(57)【要約】  概要  射出成形システムは、金型で射出成形を行う射出成形装置と、金型を射出成形装置に挿入する射出成形装置の片側に搬送装置とを含み、ここで、搬送装置は、金型に接続可能なアクチュエータを含む。また、射出成形システムは、搬送された金型を検出する金型検出部と、アクチュエータの状態を検出するアクチュエータ検出部と、金型検出部及びアクチュエータ検出部による検出結果に基づいて、金型の搬送動作を禁止するように搬送装置を制御するコントローラとを備えている。
2022501212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型を用いて射出成形を行うように構成された射出成形装置と、
前記射出成形装置の片側にあり、前記金型を前記射出成形装置に挿入するように構成された搬送装置であって、前記金型に接続可能なアクチュエータを含む搬送装置と、
前記搬送装置によって搬送された前記金型を検出するように構成された金型検出部と、
前記アクチュエータの状態を検出するように構成されたアクチュエータ検出部と、
前記金型検出部による検出結果と、前記アクチュエータ検出部による検出結果とに基づいて、前記金型の搬送動作を禁止するように前記搬送装置を制御するコントローラと、を備える、
ことを特徴とする射出成形システム。
【請求項２】
前記金型検出部は前記搬送装置によって搬送される前記金型を検出するように構成された第１の検出センサ及び第２の検出センサを有し、前記第１の検出センサ及び前記第２の検出センサは前記射出成形装置に位置する、
ことを特徴とする請求項１記載の射出成形システム。
【請求項３】
前記搬送装置は前記金型を前記搬送装置内の冷却位置から前記射出成形装置内の射出位置に搬送するように構成され、前記金型が前記射出位置にある場合、前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは前記金型を検出する、
ことを特徴とする請求項２に記載の射出成形システム。
【請求項４】
前記コントローラは、前記アクチュエータ検出部の検出結果に基づいて前記搬送装置が搬送動作を終了したと判断した際に前記第１のセンサまたは前記第２のセンサのいずれか一方が前記金型を検出しない場合、次の搬送動作を禁止するように前記搬送装置を制御する、
ことを特徴とする請求項３に記載の射出成形システム。
【請求項５】
前記搬送装置は、前記金型を前記搬送装置内の冷却位置から前記射出成形装置内の射出位置に搬送するように構成され、前記金型が前記射出位置にある場合、前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは前記金型を検出しない、
ことを特徴とする請求項２に記載の射出成形システム。
【請求項６】
前記コントローラは、前記アクチュエータ検出部の検出結果に基づいて前記搬送装置が搬送動作を終了したと判断した際に前記第１のセンサまたは前記第２のセンサのいずれか一方が前記金型を検出した場合、次の搬送動作を禁止するように前記搬送装置を制御する、
ことを特徴とする請求項５に記載の射出成形システム。
【請求項７】
前記金型検出部は前記搬送装置によって搬送される前記金型を検出するように構成された第１の検出センサ及び第２の検出センサを有し、前記第１の検出センサ及び第２の検出センサは、前記搬送装置に位置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形システム。
【請求項８】
前記アクチュエータ検出部は、前記アクチュエータの位置を検出するように構成された位置検出センサを含み、前記コントローラは、前記位置検出センサによる検出結果に基づいて、前記搬送装置が搬送動作を終了したか否かを判定するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の射出成形システム。
【請求項９】
前記アクチュエータ検出部は前記アクチュエータに加わる力を検出する力検出センサを含み、前記アクチュエータに加わる力の変化が所定荷重よりも大きい場合に、前記コントローラは、前記搬送動作を禁止するように前記搬送装置を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形システム。
【請求項１０】
前記アクチュエータは第１の金型に接続可能であり、前記第１の金型はリンクユニットを有する第２の金型に接続可能であり、前記アクチュエータは、前記第１の金型および前記第２の金型を前記射出成形装置内に交互に挿入するように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形システム。
【請求項１１】
金型を用いて射出成形を行うように構成された射出成形装置と、
前記射出成形装置の片側にあり、前記金型を前記射出成形装置に挿入するように構成された搬送装置であって、前記金型に接続可能なアクチュエータを含む搬送装置と、
前記アクチュエータに加わる力を検出するように構成された力検出センサと、
前記アクチュエータによって前記金型が移動されている間、前記力検出センサによる検出結果に基づいて、前記金型の搬送動作を禁止するように前記搬送装置を制御するコントローラと、を備える、
ことを特徴とする射出成形システム。
【請求項１２】
金型を用いて射出成形を行うように構成された射出成形装置と、
前記射出成形装置の片側にあり、前記金型を前記射出成形装置に挿入するように構成された搬送装置であって、前記金型に接続可能なアクチュエータを含む搬送装置と、
前記搬送装置によって搬送された前記金型を検出するように構成された金型検出部と、
前記金型検出部による検出結果に基づいて、前記金型の搬送動作を禁止するように前記搬送装置を制御するコントローラと、を備える、
ことを特徴とする射出成形システム。
【請求項１３】
金型を用いて射出成形を行うように構成された射出成形装置と、
前記射出成形装置の片側にあり、前記金型を前記射出成形装置に挿入するように構成された第１の搬送装置と、
前記射出成形装置の制御を可能にするように構成された第１の操作パネルと、
前記搬送装置の制御を可能にするように構成された第２の操作パネルと、を備え、
前記第１の操作パネル及び前記第２の操作パネルは、前記射出成形装置が前記金型に成形材料を射出する射出方向に対して前記射出成形装置と同じ側に位置し、
前記第１の操作パネル及び前記第２の操作パネルは、前記金型を搬送する搬送方向に対して前記第１の搬送装置と同じ側に位置する、
ことを特徴とする射出成形システム。
【請求項１４】
前記第１の操作パネルは前記射出成形装置の側壁に取り付けられ、前記第１の操作パネル及び前記第２の操作パネルは前記搬送方向に配列される、
ことを特徴とする請求項１３記載の射出成形システム。
【請求項１５】
前記第１の搬送装置は、前記第１の操作パネルと前記第２の操作パネルとの間の領域内で移動可能なドアを含む、
ことを特徴とする請求項１４に記載の射出成形システム。
【請求項１６】
前記金型から射出された成形部品を搬送するように構成された第２の搬送装置を更に備え、
前記第２の搬送装置は、前記第１の搬送装置が配置されている側と前記射出成形装置の別の側に配置され、
前記射出成形装置は、前記第１の搬送装置と前記第２の搬送装置との間に配置されている、
ことを特徴とする請求項１３に記載の射出成形システム。
【請求項１７】
前記第１の搬送装置は、第１の金型に接続可能なアクチュエータを含み、前記第１の金型はリンクユニットを用いて第２の金型に接続可能であり、
前記アクチュエータは、前記第１の金型および前記第２の金型を前記射出成形装置に交互に挿入するように構成される、
ことを特徴とする請求項１３に記載の射出成形システム。
【請求項１８】
射出成形システムのための金型であって、
前記射出成形システムは、前記金型と共に射出成形を行うように構成された射出成形装置と、前記金型を前記射出成形装置に挿入するように構成された搬送装置とを含み、
前記金型は、
固定部と、
可動部であって、前記固定部と前記可動部との間に空洞が形成されている可動部と、
前記固定部と前記可動部との両方に取り付けられた回転部材であって、前記搬送装置による前記金型の移動に基づいて回転されるように構成された回転部材と、
を備える、
ことを特徴とする金型。
【請求項１９】
前記回転部材は、前記固定部の底面及び前記可動部の底面に取り付けられるように構成され、
前記金型は、前記搬送装置のプレートに沿って移動可能であり、
前記固定部の前記底面及び前記可動部の前記底面は前記プレートと向かい合っている、
ことを特徴とする請求項１８に記載の金型。
【請求項２０】
前記回転部材は、前記固定部の側面及び前記可動部の側面に取り付けられるように構成され、
前記金型はプラテンによってクランプされ、
前記固定部の側面及び前記可動部の側面は前記プラテンと向かい合っている、
ことを特徴とする請求項１８に記載の金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は９／２１／１８に出願された米国仮特許出願第６２／７３４９１４号の利点を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
背景
フィールド
【０００２】
本開示は、射出成形システムおよび使用方法に関する。
関連技術の説明
【０００３】
射出成形機による成形部品の製造において、射出成形は、型締め（クランプ）後に樹脂を金型に射出する射出工程と、樹脂の固化による体積減少を補うために樹脂を高圧で金型に押し込む保圧工程（dwelling process）と、樹脂が固化するまで金型内の成形部品を保持する冷却工程と、成形部品を金型から射出する射出工程とを含む。射出成形プロセスは、所望の数の成形部品を得るために繰り返し実行される。１つの金型で所定数の成形が行われた後、その金型が射出成形機から排出され、次の金型が設定され、射出成形機に挿入された金型がセットアップされ、次の金型で所定数の射出成形が行われる。
【０００４】
ＵＳ２０１８／０００９１４６では、１台の射出成形機について、２つの金型（ダイ（die））（モールド（mold））を切り替えながら成形部品の製造方法を論じている。ＵＳ２０１８／０００９１４６は、２つの金型が交互に射出成形機に挿入される製造方法を開示している。
【０００５】
ＵＳ２０１８／０００９１４６の射出成形システムは、金型を搬送するためのアクチュエータを含む。アクチュエータは、リンクユニットにより金型と連動している。アクチュエータが金型を搬送する際、金型の重量により、リンクユニットが破損する可能性がある。したがって、射出成形システムは、金型が所定の位置に移動されたかどうかを検出できることが好ましい。
発明の概要
【０００６】
本開示の一態様によれば、射出成形システムは射出成形装置の片側に金型と搬送装置とを備えて射出成形を行うように構成され、金型を射出成形装置に挿入するように構成された射出成形装置を含み、搬送装置は、金型に接続可能なアクチュエータを含む。また、射出成形システムは、前記搬送装置によって搬送された金型を検出するように構成された金型検出部と、前記アクチュエータの状態を検出するように構成されたアクチュエータ検出部と、前記金型検出部による検出結果と前記アクチュエータ検出部による検出結果とに基づいて、前記金型の搬送動作を禁止するように前記搬送装置を制御するコントローラとを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、射出成形システムの上面図である。
【０００８】
図２は、射出成形システムの側面図である。
【０００９】
図３Ａは、射出成形システムの断面図である。
【００１０】
図３Ｂは、リンクユニットとアクチュエータの斜視図である。
【００１１】
図３Ｃ及び３Ｄは、リンクユニットおよびアクチュエータの側面図である。
【００１２】
図４は、射出成形システムのブロック図である。
【００１３】
図５Ａ〜５Ｄは、金型とアクチュエータとの間のリンクユニットが疲労によって破断する例の図である。
【００１４】
図６Ａ〜６Ｄは、金型間のリンクユニットが疲労によって破断する例の図である。
【００１５】
図７Ａ〜７Ｃは、射出成形システムによる動作のプロセスフローチャートである。
【００１６】
図８Ａ〜８Ｆは、射出成形システムが２つのアクチュエータを含む例の図である。
【００１７】
図８Ｃ〜８Ｄは、射出成形システムが、金型が存在しないことを検出するセンサを含む実施例の図である。
【００１８】
図８Ｅ〜図８Ｆは、射出成形システムが射出成形機の外部に位置するセンサを含む例の図である。
【００１９】
図９Ａ〜９Ｂは、アクチュエータに加えられる力を図示するグラフである。
【００２０】
図１０Ａ〜１０Ｈは、金型を移動させるための代替機構を示す図である。
【００２１】
図１１は、射出成形システムによる動作の別のプロセスフローチャートを示す図である。
【００２２】
図１２Ａ〜１２Ｅは、例示的な実施形態に従った、一方の金型が射出位置から搬送され、次いで、他方の金型が射出位置に搬送される状況を示す。
【００２３】
図１３Ａ〜１３Ｅは、別の例示的な実施形態に従った、一方の金型が射出位置から搬送され、次いで他方の金型が射出位置に搬送される状況を示す図である。
【００２４】
図１４は、例示的な実施形態による、ホイール付き金型を示す図である。
【００２５】
図面全体を通して、別段の記載がない限り、同じ参照符号および文字は、例示された実施形態の同様の特徴、要素、構成要素または部分を示すために使用される。本開示は図面を参照して詳細に説明されるが、理解を助ける例示的な実施形態に関連してそのように行われる。添付の特許請求の範囲によって定義される主題の開示の真の範囲および精神から逸脱することなく、記載された例示的な実施形態に対して変更および修正を行うことができる。
実施形態の説明
【００２６】
＜システムレイアウト＞
【００２７】
図１は、射出成形システム３００の上面図である。射出成形システム３００は、射出成形機１００を含む。射出成形機１００は、樹脂を金型（ダイ（die））（モールド（mold））に射出する。成形材料は樹脂に限定されない。それは、ワックスまたは金属のような他の適切な材料に適応可能である。
【００２８】
図１に示す射出成形機１００は成形部品の製造に用いられるものであり、金型３３Ａ、３３Ｂに樹脂を射出する機構と、金型３３Ａ、３３Ｂから成形部品を取り出す機構とを備えている。
【００２９】
射出成形システム３００は、搬送装置３００Ａを含む。搬送装置３００Ａは、２つの金型を射出成形機１００の射出位置に交互に移動させる。搬送装置３００Ａは、テーブル３０１と、アクチュエータ３１と、アクチュエータ３１と金型３３Ａとをリンクさせるリンクユニット３２と、金型３３Ａと金型３３Ｂとをリンクさせるリンクユニット３４とを有している。
【００３０】
