JP7333302B2 - 判定装置および判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形装置の金型のエジェクタプレート等の位置を判定する判定装置および判定方法に関する。

射出成形装置の金型を連続使用すると、エジェクタピン、エジェクタスリーブ等の摺動面に異常摩耗、いわゆる「かじり」が発生することが知られている。摺動面の摩耗が進行し、かじりが発生すると、キャビティやコアに修理をすることができない致命的なダメージを与え、高価な金型を破損してしまう。このため、かじりが発生する前に摺動面の異常をできる限り早期に発見し、修理ができるうちに対処する必要がある。

例えば、下記の特許文献１には、金型のパーティング面に異物を挟み込んで金型を破損することを防ぐために、パーティング面の間に密閉した排気通路を形成し、真空引きする技術が開示されている。

また、特許文献２には、金型の破損を防止するために、金型内突出板（エジェクタプレート）の突出前進限位置を設定する技術が開示されている。

また、特許文献３には、金型内の空気やガスによって発生する成形不良を防止するために、周壁状に構成されたスペーサブロックの内側を真空チャンパとして常時真空吸引（真空引き）することにより、キャビティ部を効率よく真空吸引する技術が開示されている。

特開平１１－０７０５４５号公報 特許第３２２８７７９号公報 特開２００９－１６６２８４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、摺動不具合によるエジェクタピンの突出等による、型締め時の金型の破損を防止することができない。また、特許文献２に記載の技術は、オペレータの操作ミスを防ぐことが目的であり、摺動不具合によるエジェクタプレートの位置異常には対応していない。また、特許文献３に記載の技術は、金型内の空気やガスによって発生する成形不良を防止するために、キャビティ部内を真空引きするものであって、金型の摺動不具合を検知することはできない。

本発明の一態様は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、摺動不具合を早期に検知して金型の破損を防止することができる判定装置および判定方法を提供することを目的とする。

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る判定装置は、射出成形装置の成形に関わる可動部品の位置を判定する判定装置であって、検知対象の可動部品と該可動部品が所定位置にあるときに当接する当接部品との間を真空引きしたときの真空圧を測定する真空圧測定部と、前記真空圧測定部が測定した真空圧に基づき、前記可動部品の位置を判定する位置判定部とを備える。

前記の構成によれば、可動部品と当接部品とが当接していれば、可動部品と当接部品との間の真空度は高くなり、当接していなければ、その分、真空度は低くなる。よって、前記の構成によれば、可動部品と当接部品との間の真空圧から可動部品の位置を判定することができる。また、可動部品と当接部品とが当接する位置に可動部品があるか否かを判定することができる。

前記の判定装置では、前記可動部品は、エジェクタプレートであり、前記当接部品は可動側取付板であって、前記位置判定部は、前記エジェクタプレートが成形品を押し出した後、該エジェクタプレートが前記可動側取付板と当接する位置に戻ったか否かを判定してもよい。

前記の構成によれば、エジェクタプレートが可動側取付板と当接する位置に戻っているか否かを判定することができる。

前記の判定装置では、前記可動側取付板の前記エジェクタプレートと対向する面とは異なる面、または、前記エジェクタプレートの前記可動側取付板と対向する面とは異なる面に、前記エジェクタプレートと前記可動側取付板との間と連通する第１孔を備えてもよい。

前記の構成によれば、第１孔を用いて、エジェクタプレートと可動側取付板との間を真空引きすることができる。

前記の判定装置では、前記真空圧測定部は、前記エジェクタプレートが、成形品を押し出すために前記可動側取付板から離反する方向へ移動した後、所定位置まで戻ってくるときに、真空圧を測定してもよい。

前記の構成によれば、エジェクタプレートが所定の位置に戻るタイミングで、エジェクタプレートと可動側取付板との間の真空圧を測定するので、エジェクタプレートが所定の位置に戻ったか否かを適切に判定することができる。

前記の判定装置では、前記位置判定部は、前記エジェクタプレートが前記所定位置まで戻ってきたときに前記真空圧測定部により測定した真空度が所定値より低い場合、異常と判定してもよい。

前記の構成によれば、エジェクタプレートが適切な位置に戻っていない場合、異常と判定することができる。

前記の判定装置では、前記射出成形装置は、アンダーカット形状の成形品を生成するものであり、前記可動部品は、スライドコアであり、前記当接部品は前記スライドコアが摺動自在に載置される基台であって、前記スライドコアは、金型が開いた状態で前記基台の載置面の第１位置と当接し、前記金型が閉じた状態で前記基台の載置面の第２位置と当接するものであり、前記位置判定部は、前記スライドコアが、金型が開いた状態で前記第１位置と当接する位置にあるか否か、および前記金型が閉じた状態で前記第２位置と当接する位置にあるか否かを判定してもよい。

前記の構成によれば、金型が開いた状態または該金型が閉じた状態において、スライドコアが基台の載置面の適切な位置にあるか否かを判定できる。

前記の判定装置では、前記基台は、前記金型が閉じている状態で前記スライドコアとの間と連通する第２孔、および、前記金型が開いている状態で前記スライドコアとの間と連通する第３孔を有してもよい。

