(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出装置を前進又は後退させる駆動モータを有する駆動部により、射出装置の後退限位置で当該射出装置を旋回させる射出成形機の射出装置旋回方法において、前記駆動モータに誘導モータを使用し、射出装置を旋回させる旋回モードにおける前記誘導モータの速度を、射出装置を前進又は後退させる進退モードにおける通常速度よりも遅い低速度に設定するとともに、前記誘導モータをインバータ制御により、又は設定した作動時間だけ作動させた後に設定した停止時間だけ停止させる制御を繰り返す間欠駆動により、前記低速度に制御することを特徴とする射出成形機の射出装置旋回方法。
【請求項２】
前記旋回モードの開始操作により射出装置を旋回させ、射出装置が位置センサにより検出される旋回限位置に達したなら前記駆動モータを停止させることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の射出装置旋回方法。
【請求項３】
前記旋回モードの開始操作により旋回時間を監視し、予め設定した監視限時間に達したなら、前記駆動モータを停止させることを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形機の射出装置旋回方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出装置を前進及び後退させる駆動モータを有する駆動部により射出装置を旋回させる射出成形機の射出装置旋回方法に関する。
【０００２】
【従来技術及び課題】
一般に、射出成形機には、射出装置を前進又は後退させる進退モードに加えて、射出ノズルの清掃やメンテナンス等を行うため、非成形時に射出装置の後退限位置で当該射出装置を旋回させる旋回モードを備えている。
【０００３】
従来、射出装置を旋回させる機構を備えた射出成形機としては、特開２０００−１７６９６０号公報で開示される射出成形機が知られている。この射出成形機は、射出ユニット移動機構のコンパクト化と、射出ユニット移動機構の組立作業および調整作業の作業性向上を目的としたものであり、射出ユニットを金型に対し前後進および旋回を行わせる射出ユニット移動機構部が、停止時に常にブレーキがかかるブレーキモータと、このブレーキモータの回転を減速させる減速部と、この減速部で減速されたブレーキモータの回転力を直線運動に変換することにより金型に対して射出ユニットを移動させる直線作動部と、この射出ユニットを金型に押し付けて停止させる推力リミッタ部とが一つにユニット化された電動シリンダにより構成される。
【０００４】
しかし、このような射出装置を旋回させる従来の機構は、単一の駆動部により射出装置の前進，後退及び旋回を行っていたため、安全性において十分とは言えない問題があった。即ち、進退モードでは、生産性を高めるために、ある程度の速度を確保する必要があるとともに、射出ノズルの清掃やメンテナンス等を行うための旋回モードでは、射出装置が旋回するため、オペレータが射出成形機の近傍に立った場合、射出ノズル又は加熱筒が、オペレータに対して横から衝撃的に衝突する虞れがあるが、従来の機構は、このような安全性に対して十分に配慮されているとは言えない問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術に存在する課題を解決したものであり、生産性の低下を来すことなく、射出装置を旋回させる際の安全性を飛躍的に高めることができる射出成形機の射出装置旋回方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明に係る射出成形機Ｍの射出装置旋回方法は、射出装置Ｍｉを前進又は後退させる駆動モータ３を有する駆動部２により、射出装置Ｍｉの後退限位置Ｘｒで当該射出装置Ｍｉを旋回させるに際し、駆動モータ３に誘導モータ３ｉを使用し、射出装置Ｍｉを旋回させる旋回モードにおける誘導モータ３ｉの速度を、射出装置Ｍｉを前進又は後退させる進退モードにおける通常速度Ｖｓよりも遅い低速度Ｖｄに設定するとともに、誘導モータ３ｉをインバータ制御により、又は設定した作動時間ｔｍだけ作動させた後に設定した停止時間ｔｓだけ停止させる制御を繰り返す間欠駆動により、低速度Ｖｄに制御することを特徴とする。
【０００７】