テーブル３０１は、金型を移送するためのフリーローラ３７を含む。フリーローラ３７は、テーブル３０１に取り付けられている。フリーローラ３７は、金型３３Ａ、３３Ｂを移動させるときに摩擦を低下させ、それらをスムーズに移動させる。金型３３Ａと金型３３Ｂとはリンクユニット３４によってリンクされており、リンクユニット３２によって金型３３Ａはテーブル３０１に取り付けられたアクチュエータ３１にリンクされている。したがって、アクチュエータ３１が金型３３ＡをＸ軸方向に移動させると、金型３３Ａと金型３３Ｂは同じＸ軸方向に移動する。
【００３１】
アクチュエータ３１は、リンクされた２つの金型を移動させる駆動装置である。リンクされた２つの金型をテーブル３０１の上部で移動させることによって、一方の金型が射出成形機１００の内部にあるとき、他方の金型は射出成形機１００の外部で冷却される。金型３３Ａ及び３３Ｂは、射出位置とアクチュエータ３１による冷却位置との間で交互になってもよい。射出位置と冷却位置について以下に説明する。
【００３２】
射出成形機１００の側面には、射出成形機１００を制御する操作パネル１０１が設置されている。詳細には、操作パネル１０１が射出成形機１００の側面に取り付けられている。この操作パネル１０１を使用することにより、オペレータ７００は、射出成形機１００の条件設定および動作設定を操作することができる。操作パネル１０１は、タッチスクリーン、ディスプレイ、キーボード、ボタン等を含む。以下、射出成形機１００から見て、操作パネル１０１は、Ｘ軸方向においてマイナス側に設置されている。この側をオペレータ側と呼ぶ。
【００３３】
射出成形機１００から見て、アクチュエータ３１は、Ｘ軸方向においてマイナス側に設置されている。ただし、Ｘ軸方向のプラス側に設置することも、射出成形機１００の内部に搭載することもできる。
【００３４】
射出成形機１００のオペレータ側には、搬送装置３００Ａを制御するシステムコントローラ２００が設置されている。システムコントローラ２００は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを含む。これに加えて、システムコントローラ２００はオペレータ７００がシステムコントローラ２００を操作できるように、タッチスクリーン、ディスプレイ、キーボード、ボタンなどを含む。このため、システムコントローラ２００を操作パネルと呼ぶこともできる。
【００３５】
操作パネル１０１およびシステムコントローラ２００は、Ｘ軸方向においてオペレータ７００を挟んで配置される。ここで、Ｘ軸方向は、搬送装置３００Ａが金型３３Ａ、３３Ｂを搬送する搬送方向とも呼ばれる。システムコントローラ２００は金型を動かし、射出成形機１００と信号を通信するアクチュエータ３１を制御することができる。
【００３６】
操作パネル１０１及びシステムコントローラ２００は、オペレータ７００から操作可能である。オペレータ７００は領域８００から移動することなく、また、他の方向に向くだけで、操作パネル１０１から射出成形機１００をセットして指示したり、システムコントローラ２００から金型の移動をセットして指示したりすることができる。図１において、領域８００は、射出成形機１００、搬送装置３００Ａ、およびシステムコントローラ２００によって囲まれている。また、システムコントローラ２００は操作パネル１０１と同じ側に取り付けることもできるし、搬送装置３００Ａに取り付けることもできる。
【００３７】
操作パネル１０１は射出成形機１００の一部として、または射出成形機１００とともに販売され、搬送装置３００Ａは射出成形機１００に後から追加され得る。よって、射出成形機１００に操作パネル１０１を設置し、射出成形機１００とは別にシステムコントローラ２００を設置することが好ましい。これは、設置中の組立作業を減少させる。また、システムコントローラ２００をオペレータ側に設置することにより、操作性を向上させることができる。
【００３８】
安全カバー３５はテーブル３０１を覆うように設置され、樹脂の飛散を防止したり、オペレータ７００が射出成形機１００や搬送機３００Ａに誤って引っ掛かったりすることを防止する。さらに、外部の破片や部分が射出成形機１００や搬送装置３００Ａを汚染することを防止する。なぜなら、外部の破片や部分が射出成形システム３００の故障を引き起こす可能性があるからである。オペレータ７００に面するアクセス可能なドア（３６Ａ、３６Ｂ）が存在し、オペレータ７００はこれらのドア（３６Ａ、３６Ｂ）を通してテーブル３０１にアクセスすることができる。アクセス可能なドア３６Ａ、３６Ｂは、操作パネル１０１とシステムコントローラ２００との間にある領域８００内で移動可能である。これにより、２つの金型（３３Ａ、３３Ｂ）の切替え工程やアクチュエータ３１への調整、アクチュエータ３１のメンテナンス、フリーローラ３７のメンテナンスが可能となる。
【００３９】
アクセス可能なドア３６Ａ、３６Ｂとは反対側に、Ｙ軸方向にドア３８Ａ、３８Ｂがある。ドア３８Ａ、３８Ｂは、少なくとも２人がアクチュエータ３１の交換などの作業を行う場合に有用である。
【００４０】
射出成形機１００は、ロボットアーム６００を含む。ロボットアーム６００は、射出成形機１００で成形された金型から成形部品を取り出すことができる。ロボットアーム６００は、空気を真空引きすることによって、成形部品を金型から除去する。
【００４１】
射出成形機１００から見て、安全カバー４１は、Ｘ軸方向においてオペレータ側の反対側に設置されている。オペレータ側の反対側を排出（unloading）側と呼ぶ。オペレータ側と同様に、テーブル３０１を覆う安全カバー４１と、排出コンベア（unloading conveyor）５００と、排出コンベア５０１とが排出側に位置する。安全カバー４１は、アクセス可能なドア（４２Ａ、４２Ｂ）を含む。
【００４２】
ドア４２Ａ、Ｂからは、変更後の金型にそれぞれ給水ライン、ホットランナ、ヒータを接続する等の金型変更後の動作が行える。ドア４２Ａ、４２Ｂは金型が排出側で停止したときに金型のメンテナンス作業を行うことを可能にし、オペレータ７００がオペレータ側で作業できないときに金型を交換することを可能にする。
【００４３】
排出コンベア５００は金型Ａから取り出した成形部品を流すコンベアであり、排出コンベア５０１は金型Ｂから取り出した成形部品を流すコンベアであり、射出成形機１００から取り出した後、ロボットアーム６００は、排出コンベア５００、５０１の上に置く。また、ロボットアーム６００は金型Ａから取り出された成形部品を排出コンベア５０１に排出し、金型Ｂから取り出された成形部品を排出コンベア５００に排出することができる。
【００４４】
ロボットアーム６００によって金型から取り外された成形部品を排出コンベア５００、５０１に移動させるのに、成形部品が金型内で完成するまでの時間隔よりも長い時間を要する場合、ロボットアーム６００が成形部品を取り外した後、ロボットアーム６００は成形部品を別のロボットアームに渡すことができる。この別のロボットアームは、成形部品を排出コンベア５００、５０１上に配置することができる。このようにして、射出成形機１００内部で成形部品が待機する時間を短縮することができる。
【００４５】
成形部品を排出コンベア５００、５０１に載せた後、排出コンベア５００、５０１のベルトが移動し、成形部品が移動する。排出コンベア５００、５０１の端部で、オペレータ７０１は排出コンベア５００、５０１から成形部品をピックアップし、ボックスに入れる。オペレータ７０１は、領域８０１から移動することなく、固定位置でボックス化・確認処理を行うことができる。無駄な動きを減らし、作業効率を向上させる。
【００４６】
ロボットアーム６００は、図１の排出側の成形部品を排出する。ただし、成形部品をオペレータ側で排出することができる。
【００４７】
排出コンベア５００、５０１は、図１においてＸ軸方向に並べられ、成形部品をＹ軸方向に搬送する。ただし、それらはＹ軸方向に並べられ、成形部品をＸ軸方向に搬送してもよい。
【００４８】
なお、排出側処理は、上記に限定されるものではない。成形部品は、成形部品を冷却することができるアニーリングオーブンに取り出すことができ、又はロボットアーム６００は、成形部品を完成されたプロダクトボックス内に直接装填することができる。成形部品を完成品ボックスに装填する工程はオペレータ７０１によって行うことができ、又は自動化することができる。排出側のプロセスは成形部品が完成した後に発生するが、オペレータ側のプロセスは成形部品の製造に関するものである。
【００４９】
＜金型とアクチュエータのリンクユニット＞
【００５０】
図２は、本実施形態における射出成形システム３００の側面図を示す。
【００５１】
テーブル３０１の長さは、オペレータ側と排出側とで異なる。
【００５２】
ここでは、オペレータ側のテーブル３０１の一部をテーブル３０１Ａと呼び、排出側のテーブル３０１の一部をテーブル３０１Ｂと呼ぶ。
【００５３】
テーブル３０１Ａは、金型３３Ａ、金型３３Ｂ、及びリンクユニット３４が同時に射出成形機１００の外部にあり得る長さを有する。また、テーブル３０１Ａは、アクチュエータ３１を備える。
【００５４】
すなわち、アクチュエータ３１は、金型をＸ軸負方向に移動させ、２つの金型がテーブル３０１Ａ上に完全に示されている。２つの金型を射出成形機１００の外側に完全に示すことにより、金型をオペレータ側からのみ変更することが可能となる。クレーンは金型を変更するためにしばしば使用され、２つの金型は射出成形機１００のオペレータ側と排出側との間でクレーン式の器具を移動させることなく、同時に変更することができる。
【００５５】
また、射出成形機１００に対するメンテナンス時には、金型３３Ａ及び金型３３Ｂをテーブル３０１Ａに退避させることができる。つまり、射出成形機１００の内部に金型が存在しない状態を作り出すことができる。これにより、射出成形機１００におけるプラテンの開閉が可能となる。一方、テーブル３０１Ｂは金型３３Ａが射出成形機１００の内側にあるときに、金型３３Ｂが射出成形機１００の外側に移動するのに十分な長さだけでよい。
【００５６】
本実施形態では上述したように、射出成形機１００の一方の側では装置の設定や命令などのオペレータ作業（ユーザ作業）が行われる。これに加えて、オペレータが設定・指示を行った位置から、金型の変更や修理型のメンテナンスが行われていることが分かる。
【００５７】
射出成形機１００の反対側は、成形部品を排出する排出側である。このようにして、一方の側で成形部品を製造することに関わる工程と、他方の側で成形部品が完成した後に工程を実行する工程とがある。これにより、射出成形機１００および排出装置３００Ａで作業するオペレータの作業効率が向上する。
【００５８】
成形部品を運搬した後、排出側（unloading side）は通路側に配置されて成形部品と箱を移送する可能性が高い。そのため、部品や人が通過する場所に向かって成形部品を流すことにより、オペレータは落ち着いた部品に設定や命令などのメンテナンス作業を行い、作業ミスを防ぐことができる。
【００５９】
複数の射出成形機１００をライン状に配置して作業を行う場合には、完成した部品を順番に回収して次の工程に進むことができるので、作業効率が良い。また、例えば金型を変更する場合、クレーンはオペレータ側で移動する必要があるため、クランププラント内部で多方向に移動する必要がなく、スムーズに作業できる。
【００６０】
図３Ａは、金型３３Ａ及び金型３３Ｂの移動を示す。図３Ａは、射出成形機１００、金型３３Ａ、金型３３Ｂ、排出装置３００Ａ、テーブル３０１Ａ、テーブル３０１Ｂ、及びリンク装置３２，３４の側面図である。図３Ａでは、金型の可能な位置が位置１、２、および３として示されている。位置２は射出成形機１００の射出位置であり、金型が位置２にあるとき、射出成形機１００は樹脂を金型に射出し、成形部品を金型から取り出すことができる。位置１，３は、金型３３Ａ，３３Ｂを冷却するための冷却位置である。２つの金型を射出位置に交互に移動させ、樹脂の射出を可能にすることによって、一方の金型が位置１又は３で冷却されている間に、他方の金型は位置２で樹脂を射出させることができる。
【００６１】
リンクユニット３４は、金型３３Ｂが射出位置に移動される間、射出成形機１００の外側にある金型３３Ａに金型３３Ｂをリンクする。リンクユニット３４は図３Ａに示すように、リンクユニット３４を曲げたり折ったりすることなく、２つの金型を距離をおいてリンクする。一方の金型が射出成形に使用されているとき、他方の金型は冷却することができる。
【００６２】
また、リンクユニット３２は、リンクユニット３２を曲げたり折ったりすることなく、アクチュエータ３１と金型３３Ａを図３Ａに示すような距離でリンクする。アクチュエータ３１が移動しているとき、金型３３Ａは、指定された位置に移動することができる。このようにして、金型３３Ａ、Ｂは、曲がったり折れたりすることなくリンクすることによって、射出位置及び冷却位置に正しく移動することができる。
【００６３】
図３Ｂは、リンクユニット３２の詳細を示す。アクチュエータ３１は、金型３３Ａをスライダ３８、プレート３５およびリンクユニット３２を通して移動可能にする。
【００６４】
図３Ｂに示すように、リンクユニット３２は、ベースプレート２４を金型３３Ａに取り付け、４つのリンクされたブラケット２３を締結し、次いで、それらを先端にカム従動子２１を有する２つのシャフト２２に締結する。また、ベースプレート３５がスライダ３８に締結され、カム従動子２１がベースプレート３５のスロットに挿入され、金型３３Ａとアクチュエータ３１とがリンクユニット３２によってリンクされる。
【００６５】
金型３３Ｂと金型３３Ａとは、リンクユニット３４によってリンクされている。金型３３Ａを移動させることによって、金型３３Ｂは金型３３Ａの移動方向に移動することができる。すなわち、図３Ｂにおいて、金型３３ＡがＸ軸正方向に移動すると、金型３３ＢもＸ軸正方向に移動可能となる。
【００６６】
図３Ｃ〜３Ｄは、金型３３Ａとアクチュエータ３１との間のリンクユニット３２を示す。
【００６７】
アクチュエータ３１には、直動式アクチュエータスライドタイプが用いられる。アクチュエータ３１は、Ｚ軸方向において金型３３Ａ、３３Ｂの下方に配置される。Ｘ軸方向の金型３３Ａ、３３Ｂの可動範囲とアクチュエータ３１の全長範囲とが重なり合い、これにより射出成形機１００のサイズを小さくすることができる。１つの駆動源を使用することで、射出成形機機構の簡素化が可能となり、射出成形機の部品点数を減らすことができ、低コストとなる。
【００６８】
アクチュエータ３１は射出成形機１００の外部に設置可能であり、これにより、アクチュエータ３１上のメンテナンスが容易になる。
【００６９】
アクチュエータと金型を直線状に並べる構成と比較して、以下に説明する（例えば、図１０Ｄを参照）、図３Ｃ〜３Ｄの構成はアクチュエータをＺ軸方向において金型の下方に配置し、その結果、射出成形機１００のサイズを縮小することになる。
