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(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】P2024139875
(43)【公開日】2024-10-10
(54)【発明の名称】射出装置
(51)【国際特許分類】
B29C 45/76 20060101AFI20241003BHJP
B29C 45/17 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
B29C45/76
B29C45/17
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023050806
(22)【出願日】2023-03-28
(71)【出願人】
【識別番号】300041192
【氏名又は名称】ＵＢＥマシナリー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100077
【弁理士】
【氏名又は名称】大場 充
(74)【代理人】
【識別番号】100136010
【弁理士】
【氏名又は名称】堀川 美夕紀
(74)【代理人】
【識別番号】100203046
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 聖子
(72)【発明者】
【氏名】鮎澤 努
(72)【発明者】
【氏名】信田 宗宏
【テーマコード（参考）】
4F206
【Ｆターム（参考）】
4F206AM09
4F206AP011
4F206AP062
4F206AR081
4F206JA07
4F206JD03
4F206JL03
4F206JP15
4F206JQ06
4F206JQ11
4F206JT02
(57)【要約】
【課題】嵌合動作を誤って停止させることなく、スプラインとスプライン溝の嵌合を完了できる射出装置を提供すること。
【解決手段】本発明の射出装置１において、制御部（９０）は、出力軸（７８）が前進することによるスクリュ側嵌合部（３１Ｃ）と出力軸側嵌合部（７８Ｂ）との嵌合が開始してから、嵌合が完了する前の第１区間（ＭＳ）において、出力軸（７８）の前進力実測値（ＦＦ）に基づいて、出力軸（７８）の動作を制御し、第１区間（ＭＳ）の後であって、嵌合が完了する前の第２区間（ＦＳ）において、出力軸（７８）の移動距離実測値（ＴＬ）に基づいて、出力軸（７８）の動作を制御する。
【選択図】図３
【解決手段】本発明の射出装置１において、制御部（９０）は、出力軸（７８）が前進することによるスクリュ側嵌合部（３１Ｃ）と出力軸側嵌合部（７８Ｂ）との嵌合が開始してから、嵌合が完了する前の第１区間（ＭＳ）において、出力軸（７８）の前進力実測値（ＦＦ）に基づいて、出力軸（７８）の動作を制御し、第１区間（ＭＳ）の後であって、嵌合が完了する前の第２区間（ＦＳ）において、出力軸（７８）の移動距離実測値（ＴＬ）に基づいて、出力軸（７８）の動作を制御する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
スクリュ側嵌合部を有するスクリュと、
前記スクリュ側嵌合部に嵌合される出力軸側嵌合部を有する出力軸と、
前記出力軸を、前記スクリュの軸方向に移動させる直線駆動手段と、
前記出力軸を、前記スクリュの軸回りに回転させる回転駆動手段と、
前記スクリュ側嵌合部と前記出力軸側嵌合部とを嵌合させるように、前記直線駆動手段および前記回転駆動手段の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記出力軸が前進することによる前記スクリュ側嵌合部と前記出力軸側嵌合部との嵌合が開始してから、前記嵌合が完了する前の第１区間において、前記出力軸の前進力実測値に基づいて、前記出力軸の動作を制御し、
前記第１区間の後であって、前記嵌合が完了する前の第２区間において、前記出力軸の移動距離実測値に基づいて、前記出力軸の動作を制御する、射出装置。
前記スクリュ側嵌合部に嵌合される出力軸側嵌合部を有する出力軸と、
前記出力軸を、前記スクリュの軸方向に移動させる直線駆動手段と、
前記出力軸を、前記スクリュの軸回りに回転させる回転駆動手段と、
前記スクリュ側嵌合部と前記出力軸側嵌合部とを嵌合させるように、前記直線駆動手段および前記回転駆動手段の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記出力軸が前進することによる前記スクリュ側嵌合部と前記出力軸側嵌合部との嵌合が開始してから、前記嵌合が完了する前の第１区間において、前記出力軸の前進力実測値に基づいて、前記出力軸の動作を制御し、
前記第１区間の後であって、前記嵌合が完了する前の第２区間において、前記出力軸の移動距離実測値に基づいて、前記出力軸の動作を制御する、射出装置。
【請求項2】
前記制御部は、
前記嵌合が開始してから所定時間が経過してから、前記第１区間における前記前進力実測値に基づく前記出力軸の動作の制御を開始する、請求項１に記載の射出装置。
前記嵌合が開始してから所定時間が経過してから、前記第１区間における前記前進力実測値に基づく前記出力軸の動作の制御を開始する、請求項１に記載の射出装置。
【請求項3】
前記出力軸の前進中であって、前記第１区間および前記第２区間において、前記出力軸の周方向が非拘束とされる、請求項１に記載の射出装置。
【請求項4】
前記制御部は、
前記出力軸を前進させる以前に、前記回転駆動手段を駆動させて、前記出力軸の周方向位置を所定位置に調整する、請求項１に記載の射出装置。
前記出力軸を前進させる以前に、前記回転駆動手段を駆動させて、前記出力軸の周方向位置を所定位置に調整する、請求項１に記載の射出装置。
【請求項5】
前記制御部は、
前記第１区間における前記出力軸が前進する過程において、前記前進力実測値と予め定められる前進力閾値との比較を複数回行い、所定の回数だけ連続して前記前進力実測値が前記前進力閾値に達すると、予め定められる動作を前記出力軸に行わせる、請求項１に記載の射出装置。
前記第１区間における前記出力軸が前進する過程において、前記前進力実測値と予め定められる前進力閾値との比較を複数回行い、所定の回数だけ連続して前記前進力実測値が前記前進力閾値に達すると、予め定められる動作を前記出力軸に行わせる、請求項１に記載の射出装置。
【請求項6】
前記制御部は、
前記第１区間における前記出力軸の前進過程において、前記前進力実測値が前記前進力閾値に達したならば警告を発する、請求項１に記載の射出装置。
前記第１区間における前記出力軸の前進過程において、前記前進力実測値が前記前進力閾値に達したならば警告を発する、請求項１に記載の射出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば射出成形機に用いられる射出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
射出装置は、樹脂を可塑化および射出するためのスクリュを備える。スクリュは、樹脂を可塑化および射出するために回転および進退することができる。そのために射出装置は、直線駆動手段と回転駆動手段とを備える。直線駆動手段はスクリュを軸方向に進退移動させ、回転駆動手段はスクリュを軸周りに回転させる。直線駆動手段の進退力および回転駆動手段の回転力は、一例としてスクリュと互いに嵌合されるブッシュを介してスクリュに伝えられる。スクリュとブッシュの嵌合は、キーまたはキーの一種であるスプライン構造を用いて行われる。つまり、スクリュの外周面に例えば複数条のスプラインが形成されるスプライン軸を設け、ブッシュの内周面に複数条のスプライン溝を設け、スクリュとブッシュとを互いに嵌合させる。
【0003】
特許文献１は、スプライン構造を用いるスクリュとブッシュとの嵌合を自動的に行う手法を提案する。特許文献１は、直動トルクに加えて回転駆動用モータにおける回転トルクに基づいて、直線駆動用モータと回転駆動用モータの動作を制御してスクリュとブッシュとの嵌合を自動で行う。特許文献１の提案によれば、無駄にブッシュを回転させることを低減することができ、この結果、スプライン嵌合の作業効率を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第７０８２２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、一般に、嵌合動作が進み、スプラインとスプライン溝を備えるスプライン嵌合部の挿入量（嵌合長）が大きくなると、スプラインとスプライン溝との間の摺動面積が大きくなる。そうすると、齧りが発生してしまうような強い当たりが生じない正常な挿入が進んでいても摩擦量（摩擦力）も大きくなる。このため、特許文献１による直動トルクの監視において、スプラインの挿入がある程度進んだ時点で基準トルクを超えてしまい、スプラインの嵌合が完了していないにも関わらず、嵌合動作を誤って停止させてしまう恐れがある。
【0006】
以上より、本発明は、嵌合動作を誤って停止させることなく、スプラインとスプライン溝の嵌合を完了できる射出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の射出装置は、スクリュ側嵌合部を有するスクリュと、
スクリュ側嵌合部に嵌合される出力軸側嵌合部を有する出力軸と、
出力軸を、スクリュの軸方向に移動させる直線駆動手段と、
出力軸を、スクリュの軸回りに回転させる回転駆動手段と、
スクリュ側嵌合部と出力軸側嵌合部とを嵌合させるように、直線駆動手段および回転駆動手段の動作を制御する制御部と、を備える。
制御部は、
出力軸が前進することによる動作スクリュ側嵌合部と出力軸側嵌合部との嵌合が開始してから、嵌合が完了する前の第１区間において、出力軸の前進力実測値に基づいて、出力軸の動作を制御し、
第１区間の後であって、嵌合が完了する前の第２区間において、出力軸の移動距離実測値に基づいて、出力軸の動作を制御する。
スクリュ側嵌合部に嵌合される出力軸側嵌合部を有する出力軸と、
出力軸を、スクリュの軸方向に移動させる直線駆動手段と、
出力軸を、スクリュの軸回りに回転させる回転駆動手段と、
スクリュ側嵌合部と出力軸側嵌合部とを嵌合させるように、直線駆動手段および回転駆動手段の動作を制御する制御部と、を備える。
制御部は、
出力軸が前進することによる動作スクリュ側嵌合部と出力軸側嵌合部との嵌合が開始してから、嵌合が完了する前の第１区間において、出力軸の前進力実測値に基づいて、出力軸の動作を制御し、
第１区間の後であって、嵌合が完了する前の第２区間において、出力軸の移動距離実測値に基づいて、出力軸の動作を制御する。
【0008】
制御部は、好ましくは、
嵌合が開始してから所定時間が経過してから、第１区間における前進力実測値に基づく出力軸の動作の制御を開始する。
嵌合が開始してから所定時間が経過してから、第１区間における前進力実測値に基づく出力軸の動作の制御を開始する。
【0009】
