(57)【要約】 【課題】スクリュの減速開始位置付近における成形材料の圧力の制御を容易にすることができる射出成形機を提供する。【解決手段】本実施形態による射出成形機は、金型へ材料を射出する射出工程と金型における材料の保圧圧力を制御する保圧工程とによって製品を成形する射出成形機であって、材料を貯えるバレルと、バレルから金型へ材料を射出させるスクリュと、射出工程から保圧工程への切替えにおけるスクリュの減速開始位置およびスクリュの停止位置を設定可能な設定部と、減速開始位置および停止位置に基づいてスクリュを速度制御する制御部と、を備えている。【選択図】図３
2018062112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型へ材料を射出する射出工程と前記金型における前記材料の保圧圧力を制御する保圧工程とによって製品を成形する射出成形機であって、
前記材料を貯えるバレルと、
前記バレルから前記金型へ前記材料を射出させるスクリュと、
前記射出工程から前記保圧工程への切替えにおける前記スクリュの減速開始位置および前記スクリュの停止位置を設定可能な設定部と、
前記減速開始位置および前記停止位置に基づいて前記スクリュを速度制御する制御部と、を備えた射出成形機。
【請求項２】
前記設定部は、前記切替えにおいて前記スクリュを停止させている停止期間を設定可能である、請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記減速開始位置は、前記射出工程における前記材料の充填圧力に基づいて設定される、請求項１または請求項２に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記停止位置は、前記射出工程における前記材料の充填量に基づいて設定される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の射出成形機。
【請求項５】
金型へ材料を射出する射出工程と前記金型における前記材料の保圧圧力を制御する保圧工程とによって製品を成形する射出成形機であって、
前記材料を貯えるバレルと、
前記バレルから前記金型へ前記材料を射出させるスクリュと、
前記射出工程から前記保圧工程への切替えにおける前記スクリュの減速開始位置、および、前記スクリュが前記減速開始位置に達してから前記スクリュの速度指令がゼロになるまでの減速指令期間を設定可能な設定部と、
前記減速開始位置および前記減速指令期間に基づいて前記スクリュを速度制御する制御部と、を備えた射出成形機。
【請求項６】
前記設定部は、前記切替えにおいて前記スクリュを停止させている停止期間を設定可能である、請求項５に記載の射出成形機。
【請求項７】
前記減速開始位置は、前記射出工程における前記材料の充填圧力に基づいて設定される、請求項５または請求項６に記載の射出成形機。
【請求項８】
前記制御部は、前記切替えにおいて前記スクリュの速度をほぼ一定の減速度で減速する、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の射出成形機。
【請求項９】
前記制御部は、前記切替えにおいて前記スクリュの速度の減速度を変更する、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の射出成形機。
【請求項１０】
前記制御部は、前記切替えにおいて前記スクリュの速度を指数関数的に減速させる、請求項６または請求項９に記載の射出成形機。
【請求項１１】
前記制御部は、前記切替えにおいて前記スクリュの速度をＳ字曲線的に減速させる、請求項６または請求項９に記載の射出成形機。
【請求項１２】
