JPH0592457A - サーボモータで駆動される射出成形機の原点出し方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 射出成形機の原点出し工程中、スクリュ後退
動作時にスクリュ内の材料が材料供給部に露出しないよ
うにする。 【構成】 バンドヒータ４８ａが設定温度に到達し、型
開を確認した後、射出モータ７８を駆動してスクリュ４
４を下降させ、下限センサ６６ｂがオンしたら、射出モ
ータ７８のエンコーダ値を保存し、計量モータ６０を回
転させ、スクリュ４４を上昇させる。原点センサ６６ａ
がオンし、射出モータ７８からＺ相信号が出力された
ら、射出モータ７８のエンコーダ値を保存し、計量モー
タ６０と射出モータ７８を停止させる。以上の動作を２
回繰返したら、前記エンコーダ値をもとにして位置制御
データを演算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出装置が、スクリュ
を回転させる駆動源としてサーボモータからなる計量モ
ータと、前記スクリュを直進させる駆動源としてサーボ
モータからなる射出モータを有する射出成形機の原点出
し方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６１−１２０７１８号公報は、射
出成形機のスクリュの原点出しを行なうために、スクリ
ュの駆動源としてサーボモータを用い、原点センサがオ
ンした後、サーボモータの１回転信号（Ｚ相信号）を受
けるとサーボモータの駆動を停止させ、そのときの位置
を真の原点としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術は、
射出モータのみ駆動して原点出しを行なっているため、
スクリュ後退動作時に、シリンダ内の材料がスクリュと
共に後退し、材料供給部に溶融した材料が露出し、未溶
融の材料に影響し、材料の供給に支障をきたすという欠
点があった。

【０００４】本発明の目的は、スクリュ後退動作時にシ
リンダ内の材料が材料供給部に露出することがない、サ
ーボモータで駆動される射出成形機の原点出し方法を提
供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の、サーボモータで駆動される射出成形機の
原点出し方法は、スクリュ用ヒータが設定温度に到達
し、金型の型が開いていることを確認した後、射出モー
タを駆動してスクリュを前進させ、スクリュの移動限度
位置を検出するリミットセンサがオンすると射出モータ
のそのときのエンコーダ値を保存し、計量モータを回転
させた後、スクリュを後退させ、スクリュの原点位置を
検出する原点センサがオンした後、射出モータから、モ
ータ１回転につき１パルスのＺ相信号が出力されると、
射出モータのそのときのエンコーダ値を保存し、計量モ
ータおよび射出モータを停止させるものである。

【０００６】

【作用】原点出し動作中、リミットセンサがオンした後
の、スクリュの後退動作中計量モータを回転させるの
で、シリンダ内の材料が材料供給部に露出することはな
い。また、原点出し工程によって得られたデータ（エン
コーダ値）をもとにしてスクリュの位置制御データを演
算することで、位置制御データの変更が容易であり、か
つ正確な位置制御が行なえる。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【０００８】本実施例の縦型射出成形機（以下「成形
機」という）は、図４に示すように、型締装置１、シリ
ンダ装置２および射出装置３が鉛直線上に配置されると
ともに、成形品取出しロボット４をも備えたものであ
り、以下に各装置１，２，３，４の詳細構造および制御
装置について順次説明する。

【０００９】まず、型締装置１について説明する。

【００１０】図１および図２に示すように、この成形機
の架台４ａの上面には、鉛直方向（上下方向）に延びる
４本のタイバー５が一体的に突設されており、各タイバ
ー５の上端には、後述する金型６の固定型（上型）７を
有する固定プラテン９が固定支持されている。また、金
型の可動型（下型）８を有する可動プラテン１０は、後
述する型締エアシリンダ１２により４本のタイバー５に
案内されつつ鉛直方向に移動されるものである。可動プ
ラテン１０の下方には突当て部材３１が位置しており、
この突当て部材３１は、突当て部材支持スティ３０を介
して架台４ａに支持されており、可動プラテン１０が下
降すると、突当て部材３１は可動プラテン１０を貫通す
る構成となっている。また、この可動プラテン１０に
は、位置検出用の後述する検出片１３が一体的に設けら
れている。

【００１１】架台４ａにはブラケット２５が一体的に突
設されており、このブラケット２５には、可動プラテン
１０の駆動源としての型締エアシリンダ１２の後端部が
型締エアシリンダ支持ピン２７を介して回動自在に支持
されている。型締エアシリンダ１２のロッド２６ａに
は、連結部材２８を介してトグルリンク機構２９が連結
され、トグルリンク機構２９の両端部は、それぞれ可動
プラテン１０および架台４ａに回動自在に連結されてい
る。型締エアシリンダ１２のロッド２６ａを引込ませる
と、トグルリンク機構２９が伸び、これにより、可動プ
ラテン１０は４本のタイバー５に沿って上昇し、金型６
が型閉じおよび型締めされる（図１および図２の状
態）。一方、型締エアシリンダ１２のロッド２６ａを突
出させると、トグルリンク機構２９が屈曲し、可動プラ
テン１０は４本のタイバー５に沿って下降し、金型６が
型開きされる（図４の状態）。

【００１２】ここで、金型６の詳細構造について、図６
を参照して説明する。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそ
れぞれ金型６が型閉じされている状態、型開きされつつ
ある状態、完全に型開きされている状態を示している。
この金型６は公知のホットランナタイプのものであり、
その固定型７は、固定プラテン９（図１および図２参
照）に固定される固定側取付板１４と、固定側型板１５
と、ホットチップ・ブッシング１６等から構成され、一
方、可動型８は、可動プラテン１０（図１および図２参
照）に固定される、通し孔１７が形成された可動側取付
板１８と、２つの直方体形状のスペーサブロック１９
と、可動側型板２０等から構成されている。

【００１３】前記２つのスペーサブロック１９間には突
出し板２１が上下方向に移動自在に設けられており、こ
の突出し板２１の上面には、可動側型板２０を貫通し
て、成形品２２を突出するための２本の突出しピン２３
がそれぞれ一体的に突設されている。各突出しピン２３
には、２つのスペーサブロック１９間にそれぞれ設けら
れた圧縮コイルばね２４がそれぞれ巻回されていること
で、突出し板２１は２つの圧縮コイルばね２４により下
方へ付勢されている。

【００１４】前述のトグルリンク機構２９（図１および
図２参照）により金型６が型開きされると、図６（Ｃ）
に示すように、上述した突当て部材３１が、可動プラテ
ン１０（図１および図２参照）および可動側取付板１８
の通し孔１７を貫通して突出し板２１に突き当たり、２
つの圧縮コイルばね２４のばね力に対抗して突出し板２
１を押し上げることにより、２本の突出しピン２３は可
動側型板２０のキャビティ底面より突出して成形品２２
を突き出し、保持する構成になっている。

【００１５】図１および図２に戻って説明を続ける。架
台４ａに突設されている第１のセンサ支持スティ３２に
は、上方より順次第１、第２および第３のセンサ３３
ａ，３３ｂ，３３ｃが固定支持されており、第１、第２
および第３のセンサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃの各位置
は、可動プラテン１０が型閉じ完了直前位置に達する
と、可動プラテン１０の検出片１３が第１のセンサ３３
ａで検出され、可動プラテン１０が型閉じあるいは型開
き途中位置にあるとき、可動プラテン１０の検出片１３
が第２のセンサ３３ｂで検出され、可動プラテン１０が
型開き完了位置に達すると、可動プラテン１０の検出片
１３が第３のセンサ３３ｃで検出されるように、それぞ
れ設定されている。また、架台４ａには、２つの直動式
ピストン形のショックアブソーバ３４，３５が固定支持
されており、各ショックアブソーバ３４，３５は、同一
構造を有するものであって、鉛直方向に延びている上、
可動プラテン１０の両側部下方にそれぞれ位置してい
る。