【００７０】
図３Ａの構成は、射出成形機１００の内部にアクチュエータを配置した図１０Ｅと比較して、射出成形機１００の外部にアクチュエータを配置したものである。これにより、アクチュエータ２のメンテナンスが容易になる。また、射出成形機１００とは別に金型を動かすシステムを立ち上げることができるため、生産スケジュールの短縮につながる。
【００７１】
図１０Ａまたは図１０Ｆのように、射出成形機１００の外部にチェーンまたはローラなどの機械部品を配置する必要がある機構と比較して、図３Ａは、射出成形機１００の外部の自由ローラを除いて、金型を移動させるためのすべての機構を含む。これにより、メンテナンスが容易になる。
【００７２】
図３Ｃ及び図３Ｄはいずれもアクチュエータ３１とリンクユニット３２を示しているが、リンクユニット３２側とアクチュエータ３１側のリンクされた位置からアクチュエータ３１までのＺ軸方向の距離が異なる。
【００７３】
図３Ｃでは、スライダ３８がアクチュエータ３１に取り付けられ、製作されたスロットを有するプレート３５がスライダ３８に取り付けられている。
【００７４】
他方では、金型３３Ａの固定部がベースプレート２４を有し、リンクプレート２３とシャフト２２とが組み立てられ、回転体であるカム従動子２１がシャフト２２の先端に取り付けられ、それからカム従動子２１がプレート３５のスロットに挿入される。アクチュエータ３１のスライダ３８をＸ軸方向に移動させることにより、金型３３Ａが移動する。
【００７５】
ベースプレート２４が金型３３Ａの中心からＺ軸方向のマイナス側に装着されている場合には押し易い。また、ベースプレート２４が金型３３ＡのＹ軸方向の中心にできるだけ近接して装着されている場合に押しやすい。しかしながら、金型はＹ軸方向において可動部と固定部とに分離しているため、可動部と固定部とが金型の中心で分割されている場合、金型３３ＡのＹ軸方向の中心にベースプレート２４を取り付けることができない。ベースプレート２４を固定部に取り付ける場合は、Ｙ軸方向の可動金型にできるだけ近づけて取り付ける方が良い。
【００７６】
金型３３Ａを移動させることにより、金型３３Ａの移動力及び停止力がＸ軸の正負方向に必要となり、カム従動子２１及びプレート３５の作用点からの運動量がアクチュエータ３１に負荷となる。アクチュエータ３１の破壊を防止するためには、運動量から負荷を軽減することが重要である。
【００７７】
運動量の長さは、カム従動子２１の下端がプレート３５上のスロットに接触したときからアクチュエータ３１の上面までの距離であり、この距離Ｚａを小さくすることが重要である。図３Ｃに示す構成では、スロット付きプレート３５をアクチュエータ３１側に締結し、カム従動子２１を金型３３Ａ側に締結して距離Ｚａを極力小さくすることにより、アクチュエータ３１への運動量を減少させ、負荷を軽減する。
【００７８】
図３Ｄは、カム従動子２１がアクチュエータ３１側に取り付けられ、溝付きプレート２５が金型３３Ａ側に取り付けられている場合を示している。カム従動子２１をアクチュエータ３１側に取り付けるには、カム従動子２１用のスライダ３８にプレート３９を取り付け、その後、プレート３９にカム従動子２１を取り付ける必要がある。シャフト２２の底部先端には、スロット付きプレート２５が取り付けられ、カム従動子２１が挿入される。アクチュエータ３１がＸ軸方向に移動すれば、金型３３Ａは移動することができる。本実施形態のリンク手段としては、図３Ｃの構成と図３Ｄに示す構成のいずれかを適用することができる。
【００７９】
図３Ｄの場合、アクチュエータ３１に対する運動量の距離は距離Ｚｂとなり、この距離Ｚｂは運動量を増加させるプレート３９の部分について、図３Ｃからの距離Ｚａに比べて長くなり、アクチュエータ３１への負荷は、図３Ｃの構成よりも大きい。
【００８０】
アクチュエータの種類を以下に説明する。単軸ロボットの他に、エアシリンダ、油圧シリンダ、リニアスライダ、モータを使用できる。
【００８１】
＜リンクユニットの破損検出＞
【００８２】
図４は、本実施形態の構成をブロック図で示す。システムコントローラ２００は金型３３Ａ及び金型３３Ｂを移動させるアクチュエータ３１を制御し、操作パネル１０１は、射出成形機１００を制御する。システムコントローラ２００と操作パネル１０１とは通信を行う。
【００８３】
アクチュエータ３１に加えられた力を検出するために、負荷センサ部２０５がアクチュエータ３１に設置されている。図９Ａおよび９Ｂには、アクチュエータ３１に加えられる力が示される。図９Ａ及び９Ｂにおいて、縦軸はアクチュエータ３１に加えられる力を示し、横軸は時間を示す。以下、図９Ａ及び９Ｂについて詳細に説明する。アクチュエータ３１には位置検出部２０６が設置されており、アクチュエータ３１の位置を検出する。センサＬ（２０３）及びセンサＲ（２０４）は、射出成形機１００内の所定の位置に金型の存在を検出するために設置される。
【００８４】
図５Ａ〜図５Ｄは、金型３３Ａとアクチュエータ３１との間のリンクユニット３２が疲労によって破損した場合の故障例を示している。リンクユニット３２に関する不具合がある場合には、アクチュエータ３１と金型３３Ａとの距離が短くなったり、長くなったりすることがある。アクチュエータ３１が金型を移動しようとしても、金型３３Ａはアクチュエータ３１に追従して移動しないことがある。
【００８５】
図５Ａ及び図５Ｂは金型３３Ａへの射出動作が完了し、金型３３Ｂが射出成形機１００へ移動する場合の状況を示す。図５Ａでは、アクチュエータ３１と金型３３Ａとがリンクユニット３２によってリンクされ、金型３３Ａと金型３３Ｂとがリンクユニット３４によってリンクされている。図５Ｂにおいて、金型が図５Ａの状態から移動されると、リンクユニット３２が破損した。金型３３Ｂ及び金型３３Ａは、指定された位置に移動することができないため、金型３３Ｂに対して射出動作を行うことができない。
【００８６】
図５Ｃ及び図５Ｄは金型３３Ｂへの射出動作が完了し、金型３３Ａが射出成形機１００へ移動する場合の状況を示す。図５Ｃでは、アクチュエータ３１と金型３３Ａとがリンクユニット３２によってリンクされ、金型３３Ａと金型３３Ｂとがリンクユニット３４によってリンクされている。図５Ｄでは、金型が図５Ｃの状態から移動したときにリンクユニット３２が破損したことが示される。金型３３Ｂ及び金型３３Ａは、指定された位置に移動することができないため、金型３３Ａに対して射出動作を行うことができない。
【００８７】
図６Ａ〜６Ｄは、金型３３Ａと金型３３Ｂとの間のリンクユニット３４が疲労によって破損した場合の故障例を示す。リンクユニット３４に関する不具合がある場合には、金型３３Ａと金型３３Ｂとの間の距離が短くなったり、長くなったりすることがある。アクチュエータ３１が金型を移動しようとしても、金型３３Ｂはアクチュエータ３１に追従して移動しないことがある。
【００８８】
図６Ａ及び図６Ｂは金型３３Ａへの射出動作が完了し、金型３３Ｂが射出成形機１００へ移動する前の状況を示す。図６Ａでは、アクチュエータ３１と金型３３Ａとがリンクユニット３２によってリンクされており、金型３３Ａと金型３３Ｂとがリンクユニット３４によってリンクされる。図６Ｂにおいて、金型が図６Ａの状態から移動されると、リンクユニット３４が破損した。金型３３Ｂ及び金型３３Ａは、指定された位置に移動することができないため、金型３３Ｂに対して射出動作を行うことができない。
【００８９】
図６Ｃ及び図６Ｄは金型３３Ｂへの射出動作が完了し、金型３３Ｂが射出成形機１００へ移動する前の状況を示す。図６Ｃでは、アクチュエータ３１と金型３３Ａとがリンクユニット３２によってリンクされ、金型３３Ａと金型３３Ｂとがリンクユニット３４によってリンクされている。図６Ｄでは、金型が図６Ｃの状態から移動したときに、リンクユニット３４が破損したことが示される。金型３３Ｂ及び金型３３Ａは、指定された位置に移動することができないため、金型３３Ａに対して射出動作を実行することができない。
【００９０】
図７Ａ〜図７Ｃは、本実施形態における射出成形機１００の動作プロセスのフローチャートを示す図である。フローチャートによれば、射出成形機１００は電源が投入されると始まり、金型３３Ａは位置１にあり、金型３３Ｂは位置２にあるが、この実装はリンギングしているとは見られない。
【００９１】
Ｓ１において、システムコントローラ２００は初期設定情報を読み取り、これはオペレータによって入力されてもよい。例えば、初期設定は、金型のための冷却時間または金型の各々と共に生成されるべき成形部品の数を含む。冷却時間は、ユーザによって、または金型および樹脂の特性に応じて入力することができる。システムコントローラ２００は、予め入力された情報に基づいて、必要な冷却時間を算出することができる。
【００９２】
Ｓ２において、システムコントローラ２００は金型３３Ａが射出位置（位置２）に移動し、金型３３Ｂが冷却位置（位置３）に移動するように、アクチュエータ３１を制御する。アクチュエータ３１は、金型３３Ａを位置１から位置２に移動させ、金型３３Ｂを位置２から位置３に移動させる。例えば、アクチュエータ３１はまず金型３３Ａを射出位置に移動させ、次いで射出成形機１００は金型３３Ａに樹脂を射出する。次いで、樹脂を射出した後、アクチュエータ３１は、金型３３Ａを射出位置から移動させ、同時に金型３３Ｂを射出位置に移動させる。このように、位置１で金型３３Ａと樹脂を冷却しながら、位置２で金型３３Ｂに樹脂を射出することができる。このとき、金型３３Ａと金型３３Ｂとの間の金型Ａとアクチュエータ３１及びリンクユニット３４との間のリンクユニット３２は、スリップを有するカム従動子２１とスロットを有するベースプレート３１とを有しているので、上記のようにアクチュエータ３１、リンクユニット及び金型に加わるミスアライメントからの負荷を軽減することができる。
【００９３】
Ｓ３において、システムコントローラ２００は、射出位置における金型への射出が初めてであるか否かを判定する。射出位置での金型への射出が初めてであると判断された場合、システムコントローラ２００はＳ６に進み、そうでない場合、システムコントローラ２００はＳ４に進む。
【００９４】
Ｓ４において、システムコントローラ２００が射出位置での金型への射出がＳ３で時間でないと判断した場合、システムコントローラ２００は射出成形機１００を制御して金型を開く。金型は射出成形機１００の固定側および可動側のプラテンにクランプを取り付け、それらのプラテンを金型で固定することによって開くことができ、可動側のプラテンを後方（＋Ｙ方向）に移動させることによって、金型が開く。また、金型を開放することにより、射出成形機１００は、次のＳ５処理で金型から成形部品を取り出すことができる。
【００９５】
Ｓ５において、システムコントローラ２００は、射出成形機１００を制御して、成形部品を開いた金型から取り出す。成形部品は射出成形機１００に取り付けられたオートハンドが固定側金型（固定金型、固定部または固定金型）と、金型を開いて作製された可動側金型（可動金型、可動部または可動金型）との間の隙間に入り込み、成形部品を真空吸引または把持して保持し、取り出し、所定のテーブルまたはベルトコンベアに載置する。具体的には位置１で金型３３Ａの冷却工程及び射出樹脂が完了した後、金型３３Ａを射出位置（位置２）に移動させ、金型３３Ａを開いて成形部品を取り出し、射出成形機１００は再び金型３３Ａに樹脂を射出することができる。また、金型３３Ｂと射出樹脂の冷却工程が終了した後、金型３３Ｂを射出位置に移動させ、射出成形機１００が成形部品を取り出す。このようにして、一方の金型および金型に注入された樹脂が冷却されている間に、射出成形機１００は、他方の金型に樹脂を射出する。つまり、一方の金型に樹脂を射出してから金型から成形部品を取り出すまでの期間、射出成形機１００は、金型と樹脂を冷却するために射出位置に金型を残さない。射出成形機１００は他方の金型に樹脂を射出することができるので、射出成形システム３００は金型への樹脂の射出、冷却、成形部品の取出しのサイクルを効率的に完了することができる。
【００９６】
Ｓ６において、システムコントローラ２００は射出成形機１００を制御して金型をクランプし、Ｓ３において射出位置での金型への射出が第１回目であると判断した場合（換言すれば、Ｓ２から直接Ｓ３に進む）、又はＳ５からＳ６に進む。金型を型クランプするために、射出成形機１００は、射出成形機１００の可動側のプラテンを閉じ、その後、可動側の金型と固定側の金型が互いに接触した後、射出成形機１００の型クランプ機構が金型を型クランプする。空洞（cavity）が、可動側金型と固定側金型との間に形成される。
【００９７】
Ｓ７において、システムコントローラ２００は射出成形機１００を制御して射出ノズルを金型に接触させて射出の準備をする。射出ノズルを金型に前進させる前に、システムコントローラ２００は固定側プラテンを確認し、固定側金型が一緒にクランプされる。射出ノズルを前進させた後、システムコントローラ２００は、射出ノズルと固定側金型との間の接触を確認して、射出成形機１００が金型に樹脂を射出することができるかどうかを確認する。
【００９８】
Ｓ８において、システムコントローラ２００は射出成形機１００を制御して、樹脂を金型に射出し、金型内部に圧力を保つ。樹脂は空洞内に射出され、成形部品は空洞に形成される。具体的には、射出成形機１００で予め節約されている金型３３Ａに対する成形条件を追従させることで、射出成形機１００は射出ノズルから樹脂を射出させる射出処理を行い、その後、射出ノズルから樹脂に加わる圧力を保つ加圧保持処理を行う。
【００９９】
Ｓ９において、システムコントローラ２００は冷却時間のカウントを開始する。冷却時間はタイマー回路によってカウントされ、システムコントローラ２００は、射出成形機１００上に予め保存されている金型３３Ａに対する成形条件に基づいて、冷却時間の所定の期間が通過するかどうかを確認する。冷却時間は例えば、樹脂がＡＢＳ、厚さが約２．０ｍｍ、成形部品がプリンタ外装部品の大きさ程度であれば、約１０秒である。冷却時間は例えば、樹脂がＰＳ、厚さが約１．０ｍｍ、成形部品がプリンタのトナーカートリッジ程度の大きさであれば、約５秒である。しかし、冷却時間は樹脂の品質、温度、形状によって変化する。
【０１００】
Ｓ１０において、システムコントローラ２００は、射出成形機１００における操作が完了したか否かを判断する。この動作は例えば、成形部品点数がユーザが設定した所定数に達した場合に終了するか、又は射出成形機１００の電源が切断される。所定の操作が完了した場合には処理を終了し、そうでない場合にはシステムコントローラ２００はＳ１１に進む。
【０１０１】
