JP6967061B2 - 射出成形機、射出成形機の制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機、射出成形機の制御方法及びプログラムに関する。

一般的に射出成形機は、閉じた金型の中に流動可能な成形材料を射出充填して、金型の中で成形材料を固化させたあと、金型を開いて成形品を取り出すことを繰り返す。成形品は、射出成形機を起動した直後の生産の開始初期に成形されたものと、その後の生産の安定期に成形されたものとで、同じ成形条件で成形されたものでも品質や歩留まりに差が生まれることがある。また前述のように生産の開始初期と安定期において同じ成形条件で連続して成形品を成形する場合、射出成形機が異常を検知して途中で停止することもある。このとき検出される異常は、例えば、成形品の離型不良や成形材料の糸引きなどである。このため、射出成形機が長時間停止することがないように、オペレータが射出成形機のそばで常駐するケースも多い。

離型不良は、例えば、金型取られやスプル残りである。一般的に成形品は、例えば２プレート金型であれば、金型を開いた際に、離型手段が設けられている方のプレートに付着する。金型取られは、金型を開いた際に、離型手段が設けられていない方のプレートに成形品が付着してしまうことである。スプル残りは、金型を開いた際に、離型手段が設けられていない方のプレートに成形品の一部を構成するスプルが成形品の本体からちぎれて残ることである。成形材料の糸引きは、例えば、スプルの先端が固化していない状態で金型を開いた際に、スプルの先端が糸状に細く延びて、金型に付着してしまうことである。

このため、射出成形機においては、生産の開始初期から安定期までの成形条件を変化させる、つまり、成形条件を移行させながら生産を行うことが行われている（例えば、特許文献１を参照）。

特許第２９９０４０６号公報

しかしながら、成形条件を移行させながら生産を行う場合、機械が停止するたびに、成形条件の移行が再び最初の成形条件から開始されるために、生産効率が低くなる。また、成形条件を移行させながら生産を行う機能をオペレータが手動で操作して不使用とすることもできるが、その判断はオペレータに委ねられることになる。

本発明は、かかる事情を鑑みてなされたものであり、成形条件の移行を使用するか不使用にするかを自動で判別する射出成形機、射出成形機の制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、成形条件に従って制御されて、流動可能な状態の成形材料を金型内に射出充填して成形を行う射出成形機であって、成形条件記憶部と、判定部とを備え、前記成形条件記憶部は、前記成形条件を記憶し、ここで、前記成形条件は、成形を停止している状態から通常の成形を行うまでの移行成形条件を少なくとも１つと、通常の成形を行う際の通常成形条件とを含み、前記判定部は、成形が停止してからの時間を示す停止時間と、成形が停止してからの所定位置の温度との少なくとも一方に基づいて、前記移行成形条件を用いた成形を行うか否かを判定可能に構成され、前記停止時間が設定値となる前で、前記所定位置の温度が条件に適合している場合は、前記通常成形条件を用いた成形を行い、前記停止時間が設定値以上となるか、前記所定位置の温度が条件に適合しなくなった場合には、前記移行成形条件を用いた成形を行うように構成される、射出成形機が提供される。

本発明の一態様によれば、成形が停止してからの時間と、成形が停止してからの所定位置の温度との少なくとも一方に基づいて、移行成形条件を用いた成形を行うか否かを判定することで、移行成形条件を用いた成形を使用するか不使用にするかを自動で判別することが可能となる。

射出成形機１０の概要を説明するための図である。 射出成形機１０の概要を説明するための図である。 射出成形機１０の機能的な構成を示すブロック図である。 温度検出器３４が温度を検出する位置を示した図である。 射出成形機１０が停止してから起動するまでの処理の流れを示したアクティビティ図である。 射出成形機１０の起動時の動作の流れの一例を示すアクティビティ図である。 射出成形機１０の起動時の動作の流れの別の一例を示すアクティビティ図である。 成形条件が切り替えられた際の射出成形機１０の動作の流れを示すアクティビティ図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。特に、本明細書において「部」とは、例えば、広義の回路によって実施されるハードウェア資源と、これらのハードウェア資源によって具体的に実現されうるソフトウェアの情報処理とを合わせたものも含みうる。また、本実施形態においては様々な情報（プログラム、各コンテンツ等）を取り扱うが、これら情報は、０又は１で構成される２進数のビット集合体として信号値の高低によって表され、広義の回路上で通信・演算が実行されうる。

また、広義の回路とは、回路（Ｃｉｒｃｕｉｔ）、回路類（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）、プロセッサ（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、及びメモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）等を少なくとも適当に組み合わせることによって実現される回路である。すなわち、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等を含むものである。

１．射出成形機の概要
最初に射出成形機について説明する。図１及び図２は、射出成形機の概要を説明するための図である。射出成形機で成形する成形材料は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及び、軽金属材料など、がある。以下、代表して熱可塑性樹脂（以下、樹脂材料と称する）を成形する射出成形機１０を一例にして説明する。

図１及び図２に示すように、射出成形機１０は、型締装置２０と、射出装置３０と、それらを制御する制御装置７０と、メモリ６０と、表示装置５０と、操作盤４０と、を備えている。型締装置２０と射出装置３０は、ベース台８０上に設けられている。金型９０は、型締装置２０に取り付けられている。金型９０は、固定側金型９１と、可動側金型９２と、エジェクタピン９３と、を備えている。

型締装置は、直圧方式とトグル方式に大別されるが、図１及び図２に示した型締装置２０は、直圧方式である。また、射出装置は、スクリュプリプラ方式とインラインスクリュ方式に大別されるが、図１及び図２に示した射出装置３０は、スクリュプリプラ方式である。以下では、直圧方式の型締装置２０とスクリュプリプラ方式の射出装置３０とを有する射出成形機１０を一例にして説明する。