【００１６】ここで、型締エアシリンダ１２へのエア供
給回路について説明する。

【００１７】図７は型開き状態時のエア供給回路の回路
図であり、この図に示すように、ロッド２６ａやピスト
ン２６ｂを有する型締エアシリンダ１２の型開側ポート
１２ｂと空気圧源１０１との間には、空気圧源１０１側
よりソレノイド１０２ａを有する２方口弁１０２および
２つのソレノイド１０３ａ，１０３ｂを有する３位置５
ポートオールポートブロックタイプの第１の４方口弁１
０３が順次配置されている。また、型締エアシリンダ１
２の型締側ポート１２ａと第１の４方口弁１０３との間
には圧力切換回路が配置されており、この圧力切換回路
は、２つのソレノイド１０４ａ，１０４ｂを有する２位
置５ポートタイプの第２の４方口弁１０４と、スピード
コントローラ１０５ａおよび低圧レギュレータ１０６が
直列に接続されてなる回路とスピードコントローラ１０
５ｂおよび高圧レギュレータ１０７が直接に接続されて
なる回路とが並列に接続されてなる回路とが直列に接続
された回路よりなる。上述した第１および第２の４方口
弁１０３，１０４の各ソレノイド１０３ａ，１０３ｂ，
１０４ａ，１０４ｂは後述する制御装置により後述する
所定のタイミングで通電（駆動）されるものである。

【００１８】上述したエア供給回路において、型締めの
際には、予め第２の４方口弁１０４の一方のソレノイド
１０４ｂが通電されて高圧レギュレータ１０７側へ切換
わり、すなわち型締圧力を高圧側に設定しておく。そし
て、第１の４方口弁１０３の一方のソレノイド１０３ｂ
が通電されて切換わると、型締側ポート１２ａより型締
エアシリンダ１２内へ加圧空気が供給され、金型６が高
速かつスムースに型閉じされる。該型閉じの際、可動プ
ラテン１０の検出片１３が第２のセンサ３３ｂで検出さ
れると、前記制御装置により第２の４方口弁１０４の他
のソレノイド１０４ａが通電され、低圧レギュレータ１
０６側へ切換わる、すなわち型締圧力が低圧側に設定さ
れ、金型６が低圧で型閉じされる。可動プラテン１０の
検出片１３が第１のセンサ３３ａで検出されると、再び
一方のソレイド１０４ｂが通電されて高圧レギュレータ
１０７ｂ側へ切換わり、型締が完了する。前記低圧によ
る型閉じの際、金型パーティング面への異物侵入などに
よる金型６の損傷が防止される。型開きの際には、第１
の４方口弁１０３の他方のソレノイド１０３ａが通電さ
れる。

【００１９】次に、シリンダ装置２について説明する。

【００２０】図１、図２および図３に示すように、固定
プラテン９の端部上面には２つのエアシリンダ３６の下
端がそれぞれ固定されており、各エアシリンダ３６のロ
ッド３６ａには、それぞれ下ベース連結部材３８を介し
て下ベース３９が連結されており、各エアシリンダ３６
のロッド３６ａをそれぞれ突出あるいは引込ませること
により、前記下ベース３９が上昇あるいは下降するよう
に構成されている。

【００２１】前記下ベース３９の中央部下面には、下端
部（先端部）にオープンタイプのノズル４０を有するシ
リンダヘッド４１を備えた加熱筒（バレル）４２が、加
熱筒取付部材４３を介して固定されており、この加熱筒
４２内にはスクリュ４４が挿入されている。このスクリ
ュ４４は、図８に詳細に示すように、その先端部にスク
リュヘッド４５や溶融樹脂４６の逆流を防ぐための逆流
防止リング４７を備え、後述する各別の駆動手段により
上下移動および回転されるものである。

【００２２】図１、図２および図３に戻って、前記加熱
筒４２の外周面には、加熱筒４２を加熱するための３つ
のバンドヒータ４８ａがそれぞれ装着されており、これ
と同様に加熱筒４２のシリンダヘッド４１にもバンドヒ
ータ４８ｂが装着されている。各バンドヒータ４８ａ，
４８ｂで巻かれた加熱筒４２およびシリンダヘッド４１
の各部位の温度は４つの熱電対４９でそれぞれ検出され
る。加熱筒４２の上端部には、図９に示すように、加熱
筒４２に一体的に設けられた連結部材４２ａおよび管部
材であるシュート５０を順次介してホッパ５１が連通さ
れており、シャッタ５１ａが開いているときに、ホッパ
５１より落下する成形材料（ペレット）５１ｂはシュー
ト５０を介して加熱筒４２の上端部内に供給される。ま
た、シャッタ５１ａを閉じることにより、加熱筒４２内
への成形材料の供給は遮断される。加熱筒４２内へ供給
された成形材料は、加熱筒４２からの熱や回転するスク
リュ４４と加熱筒４２とによる剪断作用によって溶融さ
れつつ、スクリュ４４の下方部へ移送される。スクリュ
４４の下方部に溜った溶融樹脂量が所定量となると、後
述する駆動手段によりスクリュ４４は下方へ素早く移動
され、これにより、前記溶融樹脂はノズル４０（図３参
照）より、予め型締めされた金型６（図１および図２参
照）内に射出されるものである。

【００２３】前記シュート５０の下端部すなわち加熱筒
４２への接続部付近にはドレンロ５２が形成されてお
り、該ドレンロ５２を閉塞するための管形状の閉塞部材
５３がシュート５０の外周面に摺動自在に嵌め込まれて
いる。成形材料の材料替えや色替え等の際、この閉塞部
材５３を、矢印Ａで示すように、シュート５０に沿って
斜め上方へ移動させると、ドレンロ５２が開放され、シ
ュート５０内の不要な成形材料をドレンロ５２を介して
効率よく排出できるように構成されている。

【００２４】次に、射出装置３について説明する。

【００２５】射出装置３は、スクリュ４４を回転させる
ことにより、成形材料を溶融し、該溶融樹脂を背圧をか
けつつシリンダ装置２の先端部、すなわちスクリュ４４
の下方部に移送するという計量や、スクリュ４４を下降
（前進）させることにより、前記計量された溶融樹脂
を、予め型締めした金型内に射出するための駆動装置で
ある。

【００２６】図２および図３に示すように、前記下ベー
ス３９の端部上面には、所定の間隔をおいて鉛直方向に
延びる２本のガイド軸５４が突設されており、この２本
のガイド軸５４には後述するスクリュ保持体５８が上下
方向に移動自在に支持されている。すなわち、スクリュ
保持体５８はその両側にガイド孔を有する突出部５８ａ
を備え、各突出部５８ａに各ガイド軸５４が挿通されて
いることにより、スクリュ保持体５８は２本のガイド軸
５４に案内されて上下方向（鉛直方向）に移動自在とな
っている。また、各ガイド軸５４の上端には上ベース７
３が固定されている。

【００２７】上述したスクリュ４４の上端はスクリュ固
定ピン５５によりスクリュ延長軸５６の下端に回転不能
に一体的に連結されている。このスクリュ延長軸５６の
中途部は一対のベアリング５９を介してスクリュ保持体
５８に回転自在に支持されている。また、スクリュ延長
軸５６の下端部には第１の歯付きプーリ５６ａが嵌挿さ
れ、キーで固定されている。

【００２８】計量モータ６０（サーボモータ）は、計量
モータ保持スティ６１を介してスクリュ保持体５８に一
体的に固定され、この計量モータ６０の回転力は第１の
ベルト６２を介して第１の歯付きプーリ５６ａに伝達さ
れることで、スクリュ延長軸５６とともにスクリュ４４
が回転される構成になっている。

【００２９】２本のガイド軸５４のそれぞれの上下部位
には、上ストッパ部材６４、下ストッパ部材６５がビス
止めによりそれぞれ固定されており、２つの上ストッパ
部材６４および２つの下ストッパ部材６５により、スク
リュ保持体５８の最上限位置および最下限位置がそれぞ
れ規制される。

【００３０】また、一方の下ストッパ部材６５には、第
２のセンサ支持スティ６３を介して、それぞれ原点セン
サ６６ａおよび下限センサ６６ｂが設けられている。原
点センサ６６ａは、スクリュ保持体５８の原点を検出す
るためのものである。下限センサ６６ｂは、原点センサ
６６ａの下方に設けられ、スクリュ保持体５８の下限を
検出するためのものである。これら原点センサ６６ａお
よび下限センサ６６ｂは射出装置３の原点出し（後述）
のときに使用されるものである。