出力軸の前進中であって、第１区間および第２区間において、好ましくは、出力軸の周方向は非拘束とされる。
【0010】
制御部は、好ましくは、
出力軸を前進させる以前に、回転駆動手段を駆動させて、出力軸の周方向位置を所定位置に調整する。
出力軸を前進させる以前に、回転駆動手段を駆動させて、出力軸の周方向位置を所定位置に調整する。
【0011】
制御部は、好ましくは、
第１区間における出力軸の前進過程において、前進力実測値と予め定められる前進力閾値との比較を複数回行い、所定の回数だけ連続して前進力実測値が前進力閾値に達すると、予め定められる動作を出力軸に行わせる。
制御部は、好ましくは、
第１区間における出力軸の前進過程において、前進力実測値が前進力閾値に達したならば警告を発する。
第１区間における出力軸の前進過程において、前進力実測値と予め定められる前進力閾値との比較を複数回行い、所定の回数だけ連続して前進力実測値が前進力閾値に達すると、予め定められる動作を出力軸に行わせる。
制御部は、好ましくは、
第１区間における出力軸の前進過程において、前進力実測値が前進力閾値に達したならば警告を発する。
【発明の効果】
【0012】
本発明の射出装置によれば、スクリュ側嵌合部と出力軸側嵌合部との嵌合が開始してから、嵌合が完了する前の第１区間に限って、出力軸の前進力実測値に基づいて、出力軸の動作を制御する。したがって、本発明の射出装置によれば、嵌合動作を誤って停止させることなく、スプラインとスプライン溝の嵌合を完了できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】実施形態に係る射出装置の全体構成を示す図である。
【図2】射出装置におけるスプライン構造の構成の一例を示す図である。
【図3】実施形態に係る制御部の構成例を示す図である。
【図4】実施形態に係るスプライン構造における嵌合手順の要旨を示し、一組のスプラインとスプライン溝とを平面視する図である。
【図5】実施形態に係るスプライン構造における一連の嵌合手順を示す、一組のスプラインとスプライン溝とを平面視する図である。
【図6】実施形態に係る制御手順を示すフロー図である。
【図8】実施形態に係る前進速度および前進力監視の第１パターンを示す図である。
【図9】実施形態に係る前進速度および前進力監視の第２パターンを示す図である。
【図10】実施形態に係る前進速度および前進力監視の第３パターンを示す図である。
【図11】実施形態に係る前進力実測値と第２前進力閾値との比較を複数回行う例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、添付図面を参照しながら、本発明における好適な実施形態について説明する。
実施形態に係る射出装置１は、図示を省略する型締装置と組み合わされることにより、射出成形機を構成する。射出装置１は、スクリュ３１と出力軸７８との間にスプライン構造ＳＳを設け、このスプライン構造ＳＳを介してスクリュ３１と出力軸７８とを自動的に嵌合させる。射出装置１は、嵌合開始から嵌合完了までの出力軸７８の動作制御の要素を途中で変える。つまり、嵌合開始から嵌合完了に至る途中までは出力軸７８の前進力に基づいて出力軸７８の動作を制御するが、それ以降の嵌合完了までは出力軸７８の移動距離に基づいて出力軸７８の動作を制御する。
実施形態に係る射出装置１は、図示を省略する型締装置と組み合わされることにより、射出成形機を構成する。射出装置１は、スクリュ３１と出力軸７８との間にスプライン構造ＳＳを設け、このスプライン構造ＳＳを介してスクリュ３１と出力軸７８とを自動的に嵌合させる。射出装置１は、嵌合開始から嵌合完了までの出力軸７８の動作制御の要素を途中で変える。つまり、嵌合開始から嵌合完了に至る途中までは出力軸７８の前進力に基づいて出力軸７８の動作を制御するが、それ以降の嵌合完了までは出力軸７８の移動距離に基づいて出力軸７８の動作を制御する。
【0015】
以下、射出装置１の構成、スプライン構造の構成およびスプライン構造の嵌合手順の順に説明する。なお、射出装置１において、図１にＦが記載されている側を前方、Ｒが記載されている側を後方と定義する。この前方（Ｆ）および後方（Ｒ）の定義は相対的な意味を含むものとする。また、射出装置１について、長さ方向Ｌおよび高さ方向Ｈが図１に示すように定義される。
【0016】
［射出装置１の構成：図１］
本実施形態に係る射出装置１の構成について、図１を参照して説明する。
射出装置１は、射出装置１の構成要素の支持を担う基部１０と、スクリュ３１を含み、樹脂の射出に関わる射出部３０と、スクリュ３１の前後方向への移動およびスクリュ３１の回転を担う駆動部５０と、駆動部５０の動作を制御する制御部９０と、を備える。射出装置１は、駆動部５０によるスクリュ３１の前進動作および回転動作を制御部９０により制御することにより、図示を省略する型締装置の金型に向けて溶融した樹脂を供給する。
本実施形態に係る射出装置１の構成について、図１を参照して説明する。
射出装置１は、射出装置１の構成要素の支持を担う基部１０と、スクリュ３１を含み、樹脂の射出に関わる射出部３０と、スクリュ３１の前後方向への移動およびスクリュ３１の回転を担う駆動部５０と、駆動部５０の動作を制御する制御部９０と、を備える。射出装置１は、駆動部５０によるスクリュ３１の前進動作および回転動作を制御部９０により制御することにより、図示を省略する型締装置の金型に向けて溶融した樹脂を供給する。
【0017】
［基部１０］
基部１０は、前方（Ｆ）から後方（Ｒ）に向けて延びるベッド１１と、ベッド１１に設けられた支持体１３Ａ，１３Ｂと、ベッド１１に設けられるガイドレール１６を備える。支持体１３Ａ，１３Ｂは、直線駆動部６０のボールねじ軸６６を前方（Ｆ）および後方（Ｒ）において回転可能に支持する。直動伝達部１５は、ボールねじ軸６６に回転可能に支持されるボールねじナット６７に連結されボールねじナット６７の前後方向への移動に伴って、前後方向に移動される。
基部１０は、前方（Ｆ）から後方（Ｒ）に向けて延びるベッド１１と、ベッド１１に設けられた支持体１３Ａ，１３Ｂと、ベッド１１に設けられるガイドレール１６を備える。支持体１３Ａ，１３Ｂは、直線駆動部６０のボールねじ軸６６を前方（Ｆ）および後方（Ｒ）において回転可能に支持する。直動伝達部１５は、ボールねじ軸６６に回転可能に支持されるボールねじナット６７に連結されボールねじナット６７の前後方向への移動に伴って、前後方向に移動される。
【0018】
基部１０は、ベッド１１の上に射出部３０の加熱筒３３を支持する支持台１７を備える。支持台１７はベッド１１の前方（Ｆ）に固定される。したがって、支持台１７に支持される射出部３０はベッド１１に対して位置が固定される。支持台１７には射出成形の原料である樹脂ペレットが投入されるホッパ１９が設けられている。ホッパ１９は、支持台１７の内部を高さ方向Ｈに貫通するペレット通路１８および加熱筒３３に設けられる投入口３４と連通する。
【0019】
【0020】
スクリュ３１は、外周にらせん状に溝が形成される本体３１Ａと、本体３１Ａの後端に連なるスクリュ軸３１Ｂと、スクリュ軸３１Ｂの後端に設けられるスプライン軸３１Ｃと、を備える。スクリュ３１は、スプライン軸３１Ｃを介して出力軸７８に連結されるが、図１には両者が離れている状態が示されている。スプライン軸３１Ｃがスクリュ側嵌合要素を構成し、出力軸７８の嵌合筒７８Ｂが出力軸側嵌合要素を構成し、両者でスプライン構造ＳＳが構成される。なお、本実施形態ではスクリュ３１と出力軸７８の係合構造としてスプラインを例示するが、スプラインではなくキーによる係合でもよい。
【0021】
加熱筒３３は、支持台１７に着脱が可能に固定される。したがって、加熱筒３３は、支持台１７とともにベッド１１に対して位置が固定される。
加熱筒３３の内部に収容されるスクリュ３１は、加熱筒３３の内部において、前後方向に往復移動可能とされるとともに回転可能とされる。
加熱筒３３の周囲にはバンドヒータやカートリッジヒータなどの図示が省略される電熱線ヒータが備えられており、図示を省略する電源から電熱線ヒータに電力を投入することにより、加熱筒３３の内部の樹脂材料を加熱する。
加熱筒３３の内部に収容されるスクリュ３１は、加熱筒３３の内部において、前後方向に往復移動可能とされるとともに回転可能とされる。
加熱筒３３の周囲にはバンドヒータやカートリッジヒータなどの図示が省略される電熱線ヒータが備えられており、図示を省略する電源から電熱線ヒータに電力を投入することにより、加熱筒３３の内部の樹脂材料を加熱する。
【0022】
［駆動部５０：図１］
次に、駆動部５０について説明する。
駆動部５０は、出力軸７８の進退移動を担う直線駆動部６０と、出力軸７８の回転を担う回転駆動部７０と、を備える。なお、回転駆動部７０による出力軸７８について、回転というときは正転および逆転の双方を含むものとする。正転および逆転について、一方が時計回りであれば他方が反時計回りであることを意味する。
次に、駆動部５０について説明する。
駆動部５０は、出力軸７８の進退移動を担う直線駆動部６０と、出力軸７８の回転を担う回転駆動部７０と、を備える。なお、回転駆動部７０による出力軸７８について、回転というときは正転および逆転の双方を含むものとする。正転および逆転について、一方が時計回りであれば他方が反時計回りであることを意味する。
【0023】
直線駆動部６０は、第１モータ６１と、第１モータ６１の回転駆動力により動作するボールねじ６５と、を備える。
第１モータ６１は、第１回転軸６２と、第１回転軸６２に嵌合、固定される第１プーリ６３と、を備える。第１モータ６１はサーボモータからなり、その回転が制御部９０により制御される。第２モータ７１も同様である。なお本実施形態の直線駆動部６０は、第１モータ６１と、第１モータ６１の回転駆動力により動作するボールねじ６５とを第１プーリ６３を介して接続している例を示すが、第１モータ６１と、第１モータ６１の回転駆動力により動作するボールねじ６５とを直接あるいはカップリングを介して同軸上で連結してもよい。また直線駆動部６０は、第１モータ６１と、第１モータ６１の回転駆動力により動作するボールねじ６５と、を備える例を示すが、直線駆動部６０は油圧シリンダでもよい。また第２モータ７１は微小量の高精度位置制御が可能なサーボモータが好ましいが、嵌合筒７８Ｂの嵌合孔７８Ｆとスプライン軸３１Ｃの篏合隙間が大きい場合は油圧モータでもよい。
第１モータ６１は、第１回転軸６２と、第１回転軸６２に嵌合、固定される第１プーリ６３と、を備える。第１モータ６１はサーボモータからなり、その回転が制御部９０により制御される。第２モータ７１も同様である。なお本実施形態の直線駆動部６０は、第１モータ６１と、第１モータ６１の回転駆動力により動作するボールねじ６５とを第１プーリ６３を介して接続している例を示すが、第１モータ６１と、第１モータ６１の回転駆動力により動作するボールねじ６５とを直接あるいはカップリングを介して同軸上で連結してもよい。また直線駆動部６０は、第１モータ６１と、第１モータ６１の回転駆動力により動作するボールねじ６５と、を備える例を示すが、直線駆動部６０は油圧シリンダでもよい。また第２モータ７１は微小量の高精度位置制御が可能なサーボモータが好ましいが、嵌合筒７８Ｂの嵌合孔７８Ｆとスプライン軸３１Ｃの篏合隙間が大きい場合は油圧モータでもよい。
