WO2004039557A1

WO2004039557A1 - 成形機及びその制御方法

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Publication number: WO2004039557A1
Application number: PCT/JP2003/014003
Authority: WO
Inventors: Akira Ito
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries, Ltd.
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2004-05-13
Also published as: TW200418628A; JP4373334B2; US20050191379A1; KR100549681B1; US7488438B2; ATE497434T1; CN100457419C; KR20040062447A; EP1582332A1; DE60335966D1; AU2003280686A1; EP1582332B1; EP1582332A4; JPWO2004039557A1; CN1708389A; TWI253977B

Abstract

本発明による成形機は、サーボモータにより駆動される駆動機構（２１−１、２１−２、２２、２３，２４）を複数備え、各駆動機構を制御するための制御装置を備える。本発明によれば、複数の駆動機構は少なくとも２つの組に分けられる。少なくとも２つの組の少なくとも一方の組は同期制御を必要とする複数の駆動機構（２１−１、２１−２、２２）を含む。制御装置は、少なくとも一方の組に含まれる駆動機構の間で同期をとりながら少なくとも２つの組の制御を行う。

Description

成形機及びその制御方法技術分野

本発明は、サーポモ一夕で駆動される駆動機構を複数備える成形機及びその制御方法に関する。本発明は、射出成形機や、同じ種類の駆動機構力複数備えられる、例えば 2材あるいは 2色成形機のような成形機に適している。背景技術

図 1を参照して、電動式射出成形機について説明する。本電動式射出成形機は、サーポモ一夕駆動による電動射出装置を備えている。電動射出装置においては、例えばポールネジ、ナツトによりサーポモータの回転運動を直線運動に変換してスクリュを前進、後退させる。

図 1において、射出用サーポモータ 5 1の回転はポ一ルネジ 5 2に伝えられる。ポールネジ 5 2の回転により前進、後退するナット 5 3はプレツシャプレート 5 4 に固定されている。プレツシャプレート 5 4は、ベースフレーム 5 5に固定されたガイドバ一5 6に沿って移動可能である。ガイドバーは、通常、複数本備えられるが、ここでは 1本のみを示している。プレツシャプレート 5 4の前進、後退運動は、ベアリングやロードセル（いずれも図示省略)、射出軸 5 7を介してスクリュ 6 0に伝えられる。スクリュ 6 0は、加熱シリンダ 6 1内で回転可能に、しかも軸方向に移動可能に配置されている。スクリュ 6 0の後部に対応する加熱シリンダ 6 1には、樹脂供給用のホッパ 6 2が設けられている。射出軸 5 7には、ベルトやプーリ等の連結部材を介してスクリュ 6 0を回転させるための計量用サーポモータ 6 3の回転運動が伝達される。すなわち、回転用サ一ポモータ 6 3により射出軸 5 7が回転駆動されることにより、スクリュ 6 0が回転する。

スクリュ 6 0を内蔵した加熱シリンダ 6 1及びホッパ 6 2は可塑化装置と呼ばれる。可塑化装置は、通常は、ベースフレーム 5 5にロックされているが、ロックを外してモ一夕 5 8によりスクリュ 6 0の軸方向に前進、後退可能にされている。次に、サ一ポモ一夕駆動による電動型締装置について説明する。電動型締装置は、固定金型 7 1を取り付けた固定プラテン 7 2と、複数本のタイバ一 7 3と、可動金型 7 4を取り付けた可動プラテン 7 5とを有する。電動型締装置はまた、一端を可動プラテン 7 5に連結した 2本のアーム 7 6と、トグルサポート 7 7と、型締用サーポモ一夕 7 8と、ボールネジ 7 9と、ポ一ルネジ 7 9と螺合するポールナツトを設けたクロスへッド 8 0等を有する。

サーポモータ 7 8の回転運動はポ一ルネジ 7 9を介してクロスへッド 8 0の直線運動に変換される。クロスヘッド 8 0の直線運動は、クロスヘッド 8 0、トグルレバー 8 1 a、 8 1 , ァ一ム 7 6から成るトグル機構を介して可動プラテン 7 5の前進、後退運動に変換される。可動プラテン 7 5が前進して可動金型 7 4が固定金型 7 1に接触し、更に前進すると、タイバー 7 3は伸ばされ型締力が発生する。 8 2は成形品ェジェクト用のモータである。

型締装置においても、通常は、トグルサポート 7 7はタイバー 7 3を介して固定プラテン 7 2にロックされている。しかし、ロックを外して型厚調整用のモ一夕 8 3により、トグルサポート 7 7、トグル機構、及び可動プラテン 7 5を含む要素が型開閉方向に移動可能にされている。

上記説明で理解できるように、電動式射出成形機の場合、サーポ制御による駆動機構は、図 2に示されるように、射出駆動機構 9 1、計量回転駆動機構 9 2、ェジェクタ駆動機構 9 3、型開閉駆動機構 9 4の 4つの駆動機構が備えられる。なお、このような駆動機構は、駆動軸と呼ばれることがある。いずれにしても、それぞれの駆動機構は駆動部としてのサ一ポモ一タと、サ一ポモー夕を制御するための駆動制御部としてのサーポコントローラ、例えば D S P (D g i t a 1 S i n a l

