特許 6815892 射出成形機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6815892

(24)【登録日】2020年12月25日

(45)【発行日】2021年1月20日

(54)【発明の名称】射出成形機

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/76 20060101AFI20210107BHJP

   B29C 45/03 20060101ALI20210107BHJP

【ＦＩ】

   B29C45/76

   B29C45/03

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-33948(P2017-33948)

(22)【出願日】2017年2月24日

(65)【公開番号】特開2017-154497(P2017-154497A)

(43)【公開日】2017年9月7日

【審査請求日】2019年5月20日

(31)【優先権主張番号】特願2016-36374(P2016-36374)

(32)【優先日】2016年2月26日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】羽野 勝之

(72)【発明者】

【氏名】徳能 竜一

【審査官】 山本 雄一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−０３９８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１３０３２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００６／０９８３２１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４５／００−４５／８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

成形条件を示す制御量の設定値と前記制御量の検出値とに基づいて、制御対象部の操作量を生成する制御装置を備え、
前記制御量と前記操作量とは、射出成形機の構造の差に応じて異なる関係を有し、
前記制御装置は、前記構造が現構造とは異なる別構造であったときの前記設定値を用いて前記構造が現構造であるときの前記操作量を生成する場合に、前記別構造の前記制御量と前記操作量との関係と、前記現構造の前記制御量と前記操作量との関係と、の相違に基づいて前記検出値を補正し、補正後の前記検出値と前記設定値とに基づいて前記操作量を生成する、射出成形機。

【請求項2】

前記制御量と前記操作量との関係は、伝達関数で表される、請求項１に記載の射出成形機。

【請求項3】

前記制御装置は、前記構造の候補毎に前記検出値の補正量を予め記憶しておき、前記構造の複数の候補から一の候補を選択したとき、選択した前記構造に対応する前記補正量で前記検出値を補正する、請求項１または請求項２に記載の射出成形機。

【請求項4】

前記制御装置は、前記設定値と前記構造とを対応付けて記憶する、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の射出成形機。

【請求項5】

前記制御装置は、前記構造が前記別構造であったときの前記設定値を用いて前記構造が前記現構造であるときの前記操作量を生成する場合に、前記制御量とは異なる所定の物理量が一定になるように前記検出値を補正する、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の射出成形機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、射出成形機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の射出成形機は、スクリュ径の如何によって各機種毎に異なるものとなる条件項目の設定の単位を、スクリュ径の如何に関わらず各機種に共通の単位に変換する単位変換手段を有する。例えば、単位変換手段は、射出位置の単位ｍｍを、射出量の単位ｃｃに変換する。また、単位変換手段は、射出速度の単位をｍｍ／ｓｅｃからｃｃ／ｓｅｃに変換する。作業者が手作業で成形条件を再設定する手間を省略できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許３７０１９０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

射出成形機の構造が変更される場合、摩擦抵抗やイナーシャ、制御応答性などが異なるため、射出成形機の設定を変える必要があるが、ユーザの都合で射出成形機の設定を変えられないことがあった。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、射出成形機の構造が異なる場合に、射出成形機の設定の互換性を確保した、射出成形機の提供を主な目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
成形条件を示す制御量の設定値と前記制御量の検出値とに基づいて、制御対象部の操作量を生成する制御装置を備え、
前記制御量と前記操作量とは、射出成形機の構造の差に応じて異なる関係を有し、
前記制御装置は、前記構造が現構造とは異なる別構造であったときの前記設定値を用いて前記構造が現構造であるときの前記操作量を生成する場合に、前記別構造の前記制御量と前記操作量との関係と、前記現構造の前記制御量と前記操作量との関係と、の相違に基づいて前記検出値を補正し、補正後の前記検出値と前記設定値とに基づいて前記操作量を生成する、射出成形機が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、射出成形機の構造が異なる場合に、射出成形機の設定の互換性を確保した、射出成形機が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。

【図2】一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。

【図3】一実施形態による射出成形機の操作画面を示す図である。

【図4】一実施形態による計量工程における、スクリュの背圧と、成形材料の圧力と、摩擦抵抗との関係を示す図である。

【図5】一実施形態による射出成形における、加熱器によるシリンダの加熱量と、シリンダから成形材料への伝熱量と、シリンダから冷却器に移動する熱量との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。

【0010】

図１は、一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図２は、一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。図１および図２に示すように、射出成形機２は、フレームＦｒと、型締装置１０と、射出装置４０と、エジェクタ装置５０と、制御装置９０と、入力装置９５と、出力装置９６とを有する。

【0011】

先ず、型締装置１０、およびエジェクタ装置５０について説明する。型締装置１０などの説明では、型閉時の可動プラテン１３の移動方向（図１および図２中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１３の移動方向（図１および図２中左方向）を後方として説明する。

【0012】

型締装置１０は、金型装置３０の型閉、型締、型開を行う。型締装置１０は、固定プラテン１２、可動プラテン１３、サポートプラテン１５、タイバー１６、トグル機構２０、型締モータ２１および運動変換機構２５を有する。