この場合、好適な実施の態様により、旋回モードの開始操作により射出装置Ｍｉを旋回させ、射出装置Ｍｉが位置センサ４により検出される旋回限位置Ｘｅに達したなら駆動モータ３ｉを停止させることができるとともに、旋回モードの開始操作により旋回時間を監視し、予め設定した監視限時間Ｔｅに達したなら、駆動モータ３ｉを停止させることができる。
【０００８】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【０００９】
まず、本実施例に係る射出装置旋回方法を実施できる射出成形機Ｍの構成について、図２〜図４を参照して説明する。
【００１０】
射出成形機Ｍは、図２に示すように、成形機ベッド１１を備え、この成形機ベッド１１の上面一側に射出装置Ｍｉを配設するとともに、上面他側に型締装置Ｍｃを配設する。型締装置Ｍｃは、図３に示すように、成形機ベッド１１の上面に固定した固定盤１２と、この固定盤１２と不図示の圧受盤間に架設した四本のタイバー１３…と、このタイバー１３…にスライド自在に装填した可動盤１４を備える。そして、固定盤１２には固定型Ｃｃを取付けるとともに、可動盤１４には可動型Ｃｍを取付ける。この固定型Ｃｃと可動型Ｃｍは金型Ｃを構成する。これにより、可動盤１４は、不図示の駆動機構により進退移動し、金型Ｃに対する型閉，型締及び型開が行われる。なお、Ｃｆは金型Ｃのキャビティ、１５はスライド式の安全ドア、１６は操作盤をそれぞれ示す。この場合、操作盤１６は、下部の操作パネル部１６ｐと上部のディスプレイ部１６ｄを備え、このディスプレイ部１６ｄは、支持部１６ｓにより左右上下に角度変更できる。したがって、射出装置Ｍｉが旋回する際には、図３に示すように、後述する射出ノズル２７の先端が衝突しないように角度を変えることができる。なお、一点鎖線ｋは射出ノズル２７先端の移動軌跡を示す。
【００１１】
他方、射出装置Ｍｉが位置する成形機ベッド１１の上面には、ベース部１７を載置し、このベース部１７と成形機ベッド１１は、支軸部１８により結合する。この場合、支軸部１８は、図４に示すように、ベース部１７におけるスクリュ軸方向（前後方向）の略中央であって右寄りの位置にオフセットさせて設ける。これにより、ベース部１７は支軸部１８を支点に回動可能となる。また、ベース部１７の上面には、前後方向（長手方向）に配した左右一対のレール部１９ｐ，１９ｑを設け、このレール部１９ｐ，１９ｑにスライド盤２０をスライド自在に装填する。さらに、ベース部１７の側面部には、進退モード時に、ベース部１７を旋回方向における定位置Ｘｏ（ホームポジション）で成形機ベッド１１に固定するための六つのブラケット２１…を一体に設けるとともに、ベース部１７の後端部には、後退限位置Ｘｒにおけるスライド盤２０をベース部１７に固定するためのブラケット２２を一体に設ける。
【００１２】
そして、射出装置Ｍｉは、スライド盤２０の上面に配設する。射出装置Ｍｉは、図２に示すように、対峙した一対の前支持盤２４と後支持盤２５を備え、前支持盤２４の前面に加熱筒２６を取付ける。加熱筒２６は、先端に射出ノズル２７を有し、後部にホッパー２８を備えるとともに、内部にスクリュ２９（図３）を内蔵する。また、前支持盤２４及び後支持盤２５により、スクリュ２９を回転させるサーボモータを用いたスクリュ回転駆動機構及びスクリュ２９を前進後退させるサーボモータを用いたスクリュ進退駆動機構からなる駆動機構部３０を支持する。
【００１３】
一方、射出装置Ｍｉと型締装置Ｍｃ間に位置する成形機ベッド１１の上面には、射出装置Ｍｉを前進，後退又は旋回させる射出装置移動機構３１を配設する。射出装置移動機構３１は、固定盤１２の近傍に位置する成形機ベッド１１の上面に、回動自在に取付けた支持基部３２を備え、この支持基部３２にボールねじ機構部３３及び駆動部２を取付けて構成する。この場合、ボールねじ機構部３３は、図３に示すように、支持基部３２からスライド盤２０に対して延出した一対のガイドシャフトを用いたガイド部３５と、このガイド部３５により進退方向へスライド自在に支持されたボールナット部３６と、このボールナット部３６に一端を固定し、かつ他端を回動部３７を介してスライド盤２０の前端部に回動自在に連結したパイプ連結部３８と、ボールナット部３６に螺合するとともに、一端を支持基部３２に対して回動自在に取付け、かつ他端をパイブ連結部３８の内部に挿通させたスクリュ部３９とを備える。また、駆動部２は、図２に示すように、誘導モータ３ｉ（駆動モータ３）と、支持基部３２に内蔵し、誘導モータ３ｉの回転をスクリュ部３９の一端に回転伝達する減速機構を含む回転伝達機構４０とを備える。