P r o c e s s o r ) とで構成されている。

一般的に、射出成形機は、計量工程ー型閉工程一射出工程ー型締工程一保圧工程一型開工程ーェジェクト工程といった複数の工程を経て成形品を製造している。これまで、射出駆動機構 9 1、計量回転駆動機構 9 2、ェジェク夕駆動機構 9 3、型開閉駆動機構 9 4のそれぞれの駆動指令値及び検出値等のデータは、それぞれのサーポコントローラからその他のすべての駆動機構のサ一ポコントローラへ統括制御部としてのメインコントローラ 9 0を介して送信される。駆動機構を構成している駆動部もしくは駆動部により駆動制御される被駆動部に取り付けられた検出器からの検出値は、駆動制御部としてのサーポコントローラに入力される。サ一ポコントロ一ラは、統括制御部としてのメインコント口一ラ 9 0からの指令値と入力された検出値との間の偏差を算出し、その偏差に基づいて駆動部を制御する。メインコントロ一ラ 9 0は、例えば C P U (C e n t r a 1 P r o c e s s i n g U n i t ) で実現される。これまで、メインコントローラ 9 0は、 4軸制御用の処理速度で 4つの駆動軸の同期制御を行っている。

例えば、メインコントローラ 9 0から射出駆動機構 9 1に対しては、同期のために、常時メインコントローラ 9 0の処理速度に応じて、計量回転駆動機構 9 2、ェジェクタ駆動機構 9 3、及び型開閉駆動機構 9 4からのデータが送られる。一方、射出駆動機構 9 1からはこの駆動機構のデータがメインコントローラ 9 0に送られる。つまり、射出駆動機構の検出値が常時メインコント口一ラ 9 0を介して他の 3 つの駆動機構へ送信され、上記の 4つの駆動機構間の駆動タイミングを正確に一致させるように同期制御が行われる。これは、他の 3つの駆動機構についても同様である。

次に、図 3〜図 6を参照して、 2材成形機について説明する。なお、 2色成形機も 2材成形機と同様な構成を持つとみなして良い。通常、 2材成形機は、図 1に示した型締装置 1台に対して 2台の射出装置がフレーム上に搭載され、フロン卜側、リァ側のそれぞれのキヤビティで複数の成形品を成形する成形機である。図 3〜図 6は、 2材成形機のうちの金型周辺の構成のみを示しており、図示されている部分以外の成形機の動作は図 1に示された射出成形機と同じと考えて良い。

図 3において、 1 2 1は固定プラテン、 1 2 2は型開閉駆動機構（図示省略）により前進、後退される可動プラテンである。固定プラテン 1 2 1には固定金型 1 2 3が取り付けられ、可動プラテン 1 2 2には反転装置 1 2 5を介して可動金型 1 2 4が取り付けられている。 1 2 8は 1材目の樹脂を溶融するための第 1加熱シリンダ、 1 2 9は 2材目の樹脂を溶融するための第 2加熱シリンダである。通常、第 1 加熱シリンダ 1 2 8側はフ口ント側と呼ばれ、第 2加熱シリンダ 1 2 9側はリァ側と呼ばれる。勿論、 1材目の樹脂と 2材目の樹脂は種類が異なる。 1材目の溶融榭脂と 2材目の溶融樹脂はそれぞれ、第 1射出ノズル 1 3 0、第 2射出ノズル 1 3 1 から射出され、固定金型 1 2 3と可動金型 1 2 4との間に形成されたキヤビティ内に充填される。

成形動作は以下の通りである。第 1加熱シリンダ 1 2 8側においては、第 1射出ノズル 1 3 0から射出された 1材目の溶融樹脂がキヤビティ内に充填され、第 1成形品部 1 3 5を成形する。第 2加熱シリンダ 1 2 9側においては、第 2射出ノズル 1 3 1から射出された 2材目の溶融樹脂がキヤビティ内に充填され、前回のショッ卜で成形された第 1成形品部 1 3 5の表面に第 2成形品部 1 3 6を成形する。続いて、図 4に示すように、型開きが行われ、第 1加熱シリンダ 1 2 8側においては、第 1成形品部 1 3 5のスプル一 ·ランナー部 1 3 8が除去される。一方、第 2加熱シリンダ 1 2 9側においては、第 1成形品部 1 3 5及び第 2成形品部 1 3 6 から成る成形品 1 3 7が金型から突き出される。

次に、図 5に示すように、可動金型 1 2 4が反転装置 1 2 5によって反転され、第 1成形品部 1 3 5が第 1加熱シリンダ 1 2 8側から第 2加熱シリンダ 1 2 8側に移動する。

続いて、図 6に示すように、型閉じ及び型締が行われ、第 1加熱シリンダ 1 2 8 側においては、第 1射出ノズル 1 3 0から射出された 1材目の溶融樹脂がキヤビティ内に充填され、第 1成形品部 1 3 5を成形する。一方、第 2加熱シリンダ 1 2 9 側においては、第 2射出ノズル 1 3 1から射出された 2材目の溶融樹脂がキヤビティ内に充填され、前回のショッ卜で成形された第 1成形品部 1 3 5の表面に第 2成形品部 1 3 6を形成する。