Ｓ１１において、システムコントローラ２００は、金型３３Ａ及び金型３３Ｂを動かすべきかどうかを決定する。金型３３Ｂの以前に節約された冷却時間が金型３３Ａの以前に節約された冷却時間の２倍未満である場合、金型３３Ａ、３３Ｂの移動が生じる。しかし、金型３３Ｂの以前に節約された冷却時間が、金型３３Ａの以前に節約された冷却時間の２倍以上である場合、移動は起こらない。
【０１０２】
樹脂を射出した後に金型を切り替えることは、金型３３Ｂのために以前に節約された冷却時間が金型３３Ａのために以前節約された冷却時間の２倍以上であるときには起こらない。一方、そうでない場合には、アクチュエータ３１が金型３３Ａを位置１に移動させ、金型３３Ｂを位置２に移動させる。Ｓ１１において金型３３Ａ、３３Ｂの位置を移動することが決定された場合、システムコントローラ２００はＳ１２に進む。そうでない場合には、システムコントローラ２００はＳ１７に進む。
【０１０３】
Ｓ１２において、システムコントローラ２００は、射出成形機１００を少し開いて金型を可動にするように制御する。この工程において、射出成形機１００は固定側及び可動側のプラテン上に到達したクランプを金型から離すと共に、例えば可動側のプラテン上に５ｍｍ程度の小さな開口を設けて金型を可動とする。小さな開口部の量は金型が移動可能である限り、任意の条件に変更可能である。
【０１０４】
Ｓ１３において、システムコントローラ２００は射出成形機１００を制御して、例えば、射出ノズルを約１０ｍｍ後方に移動させて、金型を可動にする。金型交換中の金型と射出ノズルの干渉による金型や射出ノズルの破損を防止するための工程である。射出ノズルの移動戻し量は金型と射出ノズルの干渉が避けられる限り、任意の範囲に設定することができる。
【０１０５】
Ｓ１４において、金型３３Ｂが前のステップＳ１３から射出位置にあった場合、システムコントローラ２００は金型３３Ａが射出位置（位置２）に移動し、金型３３Ｂが冷却位置（位置３）に移動するように、アクチュエータ３１を制御し始める。一方、金型Ａが射出位置にあった場合、アクチュエータ３１は、金型３３Ａを位置２から位置１に移動し始め、金型３３Ｂを位置３から位置２に移動させる。なお、金型の変更時には金型３３Ａ用のリンクユニット３２、及び、金型３３Ａ用のアクチュエータ３１、及び、金型３３Ｂ用のリンクユニット３４にはスリップを有する部品や、スロットを有するプレートが含まれるため、上記のようなミスアライメントからアクチュエータ３１、リンクユニット、及び、金型への負荷を軽減することができる。
【０１０６】
Ｓ１５において、システムコントローラ２００は、射出成形機１００内部の２つのセンサを用いて金型の位置を検出する。これら２つのセンサは、金型のエッジがその位置にあるかどうかを見ることによって、射出成形機１００内部の射出位置に金型が来たときの金型の存在を検出している。また、センサは、センサが金型の上部に向かって下向きになる状態で金型の上方に設置される。他の構成と比較すると、塵埃などの汚れが付きにくく、センサを射出成形機１００に取り付ける方が便利である。センサの配置に関しては、両方のセンサが射出成形機１００の中央付近または射出成形機１００の外側に配置される場合、金型の位置を正しく検出できない。また、わずかなシフトと金型のサイズを考慮する必要がある。センサは、金型のエッジから少し内側に配置する必要がある。すなわち、センサは、射出成形機１００が取り扱える最小の金型に従って、位置に配置されてもよい。これら２つのセンサは金型３３Ａと金型３３Ｂがリンクされていることを確認し、アクチュエータの位置を確認し、２つの金型の正しい位置を確認することである。１つのセンサが射出成形機１００の中心に配置されている場合、それは、金型がセンサの下にあることを検出するだけであり、金型が正しい位置にあるかどうかを検出することができない。Ｓ１４において金型を移動させる指示が出された後、システムコントローラ２００は、Ｓ１５において金型位置決定処理に進む。図７Ｂを参照して、金型位置決定プロセスを以下に説明する。
【０１０７】
Ｓ１６において、システムコントローラ２００は、位置２にある金型について設定された条件に設定を変更する。金型３３Ｂに対して設定された条件は例えば、システムコントローラ２００や射出成形機１００のメモリから金型３３Ｂに適用される。ステップＳ１４において、位置２の金型が金型３３Ａから金型３３Ｂに変更される場合、システムコントローラ２００は、金型３３Ａのための設定から金型３３Ｂのための設定に変更する。システムコントローラ２００は、射出条件、保持圧力、冷却条件などの設定を変更する。
【０１０８】
Ｓ１７において、システムコントローラ２００は、冷却時間が経過したか否かを判断する。システムコントローラ２００が冷却時間が終了したと判断した場合、システムコントローラ２００はＳ４に進む。そうでない場合、システムコントローラ２００は、冷却時間が経過するまで待機する。
【０１０９】
図７Ｂは、金型位置決定プロセスを示す図である。金型位置決定処理は、図７ＡのＳ１４で金型を移動させる指示が行われた後、金型が射出成形機１００に移動したか否かを判定する処理である。
【０１１０】
Ｓ２１において、システムコントローラ２００は、アクチュエータ３１に指定された動きを指示する。アクチュエータ３１は、位置検出部２０６である位置検出システムを有している。位置検出部２０６は、予め設定された任意の指定位置を認識する。
【０１１１】
Ｓ２２において、システムコントローラ２００は、アクチュエータ３１が指定位置への移動を完了したかどうかを判断する。Ｓ２２の判定は、位置検出部２０６によって行われる。位置検出部２０６は、アクチュエータ３１の位置に応じてどの程度の金型が移動したかを検出することができる。金型位置の状態としては、２つの状態がある。図３Ａに示すように、１つの状態は金型３３Ａが位置１にあり、金型３３Ｂが位置２にあることであり、第２の状態は金型３３Ａが位置２にあり、金型３３Ｂが位置３にあることである。アクチュエータ３１は、それらの２つの状態の間のスイッチングとして金型を動かす。位置検出部２０６は、一方の位置から他方の位置への移動が完了したか否かを検出する。したがって、位置検出部２０６は、図３ＡのＸ軸正方向において、位置２から位置３（位置１から位置２までの金型３３Ａ）への金型３３Ｂの移動、または位置３から位置２（位置２から位置１までの金型３３Ａ）への金型３３Ｂの移動を、図３ＡのＸ軸負方向に検出する。図７では、このような移動を指定位置への移動と呼ぶ。すなわち、システムコントローラ２００は、搬送動作を実行する。
【０１１２】
システムコントローラ２００が、アクチュエータ３１が指定位置への移動を完了したと判断した場合（搬送動作が終了した場合）、システムコントローラ２００はＳ２３に進む。終了していない場合（搬送動作が終了していない場合）には、システムコントローラ２００がＳ２５に進む。例えば、アクチュエータ３１に誤動作が発生した場合、例えば、駆動部が移動中に引っ掛かったり、何かに挟まれたりすると、システムコントローラ２００はＮＯと判断する。
【０１１３】
Ｓ２３において、システムコントローラ２００は金型の存在を確認するようにセンサに指示し、センサＬ２０３およびセンサＲ２０４は、同時にオンにされて、検出を可能にする。センサＬ２０３、Ｒ２０４は常にオンにすることができる。Ｓ２３でセンサがオンになっていた場合、Ｓ２４の後にセンサがオフになる。
【０１１４】
Ｓ２４において、システムコントローラ２００は、センサＬ２０３とセンサＲ２０４の両方を確認する。両方のセンサが金型を検出する場合、システムコントローラ２００は金型が正しい位置にあると判断して処理を完了し、図６のＳ１６に進む。両方のセンサが金型を検出しない場合、システムコントローラ２００はＳ２５に進む。
【０１１５】
Ｓ２５では、システムコントローラ２００がＳ２２またはＳ２４が要求を満たさなかった理由として誤差をトリガする。
【０１１６】
Ｓ２６において、システムコントローラ２００は、射出成形機１００およびアクチュエータ３１に対する停止指示をトリガする。この停止命令によって、射出成形システム３００は停止し、金型又は装置の損傷を防止する。システムコントローラ２００がＳ２３で搬送動作が終了していないと判定した場合、システムコントローラ２００は、即時に現在の搬送動作を停止する。この場合、金型３３Ａは位置１と位置２との間の位置で停止することになり、金型３３Ｂは、位置２と位置３との間の位置で停止することになる。Ｓ２４において、両センサ（センサＬ２０３、センサＲ２０４）が金型を検出しなかった場合、システムコントローラ２００は、次の搬送動作を禁止する。この場合、現在の搬送動作が終了するので、金型３３Ａは位置１又は位置２のいずれかで停止し、金型３３Ｂは、位置２又は位置３のいずれかで停止することになる。
【０１１７】
Ｓ２７において、システムコントローラ２００は、射出成形機１００及びアクチュエータ３１にエラー通知を送信する。
【０１１８】
このエラー通知を用いて、システムコントローラ２００はオペレータに連絡し、オペレータはエラーの原因を見つけることができ、オペレータは、メンテナンスを行うことができる。また、オペレータではなく、メンテナンスを行うロボットに通知することができ、ロボットはエラーの原因をカメラで検出することができる。この場合、ロボットは金型の位置によって、リンクユニットの交換が必要か、金型のメンテナンスが必要かを理解でき、ロボットでメンテナンスを行うことができる。
【０１１９】
図７Ｂではアクチュエータ３１による移動距離の検出およびセンサＬ２０３、Ｒ２０４による金型の検出が行われたが、図７Ｃに示すように、アクチュエータ３１に加えられた力を検出することができる。すなわち、金型が移動すると、アクチュエータ３１及びアクチュエータ３１にリンクされた部分に重荷重が加わる。リンクユニット３２を介する金型３３Ａと、リンクユニット３４を介する金型３３Ｂとは、アクチュエータ３１に接続されている。図９Ａに示すように、金型が動き始めると、アクチュエータ３１は金型を動かそうとし、大きな負荷が生じる。金型が移動し、安定した速度を維持するとき、負荷は最大になり、安定する。金型が特定の位置に近づくと、減速が始まり、負荷が減少する。金型が所定の位置に到達すると、荷重はゼロになる。
【０１２０】
同じ出力のアクチュエータ３１が同じ重量の金型を駆動するので、金型の負荷と時間との間のこの関係は常に同じである。しかし、移動中にいずれかのリンクユニットが外れると、負荷が急激に減少し、アクチュエータ３１の出力は図９Ｂに示すようになる。図９Ｂは、アクチュエータ３１と金型３３Ａとの間のリンクユニット３２が破壊する時を示す。この力の突然の変化を検出することによって、リンクユニットの１つが破壊されたことを決定することができる。金型が動かされるとき、力にはいくつかの変動があるので、システムコントローラ２００は、アクチュエータ３１による力の変動が指定された力よりも小さいかどうかを決定する。
【０１２１】
図７Ｃは、金型位置決定プロセスの別の例を示す図である。図７ＣのＳ３１−３２は図７ＢのＳ２１−２２と同じであり、図７ＣのＳ３４−３８は図７ＢのＳ２３−Ｓ２７と同じである。図７ＣのＳ３３において、システムコントローラ２００は金型が移動されたときに負荷センサ部２０５を使用することによって、アクチュエータ３１にかかる力を検出し、アクチュエータ３１に対する力の変動が指定されたよりも小さいかどうかを検出する。システムコントローラ２００が力の変動が指定された負荷未満であると判断した場合、システムコントローラ２００はＳ３４に進む。システムコントローラ２００が指定された負荷以上であると判断した場合には、リンクユニット３２，３４の破損が高い可能性があり、システムコントローラ２００はＳ３６に進む。
【０１２２】
アクチュエータ３１への力の変動がＳ３３で指定された値より上であっても、システムコントローラ２００はＳ３４に進むことができ、さらに、センサによって金型の位置を検出する。
【０１２３】
図５Ａ〜Ｂに示すようにリンクユニット３２が故障した場合には上記フローＳ２４においてセンサＬ２０３によって金型を検出することができないので、システムコントローラ２００は金型の移動が完了していないと判断する。
【０１２４】
図５Ｃ〜Ｄに示すように、リンクユニット３２が故障した場合、上記のフローＳ２４ではセンサＲ２０４によって金型を検出することができないので、システムコントローラ２００は金型の移動が完了していないと判断する。
【０１２５】
図６Ａ〜Ｂに示すようにリンクユニット３４が故障した場合、上記のフローＳ２４においてセンサＬ２０３、Ｒ２０４によって金型を検出することができないので、システムコントローラ２００は、金型の移動が完了していないと判断する。
【０１２６】
図６Ｃ〜Ｄに示すようにリンクユニット３４が故障した場合、上記のフローＳ２４ではセンサＲ２０４によって金型を検出することができないので、システムコントローラ２００は金型の移動が完了していないと判断する。
【０１２７】
図５〜７に示されている金型の動きは、２つのアクチュエータに対して適用可能である。図８Ａ〜Ｂは２つのアクチュエータの場合に、金型３３Ａとアクチュエータ３１との間のリンクユニット３２が故障したときを示す。リンクユニット３２が故障した場合、センサＲ２０４はＳ２４において金型を検出することができないので、システムコントローラ２００は金型の移動が完了していないと判断する。このようにして、２つのアクチュエータの場合であっても、システムコントローラ２００は、金型の移動が完了したか否かを判断することができる。
【０１２８】
図５Ａ〜５Ｄ、６Ａ〜６Ｄ、７Ａ〜７Ｃ及び図８Ａ及び８Ｂは、センサＬ２０３、Ｒ２０４が金型が存在することを検出するが、センサは金型が存在しないことを検出することができる例を示す。図８Ｃ〜Ｄにおいて、センサＬ２０３、Ｒ２０４が金型が存在しないことを検出すると、システムコントローラ２００は、金型がその移動を完了した（指定位置に移動した）と判断する。リンクユニット３２が故障し、金型が所定の位置に移動できない場合、金型は、射出成形機１００の出口付近にとどまることができる。したがって、リンクユニットが故障した場合、金型が存在しないと想定される位置に金型が存在することになる。したがって、センサＬ２０３、Ｒ２０４のいずれかが金型を検出した場合、システムコントローラ２００は、金型の移動が完了していないことを判断することができる。このようにして、センサは、金型が存在しないことを検出するセンサとすることができる。
【０１２９】
図５Ａ〜５Ｄ、６Ａ〜６Ｄ、７Ａ〜７Ｃ及び図８Ａ〜８Ｄは、センサＬ２０３、Ｒ２０４が射出成形機１００の内側に位置するが、センサは射出成形機１００の外側に位置することができる例を示す。図８Ｅ〜Ｆでは、４つの金型検出センサがあり、センサ３３１及び３３２、センサ３３３及び３３４がそれぞれ対になっている。センサ３３１／３３２が金型を検出し、センサ３３３／３３４が金型を検出しない場合、システムコントローラ２００は、金型が正しい位置にあると判断する（この状態が図８Ｅに示される。）。リンクユニット３２が故障し、センサ３３１／３３２／３３４が金型を検出せず、センサ３３３のみが金型を検出した場合、システムコントローラ２００は、金型が正しい位置にないと判断する（この状態が図８Ｆに図示される。）。このようにして、センサを射出成形機１００の方法に配置することができる。