前記の構成によれば、第２孔および第３孔を用いて、スライドコアと基台の載置面との間を真空引きすることができる。

前記の判定装置では、前記位置判定部は、前記金型が閉じている状態のとき、前記第２孔を通して真空引きしたときに、前記真空圧測定部により測定した真空度が所定値より低い場合、異常と判定し、金型が開いている状態のとき、前記第３孔を通して真空引きしたときに、前記真空圧測定部により測定した真空度が所定値より低い場合、異常と判定してもよい。

前記の構成によれば、金型が開いている状態、および金型閉じている状態において、スライドコアが適切な位置にない場合、異常と判定することができる。

また、前記の課題を解決するために、本開示の一態様における判定方法は、射出成形装置の成形に関わる可動部品の位置を判定する判定方法であって、検知対象の可動部品と該可動部品が所定位置にあるときに当接する当接部品との間を真空引きしたときの真空圧を測定する真空圧測定ステップと、前記真空圧測定部が測定した真空圧に基づき、前記可動部品の位置を判定する位置判定ステップと、を含む。

本発明の一態様によれば、摺動不良を早期に検知して金型の破損を防止することができる。

本発明の実施形態１に係る判定装置の要部構成の一例を示すブロック図である。 図１に示される金型を型開きして、成形品を取出す状態の一例を説明する図である。 図１に示される金型に摺動不具合が発生した状態の一例を説明する図である。 図２に示される金型の排気孔の構造の一例を示す図である。 本発明の実施形態１に係る２経路の判定装置の外観の一例を示す図である。 本発明の実施形態１に係る３経路の判定装置の外観の一例を示す図である。 図１に示される判定装置制御部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態１に係る判定装置の性能を、従来と比較して示す図である。 本発明の実施形態１に係る判定装置の性能を、従来と比較して示すグラフである。 本発明の実施形態２に係る金型を型開きして、成形品を取出す状態の一例を説明する図である。 図１０に示される金型を型締めした状態の一例を説明する図である。 図１０に示される金型に摺動不具合が発生した状態の一例を説明する図である。 図１０に示される金型に摺動不具合が発生した状態の他の一例を説明する図である。 図１０に示される金型に摺動不具合が発生した状態の他の一例を説明する図である。 図１０に示される金型に摺動不具合が発生した状態の他の一例を説明する図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の一側面に係る実施の形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下では、本発明を金型のエジェクタプレートの位置の検知に適用した例に基づいて説明するが、特許請求の範囲に記載の本発明の構成は、金型の他にも、真空圧により位置を検知することが可能な種々の製造装置・製品等に適用可能である。

＜金型の概要＞
図２は、本発明の実施形態１に係る金型３を型開きして、成形品３１７を取出す状態の一例を説明する図である。図２に示すように、金型３は、固定側型板（キャビティプレート）３１１、固定側取付板３１２、可動側型板（コアプレート）３１３、可動側取付板（当接部品）３１４、エジェクタ機構３２を備える。また、金型３は、可動側取付板３１４に形成された測定用開口部３３３に接続されたホース３３４を介して、真空発生部１２と接続される。測定用開口部３３３については、図４に基づいて詳述する。

固定側型板３１１は、固定側取付板３１２を介して射出成形装置２の図示しない射出装置に取付けられる。固定側型板３１１および固定側取付板３１２の内部には、それぞれスプール３１６が連なって形成される。射出装置から射出された溶融樹脂等からなる成形材料は、スプール３１６を通って、後述するキャビティ部３１８内に提供される。

可動側型板３１３は、スペーサブロック３１５を介して、可動側取付板３１４に取付けられる。可動側型板３１３は、固定側型板３１１と対向するように設置される。可動側型板３１３は、型締めの際に、図示しない駆動装置によって、固定側型板３１１に近接する方向へ移動する。このとき、可動側型板３１３の固定側型板３１１と対向する面３１３ａは、固定側型板３１１の可動側型板３１３と対向する面３１１ａと当接する。

これによって、可動側型板３１３と固定側型板３１１との間の空隙部にキャビティ部３１８が形成される。上述したように、キャビティ部３１８内に射出装置から成形材料が提供された後、成形材料は冷却され、キャビティ部３１８内面の形状に成形されることにより、成形品３１７が生成される。

その後、可動側型板３１３は、駆動装置によって固定側型板３１１と離反する方向へ移動し型開きが行われる。このとき、成形品３１７はエジェクタ機構３２によって、可動側型板３１３の表面から押し出され、金型３から離形して取出される。

エジェクタ機構３２は、エジェクタプレート（可動部品）３２１、エジェクタロッド３２２、エジェクタスリーブピン３２３、エジェクタコアピン３２４、リターンピン３２５、図示しないサーボモータを備える。エジェクタプレート３２１は、上側エジェクタプレート３２１ａ、下側エジェクタプレート３２１ｂを備える。エジェクタプレート３２１は、成形品３１７を取出すとき以外は、下側エジェクタプレート３２１ｂが可動側取付板３１４と互いに当接する位置（以下、「正常位置」という）に配置される。