型締装置２０は、固定プラテンと、可動プラテンと、支持プラテンと、タイバと、型開閉駆動装置と、型締駆動装置と、突出装置と、を備えている。

固定プラテンと支持プラテンは、タイバの両端に固定されている。可動プラテンは、固定プラテンと支持プラテンの間を移動する。固定プラテンに固定側金型９１が取り付けられている。可動プラテンに可動側金型９２が取り付けられている。支持プラテンに型開閉駆動装置と型締駆動装置が取り付けられている。型開閉駆動装置と型締駆動装置のそれぞれの駆動軸が可動プラテンに取り付けられている。型開閉駆動装置と型締駆動装置は、例えば、電動式または油圧式などの各種方式で駆動する。なお、型開閉駆動装置と型締駆動装置は、１つの駆動装置で構成されていてもよい。

型開閉駆動装置は、例えばボールねじ機構と回転モータを備えて、金型９０を開閉する際に可動プラテンを大きく移動させる。可動プラテンに付与される圧力は、例えば、回転モータに流れる電流値から検出することができる。また可動プラテンに付与される圧力は、例えば、ロードセルのような圧力検出器で検出されてもよい。可動プラテンの位置および移動速度は、例えば回転モータの回転数を検出するロータリエンコーダのような位置検出器で検出することができる。また例えば可動プラテンの位置および移動速度は、リニアエンコーダのような位置検出器で検出されてもよい。

型締駆動装置は、例えば油圧アクチュエータを備えて、金型９０を型締めする際に可動プラテンに大きな圧力を付与する。金型９０を締め付ける圧力は、例えば油圧アクチュエータに備える圧力検出器から検出することができる。また金型９０を締め付ける圧力は、例えば、ロードセルのような圧力検出器で検出されてもよい。

突出装置は、エジェクタロッド２１と、エジェクタロッド駆動装置と、備えている。突出装置は、可動プラテンに取り付けられている。エジェクタロッド２１は、可動側金型９２のエジェクタピン９３を駆動する。エジェクタロッド駆動装置は、電動式または油圧式などの各種方式で駆動する。

エジェクタロッド駆動装置は、例えばボールねじ機構と回転モータを備えて、エジェクタロッドを駆動する。エジェクタピン９３は、金型９０を開いたときに可動側金型９２に付着している成形品１００を突き出して、成形品１００を可動側金型９２から離型させる。エジェクタピン９３の位置および移動速度は、例えば、回転モータの回転数を検出するロータリエンコーダのような位置検出器で検出することができる。

射出装置３０は、可塑化部３１と、射出部３２と、それらを連結する連結部３３と、逆流防止装置と、を備えている。連結部３３は、後述する可塑化シリンダと射出シリンダを連通する連通路を備えている。

可塑化部３１は、可塑化シリンダと、可塑化スクリュと、スクリュ回転駆動装置と、ヒータＨ４、Ｈ５、Ｈ６と、クーラＣＨとを備えている。スクリュ回転駆動装置は、電動式または油圧式などの各種方式で駆動する。

可塑化シリンダは、可塑化スクリュを内蔵する。可塑化シリンダは、後部に樹脂材料が供給される材料供給口が形成されている。材料供給口は、例えばホッパが取り付けられている。

可塑化スクリュは、可塑化シリンダの中で回転する。スクリュ回転駆動装置は、例えば油圧モータを備えて、可塑化スクリュを回転させる。可塑化スクリュの回転数は、例えば回転モータの回転数を検出するロータリエンコーダのような回転検出器で検出されている。

ヒータＨ４、Ｈ５、Ｈ６は、例えば可塑化シリンダの外周に巻かれた複数のバンドヒータであって、可塑化シリンダを複数のゾーンに分けて加熱する。クーラＣＨは、例えば可塑化シリンダの後部のゾーンに形成された冷却配管であって、冷却媒体供給装置から供給される冷却媒体を冷却配管の中に流すことで、材料供給口が形成された可塑化シリンダの後部のゾーンを冷却する。クーラＣＨは、例えば粒状の樹脂材料がホッパから材料供給口に供給される際に、熱で樹脂材料の表面が溶けて材料供給口に詰まることを防止する。可塑化シリンダの各ゾーンの温度は、例えば熱電対のような温度検出器で検出されている。

樹脂材料は、可塑化シリンダの中に供給される。可塑化シリンダの中の樹脂材料は、ヒータＨ４、Ｈ５、Ｈ６で加熱されながら可塑化スクリュで可塑化されて溶融する。可塑化シリンダの中の樹脂材料は、回転する可塑化スクリュによって、可塑化スクリュの先端に向って移動しながら溶融して、流動可能な状態の溶融樹脂となって連通路を経由して射出部に送られる。

射出部３２は、射出シリンダと、射出ノズルと、プランジャと、プランジャ駆動装置と、ヒータＨ０、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、ＨＰとを備えている。

射出シリンダは、プランジャを内蔵する。射出シリンダは、先端部に射出ノズルを有する。射出室は、射出シリンダの中に形成され、連通路に連通している。射出室は、可塑化部３１から連通路を介して供給される溶融樹脂を収容する。射出室は、射出ノズルと連通している。

プランジャは、射出室の中で前後方向に移動して、射出室の容積を増減する。プランジャ駆動装置は、電動式または油圧式などの各種方式で駆動する。プランジャ駆動装置は、例えば油圧アクチュエータを備えて、プランジャを前後方向に移動させる。プランジャに付与される圧力は、例えば油圧アクチュエータに備える圧力検出器から検出することができる。またプランジャに付与される圧力は、例えば、プランジャと射出駆動装置の間に備えられるロードセルのような圧力検出器で検出されてもよい。プランジャの位置は、例えば、リニアエンコーダのような位置検出器で検出されている。