【０１３０】
システムコントローラ２００は図７ＢのＳ２２の後にＳ２４を行い、図７ＣのＳ３２の後にＳ３５を行う。この場合、アクチュエータ３１の移動が完了していない場合、システムコントローラ２００は、センサによって金型を検出しない。アクチュエータ３１の移動の完了を最初に確認することによって、システムコントローラ２００は、センサによる金型の検出を繰り返す必要がない。しかし、図７Ｂ、図７ＣのＳ２２およびＳ２４、Ｓ３２およびＳ３５の順序は逆にすることができる。
【０１３１】
システムコントローラ２００はセンサＬ２０３、Ｒ２０４を使用せずに、Ｓ３２およびＳ３３内の決定のみから完了し、図７Ｃ内のＳ３５内の決定なしに移動が完了したか否かを判断することができる。
【０１３２】
図１１はセンサＬ２０３及びＲ２０４を使用せずに、負荷センサ部２０５及び位置検出部２０６を使用する金型位置決定の別のフローチャートを示す。図１１に示すフローチャートは、メモリに記憶されたプログラムに基づいて、システムコントローラ２００内のＣＰＵによって実行される。
【０１３３】
Ｓ４１において、システムコントローラ２００は、アクチュエータ３１に指定された動きを指示する。
【０１３４】
Ｓ４２では、システムコントローラ２００が金型が移動されるときに負荷センサ部２０５を使用することによって、アクチュエータ３１にかかる力を検出し、アクチュエータ３１への力の変動が指定された負荷未満であるかどうかを検出する。システムコントローラ２００が力の変動が指定された負荷未満であると判断した場合、システムコントローラ２００はＳ４３に進む。システムコントローラ２００が指定された負荷以上であると判断した場合、リンクユニット３２，３４の破損が高い可能性があり、システムコントローラ２００はＳ４４に進む。
【０１３５】
Ｓ４３において、システムコントローラ２００は、アクチュエータ３１が指定位置への移動を完了したかどうかを判断する。Ｓ４３の判定は、位置検出部２０６を用いて行われる。システムコントローラ２００が、アクチュエータ３１が指定された移動を完了したと判断すると、フローチャートは終了する。システムコントローラ２００が、アクチュエータ３１が指定された移動を完了していないと判断した場合、システムコントローラ２００はＳ４２に進む。すなわち、システムコントローラ２００は金型が移動されている間に、負荷センサ部２０５によってリンクユニット３２、３４の破損をリアルタイムに検出する。
【０１３６】
Ｓ４４では、システムコントローラ２００がＳ４２が要求を満たさなかった理由として誤差をトリガする。
【０１３７】
Ｓ４５において、システムコントローラ２００は、射出成形機１００およびアクチュエータ３１に対する停止指示をトリガする。停止命令は射出成形システム３００を停止させ、これは金型またはデバイスへの損傷を防止する。
【０１３８】
Ｓ４６において、システムコントローラ２００は、射出成形機１００およびアクチュエータ３１にエラー通知を送信する。
【０１３９】
上述したように、図１１において、システムコントローラ２００は、金型が移動されている間、リンクユニット３２、３４の破損をリアルタイムで検出する。これにより、例えば、図５Ｃ，Ｄにおいて、金型３３Ａを射出成形機１００内に移動させながらリンクユニット３２が破断した場合には、アクチュエータ３１が直ちに移動を停止する。したがって、破損したリンクユニット３２が金型３３Ａと衝突する可能性を低減できる。
【０１４０】
システムコントローラ２００は、位置検出部２０６の検出結果に基づいてＳ４３で判定処理を行う。しかし、これに限定されるものではない。例えば、システムコントローラ２００は、システムコントローラ２００に設置されたカウンタを使用することによって、アクチュエータ３１が金型の移動を開始してからの経過時間を測定することができる。システムコントローラ２００は、経過時間が閾値時間に達するタイミングで金型位置決定を終了することができる。閾値時間は、アクチュエータ３１の駆動速度、射出位置と冷却位置との間の距離、または金型の重量に基づいて設定される。すなわち、システムコントローラ２００は、負荷センサ部２０５及び位置検出部２０６（アクチュエータ検出部）を用いることなく、リンクユニット３２，３４の破損を検出することができる。
【０１４１】
図７Ａ〜７Ｃ、及び図１１に示すフローチャートは、上記実施形態においてシステムコントローラ２００によって実行される。しかし、図７Ａ〜図７Ｃ、図１１に示すフローチャートは、操作パネル１０１のような射出成形機１００に設けられた制御装置によって行うことができる。
【０１４２】
＜センサ状態詳細な説明＞
【０１４３】
図１２Ａ〜図１２Ｅを用いて、射出成形機１００に対する金型交換の詳細手順を説明する。なお、上述した同一の符号を付した構成要素及び情報は、以下に説明する点を除いて、上述した構成要素と実質的に同一の構成要素である。
【０１４４】
図１２Ａ〜図１２Ｅにおいて、金型３３Ａはジョイント（接続部材）３２と共にスライドアクチュエータ３１に接続され、金型３３Ａ，３３Ｂはジョイント（接続部材）３４により互いに接続されている。
【０１４５】
アクチュエータ３１は、ジョイント３２及びジョイント３２に接続された金型３３Ａ，３３Ｂを移動させる。図３Ｂに示すように、アクチュエータ３１のスライダ３８が１st位置にあるとき、金型３３Ａは位置１にあり、金型３３Ｂは位置２にあるものとする。スライダ３８が２nd位置にあるとき、金型３３Ａは位置２にあり、金型３３Ｂは位置３にあると想定される。すなわち、アクチュエータがスライダ３８を１st位置から２nd位置に移動させると、金型３３Ｂは位置２から位置３に搬送され、金型３３Ａは位置１から位置２に搬送されることになる。アクチュエータがスライダ３８を２nd位置から１st位置に移動させると、金型３３Ａは位置２から位置１に搬送され、金型３３Ｂは位置１から位置２に搬送されることになる。システムコントローラ２００が金型３３Ａ及び３３Ｂが正しく搬送されていることを確認するために、センサ２０３〜２０６が設けられ、システムコントローラ２００は、アクチュエータ３１、金型３３Ａ及び金型３３Ｂの各々の状態を監視または確認する。
【０１４６】
センサ２０３（またはセンサＬ）およびセンサ２０４（またはセンサＲ）は射出成形機１００内に配置され、センサ２０３は左側（またはテーブル３０１Ｂ側）に配置され、センサＲは右側（またはテーブル３０１Ａ側）に配置される。センサ２０３、２０４はそれぞれ、例えば、図１２、図１３に示すように、発光部材と、発光部材から出射された光を受光する光検出部材とを有し、センサ２０３、２０４から伸びた矢印で、検出位置に位置する物体を検出するための出射光の経路によって規定される検出位置を有する光センサである。センサ２０３及び２０４は金型の１つが射出位置２にあるとき、金型３３Ａ及び３３Ｂのうちの１つの左端及び右端にそれぞれ近接して配置される。
【０１４７】
また、射出成形機１００では大きさの異なる種々の金型を用いることができるため、センサ２０３、２０４の検出位置間の距離はＸ方向（金型の搬送方向、射出成形機のクランプ方向に対して垂直または横方向）の幅が最小の金型に基づいて設計することができる。センサ２０３、２０４の検出位置は、いずれかの検出位置が金型３３Ａ、３３Ｂ間にある場合でも、ジョイント３４を検出しないように配置されている。ＸＹ平面では、位置が金型３３Ａ及び３３Ｂの移動全体を通して、ジョイント３４の領域と重ならないはずである。例えば、ＸＹプレーンにおいて、検出位置は、ジョイント３４が固定プラテンまたは可動プラテンに近づくよりも、固定プラテンまたは可動プラテンに近づく。
【０１４８】
図１２Ａ〜１２Ｅにおいて、センサ２０３又は２０４のための条件Ｙは、センサが物体を検出するか又は検出することが想定されることを手段する。条件Ｎはセンサが物体を検出しない、または検出しないことを手段する。
【０１４９】
位置検出部（又は位置センサ）２０６は、ジョイント３２の位置を検出するリニアエンコーダとすることができる。システムコントローラ２００は、位置センサ２０６に接続される。位置センサ２０６はジョイント３２の位置を繰り返し検出し、システムコントローラ２００は、ジョイント３２及び金型３３Ａ、３３Ｂが移動中又は停止中であると判断する。金型の移動を決定するシステムコントローラ２００の代わりに、追加のセンサを射出成形機１００内に設けて、金型が移動しているかどうかを検出することができる。
【０１５０】
金型３３Ａが位置２から搬出され、金型３３Ｂが位置２に搬入されると、状況は、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１２Ｄから図１２Ｅに順に遷移する。図１２Ａ〜１２Ｅの各々のチャートは、金型およびアクチュエータが対応する状況が発生したときにあるべきであるという状態を示す。従って、状態が図１２Ａから図１２Ｅに示すように状態から遷移する場合、システムコントローラ２００は金型が正しく搬送されていると判断し、問題も故障もないはずである。しかしながら、図１２Ａから図１２Ｅに示すように状態が遷移しない場合、システムコントローラ２００は金型が正しく搬送されていないと判断し、システムコントローラ２００はアクチュエータ３１がジョイント３２を動かすことを禁止し、言い換えれば、システムコントローラ２００はアクチュエータ３１を停止させる。このプロセスは金型３３Ａ、３３Ｂ、ジョイント３２、３４、及びアクチュエータ３１、及びオペレータが異常に動く構成要素にぶつからないように、金型及び他の構成要素が損傷されることを防止する。あるいは、このプロセスがこれらの状況の可能性を少なくとも大幅に低減する。
【０１５１】
これに加えて、またはこれに代えて、システムコントローラ２００は、金型が正しく搬送されていないと判定された場合、警告を発することができる。警告はブザーを鳴らしたり、操作パネル１００やコンソール２００にエラーメッセージや、オペレータに問題が発生したことを通知するためのアイコンを表示させたりすることで行うことができる。
【０１５２】
金型３３Ｂが搬出され、金型３３Ａが搬送されると、状態は、図１２Ｅ、１２Ｄ、１２Ｃ、１２Ｂから図１２Ａへと逆の順序で遷移する。
【０１５３】
図１２Ａは金型３３Ａが射出成形機１００内の位置２（射出位置）にあり、金型３３Ｂがテーブル３０１上の位置３（金型３３Ｂに対する冷却位置）にある状況を示す。図Ａの状況では、センサ２０３、２０４はいずれも金型３３Ａ、３３Ｂを検出するものとし、金型３３Ａ、３３Ｂの動きは検出しないものとする。換言すれば、金型３３Ａ及び３３Ｂは停止される。また、アクチュエータ３１に加わる力ｆは、０またはスライダ３８が静止していることを示す値とする。上述したように、システムコントローラ２００が金型及びジョイント３２の状態を確認したことに応答して、アクチュエータ３１はジョイント３２を移動させて、位置２から位置１（金型３３Ａに対する冷却位置）へ金型３３Ａを搬送し、位置３から位置２へ金型３３Ｂを搬送することができる。例えばコンソール２００のスイッチを介したオペレータの入力のトリガに応答して、アクチュエータ３１はジョイント３２の移動を開始する。
【０１５４】
金型３３Ａ及び３３Ｂ並びにアクチュエータ３１の状態が、図１２Ａに示された状態のようにならない場合、システムコントローラ２００はアクチュエータ３１が移動を開始することを禁止し、警告を発する。
【０１５５】
オペレータが入力した後、センサ２０６によるジョイントの状態又は状態は、「停止」から「移動」に変更されるものとする。また、アクチュエータ３１に加わる力ｆは、ｆ＿ｒｅｆを含む範囲にあるものとする。ｆ＿ｒｅｆ’は図９Ａに示すように、ジョイント３２に加えられる力の基準曲線によって定義することができる。この範囲は例えば、ｆ＿ｒｅｆ＋Ｔｈ１＜ｆ＜ｆ＿ｒｅｆ＋Ｔｈ２として定義することができ、ここで、Ｔｈ１およびＴｈ２は、それぞれ（ｆ−ｆ＿ｒｅｆ）の最小値および最大値を定義する。アクチュエータ３１に加えられた負荷及びアクチュエータ３１の移動状態を含むアクチュエータ３１の状態の変化がアクチュエータ３１Ａが起動されてから一定の時間が経過してもセンサ２０５及び２０６から検出されない場合、システムコントローラ２００は、アクチュエータ３１を停止させ、上述したように警告を発する。
【０１５６】
図１２Ｂは金型３３Ａが位置２から位置１に移動しており、金型３３Ｂが位置３から位置２に移動している状況を示す。図１２Ｂの状況において、センサ２０３の検出位置は、金型３３Ａと３３Ｂとの間に位置する。図１２Ｂのこの状況ではセンサ２０３は金型を検出することは想定されないが、センサ２０４は金型３３Ａを検出することが想定される。位置センサ２０６は、ジョイント３２が移動していることを示す異なる値を毎回出力するものとする。アクチュエータ３１に加えられる力は、図１２Ａを参照して上述したような範囲であるべきである。
【０１５７】
センサ２０３〜２０６の状態が図１２Ａの状態から図１２Ｂの状態に遷移した場合、システムコントローラ２００は金型３３Ａ及び３３Ｂが正しく搬送されていると判断し、そうでない場合、システムコントローラはエラーが発生したと判断し、アクチュエータ３１を停止し、上述したのと同様にして警告を発する。
【０１５８】
図１２Ｃは金型３３Ａが依然として位置２から位置１に移動しており、金型３３Ｂが位置３から位置２に移動している状況を示す。図１２Ｃの状況では、センサ２０３及び２０４の検出位置が金型３３Ｂ及び３３Ａがそれぞれ検出されるように配置されるものとする。位置センサ２０６は、ジョイント３２が移動していることを示す異なる値を毎回出力するものとする。アクチュエータ３１に加えられ、負荷センサ２０５によって検出される力は、図１２Ａを参照して上述したような範囲であるべきである。
【０１５９】
センサ２０３〜２０６の状態が図１２Ｂの状態から図１２Ｃの状態に遷移した場合、システムコントローラ２００は金型３３Ａ及び３３Ｂが正しく搬送されていると判断し、そうでない場合、システムコントローラはエラーが発生したと判断し、アクチュエータ３１を停止し、上述したのと同様にして警告を発する。
【０１６０】
図１２Ｄは金型３３Ａが位置２から位置１に移動しており、金型３３Ｂが位置３から位置２に移動している状況を示す。図１２Ｄの状況において、センサ２０４の検出位置は金型３３Ａと３３Ｂとの間に位置するため、センサ２０４は金型を検出するとは想定されないが、センサ２０３は金型３３Ｂを検出すると想定される。位置センサ２０６は、ジョイント３２が移動していることを示す異なる値を毎回出力するものとする。アクチュエータ３１に加えられる力は、図１２Ａを参照して上述したような範囲であるべきである。
