特開 2023-84825 射出成形機および射出成形機の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023084825

(43)【公開日】2023-06-20

(54)【発明の名称】射出成形機および射出成形機の制御方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/80 20060101AFI20230613BHJP

   B22D 17/32 20060101ALI20230613BHJP

   B22D 17/22 20060101ALI20230613BHJP

   B22C 9/06 20060101ALI20230613BHJP

【ＦＩ】

B29C45/80

B22D17/32 Z

B22D17/22 A

B22C9/06 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021199154

(22)【出願日】2021-12-08

(71)【出願人】

【識別番号】000004215

【氏名又は名称】株式会社日本製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】樫内 弘幸

(72)【発明者】

【氏名】朝野 一実

(72)【発明者】

【氏名】菊川 雅之

【テーマコード（参考）】

4E093

4F206

【Ｆターム（参考）】

4E093NB02

4E093NB07

4F206AP06

4F206AQ03

4F206AR07

4F206JA07

4F206JC02

4F206JC03

4F206JL02

4F206JL05

4F206JM02

4F206JN32

4F206JP11

4F206JP13

4F206JT04

4F206JT05

4F206JT33

(57)【要約】

【課題】 金型が取り付けられた回転部がサーボモータにより回転可能に設けられた射出成形機において、位置決め部材を無くすか簡略化するか、または、金型或いは位置決め部材にカジリやその他の不具合が発生することを抑制するか、または、成形サイクル時間を短縮する。
【解決手段】
金型１３ａ，１３ｂが取り付けられた回転部１４がサーボモータ１５により回転可能に設けられた射出成形機１１の制御方法において、回転部１４に金型１３ａ、１３ｂを取り付けた状態でサーボモータ１５により回転部１４を回転後に停止させ、金型１３ａ，１３ｂを他方の金型２３に対して型閉して金型同士の少なくとも一部が当接された状態における回転部１４の位置を用いて回転部１４の回転時の目標停止位置Ｐ１，Ｐ２を決定する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金型が取り付けられた回転部がサーボモータにより回転可能に設けられた射出成形機において、
回転部に金型を取り付けた状態で前記サーボモータにより回転部を回転後に停止させ、金型を他方の金型に対して型閉して金型同士の少なくとも一部が当接された状態における回転部の位置を用いて回転部の回転時の目標停止位置を決定する制御装置が備えられた、射出成形機。

【請求項2】

金型の他方の金型との型閉時には前記サーボモータをロックした状態で型閉を開始し、金型同士の少なくとも一部が当接された状態でサーボモータの制御をフリーかゼロ速制御に変更し、
金型同士の少なくとも一部の当接により回転部の位置が変更されると、変更後の位置を用いて回転部の回転時の目標停止位置を決定する制御装置が備えられた、請求項１に記載の射出成形機。

【請求項3】

回転部を機械的に位置決めする位置決め機構を備えない、請求項１または請求項２に記載の射出成形機。

【請求項4】

回転部の回転時の目標停止位置を決定するための指標として金型同士の少なくとも一部が当接された状態における回転部の位置を機械学習する機械学習装置が射出成形機の制御装置、または射出成形機以外の制御装置に設けられ前記射出成形機の制御装置と前記射出成形機以外の制御装置は接続されている、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の射出成形機。

【請求項5】

金型が取り付けられた回転部がサーボモータにより回転可能に設けられた射出成形機の制御方法において、
回転部に金型を取り付けた状態で前記サーボモータにより回転部を回転後に停止させ、
型閉時に回転部が前記サーボモータの制御によらないで移動された後の位置を検出して、回転部の回転時の目標停止位置を決定する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、金型が取り付けられた回転部がサーボモータにより回転可能に設けられた射出成形機または射出成形機の制御方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

金型が取り付けられた回転部がサーボモータにより回転可能に設けられた射出成形機においては回転部に取り付けられた金型に製造誤差がある場合や、金型が正確な型閉可能位置に位置決めされていない場合、他方の金型と型閉した際にガイドピンのカジリやその他の不具合が発生する。

【0003】

またサーボモータによる回転部の回転制御はある程度正確な位置に回転部と金型を停止させることは期待できるが、サーボモータの制御上の問題または機構上の問題から完全に正確な型閉可能位置への停止が継続されることは期待できない場合がある。そのため特許文献１に記載されるように位置決め部材であるくさび部材により回転部であるターンテーブルを正確な型閉可能位置に移動されるように補正が行われるものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００－１１７７６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが特許文献１は、所定回転角ターンテーブルを回転させ、金型同士の嵌合前にターンテーブルの位置補正を行うものであるので次のような問題があった。即ち金型のほうに製造誤差、熱膨張による変化、回転盤や他方の盤に金型を取り付ける際の取付位置の僅かな誤差などがあり、いくらターンテーブルの補正後の位置が正確と思われる型閉可能位置であっても、型閉時に回転部に取り付けられている金型に対して型閉方向とは異なる方向に力が加わる場合があった。その場合は位置決め部材であるくさび部材に対しても前後進方向とは異なる方向に力が加わり、くさび部材の摩耗や故障に発展する可能性があった。または前記くさび部材に対して前後進方向とは異なる方向に力が加わった結果、くさび部材が抜けなくなるという問題が発生する可能性があった。更には金型側に問題がある場合は、依然として型閉した際に金型のガイドピンのカジリやその他の不具合が発生する場合があった。更にはターンテーブルを停止後、くさび部材を挿入するという工程が必要となるため成形サイクル時間の延長に繋がっていた。

