(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型から成形品を突き出すための突き出し部材と、該突き出し部材を装着したエジェクトプレートと、該エジェクトプレートを前後進駆動させるためのエジェクト駆動軸と、該エジェクト駆動軸を駆動する駆動源と、該駆動源を制御する制御手段とを備え、かつ、上記エジェクトプレートは上記エジェクト駆動軸に連結されることにより、上記突き出し部材は後退時もエジェクト駆動軸により駆動されて後退する成形機において、
上記突き出し部材が前進限位置に前進する行程における終期領域の減速の速度特性線、および、上記突き出し部材が前進限位置から後退する行程における初期領域における加速の速度特性線を、上記突き出し部材が最終的に後退限位置に後退する行程における終期領域の減速の速度特性線に比して、急峻となるように制御する手段を有することを特徴とする成形機。
【請求項２】
請求項１記載において、
前記突き出し部材を前進限位置で停止させない速度指令パターンによって、駆動制御するようにしたことを特徴とする成形機。
【請求項３】
請求項１記載において、
１サイクルのエジェクト動作で、前記突き出し部材を、前進限位置に複数回達するように、複数回往復駆動するようにしたことを特徴とする成形機。
【請求項４】
請求項３記載において、
２回目以降の前記突き出し部材が前進限位置に前進する行程における初期領域の加速の速度特性線、および、最終回以外の前記突き出し部材が後退する行程における終期領域における減速の速度特性線を、前記突き出し部材が最終的に後退限位置に後退する行程における終期領域の減速の速度特性線に比して、急峻となるように制御することを特徴とする成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機やダイカストマシン等の成形機に係り、特に、ハイサイクル成形が要求される際に適用して好適な成形機のエジェクト制御にかかわる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機等の成形機においては、金型に被着した成形品を、金型から分離して突き出すためのエジェクト動作が必要であり、このエジェクト動作においては、一般的には、突き出し部材の突き出し量や、突き出し部材の前進限位置や、突き出し部材の前進速度や、突き出し部材の後退速度や、突き出し部材の後退限位置（戻り位置）の制御が必要となる。
【０００３】
図４は、従来のエジェクト動作（突き出し部材の動作）の１例を示す制御特性図で、縦軸は前進速度と後退速度を表し、横軸は時間を表している。
【０００４】
エジェクト動作が開始されると、突き出し部材がエジェクト駆動源によって前進駆動される前進行程に入り、この前進行程の初期領域において突き出し部材は加速制御され（前進加速領域Ａａ）、次に、前進一定速の領域を経て（前進一定速領域Ａｃ）、突き出し部材は減速制御される（前進減速領域Ａｒ）。この後、突き出し部材は所定期間だけ前進限位置に停止され（前進限停止領域Ｓ）、続いて、突き出し部材がエジェクト駆動源によって後退駆動される後退行程に入る。この後退領域の初期領域において突き出し部材は加速制御され（後退加速領域Ｂａ）、次に、後退一定速の領域を経て（後退一定速領域Ｂｃ）、突き出し部材は減速制御され（後退減速領域Ｂｒ）、後退限位置（戻り位置）に至ると１サイクルのエジェクト動作は終了する。
【０００５】
なお、前進加速領域Ａａ、前進減速領域Ａｒ、後退加速領域Ｂａ、後退減速領域Ｂｒにおける速度特性線の傾斜は、位置精度が確保可能なように（過度の加減速でオーバーシュートが出ないように）、ある程度緩やかものに設定されており、総べて同一の傾きの速度特性線とされている。
【０００６】