エジェクタスリーブピン３２３およびリターンピン３２５は、エジェクタプレート３２１に取付けられ、可動側型板３１３に形成された貫通孔にそれぞれ挿通される。エジェクタスリーブピン３２３およびリターンピン３２５は、後述するエジェクタプレート３２１の移動に連動して、可動側型板３１３の貫通孔内を摺動する。

エジェクタプレート３２１は、エジェクタロッド３２２を介してサーボモータと接続され、型開きの際に、上述したように、可動側型板３１３に近接する方向へ移動する。これにより、エジェクタプレート３２１に取付けられたエジェクタスリーブピン３２３の先端部は、可動側型板３１３の表面から突出し、可動側型板３１３の表面に張り付いている成形品３１７を押し出して取出すことができる。

成形品３１７を取出した後、次の成形品３１７を生成するため、金型３は再び型締めされる。このとき、エジェクタプレート３２１は、リターンピン３２５に装着されたスプリング３２６の付勢力によって、正常位置に戻される。エジェクタプレート３２１に取付けられたエジェクタスリーブピン３２３も、エジェクタプレート３２１に連動して戻され、エジェクタスリーブピン３２３の先端部は、再び可動側型板３１３の貫通孔内に収容される。このため、金型３を型締めしても、エジェクタスリーブピン３２３の先端部が固定側型板３１１のキャビティ部３１８に当たって、キャビティ部３１８を破損することはない。

金型３が再び型締めされた後、次の成形品を生成するために、射出装置からキャビティ部３１８内に成形材料が射出される。このように、射出成形装置２は、型締め、射出、冷却、型開き、取出し等という成形サイクルを繰り返す。

＜摺動面の異常摩耗＞
次に、エジェクタ機構３２について、より詳細に説明する。エジェクタスリーブピン３２３は略筒状に構成され、全長にわたって、内部にエジェクタコアピン３２４が挿入される貫通孔が形成される。

エジェクタコアピン３２４は、基端部が可動側取付板３１４に固定されるため、エジェクタプレート３２１に取付けられたエジェクタスリーブピン３２３のように、エジェクタプレート３２１の動きに連動して移動することはない。このため、エジェクタスリーブピン３２３が、エジェクタプレート３２１の動きに連動して移動する際に、固定されたエジェクタコアピン３２４の外周面を、エジェクタスリーブピン３２３の内周面が摺動することになる。これによって、エジェクタスリーブピン３２３とエジェクタコアピン３２４との摺動面に、特に、異常摩耗が発生しやすくなる。

詳細に説明すると、エジェクタスリーブピン３２３とエジェクタコアピン３２４との摺動部は、僅かなクリアランスを有しており、エジェクタスリーブピン３２３またはエジェクタコアピン３２４の位置が僅かにずれた場合、異常摩耗が発生しやすくなる。また、高温の溶融樹脂等からなる成形材料から発生するガスによって、エジェクタスリーブピン３２３やエジェクタコアピン３２４に付着物が付着したり、熱膨張により摺動面が互いに強く当たりすぎたり、局部接触（部分接触）し、異常摩耗が発生しやすくなる。

なお、スリーブ機構を備えないエジェクタピンであっても、エジェクタピンと可動側型板３１３との摺動面に異常摩耗が発生する可能性がある。また、これに限らず、金型３の摺動面であれば、異常摩耗が発生する可能性がある。

図３は、本発明の実施形態１に係る金型３に摺動不具合が発生した状態の一例を説明する図である。

図３に示すように、例えば、エジェクタスリーブピン３２３とエジェクタコアピン３２４との摺動面に異常摩耗が発生すると、エジェクタスリーブピン３２３とエジェクタコアピン３２４との間に摺動抵抗が発生して滑りが悪くなる。このため、型締めの際に、リターンピン３２５に装着されたスプリング３２６の付勢力によっても、エジェクタプレート３２１は正常位置まで戻らなくなる。

これにより、エジェクタプレート３２１が戻りきらなかった長さ、すなわち、実際に戻った位置と正常位置との長さの差分Ｗ１と同じ長さ分、エジェクタスリーブピン３２３の先端部は、可動側型板３１３の表面から突出する。

この状態で金型３を型締めすると、突出したエジェクタスリーブピン３２３の先端部が固定側型板３１１のキャビティ部３１８に当たってキャビティ部３１８を破損してしまう。また、リターンピン３２５が摺動抵抗により戻りきらなかった場合も、リターンピン３２５が固定側型板３１１に当たってキャビティ部３１８を備える固定側型板３１１を破損してしまう。

＜装置構成＞
図１は、本発明の実施形態１に係る判定装置１の要部構成の一例を示すブロック図である。

判定装置１は、エジェクタプレート３２１と可動側取付板３１４との間を真空引きしたときの真空圧に基づいて、エジェクタプレート３２１の戻り度合を判定する装置である。判定装置１は、上述した長さＷ１が僅かな数値であっても、（例えば、０．０４ｍｍ等）精度よく測定することができる。これにより、金型３の摺動不具合を早期に検知して、金型３の破損を防止することができる。