上記説明で明らかなように、複数材あるいは複数色成形機では同じ種類の駆動機構が複数備えられる。 2材あるいは 2色成形機では、射出駆動機構、計量回転駆動機構、及びェジェクタ駆動機構がそれぞれフロント側、リア側に備えられる。型開閉駆動機構、反転駆動機構はフロント側、リア側に共通である。従って、 2材あるいは 2色成形機では、 8つの駆動機構が備えられる。このような 8つの駆動機構に対する同期制御を 1つのメインコントローラで実現しょうとする場合、 2材ぁるいは 2色成形機の性能を満たす処理速度で 8つの駆動機構間の同期をとるためには、処理速度の高い高性能のメインコントローラが要求され、コストアップとなる。つまり、 1つのメインコントローラで 8軸を一括して同期制御する場合、処理速度の高い高性能のメインコントローラが要求される。一方、 2つのメインコントローラを用いてそれぞれフロント側、リア側の制御を行う複数材あるいは複数色成形機が提案されている。この場合、フロント側とリア側の駆動機構を同期させるため、更に 3つ目のメインコント口一ラが必要となりコス卜アップとなる。

そこで、本発明の目的は、成形機のように駆動機構の数が多数存在するような場合であっても、最小限の処理速度や処理能力を有するメインコントローラにて各駆動機構間の同期制御を実現できる成形機及びその制御方法を提供することにある。言い換えれば、本発明は、あらかじめ選択された任意の駆動機構のみを同期制御できる程度のメインコントロ一ラで、それ以上の数の駆動機構を有する成形機の成形動作を制御できるようにすることにある。発明の開示

本発明による制御方法は、駆動部により駆動される駆動機構を複数備え、各駆動機構を制御するための制御装置を備えた成形機に適用される。本発明の制御方法によれば、複数の駆動機構は少なくとも 2つの組に分けられる。制御装置は、分けられた少なくとも 2つの組の少なくとも一方の組に含まれる駆動機構の間で同期制御を行うと共に、分けられた少なくとも 2つの組の制御を行う。

本発明による成形機は、サ一ポモータにより駆動される駆動機構を複数備え、各駆動機構を制御するための制御装置を備える。本発明によれば、複数の駆動機構は少なくとも 2つの組に分けられる。少なくとも 2つの組の少なくとも一方の組は同期制御を必要とする複数の駆動機構を含む。制御装置は、少なくとも一方の組に含まれる駆動機構の間で同期をとりながら少なくとも 2つの組の制御を行う。

本発明によれば、多数の駆動機構が備えられる場合であっても、高性能のメインコントローラを使用せずに、処理速度の低い 1つのメインコントローラで駆動機構を制御することができる。図面の簡単な説明

図 1は、一般的な電動式射出成形機の構造を説明するための図であり、図 2は、図 1に示された複数の駆動機構を 1つのメインコントローラで同期制御を行う場合の構成を示すプロック図であり、

図 3は、 2材成形機の第 1の製造工程を説明するための図であり、

図 4は、 2材成形機の第 2の製造工程を説明するための図であり、

図 5は、 2材成形機の第 3の製造工程を説明するための図であり、

図 6は、 2材成形機の第 4の製造工程を説明するための図であり、

図 7は、本発明による制御方法を 2材あるいは 2色成形機に適用した場合の制御系の構成を示したプロック図であり、

図 8 A、図 8 Bは、射出駆動機構を 2つのサーポモ一夕で駆動する例を説明するための一部断面平面図、一部断面側面図であり、

図 9は、 2つのサ一ポモ一夕で駆動される 2つの射出駆動機構を備えた射出成形機に本発明による制御方法を適用する場合の制御系の構成を示したブロック図であり、

図 1 0は、 2つのサ一ポモータで駆動される 2つの射出駆動機構を備えた 2材ぁるいは 2色成形機に本発明による制御方法を適用する場合の制御系の構成を示したブロック図である。

発明を実施するための最良の形態

図 7を参照して、本発明による制御方法の第 1の実施例について説明する。この第 1の実施例は、図 3〜図 6で説明した 2材ぁるいは 2色成形機に本発明を適用する場合である。本発明による制御方法を 2材あるいは 2色成形機に適用する場合、メインコントローラはフロント側の成形機におけるすべての成形工程にわたって同期を実現させるため、フロント側の射出駆動機構 1 1 A、フロント側の計量回転駆動機構 1 2 A、フロント側のェジェクタ駆動機構 1 3 A、及び型開閉駆動機構 1 4 A間が同期するように制御しなければならない。一方、リァ側の成形機においても、メインコントロ一ラはすべての成形工程にわたって同期を実現させるため、リァ側の射出駆動機構 1 1 B、リァ側の計量回転駆動機構 1 2 B、リァ側のェジェクタ駆動機構 1 3 B、及び反転駆動機構 1 4 B間が同期するように制御しなければならない。しかしながら、フロント側とリア側の成形工程は、金型反転等の工程によって遮断される。それ故、フロント側とリア側との間では、必ずしも一方の側の駆動機構の駆動指令値 ·検出値等のデータを他方の側の駆動機構に送信し同期させるといつた、厳密な同期制御は必要とされない。