ヒータＨ１、Ｈ２、Ｈ３、ＨＰは、例えば射出シリンダの外周に巻かれた複数のバンドヒータであって、射出シリンダを複数のゾーンに分けて加熱する。射出シリンダの各ゾーンの温度は、例えば熱電対のような温度検出器で検出されている。

ヒータＨ０は、例えば射出ノズルの外周に巻かれたバンドヒータであって、射出ノズルを加熱する。射出ノズルの温度は、例えば熱電対のような温度検出器で検出されている。

溶融樹脂は、プランジャを後ろに押しながらプランジャが所定の位置に後退するまで射出シリンダの中に流れ込む。溶融樹脂は、プランジャが後退した位置によって計量される。このときプランジャは、溶融樹脂の圧力よりも小さい圧力でかつプランジャの前進方向の圧力である背圧が付与されている場合もある。

連結部３３は、可塑化シリンダと射出シリンダを連結し、可塑化シリンダから射出シリンダに供給される溶融樹脂が流れる連通路が形成されている。連結部３３は、ヒータＨＪを備えてもよい。ヒータＨＪは、例えば連結部３３の外周に巻かれたバンドヒータであって連結部３３を加熱する。連結部３３の温度は、例えば熱電対のような温度検出器で検出されている。

逆流防止装置は、連通路を開閉する。逆流防止装置は、例えばスクリュ前進駆動装置を備えて、可塑化スクリュを前進させて連通路の可塑化部３１側の開口を閉じる。スクリュ前進駆動装置は、電動式または油圧式などの各種方式で駆動する。スクリュ前進駆動装置は、例えば単動の油圧アクチュエータを備えて、回転していない可塑化スクリュを油圧で前進させる。前進した可塑化スクリュは、移動が規制されるまで可塑化スクリュが回転することで送り出される溶融樹脂の圧力を受けて後退する。また逆流防止装置は、例えばチェックバルブ又はロータリバルブなどの各種バルブをバルブ駆動装置で駆動して連通路を開閉するように構成されてもよい。

金型９０は、温度調整装置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５を備えてもよい。温度調整装置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５は、例えば、複数のカートリッジヒータで金型９０の各部をそれぞれ所定の加熱温度に調整するように構成してもよい。温度調整装置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５は、例えば、金型９０に形成された温度調整用配管であって、温度調整用媒体供給装置から供給される冷却媒体または加熱媒体を温度調整用配管に流すことで、金型９０の各部をそれぞれ所定の温度に調整するように構成してもよい。金型９０の各部の温度は、例えば熱電対のような温度検出器で検出されている。

操作盤４０は、オペレータが射出成形機１０を操作する操作キーを有する。また操作盤４０は、オペレータが成形条件を含む射出成形機１０の設定を入力する入力キーを有する。

表示装置５０は、少なくとも設定を表示する。表示装置５０は、表示画面上に透明なタッチパネルを重ねて、入力キーを備えるようにしてもよい。タッチパネルを操作盤４０に含んでもよい。

メモリ６０は、少なくとも設定を記録する。メモリ６０は、制御装置７０に含まれるように構成することもできる。

制御装置７０は、成形条件を含む設定に基づき型締装置２０と射出装置３０を制御する。制御装置７０は、例えば、型開閉駆動装置、型締駆動装置、スクリュ回転駆動装置、スクリュ前進駆動装置、プランジャ駆動装置、エジェクタロッド駆動装置、ヒータＨ０、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６、ＨＪ、ＨＰ、クーラＣＨ、温度調整装置Ｄ１、温度調整装置Ｄ２、温度調整装置Ｄ３、温度調整装置Ｄ４及び温度調整装置Ｄ５を、設定に基づき制御する。また、制御装置７０は、少なくとも温度検出器、回転検出器、圧力検出器及び位置検出器から出力される検出値を受け取る。

制御装置７０は、射出成形機１０を制御して成形サイクルを繰り返し実施させる。型閉工程において、型締装置２０は、金型９０を閉じる。型締工程において、型締装置２０は、金型９０を型締する。充填工程において、射出装置３０は、金型９０の中に溶融樹脂を充填する。保圧工程において、射出装置３０は、金型９０の中の溶融樹脂に保持圧力を付与する。冷却工程において、金型９０の中の溶融樹脂は、冷却されて成形品１００の形状に固化する。型開工程において、型締装置２０は、金型９０を開く。突出工程において、突出装置は、金型９０に付着した成形品１００を突き出して、金型９０から取り出す。冷却工程から型締工程までの間に、計量工程において、可塑化部３１で樹脂材料を溶融して、射出部３２で溶融樹脂を計量する。成形サイクルは、例えば、型閉工程の開始からつぎの型閉工程の開始までを示す。計量した溶融樹脂が射出ノズルから漏れないように、計量工程の最後に所定の速度（サックバック速度）で所定の距離（サックバック距離）だけプランジャをプランジャ駆動装置で後退させてもよい。なお、充填工程と保圧工程を合わせて射出工程と称する。

充填工程では、一般的に充填速度条件に従って充填速度が制御されている。充填速度は、充填工程において、プランジャが前進する速度で示される。充填圧力は、充填工程において、プランジャに付与されている圧力で示される。充填工程は、金型の中に溶融樹脂を充填する工程である。なお、充填工程は、充填圧力条件に従って充填圧力が優先して制御されてもよい。

保圧工程では、一般的に保持圧力条件に従って保持圧力が制御されている。保持圧力は、保圧工程において、プランジャに付与されるプランジャの前進方向の圧力で示される。保圧工程は、射出シリンダの中に残る溶融樹脂を介して金型の中の溶融樹脂に保持圧力を付与して、金型の中の溶融樹脂が熱収縮して不足する分の溶融樹脂を補充する工程である。