【0013】

固定プラテン１２は、フレームＦｒに対し固定される。固定プラテン１２における可動プラテン１３との対向面に固定金型３２が取り付けられる。

【0014】

可動プラテン１３は、フレームＦｒ上に敷設されるガイド（例えばガイドレール）１７に沿って移動自在とされ、固定プラテン１２に対し進退自在とされる。可動プラテン１３における固定プラテン１２との対向面に可動金型３３が取り付けられる。

【0015】

固定プラテン１２に対し可動プラテン１３を進退させることにより、型閉、型締、型開が行われる。固定金型３２と可動金型３３とで金型装置３０が構成される。

【0016】

サポートプラテン１５は、固定プラテン１２と間隔をおいて連結され、フレームＦｒ上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、サポートプラテン１５は、フレームＦｒ上に敷設されるガイドに沿って移動自在とされてもよい。サポートプラテン１５のガイドは、可動プラテン１３のガイド１７と共通のものでもよい。

【0017】

尚、本実施形態では、固定プラテン１２がフレームＦｒに対し固定され、サポートプラテン１５がフレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされるが、サポートプラテン１５がフレームＦｒに対し固定され、固定プラテン１２がフレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされてもよい。

【0018】

タイバー１６は、固定プラテン１２とサポートプラテン１５とを間隔をおいて連結する。タイバー１６は、複数本用いられてよい。各タイバー１６は、型開閉方向に平行とされ、型締力に応じて伸びる。少なくとも１本のタイバー１６には型締力検出器１８が設けられる。型締力検出器１８は、タイバー１６の歪みを検出することによって型締力を検出し、検出結果を示す信号を制御装置９０に送る。

【0019】

尚、型締力検出器１８は、歪みゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取り付け位置もタイバー１６に限定されない。

【0020】

トグル機構２０は、固定プラテン１２に対し可動プラテン１３を移動させる。トグル機構２０は、可動プラテン１３とサポートプラテン１５との間に配設される。トグル機構２０は、クロスヘッド２０ａ、一対のリンク群などで構成される。各リンク群は、ピンなどで屈伸自在に連結される複数のリンク２０ｂ、２０ｃを有する。一方のリンク２０ｂは可動プラテン１３に揺動自在に取付けられ、他方のリンク２０ｃはサポートプラテン１５に揺動自在に取付けられる。クロスヘッド２０ａを進退させると、複数のリンク２０ｂ、２０ｃが屈伸し、サポートプラテン１５に対し可動プラテン１３が進退する。

【0021】

型締モータ２１は、サポートプラテン１５に取付けられており、トグル機構２０を作動させる。型締モータ２１は、クロスヘッド２０ａを進退させることにより、リンク２０ｂ、２０ｃを屈伸させ、可動プラテン１３を進退させる。

【0022】

運動変換機構２５は、型締モータ２１の回転運動を直線運動に変換してクロスヘッド２０ａに伝達する。運動変換機構２５は、例えばボールねじ機構などで構成される。

【0023】

型締装置１０の動作は、制御装置９０によって制御される。制御装置９０は、型閉工程、型締工程、型開工程などを制御する。

【0024】

型閉工程では、型締モータ２１を駆動してクロスヘッド２０ａを設定速度で前進させることにより、可動プラテン１３を前進させ、可動金型３３を固定金型３２に接触させる。クロスヘッド２０ａの位置や速度は、例えば型締モータ２１のエンコーダ２１ａなどにより検出される。その検出結果を示す信号が、制御装置９０に送られる。

【0025】

型締工程では、型締モータ２１をさらに駆動してクロスヘッド２０ａを設定位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。型締時に可動金型３３と固定金型３２との間にキャビティ空間３４が形成され、キャビティ空間３４に液状の成形材料が充填される。充填された成形材料が固化されることで、成形品が得られる。キャビティ空間３４の数は複数でもよく、その場合、複数の成形品が同時に得られる。

【0026】

型開工程では、型締モータ２１を駆動してクロスヘッド２０ａを設定速度で後退させることにより、可動プラテン１３を後退させ、可動金型３３を固定金型３２から離間させる。

【0027】

尚、本実施形態の型締装置１０は、駆動源として、型締モータ２１を有するが、型締モータ２１の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置１０は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。

【0028】

また、本実施形態の型締装置１０は、型開閉方向が水平方向の横型であるが、型開閉方向が鉛直方向の竪型でもよい。

【0029】

エジェクタ装置５０は、金型装置３０から成形品を突き出す。エジェクタ装置５０は、エジェクタモータ５１、運動変換機構５２、およびエジェクタロッド５３を有する。

【0030】

エジェクタモータ５１は、可動プラテン１３に取り付けられる。エジェクタモータ５１は、運動変換機構５２に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構５２に連結されてもよい。

【0031】

運動変換機構５２は、エジェクタモータ５１の回転運動をエジェクタロッド５３の直線運動に変換する。運動変換機構５２は、例えばボールねじ機構などで構成される。

【0032】

エジェクタロッド５３は、可動プラテン１３の貫通穴において進退自在とされる。エジェクタロッド５３の前端部は、可動金型３３内に進退自在に配設される可動部材３５と接触する。尚、エジェクタロッド５３は、可動部材３５に連結されてもよい。