【０１６１】
センサ２０３〜２０６の状態が図１２Ｃの状態から図１２Ｄの状態に遷移した場合、システムコントローラ２００は金型３３Ａ及び３３Ｂが正しく搬送されていると判断し、そうでない場合、システムコントローラはエラーが発生したと判断し、アクチュエータ３１を停止し、上述したのと同様にして警告を発する。
【０１６２】
センサ２０３、２０４の検出位置間の距離Ｄ＿ｓが対向する金型３３Ａ、３３Ｂの側間の距離Ｄ＿ｍよりも小さい場合には、図１２Ｂの状態から図１２Ｃの状態に遷移しない可能性がある。この場合、ジョイント３２が移動している状況が存在し、アクチュエータに加えられる力ｆは上述した範囲であるべきであり、センサ２０３もセンサ２０４も金型を検出しない（「２０３」のための条件は「Ｎ」であり、「２０４」のための条件は「Ｎ」である）。これは、Ｄ＿ｓ、Ｄ＿ｍ、または金型の幅に応じて起こり得る。システムコントローラ２００はこの距離または幅の情報を用いて、状態の遷移を予め決定し、エラーが発生したか否かを確認するための参照用のメモリに設定する。
【０１６３】
図１２Ｅは金型３３Ａが位置１に到着し、金型３３Ｂが位置２に到着する状況を示す。図１２Ｅの状況において、センサ２０３及び２０４の検出位置は、金型３３Ｂがセンサ２０３及び２０４の両方によって検出されるように配置されるものとする。
【０１６４】
上述したように、センサ２０３、２０４が金型を検出した直後はアクチュエータが１st位置に停止しているものとするため、位置センサ２０６はジョイント３２が「移動中」から「停止中」に遷移していることを示す一定値を繰り返し出力するものとする。アクチュエータ３１に加えられる力は、０に回されるべきである。
【０１６５】
センサ２０３〜２０６の状態が図１２Ｄの状態から図１２Ｅの状態に遷移した場合、システムコントローラ２００は金型３３Ａ及び３３Ｂが正しく搬送されていると判断し、そうでない場合、システムコントローラはエラーが発生したと判断し、アクチュエータ３１を停止し、上述したのと同様にして警告を発する。
【０１６６】
状態が図１２Ｄの状態から図１２Ｄに図示されていない状態に遷移する場合、システムコントローラ２００は、ジョイント３２を停止すべき１st位置を検出する位置センサ２０６に応じて、アクチュエータ３１を制御してジョイント３２を停止させ、警告を発する。センサ２０３、２０４の両方が金型を検出したとしても、図１２Ｅの通常状態よりも大きな力が加わった場合には、システムのどこかで誤動作や誤差が発生したはずであり、システムコントローラ２００はオペレータの状況を通知した。
【０１６７】
別の実施形態ではセンサ２０３および２０４がジョイント３４ならびに金型３３Ａおよび３３Ｂを検出するように配置することができ、これは金型３３Ａおよび３３Ｂのより詳細な状態を提供する。この構成では、図１２Ａ〜１２Ｅの「Ｙ」のすべては、「金型」であるべきであり、これはセンサ２０３または２０４が各状況において金型３３Ａまたは３３Ｂを検出することを意味し、図１２Ｂおよび１２Ｄの「Ｎ」のすべては、「ジョイント」であるべきであり、これはセンサ２０３または２０４が各状況においてジョイント３４を検出する（であろう）ことを意味する。
【０１６８】
また、センサ２０３および２０４はセンサから検出される対象物までの距離を測定することができ、これにより、システムコントローラ２００は、センサが検出されたものが金型またはジョイントであることを伝えることができる。
【０１６９】
さらに別の実施形態では、射出成形機が金型３３Ａおよび３３Ｂの上面に異なるパターン、バーコードまたは色を提供することによって、金型の種類を検出するように構成することができ、センサ２０３および２０４として、パターン、バーコードまたは色を検出することができるセンサが採用される。これは、金型およびアクチュエータのより詳細な状態を提供する。この構成ではセンサ２０３及び２０４の両方が図１２Ａの状況で金型３３Ａを検出するものとし、センサ２０４は図１２Ｂの状況で金型３３Ａを検出するものとし、センサ２０３及び２０４は図１２Ｃの状況で金型３３Ａ及び金型３３Ｂをそれぞれ検出するものとし、センサ２０３は図１２Ｄの状況で金型３３Ｂを検出するものとし、センサ２０３及び２０４の両方は図１２Ｅの状況で金型３３Ｂを検出するものとする。
【０１７０】
別の例示的な実施形態による射出成形機１００に関する金型の変更の詳細な手順を、図１３Ａ〜１３Ｅを参照して説明する。この実施形態はテーブル３０１Ａおよび３０１Ｂの各々を有するアクチュエータを含み、金型３３Ａおよび３３Ｂを接続するジョイント３４を含まない。搬送機３０１Ａ、３０１Ｂの構成は、図１２Ａ〜図１２Ｅを参照して上述した実施形態と異なるため、センサが入っている状態も異なるものとする。なお、上述した同一の符号を付した構成要素および情報は、以下に説明する点を除いて、上述した構成要素と実質的に同一の構成要素である。
【０１７１】
図１３Ａ〜１３Ｅにおいて、金型３３Ａはジョイント（接続部材）３２Ａを有するスライドアクチュエータ３１Ａに接続され、金型３３Ｂはジョイント（接続部材）３２Ｂを有するアクチュエータ３２Ｂに接続される。アクチュエータ３１Ａおよび３１Ｂは上述したように、アクチュエータ３１と同一または類似のアクチュエータであってもよく、ジョイント３２Ａおよび３２Ｂは上述したように、ジョイント３２と同一または類似のアクチュエータであってもよい。アクチュエータ３１Ａは負荷センサ２０５Ａおよび位置センサ２０６Ａを含み、アクチュエータ３１Ｂは、負荷センサ２０５Ｂおよび位置センサ２０６Ｂを含む。負荷センサ２０５Ａおよび２０５Ｂは上述したように、負荷センサ２０５と同じまたは類似のアクチュエータであってもよく、位置センサ２０６Ａおよび２０６Ｂは上述したように、位置センサ２０６と同じまたは類似のアクチュエータであってもよい。
【０１７２】
図１３Ａ〜図１３Ｅは、金型３３Ａが位置２から搬出され、金型３３Ｂが位置２に搬入される場合の状況を示し、及び、図１３Ａ〜１３Ｅのチャートは、対応する図示の状況において、センサがあると想定される状態を示す。上述したように、状態が状態から遷移すると、図１３Ａ〜１３Ｅに示すように、システムコントローラ２００は金型が正しく搬送されていると判断し、問題または故障がないはずである。状態が遷移しない場合、図１３Ａ〜１３Ｅに示すように、システムコントローラ２００は金型が正しく搬送されていないと判断し、システムコントローラ２００はアクチュエータ３１Ａまたは３１Ｂがジョイント３２Ａまたは３２Ｂを動かすことを禁止し、換言すれば、システムコントローラ２００は、アクチュエータ３１Ａまたは３１Ｂを停止させる。このプロセスは金型３３Ａ、３３Ｂ、ジョイント３２Ａ、３２Ｂ、及びアクチュエータ３１Ａ、３１Ｂの異常な動きによって、金型や他の構成要素が損傷し、異常な動きをする構成要素にオペレータが当たらないようにする。あるいは、このプロセスがこれらの状況の可能性を少なくとも大幅に低減する。
【０１７３】
上述したように、追加的に又は代替的に、システムコントローラ２００は、金型が正しく搬送されていないと判定された場合、警告を発することができる。
【０１７４】
金型３３Ｂが搬出されて金型３３Ａが搬入されると、前述または図１３Ａ〜１３Ｅに示された、センサ２０４、金型３３Ａ、ジョイント３２Ａ、アクチュエータ３１Ａ、負荷センサ２０５Ａ、及び位置センサ２０６Ａに対する状態及び作用が、センサ２０３、金型３３Ｂ、ジョイント３２Ｂ、アクチュエータ３１Ｂ、負荷センサ２０５Ｂ、及び位置センサ２０６Ｂのそれらであるべきであることを当業者は容易に理解するであろうし、逆についても同様である。図１３Ａは金型３３Ａが位置２にあり、金型３３Ｂが位置３にあり、金型３３Ａ及び３３Ｂが停止して移動しない状況を示す。この状況ではセンサ２０３および２０４の両方が金型３３Ａを検出し、位置センサ２０６Ａは金型Ａが移動していないことを示す一定値を定期的に出力し、また、アクチュエータ３１Ａに印加される２０５Ａによって検出される力は０であるべきであるものとする。センサ２０６Ｂは金型３３Ｂが停止していることを示す一定の値を出力するものとし、負荷センサ２０５Ｂは、ジョイント３２Ｂに力が加わっていないことを示す値を出力するものとする。
【０１７５】
システムコントローラ２００が上述したようにセンサの状態を確認したことに応答して、システムコントローラ２００は、アクチュエータ３１Ａがジョイント３２Ａを移動させて金型３３Ａを位置２から位置１に運ぶことを可能にする。例えば、コンソール２００上のスイッチを介したオペレータの入力からのトリガに応答して、アクチュエータ３１Ａは、ジョイント３２Ａの移動を開始する。センサの状態が図１３Ａに示されている状態のようでない場合、システムコントローラ２００はアクチュエータ３１が移動を開始することを禁止し、上述したように警告を発する。
【０１７６】
オペレータの入力後、センサ２０６Ａによるジョイント３１Ａの状態は、「停止」から「移動」に変更されることになる。また、アクチュエータ３１に加わる力ｆは、ｆ＿ｒｅｆ’を含む範囲にあるものとする。ｆ＿ｒｅｆ’は図９Ａに示すように、ジョイント３２に加えられる力の基準曲線によって定義することができる。この範囲は例えば、ｆ＿ｒｅｆ’＋Ｔｈ３＜ｆ＜ｆ＿ｒｅｆ’＋Ｔｈ４として定義することができ、ここで、Ｔｈ３およびＴｈ４は、それぞれ（ｆ−ｆ＿ｒｅｆ’）の最小値および最大値を定義する。アクチュエータ３１Ａの状態の変化が検出されない、または、アクチュエータ３１Ａが起動されてからある一定の時間が経過しても図１３Ａに図示されていない場合、システムコントローラ２００はアクチュエータ３１Ａを停止し、上述したように警告を発する。
【０１７７】
図１３Ｂは金型３３Ａが位置２から位置１に移動しているのに対し、金型３３Ｂが停止している状況を示す。この状況ではセンサ２０３が金型を検出することは想定されないが、センサ２０４は金型３３Ａを検出することが想定される。負荷センサ２０５Ａは上述した範囲の値を出力するものとし、位置センサ２０６Ａはその都度、異なる値を出力するものとし、ジョイント３２Ａが移動していることを示す。センサ２０６Ｂは金型３３Ｂが停止していることを示す一定の値を出力するものとし、負荷センサ２０５Ｂは、ジョイント３２Ｂに力が加わっていないことを示す値を出力するものとする。センサ２０３、２０４、２０５Ａ、２０５Ｂ、２０６Ａ、２０６Ｂの状態が図１３Ａの状態から図１３Ｂの状態に遷移した場合、システムコントローラ２００は金型３３Ａ、３３Ｂが正しく搬送されていると判断し、搬送されない場合、システムコントローラは誤差が発生していると判断し、アクチュエータ３１Ａまたは３１Ｂを停止し、上記と同様に警告を発する。
【０１７８】
図１３Ｃは金型３３Ａが位置１に到着し、一方、金型３３Ｂが依然として停止している状況を示す。この状況では、センサ２０３もセンサ２０４も金型を検出することは想定されない。負荷センサ２０５Ａは位置１に到達する前に上述した範囲の値を出力し、位置１に到達した後に０を出力するものとする。位置センサ２０６Ａは到着前に、毎回異なる値で出力されるものとし、ジョイント３２Ａが移動していることを示す。到着後、位置センサ２０６Ａは一定値を出力するものとし、ジョイント３１Ａが停止していることを示す。センサ２０６Ｂは金型３３Ｂが停止していることを示す一定の値を出力するものとし、負荷センサ２０５Ｂは、ジョイント３２Ｂに力が加わっていないことを示す値を出力するものとする。
【０１７９】
システムコントローラ２００が上述したようにセンサの状態を確認したことに応答して、システムコントローラ２００は、アクチュエータ３１Ｂがジョイント３２Ｂを移動させて金型３３Ｂを位置３から位置２へ搬送することを可能にする。例えばコンソール２００のスイッチを介したオペレータの入力のトリガに応答して、アクチュエータ３１Ｂはジョイント３２Ｂの移動を開始する。アクチュエータ３１Ｂが起動された後、センサ２０６Ｂは金型３３Ｂが移動していることを示す毎回異なる値を出力するものとし、負荷センサ２０５Ｂは、上述した範囲の値を出力するものとする。
【０１８０】
システムコントローラ２００が上述したように、センサの状態が遷移したと判断した場合、システムコントローラ２００は金型３３Ａが正しく搬送されていると判断し、搬送されない場合、システムコントローラ２００は金型３３Ａまたは金型３３Ｂが正しく搬送されていないと判断し、アクチュエータ３１Ａまたは３１Ｂを停止し、上述したように警告を発する。
【０１８１】
図１３Ｄは金型３３Ｂが位置３から位置２に移動している状況を示しており、一方、金型３３Ａが停止しているか、又はテーブル３０１Ａ又は搬送機３１０Ａから排出されていてもよい。この状況ではセンサ２０４が金型を検出することは想定されないが、センサ２０３は金型３３Ｂを検出することが想定される。負荷センサ２０５Ｂは上述した範囲の値を出力するものとし、位置センサ２０６Ｂはその都度、異なる値を出力するものとし、ジョイント３２Ｂが移動していることを示す。センサ２０６Ａは金型３３Ａが停止していることを示す一定の値を出力するものとし、負荷センサ２０５Ａは、ジョイント３２Ａに力が加わっていないことを示す値を出力するものとする。センサ２０３、２０４、２０５Ａ、２０５Ｂ、２０６Ａ、２０６Ｂの状態が図１３Ｃの状態から図１３Ｄの状態に遷移した場合、システムコントローラ２００は金型３３Ａ、３３Ｂが正しく搬送されていると判断し、搬送されない場合、システムコントローラは誤差が発生したと判断し、アクチュエータ３１Ａまたは３１Ｂを停止し、上記と同じ警告を発する。
【０１８２】
図１３Ｅは金型３３Ｂが位置２に到着する状況を示し、一方、金型３３Ａは依然として停止されているか、又はテーブル３０１Ａから排出されている。この状況では、センサ２０３とセンサ２０４の両方が金型３３Ｂを検出すると想定される。負荷センサ２０５Ａは位置２に到達する前に上述した範囲の値を出力し、位置２に到達した後に０を出力するものとする。この位置センサ２０６Ｂは到達前に、毎回異なる値で出力されるものとし、ジョイント３２Ａが移動していることを示す。到着後、位置センサ２０６Ｂは、ジョイント３１Ｂが停止していることを示す一定の値を出力するものとする。センサ２０６Ａはジョイント３１Ａが停止していることを示す一定の値を出力するものとし、負荷センサ２０５Ａは、ジョイント３２Ａに力が加わっていないことを示す値を出力するものとする。
【０１８３】
システムコントローラ２００が上述したように、センサの状態が遷移したと判断した場合、システムコントローラ２００は金型３３Ｂが正しく搬送されていると判断し、そうでない場合、システムコントローラ２００は金型３３Ｂまたは金型３３Ａが正しく搬送されていないと判断し、アクチュエータ３１Ｂまたは３１Ａを停止し、上述したように警告を発する。
【０１８４】