充填工程から保圧工程に切り換えることをＶＰ切換えと称する。ＶＰ切換えのタイミングは、充填工程において、前進しているプランジャが所定のＶＰ切換え位置にまで到達した時点である。また他にＶＰ切換えのタイミングは、充填工程において、プランジャに付与されている圧力が徐々に増大して、前進しているプランジャが所定の位置を超えてから、所定のＶＰ切換え圧力にまで到達した時点である。

計量工程では、一般的に流動可能な成形材料を射出室内に供給する際の供給速度条件に従って供給速度が制御されている。例えば、回転する可塑化スクリュで溶融樹脂を射出室内に供給する場合の供給速度条件は、スクリュ回転数条件である。例えば、スクリュ回転数条件に従って可塑化スクリュのスクリュ回転数を制御することで、供給速度は、制御されている。スクリュ回転数は、可塑化スクリュの１分間当たりの回転数で示される。さらに計量工程では、背圧条件に基づき背圧も制御されていてもよい。背圧は、計量時にプランジャの前進方向にプランジャに付与されている圧力で示される。供給速度条件は、背圧条件を含んでもよい。

型閉工程では、一般的に型閉速度条件に従って型閉速度が制御されている。型閉速度は、可動プラテンが固定プラテンに向って移動する速度で示される。型開工程では、一般的に型開速度条件に従って型開速度が制御されている。型開速度は、可動プラテンが支持プラテンに向って移動する速度で示される。

制御装置７０は、型締装置２０及び射出装置３０の異常を検出する。制御装置７０は、異常の内容に応じて、例えば、射出成形機１０を停止させるなどの制御を行う。制御装置７０は、異常の内容に応じて、例えば、そのときに成形された成形品１００が不良品であることを記録するようにメモリ６０を制御してもよい。なお、型締装置２０の異常には、金型９０を監視する不図示の金型監視装置によって検出される異常を含んでもよい。

制御装置７０は、型締装置２０及び射出装置３０から出力される様々な検出値を受け取る。制御装置７０は、それら検出値に基づく複数の監視値を監視している。なお、型締装置２０及び射出装置３０から出力される検出値には、異常のときにのみあるいは正常のときにのみ出力される信号の検出値も含まれる。また、型締装置２０及び射出装置３０から出力される検出値には、オペレータが緊急停止ボタンを押したことを示す信号の検出値も含まれる。

各検出器は、例えば、温度検出器、回転検出器、圧力検出器、位置検出器である。温度検出器は、可塑化シリンダ、射出シリンダ、射出ノズル、連結部３３及び金型９０の温度を検出する。回転検出器は、可塑化スクリュの回転数を検出する。圧力検出器は、プランジャ及び可動プラテンに付与されている圧力を検出する。位置検出器は、プランジャ及び可動プラテンが移動した位置を検出する。

監視値は、例えば、サイクル時間、スクリュ回転数、計量時間、背圧、計量完了位置、充填時間、ＶＰ切換圧力、ＶＰ切換位置、最高充填圧、最小クッション量、最終クッション量、及び充填率である。さらに監視値は、例えば、各部の温度、及び型閉時間などを含んでもよい。

サイクル時間は、１回の成形サイクルの時間である。スクリュ回転数は、前述の通り、可塑化スクリュの１分当たりの回転数である。計量時間は、計量を開始してから計量を終了するまでの時間である。背圧は、前述の通り、計量時にプランジャの前進方向にプランジャに付与されている圧力である。計量完了位置は、計量を完了した時のプランジャの位置である。

充填時間は、射出を開始してからＶＰ切換えのタイミングまでの時間である。ＶＰ切換圧力は、ＶＰ切換え時の充填圧力である。ＶＰ切換位置は、ＶＰ切換え時のプランジャの位置である。最高充填圧は、充填工程を開始してから保圧工程を終了するまでの間にプランジャに付与された最大の圧力である。最小クッションは、充填工程を開始してから保圧工程を終了するまでの間にプランジャが最も前進した際の位置である。最終クッションは、保圧工程が終了したときのプランジャの位置である。充填率は、計量完了位置からＶＰ切換位置までの距離を計量完了位置から最小クッションまでの距離で除算して算出される。各部の温度は、可塑化シリンダ、射出シリンダ、射出ノズル、連結部３３及び金型９０の温度である。型閉時間は、型閉工程の時間である。

制御装置７０は、監視値が予め設定された最大値を上回った場合、監視値が予め設定された最小値を下回った場合、又は、監視値が予め設定された許容範囲から外れた場合に、設定を含め射出成形機１０に異常があると判定する。また制御装置７０は、監視値の移動平均値が予め設定された許容範囲から外れた場合に、成形過程にばらつきがあるとして、設定を含め射出成形機１０に異常があると判定し、そのときに成形した成形品１００を不良品とするようにしてもよい。許容範囲は、例えば最大値から最小値までの範囲である。

その他、成形条件のうちのいくつかを説明する。冷却時間は、冷却工程の時間である。スクリュ回転数は、前述の通り、可塑化スクリュの１分間当たりの回転数である。背圧は、前述の通り、計量時にプランジャの前進方向にプランジャに付与されている圧力である。

サックバック量は、前述のサックバック距離であり、サックバック速度は、前述の通り、計量工程のあとにプランジャをプランジャ駆動装置で後退させる際の所定の速度である。計量値は、プランジャが後退した位置によって計量した溶融樹脂の量を示している。

充填速度Ｖ１は、計量値から充填位置Ｓ１の間をプランジャが移動する速度である。充填速度Ｖ２は、充填位置Ｓ１と充填位置Ｓ２の間をプランジャが移動する速度である。充填速度Ｖ３は、充填位置Ｓ２と充填位置Ｓ３の間をプランジャが移動する速度である。充填速度Ｖ４は、充填位置Ｓ３と充填位置Ｓ４の間をプランジャが移動する速度である。充填速度Ｖ５は、充填位置Ｓ４とＶＰ切換え位置の間をプランジャが移動する速度である。