【００３１】一方、固定プラテン９の上面には、各エア
シリンダ３６と平行に延びる２本の射出装置ガイド軸８
０が一体的に設けられている。この射出装置ガイド軸８
０は上ベース７３および下ベース３９に固定されたガイ
ド部材８１を貫通して、ガイド部材８１が上下方向に移
動可能に支持しており、各ロッド３６ａをそれぞれ突出
あるいは引込ませることで、スクリュ保持体５８ひいて
は射出装置３が各射出装置ガイド軸８０に案内されつつ
上昇あるいは下降するように構成されている。この構成
に基づいて、通常の射出成形時において、両エアシリン
ダ３６の各ロッド３６ａを引込ませることにより、金型
６内の溶融樹脂の反力に対抗してシリンダ装置２を金型
６側へ押付けることで、前記反力でシリンダ装置２が金
型６より離れることはない。また、対象製品としての成
形品の変更に伴ない、金型６を交換するときには、両エ
アシリンダ３６の各ロッド３６ａをそれぞれ突出させ
て、射出装置３を上昇させることにより、射出装置３の
加熱筒４２と金型６との間に大きな空間を形成できるた
め、金型６の交換作業が容易になる。

【００３２】スクリュ保持体５８の上端部には後述する
ロードセル６７が嵌挿されており、このロードセル６７
は、金型６内の溶融樹脂の反力を検出するためのもので
ある。

【００３３】ここで、ロードセル部の詳細構造につい
て、図１０を参照して説明する。ロードセル６７の中央
部には、中央部にねじ部を有する側方視Ｔ字形状のコネ
クタ板６８が、ロードセル６７の上面と一様に間隔をお
いて螺合されて固定されている。このコネクタ板６８に
は、取付板６９を介してボールねじ７０の下端が一体的
に固定されている。また、コネクタ板６８の両端部に
は、ピン７１を一体的に有するガイド抜７２のピン７１
がそれぞれ貫通しており、各ピン７１の下端部は、それ
ぞれスクリュ保持体５８の２つの穴に挿入されている。

【００３４】再び、図１、図２および図３を参照し、こ
れらの構成に基づいて、スクリュ４４にかかる（上向き
の）反力は、スクリュ延長軸５６およびスクリュ保持体
５８を介してロードセル６７の外周部下面に伝動される
ことにより、ロードセル６７にたわみ力が発生し、この
たわみ力が電圧信号に変換されることで、スクリュ４４
にかかる反力を測定できる。

【００３５】上ベース７３の中央部には一対のベアリン
グ７４を介してボールナット７５が回転自在に支持され
ている。このボールナット７５には、前述のボールねじ
７０が螺合されるとともに、回転力を伝達するための第
２の歯付きプーリ７６がビス止めにより固定されてお
り、この第２の歯付きプーリ７６には第２のベルト７７
を介して射出モータ７８（サーボモータ）の回転力が伝
達される。これにより、射出モータ７８の回転力がボー
ルねじ機構により直進力に変換され、スクリュ保持体５
８ひいてはスクリュ４４を上下移動させることができ
る。ここで、射出モータ７８は射出モータ保持スティ７
９を介して上ベース７３に一体的に固定されている。

【００３６】次に、成形品取出しロボット４について説
明する。

【００３７】図４に示すように、成形機本体としての固
定プラテン９にはロボット本体８２が固定支持されてお
り、このロボット本体８２にはアーム８３が取付けられ
ている。アーム８３は、図示しない駆動手段によりロボ
ット本体８２に対して上下方向および水平方向に移動さ
れるものであり、その先端部には、ワークハンドリング
用のハンド８４が取付けられている。このハンド８４
は、アーム８３がピックアップ位置Ｌにあるときに、２
本の突出しピン２３（図６参照）上の成形品２２（図６
参照）をピックし、アーム８３がワーク開放位置Ｎにあ
るときに、前記ピックされた成形品２２を開放し、さら
に、射出成形中には、アーム８３がピックアップ位置Ｌ
とワーク開放位置Ｎの中間位置である待機位置Ｍで待機
するものである。ロボット本体８２には待機位置センサ
８５が設けられており、この待機位置センサ８５は、成
形開始時にアーム８３が待機位置Ｍにあるか否かを検出
するためのものである。

【００３８】また、本実施例の成形機の側方には、前述
の成形品取出しロボット４によりピックされた成形品２
２を整列収納する外部部品収納装置である外部ストッカ
１１２が配置されている。

【００３９】外部ストッカ１１２は、成形機によって成
形された成形品２２（図６参照）をテープに収納して、
自動機等による成形品２２の組立を容易にするためのも
のであり、外部ストッカ１１２の動作と成形機の動作
は、後述する非接触通信手段である、発光ダイオード２
１７とホトトランジスタ２１８からなる光通信回路およ
び光通信インタフェース２１６を介して同期がとられ
る。

【００４０】図５は外部ストッカ１１２を示し、同図
（Ａ）はその概略斜視図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）の要
部詳細斜視図、すなわち成形品保持テープ９４へのカバ
ーテープ９６のかけわたし部の斜視図である。以下に、
外部ストッカ１１２の詳細構造について説明する。

【００４１】外部ストッカ本体としての枠体９２は複数
個のキャスタ９３を備え、床上を全方向に容易に移動で
きるものである。枠体９２に支持される巻取り従動ロー
ラ９５には、成形品２２の形状と合致する凹部９４ａが
長手方向に所定の間隔（ピッチＰ）をおいて多数形成さ
れた、成形品保持テープ９４が予め巻かれており、粋体
９２の支持されるカバーテープ用ローラ９７には、カバ
ーテープ９６が予め巻かれている。また、巻取り駆動ロ
ーラ１０８はその外周面において駆動ローラ１１１と接
しており、巻取りモータ１１０によって駆動ローラ１１
１を回転させることで、巻取り駆動ローラ１０８と駆動
ローラ１１１との間の摩擦力で巻取り駆動ローラ１０８
が回転する。スプロケット９８は、スプロケット駆動モ
ータ９９によって前記ピッチＰずつ回転されるものであ
る。

【００４２】この外部ストッカ１１２を使用するに際し
ては、成形品保持テープ９４の一端を、スプロケット９
８を通したのち巻取り駆動ローラ１０８に固定するとと
もに、カバーテープ９６の一端を、カバーガイド１０９
を通して（空の）成形品保持テープ９４の一端に固定す
る。そして、スプロケット駆動モータ９９および巻取り
モータ１１０を駆動すると、成形品保持テープ９４は巻
取り駆動ローラ１０８側へピッチＰずつ送られてカバー
テープ９６がかけられるとともに、巻取り駆動ローラ１
０８に巻かれる。このとき、スプロケット駆動モータ９
９による送り速度より、巻取りモータ１１０による巻取
り速度を速くすることで、成形品保持テープ９４のたる
みを防止できる。成形品保持テープ９４を巻取り駆動ロ
ーラ１０８に巻取る際、成形品保持テープ９４にカバー
テープ９６がかけられる直前の位置であるハンドリング
ゾーン（図示斜線部）１１３において、ロボットのハン
ド８４（図４および図５参照）に保持された成形品２２
（図６参照）を成形品保持テープ９４の凹部９４ａに置
く。

【００４３】このような動作が多数回繰返されること
で、成形品保持テープ９４に多数の成形品２２が整列収
納される。このように、成形機、成形品取出しロボット
４および外部ストッカ１１２を組合せることで、成形、
成形品の取出しおよび成形品の整列収納を連続的かつ自
動的に行なうことができる。