【００１４】
さらに、図４に示すＵは、駆動部２（誘導モータ３ｉ）を駆動制御し、本実施例に係る射出装置旋回方法を実行するための制御系を示す。４１は、各種制御を司るコントローラであり、タイマ４１ｔを内蔵するとともに、各種設定を行うための設定部４１ｓ及び各種操作を行うための操作部４１ｃを備える。そして、コントローラ４１の出力ポートには、モータドライバ４２を介して駆動部２（誘導モータ３ｉ）を接続するとともに、コントローラ４１の入力ポートには、各種検出スイッチ、即ち、旋回方向における射出装置Ｍｉの定位置（ホームポジション）Ｘｏを検出する第一リミットスイッチ４３，射出装置Ｍｉの進退方向における後退限位置Ｘｒを検出する第二リミットスイッチ４４，射出装置Ｍｉの旋回限位置Ｘｅを検出する第三リミットスイッチ４５（位置センサ４），後述するスライド盤固定用ボルトＢｓを取付けたことを検出する近接スイッチ４６を接続する。
【００１５】
次に、本実施例に係る射出装置旋回方法を含む射出装置移動機構３１の動作について、図２〜図５を参照して説明する。
【００１６】
まず、設定部４１ｓを利用して誘導モータ３ｉの回転速度をコントローラ４１に設定する。回転速度は、射出装置Ｍｉを前進又は後退させる進退モードで使用する通常速度Ｖｓと、射出装置Ｍｉを旋回させる旋回モードで使用する低速度Ｖｄを設定する。このような通常速度Ｖｓと低速度Ｖｄは、実情に合わせて任意に設定し得るものであるが、一例として、低速度Ｖｄを通常速度Ｖｓの１／６程度に設定して良好な結果を得た。この場合、誘導モータ３ｉに対してインバータ制御を行うことにより低速度Ｖｄを得ることができる。即ち、誘導モータ３ｉは、正規の周波数６０Ｈｚの三相交流電圧により駆動すれば通常速度Ｖｓとなるが、この周波数をより低い周波数に変換することにより低速度Ｖｄを得ることができる。なお、低速度Ｖｄに変換することによりトルクの低下を招くが、電圧を高くすることによりトルクの低下を補償している。また、旋回モードの開始操作から旋回時間を監視する監視限時間Ｔｅを設定する。この監視限時間Ｔｅは、上述した第三リミットスイッチ４５により旋回限位置Ｘｅを検出するまでの時間に対して一定の余裕度（余裕時間）を付加した時間を設定できる。
【００１７】
そして、通常の成形時には、ベース部１７を定位置（ホームポジション）Ｘｏに固定する。この場合、定位置Ｘｏでは、ベース部１７の長手方向は、図４に示すように、成形機ベッド１１の長手方向に平行となり、ベース部１７に設けた六つのブラケット２１…は、ベース部固定用ボルトＢｂ…により成形機ベッド１１の上面に固定されるとともに、スライド盤固定用ボルトＢｓはブラケット２２から取外される。
【００１８】
これにより、進退モード時には、コントローラ４１は、誘導モータ３ｉを通常速度Ｖｓにより正転制御又は逆転制御する。この結果、ボールねじ機構部３３のスクリュ部３９は正転又は逆転し、ボールナット部３６は進退移動するとともに、パイブ連結部３８も進退移動し、スライド盤２０、さらには、このスライド盤２０の上面に配設した射出装置Ｍｉも進退移動する。よって、成形サイクルのタイミングに合わせて、射出装置Ｍｉは進退移動（ノズルタッチ又はノズルタッチ解除）する。
【００１９】
次に、非成形時に、本実施例に係る射出装置旋回方法により、射出装置Ｍｉを旋回させる場合について、図２〜図５を参照しつつ図１に示すフローチャートに従って説明する。
【００２０】
まず、操作部４１ｃに備える後退キーを押して射出装置Ｍｉを後退させる（ステップＳ１）。この後退キーは手動操作用であり、試打ちなど、手動操作により成形を行う際に用いられる。この場合、誘導モータ３ｉは通常速度Ｖｓにより逆転作動し、後退キーを押し続ければ、射出装置Ｍｉは後退し続ける（ステップＳ２，Ｓ３）。そして、射出装置Ｍｉ（スライド盤２０）が後退限位置Ｘｒに達し、第二リミットスイッチ４４がオンすれば、コントローラ４１は、誘導モータ３ｉを停止させる（ステップＳ３，Ｓ４）。
【００２１】