保圧Ｐ１は、ＶＰ切換えのあと保圧時間Ｔ１の間、プランジャに付与される圧力である。保圧Ｐ２は、保圧Ｐ１の付与のあと保圧時間Ｔ２の間、プランジャに付与される圧力である。保圧Ｐ３は、保圧Ｐ２の付与のあと保圧時間Ｔ３の間、プランジャに付与される圧力である。保圧Ｐ４は、保圧Ｐ３の付与のあと保圧時間Ｔ４の間、プランジャに付与される圧力である。

上限圧力は、充填工程において、プランジャに付与可能な最大圧力である。充填工程では、上限圧力を超える圧力は、プランジャに付与されない。射出上限時間は、前述の充填時間つまり、射出を開始してからＶＰ切換えのタイミングまでの時間である。

２．射出成形機の構成
次に、制御装置７０を中心とした射出成形機１０の機能的な構成について説明する。図３は、射出成形機１０の機能的な構成を示すブロック図である。

射出成形機１０は、成形条件に従って制御されて、流動可能な状態の成形材料を金型内に射出充填して成形を行う。この射出成形機１０は、制御装置７０を有し、制御装置７０は、成形条件記憶部６１と、判定部７１と、計数部７２と、計時部７３と、強制不良判定部７４と、工程監視部７５と、温度監視部７６とを備える。なお、成形条件記憶部６１は、メモリ６０に含まれるものであるが、前述したように、メモリ６０を制御装置７０に含ませることが可能であるため、ここでは、制御装置７０が成形条件記憶部６１を備えるものとする。

また、制御装置７０は、温度検出器３４と、回転検出器３５と、圧力検出器３６と、位置検出器３７とのそれぞれから検出結果を取得するとともに、操作盤４０からの操作指示を取得する。そして、型締装置２０と射出装置３０の各部を制御するとともに、オペレータに対して通知すべき情報を表示装置５０に表示させる。

温度検出器３４は、前述したように、可塑化シリンダ、射出シリンダ、射出ノズル連結部３３及び金型９０の温度を検出する。

ここで、温度検出器３４が温度を検出する位置の具体例を説明する。図４は、温度検出器３４が温度を検出する位置を示した図である。温度検出器３４は、例えば、同図に示すヒータＨ０、ヒータＨ１、ヒータＨ２、ヒータＨ３、ヒータＨ４、ヒータＨ５、ヒータＨ６、ヒータＨＪ、ヒータＨＰ、クーラＣＨ、温度調整装置Ｄ１、温度調整装置Ｄ２、温度調整装置Ｄ３、温度調整装置Ｄ４及び温度調整装置Ｄ５のそれぞれが温度調整している各部の温度を検出する。クーラＣＨは、冷却媒体を流す冷却配管である。

また、回転検出器３５は、前述したように、可塑化スクリュの回転数を検出する。圧力検出器３６は、前述したように、プランジャ及び可動プラテンに付与されている圧力を検出する。位置検出器３７は、前述したように、プランジャ及び可動プラテンが移動した位置を検出する。

制御装置７０が備える成形条件記憶部６１は、成形条件を記憶する。成形条件は、成形を停止している状態から通常の成形を行うまでの移行成形条件を少なくとも１つと、通常の成形を行う際の通常成形条件とを含む。移行成形条件と通常成形条件とを含む成形条件は、型締装置２０と射出装置３０の各部を制御する際に必要となるもので、例えば、前述した冷却時間、スクリュ回転数、背圧、サックバック量、サックバック速度、計量値、充填速度Ｖ１、充填速度Ｖ２、充填速度Ｖ３、充填速度Ｖ４、充填速度Ｖ５、保圧Ｐ１、保圧Ｐ２、保圧Ｐ３、保圧Ｐ４、上限圧力及び射出上限時間である。また、成形条件は、強制不良判定部７４を動作させるか否かの指定、工程監視部７５を動作させるか否かの指定、温度監視部７６を動作させるか否かの指定を含む。なお、成形条件のうち、通常成形条件は、強制不良判定部７４を動作させるか否かの指定については、動作させないと指定されている。

また、成形条件のうち、２番目以降に利用される移行成形条件および最後に利用される通常成形条件は、自身を利用して成形を開始する際の少なくとも１つの移行条件を含むとよい。１つの移行条件は、少なくとも１つの条件項目を含む。移行条件の条件項目は、例えば後述される成形数（ショットカウント）又は経過時間であるが、それらに限定されずに、温度等でもよい。例えば、移行成形条件１を利用して成形している最中に、移行成形条件２に含まれている移行条件を満したとき、移行成形条件１を移行成形条件２に切り替えて、移行成形条件２を利用した成形を開始するようにしてもよい。また例えば、移行成形条件１を利用して成形している最中に、移行成形条件２に含まれている異なる２つの移行条件のうちのどちらかを満したとき、移行成形条件１を移行成形条件２に切り替えて、移行成形条件２を利用した成形を開始するようにしてもよい。また例えば、移行成形条件１を利用して成形している最中に、通常成形条件に含まれている移行条件を満たしたとき、移行成形条件１を通常成形条件に切り替えて、通常成形条件を利用した成形を開始するようにしてもよい。また例えば、移行成形条件１を利用して成形している最中に、通常成形条件に含まれている異なる２つの移行条件のうちのどちらかを満したとき、移行成形条件１を通常成形条件に切り替えて、通常成形条件を利用した成形を開始するようにしてもよい。また例えば、移行成形条件１を利用して成形している最中に、移行成形条件２に含まれている移行条件を満したとき、移行成形条件１を移行成形条件２に切り替えて、移行成形条件２を利用した成形を開始し、移行成形条件３に含まれている移行条件を満したとき、移行成形条件１を移行成形条件３に切り替えて、移行成形条件３を利用した成形を開始し、そして、通常成形条件に含まれている移行条件を満したとき、移行成形条件１を通常成形条件に切り替えて、通常成形条件を利用した成形を開始するようにしてもよい。

