JP7321998B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機に関する。

射出成形機では、加熱シリンダ内で加熱され、溶融した樹脂を金型装置のキャビティ空間に射出して充填する。キャビティ空間に充填された樹脂は冷却され、固化することにより成形品となる。

金型装置は、固定金型と可動金型とを有し、型締装置によって可動金型を固定金型に対して進退させて、型閉、昇圧、型締、脱圧、及び型開が行なわれる。型締装置は、固定金型が取り付けられる固定プラテン、可動金型が取り付けられる可動プラテン、及び可動プラテンを進退させるための移動機構であるトグル機構を備える。またトグル機構は、クロスヘッドと、トグルリンクを備え、可動プラテンとトグルサポートとの間に配設される。

トグル機構は、クロスヘッドを移動して可動プラテンを前進させ、可動金型を固定金型に接触させる（型閉）だけでなく、接触させた後に更に押圧する（型締）ことで設定された型締力を発生させる。トグル機構で所定の型締力を得るために、トグルサポートの位置は調整される。

このような型締装置では、型締力センサで検出される型締力が設定された型締力に近づくように、トグルサポートを移動させて型締力を補正制御し、金型を取り付けた際の型締力の補正制御時間を短縮する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

日本国特開２０１０－２７４６６１号公報

ところで型締力の補正制御では、制御装置は、型締力センサで検出される型締力の検出値と、型締力の設定値とを比較し、比較結果に基づいて指令を出力する。この型締力の補正制御は、型締時のみに取得される型締力の検出値（実績値）に基づいて実行されるため、高応答は求められない。

一方、上記の指令に応じた型締力を発生させるために、型厚調整モータによるトグルサポートの位置決め制御が実行される。また、型締モータによるクロスヘッドの位置決め制御が実行される。これらのモータによる位置決め制御には、高応答が求められる。

特許文献１の技術等では、型締力の補正制御とモータの位置決め制御とを、同一の制御周期で実行するため、制御装置による処理の負荷が増大する場合があった。

本発明は、上述の問題に鑑みなされたものであり、射出成形機において、制御装置の処理の負荷を抑制することを目的とする。

実施形態の一態様の射出成形機は、型締モータと、前記型締モータによる型締力を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記型締モータの駆動制御を行うと共に、型締力の監視制御を行い、前記監視制御の制御周期を、前記駆動制御の制御周期よりも長くした、射出成形機である。

実施形態の一態様によれば、射出成形機において、制御装置の処理の負荷を抑制することができる。

第１の実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す側面図である。 第１の実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す側面図である。 トグルサポートの位置補正による型締力の補正制御を示す図である。 第１の実施形態による制御装置の構成要素を機能ブロックで示す図である。 第１の実施形態による型締力の補正制御のための処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態による第１禁止部と第２禁止部を用いた場合の型締力の補正制御ための処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態による検出信号を受信するマルチプレクサを示す図である。 第２の実施形態による制御装置の構成要素を機能ブロックで示す図である。 第２の実施形態による型締力の補正制御のための処理を示すフローチャートである。 射出成型機の一連の工程で各種制御が行われる区間とその制御周期の一例を説明する図である。 射出成型機の一連の工程で各種制御が行われる区間とその制御周期の別の一例を説明する図である。

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。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。

［第１の実施形態］
（射出成形機）
図１は、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、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～図２において、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は互いに垂直な方向である。Ｘ方向およびＹ方向は水平方向を表し、Ｚ方向は鉛直方向を表す。型締装置１００が横型である場合、Ｘ方向は型開閉方向であり、Ｙ方向は射出成形機１０の幅方向である。Ｙ方向負側を操作側と呼び、Ｙ方向正側を反操作側と呼ぶ。図１～図２に示すように、射出成形機１０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、フレーム９００とを有する。以下、射出成形機１０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（例えばＸ正方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ負方向）を後方として説明する。

型締装置１００は、金型装置８００の型閉、昇圧、型締、脱圧および型開を行う。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９００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８１０が取付けられる。

可動プラテン１２０は、フレーム９００に対し型開閉方向に移動自在とされる。フレーム９００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８２０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、昇圧、型締、脱圧および型開が行われる。固定金型８１０と可動金型８２０とで金型装置８００が構成される。

トグルサポート１３０は、固定プラテン１１０と間隔をおいて配設され、フレーム９００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９００上に敷設されるガイドに沿って移動自在に配置されてもよい。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９００に対し固定され、トグルサポート１３０がフレーム９００に対し型開閉方向に移動自在に配置されるが、トグルサポート１３０がフレーム９００に対し固定され、固定プラテン１１０がフレーム９００に対し型開閉方向に移動自在に配置されてもよい。

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。複数本のタイバー１４０は、型開閉方向に平行に配置され、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との間に配置され、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。一対のリンク群は、それぞれ、ピンなどで屈伸自在に連結される第１リンク１５２と第２リンク１５３とを有する。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る。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と第２リンク１５３とが屈伸し、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と第２リンク１５３とを屈伸させ、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、昇圧工程、型締工程、脱圧工程、および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を設定移動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８２０を固定金型８１０にタッチさせる。クロスヘッド１５１の位置や移動速度は、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。尚、クロスヘッド１５１の位置を検出するクロスヘッド位置検出器、およびクロスヘッド１５１の移動速度を検出するクロスヘッド移動速度検出器は、型締モータエンコーダ１６１に限定されず、一般的なものを使用できる。また、可動プラテン１２０の位置を検出する可動プラテン位置検出器、および可動プラテン１２０の移動速度を検出する可動プラテン移動速度検出器は、型締モータエンコーダ１６１に限定されず、一般的なものを使用できる。
ここで、型締モータの駆動制御とは、クロスヘッド位置検出器によるクロスヘッド１５１の位置の検出値と、予め定められた設定値との偏差がゼロになるようにする型締モータのフィードバック制御をいう。
型締力の監視制御とは、タイバー歪検出器１４１による型締力の検出値を取得すること、又は／及び、タイバー歪検出器１４１による型締力の検出値を予め定められた設定値と比較することの少なくとも何れか一方をいう。

昇圧工程では、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。型締工程では、型締モータ１６０を駆動して、クロスヘッド１５１の位置を型締位置に維持する。型締工程では、昇圧工程で発生させた型締力が維持される。型締工程では、可動金型８２０と固定金型８１０との間にキャビティ空間８０１（図２参照）が形成され、射出装置３００がキャビティ空間８０１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８０１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。

脱圧工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を型締位置から型開開始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、型締力を減少させる。型開開始位置と、型閉完了位置とは、同じ位置であってよい。型開工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定移動速度で型開開始位置から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８２０を固定金型８１０から離間させる。その後、エジェクタ装置２００が可動金型８２０から成形品を突き出す。

型閉工程、昇圧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、型閉工程および昇圧工程におけるクロスヘッド１５１の移動速度や位置（型閉開始位置、移動速度切替位置、型閉完了位置、および型締位置を含む）、型締力は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型閉開始位置、移動速度切替位置、型閉完了位置、および型締位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切替位置は、１つでもよいし、複数でもよい。移動速度切替位置は、設定されなくてもよい。型締位置と型締力とは、いずれか一方のみが設定されてもよい。

脱圧工程および型開工程における設定条件も同様に設定される。例えば、脱圧工程および型開工程におけるクロスヘッド１５１の移動速度や位置（型開開始位置、移動速度切替位置、および型開完了位置を含む）は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型開開始位置、移動速度切替位置、および型開完了位置は、前側から後方に向けて、この順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切替位置は、１つでもよいし、複数でもよい。移動速度切替位置は、設定されなくてもよい。型開開始位置と型閉完了位置とは同じ位置であってよい。また、型開完了位置と型閉開始位置とは同じ位置であってよい。

尚、クロスヘッド１５１の移動速度や位置などの代わりに、可動プラテン１２０の移動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８００の交換や金型装置８００の温度変化などにより金型装置８００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８２０が固定金型８１０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、型厚調整機構１８０を有する。型厚調整機構１８０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。なお、型厚調整のタイミングは、例えば成形サイクル終了から次の成形サイクル開始までの間に行われる。型厚調整機構１８０は、例えば、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に回転自在に且つ進退不能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の回転駆動力は、回転駆動力伝達部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、回転駆動力伝達部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。

回転駆動力伝達部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、回転駆動力伝達部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。その結果、トグルサポート１３０のタイバー１４０に対する位置が調整され、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌが調整される。

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。尚、トグルサポート１３０の位置を検出するトグルサポート位置検出器、および間隔Ｌを検出する間隔検出器は、型厚調整モータエンコーダ１８４に限定されず、一般的なものを使用できる。
ここで、型厚調整モータの駆動制御とは、トグルサポート位置検出器によるトグルサポート１３０の位置の検出値と、予め定められた設定値との偏差がゼロになるようにする型厚調整モータのフィードバック制御をいう。

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。

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（例えばＸ正方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ負方向）を後方として説明する。

エジェクタ装置２００は、金型装置８００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８２０の内部に進退自在に配設される可動部材８３０と接触する。エジェクタロッド２３０の前端部は、可動部材８３０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を設定移動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８３０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を設定移動速度で後退させ、可動部材８３０を元の待機位置まで後退させる。エジェクタロッド２３０の位置や移動速度は、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。尚、エジェクタロッド２３０の位置を検出するエジェクタロッド位置検出器、およびエジェクタロッド２３０の移動速度を検出するエジェクタロッド移動速度検出器は、エジェクタモータエンコーダ２１１に限定されず、一般的なものを使用できる。
また、可動部材８３０の待機位置近傍には、可動部材８３０の位置監視制御に用いられる近接センサ８３１が配置されている。可動部材８３０の位置監視制御については、別途詳述する。