【0006】

そこで本発明は、次の少なくとも一つの目的を達成することのできる射出成形機または射出成形機の制御方法を提供することを目的とする。
金型が取り付けられた回転部がサーボモータにより回転可能に設けられた射出成形機において金型にカジリやその他の不具合の発生を抑制する。
金型が取り付けられた回転部がサーボモータにより回転可能に設けられた射出成形機において位置決め部材を挿入したまま型閉した際に位置決め部材にカジリやその他の不具合が発生する可能性を無くすか抑制する。
金型が取り付けられた回転部がサーボモータにより回転可能に設けられた射出成形機において回転部の位置決め部材を無くすか、簡略化する。
金型が取り付けられた回転部がサーボモータにより回転可能に設けられた射出成形機において回転部の回転に関連する成形サイクル時間を短縮する。

【0007】

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の請求項１に記載の射出成形機は、金型が取り付けられた回転部がサーボモータにより回転可能に設けられた射出成形機において、回転部に金型を取り付けた状態で前記サーボモータにより回転部を回転後に停止させ、金型を他方の金型に対して型閉して金型同士の少なくとも一部が当接された状態における回転部の位置を用いて回転部の回転時の目標停止位置を決定する制御装置が備えられている。

【発明の効果】

【0009】

本発明の射出成形機は、金型が取り付けられた回転部がサーボモータにより回転可能に設けられた射出成形機において、回転部に金型を取り付けた状態で前記サーボモータにより回転部を回転後に停止させ、金型を他方の金型に対して型閉して金型同士の少なくとも一部が当接された状態における回転部の位置を用いて回転部の回転時の目標停止位置を決定する制御装置が備えられているので、以下の４つの効果のうち少なくとも一つの効果を有する。
金型が取り付けられた回転部がサーボモータにより回転可能に設けられた射出成形機において金型にカジリやその他の不具合の発生を抑制する。
金型が取り付けられた回転部がサーボモータにより回転可能に設けられた射出成形機において位置決め部材を挿入したまま型閉した際に位置決め部材にカジリやその他の不具合が発生する可能性を無くすか抑制する。
金型が取り付けられた回転部がサーボモータにより回転可能に設けられた射出成形機において回転部の位置決め部材を無くすか、簡略化する。
金型が取り付けられた回転部がサーボモータにより回転可能に設けられた射出成形機において回転部の回転に関連する成形サイクル時間を短縮する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態の射出成形機を示す正面図である。

【図2】本実施形態の射出成形機を示す平面図である。

【図3】本実施形態の射出成形機の制御方法を示す図である。

【図4】本実施形態の射出成形機の制御方法を示すフローチャート図である。

【図5】別の実施形態の射出成形機を示す説明図である。

【図6】更に別の実施形態の射出成形機を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜射出成形機の構成＞
射出成形機の一種である竪型ロータリ式の射出成形機１１の型締装置１２は、金型のうち第１の金型である下型１３ａ，１３ｂが取り付けられる回転部である回転テーブル１４が回転機構であるサーボモータ１５により回転可能に設けられている。本実施形態では回転テーブル１４の金型取付部１４ａ、１４ｂにはそれぞれ下型１３ａ，１３ｂが取り付けられるようになっているが回転テーブル１４に取りつけられる金型の個数は限定されない。

【0012】

型締装置１２の固定盤１６はベース１７に対して複数本の支柱１８に固定され支承されている。また固定盤１６の下方に設けられる受圧盤１９と固定盤１６の上方に設けられる可動盤２０の間には３本のタイバ２１ａ，２１ｂ，２１ｃが縦方向に設けられている。そのうちの１本のタイバ２１ａは前記回転テーブル１４の回転中心軸を兼ねていて、回転テーブル１４の中心に設けられる。回転テーブル１４は、タイバ２１ａの周囲に設けられた図示しないベアリングにより回転自在に保持されている。また回転テーブル１４と固定盤１６の間には公知の滑り部材やローラやコロが設けられ、回転テーブル１４の回転時の抵抗を減らしている。また受圧盤１９と固定盤１６の間にはトグル機構２２などの型開閉・型締機構が設けられ、型締・型開閉用のサーボモータ３７により型開閉・型締機構が作動されるようになっている。なお型開閉・型締機構の構造は限定されない。

