(57)【要約】【課題】  生産効率，成形品質及び歩留まりの向上を図るとともに、動作（制御）の安定性及び省エネルギ性を高める。【解決手段】  充填工程Ｓｉｃ及び保圧工程Ｓｉｐを有する射出工程Ｓｉの制御を行うに際し、油圧ポンプ５に、少なくとも大流量の固定吐出流量Ｑｍとこの大流量よりも小さい小流量の固定吐出流量Ｑｓを設定可能な油圧ポンプ５ｘ（５ａ，５ｂ）を使用するとともに、予め、射出工程Ｓｉの動作に伴う少なくとも一つ以上の物理量（Ｘｓ，Ｖｓ，Ｐｓ）に対して固定吐出流量Ｑｍ，Ｑｓを切換えるための少なくとも一つ以上の切換条件を設定し、射出工程Ｓｉの動作時に、大流量の固定吐出流量Ｑｍに設定して当該射出工程Ｓｉの制御を行うとともに、物理量を監視し、少なくとも一つ以上の物理量が少なくとも一つ以上の切換条件を満たしたなら小流量の固定吐出流量Ｑｓに切換えて射出工程Ｓｉの制御を行う。【選択図】  図１
2011011461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリュを前進させることにより加熱筒内の樹脂を金型に充填する充填工程と前記金型に充填した樹脂に保圧を付与する保圧工程とを有する射出工程の制御を行う射出成形機の制御方法において、前記油圧ポンプに、少なくとも大流量の固定吐出流量とこの大流量よりも小さい小流量の固定吐出流量を設定可能な油圧ポンプを使用するとともに、予め、前記射出工程の動作に伴う少なくとも一つ以上の物理量に対して前記固定吐出流量を切換えるための少なくとも一つ以上の切換条件を設定し、射出工程の動作時に、前記大流量の固定吐出流量に設定して当該射出工程の制御を行うとともに、前記物理量を監視し、少なくとも一つ以上の前記物理量が少なくとも一つ以上の前記切換条件を満たしたなら前記小流量の固定吐出流量に切換えて前記射出工程の制御を行うことを特徴とする射出成形機の制御方法。
【請求項２】
前記切換条件は、前記物理量となる、スクリュ位置，スクリュ速度，射出圧力，の一つ以上が予め設定した閾値に達することを条件（第一の切換条件）とすることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の制御方法。
【請求項３】
前記切換条件は、前記第一の切換条件を満たした後、前記物理量となる、経過時間又はスクリュ移動距離が予め設定した設定値に達すること又は当該設定値に達したときに前記第一の切換条件を満たすことを条件（第二の切換条件）とすることを特徴とする請求項２記載の射出成形機の制御方法。
【請求項４】
前記油圧ポンプは、斜板角の変更により前記固定吐出流量を設定可能な可変吐出型油圧ポンプを用いることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の制御方法。
【請求項５】
前記油圧ポンプは、前記固定吐出流量をそれぞれ設定可能な複数の油圧ポンプ部を用いることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の制御方法。
【請求項６】
前記射出工程の制御は、前記油圧ポンプを駆動する駆動モータの回転数を可変制御して行うことを特徴とする請求項１，４又は５記載の射出成形機の制御方法。
【請求項７】
前記駆動モータには、サーボ回路に接続したサーボモータを用いることを特徴とする請求項６記載の射出成形機の制御方法。
【請求項８】
前記切換条件を満たしたなら表示処理を含む所定の異常処理を行うことを特徴とする請求項１，２又は３記載の射出成形機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリュを前進させて加熱筒内の樹脂を金型に充填する充填工程と金型に充填した樹脂に保圧を付与する保圧工程とを有する射出工程の制御を行う際に用いて好適な射出成形機の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧ポンプにおける駆動モータの回転数を可変制御し、これに基づいて射出シリンダ（油圧シリンダ）等の油圧アクチュエータを駆動するとともに、成形サイクルにおける各動作工程の制御を行うようにした射出成形機の制御方法は、既に本出願人が提案した特許文献１に開示される射出成形機の制御方法が知られている。
【０００３】
同制御方法は、油圧ポンプにおける駆動モータの回転数を可変制御し、成形サイクルにおける各動作工程の制御を行うに際し、油圧ポンプとして少なくとも複数の固定吐出流量を設定可能な油圧ポンプを用いるとともに、予め、所定の条件に基づいて各動作工程に対応した固定吐出流量を設定し、成形時に、各動作工程に対応して油圧ポンプを固定吐出流量に切換えるとともに、駆動モータの回転数を可変制御して各動作工程の制御を行うようにしたものであり、この制御方法によれば、駆動モータから見た場合、油圧ポンプを少なくとも小容量タイプと大容量タイプの油圧ポンプとして使い分けることができるため、駆動モータの回転数が小さくなる不安定領域に対する別途の対策が不要或いは縮減可能になるなど、省エネルギ性の向上及びランニングコストの削減を図れるとともに、駆動モータ（サーボモータ）の小型化の実現によりサーボ回路等を含む全体のイニシャルコストの低減、更には制御の安定化による成形性及び成形品質の向上を図れる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−６９５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来の射出成形機の制御方法は、次のような解決すべき課題も残されていた。