（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（例えばＸ負方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（例えばＸ正方向）を後方として説明する。

射出装置３００はスライドベース３０１に設置され、スライドベース３０１はフレーム９００に対し進退自在に配置される。射出装置３００は、金型装置８００に対し進退自在とされる。射出装置３００は、金型装置８００にタッチし、金型装置８００内のキャビティ空間８０１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。成形材料は、例えば樹脂などを含む。成形材料は、例えばペレット状に形成され、固体の状態で供給口３１１に供給される。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（例えばＸ方向）に複数のゾーンに区分される。複数のゾーンのそれぞれに加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。複数のゾーンのそれぞれに設定温度が設定され、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８００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内に回転自在に且つ進退自在に配置される。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８００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力を検出する。検出した力は、制御装置７００で圧力に換算される。圧力検出器３６０は、射出モータ３５０とスクリュ３３０との間の力の伝達経路に設けられ、圧力検出器３６０に作用する力を検出する。

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、計量工程、充填工程および保圧工程などを行う。充填工程と保圧工程とをまとめて射出工程とも呼ぶ。

計量工程では、計量モータ３４０を駆動してスクリュ３３０を設定回転速度で回転させ、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の回転速度は、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。尚、スクリュ３３０の回転速度を検出するスクリュ回転速度検出器は、計量モータエンコーダ３４１に限定されず、一般的なものを使用できる。

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。
計量工程におけるスクリュ３３０の位置および回転速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、計量開始位置、回転速度切替位置および計量完了位置が設定される。これらの位置は、前側から後方に向けてこの順で並び、回転速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、回転速度が設定される。回転速度切替位置は、１つでもよいし、複数でもよい。回転速度切替位置は、設定されなくてもよい。また、区間毎に背圧が設定される。

充填工程では、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０を設定移動速度で前進させ、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８００内のキャビティ空間８０１に充填させる。スクリュ３３０の位置や移動速度は、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の設定移動速度は、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。
充填工程におけるスクリュ３３０の位置および移動速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、充填開始位置（「射出開始位置」とも呼ぶ。）、移動速度切替位置およびＶ／Ｐ切換位置が設定される。これらの位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切替位置は、１つでもよいし、複数でもよい。移動速度切替位置は、設定されなくてもよい。
スクリュ３３０の移動速度が設定される区間毎に、スクリュ３３０の圧力の上限値が設定される。スクリュ３３０の圧力は、圧力検出器３６０によって検出される。圧力検出器３６０の検出値が設定圧力以下である場合、スクリュ３３０は設定移動速度で前進される。一方、圧力検出器３６０の検出値が設定圧力を超える場合、金型保護を目的として、圧力検出器３６０の検出値が設定圧力以下となるように、スクリュ３３０は設定移動速度よりも遅い移動速度で前進される。

尚、充填工程においてスクリュ３３０の位置がＶ／Ｐ切替位置に達した後、そのＶ／Ｐ切替位置にスクリュ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。また、スクリュ３３０の位置を検出するスクリュ位置検出器、およびスクリュ３３０の移動速度を検出するスクリュ移動速度検出器は、射出モータエンコーダ３５１に限定されず、一般的なものを使用できる。

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８００に向けて押す。金型装置８００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。保圧工程における保持圧力および保持圧力を保持する保持時間は、それぞれ複数設定されてよく、一連の設定条件として、まとめて設定されてよい。

保圧工程では金型装置８００内のキャビティ空間８０１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８０１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８０１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８０１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を目的として、冷却工程中に計量工程が行われてよい。

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且つ進退不能に配置され、またはスクリュが回転自在に且つ進退自在に配設される。一方、射出シリンダ内には、プランジャが進退自在に配置される。

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（例えばＸ負方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（例えばＸ正方向）を後方として説明する。

移動装置４００は、金型装置８００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８００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８１０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８１０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、例えばコンピュータで構成され、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、タイマ７０５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。
タイマ７０５は、経過時間を計測する電気回路等である。タイマ７０５は、ＣＰＵ７０１等からの指令に応じて、予め定められた所定の時間間隔でカウントを行うカウント動作を開始し、要求に応じてカウント動作の開始時刻からの経過時間、又はカウント数等を出力する。また、タイマ７０５は、ＣＰＵ７０１等からの指令に応じて、カウント動作を停止する。タイマ７０５の出力は、別途詳述する型閉時間の監視制御や計量時間の監視制御に用いられる。
タイマ７０５のカウント動作におけるカウントの時間間隔は、適宜変更が可能であるが、この時間間隔が長いほど、タイマ７０５のカウント処理を低減でき、制御装置７００の処理の負荷を低減できる。そのため、監視制御の制御周期の範囲内で、カウントの時間間隔をできるだけ長くすることが好適である。

制御装置７００は、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し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。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突き出し工程の完了までの動作を「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」または「サイクル時間」とも呼ぶ。

一回の成形サイクルは、例えば、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程をこの順で有する。ここでの順番は、各工程の開始の順番である。充填工程、保圧工程、および冷却工程は、型締工程の間に行われる。型締工程の開始は充填工程の開始と一致してもよい。脱圧工程の終了は型開工程の開始と一致する。尚、成形サイクル時間の短縮を目的として、同時に複数の工程を行ってもよい。例えば、計量工程は、前回の成形サイクルの冷却工程中に行われてもよく、型締工程の間に行われてよい。この場合、型閉工程が成形サイクルの最初に行われることとしてもよい。また、充填工程は、型閉工程中に開始されてもよい。また、突き出し工程は、型開工程中に開始されてもよい。ノズル３２０の流路を開閉する開閉弁が設けられる場合、型開工程は、計量工程中に開始されてもよい。計量工程中に型開工程が開始されても、開閉弁がノズル３２０の流路を閉じていれば、ノズル３２０から成形材料が漏れないからである。
尚、一回の成形サイクルは、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程以外の工程を有してもよい。
例えば、保圧工程の完了後、計量工程の開始前に、スクリュ３３０を予め設定された計量開始位置まで後退させる計量前サックバック工程が行われてもよい。計量工程の開始前にスクリュ３３０の前方に蓄積された成形材料の圧力を低減でき、計量工程の開始時のスクリュ３３０の急激な後退を防止できる。
また、計量工程の完了後、充填工程の開始前に、スクリュ３３０を予め設定された充填開始位置（「射出開始位置」とも呼ぶ。）まで後退させる計量後サックバック工程が行われてもよい。充填工程の開始前にスクリュ３３０の前方に蓄積された成形材料の圧力を低減でき、充填工程の開始前のノズル３２０からの成形材料の漏出を防止できる。

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表示画面を表示する。

表示画面は、射出成形機１０の設定などに用いられる。表示画面は、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で表示される表示画面を見ながら、操作装置７５０を操作することにより射出成形機１０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。操作装置７５０および表示装置７６０は、型締装置１００（より詳細には固定プラテン１１０）のＹ方向負側に配置される。Ｙ方向負側を操作側と呼び、Ｙ方向正側を反操作側と呼ぶ。

（型締力の補正制御）
図３は、トグルサポート１３０の位置補正による型締力の補正制御を示す図である。

（ａ）は、金型装置８００の交換や金型装置８００の温度変化などにより金型装置８００の厚さがΔｘだけ変化した場合であり、（ｂ）は金型装置８００の厚さが変化する前を示したものである。金型装置８００の厚さが厚くなっても（ｂ）と同様、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔を間隔Ｌのままとすると、設定された型締力よりも大きな型締力が発生してしまう。このため、（ａ）で示すように固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔を金型装置８００の厚さの変化に対応して変化することにより、設定された型締力となる。

型締力の補正制御では、このように、型厚調整モータ１８３を駆動し、トグルサポート１３０の位置を補正する制御が実行される。

図４は、本実施形態による制御装置の構成要素を機能ブロックで示す図である。尚、図４に示される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又は一部を、任意の単位で機能的又は物理的に分散・結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、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ７０１にて実行されるプログラムで実現され、或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。

制御装置７００は、設定値取得部７１０と、型締力実績取得部７１１と、型締力補正制御部７１２と、型閉・昇圧・型締・脱圧・型開工程制御部７１３と、クロスヘッド位置取得部７１４とを有する。また制御装置７００は、型締モータ制御部７１５と、トグルサポート位置取得部７１６と、型厚調整モータ制御部７１７と、第１禁止部７１８と、第２禁止部７１９と、クロスヘッド到達検知部７２０とを有する。

設定値取得部７１０は、型閉工程、昇圧工程、型締工程、脱圧工程、及び型開工程における一連の設定条件の設定値を取得し、型閉・昇圧・型締・脱圧・型開工程制御部７１３に出力する。また設定値取得部７１０は、一連の設定条件のうちの型締力の設定値を型締力補正制御部７１２に出力する。

型締力実績取得部７１１は、タイバー歪検出器１４１と電気的に接続する。型締力実績取得部７１１は、タイバー歪検出器１４１から入力された検出信号に基づき、型締力の検出値を型締力の実績値として取得し、型締力補正制御部７１２に出力する。タイバー歪検出器１４１は、特許請求の範囲に記載の「型締力センサ」の代表的な一例である。