図１に示すように、判定装置１は、判定装置制御部１１、真空発生部１２、真空計１３、各種情報を表示する表示部１４、異常時に異常が発生したことをユーザに報知する異常報知部１５を備える。異常報知部１５は、音声や警報音等を出力するスピーカ、点滅等により異常を知らせるＬＥＤ、インジケータ等を備える。

判定装置１は、異常報知部１５を備えない構成としてもよい。また、真空発生部１２を、判定装置１と別個の構成としてもよい。

判定装置制御部１１は、判定装置１の各部を統括して制御する。真空発生部１２は、エジェクタプレート３２１と可動側取付板３１４との間を真空引きし、真空計１３は真空圧を測定する。

判定装置制御部１１は、真空発生部制御部１１１、真空圧測定部１１２、位置判定部１１３、異常報知制御部１１４、表示制御部１１５を備える。

真空発生部制御部１１１は、射出成形装置２が動作している間、常に真空引きが行われるよう、真空発生部１２を制御する。また、真空発生部制御部１１１は、真空圧測定部１１２が真空圧を測定するときのみ真空引きをしてもよい。また、真空引きをするか否かを任意のタイミングで切り替えることができるよう、判定装置１は、切り替えスイッチ等をさらに備えてもよい。

真空圧測定部１１２は、エジェクタプレート３２１が正常位置または可動側取付板３１４に最も接近する位置まで戻ったとき、エジェクタプレート３２１と可動側取付板３１４との間の真空圧を測定する。真空圧測定部１１２は、エジェクタプレート３２１を駆動させるサーボモータに取付けられたエンコーダからの信号に基づいて、エジェクタプレート３２１が戻ったことを検知する。測定された真空圧は、表示制御部１１５を介して、表示部１４に表示する。

位置判定部１１３は、真空圧測定部１１２によって測定された真空圧に基づいてエジェクタプレート３２１の戻り度合を判定する。

図２および図３に示すように、可動側取付板３１４には、エジェクタプレート３２１と対向する面に一方の開口部３３２を備え、真空発生部１２へ気体を排出するホース３３４が接続される他方の開口部である測定用開口部３３３を備える排気孔（第１孔）３３１が形成される。

排気孔３３１は、エジェクタプレート３２１側に形成されてもよい。この場合、エジェクタプレート３２１は、可動側取付板３１４と対向する面に一方の開口部３３２を備え、真空発生部１２へ気体を排出するホース３３４が接続される他方の開口部である測定用開口部３３３および排気孔３３１が形成される。

エジェクタプレート３２１が正常位置にあるとき、開口部３３２はエジェクタプレート３２１により塞がれているため、真空度は高くなる。真空度とは、真空の度合を示すものであり、真空度が高いほど、より真空に近いことを示す。一方、エジェクタプレート３２１が摺動抵抗により正常位置まで戻りきらず可動側取付板３１４と当接していない場合、エジェクタプレート３２１と可動側取付板３１４との間に隙間が生じ、真空度は低くなる。

位置判定部１１３は、真空圧測定部１１２によって測定された真空度が所定値より低い場合に、エジェクタプレート３２１の位置が異常であると判定する。例えば、エジェクタプレート３２１が正常位置にあるときの真空圧が－７０ｋＰａであるとき、閾値（所定値）を－６５ｋＰａと予め設定する。位置判定部１１３は、真空度が閾値－６５ｋＰａより低くなった場合、異常であると判定する。

また、金型制御部３０は、エジェクタプレート３２１を移動させるサーボモータを制御するサーボモータ制御部３０１、可動側取付板３１４を移動させ、型締めと型開きを制御する駆動装置制御部３０２を備える。

エジェクタプレート３２１の位置が異常であると判定した位置判定部１１３は、その旨を異常報知制御部１１４へ通知する。通知を受けた異常報知制御部１１４は、金型制御部３０の駆動装置制御部３０２へ異常の発生を通知し、駆動装置制御部３０２は、型締め動作を停止させる。

これにより、金型３の摺動不具合を早期に検知し、金型３の動作を停止させ、金型３が破損する前に金型３を修理することができる。

異常報知制御部１１４は、表示制御部１１５を介して、表示部１４に異常が発生した旨を表示させてもよい。また、異常報知制御部１１４は、異常報知部１５を介して、異常が発生したことを音声や警報音、ＬＥＤの点滅、インジケータ等によりユーザに通知してもよい。

＜測定用開口部＞
図４は、図２および図３に示される金型３の排気孔３３１の構造の一例を示す図である。

図４の真中の図は、金型３を可動側取付板３１４側から見た背面図であり、図４の左側の図および右側の図は、金型３の一部を切り欠いた両側面図である。

図４に示すように、可動側取付板３１４の両側面には、２つの排気孔３３１ａ、３３１ｂがそれぞれ形成される。２つの排気孔３３１ａ、３３１ｂは、エジェクタプレート３２１と対向する面に一方の開口部３３２ａ、３３２ｂを備え、真空発生部１２へ気体を排出するホース３３４が接続される他方の開口部である測定用開口部３３３ａ，３３３ｂをそれぞれ備える。