前記制御部は、前記切替えにおいて前記スクリュの速度を、予め設定された時点における速度に従って減速させる、請求項６または請求項９に記載の射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明による実施形態は、射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、射出成形機は、溶融樹脂を金型へ充填するために、射出工程において溶融樹脂を金型内部のキャビティへ流し込み、保圧工程において溶融樹脂への圧力を保持してキャビティ内に溶融樹脂を充填させている。射出成形機は、射出工程においてスクリュの速度制御を行い、保圧工程において溶融樹脂の圧力制御を行う。このような射出工程から保圧工程への切替えにおいて、射出成形機は、予め設定されたスクリュ位置で速度制御から圧力制御へ切り替えていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−２２９５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、速度制御から圧力制御への切替え時におけるスクリュ位置が設定されていても、モータおよびスクリュ等の駆動系の慣性力によって、制御切替え時における実際の圧力と圧力指令値との差が大きい場合がある。このような場合、制御切替時に圧力制御不能な事態が生じ、機械破損やバリが発生してしまうことがある。例えば、樹脂圧力は、金型に溶融樹脂を充填していくに従って上昇し、制御切替え位置付近においてピークとなる場合がある。このピーク付近における射出圧力が制御できないと、ばりやひけ等の不良の発生原因となる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、溶融樹脂の圧力の制御を容易にし、不良の発生を抑制することができる射出成形機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態による射出成形機は、金型へ材料を射出する射出工程と金型における材料の保圧圧力を制御する保圧工程とによって製品を成形する射出成形機であって、材料を貯えるバレルと、バレルから金型へ材料を射出させるスクリュと、射出工程から保圧工程への切替えにおけるスクリュの減速開始位置およびスクリュの停止位置を設定可能な設定部と、減速開始位置および停止位置に基づいてスクリュを速度制御する制御部と、を備えている。
【０００７】
制御部は、切替えにおいてスクリュを停止させている停止期間を設定可能にしてよい。
【０００８】
減速開始位置は、射出工程における材料の充填圧力に基づいて設定されてもよい。
【０００９】
停止位置は、射出工程における材料の充填量に基づいて設定されてもよい。
【００１０】
本実施形態による射出成形機は、金型へ材料を射出する射出工程と金型における材料の保圧圧力を制御する保圧工程とによって製品を成形する射出成形機であって、材料を貯えるバレルと、バレルから金型へ材料を射出させるスクリュと、射出工程から保圧工程への切替えにおけるスクリュの減速開始位置、および、スクリュが減速開始位置に達してからスクリュの速度指令がゼロになるまでの減速指令期間を設定可能な設定部と、減速開始位置および減速指令期間に基づいてスクリュを速度制御する制御部と、を備えている。
【００１１】
設定部は、切替えにおいてスクリュを停止させている停止期間を設定可能にしてよい。
【００１２】
減速開始位置は、射出工程における材料の充填圧力に基づいて設定されてもよい。
【００１３】
制御部は、切替えにおいてスクリュの速度をほぼ一定の減速度で減速してもよい。
【００１４】
制御部は、切替えにおいてスクリュの速度の減速度を変更してもよい。
【００１５】
制御部は、切替えにおいてスクリュの速度を指数関数的に減速してもよい。
【００１６】
制御部は、切替えにおいてスクリュの速度をＳ字曲線的に減速してもよい。
【００１７】
制御部は、切替えにおいてスクリュの速度を、予め設定された時点における速度に従って減速させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に従った射出成形機１の構成例を示すブロック図。