【0024】
ボールねじ６５は、両端部が支持体１３Ａ，１３Ｂに回転可能に支持されるボールねじ軸６６と、ボールねじ軸６６に回転可能に支持されるボールねじナット６７と、を備える。ボールねじナット６７の内部には、図示が省略される複数の転動体としてのボールを備えられている。ボールねじ６５のボールねじ軸６６には、前方（Ｆ）の端部に第３プーリ６８が固定されている。第３プーリ６８と第１プーリ６３には無端状の伝達ベルト６９が掛け回されている。また、ボールねじナット６７には直動伝達部１５が接続されている。したがって、第１モータ６１を正転させるとボールねじナット６７が前進するのに伴って直動伝達部１５も前進し、第１モータ６１を逆転させるとボールねじナット６７が後退するのに伴って直動伝達部１５も後退する。ガイドレール１６にハウジング７５が載せられている。ここでいう前進とは後方（Ｒ）から前方（Ｆ）に向けて移動することをいい、後退とはこの逆で前方（Ｆ）から後方（Ｒ）に向けて移動することをいう。
【0025】
回転駆動部７０は、第２モータ７１と、第２モータ７１を支持するハウジング７５と、を備える。
第２モータ７１は、第２回転軸７２と、第２回転軸７２に嵌合、固定される第１歯車７３と、を備える。第１歯車７３と後述する第２歯車７９とは互いに噛み合うことで、減速機として機能する。
第２モータ７１は、第２回転軸７２と、第２回転軸７２に嵌合、固定される第１歯車７３と、を備える。第１歯車７３と後述する第２歯車７９とは互いに噛み合うことで、減速機として機能する。
【0026】
ハウジング７５は、内部に収容スペース７７を備える筐体７６と、収容スペース７７に回転可能に支持される出力軸７８と、を備える。
筐体７６は、前方（Ｆ）および後方（Ｒ）のそれぞれに表裏を貫通する軸支持孔７６Ｆ，７６Ｒを備えており、収容スペース７７は軸支持孔７６Ｆ，７６Ｒを介して外部と連通する。
筐体７６は、前方（Ｆ）および後方（Ｒ）のそれぞれに表裏を貫通する軸支持孔７６Ｆ，７６Ｒを備えており、収容スペース７７は軸支持孔７６Ｆ，７６Ｒを介して外部と連通する。
【0027】
出力軸７８は、軸支持孔７６Ｆに回転可能に支持される駆動軸７８Ａと、軸支持孔７６Ｒに支持される被駆動軸７８Ｅと、駆動軸７８Ａと被駆動軸７８Ｅを繋ぐ連結軸７８Ｄと、を備える。出力軸７８は、駆動軸７８Ａと被駆動軸７８Ｅとが玉軸受ＢＢを介してハウジング７５の筐体７６に回転可能に支持される。
駆動軸７８Ａは、前方（Ｆ）の側に嵌合孔７８Ｆが設けられる嵌合筒７８Ｂが形成されており、この嵌合筒７８Ｂとスプライン軸３１Ｃとでスプライン構造ＳＳが構成される。スプライン構造ＳＳについて具体的には後述する。
被駆動軸７８Ｅは、後方（Ｒ）の側が筐体７６から外部に露出しており、この露出する部分に第２歯車７９が嵌合、固定される。また、ここでは第２モータ７１の回転動作を第２回転軸７２に伝達する減速機として平行軸歯車を例示するが、ヘリカル歯車、べベル歯車、ハイポイド歯車などの公知の歯車とすることができる。また、減速機は歯車列に限るものではなく、例えばプーリとベルトによるものでもよい。
駆動軸７８Ａは、前方（Ｆ）の側に嵌合孔７８Ｆが設けられる嵌合筒７８Ｂが形成されており、この嵌合筒７８Ｂとスプライン軸３１Ｃとでスプライン構造ＳＳが構成される。スプライン構造ＳＳについて具体的には後述する。
被駆動軸７８Ｅは、後方（Ｒ）の側が筐体７６から外部に露出しており、この露出する部分に第２歯車７９が嵌合、固定される。また、ここでは第２モータ７１の回転動作を第２回転軸７２に伝達する減速機として平行軸歯車を例示するが、ヘリカル歯車、べベル歯車、ハイポイド歯車などの公知の歯車とすることができる。また、減速機は歯車列に限るものではなく、例えばプーリとベルトによるものでもよい。
【0028】
第１モータ６１が正転するとガイドレール１６に載せられているハウジング７５に内蔵された出力軸７８は前進し、第１モータ６１が逆転すると出力軸７８は後退する。出力軸７８の嵌合筒７８Ｂの嵌合孔７８Ｆとスクリュ３１のスプライン軸３１Ｃが嵌合、接続されていれば、第１モータ６１の正転または逆転によりスクリュ３１は前進または後退する。
第２モータ７１が正転すると出力軸７８を介してスクリュ３１が正転し、第２モータ７１が逆転すると出力軸７８も逆転する。
第２モータ７１が正転すると出力軸７８を介してスクリュ３１が正転し、第２モータ７１が逆転すると出力軸７８も逆転する。
【0029】
図１に示されるように直動伝達部１５とハウジング７５の間には、例えばロードセルからなる圧力検知センサＰＳが設けられている。圧力検知センサＰＳはスクリュ３１からハウジング７５が受ける後方Ｒに向かう力あるいはハウジング７５からスクリュ３１が受ける前方Ｆに向かう力を測定する。出力軸７８を介してスクリュ３１を前進させる際の前進力実測値ＦＦは制御部９０に送られる。
【0030】
［スプライン構造ＳＳ：図２］
次に、図２を参照してスプライン構造ＳＳを説明する。
スプライン構造ＳＳは、スプライン軸３１Ｃと嵌合筒７８Ｂとにより構成される。
スプライン軸３１Ｃは、その外周面３１Ｏに径方向ｒ１の外側に突出する複数、一例として６条のスプライン３１Ｄを備えている。スプライン３１Ｄは、スプライン軸３１Ｃの中心軸線Ｃ１に沿って平行に形成される。
嵌合筒７８Ｂは、嵌合孔７８Ｆの内周面７８Ｉに径方向ｒ２の外側に凹む複数、一例としてスプライン３１Ｄと同数の６条のスプライン溝７８Ｃを備えている。スプライン溝７８Ｃは、嵌合筒７８Ｂの中心軸線Ｃ２に沿って形成される。スプライン３１Ｄおよびスプライン溝７８Ｃに加えて、スプライン軸３１Ｃの側にキーを設け、嵌合筒７８Ｂの側にキーと噛み合うキー溝を設けることもできる。
次に、図２を参照してスプライン構造ＳＳを説明する。
スプライン構造ＳＳは、スプライン軸３１Ｃと嵌合筒７８Ｂとにより構成される。
スプライン軸３１Ｃは、その外周面３１Ｏに径方向ｒ１の外側に突出する複数、一例として６条のスプライン３１Ｄを備えている。スプライン３１Ｄは、スプライン軸３１Ｃの中心軸線Ｃ１に沿って平行に形成される。
嵌合筒７８Ｂは、嵌合孔７８Ｆの内周面７８Ｉに径方向ｒ２の外側に凹む複数、一例としてスプライン３１Ｄと同数の６条のスプライン溝７８Ｃを備えている。スプライン溝７８Ｃは、嵌合筒７８Ｂの中心軸線Ｃ２に沿って形成される。スプライン３１Ｄおよびスプライン溝７８Ｃに加えて、スプライン軸３１Ｃの側にキーを設け、嵌合筒７８Ｂの側にキーと噛み合うキー溝を設けることもできる。
【0031】
スプライン軸３１Ｃと嵌合筒７８Ｂの嵌合孔７８Ｆとは、スプライン３１Ｄ、スプライン溝７８Ｃなどが互いに嵌合可能とされる寸法、形状で作製される。スプライン軸３１Ｃと嵌合筒７８Ｂが嵌合されることで、スクリュ３１と出力軸７８とは周方向に連結され、また図示しないスプラインを軸方向に出力軸７８から抜けないようにする押え部材により中心軸線Ｃ１，Ｃ２の方向に機械的に接続される。したがって、出力軸７８が正転または逆転すれば、スクリュ３１が正転または逆転する。また、出力軸７８が前進または後退すれば、スクリュ３１も前進または後退する。
【0032】
［制御部９０：図３］
制御部９０は、射出装置１の駆動部５０の動作を制御する。
制御部９０は、第１モータ６１の回転を制御することによりスクリュ３１の前進および後退を制御し、第２モータ７１の回転を制御することによりスクリュ３１の正転および逆転を制御する。
制御部９０は、射出装置１の駆動部５０の動作を制御する。
制御部９０は、第１モータ６１の回転を制御することによりスクリュ３１の前進および後退を制御し、第２モータ７１の回転を制御することによりスクリュ３１の正転および逆転を制御する。
【0033】
［制御部９０の構成：図３］
制御部９０は、図３に示すように、送受信部９１、記憶部９３、処理部９５および入力／表示部９７を備える。この機能の区分は一例であり、さら機能を細分化したり、機能を統合したりすることができる。一例として、入力／表示部９７は、入力に特化される部分と表示に特化される部分に分けることができる。制御部９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ:Hard Disk Drive）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ:Solid State Drive）などの補助記憶装置（ストレージ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：Random Access Memory）などの主記憶装置（メインメモリ）およびディスプレイなどを備えるコンピュータ装置により構成される。
制御部９０は、図３に示すように、送受信部９１、記憶部９３、処理部９５および入力／表示部９７を備える。この機能の区分は一例であり、さら機能を細分化したり、機能を統合したりすることができる。一例として、入力／表示部９７は、入力に特化される部分と表示に特化される部分に分けることができる。制御部９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ:Hard Disk Drive）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ:Solid State Drive）などの補助記憶装置（ストレージ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：Random Access Memory）などの主記憶装置（メインメモリ）およびディスプレイなどを備えるコンピュータ装置により構成される。
【0034】
［送受信部９１］
送受信部９１は、第１モータ６１および第２モータ７１のそれぞれについて動作を指示する信号を送信する。また、送受信部９１は、圧力検知センサＰＳからの圧力に関するデータ（前進力実測値ＦＦ）を受信する。さらに、送受信部９１は、第１モータ６１および第２モータ７１のそれぞれが備えるエンコーダと回転トルク検出器からの回転角に関するデータを受信する。送受信部９１で受信した各種実測値に関するデータは処理部９５に転送される。
送受信部９１は、第１モータ６１および第２モータ７１のそれぞれについて動作を指示する信号を送信する。また、送受信部９１は、圧力検知センサＰＳからの圧力に関するデータ（前進力実測値ＦＦ）を受信する。さらに、送受信部９１は、第１モータ６１および第２モータ７１のそれぞれが備えるエンコーダと回転トルク検出器からの回転角に関するデータを受信する。送受信部９１で受信した各種実測値に関するデータは処理部９５に転送される。
【0035】
［記憶部９３］
記憶部９３は、第１モータ６１と第２モータ７１の動作を制御するのに必要なデータを記憶し、特に実測値データの取り扱いに関して判定データ記憶部９３Ａと実測値データ記憶部９３Ｂを備える。