【0033】

エジェクタ装置５０の動作は、制御装置９０によって制御される。制御装置９０は、突出し工程などを制御する。

【0034】

突出し工程では、エジェクタモータ５１を駆動してエジェクタロッド５３を前進させることにより、可動部材３５を前進させ、成形品を突き出す。その後、エジェクタモータ５１を駆動してエジェクタロッド５３を後退させ、可動部材３５を元の位置まで後退させる。エジェクタロッド５３の位置や速度は、例えばエジェクタモータ５１のエンコーダ５１ａにより検出される。その検出結果を示す信号が、制御装置９０に送られる。

【0035】

次に、射出装置４０について説明する。射出装置４０の説明では、型締装置１０の説明と異なり、充填時のスクリュ４３の移動方向（図１および図２中左方向）を前方とし、計量時のスクリュ４３の移動方向（図１および図２中右方向）を後方として説明する。

【0036】

射出装置４０は、フレームＦｒに対し進退自在なスライドベースＳｂに設置され、金型装置３０に対し進退自在とされる。射出装置４０は、金型装置３０にタッチされ、金型装置３０内に成形材料を充填する。

【0037】

射出装置４０は、例えば、シリンダ４１、ノズル４２、スクリュ４３、冷却器４４、計量モータ４５、射出モータ４６、圧力検出器４７、加熱器４８、および温度検出器４９を有する。

【0038】

シリンダ４１は、供給口４１ａから内部に供給された成形材料を加熱する。供給口４１ａはシリンダ４１の後部に形成される。シリンダ４１の後部の外周には、水冷シリンダなどの冷却器４４が設けられる。冷却器４４よりも前方において、シリンダ４１の外周には、バンドヒータなどの加熱器４８と温度検出器４９とが設けられる。

【0039】

シリンダ４１は、シリンダ４１の軸方向（図１および図２中左右方向）に複数のゾーンに区分される。各ゾーンに加熱器４８と温度検出器４９とが設けられる。ゾーン毎に、温度検出器４９の実測温度が設定温度になるように、制御装置９０が加熱器４８を制御する。

【0040】

ノズル４２は、シリンダ４１の前端部に設けられ、金型装置３０に対し押し付けられる。ノズル４２の外周には、加熱器４８と温度検出器４９とが設けられる。ノズル４２の実測温度が設定温度になるように、制御装置９０が加熱器４８を制御する。

【0041】

スクリュ４３は、シリンダ４１内において回転自在に且つ進退自在に配設される。

【0042】

計量モータ４５は、スクリュ４３を回転させることにより、スクリュ４３の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。成形材料は、前方に送られながら、シリンダ４１からの熱によって徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ４３の前方に送られシリンダ４１の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ４３が後退させられる。

【0043】

射出モータ４６は、スクリュ４３を進退させる。射出モータ４６は、スクリュ４３を前進させることにより、スクリュ４３の前方に蓄積された液状の成形材料をシリンダ４１から射出し金型装置３０内に充填させる。その後、射出モータ４６は、スクリュ４３を前方に押し、金型装置３０内の成形材料に圧力をかける。不足分の成形材料が補充できる。射出モータ４６とスクリュ４３との間には、射出モータ４６の回転運動をスクリュ４３の直線運動に変換する運動変換機構が設けられる。この運動変換機構は、ボールねじ機構などで構成される。

【0044】

圧力検出器４７は、例えば射出モータ４６とスクリュ４３との間に配設され、スクリュ４３が成形材料から受ける圧力、スクリュ４３に対する背圧などを検出する。スクリュ４３が成形材料から受ける圧力は、スクリュ４３から成形材料に作用する圧力に対応する。圧力検出器４７は、その検出結果を示す信号を制御装置９０に送る。

【0045】

射出装置４０の動作は、制御装置９０によって制御される。制御装置９０は、充填工程、保圧工程、計量工程などを制御する。

【0046】

充填工程では、射出モータ４６を駆動してスクリュ４３を設定速度で前進させ、スクリュ４３の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置３０内に充填させる。スクリュ４３の位置や速度は、例えば射出モータ４６のエンコーダ４６ａにより検出される。その検出結果を示す信号が制御装置９０に送られる。スクリュ４３の位置が設定位置に達すると、充填工程から保圧工程への切替（所謂、Ｖ／Ｐ切替）が行われる。スクリュ４３の設定速度は、スクリュ４３の位置や時間などに応じて変更されてよい。

【0047】

尚、充填工程においてスクリュ４３の位置が設定位置に達した後、その設定位置にスクリュ４３を一時停止させ、その後にＶ／Ｐ切替が行われてもよい。Ｖ／Ｐ切替の直前において、スクリュ４３の停止の代わりに、スクリュ４３の微速前進または微速後退が行われてもよい。

【0048】

保圧工程では、射出モータ４６を駆動してスクリュ４３を設定圧力で前方に押し、金型装置３０内の成形材料に圧力をかける。不足分の成形材料が補充できる。成形材料の圧力は、例えば圧力検出器４７により検出される。その検出結果を示す信号が制御装置９０に送られる。

【0049】

保圧工程では金型装置３０内の成形材料が徐々に冷却され、保圧工程完了時にはキャビティ空間３４の入口が固化した成形材料で塞がれる。この状態はゲートシールと呼ばれ、キャビティ空間３４からの成形材料の逆流が防止される。保圧工程後、冷却工程が開始される。冷却工程では、キャビティ空間３４内の成形材料の固化が行われる。成形サイクルの短縮のため、冷却工程中に計量工程が行われてよい。