このため、メインコントローラ 1 0は、フロント側の射出駆動機構 1 1 A、計量回転駆動機構 1 2 A、ェジェクタ駆動機構 1 3 A、及び型開閉駆動機構 1 4 A間が同期するように制御する一方、リァ側の射出駆動機構 1 1 B、計量回転駆動機構 1 2 B、ェジェクタ駆動機構 1 3 B、及び反転駆動機構 1 4 B間が同期するように制御する。つまり、第 1の実施例においては、同期をとる駆動機構の組み合わせが A、 Bの 2組設定される。つまり、サ一ポモ一夕駆動による 8つの駆動機構（8軸）が同期駆動機構群としての 4つの駆動機構（4軸）からなる 2つの組に分けられる。つまり、 4つの駆動機構間では、同期制御を行うために、それぞれの駆動機構の検出値が常時メインコントローラ 1 0を介して他の 3つの駆動機構へ送信され、駆動タイミングを正確に一致させるように制御が行われる。

このように、同期をとる駆動機構の組み合わせを 2組に分けると、同期をとる駆動機構の数は 4つで済む。その結果、メインコントローラ 1 0を介して送信されるデ一夕の送信量が大幅に小さくなり、前述した 8軸同期制御用の高性能のメインコントロ一ラに比べてメインコントローラ 1 0の処理速度は十分に低くても良い。これは、メインコントローラ 1 0は 4軸制御用の処理速度を有していれば良いからである。その一方で、同期をとることが要求されている同期駆動機構群（特に射出駆動機構と計量回転駆動機構）は組別にパラレルに同期をとるように制御されているので、 4軸制御用のメインコントローラ 1 0であっても、要求される成形機の性能を満たすことができる。つまり、 2材あるいは 2色成形機の性能を満たす 4軸制御用の処理速度で 8軸の各駆動機構間の同期制御を実現できる。

図 7では、メインコントローラ 1 0と複数の駆動機構とを接続した構成のみを示している。しかし、実際には、メインコントローラ 1 0には、例えばデ一タ入力部 (図示せず)、図示された駆動機構に含まれるセンサ以外のセンサからの検出信号線、プリン夕、ディスプレイ等の出力部（図示せず）が接続される。便宜上、図 7ではこれらのための信号線をまとめて 1本の信号線 S Lで示している。これは、後述される図 1 0、図 1 1でも同様である。

ところで、成形機には、射出駆動機構、計量回転駆動機構、型開閉駆動機構、及びェジヱクタ駆動機構以外に、同期をとる必要のある 2つ以上の駆動機構が追加される場合がある。このような場合にも、射出駆動機構、計量回転駆動機構、型開閉駆動機構、及びェジェクタ駆動機構を含む第 1の組とその他の 2つ以上の駆動機構を含む第 2の組に分割される。そして、メインコントローラは、第 1の組の駆動機構の間で同期制御を行い、第 2の組のその他の 2つ以上の駆動機構の間で同期制御を行う。このようなメインコントローラを、一般的な射出成形機、つまり射出駆動機構、計量回転駆動機構、型開閉駆動機構、及びェジェクタ駆動機構を備えた射出成形機に適用する場合には、メインコントローラは、射出駆動機構、計量回転駆動機構、型開閉駆動機構、及びェジェクタ駆動機構の 4つの駆動機構の間の同期制御を行う。一方、上記のメインコントローラを、一般的な射出成形機以外の成形機、例えば 2材あるいは 2色成形機に適用する場合には、メインコントローラは図 7で説明したような同期制御を行う。これは、一般的な射出成形機とそれ以外の成形機であっても、メインコントローラによる制御のためにインス 1 ルされるソフトウエアはほぼ同じソフトウエアを使用することができることを意味する。言い換えれば、図 7で説明したメインコントローラ 1 0を一般的な射出成形機に適用する場合、インストールされたソフトウエアに対して B組側の制御を行わないように設定すれば良い。

次に、すべての駆動機構をすベての成形工程にわたって同期制御する必要の無い場合に本発明を適用した場合について説明する。はじめに、本発明を計量工程における射出装置の制御に適用した第 2の実施例について説明する。この場合、前述した 2材成形機の場合だけでなく、型締装置と射出装置を 1台ずつ備えた射出成形機にも適用できる。

計量工程においては、射出装置のスクリュの回転数をスクリュ位置に応じて変化させる必要がある。特に、計量完了位置においてスクリュ回転数を 0 ( r p m) とするように制御するためには、少なくとも射出駆動機構と計量回転駆動機構との間だけを正確に同期させる必要がある。従って、計量工程において、ェジェクタ駆動機構と型開閉駆動機構との同期は必要ではなく、少なくとも射出駆動機構と計量回転駆動機構とのタイミングを合わせるように正確に同期させれば良い。このため、メインコントローラは、計量工程において射出駆動機構と計量回転駆動機構とが同期するように制御し、その他の駆動機構と分けて制御することができる。その結果、計量工程におけるメインコントローラの負荷を低減でき、処理速度の低いメインコントローラでも十分に機能を達成することができる。

上記の計量工程における射出装置の制御を図 7の実施例に適用した場合、以下のようになる。例えば、フロント側においては、射出駆動機構 1 1 Aと計量回転駆動機構 1 2 Aとを計量工程の間だけ同期させれば良い。一方、リア側においては、射出,駆動機構 1 1 Bと計量回転駆動機構 1 2 Bとを計量工程の間だけ同期させれば良い。従って、メインコントローラ 1 0は、フロント側においては少なくとも射出駆動機構 1 1 Aと計量回転駆動機構 1 2 Aについて計量工程の間だけ同期制御を行い、リア側においては少なくとも射出駆動機構 1 1 Bと計量回転駆動機構 1 2 Bについて計量工程の間だけ同期制御を行うようにしても良い。これは、後述される実施例においても同様である。