型締力補正制御部７１２は、型締力実績取得部７１１から入力された型締力の実績値と、設定値取得部７１０から入力された型締力の設定値とを比較する。比較結果に応じて、型厚調整モータ制御部７１７にトグルサポート位置指令を出力し、型締時に所定の型締力が得られるような位置にトグルサポート１３０を移動させる。

トグルサポート位置指令とは、型厚調整モータ１８３を駆動してトグルサポート１３０を所定の位置まで進退させるための指令である。型締力補正制御部７１２が実行する制御は、特許請求の範囲に記載の「型締力補正の制御」の代表的な一例である。

型閉・昇圧・型締・脱圧・型開工程制御部７１３は、型閉工程、昇圧工程、型締工程、脱圧工程、及び型開工程において、入力された設定値に応じて、型締モータ制御部７１５にクロスヘッド位置指令を出力する。

クロスヘッド位置指令とは、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を所定の位置まで進退させるための指令である。

クロスヘッド位置取得部７１４は、型締モータエンコーダ１６１と電気的に接続する。クロスヘッド位置取得部７１４は、型締モータエンコーダ１６１から入力された検出信号に基づき、クロスヘッド１５１の位置を取得し、型締モータ制御部７１５に出力する。

型締モータ制御部７１５は、型締モータ１６０と電気的に接続する。型締モータ制御部７１５は、入力されたクロスヘッド位置指令に応じて型締モータ１６０を駆動し、トグル機構１５０を介してクロスヘッド１５１を進退させる。

また型締モータ制御部７１５は、クロスヘッド位置取得部７１４から入力されたクロスヘッド１５１の位置と、型締力補正制御部７１２から入力されたクロスヘッド位置指令が示す位置とを比較し、比較結果に応じて型締モータ１６０を駆動し、トグル機構１５０を介してクロスヘッド１５１を進退させる。

型締モータ制御部７１５が実行する制御は、特許請求の範囲に記載の「型締モータによる型締力の制御」の代表的な一例である。

トグルサポート位置取得部７１６は、型厚調整モータエンコーダ１８４と電気的に接続する。トグルサポート位置取得部７１６は、型厚調整モータエンコーダ１８４から入力された検出信号に基づき、トグルサポート１３０の位置を取得し、型厚調整モータ制御部７１７に出力する。

型厚調整モータ制御部７１７は、型厚調整モータ１８３と電気的に接続する。型厚調整モータ制御部７１７は、入力されたトグルサポート位置指令に応じて型厚調整モータ１８３を駆動し、トグルサポート１３０を進退させる。

また型厚調整モータ制御部７１７は、トグルサポート位置取得部７１６から入力されたトグルサポート１３０の位置と、型締力補正制御部７１２から入力されたトグルサポート位置指令が示す位置とを比較し、比較結果に応じて型厚調整モータ１８３を駆動し、トグルサポート１３０を進退させる。

型厚調整モータ制御部７１７が実行する制御は、特許請求の範囲に記載の「型厚調整モータによる型締力補正の制御」及び「型厚調整モータによる型締力の制御」の代表的な一例である。

第１禁止部７１８、第２禁止部７１９、及びクロスヘッド到達検知部７２０については、別途詳述する。

ここで、本実施形態では、「型締力の監視制御」の制御周期を、「型締モータの駆動制御」の制御周期より長くしている。また「型締力の監視制御」の制御周期を、「型厚調整モータの駆動制御」の制御周期より長くしている。
「型締力の監視制御」の制御周期とは、タイバー歪検出器１４１による型締力の検出値を取得すること、又は／及び、タイバー歪検出器１４１による型締力の検出値を予め定められた設定値と比較することの少なくとも何れか一方を行う周期をいう。
また、「型締モータの駆動制御」の制御周期とは、クロスヘッド位置検出器によるクロスヘッド１５１の位置の検出値を取得すること、又は／及びクロスヘッド位置検出器によるクロスヘッド１５１の位置の検出値を予め定められた設定値と比較することの少なくとも何れか一方を行う周期をいう。
また、「型厚調整モータの駆動制御」の制御周期とは、トグルサポート位置検出器によるトグルサポート１３０の位置の検出値を取得すること、又は／及びトグルサポート位置検出器によるトグルサポート１３０の位置の検出値を予め定められた設定値と比較することの少なくとも何れか一方を行う周期をいう。

型締力補正制御部７１２は、例えば、１秒毎に、型締力を示すタイバー歪検出器１４１の検出信号を入力する。検出信号に応じて型厚調整モータ制御部７１７にトグルサポート位置指令を出力する。

型締モータ制御部７１５は、例えば、０．１秒毎に、クロスヘッド１５１の位置を示す検出信号を入力する。検出信号に応じて、型締モータ１６０とトグル機構１５０を駆動し、クロスヘッド１５１を位置決め制御する。また型厚調整モータ制御部７１７は、０．１秒毎に、トグルサポート１３０の位置を示す検出信号を入力する。検出信号に応じて、型厚調整モータ１８３を駆動し、トグルサポート１３０を位置決め制御する。

換言すると、「型締力の監視制御」は、制御周期の長いロープライオリティ制御であり、「型締モータの駆動制御」、及び「型厚調整モータの駆動制御」は、制御周期の短いハイプライオリティ制御である。

このような制御周期は、制御内容に応じ、制御毎に事前に設定される。或いは、制御内容に応じ、制御をロープライオリティ制御とハイプライオリティ制御に事前に分類することで、制御周期は制御毎に設定される。

「型締力の監視制御」の制御周期を、「型締モータの駆動制御」、及び「型厚調整モータの駆動制御」の制御周期より長くすることで、制御装置７００による処理の負荷が抑制される。また処理の負荷の抑制により、「型締モータの駆動制御」、及び「型厚調整モータの駆動制御」等のハイプライオリティ制御を、より高速に実行することができる。

尚、型締力は型締時でないと発生しないため、連続的に行う必要はない。型締の時間は、２秒～５分程度である。また型締時であっても、型締力の実績値を取得すればよいため、型締力を示すタイバー歪検出器１４１の検出信号を数回取得すればよい。そのため「型締力の監視制御」の制御周期を長くすることによる副作用は生じない。

図５は、本実施形態による型締力の補正制御のための処理を示すフローチャートである。

先ず、型閉・昇圧・型締・脱圧・型開工程制御部７１３は、クロスヘッド１５１を型閉完了位置まで前進させるためのクロスヘッド位置指令を、型締モータ制御部７１５に出力する。型締モータ制御部７１５は、クロスヘッド位置指令が示す型閉完了位置とクロスヘッド位置取得部７１４から入力される位置とを比較する。比較結果に応じて型締モータ１６０を駆動し、クロスヘッド１５１を型閉完了位置まで前進させる（ステップＳ５１）。これにより可動プラテン１２０は前進し、可動金型８２０は固定金型８１０にタッチする。

次に、型閉・昇圧・型締・脱圧・型開工程制御部７１３は、可動金型８２０を押圧するため、クロスヘッド１５１を型締位置までさらに前進させるクロスヘッド位置指令を、型締モータ制御部７１５に出力する。尚、型締位置は、設定された型締力を発生させるためのクロスヘッド１５１の位置である。

型締モータ制御部７１５は、クロスヘッド位置指令が示す型締位置とクロスヘッド位置取得部７１４から入力される位置とを比較する。比較結果に応じて型締モータ１６０を駆動し、クロスヘッド１５１を型締位置まで前進させる（ステップＳ５２）。これにより昇圧して型締力を発生させ、可動金型８２０と固定金型８１０との間にキャビティ空間８０１が形成される。

次に、型締力実績取得部７１１は、タイバー歪検出器１４１から入力された検出信号に基づき、型締力の実績値（検出値）を取得する（ステップＳ５３）。

次に、型締力補正制御部７１２は、設定値取得部７１０から入力された型締力の設定値と型締力の実績値とを比較し、補正量を計算する。例えば、設定値が２００Ｔであるのに型締力の実績値が１８０Ｔであった場合、差は２００Ｔ－１８０Ｔ＝２０Ｔとなる。この場合は、補正後の型締力は２００Ｔ＋２０Ｔ＝２２０Ｔに設定される。

或いは例えば、設定値が２００Ｔであるのに型締力の実績値が２２０Ｔであった場合、差は２２０Ｔ－２００Ｔ＝２０Ｔとなる。この場合、補正後の型締力は２００Ｔ―２０Ｔ＝１８０Ｔに設定される（ステップＳ５４）。

次に、型閉・昇圧・型締・脱圧・型開工程制御部７１３は、クロスヘッド１５１を型開完了位置まで後退させるためのクロスヘッド位置指令を、型締モータ制御部７１５に出力する。型締モータ制御部７１５は、クロスヘッド位置指令が示す型開完了位置とクロスヘッド位置取得部７１４から入力される位置とを比較する。比較結果に応じて型締モータ１６０を駆動し、クロスヘッド１５１を型開完了位置まで後退させる（ステップＳ５５）。これにより可動プラテン１２０は後退して脱圧され、可動金型８２０は固定金型８１０から離間する。

次に、型閉・昇圧・型締・脱圧・型開工程制御部７１３は、クロスヘッド１５１を型開限位置まで後退させるためのクロスヘッド位置指令を、型締モータ制御部７１５に出力する。尚、型開限位置とは、トグル機構１５０に接続された可動プラテン１２０がトグルサポート１３０側に最も引き寄せられた位置である。

型締モータ制御部７１５は、クロスヘッド位置指令が示す型開限位置とクロスヘッド位置取得部７１４から入力される位置とを比較する。比較結果に応じて型締モータ１６０を駆動する。これによりクロスヘッド１５１は型開限位置に到達する（ステップＳ５６）。