【0050】

計量工程では、計量モータ４５を駆動してスクリュ４３を設定回転数で回転させ、スクリュ４３の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。これに伴い、成形材料が徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ４３の前方に送られシリンダ４１の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ４３が後退させられる。スクリュ４３の回転数は、例えば計量モータ４５のエンコーダ４５ａにより検出される。その検出結果を示す信号が制御装置９０に送られる。

【0051】

計量工程では、スクリュ４３の急激な後退を制限すべく、射出モータ４６を駆動してスクリュ４３に対して設定背圧を加えてよい。スクリュ４３に対する背圧は、例えば圧力検出器４７により検出される。その検出結果を示す信号が制御装置９０に送られる。スクリュ４３が設定位置まで後退し、スクリュ４３の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、計量工程が終了する。

【0052】

尚、本実施形態の射出装置４０は、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式でもよい。プリプラ方式の射出装置は、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型装置内に成形材料を射出する。可塑化シリンダ内にはスクリュが回転自在にまたは回転自在に且つ進退自在に配設され、射出シリンダ内にはプランジャが進退自在に配設される。

【0053】

制御装置９０は、図１や図２に示すようにＣＰＵ（Central Processing Unit）９１と、メモリなどの記憶媒体９２と、入力インターフェイス９３と、出力インターフェイス９４とを有する。制御装置９０は、記憶媒体９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置９０は、入力インターフェイス９３で外部からの信号を受信し、出力インターフェイス９４で外部に信号を送信する。

【0054】

入力装置９５は、ユーザの入力操作を受け付け、ユーザの入力操作に応じた操作信号を制御装置９０に送信する。入力装置９５としては、例えばタッチパネルが用いられる。タッチパネルは、後述の出力装置９６を兼ねる。

【0055】

出力装置９６は、制御装置９０による制御下で、入力装置９５の入力操作に応じた操作画面を表示する。操作画面は、複数用意され、切り替えて表示されたり、重ねて表示されたりする。

【0056】

ユーザは、出力装置９６で表示される操作画面を見ながら、入力装置９５を操作することにより型締装置１０や射出装置４０、エジェクタ装置などの設定を行う。設定は、記憶媒体９２に記憶され、必要に応じて読み出される。

【0057】

制御装置９０は、成形条件を示す制御量の設定値と制御量の検出値とに基づいて、制御対象部の操作量を生成する。制御対象部としては、例えば電力機器が用いられ、モータやヒータなどが用いられる。

【0058】

制御装置９０は、制御量の設定値と制御量の検出値との差分がゼロになるように、制御対象部の操作量を生成してよい。尚、本実施形態の制御方式は、フィードバック制御であるが、フィードフォワード制御でもよい。

【0059】

制御量としては、例えば、力、圧力、トルク、温度、電流、移動距離（例えば回転移動距離、直線移動距離）、および負荷時間から選ばれる少なくとも１つの物理量を、単独または組合せで用いる。組合せは、和、差、積、商のいずれでもよく、これらのうちの複数でもよい。組合せとしては、例えば、力と移動距離との積、力と負荷時間との積、移動距離と負荷時間との商（つまり速度）などが挙げられる。

【0060】

ところで、射出成形機２は、機種毎に異なる構造を有する。また、射出成形機２は、同一の機種であっても、交換部品の生産中止などによって代替部品を搭載することがあり、異なる構造を有することがある。制御量と操作量とは、射出成形機２の構造の差に応じて異なる関係を有する。尚、制御量と操作量との関係は、例えば伝達関数で表される。

【0061】

例えば、計量工程において、制御量であるスクリュ４３の背圧（より詳細にはスクリュ４３の背圧で制御される成形材料の圧力）と、操作量である射出モータ４６の供給電流との関係は、周辺機器の摩擦抵抗の影響を受けるため、周辺機器の構造の差に応じて異なる。例えば、射出モータ４６の供給電流が同じ場合に、周辺機器の摩擦抵抗が小さくなると、成形材料の圧力が大きくなる。周辺機器の摩擦抵抗が小さくなる場合としては、例えば潤滑剤の漏れを防止するシール部材が不要になる場合が挙げられる。シール部材の摩擦抵抗が無くなる分、全体の摩擦抵抗が小さくなる。

【0062】

同様に、保圧工程において、制御量である成形材料の圧力と、操作量である射出モータ４６の供給電流との関係は、周辺機器の摩擦抵抗の影響を受けるため、周辺機器の構造の差に応じて異なる。

【0063】

また、制御量であるシリンダ４１の温度（より詳細にはシリンダ４１の温度で制御される成形材料の温度）と、操作量である加熱器４８の供給電流との関係は、シリンダ４１などにおける熱の移動の影響を受けるため、シリンダ４１などの構造の差に応じて異なる。例えば、加熱器４８の供給電流が同じ場合、加熱器４８から冷却器４４への熱の移動が制限されると、成形材料の温度が高くなる。熱の移動が制限される場合としては、例えば加熱器４８と冷却器４４との間において断熱リング４１ｂがシリンダ４１に追加される場合が挙げられる。シリンダ４１の途中で熱の移動が制限できる。