【００４４】次に、本実施例における制御装置について
図１１〜図３３を参照して詳細に説明する。

【００４５】図１１は制御装置の全体を示す構成図であ
る。

【００４６】ＣＰＵ２００は制御装置全体を制御する。
ＲＯＭ２０１には本実施例の成形機のすべての動作をコ
ントロールする制御プログラムがあらかじめ記憶されて
いる。ＲＡＭ２０２には成形機に必要な情報、例えば成
形条件、射出モータ７８、計量モータ６０のサーボゲイ
ン定数等が記憶され、ユーザにより入力、修正等がなさ
れ、電源切断時には図示しないバッテリバックアップ回
路により情報が失われないよう保持される。ＣＲＴ２１
０は成形機に関する情報をユーザに表示するのに用いら
れる。キーボード２１１はユーザが制御装置にデータを
入力したり、指示を与えることに用いられる。ＣＲＴ２
１０とキーボード２１１はインタフェース２０９でＣＰ
Ｕ２００と接続されている。デジタル入力インタフェー
ス２０３は、外部のセンサの状態、例えば可動プラテン
１０の検出片１３の位置を検出するセンサ３３ａ，３３
ｂ，３３ｃのオン／オフ状態をＣＰＵ２００に取り込む
ための回路である。デジタル出力インタフェース２０４
は電磁弁１０２〜１０４のオン／オフ等の制御のための
回路である。モータインタフェース２０５，２０７はそ
れぞれ射出モータ７８，計量モータ６０をフィードバッ
ク制御するための駆動回路であり、一般のサーボ制御回
路のように、図示しないエンコーダの位置を計数する偏
差カウンタと電流フィードバック回路を持つモータ駆動
回路よりなる。熱電対インタフェース２０７はシリンダ
装置２に付勢された熱電対４９が接続され、シリンダ装
置２の温度をＣＰＵ２００に取り込むことを可能にす
る。ソリッドステートリレー（ＳＳＲ）インタフェース
２０８は、バンドヒータ４８ａ，４８ｂの駆動のための
図示しないヒータ駆動回路をオン／オフするＳＳＲのオ
ン／オフをＣＰＵ２００が行うことを可能にする。割り
込み回路２１９は、一定時間（例えば５ｍｓｅｃ）毎に
ＣＰＵ２００に対して割り込みを発生し、それによりＣ
ＰＵ２００はサーボモータ７８，６０の制御、バンドヒ
ータ４８ａ，４８ｂの温度制御のプログラムを実行し、
モータサーボ制御、温度ＰＩＤ制御を行うことを可能に
する。通信インタフェース２１２は、成形品取出しロボ
ット４との同期をとるための信号の受渡しを行う回路
（例えばＲＳ２３２ｃ）であり、他の外部ＣＰＵとの通
信回路も含む。ロボットコントローラ２１３は、成形品
取出しロボット４を制御するための制御回路である。ロ
ードセルアンプ２１５はロードセル６７の出力信号を増
幅し、ＣＰＵ２００への取り込みを可能とする。ロード
セルインタフェース２１４は、ロードセルアンプ２１５
の出力をＣＰＵ２００に取り込むＡ／Ｄコンバータ回路
より構成される。操作盤２２１は手動／自動モード切
替、成形スタート、非常停止等の操作ボタン、稼働中表
示、異常表示ＬＥＤ等を備えた手動操作器である。操作
盤インタフェース２２０は操作盤２２１のスイッチ状態
の入力、ＬＥＤの表示を行うための回路である。光通信
インタフェース２１６は成形完成品を収納する外部スト
ッカ１１２との同期をとるための非接触通信手段である
光通信用発光ダイオード２１７と、受光用ホトトランジ
スタ２１８を駆動するための入出力回路である。タイマ
回路２２２は、ＣＰＵ２００が成形プロセスの時間管理
に使う回路である。

【００４７】図１２は操作盤２２１の全体を示す構成図
である。

【００４８】２２３は運転状態を示すＬＥＤであり、２
２４は異常状態を示すＬＥＤである。２２５は動作モー
ドを選択するセレクトスイッチであり、「切」、「手
動」、「１サイクル」、「自動」の各モードを選択す
る。２２６はプッシュスイッチで、切モードでは射出ｕ
上昇スイッチ、手動モードでは型開スイッチとして機能
する。２２７はプッシュスイッチで、切モードでは射出
ｕ下降スイッチ、手動モードでは型閉スイッチ、１サイ
クル、自動モードでは成形スイッチとして機能する。２
２８はプッシュスイッチで、手動モードでパージスイッ
チとして機能する。２２９はプッシュスイッチで、手
動、１サイクル、自動モードで動作停止スイッチとし
て、全てのモードの異常状態では異常リセットスイッチ
として機能する。２３０は非常停止スイッチである。

【００４９】図１３は本実施例の成形機の装置全体の動
作を示すフローチャート、図１４は図１３中のモード選
択（ステップ３０２）の処理を示すフローチャートであ
る。

【００５０】まず、電源投入時のパワーアップ工程を行
ない（ステップ３０１）、続いてモード選択スイッチ２
２５により動作モードを決定し（ステップ３０２）、図
１５〜図１８に示す各モード（切モード３０６、手動モ
ード３０７、１サイクルモード３０８、自動モード３０
９）へ移行する。各モード３０６〜３０９では各スイッ
チ２２６〜２２９により選択された各処理を行なう。各
モードにおける処理が終了すると、異常フラグを確認し
（ステップ３０３）、異常フラグが立っていなければス
テップ３０２に戻り、異常フラグが立っていれば、異常
内容をＣＲＴ２１０に表示する（ステップ３０４）。こ
の後、作業者による異常処理が行なわれ、異常リセット
スイッチ２２９が押されたか判定し（ステップ３０
５）、押されたらステップ３０２に戻る。

【００５１】図１５、図１６、図１７、図１８はそれぞ
れ切モード３０６、１サイクルモード３０８、手動モー
ド３０７、自動モード３０９における本実施例の成形機
の動作を示すフローチャートである。

【００５２】切モード３０６においては、操作スイッチ
２２６，２２７により操作が決定され、操作スイッチ２
２６が選択されれば、射出ユニット上昇動作が行われ
（ステップ３１０）、操作スイッチ２２７が選択されれ
ば、射出ユニット下降動作が行われる（ステップ３１
１）。手動モード３０７においては、操作スイッチ２２
６，２２７，２２８により操作が決定され、操作スイッ
チ２２６が選択されれば、型開動作が行われ（ステップ
３１２）、操作スイッチ２２７が選択されれば、型閉動
作が行われ（ステップ３１３）、操作スイッチ２２８が
選択されれば、パージ動作が行われる（ステップ３１
４）。１サイクルモード３０８においては、操作スイッ
チ２２７により操作が決定され、操作スイッチ２２７が
選択されれば、成形動作が行われる（ステップ３１
５）。自動モード３０９においては、操作スイッチ２２
７により操作が決定され、操作スイッチ２２７が選択さ
れれば、連続成形動作が行われる（ステップ３１６）。

【００５３】図１９は本実施例の成形機における成形動
作を示すフローチャートである。

【００５４】まず、型閉工程３１７を行い、射出工程３
１８、計量／冷却工程３１９、サックバック工程３２
０、型開工程３２１、取り出し工程３２２の順に行い、
成形動作を終了する。

【００５５】図２０は本実施例の成形機における連続成
形動作を示すフローチャートである。

【００５６】まず、型閉工程３２３を行い、射出工程３
２４、計量／冷却工程３２５、サックバック工程３２
６、型開工程３２７、取出し工程３２８の順に行い、終
了チェック工程３２９においてモード選択スイッチ２２
５が自動モードであるか否かを確認し、自動モードなら
型閉工程３２３に戻り、自動モード以外なら連続成形工
程を終了する。

【００５７】次に、ＲＯＭ２０１内に格納された制御プ
ログラムについて説明する。

【００５８】ＲＯＭ２０１内のプログラムはシーケンス
制御プログラムとサーボ制御プログラムに大別され、シ
ーケンス制御プログラムはＣＲＴ２１０、操作盤２２１
による成形機に対するユーザの指示を入力、判断し、成
形シーケンス（成形、パージ、型開、型閉等、後述）を
実行する。サーボ制御プログラムは割り込み回路２１９
により一定時間（例えば１ｍｓｅｃ）毎に呼び出され、
射出モータ７８、計量モータ６０の速度、圧力フィード
バック制御、およびバンドヒータ４８ａ，４８ｂを用い
た温度制御を行う。なお、個々の制御アルゴリズムは公
知のＰＩＤアルゴリズムを用いているため説明は省略す
る。

【００５９】次に、割り込み制御プログラムの中で各サ
ーボ制御プログラムがどのように実行されるかを説明す
る。

【００６０】電源が立ち上がるとＣＰＵ２００はＲＯＭ
２０１上のシーケンス制御プログラムを実行し、後述の
パワーアップ工程のメモリチェックを実施する。このと
き割り込み回路２１９より一定時間たつと割り込みがＣ
ＰＵ２００にかかり、シーケンス制御プログラムの実行
は中断され、図２１の割り込みプログラムが実行され
る。

【００６１】まず、ＲＡＭ２０２内の所定位置に定めら
れた情報（以後「サーボフラグ」と言う）の値が１であ
るかを調べ（ステップ４００）、１ならば射出モータ７
８のサーボ制御プログラムを実施し（ステップ４０
１）、サーボフラグの値を２にセットし（ステップ５０
２）、サーボ制御プログラムを終了し、ＣＰＵ２００は
引き続きシーケンス制御プログラムを中断された続きか
ら実行する。再び１ｍｓｅｃ後には割り込み回路２１９
よりＣＰＵ２００に割り込みがかかりサーボ制御プログ
ラムが実行される。今回はサーボフラグの値２になって
いるため計量モータ制御プログラムが実行され（ステッ
プ４０３，４０４）、サーボフラグは３に設定される
（ステップ４０５）。再び１ｍｓｅｃ後には割り込み回
路２１９よりＣＰＵ２００に割り込みがかかり、サーボ
制御プログラムが実行される。今回はサーボフラグの値
が３になっているため温度制御プログラムが実行され
（ステップ４０６，４０７）、サーボフラグは１に設定
される（ステップ４０８）。なお、割り込み回路２１９
の最初の割り込みによりサーボフラグは１に設定される
（ステップ４０９）。