記憶部９３は、第１モータ６１と第２モータ７１の動作を制御するのに必要なデータを記憶し、特に実測値データの取り扱いに関して判定データ記憶部９３Ａと実測値データ記憶部９３Ｂを備える。
【0036】
［判定データ記憶部９３Ａ］
判定データ記憶部９３Ａは、実測値データと比較することにより、実測値データが許容範囲にあるか否かの判定を行う基準となるデータ（閾値）を記憶する。
判定データとしては、以下が含まれる。
第１前進力閾値ＦＦｃ１：嵌合筒７８Ｂとスプライン軸３１Ｃとが突き当たったか否か前進力実測値ＦＦとの比較対象。
第２前進力閾値ＦＦｃ２：スプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃに挿入後の前進力実測値ＦＦとの比較対象。
停止位置閾値ＳＰｃ：嵌合筒７８Ｂとスプライン軸３１Ｃとが突き当たった位置。
第１移動距離閾値ＴＬｃ１：スプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃに挿入後に、前進力監視から移動距離監視に切り替える基準位置であって、移動距離実測値ＴＬとの比較対象。
第２移動距離閾値ＴＬｃ２：スプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃに挿入後に、出力軸７８を停止させる基準位置であって、移動距離実測値ＴＬとの比較対象。
判定データ記憶部９３Ａは、実測値データと比較することにより、実測値データが許容範囲にあるか否かの判定を行う基準となるデータ（閾値）を記憶する。
判定データとしては、以下が含まれる。
第１前進力閾値ＦＦｃ１：嵌合筒７８Ｂとスプライン軸３１Ｃとが突き当たったか否か前進力実測値ＦＦとの比較対象。
第２前進力閾値ＦＦｃ２：スプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃに挿入後の前進力実測値ＦＦとの比較対象。
停止位置閾値ＳＰｃ：嵌合筒７８Ｂとスプライン軸３１Ｃとが突き当たった位置。
第１移動距離閾値ＴＬｃ１：スプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃに挿入後に、前進力監視から移動距離監視に切り替える基準位置であって、移動距離実測値ＴＬとの比較対象。
第２移動距離閾値ＴＬｃ２：スプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃに挿入後に、出力軸７８を停止させる基準位置であって、移動距離実測値ＴＬとの比較対象。
【0037】
【0038】
［実測値データ記憶部９３Ｂ］
実測値データ記憶部９３Ｂは、第１モータ６１および第２モータ７１の運転に伴って送受信部９１を介して取得する実測値データを記憶する。実測値データとしては以下が含まれる。
前進力実測値ＦＦは、圧力検知センサＰＳにおいて検出される。位置実測値ＳＰおよび移動距離実測値ＴＬは、適宜の位置に設けられる位置センサとしてのストロークセンサによって検出することができる。また、サーボモータのエンコーダにより検出してもよい。
前進力実測値ＦＦ
位置実測値ＳＰ，移動距離実測値ＴＬ
実測値データ記憶部９３Ｂは、第１モータ６１および第２モータ７１の運転に伴って送受信部９１を介して取得する実測値データを記憶する。実測値データとしては以下が含まれる。
前進力実測値ＦＦは、圧力検知センサＰＳにおいて検出される。位置実測値ＳＰおよび移動距離実測値ＴＬは、適宜の位置に設けられる位置センサとしてのストロークセンサによって検出することができる。また、サーボモータのエンコーダにより検出してもよい。
前進力実測値ＦＦ
位置実測値ＳＰ，移動距離実測値ＴＬ
【0039】
［処理部９５］
処理部９５は、判定データ記憶部９３Ａに記憶されている閾値と実測値データ記憶部９３Ｂに記憶される実測値データとを用いて、第１モータ６１および第２モータ７１の運転を制御する。処理部９５はこの運転の制御を通じて、スプライン構造ＳＳを介したスクリュ３１と出力軸７８との自動的な嵌合を実現できる。処理部９５による第１モータ６１および第２モータ７１の制御の手順は後述される。
処理部９５は、判定データ記憶部９３Ａに記憶されている閾値と実測値データ記憶部９３Ｂに記憶される実測値データとを用いて、第１モータ６１および第２モータ７１の運転を制御する。処理部９５はこの運転の制御を通じて、スプライン構造ＳＳを介したスクリュ３１と出力軸７８との自動的な嵌合を実現できる。処理部９５による第１モータ６１および第２モータ７１の制御の手順は後述される。
【0040】
［入力／表示部９７］
入力／表示部９７は、判定データの入力などの各種データの入力、制御部９０による第１モータ６１および第２モータ７１の運転の制御状態を表示することができる。
入力／表示部９７は、判定データの入力などの各種データの入力、制御部９０による第１モータ６１および第２モータ７１の運転の制御状態を表示することができる。
【0041】
［嵌合手順の要部：図４］
以下、図４を参照して、射出装置１におけるスプライン構造ＳＳの嵌合手順を説明するが、はじめに嵌合手順の要部を説明し、次いで図５以降を参照して嵌合手順の全体を説明する。なお、図４は一組のスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとの嵌合が始まろうとしている状態から、スプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃの奥まで移動して嵌合が完了した状態までを平断面にて示している。なお、図４はスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの相対的な位置関係を示している。
以下、図４を参照して、射出装置１におけるスプライン構造ＳＳの嵌合手順を説明するが、はじめに嵌合手順の要部を説明し、次いで図５以降を参照して嵌合手順の全体を説明する。なお、図４は一組のスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとの嵌合が始まろうとしている状態から、スプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃの奥まで移動して嵌合が完了した状態までを平断面にて示している。なお、図４はスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの相対的な位置関係を示している。
【0042】
図４に示される嵌合手順においては、嵌合の開始（図４（Ｓ１））から完了（図４（Ｓ４））まで一例として一定の速度Ｖ１で前進する例が示されている。なお、ここでいう前進とは、スプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃの奥に向けて移動することをいう。なお、図４は、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの相対的な移動を示しているが、実際にはスプライン溝７８Ｃが移動する。以降も同様である。嵌合の開始とは、嵌合のための動作が始まることをいい、スプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃに挿入される前も含まれる。
【0043】
スプライン３１Ｄが前進する過程において、制御部９０は、圧力検知センサＰＳで測定される前進力実測値ＦＦを取得するとともに、取得する記憶部９３に記憶されている第１前進力閾値ＦＦｃ１、第２前進力閾値ＦＦｃ２と比較する。つまり、制御部９０は出力軸７８が前進する際の前進力の監視を行う。前進力実測値ＦＦと第１前進力閾値ＦＦｃ１、第２前進力閾値ＦＦｃ２との比較結果に基づく出力軸７８の動作の制御は、嵌合手順の全体の説明のところで言及する。
本実施形態において、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとの嵌合に伴う前進力の監視は、スプライン３１Ｄが前進するスプライン溝７８Ｃの中の一部の領域に留める。つまり、全ての前進領域を、図４（Ｓ１）に示されるように前進力の監視区間（第１区間）ＭＳと前進力の非監視区間（第２区間）ＦＳとに区分する。スプライン溝７８Ｃの奥行方向ＴＤにおいて、監視区間ＭＳは手前側に設けられ、非監視区間ＦＳは奥側に設けられる。したがって、図４（Ｓ２），（Ｓ３），（Ｓ４）に順に示されるように、スプライン３１Ｄは監視区間ＭＳの前進および非監視区間ＦＳの前進を経て、嵌合が完了する。本実施形態においてスプライン３１Ｄが監視区間ＭＳまたは非監視区間ＦＳを前進するか否かは、スプライン３１Ｄの先端位置、つまり図４（Ｓ１）中のスプライン３１Ｄの右端位置で特定される。このように、スプライン３１Ｄが非監視区間ＦＳまで前進すると、以後はスプライン溝７８Ｃの奥に達するまで、制御部９０は前進力の監視を行わない。前進力の監視を行わない形態としては、以下の少なくとも第１形態～第３形態があり、制御部９０はいずれかの形態を採用できる。
本実施形態において、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとの嵌合に伴う前進力の監視は、スプライン３１Ｄが前進するスプライン溝７８Ｃの中の一部の領域に留める。つまり、全ての前進領域を、図４（Ｓ１）に示されるように前進力の監視区間（第１区間）ＭＳと前進力の非監視区間（第２区間）ＦＳとに区分する。スプライン溝７８Ｃの奥行方向ＴＤにおいて、監視区間ＭＳは手前側に設けられ、非監視区間ＦＳは奥側に設けられる。したがって、図４（Ｓ２），（Ｓ３），（Ｓ４）に順に示されるように、スプライン３１Ｄは監視区間ＭＳの前進および非監視区間ＦＳの前進を経て、嵌合が完了する。本実施形態においてスプライン３１Ｄが監視区間ＭＳまたは非監視区間ＦＳを前進するか否かは、スプライン３１Ｄの先端位置、つまり図４（Ｓ１）中のスプライン３１Ｄの右端位置で特定される。このように、スプライン３１Ｄが非監視区間ＦＳまで前進すると、以後はスプライン溝７８Ｃの奥に達するまで、制御部９０は前進力の監視を行わない。前進力の監視を行わない形態としては、以下の少なくとも第１形態～第３形態があり、制御部９０はいずれかの形態を採用できる。
【0044】
第１形態：制御部９０が前進力実測値ＦＦを取得しない。
第２形態：制御部９０は前進力実測値ＦＦを取得するが、前進力閾値ＦＦｃと比較しない。
第３形態：制御部９０は前進力実測値ＦＦを取得し、前進力閾値ＦＦｃと比較するが、比較結果に基づいて何らかの制御を行うことはしない。つまり、比較結果を無視する。
第２形態：制御部９０は前進力実測値ＦＦを取得するが、前進力閾値ＦＦｃと比較しない。
第３形態：制御部９０は前進力実測値ＦＦを取得し、前進力閾値ＦＦｃと比較するが、比較結果に基づいて何らかの制御を行うことはしない。つまり、比較結果を無視する。
【0045】