この状態で、オペレータは機構の切換処理を行う（ステップＳ５）。即ち、ベース部固定用ボルトＢｂ…を各ブラケット２１…から取外すとともに、スライド盤固定用ボルトＢｓを用いてブラケット２２をスライド盤２０に固定する。これにより、ベース部１７は、成形機ベッド１１に対して支軸部１８を支点にして回動可能になるとともに、スライド盤２０は、後退限位置Ｘｒでベース部１７に固定される。機構の切換処理が終了したなら、操作部４１ｃに備える旋回キーをオンにする（ステップＳ６）。この場合、スライド盤固定用ボルトＢｓが取付けられることにより、近接スイッチ４６がスライド盤固定用ボルトＢｓを検知し、旋回モードへの移行が許可される。これにより、旋回モードに移行するとともに、タイマ４１ｔの計時が開始する（ステップＳ７）。旋回モードでは、コントローラ４１は、誘導モータ３ｉを低速度Ｖｄで逆転作動させる（ステップＳ８）。この結果、パイブ連結部３８は、射出装置Ｍｉ側に移動するため、射出装置Ｍｉは支軸部１８を支点にして、ゆっくりと旋回する。よって、オペレータに対する射出ノズル２７又は加熱筒２６の衝撃的な衝突は回避される。そして、射出装置Ｍｉが旋回し、第三リミットスイッチ４５が射出装置Ｍｉの旋回限位置Ｘｅでオンすれば、コントローラ４１は誘導モータ３ｉを停止させる（ステップＳ９，Ｓ１０）。よって、オペレータは、この位置で射出ノズル２７の清掃やメンテナンス等を行うことができる。
【００２２】
ところで、第三リミットスイッチ４５が故障するなどにより、旋回限位置Ｘｅを正常に検出しない場合には、旋回限位置Ｘｅを越えて射出装置Ｍｉが旋回を継続することになる。しかし、本実施例では、コントローラ４１が旋回時間を監視しているため、旋回キーをオンにしてから監視限時間Ｔｅが経過すれば、誘導モータ３ｉを強制的に停止させるとともに、異常が発生した旨の警報表示などの異常処理を行う（ステップＳ１１，Ｓ１２）。この場合、監視限時間Ｔｅは、第三リミットスイッチ４５により旋回限位置Ｘｅを正常に検出するまでの時間に対して一定の余裕度（余裕時間）を付加した時間が設定されるため、万一、旋回限位置Ｘｅで正常に停止しない場合であっても、射出装置Ｍｉが旋回限位置Ｘｅを越えた時点で速やかに停止せしめられる。よって、射出装置Ｍｉの旋回時における二重保護が図られる。
【００２３】
なお、図５は、射出装置Ｍｉの旋回時間対旋回位置の特性図を示しており、Ｋｓは通常速度Ｖｓで旋回する従来技術の特性線であり、旋回限位置Ｘｅに達するまでの旋回時間はＴｓである。これに対して、Ｋ１は本実施例に係る射出装置旋回方法を用いた際の特性線であり、旋回限位置Ｘｅに達するまでの旋回時間はＴｓよりも遅いＴ１となることを示している。
【００２４】
次に、本発明の変更実施例に係る射出装置旋回方法について、図５及び図６を参照して説明する。
【００２５】
上述した実施例は、誘導モータ３ｉに対して周波数を低くするインバータ制御により低速度Ｖｄを得る方法を示したが、変更実施例は、誘導モータ３ｉを、設定した作動時間ｔｍだけ作動させた後に設定した停止時間ｔｓだけ停止させる制御を繰り返す間欠駆動により低速度Ｖｄを得るものであり、以下、図５を参照しつつ図６に示すフローチャートに従って説明する。
【００２６】
図６は、図１のステップＳ８に対応する処理手順を抽出して示したものである。したがって、他のステップは図１と同じである。まず、前述したように、旋回キーのオンにより、旋回モードに移行する（ステップＳ７）。これにより、誘導モータ３ｉは通常速度Ｖｓにより逆転作動し、図５にＫ２で示す特性線のように、作動時間ｔｍだけ回転した後に停止する（ステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２３）。また、停止時間ｔｓの経過により、誘導モータ３ｉは通常速度Ｖｓで再逆転作動する（ステップＳ２４，Ｓ２１）。以後、射出装置Ｍｉが旋回限位置Ｘｅに達するまで同様の間欠駆動が繰り返し行われる。そして、射出装置Ｍｉが旋回限位置Ｘｅに達すれば、第三リミットスイッチ４５（位置センサ４）がオンし、コントローラ４１は、誘導モータ３ｉを停止させる（ステップＳ９，Ｓ１０）。この場合、作動時間ｔｍと停止時間ｔｓは、設定部４１ｓにより予めコントローラ４１に設定する。このような制御を行えば、図５に示す特性線Ｋ２のように、旋回限位置Ｘｅに達するまでの旋回時間はＴ２となり、作動時間ｔｍと停止時間ｔｓを任意に選定することにより低速度Ｖｄの大きさ及び旋回時間Ｔ２の長さを設定できる。
【００２７】
