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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】P2024073987
(43)【公開日】2024-05-30
(54)【発明の名称】射出成形機の計測装置、及び射出成形機
(51)【国際特許分類】
B29C 45/77 20060101AFI20240523BHJP
【ＦＩ】
B29C45/77
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022185014
(22)【出願日】2022-11-18
(71)【出願人】
【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】平岩 和也
(72)【発明者】
【氏名】堤 雄貴
(72)【発明者】
【氏名】丸本 洋嗣
【テーマコード（参考）】
4F206
【Ｆターム（参考）】
4F206AP03
4F206AP05
4F206AP13
4F206JA07
4F206JF01
4F206JF06
4F206JF48
4F206JL09
4F206JP11
4F206JP13
4F206JP22
4F206JQ88
(57)【要約】
【課題】成形材料が射出された量を適切に認識する。
【解決手段】一実施形態に係る射出成形機の計測装置は、射出成形機の射出装置から射出された成形材料を充填可能な充填口と、成形材料を排出可能な排出口と、充填口と排出口とを接続する空間と、を有する計測機構と、排出口から排出された成形材料の量を算出し、空間に残留している成形材料の量を算出し、ｎ（ｎは、２以上の自然数を示す）回目の射出によって排出口から排出された成形材料の量と、当該ｎ回目の射出後の空間に残留している成形材料の量と、ｎ－１回目の射出後の空間に残留している成形材料の量と、に基づいて、ｎ回目の射出で射出装置から充填口に射出された成形材料の量を算出するように構成されている制御部と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】一実施形態に係る射出成形機の計測装置は、射出成形機の射出装置から射出された成形材料を充填可能な充填口と、成形材料を排出可能な排出口と、充填口と排出口とを接続する空間と、を有する計測機構と、排出口から排出された成形材料の量を算出し、空間に残留している成形材料の量を算出し、ｎ（ｎは、２以上の自然数を示す）回目の射出によって排出口から排出された成形材料の量と、当該ｎ回目の射出後の空間に残留している成形材料の量と、ｎ－１回目の射出後の空間に残留している成形材料の量と、に基づいて、ｎ回目の射出で射出装置から充填口に射出された成形材料の量を算出するように構成されている制御部と、を備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
射出成形機の射出装置から射出された成形材料を充填可能な充填口と、前記成形材料を排出可能な排出口と、前記充填口と前記排出口とを接続する空間と、を有する計測機構と、
前記排出口から排出された前記成形材料の量を算出し、
前記空間に残留している前記成形材料の量を算出し、
ｎ（ｎは、２以上の自然数を示す）回目の射出によって前記排出口から排出された前記成形材料の量と、当該ｎ回目の射出後の前記空間に残留している前記成形材料の量と、ｎ－１回目の射出後の前記空間に残留している前記成形材料の量と、に基づいて、当該ｎ回目の射出で前記射出装置から前記充填口に射出された前記成形材料の量を算出するように構成されている制御部と、
を備える射出成形機の計測装置。
前記排出口から排出された前記成形材料の量を算出し、
前記空間に残留している前記成形材料の量を算出し、
ｎ（ｎは、２以上の自然数を示す）回目の射出によって前記排出口から排出された前記成形材料の量と、当該ｎ回目の射出後の前記空間に残留している前記成形材料の量と、ｎ－１回目の射出後の前記空間に残留している前記成形材料の量と、に基づいて、当該ｎ回目の射出で前記射出装置から前記充填口に射出された前記成形材料の量を算出するように構成されている制御部と、
を備える射出成形機の計測装置。
【請求項2】
前記制御部は、
前記空間に残留している前記成形材料の圧力及び温度を検出部から取得し、
前記空間の体積、前記圧力及び前記温度に基づいて、前記空間に残留している前記成形材料の量を算出し、
前記射出装置が前記充填口に前記成形材料を射出している間に、前記検出部から取得された前記成形材料の前記圧力及び前記温度に基づいて、前記ｎ回目の射出によって前記排出口から排出された前記成形材料の量を算出する、
請求項１に記載の射出成形機の計測装置。
前記空間に残留している前記成形材料の圧力及び温度を検出部から取得し、
前記空間の体積、前記圧力及び前記温度に基づいて、前記空間に残留している前記成形材料の量を算出し、
前記射出装置が前記充填口に前記成形材料を射出している間に、前記検出部から取得された前記成形材料の前記圧力及び前記温度に基づいて、前記ｎ回目の射出によって前記排出口から排出された前記成形材料の量を算出する、
請求項１に記載の射出成形機の計測装置。
【請求項3】
前記計測機構を加熱する加熱部をさらに備え、
前記制御部は、
前記空間の体積、前記圧力及び前記温度に基づいて、前記加熱部による加熱で溶融状態となっている前記成形材料の前記量を算出し、
前記射出装置が前記充填口に前記成形材料を射出している間に、前記検出部から取得された前記圧力及び前記温度に基づいて、前記排出口から排出された、前記加熱部による加熱で溶融状態となっている前記成形材料の前記量を算出するように構成されている、
請求項２に記載の射出成形機の計測装置。
前記制御部は、
前記空間の体積、前記圧力及び前記温度に基づいて、前記加熱部による加熱で溶融状態となっている前記成形材料の前記量を算出し、
前記射出装置が前記充填口に前記成形材料を射出している間に、前記検出部から取得された前記圧力及び前記温度に基づいて、前記排出口から排出された、前記加熱部による加熱で溶融状態となっている前記成形材料の前記量を算出するように構成されている、
請求項２に記載の射出成形機の計測装置。
【請求項4】
前記計測機構は、前記空間のうち、前記充填口と前記排出口とを接続する、前記成形材料の流路において、前記流路の他の領域と比べて開口面積が狭くなる絞りが設けられ、
前記制御部は、前記絞りを通過する前の前記成形材料の前記温度及び前記圧力を取得すると共に、前記絞りを通過した後の前記成形材料の前記温度及び前記圧力を取得するように構成されている、
請求項２又は３に記載の射出成形機の計測装置。
前記制御部は、前記絞りを通過する前の前記成形材料の前記温度及び前記圧力を取得すると共に、前記絞りを通過した後の前記成形材料の前記温度及び前記圧力を取得するように構成されている、
請求項２又は３に記載の射出成形機の計測装置。
【請求項5】
前記計測機構は、前記射出成形機に設けられた金型装置と置き換えて、前記射出成形機に対して設置可能である、
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の射出成形機の計測装置。
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の射出成形機の計測装置。
【請求項6】
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の前記計測装置が設けられた射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、射出成形機の計測装置、及び射出成形機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、射出成形機において充填された成形材料の量を計測するためには、成形材料の充填先である金型装置内で冷却固化された後に、冷却固化によって生成された成形品を、天秤等で計測する技術が一般的に用いられている。当該技術では、冷却固化するまで待つ必要があるとともに、天秤等で重さを計測するためには時間を要する。
【0003】
近年、射出成形機においては、冷却固化する前に成形材料の量（例えば、金型に充填された充填重量）を計測する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平０２－２６５７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１は、金型装置に充填された成形材料の充填重量を算出する技術であって、射出装置から射出された成形材料の量を算出する技術ではない。
【0006】
本発明の一態様は、射出成形機の射出装置から射出された成形材料の量を算出する機構を提供する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様に係る射出成形機の計測装置は、射出成形機の射出装置から射出された成形材料を充填可能な充填口と、成形材料を排出可能な排出口と、充填口と排出口とを接続する空間と、を有する計測機構と、排出口から排出された成形材料の量を算出し、空間に残留している成形材料の量を算出し、ｎ（ｎは、２以上の自然数を示す）回目の射出によって排出口から排出された成形材料の量と、当該ｎ回目の射出後の空間に残留している成形材料の量と、ｎ－１回目の射出後の空間に残留している成形材料の量と、に基づいて、ｎ回目の射出で射出装置から充填口に射出された成形材料の量を算出するように構成されている制御部と、を備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明の一態様によれば、射出された成形材料の量のばらつきを認識できる技術を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。また、以下で説明する実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述される全ての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の又は対応する符号を付し、説明を省略することがある。
【0011】
図１は、第１の実施形態に係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、第１の実施形態に係る射出成形機の型締時の状態を示す図である。本明細書において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向は互いに垂直な方向である。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は水平方向を表し、Ｚ軸方向は鉛直方向を表す。型締装置１００が横型である場合、Ｘ軸方向は型開閉方向であり、Ｙ軸方向は射出成形機１０の幅方向である。Ｙ軸方向負側を操作側と呼び、Ｙ軸方向正側を反操作側と呼ぶ。
【0012】