別の実施形態では、システムコントローラ２００は、図１３Ｃに例示されているような状態の代わりに、センサの状態が図１３Ｂに例示されているようなものであると判断することに応答して、アクチュエータ３１Ｂを始動することができる。これにより、金型を交換するのに必要な時間を短縮することができる。この場合、図１３Ｃの状態は、図１２Ｂの状況の後に現れなくてもよい。あるいは、両センサ２０３、２０４がそれぞれ金型３３Ｂ、３３Ａを検出し、荷重センサ２０５Ａが上記範囲の値を出力し、位置センサ２０６Ａが金型３３Ａが移動していることを示す異なる値を毎回出力し、荷重センサ２０５Ｂが上記範囲の値を出力し、位置センサ２０６Ｂが金型３３Ｂが移動していることを示す異なる値を毎回出力する状態（以下、状態Ｃ’−１）に遷移する。
【０１８５】
Ｃ’−１では、センサ２０３もセンサ２０４も、金型を検出することは想定されていない。状態Ｃ’−１はジョイント３２Ａまたはジョイント３２Ｂの速度、金型３３Ａおよび３３Ｂのサイズ、および他の理由に応じて決定することができるので、状態Ｃ’−１の情報はメモリに記憶され、システムコントローラ２００によって参照されて、搬送手順に誤差が発生したかどうかが確認される。
【０１８６】
さらに別の実施形態では、システムコントローラ２００が金型３３Ａが停止するのを待つ代わりに、センサ２０３もセンサ２０４も金型を検出しないという判断に応答して、アクチュエータ３１Ｂを起動することができる。これにより、金型を交換するのに必要な時間を短縮することができる。また、この場合には、金型３３Ａ、３３Ｂの大きさや他の構成要素、アクチュエータ３１Ａ、３１Ｂの速度、センサ２０３、２０４の位置を基にした演算によって、金型が正しく搬送されたときの状態遷移がどのように予め定められているかを、パイロットランによって実験的に求めることもできる。この情報は、システムコントローラ２００のメモリに記憶され、システムコントローラ２００によって参照され、搬送手順にエラーが発生したかどうかが確認される。
【０１８７】
図１２Ａ〜Ｅおよび図１３Ａ〜Ｅの両実施形態について、位置センサ２０６（または、位置センサ２０６Ａおよび２０６Ｂ）によって検出された位置の情報は、ジョイント３１（またはジョイント３１Ａおよび３１Ｂ）が図１２Ａ〜１２Ｅ(または、図１３Ａ〜１３Ｅ）に示される状況のそれぞれにおいて正しい領域にあるかどうかを確認するために、システムコントローラ２００によって使用され得る。システムコントローラ２００は、それぞれの状況において、スライダ３８の位置があるべき位置範囲の情報を有している。そして、システムコントローラ２００はセンサ２０３〜２０６（又はセンサ２０３、２０４、２０５Ａ、２０５Ｂ、２０６Ａ、２０６Ｂ）からの情報及び出力を参照し、搬送手順に誤差が発生しているか否かを確認する。
【０１８８】
＜金型を移動させる構成のバリエーション＞
【０１８９】
金型（モールド）のための移動構成は、上述の機構に限定されない。図１０Ａ〜１０Ｈは、金型を移動させるための構成のいくつかの変形例を示す。
【０１９０】
図１０Ａは、モータ及びチェーンを使用する機構を示す図である。金型１Ａ、１Ｂはリンクユニット５によってリンクされており、金型１Ａ、１Ｂはフリーローラ６の上部にある。金型１Ａ、１Ｂは、それぞれフリーローラ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄを通るチェーン４にリンクされている。チェーン４は、モータ２によって移動される。金型１Ａ、１ＢをＸ軸方向の負方向または正方向のいずれかに移動させることができる。
【０１９１】
この機構を使用することにより、単一の駆動源を使用することができるので、射出成形機のコストがより安価になる。さらに、モータ２は射出成形機１００の下方に位置しており、射出成形機１００のＸ方向の小型化を可能にしている。
【０１９２】
任意の数のフリーローラを使用することができる。チェーン４はベルトであってもよい。モータ２の位置は、図１０Ａに示す位置に限らず、他のフリーローラ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの位置とすることができる。図１０Ａでは、アクチュエータが金型の移動方向に対して移動しない。従って、射出成形機１００の全体的な大きさはコンパクトなものとなる。
【０１９３】
図１０Ｂ１及び１０Ｂ２はモータとカムを用いた機構であり、金型１Ａ、１Ｂはリンクユニット５でリンクされ、金型１Ａ、１Ｂはフリーローラ６の上にある。カム３は金型１Ａ、１ＢをＸ軸方向に移動させるためのカム溝を含み、カム３はモータ２によって回転される。金型１Ａは、回転体を含むレバー４に固定される。レバー４の回転体は、カム３のカム溝に挿入されている。モータ２が回転するとカム３が回転し、カム３のカム溝の回転に合わせてレバー４がＸ方向に移動する。これにより、金型１Ａ、１Ｂを移動させることができる。
【０１９４】
図１０Ｂ−１は金型の位置を示し、図１０Ｂ−２は金型の速度曲線を示す。高加速度の状態で金型が停止されると、大きな負荷が射出成形機１００の種々の部分に衝撃を与え、これが損傷する可能性がある。カム機構を用いることにより、運動の開始時と終了時でより低い加速と減速を達成することができ、従って重い金型の慣性力を低減することができる。図１０Ｂでは、カム３自体が金型の移動方向に対して移動しない。したがって、射出成形機１００の大きさを小さくすることができる。
【０１９５】
図１０Ｃは、トグル機構を使用する機構を示す。金型１Ａ、１Ｂはリンクユニット５によってリンクされており、金型１Ａ、１Ｂはフリーローラ６の上部にある。金型１Ａは、固定側の一方に固定されたトグル機構４にリンクされている。このトグル機構４はリンクユニット３によりアクチュエータ２と連動しており、アクチュエータ２がＺ軸方向に上下する際に、トグル機構４をＸ軸方向に伸縮させることができ、金型１Ａ，１ＢをＸ軸方向の正負方向に移動させることができる。
【０１９６】
この機構を用いることにより、駆動源を１つだけとすることができ、射出成形機１００のコストが安くなる。アクチュエータ２を垂直に設置することができるので、射出成形機１００のサイズを小さくすることができる。アクチュエータ２は、エアシリンダ、油圧シリンダ、モータ、又は単軸ロボットを用いることができる。
【０１９７】
図１０Ｄは、直動型アクチュエータロッド型を用いた機構を示す図である。金型１Ａ、１Ｂはリンクユニット５によってリンクされており、金型１Ａ、１Ｂはフリーローラ６の上部にある。金型１Ａ及びアクチュエータ２は、リンクユニット３を介してＸ軸方向に整列されている。アクチュエータ２が移動すると、金型１Ａ、１ＢをＸ軸の正または負方向に移動させることができる。
【０１９８】
この機構を用いることにより、駆動源を１つだけとすることができ、射出成形機１００の機構を簡素化することができる。部品点数が少なくなれば、射出成形機１００のコストは安くなる。アクチュエータ２は、ロッド型に限らず、スライド型アクチュエータ、エアシリンダ、油圧シリンダ、モータ、ボールねじ機構、単軸ロボット等を適用することができる。
【０１９９】
図１０Ｅは、直動型アクチュエータロッド型を用いた機構を示す図である。金型１Ａ、１Ｂはリンクユニット５によってリンクされており、金型１Ａ、１Ｂはフリーローラ６の上部にある。金型１Ａは、金型１Ａ、１ＢからＺ軸方向のマイナス側に位置する直動型アクチュエータロッドタイプ２にリンクユニット３を介してリンクされている。直動式アクチュエータロッドタイプ２が動く場合、金型１Ａ、１ＢをＸ軸の正負方向に動かすことができる。
【０２００】
この機構を用いることにより、使用する１つの駆動源だけでなく、直動型アクチュエータロッドタイプ２を金型１Ａ，１ＢからＺ軸方向のマイナス側に配置することにより、射出成形機１００のＸ軸方向の小型化が可能となる。アクチュエータ２は、ロッド型に限らず、スライド型、エアシリンダ、油圧シリンダ、モータ、ボールねじ機構、単軸ロボット等を適用することができる。
【０２０１】
図１０Ｆは、金型１Ａ及び１Ｂを直接リンクさせない方法を示す。各金型１Ａ、１Ｂはそれぞれパレット５Ａ、５Ｂ上に固定されており、各パレット５Ａ、５Ｂは、チェーン４にリンクされている。チェーン４は、フリーローラ３とモータ２とを通る。モータ２がチェーン４を動かすと、金型１Ａ、１ＢをＸ軸の正負方向に動かすことができる。
【０２０２】
この機構を用いることにより、使用する１つの駆動源だけでなく、モータ２を金型１Ａ，１ＢからＺ軸方向のマイナス側に配置することにより、射出成形機１００のＸ軸方向の小型化が可能となる。
【０２０３】
図１０Ｇは、金型１Ａ及び１Ｂを直接リンクさせない方法を示す図である。アクチュエータ２は、スライダ３Ａ，３Ｂをそれぞれ個別に移動させることができる。各金型１Ａ，１Ｂは、このスライダ３Ａ，３Ｂにそれぞれ固定されている。アクチュエータ２が移動すると、金型１Ａ、１ＢをＸ軸の正または負方向に移動させることができる。
【０２０４】
この機構を用いることにより、使用される１つの駆動源に加えて、モータ２を金型１ＡからＺ軸方向のマイナス側に配置することにより、射出成形機１００のＸ軸方向の小型化が図られる。
【０２０５】
図１０Ｈは、金型にホイールを取り付ける図である。ホイール７は、金型１Ａ、１Ｂの底部又は側面に取り付けられている。金型１Ａ、１Ｂはリンクユニット５によってリンクされており、金型１Ａ、１Ｂは、走行可能な表面を含むプレート６の上部にある。金型１Ａは、リンクユニット３を介してＸ軸方向に金型に整列された直動型アクチュエータ２にリンクされている。直動式アクチュエータ２が動くと、金型１Ａ、１ＢをＸ軸の正負方向に移動させることができる。ホイール７は、金型１Ａ、１Ｂの移動に基づいて回転される。
【０２０６】
図１０Ｈにおける金型の詳細は、図１４を参照して説明される。図１４は、金型の底面図および側面図を示す。この金型は、射出成形機１００の固定プラテンで固定される第１の部分１４０１と、射出成形機１００の可動プラテンで可動となる第２の部分１４０２と、固定プラテンに直接接触するクランププレート１４０３と、可動プラテンに直接接触するクランププレート１４０４と、クランププレート１４０３の底面１４０５に固定される回動可能ホイール１４５０と、クランププレート１４０４の底面１４０６に固定される回動可能ホイール１４６０とを備える。クランププレート１４０３の底面１４０５は金型のＸ方向の端部１４０７および端部１４０９を有し、金型はそれに沿ってホイールとともに移動する。また、クランププレート１４０４は、Ｘ方向の終端１４０８および終端１４１０を有する。また、Ｘ方向は金型が搬入および搬出されるとき、底面１４０５または１４０６の長手方向であってもよい。
【０２０７】
金型は、底面１４０５上に２つのホイール１４５１および１４５３、並びに、底面１４０６上に他の２つのホイール１４６２および１４６４を含む４つのホイールを有することができる。あるいは、金型が底面１４０５上に第１の行のホイールを含み、底面１４０６上に第２の行のホイールを含む２行のホイールを有することができる。ホイール１４５０および１４６０、またはホイールの行はクランププレート１４０３および１４０４に直接取り付けることができ、またはクランププレート１４０３および１４０４上に堅固に固定されたプレート上に固定することができる。ホイール１４５０および１４６０、またはホイールの行は、クランププレート１４０３および１４０４に着脱自在に取り付けられる底面取り付け具上に設けることもできる。アタッチメントは、上記実施形態の射出成形機１００において、標準的な射出成形機で使用される金型の利用を可能にする。
【０２０８】
ホイール１４５０および１４６０間の衝突とクランプとを回避するために、ホイール１４５０および１４６０は、固定および可動プラテンのクランプが金型をクランプする領域１４１１〜１４１４内に位置しない。クランプとの衝突を回避するために、ホイール１４５１は領域１４１１と一端１４０７との間である一端１４０７に近い位置に固定され、ホイール１４５３は領域１４１３と一端１４０９との間である他端１４０９に近い位置に固定される。ホイール１４６２は領域１４１２と一端１４０８との間で一端１４０８に近い位置に固定され、ホイール１４６４は領域１４１４と一端１４１０との間で他端１４１０に近い位置に固定される。あるいは、ホイール１４５１、１４５３、１４６２、または１４６４の代わりに複数のホイールを固定することもできる。加えて、１つ以上のホイールをエリア１４１１と１４１３との間のエリアに固定することができ、１つ以上のホイールをエリア１４１２と１４１４との間のエリアに固定することもできる。ホイールがアタッチメントに固定されている場合、これらのアタッチメントは、上記のようにホイールが固定される位置に固定される必要がある場合がある。
【０２０９】
ホイールを有するアタッチメントは、アタッチメントをクランププレート１４０３または１４０４で堅固かつ着脱自在に固定するための固定機構を有することができる。
【０２１０】
金型を支持するため、上述のホイールの幅は、クランププレート１４０３または１４０４の幅と同じであってもよく、またはクランププレート１４０３または１４０４の幅よりも大きくしてもよい。クランププレート１４０３上のホイール１４５０は底面１４０５の長手方向に延在する中心線から、固定プラテンから離れるＹプラス方向に向かってシフトされ得る。クランププレート１４０４上のホイール１４６０は底面１４０６の長手方向に延在する中心線から、可動プラテンから離れるＹネガ方向に向かってシフトされ得る。ホイール１４５０はクランププレート１４０３の内面１４２１から外方に突出することができ、ホイール１４６０は、クランププレート１４０４の内面１４２２から外方に突出することもできる。この構成により、クランププレートの幅を大きくすることなく、より広いホイールを採用することができ、プレート６上のホイール及びレール（後述する）の荷重を小さくすることができる。
【０２１１】
ホイールが突出すると、支持構造をクランププレート１４０３および１４０４に固定して突出したホイールを支持することができ、支持構造も内面１４２１および１４２２から突出してホイールの両端を支持することができる。上述のアタッチメントは、両端を有するホイールをサポートするための突出サポート構造を有することもできる。ホイールの支持構造がはみ出しても、一端だけでホイールを支持できる。
【０２１２】
プレート６（図１０Ｈ）は、射出成形機１００の一側面および外部に位置する第１の部分と、射出成形機１００の内部に位置する第２の部分と、射出成形機１００の他側面および外部に位置する第３の部分とを含む、３つの部分に分割することができる。第１、第２、及び第３の部分は、金型１Ａ及び１Ｂにホイールが沿って移動するようにする表面を形成する。プレート６は、金型１Ａ及び１Ｂのホイールを案内するために１つ以上のレールを含むことができる。
【０２１３】