【図２】制御部８の構成の一例を示す図。
【図３】射出成形機１の動作の一例を示すグラフ。
【図４】第２実施形態に従った射出成形機１の速度曲線の一例を示すグラフ。
【図５】第２実施形態に従った射出成形機１の速度曲線の一例を示すグラフ。
【図６】第３実施形態に従った射出成形機１の速度曲線の一例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に従った射出成形機１の構成例を示すブロック図である。射出成形機１は、一連の射出成形動作を繰り返し実行可能な機械であり、例えば、成形品を１回成形する動作をサイクル動作として繰り返す。
【００２１】
射出成形機１は、フレーム２と、固定盤３と、移動盤４と、タイバー５と、型締駆動機構６と、射出装置７と、制御部８と、押出機構９と、ヒューマン・マシン・インタフェース６０と、射出圧力センサＳ１と、スクリュ位置センサＳ２とを備えている。
【００２２】
フレーム２は、射出成形機１の土台である。固定盤３は、フレーム２上に固定されている。固定盤３には、固定金型１１が取り付けられる。タイバー５の一端は、固定盤３に固定されており、その他端は、支持盤１０に固定されている。タイバー５は、固定盤３から移動盤４を通過して支持盤１０まで延びている。
【００２３】
移動盤４は、フレーム２に設けられたリニアガイド（図示せず）上に載置されている。移動盤４は、タイバー５またはリニアガイドに案内され、固定盤３に接近しあるいは固定盤３から離れるように移動することができる。移動盤４には、移動金型１２が取り付けられる。移動金型１２は、固定金型１１に対向しており、移動盤４とともに固定金型１１へ接近し、固定金型１１に組み合わされる。移動金型１２と固定金型１１とが合わされ接触することによって、移動金型１２と固定金型１１との間に製品形状に対応した空間が形成される。
【００２４】
型締駆動機構６は、トグル機構１３と、トグル機構駆動部１４とを備えている。トグル機構駆動部１４は、トグル機構１３を駆動するために、型締サーボモータ２１と、ボールねじ２２と、伝達機構２３とを備えている。ボールねじ２２の先端部には、クロスヘッド１５が取り付けられている。ボールねじ２２が回転することで、クロスヘッド１５が移動盤４に接近し、あるいは、移動盤４から離れるように移動する。伝達機構２３は、型締サーボモータ２１の回転をボールねじ２２に伝達し、クロスヘッド１５を移動させる。
【００２５】
トグル機構駆動部１４がクロスヘッド１５を移動させると、トグル機構１３が作動する。例えば、クロスヘッド１５が移動盤４へ向かって移動すると、移動盤４が固定盤３に向かって移動し、型閉が行われる。逆に、クロスヘッド１５が移動盤４から離れる方向に移動すると、移動盤４が固定盤３から離れる方向に移動し、型開が行われる。
【００２６】
押出機構９は、成形後の製品を移動金型１２から取り外すために、押出サーボモータ７１と、ボールねじ７２と、伝達機構７３とを備えている。ボールねじ７２の先端部は、移動金型１２の内面に貫通している。ボールねじ７２が回転することによって、ボールねじ７２が移動金型１２の内面に付着した製品を押し出す。伝達機構７３は、押出サーボモータ７１の回転をボールねじ７２に伝達し、ボールねじ７２を図１の左右方向に移動させる。
【００２７】
射出装置７は、加熱バレル（バンドヒータ）４１と、スクリュ４２と、計量駆動部４３と、射出駆動部４４とを備えている。加熱バレル４１は、溶融状態の樹脂を金型のキャビティ内に注入するノズル４１ａを備える。加熱バレル４１は、ホッパ４５からの樹脂を加熱溶融しつつ貯えておき、その溶融樹脂をノズルから射出する。スクリュ４２は、加熱バレル４１の内部で回転しながらあるいは回転せずに移動可能に設けられている。計量工程において、スクリュ４２は回転し、スクリュ４２の回転量（移動距離）によってバレル４１から射出される溶融樹脂の射出量が計量され決定される。射出工程においては、スクリュ４２は、回転することなく移動し、溶融樹脂をノズルから射出する。