【0013】

可動盤２０の下面の金型取付部２０ａには第２の金型であって可動金型である上型２３が取り付けられている。本実施形態では上型２３は１個であるが上型２３の個数についても限定されない。前記下型１３と上型２３とからなる金型はいずれか一方が凸型でありいずれか他方が凹型であり、型閉嵌合されるときに型当接されて内部にキャビティが形成される。また凹型に対して凸型が良好に嵌合されるように下型１３か上型２３の一方の金型のキャビティ面の周囲の四隅近傍にはガイドピン２４が設けられ、他方の金型には前記ガイドピン２４が挿入されるガイド孔２５が、キャビティ面の周囲の前記ガイドピン２４に対応する位置に設けられている。前記ガイドピン２４とガイド孔２５は公知のものであるが、金型同士がごく僅か異なった位置に取り付けられていてもガイド孔２５がガイドピン２４をガイドすることにより金型の主要部を傷つけることなく一方の金型を他方の金型に型閉を可能とするものである。

【0014】

固定盤１６の側面には、回転テーブル回転用のサーボモータ１５が駆動軸２６を上方に向けて固定されている。前記駆動軸２６に固定されるプーリ２７と回転テーブル１４の外周１４ｃの間にはタイミングベルト３９が掛け渡され、サーボモータ１５の駆動により回転テーブル１４と回転テーブル１４に取り付けられた下型１３ａ、１３ｂが回転中心であるタイバ２１ａを中心に水平面上で回転されるようになっている。また回転テーブル１４の回転位置（回転角度）は、サーボモータ１５に取り付けられているロータリエンコーダ２８により検出可能となっている。本実施形態では、ロータリエンコーダ２８は原点位置を設定可能であり原点位置からの絶対値としての位置情報を検出可能なアブソリュート式ロータリエンコーダが望ましい。固定盤１６の取出位置３５の裏面側にはエジェクタ機構４０が備えられている。上記のロータリエンコーダ２８を含むサーボモータ１５や前述の型締用のサーボモータ３７等は制御装置２９に接続されている。また制御装置２９は図示しない設定表示装置など射出成形機１１の他の機構部にも接続されている。従って本実施形態の制御装置２９は、サーボモータ１５，３７のサーボアンプの他、周辺機器も含めた射出成形機１１のシーケンス制御を行う処理装置を含む。

【0015】

また制御装置２９は、射出成形機１１以外の取出機などの周辺装置にも接続されている。更に制御装置２９は、または射出成形機１１以外の制御装置にも接続可能である。具体的には、有線や無線を通じて同じ工場内または別の工場内の他の射出成形機や中央制御装置に接続可能である。または同じ会社または射出成形機メーカーなどの別の会社更にはクラウドサービスを行う会社などのサーバーを含む制御装置と接続されるようにしてもよい。更にまた制御装置２９に機械学習装置３８を搭載したものでもよい。

【0016】

なお回転テーブル１４の回転機構は、回転テーブル回転用のサーボモータ１５の駆動軸２６に取り付けられたギアにより回転テーブル１４の外周に形成された歯車を回転させるものでもよい。更には回転テーブル回転用のサーボモータ１５により、タイバ２１ａの周囲に設けられる回転テーブル１４の中心軸を回転させるものでもよく、回転機構は限定されない。

【0017】

固定盤１６の一側には回転テ－ブル１４の停止位置に対応してインターロック機構である近接センサ３０（近接スイッチ）が取り付けられている。また回転テーブル１４の上面には前記近接センサ３０に読み取られる被検出部であるカム部材３１が設けられている。ただしこれらのインターロック機構は、直接被検出部と接触するリミットスイッチでもよく、別の検出手段でもよい。本実施形態では回転部である回転テーブル１４を機械的に位置決めする位置決め機構は設けられていない。そのため射出成形機１１の構造が簡略化できるうえに、位置決め機構の摩耗や位置決め機構が抜けなくなるなどの問題が発生しないという利点がある。

【0018】

ただし本発明は位置決め機構を設けるものを全く除外するものではない。位置決め機構を用いるものでも毎回位置決め機構を用いずに連続成形中の複数回のテーブル回転に１回だけ位置決め機構を用いてもよい。また連続成形中の複数回のテーブル回転に１回、成形金型交換時、成形条件変更時、成形条件生成時の少なくとも一つで位置決め機構を作動させてもよい。位置決め機構を設ける場合の位置決め機構は、位置決め部材（ピンやくさび）が回転テーブル１４の位置決め部（位置決め穴や位置決め凹部）に挿入されるものが想定される。しかし回転テーブル１４に設けられた突起部が固定盤１６に設けられたストッパ部に当接するような簡易的なものでもよい。

【0019】

本実施形態では射出成形機１１の型締装置１２の一側には射出装置３２が設けられている。射出装置３２は、加熱シリンダ３３に固定されたノズル３４が水平方向に金型に向けられて配置されている。しかし射出装置は、型締装置１２に対して垂直方向に設けられたものでもよい。