上記のように、前進減速領域Ａｒにおける減速度合いをある程度緩やかにし、後退減速領域Ｂｒにおける減速度合いをある程度緩やかにすることによって、突き出し部材の前進限位置および後退限位置（戻り位置）の精度が確保できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エジェクト動作の基本的な目的は、成形品の金型からの離型にあるが、成形品によっては、突き出し部材の前進限位置の正確な位置決めが要求されるものや、単純に成形品を振り落せばよいもの（突き出し部材の前進限位置は多少ばらついても許容されるもの）など、要求される仕様の範囲が広い。
【０００８】
例えば、１成形サイクルが１０ｓｅｃ程度のハイサイクル成形においては、エジェクト動作に求められる優先課題はエジェクトの時間短縮であり、突き出し部材の前進限位置は多少ばらついても許容されるケースが多い。しかしながら、例えハイサイクル成形であっても、突き出し部材の後退限位置（戻り位置）の精度の確保は必要で、突き出し部材の後退限位置にばらつきが生じると、エジェクトピンの先端は金型のキャビティ外形の一部を形成するものであるので、成形品精度に悪影響を及ぼす。
【０００９】
この観点に立って、図４の従来のエジェクト動作の制御特性を考察すると、突き出し部材の後退限位置（戻り位置）の精度確保のためには、後退減速領域Ｂｒにおける減速度合いをある程度緩やかにする必要があり、後退減速領域Ｂｒの時間短縮は難しいが、要求されるエジェクトの仕様として単純に成形品を振り落せばよいものでは（突き出し部材の前進限位置がある程度ばらついても許容されるものでは）、エジェクトの時間短縮を図る上で、改善の余地のあるものであった。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、突き出し部材の後退限位置（戻り位置）の精度の維持を図りつつ、エジェクト動作の時間短縮を可能とすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、金型から成形品を突き出すための突き出し部材と、該突き出し部材を装着したエジェクトプレートと、該エジェクトプレートを前後進駆動させるためのエジェクト駆動軸と、該エジェクト駆動軸を駆動する駆動源と、該駆動源を制御する制御手段とを備え、かつ、上記エジェクトプレートは上記エジェクト駆動軸に連結されることにより、上記突き出し部材は後退時もエジェクト駆動軸により駆動されて後退する成形機において、突き出し部材が前進限位置に前進する行程における終期領域の減速の速度特性線、および、突き出し部材が前進限位置から後退する行程における初期領域における加速の速度特性線を、突き出し部材が最終的に後退限位置に後退する行程における終期領域の減速の速度特性線に比して、急峻となるように制御する。また、突き出し部材を前進限位置で停止させない速度指令パターンによって、駆動制御する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の１実施形態に係る射出成形機におけるエジェクトメカニズムおよびエジェクト制御系の構成図である。同図において、１は固定ダイプレート、２は固定ダイプレート１に取り付けられた固定側金型、２ａは固定側金型２のスプルー形成部材、２ａ−１はスプルー形成部材２ａに設けられたスプルー、２ａ−２はスプルー形成部材２ａに設けられた樹脂注入口で、この樹脂注入口２ａ−２には、図示せぬ射出メカニズムのノズルが押し付けられる。
【００１３】
３は可動ダイプレートで、適宜の型開閉駆動源（例えば、型締めモータ）と型開閉メカニズム（例えば、トグルリンク機構等）によって、固定ダイプレート１に対して前後進可能とされている。４は、金型支持部材５を介して可動ダイプレート３に取り付けられた可動側金型で、図示していないが、型締め状態においては、可動側金型４は固定側金型２に密着し、この両金型２，４によって成形品形成用空間たるキャビティが形づくられるようになっている。
【００１４】