【０００６】
第一に、成形サイクルにおける大流量を必要とする動作工程、具体的には、射出工程（充填工程，保圧工程）などは、比較的短時間で終了するため、油圧ポンプの固定吐出流量を大流量（大容量タイプ）に設定する場合、通常、駆動モータを短時間であれば支障を生じない高出力（定格出力の１３０〔％〕程度）に設定する場合も少なくない。この場合、正常動作であれば特に問題を生じないが、何らかの異常により過度の負荷が発生したり保圧工程の時間が長くなったような場合には、駆動モータがオーバロードにより停止（トリップ）してしまう。したがって、成形サイクル（成形動作）が中断し、結局、生産効率の低下を招くとともに、成形品質や歩留まりの低下要因ともなる。
【０００７】
第二に、複数の固定吐出流量は、計量工程，射出工程（充填工程，保圧工程）等の動作工程単位で設定するため、必ずしも最適な動作状態（制御状態）にあるとは言えない場合も生じる。例えば、動作の過渡期に固定吐出流量の切換を行った際には、切換時のタイムラグにより制御が不安定になったり、或いは動作工程単位で固定吐出流量を設定することから、駆動モータに必要以上の負担がかかり消費エネルギが大きくなってしまうなど、動作（制御）の安定性を確保したり省エネルギ性を高める観点からは必ずしも十分とはいえない。
【０００８】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した射出成形機の制御方法の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る射出成形機Ｍの制御方法は、上述した課題を解決するため、スクリュ２を前進させて加熱筒３内の樹脂を金型４に充填する充填工程Ｓｉｃと金型４に充填した樹脂に保圧を付与する保圧工程Ｓｉｐとを有する射出工程Ｓｉの制御を行うに際し、油圧ポンプ５に、少なくとも大流量の固定吐出流量Ｑｍとこの大流量よりも小さい小流量の固定吐出流量Ｑｓを設定可能な油圧ポンプ５を使用するとともに、予め、射出工程Ｓｉの動作に伴う少なくとも一つ以上の物理量（Ｘｓ，Ｖｓ，Ｐｓ）に対して固定吐出流量Ｑｍ，Ｑｓを切換えるための少なくとも一つ以上の切換条件を設定し、射出工程Ｓｉの動作時に、大流量の固定吐出流量Ｑｍに設定して当該射出工程Ｓｉの制御を行うとともに、物理量を監視し、少なくとも一つ以上の物理量が対応する少なくとも一つ以上の切換条件を満たしたなら小流量の固定吐出流量Ｑｓに切換えて射出工程Ｓｉの制御を行うようにしたことを特徴とする。
【００１０】
この場合、発明の好適な態様により、切換条件には、物理量となる、スクリュ位置Ｘｓ，スクリュ速度Ｖｓ，射出圧力Ｐｓ，の一つ以上が予め設定した対応する閾値Ｘｃ，Ｖｃ，Ｐｃに達することを条件（第一の切換条件）とすることができる。さらに、切換条件には、第一の切換条件を満たした後、物理量となる、経過時間Ｔｓ又はスクリュ移動距離Ｓｓが予め設定した設定値Ｔｃ，Ｓｃに達すること又は当該設定値Ｔｃ，Ｓｃに達したときに第一の切換条件を満たすことを条件（第二の切換条件）とすることもできる。一方、油圧ポンプ５には、斜板角Ｒｓの変更により固定吐出流量Ｑｍ，Ｑｓを設定可能な可変吐出型油圧ポンプ５ｘを用いてもよいし、固定吐出流量Ｑｍ，Ｑｓをそれぞれ設定可能な複数の油圧ポンプ部５ａ，５ｂを用いてもよい。また、射出工程Ｓｉの制御は、油圧ポンプ５を駆動する駆動モータ６の回転数を可変制御して行うことができ、この駆動モータ６には、サーボ回路６ｓａに接続したサーボモータ６ｓを用いることができる。他方、切換条件を満たしたなら表示処理を含む所定の異常処理を行うことも可能である。
【発明の効果】
【００１１】
このような手法による本発明に係る射出成形機Ｍの制御方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００１２】
（１）  射出工程Ｓｉの動作時に、大流量の固定吐出流量Ｑｍに設定して当該射出工程Ｓｉの制御を行うとともに、物理量を監視し、少なくとも一つ以上の物理量が対応する少なくとも一つ以上の切換条件を満たしたなら小流量の固定吐出流量Ｑｓに切換えて射出工程Ｓｉの制御を行うようにしたため、何らかの異常により過度の負荷が発生したり射出工程Ｓｉの工程時間が長くなったような場合でも、オーバロードによる駆動モータ６の停止（トリップ）を回避できる。したがって、成形サイクル（成形動作）の中断を生じることなく生産稼働を継続できるため、生産効率の向上を図れるとともに、成形品質及び歩留まりの向上に寄与できる。
【００１３】
（２）  正常な動作状態であっても動作工程の切換や制御の過渡期等に捕らわれることなく、実際の動作状態（制御状態）に対応した最適なタイミングにより大流量（固定吐出流量Ｑｍ）から小流量（固定吐出流量Ｑｓ）に切換えることができるため、動作（制御）の安定性或いは省エネルギ性をより高めることができる。
【００１４】
（３）  好適な態様により、切換条件として、スクリュ位置Ｘｓ，スクリュ速度Ｖｓ，射出圧力Ｐｓ，の一つ以上が予め設定した対応する閾値Ｘｃ，Ｖｃ，Ｐｃに達することを条件（第一の切換条件）とすれば、特に、射出工程Ｓｉにおけるスクリュの動作状態を的確に検出できるため、本発明に係る制御方法を容易かつ確実に実施することができる。