なお、以降の説明において、開口部３３２ａ、３３２ｂなどを互いに区別せず、総称する目的で記載するときは、開口部３３２と記載する。測定用開口部３３３、排気孔３３１についても同様に記載する。

測定用開口部３３３ａ，３３３ｂは、ホース３３４を介してそれぞれ別個に判定装置１に接続される。また、排気孔３３１ａ、３３１ｂは、互いに接続されたり交差することがなく、独立して形成され、測定用開口部３３３ａ，３３３ｂおよび開口部３３２ａ、３３２ｂを共有しない。

これにより、各測定用開口部３３３ａ，３３３ｂにおいて、真空圧をより正確に測定することができる。

なお、これに限らず、排気孔３３１ａ、３３１ｂが互いに接続・交差する構造を有していてもよいし、測定用開口部３３３ａ，３３３ｂおよび開口部３３２ａ、３３２ｂを共有してもよい。

また、測定用開口部３３３ａ，３３３ｂは、上下に位置をずらして形成される。具体的には、測定用開口部３３３ａは、可動側取付板３１４のやや上方、測定用開口部３３３ｂは、やや下方に形成される。

これにより、互いに当接するエジェクタプレート３２１と可動側取付板３１４との間に撓みや歪み等があっても、測定位置をずらすことによって、より全体の状況を正確に把握することができる。

排気孔３３１は、例えば、略Ｌ字状に曲がって形成される。排気孔３３１は、まず測定用開口部３３３から可動側取付板３１４の側表面に対して略垂直方向に孔が形成される。それからエジェクタプレート３２１に近接する方向へ略直角に曲がり、エジェクタプレート３２１に対向する面で開口部３３２が形成される。

なお、排気孔３３１は、測定用開口部３３３と開口部３３２とを連通するものであればよく、略Ｌ字状に限定されない。

図４に示す例では、測定用開口部３３３の数が２つある例について説明したが、これに限らず、金型３の大きさや金型３の形状によって、測定用開口部３３３の数は１つでも良いし、３つ以上形成されてもよい。

これにより、様々な形状、大きさの金型３において、それぞれ適当な数、適当な箇所に測定用開口部３３３等を設けることができ、各金型３について、より正確な真空圧を測定することができる。

＜判定装置の外観＞
図５は、本発明の実施形態１に係る２経路の判定装置１の外観の一例を示す図である。図６は、本発明の実施形態１に係る３経路の判定装置１の外観の一例を示す図である。

図５に示される判定装置１は、２つの表示部１４を備え、同時に２か所の真空圧を監視することができる。また、図６に示される判定装置１は、３つの表示部１４を備え、同時に３か所の真空圧を監視することができる。

また、表示部１４は、異常が発生したときに、異常が発生した旨を表示してもよい。判定装置１は、上記の他に異常を報知する種々のインジケータ、ＬＥＤ等を備えてもよい。

＜処理の流れ＞
図７に基づいて、判定装置制御部１１における処理の流れの一例を説明する。図７は、図１に示される判定装置制御部１１が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

まず、射出成形装置２による成形サイクルが開始され、真空発生部制御部１１１は、射出成形装置２が動作している間、常に真空引きが行われるよう、真空発生部１２を制御する（Ｓ１）。また、真空発生部制御部１１１は、真空圧測定部１１２が真空圧を測定するときのみ真空引きが行われるよう、真空発生部１２を制御してもよい。また、真空引きをするか否かを切り替える、切り替えスイッチが操作されるのを検知したときに、真空引きが行われるよう、真空発生部１２を制御してもよい。

金型制御部３０は、金型３の動作を制御して、型締め・成形材料の充填・型開き・成形品３１７の取出しを行う（Ｓ２）。

真空圧測定部１１２は、成形品３１７の取出し後、エジェクタプレート３２１が戻ったか否かを判断する（Ｓ３）。真空圧測定部１１２により、エジェクタプレート３２１が戻ったと判断された場合（Ｓ３でＹＥＳ）、真空圧測定部１１２は、真空圧を測定する（Ｓ４：真空圧測定ステップ）。

一方、戻っていないと判断された場合（Ｓ３でＮＯ）、真空圧測定部１１２はエジェクタプレート３２１が戻るまで待機する。

位置判定部１１３は、真空圧測定部１１２により測定された真空圧が、閾値より真空度が高いか判断する（Ｓ５）。閾値より真空度が高いと判断された場合、位置判定部１１３は、異常なしと判定し（Ｓ５でＹＥＳ：位置判定ステップ）、次サイクルへ移行して（Ｓ６）、再び金型制御部３０による、型締め・成形材料の充填・型開き・成形品３１７の取出しの制御が行われる（Ｓ２）。

一方、閾値より真空度が低いと判断された場合、位置判定部１１３は異常ありと判定し（Ｓ５でＮＯ：位置判定ステップ）、異常報知制御部１１４へ通知する。異常報知制御部１１４は、金型３の駆動装置制御部３０２に停止信号を送り（Ｓ７）、金型３の動作を停止させ（Ｓ８）、処理を終了する。