【００２８】
計量駆動部４３は、計量サーボモータ４６と、計量サーボモータ４６の回転をスクリュ４２に伝える伝達機構４７とを有する。計量サーボモータ４６が駆動され、加熱バレル４１内でスクリュ４２が回転されると、樹脂がホッパ４５から加熱バレル４１内に導入される。導入された樹脂は、加熱されかつ混練されながら加熱バレル４１の先端側に送られる。樹脂は、溶融されて加熱バレル４１の先端部分に貯えられる。計量時と逆方向にスクリュ４２を移動させることによって、溶融樹脂はバレル４１から射出される。このとき、スクリュ４２は、回転することなく移動し、溶融樹脂をノズルから押し出す。尚、本実施形態では、成形材料として溶融樹脂を用いているが、成形材料は溶融樹脂に限定されることはなく、金属、ガラス、ゴム、炭素繊維を含む炭化化合物などでもよい。
【００２９】
射出駆動部４４は、射出サーボモータ５１と、ボールねじ５２と、伝達機構５３とを有する。ボールねじ５２が回転することで、加熱バレル４１内でスクリュ４２が図１の左右方向に移動する。伝達機構５３は、射出サーボモータ５１の回転をボールねじ５２に伝達する。これにより、射出サーボモータ５１が回転すると、スクリュ４２が移動する。スクリュ４２が加熱バレル４１の先端部分に貯えられた溶融樹脂をノズル４１ａから押し出すことによって、溶融樹脂がノズル４１ａから射出される。
【００３０】
射出圧力センサＳ１は、バレル４１から金型へ溶融樹脂を充填する際の充填圧力や保圧工程における保圧圧力を検出する。射出工程においては、射出圧力センサＳ１は、バレル４１から金型への溶融樹脂料の射出圧力を検出する。保圧工程においては、射出圧力センサＳ１は、速度制御から圧力制御への保圧切替え後の溶融樹脂の保圧圧力を検出する。
【００３１】
スクリュ位置センサＳ２は、スクリュ４２の位置を検出する。スクリュ４２は、射出サーボモータ５１の回転に伴って移動するので、スクリュ位置センサＳ２は、射出サーボモータ５１の回転数や角度位置からスクリュ４２の位置を検出してもよい。所定の制御周期ごとにスクリュ４２の位置を検出することによって、スクリュ４２の速度や加速度が分かる。
【００３２】
ヒューマン・マシン・インタフェース（ＨＭＩ／Ｆ）６０は、射出成形機１に関する様々な情報を表示する。ＨＭＩ／Ｆ６０は、例えば、表示部およびキーボードを備えてもよく、あるいは、タッチパネル式ディスプレイであってもよい。ユーザは、ＨＭＩ／Ｆ６０を通じて、射出成形機１の動作に関する指令等の設定を入力することができる。例えば、射出成形は、金型へ溶融樹脂を射出する射出工程（速度制御）と金型における溶融樹脂の保圧圧力を制御する保圧工程（圧力制御）とによって製品を成形する。本実施形態では、射出工程と保圧工程との間にスクリュ４２の停止を維持する保圧切替期間が設けられている。ユーザは、射出工程におけるスクリュ４２の移動速度、スクリュ４２の速度指令の減速開始位置（ＬＳ４）、スクリュ４２の最終的な停止位置（ＬＳ４α）、または、スクリュ４２の減速開始位置ＬＳ４から停止位置（スクリュ４２の速度指令がゼロになる）ＬＳ４αまでの減速指令期間ｔａ等の各設定値をＨＭＩ／Ｆ６０で入力する。スクリュ４２の移動速度、減速開始位置、停止位置等は、射出成形機１の実際のサイクル動作やシミュレーションに基づいてユーザによって設定され得る。また、ユーザは、型締工程および型開工程における移動金型１２の速度、計量工程における計量速度等をＨＭＩ／Ｆ６０で入力してもよい。
【００３３】
制御部８は、射出工程中に各種センサ（図示せず）から受け取るセンサ情報を監視し、そのセンサ情報に基づいて射出装置７を制御する。また、制御部８は、ＨＭＩ／Ｆ６０を通じて設定された上記設定値に従ってスクリュ４２を制御する。さらに、制御部８は、必要なデータを表示部１００に表示させる。