【００６２】ＣＰＵ２００は以上の様にしてシーケンス
の実行を管理しながら射出モータ７８、計量モータ６
０、温度調整の制御をあたかも３つのプログラムをシー
ケンス制御と同時に（正確には３ｍｓｅｃおきに）実行
する。

【００６３】図２２は本実施例の成形機におけるパワー
アップ工程を示すフローチャートである。

【００６４】まず、電源が投入されると、メモリバック
アップされているＲＡＭ２０２の内容をメモリチェック
し（ステップ４１０）、その結果で異常が有ればあらか
じめ定められた異常処理を行なう（ステップ４１１，４
１２）。データが正常ならばバンドヒータ４８ａ，４８
ｂによる温度制御を、ＳＳＲインタフェース２０８、熱
電対４９、熱電対インタフェース２０７を用い、ＲＯＭ
２０１内にあらかじめ格納されている温度ＰＩＤ制御プ
ログラムによって開始し（ステップ４１３）、各バンド
ヒータ４８ａ，４８ｂ毎に、あらかじめ設定された目標
温度に到達するまで確認を続ける（ステップ４１４）。
各バンドヒータ４８ａ，４８ｂ全てが目標温度に到達す
ると、各バンドヒータ４８ａ，４８ｂが所定の温度で所
定の時間経過しないとスクリュ４４の回転を許可しない
スクリュ冷間回転禁止タイマーをスタートさせる（ステ
ップ４１５）。次に、上記タイマーの経過を待ち（ステ
ップ４１６）、時間経過でパワーアップ工程を終了す
る。

【００６５】図２３は本実施例の成形機における原点出
し工程を示すフローチャートである。

【００６６】まず、原点出し動作の回数を示すカウンタ
を０クリヤする（ステップ４２０）。次に、金型６が開
状態か否かの確認を第３のセンサ３３ｃの信号により行
ない（ステップ４２１）、開状態でなければ、ＣＲＴ２
１０に型が開いていないと、原点出し実行不可能である
旨を表示し（ステップ４２２）、処理を終了する。型開
状態ならば、射出モータ７８をあらかじめ定められた速
度で駆動しスクリュ４４を下降動作（射出動作）させる
（ステップ４２３）。次に、下限センサ６６ｂがオンす
るまで待ち（ステップ４２４）、オンしたら、その時の
モータインタフェース２０５内の図示しない偏差カウン
タの値をＲＡＭ２０２内の所定の位置に下限センサ位置
として保存する（ステップ４２５）。続いて、今度は計
量モータ６０を計量方向に予め定められた速度で回転さ
せ（ステップ４２６）、射出モータ７８をスクリュ４４
が上昇する様あらかじめ定められた速度で動作させる
（ステップ４２７）。原点センサ６６ａがオンするのを
確認したら（ステップ４２８）、モータインタフェース
２０５内の図示しないＺ相検出回路にて射出モータ７８
のＺ相の確認を行ない（ステップ４２９）、確認したら
その時の上記偏差カウンタの値をＲＡＭ２０２内の所定
の位置に原点位置として保存する（ステップ４３０）。
保存したら射出モータ７８、計量モータ６０を停止させ
る（ステップ４３１，４３２）。次に、カウンタの値を
＋１インクリメントし（ステップ４３３）、カウンタの
値が２かどうか、つまり原点出し動作が２回済んだかど
うかの確認を行ない（ステップ４３４）、済んでいない
ならばステップ４２１よりもう１度、本工程を繰り返
し、済んだならば２回目の本工程の偏差カウンタの値を
原点出し結果として用いて、後で述べる位置制御データ
演算を行い（ステップ４３５）、成形動作に必要な、射
出モータ７８のエンコーダの位置データを得て原点出し
工程を終る。

【００６７】図２４は位置制御データ演算（ステップ４
３５）のフローチャートである。

【００６８】まず、原点出し工程で求められた下限セン
サ位置（射出モータ７８のエンコーダ値）と、あらかじ
めＲＡＭ２０２もしくはインタフェース２０９を介して
キーボード２１１より入力された計量量（ｍｍ）を基
に、計量完位置（＝計量量（ｍｍ）×１ｍｍ当りのパル
ス数＋下限センサ位置）を射出モータ７８のエンコーダ
値として算出する（ステップ４４０）。次に、この計量
完位置と、あらかじめＲＡＭ２０２もしくはインタフェ
ース２０９を介してキーボード２１１より入力されたサ
ックバック量（ｍｍ）を用いサックバック完位置（＝サ
ックバック量（ｍｍ）×１ｍｍ当りのパルス数＋計量完
位置−加減速時間移動量）を、ステップ４４０と同様に
射出モータ７８のエンコーダ値として算出する（ステッ
プ４４１）。

【００６９】以下、ステップ４４２にて射出完了時のス
クリュ４４の上限異常位置、ステップ４４３にて射出完
了時のスクリュ４４の下限異常位置、ステップ４４４に
てスクリュ４４の上限リミット位置、ステップ４４５に
てスクリュ４４の下限リミット位置を、ステップ４４０
と同様に下式により射出モータ７８のエンコーダ値とし
て算出する。

【００７０】射出完了位置上限異常位置＝射出完了位置
上限異常設定値（ｍｍ）×１ｍｍ当りのパルス数＋下限
センサ位置（パルス） 射出完了位置下限異常位置＝射出完了位置下限異常設定
値（ｍｍ）×１ｍｍ当りのパルス数＋下限センサ位置
（パルス） 上限リミット位置＝スクリュ位置上限異常設定値（パル
ス）＋下限センサ位置（パルス） 下限リミット位置＝スクリュ位置下限異常設定値（パル
ス）＋下限センサ位置（パルス） 図２５は本実施例の成形機におけるパージ工程のフロー
チャートである。

【００７１】まず、射出モータ７８を予め定められた速
度パターン（例えば等加速度）でスタートさせる（ステ
ップ４５０）。次に、下限センサ６６ｂがオンするまで
スクリュ４４が押し下げられるのを待つ（ステップ４５
１）。下限センサ６６ｂがオンしたら射出モータ７８を
停止させる（ステップ４５２）。次に、計量モータ６０
をあらかじめ定められた速度で回転させ（ステップ４５
３）、射出モータ７８により、ロードセル６７からの圧
力フィードバックによる背圧制御をスタートさせ（ステ
ップ４５４）、計量動作を始める。次に、本成形機はオ
ープンノズルタイプであるためパージ工程中の計量制御
ではノズル先端より溶融材料がたれてしまう。特に背圧
をかけるとたれやすいので射出装置３が背圧により押し
下げられ下限センサ６６ｂをオンさせてしまった時は射
出モータ７８の背圧制御を停止し（ステップ４５５，４
５６）、あらかじめ定められた時間待ってから（ステッ
プ４５７）、背圧をかけ始める（ステップ４５４）。下
限センサ６６ｂがオンしなければモータインタフェース
２０５内の図示しない偏差カウンタの値を読み取りあら
かじめ定められた計量値に相当する値になったかをチェ
ックし（ステップ４５８）、達していなければ４５５へ
戻り、達していれば後述するサックバック工程を実施し
（ステップ４５９）、操作盤２２１の停止指示があるか
を調べ（ステップ４６０）、あればパージ工程を終了
し、なければステップ４５０へ戻り繰り返す。