次に、本発明の第 3の実施例について説明する。この第 3の実施例も、第 2の実施例と同様に、前述した 2材成形機だけでなく、型締装置と射出装置を 1台ずっ備えた射出成形機にも適用できる。射出成形機の制御方法には、前に述べた計量工程ー型閉工程一射出工程ー型締工程一保圧工程一型開工程ーェジェクト工程というように、各工程が連なるように制御されるのが一般的である。しかし、厚みの薄い成形品等を成形する際に、型締工程と充填工程とを組み合わせた射出圧縮工程が行われる場合がある。射出圧縮工程というのは、あらかじめ金型を圧縮しろと呼ばれる量だけ開いた状態で金型のキヤビティ内に樹脂を射出する。そして、樹脂の充填完了前から金型を閉じることで樹脂を圧縮する。その後、継続して圧縮を行うことで樹脂を冷却固化させる。この射出圧縮工程においては、型開閉駆動機構と射出駆動機構は以下のように制御される。まず、型開閉駆動機構により可動金型をあらかじめ定めた位置に到達させた後、射出駆動機構により樹脂をキヤビティ内に充填し、その後、射出駆動機構の制御に対応して型開閉駆動機構を駆動させて充填された樹脂を圧縮する。

このように、射出圧縮工程においては、短いサイクル時間内で射出駆動機構と型開閉駆動機構とを対応させて制御する必要がある。従って、射出圧縮工程においては、射出駆動機構と型開閉駆動機構以外の、例えばェジェクタ駆動機構と計量回転駆動機構は同期させて制御する必要は無く、少なくとも射出駆動機構と型開閉駆動機構とがタイミングが合うように正確に同期されれば良い。このため、メインコントローラは、射出圧縮工程において射出駆動機構と型開閉駆動機構とを同期制御する組とし、その他の駆動機構とは分けて制御することができる。その結果、射出圧縮工程におけるメインコントローラの負荷を低減でき、処理速度の低いメインコントロ一ラでも十分に機能を達成することができる。

次に、本発明の第 4の実施例について説明する。本第 4の実施例は、ェジェクタ駆動機構において、金型のキヤビティ内への樹脂の充填中に、ェジェクトピンをキャビティ内に突き出す動作を行う場合に適用される。これは、射出中ェジェクタ突出し制御と呼ばれる。この第 4の実施例も、第 2の実施例と同様に、前述した 2材成形機だけでなく、型締装置と射出装置を 1台ずつ備えた射出成形機にも適用できる。

射出中ェジェクタ突出し制御について以下に説明する。型閉じが完了した状態で、ェジェクトピンがキヤビティ内に突き出される。キヤビティ内に樹脂が充填されると、ェジェクタピンは樹脂圧により後退する。キヤビティ内に充填された樹脂は冷却固化するが、この間、ェジェクトピンはキヤビティ内の樹脂を押し続ける。つまり、冷却によって樹脂が収縮してもェジェクトピンが樹脂を押し続けることにより、キヤビティ内の樹脂は一定に維持される。その結果、成形品にはひけのような欠陥が発生しない。このような動作が実行される塲合には、少なくとも充填工程、保圧工程の間、ェジヱクタ駆動機構と射出駆動機構とを同期させる必要がある。従って、射出中ェジェクタ突出し制御において、射出駆動機構とェジェクタ駆動機構以外の、例えば型開閉駆動機構と計量回転駆動機構は、同期させて制御する必要は無く、少なくとも射出駆動機構とェジェクタ駆動機構とがタイミングが合うように正確に同期されれば良い。このため、射出中ェジェクタ突出し制御の場合には、メインコントローラは、射出工程において射出駆動機構とェジェクタ駆動機構とを同期制御すべき組として同期制御を行い、その他の駆動機構と分けて制御することができる。その結果、射出工程におけるメインコントローラの負荷を低減でき、処理速度の低いメインコントローラでも十分に機能を達成することができる。

次に、本発明の第 5の実施例について説明する。第 5の実施例は、型開き工程中にェジェクトピンの突き出しを行う場合に適用される。この第 5の実施例も、第 2 の実施例と同様に、前述した 2材成形機だけでなく、型締装置と射出装置を 1台ずつ備えた射出成形機にも適用できる。型開き工程中におけるェジェクトピンの突き出し制御動作は、型開きが完全に終了する前に、ェジェクトピンの突き出しを行うことで成形品の取り出しに要する時間を短縮するために行われる。その結果、成形サイクル時間が短縮される。このような動作が実行される場合には、型開き工程、ェジェク卜工程の間、ェジェクタ駆動機構と型開閉駆動機構とを同期させる必要がある。従って、型開き工程中におけるェジェクトピンの突き出し制御動作においては、ェジェクタ駆動機構と型開閉駆動機構以外の、例えば射出駆動機構と計量回転駆動機構は同期させて制御する必要は無く、少なくともェジェクタ駆動機構と型開閉駆動機構とがタイミングが合うように正確に同期されれば良い。このため、型開き工程中におけるェジェクトピンの突き出し制御動作においては、メインコント口一ラはェジェク夕駆動機構と型開閉駆動機構とを同期制御すべき組として同期制御を行い、その他の駆動機構と分けて制御することができる。その結果、型開き工程におけるメインコントローラの負荷を低減でき、処理速度の低いメインコントローラでも十分に機能を達成することができる。