６は、可動ダイプレート３に前後進可能であるように搭載されたエジェクト駆動軸で、その先端には、同じく可動ダイプレート３に前後進可能であるように搭載されたエジェクトプレート７が連結されており、エジェクトプレート７には複数本のエジェクトピン（突き出し部材）８が植設されている。そして、型締め状態においては、エジェクトピン８は後退限位置（戻り位置）におかれて、エジェクトピン８の先端面は前記キャビティの壁面の一部を形成するようになっている。また、型開き完了後もしくは型開き途上時に、エジェクトピン８は前進駆動されて、可動側金型４に被着された成形品９を突き出し・離型させるようになっている。
【００１５】
１０は、可動ダイプレート３に搭載されたエジェクト駆動源たるエジェクト用サーボモータ（以下、サーボモータ１０と称す）、１１は同じく可動ダイプレート３に設けられた回転−直線運動変換メカニズム（例えば、公知のボールネジとナット体を用いた、回転運動を直線運動に変換するメカニズム）で、サーボモータ１０の回転は、回転−直線運動変換メカニズム１１によって直線運動に変換され、この直線運動は、エジェクト駆動軸６に適宜連結部材を介して伝達されるようになっている。
【００１６】
１２は、マシン（射出成形機）全体の制御を司るシステムコントローラで、予め作成された各種動作制御プログラムと各種設定データ等に基づき、マシンの各部の動作制御を行なう。１３は、サーボモータ１０を駆動制御するサーボアンプ１４をコントロールするサーボ制御部で、システムコントローラ１２が、自身に内蔵した設定条件値格納部１２ａに格納したエジェクト制御条件データに基づく指令を、サーボ制御部１３に与えることによって、サーボ制御部１３はサーボアンプ１４を介してサーボモータ１０を駆動制御する。１０ａはサーボモータ１０の回転位置情報を検出するエンコーダで、このエンコーダ１０ａからの検出情報に基づき、サーボ制御部１３はエジェクトピン８の位置を認知し、この位置情報に応じた速度指令値をサーボアンプ１４に与え、サーボアンプ１４は、速度指令値とエンコーダ１０ａからの検出情報に基づく実測速度値とを対比することにより、サーボモータ１０を速度フィードバック制御する。
【００１７】
なお、１５はキーボード装置等よりなる入力操作手段で、この入力操作手段１５を操作することにより、システムコントローラ１２に与える制御条件データ（設定データ）の変更や、運転開始／停止の指示等を行なうようになっている。
【００１８】
次に、本実施形態のエジェクト動作について説明する。図２は、本実施形態のエジェクト動作（エジェクトピン８の動作）の１例を示す制御特性図であり、縦軸は前進速度と後退速度を表し、横軸は時間を表している。
【００１９】
エジェクト動作が開始されると、エジェクトピン８がサーボモータ１０によって前進駆動される前進行程に入る。この前進行程の初期領域においてエジェクトピン８は加速制御され（前進加速領域Ａａ）、次に、前進一定速の領域を経て（前進一定速領域Ａｃ）、エジェクトピン８は減速制御される（前進減速領域Ａｒ）。エジェクトピン８が前進限位置に至ると、すなわち、エジェクトピン８の前進減速領域Ａｒが終了すると、直ちに、エジェクトピン８がサーボモータ１０によって後退駆動される後退行程に入る。この後退領域の初期領域においてエジェクトピン８は加速制御され（後退加速領域Ｂａ）、次に、後退一定速の領域を経て（後退一定速領域Ｂｃ）、エジェクトピン８は減速制御され（後退減速領域Ｂｒ）、後退限位置（戻り位置）に至ると、１サイクルのエジェクト動作が終了とさせられる。
【００２０】