【0064】

そこで、制御装置９０は、射出成形機の構造が現構造とは異なる別構造であったときの設定値を用いて射出成形機の構造が現構造であるときの操作量を生成する場合に、別構造と現構造との構造差に基づいて制御量の検出値を補正する。検出値の補正量は、予め試験などにより求められ、記憶媒体９２に記憶されたものを読み出して用いる。例えば、制御量が計量工程におけるスクリュ４３の背圧である場合、圧力検出器４７によって検出される圧力から摩擦抵抗を除いた成形材料の圧力が構造差に関係なく同じになるように、補正量が決められる。同様に、制御量が保圧工程における成形材料の圧力である場合、圧力検出器４７によって検出される圧力から摩擦抵抗を除いた成形材料の圧力が構造差に関係なく同じになるように、補正量が決められる。また、制御量がシリンダ４１の温度である場合、シリンダ４１の内部の成形材料の温度が構造差に関係なく同じになるように、補正量が決められる。シリンダ４１の内部の成形材料の温度が同じか否かは、計量工程における計量モータ４５のトルクが同じか否かでチェックできる。計量モータ４５のトルクが同じであれば、シリンダ４１の内部の成形材料の粘性ひいては温度が同じあるためである。

【0065】

制御装置９０は、補正後の検出値と設定値とに基づいて操作量を生成する。よって、射出成形機２、２Ａ、２Ｂの構造が異なる場合に、射出成形機２、２Ａ、２Ｂの設定の互換性を確保することができる。例えば射出成形機２、２Ａ、２Ｂのそれぞれに同一の金型装置３０が搭載される場合に、射出成形機２、２Ａ、２Ｂ毎に設定を変える必要が無くなり、ユーザの都合に合わせることができる。また、射出成形機２の全体の入れ替え（機種変更）や射出成形機２の一部の入れ替えなどによって、射出成形機２の構造が変更された場合にも、設定の互換性を確保することができ、入れ替え前の旧い設定がそのまま使用できる。

【0066】

制御装置９０は、射出成形機２の構造の候補毎に検出値の補正量を予め記憶しておき、構造の複数の候補から一の候補を選択したとき、選択した構造に対応する補正量で検出値を補正してよい。一の候補は、複数の要素の組合せで特定されてもよい。尚、選択した構造が別構造ではなく現構造である場合、補正量は当然にゼロである。

【0067】

制御装置９０は、別の射出成形機２Ａ、２Ｂに、ネットワーク４などを介して接続されていてよい。ネットワーク４は、有線でも無線でもよい。射出成形機２Ａは射出成形機２の現構造とは異なるＡ構造を有し、射出成形機２Ｂは射出成形機２の現構造とは異なるＢ構造を有する。Ａ構造とＢ構造とは異なる構造である。制御装置９０は、射出成形機２Ａ、２Ｂから、それぞれの構造と設定値との組合せを取得できる。その取得には、メモリーカードなどの記憶媒体などが用いられてもよく、ネットワーク４が用いられなくてもよい。

【0068】

制御装置９０は、構造と設定値とを対応付けて記憶媒体９２に記憶する。制御装置９０は、現在設定されている設定値と、記憶媒体９２に記憶された情報とに基づいて、現在設定されている設定値に対応付けた構造を自動で選択できる。現在設定されている設定値が、現構造のものか、別構造のものか判別できる。ユーザによる構造の選択の手間を省略でき、また、ユーザによる誤選択を防止できる。

【0069】

制御装置９０は、射出成形機の構造が現構造とは異なる別構造であったときの設定値を用いて射出成形機の構造が現構造であるときの操作量を生成する場合に、制御量とは異なる所定の物理量が一定になるように検出値を補正してもよい。例えば、制御量がシリンダ４１の温度である場合、計量工程における計量モータ４５のトルクが同じになるように制御装置９０が検出値を補正する。計量モータ４５のトルクは、シリンダ４１の内部の成形材料の粘性ひいては温度を表すためである。

【0070】

図３は、一実施形態による射出成形機の操作画面を示す図である。この操作画面１００は、検出値の補正に用いられる。操作画面１００は、例えば制御量入力欄１０１と、構造入力欄１０２と、実施／解除選択欄１０３とを含む。

【0071】

制御量入力欄１０１は、成形条件を示す制御量をユーザが入力する欄である。ユーザが制御量入力欄１０１にタッチすると、制御量の候補がポップアップ表示されてよい。その候補の中から制御量をユーザが選択できる。

【0072】

構造入力欄１０２は、制御量入力欄１０１で入力される制御量の設定値に対応する構造をユーザが入力する欄である。ユーザが構造入力欄１０２にタッチすると、構造の候補がポップアップ表示されてよい。その候補の中から構造をユーザが選択できる。

【0073】

実施／解除選択欄１０３は、制御量入力欄１０１で入力された制御量の検出値の補正の実施または解除をユーザが選択する欄である。ユーザが制御量入力欄１０１にタッチする度に、実施を意味する「ＯＮ」と、解除を意味する「ＯＦＦ」とに表示が切り替えられてよい。

【0074】

制御装置９０は、操作画面１００におけるユーザの入力操作に従って、制御量の検出値の補正を行う。尚、制御量の種類や構造の種類が予め決められている場合、制御量入力欄１０１や構造入力欄１０２はなくてもよいが、残っていてもよい。