【００１５】
（４）  好適な態様により、切換条件として、第一の切換条件を満たした後、経過時間Ｔｓ又はスクリュ移動距離Ｓｓが予め設定した設定値Ｔｃ，Ｓｃに達すること又は当該設定値Ｔｃ，Ｓｃに達したときに第一の切換条件を満たすことを条件（第二の切換条件）とすれば、射出工程Ｓｉにおけるスクリュの動作状態を的確に検出できることに加え、誤検出を回避できるため、検出の確実性及び信頼性をより高めることができる。
【００１６】
（５）  好適な態様により、油圧ポンプ５に、斜板角Ｒｓの変更により固定吐出流量Ｑｍ，Ｑｓを設定可能な可変吐出型油圧ポンプ５ｘを用いれば、一台の可変吐出型油圧ポンプ５ｘにより実施できるため、固定吐出流量ＱｍとＱｓの切換を円滑に行うことができるとともに、本発明に係る制御方法の実施に用いる油圧回路全体の小型化に寄与できる。
【００１７】
（６）  好適な態様により、油圧ポンプ５に、固定吐出流量Ｑｍ，Ｑｓをそれぞれ設定可能な複数の油圧ポンプ部５ａ，５ｂを用いれば、単純構造の油圧ポンプ部５ａ，５ｂの組合わせにより実施できるため、全体の低コスト化及び制御の多様化に寄与できる。
【００１８】
（７）  好適な態様により、射出工程Ｓｉを制御するに際し、油圧ポンプ５を駆動する駆動モータ６の回転数を可変制御して行うようにすれば、インバータ制御と同様の効果（作用）により省エネルギ性を高めることができる。
【００１９】
（８）  好適な態様により、駆動モータ６に、サーボ回路３ａに接続したサーボモータ６ｓを用いれば、本発明に係る制御方法を容易かつ確実に実施できるとともに、同制御方法による作用効果をより有効に享受できる。
【００２０】
（９）  好適な態様により、切換条件を満たしたなら表示処理を含む所定の異常処理を行うようにすれば、異常に対する速やかな検出により迅速な対策を講じることができるため、生産全体への影響を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の好適実施形態に係る射出成形機の制御方法の処理手順を示すフローチャート、
【図２】同制御方法の実施に用いる射出成形機の油圧駆動部を含む構成図、
【図３】同射出成形機における油圧駆動部のブロック回路図、
【図４】同制御方法を用いた射出工程における動作の一例を示す時間対各物理量の変化特性図、
【図５】同制御方法を用いた射出工程における動作の他の例を示す時間対各物理量の変化特性図、
【図６】同制御方法を用いた射出工程における動作の他の例を示す時間対各物理量の変化特性図、
【図７】同制御方法を用いた射出工程における動作の他の例を示す時間対各物理量の変化特性図、
【図８】同制御方法を用いた射出工程における動作の他の例を示す時間対各物理量の変化特性図、
【図９】同制御方法を実施した際における成形サイクルの制御状態説明図、
【図１０】本発明の変更実施形態に係る射出成形機の制御方法の実施に用いる射出成形機の油圧駆動部を含む構成図、
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００２３】
まず、本実施形態に係る制御方法を実施できる射出成形機の構成について、図２及び図３を参照して説明する。
【００２４】
図２において、Ｍは射出成形機であり、射出装置Ｍｉと型締装置Ｍｃを備える。射出成形機Ｍは、油圧アクチュエータ（１３ａ…）として、射出装置Ｍｉにおける加熱筒３に内蔵したスクリュ２を進退させる射出シリンダ１３ａ及び当該スクリュ２を回転させる計量モータ（オイルモータ）１３ｂを備えるとともに、型締装置Ｍｃにおける金型４に対する型開閉及び型締を行う型締シリンダ１３ｃ及び金型４における成形品の突き出し（エジェクタ）を行う突出しシリンダ１３ｄ（図３）を備える。また、射出装置Ｍｉを進退移動させて金型４に対するノズルタッチ又はその解除を行う射出装置移動シリンダ１３ｅ（図３）を備える。
【００２５】
一方、２１は油圧駆動部であり、油圧駆動源となる可変吐出型油圧ポンプ５ｘ（油圧ポンプ５）及び切換バルブ回路２２を備える。可変吐出型油圧ポンプ５ｘは、ポンプ部２５とこのポンプ部２５を回転駆動するサーボモータ６ｓ（駆動モータ６）を備え、このサーボモータ６ｓの回転数を可変制御して吐出流量を制御できる。したがって、インバータ制御と同様の効果（作用）により省エネルギ性を高めることができる。この場合、サーボモータ６ｓはサーボ回路（サーボアンプ）６ｓａに接続した交流サーボモータを用いるとともに、サーボモータ６ｓには、このサーボモータ６ｓの回転数を検出するロータリエンコーダ６ｓｅが付設されている。駆動モータ６として、このようなサーボ回路６ｓａに接続したサーボモータ６ｓを用いれば、本発明に係る制御方法を容易かつ確実に実施できるとともに、同制御方法による作用効果をより有効に享受できる。
【００２６】
また、ポンプ部２５は、斜板型ピストンポンプにより構成するポンプ機体２６を内蔵する。したがって、ポンプ部２５は、斜板２７を備え、斜板２７の傾斜角となる斜板角Ｒｓを大きくすれば、ポンプ機体２６におけるポンプピストンのストロークが大きくなり、吐出流量が増加するとともに、斜板角Ｒｓを小さくすれば、同ポンプピストンのストロークが小さくなり、吐出流量が減少する。よって、斜板角Ｒｓを所定の角度に設定することにより、吐出流量が所定の大きさに固定される固定吐出流量Ｑｍ，Ｑｓ、即ち、大流量の固定吐出流量Ｑｍとこの大流量よりも小さい小流量の固定吐出流量Ｑｓを設定することができる。このため、斜板２７には、斜板切換シリンダ２８及び戻しスプリング２９を付設するとともに、斜板切換シリンダ２８は、切換バルブ（電磁バルブ）３０を介してポンプ部２５（ポンプ機体２６）の吐出口に接続する。これにより、斜板２７の角度は、斜板切換シリンダ２８により切換えることができる。さらに、ポンプ部２５の吐出口には当該ポンプ部２５の吐出圧力（負荷圧力）を検出する圧力センサ３３を接続する。