ここで、本実施形態においては、前進減速領域Ａｒにおける速度特性線の傾斜角θ１、および、後退加速領域Ｂａにおける速度特性線の傾斜角θ１は、後退減速領域Ｂｒ（エジェクトピン８が次の成形サイクルに備えて（最終的に）後退限位置に戻るための後退行程における終期領域）の速度特性線の傾斜角θ２に比して、急峻なもの（θ１＞θ２）に設定してあり、図４に示した従来技術よりも、急激な前進減速および後退加速を行なうようにしてある。したがって、本実施形態の前進減速領域Ａｒの時間ＴＡｒは、図４に示した従来技術における前進減速領域Ａｒの時間ＴＡｒ’よりも短いものとなり、本実施形態の後退加速領域Ｂａの時間ＴＢａも、図４に示した従来技術における後退加速領域Ｂａの時間ＴＢａ’よりも短いものとなっている。さらに、本実施形態においては、エジェクトピン８を前進限位置で停止させない速度指令パターンによって、駆動制御するようにしているので、図４に示した従来技術における前記した前進限停止領域Ｓがなくなり、この前進限停止領域Ｓの時間ＴＳ  もなくなるようになっている。
【００２１】
すなわち、図２に示すような制御手法をとると、図４に示した従来技術に較べて、エジェクト動作の１サイクル時間を、
｛（ＴＡｒ’−ＴＡｒ）＋（ＴＢａ’−ＴＢａ）＋ＴＳ  ｝
だけ短くすることができ、エジェクト動作時間の短縮に多いに寄与する。
【００２２】
ただし、上述したような制御を行なうと、エジェクトピン８の前進限位置はばらつくが、ハイサイクル成形では、単純に成形品を振り落せばよいケースが大部分であるので、この場合には、エジェクトピン８の前進限位置のばらつくは、実用上許容されることになる。なお、後退減速領域Ｂｒ（エジェクトピン８が次の成形サイクルに備えて（最終的に）後退限位置に戻るための後退行程における終期領域）の速度特性線の傾きは、従来と同様にしてあるので、エジェクトピン８の後退限位置（戻り位置）の位置精度は充分に確保される。
【００２３】
なお、ここで、図２に示した前進加速領域Ａａにおける速度特性線の傾斜（すなわち、前進加速の度合い）は、メカニズムや成形品種別に応じた適正値に選定され、ここでは図４に示した従来技術と同等のものとされているが、場合によってはこれよりも急峻な速度特性線とすることも可能である。
【００２４】
図３は、本実施形態のエジェクト動作（エジェクトピン８の動作）の他の１例を示す制御特性図であり、縦軸は前進速度と後退速度を表し、横軸は時間を表している。図３に示した本例においては、エジェクト動作の１サイクルで、エジェクトピン８が複数回前進限位置に達するように、エジェクトピン８を複数回だけ往復駆動するようにしている。
【００２５】
すなわち、エジェクト動作が開始されると、エジェクトピン８が前進駆動される前進行程▲１▼に入り、この前進行程▲１▼の初期領域においてエジェクトピン８は加速制御され（前進加速領域Ａａ−１）、次に、前進一定速の領域を経て（前進一定速領域Ａｃ−１）、エジェクトピン８は減速制御される（前進減速領域Ａｒ−１）。エジェクトピン８が前進限位置に至ると、直ちに、エジェクトピン８が後退駆動される後退行程▲１▼に入る。この後退行程▲１▼の初期領域においてエジェクトピン８は加速制御され（後退加速領域Ｂａ−１）、次に、後退一定速の領域を経て（後退一定速領域Ｂｃ−１）、エジェクトピン８は減速制御される（後退減速領域Ｂｒ−１）。
【００２６】
上記の後退行程▲１▼においては、エジェクトピン８は後退限位置までは戻らず、後退限位置の手前まで戻される。そして、エジェクトピン８が後退限位置の手前の所定位置まで後退すると（後退減速領域Ｂｒ−１が終了すると）、直ちに、エジェクトピン８が前進駆動される前進行程▲２▼に入る。この前進行程▲２▼の初期領域においてエジェクトピン８は加速制御され（前進加速領域Ａａ−２）、次に、前進一定速の領域を経て（前進一定速領域Ａｃ−２）、エジェクトピン８は減速制御される（前進減速領域Ａｒ−２）。
【００２７】