【0020】

＜射出成形機の制御方法＞
次に射出成形機１１の制御方法について図３の説明図と図４のフローチャート図を参照して説明する。なお図４のフローチャートで「サーボモータ」と記載されているのは、回転テーブル回転用のサーボモータ１５である。本発明は、回転部である回転テーブル１４に金型である下型１３ａ、１３ｂを取り付けた状態で前記サーボモータ１５により回転部である回転テーブル１４を回転後に停止させ、金型である下型１３ａ、１３ｂを他方の金型である上型２３に対して型閉して金型同士の少なくとも一部が当接された状態における回転部である回転テーブル１４の位置を用いて回転部である回転テーブル１４の回転時の目標停止位置を決定するものである。

【0021】

最初に新しい金型（下型１３ａ，１３ｂと上型２３のセット）が射出成形機１１の型締装置１２に取り付けられると、近接センサ３０によりカム部材３１が検出されている位置を原点となるように、アブソリュート式のロータリエンコーダ２８の原点出しを行う（ｓ１）。または例えば回転テーブル１４に設けられた突起部が固定盤１６に設けられたストッパ部に当接されるなどして、位置決め部材により回転テーブル１４が位置決めされた位置が原点となるように、アブソリュート式のロータリエンコーダ２８の原点出しを行う。そして最初は手動により他の成形事項の確認とともに回転テーブル１４の目標停止位置Ｐ１，Ｐ２の設定が行われる。なお回転テーブル１４の目標停止位置Ｐ１，Ｐ２の設定は、それ専用に行ってもよく、自動による連続成形中に他の成形条件の修正とともに行ってもよい。

【0022】

次に下型１３ａが型開き中にはサーボロックされていた回転テーブル回転用のサーボモータ１５のサーボロックを解除し、サーボモータ１５の回転を開始する（ｓ２）。それと同時に回転テーブル１４が回転され、取出位置３５にあってインサート物がインサートされるなどした下型１３ａが取出位置３５から上型２３と対向する成形位置３６に移動される。また同時に成形品を保持した下型１３ｂは成形位置３６から取出位置３５に移動される。回転テーブル１４の目標停止位置Ｐ０への移動に際して制御装置２９からサーボモータ１５に送られる回転に関する指令値は、金型交換後の初回のみは、回転テーブル１４を１８０°分に回転させるために必要なパルス指令値である。前記は下型１３ａの成形位置３６への移動と、下型１３ｂの成形位置３６への移動の双方をもって初回とする。また２回目以降は、前回の型閉時の回転テーブル１４の型閉により補正された位置が目標停止位置Ｐ１，Ｐ２となる。

【0023】

次にサーボモータ１５が目標停止位置Ｐ１またはＰ２まで移動したことがロータリエンコーダ２８により検出されたら（ｓ３＝Ｙ）、サーボモータ１５を停止してサーボロックを行う（ｓ４）。この際にサーボモータ１５は絶対値を用いて位置制御を行い、原点に対する制御量により位置決め停止を行う。また同時か前後して近接センサ３０により回転テーブル１４が型閉可能な位置に停止されているかを検出する（ｓ５）。この際の近接センサ３０でカム部材３１が検出できる範囲は、型閉時に一方の金型のガイドピン２４がガイド孔２５に挿入でき、回転テーブル１４が回転補正されながらも下型１３ａに対して上型２３が型閉できる位置であればよい。即ち回転テーブル１４および下型１３ａは、上型２３に対して型締装置１２の設計上の最適な成形位置３６に停止していなくても型閉可能な位置に停止されていることが近接センサ３０等で読み取れればよい。

【0024】

そして近接センサ３０によりカム部材３１が検出された場合（ｓ５＝Ｙ）は、型開閉・型締用のサーボモータ３７を作動させて可動盤２０に取り付けられた可動金型である上型２３を回転テーブル１４に取り付けられた下型１３ａに向けて移動させる型閉を開始する（ｓ７）。または所定時間経過しても近接センサ３０が検出されない場合（ｓ６＝Ｙ）は、異常があったと判断して型閉制御に移行せずに射出成形機１１を停止する。型閉が行わっる際、回転テーブル１４を回転駆動させるサーボモータ１５はサーボロック状態が継続されている。しかしながら金型に製造誤差がある場合や、下型１３ａ等が回転テーブル１４の金型取付部１４ａ等に正確に取り付けられていない場合、型閉時の上型２３のガイド孔２５に対して下型１３ａのガイドピン２４が挿入される際に型閉方向以外の力が回転テーブル１４に加わる。