非監視区間ＦＳの最後は、出力軸７８の前進動作を止めて嵌合を完了する必要がある。そのためには、前進力を監視することもできるが、本実施形態は前進力に頼らない。つまり、本実施形態は、出力軸７８の移動距離を監視して出力軸７８の前進を止める。したがって、非監視区間ＦＳは移動距離監視区間ということができる。
【0046】
本実施形態が嵌合開始から嵌合完了までの間、前進力の監視に頼らない理由は以下の通りである。
一般に、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの嵌合長が長くなると、摺動する面積の増加に伴って両者の間の摩擦力が大きくなる。したがって、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの間に齧りが発生してしまうような接触状態になっていない正常な嵌合が進んでいても、検知される前進力が大きくなってしまうことがある。そうすると、前進力を監視して前進力が所定の値に達したことにより嵌合が完了したと判断する場合、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの嵌合長が長くなって正常な摩擦量が増大しただけで実際には嵌合が完了していないにも関わらず、出力軸７８の前進を止めてしまうおそれがある。そこで、本実施形態においては、前進力の監視を途中までに留め、以後は前進力の監視よりも信ぴょう性の高い移動距離監視に切り替える。
一般に、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの嵌合長が長くなると、摺動する面積の増加に伴って両者の間の摩擦力が大きくなる。したがって、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの間に齧りが発生してしまうような接触状態になっていない正常な嵌合が進んでいても、検知される前進力が大きくなってしまうことがある。そうすると、前進力を監視して前進力が所定の値に達したことにより嵌合が完了したと判断する場合、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの嵌合長が長くなって正常な摩擦量が増大しただけで実際には嵌合が完了していないにも関わらず、出力軸７８の前進を止めてしまうおそれがある。そこで、本実施形態においては、前進力の監視を途中までに留め、以後は前進力の監視よりも信ぴょう性の高い移動距離監視に切り替える。
【0047】
［全ての嵌合手順:図５，図６，図７参照］
次に、図５～図７を参照して射出装置１における一連のスプライン構造ＳＳの全ての嵌合手順を説明する。
図５は一組のスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとを平面視しており、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとの嵌合過程を示している。
次に、図５～図７を参照して射出装置１における一連のスプライン構造ＳＳの全ての嵌合手順を説明する。
図５は一組のスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとを平面視しており、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとの嵌合過程を示している。
【0048】
［前進力監視区間：図５；Ｓ１］
嵌合手順は、スクリュ３１のスプライン３１Ｄと出力軸７８のスプライン溝７８Ｃとが例えば図５ Ｓ１に示されるように間隔が開けられた状態から始まる。嵌合手順は、出力軸７８の前進力を監視することから開始される。また、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとは、互いが嵌合する位置から周方向ＣＤに位置がずれており、中心軸線Ｃ１と中心軸線Ｃ２とが傾いている。出力軸７８を前進または後退させる動作と第１モータ６１の回転との関係、出力軸７８を正転または逆転させる動作と第２モータ７１の回転との対応は以下の通りであり、以降の説明では第１モータ６１および第２モータ７１の正転、逆転の記載は省略される。
出力軸７８が前進：第１モータ６１が正転
出力軸７８が後退：第１モータ６１が逆転
出力軸７８が正転：第２モータ７１が正転
出力軸７８が逆転：第２モータ７１が逆転
嵌合手順は、スクリュ３１のスプライン３１Ｄと出力軸７８のスプライン溝７８Ｃとが例えば図５ Ｓ１に示されるように間隔が開けられた状態から始まる。嵌合手順は、出力軸７８の前進力を監視することから開始される。また、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとは、互いが嵌合する位置から周方向ＣＤに位置がずれており、中心軸線Ｃ１と中心軸線Ｃ２とが傾いている。出力軸７８を前進または後退させる動作と第１モータ６１の回転との関係、出力軸７８を正転または逆転させる動作と第２モータ７１の回転との対応は以下の通りであり、以降の説明では第１モータ６１および第２モータ７１の正転、逆転の記載は省略される。
出力軸７８が前進：第１モータ６１が正転
出力軸７８が後退：第１モータ６１が逆転
出力軸７８が正転：第２モータ７１が正転
出力軸７８が逆転：第２モータ７１が逆転
【0049】
［前進力監視区間 図５：Ｓ１，図６：Ｓ１０１～Ｓ１０５］
はじめに、出力軸７８を前進させる（図５ Ｓ１，図６ Ｓ１０１）が、出力軸７８の嵌合筒７８Ｂがスクリュ３１のスプライン軸３１Ｃに突き当たるとこの前進は停止される（図５ Ｓ２，図６ Ｓ１０５）。嵌合筒７８Ｂがスプライン軸３１Ｃに突き当たるか否かは、制御部９０が取得する前進力実測値ＦＦが第１前進力閾値ＦＦｃ１に達するか否かで判定される（図６ Ｓ１０３）。前進力実測値ＦＦが第１前進力閾値ＦＦｃ１に達するまで、制御部９０は出力軸７８の前進、つまり第１モータ６１の正転を継続させる（図６ Ｓ１０３ Ｎ）。前進力実測値ＦＦが第１前進力閾値ＦＦｃ１に達すれば（図６ Ｓ１０３ Ｙ）、制御部９０は出力軸７８の前進、つまり第１モータ６１の正転を停止させるとともに、停止した位置を停止位置閾値ＳＰｃとして記憶する（図６ Ｓ１０５）。停止位置閾値ＳＰｃは、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの位相が合致しているか否かの後の判定に用いられる。
はじめに、出力軸７８を前進させる（図５ Ｓ１，図６ Ｓ１０１）が、出力軸７８の嵌合筒７８Ｂがスクリュ３１のスプライン軸３１Ｃに突き当たるとこの前進は停止される（図５ Ｓ２，図６ Ｓ１０５）。嵌合筒７８Ｂがスプライン軸３１Ｃに突き当たるか否かは、制御部９０が取得する前進力実測値ＦＦが第１前進力閾値ＦＦｃ１に達するか否かで判定される（図６ Ｓ１０３）。前進力実測値ＦＦが第１前進力閾値ＦＦｃ１に達するまで、制御部９０は出力軸７８の前進、つまり第１モータ６１の正転を継続させる（図６ Ｓ１０３ Ｎ）。前進力実測値ＦＦが第１前進力閾値ＦＦｃ１に達すれば（図６ Ｓ１０３ Ｙ）、制御部９０は出力軸７８の前進、つまり第１モータ６１の正転を停止させるとともに、停止した位置を停止位置閾値ＳＰｃとして記憶する（図６ Ｓ１０５）。停止位置閾値ＳＰｃは、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの位相が合致しているか否かの後の判定に用いられる。
【0050】
［前進力監視区間 図５：Ｓ３，Ｓ４ 図６：Ｓ１０７］
出力軸７８の前進を停止させた後に、制御部９０はスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとの位置合わせのための動作を行う。この動作は、好ましい形態として、嵌合筒７８Ｂをスプライン軸３１Ｃから離すために、出力軸７８を嵌合筒７８Ｂがスプライン軸３１Ｃと接触しない距離に位置できるだけの微小量（例えば１ｍｍ程）だけ後退させることから行われる。次いで、出力軸７８を微小量（例えば１°程）だけ正転させた後に、出力軸７８を前進させる（図５ Ｓ２－Ｓ３，図６ Ｓ１０７）。なお、微小後退量および微小正転量は例示した１ｍｍ程度および１°程度に限るものではなく、作業者が実験や経験により得られた効率がよいとされる角度で支障ない。
なお、制御部９０による自動での出力軸７８の前進動作に先立ってあるいは代わりに、作業者が手動操作により出力軸７８をスプライン軸３１Ｃと出力軸７８が近接するような位置まで前進させるとともに、図２に示されるように、対応するスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとが噛み合う程度の位置合わせを行ってもよい。このとき対応するスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとが噛み合う程度の位置とは、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃが周方向ＣＤにおいて完全に一致してそのまま嵌合する位置である必要はなく、例えばスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃが幅方向（周方向）において半分程度が一致する程度でもよい。
出力軸７８の前進を停止させた後に、制御部９０はスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとの位置合わせのための動作を行う。この動作は、好ましい形態として、嵌合筒７８Ｂをスプライン軸３１Ｃから離すために、出力軸７８を嵌合筒７８Ｂがスプライン軸３１Ｃと接触しない距離に位置できるだけの微小量（例えば１ｍｍ程）だけ後退させることから行われる。次いで、出力軸７８を微小量（例えば１°程）だけ正転させた後に、出力軸７８を前進させる（図５ Ｓ２－Ｓ３，図６ Ｓ１０７）。なお、微小後退量および微小正転量は例示した１ｍｍ程度および１°程度に限るものではなく、作業者が実験や経験により得られた効率がよいとされる角度で支障ない。
なお、制御部９０による自動での出力軸７８の前進動作に先立ってあるいは代わりに、作業者が手動操作により出力軸７８をスプライン軸３１Ｃと出力軸７８が近接するような位置まで前進させるとともに、図２に示されるように、対応するスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとが噛み合う程度の位置合わせを行ってもよい。このとき対応するスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとが噛み合う程度の位置とは、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃが周方向ＣＤにおいて完全に一致してそのまま嵌合する位置である必要はなく、例えばスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃが幅方向（周方向）において半分程度が一致する程度でもよい。