このような本実施例（変更実施例）に係る射出装置旋回方法によれば、射出装置Ｍｉを前進又は後退させる進退モードでは、誘導モータ３ｉの速度を通常速度Ｖｓに設定し、かつ射出装置Ｍｉを旋回させる旋回モードでは、誘導モータ３ｉの速度を通常速度Ｖｓよりも遅い低速度Ｖｄに設定したため、オペレータに対する射出ノズル２７又は加熱筒２６の衝撃的な衝突は回避される。また、旋回モードでは、当該旋回モードの開始操作により射出装置Ｍｉを旋回させ、射出装置Ｍｉが第三リミットスイッチ４５により検出される旋回限位置Ｘｅに達したなら、誘導モータ３ｉを停止させるとともに、旋回モードの開始操作により旋回時間を監視し、予め設定した監視限時間Ｔｅに達したなら、誘導モータ３ｉを強制的に停止させるようにしたため、万一、旋回限位置Ｘｅで正常に停止しない場合でも、旋回限位置Ｘｅを越えた時点で、速やかに停止せしめられ、射出装置Ｍｉの旋回時における二重保護が図られる。よって、進退モードにおける通常速度Ｖｓは何ら変更を行わないため、生産性の低下を来すことはないとともに、射出装置Ｍｉを旋回させる際の安全性は飛躍的に高められる。
【００２８】
さらに、駆動モータ３として誘導モータ３ｉを使用し、この誘導モータ３ｉを、インバータ制御により低速度Ｖｄを得、或いは誘導モータ３ｉを、設定した作動時間ｔｍだけ作動させた後に設定した停止時間ｔｓだけ停止させる制御を繰り返す間欠駆動により低速度Ｖｄを得るようにしたため、誘導モータ３ｉであっても、安定した低速度Ｖｄが容易に得られる。
【００２９】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成，手法，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、射出装置Ｍｉの旋回時に駆動モータ３を停止させる方法は、二重保護対策の見地から最も望ましい態様として、位置センサ４による検出と監視限時間Ｔｅによる監視の双方（組合わせ）を利用する場合を示したが、位置センサ４による検出又は監視限時間Ｔｅによる監視のいずれか一方のみで実施する場合を排除するものではない。
【００３０】
【発明の効果】
このように、本発明に係る射出成形機の射出装置旋回方法は、駆動モータに誘導モータを使用し、射出装置を旋回させる旋回モードにおける誘導モータの速度を、射出装置を前進又は後退させる進退モードにおける通常速度よりも遅い低速度に設定するとともに、誘導モータをインバータ制御により、又は設定した作動時間だけ作動させた後に設定した停止時間だけ停止させる制御を繰り返す間欠駆動により、低速度に制御するようにしたため、次のような顕著な効果を奏する。
【００３１】
（１）  生産性の低下を来すことなく、オペレータに対する射出ノズル又は加熱筒の衝撃的な衝突を回避でき、射出装置を旋回させる際の安全性を高めることができる。
【００３２】
（２）  誘導モータを使用し、この誘導モータを、インバータ制御により低速度に制御し或いは設定した作動時間だけ作動させた後に設定した停止時間だけ停止させる制御を繰り返す間欠駆動により低速度に制御するようにしたため、誘導モータであっても安定した低速度を容易に得ることができる。
【００３３】
（３）  好適な実施の態様により、射出装置が位置センサにより検出する旋回限位置に達したなら、駆動モータを停止させるとともに、旋回時間を監視して監視限時間に達したなら、駆動モータを強制的に停止させるようにすれば、射出装置の旋回時における二重保護を図ることができるため、射出装置を旋回させる際の安全性を飛躍的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る射出装置旋回方法の処理手順を示すフローチャート、
【図２】同射出装置旋回方法を実施できる射出成形機の一部を示す側面図、
【図３】同射出成形機における射出装置移動機構を明示する平面構成図、
【図４】同射出成形機における制御系のブロック系統図、
【図５】同射出装置旋回方法を用いた場合における射出装置の旋回時間対旋回位置の特性図、
【図６】本発明の変更実施例に係る射出装置旋回方法の処理手順の一部を示すフローチャート、
【符号の説明】
Ｍ    射出成形機
Ｍｉ  射出装置
２    駆動部
３    駆動モータ
３ｉ  誘導モータ
４    位置センサ
Ｘｒ  後退限位置
Ｘｅ  旋回限位置
ｔｍ  作動時間
ｔｓ  停止時間
【図１】
0003801528.tif 000002
【図２】
0003801528.tif 000003
【図３】
0003801528.tif 000004
【図４】
0003801528.tif 000005
【図５】
0003801528.tif 000006
【図６】
0003801528.tif 000007