また、成形条件のうち、移行成形条件は、つぎに利用する移行成形条件又はつぎに利用する通常成形条件へ切り替える少なくとも１つの移行条件を含むとよい。１つの移行条件は、少なくとも１つの条件項目を含む。移行条件の条件項目は、例えば後述される成形数（ショットカウント）又は経過時間であるが、それらに限定されずに、温度等でもよい。例えば、移行成形条件１に１つの移行条件を含めて、当該移行条件を移行成形条件２への切り替えに使用するようにしてもよい。また例えば、移行成形条件１に異なる２つの移行条件を含めて、一方の移行条件を移行成形条件２への切り替えに使用し、他方の移行条件も移行成形条件２への切り替えに使用するようにしてもよい。また例えば、移行成形条件１に異なる２つの移行条件を含めて、一方の移行条件を移行成形条件２への切り替えに使用し、他方の移行条件を移行成形条件３への切り替えに使用するようにしてもよい。また例えば、移行成形条件１に１つの移行条件を含めて、当該移行条件を通常成形条件への切り替えに使用するようにしてもよい。また例えば、移行成形条件１に異なる２つの移行条件を含めて、一方の移行条件を通常成形条件への切り替えに使用し、他方の移行条件も通常成形条件への切り替えに使用するようにしてもよい。また例えば、移行成形条件１に異なる２つの移行条件を含めて、一方の移行条件を移行成形条件２への切り替えに使用し、他方の移行条件を通常成形条件への切り替えに使用するようにしてもよい。また例えば、移行成形条件１に異なる３つの移行条件を含めて、１つ目の移行条件を移行成形条件２への切り替えに使用し、２つ目の移行条件を移行成形条件３への切り替えに使用し、そして、３つ目の移行条件を通常成形条件への切り替えに使用するようにしてもよい。

判定部７１は、成形が停止してからの時間を示す停止時間と、成形が停止してからの所定位置の温度との少なくとも一方に基づいて、移行成形条件を用いた成形を行うか否かを判定可能に構成される。また、判定部７１は、移行成形条件に基づいて成形を行っている場合に、移行条件に基づいて成形条件を切り替える。

計数部７２は、成形品の成形数を計数する。計数部７２が計数する成形数は、良品と不良品の両者を含む。また計数部７２が計数する成形数は、良品のみでもよい。また計数部７２が計数する成形数は、不良品のみでもよい。計数部７２が計数する成形数は、最初の移行成形条件に基づいて成形を開始した時点から計数されたものでもよい。また計数部７２が計数する成形数は、移行成形条件を切り替えて別の移行成形条件に基づいて成形を開始した時点から計数されたものもよい。

計時部７３は、時間を計時する。この計時部７３は、時計のように常に計時を行ってもよく、ストップウォッチ等のように、必要なときにのみ計時を行ってもよい。計時部７３による計時結果は、時間の経過や速度の算出に用いられる。計時部７３は、経過時間を計時する。経過時間は、最初の移行成形条件に基づいて成形を開始した時点から計時されたものもよい。また経過時間は、移行成形条件を切り替えて別の移行成形条件に基づいて成形を開始した時点から計時されたものでもよい。

強制不良判定部７４は、移行成形条件に基づいて成形を行って得られる成形品を不良品と判定する。強制不良判定部７４は、動作中に全ての成形品を不良品と判定するため、温度検出器３４、回転検出器３５、圧力検出器３６及び位置検出器３７の検出結果を必要としない。

工程監視部７５は、充填速度条件に従って充填速度が制御されている充填工程と、保持圧力条件に従って保持圧力が制御されている保圧工程と、供給速度条件に従って供給速度が制御されている計量工程と、のうちの少なくとも１つの工程を監視して成形品の良否を判定する。工程監視部７５が行う工程監視は、成形品の良否判定を行うとともに、不良品の判定が所定の回数連続すると、所定の動作、例えば警報を鳴らす、機械を停止するなどの報知処理を行う。工程監視の対象は、例えば前述された監視値のうちの少なくとも１つ、すなわち、サイクル時間、スクリュ回転数、計量時間、背圧、計量完了位置、充填時間、ＶＰ切換圧力、ＶＰ切換位置、最高充填圧、最小クッション量、最終クッション量、及び充填率のうちの少なくとも１つを含むとよい。また工程監視の対象には、型閉時間も含んでもよい。また、工程監視の対象には、各部の温度も含んでもよい。つまり、温度も成形品の良否判定の判定項目に含んでもよい。なお、工程監視部７５を動作させない場合でも、温度監視部７６の動作が指定されている場合には、後述する温度監視が行われるが、この場合には、温度による成形品の良否判定は行われない。

温度監視部７６は、所定位置の温度を監視して所定の許容範囲にあるか否を判定する。温度監視部７６による温度監視は、例えば、前述した温度検出器３４が検出するヒータＨ０、ヒータＨ１、ヒータＨ２、ヒータＨ３、ヒータＨ４、ヒータＨ５、ヒータＨ６、ヒータＨＪ、ヒータＨＰ、クーラＣＨ、温度調整装置Ｄ１、温度調整装置Ｄ２、温度調整装置Ｄ３、温度調整装置Ｄ４及び温度調整装置Ｄ５のそれぞれが温度調整している各部の温度を監視し、これらのいずれかの温度が許容範囲を超えると、所定の動作、例えば警報を鳴らす、機械を停止するなどの報知処理を行う。