【0075】

制御装置９０は、操作画面１００の操作を許可するか否かに関する権限情報を、ユーザの番号や名前などの識別情報毎に予め記憶媒体９２に記憶してよい。制御装置９０は、操作画面１００を操作するユーザの識別情報を読み取り機などで取得し、取得した識別情報と予め記憶媒体９２に記憶された情報とに基づいて操作画面１００の操作を許可するか否かを決める。権限のあるユーザのみが操作画面１００を操作でき、権限のないユーザによる操作画面１００の操作を禁止できる。尚、読み取り機としては、入力装置９５、一次元コードリーダ、二次元コードリーダなどが用いられる。

【0076】

図４は、一実施形態による計量工程における、スクリュの背圧と、成形材料の圧力と、摩擦抵抗との関係図である。図４（ａ）は、第１構造の射出成形機の計量工程における、スクリュの背圧と、成形材料の圧力と、摩擦抵抗との関係図である。図４（ｂ）は、第１構造とは異なる第２構造の射出成形機において検出値補正がオフ状態（解除状態）の計量工程における、スクリュの背圧と、成形材料の圧力と、摩擦抵抗との関係図である。図４（ｃ）は、第２構造の射出成形機において検出値補正がオン状態（実施状態）の計量工程における、スクリュの背圧と、成形材料の圧力と、摩擦抵抗との関係図である。図４では、潤滑剤の漏れを防止するシール部材が有る場合、つまりスクリュ４３の駆動系の摩擦抵抗が大きい場合を第１構造、上記シール部材が無い場合、つまりスクリュ４３の駆動系の摩擦抵抗が小さい場合を第２構造と呼ぶ。

【0077】

図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す制御装置９０は、成形条件を示す制御量の設定値と制御量の検出値とに基づいて、制御対象部の操作量を生成する操作量生成部９７を有する。また、図４（ｂ）〜（ｃ）に示す制御装置９０は、第２構造と第１構造との構造差に基づいて制御量の検出値を補正する検出値補正部９８を有する。

【0078】

尚、図４に図示される制御装置９０の各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵにて実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。図５に図示される制御装置の各機能ブロックについて同様である。

【0079】

図４（ａ）では、射出装置４０の構造は、第１構造である。このとき、操作量生成部９７は、制御量であるスクリュ４３の背圧の設定値ＢＰ０とその検出値ＢＰ１とに基づいて、操作量である射出モータ４６の供給電流値を生成する。操作量生成部９７は、設定値ＢＰ０と検出値ＢＰ１との偏差がゼロになるように、射出モータ４６の供給電流値を生成する。スクリュ４３の背圧の検出値ＢＰ１は、圧力検出器４７によって検出される。

【0080】

図４（ｂ）では、射出装置４０の構造は第１構造とは異なる第２構造であるが、図３に示す実施／解除選択欄１０３において検出値補正の解除（オフ）が選択されているため、検出値補正部９８は機能せず、スクリュ４３の背圧の検出値ＢＰ２は補正されない。そのため、操作量生成部９７は、設定値ＢＰ０と検出値ＢＰ２とに基づいて、射出装置４０の構造が第１構造であった場合と同様に、射出モータ４６の供給電流値を生成する。

【0081】

ところで、計量工程において、成形材料の圧力ＭＰは、スクリュ４３の背圧の検出値ＢＰと、摩擦抵抗ＦＲとの差（ＢＰ−ＦＲ）で表される。計量工程において、成形材料の圧力ＭＰが許容範囲に収まることが求められる。

【0082】

ここで、成形材料の圧力ＭＰに関わる、摩擦抵抗ＦＲは、射出装置４０の構造などで定まる。スクリュ４３の背圧の検出値ＢＰが同じ場合、摩擦抵抗ＦＲが大きいほど、成形材料の圧力ＭＰが小さい。

【0083】

また、成形材料の圧力ＭＰに関わる、スクリュ４３の背圧の検出値ＢＰは、射出モータ４６の供給電流値などで定まる。摩擦抵抗ＦＲが同じ場合、射出モータ４６の供給電流値が大きいほど、スクリュ４３の背圧の検出値ＢＰが大きく、成形材料の圧力ＭＰが大きい。

【0084】

検出値補正部９８が機能しない場合、射出モータ４６の供給電流値は射出装置４０の構造が第１構造である場合と同様に生成される。そのため、スクリュ４３の背圧の検出値ＢＰ２は、射出装置４０の構造が第１構造である場合の検出値ＢＰ１と同等の値になる。一方、第２構造の摩擦抵抗ＦＲ２は、第１構造の摩擦抵抗ＦＲ１よりも小さい。その結果、第２構造の成形材料の圧力ＭＰ２は、第１構造の成形材料の圧力ＭＰ１よりも大きくなる。

【0085】

一方、図４（ｃ）では、図４（ｂ）と同様に射出装置４０の構造は第２構造であるが、図４（ｂ）とは異なり図３に示す実施／解除選択欄１０３において検出値補正の実施（オン）が選択されているため、検出値補正部９８は機能する。