次に、型締力補正制御部７１２は、型締時に補正後の型締力が得られるように、型厚調整することで、型締力を補正する。型厚調整では、例えば可動金型８２０が固定金型８１０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が調整される。型締力補正制御部７１２は、間隔Ｌに応じたトグルサポート位置指令を型厚調整モータ制御部７１７に出力する。

型厚調整モータ制御部７１７は、トグルサポート位置指令が示す位置とトグルサポート位置取得部７１６から入力される位置とを比較する。比較結果に応じて型厚調整モータ１８３を駆動し、トグルサポート１３０の位置を補正する（ステップＳ５７）。これにより型締時に補正後の型締力を得ることができる。

次に、型閉・昇圧・型締・脱圧・型開工程制御部７１３は、クロスヘッド１５１を型閉完了位置まで前進させるためのクロスヘッド位置指令を、型締モータ制御部７１５に出力する。型締モータ制御部７１５は、クロスヘッド位置指令が示す型閉完了位置とクロスヘッド位置取得部７１４から入力される位置とを比較し、比較結果に応じて型締モータ１６０を駆動し、クロスヘッド１５１を型閉完了位置まで前進させる（ステップＳ５８）。これにより可動プラテン１２０は前進し、可動金型８２０は固定金型８１０にタッチする。

以上のようにして、金型装置８００の交換や金型装置８００の温度変化などにより、金型装置８００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、型締力が補正される。

図５に示されている処理のうち、ステップＳ５１～Ｓ５２、Ｓ５５～Ｓ５６、及びＳ５８の処理は、「型締モータの駆動制御」であり、制御周期の短いハイプライオリティ制御である。また、ステップＳ５７の処理は、「型厚調整モータの駆動制御」であり、制御周期の短いハイプライオリティ制御である。

一方、ステップＳ５３は、「型締力の監視制御」であり、制御周期の長いロープライオリティ制御である。

ここで、図４に戻り、第１禁止部７１８、第２禁止部７１９、及びクロスヘッド到達検知部７２０について説明する。

第１禁止部７１８は、型締時以外の時間に、タイバー歪検出器１４１による型締力を、型締力の監視制御に使用することを禁止する。より詳しくは、第１禁止部７１８は、型締時以外の時間に、型締力を取得する要求をタイバー歪検出器１４１に出すこと、タイバー歪検出器１４１から取得した型締力を記憶すること、又は／及び、タイバー歪検出器１４１から取得した型締力を予め定められた設定値と比較することの少なくとも何れか１つを禁止する。

型締力は、金型装置８００を型締した時のみに発生するため、タイバー歪検出器１４１による検出信号は型締時のみに意義を有する。しかし型締時以外でもタイバー歪検出器１４１による検出信号は得られるため、意義を有さない検出信号が入力され、検出信号に応じた制御処理が実行されることで、処理の負荷が増大する場合がある。処理の負荷の増大は、「型締モータの駆動制御」、及び「型厚調整モータの駆動制御」等のハイプライオリティ制御の処理の高速化を阻害する場合がある。

また型締時以外では、タイバー歪検出器１４１による検出信号は、型締力がゼロであることを示す検出信号である。型締力がゼロであることを示す検出信号は、「型締モータの駆動制御」、及び「型厚調整モータの駆動制御」等のハイプライオリティ制御で出力する指令を不定にさせる場合がある。

第１禁止部７１８により、型締を行う間以外は、タイバー歪検出器１４１による型締力の検出を禁止することで、意義を有さない検出信号がタイバー歪検出器１４１から入力され、検出信号に応じた制御処理が実行されることを防止できる。これにより上記の不具合を防止することができる。

尚、第１禁止部７１８は、型締力実績取得部７１１による型締力の実績値の更新を禁止することとしてもよい。これによっても、上記のタイバー歪検出器１４１による型締力の検出、又は型締力実績取得部７１１による実績値の取得を禁止することと同様の効果が得られる。

一方、第２禁止部７１９は、型締時に、型厚調整モータ１８３の駆動制御を禁止する。換言すると、第２禁止部７１９は、型締時に、型締力補正制御部７１２が型厚調整モータ制御部７１７にトグルサポート位置指令を出力することを禁止する。

型締されている間は、トグルサポート１３０を移動させることができないため、「型厚調整モータの駆動制御」を実行することはできない。しかしタイバー歪検出器１４１による検出信号は得られるため、検出信号に応じたトグルサポート位置指令は出力される。そのため、意義を有さない制御処理が実行されることで処理の負荷が増大する場合がある。処理の負荷の増大は、「型締モータの駆動制御」、及び「型厚調整モータの駆動制御」等のハイプライオリティ制御の処理の高速化を阻害する場合がある。

第２禁止部７１９により、型締を行う間は、型締力補正制御部７１２が型厚調整モータ制御部７１７にトグルサポート位置指令を出力することを禁止することで、意義を有さないトグルサポート位置指令が出力されることを防止できる。これにより上記の不具合を防止することができる。

クロスヘッド到達検知部７２０は、クロスヘッド位置取得部７１４から入力されるクロスヘッド１５１の位置に基づき、型締位置から予め規定された位置範囲内に、クロスヘッド１５１が到達したことを検知する。検知結果は第１禁止部に出力される。第１禁止部は、検知結果により、型締を行う間かを知ることができる。

またクロスヘッド到達検知部７２０は、クロスヘッド位置取得部７１４によるクロスヘッド１５１の位置に基づき、型開位置から予め規定された位置範囲内に、クロスヘッド１５１が到達したことを検知する。検知結果は第２禁止部に出力される。第２禁止部は、検知結果により、型開を行う間かを知ることができる。

図６は、第１禁止部７１８と第２禁止部７１９を用いた場合の型締力の補正制御ための処理を示すフローチャートである。

先ず、型閉・昇圧・型締・脱圧・型開工程制御部７１３は、クロスヘッド１５１を型閉完了位置まで前進させるためのクロスヘッド位置指令を、型締モータ制御部７１５に出力する。型締モータ制御部７１５は、クロスヘッド位置指令が示す型閉完了位置とクロスヘッド位置取得部７１４から入力される位置とを比較する。比較結果に応じて型締モータ１６０を駆動し、クロスヘッド１５１を型閉完了位置まで前進させる（ステップＳ６１）。これにより可動プラテン１２０は前進し、可動金型８２０は固定金型８１０にタッチする。

次に、クロスヘッド到達検知部７２０は、クロスヘッド位置取得部７１４から入力されるクロスヘッド１５１の位置に基づき、型締位置から予め規定された位置範囲内に、クロスヘッド１５１が到達したことを検知する（ステップＳ６２）。

型締位置から予め規定された位置範囲内に、クロスヘッド１５１が到達していない場合（ステップＳ６２、Ｎｏ）は、第１禁止部７１８は、型締力実績取得部７１１による型締力の実績値の更新を禁止する。従って、型締力実績取得部７１１では、型締時に取得された型締力の実績値が保持される（ステップＳ６３）。その後、ステップＳ６２に戻る。

尚、型締位置から予め規定された位置範囲内に、クロスヘッド１５１が到達していない場合（ステップＳ６２、Ｎｏ）に、第１禁止部７１８は、型締時以外にタイバー歪検出器１４１による型締力の検出、又は型締力実績取得部による実績値の取得を禁止することにしてもよい。これによっても、上記の型締力実績取得部７１１による型締力の実績値の更新を禁止することと同様の効果が得られる。

型締位置から予め規定された位置範囲内に、クロスヘッド１５１が到達した場合（ステップＳ６２、Ｙｅｓ）は、型閉・昇圧・型締・脱圧・型開工程制御部７１３は、クロスヘッド１５１を型締位置までさらに前進させるためのクロスヘッド位置指令を、型締モータ制御部７１５に出力する。型締モータ制御部７１５は、クロスヘッド位置指令が示す型締位置とクロスヘッド位置取得部７１４から入力される位置とを比較する。比較結果に応じて型締モータ１６０を駆動し、クロスヘッド１５１を型締位置まで前進させる。昇圧され、型締力が発生した後、型締力実績取得部７１１は、タイバー歪検出器１４１から入力された検出信号に基づき、型締力の実績値を取得・更新して、型締力補正制御部７１２に出力する（ステップＳ６４）。

次に、型締力補正制御部７１２は、設定値取得部７１０から入力された型締力の設定値と型締力の実績値とを比較し、補正量を計算する（ステップＳ６５）。

次に、型閉・昇圧・型締・脱圧・型開工程制御部７１３は、クロスヘッド１５１を型開完了位置まで後退させるためのクロスヘッド位置指令を、型締モータ制御部７１５に出力する。型締モータ制御部７１５は、クロスヘッド位置指令が示す型開完了位置とクロスヘッド位置取得部７１４から入力される位置とを比較する。比較結果に応じて型締モータ１６０を駆動し、クロスヘッド１５１を型開完了位置まで後退させる。これにより、可動プラテン１２０は後退して脱圧され、可動金型８２０は固定金型８１０から離間する。可動金型８２０が固定金型８１０から離間した後、型閉・昇圧・型締・脱圧・型開工程制御部７１３は、クロスヘッド１５１を型開限位置まで後退させるためのクロスヘッド位置指令を、型締モータ制御部７１５に出力する（ステップＳ６６）。