これにより、金型３の摺動不具合を早期に検知し、金型３の動作を停止させ、金型３が破損する前に金型３を修理することができる。

＜性能＞
図８は、本発明の実施形態１に係る判定装置１の性能を、従来と比較して示す図である。

従来、エジェクタプレート３２１の戻り度合の判定には、リミットスイッチ、近接スイッチ、カメラ等が用いられてきた。リミットスイッチは温度・振動等の耐環境性に優れており、近接スイッチは物体の接近等を非接触で検知する。カメラは、パーティング面等の画像からエジェクタピン等の突出の有無を判定する。

図８に示すように、リミットスイッチはコストが安く、約４００℃と耐熱性能に優れているが、測定精度が他の装置と比較して低く約１．０ｍｍである。近接スイッチは、測定精度が約０．５ｍｍと比較的高いが、耐熱性能は低く約１５０℃である。金型３は、溶融樹脂等を成形材料として使用するため、成形材料によって金型３内は非常に高温となる。この場合、近接スイッチを使用することはできない。カメラは、測定精度が約０．３５ｍｍと他の装置と比較して一番高く、耐熱性能も約３００℃と優れているが、非常に高価である。

判定装置１が採用する真空圧による検知では、測定精度が約０．０４ｍｍと他の装置と比較して非常に高く、耐熱性能も約３００℃と優れており、コストもカメラのように高価ではない。

上記のことから、判定装置１は、他の従来装置と比較して、測定精度が非常に高く、耐熱性能も優れており、コストも高くないという利点を有する。

図９は、本発明の実施形態１に係る判定装置の性能を、従来と比較して示すグラフである。当該グラフは、金型のエジェクタプレートと可動側取付板との間に種々の厚みを有するシクネスゲージを挿入して隙間を作り出し、エジェクタプレートと可動側取付板との間の真空圧を測定した結果を示したものである。

金型は、真空圧の閾値が－６０ｋＰａに設定された金型Ａと、－７０ｋＰａに設定された金型Ｂとを使用した。真空圧の閾値とは、上述したように、エジェクタプレートが正常位置にあるときの真空圧に基づいて、金型ごとに設定したものである。

図９に示すように、金型Ａ、金型Ｂともに、閾値における隙間の長さは約０．０４ｍｍであり、カメラの測定精度約０．３５ｍｍと比較しても、非常に高いことがわかる。

これにより、判定装置１は、摺動面の不具合を非常に早期に発見することができ、金型が破損する前に修理をすることができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

図１０は、本発明の実施形態２に係る金型３を型開きして、成形品３１７を取出す状態の一例を説明する図である。図１１は、図１０に示す金型３を型締めした状態の一例を説明する図である。なお、説明に不要な部品は図示を省略している。

金型３は、実施形態１に係る金型と相違し、アンダーカット形状の成形品３１７を生成する金型である。アンダーカット形状とは、成形品が穴や窪み等を有するため、通常の型開きでは金型から取りだせない形状のことである。

図１０および図１１に示すように、金型３は、固定側型板３１１、可動側型板３１３、エジェクタプレート３２１、エジェクタピン３４５を備える。また、金型３は、実施形態１に係る金型が備えない一対のスライドコア（可動部品）３４１、一対の基台（当接部品）３４２、および一対のアンギュラピン３４４を備える。

一対のスライドコア３４１は、それぞれ、先端に円柱状の突起３４１ａを有し、摺動自在に基台３４２の載置面に載置される。一対の基台３４２は、それぞれ、第１の貫通孔（第３孔）３４６ａおよび第２の貫通孔（第２孔）３４６ｂが形成される。

以下、スライドコア３４１、基台３４２、およびアンギュラピン３４４は、それぞれ左右対称に一対に構成されており、同様の構成であり、同様の動作を行うが、特に一対であることを説明する必要が無い場合、便宜上、一方のみについて説明する。

第１の貫通孔３４６ａは、スライドコア３４１と対向する面に一方の開口部３４６ａ１を備え、ホース３３４を介して真空発生部１２が接続される他方の開口部である第１検出用開口部３４６ａ２を備える。第２の貫通孔３４６ｂは、スライドコア３４１と対向する面に一方の開口部３４６ｂ１を備え、ホース３３４を介して真空発生部１２が接続される他方の開口部である第２検出用開口部３４６ｂ２を備える。

真空発生部１２は、スライドコア３４１と基台３４２との間を真空引きする。

スライドコア３４１および基台３４２は、それぞれ、アンギュラピン３４４が挿通する挿通孔３４４ａ、３４４ｂを備える。

型締めの際に、可動側型板３１３は、図示しない駆動装置によって、固定側型板３１１に近接する方向へ移動する。このとき、基台３４２に載置された一対のスライドコア３４１も、斜めに配置されたアンギュラピン３４４に沿って、固定側型板３１１に近接する方向へ移動するとともに、互いに近接する方向へ移動する。

可動側型板３１３の固定側型板３１１と対向する面３１３ａは、固定側型板３１１の可動側型板３１３と対向する面３１１ａと当接し、可動側型板３１３、固定側型板３１１、および一対のスライドコア３４１との間の空隙部にキャビティ部３１８が形成される。