図１～図２に示すように、射出成形機１０は、金型装置８００を開閉する型締装置１００と、金型装置８００で成形された成形品を突き出すエジェクタ装置２００と、金型装置８００に成形材料を射出する射出装置３００と、金型装置８００に対し射出装置３００を進退させる移動装置４００と、射出成形機１０の各構成要素を制御する制御装置７００と、射出成形機１０の各構成要素を支持するフレーム９００とを有する。フレーム９００は、型締装置１００を支持する型締装置フレーム９１０と、射出装置３００を支持する射出装置フレーム９２０とを含む。型締装置フレーム９１０および射出装置フレーム９２０は、それぞれ、レベリングアジャスタ９３０を介して床２に設置される。射出装置フレーム９２０の内部空間に、制御装置７００が配置される。以下、射出成形機１０の各構成要素について説明する。
【0013】
（型締装置）
型締装置１００の説明では、型閉時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ軸正方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ軸負方向）を後方として説明する。
型締装置１００の説明では、型閉時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ軸正方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ軸負方向）を後方として説明する。
【0014】
型締装置１００は、金型装置８００の型閉、昇圧、型締、脱圧および型開を行う。金型装置８００は、固定金型８１０と可動金型８２０とを含む。型締装置１００は例えば横型であって、型開閉方向が水平方向である。型締装置１００は、固定金型８１０が取付けられる固定プラテン１１０と、可動金型８２０が取付けられる可動プラテン１２０と、固定プラテン１１０に対し可動プラテン１２０を型開閉方向に移動させる移動機構１０２と、を有する。
【0015】
固定プラテン１１０は、型締装置フレーム９１０に対し固定される。固定プラテン１１０における可動プラテン１２０との対向面に固定金型８１０が取付けられる。
【0016】
可動プラテン１２０は、型締装置フレーム９１０に対し型開閉方向に移動自在に配置される。型締装置フレーム９１０上には、可動プラテン１２０を案内するガイド１０１が敷設される。可動プラテン１２０における固定プラテン１１０との対向面に可動金型８２０が取付けられる。
【0017】
移動機構１０２は、固定プラテン１１０に対し可動プラテン１２０を進退させることにより、金型装置８００の型閉、昇圧、型締、脱圧、および型開を行う。移動機構１０２は、固定プラテン１１０と間隔をおいて配置されるトグルサポート１３０と、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０を連結するタイバー１４０と、トグルサポート１３０に対して可動プラテン１２０を型開閉方向に移動させるトグル機構１５０と、トグル機構１５０を作動させる型締モータ１６０と、型締モータ１６０の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構１７０と、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０の間隔を調整する型厚調整機構１８０と、を有する。
【0018】
トグルサポート１３０は、固定プラテン１１０と間隔をおいて配設され、型締装置フレーム９１０上に型開閉方向に移動自在に載置される。なお、トグルサポート１３０は、型締装置フレーム９１０上に敷設されるガイドに沿って移動自在に配置されてもよい。トグルサポート１３０のガイドは、可動プラテン１２０のガイド１０１と共通のものでもよい。
【0019】
なお、本実施形態では、固定プラテン１１０が型締装置フレーム９１０に対し固定され、トグルサポート１３０が型締装置フレーム９１０に対し型開閉方向に移動自在に配置されるが、トグルサポート１３０が型締装置フレーム９１０に対し固定され、固定プラテン１１０が型締装置フレーム９１０に対し型開閉方向に移動自在に配置されてもよい。
【0020】
タイバー１４０は、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０とを型開閉方向に間隔Ｌをおいて連結する。タイバー１４０は、複数本（例えば４本）用いられてよい。複数本のタイバー１４０は、型開閉方向に平行に配置され、型締力に応じて伸びる。少なくとも１本のタイバー１４０には、タイバー１４０の歪を検出するタイバー歪検出器１４１が設けられてよい。タイバー歪検出器１４１は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。タイバー歪検出器１４１の検出結果は、型締力の検出などに用いられる。
【0021】
なお、本実施形態では、型締力を検出する型締力検出器として、タイバー歪検出器１４１が用いられるが、本発明はこれに限定されない。型締力検出器は、歪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、その取付け位置もタイバー１４０に限定されない。
【0022】
トグル機構１５０は、可動プラテン１２０とトグルサポート１３０との間に配置され、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０を型開閉方向に移動させる。トグル機構１５０は、型開閉方向に移動するクロスヘッド１５１と、クロスヘッド１５１の移動によって屈伸する一対のリンク群と、を有する。一対のリンク群は、それぞれ、ピンなどで屈伸自在に連結される第１リンク１５２と第２リンク１５３とを有する。第１リンク１５２は可動プラテン１２０に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第２リンク１５３はトグルサポート１３０に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第２リンク１５３は、第３リンク１５４を介してクロスヘッド１５１に取付けられる。トグルサポート１３０に対しクロスヘッド１５１を進退させると、第１リンク１５２と第２リンク１５３とが屈伸し、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０が進退する。
【0023】
なお、トグル機構１５０の構成は、図１および図２に示す構成に限定されない。例えば図１および図２では、各リンク群の節点の数が５つであるが、４つでもよく、第３リンク１５４の一端部が、第１リンク１５２と第２リンク１５３との節点に結合されてもよい。
【0024】
型締モータ１６０は、トグルサポート１３０に取付けられており、トグル機構１５０を作動させる。型締モータ１６０は、トグルサポート１３０に対しクロスヘッド１５１を進退させることにより、第１リンク１５２と第２リンク１５３とを屈伸させ、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０を進退させる。型締モータ１６０は、運動変換機構１７０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１７０に連結されてもよい。
【0025】
運動変換機構１７０は、型締モータ１６０の回転運動をクロスヘッド１５１の直線運動に変換する。運動変換機構１７０は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。
【0026】
型締装置１００は、制御装置７００による制御下で、型閉工程、昇圧工程、型締工程、脱圧工程、および型開工程などを行う。
【0027】
型閉工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定移動速度で型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン１２０を前進させ、可動金型８２０を固定金型８１０にタッチさせる。クロスヘッド１５１の位置や移動速度は、例えば型締モータエンコーダ１６１などを用いて検出する。型締モータエンコーダ１６１は、型締モータ１６０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。
【0028】
なお、クロスヘッド１５１の位置を検出するクロスヘッド位置検出器、およびクロスヘッド１５１の移動速度を検出するクロスヘッド移動速度検出器は、型締モータエンコーダ１６１に限定されず、一般的なものを使用できる。また、可動プラテン１２０の位置を検出する可動プラテン位置検出器、および可動プラテン１２０の移動速度を検出する可動プラテン移動速度検出器は、型締モータエンコーダ１６１に限定されず、一般的なものを使用できる。
【0029】
昇圧工程では、型締モータ１６０をさらに駆動してクロスヘッド１５１を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。
【0030】
型締工程では、型締モータ１６０を駆動して、クロスヘッド１５１の位置を型締位置に維持する。型締工程では、昇圧工程で発生させた型締力が維持される。型締工程では、可動金型８２０と固定金型８１０との間にキャビティ空間８０１（図２参照）が形成され、射出装置３００がキャビティ空間８０１に液状の成形材料を充填する。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。
【0031】
キャビティ空間８０１の数は、１つでもよいし、複数でもよい。後者の場合、複数の成形品が同時に得られる。キャビティ空間８０１の一部にインサート材が配置され、キャビティ空間８０１の他の一部に成形材料が充填されてもよい。インサート材と成形材料とが一体化した成形品が得られる。
【0032】
脱圧工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を型締位置から型開開始位置まで後退させることにより、可動プラテン１２０を後退させ、型締力を減少させる。型開開始位置と、型閉完了位置とは、同じ位置であってよい。
【0033】
型開工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定移動速度で型開開始位置から型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン１２０を後退させ、可動金型８２０を固定金型８１０から離間させる。その後、エジェクタ装置２００が可動金型８２０から成形品を突き出す。
【0034】