【００２７】
ところで、可変吐出型油圧ポンプ５ｘは、サーボモータ６ｓの回転数を可変制御して吐出流量（吐出圧力）を可変するため、斜板角Ｒｓにより設定する固定吐出流量Ｑｍ，Ｑｓは、制御時に変動しないように固定する必要があるとともに、他方、固定吐出流量の切換は、非制御時における僅かな期間に行う必要がある。このため、上述したように、斜板切換シリンダ２８を切換バルブ３０を介してポンプ部２５（ポンプ機体２６）の吐出口に接続し、この切換バルブ３０の開閉制御により斜板角Ｒｓの変更を行っており、この場合、選択できる斜板角Ｒｓは大小二つの角度となる。このような可変吐出型油圧ポンプ５ｘを使用すれば、一台の可変吐出型油圧ポンプ５ｘにより実施できるため、固定吐出流量ＱｍとＱｓの切換を円滑に行うことができるとともに、本発明に係る制御方法の実施に用いる油圧回路全体の小型化に寄与できる利点がある。また、油圧駆動部２１は、サーボモータ６ｓの回転数を可変制御することにより、可変吐出型油圧ポンプ５ｘの吐出流量及び吐出圧力を可変することができ、これに基づいて、上述した各シリンダ１３ａ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ及び計量モータ１３ｂに対する駆動制御を行うことができるとともに、成形サイクルにおける各動作工程の制御を行うことができる。
【００２８】
他方、ポンプ部２５の吸入口は、オイルタンク３４に接続するとともに、ポンプ部２５の吐出口は、切換バルブ回路２２の一次側に接続し、さらに、切換バルブ回路２２の二次側は、図３に示すように、射出成形機Ｍにおける油圧アクチュエータを構成する射出シリンダ１３ａ，計量モータ１３ｂ，型締シリンダ１３ｃ，突出しシリンダ１３ｄ及び射出装置移動シリンダ１３ｅに接続する。したがって、切換バルブ回路２２には、少なくとも、射出シリンダ１３ａ，計量モータ１３ｂ，型締シリンダ１３ｃ，突出しシリンダ１３ｄ及び射出装置移動シリンダ１３ｅにそれぞれ接続する切換バルブ（電磁バルブ）２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ及び２２ｅを備えている。なお、各切換バルブ２２ａ…は、それぞれ一又は二以上のバルブ部品をはじめ、必要な付属油圧部品等により構成され、少なくとも、射出シリンダ１３ａ，計量モータ１３ｂ，型締シリンダ１３ｃ，突出しシリンダ１３ｄ及び射出装置移動シリンダ１３ｅに対する作動油の供給，停止，排出に係わる切換機能を有する。
【００２９】
また、４１は成形機コントローラであり、図３に示すように、成形機コントローラ４１には、サーボ回路６ｓａを介してサーボモータ６ｓを接続するとともに、サーボモータ６ｓに付設されたロータリエンコーダ６ｓｅは、サーボ回路６ｓａに接続する。さらに、成形機コントローラ４１には、電磁バルブを用いた各切換バルブ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ及び切換バルブ３０を接続する。一方、図２に示すように、射出シリンダ１３ａの後油室には、当該後油室の油圧、即ち、射出圧力Ｐｓを検出する圧力センサ３１（射出圧力検出手段）を付設するとともに、スクリュ２の後端には当該スクリュ２の位置、即ち、スクリュ位置Ｘｓを検出する位置センサ３２（スクリュ位置検出手段）を付設する。なお、スクリュ速度Ｖｓはスクリュ位置Ｘｓの微分により求めることができる。そして、圧力センサ３１及び位置センサ３２は、図３に示すように、成形機コントローラ４１に接続する。これにより、射出工程Ｓｉ（スクリュ２）の動作に伴う物理量、即ち、射出圧力Ｐｓ，スクリュ位置Ｘｓ及びスクリュ速度Ｖｓは、スクリュ２に対してより近い位置で検出可能になるため、応答性及び精度の高い検出を行うことができる。また、圧力センサ３１の代わりに、前述した圧力センサ３３の使用も可能である。成形機コントローラ４１は射出成形機Ｍ全体の制御を司るコンピューティング機能を備えており、各種シーケンス制御を含む制御処理及び演算処理を実行するとともに、特に、本発明に係る制御方法を実行するための制御プログラム（処理プログラム）を格納する。
【００３０】
次に、本実施形態に係る射出成形機Ｍの制御方法について、図１〜図９を参照して具体的に説明する。
【００３１】
まず、予め、異なる二つの固定吐出流量Ｑｍ，Ｑｓ、即ち、大流量の固定吐出流量Ｑｍとこの大流量よりも小さい小流量の固定吐出流量Ｑｓを設定する。二つの固定吐出流量Ｑｍ，Ｑｓにおいて、小流量の固定吐出流量Ｑｓは、標準となる吐出流量を設定する。したがって、斜板角Ｒｓは、比較的小さい角度（小容量側）に設定される。これに対して、大流量の固定吐出流量Ｑｍは、小流量の固定吐出流量Ｑｓよりも大きく設定、具体的には、固定吐出流量Ｑｓの２倍程度に設定できる。したがって、斜板角Ｒｓは、比較的大きい角度（大容量側）に設定される。特に、大流量の固定吐出流量Ｑｍを用いる動作工程は、短時間で終了する場合も少なくないため、比較的長時間続く場合には、サーボモータ６ｓに対して悪影響を与える虞れがあっても、比較的短時間（数秒程度）であれば、サーボモータ６ｓに対してはほとんど悪影響を与えない吐出流量を設定可能であり、具体的には、サーボモータ６ｓの出力が定格出力の１３０〔％〕程度となる大容量側に設定できる。