【００３４】
図２は、制御部８の構成の一例を示す図である。制御部８は、演算処理部６１と、設定部６２と、記憶部６３と、射出装置制御部６４と、入出力部６５とを含む。
【００３５】
演算処理部６１は、圧力センサや温度センサ等の各種センサから得られた検出値と設定部６２に格納された設定値とを比較しながら、加熱バレル４１の温度、スクリュ４２の速度、射出圧力を制御する。また、演算処理部６１は、制御部８の各構成要素の制御も行う。
【００３６】
設定部６２は、ＨＭＩ／Ｆ６０を介して入力された情報を格納する。例えば、設定部６２は、射出サーボモータ５１の回転速度またはスクリュ４２の移動速度、保圧工程における保圧圧力、スクリュ４２の減速開始位置（ＬＳ４）、スクリュ４２の最終的な停止位置（ＬＳ４α）あるいは減速指令期間（ｔａ）等に関する設定情報を格納する。
【００３７】
記憶部６３は、射出成形機１を動作させるためのプログラム、上記設定値、各種センサから得られた検出値等の情報を格納する。
【００３８】
射出装置制御部６４は、射出サーボモータ５１の駆動を制御する。射出装置制御部６４は、例えば射出サーボモータ５１の駆動を制御することで、射出装置７の射出圧力を制御する。射出装置制御部６４は、スクリュ位置センサＳ２からのフィードバックを受けて、位置指令や速度指令を補正して射出サーボモータ５１を制御する。
【００３９】
入出力部６５は、外部からの情報を制御部８へ取り込み、あるいは、制御部８の情報を外部へ出力するように構成されている。入出力部６５は、他の端末と有線または無線で通信可能に接続され得る。
【００４０】
次に、射出成形機１の射出工程および保圧切替期間における動作例を説明する。
【００４１】
図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、射出成形機１の動作の一例を示すグラフである。図３（Ａ）〜図３（Ｃ）のグラフの横軸は時間である。図３（Ａ）〜図３（Ｃ）のグラフの縦軸はそれぞれスクリュ４２の位置、スクリュ４２の速度、溶融樹脂の充填圧力である。図３（Ａ）の実線Ｐａはスクリュ４２の実際の位置を示し、破線Ｐｂは、スクリュ４２の位置指令値を示す。図３（Ｂ）の実線Ｖａはスクリュ４２の実速度を示し、破線Ｖｂはスクリュ４２の速度指令値を示す。以下、射出成形機１の動作を時系列に沿って説明する。尚、スクリュ４２の位置や速度は、スクリュ位置センサＳ２からの検出値に基づいて得ることができる。充填圧力は、射出圧力センサＳ１からの検出値に基づいて得ることができる。また、金型の型締工程や溶融樹脂の計量工程はすでに終了しているものとし、射出工程から説明を開始する。
【００４２】
まずｔ０において、射出工程が開始される。このとき、スクリュ４２は、図３（Ａ）に示すように、原点０からＬＳ５だけ離れた位置にある。その後、スクリュ４２は、原点（バレル４１の先端部）に接近していく。ここで、スクリュ４２の実際の位置Ｐａは、フィードバック制御による遅れの分だけ位置指令値Ｐｂに対して遅延する。従って、実際の位置Ｐａは、位置指令値Ｐｂに追従するが、ｔ０〜ｔ３においては位置指令値Ｐｂよりもほぼ（Ｌ１−Ｌ）だけ離間した位置となる。
【００４３】
ｔ０〜ｔ２において、スクリュ４２は、図３（Ｂ）に示すように、所定の加速度で加速される。ここで、スクリュ４２の実際の速度Ｖａは、フィードバック制御による遅れの分だけ速度指令値Ｖｂに対して遅延する。従って、実際の速度Ｖａは、速度指令値Ｖｂに追従するが、速度指令値Ｖｂよりも幾分遅れて変位する。例えば、速度指令値Ｖｂはｔ１において所定速度Ｖｃを示しているが、実際の速度Ｖａは、ｔ２において所定速度Ｖｃに達している。
【００４４】