【００７２】図２６は本実施例の成形機における計量工
程を示すフローチャートである。

【００７３】まず、射出モータ７８を駆動し、予め定め
られた背圧値を目標値としてロードセル６７を用いて圧
力フィードバック（背圧制御）をスタートさせる（ステ
ップ４７０）。次に、計量モータ６０の回転をスタート
させる（ステップ４７１）。次に、下限センサ６６ｂが
オンしたかどうか調べ（ステップ４７２）、オンしたな
らば背圧制御を停止し（ステップ４７３）、一定時間待
った後（ステップ４７４）、背圧制御を再びスタートさ
せる（ステップ４７５）。下限センサ６６ｂがオフなら
ば、原点センサ６６ａがオンしたかどうか調べる（ステ
ップ４７６）。オフならばステップ４７２に戻る。計量
が進みスクリュ４４が上昇し、射出装置３が上昇し原点
センサ６６ａがオンすると、射出モータ７８のモータイ
ンタフェース２０５内の図示しない偏差カウンタのその
時の値を読出し、原点出し工程で記憶したカウンタ値と
比較し、差が所定内にはいっているかを調べ（ステップ
４７７）、はいっていなければ所定の異常処理（ステッ
プ４７８）を行う。異常がなければ、計量がさらに進み
射出装置３が後退し、すなわち射出モータ７８が回転さ
せられ前述のエンコーダ値が予め定められた計量量に相
当する値に到達するのを待つ（ステップ４７９）。到達
すると、計量モータ６０を停止し（ステップ４８０）、
射出モータ７８を停止し（ステップ４８１）、計量工程
を終了する。

【００７４】図２７は本実施例の成形機におけるサック
バック工程のフローチャートである。

【００７５】オープンノズルタイプの成形機においては
計量終了後、スクリュヘッド４５先端からの液垂れ防止
のためスクリュ４４を引き上げる必要がある。そのため
本成形機も計量工程終了後射出モータ７８を予め定めら
れたパターンに従って引き上げる。

【００７６】まず、射出モータ７８を引き上げ方向にあ
らかじめ決められた速度でスタートさせる（ステップ４
８５）。次に、あらかじめ定められた移動量だけ引き上
げられたかをモータインタフェース２０５内の図示しな
い偏差カウンタの値が前記移動量に相当する値に達した
かをチェックし（ステップ４８６）、達したら射出モー
タ７８をサーボロックし（ステップ４８７）、サックバ
ック工程を終了する。

【００７７】図２８は本実施例の成形機における射出工
程のフローチャートである。

【００７８】まず、所定の速度パターンでスクリュ４４
を射出モータ７８にて駆動し、材料を金型６に充填し充
填工程の最後は一定速度でスクリュ４４が前進を行う
（ステップ４９０）。そこでロードセル６７の圧力値を
ロードセルインタフェース２１４を用いて監視し（ステ
ップ４９１）、設定圧力１に達しなければ達するまで待
ち、達したところで、速度フィードバック制御で一定速
で前進させていたスクリュ４４をロードセル６７の圧力
値による圧力フィードバック制御に切り替て設定圧力１
の一定値になるよう制御し（ステップ４９２）、あらか
じめ定められた保圧時間１のあいだ圧力値を一定に保つ
（ステップ４９３）。保圧時間１が過ぎると保圧値２に
目標圧力値を切り替（ステップ４９４）、保圧時間２の
間だけ圧力値を一定に保つ（ステップ４９５）。保圧時
間２が過ぎると減圧処理工程へ進む（ステップ４９
６）。ここでは、射出終了時に圧力値を一気に下げると
スプリングバックによりスクリュ４４が必要以上に後退
し計量時にエアを巻き込む等の不具合が生じるため圧力
を保圧値２の値から次工程の計量工程の背圧値へとあら
かじめ定められたパターンによって徐々に下げて行き、
圧力が背圧値へとなったら射出工程を終了する。

【００７９】図２９は本実施例の成形機における型開工
程のフローチャートである。

【００８０】まず、第１の４方口弁１０３のソレノイド
１０３ａに通電する（ステップ５００）。これにより、
型開側ポート１２ｂより型締エアシリンダ１２内へ空気
源１０１の加圧空気が供給され、金型６の型開が開始さ
れる。次に、可動プラテン１０の検出片１３が第２のセ
ンサ３３ｂの所まで移動して、第２のセンサ３３ｂが信
号を出力した（オン）どうか調べ（ステップ５０１）、
オンならば型締中間センサフラグをオフし（ステップ５
０３）、オフならばサイクルタイムをオーバーしたかど
うか調べ（ステップ５０２）、オーバーしていなければ
ステップ５０１に戻り、オーバーしたならば異常処理を
行なう（ステップ５０６）。ステップ５０３の後、可動
プラテン１０の検出片１３が第３のセンサ３３ｃの所ま
で移動して第３のセンサ３３ｃが信号を出力した（オ
ン）がどうか調べ（ステップ５０４）、オンであれば型
開が終了したことになり、オンでなければサイクルタイ
ムをオーバーしたかどうか調べ（ステップ５０５）、オ
ーバーしていなければステップ５０４に戻り、オーバー
したならば異常処理を行なう（ステップ５０６）。

【００８１】図３０と図３１は本実施例の成形機におけ
る取出し工程のフローチャートである。

【００８２】まず、外部ストッカ１１２を使用するかど
うかをあらかじめユーザが設定したＲＡＭ２０２の内容
から判断する（ステップ５１０）。もし使用しないなら
ば後で述べる通常取出しを行う（ステップ５３７）。次
に、外部ストッカ１１２を使用する場合は外部ストッカ
１１２の動作タイムオーバ用タイマーをスタートさせる
（ステップ５１１）。そして、ストッカステータス出力
を光通信回路より読み取り、その値が奇数であるかを調
べ（ステップ５１２）、偶数であったらハードウェアの
異常であるのであらかじめ定められた異常処理（例え
ば、ＣＲＴ２１０へ異常のコメントを表示し、警告ラン
プをつける）を行い（ステップ５１３）、終了する。ス
テップ５１２で奇数でなければ、ストッカステータス出
力値が５であるかを調べ（ステップ５１４）、５であっ
たらあらかじめ定められた残少警告を出し（ステップ５
１５）、ステップ５２１へ進む。ステップ５１４で５で
なければストッカステータス出力値が３であるかを調べ
（ステップ５１５）、３であったら、動作中表示をＣＲ
Ｔ２１０へ出し（ステップ５１６）、ステップ５１８へ
進む。ステップ５１６で３でなければストッカステータ
ス出力値が１であるかを調べ（ステップ５１８）、１で
あったらステップ５２１へ進む。ストッカタイムオーバ
ーかを調べ（ステップ５１９）、オーバーならば異常処
理を行う（ステップ５２０）。そうでなければステップ
５１２へ戻る。次に、成形品取出しロボット４の動作タ
イムオーバー用タイマーをスタートさせる（ステップ５
２１）。次に、成形品取出しロボット４が準備完了（退
避位置にいるかを）かを待機位置センサ８５がオンかど
うかにより調べ（ステップ５２２）、準備完了でないな
らばタイムオーバーか調べ（ステップ５２３）、オーバ
ーならば異常処理を行う（ステップ５２４）。そうでな
ければステップ５２２へ戻る。ステップ５２２で準備完
了ならば成形品取出しロボット４へスタート命令を通信
インタフェース２１２を介して出す（ステップ５２
５）。次に、成形品取出しロボット４のエラーを調べ
（ステップ５２６）、エラーならばあらかじめ定められ
た異常処理を行う（ステップ５２７）。そうでなければ
タイムオーバーか調べ（ステップ５２８）、オーバーで
なければ成形品取出しロボット４がロボットコントロー
ラ２１３にプログラミングされた動作によって成形品を
取出し型閉可能位置へ移動させたか否かを待機位置セン
サ８５の状態より調べ（ステップ５３０）、待機位置セ
ンサ８５がオフならばまだなのでステップ５２６へ戻
る。待機位置センサ８５がオンならば取出し完了なので
成形機の取出し完了信号を出す（ステップ５３１）。次
に、外部ストッカ１１２の動作タイムオーバー用タイマ
ーをスタートさせる（ステップ５３２）。次に、外部ス
トッカ１１２が送り動作中かをストッカステータス出力
を光通信回路より読み取りその値が３であるかにより調
べ（ステップ５３３）、送り中でないならばタイムオー
バーかを調べ（ステップ５３４）、オーバーならば異常
処理を行う（ステップ５３５）。そうでなければステッ
プ５３３へ戻る。ステップ５３３で送り中ならば成形機
ステータス出力を１にして（ステップ５３６）、取り出
し工程を終了する。なお、ステータスの奇数／偶数およ
び出力値１，２，３等はあくまで一例であり、他の数値
を用いても実現可能である。