型閉工程、昇圧工程および型締工程における設定条件は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、型閉工程および昇圧工程におけるクロスヘッド１５１の移動速度や位置（型閉開始位置、移動速度切換位置、型閉完了位置、および型締位置を含む）、型締力は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型閉開始位置、移動速度切換位置、型閉完了位置、および型締位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、１つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。型締位置と型締力とは、いずれか一方のみが設定されてもよい。
【0035】
脱圧工程および型開工程における設定条件も同様に設定される。例えば、脱圧工程および型開工程におけるクロスヘッド１５１の移動速度や位置（型開開始位置、移動速度切換位置、および型開完了位置）は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型開開始位置、移動速度切換位置、および型開完了位置は、前側から後方に向けて、この順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、１つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。型開開始位置と型閉完了位置とは同じ位置であってよい。また、型開完了位置と型閉開始位置とは同じ位置であってよい。
【0036】
なお、クロスヘッド１５１の移動速度や位置などの代わりに、可動プラテン１２０の移動速度や位置などが設定されてもよい。また、クロスヘッドの位置（例えば型締位置）や可動プラテンの位置の代わりに、型締力が設定されてもよい。
【0037】
ところで、トグル機構１５０は、型締モータ１６０の駆動力を増幅して可動プラテン１２０に伝える。その増幅倍率は、トグル倍率とも呼ばれる。トグル倍率は、第１リンク１５２と第２リンク１５３とのなす角θ（以下、「リンク角度θ」とも呼ぶ）に応じて変化する。リンク角度θは、クロスヘッド１５１の位置から求められる。リンク角度θが１８０°のとき、トグル倍率が最大になる。
【0038】
金型装置８００の交換や金型装置８００の温度変化などにより金型装置８００の厚さが変化した場合、型締時に所定の型締力が得られるように、型厚調整が行われる。型厚調整では、例えば可動金型８２０が固定金型８１０にタッチする型タッチの時点でトグル機構１５０のリンク角度θが所定の角度になるように、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌを調整する。
【0039】
型締装置１００は、型厚調整機構１８０を有する。型厚調整機構１８０は、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌを調整することで、型厚調整を行う。なお、型厚調整のタイミングは、例えば成形サイクル終了から次の成形サイクル開始までの間に行われる。型厚調整機構１８０は、例えば、タイバー１４０の後端部に形成されるねじ軸１８１と、トグルサポート１３０に回転自在に且つ進退不能に保持されるねじナット１８２と、ねじ軸１８１に螺合するねじナット１８２を回転させる型厚調整モータ１８３とを有する。
【0040】
ねじ軸１８１およびねじナット１８２は、タイバー１４０ごとに設けられる。型厚調整モータ１８３の回転駆動力は、回転駆動力伝達部１８５を介して複数のねじナット１８２に伝達されてよい。複数のねじナット１８２を同期して回転できる。なお、回転駆動力伝達部１８５の伝達経路を変更することで、複数のねじナット１８２を個別に回転することも可能である。
【0041】
回転駆動力伝達部１８５は、例えば歯車などで構成される。この場合、各ねじナット１８２の外周に従動歯車が形成され、型厚調整モータ１８３の出力軸には駆動歯車が取付けられ、複数の従動歯車および駆動歯車と噛み合う中間歯車がトグルサポート１３０の中央部に回転自在に保持される。なお、回転駆動力伝達部１８５は、歯車の代わりに、ベルトやプーリなどで構成されてもよい。
【0042】
型厚調整機構１８０の動作は、制御装置７００によって制御される。制御装置７００は、型厚調整モータ１８３を駆動して、ねじナット１８２を回転させる。その結果、トグルサポート１３０のタイバー１４０に対する位置が調整され、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌが調整される。なお、複数の型厚調整機構が組合わせて用いられてもよい。
【0043】
間隔Ｌは、型厚調整モータエンコーダ１８４を用いて検出する。型厚調整モータエンコーダ１８４は、型厚調整モータ１８３の回転量や回転方向を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。型厚調整モータエンコーダ１８４の検出結果は、トグルサポート１３０の位置や間隔Ｌの監視や制御に用いられる。なお、トグルサポート１３０の位置を検出するトグルサポート位置検出器、および間隔Ｌを検出する間隔検出器は、型厚調整モータエンコーダ１８４に限定されず、一般的なものを使用できる。
【0044】
型締装置１００は、金型装置８００の温度を調節する金型温調器を有してもよい。金型装置８００は、その内部に、温調媒体の流路を有する。金型温調器は、金型装置８００の流路に供給する温調媒体の温度を調節することで、金型装置８００の温度を調節する。
【0045】
なお、本実施形態の型締装置１００は、型開閉方向が水平方向である横型であるが、型開閉方向が上下方向である竪型でもよい。
【0046】
なお、本実施形態の型締装置１００は、駆動源として、型締モータ１６０を有するが、型締モータ１６０の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置１００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。
【0047】
（エジェクタ装置）
エジェクタ装置２００の説明では、型締装置１００の説明と同様に、型閉時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ軸正方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ軸負方向）を後方として説明する。
エジェクタ装置２００の説明では、型締装置１００の説明と同様に、型閉時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ軸正方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ軸負方向）を後方として説明する。
【0048】
エジェクタ装置２００は、可動プラテン１２０に取付けられ、可動プラテン１２０と共に進退する。エジェクタ装置２００は、金型装置８００から成形品を突き出すエジェクタロッド２１０と、エジェクタロッド２１０を可動プラテン１２０の移動方向（Ｘ軸方向）に移動させる駆動機構２２０とを有する。
【0049】
エジェクタロッド２１０は、可動プラテン１２０の貫通穴に進退自在に配置される。エジェクタロッド２１０の前端部は、可動金型８２０のエジェクタプレート８２６と接触する。エジェクタロッド２１０の前端部は、エジェクタプレート８２６と連結されていても、連結されていなくてもよい。
【0050】
駆動機構２２０は、例えば、エジェクタモータと、エジェクタモータの回転運動をエジェクタロッド２１０の直線運動に変換する運動変換機構とを有する。運動変換機構は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。
【0051】
エジェクタ装置２００は、制御装置７００による制御下で、突き出し工程を行う。突き出し工程では、エジェクタロッド２１０を設定移動速度で待機位置から突き出し位置まで前進させることにより、エジェクタプレート８２６を前進させ、成形品を突き出す。その後、エジェクタモータを駆動してエジェクタロッド２１０を設定移動速度で後退させ、エジェクタプレート８２６を元の待機位置まで後退させる。
【0052】
エジェクタロッド２１０の位置や移動速度は、例えばエジェクタモータエンコーダを用いて検出する。エジェクタモータエンコーダは、エジェクタモータの回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。なお、エジェクタロッド２１０の位置を検出するエジェクタロッド位置検出器、およびエジェクタロッド２１０の移動速度を検出するエジェクタロッド移動速度検出器は、エジェクタモータエンコーダに限定されず、一般的なものを使用できる。
【0053】
（射出装置）
射出装置３００の説明では、型締装置１００の説明やエジェクタ装置２００の説明とは異なり、充填時のスクリュ３３０の移動方向（例えばＸ軸負方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（例えばＸ軸正方向）を後方として説明する。
射出装置３００の説明では、型締装置１００の説明やエジェクタ装置２００の説明とは異なり、充填時のスクリュ３３０の移動方向（例えばＸ軸負方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（例えばＸ軸正方向）を後方として説明する。
【0054】
射出装置３００はスライドベース３０１に設置され、スライドベース３０１は射出装置フレーム９２０に対し進退自在に配置される。射出装置３００は、金型装置８００に対し進退自在に配置される。射出装置３００は、金型装置８００にタッチし、シリンダ３１０内で計量された成形材料を、金型装置８００内のキャビティ空間８０１に充填する。射出装置３００は、例えば、成形材料を加熱するシリンダ３１０と、シリンダ３１０の前端部に設けられるノズル３２０と、シリンダ３１０内に進退自在に且つ回転自在に配置されるスクリュ３３０と、スクリュ３３０を回転させる計量モータ３４０と、スクリュ３３０を進退させる射出モータ３５０と、射出モータ３５０とスクリュ３３０の間で伝達される荷重を検出する荷重検出器３６０と、を有する。
【0055】
シリンダ３１０は、供給口３１１から内部に供給された成形材料を加熱する。成形材料は、例えば樹脂などを含む。成形材料は、例えばペレット状に形成され、固体の状態で供給口３１１に供給される。供給口３１１はシリンダ３１０の後部に形成される。シリンダ３１０の後部の外周には、水冷シリンダなどの冷却器３１２が設けられる。冷却器３１２よりも前方において、シリンダ３１０の外周には、バンドヒータなどの加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。
【0056】
シリンダ３１０は、シリンダ３１０の軸方向（例えばＸ軸方向）に複数のゾーンに区分される。複数のゾーンのそれぞれに加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。複数のゾーンのそれぞれに設定温度が設定され、温度検出器３１４の検出温度が設定温度になるように、制御装置７００が加熱器３１３を制御する。
【0057】