【0051】
［前進力監視区間 図６：Ｓ１０９～Ｓ１１３］
この前進の過程において、制御部９０は出力軸７８の位置に関する位置実測値ＳＰを取得し、先に記憶している停止位置閾値ＳＰｃと比較する（図６ Ｓ１０９）。この比較は、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの位相が合ったか否かの判定のために行われる。つまり、出力軸７８の位置実測値ＳＰが停止位置閾値ＳＰｃを通り越して前進できれば、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの位相が合うことでスプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃに挿入（嵌合）されていることになるからである。この場合には、制御部９０は出力軸７８の前進を継続させる（図６ Ｓ１０９ Ｙ）。
この前進の過程において、制御部９０は出力軸７８の位置に関する位置実測値ＳＰを取得し、先に記憶している停止位置閾値ＳＰｃと比較する（図６ Ｓ１０９）。この比較は、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの位相が合ったか否かの判定のために行われる。つまり、出力軸７８の位置実測値ＳＰが停止位置閾値ＳＰｃを通り越して前進できれば、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの位相が合うことでスプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃに挿入（嵌合）されていることになるからである。この場合には、制御部９０は出力軸７８の前進を継続させる（図６ Ｓ１０９ Ｙ）。
【0052】
出力軸７８の位置実測値ＳＰが停止位置閾値ＳＰｃを超えていなければ（図６ Ｓ１０９ Ｎ）、前進力実測値ＦＦが第１前進力閾値ＦＦｃ１に達するか否かの判定を行う（図６ Ｓ１１１）。前進力実測値ＦＦが第１前進力閾値ＦＦｃ１に達していなければ（図６ Ｓ１１１ Ｎ）、制御部９０は位置実測値ＳＰと停止位置閾値ＳＰｃの比較を行う。前進力実測値ＦＦが第１前進力閾値ＦＦｃ１に達していれば（図６ Ｓ１１１ Ｙ）、制御部９０は出力軸７８の微小量の後退、微小量の正転をさせた後に、出力軸７８を前進させる（図５ Ｓ４，図６ Ｓ１０７）。
【0053】
［前進力監視区間 図５：Ｓ５，図６：Ｓ１１５］
スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの位相が合って嵌合の状態にある出力軸７８の前進を継続させる過程で、制御部９０は前進力実測値ＦＦと第２前進力閾値ＦＦｃ２とを比較する（図６ Ｓ１１５）。この比較は、前進力実測値ＦＦからスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとが互いに干渉しているか否かの判定のために行われる。つまり、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとが干渉してすれば前進力実測値ＦＦが大きくなるので、この干渉を第２前進力閾値ＦＦｃ２との比較により検知できる。
スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの位相が合って嵌合の状態にある出力軸７８の前進を継続させる過程で、制御部９０は前進力実測値ＦＦと第２前進力閾値ＦＦｃ２とを比較する（図６ Ｓ１１５）。この比較は、前進力実測値ＦＦからスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとが互いに干渉しているか否かの判定のために行われる。つまり、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとが干渉してすれば前進力実測値ＦＦが大きくなるので、この干渉を第２前進力閾値ＦＦｃ２との比較により検知できる。
【0054】
制御部９０は、前進力実測値ＦＦが第２前進力閾値ＦＦｃ２に達するまで前進を継続させるが（図５：Ｓ４～Ｓ５，図６：Ｓ１１３ Ｎ，Ｓ１１７）、前進力実測値ＦＦが第２前進力閾値ＦＦｃ２に達したならば（図６ Ｓ１１３ Ｙ）、出力軸７８に対して摩擦力軽減動作を行わせる（図６ Ｓ１１５）。
ここで過大な摩擦力はスプライン溝７８Ｃに対してスプライン３１Ｄが傾いて挿入されていることが原因の一つとして考えられ、この過大な摩擦力は前進力実測値ＦＦに反映される。スプライン溝７８Ｃに対してスプライン３１Ｄが傾いて挿入されているのであれば、出力軸７８を一旦微小量逆転させる動作、あるいは一旦逆転させた後に正転させることを繰り返す動作をすることで、傾きが解消される可能性がある。このことから、これらの動作を摩擦軽減動作として行うことを提案する。この摩擦軽減動作を行うとともに表示部９７に前進力実測値ＦＦが第２前進力閾値ＦＦｃ２に到達した旨のアラームメッセージを表示させてもよい（図６ Ｓ１１５）。またこのアラームメッセージに出力軸７８の微小量逆転または微小量の逆転と正転を繰り返すなどの摩擦軽減動作を行う旨の表示を含めることもできる。
以上の摩擦力軽減動作およびアラームメッセージの表示は、本発明における予め定められる動作の一例である。また、アラームメッセージの表示部９７への表示は本発明における警告を発する一例にすぎず、例えば音声による警告など他の手段によって警告を発することもできる。
ここで過大な摩擦力はスプライン溝７８Ｃに対してスプライン３１Ｄが傾いて挿入されていることが原因の一つとして考えられ、この過大な摩擦力は前進力実測値ＦＦに反映される。スプライン溝７８Ｃに対してスプライン３１Ｄが傾いて挿入されているのであれば、出力軸７８を一旦微小量逆転させる動作、あるいは一旦逆転させた後に正転させることを繰り返す動作をすることで、傾きが解消される可能性がある。このことから、これらの動作を摩擦軽減動作として行うことを提案する。この摩擦軽減動作を行うとともに表示部９７に前進力実測値ＦＦが第２前進力閾値ＦＦｃ２に到達した旨のアラームメッセージを表示させてもよい（図６ Ｓ１１５）。またこのアラームメッセージに出力軸７８の微小量逆転または微小量の逆転と正転を繰り返すなどの摩擦軽減動作を行う旨の表示を含めることもできる。
以上の摩擦力軽減動作およびアラームメッセージの表示は、本発明における予め定められる動作の一例である。また、アラームメッセージの表示部９７への表示は本発明における警告を発する一例にすぎず、例えば音声による警告など他の手段によって警告を発することもできる。
【0055】
［移動距離監視への切換 図５：Ｓ４－Ｓ５，図７：Ｓ１１７～Ｓ１２１］
制御部９０は、出力軸７８を前進させながら（図７ Ｓ１１７）、移動距離実測値ＴＬが第１移動距離閾値ＴＬｃ１に達するか否かの判定を行う（図７ Ｓ１２１）。この判定は、出力軸７８の位置が前進力の監視対象領域内であるか否かを判定するためであるとともに、出力軸７８の動作の制御を前進力の監視から移動距離実測値に基づく制御に切り替えるか否かを決定するためである。移動距離実測値に基づく制御は、出力軸７８の移動距離を監視対象とするのに限らない。以下では移動距離の監視に基づいて出力軸７８の動作を制御する例を説明するが、移動距離実測値に基づいて出力軸７８の位置を算定することもできるので、出力軸７８の位置を監視することもできる。
制御部９０は、移動距離実測値ＴＬが第１移動距離閾値ＴＬｃ１に達していなければ、前進力の監視に基づいて出力軸７８を前進させる（図７ Ｓ１２１ Ｎ）。また、制御部９０は、移動距離実測値ＴＬが第１移動距離閾値ＴＬｃ１に達すれば、移動距離の監視に基づいて出力軸７８を前進させる（図７ Ｓ１２１ Ｙ）。
制御部９０は、出力軸７８を前進させながら（図７ Ｓ１１７）、移動距離実測値ＴＬが第１移動距離閾値ＴＬｃ１に達するか否かの判定を行う（図７ Ｓ１２１）。この判定は、出力軸７８の位置が前進力の監視対象領域内であるか否かを判定するためであるとともに、出力軸７８の動作の制御を前進力の監視から移動距離実測値に基づく制御に切り替えるか否かを決定するためである。移動距離実測値に基づく制御は、出力軸７８の移動距離を監視対象とするのに限らない。以下では移動距離の監視に基づいて出力軸７８の動作を制御する例を説明するが、移動距離実測値に基づいて出力軸７８の位置を算定することもできるので、出力軸７８の位置を監視することもできる。
制御部９０は、移動距離実測値ＴＬが第１移動距離閾値ＴＬｃ１に達していなければ、前進力の監視に基づいて出力軸７８を前進させる（図７ Ｓ１２１ Ｎ）。また、制御部９０は、移動距離実測値ＴＬが第１移動距離閾値ＴＬｃ１に達すれば、移動距離の監視に基づいて出力軸７８を前進させる（図７ Ｓ１２１ Ｙ）。
【0056】
［嵌合完了 図５：Ｓ５－Ｓ６，図７：Ｓ１２１－Ｓ１２３］
制御部９０は、移動距離の監視に切り替えた後に、移動距離実測値ＴＬが第２移動距離閾値ＴＬｃ２に達するか否かの判定を行う（図７ Ｓ１２３）。この判定は、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの嵌合が完了したか否かを特定するために行われる。つまり、出力軸７８がスプライン溝７８Ｃの深さＬ７８に等しい第２移動距離閾値ＴＬｃ２だけ前進すれば、制御部９０は嵌合が完了したものと判断する。
制御部９０は、移動距離の監視に切り替えた後に、移動距離実測値ＴＬが第２移動距離閾値ＴＬｃ２に達するか否かの判定を行う（図７ Ｓ１２３）。この判定は、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの嵌合が完了したか否かを特定するために行われる。つまり、出力軸７８がスプライン溝７８Ｃの深さＬ７８に等しい第２移動距離閾値ＴＬｃ２だけ前進すれば、制御部９０は嵌合が完了したものと判断する。
【0057】
［射出装置１が奏する効果］
射出装置１によれば、スプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃに挿入されてから第１移動距離閾値ＴＬｃ１までの間は前進力の監視に基づいて出力軸７８の前進動作が制御されるが、第１移動距離閾値ＴＬｃ１に達すれば移動距離または位置の監視に基づいて出力軸７８の前進動作が制御される。つまり、射出装置１によれば、スプライン３１Ｄのスプライン溝７８Ｃへの挿入量が大きくなると、前進力を無視し、移動距離に基づく出力軸７８の動作制御が行われる。したがって、射出装置１によれば、例えば齧りが発生していない正常な挿入状態において誤って出力軸７８の動作を停止させてしまうことを防止できる。
射出装置１によれば、スプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃに挿入されてから第１移動距離閾値ＴＬｃ１までの間は前進力の監視に基づいて出力軸７８の前進動作が制御されるが、第１移動距離閾値ＴＬｃ１に達すれば移動距離または位置の監視に基づいて出力軸７８の前進動作が制御される。つまり、射出装置１によれば、スプライン３１Ｄのスプライン溝７８Ｃへの挿入量が大きくなると、前進力を無視し、移動距離に基づく出力軸７８の動作制御が行われる。したがって、射出装置１によれば、例えば齧りが発生していない正常な挿入状態において誤って出力軸７８の動作を停止させてしまうことを防止できる。