【0025】

本実施形態では、その際にサーボロックされているサーボモータ１５が現位置を保持しようとしてトルクが上昇するのを検知して（ｓ８）、トルクが上昇した場合（ｓ８＝Ｙ）、回転テーブル１４の回転位置を補正するためにサーボモータ１５のサーボロックをゼロ速制御に切り替える（Ｓ９）。ゼロ速制御とは、サーボモータ１５は速度を０として現位置に停止させる予備励磁状態であるものの、回転テーブル１４が外力を受けた場合には現位置から別の位置に回転テーブル１４は移動され、サーボモータ１５は回転テーブル１４を元の位置に戻すための動きをしない制御である。そのため外力を受けて回転テーブル１４が移動されてもサーボモータ１５の負荷は増大しない。また本発明では型閉時に回転テーブル１４が外力を受けた際にサーボロック状態からサーボフリーの状態に変更してもよい。サーボフリーの状態とはサーボモータ１５が無励磁の状態などであり、制御物である回転テーブル１４がサーボモータ１５の影響を受けずに全く自在に移動される状態を指す。

【0026】

またサーボモータ１５がサーボロックされた状態からゼロ速制御やサーボフリーへの変更は、実際の回転テーブル１４を回転させるサーボモータ１５のロータリエンコーダ２８の値（絶対値）の変化を読み取ってもよい。更には可動金型である上型２３が所定の型閉位置まで到達した際にサーボロック状態を解除するようにしてもよい。いずれにしてもサーボモータ１５がサーボロック状態のまま可動金型である上型２３が型閉完了位置まで型閉されることがないので、金型同士が型閉された際にガイドピン２４のカジリやその他の不具合は発生しないか抑制される。

【0027】

そして次にサーボモータ１５のトルク上昇の有無に係わらず、下型１３ａに対して可動金型である上型２３が型閉完了位置に到達すると（ｓ１０＝Ｙ）、サーボモータ１５の制御原点位置を基準とした回転テーブル１４の位置（絶対値）がサーボモータ１５のロータリエンコーダ２８により検出される。本発明は、この型閉完了時の回転テーブル１４の位置が、以後の回転テーブル１４の回転制御に使用する目標停止位置Ｐ１であるとして、以前の目標停止位置Ｐ０を補正して制御装置２９に記憶させる（ｓ１１）。

【0028】

なお目標停止位置Ｐ１の補正と決定は、金型同士の少なくとも一部が当接された状態における回転部である回転テーブル１４の位置を検出して行えばよい。換言すれば、型閉時に回転部である回転テーブル１４がサーボモータ１５の制御によらないで移動された後の位置を検出して、回転部の回転時の目標停止位置Ｐ１，Ｐ２を決定する。具体的には型閉完了していなくてもガイドピン２４とガイド孔２５が当接されて回転テーブル１４が移動した時点で目標停止位置Ｐ１の補正を行ってもよい。または金型の凸型部と凹型部が当接して回転テーブル１４が移動した時点で目標停止位置Ｐ１の補正を行ってもよい。更に型閉時に回転テーブル１４が移動されなければ型閉完了位置における回転テーブル１４の位置が目標停止位置Ｐ１となる。更には型閉時に回転テーブル１４が複数回移動される場合は、最初に移動した後の位置を目標停止位置Ｐ１とすることが好ましい。またこの目標停止位置Ｐ１（またはＰ２）の制御装置２９における実際の補正は、回転テーブル１４の移動時のみならず、次回に回転テーブル１４が回転開始するまでに行えばよい。更には複数回の型閉して金型同士の少なくとも一部が当接された状態における回転部である回転テーブル１４の位置を用いて回転部の回転時の目標停止位置Ｐ１，Ｐ２を決定するようにしてもよい。

【0029】

図３に示されるように、型閉完了位置でサーボモータ１５の目標停止位置Ｐ１が補正されるのと同時か前後して、サーボモータ１５がゼロ速制御されている場合は、サーボフリー状態として型締工程を行う（ｓ１２）。また型締工程が終了するとサーボモータ１５は再びロックされて、型開閉・型締用のサーボモータ３７が作動されて可動盤２０と上型２３の型開を行う。そして上型２３が型開完了位置まで到達されるとサーボロックが解除される。

【0030】

そして次に下型１３ａが成形位置３６から取出位置３５に向けて移動される。図４のフローチャートではこれら一連の制御を（ｓ１２）として記載している。そして取出位置３５に下型１３ａが停止されるとサーボモータ１５はサーボロックされ、成形品の取り出しとインサート物のインサートが行われる。また下型１３ａが成形位置３６から取出位置３５に向けて移動と並行して、下型１３ｂの取出位置３５から成形位置３６の目標停止位置Ｐ２への移動が行われる。なお本実施形態では回転テーブル１４は連続回転されず、下型１３ａの成形位置３６から取出位置３５への移動は、取出位置３５から成形位置３６への移動時と逆回転（反転）される。換言すると下型１３ａが取出位置３５から成形位置３６へ移動される際と、下型１３ｂが取出位置３５から成形位置３６へ移動される際では回転方向が異なっている。そして連続成形時には予定個数の成形が行われるまで成形サイクルが継続される（ｓ１３）。

【0031】

本発明では、下型１３ａ，１３ｂ、上型２３の実際の状態に応じて回転テーブル１４の目標停止位置Ｐ１，Ｐ２は定められる。そのため下型１３ａが取出位置３５から成形位置３６に移動される際の目標停止位置Ｐ１（回転テーブル１４の回転角度を含む）と、下型１３ｂが取出位置３５から成形位置３６に移動される際の目標停止位置Ｐ２（回転テーブル１４の回転角度を含む）は異なっていることの方が多い。