ノズル３２０は、シリンダ３１０の前端部に設けられ、金型装置８００に対し押し付けられる。ノズル３２０の外周には、加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。ノズル３２０の検出温度が設定温度になるように、制御装置７００が加熱器３１３を制御する。
【0058】
スクリュ３３０は、シリンダ３１０内に回転自在に且つ進退自在に配置される。スクリュ３３０を回転させると、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って成形材料が前方に送られる。成形材料は、前方に送られながら、シリンダ３１０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３３０の前方に送られシリンダ３１０の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ３３０が後退させられる。その後、スクリュ３３０を前進させると、スクリュ３３０前方に蓄積された液状の成形材料がノズル３２０から射出され、金型装置８００内に充填される。
【0059】
スクリュ３３０の前部には、スクリュ３３０を前方に押すときにスクリュ３３０の前方から後方に向かう成形材料の逆流を防止する逆流防止弁として、逆流防止リング３３１が進退自在に取付けられる。
【0060】
逆流防止リング３３１は、スクリュ３３０を前進させるときに、スクリュ３３０前方の成形材料の圧力によって後方に押され、成形材料の流路を塞ぐ閉塞位置（図２参照）までスクリュ３３０に対し相対的に後退する。これにより、スクリュ３３０前方に蓄積された成形材料が後方に逆流するのを防止する。
【0061】
一方、逆流防止リング３３１は、スクリュ３３０を回転させるときに、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って前方に送られる成形材料の圧力によって前方に押され、成形材料の流路を開放する開放位置（図１参照）までスクリュ３３０に対し相対的に前進する。これにより、スクリュ３３０の前方に成形材料が送られる。
【0062】
逆流防止リング３３１は、スクリュ３３０と共に回転する共回りタイプと、スクリュ３３０と共に回転しない非共回りタイプのいずれでもよい。
【0063】
なお、射出装置３００は、スクリュ３３０に対し逆流防止リング３３１を開放位置と閉塞位置との間で進退させる駆動源を有していてもよい。
【0064】
計量モータ３４０は、スクリュ３３０を回転させる。スクリュ３３０を回転させる駆動源は、計量モータ３４０には限定されず、例えば油圧ポンプなどでもよい。
【0065】
射出モータ３５０は、スクリュ３３０を進退させる。射出モータ３５０とスクリュ３３０との間には、射出モータ３５０の回転運動をスクリュ３３０の直線運動に変換する運動変換機構などが設けられる。運動変換機構は、例えばねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを有する。ねじ軸とねじナットの間には、ボールやローラなどが設けられてよい。スクリュ３３０を進退させる駆動源は、射出モータ３５０には限定されず、例えば油圧シリンダなどでもよい。
【0066】
荷重検出器３６０は、射出モータ３５０とスクリュ３３０との間で伝達される荷重を検出する。検出した荷重は、制御装置７００で圧力に換算される。荷重検出器３６０は、射出モータ３５０とスクリュ３３０との間の荷重の伝達経路に設けられ、荷重検出器３６０に作用する荷重を検出する。
【0067】
荷重検出器３６０は、検出した荷重の信号を制御装置７００に送る。荷重検出器３６０によって検出される荷重は、スクリュ３３０と成形材料との間で作用する圧力に換算され、スクリュ３３０が成形材料から受ける圧力、スクリュ３３０に対する背圧、スクリュ３３０から成形材料に作用する圧力などの制御や監視に用いられる。
【0068】
なお、成形材料の圧力を検出する圧力検出器は、荷重検出器３６０に限定されず、一般的なものを使用できる。例えば、ノズル圧センサ、又は型内圧センサが用いられてもよい。ノズル圧センサは、ノズル３２０に設置される。型内圧センサは、金型装置８００の内部に設置される。
【0069】
射出装置３００は、制御装置７００による制御下で、計量工程、充填工程および保圧工程などを行う。充填工程と保圧工程とをまとめて射出工程と呼んでもよい。
【0070】
計量工程では、計量モータ３４０を駆動してスクリュ３３０を設定回転速度で回転させ、スクリュ３３０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３３０の前方に送られシリンダ３１０の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ３３０が後退させられる。スクリュ３３０の回転速度は、例えば計量モータエンコーダ３４１を用いて検出する。計量モータエンコーダ３４１は、計量モータ３４０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。なお、スクリュ３３０の回転速度を検出するスクリュ回転速度検出器は、計量モータエンコーダ３４１に限定されず、一般的なものを使用できる。
【0071】
計量工程では、スクリュ３３０の急激な後退を制限すべく、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０に対して設定背圧を加えてよい。スクリュ３３０に対する背圧は、例えば荷重検出器３６０を用いて検出する。スクリュ３３０が計量完了位置まで後退し、スクリュ３３０の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、計量工程が完了する。
【0072】
計量工程におけるスクリュ３３０の位置および回転速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、計量開始位置、回転速度切換位置および計量完了位置が設定される。これらの位置は、前側から後方に向けてこの順で並び、回転速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、回転速度が設定される。回転速度切換位置は、１つでもよいし、複数でもよい。回転速度切換位置は、設定されなくてもよい。また、区間毎に背圧が設定される。
【0073】
充填工程では、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０を設定移動速度で前進させ、スクリュ３３０の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置８００内のキャビティ空間８０１に充填させる。スクリュ３３０の位置や移動速度は、例えば射出モータエンコーダ３５１を用いて検出する。射出モータエンコーダ３５１は、射出モータ３５０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。スクリュ３３０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換（所謂、Ｖ／Ｐ切換）が行われる。Ｖ／Ｐ切換が行われる位置をＶ／Ｐ切換位置とも呼ぶ。スクリュ３３０の設定移動速度は、スクリュ３３０の位置や時間などに応じて変更されてもよい。
【0074】
充填工程におけるスクリュ３３０の位置および移動速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、充填開始位置（「射出開始位置」とも呼ぶ。）、移動速度切換位置およびＶ／Ｐ切換位置が設定される。これらの位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、１つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。
【0075】
スクリュ３３０の移動速度が設定される区間毎に、スクリュ３３０の圧力の上限値が設定される。スクリュ３３０の圧力は、荷重検出器３６０によって検出される。スクリュ３３０の圧力が設定圧力以下である場合、スクリュ３３０は設定移動速度で前進される。一方、スクリュ３３０の圧力が設定圧力を超える場合、金型保護を目的として、スクリュ３３０の圧力が設定圧力以下となるように、スクリュ３３０は設定移動速度よりも遅い移動速度で前進される。
【0076】
なお、充填工程においてスクリュ３３０の位置がＶ／Ｐ切換位置に達した後、Ｖ／Ｐ切換位置にスクリュ３３０を一時停止させ、その後にＶ／Ｐ切換が行われてもよい。Ｖ／Ｐ切換の直前において、スクリュ３３０の停止の代わりに、スクリュ３３０の微速前進または微速後退が行われてもよい。また、スクリュ３３０の位置を検出するスクリュ位置検出器、およびスクリュ３３０の移動速度を検出するスクリュ移動速度検出器は、射出モータエンコーダ３５１に限定されず、一般的なものを使用できる。
【0077】
保圧工程では、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０を前方に押し、スクリュ３３０の前端部における成形材料の圧力（以下、「保持圧力」とも呼ぶ。）を設定圧に保ち、シリンダ３１０内に残る成形材料を金型装置８００に向けて押す。金型装置８００内での冷却収縮による不足分の成形材料を補充できる。保持圧力は、例えば荷重検出器３６０を用いて検出する。保持圧力の設定値は、保圧工程の開始からの経過時間などに応じて変更されてもよい。保圧工程における保持圧力および保持圧力を保持する保持時間は、それぞれ複数設定されてよく、一連の設定条件として、まとめて設定されてよい。
【0078】
保圧工程では金型装置８００内のキャビティ空間８０１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８０１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８０１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８０１内の成形材料の固化が行われる。成形サイクル時間の短縮を目的として、冷却工程中に計量工程が行われてよい。
【0079】
なお、本実施形態の射出装置３００は、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式などでもよい。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且つ進退不能に配置され、またはスクリュが回転自在に且つ進退自在に配置される。一方、射出シリンダ内には、プランジャが進退自在に配置される。
【0080】
また、本実施形態の射出装置３００は、シリンダ３１０の軸方向が水平方向である横型であるが、シリンダ３１０の軸方向が上下方向である竪型であってもよい。竪型の射出装置３００と組み合わされる型締装置は、竪型でも横型でもよい。同様に、横型の射出装置３００と組み合わされる型締装置は、横型でも竪型でもよい。