【００３２】
また、各固定吐出流量Ｑｍ，Ｑｓを適用する成形サイクルにおける各動作工程を設定する。なお、以下の説明では、大流量の固定吐出流量Ｑｍに設定する場合を大流量モードＦｍ、小流量の固定吐出流量Ｑｓに設定する場合を小流量モードＦｓとする。成形サイクルの動作工程には、図９に示すように、計量工程Ｓｍ，充填工程Ｓｉｃ，保圧工程Ｓｉｐ，突出し工程Ｓｅ，型締工程Ｓｃ等の主要工程がある。図９は、計量工程Ｓｍに大流量モードＦｍ，充填工程Ｓｉｃに大流量モードＦｍ，保圧工程Ｓｉｐに小流量モードＦｓ，突出し工程Ｓｅに小流量モードＦｓ，型締工程Ｓｃに大流量モードＦｍ，をそれぞれ設定したモード切換パターンの一例を示す。このようなモード切換パターンは任意であり、前述した特許文献１のように、充填工程Ｓｉでは、射出速度の大きさにより適用するモードＦｍ，Ｆｓを異ならせて設定したり、保圧工程Ｓｉｐでは、保圧時間の長さにより適用するモードＦｍ，Ｆｓを異ならせて設定することもできる。
【００３３】
さらに、充填工程Ｓｉｃと保圧工程Ｓｉｐは射出工程Ｓｉとなるため、この射出工程Ｓｉに対しては本発明に従って切換条件を設定する。即ち、射出工程Ｓｉ（充填工程Ｓｉｃ）の開始が大流量モードＦｍ（固定吐出流量Ｑｍ）で行われる場合、優先的に切換を行うための切換条件（第一の切換条件，第二の切換条件）を設定する。したがって、この場合の射出工程Ｓｉでは、上述したモード切換パターンに基づく制御が行われるも、動作状態が設定した当該切換条件を満たした際には、大流量モードＦｍ（固定吐出流量Ｑｍ）による動作状態にあっても小流量モードＦｓ（固定吐出流量Ｑｓ）に強制的に切換えられる。
【００３４】
この場合、第一の切換条件は、射出工程Ｓｉの動作に伴う物理量、具体的には、スクリュ位置Ｘｓ〔ｍｍ〕，スクリュ速度Ｖｓ〔％〕，射出圧力Ｐｓ〔％〕に対して、それぞれ閾値Ｘｃ〔ｍｍ〕，Ｖｃ〔％〕，Ｐｃ〔％〕を設定し、これら三つの物理量となる、スクリュ位置Ｘｓ，スクリュ速度Ｖｓ，射出圧力Ｐｓの少なくとも一つ以上が対応する閾値Ｘｃ，Ｖｃ，Ｐｃに達することを条件とする。したがって、適用させる閾値Ｘｃ，Ｖｃ，Ｐｃの種類（数）や閾値Ｘｃ，Ｖｃ，Ｐｃの各大きさは、予め、成形条件や成形品等に対応させて任意に選択（設定）することができる。
【００３５】
また、第二の切換条件は、第一の切換条件を満たした後、射出工程Ｓｉの動作に伴う物理量、具体的には、経過時間Ｔｓ〔秒〕が設定した設定値Ｔｃ〔秒〕に達することを条件とする。第二の切換条件には、経過時間Ｔｓが設定値Ｔｃに達することのみを条件とする場合と、当該設定値Ｔｃに達したときに第一の切換条件を満たすことを条件とする場合の双方が含まれる。なお、必要により経過時間Ｔｓの代わりにスクリュ移動距離Ｓｓ〔ｍｍ〕を用いてもよく、この場合にはスクリュ移動距離Ｓｓに対応する設定値Ｓｃ〔ｍｍ〕を設定すればよい。
【００３６】
表１は、五つの具体的な切換条件の設定例を示す。
【００３７】
【表１】
2011011461.tif 000003
【００３８】
次に、表１におけるＣ１〜Ｃ５の切換条件を用いた際の具体的な処理手順について、図１〜図９を参照して説明する。
【００３９】
まず、切換条件Ｃ１は、射出圧力Ｐｓに対する閾値（リミット圧）Ｐｃ及びスクリュ位置Ｘｓに対する閾値Ｘｃを第一の切換条件として設定するとともに、経過時間Ｔｓに対する設定値Ｔｃを第二の切換条件として設定したものである。切換条件Ｃ１を用いた際の具体的な動作状態の一例を図４に示す。同図は、射出工程Ｓｉ（充填工程Ｓｉｃ及び保圧工程Ｓｉｐ）における時間〔秒〕に対するスクリュ位置Ｘｓ〔ｍｍ〕，スクリュ速度Ｖｓ〔％〕，射出圧力Ｐｓ〔％〕の変化特性を示す。このような切換条件Ｃ１を設定することにより異常の発生を的確に検出することができる。したがって、リミット圧Ｐｃとしては、例えば、サーボモータ６ｓがオーバロードにより停止（トリップ）するのを回避できる大きさを考慮して設定できる。即ち、サーボモータ６ｓがオーバロードにより停止する負荷圧力が判っている場合、この負荷圧力の手前に、所定の余裕度等を考慮してリミット圧Ｐｃを設定できる。また、スクリュ位置Ｘｓに対する閾値Ｘｃとしては、位置目標値Ｘｏに対する偏差により設定できる。即ち、検出したスクリュ位置Ｘｓと位置目標値Ｘｏとの偏差が許容範囲（閾値Ｘｃ）を外れていることを条件とすることができる。
【００４０】
以下、切換条件Ｃ１を用いた場合の処理手順について、図１に示すフローチャートに従って説明する。今、射出成形機Ｍは成形稼働中にあり、成形サイクル、特に、図９における計量工程Ｓｍが終了し、射出工程Ｓｉに移行する場合を想定する。この場合、射出工程Ｓｉは、予め設定したモード切換パターンに従って大流量モードＦｍから開始する（ステップＳ１，Ｓ２）。即ち、成形機コントローラ４１から切換バルブ３０に対して所定の切換信号が付与され、斜板２７の角度が大きい斜板角Ｒｓ（大流量側）に切換えられる。これにより、可変吐出型油圧ポンプ５ｘは、大流量となる固定吐出流量Ｑｍを吐出する大容量の油圧ポンプ５として作動する。
【００４１】