次に、クロスヘッド到達検知部７２０は、クロスヘッド位置取得部７１４によるクロスヘッド１５１の位置に基づき、型開位置から予め規定された位置範囲内に、クロスヘッド１５１が到達したことを検知する（ステップＳ６７）。

型開位置から予め規定された位置範囲内に、クロスヘッド１５１が到達していない場合（ステップＳ６７、Ｎｏ）は、第２禁止部７１９は、型締力補正制御部７１２が型厚調整モータ制御部７１７にトグルサポート位置指令を出力することを禁止する（ステップＳ６８）。その後、ステップＳ６７に戻る。

型開位置から予め規定された位置範囲内に、クロスヘッド１５１が到達した場合（ステップＳ６７、Ｙｅｓ）、クロスヘッド１５１が型開限位置に到達した後、型締力補正制御部７１２は、型締時に補正後の型締力が得られるように型厚調整し、型締力を補正する。型締力補正制御部７１２は、トグルサポート位置指令を型厚調整モータ制御部７１７に出力する。型厚調整モータ制御部７１７は、トグルサポート位置指令が示す位置とトグルサポート位置取得部７１６から入力される位置とを比較する。比較結果に応じて型厚調整モータ１８３を駆動し、トグルサポート１３０の位置を調整する（ステップＳ６９）。これにより型締時に補正後の型締力を得ることができる。

次に、型閉・昇圧・型締・脱圧・型開工程制御部７１３は、クロスヘッド１５１を型閉完了位置まで前進させるためのクロスヘッド位置指令を、型締モータ制御部７１５に出力する。型締モータ制御部７１５は、クロスヘッド位置指令が示す型閉完了位置とクロスヘッド位置取得部７１４から入力される位置とを比較する。比較結果に応じて型締モータ１６０を駆動し、クロスヘッド１５１を型閉完了位置まで前進させる（ステップＳ７０）。これにより可動プラテン１２０は前進し、可動金型８２０は固定金型８１０にタッチする。

以上のようにして、金型装置８００の交換や金型装置８００の温度変化などにより金型装置８００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、型締力が補正される。

次に、図７は、本実施形態による検出信号を受信するマルチプレクサを示す図である。尚、マルチプレクサは２つ以上の入力をひとつの信号として出力する機構である。

図７に示されているように、マルチプレクサ１４５は、タイバー歪検出器１４１と、ＨＳＴ（Hydrostatic Transmission；静油圧式動力伝達機構）圧センサ１４６と、樹脂圧センサ１４７と、型内圧センサ１４８と、制御装置７００等に電気的に接続する。

ＨＳＴ圧センサ１４６は、射出成形機１０が油圧シリンダ等の油圧式の動力伝達機構を有する場合に、動力伝達機構における油圧を示す検出信号を出力する。樹脂圧センサ１４７は、射出装置３００等において成形材料にかかる樹脂圧を示す検出信号を出力する。型内圧センサ１４８は、キャビティ空間８０１において成形材料にかかる圧力を示す検出信号を出力する。但し、マルチプレクサ１４５に入力される信号の種類と数はこれらに限定されない。他に複数のセンサによる検出信号が入力されてもよい。

マルチプレクサ１４５には、タイバー歪検出器１４１による検出信号と、ＨＳＴ圧センサ１４６による検出信号と、樹脂圧センサ１４７による検出信号と、型内圧センサ１４８による検出信号とが入力する。またマルチプレクサ１４５が有する可動接点を切り替えるための選択制御信号が制御装置７００から入力される。

マルチプレクサ１４５は、制御装置７００から入力される選択制御信号に応じて可動接点１４５ａを切り替える。これによりマルチプレクサ１４５が制御装置７００に対して出力する検出信号が切り替わる。制御装置７００は、マルチプレクサ１４５を介して、各センサ、又は検出器から入力される検出信号を選択することができる。

マルチプレクサ１４５は、例えば、制御装置７００の内部やフレーム９００の内部等に配置される。

マルチプレクサ１４５により、タイバー歪検出器１４１による検出信号を、ＨＳＴ圧センサ１４６、樹脂圧センサ１４７、型内圧センサ１４８等のアナログ信号と共通にして制御装置７００に入力することができる。これにより制御装置７００において、ハイプライオリティ制御で用いる入力ポートの数を減らすことができる。

以上説明してきたように、本実施形態によれば、「型締力の監視制御」の制御周期を、「型締モータの駆動制御」、及び「型厚調整モータの駆動制御」の制御周期より長くすることで、制御装置７００による処理の負荷を抑制することができる。また処理の負荷を抑制することで、「型締モータの駆動制御」、及び「型厚調整モータの駆動制御」等のハイプライオリティ制御をより高速化することができる。

本実施形態によれば、第１禁止部７１８は、型締を行う間以外は、タイバー歪検出器１４１による型締力の検出を禁止する。これにより、意義を有さない検出信号がタイバー歪検出器１４１から入力され、検出信号に応じた制御処理が実行されることを防止し、処理の負荷を抑制することができる。また、「型締モータの駆動制御」、及び「型厚調整モータの駆動制御」等のハイプライオリティ制御の処理を高速化することができる。さらにハイプライオリティ制御への指令が不定になることを防止することができる。

本実施形態によれば、第２禁止部７１９は、型締を行う間は、型締力補正制御部７１２が型厚調整モータ制御部７１７にトグルサポート位置指令を出力することを禁止する。これにより、意義を有さないトグルサポート位置指令が出力されることを防止し、処理の負荷を抑制することができる。またハイプライオリティ制御の処理の高速化することができる。

本実施形態によれば、マルチプレクサ１４５を介することで、タイバー歪検出器１４１による検出信号を他のアナログ信号と共通にして制御装置７００に入力する。これにより制御装置７００において、ハイプライオリティ制御で用いる入力ポートの数を減らすことができる。

［第２実施形態］
第２の実施形態では、型締力の補正制御を、クロスヘッドを用いて実行する例を示す。尚、第１の実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する場合がある。

図８は、本実施形態による制御装置の構成要素を機能ブロックで示す図である。制御装置７００ａは、型締力補正制御部７１２ａを有している。

型締力補正制御部７１２ａは、型締力実績取得部７１１から入力された型締力の実績値と、設定値取得部７１０から入力された型締力の設定値とを比較する。比較結果に応じて、型締モータ制御部７１５にクロスヘッド位置指令を出力し、型締時に所定の型締力が得られるような位置にクロスヘッド１５１を進退させる。

つまり、型締力補正制御部７１２ａは、型厚調整モータ１８３を駆動してトグルサポート１３０の位置を調整することに代えて、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１の位置を調整することで、型締力の補正制御を行う。

図９は、本実施形態の型締力の補正制御のための処理を示すフローチャートである。

ステップＳ９１～Ｓ９５までの処理は、図６のステップＳ６１～Ｓ６５までの処理と同様であるため、省略する。

ステップＳ９５が実行された後、型締力補正制御部７１２ａは、補正後の型締力が得られるように、クロスヘッド１５１の位置を調整することで、型締力を補正する。型締力補正制御部７１２ａは、クロスヘッド位置指令を型締モータ制御部７１５に出力する。型締モータ制御部７１５は、クロスヘッド位置指令が示す位置とクロスヘッド位置取得部７１４から入力された位置とを比較する。比較結果に応じて型締モータ１６０を駆動し、クロスヘッド１５１の位置を調整する（ステップＳ９６）。これにより補正後の型締力を得ることができる。

以上のようにして、金型装置８００の交換や金型装置８００の温度変化などにより金型装置８００の厚さが変化した場合、所定の型締力が得られるように、型締力が補正される。

本実施形態では、クロスヘッド１５１を用いた型締力の補正における「型締力の監視制御」の制御周期を、「型締モータの駆動制御」の制御周期より長くする。例えば、「型締力の監視制御」の制御周期は１秒であり、クロスヘッド１５１を用いた型締力の補正のための「型締モータの駆動制御」の制御周期は０．１秒である。

換言すると、クロスヘッド１５１を用いた型締力の補正における「型締力の監視制御」は制御周期の長いロープライオリティ制御であり、クロスヘッド１５１を用いた型締力の補正のための「型締モータの駆動制御」は制御周期の短いハイプライオリティ制御である。

このような制御周期は、制御内容に応じ、制御毎に事前に設定される。或いは、制御内容に応じ、制御をロープライオリティ制御とハイプライオリティ制御に事前に分類することで、制御周期は制御毎に設定される。

クロスヘッド１５１を用いた型締力の補正における「型締力の監視制御」の制御周期を、クロスヘッド１５１を用いた型締力の補正における「型締モータの駆動制御」の制御周期より長くすることで、制御装置７００による処理の負荷を抑制できる。また処理の負荷の抑制により、「型締モータの制御」等のハイプライオリティ制御をより高速化することができる。

また、型厚調整モータ１８３を有さない型締装置、及び射出成形機においても、型締力の補正制御を実行することができる。

さらに、型厚調整モータ１８３を用いる型締力の補正制御のように、型開の状態に戻すことなく、型締の状態で型締力の補正制御を実行できる。型締力の補正制御の処理を簡略化し、処理時間を短縮することができる。

第１禁止部７１８やマルチプレクサ１４５を用いる場合の効果は、第１の実施形態で説明したものと同様である。

以上、型締モータの駆動制御、型厚調整モータの駆動制御、及び型締力の監視制御の実施形態について述べたが、本発明はこれらに限定されるものではなく、射出成型機１０の一連の工程における種々の制御に適用可能である。以下に、具体的な変形例（適用例）について説明する。