【0081】
（移動装置）
移動装置４００の説明では、射出装置３００の説明と同様に、充填時のスクリュ３３０の移動方向（例えばＸ軸負方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（例えばＸ軸正方向）を後方として説明する。
移動装置４００の説明では、射出装置３００の説明と同様に、充填時のスクリュ３３０の移動方向（例えばＸ軸負方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（例えばＸ軸正方向）を後方として説明する。
【0082】
移動装置４００は、金型装置８００に対し射出装置３００を進退させる。また、移動装置４００は、金型装置８００に対しノズル３２０を押し付け、ノズルタッチ圧力を生じさせる。移動装置４００は、液圧ポンプ４１０、駆動源としてのモータ４２０、液圧アクチュエータとしての液圧シリンダ４３０などを含む。
【0083】
液圧ポンプ４１０は、第１ポート４１１と、第２ポート４１２とを有する。液圧ポンプ４１０は、両方向回転可能なポンプであり、モータ４２０の回転方向を切換えることにより、第１ポート４１１および第２ポート４１２のいずれか一方から作動液（例えば油）を吸入し他方から吐出して液圧を発生させる。なお、液圧ポンプ４１０はタンクから作動液を吸引して第１ポート４１１および第２ポート４１２のいずれか一方から作動液を吐出することもできる。
【0084】
モータ４２０は、液圧ポンプ４１０を作動させる。モータ４２０は、制御装置７００からの制御信号に応じた回転方向および回転トルクで液圧ポンプ４１０を駆動する。モータ４２０は、電動モータであってよく、電動サーボモータであってよい。
【0085】
液圧シリンダ４３０は、シリンダ本体４３１、ピストン４３２、およびピストンロッド４３３を有する。シリンダ本体４３１は、射出装置３００に対して固定される。ピストン４３２は、シリンダ本体４３１の内部を、第１室としての前室４３５と、第２室としての後室４３６とに区画する。ピストンロッド４３３は、固定プラテン１１０に対して固定される。
【0086】
液圧シリンダ４３０の前室４３５は、第１流路４０１を介して、液圧ポンプ４１０の第１ポート４１１と接続される。第１ポート４１１から吐出された作動液が第１流路４０１を介して前室４３５に供給されることで、射出装置３００が前方に押される。射出装置３００が前進され、ノズル３２０が固定金型８１０に押し付けられる。前室４３５は、液圧ポンプ４１０から供給される作動液の圧力によってノズル３２０のノズルタッチ圧力を生じさせる圧力室として機能する。
【0087】
一方、液圧シリンダ４３０の後室４３６は、第２流路４０２を介して液圧ポンプ４１０の第２ポート４１２と接続される。第２ポート４１２から吐出された作動液が第２流路４０２を介して液圧シリンダ４３０の後室４３６に供給されることで、射出装置３００が後方に押される。射出装置３００が後退され、ノズル３２０が固定金型８１０から離間される。
【0088】
なお、本実施形態では移動装置４００は液圧シリンダ４３０を含むが、本発明はこれに限定されない。例えば、液圧シリンダ４３０の代わりに、電動モータと、その電動モータの回転運動を射出装置３００の直線運動に変換する運動変換機構とが用いられてもよい。
【0089】
（制御装置）
制御装置７００は、例えばコンピュータで構成され、図１～図２に示すようにＣＰＵ（Central Processing Unit）７０１と、メモリなどの記憶媒体７０２と、入力インターフェース７０３と、出力インターフェース７０４と、通信インターフェース７０５とを有する。制御装置７００は、記憶媒体７０２に記憶されたプログラムをＣＰＵ７０１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７００は、入力インターフェース７０３で外部からの信号を受信し、出力インターフェース７０４で外部に信号を送信する。また、制御装置７００は、通信インターフェース７０５で外部の装置に情報を送信する。
制御装置７００は、例えばコンピュータで構成され、図１～図２に示すようにＣＰＵ（Central Processing Unit）７０１と、メモリなどの記憶媒体７０２と、入力インターフェース７０３と、出力インターフェース７０４と、通信インターフェース７０５とを有する。制御装置７００は、記憶媒体７０２に記憶されたプログラムをＣＰＵ７０１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７００は、入力インターフェース７０３で外部からの信号を受信し、出力インターフェース７０４で外部に信号を送信する。また、制御装置７００は、通信インターフェース７０５で外部の装置に情報を送信する。
【0090】
制御装置７００は、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程などを繰り返し行うことにより、成形品を繰り返し生産する。成形品を得るための一連の動作、例えば計量工程の開始から次の計量工程の開始までの動作を「ショット」または「成形サイクル」とも呼ぶ。また、１回のショットに要する時間を「成形サイクル時間」または「サイクル時間」とも呼ぶ。
【0091】
一回の成形サイクルは、例えば、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程をこの順で有する。ここでの順番は、各工程の開始の順番である。充填工程、保圧工程、および冷却工程は、型締工程の間に行われる。型締工程の開始は充填工程の開始と一致してもよい。脱圧工程の完了は型開工程の開始と一致する。
【0092】
なお、成形サイクル時間の短縮を目的として、同時に複数の工程を行ってもよい。例えば、計量工程は、前回の成形サイクルの冷却工程中に行われてもよく、型締工程の間に行われてよい。この場合、型閉工程が成形サイクルの最初に行われることとしてもよい。また、充填工程は、型閉工程中に開始されてもよい。また、突き出し工程は、型開工程中に開始されてもよい。ノズル３２０の流路を開閉する開閉弁が設けられる場合、型開工程は、計量工程中に開始されてもよい。計量工程中に型開工程が開始されても、開閉弁がノズル３２０の流路を閉じていれば、ノズル３２０から成形材料が漏れないためである。
【0093】
なお、一回の成形サイクルは、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程以外の工程を有してもよい。
【0094】
例えば、保圧工程の完了後、計量工程の開始前に、スクリュ３３０を予め設定された計量開始位置まで後退させる計量前サックバック工程が行われてもよい。計量工程の開始前にスクリュ３３０の前方に蓄積された成形材料の圧力を削減でき、計量工程の開始時のスクリュ３３０の急激な後退を防止できる。
【0095】
また、計量工程の完了後、充填工程の開始前に、スクリュ３３０を予め設定された充填開始位置（「射出開始位置」とも呼ぶ。）まで後退させる計量後サックバック工程が行われてもよい。充填工程の開始前にスクリュ３３０の前方に蓄積された成形材料の圧力を削減でき、充填工程の開始前のノズル３２０からの成形材料の漏出を防止できる。
【0096】
制御装置７００は、ユーザによる入力操作を受け付ける操作装置７５０や画面を表示する表示装置７６０と接続されている。操作装置７５０および表示装置７６０は、例えばタッチパネル７７０で構成され、一体化されてよい。表示装置７６０としてのタッチパネル７７０は、制御装置７００による制御下で、画面を表示する。タッチパネル７７０の画面には、例えば、射出成形機１０の設定、現在の射出成形機１０の状態等の情報が表示されてもよい。タッチパネル７７０は、表示された画面領域に操作を受け付け可能とする。また、タッチパネル７７０の画面領域には、例えば、ユーザによる入力操作を受け付けるボタン、入力欄等の操作部が表示されてもよい。操作装置７５０としてのタッチパネル７７０は、ユーザによる画面上の入力操作を検出し、入力操作に応じた信号を制御装置７００に出力する。これにより、例えば、ユーザは、画面に表示される情報を確認しながら、画面に設けられた操作部を操作して、射出成形機１０の設定（設定値の入力を含む）等を行うことができる。また、ユーザが画面に設けられた操作部を操作することにより、操作部に対応する射出成形機１０の動作を行わせることができる。なお、射出成形機１０の動作は、例えば、型締装置１００、エジェクタ装置２００、射出装置３００、移動装置４００等の動作（停止も含む）であってもよい。また、射出成形機１０の動作は、表示装置７６０としてのタッチパネル７７０に表示される画面の切り替え等であってもよい。
【0097】
なお、本実施形態の操作装置７５０および表示装置７６０は、タッチパネル７７０として一体化されているものとして説明したが、独立に設けられてもよい。また、操作装置７５０は、複数設けられてもよい。操作装置７５０および表示装置７６０は、型締装置１００（より詳細には固定プラテン１１０）の操作側（Ｙ軸負方向）に配置される。
【0098】
（第１の実施形態）
本実施形態においては、射出成形機１０の射出装置３００から射出された成形材料の量（本実施形態では、その一例として重量）を算出するために計測装置を用いる例とする。本実施形態は、成形材料の量の一例として重量を示したものあって、成形材料の量は重量以外であってもよい。
本実施形態においては、射出成形機１０の射出装置３００から射出された成形材料の量（本実施形態では、その一例として重量）を算出するために計測装置を用いる例とする。本実施形態は、成形材料の量の一例として重量を示したものあって、成形材料の量は重量以外であってもよい。
【0099】
図３は、本実施形態に係る射出成形機１０の計測装置を例示した図である。
【0100】
計測装置１２００は、計測機構１０００と、情報処理装置１１００と、で構成される。
【0101】
本実施形態では、射出装置３００から射出された成形材料の重量を算出するために、射出成形機１０に対して計測機構１０００を装着する。本実施形態においては、計測機構１０００を装着するために、射出成形機１０に取り付けられている金型装置８００を取り外す。そして、金型装置８００が設けられている位置に計測機構１０００を装着することで、金型装置８００の代わりに計測機構１０００に対して成形材料が射出される。
【0102】
このように、計測機構１０００は、射出成形機１０に設けられた金型装置８００と置き換えて、射出成形機１０に対して設置可能である。
【0103】
そして、計測機構１０００に設けられた各種センサの検知結果に基づいて、情報処理装置１１００が、射出された成形材料の重量を算出する。
【0104】
図３に示される計測機構１０００は、射出成形機１０の固定プラテン１１０に対して固定される。固定手法は、任意の手法でよく、例えばボルトで計測機構１０００を固定プラテン１１０に固定してもよい。なお、可動プラテン１２０は、計測機構１０００の―Ｘ軸方向側の端部近傍に存在しなければ、どの位置に存在してもよい。