ところで、この種の射出成形機においては、 1つの駆動機構を 2つのサーボモ一夕で駆動する場合がある。

図 8 A、図 8 Bは、射出駆動機構を 2つのサ一ポモ一夕で駆動する例を示す。図 8 Aにおいて、加熱シリンダ 1 0 1を有するシリンダ筐体 1 0 0には、ポ一ルネジ 1 0 2 a , 1 0 2 bが回転可能に支持されている。ポールネジ 1 0 2 a、 1 0 2 b にはナツト 1 0 3 a、 1 0 3 bによってスクリュ支持部材 1 0 4が支持されている。スクリュ支持部材 1 0 4には射出軸 1 0 5が回転可能に取り付けられている。射出軸 1 0 5には加熱シリンダ 1 0 1内に延びるスクリュ 1 0 6が連結されている。シリンダ筐体 1 0 0の外壁面には射出用サーポモータ 1 0 7 a、 1 0 7 bが設置されている。射出用サ一ポモータ 1 0 7 a、 1 0 7 bの回転軸にはそれぞれ、ポールネジ 1 0 2 a、 1 0 2 bが連結されている。

図 8 Bにおいて、スクリュ支持部材 1 0 4には上方に延びる取付け部材 1 0 9が設けられている。取付け部材 1 0 9には計量用サーポモータ 1 1 0が設置されている。計量用サーポモータ 1 1 0はベルト 1 1 1を介して射出軸 1 0 5を回転させる。この 2つのサ一ポモータ 1 0 7 a、 1 0 7 bで駆動される 2つの射出駆動機構を備えた射出成形機においては、射出工程において、 2つのサ一ポモータ 1 0 7 a、 1 0 7 bを同期制御することが必要となる。このため、メインコント口一ラは、射出工程において 2つの射出駆動機構を同期制御すべき組として同期制御を行い、その他の駆動機構と分けて制御することもできる。その結果、射出工程におけるメインコントローラの負荷を低減でき、処理速度の低いメインコント口一ラでも十分に機能を達成することができる。

更に、計量工程においては、 2つのサーポモータ 1 0 7 a、 1 0 7 bとの間及び前述した計量回転駆動機構との間に同期制御が必要である。このため、メインコントローラは、計量工程においては 2つの射出駆動機構及び計量回転駆動機構を同期制御すべき組として同期制御を行い、その他の駆動機構と分けて制御することもできる。その結果、計量工程におけるメインコントローラの負荷を低減でき、処理速度の低いメインコントローラでも十分に機能を達成することができる。

図 9を参照して、本発明の第.6の実施例を説明する。この第 6の実施例では、図 8 A、図 8 Bで説明した 2つのサ一ポモータで駆動される 2つの射出駆動機構を備えた射出成形機に本発明による制御方法を適用している。射出成形機は、第 1、第 2の射出駆動機構 21— 1、 21-2の他に、図 2で説明したように、計量回転駆動機構 22、ェジェクタ駆動機構 23、及び型開閉駆動機構 24を備えている。メインコントローラ 20は、計量工程及び射出工程の間、第 1、第 2の射出駆動機構 21-1, 21—2と計量回転駆動機構 22とが同期するように制御する。メインコントローラ 20は、ェジェクタ駆動機構 23、型開閉駆動機構 24も制御するが、第 1、第 2の射出駆動機構 21— 1、 21-2と計量回転駆動機構 22との間では同期制御は行わない。いずれにしても、メインコントローラ 20は、従来の射出成形機の性能を満たす 4軸制御用の処理速度で 5軸の駆動機構の制御を行うことができる。なお、本実施例は、前述した第 2〜第 5の実施例と組み合わされても良い。図 10を参照して、第 1の実施例の変形例である、本発明の第 7の実施例を説明する。この第 7の実施例は、図 8A、図 8 Bで説明した 2つのサーポモー夕で,駆動される 2つの射出駆動機構を備えた 2材あるいは 2色成形機に本発明による制御方法を適用している。図 7に示された構成要素と同じ部分には同じ番号を付し、詳細な説明は省略する。この第 7の実施例においては、フロント側に第 1、第 2の射出駆動機構 11A— 1、 11A—2が備えられ、リア側に第 1、第 2の射出駆動機構 11B— 1、 11 B— 2が備えられている。ここでも、 10個の駆動機構は 2つの組に分けられている。つまり、 A組はフロント側であり、第 1、第 2の射出駆動機構 11 A_ 1、 11 A— 2、計量回転駆動機構 12 A、ェジェクタ駆動機構 13 A、及び型開閉駆動機構 14 Aを含む。一方、 B組はリア側であり、第 1、第 2の射出駆動機構 11B— 1、 11B_2、計量回転駆動機構 12 B、ェジェク夕駆動機構 13 B、及び反転駆動機構 14 Bを含む。