［変形例］
図１０は、射出成型機１０の一連の工程で各種制御が行われる区間とその制御周期の一例を説明する図である。また、図１１は、射出成型機１０の一連の工程で各種制御が行われる区間とその制御周期の別の一例を説明する図である。先ず、第１及び第２の実施形態で示した「型締モータの駆動制御」、「型締力の監視制御」、及び「型厚調整モータの駆動制御」が行われる区間とその制御周期を、図１０を参照して説明する。

図１０の最上段は、制御装置７００の制御下で、射出成型機１０で行われる工程を示し、左から右の方向が時間の経過を示している。図１０の左から右に、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、計量工程、脱圧工程、型開工程、及び突き出し工程の順に工程が進む。但し、型締工程と、充填・保圧・計量工程は並行して行われるため、同じ区間に示されている。また、計量工程の開始後、脱圧工程が開始されるまでの間に、金型装置８００の冷却工程が設けられている。

突き出し工程で成形品が取り出された後、金型装置８００の交換や金型装置８００の温度変化などにより金型装置８００の厚さが変化した場合は、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、その後、次のサイクルの型閉工程に進む。

工程を示した段より下側の各段には、各種の制御が示されている。そして、それぞれの制御の区間と制御周期が、縦棒１１１（１１１Ａ～１１１Ｇ）により、工程と対応付けて示されている。ここで、縦棒１１１同士の間隔は、制御周期の長さを表す。縦棒１１１同士の間隔が狭いほど制御周期が短く、縦棒１１１同士の間隔が広いほど制御周期が長い。

工程を示した段の直下の（Ａ）段には、型締モータ１６０の駆動制御の区間と制御周期が示されている。型締モータ１６０の駆動制御の区間は、図１０に縦棒１１１Ａで示したように、型閉工程の開始から型開工程の完了までの区間である。型締モータ１６０の駆動制御は、上述したように制御周期が短いハイプライオリティ制御である。そのため、縦棒１１１Ａ同士の間隔は狭くなっている。

（Ａ）段の直下の（Ｂ）段には、型締力の監視制御の区間と制御周期が示されている。上述したように、型締力の監視制御は、タイバー歪検出器１４１による型締力の検出値を取得すること、又は／及び、タイバー歪検出器１４１による型締力の検出値を予め定められた設定値と比較することの少なくとも何れか一方である。そのため、図１０では、型締力の監視制御の内訳として、型締力取得制御と、型締力比較制御とがそれぞれ示されている。

型締力の監視制御が行われる区間は、図１０に縦棒１１１Ｂで示したように、型締工程の開始から型締工程の完了までの区間である。上述したように、型締力の監視制御はロープライオリティ制御であり、型締モータ１６０の駆動制御と比較して制御周期が長い。そのため、（Ｂ）段の型締力の監視制御では、（Ａ）段の型締モータ１６０の駆動制御における縦棒１１１Ａに対し、縦棒１１１Ｂ同士の間隔は広くなっている。

また、型締力の比較制御は、型締力の取得制御で取得された型締力の検出値の全てを用いて実行する必要はなく、また、取得された複数の計測値の平均値等を設定値と比較してもよいため、型締力の比較制御の制御周期は、型締力の取得制御の制御周期に対して長くてよい。そのため、型締力の比較制御では、型締力の取得制御に対し、縦棒１１１Ｂ同士の間隔は広くなっている。但し、型締力の取得制御及び比較制御の制御周期を同じにしてもよい。

（Ｂ）段の直下の（Ｃ）段には、型厚調整モータ１８３の駆動制御の区間と制御周期が示されている。型厚調整モータ１８３の駆動制御の区間は、図１０に縦棒１１１Ｃで示したように、型厚調整工程の開始から型厚調整工程の完了までの区間である。型厚調整モータ１８３の駆動制御は、上述したように制御周期が短いハイプライオリティ制御である。そのため、（Ｂ）段の型締力の監視制御における縦棒１１１Ｂに対し、縦棒１１１Ｃ同士の間隔は狭くなっている。

以下において、実施形態の変形例として、型閉制御と型閉時間の監視制御、計量制御と計量時間の監視制御、突き出し制御と可動部材の位置監視制御、及び射出制御と射出圧（射出速度）監視制御のそれぞれを、図１０及び図１１を参照して説明する。

＜型閉制御と型閉時間の監視制御＞
先ず、型閉制御と型閉時間の監視制御について説明する。

ここで、型閉制御とは、型閉工程で行われる型締モータ１６０の駆動制御をいう。より詳しくは、型閉制御は、型閉工程においてクロスヘッド１５１を設定移動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８２０を固定金型８１０にタッチさせるための型締モータ１６０の駆動制御である。また、換言すると、（Ａ）段の型締モータ１６０の駆動制御のうち、型閉工程において行われる制御である。

一方、型閉時間の監視制御とは、制御装置７００が型閉工程の開始指令を出力した時刻に、時間計測を開始したタイマ７０５（図１、図２参照）による時間の計測値を取得すること、又は／及びタイマ７０５による時間の計測値を予め定められた設定値と比較することの少なくとも何れか一方をいう。

型閉工程において、固定プラテン１１０と可動プラテン１２０との間に部品などの異物が入り込むなどの異常が発生した場合、異常が発生した状態で、型締モータ１６０の駆動制御を継続して実行すると、異物により金型装置８００が破損する場合がある。一方、異常が発生すると、クロスヘッド１５１が設定値の位置まで前進しなくなり、時間が経過しても型締モータ１６０の駆動制御が完了しなくなる。

そのため、制御装置７００は、型閉時間の監視制御を実行し、タイマ７０５による時間の計測値が予め定められた設定値を超えた場合に、型締モータ１６０の駆動制御を適時に停止させる。これにより、金型装置８００の破損を防止し、金型装置８００を保護することができる。

型締モータ１６０の駆動制御は、（Ａ）段の型締モータ１６０の駆動制御と同様に、制御周期が短いハイプライオリティ制御にすることができる。これに対し、型閉時間の監視制御は、高応答が要求されないため、ロープライオリティ制御にすることができ、型締モータ１６０の駆動制御と比較して制御周期を長くすることができる。

ここで、型閉制御と型閉時間の監視制御が行われる区間及びその制御周期について説明する。

図１０において、（Ｃ）段の直下の（Ｄ）段には、型閉工程で行われる型締モータ１６０の駆動制御の区間と制御周期が示されている。型閉工程で行われる型締モータ１６０の駆動制御の区間は、図１０に縦棒１１１Ｄで示したように、型閉工程の開始から型閉工程の完了までの区間である。型締モータ１６０の駆動制御は、上述したように、制御周期が短いハイプライオリティ制御であるため、縦棒１１１Ｄ同士の間隔は狭くなっている。

（Ｄ）段の直下の（Ｅ）段には、型閉時間の監視制御の区間と制御周期が示されている。上述した型締力の監視制御等と同様に、型閉時間の監視制御の内訳として、型締時間取得制御と、型閉時間比較制御とがそれぞれ示されている。

型閉時間の監視制御が行われる区間は、図１０に縦棒１１１Ｅで示したように、型閉工程の開始から型閉工程の完了までの区間である。

上述したように、型閉時間の監視制御はロープライオリティ制御であり、型締モータ１６０の駆動制御と比較して制御周期が長い。そのため、（Ｅ）段の型閉時間の監視制御では、（Ｄ）段の型締モータ１６０の駆動制御における縦棒１１１Ｄに対し、縦棒１１１Ｅ同士の間隔は広くなっている。

また、型閉時間の比較制御は、厳密な精度を要求されるものではなく、型閉時間の取得制御で取得された型閉時間の計測値の全てを用いて実行する必要はないため、型閉時間の比較制御の制御周期は、型閉時間の取得制御の制御周期に対して長くてよい。そのため、型閉時間の比較制御では、型閉時間の取得制御に対し、縦棒１１１Ｅ同士の間隔は広くなっている。但し、型閉時間の取得制御及び比較制御の制御周期を同じにしてもよい。

このように、型閉制御と型閉時間の監視制御において、「型閉時間の監視制御」の制御周期を、「型閉制御」の制御周期より長くすることで、制御装置７００による処理の負荷を抑制することができる。また処理の負荷を抑制することで、「型閉制御」等のハイプライオリティ制御をより高速化することができる。

＜計量制御と計量時間の監視制御＞
次に、計量制御と計量時間の監視制御について説明する。

ここで、計量制御とは、計量工程で行われる計量モータ３４０の駆動制御をいう。より詳しくは、計量制御は、計量工程においてスクリュ３３０を設定回転速度で回転させて、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送り、スクリュ３３０の前方に所定量の成形材料を蓄積させるための計量モータ３４０の駆動制御である。

また、計量モータ３４０の駆動制御とは、計量モータエンコーダ３４１によるスクリュ３３０の回転速度の検出値と、予め定められた設定値との偏差がゼロになるようにする計量モータ３４０のフィードバック制御をいう。

さらに、計量時間の監視制御とは、制御装置７００が計量工程の開始指令を出力した時刻に、時間計測を開始したタイマ７０５による時間の計測値を取得すること、又は／及びタイマ７０５による時間の計測値を予め定められた設定値と比較することの少なくとも何れか一方をいう。

計量工程において、供給する樹脂が不足するなどの異常が発生した場合、スクリュ３３０が計量完了位置まで後退せず、時間が経過しても計量モータ３４０の駆動制御が完了しなくなる場合がある。