【0105】
図３に示されるように、計測機構１０００は、固定プラテン１１０側（＋Ｘ軸方向側）に、射出装置３００のノズル３２０を配置するためのノズル収納空間１００６が形成されている。
【0106】
そして、ノズル収納空間１００６の―Ｘ軸方向側の端部に、射出成形機１０の射出装置３００から射出された成形材料を充填可能な充填口１０２１が設けられている。計測機構１０００には、当該充填口１０２１から成形材料が充填される。
【0107】
また、計測機構１０００の―Ｘ軸方向側の端部には、成形材料を排出可能な排出口１０２２が設けられている。排出口１０２２からは状況に応じて、成形材料が排出される。成形材料が排出された状況については後述する。
【0108】
計測機構１０００には、充填口１０２１と、排出口１０２２と、を接続する空間が存在する。本実施形態では、計測機構１０００の内部の空間は、金型装置８００の内部に近づけるために、少なくともスプル部１００１、ランナ部１００２、及びキャビティ部１００４を含む例とする。例えば、スプル部１００１、ランナ部１００２、及びキャビティ部１００４は、各部を接続する流路であって、円筒形の形状を有していてもよい。計測機構１０００の内部の構成は、一例を示したもので、当該構成に制限されるものではない。
【0109】
スプル部１００１は、直径Ｄ１と、長さＬ１とで構成される空間とする。長さＬ１及び直径Ｄ１は、実施態様に応じて定められる。
【0110】
ランナ部１００２は、直径Ｄ２と、長さＬ２とで構成される空間とする。長さＬ２及び直径Ｄ２は、実施態様に応じて定められる。なお、ランナ部１００２の直径Ｄ２は、本実施形態においては、スプル部１００１の直径Ｄ１より小さく形成されている。なお、本実施形態は、ランナ部１００２を設けた例について説明するが、ランナ部１００２を設けない態様であってもよい。ランナ部１００２を設けない態様の場合、例えば、スプル部１００１からゲート１００３に直接つないでもよい。当該態様であっても、成形材料の量の算出は可能である。
【0111】
キャビティ部１００４は、直径Ｄ４と、長さＬ４とで構成される空間とする。長さＬ４及び直径Ｄ４は、実施態様に応じて定められる。なお、キャビティ部１００４の直径Ｄ４は、本実施形態においては、ランナ部１００２の直径Ｄ２より大きく形成された例とする。本実施形態は一例として示したものであって、例えば、キャビティ部１００４の直径Ｄ４が、ランナ部１００２の直径Ｄ２より小さく形成されてもよい。
【0112】
長さＬ１、Ｌ２、Ｌ４は、実施態様に応じて定められてもよく、数十ｍｍ以下とするのが好ましい。それぞれの長さは、例えば、長さＬ２を、長さＬ１、Ｌ４と比べて短くするなどしてもよい。直径Ｄ１、Ｄ２、Ｄ４は、実施態様に応じて定められてもよく、数ｍｍ以下とするのが好ましい。
【0113】
また、ランナ部１００２とキャビティ部１００４との間には、成形材料の移動を抑制するためのゲート（絞りの一例）１００３が設けられている。
【0114】
図４は、第１の実施形態に係る計測機構のうち、図３の第１領域１０５０Ａを拡大して示した図である。図４に示されるように、計測機構１０００は、充填口１０２１と排出口１０２２とを接続する成形材料の流路において、流路上に存在するスプル部１００１、ランナ部１００２、及びキャビティ部１００４（他の領域）と比べて開口面積が狭くなるゲート１００３（絞りの一例）が設けられている。ゲート（絞りの一例）１００３は、円筒形の形状を有していてもよい。
【0115】
ゲート１００３は、成形材料の移動を抑制するための絞りとする。例えば、ゲート１００３は、射出装置３００から射出を行うために射出圧が掛かった場合には成形材料が流れ、射出以外で圧力（例えば背圧）が掛かった場合には成形材料が流れるのを抑制する抵抗が生じるように、直径Ｄ３を定めるのが好ましい。
【0116】
例えば、成形材料の粘度が２～２０（Ｐａ・Ｓ）とした場合、ゲート１００３の直径Ｄ３は０．２～０．５（ｍｍ）とする。ゲート１００３の長さＬ３は、キャビティ部１００４の長さＬ４及びランナ部１００２の長さＬ２と比べて短くてよく、例えば、０．５～１（ｍｍ）とするのが好ましい。
【0117】
さらに、排出口１０２２には、ドルーリングを抑制するために絞り部が設けられている。
【0118】
図５は、第１の実施形態に係る計測機構のうち、図３の第２領域１０５０Ｂを拡大して示した図である。図５に示されるように、排出口１０２２とキャビティ部１００４との間には、絞り部１００５が設けられている。絞り部１００５は、円筒形の形状を有していてもよい。
【0119】
排出口１０２２は、射出装置３００から成形材料が射出されている時に、成形材料が排出されるが、それ以外の状況でもドルーリング（成形材料漏れ）が生じる可能性がある。
【0120】
そこで、本実施形態では、成形材料のドルーリングを抑制するために絞り部１００５が設けられている。絞り部１００５の直径Ｄ５は、少なくともキャビティ部１００４の直径Ｄ４と比べて小さくする。つまり、本実施形態においては、絞り部１００５の直径Ｄ５を、キャビティ部１００４の直径Ｄ４より小さくすることで、成形材料の移動に対する抵抗が存在するので、成形材料が流れることを抑制する。
【0121】
例えば、成形材料の粘度が２～２０（Ｐａ・Ｓ）とした場合、絞り部１００５の直径Ｄ５は０．５～３（ｍｍ）とする。絞り部１００５の長さＬ５は、実施態様に応じて定められれば良い。
【0122】
本実施形態で射出装置３００から射出される成形材料は、例えば樹脂である。本実施形態においては、射出装置３００から溶融状態となった成形材料が、充填口１０２１から充填される。
【0123】
本実施形態に係る計測機構１０００には、加熱器１０５１が設けられている。加熱器（加熱部の一例）１０５１は、例えば、バンドヒータ等とする。加熱器１０５１が計測機構１０００を周囲から加熱することで、計測機構１０００内に射出された成形材料は溶融状態が維持される。
【0124】
従って、本実施形態では、スプル部１００１、ランナ部１００２、ゲート１００３、キャビティ部１００４、及び絞り部１００５には、ノズル３２０から排出された溶融状態の成形材料が充填された後、成形材料の溶融状態が保持される。
【0125】
また、計測機構１０００には、成形材料を計測するためのセンサが設けられている。ところで、本実施形態では、成形材料の移動を抑制するために、ゲート１００３を設けている。換言すれば、ゲート１００３を介して、成形材料の状況（例えば、圧力及び温度）が変化する。そこで、本実施形態では、成形材料がゲートを通過する前のスプル部１００１にセンサ１０１１を備えると共に、成形材料がゲートを通過した後のキャビティ部１００４にセンサ１０１２を備える。
【0126】
センサ１０１１は、スプル部１００１に存在する成形材料の状態を検出するためのセンサとする。センサ１０１１は、圧力センサと温度センサとを含む。成形材料の状態（例えば、粘土）を検出することができれば良いが、コストやサイズ、引き回しのしやすさによるレイアウトへの影響などを鑑みると圧力センサと温度センサが好ましい。
【0127】
例えば、センサ１０１１としての圧力センサは、当該センサ１０１１に隣接している、スプル部１００１の内部の成形材料の圧力を検出する。
【0128】
センサ１０１１としての温度センサは、当該センサ１０１１に隣接している、スプル部１００１の内部の成形材料の温度を検出する。
【0129】
センサ１０１２は、キャビティ部１００４に存在する成形材料の状態を検出するためのセンサとする。センサ１０１２は、少なくとも、圧力センサと温度センサとを含む。
【0130】
例えば、センサ１０１２としての圧力センサは、当該センサ１０１２に隣接している、キャビティ部１００４の内部の成形材料の圧力を検出する。
【0131】
センサ１０１２としての温度センサは、当該センサ１０１２に隣接している、キャビティ部１００４の内部の成形材料の温度を検出する。
【0132】
本実施形態に係るセンサ１０１１、１０１２は、成形材料の状態を常に測定している。
【0133】
さらに、本実施形態では、センサ１０１１による成形材料の検知結果は、スプル部１００１及びランナ部１００２に存在する成形材料に適用される。つまり、ゲート１００３を通過する前であれば、成形材料の圧力及び温度に変化は生じないものとみなして、センサ１０１１による成形材料の検知結果を、スプル部１００１のみならずランナ部１００２にも適用される。
【0134】
なお、本実施形態は、センサの設置態様の一例を示したものであって、スプル部１００１及びランナ部１００２の各々に、センサを設置してもよい。
【0135】
本実施形態においては、さらにセンサ１０１３が設けられている。センサ１０１３は、計測機構１０００の外周近傍の温度を検出し、検出結果を情報処理装置１１００に出力する。そして、情報処理装置１１００は、計測機構１０００内の成形材料が溶融状態を保持できるように、加熱器１０５１の温度制御を行う。
【0136】
次に、センサ１０１１、１０１２の検出結果を用いて、射出装置３００から射出された成形材料の射出量として重量を計測する情報処理装置１１００について説明する。本実施形態では、射出装置３００から射出された回数を、ショット数としてカウントする。本実施形態は、射出された成形材料の射出量として重量を計測する例について説明する。なお、本実施形態は、射出量の一例として重量を示したものあって、射出量を重量に制限するものではない。
【0137】
図６は、第１の実施形態に係る情報処理装置１１００の構成要素を機能ブロックで示す図である。情報処理装置１１００は、例えばコンピュータで構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０１と、記憶媒体１１０２とを有する。情報処理装置１１００は、記憶媒体１１０２に記憶されたプログラムをＣＰＵ１１０１に実行させることにより、各種の制御を行う。
【0138】
図６に図示される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、ＣＰＵ１１０１にて実行されるプログラムにて実現される。または各機能ブロックをワイヤードロジックによるハードウェアとして実現してもよい。図６に示すように、ＣＰＵ１１０１は、取得部１１１１と、排出量算出部１１１２と、残留量算出部１１１３と、射出量算出部１１１４と、書込制御部１１１５と、を備える。また、制御装置７００は、記憶媒体１１０２に、ログ情報記憶部１１２１を備える。
【0139】
ログ情報記憶部１１２１は、射出装置３００から充填口１０２１に射出された成形材料の量に関するログ情報を記憶する。ログ情報は、例えば、射出が行われる毎に、当該射出された成形材料の重量に関する情報とする。
【0140】
本実施形態では、情報処理装置１１００が、計測機構１０００内における成形材料の移動を考慮して、射出された成形材料の射出量を算出する。そこで、本実施形態における計測機構１０００内の成形材料の移動と、計測機構１０００に対する成形材料の射出と、の関係について説明する。
【0141】
