形態では、落下位置調整システム９００が、カメラ画像ではなく、射出成形機１の作業員の操作入力に応じて成形品群Ｍの落下位置を調整する点で、第１実施形態の落下位置調整システム８００と異なる。

図９に示すように、落下位置調整システム９００は、操作入力部９０１と、調整装置９０２とを備える。

操作入力部９０１は、射出成形機１の作業員が操作入力を行うための要素である。本実施形態では、操作入力とは、可動プラテン１２０とエジェクタ装置２００との同期率σの増減に関する情報である。作業員は、成形品群Ｍの落下具合を目視で観測して、操作入力部９０１を用いて、成形品群Ｍの落下位置を所望の位置するために可動プラテン１２０とエジェクタ装置２００との同期率σの増減を調整する操作を行う。操作入力部９０１は、操作入力の情報を調整装置９０２に出力する。

操作入力部９０１は、例えば図９に示すように、一方向に回すと同期率σが増加し、逆方向に回すと同期率σが減少するよう構成されるツマミ部品を適用できる。または、操作入力部９０１は、σ増加用及びσ減少用の一対のボタン装置を適用してもよいし、タッチパネルなどに表示する構成としてもよい。操作入力部９０１は、作業員が具体的な設定値を入力する必要がなく、ツマミ回転操作やボタン押下などの直観的な操作によって、同期率σを現在値に対して相対的に増減できるものが好ましい。

調整装置９０２は、操作入力部９０１による作業員の操作入力に応じて固定金型１１に対する成形品群Ｍの落下位置を調整する。調整装置９０２は、この機能に関して、入力検出部９０３と、調整部９０４と、を備える。

入力検出部９０３は、射出成形機１の作業員の操作入力部９０１を介した操作入力を検出する。入力検出部９０３は、操作入力部９０１から操作入力として同期率σの情報が入力されたことを検出すると、操作入力に基づく同期率σの情報を調整部９０４に出力する。

調整部９０４は、入力検出部９０３により検出された操作入力に応じて、可動プラテン１２０とエジェクタ装置２００との同期率σを変更することにより、固定金型１１に対する成形品群Ｍの落下位置を調整する。

第２実施形態では、制御対象である成形品群Ｍの落下挙動との関連性が強い、可動プラテン１２０とエジェクタ装置２００との同期率σを制御量として用いるので、作業員は成形品群Ｍの落下位置の調整を操作入力部９０１を介して直観的に行うことができ、成形品を所望の位置に落下させるための設定を簡易に行うことができる。また、成形品の落下位置と固定金型１１との距離を適正に設定及び補正することができるので、例えば成形品が固定金型１１に当たって落下することなど、操作入力に応じて成形品の落下時間のバラツキやサイクルダウンを抑制することができる。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

上記実施形態では、成形品群Ｍの落下位置を調整するために、可動プラテン１２０とエジェクタ装置２００との同期率σを調整して、型開速度ｖ_Ｍを変更する構成を例示したが、型開速度ｖ_Ｍを変更できれば同期率σ以外の他のパラメータを調整してもよい。また、成形品群Ｍの落下位置を調整できれば、型開速度ｖ_Ｍ以外の制御量を制御する構成でもよい。

上記実施形態では、固定金型１１に対する成形品群Ｍの落下位置を調整する手法として、型開速度ｖ_Ｍの変更（σの変更）と、エジェクタ装置２００の突き出し開始のタイミングの変更（図６の時間ｔ１の変更）とを併用する構成を例示したが、これに限られない。例えば、型開速度ｖ_Ｍを変更するのみで、突き出し開始のタイミングは同一としてもよい。この場合、型開限は可動プラテン１２０とエジェクタ装置２００との同期率σによって変わる。または、型開速度ｖ_Ｍを変えずに突出し開始のタイミングの変更のみを行ってもよい。

上記実施形態では、型締装置１００の固定金型１１と成形品群Ｍとの距離に関する落下情報として水平速度ｖ_Ｘを例示したが、固定金型１１と成形品群Ｍとの距離の変化を反映させるものであれば他の情報でもよい。

１射出成形機
１１固定金型
１００型締装置
２００エジェクタ装置
８０１カメラ（成形品群情報取得部）
８０４落下情報算出部
８０５，９０４調整部
９０１操作入力部
Ｍ成形品群
ｖ_Ｍ型開速度
ｖ_Ｅ突き出し速度
ｖ_Ｘ水平速度（型開閉方向速度）
Ｗ落下位置幅
σ 型締装置とエジェクタ装置との同期率

Claims

可動プラテンと固定プラテンとを有する型締装置を備える射出成形機であって、
前記可動プラテンに取り付けられる可動金型から落下する成形品群に関する情報を取得する成形品群情報取得部と、
前記成形品群情報取得部により取得された情報に基づき、前記固定プラテンに取り付けられる固定金型と前記成形品群との距離に関する落下情報を算出する落下情報算出部と、
前記落下情報算出部により算出された前記落下情報に応じて、前記固定金型に対する前記成形品群の落下位置を調整する調整部と、
を備える射出成形機。
前記成形品群情報取得部は、前記可動金型から落下する成形品群を撮影するカメラである、
請求項１に記載の射出成形機。
前記調整部は、前記可動プラテンの型開速度を変更することにより、前記固定金型に対する前記成形品群の落下位置を調整する、
請求項１または２に記載の射出成形機。
前記調整部は、前記可動金型から前記成形品群を突き出すエジェクタ装置の突き出し開始タイミングを変更することにより、前記固定金型に対する前記成形品群の落下位置を調整する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出成形機。
前記調整部は、前記可動プラテンの型開速度と、前記可動金型から前記成形品群を突き出すエジェクタ装置の突き出し速度との比である同期率を変更することにより、前記固定金型に対する前記成形品群の落下位置を調整する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出成形機。
前記落下情報算出部は、前記可動金型から落下する前記成形品群の型開閉方向速度を前記落下情報として算出し、
前記調整部は、前記型開閉方向速度が０になるよう前記同期率を変更することにより、前記固定金型に対する前記成形品群の落下位置を調整する、
請求項５に記載の射出成形機。
前記落下情報算出部は、前記可動金型から落下する前記成形品群の型開閉方向に沿った落下位置幅を算出し、
前記調整部は、前記同期率を用いた前記落下位置の調整の後に、前記落下情報算出部により算出された前記落下位置幅と、前記可動プラテンの型開量との関係に応じて、前記可動プラテンの型開限を調整する、
請求項５または６に記載の射出成形機。
可動プラテンと固定プラテンとを有する型締装置を備える射出成形機であって、
当該射出成形機の作業員の操作入力を受け付ける操作入力部と、
前記操作入力部を介する前記操作入力に応じて、前記可動プラテンに取り付けられる可動金型から落下する成形品群の、前記固定プラテンに取り付けられる固定金型に対する落下位置を調整する調整部と、
を備え、
前記操作入力部の前記操作入力は、前記可動プラテンの型開速度と、前記可動金型から前記成形品群を突き出すエジェクタ装置の突き出し速度との比である同期率の増減に関する情報であり、
前記調整部は、前記操作入力に応じて前記同期率を変更することにより、前記固定金型に対する前記成形品群の落下位置を調整する、
射出成形機。