【0086】

検出値補正部９８は、第２構造と第１構造の構造差に基づき、スクリュ４３の背圧の検出値ＢＰ２を補正する。例えば、射出装置の構造が第１構造から第２構造へ変わることで摩擦抵抗ＦＲが小さくなる場合、検出値補正部９８はスクリュ４３の背圧の検出値ＢＰ２を大きく補正する。操作量生成部９７は、補正後の検出値が大きいため、設定値との偏差を無くすように、射出モータ４６の供給電流値を小さくする。これにより、スクリュ４３の背圧の実際の検出値ＢＰ２´が小さくなり、射出装置４０の構造が第２構造である場合の成形材料の圧力ＭＰ２´が射出装置４０の構造が第１構造である場合の成形材料の圧力ＭＰ１と同等になる。検出値補正部９８は、第２構造と第１構造の構造差に基づき、第２構造の成形材料の圧力ＭＰ２´が第１構造の成形材料の圧力ＭＰ１と同等になるように、圧力検出器４７の検出値ＢＰ２を補正する。よって、第１構造の射出成形機と第２構造の射出成形機とで、計量工程において同じ圧力設定値を使用することができ、設定の互換性を確保することができる。

【0087】

尚、図４（ｃ）に示すスクリュ４３の背圧の検出値ＢＰ２´が図４（ｂ）に示すスクリュ４３の背圧の検出値ＢＰ２よりも小さくなることで、図４（ｃ）に示す摩擦抵抗ＦＲ２´が図４（ｂ）に示す摩擦抵抗ＦＲ２よりも小さくなる。ＢＰ２に占めるＦＲ２の割合と、ＢＰ２´に占めるＦＲ２´の割合とは同等になる。検出値補正部９８は、第２構造の成形材料の圧力ＭＰ２´が第１構造の成形材料の圧力ＭＰ１と同等になるように、スクリュ４３の背圧の検出値の変化（ＢＰ２´とＢＰ２との差）によって生じる摩擦抵抗の変化（ＦＲ２´とＦＲ２との差）に基づいてスクリュ４３の背圧の検出値ＢＰ２を補正してよい。

【0088】

保圧工程における制御は、計量工程における制御と同様であるので説明を簡略化する。保圧工程では、検出値補正部９８は、第２構造と第１構造の構造差に基づき、第２構造の成形材料の圧力ＭＰ２´が第１構造の成形材料の圧力ＭＰ１と同等になるように、圧力検出器４７の検出値ＢＰ２を補正する。これにより、第１構造の射出成形機と第２構造の射出成形機とで、保圧工程において同じ圧力設定値を使用することができ、設定の互換性を確保することができる。検出値補正部９８は、保圧工程において、計量工程と同様に、第２構造の成形材料の圧力ＭＰ２´が第１構造の成形材料の圧力ＭＰ１と同等になるように、圧力検出器４７の検出値の変化（ＢＰ２´とＢＰ２との差）によって生じる摩擦抵抗の変化（ＦＲ２´とＦＲ２との差）に基づいて圧力検出器４７の検出値ＢＰ２を補正してよい。

【0089】

図５は、一実施形態による射出成形における、加熱器によるシリンダの加熱量と、シリンダから成形材料への伝熱量と、シリンダから冷却器に移動する熱量との関係を示す図である。図５（ａ）は、第１構造の射出成形機の射出成形における、加熱器によるシリンダの加熱量と、シリンダから成形材料への伝熱量と、シリンダから冷却器に移動する熱量との関係を示す図である。図５（ｂ）は、第１構造とは異なる第２構造の射出成形機において検出値補正がオフ状態（解除状態）の射出成形における、加熱器によるシリンダの加熱量と、シリンダから成形材料への伝熱量と、シリンダから冷却器に移動する熱量との関係を示す図である。図５（ｃ）は、第２構造の射出成形機において検出値補正がオン状態（実施状態）の射出成形における、加熱器によるシリンダの加熱量と、シリンダから成形材料への伝熱量と、シリンダから冷却器に移動する熱量との関係を示す図である。図５では、断熱リング４１ｂが無い場合、つまりシリンダ４１から冷却器４４に移動する熱量が大きい場合を第１構造、断熱リング４１ｂが有る場合、つまりシリンダ４１から冷却器４４に移動する熱量が小さい場合を第２構造と呼ぶ。

【0090】

図５（ａ）〜図５（ｃ）に示す制御装置９０は、成形条件を示す制御量の設定値と制御量の検出値とに基づいて、制御対象部の操作量を生成する操作量生成部９７を有する。また、図５（ｂ）〜（ｃ）に示す制御装置９０は、第２構造と第１構造との構造差に基づいて制御量の検出値を補正する検出値補正部９８を有する。

【0091】

図５（ａ）では、射出装置４０の構造は、第１構造である。このとき、操作量生成部９７は、制御量であるシリンダ４１の温度の設定値Ｔ０とその検出値Ｔ１とに基づいて、操作量である加熱器４８の供給電流値を生成する。操作量生成部９７は、設定値Ｔ０と検出値Ｔ１との偏差がゼロになるように、加熱器４８の供給電流値を生成する。尚、供給電流値は、加熱器４８に電流を供給するオン時間と、加熱器４８に電流を供給しないオフ時間との割合（つまり、単位時間に占めるオン時間の割合）で表してもよい。