図７は、本実施形態に係る射出装置３００による、計測機構１０００に対する成形材料の射出による変化を示した図である。
【0142】
図７の状況１７０１は、ｎ－１ショット目（ｎ－１回目の例）の保圧完了時を示している。状況１７０１においては、ｎ－１ショット目までの射出によって、計測機構１０００内の空間（スプル部１００１、ランナ部１００２、ゲート１００３、キャビティ部１００４、絞り部１００５）には、溶融状態の成形材料が残留している状態となる。本実施形態では、ｎ－１ショット目の保圧完了時における、計測機構１０００内の空間内の成形材料の量（例えば重量）を、ｎ－１ショット目に残留している成形材料の残留量と定義する。なお、ｎは、２以上の自然数とする。
【0143】
図７の状況１７０２は、ｎショット目（ｎ回目の例）の射出時を示している。状況１７０２においては、ｎショット目の射出によって、スクリュ３３０前方に蓄積された液状の成形材料が、ノズル３２０から計測機構１０００内に射出される。計測機構１０００に成形材料が射出されたことに伴い、矢印１７２１で示されるように、排出口１０２２から成形材料が排出される。本実施形態では、ｎショット目の射出時に射出装置３００から計測機構１０００の充填口１０２１に射出された成形材料の量（例えば重量）を、ｎショット目の成形材料の射出量と定義する。本実施形態では、ｎショット目の射出時における、計測機構１０００の排出口１０２２から排出された成形材料の量（例えば重量）を、ｎショット目の成形材料の排出量と定義する。
【0144】
図７の状況１７０３は、ｎショット目（ｎ回目の例）の保圧完了時を示している。状況１７０３においては、ｎショット目までの射出によって、計測機構１０００内の空間（スプル部１００１、ランナ部１００２、ゲート１００３、キャビティ部１００４、絞り部１００５）には、溶融状態の成形材料が射出された状態となる。本実施形態では、ｎショット目の保圧完了時における、計測機構１０００内の空間内の成形材料の量（例えば重量）を、ｎショット目の成形材料の残留量と定義する。
【0145】
ｎショット目にノズル３２０から射出された成形材料の重量と、ｎショット目に排出口１０２２から排出された成形材料の重量と、の差は、ｎ－１ショット目とｎショット目との保圧完了後に計測機構１０００内に残留する成形材料の重量の差となる。つまり、"ｎショット目の成形材料の射出量－ｎショット目の成形材料の排出量＝ｎショット目の後の成形材料の残留量－'ｎ―１'ショット目の後の成形材料の残留量"が成り立つ。したがって、ｎショット目の成形材料の射出量は、下記の式（１）で算出できる。なお、（射出量）nは、ｎショット目に射出された成形材料の重量とし、（排出量）nは、ｎショット目に排出された成形材料の重量とし、（残留量）n-1は、ｎ－１ショット目の後に残留している成形材料の重量とし、（残留量）nは、ｎショット目の後に残留している成形材料の重量として算出する。
【0146】
【数1】
【0147】
そこで、本実施形態に係る情報処理装置１１００は、上述した式（１）に基づいて、ｎショット目に射出された成形材料の射出量（例えば重量）を算出する。
【0148】
取得部１１１１は、各種センサからの検出結果を取得する。例えば、取得部１１１１は、センサ１０１１、１０１２の検出結果を取得する。具体的には、取得部１１１１は、スプル部１００１に残留している成形材料の温度及び圧力をセンサ（検出部の一例）１０１１から取得する。取得部１１１１は、キャビティ部１００４に残留している成形材料の温度及び圧力をセンサ（検出部の一例）１０１２から取得する。
【0149】
残留量算出部１１１３は、計測機構１０００内の空間（スプル部１００１、ランナ部１００２、ゲート１００３、キャビティ部１００４、及び絞り部１００５）に残留している成形材料の残留量を算出する。
【0150】
本実施形態に係る残留量算出部１１１３は、式（１）でされる、ｎ－１ショット目の後に計測機構１０００に残留している成形材料の重量を示した（残留量）n-1と、ｎショット目の後に計測機構１０００に残留している成形材料の重量を示した（残留量）nと、を算出する。（残留量）nは、下記の式（２）を用いて算出する。ρnキャビティは、ｎショット目の後のキャビティ部１００４に残留している成形材料の密度とする。ρnスプルは、ｎショット目の後のスプル部１００１に残留している成形材料の密度とする。Ｖキャビティは、キャビティ部１００４の体積とする。Ｖ絞りは、絞り部１００５の体積とする。Ｖスプルは、スプル部１００１の体積とする。Ｖランナは、ランナ部１００２の体積とする。Ｖゲートは、ゲート１００３の体積とする。
【0151】
なお、ランナ部１００２、ゲート１００３の成形材料の圧力及び温度は、スプル部１００１の圧力及び温度と同様とみなし、絞り部１００５の成形材料の圧力及び温度は、キャビティ部１００４の圧力及び温度と同様とみなす。これは仮に圧力及び温度に誤差がある場合でも、体積Ｖランナ、Ｖゲート、Ｖ絞りは、体積Ｖスプル、Ｖキャビティと比べて小さいので、演算結果に与える影響はほとんど生じないと考えられるためである。なお、ランナ部１００２の長さＬ２、直径Ｄ２が、キャビティ部１００４の長さＬ４及び直径Ｄ４及びスプル部１００１の長さＬ１、直径Ｄ１のうちいずれか一方以上と比べて小さくない場合には、ランナ部１００２内の成形材料の温度及び圧力等を検出するためのセンサを設けてもよい。
【0152】
【数2】
【0153】
式（２）に示されるように、密度ρnキャビティは、ρ（Ｐnキャビティ，Ｔnキャビティ）と表す。ρ（Ｐnキャビティ，Ｔnキャビティ）は、圧力Ｐnキャビティ及び温度Ｔnキャビティに基づいて、密度ρnキャビティを算出する演算手法を示している。圧力Ｐnキャビティは、ｎショット目の後のキャビティ部１００４に残留している成形材料の圧力を示し、温度Ｔnキャビティは、ｎショット目の後のキャビティ部１００４に残留している成形材料の温度を示している。
【0154】
次に、成形材料のＰＶＴ特性について説明する。図８は、本実施形態に係る成形材料のＰＶＴ特性を示した図である。図８に示されるように、縦軸は、比容積（ｃｍ3／ｇ）を示し、横軸は温度（℃）を示している。図８に示される各線は、圧力毎の被容積（ｃｍ3／ｇ）と温度（℃）との対応関係を示している。各線で示される圧力は、圧力Ｐ１＜圧力Ｐ２＜圧力Ｐ３＜圧力Ｐ４＜圧力Ｐ５＜圧力Ｐ６（ＭＰａ）となる。
【0155】
図８に示されるように、成形材料の圧力と温度とから、成形材料の比容積（ｃｍ3／ｇ）を特定できる。比容積（ｃｍ3／ｇ）は、密度の逆数である。つまり、ρ（Ｐnキャビティ，Ｔnキャビティ）で示されるように、圧力Ｐnキャビティ及び温度Ｔnキャビティに基づいて、成形材料の密度ρnキャビティを算出できる。キャビティ部１００４の成形材料の圧力Ｐnキャビティ及び温度Ｔnキャビティは、センサ１０１２から取得できる。このため、残留量算出部１１１３は、キャビティ部１００４の圧力Ｐnキャビティ及び温度Ｔnキャビティに基づいて、成形材料の密度ρnキャビティを算出する。キャビティ部１００４の密度ρnキャビティの具体的な算出手法は、図８に示されるＰＶＴ線図のような対応関係を示すテーブル情報等に基づいて算出してもよいし、予め定められた関数に、圧力Ｐnキャビティ及び温度Ｔnキャビティを代入することで算出してもよい。
【0156】
また、式（２）に示されるように、密度ρnスプルは、ρ（Ｐnスプル，Ｔnスプル）と表すことができる。ρ（Ｐnスプル，Ｔnスプル）は、圧力Ｐnスプル及び温度Ｔnスプルに基づいて、密度ρnスプルを算出する演算手法を示している。圧力Ｐnスプルは、ｎショット目の後のスプル部１００１に残留している成形材料の圧力を示し、温度Ｔnスプルは、ｎショット目の後のスプル部１００１に残留している成形材料の温度を示している。スプル部１００１の成形材料の圧力Ｐnスプル及び温度Ｔnスプルは、センサ１０１１から取得できる。このため、残留量算出部１１１３は、スプル部１００１の成形材料の圧力Ｐnスプル及び温度Ｔnスプルに基づいて、スプル部１００１の成形材料の密度ρnスプルを算出する。スプル部１００１の密度ρnスプルの具体的な算出手法は、図８に示されるＰＶＴ線図のような対応関係を示すテーブル情報等に基づいて算出してもよいし、予め定められた関数に、圧力Ｐnスプル及び温度Ｔnスプルを代入することで算出してもよい。
【0157】
Ｖキャビティ、Ｖ絞り、Ｖスプル、Ｖランナ、Ｖゲートは、計測機構１０００の各種寸法から算出できる。例えば、スプル部１００１、ランナ部１００２、ゲート１００３、キャビティ部１００４、絞り部１００５は、上述したように、各部を接続する流路であって、円筒形の形状を有していてもよい。この場合、ランナ部１００２、ゲート１００３、キャビティ部１００４、絞り部１００５の各々の直径及び長さから体積Ｖスプル、Ｖランナ、Ｖゲート、Ｖキャビティ、Ｖ絞りを導出できる。このように、体積Ｖスプル、Ｖランナ、Ｖゲート、Ｖキャビティ、Ｖ絞りは定数となる。
【0158】
したがって、残留量算出部１１１３は、ｎショット目の後にセンサ１０１２から取得した圧力及び温度、並びに、ｎショット目の後にセンサ１０１１から取得した圧力及び温度を、式（２）に代入することで、ｎショット目の後の成形材料の残留重量を示した（残留量）nを算出できる。
【0159】
同様に、残留量算出部１１１３は、ｎ－１ショット目の後にセンサ１０１２から取得した圧力及び温度、並びに、ｎ－１ショット目の後にセンサ１０１１から取得した圧力及び温度を、式（２）に代入することで、ｎ－１ショット目の後の成形材料の残留重量を示した（残留量）n-1を算出できる。
【0160】
つまり、残留量算出部１１１３は、上述した式（２）によって、計測機構１０００内の空間の体積、当該空間に残留している成形材料の圧力及び温度に基づいて、空間に残留している成形材料の重量を算出できる。当該成形材料は、加熱器１０５１による計測機構１０００の加熱で、溶融状態が保持されている。したがって、残留量算出部１１１３は、溶融状態の成形材料の重量を算出できる。
【0161】
排出量算出部１１１２は、排出口１０２２から排出された成形材料の排出量を算出する。
【0162】
本実施形態に係る排出量算出部１１１２は、式（１）でされる、ｎショット目に排出口１０２２から排出された成形材料の重量を示した（排出量）nを算出する。（排出量）nは、下記の式（３）を用いて算出する。
【0163】
【数3】
【0164】
ρ（Ｐnキャビティ，Ｔnキャビティ）は上述したとおり、キャビティ部１００４内の成形材料の密度である。Ｑ（Ｐnキャビティ，Ｔnキャビティ）は、単位時間当たりの成形材料の流量を示している。そして、ｎショット目に排出された成形材料の重量を算出するために、充填開始から保圧完了までの間で式（３）の積分を行う。本実施形態においては、充填開始から保圧完了までの間で、センサ１０１２が検出を行う単位時間毎に、センサ１０１２に検出される成形材料の温度及び圧力を用いる。
【0165】