ｔ２〜ｔ３において、スクリュ４２は、所定速度Ｖｃを維持している。ｔ０以降、この期間においても、溶融樹脂はバレル４１から金型へ流れ込み、金型のキャビティ内に充填されていく。キャビティ内にまだ空洞が多い場合、図３（Ｃ）に示す充填圧力は比較的低い値で推移する。一方、キャビティ内の空洞が少なくなると、ｔ３近傍に示すように、充填圧力が上昇する。
【００４５】
ｔ３において、図３（Ａ）に示すように、スクリュ４２の実際の位置Ｐａが予め設定された減速開始位置ＬＳ４に達すると、射出装置制御部６４は、図３（Ｂ）に示すようにスクリュ４２の減速を開始する。減速開始位置ＬＳ４は、上述の通り、ユーザが任意に設定可能である。例えば、ユーザは、充填圧力が所定のパッキング圧力Ｐｐになるときのスクリュ４２の位置を試運転やシミュレーションで確認し、その位置を減速開始位置ＬＳ４として設定部６２に設定すればよい。このとき、パッキング圧力Ｐｐの直後のピーク値Ｐｍａｘがばり等を発生させる充填圧力を超えないようにする。このように、ユーザは、充填圧力のピーク値Ｐｍａｘに近いパッキング圧力Ｐｐを参照してパッキング圧力Ｐｐに基づいて減速開始位置ＬＳ４を設定することができる。これにより、ばり等の不良の発生を抑制することができる。尚、“ばり”とは、過剰な充填圧力によって金型の接触面（パーティング面）から溶融樹脂がはみだす現象である。また、停止位置ＬＳ４αも、ユーザが任意に設定可能である。例えば、成形品の重量は通常決まっているので、充填される溶融樹脂の量も決まっている。充填される溶融樹脂の量は、スクリュ４２の移動距離Ｄｓに換算可能である。従って、スクリュ４２の停止位置ＬＳ４αはユーザによって予め設定可能である。
【００４６】
ｔ３〜ｔ４において、図３（Ｂ）に示すように、制御部８は、スクリュ４２を減速させ、ｔ４においてスクリュ４２を停止させる。よって、ｔ４において、制御部８は速度指令値Ｖｂをゼロにしている。ここで、減速開始位置ＬＳ４および停止位置ＬＳ４αは予め設定されている。また、減速開始位置ＬＳ４におけるスクリュ４２またはモータ５１の速度（初速Ｖｃ）は、モータ５１等に配置された位置エンコーダで検出することができる。制御部８は、減速開始位置ＬＳ４と停止位置ＬＳ４αとの差（減速距離Ｌ１）および初速Ｖｃを用いて、減速開始位置ＬＳ４の初速Ｖｃを停止位置ＬＳ４αでゼロにするように所定の加速度（または減速度）α（α＝Ｖｃ２／（２×Ｌ１））を算出することができる。さらに、制御部８は、加速度αで減速するときのサンプリング周期ｔｓごとの移動量（分配量）Ｄ（Ｄ＝Ｖｃ−α×ｔｓ×ｎ）を計算して、各サンプリングにおいて該サンプリングに対応する移動量に基づいた速度指令でモータ５１を制御する。尚、ｎは、減速開始位置ＬＳ４から停止位置ＬＳ４αまでのサンプリング数（ｎ＝１〜２×Ｌ１／（Ｖｃ×ｔｓ））である。制御部８は、減速開始位置ＬＳ４におけるモータ５１およびスクリュ４２の初速Ｖｃを加速度αで減速していき、ｔ４においてモータ５１の速度指令値をゼロにする。
【００４７】
ｔ４の時点では、実際の速度Ｖａは、速度指令値Ｖｂに対して遅延しているため、ゼロにはなっていない。また、このとき、図３（Ａ）に示すように、スクリュ４２の位置指令値Ｐｂは、最終的な停止位置ＬＳ４αでゼロになるように制御される。しかし、実際の位置Ｐａは位置指令値Ｐｂに対して遅延しているため、停止位置ＬＳ４αに達していない。
【００４８】
その後、ｔ５において、スクリュ４２の実際の速度Ｖａはほぼゼロになり、実際の位置Ｐａは停止位置ＬＳ４αに達する。尚、制御部８は、実際の速度Ｖａがｔ４における速度の所定比率未満になったときにスクリュ４２が停止したと判断してよい。このように、スクリュ４２の指令位置Ｐｂは、ｔ４で停止位置ＬＳ４αにおいて停止し、スクリュ４２の実際の位置Ｐａは、ｔ５で停止位置ＬＳ４αにおいて停止する。このように、本実施形態では、制御部８は、モータ５１およびスクリュ４２を速度制御によって停止位置ＬＳ４αに停止させることができる。
【００４９】