キャビティ部３１８内に射出装置から成形材料が、スプール３１６を通って、提供された後、成形材料は冷却され、キャビティ部３１８内面の形状に成形されることにより、成形品３１７が生成される。成形品３１７は、スライドコア３４１が先端に備える円柱状の突起３４１ａによって、内部に円筒状の孔が形成される。

＜位置判定＞
一対のスライドコア３４１は、型開きの状態において、基台３４２の載置面上を、互いに離反する方向に移動した位置（以下、「型開き位置（第１位置）」という）にあるとき、スライドコア３４１は、第１の貫通孔３４６ａの開口部３４６ａ１を塞ぐように配置される。第１検出用開口部３４６ａ２に接続された真空発生部１２は、スライドコア３４１と基台３４２との間を真空引きする。真空圧測定部１１２は、真空引きしたときの真空圧を測定し、位置判定部１１３は、当該真空圧に基づいてスライドコア３４１が型開き位置にあるか否かを判定する。

一対のスライドコア３４１は、型締めの状態において、基台３４２の載置面上を、互いに近接する方向に移動した位置（以下、「型締め位置（第２位置）」という）にあるとき、スライドコア３４１は、第２の貫通孔３４６ｂの開口部３４６ｂ１を塞ぐように配置される。第２検出用開口部３４６ｂ２に接続された真空発生部１２は、スライドコア３４１と基台３４２との間を真空引きする。真空圧測定部１１２は、真空引きしたときの真空圧を測定し、位置判定部１１３は、当該真空圧に基づいてスライドコア３４１が型締め位置にあるか否かを判定する。

＜摺動不具合＞
図１２、図１３、図１４および図１５は、図１０に示される金型３に摺動不具合が発生した状態の例を説明する図である。

図１２は、成形品３１７を取出した後、摺動面の異常摩耗のためエジェクタプレート３２１が戻らず、突出したエジェクタピン３４５によりスライドコア３４１の先端部が破損する例を示している。

図１２の場合、実施形態１で示した、可動側取付板３１４とエジェクタプレート３２１との間を真空引きする方法により、エジェクタプレート３２１の位置の異常を検知することができる。

詳細に説明すると、真空圧測定部１１２は、可動側取付板３１４の測定用開口部３３３に接続された真空発生部１２によって、エジェクタプレート３２１と可動側取付板３１４との間を真空引きしたときの真空圧を測定する。測定した真空圧が、閾値より真空度が低いか否かにより、位置判定部１１３は、エジェクタプレート３２１の位置の異常を検知することができる。

図１３は、型開きして成形品３１７を取出す際、摺動面の異常摩耗のためスライドコア３４１が型開き位置まで戻っていなかったため、次の型締め時において、アンギュラピン３４４とスライドコア３４１がぶつかり、金型３が破損する例を示している。

この場合、真空圧測定部１１２は、第１の貫通孔３４６ａの第１検出用開口部３４６ａ２に接続された真空発生部１２によって、スライドコア３４１と基台３４２との間を真空引きしたときの真空圧を測定する。測定した真空圧が、閾値より真空度が低いか否かにより、位置判定部１１３は、スライドコア３４１の位置の異常を検知することができる。

図１４は、型締めして成形材料を射出する際、摺動面の異常摩耗のためスライドコア３４１が型締め位置まで戻っていなかったため、ロッキングブロック３４７とスライドコア３４１がぶつかり、金型３が破損する例を示している。なお、図１４および図１５に示す一対のスライドコア３４１は、図示しないシリンダによって、互いに近接する方向または離反する方向へ移動する。

この場合、真空圧測定部１１２は、第２の貫通孔３４６ｂの第２検出用開口部３４６ｂ２に接続された真空発生部１２によって、スライドコア３４１と基台３４２との間を真空引きしたときの真空圧を測定する。測定した真空圧が、閾値より真空度が低いか否かにより、位置判定部１１３は、スライドコア３４１の位置の異常を検知することができる。

図１５は、型開きして成形品３１７を取出す際、摺動面の異常摩耗のためスライドコア３４１が型開き位置まで戻っていなかったため、スライドコア３４１の突起３４１ａ、エジェクタピン３４５、成形品３１７が破損する例を示している。

この場合、真空圧測定部１１２は、第１の貫通孔３４６ａの第１検出用開口部３４６ａ２に接続された真空発生部１２によって、スライドコア３４１と基台３４２との間を真空引きしたときの真空圧を測定する。測定した真空圧が、閾値より真空度が低いか否かにより、位置判定部１１３は、スライドコア３４１の位置の異常を検知することができる。

このように、アンダーカット形状の成形品３１７を生成する金型３であっても、判定装置１は、摺動不良を早期に検知して金型３の破損を防止することができる。

また、射出成形装置２は、上述したように、金型３を横方向に開閉する横型であってもよいし、縦方向に開閉する縦型であってもよい。また、上述したように、固定側型板３１１と可動側型板３１３とを含むいわゆる２プレートタイプであってもよいし、ランナーストリッパープレートを含むいわゆる３プレートタイプであってもよい。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 判定装置
２ 射出成形装置
１１２ 真空圧測定部
１１３ 位置判定部
３１４ 可動側取付板（当接部品）
３１７ 成形品
３２１ エジェクタプレート（可動部品）
３３１ 排気孔（第１孔）
３４１ スライドコア（可動部品）
３４２ 基台（当接部品）
３４６ａ 第１の貫通孔（第３孔）
３４６ｂ 第２の貫通孔（第２孔）