【0092】

図５（ｂ）では、射出装置４０の構造は第１構造とは異なる第２構造であるが、図３に示す実施／解除選択欄１０３において検出値補正の解除（オフ）が選択されているため、検出値補正部９８は機能せず、シリンダ４１の温度の検出値Ｔ２は補正されない。そのため、操作量生成部９７は、設定値Ｔ０と検出値Ｔ２とに基づいて、射出装置４０の構造が第１構造であった場合と同様に、加熱器４８の供給電流値を生成する。

【0093】

ところで、射出成形において、シリンダ４１の内部の成形材料の温度（以下、単に「成形材料の温度」とも呼ぶ。）は、シリンダ４１から成形材料への伝熱量（以下、「成形材料の加熱量ＭＨ」とも呼ぶ。）などで定まる。成形材料の加熱量ＭＨは、加熱器４８によるシリンダ４１の加熱量（以下、単に「シリンダ４１の加熱量ＳＨ」とも呼ぶ。）と、シリンダ４１から冷却器４４に移動する熱量（以下、単に「移動熱量ＥＨ」とも呼ぶ。）との差（ＳＨ−ＥＨ）で表される。射出成形において、成形材料の温度が許容範囲に収まることが求められる。

【0094】

ここで、成形材料の温度に関わる、移動熱量ＥＨは、射出装置４０の構造などで定まる。シリンダ４１の加熱量ＳＨが同じ場合、移動熱量ＥＨが小さいほど、成形材料の加熱量ＭＨが大きく、成形材料の温度が高い。

【0095】

また、成形材料の温度に関わる、シリンダ４１の加熱量ＳＨは、加熱器４８の供給電流値などで定まる。移動熱量ＥＨが同じ場合、加熱器４８の供給電流値が大きいほど、シリンダ４１の加熱量ＳＨが大きく、成形材料の温度が高い。

【0096】

検出値補正部９８が機能しない場合、加熱器４８の供給電流値は射出装置４０の構造が第１構造である場合と同様に生成される。そのため、シリンダ４１の加熱量ＳＨ２は、射出装置４０の構造が第１構造である場合の加熱量ＳＨ１と同等の値になる。一方、第２構造の移動熱量ＥＨ２は、第１構造の移動熱量ＥＨ１よりも小さい。その結果、第２構造の成形材料の加熱量ＭＨ２は第１構造の成形材料の加熱量ＭＨ１よりも大きく、第２構造の成形材料の温度は第１構造の成形材料の温度よりも高くなる。

【0097】

一方、図５（ｃ）では、図５（ｂ）と同様に射出装置４０の構造は第２構造であるが、図５（ｂ）とは異なり図３に示す実施／解除選択欄１０３において検出値補正の実施（オン）が選択されているため、検出値補正部９８は機能する。

【0098】

検出値補正部９８は、第２構造と第１構造の構造差に基づき、シリンダ４１の温度の検出値Ｔ２を補正する。例えば、射出装置の構造が第１構造から第２構造へ変わることで移動熱量ＥＨが小さくなる場合、検出値補正部９８はシリンダ４１の温度の検出値Ｔ２を大きく補正する。操作量生成部９７は、補正後の検出値が大きいため、設定値との偏差を無くすように、加熱器４８の供給電流値を小さくする。これにより、シリンダ４１の加熱量ＳＨ２´が小さくなり、第２構造の成形材料の加熱量ＭＨ２´が第１構造の成形材料の加熱量ＭＨ１と同等になり、第２構造の成形材料の温度が第１構造の成形材料の温度と同等になる。検出値補正部９８は、第２構造と第１構造の構造差に基づき、第２構造の成形材料の温度が第１構造の成形材料の温度と同等になるように、シリンダ４１の温度の検出値Ｔ２を補正する。よって、第１構造の射出成形機と第２構造の射出成形機とで、射出成形において同じ温度設定値を使用することができ、設定の互換性を確保することができる。

【0099】

尚、図５（ｃ）に示すシリンダ４１の加熱量ＳＨ２´が図５（ｂ）に示すシリンダ４１の加熱量ＳＨ２よりも小さくなることで、図５（ｃ）に示す移動熱量ＥＨ２´が図５（ｂ）に示す移動熱量ＥＨ２よりも小さくなる。ＳＨ２に占めるＥＨ２の割合と、ＳＨ２´に占めるＥＨ２´の割合とは同等になる。検出値補正部９８は、第２構造の成形材料の温度が第１構造の成形材料の温度と同等になるように、シリンダ４１の加熱量の変化（ＳＨ２´とＳＨ２との差）によって生じる移動熱量の変化（ＥＨ２´とＥＨ２との差）に基づいてシリンダ４１の温度の検出値Ｔ２を補正してよい。

【0100】

以上、射出成形機の実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

【符号の説明】

【0101】

２ 射出成形機
４ ネットワーク
１０ 型締装置
１２ 固定プラテン
１３ 可動プラテン
１５ サポートプラテン
２０ トグル機構
２１ 型締モータ
４０ 射出装置
４１ シリンダ
４１ｂ 断熱リング
４２ ノズル
４３ スクリュ
４５ 計量モータ
４６ 射出モータ
４７ 圧力検出器
５０ エジェクタ装置
５１ エジェクタモータ
５２ 運動変換機構
５３ エジェクタロッド
９０ 制御装置
９５ 入力装置
９６ 出力装置
１００ 操作画面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】