【0032】

従って成形位置３６における下型１３ａまたは下型１３ｂの目標停止位置Ｐ１，Ｐ２に応じて、取出位置３５における下型１３ｂまたは下型１３ａの停止位置も異なることになる。しかしながら成形品を保持する取出機やインサート物をインサートするインサート機はごく僅かな停止位置の差であれば制御を変更せずに対応できる。または高精度な成形であって下型１３ａと下型１３ｂの取出時の停止位置が異なることにより影響を受ける場合は、下型１３ａと下型１３ｂで取出機やインサート機が異なる制御で作動されるようにロボットをプログラムすればよい。

【0033】

また本実施形態では、位置決め部材を用いずに回転テーブル１４の回転と型閉を行うので、位置決め部材を省略することができる。更には位置決め部材を挿入したり離脱する際に必要となる成形サイクル時間が短縮できる。更には位置決め部材を挿入したまま型閉する場合に、回転テーブル１４の回転方向に強い力が発生すると位置決め部材が位置決め穴から抜けなくなる恐れがあるが、そういった問題は発生しない。

【0034】

上記は本実施形態を成形サイクルに追って説明したものであり、前回の金型同士が少なくとも当接した型閉位置に応じて次回の目標停止位置を毎回決めてもよいが、実際には次のようにして目標停止位置が決められることが多い。回転テーブル回転用のサーボモータ１５の駆動力を回転テーブル１４の回転に繋げるための伝達機構にはバックラッシが存在する。また種々の外乱もあって、サーボモータ１５に原点から同じ指令パルスを与えたとしても、実際の回転テーブル１４の停止位置は僅かながら誤差がある。またバックラッシ等による誤差は、回転テーブル１４に取り付けられる下型１３ａ、１３ｂの重量によっても異なる。更には金型の型閉時の回転テーブル１４の移動量が一定量以下の極小の場合、バックラッシの存在により回転テーブル１４の移動がサーボモータ１５の回転軸に伝達されたり伝達されなかったりすることも考えられる。

【0035】

そこで本発明では、複数回の成形サイクルの回転テーブル回転後の型閉時における型当接時の回転テーブル１４の位置をロータリエンコーダ２８により検出してそのデータを制御装置２９に送信し記憶する。そして制御装置２９において、前記データから回転テーブル１４の目標停止位置Ｐ１，Ｐ２の中心値或いは最適値を演算により求める。より具体的には下型１３ａが取出位置３５から成形位置３６に移動され、上型２３との型閉時に回転テーブル１４が回転補正された後の位置（原点からの絶対位置）は、複数回の成形サイクルの回転補正された後の位置が検出される。そして前記検出値から中心値または最適値が演算され、以後の下型１３ａの目標停止位置Ｐ１として以後のサーボモータ１５の制御に用いられる。また上記とは別に下型１３ｂが取出位置３５から成形位置３６に移動され上型２３との型閉時に回転テーブル１４が回転補正された後の位置（原点からの絶対位置）もまた、下型１３ｂの目標停止位置Ｐ２として以後のサーボモータ１５の制御に用いられる。

【0036】

そして連続成形時には上記演算で求めた成形位置３６における目標停止位置Ｐ１，Ｐ２に下型１３ａ、１３ｂをそれぞれ停止させる制御が行われる。なお連続成形時も上記したバックラッシの問題や金型の熱膨張やその他の外乱に対応して、複数の成形サイクルの間に少なくとも１回、下型１３ａと下型１３ｂの成形位置３６における目標停止位置Ｐ１，Ｐ２を検出し、検出値を基にして目標停止位置Ｐ１，Ｐ２の補正を行うようにしてもよい。

【0037】

また本発明は、回転部である回転テーブル１４の回転時の目標停止位置Ｐ１，Ｐ２を決定するための指標として金型同士の少なくとも一部が当接された状態における回転部の位置を機械学習する機械学習装置３８が射出成形機１１の制御装置２９、または射出成形機１１以外の図示しない制御装置に設けられ前記射出成形機１１の制御装置２９と前記射出成形機１１以外の制御装置は接続されているものでもよい。機械学習装置３８はディープラーニングを行うものも含めたニューラルネットワークを備えており、検出値を良否判定することのできる教師あり学習を行う。ただし学習結果を基にした強化学習や教師なし学習を行うものであってもよい。

【0038】

制御装置２９等に機械学習装置３８を搭載したものでは、下型１３ａ，１３ｂが目標停止位置Ｐ１，Ｐ２に停止した後、どの程度回転テーブル１４の移動があったかについて検証する。そして予め定めた移動量以下の場合は良判定とし、予め定めた移動量以上の場合は不良判定とする。そして連続成形中に不良判定が一定数を超えてきた場合は、目標停止位置の見直しを行う。またはサーボモータ１５による回転テーブル１４の最高回転速度、減速開始位置、減速度の見直しを行い、再度、目標停止位置Ｐ１，Ｐ２に停止後に回転テーブル１４の移動量が予め定めた移動量以下であるかどうかの良否判定を行う。