Claims (9)

1. 射出成形装置の成形に関わる可動部品の位置を判定する判定装置であって、
   検知対象の可動部品と該可動部品が所定位置にあるときに当接する当接部品との間を真空引きしたときの真空圧を測定する真空圧測定部と、
   前記真空圧測定部が測定した真空圧に基づき、前記可動部品の位置を判定する位置判定部と、を備え、
   前記可動部品は、エジェクタプレートであり、前記当接部品は可動側取付板であって、
   前記位置判定部は、前記エジェクタプレートが成形品を押し出した後、該エジェクタプレートが前記可動側取付板と当接する位置に戻ったか否かを判定する判定装置。
2. 前記可動側取付板の前記エジェクタプレートと対向する面とは異なる面、または、前記エジェクタプレートの前記可動側取付板と対向する面とは異なる面に、前記エジェクタプレートと前記可動側取付板との間と連通する第１孔を備える請求項１に記載の判定装置。
3. 前記真空圧測定部は、前記エジェクタプレートが、成形品を押し出すために前記可動側取付板から離反する方向へ移動した後、所定位置まで戻ってくるときに、真空圧を測定する請求項１または２に記載の判定装置。
4. 前記位置判定部は、前記エジェクタプレートが前記所定位置まで戻ってきたときに前記真空圧測定部により測定した真空度が所定値より低い場合、異常と判定する請求項３に記載の判定装置。
5. 射出成形装置の成形に関わる可動部品の位置を判定する判定装置であって、
   検知対象の可動部品と該可動部品が所定位置にあるときに当接する当接部品との間を真空引きしたときの真空圧を測定する真空圧測定部と、
   前記真空圧測定部が測定した真空圧に基づき、前記可動部品の位置を判定する位置判定部と、を備え、
   前記射出成形装置は、アンダーカット形状の成形品を生成するものであり、
   前記可動部品は、スライドコアであり、前記当接部品は前記スライドコアが摺動自在に載置される基台であって、
   前記スライドコアは、金型が開いた状態で前記基台の載置面の第１位置と当接し、前記金型が閉じた状態で前記基台の載置面の第２位置と当接するものであり、
   前記位置判定部は、前記スライドコアが、金型が開いた状態で前記第１位置と当接する位置にあるか否か、および前記金型が閉じた状態で前記第２位置と当接する位置にあるか否かを判定する、判定装置。
6. 前記基台は、前記金型が閉じている状態で前記スライドコアとの間と連通する第２孔、および、前記金型が開いている状態で前記スライドコアとの間と連通する第３孔を有する、請求項５に記載の判定装置。
7. 前記位置判定部は、
   前記金型が閉じている状態のとき、前記第２孔を通して真空引きしたときに、前記真空圧測定部により測定した真空度が所定値より低い場合、異常と判定し、
   金型が開いている状態のとき、前記第３孔を通して真空引きしたときに、前記真空圧測定部により測定した真空度が所定値より低い場合、異常と判定する、請求項６に記載の判定装置。
8. 射出成形装置の成形に関わる可動部品の位置を判定する判定方法であって、
   検知対象の可動部品と該可動部品が所定位置にあるときに当接する当接部品との間を真空引きしたときの真空圧を測定する真空圧測定ステップと、
   前記真空圧測定ステップにおいて測定した真空圧に基づき、前記可動部品の位置を判定する位置判定ステップと、を含み、
   前記可動部品は、エジェクタプレートであり、前記当接部品は可動側取付板であって、
   前記位置判定ステップでは、前記エジェクタプレートが成形品を押し出した後、該エジェクタプレートが前記可動側取付板と当接する位置に戻ったか否かを判定する判定方法。
9. 射出成形装置の成形に関わる可動部品の位置を判定する判定方法であって、
   検知対象の可動部品と該可動部品が所定位置にあるときに当接する当接部品との間を真空引きしたときの真空圧を測定する真空圧測定ステップと、
   前記真空圧測定ステップにおいて測定した真空圧に基づき、前記可動部品の位置を判定する位置判定ステップと、を含み、
   前記射出成形装置は、アンダーカット形状の成形品を生成するものであり、
   前記可動部品は、スライドコアであり、前記当接部品は前記スライドコアが摺動自在に載置される基台であって、
   前記スライドコアは、金型が開いた状態で前記基台の載置面の第１位置と当接し、前記金型が閉じた状態で前記基台の載置面の第２位置と当接するものであり、
   前記位置判定ステップでは、前記スライドコアが、金型が開いた状態で前記第１位置と当接する位置にあるか否か、および前記金型が閉じた状態で前記第２位置と当接する位置にあるか否かを判定する判定方法。

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