ｔ５〜ｔ６において、制御部８は、スクリュ４２を停止させ、保圧切替期間Ｔｓに入る。停止期間としての保圧切替期間Ｔｓにおいて、制御部８は、スクリュ４２の停止状態を維持する。これにより、自然な圧力を利用して金型のキャビティ内に溶融樹脂を充分に行き渡らせ、ひけ等の成形不良を抑制することができる。尚、“ひけ”とは、充填圧力または保圧圧力の低下や成形収縮によって金型のキャビティの樹脂が凹んだり窪んだりする現象である。
【００５０】
図３（Ａ）のＤｓは、スクリュ４２の移動距離を示す。バレル４１の断面積は、予め決まっているので、溶融樹脂の射出量は、移動距離Ｄｓ（射出量＝バレル４１の断面積×Ｄｓ）に基づいて一意に決まる。即ち、スクリュ４２の移動距離Ｄｓは、射出量を表していると言ってもよい。
【００５１】
ｔ６以降、射出装置制御部６４は、スクリュ４２を圧力制御し保圧工程に入る。その後、射出成形機１は、冷却工程、計量工程、型開工程および押出工程等を経て１つのサイクル動作を終了する。射出成形機１は、さらに同じサイクル動作を繰り返し実行してよい。
【００５２】
以上のように、本実施形態では、減速開始位置ＬＳ４および停止位置ＬＳ４αはユーザによって設定されている。制御部８は、減速開始位置ＬＳ４と停止位置ＬＳ４αとの差（減速距離Ｌ１）から加速度（減速度）αを算出することができ、加速度αを用いることによってスクリュ４２を速度制御することができる。
【００５３】
もし、スクリュが減速開始位置ＬＳ４に達したときに速度制御から圧力制御に切り替えられたとすると、モータ等のスクリュの駆動系の慣性力により、速度制御から圧力制御への切り替え時における実際の圧力と保圧圧力（圧力指令）との差が大きくなる場合がある。この場合、圧力制御による制動では制御できず、急激な圧力上昇が生じてしまうことがあり、機械の破損やバリの発生の原因となる。
【００５４】
これに対し、本実施形態では、制御部８は、速度制御によってスクリュ４２を停止位置ＬＳ４αに停止させる。その後、制御部８は、保圧切替期間Ｔｓにおいて、スクリュ４２の停止状態を維持し、実際の圧力と保圧圧力（圧力指令）との差を低減させた後に速度制御から圧力制御へ切り替える。これにより、本実施形態による射出成形機は、速度制御から圧力制御への切り替え時における実際の圧力と保圧圧力（圧力指令）との差を抑制し、機械の破損やバリの発生を抑制しつつ、保圧工程において保圧圧力の制御を可能にする。
【００５５】
本実施形態において、速度制御から圧力制御へ切り替えるタイミングは、保圧切替期間Ｔｓが終了した時点ｔ６である。しかし、速度制御から圧力制御へ切り替えるタイミングは、速度指令がゼロになる時点ｔ４あるいは実際にスクリュ４２が停止する時点ｔ５であってもよい。保圧切替期間Ｔｓは、ユーザによって任意に設定可能である。
【００５６】
実際にスクリュ４２が停止する時点ｔ５は、速度指令がゼロになる時点ｔ４よりも実際の圧力と保圧圧力（圧力指令）との差において小さい（図３（Ｃ）参照）。従って、制御部８は、時点ｔ４よりも時点ｔ５において速度制御から圧力制御へ切り替えることが好ましい。この場合、保圧切替期間Ｔｓがほぼゼロとなる。時点ｔ５は、時点ｔ４から遅延期間ｔｂだけ経過後になる。
【００５７】
速度指令値Ｖｂに対する実際の速度Ｖａの遅延期間ｔｂ（ｔ４〜ｔ５）は、位置ループゲインω０の逆数を用いて決定され、式１で表される。遅延期間ｔｂは、位置ループゲインω０によって一意に決まる。
ｔｂ＝１／ω０      （式１）
制御部８は、式１を演算して、減速開始時点ｔ３からｔａ＋ｔｂの経過後に速度制御から圧力制御へ切り替えてもよい。このように本実施形態において、速度制御から圧力制御へ切り替えるタイミングは、速度指令がほぼゼロになる時点ｔ４から遅延時間ｔｂ経過後の時点ｔ５であってもよい。
【００５８】
（変形例）
第１実施形態では、減速開始位置ＬＳ４および停止位置ＬＳ４αが、ユーザによって設定可能なパラメータとしている。制御部８は、これらのパラメータに基づいてスクリュ４２を制御している。
【００５９】