【0039】

なお本発明は位置決め部材を設けるものを除外しないことは上記の通りであるが、位置決め部材がある場合、複数回の成形サイクルの中で少なくとも１回、位置決め部材を作動させ、原点位置の補正などを行ってもよい。そのことにより連続成形時にバックラッシ等により回転テーブル１４の実際の位置とロータリエンコーダ２８の検出位置に乖離が発生する場合に前記乖離を解消または抑制することが出来る。位置決め部材を使用する場合は、型閉される前に位置決め部材により回転テーブル１４を位置決め後、位置決め部材を離脱させる方法と、位置決め部材を挿入したまま型閉を行う方法が考えられる。

【0040】

また本発明は、回転テーブル１４に２個～８個の金型が取り付けられ、常に同じ方向に回転テーブル１４が回転されるものでもよい。図示はしないが一例として下型が４個であり、下型１３ａ，１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの場合、下型１３ａがひとつ前のステージから成形位置における金型型閉後の位置（回転テーブル補正後の位置）まで移動された際の移動量、下型１３ｂがひとつ前のステージから成形位置における金型型閉後の位置まで移動された際の移動量、下型１３ｃがひとつ前のステージから成形位置における金型型閉後の位置まで移動された際の移動量、下型１３ｄがひとつ前のステージから成形位置における金型型閉後の位置まで移動された際の移動量をロータリエンコーダ２８により検出して制御装置２９に保存し、同様に以後の回転テーブル１４の回転制御に用いればよい。これら目標停止位置への移動量は下型１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄによってそれぞれ異なることが一般的である。

【0041】

そしてこのような一方方向に金型が順回転されるケースでは、原則として各金型の一つ前のステージから成形位置における金型型閉後の位置まで移動された際の移動量（パルス）の総和が回転テーブルを３６０°回転する分の移動量（パルス）となる。また一方方向に金型が順回転されるケースでは、目標停止位置から金型型閉後の位置（回転テーブル補正後の位置）までの回転テーブル１４の回転角度に対応するパルス数が検出され、それを次回以降のサーボモータ１５の指令値として用いることもできるので、ロータリエンコーダ２８はインクリメンタル式のものを使用することもできる。ただし順回転されるケースでも連続成形時にテーブル回転を繰り返すうちに、サーボモータ１５のロータリエンコーダ２８で検出される位置と実際の回転テーブル１４の位置に乖離が生じる場合もあるので、その場合は、再度、連続成形の途中で目標停止位置の補正を行うことが望ましい。

【0042】

次に図５に示される別の実施形態の竪型の射出成形機４１について説明する。射出成形機４１の型締装置４２は、下盤である固定盤４３に対して各タイバ４４が垂直方向に固定され、各タイバ４４の上部は上盤である受圧盤４５に固定されている。またタイバ４４にガイドされて可動盤４６が２基の型開閉機構５９（図５では省略して１基のみ図示）により昇降可能に設けられている。また受圧盤４５には型締シリンダ等の型締機構５８が設けられており、型締シリンダのラム４８が可動盤４６の背面に固定されている。また可動盤４６の背面の各タイバ４４に対応する位置にはハーフナット４９が設けられ、タイバ４４にはそれぞれ前記ハーフナット４９が前進時に係合される溝（図示せず）が複数形成されている。またはハーフナット４９は設けられないものでもよい。

【0043】

本実施形態の射出成形機４１は多色成形品用の射出成形機４１であり、可動盤４６の下面には回転部である回転テーブル４７が可動盤４６に対して回転可能に設けられている。回転テーブル４７は、可動盤４６の側面に固定されたテーブル回転用のサーボモータ５０によりベルト６０を介して回転される。そして回転テーブル４７の下面には２個の可動金型５１が取り付けられる。また固定盤４３の上面には２個の固定金型５２が取り付けられる。

【0044】

そしてサーボモータ５０のエンコーダにより回転テーブル４７の回転角度が検出可能となっている。また回転停止した際の回転テーブル４７の停止状態を確認するための図示しない近接スイッチ等の装置が設けられている。回転テーブル４７には位置決め機構の位置決め孔５３が設けられている。一方可動盤４６には前記位置決め孔５３に対して位置決め部材の位置決めピン５４を挿入するための油圧シリンダ５５等のアクチュエータが設けられている。また型締装置４２の側方には２基の射出装置５６，５７が配置されている。