一方、射出工程Ｓｉの開始により成形機コントローラ４１は射出圧力Ｐｓの大きさを監視する。今、充填工程Ｓｉｃ中に何らかの異常が発生し、射出圧力Ｐｓが急激に上昇した場合を想定する。この場合、射出圧力Ｐｓは、正常時よりも早い時間となるｔｓ時点でリミット圧Ｐｃに達する。また、リミット圧Ｐｃに達したｔｓ時点ではスクリュ位置Ｘｓと位置目標値Ｘｏの偏差が大きく、この偏差は許容範囲（閾値Ｘｃ）を外れた状態にある。したがって、ｔｓ時点において第一の切換条件を満たすことになる（ステップＳ３）。さらに、第一の切換条件を満たしたｔｓ時点から計時を開始し、成形機コントローラ４１はｔｓ時点からの経過時間Ｔｓが設定値Ｔｃに達したか否かを監視する。そして、設定値Ｔｃに達した時点ｔｃにおいて第一の切換条件を維持しているか否かを再度判断する。この際、ｔｃ時点においても射出圧力Ｐｓがリミット圧Ｐｃに達した状態を維持し、かつスクリュ位置Ｘｓと位置目標値Ｘｏの偏差が許容範囲（閾値Ｘｃ）を外れている状態を維持している場合には、第二の切換条件を満たすことになる（ステップＳ４）。これにより、ｔｃ時点では第一の切換条件及び第二の切換条件からなる切換条件Ｃ１が満たされるため、成形機コントローラ４１から切換バルブ３０に対して所定の切換信号が付与され、斜板２７の角度が小さい斜板角Ｒｓに切換えられる。即ち、大流量モードＦｍから小流量モードＦｓに切換えられる（ステップＳ５）。この結果、可変吐出型油圧ポンプ５ｘは、小流量となる固定吐出流量Ｑｓを吐出する小容量の油圧ポンプ５として作動する。
【００４２】
このように、充填工程Ｓｉｃの途中であっても切換条件Ｃ１を満たしたなら、大流量モードＦｍによる動作状態であっても切換条件Ｃ１が優先され、小流量モードＦｓに強制的に切換えられる。即ち、モード切換パターンによりＶ−Ｐ切換位置（充填工程Ｓｉｃの終了）まで大流量モードＦｍが設定されている場合であってもＶ−Ｐ切換位置に達する手前で小流量モードＦｓに切換えられる。そして、小流量モードＦｓによる制御は少なくとも充填工程Ｓｉｃの終了時点ｔｅ（図９）まで行われる（ステップＳ６）。また、例示の場合、次段の保圧工程Ｓｉｐも小流量モードＦｓに設定されるため、充填工程Ｓｉｃが終了してもそのまま小流量モードＦｓによる保圧工程Ｓｉｐが行われる（ステップＳ６，Ｓ７）。なお、保圧工程Ｓｉｐでは、保圧に対して予め設定した目標圧力となるように、圧力に対するフィードバック制御が行われる。この場合、圧力制御はサーボモータ６ｓの回転数を可変制御して行われる。また、制御中は、圧力センサ３１から得られる負荷圧力が成形機コントローラ４１に付与される。
【００４３】
さらに、切換条件（第一の切換条件及び第二の切換条件）Ｃ１を満たしたなら表示処理を含む所定の異常処理を行ってもよい。異常処理としては、エラーメッセージや警報ランプ等の表示処理をはじめ、必要により警報ブザー，通信による報知，異常に伴う制御等の各種異常処理を適用できる。このような異常処理を行うことにより、異常に対する速やかな検出により迅速な異常対策を講じることができ、生産全体への影響を最小限に抑えることができる利点がある。
【００４４】
そして、上述した保圧工程Ｓｉｐの終了により射出工程Ｓｉの全工程が終了し、次の成形サイクルが継続する場合には、射出工程Ｓｉに続く他の成形工程（動作工程）が行われる（ステップＳ７，Ｓ８，Ｓ９）。即ち、設定されたモード切換パターンにより、型開きが行われ、突出し工程Ｓｅが行われるとともに、型締工程Ｓｃ，計量工程Ｓｍが行われる。例示の場合、突出し工程Ｓｅでは小流量モードＦｓによる制御が行われるとともに、型締工程Ｓｃ，計量工程Ｓｍでは大流量モードＦｍによる制御が行われる。
【００４５】
以上、切換条件Ｃ１を用いた場合の処理手順を説明したが、表１における他の切換条件Ｃ２〜Ｃ５の場合であっても、設定される切換条件（第一の切換条件，第二の切換条件）の内容は異なるものの、基本的には上述した切換条件Ｃ１の場合と同様の処理手順による処理が行われる。
【００４６】
まず、切換条件Ｃ２は、射出圧力Ｐｓに対する閾値（リミット圧）Ｐｃ，スクリュ位置Ｘｓに対する閾値Ｘｃ，スクリュ速度Ｖｓに対する閾値Ｖｃを、それぞれ切換条件（第一の切換条件）として設定したものである。なお、切換条件Ｃ２では第二の切換条件を設定しないが、必要により経過時間Ｔｓに対する設定値Ｔｃを第二の切換条件として設定することができる。このような切換条件Ｃ２を設定することにより切換条件Ｃ１の場合と同様に異常の発生を的確に検出することができる。切換条件Ｃ２を用いた際の具体的な動作状態の一例を図５に示す。同図は、射出工程Ｓｉ（充填工程Ｓｉｃ及び保圧工程Ｓｉｐ）における時間〔秒〕に対するスクリュ位置Ｘｓ〔ｍｍ〕，スクリュ速度Ｖｓ〔％〕，射出圧力Ｐｓ〔％〕の変化特性を示す。図５の場合、スクリュ位置Ｘｓに対する閾値Ｘｃとしては、検出したスクリュ位置Ｘｓと位置目標値Ｘｏとの偏差が許容範囲（閾値Ｘｃ）を外れていることを条件とすることができるとともに、スクリュ速度Ｖｓに対する閾値Ｖｃとしては、スクリュ速度Ｖｓが０付近に設定した許容範囲（閾値Ｖｃ）に入るということを条件とすることができる。
【００４７】