【0058】
［変更例］
本発明の主旨を逸脱しない限り、以上の実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
本発明の主旨を逸脱しない限り、以上の実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【0059】
［前進速度可変：図９］
以上の実施形態においては、図８に示されるように、前進力の監視有無に関わらず前進速度は嵌合完了まで一定の速度ＶＭとされるが、前進速度を変えることができる。
一例として、図９は、前進力監視区間における前進速度ＶＬとそれ以降の移動距離監視区間における前進速度ＶＨを前進速度ＶＬよりも速くする。つまり、第２モータ７１の前進力を監視する区間の前進速度を低速とすることによって、前進力実測値ＦＦが第２前進力閾値ＦＦｃ２に到達したタイミングをより確実に検知できる。また前進速度ＶＬが低速であるため圧力検知センサＰＳが前進力実測値ＦＦを検知したタイミングから、前進力実測値ＦＦが第２前進力閾値ＦＦｃ２に達したことを制御部９０が判断するとともに出力軸７８の前進を停止するまでの間に出力軸７８が移動する距離が短い。これにより前進力実測値ＦＦが第２前進力閾値ＦＦｃ２に到達したのを圧力検知センサＰＳが検知してから制御部９０が出力軸７８の前進を停止させるまでの間の出力軸７８の前進動作中に、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの押し付け力が増大してしまうことを防止できるため、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの齧り防止効果を向上できる。一方、移動距離監視区間においては前進速度を高速とすることによって嵌合完了までの時間短縮を図ってスクリュ３１の取り付け時間を短縮し生産性の向上に寄与する。
以上の実施形態においては、図８に示されるように、前進力の監視有無に関わらず前進速度は嵌合完了まで一定の速度ＶＭとされるが、前進速度を変えることができる。
一例として、図９は、前進力監視区間における前進速度ＶＬとそれ以降の移動距離監視区間における前進速度ＶＨを前進速度ＶＬよりも速くする。つまり、第２モータ７１の前進力を監視する区間の前進速度を低速とすることによって、前進力実測値ＦＦが第２前進力閾値ＦＦｃ２に到達したタイミングをより確実に検知できる。また前進速度ＶＬが低速であるため圧力検知センサＰＳが前進力実測値ＦＦを検知したタイミングから、前進力実測値ＦＦが第２前進力閾値ＦＦｃ２に達したことを制御部９０が判断するとともに出力軸７８の前進を停止するまでの間に出力軸７８が移動する距離が短い。これにより前進力実測値ＦＦが第２前進力閾値ＦＦｃ２に到達したのを圧力検知センサＰＳが検知してから制御部９０が出力軸７８の前進を停止させるまでの間の出力軸７８の前進動作中に、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの押し付け力が増大してしまうことを防止できるため、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの齧り防止効果を向上できる。一方、移動距離監視区間においては前進速度を高速とすることによって嵌合完了までの時間短縮を図ってスクリュ３１の取り付け時間を短縮し生産性の向上に寄与する。
【0060】
［前進力監視の開始タイミング：図１０］
以上の実施形態においては、図８に示されるように、スプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃに挿入される当初から前進力監視が開始されるが、本発明はスプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃに挿入されてから所定時間を経過してから前進力の監視を始めることができる。理由は以下の通りである。
スクリュ３１は自らの重量により加熱筒３３の内部の下面に接しており（スクリュ３１が加熱筒３３の内径下面に置かれた状態）、スクリュ３１の軸中心は加熱筒３３の軸中心よりも下側に微小量（スクリュ３１の外径と加熱筒３３の内径の半径の差）だけズレている。このため、スプライン３１Ｄが出力軸７８に入り始めた際には、スプライン３１Ｄの後端部が持ち上げられスプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃにある程度沿うまではスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃに連続的あるいは断続的に接触する。この連続的あるいは断続的に接触する摺動状態においてスプライン３１Ｄはスティックスリップのような不安定な状態となり、前進力が不安定となる場合がある。そこで、この前進力の不安定期間を図１０に示されるように前進力監視から除外し、不安定期間を過ぎてから前進力監視を開始することができる。そうすることにより、安定した前進力監視を行うことができる。
不安定期間を除外するには、例えば、嵌合開始（図５ Ｓ１）からカウントするタイマがタイムアップしてから、つまり嵌合開始から所定時間が経過してから前進力監視を開始することができる。
以上の実施形態においては、図８に示されるように、スプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃに挿入される当初から前進力監視が開始されるが、本発明はスプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃに挿入されてから所定時間を経過してから前進力の監視を始めることができる。理由は以下の通りである。
スクリュ３１は自らの重量により加熱筒３３の内部の下面に接しており（スクリュ３１が加熱筒３３の内径下面に置かれた状態）、スクリュ３１の軸中心は加熱筒３３の軸中心よりも下側に微小量（スクリュ３１の外径と加熱筒３３の内径の半径の差）だけズレている。このため、スプライン３１Ｄが出力軸７８に入り始めた際には、スプライン３１Ｄの後端部が持ち上げられスプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃにある程度沿うまではスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃに連続的あるいは断続的に接触する。この連続的あるいは断続的に接触する摺動状態においてスプライン３１Ｄはスティックスリップのような不安定な状態となり、前進力が不安定となる場合がある。そこで、この前進力の不安定期間を図１０に示されるように前進力監視から除外し、不安定期間を過ぎてから前進力監視を開始することができる。そうすることにより、安定した前進力監視を行うことができる。
不安定期間を除外するには、例えば、嵌合開始（図５ Ｓ１）からカウントするタイマがタイムアップしてから、つまり嵌合開始から所定時間が経過してから前進力監視を開始することができる。
【0061】
［出力軸７８の周方向の非拘束］
出力軸７８の前進動作中は、出力軸７８の周方向の動きを機械的に拘束してもよいが、機械的に拘束せずに非拘束とすることが望ましい。
例えば、スプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃに傾いて挿入されたものとする。出力軸７８の周方向が非拘束であるため、スプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃに押し込まれた際、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの当たりが強くても、出力軸７８が当たり方向に自由回転しスプライン溝７８Ｃが逃げて、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの接触圧力が過大になるのを抑制できる。これによりスクリュ交換時において、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの齧り防止効果、あるいは齧りの軽減効果を増大させることができる。
出力軸７８の前進動作中は、出力軸７８の周方向の動きを機械的に拘束してもよいが、機械的に拘束せずに非拘束とすることが望ましい。
例えば、スプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃに傾いて挿入されたものとする。出力軸７８の周方向が非拘束であるため、スプライン３１Ｄがスプライン溝７８Ｃに押し込まれた際、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの当たりが強くても、出力軸７８が当たり方向に自由回転しスプライン溝７８Ｃが逃げて、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの接触圧力が過大になるのを抑制できる。これによりスクリュ交換時において、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの齧り防止効果、あるいは齧りの軽減効果を増大させることができる。
【0062】
［出力軸７８の初期位置設定］
スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの嵌合を開始する前に、好ましくは、第２モータ７１を駆動して、出力軸７８の周方向の位置、換言するとスプライン３１Ｄの周方向の位相を予め記憶された所定の位置となるように出力軸７８を回転してからその位置で停止させる。予め記憶された所定の位置とは、例えば、図２に示される位置であってもよいし、四角で囲われているスプライン３１Ｄが天頂を向く位置であってもよい。
これにより、スクリュ３１を加熱筒３３に挿入する際には、出力軸７８のスプライン溝７８Ｃの周方向位置を常に同じにできる。そうすれば、ここの周方向位置に合わせてスクリュ３１のスプライン３１Ｄの周方向位置を合わせれば、嵌合が容易となり、スクリュ交換作業の効率を上げることができる。好ましくは、回転停止後に回転方向を非拘束とする。
また、第２モータ７１を駆動して、スプライン３１Ｄの周方向の位相を予め記憶された所定の位置となるように出力軸７８を回転してからその位置で停止させるのは、スクリュ３１を出力軸７８に取り付ける前ではなく、スクリュ３１を出力軸７８から取り外すときであってもよい。これは、例えば、スクリュ３１を加熱筒３３に内挿したまま、スクリュ３１を加熱筒３３と一体の組として支持台１７から取り外し、その組におけるスクリュ３１の周方向位置をそのままで保管した後に支持台１７に再び取り付ける場合に有効である。
スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの嵌合を開始する前に、好ましくは、第２モータ７１を駆動して、出力軸７８の周方向の位置、換言するとスプライン３１Ｄの周方向の位相を予め記憶された所定の位置となるように出力軸７８を回転してからその位置で停止させる。予め記憶された所定の位置とは、例えば、図２に示される位置であってもよいし、四角で囲われているスプライン３１Ｄが天頂を向く位置であってもよい。
これにより、スクリュ３１を加熱筒３３に挿入する際には、出力軸７８のスプライン溝７８Ｃの周方向位置を常に同じにできる。そうすれば、ここの周方向位置に合わせてスクリュ３１のスプライン３１Ｄの周方向位置を合わせれば、嵌合が容易となり、スクリュ交換作業の効率を上げることができる。好ましくは、回転停止後に回転方向を非拘束とする。
また、第２モータ７１を駆動して、スプライン３１Ｄの周方向の位相を予め記憶された所定の位置となるように出力軸７８を回転してからその位置で停止させるのは、スクリュ３１を出力軸７８に取り付ける前ではなく、スクリュ３１を出力軸７８から取り外すときであってもよい。これは、例えば、スクリュ３１を加熱筒３３に内挿したまま、スクリュ３１を加熱筒３３と一体の組として支持台１７から取り外し、その組におけるスクリュ３１の周方向位置をそのままで保管した後に支持台１７に再び取り付ける場合に有効である。
【0063】
ところで、弗素系樹脂や塩化ビニル系樹脂などの高腐食性のある特殊な樹脂材料は汎用のスクリュ３１と加熱筒３３では成形できないため、耐腐食性の高い材質（例えばニッケル基合金）などの専用のスクリュ３１と加熱筒３３が必要である。しかし、例えば汎用のスクリュ３１と加熱筒３３を上記のような特殊樹脂成形専用のスクリュ３１と加熱筒３３に交換するために、スクリュ３１を加熱筒３３から引き抜き、その後、加熱筒３３を支持台１７（射出装置１）から引き抜くのは手間がかかる。このため成形作業者はスクリュ３１を加熱筒３３から引き抜く作業を省いてスクリュ３１が加熱筒３３に入ったままの内挿状態で、加熱筒３３とスクリュ３１を一体の組で射出装置１から取り外す場合がある。この場合、加熱筒３３内のスクリュ３１の周囲には射出されずに残った樹脂が、加熱筒３３内で冷えて固化する。この残存樹脂によりスクリュ３１と加熱筒３３は互いに固定されており、汎用樹脂成形用のスクリュ３１の位相は射出成形を終えた時点から保持・維持されている状態にある。
その後、特殊樹脂成形を終了し再び汎用樹脂成形を行うためにスクリュ３１と加熱筒３３を特殊樹脂成形専用のものから汎用樹脂成形用のものに戻すとき、互いに固定された状態のスクリュ３１と加熱筒３３をそのまま取り付ける。
このとき、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの位相が先にスクリュ３１と加熱筒３３とを取り外した時と同一であるので、容易に加熱筒３３およびスクリュ３１を射出装置１に取り付けることができる。この場合、出力軸７８は先にスクリュ３１を取り外した位置でスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの嵌合を待ち受ける。
その後、特殊樹脂成形を終了し再び汎用樹脂成形を行うためにスクリュ３１と加熱筒３３を特殊樹脂成形専用のものから汎用樹脂成形用のものに戻すとき、互いに固定された状態のスクリュ３１と加熱筒３３をそのまま取り付ける。
このとき、スプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの位相が先にスクリュ３１と加熱筒３３とを取り外した時と同一であるので、容易に加熱筒３３およびスクリュ３１を射出装置１に取り付けることができる。この場合、出力軸７８は先にスクリュ３１を取り外した位置でスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの嵌合を待ち受ける。
【0064】
［複数回の閾値超え］
前進力の検知は、好ましくは、所定の時間の間に連続して複数回おこなうとともに、検知した前進力実測値ＦＦが所定の回数だけ連続して第２前進力閾値ＦＦｃ２に達するか否かを監視する。例えば、図１１（ａ）に示されように、第２前進力閾値ＦＦｃ２に達するのが１回だけの場合には、摩擦力軽減動作をしない。これに対して、図１１（ｂ）に示されるように、第２前進力閾値ＦＦｃ２に達するのが２回を超えた場合には、摩擦力軽減動作をする。
前進力の検知は、好ましくは、所定の時間の間に連続して複数回おこなうとともに、検知した前進力実測値ＦＦが所定の回数だけ連続して第２前進力閾値ＦＦｃ２に達するか否かを監視する。例えば、図１１（ａ）に示されように、第２前進力閾値ＦＦｃ２に達するのが１回だけの場合には、摩擦力軽減動作をしない。これに対して、図１１（ｂ）に示されるように、第２前進力閾値ＦＦｃ２に達するのが２回を超えた場合には、摩擦力軽減動作をする。
【0065】
前進力を検知するセンサからの信号にノイズなどの外乱が混入すると、実際の前進力が監視基準値を超えていなくても外乱が混入した信号においては監視基準値を超えてしまう場合がある。この場合、制御部９０はスプライン３１Ｄの挿入に異常な状態が発生していると判断する。
これに対し、前進力を複数回数連続して検知して、検知した前進力と監視基準値を複数回数連続して比較するので、外乱による瞬間的な過大信号が発生しても、外乱による過大信号の前後の外乱の混入していない信号も監視できるので外乱を無視して正常な前進力を監視できる。
これに対し、前進力を複数回数連続して検知して、検知した前進力と監視基準値を複数回数連続して比較するので、外乱による瞬間的な過大信号が発生しても、外乱による過大信号の前後の外乱の混入していない信号も監視できるので外乱を無視して正常な前進力を監視できる。
【0066】
［嵌合開始の前］
図５のＳ２～Ｓ３の動作を繰り返して出力軸７８を所定の回転量を回転させてもスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの嵌合が開始できない場合に、スプライン溝７８Ｃの溝幅Ｗの分だけ逆転させてもよい。この逆転により、中心軸線Ｃ１と中心軸線Ｃ２の位置関係を変える。つまり、この逆転の前までは中心軸線Ｃ１よりも中心軸線Ｃ２が図中の左側に位置していたのに対し、逆転の後は中心軸線Ｃ１よりも中心軸線Ｃ２が図中の右側に移動する。
溝幅Ｗの分に相当する回転角度だけ逆転させてから前進させる。この前進によっても対応するスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとが突き当たったとすると、出力軸７８を微小量だけ後退させ、今度は、出力軸７８を正転させてから前進させる。ここでの前進動作により対応するスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとは、互いに嵌合できる程度に位置合わせされたために、嵌合が開始される。これにより嵌合が開始されるまでに行われる正転の回数を減らせる可能性がある。
図５のＳ２～Ｓ３の動作を繰り返して出力軸７８を所定の回転量を回転させてもスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃの嵌合が開始できない場合に、スプライン溝７８Ｃの溝幅Ｗの分だけ逆転させてもよい。この逆転により、中心軸線Ｃ１と中心軸線Ｃ２の位置関係を変える。つまり、この逆転の前までは中心軸線Ｃ１よりも中心軸線Ｃ２が図中の左側に位置していたのに対し、逆転の後は中心軸線Ｃ１よりも中心軸線Ｃ２が図中の右側に移動する。
溝幅Ｗの分に相当する回転角度だけ逆転させてから前進させる。この前進によっても対応するスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとが突き当たったとすると、出力軸７８を微小量だけ後退させ、今度は、出力軸７８を正転させてから前進させる。ここでの前進動作により対応するスプライン３１Ｄとスプライン溝７８Ｃとは、互いに嵌合できる程度に位置合わせされたために、嵌合が開始される。これにより嵌合が開始されるまでに行われる正転の回数を減らせる可能性がある。
【符号の説明】
【0067】
１ 射出装置
１０ 基部
１１ ベッド
１３Ａ，１３Ｂ 支持体
１５ 直動伝達部
１６ ガイドレール
１７ 支持台
１８ ペレット通路
１９ ホッパ
３０ 射出部
３１ スクリュ
３１Ａ 本体
３１Ｂ スクリュ軸
３１Ｃ スプライン軸
３１Ｄ スプライン
３１Ｏ 外周面
３３ 加熱筒
３４ 投入口
３５ 射出ノズル
５０ 駆動部
６０ 直線駆動部
６１ 第１モータ
６２ 第１回転軸
６３ 第１プーリ
６６ ボールねじ軸
６７ ボールねじナット
６８ 第３プーリ
６９ 伝達ベルト
７０ 回転駆動部
７１ 第２モータ
７２ 第２回転軸
７３ 第１歯車
７５ ハウジング
７６ 筐体
７６Ｆ，７６Ｒ 軸支持孔
７７ 収容スペース
７８ 出力軸
７８Ａ 駆動軸
７８Ｂ 嵌合筒
７８Ｃ スプライン溝
７８Ｄ 連結軸
７８Ｅ 被駆動軸
７８Ｆ 嵌合孔
７８Ｉ 内周面
７９ 第２歯車
９０ 制御部
９１ 送受信部
９３ 記憶部
９３Ａ 判定データ記憶部
９３Ｂ 実測値データ記憶部
９５ 処理部
９７ 表示部
ＢＢ 玉軸受
Ｃ１，Ｃ２ 中心軸線
ＣＤ 周方向
Ｆ 前方
ＦＳ 非監視区間
ＭＳ 監視区間
ＰＳ 圧力検知センサ
Ｒ 後方
ｒ１ 径方向
ｒ２ 径方向
ＳＰ 位置実測値
ＳＰｃ 停止位置閾値
ＳＳ スプライン構造
ＴＤ 奥行方向
１０ 基部
１１ ベッド
１３Ａ，１３Ｂ 支持体
１５ 直動伝達部
１６ ガイドレール
１７ 支持台
１８ ペレット通路
１９ ホッパ
３０ 射出部
３１ スクリュ
３１Ａ 本体
３１Ｂ スクリュ軸
３１Ｃ スプライン軸
３１Ｄ スプライン
３１Ｏ 外周面
３３ 加熱筒
３４ 投入口
３５ 射出ノズル
５０ 駆動部
６０ 直線駆動部
６１ 第１モータ
６２ 第１回転軸
６３ 第１プーリ
６６ ボールねじ軸
６７ ボールねじナット
６８ 第３プーリ
６９ 伝達ベルト
７０ 回転駆動部
７１ 第２モータ
７２ 第２回転軸
７３ 第１歯車
７５ ハウジング
７６ 筐体
７６Ｆ，７６Ｒ 軸支持孔
７７ 収容スペース
７８ 出力軸
７８Ａ 駆動軸
７８Ｂ 嵌合筒
７８Ｃ スプライン溝
７８Ｄ 連結軸
７８Ｅ 被駆動軸
７８Ｆ 嵌合孔
７８Ｉ 内周面
７９ 第２歯車
９０ 制御部
９１ 送受信部
９３ 記憶部
９３Ａ 判定データ記憶部
９３Ｂ 実測値データ記憶部
９５ 処理部
９７ 表示部
ＢＢ 玉軸受
Ｃ１，Ｃ２ 中心軸線
ＣＤ 周方向
Ｆ 前方
ＦＳ 非監視区間
ＭＳ 監視区間
ＰＳ 圧力検知センサ
Ｒ 後方
ｒ１ 径方向
ｒ２ 径方向
ＳＰ 位置実測値
ＳＰｃ 停止位置閾値
ＳＳ スプライン構造
ＴＤ 奥行方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】