【００８３】図３２は本実施例の成形機における通常取
出し工程のフローチャートである。

【００８４】まず、成形品取出しロボット４の動作タイ
ムオーバー用タイマーをスタートさせる（ステップ５４
０）。次に、成形品取出しロボット４が準備完了（退避
位置にいるかを）か否かを待機位置センサ８５がオンか
どうかにより調べ（ステップ５４１）、準備完了でない
ならばタイムオーバーかを調べ（ステップ５４２）、オ
ーバーならば異常処理を行う（ステップ５４３）。そう
でなければステップ５４１へ戻る。ステップ５４１で準
備完了ならば成形品取出しロボット４へスタート命令を
通信インタフェース２１２を介して出す（ステップ５４
４）。次に、成形品取出しロボット４のエラーを調べ
（ステップ５４５）、エラーならばあらかじめ定められ
た異常処理を行う（ステップ５４６）。そうでなければ
タイムオーバーか否かを調べ（ステップ５４７）、オー
バーでなければ成形品取出しロボット４がロボットコン
トローラ２１３にプログラミングされた動作によって成
形品２２を取出し型閉可能位置へ移動させたか否かを待
機位置センサ８５の状態より調べ（ステップ５４９）、
待機位置センサ８５がオフなら未だなのでステップ５４
５へ戻る。待機位置センサ８５がオンならば通常取出し
工程を終了する。

【００８５】図３３は本実施例の成形機における型締工
程のフローチャートである。

【００８６】型締動作が開始されると、第２の４方口弁
１０４の一方のソレノイド１０４ｂに通電して高圧レギ
ュレータ１０７側へ切換え、すなわち型締圧力を高圧側
に設定しておき、第１の４方口弁１０３の一方のソレノ
イド１０３ｂに通電する（ステップ５５０）。すると、
型締側ポート１２ａより型締エアシリンダ１２内へ加圧
空気源１０１の加圧空気が供給され、金型６の型締が開
始される。次に、タイマー（不図示）を作動させて型締
時間のカウントを開始する（ステップ５５１）。次に、
型締中間センサフラグがオンかどうか、つまり可動プラ
テン１０の検出片１３が既に第１のセンサ（型締セン
サ）３３ａと第２のセンサ（型締中間センサ）３３ｂの
間にあるかどうか調べ（ステップ５５２）、両センサ３
３ａ，３３ｂ間にあれば第２の４方口弁１０４の他方の
ソレノイド１０４ａに通電し、低圧レギュレータ１０６
側へ切換え、すなわち低圧側に切換える（ステップ５５
９）。型締中間センサフラグがオフならば型締センサ、
すなわち第１のセンサ３３ａから信号が出力された（オ
ン）かどうか調べる（ステップ５５３）。最初は、可動
プラテン１０の検出片１３は未だ第１のセンサ３３ａの
位置にはないので、さらに第２のセンサ３３ｂから信号
が出力された（オン）かどうか調べ（ステップ５５
４）、出力されたならば、型締中間センサフラグをオン
にし（ステップ５５５）、型締圧力を低圧側に切換える
（ステップ５５９）。第２のセンサ３３ｂの位置に可動
プラテン１０の検出片１３がない場合、およびステップ
５５９で型締圧力が低圧側に切換えられた後、型締時間
が所定の時間を越えたかどうか調べる（ステップ５５
６）。型締時間が所定時間を越えていれば、金型パーチ
ィング面への異物侵入等が発生したものとして異常処理
を行なう（ステップ５５７）。型締時間が所定時間を越
えていなければ、ステップ５５３に戻り、可動プラテン
１０の検出片１３が第１のセンサ３３ａに達していなけ
れば前述した処理を繰り返し、検出片１３が第１のセン
サ３３ａに達したならば、第２の４方口弁１０４のソレ
ノイド１０４ｂに通電して高圧レギュレータ１０７側に
切換え、すなわち型締圧力を高圧側に切換え、そして第
１の４方口弁１０３のソレノイド１０３ｂに通電する
（ステップ５５８）。

【００８７】次に、本実施例の成形機の動作について主
に図１〜４を参照しつつ説明する。

【００８８】先ず、予め金型６の清掃やホッパ５１（図
９参照）への成形材料（ペレット）５１ｂの供給等の成
形準備が行なわれる。

【００８９】成形準備が完了し、電源が投入されると、
各バンドヒータ４８ａ，４８ｂの温度制御を行ない、さ
らに、原点センサ６６ａおよび下限センサ６６ｂによっ
てスクリュ保持体５８の突出部５８ａを検出させ、原点
出しを行なう。原点出し終了時におけるスクリュ保持体
５８の位置ひいてはスクリュ４４の位置が原点位置とな
る。そして、上述したエア供給回路（図７参照）の動作
に基づき、２段階の圧力制御で型閉じを行なう。つい
で、射出装置３の２つのエアシリンダ３６の各ロッド３
６ａをそれぞれ引込ませることで、射出装置３を下降さ
せ、その加熱筒４２のノズル４０（図８参照）を固定型
（上型）７側に押付けておく。

【００９０】射出モータ７８によってスクリュ４４を最
前進位置（最下降位置）に前進させておき、計量モータ
６０を起動してスクリュ４４を回転させる。ホッパ５１
からシュート５０を介して加熱筒４２内に供給された成
形材料は、スクリュ４４の回転によって、その先端部に
移送される。このとき、加熱筒４２内の成形材料は各バ
ンドヒータ４８ａによって外周から加熱されるが、それ
とともに、スクリュ４４と加熱筒４２の混練作用にとも
なう摩擦熱の発生によって、内部的にも発熱して温度が
上昇する。スクリュ４４が回転している間、その先端部
に移送されて貯えられた溶融樹脂４６（図８参照）の反
力によってスクリュ４４は上方へ押戻され、該反力がロ
ードセル６７で検出されるが、その反力が所定の値にな
るように、射出モータ７８により制御することにより、
エア等の混入を防いで所要の射出量が得られる（計
量）。計量後、スクリュ４４の回転を停止させ、さらに
ノズル４０からの樹脂たれ防止のため、射出モータ７８
によってスクリュ４４を若干引上げる（サックバッ
ク）。

【００９１】サックバック後、射出モータ７８によって
スクリュ４４が急速前進（下降）して、その先端部の溶
融樹脂４６は、ノズル４０から、型締めした金型６内に
高速度で射出される（射出動作）。この後、射出モータ
７８によってスクリュ４４が停止され、射出圧力を保持
する保圧を行う。金型６を所要時間冷却後、金型６が型
開きされる。型開き完了直前に、架台４ａに支持されて
いる突き当て部材３１が金型６の突出し板２１（図６参
照）に突き当たることにより、２本の突出しピン２３
（図６参照）が可動型８のキャビティ底面より突出し、
成形品２２（図６参照）を突出して保持する。

【００９２】型開きが完了すると、待機位置Ｍに位置し
ていた、成形品取出しロボット４のアーム８３が、水平
方向に移動してピックアップ位置Ｌで停止し、そのハン
ド８４が、２本の突出しピン２１上の成形品２２をピッ
クし、その後アーム８３がワーク開放位置Ｎに移動した
後、ハンド８４が成形品２２を、成形品保持テープ９４
上の凹部９４ａに置く。この後、上述した射出成形、成
形品の取出し（ピック）、および収納が連続的に行わ
れ、そして、上述した動作が複数サイクル連続的に繰返
されると、成形品２２が多数個収納された成形品保持テ
ープ９４が得られる。

【００９３】以上説明したように、本実施例では、原点
出し工程時、下限センサ６６ｂがオンした後の、スクリ
ュ４４の上昇動作中計量モータ６０を回転させることに
より、スクリュ４４内の材料が材料供給部に露出するこ
とはないので、材料の供給に支障をきたすことがない。
また、原点出し工程によって得られたデータ（エンコー
ダ値）をもとにしてスクリュ４４の位置制御データを演
算するので、位置制御データの変更が容易であり、かつ
正確な位置制御が行なえる。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、以下のよ
うな効果がある。 （１）請求項１の発明は、原点出し工程時リミットセン
サがオンした後の、スクリュの後退動作中計量モータを
回転させることにより、シリンダ内の材料が材料供給部
に露出することはないので、射出工程における材料の供
給に支障をきたすことがない。 （２）請求項２の発明は、原点出し工程によって得られ
たデータ（エンコーダ値）をもとにしてスクリュの位置
制御データを演算することにより、位置制御データの変
更が容易であり、かつ正確な位置制御が行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の縦型射出成形機の一実施例の金型６が
型閉じされている状態の概略正面図である。