そして、エジェクトピン８が前進限位置に至ると、直ちに、エジェクトピン８が後退駆動される後退行程▲２▼に入る。この後退行程▲２▼の初期領域においてエジェクトピン８は加速制御され（後退加速領域Ｂａ−２）、次に、後退一定速の領域を経て（後退一定速領域Ｂｃ−２）、エジェクトピン８は減速制御される（後退減速領域Ｂｒ−２）。この後退行程▲２▼は、先の後退行程▲１▼と全く同様の動作であり、エジェクトピン８は後退限位置までは戻らず、後退限位置の手前まで戻される。エジェクトピン８が後退限位置の手前の所定位置まで後退すると（後退減速領域Ｂｒ−２が終了すると）、直ちに、エジェクトピン８が前進駆動される前進行程▲３▼に入る。この前進行程▲３▼の初期領域においてエジェクトピン８は加速制御され（前進加速領域Ａａ−３）、次に、前進一定速の領域を経て（前進一定速領域Ａｃ−３）、エジェクトピン８は減速制御される（前進減速領域Ａｒ−３）。この前進行程▲３▼は、先の前進行程▲２▼と全く同様の動作である。
【００２８】
そして、エジェクトピン８が前進限位置に至ると、直ちに、エジェクトピン８が後退駆動される後退行程▲３▼に入る。この後退行程▲３▼の初期領域においてエジェクトピン８は加速制御され（後退加速領域Ｂａ−３）、次に、後退一定速の領域を経て（後退一定速領域Ｂｃ−３）、エジェクトピン８は減速制御され（後退減速領域Ｂｒ−３）、後退限位置（戻り位置）に至ると、１サイクルのエジェクト動作が終了とさせられる。なお、この後退行程▲３▼は、図２に示した後退行程と全く同様の動作である。
【００２９】
上述した図３に示した本例においては、前進行程▲１▼の前進減速領域Ａｒ−１、後退行程▲１▼の後退加速領域Ｂａ−１並びに後退減速領域Ｂｒ−１、前進行程▲２▼の前進加速領域Ａａ−２並びに前進減速領域Ａｒ−２、後退行程▲２▼の後退加速領域Ｂａ−２並びに後退減速領域Ｂｒ−２、前進行程▲３▼の前進加速領域Ａａ−３並びに前進減速領域Ａｒ−３、後退行程▲３▼の後退加速領域Ｂａ−３の、それぞれにおける速度特性線の傾斜角θ１は、後退行程▲３▼の後退減速領域Ｂｒ−３（エジェクトピン８が次の成形サイクルに備えて（最終的に）後退限位置に戻るための後退行程における終期領域）の速度特性線の傾斜角θ２に比して、急峻なもの（θ１＞θ２）に設定してある。したがって、図３に示した本例においても、すなわち、エジェクトピン８を複数回だけ往復駆動する場合においても、エジェクト動作の時間短縮が可能となり、しかも、エジェクトピン８の後退限位置（戻り位置）の精度は維持できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、突き出し部材の後退限位置（戻り位置）の精度の維持を図りつつ、エジェクト動作の時間短縮が可能となり、特に、ハイサイクル成形で単純に成形品を振り落せばよい場合等に適用して、成形サイクルの短縮化に多いに寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態に係る射出成形機におけるエジェクトメカニズムおよびエジェクト制御系の構成図である。
【図２】本発明の１実施形態に係る射出成形機におけるエジェクト動作の１例を示す制御特性図である。
【図３】本発明の１実施形態に係る射出成形機におけるエジェクト動作の他の１例を示す制御特性図である。
【図４】従来のエジェクト動作の１例を示す制御特性図である。
【符号の説明】
１  固定ダイプレート
２  固定側金型
２ａ  スプルー形成部材
２ａ−１  スプルー
２ａ−２  樹脂注入口
３  可動ダイプレート
４  可動側金型
５  金型支持部材
６  エジェクト駆動軸
７  エジェクトプレート
８  エジェクトピン（突き出し部材）
９  成形品
１０  エジェクト用サーボモータ（サーボモータ）
１０ａ  エンコーダ
１１  回転−直線運動変換メカニズム
１２  システムコントローラ
１２ａ  設定条件値格納部
１３  サーボ制御部
１４  サーボアンプ
１５  入力操作手段
【図１】
0003569102.tif 000002
【図２】
0003569102.tif 000003
【図３】
0003569102.tif 000004
【図４】
0003569102.tif 000005