３．射出成形機の動作
次に、射出成形機１０の動作について説明する。図５は、射出成形機１０が停止してから起動するまでの処理の流れを示したアクティビティ図である。

射出成形機１０が成形品を成形する動作を停止すると、判定部７１は、移行成形条件を不使用、つまり、次回の起動時に通常成形条件を適用すると判定する（Ａ１０１）。その後、射出成形機１０の停止時間が設定値以上となるか、所定位置の温度が条件に適合しなくなった場合に、判定部７１は、次回の起動時に移行成形条件を適用すると判定する（Ａ１０２）。

したがって、射出成形機１０の停止時間が設定値以上となる前で、所定位置の温度が条件に適合している場合に、射出成形機１０の起動が指示された場合には（Ａ１０３）、移行成形条件を不使用とする判定がなされている状態で、射出成形機１０が起動する。また、射出成形機１０の停止時間が設定値以上となるか、所定位置の温度が条件に適合しなくなった場合には、移行成形条件を使用する判定がなされている状態で、射出成形機１０が起動する。

このように、成形条件に従って制御されて、流動可能な状態の成形材料を金型内に射出充填して成形を行う射出成形機１０の制御方法は、成形が停止してからの時間と、成形が停止してからの所定位置の温度との少なくとも一方に基づいて、移行成形条件を用いた成形を行うか否かを判定する判定工程を含む。

移行成形条件は、成形条件であって、通常の成形を行う際の成形条件とは異なる、成形を停止している状態から通常の成形を行うまでの成形条件である。

続いて、射出成形機１０が起動されてから、通常成形条件が適用された通常成形が行われるまでの、射出成形機１０の動作を説明する。

図６は、射出成形機１０の起動時の動作の流れの一例を示すアクティビティ図である。なお、ここでは、成形条件として、移行条件を含まない移行成形条件１、移行条件２を含む移行成形条件２、移行条件３を含む移行成形条件３及び移行条件４を含む通常成形条件を用いるものとする。

射出成形機１０の起動時に、判定部７１により移行成形条件を使用する旨の判定がなされていた場合、射出成形機１０は、移行条件２に適合するまでの間、移行成形条件１を適用した成形を行う（Ａ２０１）。

そして、移行条件２に適合すると、射出成形機１０は、移行条件３に適合するまでの間、移行成形条件２を適用した成形を行う（Ａ２０２）。

さらに、移行条件３に適合すると、射出成形機１０は、移行条件４に適合するまでの間、移行成形条件３を適用した成形を行う（Ａ２０３）。

その後、移行条件４に適合すると、射出成形機１０は、通常成形条件を適用した成形を行う（Ａ２０４）。

また図７は、射出成形機１０の起動時の動作の流れの別の一例を示すアクティビティ図である。なお、ここでは、成形条件として、移行条件１を含む移行成形条件１、移行条件２を含む移行成形条件２、移行条件３を含む移行成形条件３及び移行条件を含まない通常成形条件を用いるものとする。

射出成形機１０の起動時に、判定部７１により移行成形条件を使用する旨の判定がなされていた場合、射出成形機１０は、移行条件１に適合するまでの間、移行成形条件１を適用した成形を行う（Ａ３０１）。

そして、移行条件１に適合すると、射出成形機１０は、移行条件２に適合するまでの間、移行成形条件２を適用した成形を行う（Ａ３０２）。

さらに、移行条件２に適合すると、射出成形機１０は、移行条件３に適合するまでの間、移行成形条件３を適用した成形を行う（Ａ３０３）。

その後、移行条件２に適合すると、射出成形機１０は、通常成形条件を適用した成形を行う（Ａ３０４）。

一方、射出成形機１０の起動時に、判定部７１により移行成形条件を使用しない旨の判定がなされていた場合、射出成形機１０は、起動直後から通常成形条件を適用した成形を行う（Ａ３０４）。

次に、成形条件に基づく、強制不良判定部７４、工程監視部７５及び温度監視部７６の動作の有無について説明する。図８は、成形条件が切り替えられた際の射出成形機１０の動作の流れを示すアクティビティ図である。

射出成形機１０の起動時又は成形条件を切り替える際に、強制不良判定部７４の動作が指定されていた場合、制御装置７０は、強制不良判定部７４を動作させるとともに（Ａ４０１）、工程監視部７５の動作を停止させる（Ａ４０２）。強制不良判定部７４は、全ての成形品を不良品と判定するため、工程監視部７５の動作が不要であるからである。

一方、射出成形機１０の起動時又は成形条件を切り替える際に、強制不良判定部７４の動作が指定されていなかった場合、制御装置７０は、強制不良判定部７４を停止させる（Ａ４０３）。そして、工程監視部７５の動作が指定されていれば、工程監視部７５を動作させ（Ａ４０４）、工程監視部７５の動作が指定されていなければ、工程監視部７５を停止させる（Ａ４０５）。

そして、制御装置７０は、温度監視部７６の動作が指定されていれば、温度監視部７６を動作させ（Ａ４０６）、温度監視部７６の動作が指定されていなければ、温度監視部７６を停止させて（Ａ４０７）、射出成形機１０に成形を行わせる。

４．その他
前述した制御装置７０は、制御プログラムによってコンピュータを動作させることができる。この場合、成形条件に従って制御されて、流動可能な状態の成形材料を金型内に射出充填して成形を行う射出成形機の制御プログラムは、コンピュータを射出成形機の制御装置７０として動作させる。制御装置７０は、成形条件記憶部６１と、判定部７１とを備える。成形条件記憶部６１は、成形条件を記憶する。ここで、成形条件は、成形を停止している状態から通常の成形を行うまでの移行成形条件を少なくとも１つと、通常の成形を行う際の通常成形条件とを含む。判定部７１は、成形が停止してからの時間と、成形が停止してからの所定位置の温度との少なくとも一方に基づいて、移行成形条件を用いた成形を行うか否かを判定する。