Ｑ（Ｐnキャビティ，Ｔnキャビティ）は、ハーゲンポアズイユ式を用いることで算出できる。圧力Ｐnキャビティ，温度Ｔnキャビティは、センサ１０１２により検出される。本実施形態では、排出口１０２２から排出された成形材料の流量を算出するために、センサ１０１２から排出口１０２２までの間の流路の長さ、絞り部１００５の直径Ｄ５、及びキャビティ部１００４の直径Ｄ４を用いる。センサ１０１２から排出口１０２２までの間の流路の長さは、センサ１０１２から絞り部１００５までの長さＬ４１と、絞り部１００５の長さＬ５と、を含んでいる。これらの変数を考慮することで、式（４）を導出できる。式（４）に示される、キャビティ部１００４に残留している成形材料の粘度η（Ｔnキャビティ）とする。また、圧力Ｐ大気圧は、排出口１０２２から外側の圧力、換言すれば大気圧とする。大気圧の検出手法は、どのような手法を用いてもよい。式（４）で示される例では、キャビティ部１００４及び絞り部１００５の形状が円筒形であって、円筒形の側面が、成形材料を排出口１０２２まで導くための内壁となる例とする。
【0166】
【数4】
【0167】
粘度η（Ｔnキャビティ）は、下記の式（５）で示される指数関数を用いて算出できる。式（５）で示されるように、変数Ｂ、η0は、成形材料の固有の定数とする。Ｒは、気体定数とする。
【0168】
【数5】
【0169】
従って、本実施形態に係る排出量算出部１１１２は、成形材料の流量Ｑを算出できる。また、式（３）及び式（４）から下記の式（６）を算出できる。温度Ｔｎキャビティと及び圧力Ｐｎキャビティは、ｎショット目における、充填開始から保圧完了までの間にセンサ１０１２に検出された成形材料の温度及び圧力とする。したがって、排出量算出部１１１２は、センサ１０１２が単位時間毎に計測しているキャビティ部１００４の成形材料の温度Ｔｎキャビティと及び圧力Ｐｎキャビティを、式（６）に適用することで、（排出量）nを算出する。
【0170】
【数6】
【0171】
従って、排出量算出部１１１２は、射出装置３００が充填口１０２１に成形材料を射出している間に、センサ１０１１、１０１２（検出部の一例）から取得された成形材料の圧力及び温度に基づいて、ｎ回目の射出によって排出口１０２２から排出された成形材料の重量を算出できる。当該成形材料は、加熱器１０５１による計測機構１０００の加熱で、溶融状態が保持されている。したがって、排出量算出部１１１２は、溶融状態の成形材料の重量を算出できる。
【0172】
射出量算出部１１１４は、ｎ（ｎは、２以上の自然数を示す）回目の射出によって排出口１０２２から排出された成形材料の重量と、当該ｎ回目の射出後の計測機構１０００内の空間に残留している成形材料の重量と、当該ｎ－１回目の射出後の空間に残留している成形材料の重量と、に基づいて、当該ｎ回目の射出で射出装置３００から充填口１０２１に射出された成形材料の重量を算出する。
【0173】
射出量算出部１１１４は、残留量算出部１１１３によって算出される（残留量）n、（残留量）n-1と、排出量算出部１１１２によって算出される（排出量）nと、を式（１）に代入することで、（射出量）nを算出できる。したがって、ｎショット目に射出装置３００からの射出された成形材料の重量が算出される。
【0174】
ところで、式（１）に対して、式（２）から算出される（残留量）n、（残留量）n-1及び式（６）から算出される（排出量）nを代入することで、以下に示す式（７）を導出できる。
【0175】
【数7】
【0176】
従って、射出量算出部１１１４は、センサ１０１１、１０１２（検出部の一例）から取得された成形材料の圧力及び温度を式（７）に適用して、ｎショット目に射出装置３００からの射出された成形材料の重量が算出してもよい。
【0177】
書込制御部１１１５は、ログ情報記憶部１１２１に記憶されているログ情報の登録、更新を行う。例えば、書込制御部１１１５は、射出量算出部１１１４によって算出された、ｎショット目に射出装置３００からの射出された成形材料の重量を、射出した条件等と対応付けて、ログ情報記憶部１１２１に記憶されているログ情報に、登録する。
【0178】
本実施形態にかかる情報処理装置１１００は、上述した制御によって、ショット毎に射出装置３００から射出された成形材料の重量を算出できる。そして、算出された成形材料の重量は、ログ情報として、ログ情報記憶部１１２１に登録される。したがって、ユーザは、ログ情報を参照することで、射出された成形材料の重量（射出された成形材料の量の一例）のばらつきを認識できる。
【0179】
上述した実施形態においては、計測機構１０００の内部の構造は一例として示したものであって、当該構造に制限するものではない。本実施形態においては、計測機構１０００の内部において、スプル部１００１、ランナ部１００２、ゲート１００３、キャビティ部１００４、及び絞り部１００５を有する例について説明するが、当該構造に制限するものではない。つまり、計測機構１０００に残留している成形材料の重量を算出可能な構造であればよい。
【0180】
本実施形態においては、射出時以外に排出口１０２２から成形材料が排出されることを抑制するために、ゲート１００３を設ける例について説明するが、ゲート１００３を設ける手法に制限するものではなく、ゲート１００３の代わりに、射出時以外に排出口１０２２から成形材料が排出されることを抑制するような他の機構を設けてもよい。
【0181】
本実施形態においては、加熱器１０５１を設けて、計測機構１０００内の成形材料の溶融状態を保持する例について説明したが、加熱器１０５１を設ける手法に制限するものではなく、他の機構又は他の手法を用いて成形材料の溶融状態を保持してもよい。さらには、本実施形態においては、センサ１０１１、１０１２で成形材料の温度及び圧力を適切に検出可能であれば、成形材料の溶融状態を保持する手法を必ずしも用いなくてもよい。
【0182】
本実施形態においては、成形材料の重量を算出するために、検出された成形材料の圧力、及び温度に基づいて、成形材料の重量を算出する手法について説明した。しかしながら、本実施形態においては、検出された成形材料の圧力、及び温度に基づいて、成形材料の重量を算出する手法に制限するものではなく、残留している成形材料の重量、及び排出された成形材料の重量を算出する手法するために他の手法を用いてもよい。
【0183】
＜作用＞
上述した実施形態では、上述した構成を備えることで、射出装置３００からの射出が行われる毎に、センサ１０１１、１０１２（検出部の一例）から取得された成形材料の圧力及び温度に基づいて、ｎショット目の射出によって射出装置３００から射出された成形材料の重量を算出できる。したがって、射出成形機のショット単位で計測機構１０００に射出された成形材料の重量を算出できる。従来のように成形品が冷却固化するまで待機する必要がないので、射出が行われる毎に重量計測するまでの時間を短縮できる。
上述した実施形態では、上述した構成を備えることで、射出装置３００からの射出が行われる毎に、センサ１０１１、１０１２（検出部の一例）から取得された成形材料の圧力及び温度に基づいて、ｎショット目の射出によって射出装置３００から射出された成形材料の重量を算出できる。したがって、射出成形機のショット単位で計測機構１０００に射出された成形材料の重量を算出できる。従来のように成形品が冷却固化するまで待機する必要がないので、射出が行われる毎に重量計測するまでの時間を短縮できる。
【0184】
本実施形態では、計測機構１０００を用いた上で、センサ１０１１、１０１２（検出部の一例）から取得された成形材料の圧力及び温度に基づいて、ｎショット目の射出によって射出装置３００から射出された成形材料の重量を算出できるので、金型装置８００の容量に制限されることなく、射出装置３００から計測機構１０００に射出された成形材料の重量を算出できる。このように、計測装置１２００は、射出装置３００から射出された成形材料の量を適切に認識することができる。
【0185】
また、射出を複数回行うことで、計測装置１２００は、射出条件に応じて射出された成形材料の重量のばらつきを認識できる。当該重量のばらつきは、射出成形機１０に設定された条件毎に計測できる。したがって、本実施形態に係る計測装置１２００は、射出条件に応じて射出された成形材料の重量のばらつきを認識できる。このため、上述した実施形態で記録されたログ情報を参照することで、ばらつきを抑制できるような射出条件を導出できるので、射出時の安定性を向上させることができる。
【0186】
また、本実施形態においては、計測装置１２００は、射出装置３００から射出された後の成形材料の重量を算出できる。換言すれば、射出装置３００のシリンダ３１０内の成形材料の状況の検出結果によって、射出された成形材料の重量を推測するのではなく、実際に射出された後の成形材料の重量を算出する。したがって、実際に射出された成形材料の重量を算出するので、シリンダ３１０内部の状態の検出結果から射出された成形材料の重量を推測する場合と比べて、重量の算出精度の向上を実現できる。
【0187】
さらには、上述した実施形態においては、加熱器１０５１で計測機構１０００の周囲を加熱するので、計測機構１０００内の成形材料の溶融状態を保持できる。したがって、金型装置８００を用いた場合には、金型装置８００内部の成形材料のような冷却固化を抑制できる。つまり、センサ１０１１、１０１２の壁面近傍に成形材料の冷却固化を抑制できる。したがって、センサ１０１１、１０１２近傍に冷却固化された成形材料が生成されることで、溶融状態の成形材料の温度及び圧力が計測できなくないような状況が生じることを抑制できる。換言すれば、上述した実施形態においては、溶融状態の成形材料の温度及び圧力を検出できるので、実際に射出された成形材料の重量の算出精度が低下することを抑制できる。
【0188】
以上、本発明に係る射出成形機の計測装置、及び射出成形機の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本発明の技術的範囲に属する。
【符号の説明】
【0189】
１０ 射出成形機
３００ 射出装置
３１０ シリンダ
３２０ ノズル
１２００ 計測装置
１０００ 計測機構
１００１ スプル部
１００２ ランナ部
１００３ ゲート
１００４ キャビティ部
１００５ 絞り部
１００６ ノズル収納空間
１０１１、１０１２ センサ
１０２１ 充填口
１０２２ 排出口
１０５１ 加熱器
１１００ 情報処理装置
１１０１ ＣＰＵ
１１１１ 取得部
１１１２ 排出量算出部
１１１３ 残留量算出部
１１１４ 射出量算出部
１１１５ 書込制御部
１１０２ 記憶媒体
１１２１ ログ情報記憶部
３００ 射出装置
３１０ シリンダ
３２０ ノズル
１２００ 計測装置
１０００ 計測機構
１００１ スプル部
１００２ ランナ部
１００３ ゲート
１００４ キャビティ部
１００５ 絞り部
１００６ ノズル収納空間
１０１１、１０１２ センサ
１０２１ 充填口
１０２２ 排出口
１０５１ 加熱器
１１００ 情報処理装置
１１０１ ＣＰＵ
１１１１ 取得部
１１１２ 排出量算出部
１１１３ 残留量算出部
１１１４ 射出量算出部
１１１５ 書込制御部
１１０２ 記憶媒体
１１２１ ログ情報記憶部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】