これに対し、本変形例では、ユーザは、減速開始位置ＬＳ４および減速指令期間ｔａを設定する。この場合、制御部８は、減速指令期間ｔａ、減速開始位置ＬＳ４および初速度Ｖｃに基づいて実際の減速距離Ｌ１（Ｌ１＝Ｖｃ／（２×ｔａ））を算出する。減速距離Ｌ１は、図３（Ｂ）の斜線部ＳＬの面積に該当する。減速開始位置ＬＳ４および減速距離Ｌ１の和が停止位置ＬＳ４αとなる。演算部８は、減速距離Ｌ１および初速Ｖｃを用いて、第１実施形態と同様に、加速度（または減速度）α（α＝Ｖｃ２／（２×Ｌ１））およびサンプリング周期ｔｓごとの移動量（分配量）Ｄ（Ｄ＝Ｖｃ−α×ｔｓ×ｎ）を算出することができる。これにより、本変形例の制御部８は、モータ５１およびスクリュ４２を速度制御によって停止位置ＬＳ４αに停止させることができる。従って、本変形例も、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
上記実施形態において、保圧切替期間においてスクリュ４２の停止期間としての保圧切替期間Ｔｓは可変にしてもよい。この場合、ユーザが保圧切替期間ＴｓをＨＭＩ／Ｆ６０を介して設定することができる。例えば、スクリュ４２の停止期間（拘束期間）をほぼゼロにする場合、保圧切替期間Ｔｓをゼロに設定すればよい。この場合、射出成形機１は、スクリュ４２の停止時点ｔ５から保圧工程に入る。
【００６１】
（第２実施形態）
第１実施形態において、減速指令期間ｔａにおけるスクリュ４２の減速度αは、ほぼ一定である。これに対し、第２実施形態では、スクリュ４２の減速度は可変にする。これにより、充填圧力の曲線を所望の曲線にすることができる。
【００６２】
図４および図５は、第２実施形態に従った射出成形機１の速度曲線の一例を示すグラフである。例えば、図４のｔ３〜ｔ４に示すように、制御部８は、速度指令Ｖｂを指数関数的に減少させてもよい。指数関数の設定パラメータ（時点および速度の設定）は、記憶部６３に予め格納しておけばよい。また、図５のｔ３〜ｔ４に示すように、制御部８は、速度指令ＶｂをＳ字状に減少させてもよい。Ｓ字状の曲線の設定パラメータも、記憶部６３に予め格納しておけばよい。
【００６３】
（第３実施形態）
図６は、第３実施形態に従った射出成形機１の速度曲線の一例を示すグラフである。第３実施形態は、スクリュ４２の減速度を可変にする点で第２実施形態と同様である。しかし、第３実施形態では、ユーザが速度および時間を任意に設定することができる。例えば、図６のｔ３〜ｔ４に示すように、ユーザは、時点ｔｓ１においてスクリュ４２の速度がＶｓ１になるように設定し、時点ｔｓ２においてスクリュ４２の速度がＶｓ２になるように設定し、時点ｔｓ３においてスクリュ４２の速度がＶｓ３になるように設定し、並びに、時点ｔｓ４においてスクリュ４２の速度がＶｓ４になるように設定する。これらの設定パラメータは、記憶部６３に格納される。制御部８は、速度指令Ｖｂを記憶部６３に格納された設定パラメータに従って減少させる。
【００６４】
このように、ユーザが時間および速度の設定パラメータを任意に設定可能とすることによって、保圧切替期間における充填圧力の曲線（軌跡）を所望の曲線にすることができる。その結果、第３実施形態による射出成形機１は、様々な成形材料や金型に対応することができる。尚、設定可能な時点の数および速度の数は、４つに限定せず、それ以上あるいはそれ以下であってもよい。本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６５】
１・・・射出成形機、７・・・射出装置、８・・・制御部、６０・・・ヒューマン・マシン・インタフェース、Ｓ１・・・射出圧力センサ、Ｓ２・・・スクリュ位置センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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