本実施例では、メインコントローラ 30は、計量工程及び射出工程の間、フロント側の第 1、第 2の射出駆動機構 11 A— 1、 11 A-2と計量回転駆動機構 12 Aとが同期するように制御する一方、計量工程及び射出工程の間、リア側の第 1、第 2の射出駆動機構 11 B— 1、 11 B— 2と計量回転駆動機構 12 Bとが同期するように制御する。勿論、メインコントローラ 30は、ェジェクタ駆動機構 13A、型開閉駆動機構 14 Aも制御するが、第 1、第 2の射出駆動機構 11 A— 1、 11 A— 2と計量回転駆動機構 1 2 Aとの間では同期制御は行わない。この場合、例えば型開閉駆動機構 1 4 Aについて言えば、型開閉駆動機構 1 4 Aは、検出値をメインコントローラ 3 0に送信し、メインコントローラ 3 0は型開閉駆動機構 1 4 Aに対して駆動指令値を送信するだけである。同様に、メインコントローラ 3 0は、ェジェクタ駆動機構 1 3 B、反転駆動機構 1 4 Bも制御するが、第 1、第 2の射出駆動機構 1 1 B— 1、 1 1 B— 2と計量回転駆動機構 1 2 Bとの間では同期制御は行わない。いずれにしても、メインコントローラ 3 0は、 2材あるいは 2色成形機の性能を満たす 4軸制御用の処理速度で 1 0軸の駆動機構の制御を行うことができる。本実施例もまた、前述した第 2〜第 5の実施例と組み合わされても良い。

以上説明してきたように、本発明によれば、駆動機構が 5軸を越えるような多軸であっても高性能のメインコントローラを使用せずに、成形機の性能を満たす 4軸用の処理速度を持つ 1つのメインコントローラで駆動機構を制御することができる。産業上の利用可能性

本発明は射出成形機、 2材あるいは 2色成形機に限らず、同期をとる必要のある駆動機構を備えた電動式成形機あるいはハイプリッド成形機に適用可能である。

Claims

請求の範囲

1 . 駆動部により駆動される駆動機構を複数備え、各駆動機構を制御するための制御装置を備えた成形機の制御方法において、

前記複数の駆動機構を少なくとも 2つの組に分け、

該分けられた少なくとも 2つの組の少なくとも一方の組に含まれる駆動機構の間で同期をとると共に、前記分けられた少なくとも 2つの組の制御を行うことを特徴とする成形機の制御方法。

2 . 請求項 1に記載の制御方法において、

前記複数の駆動機構として、射出駆動機構、計量回転駆動機構、型開閉駆動機構、ェジェクタ駆動機構の 4つの駆動機構と、 2つ以上のその他の駆動機構とを備え、前記制御装置は、前記射出駆動機構、計量回転駆動機構、型開閉駆動機構、及びェジェク夕駆動機構の 4つの駆動機構の間で同期をとりながら制御を行う一方、前記 2つ以上のその他の駆動機構の間で同期をとりながら制御を行うことを特徴とする成形機の制御方法。

3 . 請求項 1に記載の制御方法において、

前記成形機は 2材ぁるいは 2色成形機であり、

該 2材あるいは 2色成形機は、射出駆動機構、計量回転駆動機構、及びェジェク夕駆動機構をそれぞれフロント側、リア側に備えると共に、型開閉駆動機構、反転駆動機構を前記フロント側、前記リァ側に共通に備え、

前記制御装置は、少なくとも前記フロント側の射出駆動機構及び前記フロント側の計量回転駆動機構について同期をとりながら制御を行う一方、少なくとも前記リァ側の射出駆動機構及び前記リァ側の計量回転駆動機構について同期をとりながら制御を行うことを特徴とする成形機の制御方法。

4. 請求項 3に記載の制御方法において、

前記制御装置は、前記フロント側の射出駆動機構、前記フロント側の計量回転駆動機構、前記フロント側のェジェクタ駆動機構、及び前記型開閉駆動機構の間で同期をとりながら制御を行う一方、前記リア側の射出駆動機構、前記リア側の計量回転駆動機構、前記リア側のェジェクタ駆動機構、及び前記反転駆動機構の間で同期をとりながら制御を行うことを特徴とする成形機の制御方法。

5 . 請求項 1に記載の制御方法において、

前記成形機は射出成形機であり、

該射出成形機は、前記複数の駆動機構として、射出駆動機構、計量回転駆動機構、型開閉駆動機構、ェジェクタ駆動機構とを含み、

前記制御装置は、少なくとも射出圧縮工程において、前記同期制御を必要とする複数の駆動機構として前記射出駆動機構と型開閉駆動機構とを同期制御することを特徴とする成形機の制御方法。

6 . 請求項 1に記載の制御方法において、

前記成形機は射出成形機であり、

前記制御装置は、少なくとも射出工程中にェジェクトピンを突き出す場合において、前記同期制御を必要とする複数の駆動機構として前記射出駆動機構とェジェク夕駆動機構とを同期制御することを特徴とする成形機の制御方法。

7 . 請求項 1に記載の制御方法において、

前記成形機は射出成形機であり、

前記制御装置は、少なくとも型開き工程中にェジェクトピンを突き出す場合において、前記同期制御を必要とする複数の駆動機構として前記ェジェクタ駆動機構と型開閉駆動機構とを同期制御することを特徴とする成形機の制御方法。