切換条件Ｃ２を用いた場合には、次のような処理が行われる。図５において、オーバーシュート（過渡期）を除いた場合の射出圧力Ｐｓは、ｔｃ時点でリミット圧Ｐｃに達する。リミット圧Ｐｃに達したときのスクリュ位置Ｘｓと位置目標値Ｘｏの偏差は大きく、許容範囲（閾値Ｘｃ）から外れた状態にあるとともに、スクリュ速度Ｖｓはほぼ０となり、許容範囲（閾値Ｖｃ）に入る状態となる。即ち、切換条件Ｃ２を満たすことになる。換言すれば、スクリュ２は目標位置に到達していないにも拘わらずリミット圧Ｐｃに達し、かつスクリュ２の移動が停止した状態となる。したがって、この場合には、異常が発生したものと考えられるため、ｔｃ時点において大流量モードＦｍから小流量モードＦｓに切換える。
【００４８】
また、切換条件Ｃ３は、充填工程Ｓｉｃから保圧工程Ｓｉｐに切換えるＶ−Ｐ切換点（位置）ｔｒに達したことを第一の切換条件として設定するとともに、スクリュ速度Ｖｓが０付近に達する経過時間Ｔｓを設定値Ｔｃ（第二の切換条件）として設定したものである。このような切換条件Ｃ３を設定することにより正常時における切換タイミングの最適化を図ることができる。切換条件Ｃ３を用いた際の具体的な動作状態の一例を図６に示す。同図は、射出工程Ｓｉ（充填工程Ｓｉｃ及び保圧工程Ｓｉｐ）における時間〔秒〕に対するスクリュ位置Ｘｓ〔ｍｍ〕，スクリュ速度Ｖｓ〔％〕，射出圧力Ｐｓ〔％〕の変化特性を示す。
【００４９】
切換条件Ｃ３を用いた場合には、次のような処理が行われる。図６において、スクリュ２がＶ−Ｐ切換点ｔｒに達すれば、第一の切換条件を満たすため、このＶ−Ｐ切換点ｔｒから計時を開始する。そして、経過時間Ｔｓが設定値Ｔｃに達した時点ｔｃにおいて大流量モードＦｍから小流量モードＦｓに切換える。この場合、Ｖ−Ｐ切換点ｔｒでは速度制御が解除され、かつ圧力制御に切換えられるため、Ｖ−Ｐ切換点ｔｒではスクリュ速度Ｖｓが急速に低下し、かつ射出圧力Ｐｓは設定圧力まで急速に移行する過渡期となる。したがって、Ｖ−Ｐ切換点ｔｒから設定値Ｔｃに対応する時間が経過した後に小流量モードＦｓへの切換を行えば、不安定な過渡期を回避できる。この結果、動作（制御）の安定性を高めることができ、小流量モードＦｓへの切換を円滑に行うことができる。
【００５０】
さらに、切換条件Ｃ４は、射出圧力Ｐｓに対する閾値Ｐｃ及びスクリュ位置Ｘｓに対する閾値Ｘｃを第一の切換条件として設定するとともに、経過時間Ｔｓに対する設定値Ｔｃを第二の切換条件として設定したものである。切換条件Ｃ４も切換条件Ｃ３と同様、正常時における切換タイミングの最適化を図ることができる。切換条件Ｃ４を用いた際の具体的な動作状態の一例を図７に示す。同図は、射出工程Ｓｉ（充填工程Ｓｉｃ及び保圧工程Ｓｉｐ）における時間〔秒〕に対するスクリュ位置Ｘｓ〔ｍｍ〕，スクリュ速度Ｖｓ〔％〕，射出圧力Ｐｓ〔％〕の変化特性を示す。なお、図７は図４〜図６の場合と異なり、充填工程Ｓｉｃにおいて速度制御を行わない特殊な成形例であり、閾値Ｐｃも前述した切換条件Ｃ１及びＣ２の閾値（リミット圧）Ｐｃよりも低い値に設定される。また、スクリュ位置Ｘｓに対する閾値Ｘｃは位置目標値を設定することができる。
【００５１】
切換条件Ｃ４を用いた場合には、次のような処理が行われる。図７において、射出圧力Ｐｓがｔｍ時点においてリミット圧Ｐｃに達した場合、このｔｍ時点ではスクリュ位置Ｘｓが閾値Ｘｃに達することなく変化しているため、正常な動作が行われている。そして、この後、ｔｓ時点でスクリュ位置Ｘｓが閾値Ｘｃ（位置目標値）に達するとともに、このｔｓ時点でも射出圧力Ｐｓがリミット圧Ｐｃに達した状態にあれば、スクリュ２は正常に位置目標値に達したものと考えられる。また、ｔｓ時点では第一の切換条件を満たすため、このｔｓ時点から計時を開始する。この後、経過時間Ｔｓがｔｃ時点で設定値Ｔｃに達すれば、このｔｃ時点で第二の切換条件が満たされるため、このｔｃ時点で大流量モードＦｍから小流量モードＦｓに切換える。例示の場合、射出圧力Ｐｓのみ、即ち、単一の物理量のみを監視した場合には、誤動作を起こして成形不良を招く虞れがあるが、他の物理量、即ち、スクリュ位置Ｘｓを加えた複数の物理量を監視することにより、誤動作を回避できる。また、複数の物理量（射出圧力Ｐｓ及びスクリュ位置Ｘｓ）を監視することにより最適なタイミングにより切換えることができ、制御過渡期を回避できるとともに、小流量モードＦｓにより無駄な消費エネルギを排除できる。
【００５２】
さらに、切換条件Ｃ５は、射出圧力Ｐｓを用いることなく、スクリュ位置Ｘｓに対する閾値Ｘｃ及びスクリュ速度Ｖｓに対する閾値Ｖｃを第一の切換条件として設定するとともに、経過時間Ｔｓに対する設定値Ｔｃを第二の切換条件として設定したものである。切換条件Ｃ５は切換条件Ｃ４と同様、正常時における切換タイミングの最適化を図ることができる。切換条件Ｃ５を用いた際の具体的な動作状態の一例を図８に示す。同図は、射出工程Ｓｉ（充填工程Ｓｉｃ及び保圧工程Ｓｉｐ）における時間〔秒〕に対するスクリュ位置Ｘｓ〔ｍｍ〕，スクリュ速度Ｖｓ〔％〕，射出圧力Ｐｓ〔％〕の変化特性を示す。
【００５３】
切換条件Ｃ５を用いた場合には、次のような処理が行われる。図８において、スクリュ位置Ｘｓがｔｘ時点において閾値Ｘｃに達し、この後、スクリュ速度Ｖｓがｔｖ時点において閾値Ｖｃに達すれば、このｔｖ時点で第一の切換条件を満たすことになり、スクリュ２は正常に位置目標値に達したものと考えられる。そして、ｔｖ時点から計時を開始し、経過時間Ｔｓがｔｃ時点で設定値Ｔｃに達すれば、このｔｃ時点で第二の切換条件が満たされるため、大流量モードＦｍから小流量モードＦｓに切換える。なお、切換条件Ｃ５は切換条件Ｃ４に対して、監視する物理量と監視条件を異ならせているが、監視する対象は同じである。したがって、図８と図７は同じ動作状態を示しており、図８のｔｃ時点は図７のｔｃ時点とほぼ同じである。即ち、切換条件Ｃ４では射出圧力Ｐｓとスクリュ位置Ｘｓを監視し、切換条件Ｃ５ではスクリュ位置Ｘｓとスクリュ速度Ｖｓを監視する点を除き、基本的な原理は同じになる。切換条件Ｃ５の場合も複数の物理量（射出圧力Ｐｓ及びスクリュ位置Ｘｓ）を監視することにより最適な切換タイミングを知ることができるため、制御過渡期を回避できるとともに、小流量モードＦｓにより無駄な消費エネルギを排除できる。