この機構を用いることにより、駆動源を１つだけとすることができる。さらに、ホイール７が金型に取り付けられているため、この機構は、上述したような多数のフリーローラを必要としない。これにより、この機構は射出成形機部品点数を削減できる。
【０２１４】
射出成形システムは、図１０Ｈにおいて、１つのアクチュエータ２のみを含む。しかしながら、射出成形システムは、２つの金型のための２つのアクチュエータをそれぞれ含むことができる。射出成形システムは、図１０Ｈの２つの金型１Ａ、１Ｂを含む。しかしながら、射出成形システムは、１つの金型のみを含むことができる。この場合、ホイール７は、金型の底面または側面に取り付けられる。別の実施形態では、ホイール７が金型の底面及び側面の両方に取り付けることができる。本明細書で使用される底面はプレート６に面する金型の表面を指し、本明細書で使用される側面は、プラテンに面する金型の表面を指す。
【０２１５】
アクチュエータは、エアシリンダ、油圧シリンダ、モータ、または単軸ロボットであってもよい。アクチュエータが金型を移動させるための拡張または移動範囲とＸ軸方向の金型の移動範囲を重ねることによって、射出成形機１００の全体のサイズを小さくすることができる。
【０２１６】
上述の実施形態では、操作パネル１０１およびシステムコントローラ２００が射出成形機１００の片側に配置され得る。この構成により、成形部品が完成した後の工程を反対側で行いながら、オペレータが射出成形機関連の設定を実施したり、命令を出したり、メンテナンス作業を行ったりすることが容易になる。
【０２１７】
上述した実施形態では、オペレータ側が排出側よりも長い構成とすることで、より容易なメンテナンス作業が可能となる。
【０２１８】
上述の実施形態では、アクチュエータ側で金型の移動量を検出し、指定位置で金型用のセンサを使用することによって、金型が移動を正しく完了したかどうかを判定する判定方法が適用可能である。
【０２１９】
本開示は例示的な実施形態を参照して説明されてきたが、本開示は開示された例示的な実施形態に限定されないことを理解されたい。以下の特許請求の範囲はそのようなすべての修正および同等の構造および機能を包含するように、最も広い解釈が与えられるべきである。
【０２２０】
さらなる実施形態および利点は、（ｉ）金型システムが操作効率を改善するために、オペレータ側および排出側を有すること、（ｉｉ）オペレータ側がより長く、メンテナンス操作を実行することがより容易であること、（ｉｉｉ）システムがセンサおよびアクチュエータの位置検出によって移動が完了したかどうかを判定し、その結果、ユーザに現在の状態をよりよく理解させること、および（ｉｖ）アクチュエータが射出成形機の下の位置に配置され、したがって、金型システムのサイズがコンパクトであることのうちの１つまたは複数を含むことができる。
【０２２１】
いくつかの実施形態では、成形システムは、射出成形機の一方の側でユーザ操作を可能にする操作ユニットを含む射出成形機と、射出成形機の一方の側で射出成形機上でメンテナンス操作を行うメンテナンスユニットと、射出成形機の他方の側で射出成形機から部品を排出する排出部とを含む。
【０２２２】
また、射出成形システムは、射出成形機を含むことができる。いくつかの実施形態では、システムが射出成形機内の金型を切り替えることができるように、複数の金型をスライドさせるためのスライドシステムを含む。また、操作部は、射出成形機の指示を受け付けるユーザインタフェースを備えていてもよい。これに代えて、またはこれに加えて、操作部は、スライド方式の指示を受け付けるユーザインタフェースを含む。
【０２２３】
いくつかの実施態様において、射出成形機は自動的に機能する。
【０２２４】
射出成形システムはまた、所定のユーザ操作および／または所定のユーザメンテナンス操作を受け入れることができる。
【０２２５】
いくつかの実施形態では射出システムを過ぎる摺動システムおよび摺動システムの第１の部分が射出成形機の一方の側に位置し、摺動システムの第２の部分は射出成形機の他方の側に位置する。第１の部分の長さは、第２の部分の長さよりも長くすることができる。
【０２２６】
他の実施形態では、メンテナンスユニットが射出成形機の金型を交換または修正するための操作を受け付ける。排出装置には、製品を搬送できるコンベアがある。
【０２２７】
他の特徴は、（ｉ）複数の金型が摺動できるようにスライダを含む摺動装置と、（ｉｉ）複数の金型を移動させるためのアクチュエータを含む摺動装置と、（ｉｉｉ）スライダの下に位置するアクチュエータと、（ｉｖ）スライダの領域の下に位置するアクチュエータと、（ｖ）金型が摺動する領域の下に位置するアクチュエータとのうちの１つまたは複数を含むことができる。
【０２２８】
さらなる実施形態において、射出成形システムは、射出成形機と、前記射出成形機を介して複数の金型を移動させるアクチュエータと、前記アクチュエータが所定の移動を指示したか否かを検出する第１の検出部と、前記所定の地点に物体が存在するか否かを検出する第２の検出部と、前記第１の検出部及び前記第２の検出部からの検出結果に応じて第１の操作を行い、前記第１の検出部及び前記第２の検出部からの検出結果に応じて第２の操作を行うコントロールユニットと、を備え、前記第１の検出部は前記複数の金型が前記アクチュエータの指示により所定の移動を行ったことを検出することを特徴とする。
【０２２９】
追加の実施形態は、（ｉ）１つまたは複数のセンサを含む第２の検出部と、（ｉｉ）各金型が射出点で射出されることと、（ｉｉ）１つのセンサが射出点の一方の側に配置され、別のセンサが射出点の他方の側に配置されることと、（ｉｉｉ）２つのセンサが射出機の出口または入口の近くに配置されることと、（ｉｖ）２つのセンサが射出機の中心に配置されないことと、（ｖ）第１の動作が射出動作を停止することと、（ｖｉ）第２の動作が射出機内の金型への射出を開始することと、（ｖｉｉ）第１の検出部がアクチュエータ命令によって所定の移動が操作されたことを検出することとのうちの１つまたは複数を含むことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ１】
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【図１０Ｂ２】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１０Ｆ】
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【図１０Ｇ】
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【図１０Ｈ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
2022501212.tif 000042
【図１２Ｅ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年8月13日(2021.8.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型を用いて射出成形を行う射出成形装置と、
前記射出成形装置の片側にあり、前記金型を前記射出成形装置に挿入する搬送装置であって、前記金型に接続可能なアクチュエータを含む搬送装置と、
前記アクチュエータにかかる力を検出する力検出センサと、
前記アクチュエータによって前記金型が搬送されている間における前記力検出センサによる検出結果に基づいて、前記金型の搬送動作を禁止するように前記搬送装置を制御するコントローラと、を備える、
ことを特徴とする射出成形システム。
【請求項２】
前記搬送装置によって搬送される前記金型を検出する第１の検出センサ及び第２の検出センサを有する金型検出部をさらに備え、前記第１の検出センサ及び前記第２の検出センサは前記射出成形装置に位置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形システム。
【請求項３】
前記搬送装置は前記金型を前記搬送装置内の冷却位置から前記射出成形装置内の射出位置に搬送するように構成され、前記金型が前記射出位置にある場合、前記第１の検出センサおよび前記第２の検出センサは前記金型を検出する、
ことを特徴とする請求項２に記載の射出成形システム。
【請求項４】
前記コントローラは、アクチュエータ検出部の検出結果に基づいて前記搬送装置が搬送動作を終了したと判断した際に前記第１の検出センサまたは前記第２の検出センサのいずれか一方が前記金型を検出しない場合、次の搬送動作を禁止するように前記搬送装置を制御する、
ことを特徴とする請求項３に記載の射出成形システム。
【請求項５】
前記搬送装置は、前記金型を前記搬送装置内の冷却位置から前記射出成形装置内の射出位置に搬送し、前記金型が前記射出位置にある場合、前記第１の検出センサおよび前記第２の検出センサは前記金型を検出しない、
ことを特徴とする請求項２に記載の射出成形システム。
【請求項６】
前記コントローラは、アクチュエータ検出部の検出結果に基づいて前記搬送装置が搬送動作を終了したと判断した際に前記第１の検出センサまたは前記第２の検出センサのいずれか一方が前記金型を検出した場合、次の搬送動作を禁止するように前記搬送装置を制御する、
ことを特徴とする請求項５に記載の射出成形システム。
【請求項７】
前記搬送装置によって搬送される前記金型を検出するように構成された第１の検出センサ及び第２の検出センサを有する金型検出部をさらに備え、前記第１の検出センサ及び第２の検出センサは、前記搬送装置に位置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形システム。
【請求項８】
前記アクチュエータの位置を検出するように構成された位置検出センサを含むアクチュエータ検出部をさらに備え、前記コントローラは、前記位置検出センサによる検出結果に基づいて、前記搬送装置が搬送動作を終了するか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形システム。
【請求項９】
前記アクチュエータにかかる力の変化が所定荷重よりも大きい場合に、前記コントローラは、前記搬送動作を禁止するように前記搬送装置を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形システム。
【請求項１０】
前記アクチュエータは第１の金型に接続可能であり、前記第１の金型はリンクユニットを有する第２の金型に接続可能であり、前記アクチュエータは、前記第１の金型および前記第２の金型を前記射出成形装置内に交互に挿入するように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形システム。
【請求項１１】
前記アクチュエータにかかる力が閾値よりも大きい場合、前記コントローラは前記搬送動作を禁止するよう前記搬送装置を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形システム。
【請求項１２】
前記アクチュエータにかかる力が閾値よりも小さい場合、前記コントローラは前記搬送動作を禁止するよう前記搬送装置を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形システム。
【請求項１３】
金型を用いて射出成形を行う射出成形装置と、
前記射出成形装置の片側にあり、前記金型を前記射出成形装置に挿入する第１の搬送装置と、
前記射出成形装置を制御するための第１の操作パネルと、
前記第１の搬送装置を制御するための第２の操作パネルと、を備え、
前記第１の操作パネル及び前記第２の操作パネルは、前記射出成形装置が前記金型に成形材料を射出する射出方向に対して前記射出成形装置と同じ側に位置し、
前記第１の操作パネル及び前記第２の操作パネルは、前記金型を搬送する搬送方向に対して前記第１の搬送装置と同じ側に位置する、
ことを特徴とする射出成形システム。
【請求項１４】
前記第１の操作パネルは前記射出成形装置の側壁に取り付けられ、前記第１の操作パネル及び前記第２の操作パネルは前記搬送方向に配列される、
ことを特徴とする請求項１３に記載の射出成形システム。
【請求項１５】
前記第１の搬送装置は、前記第１の操作パネルと前記第２の操作パネルとの間の領域内で移動可能なドアを含む、
ことを特徴とする請求項１４に記載の射出成形システム。
【請求項１６】
前記金型から射出された成形部品を搬送するように構成された第２の搬送装置を更に備え、
前記第２の搬送装置は、前記第１の搬送装置が配置されている側と前記射出成形装置の別の側に配置され、
前記射出成形装置は、前記第１の搬送装置と前記第２の搬送装置との間に配置されている、
ことを特徴とする請求項１３に記載の射出成形システム。
【請求項１７】
前記第１の搬送装置は、第１の金型に接続可能なアクチュエータを含み、前記第１の金型はリンクユニットを用いて第２の金型に接続可能であり、
前記アクチュエータは、前記第１の金型および前記第２の金型を前記射出成形装置に交互に挿入するように構成される、
ことを特徴とする請求項１３に記載の射出成形システム。
【請求項１８】
請求項１に記載の射出成形システムを用いた射出成形方法であって、
前記射出成形装置を用いて射出成形を実行し、
前記力検出センサを用いて前記アクチュエータにかかる力を検出し、
前記アクチュエータにかかる力の検出に基づき前記コントローラを用いて前記搬送動作を禁止するよう制御する
ことを特徴とする射出成形方法。
【請求項１９】
請求項１に記載の射出成形システムを用いて樹脂成形品を製造するための製造方法であって、
前記射出成形装置を用いて射出成形を実行し、
前記力検出センサを用いて前記アクチュエータにかかる力を検出し、
前記アクチュエータにかかる力の検出に基づき前記コントローラを用いて前記搬送動作を禁止するよう制御する
ことを特徴とする製造方法。
【請求項２０】
射出成形システムであって、
金型を用いて射出成形を行う射出成形装置と、
前記射出成形装置の片側にあり、前記金型を前記射出成形装置に挿入する搬送装置と、
前記射出成形装置を制御するための第１の操作パネルと、
前記搬送装置を制御するための第２の操作パネルと、を備え、
前記射出成形装置の中心を通り、且つ、前記射出成形装置が前記金型に成形材料を射出する射出方向に平行な第１仮想平面と、前記搬送装置の中心を通り、且つ、前記搬送装置が前記金型を搬送する搬送方向に平行な第２仮想平面とによって前記射出成形装置の周囲の空間を分割した場合において、前記第１の操作パネルと前記第２の操作パネルは、同じ分割空間内に位置する
ことを特徴とする射出成形システム。
【国際調査報告】
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