8 . 請求項 1に記載の制御方法において、

前記成形機は射出成形機であり、

前記制御装置は、少なくとも計量工程中において、前記同期制御を必要とする複数の駆動機構として前記射出駆動機構と計量回転駆動機構とを同期制御することを特徴とする成形機の制御方法。

9 . 請求項 1に記載の制御方法において、

前記成形機は射出成形機であり、

該射出成形機は、前記複数の駆動機構として、複数の射出駆動機構、計量回転駆動機構、型開閉駆動機構、ェジェクタ駆動機構とを含み、

前記制御装置は、少なくとも射出工程中において、前記同期制御を必要とする複数の駆動機構として前記複数の射出駆動機構を同期制御することを特徴とする成形機の制御方法。

1 0 . 請求項 9に記載の制御方法において、

少なくとも計量工程において、前記同期制御を必要とする複数の駆動機構として前記複数の射出駆動機構と計量回転駆動機構とを同期制御することを特徴とする成形機の制御方法。

1 1 . 請求項 3に記載の制御方法において、

前記フロント側及びリァ側の射出駆動機構はそれぞれ、 2つのサーポモ一夕で駆動され、

前記制御装置は、少なくとも前記フロント側の射出駆動機構における 2つのサーポモ一夕と前記フロント側の計量回転駆動機構とについて同期をとりながら制御を行う一方、少なくとも前記リア側の射出駆動機構における 2つのサ一ポモータと前記リァ側の計量回転駆動機構とについて同期をとりながら制御を行うことを特徴とする成形機の制御方法。

1 2 .駆動部により駆動される駆動機構を複数備えた成形機の制御方法において、前記複数の駆動機構を、所定の工程において同期制御を必要とする同期駆動機構群と他の駆動機構とに分け、

前記同期駆動機構群の中の少なくとも 2つの駆動機構の同期をとりながら前記同期駆動機構群と前記他の駆動機構との制御を行うことを特徴とする成形機の制御方法。

1 3. 駆動部により駆動される駆動機構を複数備え、各駆動機構を制御するための制御装置を備えた成形機において、

前記複数の駆動機構は少なくとも 2つの組に分けられ、該少なくとも 2つの組の少なくとも一方の組は同期制御を必要とする複数の駆動機構を含んでおり、前記制御装置は、前記少なくとも一方の組に含まれる駆動機構の間で同期をとりながら前記少なくとも 2つの組の制御を行うことを特徴とする成形機。

1 4. 駆動部により駆動される駆動機構を複数備えた成形機において、前記複数の駆動機構を、所定の工程において同期制御を必要とする同期駆動機構群と他の駆動機構とに分け、

前記同期駆動機構群の中の少なくとも 2つの駆動機構の同期をとりながら前記同期駆動機構群と前記他の駆動機構との制御を行う制御装置を備えたことを特徴とする成形機。

1 5 . 請求項 1 4に記載の成形機において、

前記成形機は 2材あるいは 2色成形機であり、

該 2材あるいは 2色成形機は、射出駆動機構、計量回転駆動機構、及びェジェクタ駆動機構をそれぞれフロント側、リア側に備えると共に、型開閉駆動機構、反転駆動機構を前記フロント側、前記リァ側に共通に備え、

前記制御装置は、 2材あるいは 2色成形工程において、前記フロント側の射出駆動機構、前記フロント側の計量回転駆動機構、前記フロント側のェジェクタ駆動機構との間で同期をとりながら制御を行う一方、前記リア側の射出駆動機構、前記リァ側の計量回転駆動機構、前記リァ側のェジェク夕駆動機構との間で同期をとりながら制御を行うことを特徴とする成形機。

1 6 . 請求項 1 4に記載の成形機において、

該成形機は、射出駆動機構、計量回転駆動機構、型開閉駆動機構、ェジェクタ駆動機構を有した射出成形機であつて、

少なくとも計量工程において前記同期駆動機構群は、前記射出駆動機構と前記計量回転駆動機構とで構成されることを特徴とする成形機。

1 7 . 請求項 1 4に記載の成形機において、

該成形機は、射出駆動機構、計量回転駆動機構、型開閉駆動機構、ェジェクタ駆動機構を有した射出成形機であって、

少なくとも射出圧縮工程において前記同期駆動機構群は、前記射出駆動機構と前記型開閉駆動機構とで構成されることを特徴とする成形機。

1 8 . 請求項 1 4に記載の成形機において、

少なくとも射出工程において前記同期駆動機構群は、前記射出駆動機構と前記ェジェク夕駆動機構とで構成されることを特徴とする成形機。

1 9 . 請求項 1 4に記載の成形機において、

該成形機は、射出駆動機構、計量回転駆動機構、型開閉駆動機構、ェジヱクタ駆動機構を有した射出成形機であって、

少なくとも型開き工程において前記同期駆動機構群は、前記型開閉駆動機構と前記ェジェクタ駆動機構とで構成されることを特徴とする成形機。

2 0 . 請求項 1 4に記載の成形機において、

該成形機は、複数の射出駆動機構、計量回転駆動機構、型開閉駆動機構、ェジェクタ駆動機構を有した射出成形機であって、

少なくとも射出工程において前記同期駆動機構群は、前記複数の射出駆動機構で構成されることを特徴とする成形機。