【００５４】
よって、このような制御方法を用いれば、射出工程Ｓｉの動作時に、大流量の固定吐出流量Ｑｍに設定して当該射出工程Ｓｉの制御を行うとともに、物理量を監視し、少なくとも一つ以上の物理量が少なくとも対応する一つ以上の切換条件を満たしたなら小流量の固定吐出流量Ｑｓに切換えて射出工程Ｓｉの制御を行うようにしたため、何らかの異常により過度の負荷が発生したり射出工程Ｓｉの工程時間が長くなったような場合でも、オーバロードによる駆動モータ６の停止（トリップ）を回避できる。したがって、成形サイクル（成形動作）の中断を生じることなく生産稼働を継続できるため、生産効率の向上を図れるとともに、成形品質及び歩留まりの向上に寄与できる。しかも、正常な動作状態であっても動作工程の切換や制御の過渡期等に捕らわれることなく、実際の動作状態（制御状態）に対応した最適なタイミングにより大流量（固定吐出流量Ｑｍ）から小流量（固定吐出流量Ｑｓ）に切換えることができるため、動作（制御）の安定性或いは省エネルギ性をより高めることができる。
【００５５】
また、この制御方法においては、切換条件として、スクリュ位置Ｘｓ，スクリュ速度Ｖｓ，射出圧力Ｐｓ，の一つ以上が予め設定した対応する閾値Ｘｃ，Ｖｃ，Ｐｃに達することを条件（第一の切換条件）としたため、特に、射出工程Ｓｉにおけるスクリュの動作状態を的確に検出可能となり、本発明に係る制御方法を容易かつ確実に実施することができる。さらに、切換条件として、第一の切換条件を満たした後、経過時間Ｔｓ又はスクリュ移動距離Ｓｓが予め設定した設定値Ｔｃ，Ｓｃに達すること又は当該設定値Ｔｃ，Ｓｃに達したときに第一の切換条件を満たすことを条件（第二の切換条件）とすれば、射出工程Ｓｉにおけるスクリュの動作状態を的確に検出できることに加え、誤検出を回避できるため、検出の確実性及び信頼性をより高めることができる。
【００５６】
他方、図１０は本発明の変更実施形態に係る射出成形機Ｍ（制御方法）を示す。図２〜図８は、油圧ポンプ５として、斜板角Ｒｓの変更により固定吐出流量Ｑｍ，Ｑｓを設定可能な可変吐出型油圧ポンプ５ｘを用いた場合を示したが、図１０は、油圧ポンプ５に、固定吐出流量Ｑｍ，Ｑｓをそれぞれ設定可能な二つの油圧ポンプ部５ａ，５ｂを用いた場合を示す。したがって、例示の場合、油圧ポンプ部５ａに固定吐出流量Ｑｍが設定され、油圧ポンプ部５ｂに固定吐出流量Ｑｓが設定される。そして、この油圧ポンプ部５ａと５ｂの選択又は合流は切換バルブ回路２２で行われる。図１０に示す油圧ポンプ５の構成は図２の可変吐出型油圧ポンプ５ｘを二台使用した場合を示している。このため、各斜板２７…の斜板角Ｒｓを変更することにより油圧ポンプ部５ａ…単位で固定吐出流量を設定することも可能であり、油圧ポンプ５全体として、より細分化した固定吐出流量を設定できる。なお、図１０において、図２と同一部分には同一符号を付してその構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。このように、油圧ポンプ５として、固定吐出流量Ｑｍ，Ｑｓをそれぞれ設定可能な複数の油圧ポンプ部５ａ，５ｂを用いれば、単純構造の油圧ポンプ部５ａ，５ｂの組合わせにより実施できるため、全体の低コスト化及び制御の多様化に寄与できる利点がある。
【００５７】
以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，手法，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。例えば、二台の油圧ポンプ部５ａ，５ｂは容量が異なってもよいし同一であってもよい。一方、駆動モータ６としてサーボモータ６ｓを例示したが、同様の機能を有する他の駆動モータ６を用いてもよい。また、二つの固定吐出流量Ｑｍ，Ｑｓを設定する場合を例示したが、三つ以上の固定吐出流量Ｑｍ…に設定する場合を排除するものではない。さらに、切換条件としてＣ１〜Ｃ５を例示したが、例示以外の各種条件により設定した切換条件を適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る制御方法は、成形サイクルにおける射出工程の制御を行う各種射出成形機に利用することができ、射出成形機のタイプは問わない。
【符号の説明】
【００５９】
２：油圧ポンプ，２ｘ：可変吐出型油圧ポンプ，５ａ：油圧ポンプ部，５ｂ：油圧ポンプ部，３：駆動モータ，６ｓ：サーボモータ，６ｓａ：サーボ回路，Ｍ：射出成形機，Ｓｉ：射出工程，Ｘｓ：スクリュ位置（物理量），Ｖｓ：スクリュ速度（物理量），Ｐｓ：射出圧力（物理量）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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