そのため、制御装置７００は、計量時間の監視制御を実行し、タイマ７０５による時間の計測値が予め定められた設定値を超えた場合に、計量モータ３４０の駆動制御を停止させる。これにより、供給する樹脂が不足するなどの異常が発生した場合に、計量制御を適時に停止させることができる。

計量モータ３４０の駆動制御は精密動作であり、高応答が要求されるため、ハイプライオリティ制御にすることができる。これに対し、計量時間の監視制御は、高応答が要求されないため、ロープライオリティ制御にすることができ、計量モータ３４０の駆動制御と比較して制御周期を長くすることができる。

ここで、計量制御と計量時間の監視制御が行われる区間及びその制御周期について説明する。

図１０において、（Ｅ）段の直下の（Ｆ）段には、計量モータ３４０の駆動制御の区間と制御周期が示されている。計量モータ３４０の駆動制御の区間は、図１０に縦棒１１１Ｆで示したように、計量工程の開始から計量工程の完了までの区間である。計量モータ３４０の駆動制御は、制御周期が短いハイプライオリティ制御であるため、縦棒１１１Ｆ同士の間隔は狭くなっている。

（Ｆ）段の直下の（Ｇ）段には、計量時間の監視制御の区間と制御周期が示されている。上述した型締力の監視制御等と同様に、計量時間の監視制御の内訳として、計量時間取得制御と、計量時間比較制御とがそれぞれ示されている。

計量時間の監視制御が行われる区間は、図１０に縦棒１１１Ｇで示したように、計量工程の開始から計量工程の完了までの区間である。

上述したように、計量時間の監視制御はロープライオリティ制御であり、計量モータ３４０の駆動制御と比較して制御周期が長い。そのため、（Ｇ）段の計量時間の監視制御では、（Ｆ）段の計量モータ３４０の駆動制御における縦棒１１１Ｆに対し、縦棒１１１Ｇ同士の間隔は広くなっている。

また、計量時間の比較制御は、厳密な精度を要求されるものではなく、計量時間の取得制御で取得された計量時間の計測値の全てを用いて実行する必要はないため、計量時間の比較制御の制御周期は、計量時間の取得制御の制御周期に対して長くてよい。そのため、計量時間の比較制御では、計量時間の取得制御に対し、縦棒１１１Ｇ同士の間隔は広くなっている。但し、計量時間の取得制御及び比較制御の制御周期を同じにしてもよい。

このように、計量制御と計量時間の監視制御において、「計量時間の監視制御」の制御周期を、「計量制御」の制御周期より長くすることで、制御装置７００による処理の負荷を抑制することができる。また処理の負荷を抑制することで、「計量制御」等のハイプライオリティ制御をより高速化することができる。

＜突き出し制御と可動部材の位置監視制御＞
次に、突き出し制御と可動部材８３０の位置監視制御について説明する。

ここで、突き出し制御とは、突き出し工程で行われるエジェクタモータ２１０の駆動制御をいう。より詳しくは、制御装置７００は、突き出し工程においてエジェクタモータ２１０を駆動してエジェクタロッド２３０を設定移動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８３０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を設定移動速度で後退させ、可動部材８３０を元の待機位置まで後退させる。突き出し制御は、このようなエジェクタモータ２１０の駆動制御である。

また、エジェクタモータ２１０の駆動制御とは、エジェクタモータエンコーダ２１１によるエジェクタロッド２３０の位置や移動速度の検出値と、予め定められた設定値との偏差がゼロになるようにするエジェクタモータ２１０のフィードバック制御をいう。

さらに、可動部材８３０の位置監視制御とは、可動部材８３０の待機位置近傍に設けられた近接センサ８３１（図１、図２参照）による検出値を取得すること、又は／及び近接センサ８３１の検出値を予め定められた設定値と比較することの少なくとも何れか一方をいう。

近接センサ８３１は、可動部材８３０の位置を検出する検出器である。近接センサ８３１として、静電容量式センサ等を用いることができる。可動部材８３０が待機位置にあれば、近接センサ８３１と可動部材８３０との間に静電容量が発生するため、近接センサ８３１は可動部材８３０の位置を示す電気信号を出力することができる。

一方、可動部材８３０が待機位置からずれていると、近接センサ８３１と可動部材８３０との間に静電容量が発生しないため、近接センサ８３１は可動部材８３０の位置を示す電気信号を出力することができない。このように、近接センサ８３１の出力に基づき、制御装置７００は、可動部材８３０が待機位置に戻ったか否かの検出値を取得することができる。また、制御装置７００は、近接センサ８３１の出力と可動部材８３０の位置との対応を示すテーブルを予め取得しておき、近接センサ８３１の出力に基づきテーブルを参照して、可動部材８３０の位置の検出値を取得してもよい。なお、静電容量式センサに代えて、渦電流式や光学式の近接センサを用いてもよい。

また、エジェクタモータエンコーダ２１１の検出値に基づき、可動部材８３０の位置を検出することもできる。特に、エジェクタロッド２３０と可動部材８３０とが機械的に接続され、エジェクタロッド２３０の後退に応じて可動部材８３０が後退する場合は、エジェクタモータエンコーダ２１１の検出値の利用は、より好適である。但し、エジェクタロッド２３０と可動部材８３０とが機械的に接続されておらず、エジェクタロッド２３０の後退に応じてバネの付勢力により可動部材８３０が後退する場合でも、エジェクタモータエンコーダ２１１の検出値を用いることは可能である。

突き出し工程において、可動部材８３０が後退する経路内に異物が入り込むなどして、可動部材８３０が元の待機位置に戻らなくなる場合がある。可動部材８３０が元の待機位置に戻っていない状態で、その後の型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、計量工程、脱圧工程、及び型開工程等を行うと、金型装置８００と可動部材８３０とが接触して金型装置８００を破損させる場合がある。

そのため、制御装置７００は、近接センサ８３１を用いた可動部材８３０の位置監視制御を実行し、近接センサ８３１の出力に基づく位置の検出値が予め定められた設定値の範囲内にない場合に、型締モータ１６０の駆動制御等を適時に停止させる。これにより、金型装置８００の破損を防止し、金型装置８００を保護することができる。

エジェクタモータ２１０の駆動制御は精密動作であり、高応答が要求されるため、ハイプライオリティ制御にすることができる。これに対し、可動部材８３０の位置監視制御は、高応答が要求されないため、ロープライオリティ制御にすることができ、エジェクタモータ２１０の駆動制御と比較して制御周期を長くすることができる。

ここで、突き出し制御と可動部材８３０の位置監視制御が行われる区間及びその制御周期について、図１１を参照して説明する。

図１１において、工程を示した段の直下の（Ｈ）段には、エジェクタモータ２１０の駆動制御の区間と制御周期が示されている。エジェクタモータ２１０の駆動制御の区間は、図１１に縦棒１１１Ｈで示したように、突き出し工程の開始から突き出し工程の完了までの区間である。エジェクタモータ２１０の駆動制御は、上述したように、制御周期が短いハイプライオリティ制御であるため、縦棒１１１Ｈ同士の間隔は狭くなっている。

（Ｈ）段の直下の（Ｊ）段には、可動部材８３０の位置監視制御の区間と制御周期が示されている。上述した型締力の監視制御等と同様に、可動部材８３０の位置監視制御の内訳として、可動部材８３０の位置取得制御と、可動部材８３０の位置比較制御とがそれぞれ示されている。

可動部材８３０の位置監視制御が行われる区間は、エジェクタロッド２３０の後退の完了から突き出し工程を開始するまでの期間である。より具体的には、一例として、図１１に縦棒１１１Ｊで示したように、型閉工程の開始から型開工程の完了までの区間である。

上述したように、可動部材８３０の位置監視制御はロープライオリティ制御であり、エジェクタモータ２１０の駆動制御と比較して制御周期が長い。そのため、（Ｊ）段の可動部材８３０の位置監視制御では、（Ｈ）段のエジェクタモータ２１０の駆動制御における縦棒１１１Ｈに対し、縦棒１１１Ｊ同士の間隔は広くなっている。

また、可動部材８３０の位置比較制御は、可動部材８３０の位置取得制御で取得された可動部材８３０の位置の検出値の全てを用いて実行する必要はなく、また、取得された複数の検出値の平均値等を設定値と比較してもよいため、可動部材８３０の位置比較制御の制御周期は、可動部材８３０の位置取得制御の制御周期に対して長くてよい。そのため、可動部材８３０の位置比較制御では、可動部材８３０の位置取得制御に対し、縦棒１１１Ｊ同士の間隔は広くなっている。但し、可動部材８３０の位置の取得制御及び比較制御の制御周期を同じにしてもよい。

このように、突き出し制御と可動部材８３０の位置監視制御において、「可動部材の位置の監視制御」の制御周期を、「突き出し制御」の制御周期より長くすることで、制御装置７００による処理の負荷を抑制することができる。また処理の負荷を抑制することで、「突き出し制御」等のハイプライオリティ制御をより高速化することができる。

＜射出制御と射出圧及び射出速度の監視制御＞
次に、射出制御と射出圧及び射出速度の監視制御について説明する。

ここで、射出制御とは、充填工程及び保圧工程で行われる射出モータ３５０の駆動制御である。より詳しくは、充填工程において、スクリュ３３０を設定移動速度で前進させ、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８００内のキャビティ空間８０１に充填させるための射出モータ３５０の駆動制御である。