【0045】

図５に示される射出成形機４１の制御方法については、図１ないし図５に記載される実施形態の射出成形機１１と発明の基本的な技術思想のでは共通するが相違点を中心に説明する。図５に示される射出成形機４１では、位置決めピン５４を位置決め孔５３に挿入した状態で、サーボモータ５０の原点設定などを行う。また連続成形中も複数回数に１回、位置決めピン５４を挿入して原点補正を行うようにしてもよい。また射出成形機４１では、両方の２個の固定金型５２に対して２個の可動金型５１が同時に型閉される。そのため金型自体の誤差や金型取付位置の誤差があった場合の回転テーブル４７の挙動も複雑になる。従って次回以降の回転テーブル４７の停止位置は、型閉完了時の位置ではなく、型閉時（型当接から型閉完了までの間）に回転テーブル４７が最も大きく移動された後の位置としてもよい。

【0046】

次に図６に示される更に別の実施形態の横型の射出成形機６１について説明する。射出成形機６１は、ベッド６２の上面に型締装置６３が配置されている。型締装置６３は、第１の盤である固定盤６４に取付けられた第１の金型である固定金型６５と、第２の盤である可動盤６６に取付けられた第２の金型である可動金型６７の間には型開閉方向に直交する軸部材６８を中心に回転される中間盤６９が設けられている。そして中間盤６９の両面には、それぞれ前記固定金型６５と可動金型６７の双方と型合せされる中間金型７０，７０が配設されている。

【0047】

固定盤６４の四隅近傍には型締手段の型締シリンダ７１が設けられ、型締シリンダ７１のロッドがタイバ７２を構成している。そして各タイバ７２は、固定盤６４に対して型開閉方向に移動可能な可動盤６６と、固定盤６４と可動盤６６の間にあって型開閉方向に移動可能な中間部材７３の双方に挿通されている。可動盤６６については型開閉機構７４により型開閉される。また中間部材７３と中間盤６９については、別の型開閉機構７５により型開閉される。なお図５において型開閉機構７４、７５は模式的に記載されており、取り付ける場所や個数は限定されない。

【0048】

そして中間部材７３に対して回転自在に取り付けられた軸部材６８に中間盤６９が固定されている。上下の中間部材７３の一方にはサーボモータ７６が設けられ、サーボモータ７６の駆動軸と、軸部材６８はベルトやギア（減速機を含む）により接続されている。従ってサーボモータ７６の駆動により回転部である中間盤６９が回転される。

【0049】

また上下の中間部材７３の少なくとも一方には位置決め機構７７が設けられている。そして位置決め機構７７は、アクチュエータ７８によって進退する位置決め部材７９を備えている。また中間盤６９の上面か下面には、位置決め部材７９が挿入される位置決め穴８０が設けられている。そして前記位置決め穴８０に位置決め部材７９が挿入された際に、中間盤６９および中間金型７０は、固定盤６４や可動盤６６と正対するように位置決め（回転角度の調整）がなされる。なお位置決め機構７７は必須のものではない。

【0050】

また射出成形機６１は、可動盤６６にはハーフナット８１が取り付けられ、タイバ７２には前記ハーフナット８１が係合される溝が形成されている。そして固定盤６４の外側（金型取付面と反対側）には第１の射出装置８２が配置され、可動盤６６の外側（金型取付面とは反対側には第２の射出装置８３が配置されている。

【0051】

図６に示される射出成形機６１の制御方法については、図１ないし図４に記載される実施形態の射出成形機１１、４１とほぼ共通するが相違点を中心に説明する。図６に示される射出成形機６１では、回転部である中間盤６９がサーボモータ７６により目標停止位置に向けて回転された後、目標停止位置に停止されるとサーボモータ７６をロックする。そして型開閉機構７４，７５により固定金型６５と中間金型７０、中間金型７０と可動金型６７の型閉が行われる。この際、型閉工程の少なくとも型当接まではサーボモータ７６のロックを継続する。

【0052】

そして金型同士が型当接してガイドピンとガイド孔との関係などから中間盤６９の回転角度が変更された後の中間盤６９の位置（角度）が次回以降の目標停止位置となるように補正する。図６に示される射出成形機６１の場合、どちらかの中間金型７０と、固定金型６５または可動金型６７の間でガイドピンや金型部材が強く当接されて中間盤６９がその影響で回転されたとしてもその後に完全に型閉されてしまうと、中間盤６９と中間金型７０は固定金型６５と可動金型６７の間で挟まれてしまい中間盤６９は固定盤６４と正対する位置まで戻されてしまうケースが多い。従って型閉時（金型当接開始から型閉完了までの間）に中間盤６９が移動された位置を次回以降の中間盤の目標停止位置とすることが望ましい。

【0053】

本発明については、一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものや上記の各実施形態の一部部分を個別に組み合わせたものについても適用されることは言うまでもないことである。第１の実施形態の射出成形機１１や第２の実施形態の射出成形機４１は、水平方向に型開閉されるものでもよい。

【符号の説明】

【0054】

１１ 射出成形機
１２ 型締装置
１３ａ，１３ｂ 下型（金型）
１４ 回転テーブル（回転部）
１５ サーボモータ
２３ 上型（金型）
２９ 制御装置
Ｐ１，Ｐ２ 目標停止位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】