また、上述のプログラムを格納する、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体として提供してもよい。

１０ ：射出成形機
２０ ：型締装置
２１ ：エジェクタロッド
３０ ：射出装置
３１ ：可塑化部
３２ ：射出部
３３ ：連結部
３４ ：温度検出器
３５ ：回転検出器
３６ ：圧力検出器
３７ ：位置検出器
４０ ：操作盤
５０ ：表示装置
６０ ：メモリ
６１ ：成形条件記憶部
７０ ：制御装置
７１ ：判定部
７２ ：計数部
７３ ：計時部
７４ ：強制不良判定部
７５ ：工程監視部
７６ ：温度監視部
８０ ：ベース台
９０ ：金型
９１ ：固定側金型
９２ ：可動側金型
９３ ：エジェクタピン
１００ ：成形品
ＣＨ ：クーラ
Ｄ１ 温度調整装置
Ｄ２ 温度調整装置
Ｄ３ 温度調整装置
Ｄ４ 温度調整装置
Ｄ５ 温度調整装置
Ｈ０ ：ヒータ
Ｈ１ ：ヒータ
Ｈ２ ：ヒータ
Ｈ３ ：ヒータ
Ｈ４ ：ヒータ
Ｈ５ ：ヒータ
Ｈ６ ：ヒータ
ＨＪ ：ヒータ
ＨＰ ：ヒータ

Claims (9)

1. 成形条件に従って制御されて、流動可能な状態の成形材料を金型内に射出充填して成形を行う射出成形機であって、
   成形条件記憶部と、判定部とを備え、
   前記成形条件記憶部は、前記成形条件を記憶し、ここで、前記成形条件は、成形を停止している状態から通常の成形を行うまでの移行成形条件を少なくとも１つと、通常の成形を行う際の通常成形条件とを含み、
   前記判定部は、成形が停止してからの時間を示す停止時間と、成形が停止してからの所定位置の温度との少なくとも一方に基づいて、前記移行成形条件を用いた成形を行うか否かを判定可能に構成され、前記停止時間が設定値となる前で、前記所定位置の温度が条件に適合している場合は、前記通常成形条件を用いた成形を行い、前記停止時間が設定値以上となるか、前記所定位置の温度が条件に適合しなくなった場合には、前記移行成形条件を用いた成形を行うように構成される、
   射出成形機。
2. ２番目以降に利用する前記移行成形条件および最後に利用する前記通常成形条件は、自身を利用して成形を開始する際の少なくとも１つの移行条件を含み、
   前記判定部は、前記成形条件に基づいて成形を行っている場合に、前記移行条件に基づいて前記成形条件を切り替える、
   請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記移行成形条件は、つぎに利用する前記移行成形条件又はつぎに利用する前記通常成形条件へ切り替える少なくとも１つの移行条件を含み、
   前記判定部は、前記成形条件に基づいて成形を行っている場合に、前記移行条件に基づいて前記成形条件を切り替える、
   請求項１に記載の射出成形機。
4. 前記移行条件は、成形数又は経過時間である、
   請求項２または３に記載の射出成形機。
5. 前記移行成形条件に基づいて成形を行って得られる成形品を不良品と判定する強制不良判定部を備え、
   前記成形条件は、前記強制不良判定部を動作させるか否かの指定を含む、
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の射出成形機。
6. 充填速度条件に従って充填速度が制御されている充填工程と、保持圧力条件に従って保持圧力が制御されている保圧工程と、供給速度条件に従って供給速度が制御されている計量工程と、のうちの少なくとも１つの工程を監視して成形品の良否を判定する工程監視部を備え、
   前記成形条件は、前記工程監視部を動作させるか否かの指定を含む、
   請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の射出成形機。
7. 前記所定位置の温度を監視して所定の許容範囲にあるか否を判定する温度監視部を備え、
   前記成形条件は、前記温度監視部を動作させるか否かの指定を含む、
   請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の射出成形機。
8. 成形条件に従って制御されて、流動可能な状態の成形材料を金型内に射出充填して成形を行う射出成形機の制御方法であって、
   成形が停止してからの時間を示す停止時間と、成形が停止してからの所定位置の温度との少なくとも一方に基づいて、移行成形条件を用いた成形を行うか否かを判定する判定工程を含み、
   前記判定工程は、前記停止時間が設定値となる前で、前記所定位置の温度が条件に適合している場合は、通常の成形を行う際の通常成形条件を用いた成形を行うよう判定し、前記停止時間が設定値以上となるか、前記所定位置の温度が条件に適合しなくなった場合には、前記移行成形条件を用いた成形を行うように判定し、
   前記移行成形条件は、前記成形条件であって、通常の成形を行う際の成形条件とは異なる、成形を停止している状態から通常の成形を行うまでの成形条件である、
   制御方法。
9. 成形条件に従って制御されて、流動可能な状態の成形材料を金型内に射出充填して成形を行う射出成形機の制御プログラムであって、
   コンピュータを前記射出成形機の制御装置として動作させ、
   前記制御装置は、成形条件記憶部と、判定部とを備え、
   前記成形条件記憶部は、前記成形条件を記憶し、ここで、前記成形条件は、成形を停止している状態から通常の成形を行うまでの移行成形条件を少なくとも１つと、通常の成形を行う際の通常成形条件とを含み、
   前記判定部は、成形が停止してからの時間を示す停止時間と、成形が停止してからの所定位置の温度との少なくとも一方に基づいて、前記移行成形条件を用いた成形を行うか否かを判定可能に構成され、前記停止時間が設定値となる前で、前記所定位置の温度が条件に適合している場合は、前記通常成形条件を用いた成形を行い、前記停止時間が設定値以上となるか、前記所定位置の温度が条件に適合しなくなった場合には、前記移行成形条件を用いた成形を行うように構成される、
   プログラム。

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