また、射出モータ３５０の駆動制御とは、射出モータエンコーダ３５１によるスクリュ３３０の位置や移動速度の検出値と、予め定められた設定値との偏差がゼロになるようにする射出モータ３５０のフィードバック制御をいう。

さらに、射出圧の監視制御とは、圧力検出器３６０による検出値を取得すること、又は／及び圧力検出器３６０による検出値を予め定められた設定値と比較することの少なくとも何れか一方をいう。

また、射出速度の監視制御とは、射出モータエンコーダ３５１による検出値を取得すること、又は／及び射出モータエンコーダ３５１による検出値を予め定められた設定値と比較することの少なくとも何れか一方をいう。また、射出速度は、スクリュ３３０の移動速度である。

射出工程（充填工程及び保圧工程）において、射出圧の異常が発生した場合、異常処理として圧抜き等を行う必要がある。そのため、制御装置７００は、充填工程を行っている間には、射出圧の監視制御を実行し、また、保圧工程を行っている間には、射出速度の監視制御を実行する。そして、射出圧の検出値が予め定められた設定値を超えた場合、または、射出速度の検出値が予め定められた設定値を超えた場合、射出モータ３５０の駆動制御を適時に停止させる。そして、射出モータ３５０の停止後に、異常処理として圧抜き等を行うことができる。

射出モータ３５０の駆動制御は精密な動作であり、高応答が要求されるため、制御周期が短いハイプライオリティ制御にすることができる。これに対し、射出圧の監視制御及び射出速度の監視制御は、高応答が要求されないため、ロープライオリティ制御にすることができ、射出モータ３５０の駆動制御と比較して制御周期を長くすることができる。

ここで、射出制御と射出圧及び射出速度の監視制御が行われる区間及びその制御周期について説明する。

図１１において、（Ｊ）段の直下の（Ｋ）段には、射出モータ３５０の駆動制御の区間と制御周期が示されている。射出モータ３５０の駆動制御の区間は、図１１に縦棒１１１Ｋで示したように、充填工程の開始から保圧工程の完了までの区間である。射出モータ３５０の駆動制御は、上述したように、制御周期が短いハイプライオリティ制御であるため、縦棒１１１Ｋ同士の間隔は狭くなっている。

（Ｋ）段の直下の（Ｌ）段には、射出圧の監視制御の区間と制御周期が示されている。上述した型締力の監視制御等と同様に、射出圧の監視制御の内訳として、射出圧の取得制御と、射出圧の比較制御とがそれぞれ示されている。

射出圧の監視制御が行われる区間は、図１１に縦棒１１１Ｌで示したように、充填工程の開始から充填工程の完了までの区間である。

上述したように、射出圧の監視制御はロープライオリティ制御であり、射出モータ３５０の駆動制御と比較して制御周期が長い。そのため、（Ｌ）段の射出圧の監視制御では、（Ｋ）段の射出モータ３５０の駆動制御における縦棒１１１Ｋに対し、縦棒１１１Ｌ同士の間隔は広くなっている。

また、射出圧の比較制御は、射出圧の取得制御で取得された射出圧の検出値の全てを用いて実行する必要はなく、また、取得された複数の検出値の平均値等を設定値と比較してもよいため、射出圧の比較制御の制御周期は、射出圧の取得制御の制御周期に対して長くてよい。そのため、射出圧の比較制御では、射出圧の取得制御に対し、縦棒１１１Ｌ同士の間隔は広くなっている。但し、射出圧の取得制御及び比較制御の制御周期を同じにしてもよい。

また、（Ｌ）段の直下の（Ｍ）段には、射出速度の監視制御の区間と制御周期が示されている。上述した型締力の監視制御等と同様に、射出速度の監視制御の内訳として、射出速度の取得制御と、射出速度の比較制御とがそれぞれ示されている。

射出速度の監視制御が行われる区間は、図１１に縦棒１１１Ｍで示したように、保圧工程の開始から保圧工程の完了までの区間である。

上述したように、射出速度の監視制御はロープライオリティ制御であり、射出モータ３５０の駆動制御と比較して制御周期が長い。そのため、（Ｍ）段の射出速度の監視制御では、（Ｋ）段の射出モータ３５０の駆動制御における縦棒１１１Ｋに対し、縦棒１１１Ｍ同士の間隔は広くなっている。

また、射出速度の比較制御は、射出速度の取得制御で取得された射出速度の検出値の全てを用いて実行する必要はなく、また、取得された複数の検出値の平均値等を設定値と比較してもよいため、射出速度の比較制御の制御周期は、射出速度の取得制御の制御周期に対して長くてよい。そのため、射出速度の比較制御では、射出速度の取得制御に対し、縦棒１１１Ｌ同士の間隔は広くなっている。但し、射出速度の取得制御及び比較制御の制御周期を同じにしてもよい。

このように、射出制御と射出圧及び射出速度の監視制御において、「射出圧及び射出速度の監視制御」の制御周期を、「射出制御」の制御周期より長くすることで、制御装置７００による処理の負荷を抑制することができる。また処理の負荷を抑制することで、「射出制御」等のハイプライオリティ制御をより高速化することができる。

以上、射出成形機等の実施形態、変形例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、射出成型機は、可動プラテンを進退させるトグル機構と、前記トグル機構のクロスヘッドを移動させる型締モータと、前記型締モータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記型締モータの駆動制御を行うと共に、型閉時間の監視制御を行い、前記監視制御の周期を、前記駆動制御の制御周期よりも長くする。

また、射出成型機は、成形材料を前方に送るスクリュと、前記スクリュを移動させる計量モータと、前記計量モータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記計量モータの駆動制御を行うと共に、計量時間の監視制御を行い、前記監視制御の周期を、前記駆動制御の制御周期よりも長くする。

また、射出成型機は、可動部材に接触するエジェクタロッドと、前記エジェクタロッドを移動させるエジェクタモータと、前記エジェクタモータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記エジェクタモータの駆動制御を行うと共に、前記可動部材の位置の監視制御を行い、前記監視制御の周期を、前記駆動制御の制御周期よりも長くする。

また、射出成型機は、成形材料を前方に送るスクリュと、前記スクリュを移動させる射出モータと、前記射出モータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記射出モータの駆動制御を行うと共に、前記スクリュの圧力の監視制御を行い、前記監視制御の周期を、前記駆動制御の制御周期よりも長くする。

また、射出成型機は、成形材料を前方に送るスクリュと、前記スクリュを移動させる射出モータと、前記射出モータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記射出モータの駆動制御を行うと共に、前記スクリュの移動速度の監視制御を行い、前記監視制御の周期を、前記駆動制御の制御周期よりも長くする。

これらの射出成型機により、可動部を移動させる駆動部の駆動制御と、監視制御において、監視制御の制御周期を、駆動制御の制御周期より長くすることで、制御装置７００による処理の負荷を抑制することができる。また処理の負荷を抑制することで、駆動制御等のハイプライオリティ制御をより高速化することができる。

本出願は、２０１８年３月３０日に日本国特許庁に出願した特願２０１８－０６９６６５号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１８－０６９６６５号の全内容を本出願に援用する。

１０ 射出成形機
１００ 型締装置
１１０ 固定プラテン
１２０ 可動プラテン
１３０ トグルサポート
１４０ タイバー
１４１ タイバー歪検出器
１４５ マルチプレクサ
１５０ トグル機構
１５１ クロスヘッド
１６０ 型締モータ
１６１ 型締モータエンコーダ
１８３ 型厚調整モータ
１８４ 型厚調整モータエンコーダ
７００ 制御装置
７０５ タイマ
７１０ 設定値取得部
７１１ 型締力実績取得部
７１２ 型締力補正制御部
７１３ 型閉・昇圧・型締・脱圧・型開工程制御部
７１４ クロスヘッド位置取得部
７１５ 型締モータ制御部
７１６ トグルサポート位置取得部
７１７ 型厚調整モータ制御部
７１８ 第１禁止部
７１９ 第２禁止部
７２０ クロスヘッド到達検知部
８００ 金型装置
８１０ 固定金型
８２０ 可動金型
８３１ 近接センサ

Claims (6)

1. 型締モータと、
   前記型締モータによる型締力を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記型締モータの駆動制御を行うと共に、型締力の監視制御を行い、
   前記監視制御の制御周期を、前記駆動制御の制御周期よりも長くした、射出成形機。
2. 可動プラテンを進退させるトグル機構を備え、
   前記型締モータは、前記トグル機構のクロスヘッドを移動させる、
   請求項１に記載の射出成形機。
3. 可動プラテンを進退させるトグル機構と、
   前記トグル機構を支持するトグルサポートと、
   前記トグルサポートを移動させる型厚調整モータと、を備え、
   前記制御装置は、前記型厚調整モータの前記駆動制御を行うと共に、型締力の前記監視制御を行う、
   請求項１、又は２に記載の射出成形機。
4. 前記制御装置は、型締時以外の間に前記型締力を前記監視制御に使用することを禁止する、請求項２または３に記載の射出成形機。
5. 前記トグル機構を支持するトグルサポートと、
   前記トグルサポートを移動させる型厚調整モータと、を備え、
   前記制御装置は、型締時に前記型厚調整モータの前記駆動制御を禁止する、請求項２～４の何れか１項に記載の射出成形機。
6. 可動金型を移動させる駆動部と、
   前記駆動部を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記駆動部の駆動制御による型締力の制御を行うと共に、監視制御による型締力の監視を行い、
   前記監視制御による型締力の監視の制御周期を、前記駆動制御による型締力の制御の制御周期よりも長くした、射出成形機。

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