【図２】図１の縦型射出成形機の概略側面図である。

【図３】図１の縦型射出成形機の射出装置３とシリンダ
装置２の詳細を示す縦断面図である。

【図４】図１の縦型射出成形機に成形品取出しロボット
４と外部ストッカ２１２が設置されている状態を示す図
である。

【図５】同図（Ａ）は図４中の外部ストッカ１１２の詳
細構造を示す拡大斜視図、同図（Ｂ）は成形品保持テー
プ９４とカバーテープ９６を示す斜視図である。

【図６】金型６の縦断面図で、同図（Ａ）は金型６が型
閉じされている状態を、同図（Ｂ）は金型６が型開きさ
れつつある状態を、同図（Ｃ）は金型６が完全に型開き
されている状態を示している。

【図７】型締エアシリンダ１２のエア供給回路の回路図
である。

【図８】図３に示した射出装置３の先端部（スクリュヘ
ッド部）の拡大縦断面図である。

【図９】図１および図２に示した成形材料供給部の拡大
図である。

【図１０】図３に示したロードセル部の拡大図である。

【図１１】本実施例における制御装置の全体の構成図で
ある。

【図１２】操作盤２２１の全体を示す構成図である。

【図１３】本実施例の成形機の装置全体の動作を示すフ
ローチャートである。

【図１４】図１３中のモード選択の処理を示すフローチ
ャートである。

【図１５】切モード３０６における本実施例の成形機の
動作を示すフローチャートである。

【図１６】１サイクルモード３０８における本実施例の
成形機の動作を示すフローチャートである。

【図１７】手動モード３０７における本実施例の成形機
の動作を示すフローチャートである。

【図１８】自動モード３０９における本実施例の成形機
の動作を示すフローチャートである。

【図１９】本実施例の成形機における成形動作を示すフ
ローチャートである。

【図２０】本実施例の成形機における連続成形動作を示
すフローチャートである。

【図２１】割り込みプログラムのフローチャートであ
る。

【図２２】パワーアップ工程を示すフローチャートであ
る。

【図２３】原点出し工程を示すフローチャートである。

【図２４】位置制御データ演算のフローチャートであ
る。

【図２５】パージ工程を示すフローチャートである。

【図２６】計量工程を示すフローチャートである。

【図２７】サックバック工程を示すフローチャートであ
る。

【図２８】射出工程を示すフローチャートである。

【図２９】型開工程を示すフローチャートである。

【図３０】取出し工程を示すフローチャートである。

【図３１】取出し工程を示すフローチャートである。

【図３２】通常取出し工程を示すフローチャートであ
る。

【図３３】型締工程を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 型締装置 ２ シリンダ装置 ３ 射出装置 ４ 成形品取出しロボット ４ａ 架台 ５ タイバー ６ 金型 ７ 固定型（上型） ８ 可動型（下型） ９ 固定プラテン １０ 可動プラテン １２ 型締エアシリンダ １２ａ 型締側ポート １２ｂ 型開側ポート １３ 検出片 １４ 固定側取付板 １５ 固定側型板 １６ ホットチップ・プッシング １７ 通し孔 １８ 可動側取付板 １９ スペーサブロック ２０ 可動側型板 ２１ 突出し板 ２２ 成形品 ２３ 突出しピン ２４ 圧縮コイルばね ２５ ブラケット ２６ 型締エアシリンダ ２６ａ ロッド ２６ｂ ピストン ２７ 型締エアシリンダ支持ピン ２８ 連結部材 ２９ トグルリンク機構 ３０ 突当て部材支持スティ ３１ 突当て部材 ３２ 第１のセンサ支持スティ ３３ａ 第１のセンサ ３３ｂ 第２のセンサ ３３ｃ 第３のセンサ ３４，３５ ショックアブソーバ ３６ エアシリンダ ３６ａ ロッド ３８ 下ベース連結部材 ３９ 下ベース ４０ ノズル ４１ シリンダヘッド ４２ 加熱筒（バレル） ４２ａ 連結部材 ４３ 加熱筒取付部材 ４４ スクリュ ４５ スクリュヘッド ４６ 溶融樹脂 ４７ 逆流防止リング ４８ａ，４８ｂ バンドヒータ ４９ 熱電対 ５０ シュート ５１ ホッパ ５１ａ シャッタ ５１ｂ 成形材料 ５２ ドレンロ ５３ 閉塞部材 ５４ ガイド軸 ５５ スクリュ固定ピン ５６ スクリュ延長軸 ５６ａ 第１の歯付きプーリ ５７ ガイド棒 ５８ スクリュ保持体 ５８ａ 突出部 ５９ ベアリング ６０ 計量モータ ６１ 計量モータ保持スティ ６２ 第１のベルト ６３ 第２のセンサ支持スティ ６４ 上ストッパ部材 ６５ 下ストッパ部材 ６６ａ 原点センサ ６６ｂ 下限センサ ６７ ロードセル ６８ コネクト板 ６９ 取付板 ７０ ボールねじ ７１ ピン ７２ ガイド板 ７３ 上ベース ７４ ベアリング ７５ ボールナット ７６ 第２の歯付きプーリ ７７ 第２のベルト ７８ 射出モータ ７９ 射出モータ保持スティ ８０ 射出装置ガイド軸 ８１ ガイド部材 ８２ ロボット本体 ８３ アーム ８４ ハンド ８５ 待機位置センサ ９２ 枠体 ９３ キャスタ ９４ 成形品保持テープ（エンボステープ） ９４ａ 凹部 ９５ 巻取り従動ローラ ９６ カバーテープ ９７ カバーテープ用ローラ ９８ スプロケット ９９ スプロケット駆動モータ １０１ 空気圧源 １０２ ２方口弁 １０２ａ，１０３ａ，１０３ｂ，１０４ａ，１０４ｂ
ソレノイド １０３ 第１の４方口弁 １０４ 第２の４方口弁 １０５ａ，１０５ｂ スピードコントローラ １０６ 低圧レギュレータ １０７ 高圧レギュレータ １０８ 巻取り駆動ローラ １０９ カバーガイド １１０ 巻取りモータ １１１ 駆動ローラ １１２ 外部ストッカ １１３ ハンドリングゾーン ２００ ＣＰＵ ２０１ ＲＯＭ ２０２ ＲＡＭ ２０３ デジタル入力インタフェース ２０４ デジタル出力インタフェース ２０５ モータインタフェース ２０６ モータインタフェース ２０７ 熱電対インタフェース ２０８ ＳＳＲインタフェース ２０９ インタフェース ２１０ ＣＲＴ ２１１ キーボード ２１２ 通信インタフェース ２１３ ロボットコントローラ ２１４ ロードセルインタフェース ２１５ ロードセルアンプ ２１６ 光通信インタフェース ２１７ 光通信用発光ダイオード ２１８ 光通信用ホトトランジスタ ２１９ 割り込み回路 ２２０ 操作盤インタフェース ２２１ 操作盤 ２２２ タイマ回路 ２２３〜２３０ スイッチ ３０１〜３２９ ステップ ４００〜４０９ ステップ ４１０〜４１６ ステップ ４２０〜４３５ ステップ ４４０〜４４５ ステップ ４５０〜４６０ ステップ ４７０〜４８１ ステップ ４８５〜４８７ ステップ ４９０〜４９６ ステップ ５００〜５０６ ステップ ５１０〜５３７ ステップ ５４０〜５４９ ステップ ５５０〜５５８ ステップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 忠信 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出装置がスクリュを回転させる駆動源
   としてサーボモータからなる計量モータと、前記スクリ
   ュを直進させる駆動源としてサーボモータからなる射出
   モータを有する射出成形機において、 前記スクリュ用ヒータが設定温度に到達し、かつ金型の
   型が開いていることを確認した後、前記射出モータを駆
   動して前記スクリュを前進させ、前記スクリュの移動限
   度位置を検出するリミットセンサがオンすると前記射出
   モータのそのときのエンコーダ値を保存し、前記計量モ
   ータを回転させた後、前記スクリュを後退させ、前記ス
   クリュの原点位置を検出する原点センサがオンした後、
   前記射出モータから、モータ１回転につき１パルスのＺ
   相信号が出力されると、前記射出モータのそのときのエ
   ンコーダ値を保存し、前記計量モータおよび前記射出モ
   ータを停止させる、サーボモータで駆動される射出成形
   機の原点出し方法。
2. 【請求項２】前記両エンコーダ値を用いてスクリュの必
   要な位置制御データの演算を行なう、請求項１に記載の
   原点出し方法。